JPH02501225A - ゲルコア - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ゲ　ル　コ　ア 技術分野 この発明は、ゲルコアに関し１％に薬物ゲルコア（又はベシクル）に関する。

背景技術 ヒトおよび動物における多くの病状を経口または非経口投与のいかんにかかわら ず薬剤投与によって良くすることはむずかしい。こＯ問題は、薬剤が作用する適 切な場所に到達できないこと、或いは許容できない副作用を示すことに起因する ことが多い。

二極性脂質ベシクル（ｖｅｓｉｃｌｅｓ）は、薬剤、ホルモン、栄養剤および薬 理剤の担体として熱心に研究されている既知の比較的新しい生化学的アプローチ でアロイル・レシチンのような両親媒性長鎖脂質化合物を超音波処理することに よって合成される。その超音波処理法は高周波音波を発生させ、一連の反応を開 始させて脂質連鎖をばらばらにさせる。分散された脂質は５次に個々の７２グメ ントよシも熱力学的に安定な球状をとる。球状ベシクルの形成中に。

薬理剤はベシクルのコア内に捕獲、吸収される。

ベシクルのあるものは、血流内を循環させ、長期間に渡って薬剤を持続してＰ′ Ｔ出させるためにそれらのコア内容物をゆっくり放出させるように設計されてい る。

他のベシクルは所定の組織および細胞のタイプによって認識される標的分子を供 給される。この方法では、例えばホルモンのインスリンが肝蔵に放出される（１ ９８３年３月２２日付は米国特許第４，３７７５６７号参照）。

ベシクルの技術に伴う１つの存続する問題点は、ベシクルの貯蔵寿命が極めて短 いことであって、そのために使用直前に比較的少量のベシクルを作る必要がある 。この種の特殊な製造は極めて高価格になる。ある調製法は数ケ月の貯蔵寿命を 報告しているが、殆んどの実験はベシクルの貯蔵寿命が数週間であることを示し ている。ベシクルの短い貯蔵寿命は大規模の製造および流通を抑制し、ベシクル の用途を特殊な状態および小規模の研究用途に限定する。

ベシクルの不安定性は２つの重要な特徴をもつ。

すなわち第１に、ベシクルは時間の経過と共にその構造的完全性を失う：第２に 、その構造的障害がコア内容物の外部媒質への漏出をもたらす。ベシクルのコア 内容物が一旦外部媒質へ漏れると、それらはもはや標的にすることができない。

製造後、ベシクルは荷電された官能基を効果的にイオン化させるために適当な生 理的ｐＨおよびイオン強度を有する緩衝溶液に懸濁される。ベシクルは。

ベシクルの膜内に混合された荷電両親媒性物質のタイプに依存して負または正に 荷電される。負および正に帯電した脂質の例はリン酸ジセチルおよびステアリル アミンである。荷電基の膜内混合の結果、イオン雰囲気が生じて、隣接ベシクル 間に電荷−電荷の反発をもたらし、その結果それらの安定性が短くなる。しかし ながら、数週間から数夕月後には、電荷−電荷の反発は中和されて、ベシクルは 会合し始め、最終的には融解する。形態上の観点から、ベシクルはｉロイド分散 から粗懸濁に変態する。

融解が生じると、脂質膜構造は急速に劣化して、ベシクルはそれらのコア内容物 成分を失う。劣化した膜は貯蔵容器の底で合体し会合する。この一連の結果とし て、ベシクルの調製品はそれ以上の用途に適さない。

定義 コミュニケーションの簡潔さのために、コア内に安定化内容物をもったベシクル を以後「ゲルコア（ｇｅｌｃｏｒｅｓ）Ｊと呼ぶ。本発明の意図はベシクルの膜 と相互に作用してベシクルの早期劣化をもたらす恐れのある薬理剤の分子移動を 実質的に不動化する又は少なくとも著しく抑制することである。さらに、化学的 又は生物活性のロスをもたらす自触媒反応における薬理剤の相互作用を防止する ことである。ベシクル・コア内または連続媒質内の溶媒または水相によって開始 される加水分解活性の結果として、細胞内に取込まれた薬理剤の劣化がさらに生 じうる。

これに対して、ゲルコアのベシクル膜がベシクル膜の外表面への作用の結果とし て損傷を受ける場合には、ゲル・マトリックスに捕獲されているコア内容物は下 動化されるために漏れが防止される。

「薬理剤」は、広い包括的な意味において温血動物（すなわち、ヒト）に投与す るベシクル内の全ての内容物を意味する。本発明においては特定の種類の化学物 質を温血動物に投与することを意図するのではなくて、その投与が経口であれ非 経口であれ全ての物質の投与の改良を意図している。

「ゲル」には、水を構造化する多数の動物、植物および鉱物物質がある。これら の物質は食品産業において周知であって、医療用に広く使用されている。

ドキンルピシン塩酸は略語Ｄｘｎで示す。

本発明の目的は、ベシクル・コアの水相を調製し、それによって薬理剤がベシク ルの二極性壁へ移動するのを抑制または防止するゲルコアを作ることである。そ の結果、ベシクルの内部からベシクルの壁の劣化を防止、またば著しく少なくす ることである。

さらに、本発明の目的は、若干のベシクル壁が破裂（又は破裂）してもベシクル ・コア内の薬理剤がそれらの最初の化学的または生物学的活性水準を保持できる ところの新しい放出系を作ることである。

その破裂は連続嫌気におけるベシクル膜の外部の剤によって開始される。

さらに、本発明の目的は、安定で貯蔵寿命の安定性を高めるベシクル・コア構造 を提供することである。

さらに１本発明の目的は、薬理剤が自触媒作用の結果として化学的または生物学 的を失うことを抑制することでちる。

また、本発明の目的は、ベシクル・コア内の水相の薬理剤に及ぼす加水分解（ま たは不適当な）作用を抑制することである。

さらに１本発明の目的は、ベシクルの膜内の開口または傷のためにゲルコアを外 部の水性媒質にさらすことになるゲルコアの成分に及ぼす外部水相の加水分解作 用を抑制することである。

図面の簡単な説明 第１図は、コア内並びに外部媒質においてゾル状態で溶解したゼラチンで形「さ れたベシクルを有する容器を示す。

第２図は、外部媒質内のゼラチンが凝結するのを防ぐために、容器内の材料がゲ ル−ゾルの転移点以上の温度で希釈されている外部媒質である容器を示す。ベシ クル・コア内のゼラチン・ゾルの濃度は第１図の場合と同一である。

第３図は、容器内の外部媒質がゲルろ過クロマトグラフィーによって除去されて 、適当な緩衝液で置換した容器を示す。この工程はゲル→ゾルへの転移温度以上 の温度で行なってはならない。ベシクル・コア内のゼラチン濃度は第１図および 第２図の場合と同一である。

第４図は外部媒質の緩衝液の入った容器を示し、ベシクルの調製温度は徐々に低 下してゼラチンがゾル状態からゲル状態へ転移する。このプロセスをコアを交差 平行線模様で示す。ゲル・コアが形成されている。

第５図は点で示した捕獲コア内成分を不動化したゲルコア（交差平行線模様で示 す）を示す。この図はゼラチンおよび捕獲成分が安定化されたことを示すＯ 第６図は構造的完全性を失い始め傷が生じ始めたゲルコアの周囲のベシクル膜を 示す。この現象はベシクルとベシクル、またはベシクルと貯蔵びんとの成分はま だそのままで安定である。

第７図はベシクル膜の連続的分裂を示す。膜の７ラグメントは外部媒質に浮遊し ているが、ゲルコアおよび捕獲成分はまだそのままで固定されている。

ベシクル膜のあるものは目標のままの状−にある。

発明を実施するための最良の形態 本発明は、薬剤放出系の全てに新規の薬剤放出能力を与えるのみならず１種々の 安定性を与えるゲルコアの基本的特徴のいくつかに関する。ゲルコアは従来のベ シクルより優れた性質を有すると共に薬剤の投与および放出において種々の利点 を示す。従って、”ゲルコア“の概念は国有の安定性を有する独特で新しい放出 系の関係において見るべきである。

ゲルコアの有益な性質は多数あるが、その実験的使用の１つをここに示す。ホル モン（Ｆｏｒｓｅｎ）およびトークス（Ｔｏｋｅｓ）が論文を発表した（　Ｆｏ ｒｓｅｎ　ａｎｄＴｏｋｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　５ｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｐｈｏｒｍ ａｃｙ　ａｎｄ　Ｄｅｐｏｒｔｍｅｎｔｏｆ　Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｔ 　ｔｈｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　５ｏｕｔｈｅｒｎＳｃｉｅｎｃｅｓ、 Ｕ、Ｓ、Ａ、、Ｖｏｌｕｍｅ　７８．Ｎｌ　３．　ｐｐ、１８７３−１８７７゜ Ｍａｒｃｈ、　１９８１）。この論文には、分子のドキソルビシン塩酸（Ｄｘｎ ）がヒトの広範囲の新生物（狭義の腫瘍）に対して強い活性（効力）をもったア ントラサイクリン抗生物質として記載されている。

非保護状態におけるＤｘｎの未変性分子はその強い心臓毒性のためにヒトへの使 用が制限されてきたことが知られている◎ＦｏｒｓｓｅｎおよびＴｏｋｅｓの研 究は、Ｄｘｎがベシクルまたはリポソームのコアに組込まれると、心臓毒性の発 生率が減少するのみならず、ネズミの２つの白血病（Ｌ−１２１０およびＰ　− ３８８と呼ぶ）に対する化学治療能力が増すことを示した。

これらの薬理効果は、　Ｄｘｎを脂質ベシクルと併用したときに高い治療指数を もたらした。

ベシクルの壁は時間の経過と共に劣化してそれらのコア内容物を漏出することが 知られている。これは、本発明の取扱う面の１つであるが、Ｆｏｒｓｓｅｎおよ びＴｏｋｅｓの研究においては漏出ベシクルは高心臓毒性Ｄｘｎの緩徐放出をさ せるために用いた手段であった。この緩徐放出現象を利用することによって。

薬理剤は保護ベシクル膜なしに注入したとき未変性のＤｘｎ分子のように心筋に 損傷を与えなかった。

ベシクル内に捕獲されたＤｘｎに関する公知の知識拠に対する根拠を示すためで ある。本発明は薬理剤Ｄｘｎによって示される。そして全ての薬理剤の放出に応 用できる。

上記の目的は、この発明の意図が内部又は外部の剤による相互作用の結果として ベシクルの壁が損傷してもその完全性（一体性）を保つことができるコアを作る ことにあることを示した。本発明の意図は。

ベシクル壁の損傷又は実際の破壊の場合にコア内容物の放出を防止し、それに付 随して薬理側自体の加水分解や自触媒作用による劣化を防ぐことである。

ＦｏｒｓｓｅｎおよびＴｏｋｅＳによる先行技術を引用したのはＤｘｎがベシク ルの壁を分裂することができる洗剤に似た性質を有することを示すためである。

ベシクル壁を分裂さすものであることが知られている材料がコア内に成功裏に取 込むことができて、ベシクルが破裂しても漏れなかったシ或いは担体内で変わら ないことが示されるならば１本発明の目的は実証されることになる。

従って、再び述べるが、ベシクルのコア内へのＤｘｎの取込みの際にＤｘｎの洗 剤に似た性質がベシクル膜の分裂を促進し、それがベシクルコア内から外部媒質 へのＤｘｎの漏出を導くことがわかった。これらの事象はＤｘｎとベシクル膜と の相互作用からもたらされる許容できない結果を示す。

Ｄｘｎの構造は次のように示される： Ｄｘｎ分子の使用がこの発明を提供する手段であることを留意すると、Ｄｘｎ分 子は両親媒性、従ってベシクル膜の脂質に似たまたは疎水性領域に移動する脂質 に似た部分を有して、ベシクル壁の構造的完全性に有害な相互作用を伴うことが 注目される。この説明の目的は、広範囲の他の薬理的に活性な化合物の外にＤｘ ｎの洗剤に似た性質を新しい方法で顕著に回避することができる手段を開示し、 従って新規の薬剤放出系を提供することである。

本発明はベシクルの貯蔵寿命拡大に２つの作用を提供する。第１は、ベシクル・ コア内容物を安定化してコア内容物のベシクル壁に対する作用を抑制する。第２ は、コア内容物の成分を自触媒作用並びに水相の加水分解に関して安定化させる 。

内部安定化の原理は次の実施例によって理解できるでおろう： 植物、動物または鉱物のゲル材料を使用しゲル状マトリックス中の活性成分を捕 獲することによって。

Ｄｘｎ両親媒性分子および実質的に全てのコア内容物成分に対してベシクルの膜 を安定化させる。

ベシクルを製造する手段は現在は既知の手段であるが、最近開発された信頼のお ける方法が米国特許第４．６０３．０４４号（発明の名称：　Ｈｅｐａ’ｔｏｃ ｙｔｅＤｉｒｅｃｔｅｄ　Ｖｅｓｉｃｌｅ　Ｄｅｌｉｖｅｒｙ　Ｓｙｓｔｅｍ） に開示されている。

本質的に、ベシクルはバッチによって形成され、Ｌ−α−ジステアロイル・レシ チン（ＤＳＬ）、リン酸シセチル（ＤＯＰ　）およびコレステロールω）Ｉ）Ｌ ）を−緒に適当に混合し、超音波処理をして、所定の時間焼鈍をする。上記のリ ストは前記引用した係属中の出願における特定のバッチの例である。それはベシ クル膜を形成する手段の１例に過ぎない。その引例は使用可能な多くの特定例を 含む。

この発明に従って、Ｓｉｇｍａ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　社（米国。

ミズリー州セント・ルイス、６３１７８）から得た植物ゼラチンをゾルとして０ ．１〜５０　ｑ　／　ｍＡの濃度で供給した。ゾルの状態は温度を約６０℃に上 げることによって維持した。

文献によると、　Ｄｘｎはベシクル壁を破壊してベシクルから漏出する。Ｄｘｎ の破壊作用を本質的に防止または実質的に緩徐できるならば、この発明は、コア 内容物を有するベシクルの製造および貯蔵に関して有用な貯蔵寿命安定性をいか に達成するかの困惑する問題を解決することができる。

ベシクルを形成させる際に、ベシクルは、例えば可溶化ゼラチンの暖い流体ゾル を包む。従って、ベシクルコア内容物の成分は緩衝液、Ｄｘｎおよび流体または ゾル状態のゼラチンから成る。ベシクルの製造条件下において、外部媒質（すな わち、ビシクル間の水性媒質、連続相とも見なされる）にゾルが存在する。

ベシクルの製造過程中に、ベシクル調製の外部媒質中にある流体ゾルは除去され る。そのゾルは高温（スナわち、例えばＤＳＬ−ＤＯＰ−ＯＨＯＬの場合は６０ ℃）で希釈して、ゾルの凝結、従ってゲル状態における変換を防止する。外部媒 質において希釈によシゲルの抑制が達せられたら、ベシクルを既知の方法で焼鈍 そしてクロマトグラフを行って、希釈したゾルを除去する。その結果が図面に示 したように示される。

本発明に従って、製造工程中にクロマトグラフイ−の前に外部ゾルの希釈を行っ て外部媒質におけるゾルの凝結を防ぐ。その希釈は内部のベシクルコアにおける ゾルの高濃度を維持しながら行う。

反応混合体の温度が低下すると、ゲルコアの凝結が促進される。一旦ゲルコアが 凝結し、ゲルがＤｘｎのような捕獲成分と共に構造化水を有すると、ゲルコアと 相互作用をするベシクル膜の流体動力は捕獲成分の分子回転が最小になるため著 しく低下する。

従って、コア内容物の全ての分子成分の安定化が達成される。Ｄｘｎのような活 性薬理剤はもはやベシクル膜の疎水性領域に移動して洗剤に似た膜の不安定化を させることができない。このことは、ゲルコアの安定化を利用する全ての薬剤ま たは活性薬理剤に適用することができる。

しない又はゲル状態を示さなくて、蛋白質の分子を自由に循環させるものに類似 した性質を示す。ゼラチン分子は本来著しく親水性で水に可溶性であるから、ゼ ラチン分子は超音波処理中にベシクル膜の疎水性領域から容易に排除される。

ゲルコアは薬剤投薬の形で使用される全ベシクル母集団の安定化に寄与するコア 内容物構造化の手段を提供する。従来のベシクル間の表面と表面の相互°作用（ その結果、イオン−イオンまたはイオン−双極子の結合が促進される）は次の一 連の事柄を永続的に抑制しない：凝集、融解およびコア内容物の最終的な漏出。

これらの事柄は本発明の発見に従ってここに示した原理を用いることによって克 服される。

ゲルコアの使用によシ隣接ベシクル間の電子相互作用が抑制されないけれども、 ベシクル内容物の漏出は抑制される。擬似遭偶の膜損傷でも漏れを促進しない。

この安定性は捕獲された成分の木構造化性および移動度のためである。ベシクル の凝集、融解および沈降がゲルコアで生じると、これらの物理的事象はベシクル 投薬形態の薬剤放出能に影響を与えない。コアのゼラチン内部は高弾性のベシク ルを提供する。との性質は従来のベシクル調製品に見られた不安定化現象を阻止 する。

第２に１次の実施例は本発明のさらに別の面を取扱う。ゲルコアは脂質ベシクル における膜成分の膨張係数および収縮係数のような物理的性質を示すことがわか った。さらに、ゲルコアの比重又は密度はベシクル膜の脂質成分の密度に酷似す る。両方の場合に、類似する物理的性質は成分の相容性並びに安定性を促進およ び高める。

以上の方法に記載したゲルコアの性質は最適の安定化を得るために必要である。

しかしながら、完全な安定化が得られない場合１本発明は第２の機能を有する（ その場合、ゲルコアの沈降は従来技術によるべ゛シクル系で見られたベシクル膜 の破壊を必ずしも意味しない）。

実　験 本実験は実験室で行い１種々の濃度（すなわち、１０　Ｉｆ　／　５１１１．２ ０ｍＭのトリス−ＨＯＬ　、ｐＨ７，４；１５ダ１５−：および２０呼１５−） の植物ゼラチンを加熱によって可溶化した後、透析バッグに入れた。その透析バ ッグは暖い間はゾル状態のゼラチンを含有した。ゾル状態の気泡は容易に混合し た。それらのバックは防腐剤を含まない６０℃の緩衝液（２０ｍ　Ｍ　）リス− Ｈ０Ｌ、ｐＨ７，４）をビー力に入れ１次に５℃の冷蔵庫に入れた。１時間かけ て、透析バッグの内容物はゲルを形成した。ゼラチン化の程度は高濃度のゼラチ ンから低濃度のゼラチンに最も迅速に進行した。透析バッグを開けたとき、凝固 したゼラチンが観察された。

実験は、防腐剤を含まない緩衝溶液（すなわち。

２０ｍＭのトリス−ＨｏＬ、ｐＨ＝７．４）に入れたとき、ゲルが半透過性膜内 に形成されることを示しかつ確認する。このゲルは、透析バッグの外側に液体媒 質が存在しても半透過性膜内に形成される。膜の中におよび膜から移動する緩衝 液の動的平衡はゾル−ゲルの転移に影響を与えない。さらに、ゲルは沈降時に膨 張または収縮することが観察されなかった。乾燥ゲルが一旦水和されてしまう゛ と、ゲルの体積の増加は半透過性膜に対する膨張に関しては僅かである。

この実験は、個々の二極性脂質膜のベシクルにおいて何にか生じるかを大きな尺 度で示し、一体のベシクル壁内にゲルコア構造を形成する能力を確認する。

物理化学的観点から、適当なゾルーゲル゛転移温度を示しかつヒトの薬剤投与の 形態と矛盾しないゲルを使用しなければならない。種々の動物ゼラチンが血漿増 量剤として障害の治療に比較的高濃度でヒトに使用された。ゲルコア中の少量の ゲルは、薬剤投与中に投与されたとき、患者に問題を与えない。直径１ｍ以下の 植物ゼラチン粒子は４０ｍＭの水性リン酸塩緩衝液（ｐＨ＝７．４．５℃）中で 一時的に懸濁したけれども、ゲル状態のままであることが観察された。前記の反 応および物理的事柄は化学的平衡に支配される。

ＦＩＧ、　Ｉ　ＦＩＧ、　２ ＦＩＧ、　３　ＦＩＧ、　４ ＦＩＧ、　５　ＦＩＧ、　６ 国際調査報告 ｍｌ＃４Ｒｍ１４Ｍｌ＾ｍｇ−＋、ｅ−ｈａ、ＰＣＴ／ＩＪＳ８８１０ユ２６Ｂ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．薬理剤とグル形成材料を該グル形成材料のゾルーゲル転移温度以上の温度に おいてゾル状態で混合し； 得られた混合物と、二極性の脂質ベシクルを形成する能力を特徴とした一定量の 脂質材料を超音波処理下で混合し； しかる後に得られた混合物を超音波処理して、コア内に薬理剤およびゲル形成用 ゾルを捕獲した二極性脂質ベシクルを生成し； しかる後に、生成されたベシクルの外側のゾル部分を処理して、該ゾル部分を凝 結できないようにし、ベシクルコアをそのまま変質させない工程から成る方法に よつて製造した薬理賦形剤。
2. ２．自触媒作用または水相の加水分解に対するコア内容物の有効性を低下させる ために、ゲル形成用材料によつて安定化されたコア内容物として少なくとも１つ の薬理剤を含有する二極性脂質ベシクルから成る薬理賦形剤。
3. ３．（Ａ）薬剤または診断剤であつて、被包される第１の成分； （Ｂ）温血動物系に適合するベシクルの形で脂質膜構造体から成る第２の成分； および （Ｃ）ゲル内に物理的に捕獲された薬理剤として前記第１の成分を含有する前記 脂質膜内の一定量のグル、から成ることを特徴とするヒトまたは動物への薬理物 質の内部投与用賦形剤である物質の組成物。