JP6742982B2 - 生理活性物質結合ブロック共重合体 - Google Patents

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Description

本発明は生理活性物質の高分子化誘導体及びその用途に関する。
医薬品において、有効成分である生理活性物質の薬物動態を制御して、生体内の特異的な作用部位に望ましい薬物濃度−作用時間で送達させるドラッグデリバリーシステム(DDS)が開発されている。非特許文献1には、ポリエチレングリコールセグメントとポリアミノ酸セグメントが連結したブロック共重合体を、薬剤運搬担体とするDDS化製剤を記載している。このブロック共重合体は会合性を示し、ポリエチレングリコールの外殻と疎水性内核を有する粒径が20〜100nmの高分子ミセル形状を形成し、様々な種類の薬剤を化学結合又は物理的取込みにより安定に内核に包含することが記載されている。この高分子ミセル型DDS製剤は、生体内に投与すると排泄が抑制されて体内滞留性が向上することが特徴であり、受動的に腫瘍等の組織へ移行して集積して行くことが知られている。したがって、生理活性物質を生体内に長時間留めることにより有効成分の利用率を高めることができ、これらのシステムを利用した薬剤は搭載薬と比較して、より強力な生理活性効果を奏功することを可能とする。
前記の高分子ミセル型DDS製剤において、薬剤を化学結合により該高分子ミセル内核に包含させた製剤が知られている。例えば、特許文献1にカンプトテシン誘導体の製剤例が記載されている。また、特許文献2には、HSP90阻害活性を有するレゾルシン誘導体の製剤例、特許文献3にはタキサン誘導体の製剤例、特許文献4にはステロイド誘導体の製剤例が記載されており、様々な薬剤に適用可能であり、様々な生理活性物質結合ブロック共重合体が示されている。
従来の生理活性物質結合ブロック共重合体は、結合薬剤の血中滞留性を向上させることができる。そのため、疾病組織のみならず、正常組織にも長時間、薬剤を作用させることとなる。例えば特許文献1に記載の抗腫瘍剤であるカンプトテシン誘導体を結合させたブロック共重合体は、生体内においてカンプトテシン誘導体を徐放的に解離させる。その結果、腫瘍組織だけでなく骨髄等の正常組織に対しても遊離したカンプトテシン誘導体を長期間に亘り作用させることになる。このため、従来のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体は、強力な抗腫瘍効果を発揮すると共に不可避的に好中球減少等の骨髄抑制を発現させてしまい、これが用量制限毒性(DLT;dose limiting toxicity)となっている(非特許文献2)。そのため、抗腫瘍効果を維持しつつ、より骨髄抑制を軽減したカンプトテシン誘導体の開発が求められている。このように、従来の生理活性物質結合ブロック共重合体は、強力な薬理活性効果を発揮させることができるものの、正常組織においては副作用を発現させてしまうことがあった。
このため、前記高分子ミセル型DDS製剤において、その特徴である生理活性機能の増強効果を維持しつつ、正常組織に対する薬理活性機能発現を抑制して副作用を軽減した生理活性物質結合ブロック共重合体の開発が求められている。
国際公開WO2004/039869号 国際公開WO2008/041610号 国際公開WO2007/111211号 国際公開WO2009/041570号
Advanced Drug Delivery Reviews、2008年、60巻、899〜914頁 Clinical Cancer Research、2010年、16巻、5058〜5066頁
本発明は、公知の生理活性物質結合ブロック共重合体よりも有効性及び/又は安全性が向上した生理活性物質結合ブロック共重合体を提供することを課題とする。具体的には、公知の生理活性物質結合ブロック共重合体と比較して、疾病標的組織への浸透性を向上させて薬理活性物質の作用を向上させることにより薬理活性効果を効率的に発揮させることを課題とする。並びに/若しくは、該ブロック共重合体の腎臓等における排泄性を向上させることにより血中滞留性を制御して、疾病標的組織以外の正常組織への生理活性物質の感作を抑制することにより正常組織の障害発現を回避させることを課題とする。
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、ポリエチレングリコールセグメントと生理活性物質が結合したポリアミノ酸誘導体セグメントが連結したブロック共重合体であって、分子量が2キロダルトン以上で15キロダルトン以下であり、該生理活性物質結合ブロック共重合体の1mg/mL水溶液のレーザー光散乱光度計にて測定される光散乱強度が、前記と同じ測定条件におけるトルエンの光散乱強度の少なくとも2倍以上であるブロック共重合体が、有効性及び/又は安全性を向上させることができることを見出し、本発明を完成させた。また、別の観点で、ポリエチレングリコールセグメントと生理活性物質が結合したポリアミノ酸誘導体セグメントが連結したブロック共重合体であって、該ブロック共重合体が会合性に基づくナノ粒子を形成し、前記ブロック共重合体の分子量が2キロダルトン以上で15キロダルトン以下であるブロック共重合体が、有効性及び/又は安全性を向上させることができることを見出し、本発明を完成させた。
即ち、本発明は次の[1]〜[17]に関する。
[1] ポリエチレングリコールセグメントと、水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質を側鎖カルボキシ基に結合したアスパラギン酸誘導体及び/又はグルタミン酸誘導体を含むポリアミノ酸誘導体セグメントが連結したブロック共重合体であって、
前記ブロック共重合体の分子量が2キロダルトン以上で15キロダルトン以下であり、
測定温度25℃、散乱角度90°、波長632.8nmの測定条件で、レーザー光散乱光度計にて測定される、前記ブロック共重合体の1mg/mL水溶液の光散乱強度が、前記測定条件におけるトルエンの光散乱強度の少なくとも2倍以上である、ブロック共重合体。
[2] ポリエチレングリコールセグメントと、水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質を側鎖カルボキシ基に結合したアスパラギン酸誘導体及び/又はグルタミン酸誘導体を含むポリアミノ酸誘導体セグメントが連結した、ナノ粒子形成能を有するブロック共重合体であって、
前記ブロック共重合体の分子量が2キロダルトン以上で15キロダルトン以下である、ブロック共重合体。
[3] 前記ブロック共重合体における前記ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率が10質量%以上で80質量%以下である、前記[1]又は[2]に記載のブロック共重合体。
[4] 前記ブロック共重合体における前記ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率が30質量%以上で65質量%以下である、前記[3]に記載のブロック共重合体。
[5] 前記ポリエチレングリコールセグメントの分子量が、1キロダルトン〜10キロダルトンである、前記[1]〜[4]の何れか一項に記載のブロック共重合体。
[6] 前記ブロック共重合体における前記水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質の質量含有率が10質量%以上で60質量%以下である、前記[1]〜[5]の何れか一項に記載のブロック共重合体。
[7] 前記ブロック共重合体が、一般式(1)
Figure 0006742982
[式中、Rは水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルキル基を示し、tは20〜270の整数を示し、Aは置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルキレン基を示し、Rは水素原子、炭素数(C1〜C6)アシル基及び炭素数(C1〜C6)アルコキシカルボニル基からなる群から選択される置換基を示し、Rは水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質の結合残基を示し、Rは置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C30)の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C30)の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキルアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C30)の直鎖状、分岐鎖状または環状のジアルキルアミノ基、置換基を有していても良い炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基、蛍光物質の結合残基及び水酸基からなる群から選択される1種以上の置換基を示し、Bは結合基を示し、nは1又は2を示し、x、x、y、y及びzは、それぞれ独立して0〜25の整数を示し、(x+x)は1〜25の整数を示し、(x+x+y+y+z)は3〜25整数を示し、前記R及びRが結合している各構成ユニット並びに側鎖カルボニル基が分子内環化した構成ユニットは、それぞれ独立してランダムに配列した構造である。]で示される前記[1]〜[6]の何れか一項に記載のブロック共重合体。
[8] 水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質が、カンプトテシン誘導体、タキサン誘導体、レゾルシノール誘導体、アントラサイクリン誘導体、ラパマイシン誘導体、シチジン系代謝拮抗剤、葉酸代謝拮抗剤、プリン系代謝拮抗剤、フッ化ピリミジン系代謝拮抗剤、白金誘導体、マイトマイシン誘導体、ブレオマイシン誘導体、ビンカアルカロイド誘導体、ポドフィロトキシン誘導体、ハリコンドリン誘導体、スタウロスポリン誘導体、サリドマイド誘導体、ビタミンA誘導体、コンブレスタチン誘導体、抗アンドロゲン剤、抗エストロゲン剤、ホルモン剤、タクロリムス誘導体、ステロイド誘導体ポリエン系抗生物質、アゾール系誘導体、キャンディン系誘導体、ピリミジン誘導体からなる群から選択される1種以上の生理活性物質である、前記[1]〜[7]の何れか一項に記載のブロック共重合体。
[9] 水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質が、カンプトテシン誘導体、タキサン誘導体、レゾルシノール誘導体、アントラサイクリン誘導体、ラパマイシン誘導体、シチジン系代謝拮抗剤、葉酸代謝拮抗剤、プリン系代謝拮抗剤、フッ化ピリミジン系代謝拮抗剤、白金誘導体、マイトマイシン誘導体、ブレオマイシン誘導体、ビンカアルカロイド誘導体、ポドフィロトキシン誘導体、ハリコンドリン誘導体、スタウロスポリン誘導体、サリドマイド誘導体、ビタミンA誘導体、コンブレスタチン誘導体、抗アンドロゲン剤、抗エストロゲン剤、ホルモン剤からなる群から選択される1種以上の抗腫瘍剤である、前記[8]に記載のブロック共重合体。
[10] Rが、一般式(2)
Figure 0006742982
[式中、Rは水素原子、置換基を有してもよい炭素数(C1〜C6)アルキル基及び置換基を有していてもよいシリル基からなる群から選択される1種を示し、Rは水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルキル基を示す。]で示されるカンプトテシン誘導体の結合残基である、前記[7]に記載のブロック共重合体。
[11]
が、一般式(3)
Figure 0006742982
[式中、Rはメルカプト基、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素数(C1〜C20)のアルキル基、炭素数(C2〜C20)のアルケニル基、炭素数(C2〜C20)のアルキニル基、炭素環又は複素環アリール基、炭素数(C1〜C8)のアルキルチオ基、アリールチオ基、炭素数(C1〜C8)アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、炭素数(C1〜C8)アルキルスルフォニル基、アリールスルフォニル基、スルファモイル基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシ基、アリールオキシ基、炭素数(C1〜C8)のアシルオキシ基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシカルボニルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アミノ基、炭素数(C1〜C8)のアシルアミノ基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシカルボニルアミノ基、ウレイド基、スルフォニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、ホルミル基、炭素数(C1〜C8)のアシル基、カルボキシル基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシカルボニル基、カルバモイル基及び炭素数(C1〜C8)のアルキルシリル基からなる群から選択される1種を示し、
は置換基を有していても良い炭素環若しくは複素環アリール基、炭素数(C1〜C20)のアルキル基、炭素数(C2〜C20)のアルケニル基、炭素数(C2〜C20)のアルキニル基、炭素数(C1〜C20)のアルキルアミノ基及び炭素数(C1〜C20)のアシルアミノ基からなる群から選択される1種を示し、環Hは一般式(3−1)、(3−2)及び(3−3)
Figure 0006742982
[式中、Rはメルカプト基、水酸基、水素原子、ハロゲン原子、カルバモイル基、炭素数(C1〜C20)のアルコキシカルボニル基、シアノ基、炭素数(C1〜C8)のアルキルチオ基、アリールチオ基、炭素数(C1〜C8)のアルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、炭素数(C1〜C8)のアルキルスルフォニル基、アリールスルフォニル基、スルファモイル基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシル基、アリールオキシ基、炭素数(C1〜C8)のアシルオキシ基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシカルボニルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アミノ基、炭素数(C1〜C8)のアシルアミノ基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシカルボニルアミノ基、ウレイド基、スルフォニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、ホルミル基、炭素数(C1〜C8)のアシル基及び炭素数(C1〜C8)のアルキルシリル基からなる群から選択される1種を示す。]からなる群より選ばれる複素環アリール基である。]で表されるレゾルシノール誘導体の結合残基である、前記[7]に記載のブロック共重合体。
[12] Rが、パクリタキセル、ドセタキセル又はカバジタキセルの結合残基である、前記[7]に記載のブロック共重合体。
[13] ポリエチレングリコールセグメントとアスパラギン酸及び/又はグルタミン酸を含有するポリアミノ酸セグメントが連結したブロック共重合体と、水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質、並びに任意の水酸基及び/又はアミノ基を有する疎水性置換基を、縮合剤を用いて反応させることによって得られるブロック共重合体であって、
前記ブロック共重合体の分子量が2キロダルトン以上で15キロダルトン以下であり、
測定温度25℃、散乱角度90°、波長632.8nmの測定条件で、レーザー光散乱光度計にて測定される、前記ブロック共重合体の1mg/mL水溶液が、光散乱強度が、前記測定条件におけるトルエンの光散乱強度の少なくとも2倍以上であるブロック共重合体。
[14] 前記[1]〜[13]の何れか一項に記載のブロック共重合体から形成されるナノ粒子。
[15] 前記ナノ粒子の体積平均粒径が20ナノメートル未満である、前記[14]に記載のナノ粒子。
[16] 前記[1]〜[13]に記載のブロック共重合体又は前記[14]若しくは[15]に記載のナノ粒子を有効成分とする医薬品。
[17] 前記[1]〜[13]に記載のブロック共重合体又は前記[14]若しくは[15]に記載のナノ粒子を有効成分とする抗腫瘍剤。
本発明のブロック共重合体は、ポリエチレングリコールセグメントと生理活性物質が結合したポリアミノ酸セグメントが連結したブロック共重合体であって、該ブロック共重合体の分子量が2キロダルトン以上15キロダルトン以下で、該ブロック共重合体水溶液のレーザー光散乱光度計にて測定される光散乱強度が、トルエンの光散乱強度の少なくとも2倍以上であることを特徴とするブロック共重合体である。
また別の観点で、本発明のブロック共重合体は、ポリエチレングリコールセグメントと生理活性物質が結合したポリアミノ酸誘導体セグメントが連結した、ナノ粒子形成能を有するブロック共重合体であって、前記ブロック共重合体の分子量が2キロダルトン以上15キロダルトン以下である、ブロック共重合体である。
本願発明のブロック共重合体から形成されるナノ粒子は、公知の高分子ミセル型DDS製剤より小さい体積平均粒径を有し、生体内に投与された後、標的組織に浸透し及び/又は腎臓等における排泄性が向上している。このため本発明に係る生理活性物質結合ブロック共重合体は、公知のブロック共重合体と比較して標的組織への高い浸透性を有することから、生理活性物質を標的組織の広範囲に亘り感作させ得るため、効率的に薬理活性効果を発揮させることができる。並びに/若しくは、該ブロック共重合体の腎臓等における排泄性が向上しているため、血中滞留性が制御されて標的組織以外の正常組織への生理活性物質の感作を抑制することにより、正常組織の障害発現を回避させることができる。
特に生理活性物質として抗腫瘍剤を用いた場合、このブロック共重合体の腫瘍組織への浸透性の向上、及び/又は腎排泄性の向上により、抗腫瘍効果の増強及び/又は骨髄抑制等の正常組織障害の乖離を達成することができる。
ヒト膵臓がんBxPC3腫瘍切片における実施例A−4及び比較例A−4の組織内分布を示す画像である。 腎臓切片における実施例A−4及び比較例A−4の組織内分布を示す画像である。 ヒト膵臓がんBxPC3腫瘍切片及び腎臓切片における実施例B−2及び比較例B−2の組織内分布を示す画像である。 ヒト結腸がんCol−5−JCKに対する実施例B−1、比較例B−1及びGanetespibの抗腫瘍効果を示す結果である。 ヒト結腸がんCo−3−KISTに対する実施例B−1、比較例B−1及びGanetespibの抗腫瘍効果を示す結果である。 ヒト乳がんMC−19−JCKに対する実施例B−1、比較例B−1及びGanetespibの抗腫瘍効果を示す結果である。 ヒト膵臓がんBxPC3腫瘍切片及び腎臓切片における実施例C−3、比較例C−2及び比較例C−3の組織内分布を示す画像である。
本発明の生理活性物質結合ブロック共重合体は、ポリエチレングリコールセグメントとアスパラギン酸誘導体及び/又はグルタミン酸誘導体を含有するポリアミノ酸誘導体セグメントが連結したブロック共重合体であって、前記ポリアミノ酸誘導体セグメントは、側鎖カルボキシ基に水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質が結合したアスパラギン酸誘導体及び/又はグルタミン酸誘導体を含み、前記ブロック共重合体の分子量が2キロダルトン以上で15キロダルトン以下であり、測定温度25℃、散乱角度90°、波長632.8nmの測定条件で、レーザー光散乱光度計にて測定される、前記ブロック共重合体の1mg/mL水溶液の光散乱強度が、前記測定条件におけるトルエンの光散乱強度の少なくとも2倍以上であるブロック共重合体である。
また別の観点で、本発明の生理活性物質結合ブロック共重合体は、ポリエチレングリコールセグメントとアスパラギン酸誘導体及び/又はグルタミン酸誘導体を含有するポリアミノ酸誘導体セグメントが連結した、ナノ粒子形成能を有するブロック共重合体であって、前記ポリアミノ酸誘導体セグメントは、側鎖カルボキシ基に水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質が結合したアスパラギン酸誘導体及び/又はグルタミン酸誘導体を含み、前記ブロック共重合体の分子量が2キロダルトン以上で15キロダルトン以下である、ブロック共重合体である。
すなわち、該ブロック型コポリマーは、ポリエチレングリコールセグメントとポリアミノ酸誘導体セグメントが適当な結合基により連結したブロック型コポリマーを主鎖として、これに生理活性物質を結合させたブロック共重合体を用いたDDS化製剤である。以下に、その詳細について説明する。
本発明のブロック共重合体におけるポリエチレングリコールセグメントは、エチレンオキシ基:(CHCHO)単位の繰り返し構造を有するセグメントである。好ましくはエチレンオキシ基単位重合度が10〜300ユニット、より好ましくは重合度が20〜270ユニットのポリエチレングリコール鎖を含むセグメント構造である。
すなわち該ポリエチレングリコールセグメントとは、ポリエチレングリコール相当の分子量として0.4キロダルトン〜13キロダルトンのセグメント部であることが好ましく、より好ましくは分子量として0.8キロダルトン〜12キロダルトンの構造部分であり、特に好ましくは分子量として1キロダルトン〜10キロダルトンである。分子量が、1キロダルトン〜5キロダルトンのポリエチレングリコールセグメントであることが、殊更好ましい。
なお、本発明で用いるポリエチレングリコールセグメントの分子量とは、本発明のブロック共重合体を調製する際において、用いるポリエチレングリコールセグメント構造化合物の、ポリエチレングリコール標準品を基準としたGPC法により測定されるピークトップ分子量により求められる平均分子量を採用する。
該ポリエチレングリコールセグメントの一方の末端基は、後述するポリアミノ酸誘導体セグメントと結合するための連結基である。そして、もう一方の末端基は、特に限定されるものではなく、水素原子、水酸基、置換基を有していても良い炭素数(C1〜C6)のアルコキシ基、置換基を有していても良い炭素数(C7〜C20)のアラルキルオキシ基等を挙げることができる。該アルコキシ基、アラルキルオキシ基における置換基としては、水酸基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシ基等が挙げられる。また、前記置換基を介して、標的指向性分子を具備することもできる。標的指向性分子としては、タンパク質やペプチドまたは葉酸等が挙げられる。
該末端基における置換基を有していても良い炭素数(C1〜C6)のアルコキシ基としては、直鎖、分岐鎖又は環状の炭素数(C1〜C6)のアルコキシ基が挙げられる。例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、t−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、2−メチルブトキシ基、ネオペンチルオキシ基、1−エチルプロポキシ基、n−ヘキシルオキシ基、4−メチルペンチルオキシ基、3−メチルペンチルオキシ基、2−メチルペンチルオキシ基、1−メチルペンチルオキシ基、3,3−ジメチルブトキシ基、2,2−ジメチルブトキシ基、1,1−ジメチルブトキシ基、1,2−ジメチルブトキシ基、1,3−ジメチルブトキシ基、2,3−ジメチルブトキシ基、2−エチルブトキシ基、シクロプロポキシ基、シクロペンチルオキシ基又はシクロヘキシルオキシ基等が挙げられる。好ましくは炭素数(C1〜C4)のアルコキシ基であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、s−ブトキシ基又はt−ブトキシ基等であり、特に好ましくはメトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基又はイソプロポキシ基である。
該末端基における置換基を有していても良い炭素数(C7〜C20)のアラルキルオキシ基としては、いずれか1カ所の水素原子がアリール基で置換されている直鎖または分岐鎖アルキル基である。例えば、ベンジルオキシ基、2−フェニルエチルオキシ基、4−フェニルブチルオキシ基、3−フェニルブチルオキシ基、5−フェニルペンチルオキシ基、6−フェニルへキシルオキシ基、8−フェニルオクチルオキシ基等が挙げられる。好ましくはベンジルオキシ基、4−フェニルブチルオキシ基、8−フェニルオクチルオキシ基である。
該ポリエチレングリコールセグメントの末端基は、水酸基又は置換基を有していても良い炭素数(C1〜C6)のアルコキシ基であることが好ましい。
本発明におけるポリアミノ酸誘導体セグメントは、水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質を側鎖カルボキシ基に結合したアスパラギン酸誘導体及び/又はポリグルタミン酸誘導体を含むポリアミノ酸セグメントである。すなわち、少なくとも1ユニット以上の前記生理活性物質が結合したアスパラギン酸誘導体及び/又はグルタミン酸誘導体を含むポリアミノ酸セグメントである。該ポリアミノ酸セグメントは、直鎖状ポリアミノ酸セグメントであっても良く、側鎖を介した分岐型構造のセグメントであっても良い。該ポリアミノ酸セグメントは、アミノ酸が2〜30ユニットで重合したセグメント構造であることが好ましい。3〜25ユニットの重合体であることがより好ましく、5〜20ユニットの重合体であることが殊更好ましい。
該ポリアミノ酸セグメントを構成するアミノ酸は特に限定されるものではなく、天然型アミノ酸、合成アミノ酸及びその側鎖修飾体の何れを用いても良い。また、L体、D体及びラセミ体の何れを用いても良い。例えばグリシン、アラニン、β−アラニン、ロイシン、フェニルアラニン、セリン、トレオニン、チロシン、アスパラギン酸、グルタミン酸、リシン、アルギニン、ヒスチジン、オルニチン、システイン等を挙げることができる。また、側鎖が修飾されたアミノ酸としては、アスパラギン酸又はグルタミン酸のアルキルエステル、アスパラギン酸又はグルタミン酸のアラルキルエステル、アスパラギン酸又はグルタミン酸のアルキルアミド、アスパラギン酸又はグルタミン酸のアラルキルアミド、Bocリシン等のアルキルオキシカルボニルリシン等が挙げられる。該ポリアミノ酸セグメントは、これらのアミノ酸の何れか1種であっても良く、複数種類が混在してセグメントを構築していても良い。
該ポリアミノ酸セグメントは、水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質を側鎖カルボキシ基に結合したアスパラギン酸誘導体及び/又はポリグルタミン酸誘導体を含むことから、アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸で構築されたポリアミノ酸セグメントであることが好ましい。より好ましくは、アスパラギン酸のみで構築されたポリアスパラギン酸セグメント、若しくはグルタミン酸のみで構築されたポリグルタミン酸セグメントであることが好ましい。すなわち、水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質を側鎖カルボキシ基に結合したアスパラギン酸誘導体を含む場合は、ポリアスパラギン酸セグメントを採用することが好ましく、水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質を側鎖カルボキシ基に結合したグルタミン酸誘導体を含む場合は、ポリグルタミン酸セグメントを採用することが好ましい。ポリアスパラギン酸又はポリグルタミン酸の重合様式はペプチド結合であり、α結合体であってもβ結合体又はγ結合体であっても良く、その混合物であってもよい。
該ポリアミノ酸セグメントの一方の末端基は、前述のポリエチレングリコールセグメントと結合するための連結基である。そして、もう一方の末端基は、N末端基及びC末端基であっても良く、無保護の遊離アミノ基及び遊離カルボン酸、並びにそれらの塩であっても良く、N末端基及びC末端基の適当な修飾体であっても良い。
N末端基の修飾体としては、アシルアミド型修飾体、アルコキシカルボニルアミド型修飾体(ウレタン型修飾体)、アルキルアミノカルボニルアミド型修飾体(ウレア型修飾体)等を挙げることができる。一方、該C末端基の修飾体としては、エステル型修飾体、アミド型修飾体、チオエステル型修飾体が挙げられる。
該N末端基及び該C末端基の修飾基は、任意の修飾基であって良く、好ましくは、N末端基及びC末端基に結合する適当な結合基を介して、置換基を有していても良い炭素数(C1〜C6)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基、置換基を有していても良い炭素数(C6〜C18)の芳香族基、置換基を有していても良い炭素数(C7〜C20)のアラルキル基等である末端修飾基を挙げることができる。
すなわち、N末端基は、適当なアシルアミド型修飾体又はアルコキシカルボニルアミド型修飾体(ウレタン型修飾体)であることが好ましく、カルボニル基又はカルボニルオキシ基を介した、前記置換基を有していても良い炭素数(C1〜C6)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基、置換基を有していても良い炭素数(C6〜C18)の芳香族基、置換基を有していても良い炭素数(C7〜C20)のアラルキル基であることが好ましい。
一方、C末端基としては、適当なアミド型置換基又はエステル型置換基であることが好ましく、アミド基又はエステル基を介した、前記置換基を有していても良い炭素数(C1〜C8)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基、置換基を有していても良い炭素数(C6〜C18)の芳香族基、置換基を有していても良い炭素数(C7〜C20)のアラルキル基であることが好ましい。
該末端基における置換基を有していても良い炭素数(C1〜C6)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
該末端基における置換基を有していても良い炭素数(C6〜C18)芳香族基としては、フェニル基、ピリジル基、ナフチル基等が挙げられる。
該末端基における置換基を有していても良い炭素数(C7〜C20)のアラルキル基としては、いずれか1カ所の水素原子がアリール基で置換されている直鎖または分岐鎖アルキル基である。例えば、ベンジル基、2−フェニルエチル基、4−フェニルブチル基、8−フェニルオクチル基等が挙げられる。
該ポリアミノ酸セグメントの該末端基は、N末端基及びC末端基よる修飾体であることが好ましい。
本発明は水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質を側鎖カルボキシ基に結合したアスパラギン酸誘導体及び/又はポリグルタミン酸誘導体を含むポリアミノ酸誘導体セグメントが連結したブロック共重合体である。該水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質とは、エステル結合又はアミド結合による結合性官能基として、水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質であれば特に限定させるものではなく適用することができる。また、生理活性物質を含む物質であれば良く、該生理活性物質を誘導体化若しくはプロドラッグ化することにより水酸基及び/又はアミノ基を導入して、該水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質として適用することができる。
本発明は、ブロック共重合体を生理活性物質キャリアーとして用いる技術であり、特に用いる生理活性物質の薬理活性機能や化学構造及び物性に影響されずに、あらゆる物質に適用できる汎用性の高い技術である。したがって、本発明はこれら疾病治療に適用する生理活性物質に限らず、結合性の水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質であれば何れの物質も適用することができる。
本発明のブロック共重合体は、組織浸透性が向上することを特徴とすることから、局所的な組織疾患の治療に用いることが好ましい。このような疾患としては悪性腫瘍疾患、炎症性疾患、感染症疾患等が挙げられる。したがって、本発明における該生理活性物質とは、これらの疾患の治療に用いられる医薬品の有効成分又は医薬有効成分候補化合物を適用すること、若しくはそれらを誘導体化又はプロドラッグ化した有効成分を適用することが好ましい。以下に、本発明に適用可能な生理活性物質の例を挙げるが、これらに限定されるものではない。
悪性腫瘍疾患に供せられる生理活性物質はとしては、7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン、イリノテカン、ノギテカン、9−アミノカンプトテシン等のカンプトテシン誘導体、パクリタキセル、ドセタキセル、カバジタキセル等のタキサン誘導体、ガネテスピブ、ルミネスピブ等のHSP90阻害活性を有するレゾルシノール誘導体、ドキソルビシン、エピルビシン、アムルビシン、ダウノルビシン、イダルビシン、ピラルビシン等のアントラサイクリン誘導体、シロリムス、エベロリムス、テムシロリムス等のラパマイシン誘導体、ゲムシタビン、シトシンアラビノシド、エノシタビン、シタラビンオクホスファート、エチニルシチジン、アザシチジン、デシタビン等のシチジン系代謝拮抗剤、メソトレキサート、ペメトレキセド、レボホリナート、ホリナート等の葉酸代謝拮抗剤、フルダラビン、ネララビン、ペントスタチン、クラドリビン等のプリン系代謝拮抗剤、ドキシフルリジン、カペシタビン、テガフール、フルオロウラシル、カルモフール等のフッ化ピリミジン系代謝拮抗剤、シスプラチン、カルボプラチン、オキサリプラチン、ネダプラチン等の白金含有化合物、マイトマイシンC等のマイトマイシン誘導体、ブレオマイシン、リブロマイシン等のブレオマイシン誘導体、ビンクリスチン、ビンブラスチン、ビンデシン、ビノレルビン等のビンカアルカロイド誘導体、エトポシド、テニポシド等のポドフィロトキシン誘導体、エリブリン等のハリコンドリン誘導体、レベカマイシン、UCN-01等のスタウロスポリン誘導体、レナリドミド、ポマリドミド等のサリドマイド誘導体、トレチノイン、タミバロテン等のビタミンA誘導体、ボルテゾミブ、カルフィルゾミブ、イキサゾミブ等のプロテアソーム阻害剤、コンブレスタチンA4等のコンブレスタチン誘導体、ビニメチニブ、コビメチニブ、トラメチニブ等のMEK阻害剤、ディナシクリブ、フラボピリドール、パルボシクリブ等のCDK阻害剤、ダブラフェニブ、ソラフェニブ、ベムラフェニブ等のRafキナーゼ阻害剤、ボリノスタット、ベリノスタット、パナビノスタット、ロミデプシン等のHDAC阻害剤、サイトカラシン、ラトランクリン、ファロイジン等のアクチン重合阻害剤、ベリパリブ、ラキャパリブ、オラパリブ等のPARP阻害剤、クリゾチニブ、イマチニブ、ゲフィチニブ、エルロチニブ、アファチニブ、ダサチニブ、ボスチニブ、バンデタニブ、スニチニブ、アキシチニブ、パゾパニブ、レンバチニブ、ラパチニブ、ニンテダニブ、ニロチニブ、セリチニブ、アレクチニブ、ルキソリチニブ、クリゾチニブ、イブルチニブ等のチロシンキナーゼ阻害剤、ベンダムスチン、シクロホスファミド、イホスファミド、ブスルファン、メルファラン等のナイトロジェンマスタード系アルキル化剤、ニムスチン、ラニムスチン、ロムスチン等のニトロソウレア系アルキル化剤、ダカルバジン、テモゾロミド、プロカルバジン、チオテパ等のアルキル化剤、アナストロゾール、エキセメスタン、レトロゾール、ファドロゾール等のアロマターゼ阻害剤、ヒドロキシフルタミド、フルタミド、ビカルタミド、エンザルタミド等の抗アンドロゲン剤、アビラテロン等のCYP17(リアーゼ)阻害剤、タモキシフェン、トレミフェン等の抗エストロゲン剤、エストラムスチン、プロゲステロン、ミトタン、メドロキシプロゲステロン等のホルモン剤が挙げられる。
炎症性疾患に供せされる生理活性物質としては、タクロリムス等のタクロリムス誘導体、デキサメタゾン、プレドニゾロン等のステロイド誘導体、シロリムス、エベロリムス、テムシロリムス等のラパマイシン誘導体、シクロスポリン、フィンゴリモド、アザチオプリン、ミゾリビン、ミコフェノール酸モフェチル、グスペリムス等の免疫抑制剤、ジフルニサル、チアラミド等のNSAIDs等が挙げられる。
感染症疾患に供せられる生理活性物質としては、アムホテリシンB、ナイスタチン等のポリエン系抗生物質、フルコナゾール、ボリコナゾール等のアゾール系誘導体、ミカファンギン等のキャンディン系誘導体、フルシトシン等のピリミジン誘導体等の抗真菌剤、アシクロビル、バラシクロビル、ガンシクロビル等の抗ウイルス剤、ザナミビル、オセルタミビル、ラニナミビル等の抗ウイルス剤等が挙げられる。
本発明は、ブロック共重合体を生理活性物質キャリアーとして用いる技術であり、特に用いる生理活性物質の薬理活性機能や化学構造及び物性に影響されずに、あらゆる物質に適用できる汎用性の高い技術である。したがって、本発明はこれら疾病治療に適用する生理活性物質に限らず、結合性の水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質であれば何れの物質も適用することができる。
本発明に関わる水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質としては、誘導体化やプロドラッグ化することなく、水酸基及び/又はアミノ基を有する公知の医薬有効成分又は医薬有効成分候補化合物をそのまま用いることがより好ましい。このような生理活性物質として以下の化合物を挙げることができる。
悪性腫瘍疾患に供せられる生理活性物質はとしては、7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン、イリノテカン、ノギテカン、9−アミノカンプトテシン等のカンプトテシン誘導体、パクリタキセル、ドセタキセル、カバジタキセル等のタキサン誘導体、ガネテスピブ、ルミネスピブ等のHSP90阻害活性を有するレゾルシノール誘導体、ドキソルビシン、エピルビシン、アムルビシン、ダウノルビシン、イダルビシン、ピラルビシン等のアントラサイクリン誘導体、シロリムス、エベロリムス、テムシロリムス等のラパマイシン誘導体、ゲムシタビン、シトシンアラビノシド、エノシタビン、シタラビンオクホスファート、エチニルシチジン、アザシチジン、デシタビン等のシチジン系代謝拮抗剤、メソトレキサート、ペメトレキセド、レボホリナート、ホリナート等の葉酸代謝拮抗剤、フルダラビン、ネララビン、ペントスタチン、クラドリビン等のプリン系代謝拮抗剤、ドキシフルリジン、カペシタビン、等のフッ化ピリミジン系代謝拮抗剤、シスプラチン、カルボプラチン、オキサリプラチン、ネダプラチン等の白金含有化合物、マイトマイシンC等のマイトマイシン誘導体、ブレオマイシン、リブロマイシン等のブレオマイシン誘導体、ビンクリスチン、ビンブラスチン、ビンデシン、ビノレルビン等のビンカアルカロイド誘導体、エトポシド、テニポシド等のポドフィロトキシン誘導体、エリブリン等のハリコンドリン誘導体、レベカマイシン、UCN-01等のスタウロスポリン誘導体、レナリドミド、ポマリドミド等のサリドマイド誘導体、トレチノイン、等のビタミンA誘導体、ボルテゾミブ、イキサゾミブ等のプロテアソーム阻害剤、コンブレスタチンA4等のコンブレスタチン誘導体、ビニメチニブ、コビメチニブ等のMEK阻害剤、ディナシクリブ、フラボピリドール等のCDK阻害剤、ダブラフェニブ等のRafキナーゼ阻害剤、ボリノスタット、ベリノスタット、パナビノスタット等のHDAC阻害剤、サイトカラシン、ラトランクリン、ファロイジン等のアクチン重合阻害剤、ボスチニブ、クリゾチニブ、イブルチニブ等のチロシンキナーゼ阻害剤、メルファラン等のナイトロジェンマスタード系アルキル化剤、ニムスチン、ラニムスチン、等のニトロソウレア系アルキル化剤、ダカルバジン、プロカルバジン等のアルキル化剤、ヒドロキシフルタミド、ビカルタミド等の抗アンドロゲン剤等のCYP17(リアーゼ)阻害剤、タモキシフェン等の抗エストロゲン剤、エストラムスチン等のホルモン剤が挙げられる。
炎症性疾患に供せされる生理活性物質としては、タクロリムス等のタクロリムス誘導体、デキサメタゾン、プレドニゾロン等のステロイド誘導体、シロリムス、エベロリムス、テムシロリムス等のラパマイシン誘導体、シクロスポリン、フィンゴリモド、ミゾリビン、ミコフェノール酸モフェチル、グスペリムス等の免疫抑制剤、ジフルニサル、チアラミド等のNSAIDs等が挙げられる。
感染症疾患に供せられる生理活性物質としては、アムホテリシンB、ナイスタチン等のポリエン系抗生物質、フルコナゾール、ボリコナゾール等のアゾール系誘導体、ミカファンギン等のキャンディン系誘導体、フルシトシン等のピリミジン誘導体等の抗真菌剤、アシクロビル、バラシクロビル、ガンシクロビル等の抗ウイルス剤、ザナミビル、オセルタミビル、ラニナミビル等の抗ウイルス剤等が挙げられる。
本発明は、疾病標的組織に対する移行性及び浸透性が向上するとともに、腎臓等からの排泄性が向上した性能を備える。このため、疾病標的組織以外の正常組織への生理活性物質の感作を抑制して、副作用を軽減させる効果を奏する。したがって、正常組織への副作用を軽減する課題がある疾病に供せられる生理活性物質を適用することが好ましく、悪性腫瘍疾患に対する抗腫瘍剤や、炎症性疾患に対する薬剤を用いることが好ましい。生理活性物質として抗腫瘍剤や炎症性疾患薬剤を適用した当該ブロック共重合体は、腫瘍や炎症部位といった組織への移行性及び組織内部への浸透性が高められていることから、抗腫瘍効果又は抗炎症作用が増強される効果を奏する。また、腎臓等からの排出性も具備することから、高分子化DDS製剤に見られる体内滞留性が制御され、正常組織への望まない移行を抑制することができ、副作用の軽減を達成できる。
悪性腫瘍疾患に供せられる生理活性物質としては、前記のカンプトテシン誘導体、タキサン誘導体、レゾルシノール誘導体、アントラサイクリン誘導体、ラパマイシン誘導体、シチジン系代謝拮抗剤、葉酸代謝拮抗剤、プリン系代謝拮抗剤、フッ化ピリミジン系代謝拮抗剤、白金含有化合物、マイトマイシン誘導体、ブレオマイシン誘導体、ビンカアルカロイド誘導体、ポドフィロトキシン誘導体、ハリコンドリン誘導体、スタウロスポリン誘導体、サリドマイド誘導体、ビタミンA誘導体、プロテアソーム阻害剤、コンブレスタチン誘導体、MEK阻害剤、CDK阻害剤、Rafキナーゼ阻害剤、HDAC阻害剤、アクチン重合阻害剤、PARP阻害剤、チロシンキナーゼ阻害剤、ナイトロジェンマスタード系アルキル化剤、ニトロソウレア系アルキル化剤、アルキル化剤、アロマターゼ阻害剤、抗アンドロゲン剤、CYP17(リアーゼ)阻害剤、抗エストロゲン剤、ホルモン剤が好ましい。カンプトテシン誘導体、タキサン誘導体、レゾルシノール誘導体、アントラサイクリン誘導体、ラパマイシン誘導体、シチジン系代謝拮抗剤、葉酸代謝拮抗剤等がより好ましい。特に好ましくは、カンプトテシン誘導体、タキサン誘導体、レゾルシノール誘導体、ラパマイシン誘導体である。
炎症性疾患に供せられる生理活性物質としては、タクロリムス誘導体、ステロイド誘導体、ラパマイシン誘導体、免疫抑制剤、NSAIDs等が好ましい。タクロリムス誘導体、ステロイド誘導体、ラパマイシン誘導体が特に好ましい。
前記生理活性物質は、アスパラギン酸又はグルタミン酸の側鎖カルボキシ基に任意の結合基を介して結合している。生理活性物質は、水酸基及び又はアミノ基によりエステル結合又はアミド結合を介して結合しており、該結合は当該ブロック共重合体が生体内に投与された後、徐々に加水分解的に開裂して該生理活性物質を遊離させる結合物性を備えている必要がある。
該生理活性物質は水酸基及び/又はアミノ基を有することから、これを結合性官能基として該側鎖カルボキシ基とエステル結合又はアミド結合により結合する態様が挙げられる。この場合、前記任意の結合基を介さない結合様式である。好ましくは、水酸基を有する生理活性物質を用い、側鎖カルボキシ基とエステル結合している態様が好ましい。アミノ結合を有する生理活性物質としては、シチジン系代謝拮抗剤等の芳香族アミノ基を有する生理活性物質を用いることが好ましく、該芳香族アミノ基と側鎖カルボキシ基がアミド結合している態様が好ましい。
前記生理活性物質と、アスパラギン酸又はグルタミン酸の側鎖カルボキシ基とを結合させる任意の結合基としては、該生理活性物質の水酸基及び/又はアミノ基を結合性官能基として機能しエステル結合又はアミド結合にて結合できることが好ましいことから、一方の末端基がカルボキシ基で、もう一方の末端基が前記アスパラギン酸又はグルタミン酸の側鎖カルボキシ基とを結合し得る水酸基、アミノ基、メルカプト基を具備する適当な連結基であれば特に限定されずに用いることができる。該連結基としては置換基を有していても良い直鎖状、分岐又は環状の炭素数(C1〜C8)アルキレン基、置換基を有していても良い炭素数(C6〜C12)の芳香族基等が挙げられる。
前記結合基が、置換基を有していても良いメチレン基を該連結基とした前記結合基である場合、アミノ酸誘導体又はグリコール酸誘導体ということもできる。
該結合基としてアミノ酸誘導体を用いる場合、天然型アミノ酸又は合成アミノ酸及びその側鎖修飾体の何れを用いても良い。またL体、D体及びラセミ体の何れを用いても良い。例えばグリシン、アラニン、β−アラニン、ロイシン、フェニルアラニン、セリン、トレオニン、チロシン、アスパラギン酸、グルタミン酸、リシン、アルギニン、ヒスチジン、オルニチン、システイン等を挙げることができる。また、側鎖が修飾されたアミノ酸としては、アスパラギン酸又はグルタミン酸のアルキルエステル、アスパラギン酸又はグルタミン酸のアラルキルエステル、アスパラギン酸又はグルタミン酸のアルキルアミド、アスパラギン酸又はグルタミン酸のアラルキルアミド、Bocリシン等のアルキルオキシカルボニルリシン等が挙げられる。
該結合基としてグリコール酸誘導体を用いる場合、例えば、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸等が挙げられる。多価カルボン酸を用いる場合、一方のカルボキシ基に前記生理活性物質が結合し、もう一方のカルボキシ基はエステル誘導体又はアミド誘導体であることが好ましい。
前記結合基は、単一種類の結合基であっても良く、複数種類の結合基が混在していても良い。
本発明におけるポリアミノ酸誘導体セグメントは、前記生理活性物質を側鎖カルボキシ基に結合していないアスパラギン酸誘導体及び/又はポリグルタミン酸誘導体ユニットを含んでいても良い。その場合、該側鎖カルボキシ基は、遊離酸の態様であっても良く、医薬品として許容されれるカルボン酸塩の態様であっても良い。前記カルボン酸塩としては、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、アンモニウム塩等を挙げることができる。
また、当該ポリアミノ酸誘導体セグメントにおける該アスパラギン酸誘導体及び/又はポリグルタミン酸誘導体ユニットは、適当な置換基を有するエステル誘導体及び/又はアミド誘導体であっても良い。これらの置換基は、本発明の生理活性物質結合ブロック共重合体の物性を制御する目的で任意に導入することができる。例えば、疎水性基を導入することで、該生理活性物質結合ブロック共重合体のポリアミノ酸誘導体セグメントの疎水性を高めることができる。一方、アミノ基やカルボキシ基、水酸基等の塩形成可能なイオン性官能基を具備する親水性の置換基を導入することで、該生理活性物質結合ブロック共重合体のポリアミノ酸セグメントの親水性を高めることができる。
該アスパラギン酸誘導体及び/又はポリグルタミン酸誘導体ユニットのエステル誘導体及び/又はアミド誘導体とは、例えば置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C30)アルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C30)アルキルアミノ基、置換基を有していてもよいジ(C1〜C30)アルキルアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基からなる群から選択される1種以上の置換基であることが好ましい。
置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C30)アルコキシ基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C30)アルコキシ基が挙げられる。すなわち、側鎖カルボキシ基がエステル型誘導体となったものである。置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。該炭素数(C1〜C30)アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、t−ブトキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ベンジルオキシ基、4−フェニルブトキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、テトラデシルオキシ基、ヘキサデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基、イコシルオキシ基、ドコシルオキシ基、テトラコシルオキシ基、ヘキサコシルオキシ基、オクタコシルオキシ基、トリアコンチルオキシ基等が挙げられる。
置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C30)アルキルアミノ基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C30)アルキルアミノ基が挙げられる。すなわち、側鎖カルボキシ基が、アルキルアミド型誘導体となったものである。置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。該炭素数(C1〜C30)アルキルアミノ基としては、例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピルアミノ基、イソプロピルアミノ基、ブチルアミノ基、t−ブチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ベンジルアミノ基、4−フェニルブチルアミノ基、オクチルアミノ基、デシルアミノ基、ドデシルアミノ基、テトラデシルアミノ基、ヘキサデシルアミノ基、オクタデシルアミノ基、イコシルアミノ基、ドコシルアミノ基、テトラコシルアミノ基、ヘキサコシルアミノ基、オクタコシルアミノ基、トリアコンチルアミノ基等が挙げられる。
該アルキルアミノ基には、カルボキシ基を保護したアミノ酸又はアミノ基を有する蛍光物質の結合残基も包含される。該カルボキシ基を保護したアミノ酸としては、例えば、グリシンメチルエステル、グリシンベンジルエステル、β−アラニンメチルエステル、β−アラニンベンジルエステル、アラニンメチルエステル、ロイシンメチルエステル、フェニルアラニンメチルエステル等を用いても良い。
該アミノ基を有する蛍光物質としては、例えば、2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オン、BODIPY(登録商標) TR Cadaverine、BODIPY(登録商標) FL Ethylene diamine、Alexa Fluor(登録商標) 594 Cadaverine、Texas Red(登録商標) Cadaverine、ATTO 594 amine等も含まれ、これらのアミド結合残基が含まれる。
置換基を有していてもよいジ(C1〜C30)アルキルアミノ基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状のジ(C1〜C30)アルキルアミノ基が挙げられる。すなわち、側鎖カルボキシ基が、ジアルキルアミド型誘導体となったものである。置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。該ジ(C1〜C30)アルキルアミノ基としては、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ピロリジノ基、ピペリジノ基、ジベンジルアミノ基、N−ベンジル−N−メチルアミノ基、ジオクチルアミノ基、ジノニルアミノ基、ジデシルアミノ基、ジドデシルアミノ基、ジテトラデシルアミノ基、ジヘキサデシルアミノ基、ジオクタデシルアミノ基、ジイコシルアミノ基等が挙げられる。
置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の(C1〜C8)アルキル基が置換したウレア型誘導体である。該アルキル基は同一種類であっても異なる種類であっても良い。置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。置換基を有する場合ジアルキルアミノ基が好ましい。置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基としては、例えば、メチルアミノカルボニルメチルアミノ基、エチルアミノカルボニルエチルアミノ基、イソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基、シクロヘキシルアミノカルボニルシクロヘキシルアミノ基、エチルアミノカルボニル(3−ジメチルアミノプロピル)アミノ基、(3−ジメチルアミノプロピル)アミノカルボニルエチルアミノ基等である。
該アスパラギン酸誘導体及び/又はポリグルタミン酸誘導体ユニットのエステル誘導体及び/又はアミド誘導体は、同一種類の誘導体であっても良く、異なる種類の誘導体が混在した態様であっても良い。また、側鎖カルボキシ基が遊離酸又はその塩の態様が混在していても良い。
本発明のブロック共重合体は、ポリエチレングリコールセグメントとポリアミノ酸誘導体セグメントが連結している。該連結様式としては、2つのポリマーセグメントを化学結合により連結する基であれば、特に限定されるものではなく、ポリエチレングリコール末端基及びポリアミノ酸誘導体の末端基と、それぞれ結合できる官能基を具備した連結基であれば良い。好ましくは、末端基に結合官能基を有する(C1〜6)アルキレン基である。ポリエチレングリコールセグメントとの結合様式は、ポリオキシエチレン基;(CHCHO)の末端酸素原子によるエーテル結合が好ましく、ポリアミノ酸誘導体セグメントとの結合様式はアミド結合またはエステル結合であることが好ましい。すなわち、連結基としては−(CH)s−NH−基(sは1〜6の整数である)又は−(CH)s−CO−基(sは1〜6の整数である)が好ましい。
本発明のブロック共重合体は、分子量が2キロダルトン以上で15キロダルトン以下であることを特徴とする。該ブロック共重合体の分子量は、その構成部分の各構成分子量を合算した計算値を当該ブロック共重合体の分子量として採用する。すなわち、(1)ポリエチレングリコールセグメントの分子量、(2)ポリアミノ酸誘導体セグメントの主鎖部分の分子量、(3)生理活性物質の結合残基分子量にその結合数を乗じた生理活性物質の総分子量、並びに(4)生理活性物質以外の結合基残基分子量にその結合数を乗じた該結合基の総分子量、を合算した計算値を当該分子量とする。したがって、該ブロック共重合体の両末端基やブロック共重合体を構築する連結基は、特段に事由が無い限りにおいて、当該ブロック共重合体の分子量算出に考慮しない。
なお、該ブロック共重合体の分子量は、キロダルトン単位での精度による分子量規定でよい。したがって、前記各構成部分の分析方法は、当該ポリアミノ酸誘導体のキロダルトン単位での分子量測定において、十分な精度の分析方法であれば特に限定されるものではなく、様々な分析方法を適宜選択して良い。以下に、各構成部分における好ましい分析方法を挙げる。
前記(1)ポリエチレングリコールセグメントの分子量は、ポリエチレングリコールセグメントを構築するポリエチレングリコール化合物の分子量測定値であり、ポリエチレングリコール標準品を基準としたGPC法により測定されるピークトップ分子量により求められる平均分子量を採用する。
前記(2)ポリアミノ酸誘導体セグメントの主鎖部分の分子量は、該セグメントの重合モノマー単位の平均分子量にその平均重合数を乗じた計算値である。該重合数はポリアミノ酸の側鎖カルボキシ基を中和滴定により定量する方法や、H−NMRの積分値から算出された重合数を用いることができる。中和滴定法を用いることが好ましい。
前記(3)生理活性物質の総分子量は、該生理活性物質の分子量にその結合数を乗じた計算値である。該結合数は、HPLCによる反応液中の未反応該生理活性物質の計量から算出する方法や、当該生理活性物質結合ブロック共重合体から該生理活性物質を開裂させて、遊離する生理活性物質やそれに由来するフラグメント分子を定量分析する方法により求めることができる。
前記(4)の生理活性物質以外の結合基の総分子量は、該結合基残基分子量にその結合数を乗じた計算値である。該結合基の結合数は、HPLCによる反応液中の未反応該結合残基の計量算出する方法や、ポリアミノ酸からの加水分解後の定量分析により求めることができる。また、H−NMRの積分値から算出することもできる。
本発明のブロック共重合体は、分子量が2キロダルトン以上で15キロダルトン以下である。前記分子量が2キロダルトンより小さい場合、該生理活性物質結合ブロック共重合体は十分なナノ粒子形成能を有しないことを示しており、標的組織への十分な浸透性が得られない。したがって、生理活性物質の薬理作用効果を効率的に発揮させることができないことになる。一方、前記分子量が15キロダルトンより大きい場合、当該ブロック共重合体は腎排泄性が抑制されることに伴い、体内滞留性が高くなる。このため、疾病標的組織以外の正常組織への生理活性物質の感作が起こり得るため正常組織の障害発現が懸念される。例えば、細胞障害性の生理活性物質を用いた場合、骨髄障害に伴う血液毒性の遷延化が考えられる。このため、前記分子量が15キロダルトン以下に制御する必要がある。当該ブロック共重合体の分子量は、3キロダルトン以上で12キロダルトン以下であることが好ましく、更に好ましくは3キロダルトン以上で10キロダルトン以下である。
本発明の生理活性物質が結合したブロック共重合体は、水溶液中において自己会合性を示す物性である。すなわち、該生理活性物質結合ブロック共重合体の1mg/mL水溶液を、レーザー光を用いた動的光散乱法による粒度分布測定を行うと、体積平均粒径として約数ナノメートル〜約20ナノメートルのナノ粒子として計測される物性である。本発明の生理活性物質が結合したブロック共重合体は、1mg/mL水溶液において最大でも20ナノメートル未満のナノ粒子である物性であることが好ましい。この場合、純水による水溶液での粒度分布測定である。好ましくは、レーザー光を用いた動的光散乱法による粒度分布測定法により、体積平均粒径が20ナノメートル未満で計測されることを特徴とし、より好ましくは3〜15ナノメートルのナノ粒子として計測される物性である。
本発明における体積平均粒径とは、例えばParticle Sizing System社製ZetaPotential/Particlesizer NICOMP 380ZLS(解析方法:NICOMP法)あるいはMalvern社製粒子径・ゼータ電位測定装置Zetasizer Nano ZS(解析方法:NNLS法)で測定し得られた体積分布の内、存在する割合が一番多いピークの粒径である。
本発明の生理活性物質結合ブロック共重合体は、親水性のポリエチレングリコールセグメントと、生理活性物質や他の疎水性側鎖により疎水性を示すポリアミノ酸誘導体セグメントが連結したブロック共重合体であるため、水溶液中では複数の該ブロック共重合体同士のポリアミノ酸誘導体セグメントが疎水性相互作用に基づき会合すると考えられる。結果として、ポリアミノ酸誘導体セグメントを内核(コア部)とし、その周りを親水性のポリエチレングリコールセグメントが覆い外殻層(シェル部)を形成したコア−シェル構造のミセル様会合体を形成し、これが前記のナノ粒子として観測されるものと推測される。
本発明の生理活性物質結合ブロック共重合体は、水溶液中においてナノ粒子を形成する物性であることが、生理活性物質の薬理作用効果の増強及び/または副作用の軽減において必要である。
本発明の生理活性物質が結合したブロック共重合体のナノ粒子形成性の指標として、レーザー光を用いた光散乱強度を用いることが有効である。すなわち、該生理活性物質結合ブロック共重合体の水溶液中でのナノ粒子形成性を、レーザー光散乱強度を指標として確認することができる。その際、トルエンを光散乱強度標準試料として、トルエンに対する相対強度を指標として、当該生理活性物質結合ブロック共重合体の水溶液中でのナノ粒子形成性を確認する方法が有効である。
本発明の生理活性物質が結合したブロック共重合体は、その1mg/mL水溶液のレーザー光散乱強度が、トルエンの光散乱強度に対する相対強度として少なくとも2倍以上である。
前記光散乱相対強度が2倍より小さい場合、該生理活性物質結合ブロック共重合体は十分なナノ粒子形成性を有しないことを示しており、標的組織への十分な浸透性が得られない。したがって、生理活性物質の薬理作用効果を効率的に発揮させることができないことになる。本発明において、光散乱相対強度の数値はナノ粒子形成能を有していることの指標であり、トルエンに対して2倍以上の光散乱強度であれば良く、その上限に制限はない。すなわち、前記光散乱相対強度が100倍より大きい場合であっても、当該ブロック共重合体は充分なナノ粒子形成能を有していると言える。しかしながら、光散乱強度が100倍より大きい場合、該ブロック共重合体が所望の排泄性を有さない可能性が考えられる。その場合、該ブロック共重合体の体内滞留性が高くなるため、疾病標的組織以外の正常組織への生理活性物質の感作が起こり得るため正常組織の障害発現が懸念される。このため、前記光散乱相対強度が100倍以下に制御することが妥当である。
本発明の生理活性物質結合ブロック共重合体は、該水溶液の光散乱強度において、好ましくは、トルエンの光散乱強度に対する相対強度として2倍以上で50倍以下であり、より好ましくは、2倍以上で30倍以下である。
本発明の生理活性物質が結合したブロック共重合体のナノ粒子形成性分析における、レーザー光を用いた光散乱強度の測定方法は、該生理活性物質結合ブロック共重合体の1mg/mL水溶液を測定試料として、測定温度25℃、散乱角度90°、波長632.8nmにおけるレーザー光散乱光度計にて測定する方法が適当である。測定機器としては、例えば、大塚電子社製ダイナミック光散乱光度計DLS−8000DL(測定温度25℃、散乱角度90°、波長632.8nm、NDフィルター2.5%、PH1:OPEN、PH2:SLIT)を挙げることができる。
光散乱強度測定は、微粒子を含まない純水により調製された水溶液を分析試料とした分析値である。該水溶液は、溶液調製において任意に超音波照射により溶解させても良い。調製した水溶液は更にサブミクロン程度の微粒子を除去するために濾過処理を施した水溶液であることが好ましい。
なお、光散乱強度測定の標準物質して用いるトルエンは、試薬レベルの純度であれば特に限定されるものではなく用いることができる。光散乱分析の試料調製において通常行う、前処理濾過を行ったトルエンを用いることが好ましい。
本発明のブロック共重合体は、ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率が10質量%以上で80質量%以下であることが好ましい。すなわち、当該ブロック共重合体の分子量中のポリエチレングリコールセグメント相当の分子量が占める割合が10質量%〜80質量%であることが好ましい。ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率が10質量%より少ない場合、水溶性が著しく低下してしまい水溶液中で自己会合によるナノ粒子を形成できない懸念がある。一方、ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率が80質量%より多い場合、自己会合性を担うポリアミノ酸誘導体セグメントの構成が少なくなるため疎水性相互作用に基づくナノ粒子形成性が低下してしまう懸念がある。十分な薬効と副作用の軽減を達成するために、ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率を設定することが好ましい。
前記ポリエチレングリコールセグメントの質量分子量率は、20質量%以上70質量%以下であることがより好ましい。30質量%以上65質量%以下であることが殊更好ましい。
本発明のブロック共重合体は、水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質の質量含有率が10質量%以上で60質量%以下であることが好ましい。該生理活性物質含有率が10質量%より低い場合、薬理活性を示すための有効成分が少なくなるため薬効が低下する懸念がある。一方、該生理活性物質の含有率が60質量%より多い場合、該ブロック共重合体の自己会合性のバランスが著しく低下してしまい、所望のナノ粒子形成性を奏しない懸念がある。
該薬理活性物質の質量含有率は、好ましくは10質量%以上で50質量%以下でありさらに好ましくは10質量%以上で40質量%以下である。
本発明のブロック共重合体は、一般式(1)
Figure 0006742982
[式中、Rは水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルキル基を示し、tは20〜270の整数を示し、Aは置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルキレン基を示し、Rは水素原子、炭素数(C1〜C6)アシル基及び炭素数(C1〜C6)アルコキシカルボニル基からなる群から選択される置換基を示し、Rは水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質の結合残基を示し、Rは置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C30)の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C30)の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキルアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C30)の直鎖状、分岐鎖状または環状のジアルキルアミノ基、置換基を有していても良い炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基、疎水性蛍光物質の結合残基及び水酸基からなる群から選択される1種以上の置換基を示し、Bは結合基を示し、nは1又は2を示し、x、x、y、y及びzは、それぞれ独立して0〜25の整数を示し、(x+x)は1〜25の整数を示し、(x+x+y+y+z)は3〜25整数を示し、前記R及びRが結合している各構成ユニット並びに側鎖カルボニル基が分子内環化した構成ユニットは、それぞれ独立してランダムに配列した構造である。]で示されるブロック共重合体であることが好ましい。
前記Rにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルキル基とは、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C6)アルキル基等が挙げられる。例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、シクロペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
前記有していてもよい置換基とは、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、メルカプト基、炭素環若しくは複素環アリール基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルファモイル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、カルバモイルオキシ基、置換又は無置換アミノ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、ウレイド基、スルホニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、ホルミル基、アシル基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基又はシリル基等を挙げることができる。芳香環上の置換位置は、オルト位でも、メタ位でも、パラ位でも良い。
該Rとして、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ベンジル基、2,2−ジメトキシエチル基、2,2−ジエトキシエチル基、2−ホルミルエチル基が挙げられる。特にメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基等がより好ましい。
一般式(1)のtは、ポリエチレングリコールセグメントにおけるエチレンオキシ基の重合数を示す。該tは20〜270の整数である。すなわち、該ポリエチレングリコールセグメントの分子量としては0.8キロダルトン〜12キロダルトンである。
該tが20より小さいと、得られる生理活性物質が結合したブロック共重合体が十分な水溶性を具備せず、また所望の体内動態を発揮しないおそれがある。一方、該tが270より大きい場合、相対的に疎水性を担うポリアミノ酸誘導体セグメントの含有量が低くなるため所望の自己会合性物性が得られず、これに伴う体内動態を発揮できない懸念がある。該tは22〜230の整数であることが好ましく、30〜180の整数であることがより好ましい。すなわち、該ポリエチレングリコールセグメントの分子量としては1キロダルトン〜10キロダルトンであることが好ましく、1.3キロダルトン〜8キロダルトンであることより好ましい。
前記Aにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、n−ブチレン基等が挙げられる。有していてもよい置換基とは、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。
該Aとしては、特にエチレン基、n−プロピレン基が、より好ましい。
前記Rにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アシル基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C6)アシル基が挙げられる。置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。前記Rの該炭素数(C1〜C6)アシル基としては、例えば、ホルミル基、アセチル基、トリクロロアセチル基、トリフルオロアセチル基、プロピオニル基、ピバロイル基、ベンジルカルボニル基、フェネチルカルボニル基等が挙げられる。置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C4)アシル基がより好ましく、アセチル基、トリクロロアセチル基、トリフルオロアセチル基がより好ましい。
前記Rにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルコキシカルボニル基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C6)アルコキシカルボニル基が挙げられる。置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。前記Rの該炭素数(C1〜C6)アルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基等が挙げられる。
前記Rは水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質の結合残基である。すなわち、該水酸基及び/又はアミノ基は結合性官能基であり、ここから水素原子が除かれた残基を示す。当該水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質は、特に限定することなく用いることができる。しかしながら、本発明は医薬品として用いること目的としていることから、医薬品の有効成分を用いることが好ましく、水酸基及び/又はアミノ基を有する公知の医薬有効成分若しくは医薬有効成分候補化合物を用いることが好ましい。また、当該水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質として、公知の医薬有効成分又は医薬有効成分候補化合物を含む物質であれば特に限定されるものではなく適用することができる。すなわち、該医薬有効成分又はその候補化合物を誘導体化又はプロドラッグ化して水酸基及び/又はアミノ基を導入することで、該水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質として適用することができる。
本発明のブロック共重合体は、組織浸透性が向上することを特徴とすることから、局所的な組織疾患の治療に用いることが好ましい。このような疾患としては悪性腫瘍疾患、炎症性疾患、感染症疾患等が挙げられる。したがって、本発明における該生理活性物質とは、これらの疾患の治療に用いられる医薬品の有効成分を適用することが好ましい。
悪性腫瘍疾患に供せられる生理活性物質はとしては、7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン、イリノテカン、ノギテカン、9−アミノカンプトテシン等のカンプトテシン誘導体、パクリタキセル、ドセタキセル、カバジタキセル等のタキサン誘導体、ドキソルビシン、エピルビシン、アムルビシン、ダウノルビシン、イダルビシン、ピラルビシン等のアントラサイクリン誘導体、シロリムス、エベロリムス、テムシロリムス等のラパマイシン誘導体、ゲムシタビン、シトシンアラビノシド、エノシタビン、シタラビンオクホスファート、エチニルシチジン、アザシチジン、デシタビン等のシチジン系代謝拮抗剤、メソトレキサート、ペメトレキセド、レボホリナート、ホリナート等の葉酸代謝拮抗剤、フルダラビン、ネララビン、ペントスタチン、クラドリビン等のプリン系代謝拮抗剤、ドキシフルリジン、カペシタビン、テガフール、フルオロウラシル、カルモフール等のフッ化ピリミジン系代謝拮抗剤、シスプラチン、カルボプラチン、オキサリプラチン、ネダプラチン等の白金含有化合物、ガネテスピブ、ルミネスピブ等のHSP90阻害活性を有するレゾルシノール誘導体、マイトマイシンC等のマイトマイシン誘導体、ブレオマイシン、リブロマイシン等のブレオマイシン誘導体、ビンクリスチン、ビンブラスチン、ビンデシン、ビノレルビン等のビンカアルカロイド誘導体、エトポシド、テニポシド等のポドフィロトキシン誘導体、エリブリン等のハリコンドリン誘導体、レベカマイシン、UCN-01等のスタウロスポリン誘導体、レナリドミド、ポマリドミド等のサリドマイド誘導体、トレチノイン、タミバロテン等のビタミンA誘導体、ボルテゾミブ、カルフィルゾミブ、イキサゾミブ等のプロテアソーム阻害剤、コンブレスタチンA4等のコンブレスタチン誘導体、ビニメチニブ、コビメチニブ、トラメチニブ等のMEK阻害剤、ディナシクリブ、フラボピリドール、パルボシクリブ等のCDK阻害剤、ダブラフェニブ、ソラフェニブ、ベムラフェニブ等のRafキナーゼ阻害剤、ボリノスタット、ベリノスタット、パナビノスタット、ロミデプシン等のHDAC阻害剤、サイトカラシン、ラトランクリン、ファロイジン等のアクチン重合阻害剤、ベリパリブ、ラキャパリブ、オラパリブ等のPARP阻害剤、クリゾチニブ、イマチニブ、ゲフィチニブ、エルロチニブ、アファチニブ、ダサチニブ、ボスチニブ、バンデタニブ、スニチニブ、アキシチニブ、パゾパニブ、レンバチニブ、ラパチニブ、ニンテダニブ、ニロチニブ、セリチニブ、アレクチニブ、ルキソリチニブ、クリゾチニブ、イブルチニブ等のチロシンキナーゼ阻害剤、ベンダムスチン、シクロホスファミド、イホスファミド、ブスルファン、メルファラン等のナイトロジェンマスタード系アルキル化剤、ニムスチン、ラニムスチン、ロムスチン等のニトロソウレア系アルキル化剤、ダカルバジン、テモゾロミド、プロカルバジン、チオテパ等のアルキル化剤、アナストロゾール、エキセメスタン、レトロゾール、ファドロゾール等のアロマターゼ阻害剤、ヒドロキシフルタミド、フルタミド、ビカルタミド、エンザルタミド等の抗アンドロゲン剤、アビラテロン等のCYP17(リアーゼ)阻害剤、タモキシフェン、トレミフェン等の抗エストロゲン剤、エストラムスチン、プロゲステロン、ミトタン、メドロキシプロゲステロン等のホルモン剤が挙げられる。
炎症性疾患に供せされる生理活性物質としては、タクロリムス等のタクロリムス誘導体、デキサメタゾン、プレドニゾロン等のステロイド誘導体、シロリムス、エベロリムス、テムシロリムス等のラパマイシン誘導体、シクロスポリン、フィンゴリモド、アザチオプリン、ミゾリビン、ミコフェノール酸モフェチル、グスペリムス等の免疫抑制剤、ジフルニサル、チアラミド等のNSAIDs等が挙げられる。
感染症疾患に供せられる生理活性物質としては、アムホテリシンB、ナイスタチン等のポリエン系抗生物質、フルコナゾール、ボリコナゾール等のアゾール系誘導体、ミカファンギン等のキャンディン系誘導体、フルシトシン等のピリミジン誘導体等の抗真菌剤、アシクロビル、バラシクロビル、ガンシクロビル等の抗ウイルス剤、ザナミビル、オセルタミビル、ラニナミビル等の抗ウイルス剤等が挙げられる。
本発明は、ブロック共重合体を生理活性物質キャリアーとして用いる技術であり、特に用いる生理活性物質の薬理活性機能や化学構造及び物性に影響されずに、あらゆる物質に適用できる汎用性の高い技術である。したがって、本発明はこれら疾病治療に適用する生理活性物質に限らず、結合性の水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質であれば何れの物質も適用することができる。
本発明に関わる水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質としては、誘導化やプロドラッグ化することなく、水酸基及び/又はアミノ基を有する公知の医薬有効成分若しくは医薬有効成分候補化合物であることがより好ましい。
悪性腫瘍疾患に供せられる生理活性物質はとしては、7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン、イリノテカン、ノギテカン、9−アミノカンプトテシン等のカンプトテシン誘導体、パクリタキセル、ドセタキセル、カバジタキセル等のタキサン誘導体、ドキソルビシン、エピルビシン、アムルビシン、ダウノルビシン、イダルビシン、ピラルビシン等のアントラサイクリン誘導体、シロリムス、エベロリムス、テムシロリムス等のラパマイシン誘導体、ゲムシタビン、シトシンアラビノシド、エノシタビン、シタラビンオクホスファート、エチニルシチジン、アザシチジン、デシタビン等のシチジン系代謝拮抗剤、メソトレキサート、ペメトレキセド、レボホリナート、ホリナート等の葉酸代謝拮抗剤、フルダラビン、ネララビン、ペントスタチン、クラドリビン等のプリン系代謝拮抗剤、ドキシフルリジン、カペシタビン等のフッ化ピリミジン系代謝拮抗剤、シスプラチン、カルボプラチン、オキサリプラチン、ネダプラチン等の白金含有化合物、ガネテスピブ、ルミネスピブ等のHSP90阻害活性を有するレゾルシノール誘導体、マイトマイシンC等のマイトマイシン誘導体、ブレオマイシン、リブロマイシン等のブレオマイシン誘導体、ビンクリスチン、ビンブラスチン、ビンデシン、ビノレルビン等のビンカアルカロイド誘導体、エトポシド、テニポシド等のポドフィロトキシン誘導体、エリブリン等のハリコンドリン誘導体、レベカマイシン、UCN-01等のスタウロスポリン誘導体、レナリドミド、ポマリドミド等のサリドマイド誘導体、トレチノイン、等のビタミンA誘導体、ボルテゾミブ、イキサゾミブ等のプロテアソーム阻害剤、コンブレスタチンA4等のコンブレスタチン誘導体、ビニメチニブ、コビメチニブ等のMEK阻害剤、ディナシクリブ、フラボピリドール等のCDK阻害剤、ダブラフェニブ等のRafキナーゼ阻害剤、ボリノスタット、ベリノスタット、パナビノスタット等のHDAC阻害剤、サイトカラシン、ラトランクリン、ファロイジン等のアクチン重合阻害剤、ボスチニブ、クリゾチニブ、イブルチニブ等のチロシンキナーゼ阻害剤、メルファラン等のナイトロジェンマスタード系アルキル化剤、ニムスチン、ラニムスチン、等のニトロソウレア系アルキル化剤、ダカルバジン、プロカルバジン等のアルキル化剤、ヒドロキシフルタミド、ビカルタミド等の抗アンドロゲン剤等のCYP17(リアーゼ)阻害剤、タモキシフェン等の抗エストロゲン剤、エストラムスチン等のホルモン剤が挙げられる。
炎症性疾患に供せされる生理活性物質としては、タクロリムス等のタクロリムス誘導体、デキサメタゾン、プレドニゾロン等のステロイド誘導体、シロリムス、エベロリムス、テムシロリムス等のラパマイシン誘導体、シクロスポリン、フィンゴリモド、ミゾリビン、ミコフェノール酸モフェチル、グスペリムス等の免疫抑制剤、ジフルニサル、チアラミド等のNSAIDs等が挙げられる。
感染症に供せられる生理活性物質としては、アムホテリシンB、ナイスタチン等のポリエン系抗生物質、フルコナゾール、ボリコナゾール等のアゾール系誘導体、ミカファンギン等のキャンディン系誘導体、フルシトシン等のピリミジン誘導体等の抗真菌剤、アシクロビル、バラシクロビル、ガンシクロビル等の抗ウイルス剤、ザナミビル、オセルタミビル、ラニナミビル等の抗ウイルス剤等が挙げられる。
本発明は、疾病標的組織に対する移行性及び浸透性が向上するとともに、腎臓等からの排泄性が向上した性能を備える。このため、疾病標的組織以外の正常組織への生理活性物質の感作を抑制して、副作用を軽減させる効果を奏する。したがって、正常組織への副作用を軽減する課題がある疾病に供せられる生理活性物質を適用することが好ましい。このような疾患として悪性腫瘍疾患や炎症性疾患が挙げられる。したがって、本発明に用いる生理活性物質としては、悪性腫瘍疾患に対する抗腫瘍剤を用いることが好ましい。また、炎症性疾患に対する生理活性物質用いることが好ましい。
悪性腫瘍疾患に供せられる生理活性物質としては、前記のカンプトテシン誘導体、タキサン誘導体、レゾルシノール誘導体、アントラサイクリン誘導体、ラパマイシン誘導体、シチジン系代謝拮抗剤、葉酸代謝拮抗剤、プリン系代謝拮抗剤、フッ化ピリミジン系代謝拮抗剤、白金含有化合物、マイトマイシン誘導体、ブレオマイシン誘導体、ビンカアルカロイド誘導体、ポドフィロトキシン誘導体、ハリコンドリン誘導体、スタウロスポリン誘導体、サリドマイド誘導体、ビタミンA誘導体、プロテアソーム阻害剤、コンブレスタチン誘導体、MEK阻害剤、CDK阻害剤、Rafキナーゼ阻害剤、HDAC阻害剤、アクチン重合阻害剤、PARP阻害剤、チロシンキナーゼ阻害剤、ナイトロジェンマスタード誘導体、ニトロソウレア系アルキル化剤、アルキル化剤、アロマターゼ阻害剤の誘導体、抗アンドロゲン剤、CYP17(リアーゼ)阻害剤、抗エストロゲン剤、ホルモン剤が好ましい。
カンプトテシン誘導体、タキサン誘導体、レゾルシノール誘導体、アントラサイクリン誘導体、ラパマイシン誘導体、シチジン系代謝拮抗剤、葉酸代謝拮抗剤等がより好ましい。特に好ましくは、カンプトテシン誘導体、タキサン誘導体、レゾルシノール誘導体、ラパマイシン誘導体等が好ましい。
また、炎症性疾患に供せられる生理活性物質としては、前述のタクロリムス誘導体、ステロイド誘導体、ラパマイシン誘導体、免疫抑制剤、NSAIDs等が好ましく、タクロリムス誘導体、ステロイド誘導体、ラパマイシン誘導体が特に好ましい。
に係る生理活性物質は、当該生理活性物質が結合したブロック共重合体の同一分子中において同一化合物であっても、複数種類の化合物が混在していても良い。該Rは同一化合物であることが好ましい。
一般式(1)において、nは1または2を示す。nが1のときポリアミノ酸誘導体セグメントを構成するアミノ酸がアスパラギン酸である。一方、nが2のときポリアミノ酸誘導体セグメントを構成するアミノ酸がグルタミン酸である。したがって、一般式(1)におけるポリアミノ酸誘導体セグメントは、ポリアスパラギン酸セグメント、ポリグルタミン酸セグメント又はポリ(アスパラギン酸−グルタミン酸の混在)セグメントである。
一般式(1)におけるBは、前記Rに係る水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質の結合残基と、アスパラギン酸ユニット及び/又はグルタミン酸ユニットの側鎖カルボキシ基との結合基である。
該Bに係る結合基としては、前記生理活性物質の水酸基及び/又はアミノ基とエステル結合及び/又はアミド結合し、前記アスパラギン酸ユニット及び/又はグルタミン酸ユニットの側鎖カルボキシ基とエステル結合、アミド結合又はチオエステル結合する結合基である。例えば、−CO−(CH−O−(xは1〜8の整数を示す)、−CO−(CH−NH−(xは1〜8の整数を示す)、−CO−(CH−S−(xは1〜8の整数を示す)、
また、該Bに係る結合基としてアミノ酸誘導体を用いても良い。アミノ酸誘導体を結合基とする場合の結合基の使用態様としては、アミノ酸誘導体のN末アミノ基が前記側鎖カルボキシ基とアミド結合し、C末カルボキシ基が該生理活性物質の水酸基及び/又はアミノ基とエステル結合又はアミド結合する態様である。
該Bに係る結合基としてアミノ酸誘導体を用いる場合、天然型アミノ酸又は合成アミノ酸及びその側鎖修飾体の何れを用いても良い。またL体、D体及びラセミ体の何れを用いても良い。例えばグリシン、アラニン、β−アラニン、ロイシン、フェニルアラニン、セリン、トレオニン、チロシン、アスパラギン酸、グルタミン酸、リシン、アルギニン、ヒスチジン、オルニチン、システイン等を挙げることができる。また、側鎖が修飾されたアミノ酸としては、アスパラギン酸又はグルタミン酸のアルキルエステル、アスパラギン酸又はグルタミン酸のアラルキルエステル、アスパラギン酸又はグルタミン酸のアルキルアミド、アスパラギン酸又はグルタミン酸のアラルキルアミド、Bocリシン等のアルキルオキシカルボニルリシン等が挙げられる。
また、該結合基としてメチレン基を介して水酸基とカルボキシ基を配するグリコール酸誘導体を用いても良い。グリコール酸誘導体を結合基とする場合の結合基の使用態様としては、グリコール酸誘導体の水酸基が、前記側鎖カルボキシ基とエステル結合し、カルボキシ基が該生理活性物質の水酸基及び/又はアミノ基とエステル結合又はアミド結合する態様である。
グリコール酸誘導体としては、例えば、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸等が挙げられる。多価カルボン酸を用いる場合、一方のカルボキシ基に前記生理活性物質が結合し、もう一方のカルボキシ基はエステル誘導体又はアミド誘導体であることが好ましい。
前記結合基は、単一種類の結合基であっても良く、複数種類の結合基が混在していても良い。
また、該Bは「結合」であってよい。「結合」とは特に結合基を介せず、前記アスパラギン酸ユニット及び/又はグルタミン酸ユニットの側鎖カルボキシ基と、前記生理活性物質の水酸基及び/又はアミノ基が直接エステル結合又はアミド結合している態様を指す。
一般式(1)におけるRは、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C30)の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C30)の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキルアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C30)の直鎖状、分岐鎖状または環状のジアルキルアミノ基、置換基を有していても良い炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基、疎水性蛍光物質の結合残基及び水酸基からなる群から選択される1種以上の置換基を示す。
該Rは、本発明の生理活性物質結合ブロック共重合体の物性を制御する目的で任意に導入することができる。例えば、該Rに疎水性基を導入することで、該生理活性物質結合ブロック共重合体のポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)セグメントの疎水性を高めることができる。一方、該Rとして、アミノ基やカルボキシ基、水酸基等の塩形成可能なイオン性官能基を具備する親水性の置換基を導入することで、該生理活性物質結合ブロック共重合体のポリグルタミン酸セグメントの親水性を高めることができる。また、該Rが水酸基である場合、前記ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)セグメントの側鎖カルボキシ基が遊離カルボン酸である場合である。
該Rは単一の種類であっても複数の種類の置換基であっても良い。
前記Rにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C30)の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルコキシ基は、前記ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)セグメントの側鎖カルボキシ基にエステル型修飾基が結合したものである。置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。前記Rにおける該炭素数(C1〜C30)アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、1−プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、n−ブトキシ基、t−ブトキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ベンジルオキシ基、4−フェニルブチルオキシ基、n−オクチルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、テトラデシルオキシ基、ヘキサデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基、イコシルオキシ基、ドコシルオキシ基、テトラコシルオキシ基、ヘキサコシルオキシ基、オクタコシルオキシ基、トリアコンチルオキシ基等が挙げられる。
前記Rにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C30)の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキルアミノ基は、前記ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)セグメントの側鎖カルボキシ基が、アルキルアミド型修飾基が結合したものである。置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。前記Rにおける該炭素数(C1〜C30)アルキルアミノ基としては、例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピルアミノ基、イソプロピルアミノ基、ブチルアミノ基、t−ブチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ベンジルアミノ基、4−フェニルブチルアミノ基、オクチルアミノ基、デシルアミノ基、ドデシルアミノ基、テトラデシルアミノ基、ヘキサデシルアミノ基、オクタデシルアミノ基、イコシルアミノ基、ドコシルアミノ基、テトラコシルアミノ基、ヘキサコシルアミノ基、オクタコシルアミノ基、トリアコンチルアミノ基等が挙げられる。
また、カルボキシ基を保護したアミノ酸も、該置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C30)アルキルアミノ基に包含される。該カルボキシ基を保護したアミノ酸としては、例えば、グリシンメチルエステル、グリシンベンジルエステル、β−アラニンメチルエステル、β−アラニンベンジルエステル、アラニンメチルエステル、ロイシンメチルエステル、フェニルアラニンメチルエステル等を用いても良い。
前記Rにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C30)の直鎖状、分岐鎖状または環状のジアルキルアミノ基は、前記ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)セグメントの側鎖カルボキシ基が、ジアルキルアミド型修飾基が結合したものである。置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。前記Rにおける該ジ(C1〜C30)アルキルアミノ基としては、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ピロリジノ基、ピペリジノ基、ジベンジルアミノ基、N−ベンジル−N−メチルアミノ基、ジオクチルアミノ基、ジノニルアミノ基、ジデシルアミノ基、ジドデシルアミノ基、ジテトラデシルアミノ基、ジヘキサデシルアミノ基、ジオクタデシルアミノ基、ジイコシルアミノ基等が挙げられる。
前記Rにおける置換基を有していても良い炭素数(C1〜8)アルキルアミノカルボニル(C1〜8)アルキルアミノ基は、前記ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)セグメントの側鎖カルボキシ基が、ウレア型修飾基が結合したものである。該アルキル基は同一種類であっても異なる種類であっても良い。置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。置換基を有する場合ジアルキルアミノ基が好ましい。置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基としては、例えば、メチルアミノカルボニルメチルアミノ基、エチルアミノカルボニルエチルアミノ基、イソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基、シクロヘキシルアミノカルボニルシクロヘキシルアミノ基、エチルアミノカルボニル(3−ジメチルアミノプロピル)アミノ基、(3−ジメチルアミノプロピル)アミノカルボニルエチルアミノ基等である。
前記Rは蛍光物質の結合残基であって良い。該蛍光物質は、アスパラギン酸ユニット及び/又はグルタミン酸ユニットの側鎖カルボキシ基と結合するための水酸基及び又はアミノ基を有する蛍光物質を用いることが好ましい。したがって、該Rが蛍光物質の結合残基である場合、前記水酸基及び又はアミノ基から水素原子が除去された蛍光物質の結合残基を指す。
該蛍光物質としては、アミノ基を有する蛍光物質が好ましく、例えば、2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オン、BODIPY(登録商標) TR Cadaverine、BODIPY(登録商標) FL Ethylene diamine、Alexa Fluor(登録商標) 594 Cadaverine、Texas Red(登録商標) Cadaverine、ATTO 594 amine等が挙げられる。したがって、該Rの蛍光物質の結合残基とは、これらのアミド結合残基が含まれる。
一般式(1)におけるRは水酸基であっても良い。すなわちポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)セグメントの側鎖カルボン酸が遊離カルボン酸である。この場合、側鎖カルボン酸は遊離酸の態様であってよく、また、医薬品として許容される任意のカルボン酸塩の形態であっても良い。前記カルボン酸塩としては、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、アンモニウム塩等を挙げることができ、本発明に含まれる。
一般式(1)において、x、x、y、y及びzは、それぞれ当該ブロック共重合体のポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)セグメントにおけるアスパラギン酸誘導体ユニット及び/又はグルタミン酸誘導体ユニットの構成単位の含有量を示し、それぞれ0〜25の整数である。また、(x+x+y+y+z)は該ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)セグメントの重合数を示し、3〜25の整数である。すなわち、ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)セグメントは平均重合数として、3〜25の重合体であることを示す。該(x+x+y+y+z)が3より小さいと、得られるブロック共重合体は自己会合性を具備せずに、レーザー光散乱強度が至適範囲に該当しない恐れがある。一方、重合数が25より大きい場合、得られる生理活性物質結合ブロック共重合体の分子量が15キロダルトンを超える可能性があり、所望の薬物動態を奏しない懸念がある。すなわち、ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)セグメントの重合数である(x+x+y+y+z)が3〜25の範囲を外れると、生理活性物質の薬理作用効果の増強作用及び副作用の低減効果が得られない懸念がある。ポリアミノ酸酸誘導体の重合数は、当該生理活性物質が結合したブロック共重合体の分子量を勘案して適宜設定することが好ましい。該(x+x+y+y+z)は好ましくは5〜20の整数である。
該ポリアミノ酸誘導体の重合数である(x+x+y+y+z)は、H−NMRによる測定や、R及びRを結合する前の、ポリエチレングリコール−ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)ブロック共重合体を中和滴定することにより求めることができる。
一般式(1)において、(x+x)はRに係る生理活性物質が結合したアスパラギン酸ユニット及び/又はグルタミン酸ユニットの総数を示す。該生理活性物質が結合したユニットは必須の構成であり、該(x+x)は1〜25の整数である。好ましくは、該(x+x)は2〜20の整数であり、より好ましくは3〜15の整数である。ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)誘導体セグメントの重合数である前記(x+x+y+y+z)に対する(x+x)の割合は4〜100%である。好ましくは10〜90%であり、20〜80%がより好ましい。
該(x+x)に係る生理活性物質が結合したアスパラギン酸単位及び/又はグルタミン酸単位の含有数は、生理活性物質の結合量とポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)セグメントの重合数から算出される。該生理活性物質の結合量は、当該生理活性物質が結合したブロック共重合体から該生理活性物質を開裂させて、遊離する生理活性物質を定量分析する方法により求めることができる。また、当該生理活性物質が結合したブロック共重合体を製造する際の生理活性物質の反応率から算出する方法を用いても良い。
一般式(1)において、(y+y)は、Rが結合したアスパラギン酸ユニット及び/又はグルタミン酸ユニットの総数を示す。また、zは側鎖カルボキシ基が分子内環化した構造のアスパラギン酸ユニット及び/又はグルタミン酸ユニットの総数を示す。これらは任意の構成であり、(y+y)及びzはそれぞれ0〜24の整数である。好ましくは、該(y+y)及びzはそれぞれ1〜20の整数である。ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)誘導体セグメントの重合数である前記(x+x+y+y+z)に対する(y+y+z)の割合は0〜96%であり、好ましくは4〜90%である。
該(y+y)に係るRが結合したアスパラギン酸単位及び/又はグルタミン酸単位の含有数は、該Rに係る置換基の結合量とポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)セグメントの重合数から算出される。該Rに係る置換基の結合量は、当該ブロック共重合体から該Rに係る置換基を開裂させて、遊離する生理活性物質を定量分析する方法により求めることができる。また、当該ブロック共重合体を製造する際のRに係る置換基の反応率から算出する方法を用いても良い。また、H−NMRの積分値から算出することもできる。
本発明に係る生理活性物質が結合したブロック共重合体において、前記ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)セグメントは、側鎖カルボキシ基にRを具備するアスパラギン酸ユニット及び/又はグルタミン酸ユニット、Rを具備するアスパラギン酸ユニット及び/又はグルタミン酸ユニット、並びに側鎖カルボキシ基が分子内環化した構造のアスパラギン酸ユニット及び/又はグルタミン酸ユニットが混在した重合体セグメントである。それぞれの構成ユニットは1ユニット以上で存在し、その配列は特に制御されておらず不規則に配列したランダムに配列したセグメント構造である。
一般式(1)で示される生理活性物質が結合したブロック共重合体は、前記Rで示される生理活性物質の質量含有率が10質量%以上で60質量%以下であることが好ましい。該生理活性物質含量が10質量%より低い場合、生理活性物質含量が少なく薬理活性効果を十分に奏することができない懸念がある。一方、生理活性物質の含量が60質量%より多い場合、該生理活性物質が結合したブロック共重合体の親水性−疎水性のバランスが大きく変化して適当な自己会合性を具備せず、所望の薬物動態を発揮しない懸念がある。該生理活性物質の質量含有率は、好ましくは10質量%以上で50質量%以下でありさらに好ましくは10質量%以上で40質量%以下である。
一般式(1)で示されるブロック共重合体は、分子量が2キロダルトン以上で15キロダルトン以下であることを特徴とする。該ブロック共重合体の分子量は、その構成部分の各構成分子量を合算した計算値を当該ブロック共重合体の分子量として採用する。すなわち、(1)ポリエチレングリコールセグメントの分子量、(2)ポリアミノ酸誘導体セグメントの主鎖部分の分子量、(3)生理活性物質の結合残基分子量にその結合数を乗じた生理活性物質の総分子量、並びに(4)生理活性物質以外の結合基残基分子量にその結合数を乗じた該結合基の総分子量、を合算した計算値を当該分子量とする。
なお、該ブロック共重合体の分子量は、キロダルトン単位での精度による分子量規定でよい。したがって、前記各構成部分の分析方法は、当該ポリアミノ酸誘導体のキロダルトン単位での分子量測定において、十分な精度の分析方法であれば特に限定されるものではなく、様々な分析方法を適宜選択して良い。以下に、各構成部分における好ましい分析方法を挙げる。
前記(1)ポリエチレングリコールセグメントの分子量は、ポリエチレングリコールセグメントを構築するポリエチレングリコール化合物の分子量測定値であり、ポリエチレングリコール標準品を基準としたGPC法により測定されるピークトップ分子量により求められる平均分子量を採用する。
前記(2)ポリアミノ酸誘導体セグメントの主鎖部分の分子量は、該セグメントの重合モノマー単位の分子量にその平均重合数を乗じた計算値である。該重合数はポリアミノ酸の側鎖カルボキシ基を中和滴定により定量する方法や、H−NMRの積分値から算出された重合数を用いることができる。中和滴定法を用いることが好ましい。
前記(3)生理活性物質の総分子量は、該生理活性物質の分子量にその結合数を乗じた計算値である。該結合数は、HPLCによる反応液中の未反応該生理活性物質の計量から算出する方法や、当該生理活性物質結合ブロック共重合体から該生理活性物質を開裂させて、遊離する生理活性物質やそれに由来するフラグメント分子を定量分析する方法により求めることができる。
前記(4)の生理活性物質以外の結合基の総分子量は、該結合基残基分子量にその結合数を乗じた計算値である。該結合基の結合数は、HPLCによる反応液中の未反応該結合残基の計量算出する方法や、ポリアミノ酸からの加水分解後の定量分析により求めることができる。また、H−NMRの積分値から算出することもできる。
本発明のブロック共重合体は、分子量が2キロダルトン以上で15キロダルトン以下である。前記分子量が2キロダルトンより小さい場合、該生理活性物質結合ブロック共重合体は十分なナノ粒子形成能を有しないことを示しており、標的組織への十分な浸透性が得られない。したがって、生理活性物質の薬理作用効果を効率的に発揮させることができないことになる。一方、前記分子量が15キロダルトンより大きい場合、当該ブロック共重合体は腎排泄性が抑制されることに伴い、体内滞留性が高くなる。このため、疾病標的組織以外の正常組織への生理活性物質の感作が起こり得るため正常組織の障害発現が懸念される。例えば、細胞障害性の生理活性物質を用いた場合、骨髄障害に伴う血液毒性の遷延化が考えられる。このため、前記分子量が15キロダルトン以下に制御する必要がある。当該ブロック共重合体の分子量は、3キロダルトン以上で12キロダルトン以下であることが好ましく、更に好ましくは3キロダルトン以上で10キロダルトン以下である。
一般式(1)で示される生理活性物質が結合したブロック共重合体は、水溶液中において自己会合性を示す物性である。すなわち、該生理活性物質結合ブロック共重合体の1mg/mL水溶液を、レーザー光を用いた動的光散乱法による粒度分布測定を行うと、体積平均粒径として約数ナノメートル〜約20ナノメートルのナノ粒子として計測される物性である。本発明の生理活性物質が結合したブロック共重合体は、1mg/mL水溶液において最大でも体積平均粒径が20ナノメートル未満のナノ粒子である物性であることが好ましい。この場合、純水による水溶液での粒度分布測定である。好ましくは、レーザー光を用いた動的光散乱法による粒度分布測定法により、体積平均粒径が20ナノメートル未満で計測されることを特徴とし、より好ましくは3〜15ナノメートルのナノ粒子として計測される物性である。
本発明における体積平均粒径とは、例えばParticle Sizing System社製ZetaPotential/Particlesizer NICOMP 380ZLS(解析方法:NICOMP法)あるいはMalvern社製粒子径・ゼータ電位測定装置Zetasizer Nano ZS(解析方法:NNLS法)で測定し得られた体積分布の内、存在する割合が一番多いピークの粒径である。
一般式(1)で示される生理活性物質結合ブロック共重合体は、親水性のポリエチレングリコールセグメントと、生理活性物質や他の疎水性側鎖により疎水性を示すポリアミノ酸誘導体セグメントが連結したブロック共重合体であるため、水溶液中では複数の該ブロック共重合体同士のポリアミノ酸誘導体セグメントが疎水性相互作用に基づき会合すると考えられる。結果として、ポリアミノ酸誘導体セグメントを内核(コア部)とし、その周りを親水性のポリエチレングリコールセグメントが覆い外殻層(シェル部)を形成したコア−シェル構造のミセル様会合体を形成し、これが前記のナノ粒子として観測されるものと推測される。
一般式(1)で示される生理活性物質結合ブロック共重合体は、水溶液中においてナノ粒子を形成する物性であることが、生理活性物質の薬理作用効果の増強及び/または副作用の軽減において必要である。
当該生理活性物質が結合したブロック共重合体のナノ粒子形成性の指標として、レーザー光を用いた光散乱強度を用いることが有効である。すなわち、該生理活性物質結合ブロック共重合体の水溶液中でのナノ粒子形成性を、レーザー光散乱強度を指標として確認することができる。その際、トルエンを光散乱強度標準試料として、トルエンに対する相対強度を指標として、当該生理活性物質結合ブロック共重合体の水溶液中でのナノ粒子形成性を確認する方法が有効である。
本発明の生理活性物質が結合したブロック共重合体は、その1mg/mL水溶液のレーザー光散乱強度が、トルエンの光散乱強度に対する相対強度として少なくとも2倍以上である。
前記光散乱相対強度が2倍より小さい場合、該生理活性物質結合ブロック共重合体は十分なナノ粒子形成性を有しないことを示しており、標的組織への十分な浸透性が得られない。したがって、生理活性物質の薬理作用効果を効率的に発揮させることができないことになる。本発明において、光散乱相対強度の数値はナノ粒子形成能を有していることの指標であり、トルエンに対して2倍以上の光散乱強度であれば良く、その上限に制限はない。すなわち、前記光散乱相対強度が100倍より大きい場合であっても、当該ブロック共重合体は充分なナノ粒子形成能を有していると言える。しかしながら、光散乱強度が100倍より大きい場合、該ブロック共重合体が所望の排泄性を有さない可能性が考えられる。その場合、該ブロック共重合体の体内滞留性が高くなるため、疾病標的組織以外の正常組織への生理活性物質の感作が起こり得るため正常組織の障害発現が懸念される。このため、前記光散乱相対強度が100倍倍以下に制御することが妥当である。
本発明の生理活性物質結合ブロック共重合体は、該水溶液の光散乱強度において、好ましくは、トルエンの光散乱強度に対する相対強度として2倍以上で50倍以下であり、より好ましくは、2倍以上で30倍以下である。
本発明の生理活性物質が結合したブロック共重合体のナノ粒子形成性分析における、レーザー光を用いた光散乱強度の測定方法は、該生理活性物質結合ブロック共重合体の1mg/mL水溶液を測定試料として、測定温度25℃、散乱角度90°、波長632.8nmにおけるレーザー光散乱光度計にて測定する方法が適当である。測定機器としては、例えば、大塚電子社製ダイナミック光散乱光度計DLS−8000DL(測定温度25℃、散乱角度90°、波長632.8nm、NDフィルター2.5%、PH1:OPEN、PH2:SLIT)を挙げることができる。
光散乱強度測定は、微粒子を含まない純水により調製された水溶液を分析試料とした分析値である。該水溶液は、溶液調製において任意に超音波照射により溶解させても良い。調製した水溶液は更にサブミクロン程度の微粒子を除去するために濾過処理を施した水溶液であることが好ましい。
なお、光散乱強度測定の標準物質して用いるトルエンは、試薬レベルの純度であれば特に限定されるものではなく用いることができる。光散乱分析の試料調製において通常行う、前処理濾過を行ったトルエンを用いることが好ましい。
次に、本発明の生理活性物質が結合したブロック共重合体の製造方法を説明する。本ブロック共重合体のポリエチレングリコールセグメントとアスパラギン酸及び/又はグルタミン酸を含むポリアミノ酸セグメントが連結したABブロック共重合体を調製し、これに生理活性物質の縮合反応により製造する方法や、ポリエチレングリコールセグメントを含むポリマー成分と生理活性物質が結合したポリアミノ酸誘導体を結合させる方法、等を挙げることができる。前者のポリエチレングリコールセグメントとポリアミノ酸セグメントが連結したABブロック共重合体を予め調製し、これに生理活性物質を縮合反応することにより製造する方法が好ましい。
該ポリエチレングリコールセグメントとポリアミノ酸セグメントが連結したABブロック共重合体の製造方法としては、ポリエチレングリコールセグメントを含む化合物に対して、用いるアミノ酸−N−カルボン酸無水物を用いて逐次重合させることによりポリアミノ酸セグメントを構築する方法や、ポリエチレングリコールセグメントとポリアミノ酸セグメントを結合させる方法、等が挙げられる。ブロック共重合体反応性が高く、ポリアミノ酸重合数を制御しやすい理由から、前者の方法を用いることが好ましい。
ポリエチレングリコールセグメントとポリアミノ酸誘導体セグメントが連結したABブロック共重合体を予め調製し、これに、水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質を結合させて本発明に係るブロック共重合体を得る製造方法の一態様を説明する。
始めに、一方の末端がアミノ基であるポリエチレングリコール誘導体(例えば、メトキシポリエチレングリコール−1−プロピルアミン)に、アミノ酸の側鎖官能基を適当に保護したN−カルボニルアミノ酸無水物を順次反応させて、逐次重合によりポリエチレングリコールセグメントとポリアミノ酸セグメントが連結したABブロック型コポリマー骨格を構築する。この場合、該N−カルボニルアミノ酸無水物として、適当な側鎖カルボキシ基保護したN−カルボニルアスパラギン酸無水物及び/又はN−カルボニルグルタミン酸無水物を含むことにより、ポリアミノ酸セグメントにアスパラギン酸及び/又はグルタミン酸を含めることができる。その後、適当な脱保護反応を施し、側鎖カルボキシ基が脱保護されたアスパラギン酸及び/又はグルタミン酸を含む当該ABブロック共重合体を調製することができる。脱保護反応としては、側鎖カルボキシ基がβ−ベンジルエステルである場合、アルカリ条件下での加水分解や、加水素分解反応により脱保護基反応をすることができる。
このポリエチレングリコール−ポリアミノ酸ABブロック共重合体に対し、アミノ基及び/又は水酸基を有する生理活性物質を、適当な反応溶媒中で縮合反応条件にて反応させればよい。
該ポリエチレングリコール−ポリアミノ酸ABブロック共重合体と生理活性物質の縮合反応において、用いることができる溶媒は両化合物が溶解する溶媒であれば特に限定されることなく用いることができる。例えば、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N−メチルピロリドン(NMP)、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(DMI)等の水溶性有機溶媒を挙げることができる。これらの溶媒は、単独で用いても、これらの混合溶媒として用いても良い。また、前記溶媒と他の有機溶媒による混合溶媒であっても良い。
また、用いる縮合剤は、カルボン酸と水酸基を脱水縮合反応によりエステル反応及び/又はカルボン酸とアミノ基を脱水縮合反応によりアミド反応させる通常の脱水縮合剤であれば、特に問題なく用いることができる。該縮合剤としては、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI)、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(WSC)、等のカルボジイミド系の縮合剤、4−(4,6−ジメトキシ−1,3,5−トリアジン−2−イル)−4−メチルモルフォリウム クロライド n−ハイドレート(DMT−MM)等のトリアジン系縮合剤、1−エトキシカルボニル−2−エトキシ−1,2−ジヒドロキノリン(EEDQ)、二炭酸ジ−tert−ブチル(BocO)等を用いることができる。該縮合反応の際に、N,N−ジメチルアミノピリジン(DMAP)や、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt)、N−ヒドロキシスクシンイミド(HOSu)等の反応補助剤を用いてもよい。カルボジイミド系縮合剤を用いると、一般式(1)のRにおいて、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基を生理活性物質と同時に導入することができる。
反応温度は、通常0〜180℃、好ましくは5〜100℃の温度で行えばよい。
また、本発明の生理活性物質が結合した共重合体の自己会合性を調整する目的で、ポリアミノ酸セグメントに、前記炭素数(C1〜C30)アルコキシ基、前記炭素数(C1〜C30)アルキルアミノ基又は前記ジ(C1〜C30)アルキルアミノ基といった他の疎水性置換基を導入することもできる。その方法としては、ポリエチレングリコール−ポリアミノ酸共重合体のカルボキシ基を縮合剤の添加により活性化してから、導入したい疎水性置換基に相当するアルコール化合物やアミノ化合物を所望の当量で反応させる方法、若しくは該アルコール化合物や該アミノ化合物を活性化させてから該共重合体のポリアミノ酸セグメントに反応させる方法等が挙げられる。
この場合、該アルコール化合物や該アミノ化合物により疎水性置換基を導入してから、生理活性物質を導入しても良く、その逆であっても良く、該生理活性物質と該疎水性置換基を同時に導入しても良い。
該疎水性置換基は、単一種類の置換基であっても、複数種類の置換基であっても良い。複数種類の置換基を導入する場合は、別のアルコール化合物やアミノ化合物を繰り返し反応させれば、種々の疎水性置換基の混成体を合成することができる。
ポリエチレングリコール−ポリアミノ酸ABブロック共重合体に、生理活性物質及び任意の疎水性置換基を導入した後、任意に通常の分離操作や精製操作を行うことにより、本発明の生理活性物質が結合したブロック共重合体を製造することができる。
本発明の生理活性物質が結合したブロック共重合体は、生体内に投与された後、徐々に生理活性物質を開裂して遊離する物性である。遊離した生理活性物質は薬理効果を発揮させることができる。このため、本発明の生理活性物質結合ブロック共重合体は、該生理活性物質を有効成分とする医薬品として使用することができる。
本発明の生理活性物質が結合したブロック共重合体を医薬品として用いる場合、経口的、非経口的の何れの投与経路で用いても良い。非経口的な注射による投与経路により処方されることが好ましい。注射による投与は静脈内投与、動脈内投与、皮下投与、筋肉内投与、腫瘍部内投与、等によって行われる。
本発明の生理活性物質結合ブロック共重合体の製剤化に当たっては、通常使用されている薬学的に許容される担体、例えば結合剤、滑沢剤、崩壊剤、溶剤、賦形剤、可溶化剤、分散剤、安定化剤、懸濁化剤、保存剤、無痛化剤、色素、香料等が使用できる。
注射液剤の場合は、通常溶剤を使用する。溶剤としては、例えば水、生理食塩水、5%ブドウ糖又はマンニトール液、水溶性有機溶剤、例えばグリセロール、エタノール、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、ポリエチレングリコール、クロモフォア等、及びそれらの混合液、並びに水と該水溶性有機溶媒の混合液等が挙げられる。これらの製剤用添加剤を用いて、投与可能な医薬製剤に調製して用いることが好ましい。
本発明の生理活性物質結合ブロック共重合体の投与量は、結合させる生理活性物質の種類、患者の性別、年齢、生理的状態、病態等により当然変更されうるが、非経口的に、通常、成人1日当たり、活性成分として0.01〜500mg/m、好ましくは0.1〜250mg/mを投与することが好ましい。
本発明は、生理活性物質が抗腫瘍剤であるカンプトテシン誘導体を用いた当該ブロック共重合体を、好ましい態様として挙げることができる。以下に、生理活性物質としてカンプトテシン誘導体を用いた、カンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体について説明する。
カンプトテシン誘導体は、例えば、7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン、イリノテカン、ノギテカン等のカンプトテシン誘導体である。これらのカンプトテシン誘導体は、カンプトテシン骨格の20位に水酸基を有する。更に、7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン及びノギテカンは10位に水酸基を有する。したがって、この10位及び/又は20位水酸基が直接的又は適当な結合基を介してアスパラギン酸及び/又はグルタミン酸の側鎖カルボキシ基とエステル結合している態様である。
カンプトテシン誘導体は一般式(2)
Figure 0006742982
[式中、Rは水素原子、置換基を有してもよい炭素数(C1〜C6)アルキル基及び置換基を有してもよいシリル基からなる群から選択される1種の置換基を示し、Rは水素原子又は置換基を有してもよい炭素数(C1〜C6)アルキル基を示す。]で示されるカンプトテシン誘導体を用いることが好ましい。
結合残基の態様としては、該カンプトテシン誘導体の水酸基とポリアミノ酸セグメントのアスパラギン酸及び/又はグルタミン酸の側鎖カルボキシ基のエステル結合による結合残基である。エステル結合としては、該カンプトテシン誘導体の10位の水酸基及び20位水酸基のいずれか一方であっても良く、その混合物であっても良い。好ましくは、10位の水酸基によるエステル結合による結合残基である。該カンプトテシン誘導体の20位水酸基エステル結合残基を含まない態様がより好ましい。
一般式(2)の前記Rにおける置換基を有してもよい炭素数(C1〜C6)アルキル基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C6)アルキル基が挙げられる。置換基としては水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。前記Rにおける該炭素数(C1〜C6)アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ベンジル基等が挙げられる。置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C4)アルキル基がより好ましく、特にエチル基がより好ましい。
前記Rにおける置換基を有してもよいシリル基としてはトリメチルシリル基、トリエチルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、t−ブチルジフェニルシリル基等が挙げられる。t−ブチルジメチルシリル基が好ましい。
前記Rとしては、水素原子又は置換基を有してもよい炭素数(C1〜C6)アルキル基が好ましい。水素原子又はエチル基が特に好ましい。
一般式(2)の前記Rにおける置換基を有してもよい炭素数(C1〜C6)アルキル基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C6)アルキル基が挙げられる。置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。前記Rにおける該炭素数(C1〜C6)アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ベンジル基、ジメチルアミノメチル基等が挙げられる。該Rとしては、水素原子又はジメチルアミノメチル基が、特に好ましい。
一般式(1)のRに係るカンプトテシン誘導体としては、7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン及び/又はノギテカン(9−ジメチルアミノメチル−10−ヒドロキシカンプトテシン)であることが好ましい。すなわち一般式(2)において、前記Rがエチル基であり、前記Rが水素原子である7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシンが好ましい。または、一般式(2)において、前記Rが水素原子であり、前記Rがジメチルアミノメチル基であるノギテカン(9−ジメチルアミノメチル−10−ヒドロキシカンプトテシン)が好ましい。
本発明において、薬理活性物質して前記カンプトテシン誘導体を用いる態様として、一般式(1)におけるRがカンプトテシン誘導体であるカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体であることが好ましい。以下に説明する。
本発明のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体は、一般式(1)で示されるポリエチレングリコールセグメントとポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)誘導体セグメントが連結したブロック共重合体であって、Rがカンプトテシン誘導体の結合残基であるカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体である。すなわち、一般式(1)
Figure 0006742982
[式中、Rは水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルキル基を示し、tは20〜270の整数を示し、Aは置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルキレン基を示し、Rは水素原子、炭素数(C1〜C6)アシル基及び炭素数(C1〜C6)アルコキシカルボニル基からなる群から選択される置換基を示し、Rはカンプトテシン誘導体の結合残基を示し、Rは置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C30)の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C30)の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキルアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C30)の直鎖状、分岐鎖状または環状のジアルキルアミノ基、置換基を有していても良い炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基、疎水性蛍光物質の結合残基及び水酸基からなる群から選択される1種以上の置換基を示し、Bは結合基を示し、nは1又は2を示し、x、x、y、y及びzは、それぞれ独立して0〜25の整数を示し、(x+x)は1〜25の整数を示し、(x+x+y+y+z)は3〜25整数を示し、前記R及びRが結合している各構成ユニット並びに側鎖カルボニル基が分子内環化した構成ユニットは、それぞれ独立してランダムに配列した構造である。]で示されるカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体である。
ここで一般式R、R、R、A、B、t、x、x、y、y、zは前記と同義である。
一般式(1)のRがカンプトテシン誘導体の結合残基である場合、該カンプトテシン誘導体とは、7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン、イリノテカン、ノギテカン等が挙げられる。これらのカンプトテシン誘導体は、カンプトテシン骨格の20位に水酸基を有する。更に、7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン及びノギテカンは10位に水酸基を有する。したがって、この10位及び/又は20位水酸基がアスパラギン酸及び/又はグルタミン酸の側鎖カルボキシ基とエステル結合している態様である。
前記Rに係るカンプトテシン誘導体の結合残基におけるカンプトテシン誘導体は、一般式(2)
Figure 0006742982
[式中、Rは水素原子、置換基を有してもよい炭素数(C1〜C6)アルキル基及び置換基を有してもよいシリル基からなる群から選択される1種の置換基を示し、Rは水素原子又は置換基を有してもよい炭素数(C1〜C6)アルキル基を示す。]で示されるカンプトテシン誘導体を用いることが好ましい。 ここで一般式(2)におけるR及びRは前記と同義である。
結合残基の態様としては、該カンプトテシン誘導体の水酸基とポリアミノ酸セグメントのアスパラギン酸及び/又はグルタミン酸の側鎖カルボキシ基のエステル結合による結合残基である。エステル結合としては、該カンプトテシン誘導体の10位の水酸基及び20位水酸基のいずれか一方であっても良く、その混合物であっても良い。好ましくは、10位の水酸基によるエステル結合による結合残基である。該カンプトテシン誘導体の20位水酸基エステル結合残基を含まない態様がより好ましい。
一般式(1)のRに係るカンプトテシン誘導体としては、7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン及び/又はノギテカン(9−ジメチルアミノメチル−10−ヒドロキシカンプトテシン)であることが好ましい。すなわち一般式(2)において、前記Rがエチル基であり、前記Rが水素原子である7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシンが好ましい。または、一般式(2)において、前記Rが水素原子であり、前記Rがジメチルアミノメチル基であるノギテカン(9−ジメチルアミノメチル−10−ヒドロキシカンプトテシン)が好ましい。
一般式(1)のRに係るカンプトテシン誘導体は、当該カンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体の同一分子中において同一化合物であっても、複数種類の化合物が混在していても良い。該Rは同一化合物であることが好ましい。
本発明の生理活性物質がカンプトテシン誘導体である場合の好ましい態様として、ポリエチレングリコールセグメントとポリグルタミン酸誘導体セグメントが連結したブロック共重合体であって、グルタミン酸ユニットの側鎖カルボキシ基にカンプトテシン誘導体が結合したカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体が挙げられる。すなわち、ブロック共重合体のポリアミノ酸セグメントとして、ポリグルタミン酸セグメントを用いることが好ましい。つまり、前記一般式(1)において、nが2であることが好ましい。
カンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体としてより好ましい態様として、一般式(4)
Figure 0006742982
[式中、R1aは水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルキル基を示し、tは20〜270の整数を示し、Aは置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルキレン基を示し、x及びyはそれぞれ整数であり、(x+y)は3〜20の整数を示し、該(x+y)に対するxの割合が1〜100%及びyの割合が0〜99%であり、R2aは水素原子、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アシル基及び置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルコキシカルボニル基からなる群から選択される1種を示し、R3aはカンプトテシン誘導体の結合残基を示し、R4aは同一でも異なっていてもよく、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノ基、置換基を有していてもよいジ(C1〜C8)アルキルアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基及び水酸基からなる群から選択される1種以上の置換基を示し、前記R3aが結合したグルタミン酸単位、前記R4aが結合したグルタミン酸単位が、それぞれ独立してランダムな配列で重合している。]で示されるカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体である。
前記R1aにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルキル基とは、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C6)アルキル基等が挙げられる。例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、シクロペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
前記有していてもよい置換基とは、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、メルカプト基、炭素環若しくは複素環アリール基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルファモイル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、カルバモイルオキシ基、置換又は無置換アミノ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、ウレイド基、スルホニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、ホルミル基、アシル基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基又はシリル基等を挙げることができる。芳香環上の置換位置は、オルト位でも、メタ位でも、パラ位でも良い。
該R1aとして、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ベンジル基、2,2−ジメトキシエチル基、2,2−ジエトキシエチル基、2−ホルミルエチル基が挙げられる。置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C4)アルキル基がより好ましい。特にメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基等が、より好ましい。
前記Aにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、n−ブチレン基等が挙げられる。有していてもよい置換基とは、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。
該Aとしては、特にエチレン基、n−プロピレン基がより好ましい。
一般式(4)のtは、ポリエチレングリコールセグメントにおけるエチレンオキシ基の重合数を示す。該tは20〜270の整数である。すなわち、該ポリエチレングリコールセグメントの分子量としては0.8キロダルトン〜12キロダルトンである。ポリエチレングリコールセグメントの重合度である該tが20より小さいと、得られるカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体が十分な水溶性を具備せず、また所望の体内動態を発揮しないおそれがある。一方、該tが270より大きい場合、得られるカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体の総分子量が大きくなり、所望の体内動態を発揮できず肝毒性等の予期せぬ組織障害を発症する懸念がある。該tは22〜230の整数であることが好ましく、30〜180の整数であることがより好ましい。すなわち、該ポリエチレングリコールセグメントの分子量としては1キロダルトン〜10キロダルトンであることが好ましく、1.3キロダルトン〜8キロダルトンであることより好ましい。
一般式(4)に係るブロック共重合体はポリグルタミン酸誘導体セグメントを有し、(x+y)は該ポリグルタミン酸誘導体の重合数を示す。該ポリグルタミン酸誘導体は重合数が3〜20であり、すなわち(x+y)は3〜20の整数である。該(x+y)が3より小さいと、得られるカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体において、後述するレーザー光散乱強度が至適範囲に該当しない恐れがある。一方、該(x+y)が20より大きい場合、得られるカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体の総分子量が大きくなると共に、後述するレーザー光散乱強度が至適範囲に該当しない恐れがある。すなわち、該(x+y)が3〜20の範囲を外れると、抗腫瘍効果の増強作用及び/又は副作用の低減効果が得られない懸念がある。ポリグルタミン酸誘導体の重合数は、得られるカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体の総分子量を勘案して適宜設定することが好ましい。該(x+y)は好ましくは5〜15の整数である。
該ポリグルタミン酸誘導体の重合数である(x+y)は、H−NMRによる測定や、後述するR3a及びR4aを結合する前の、ポリエチレングリコール−ポリグルタミン酸ブロック共重合体を中和滴定することにより求めることができる。
前記R2aにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アシル基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C6)アシル基が挙げられる。置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。前記R2aの該炭素数(C1〜C6)アシル基としては、例えば、ホルミル基、アセチル基、トリクロロアセチル基、トリフルオロアセチル基、プロピオニル基、ピバロイル基、ベンジルカルボニル基、フェネチルカルボニル基、等が挙げられる。置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C4)アシル基がより好ましく、アセチル基、トリクロロアセチル基、トリフルオロアセチル基がより好ましい。
前記R2aにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルコキシカルボニル基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C6)アルコキシカルボニル基が挙げられる。置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。前記R2aの該炭素数(C1〜C6)アルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基等が挙げられる。
一般式(4)におけるR3aは、一般式(2)
Figure 0006742982
[式中、Rは水素原子、置換基を有してもよい炭素数(C1〜C6)アルキル基及び置換基を有してもよいシリル基からなる群から選択される1種の置換基を示し、Rは水素原子又は置換基を有してもよい炭素数(C1〜C6)アルキル基を示す。]で示されるカンプトテシン誘導体の結合残基である。
なお、一般式(2)におけるR及びRは前述と同義である。
結合残基の態様としては、該カンプトテシン誘導体の水酸基と前記ポリグルタミン酸誘導体セグメントの側鎖カルボキシ基のエステル結合による結合残基であることが好ましい。エステル結合としては、該カンプトテシン誘導体の10位の水酸基及び20位水酸基のいずれか一方であっても良く、その混合物であっても良い。好ましくは、10位の水酸基によるエステル結合による結合残基である。該カンプトテシン誘導体の20位水酸基エステル結合残基を含まない態様がより好ましい。
一般式(4)のR3aに係るカンプトテシン誘導体としては、7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン及び/又はノギテカン(9−ジメチルアミノメチル−10−ヒドロキシカンプトテシン)であることが好ましい。すなわち一般式(2)において、前記Rがエチル基であり、前記Rが水素原子である7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシンが好ましい。または、一般式(2)において、前記Rが水素原子であり、前記Rがジメチルアミノメチル基であるノギテカン(9−ジメチルアミノメチル−10−ヒドロキシカンプトテシン)が好ましい。
一般式(4)のR3aに係るカンプトテシン誘導体は、当該カンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体の同一分子中において同一化合物であっても、複数種類の化合物が混在していても良い。該R3aは同一化合物であることが好ましい。
一般式(4)において、xは前記R3aに係るカンプトテシン誘導体が結合したグルタミン酸単位の総数を示す。該カンプトテシン誘導体が結合したグルタミン酸単位は必須の構成であり、該xは1以上の整数である。好ましくは、該xは2〜18の整数であり、より好ましくは3〜16の整数である。
ポリグルタミン酸誘導体の重合数である前記(x+y)に対するxの割合は1〜100%である。前記(x+y)に対するxの割合は10〜90%が好ましく、20〜80%がより好ましい。
該xに係るカンプトテシン類の結合数は、得られるカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体を加水分解し、遊離するカンプトテシン誘導体又はそれに由来するフラグメント分子をHPLCで定量することによってカンプトテシン誘導体含有量を算出し、その数値から算出することができる。
一般式(4)におけるR4aは、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノ基、置換基を有していてもよいジ(C1〜C8)アルキルアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基及び水酸基からなる群から選択される1種以上の置換基である。
該R4aは、本発明のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体の物性を制御する目的で任意に導入することができる。例えば、該R4aに疎水性基を導入することで、該カンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体のポリグルタミン酸セグメントの疎水性を高めることができる。一方、該R4aとして、アミノ基やカルボキシ基、水酸基等の塩形成可能なイオン性官能基を具備する親水性の置換基を導入することで、該カンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体のポリグルタミン酸セグメントの親水性を高めることができる。また、該R4aが水酸基である場合、前記ポリグルタミン酸セグメントの側鎖カルボキシ基が遊離カルボン酸である場合である。
該R4aは単一の種類であっても複数の種類の置換基であっても良い。
前記R4aにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルコキシ基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C8)アルコキシ基が挙げられる。すなわち、前記ポリグルタミン酸セグメントの側鎖カルボキシ基が、エステル型修飾基が結合したものである。置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。前記R4aにおける該炭素数(C1〜C8)アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、t−ブトキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ベンジルオキシ基等が挙げられる。
前記R4aにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノ基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C8)アルキルアミノ基が挙げられる。すなわち、前記ポリグルタミン酸セグメントの側鎖カルボキシ基が、アルキルアミド型修飾基が結合したものである。置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。前記R4aにおける該炭素数(C1〜C8)アルキルアミノ基としては、例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピルアミノ基、イソプロピルアミノ基、ブチルアミノ基、t−ブチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ベンジルアミノ基等が挙げられる。
また、カルボキシ基を保護したアミノ酸も、該置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノ基に包含される。該カルボキシ基を保護したアミノ酸としては、例えば、グリシンメチルエステル、グリシンベンジルエステル、β−アラニンメチルエステル、β−アラニンベンジルエステル、アラニンメチルエステル、ロイシンメチルエステル、フェニルアラニンメチルエステル等を用いても良い。
前記R4aにおける置換基を有していてもよいジ(C1〜C8)アルキルアミノ基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状のジ(C1〜C8)アルキルアミノ基が挙げられる。すなわち、前記ポリグルタミン酸セグメントの側鎖カルボキシ基が、ジアルキルアミド型修飾基が結合したものである。置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。前記R4aにおける該ジ(C1〜C8)アルキルアミノ基としては、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ピロリジノ基、ピペリジノ基、ジベンジルアミノ基、N−ベンジル−N−メチルアミノ基等が挙げられる。
前記R4aは、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基であってもよい。これは、前記ポリグルタミン酸セグメントの側鎖カルボキシ基が、ウレア型修飾基が結合したものであり、側鎖カルボキシ基に−N(R4ax)CONH(R4ay)[該R4ax及び該R4ayは同一でも異なっていてもよく、三級アミノ基で置換されていてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C8)アルキル基を示す。]である。
該R4ax及びR4ayにおける三級アミノ基で置換されていてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C8)アルキル基とは、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、シクロヘキシル基、2−ジメチルアミノエチル基、3−ジメチルアミノプロピル基等を挙げることができる。
前記R4aにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基としては、例えば、メチルアミノカルボニルメチルアミノ基、エチルアミノカルボニルエチルアミノ基、イソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基、シクロヘキシルアミノカルボニルシクロヘキシルアミノ基、エチルアミノカルボニル(3−ジメチルアミノプロピル)アミノ基、(3−ジメチルアミノプロピル)アミノカルボニルエチルアミノ基等である。
一般式(4)におけるR4aは水酸基であっても良い。すなわちグルタミン酸の側鎖カルボン酸が遊離カルボン酸である。この場合、側鎖カルボン酸は遊離酸の態様であってよく、また、医薬品として許容される任意のカルボン酸塩の形態であっても良い。前記カルボン酸塩としては、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、アンモニウム塩等を挙げることができ、本発明に含まれる。
一般式(4)におけるR4aは、炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基及び/又は水酸基であることが好ましい。すなわち、該R4aは、炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基及び水酸基が混在する態様、若しくは該R4aは、水酸基のみである態様が好ましい。
一般式(4)において、yは前記R4aが結合したグルタミン酸単位の総数を示す。該R4aが結合したグルタミン酸単位は任意の構成であり、該yは0〜19の整数である。好ましくは、該yは2〜18の整数であり、4〜17であることがより好ましい。
ポリグルタミン酸誘導体の重合数である前記(x+y)に対するyの割合は0〜99%である。前記(x+y)に対するyの割合は10〜90%が好ましく、20〜80%がより好ましい。
該R4aの結合数であるyは、得られるカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体をアルカリ性条件下でH−NMRを測定し、シグナル強度比から算出することができる。
本発明に係るカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体において、前記ポリグルタミン酸誘導体セグメントは、側鎖カルボキシ基に前記R3a 具備するグルタミン酸誘導体単位と、前記R4aを具備するグルタミン酸誘導体単位が混在した重合体セグメントである。該R3a 具備するグルタミン酸誘導体単位と、該R4aを具備するグルタミン酸誘導体単位は、偏極して存在したブロック重合型でも、不規則に存在したランダム重合型であっても良い。好ましくは、前記R3a 具備するグルタミン酸誘導体単位と、前記R4aを具備するグルタミン酸誘導体単位が不規則に存在したランダム重合型であるポリグルタミン酸誘導体セグメントである。
本発明のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体は、分子量が2キロダルトン以上であり15キロダルトン以下である。分子量が2キロダルトンより小さい場合、高分子化に基づく薬物動態特性が発揮されず、抗腫瘍効果の増強作用等の所望の薬理作用が得られないおそれがある。一方、分子量が15キロダルトンを超える場合、抗腫瘍効果と副作用の乖離が難しくなり副作用が強く発現する懸念がある。特に、カンプトテシン誘導体は、骨髄抑制といった血液毒性の遷延化が強く発現する特徴がある。分子量が15キロダルトンを超える場合、血液毒性が強く発現する。このため、本発明のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体は、分子量の制御が非常に重要である。本発明のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体分子量は、好ましくは3キロダルトン以上であり12キロダルトン以下であり、更に好ましくは3キロダルトン以上であり10キロダルトン以下である。
本発明におけるカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体分子量は、その構成部分の各構成分子量を合算した計算値を当該「カンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体の分子量」として採用する。すなわち、(1)ポリエチレングリコールセグメントの分子量、(2)ポリグルタミン酸主鎖の分子量、(3)カンプトテシン誘導体の結合残基分子量にその結合数を乗じたカンプトテシン誘導体の総分子量、並びに(4)カンプトテシン誘導体以外の結合基残基分子量にその結合数を乗じた該結合基の総分子量、を合算した計算値を当該分子量とする。
該「カンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体の分子量」は、キロダルトン単位での精度による分子量規定でよい。したがって、前記各構成部分の分析方法は、当該ポリアミノ酸誘導体のキロダルトン単位での分子量測定において、十分な精度の分析方法であれば特に限定されるものではなく、様々な分析方法を適宜選択して良い。以下に、各構成部分における好ましい分析方法を挙げる。
前記(1)ポリエチレングリコールセグメントの分子量は、ポリエチレングリコールセグメントを構築するポリエチレングリコール化合物の分子量測定値であり、ポリエチレングリコール標準品を基準としたGPC法により測定されるピークトップ分子量により求められる平均分子量を採用する。
前記(2)ポリグルタミン酸主鎖の分子量は、該主鎖の重合モノマー単位の分子量にその重合数を乗じた計算値である。該重合数はポリグルタミン酸の側鎖カルボキシ基を中和滴定により定量する方法や、H−NMRの積分値から算出された重合数を用いることができる。中和滴定法を用いることが好ましい。
前記(3)カンプトテシン誘導体の総分子量は、該カンプトテシン誘導体の分子量にその結合数を乗じた計算値である。該結合数は、当該カンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体からカンプトテシン誘導体を開裂させて、遊離するカンプトテシン誘導体又はそれに由来するフラグメント分子を定量分析することにより求めることができる。
前記(4)のカンプトテシン誘導体以外の結合基の総分子量は、該結合基残基分子量にその結合数を乗じた計算値である。該結合基の結合数は、ポリグルタミン酸からの加水分解後の定量分析により求めることができる。また、H−NMRの積分値から算出することもできる。該カンプトテシン誘導体以外の結合基がエステル型修飾基である場合、加水分解によりエステル開裂させた対応アルコール化合物を定量分析する方法が好ましい。一方、該カンプトテシン誘導体以外の結合基がアミド型修飾基及びウレア型修飾基の場合、H−NMR法により結合数を算出することが好ましい。
本発明のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体は、水溶液中において自己会合性を示す物性である。すなわち、該カンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体の1mg/mL水溶液を、レーザー光散乱法による粒度分布測定を行うと、体積平均粒径として約数ナノメートル〜約20ナノメートルのナノ粒子として計測される物性である。本発明のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体は、該誘導体が1mg/mL水溶液において、体積平均粒径が最大でも20ナノメートル未満のナノ粒子である物性であることが好ましい。この場合、純水による水溶液での粒度分布測定である。好ましくは、レーザー光を用いた動的光散乱法による粒度分布測定法により、体積平均粒径が20ナノメートル未満で計測されることを特徴とし、より好ましくは3〜15ナノメートルのナノ粒子として計測される物性である。
本発明における体積平均粒径とは、Particle Sizing System社製ZetaPotential/Particlesizer NICOMP 380ZLS(解析方法:NICOMP法)あるいはMalvern社製粒子径・ゼータ電位測定装置Zetasizer Nano ZS(解析方法:NNLS法)で測定し得られた体積分布の内、存在する割合が一番多いピークの粒径である。
本発明のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体は、親水性のポリエチレングリコールセグメントと、疎水性のカンプトテシン誘導体をエステル結合にて具備するポリグルタミン酸セグメントが連結したブロック共重合体であるため、水溶液中では、複数の該ブロック共重合体同士のポリグルタミン酸セグメントが疎水性相互作用に基づき会合すると考えられる。結果として、ポリグルタミン酸セグメントを内核(コア部)とし、その周りを親水性のポリエチレングリコールセグメントが覆い外殻層(シェル部)を形成したコア−シェル構造のミセル様会合体を形成し、これが前記のナノ粒子として観測されるものと推測される。
本発明のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体は、水溶液中においてナノ粒子を形成する物性であることが、副作用の低減において必要である。特に、肝毒性の発現抑制において、ナノ粒子形成性を有することが重要である。
本発明のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体のナノ粒子形成性の指標として、レーザー光を用いた光散乱強度を用いることが有効である。すなわち、該カンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体の水溶液中でのナノ粒子形成性を、レーザー光散乱強度を指標として確認することができる。その際、トルエンを光散乱強度標準試料として、トルエンに対する相対強度を指標として、当該カンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体の水溶液中でのナノ粒子形成性を確認する方法が有効である。
本発明のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体は、その1mg/mL水溶液のレーザー光散乱強度が、トルエンの光散乱強度に対する相対強度として2倍以上で10倍以下である。前記光散乱相対強度が2倍より小さい場合、該カンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体は十分なナノ粒子形成性を有しないことを示しており、肝毒性等の副作用の発現をもたらすおそれがある。本発明において、光散乱相対強度の数値はナノ粒子形成能を有していることの指標であり、トルエンに対して2倍以上の光散乱強度であれば良く、その上限に制限はない。すなわち、前記光散乱相対強度が10倍より大きい場合であっても、当該高分子誘導体は充分なナノ粒子形成能を有していることが判る。しかしながら、その場合、肝毒性の高頻度発現の懸念はないものの、血液毒性の遷延化の懸念があるため、10倍以下に制御することが妥当である。
なお、該水溶液は微粒子を含まない純水により調製された水溶液を分析試料とした分析値である。該水溶液は、溶液調製において任意に超音波照射により溶解させても良い。調製した水溶液は更にサブミクロン程度の微粒子を除去するために濾過処理を施した水溶液であることが好ましい。
本発明のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体は、該水溶液の光散乱強度において、好ましくは、トルエンの光散乱強度に対する相対強度として2倍以上で8倍以下であり、より好ましくは、2倍以上で6倍以下である。
本発明のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体のナノ粒子形成性分析として、レーザー光を用いた光散乱強度の測定方法は、該カンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体の1mg/mL水溶液を測定試料として、測定温度25℃、散乱角度90°、波長632.8nmにおけるレーザー光散乱光度計にて測定する方法が適当である。測定機器としては、例えば、大塚電子社製ダイナミック光散乱光度計DLS−8000DL(測定温度25℃、散乱角度90°、波長632.8nm、NDフィルター2.5%、PH1:OPEN、PH2:SLIT)を挙げることができる。
なお、光散乱強度測定の標準物質して用いるトルエンは、試薬レベルの純度であれば特に限定されるものではなく用いることができる。光散乱分析の試料調製において通常行う、前処理濾過を行ったトルエンを用いることが好ましい。
本発明のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体は、一般式(2)で示されるカンプトテシン誘導体の質量含有率が10質量%以上で60質量%以下であることが好ましい。該カンプトテシン誘導体含量が10質量%より低い場合、疎水性であるカンプトテシン誘導体が少ないため疎水性相互作用に基づくナノ粒子形成性が低下してしまう。一方、カンプトテシン誘導体の含量が60質量%より多い場合、該カンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体の水溶性が著しく低下する懸念がある。該カンプトテシン誘導体の質量含有率は、好ましくは15質量%以上で50質量%以下でありさらに好ましくは15質量%以上で40質量%以下である。
一般式(4)において、R4aが置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノ基、置換基を有していてもよいジ(C1〜C8)アルキルアミノ基又は置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基である場合、該R4aの結合基は任意の置換基であることから、その置換基含有率は30質量%以下である。好ましくは1質量%以上で20質量%以下である。
本発明のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体における、ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率は10質量%以上で80質量%以下であることが好ましい、ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率が10質量%より低い場合、と該カンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体は十分な水溶性を具備しないため、水溶液中におけるナノ粒子形成性が確保できない恐れがある。一方、80質量%より多い場合、相対的にカンプトテシン誘導体を具備するポリグルタミン酸セグメントの質量含有率が低くなるために、水溶液中におけるナノ粒子形成性が確保できない懸念がある。該ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率は、好ましくは20質量%以上で70質量%以下でありさらに好ましくは30質量%以上で65質量%以下である。
本発明のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体の製造方法としては、ポリエチレングリコールセグメントとポリグルタミン酸セグメントが連結したブロック共重合体と、10位に水酸基を有するカンプトテシン誘導体の縮合反応により製造する方法や、ポリエチレングリコールセグメントを含むポリマー成分とカンプトテシン結合ポリグルタミン酸誘導体を結合させる方法、等を挙げることができる。ポリエチレングリコールセグメントとポリグルタミン酸セグメントが連結したブロック共重合体を予め調製し、これに10位に水酸基を有するカンプトテシン誘導体を縮合反応することにより製造する方法が好ましい。
該ポリエチレングリコールセグメントとポリグルタミン酸セグメントが連結したブロック共重合体の製造方法としては、ポリエチレングリコールセグメントを含む化合物に対して、グルタミン酸−N−カルボン酸無水物を用いて逐次重合させることによりポリグルタミン酸セグメントを構築する方法や、ポリエチレングリコールセグメントとポリグルタミン酸セグメントを結合させる方法、等が挙げられる。ポリエチレングリコールセグメントとポリグルタミン酸セグメントを結合させるための反応性が高く、ポリグルタミン酸重合数を制御しやすい理由から、前者の方法を用いることが好ましい。
すなわち、ポリエチレングリコールセグメントを含む化合物に対して、グルタミン酸−N−カルボン酸無水物を用いて逐次重合することによりポリグルタミン酸セグメントを構築して、ポリエチレングリコールセグメントとポリグルタミン酸セグメントが連結したブロック共重合体を調製し、これにカンプトテシン誘導体を、縮合剤を用いて反応させることで本発明のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体を製造することができる。
本発明のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体は、前述した特許文献1に記載の方法に準じて製造することが好ましい。すなわち、末端アミノ基を有するポリエチレングリコール化合物と、側鎖カルボキシ基を保護したN−カルボニルグルタミン酸無水物を適当な当量を反応させて、所望のグルタミン酸重合数のポリグルタミン酸セグメントを構築し、その後、側鎖カルボキシ基を脱保護して、側鎖カルボキシ基が遊離カルボン酸基を含有するポリエチレングリコール−ポリグルタミン酸ブロック共重合体を調製する。調製されたポリエチレングリコール−ポリグルタミン酸ブロック共重合体と、一般式(2)で示される10位に水酸基を有するカンプトテシン誘導体を、適当な溶媒中で縮合剤を用いて反応させることで、本発明のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体を製造することができる。
該ポリエチレングリコール−ポリグルタミン酸ブロック共重合体とカンプトテシン誘導体の縮合反応において、用いる溶媒は、両化合物が溶解する溶媒であれば特に限定されることなく用いることができる。例えば、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N−メチルピロリドン(NMP)、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(DMI)等の水溶性有機溶媒を挙げることができる。これらの溶媒は、単独で用いても、これらの混合溶媒として用いても良い。また、前記溶媒と他の有機溶媒による混合溶媒であっても良い。反応温度は、通常0〜180℃、好ましくは5〜50℃の温度で行えばよい。
また、用いる縮合剤は、カルボン酸と水酸基を脱水縮合反応によりエステル反応させる通常の脱水縮合剤であれば、特に問題なく用いることができる。該縮合剤としては、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI)、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(WSC)、等のカルボジイミド系の縮合剤、4−(4,6−ジメトキシ−1,3,5−トリアジン−2−イル)−4−メチルモルフォリウム クロライド n−ハイドレート(DMT−MM)等のトリアジン系縮合剤、1−エトキシカルボニル−2−エトキシ−1,2−ジヒドロキノリン(EEDQ)、二炭酸ジ−tert−ブチル(BocO)等を用いることができる。
前記カルボジイミド系縮合剤を用いると、一般式(1)のR及び一般式(4)のR4aにおいて、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基;−N(R4ax)CONH(R4ay)[該R4ax及び該R4ayは同一でも異なっていてもよく、三級アミノ基で置換されていてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C8)アルキル基を示す。]をカンプトテシン誘導体と同時に導入することができる。この縮合反応の際に、N,N−ジメチル−4−アミノピリジン(DMAP)等の反応補助剤を用いてもよい。
また、反応条件等の調整により当該高分子誘導体中のポリグルタミン酸セグメントにおける該R4aに係る置換基の組成を調整することができる。例えば、縮合剤としてEEDQ或いはBocO等を使用する活性エステル化法やオキシ塩化リン等を使用する酸クロリド形成法によれば、上記一般式(4)において、R3aに係るカンプトテシン誘導体とR4aは水酸基からなるポリグルタミン酸セグメントとすることができる。該R4aにアルキルアミノカルボニルアルキルアミノ基を導入する場合は、前述のようにカルボジイミド系縮合剤による反応を採用すればよい。
また、一般式(4)において、ポリグルタミン酸セグメントの疎水性を調整する目的でR4aとして、前記炭素数(C1〜C8)アルコキシ基、前記炭素数(C1〜C8)アルキルアミノ基又は前記ジ(C1〜C8)アルキルアミノ基を導入することもできる。その場合の方法としては、ポリエチレングリコール−ポリグルタミン酸共重合体のカルボキシ基を縮合剤の添加により活性化してから、導入したいR4aに係る置換基に相当するアルコール化合物やアミノ化合物を所望の当量で反応させる方法、若しくは該アルコール化合物や該アミノ化合物を活性化させてから該共重合体のポリグルタミン酸セグメントに反応させる方法等が挙げられる。この場合、該アルコール化合物や該アミノ化合物により該R4aを導入してから、R3aに係るカンプトテシン誘導体を導入しても良く、その逆であっても良く、該R3aと該R4aを同時に導入しても良い。
該R4aに相当する基は、単一種類の官能基であっても、複数種類の官能基であっても良い。複数種類の官能基を導入する場合は、別のアルコール化合物やアミノ化合物を繰り返し反応させれば、R4aが種々の置換基の混成体を合成することもできる。
前記縮合反応により、R3aに係るカンプトテシン誘導体、及び任意にR4aに係る置換基を導入した後、任意に通常の分離操作や精製操作を行うことにより、本発明のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体を取得することができる。
本発明のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体は、生体内に投与された後、徐々にカンプトテシン誘導体を開裂して遊離させることにより薬理効果を発揮させることができる。このため、本発明のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体は、悪性腫瘍の治療に用いる抗腫瘍剤として使用することができる。
本発明のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体を抗腫瘍剤として用いる場合、投与量は、患者の性別、年齢、生理的状態、病態等により当然変更されうるが、非経口的に、通常、成人1日当たり、活性成分として0.01〜500mg/m(体表面積)、好ましくは0.1〜250mg/mを投与して用いられる。投与経路としては、非経口的な投与で用いることが好ましい。注射による投与は静脈内投与、動脈内投与、皮下投与、筋肉内投与、腫瘍部内投与、等によって行われる。
本発明のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体は、注射剤、錠剤、散剤等通常使用されている医薬製剤として使用されることが好ましい。製剤化に当たっては、通常使用されている薬学的に許容される担体、例えば結合剤、滑沢剤、崩壊剤、溶剤、賦形剤、可溶化剤、分散剤、安定化剤、懸濁化剤、保存剤、無痛化剤、色素、香料等が使用できる。注射液剤の場合は、通常溶剤を使用する。溶剤としては、例えば水、生理食塩水、5%ブドウ糖又はマンニトール液、水溶性有機溶剤、例えばグリセロール、エタノール、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、ポリエチレングリコール、クロモフォア等、及びそれらの混合液、並びに水と該水溶性有機溶媒の混合液等が挙げられる。これらの製剤用添加剤を用いて、投与可能な医薬製剤に調製して用いることが好ましい。
本発明のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体の抗腫瘍剤としての用途は、悪性腫瘍疾患の治療に用いられる。治療可能な悪性腫瘍としては、特に限定されるものではなく、乳癌、非小細胞肺癌、小細胞肺癌、直腸結腸癌、非ホジキンリンパ腫(NHL)、腎細胞癌、前立腺癌、肝細胞癌、胃癌、膵臓癌、軟部組織肉腫、カポジ肉腫、カルチノイド癌腫、頭部及び頸部の癌、メラノーマ、卵巣癌、胆管癌、中皮腫、及び多発性骨髄腫、等の悪性腫瘍に対する治療に適用することができる。特に、カンプトテシン誘導体が治療に供せられている非小細胞肺癌、子宮頸癌、卵巣癌、胃癌(手術不能または再発)、結腸・直腸癌(手術不能または再発)、乳癌(手術不能または再発)、有棘細胞癌、悪性リンパ腫(非ホジキンリンパ腫)の治療に適する。
本発明は、生理活性物質としてHSP90阻害活性を有するレゾルシノール誘導体を用いた当該ブロック共重合体を、好ましい態様として挙げることができる。以下に、生理活性物質としてレゾルシノール誘導体を用いた、レゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体について説明する。
レゾルシノール誘導体は、HSP90(ヒートショックプロテイン90)ファミリー蛋白質に結合し、HSP90ファミリーの蛋白質の機能を阻害することにより抗腫瘍活性などを示すことが知られている(Hsp90 inhibitors as novel cancerchemotherapeutic agents.Trends Mol Med.2002; 8(4 Suppl.):p.S55−61.)。HSP90阻害活性を有するレゾルシノール誘導体としては、トリアゾール骨格(国際公開WO05/000300号、国際公開WO06/055760号、国際公開WO05/018674号等、参照)、イソキサゾール骨格(国際公開WO04/072051号、参照)、ピラゾール骨格(国際公開WO03/055860号等、参照)、を有する化合物などが知られている。これらの化合物は、水酸基を有するレゾルシノール構造を有することから、該水酸基を結合基とすることで本発明のブロック共重合体に適用することができる。すなわち、レゾルシノール基の水酸基が直接的に又は適当な結合基を介してアスパラギン酸及び/又はグルタミン酸の側鎖カルボキシ基とエステル結合している態様である。
HSP90阻害活性を有するレゾルシノール誘導体は一般式(3)
Figure 0006742982
[式中、Rはメルカプト基、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素数(C1〜C20)のアルキル基、炭素数(C2〜C20)のアルケニル基、炭素数(C2〜C20)のアルキニル基、炭素環又は複素環アリール基、炭素数(C1〜C8)のアルキルチオ基、アリールチオ基、炭素数(C1〜C8)アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、炭素数(C1〜C8)アルキルスルフォニル基、アリールスルフォニル基、スルファモイル基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシ基、アリールオキシ基、炭素数(C1〜C8)のアシルオキシ基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシカルボニルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アミノ基、炭素数(C1〜C8)のアシルアミノ基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシカルボニルアミノ基、ウレイド基、スルフォニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、ホルミル基、炭素数(C1〜C8)のアシル基、カルボキシル基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシカルボニル基、カルバモイル基及び炭素数(C1〜C8)のアルキルシリル基からなる群から選択される1種を示し、
は置換基を有していても良い炭素環若しくは複素環アリール基、炭素数(C1〜C20)のアルキル基、炭素数(C2〜C20)のアルケニル基、炭素数(C2〜C20)のアルキニル基、炭素数(C1〜C20)のアルキルアミノ基及び炭素数(C1〜C20)のアシルアミノ基からなる群から選択される1種を示し、環Hは一般式(3−1)、(3−2)及び(3−3)
Figure 0006742982
[式中、Rはメルカプト基、水酸基、水素原子、ハロゲン原子、カルバモイル基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシカルボニル基、シアノ基、炭素数(C1〜C8)のアルキルチオ基、アリールチオ基、炭素数(C1〜C8)のアルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、炭素数(C1〜C8)のアルキルスルフォニル基、アリールスルフォニル基、スルファモイル基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシル基、アリールオキシ基、炭素数(C1〜C8)のアシルオキシ基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシカルボニルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アミノ基、炭素数(C1〜C8)のアシルアミノ基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシカルボニルアミノ基、ウレイド基、スルフォニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、ホルミル基、炭素数(C1〜C8)のアシル基及び炭素数(C1〜C8)のアルキルシリル基からなる群から選択される1種を示す。]からなる群より選ばれる複素環アリール基である。]で表されるレゾルシノール誘導体の結合残基であるレゾルシノール誘導体であることが好ましい。
及びRにおける、ハロゲン原子とは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子を示す。
及びRにおけるアルキル基とは炭素数(C1〜C20)の直鎖状、分岐状又は環状アルキル基を示す。直鎖状アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、イコシル基等が挙げられる。分岐状アルキル基としては、例えば、イソプロピル基、t−ブチル基、2,2−ジメチルプロピル基、2,3−ジメチルペンチル基、2,3−ジメチルオクチル基、3−メチル―4−エチルデシル基、3,4−ジエチルウンデシル基等が挙げられる。環状アルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、シクロドデシル基、シクロヘキサデシル基、シクロオクタデシル基、シクロイコシル基等が挙げられる。炭素数(C1〜C8)の直鎖状、分岐状又は環状アルキル基であることが好ましい。
及びRにおけるアルケニル基とは、いずれか1カ所以上に炭素−炭素二重結合を有する炭素数(C2〜C20)の直鎖状、分岐状、または環状アルケニル基を示す。直鎖状アルケニル基としては、例えば、エテニル基、1−プロペニル基、1−ブテニル基、1−オクテニル基、1−ヘキサデセニル基、1−オクタデセル基等の1−アルケニル基、2−ブテニル基、2−ペンテニル基、2−オクテニル基、2−ヘキサデセニル基、2−オクタデセル基等の2−アルケニル基等が挙げられる。分岐状アルケニル基としては、例えば、イソプロペニル基、3−メチル−1−ブテニル基又はゲラニル基、6−エチル−3−メチルー1オクテニル基、5,6−ジメチル−1−オクタデセル基等が挙げられる。炭素数(C2〜C8)の直鎖状、分岐状、または環状アルケニル基が好ましい。
及びRにおけるアルキニル基とは、いずれか1カ所以上に炭素−炭素三重結合を有する炭素数(C2〜C20)のアルキニル基を示す。例えば、エチニル基、1−プロピニル基、3,3−ジメチル−1−ブチニル基、1−オクチニル基、1−ヘキサデシニル基、1−オクタデシニル基等の1−アルキニル基、2−プロピニル基、2−ブチニル基、3−フェニル−2−プロピニル基、4,4−ジメチル−2−ペンチニル基、3−トリメチルシリル−2−プロピニル基、2−ヘキシニル基、2−オクチニル基、2−ドデニシル基、2−ヘキサデシニル基、2−オクタデシニル基等の2−アルキニル基等が挙げられる。炭素数(C2〜C8)のアルキニル基が好ましい。
及びRにおける炭素環アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。また、複素環アリール基としては、例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、キノリル基、キナゾリル基、ナフチリジニル基、フリル基、ピロリル基、インドリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、オキサゾリル基、イソキサゾリル基、トリアゾリル基等が挙げられる。
における有していても良い置換基としては、例えば、水素原子、メルカプト基、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、炭素環若しくは複素環アリール基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルフォニル基、アリールスルフォニル基、スルファモイル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アミノ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、ウレイド基、スルフォニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、ホルミル基、アシル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、またはシリル基等が挙げられる。芳香環上の置換位置は、オルト位でも、メタ位でも、パラ位でも良い。
及びRにおけるアルキルチオ基としては炭素数(C1〜C8)のアルキルチオ基を示し、例えばメチルチオ基、イソプロピルチオ基、ベンジルチオ基等が挙げられる。アリールチオ基としては、例えばフェニルチオ基、ナフチルチオ基、ピリジルチオ基等が挙げられる。
アルキルスルフィニル基としては炭素数(C1〜C8)のアルキルスルフィニル基を示し、例えばメチルスルフィニル基、イソプロピルスルフィニル基、ベンジルスルフィニル基等が挙げられる。アリールスルフィニル基としては、例えばフェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、ピリジルスルフィニル基等が挙げられる。
アルキルスルフォニル基としては炭素数(C1〜C8)のアルキルスルフォニル基を示し、例えばメチルスルフォニル基、イソプロピルスルフォニル基、ベンジルスルフォニル基等が挙げられる。アリールスルフォニル基としては、例えばフェニルスルフォニル基、ナフチルスルフォニル基、ピリジルスルフォニル基等が挙げられる。
スルファモイル基としては、例えば、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基等が挙げられる。
及びRにおけるアルコキシ基としては炭素数(C1〜C8)のアルコキシ基を示し、例えばメトキシ基、イソプロポキシ基、ベンジルオキシ基等が挙げられる。アリールオキシ基としては、例えば、フェノキシル基、ナフチルオキシ基、ピリジルオキシ基等が挙げられる。
アシルオキシ基としては炭素数(C1〜C8)のアシルオキシ基を示し、例えばアセトキシ基、ベンゾイルオキシ基等が挙げられる。
アルコキシカルボニルオキシ基としては炭素数(C1〜C8)のアルコキシカルボニルオキシ基を示し、例えばメトキシカルボニルオキシ基、トリフルオロメトキシカルボニル基等が挙げられる。
カルバモイルオキシ基としては、例えばジメチルカルバモイルオキシ基、フェニルカルバモイルオキシ基等が挙げられる。
及びRにおけるアミノ基としては、例えば無置換アミノ基、ジメチルアミノ基、モルホリノ基、ピペリジニル基、4−メチルピペラジン−1−イル基、フェニルアミノ基等が挙げられる。
アシルアミノ基としては、例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基等が挙げられる。
アルコキシカルボニルアミノ基としては、例えばメトキシカルボニルアミノ基、エトキシカルボニルアミノ基、ベンジルオキシカルボニルアミノ基等が挙げられる。
ウレイド基としては、例えばトリメチルウレイド基、1−メチル−3−フェニル−ウレイド基等が挙げられる。
スルフォニルアミノ基としては、例えばメタンスルフォニルアミノ基、ベンゼンスルフォニルアミノ基等が挙げられる。
スルファモイルアミノ基としては、例えばジメチルスルファモイルアミノ基等が挙げられる。
及びRにおけるアシル基としては、例えばアセチル基、ピバロイル基、ベンゾイル基、ピリジンカルボニル基等が挙げられる。
アルコキシカルボニル基としては、例えばメトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基等が挙げられる。
アルキルシリル基としては、例えばトリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、t−ブチル−ジフェニルシリル基等が挙げられる。
におけるカルバモイル基としては、例えばジメチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基等が挙げられる。
における置換基を有していても良いアルキルアミノ基とはアミノ基又はアルキルアミノ基を置換基として有する炭素数(C1〜C8)の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示し、例えば、アミノメチレン基、モルホリノメチレン基、モルホリノ−3−プロピレン基、ピペラジノ−3−プロピレン基等が挙げられる。
置換基を有していても良いアシルアミノ基としては、例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基等が挙げられる。
における有していても良い置換基としては、前述と同義である。
本発明において、一般式(1)におけるRがHSP90阻害活性を有するレゾルシノール誘導体の結合残基であるレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体であることが好ましい。以下に説明する。
本発明のレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体は、一般式(1)で示されるポリエチレングリコールセグメントとポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)誘導体セグメントが連結したブロック共重合体であって、Rがレゾルシノール誘導体の結合残基であるレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体である。すなわち、一般式(1)
Figure 0006742982
[式中、Rは水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルキル基を示し、tは20〜270の整数を示し、Aは置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルキレン基を示し、Rは水素原子、炭素数(C1〜C6)アシル基及び炭素数(C1〜C6)アルコキシカルボニル基からなる群から選択される置換基を示し、Rはレゾルシノール誘導体の結合残基を示し、Rは置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C30)の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C30)の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキルアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C30)の直鎖状、分岐鎖状または環状のジアルキルアミノ基、置換基を有していても良い炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基、疎水性蛍光物質の結合残基及び水酸基からなる群から選択される1種以上の置換基を示し、Bは結合基を示し、nは1又は2を示し、x、x、y、y及びzは、それぞれ独立して0〜25の整数を示し、(x+x)は1〜25の整数を示し、(x+x+y+y+z)は3〜25整数を示し、前記R及びRが結合している各構成ユニット並びに側鎖カルボニル基が分子内環化した構成ユニットは、それぞれ独立してランダムに配列した構造である。]で示されるレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体である。
ここで一般式R、R、R、A、B、t、x、x、y、y、zは前記と同義である。
一般式(1)のRがレゾルシノール誘導体の結合残基である場合、該レゾルシノール誘導体は、前記のトリアゾール骨格、イソキサゾール骨格、ピラゾール骨格を有するHSP90阻害活性を有する化合物などが知られている。これらは水酸基を有するレゾルシノール構造を具備することから、本発明の生理活性物質として用いることができる。好ましくは、トリアゾール骨格を有するレゾルシノール誘導体であり、国際公開WO05/000300号、国際公開WO06/055760号、国際公開WO05/018674号に記載のHSP90阻害活性を有する化合物が好ましい。
前記Rに係るHSP90阻害活性を有するレゾルシノール誘導体の結合残基におけるレゾルシノール誘導体は、一般式(3)
Figure 0006742982
[式中、Rはメルカプト基、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素数(C1〜C20)のアルキル基、炭素数(C2〜C20)のアルケニル基、炭素数(C2〜C20)のアルキニル基、炭素環又は複素環アリール基、炭素数(C1〜C8)のアルキルチオ基、アリールチオ基、炭素数(C1〜C8)アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、炭素数(C1〜C8)アルキルスルフォニル基、アリールスルフォニル基、スルファモイル基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシ基、アリールオキシ基、炭素数(C1〜C8)のアシルオキシ基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシカルボニルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アミノ基、炭素数(C1〜C8)のアシルアミノ基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシカルボニルアミノ基、ウレイド基、スルフォニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、ホルミル基、炭素数(C1〜C8)のアシル基、カルボキシル基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシカルボニル基、カルバモイル基及び炭素数(C1〜C8)のアルキルシリル基からなる群から選択される1種を示し、
は置換基を有していても良い炭素環若しくは複素環アリール基、炭素数(C1〜C20)のアルキル基、炭素数(C2〜C20)のアルケニル基、炭素数(C2〜C20)のアルキニル基、炭素数(C1〜C20)のアルキルアミノ基及び炭素数(C1〜C20)のアシルアミノ基からなる群から選択される1種を示し、環Hは一般式(3−1)、(3−2)及び(3−3)
Figure 0006742982
[式中、Rはメルカプト基、水酸基、水素原子、ハロゲン原子、カルバモイル基、炭素数(C1〜C20)のアルコキシカルボニル基、シアノ基、炭素数(C1〜C8)のアルキルチオ基、アリールチオ基、炭素数(C1〜C8)のアルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、炭素数(C1〜C8)のアルキルスルフォニル基、アリールスルフォニル基、スルファモイル基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシル基、アリールオキシ基、炭素数(C1〜C8)のアシルオキシ基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシカルボニルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アミノ基、炭素数(C1〜C8)のアシルアミノ基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシカルボニルアミノ基、ウレイド基、スルフォニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、ホルミル基、炭素数(C1〜C8)のアシル基及び炭素数(C1〜C8)のアルキルシリル基からなる群から選択される1種を示す。]からなる群より選ばれる複素環アリール基である。]で表されるレゾルシノール誘導体の結合残基であるレゾルシノール誘導体であることが好ましい。
なお、一般式(3)におけるR〜R及び環Hは前述と同義である。
当該Rに係るレゾルシノール誘導体の結合残基におけるレゾルシノール誘導体は、一般式(3)におけるR〜R及び環Hが以下の群から選択される組合せによる化合物が好ましい。
としてはハロゲン原子、置換基を有しても良い炭素数(C1〜C8)の直鎖状又は分岐状のアルキル基、置換基を有しても良い炭素数(C1〜C8)の直鎖状又は分岐状のアルキニル基、カルバモイル基、スルファモイル基が好ましく、塩素原子、臭素原子、エチル基、イソプロピル基、2−プロピニル基が特に好ましい。
としては置換基を有しても良い炭素数(C1〜C8)の直鎖状又は分岐状のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基、ナフチル基、ピロリル基、インドリル基が好ましい。一般式(3)におけるRの置換基としては水酸基、炭素数(C1〜C8)の直鎖状、分岐状又は環状アルキル基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシ基、置換基を有していてもよいアミノ基が好ましく、水酸基、メトキシ基、モルホリノ基、4−メチルピペラジン−1−イル基が特に好ましい。
としては、メルカプト基、水酸基、アルキルスルホニル基、カルバモイル基、アルコキシカルボニル基が好ましく、メルカプト基、水酸基が特に好ましい。
環Hとしてはトリアゾリル基、イソキサゾリル基が好ましい。
なお、前記Rがメルカプト基又は水酸基であり、環Hがトリアゾリル基である場合、互変異性をすることが可能であり、それぞれの互変異性体であっても良い。
本発明におけるレゾルシノール誘導体の具体例としては、以下の化合物(3a)〜(3k)の11化合物を挙げることができる。
Figure 0006742982
に係るレゾルシノール誘導体としては、構造式(3a)の、4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol(一般名:Ganetespib)が好ましい。
一般式(1)のRに係るレゾルシノール誘導体は、当該レゾルシノール類結合ブロック共重合体の同一分子中において同一化合物であっても、複数種類の化合物が混在していても良い。該Rは同一化合物であることが好ましい。
本発明の生理活性物質がHSP90阻害活性を有するレゾルシノール誘導体である場合の好ましい態様として、ポリエチレングリコールセグメントとポリグルタミン酸誘導体セグメントが連結したブロック共重合体であって、グルタミン酸ユニットの側鎖カルボキシ基にレゾルシノール誘導体が結合したレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体が挙げられる。すなわち、ブロック共重合体のポリアミノ酸セグメントとして、ポリグルタミン酸セグメントを用いることが好ましい。つまり前記一般式(1)において、nが2であることが好ましい。
レゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体としてより好ましい態様として、一般式(5)
Figure 0006742982
[式中、R1bは水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルキル基を示し、tは20〜270の整数を示し、Aは置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルキレン基を示し、x及びyはそれぞれ整数であり、(x+y)は3〜20の整数を示し、該(x+y)に対するxの割合が1〜100%及びyの割合が0〜99%であり、R2bは水素原子、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アシル基及び置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルコキシカルボニル基からなる群から選択される1種を示し、R3bはHSP90阻害活性を有するレゾルシノール誘導体の結合残基を示し、R4bは同一でも異なっていてもよく、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノ基、置換基を有していてもよいジ(C1〜C8)アルキルアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基及び水酸基からなる群から選択される1種以上の置換基を示し、前記R3bが結合したグルタミン酸単位、前記R4bが結合したグルタミン酸単位が、それぞれ独立してランダムな配列で重合している。]で示されるレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体である。
前記R1bにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルキル基とは、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C6)アルキル基等が挙げられる。例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、シクロペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
前記有していてもよい置換基とは、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、メルカプト基、炭素環若しくは複素環アリール基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルファモイル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、カルバモイルオキシ基、置換又は無置換アミノ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、ウレイド基、スルホニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、ホルミル基、アシル基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基又はシリル基等を挙げることができる。芳香環上の置換位置は、オルト位でも、メタ位でも、パラ位でも良い。
該R1bとして、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ベンジル基、2,2−ジメトキシエチル基、2,2−ジエトキシエチル基、2−ホルミルエチル基が挙げられる。置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C4)アルキル基が、より好ましい。特にメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基等が、より好ましい。
前記Aにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、n−ブチレン基等が挙げられる。有していてもよい置換基とは、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。
該Aとしては、特にエチレン基、n−プロピレン基が、より好ましい。
一般式(5)のtは、ポリエチレングリコールセグメントにおけるエチレンオキシ基の重合数を示す。該tは20〜270の整数である。すなわち、該ポリエチレングリコールセグメントの分子量としては0.8キロダルトン〜12キロダルトンである。ポリエチレングリコールセグメントの重合度である該tが20より小さいと、得られるレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体が十分な水溶性を具備せず、また所望の体内動態を発揮しないおそれがある。一方、該tが270より大きい場合、得られるレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体の総分子量が大きくなり、所望の体内動態を発揮できず血液毒性等の予期せぬ組織障害を発症する懸念がある。該tは22〜230の整数であることが好ましく、30〜180の整数であることがより好ましい。すなわち、該ポリエチレングリコールセグメントの分子量としては1キロダルトン〜10キロダルトンであることが好ましく、1.3キロダルトン〜8キロダルトンであることより好ましい。
一般式(5)に係るブロック共重合体はポリグルタミン酸誘導体セグメントを有し、(x+y)は該ポリグルタミン酸誘導体の重合数を示す。該ポリグルタミン酸誘導体は重合数が3〜20であり、すなわち(x+y)は3〜20の整数である。該(x+y)が3より小さいと、得られるカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体において、後述するレーザー光散乱強度が至適範囲に該当しない恐れがある。一方、該(x+y)が20より大きい場合、得られるカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体の総分子量が大きくなると共に、後述するレーザー光散乱強度が至適範囲に該当しない恐れがある。すなわち、該(x+y)が3〜20の範囲を外れると、抗腫瘍効果の増強作用及び/又は副作用の低減効果が得られない懸念がある。ポリグルタミン酸誘導体の重合数は、得られるカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体の総分子量を勘案して適宜設定することが好ましい。該(x+y)は好ましくは5〜15の整数である。
該ポリグルタミン酸誘導体の重合数である(x+y)は、H−NMRによる測定や、後述するR3b及びR4bを結合する前の、ポリエチレングリコール−ポリグルタミン酸ブロック共重合体を中和滴定することにより求めることができる。
前記R2bにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アシル基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C6)アシル基が挙げられる。置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。前記R2bの該炭素数(C1〜C6)アシル基としては、例えば、ホルミル基、アセチル基、トリクロロアセチル基、トリフルオロアセチル基、プロピオニル基、ピバロイル基、ベンジルカルボニル基、フェネチルカルボニル基、等が挙げられる。置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C4)アシル基がより好ましく、アセチル基、トリクロロアセチル基、トリフルオロアセチル基が、より好ましい。
前記R2bにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルコキシカルボニル基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C6)アルコキシカルボニル基が挙げられる。置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。前記R2bの該炭素数(C1〜C6)アルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基等が挙げられる。
一般式(5)におけるR3bおけるHSP90阻害活性を有するレゾルシノール誘導体の結合残基におけるレゾルシノール誘導体は、一般式(3)
Figure 0006742982
[式中、Rはメルカプト基、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素数(C1〜C20)のアルキル基、炭素数(C2〜C20)のアルケニル基、炭素数(C2〜C20)のアルキニル基、炭素環又は複素環アリール基、炭素数(C1〜C8)のアルキルチオ基、アリールチオ基、炭素数(C1〜C8)アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、炭素数(C1〜C8)アルキルスルフォニル基、アリールスルフォニル基、スルファモイル基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシ基、アリールオキシ基、炭素数(C1〜C8)のアシルオキシ基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシカルボニルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アミノ基、炭素数(C1〜C8)のアシルアミノ基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシカルボニルアミノ基、ウレイド基、スルフォニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、ホルミル基、炭素数(C1〜C8)のアシル基、カルボキシル基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシカルボニル基、カルバモイル基及び炭素数(C1〜C8)のアルキルシリル基からなる群から選択される1種を示し、
は置換基を有していても良い炭素環若しくは複素環アリール基、炭素数(C1〜C20)のアルキル基、炭素数(C2〜C20)のアルケニル基、炭素数(C2〜C20)のアルキニル基、炭素数(C1〜C20)のアルキルアミノ基及び炭素数(C1〜C20)のアシルアミノ基からなる群から選択される1種を示し、環Hは一般式(3−1)、(3−2)及び(3−3)
Figure 0006742982
[式中、Rはメルカプト基、水酸基、水素原子、ハロゲン原子、カルバモイル基、炭素数(C1〜C20)のアルコキシカルボニル基、シアノ基、炭素数(C1〜C8)のアルキルチオ基、アリールチオ基、炭素数(C1〜C8)のアルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、炭素数(C1〜C8)のアルキルスルフォニル基、アリールスルフォニル基、スルファモイル基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシル基、アリールオキシ基、炭素数(C1〜C8)のアシルオキシ基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシカルボニルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アミノ基、炭素数(C1〜C8)のアシルアミノ基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシカルボニルアミノ基、ウレイド基、スルフォニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、ホルミル基、炭素数(C1〜C8)のアシル基及び炭素数(C1〜C8)のアルキルシリル基からなる群から選択される1種を示す。]からなる群より選ばれる複素環アリール基である。]で表されるレゾルシノール誘導体の結合残基であるレゾルシノール誘導体であることが好ましい。
なお、前記R3bおける一般式(3)におけるR〜R及環Hは前述と同義である。
レゾルシノール誘導体の結合残基の態様としては、該レゾルシノール誘導体の水酸基と前記ポリグルタミン酸誘導体セグメントの側鎖カルボキシ基のエステル結合による結合残基であることが好ましい。エステル結合としては、該レゾルシノール誘導体のレゾルシノール置換基の水酸基のいずれか一方であっても良く、その混合物であっても良い。
一般式(5)のR3bに係るレゾルシノール誘導体としては、4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol(一般名:Ganetespib)が好ましい。
一般式(5)のR3bに係るレゾルシノール誘導体は、当該レゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体の同一分子中において同一化合物であっても、複数種類の化合物が混在していても良い。該R3bは同一化合物であることが好ましい。
一般式(5)において、xは前記R3bに係るレゾルシノール誘導体が結合したグルタミン酸単位の総数を示す。該レゾルシノール誘導体が結合したグルタミン酸単位は必須の構成であり、該xは1以上の整数である。好ましくは、該xは2〜18の整数であり、より好ましくは3〜16の整数である。
ポリグルタミン酸誘導体の重合数である前記(x+y)に対するxの割合は1〜100%である。前記(x+y)に対するxの割合は10〜90%が好ましく、20〜80%がより好ましい。
該xに係るレゾルシノール誘導体の結合数は、得られるレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体を加水分解し、遊離するレゾルシノール誘導体又はそれに由来するフラグメント分子をHPLCで定量することによってレゾルシノール誘導体含有量を算出し、その数値から算出することができる。
一般式(5)におけるR4bは、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノ基、置換基を有していてもよいジ(C1〜C8)アルキルアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基及び水酸基からなる群から選択される1種以上の置換基である。
該R4bは、本発明のレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体の物性を制御する目的で任意に導入することができる。例えば、該R4bに疎水性基を導入することで、該レゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体のポリグルタミン酸セグメントの疎水性を高めることができる。一方、該R4bとして、アミノ基やカルボキシ基、水酸基等の塩形成可能なイオン性官能基を具備する親水性の置換基を導入することで、該レゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体のポリグルタミン酸セグメントの親水性を高めることができる。また、該R4bが水酸基である場合、前記ポリグルタミン酸セグメントの側鎖カルボキシ基が遊離カルボン酸である場合である。
該R4bは単一の種類であっても複数の種類の置換基であっても良い。
前記R4bにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルコキシ基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C8)アルコキシ基が挙げられる。すなわち、前記ポリグルタミン酸セグメントの側鎖カルボキシ基が、エステル型修飾基が結合したものである。置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。前記R4bにおける該炭素数(C1〜C8)アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、t−ブトキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ベンジルオキシ基等が挙げられる。
前記R4bにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノ基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C8)アルキルアミノ基が挙げられる。すなわち、前記ポリグルタミン酸セグメントの側鎖カルボキシ基が、アルキルアミド型修飾基が結合したものである。置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。前記R4bにおける該炭素数(C1〜C8)アルキルアミノ基としては、例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピルアミノ基、イソプロピルアミノ基、ブチルアミノ基、t−ブチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ベンジルアミノ基等が挙げられる。
また、カルボキシ基を保護したアミノ酸も、該置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノ基に包含される。該カルボキシ基を保護したアミノ酸としては、例えば、グリシンメチルエステル、グリシンベンジルエステル、β−アラニンメチルエステル、β−アラニンベンジルエステル、アラニンメチルエステル、ロイシンメチルエステル、フェニルアラニンメチルエステル等を用いても良い。
前記R4bにおける置換基を有していてもよいジ(C1〜C8)アルキルアミノ基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状のジ(C1〜C8)アルキルアミノ基が挙げられる。すなわち、前記ポリグルタミン酸セグメントの側鎖カルボキシ基が、ジアルキルアミド型修飾基が結合したものである。置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。前記R4bにおける該ジ(C1〜C8)アルキルアミノ基としては、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ピロリジノ基、ピペリジノ基、ジベンジルアミノ基、N−ベンジル−N−メチルアミノ基等が挙げられる。
前記R4bは、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基であってもよい。これは、前記ポリグルタミン酸セグメントの側鎖カルボキシ基が、ウレア型修飾基が結合したものであり、側鎖カルボキシ基に−N(R4bx)CONH(R4by)[該R4bx及び該R4byは同一でも異なっていてもよく、三級アミノ基で置換されていてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C8)アルキル基を示す。]である。
該R4bx及びR4byにおける三級アミノ基で置換されていてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C8)アルキル基とは、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、シクロヘキシル基、2−ジメチルアミノエチル基、3−ジメチルアミノプロピル基等を挙げることができる。
前記R4bにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基としては、例えば、メチルアミノカルボニルメチルアミノ基、エチルアミノカルボニルエチルアミノ基、イソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基、シクロヘキシルアミノカルボニルシクロヘキシルアミノ基、エチルアミノカルボニル(3−ジメチルアミノプロピル)アミノ基、(3−ジメチルアミノプロピル)アミノカルボニルエチルアミノ基等である。
一般式(5)におけるR4bは水酸基であっても良い。すなわちグルタミン酸の側鎖カルボン酸が遊離カルボン酸である。この場合、側鎖カルボン酸は遊離酸の態様であってよく、また、医薬品として許容される任意のカルボン酸塩の形態であっても良い。前記カルボン酸塩としては、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、アンモニウム塩等を挙げることができ、本発明に含まれる。
一般式(4)におけるR4bは、炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基及び/又は水酸基であることが好ましい。すなわち、該R4bは、炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基及び水酸基が混在する態様、若しくは該R4bは、水酸基のみである態様が好ましい。
一般式(4)において、yは前記R4bが結合したグルタミン酸単位の総数を示す。該R4bが結合したグルタミン酸単位は任意の構成であり、該yは0〜19の整数である。好ましくは、該yは2〜18の整数であり、4〜17であることがより好ましい。
ポリグルタミン酸誘導体の重合数である前記(x+y)に対するyの割合は0〜99%である。前記(x+y)に対するyの割合は10〜90%が好ましく、20〜80%がより好ましい。
該R4bの結合数であるyは、得られるレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体をアルカリ性条件下でH−NMRを測定し、シグナル強度比から算出することができる。
本発明に係るレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体において、前記ポリグルタミン酸誘導体セグメントは、側鎖カルボキシ基に前記R3b 具備するグルタミン酸誘導体単位と、前記R4bを具備するグルタミン酸誘導体単位が混在した重合体セグメントである。該R3b 具備するグルタミン酸誘導体単位と、該R4bを具備するグルタミン酸誘導体単位は、偏極して存在したブロック重合型でも、不規則に存在したランダム重合型であっても良い。好ましくは、前記R3b 具備するグルタミン酸誘導体単位と、前記R4bを具備するグルタミン酸誘導体単位が不規則に存在したランダム重合型であるポリグルタミン酸誘導体セグメントである。
本発明のレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体は、分子量が2キロダルトン以上であり15キロダルトン以下である。分子量が2キロダルトンより小さい場合、高分子化に基づく薬物動態特性が発揮されず、抗腫瘍効果の増強作用等の所望の薬理作用が得られないおそれがある。一方、分子量が15キロダルトンを超える場合、抗腫瘍効果と副作用の乖離が難しくなり副作用が強く発現する懸念がある。特に、レゾルシノール誘導体は、骨髄抑制といった血液毒性の遷延化が強く発現する特徴がある。分子量が15キロダルトンを超える場合、血液毒性の遷延化が強く発現する。このため、本発明のレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体は、分子量の制御が非常に重要である。本発明のレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体結合ブロック共重合体の分子量は、好ましくは3キロダルトン以上であり12キロダルトン以下であり、更に好ましくは3キロダルトン以上であり10キロダルトン以下である。
本発明におけるレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体結合ブロック共重合体の分子量は、その構成部分の各構成分子量を合算した計算値を当該「レゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体の分子量」として採用する。すなわち、(1)ポリエチレングリコールセグメントの分子量、(2)ポリグルタミン酸主鎖の分子量、(3)レゾルシノール誘導体の結合残基分子量にその結合数を乗じたレゾルシノール誘導体の総分子量、並びに(4)レゾルシノール誘導体以外の結合基残基分子量にその結合数を乗じた該結合基の総分子量、を合算した計算値を当該分子量とする。
該「レゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体の分子量」は、キロダルトン単位での精度による分子量規定でよい。したがって、前記各構成部分の分析方法は、当該ポリアミノ酸誘導体のキロダルトン単位での分子量測定において、十分な精度の分析方法であれば特に限定されるものではなく、様々な分析方法を適宜選択して良い。以下に、各構成部分における好ましい分析方法を挙げる。
それぞれの構成部分の各構成分子量の算出方法は、前述の記載に準じた方法に基づき算出することができる。
本発明のレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体は、水溶液中において自己会合性を示す物性である。すなわち、該レゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体の1mg/mL水溶液を、レーザー光散乱法による粒度分布測定を行うと、体積平均粒径として約数ナノメートル〜約20ナノメートルのナノ粒子として計測される物性である。本発明のレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体は、該誘導体が1mg/mL水溶液において、体積平均粒径として最大でも20ナノメートル未満のナノ粒子である物性であることが好ましい。この場合、純水による水溶液での粒度分布測定である。好ましくは、レーザー光を用いた動的光散乱法による粒度分布測定法により、体積平均粒径が20ナノメートル未満で計測されることを特徴とし、より好ましくは3〜15ナノメートルのナノ粒子として計測される物性である。
本発明における体積平均粒径とは、Particle Sizing System社製ZetaPotential/Particlesizer NICOMP 380ZLS(解析方法:NICOMP法)あるいはMalvern社製粒子径・ゼータ電位測定装置Zetasizer Nano ZS(解析方法:NNLS法)で測定し得られた体積分布の内、存在する割合が一番多いピークの粒径である。
本発明のレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体は、親水性のポリエチレングリコールセグメントと、疎水性のレゾルシノール誘導体をエステル結合にて具備するポリグルタミン酸セグメントが連結したブロック共重合体であるため、水溶液中では、複数の該ブロック共重合体同士のポリグルタミン酸セグメントが疎水性相互作用に基づき会合すると考えられる。結果として、ポリグルタミン酸セグメントを内核(コア部)とし、その周りを親水性のポリエチレングリコールセグメントが覆い外殻層(シェル部)を形成したコア−シェル構造のミセル様会合体を形成し、これが前記のナノ粒子として観測されるものと推測される。
本発明のレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体は、水溶液中においてナノ粒子を形成する物性であることが、抗腫瘍効果の増強作用と血液毒性の遷延化抑制において重要である。
本発明のレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体のナノ粒子形成性の指標として、レーザー光を用いた光散乱強度を用いることが有効である。すなわち、該レゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体の水溶液中でのナノ粒子形成性を、レーザー光散乱強度を指標として確認することができる。その際、トルエンを光散乱強度標準試料として、トルエンに対する相対強度を指標として、当該カンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体の水溶液中でのナノ粒子形成性を確認する方法が有効である。
本発明のレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体は、その1mg/mL水溶液のレーザー光散乱強度が、トルエンの光散乱強度に対する相対強度として2倍以上で50倍以下である。前記光散乱相対強度が2倍より小さい場合、該レゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体は十分なナノ粒子形成性を有しないことを示しており、腫瘍等の疾病標的組織への薬剤移行性及び組織内部への浸透性が充分に得られないことから、薬効発現が充分でないおそれがある。本発明において、光散乱相対強度の数値はナノ粒子形成能を有していることの指標であり、トルエンに対して2倍以上の光散乱強度であれば良く、その上限に制限はない。すなわち、前記光散乱相対強度が50倍より大きい場合であっても、当該高分子誘導体は充分なナノ粒子形成能を有していることが判る。しかしながら、この場合は該ブロック共重合体の体内滞留性が高くなり、疾病標的組織以外への薬剤送達がされることから、血液毒性の遷延化等の予期せぬ副作用発現の懸念があるため、50倍以下に制御する必要がある。好ましくは40倍以下である。
なお、該水溶液は微粒子を含まない純水により調製された水溶液を分析試料とした分析値である。該水溶液は、溶液調製において任意に超音波照射により溶解させても良い。調製した水溶液は更にサブミクロン程度の微粒子を除去するために濾過処理を施した水溶液であることが好ましい。
本発明のレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体は、該水溶液の光散乱強度において、好ましくは、トルエンの光散乱強度に対する相対強度として2倍以上で40倍以下であり、より好ましくは、2倍以上で30倍以下である。
本発明のレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体のナノ粒子形成性分析として、レーザー光を用いた光散乱強度の測定方法は、該レゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体の1mg/mL水溶液を測定試料として、測定温度25℃、散乱角度90°、波長632.8nmにおけるレーザー光散乱光度計にて測定する方法が適当である。測定機器としては、例えば、大塚電子社製ダイナミック光散乱光度計DLS−8000DL(測定温度25℃、散乱角度90°、波長632.8nm、NDフィルター2.5%、PH1:OPEN、PH2:SLIT)を挙げることができる。
なお、光散乱強度測定の標準物質して用いるトルエンは、試薬レベルの純度であれば特に限定されるものではなく用いることができる。光散乱分析の試料調製において通常行う、前処理濾過を行ったトルエンを用いることが好ましい。
本発明のレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体は、一般式(2)で示されるレゾルシノール誘導体の質量含有率が10質量%以上で60質量%以下であることが好ましい。該カンプトテシン誘導体含量が10質量%より低い場合、疎水性のレゾルシノール誘導体が少ないため疎水性相互作用に基づくナノ粒子形成性が低下してしまう。一方、レゾルシノール誘導体の含量が60質量%より多い場合、該レゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体の水溶性が著しく低下する懸念がある。該レゾルシノール誘導体の質量含有率は、好ましくは15質量%以上で50質量%以下でありさらに好ましくは15質量%以上で40質量%以下である。
一般式(5)において、R4bが置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノ基、置換基を有していてもよいジ(C1〜C8)アルキルアミノ基又は置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基である場合、該R4bの結合基は任意の置換基であることから、その置換基含有率は30質量%以下である。好ましくは1質量%以上で20質量%以下である。
本発明のレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体における、ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率は10質量%以上で80質量%以下であることが好ましい、ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率が10質量%より低い場合、該レゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体は十分な水溶性を具備しないため、水溶液中におけるナノ粒子形成性が確保できない恐れがある。一方、80質量%より多い場合、相対的にレゾルシノール誘導体を具備するポリグルタミン酸セグメントの質量含有率が低くなるために、水溶液中におけるナノ粒子形成性が確保できない懸念がある。該ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率は、好ましくは20質量%以上で70質量%以下でありさらに好ましくは30質量%以上で65質量%以下である。
本発明のレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体の製造方法としては、ポリエチレングリコールセグメントとポリグルタミン酸セグメントが連結したブロック共重合体と、レゾルシノール誘導体の縮合反応により製造する方法や、ポリエチレングリコールセグメントを含むポリマー成分とレゾルシノール誘導体結合ポリグルタミン酸誘導体を結合させる方法、等を挙げることができる。ポリエチレングリコールセグメントとポリグルタミン酸セグメントが連結したブロック共重合体を予め調製し、これにレゾルシノール誘導体を縮合反応することにより製造する方法が好ましい。
ポリエチレングリコールセグメントとポリグルタミン酸セグメントが連結したブロック共重合体の調製方法、並びに該ブロック共重合体へレゾルシノール誘導体を縮合反応することにより製造する方法は、前記カンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体における調製方法に準じて製造することができる。
本発明のレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体は、生体内に投与された後、徐々にHSP90阻害活性を有するレゾルシノール誘導体を開裂して遊離させることにより薬理効果を発揮させることができる。このため、本発明のレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体は、悪性腫瘍疾患や細胞の異常増殖に起因する疾病の治療に用いる治療用医薬品として使用することができる。
本発明のレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体を医薬品として用いる場合、投与量は、患者の性別、年齢、生理的状態、病態等により当然変更されうるが、非経口的に、通常、成人1日当たり、活性成分として0.01〜500mg/m(体表面積)、好ましくは0.1〜250mg/mを投与して用いられる。投与経路としては、非経口的な投与で用いることが好ましい。注射による投与は静脈内投与、動脈内投与、皮下投与、筋肉内投与、腫瘍部内投与、等によって行われる。
本発明のレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体は、注射剤、錠剤、散剤等通常使用されている医薬製剤として使用されることが好ましい。製剤化に当たっては、通常使用されている薬学的に許容される担体、例えば結合剤、滑沢剤、崩壊剤、溶剤、賦形剤、可溶化剤、分散剤、安定化剤、懸濁化剤、保存剤、無痛化剤、色素、香料等が使用できる。注射液剤の場合は、通常溶剤を使用する。溶剤としては、例えば水、生理食塩水、5%ブドウ糖又はマンニトール液、水溶性有機溶剤、例えばグリセロール、エタノール、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、ポリエチレングリコール、クロモフォア等、及びそれらの混合液、並びに水と該水溶性有機溶媒の混合液等が挙げられる。これらの製剤用添加剤を用いて、投与可能な医薬製剤に調製して用いることが好ましい。
本発明のレゾルシノール誘導体結合ブロック共重合体の抗腫瘍剤としての用途は、悪性腫瘍疾患の治療に用いられる。治療可能な悪性腫瘍疾患としては、特に限定されるものではなく、乳癌、非小細胞肺癌、小細胞肺癌、直腸結腸癌、非ホジキンリンパ腫(NHL)、腎細胞癌、前立腺癌、肝細胞癌、胃癌、膵臓癌、軟部組織肉腫、カポジ肉腫、カルチノイド癌腫、頭部及び頸部の癌、メラノーマ、卵巣癌、胆管癌、中皮腫、及び多発性骨髄腫、等の悪性腫瘍疾患に対する治療に適用することができる。特に、レゾルシノール誘導体が治療に供せられている非小細胞肺癌、子宮頸癌、卵巣癌、胃癌(手術不能または再発)、結腸・直腸癌(手術不能または再発)、乳癌(手術不能または再発)、有棘細胞癌、悪性リンパ腫(非ホジキンリンパ腫)の治療に適する。
本発明は、生理活性物質として抗腫瘍剤として用いられるタキサン誘導体を用いた当該ブロック共重合体を、好ましい態様として挙げることができる。以下に、生理活性物質としてタキサン誘導体を用いた、タキサン誘導体結合ブロック共重合体について説明する。
タキサン誘導体は、細胞内の微小管に結合して脱重合阻害作用による細胞増殖阻害活性を有する化合物であり、抗腫瘍剤として用いられている。抗腫瘍剤として用いられるタキサン誘導体としては、パクリタキセル、ドセタキセル、カバジタキセル等が知られている。これらの化合物は、タキサン環骨格内や側鎖に水酸基を有することから、該水酸基を結合基とすることで本発明のブロック共重合体に適用することができる。すなわち、タキサン誘導体の水酸基が直接的に又は適当な結合基を介してアスパラギン酸及び/又はグルタミン酸の側鎖カルボキシ基とエステル結合している態様である。
本発明において、一般式(1)におけるRがタキサン誘導体の結合残基であるタキサン誘導体結合ブロック共重合体であることが好ましい。以下に説明する。
本発明のタキサン誘導体結合ブロック共重合体は、一般式(1)で示されるポリエチレングリコールセグメントとポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)誘導体セグメントが連結したブロック共重合体であって、Rがタキサン誘導体の結合残基であるタキサン誘導体結合ブロック共重合体である。すなわち、一般式(1)
Figure 0006742982
[式中、Rは水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルキル基を示し、tは20〜270の整数を示し、Aは置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルキレン基を示し、Rは水素原子、炭素数(C1〜C6)アシル基及び炭素数(C1〜C20)アルコキシカルボニル基からなる群から選択される置換基を示し、Rはタキサン誘導体の結合残基を示し、Rは置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C30)の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C30)の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキルアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C30)の直鎖状、分岐鎖状または環状のジアルキルアミノ基、置換基を有していても良い炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基、疎水性蛍光物質の結合残基及び水酸基からなる群から選択される1種以上の置換基を示し、Bは結合基を示し、nは1又は2を示し、x、x、y、y及びzは、それぞれ独立して0〜25の整数を示し、(x+x)は1〜25の整数を示し、(x+x+y+y+z)は3〜25整数を示し、前記R及びRが結合している各構成ユニット並びに側鎖カルボニル基が分子内環化した構成ユニットは、それぞれ独立してランダムに配列した構造である。]で示されるタキサン誘導体結合ブロック共重合体である。
ここで一般式R、R、R、A、B、t、x、x、y、y、zは前記と同義である。
一般式(1)のRがタキサン誘導体の結合残基である場合、該タキサン誘導体は、パクリタキセル、ドセタキセル、カバジタキセル等が知られている。これらはタキサン環及び側鎖に水酸基を有することから、本発明の生理活性物質として用いることができる。
本発明の生理活性物質がタキサン誘導体である場合の好ましい態様として、ポリエチレングリコールセグメントとポリアスパラギン酸誘導体セグメントが連結したブロック共重合体であって、アスパラギン酸ユニットの側鎖カルボキシ基にタキサン誘導体が結合したタキサン誘導体結合ブロック共重合体が挙げられる。すなわち、ブロック共重合体のポリアミノ酸セグメントとして、ポリアスパラギン酸セグメントを用いることが好ましい。なお、該ポリアスパラギン酸セグメントは、α型重合ポリアスパラギン酸セグメントであっても、β型重合ポリアスパラギン酸セグメントであっても、α−β混合型重合ポリアスパラギン酸セグメントであっても良い。つまり、一般式(1)におけるnが1であることが好ましい。
該タキサン誘導体結合ブロック共重合体としてより好ましい態様として、一般式(6)
Figure 0006742982
[式中、R1cは水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルキル基を示し、tは20〜270の整数を示し、Aは置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルキレン基を示し、x1c、x2c、y1c、y2c及びzはそれぞれ整数であり、(x1c+x2c+y1c+y2c+z)は3〜25の整数を示し、該(x1c+x2c+y1c+y2c+z)に対する(x1c+x2c)の割合が1〜100%及び(y1c+y2c+z)の割合が0〜99%であり、R2cは水素原子、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アシル基及び置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルコキシカルボニル基からなる群から選択される1種を示し、R3cはタキサン誘導体の結合残基を示し、R4cは同一でも異なっていてもよく、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノ基、置換基を有していてもよいジ(C1〜C8)アルキルアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基及び水酸基からなる群から選択される1種以上の置換基を示し、前記R3cが結合したアスパラギン酸単位、前記R4cが結合したアスパラギン酸単位及び側鎖カルボニル基が分子内環化した構造単位が、それぞれ独立してランダムな配列で重合している。]で示されるタキサン誘導体結合ブロック共重合体である。
前記R1cにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルキル基とは、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C6)アルキル基等が挙げられる。例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、シクロペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
前記有していてもよい置換基とは、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、メルカプト基、炭素環若しくは複素環アリール基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルファモイル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、カルバモイルオキシ基、置換又は無置換アミノ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、ウレイド基、スルホニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、ホルミル基、アシル基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基又はシリル基等を挙げることができる。芳香環上の置換位置は、オルト位でも、メタ位でも、パラ位でも良い。
該R1cとして、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ベンジル基、2,2−ジメトキシエチル基、2,2−ジエトキシエチル基、2−ホルミルエチル基が挙げられる。置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C4)アルキル基が、より好ましい。特にメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基等がより好ましい。
前記Aにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、n−ブチレン基等が挙げられる。有していてもよい置換基とは、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。該Aとしては、特にエチレン基、n−プロピレン基がより好ましい。
前記tは、ポリエチレングリコールセグメントにおけるエチレンオキシ基の重合数を示す。該tは20〜270の整数である。すなわち、該ポリエチレングリコールセグメントの分子量としては0.8キロダルトン〜12キロダルトンである。ポリエチレングリコールセグメントの重合度である該tが20より小さいと、得られるタキサン誘導体結合ブロック共重合体が十分な水溶性を具備せず、また所望の体内動態を発揮しないおそれがある。一方、該tが270より大きい場合、得られるタキサン誘導体結合ブロック共重合体の総分子量が大きくなり、所望の体内動態を発揮できず予期せぬ組織障害を発症する懸念がある。該tは22〜230の整数であることが好ましく、30〜180の整数であることがより好ましい。すなわち、該ポリエチレングリコールセグメントの分子量としては1キロダルトン〜10キロダルトンであることが好ましく、1.3キロダルトン〜8キロダルトンであることより好ましい。
一般式(6)に係るブロック共重合体はポリアスパラギン酸誘導体セグメントを有し、(x1c+x2c+y1c+y2c+z)は該ポリアスパラギン酸誘導体の重合数を示す。該ポリアスパラギン酸誘導体は重合数が3〜25であり、すなわち(x1c+x2c+y1c+y2c+z)は3〜25の整数である。該(x1c+x2c+y1c+y2c+z)が3より小さいと、得られるタキサン誘導体結合ブロック共重合体において、後述するレーザー光散乱強度が至適範囲に該当しない恐れがある。一方、該(x1c+x2c+y1c+y2c+z)が25より大きい場合、得られるタキサン誘導体結合ブロック共重合体の総分子量が大きくなると共に、後述するレーザー光散乱強度が至適範囲に該当しない恐れがある。すなわち、該(x1c+x2c+y1c+y2c+z)が3〜25の範囲を外れると、抗腫瘍効果の増強作用及び/又は副作用の低減効果が得られない懸念がある。ポリアスパラギン酸誘導体の重合数は、得られるタキサン誘導体結合ブロック共重合体の総分子量を勘案して適宜設定することが好ましい。該(x1c+x2c+y1c+y2c+z)は好ましくは5〜20の整数である。
該ポリアスパラギン酸誘導体の重合数である(x1c+x2c+y1c+y2c+z)は、H−NMRによる測定や、後述するR3c及びR4cを結合する前の、ポリエチレングリコール−ポリアスパラギン酸ブロック共重合体を中和滴定することにより求めることができる。
前記R2cにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アシル基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C6)アシル基が挙げられる。置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。前記R2cの該炭素数(C1〜C6)アシル基としては、例えば、ホルミル基、アセチル基、トリクロロアセチル基、トリフルオロアセチル基、プロピオニル基、ピバロイル基、ベンジルカルボニル基、フェネチルカルボニル基、等が挙げられる。置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C4)アシル基がより好ましく、アセチル基、トリクロロアセチル基、トリフルオロアセチル基がより好ましい。
前記R2cにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルコキシカルボニル基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C6)アルコキシカルボニル基が挙げられる。置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。前記R2cの該炭素数(C1〜C6)アルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基等が挙げられる。
前記R3cに係るタキサン誘導体の結合残基におけるタキサン誘導体は、パクリタキセル、ドセタキセル及びカバジタキセルからなる群から選択される1種以上であることが好ましい。前記タキサン誘導体は、タキサン環骨格内及び側鎖にそれぞれ水酸基を有する。該R3cに係るタキサン誘導体の結合様式は特に限定されるものではなく、この何れか一方の水酸基が、ポリアスパラギン酸の側鎖カルボキシ基とエステル結合していればよい。
3cに係るタキサン誘導体は、当該タキサン誘導体結合ブロック共重合体の同一分子中において同一化合物であっても、複数種類の化合物が混在していても良い。該R3cは同一化合物であることが好ましい。
一般式(6)において、(x1c+x2c)は前記R3cに係るタキサン誘導体が結合したアスパラギン酸単位の総数を示す。該タキサン誘導体が結合したアミノ酸単位は必須の構成であり、該(x1c+x2c)は1以上の整数である。好ましくは、該(x1c+x2c)は2〜20の整数であり、より好ましくは2〜15の整数である。
ポリアミノ酸誘導体の重合数である前記(x1c+x2c+y1c+y2c+z)に対する(x1c+x2c)の割合は1〜100%である。前記(x1c+x2c+y1c+y2c+z)に対する(x1c+x2c)の割合は5〜80%が好ましく、5〜60%がより好ましい。
該(x1c+x2c)に係るタキサン誘導体の結合数は、該タキサン誘導体結合ブロック共重合体を加水分解し、遊離するタキサン誘導体又はそれに由来するフラグメント分子をHPLCで定量することによってタキサン誘導体含有量を算出し、その数値から算出することができる。また当該タキサン誘導体結合ブロック共重合体を調製する際のタキサン誘導体の反応率から、当該タキサン誘導体の含有量を算出し、その数値から算出しても良い。
4cは、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノ基、置換基を有していてもよいジ(C1〜C8)アルキルアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基及び水酸基からなる群から選択される1種以上の置換基である。
該R4cは、本発明のタキサン誘導体結合ブロック共重合体の物性を制御する目的で任意に導入することができる。例えば、該R4cに疎水性基を導入することで、該タキサン誘導体結合ブロック共重合体のポリアミノ酸セグメントの疎水性を高めることができる。一方、該R4cとして、アミノ基やカルボキシ基、水酸基等の塩形成可能なイオン性官能基を具備する親水性の置換基を導入することで、該タキサン誘導体結合ブロック共重合体のポリアミノ酸セグメントの親水性を高めることができる。また、該R4cが水酸基である場合、前記ポリアスパラギン酸セグメントの側鎖カルボキシ基が遊離カルボン酸である場合である。
該R4cは単一の種類であっても複数の種類の置換基であっても良い。
前記R4cにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルコキシ基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C8)アルコキシ基が挙げられる。すなわち、前記ポリグルタミン酸セグメントの側鎖カルボキシ基が、エステル型修飾基が結合したものである。置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。前記R における該炭素数(C1〜C8)アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、t−ブトキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ベンジルオキシ基等が挙げられる。
前記R4cにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノ基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C8)アルキルアミノ基が挙げられる。すなわち、前記ポリアスパラギン酸セグメントの側鎖カルボキシ基が、アルキルアミド型修飾基が結合したものである。置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。前記R4cにおける該炭素数(C1〜C8)アルキルアミノ基としては、例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピルアミノ基、イソプロピルアミノ基、ブチルアミノ基、t−ブチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ベンジルアミノ基等が挙げられる。
また、カルボキシ基を保護したアミノ酸も、該置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノ基に包含される。該カルボキシ基を保護したアミノ酸としては、例えば、グリシンメチルエステル、グリシンベンジルエステル、β−アラニンメチルエステル、β−アラニンベンジルエステル、アラニンメチルエステル、ロイシンメチルエステル、フェニルアラニンメチルエステル等を用いても良い。
前記R4cにおける置換基を有していてもよいジ(C1〜C8)アルキルアミノ基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状または環状のジ(C1〜C8)アルキルアミノ基が挙げられる。すなわち、前記ポリアスパラギン酸セグメントの側鎖カルボキシ基が、ジアルキルアミド型修飾基が結合したものである。置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。前記R における該ジ(C1〜C8)アルキルアミノ基としては、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ピロリジノ基、ピペリジノ基、ジベンジルアミノ基、N−ベンジル−N−メチルアミノ基等が挙げられる。
前記R4cは、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基であってもよい。これは、前記ポリアスパラギン酸セグメントの側鎖カルボキシ基が、ウレア型修飾基が結合したものであり、側鎖カルボキシ基に−N(R4cx)CONH(R4cy)[該R4cx及び該R4cyは同一でも異なっていてもよく、三級アミノ基で置換されていてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C8)アルキル基を示す。]である。
該R4cx及びR4cyにおける三級アミノ基で置換されていてもよい直鎖状、分岐状または環状の炭素数(C1〜C8)アルキル基とは、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、シクロヘキシル基、2−ジメチルアミノエチル基、3−ジメチルアミノプロピル基等を挙げることができる。
前記R4cにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基としては、例えば、メチルアミノカルボニルメチルアミノ基、エチルアミノカルボニルエチルアミノ基、イソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基、シクロヘキシルアミノカルボニルシクロヘキシルアミノ基、エチルアミノカルボニル(3−ジメチルアミノプロピル)アミノ基、(3−ジメチルアミノプロピル)アミノカルボニルエチルアミノ基等である。
一般式(6)におけるR4cは水酸基であっても良い。すなわちアミノ酸の側鎖カルボン酸が遊離カルボン酸である。この場合、側鎖カルボン酸は遊離酸の態様であってよく、また、医薬品として許容される任意のカルボン酸塩の形態であっても良い。前記カルボン酸塩としては、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、アンモニウム塩等を挙げることができ、本発明に含まれる。
一般式(6)におけるR4cは、炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基及び/又は水酸基であることが好ましい。すなわち、該R は、炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基及び水酸基が混在する態様、若しくは該R4cは、水酸基のみである態様が好ましい。
一般式(6)において、(y1c+y2c)は前記R4cが結合したアスパラギン酸単位の総数を示す。該R4cが結合したアスパラギン酸単位は任意の構成であり、該(y1c+y2c)は0〜24の整数である。好ましくは、該(y1c+y2c)は5〜24の整数であり、10〜24であることがより好ましい。
ポリアスパラギン酸誘導体の重合数である前記(x1c+x2c+y1c+y2c+z)に対する(y1c+y2c)の割合は0〜99%である。前記(x1c+x2c+y1c+y2c+z)に対する(y1c+y2c)の割合は10〜95%が好ましく、30〜95%がより好ましい。
また、zは側鎖カルボニル基が分子内環化したアスパラギン酸構成単位の総数であり、任意の構成である。該zはポリアスパラギン酸誘導体の重合数から、前記R3c及びR4cが結合したアスパラギン酸構成単位を除いた残部である。
従って、タキサン誘導体の結合残基を具備するR4cが結合したアスパラギン酸単位以外のアスパラギン酸構成単位の総数である(y1c+y2c+z)は、ポリアスパラギン酸誘導体セグメントの総重合数に対する割合が0〜99%である。好ましくは20〜95%であり、40〜95%であることがより好ましい。
一般式(6)で示されるタキサン誘導体結合ブロック共重合体において、前記ポリアスパラギン酸誘導体セグメントは、側鎖カルボキシ基に前記R3cを具備するアスパラギン酸誘導体単位と、前記R4cを具備するアスパラギン酸誘導体単位、並びに側鎖カルボニル基が分子内環化したアスパラギン酸単位が混在した重合体セグメントである。該R3c 具備するアスパラギン酸誘導体単位と、該R4cを具備するアスパラギン酸誘導体単位、並びに側鎖カルボニル基が分子内環化したアスパラギン酸単位は、偏極して存在してもよく、不規則に存在したランダム重合型であっても良い。好ましくは、前記R3cを具備するアミノ酸誘導体単位と、前記R4cを具備するアミノ酸誘導体単位、並びに側鎖カルボニル基が分子内環化したアスパラギン酸単位が不規則に存在したランダム重合型であるポリアスパラギン酸誘導体セグメントである。
本発明のタキサン誘導体結合ブロック共重合体は、分子量が2キロダルトン以上であり15キロダルトン以下である。分子量が2キロダルトンより小さい場合、高分子化に基づく薬物動態特性が発揮されず、抗腫瘍効果の増強作用等の所望の薬理作用が得られないおそれがある。一方、分子量が15キロダルトンを超える場合、抗腫瘍効果と副作用の乖離が難しくなり副作用が強く発現する懸念がある。特に、タキサン誘導体は、骨髄抑制といった血液毒性の遷延化が強く発現する特徴がある。分子量が15キロダルトンを超える場合、血液毒性の遷延化が強く発現する。このため、本発明のタキサン誘導体結合ブロック共重合体は、分子量の制御が非常に重要である。本発明のタキサン誘導体結合ブロック共重合体の分子量は、好ましくは3キロダルトン以上であり15キロダルトン以下であり、更に好ましくは3キロダルトン以上であり12キロダルトン以下である。
本発明におけるタキサン誘導体結合ブロック共重合体の分子量は、その構成部分の各構成分子量を合算した計算値を当該「タキサン誘導体結合ブロック共重合体の分子量」として採用する。すなわち、(1)ポリエチレングリコールセグメントの分子量、(2)ポリアスパラギン酸主鎖の分子量、(3)タキサン誘導体の結合残基分子量にその結合数を乗じたタキサン誘導体の総分子量、並びに(4)タキサン誘導体以外の結合基残基分子量にその結合数を乗じた該結合基の総分子量、を合算した計算値を当該分子量とする。
該「タキサン誘導体結合ブロック共重合体の分子量」は、キロダルトン単位での精度による分子量規定でよい。したがって、前記各構成部分の分析方法は、当該ポリアミノ酸誘導体のキロダルトン単位での分子量測定において、十分な精度の分析方法であれば特に限定されるものではなく、様々な分析方法を適宜選択して良い。以下に、各構成部分における好ましい分析方法を挙げる。
それぞれの構成部分の各構成分子量の算出方法は、前述の記載に準じた方法に基づき算出することができる。
本発明のタキサン誘導体結合ブロック共重合体は、水溶液中において自己会合性を示す物性である。すなわち、該タキサン誘導体結合ブロック共重合体の1mg/mL水溶液を、レーザー光散乱法による粒度分布測定を行うと、体積平均粒径として約数ナノメートル〜約20ナノメートルのナノ粒子として計測される物性である。本発明のタキサン誘導体結合ブロック共重合体は、該誘導体が1mg/mL水溶液において、体積平均粒径が最大でも20ナノメートル未満のナノ粒子である物性であることが好ましい。この場合、純水による水溶液での粒度分布測定である。好ましくは、レーザー光を用いた動的光散乱法による粒度分布測定法により、体積平均粒径が20ナノメートル未満で計測されることを特徴とし、より好ましくは3〜15ナノメートルのナノ粒子として計測される物性である。
本発明における体積平均粒径とはParticle Sizing System社製ZetaPotential/Particlesizer NICOMP 380ZLS(解析方法:NICOMP法)あるいはMalvern社製粒子径・ゼータ電位測定装置Zetasizer Nano ZS(解析方法:NNLS法)で測定し得られた体積分布の内、存在する割合が一番多いピークの粒径である。
本発明のタキサン誘導体結合ブロック共重合体は、親水性のポリエチレングリコールセグメントと、疎水性のタキサン誘導体をエステル結合にて具備するポリアスパラギン酸セグメントが連結したブロック共重合体であるため、水溶液中では、複数の該ブロック共重合体同士のポリアスパラギン酸セグメントが疎水性相互作用に基づき会合すると考えられる。結果として、ポリアスパラギン酸セグメントを内核(コア部)とし、その周りを親水性のポリエチレングリコールセグメントが覆い外殻層(シェル部)を形成したコア−シェル構造のミセル様会合体を形成し、これが前記のナノ粒子として観測されるものと推測される。
本発明のタキサン誘導体結合ブロック共重合体は、水溶液中においてナノ粒子を形成する物性であることが、タキサン誘導体の薬効増強及び/又は副作用の低減において必要である。
本発明のタキサン誘導体結合ブロック共重合体のナノ粒子形成性の指標として、レーザー光を用いた光散乱強度を用いることが有効である。すなわち、該タキサン誘導体結合ブロック共重合体の水溶液中でのナノ粒子形成性を、レーザー光散乱強度を指標として確認することができる。その際、トルエンを光散乱強度標準試料として、トルエンに対する相対強度を指標として、当該タキサン誘導体結合ブロック共重合体の水溶液中でのナノ粒子形成性を確認する方法が有効である。
本発明のタキサン誘導体結合ブロック共重合体は、その1mg/mL水溶液のレーザー光散乱強度が、トルエンの光散乱強度に対する相対強度として少なくとも2倍以上である。前記光散乱相対強度が2倍より小さい場合、該タキサン誘導体結合ブロック共重合体は十分なナノ粒子形成性を有しないことを示しており、標的組織への十分な浸透性が得られず、副作用の発現をもたらすおそれがある。本発明において、光散乱相対強度の数値はナノ粒子形成能を有していることの指標であり、トルエンに対して2倍以上の光散乱強度であれば良く、その上限に制限はない。すなわち、前記光散乱相対強度が100倍より大きい場合であっても、当該高分子誘導体は充分なナノ粒子形成能を有していることが判る。
本発明のタキサン類結合ブロック共重合体は、該水溶液の光散乱強度において、好ましくは、トルエンの光散乱強度に対する相対強度として2倍以上で70倍以下であり、より好ましくは、2倍以上で50倍以下である。
なお、該水溶液は微粒子を含まない純水により調製された水溶液を分析試料とした分析値である。該水溶液は、溶液調製において任意に超音波照射により溶解させても良い。調製した水溶液は更にサブミクロン程度の微粒子を除去するために濾過処理を施した水溶液であることが好ましい。
本発明のタキサン誘導体結合ブロック共重合体のナノ粒子形成性分析として、レーザー光を用いた光散乱強度の測定方法は、該タキサン誘導体結合ブロック共重合体の1mg/mL水溶液を測定試料として、測定温度25℃、散乱角度90°、波長632.8nmにおけるレーザー光散乱光度計にて測定する方法が適当である。測定機器としては、例えば、大塚電子社製ダイナミック光散乱光度計DLS−8000DL(測定温度25℃、散乱角度90°、波長632.8nm、NDフィルター2.5%、PH1:OPEN、PH2:SLIT)を挙げることができる。
なお、光散乱強度測定の標準物質して用いるトルエンは、試薬レベルの純度であれば特に限定されるものではなく用いることができる。光散乱分析の試料調製において通常行う、前処理濾過を行ったトルエンを用いることが好ましい。
本発明のタキサン誘導体結合ブロック共重合体は、一般式()におけるR 3c で示されるタキサン誘導体の質量含有率が10質量%以上で60質量%以下であることが好ましい。該タキサン誘導体含量が10質量%より低い場合、疎水性タキサン誘導体が少ないため疎水性相互作用に基づくナノ粒子形成性が低下してしまう。一方、タキサン誘導体の含量が60質量%より多い場合、該タキサン類結合ブロック共重合体の水溶性が著しく低下する懸念がある。該タキサン誘導体の質量含有率は、好ましくは10質量%以上で50質量%以下でありさらに好ましくは10質量%以上で40質量%以下である。
本発明のタキサン誘導体結合ブロック共重合体は、一般式(6)において、R4cが置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノ基、置換基を有していてもよいジ(C1〜C8)アルキルアミノ基又は置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基である場合、該R4cの結合基は任意の置換基であることから、その置換基含有率は30質量%以下である。好ましくは1質量%以上で20質量%以下である。
本発明のタキサン誘導体結合ブロック共重合体における、ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率は10質量%以上で80質量%以下であることが好ましい、ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率が10質量%より低い場合、該タキサン誘導体結合ブロック共重合体は十分な水溶性を具備しないため、水溶液中におけるナノ粒子形成性が確保できない恐れがある。一方、80質量%より多い場合、相対的にタキサン誘導体を具備するポリアスパラギン酸セグメントの質量含有率が低くなるために、水溶液中におけるナノ粒子形成性が確保できない懸念がある。該ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率は、好ましくは20質量%以上で70質量%以下でありさらに好ましくは30質量%以上で65質量%以下である。
本発明のタキサン誘導体結合ブロック共重合体の製造方法としては、ポリエチレングリコールセグメントとポリアスパラギン酸セグメントが連結したブロック共重合体と、タキサン誘導体の縮合反応により製造する方法や、ポリエチレングリコールセグメントを含むポリマー成分とタキサン誘導体結合ポリアスパラギン酸誘導体を結合させる方法、等を挙げることができる。ポリエチレングリコールセグメントとポリアスパラギン酸セグメントが連結したブロック共重合体を予め調製し、これにタキサン誘導体を縮合反応することにより製造する方法が好ましい。
ポリエチレングリコールセグメントとポリアスパラギン酸セグメントが連結したブロック共重合体の調製方法、並びに該ブロック共重合体へタキサン誘導体を縮合反応することにより製造する方法は、前記カンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体における調製方法に準じて製造することができる。
本発明のタキサン誘導体結合ブロック共重合体は、生体内に投与された後、徐々にタキサン誘導体を開裂して遊離させることにより薬理効果を発揮させることができる。このため、本発明のタキサン誘導体結合ブロック共重合体は、悪性腫瘍疾患の治療に用いる抗腫瘍剤として使用することができる。
本発明のタキサン誘導体結合ブロック共重合体を抗腫瘍剤として用いる場合、投与量は、患者の性別、年齢、生理的状態、病態等により当然変更されうるが、非経口的に、通常、成人1日当たり、活性成分として0.01〜500mg/m(体表面積)、好ましくは0.1〜250mg/mを投与して用いられる。投与経路としては、非経口的な投与で用いることが好ましい。注射による投与は静脈内投与、動脈内投与、皮下投与、筋肉内投与、腫瘍部内投与、等によって行われる。
本発明のタキサン誘導体結合ブロック共重合体は、注射剤、錠剤、散剤等通常使用されている医薬製剤として使用されることが好ましい。製剤化に当たっては、通常使用されている薬学的に許容される担体、例えば結合剤、滑沢剤、崩壊剤、溶剤、賦形剤、可溶化剤、分散剤、安定化剤、懸濁化剤、保存剤、無痛化剤、色素、香料等が使用できる。注射液剤の場合は、通常溶剤を使用する。溶剤としては、例えば水、生理食塩水、5%ブドウ糖又はマンニトール液、水溶性有機溶剤、例えばグリセロール、エタノール、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、ポリエチレングリコール、クロモフォア等、及びそれらの混合液、並びに水と該水溶性有機溶媒の混合液等が挙げられる。これらの製剤用添加剤を用いて、投与可能な医薬製剤に調製して用いることが好ましい。
本発明のタキサン誘導体結合ブロック共重合体の抗腫瘍剤としての用途は、悪性腫瘍疾患の治療に用いられる。治療可能な悪性腫瘍疾患としては、特に限定されるものではなく、乳癌、非小細胞肺癌、小細胞肺癌、直腸結腸癌、非ホジキンリンパ腫(NHL)、腎細胞癌、前立腺癌、肝細胞癌、胃癌、膵臓癌、軟部組織肉腫、カポジ肉腫、カルチノイド癌腫、頭部及び頸部の癌、メラノーマ、卵巣癌、胆管癌、中皮腫、及び多発性骨髄腫、等の悪性腫瘍疾患に対する治療に適用することができる。特に、タキサン誘導体が治療に供せられている非小細胞肺癌、子宮頸癌、卵巣癌、胃癌(手術不能または再発)、結腸・直腸癌(手術不能または再発)、乳癌(手術不能または再発)、有棘細胞癌、悪性リンパ腫(非ホジキンリンパ腫)の治療に適する。
以下、本発明を実施例により更に説明する。ただし、本発明がこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例及び比較例の生理活性物質結合ブロック共重合体の散乱強度測定は、大塚電子社製ダイナミック光散乱光度計DLS−8000DL(測定温度25℃、散乱角度:90°、波長:632.8nm、NDフィルター:5%、PH1:OPEN、PH2:SLIT)にて行った。散乱強度測定の測定サンプルは、生理活性物質結合ブロック共重合体濃度として1mg/mLになるように超純水を加え、氷冷下にて超音波を10分間照射して溶解後、0.2μmメンブレンフィルターで濾過した溶液を用いた。
光散乱強度の測定に用いるトルエン(純正化学社製、特級)は、0.2μmメンブレンフィルターで3回濾過した後に使用した。
また、実施例及び比較例の生理活性物質結合ブロック共重合体の体積平均粒径の測定は、Particle Sizing System社製ZetaPotential/Particlesizer NICOMP 380ZLS(機器A:Temperture:25℃、)あるいはMalvern社製粒子径・ゼータ電位測定装置Zetasizer Nano ZS(機器B:測定温度:25℃、Analysis model:General purpose(normal resolution)、Material RI:1.59)にて行った。体積平均粒径測定サンプルは、生理活性物質結合ブロック共重合体濃度として1mg/mLもしくは5mg/mLになるように超純水を加え、氷冷下にて超音波を10分間照射して溶解後、0.2μmメンブレンフィルターで濾過した溶液を用いた。
[合成例1]ポリエチレングリコール−ポリグルタミン酸ブロック共重合体(ポリエチレングリコール分子量2キロダルトン、ポリグルタミン酸重合数8;共重合体1)の合成。
片末端メトキシ基、片末端3−アミノプロピル基のポリエチレングリコール(SUNBRIGHT MEPA−20H、日油社製、平均分子量2キロダルトン、7.00g)をDMSO(140mL)に溶解後、γ−ベンジル L−グルタメート N−カルボン酸無水物(7.35g)を加えて30℃で24時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(2,520mL)及びエタノール(280mL)混合液中に1時間かけて滴下し、室温にて一晩撹拌した。その後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥し、重合物(12.77g)を得た。
得られた重合物をDMF(168mL)に溶解し、無水酢酸(2.6mL)を加えて20℃にて21時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(1,350mL)及び酢酸エチル(150mL)混合液中に1時間かけて滴下し、室温にて一晩撹拌した。その後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥することによりアセチル化ポリマー(11.66g)を得た。
得られたアセチル化ポリマーをDMF(291mL)に溶解し、5%パラジウム−炭素(1.17g)を加えた。その後、反応雰囲気を水素置換し、室温、1気圧下にて24時間加水素分解を行った。5%パラジウム−炭素触媒を濾別後、濾液をヘプタン(1,654mL)及び酢酸エチル(827mL)混合液中に1時間かけて滴下し、室温にて一晩撹拌した。その後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥した。この析出物を水に再溶解し、凍結乾燥することでポリエチレングリコール−ポリグルタミン酸ブロック共重合体(共重合体1 9.66g)を得た。
共重合体1は、0.1N水酸化カリウムを用いた滴定法により、グルタミン酸の重合数は7.59と算出した。
[合成例2]ポリエチレングリコール−ポリグルタミン酸ブロック共重合体(ポリエチレングリコール分子量2キロダルトン、ポリグルタミン酸重合数10;共重合体2)の合成。
片末端メトキシ基、片末端3−アミノプロピル基のポリエチレングリコール(SUNBRIGHT MEPA−20H、日油社製、平均分子量2キロダルトン、5.00g)をDMSO(100mL)に溶解後、γ−ベンジル L−グルタメート N−カルボン酸無水物(7.50g)を加えて30℃にて17時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(1,800mL)及びエタノール(200mL)混合液中に1時間かけて滴下し、室温にて一晩撹拌した後に析出物を濾取し、減圧下で乾燥することで重合物(10.64g)を得た。
得られた重合物をDMF(176mL)に溶解し、無水酢酸(2.1mL)を加えて20℃にて23時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(1,584mL)及び酢酸エチル(176mL)混合液中に1時間かけて滴下し、室温にて一晩撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥することでアセチル化ポリマー(9.91g)を得た。
得られたアセチル化ポリマーをDMF(198mL)に溶解し、5%パラジウム−炭素(0.99g)を加えた後に水素置換し、室温、1気圧下にて85時間加水素分解を行った。5%パラジウム−炭素触媒を濾別後、濾液をヘプタン(1,125mL)及び酢酸エチル(563mL)混合液中に1時間かけて滴下し、室温にて一晩撹拌した後、析出物を濾取した。この析出物を5%食塩水(570mL)に溶解し、2N水酸化ナトリウム水溶液にて溶解液のpHを約10に調整後、分配吸着樹脂カラムクロマトグラフィー、続いてイオン交換樹脂カラムクロマトグラフィーを用いて精製した。溶出した溶液を減圧濃縮した後、凍結乾燥することでポリエチレングリコール−ポリグルタミン酸ブロック共重合体(共重合体2 5.66g)を得た。
共重合体2は、0.1N水酸化カリウムを用いた滴定値に基づきグルタミン酸の重合数は10.01であった。
[合成例3]ポリエチレングリコール−ポリグルタミン酸ブロック共重合体(ポリエチレングリコール分子量5キロダルトン、ポリグルタミン酸重合数10;共重合体3)の合成。
片末端メトキシ基、片末端3−アミノプロピル基のポリエチレングリコール(SUNBRIGHT MEPA−50H、日油社製、平均分子量5キロダルトン、10.00g)とγ−ベンジル L−グルタメート N−カルボン酸無水物(6.02g)を用い、合成例2に記載の方法に準じて、標記のポリエチレングリコール−ポリグルタミン酸ブロック共重合体(共重合体3)を得た。
共重合体3は、0.1N水酸化カリウムを用いた滴定値に基づきグルタミン酸の重合数は10.02であった。
[合成例4]ポリエチレングリコール−ポリグルタミン酸ブロック共重合体(ポリエチレングリコール分子量12キロダルトン、ポリグルタミン酸重合数25;共重合体4)の合成。
特許文献1(国際公開WO2004/039869号)の参考例1に記載の方法に準じて、標記のポリエチレングリコール−ポリグルタミン酸ブロック共重合体(共重合体4)を得た。
共重合体4は、0.1N水酸化カリウムを用いた滴定値に基づきグルタミン酸の重合数は24.54であった。
[合成例5]ポリエチレングリコール−ポリグルタミン酸ブロック共重合体(ポリエチレングリコール分子量3キロダルトン、ポリグルタミン酸重合数7;共重合体5)の合成。
片末端2−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)エチル基、片末端2−アミノエチル基のポリエチレングリコール(HN−PEG−NH−Boc、RAPP POLYMERE社製、平均分子量3キロダルトン、5.00g)とγ−ベンジル L−グルタメート N−カルボン酸無水物(6.02g)を用い、合成例1に記載の方法に準じて、標記のポリエチレングリコール−ポリグルタミン酸ブロック共重合体(共重合体5)を得た。
共重合体5は、0.1N水酸化カリウムを用いた滴定値に基づきグルタミン酸の重合数は6.55であった。
[合成例6]ポリエチレングリコール−ポリグルタミン酸ブロック共重合体(ポリエチレングリコール分子量12キロダルトン、ポリグルタミン酸重合数7;共重合体6)の合成。
特許文献1(国際公開WO2004/039869号)の参考例2に記載の方法に準じて、標記のポリエチレングリコール−ポリグルタミン酸ブロック共重合体(共重合体6)を得た。
共重合体6は、0.1N水酸化カリウムを用いた滴定値に基づきグルタミン酸の重合数は7.50であった。
[実施例A−1]ポリエチレングリコール(2キロダルトン)−ポリグルタミン酸(7.6重合体)ブロック共重合体の7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン(EHC)結合体の合成。
合成例1で得られた共重合体1(221mg)及び7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン(EHC SCINOPHARM社製、120mg)をDMF(17mL)に溶解し、ジメチルアミノピリジン(DMAP 10mg)、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 174μL)を加え、25℃にて24時間撹拌した。その後、DIPCI(174μL)を追加し、さらに3時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(230mL)及び酢酸エチル(26mL)混合液中に1時間かけて滴下し、室温にて一晩撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥することで生成物(250mg)を得た。得られた生成物をアセトニトリル/水(98/2(v/v)、7mL)に溶解後、イオン交換樹脂を加えて5℃にて7時間撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することにより標記のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体(実施例A−1)を得た。
実施例A−1を1N−水酸化ナトリウム水溶液を用いて加水分解処理を行い、遊離したEHCを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて定量してEHC含有量を求めた。その結果、実施例A−1におけるEHC含有量は29.0%(w/w)であった。
実施例A−1を、重水酸化ナトリウムを含む重水−重アセトニトリル溶液中で加水分解し、得られた溶液のH−NMRスペクトルを解析することで、ポリグルタミン酸セグメントの側鎖カルボキシ基にイソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基が結合していることが確認できた。H−NMRスペクトルの積分比から、イソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基とEHCの結合残基の比は0.46であった。
これらの値より、実施例A−1の総分子量は4,519と算出された。
これより、ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率は44.3%である。
また、実施例A−1の1mg/mL水溶液の光散乱強度は17,070cpsであり、その時のトルエン標準液の光散乱強度は5,535cpsであった。したがって、トルエンの光散乱強度との相対比率は3.1倍であった。体積平均粒径は、6nm(機器A、1mg/mL)であった。
[実施例A−2]ポリエチレングリコール(2キロダルトン)−ポリグルタミン酸(10.0重合体)ブロック共重合体の7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン(EHC)結合体の合成。
合成例2で得られた共重合体2(324mg)及び7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン(EHC SCINOPHARM社製、210mg)を用い、実施例A−1に記載の方法に準じて標記のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体(実施例A−2)を得た。
実施例A−2を1N−水酸化ナトリウム水溶液を用いて加水分解処理を行い、遊離したEHCを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて定量してEHC含有量を求めた。その結果、実施例A−2におけるEHC含有量は33.1%(w/w)であった。
実施例A−2を、重水酸化ナトリウムを含む重水−重アセトニトリル溶液中で加水分解し、得られた溶液のH−NMRスペクトルを解析することで、ポリグルタミン酸セグメントの側鎖カルボキシ基にイソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基が結合していることが確認できた。H−NMRスペクトルの積分比から、イソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基とEHCの結合残基の比は0.47であった。
これらの値より、実施例A−2の総分子量は5,255と算出された。
これより、ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率は38.1%であった。
また、実施例A−2の1mg/mL水溶液の光散乱強度は27,149cpsであり、その時のトルエン標準液の光散乱強度は5,535cpsであった。したがって、トルエンの光散乱強度との相対比率は4.9倍であった。体積平均粒径は、10nm(機器A、1mg/mL)であった。
[実施例A−3]ポリエチレングリコール(5キロダルトン)−ポリグルタミン酸(10.0重合体)ブロック共重合体の7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン(EHC)結合体の合成。
合成例3で得られた共重合体3(3.00g)及び7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン(EHC SCINOPHARM社製、1.02g)を用い、実施例A−1に記載の方法に準じて標記のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体(実施例A−3)を得た。
実施例A−3を1N−水酸化ナトリウム水溶液を用いて加水分解処理を行い、遊離したEHCを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて定量してEHC含有量を求めた。その結果、実施例A−3におけるEHC含有量は21.0%(w/w)であった。
実施例A−3を、重水酸化ナトリウムを含む重水−重アセトニトリル溶液中で加水分解し、得られた溶液のH−NMRスペクトルを解析することで、ポリグルタミン酸セグメントの側鎖カルボキシ基にイソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基が結合していることが確認できた。H−NMRスペクトルの積分比から、イソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基とEHCの結合残基の比は0.44であった。
これらの値より、実施例A−3の総分子量は8,225と算出された。
これより、ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率は60.8%であった。
また、実施例A−3の1mg/mL水溶液の光散乱強度は16,750cpsであり、その時のトルエン標準液の光散乱強度は5,535cpsであった。したがって、トルエンの光散乱強度との相対比率は3.0倍であった。体積平均粒径は、8nm(機器A、1mg/mL)であった。
[実施例A−4]ポリエチレングリコール(2キロダルトン)−ポリグルタミン酸(7.6重合体)ブロック共重合体の7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン(EHC)及び2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オン結合体の合成。
合成例1で得られた共重合体1(981mg)及び2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オン(藤本分子化学社製、42.2mg)をDMF(50mL)に溶解し、ジメチルアミノピリジン(DMAP 45mg)、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 35μL)を加え、25℃にて3時間撹拌し、DIPCI(35μL)を追加した後にさらに1時間撹拌した。その後、7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン(EHC SCINOPHARM社製、532mg)およびDIPCI(771μL)を加え、24時間撹拌した。DIPCI(771μL)を加えさらに4時間撹拌した後、反応液をジイソプロピルエーテル(675mL)及び酢酸エチル(75mL)混合液中に1時間かけて滴下し、室温にて一晩撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥することで生成物を得た。得られた生成物をアセトニトリル/水(98/2(v/v)、30mL)に溶解後、イオン交換樹脂を加えて5℃にて7時間撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することにより標記のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体(実施例A−4)を得た。
実施例A−4を1N−水酸化ナトリウム水溶液を用いて加水分解処理を行い、遊離したEHCを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて定量してEHC含有量を求めた。その結果、実施例A−4におけるEHC含有量は24.2%(w/w)であった。
実施例A−4の2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オン結合量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した反応溶液中の2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オンの消費率から1分子であった。したがって、実施例A−4の総2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オン分子量は377と算出された。
これらの値より、実施例A−4の総分子量は4,617と算出された。
これより、実施例A−4における2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オンの含有量は8.2質量%、ポリエチレングリコールセグメントの含有量は43.3質量%である。
実施例A−4は実施例A−1の蛍光標識体として後記の分布試験に用いた。
[比較例A−1]ポリエチレングリコール(12キロダルトン)−ポリグルタミン酸(25重合体)ブロック共重合体の7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン(EHC)結合体の合成。
特許文献1(国際公開WO2004/039869号)の実施例1に記載の方法に準じて、合成例4で得られた共重合体4を用いて標記のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体(比較例A−1)を得た。
比較例A−1を1N−水酸化ナトリウム水溶液を用いて加水分解処理し、遊離したEHCを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて定量してEHC含有量を求めた。その結果、比較例A−1におけるEHC含有量は22.5%(w/w)であった。
比較例A−1を、重水酸化ナトリウムを含む重水−重アセトニトリル溶液中で加水分解し、得られた溶液のH−NMRスペクトルを解析することで、ポリグルタミン酸セグメントの側鎖カルボキシ基にイソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基が結合していることが確認できた。H−NMRスペクトルの積分比から、イソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基とEHCの結合残基の比は0.26であった。
これらの値より、比較例A−1の総分子量は19,245と算出された。
これより、ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率62.4%であった。
また、比較例A−1の1mg/mL水溶液の光散乱強度は41,321cpsであり、その時のトルエン標準液の光散乱強度は5,535cpsであった。したがって、トルエンの光散乱強度との相対比率は7.5倍であった。体積平均粒径は、20nm(機器A、1mg/mL)であった。
[比較例A−2]ポリエチレングリコール(3キロダルトン)−ポリグルタミン酸(6.6重合体)ブロック共重合体の7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン(EHC)結合体の合成。
合成例5で得られた共重合体5(250mg)及び7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン(EHC SCINOPHARM社製、91mg)を用い、実施例A−1に記載の方法に準じて標記のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体(比較例A−2)を得た。
比較例A−2を1N−水酸化ナトリウム水溶液を用いて加水分解処理することで、遊離したEHCを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて定量してEHC含有量を求めた。その結果、比較例2におけるEHC含有量は20.1%(w/w)であった。
比較例A−2を、重水酸化ナトリウムを含む重水−重アセトニトリル溶液中で加水分解し、得られた溶液のH−NMRスペクトルを解析することで、ポリグルタミン酸セグメントの側鎖カルボキシ基にイソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基が結合していることが確認できた。H−NMRスペクトルの積分比から、イソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基とEHCの結合残基の比は0.37であった。
これらの値より、比較例A−2の総分子量は5,031と算出された。
これより、ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率は59.6%であった。
また、比較例A−2の1mg/mL水溶液の光散乱強度は9,964cpsであり、その時のトルエン標準液の光散乱強度は5,535cpsであった。したがって、トルエンの光散乱強度との相対比率は1.80倍であった。比較例A−2のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体は、非会合性であった。
[比較例A−3]ポリエチレングリコール(12キロダルトン)−ポリグルタミン酸(7.5重合体)ブロック共重合体の7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン(EHC)結合体の合成。
特許文献1に記載の方法に準じて、合成例6で得られた共重合体6を用いて標記のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体(比較例A−3)を得た。
比較例A−3を1N−水酸化ナトリウム水溶液を用いて加水分解処理することで、遊離したEHCを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて定量してEHC含有量を求めた。その結果、比較例A−3におけるEHC含有量は7.8%(w/w)であった。
比較例A−3を、重水酸化ナトリウムを含む重水−重アセトニトリル溶液中で加水分解し、得られた溶液のH−NMRスペクトルを解析することで、ポリグルタミン酸セグメントの側鎖カルボキシ基にイソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基が結合していることが確認できた。H−NMRスペクトルの積分比から、イソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基とEHCの結合残基の比は0.28であった。
これらの値より、比較例A−3の総分子量は14,094と算出された。
これより、ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率は85.1%であった。
また、比較例A−3の1mg/mL水溶液の光散乱強度は5,625cpsであり、その時のトルエン標準液の光散乱強度は5,535cpsであった。したがって、トルエンの光散乱強度との相対比率は1.0倍であった。比較例A−3のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体は、非会合性であった。
[比較例A−4]ポリエチレングリコール(12キロダルトン)−ポリグルタミン酸(25重合体)ブロック共重合体の7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン(EHC)及び2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オン結合体の合成。
合成例4で得られた共重合体4(6g)及び2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オン(藤本分子化学社製、162.3mg)をDMF(160mL)に溶解し、4−(4,6−ジメトキシ−1,3,5−トリアジン−2−イル)−4−メチルモルフォリウム クロライド n−ハイドレート(DMT−MM、145mg)を加え、25℃にて29時間撹拌し、反応液をジイソプロピルエーテル(1460mL)及びエタノール(360mL)混合液中に20分かけて滴下し、室温にて40分撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥することで生成物を得た。得られた生成物及び7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン(EHC SCINOPHARM社製、1778mg)をDMF(250mL)に溶解し、ジメチルアミノピリジン(DMAP 151mg)、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 2583μL)を加え、25℃にて22時間撹拌した。その後、DIPCI(646μL)を追加し、さらに2時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(3000mL)及びエタノール(1000mL)混合液中に30分かけて滴下し、室温にて1時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥することで生成物(7.3g)を得た。得られた生成物をアセトニトリル/水(98/2(v/v)、7mL)に溶解後、イオン交換樹脂を加えて5℃にて3時間撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することにより標記のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体(比較例A−4)を得た。
比較例A−4を1N−水酸化ナトリウム水溶液を用いて加水分解処理を行い、遊離したEHCを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて定量してEHC含有量を求めた。その結果、比較例A−4におけるEHC含有量は19.1%(w/w)であった。
比較例A−4の2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オン結合量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した反応溶液中の2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オンの消費率から1分子であった。したがって、比較例A−4の総2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オン分子量は377と算出された。
これらの値より、比較例A−4の総分子量は19,007と算出された。
これより、比較例A−4における2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オンの含有量は1.9質量%、ポリエチレングリコールセグメントの含有量は63.1質量%である。
比較例A−4は比較例A−1の蛍光標識体として後記の分布試験に用いた。
[試験例A−1] 腫瘍内分布試験
BALB/cヌードマウスの皮下移植で継代したヒト膵臓がんBxPC3の腫瘍塊を、約3mm角のブロックにし、套管針を用いてヌードマウスの背側部皮下に移植した。実施例A−4及び比較例A−4をそれぞれ5%ブドウ糖注射液で溶解し、7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン換算量50mg/kgで、それぞれ静脈内に単回投与した。投与30分後にマウスをイソフルラン麻酔下で脱血し、取り出した腫瘍の凍結包埋切片を作製し、蛍光を観察した。結果を図1に示す。
試験例A−1の結果、実施例A−4は、腫瘍切片の広域で蛍光のシグナルが観察された。このことから、実施例A−4のブロック共重合体は、腫瘍組織の深部に浸透することができることが示された。これに対して、比較例A−4は、腫瘍の外縁部に傾向が偏在するのみであり、腫瘍組織の深部にはブロック共重合体として浸透することができていないことが示された。したがって、実施例A−4は腫瘍組織全域に浸透し、結合薬剤であるカンプトテシン誘導体を腫瘍組織全体に作用させることができることが示唆された。
[試験例A−2] 腎臓内分布試験
実施例A−4及び比較例A−4をそれぞれ5%ブドウ糖注射液で溶解し、C.B−17SCIDマウス静脈内に7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン換算量50mg/kgを単回投与した。投与30分後に、マウスをイソフルラン麻酔下で脱血し、取り出した腎臓の凍結包埋切片を作製し、蛍光を観察した。結果を図2に示す。
試験例A−2の結果、実施例A−4は腎臓の血管内及び尿細管に蛍光が観察された。したがって、実施例A−4のブロック共重合体は、高分子体でありながら腎排泄される物性であることが示された。一方、比較例A−4は腎臓の血管内以外では蛍光が認められず、腎排泄を受けないことが示された。
[試験例A−3] 非担がんマウスに対する肝毒性試験
[薬剤投与]
実施例A−1及び実施例A−2、並びに比較例A−2及び比較例A−3を5%ブドウ糖注射液に溶解し、投与当日の測定体重を基に、各化合物の最大耐用量付近である7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン換算50mg/kgまたは100mg/kgの用量を、雄6週齢のCrl:CD1(ICR)(ICR(IGS))マウスに尾静脈内単回投与した。対照群として、5%ブドウ糖注射液を尾静脈内単回投与した。
[血液化学的検査]
各化合物投与3日後に、イソフルラン麻酔下で腹大動脈から27G注射針を取り付けた1mLディスポーザブル注射筒を用いて採血した。注射筒にはあらかじめヘパリンナトリウム溶液を約10μL添加しておき、採取した血液と十分に混和した。遠心分離(4℃、1600×g、10分)して得られた血漿を測定試料とし、7180形生化学自動分析装置(株式会社日立ハイテクノロジーズ)を用いて血液化学的検査を行った。血漿中ALT(alanine aminotransferase)の測定結果を表1に示した。
Figure 0006742982
血液化学的検査において、比較例A−2はALTの著しい増加が認められ、肝毒性の発現が認められた。比較例A−3は、投与量が低いにも関わらずALTが増加しており、肝毒性の発現が明らかである。これに対して、実施例A−1及びA−2の化合物はALTの大幅な増加は確認されておらず、肝毒性が軽微であることが示された。
比較例A−2及び比較例A−3の化合物は、ともに非会合性であり、水溶液における光散乱強度がトルエンの光散乱強度の2倍以下の化合物である。以上の結果から、カンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体は、水溶液における光散乱強度で示される分析値が、肝毒性発現と相関することが示された。そこで、トルエンをレーザー光散乱強度測定の標準物質として、該水溶液の光散乱強度をトルエン相対強度とすることで肝毒性発現の低いカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体を調製することができる。
[試験例A−4] 非担がんラットに対する血液毒性試験
[薬剤投与]
実施例A−1及び実施例A−3、並びに比較例A−1及び比較例A−2の化合物を5%ブドウ糖注射液に溶解し、投与当日の測定体重を基に、7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン換算40mg/kgの用量を、雄7週齢のSprague−Dawleyラット(Crl:CD;IGS、日本チャールス・リバー株式会社)に尾静脈内単回投与した。対照群として、5%ブドウ糖注射液を尾静脈内単回投与した。
[血液学的検査]
各化合物投与3、5、7、11、14日後に、無麻酔下で鎖骨下静脈から26G注射針を取り付けた1mLディスポーザブル注射筒を用いて採血した。注射筒にはあらかじめEDTA−2K溶液を約3μL添加しておき、採取した血液と十分に混和して分析試料とした。血液試料を血球分析装置XT−2000iV(シスメックス株式会社)を用いて、血球分析を行った。投与7日後の網状赤血球数を表2に示した。
Figure 0006742982
血液学的検査の結果、比較例A−1は投与7日後において網状赤血球数を低下させており、血液毒性の遷延化が認められた。これに対し、本発明の実施例A−1及びA−3の化合物は、投与後7日時点において網状赤血球数が減少しておらず、血液毒性の遷延化は認められなかった。したがって実施例A−1及びA−3の化合物は血液毒性を遷延化していないと考察される。
比較例A−1は分子量が19キロダルトンの化合物である。一方、実施例A−1、A−3及び比較例A−2は、分子量が小さい。以上の結果から、カンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体の血液毒性の遷延化は、分子量と相関することが考えられる。したがって、分子量が15キロダルトン以下のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体とすることで、血液毒性の遷延化を回避した抗腫瘍剤を調製することができる。
[試験例A−5] ヒト胃がん移植ヌードマウスに対する抗腫瘍効果試験
ヌードマウス皮下で継代したヒト胃がんSC−4−JCKの腫瘍塊を、約3mm角のブロックにし、套管針を用いてヌードマウスの背側部皮下に移植した。腫瘍移植後平均腫瘍体積が約150mm以上になった時点で、実施例A−1、実施例A−2及び実施例A−3、並びに比較例A−1及び比較例A−2を5%ブドウ糖注射液に溶解し、7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン換算12mg/kgを静脈内に単回投与した。
投与日及び投与後14日目の腫瘍体積から相対腫瘍体積を求め、抗腫瘍効果の指標とした。なお、腫瘍体積は、腫瘍の長径(L:mm)及び短径(W:mm)を計測して、(L×W)/2の計算式にて算出した。結果を表3に示した。
Figure 0006742982
実施例A−1〜A−3並びに比較例A−1及びA−2は、薬剤非投与群と比較して腫瘍体積が小さく腫瘍増殖抑制作用を示した。中でも、実施例A−3は比較例と比較してより強い抗腫瘍効果を示した。
カンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体は、高分子担体に起因する特異な薬物動態とカンプトテシン誘導体の徐放により抗腫瘍効果を増強できることが知られていた。しかしながら、腫瘍組織のみならず、正常組織に対してもカンプトテシン誘導体の薬理作用を発揮させるため、副作用の発現は不可避であった。
しかしながら、試験例A−1〜A−4の結果より、本発明のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体は、従来のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体と同等以上の抗腫瘍効果を発揮しつつ、一方で、血液毒性を遷延化させず、さらに肝毒性の発現も抑制することが明らかである。したがって、分子量及び水溶液の光散乱強度を制御したカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体とすることで、腫瘍増殖抑制作用と正常組織障害作用を乖離することができ、効果増強と副作用低減を達成した抗腫瘍剤を提供することができることが明らかとなった。
[合成例7]ポリエチレングリコール−ポリグルタミン酸ブロック共重合体(ポリエチレングリコール分子量2キロダルトン、ポリグルタミン酸重合数8;共重合体7)の合成。
片末端メトキシ基、片末端3−アミノプロピル基のポリエチレングリコール(SUNBRIGHT MEPA−50H、日油社製、平均分子量5キロダルトン、14.00g)とγ−ベンジル L−グルタメート N−カルボン酸無水物(16.80g)を用い、合成例2に記載の方法に準じて、標記のポリエチレングリコール−ポリグルタミン酸ブロック共重合体(共重合体7)を得た。
共重合体7は、0.1N水酸化カリウムを用いた滴定値に基づきグルタミン酸の重合数は7.90であった。
[合成例8]ポリエチレングリコール−ポリグルタミン酸ブロック共重合体(ポリエチレングリコール分子量2キロダルトン、ポリグルタミン酸重合数6;共重合体8)の合成。
片末端メトキシ基、片末端3−アミノプロピル基のポリエチレングリコール(SUNBRIGHT MEPA−50H、日油社製、平均分子量2キロダルトン、14.00g)とγ−ベンジル L−グルタメート N−カルボン酸無水物(12.60g)を用い、合成例2に記載の方法に準じて、標記のポリエチレングリコール−ポリグルタミン酸ブロック共重合体(共重合体8)を得た。
共重合体8は、0.1N水酸化カリウムを用いた滴定値に基づきグルタミン酸の重合数は6.46であった。
[合成例9]ポリエチレングリコール−ポリグルタミン酸ブロック共重合体(ポリエチレングリコール分子量2キロダルトン、ポリグルタミン酸重合数14;共重合体9)の合成。
片末端メトキシ基、片末端3−アミノプロピル基のポリエチレングリコール(SUNBRIGHT MEPA−50H、日油社製、平均分子量2キロダルトン、10.15g)とγ−ベンジル L−グルタメート N−カルボン酸無水物(18.28g)を用い、合成例2に記載の方法に準じて、標記のポリエチレングリコール−ポリグルタミン酸ブロック共重合体(共重合体9)を得た。
共重合体9は、0.1N水酸化カリウムを用いた滴定値に基づきグルタミン酸の重合数は13.69であった。
[実施例B−1]ポリエチレングリコール(2キロダルトン)−ポリグルタミン酸(7.9重合体)ブロック共重合体の4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol結合体の合成。
合成例7で得られた共重合体7(1300mg)及び4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol(Shanghai Haoyuan Chemexpress社製、550mg)をDMF(46mL)に溶解し、ジメチルアミノピリジン(DMAP 64mg)、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 1050μL)を加え、25℃にて24時間撹拌した。その後、DIPCI(525μL)を追加し、さらに2時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(250mL)及び酢酸エチル(500mL)混合液中に15分かけて滴下し、室温にて45分撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥することで生成物(1558mg)を得た。得られた生成物をアセトニトリル/水(1/1(v/v)、100mL)に溶解後、イオン交換樹脂を加えて5℃にて3時間撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することにより標記の4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol結合ブロック共重合体(実施例B−1)を得た。
実施例B−1を1N−水酸化ナトリウム水溶液を用いて加水分解処理を行い、遊離した4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diolを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて定量してその含有量を求めた。その結果、実施例B−1における4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol含有量は21.8%(w/w)であった。
実施例B−1を、重水酸化ナトリウムを含む重水−重アセトニトリル溶液中で加水分解し、得られた溶液のH−NMRスペクトルを解析することで、ポリグルタミン酸セグメントの側鎖カルボキシ基にイソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基が結合していることが確認できた。H−NMRスペクトルの積分比から、イソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基と4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diolの結合残基の比は0.27であった。
これらの値より、実施例B−1の総分子量は3,963と算出された。
これより、ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率は50.5%である。
また、実施例B−1の1mg/mL水溶液の光散乱強度は83,228cpsであり、その時のトルエン標準液の光散乱強度は7,195cpsであった。したがって、トルエンの光散乱強度との相対比率は11.6倍であった。体積平均粒径は、11nm(機器A、5mg/mL)であった。
[実施例B−2]ポリエチレングリコール(2キロダルトン)−ポリグルタミン酸(7.9重合体)ブロック共重合体の4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol及びBODIPY−FL結合体の合成。
合成例7で得られた共重合体7(40mg)及び4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol(Shanghai Haoyuan Chemexpress社製、17mg)、BODIPY−FL EDA・HCl(Life Technology社製、5mg)、ジイソプロピルエチルアミン(4μL)をDMF(1mL)に溶解し、ジメチルアミノピリジン(DMAP 2mg)、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 33μL)を加え、25℃にて24時間撹拌した。その後、DIPCI(16μL)を追加し、さらに3時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(7mL)及び酢酸エチル(14mL)混合液中に20分かけて滴下し、室温にて20分撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥することで生成物を得た。得られた生成物をアセトニトリル/水(1/1(v/v)、10mL)に溶解後、イオン交換樹脂を加えて5℃にて45分撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することにより標記の4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol結合ブロック共重合体(実施例B−2)を得た。
実施例B−2を1N−水酸化ナトリウム水溶液を用いて加水分解処理を行い、遊離した4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol含有量を求めた。その結果、実施例B−2における4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diolを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて定量してその含有量は23.1%(w/w)であった。
実施例B−2を、重水酸化ナトリウムを含む重水−重アセトニトリル溶液中で加水分解し、得られた溶液のH−NMRスペクトルを解析することで、ポリグルタミン酸セグメントの側鎖カルボキシ基にイソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基が結合していることが確認できた。H−NMRスペクトルの積分比から、イソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基と4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diolの結合残基の比は0.27であった。
実施例B−2のBODIPY−FL結合量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した反応溶液中のBODIPY−FLの消費率から1.0分子であった。したがって、実施例B−2の総BODIPY−FL分子量は334と算出された。
これらの値より、実施例B−2の総分子量は4,451と算出された。
これより、実施例−2におけるBODIPY−FLの含有量は7.5質量%、ポリエチレングリコールセグメントの含有量は44.9質量%である。
実施例B−2は実施例B−1の蛍光標識体として後記の分布試験に用いた。
[実施例B−3]ポリエチレングリコール(2キロダルトン)−ポリグルタミン酸(6重合体)ブロック共重合体の4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol結合体の合成。
合成例8で得られた共重合体8(1100mg)及び4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol(Shanghai Haoyuan Chemexpress社製、450mg)を用い、実施例B−1に記載の方法に準じて標記のレゾルシノール類結合ブロック共重合体(実施例B−3)を得た。
実施例B−3を1N−水酸化ナトリウム水溶液を用いて加水分解処理を行い、遊離した4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diolを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて定量して含有量を求めた。その結果、実施例B−3における4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol含有量は18.8%(w/w)であった。
実施例B−3を、重水酸化ナトリウムを含む重水−重アセトニトリル溶液中で加水分解し、得られた溶液のH−NMRスペクトルを解析することで、ポリグルタミン酸セグメントの側鎖カルボキシ基にイソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基が結合していることが確認できた。H−NMRスペクトルの積分比から、イソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基と4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diolの結合残基の比は0.11であった。
これらの値より、実施例B−3の総分子量は3.539と算出された。
これより、ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率は56.5%である。
また、実施例B−3の1mg/mL水溶液の光散乱強度は37,270cpsであり、その時のトルエン標準液の光散乱強度は7,195cpsであった。したがって、トルエンの光散乱強度との相対比率は5.0倍であった。体積平均粒径は、8nm(機器A、5mg/mL)であった。
[実施例B−4]ポリエチレングリコール(2キロダルトン)−ポリグルタミン酸(10重合体)ブロック共重合体の4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol結合体の合成。
合成例2で得られた共重合体2(966mg)及び4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol(Shanghai Haoyuan Chemexpress社製、317mg)を用い、実施例B−1に記載の方法に準じて標記のレゾルシノール類結合ブロック共重合体(実施例B−4)を得た。
実施例B−4を1N−水酸化ナトリウム水溶液を用いて加水分解処理を行い、遊離した4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diolを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて定量して、その含有量を求めた。その結果、実施例B−4における4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol含有量は17.0%(w/w)であった。
実施例B−4を、重水酸化ナトリウムを含む重水−重アセトニトリル溶液中で加水分解し、得られた溶液のH−NMRスペクトルを解析することで、ポリグルタミン酸セグメントの側鎖カルボキシ基にイソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基が結合していることが確認できた。H−NMRスペクトルの積分比から、イソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基と4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diolの結合残基の比は0.09であった。
これらの値より、実施例B−3の総分子量は4,001と算出された。
これより、ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率は50.0%である。
また、実施例B−3の1mg/mL水溶液の光散乱強度は125,125cpsであり、その時のトルエン標準液の光散乱強度は7,195cpsであった。したがって、トルエンの光散乱強度との相対比率は16.9倍であった。体積平均粒径は、11nm(機器A、5mg/mL)であった。
[実施例B−5]ポリエチレングリコール(2キロダルトン)−ポリグルタミン酸(12重合体)ブロック共重合体の4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol結合体の合成。
合成例9で得られた共重合体9(1500mg)及び4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol(Shanghai Haoyuan Chemexpress社製、393mg)を用い、実施例B−1に記載の方法に準じて標記のレゾルシノール類結合ブロック共重合体(実施例B−5)を得た。
実施例B−5を1N−水酸化ナトリウム水溶液を用いて加水分解処理を行い、遊離した4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diolを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて定量して、その含有量を求めた。その結果、実施例B−5における4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol含有量は12.7%(w/w)であった。
実施例B−5を、重水酸化ナトリウムを含む重水−重アセトニトリル溶液中で加水分解し、得られた溶液のH−NMRスペクトルを解析することで、ポリグルタミン酸セグメントの側鎖カルボキシ基にイソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基が結合していることが確認できた。H−NMRスペクトルの積分比から、イソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基と4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diolの結合残基の比は0.34であった。
これらの値より、実施例B−5の総分子量は4,409と算出された。
これより、ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率は45.4%である。
また、実施例B−5の1mg/mL水溶液の光散乱強度は50,425cpsであり、その時のトルエン標準液の光散乱強度は7,195cpsであった。したがって、トルエンの光散乱強度との相対比率は6.8倍であった。体積平均粒径は、14nm(機器B、5mg/mL)であった。
[実施例B−6]ポリエチレングリコール(5キロダルトン)−ポリグルタミン酸(10重合体)ブロック共重合体の4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol結合体の合成。
合成例3で得られた共重合体3(953mg)及び4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol(Shanghai Haoyuan Chemexpress社製、250mg)を用い、実施例B−1に記載の方法に準じて標記のレゾルシノール類結合ブロック共重合体(実施例B−6)を得た。
実施例B−6を1N−水酸化ナトリウム水溶液を用いて加水分解処理を行い、遊離した4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diolを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて定量して、その含有量を求めた。その結果、実施例B−6における4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol含有量は17.3%(w/w)であった。
実施例B−6を、重水酸化ナトリウムを含む重水−重アセトニトリル溶液中で加水分解し、得られた溶液のH−NMRスペクトルを解析することで、ポリグルタミン酸セグメントの側鎖カルボキシ基にイソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基が結合していることが確認できた。H−NMRスペクトルの積分比から、イソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基と4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diolの結合残基の比は0.23であった。
これらの値より、実施例B−6の総分子量は7,724と算出された。
これより、ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率は64.7%である。
また、実施例B−6の1mg/mL水溶液の光散乱強度は88,115cpsであり、その時のトルエン標準液の光散乱強度は7,195cpsであった。したがって、トルエンの光散乱強度との相対比率は11.9倍であった。体積平均粒径は、12nm(機器A、5mg/mL)であった。
[比較例B−1]ポリエチレングリコール(12キロダルトン)−ポリグルタミン酸(25重合体)ブロック共重合体の4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol結合体の合成。
合成例4で得られた共重合体4(2300mg)及び4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol(Shanghai Haoyuan Chemexpress社製、557mg)を用い、実施例B−1に記載の方法に準じて標記のGanetespib結合ブロック共重合体(比較例B−1)を得た。
比較例B−1を1N−水酸化ナトリウム水溶液を用いて加水分解処理を行い、遊離した4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diolを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて定量して、その含有量を求めた。その結果、実施例B−1における4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol含有量は14.1%(w/w)であった。
比較例B−1を、重水酸化ナトリウムを含む重水−重アセトニトリル溶液中で加水分解し、得られた溶液のH−NMRスペクトルを解析することで、ポリグルタミン酸セグメントの側鎖カルボキシ基にイソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基が結合していることが確認できた。H−NMRスペクトルの積分比から、イソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基と4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diolの結合残基の比は0.13であった。
これらの値より、比較例B−1の総分子量は17,311と算出された。
これより、ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率は69.3%である。
また、比較例B−1の1mg/mL水溶液の光散乱強度は294,722cpsであり、その時のトルエン標準液の光散乱強度は7,195cpsであった。したがって、トルエンの光散乱強度との相対比率は41.0倍であった。体積平均粒径は、25nm(機器A、1mg/mL)であった。
[比較例B−2]ポリエチレングリコール(12キロダルトン)−ポリグルタミン酸(25重合体)ブロック共重合体の4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol及びBODIPY−TR結合体の合成。
合成例4で得られた共重合体4(170mg)、4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol(Shanghai Haoyuan Chemexpress社製、41mg)及びBODIPY−TR Cadaverine・HClLife Technology社製、6mg)を用い、実施例B−2に記載の方法に準じて標記の4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol結合ブロック共重合体(比較例B−2)を得た。
比較例B−2を1N−水酸化ナトリウム水溶液を用いて加水分解処理を行い、遊離した4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diolを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて定量して、その含有量を求めた。その結果、実施例1における4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol含有量は14.2%(w/w)であった。
比較例B−2を、重水酸化ナトリウムを含む重水−重アセトニトリル溶液中で加水分解し、得られた溶液のH−NMRスペクトルを解析することで、ポリグルタミン酸セグメントの側鎖カルボキシ基にイソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基が結合していることが確認できた。H−NMRスペクトルの積分比から、イソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基と4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diolの結合残基の比は0.39であった。
比較例B−2のBODIPY−TR結合量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した反応溶液中のBODIPY−TRの消費率から1.0分子であった。したがって、比較例B−2の総BODIPY−TR分子量は334と算出された。
これらの値より、比較例B−2の総分子量は18,171と算出された。
これより、比較例−2におけるBODIPY−FLの含有量は2.8質量%、ポリエチレングリコールセグメントの含有量は66.0質量%である。
比較例B−2は比較例B−1の蛍光標識体として後記の分布試験に用いた。
[試験例B−1] 腫瘍及び腎臓内分布試験
BALB/cヌードマウスの皮下移植で継代したヒト膵臓がんBxPC3の腫瘍塊を、約3mm角のブロックにし、套管針を用いてヌードマウスの背側部皮下に移植した。実施例B−2及び比較例B−2をそれぞれBODIPY換算量5mg/kgの濃度で5%ブドウ糖注射液で溶解し、各溶解液を同量混合し、静脈内に単回投与した。投与1時間後にヌードマウスをイソフルラン麻酔下で脱血し、取り出した腫瘍組織及び腎臓の凍結包埋切片を作製し、蛍光を観察した。結果を図3に示す。
試験例B−1の結果、実施例B−2の投与例は腫瘍切片の観察において組織切片の広域において蛍光のシグナルが観察された。このことから、実施例B−2のブロック共重合体は腫瘍組織に集積し、且つ腫瘍組織内部にまで浸透することが確認された。これに対し、比較例B−2は、腫瘍外殻部は蛍光が観察されるものの組織中心部分には蛍光シグナルは認められず、ブロック共重合体が腫瘍組織全体に薬剤を到達できていないことが示された。
また腎臓において、実施例B−2は血管内及び尿細管に蛍光が観察された。一方で、比較例B−2は血管内以外では蛍光が認められなかった。
以上のことから、実施例B−2のブロック共重合体は、腫瘍組織深部を含めて腫瘍組織集積性を有すると伴に、腎排泄可能な物性であり、長期に亘る体内滞留性を制御されていることが示された。
[試験例B−2] 非担がんマウスに対する血液毒性試験
[薬剤投与]
実施例B−1及び比較例B−1を5%ブドウ糖注射液に溶解し、投与当日の測定体重を基に、4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol換算75mg/kgの用量を、雄5週齢のICRマウス(Crl:CD1(ICR)、日本チャールス・リバー株式会社)に尾静脈内単回投与した。対照群として、5%ブドウ糖注射液を尾静脈内単回投与した。
[血液学的検査]
各化合物投与3および14日後に、無麻酔下で鎖骨下静脈から26G注射針を取り付けた1mLディスポーザブル注射筒を用いて採血した。注射筒にはあらかじめEDTA−2K溶液を約3μL添加しておき、採取した血液と十分に混和して分析試料とした。血液試料を血球分析装置XT−2000iV(シスメックス株式会社)を用いて、血球分析を行った。投与3日後の血小板数を表4に示した。
Figure 0006742982
血液学的検査の結果、比較例B−1は投与3日後において血小板数を低下させており、血液毒性の遷延化が認められた。これに対し、本発明の実施例B−2の化合物は、投与後3日時点において血小板数の現象が比較例B−1よりも抑えられており、血液毒性の遷延化が軽度である。
比較例B−1は分子量が18キロダルトンの化合物である。一方、実施例B−1は、分子量が4キロダルトンと小さい。以上の結果から、レゾルシノール誘導体結合高分子誘導体の血液毒性の遷延化は、分子量と相関することが考えられる。したがって、分子量が15キロダルトン以下のレゾルシノール類結合高分子誘導体とすることで、血液毒性の遷延化を回避した抗腫瘍剤を提供することができることが示された。
[試験例B−3] ヒト結腸がん及びヒト乳がん移植マウスに対する抗腫瘍効果
BALB/cヌードマウスの皮下移植で継代したヒト結腸がんCol−5−JCK 及びCo−3−KIST、及びSCIDマウスの皮下移植で継代したヒト乳がんMC−19−JCKの腫瘍塊を、約3mm角のブロックにし、套管針を用いてヌードマウス又はSCIDマウスの背側部皮下にそれぞれ移植した。腫瘍移植後平均腫瘍体積が約150mm以上になった時点で群分けを行った。
実施例B−1及び比較例B−1を5%ブドウ糖注射液で溶解し、4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol換算75、50mg/kgを、尾静脈内に単回投与した。
また、対照薬として4−Isopropyl−6−(4−(1−methyl−1H−indol−5−yl)−5−methylene−4,5−dihydro−1H−1,2,4−triazol−3−yl)benzene−1,3−diol(Ganetespib)をDMSOで溶解した後に、クレモフォールRH40:5%ブドウ糖液(1:4)の混合液で10倍に希釈し、150mg/kgを尾静脈内に単回投与した。
投与開始日腫瘍体積から相対腫瘍体積を求め、抗腫瘍効果の指標とした。なお、腫瘍体積は、腫瘍の長径(L:mm)及び短径(W:mm)を計測して、(L×W)/2の計算式にて算出した。結果を図4、図5、図6に示した。
実施例B−1は比較例B−1と比較して、同投与量でいずれの腫瘍皮下モデルにおいても、より優れた効果を示した。試験例B−1の結果から、実施例B−1は腫瘍組織移行性且つ腫瘍深部浸透性を有することが分かっている。したがって、これらの腫瘍組織における薬物動態の差異が、抗腫瘍効果の増強作用に起因したものと考察される。
[合成例10]ポリエチレングリコール−α,β−ポリアスパラギン酸ブロック共重合体(ポリエチレングリコール分子量2キロダルトン、ポリアスパラギン酸重合数12.5;共重合体10)の合成。
片末端メトキシ基、片末端3−アミノプロピル基のポリエチレングリコール(SUNBRIGHT MEPA−20H、日油社製、平均分子量2キロダルトン、20.0g)をDMSO(400mL)に溶解後、γ−ベンジル L−アスパラギン酸 N−カルボン酸無水物(29.8g、12当量)を加えて32.5℃で20時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(3,200mL)及びエタノール(800mL)混合液中に1時間かけて滴下し、室温にて3時間撹拌した。その後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥し、重合物(31.2g)を得た。
得られた重合物(30.0g)をDMF(300mL)に溶解し、無水酢酸(7.3mL)を加えて35℃にて3時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(2,700mL)及びエタノール(300mL)混合液中に1時間かけて滴下し、室温にて1時間撹拌した。その後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥することによりアセチル化ポリマー(26.6g)を得た。
得られたアセチル化ポリマー(25.0g)をMeCN(500mL)に溶解後、0.2規定の水酸化ナトリウム(500mL)を加えて、23℃にて3時間加水分解を行った。反応液に2規定の塩酸を加えて中和したのち、減圧濃縮にてアセトニトリルを除去後、酢酸エチル(500mL)を用い濃縮液を3回洗浄した。水層を減圧濃縮後、1規定の水酸化ナトリウム水溶液にて溶解液のpHを11.0に調製し、食塩(50g)を添加後、分配吸着樹脂カラムクロマトグラフィー、続いてイオン交換樹脂カラムクロマトグラフィーを用いて精製し、溶出した溶液を減圧濃縮したのち、凍結乾燥し、ポリエチレングリコール−ポリアスパラギン酸ブロック共重合体(共重合体10 13.0g)を得た。
共重合体10は、0.1N水酸化カリウムを用いた滴定法により、アスパラギン酸の重合数は12.5と算出した。
また、合成例10の1mg/mL水溶液の光散乱強度は2,179cpsであり、その時のトルエン標準液の光散乱強度は7,305cpsであった。したがって、トルエンの光散乱強度との相対比率は0.3倍であった。
[合成例11]ポリエチレングリコール−α−ポリアスパラギン酸ブロック共重合体(ポリエチレングリコール分子量5キロダルトン、ポリアスパラギン酸重合数20.0;共重合体11)の合成。
片末端メトキシ基、片末端3−アミノプロピル基のポリエチレングリコール(SUNBRIGHT MEPA−50H、日油社製、平均分子量5キロダルトン)とγ−ベンジル L−アスパラギン酸 N−カルボン酸無水物を用い、合成例2に記載の方法に準じて、標記のポリエチレングリコール−α−ポリアスパラギン酸ブロック共重合体(共重合体11)を得た。
共重合体11は、0.1N水酸化カリウムを用いた滴定法により、アスパラギン酸の重合数は20.0と算出した。
[合成例12]ポリエチレングリコール−α,β−ポリアスパラギン酸ブロック共重合体(ポリエチレングリコール分子量12キロダルトン、ポリアスパラギン酸重合数23.8;共重合体12)の合成。
片末端メトキシ基、片末端3−アミノプロピル基のポリエチレングリコール(SUNBRIGHT MEPA−12K、日油社製、平均分子量12キロダルトン75.0g)をDMSO(1430mL)に溶解後、γ−ベンジル L−アスパラギン酸 N−カルボン酸無水物(45.0g、29当量)を加えて32.0℃で一夜撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(12L)及びエタノール(3L)混合液中に1時間かけて滴下し、室温にて1時間撹拌した。その後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥し、重合物(106.0g)を得た。
得られた重合物(105.0g)をDMF(1050mL)に溶解し、無水酢酸(3.3mL)を加えて35℃にて3時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(2,9450mL)及びエタノール(1050mL)混合液中に1時間かけて滴下し、室温にて1時間撹拌した。その後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥することによりアセチル化ポリマー(103.0g)を得た。
得られたアセチル化ポリマー(100.0g)をアセトニトリル(2L)に溶解後、0.2規定の水酸化ナトリウム(2L)を加えて、23℃にて3時間加水分解を行った。反応液に2規定の塩酸を加えて中和したのち、減圧濃縮にてアセトニトリルを除去後、酢酸エチル(2L)を用い濃縮液を3回洗浄した。水層を減圧濃縮後、1規定の水酸化ナトリウム水溶液にて溶解液のpHを11.0に調製し、食塩(100g)を添加後、分配吸着樹脂カラムクロマトグラフィー、続いてイオン交換樹脂カラムクロマトグラフィーを用いて精製し、溶出した溶液を減圧濃縮したのち、凍結乾燥し、ポリエチレングリコール−ポリアスパラギン酸ブロック共重合体(共重合体12 75.4g)を得た。
共重合体12は、0.1N水酸化カリウムを用いた滴定法により、アスパラギン酸の重合数は23.8と算出した。
[実施例C−1]ポリエチレングリコール(2キロダルトン)−α,β−ポリアスパラギン酸(12.5重合体)ブロック共重合体のカバジタキセル(CBZ)及びn−ブチルアミン結合体の合成。
合成例10で得られた共重合体10(707.6mg)及びカバジタキセル(CBZ 572.2mg)をN−メチルピロリドン(NMP 19.5mL)に溶解し、n−ブチルアミン(125μL)、ジメチルアミノピリジン(DMAP 154.9mg)、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 911μL)を加え、25℃にて19時間撹拌した。その後、DIPCI(228μL)を追加し、さらに6時間撹拌した。反応液に酢酸エチル(20mL)を加えた後、ジイソプロピルエーテル(1560mL)中に1時間かけて滴下し、室温にて1時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥することで生成物(950mg)を得た。得られた生成物をアセトニトリル/水(50/50(v/v)、140mL)に溶解後、イオン交換樹脂を加えて5℃にて30分間撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することにより標記のタキサン類結合高分子誘導体(実施例C−1 930mg)を得た。
実施例C−1のCBZ結合量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した反応溶液中のCBZの消費率から1.3分子であった。したがって、実施例C−1の総CBZ分子量は1,087と算出された。
実施例C−1のn−ブチルアミン結合量は、n−ブチルアミンの仕込量が全て反応したと仮定すると、6.2分子であった。したがって、実施例C−1の総n−ブチルアミン分子量は453と算出された。
これらの値より、実施例C−1の総分子量は5,516と算出された。
これより、実施例C−1におけるCBZの含有量は19.7質量%、n−ブチルアミンの含有量は8.2質量%、ポリエチレングリコールセグメントの含有量は36.3質量%である。
また、実施例C−1の1mg/mL水溶液の光散乱強度は13,018cpsであり、その時のトルエン標準液の光散乱強度は4,368cpsであった。したがって、トルエンの光散乱強度との相対比率は3.0倍であった。体積平均粒径は、6.3nm(機器A、1mg/mL)であった。
[実施例C−2]ポリエチレングリコール(5キロダルトン)−α−ポリアスパラギン酸(20.0重合体)ブロック共重合体のカバジタキセル(CBZ)結合体の合成。
合成例11で得られた共重合体11(1.50g)及びカバジタキセル(CBZ 342mg)をNMP(31mL)に溶解し、ジメチルアミノピリジン(DMAP 250mg)、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 1468μL)を加え、20℃にて21時間撹拌した。その後、DIPCI(367μL)を追加し、さらに5時間撹拌した。反応液に酢酸エチル(31mL)を加えた後、ジイソプロピルエーテル(1260mL)中に1時間かけて滴下し、室温にて1時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥することで生成物(1.71g)を得た。得られた生成物をアセトニトリル/水(50/50(v/v)、80mL)に溶解後、イオン交換樹脂を加えて5℃にて30分間撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することにより標記のタキサン類結合高分子誘導体(実施例C−2 1.58g)を得た。
実施例C−2のCBZ結合量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した反応溶液中のCBZの消費率から1.6分子であった。したがって、実施例C−2の総CBZ分子量は1,337と算出された。
これらの値より、実施例C−2の総分子量は10,970と算出された。
これより、実施例C−2におけるCBZの含有量は12.2質量%、ポリエチレングリコールセグメントの含有量は45.6質量%である。
また、実施例C−2の1mg/mL水溶液の光散乱強度は10,382cpsであり、その時のトルエン標準液の光散乱強度は4,187cpsであった。したがって、トルエンの光散乱強度との相対比率は2.5倍であった。体積平均粒径は、10nm(機器B、1mg/mL)であった。
[実施例C−3]ポリエチレングリコール(2キロダルトン)−α,β−ポリアスパラギン酸(12.5重合体)ブロック共重合体のカバジタキセル(CBZ)及びn−ブチルアミン及び2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オン結合体の合成。
合成例10で得られた共重合体10(205.6mg)及びカバジタキセル(CBZ 166.3mg)及び2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オン(5.1mg)をNMP(5.7mL)に溶解し、n−ブチルアミン(36μL)、ジメチルアミノピリジン(DMAP 45.0mg)、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 265μL)を加え、20℃にて17.5時間撹拌した。その後、DIPCI(66μL)を追加し、さらに4.5時間撹拌した。反応液に酢酸エチル(5.5mL)を加えた後、ジイソプロピルエーテル(440mL)中に10分間かけて滴下し、室温にて1時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥することで生成物(300mg)を得た。得られた生成物をアセトニトリル/水(50/50(v/v)、20mL)に溶解後、イオン交換樹脂を加えて5℃にて30分間撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することにより標記のタキサン類結合高分子誘導体(実施例C−3 270.9mg)を得た。
実施例C−3のCBZ結合量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した反応溶液中のCBZの消費率から1.7分子であった。したがって、実施例C−3の総CBZ分子量は1,421と算出された。
実施例C−3のn−ブチルアミン結合量は、n−ブチルアミンの仕込量が全て反応したと仮定すると、6.2分子であった。したがって、実施例C−3の総n−ブチルアミン分子量は453と算出された。
実施例C−3の2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オン結合量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した反応溶液中の2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オンの消費率から0.23分子であった。したがって、実施例C−3の総2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オン分子量は87と算出された。
これらの値より、実施例C−3の総分子量は5,846と算出された。
これより、実施例C−3におけるCBZの含有量は24.3質量%、n−ブチルアミンの含有量は7.8質量%、2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オンの含有量は1.5質量%、ポリエチレングリコールセグメントの含有量は34.2質量%である。
実施例C−3は実施例C−1の蛍光標識体として後記の分布試験に用いた。
[実施例C−4]ポリエチレングリコール(2キロダルトン)−α,β−ポリアスパラギン酸(12.5重合体)ブロック共重合体のカバジタキセル(CBZ)結合体の合成。
合成例10で得られた共重合体10(51.5mg)及びカバジタキセル(CBZ 30.9mg)をN−メチルピロリドン(NMP 1.42mL)に溶解し、ジメチルアミノピリジン(DMAP 11.3mg)及びジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 66μL)を加え、25℃にて13時間撹拌した。その後、DIPCI(17μL)を追加し、さらに5時間撹拌した。反応液に酢酸エチル(1.42mL)を加えた後、ジイソプロピルエーテル(114mL)中に1時間かけて滴下し、室温にて1時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥することで標記のタキサン類結合高分子誘導体(実施例C−4)を得た。
実施例C−4のCBZ結合量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した反応溶液中のCBZの消費率から1.8分子であった。したがって、実施例C−4の総CBZ分子量は1,505と算出された。
これらの値より、実施例C−4の総分子量は6,301と算出された。
これより、実施例C−4におけるCBZの含有量は23.9質量%、ポリエチレングリコールセグメントの含有量は31.7質量%である。
また、実施例C−4の1mg/mL水溶液の光散乱強度は176,886cpsであり、その時のトルエン標準液の光散乱強度は7,156cpsであった。したがって、トルエンの光散乱強度との相対比率は24.7倍であった。体積平均粒径は、12nm(機器A、1mg/mL)であった。
[実施例C−5]ポリエチレングリコール(2キロダルトン)−α,β−ポリアスパラギン酸(12.5重合体)ブロック共重合体のドセタキセル(DTX)及び4−フェニルブチルアミン結合体の合成。
合成例10で得られた共重合体10(33.4mg)及びドセタキセル(DTX 26.1mg)をN−メチルピロリドン(NMP 0.92mL)に溶解し、4−フェニルブチルアミン(6μL)、ジメチルアミノピリジン(DMAP 7.3mg)、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 43μL)を加え、25℃にて22時間撹拌した。その後、DIPCI(11μL)を追加し、さらに6時間撹拌した。反応液をMWCO2,000の透析膜に移し、水中で透析後、凍結乾燥することにより標記のタキサン類結合高分子誘導体(実施例C−5 59.6mg)を得た。
実施例C−5のDTX結合量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した反応溶液中のDTXの消費率から1.2分子であった。したがって、実施例C−5の総DTX分子量は969と算出された。
実施例C−5の4−フェニルブチルアミン結合量は、4−フェニルブチルアミンの仕込量が全て反応したと仮定すると、3.7分子であった。したがって、実施例C−5の総4−フェニルブチルアミン分子量は552と算出された。
これらの値より、実施例C−5の総分子量は5,872と算出された。
これより、実施例C−5におけるDTXの含有量は16.5質量%、4−フェニルブチルアミンの含有量は9.4質量%、ポリエチレングリコールセグメントの含有量は34.1質量%である。
また、実施例C−5の1mg/mL水溶液の光散乱強度は162,126cpsであり、その時のトルエン標準液の光散乱強度は7,152cpsであった。したがって、トルエンの光散乱強度との相対比率は22.7倍であった。
[比較例C−1]ポリエチレングリコール(12キロダルトン)−α,β−ポリアスパラギン酸(23.8重合体)ブロック共重合体のカバジタキセル(CBZ)結合体の合成。
合成例12で得られた共重合体12(1.60g)及びカバジタキセル(CBZ 797.9mg)をN−メチルピロリドン(NMP 20.2mL)に溶解し、ジメチルアミノピリジン(DMAP 35.2mg)、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 942μL)を加え、15℃にて21時間撹拌した。その後、DIPCI(236μL)を追加し、さらに7時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(360mL)及びエタノール(90mL)混合液中に1時間かけて滴下し、室温にて1時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥することで生成物(1.98g)を得た。得られた生成物をアセトニトリル/水(50/50(v/v)、80mL)に溶解後、イオン交換樹脂を加えて5℃にて30分間撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することにより標記のタキサン類結合高分子誘導体(比較例C−1 1.93g)を得た。
比較例C−1のCBZ結合量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した反応溶液中のCBZの消費率から5.2分子であった。したがって、比較例C−1の総CBZ分子量は4,347と算出された。
これらの値より、比較例C−1の総分子量は21,377と算出された。
これより、比較例C−1におけるCBZの含有量は20.3質量%、ポリエチレングリコールセグメントの含有量は56.1質量%である。
また、比較例C−1の1mg/mL水溶液の光散乱強度は24,804cpsであり、その時のトルエン標準液の光散乱強度は4,368cpsであった。したがって、トルエンの光散乱強度との相対比率は5.7倍であった。体積平均粒径は、22nm(機器A、1mg/mL)であった。
[比較例C−2]ポリエチレングリコール(12キロダルトン)−α,β−ポリアスパラギン酸(23.8重合体)ブロック共重合体のカバジタキセル(CBZ)及び2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オン結合体の合成。
合成例12で得られた共重合体12(200mg)及びカバジタキセル(CBZ 99.7mg)及び2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オン(5.2mg)をN−メチルピロリドン(NMP 2.5mL)に溶解し、ジメチルアミノピリジン(DMAP 4.4mg)、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 118μL)を加え、20℃にて21時間撹拌した。その後、DIPCI(29μL)を追加し、さらに5時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(18mL)及びエタノール(4.5mL)混合液中に10分間かけて滴下し、室温にて1時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥することで生成物(235.0mg)を得た。得られた生成物をアセトニトリル/水(50/50(v/v)、10mL)に溶解後、イオン交換樹脂を加えて5℃にて30分間撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することにより標記のタキサン類結合高分子誘導体(比較例C−2 205.6mg)を得た。
比較例C−2のCBZ結合量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した反応溶液中のCBZの消費率から4.3分子であった。したがって、比較例C−2の総CBZ分子量は3,594と算出された。
比較例C−2の2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オン結合量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した反応溶液中の2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オンの消費率から1.0分子であった。したがって、比較例C−2の総2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オン分子量は377と算出された。
これらの値より、比較例C−2の総分子量は20,988と算出された。
これより、比較例C−2におけるCBZの含有量は17.1質量%、2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オンの含有量は1.8質量%、ポリエチレングリコールセグメントの含有量は57.2質量%である。
比較例C−2は比較例C−1の蛍光標識体として後記の分布試験に用いた。
[比較例C−3]ポリエチレングリコール(2キロダルトン)−α,β−ポリアスパラギン酸(12.5重合体)ブロック共重合体の2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オン結合体の合成。
合成例10で得られた共重合体10(205.7mg)及び2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オン(5.1mg)をN−メチルピロリドン(NMP 5.7mL)に溶解し、ジメチルアミノピリジン(DMAP 45.0mg)、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 265μL)を加え、20℃にて18.5時間撹拌した。その後、DIPCI(66μL)を追加し、さらに2.5時間撹拌した。反応液をMWCO10,000の透析膜に移し、水中で透析後、凍結乾燥することにより標記のタキサン類結合高分子誘導体(比較例C−3 247.7mg)を得た。
比較例C−3の2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オン結合量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した反応溶液中の2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オンの消費率から0.3分子であった。したがって、比較例C−3の総2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オン分子量は113と算出された。
これらの値より、比較例C−3の総分子量は5,126と算出された。
これより、比較例C−3における2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オンの含有量は2.2質量%、ポリエチレングリコールセグメントの含有量は39.0質量%である。
比較例C−3は、非会合性であり、共重合体12の蛍光標識体として後記の分布試験に用いた。
[試験例C−1] 腫瘍内および腎臓内分布試験
BALB/cヌードマウスの皮下移植で継代したヒト膵臓がんBxPC3の腫瘍塊を約3mm角のブロックにし、套管針を用いてヌードマウスの背側部皮下に移植した。実施例C−3、比較例C−2及び比較例C−3をそれぞれ5%ブドウ糖注射液で溶解し、2−(2−アミノエトキシ)−9−(ジエチルアミノ)−5H−ベンゾ[a]フェノキサジン−5−オン換算量5mg/kgで、それぞれ静脈内に単回投与した。投与1時間後にマウスをイソフルラン麻酔下で脱血し、取り出した腫瘍及び腎臓の凍結包埋切片を作製し、蛍光を観察した。結果を図7に示す。
試験例C−1の結果、実施例C−3は腫瘍切片の広域で蛍光のシグナルが観察された。このことから、実施例C−3のブロック共重合体は、腫瘍組織へ移行して集積するとともに、腫瘍組織の深部にまで浸透することができることが示された。これに対し、比較例C−2及びC−3は、腫瘍外縁部において蛍光シグナルが観察されたものの、腫瘍組織浸透性も確認されず、腫瘍組織移行性及び集積性は低い結果であった。
また、腎臓において、実施例C−3及び比較例C−3は尿細管に蛍光が観察された。一方で、比較例C−2は血管内以外では蛍光が認められなかった。このことから、実施例C−3は比較例C−2に比較して、速やかに腎排泄を受けることができる物性であることが示された。
水溶液における光散乱強度で示される分析値が2倍未満且つ分子量が15キロダルトン未満である、非会合性の比較例C−3のブロック共重合体は、速やかに腎排泄を受けるが腫瘍への集積性が低い結果であった。水溶液における光散乱強度で示される分析値が2倍以上且つ分子量が15キロダルトンより大きい比較例C−2のタキサン類結合ブロック共重合体は、腎排泄を受けないが腫瘍への集積性が実施例C−3より低い結果であった。水溶液における光散乱強度で示される分析値が2倍以上且つ分子量が15キロダルトン以下とすることで速やかに腎排泄を受け、腫瘍集積性を示すタキサン類結合ブロック共重合体を調製することができることが明らかとなった。
[試験例C−2] 非担がんマウスに対する血液毒性試験
[薬剤投与]
実施例C−1及び比較例C−1を5%ブドウ糖注射液に溶解し、投与当日の測定体重を基に、各化合物の最大耐用量付近であるカバジタキセル換算60mg/kgの用量を、雄5週齢のICRマウス(Crl:CD1(ICR)、日本チャールス・リバー株式会社)に尾静脈内単回投与した。対照群として、5%ブドウ糖注射液を尾静脈内単回投与した。
実施例C−1及び比較例C−1の化合物は、所定のカバジタキセル濃度になるように各化合物のカバジタキセル含量で補正して算出した必要量をポリプロピレン製遠沈管に秤取し、5%ブドウ糖注射液を加えて、氷水中で超音波を照射しながら溶解した。
また、対象薬としてカバジタキセルを、所定濃度の20倍の濃度になるように算出した必要量をポリプロピレン製遠沈管に秤取し、無水エタノールを加えて溶解した。無水エタノール量と等量のポリソルベート80を加えて十分に混合したものを調製原液とし、投与直前に調製原液を5%ブドウ糖注射液で10倍希釈し、最大非致死量である30mg/kgを尾静脈内に単回投与した。
[血液学的検査]
各化合物投与3、5、7、11、14日後に、無麻酔下で鎖骨下静脈から26G注射針を取り付けた1
mLディスポーザブル注射筒を用いて採血した。注射筒にはあらかじめEDTA−2K溶液を約3μL添加しておき、採取した血液と十分に混和して分析試料とした。血液試料を血球分析装置XT−2000iV(シスメックス株式会社)を用いて、血球分析を行った。投与5日後の網状赤血球数を表5に示した。
Figure 0006742982
血液学的検査の結果、比較例C−1は投与5日後において網状赤血球数を低下させており、血液毒性の遷延化が認められた。これに対し、実施例C−1の化合物及びカバジタキセルは、投与後5日時点において網状赤血球数が減少しておらず、血液毒性の遷延化は認められなかった。したがって実施例C−1及びカバジタキセルの化合物は血液毒性を遷延化していないと考察される。
比較例C−1は分子量が21キロダルトンの化合物である。一方、実施例C−1は分子量が5.5キロダルトンと小さい。以上の結果から、タキサン誘導体結合ブロック共重合体の血液毒性の遷延化は、分子量と相関することが考えられる。したがって、分子量が15キロダルトン以下のタキサン誘導体結合ブロック共重合体とすることで、血液毒性の遷延化を回避した抗腫瘍剤を調製することができる。
[試験例C−3] ヒト膵臓がん移植ヌードマウスに対する抗腫瘍効果試験
ヌードマウス皮下で継代したヒト膵臓がんBxPC3の腫瘍塊を、約3mm角のブロックにし、套管針を用いてヌードマウスの背側部皮下に移植した。腫瘍移植後平均腫瘍体積が約200mm以上になった時点で、実施例C−1、実施例C−2及び比較例C−1を5%ブドウ糖注射液に溶解し、投与当日の測定体重を基に、各化合物の最大耐用量付近であるカバジタキセル換算60mg/kgの用量を、尾静脈内に単回投与した。
また、カバジタキセルはポリソルベート80で溶解後に等量の無水エタノールで希釈したものを調製原液とし、投与直前に調製原液を5%ブドウ糖注射液で10倍希釈し、最大非致死量である30mg/kgを尾静脈内に単回投与した。
投与日及び投与後8日目の腫瘍体積から相対腫瘍体積を求め、抗腫瘍効果の指標とした。なお、腫瘍体積は、腫瘍の長径(L:mm)及び短径(W:mm)を計測して、(L×W)/2の計算式にて算出した。結果を表6に示した。
Figure 0006742982
試験例C−3の結果、実施例C−1、実施例C−2及び比較例C−1はカバジタキセルと比較して腫瘍体積が小さく、より強い腫瘍増殖抑制作用を示した。
[試験例C−4] ヒト肺がん移植ヌードマウスに対する抗腫瘍効果試験
ヌードマウス皮下で継代したヒト肺がんH460の腫瘍塊を、約3mm角のブロックにし、套管針を用いてヌードマウスの背側部皮下に移植した。腫瘍移植後平均腫瘍体積が約200mm以上になった時点で、実施例C−1、実施例C−2及び比較例C−1を5%ブドウ糖注射液に溶解し、投与当日の測定体重を基に、各化合物の最大耐用量付近であるカバジタキセル換算60mg/kgの用量を、尾静脈内に単回投与した。
また、カバジタキセルは無水エタノールで溶解後に等量のポリソルベート80で希釈したものを調製原液とし、投与直前に調製原液を5%ブドウ糖注射液で10倍希釈し、最大非致死量である30mg/kgを尾静脈内に単回投与した。
投与日及び投与後15日目の腫瘍体積から相対腫瘍体積を求め、抗腫瘍効果の指標とした。なお、腫瘍体積は、腫瘍の長径(L:mm)及び短径(W:mm)を計測して、(L×W)/2の計算式にて算出した。結果を表7に示した。
Figure 0006742982
試験例C−4の結果、実施例C−1、実施例C−2及び比較例C−1はカバジタキセルと比較して腫瘍体積が小さく、より強い腫瘍増殖抑制作用を示した。
試験例C−1〜C−4の結果より、本発明のタキサン誘導体結合ブロック共重合体は、対照薬と同等以上の抗腫瘍効果を発揮しつつ、血液毒性の遷延化も抑制することが明らかである。したがって、分子量及び水溶液の光散乱強度を制御したタキサン誘導体結合ブロック共重合体とすることで、腫瘍増殖抑制作用と正常組織障害作用を乖離することができ、効果増強と副作用低減を達成した抗腫瘍剤を提供することができることが明らかとなった。
以上の結果から、ポリエチレングリコールセグメントとポリアミノ酸セグメントが連結したブロック共重合体を薬剤運搬担体とするDDS化製剤において、当該ブロック共重合体の分子量を2キロダルトン以上で15キロダルトン以下に制御し、レーザー光散乱光度法による水溶液中物性解析において水溶液中で自己会合性粒子を形成する物性とすることで、従来よりも体積平均粒径が小さいナノ粒子DDS製剤の調製が可能となり、これにより、従来のブロック共重合体にはない薬物動態特性を発揮することが明らかとなった。
すなわち、本発明に係るブロック共重合体は、腫瘍等の疾病標的組織への組織移行性のみならず、組織内部への高い浸透性を有することが明らかとなり、高い標的組織移行性及び集積性を発揮する。また、高分子担体を用いたDDS化製剤は腎排泄性が抑制されることが知られていたが、本発明に係るブロック共重合体は、腎排泄性を具備することが明らかとなった。これらの特異な薬物動態特性は、当該ブロック共重合体の分子量及び自己会合性に起因する物性であり、結合させる生理活性物質の種類や化学構造を問わず、汎用性のあるDDS化製剤技術であることが示された。このような薬物動態特性は、生理活性物質を疾病標的組織の深部まで送達させて感作させることができるため、薬理活性効果を効率的に発揮させることを可能とする。また、腎排泄性を具備することから、疾病標的組織に分布・集積しなかった当該ブロック共重合体は速やかに排泄するため、不要な体内滞留性を抑制し、疾病標的組織以外の組織への分布・集積を回避することで副作用の発現を軽減することができる。
以上のことから、本発明に係るブロック共重合体は、新たな高分子化DDS製剤の概念を導入することができる技術であり、様々な疾病の治療に供せられる医薬に適用させることにより有用な医薬品を提供できるものである。特に、局所的な組織疾患の治療に用いることが好ましく、悪性腫瘍疾患、炎症性疾患、感染症疾患に対する治療用医薬品を適用することを可能とする。

Claims (14)

  1. ポリエチレングリコールセグメントと、水酸基を有する生理活性物質を結合又はカルボキシ基を有する結合基を介して側鎖カルボキシ基に結合したアスパラギン酸誘導体及び/又はグルタミン酸誘導体を含むポリアミノ酸誘導体セグメントが連結したブロック共重合体であって、
    前記生理活性物質の水酸基は、前記アスパラギン酸誘導体及び/若しくはグルタミン酸誘導体の側鎖カルボキシ基又は前記結合基が有するカルボキシ基とエステル結合を形成しており、
    前記ブロック共重合体の分子量が2キロダルトン以上で15キロダルトン以下であり、
    測定温度25℃、散乱角度90°、波長632.8nmの測定条件で、レーザー光散乱光度計にて測定される、前記ブロック共重合体の1mg/mL水溶液の光散乱強度が、前記測定条件におけるトルエンの光散乱強度の少なくとも2倍以上であり、
    前記ブロック共重合体が、一般式(1)
    Figure 0006742982
    [式中、
    は、水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルキル基を示し、
    tは、20〜270の整数を示し、
    Aは、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルキレン基を示し、
    は、水素原子、炭素数(C1〜C6)アシル基及び炭素数(C1〜C6)アルコキシカルボニル基からなる群から選択される置換基を示し、
    Bは、結合又はカルボキシ基を有する結合基を示し、
    は、水酸基を有する生理活性物質の結合残基であって、前記水酸基がBに結合している、結合残基を示し、
    は、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C30)の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C30)の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキルアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C30)の直鎖状、分岐鎖状または環状のジアルキルアミノ基、置換基を有していても良い炭素数(C1〜C8)アルキルアミノカルボニル(C1〜C8)アルキルアミノ基、蛍光物質の結合残基及び水酸基からなる群から選択される1種以上の置換基を示し、
    nは、1又は2を示し、
    、x 、y 、y 及びzは、それぞれ独立して0〜25の整数を示し、
    (x +x )は、1〜25の整数を示し、
    (x +x +y +y +z)は、3〜25の整数を示し、
    前記R 及びR が結合している各構成ユニット並びに側鎖カルボニル基が分子内環化した構成ユニットは、それぞれ独立してランダムに配列した構造である。]
    で示される、ブロック共重合体。
  2. 前記ブロック共重合体における前記ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率が10質量%以上で80質量%以下である、請求項に記載のブロック共重合体。
  3. 前記ブロック共重合体における前記ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率が30質量%以上で65質量%以下である、請求項に記載のブロック共重合体。
  4. 前記ポリエチレングリコールセグメントの分子量が、1キロダルトン〜10キロダルトンである、請求項1〜の何れか一項に記載のブロック共重合体。
  5. 前記ブロック共重合体における前記水酸基を有する生理活性物質の質量含有率が10質量%以上で60質量%以下である、請求項1〜の何れか一項に記載のブロック共重合体。
  6. 水酸基を有する生理活性物質が、カンプトテシン誘導体、タキサン誘導体、レゾルシノール誘導体、アントラサイクリン誘導体、ラパマイシン誘導体、シチジン系代謝拮抗剤、葉酸代謝拮抗剤、プリン系代謝拮抗剤、フッ化ピリミジン系代謝拮抗剤、白金誘導体、マイトマイシン誘導体、ブレオマイシン誘導体、ビンカアルカロイド誘導体、ポドフィロトキシン誘導体、ハリコンドリン誘導体、スタウロスポリン誘導体、サリドマイド誘導体、ビタミンA誘導体、コンブレタスタチン誘導体、抗アンドロゲン剤、抗エストロゲン剤、ホルモン剤、タクロリムス誘導体、ステロイド誘導体、ポリエン系抗生物質、アゾール系誘導体、キャンディン系誘導体、ピリミジン誘導体からなる群から選択される1種以上の生理活性物質である、請求項1〜の何れか一項に記載のブロック共重合体。
  7. 水酸基を有する生理活性物質が、カンプトテシン誘導体、タキサン誘導体、レゾルシノール誘導体、アントラサイクリン誘導体、ラパマイシン誘導体、シチジン系代謝拮抗剤、葉酸代謝拮抗剤、プリン系代謝拮抗剤、フッ化ピリミジン系代謝拮抗剤、白金誘導体、マイトマイシン誘導体、ブレオマイシン誘導体、ビンカアルカロイド誘導体、ポドフィロトキシン誘導体、ハリコンドリン誘導体、スタウロスポリン誘導体、サリドマイド誘導体、ビタミンA誘導体、コンブレタスタチン誘導体、抗アンドロゲン剤、抗エストロゲン剤、ホルモン剤からなる群から選択される1種以上の抗腫瘍剤である、請求項に記載のブロック共重合体。
  8. が、一般式(2)
    Figure 0006742982
    [式中、
    は、水素原子、置換基を有してもよい炭素数(C1〜C6)アルキル基及び置換基を有していてもよいシリル基からなる群から選択される1種を示し、
    は、水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数(C1〜C6)アルキル基を示す。]
    で示されるカンプトテシン誘導体の結合残基あって、前記カンプトテシン誘導体のいずれか一つの水酸基が、請求項に定義される一般式(1)のBに結合している、結合残基である、請求項1〜5の何れか一項に記載のブロック共重合体。
  9. が、一般式(3)
    Figure 0006742982
    [式中、
    は、メルカプト基、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素数(C1〜C20)のアルキル基、炭素数(C2〜C20)のアルケニル基、炭素数(C2〜C20)のアルキニル基、炭素環又は複素環アリール基、炭素数(C1〜C8)のアルキルチオ基、アリールチオ基、炭素数(C1〜C8)アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、炭素数(C1〜C8)アルキルスルフォニル基、アリールスルフォニル基、スルファモイル基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシ基、アリールオキシ基、炭素数(C1〜C8)のアシルオキシ基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシカルボニルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アミノ基、炭素数(C1〜C8)のアシルアミノ基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシカルボニルアミノ基、ウレイド基、スルフォニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、ホルミル基、炭素数(C1〜C8)のアシル基、カルボキシル基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシカルボニル基、カルバモイル基及び炭素数(C1〜C8)のアルキルシリル基からなる群から選択される1種を示し、
    は、置換基を有していても良い炭素環若しくは複素環アリール基、炭素数(C1〜C20)のアルキル基、炭素数(C2〜C20)のアルケニル基、炭素数(C2〜C20)のアルキニル基、炭素数(C1〜C20)のアルキルアミノ基及び炭素数(C1〜C20)のアシルアミノ基からなる群から選択される1種を示し、
    環Hは、一般式(3−1)、(3−2)及び(3−3)
    Figure 0006742982
    [式中、Rは、メルカプト基、水酸基、水素原子、ハロゲン原子、カルバモイル基、炭素数(C1〜C20)のアルコキシカルボニル基、シアノ基、炭素数(C1〜C8)のアルキルチオ基、アリールチオ基、炭素数(C1〜C8)のアルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、炭素数(C1〜C8)のアルキルスルフォニル基、アリールスルフォニル基、スルファモイル基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシル基、アリールオキシ基、炭素数(C1〜C8)のアシルオキシ基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシカルボニルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アミノ基、炭素数(C1〜C8)のアシルアミノ基、炭素数(C1〜C8)のアルコキシカルボニルアミノ基、ウレイド基、スルフォニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、ホルミル基、炭素数(C1〜C8)のアシル基及び炭素数(C1〜C8)のアルキルシリル基からなる群から選択される1種を示す。]
    からなる群より選ばれる複素環アリール基である。]
    で表されるレゾルシノール誘導体の結合残基あって、前記レゾルシノール誘導体のいずれか一つの水酸基が、請求項に定義される一般式(1)のBに結合している、結合残基である、請求項1〜5の何れか一項に記載のブロック共重合体。
  10. が、パクリタキセル、ドセタキセル又はカバジタキセルの結合残基あって、前記パクリタキセル、ドセタキセル又はカバジタキセルにおけるいずれか一つの水酸基が、請求項に定義される一般式(1)のBに結合している、結合残基である、請求項1〜5の何れか一項に記載のブロック共重合体。
  11. 請求項1〜10の何れか一項に記載のブロック共重合体から形成されるナノ粒子。
  12. 前記ナノ粒子の体積平均粒径が20ナノメートル未満である、請求項11に記載のナノ粒子。
  13. 請求項1〜10に記載のブロック共重合体又は請求項11若しくは12に記載のナノ粒子を有効成分とする医薬品。
  14. 請求項1〜10に記載のブロック共重合体又は請求項11若しくは12に記載のナノ粒子を有効成分とする抗腫瘍剤。
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