JP6159787B2 - 治療用粒子の凍結乾燥に対する安定製剤 - Google Patents

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Description

本発明の請求項は、２００９年１２月１１日出願の米国仮出願第６１／２８５，７２２
の優先権を享有し、その全趣旨を参照することによりここに取り込む。
患者（例えば、特定の組織又は細胞型が標的にされた、あるいは通常の組織ではなく、
特定の罹患した組織が標的にされた）に特定の薬物を供給するか、あるいは、薬物を制御
放出するシステムが長く有益であると認識されている。
例えば、活性な薬物を含む、また、例えば、特定の組織又は細胞型が標的にされた、通
常の組織でなく、特定の罹患した組織が標的にされた治療は、治療を必要としない体組織
で、薬物の量を低減させることができる。薬物の細胞障害性用量が、周囲のガン組織でな
い組織に位置づけることなくガン細胞に供給されることが求められるガンのような症状を
治療する場合には、これは特に重要である。さらに、そのような治療は、抗がん治療によ
く見られる望ましくなく、時に生命を脅かす副作用を低減させるかもしれない。加えて、
そのような治療は、薬物が到達することができない特定の組織に、薬物を供給することが
できるかもしれない。
治療用ナノ粒子の供給は、ナノ粒子の溶解した懸濁の非経口の注射によって達成するこ
とができる。溶解前の保存のために、オリジナルのナノ粒子懸濁液を凍結乾燥する。ナノ
粒子懸濁液を凍結乾燥することは、その凍結懸濁物よりはるかに優れた貯蔵安定性を有し
、再懸濁用の製品を与える。さらに、凍結乾燥は、一定の非常に低い温度を必要とせず、
より簡便な保存を提供することができる。しかし、再構成した凍結乾燥品は、オリジナルの懸濁液に相当するか、それよりも優れた物理化学的特性を備えているに違いない。マイクロ凝集又は未分散粒子による粒子痕跡のない、同サイズの粒子への再分散は、ナノ粒子懸濁液凍結乾燥で最も魅力的な側面である。
従って、ナノ粒子による治療と、がんのような疾病を治療するための薬物の治療レベル
の供給が可能で、優れた保存能力を備えるそのようなナノ粒子を製造する方法が必要であ
る。
一面においては、本発明は、ポリマーナノ粒子を含む凍結乾燥医薬組成物を提供し、こ
こで、凍結乾燥医薬組成物の再構成において、約１００ｍＬ以下の水性媒体で、非経口投与に適した再構成組成物は、１０ミクロン以上の微粒子を６０００未満で、２５ミクロン以上の微粒子を６００未満含む。一実施形態では、再構成組成物は、１０ミクロン以上の微粒子を３０００未満で、２５ミクロン以上の微粒子を３００未満含む。他の実施形態では、ナノ粒子の濃度は約５０ｍｇ／ｍｌである。
ナノ粒子の数は、ＵＳＰ３２＜７８８＞に準じた光掩蔽粒子計数試験による、ＵＳＰ３
２＜７８８＞に準じた顕微鏡粒子計数試験による、レーザー回折及び／又は単一粒子光学
検出のような方法によって測定することができる。
ナノ粒子は、活性剤又は治療剤、例えば、タキサンと、１つ、２つ又は３つの生物学的
適合性のポリマーとを含んでいてもよい。例えば、ナノ粒子は、治療剤約０．２〜約３５
重量％、ポリ（乳酸）−ブロック−ポリ（エチレン）グリコール共重合体又はポリ（乳酸
）−コ−ポリ（グリコール酸）−ブロック−ポリ（エチレン）グリコール共重合体約１０
〜約９９重量％及びポリ（乳酸）又はポリ（乳酸）−コ−ポリ（グリコール酸）約０〜約
５０重量％を含むものが挙げられる。典型的な治療剤としては、タキサン（例えば、ドセ
タキセル）のような抗悪性腫瘍薬が挙げられ、治療剤（例えば、タキサン剤）約１０〜約
３０重量％を含んでいてもよい。
例えば、共重合体のポリ（乳酸）部分は、約１６ｋＤａの重量平均分子量を有しており
、共重合体のポリ（エチレン）グリコール部分は約５ｋＤａの重量平均分子量を有してい
てもよい。
意図する凍結乾燥医薬組成物は、糖、例えば、二糖類、単糖類又は多糖類と、イオン性
ハロゲン化物塩をさらに含んでいてもよい。二糖類は、例えば、蔗糖又はトレハロースあ
るいはそれらの混合物とすることができる。イオン性ハロゲン化物塩は、塩化ナトリウム
、塩化カルシウム及び塩化亜鉛あるいはそれらの混合物から選択することができる。他の
実施形態では、凍結乾燥医薬品組成物は、シクロデキストリンをさらに含んでいてもよい
。例えば、凍結乾燥医薬品組成物は、糖、例えば二糖類、イオン性ハロゲン化物塩及びシ
クロデキストリンをさらに含んでいてもよい。あるいは、凍結乾燥医薬品組成物は、イオ
ン性ハロゲン化物塩を含まず、二糖類及びシクロデキストリンをさらに含んでいてもよい
。シクロデキストリンは、α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、γ−シク
ロデキストリン又はこれらの混合物から選択することができる。
再構成した組成物は、イオン性ハロゲン化物及び／又はシクロデキストリンを含有しない溶解組成物と比較して、最小限の凝集を有することができる。溶解組成物は、０．２未満の多分散インデックスを有するかもしれない。他の実施形態では、ナノ粒子は、約１０〜１００ｍｇ／ｍＬ、例えば４０〜６０ｍｇ／ｍＬ又は約５０ｍｇ／ｍＬの濃度を有する。
一面では、本発明は、疎水性ポリマー部分及び親水性ポリマー部分を有する共重合体を
それぞれ含む複数の治療粒子；活性剤；二糖類及びイオン性ハロゲン化物塩及び／又はβ
−シクロデキストリン（例えば、ヒドロキシプロピルシクロデキストリン（ＨＰｂＣＤ）
）のようなβ−シクロデキストリンを含有し、再構成によって、非経口使用に適する医薬組成物を提供する。医薬組成物は、さらにシクロデキストリンを含んでいてもよい。他の一面では、本発明は、疎水性ポリマー部分及び親水性ポリマー部分を夫々含む共重合体を含む複数の治療粒子；活性剤;二糖類及びシクロデキストリンを含有し、再構成によって、非経口使用に適する医薬品組成物を提供する。
イオン性ハロゲン化物塩は、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化亜鉛又はそれらの
混合物からなる群から選択することができる。シクロデキストリンは、α−シクロデキス
トリン、β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリン又はそれらの混合物から選択
することができる。例えば、共重合体は、ポリ（乳酸）−ブロック−ポリ（エチレン）グ
リコール共重合体とすることができる。再構成では、約１００ｍＬの水性媒体で、１０ミクロン以上の微粒子を６０００未満、２５ミクロン以上の微粒子を６００未満含んでいてもよい。
他の面では、本発明は、
ａ）疎水性ポリマー部分及び親水性ポリマー部分を有する共重合体をそれぞれ含む治療
用粒子と、活性剤とを含む組成物を準備し、
ｂ）二糖類、イオン性ハロゲン化物塩及び任意にシクロデキストリンを組成物に添加し
、
ｃ）組成物を凍結乾燥し、凍結乾燥組成物を形成し、
ｄ）凍結乾燥組成物を再構成して非経口投与に適する製剤を形成する工程によって製造される非経口投与用の医薬的に許容される製剤を提供する。製剤は、さらにシクロデキストリンを含んでいてもよい。
さらに他の面では、本発明は、
ａ）疎水性ポリマー部分及び親水性ポリマー部分を有する共重合体を夫々含む治療用粒
子及び活性剤を含む組成物を提供し、
ｂ）二糖類及びシクロデキストリンを組成物に添加し、
ｃ）組成物を凍結乾燥し、凍結乾燥組成物を形成し、
ｄ）凍結乾燥組成物を再構成して非経口投与に適する製剤を形成する工程によって製造される非経口投与用の医薬的に許容される製剤を提供する。
凍結乾燥組成物は、約４０ｍｇ／ｍＬより高い治療用粒子濃度を有していてもよい。非
経口投与に適する製剤は、１０ｍＬ用量において１０ミクロンより大きなサイズの粒子を
約６００以下有していてもよい。
二糖類及び／又はイオン性ハロゲン化物塩を添加する工程は、約５〜約１５重量％の蔗
糖又は約５〜約２０重量％（例えば、約１０〜約２０重量％）のトレハロースと、約１０
〜約５００ｍＭのイオン性ハロゲン化物塩とを添加することを含んでいてもよい。この工
程は、約１〜約２５重量％のシクロデキストリンを添加することをさらに含んでいてもよ
い。
他の実施形態では、二糖類及びシクロデキストリンを添加する工程は、約５〜約１５重
量％の蔗糖又は約１０〜約２０重量％のトレハロースと、約１〜約２５重量％のシクロデ
キストリンを添加することを含んでいてもよい。
凍結乾燥する工程は、約−４０℃を超える温度又は−３０℃未満の温度、例えば、約−
４０℃〜約−３０℃、又は約−４０℃〜約−２５℃で組成物を凍結させて凍結組成物を形
成し、例えば、昇華によって凍結組成物を乾燥させて凍結乾燥組成物を形成することを含
んでいてもよい。
他の面では、本発明は、再構成においてナノ粒子の凝集を防止するために、糖及び塩を凍結乾燥製剤に添加することを含む医薬ナノ粒子組成物において粒子の実質的な凝集を防止する方法を提供する。一実施形態において、シクロデキストリンを凍結乾燥製剤に添加する。他の面では、本発明は、糖とシクロデキストリンとをナノ粒子を含む凍結乾燥製剤に添加し、凍結乾燥製剤を再構成することを含む再構成医薬ナノ粒子組成物で粒子の実質的な凝集を防止する方法であって、再構成組成物は、実質的にナノ粒子の実質的な凝集を含まない方法を提供する。また、再構成において、糖及びシクロデキストリンを凍結乾燥された製剤に添加することを含み、ナノ粒子の凝集を防止することを含む医薬ナノ粒子組成物において粒子の実質的な凝集を防止する方法を提供する。
開示のナノ粒子を形成するエマルション方法のフローチャートである。 開示のエマルジョン方法のフローチャートである。 開示のエマルジョン方法のフローチャートである。 再構成したナノ粒子懸濁液における塩濃度及び蔗糖の粒径に対する効果を示す。 種々の凍結乾燥製剤のための温度サイクルを示す。 開示の種々の再構成ナノ粒子懸濁液のダイナミック光散乱（ＤＬＳ）によるサイズを示す。 開示の種々の再構成ナノ粒子懸濁液の粒子の計数を示す。 種々の凍結乾燥製剤のための温度サイクルを示す。 開示の種々の再構成ナノ粒子懸濁液のナノ粒子サイズ（ＤＬＳを使って測定）を示す。 開示の種々の再構成ナノ粒子懸濁液の粒子の計数を示す。 開示の種々の再構成ナノ粒子懸濁液の粒子の計数を示す。 開示の種々の再構成ナノ粒子懸濁液の粒子の計数を示す。 開示の種々のナノ粒子懸濁液のドセタキセルの試験管内の放出を示す。 ５％のトレハロース及び１０％のヒドロキシプロピルシクロデキストリンを含むナノ粒子懸濁液の示差走査熱量測定（ＤＳＣ）測定を示す。 １０％のトレハロース及び１０％のヒドロキシプロピルシクロデキストリンを有するナノ粒子懸濁液が有するＤＳＣ特性を示す。 ２０％のトレハロース及び１５％のヒドロキシプロピルシクロデキストリンを含むナノ粒子懸濁液のＤＳＣ特性を示す。 １０％の蔗糖及び１０％のヒドロキシプロピルシクロデキストリンを含むナノ粒子懸濁液のＤＳＣ特性を示す。
本発明は、一般に、凍結乾燥されたポリマーナノ粒子組成物及びそのような治療用組成
物を製造及び使用する方法に関する。そのような組成物は、凍結乾燥組成物から再構成されてもよいし、ナノ粒子及び／又は他の材料の最小限の大きな凝集体を含むかもしれない。従って、開示された組成物は、非経口使用に適しているかもしれない。
ナノ粒子
一般に、組成物は活性剤を含むナノ粒子を含有していてもよい。ここに開示されるよう
に、「ナノ粒子」は１０００ｎｍ未満（例えば、約１０ｎｍ〜約２００ｎｍ）の直径を有
する粒子である。開示された治療用ナノ粒子は、約６０ｎｍから約１２０ｎｍ、または約
７０ｎｍから約１３０ｎｍ、または約６０ｎｍから約１４０ｎｍの直径を有するナノ粒子
を含んでいてもよい。
開示されたナノ粒子は、約０．２〜約３５重量％、約３〜約４０重量％、約５〜約３０
重量％、約１０〜約３０重量％、１５〜２５重量％または約４〜約２５重量％の抗悪性腫
瘍薬（例えば、タキサン剤、例えば、ドセタキセル）のような活性剤を含んでいてもよい
。
開示されたナノ粒子は、１つ、２つ、３つの以上の生物学的適合性及び／又は生物分解
可能なポリマーを含む。例えば、意図されるナノ粒子は、約１０〜約９９重量％の生分解
性ポリマー及びポリエチレングリコールを含む１以上のブロックコポリマーと、約０〜約
５０重量％の生物分解可能なホモポリマーを含んでいてもよい。
典型的な治療用なナノ粒子は、約４０〜約９０重量％のポリ（乳酸）ポリ（エチレン）
グリコール共重合体又は約４０〜約８０重量％のポリ（乳酸）ポリ（エチレン）グリコー
ル共重合体を含んでいてもよい。そのようなポリ（乳酸）−ブロック−ポリ（エチレン）
グリコール共重合体は約１５〜２０ｋＤａ（又は例えば約１５〜約１００ｋＤａ、例えば
、約１５〜約８０ｋＤａ）の数平均分子量を有するポリ（乳酸）を含んでいてもよく、ポ
リ（エチレン）グリコールは約２〜約１０ｋＤａ（例えば、約４〜約６ｋＤａ）の数平均
分子量を有していてもよい。例えば、開示の治療用ナノ粒子は、約７０〜約９５重量％の
ＰＬＡ−ＰＥＧ及び約５〜約２５重量％のドセタキセルを含んでいてもよい。別の実施形
態では、開示の治療用ナノ粒子は、約３０〜約５０重量％のＰＬＡ−ＰＥＧ、約３０〜約
５０重量％のＰＬＡ又はＰＬＧＡ及び約５〜約２５重量％のドセタキセルを含んでいても
よい。そのようなＰＬＡ（（ポリ）乳酸）は、約５〜約１０ｋＤａの数平均分子量を有し
ていてもよい。そのようなＰＬＧＡ（ポリ乳酸−コ−グリコール酸）は、約８〜約１２ｋ
Ｄａの数平均分子量を有していてもよい。
一実施形態では、開示の治療用ナノ粒子はターゲティング・リガンド、例えば、前立腺
ガンのような疾患又は障害の治療に有効な低分子量のＰＳＭＡリガンドを、患者の必要に
応じて含んでいてもよい。ある実施形態では、低分子量のリガンドは、ポリマーに結合し
、ナノ粒子は、リガンド結合ポリマー（例えば、ＰＬＡ−ＰＥＧ−リガンド）対非官能ポ
リマー（例えば、ＰＬＡ−ＰＥＧ又はＰＬＧＡ−ＰＥＧ）の特定の比率を含む。ナノ粒子
は、リガンドの有効量が、ガンのような疾病又は障害の治療用ナノ粒子に使われるように
、これらの２つのポリマーの最適化された比率を含むことができる。
ある実施形態では、開示のナノ粒子は、約０．２〜約１０重量％のターゲティング・リ
ガンドで官能化されたＰＬＡ−ＰＥＧをさらに含んでいてもよく、及び／又は約０．２〜
約１０重量％のターゲティング・リガンドで官能化されたポリ（乳酸）−コ−ポリ（グリ
コール酸）ブロック−ＰＥＧ−を含んでいてもよい。そのようなターゲティング・リガン
ドは、ある実施形態では、例えば、ＰＥＧに共有結合されていてもよく、例えば、ＰＬＡ
−ＰＥＧ−アルキレン−ＧＬ２のようなアルキレン・リンカーを介してＰＥＧに結合され
ていてもよい。例えば、開示のナノ粒子は、約０．２〜約１０モルパーセントのＰＬＡ−
ＰＥＧ−ＧＬ２またはポリ（乳酸）−コ−ポリ（グリコール酸）−ＰＥＧ−ＧＬ２を含ん
でいてもよい。ＰＬＡ−ＰＥＧ−ＧＬ２又はＰＬＧＡ−ＰＥＧ−ＧＬ２は、ＰＥＧがＧＬ
２に結合するアルキレン・リンカー、例えば、Ｃ１−Ｃ２０、例えば（ＣＨ２）５）を含
むことができる部分をさすと理解される。
一実施形態では、治療用ナノ粒子は、約０．２から約３５重量％の治療剤、約３０〜約
９９重量％のポリ（乳酸）−ポリ（エチレン）グリコール共重合体又はポリ（乳酸）−コ
−ポリ（グリコール酸）−ポリ（エチレン）グリコール共重合体、０〜約５０重量％のポ
リ（乳酸）又はポリ（乳酸）−コ−ポリ（グリコール酸）及び約０．２〜約１０重量％又
は約０．２〜約３０重量％のＰＬＡ−ＰＥＧ−ＧＬ２又はポリ（乳酸）−コ−ポリ（グリ
コール酸）−ＰＥＧ−ＧＬ２を含んでいてもよい。例えば、ＰＬＡ−ＰＥＧ−ＧＬ２は、
約１０，０００Ｄａ〜約２０，０００のＤａの数平均分子量のポリ（乳酸）及び約４，０
００〜約８，０００の数平均分子量のポリ（エチレン）グリコールを含んでいてもよい。
ポリマー
ある実施形態では、本発明のナノ粒子は、ポリマー及び治療剤のマトリクスを含む。い
くつかの実施形態では、治療剤及び／又はターゲティング部分（すなわち、低分子量のＰ
ＳＭＡリガンド）は、高分子マトリックスの少なくとも一部と結合することができる。例
えば、いくつかの実施形態では、ターゲティング部分（例えば、リガンド）は、高分子マ
トリックスの表面と共有結合によって結合していることがある。ある実施形態では、共有
結合は、リンカーによって仲介される。治療剤は、高分子マトリックスで封止され、取り
囲まれ及び／又は全体にわたって分散して、その表面と結合することができる。
多種多様なポリマー及びそれらから粒子を形成する方法は、薬物供給の分野で公知であ
る。いくつかの実施形態では、本発明は、少なくとも２つの巨大分子を有するナノ粒子に
指向され、第１の巨大分子は低分子量のリガンド（例えば、ターゲティング部分）に結合
する第１ポリマーを含み、第２の巨大分子は、ターゲティング部分に結合しない第２ポリ
マーを含む。ナノ粒子は、１以上の添加剤、非官能化ポリマーを任意に含むことができる
。
どのようなポリマーでも、本発明に使用することができる。ポリマーは、天然又は非天
然（合成）ポリマーのいずれでもよい。ポリマーは、ホモポリマー又は２以上のモノマー
からなる共重合体とすることができる。シーケンスに関しては、共重合体はランダム、ブ
ロック又はランダム及びブロック・シーケンスの組合せとすることができる。一般に、本
発明のポリマーは、有機ポリマーである。
ここで用いられる用語「ポリマー」は、当該分野で使用されるような通常の意味、つま
り、共有結合によって結合された、１以上の繰り返し単位（モノマー）を含む分子構造で
ある。繰り返し単位は、すべてが同一でもよくあるいは、場合によっては、ポリマー内に
複数種類の繰り返し単位が存在してもよい。ある実施形態では、ポリマーは、生物学的に
誘導されてもよく、つまり、生物高分子であってもよい。非限定的な例としては、ペプチ
ドまたはタンパク質が挙げられる。ある実施形態では、ポリマーはさらなる部分、例えば
以下に示すもののような生物学的部分が存在してもよい。複数種類の繰り返し単位がポリ
マー内に存在する場合、ポリマーは「共重合体」であると言われる。ポリマーを用いるど
のような実施形態でも、使用されているポリマーは、場合によっては共重合体である場合
があることを理解すべきである。共重合体を形成している繰り返し単位は、どのよう形式
で配置されていてもよい。例えば、繰り返し単位は、ランダムの順序、交互の順序で配置
されていてもよいし、あるいは、ブロック共重合体、つまり、各々第１の繰り返し単位（
例えば、第１ブロック）を含む１以上の領域と、各々第２の繰り返し単位（例えば、第２
のブロック）を含む１以上の領域とを含むものなどであってもよい。ブロック共重合体は
、２つ（ジブロック共重合体）、３つ（三ブロック共重合体）又はより多くの数の異なっ
たブロックを有していてもよい。
開示のナノ粒子は、一実施形態では、互いに結合した２以上のポリマー（例えばここに
記述されるそれら）であり、通常、２以上のポリマーがともに共有結合するコポリマーを
含むことができる。このように、共重合体は、第１のポリマーと第２のポリマーとを有し
ていてもよく、それらが一緒に結合して、第１のポリマーをブロック共重合体の第１のブ
ロックとし、第２のポリマーをブロック共重合体の第２のブロックとするブロック共重合
体を形成する。当然、ブロック共重合体は、ある実施形態では、ポリマーの複数のブロッ
クを含んでいてもよく、「ブロック共重合体」（ここで用いられる）が一つの第１ブロッ
クと一つの第２ブロックのみを有するブロック共重合体だけに限られないことは、当業者
に理解されるであろう。例えば、ブロック共重合体は、第１のポリマーを含む第１のブロ
ック、第２のポリマーを含む第２のブロック及び第３のポリマー又は第１のポリマーを含
む第３のブロックなどを含んでいてもよい。ある実施形態では、ブロック共重合体は、第
１のポリマーの第１ブロック、第２のポリマーの第２ブロック（及び場合によっては、第
３のブロック、第４のブロックなど）の多数を含むことができる。さらに、ブロック共重
合体は、いくつかの例において、他のブロック共重合体から形成することができることも
留意する必要がある。例えば、第１ブロック共重合体は、他のポリマー（ホモポリマー、
生物高分子、他のブロック共重合体などである場合がある）に結合し、多種類のブロック
を含む新たなブロック共重合体を形成してもよいし、他の部分（例えば、非重合部分）に
結合してもよい。
いくつかの実施形態では、ポリマー（例えば、共重合体、例えば、ブロック共重合体）
は、両親媒性、つまり、親水性部分と疎水性部分、あるいは比較的親水性部分と比較的疎
水性部分とを有していてもよい。親水性ポリマーは通常、水を引きつけるものであり、疎
水性ポリマーは、一般に水をはじくものである。親水性又は疎水性ポリマーは、例えば、
ポリマーの試料を準備し、水でその接触角を測定することによって確認することができる
。一般的に、疎水ポリマーは約６０°を超える接触角を有し、一方、親水性ポリマーは６
０°未満の接触角を有する。場合によっては、２以上のポリマーの親水性を互いと比較し
て確認してもよい。つまり、第１のポリマーは第２のポリマーより親水性であることがあ
る。例えば、第１のポリマーは、第２のポリマーより小さい接触角を有していてもよい。
一実施形態では、ここで意図されるポリマー（例えば、共重合体、例えば、ブロック共
重合体）は、例えば、生物学的適合性のポリマー、つまり、生体に挿入されるか、注入さ
れた場合、通常有害反応を誘発しないポリマー、例えば、Ｔ細胞反応によって、免疫系に
よるポリマーの顕著な炎症及び／又は急性拒絶反応のないポリマーを含む。従って、ここ
で意図される治療用粒子は、非免疫原性とすることができる。ここで用いられる用語「非
免疫原性」とは、通常、循環抗体、Ｔ細胞又は反応性免疫細胞を引き起こさないか、最小
限しか引き起こさず、通常それ自体に対してヒトが免疫反応を誘発しない、その天然状態
における内因性成長因子を指す。
生体適合性は、少なくとも一部の免疫系によって材料の急性拒絶を指す。つまり、患者
に移植された非生物学的適合性の材料は、免疫系による材料の拒絶を十分にコントロール
することができないほど重篤となり得、しばしば、材料を患者から除去しなければならな
いような程度で、患者における免疫反応を引き起こすことである。生体適合性を決定する
一つの単純なテストは、試験管内でポリマーを細胞にさらすことであり、生物学的適合性
ポリマーは、通常、適度な濃度（例えば、５０マイクログラム／１０６細胞の濃度）で重
篤な細胞死をもたらさないポリマーである。例えば、生物学的適合性ポリマーは、線維芽
細胞又は上皮細胞のような細胞にさらした場合、そのような細胞に貧食又は摂取された場
合であっても、約２０％未満しか細胞死を引き起こさないかもしれない。本発明の種々の
実施形態において有用となり得る生物学的適合性ポリマーの非限定的な例は、ポリドキサ
ノン（ＰＤＯ）、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリヒドロキシ酪酸塩、ポリ（グリセ
ロールセバシン酸）、ポリエチレングリコール糖、ポリ乳酸、ＰＬＧＡ、ポリカプロラク
トン、これら及び／又は他のポリマーを含む共重合体又は誘導体が挙げられる。
ある実施形態では、意図する生物学的適合性ポリマーは、生物分解可能であってもよく
、つまり、ポリマーは、化学的に及び／又は生物学的に、生理的環境内（例えば、体内）
で分解することができる。ここで用いられるように、「生物分解可能な」ポリマーは、細
胞に導入された場合、細胞機構によって及び／又は細胞がその細胞において重篤な毒性作
用をもたらすことなく再利用又は廃棄することができる構成要素へ加水分解（化学的に分
解可能な）のような化学プロセスによって分解されることである（生物学的に分解可能）
。ある実施形態では、生分解性ポリマー及びそれらの分解副産物は、生物学的適合性とす
ることができる。
例えば、意図されるポリマーは、水にさらすことにより（例えば、患者内で）、自発的
に加水分解するものとすることができ、ポリマーは、熱（例えば、約３７℃の温度）にさ
らすことにより分解するかもしれない。ポリマーの分解は、使われるポリマー又は共重合
体によって、種々の速度で生じるかもしれない。例えば、ポリマーの半減期（ポリマーの
５０％がモノマー及び／又は他の非重合部分に分解することができる時間）は、ポリマー
によって、日、週、月又は年のオーダーとすることができる。ポリマーは、例えば、酵素
活性又は細胞機構によって、場合によって、リゾチーム（例えば、比較的低いｐＨを有す
る）にさらすことによって分解することができる。場合によっては、ポリマーは、細胞は
その細胞に顕著な毒性作用なしに再利用又は破棄することができる、モノマー及び／又は
他の非重合部分に、分解することができる（例えば、ポリ乳酸は、加水分解して乳酸を形
成することができ、ポリグリコリドは、加水分解してグリコール酸等を形成することがで
きる）。
ある実施形態では、ポリマーは、総合的に「ＰＬＧＡ」とここで称される、ポリ（乳酸
）−コ−グリコール酸及びポリ（乳酸−コ−グリコリド）のような有産及びグリコール酸
単位を含む共重合体、及び総合的に「ＰＧＡ」とここで称される、グリコール酸単位、総
合的に「ＰＬＡ」とここで称される、ポリ−Ｌ−乳酸、ポリ−Ｄ−乳酸、ポリ−Ｌ，Ｄ−
乳酸、ポリ−Ｌ−ラクチド、ポリ−Ｄ−ラクチド、ポリ−Ｌ、Ｄ−ラクチドのような乳酸
単位を含むホモポリマーを含むポリエステルとすることができる。ある実施形態では、ポ
リエステルの例としては、例えば、ポリヒドロキシ酸、ＰＥＧ化ポリマー及びラクチド及
びグリコリドの共重合体（例えば、ＰＥＧ化ＰＬＡ、ＰＥＧ化ＰＧＡ、ＰＥＧ化ＰＬＧＡ
及びそれらの誘導体）が挙げられる。ある実施形態では、ポリエステルは、例えば、ポリ
酸無水物、ポリ（オルトエステル）、ＰＥＧ化ポリ（オルトエステル）、ポリ（カプロラ
クトン）、ＰＥＧ化ポリ（カプロラクトン）、ポリリシン、ＰＥＧ化ポリリシン、ポリ（
エチレンイミン）、ＰＥＧ化ポリ（エチレンイミン）、ポリ（Ｌ−ラクチド−コ−Ｌ−リ
シン）、ポリ（セリンエステル）、ポリ(４−ヒドロキシ−Ｌ−プロリンエステル)、ポリ
[α−（４−アミノブチル）−Ｌ−グリコリック酸]及びこれらの誘導体が挙げられる。
いくつかの実施形態では、ポリマーは、ＰＬＧＡとすることができる。ＰＬＧＡは、乳
酸とグリコール酸との生物学的適合性及び生物分解可能なコポリマーであり、ＰＬＧＡの
種々の形態は、乳酸：グリコール酸の比率によって特徴づけることができる。乳酸は、Ｌ
−乳酸、Ｄ−乳酸又はＤ，Ｌ−乳酸とすることができる。ＰＬＧＡの分解速度は、乳酸−
グリコール酸比率を変えることによって調節することができる。いくつかの実施形態では
、本発明において使われるＰＬＧＡは、乳酸：グリコール酸比率は約８５：１５、約７５
：２５、約６０：４０、約５０：５０、約４０：６０、約２５：７５、約１５：８５によ
って特徴づけることができる。いくつかの実施形態では、粒子のポリマー中の乳酸対グリ
コール酸モノマーの比率（例えば、ＰＬＧＡブロック共重合体又はＰＬＧＡ−ＰＥＧブロ
ック共重合体）は、水の取り込み、治療剤放出及び／又はポリマー分解の動力学のような
種々のパラメータを最適化するために選択することができる。
いくつかの実施形態では、ポリマーは、１以上のアクリル・ポリマーとすることができ
る。ある実施形態では、アクリル・ポリマーは、例えば、アクリル酸及びメタクリル酸共
重合体、メタクリル酸メチル共重合体、エトキシエチル・メタクリレート、シアノエチル
メタクリレート、アミノアルキルメタクリレート共重合体、ポリ（アクリル酸）、ポリ（
メタクリル酸）、メタクリル酸アルキルアミド共重合体、ポリ（メチルメタクリレート）
、ポリ（メタクリル酸）ポリアクリルアミド、アミノアルキルメタクリレート共重合体、
グリシジルメタクリレート共重合体、ポリシアノアクリレート及びこれらポリマーの１以
上を含む組み合わせが挙げられる。アクリル・ポリマーは、低含量の４級アンモニウム基
のアクリル酸及びメタクリル酸エステルの完全に重合した共重合体を含むことができる。
いくつかの実施形態では、ポリマーは、カチオン性ポリマーとすることができる。一般
に、カチオン性ポリマーは、核酸（例えば、ＤＮＡ、ＲＮＡ又はそれらの誘導体）の負に
荷電するストランドを縮合及び／又は保護することができる。ポリ（リジン）、ポリエチ
レン・イミン（ＰＥＩ）及びポリ（アミドアミン）デンドリマーのようなアミン含有ポリ
マーが、本発明の粒子において、いくつかの実施形態での使用のため意図される。
いくつかの実施形態では、ポリマーは、カチオン性側鎖を有する分解可能なポリエステ
ルとすることができる。これらのポリエステル類の例は、ポリ（Ｌ−ラクチド−コ−Ｌ−
リジン）、ポリ（セリンエステル）、ポリ（４−ヒドロキシ−Ｌ−プロリンエステル）を
含む。
ここに開示される粒子は、ＰＥＧを含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。さら
に、ある実施形態は、ポリ（エステル−エーテル）、例えば、エステル結合（例えば、Ｒ
−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｒ’結合）及びエーテル結合（例えば、Ｒ−Ｏ−Ｒ’結合）によって結
合された繰り返し単位を有するポリマーを含む共重合体に指向することができる。本発明
のいくつかの実施形態では、カルボン酸基を含む加水分解性ポリマーのような生分解性ポ
リマーは、ポリ（エステル−エーテル）を形成するために、ポリ（エチレングリコール）
繰り返し単位と結合していてもよい。ポリ（エチレングリコール）繰り返し単位を含むポ
リマー（例えば、共重合体、例えば、ブロック共重合体）は、ＰＥＧ化ポリマーと呼ぶこ
とがある。
ＰＥＧは、終端化され、例えば、ＰＥＧがリガンドに結合しない場合に、末端基を含む
ことが意図される。例えば、ＰＥＧは、ヒドロキシ、メトキシ又は他のアルコキシ、メチ
ル又は他のアルキル、アリール基、カルボン酸、アミン、アミド、アセチル基、グアニジ
ノ基又はイミダゾールで終端化することができる。他の意図される末端基は、アジド、ア
ルキン、マレイミド、アルデヒド、ヒドラジド、ヒドロキシルアミン、アルコキシアミン
又はチオール部分を含む。
例えば、開環重合法（ＲＯＭＰ）等によって、ポリマーを、アミンで終端化するＰＥＧ
基に反応をさせるために、ＥＤＣ（１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カ
ルボジイミド塩酸塩及びＮＨＳ（Ｎ−ヒドロキシサクシンイミド）を用いることによるポ
リマーのＰＥＧ化方法又は技術は、当業者に知られている。
一実施形態では、ポリマーの分子量は、ここに開示されているような有効な処理のため
に最適化することができる。例えば、ポリマーの分子量は、粒子の分解速度（生分解性ポ
リマーの分子量を最適化した場合のように）、溶解度、水の取り込み及び薬物放出動力学
に影響を与えるかもしれない。例えば、ポリマーの分子量は、２，３時間から１〜２週間
、３〜４週間、５〜６週間、７〜８週間など、妥当な時間内で治療される患者において、
粒子が分解されるように調整することができる。開示の粒子は、例えば、ＰＥＧ及びＰＬ
（Ｇ）Ａのジブロック共重合体を含むことができ、例えば、ＰＥＧ部分は約１０００から
２００００、約２０００から２００００、約２から１００００の数平均分子量を有してい
てもよく、ＰＬ（Ｇ）Ａ部分は約５０００から２００００ｍ約５０００から１０００００
、約２００００から７００００、約１５０００から５００００の数平均分子量を有してい
てもよい。
例えば、約１０〜９９重量％のポリ（乳酸）−コ−（エチレン）グリコール共重合体又
はポリ（乳酸）−コ−ポリ（グリコール）酸−ポリ（エチレン）グリコール共重合体、約
２０〜約８０重量％又は約４０〜約８０重量％、約３０〜約５０、約７０〜約９０重量％
のポリ（乳酸）ポリ（エチレン）グリコール共重合体又はポリ（乳酸）−コ−ポリ（グリ
コール酸）ポリ（エチレン）グリコール共重合体を含む典型的な治療用ナノ粒子が挙げら
れる。典型的なポリ（乳酸）−ポリ（エチレン）グリコール共重合体は、約１５〜約２０
ｋＤａ、約１０〜約２５ｋＤａの数平均分子量のポリ（乳酸）を含むことができ、約４〜
約６ｋＤａ、約２〜約１０ｋＤａの数平均分子量のポリ（エチレン）グリコールを含むこ
とができる。
例えば、開示のナノ粒子は、約１〜約５０重量％のポリ（乳酸）又はポリ（乳酸）−コ
−ポリ（グリコール）酸（それは、ＰＥＧを含まない）を任意に含んでいてもよく、約１
〜約５０重量％、約１０〜約５０重量％又は約３０〜５０重量％のポリ（乳酸）又はポリ
（乳酸）−コ−ポリ（グリコール酸）を任意に含んでいてもよい。例えば、ポリ（乳酸）
又はポリ（乳酸）−コ−ポリ（グリコール酸）は、約５〜約１５ｋＤａまたは約５〜約１
２ｋＤａの数平均分子重量を有していてもよい。典型的なＰＬＡは、約５〜約１０ｋＤａ
の数平均分子量を有するかもしれない。典型的なＰＬＧＡは、約８〜約１２ｋＤａの数平
均分子量を有するかもしれない。
特定の実施形態では、ナノ粒子のポリマーは、脂質に結合することができる。ポリマー
は、例えば、脂質終端化ＰＥＧとすることができる。後述するように、ポリマーの脂質部
分を他のポリマーと自己アセンブリのために用いることができ、ナノ粒子の形成を容易に
する。例えば、親水性ポリマーは、疎水ポリマーと自己アセンブルするであろう脂質に結
合することができた。
ある実施形態では、脂質は油である。 一般に、当該分野で知られているいかなる油も
、本発明において用いられるポリマーに結合させることができる。ある実施形態では、油
は１以上の脂肪酸基又はその塩類を含むことができる。ある実施形態では、脂肪酸基は、
消化できる、置換又は非置換の長鎖炭水化物（例えば、Ｃ８−Ｃ５０）を含むことができ
る。ある実施形態では、脂肪酸基は、Ｃ１０−Ｃ２０の脂肪酸又はその塩とすることがで
きる。ある実施形態では、脂肪酸基は、Ｃ１５−Ｃ２０の脂肪酸又はその塩とすることが
できる。ある実施形態では、脂肪酸は不飽和とすることができる。ある実施形態では、脂
肪酸基はモノ不飽和とすることができる。ある実施形態では、脂肪酸基は、ポリ不飽和と
することができる。ある実施形態では、不飽和脂肪酸基の二重結合は、シス形とすること
ができる。ある実施形態では、不飽和脂肪酸の二重結合は、トランス形とすることができ
る。
ある実施形態では、脂肪酸基は、１以上の酪酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸
、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキドン酸、ベヘン酸、
リグノセリン酸とすることができる。ある実施形態では、脂肪酸基は、１以上のパルミト
レイン酸、オレイン酸、バクセン酸、リノール酸、α―リノール酸、γ−リノール酸、ア
ラキドン酸、ガドレン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸又
はエルカ酸とすることができる。
一実施形態では、ナノ粒子の脂質成分に、任意に、低分子量ターゲティング部分が、例
えば、共有結合によって結合してもよい。例えば、治療剤、官能化された及び官能化され
ていないポリマーを含むポリマーマトリクス、脂質及び低分子量ＰＳＭＡターゲティング
リガンドを含むナノ粒子が挙げられ、ターゲティングリガンドは、例えば、共有結合によ
って、例えば、共有結合によって、ナノ粒子の脂質成分に結合されている。一実施形態で
は、低分子量ターゲティング部分に結合された脂質成分は、式Ｖ又はそれらの塩である。
Figure 0006159787
式中、Ｒは、それぞれ独立にＣ１〜Ｃ３０アルキルを表す。
式Ｖの一実施形態では、脂質は、１，２−ジステアロイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホス
ホエタノールアミン（ＤＳＰＥ）及びそれらの塩、例えば、ナトリウム塩である。
他の実施形態では、本発明は治療剤、ポリマーマトリクス、ＤＳＰＥ及び低分子量ＰＳ
ＭＡターゲティングリガンドを含むターゲット特異性ナノ粒子を提供する。リガンドは、
例えば、共有結合によって、ＤＳＰＥに結合されている。例えば、本発明のナノ粒子は、
ＰＬＧＡ−ＤＳＰＥ−ＰＥＧ−リガンドを含むポリマーマトリックスを含むことができる
。
意図されるナノ粒子は、前立腺ガンの治療のために有効な、リガンド結合ポリマー対非
官能化ポリマー比を含むかもしれず、親水性のリガンド結合ポリマーは、ナノ粒子を構成
する疎水性及び親水性ポリマーが共有結合しないように、疎水ポリマーに自己アセンブル
するであろう脂質に結合する。「自己アセンブリ」とは、互いにより高い順序構造（例え
ば、分子）の成分を自然の引きつける力に頼るより高い順序構造の自発的な組立てのプロ
セスを指す。これは、分子のランダムな挙動及びサイズ、形、組成又は化学的性質に基づ
く結合形成を通して一般的に起こる。
例えば、そのような方法は、脂質と反応する第１のポリマーを準備し、ポリマー／脂質
複合体を形成することを含む。ポリマー／脂質複合は、次いで、低分子量リガンドと反応
し、リガンド結合ポリマー／脂質複合体を形成し、ナノ粒子を形成するように、リガンド
結合ポリマー／脂質複合体と第２の非官能化ポリマー及び治療剤と混合する。ある実施形
態では、第１のポリマーは、ＰＥＧであり、脂質終端かＰＥＧが形成される。一実施形態
では、脂質は、式Ｖ、例えば、２ジステアロイル−ｓｎ−グリセロ−３−ホスホエタノー
ルアミン（ＤＳＰＥ）及びその塩類（例えば、ナトリウム塩）である。続いて、脂質終端
化ＰＥＧは、例えば、ＰＬＧＡと混合して、ナノ粒子を形成する。
ターゲティング部分
任意にターゲティング部分、つまり、生物学的構成要素（例えば、膜成分、細胞表面レ
セプター、前立腺特異的膜抗原等）と結合するか、さもなければそれと結びつくことがで
きる部分を含んでいてもよいナノ粒子が提供される。粒子表面に存在するターゲティング
部分は、粒子を、特定のターゲティング・サイト、例えば、腫瘍、疾病サイト、組織、器
官、細胞型等に局所化させることを可能にするかもしれない。そのため、ナノ粒子は、「
ターゲット特異性」となり得る。薬物又は他のペイロードは、場合によっては、粒子から
放出し、特異的ターゲティング・サイトで局所的に相互作用させることを可能にする。
特定の実施形態では、薬物又は他のペイロードは、粒子から徐放形式で放出されるかも
しれず、局所的に特異的ターゲティング・サイト（例えば、腫瘍）で相互作用を可能にす
るかもしれない。「徐放」（及びその語の変形）というここで用いられる語（例えば、「
徐放性のシステム」の前後関係で）は、通常、選択されたサイトで物質（例えば、薬物）
を放出させるか、さもなければ速度、間隔及び／又は量を制御可能とする。徐放は、限定
されないが、実質的に連続的に供給、パターン化された供給（例えば、定期的又は不定期
的の時間間隔によって中断された時間にわたる断続的な供給）及び選択された物質のボー
ラス供給（例えば、一定、比較的短時間、例えば、数秒又は数分にわたる物質の断続的な
供給）が挙げられる。
一実施形態では、開示のナノ粒子は、低分子量のリガンド（例えば、低分子量のＰＳＭ
Ａリガンド）であるターゲティング部分を含む。ここで用いられる用語「結合」又は「結
合」は、典型的には、限定されないが、生化学的、物理的及び／又は化学相互作用を含む
、特異性又は非特異性の結合又は相互作用のために、その相互の親和性又は結合能を示す
それらの対応する一対の分子又は部分の間の相互作用を指す。「生物学的結合」は、タン
パク質、核酸、グリコプロテイン、炭水化物、ホルモン類等を含む一対の分子間で起こる
一種の相互作用と定義する。用語「結合パートナー」は、特定の分子と結合することがで
きる分子を指す。「特異的な結合」とは、他の類似の生物学的構成要素に対するよりも実
質的に高い程度で、結合パートナー（又は限られた数の結合パートナー）に結合すること
ができるか又はを認識することができる、例えば、ポリヌクレオチドのような分子を指す
。一実施形態では、ターゲティング部分は、約１マイクロモル未満の、少なくとも約１０
マイクロモル又は少なくとも約１００マイクロモルの親和性（分離定数によって測定され
る）を有する。
例えば、ターゲティング部分は、使用されたターゲティング部分によって、患者の体内
で、腫瘍（例えば、固形腫瘍）、疾病サイト、組織、器官、細胞タイプ等に局所化するた
めに粒子となるかもしれない。例えば、低分子量のＰＳＭＡリガンドは、固形腫瘍（例え
ば、胸又は前立腺腫瘍あるいはガン細胞）に局所化させることができる。対象は、人間又
は人間以外の動物とすることができる。対象の例は、犬、猫、馬、ロバ、ウサギ、牛、ブ
タ、羊、ヤギ、ネズミ、マウス、モルモット、ハムスター、霊長類、人間等の哺乳類を含
むが、これに限定されるものではない。
例えば、ターゲティング部分は、小さなターゲット前立腺ガン腫瘍であってもよいし、
例えば、ターゲット部分は、ＰＳＭＡペプチド阻害剤であってもよい。これらの部分は、
ここでは「低分子量のＰＳＭＡリガンド」とも称する。通常の組織における発現と比較す
る場合、前立腺の特異的膜抗原（ＰＳＭＡ）の発現は悪性の前立腺で少なくとも１０倍過
剰であり、疾病が転移の段階に進行するに従って、ＰＳＭＡ発現のレベルはさらに上方調
節される（Silverら、1997, Clin. Cancer Res., 3:81）。
例えば、低分子量ＰＳＭＡリガンドは、
Figure 0006159787
及び鏡像異性体、立体異性体、回転異性体、互変異性体、ジアステレオマーの混合物又は
そのラセミ化合物である。特に、ブチルアミン化合物が、ベンゼン環を有さないため、合
成しやすいという長所がある。
例えば、開示のナノ粒子は、以下で表される複合体を含む。
Figure 0006159787
式中、ｙは約２２２であり、ｚは約１１４である。
例えば、開示のナノ粒子は、以下から選択されたポリマー化合物を含む。
Figure 0006159787
式中、Ｒ１は、Ｈ及びハロゲンで置換されていてもよいＣ１〜Ｃ２０アルキル基からな
る群から選択され、
Ｒ２は、結合手、エステル結合又はアミド結合、
Ｒ３は、Ｃ１〜Ｃ１０アルキレン又は結合手、
ｘは、５０から約１５００、例えば、約１７０から約２６０、
ｙは０〜約５０、例えば、ｙは０及び
ｚは約３０から約４５６又は約３０から約２００、例えば、ｚは約８０から約１３０で
ある。
治療剤
例えば、治療剤（例えば、抗がん剤）、診断薬（例えば、造影剤、放射性核種、蛍光体
、発光体、磁気分子）、予防剤（例えば、ワクチン）及び／又は栄養補助食品（例えば、
ビタミン、ミネラルなど）を含む剤が、本発明のナノ粒子の一部を構成する。本発明によ
って供給される典型的な剤は、限定されないが、小分子（例えば、細胞障害性剤）、核酸
（例えば、ｓｉＲＮＡ、ＲＮＡｉ及びマイクロＲＮＡ剤）、タンパク質（例えば、抗体）
、ペプチド、脂質、炭水化物、ホルモン類、金属、放射性元素及び化合物、薬物、ワクチ
ン、免疫学的剤など、及び／又はこれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、
供給される剤は、ガン（例えば、前立腺ガン）の治療に有用な剤である。
活性剤又は薬物は、ｍＴｏｒ抑制剤（例えば、シロリムス、テムシロリムス又はエベロ
リムス）、ビンカアルカロイド（例えば、ビノレルビン又はビンクリスチン）、ジテルペ
ン誘導体、タキサン（例えば、パクリタキセル又はその誘導体、例えばＤＨＡ−パクリタ
キセル又はＰＧ−パクリタキセル又はドセタキセル）等の治療剤（例えば、化学療法薬）
、心血管剤（例えば、利尿剤、血管拡張薬、アンジオテンシン変換酵素、ベータ受容体遮
断薬、アルドステロン拮抗剤又は抗凝固剤）、副腎皮質ステロイド、代謝拮抗物質又は葉
酸代謝拮抗剤（例えば、メトトレキサート）、化学療法剤（例えば、エポティロンＢ）、
アルキル化剤（例えば、ベンダムスチン）とすることができ、活性剤又は薬物は、ｓｉＲ
ＮＡとすることができる。
ある実施形態では、活性剤又は治療剤は、例えば、開示のナノ粒子の一部を形成する開
示のポリマーに結合してもよいし、しなくてもよく、例えば、活性剤は、ＰＬＡ又はＰＧ
ＬＡに結合されていもよいし（例えば、共有結合、例えば直接又は結合部位を介して）、
例えばＰＬＡ−ＰＥＧ又はＰＬＧＡ−ＰＥＧのような共重合体のＰＬＡ又はＰＬＧＡ部分
に結合されていてもよい。
ナノ粒子の製造
この発明の他の側面は開示のナノ粒子製造する方法及びシステムに指向する。いくつか
の実施形態では、２以上の異なる比率で異なるポリマー（例えば、共重合体、例えば、ブ
ロック共重合体）を使用し、ポリマー（例えば、共重合体、例えば、ブロック共重合体）
から粒子を製造し、粒子の特性が制御される。例えば、１つのポリマー（例えば、共重合
体、例えば、ブロック共重合体）は、低分子量ＰＳＭＡリガンドを含んでいてもよく、他
のポリマー（例えば、共重合体、例えば、ブロック共重合体）は、得られる粒子のその生
体適合性及び／又は免疫の制御能のために選択することができる。
一実施形態では、粒子は、１以上のポリマーを含む溶液を準備し、溶液をポリマー非溶
媒に接触させ、粒子を形成することにより形成される。溶液は、ポリマー非溶媒と混和性
かもしれないし、不混和性かもしれない。例えば、アセトニトリルのような水混和液は、
ポリマーを含むことができ、アセトニトリルが、水、ポリマー非溶媒と接触するにつれて
、例えば、制御された速度でアセトニトリルを水に注ぐことによって、粒子が形成される
。溶液中に含まれるポリマーは、ポリマー非溶媒との接触によって、沈殿し、ナノ粒子の
ような粒子を形成する。
２つの液体は、一方が周辺温度及び圧力で少なくとも１０重量％のレベルで他に溶解し
ない場合、互いに他と「不混和」か、混和しないとすることができる。典型的には、有機
溶液（例えば、ジクロロメタン、アセトニトリル、クロロホルム、テトラヒドロフラン、
アセトン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、ピリジン、ジオキサン、ジメチルフル
ホキシド等）及び水溶液（例えば、水又は溶解された塩又は他の種、細胞又は生物学的媒
体、エタノール等を含む水）は、互いに混和しない。例えば、第１の溶液を、第２の溶液
（適当な率または速度で）に注ぐことができる。場合によっては、第１の溶液が不混和な
第２の液体と接触するにつれて、ナノ粒子のような粒子を形成することができ、例えば、
第１の溶液が第２の液体に注がれている間、接触によるポリマーの沈殿が、ポリマーをナ
ノ粒子に形成させ、場合によっては、例えば、導入の速度が慎重に制御され、比較的遅い
速度に維持される場合、ナノ粒子を形成することができる。そのような粒子形成の制御は
、単調な実験のみを用いて、当業者によって容易に最適化することができる。
他の実施形態では、例えば、図１及び２において代表されるプロセスのようなナノエマ
ルジョン・プロセスが提供される。例えば、有機溶媒とともに、治療剤、第１のポリマー
（例えば、リガンド（例えば、ＧＬ２）に任意に結合することができるＰＬＡ−ＰＥＧ又
はＰＬＧＡ−ＰＥＧのいずれかのようなジブロック・コポリマー）及び任意に第２のポリ
マー（ＰＬ（Ｇ）Ａ−ＰＥＧ又はＰＬＡ）は第１の有機相を形成する。そのような第１相
は、約５から約５０重量％の固形分、例えば、約５から４０重量％の固形分又は約１０〜
３０重量％の固形分を含んでいてもよい。第１の有機相は第１の水溶液と混合して第２相
を形成することができる。有機溶液は、例えば、トルエン、メチルエチルケトン、アセト
ニトリル、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、イソプロピルアルコール、イソプロピル・
アセテート、ジメチルホルムアミド、塩化メチレン、ジクロロメタン、クロロホルム、ア
セトン、ベンジルアルコール、Ｔｗｅｅｎ８０、スパン８０等及びそれらを組み合わせて
含むことができる。一実施形態では、有機相は、ベンジルアルコール、酢酸エチル及びそ
の組合せを含むことができる。第２相は、約１〜約５０重量％、例えば、約５〜４０重量
％の固形分とすることができる。水溶液は、水と、任意に１以上のコール酸ナトリウム、
酢酸エチル、ポリ酢酸ビニル及びベンジルアルコールとの混合物とすることができる。
例えば、油又は有機相は、非溶媒（水）と部分的にのみ混和できる溶媒を使うことがで
きる。従って、十分な低比率で混合する場合及び／又は有機溶剤で前飽和する水を用いる
場合、油相は液体のままである。油相は水溶液に乳化させることができる、液滴として、
例えば、高エネルギー分散システム（例えば、ホモジナイザー又はソニケーター）を使用
して、ナノ粒子に剪断することができる。エマルジョン（別名「水相」）の水部分は、コ
ール酸ナトリウムからなる界面活性剤溶液とすることができ、酢酸エチル及びベンジルア
ルコールで前飽和させることができる。
エマルジョン相を形成するための第２相を乳状化は、１又は２の乳化ステップにおいて
行うことができる。例えば、第１のエマルジョンを準備し、次いで、乳化してきめの細か
いエマルジョンを形成する。第１のエマルジョンは、例えば、単純な混合、高圧ホモジナ
イザー、プローブソニケーター、攪拌バー又はローター固定子ホモジナイザー用いて形成
することができる。第１のエマルジョンは、例えば、プローブソニケーター又は高圧ホモ
ジナイザー（例えば、１、２、３以上のホモジナイザーを通す）を用いることにより、き
めの細かいエマルジョンに形成することができる。例えば、高圧ホモジナイザーが使われ
るとき、使われる圧力は約１０００〜約８０００ｐｓｉ、約２０００〜約４０００ｐｓｉ
、４０００〜約８０００ｐｓｉ又は約４０００〜約５０００ｐｓｉ（例えば、約２０００
、２５００、４０００又は５０００ｐｓｉ）とすることができる。
溶媒の蒸発又は希釈が、溶媒の抽出及び粒子の固体化を達成するために必要かもしれな
い。抽出の動力学及びよりスケーラブルなプロセスのより良好な制御のために、水性クエ
ンチによる溶媒の希釈を用いることができる。例えば、エマルジョンを、冷水に希釈して
、有機溶剤の全てを溶解するのに十分な濃度にして、クエンチされた相を形成することが
できる。クエンチングは、約５℃以下の温度で、少なくとも部分的に実行することができ
る。例えば、クエンチングに用いられる水は、室温（例えば、約０〜約１０℃又は約０〜
約５℃）より低温とすることができる。
いくつかの実施形態では、治療剤（例えば、ドセタキセル）の全てがこの段階で粒子中
に封止されないが、薬物可溶化剤をクエンチされた相に添加し、可溶化相が形成される。
薬物可溶化剤は、例えば、Ｔｗｅｅｎ８０、Ｔｗｅｅｎ２０、ポリビニルピロリドン、シ
クロデキストラン、ドデシル硫酸ナトリウム又はコール酸ナトリウムとすることができる
。例えば、Ｔｗｅｅｎ８０を、クエンチされたナノ粒子懸濁液に添加して、遊離薬物を可
溶化し、薬物結晶の形成を防止することができる。いくつかの実施形態では、薬物可溶化
剤：治療剤（例えば、ドセタキセル）の比は、約１００：１〜約１０：１である。
可溶化相をろ過して、ナノ粒子を回収することができる。例えば、限外濾過膜を用いて
、ナノ粒子懸濁液を濃縮し、実質的に有機溶媒、遊離薬物及び他のプロセス補助剤（界面
活性剤）を排除することができる。典型的な濾過は、接線フロー濾過システムを使用して
実行することができる。例えば、ナノ粒子を保持するために適当な孔サイズを有する膜を
用いることにより、溶質、ミセル及び有機溶剤を通している間、ナノ粒子を選択的に分離
することができる。約３００〜５００ｋＤａ（〜５−２５ｎｍ）の分子量カットオフの典
型的な膜を用いることができる。
透析ろ過（ダイアフィルトレーション、Diafiltration）を、定量アプローチを用いて
行うことができ、ろ液を懸濁液から除去するのと同じ速度で、透析ろ液（冷脱イオン水、
例えば、約０〜約５℃又は０〜約１０℃）を、供給懸濁液に添加してもよいことを意味す
る。いくつかの実施形態では、ろ過は、約０〜約５℃又は約０〜約１０℃の第１の温度、
約２０〜約３０℃又は約１５〜約３５℃の第２の温度を用いる第１のろ過を含む。例えば
、ろ過は、約０〜約５℃での約１〜約６の透析容量の処理、約２０〜約３０℃での少なく
とも１の透析容量（例えば、約１〜約３又は約１〜２の透析容量）の処理を含むことがで
きる。
ナノ粒子懸濁液の精製及び濃縮の後、粒子を１、２以上の殺菌及び／又は、例えば、〜
０．２μｍの深層プレ・フィルタを用いた深層フィルタに通してもよい。
ナノ粒子の製造の他の実施形態では、有機相を治療剤（例えば、ドセタキセル）及びポ
リマー（ホモポリマー、コポリマー、リガンドとのコポリマー）の混合物から構成しても
よい。有機相は、約１：５の比率（油相：水相）で水相と混合され、水相は、界面活性剤
及びいくらか溶解された溶媒からなる。第１のエマルジョンは、単純な混合で又はロータ
ー固定子ホモジナイザーを用いることにより、２相の混合によって形成される。次いで、
第１のエマルジョンは、高圧ホモジナイザーを用いることによりきめの細かいエマルジョ
ンに形成される。続いて、きめの細かいエマルジョンは、混合下、脱イオン水への添加に
よってクエンチされる。クエンチ：エマルジョン比は、約８．５：１である。次いで、Ｔ
ｗｅｅｎ（例えば、Ｔｗｅｅｎ８０）の溶液がクエンチに添加され、全体的に約２％のＴ
ｗｅｅｎを得る。これは、遊離、未封止薬物を溶解する役割を果たす。続いて、ナノ粒子
を、遠心分離又は限外濾過／透析濾過によって分離する。
製剤の製造に用いられるポリマー及び治療剤又は活性剤の量は、最終的な製剤と異なる
かもしれないことはいうまでもない。例えば、いくらかの活性剤は、ナノ粒子に完全に取
り込まれないことがあり、そのような遊離の治療剤は、例えば、ろ過されるかもしれない
。例えば、一実施形態では、約２０重量％の活性剤（例えば、ドセタキセル）及び約８０
重量％のポリマー（例えば、ポリマーは約２．５モル％のＰＬＡ−ＰＥＧ−ＧＬ２及び約
９７．５モル％のＰＬＡ−ＰＥＧを含むことができる）を製剤の製造において用いること
ができ、約１０重量％の活性剤（例えば、ドセタキセル）及び約９０重量％のポリマー（
ポリマーが、約１．２５モル％のＰＬＡ−ＰＥＧ−ＧＬ２及び約９８．７５モル％のＰＬ
Ａ−ＰＥＧを含むことができる）からなる最終的なナノ粒子となるかもしれない。そのよ
うなプロセスは、約２〜約２０重量％の治療剤（例えば、重量あたり約５、約８、約１０
、約１５％の治療剤）を含む、患者への投与に適する最終的なナノ粒子を提供するかもし
れない。
凍結乾燥医薬組成物
本発明の別の側面によれば、ここに開示のナノ粒子は、医薬組成物を形成するために、
薬理学的に許容できるキャリアと組み合わることができる。当業者には、後述するような
投与経路、標的組織の位置、供給薬物、薬物供給の時間的経過等に基づいて、キャリアを
選択することができることはいうまでもない。
本発明の医薬組成物は、経口及び非経口ルートを含む当該分野で公知のいかなる手段に
よっても患者に投与することができる。ここで用いられる「患者」という語は、ヒト及び
、例えば、哺乳類、鳥、爬虫類、両生類及び魚を含むヒト以外のものを含む。例えば、ヒ
ト以外のものは、哺乳類（例えば、齧歯動物、マウス、ネズミ、ウサギ、猿、犬、猫、霊
長類又はブタ）が挙げられる。一実施形態では、それらが消化管にある消化酵素との接触
を避けるという点で、非経口ルートが好ましい。そのような実施形態によれば、本発明の
組成物は、注射（例えば、静脈、皮下、筋肉内、腹腔内注射）、直腸、経膣、局所（粉末
、クリーム、軟膏又は滴によって）又は吸入（スプレー）によって投与することができる
。
特定の実施形態では、本発明のナノ粒子は、必要に応じて、全身的に、例えば、非経口
的にあるいは静脈内点滴又は注射によって患者に投与される。
いくつかの実施形態では、例えば、単、二又は多糖類（例えば、蔗糖、トレハロース）
のような糖及び／又は塩及び／又はシクロデキストリン溶液がナノ粒子懸濁液に添加され
た、凍結に適する溶液と開示のナノ粒子とを含む、凍結に適する組成物が意図される。糖
（例えば、蔗糖又はトレハロース）は、例えば、粒子が凍結によって凝集することを防止
する凍結防止剤の働きをするかもしれない。例えば、複数の開示のナノ粒子、蔗糖、イオ
ン性ハロゲン化物及び水を含むナノ粒子製剤がここに提供され、ナノ粒子／蔗糖／水／イ
オン性ハロゲン化物は、３〜４０％／１０〜４０％／２０〜９５％／０．１〜１０％（ｗ
／ｗ／ｗ／ｗ）又は約５〜１０％／１０〜１５％／８０〜９０％／ｌ〜１０％（ｗ／ｗ／
ｗ／ｗ）である。例えば、そのような溶液は、１０〜１００ｍＭの濃度で、ここに開示の
ナノ粒子、約５％〜約２０重量％の蔗糖及び塩化ナトリウムのようなイオン性ハロゲン化
物を含むことができる。他の実施形態では、複数の開示のナノ粒子、トレハロース、シク
ロデキストリン及び水を含むナノ粒子製剤がここに提供され、ナノ粒子／トレハロース／
水／シクロデキストリンは、約３〜４０％／１〜２５％／２０〜９５％／１〜２５％（ｗ
／ｗ／ｗ／ｗ）又は約５〜１０％／ｌ〜２５％／８０〜９０％／１０〜１５％（ｗ／ｗ／
ｗ／ｗ）である。例えば、そのような溶液は、ここに開示のナノ粒子、約１％〜約２５重
量％のトレハロース又は蔗糖（例えば、約５％から約２５％のトレハロース又は蔗糖、例
えば約ｌ０％トレハロース又は蔗糖、約１５％のトレハロース又は蔗糖、例えば、約５％
の蔗糖）及びβ−シクロデキストリンのようなシクロデキストリン（約１％〜約２５重量
％、例えば約５％から約２０％、例えば１０％又は約２０重量％又は約１５％〜約２０重
量％のシクロデキストリン濃度）を含むかもしれない。意図する製剤は、複数の開示のナ
ノ粒子（例えば、ＰＬＡ−ＰＥＧ及び活性剤を含むナノ粒子）及び約２重量％から約１５
重量％（又は約４％〜約６重量％、例えば約５重量％）の蔗糖及び約５重量％〜約２０％
（例えば約７重量％から約１２重量％、例えば約１０重量％のＨＰｂＣＤ）を含むことが
できる。
本発明は、一部には、再構成される際、最小限量の大きな凝集体を有する凍結乾燥医薬組成物に関する。そのような大きな凝集体は、約０．５μｍより大、約１μｍより大又は約１０μｍより大のサイズを有するかもしれず、再構成された溶液では好ましくない。凝集体のサイズは、米国薬局方の３２＜７８８＞で示された種々の技術を用いて測定することができる（全趣旨を参照することによりここに取り込む）ＵＳＰ３２＜７８８＞で概説される試験は、光掩蔽粒子計数試験、顕微鏡粒子計数試験、レーザー回折及び単一粒子光学検出を含む。一実施形態では、あるサンプルの粒子サイズは、レーザー回折及び／又は単一粒子光学検出を用いて測定される。
ＵＳＰ３２＜７８８＞での光掩蔽粒子計数試験は、懸濁液中のサンプリング粒子のため
のガイドラインを示す。１００ｍＬ以下の溶液に対して、≧１０μｍが１容器あたり６０
００、≧２５μｍが１容器あたり６００を超えない平均数の粒子が存在する場合に、プレ
パレーションがこの試験が適用される。
ＵＳＰ３２＜７８８＞で概説されるように、顕微鏡粒子計数試験は、接眼ミクロメータ
ーを有する１００±１０倍に調整された双眼顕微鏡を用いる粒子数計数のためのガイドラ
インを示す。接眼ミクロメーターは、１００倍拡大で観察される場合、１０μｍ及び２５
μｍを意味する黒い参照円で１／４に分割される円からなる円径グラチクルである。線形
スケールは、グラチクル下で与えられる。１０μｍ及び２５μｍの粒子数は、視覚的に計
数される。１００ｍＬ以下の溶液に対して、≧１０μｍが１容器あたり３０００、≧２５
μｍが１容器あたり３００を超えない平均数の粒子が存在する場合に、プレパレーション
がこの試験が適用される。
いくつかの実施形態では、再構成で、開示の組成物の１０ｍｌの水溶液サンプルは、１０ミクロン以上のサイズが１ｍｌあたり６００粒子未満及び／又は２５ミクロン以上のサイズが１ｍｌあたり６０粒子未満で含む。
動的光散乱（ＤＬＳ）は粒径を計数するために用いることができるが、この技術はいく
らかのより大きな粒子を検出しないブラウン運動に依存する。レーザー回折は、粒子と懸
濁液メディアとの間の屈折率の違いに依存する。この技術は、ミリメートル範囲にミクロ
ン以下で粒子を検出することができる。より大きな粒子の比較的少量（例えば、約１から
５重量％）を、ナノ粒子懸濁液で測定することができる。単一粒子光学検出（ＳＰＯＳ）
は、希釈懸濁液の光掩蔽を用いて、約０．５μｍの個々の粒子を計数する。測定サンプル
の粒子濃度を知ることにより、凝集体の重量％又は凝集体の濃度（粒子／ｍｌ）を算出す
ることができる。
粒子表面の脱水により、凍結乾燥の間、凝集体の形成を生じさせるかもしれない。この
脱水は、凍結乾燥の前に、懸濁液において、例えば、二糖類のような凍結乾燥保護剤を用
いて防止することができる。適当な二糖類は、蔗糖、ラクツロース、ラクトース、マルト
ース、トレハロース又はセロビオース及び／又はそれらの混合物が挙げられる。他の意図
される二糖類は、コジビオース、ニゲロース、イソマルトース、β，β−トレアロース、
α，β−トレハロース、ソホロース、カミナリビオース、ゲンチオビオース、ツラノース
、マルツオース、パラチノース、ゲンチオビウロース、マンノビオース、ミリビオース、
ミキビウオース、ルチノース、ルチヌロース及びキシロビオースが挙げられる。再構成物は、原料懸濁液に比較すると等価なＤＬＳサイズ分布を示す。しかし、レーザー回折は、いくらかの再構成物において＞１０μｍのサイズの粒子が検出されるかもしれない。さらに、ＳＰＯＳは、ＦＤＡガイドライン（＞１０μｍ粒子について１０４〜１０５粒子／ｍｌ）のそれよりも高濃度で＞１０μｍサイズの粒子を検出するかもしれない。
本発明は、一部には、糖（例えば、蔗糖、トレハロース又はそれらの混合物）に対して
、さらなる凍結乾燥保護剤として、１以上のイオン性ハロゲン化物塩類の使用に関する。
糖は、二糖類、単糖類、三糖類及び／又は多糖類を含むことができ、他の賦形剤（例えば
、グリセロール及び／又は界面活性剤）を含むことができる。任意に、シクロデキストリ
ンを、さらなる凍結乾燥保護剤として含むことができる。シクロデキストリンは、イオン
性ハロゲン化物塩の代わりに加えられてもよい。あるいは、シクロデキストリンは、イオ
ン性ハロゲン化物塩に加えて、加えられてもよい。
適当なイオン性ハロゲン化物塩は、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化亜鉛又はそ
れらの混合物が挙げられる。さらなる適当なイオン性ハロゲン化物塩は、塩化カリウム、
塩化マグネシウム、塩化アンモニウム、臭化ナトリウム、臭化カルシウム、臭化亜鉛、臭
化カリウム、臭化マグネシウム、臭化アンモニウム、沃化ナトリウム、沃化カルシウム、
沃化亜鉛、沃化カリウム、ヨウ化マグネシウム又はヨウ化アンモニウム及び／又はそれら
の混合物が挙げられる。一実施形態では、約１〜約１５重量％の蔗糖を、イオン性ハロゲ
ン化物塩とともに用いてもよい。一実施形態では、凍結乾燥医薬組成物は、約１０〜約１
００ｍＭの塩化ナトリウムを含んでいてもよい。他の実施形態では、凍結乾燥医薬組成物
は、約１００〜約５００ｍＭの二価イオン塩化物、例えば、塩化カルシウム又は塩化亜鉛
を含んでいてもよい。さらに他の実施形態では、凍結乾燥される懸濁液は、シクロデキス
トリンをさらに含んでいてもよく、例えば、約１〜約２５重量％のシクロデキストリンを
用いることができる。
適当なシクロデキストリンは、α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、、
γ−シクロデキストリン又はそれらの混合物を含んでいてもよい。ここに開示の組成物に
おける使用のために意図される典型的なシクロデキストリンは、ヒドロキシプロピル−シ
クロデキストリン（ＨＰｂＣＤ）、ヒドロキシエチル−シクロデキストリン、スルホブチ
ルエーテル−シクロデキストリン、メチル−β−シクロデキストリン、ジメチル−β−シ
クロデキストリン、カルボキシメチル−β−シクロデキストリン、カルボキシメチル・エ
チル−β−シクロデキストリン、ジエチル-β−シクロデキストリン、トリ−Ｏ−アルキ
ル-β-シクロデキストリン、グロコシル−シクロデキストリン及びマルトシル−シクロデ
キストリンが挙げられる。一実施形態では、約１〜約２５重量％のトレハロース（例えば
、約１０重量％〜約１５重量％、例えば、５〜約２０重量％）が、シクロデキストリンと
ともに使用されてもよい。一実施形態では、凍結乾燥医薬組成物は、約１〜約２５重量％
のβ-シクロデキストリンを含んでいてもよい。典型的な組成物は、ＰＬＡ−ＰＥＧ、活
性／治療剤、約４％〜約６％の（例えば、約５重量％）の蔗糖及び約８〜約１２重量％（
例えば、約１０重量％）のＨＰｂＣＤを含むナノ粒子を含有してもよい。
一側面において、本発明は、１００ｍＬ以下の水性媒体中、５０ｍｇ／ｍＬの濃度のナ
ノ粒子を含有する凍結乾燥医薬組成物の再構成において、非経口投与に適する再構成組成物は、１０ミクロン以上のマイクロ粒子を６０００以下、例えば、３０００以下で及び／又は２５ミクロン以上のマイクロ粒子を６００以下、例えば、３００以下で含有する凍結乾燥医薬組成物を提供する。
マイクロ粒子の数は、ＵＳＰ３２＜７８８＞の光掩蔽粒子計数試験、ＵＳＰ３２＜７８
８＞の顕微鏡粒子計数試験、レーザー回折及び単一粒子光学検出によって測定することが
できる。
ナノ粒子は、ポリ（乳）酸−ブロック−ポリ（エチレン）グリコール共重合体又はポリ
（乳）−コ−ポリ（グリコール）酸−ブロック-ポリ（エチレン）グリコール共重合体を
含んでいてもよい。例えば、共重合体のポリ（乳）酸部分は、約１６ｋＤａの重量平均分
子量を有することができ、共重合体のポリ（エチレン）グリコール部分は、約５ｋＤａの
重量平均分子量を有することができる。
イオン性ハロゲン化物塩及び／又はシクロデキストリンを含まない再構成組成物と比較して、再構成組成物は、最小限の凝集体を含有することができる。再構成組成物は、０．２未満の多分散インデックスを有していてもよい。
一側面では、本発明は、疎水ポリマー部分と親水性ポリマー部分とを有する共重合体を
各々含有する複数の治療用粒子、活性剤、糖及びイオン性ハロゲン化物塩を含有する。溶
解において、非経口用途に適する医薬組成物を提供する。その組成物は、さらにシクロデ
キストリンを含んでいてもよい。
イオン性ハロゲン化物塩は、塩化ナトリウム、塩化カルシウム及び塩化亜鉛又はそれら
の混合物からなる群から選択することができる。一実施形態では、医薬組成物は、約１０
〜約１００ｍＭの塩化ナトリウムを含有していてもよい。他の実施形態では、医薬組成物
は、約１００〜約５００ｍＭの塩化カルシウム又は塩化亜鉛を含有していてもよい。
一側面では、本発明は、疎水ポリマー部分と親水性ポリマー部分とを有する共重合体を
各々含有する複数の治療用粒子、活性剤、糖及びシクロデキストリンを含有する再構成において、非経口用途に適する医薬組成物を提供する。
シクロデキストリンは、α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、γ−シク
ロデキストリン又はそれらの混合物を含んでいてもよい。一実施形態では、医薬組成物は
、約１〜約２５重量％のβ−シクロデキストリンを含んでいてもよい。
例えば、共重合体は、ポリ（乳）酸−ブロック−ポリ（エチレン）グリコール共重合体
とすることができる。再構成において、１００ｍＬの水性サンプルは、１０ミクロン以上のサイズの粒子を６０００未満しか含まず、２５ミクロン以上のサイズの粒子を６００未満しか含まない。
他の側面において、本発明は、以下の工程によって製造される非経口投与用の薬理学的
に許容される製剤を提供する。
ａ）疎水ポリマー部分と親水性ポリマー部分とを有する共重合体を各々含有する複数の
治療用粒子と、活性剤とを含む組成物を準備し、
ｂ）二糖類及びイオン性ハロゲン化物塩をこの組成物に添加し、
ｃ）組成物を凍結乾燥して、凍結乾燥組成物を形成し、
ｄ）凍結乾燥組成物を再構成して非経口投与に適する製剤を形成する。一実施形態では、シクロデキストリンがこの製剤に含まれる。いくつかの実施形態では、そのような再構成は、２、３分間の簡便な手動の混合によって有利に管理することができる。再構成物の特性（例えば、薬物純度及び放出プロフィール）は、凍結乾燥前の組成物（例えば、懸濁剤）から実質的に不変かもしれない。
さらに他の側面において、本発明は、以下の工程によって製造される非経口投与用の薬
理学的に許容される製剤を提供する。
ａ）各々疎水ポリマー部分と親水性ポリマー部分とを有する共重合体を含有する複数の
治療用粒子と、活性剤とを含む組成物を準備し、
ｂ）二糖類及びシクロデキストリンをこの組成物に添加し、
ｃ）組成物を凍結乾燥して、凍結乾燥組成物を形成し、
ｄ）凍結乾燥組成物を再構成して非経口投与に適する製剤を形成する。一実施形態では、シクロデキストリンがこの製剤に含まれる。いくつかの実施形態では、そのような再構成は、２、３分間の簡便な手動の混合によって有利に管理することができる。再構成物の特性（例えば、薬物純度及び放出プロフィール）は、凍結乾燥前の組成物（例えば、懸濁剤）から実質的に不変かもしれない。
凍結乾燥組成物は、治療用粒子を約４０ｍｇ／ｍＬより高い濃度で有していてもよい。
非経口投与に適した製剤は、１０ｍＬの用量において、１０ミクロンより大きなサイズを
有する粒子を約６００未満で有していてもよい。
二糖類及びイオン・ハロゲン化物塩を加えるステップは、約５〜約１５重量％の蔗糖又
は約５〜約２０重量％のトレハロース（例えば、約１０〜約２０重量％のトレハロース）
及び約１０〜約５００ｍＭのイオン性ハロゲン化物塩を加えることを含んでいてもよい。
イオン性ハロゲン化物塩は、塩化ナトリウム、塩化カルシウム及び塩化亜鉛又はそれらの
混合物から選択することができる。一実施形態では、さらに、約１〜約２５重量％のシク
ロデキストリンを加えてもよい。
一実施形態では、二糖類とシクロデキストリンを加えるステップは、約５〜約１５重量
％の蔗糖又は約５〜約２０重量％のトレハロース（例えば、約１０〜約２０重量％のトレ
ハロース）及び約１〜約２５重量％のシクロデキストリンを加えることを含んでいてもよ
い。一実施形態では、約１０〜約１５重量％のシクロデキストリンが加えられる。シクロ
デキストリンは、α−シクロデキストリン、β-シクロデキストリン、γ-シクロデキスト
リン又はそれらの混合物から選択することができる。
凍結乾燥するステップは、約−４０℃を超える温度又は、例えば、約−３０℃未満の温
度で組成物を凍結し、凍結組成物を形成し、凍結組成物を乾燥して凍結乾燥組成物を形成
することを含んでいてもよい。乾燥ステップは、約−２５〜約−３４℃の温度又は約−３
０から約−３４℃の温度にて、５０ｍＴｏｒｒで行うことができる。
他の側面では、本発明は、再構成において、ナノ粒子の凝集を防止するために、糖及び塩を凍結乾燥製剤に加えることを含む医薬粒子組成物における実質的な粒子の凝集を防止する方法を提供する。一実施形態では、シクロデキストリンが、凍結乾燥製剤に加えられる。さらに他の実施形態では、本発明は、再構成において、ナノ粒子の凝集を防止するために、糖及びシクロデキストリンを凍結乾燥製剤に加えることを含む医薬ナノ粒子組成物における実質的な粒子の凝集を防止する方法を提供する。
実施例
一般的に示す本発明は、以下の実施例を参照することにより、より理解しやすくなるで
あろうが、これらの実施例は、単に例示の目的で含まれるものであり、これらに限定され
るものではない。
実施例１：ＰＬＡ-ＰＥＧの製造
以下に示すように、合成は、マクロ開始剤であるα−ヒドロキシ−コ−メトキシポリ（
エチレングリコール）でのｄ，ｌ−ラクチドの開環重合を、触媒として２−エチルヘキサ
ン酸錫（ＩＩ）を用いて高温で行うことにより行われる（ＰＥＧ Ｍｎ：〜５，０００Ｄ
ａ、ＰＬＡ Ｍｎ：〜１６，０００Ｄａ、ＰＥＧ−ＰＬＡ Ｍｎ：〜２１，０００Ｄａ）
。
Figure 0006159787
ポリマーをジクロロメタンに溶解し、ヘキサン及びジエチルエーテルの混合物中で沈殿
させることによりポリマーを精製する。この工程で回収されたポリマーを、オーブン中で
乾燥する。
実施例２：典型的なナノ粒子の製造−エマルジョン・プロセス
有機相を、ドセタキセル（ＤＴＸＬ）とポリマー（ホモポリマ、コポリマー及びリガン
ドとも共重合体）の混合物から構成するように形成する。有機相は、約１：２（油相：水
相）の比率で水相と混合し、水相が界面活性剤（０．２５％のナトリウム・コール酸塩）
と多少溶解した溶媒（４％の酢酸エチル、２％のベンジルアルコール）から構成される。
高い薬物充填を達成するために、有機相中約３０％の固形分を用いる。
第１の粗エマルジョンを、単純な混合又はローター固定子ホモジナイザーを用いること
により、２相の組合せによって形成する。ローター／固定子は均一な乳状の溶液を与え、
一方、攪拌バーは視認できる大きなきめの粗いエマルジョンを生成する。攪拌バー法は、
供給容器の側面に付着した著しい油相滴をもたらすことが観察され、粗エマルジョン・サ
イズは、品質にきわめて重大なプロセス・パラメータである一方、歩留まりの低下又は相
分離を防止するために、適度に微細でなければならないことが示唆される。従って、高速
ミキサーがより大きいスケールに適するかもしれないが、ローター固定子が粗エマルジョ
ン形成の標準的な方法として用いる。
次いで、第１のエマルジョンを、高圧ホモジナイザーを用いることによりきめの細かい
エマルジョンに形成する。粗エマルジョンのサイズは、ホモジナイザーを通る連続したパ
ス（１０３）後の粒径に顕著な影響を及ぼさない。
２，３回のパスの後、粒径は顕著に低減せず、連続したパスは、粒径の増大を引き起こ
すこともある。有機相は、標準的な水相とともに、５：１（Ｏ：Ｗ）で乳化され、複数の
慎重なパスを実行し、各々のパス後のエマルジョンの一部をクエンチングする。示された
スケールは、製剤の全固形分を表す。
粒子のスケールの作用は、スケール依存を示す。その傾向は、２〜１０ｇのバッチ・サ
イズ範囲では、より大きなバッチがより小さな粒子を生成する。このスケール依存性は、
１０ｇより大きいスケール・バッチを考慮すると消失することが証明された。油相中に用
いられた固形分の量は、約３０％である。
表Ａは、エマルション・プロセスのパラメータを要約する。
Figure 0006159787
次いで、きめの細かいエマルジョンを、混合下、所定の温度で脱イオン水へ添加するこ
とによってクエンチする。クエンチ単位操作において、エマルジョンを、攪拌下冷水クエ
ンチに添加する。これは、大量の油相溶媒のを抽出するのに役立ち、後のろ過のために効
果的にナノ粒子を硬くする。クエンチのチリングは、薬物の封入を著しく改善する。クエ
ンチ：エマルジョンの比は、約５：１である。
Ｔｗｅｅｎ８０の３５％（重量％）の溶液を、クエンチに添加し、全体としてＴｗｅｅ
ｎ８０約４％を達成する。エマルジョンをクエンチした後、Ｔｗｅｅｎ８０の溶液を添加
し、それは、薬物可溶化剤として機能し、ろ過中の封止されていない薬物の効果的な除去
を可能にする。表Ｂは、各クエンチプロセス・パラメータを示す。
表Ｂ：クエンチ・プロセスのパラメータの要約
Figure 0006159787
温度は、粒子のＴｇより下に維持するために、十分に希釈した懸濁剤（溶媒の十分低濃
度）で、十分に冷たいままでなければならない。Ｑ：Ｅ比が十分高くなければ、より高い
濃度の溶媒が粒子を可塑化し、薬物もれをもたらす。これに対して、より低温度であれば
、低いＱ：Ｅ比（〜３：１）で高い薬物封止を可能にし、より効率的にプロセスを実行す
ることが可能となる。
次いで、ナノ粒子を、接線流ろ過プロセスによって分離し、名の粒子懸濁液を濃縮し、
溶媒、遊離薬物及び薬物可溶化剤をクエンチング溶液から水への交換をやわらげる。再生
セルロース膜を、３００の分子量のカットオフ（ＭＷＣＯ）に用いる。
定量透析ろ過（ＤＦ）を、クエンチ溶媒遊離薬物及びＴｗｅｅｎ８０を除去するために
行う。定量ＤＦを行うために、ろ液と除去する速度と同じ速度で、緩衝液を保留容器に添
加する。ＴＦＦ操作のプロセスパラメーターを表Ｃに要約する。この流れは、膜透過を汚
染し得る分子を一掃するための力を与え、ろ過流を制限する。膜内外圧力は、膜に浸透性
分子を通す力である。
Figure 0006159787
続いて、ろ過したナノ粒子スラリーを、ワークアップの間、高温での熱サイクルに付す
。カプセル化された薬物の小さな部分（一般的に５−１０％）は、２５℃でのその第１の
暴露後、非常に迅速にナノ粒子から放出される。この現象のため、全ワークアップの間、
冷たく保持されたバッチは、遊離薬物又は供給の間の薬物結晶形成又は未凍結保存のいず
れかの部分に影響を受けやすい。精密検査の間、ナノ粒子スラリーを高熱にさらすことに
よって、この『弱く封止された』薬物を除去することができ、薬物充填におけるわずかな
減少の代価で、製品安定性を改善することができる。表Ｄは、２５℃プロセスの２つの例
を要約する。大部分の封止された薬物を失うことなく、それを２５℃にさらすために、製
品が〜２−４の透析容量の後で十分に安定であることを、他の実験は示した。５つの透析
容量を、２５℃の処理前に冷却処理のために用いた。
Figure 0006159787
 １ ２５℃のワークアップのサブロットを、種々の期間、少なくとも５透析容量で２
５℃に暴露した。２５℃暴露した複数のサブロットがあったため、範囲を示した。
２ 安定性のデータは、スラリーにおける結晶形成（顕微鏡検査によって視認）の前に
、２５℃で、１０〜５０ｍｇ／ｍｌのナノ粒子濃度で最終製品を維持した時間を意味する
。
３ インビトロバーストは、薬物が最初の時点（基本的にすぐに）で放出された薬物を
示す。
ろ過プロセスの後、ナノ粒子懸濁液を、殺菌するグレードのフィルタ（０．２μｍの絶
対値）に通す。プレフィルタを、プロセスのための合理的な濾過面積／時間を使うために
用いて殺菌するグレードのフィルタを保護する。値を表Ｅに要約する。
Figure 0006159787
プレフィルタは、Pall SUPRAcap又はStaxフィルターカートリッジ中の深層ろ過メディ
アを有する。０．２ｍ２ろ過表面積／ｋｇの深層フィルタ用粒子及び１．３ｍ２ろ過表面
積／ｋｇの殺菌グレードのフィルタ用粒子を用いることができる。
実施例３：糖及び塩による凍結乾燥組成物
図３で示すように、＞４０ｍｇ／ｍＬのナノ粒子濃度のナノ粒子懸濁液（実施例として
形成されたナノ粒子、ポリマーとして１６／５のＰＬＡ−ＰＥＧで）を、１０％の蔗糖及
び添加剤：ＮａＣｌ、ＣａＣｌ２又はＰＢＳの存在下で凍結乾燥する。この実験は、マイ
クロ凝集なしに再構成することができる、高い（＞４０ｍｇ／ｍｌ）ナノ粒子濃度で、ナノ
粒子懸濁液を処方する。３つの全てのＣａＣｌ２製剤は、崩壊した凍結乾燥品を生成した
、中濃度（１５０ｍＭ）及び高濃度（２００ｍＭ）の濃度範囲であっても、＜１００粒子
／ｍｌ（１０μ＋）で溶解ケーキを生成する。
低濃度の塩は、塩が存在しないものと同様の挙動を示す。高濃度の塩は、一般に、非常
に高い粒子濃度を示す。
実施例４：糖及び塩及び／又はシクロデキストリンによる凍結乾燥組成物
ナノ粒子懸濁液を、糖（例えば、蔗糖又はトレハロース）、塩（例えば、ＮａＣｌ又は
ＣａＣｌ２）及び／又はシクロデキストリン（例えば、ヒドロキシプロピルβ−シクロデ
キストリン：ＨＰｂＣＤ）の存在下で凍結乾燥する。例えば、製剤は２５０ｍＭ又は５０
０ｍＭのＮａＣｌ又はＣａＣｌ２及び／又は１５％、２０％又は２５重量％の蔗糖又はト
レハロース（例えば、２０重量％のトレハロース、５００ｍＭのＣａＣｌ２、５％のＨＰ
ｂＣｄ）で製造される。代表的な製剤を、表Ｆに示す。
表Ｆは、ＡｃｃｕＳｉｚｅｒによって計数され、サイズ化された粒子を示し、製剤の中
に存在した凝集体を見つけるために、粒子数の大きなサイズを計数した。表Ｆは、凍結乾
燥ケーキに蒸留水を用いて溶解した溶液の後の粒子数を示す。表Ｆでは、Ｆ／Ｔサンプル
は、乾燥がないだけの凍結及び解凍であり、一方、１〜４ならびにトールバイアル１及び
２は、凍結乾燥サンプルである。１５％のトレハロースを有するＣａＣｌ２ ５００ｍＭ
以外の大部分の製剤は、わずかの数の粒子凝集を示し、続く試験を、製剤の最適化のため
に行った。
Figure 0006159787
実施例５：糖及び／又は塩及び／又はシクロデキストリンによる凍結乾燥組成物
ナノ粒子懸濁液を、糖（例えば、トレハロース）、シクロデキストリン（例えばヒドロ
キシプロピルβシクロデキストリン：HPbCD）及び／又は塩（例えば、ＣａＣｌ２）の存
在下で、凍結乾燥する。Design of Experiment（ＤＯＥ）を用いた製剤をスクリーンする
ための賦形剤及びレベルを以下の表Ｇに示す。トールバイアルを、５ｍＬのフル容量にて
、全製剤で用いる（ｎ＝５〜６バイアル／製剤）。第１の乾燥を−３７℃の棚温度で行う
。
Figure 0006159787
凍結乾燥製剤の外観及びそれらの再構成特性を以下の表Ｈに示す。試験された製剤の全てにおいて、製剤の外観は少なくとも部分的な再構成であった。
Figure 0006159787
サイクル・データ及び凍結乾燥プロセス・パラメータ（棚温度、製品温度、チャンバ圧
及び時間）を図４に示す。製品の充填中、製品が除去されるまで、凍結乾燥機棚に最初に
置かれた時から、これらのプロセス・パラメータをコントロールする。それぞれのチャー
トに反映された条件は、ＨＰｂＣＤ濃度をスクリーンするために各凍結乾燥ランの１つに
対するプロセスパラメータを示す。
種々の凍結乾燥製剤での粒子サイズを、動的光散乱（ＤＬＳ）で測定し、図５に示す。
試験された製剤のすべてにおいて、ナノ粒子サイズは、凍結前サンプルに比較して凍結／
解凍及び凍結乾燥後に増加した。
種々の製剤における１０μｍより大のマイクロ粒子の数を、顕微鏡粒子計数試験によっ
て測定し、図６に示した。一般に、シクロデキストリンのより高い濃度を含む製剤は、よ
り良好な粒子計数を示す。
実施例５：糖及びシクロデキストリンによる凍結乾燥組成物
ナノ粒子懸濁液を、糖（例えば、トレハロース又は蔗糖）及びシクロデキストリン（例
えば、ヒドロキシプロピルβシクロデキストリン：ＨＰｂＣＤ）の存在下で凍結乾燥する
。試験した製剤を表Ｈに示す。トールバイアルを、５ｍＬのフル容量にて、全製剤で用い
る（ｎ＝１０バイアル／製剤）。
Figure 0006159787
凍結乾燥製剤の外観とそれらの溶解特性を表Ｉに示す。トレハロース及びシクロデキス
トリンの濃度を増大させると、悪い溶解特性を示すようである。全ての試験された製剤に
おいて、ＤＬＳサイズは、凍結／解凍後に増大したが、凍結乾燥後は減少した。
Figure 0006159787
サイクル・データを図７に示す。種々の凍結乾燥製剤の粒子サイズを動的光散乱（ＤＬ
Ｓ）で測定し、図８に示す。
種々の製剤における１０μｍより大の、１ｍｌあたりのマイクロ粒子の数を、図９に示
すように、顕微鏡粒子計数試験で測定する。試験されほとんどすべての製剤は、ＵＳＰ３
２＜７８８＞の限界より下回わる。種々の製剤における１μｍより大の、１ｍｌあたりの
マイクロ粒子の数を、図１０及び図１１に示す。大部分の製剤において、凍結前サンプル
、凍結解凍サンプルに比較して、凍結乾燥サンプルで、１μｍより大のマイクロ粒子の数
が増加する。
糖及びシクロデキストリンの存在下で凍結乾燥したドセタキセルのナノ粒子において、
インビトロ放出試験を行う。その結果を図１２に示す。
示差走査熱量測定を、図１３〜１６に示したように、種々のナノ粒子製剤で行う。
等価物
当業者であれば、単なる慣例の実験を用いて、本明細書に記載の本発明の特定の実施形
態の多くの等価物を理解されるであろう、あるいは確かめることができるであろう。かか
る等価物は、以下の特許請求の範囲によって包含されることが意図される。
参照による援用
本明細書に記載のすべての特許、公開特許出願、ウェブサイト、および他の参考文献の
内容全体が、参照によりその全体が本明細書に明示的に援用される。

Claims (21)

  1. ポリ（乳酸）−ブロック−ポリ（エチレン）グリコール共重合体又はポリ（乳酸）−コポリ（グリコール酸）−ブロック−ポリ（エチレン）グリコール共重合体及び治療剤を含む高分子ナノ粒子と、
    蔗糖又はトレハロースと、
    ヒドロキシプロピルβ−シクロデキストリンとを含む凍結乾燥医薬組成物であって、
    １００ｍＬの水性媒体で凍結乾燥医薬組成物が再構成されると、再構成した医薬組成物が、
    １０〜１００ｍｇ／ｍＬの濃度の高分子ナノ粒子と、
    ４〜６重量％の蔗糖又はトレハロースと、
    ７〜１２重量％のヒドロキシプロピルβ−シクロデキストリンとを含むことを特徴とする凍結乾燥医薬組成物。
  2. 前記共重合体のポリ（乳酸）部分は１０〜２５ｋＤａの重量平均分子量を有しており、
    共重合体のポリ（エチレン）グリコール部分は４〜６ｋＤａの重量平均分子量を有している請求項１の凍結乾燥医薬組成物。
  3. 共重合体のポリ（乳酸）部分は、１６ｋＤａの重量平均分子量を有しており、共重合体のポリ（エチレン）グリコール部分は５ｋＤａの重量平均分子量を有している請求項２の凍結乾燥医薬組成物。
  4. １００ｍＬの水性媒体で凍結乾燥医薬組成物が再構成されると、再構成した医薬組成物が４〜６重量％の蔗糖を含む請求項１〜３のいずれか１つの凍結乾燥医薬組成物。
  5. １００ｍＬの水性媒体で凍結乾燥医薬組成物が再構成されると、再構成した医薬組成物が４〜６重量％のトレハロースを含む請求項１〜３のいずれか１つの凍結乾燥医薬組成物。
  6. １００ｍＬの水性媒体で凍結乾燥医薬組成物が再構成されると、再構成した医薬組成物がシクロデキストリンを含有しない溶解組成物よりも少ない凝集体しか含有しない請求項１〜５のいずれか１つの凍結乾燥医薬組成物。
  7. １００ｍＬの水性媒体で凍結乾燥医薬組成物が再構成されると、再構成した医薬組成物が０．２未満の多分散インデックスを有する請求項１〜６のいずれか１つの凍結乾燥医薬組成物。
  8. 高分子ナノ粒子は、６０〜１４０ｎｍの直径を有する請求項１〜７のいずれか１つの凍結乾燥医薬組成物。
  9. 高分子ナノ粒子中に３〜４０重量％の治療剤を含む、請求項１〜８のいずれか１つの凍結乾燥医薬組成物。
  10. 高分子ナノ粒子は、リガンド結合ポリマーをさらに含む請求項１〜９のいずれか１つの凍結乾燥医薬組成物。
  11. １００ｍＬの水性媒体で凍結乾燥医薬組成物が再構成されると、再構成した医薬組成物が４０〜６０ｍｇ／ｍＬの濃度の高分子ナノ粒子を含む、
    請求項１〜１０のいずれか１つの凍結乾燥医薬組成物。
  12. １００ｍＬの水性媒体で凍結乾燥医薬組成物が再構成されると、再構成した医薬組成物が、
    １０ミクロン以上の微粒子を６０００未満及び
    ２５ミクロン以上の微粒子を６００未満を含有する、請求項１〜１１のいずれか１つの凍結乾燥医薬組成物。
  13. １００ｍＬの水性媒体で凍結乾燥医薬組成物が再構成されると、再構成した医薬組成物が、
    １０ミクロン以上の微粒子を３０００未満及び
    ２５ミクロン以上の微粒子を３００未満を含有する、請求項１〜１１のいずれか１つの凍結乾燥医薬組成物。
  14. 治療剤がタキサン剤である、請求項１〜１３のいずれか１つの凍結乾燥医薬組成物。
  15. タキサン剤がドセタキセルである、請求項１４の凍結乾燥医薬組成物。
  16. 治療剤が抗悪性腫瘍薬である、請求項１〜１３のいずれか１つの凍結乾燥医薬組成物。
  17. 抗悪性腫瘍薬がｍＴｏｒ抑制剤である、請求項１６の凍結乾燥医薬組成物。
  18. 抗悪性腫瘍薬がビンカアルカロイドである、請求項１６の凍結乾燥医薬組成物。
  19. 抗悪性腫瘍薬がジテルペン誘導体である、請求項１６の凍結乾燥医薬組成物。
  20. 抗悪性腫瘍薬がアルキル化剤である、請求項１６の凍結乾燥医薬組成物。
  21. 抗悪性腫瘍薬がエポティロンＢである、請求項１６の凍結乾燥医薬組成物。
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