JPWO2017195880A1 - カチオン性基および疎水性基が導入されたヒアルロン酸誘導体 - Google Patents

カチオン性基および疎水性基が導入されたヒアルロン酸誘導体 Download PDF

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Abstract

式(Ia)で表される1以上の繰り返し単位、および式(Ib)で表される1以上の繰り返し単位を含む、特定のカチオン性基と特定の疎水性基を導入したヒアルロン酸誘導体を提供する。

Description

本発明は、カチオン性基により修飾され、さらに疎水性基を導入したヒアルロン酸誘導体、該ヒアルロン酸誘導体と薬物との複合体、該ヒアルロン酸誘導体および薬物を含む医薬組成物、および該ヒアルロン酸誘導体を有効成分として含む医薬組成物に関する。
体内には消化管粘膜、咽喉粘膜、口腔粘膜、鼻腔粘膜、耳腔粘膜、角膜粘膜、結膜粘膜、肺粘膜、膣粘膜、肛門粘膜などの粘膜が、外部環境や内部臓器に面するさまざまな部位に存在している。粘膜は粘弾性を有するゲルであり、乾燥・温熱などの物理化学的な刺激や、ウイルスや病原体といった外敵から身を守るバリアとして機能している。
医薬品の経粘膜投与は、全身用途もしくは局所用途で用いられるが、全身用途の場合は非侵襲であることからQOLの観点において有益であり、また、局所用途の場合は目的組織への高暴露および全身毒性の低減が可能であることから有益である。しかしながら、多くの場合、投与された薬物の粘膜への接着性および透過性は低く、充分な効果が得られない。特に点眼投与においては、涙による排泄により、透過性が非常に低いことが知られている(非特許文献1)。
経粘膜用のドラッグデリバリー製剤としてリポソーム(非特許文献2〜4)や、表面修飾したナノサスペンジョン(非特許文献5)、ポリマーミセル(非特許文献6)が報告されている。しかしながら、これらの製剤は低分子薬物に適した技術であり、タンパク質、ペプチド医薬品に対しては、封入量が低い、変性が起こるなどの理由から適しておらず、低分子からペプチド、タンパク質まで汎用的に用いることができる技術とは言えない。
また、安全性の面から、製剤に用いる基材は、非抗原性、非変異原性、無毒性、生分解性を併せ持つものでなければならない。
近年、多糖を薬物担体の基材として用いるという報告がある。その中でも、ヒアルロン酸(HA)は、1934年、K.Meyerによって牛の眼の硝子体から単離された生体材料(多糖)であり、細胞外マトリックスの主成分として古くから知られている。HAは、D−グルクロン酸とN−アセチルグルコサミンとがβ(1→3)グリコシド結合により連結された二糖単位から成るグリコサミノグリカンの一種である。HAは、化学的、物理的構造に種差が無く、ヒトもその代謝系を有しており、免疫性および毒性といった面でも最も安全な医用生体材料(Biomaterial)の一つである。
上述の安全性という特性に加え、近年、細胞の接着、増殖、移動の誘導に関するヒアルロン酸の生理活性物質としての側面も注目されている。更に製造の観点からも、微生物による高分子量のヒアルロン酸の大量生産が可能となっており、ヒアルロン酸を基剤として用いたドラッグデリバリーシステム(DDS)の研究が盛んに行われている。薬物をヒアルロン酸とコンジュゲートすることで、薬物の癌組織へのターゲティング(特許文献4)、肝臓へのターゲティング(特許文献5)、抗原性の低減等(特許文献6)が達成できるという報告がなされている。また、生体内にはCD44、RHAMM(Receptor for Hyaluronic Acid−Mediated Motility)、LYVE−1(Lymphe Vessel Endothelial HA Receptor−1)、HARE(Hyaluronic Acid Receptor for Endocytosis)などのHAレセプターが存在することが報告されている(非特許文献16および17)。特にCD44やRHAMMは多くの癌細胞において過剰発現しており、それゆえHAを癌ターゲティングキャリアの基材として用いる試みがなされている。その例として、パクリタキセル−HAコンジュゲート(非特許文献18〜20および特許文献11)、カンプトテシン−HAコンジュゲート(特許文献12)、ドキソルビシン−HPMA[N−(2−ヒドロキシプロピル)メタクリルアミド]−HAコンジュゲート(非特許文献21)、酪酸−HAコンジュゲート(非特許文献22)、ドキソルビシン封入HA−PEG−PLGAナノパーティクル(非特許文献23)、siRNA封入HAゲル(非特許文献24)、ドキソルビシン封入HA被覆リポソーム(非特許文献25)などが挙げられる。さらに、アミド結合により導入したエチレンジアミンリンカーを介してコール酸をコンジュゲートしたHA誘導体について報告されている(非特許文献26)。これらHAを基材としたキャリアは、in vitroにおけるCD44高発現細胞において効率良く取り込まれることが報告されている(例えば非特許文献18)。また、ヒトの角膜や結膜にもCD44やRHAMMが発現しており(非特許文献7)、ヒアルロン酸を用いて核酸の取り込みが亢進されることが報告されている(非特許文献8)。一方で、血中滞留性を高めるためにヒアルロン酸のグルクロン酸部分のカルボキシを高度に修飾したヒアルロン酸が開発され、その有用性が示されてきた(特許文献7)。
その他、多糖由来の薬物担体として、コレステリル基などを導入したプルラン誘導体が、水溶液中においてナノサイズの微粒子を形成し、疎水性低分子、ペプチド、タンパク質などと複合化するホスト分子として機能することが報告されている(非特許文献13)。タンパク質取り込み後の当該プルラン誘導体についての熱力学的評価により、取り込まれたタンパク質が、プルランのヒドロキシとの水素結合により安定化されることが示されている(非特許文献14)。
また、カルボキシメチルセルロース(CMC)(特許文献9)およびリノレイン酸を導入したキトサン(非特許文献15)をタンパク質との複合体形成の材料として利用する報告もある。さらに、特許文献10には、架橋性基を有するヒアルロン酸誘導体、および疎水性基を有する親水性多糖類誘導体を含む組成物であって、架橋性基を有するヒアルロン酸誘導体が、親水性多糖類誘導体の存在下、ヒアルロン酸または架橋形成が可能な基を有するその誘導体の架橋形成反応により調製される組成物が報告されており、特許文献13には、疎水性基としてコレステリル基を有する基をヒアルロン酸に導入したヒアルロン酸誘導体が、水中で会合により微粒子を形成し、薬物と複合体を形成することが報告されている。特許文献1には、アミノ酸と疎水性基を有する基をヒアルロン酸に導入したヒアルロン酸誘導体が、水中で会合により微粒子を形成し、薬物と複合体を形成し、かつ血中滞留性が高いことが報告されている。
カチオン性多糖であるキトサンに疎水性基を導入し、薬物封入キャリアとして利用する報告(非特許文献9および10)や、疎水化プルランをカチオン化した報告もある(非特許文献11)。カチオン化したヒアルロン酸としては、アルギニンを導入した報告(非特許文献12、特許文献8)や、4級アミンを導入した報告(特許文献2および3)がある。
一方、ヒアルロン酸のカルボキシとコハク酸モノトコフェロールエステルのカルボキシとが、HN−(CH−NH、HN−(CH−S−S−(CH−NH、またはHN−(CH−COOHを介して結合したヒアルロン酸誘導体が、水溶液中でミセルを形成し、水不溶性薬物を送達させるための担体として使用できることが知られている(特許文献14)。
また、デキストラン等にスペルミンまたはそのアンモニウム塩を導入し、その一部にさらにコレステリルまたは長鎖アルキルアミンを導入したカチオン性多糖により、プラスミドDNAのトランスフェクション効率が向上したこと(特許文献15)、低分子ヒアルロン酸のカルボキシに疎水性の長鎖アミンおよびカチオン性素子としてのスペルミンを導入したものがsiRNAとの複合体形成に有用であること(非特許文献27)、商品としてのカチオン化されたセルロース:ポリオクタニウム10(特許文献16)、ヒアルロン酸のカルボキシとコール酸がエチレンジアミンを介して結合したものが薬物キャリアとして有用であること(特許文献17)、ヒアルロン酸のカルボキシと脂溶性化合物であるトコフェロールのヒドロキシとがジアミンまたはヒドロキシアルキルアミンを介して結合したものが、薬物キャリアとして利用できること(特許文献18)が、それぞれ知られている。
国際公開第2014/038641号 国際公開2008/133267号 国際公開2007/63725号 国際公開92/06714号 特開2001−81103号公報 特開平2−273176号公報 国際公開2006/028110号 国際公開2011/148116号 国際公開第2002/022154号 国際公開第2008/136536号 国際公開第2004/035629号 国際公開第2009/074678号 国際公開第2010/053140号 中国特許出願公開第104945538号明細書 米国特許第6958325号明細書 特表2013−516498号公報 中国特許出願公開第103143027号明細書 中国特許出願公開第104945538号明細書
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本発明が解決しようとする課題は、安全性と粘膜への接着性・粘膜透過性の両方を兼ね備えたヒアルロン酸誘導体を提供することである。また本発明が解決しようとするさらなる課題は、該ヒアルロン酸誘導体を含む医薬組成物、特に、該ヒアルロン酸誘導体と薬物との複合体を提供することである。
本発明者は、かかる課題を解決する為に鋭意研究を進めたところ、特定のカチオン性基と特定の疎水性基を導入したヒアルロン酸誘導体が、安全性と粘膜への接着性・粘膜透過性を有すること、および該ヒアルロン酸誘導体と薬物との複合体が医薬組成物として良好な特性を有することを見出し、本発明を完成させた。
すなわち本発明は、粘膜への接着性と粘膜透過性とを併せ持つヒアルロン酸誘導体、および、該ヒアルロン酸誘導体および薬理活性を有する化合物を含有する複合体に関する。さらに本発明は、該ヒアルロン酸誘導体の製造方法、ならびに薬物および該ヒアルロン酸誘導体を含む経粘膜投与に適した医薬組成物およびその製造方法に関する。
本発明の1つの側面において、以下の(1)〜(15)のヒアルロン酸誘導体が提供される。
(1)式(Ia):
Figure 2017195880
[式中、
1x、R2x、R3xおよびR4xは、それぞれ独立に、水素原子、C1−6アルキル、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
5xは、水素原子、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
は、−NR−CHR−(CHn1−A−Bを表し;
は、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
は、水素原子、−CONR10および−CO11から選択され;
は、単結合、−(Y−CH−CHn2−および−(Y−CH−CH−(CHnan3−から選択され;
は、−NR1213、−N121314、−N(−A−NR1213、窒素原子を1〜4個含む5〜10員のヘテロアリール、−NHC(=NH)NHおよび基
Figure 2017195880
から選択され;
およびYは、独立に、酸素原子または−NR16−を表し;
n1は、1〜6の整数を表し、n2およびn3は、独立に、1〜10の整数を表し、naは、1または2の整数を表し、n4は0〜3の整数を表し;
は、C2−10アルキレンを表し;
、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16およびR16aは、独立に、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
は、カウンターアニオンを表し;
ただし、Rが水素原子であり、かつBが−NR1213である時、i)n1は1〜3の整数かつAは単結合であるか、またはii)n1は1であり、Aは−(Y−CH−CHn2−であり、かつn2が1〜3の整数である]
で表される1以上の繰り返し単位、および
式(Ib):
Figure 2017195880
[式中、
1y、R2y、R3yおよびR4yは、それぞれ独立に、水素原子、C1−6アルキル、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
5yは、水素原子、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
は、−O−Z、−O−Z−Z、−O−Z−Z−Z、−O−Z−Z、−NR−Z、−NR−Z−Zおよび−NR31−CHR32−(CHn11−A−Bから選択され;
は、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
は、以下の基:
Figure 2017195880
から選択され(式中、「*」は、酸素原子との結合位置を示し、「**」は、ZまたはZとの結合位置を示す)、
は、C1−30アルキレン、または−(CHCHO)−CHCH−であり、ここで該アルキレンは、独立に、−O−、−NR−および−S−S−から選択される1〜5の基が挿入されていてもよく、mは、1〜100から選択される整数であり;
は、以下の基:
−NR−Z
−NR−COO−Z
−NR−CO−Z
−NR−CO−NR−Z
−COO−Z
−CO−NR−Z
−O−Z
−O−CO−NR−Z
−O−COO−Z
−S−Z
−CO−Z−S−Z
−O−CO−Z−S−Z
−NR−CO−Z−S−Z、および
−S−S−Z
から選択され;
およびRは、独立に、水素原子、C1−20アルキル、アミノC2−20アルキルおよびヒドロキシC2−20アルキルから選択され、ここで当該基のアルキル部分は、独立に、−O−および−NR−から選択される1〜3個の基が挿入されていてもよく;
は、独立に、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
は、独立に、水素原子、C1−12アルキル、アミノC2−12アルキル、およびヒドロキシC2−12アルキルから選択され、当該基のアルキル部分は−O−および−NH−から選択される1〜2個の基が挿入されていてもよく;
は、独立に、水素原子、C1−20アルキル、アミノC2−20アルキルまたはヒドロキシC2−20アルキルから選択され、当該基のアルキル部分は、独立に、−O−および−NH−から選択される1〜3個の基が挿入されていてもよく;
は、ステリル基であり;
は、C1−5アルキレンであり;
は、C2−8アルキレンまたはC2−8アルケニレンであり;
31は、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
32は、水素原子、−CONR3334および−CO35から選択され;
は、単結合、−(Y−CH−CHn12−および−(Y−CH−CH−(CHn14n13−から選択され;
は、−NR36−X、−N(−X、−N(−A−NR3637)(−A−NR36−X)、−N(−A−NR36−Xおよび−NHC(=NH)NH−Xから選択され;
およびYは、独立に、酸素原子または−NR16a−を表し;
n11は、1〜6の整数を表し、n12およびn13は、独立に、1〜10の整数を表し、n14は、1または2の整数を表し;
は、C2−10アルキレンを表し;
33、R34、R35、R36およびR37は、独立に、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
は、−CO−Z、−CO−Z−Z、−CO−Z−Z−Z、−CO−Z−Z、−CO−Z−Z、−CO−Z−Z−Z、−CO−Z−Z、−COR、−Z、−O−Z、−Z−Z、−Z−Z−Zまたは−Z−Zであり;
は、C8−50アルキル、C8−50アルケニルおよびC8−50アルキニルから選択される]
で表される1以上の繰り返し単位を含む、ヒアルロン酸誘導体。
(2)式(II)
Figure 2017195880
[式中、R1a、R2a、R3aおよびR4aは、それぞれ独立に、水素原子、C1−6アルキル、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
5aは、水素原子、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
は、ヒドロキシおよび−Oから選択され、ここでQは、カウンターカチオンを表す]
で表わされる1以上の繰り返し単位をさらに含む、(1)に記載のヒアルロン酸誘導体。
(3)式(III)
Figure 2017195880
[式中、
1b、R2b、R3bおよびR4bは、それぞれ独立に、水素原子、C1−6アルキル、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され、
5bは、水素原子、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され、
は、−NR17−R18を表し、
17は、水素原子またはC1−6アルキルを表し、
18は、1以上のヒドロキシで置換されていてもよいC1−10アルキルを表す]
で表される1以上の繰り返し単位をさらに含む、(1)または(2)に記載のヒアルロン酸誘導体。
(4)Xが、以下の式:
Figure 2017195880
[式中、R19およびR20は、独立に、水素原子またはC1−6アルキルを表し、Qは、カウンターアニオンを表す]
から独立して選択される、(1)〜(3)のいずれかに記載のヒアルロン酸誘導体。
(5)Xが、以下の式:
Figure 2017195880
で表されるいずれか1つ以上の基である、(3)または(4)に記載のヒアルロン酸誘導体。
(6)ステリル基が、以下の式:
Figure 2017195880
[式中、R21は、独立に、水素原子またはC1−6アルキルを表す]
のいずれかで表される、(1)〜(5)のいずれかに記載のヒアルロン酸誘導体。
(7)Xが、−NR−Z−Z、−O−Z−Zまたは−O−Z−Zであるか、あるいは、Xが、−NR31−CHR32−(CHn11−A−Bであり、Xが−CO−Z−Zまたは−Zである、(1)〜(6)のいずれかに記載のヒアルロン酸誘導体。
(8)存在する二糖の繰り返し単位における、Xが−O−Z、−O−Z−Z、−O−Z−Z、−NR−Z−Zまたは−NR31−CHR32−(CHn11−A−Bである式(Ib)で表される繰り返し単位の割合が、3〜55%である、(1)〜(7)のいずれかに記載のヒアルロン酸誘導体。
(9)存在する二糖の繰り返し単位における、式(Ia)で表される繰り返し単位の割合が、1〜75%である、(1)〜(8)のいずれかに記載のヒアルロン酸誘導体。
(10)存在する二糖の繰り返し単位における、式(Ia)で表される繰り返し単位の割合、およびXが−NR31−CHR32−(CHn11−A−Bである式(Ib)で表される繰り返し単位の割合の和が、30〜100%である、(1)〜(7)のいずれかに記載のヒアルロン酸誘導体。
(11)Rが、−CONR10または−CO11から選択されるか、または、
が、−N121314、窒素原子を1〜4個含む5〜10員のヘテロアリール、−NHC(=NH)NHおよび基
Figure 2017195880
から選択される、(1)〜(10)のいずれかに記載のヒアルロン酸誘導体。
(12)(1)〜(11)のいずれかに記載のヒアルロン酸誘導体を含む、医薬組成物。
(13)式(Ia):
Figure 2017195880
[式中、
1x、R2x、R3xおよびR4xは、それぞれ独立に、水素原子、C1−6アルキル、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
5xは、水素原子、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
は、−NR−CHR−(CHn1−A−Bを表し;
は、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
は、水素原子、−CONR10および−CO11から選択され;
は、単結合、−(Y−CH−CHn2−および−(Y−CH−CH−(CHnan3−から選択され;
は、−NR1213、−N121314、−N(−A−NR1213、窒素原子を1〜4個含む5〜10員のヘテロアリール、−NHC(=NH)NHおよび基
Figure 2017195880
から選択され;
およびYは、独立に、酸素原子または−NR16−を表し;
n1は、1〜6の整数を表し、n2およびn3は、独立に、1〜10の整数を表し、naは、1または2の整数を表し、n4は0〜3の整数を表し;
は、C2−10アルキレンを表し;
、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16およびR16aは、独立に、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
は、カウンターアニオンを表す]
で表される1以上の繰り返し単位、および
式(Ib):
Figure 2017195880
[式中、
1y、R2y、R3yおよびR4yは、それぞれ独立に、水素原子、C1−6アルキル、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
5yは、水素原子、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
は、−O−Z、−OR、−NR5z、−O−Z−Z、−O−Z−Z−Z、−O−Z−Z、−NR−Z、−NR−Z−Zおよび−NR31−CHR32−(CHn11−A−Bから選択され;
5zおよびRは、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
は、C8−50アルキル、C8−50アルケニルおよびC8−50アルキニルから選択され;
は、以下の基:
Figure 2017195880
から選択され(式中、「*」は、酸素原子との結合位置を示し、「**」は、ZまたはZとの結合位置を示す);
は、C1−30アルキレン、または−(CHCHO)−CHCH−であり、ここで該アルキレンは、独立に、−O−、−NR−および−S−S−から選択される1〜5の基が挿入されていてもよく、mは、1〜100から選択される整数であり;
は、以下の基:
−NR−Z
−NR−COO−Z
−NR−CO−Z
−NR−CO−NR−Z
−COO−Z
−CO−NR−Z
−O−Z
−O−CO−NR−Z
−O−COO−Z
−S−Z
−CO−Z−S−Z
−O−CO−Z−S−Z
−NR−CO−Z−S−Z、および
−S−S−Z
から選択され;
およびRは、独立に、水素原子、C1−20アルキル、アミノC2−20アルキルおよびヒドロキシC2−20アルキルから選択され、ここで当該基のアルキル部分は、独立に、−O−および−NR−から選択される1〜3個の基が挿入されていてもよく;
は、独立に、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
は、独立に、水素原子、C1−12アルキル、アミノC2−12アルキル、およびヒドロキシC2−12アルキルから選択され、当該基のアルキル部分は−O−および−NH−から選択される1〜2個の基が挿入されていてもよく;
は、独立に、水素原子、C1−20アルキル、アミノC2−20アルキルまたはヒドロキシC2−20アルキルから選択され、当該基のアルキル部分は、独立に、−O−および−NH−から選択される1〜3個の基が挿入されていてもよく;
は、ステリル基であり;
は、C1−5アルキレンであり;
は、C2−8アルキレンまたはC2−8アルケニレンであり;
31は、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
32は、水素原子、−CONR3334および−CO35から選択され;
は、単結合、−(Y−CH−CHn12−および−(Y−CH−CH−(CHn14n13−から選択され;
は、−NR36−X、−N(−X、−N(−A−NR3637)(−A−NR36−X)、−N(−A−NR36−Xおよび−NHC(=NH)NH−Xから選択され;
n11は、1〜6の整数を表し、n12およびn13は、独立に、1〜10の整数を表し、n14は、1または2の整数を表し;
は、C2−10アルキレンを表し;
33、R34、R35、R36およびR37は、独立に、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
は、−CO−Z、−CO−Z−Z、−CO−Z−Z−Z、−CO−Z−Z、−CO−Z−Z、−CO−Z−Z−Z、−CO−Z−Z、−COR、−Z、−O−Z、−Z−Z、−Z−Z−Zまたは−Z−Zを表す]
で表される1以上の繰り返し単位を含むヒアルロン酸誘導体を、薬物と複合化させる工程を含む、
粘膜透過性を向上させた医薬組成物の製造方法。
(14)ヒアルロン酸誘導体が、(1)〜(11)のいずれかに記載のヒアルロン酸誘導体である、(13)に記載の製造方法。
(15)薬物と、
(13)に記載のヒアルロン酸誘導体、
とを含む、
経粘膜投与に用いるための医薬組成物。
ここで、(13)に記載のヒアルロン酸誘導体としては、(1)〜(11)に記載のヒアルロン酸誘導体が好ましい。また、経粘膜投与に用いるための医薬組成物は、好ましくは、ドライアイ、ぶどう膜炎、結膜炎、加齢黄斑変性、緑内障、視神経保護、網膜色素変性症等の眼科疾患、呼吸器疾患、消化管疾患、耳鼻咽喉疾患、生殖器疾患、および口内炎の予防又は治療に使用される。なお、口内炎の予防又は治療に使用する場合、医薬組成物は、薬物を含まずに、(13)に記載のヒアルロン酸誘導体を含んでいてもよい。
また、本発明の別の側面において、以下の(2−1)〜(2−15)のヒアルロン酸誘導体が提供される。
(2−1)式(Ia):
Figure 2017195880
[式中、
1x、R2x、R3xおよびR4xは、それぞれ独立に、水素原子、C1−6アルキル、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
5xは、水素原子、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
は、−NR−CHR−(CHn1−A−Bを表し;
は、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
は、水素原子、−CONR10および−CO11から選択され;
は、単結合、−(Y−CH−CHn2−および−(Y−CH−CH−(CHnan3−から選択され;
は、−NR1213、−N121314、−N(−A−NR1213、窒素原子を1〜4個含む4〜10員のヘテロアリール、−NHC(=NH)NHおよび基
Figure 2017195880
から選択され;
およびYは、独立に、酸素原子または−NR16−を表し;
n1は、1〜6の整数を表し、n2およびn3は、独立に、1〜10の整数を表し、naは、1または2の整数を表し、n4は0〜3の整数を表し;
は、C2−10アルキレンを表し;
、R10、R11、R12、R13、R14、R15、およびR16は、独立に、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
は、カウンターアニオンを表し;
ただし、Rが水素原子であり、かつBが−NR1213である時、i)n1は1〜3の整数かつAは単結合であるか、またはii)n1は1であり、Aは−(Y−CH−CHn2−であり、かつn2が1〜3の整数である]
で表される1以上の繰り返し単位、および
式(Ib):
Figure 2017195880
[式中、
1y、R2y、R3yおよびR4yは、それぞれ独立に、水素原子、C1−6アルキル、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
5yは、水素原子、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
は、−O−Z、−O−Z−Z、−NR−Z−Zおよび−NR31−CHR32−(CHn11−A−Bから選択され;
は、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
は、C2−30アルキレン、または−(CHCHO)−CHCH−であり、ここで該アルキレンは、独立に、−O−、−NR−および−S−S−から選択される1〜5の基が挿入されていてもよく、mは、1〜100から選択される整数であり;
は、以下の基:
−NR−Z
−NR−COO−Z
−NR−CO−Z
−NR−CO−NR−Z
−COO−Z
−CO−NR−Z
−O−CO−NR−Z
−O−COO−Z
−S−Z
−CO−Z−S−Z
−O−CO−Z−S−Z
−NR−CO−Z−S−Z、および
−S−S−Z
から選択され;
およびRは、独立に、水素原子、C1−20アルキル、アミノC2−20アルキルおよびヒドロキシC2−20アルキルから選択され、ここで当該基のアルキル部分は、独立に、−O−および−NR−から選択される1〜3個の基が挿入されていてもよく;
は、独立に、水素原子、C1−12アルキル、アミノC2−12アルキル、およびヒドロキシC2−12アルキルから選択され、当該基のアルキル部分は−O−および−NH−から選択される1〜2個の基が挿入されていてもよく;
は、独立に、水素原子、C1−20アルキル、アミノC2−20アルキルまたはヒドロキシC2−20アルキルから選択され、当該基のアルキル部分は、独立に、−O−および−NH−から選択される1〜3個の基が挿入されていてもよく;
は、ステリル基であり;
は、C1−5アルキレンであり;
は、C2−8アルキレンまたはC2−8アルケニレンであり;
31は、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
32は、水素原子、−CONR3334および−CO35から選択され;
は、単結合、−(Y−CH−CHn12−および−(Y−CH−CH−(CHn14n13−から選択され;
は、−NR36−X、−N(−A−NR3637)(−A−NR36−X)、−N(−A−NR36−Xおよび−NHC(=NH)NH−Xから選択され;
n11は、1〜6の整数を表し、n12およびn13は、独立に、1〜10の整数を表し、n14は、1または2の整数を表し;
およびYは、独立に、酸素原子または−NR16−を表し;
は、C2−10アルキレンを表し;
33、R34、R35、R36およびR37は、独立に、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
は、−CO−Z、−CO−Z−Z、−CORまたはZであり;
は、C8−50アルキル、C8−50アルケニルおよびC8−50アルキニルから選択される]
で表される1以上の繰り返し単位を含む、ヒアルロン酸誘導体。
(2−2)式(II)
Figure 2017195880
[式中、R1a、R2a、R3aおよびR4aは、それぞれ独立に、水素原子、C1−6アルキル、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
5aは、水素原子、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
は、ヒドロキシおよび−Oから選択され、ここでQは、カウンターカチオンを表す]
で表わされる1以上の繰り返し単位をさらに含む、(2−1)に記載のヒアルロン酸誘導体。
(2−3)式(III)
Figure 2017195880
[式中、
1b、R2b、R3bおよびR4bは、それぞれ独立に、水素原子、C1−6アルキル、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され、
5bは、水素原子、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され、
は、−NR17−R18を表し、
17は、水素原子またはC1−6アルキルを表し、
18は、1以上のヒドロキシで置換されていてもよいC1−10アルキルを表す]
で表される1以上の繰り返し単位をさらに含む、(2−1)または(2−2)に記載のヒアルロン酸誘導体。
(2−4)Xが、以下の式:
Figure 2017195880
[式中、R19およびR20は、独立に、水素原子またはC1−6アルキルを表し、Qは、カウンターアニオンを表す]
から独立して選択される、(2−1)〜(2−3)のいずれかに記載のヒアルロン酸誘導体。
(2−5)Xが、以下の式:
Figure 2017195880
で表されるいずれか1つ以上の基である、(2−3)または(2−4)に記載のヒアルロン酸誘導体。
(2−6)ステリル基が、以下の式:
Figure 2017195880
[式中、R21は、独立に、水素原子またはC1−6アルキルを表す]
のいずれかで表される、(2−1)〜(2−5)のいずれかに記載のヒアルロン酸誘導体。
(2−7)Xが、−NR−Z−Z、または−NR31−CHR32−(CHn11−A−Bであり、Xが−CO−Z−Zである、(2−1)〜(2−6)のいずれかに記載のヒアルロン酸誘導体。
(2−8)存在する二糖の繰り返し単位における、Xが−O−Z、−O−Z−Z、または−NR−Z−Zである式(Ib)で表される繰り返し単位の割合が、3〜55%である、(2−1)〜(2−7)のいずれかに記載のヒアルロン酸誘導体。
(2−9)存在する二糖の繰り返し単位における、式(Ia)で表される繰り返し単位の割合が、1〜75%である、(2−1)〜(2−8)のいずれかに記載のヒアルロン酸誘導体。
(2−10)存在する二糖の繰り返し単位における、式(Ia)で表される繰り返し単位の割合、およびXが−NR31−CHR32−(CHn11−A−Bである式(Ib)で表される繰り返し単位の割合の和が、30〜100%である、(2−1)〜(2−7)のいずれかに記載のヒアルロン酸誘導体。
(2−11)Rが、−CONR10または−CO11から選択されるか、または、
が、−N121314、窒素原子を1〜4個含む4〜10員のヘテロアリール、−NHC(=NH)NHおよび基
Figure 2017195880
から選択される、(2−1)〜(2−10)のいずれかに記載のヒアルロン酸誘導体。
(2−12)式(Ia):
Figure 2017195880
[式中、
1x、R2x、R3xおよびR4xは、それぞれ独立に、水素原子、C1−6アルキル、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
5xは、水素原子、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
は、−NR−CHR−(CHn1−A−Bを表し;
は、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
は、水素原子、−CONR10および−CO11から選択され;
は、単結合、−(Y−CH−CHn2−および−(Y−CH−CH−(CHnan3−から選択され;
は、−NR1213、−N121314、−N(−A−NR1213、窒素原子を1〜4個含む4〜10員のヘテロアリール、−NHC(=NH)NHおよび基
Figure 2017195880
から選択され;
およびYは、独立に、酸素原子または−NR16−を表し;
n1は、1〜6の整数を表し、n2およびn3は、独立に、1〜10の整数を表し、naは、1または2の整数を表し、n4は0〜3の整数を表し;
は、C2−10アルキレンを表し;
、R10、R11、R12、R13、R14、R15およびR16は、独立に、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
は、カウンターアニオンを表す]
で表される1以上の繰り返し単位、および
式(Ib):
Figure 2017195880
[式中、
1y、R2y、R3yおよびR4yは、それぞれ独立に、水素原子、C1−6アルキル、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
5yは、水素原子、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
は、−O−Z、−OR、−NR5z、−O−Z−Z、−NR−Z−Zおよび−NR31−CHR32−(CHn11−A−Bから選択され;
5zおよびRは、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
は、C8−50アルキル、C8−50アルケニルおよびC8−50アルキニルから選択され;
は、C2−30アルキレン、または−(CHCHO)−CHCH−であり、ここで該アルキレンは、独立に、−O−、−NR−および−S−S−から選択される1〜5の基が挿入されていてもよく、mは、1〜100から選択される整数であり;
は、以下の基:
−NR−Z
−NR−COO−Z
−NR−CO−Z
−NR−CO−NR−Z
−COO−Z
−CO−NR−Z
−O−CO−NR−Z
−O−COO−Z
−S−Z
−CO−Z−S−Z
−O−CO−Z−S−Z
−NR−CO−Z−S−Z、および
−S−S−Z
から選択され;
およびRは、独立に、水素原子、C1−20アルキル、アミノC2−20アルキルおよびヒドロキシC2−20アルキルから選択され、ここで当該基のアルキル部分は、独立に、−O−および−NR−から選択される1〜3個の基が挿入されていてもよく;
は、独立に、水素原子、C1−12アルキル、アミノC2−12アルキル、およびヒドロキシC2−12アルキルから選択され、当該基のアルキル部分は−O−および−NH−から選択される1〜2個の基が挿入されていてもよく;
は、独立に、水素原子、C1−20アルキル、アミノC2−20アルキルまたはヒドロキシC2−20アルキルから選択され、当該基のアルキル部分は、独立に、−O−および−NH−から選択される1〜3個の基が挿入されていてもよく;
は、ステリル基であり;
は、C1−5アルキレンであり;
は、C2−8アルキレンまたはC2−8アルケニレンであり;
31は、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
32は、水素原子、−CONR3334および−CO35から選択され;
は、単結合、−(Y−CH−CHn12−および−(Y−CH−CH−(CHn14n13−から選択され;
は、−NR36−X、−N(−A−NR3637)(−A−NR36−X)、−N(−A−NR36−Xおよび−NHC(=NH)NH−Xから選択され;
およびYは、独立に、酸素原子または−NR16−を表し;
n11は、1〜6の整数を表し、n12およびn13は、独立に、1〜10の整数を表し、n14は、1または2の整数を表し;
は、C2−10アルキレンを表し;
33、R34、R35、R36およびR37は、独立に、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
は、−CO−Z、−CO−Z−Z、−CORまたはZを表す]
で表される1以上の繰り返し単位を含むヒアルロン酸誘導体を、薬物と複合化させる工程を含む、
粘膜透過性を向上させた医薬組成物の製造方法。
(2−13)ヒアルロン酸誘導体が、(2−1)〜(2−11)のいずれかに記載のヒアルロン酸誘導体である、(2−12)に記載の製造方法。
(2−14)薬物と、
(2−12)に記載のヒアルロン酸誘導体、
とを含む、
経粘膜投与に用いるための医薬組成物。
(2−15)ヒアルロン酸誘導体が、(2−1)〜(2−11)のいずれかに記載のヒアルロン酸誘導体である、(2−14)に記載の医薬組成物。
が水素原子であり、Bが−NR1213であり、かつ、Aが単結合である時、n1は1〜2であるのが好ましい。
18が、1以上のヒドロキシで置換されている時は、C2−10アルキルであるのが好ましい。
n3個あるnaおよびn13個あるn14は、それぞれ、同一であっても、異なっていてもよい。
がZである時、Zは、コラノイル基であるのが好ましい。
n4は、0、1および2であるのが好ましく、0および1であるのが更に好ましく、1であるのがさらに好ましい。
本発明のヒアルロン酸誘導体を薬物と複合化することにより得られる医薬組成物により、薬物の粘膜透過性を向上させることができる。また、本発明のヒアルロン酸誘導体を薬物と複合化することにより、薬物の粘膜付着性を向上させた医薬組成物、薬物の吸収性を向上させた医薬組成物、薬物のバイオアベイラビリティーを向上させた医薬組成物、薬物の毒性または副作用を低減させた医薬組成物、薬物の粘膜内滞留性を向上させた医薬組成物、薬物の眼内移行性を含む組織内移行性を向上させた医薬組成物、薬物の組織内滞留性を向上させた医薬組成物、薬物の化学的安定性を向上させた医薬組成物、薬物の物理安定性を向上させた医薬組成物、および薬物の薬効を向上させた医薬組成物など、性能を向上させた医薬組成物を製造することもできる。なお、これらの医薬組成物は、経粘膜投与に適している。また、安全な医用生体材料であるヒアルロン酸を原料とすることから、本発明のヒアルロン酸誘導体自体の安全性は、高いと言える。
薬物と(12)に記載のヒアルロン酸誘導体とを含む、経粘膜投与に用いるための医薬組成物においては、好ましくは、a)水溶液中において、(12)に記載のヒアルロン酸誘導体の自己会合により形成されたナノサイズ(1〜1,000nm)の微粒子(ナノゲル)と薬物を混合することにより、薬物をナノゲル内に封入もしくはナノゲル表面に接着すること、b)薬物を微粉砕化することで得られる粒子を(12)に記載のヒアルロン酸誘導体で被覆すること、c)薬物を乾燥状態の(12)に記載のヒアルロン酸誘導体と混合または混和することなどにより、(12)に記載のヒアルロン酸誘導体と薬効を有する低分子化合物やタンパク質やペプチドなどの薬物とを複合化することができる。薬物の結晶やアモルファスの微粒子、乳酸・グリコール酸共重合体(PLGA)などの他の基材と薬物との複合体を、本発明のヒアルロン酸誘導体で被覆することで、薬物を本発明のヒアルロン酸誘導体と複合化することもできる。乾燥状態の薬物と乾燥状態の本発明のヒアルロン酸誘導体を混合して複合化することもできる。これらの複合化により、粘膜透過性を向上させた医薬組成物や経粘膜投与に用いるための医薬組成物を製造することができる。
本発明のヒアルロン酸誘導体を用いることで、薬物、特に低分子化合物、核酸、および薬効を有するタンパク質やペプチドをその生物活性を維持したまま多量に封入した経粘膜投与用製剤を提供することが可能となる。また、本発明のヒアルロン酸誘導体は、同様にカチオン性を持つポリエチレンイミンと比較して安全性の面においても優れており、薬物の粘膜接着性・粘膜透過性と細胞毒性の双方において、医薬組成物の担体として特に優れた特性を有している。また、本発明のヒアルロン酸誘導体を、それ自体を有効成分として、例えば、口内炎などの疾患の予防又は治療のために、口腔投与することができる。
実施例2−1で調製したHA−Chol/ArgNHのDCl/DMSO/DO混液中H−NMRスペクトルの一例(コレステリル基の導入率:17%、ArgNHの導入率:31%)である。 実施例2−2で調製したHA−Chol/EDAのDCl/DMSO/DO混液中H−NMRスペクトルの一例(コレステリル基の導入率:17%、EDAの導入率:37%)である。 実施例2−3で調製したHA−Chol/DETのDCl/DMSO/DO混液中H−NMRスペクトルの一例(コレステリル基の導入率:15%、DETの導入率:69%)である。 実施例2−3で調製したHA−Chol/DETのDO中H−NMRスペクトルの一例(コレステリル基の導入率:15%、DETの導入率:69%)である。 実施例2−4で調製したHA−Chol/LysNHのDCl/DMSO/DO混液中H−NMRスペクトルの一例(コレステリル基の導入率:16%、LysNHの導入率:36%)である。 実施例2−5で調製したHA−Chol/ArgNH/MeのDCl/DMSO/DO混液中H−NMRスペクトルの一例(コレステリル基の導入率:38%、ArgNHの導入率:22%、Meの導入率:17%)である。 実施例2−6で調製したHA−Chol/EDA/MeのDCl/DMSO/DO混液中H−NMRスペクトルの一例(コレステリル基の導入率:33%、EDAの導入率:30%、Meの導入率:10%)である。 実施例2−7で調製したHA−Chol/DET/MeのDCl/DMSO/DO混液中H−NMRスペクトルの一例(コレステリル基の導入率:17%、DETの導入率:29%、Meの導入率:43%)である。 実施例2−7で調製したHA−Chol/DET/MeのDO中H−NMRスペクトルの一例(コレステリル基の導入率:17%、DETの導入率:29%、Meの導入率:43%)である。 実施例2−8で調製したHA−Chol/LysNH/MeのDCl/DMSO/DO混液中H−NMRスペクトルの一例(コレステリル基の導入率:37%、LysNHの導入率:22%、Meの導入率:11%)である。 実施例2−10で調製したHA−Chol/SPR/MeのDCl/DMSO/DO混液中H−NMRスペクトルの一例(コレステリル基の導入率:27%、SPRの導入率:37%、Meの導入率:16%)である。 実施例2−11で調製したHA−Chol/PTMA/MeのDCl/DMSO/DO混液中H−NMRスペクトルの一例(コレステリル基の導入率:29%、PTMAの導入率:29%、Meの導入率:31%)である。 実施例2−14で調製したHA−Chol/PrOHのDCl/DMSO/DO混液中H−NMRスペクトルの一例(コレステリル基の導入率:31%、PrOHの導入率:19%)である。 実施例2−14で調製したHA−Chol/ArgNH/PrOHのDCl/DMSO/DO混液中H−NMRスペクトルの一例(コレステリル基の導入率:31%、ArgNHの導入率:11%、PrOHの導入率:19%)である。 実施例2−25で調製したHA−Chol/ArgNH/EtOHのDMSO中H−NMRスペクトルの一例(コレステリル基の導入率:16%、ArgNHの導入率:16%、EtOHの導入率:69%)である。 実施例4−1−1で調製したHA−Chol/EDOBEAのDCl/DMSO/DO混液中H−NMRスペクトルの一例(コレステリル基の導入率:17%、EDOBEAの導入率:52%)である。 実施例4−1−2で調製したHA−Chol/DEGのDCl/DMSO/DO混液中H−NMRスペクトルの一例(コレステリル基の導入率:17%、DEGの導入率:51%)である。 実施例4−1−3で調製したHA−Chol/AGMTのDCl/DMSO/DO混液中H−NMRスペクトルの一例(コレステリル基の導入率:17%、AGMTの導入率:68%)である。 実施例4−1−4で調製したHA−Chol/IMDのDCl/DMSO/DO混液中H−NMRスペクトルの一例(コレステリル基の導入率:16%、IMDの導入率:67%)である。 実施例4−1−5で調製したHA−Chol/DPTのDCl/DMSO/DO混液中H−NMRスペクトルの一例(コレステリル基の導入率:15%、DPTの導入率:60%)である。 実施例4−1−6で調製したHA−Chol/BAEAのDCl/DMSO/DO混液中H−NMRスペクトルの一例(コレステリル基の導入率:17%、BAEAの導入率:63%)である。 実施例4−1−7で調製したHA−Chol/DMAのDCl/DMSO/DO混液中H−NMRスペクトルの一例(コレステリル基の導入率:17%、DMAの導入率:76%)である。 実施例4−1−8で調製したHA−Chol/MPDのDCl/DMSO/DO混液中H−NMRスペクトルの一例(コレステリル基の導入率:12%、MPDの導入率:51%)である。 実施例4−2で調製したHA−LysNH/CAのDCl/DMSO/DO混液中H−NMRスペクトルの一例(LysNHの導入率:91%、CAの導入率:23%)である。 実施例5−2で調製したHA−C−OCOO−Chol/LysNHのDCl/DMSO/DO混液中H−NMRスペクトルの一例(コレステリル基の導入率:20%、LysNHの導入率:29%)である。 実施例5−4で調製したHA−CH−COO−Chol/LysNHのDCl/DMSO/DO混液中H−NMRスペクトルの一例(コレステリル基の導入率:13%、LysNHの導入率:70%)である。 5−FU誘発性ハムスター口内炎モデルに対してHA誘導体を局所投与した際の口内炎面積推移を示したグラフである(Mean ± SE, n=10)。 5−FU誘発性ハムスター口内炎モデルに対してHA誘導体を局所投与した際の口内炎面積のAUCを示したグラフである(Mean + SE, n=10, p: t検定)。 5−FU誘発性ハムスター口内炎モデルに対してG−CSF含有HA誘導体を局所投与した際の口内炎面積推移を示したグラフである(Mean ± SE, n=6)。 5−FU誘発性ハムスター口内炎モデルに対してG−CSF含有HA誘導体を局所投与した際の口内炎面積のAUCを示したグラフである(Mean + SE, n=6, p: Dunnett検定)。 放射線誘発ハムスター口内炎モデルモデルに対してKGF含有HA誘導体を局所投与した際の口内炎スコア推移を示したグラフである(Mean ± SE, n=6)。 放射線誘発ハムスター口内炎モデルモデルに対してKGF含有HA誘導体を局所投与した際の口内炎スコアAUCを示したグラフである(Mean + SE, n=6, p: Dunnett検定, t検定)。 放射線誘発ハムスター口内炎モデルモデルに対してKGF含有HA誘導体を局所投与した際の体重推移を示したグラフである(Mean ± SE, n=6)。 実施例2および実施例4で得られたHA誘導体が細胞増殖へ与える影響を細胞生存率で示したグラフである。
以下、本発明を更に具体的に説明する。
本発明のヒアルロン酸誘導体は、カチオン性の部位を有する基Xを導入した式(Ia)、および疎水性の部位を有する基Xを導入した式(Ib)で表される二糖単位(繰り返し単位でもある)をそれぞれ1以上含むヒアルロン酸誘導体である。
本発明の一つの態様において、ヒアルロン酸誘導体は、上記式(Ia)および式(Ib)に加えて、式(II)、基Xを導入した式(III)、または式(II)および式(III)で表される二糖単位をさらに含む。
本発明の一つの態様において、ヒアルロン酸誘導体は、(1)上記式(Ia)および式(Ib)、(2)上記式(Ia)、式(Ib)、および式(II)、(3)上記式(Ia)、式(Ib)、および式(III)、または(4)上記式(Ia)、式(Ib)、式(II)、および式(III)の繰り返し単位から実質的に構成される。当該ヒアルロン酸誘導体は、当該誘導体に含まれるD−グルクロン酸とN−アセチルグルコサミンとから成る二糖の繰り返し単位のうちの、例えば65%以上が、好ましくは80%以上が、より好ましくは90%以上が式(Ia)、式(Ib)、式(II)、または式(III)の繰り返し単位である。本発明の一つの態様において、ヒアルロン酸誘導体は、(1)上記式(Ia)および式(Ib)、(2)上記式(Ia)、式(Ib)、および式(II)、(3)上記式(Ia)、式(Ib)、および式(III)、または(4)上記式(Ia)、式(Ib)、式(II)、および式(III)で表される繰り返し単位のみから構成される。
本発明のヒアルロン酸誘導体に存在する二糖の繰り返し単位に対する特定の二糖単位の割合は、二糖単位を繰り返し単位とする多糖類である本発明のヒアルロン酸誘導体の一定量に含まれる全ての二糖単位に対する特定の二糖単位の割合を意味する。
本発明のヒアルロン酸誘導体に含まれる二糖単位を表す式(Ia)および(Ib)において、R1x、R2x、R3x、およびR4x、ならびにR1y、R2y、R3y、およびR4yは、好ましくはいずれも水素原子である。R5xおよびR5yは、好ましくは水素原子または(C1−6アルキル)カルボニルであり、さらに好ましくは水素原子またはアセチルであり、より好ましくはアセチルである。また、本発明のヒアルロン酸誘導体に含まれる二糖単位を表す式(II)および(III)において、R1a、R2a、R3aおよびR4a、ならびにR1b、R2b、R3bおよびR4bは、好ましくはいずれも水素原子である。R5aおよびR5bは、好ましくは水素原子または(C1−6アルキル)カルボニルであり、さらに好ましくは水素原子またはアセチルであり、より好ましくはいずれもアセチルである。
本発明のヒアルロン酸誘導体に含まれる二糖単位を表す式(Ia)におけるX、式(Ib)におけるX、および/または式(III)におけるXに不斉中心が存在する場合は、それぞれの光学異性体およびそれらの混合物も、本発明の範囲に含まれる。
本発明のヒアルロン酸誘導体に含まれる二糖単位を表す式(Ia)におけるカチオン性基Xの具体例としては、好ましくは以下の式:
Figure 2017195880
で表される基が挙げられる。ここで、「*」は、結合位置を表す。
の具体例として、さらに好ましくは、式(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、(i)、(l)、(m)、(n)、(o)、(p)、(q)、(r)、(s)、(t)、(u)、(w)、(x)、(y)、(z)、(aa)、(ab)、(ac)、(ad)および(ah)で表される基、さらに好ましくは、式(a)、(b)、(c)、(f)、(h)、(l)、(m)、(n)、(s)、(t)、(u)、(y)、(z)および(ah)で表される基が挙げられる。これらのXは、経粘膜投与に用いるための医薬組成物の観点でも好ましいものである。前記の観点でさらに好ましいXとしては、式(a)、(b)、(c)、(f)、(h)、(l)、(u)、(z)および(ah)で表される基が挙げられる。前記の観点で好ましいXの導入率は、例えば3〜95%であり、さらに好ましくは6〜84%である。例えば、Xが式(a)で表される基である時、Xの導入率は、好ましくは10〜50%であり、さらに好ましくは19〜45%である。Xが式(b)で表される基である時、Xの導入率は、好ましくは15〜90%であり、さらに好ましくは28〜74%である。Xが式(c)、(d)、(e)で表される基である時、Xの導入率は、好ましくは13〜75%であり、さらに好ましくは25〜63%である。Xが式(f)で表される基である時、Xの導入率は、好ましくは10〜90%であり、さらに好ましくは22〜84%である。Xが式(g)、(h)、(i)で表される基である時、Xの導入率は、好ましくは3〜60%であり、さらに好ましくは6〜46%である。Xが式(l)で表される基である時、Xの導入率は、好ましくは15〜80%であり、さらに好ましくは20〜70%、さらに好ましくは45〜65%、さらに好ましくは52〜54%である。Xが式(m)で表される基である時、Xの導入率は、好ましくは15〜80%であり、さらに好ましくは20〜70%、さらに好ましくは35〜67%、さらに好ましくは45〜57%、さらに好ましくは50〜52%である。Xが式(n)、(o)、(p)で表される基である時、Xの導入率は、好ましくは15〜80%であり、さらに好ましくは20〜70%、さらに好ましくは46〜90%、さらに好ましくは56〜80%、さらに好ましくは66〜70%である。Xが式(q)、(r)、(s)で表される基である時、Xの導入率は、好ましくは15〜85%であり、さらに好ましくは20〜85%、さらに好ましくは45〜85%、さらに好ましくは67〜71%ある。Xが式(t)で表される基である時、Xの導入率は、好ましくは15〜85%であり、さらに好ましくは20〜85%、さらに好ましくは38〜82%、さらに好ましくは48〜72%、さらに好ましくは58〜62%である。Xが式(u)で表される基である時、Xの導入率は、好ましくは5〜80%であり、さらに好ましくは8〜70%、さらに好ましくは10〜43%、さらに好ましくは15〜27%である。Xが式(w)、(x)、(y)で表される基である時、Xの導入率は、好ましくは15〜80%であり、さらに好ましくは20〜70%、さらに好ましくは30〜70%、さらに好ましくは40〜63%である。Xが式(z)、(aa)、(ab)で表される基である時、Xの導入率は、好ましくは15〜95%であり、さらに好ましくは20〜95%、さらに好ましくは50〜95%、さらに好ましくは60〜90%、さらに好ましくは74〜78%である。Xが式(ac)、(ad)、(ah)で表される基である時、Xの導入率は、好ましくは15〜80%であり、さらに好ましくは20〜70%、さらに好ましくは30〜70%、さらに好ましくは39〜64%、さらに好ましくは49〜54%である。
点眼投与に適するヒアルロン酸誘導体の観点で好ましいXとしては、例えば式(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、(i)、(l)、(m)、(n)、(o)、(p)、(q)、(r)、(s)、(t)、(u)、(z)、(aa)、(ab)、(ac)、(ad)および(ah)で表される基が挙げられ、式(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、(i)、(l)、(m)、(n)、(q)、(r)、(s)、(t)、(u)、(z)、(ac)、(ad)および(ah)で表される基がさらに好ましく、式(a)、(b)、(c)、(f)、(h)、(l)、(m)、(n)、(s)、(u)、(z)および(ah)で表される基がさらに好ましく、式(a)、(b)、(c)、(h)、(s)、(u)および(ah)で表される基がさらに好ましく、式(a)、(b)、(c)、(h)、(s)および(ah)で表される基がさらに好ましい。
口内炎治療を含む、口腔投与に適するヒアルロン酸誘導体を製造するための、好ましいXとしては、例えば式(b)で表される基が挙げられる。
本発明のヒアルロン酸誘導体に含まれる二糖単位を表す式(III)における基Xの具体例としては、好ましくは以下の式:
Figure 2017195880
で表される基が挙げられ、さらに好ましくは式(ba)、(bb)、(bc)、(bd)および(bf)で表される基が挙げられる。また、式(ba)、(bb)、(bc)、(bd)および(be)で表される基も、別のさらに好ましい基として挙げられる。
点眼投与に適するヒアルロン酸誘導体においては、式(III)で表される二糖単位は、含んでいてもいなくてもよく、含んでいる場合は、基Xが式(ba)、(bd)および(be)で表される基である式(III)で表される繰り返し単位を含むのが好ましく、基Xがi)式(ba)および(be)またはii)式(ba)および(bd)で表される基である式(III)で表される繰り返し単位を含むのがさらに好ましい。
点眼投与に適するヒアルロン酸誘導体においては、式(III)で表される二糖単位は、含んでいるのが好ましく、基Xが式(ba)、(be)で表される基である式(III)で表される繰り返し単位を含むのがさらに好ましい。Xの導入率は、5〜70%であるのが好ましく、7〜63%であるのがさらに好ましい。
経粘膜投与に用いるための医薬組成物の観点では、式(III)で表される繰り返し単位は、含まないか、基Xが式(ba)で表される基である式(III)で表される繰り返し単位を含むのが好ましい。本発明のヒアルロン酸誘導体が式(III)で表される繰り返し単位を含まない時、カチオン性の部位を有する基Xの導入率は、好ましくは10〜90%であり、さらに好ましくは19〜84%である。本発明のヒアルロン酸誘導体が式(III)で表される繰り返し単位を含む時、Xの導入率は、好ましくは4〜60%であり、さらに好ましくは6〜46%である。また、Xの導入率とXの導入率の組み合わせ(Xの導入率:Xの導入率)は、好ましくは(4〜60%:2〜80%)であり、さらに好ましくは(6〜46%:4〜67%)である。なお、Xの導入率とXの導入率の和の上限は、99%である。下限は6%以上であればよい。
本発明において「C1−20アルキル」とは、炭素数1〜20の直鎖状、分岐鎖状のアルキル基を意味し、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、s−ブチル、i−ブチル、t−ブチルなどの「C1−4アルキル」が含まれ、さらに、n−ペンチル、3−メチルブチル、2−メチルブチル、1−メチルブチル、1−エチルプロピル、n−ヘキシル、4−メチルペンチル、3−メチルペンチル、2−メチルペンチル、1−メチルペンチル、3−エチルブチル、2−エチルブチルなどが含まれる。C1−20アルキルには、炭素数が1〜12の「C1−12アルキル」、炭素数が1〜10の「C1−10アルキル」、炭素数が1〜6の「C1−6アルキル」も含まれる。同様に、「C8−50アルキル」とは、炭素数8〜50の直鎖状、分岐鎖状のアルキル基を意味する。
本発明において「C8−50アルケニル」とは、炭素−炭素二重結合を1以上含む炭素数8〜50の直鎖状、分岐鎖状のアルケニル基を意味し、「C8−50アルキニル」とは、炭素−炭素三重結合を1以上含む炭素数8〜50の直鎖状、分岐鎖状のアルキニル基を意味する。C8−50アルキル、C8−50アルケニルおよびC8−50アルキニルにおいては、C8−50アルキルが好ましい。また、炭素数は、10〜30が好ましく、10〜20がより好ましい。具体例としては、ラウリル基、ミリスチル基、セチル基、ステアリル基などが挙げられる。
本発明において「(C1−6アルキル)カルボニル」とは、アルキル部分がC1−6アルキルであるアルキルカルボニル基を意味し、例えば、アセチル、プロピオニル、n−プロピルカルボニル、i−プロピルカルボニル、n−ブチルカルボニル、s−ブチルカルボニル、i−ブチルカルボニル、t−ブチルカルボニルなどが含まれる。
本発明において「ヘテロアリール」とは、環を構成する原子中に、1または複数個の、窒素原子、酸素原子、および硫黄原子から選択されるヘテロ原子を含有する芳香族性の環の基を意味し、部分的に飽和されていてもよい。環は単環、またはベンゼン環または単環へテロアリール環と縮合した2環式ヘテロアリールであってもよい。環を構成する原子の数は、例えば5〜10である。ヘテロアリールの例としては、たとえば、フリル、チエニル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピリジル、ピリミジル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、ベンゾフラニル、ベンゾチエニル、ベンゾチアジアゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾオキサジアゾリル、ベンゾイミダゾリル、インドリル、イソインドリル、インダゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、ベンゾジオキソリル、インドリジニル、イミダゾピリジルなどが挙げられ、好ましくはイミダゾリルが挙げられる。
本発明において「窒素原子を1〜4個含む5〜10員のヘテロアリール」とは、環を構成する5〜10の原子中に、1〜4の窒素原子を含有するヘテロアリールを意味し、例えば、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピリジル、ピリミジル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、ベンゾチアジアゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾオキサジアゾリル、ベンゾイミダゾリル、インドリル、イソインドリル、インダゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、インドリジニル、イミダピリジルなどが挙げられ、好ましくはイミダゾリルが挙げられる。
本発明において「C2−30アルキレン」とは、炭素数2〜30の直鎖状または分岐鎖状の2価の飽和炭化水素基を意味し、例えば、エチレン、プロピレンなどが含まれ、炭素数が2〜10の「C2−10アルキレン」、炭素数が2〜8の「C2−8アルキレン」も含まれる。
本発明において「C1−30アルキレン」とは、炭素数1〜30の直鎖状または分岐鎖状の2価の飽和炭化水素基を意味し、例えば、メチレン、エチレン、プロピレンなどが含まれ、炭素数が2〜30の「C2−30アルキレン」も含まれる。
本発明において「C1−5アルキレン」とは、炭素数1〜5の直鎖状または分岐鎖状の2価の飽和炭化水素基を意味し、例えば、エチレン(エタン−1,2−ジイル、エタン−1,1−ジイル)、プロピレン(プロパン−1,1−ジイル、プロパン−1,2−ジイル、プロパン−1,3−ジイル)、ブタン−1,4−ジイル、ペンタン−1,5−ジイルなどが含まれる。
本発明において「アミノC2−20アルキル」とは、置換基としてアミノを有する炭素数2〜20の直鎖状、分岐鎖状のアルキルを意味し、例えば、アミノはアルキルの末端の炭素原子上に位置していてもよい。アミノC2−20アルキルには、炭素数が2〜12の「アミノC2−12アルキル」も含まれる。
本発明において「ヒドロキシC2−20アルキル」とは、置換基としてヒドロキシを有する炭素数2〜20の直鎖状、分岐鎖状のアルキル基を意味し、例えば、ヒドロキシはアルキルの末端の炭素原子上に位置していてもよい。ヒドロキシC2−20アルキルには、炭素数が2〜12の「ヒドロキシC2−12アルキル」も含まれる。
本発明において「ステリル基」とは、ステロイド骨格を有する基であれば特に制限されない。ここでステロイドとしては、具体的には、コレステロール、デヒドロコレステロール、コプロステノール、コプロステロール、コレスタノール、カンペスタノール、エルゴスタノール、スチグマスタノール、コプロスタノール、スチグマステロール、シトステロール、ラノステロール、エルゴステロール、シミアレノール、胆汁酸(コラン酸、リトコール酸、ヒオデオキシコール酸、ケノデオキシコール酸、ウルソデオキシコール酸、デオキシコール酸、アポコール酸、コール酸、デヒドロコール酸、グリココール酸、タウロコール酸)、テストステロン、エストラジオール、プロゲストロン、コルチゾール、コルチゾン、アルドステロン、コルチコステロン、デオキシコルチステロンなどが挙げられる。ステリル基としては、コレステリル基、スチグマステリル基、ラノステリル基、エルゴステリル基、コラノイル基、コロイル基などが挙げられ、好ましくは以下の式:
Figure 2017195880
で表される基(ここで、R21は、独立に、水素原子またはC1−6アルキルを表し、「*」は、結合位置を表す。)が挙げられ、さらに好ましくは式(ck)、(cl)および(cm)で表される基が挙げられ、さらに好ましくはコレステリル基(特に、下式で示されるコレスタ−5−エン−3β−イル基)、コラノイル基(特に、下式で示される5β−コラン−24−オイル基)が挙げられる。
Figure 2017195880
本発明において「C2−8アルケニレン」とは、炭素数2〜8の直鎖状または分岐鎖状の、1以上の二重結合を含む、2価の炭化水素基を意味し、例えば、−CH=CH−、−C(CH)=CH−、2−ブテン−1,4−ジイル、ヘプタ−2,4−ジエン−1,6−ジイル、オクタ−2,4,6−トリエン−1,8−ジイルなどが含まれる。幾何異性が存在する場合は、それぞれの異性体およびそれらの混合物も含まれる。
はカルボキシと水中で塩を形成するカウンターカチオンであれば特に限定されず、2価以上の場合は価数に応じて複数のカルボキシと塩を形成する。カウンターカチオンの例としては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、ルビジウムイオン、セシウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオンなどの金属イオン;式:N(式中、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子およびC1−6アルキルから選択される)で表されるアンモニウムイオンなどが挙げられ、好ましくは、ナトリウムイオン、カリウムイオン、テトラアルキルアンモニウムイオン(例えば、テトラn−ブチルアンモニウムイオンなど)が挙げられる。R、R、RおよびRは、C1−6アルキルから選択される同一の基であるのが好ましく、n−ブチルであるのが好ましい。
はアンモニウム塩と塩を形成するカウンターアニオンであれば特に限定されない。カウンターアニオンの例としては、例えば、フッ素イオン、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオン等のハロゲンイオンおよびヒドロキシイオンなどが挙げられる。
本発明のヒアルロン酸誘導体は薬物担体として使用することができる。当該薬物担体は好ましくは生分解性である。また、本発明のヒアルロン酸誘導体は粘膜透過性が向上したものであり、薬物と複合化することで、薬物の粘膜透過性を向上させることができる。
ここで粘膜透過性が向上するとは、哺乳動物、特にマウス、ラット、ウサギ、ブタおよび/またはヒトに経粘膜投与後、粘膜層を透過し、上皮層もしくはさらに内部の組織への到達度合が増すことを意味する。「上皮層もしくはさらに内部の組織への到達度合」は、例えば、蛍光標識した本発明のヒアルロン酸誘導体もしくは蛍光標識した薬物の上皮層中、内部組織中での存在度合を顕微鏡で確認することにより評価できる。経口投与の場合は、薬物や本発明のヒアルロン酸誘導体の血中濃度を定量することによっても評価できる。In vitroで評価する場合は、角膜などの粘膜を産生している多層細胞を透過する度合を評価する方法や、粘膜無産生細胞上に粘膜成分を重層し、その粘膜成分を、本発明のヒアルロン酸誘導体や薬物が透過する度合を評価する方法を用いることができる。
本発明において、「経粘膜投与」としては、結膜または角膜上への点眼、鼻腔を覆っている粘膜を経由する経鼻吸入、肺胞の粘膜を経由する経肺吸入、気管粘膜や気管支粘膜に対する吸入、口腔内の粘膜を経由する口腔投与や舌下投与、膣内の粘膜を経由する経膣投与、胃、十二指腸、小腸、結腸および直腸を含む大腸などの消化管粘膜を経由する経口投与や直腸投与、ならびに中耳粘膜に対する中耳投与などが挙げられる。好ましい投与は、点眼、経鼻吸入、経肺吸入、気管または気管支吸入、口腔投与、舌下投与および経口投与であり、さらに好ましい投与は、点眼、経鼻吸入、経肺吸入、気管または気管支吸入、口腔投与および舌下投与である。
本発明の別の側面によれば、本明細書に定義したヒアルロン酸誘導体であって、当該誘導体に存在する二糖の繰り返し単位に対する、カチオン性の部位を有する基X(−NR−CHR−(CHn1−A−B:式中、R、R、n1、A、およびBは本明細書に既に定義されたとおりである)を有する式(Ia)の繰り返し単位の割合(基Xの導入率)が例えば1〜75%である、前記ヒアルロン酸誘導体が提供される。
本発明のさらに別の側面によれば、本明細書に定義したヒアルロン酸誘導体であって、当該誘導体に存在する二糖の繰り返し単位に対する、疎水性の部位を有する基X(−O−Z、−O−Z−Z、または−NR−Z−Zである場合:式中、Z、Z、Z、およびRは本明細書に既に定義されたとおりである)を有する式(Ib)の繰り返し単位の割合(疎水性の部位を有する基Xの導入率)が例えば3〜55%である、前記ヒアルロン酸誘導体が提供される。
本発明のさらに別の側面によれば、本明細書に定義したヒアルロン酸誘導体であって、当該誘導体に存在する二糖の繰り返し単位に対する、疎水性の部位を有する基X(−O−Z、−O−Z−Z、−O−Z−Z、−NR−Z−Zまたは−NR31−CHR32−(CHn11−A−Bである場合:式中、Z、Z、Z、Z、R、R31、R32、n11、AおよびBは本明細書に既に定義されたとおりである)を有する式(Ib)の繰り返し単位の割合(疎水性の部位を有する基Xの導入率)が例えば3〜55%である、前記ヒアルロン酸誘導体が提供される。
本発明のさらに別の側面によれば、本明細書に定義したヒアルロン酸誘導体であって、当該誘導体に存在する二糖の繰り返し単位に対する、基Xの導入率、および−NR31−CHR32−(CHn11−A−Bである基X(式中、R31、R32、n11、A、およびBは本明細書に既に定義されたとおりである)を有する式(Ib)の繰り返し単位の割合の和が例えば30〜100%である、前記ヒアルロン酸誘導体が提供される。 カチオン性の部位を有する基Xの導入率は、例えば1〜90%、好ましくは1〜75%であり、具体的には、1、2.5、6、7.4、11、17、21、28、35、44、53、61、65、70、73、または75%である。また、好ましい基Xの導入率は、2〜90%でもあり、具体的には、3、6、8、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、25、26、28、29、30、31、32、34、35、40、41、42、43、45、46、48、49、50、51、52、54、60、63、65、66、67、68、70、71、75、76、79または85%でもある。
点眼投与に適するヒアルロン酸においては、好ましい基Xの導入率は、2〜80%、さらに好ましくは3〜76%であり、さらに好ましくは13〜67%であり、具体的には、3、11、13、17、22、24、、28、31、41、43、46、51、52、67、68、75または76%、好ましくは、13、17、24、28、31、41、43、46、51または67%である。
口腔投与に適するヒアルロン酸においては、好ましい基Xの導入率は、5〜50%、さらに好ましくは10〜30%であり、具体的には、16、20および28%である。
疎水性の部位を有する基Xの導入率は、例えば3〜55%であり、具体的には、3、8、12、16、21、25、30、34、39、43、48、51、または55%である。Xがこれらの導入率である時、Xは、−O−Z、−O−Z−Z、および−NR−Z−Zであるのが好ましい。さらに、Xがこれらの基である時、Xの導入率とXの導入率の和は、100%以下である。例えば、Xの導入率が55%である時、Xの導入率は45%以下である。
点眼投与および口腔投与に適するヒアルロン酸においては、Xは、−NR−Z−Zであるのが好ましく、その導入率は、点眼投与では、例えば8〜50%、好ましくは12〜44%であり、口腔投与では、例えば5〜40%、好ましくは10〜20%である。具体的な導入率としては、12、15、16、17、18、26、39および44%が挙げられる。
−O−Z−Zおよび−NR−Z−Zにおいて、Zと結合するZ中の原子が酸素原子または窒素原子である場合、C1−30アルキレンであるZは、C2−30アルキレンであるのが好ましい。同様に、−O−Z−Z−Zにおいて、Zと結合する、ZおよびZ中の原子が、それぞれ酸素原子または窒素原子である場合、C1−30アルキレンであるZは、C2−30アルキレンであるのが好ましい。ZがCアルキレン(−CH−)である時、その炭素原子は、ヒドロキシまたはC1−6アルキルで修飾されていてもよく、あるいは、−CH−は、アミノ酸残基に置き換えられてもよい。例えば、−CH−は、セリン残基である−CH(CHOH)−に置き換えられてもよい。
基Xの一例である基−NR−Zの具体例としては、例えば、以下の式
Figure 2017195880
で表される基が挙げられる。
基Xの一例である基−NR−Z−Zとしては、例えば、以下の式
Figure 2017195880
で表される基が挙げられる。Rは、後述する、式(ca)、(cb)、(cc)、(cd)、(ce)、(cf)および(cg)で表される基である。基−NR−Z−Zとしては、好ましくは、それぞれRが(ca)である式(daa)、(dba)、(dca)および(dda)で表される基、ならびにそれぞれRが(cg)である式(daa)、(dba)および(dda)で表される基が挙げられ、さらに好ましくは、以下の式
Figure 2017195880
で表される基が挙げられる。
基Xの一例である基−O−Z−Z、−O−Z−Z−Zおよび−O−Z−Zとしては、例えば、以下の式
Figure 2017195880
および
Figure 2017195880
で表される基が挙げられる。Rybは、後述する式(ck)、(cl)および(cm)で表される基である。−O−Z−Z、−O−Z−Z−Zおよび−O−Z−Zとしては、式(ec)、(ee)、(ep)、(eq)、(er)、(ef3)、(eg3)および(ez)で表される基が好ましく、(eq)、(ef3)、(eg3)および(ez)で表される基がさらに好ましい。また、式(ea)、(eb)、(ec)、(ed)、(ee)、(en)、(ep)、(er)、(es)、(ef3)、(eb2)、(ec2)、(ed2)、(ee2)、(ef2)、(eg2)、(eh2)、(ek2)および(eq2)で表される基においては、Rybは、(cl)および(cm)であるのが好ましく、式(ef)、(eg)、(eh)、(ei)、(ej)、(ek)、(el)、(em)、(eo)、(eq)、(et)、(eu)、(ev)、(ew)、(ex)、(ey)、(eg3)、(ez)、(ea2)、(ei2)、(ej2)、(el2)、(em2)、(en2)、(eo2)、(ep2)、(er2)、(es2)、(et2)、(eu2)、(ev2)、(ew2)、(ex2)、(ey2)、(ez2)、(ea3)、(eb3)、(ec3)、(ed3)および(ee3)で表される基においては、Rybは、(ck)であるのが好ましい。−O−Z−Z、−O−Z−Z−Zおよび−O−Z−Zとしては、Rybが(cl)および(cm)である式(ef3)で表される基、ならびに、Rybが(ck)である式(eq)、(eg3)および(ez)で表される基が好ましく、Rybが(ck)である式(eg3)および(ez)で表される基がさらに好ましい。
が−NR31−CHR32−(CHn11−A−Bである場合、その導入率は、例えば3〜55%であり、具体的には、3、4、8、12、16、18、21、23、25、30、34、39、43、47、48、51、または55%である。
基Xが−NR31−CHR32−(CHn11−A−Bである場合、基X、および基Xの導入率の和は、例えば30〜100%であり、具体的には、30、36、41、44、49、56、61、66、70、75、79、83、88、92、96、または100%である。
ここで、基Xの導入率は、例えば3、8、12、16、21、25、30、34、39、43、48、51、または55%であり、基Xの導入率は、例えば15、20、25、30、35、40、45、50,55、60、72、84,95または97%である。
基Xが−NR31−CHR32−(CHn11−A−Bである場合、R32は−CONH、Aは、単結合、Bは、−NH−X、Xは−Z、−CO−Zおよび−CO−(C2−6アルキレン)−COO−Zであるのが好ましく、具体例としては、以下の式
Figure 2017195880
で表される基であるのが好ましい。 基Xが−NR31−CHR32−(CHn11−A−Bである場合、基Xと基Xの組み合わせは、Xが、式(a)で表される基であり、Xが、式(fa)、(fb)および(fc)で表される基であるのがさらに好ましく、Xが、式(a)で表される基であり、Xが、式(fa)で表される基であるのがさらに好ましい。該基の組み合わせは、経粘膜投与に用いるための医薬組成物の観点で好ましい組み合わせである。Xの導入率とXの導入率の組み合わせ(Xの導入率:Xの導入率)は、好ましくは(30〜90%:2〜70%)であり、さらに好ましくは(42〜83%:3〜50%)である。
本発明のさらに別の側面によれば、本明細書に定義したヒアルロン酸誘導体であって、基Xを有する式(Ia)および基Xを有する式(Ib)に加えて、さらに基X(ヒドロキシまたは−O:Qは、カウンターカチオンを表す)を有する式(II)、または基Xを有する式(II)および基X(−NR17−R18:式中、R17およびR18は本明細書に既に定義されたとおりである)を有する式(III)で表される二糖の繰り返し単位を含む、前記ヒアルロン酸誘導体が提供される。
本明細書に定義したヒアルロン酸誘導体であって、当該誘導体に存在する二糖の繰り返し単位に対する、基Xを有する式(III)の繰り返し単位の割合(Xの導入率)は、例えば0〜90%であり、好ましくは0および1〜90%であり、より好ましくは0および4〜62%である。
ここで、基Xの導入率、基Xの導入率、または基Xの導入率は、以下の式:
Figure 2017195880
により算出される。ここで、「当該誘導体に存在する二糖の繰り返し単位」には、式(Ia)、式(Ib)、式(II)、および式(III)の繰り返し単位が含まれる。当該導入率は、反応条件、例えば試薬の比率により制御することができ、例えば、NMR測定などにより決定することができる。
本発明のヒアルロン酸誘導体を製造するための原料としては、ヒアルロン酸(HA)またはその塩を使用することができる。ヒアルロン酸塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等のアルカリ金属塩、テトラアルキルアンモニウム塩(例えば、テトラブチルアンモニウム(TBA)塩)を挙げることができ、例えば、医薬品として繁用されているナトリウム塩をテトラブチルアンモニウム(TBA)塩などのテトラアルキルアンモニウム塩に変換して使用することができる。HAまたはその薬学的に許容される塩は、鶏冠や豚皮下等の生物由来のものを抽出する方法や生物発酵法等の各種公知の方法を用いて製造することができ、あるいは市販のものを購入して(例えば、電気化学工業株式会社、株式会社資生堂、生化学工業株式会社、R&D system社等から)入手することも可能である。
原料として用いられる、式(II)で表される二糖単位のみから構成されるヒアルロン酸(塩を含む)の重量平均分子量は、例えば1kDa〜2,000kDaである。薬物の粘膜透過性の観点では、好ましくは3kDa〜1000Daであり、さらに好ましくは5kDa〜200kDaであり、より好ましくは5kDa〜150kDaであり、さらに好ましくは10kDa〜100kDaである。粒子径や粘度をより小さくする、または溶解性を高める場合には、該重量平均分子量は、1kDa〜500kDaが好ましく、5kDa〜200kDaがさらに好ましく、5kDa〜150kDaがさらに好ましい。粘度を大きくする、または皮下や関節腔内、眼内、耳内、鼻腔内、膣内、口腔内での滞留性を高める場合には、該重量平均分子量は、45kDa〜2000kDaが好ましく、50kDa〜2000kDaがさらに好ましく、100kDa〜1000kDaがさらに好ましく、200kDa〜1000kDaがさらに好ましい。重量平均分子量の具体例としては、例えば、1kDa、3kDa、5kDa、8kDa、10kDa、25kDa、40kDa、45kDa、50kDa、65kDa、78kDa、89kDa、92kDa、99kDa、100kDa、112kDa、126kDa、134kDa、150kDa、168kDa、182kDa、200kDa、230kDa、271kDa、314kDa、379kDa、423kDa、468kDa、500kDa、651kDa、786kDa、824kDa、915kDa、1000kDa、1058kDa、1265kDa、1355kDa、1412kDa、1500kDa、1617kDa、1768kDa、1853kDa、1945kDaおよび2000kDaが挙げられる。「kDa」は「キロダルトン」の略号である。
なお、式(II)で表される二糖単位のみから構成されるヒアルロン酸(塩を含む)の重量平均分子量とは、本発明のヒアルロン酸誘導体の主鎖構造を保持したまま、式(II)における、R1a、R2a、R3a、およびR4aの全てを水素原子とし、R5aをアセチルとし、かつ、Xを−ONaとして換算した場合の重量平均分子量を意味する。従って、例えば、実際に用いる原料における一部または全ての二糖単位においてXが−O(テトラn−ブチルアンモニウムイオン)であり、その重量平均分子量を上記に従って換算して算出された値が前記の重量平均分子量の範囲に含まれる場合は、本発明の好ましい1態様に含まれることになる。
本発明の1つの側面において、本発明のヒアルロン酸誘導体に主鎖構造が対応する誘導体化されていないヒアルロン酸の重量平均分子量が1kDa〜2,000kDaである。ここで誘導体化されていないヒアルロン酸は、既に定義した式(II)においてR1a、R2a、R3aおよびR4aが水素原子であり、R8aがアセチルであり、Xが−ONaである繰り返し単位のみからなるヒアルロン酸である。薬物の粘膜透過性の観点では、好ましくは3kDa〜1000Daであり、さらに好ましくは5kDa〜200kDaであり、より好ましくは5kDa〜150kDaであり、さらに好ましくは10kDa〜100kDaである。粒子径や粘度をより小さくする、または溶解性を高める場合には、該重量平均分子量は、1kDa〜500kDaが好ましく、5kDa〜200kDaがさらに好ましく、5kDa〜150kDaがさらに好ましい。粘度を大きくする、または皮下や関節腔内、眼内、耳内、鼻腔内、膣内、口腔内での滞留性を高める場合には、該重量平均分子量は、45kDa〜2000kDaが好ましく、50kDa〜2000kDaがさらに好ましく、100kDa〜1000kDaがさらに好ましく、200kDa〜1000kDaがさらに好ましい。該重量平均分子量の具体例としては、例えば、1kDa、3kDa、5kDa、8kDa、10kDa、25kDa、40kDa、45kDa、50kDa、65kDa、78kDa、89kDa、92kDa、99kDa、100kDa、112kDa、126kDa、134kDa、150kDa、168kDa、182kDa、200kDa、230kDa、271kDa、314kDa、379kDa、423kDa、468kDa、500kDa、651kDa、786kDa、824kDa、915kDa、1000kDa、1058kDa、1265kDa、1355kDa、1412kDa、1500kDa、1617kDa、1768kDa、1853kDa、1945kDaおよび2000kDaが挙げられる。
なお、一般的に、ヒアルロン酸(塩を含む)は単一品として得ることが難しいため、その分子量は、数平均分子量または重量平均分子量として算出する。本発明においては、重量平均分子量として算出している。重量平均分子量の測定方法については、例えば、中浜精一他著「エッセンシャル高分子科学」(講談社発行、ISBN4−06−153310−X)に記載された、光散乱法、浸透圧法、粘度法等、各種の公知の方法を利用することができ、本明細書において示される粘度平均分子量もウベローデ粘度計を使用するなど、本発明が属する技術分野において通常用いられる方法により測定することができる。従って、原料として用いられるヒアルロン酸(塩を含む)や本発明のヒアルロン酸誘導体の分子量も、重量平均分子量として算出されることになる。分子量を明示して市販されているヒアルロン酸(塩を含む)を使用する場合は、その明示された数値を分子量とすることもできる。
本発明のヒアルロン酸誘導体の分子量は特に限定はされないが、粘膜透過性が求められる場合には粘度および分子量の低いヒアルロン酸が好ましく、投与部位での滞留性が求められる場合には、粘度および分子量の高いヒアルロン酸が好ましい。
本発明において、式(Ia)で表される二糖単位におけるカチオン性の部位を有する基Xは、グルクロン酸部分のカルボキシをアミドに変換することにより導入することができる(工程1)。例えば、原料のヒアルロン酸(塩などを含む)、好ましくは、式(II)で表される二糖単位のみから構成されるヒアルロン酸を、テトラアルキルアンモニウム塩(例えば、テトラブチルアンモニウム(TBA)塩)にイオン交換し、適当な縮合剤存在下、溶媒中で当該ヒアルロン酸塩を、式:HNR−CHR−(CHn1−A−B(式中、R、R、n1、A、およびBは本明細書に既に定義されたとおりである)で表される化合物と反応させる方法が挙げられる。
本発明において、式(Ib)で表される二糖単位における疎水性の部位を有する基Xは、グルクロン酸部分のカルボキシをアミドまたはエステルに変換することにより導入することができる(工程2)。
アミドへの変換は、例えば、原料のヒアルロン酸またはその誘導体を、テトラアルキルアンモニウム塩(例えば、テトラブチルアンモニウム(TBA)塩)にイオン交換し、適当な縮合剤存在下、溶媒中で当該ヒアルロン酸塩を、式:HNR−Z−Z(式中、R、Z、およびZは本明細書で既に定義したとおりである)で表される疎水性基を導入したアミン、または、式:HNR−Z、式:HNR31−CHR32−(CHn11−A−Bもしくは式:HNR5z(式中、R、Z、R31、R32、n11、A、B、RおよびR5zは本明細書で既に定義したとおりである)で表されるアミンと反応させる方法が挙げられる。
エステルへの変換は、例えば、原料のヒアルロン酸またはその誘導体を、テトラアルキルアンモニウム塩(例えば、テトラブチルアンモニウム(TBA)塩)にイオン交換し、溶媒中で当該ヒアルロン酸塩と式:Hal−Z、Hal−R、Hal−Z−Z、Hal−Z−Z−ZまたはHal−Z−Z(式中、Z、R、Z、Z、およびZは本明細書で既に定義したとおりであり、Halはハロゲン原子を表す)で表される疎水性基を導入したハライドとを反応させる方法(方法1)、または原料のヒアルロン酸またはその誘導体を、必要に応じてテトラアルキルアンモニウム塩(例えば、テトラブチルアンモニウム(TBA)塩)にイオン交換後、適当な縮合剤存在下、溶媒中で当該ヒアルロン酸塩と式HO−Z、HO−R、HO−Z−Z、HO−Z−Z−ZまたはHO−Z−Z(式中、Z、R、Z、Z、およびZは本明細書で既に定義したとおりである)で表される疎水性基を導入したアルコールとを反応させる方法(方法2)が挙げられる。
本発明において、式(III)で表される二糖単位における基Xは、グルクロン酸部分のカルボキシをアミドに変換することにより導入することができる(工程3)。例えば、原料のヒアルロン酸またはその誘導体を、テトラアルキルアンモニウム塩(例えば、テトラブチルアンモニウム(TBA)塩)にイオン交換し、適当な縮合剤存在下、溶媒中で当該ヒアルロン酸塩を、式:HNR17−R18(式中、R17、およびR18は本明細書で既に定義したとおりである)で表される基を導入したアミンと反応させる方法が挙げられる。
式(Ia)における基X、式(Ib)における基X、および式(III)における基Xは、複数存在する二糖単位の各々において同一であっても異なっていてもよい。例えば、異なる種類の式で表される化合物を用いて上記反応を行ってもよい。また、式(II)における基Xも、複数存在する二糖単位の各々において同一であっても異なっていてもよい。
上記のアミドへの変換反応において使用することができる縮合剤は特に限定されず、例えば、4−(4,6−ジメトキシ−1,3,5−トリアジン)−4−メチルモルホリウム(DMT−MM)、N,N’−カルボニルジイミダゾール(CDI)、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、N−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)、2−ベンゾトリアゾール−1,1,3,3−テトラメチルウロニウム4フッ化ホウ酸塩(TBTU)、3,4−ジヒドロ−3−ヒドロキシ−4−オキソ−1,2,3−ベンゾトリアジン(HODhbt)、ベンゾトリアゾール−1−オキシ−トリス−ピロリジノ−ホスホニウム6フッ化リン酸塩(PyBOP)、ベンゾトリアゾール−1−イル−オキシ−トリス(ジメチルアミノ)ホスホニウム ヘキサフルオロホスフェート(BOP)、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDC)またはN−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)などを挙げることができる。
特に、限定はされないが、DMT−MMは水および有機溶媒の混合溶媒中でも反応が高効率に進む点において好ましい。また、DMT−MMを縮合剤として使用することにより、多数のヒドロキシが共存する系において、エステル結合形成を抑えつつ、高選択的にアミノとカルボキシによるアミド結合形成を行うことができる。この縮合剤の使用により、例えば、溶媒であるアルコールがヒアルロン酸部分のカルボキシと反応することや、ヒアルロン酸部分に同時に存在するカルボキシとヒドロキシとが、分子内もしくは分子間で結合して、望まない架橋を形成してしまうことを防ぐことができる。
上記のアミドへの変換反応において用いる溶媒としては、水、ジメチルスルホキシド(DMSO)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMAc)、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(DMI)、スルホラン(SF)、N−メチルピロリドン(NMP)、ジオキサン(例えば1,4−ジオキサン)、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、アセトニトリル、テトラヒドロフラン(THF)、ジクロロメタン、クロロホルム、ヘキサン、ジエチルエーテル、酢酸エチル、およびこれらの混合溶媒を挙げることができる。出発物質、修飾物および生成物の溶解性と、縮合剤の反応性の観点からは、DMSO単独もしくは水/DMSO混合溶媒を使用するのが好ましい。修飾物であるアミノ−カルボン酸の種類によっては、それをメタノール溶液やジオキサン溶液として反応に用いてもよい。
上記のエステルへの変換反応において用いる縮合剤としては、例えば、4−(4,6−ジメトキシ−1,3,5−トリアジン)−4−メチルモルホリウム(DMT−MM)、N,N’−カルボニルジイミダゾール(CDI)、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、N−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)、2−ベンゾトリアゾール−1,1,3,3−テトラメチルウロニウム4フッ化ホウ酸塩(TBTU)、3,4−ジヒドロ−3−ヒドロキシ−4−オキソ−1,2,3−ベンゾトリアジン(HODhbt)、ベンゾトリアゾール−1−オキシ−トリス−ピロリジノ−ホスホニウム6フッ化リン酸塩(PyBOP)、ベンゾトリアゾール−1−イル−オキシ−トリス(ジメチルアミノ)ホスホニウム ヘキサフルオロホスフェート(BOP)または1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDC)またはN−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)などを挙げることができ、好ましくは、DMT−MMを挙げることができる。
上記のエステルへの変換反応において用いる溶媒としては、水、DMSO、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、アセトニトリル、DMF、THF、ジクロロメタン、クロロホルム、ヘキサン、ジエチルエーテル、酢酸エチル、およびこれらの混合溶媒を挙げることができる。
アミドへの変換反応は、基Xが−NR−Z−Zである場合は、原料のヒアルロン酸またはその誘導体を、テトラアルキルアンモニウム塩(例えば、テトラブチルアンモニウム(TBA)塩)にイオン交換し、適当な縮合剤存在下、溶媒中で当該ヒアルロン酸塩とスペーサー部分を反応させ(この際、必要に応じて保護および脱保護反応を行ってもよい)、原料のヒアルロン酸またはその誘導体のカルボキシ(−COOH)またはその塩を変換し、その後に適当な試薬と反応させてもよい。カルボキシから変換される基と、反応試薬の組み合わせの例を以下に示す。
−CONR−Z−NRH + Hal−Z
−CONR−Z−NRH + Hal−COOZ
−CONR−Z−NRH + HOCO−Z
−CONR−Z−NRH + Hal−CO−Z
−CONR−Z−COOH + HO−Z
−CONR−Z−OH + Hal−COO−Z
−CONR−Z−COOH + NR−Z
−CONR−Z−OCO−Hal + NR−Z
−CONR−Z−OCOOH + HO−Z
−CONR−Z−OCOOH + Hal−Z
−CONR−Z−OCO−Hal + HO−Z
−CONR−Z−SH + Hal−Z
−CONR−Z−Hal + HS−Z
−CONR−Z−CO−Z−Hal + HS−Z
−CONR−Z−CO−Z−SH + Hal−Z
−CONR−Z−O−CO−CH=CH + HS−Z
−CONR−Z−NR−CO−C(CH)=CH + HS−Z
−CONR−Z−SH + HS−R、
(式中、R、Z、R、RおよびZは本明細書で既に定義したとおりであり、Halは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子およびヨウ素から選択されるハロゲン原子を表す)。
反応様式としては、脱ハロゲン化水素反応、縮合反応、脱水反応、マイケル付加等の求核付加反応、酸化的なジスルフィド形成反応等が挙げられ、これらは周知な反応であり、当業者が適宜選択し、好ましい反応条件を見出して行うことができる。変換体または反応物がカルボキシを有する場合は、N−ヒドロキシコハク酸イミド(以下、「NHS」とも称す)エステルとし、反応させてもよい。
また、原料のヒアルロン酸またはその誘導体のカルボキシに、2−アミノエチル 2−ピリジル ジスルフィドを反応させて、末端に脱離基で修飾されたメルカプトを有するスペーサーが導入されたヒアルロン酸誘導体を調製し、これにチオコレステロールを求核置換反応させてジスルフィド結合を形成する方法を挙げることもできる。
さらに、原料のヒアルロン酸またはその誘導体のカルボキシにスペーサーの一部を導入したものと、ステリル基にスペーサーの一部を導入したものを調製し、これらを反応させる方法を挙げることもできる。具体例の一部は上述したが、原料のヒアルロン酸またはその誘導体のカルボキシに、末端にメルカプトを有するスペーサーが導入されたヒアルロン酸誘導体と、末端にメルカプトを有するスペーサーが導入されたステリル基をそれぞれ調製し、これらを酸化的に反応させてジスルフィド結合を形成させる方法を挙げることもできる。このとき、一方のメルカプトを2−メルカプトピリジンと反応させてジスルフィドとした後に、他方のメルカプトと置換させることもできる。
エステルへの変換反応は、Xが−O−Z−Zである場合は、原料のヒアルロン酸またはその誘導体を、テトラアルキルアンモニウム塩(例えば、テトラブチルアンモニウム(TBA)塩)にイオン交換し、適当な縮合剤存在下、溶媒中で当該ヒアルロン酸塩とスペーサー部分を反応させ(この際、必要に応じて保護および脱保護反応を行ってもよい)、原料のヒアルロン酸またはその誘導体のカルボキシ(−COOH)を変換し、その後に適当な試薬と反応させてもよい。カルボキシ基から変換される基と、反応試薬の組み合わせの例を以下に示す。
−COO−Z−NRH + Hal−Z
−COO−Z−NRH + Hal−COO−Z
−COO−Z−NRH + HOCO−Z
−COO−Z−NRH + Hal−CO−Z
−COO−Z−NR−COOH + HNR−Z
−COO−Z−NR−CONRH + Hal−Z
−COO−Z−NRH + HOCO−NR−Z
−COO−Z−NRH + Hal−CO−NR−Z
−COO−Z−COOH + HO−Z
−COO−Z−COOH + HNR−Z
−COO−Z−OH +Hal−CO−NR−Z
−COO−Z−OH + Hal−COO−Z
−COO−Z−OCOOH + Hal−Z
−COO−Z−OCO−Hal + HO−Z
−COO−Z−SH + Hal−Z
−COO−Z−Hal + HS−Z
−COO−Z−CO−Z−Hal + HS−Z
−COO−Z−CO−Z−SH + Hal−Z
−COO−Z−O−CO−CH=CH + HS−Z
−COO−Z−NR−CO−C(CH)=CH + HS−Z、および
−COO−Z−SH + HS−Z
(式中、Z、Z、Z、R、RおよびZは本明細書で既に定義したとおりであり、Halは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子およびヨウ素から選択されるハロゲン原子を表す)。
反応様式としては、脱ハロゲン化水素反応、縮合反応、脱水反応、マイケル付加等の求核付加反応、酸化的なジスルフィド形成反応等が挙げられ、これらは周知な反応であり、当業者が適宜選択し、好ましい反応条件を見出して行うことができる。変換体または反応物がカルボキシ基を有する場合は、N−ヒドロキシコハク酸イミド(以下、「NHS」とも称す)エステルとし、反応させてもよい。
上記反応において用いられる保護基の具体例は、例えばT.W.Greene,P.G.M.Wuts,Protective Groups in Organic Synthesis,Third Edition,John Wiley & Sons,Inc.,New York,1999に記載されている。
ヒドロキシの保護基の例としては、(C1−6アルキル)カルボニル、アリールカルボニル、ヘテロアリールカルボニル、(C1−6アルコキシ)カルボニル、(C1−6アルコキシ)C1−6アルキル、(C1−6アルキル)アミノカルボニル、ジ(C1−6アルキル)アミノカルボニル、アリール(C1−6アルキル)、ヘテロアリール(C1−6アルキル)、(アリール(C1−6アルキル))アミノカルボニル、C1−6アルキル、C1−6アルキルスルホニル、((アミノC1−6アルキル)カルボニルオキシ)C1−6アルキル、不飽和ヘテロ環カルボニルオキシC1−6アルキル、アリールジ(C1−6アルキル)シリル、トリ(C1−6アルキル)シリルなどが挙げられる。好ましいヒドロキシの保護基としては、アセチルなどが挙げられる。
−NH−またはアミノの保護基の例には、(C1−6アルキル)カルボニル、アリール(C1−6アルキル)カルボニル、アリールカルボニル、ヘテロアリールカルボニル、(C1−6アルコキシ)カルボニル、(C1−6アルキル)アミノカルボニル、ジ(C1−6アルキル)アミノカルボニル、アリール(C1−6アルキル)、ヘテロアリール(C1−6アルキル)、(アリール(C1−6アルキル))アミノカルボニルなどが含まれる。好ましいアミノの保護基としては、アセチル、t−ブトキシカルボニル、9−フルオレニルメトキシカルボニルなどが挙げられる。また、アミノは保護されることにより、フタル酸イミド、コハク酸イミド、グルタル酸イミド、1−ピロリルなどの飽和または不飽和へテロ環基を形成していてもよい。
メルカプトの保護基としては、例えば、エチルチオおよびt−ブチルチオ等のC1−6アルキルチオ、2−ニトロフェニルチオおよび2−カルボキシフェニルチオ等の置換フェニルチオ、ならびに2−ピリジルチオ等のヘテロアリールチオが挙げられる。好ましい例は、2−ピリジルチオである。
カルボキシの保護基としては、例えば、メトキシ、エトキシ、t−ブトキシ、アリルオキシ、フェノキシ、ベンジルオキシ、メチルチオ、エチルチオが挙げられる。好ましい例はエトキシである。
工程1、工程2および工程3の順番は問われない。また、工程3の有無も問われない。例えば、原料のヒアルロン酸(塩などを含む)、好ましくは、式(IIb)で表される二糖単位のみから構成されるヒアルロン酸を、テトラアルキルアンモニウム塩(例えば、テトラブチルアンモニウム(TBA)塩)にイオン交換し、適当な縮合剤存在下、溶媒中で当該ヒアルロン酸塩と式:HNR−Z−Z(式中、R、Z、およびZは本明細書で既に定義したとおりである)で表される疎水性基を導入したアミンと反応させ、次いで、適当な縮合剤存在下、溶媒中で、当該反応物と式:HNR−CHR−(CHn1−A−B(式中、R、R、n1、A、およびBは本明細書に既に定義されたとおりである)で表される化合物と反応させてもよい。
式:HNR−CHR−(CHn1−A−Bで表される化合物としては、例えば以下の式
Figure 2017195880
で表される化合物などが挙げられ、好ましくは式(a’)、(b’)、(c’)、(f’)、(h’)、(l’)、(m’)、(o’)、(s’)、(t’)、(u’)、(v’)、(y’)、(z’)、(ae’)および(ah’)で表される化合物、式(a’)、(b’)、(c’)、(d’)、(f’)、(h’)、(j’)、(k’)、(l’)、(m’)、(n’)、(o’)、(p’)、(s’)、(t’)、(u’)、(v’)、(y’)、(z’)、(ae’)および(ah’)で表される化合物、式(a’)、(b’)、(c’)、(d’)、(f’)、(j’)、(k’)、(l’)、(m’)、(n’)、(o’)、(p’)、(s’)、(t’)、(v’)、(z’)、(ae’)および(ah’)で表される化合物、式(a’)、(b’)、(c’)、(d’)、(f’)、(j’)、(k’)、(l’)、(m’)、(n’)、(o’)、(p’)、(s’)、(t’)、(z’)、(ae’)および(ah’)で表される化合物、式(a’)、(b’)、(c’)、(f’)、(h’)、(l’)、(m’)、(o’)、(s’)、(t’)、(y’)、(z’)、(ae’)および(ah’)で表される化合物、式(a’)、(b’)、(c’)、(f’)、(h’)、(l’)、(m’)、(o’)、(s’)、(t’)、(u’)、(y’)、(z’)、(ae’)および(ah’)で表される化合物、式(a’)、(b’)、(c’)、(f’)、(l’)、(m’)、(o’)、(s’)、(t’)、(u’)、(v’)、(y’)、(z’)、(ae’)および(ah’)で表される化合物、式(a’)、(b’)、(c’)、(f’)、(h’)、(l’)、(m’)、(o’)、(s’)、(t’)、(u’)、(v’)、(z’)、(ae’)および(ah’)で表される化合物、式(a’)、(b’)、(c’)、(f’)、(h’)、(l’)、(m’)、(o’)、(s’)、(u’)、(v’)、(y’)、(z’)、(ae’)および(ah’)で表される化合物、式(a’)、(b’)、(c’)、(f’)、(h’)、(l’)、(m’)、(o’)、(u’)、(v’)、(y’)、(z’)、(ae’)および(ah’)で表される化合物、式(a’)、(b’)、(j’)、(k’)、(n’)、(o’)および(p’)で表される化合物、式(c’)、(d’)、(l’)および(m’)で表される化合物、式(f’)、(t’)、(u’)および(v’)で表される化合物、式(q’)、(r’)、(s’)、(z’)、(aa’)、(ab’)、(ac’)、(ad’)、(ae’)、(af’)、(ag’)および(ah’)で表される化合物、式(g’)、(h’)および(i’)で表される化合物、ならびに式(w’)、(x’)および(y’)で表される化合物が、それぞれ挙げられる。
なお、式(b’)および(k’)で表される化合物には、その大部分が式(b)および(k)で表される基として原料のヒアルロン酸またはその誘導体のカルボキシに導入されるが、一部は、グアニジノ中のアミノが原料のヒアルロン酸またはその誘導体のカルボキシと結合し、下記式で表される基として導入される場合がある。
Figure 2017195880
そのような繰り返し単位を含むヒアルロン酸誘導体も本発明のヒアルロン酸誘導体に含まれ、また、(1)上記式(Ia)および式(Ib)、(2)上記式(Ia)、式(Ib)、および式(II)、(3)上記式(Ia)、式(Ib)、および式(III)、または(4)上記式(Ia)、式(Ib)、式(II)、および式(III)の繰り返し単位から実質的に構成されるヒアルロン酸誘導体にも含まれる。
式:HNR−Z−Zで表される化合物としては、例えば以下の式
Figure 2017195880
で表される化合物などが挙げられる。Rは、以下の式
Figure 2017195880
で表される基である。式:HNR−Z−Zで表される化合物としては、好ましくは、それぞれRが(ca)である式(da)、(db)、(dc)および(dd)で表される化合物ならびにそれぞれRが(cg)である式(da)、(db)および(dd)で表される化合物が挙げられる。
式:HNR−Z、で表される化合物としては、例えば以下の式
Figure 2017195880
で表される化合物が好ましい。
式:HNR31−CHR32−(CHn11−A−Bで表される化合物としては、例えば以下の式
Figure 2017195880
で表される化合物などが挙げられ、好ましくは式(a2)、(b2)、(c2)、(d2)、(f2)、(j2)、(k2)、(l2)、(m2)、(n2)、(o2)、(p2)、(t2)、(u2)、(v2)、(y2)および(ae)で表される化合物が挙げられ、さらに好ましくは式(a2)、(b2)、(c2)、(d2)、(f2)、(l2)、(m2)、(o2)、(t2)、(u2)、(v2)、(y2)および(ae)で表される化合物が挙げられる。Rは、以下の式
Figure 2017195880
で表される基、あるいは(cc)、(ci)または(ch)で表される基を表す。Rza、Rzbは、独立に、水素原子、(cc)、(ci)、(ch)または(cj)で表される基、あるいは水素原子、(cc)、(ci)または(ch)で表される基を表す。ただし、RzaとRzbが同時に水素原子であることはない。。
式:Hal−Zで表される化合物としては、例えば以下の式
Figure 2017195880
で表される化合物などが挙げられ、好ましくは式(cw)で表される化合物が挙げられる。PおよびPは、独立に、水素原子またはヒドロキシの保護基を表し、Pは、ヒドロキシまたはカルボキシの保護基を表す。
式:Hal−Z−Zで表される化合物としては、例えば以下の式
Figure 2017195880
で表される化合物などが挙げられる。Ryaは、式(ca)、(cb)、(cc)、(cd)、(cf)および(cg)で表される基である。式:Hal−Z−Zで表される化合物としては、好ましくは、それぞれRyaが(ca)である式(da1)、(da2)、(db1)、(db2)、(dd1)および(dd2)で表される化合物ならびにそれぞれRyaが(cg)である式(da1)、(da2)、(db1)、(db2)、(dd1)および(dd2)で表される化合物が挙げられる。
さらに、式:Hal−Z−Z、Hal−Z−Z−ZおよびHal−Z−Zで表される化合物として、例えば以下の式
Figure 2017195880
および
Figure 2017195880
で表される化合物などが挙げられる。Rybは、は本明細書に既に定義されたとおりである。
式:HO−Z−Zで表される化合物としては、例えば以下の式
Figure 2017195880
で表される化合物などが挙げられ、好ましくはそれぞれRが(ca)である式(da’)、(db’)および(dd’)で表される化合物ならびにそれぞれRが(cg)である式(da’)、(db’)および(dd’)で表される化合物が挙げられる。
さらに、式:HO−Z−Z、HO−Z−Z−ZおよびHO−Z−Zで表される化合物として、例えば以下の式
Figure 2017195880
および
Figure 2017195880
で表される化合物などが挙げられる。Rybは、は本明細書に既に定義されたとおりである。
式:HNR17−R18で表される化合物としては、例えば以下の式
Figure 2017195880
で表される化合物などが挙げられ、好ましくは式(ba’)、(bb’)、(bc’)、(bd’)および(bf’)で表される化合物が挙げられる。
ヒアルロン酸のカルボキシに導入される置換基の種類が複数のときは、それらの置換基は、同時導入しても、順次に導入してもよい。
本発明のさらに別の側面によれば、本明細書に定義したヒアルロン酸誘導体であって、水中で会合により微粒子を形成することを特徴とする前記ヒアルロン酸誘導体が提供される。特に限定はされないが、導入された基−O−Z、−O−Z−Z、−NR−Z−Zおよび−NR31−CHR32−(CHn11−A−B、または、−O−Z、−O−Z−Z、−O−Z−Z−Z、−O−Z−Z、−NR−Z−Zおよび−NR31−CHR32−(CHn11−A−Bの疎水性相互作用により水中において自発的会合が起こり、ナノスケールの微粒子を形成するという特性を有する。望まれるドラッグデリバリーシステムの構築のために、本発明のヒアルロン酸誘導体により形成されるナノ微粒子は非常に有力な手段の一つであり、形成される疎水ドメインに活性成分であるタンパク質、ペプチド、低分子化合物を保持したまま目的の部位に送達するカプセルとして使用することができる。また、薬物を本発明のヒアルロン酸誘導体に共有結合させてコンジュゲートとすることにより目的の部位に薬物を送達することができる。
ナノスケールの微粒子は、経粘膜投与、皮下投与、経皮投与、静脈内投与が可能であり、封入(複合化)した薬物の粘膜透過、組織透過、薬物徐放、また、標的臓器および細胞へ薬物を選択的にデリバリーさせる、ターゲティング用の担体として使用できる。ターゲティング用の担体として使用する場合、ターゲット素子を加えることにより各臓器および細胞へターゲティングすることもできる。ターゲット素子としては、例えば、標的組織特異的なペプチド、抗体、断片化抗体、アプタマー、がん細胞に対するRGDペプチド、葉酸、アニサミド、トランスフェリン、肝臓に対するガラクトース、トコフェロールなどがある。血中での薬物の保持を強固にするために、さらにヒアルロン酸誘導体を化学架橋させることもできる。
ヒアルロン酸誘導体による微粒子は、水溶液中で自己会合により形成するので、固体のヒアルロン酸誘導体を水または塩水溶液に溶解することによって形成することができる。また、別の方法では、他の溶媒(例えばDMSO)に溶解させたあと、水、または塩水溶液に置換することによっても微粒子を形成することができる。形成した微粒子のサイズを均一化するために超音波処理を行ってもよい。
ヒアルロン酸誘導体の疎水性基導入率が高くなるに従って、水への溶解性が減少する。そのため水溶液中で分散性の微粒子を形成させるためには、疎水性基の導入率は80%以下であり、導入率が60%以下になるように調製されたヒアルロン酸誘導体を用いることが好ましい。
本発明のヒアルロン酸誘導体は疎水性基を有するため、系中のイオン強度が高いほど、溶解性が低くなる。したがって、疎水性基の導入率をコントロールすることにより、低塩濃度下あるいは無塩条件下では溶解し、生理食塩濃度にて凝集・沈殿するヒアルロン酸誘導体の調製が可能であり、これは、皮下および局所での徐放製剤の基材となり得る。また、生理塩濃度下においても安定な微粒子を形成する程度の疎水性基を導入したヒアルロン酸誘導体は、全身投与型の薬物担体となり得る。
本発明のヒアルロン酸誘導体を用いて、PLGAや脂質といった添加剤、薬物の結晶粒子、アモルファス粒子と複合化させて新たな粒子を形成させることも可能である。
本発明のヒアルロン酸誘導体は、医薬組成物における薬物担体として使用することができ、本発明ヒアルロン酸誘導体と薬物とを含む、医薬組成物を提供することができる。また、本発明のヒアルロン酸誘導体そのものを有効成分として含む、医薬組成物を提供することもできる。これらの医薬組成物中に含まれる本発明のヒアルロン酸誘導体は、(1)〜(11)に記載のヒアルロン酸誘導体であり、医薬組成物を経粘膜投与に用いる場合は(13)に記載のヒアルロン酸誘導体である。本発明のヒアルロン酸誘導体は、水溶液中で自発的に薬物と複合体を形成できるため、特別な操作を必要とせず、当該ヒアルロン酸誘導体と薬物を水溶液中で混合し、インキュベートすることにより、担体−薬物の複合体を容易に形成させ、薬物を担持できる。複合体形成の駆動力は、主にヒアルロン酸誘導体の疎水性基と薬物との疎水性相互作用であるが、薬物が塩基性または酸性の場合、ヒアルロン酸誘導体のカルボン酸またはカチオン性基との静電的相互作用が寄与する場合がある。生体塩濃度では、静電的相互作用は弱く、疎水性相互作用は強くなるため、主に疎水性相互作用により複合体が形成すると考えられる。
上記式(Ib)において、Zがアルキレンの場合、アルキレンの炭素鎖が長いほど、当該基の疎水性が高くなり、強い疎水性相互作用により強固な微粒子を形成することができる。また、アルキレンが長いほど分子間での絡み合いが大きくなり、粘度を上昇させることができる。さらに、アルキレンの長さを変更することで、微粒子のサイズを制御することもできる。
疎水性基中のリンカー(スペーサー)部分がエステルまたはカーボネートである場合(例えば、Xに、−COO−Zまたは−O−COO−Zが含まれる場合)、生体内においてエステルまたはカーボネートが分解し、ヒアルロン酸誘導体の疎水性が低下することによってさらに生分解性が高まり、安全性の面から好ましい。また、腫瘍組織周辺ではpHが低下していることが知られており、このようなスペーサーを有している場合、目的薬物を担持した本発明のヒアルロン酸誘導体の会合体は腫瘍周辺にて崩壊し、薬物を腫瘍周辺で放出することができる。
特に、−O−CO−CH−CH−S−のようなβチオカルボン酸エステル構造を有するリンカーの場合、わずかなpHの低下(pH6程度)においても分解が促進される。このため、通常のエステルよりもpH応答がシャープである。また、細胞内への薬物の送達を目指す場合、エンドソームにおけるpH低下にも応答し、細胞に取り込まれた後にのみ薬物を放出させることができる。
リンカー(スペーサー)部分がジスルフィド結合を有する場合(例えば、Xに、−S−S−Zが含まれる場合)、還元条件下においてリンカーが分解し、ヒアルロン酸誘導体の疎水性が低下することによって本発明のヒアルロン酸誘導体の会合体が崩壊する。細胞質は還元環境であることが知られているため、このリンカーを用いたヒアルロン酸誘導体に薬物を封入し、投与することによって、組織中および血中では薬物を放出せず、細胞質内でのみ薬物を放出させることができる。
担体−薬物複合体を形成するときの、溶媒、塩濃度、pH、温度、時間、変性剤の添加などの条件は、用いる薬物により適宜変更することができる。例えば、薬物封入時の塩濃度やpHによって、ヒアルロン酸誘導体は密度が変わるとともに、薬物もその電離状態などが変動する。使用する変性剤の例としては、尿素、塩酸グアニジン、ドデシル硫酸ナトリウムなどが挙げられる。変性剤を添加した場合は、複合体形成後に、過剰の水などで洗浄することにより余剰の変性剤を除去することができる。
特に限定されないが、例えば、本発明のヒアルロン酸誘導体とタンパク質の複合体を形成する場合、その等電点付近で複合体形成を行うことにより、ヒアルロン酸誘導体とタンパク質の静電反発を抑制することが可能なため、複合体に含まれるタンパク質の量を増加させることができる。また、ヒアルロン酸誘導体のカルボキシのpKa(およそ4.0)以下の条件で複合体形成工程を行うことにより、ヒアルロン酸誘導体が有する負電荷を弱めることができるので、タンパク質が当該条件下で負電荷に帯電している場合には静電反発を抑制することが可能であり、複合体に含まれるタンパク質の量を増加させることができる。さらに、例えば生体内よりも低い塩濃度において複合体形成工程を行うことにより、水溶液中で形成されるヒアルロン酸誘導体の微粒子の密度が低下するため、複合体に含まれるタンパク質の量を増加させることができる。また、その状態で塩濃度を上げることにより微粒子の密度を向上させ、強固にタンパク質を封入することができる。
ヒアルロン酸誘導体とタンパク質との複合体形成は、タンパク質の分子量にも影響され得る。一般に、タンパク質が低分子量であるほど、当該タンパク質のヒアルロン酸誘導体の微粒子内部へ移行速度は高い。また、疎水性基の導入率に依存する微粒子の密度も、タンパク質との複合体形成の速度、および複合体に含まれるタンパク質の量に影響を与えうる。
ヒアルロン酸誘導体と核酸との複合体形成は、核酸の分子量や疎水性にも影響され得る。一般に二本鎖核酸よりも一本鎖核酸のほうが容易にヒアルロン酸誘導体と複合体を形成する。また、siRNAのような低分子二本鎖核酸よりもプラスミドのような高分子量二本鎖核酸のほうが容易にヒアルロン酸誘導体と複合体を形成する。
ヒアルロン酸誘導体と薬物の複合体からの生体内における薬物放出は、複合体からの薬物の拡散に加えて、生体成分が薬物と置換することにより促進される。微粒子の密度を増減させて、この拡散や置換を制御することにより、薬物の徐放性を制御することが可能となる。
生体内には血漿タンパク質や脂質などの生体成分が存在し、ヒアルロン酸誘導体と薬物の複合体を皮下や血中などの生体内に投与した場合、この生体成分が複合体内の薬物と置換することにより薬物が放出される場合がある。当該置換を生じさせる主な生体内タンパク質としてアルブミンが想定される。
本発明のヒアルロン酸誘導体を薬物担体として使用する方法としては、前述の水溶性液中で自発的に薬物と複合体を形成させる方法の他、薬物と本発明のヒアルロン酸誘導体とを共有結合などにより結合させたコンジュゲートにする方法を挙げることもできる。すなわち、本発明の別の側面において、式(Ia)で表される二糖単位および式(Ib)で表される二糖単位を含むヒアルロン酸誘導体に、上記薬物の1以上が結合した、ヒアルロン酸誘導体−薬物コンジュゲートが提供される。この側面の1つの態様において、ヒアルロン酸誘導体として、(1)式(Ia)および式(Ib)、(2)式(Ia)、式(Ib)、および式(II)、(3)式(Ia)、式(Ib)、および式(III)、ならびに、(4)式(Ia)、式(Ib)、式(II)、および式(III)で表される1以上の二糖単位をそれぞれ含むヒアルロン酸誘導体を用いることができる。
本発明のヒアルロン酸誘導体の主鎖の末端に存在するグルクロン酸4位およびアセチルグルコサミン1位のヒドロキシは、別の基に変換されていてもよく、例えば、C1−6アルコキシ、ホルミルオキシおよび(C1−6アルキル)カルボニルオキシなどであってもよい。
本発明のヒアルロン酸誘導体と薬物とからなるコンジュゲートの調製方法は、既知のポリマーと薬物とのコンジュゲートの調製で使用されている方法を用いることができ、例えば、以下の反応を利用することができる。
ヒアルロン酸誘導体のグルクロン酸部分のカルボキシと、薬物のアミノ、ヒドロキシ、ヨード、ブロモまたは、薬物に導入したアミノ、ヒドロキシ、ブロモ、ヨードとの反応;
ヒアルロン酸誘導体のN−アセチルグルコサミン部分の6位のヒドロキシと、薬物のカルボキシまたは薬物に導入したカルボキシとの反応;
ヒアルロン酸誘導体に導入したアミノと、薬物のカルボキシまたは薬物に導入したカルボキシとの反応;
ヒアルロン酸誘導体に導入したアミノと、修飾によりイソチオシアネート、イソシアネート、アシルアジド、NHSエステルおよびエポキシドなどに変換された薬物との反応;
薬物のアミノまたは薬物に導入したアミノと、修飾によりイソチオシアネート、イソシアネート、アシルアジド、カルボニル、NHSエステルおよびエポキシドに変換されたヒアルロン酸誘導体との反応;
ヒアルロン酸誘導体のアミノと、カルボニルを有するまたは導入された薬物(アルデヒドおよびケトンなど)とのシッフ塩基形成および還元的アミノ化反応;
薬物のアミノまたは薬物に導入したアミノと、修飾によりカルボニルが導入されたヒアルロン酸誘導体とのシッフ塩基形成および還元アミノ化反応;
ヒアルロン酸誘導体に導入したメルカプトと、不飽和結合を有する化合物(マレイミド、アクリルエステル、アクリルアミド、メタクリルエステル、メタクリルアミド、アリル化物、ビニルスルホンなど)、ハロゲン化物(クロロ酢酸エステル、ブロモ酢酸エステル、ヨード酢酸エステル、クロロ酢酸アミド、ブロモ酢酸アミド、ヨード酢酸アミドなど)またはチオールである薬物または修飾により当該化合物に変換された薬物との反応;および
薬物に導入したメルカプトと、修飾により、不飽和結合を有する化合物(マレイミド、アクリルエステル、アクリルアミド、メタクリルエステル、メタクリルアミド、アリル化物、ビニルスルホンなど)、ハロゲン化物(クロロ酢酸エステル、ブロモ酢酸エステル、ヨード酢酸エステル、クロロ酢酸アミド、ブロモ酢酸アミド、ヨード酢酸アミドなど)またはチオールに変換されたヒアルロン酸誘導体との反応。
さらに、前述の疎水性基をヒアルロン酸誘導体に導入する際に用いたエステルまたはカーボネート、βチオエステル、ジスルフィド、特定の部位で切断するペプチドを含むリンカー(スペーサー)を、薬物とのコンジュゲート用のリンカーとして使用することもできる。これらのリンカーは前述の通り、標的部位において切断され、薬物が放出される。
コンジュゲートの調製のためにヒアルロン酸誘導体または薬物の修飾に使用する試薬は、コンジュゲートの調製において不都合な反応を生じさせないものであれば、特に限定されない。該化合物は試薬として入手可能であるか、または文献公知の方法を参考にして合成してもよい。
具体的には、本発明のヒアルロン酸誘導体を合成し、さらにアミノを有する薬物またはアミノを導入した薬物をDMT−MMなどの縮合剤を用いて反応させ、アミド結合により薬物をコンジュゲートすることができる。この際、薬物と疎水性基、カチオン性基などの導入基を同時に導入してもよい。また、薬物の後もしくは前に当該化合物を加えてもよい。また、本発明のヒアルロン酸誘導体を合成・精製後に薬物を反応させても、薬物を導入したヒアルロン酸誘導体を合成・精製後に疎水性基、カチオン性基などの導入基を導入してもよい。
また、本発明のヒアルロン酸誘導体を合成し、さらにヒドロキシを有する薬物またはヒドロキシを導入した薬物をDMT−MM、1,3−ジクロロヘキシルカルボジイミト゛(DCC)などの縮合剤を用いて反応させ、エステル結合によりヒアルロン酸誘導体に薬物をコンジュゲートすることができる。この際、薬物と疎水性基、カチオン性基などの導入基を同時に導入してもよい。また、薬物の後もしくは前に当該化合物を加えてもよい。しかし、エステル、アミドなどの加水分解を回避するためには、疎水性基、カチオン性基などの導入基を導入後、薬物をコンジュゲートすることが望ましい。上記の方法は、例えば、パクリタキセルがヒアルロン酸にエステルで導入された報告(Bioconjugate 第19巻、第1319−1325項、2008年)などを参考にして行うことができる。
また、本発明のヒアルロン酸誘導体を合成し、さらに臭化物もしくはヨウ化物である薬物または、修飾により臭化物もしくはヨウ化物に変換された薬物を反応させ、ヒアルロン酸誘導体のカルボキシをエステルに変換することにより薬物をコンジュゲートすることができる。エステル、アミドなどの加水分解を回避するためには、疎水性基、カチオン性基などの導入基を導入後、薬物をコンジュゲートすることが望ましい。
本発明のヒアルロン酸誘導体を合成し、さらにカルボキシを有する薬物またはカルボキシを導入した薬物をNHSエステルとし、N−アセチルグルコサミン部分の6位のヒドロキシと反応させ、エステル結合により薬物をコンジュゲートすることができる。この際、疎水性基、カチオン性基などの導入基をヒアルロン酸に導入した後に薬物を加えても、導入の前に加えてもよい。また、本発明のヒアルロン酸誘導体を合成・精製後に薬物を反応させても、薬物を導入したヒアルロン酸誘導体を合成・精製後に疎水性基、カチオン性基などの導入基を導入してもよい。エステル結合、アミド結合などの加水分解を回避するためには、疎水性基、カチオン性基などの導入基を導入後、薬物をコンジュゲートすることが望ましい。上記の方法は、例えば、カンプトテシンがヒアルロン酸にエステルで導入された報告(国際公開第WO2009/074678号)などを参考にして行うことができる。
1つの態様において、本発明のヒアルロン酸誘導体を合成後、グルクロン酸部分のカルボキシをエチレンジアミンなどのジアミンと脱水縮合させ、アミノを導入することができる。エチレンジアミンなどのジアミンは、カチオン性基を導入するための式:HNR−CHR−(CHn1−A−Bで表される化合物の一部を利用してもよく、また、薬物をコンジュゲートするためのエチレンジアミンなどのジアミンの一部を、式:HNR−CHR−(CHn1−A−Bで表される化合物として利用してもよい。さらに、N−スクシンイミジル ヨードアセテート(PIERCE社)やN−スクシンイミジル [4−ヨードアセチル]アミノベンゾエート(PIERCE社)をアミノに反応させ、ヨードアセチルが導入されたヒアルロン酸誘導体を合成することができる。このヒアルロン酸誘導体に対して、メルカプトを有する薬物を、コンジュゲートすることができる。この方法はタンパク質、ペプチド、核酸などのアミノなどの反応性基を多く含む高分子薬物においてもメルカプト選択的にコンジュゲートできるため特に有効である。この際、薬物の導入は疎水性基、カチオン性基などの導入基をヒアルロン酸に導入する前でも後でもよい。
本発明のヒアルロン酸誘導体を合成し、ここで、ヒアルロン酸誘導体のグルクロン酸部分のカルボキシの一部を2−アミノエチル 2−ピリジル ジスルフィド塩酸塩と反応させる。このヒアルロン酸誘導体に対してメルカプトを有する薬物およびメルカプトを導入した薬物をジスルフィド結合交換反応、すなわち置換反応により導入することが可能である。
ここで、当該コンジュゲートの生物活性を有効に保つために、薬物とヒアルロン酸誘導体間のリンカーの長さを調節することもできる。また、生体内の特定部位にて酵素等で切断されるペプチドリンカーを導入することもできる。例えば、メトトレキセートがHAにペプチドを含むリンカーを介して導入された報告(国際公開第WO2005/095464号)、ドキソルビシンがHPMA(N−(2−hydroxypropyl)methacrylamide)およびペプチドを含むリンカーを介して導入された報告(国際公開第WO2002/090209号)などを参考にして行うことができる。
また、抗体に低分子化合物をコンジュゲートさせたADC(Antibody Drug Conjugate)に関する報告(国際公開第WO2009/026274号;Expert Opinion. 第15巻、第1087-1103頁、2005年;Bioconjugate Chem. 第19巻、第1960-1963頁、2008年;Bioconjugate Chem. in press、Bernhard Stumpら、Antibody-Drug Conjugates: Linking Cytotoxic Payloads to Monoclonal Antibodies)が多数あり、これらを参考にして、ヒアルロン酸誘導体と低分子化合物とのコンジュゲートを調製することもできる。
本発明のヒアルロン酸誘導体と1以上の薬物とを含む医薬組成物、本発明のヒアルロン酸誘導体と1以上の薬物との複合体または本発明のヒアルロン酸誘導体と1以上の薬物とが結合したコンジュゲートは、ナノ微粒子、ミクロ微粒子、溶液、カプセル、錠剤、散剤、パッチ、エマルジョン、懸濁液、ゲル、ミセル、インプラント、粉末、またはフィルムの形態にあってよい。粉末は、凍結乾燥または噴霧乾燥により得た固体を粉砕して製造してもよく、沈殿物を乾燥したものから製造してもよい。
本発明の医薬組成物において、薬物は、ヒアルロン酸誘導体中に封入されていても、ヒアルロン酸誘導体に接着していても、ヒアルロン酸誘導体で被覆されていても、ヒアルロン酸誘導体と混合または混和されていてもよい。さらに、例えば口内炎の予防又は治療に使用する場合、ヒアルロン酸誘導体自体が薬物として、他の薬物を含んで又は含まずして、本発明の医薬組成物中に含まれていてもよい。
本発明の医薬組成物、複合体およびコンジュゲートは、経口、腸管外、鼻腔内、肺腔内、気管、気管支、膣内、直腸内、眼内、点眼、結膜下、テノン嚢下、耳内、皮下、静脈内、筋肉内、皮内、腹腔内、関節腔内、脳内または口腔内の経路を経て投与されてよいが、いずれの経路においても、粘膜を経由または透過させて投与されるのが好ましい。
本発明の医薬組成物、複合体およびコンジュゲートは、特に粘膜透過性を高めることを目的とした場合は、その溶解状態でのサイズは1μm以下であることが好ましく、500nm以下であることが好ましく、300nm、200nm、100nm、50nm以下であることが好ましい。
本発明の医薬組成物、複合体およびコンジュゲートは、粘膜付着性、もしくは徐放性を高めることを目的とした場合、その溶解状態でのサイズは200μm以下であることが好ましい。粘膜付着性の観点からは、用いるヒアルロン酸誘導体のカチオン性基導入率は高い方が好ましい。
本発明の医薬組成物、複合体およびコンジュゲートは、注射投与による特定組織、器官への集積性を目的とする場合、そのサイズは500nm以下であることが好ましく、さらに好ましくは200nm以下、さらに100nm以下であることが好ましい
本発明の医薬組成物、複合体およびコンジュゲートは、特にCD44をはじめとするヒアルロン酸レセプターへのターゲティングを目的とした場合、そのサイズは5μm以下であることが好ましい。
本発明のヒアルロン酸誘導体と複合体を形成する薬物は、複合化可能な薬物であれば特に限定されない。また、本発明のヒアルロン酸誘導体と結合させる薬物は、コンジュゲートが調製可能であれば特に限定されない。当該薬物の例としては、タンパク質および/またはペプチド、多糖類、核酸類、低分子化合物などが挙げられ、好ましくは、タンパク質および/またはペプチド、低分子化合物が挙げられる。
低分子化合物の例としては、限定されるわけではないが、例えば、制癌剤(例えば、アルキル化剤、代謝拮抗剤、パクリタキセル等のアルカロイドなど)、シクロスポリンなどの免疫抑制剤、抗炎症剤(ステロイド剤、非ステロイド剤系抗炎症剤など)、抗リウマチ剤、抗菌剤(β−ラクタム系抗生物質、アミノグリコシド系抗生物質、マクロライド系抗生物質、テトラサイクリン系抗生物質、新キノロン系抗生物質、サルファ剤など)などを挙げることができる。
タンパク質およびペプチドの例としては、限定されるわけではないが、例えば、エリスロポエチン(EPO)、グラニュロサイトコロニー刺激因子(G−CSF)、インターフェロン−α、β、γ、(INF−α、β、γ)、トロンボポエチン(TPO)、シリアリーニュートロフィクファクター(CNTF)、チューマーネクローシスファクター(TNF)、チューマーネクローシスファクター結合タンパク質(TNFbp)、インターロイキン−10(IL−10)、FMS類似チロシンカイネース(Flt−3)、成長ホルモン(GH)、インシュリン、インシュリン類似成長因子−1(IGF−1)、血小板由来成長因子(PDGF)、インターロイキン−1レセプターアンタゴニスト(IL−1ra)、ブレイン由来ニューロトロフィクファクター(BDNF)、ケラチノサイト成長因子(KGF)、幹細胞因子(SCF)、メガカリオサイト成長分化因子(MGDF)、オステオプロテゲリン(OPG)、レプチン、副甲状腺ホルモン(PTH)、塩基性フィブロブラスト成長因子(b−FGF)、骨形成タンパク質(BMP)、心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)、脳性ナトリウム利尿ペプチド(BNP)、C型ナトリウム利尿ペプチド(CNP)、グルカゴン様ペプチド−1(GLP−1)、抗体、ダイアボディー、ミニボディー、断片化抗体などを挙げることができる。
核酸類の例としては、限定されるわけではないが、例えば、DNA、RNA、アンチセンス、デコイ、リボザイム、低分子干渉RNA、RNAアプタマー、メッセンジャーRNAなどを挙げることができる。また、また、phosphothioate、メトキシメチル体およびLNA等の、前記核酸類を化学的に処理した核酸誘導体などを挙げることもできる。
薬物が低分子干渉RNAを含む核酸類である場合、薬物と複合体を形成するヒアルロン酸誘導体としては、(1)〜(11)に記載のヒアルロン酸誘導体が好ましい。これらのヒアルロン酸誘導体を低分子干渉RNAなどの核酸類と複合化することで、核酸類を、標的とする細胞内に送達させることができる。
核酸類と複合体を形成するヒアルロン酸誘導体において、カチオン性の部位を有する基Xの好ましい具体例としては、式(a)、(b)、(c)、(f)、(h)、(l)、(m)、(s)、(t)、(u)、(y)、(z)および(ah)で表される基、さらに好ましくは、式(a)、(b)、(c)、(f)、(h)、(l)、(m)、(s)、(t)、(y)、(z)および(ah)で表される基、さらに好ましくは、式(a)、(b)、(c)、(f)、(h)、(l)、(m)および(s)で表される基、さらに好ましくは、式(a)、(b)、(c)、(f)、(l)、(m)および(s)で表される基、さらに好ましくは、式(a)、(b)、(c)、(l)、(m)および(s)で表される基、さらに好ましくは、式(a)、(b)、(c)、(l)および(m)で表される基、さらに好ましくは、式(b)、(c)および(m)で表される基が挙げられる。
核酸類と複合体を形成するヒアルロン酸誘導体において、Xの導入率は、好ましくは4〜85%、さらに好ましくは6〜78%である。疎水性の部位を有する基Xの導入率は、好ましくは10〜60%であり、さらに好ましくは14〜48%である。
核酸類と複合体を形成するヒアルロン酸誘導体において、Xの導入率とXの導入率の組み合わせ(Xの導入率:Xの導入率)は、Xが式(b)で表される基である時、好ましくは(5〜85%:10〜55%)であり、さらに好ましくは(11〜74%:17〜47%)である。Xが式(c)で表される基である時は、好ましくは(10〜45%:15〜65%)であり、さらに好ましくは(19〜31%:29〜48%)である。Xが式(m)で表される基である時は、好ましくは(5〜65%:10〜50%)であり、さらに好ましくは(6〜52%:14〜17%)である。なお、Xの導入率とXの導入率の和の上限は、100%である。下限は7%以上であればよい。
本発明のヒアルロン酸誘導体、ヒアルロン酸誘導体と薬物との複合体、またはヒアルロン酸誘導体−薬物コンジュゲートは、1種もしくはそれ以上の薬学的に許容し得る希釈剤、湿潤剤、乳化剤、分散剤、補助剤、防腐剤、緩衝剤、結合剤、安定剤、界面活性剤、脂質、基材などを含む医薬組成物として、目的とする投与経路に応じ、適当な任意の形態にして投与することができる。投与経路は非経口的経路であっても経口的経路であってもよい。
本発明の医薬組成物は、スプレー、ドライパウダーインヘーラー、滴下、イオントフォレーシス、エレクトロポレーション、ソノフォレーシス(超音波)などのデバイスを用いる経粘膜または経皮投与方法や、マイクロカニューレ、マイクロニードル、無針注射、研磨などによる経粘膜または経皮投与方法により、投与できる。錠剤やタブレットによる経口投与、経膣投与、直腸投与もできる。注射器を用いた投与も可能である。クリームや軟膏、シップ剤も可能である。
本発明により、従来の医薬組成物では見られない、薬物を粘膜へ接着させ透過させて標的部位に到達させることが可能であり、薬物を長期間徐放することが可能であり、および/または、適切な生分解性を有する、安全性の高い医薬組成物を提供することが可能である。
以下、本発明の好適な具体的態様を実施例として説明する。
以下の記載中のHAユニットとは、ヒアルロン酸(HA)中のN−アセチルグルコサミン−グルクロン酸の繰り返し単位(1ユニット)を意味する。H−NMRスペクトルの測定には、日本電子製JNM−ECX500IIを用いた。透析には再生セルロース製透析膜(スペクトラム社製、分子量50kDaおよび99kDaのヒアルロン酸ナトリウム塩を出発原料とする時はスペクトラポア4:分画分子量12k〜14kDa、分子量10kDaのヒアルロン酸ナトリウム塩を出発原料とする時はスペクトラポア3:分画分子量3.5kDa、スペクトラポア7:分画分子量1kDaもしくは2kDa)を用いた。
〔実施例1〕コレステリル 6−アミノヘキシルカーバメート塩酸塩の合成およびHAのTBA塩の調製
(実施例1−1)コレステリル 6−アミノヘキシルカーバメート塩酸塩の調製
WO2014/038641記載の方法に準じてコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメート(Chol−C)塩酸塩を合成した。
(実施例1−2)HAのTBA塩の調製
分子量10kDa、50kDaおよび99kDaのヒアルロン酸ナトリウム塩(HA−Na、資生堂製もしくはコンティプロ社製)を原料として用い、WO2014/038641記載の方法に準じてHAのTBA塩を調製した。
〔実施例2〕HA誘導体の合成
(実施例2−1)L−アルギニンアミド(H−ArgNH )およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/ArgNH )の合成
実施例1−2で合成した、HA−Na(10kDa、99kDa)を出発原料とするHA−TBAの無水DMSO溶液を調製した。実施例1−1で調製したChol−C塩酸塩および4−(4,6−ジメトキシ−1,3,5−トリアジン−2−イル)−4−メチルモルホリニウムクロリド(DMT−MM)をHAユニットに対して以下の表1に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。次に、L−アルギニンアミド塩酸塩(渡辺化学工業製)およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表1に示す比率で加え、室温で2時間以上撹拌した。反応溶液は、DMSO、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液、DMSO、純水、0.15M NaCl水溶液、超純水の順で透析し、得られた透析液を凍結乾燥して目的物(HA−Chol/ArgNH)を白色固体として得た。得られた白色個体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表1に記載した。
測定溶媒として0.02N DCl DMSO−d/DO混液(2N DCl DO:DMSO−d=1:99)を用いたH−NMRスペクトルの代表例(99kDaのHAを出発原料として用い、コレステリル基の導入率が17%、ArgNHの導入率が31%の生成物)を図1に示す。HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値より、下に示す式からHAユニットに対するコレステリル基の導入率を算出した(表1)。なおN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピークが含まれる1.7〜2.0ppm付近のピークにはコレステリル基由来のピーク(5H)と導入されたArgNH由来のピーク(1H)が重なっているため、1.7〜2.0ppm付近のピークの積分値からコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値を5/3したものとArgNH中のメチン由来のピーク(−NH−CH(CONH)CH−、4.2ppm;1H)の積分値を1/1したものを差し引いて算出した値(即ち、積分値(1.7〜2.0ppm)−積分値(0.7ppm)×5/3−積分値(4.2ppm)×1/1)をHA由来のアセチルの積分値として、導入率の計算に使用した。
Figure 2017195880
HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたArgNH中のメチン由来のピーク(−NH−CH(CONH)CH−、4.2ppm;1H)の積分値より、下に示す式からHAユニットにおけるアルギニンアミドの導入率(ArgNH導入率)を算出した(表1)。
Figure 2017195880
Figure 2017195880
Figure 2017195880
(実施例2−2)エチレンジアミン(EDAm)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/EDA)の合成
実施例1−2で合成した、HA−Na(10kDa、99kDa)を出発原料とするHA−TBAの無水DMSO溶液を調製した。実施例1−1で調製したChol−C塩酸塩およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表2に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。次に、モノFmocエチレンジアミン塩酸塩(渡辺化学工業製)およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表2に示す比率で加え、室温で2時間以上撹拌した。反応溶液は、DMSO、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液、DMSO、純水、0.15M NaCl水溶液、超純水の順で透析し、得られた透析液を凍結乾燥して目的物(HA−Chol/EDA)を白色固体として得た。なお、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液における透析により、Fmoc体の脱保護がなされた。得られた白色個体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表2に記載した。
測定溶媒として0.02N DCl DMSO−d/DO混液(2N DCl DO:DMSO−d=1:99)を用いたH−NMRスペクトルの代表例(99kDaのHAを出発原料として用い、コレステリル基の導入率が17%、EDAの導入率が37%の生成物)を図2に示す。HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値より、下に示す式からHAユニットに対するコレステリル基の導入率を算出した(表2)。なおN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピークが含まれる1.7〜2.0ppm付近のピークにはコレステリル基由来のピーク(5H)が重なっているため、1.7〜2.0ppm付近のピークの積分値からコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値を5/3したものを差し引いて算出した値(即ち、積分値(1.7〜2.0ppm)−積分値(0.7ppm)×5/3)をHA由来のアセチルの積分値として、導入率の計算に使用した。
Figure 2017195880
HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたEDA中のメチレン由来のピーク(−CH2−、3.0ppm;2H)の積分値より、下に示す式からHAユニットにおけるエチレンジアミンの導入率(EDA導入率)を算出した(表2)。なおEDA中のメチレン由来のピークが含まれる3.0ppm付近のピークにはコレステリル 6−アミノヘキシルのメチレン由来のピーク(2H)が重なっているため、3.0ppm付近のピークの積分値からコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値を2/3したものを差し引いて算出した値(即ち、積分値(3.0ppm)−積分値(0.7ppm)×2/3)をEDA中のメチレンの積分値として、導入率の計算に使用した。
Figure 2017195880
Figure 2017195880
Figure 2017195880
(実施例2−3)ジエチレントリアミン(DETAm)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/DET)の合成
実施例1−2で合成した、HA−Na(10kDa、99kDa)を出発原料とするHA−TBAの無水DMSO溶液を調製した。実施例1−1で調製したChol−C塩酸塩およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表3に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。次に、ジエチレントリアミン(東京化成工業製)およびヘキサフルオロリン酸トリピロリジノホスホニウム(PyBOP、和光純薬工業製)をHAユニットに対して以下の表3に示す比率で加え、室温で2時間以上撹拌した。反応溶液は、DMSO、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液、DMSO、純水、0.15M NaCl水溶液、超純水の順で透析し、得られた透析液を凍結乾燥して目的物(HA−Chol/DET)を白色固体として得た。得られた白色個体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表3に記載した。
測定溶媒として0.02N DCl DMSO−d/DO混液(2N DCl DO:DMSO−d=1:99)またはDOを用いたH−NMRスペクトルの代表例(10kDaのHAを出発原料として用い、コレステリル基の導入率が15%、DETの導入率69%の生成物)をそれぞれ図3−1、図3−2に示す。0.02N DCl DMSO−d/DO混液でのNMRスペクトルにおいて、HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値より、下に示す式からHAユニットに対するコレステリル基の導入率を算出した(表3)。なおN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピークが含まれる1.7〜2.0ppm付近のピークにはコレステリル基由来のピーク(5H)が重なっているため、1.7〜2.0ppm付近のピークの積分値からコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値を5/3したものを差し引いて算出した値(即ち、積分値(1.7〜2.0ppm)−積分値(0.7ppm)×5/3)をHA由来のアセチルの積分値として、導入率の計算に使用した。
Figure 2017195880
OでのNMRスペクトルにおいて、HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたDET中のメチレン由来のピーク(−CH−、2.9ppm;2H)の積分値より、下に示す式からHAユニットにおけるジエチレントリアミンの導入率(DET導入率)を算出した(表3)。
Figure 2017195880
Figure 2017195880
なお、「導入率算出できず」とは、溶媒に対する溶解性が充分でなく、NMR分析ができなかったことを指す。
(実施例2−4)L−リジンアミド(H−LysNH )およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/LysNH )の合成
実施例1−2で合成した、HA−Na(10kDa、99kDa)を出発原料とするHA−TBAの無水DMSO溶液を調製した。実施例1−1で調製したChol−C塩酸塩およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表4に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。次に、モノFmoc−L−リジンアミド塩酸塩(渡辺化学工業製)およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表4に示す比率で加え、室温で2時間以上撹拌した。反応溶液は、DMSO、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液、DMSO、純水、0.15M NaCl水溶液、超純水の順で透析し、得られた透析液を凍結乾燥して目的物(HA−Chol/LysNH)を白色固体として得た。なお、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液における透析により、Fmoc体の脱保護がなされた。得られた白色個体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表4に記載した。
測定溶媒として0.02N DCl DMSO−d/DO混液(2N DCl DO:DMSO−d=1:99)を用いたH−NMRスペクトルの代表例(99kDaのHAを出発原料として用い、コレステリル基の導入率が16%、LysNHの導入率が36%の生成物)を図4に示す。HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値より、下に示す式からHAユニットに対するコレステリル基の導入率を算出した(表4)。なおN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピークが含まれる1.7〜2.0ppm付近のピークにはコレステリル基由来のピーク(5H)と導入されたLysNH由来のピーク(1H)が重なっているため、1.7〜2.0ppm付近のピークの積分値からコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値を5/3したものとLysNH中のメチレン由来のピーク(−CH2−、2.8ppm;2H)の積分値を1/2したものを差し引いて算出した値(即ち、積分値(1.7〜2.0ppm)−積分値(0.7ppm)×5/3−積分値(2.8ppm)×1/2)をHA由来のアセチルの積分値として、導入率の計算に使用した。
Figure 2017195880
HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたLysNH中のメチレン由来のピーク(−CH2−、2.8ppm;2H)の積分値より、下に示す式からHAユニットにおけるリジンアミドの導入率(LysNH導入率)を算出した(表4)。
Figure 2017195880
Figure 2017195880
(実施例2−5)L−アルギニンアミド(H−ArgNH )、メチルアミン(MeAm)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/ArgNH /Me)の合成
実施例1−2で合成した、HA−Na(10kDa、99kDa)を出発原料とするHA−TBAの無水DMSO溶液を調製した。実施例1−1で調製したChol−C塩酸塩およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表5に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。次にメチルアミン塩酸塩(東京化成工業製)およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表5に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。次に、L−アルギニンアミド塩酸塩(渡辺化学工業製)およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表5に示す比率で加え、室温で2間以上撹拌した。反応溶液は、DMSO、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液、DMSO、純水、0.15M NaCl水溶液、超純水の順で透析し、得られた透析液を凍結乾燥して目的物(HA−Chol/ArgNH/Me)を白色固体として得た。得られた白色個体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表5に記載した。
測定溶媒として0.02N DCl DMSO−d/DO混液(2N DCl DO:DMSO−d=1:99)を用いたH−NMRスペクトルの代表例(10kDaのHAを出発原料として用い、コレステリル基の導入率が38%、ArgNHの導入率が22%、Meの導入率が17%の生成物)を図5に示す。HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値より、下に示す式からHAユニットに対するコレステリル基の導入率を算出した(表5)。なおN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピークが含まれる1.7〜2.0ppm付近のピークにはコレステリル基由来のピーク(5H)と導入されたArgNH由来のピーク(1H)が重なっているため、1.7〜2.0ppm付近のピークの積分値からコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値を5/3したものとArgNH中のメチン由来のピーク(−NH−CH(CONH)CH−、4.2ppm;1H)の積分値を1/1したものを差し引いて算出した値(即ち、積分値(1.7〜2.0ppm)−積分値(0.7ppm)×5/3−積分値(4.2ppm)×1/1)をHA由来のアセチルの積分値として、導入率の計算に使用した。
Figure 2017195880
HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたArgNH中のメチン由来のピーク(−NH−CH(CONH)CH−、4.2ppm;1H)の積分値より、下に示す式からHAユニットにおけるアルギニンアミドの導入率(ArgNH導入率)を算出した(表5)。
Figure 2017195880
HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたMe由来のピーク(−CH、2.7ppm;3H)の積分値より、下に示す式からHAユニットにおけるメチルアミンの導入率(Me導入率)を算出した(表5)。
Figure 2017195880
Figure 2017195880
(実施例2−6)エチレンジアミン(EDAm)、メチルアミン(MeAm)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/EDA/Me)の合成
実施例1−2で合成した、HA−Na(10kDa、99kDa)を出発原料とするHA−TBAの無水DMSO溶液を調製した。実施例1−1で調製したChol−C塩酸塩およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表6に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。次に、モノFmocエチレンジアミン塩酸塩(渡辺化学工業製)およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表6に示す比率で加え、室温で2時間以上撹拌した。次にメチルアミン塩酸塩(東京化成工業製)およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表6に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。反応溶液は、DMSO、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液、DMSO、純水、0.15M NaCl水溶液、超純水の順で透析し、得られた透析液を凍結乾燥して目的物(HA−Chol/EDA/Me)を白色固体として得た。なお、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液における透析により、Fmoc体の脱保護がなされた。得られた白色個体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表6に記載した。
測定溶媒として0.02N DCl DMSO−d/DO混液(2N DCl DO:DMSO−d=1:99)を用いたH−NMRスペクトルの代表例(10kDaのHAを出発原料として用い、コレステリル基の導入率が33%、EDAの導入率が30%、Meの導入率が10%の生成物)を図6に示す。HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値より、下に示す式からHAユニットに対するコレステリル基の導入率を算出した(表6)。なおN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピークが含まれる1.7〜2.0ppm付近のピークにはコレステリル基由来のピーク(5H)が重なっているため、1.7〜2.0ppm付近のピークの積分値からコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値を5/3したものを差し引いて算出した値(即ち、積分値(1.7〜2.0ppm)−積分値(0.7ppm)×5/3)をHA由来のアセチルの積分値として、導入率の計算に使用した。
Figure 2017195880
HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたEDA中のメチレン由来のピーク(−CH2−、3.0ppm;2H)の積分値より、下に示す式からHAユニットにおけるエチレンジアミンの導入率(EDA導入率)を算出した(表6)。なおEDA中のメチレン来のピークが含まれる3.0ppm付近のピークにはコレステリル 6−アミノヘキシルのメチレン由来のピーク(2H)が重なっているため、3.0ppm付近のピークの積分値からコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値を2/3したものを差し引いて算出した値(即ち、積分値(3.0ppm)−積分値(0.7ppm)×2/3)をEDA中のメチレンの積分値として、導入率の計算に使用した。
Figure 2017195880
HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたMe由来のピーク(−CH、2.7ppm;3H)の積分値より、下に示す式からHAユニットにおけるメチルアミンの導入率(Me導入率)を算出した(表6)。
Figure 2017195880
Figure 2017195880
(実施例2−7)ジエチレントリアミン(DETAm)、メチルアミン(MeAm)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/DET/Me)の合成
実施例1−2で合成した、HA−Na(10kDa、99kDa)を出発原料とするHA−TBAの無水DMSO溶液を調製した。実施例1−1で調製したChol−C塩酸塩およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表7に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。次にメチルアミン塩酸塩(東京化成工業製)およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表7に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。次に、ジエチレントリアミン(東京化成工業製)およびヘキサフルオロリン酸トリピロリジノホスホニウム(PyBOP、和光純薬工業製)をHAユニットに対して以下の表7に示す比率で加え、室温で2時間以上撹拌した。反応溶液は、DMSO、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液、DMSO、純水、0.15M NaCl水溶液、超純水の順で透析し、得られた透析液を凍結乾燥して目的物(HA−Chol/DET/Me)を白色固体として得た。得られた白色個体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表7に記載した。
測定溶媒として0.02N DCl DMSO−d/DO混液(2N DCl DO:DMSO−d=1:99)またはDOを用いたH−NMRスペクトルの代表例(10kDaのHAを出発原料として用い、コレステリル基の導入率が17%、DETの導入率が29%、Meの導入率が43%の生成物)をそれぞれ図7−1、図7−2に示す。0.02N DCl DMSO−d/DO混液でのNMRスペクトルにおいて、HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値より、下に示す式からHAユニットに対するコレステリル基の導入率を算出した(表7)。なおN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピークが含まれる1.7〜2.0ppm付近のピークにはコレステリル基由来のピーク(5H)が重なっているため、1.7〜2.0ppm付近のピークの積分値からコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値を5/3したものを差し引いて算出した値(即ち、積分値(1.7〜2.0ppm)−積分値(0.7ppm)×5/3)をHA由来のアセチルの積分値として、導入率の計算に使用した。
Figure 2017195880
OでのNMRスペクトルにおいて、HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたDET中のメチレン由来のピーク(−CH−、2.9ppm;2H)の積分値より、下に示す式からHAユニットにおけるジエチレントリアミンの導入率(DET導入率)を算出した(表7)。
Figure 2017195880
HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたMe由来のピーク(−CH、2.8pm;3H)の積分値より、下に示す式からHAユニットにおけるメチルアミンの導入率(Me導入率)を算出した(表7)。なおMe由来のピークが含まれる2.8ppm付近のピークには導入されたDETのメチレン由来のピーク(2H)が重なっているため、DET中のメチレン由来のピーク(−CH−、2.9ppm;2H)の積分値を1/1したものを差し引いて算出した値(即ち、積分値(2.8ppm)−積分値(2.9ppm)×1/1)をMeの積分値として、導入率の計算に使用した。
Figure 2017195880
Figure 2017195880
なお、「導入率算出できず」とは、溶媒に対する溶解性が充分でなく、NMR分析ができなかったことを指す。
(実施例2−8)L−リジンアミド(H−LysNH )、メチルアミン(MeAm)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/LysNH /Me)の合成
実施例1−2で合成した、HA−Na(10kDa、99kDa)を出発原料とするHA−TBAの無水DMSO溶液を調製した。実施例1−1で調製したChol−C塩酸塩およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表8に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。次に、モノFmoc−L−リジンアミド塩酸塩(渡辺化学工業製)およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表8に示す比率で加え、室温で2時間以上撹拌した。次にメチルアミン塩酸塩(東京化成工業製)およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表8に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。
反応溶液は、DMSO、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液、DMSO、純水、0.15M NaCl水溶液、超純水の順で透析し、得られた透析液を凍結乾燥して目的物(HA−Chol/LysNH/Me)を白色固体として得た。なお、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液における透析により、Fmoc体の脱保護がなされた。得られた白色個体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表8に記載した。
測定溶媒として0.02N DCl DMSO−d/DO混液(2N DCl DO:DMSO−d=1:99)を用いたH−NMRスペクトルの代表例(10kDaのHAを出発原料として用い、コレステリル基の導入率が37%、LysNHの導入率が22%、Meの導入率が11%の生成物)を図8に示す。HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値より、下に示す式からHAユニットに対するコレステリル基の導入率を算出した(表8)。なおN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピークが含まれる1.7〜2.0ppm付近のピークにはコレステリル基由来のピーク(5H)と導入されたLysNH由来のピーク(1H)が重なっているため、1.7〜2.0ppm付近のピークの積分値からコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値を5/3したものとLysNH中のメチレン由来のピーク(−CH2−、2.8ppm;2H)の積分値を1/2したものを差し引いて算出した値(即ち、積分値(1.7〜2.0ppm)−積分値(0.7ppm)×5/3−積分値(2.8ppm)×1/2)をHA由来のアセチルの積分値として、導入率の計算に使用した。
Figure 2017195880
HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたLysNH中のメチレン由来のピーク(−CH−、2.8ppm;2H)の積分値より、下に示す式からHAユニットにおけるリジンアミドの導入率(LysNH導入率)を算出した(表8)。
Figure 2017195880
HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたMe由来のピーク(−CH、2.7ppm;3H)の積分値より、下に示す式からHAユニットにおけるメチルアミンの導入率(Me導入率)を算出した(表8)。
Figure 2017195880
Figure 2017195880
Figure 2017195880
(実施例2−9)L−リジンアミド(H−LysNH )、メチルアミン(MeAm)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/LysNH )の合成
HA−TBAの無水DMSO溶液に対して、モノFmoc−L−リジンアミド塩酸塩、メチルアミン塩酸塩、Chol−C塩酸塩の順で添加し合成したこと以外は、実施例2−8と同様の方法で行い、目的物(HA−Chol/LysNH/Me)を白色固体として得た。得られた白色個体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表9に記載した。
実施例2−8と同様にして、コレステリル基導入率、LysNH導入率、Me導入率を算出した(表9)。
Figure 2017195880
(実施例2−10)スペルミン(H−SPR)、メチルアミン(MeAm)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/SPR/Me)の合成
実施例1−2で合成した、HA−Na(10kDa、99kDa)を出発原料とするHA−TBAの無水DMSO溶液を調製した。実施例1−1で調製したChol−C塩酸塩およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表10に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。次にメチルアミン塩酸塩(東京化成工業製)およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表10に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。次に、スペルミン(アルドリッチ社製)およびヘキサフルオロリン酸トリピロリジノホスホニウム(PyBOP、和光純薬工業製)をHAユニットに対して以下の表10に示す比率で加え、室温で2時間以上撹拌した。反応溶液は、DMSO、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液、DMSO、純水、0.15M NaCl水溶液、超純水の順で透析し、得られた透析液を凍結乾燥して目的物(HA−Chol/SPR/Me)を白色固体として得た。得られた白色個体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表10に記載した。
測定溶媒として0.02N DCl DMSO−d/DO混液(2N DCl DO:DMSO−d=1:99)を用いたH−NMRスペクトルの代表例(99kDaのHAを出発原料として用い、コレステリル基の導入率が27%、SPRの導入率が37%、Meの導入率が16%の生成物)を図9に示す。HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値より、下に示す式からHAユニットに対するコレステリル基の導入率を算出した(表10)。なおN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピークが含まれる1.7〜2.0ppm付近のピークにはコレステリル基由来のピーク(5H)と導入されたSPR由来のピーク(6H)が重なっているため、1.7〜2.0ppm付近のピークの積分値からコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値を5/3したものとSPR中のメチレン由来のピーク(−CH−、2.1ppm;2H)の積分値を6/2したものを差し引いて算出した値(即ち、積分値(1.7〜2.0ppm)−積分値(0.7ppm)×5/3−積分値(2.1ppm)×6/2)をHA由来のアセチルの積分値として、導入率の計算に使用した。
Figure 2017195880
HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、2.0ppm;3H)の積分値と、SPR中のメチレン由来のピーク(−CH−、2.1ppm;2H)の積分値より、下に示す式からHAユニットにおけるSPRの導入率(SPR導入率)を算出した(表10)。
Figure 2017195880
HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、2.0ppm;3H)の積分値と、Me中のメチル由来のピーク(−CH、2.7ppm;3H)の積分値より、下に示す式からHAユニットにおけるメチルアミンの導入率(Me導入率)を算出した(表10)。
Figure 2017195880
Figure 2017195880
(実施例2−11)3−アミノプロピルトリメチルアザニウム(AmPTMA)、メチルアミン(MeAm)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/PTMA/Me)の合成
実施例1−2で合成した、HA−Na(10kDa、99kDa)を出発原料とするHA−TBAの無水DMSO溶液を調製した。実施例1−1で調製したChol−C塩酸塩およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表11に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。次にメチルアミン塩酸塩(東京化成工業製)およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表11に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。次に、3−アミノプロピルトリメチルアザニウムクロライド(UkrOrgSyntez社製)およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表11に示す比率で加え、室温で2時間以上撹拌した。反応溶液は、DMSO、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液、DMSO、純水、0.15M NaCl水溶液、超純水の順で透析し、得られた透析液を凍結乾燥して目的物(HA−Chol/PTMA/Me)を白色固体として得た。得られた白色個体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表11に記載した。
測定溶媒として0.02N DCl DMSO−d/DO混液(2N DCl DO:DMSO−d=1:99)を用いたH−NMRスペクトルの代表例(10kDaのHAを出発原料として用い、コレステリル基の導入率が29%、PTMAの導入率が29%、Meの導入率が31%の生成物)を図10に示す。HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値より、下に示す式からHAユニットに対するコレステリル基の導入率を算出した(表11)。なおN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピークが含まれる1.7〜2.0ppm付近のピークにはコレステリル基由来のピーク(5H)と導入されたPTMA由来のピーク(2H)が重なっているため、1.7〜2.0ppm付近のピークの積分値からコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値を5/3したものとPTMA中のメチル由来のピーク(−N−(CH、3.1ppm;9H)の積分値を2/9したものを差し引いて算出した値(即ち、積分値(1.7〜2.0ppm)−積分値(0.7ppm)×5/3−積分値(3.1ppm)×2/9)をHA由来のアセチルの積分値として、導入率の計算に使用した。
Figure 2017195880
HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたPTMA中のメチル由来のピーク(−N−(CH、3.1ppm;9H)の積分値より、下に示す式からHAユニットにおける3−アミノプロピルトリメチルアザニウムの導入率(PTMA導入率)を算出した(表11)。
Figure 2017195880
HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたMe中のメチル由来のピーク(−CH、2.7ppm;3H)の積分値より、下に示す式からHAユニットにおけるメチルアミンの導入率(Me導入率)を算出した(表11)。
Figure 2017195880
Figure 2017195880
(実施例2−12)L−アルギニンアミド(H−ArgNH )、メチルアミン(MeAm)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/ArgNH /Me)の合成
実施例1−2で合成した、HA−Na(10kDa、99kDa)を出発原料とするHA−TBAの無水DMSO溶液を調製した。実施例1−1で調製したChol−C塩酸塩およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表12に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。次に、L−アルギニンアミド塩酸塩(渡辺化学工業製)およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表12に示す比率で加え、室温で2時間以上撹拌した。反応溶液を透析膜に移し、DMSOで透析した。さらに、WO2014/038641記載の方法に準じて調製したTBA塩化したカチオン交換樹脂をHAユニットのモル数に対し樹脂のイオン交換能換算で5モル等量添加した。30分間室温撹拌後、遠心し、上澄みを回収した。次にメチルアミン塩酸塩(東京化成工業製)およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表12に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。反応溶液は、DMSO、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液、DMSO、純水、0.15M NaCl水溶液、超純水の順で透析し、得られた透析液を凍結乾燥して目的物(HA−Chol/ArgNH/Me)を白色固体として得た。得られた白色個体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表12に記載した。
実施例2−5と同様にして、コレステリル基導入率、ArgNH導入率、Me導入率を算出した(表12)。
Figure 2017195880
コレステリル6−アミノヘキシルカーバメート、L−アルギニンアミド、メチルアミンの順で添加してもHA−Chol/ArgNH/Meが合成できることが明らかとなった。
(実施例2−13)L−アルギニンアミド(H−ArgNH )、メチルアミン(MeAm)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/ArgNH /Me)の合成
実施例1−2で合成した、HA−Na(10kDa、99kDa)を出発原料とするHA−TBAの無水DMSO溶液を調製した。実施例1−1で調製したChol−C塩酸塩およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表13に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。次にメチルアミン塩酸塩(東京化成工業製)およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表13に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。反応溶液を透析膜に移し、DMSOで透析した。さらに、WO2014/038641記載の方法に準じて調製したTBA塩化したカチオン交換樹脂をHAユニットのモル数に対し樹脂のイオン交換能換算で5モル等量添加した。30分間室温撹拌後、遠心し、上澄みを回収した。次に、L−アルギニンアミド塩酸塩(渡辺化学工業製)およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表13に示す比率で加え、室温で2時間以上撹拌した。反応溶液は、DMSO、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液、DMSO、純水、0.15M NaCl水溶液、超純水の順で透析し、得られた透析液を凍結乾燥して目的物(HA−Chol/ArgNH/Me)を白色固体として得た。得られた白色個体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表13に記載した。
実施例2−5と同様にして、コレステリル基導入率、ArgNH導入率、Me導入率を算出した(表13)。
Figure 2017195880
(実施例2−14)L−アルギニンアミド(H−ArgNH )、プロパノールアミン(PrOHAm)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/ArgNH /PrOH)の合成
メチルアミン塩酸塩の代わりにプロパノールアミン塩酸塩を用いたこと以外は、実施例2−13と同様の方法で行い、目的物(HA−Chol/ArgNH/PrOH)を白色固体として得た。得られた白色個体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表14に記載した。
測定溶媒として0.02N DCl DMSO−d/DO混液(2N DCl DO:DMSO−d=1:99)を用いたH−NMRスペクトル(10kDaのHAを出発原料として用い、コレステリル基の導入率が31%、PrOHの導入率が19%の生成物(中間体)と10kDaのHAを出発原料として用い、コレステリル基の導入率が31%、ArgNHの導入率が11%、PrOHの導入率が19%の生成物)をそれぞれ図11−1と図11−2に示す。図11−2において、HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値より、下に示す式からHAユニットに対するコレステリル基の導入率を算出した(表14)。なおN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピークが含まれる1.7〜2.0ppm付近のピークにはコレステリル基由来のピーク(5H)と導入されたArgNH由来のピーク(1H)が重なっているため、1.7〜2.0ppm付近のピークの積分値からコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値を5/3したものとArgNH中のメチン由来のピーク(−NH−CH(CONH)CH−、4.2ppm;1H)の積分値を1/1したものを差し引いて算出した値(即ち、積分値(1.7〜2.0ppm)−積分値(0.7ppm)×5/3−積分値(4.2ppm)×1/1)をHA由来のアセチルの積分値として、導入率の計算に使用した。
Figure 2017195880
HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたArgNH中のメチン由来のピーク(−NH−CH(CONH)CH−、4.2ppm;1H)の積分値より、下に示す式からHAユニットにおけるアルギニンアミドの導入率(ArgNH導入率)を算出した(表14)。
Figure 2017195880
図11−1において、HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたPrOH中のメチレン由来のピーク(−CH、1.6ppm;2H)の積分値より、下に示す式からHAユニットにおけるプロパノールアミンの導入率(PrOH導入率)を算出した(表14)。なおN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピークが含まれる1.7〜2.0ppm付近のピークにはコレステリル基由来のピーク(5H)が重なっているため、1.7〜2.0ppm付近のピークの積分値からコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値を5/3したものを差し引いて算出した値(即ち、積分値(1.7〜2.0ppm)−積分値(0.7ppm)×5/3)をHA由来のアセチルの積分値として、導入率の計算に使用した。
Figure 2017195880
Figure 2017195880
(実施例2−15)L−アルギニンアミド(H−ArgNH )およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/ArgNH )の合成
In vitro、In vivo試験用のHA−Chol/ArgNHを実施例2−1と同様の方法で合成した(表15)。得られた白色個体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表15に記載した。
Figure 2017195880
(実施例2−16)エチレンジアミン(EDAm)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/EDA)の合成
In vitro、In vivo試験用のHA−Chol/EDAを実施例2−2と同様の方法で合成した(表16)。得られた白色個体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表16に記載した。
Figure 2017195880
(実施例2−17)ジエチレントリアミン(DETAm)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/DET)の合成
In vitro、In vivo試験用のHA−Chol/DETを実施例2−3と同様の方法で合成した(表17)。得られた白色個体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表17に記載した。
Figure 2017195880
なお、「導入率算出できず」とは、溶媒に対する溶解性が充分でなく、NMR分析ができなかったことを指す。
(実施例2−18)L−リジンアミド(H−LysNH )およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/LysNH )の合成
In vitro、In vivo試験用のHA−Chol/LysNHを実施例2−4と同様の方法で合成した(表18)。得られた白色個体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表18に記載した。
Figure 2017195880
(実施例2−19)L−アルギニンアミド(H−ArgNH )、メチルアミン(MeAm)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/ArgNH /Me)の合成
In vitro、In vivo試験用のHA−Chol/ArgNH/Meを実施例2−5と同様の方法で合成した(表19)。得られた白色個体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表19に記載した。
Figure 2017195880
(実施例2−20)エチレンジアミン(EDAm)、メチルアミン(MeAm)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/EDA/Me)の合成
In vitro、In vivo試験用のHA−Chol/EDA/Meを実施例2−6と同様の方法で合成した(表20)。得られた白色個体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表20に記載した。
Figure 2017195880
(実施例2−21)ジエチレントリアミン(DETAm)、メチルアミン(MeAm)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/DET/Me)の合成
In vitro、In vivo試験用のHA−Chol/DET/Meを実施例2−7と同様の方法で合成した(表21)。得られた白色個体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表21に記載した。
Figure 2017195880
(実施例2−22)L−リジンアミド(H−LysNH )、メチルアミン(MeAm)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/LysNH /Me)の合成
In vitro、In vivo試験用のHA−Chol/LysNH/Meを実施例2−8と同様の方法で合成した(表22)。得られた白色個体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表22に記載した。
Figure 2017195880
(実施例2−23)スペルミン(H−SPR)、メチルアミン(MeAm)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/SPR/Me)の合成
In vitro、In vivo試験用のHA−Chol/SPR/Meを実施例2−10と同様の方法で合成した(表23)。得られた白色個体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表23に記載した。
Figure 2017195880
Figure 2017195880
(実施例2−24)3−アミノプロピルトリメチルアザニウム(AmPTMA)、メチルアミン(MeAm)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/PTMA/Me)の合成
In vitro、In vivo試験用のHA−Chol/PTMA/Meを実施例2−11と同様の方法で合成した(表24)。得られた白色個体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表24に記載した。
Figure 2017195880
(実施例2−25)L−アルギニンアミド(H−ArgNH )、エタノールアミン(EtOHAm)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/ArgNH /EtOH)の合成
メチルアミン塩酸塩の代わりにエタノールアミン塩酸塩を用いたこと以外は、実施例2−5と同様の方法で行い、目的物(HA−Chol/ArgNH/EtOH)を白色固体として得た。得られた白色個体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表25に記載した。
測定溶媒としてDMSO−dを用いたH−NMRスペクトル(10kDaのHAを出発原料として用い、コレステリル基の導入率が16%、ArgNHの導入率が16%、EtOH基の導入率が69%の生成物)を図12に示す。図12において、N−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値より、下に示す式からHAユニットに対するコレステリル基の導入率を算出した(表25)。なおN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピークが含まれる1.7〜2.0ppm付近のピークにはコレステリル基由来のピーク(5H)と導入されたArgNH由来のピーク(1H)が重なっているため、1.7〜2.0ppm付近のピークの積分値からコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値を5/3したものとArgNH中のメチン由来のピーク(4.2ppm;1H)の積分値を1/1したものを差し引いて算出した値(即ち、積分値(1.7〜2.0ppm)−積分値(0.7ppm)×5/3−積分値(4.2ppm)×1/1)をHA由来のアセチルの積分値として、導入率の計算に使用した。
Figure 2017195880
HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたArgNH中のメチン由来のピーク(−NH−CH(CONH)CH−、4.2ppm;1H)の積分値より、下に示す式からHAユニットにおけるアルギニンアミドの導入率(ArgNH導入率)を算出した(表25)。
Figure 2017195880
図12において、HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアミド由来のピーク(−NHCOCH、7.4ppm;1H)の積分値と、導入されたEtOH中のアミド由来のピーク(−CONHCH−、7.9ppm;1H)の積分値より、下に示す式からHAユニットにおけるエタノールアミンの導入率(EtOH導入率)を算出した(表25)。
Figure 2017195880
Figure 2017195880
(実施例2−26)L−アルギニンアミド(H−ArgNH )、エタノールアミン(EtOHAm)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾した蛍光標識HA誘導体(HA−Chol/ArgNH /EtOH/FL)の合成
Chol−C塩酸塩を加える前に、5−アミノメチルフルオレセイン(FL、インビトロジェン社製)塩酸塩とDMT−MMをHAユニット100に対してそれぞれ2、4モル等量加え、室温で2時間撹拌したこと以外は、実施例2−25と同様の方法で行い、目的物(HA−Chol/ArgNH/EtOH/FL)を黄色固体として得、導入率を算出した(表26)。得られた黄色個体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表26に記載した。
Figure 2017195880
沈殿が確認されなかったサンプルは水溶性であり、薬物と水中で混合することにより複合化することが簡便にでき、有用である。なお、沈殿が確認されたサンプルについても、DMSOなどの有機溶媒に溶解し、その後、薬物と複合体を形成させ、水溶液に置換した組成物、もしくは投与可能なその他の溶媒で置換した組成物において粘膜透過性等の機能を有する可能性がある。
〔実施例3〕HA誘導体の粘膜透過性の確認
(実施例3−1)点眼による眼内移行性評価
実施例2−26で合成した10k HA−Chol−17%/ArgNH−10%/EtOH−67%/FLを50mg/mLとなるように10%スクロース溶液に溶解し、3μLずつマウスの両目に点眼した。1時間後に両目眼球を摘出し、凍結切片を作製し、共焦点顕微鏡にてHA誘導体の分布を蛍光検出により確認したところ、HA誘導体は角膜表層の粘膜層を透過し、角膜中に存在することが確認された。また、結膜中、毛様体中にも存在することが確認された。一方、カルボキシフルオレセインを0.0568mg/mLとなるように10%スクロース溶液に溶解し、3μL点眼し、10k HA−Chol−17%/ArgNH−10%/EtOH−67%/FLと同様の方法で確認したところ、カルボキシフルオレセイン由来の蛍光は角膜、結膜、毛様体を含む目のどの組織においても観察されなかった。
〔実施例4〕HA誘導体の合成2
(実施例4−1−1)2,2’−(エチレンジオキシ)ビス(エチルアミン)(EDOBEAm)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/EDOBEA)の合成
実施例1−2で合成した、HA−Na(10kDa、99kDa)を出発原料とするHA−TBAの無水DMSO溶液を調製した。実施例1−1で調製したChol−C塩酸塩およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表27に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。次に、2,2’−(エチレンジオキシ)ビス(エチルアミン)(Sigma−Aldrich製)およびPyBOPをHAユニットに対して以下の表27に示す比率で加え、室温で2時間以上撹拌した。この時、一部を分取し、2,2’−(エチレンジオキシ)ビス(エチルアミン)およびPyBOPを加えず以下同様に行い、導入率算出における比較対象としてHA−Cholを得た。反応溶液は、DMSO、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液、DMSO、純水、0.15M NaCl水溶液、超純水の順で透析し、得られた透析液を凍結乾燥して目的物(HA−Chol/EDOBEA)を白色固体として得た。凍結乾燥前の透析液の溶液状態を孔径0.45μmあるいは5μmのフィルターに通し、通過した試料は○と表27に記載した。フィルターを通過しなかった試料については、凍結乾燥固体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表27に記載した。 以下、溶液状態の観察において、フィルターを通過した試料は水溶性であり、薬物と水中で混合することにより複合化することが簡便にでき、有用である。また、超音波処理を実施し、沈殿が確認されなかったサンプルは水溶性であり、薬物と水中で混合することにより複合化することが簡便にでき、有用である。なお、超音波処理を実施してもなお沈殿が確認されたサンプルについても、DMSOなどの有機溶媒に溶解し、その後、薬物と複合体を形成させ、水溶液に置換した組成物、もしくは投与可能なその他の溶媒で置換した組成物において粘膜透過性等の機能を有する可能性がある。
測定溶媒として0.02N DCl DMSO−d/DO混液(2N DCl DO:DMSO−d=1:99)を用いたH−NMRスペクトルの代表例(10kDaのHAを出発原料として用い、コレステリル基の導入率が17%、EDOBEAの導入率が52%の生成物)を図13−1に示す。HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値より、下に示す式からHAユニットに対するコレステリル基の導入率を算出した(表27)。なおN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピークが含まれる1.7〜2.0ppm付近のピークにはコレステリル基由来のピーク(5H)が重なっているため、1.7〜2.0ppm付近のピークの積分値からコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値を5/3したものを差し引いて算出した値(即ち、積分値(1.7〜2.0ppm)−積分値(0.7ppm)×5/3)をHA由来のアセチルの積分値として、導入率の計算に使用した。
Figure 2017195880
HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたEDOBEA中のメチレン由来のピーク(−C −、2.9〜3.0ppm;2H)の積分値より、下に示す式からHAユニットにおける2,2’−(エチレンジオキシ)ビス(エチルアミン)の導入率(EDOBEA導入率)を算出した(表27)。なお、2,2’−(エチレンジオキシ)ビス(エチルアミン)中のメチレン由来のピークにはHA由来のピークが重なっているため、比較対象として得たHA−Cholにおける2.9〜3.0ppmの積分値を除した値をEDOBEAの積分値として導入率の計算に使用した。
Figure 2017195880
Figure 2017195880
(実施例4−1−2)2,2’−オキシビス(エチルアミン)(OBEA)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/DEG)の合成
実施例1−2で合成した、HA−Na(10kDa、99kDa)を出発原料とするHA−TBAの無水DMSO溶液を調製した。実施例1−1で調製したChol−C塩酸塩およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表28に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。次に、2,2’−オキシビス(エチルアミン)(東京化成工業製)およびPyBOPをHAユニットに対して以下の表28に示す比率で加え、室温で2時間以上撹拌した。この時、一部を分取し、2,2’−オキシビス(エチルアミン)およびPyBOPを加えず以下同様に行い、導入率算出における比較対象としてHA−Cholを得た。反応溶液は、DMSO、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液、DMSO、純水、0.15M NaCl水溶液、超純水の順で透析し、得られた透析液を凍結乾燥して目的物(HA−Chol/DEG)を白色固体として得た。凍結乾燥前の透析液の溶液状態を孔径0.45μmあるいは5μmのフィルターに通し、通過した試料は○と表28に記載した。フィルターを通過しなかった試料については、凍結乾燥固体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表28に記載した。
測定溶媒として0.02N DCl DMSO−d/DO混液(2N DCl DO:DMSO−d=1:99)を用いたH−NMRスペクトルの代表例(10kDaのHAを出発原料として用い、コレステリル基の導入率が17%、DEGの導入率が51%の生成物)を図13−2に示す。HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値より、下に示す式からHAユニットに対するコレステリル基の導入率を算出した(表28)。なおN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピークが含まれる1.7〜2.0ppm付近のピークにはコレステリル基由来のピーク(5H)が重なっているため、1.7〜2.0ppm付近のピークの積分値からコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値を5/3したものを差し引いて算出した値(即ち、積分値(1.7〜2.0ppm)−積分値(0.7ppm)×5/3)をHA由来のアセチルの積分値として、導入率の計算に使用した。
Figure 2017195880
HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入された2,2’−オキシビス(エチルアミン)中のメチレン由来のピーク(−CH−、2.9〜3.1ppm;2H)の積分値より、下に示す式からHAユニットにおける2,2’−オキシビス(エチルアミン)の導入率(DEG導入率)を算出した(表28)。なお、DEG中のメチレン由来のピークにはHA由来のピークが重なっているため、比較対象として得たHA−Cholにおける2.9〜3.1ppmの積分値を除した値をDEGの積分値として導入率の計算に使用した。
Figure 2017195880
Figure 2017195880
(実施例4−1−3)アグマチン(H−AGMT)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/AGMT)の合成
実施例1−2で合成した、HA−Na(10kDa、99kDa)を出発原料とするHA−TBAの無水DMSO溶液を調製した。実施例1−1で調製したChol−C塩酸塩およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表29に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。次に、アグマチン二塩酸塩(Ark pharma製)およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表29に示す比率で加え、室温で2時間以上撹拌した。この時、一部を分取し、アグマチン二塩酸塩およびDMT−MMを加えず以下同様に行い、導入率算出における比較対象としてHA−Cholを得た。反応溶液は、DMSO、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液、DMSO、純水、0.15M NaCl水溶液、超純水の順で透析し、得られた透析液を凍結乾燥して目的物(HA−Chol/AGMT)を白色固体として得た。凍結乾燥前の透析液の溶液状態を孔径0.45μmあるいは5μmのフィルターに通し、通過した試料は○と表29に記載した。フィルターを通過しなかった試料については、凍結乾燥固体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表29に記載した。
測定溶媒として0.02N DCl DMSO−d/DO混液(2N DCl DO:DMSO−d=1:99)を用いたH−NMRスペクトルの代表例(10kDaのHAを出発原料として用い、コレステリル基の導入率が17%、AGMTの導入率68%の生成物)を図13−3に示す。0.02N DCl DMSO−d/DO混液でのNMRスペクトルにおいて、HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値より、下に示す式からHAユニットに対するコレステリル基の導入率を算出した(表29)。なおN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピークが含まれる1.7〜2.0ppm付近のピークにはコレステリル基由来のピーク(5H)が重なっているため、1.7〜2.0ppm付近のピークの積分値からコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値を5/3したものを差し引いて算出した値(即ち、積分値(1.7〜2.0ppm)−積分値(0.7ppm)×5/3)をHA由来のアセチルの積分値として、導入率の計算に使用した。
Figure 2017195880
HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたAGMT中のエチレン由来のピーク(−CH−CH−、1.5〜1.6ppm;4H)の積分値より、下に示す式からHAユニットにおけるアグマチンの導入率(AGMT導入率)を算出した(表29)。なお、AGMT中のエチレン由来のピークにはChol由来のピークが重なっているため、比較対象として得たHA−Cholにおける1.5〜1.6ppmの積分値を除した値をAGMTの積分値として導入率の計算に使用した。
Figure 2017195880
Figure 2017195880
(実施例4−1−4)ヒスタミン(HIS)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/IMD)の合成
実施例1−2で合成した、HA−Na(10kDa、99kDa)を出発原料とするHA−TBAの無水DMSO溶液を調製した。実施例1−1で調製したChol−C塩酸塩およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表30に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。次に、ヒスタミン(ナカライテスク製)およびPyBOPをHAユニットに対して以下の表30に示す比率で加え、室温で2時間以上撹拌した。反応溶液は、DMSO、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液、DMSO、純水、0.15M NaCl水溶液、超純水の順で透析し、得られた透析液を凍結乾燥して目的物(HA−Chol/IMD)を白色固体として得た。凍結乾燥前の透析液の溶液状態を孔径0.45μmあるいは5μmのフィルターに通し、通過した試料は○と表30に記載した。フィルターを通過しなかった試料については、凍結乾燥固体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表30に記載した。
測定溶媒として0.02N DCl DMSO−d/DO混液(2N DCl DO:DMSO−d=1:99)を用いたH−NMRスペクトルの代表例(10kDaのHAを出発原料として用い、コレステリル基の導入率が16%、IMDの導入率が367%の生成物)を図13−4に示す。HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値より、下に示す式からHAユニットに対するコレステリル基の導入率を算出した(表30)。なおN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピークが含まれる1.7〜2.0ppm付近のピークにはコレステリル基由来のピーク(5H)が重なっているため、1.7〜2.0ppm付近のピークの積分値からコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値を5/3したものを差し引いて算出した値(即ち、積分値(1.7〜2.0ppm)−積分値(0.7ppm)×5/3)をHA由来のアセチルの積分値として、導入率の計算に使用した。
Figure 2017195880
HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたIMD中のメチン由来のピーク(−CH=、8.9〜9.0ppm;1H)の積分値より、下に示す式からHAユニットにおけるヒスタミンの導入率(IMD導入率)を算出した(表30)。
Figure 2017195880
Figure 2017195880
(実施例4−1−5)ビス(3-アミノプロピル)アミン(BAPA)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/DPT)の合成
実施例1−2で合成した、HA−Na(10kDa、99kDa)を出発原料とするHA−TBAの無水DMSO溶液を調製した。実施例1−1で調製したChol−C塩酸塩およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表31に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。次にビス(3-アミノプロピル)アミン(和光純薬工業製)およびPyBOPをHAユニットに対して以下の表31に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。反応溶液は、DMSO、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液、DMSO、純水、0.15M NaCl水溶液、超純水の順で透析し、得られた透析液を凍結乾燥して目的物(HA−Chol/DPT)を白色固体として得た。凍結乾燥前の透析液の溶液状態を孔径0.45μmあるいは5μmのフィルターに通し、通過した試料は○と表31に記載した。フィルターを通過しなかった試料については、凍結乾燥固体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表31に記載した。
測定溶媒として0.02N DCl DMSO−d/DO混液(2N DCl DO:DMSO−d=1:99)を用いたH−NMRスペクトルの代表例(10kDaのHAを出発原料として用い、コレステリル基の導入率が15%、DPTの導入率が60%の生成物)を図13−5に示す。HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値より、下に示す式からHAユニットに対するコレステリル基の導入率を算出した(表31)。なおN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピークが含まれる1.7〜2.0ppm付近のピークにはコレステリル基由来のピーク(5H)が重なっているため、1.7〜2.0ppm付近のピークの積分値からコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値を5/3したものを差し引いて算出した値(即ち、積分値(1.7〜2.0ppm)−積分値(0.7ppm)×5/3)をHA由来のアセチルの積分値として、導入率の計算に使用した。
Figure 2017195880
HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたDPT中のメチレン由来のピーク(−CH−、2.0〜2.1ppm;2H)の積分値より、下に示す式からHAユニットにおけるビス(3-アミノプロピル)アミンの導入率(DPT導入率)を算出した(表31)。
Figure 2017195880
Figure 2017195880
(実施例4−1−6)トリス(2-アミノエチル)アミン(TAEA)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/BAEA)の合成
実施例1−2で合成した、HA−Na(10kDa、99kDa)を出発原料とするHA−TBAの無水DMSO溶液を調製した。実施例1−1で調製したChol−C塩酸塩およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表32に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。次に、トリス(2-アミノエチル)アミン(和光純薬工業製)およびPyBOPをHAユニットに対して以下の表32に示す比率で加え、室温で2時間以上撹拌した。反応溶液は、DMSO、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液、DMSO、純水、0.15M NaCl水溶液、超純水の順で透析し、得られた透析液を凍結乾燥して目的物(HA−Chol/BAEA)を白色固体として得た。凍結乾燥前の透析液の溶液状態を孔径0.45μmあるいは5μmのフィルターに通し、通過した試料は○と表32に記載した。フィルターを通過しなかった試料については、凍結乾燥固体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表32に記載した。フィルターを通過せず、超音波処理を実施していない試料は(×)と表32に記載した。
測定溶媒として0.02N DCl DMSO−d/DO混液(2N DCl DO:DMSO−d=1:99)を用いたH−NMRスペクトルの代表例(10kDaのHAを出発原料として用い、コレステリル基の導入率が17%、BAEAの導入率が63%の生成物)を図13−6に示す。HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値より、下に示す式からHAユニットに対するコレステリル基の導入率を算出した(表32)。なおN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピークが含まれる1.7〜2.0ppm付近のピークにはコレステリル基由来のピーク(5H)が重なっているため、1.7〜2.0ppm付近のピークの積分値からコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値を5/3したものを差し引いて算出した値(即ち、積分値(1.7〜2.0ppm)−積分値(0.7ppm)×5/3)をHA由来のアセチルの積分値として、導入率の計算に使用した。
Figure 2017195880
HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたBAEA中のメチレン由来のピーク(−CH2−、2.7ppm;2H)の積分値より、下に示す式からHAユニットにおけるトリス(2-アミノエチル)アミンの導入率(BAEA導入率)を算出した(表32)。
Figure 2017195880
Figure 2017195880
(実施例4−1−7)N,N−ジメチルエチレンジアミン(DMEDA)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/DMA)の合成
実施例1−2で合成した、HA−Na(10kDa、99kDa)を出発原料とするHA−TBAの無水DMSO溶液を調製した。実施例1−1で調製したChol−C塩酸塩およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表33に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。次にN,N−ジメチルエチレンジアミン(和光純薬工業製)およびPyBOPをHAユニットに対して以下の表33に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。反応溶液は、DMSO、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液、DMSO、純水、0.15M NaCl水溶液、超純水の順で透析し、得られた透析液を凍結乾燥して目的物(HA−Chol/DMA)を白色固体として得た。凍結乾燥前の透析液の溶液状態を孔径0.45μmあるいは5μmのフィルターに通し、通過した試料は○と表33に記載した。フィルターを通過しなかった試料については、凍結乾燥固体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表33に記載した。
測定溶媒として0.02N DCl DMSO−d/DO混液(2N DCl DO:DMSO−d=1:99)を用いたH−NMRスペクトルの代表例(10kDaのHAを出発原料として用い、コレステリル基の導入率が17%、DMAの導入率が76%の生成物)を図13−7に示す。0.02N DCl DMSO−d/DO混液でのNMRスペクトルにおいて、HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値より、下に示す式からHAユニットに対するコレステリル基の導入率を算出した(表33)。なおN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピークが含まれる1.7〜2.0ppm付近のピークにはコレステリル基由来のピーク(5H)が重なっているため、1.7〜2.0ppm付近のピークの積分値からコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値を5/3したものを差し引いて算出した値(即ち、積分値(1.7〜2.0ppm)−積分値(0.7ppm)×5/3)をHA由来のアセチルの積分値として、導入率の計算に使用した。
Figure 2017195880
HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたDMA中のメチル由来のピーク(CH−、2.8ppm;6H)の積分値より、下に示す式からHAユニットにおけるN,N−ジメチルエチレンジアミンの導入率(DMA導入率)を算出した(表33)。
Figure 2017195880
Figure 2017195880
(実施例4−1−8)2−(1−メチルピペリジン−4−イル)エタンアミン(MPEA)およびコレステリル 6−アミノヘキシルカーバメートにより修飾したHA誘導体(HA−Chol/MPD)の合成
実施例1−2で合成した、HA−Na(10kDa、99kDa)を出発原料とするHA−TBAの無水DMSO溶液を調製した。実施例1−1で調製したChol−C塩酸塩およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表34に示す比率で各溶液に添加し、室温で2時間以上撹拌した。次に、2−(1−メチルピペリジン−4−イル)エタンアミン(Ark Pharm製)およびPyBOPをHAユニットに対して以下の表34に示す比率で加え、室温で2時間以上撹拌した。反応溶液は、DMSO、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液、DMSO、純水、0.15M NaCl水溶液、超純水の順で透析し、得られた透析液を凍結乾燥して目的物(HA−Chol/MPD)を白色固体として得た。凍結乾燥前の透析液の溶液状態を孔径0.45μmあるいは5μmのフィルターに通し、通過した試料は○と表34に記載した。フィルターを通過しなかった試料については、凍結乾燥固体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表34に記載した。
測定溶媒として0.02N DCl DMSO−d/DO混液(2N DCl DO:DMSO−d=1:99)を用いたH−NMRスペクトルの代表例(10kDaのHAを出発原料として用い、コレステリル基の導入率が12%、MPDの導入率が51%の生成物)を図13−8に示す。HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値より、下に示す式からHAユニットに対するコレステリル基の導入率を算出した(表34)。なおN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピークが含まれる1.7〜2.0ppm付近のピークにはコレステリル基由来のピーク(5H)が重なっているため、1.7〜2.0ppm付近のピークの積分値からコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値を5/3したものを差し引いて算出した値(即ち、積分値(1.7〜2.0ppm)−積分値(0.7ppm)×5/3)をHA由来のアセチルの積分値として、導入率の計算に使用した。
Figure 2017195880
HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたMPDのメチル由来のピーク(−CH、2.70〜2.75ppm;3H)の積分値より、下に示す式からHAユニットにおける2−(1−メチルピペリジン−4−イル)エタンアミンの導入率(MPD導入率)を算出した(表34)。
Figure 2017195880
Figure 2017195880
(実施例4−2)L−リジンアミド(H−LysNH )および5β−コラン酸により修飾したHA誘導体(HA−LysNH /CA)の合成
実施例1−2で合成した、HA−Na(10kDa、99kDa)を出発原料とするHA−TBAの無水DMSO溶液を調製した。モノFmoc−L−リジンアミド塩酸塩(渡辺化学工業製)およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表35に示す比率で加え、室温で2時間以上撹拌した。反応溶液は、DMSO、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液、DMSO、純水、0.15M NaCl水溶液、超純水の順で透析し、得られた透析液を凍結乾燥して目的中間体(HA−LysNH)を白色固体として得た。なお、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液における透析により、Fmoc体の脱保護がなされた。
測定溶媒としてDMSO−d6を用いてH−NMRスペクトルを測定し、HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたLysNH中のメチレン由来のピーク(−CH−、2.8ppm;2H)あるいはメチレンおよびメチン由来のピーク(−CH−CH−CH−、1.2〜1.7ppm;5H)の積分値より、HAユニットにおけるリジンアミドの導入率(LysNH導入率)を算出した(表35)。
Figure 2017195880
HA−LysNHの無水DMSO溶液を調製した。5β−コラン酸およびDMT−MMあるいはPyBOPをHAユニットに対して以下の表36に示す比率で加え、室温で2時間以上撹拌した。反応溶液は、DMSO、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液、DMSO、純水、0.15M NaCl水溶液、超純水の順で透析し、得られた透析液を凍結乾燥して目的物(HA−LysNH/CA)を白色固体として得た。凍結乾燥前の透析液の溶液状態を孔径0.45μmあるいは5μmのフィルターに通し、通過した試料は○と表36に記載した。フィルター透過性を確認していない試料は−と表36に記載した。
測定溶媒として0.02N DCl DMSO−d/DO混液(2N DCl DO:DMSO−d=1:99)を用いたH−NMRスペクトルの代表例(10kDaのHAを出発原料として用い、LysNHの導入率が91%、CAの導入率が23%の生成物)を図13−9に示す。LysNH中のメチレン由来のピーク(−CH−、2.8ppm;2H)の積分値と、導入されたCA中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値より、下に示す式からHAユニットに対するCAの導入率を算出した(表36)。
Figure 2017195880
Figure 2017195880
〔実施例5〕HA誘導体の合成3
(実施例5−1)I−C −OCOO−Chol:10,13−ジメチル−17−(6−メチルヘプタン−2−イル)−2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17−テトラデカヒドロ−1H−シクロペンタ[a]フェナントレン−3−イル (3−ヨードプロピル)カーボネートの合成
Figure 2017195880
8,10,13−トリメチル−17−(6−メチルヘプタン−2−イル)−2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17−テトラデカヒドロ−1H−シクロペンタ[a]フェナントレン−3−イル カルボノクロリデート(100mg,0.223mmol),3−ヨード−1−プロパノール(0.173mL,1.781mmol)およびピリジン(0.022mL,0.267mmol)をトルエン(1mL)に溶解させて、室温で24時間撹拌した。反応溶液をPre−TLC(1mmシリカゲルプレート,展開溶媒:ヘキサン/EtOAc=10/1)にて精製して、10,13−ジメチル−17−(6−メチルヘプタン−2−イル)−2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17−テトラデカヒドロ−1H−シクロペンタ[a]フェナントレン−3−イル (3−ヨードプロピル)カーボネート(128mg,収率99%)を白色固体として得た。ESI(ポジティブモード)m/z 621.2775[M+Na]
(実施例5−2)HA−C −OCOO−Chol/LysNH の合成
実施例1−2で合成した、HA−Na(10kDa)を出発原料とするHA−TBAの無水DMSO溶液を調製した。モノFmoc−L−リジンアミド塩酸塩(渡辺化学工業製)およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表37に示す比率で加え、室温で2時間以上撹拌し、DMSOに対して透析した。実施例5−1で調製したI−C−OCOO−CholをHAユニットに対して以下の表37に示す比率で各溶液に添加し、室温で1時間以上撹拌した。反応溶液は、DMSO、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液、DMSO、純水、0.15M NaCl水溶液、超純水の順で透析し、得られた透析液を凍結乾燥して目的物(HA−C−OCOO−Chol/LysNH)を白色固体として得た。なお、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液における透析により、Fmoc体の脱保護がなされた。得られた白色個体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表37に記載した。
測定溶媒として0.02N DCl DMSO−d/DO混液(2N DCl DO:DMSO−d=1:99)を用いたH−NMRスペクトルの代表例(10kDaのHAを出発原料として用い、コレステリル基の導入率が20%、LysNHの導入率が29%の生成物)を図14−1に示す。実施例2−8と同様にして、コレステリル基導入率、リジンアミド導入率を算出した(表37)。
Figure 2017195880
(実施例5−3)I−CH −COO−Chol:10,13−ジメチル−17−(6−メチルヘプタン−2−イル)−2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17−テトラデカヒドロ−1H−シクロペンタ[a]フェナントレン−3−イル 2−ヨードアセテートの合成
Figure 2017195880
I−CH COO−Chol:10,13−ジメチル−17−(6−メチルヘプタン−2−イル)−2,3,4,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17−テトラデカヒドロ−1H−シクロペンタ[a]フェナントレン−3−イル 2−ヨードアセテートは、既存の合成法(J.Med.Chem.2014,57(20),8421〜8444)にて調製した。
(実施例5−4)HA−CH −COO−Chol/LysNH の合成
実施例1−2で合成した、HA−Na(10kDa)を出発原料とするHA−TBAの無水DMSO溶液を調製した。モノFmoc−L−リジンアミド塩酸塩(渡辺化学工業製)およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表38示す比率で加え、室温で2時間以上撹拌し、DMSOに対して透析した。実施例5−3で調製したI−CH−COO−CholをHAユニットに対して以下の表38に示す比率で各溶液に添加し、室温で1時間以上撹拌した。反応溶液は、DMSO、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液、DMSO、純水、0.15M NaCl水溶液、超純水の順で透析し、得られた透析液を凍結乾燥して目的物(HA−CH−COO−Chol/LysNH)を淡黄色固体として得た。なお、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液における透析により、Fmoc体の脱保護がなされた。得られた白色個体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表38に記載した。
測定溶媒として0.02N DCl DMSO−d/DO混液(2N DCl DO:DMSO−d=1:99)を用いたH−NMRスペクトルの代表例(10kDaのHAを出発原料として用い、コレステリル基の導入率が13%、LysNHの導入率が70%の生成物)を図14−2に示す。実施例2−8と同様にして、コレステリル基導入率、リジンアミド導入率を算出した(表38)。
Figure 2017195880
〔実施例6〕ウサギ点眼投与後のソラフェニブの眼内移行性評価によるHA誘導体の粘膜透過性の確認
(実施例6−1)ソラフェニブ含有HA誘導体の調製
実施例2−25で合成した10k HA−Chol−15%/ArgNH−28%/EtOH−56%を50mg/mLとなるようにDMSO溶液に溶解し、さらにソラフェニブを加えた。透析キット(Slide−A−Lyzer、分画分子量2K)に移し、超純水、10%スクロース溶液に対して透析した。以下の条件による逆相クロマトグラフィー分析分析によりソラフェニブ濃度を定量し、終濃度1.0mg/mLに調製し、投与溶液とした。動的光散乱(DLS)法によりサイズ測定(マルバーン社、ゼータサイザーZS)を行ったところ、直径42.7nmと算出された。
逆相クロマトグラフィー分析条件
分析カラム:PLRP−S 1000Å(Agilent社)
カラム温度:40℃
移動相A:0.1%TFA水溶液、移動相B:0.1%TFAアセトニトリル溶液
流速:2mL/min
検出:UV254nm
注入量:50μL
(比較例6−1)ソラフェニブマイクロ粒子の調製
25mg/mL ソラフェニブメタノール溶液200μLを純水12.5mLに滴下したところ、安定な分散体が形成されたため、10%スクロース2mL、0.05%tween80 2mLを加え、凍結乾燥した。2mLの超純水にて再分散させ、実施例6−1に記載の逆相クロマトグラフィー分析分析によりソラフェニブ濃度を定量し、終濃度1.0mg/mLに調製し、投与溶液とした。実施例6−1同様にサイズ測定を行ったところ、直径1549nmと算出された。
(比較例6−2)ソラフェニブナノ粒子の調製
国際公開WO2013/166436号に従って、粘膜透過性粒子(MPP)を調製した。具体的にはガラスチューブに、200mgの直径0.2mmジルコニアボール(ニッカトー、YTZ−0.2)を入れ、さらに11mgのソラフェニブを加え、200μLのF127含有水溶液(5% F127, 0.9% NaCl, 0.05% EDTA, 2.4% Glycerol solution)をさらに加えた。攪拌子を入れ、スターラーにて室温で、終夜撹拌した。0.8μmフィルターを通し、実施例6−1に記載の逆相クロマトグラフィー分析分析によりソラフェニブ濃度を定量し、終濃度1.0mg/mLに調製し、投与溶液とした。実施例6−1同様にサイズ測定を行ったところ、直径271nmと算出された。
(実施例6−2)ウサギ点眼投与後のソラフェニブの眼内移行性評価(両目)
15から16週齢のニュージーランドホワイト種SPFウサギ(北山ラベス株式会社)を保定器で固定し、実施例6−1で調製したソラフェニブ含有HA誘導体、比較例6−1で調製したソラフェニブマイクロ粒子、比較例6−2で調製したソラフェニブナノ粒子(MPP)を、それぞれ両眼(50μL/眼)に単回点眼投与した。各群3匹(6眼球)で行った。ペントバルビタールナトリウム液(共立製薬株式会社)の静脈内投与による麻酔下で腹大動静脈切断により安楽致死させた後、眼球を摘出した。眼瞼結膜を採取し、その後、ドライアイス上で眼球を凍結させて、角膜、眼球結膜、 虹彩及び毛様体、硝子体、網膜及び脈絡膜を採材した。
破砕用ビーズを用いて眼組織ホモジネートを作成し、液体クロマトグラフ質量分析計(LC−MS)にて組織中ソラフェニブ濃度を定量した(表39)。
Figure 2017195880
いずれの眼組織においても、ソラフェニブ含有HA誘導体は、ソラフェニブマイクロ粒子およびソラフェニブナノ粒子(MPP)と比較して、顕著にソラフェニブ濃度が高いことが示された。網膜及び脈絡膜、虹彩及び毛様体といった眼内部の組織においてソラフェニブ濃度が高いこと、また、角膜におけるソラフェニブ濃度が極めて高いことから、HA誘導体は粘膜に接着しソラフェニブを透過させる能力を有することが示された。
(実施例6−3)ウサギ点眼投与後のソラフェニブ後眼部移行性評価(片目)
実施例6−1と同様の方法で調製したソラフェニブ含有HA誘導体を投与液として用い、片眼(50μL/眼、5匹)に単回点眼投与したこと以外は、実施例6−2と同じ方法で行った。結果を表40に示す。
Figure 2017195880
網膜及び脈絡膜、虹彩及び毛様体といった眼内部の組織において、ソラフェニブ含有HA誘導体投与眼は、非投与眼と比較して、ソラフェニブ濃度が高いことが示された。このことにより、ソラフェニブは循環血経由で眼内に移行しているのではなく、眼表面を経由して眼内に移行していることが示された(循環血経由で眼内に移行しているのであれば、非投与眼および投与眼でソラフェニブ濃度は同じとなる)。
(実施例6−4)ウサギ点眼投与後のソラフェニブ眼内移行性評価(各種HA誘導体比較)
各種HA誘導体に対して、実施例6−1に記載の方法と同様に調製したソラフェニブ含有HA誘導体を投与液として用い、実施例6−2と同じ方法で実験を行った。
Figure 2017195880
すべてのHA誘導体が、網膜及び脈絡膜、虹彩及び毛様体といった眼内部の組織にソラフェニブをデリバリーできることが示された。
〔実施例7〕HA誘導体の粘膜接着性および透過性評価
(実施例7−1)蛍光標識インスリン含有HA誘導体の調製
Alexa Fluor(登録商標) 488 Carboxylic Acid, Succinimidyl Ester, mixed isomers(Thermo Fisher Scientific製)を100mM炭酸緩衝液(pH9)中でインスリン(ウシ脾臓由来)(Sigma−Aldrich製)と反応させ、脱塩カラムで精製、限外濾過により溶媒置換および濃縮し、蛍光標識インスリン水溶液を調製した。実施例2、実施例4および実施例5で得られたHA誘導体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、これに水および100mMリン酸緩衝液、蛍光標識インスリン水溶液を加えた。終溶液組成としてHA誘導体1mg/mL、10mMリン酸緩衝液(pH7)、蛍光標識インスリン50μg/mLにした。穏やかに撹拌した後、37℃で終夜静置して、蛍光標識インスリン含有HA誘導体溶液を調製した。
(比較例7−1)キトサン誘導体(CS−Chol)の合成
キトサン100mg(和光純薬製Chitosan5、脱アセチル化率82%、アセチル基率18%)を50mM 塩酸に溶解し、コハク酸水素コレステロール87.9mg(東京化成工業)のDMF溶液、DMT−MM 55.1mg(国産化学)のDMF溶液を加え、室温で終夜撹拌した。反応溶液は、DMF、50mM 硝酸ナトリウム/DMF溶液、0.15M NaCl水溶液、純水の順で透析し、得られた透析液を凍結乾燥して目的物(CS−Chol)を白色固体として得た。
NMR測定用にCS−Cholのp−トルエンスルホン酸塩を既存の調製法に従って(Chemistry Letters 2000, 29(6), 596)調製した。0.02N DCl DMSO−d/DO混液(2N DCl DO:DMSO−d=1:99)を測定溶媒として用いたH−NMRスペクトルよりコレステリル基導入率を算出した。キトサンにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜2.0ppm;3H)の積分値と、導入されたコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値より、アセチル基に対するコレステリル基導入率を算出し、さらにアセチル基率18%を用いて、下に示す式からキトサン単糖に対するコレステリル基の導入率を算出した。なおN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピークが含まれる1.7〜2.0ppm付近のピークにはコレステリル基由来のピーク(5H)が重なっているため、1.7〜2.0ppm付近のピークの積分値からコレステリル基中のメチル由来のピーク(−CH、0.7ppm;3H)の積分値を5/3したものを差し引いて算出した値(即ち、積分値(1.7〜2.0ppm)−積分値(0.7ppm)×5/3)をキトサン由来のアセチルの積分値として、導入率の計算に使用した。
Figure 2017195880
その結果、キトサン単糖あたりのコレステロール導入率は10%と算出された。なお、HAユニットは2単糖で構成されるため、キトサン単糖あたりのコレステロール導入率はHAユニットあたりの20%に相当する。
(実施例7−2)蛍光標識インスリン含有HA誘導体の粘膜接着性および透過性評価
製品取扱説明書に従ってアッセイ培地で1時間以上培養したLabCyte CORNEA−MODEL(ジャパン・ティッシュ・エンジニアリング製)を粘膜産生角膜上皮細胞モデルとし、実施例7−1で調製した蛍光標識インスリン含有HA誘導体溶液を添加した。組織の自家蛍光補正用、比較対象としてそれぞれ10mMリン酸緩衝液(pH7)のみ、蛍光標識インスリン溶液のみを添加した。37℃、COインキュベータ内に30分間静置した後、添加した溶液を除去、10mMリン酸緩衝液(pH7)で3回リンスした。37℃、COインキュベータ内で約16時間静置した後、パラホルムアルデヒドで固定し、DAPI含有退色防止剤をマウント剤としてプレパラートを作製した。共焦点レーザー顕微鏡で粘膜産生角膜上皮層に接着・浸透した蛍光標識インスリン内包HAナノゲルを観察した。各試料について3か所のzスタック画像の蛍光強度から粘膜産生角膜上皮細胞層内に浸透した蛍光標識インスリンを定量した。粘膜産生角膜上皮細胞層内に浸透したHA誘導体に含有された蛍光標識インスリンと粘膜産生角膜上皮細胞層内に浸透したHA誘導体に内包されていない蛍光標識インスリンの量比をHAナノゲルが有する粘膜接着性および透過性を表す指標として表42に示した。
Figure 2017195880
Figure 2017195880
HA誘導体は蛍光標識インスリンの粘膜接着性および透過性を高めることが明らかとなった。一方、蛍光標識インスリンが、カチオン性の多糖であるキトサンにコレステリル基を導入したキトサン誘導体(CS−Chol)に内包された場合は、内包されていない場合と比較して、粘膜接着性および透過性は、低下した。
〔実施例8〕核酸含有HA誘導体の調製及び評価
(実施例8−1)核酸含有HA誘導体の調製
ApoB(センス鎖:5’−GUCAUCACACUGAAUACCAAU−3’(配列番号1:塩基数21)、アンチセンス鎖:3’−CACAGUAGUGUGACUUAUGGUUA−5’(配列番号2:塩基数23))をsiRNAとして使用した。まず、0.5mg/mLのsiRNAの水溶液と0.1M Hepes緩衝液を混ぜた。それに対し、N/P比が10または20となるように実施例2および実施例4で得られたHA誘導体の6mg/mL水溶液を加え、ピペッティングすることで核酸含有製剤(siRNA終濃度800nM、Hepes終濃度10mM)を調製した。
(比較例8−1)核酸含有DOPE/DOTAPの調製
DOPE(1,2−dioleoyl−sn−glycero−3−phosphoethanolamine、東京化成工業製)およびDOTAP(1,2−dioleoyl−3−trimethylammonium−propane、日油製)をクロロホルムに溶解し、混合後、窒素ガスにてガラス瓶にキャストした。超純水を加えて再膨潤し、ソニケーション処理することによりDOPE(2.5mg/mL)/DOTAP(2.5mg/mL)溶液とした。実施例8−1に記載のApoBをsiRNAとして使用し、DOPE/DOTAP溶液と混合し、ピペッティングすることにより核酸含有DOPE/DOTAP製剤を調製した。
(実施例8−2)核酸含有HA誘導体による遺伝子発現抑制効果と細胞毒性の評価
(実施例8−2−1)遺伝子発現抑制の評価
実施例8−1で得られた核酸含有HA誘導体の遺伝子発現抑制効果を評価するため、HepG2細胞へのトランスフェクション実験を行った。核酸含有誘導体を含むスクロース溶液を96wellプレートに添加したのち、1×10cells/wellとなるよう10%FBS含有DMEMに分散したHepG2細胞を添加し24時間培養した。トランスフェクション時のsiRNA終濃度は200nMとした。QIAGEN社製RNeasy96キットを用いてマニュアルに従いトータルRNAを抽出精製した。Thermo Fisher Scientific社製RNA−to−Ct 1Stepキットを用いてマニュアルに従い、対象とするApoBのmRNA及びハウスキーピング遺伝子としてGAPDHのmRNAについて以下のプライマーを用いて定量リアルタイムPCRを行った。定量リアルタイムPCRにはQIAGEN社製Rotor−Gene Qを使用した。GAPDHによる補正後のApoB発現量について、未処置群のApoB発現量を1とした時の各製剤処置群の相対発現量を表43に示す。
なお、実験には、以下の市販のApoBプライマーおよびGAPDHプライマーを、使用した。
ApoBプライマー:Human apolipoprotein B(FAM/MGB probe)AssayID Hs01071205_m1、Thermo Fisher Scientific社
GAPDHプライマー:Human GAPD(GAPDH)Endogeneous Control(VIC/MGB probe、primer limited)、Thermo Fisher Scientific社、製品番号4326317E
(実施例8−2−2)細胞毒性の測定(Cyquant)
実施例8−2−1のトランスフェクション実験と並行して核酸含有HA誘導体が細胞増殖へ与える影響をCyquant Cell Proliferatino kit(Thermo Fisher Scientific社製)を用いて評価した。この方法は細胞のDNA含量により細胞毒性を評価する方法である。核酸含有HA誘導体を含むスクロース溶液を96wellプレートに添加したのち、1×10cells/wellとなるよう10%FBS含有DMEMに分散したHepG2細胞を添加し24時間培養した。siRNA終濃度が200nMとなるよう核酸含有HA誘導体を添加した。培地を除去したのちマニュアルに従いCyquant試薬を添加して暗所、室温にて30分間インキュベートした。SPECTRAMAX M2e(Molecular Devices社製)を用いてEm/Ex=485/538nmで蛍光強度を測定した。未処置群の蛍光強度を1とした時の各製剤処置群の相対強度を表43に示す。
(実施例8−2−3)細胞毒性の測定(WST)
実施例8−2−1のトランスフェクション実験と並行して核酸含有HA誘導体が細胞の代謝活性へ与える影響をCell Counting Kit−8(WST−8、同人化学研究所)を用いて評価した。この方法は、細胞の代謝活性により細胞毒性を評価する方法である。核酸含有HA誘導体を含むスクロース溶液を96wellプレートに添加したのち、1×10cells/wellとなるよう10%FBS含有DMEMに分散したHepG2細胞を添加し24時間培養した。siRNA終濃度が200nMとなるよう核酸含有HA誘導体を添加した。培地を除去したのちマニュアルに従いCell Counting Kit−8試薬を含む培地を添加して37℃でインキュベートした。SPECTRAMAX M2e(Molecular Devices社製)を用いて450nmの吸光度を測定した。未処置群の吸光度を1とした時の各製剤処置群の相対強度を表43に示す。
Figure 2017195880
Figure 2017195880
Figure 2017195880
核酸含有HA誘導体で処理した場合は、明らかにApoBの発現が抑制されていた。また、核酸含有DOPE/DOTAPではWST法にて強い毒性が確認され、遺伝子発現抑制効率が測定できないほどであったが、核酸含有HA誘導体ではCyquantおよびWSTのいずれにおいても高い毒性は確認されなかった。なお、siRNA単独では遺伝子発現抑制効果がないことは自明である。
〔実施例9〕HA誘導体の口内炎モデル試験
(実施例9−1)HA誘導体単独製剤の調製
実施例2−25で合成した10k HA−Chol−16%/ArgNH−16%/EtOH−69%を10mg/mLとなるように10mMリン酸緩衝液(pH7.2)含有10%スクロース溶液に溶解し、HA誘導体群の投与製剤とし、4℃以下で保存した。また、10mMリン酸緩衝液(pH7.2)含有10%スクロース溶液をVehicle群の投与製剤とした。
(実施例9−2)5−FU誘発性ハムスター口内炎モデルを用いたHA誘導体単独での効果の評価
6週齢のハムスター(Slc:Syrian、SLC Japan, Inc.)にフルオロウラシル(5−FU,協和発酵キリン株式会社, 70 mg/kg)を,Day0及びDay2に腹腔内投与した。Day1及びDay2に,イソフルラン麻酔下にて、左頬袋内側口腔粘膜をWire Brush(FC4571, MINITOR CO.,LTD)で叩く操作(スクラッチ)を行った。Day2においては、スクラッチを実施した後に5−FUを投与した。
Day3に、Vehicle群とHA誘導体群の2群(各群n=10)に口内炎面積に偏りがないようにハムスターを割り付けた。Day3からDay7まで、1日1回、口内炎患部にHA誘導体またはVehicleを30μL滴下した。
口内炎面積は、ノギスで口内炎部位の短径及び長径を測定して算出した。短径及び長径は、面積が最少になる角度で口内炎部位に長方形を当てはめたときの短径及び長径とし、口内炎面積は長方形の面積として算出した。なお上記計測は、イソフルラン麻酔下にて実施した。
平均値と標準偏差の算出、及びグラフの作成は、Microsoft Office Excel 2013を使用した。薬効評価は、Day3からDay6の口内炎面積の曲線下面積(AUC)を、t検定もしくはDunnettの多重比較検定(JMP version 11.2.1, SAS Institute Inc.)にて比較した。有意水準は両側5%とした。
口内炎面積推移を図15−1に、口内炎面積AUCを図15−2に示す。これらの結果より、HA誘導体自体に口内炎の治癒を促進する効果があることが見出された。
(実施例9−3)G−CSF含有HA誘導体製剤の調製
実施例2−25で合成した10k HA−Chol−16%/ArgNH−16%/EtOH−69%を40mg/mLとなるように10mMリン酸緩衝液(pH7.2)含有10%スクロース溶液に溶解し、G−CSF溶液(中外製薬製)を加え、終濃度20mg/mLのHA誘導体および0.1mg/mL G−CSFの10mMリン酸緩衝液(pH7.2)含有10%スクロース溶液とし、これをG−CSF含有HA誘導体製剤として、投与に用いた。
また、10mMリン酸緩衝液(pH7.2)含有10%スクロース溶液をVehicle製剤とし、0.1mg/mL G−CSFを含む10mMリン酸緩衝液(pH7.2)含有10%スクロース溶液をG−CSF製剤として、それぞ投与に用いた。
(実施例9−4)5−FU誘発性ハムスター口内炎モデルを用いたG−CSF含有HA誘導体製剤の評価
実施例9−2に記載の方法で5−FU誘発性ハムスター口内炎モデルを調製し、実施例9−3で調製したG−CSF含有HA誘導体製剤、Vehicle製剤、G−CSF製剤を投与した。
口内炎面積推移を図16−1に、口内炎面積AUCを図16−2に示す。これらの結果より、G−CSF含有HA誘導体製剤には口内炎の治癒を促進する効果があることが見出された。
(実施例9−5)ケラチノサイト増殖因子(KGF)含有HA誘導体製剤の調製
実施例2−25で合成した10k HA−Chol−15%/ArgNH−28%/EtOH−56%および10k HA−Chol−16%/ArgNH−21%/EtOH−59%を40mg/mLとなるように10mMリン酸緩衝液(pH7.2)含有10%スクロース溶液に溶解し、KGF溶液(ケピバンス、SOBI社)を加え、終濃度20mg/mLのHA誘導体および0.2mg/mL KGFの10mMリン酸緩衝液(pH7.2)含有10%スクロース溶液とし、KGF含有HA誘導体製剤とし、投与に用いた。
また、10mMリン酸緩衝液(pH7.2)含有10%スクロース溶液をVehicle製剤とし、0.2mg/mL KGFを含む10mMリン酸緩衝液(pH7.2)含有10%スクロース溶液をKGF製剤とし、それぞれ投与に用いた。
(実施例9−6)放射線誘発ハムスター口内炎モデルを用いたKGF含有HA誘導体製剤の評価
7週齢のハムスター(Slc:Syrian、SLC Japan, Inc.)にペントバルビタールを60 mg/kg i.p.で投与、麻酔し、口腔内から引き出した左頬袋の一部に下記の条件にてX線を照射した。
X線照射条件
X線照射装置:MBR−1520R−4(日立)
電圧/電流:150 kV/20 mA
フィルター: 1 mmアルミニウム
線源からの距離:38cm
照射線量:50Gy(4.5Gy/min)
投与
Day0(X線照射日)からDay27まで1日1回、実施例9−5で調製した、投与用の各製剤50 μLを頬袋内に投与した。スコアリング実施日は、スコアリング終了後に麻酔下で投与し、それ以外の日は無麻酔下で投与した。
スコアリング
イソフルラン麻酔下にて左頬袋を引き出し、Sonisらの方法(以下、Ulcer score)に準じてスコアリングを実施した。スコアリングは、Day6,8,10,12,14,16,17,20,24,28に実施した。
スコア基準を、以下に記載した。
潰瘍スコア
0:完全に健康な頬袋。ただれまたは血管拡張なし。
1:紅斑、しかし明らかな粘膜のびらんの形跡はなし。
2:重度の紅斑、血管拡張、および表在性びらん。
3:1以上の箇所での潰瘍形成、しかし頬袋の表面積の25%を超えるには至らず。重度の紅斑および血管拡張。
4:頬袋の表面積の約50%の累積的潰瘍形成。
5:頬袋粘膜の事実上完全な潰瘍形成。柔軟性の喪失。
統計学的解析方法
平均値、標準偏差の算出およびグラフの作成は、Microsoft Office Excel 2013を使用した。
Day6からDay28の口内炎スコアの曲線下面積(AUC)について、Dunnettの多重比較検定(JMP version 11.2.1,SAS Institute Inc.)で、Vehicle群と,KGF群及びKGF含有HA誘導体製剤群を比較し、t検定(JMP version 11.2.1,SAS Institute Inc.)でKGF群とKGF含有HA誘導体製剤を比較した。各検定の有意水準は両側5%とした。
口内炎スコア推移を図17−1に、口内炎スコアAUCを図17−2に、体重の推移を図17−3に示す。
これらの結果より、KGF含有HA誘導体製剤には口内炎の治癒を促進する効果があることが見出された。
〔実施例10〕HA誘導体の毒性評価
実施例2および実施例4で得られたHA誘導体が細胞増殖へ与える影響をCyquant Cell Proliferatino kit(Thermo Fisher Scientific社製)を用いて評価した。HepG2細胞を96wellプレートに1.5×10cells/wellとなるよう播種し10%FBS含有DMEMで24時間培養した。HA誘導体が終濃度で1500、300、60、12、2.4μg/mLとなるよう新鮮培地と混合した溶液を準備し、プレートの培地と交換した。24時間後、培地を除去したのちマニュアルに従いCyquant試薬を添加して暗所、室温にて30分間インキュベートした。SPECTRAMAX M2e(Molecular Devices社製)を用いてEm/Ex=485/538nmで蛍光強度を測定した。未処置群の蛍光強度を100%とした時の各HA誘導体の相対強度を図18に示す。
結果、HA誘導体はポリエチレンイミン(ポリサイエンス社製、分子量1万)よりも細胞毒性が低いことが明らかとなった。
〔実施例11〕HA誘導体の合成4
(実施例11−1)L−リジンアミド(H−LysNH )およびオクタデシルアミンにより修飾したHA誘導体(HA−C 18 /LysNH )の合成
実施例1−2で合成した、HA−Na(10kDa)を出発原料とするHA−TBAの無水DMSO溶液を調製した。オクタデシルアミン(CH(CH17NH、シグマアルドリッチ製)およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表44に示す比率で各溶液に添加し、室温で30分間以上撹拌した。次に、モノFmoc−L−リジンアミド塩酸塩(渡辺化学工業製)およびDMT−MMをHAユニットに対して以下の表44に示す比率で加え、室温で2時間以上撹拌した。反応溶液は、DMSO、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液、DMSO、純水、0.15M NaCl水溶液、超純水の順で透析し、得られた透析液を凍結乾燥して目的物(HA−C18/LysNH)を白色固体として得た。なお、0.3M 酢酸アンモニア/DMSO溶液における透析により、Fmoc体の脱保護がなされた。得られた白色個体に2mg/mLの濃度となるように水を加え、超音波処理(コバリス社製、E220X)を実施し、溶液状態を確認した。沈殿が確認された試料は×、確認されなかった試料は〇と表44に記載した。
測定溶媒として0.02N DCl DMSO−d/DO混液(2N DCl DO:DMSO−d=1:99)を用いたH−NMRスペクトルよりオクタデシル導入率およびLysNH導入率を算出した。HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜1.9ppm;3H)の積分値と、導入されたオクタデシル中のメチル由来のピーク(−CH、0.8ppm;3H)の積分値より、下に示す式からHAユニットに対するオクタデシル導入率を算出した(表44)。
なお、N−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピークが含まれる1.7〜1.9ppm付近のピークには導入されたLysNH由来のピーク(1H)が重なっているため、1.7〜1.9ppm付近のピークの積分値からLysNH中のメチレン由来のピーク(−CH2−、2.8ppm;2H)の積分値を1/2したものを差し引いて算出した値(即ち、積分値(1.7〜1.9ppm)−積分値(2.8ppm)×1/2)をHA由来のアセチルの積分値として、導入率の計算に使用した。
Figure 2017195880
HAにおけるN−アセチルグルコサミンのアセチル由来のピーク(−COCH、1.7〜1.9ppm;3H)の積分値と、導入されたLysNH中のメチレン由来のピーク(−CH2−、2.8ppm;2H)の積分値より、下に示す式からHAユニットにおけるリジンアミドの導入率(LysNH導入率)を算出した(表44)。
Figure 2017195880
Figure 2017195880

Claims (15)

  1. 式(Ia):
    Figure 2017195880
    [式中、
    1x、R2x、R3xおよびR4xは、それぞれ独立に、水素原子、C1−6アルキル、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
    5xは、水素原子、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
    は、−NR−CHR−(CHn1−A−Bを表し;
    は、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
    は、水素原子、−CONR10および−CO11から選択され;
    は、単結合、−(Y−CH−CHn2−および−(Y−CH−CH−(CHnan3−から選択され;
    は、−NR1213、−N121314、−N(−A−NR1213、窒素原子を1〜4個含む5〜10員のヘテロアリール、−NHC(=NH)NHおよび基
    Figure 2017195880
    から選択され;
    およびYは、独立に、酸素原子または−NR16−を表し;
    n1は、1〜6の整数を表し、n2およびn3は、独立に、1〜10の整数を表し、naは、1または2の整数を表し、n4は0〜3の整数を表し;
    は、C2−10アルキレンを表し;
    、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16およびR16aは、独立に、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
    は、カウンターアニオンを表し;
    ただし、Rが水素原子であり、かつBが−NR1213である時、i)n1は1〜3の整数かつAは単結合であるか、またはii)n1は1であり、Aは−(Y−CH−CHn2−であり、かつn2が1〜3の整数である]
    で表される1以上の繰り返し単位、および
    式(Ib):
    Figure 2017195880
    [式中、
    1y、R2y、R3yおよびR4yは、それぞれ独立に、水素原子、C1−6アルキル、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
    5yは、水素原子、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
    は、−O−Z、−O−Z−Z、−O−Z−Z−Z、−O−Z−Z、−NR−Z、−NR−Z−Zおよび−NR31−CHR32−(CHn11−A−Bから選択され;
    は、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
    は、以下の基:
    Figure 2017195880
    から選択され、
    は、C1−30アルキレン、または−(CHCHO)−CHCH−であり、ここで該アルキレンは、独立に、−O−、−NR−および−S−S−から選択される1〜5の基が挿入されていてもよく、mは、1〜100から選択される整数であり;
    は、以下の基:
    −NR−Z
    −NR−COO−Z
    −NR−CO−Z
    −NR−CO−NR−Z
    −COO−Z
    −CO−NR−Z
    −O−Z
    −O−CO−NR−Z
    −O−COO−Z
    −S−Z
    −CO−Z−S−Z
    −O−CO−Z−S−Z
    −NR−CO−Z−S−Z、および
    −S−S−Z
    から選択され;
    およびRは、独立に、水素原子、C1−20アルキル、アミノC2−20アルキルおよびヒドロキシC2−20アルキルから選択され、ここで当該基のアルキル部分は、独立に、−O−および−NR−から選択される1〜3個の基が挿入されていてもよく;
    は、独立に、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
    は、独立に、水素原子、C1−12アルキル、アミノC2−12アルキル、およびヒドロキシC2−12アルキルから選択され、当該基のアルキル部分は−O−および−NH−から選択される1〜2個の基が挿入されていてもよく;
    は、独立に、水素原子、C1−20アルキル、アミノC2−20アルキルまたはヒドロキシC2−20アルキルから選択され、当該基のアルキル部分は、独立に、−O−および−NH−から選択される1〜3個の基が挿入されていてもよく;
    は、ステリル基であり;
    は、C1−5アルキレンであり;
    は、C2−8アルキレンまたはC2−8アルケニレンであり;
    31は、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
    32は、水素原子、−CONR3334および−CO35から選択され;
    は、単結合、−(Y−CH−CHn12−および−(Y−CH−CH−(CHn14n13−から選択され;
    は、−NR36−X、−N(−X、−N(−A−NR3637)(−A−NR36−X)、−N(−A−NR36−Xおよび−NHC(=NH)NH−Xから選択され;
    およびYは、独立に、酸素原子または−NR16a−を表し;
    n11は、1〜6の整数を表し、n12およびn13は、独立に、1〜10の整数を表し、n14は、1または2の整数を表し;
    は、C2−10アルキレンを表し;
    33、R34、R35、R36およびR37は、独立に、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
    は、−CO−Z、−CO−Z−Z、−CO−Z−Z−Z、−CO−Z−Z、−CO−Z−Z、−CO−Z−Z−Z、−CO−Z−Z、−COR、−Z、−O−Z、−Z−Z、−Z−Z−Zまたは−Z−Zであり;
    は、C8−50アルキル、C8−50アルケニルおよびC8−50アルキニルから選択される]
    で表される1以上の繰り返し単位を含む、ヒアルロン酸誘導体。
  2. 式(II)
    Figure 2017195880
    [式中、R1a、R2a、R3aおよびR4aは、それぞれ独立に、水素原子、C1−6アルキル、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
    5aは、水素原子、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
    は、ヒドロキシおよび−Oから選択され、ここでQは、カウンターカチオンを表す]
    で表わされる1以上の繰り返し単位をさらに含む、請求項1に記載のヒアルロン酸誘導体。
  3. 式(III)
    Figure 2017195880
    [式中、
    1b、R2b、R3bおよびR4bは、それぞれ独立に、水素原子、C1−6アルキル、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され、
    5bは、水素原子、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され、
    は、−NR17−R18を表し、
    17は、水素原子またはC1−6アルキルを表し、
    18は、1以上のヒドロキシで置換されていてもよいC1−10アルキルを表す]
    で表される1以上の繰り返し単位をさらに含む、請求項1または2に記載のヒアルロン酸誘導体。
  4. が、以下の式:
    Figure 2017195880
    [式中、R19およびR20は、独立に、水素原子またはC1−6アルキルを表し、Qは、カウンターアニオンを表す]
    から独立して選択される、請求項1〜3のいずれか1項に記載のヒアルロン酸誘導体。
  5. が、以下の式:
    Figure 2017195880
    で表されるいずれか1つ以上の基である、請求項3または4に記載のヒアルロン酸誘導体。
  6. ステリル基が、以下の式:
    Figure 2017195880
    [式中、R21は、独立に、水素原子またはC1−6アルキルを表す]
    のいずれかで表される、請求項1〜5のいずれか1項に記載のヒアルロン酸誘導体。
  7. が、−NR−Z−Z、−O−Z−Zまたは−O−Z−Zであるか、あるいは、Xが、−NR31−CHR32−(CHn11−A−Bであり、Xが−CO−Z−Zまたは−Zである、請求項1〜6のいずれか1項に記載のヒアルロン酸誘導体。
  8. 存在する二糖の繰り返し単位における、Xが−O−Z、−O−Z−Z、−O−Z−Z、−NR−Z−Zまたは−NR31−CHR32−(CHn11−A−Bである式(Ib)で表される繰り返し単位の割合が、3〜55%である、請求項1〜7のいずれか1項に記載のヒアルロン酸誘導体。
  9. 存在する二糖の繰り返し単位における、式(Ia)で表される繰り返し単位の割合が、1〜75%である、請求項1〜8のいずれか1項に記載のヒアルロン酸誘導体。
  10. 存在する二糖の繰り返し単位における、式(Ia)で表される繰り返し単位の割合、およびXが−NR31−CHR32−(CHn11−A−Bである式(Ib)で表される繰り返し単位の割合の和が、30〜100%である、請求項1〜7のいずれか1項に記載のヒアルロン酸誘導体。
  11. が、−CONR10または−CO11から選択されるか、または、
    が、−N121314、窒素原子を1〜4個含む5〜10員のヘテロアリール、−NHC(=NH)NHおよび基
    Figure 2017195880
    から選択される、請求項1〜10のいずれか1項に記載のヒアルロン酸誘導体。
  12. 請求項1〜11のいずれか1項に記載のヒアルロン酸誘導体を含む、医薬組成物。
  13. 式(Ia):
    Figure 2017195880
    [式中、
    1x、R2x、R3xおよびR4xは、それぞれ独立に、水素原子、C1−6アルキル、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
    5xは、水素原子、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
    は、−NR−CHR−(CHn1−A−Bを表し;
    は、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
    は、水素原子、−CONR10および−CO11から選択され;
    は、単結合、−(Y−CH−CHn2−および−(Y−CH−CH−(CHnan3−から選択され;
    は、−NR1213、−N121314、−N(−A−NR1213、窒素原子を1〜4個含む5〜10員のヘテロアリール、−NHC(=NH)NHおよび基
    Figure 2017195880
    から選択され;
    およびYは、独立に、酸素原子または−NR16−を表し;
    n1は、1〜6の整数を表し、n2およびn3は、独立に、1〜10の整数を表し、naは、1または2の整数を表し、n4は0〜3の整数を表し;
    は、C2−10アルキレンを表し;
    、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16およびR16aは、独立に、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
    は、カウンターアニオンを表す]
    で表される1以上の繰り返し単位、および
    式(Ib):
    Figure 2017195880
    [式中、
    1y、R2y、R3yおよびR4yは、それぞれ独立に、水素原子、C1−6アルキル、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
    5yは、水素原子、ホルミルおよび(C1−6アルキル)カルボニルから選択され;
    は、−O−Z、−OR、−NR5z、−O−Z−Z、−O−Z−Z−Z、−O−Z−Z、−NR−Z、−NR−Z−Zおよび−NR31−CHR32−(CHn11−A−Bから選択され;
    5zおよびRは、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
    は、C8−50アルキル、C8−50アルケニルおよびC8−50アルキニルから選択され;
    は、以下の基:
    Figure 2017195880
    から選択され;
    は、C1−30アルキレン、または−(CHCHO)−CHCH−であり、ここで該アルキレンは、独立に、−O−、−NR−および−S−S−から選択される1〜5の基が挿入されていてもよく、mは、1〜100から選択される整数であり;
    は、以下の基:
    −NR−Z
    −NR−COO−Z
    −NR−CO−Z
    −NR−CO−NR−Z
    −COO−Z
    −CO−NR−Z
    −O−Z
    −O−CO−NR−Z
    −O−COO−Z
    −S−Z
    −CO−Z−S−Z
    −O−CO−Z−S−Z
    −NR−CO−Z−S−Z、および
    −S−S−Z
    から選択され;
    およびRは、独立に、水素原子、C1−20アルキル、アミノC2−20アルキルおよびヒドロキシC2−20アルキルから選択され、ここで当該基のアルキル部分は、独立に、−O−および−NR−から選択される1〜3個の基が挿入されていてもよく;
    は、独立に、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
    は、独立に、水素原子、C1−12アルキル、アミノC2−12アルキル、およびヒドロキシC2−12アルキルから選択され、当該基のアルキル部分は−O−および−NH−から選択される1〜2個の基が挿入されていてもよく;
    は、独立に、水素原子、C1−20アルキル、アミノC2−20アルキルまたはヒドロキシC2−20アルキルから選択され、当該基のアルキル部分は、独立に、−O−および−NH−から選択される1〜3個の基が挿入されていてもよく;
    は、ステリル基であり;
    は、C1−5アルキレンであり;
    は、C2−8アルキレンまたはC2−8アルケニレンであり;
    31は、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
    32は、水素原子、−CONR3334および−CO35から選択され;
    は、単結合、−(Y−CH−CHn12−および−(Y−CH−CH−(CHn14n13−から選択され;
    は、−NR36−X、−N(−X、−N(−A−NR3637)(−A−NR36−X)、−N(−A−NR36−Xおよび−NHC(=NH)NH−Xから選択され;
    およびYは、独立に、酸素原子または−NR16a−を表し;
    n11は、1〜6の整数を表し、n12およびn13は、独立に、1〜10の整数を表し、n14は、1または2の整数を表し;
    は、C2−10アルキレンを表し;
    33、R34、R35、R36およびR37は、独立に、水素原子またはC1−6アルキルを表し;
    は、−CO−Z、−CO−Z−Z、−CO−Z−Z−Z、−CO−Z−Z、−CO−Z−Z、−CO−Z−Z−Z、−CO−Z−Z、−COR、−Z、−O−Z、−Z−Z、−Z−Z−Zまたは−Z−Zを表す]
    で表される1以上の繰り返し単位を含むヒアルロン酸誘導体を、薬物と複合化させる工程を含む、
    粘膜透過性を向上させた医薬組成物の製造方法。
  14. ヒアルロン酸誘導体が、請求項1〜11のいずれか1項に記載のヒアルロン酸誘導体である、請求項13に記載の製造方法。
  15. 薬物と、
    請求項13に記載のヒアルロン酸誘導体、
    とを含む、
    経粘膜投与に用いるための医薬組成物。
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