JPH0117379B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 〔技術分野〕 本発明は、不溶性担体表面に固定された高分子
物質に、投与すべき薬剤を取りこんだリポソーム
製剤が固定化されている、薬剤あるいはリポソー
ムの徐放性に優れた薬剤投与装置に関する。

リン脂質を主体にし、種々の脂質を膜材の構成
成分として作製されるリポソームは、生体に対す
る親和性が良く、経口用または注射剤や軟膏剤等
の非経口用製剤に安全に使用される。また、細網
内皮系組織に集まり易い性質や脳血管関門を通過
出来る利点を利用して、ターゲツテイング治療へ
の応用が研究されている。しかしながら、従来の
リポソームは、物理化学的安定性や体内での寿命
が不充分であり、in vitroあるいはin vivoで比
較的容易に膜が破壊され、薬剤を放出する欠点を
有していた。

一方、一般の薬剤は、投与されると投与部分よ
り吸収されて血液・リンパ液を介して身体全体に
広がり、複雑な過程を経て作用発現部位に到達す
る。薬の効果は血液中の濃度と深い関係にあり、
第１図（典型的な薬物の血液中の濃度変化）に示
すように、治療範囲に必要な時間に亘りこの濃度
をいかに維持するかが、副作用を生じさせずに経
済的に治療する為の重要な課題である。

発明の目的 本発明の目的は、上記先行技術の問題点を解決
しようとするもので、高分子物質を架橋して得た
三次元網状構造を有するマトリツクス中に、投与
すべき物質を取り込んだリポソームを保持させる
ことにより、リポソーム膜がin vitroあるいは、
in vivoで比較的容易に破壊されるという前記欠
点を解消し、リポソーム中に取り込んだ投与すべ
き物質あるいはリポソーム自体の徐放性に優れ、
長期に亘り、安定した薬効を維持することができ
る体外循環用治療カラム、あるいは細胞に機能の
亢進や賦活化等を起こさせるバイオアジテーター
などとして利用することができる薬物投与装置を
提供することにある。

発明の具体的説明 本発明者は、リポソームの安定化をはかり、さ
らにリポソーム中に取り込んだ投与すべき物質や
リポソーム自体の徐放性に優れた体外循環用治療
カラム、あるいはバイオアジテーターを開発すべ
く鋭意研究した結果、流体の導出入口を有する容
器内に充填された不溶性担体の表面に、投与すべ
き物質を取り込んだリポソームを保持させた高分
子物質を架橋して得た三次元網状構造を有するマ
トリツクスを固定させることにより、該マトリツ
クスの存在が体液とリポソームとの間の緩衝体と
してのみならず、リポソームを安定化し、投与す
べき物質、あるいは投与すべき物質を含んだリポ
ソーム自体を効果的に持続放出するという事実を
見出し、さらにγ線を照射して該高分子物質を架
橋して架橋重合体の三次元網状構造を含むマトリ
ツクスを形成することにより、リポソームの膜を
何ら損傷することがないとともに、毒性を与える
ことなく該高分子物質の不溶化処理を行うことが
できることを発見し、この知見に基いてこの発明
を完成するに至つた。

すなわち、本発明は、連通する流体の導出入口
を有する容器内に充填された不溶性担体の表面
に、薬剤を取りこんだリポソーム製剤を保持した
高分子物質を固定してなり、該容器内を前記流体
が通過することにより前記高分子物質と前記流体
とが接触し、前記流体中に該薬剤が投与されるよ
う構成したことを特徴とする薬剤投与装置を提供
するものである。

そして、高分子物質の親水性基を有し、架橋し
て三次元網状構造を有するものが好ましく、高分
子物質はγ線照射により架橋するのが好適であ
る。

以下、本発明を更に詳細に説明する。

本発明で用いられる不溶性担体は、親水性担
体、疎水性担体いずれも使用できる。

不溶性担体の形状は、粒子状、繊維状の中空糸
状、膜状等いかなる形状も用いうるが、体液の通
液性、細胞への損傷が少ないなどの点から、粒子
状あるいは中空糸状担体が特に好ましく用いられ
る。

使い得る粒子状担体としては、アガロース系、
デキストラン系、セルロース系、ポリアクリルア
ミド系、ポリビニルアルコール系、ポリビニルピ
ロリドン系、ポリアクリロニトリル系、スチレン
−ジビニルベンゼン共重合体系、ポリスチレン
系、アクリル酸エステル系、メタクリル酸エステ
ル系、ガラス系、アルミナ系、チタン系、活性炭
系、セラミツクス系などの担体であるが、特に多
孔性重合体粒子、多孔質ガラス、シリカゲルが良
好な結果を与える。重合体組成は、ポリアミド
系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ビニル化
合物の重合体等、多孔性構造をとり得る公知の重
合体を用いることができる。

中空糸状担体としては、ポリプロピレン製、酢
酸セルロース製、ポリメタクリル酸メチル製、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体製、ポリビニルアル
コール製、ガラス製などがあるが、特に多孔性ポ
リプロピレン製、多孔性ポリビニルアルコール
製、多孔性ガラス製が良好な結果を与える。

使用される高分子物質としては、たとえば平均
重合度500〜3000のポリアクリルアミド、ポリビ
ニルアルコール、ゼラチン、またはポリビニルピ
ロリドン等があり、これらを単独若しくは組合
せ、必要によりメチレンビスアクリルアミドまた
はエチレングリコールジメタクリレート誘導体等
の架橋剤を加えた濃度３〜20w／ｖ％の水溶液と
して用いるのがよい。

このような水溶液は、ヒドロゲルと呼ばれるも
のが好適で水酸基やカルボニル基、アミノ基のよ
うな親水性基を有し、水を保持し易い為、生体適
合性に優れ、生体に対して異物として認識されに
くいという利点がある。

本発明において生体適合性を有する、とは生体
に投与したときに生体に対する親和性を有し実質
的に無害であることと定義する。

使用しうる他の代表的なヒドロゲルとしては、
ポリ（２−ヒドロキシエチルメタクリレート）、
ポリメタクリル酸、ポリ（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミ
ノエチルメタクリレート）、ポリエチレンオキサ
イド、多糖類、アルギン酸ナトリウム、コラーゲ
ン、フイブリンなどがある。

本発明においてマトリツクスとは、前記高分子
物質が架橋された架橋高分子物質による三次元網
状構造を有する基質であり、ここでいう架橋とは
広義に解し、線状高分子間で化学結合を生ぜしめ
て網状構造を形成する場合のみならず、同種高分
子間の共重合、縮重合による網状構造を形成する
場合をも含む。架橋はよく知られているが架橋剤
によつてもよく、またγ線等の放射線によつても
よい。重合体としては生体適合性を有するものが
好ましい。

マトリツクスの形成すなわち不溶化処理は例え
ば0.5〜4Mradのγ線を照射することにより行う
のがよい。これによりリポソームの膜を何ら損傷
することなく不溶化できるとともに重合開始剤を
用いた場合のように生体に対する毒性を与えたり
することもない。また同時に滅菌もされる。特に
過硫酸カリウムや過硫酸アンモニウム等の重合開
始剤を用いた場合は、リポソームの膜を損傷しリ
ポソームが破裂することがあり好ましくない。

リポソームは投与する物質を内部に取りこんだ
状態でこのマトリツクス中の三次元網状構造の格
子の中に包みこまれる。特に親水性基を有する部
分に保持され、架橋度が高い場合、リポソームは
マトリツクス中への保持状態から逃げ出せなく、
また、前記マトリツクスが体液とリポソームとの
間の緩衝体として働く為、優れた薬剤の徐放性が
得られる。また、架橋度が低い場合、リポソーム
はマトリツクス中に弱く保持されているので徐々
に脱離し、体液中を流れる間に内部の薬剤がリポ
ソームから放出され、全体として優れた徐放性が
得られる。

本発明のリポソームに用いる膜剤としては、リ
ポソームを形成するのに適当な脂質が用いられ、
特に主成分としてはリン脂質が好ましく用いられ
る。

リン脂質の代表例としては、ホスフアチジルコ
リン、ホスフアチジルエタノールアミン、ホスフ
アチジン酸、ホスフアチジルセリン、ホスフアチ
ジルイノシトール、ホスフアチジルグリセロー
ル、スフインゴミエリン、カルジオリピン等を挙
げることができる。さらに、これらに常法に従い
水素添加したものが挙げられる。

また、膜剤中には高級脂肪酸を添加してもよ
い。高級脂肪酸としては、炭素原子10〜20個を有
する高級脂肪酸が望ましく、特に１〜４個の二重
結合を有する炭素原子数18ないし20の不飽和高級
脂肪酸、例えばオレイン酸、リノール酸、リノレ
ン酸、アラキドン酸が好ましく、オレイン酸が最
も好ましい。

上記膜材には、膜の強度を高めるために、コレ
ステロール等のステロール、あるいはアスコルビ
ン酸の高級脂肪酸エステルやトコフエロール等の
酸化防止剤を添加することができ、また徐放性を
調節するために荷電を与える物質、例えばホスフ
アチジン酸、ジセチルリン酸、あるいはステアリ
ルアミンを添加することができる。

本発明に用いられるリポソーム中に取りこま
れ、含有保持される被保持物質としては、リポソ
ームの形成を阻害しない限り特に制限はないが、
in vitroまたはin vivoで不安定なもの、体内で
徐々に放出され、あるいは特定の組織に速やかに
分布することが所望されているものが好適に使用
される。このような被保持物質として、特に狭義
の薬剤の例としては、インスリン、ヘパリン、ウ
ロキナーゼ、ユピデカレノン、メトトレキセー
ト、ネオマイシン、ブレオマイシン、テトラサイ
クリン、チトクロームＣ、アスパラギナーゼ、シ
トシンアラビノシド等が挙げられる。

また、免疫担当細胞を対象にしたバイオアジテ
ーターとして用いる場合、プレドニゾロン、サイ
ロフオスフアミド、アザチオプリン、アクチノマ
イシンＣなどの免疫抑制剤あるいはレンチナン、
レバミゾール、プロスタグランジン、などの免抑
賦活化剤、あるいはリポポリサツカライド、ピラ
ン、カナマイシンなどのインターフエロン誘発剤
が好適に使用される。

その他、前記狭義の薬剤以外のものでも、マー
カーあるいはプラスミドやDNA，RNA等、生体
内に投与しても有効なものであれば特に制限され
ることはない。

上述のところから明らかなように、リポソーム
中にとりこまれる狭義の薬剤および非薬剤の被保
持物質ならびにこれらをとりこんだリポソームを
本明細書では広義の薬剤と称し、この広義の薬剤
を流体中に投与する装置を提供するものである。

本発明に用いられるリポソームは、それ自体公
知の方法によつて製造される。例えば少なくとも
１種の天然リン脂質あるいは水素添加天然リン脂
質、および所望により高級脂肪酸、ステロール、
トコフエロール、荷電を与える物質をクロロホル
ム、エタノール等の適当な溶媒に溶解し、得られ
た均一溶液から溶媒を留去して脂質の膜を調製す
る。これに薬物の水溶液を加え、激しく振とう
し、さらに超音波照射を行つて薬物保持リポソー
ムを得る。かくして得られたリポソームは必要に
より生理的に許容される水溶液、例えば生理食塩
水で洗浄した後、前記高分子物質水溶液と混合さ
れる。

不溶性担体が粒子状担体の場合、例えば平均粒
径0.1〜５mmの担体と前記リポソーム／ヒドロゲ
ルを混合して担体表面にコーテイングする。そし
てリポソームを破壊せず、リポソーム／ヒドロゲ
ルと混和しない溶媒、例えばフレオン等の分散さ
せ、γ線照射してゲルを不溶化し、溶媒と担体を
分離して生理食塩水等で洗浄除去した後に、両端
にポリエステル、ポリアミドあるいはステンレス
製等のメツシユを備えた、アクリル製、ポリカー
ボネート製あるいはガラス製等のカラムに充填す
る。

また、不溶性担体が中空糸状担体の場合、例え
ば、孔径20Å〜4μm、長さ１〜30m、porosity30
〜70％の多孔状ホロフアイバー１〜100本をコイ
ル状に束ね、両端をエポキシ樹脂あるいはポリウ
レタン樹脂で固定して、前記カラムに収納し、ホ
ローフアイバー表面にリポソーム／ヒドロゲルを
流し、10〜60分間静置後、生理食塩水等で洗浄
し、両端をパラフイルム等でおおい、γ線を0.4
〜3Mrad照射してゲルを不溶化し、生理食塩水
等で残存モノマーあるいは残存ポリマーを洗浄除
去する。

このようにして得られた薬剤あるいはリポソー
ム徐放性カラムに体液を通過させ、リポゾーム／
ヒドロゲル等の薬剤を取りこんだリポソーム製剤
を保持した高分子物質と接触させることにより、
体液中に薬剤を投与し、ドラツグデリバリーシス
テムあるいはバイオアジテーターとしての治療が
可能になる。

次に実施例および試験例を示して、本発明をさ
らに具体的に説明する。

〔実施例〕

モル比８：２：10：0.3：１の卵黄ホスフアチ
ジルコリン／牛脳スフインゴミエリン／コレステ
ロール／DL−α−トコフエロール／オレイン酸
をクロロホルムに溶解し、500ml容ナス形フラス
コに入れた。ロータリーエバポレーター（東京理
化器械製Ｎ−７型）を用いて溶媒を留去した後、
ウロキナーゼ10000単位を含む水溶液５mlを加え、
ボルテツクスミキサー（井内盛栄堂製NS−８型）
で混合撹拌したのち、水浴投込型超音波洗浄機
（シヤープ製超音波発振機UT−302R型および超
音波投込振動子UI−302R型）の中で、４℃の温
度にて15分間超音波照射することによつて、リポ
ソーム懸濁液を得た。

この懸濁液を４℃の温度にて150000Gで30分間
遠心分離（日立製分離用超遠心機70P−72型、ロ
ータRP−70T型）し、２度生理食塩水で洗浄し
た。得られたペレツトを生理食塩水に懸濁させ、
サイジングを行ない、ウロキナーゼを内部に取り
こんだリポソームの懸濁液を得た。リポソームの
最終脂質濃度は15μmol／mlとした。

このリポソームを15w／ｖ％ゼラチンおよび
1.5w／ｖ％、Ｎ，Ｎ−メチレンビスアクリルア
ミドを含む生理食塩水よりなるヒドロゲル原液に
１容：２容（リポソーム：ヒドロゲル原液）の割
合で混合した。このようにして得られたリポソー
ム／ヒドロゲル液をカラムに固定した孔径
0.55μm、porosity45％のポリプロピレン製ホロ
ーフアイバーの中空部をエタノールで濡らした後
に、流し、ホローフアイバーの中空部にコーテイ
ングした。そして3Mradのγ線を照射して重合、
架橋し、滅菌された体外循環用薬剤投与装置を得
た。

〔試験例〕

薬剤投与装置のin vitro薬剤放出試験 実施例で作製した薬剤投与装置を第２図に示す
様な装置にセツトし、牛血液を循環させた。

第２図において、１は牛血、２は血液ポンプ、
３は本考案の薬剤投与装置、４は血液溜である。

そして、循環開始後30，60，120，180分後に採
血し、血中のウロキナーゼ活性を合成基質Ｓ−
2444法を用いて調べた。その結果を第３図に示
す。

第３図において〇印線は実施例で得た薬剤投与
装置の場合のもので、□印線は比較例でのリポソ
ームを直接血中へ添加して循環させた場合をそれ
ぞれ示す。

第３図から明らかなように、本発明の薬剤投与
装置は比較例に比べて薬剤の持続放出効果が高
く、従来にない有効性を発揮するものである。

発明の具体的効果 以上述べたように、この発明によれば、流体の
導出入口を有する容器内に充填された不溶性担体
の表面にリポソーム製剤を保持した三次元網状構
造の高分子物質を固定させたもので、リポソーム
中に取り込んだ投与すべき物質あるいはリポソー
ム自体の徐放性に優れ、長期に亘り安定した薬効
を維持することができる体外循環用治療カラム、
あるいは細胞に機能の亢進や賦活化等を起こさせ
るバイオアジテーターとして利用できる薬剤投与
装置が提供される。

また、上記高分子物質は親水製基を有するもの
を用いることにより、生体適合性に優れ、生体に
対して異物として認識されにくくすることができ
る。

さらに、架橋をγ線照射により行なうことによ
りリポソームの膜を何ら傷つけることなく、また
生体に対する毒性を与えたりすることなくマトリ
ツクスの形成すなわち不溶化処理を行なうことが
できる。γ線照射により滅菌も行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は典型的な薬物の血液中の濃度変化を示
す図、第２図は本発明の薬剤投与装置のインビト
ロ薬剤放出試験に用いた装置の線図、第３図は第
２図の装置を用いて行なつた試験結果を示すグラ
フである。 符号の説明、１……牛血液、２……血液ポン
プ、３……本発明の薬剤投与装置、４……血液
溜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 連通する流体の導出入口を有する容器内に充
   填された不溶性担体の表面に、薬剤を取りこんだ
   リポソーム製剤を保持した高分子物質を固定して
   なり、該容器内に前記流体を通過させ、前記高分
   子物質と前記流体とを接触させることにより、前
   記流体中に該薬剤が投与されるよう構成したこと
   を特徴とする薬剤投与装置。 ２ 高分子物質が親水性基を有し、架橋して三次
   元網状構造を有する特許請求の範囲第１項記載の
   薬剤投与装置。 ３ 高分子物質はγ線照射により架橋されてなる
   特許請求の範囲第１項記載の薬剤投与装置。