WO2012133884A1 - ボロン酸化合物を含有したブロック共重合体を含む医薬組成物 - Google Patents

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WO2012133884A1
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atom
pharmaceutical composition
block copolymer
boron
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PCT/JP2012/058831
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宏之 齋藤
克利 小林
亮佑 田中
充訓 原田
加藤　泰己
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ナノキャリア株式会社
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    • A61P35/00—Antineoplastic agents

Definitions

  • the present invention relates to a pharmaceutical composition
  • a pharmaceutical composition comprising a block copolymer containing a boronic acid compound typified by Velcade (registered trademark: general name Bortezomib).
  • bortezomib is a potent anticancer agent that suppresses the growth of myeloma cells by inhibiting the action of enzymes (proteasomes) that degrade unwanted proteins in the cells and inhibiting the activation of NF- ⁇ B.
  • proteasomes enzymes that degrade unwanted proteins in the cells and inhibiting the activation of NF- ⁇ B.
  • the proteasome is a biological mechanism for degrading a protein having an abnormal structure or an extra protein. Cancer cells have a much faster cell growth rate than normal cells, and protein synthesis is performed more actively than normal cells, resulting in an increase in the amount of structurally abnormal protein synthesis. For this reason, bortezomib inhibits the function of the proteasome and increases the intracellular concentration of the abnormal protein.
  • NF- ⁇ B activation plays an important role in tumor cell survival, proliferation, and invasion.
  • NF- ⁇ B usually exists as an inactive form in a state in which its inhibitor protein I ⁇ B ⁇ is bound.
  • NF- ⁇ B is activated by the degradation of I ⁇ B ⁇ into proteasomes.
  • Bortezomib inhibits the function of the proteasome, thereby inhibiting the activation of NF- ⁇ B.
  • These phenomena caused by bortezomib can cause cancer cells to function and die.
  • bortezomib has strong side effects because proteasomes are also found in normal cells. As side effects, for example, myelosuppression, pulmonary disorder, tumor lysis syndrome, digestive disorder, peripheral neuropathy, pneumonia, cardiovascular disorder and the like have been reported.
  • the present inventor has been developing a drug delivery system (DDS) using polymer micelles from the viewpoint of increasing the drug efficacy while reducing the side effects of the drug.
  • DDS drug delivery system
  • One of the goals of the DDS is to rapidly increase the drug concentration in the blood by achieving sustained release of the drug by micellization, in other words, stable retention of the drug in the micelle under physiological conditions. Is to prevent the occurrence of side effects.
  • the main object of the present invention is a polymer micelle that can be stably retained under physiological conditions, such as bortezomib, which can be used as a pharmaceutical composition, and a block copolymer suitable for the formation of the polymer micelle It is in the provision of a composition.
  • the present invention includes a block copolymer having a hydrophilic segment, a hydrophobic segment, and a boronic acid compound bonded to a side chain of the hydrophobic segment via a linker moiety containing a heterocyclic structure.
  • a pharmaceutical composition wherein the cyclic skeleton of the heterocyclic ring is bonded to the boron atom derived from the boronic acid compound, the atom X selected from an oxygen atom and a nitrogen atom, and bonded to the atom X And the block copolymer further has an organic group bonded to the carbon atom, and the organic group is boron as a result of the bond between the boron atom and the atom X.
  • a pharmaceutical composition containing an aromatic group or a cyclic alkyl group which is a structure protecting an acid ester bond and / or a boron amide bond.
  • the stable retention of boronic acid compounds under physiological conditions in polymer micelle DDS can be improved.
  • FIG. 7 is a bar graph showing the relative value of the tumor volume 7 days after administration with respect to the tumor volume on the day of administration in mice each administered with the polymer micelle composition formed from the block copolymer composition of Example 1, bortezomib aqueous solution and control solution. is there.
  • FIG. 3 is a bar graph showing the relative value of body weight 7 days after administration to the body weight on the day of administration in mice each administered with a polymer micelle composition formed from the block copolymer composition of Example 1, an aqueous bortezomib solution and a control solution.
  • the pharmaceutical composition of the present invention comprises a block copolymer having a hydrophilic segment, a hydrophobic segment, and a boronic acid compound bonded to the side chain of the hydrophobic segment via a linker moiety containing a heterocyclic structure.
  • the block copolymer has a specific chemical structure that protects the bond with the boronic acid compound in the linker portion, so that the boronic acid compound is stably held under physiological conditions, for example, in the form of polymer micelles. obtain.
  • the heterocyclic skeleton includes a boron atom derived from a boronic acid compound, an atom X bonded to the boron atom, selected from an oxygen atom and a nitrogen atom, and a carbon atom bonded to the atom X.
  • the carbon atom contains an aromatic group or a cyclic alkyl group as a structure that protects a boronate ester bond and / or a boron amide bond as a result of the bond between the boron atom and the atom X. Organic group to bind.
  • the heterocyclic skeleton includes a boron atom derived from a boronic acid compound, and atoms X 1 and X 2 that are bonded to the boron atom and are independently selected from an oxygen atom and a nitrogen atom, respectively.
  • a carbon atom bonded to the atoms X 1 has a carbon atom bonded to the atoms X 2, at least one of the carbon atoms bonded to carbon atoms and atom X 2 bonded to the atoms X 1 Is bound by an organic group containing an aromatic group or a cyclic alkyl group as a structure protecting the boronate ester bond and / or the boron amide bond as a result of the bond between the boron atom and the atoms X 1 and X 2 .
  • the heterocyclic structure may be represented by the following chemical structure (I) or (II).
  • B is the boron atom derived from the boronic acid compound
  • At least one of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 is the organic group
  • X 1 and X 2 are each independently an oxygen atom or a nitrogen atom
  • R 5 and R 6 are each independently hydrogen or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, provided that R 5 and R 6 are X 1 and X 2 are oxygen atoms, respectively.
  • L 1 is — (CH 2 ) p1 — (wherein p1 is an integer of 0 to 5)
  • L 2 is — (CH 2 ) p2 —M— (CH 2 ) p3 — (where M is CH or N, and p2 and p3 are each independently an integer of 0 to 2) ).
  • R 1 , R 2 , R 3, and R 4 is a fragrance as a structure that protects a boronate ester bond and / or a boron amide bond (hereinafter, sometimes simply referred to as “protected structure”).
  • the aromatic group or cyclic alkyl group as the protective structure is arranged in the vicinity of the carbon atom constituting the heterocyclic skeleton of at least one of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 . It is desirable.
  • the protective structure is preferably bonded to a carbon atom constituting the cyclic skeleton of the heterocyclic ring via 1 to 4 atoms or directly.
  • ком ⁇ онент More preferably, they are bonded via or directly, more preferably via one atom or directly. More specifically, there are 1 to 4 aromatic rings (aromatic rings derived from the above aromatic group) or cycloalkyl rings (cycloalkyl rings derived from the above cyclic alkyl group) in the protected structure. It is preferably bonded to a carbon atom constituting the heterocyclic skeleton of the above heterocyclic ring or more preferably directly or directly to one or two atoms. More preferably, they are bonded via an atom or directly.
  • aromatic group examples include a phenyl group, a benzyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, a biphenyl group, and a triphenyl group.
  • cyclic alkyl group examples include cycloalkyl groups having 3 to 10 carbon atoms. Multiple (eg, 2 or 3) cycloalkyl groups may be linked. These aromatic groups and cyclic alkyl groups may be substituted with any appropriate substituent.
  • substituents include an alkyl group (more specifically, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), halogen, cyano group, formyl group, carboxyl group, amino group, Examples include an alkoxycarbonyl group, an acylamide group, a siloxy group, a tri (alkyl) siloxy group, and a silylamino group.
  • the aromatic group is preferably a phenyl group or a benzyl group.
  • the cyclic alkyl group is preferably a cyclopentyl group or a cyclohexyl group.
  • the protective structure is preferably contained in two or more of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 .
  • R 1 and R 2 and one of R 3 and R 4 are both aromatic groups (for example, a phenyl group or a benzyl group).
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently contains 1 to 16, for example 1 to 12, for example 1 to 8, and for example 1 to 4 groups that do not contain a protective structure. It may be a linear or branched alkyl group having 5 carbon atoms.
  • the group that does not contain a protective structure among R 1 , R 2 , R 3, and R 4 may be a hydrogen atom for groups other than R 1 in the chemical structure (I), but a boronic acid ester bond
  • a linear alkyl group having 1 or more carbon atoms or a branched alkyl group having 3 or more carbon atoms is preferable.
  • the said aromatic group, cyclic alkyl group, and linear or branched alkyl group means the residue derived from those groups.
  • X 1 and X 2 are each independently selected from an oxygen atom or a nitrogen atom, and combine with a boron atom to form a boronate ester bond or a boron amide bond.
  • Boron amide bonds are more stable than boronic acid ester bonds because boron valence electrons are more likely to enter boron p-orbitals than oxygen valence electrons. It is considered advantageous from the viewpoint of sex.
  • R 5 and R 6 are each independently hydrogen or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms when X 1 and / or X 2 is a nitrogen atom.
  • substituents include halogen, cyano group, formyl group, carboxyl group, amino group, alkoxycarbonyl group, acylamide group, siloxy group, tri (alkyl) siloxy group, and silylamino group.
  • L 1 is — (CH 2 ) p1 —, where p1 is preferably 0 or 1.
  • L 2 is — (CH 2 ) p2 —M— (CH 2 ) p3 —, wherein M is CH or N, and p2 and p3 are preferably each independently 0 or 1 It is.
  • the heterocyclic structure is at least one selected from the group consisting of the following chemical structures (III) to (V).
  • B, R 1 to R 6 , X 1 , and X 2 in the chemical structures (III) to (V) are as defined in the chemical structure (I) or (II), respectively.
  • the hydrophilic segment in the block copolymer is composed of a hydrophilic polymer chain.
  • Any appropriate hydrophilic polymer can be adopted as the hydrophilic polymer.
  • the hydrophilic polymer include polyethylene glycol, polysaccharide, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyacrylic acid, polymethacrylamide, polymethacrylic acid, polymethacrylate, polyacrylate, polyamino acid, polymalic acid, or These derivatives are mentioned.
  • Specific examples of polysaccharides include starch, dextran, fructan, galactan and the like.
  • Polyethylene glycol is preferred. This is because terminal-reactive polyethylene glycols having various functional groups at the terminals are commercially available and those having various molecular weights are commercially available, so that those having characteristics according to the purpose can be easily obtained.
  • the hydrophobic segment in the block copolymer is composed of a hydrophobic polymer chain.
  • Any appropriate hydrophobic polymer can be adopted as the hydrophobic polymer.
  • the hydrophobic polymer include polyamino acid chains such as polyglutamic acid, polyaspartic acid, or an ester or amide derivative thereof.
  • ester or amide derivatives can be formed by reacting a corresponding hydroxy compound or amino compound having a hydrophobic organic group with a reactive derivative (eg, ester) of polyglutamic acid or polyaspartic acid.
  • Specific examples of the hydrophobic organic group include an alkylphenyl group having 1 to 6 carbon atoms, cholesterol, and an alkyl group having 8 to 18 carbon atoms.
  • the derivatives include poly ( ⁇ -alkylaspartate-co-aspartic acid), poly ( ⁇ -allyl aspartate-co-aspartic acid), poly ( ⁇ -aralkylaspartate-co-aspartic acid), poly ( ⁇ -alkylglutamate-co-glutamic acid), poly ( ⁇ -aralkylglutamate-co-glutamic acid), poly ( ⁇ -alkylaspartamide-co-aspartic acid), poly ( ⁇ -aralkylglutamide-co-glutamic acid) , Poly ( ⁇ -benzyl-L-aspartate) and poly ( ⁇ -benzyl-L-glutamate).
  • the proportion of the protective structure introduced into the side chain of the hydrophobic segment is, for example, 50% or more, or, for example, 60% when one of the groups R 1 , R 2 , R 3 and R 4 contains the protective structure. For example, it may be 70% or more, for example 90% or more.
  • the introduction ratio is set to 50 in accordance with the increase in steric hindrance associated with the inclusion of such a bulky structure. You may adjust to less than%, for example, less than 40%, for example, less than 30%.
  • a protective structure increases the steric hindrance in the vicinity of the bond with the boronic acid compound, thereby inhibiting the access of water molecules resulting in the cleavage of the bond to the stability of the boronic acid compound under physiological conditions. It is thought that retention is improved. Even if a chain structure is introduced instead of the protective structure, the stability of the boronic acid compound cannot be significantly improved.
  • the block copolymer is represented by the following formula (1) or (2).
  • the “block copolymer” includes pharmaceutically acceptable salts of the block copolymer.
  • R 7 each independently represents a hydrogen atom, a methyl group, or an optionally substituted linear, branched or cyclic C 1 -C 12 alkyl group.
  • Substituents include acetalized formyl group, cyano group, formyl group, carboxyl group, amino group, C 1 -C 6 alkoxycarbonyl group, C 2 -C 7 acylamide group, the same or different tri (C 1 -C 6 alkyl) ) Siloxy group, siloxy group, silylamino group, maleimide group, thiol group, hydroxyl group and active ester group. Such substituents may be protected with any suitable protecting group.
  • R 8 is a hydrogen atom, a saturated or unsaturated C 1 -C 30 aliphatic carbonyl group, or a C 6 -C 30 arylcarbonyl group.
  • R 9 is independently a hydroxyl group, an amino group, an acylamino group, a carboxyl group, or a carboxylic acid ester (eg, benzyl ester or C 1 -C 6 alkyl ester) for each repeating unit.
  • R 10 is a hydroxyl group, a saturated or unsaturated C 1 to C 30 aliphatic oxy group, or a C 6 to C 30 aryl-lower alkyloxy group.
  • L 3 and L 4 are each independently a linking group.
  • W is a heterocyclic structure represented by the chemical structure (I) or (II).
  • Q is a residue of a boronic acid compound. * Represents a single bond or a divalent linking group. The details of the boronic acid compound and the method for introducing it into the block copolymer will be described later.
  • M is preferably an integer of 5 to 20,000, more preferably an integer of 10 to 5,000, and particularly preferably an integer of 40 to 500.
  • n is preferably an integer of 2 to 5,000, more preferably an integer of 10 to 100, still more preferably an integer of 20 to 80, particularly preferably an integer of 30 to 50, and most preferably an integer of about 40.
  • poly (polymer) encompasses so-called “oligos”. These numerical values mean the average value (peak value) of the molecular weight distribution.
  • x defines the ratio of introduction of the boronic acid compound into the side chain of the block copolymer into the block copolymer.
  • x is preferably an integer of 0 to 5,000 (but smaller than n).
  • the arrangement of each repeating unit may be random, alternating, a block, or a combination thereof.
  • the ratio of nx to n is such that one of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 contains the above protected structure In this case, for example, 50% or more, for example, 60% or more, for example, 70% or more, for example, 90% or more, and two or more of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 have the protective structure When it contains, it may be less than 50%, for example, less than 40%, for example, less than 30%.
  • linking groups L 3 and L 4 any appropriate linking group can be adopted as long as a hydrophilic segment (eg, polyethylene glycol chain) and a hydrophobic segment (eg, polyamino acid chain) can be linked.
  • Specific examples of the linking group L 3 include — (CH 2 ) b —NH—.
  • b is an integer of 1 to 5.
  • Specific examples of the linking group L 4 include — (CH 2 ) c —CO—.
  • c is an integer of 1 to 5.
  • W is preferably selected from the heterocyclic structures represented by the chemical structures (III) to (V). W may be independently selected for each repeating unit.
  • the * mark when W is the above chemical structure (I), the * mark may be a single bond.
  • the * mark when W is the chemical structure (II), the * mark may be a divalent linking group.
  • the divalent linking group include a divalent linking group having 0 to 5 carbon atoms which may contain an amide bond, an ester bond, an ether bond or the like. More specifically, — (CH 2 ) d —, —NHCO—, —CONH—, —COO—, —O—, —CO—, or a combination thereof can be given.
  • d is an integer of 1 to 5, preferably 1 or 2.
  • the boronic acid compound can be any suitable compound having a boronic acid group.
  • the boronic acid compound is represented by the following formula (3):
  • R 11 is a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, or an aromatic group, preferably a hydrogen atom, a benzyl group, or a phenyl group, more preferably Benzyl group.
  • Ring A is a heterocycle.
  • heterocyclic ring examples include pyridyl group, pyrimidyl group, furanyl group, thienyl group, pyrrolyl group, pyrazolyl group, imidazolyl group, tetrazolyl group, benzofuranyl group, benzothiophenyl group, indolyl group, quinolinyl group, isoquinolinyl group.
  • benzididazolyl group piperidinyl group, pyrrolidinyl group, 2-pyrrolidonyl group, pyrrolinyl group, tetrahydrofuranyl group, tetrahydroquinolinyl group, tetrahydroisoquinolinyl group, decahydroquinolinyl group or octahydroisoquinolyl group Nyl group, azosinyl group, triazinyl group, 6H-1,2,5-thiadiazinyl group, 2H, 6H-1,5,2-dithiazinyl group, thiophene (yl) group, thiantenyl group, furanyl group, pyranyl group, isobenzo Furanyl group, chromenyl group, Santenyl group, phenoxanthinyl group, 2H-pyrrolyl group, pyrrole group, imidazolyl group, pyrazolyl group, isothiazolyl group
  • a particularly preferred boronic acid compound is bortezomib (R 11 in formula (3) is a benzyl group, and ring A is a pyrazinyl group).
  • the boronic acid compound is bonded to the block copolymer via the linker moiety having the above-described protective structure, whereby the retention of the boronic acid compound under physiological conditions is significantly improved.
  • bortezomib which is known to have severe side effects among boronic acid compounds, has a large effect of reducing the side effects, and the advantages of the present invention become remarkable.
  • a method for introducing a boronic acid compound via a linker moiety containing a heterocyclic structure represented by the above chemical structure (III) into the side chain of a hydrophobic segment of a block copolymer having a hydrophilic segment and a hydrophobic segment Will be described.
  • a method for introducing bortezomib into a block copolymer in which the hydrophilic segment is polyethylene glycol and the hydrophobic segment is polyglutamic acid will be described as an example.
  • the introduction of bortezomib is carried out according to the following reaction scheme: First, Compound 1 is obtained by any appropriate method. In addition, Z in the compound 1 is any appropriate protecting group.
  • the introduction ratio of the boronic acid compound (for example, bortezomib) in the block copolymer is, for example, 50% or more, for example, 60% or more, for example, 70% or more, and for example, 90% or more.
  • “/” displayed between the repeating units of the structural formula of the copolymer may be any arrangement of these repeating units, for example, random, alternating, block, or a combination thereof. Means that it can be.
  • a polymer micelle composition may be provided.
  • the polymer micelle composition of the present invention contains the block copolymer described in the above section A and can be suitably used as an antitumor composition.
  • the block copolymer can associate with each other in an aqueous solution to suitably form micelle particles.
  • the average particle diameter of the micelle particles is, for example, 5 nm to 5 ⁇ m, preferably 5 to 500 nm, and more preferably 10 to 300 nm.
  • Block Copolymer 3 Compound 2 (515 mg, 1.13 mmol) was dissolved in ethanol (20 mL), and hydrogen gas was blown in the presence of 10% palladium carbon (50 mg). After completion of the reaction, palladium carbon was filtered off and the filtrate was concentrated under reduced pressure.
  • the polymer powder collected by filtration was dispersed in the same solvent as described above, washed and suction filtered. The same operation was performed once, and the obtained polymer powder was dried under reduced pressure at room temperature overnight.
  • the obtained polymer was treated with 0.5N sodium hydroxide aqueous solution (3 mL), alkali was removed by dialysis (molecular weight cut off: 1,000), 0.5N hydrochloric acid aqueous solution (3 mL) was added and dialyzed as it was. Processing continued. After removing the acid, the polymer aqueous solution was recovered and freeze-dried to obtain a block copolymer 3 (520 mg) to which a linker was bound. From the analysis of 1 H NMR spectrum, the number of linkers introduced was 29 molecules per molecule of the block copolymer.
  • Block Copolymer Composition 4 The obtained block copolymer 3 (100 mg, 4.83 ⁇ 10 ⁇ 3 mmol) was dissolved in dehydrated DMF (2 mL) under an argon atmosphere, and molecular sieves 4A and p-toluenesulfonic acid monohydrate (5 0.5 mg, 0.029 mmol) was reacted with bortezomib (58.9 mg, 0.153 mmol) at room temperature overnight.
  • the polymer powder collected by filtration is dispersed in the same solvent (50 mL) as above, washed and suction filtered. This operation is performed once, and the obtained polymer powder is dried under reduced pressure at room temperature overnight to obtain the pharmaceutical of the present invention.
  • a block copolymer composition 4 (95 mg) to which bortezomib was bonded through a boronate ester bond protective structure was obtained. From the analysis of 1 H NMR spectrum, the number of introduced bortezomib was 29 molecules per molecule of the block copolymer.
  • Block copolymer of polyethylene glycol and polyaspartic acid- ⁇ -benzyl ester (1.72 g, 0.095 mmol, average molecular weight of polyethylene glycol: 10 kDa, average degree of polymerization of polyaspartic acid: 40, average molecular weight of block copolymer :
  • Block copolymer composition 5 (90 mg) shown below was obtained by binding bortezomib to the aspartic acid side chain of (18,200) via a predetermined linker moiety.
  • the number of introduced bortezomib was 15 molecules per molecule of the block copolymer based on the analysis of 1 H NMR spectrum.
  • Example 2 Glutamic acid side of block copolymer of polyethylene glycol and polyglutamic acid (680 mg, 0.045 mmol, average molecular weight of polyethylene glycol: 10 kDa, average degree of polymerization of polyglutamic acid: 40, average molecular weight of block copolymer: 15,200)
  • the block copolymer composition 6 (320 mg) shown below was obtained as a pharmaceutical composition of the present invention by binding bortezomib to the chain via a predetermined linker moiety.
  • the number of introduced bortezomib was 9.5 molecules per molecule of the block copolymer from the analysis of 1 H NMR spectrum.
  • ⁇ Drug release test> 1 Preparation of sample solution Ultrapure water was added so that the block copolymer composition bound with bortezomib obtained in Examples and Comparative Examples was 1.0 mg / mL, stirred at room temperature for 10 minutes, and then cooled with ice water. The sample solution was irradiated with ultrasonic waves for 10 minutes.
  • Fig. 1 shows the relationship between the elapsed time from the preparation of the sample solution and the drug release rate.
  • FIG. 1 shows the relationship between the elapsed time from the preparation of the sample solution and the drug release rate.
  • more than 90% of bortezomib bound to the block copolymer composition 5 of Comparative Example 1 was released 1 hour after sample preparation.
  • the block copolymer composition 4 of Example 1 and the block copolymer composition 6 of Example 2 substantially the polymer micelle composition in which bortezomib was bonded via a linker having a protective structure.
  • a boronic acid compound such as bortezomib can be stably retained in water (for example, under physiological conditions).
  • a standard solution of bortezomib Bortezomib was dissolved in DMSO to a concentration of 10 mg / mL, and 100 ⁇ L of the resulting solution was added to a mixture of 1 mL DMSO, 2 mL 50% sucrose solution and 6.9 mL water for injection.
  • the solution was diluted with 0.1% formic acid to prepare solutions with bortezomib concentrations of 2.5, 9.8, 39.1, 78.1, 156.3, 625, and 1250 ng / mL.
  • the drug was administered to the Crlj: WI rat (male, 6 weeks old, Charles River, Japan) via the tail vein.
  • the dose was 100 ⁇ g / kg as bortezomib.
  • Administration of the block copolymer composition 6 of Example 2 was carried out using a solution of the copolymer composition (10% DMSO and 10% sucrose solution, bortezomib concentration: 100 ⁇ g / mL). Blood samples were collected 5 minutes, 1 hour, 3 hours, and 6 hours after administration to obtain plasma samples. The obtained plasma sample was stored frozen at ⁇ 80 ° C. until the measurement of bortezomib concentration.
  • sample solution 50 ⁇ L in total, plasma concentration 80%.
  • sample solution 50 ⁇ L in total, plasma concentration 80%.
  • sample solution 50 ⁇ L in total, plasma concentration 80%.
  • sample solution 50 ⁇ L in total, plasma concentration 80%.
  • sample solution 50 ⁇ L in total, plasma concentration 80%.
  • sample solution 50 ⁇ L in total, plasma concentration 80%.
  • sample solution 50 ⁇ L in total, plasma concentration 80%.
  • sample solution 50 ⁇ L in total, plasma concentration 80%
  • 150 ⁇ L of acetonitrile was added to the resulting solution and stirred at room temperature for about 10 seconds to precipitate plasma protein. This was centrifuged at about 10000 rpm for about 10 minutes at about 4 ° C., and 100 ⁇ L of the supernatant was transferred to a HPLC plastic vial as a measurement sample.
  • concentration is high, it diluted with the plasma of a healthy rat beforehand, and prepared the measurement
  • the group administered with the block copolymer composition of Example 2 maintained a free bortezomib concentration in plasma about 16 times that of the control group 1 hour after administration, and 3 hours and 6 hours later. Even after the time, the concentrations were about 11 times and about 7 times, respectively. From this result, it can be seen that the block copolymer composition of Example 2 can hold bortezomib stably in blood and can be used as a pharmaceutical composition excellent in sustained release.
  • ⁇ Drug efficacy test> Male nude cancer mice (Balb nu / nu, 5 weeks old, Charles River, Japan) were inoculated with human prostate cancer PC-3 cells subcutaneously at the back so that there were 3 ⁇ 10 6 mice, and the tumor volume was 90.7 ⁇ When 4.5 mm 3 (mean ⁇ standard error (SE)) was reached (10 days after inoculation), the drug was administered into the tail vein.
  • SE standard error
  • FIG. 3A shows the relative value of the tumor volume 7 days after the administration date with respect to the tumor volume on the administration day, and FIG. As apparent from FIG. 3A, according to the block copolymer composition (polymer micelle composition) of Example 1, an increase in tumor volume was significantly suppressed as compared with Comparative Example 2 and the control group. From FIG.
  • a boronic acid compound such as bortezomib can be stably maintained in water (for example, physiological conditions) for a long time, it is excellent while reducing side effects due to the boronic acid compound. An antitumor effect is obtained.

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Abstract

　本発明は、医薬組成物を提供する。本発明の医薬組成物は、親水性セグメントと、疎水性セグメントと、該疎水性セグメントの側鎖に複素環構造を含むリンカー部を介して結合したボロン酸化合物と、を有するブロック共重合体を含む、医薬組成物であって、該複素環の環状骨格が、該ボロン酸化合物由来のホウ素原子と、該ホウ素原子に結合し、酸素原子および窒素原子から選択される原子Ｘと、該原子Ｘに結合した炭素原子とを有しており、該ブロック共重合体が、該炭素原子に結合する有機基をさらに有し、当該有機基が、該ホウ素原子と該原子Ｘとの結合の帰結としてのボロン酸エステル結合および／またはボロンアミド結合を保護する構造である芳香族基または環状アルキル基を含有する。

Description

ボロン酸化合物を含有したブロック共重合体を含む医薬組成物
　本発明は、ベルケイド（登録商標：一般名ボルテゾミブ）に代表されるボロン酸化合物を含有したブロック共重合体を含む医薬組成物に関する。
　ボロン酸化合物は、種々の医療用途における使用が期待されている。例えば、ボルテゾミブは、細胞中の不要なたんぱく質を分解する酵素（プロテアソーム）の働きを阻害し、ＮＦ－κＢの活性化を阻害することで骨髄腫細胞の増殖を抑制する強力な抗がん剤として知られている。プロテアソームとは、構造に異常があるタンパク質や余分なタンパク質を分解するための生体機構である。がん細胞では、細胞増殖速度が正常細胞に比べて非常に早く、タンパク合成も正常細胞より盛んに行われる結果、構造異常のタンパク質の合成量も増加することになる。このため、ボルテゾミブによってプロテアソームの機能を阻害し、異常タンパク質の細胞内濃度を増加させる。また、腫瘍細胞の生存、増殖、浸潤にはＮＦ－κＢの活性化が重要な役割を果たす。ＮＦ－κＢは、通常、その阻害蛋白であるＩκＢαが結合した状態で不活性型として存在している。ＩκＢαがプロテアソームに分解されることでＮＦ－κＢが活性化される。ボルテゾミブがプロテアソームの機能を阻害することで、ＮＦ－κＢの活性化が阻害される。ボルテゾミブによって引き起こされるこれらの現象によりがん細胞を機能低下させ、細胞死させることができる。ところが、プロテアソームは正常細胞にもあるので、ボルテゾミブには強い副作用がある。副作用としては、例えば、骨髄抑制、肺障害、腫瘍崩壊症候群、消化器障害、末梢神経障害、肺炎、心臓血管障害などが報告されている。
　本発明者は、薬物の副作用を低減する一方で薬効を高める観点から、ポリマーミセルによるドラッグデリバリーシステム（ＤＤＳ）の開発を進めてきた。当該ＤＤＳの目標の一つは、ミセル化による薬物の徐放化、換言すれば生理条件下におけるミセル内への薬物の安定的な保持、を図ることによって、血中における薬物濃度の急激な上昇を防止して副作用の発生を回避することにある。
　しかし、ボルテゾミブのようなボロン酸化合物を生理的条件下で十分に安定して保持し得るポリマーミセルや、当該ポリマーミセルの形成に適したブロック共重合体は未だ得られていない。なお、ボロン酸化合物に関する従来技術としては次のような文献がある。
国際公開第９６／１３２６６号パンフレット 米国特許第５７８０４５４号 国際公開第２０１０／０１９７１８号パンフレット 米国特許公開公報２０１０／０２４７６６９Ａ１
　本発明の主目的は、医薬組成物として用いられ得る、ボルテゾミブのようなボロン酸化合物を生理的条件下で安定して保持し得るポリマーミセル、および当該ポリマーミセルの形成に適したブロック共重合体組成物の提供にある。
　本発明者は、特定の化学構造を介してブロック共重合体の疎水性セグメントにボロン酸化合物を結合させると、ミセル化によるボロン酸化合物の生理的条件下での安定保持性が大幅に向上することを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は、親水性セグメントと、疎水性セグメントと、該疎水性セグメントの側鎖に複素環構造を含むリンカー部を介して結合したボロン酸化合物と、を有するブロック共重合体を含む、医薬組成物であって、該複素環の環状骨格が、該ボロン酸化合物由来のホウ素原子と、該ホウ素原子に結合し、酸素原子および窒素原子から選択される原子Ｘと、該原子Ｘに結合した炭素原子とを有しており、該ブロック共重合体が、該炭素原子に結合する有機基をさらに有し、当該有機基が、該ホウ素原子と該原子Ｘとの結合の帰結としてのボロン酸エステル結合および／またはボロンアミド結合を保護する構造である芳香族基または環状アルキル基を含有する、医薬組成物を提供する。
　本発明によれば、ポリマーミセル型ＤＤＳにおける生理的条件下でのボロン酸化合物の安定保持性を向上できる。
実施例１、実施例２、および比較例１のブロック共重合体組成物から形成されたポリマーミセル組成物の薬物放出試験の結果を示すグラフである。 実施例２のブロック共重合体組成物から形成されたポリマーミセル組成物またはボルテゾミブ水溶液を投与したラットの血漿中のボルテゾミブ濃度を示すグラフである。 実施例１のブロック共重合体組成物から形成されたポリマーミセル組成物、ボルテゾミブ水溶液およびコントロール溶液をそれぞれ投与したマウスにおける、投与日の腫瘍体積に対する投与７日後の腫瘍体積の相対値を示す棒グラフである。 実施例１のブロック共重合体組成物から形成されたポリマーミセル組成物、ボルテゾミブ水溶液およびコントロール溶液をそれぞれ投与したマウスにおける、投与日の体重に対する投与７日後の体重の相対値を示す棒グラフである。
Ａ．医薬組成物
　本発明の医薬組成物は、親水性セグメントと、疎水性セグメントと、該疎水性セグメントの側鎖に複素環構造を含むリンカー部を介して結合したボロン酸化合物と、を有するブロック共重合体を含む。該ブロック共重合体は、リンカー部にボロン酸化合物との結合を保護する特定の化学構造を有することにより、例えば、ポリマーミセルの形態で、ボロン酸化合物を生理的条件下で安定して保持し得る。
　具体的には、上記複素環の環状骨格は、ボロン酸化合物由来のホウ素原子と、該ホウ素原子に結合し、酸素原子および窒素原子から選択される原子Ｘと、該原子Ｘに結合した炭素原子とを有しており、該炭素原子には、芳香族基または環状アルキル基を該ホウ素原子と該原子Ｘとの結合の帰結としてのボロン酸エステル結合および／またはボロンアミド結合を保護する構造として含有する有機基が結合している。
　より具体的には、上記複素環の環状骨格は、ボロン酸化合物由来のホウ素原子と、該ホウ素原子に結合し、酸素原子および窒素原子からそれぞれ独立して選択される原子Ｘ１およびＸ２と、該原子Ｘ１に結合した炭素原子と、該原子Ｘ２に結合した炭素原子とを有しており、該原子Ｘ１に結合した炭素原子および原子Ｘ２に結合した炭素原子の少なくとも一方には、芳香族基または環状アルキル基を該ホウ素原子と原子Ｘ１およびＸ２との結合の帰結としてのボロン酸エステル結合および／またはボロンアミド結合を保護する構造として含有する有機基が結合している。
　本発明の好ましい実施形態においては、上記複素環構造は、下記の化学構造（Ｉ）または（ＩＩ）で表され得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 ここで、
　Ｂは上記ボロン酸化合物に由来する上記ホウ素原子であり、
　Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の少なくとも１つが、上記有機基であり、
　Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立して酸素原子または窒素原子であり、
　Ｒ５およびＲ６は、それぞれ独立して水素または１～６個の炭素原子を有する置換もしくは無置換のアルキル基であり、ただし、Ｒ５およびＲ６はそれぞれ、Ｘ１およびＸ２が酸素原子のときは存在せず、
　Ｌ１は、－（ＣＨ２）ｐ１－であり（ここで、ｐ１は、０～５の整数である）
　Ｌ２は、－（ＣＨ２）ｐ２－Ｍ－（ＣＨ２）ｐ３－である（ここで、Ｍは、ＣＨまたはＮであり、ｐ２およびｐ３は、それぞれ独立して０～２の整数である）。
　上記の通り、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の少なくとも１つが、ボロン酸エステル結合および／またはボロンアミド結合を保護する構造（以後、単に「保護構造」と称することがある）としての芳香族基または環状アルキル基を含有する有機基である。該保護構造としての芳香族基または環状アルキル基は、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の少なくとも１つにおいて、上記複素環の環状骨格を構成する炭素原子に近接して配置されていることが望ましい。具体的には、該保護構造は、１～４個の原子を介してまたは直接、上記複素環の環状骨格を構成する炭素原子に結合していることが好ましく、１個もしくは２個の原子を介してまたは直接結合していることがより好ましく、１個の原子を介してまたは直接結合していることがさらに好ましい。より具体的には、該保護構造中の芳香族環（上記の芳香族基に由来する芳香族環）またはシクロアルキル環（上記の環状アルキル基に由来するシクロアルキル環）が、１～４個の原子を介してまたは直接、上記複素環の環状骨格を構成する炭素原子に結合していることが好ましく、１個もしくは２個の原子を介してまたは直接結合していることがより好ましく、１個の原子を介してまたは直接結合していることがさらに好ましい。嵩高い環構造をボロン酸エステル結合および／またはボロンアミド結合に近接して配置することにより、ボロン酸化合物の安定保持性が好適に向上され得る。
　上記芳香族基の具体例としては、フェニル基、ベンジル基、ナフチル基、アントラセニル基、ビフェニル基、トリフェニル基が挙げられる。また、上記環状アルキル基の具体例としては、３～１０個の炭素原子を有するシクロアルキル基が挙げられる。複数の（例えば、２個または３個の）シクロアルキル基が連結していてもよい。これらの芳香族基および環状アルキル基は、任意の適切な置換基で置換されていてもよい。該置換基の具体例としては、アルキル基（より詳細には、１～４個の炭素原子を有する直鎖状または分岐状アルキル基）、ハロゲン、シアノ基、ホルミル基、カルボキシル基、アミノ基、アルコキシカルボニル基、アシルアミド基、シロキシ基、トリ（アルキル）シロキシ基およびシリルアミノ基が挙げられる。芳香族基は、好ましくは、フェニル基、ベンジル基である。環状アルキル基は、好ましくは、シクロペンチル基、シクロヘキシル基である。
　上記保護構造は、好ましくは、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４のうち２つ以上に含有される。１つの実施形態においては、Ｒ１およびＲ２のいずれか一方とＲ３およびＲ４のいずれか一方とがともに芳香族基（例えば、フェニル基またはベンジル基）である。
　Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４のうち保護構造を含有しない基は、それぞれ独立して、１～１６個、例えば１～１２個、また例えば１～８個、また例えば１～４個の炭素原子を有する直鎖状または分岐状アルキル基であってよい。また、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４のうち保護構造を含有しない基は、上記化学構造（Ｉ）のＲ１以外の基については水素原子であってもよいが、ボロン酸エステル結合および／またはボロンアミド結合の保護を強化する観点からは、１個以上の炭素原子を有する直鎖状アルキル基または３個以上の炭素原子を有する分岐状アルキル基であることが好ましい。なお、化学構造（Ｉ）におけるＲ１については、上記芳香族基、環状アルキル基および直鎖状または分岐状アルキル基とは、それらの基に由来の残基を意味する。
　Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立して酸素原子または窒素原子から選択され、ホウ素原子と結合してボロン酸エステル結合またはボロンアミド結合を形成する。ホウ素原子の空のp軌道には、窒素の価電子の方が酸素の価電子よりも入りやすいことから、ボロンアミド結合の方がボロン酸エステル結合よりも安定度が高く、ボロン酸化合物の安定保持性の観点から有利であると考えられる。
　Ｒ５およびＲ６は、Ｘ１および／またはＸ２が窒素原子である場合、それぞれ独立して水素または１～６個の炭素原子を有する置換もしくは無置換のアルキル基である。該置換基としては、ハロゲン、シアノ基、ホルミル基、カルボキシル基、アミノ基、アルコキシカルボニル基、アシルアミド基、シロキシ基、トリ（アルキル）シロキシ基およびシリルアミノ基が挙げられる。
　Ｌ１は、－（ＣＨ２）ｐ１－であり、ここで、ｐ１は、好ましくは０または１である。また、Ｌ２は、－（ＣＨ２）ｐ２－Ｍ－（ＣＨ２）ｐ３－であり、ここで、Ｍは、ＣＨまたはＮであり、ｐ２およびｐ３は、好ましくはそれぞれ独立して０または１である。
　本発明のより好ましい実施形態においては、上記複素環構造は、下記の化学構造（ＩＩＩ）～（Ｖ）からなる群から選択される少なくとも１つである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 ここで、化学構造（ＩＩＩ）～（Ｖ）中のＢ、Ｒ１～Ｒ６、Ｘ１、およびＸ２はそれぞれ、上記化学構造（Ｉ）または（ＩＩ）において規定された通りである。
　上記ブロック共重合体における親水性セグメントは、親水性ポリマー鎖で構成される。親水性ポリマーとしては、任意の適切な親水性ポリマーが採用され得る。当該親水性ポリマーの具体例としては、ポリエチレングリコール、ポリサッカライド、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリメタクリルアミド、ポリメタクリル酸、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリアミノ酸、ポリリンゴ酸、またはこれらの誘導体が挙げられる。ポリサッカライドの具体例としては、デンプン、デキストラン、フルクタン、ガラクタン等が挙げられる。ポリエチレングリコールが好ましい。末端に種々の官能基を有する末端反応性ポリエチレングリコールが市販され、また、種々の分子量のものが市販されているので、目的に応じた特性を有するものを容易に入手できるからである。
　上記ブロック共重合体における疎水性セグメントは、疎水性ポリマー鎖で構成される。疎水性ポリマーとしては、任意の適切な疎水性ポリマーが採用され得る。当該疎水性ポリマーの具体例としては、ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸、あるいはそのエステルまたはアミド誘導体等のポリアミノ酸鎖が挙げられる。このようなエステルまたはアミド誘導体は、疎水性有機基を有する対応するヒドロキシ化合物またはアミノ化合物と、ポリグルタミン酸またはポリアスパラギン酸の反応性誘導体（例えば、エステル）とを反応させることにより形成できる。疎水性有機基の具体例としては、１～６個の炭素原子を有するアルキルフェニル基、コレステロール、８～１８個の炭素原子を有するアルキル基が挙げられる。誘導体の具体例としては、ポリ（β－アルキルアスパルテート－コ－アスパラギン酸）、ポリ（β－アリルアスパルテート－コ－アスパラギン酸）、ポリ（β－アラルキルアスパルテート－コ－アスパラギン酸）、ポリ（γ－アルキルグルタメート－コ－グルタミン酸）、ポリ（γ－アラルキルグルタメート－コ－グルタミン酸）、ポリ（β－アルキルアスパルタミド－コ－アスパラギン酸）、ポリ（γ－アラルキルグルタミド－コ－グルタミン酸）、ポリ（β－ベンジル－Ｌ－アスパルテート）、ポリ（γ－ベンジル－Ｌ－グルタメート）が挙げられる。
　上記保護構造の疎水性セグメント側鎖への導入割合は、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の基のうちの１つが保護構造を含有する場合は、例えば５０％以上、また例えば６０％以上、また例えば７０％以上、また例えば９０％以上であってよい。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の基のうちの２つ以上が保護構造を含有する場合は、こうした嵩高い構造の含有に付随した立体障害の増加に合わせて、当該導入割合を５０％未満、例えば４０％未満、また例えば３０％未満に調整しても構わない。保護構造の導入によってボロン酸化合物との結合の近傍における立体障害が増加することで、該結合の切断に帰結する水分子の該結合への接近が阻害され、生理条件下におけるボロン酸化合物の安定保持性が向上すると考えられる。なお、上記保護構造に代えて鎖状構造を導入しても、ボロン酸化合物の安定保持性を有意に向上させることはできない。
　１つの実施形態においては、上記ブロック共重合体は、下記式（１）または（２）で表される。なお、本明細書において「ブロック共重合体」は、当該ブロック共重合体の薬学的に許容可能な塩も包含する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 　式（１）および（２）において、Ｒ７は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、置換されていてもよい直鎖状、分岐状または環状のＣ１～Ｃ１２アルキル基である。置換基としては、アセタール化ホルミル基、シアノ基、ホルミル基、カルボキシル基、アミノ基、Ｃ１～Ｃ６アルコキシカルボニル基、Ｃ２～Ｃ７アシルアミド基、同一または異なるトリ（Ｃ１～Ｃ６アルキル）シロキシ基、シロキシ基、シリルアミノ基、マレイミド基、チオール基、水酸基および活性エステル基が挙げられる。このような置換基は、任意の適切な保護基で保護されていてもよい。Ｒ８は、水素原子、飽和または不飽和のＣ１～Ｃ３０脂肪族カルボニル基、Ｃ６～Ｃ３０アリールカルボニル基である。Ｒ９は、繰り返し単位毎にそれぞれ独立して、水酸基、アミノ基、アシルアミノ基、カルボキシル基、カルボン酸エステル（例えば、ベンジルエステルまたはＣ１～Ｃ６アルキルエステル）である。Ｒ１０は、水酸基、飽和または不飽和のＣ１～Ｃ３０脂肪族オキシ基、Ｃ６～Ｃ３０アリール－低級アルキルオキシ基である。Ｌ３およびＬ４は、それぞれ独立して連結基である。ｍは５～２０，０００の整数を表し、ｎは２～５，０００の整数を表し、ｘは０～５，０００の整数を表し（ただし、ｘはｎより小さい）、ｙ１は０～５の整数を表し、ｙ２は１～５の整数を表す。Ｗは、上記化学構造（Ｉ）または（ＩＩ）で表される複素環構造である。Ｑは、ボロン酸化合物の残基である。＊印は、単結合または２価の連結基を表す。なお、ボロン酸化合物の詳細およびブロック共重合体への導入方法は後述する。
　ｍは、好ましくは５～２０，０００の整数、さらに好ましくは１０～５，０００の整数、特に好ましくは４０～５００の整数である。ｎは、好ましくは２～５，０００の整数、より好ましくは１０～１００の整数、さらに好ましくは２０～８０の整数、特に好ましくは３０～５０の整数、最も好ましくは約４０の整数である。したがって、本明細書においては、「ポリ（ポリマー）」という用語は、いわゆる「オリゴ（オリゴマー）」を包含する。また、これらの数値は、分子量分布の平均値（ピーク値）を意味する。
　ｘは、ブロック共重合体の疎水性セグメント側鎖へのボロン酸化合物のブロック共重合体への導入割合を規定する。上記の通り、ｘは、好ましくは０～５，０００の整数（ただしｎより小さい）である。ｘが０でない場合、それぞれの繰り返し単位の配列は、ランダムであってもよく、交互であってもよく、ブロックであってもよく、それらの組み合わせであってもよい。ｎ－ｘのｎに対する割合（すなわち、ボロン酸化合物が疎水性セグメントの側鎖に導入される割合）は、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４のうちの１つが上記保護構造を含有する場合は、例えば５０％以上、また例えば６０％以上、また例えば７０％以上、また例えば９０％以上であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４のうちの２つ以上が上記保護構造を含有する場合は５０％未満、例えば、４０％未満、また例えば３０％未満であってもよい。
　上記連結基Ｌ３およびＬ４は、親水性セグメント（例えば、ポリエチレングリコール鎖）と疎水性セグメント（例えば、ポリアミノ酸鎖）とを連結し得る限りにおいて、任意の適切な連結基が採用され得る。上記連結基Ｌ３の具体例としては、－（ＣＨ２）ｂ－ＮＨ－が挙げられる。ここで、ｂは１～５の整数である。上記連結基Ｌ４の具体例としては、－（ＣＨ２）ｃ－ＣＯ－が挙げられる。ここで、ｃは１～５の整数である。
　Ｗは、好ましくは上記化学構造（ＩＩＩ）～（Ｖ）で表される複素環構造から選択される。Ｗは、繰り返し単位毎に独立して選択されてもよい。
　例えば、Ｗが上記化学構造（Ｉ）の場合、＊印は、単結合であり得る。また、例えば、Ｗが化学構造（ＩＩ）の場合、＊印は、２価の連結基であり得る。該２価の連結基としては、アミド結合、エステル結合、エーテル結合等を含んでいても良い炭素数０～５の２価の連結基が挙げられる。より具体的には、－（ＣＨ２）ｄ－、－ＮＨＣＯ－、－ＣＯＮＨ－、－ＣＯＯ－、－Ｏ－、－ＣＯ－、またはこれらの組み合わせが挙げられる。ここで、ｄは１～５の整数、好ましくは１または２である。
　上記ボロン酸化合物は、ボロン酸基を有する任意の適切な化合物であり得る。代表的には、ボロン酸化合物は、下記式（３）で表される：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 ここで、Ｒ１１は、水素原子、１～１６個の炭素原子を有する直鎖状または分岐状アルキル基、芳香族基であり、好ましくは水素原子、ベンジル基、フェニル基であり、より好ましくはベンジル基である。環Ａは複素環である。複素環の具体例としては、ピリジル基、ピリミジル基、フラニル基、チエニル基、ピロリル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、テトラゾリル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、インドレニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ベンズイジダゾリル基、ピペリジニル基、ピロリジニル基、２－ピロリドニル基、ピロリニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロキノリニル基、テトラヒドロイソキノリニル基、デカヒドロキノリニル基またはオクタヒドロイソキノリニル基、アゾシニル基、トリアジニル基、６Ｈ－１，２，５－チアジアジニル基、２Ｈ，６Ｈ－１，５，２－ジチアジニル基、チオフェン（イル）基、チアントレニル基、フラニル基、ピラニル基、イソベンゾフラニル基、クロメニル基、キサンテニル基、フェノキサンチイニル基、２Ｈ－ピロリル基、ピロール基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、イソチアゾリル基、イソオキサゾリル基、ピリジニル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、インドリジニル基、イソインドリル基、３Ｈ－インドリル基、インドリル基、１Ｈ－インダゾリル基、プリニル基、４Ｈ－キノリジニル基、イソキノリニル基、キノリニル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノオキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、プテリジニル基、４ａＨ－カルバゾリル基、カルバゾリル基、β－カルボリニル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、フェノチアジニル基、フラザニル基、フェノオキサジニル基、イソクロマニル基、クロマニル基、ピロリジニル基、イミダゾリジニル基、イミダゾリニル基、ピラゾリジニル基、ピラゾリニル基、ピペラジニル基、インドリニル基、イソインドリニル基、キヌクリジニル基、モルホリニル基またはオキサゾリジニル基が挙げられる。好ましくは、ピラジニル基である。
　特に好ましいボロン酸化合物は、ボルテゾミブ（式（３）におけるＲ１１がベンジル基、環Ａがピラジニル基）である。本発明によれば、上記保護構造を有するリンカー部を介してボロン酸化合物がブロック共重合体と結合することにより、生理的条件下におけるボロン酸化合物の保持性が顕著に向上する。その結果、ボロン酸化合物の中でも重い副作用を有することが知られているボルテゾミブについて、その副作用の低減効果が大きく、本発明の利点が顕著となるからである。
　以下、親水性セグメントと疎水性セグメントとを有するブロック共重合体の疎水性セグメントの側鎖に上記化学構造（ＩＩＩ）で示される複素環構造を含むリンカー部を介してボロン酸化合物を導入する方法について説明する。簡単のため、一例として、親水性セグメントがポリエチレングリコールであり、疎水性セグメントがポリグルタミン酸であるブロック共重合体に、ボルテゾミブを導入する方法を説明する。ボルテゾミブの導入は、下記の反応スキームにより行われる：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 　まず、任意の適切な方法により化合物１を得る。なお、化合物１におけるＺは、任意の適切な保護基である。化合物１とフェネチルボロン酸とを脱水反応させ、化合物１の水酸基を保護して、化合物２を得る。次に、ポリエチレングリコールとポリグルタミン酸とのブロック共重合体と化合物２とを反応させる。具体的には、ポリグルタミン酸ブロックの側鎖のカルボキシル基と化合物２のアミノ基との反応により水を脱離させる。さらに、アルカリ処理により脱保護して、共重合体３を得る。最後に、共重合体３とボルテゾミブとを脱水反応させ、ボロン酸エステル結合の保護構造を有するブロック共重合体４（本発明の医薬組成物に含まれるブロック共重合体）を得る。ブロック共重合体におけるボロン酸化合物（例えば、ボルテゾミブ）の導入割合は、例えば５０％以上であり、また例えば６０％以上であり、また例えば７０％以上であり、また例えば９０％以上である。なお、本明細書において、共重合体の構造式の繰り返し単位間に表示される「／」は、これらの繰り返し単位の配列が、任意であり、例えば、ランダム、交互、ブロック、またはそれらの組み合わせであり得ることを意味する。
Ｂ．ポリマーミセル組成物
　本発明の別の局面によれば、ポリマーミセル組成物が提供され得る。本発明のポリマーミセル組成物は、上記Ａ項に記載のブロック共重合体を含み、抗腫瘍性組成物として好適に使用され得る。上記ブロック共重合体は、水溶液中で会合して好適にミセル粒子を形成し得る。ミセル粒子の平均粒子径は、例えば、５ｎｍ～５μｍであり、好ましくは５～５００ｎｍであり、さらに好ましくは１０～３００ｎｍである。
　以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。
［実施例１］
　上述した反応スキームにより、ポリエチレングリコールとポリグルタミン酸とのブロック共重合体に、化学構造（ＩＩＩ）で表される複素環構造を含むリンカー部を介してボルテゾミブを導入した。以下、具体的に説明する。
＜１．化合物２の合成＞
　化合物１（４３０ｍｇ、１．２５ｍｍｏｌ）をＴＨＦ（１０ｍＬ）に溶解し、モレキュラーシーブス４Ａおよびｐ－トルエンスルホン酸・１水和物（５０ｍｇ、０．２６ｍｍｏｌ）の存在下、フェネチルボロン酸（３７６ｍｇ、０．２５ｍｍｏｌ）と室温にて反応させた。２時間後、反応終了をＴＬＣで確認し、モレキュラーシーブスをろ別後、ろ液を減圧濃縮した。得られた残渣を酢酸エチル（５０ｍＬ）に溶かし、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液（５０ｍＬ×３）および飽和食塩水（５０ｍＬ×３）で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し濃縮した。
　残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー｛溶離液：ヘキサン／酢酸エチル＝５／２（ｖ／ｖ）｝にて精製し、化合物２（５１５ｍｇ、収率８９．９％) を無色油状物として得た。
 
1H NMR（CDCl3）δ：0.70（3H，s），1.28（2H，t，J = 8.0Hz），1.46（3H，s），1.48（3H，s），2.84（2H，t，J = 8.0Hz），4.37（2H，d，J = 5.9Hz），5.06（1H， br s），5.14（2H，s），7.13-7.35（14H，m）
 
＜２．ブロック共重合体３の合成＞
　化合物２（５１５ｍｇ、１．１３ｍｍｏｌ）をエタノール（２０ｍＬ）に溶かし、１０％パラジウムカーボン（５０ｍｇ）の存在下、水素ガスを吹き込んだ。反応終了後、パラジウムカーボンをろ別し、ろ液を減圧濃縮した。これを、別途合成したポリエチレングリコールとポリグルタミン酸とのブロック共重合体（３５５ｍｇ、０．０２３ｍｍｏｌ、ポリエチレングリコールの平均分子量：１０ｋＤａ、ポリグルタミン酸の平均重合度：４０、ブロック共重合体の平均分子量：１５，２００）と、アルゴン雰囲気下、脱水ＤＭＦ（５ｍＬ）中で、Ｎ，Ｎ－ジイソプロピルカルボジイミド（１４６μＬ、０．９４ｍｍｏｌ）および４－ジメチルアミノピリジン（１１４ｍｇ、０．９３ｍｍｏｌ）を用いて３日間反応した。反応後、反応液をヘキサンと酢酸エチルの混合溶媒（１００ｍＬ）｛ヘキサン／酢酸エチル＝１／１（ｖ／ｖ）｝にて晶析を行い、析出したポリマーを吸引ろ過した。ろ集したポリマー粉末を上記と同様の溶媒に分散させて洗浄および吸引ろ過を行い、さらに同様の操作を１回行い、得られたポリマー粉末を室温で一夜減圧乾燥した。
　得られたポリマーを０．５Ｎ水酸化ナトリウム水溶液（３ｍＬ）で処理し、透析（分画分子量：１，０００）処理にてアルカリを除去後、０．５Ｎ塩酸水溶液（３ｍＬ）を加え、そのまま透析処理を続けた。酸を除去した後、ポリマー水溶液を回収し、凍結乾燥を行い、リンカーが結合したブロック共重合体３（５２０ｍｇ）を得た。リンカーの導入数は、１Ｈ　ＮＭＲスペクトルの解析より、ブロック共重合体の１分子当り２９分子であった。
＜３．ブロック共重合体組成物４の合成＞
　得られたブロック共重合体３（１００ｍｇ、４．８３×１０－３ｍｍｏｌ）を、アルゴン雰囲気下、脱水ＤＭＦ（２ｍＬ）に溶かし、モレキュラーシーブス４Ａおよびｐ－トルエンスルホン酸・１水和物（５．５ｍｇ、０．０２９ｍｍｏｌ）の存在下、ボルテゾミブ（５８．９ｍｇ、０．１５３ｍｍｏｌ）と室温にて一昼夜反応させた。反応後、反応液をヘキサンと酢酸エチルの混合溶媒（５０ｍＬ）｛ヘキサン／酢酸エチル＝１／１（ｖ／ｖ）｝にて晶析を行い、析出したポリマーを吸引ろ過した。ろ集したポリマー粉末を上記と同様の溶媒（５０ｍＬ）に分散させて洗浄および吸引ろ過を行い、さらにこの操作を１回行い、得られたポリマー粉末を室温で一夜減圧乾燥し、本発明の医薬組成物として、ボロン酸エステル結合保護構造を介してボルテゾミブが結合したブロック共重合体組成物４（９５ｍｇ）を得た。ボルテゾミブの導入数は、１Ｈ　ＮＭＲスペクトルの解析より、ブロック共重合体の１分子当り２９分子であった。
［比較例１］
　ポリエチレングリコールとポリアスパラギン酸－β－ベンジルエステルとのブロック共重合体（１．７２ｇ、０．０９５ｍｍｏｌ、ポリエチレングリコールの平均分子量：１０ｋＤａ、ポリアスパラギン酸の平均重合度：４０、ブロック共重合の平均分子量：１８，２００）のアスパラギン酸側鎖に所定のリンカー部を介してボルテゾミブを結合させることにより、下記に示すブロック共重合体組成物５（９０ｍｇ）を得た。ボルテゾミブの導入数は、１Ｈ　ＮＭＲスペクトルの解析より、ブロック共重合体の１分子当り１５分子であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
［実施例２］
　ポリエチレングリコールとポリグルタミン酸とのブロック共重合体（６８０ｍｇ、０．０４５ｍｍｏｌ、ポリエチレングリコールの平均分子量：１０ｋＤａ、ポリグルタミン酸の平均重合度：４０、ブロック共重合体の平均分子量：１５，２００）のグルタミン酸側鎖に所定のリンカー部を介してボルテゾミブを結合させることにより、本発明の医薬組成物として、下記に示すブロック共重合体組成物６（３２０ｍｇ）を得た。ボルテゾミブの導入数は、１Ｈ　ＮＭＲスペクトルの解析より、ブロック共重合体の１分子当り９．５分子であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
＜薬物放出試験＞
１．サンプル溶液の調製
　実施例および比較例で得られたボルテゾミブが結合したブロック共重合体組成物が１．０ｍｇ／ｍＬになるように超純水を加え、室温にて１０分間撹拌した後、氷水冷下で１０分間超音波照射してサンプル溶液とした。
２．ボルテゾミブの含有量測定
　サンプル溶液５００μＬに２．０Ｎ　ＮａＯＨを５００μＬ加えて（ブロック共重合体組成物濃度：０．５ｍｇ／ｍＬ、アルカリ濃度：１．０Ｎ）、遮光下、３７℃でインキュベート後、２００μＬを分取し、１．０Ｎ　ＨＣｌを２００μＬ加えて中和および希釈し（ブロック共重合体組成物濃度：０．２５ｍｇ／ｍＬ）、以下のＨＰＬＣ条件にてボルテゾミブ含有量を測定した。
　　ＨＰＬＣ条件：
　　　　　システム：ＨＩＴＡＣＨＩ　Ｉｎｔｅｒ－ｆａｃｅ　Ｄ－７０００（Ｌ－７１００、Ｌ－７２００、Ｌ－７３００、Ｌ－７４０５）
　　　　　カラム：Ｗａｔｅｒｓ　ＸＴｅｒｒａＴＭ　ＭＳＣ１８（４．６×１００ｍｍ、３．５μｍ）
　　　　　移動相：Ａ（水：アセトニトリリル：ギ酸＝７：３：０．１）、Ｂ（水：アセトニトリル：ギ酸＝２：８：０．１）
　　　　　グラジェント：０（１００）、１５（１００）、２０（０）、３２（０）、３４（１００）、４０（１００）分（Ａ％）
　　　　　カラム温度：３５℃
　　　　　流速：１ｍＬ／ｍｉｎ
　　　　　注入体積：１０μＬ
　　　　　測定時間：４０ｍｉｎ
　　　　　検出：ＵＶ　２７０ｎｍ
　　　　　ボルテゾミブ保持時間：４．６ｍｉｎ
３．放出試験
　サンプル溶液１．０ｍＬに２００ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ７．４）１．０ｍＬを加えて撹拌後、３５０μＬを測定回数分だけ分取し、遮光下、３７℃で各測定時間（０、１、３、６、２４時間）インキュベートした。その後、２００μＬを分取し、超純水２００μＬを加えて上記のＨＰＬＣ条件にて放出されたボルテゾミブ量を測定した。薬物放出率を以下の計算式にて算出した。
　薬物放出率（%）=｛（放出されたボルテゾミブ量）／（全ボルテゾミブ量）｝×１００
　サンプル溶液調製からの経過時間と薬物放出率との関係を図１に示す。図１から明らかなように、比較例１のブロック共重合体組成物５に結合したボルテゾミブは、サンプル調製後１時間で９０％以上が放出された。これに対し、保護構造を有するリンカー部を介してボルテゾミブを結合させた実施例１のブロック共重合体組成物４および実施例２のブロック共重合体組成物６（実質的には、ポリマーミセル組成物）のサンプル調製後６時間経過時の薬物放出率はそれぞれ、３０％未満および１０％未満であり、サンプル調製後２４時間経過時の薬物放出率はそれぞれ、５０％および２４％（図示せず）であり、共にボルテゾミブの放出が顕著に抑制されていた。このことから、本発明によれば、ボルテゾミブのようなボロン酸化合物を水中（例えば、生理的条件下）で安定して保持できることがわかる。
＜薬物の保持性評価（ｉｎ　ｖｉｖｏ）＞
１．ボルテゾミブの標準溶液の調製
　ボルテゾミブをＤＭＳＯで１０ｍｇ／ｍＬの濃度になるように溶解し、得られた溶液１００μＬを１ｍＬのＤＭＳＯ、２ｍＬの５０％スクロース溶液および６．９ｍＬの注射用水の混合液に添加し、これにより、ボルテゾミブとして１００μｇ／ｍＬの溶液を調製した（１０％　ＤＭＳＯおよび１０％スクロース溶液）。該溶液を０．１％ギ酸で希釈し、２．５、９．８、３９．１、７８．１、１５６．３、６２５、および、１２５０ｎｇ／ｍＬのボルテゾミブ濃度の溶液を調製した。マイクロチューブに４０μＬの健常ラットの血漿を採取した後、各希釈液または０．１％ギ酸を１０μL添加し、軽く撹拌した（標準溶液：計５０μＬ、血漿濃度８０％、ボルテゾミブとして０、０．５、１．９５、７．８１、１５．６３、３１．２５、１２５、および、２５０ｎｇ/ｍＬ）。得られた溶液に１５０μＬのアセトニトリルを加えて室温で約１０秒攪拌し、血漿蛋白を沈澱させた。これを約４℃下、１００００ｒｐｍで約１０分間遠心分離し、上清１００μＬを標準溶液としてＨＰＬＣ用プラスチックバイアルに移した。
２．測定試料の調製
　Ｃｒｌｊ：ＷＩラット（雄性、６週齢、日本チャールス・リバー）に薬物を尾静脈内投与した。群構成は、対照群（１００μｇ／ｍＬ　ボルテゾミブ水溶液投与、ｎ＝３）、および、実施例２のブロック共重合体組成物６（ポリマーミセル組成物）投与群（ｎ＝３）とした。投与量はいずれもボルテゾミブとして１００μｇ／ｋｇであった。実施例２のブロック共重合体組成物６の投与は、該共重合体組成物の溶液（１０％ＤＭＳＯおよび１０％スクロースの溶液、ボルテゾミブ濃度：１００μｇ／ｍＬ）を用いて行った。投与から５分、１時間、３時間、および６時間後に採血を行い、血漿試料を得た。得られた血漿試料はボルテゾミブ濃度の測定までの間、－８０℃で凍結保存した。
　マイクロチューブに０．１％ギ酸を１０μＬ添加し、上記血漿試料を４０μＬ添加した後、軽く撹拌した（試料溶液：計５０μＬ、血漿濃度８０％）。得られた溶液に１５０μＬのアセトニトリルを加えて室温で約１０秒攪拌し、血漿蛋白を沈澱させた。これを約４℃下、１００００ｒｐｍで約１０分間遠心分離し、上清１００μＬを測定試料としてＨＰＬＣ用プラスチックバイアルに移した。なお、遊離ボルテゾミブ濃度が高いと思われる血漿試料については、あらかじめ健常ラットの血漿で希釈し、上記の方法に従って測定試料を調製した。
３．ボルテゾミブ濃度の測定
　上記測定試料１０μＬをＬＣ／ＭＳ／ＭＳに注入し、表１に示す条件で血漿中の遊離ボルテゾミブ濃度を測定した。結果を図２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
　図２に示す通り、実施例２のブロック共重合体組成物投与群は、投与から１時間後において対照群の約１６倍の血漿中の遊離ボルテゾミブ濃度を維持しており、３時間後および６時間後においてもそれぞれ約１１倍および約７倍の濃度を維持していた。この結果から、実施例２のブロック共重合体組成物が、ボルテゾミブを血液中で安定に保持することができ、徐放性に優れた医薬組成物として使用可能であることがわかる。
＜薬効試験＞
　雄性ヌードマウス（Ｂａｌｂ　ｎｕ／ｎｕ、５週齢、日本チャールス・リバー）１匹当たり３×１０６個になるよう背部皮下にヒト前立腺癌ＰＣ－３細胞を接種し、腫瘍体積が９０．７±４．５ｍｍ３（平均±標準誤差（ＳＥ））になったところで（接種後１０日目）、薬物を尾静脈内投与した。群構成は以下の３群（ｎ＝６、ただし、コントロール群はｎ＝１０）とした：（１）コントロール溶液（１０％スクロース／１％ＤＭＳＯ）；（２）ボルテゾミブ水溶液１ｍｇ／ｋｇ（比較例２）；（３）実施例１のブロック共重合体組成物（ポリマーミセル組成物）０．３ｍｇ／ｋｇ。なお、投与量はいずれも薬物換算量である。投与日の腫瘍体積に対する投与日から７日後の腫瘍体積の相対値を図３Ａに、投与日の体重に対する投与日から７日後の体重の相対値を図３Ｂに示す。図３Ａから明らかなように、実施例１のブロック共重合体組成物（ポリマーミセル組成物）によれば、比較例２およびコントロール群に比べて、腫瘍体積の増加が顕著に抑制されていた。図３Ｂより、マウスの体重については有意な違いは認められなかった。なお、ボルテゾミブ水溶液の濃度を１ｍｇ／ｋｇより大きくすると、原薬に起因した毒性が顕著になり体重減少量が深刻なレベル（例えば２０％以上減少）となった。
　以上のように、本発明によれば、ボルテゾミブのようなボロン酸化合物を水中（例えば、生理的条件下）で安定して長時間保持できるので、ボロン酸化合物による副作用を低減する一方で優れた抗腫瘍効果が得られる。

Claims (7)

  1. 　親水性セグメントと、疎水性セグメントと、該疎水性セグメントの側鎖に複素環構造を含むリンカー部を介して結合したボロン酸化合物と、を有するブロック共重合体を含む、医薬組成物であって、
    　該複素環の環状骨格が、該ボロン酸化合物由来のホウ素原子と、該ホウ素原子に結合し、酸素原子および窒素原子から選択される原子Ｘと、該原子Ｘに結合した炭素原子とを有しており、
    　該ブロック共重合体が、該炭素原子に結合する有機基をさらに有し、当該有機基が、該ホウ素原子と該原子Ｘとの結合の帰結としてのボロン酸エステル結合および／またはボロンアミド結合を保護する構造である芳香族基または環状アルキル基を含有する、医薬組成物。
  2. 　前記環状骨格が、前記原子Ｘとして、該ホウ素原子に結合した２つの原子Ｘ1およびＸ2を有する、請求項１に記載の医薬組成物。
  3. 　前記複素環構造が、下記の化学構造（Ｉ）または（ＩＩ）で表される、請求項１または２に記載の医薬組成物：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     ここで、
    　Ｂは前記ボロン酸化合物に由来する前記ホウ素原子であり、
    　Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の少なくとも１つが、前記有機基であり、
    　Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立してＯまたはＮであり、
    　Ｒ５およびＲ６は、それぞれ独立して水素または１～６個の炭素原子を有する置換もしくは無置換のアルキル基であり、ただし、Ｒ５およびＲ６はそれぞれ、Ｘ１およびＸ２がＯのときは存在せず、
    　Ｌ１は、－（ＣＨ２）ｐ１－であり（ここで、ｐ１は、０～５の整数である）
    　Ｌ２は、－（ＣＨ２）ｐ２－Ｍ－（ＣＨ２）ｐ３－である（ここで、Ｍは、ＣＨまたはＮであり、ｐ２およびｐ３は、それぞれ独立して０～２の整数である）。
  4. 　前記複素環構造が、下記の化学構造（ＩＩＩ）～（Ｖ）からなる群から選択される少なくとも１つである、請求項３に記載の医薬組成物：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
     ここで、各化学構造中のＢ、Ｒ１～Ｒ６、Ｘ１、およびＸ２はそれぞれ、前記化学構造（Ｉ）または（ＩＩ）において規定された通りである。
  5. 　前記芳香族基に由来する芳香族環または前記環状アルキル基に由来するシクロアルキル環が、前記環状骨格を構成する前記炭素原子に直接または１個もしくは２個の原子を介して結合している、請求項１から４のいずれかに記載の医薬組成物。
  6. 　前記ボロン酸化合物がボルテゾミブである、請求項１から５のいずれかに記載の医薬組成物。
  7. 　前記親水性セグメントがポリエチレングリコール鎖で構成され、前記疎水性セグメントがポリアミノ酸鎖で構成された、請求項１から６のいずれかに記載の医薬組成物。
     
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