JPS61353A - 薬剤投与装置 - 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】 ■１発明の背景 〔技術分野〕 本発明は、不溶性担体表面に保持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１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
ィ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１ｎｖｉマ
０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。

ＩＩ　、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三０次元網状構
造を有するマトリックス中に、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
６　　　　　　　　能の亢進や賦活化等を起こさせる／
＜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。

■１発明の詳細な説明 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−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
トリックスを固定させることにより、該マトリックスの
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
放出するという本実を見出し、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
むマトリッ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っ
た。

すなわち、本発明は、連通ずる流体の導出入口を有する
容器内に薬剤を取りこんだリポソーム製剤を保持した高
分子物質を該流体と接触するよう固定してなり、該容器
内を通過する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、高分子物質が親水性基を有し、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。また、リポソーム製
剤を保持した高分子物質は該容器内に充填された不溶性
担体の表面に固定するのが好ましい。

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、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−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、セラミッ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、ポリプロピレン酸、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酸、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５
００〜３０００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ハ％
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、う、他。代表的ヶ３ド。ゲ１，２．□よ、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−ジメチアルミノエチルメ
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、フィブリンなどがあ
る。

本発明においてマトリックスとは、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
架橋剤によってもよく、またγ線等の放射線によっても
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。

マトリックスの形成すなわち不溶化処理は例えば０．５
〜４　Ｍｒａｄ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
のマトリッ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ックス中べの保持状態
から逃げ出せなく、また、前記マトリックスが体液とリ
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
′　　はマトリッ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、ホスファチジルコリン、ホ
スファチジルエタノールアミン、ホスファチジン酸、ホ
スファチジルセリン、ホスファチジルイノシトール、ホ
スファチジルグリセロール、スフィンゴミエリン、カル
シ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、リルン酸、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ェ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、例えばホスファチジン酸、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、インビトロまたはインビ
ボで不安定なもの、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、へ、＜リン、
ウロキナーゼ、ユビデカレノン、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ト
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−と
して用いる場合、プレドニゾロン、サイロフォスフアミ
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、レパミゾール、プロスタグラ
ンジノ、などの免抑賦活化剤、あるいはりポポリサ・ン
カライド、看　　　　　　　　ピラン、カナマイシンな
どのインターフェ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に薬
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
によって製造される。例えば少なくども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、トコフェロール、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
、さらに超温波照射を行っ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
〜５ｍｌ１１の担体と前記リポソーム／ハイドロゲルを
混合して担体表面にコーティングする。そしてリポソー
ムを破壊せず、リポソーム／ハイドロゲルと混和しない
溶媒、例えばフレオン等に分散させ、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ュを備えた、アクリル類、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１例えば、孔径
２０人〜Ｑ、４ｐｍ、長さ１〜３０ｍ、ｐｏｒｏｓｉｔ
７　３０〜７０％の多孔状ホロファイバー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
ァイバー表面にリポソーム／ハイドロゲルを流し、１０
〜６０分間静置後、生理食塩水等で洗浄し、両端をバラ
フィルム等でおおい、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上ツマ−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
カラムに体液を循環させることによって、ドラッグデリ
バリ−システムあるいはバイオアジテータ−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の卵黄ホスファチジル
コリン／牛脳スフィンゴミエリン／コレステロール／Ｄ
Ｌ−α−トコフェロール／オレイン酸をクロロホルムに
溶解し、５０〇−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１０，０００　　単位
を含む水溶液５−を加え、ポルテックスミキサー（井内
盛栄堂製Ｎ５−８型）で混合攪拌したのち、水浴投込型
超音波洗浄機（シャ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って、
リポソーム懸濁液を得た。

この懸濁液を４℃の温度にて１５０，０００　Ｇ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
。得られたペレッ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１５　ＩＬｍｏｌ／ｎｉｌ
とした。

このリポソームを１５ｗ／ｖ％ゼラチンおよび１　、５
　　ｗ／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ハイドロゲル原液に１容＝２容
（リポソーム：ハイドロゲル原液）の割合で混合した。

このようにして得られたリボ力　　　　　　　ソーム／
ハイドロゲル液をカラムに固定した孔径０．５５μ、ｐ
ｏｒｏｓｉｔ７　４５％のポリプロピレン製ホローファ
イバーの中空部をエタノールで濡らした後に、流し、ホ
ローファイバーの中空部にコーティングした。そして３
　Ｍｒａｄ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。

〔実験例〕

薬剤投与装置のインビトロ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ットし、牛
血液を循環させた。

第２図において、１は生血、２は血液ポンプ、３は本発
明の薬剤投与装置、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１−２４４
４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Ｏ印線は実施例で得た薬剤投与装置の場
合のもので、口印線は比較例でのリポソームを直接血中
へ栃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。

■１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−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ックスの形成すなわち
不要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
なっ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Ｆ］
コ〒Ｊ了７′：： 同　　弁理士　　石　井　陽　−；２１．　。 ・１ニー′５ 第１図 時　　　　　　間　（ｈｏｕｒｓ　） 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）連通する流体の導出入口を有する容器内に薬剤を
   取りこんだリポソーム製剤を保持した高分子物質を該流
   体と接触するよう固定してなり、該容器内を通過する流
   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. （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. （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。
4. （４）リポソーム製剤を保持した高分子物質は該容器内
   に充填された不溶性担体の表面に固定されてなる特許請
   求の範囲第１項記載の薬剤投与装置。