JPH0892130A - 超分子構造の生体内分解性医薬高分子集合体 - Google Patents
超分子構造の生体内分解性医薬高分子集合体Info
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- JPH0892130A JPH0892130A JP6254872A JP25487294A JPH0892130A JP H0892130 A JPH0892130 A JP H0892130A JP 6254872 A JP6254872 A JP 6254872A JP 25487294 A JP25487294 A JP 25487294A JP H0892130 A JPH0892130 A JP H0892130A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、生体内の広範囲で適用でいる新規
な薬物担体として、薬物担持量及び薬物放出特性を任意
に設定できる水溶性の高い高分子や疾患時の特異的な生
体内分解に応答して薬物を放出することのできる超分子
構造の生体内分解性医薬高分子集合体を提供する。 【構成】 薬物をα，β又はγ−シクロデキストリンと
結合させた複数の薬物結合環状化合物と、該環状化合物
の空洞を貫通させた直鎖状高分子化合物と、この直鎖状
高分子化合物の両端部に結合させた生体内分解性部位と
からなる超分子構造の生体内分解性医薬高分子集合体。
な薬物担体として、薬物担持量及び薬物放出特性を任意
に設定できる水溶性の高い高分子や疾患時の特異的な生
体内分解に応答して薬物を放出することのできる超分子
構造の生体内分解性医薬高分子集合体を提供する。 【構成】 薬物をα，β又はγ−シクロデキストリンと
結合させた複数の薬物結合環状化合物と、該環状化合物
の空洞を貫通させた直鎖状高分子化合物と、この直鎖状
高分子化合物の両端部に結合させた生体内分解性部位と
からなる超分子構造の生体内分解性医薬高分子集合体。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、生体内に存在する酵素
の働きより高分子集合体結合が、分解される性質を持っ
た超分子構造の生体内分解性医薬高分子集合体に関する
ものである。
の働きより高分子集合体結合が、分解される性質を持っ
た超分子構造の生体内分解性医薬高分子集合体に関する
ものである。
【０００２】
【従来技術】従来より使用されている生体内分解性高分
子としては、薬物を共有結合やイオン結合で担持させた
細胞や組織内に薬物を効果的に運搬するように設計され
た親水性・水溶性高分子や、材料中に溶解或いは分散さ
せた薬物を材料の生体内分解により徐放する疎水性高分
子材料が研究され知られている。
子としては、薬物を共有結合やイオン結合で担持させた
細胞や組織内に薬物を効果的に運搬するように設計され
た親水性・水溶性高分子や、材料中に溶解或いは分散さ
せた薬物を材料の生体内分解により徐放する疎水性高分
子材料が研究され知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前者の場
合は、生体内に投与した場合に、目的とする細胞や組織
内での酵素分解等により、高分子鎖に結合させた薬物が
個々に離脱するように設計されているために高分子への
薬物の担持率向上や薬物の安定性改善、薬物の標的指向
性獲得が課題とされており、薬物結合量を増加させた場
合に高分子鎖自身の溶解性が低下したり、酵素の分解性
基への接近が立体的に障害されて生体内分解性が事実上
低下していた。一方薬物と高分子鎖との結合において
は、合成上容易であり、かつ薬物の失活しない方法を選
択することが望まれるが、そうした結合様式において
は、適切な生体内分解性が必要とされる。そのため高分
子医薬においては、薬物と高分子との結合方法の選択に
多くの設計上の問題点を抱えていた。
合は、生体内に投与した場合に、目的とする細胞や組織
内での酵素分解等により、高分子鎖に結合させた薬物が
個々に離脱するように設計されているために高分子への
薬物の担持率向上や薬物の安定性改善、薬物の標的指向
性獲得が課題とされており、薬物結合量を増加させた場
合に高分子鎖自身の溶解性が低下したり、酵素の分解性
基への接近が立体的に障害されて生体内分解性が事実上
低下していた。一方薬物と高分子鎖との結合において
は、合成上容易であり、かつ薬物の失活しない方法を選
択することが望まれるが、そうした結合様式において
は、適切な生体内分解性が必要とされる。そのため高分
子医薬においては、薬物と高分子との結合方法の選択に
多くの設計上の問題点を抱えていた。
【０００４】後者の場合は、材料自身の分解によって材
料中に溶解類は分散した薬物が放出されるように設計さ
れている。ここでは分解律速な薬物放出性を獲得するに
は材料中の薬物拡散を制御して非分解時の薬物漏出を回
避すると共に、材料の生体内分解性を制御して、材料の
加水分解を表面に限定することが不可欠であった。通
常、材料の生体内分解は酵素的あるいは非酵素的加水分
解によっているので、材料中への水の侵入速度と加水分
解速度とを制御する立場から、結果として材料として材
料自身を疎水性にして水の侵入速度を制限すると共に生
体内分解性基の加水分解性を高くして分解速度を上げざ
るを得なかった。このことは、製剤としての保存安定性
の低下や材料の生体適合性の低下をもたらし、製品化や
適用部位に制限をもたらすこととなっていた。このよう
に従来技術では薬物と高分子鎖との結合の分解・解離性
あるいは材料からの薬物放出性を必要な時に必要な部位
で必要な量のみに制御することは事実上不可能であっ
た。こうした背景のもとに、広範囲に適用できる新規な
薬物担体として、薬物担持量及び薬物放出特性を任意に
設定できる水溶性の高い高分子や、疾患時の特異的な生
体内分解に応答して薬物を放出する親水性ゲル（ヒドロ
ゲル）の設計が強く望まれていた。
料中に溶解類は分散した薬物が放出されるように設計さ
れている。ここでは分解律速な薬物放出性を獲得するに
は材料中の薬物拡散を制御して非分解時の薬物漏出を回
避すると共に、材料の生体内分解性を制御して、材料の
加水分解を表面に限定することが不可欠であった。通
常、材料の生体内分解は酵素的あるいは非酵素的加水分
解によっているので、材料中への水の侵入速度と加水分
解速度とを制御する立場から、結果として材料として材
料自身を疎水性にして水の侵入速度を制限すると共に生
体内分解性基の加水分解性を高くして分解速度を上げざ
るを得なかった。このことは、製剤としての保存安定性
の低下や材料の生体適合性の低下をもたらし、製品化や
適用部位に制限をもたらすこととなっていた。このよう
に従来技術では薬物と高分子鎖との結合の分解・解離性
あるいは材料からの薬物放出性を必要な時に必要な部位
で必要な量のみに制御することは事実上不可能であっ
た。こうした背景のもとに、広範囲に適用できる新規な
薬物担体として、薬物担持量及び薬物放出特性を任意に
設定できる水溶性の高い高分子や、疾患時の特異的な生
体内分解に応答して薬物を放出する親水性ゲル（ヒドロ
ゲル）の設計が強く望まれていた。
【０００５】そこで本発明は、かかる従来の生体内分解
性高分子の問題点に鑑みなされたもので、放出部位まで
多量の薬物を高効率かつ安定に運搬することができ、疾
患時に薬物を細胞内あるいは組織内で非線形（パルス
形）に放出できるように設計された超分子構造の生体内
分解性医薬高分子集合体を提供することを目的とする。
性高分子の問題点に鑑みなされたもので、放出部位まで
多量の薬物を高効率かつ安定に運搬することができ、疾
患時に薬物を細胞内あるいは組織内で非線形（パルス
形）に放出できるように設計された超分子構造の生体内
分解性医薬高分子集合体を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】従来の薬物結合高分子や
薬物徐放材料とは異なり、薬物が高分子鎖に結合したり
材料中に溶解あるいは分散しているのではなく、薬物を
高分子集合体の形成によって保持させていることが特徴
である。すなわち薬物をα，β，γ−シクロデキストリ
ンと結合させた複数の薬物結合環状化合物と、該環状化
合物の空洞を貫通させた直鎖状高分子化合物と、この直
鎖状高分子化合物の両端部に結合させた生体内分解性部
位とからなる超分子構造の生体内分解性医薬高分子集合
体により本目的を達成する。薬物をα，β，γ−シクロ
デキストリンと結合させた複数の薬物結合環状化合物と
しては、マイトマイシンＣ−シクロデキストリン結合
体、分子量の比較的小さいペプチド性医薬品とシクロデ
キストリンの結合体等が考えられる。
薬物徐放材料とは異なり、薬物が高分子鎖に結合したり
材料中に溶解あるいは分散しているのではなく、薬物を
高分子集合体の形成によって保持させていることが特徴
である。すなわち薬物をα，β，γ−シクロデキストリ
ンと結合させた複数の薬物結合環状化合物と、該環状化
合物の空洞を貫通させた直鎖状高分子化合物と、この直
鎖状高分子化合物の両端部に結合させた生体内分解性部
位とからなる超分子構造の生体内分解性医薬高分子集合
体により本目的を達成する。薬物をα，β，γ−シクロ
デキストリンと結合させた複数の薬物結合環状化合物と
しては、マイトマイシンＣ−シクロデキストリン結合
体、分子量の比較的小さいペプチド性医薬品とシクロデ
キストリンの結合体等が考えられる。
【０００７】また、医薬品と結合体を形成するα，β又
はγ−シクロデキストリンとこれらのシクロデキストリ
ンの空隙を貫通するポリマーとの関係は、既に大阪大学
の原田博士の研究（表面談話会・コロイド懇話会1994年
Vol.32No.2）により、以下のようなポリマーが貫通可能
であることが指摘されている。 １）α−シクロデキストリンの場合 ポリエチレングリコール ２）β−シクロデキストリンの場合 ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、
ポリイソブチレン ３）γ−シクロデイストリンの場合 ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、
ポリイソブチレン、ポリメチルビニルエーテル そして、末端にかさ高い基例えば2,4-ジニトロフェニル
基、3,6-ジニトロベンゾイル基が結合していると貫通し
えないので、末端にはメチル基、メトキシ基、アミン基
等の小さな官能基を結合させたものを用いる。尚、ポリ
エチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ
イソブチレンあるいはこれらのブロック共重合体の平均
分子量が２００〜５０００で、望ましくは４００〜２０
００である。
はγ−シクロデキストリンとこれらのシクロデキストリ
ンの空隙を貫通するポリマーとの関係は、既に大阪大学
の原田博士の研究（表面談話会・コロイド懇話会1994年
Vol.32No.2）により、以下のようなポリマーが貫通可能
であることが指摘されている。 １）α−シクロデキストリンの場合 ポリエチレングリコール ２）β−シクロデキストリンの場合 ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、
ポリイソブチレン ３）γ−シクロデイストリンの場合 ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、
ポリイソブチレン、ポリメチルビニルエーテル そして、末端にかさ高い基例えば2,4-ジニトロフェニル
基、3,6-ジニトロベンゾイル基が結合していると貫通し
えないので、末端にはメチル基、メトキシ基、アミン基
等の小さな官能基を結合させたものを用いる。尚、ポリ
エチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ
イソブチレンあるいはこれらのブロック共重合体の平均
分子量が２００〜５０００で、望ましくは４００〜２０
００である。
【０００８】直鎖状高分子化合物の両端部に結合させる
生体内分解性部位としては、繰返し単位が１〜５であ
り、構成アミノ酸としてアラニン、バリン、ロイシン、
イソロイシン、メチオニン、プロリン、フェニルアラニ
ン、トリプトファン、アスパラギン酸、グルタミン酸、
グリシン、セリン、スレオニン、チロシン、システイ
ン、リシン、アルギニン、ヒスチジンのいずれか単独若
しくは複数からなるオリゴペプチド鎖、あるいは繰返し
単位が１〜５であり、構成多糖としてデキストラン、ヒ
アルロン酸、キチン、キトサン、アルギン酸、コンドロ
イチン硫酸、デンプン、プルランからなるオリゴ糖鎖を
有する部位を用いるのが好ましい。シクロデキストリン
に結合させる薬物は、立体障害により酵素分解を受けに
くい単鎖のエステル結合又はウレタン結合で構成するこ
とが望ましい。シクロデキストリンと結合させる薬物
は、ペプチド性医薬品やマイトマイシンＣ等がある。
生体内分解性部位としては、繰返し単位が１〜５であ
り、構成アミノ酸としてアラニン、バリン、ロイシン、
イソロイシン、メチオニン、プロリン、フェニルアラニ
ン、トリプトファン、アスパラギン酸、グルタミン酸、
グリシン、セリン、スレオニン、チロシン、システイ
ン、リシン、アルギニン、ヒスチジンのいずれか単独若
しくは複数からなるオリゴペプチド鎖、あるいは繰返し
単位が１〜５であり、構成多糖としてデキストラン、ヒ
アルロン酸、キチン、キトサン、アルギン酸、コンドロ
イチン硫酸、デンプン、プルランからなるオリゴ糖鎖を
有する部位を用いるのが好ましい。シクロデキストリン
に結合させる薬物は、立体障害により酵素分解を受けに
くい単鎖のエステル結合又はウレタン結合で構成するこ
とが望ましい。シクロデキストリンと結合させる薬物
は、ペプチド性医薬品やマイトマイシンＣ等がある。
【０００９】
【作用】本発明にかかる生体内分解性医薬高分子集合体
は、薬物が高分子鎖に結合したり材料中に溶解あるいは
分散しているのではなく、薬物を高分子集合体の形成に
より保持させているのが特徴である。そのため本発明に
かかる生体内分解性医薬高分子集合体では、薬物放出性
は薬物−高分子結合の個々の分解によりなされるのでは
なく、生体内分解性医薬高分子集合体の一部位の生体内
分解により集合体全体の解離によって制御している。す
なわち、担持された薬物は高分子鎖とはいかなる結合も
していないので、集合体の分解性部位での分解により薬
物を一時に放出させることもでき、疾患時のみに薬物を
集中的に放出させることが可能である。更には生体内分
解性部位の分解速度と薬物部位の集合体からの脱離速度
及び集合体当たりの薬物保持量とを制御することにより
非線形（パルス型）な薬物放出特性を作り出すことがで
きる。さらに本発明の高分子集合体は、薬物の結合によ
る高分子鎖の溶解性の低下の問題や、薬物の結合様式の
選択や、生体内分解部位の設計をそれぞれ独立に解決す
ることができる利点を有する。また本発明にかかる生体
内分解性医薬高分子集合体末端の生体内分解部位を適当
な架橋剤等により架橋させて親水性ゲル（ヒドロゲル）
にすることが可能であり、非分解時の薬物漏出のない真
に分解に応答した薬物放出となる。
は、薬物が高分子鎖に結合したり材料中に溶解あるいは
分散しているのではなく、薬物を高分子集合体の形成に
より保持させているのが特徴である。そのため本発明に
かかる生体内分解性医薬高分子集合体では、薬物放出性
は薬物−高分子結合の個々の分解によりなされるのでは
なく、生体内分解性医薬高分子集合体の一部位の生体内
分解により集合体全体の解離によって制御している。す
なわち、担持された薬物は高分子鎖とはいかなる結合も
していないので、集合体の分解性部位での分解により薬
物を一時に放出させることもでき、疾患時のみに薬物を
集中的に放出させることが可能である。更には生体内分
解性部位の分解速度と薬物部位の集合体からの脱離速度
及び集合体当たりの薬物保持量とを制御することにより
非線形（パルス型）な薬物放出特性を作り出すことがで
きる。さらに本発明の高分子集合体は、薬物の結合によ
る高分子鎖の溶解性の低下の問題や、薬物の結合様式の
選択や、生体内分解部位の設計をそれぞれ独立に解決す
ることができる利点を有する。また本発明にかかる生体
内分解性医薬高分子集合体末端の生体内分解部位を適当
な架橋剤等により架橋させて親水性ゲル（ヒドロゲル）
にすることが可能であり、非分解時の薬物漏出のない真
に分解に応答した薬物放出となる。
【００１０】
実施例−１ ロタキサンの調整 医薬品（マイトマイシンＣ）とα−シクロデキストリン
の結合体の飽和水溶液中に両末端アミンのポリエチレン
グリコール（ＰＥＧ−ＢＡ、Ｍｎ＝１２００）水溶液
（10wt.%）を滴下・撹拌し、白色沈殿物を得た（ロタキ
サン）。
の結合体の飽和水溶液中に両末端アミンのポリエチレン
グリコール（ＰＥＧ−ＢＡ、Ｍｎ＝１２００）水溶液
（10wt.%）を滴下・撹拌し、白色沈殿物を得た（ロタキ
サン）。
【００１１】ロタキサン両末端へのL-Phe導入 過剰量のＮ末端保護L-フェニルアラニン（Z-L-Phe）
（3.38mmol）をジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）中に溶
解し、トリエチルアミン（3.72mmol）、塩酸-エチル-3-
(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド（3.72mmo
l）を加え０℃で６時間撹拌した後に、ロタキサン・ジ
メチルホルムアルデヒド懸濁液（0.169mmol）を加えて
室温にて２日間反応させた。
（3.38mmol）をジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）中に溶
解し、トリエチルアミン（3.72mmol）、塩酸-エチル-3-
(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド（3.72mmo
l）を加え０℃で６時間撹拌した後に、ロタキサン・ジ
メチルホルムアルデヒド懸濁液（0.169mmol）を加えて
室温にて２日間反応させた。
【００１２】Z-L-Pheロタキサンからの保護基（Ｚ基）
の除去 次に合成物両末端のＺ基を除去するために、ジメチルホ
ルムアミド（ＤＭＦ）中に反応混合物（２mmol）とパラ
ジウム−カーボン（10wt.%）とを加え、水素雰囲気下で
接触還元を行った。反応はBa(OH)2の濁りの消失をもっ
て終了した。
の除去 次に合成物両末端のＺ基を除去するために、ジメチルホ
ルムアミド（ＤＭＦ）中に反応混合物（２mmol）とパラ
ジウム−カーボン（10wt.%）とを加え、水素雰囲気下で
接触還元を行った。反応はBa(OH)2の濁りの消失をもっ
て終了した。
【００１３】L-Phe-ロタキサンの精製 得られた合成物は、溶媒にジメチルスルホキシド、担体
にセファデックスG-25(Shephadex G-25)を用いたゲル浸
透クロマトグラフィー(ＧＰＣ)により精製した。
にセファデックスG-25(Shephadex G-25)を用いたゲル浸
透クロマトグラフィー(ＧＰＣ)により精製した。
【００１４】構造の確認 得られた精製物の構造について赤外線分光分析（ＩＲ）
及び核磁気共鳴（炭素及び水素）（ＮＭＲ）測定により
確認した。 結果及び考察 その結果精製した生体内分解性医薬高分子集合体のＧＰ
Ｃでは、原料であるポリエチレングリコール−ＢＡ、医
薬品とα−シクロデキストリンの結合体（以下α−ＣＤ
と呼ぶ）のいずれよりも高分子量側に新たなピークが認
められた（図１）。この時の赤外線分光分析（ＩＲ）及
び核磁気共鳴（炭素及び水素）（ＮＭＲ）の測定結果と
併せ設計通りの超分子構造高分子（L-Phe-ロタキサン）
の合成を確認した。
及び核磁気共鳴（炭素及び水素）（ＮＭＲ）測定により
確認した。 結果及び考察 その結果精製した生体内分解性医薬高分子集合体のＧＰ
Ｃでは、原料であるポリエチレングリコール−ＢＡ、医
薬品とα−シクロデキストリンの結合体（以下α−ＣＤ
と呼ぶ）のいずれよりも高分子量側に新たなピークが認
められた（図１）。この時の赤外線分光分析（ＩＲ）及
び核磁気共鳴（炭素及び水素）（ＮＭＲ）の測定結果と
併せ設計通りの超分子構造高分子（L-Phe-ロタキサン）
の合成を確認した。
【００１５】生体内分解性の分析 精製されたL-Phe-ロタキサンをパパイン緩衝溶液（5mM
クエン酸、58mMのNa2HPO4、2mMEDTA、10mMのメルカプト
エタノール、pH7.1)(20unit/ml)中に溶解し、(20wt.
%)、37℃(体温相当)にて撹拌した。パパインによるロタ
キサン末端ペプチド基の酵素分解挙動の解析はＧＰＣに
より行い、薬物−α−シクロデキストリン結合体の放出
挙動の解析は、1-アニリノ-8-ナフタレンスルホン酸(Ａ
ＮＳ）の螢光強度測定（EX=350.0nm、Em=500.0nm)によ
り行った。
クエン酸、58mMのNa2HPO4、2mMEDTA、10mMのメルカプト
エタノール、pH7.1)(20unit/ml)中に溶解し、(20wt.
%)、37℃(体温相当)にて撹拌した。パパインによるロタ
キサン末端ペプチド基の酵素分解挙動の解析はＧＰＣに
より行い、薬物−α−シクロデキストリン結合体の放出
挙動の解析は、1-アニリノ-8-ナフタレンスルホン酸(Ａ
ＮＳ）の螢光強度測定（EX=350.0nm、Em=500.0nm)によ
り行った。
【００１６】結果及び考察 次にこのL-Phe-ロタキサンの末端ペプチド基の酵素によ
る分解とそれに伴うα−ＣＤ放出とを検討したところ、
パパイン分解開始後１０時間経過後のＧＰＣにおけるL-
Phe-ロタキサンのピークが低分子量側へシフトしてい
た。この時ＡＮＳの螢光強度変化による解離α−ＣＤの
濃度を測定したところ、分解開始約５時間後にはα−Ｃ
Ｄの濃度がほぼ一定になり、超分子構造高分子からのα
−ＣＤの放出が確認された（図２）。さらにパパイン非
存在下で同様の実験を行ったところ、ＡＮＳ螢光が見ら
れなかった（図２）。これらのことから合成した生体内
分解性医薬高分子集合体は、その特有の超分子構造によ
りα−ＣＤを保持しており、パパイン（酵素）により末
端L-Phe基の分解に応じてポリエチレングリコール(ＰＥ
Ｇ)に貫通していたα−ＣＤが脱離・放出されたものと
推定できる。
る分解とそれに伴うα−ＣＤ放出とを検討したところ、
パパイン分解開始後１０時間経過後のＧＰＣにおけるL-
Phe-ロタキサンのピークが低分子量側へシフトしてい
た。この時ＡＮＳの螢光強度変化による解離α−ＣＤの
濃度を測定したところ、分解開始約５時間後にはα−Ｃ
Ｄの濃度がほぼ一定になり、超分子構造高分子からのα
−ＣＤの放出が確認された（図２）。さらにパパイン非
存在下で同様の実験を行ったところ、ＡＮＳ螢光が見ら
れなかった（図２）。これらのことから合成した生体内
分解性医薬高分子集合体は、その特有の超分子構造によ
りα−ＣＤを保持しており、パパイン（酵素）により末
端L-Phe基の分解に応じてポリエチレングリコール(ＰＥ
Ｇ)に貫通していたα−ＣＤが脱離・放出されたものと
推定できる。
【００１７】実施例−２ まず生体(消火器系)内には分解酵素として、各部位毎に
以下のようなものが存在する。 ａ）口腔内 α−アミラーゼ、リンガル リパーゼ ｂ）胃 ペプシン、ガストリック アミラーゼ、ガストリック
リパーゼ ｃ）小腸 １）膵液 チモトリプシン、トリプシン、パンクレアティック エ
ラスターゼ、カルボキシペプチターゼ Ａ、カルボキシ
ペプチターゼＢ、α−アミラーゼ、パンクレアティック
リパーゼ、コレステロール エステラーゼ、フォスフ
ォリパーゼA2 ２）刷子緑面(Brush border bound) α−リミット デキストリナーゼ、マルターゼ、ラクタ
ーゼ、スクラーゼ、アミノオリゴペプチダーゼ、アミノ
ペプチダーゼ、ディペプチダーゼＩ、ディペプチダーゼ
III、ディペプチジル アミノペプチダーゼIV ３）粘膜細胞質内 ジペプチダーゼ、アミノトリペプチダーゼ、プロライン
ジペプチダーゼ ｄ）結腸 β−グルクロニダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、β−グ
ルコシダーゼ、デキストラナーゼ、ユーリアーゼ、アゾ
レダクターゼ、コラノイルグリシン ヒドラーゼ、ヒド
ロキシ−ステロイド、ヒドロキシコラノイル−デヒドロ
キシラーゼ、オキシド−リダクダーゼ これらの酵素のいずれかにより分解可能で、かつポリエ
チレングリコールと末端で結合可能な部位として検討し
たところ、繰返し単位が１〜５であり、構成アミノ酸と
してアラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、メチ
オニン、プロリン、フェニルアラニン、トリプトファ
ン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシン、セリ
ン、スレオニン、チロシン、システイン、リシン、アル
ギニン、ヒスチジンのいずれか単独若しくは複数からな
るオリゴペプチド鎖、あるいは繰返し単位が１〜５であ
り、構成多糖としてデキストラン、ヒアルロン酸、キチ
ン、キトサン、アルギン酸、コンドロイチン硫酸、デン
プン、プルランからなるオリゴ糖鎖であることを見出し
た。
以下のようなものが存在する。 ａ）口腔内 α−アミラーゼ、リンガル リパーゼ ｂ）胃 ペプシン、ガストリック アミラーゼ、ガストリック
リパーゼ ｃ）小腸 １）膵液 チモトリプシン、トリプシン、パンクレアティック エ
ラスターゼ、カルボキシペプチターゼ Ａ、カルボキシ
ペプチターゼＢ、α−アミラーゼ、パンクレアティック
リパーゼ、コレステロール エステラーゼ、フォスフ
ォリパーゼA2 ２）刷子緑面(Brush border bound) α−リミット デキストリナーゼ、マルターゼ、ラクタ
ーゼ、スクラーゼ、アミノオリゴペプチダーゼ、アミノ
ペプチダーゼ、ディペプチダーゼＩ、ディペプチダーゼ
III、ディペプチジル アミノペプチダーゼIV ３）粘膜細胞質内 ジペプチダーゼ、アミノトリペプチダーゼ、プロライン
ジペプチダーゼ ｄ）結腸 β−グルクロニダーゼ、β−ガラクトシダーゼ、β−グ
ルコシダーゼ、デキストラナーゼ、ユーリアーゼ、アゾ
レダクターゼ、コラノイルグリシン ヒドラーゼ、ヒド
ロキシ−ステロイド、ヒドロキシコラノイル−デヒドロ
キシラーゼ、オキシド−リダクダーゼ これらの酵素のいずれかにより分解可能で、かつポリエ
チレングリコールと末端で結合可能な部位として検討し
たところ、繰返し単位が１〜５であり、構成アミノ酸と
してアラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、メチ
オニン、プロリン、フェニルアラニン、トリプトファ
ン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシン、セリ
ン、スレオニン、チロシン、システイン、リシン、アル
ギニン、ヒスチジンのいずれか単独若しくは複数からな
るオリゴペプチド鎖、あるいは繰返し単位が１〜５であ
り、構成多糖としてデキストラン、ヒアルロン酸、キチ
ン、キトサン、アルギン酸、コンドロイチン硫酸、デン
プン、プルランからなるオリゴ糖鎖であることを見出し
た。
【００１８】以上のことから本発明の生体内分解性医薬
高分子集合体は、前述実施例で鋭意検討したことを踏ま
えて（１）医薬品との結合体の形成が可能なシクロデキ
ストリンの種類（α，β，γ）の選択、（２）そのシク
ロデキストリン結合体の空洞を貫通する直鎖状高分子の
選択及び（３）治療を目的とする生体内に存在する酵素
による分解可能性を有すると共に前記使用するシクロデ
キストリン結合体の直鎖状高分子からに脱離を防ぐこと
が可能な末端部位を選択することにより、適材適所の超
分子構造の生体内分解性医薬高分子集合体を製造するこ
とができる。
高分子集合体は、前述実施例で鋭意検討したことを踏ま
えて（１）医薬品との結合体の形成が可能なシクロデキ
ストリンの種類（α，β，γ）の選択、（２）そのシク
ロデキストリン結合体の空洞を貫通する直鎖状高分子の
選択及び（３）治療を目的とする生体内に存在する酵素
による分解可能性を有すると共に前記使用するシクロデ
キストリン結合体の直鎖状高分子からに脱離を防ぐこと
が可能な末端部位を選択することにより、適材適所の超
分子構造の生体内分解性医薬高分子集合体を製造するこ
とができる。
【００１９】
【効果】以上述べたように本発明にかかる超分子構造の
生体内分解性医薬高分子集合体は、生体内に存在する酵
素の種類に併せて医薬高分子集合体が目的とする部位に
到達した時に非線形（パルス型）の薬物放出することが
できるので、従来技術では不可能であった薬物の投与プ
ログラムの作成が、材料設計により可能となる。すなわ
ち、疾患の程度だけでなく、生体の薬物感受性リズム等
の体内変動を予め考慮した上で、必要とされる薬物投与
量を制御した、いわゆる時間薬理学的薬物治療法が可能
となる。その結果、糖尿病や喘息、慢性関節リュウマチ
など現在より効果的な治療法が期待されている各種の慢
性疾患に対して有効な薬物治療が可能となる。
生体内分解性医薬高分子集合体は、生体内に存在する酵
素の種類に併せて医薬高分子集合体が目的とする部位に
到達した時に非線形（パルス型）の薬物放出することが
できるので、従来技術では不可能であった薬物の投与プ
ログラムの作成が、材料設計により可能となる。すなわ
ち、疾患の程度だけでなく、生体の薬物感受性リズム等
の体内変動を予め考慮した上で、必要とされる薬物投与
量を制御した、いわゆる時間薬理学的薬物治療法が可能
となる。その結果、糖尿病や喘息、慢性関節リュウマチ
など現在より効果的な治療法が期待されている各種の慢
性疾患に対して有効な薬物治療が可能となる。
【図１】 超分子構造の生体内分解性高分子のゲル浸透
クロマトグラフィー分析結果を示すグラフである。
クロマトグラフィー分析結果を示すグラフである。
【図２】 超分子構造の生体内分解性高分子から放出さ
れるα−シクロデキストリン結合体と時間の関係を示す
グラフである。
れるα−シクロデキストリン結合体と時間の関係を示す
グラフである。
【図３】 超分子構造の生体内分解性高分子から医薬品
が放出される関係を表した模式図である。
が放出される関係を表した模式図である。
Claims (6)
- 【請求項１】 薬物をα，β又はγ−シクロデキストリ
ンと結合させた複数の薬物結合環状化合物と、該環状化
合物の空洞を貫通させた直鎖状高分子化合物と、この直
鎖状高分子化合物の両端部に結合させた生体内分解性部
位とからなる超分子構造の生体内分解性医薬高分子集合
体。 - 【請求項２】 環状化合物の空洞を貫通させる直鎖状高
分子化合物が、ポリエチレングリコール、ポリプロピレ
ングリコール、ポリイソブチレンあるいはこれらのブロ
ック共重合体からなることを特徴とする請求項１記載の
超分子構造の生体内分解性医薬高分子集合体。 - 【請求項３】 直鎖状高分子化合物の両端部に結合させ
る生体内分解性部位が、繰返し単位が１〜５であり、構
成アミノ酸としてアラニン、バリン、ロイシン、イソロ
イシン、メチオニン、プロリン、フェニルアラニン、ト
リプトファン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシ
ン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン、リシ
ン、アルギニン、ヒスチジンのいずれか単独若しくは複
数からなるオリゴペプチド鎖、あるいは繰返し単位が１
〜５であり、構成多糖としてデキストラン、ヒアルロン
酸、キチン、キトサン、アルギン酸、コンドロイチン硫
酸、デンプン、プルランからなるオリゴ糖鎖を有する請
求項１記載の超分子構造の生体内分解性医薬高分子集合
体。 - 【請求項４】 ポリエチレングリコール、ポリプロピレ
ングリコール、ポリイソブチレンあるいはこれらのブロ
ック共重合体の平均分子量が２００〜５０００で、望ま
しくは４００〜２０００である請求項２記載の超分子構
造の生体内分解性医薬高分子集合体。 - 【請求項５】 薬物とシクロデキストリンとの結合が、
立体障害により酵素分解を受けにくい単鎖のエステル結
合又はウレタン結合で構成されていることを特徴とする
請求項１記載の超分子構造の生体内分解性医薬高分子集
合体。 - 【請求項６】 シクロデキストリンと結合させる薬物が
ペプチド性医薬品である請求項１記載の超分子構造の生
体内分解性医薬高分子集合体。
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| CA002176383A CA2176383A1 (en) | 1994-09-24 | 1995-05-12 | Supramolecular-structure biodegradable polymeric assembly for drug delivery |
| US08/637,733 US5855900A (en) | 1994-09-24 | 1995-05-12 | Supramolecular-structured biodegradable polymeric assembly for drug delivery |
| DE69521491T DE69521491T2 (de) | 1994-09-24 | 1995-05-12 | Biodegradierbare medizinische polymer-anordnung mit supermolekularer-struktur |
| KR1019960702692A KR100387428B1 (ko) | 1994-09-24 | 1995-05-12 | 초분자구조의생체내분해성의약고분자집합체 |
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| WO (1) | WO1996009073A1 (ja) |
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