JP6594299B2 - 生物学的活性成分の経口送達のための医薬製剤及び方法 - Google Patents
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Description
[{(B−S)n−(A)}m]E
(式中、Bは、ビオチン又はビオチンの類似体から選択されるリガンドであり、天然の腸のビオチン結合タンパク質又はビオチン受容体に結合し、Sは、Bと生物学的活性成分Aとのキレート複合体を形成するスペーサー化合物である)を有する。上記の複合体において、nは、スペーサーSを介して1モルの生物学的活性成分Aに共有結合するビオチン又はビオチンの類似体のモル比である。数nは変化し、利用可能な反応性アミノ酸残基に応じてそれぞれのタンパク質に対して特有のものであり、1〜10モルまで変化する。一方、mは、封入型GRAS成分Eにより封入された生物学的活性成分スペーサーの複合体の数を示す。mは変化し、それぞれの成分複合体に対して1〜1000の範囲で特有のものである。
(a)ビオチン又はその類似体(B)とスペーサー(S)とを等モル比において、室温にて2〜4時間撹拌することにより反応させ、それによりビオチンスペーサー複合体(B−S)を形成し、次いで2〜8℃にて一晩透析することにより反応しなかったスペーサーを除去する工程、
(b)前記の得られたビオチンスペーサー複合体(B−S)を、生物学的活性成分(A)と1〜10Mの比において、2〜8℃にて一晩撹拌することにより反応させ、それにより(B−S)n−(A)生成物を形成する工程、
(c)反応しなかったビオチンスペーサー複合体(B−S)を2〜8℃にて一晩、生理学的緩衝液(pH6〜9)を用いた透析により除去する工程、及び
(d)上記生成物(B−S)n−(A)を、封入型GRAS成分(E)を用いて1:5〜1:40の比、好ましいpHがpH4.5である、pH1〜10において、2〜8℃にて一晩静かに撹拌することにより、封入し、複合体[{(B−S)n−(A)}m]Eを形成する工程、
を含む複合体を作製する方法。
NHS−ビオチンの調製
ビオチン(5g)を100mlの無水DMSO及び2.5mlのトリエチルアミンに溶解させた。
ビオチン(90mg)をDMSO(5.0ml)に溶解させた。DIEA(75μL)を添加し、次いでTSTU((O−(N−スクシンイミジル)−N,N,N’,N’−ビス(テトラメチレン)ウロニウムヘキサフルオロホスフェート)(180mg)を添加した。ビオチンを10分間活性化させた後、結合するペプチド100mgをDMSO(2ml)に溶解させ、活性化させたビオチン溶液に添加し、一晩反応させた。生成物をリン酸緩衝食塩水(PBS)(pH8.0)を用いて透析を繰り返すことにより精製し、反応していないビオチンを確実に除去した。生成物を凍結乾燥させ、冷凍状態下において保存した。
ビオチン(90mg)をDMSO(5.0ml)に溶解させた。DIEA(75μL)を添加し、次いでTSTU((O−(N−スクシンイミジル)−N,N,N’,N’−ビス(テトラメチレン)ウロニウムヘキサフルオロホスフェート)(180mg)を添加した。ビオチンを10分間活性化させた後、結合するタンパク質500mgを10mlのPBSに溶解させ、活性化させたビオチン溶液に添加し、一晩反応させた。生成物を広範に透析し、反応していないビオチンを確実に除去した。生成物を凍結乾燥させ、冷凍状態下において保存した。
インスリン(300mg)(60mg/ml)をDMSOに溶解させ、DIEAを30μl/mlになるまで添加した。70mg/mlのNHS−ビオチンを無水DMSOに溶解させ、直ちに0.5mlをインスリン溶液に添加した。2時間反応させ、その後、DMFを15mlの酢酸エチルを添加することにより析出した。得られた生成物を低速の遠心分離により単離し、50mg/mlにて0.1NのHClにおいて再懸濁させた。未結合のビオチンを、PBSを用いた広範な透析により除去する。生成物を凍結乾燥させ、冷凍状態下において保存した。
50mg/mlのgp120−DT(200mg)をリン酸緩衝食塩水(4ml)に溶解させた。新しく調製したNHSビオチン(20mg)を1mlの無水DMSOに溶解させ、直ちにgp120−DTに添加した。溶液を室温にて4時間素早く撹拌させた。生成物であるビオチニル−gp120を、リン酸緩衝食塩水を用いた透析により遊離ビオチンから分離した。ビオチニル−gp120−ジフテリア毒素複合体を凍結乾燥させ、使用するまで乾燥保存しておいた。
80mg/mlのカルボキシメチルデキストラン(CMD)を蒸留水に溶解させた。混合物をボルテックスすることにより完全に混合させ、pHを1MのNaOHを用いて最適pHが4.5であるpH1〜10に滴定した。タンパク質−ビオチン又はタンパク質−ビオチン類似体複合体を、1:5〜1:40の範囲の比においてCMD溶液にゆっくり添加し、更なる時間撹拌した。溶液は直ちに動物実験に使用するか又は凍結乾燥させ、使用するまで乾燥保存しておいた。
ウイスターラット(190〜210g)を室温22±2℃、12時間明/暗サイクル及び相対湿度45〜50%にて飼育した。動物は、何らかの症状を示した場合を除き、標準的な飼料及び水を自由摂取させた。種々の群に任意抽出後、ラットを新しい環境に2日間馴化させた後、実験を開始した。
45〜55mg/mlのストレプトゾトシンをpH4.0の0.1Mクエン酸緩衝液に溶解させ、超音波処理し、確実に均一に溶解させた。糖尿病を誘発させるため、新たに調製したストレプトゾトシン溶液を、ラット(約200gm)に45〜55mg/kgの用量範囲にて腹腔投与した。
23ゲージのニードルシャフトを用いて覚醒状態のラットの眼窩静脈叢又はラットの尾静脈のいずれかから採血し、血漿を分離した。直ちに血漿グルコースを比色法により測定した。血中グルコース濃度が250〜400mg/dLを示す動物が糖尿病とみなされ、次の試験に使用することができた。血漿インスリン濃度を、isoインスリンELISAキットを使用してモニタリングした。試験の終わりに、大部分の器官を採取し、PBSにてホモジナイズした。清澄な上清をタンパク質評価により正規化し、インスリン濃度をisoインスリンELISAアッセイによりモニタリングした。
腸のビオチン受容体介在性取り込みの存在を、胃腸係蹄モデルを使用して例証した。麻酔状態のウイスターラットの腸係蹄を準備し、蛍光標識した化合物を係蹄に注射し、様々な時点にてラットを安楽死させ、係蹄を取り出し、クリオスタット切片を作製した。画像は共焦点顕微鏡法を用いて撮影された。
経口送達物質としてビオチンの有効性を、免疫処理されていない対照ラットにビオチニル−gp120−ジフテリア毒素複合体を投与することにより試験した。つまり、pH4.5、1:5〜1:40の比にてCMデキストランを用いて封入された、1〜2mgの範囲のビオチニル−gp120−ジフテリア毒素複合体をウイスターラットに経口投与した。陽性対照として、結合タンパク質(100μg)を含む担体(PBS)を別の免疫処理されていないラット群に静脈内投与した。体循環内の結合タンパク質の存在を24時間にわたりラットから採取した血液のELISA分析によりモニタリングした。
Claims (11)
- 一般式:
[{(B−S)n−(A)}m]E
(式中、Bはビオチン又はビオチンの類似体から選択されるリガンドであり、天然の腸のビオチン結合タンパク質又はビオチン受容体に結合し、
前記ビオチンの類似体は、イミノビオチン、ビオシチンヒドラジド、ビオチンヒドラジド、ビオシチン、5−(ビオチンアミド)ペンチルアミン、スルホ−NHS(n−ヒドロキシスクシンイミジル)−ビオチン、スルホ−NHS−LC−ビオチン、NHS−ビオチン、ペンタフルオロフェニル−ビオチン、ペンタフルオロフェニル−ポリエチレンオキシド−ビオチン、NHS−ビオチントリフルオロアセトアミド、NHS−イミノビオチントリフルオロアセトアミド、マレイミド−ポリエチレンオキシドビオチン、マレイミド−ポリエチレンオキシドイミノビオチン、クロロアセチル化ビオチン、及びホスホノアセタチル−1’N−ビオチンからなる群から選ばれる類似体であり、
Aは、生物学的活性成分であり、
Sは、共有結合により、前記Bと前記生物学的活性成分Aとのスペーサー化合物であり、
Eは、種々のタンパク質分解酵素を含有する胃の厳しい酸性環境から、前記生物学的活性成分Aを保護する、封入型pH感受性賦形剤であり、
nは、前記生物学的活性成分Aに対する(B−S)のモル比であり、
mは、前記封入型pH感受性賦形剤Eにより封入された{(B−S)n−(A)}の数である。)の複合体。 - 送達のための前記生物学的活性成分Aが、ホルモン及び生物活性ペプチドからなる群から選ばれる少なくとも1つである、請求項1に記載の複合体。
- 前記生物学的活性成分Aが、バソプレシン、オキシトシン、インスリン、テストステロン、インターフェロン、ソマトトロピン、ソマトスタチン、エリスロポエチン、コロニー刺激因子(GCSF、GM−CSF、CSF)、PMSG、HCG、インヒビン、PAI−1、PAI−2、治療剤、例えば、ネオマイシン、サルブタモール、ピリメタミン、ペニシリンG、メチシリン、カルベニシリン、ペチジン、キシラジン、ケタミン塩酸塩、GABA、鉄デキストラン、ヌクレオチド類似体、及びリボザイムからなる群から選ばれる少なくとも1つである、請求項1に記載の複合体。
- 前記スペーサー(S)が、スベリン酸ジスクシンイミジル(DSS)、ビス(スルホスクシンイミジル)スベレート(BSS)、エチレングリコールビス(スクシンイミジルスクシネート)(EGS)、エチレングリコールビス(スルホスクシンイミジルスクシネート)(スルホ−EGS)、p−アミノ−フェニル酢酸、ジチオビス(スクシンイミジルプロピオネート)(DSP)、3,3’−ジチオビス(スルホスクシンイミジルプロピオネート)(DTSSP)、酒石酸ジスクシンイミジル(DST)、酒石酸ジスルホスクシンイミジル(スルホ−DST)、ビス[2−(スクシンイミジルオキシカルボニルオキシ)−エチレン]スルホン(BSOCOES)、ビス[2−(スルホスクシンイミドオキシカルボニルオキシ)−エチレン]スルホン(スルホ−BSOCOES)、アジプイミド酸ジメチル二塩酸塩(DMA)、ピメルイミド酸ジメチル二塩酸塩(DMP)、スベルイミド酸ジメチル二塩酸塩(DMS)、N−スクシンイミジル(4−ヨードアセチル)アミノベンゾエート(SIAB)、及び4−(p−マレイミドフェニル)酪酸スクシンイミジル(SMPB)からなる群から選ばれる、請求項1に記載の複合体。
- 前記封入型pH感受性賦形剤Eが、カルボキシメチルデキストラン、カラギーナン、イヌリン、カルボキシメチルセルロース、デンプン及びその誘導体、コンドロイチン硫酸塩、スチレン−無水マレイン酸コポリマー、ジビニルエーテル−無水マレイン酸コポリマー、ポリ−グルタミン酸、ポリアスパラギン酸、及びポリ乳酸からなる群から選ばれる、請求項1に記載の複合体。
- 1モルの生物学的活性成分Aが、1モルのスペーサーSと共有結合する、請求項1に記載の複合体。
- 数nは、変化し、利用可能な反応性アミノ酸残基に応じてそれぞれのタンパク質に対して特有のものである、請求項1に記載の複合体。
- nが、1〜10モルまで変化する、請求項7に記載の複合体。
- mが、変化し、それぞれの生物学的活性成分Aの複合体に対して特有のものである、請求項1に記載の複合体。
- mが、1〜1000の範囲にある、請求項9に記載の複合体。
- 以下の工程:
(a)ビオチン又はその類似体(B)とスペーサー(S)とを等モル比において、室温にて2〜4時間撹拌することより反応させ、それによりビオチンスペーサー複合体(B−S)を形成し、続いて2〜8℃にて一晩透析することにより反応しなかったスペーサーを除去する工程、
(b)前記の得られたビオチンスペーサー複合体(B−S)を、生物学的活性成分(A)と1〜10Mの比において、2〜8℃にて一晩撹拌することにより反応させ、それにより(B−S)n−(A)生成物を形成する工程、
(c)反応しなかった前記ビオチンスペーサー複合体(B−S)を2〜8℃にて一晩生理学的緩衝液(pH6〜9)を用いた透析により除去する工程、及び
(d)前記生成物(B−S)n−(A)を、封入型pH感受性賦形剤(E)を用いて1:5〜1:40の比、好ましいpHが4.5である、pH1〜10において、2〜8℃にて一晩静かに撹拌することにより、封入し、複合体[{(B−S)n−(A)}m]Eを形成する工程、
を含む、請求項1に記載の複合体を作製する方法。
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