WO2018025699A1 - アクティブターゲティング型高分子誘導体、その高分子誘導体を含む組成物、及びそれらの用途 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a polymer derivative having a target binding site, and a composition comprising the polymer derivative, which has a migration property, permeability property, retention property to a disease target tissue, and / or excretion in a kidney or the like.
- the present invention relates to an active targeting polymer derivative having a property, a composition containing the polymer derivative, and a pharmaceutical using the same.
- Non-Patent Document 1 discloses a DDS preparation using a block copolymer in which a polyethylene glycol segment and a hydrophobic polymer segment containing a polyamino acid chain are linked as a drug delivery carrier.
- This block copolymer forms a polymer micelle with a polyethylene glycol outer shell and a hydrophobic inner core with a particle size of 20 to 100 nm, and various types of drugs are stably incorporated into the inner core by chemical bonding or physical incorporation. To do.
- This polymer micelle type DDS preparation has an EPR effect (a phenomenon in which particles of 100 nm or less are specifically collected in a blood vessel near a tumor site or an inflammation site having higher permeability than a normal blood vessel), in vivo It is characterized in that excretion is suppressed and the retention in the body is improved, and it is passively transferred to and accumulated in a tissue such as a tumor. Based on these properties, the polymeric micelle type DDS preparation can keep the physiologically active substance in the living body for a long time and increase the utilization rate of the active ingredient. That is, the polymer micelle type DDS preparation has a stronger bioactive effect than the on-board drug.
- Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose polymer micelle type DDS preparations physically incorporating paclitaxel.
- Patent Document 3 discloses a polymer micelle type DDS preparation in which a camptothecin derivative is chemically bonded
- Patent Document 4 discloses a polymer micelle type DDS preparation in which a resorcinol derivative is chemically bonded
- Patent Document 5 discloses a polymer micelle in which a taxane derivative is chemically bonded.
- Type DDS preparation Patent Document 6 describes a polymer micelle type DDS preparation in which a steroid derivative is chemically bonded.
- Various drugs are applicable to polymer micelle type DDS preparations, and various block copolymers and polymer micelle type DDS preparations are known.
- the retention of the encapsulated drug in the blood is improved, so that the drug acts not only on the diseased tissue but also on the normal tissue for a long time.
- a camptothecin derivative which is an antitumor agent disclosed in Patent Document 3
- the camptothecin derivative is released gradually in vivo.
- the released camptothecin derivative acts not only on tumor tissues but also on normal tissues such as bone marrow over a long period of time.
- Non-Patent Document 2 Conventional camptothecin derivative-linked block copolymers exert a strong antitumor effect and inevitably develop bone marrow suppression such as neutropenia, which has become dose limiting toxicity (DLT).
- DLT dose limiting toxicity
- Non-Patent Document 3 points out that the EPR effect differs depending on the cancer species and animal species. It is also considered that this difference may affect the effects of the components contained in the polymer micelle type DDS preparation.
- Non-Patent Document 4 uses 30 nm and 70 nm polymeric micelle DDS preparations, and there are animal models that are easy to show EPR effect and animal models that are difficult to show, and 30 nm polymeric micelle DDS preparation has lower EPR effect. It has been reported to show its effect in animal models.
- Patent Document 7 discloses a composition containing a polymer component ⁇ having a target binding site and a polymer component ⁇ having a drug, specifically, a polymer micelle type using transferrin as a target binding site and docetaxel as a drug.
- a DDS formulation is disclosed.
- a strong antitumor activity due to the targeting effect on tumor tissue a decrease in side effects due to the collapse of micelles and excretion of polymer unit ⁇ by metabolism is described.
- the detailed side effect reduction effect is not described, the in-vivo behavior of the composition is not traced, and the particle diameter is large as about 100 nm in many examples, depending on the cancer type and the animal type. It is considered that sufficient antitumor effect and side effect reduction cannot be realized.
- the effect is enhanced by having permeability and retention in diseased tissues that are difficult to show EPR effect, and the block that reduces side effects by suppressing distribution to normal tissues Development of the copolymer and the composition containing this block copolymer is calculated
- the present invention relates to a block copolymer having improved efficacy and / or safety as compared to a conventional polymer micelle type DDS preparation containing a physiologically active substance in the inner core by chemical bonding or physical incorporation, and the block copolymer. It is an object to provide a pharmaceutical composition comprising: Polymer micelle type that can efficiently exert pharmacological activity effect by improving the action of pharmacologically active substances by improving the migration, permeability and retention of disease target tissues such as tumor tissues and inflamed tissues It is an object to provide a DDS preparation.
- a polymeric micelle type DDS preparation prepared using a carrier polymer having a molecular weight of 2 to 10 kilodaltons in the polymer main chain The present inventors have found that the pharmacokinetic properties are completely different from those of conventional polymer micelle type DDS preparations. Furthermore, a hydrophilic polymer segment containing a polyethylene glycol chain, which is a carrier polymer for preparing a polymer micelle type DDS preparation, and a hydrophobic polymer segment containing a polyamino acid chain having a hydrophobic substituent in the side chain are linked.
- a block copolymer in which a target binding site such as an antibody molecule or a receptor-binding peptide is bound to a polyethylene glycol chain is used, so that the block copolymer is converted into a polymer micelle-like aggregate. It was found that the target site was recognizable and retained in a target site-specific manner, and that it had kinetics that could improve efficacy and / or safety, and completed the present invention. . That is, the present invention relates to the following [1] to [17].
- the present invention relates to a block copolymer in which a hydrophilic polymer segment and a hydrophobic polymer segment are connected to prepare a polymer micelle type DDS preparation, wherein the polymer main chain of the block copolymer is 2 kilodaltons or more and 10 kilodaltons.
- the first characteristic is that it is a carrier polymer having the following molecular weight.
- the second feature is that it is a block copolymer in which a target binding site such as an antibody molecule or a receptor-binding peptide is bound to a hydrophilic polymer segment.
- the present invention provides a conventional polymeric micelle-type DDS formulation that has migration and permeability to a target disease tissue as compared with the conventional polymeric micelle-type DDS formulation and has excretion from the kidney. Have different pharmacokinetic properties.
- the second feature has a targeting function for the target tissue and can stay in the target disease tissue for a long period of time.
- the polyamino acid chain is a polyaspartic acid chain, polyglutamic acid chain or poly (aspartic acid-glutamic acid) chain, and has a hydrophobic substituent on the side chain carboxy group by an ester bond and / or an amide bond.
- the block copolymer (A) according to [1].
- a polyamino acid having a carboxylic acid side chain is used for the hydrophobic polymer segment, it is advantageous because various hydrophobic substituents can be easily imparted by controlling the amount of bonding.
- the block copolymer (A) is represented by the general formula (1) [Wherein R 1 represents a binding residue of a target binding site, ta represents an integer of 20 to 140, Aa represents an optionally substituted carbon number (C1-C6) alkylene group, R 2a represents a substituent selected from the group consisting of a hydrogen atom, a carbon number (C1-C6) acyl group, and a carbon number (C1-C6) alkoxycarbonyl group, and R 3a may have a substituent.
- R 1 represents a binding residue of a target binding site
- ta represents an integer of 20 to 140
- Aa represents an optionally substituted carbon number (C1-C6) alkylene group
- R 2a represents a substituent selected from the group consisting of a hydrogen atom, a carbon number (C1-C6) acyl group, and a carbon number (C1-C6) alkoxycarbonyl group
- R 3a may have a substituent.
- the remainder is a hydroxyl group
- Ba represents a single bond or a divalent linking group
- na represents 1 or 2
- x1a, x2a and za each independently represents an integer of 0 to 20
- x1a + x2a Represents an integer of 1 to 20
- (x1a + x2a + za) represents an integer of 3 to 20
- each structural unit to which R 3a is bonded and the structural unit in which the side chain carbonyl group is cyclized in the molecule are independent of each other.
- the structure is randomly arranged.
- the block copolymer (A) according to any one of [1] to [4].
- [6] The block co-polymerization according to any one of [1] to [5], wherein self-associating nanoparticles are formed in an aqueous solution, and the average particle size of the nanoparticles is 30 nanometers or less.
- the present invention has a self-association property based on the fact that the block copolymer (A) is amphiphilic, forms nanoparticles of 30 nanometers or less, has excellent permeability in diseased tissues, and kidneys. It is a major feature that it has excretion properties from the above and shows pharmacokinetic properties that are clearly different from those of conventionally known polymeric micelle DDS preparations.
- the present application relates to the block copolymer (A) in which the molecular weight of the main chain polymer having the target binding site is 2 kilodaltons or more and 10 kilodaltons or less, and the molecular weight of the main chain polymer having no target binding site is 2 kilobytes.
- a composition prepared by combining a block copolymer (B) that is at least dalton but not more than 10 kilodalton is also cited as one aspect of the invention.
- the block copolymer (A) according to any one of [1] to [6], a hydrophilic polymer segment containing a polyethylene glycol chain, and a poly having a hydrophobic substituent in the side chain
- a composition comprising a block copolymer (B) in which hydrophobic polymer segments containing amino acid chains are linked, wherein the main chain polymer is a combination of the polyethylene glycol chain and the polyamino acid chain of the block copolymer (B)
- the block copolymer (B) having a molecular weight of 2 kilodaltons or more and 10 kilodaltons or less, and the block copolymer (B) has a hydrophobic substituent mass content of 5 mass% or more and 60 mass% or less.
- a block copolymer (A) having a target binding site and having an active targeting ability is combined with a block copolymer (B) not having a target binding site, these two types of copolymers interact with each other.
- the affinity for the target disease can be adjusted by adjusting the content of the block copolymer (A) having an active targeting action.
- the association property of the polymer micelle-like aggregate can be adjusted by imparting various hydrophobic substituents to the block copolymer (B).
- the polyamino acid chain of the block copolymer (B) is a polyaspartic acid chain, a polyglutamic acid chain or a poly (aspartic acid-glutamic acid) chain, and a hydrophobic substituent is attached to the side chain carboxy group with an ester bond and / or Or the composition as described in said [7] which has by an amide bond.
- the block copolymer (B) is represented by the general formula (2) [Wherein R 5 represents a hydrogen atom or an optionally substituted carbon number (C1-C6) alkyl group, tb represents an integer of 20 to 140, and Ab represents a substituent.
- R 2b represents a substituent selected from the group consisting of a hydrogen atom, a carbon number (C1 to C6) acyl group and a carbon number (C1 to C6) alkoxycarbonyl group.
- R 3b represents a linear, branched or cyclic alkoxy group having a carbon number (C1 to C30) which may have a substituent, and a carbon number (C1 to C3) that may have a substituent.
- (C1-C8) alkylamino groups which may have It contains at least one binding residue of one or more hydrophobic substituents selected from the group consisting of binding residues of fluorescent substances having a bonyl (C1-C8) alkylamino group, hydroxyl group and / or amino group, A hydroxyl group, Bb represents a single bond or a divalent linking group, nb represents 1 or 2, x1b, x2b and zb each independently represents an integer of 0 to 20, and x1b + x2b represents 1 to 20 Represents an integer, (x1b + x2b + zb) represents an integer of 3 to 20, and each of the constituent units to which R 3b is bonded and the constituent units in which the side chain carbonyl group is cyclized in the
- the composition containing the block copolymer (A) and the block copolymer (B) forms nanoparticles in an aqueous solution, and the average particle size of the nanoparticles is 30 nanometers or less.
- the block copolymer (A) having an active targeting function and the block copolymer (B) not having an active targeting function are combined together by an interaction based on being amphiphilic. Of 30 nanometers or less.
- the nanoparticles are excellent in migration / penetration in the target tissue, excretion from the kidney, etc., and exhibit significantly different pharmacokinetic properties from the conventionally known polymer micelle DDS preparations. It is a feature.
- the block copolymer (A) has a targeting function for the target tissue, and can stay in the target disease tissue for a long time.
- the present application relates to the block copolymer (A) in which the molecular weight of the main chain polymer having the target binding site is 2 kilodaltons or more and 10 kilodaltons or less, and the molecular weight of the main chain polymer having no target binding site is 2 kilobytes.
- a composition prepared by combining a block copolymer (C) having a high molecular prodrug element having a chemical bond of a mode in which the bioactive substance is cleaved gradually, which is not less than 10 kilodaltons Is also cited as one aspect of the invention.
- the block copolymer (A) according to any one of [1] to [6], a hydrophilic polymer segment containing a polyethylene glycol chain, and a hydroxyl group and / or amino group on a side chain carboxy group.
- a composition comprising a block copolymer (C) in which a hydrophobic polymer segment containing a polyamino acid chain to which a physiologically active substance having a group is bound is linked, wherein the polyethylene glycol chain of the block copolymer (C)
- the molecular weight of the main chain polymer combined with the polyamino acid chain is 2 kilodaltons or more and 10 kilodaltons or less, and the mass content of the physiologically active substance having a hydroxyl group and / or amino group of the block copolymer (C) is 5
- a block copolymer (C) that is a block copolymer (C) that is not less than 60% by mass and not more than 60% by mass contains a block copolymer (A) and a block copolymer (C).
- composition When a block copolymer (A) having a target binding site and having an active targeting ability is combined with a block copolymer (C) which is a polymer prodrug having no target binding site, these two types of copolymers are combined.
- the polymer forms an integral associative aggregate based on the interaction. Therefore, the affinity for the target disease can be adjusted by adjusting the content of the block copolymer (A) having an active targeting action.
- a polymer micelle type DDS preparation having an active targeting function for various diseases can be provided.
- the block copolymer (C) is represented by the general formula (3) [Wherein R 5c represents a hydrogen atom or an optionally substituted carbon number (C1-C6) alkyl group, tc represents an integer of 20 to 140, and Ac represents a substituent. R 2c represents a substituent selected from the group consisting of a hydrogen atom, a carbon number (C1 to C6) acyl group and a carbon number (C1 to C6) alkoxycarbonyl group.
- R 3c represents a binding residue of a physiologically active substance having a hydroxyl group and / or an amino group
- R 4c is a binding residue of a hydrophobic substituent, and the number of carbons that may have a substituent ( C1-C30) linear, branched or cyclic alkoxy group, optionally substituted (C1-C30) linear, branched or cyclic alkylamino group, substituted Straight chain having carbon atoms (C1 to C30) optionally having a group , Branched or cyclic dialkylamino group, optionally substituted carbon number (C1 to C8) alkylaminocarbonyl (C1 to C8) alkylamino group, hydroxyl group and / or amino group A bond residue, and one or more substituents selected from the group consisting of hydroxyl groups
- Bc represents a single bond or a divalent bond group
- nc represents 1 or 2
- composition as described in said [12] thru
- the composition containing the block copolymer (A) and the block copolymer (C) forms nanoparticles in an aqueous solution, and the average particle size of the nanoparticles is 30 nanometers or less.
- the affinity for the target disease can be adjusted by adjusting the content of the block copolymer (A) having an active targeting action.
- various physiologically active substances to the block copolymer (C), it is possible to provide a polymer micelle type DDS preparation that can be used for treatment of various diseases.
- a medicament comprising the block copolymer according to any one of [1] to [16]. That is, the pharmaceutical using the said block copolymer (A) is mentioned.
- a polymeric micelle DDS preparation can be prepared by physically including a physiologically active substance in the block copolymer (A). Further, by using a prodrug-type copolymer in which a physiologically active substance is bound as a hydrophobic substituent, a chemically-bonded polymer micelle-type DDS preparation can be prepared.
- a polymeric micelle DDS preparation can be prepared by physically including a physiologically active substance in the block copolymers (A) and (B). Further, by using a prodrug-type copolymer in which a physiologically active substance is bonded as a hydrophobic substituent to the block copolymer (A), a chemically-bonded polymer micelle type DDS preparation can be prepared.
- a block copolymer (A) and a composition containing a block copolymer (C) are mentioned. It can.
- a polymer micelle type DDS preparation can be prepared by physically including a physiologically active substance in the block copolymers (A) and (C).
- a prodrug-type copolymer in which a physiologically active substance is bound as a hydrophobic substituent of the block copolymer (A) a chemically-bonded polymer micelle type DDS preparation can be prepared. .
- a hydrophobic substituent that is not a physiologically active substance as a hydrophobic substituent of the block copolymer (A), and the block copolymer (C) bears a prodrug-type copolymer and is chemically bonded.
- a polymeric micelle type DDS preparation can be prepared.
- the nanoparticle formed from the composition containing the block copolymer (A) to which the target binding site of the present invention is bound, is administered into the living body, and then migrates, penetrates, stays in the target tissue, and / Or excretion in the kidney or the like is improved.
- the composition containing the block copolymer (A) according to the present invention has high migration, permeability, and retention in the target tissue as compared with the conventional polymer micelle type DDS preparation.
- the physiologically active substance can be sensitized over a wide range of the target tissue, and the pharmacological activity effect can be efficiently exhibited.
- the block copolymer and the composition thereof have improved excretion in the kidney and the like, and thus the retention in the blood is suppressed and the physiologically active substance is sensitized to normal tissues other than the target tissue. Inhibiting expression of normal tissues can prevent the occurrence of damage to normal tissues.
- the composition containing the block copolymer (A) can migrate to and penetrate tumor tissues. The improvement of anti-tumor effect and / or normal tissue damage such as bone marrow suppression can be achieved by improving the sexiness, retention, and / or renal excretion.
- the drug release properties in the phosphate buffers of Examples 7 and 8 and Comparative Example 3 are shown.
- the result of the binding test with respect to integrin (alpha) V (beta) 3 of the comparative examples 1 and 6 is shown.
- the result of the binding test with respect to the integrin ⁇ V ⁇ 3 of Examples 3 and 4 is shown. It is an image which shows the tumor tissue distribution of Example 3 and Comparative Examples 4 and 5. It is the graph which computed the brightness
- Example 7 and Comparative Examples 2 and 3 It is an image which shows the tumor tissue distribution of Example 7 and Comparative Examples 2 and 3. It is the graph which computed the brightness
- the intratumoral AUC / plasma AUC of Example 7 and Comparative Examples 2 and 3 are shown.
- the result of the target binding ability test of Example 11 and Comparative Example 7 is shown.
- Block copolymer (A) In the present invention, a hydrophilic polymer segment containing a polyethylene glycol chain, which is a constituent polymer of a polymer micelle type DDS preparation, and a hydrophobic polymer segment containing a polyamino acid chain having a hydrophobic substituent in the side chain are linked.
- the block copolymer (A) whose mass content rate of the hydrophobic substituent except a target binding site is 5 mass% or more and 50 mass% or less.
- the block copolymer (A) has an amphiphilic block copolymer having a target binding site having affinity for a target disease tissue or target cell such as a tumor tissue or an inflammatory disease site, and having a so-called active target function. It is a polymer. The details will be described below.
- the block copolymer (A) is composed of a hydrophilic polymer segment part containing a polyethylene glycol chain and a hydrophobic polymer segment containing a polyamino acid chain having a hydrophobic substituent in the side chain via an appropriate linking group.
- the AB block copolymer formed by linking is the main chain structure of the carrier polymer.
- the hydrophilic polymer segment containing the polyethylene glycol chain in the block copolymer (A) is a segment having a repeating structure of an ethyleneoxy group: (CH 2 CH 2 O) unit.
- a segment structure containing a polyethylene glycol chain having an ethyleneoxy group unit polymerization degree of 10 to 180 units, more preferably a polymerization degree of 20 to 140 units is preferred. That is, the polyethylene glycol segment is preferably a segment part having a molecular weight corresponding to polyethylene glycol of 0.4 kilodalton to 8 kilodalton, and more preferably a structural part having a molecular weight of 0.8 kilodalton to 6 kilodalton.
- the molecular weight is particularly preferably 1 kilodalton to 6 kilodalton. Particularly preferred is a polyethylene glycol segment having a molecular weight of 1 kilodalton to 5 kilodalton.
- the mass content of the polyethylene glycol segment in the block copolymer (A) excluding the target binding site is more preferably 20% by mass or more and 70% by mass or less. It is particularly preferable that the content is 30% by mass or more and 65% by mass or less.
- the molecular weight of the polyethylene glycol segment used in the present invention is the peak top measured by the GPC method based on the polyethylene glycol standard product of the polyethylene glycol segment structural compound used in preparing the block copolymer of the present invention. The molecular weight obtained from the molecular weight is adopted, and a value obtained by rounding off the hundreds is used as the calculated value.
- One terminal group of the polyethylene glycol segment is a linking group for binding to a polyamino acid chain described later.
- the connection mode of the polyethylene glycol chain and the polyamino acid chain described below is not particularly limited as long as it is a group that connects two polymer chains by chemical bonds, and includes a polyethylene glycol end group and a polyamino acid derivative end group.
- Any linking group having a functional group capable of bonding can be used.
- it is a (C1-6) alkylene group having a binding functional group at the terminal group.
- the bonding mode with the polyethylene glycol segment is preferably an ether bond by a terminal oxygen atom of a polyoxyethylene group; (CH 2 CH 2 O), and the bonding mode with a hydrophobic polymer segment containing a polyamino acid chain is an amide bond or an ester A bond is preferred. That is, the linking group is — (CH 2 ) s—NH— group (s is an integer of 1 to 6) or — (CH 2 ) s—CO— group (s is an integer of 1 to 6). is there.
- Examples of the — (CH 2 ) s—CO— group include a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a butylene group, a hexamethylene group, and the like. preferable.
- the hydrophobic polymer segment containing the polyamino acid chain of the hydrophobic polymer segment in the block copolymer (A) includes an amino acid having a hydrophobic substituent such as an alkyl group or an aralkyl group in the side chain, and the polyethylene glycol chain Any polymer segment that exhibits hydrophobicity compared to the hydrophilic polymer segment contained can be applied without particular limitation.
- the amino acids constituting the polyamino acid segment are not particularly limited, and any of natural amino acids, synthetic amino acids and modified side chains thereof may be used. Any of L-form, D-form and racemic form may be used.
- Examples include glycine, alanine, ⁇ -alanine, leucine, phenylalanine, serine, threonine, tyrosine, aspartic acid, glutamic acid, lysine, arginine, histidine, ornithine, cysteine and the like.
- Amino acids with modified side chains may also be used, aspartic acid or glutamic acid alkyl ester, aspartic acid or glutamic acid aralkyl ester, aspartic acid or glutamic acid alkylamide, aspartic acid or glutamic acid aralkylamide, Boc lysine, etc.
- alkyloxycarbonyl lysine alkyloxycarbonyl lysine.
- the polyamino acid segment may be any one of these amino acids, and a plurality of types may be mixed to construct the segment.
- the polyamino acid chain preferably has a segment structure in which amino acids are polymerized in 2 to 30 units. A polymer of 3 to 20 units is more preferred, and a polymer of 5 to 20 units is particularly preferred.
- the polyamino acid chain in the hydrophobic polymer segment can be introduced by controlling various hydrophobic substituents, it is preferably a polyamino acid chain containing aspartic acid and / or glutamic acid, which is an amino acid having a carboxylic acid side chain. More preferably, it is a polyaspartic acid chain constructed with only aspartic acid, a polyglutamic acid chain constructed with only glutamic acid, or a poly (aspartic acid-glutamic acid) chain composed of random mixing of aspartic acid and glutamic acid. Preferably there is.
- polyamino acid chains having a side chain carboxy group may be either an ⁇ -amide bond type polymer or an amide bond type polymer with a side chain carboxy group, or a ⁇ (or ⁇ ) -amide bond type. It may be a polymer or a mixture thereof.
- the polyamino acid chain may be a linear polyamino acid or a branched structure via a side chain.
- hydrophobic substituent in the hydrophobic polymer segment examples include an optionally substituted carbon number (C1 to C30) alkoxy group and an optionally substituted carbon number (C1 to C30) alkylamino.
- One or more substituents selected from the group are preferred.
- These hydrophobic substituents are preferably 5% by mass or more and 60% by mass or less in the block copolymer (A) excluding the target binding site.
- the content of the hydrophobic substituent is lower than 5% by mass, the hydrophobic polymer segment of the block copolymer (A) is weak in hydrophobicity, and there is a concern that sufficient associative property based on hydrophobic interaction cannot be obtained. is there.
- the content of the hydrophobic substituent exceeds 60% by mass, the associative properties are sufficient, but satisfactory pharmacokinetic properties in terms of permeability / distribution properties to diseased tissues and excretion properties outside the body. There are concerns about not playing.
- the content of the hydrophobic substituent in the block copolymer (A) is preferably 5% by mass or more and 50% by mass or less.
- the optionally substituted carbon number (C1 to C30) alkoxy group may be a linear, branched or cyclic group which may have a substituent. And an alkoxy group having a carbon number (C1 to C30). That is, the side chain carboxy group is an ester derivative.
- a hydroxyl group, a halogeno group, an amino group, an alkylamino group, a dialkylamino group, an alkoxy group, an aryl group, or the like may be provided.
- Examples of the carbon number (C1 to C30) alkoxy group include, for example, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, a t-butoxy group, a cyclohexyloxy group, a benzyloxy group, a 4-phenylbutoxy group, Octyloxy, decyloxy, dodecyloxy, tetradecyloxy, hexadecyloxy, octadecyloxy, icosyloxy, docosyloxy, tetracosyloxy, hexacosyloxy, octacosyloxy, tria And a contyyloxy group.
- the optionally substituted carbon number (C1 to C30) alkylamino group may be a linear, branched or cyclic carbon number (C1 to C30) alkylamino group optionally having a substituent.
- the side chain carboxy group is an alkylamide derivative.
- a hydroxyl group, a halogeno group, an amino group, an alkylamino group, a dialkylamino group, an alkoxy group, an aryl group, or the like may be provided.
- Examples of the C1-C30 alkylamino group include a methylamino group, an ethylamino group, a propylamino group, an isopropylamino group, a butylamino group, a t-butylamino group, a cyclohexylamino group, a benzylamino group, 4-phenylbutylamino group, octylamino group, decylamino group, dodecylamino group, tetradecylamino group, hexadecylamino group, octadecylamino group, icosylamino group, docosylamino group, tetracosylamino group, hexacosylamino group, An octacosylamino group, a triacontylamino group, etc.
- the alkylamino group includes a binding residue of a fluorescent substance having an amino group or amino group in which a carboxy group is protected.
- a fluorescent substance having an amino group or amino group in which a carboxy group is protected.
- amino acid in which the carboxyl group is protected for example, glycine methyl ester, glycine benzyl ester, ⁇ -alanine methyl ester, ⁇ -alanine benzyl ester, alanine methyl ester, leucine methyl ester, phenylalanine methyl ester and the like may be used.
- Examples of the fluorescent substance having an amino group include 2- (2-aminoethoxy) -9- (diethylamino) -5H-benzo [a] phenoxazin-5-one, BODIPY (registered trademark) TR Cadaverine, BODIPY ( (Registered trademark) FL Ethylene diamine, Alexa Fluor (registered trademark) 594 Cadaverine, Texas Red (registered trademark) Cadaverine, ATTO 594 amine, and the like, and these amide bond residues are also included.
- BODIPY registered trademark TR Cadaverine
- BODIPY FL Ethylene diamine
- Alexa Fluor registered trademark
- 594 Cadaverine
- Texas Red registered trademark
- ATTO 594 amine ATTO 594 amine
- Examples of the di (C1-C30) alkylamino group which may have a substituent include a linear, branched or cyclic di (C1-C30) alkylamino group which may have a substituent. It is done. That is, the side chain carboxy group is a dialkylamide type derivative.
- the substituent a hydroxyl group, a halogeno group, an amino group, an alkylamino group, a dialkylamino group, an alkoxy group, an aryl group, or the like may be provided.
- Examples of the di (C1-C30) alkylamino group include a dimethylamino group, a diethylamino group, a dipropylamino group, a diisopropylamino group, a dibutylamino group, a pyrrolidino group, a piperidino group, a dibenzylamino group, and N-benzyl- Examples include N-methylamino group, dioctylamino group, dinonylamino group, didecylamino group, didodecylamino group, ditetradecylamino group, dihexadecylamino group, dioctadecylamino group, diicosylamino group and the like.
- the carbon number (C1 to C8) alkylaminocarbonyl (C1 to C8) alkylamino group which may have a substituent may be a linear, branched or cyclic (C1) which may have a substituent.
- the alkyl groups may be the same or different.
- a hydroxyl group, a halogeno group, an amino group, an alkylamino group, a dialkylamino group, an alkoxy group, an aryl group, or the like may be provided. When it has a substituent, a dialkylamino group is preferable.
- the optionally substituted carbon number (C1 to C8) alkylaminocarbonyl (C1 to C8) alkylamino group includes, for example, methylaminocarbonylmethylamino group, ethylaminocarbonylethylamino group, isopropylaminocarbonylisopropyl
- a physiologically active substance having a hydroxyl group and / or an amino group can also be used as the hydrophobic substituent.
- the block copolymer (A) can be a polymer prodrug having an active targeting function.
- the physiologically active substance that can be used as the hydrophobic substituent is not particularly limited, but in consideration of the indication disease of the polymer micelle type DDS preparation, malignant tumor disease, inflammatory disease, infectious disease, etc. It is preferable to apply an active ingredient of a pharmaceutical or a pharmaceutical active ingredient candidate compound used for the treatment of these diseases, or to apply an active ingredient obtained by derivatizing or prodruging them. Examples of physiologically active substances that can be applied to the present invention are listed below, but are not limited thereto.
- physiologically active substances that can be used for malignant tumor diseases include camptothecin derivatives such as 7-ethyl-10-hydroxycamptothecin, irinotecan, nogitecan, and 9-aminocamptothecin, taxane derivatives such as paclitaxel, docetaxel, cabazitaxel, ganetespib, luminespib, etc.
- camptothecin derivatives such as 7-ethyl-10-hydroxycamptothecin, irinotecan, nogitecan, and 9-aminocamptothecin
- taxane derivatives such as paclitaxel, docetaxel, cabazitaxel, ganetespib, luminespib, etc.
- Resorcinol derivatives having HSP90 inhibitory activity doxorubicin, epirubicin, amrubicin, daunorubicin, idarubicin, pirarubicin and other anthracycline derivatives, lamapisin derivatives such as sirolimus, everolimus, temsirolimus, gemcitabine, cytosine arabinoside, enocitabine citrontine Cytidine antimetabolites such as cytidine, azacitidine, decitabine, methotrexate, pemetrexe , Antifolate inhibitors such as levofolinate and folinate, purine antimetabolites such as fludarabine, nelarabine, pentostatin and cladribine, fluorinated pyrimidine antimetabolites such as doxyfluridine, capecitabine, tefgar, fluorouracil, carmofur, cisplatin, carboplatin, Platinum-containing compounds such as ox
- physiologically active substances used for inflammatory diseases include tacrolimus derivatives such as tacrolimus, steroid derivatives such as dexamethasone and prednisolone, lamapisin derivatives such as sirolimus, everolimus, and temsirolimus, cyclosporine, fingolimod, azathioprine, mizoribine, molycophenolate mofetil And immunosuppressive agents such as gusperimus, and NSAIDs such as diflunisal and tiaramid.
- tacrolimus derivatives such as tacrolimus
- steroid derivatives such as dexamethasone and prednisolone
- lamapisin derivatives such as sirolimus, everolimus, and temsirolimus
- cyclosporine such as fingolimod, azathioprine, mizoribine
- immunosuppressive agents such as gusperimus
- NSAIDs such
- physiologically active substances used for infectious diseases include anti-fungi such as amphotericin B, polyene antibiotics such as nystatin, azole derivatives such as fluconazole and voriconazole, candin derivatives such as Micafungin, and pyrimidine derivatives such as flucytosine.
- anti-fungi such as amphotericin B
- polyene antibiotics such as nystatin
- azole derivatives such as fluconazole and voriconazole
- candin derivatives such as Micafungin
- pyrimidine derivatives such as flucytosine.
- antiviral agents such as acyclovir, valacyclovir and ganciclovir
- antiviral agents such as zanamivir, oseltamivir and laninamivir.
- the ester derivative and / or amide derivative of the aspartic acid and / or polyglutamic acid may be the same type or a mode in which different types are mixed.
- the side chain carboxy group may be mixed with a free acid or a salt thereof.
- One terminal group of the polyamino acid chain is a linking group for binding to the polyethylene glycol segment.
- the other terminal group may be an N terminal group and a C terminal group of the polyamino acid chain, and may be an unprotected free amino group and a free carboxylic acid, and salts thereof. It may be a suitable modified end group.
- Examples of the modified N-terminal group include an acylamide modified, an alkoxycarbonylamide modified (urethane modified), and an alkylaminocarbonylamide modified (urea modified).
- examples of the modified C-terminal group include ester-type modified products, amide-type modified products, and thioester-type modified products.
- the modifying group of the N-terminal group and the C-terminal group may be any modifying group, and preferably has a substituent via an appropriate linking group bonded to the N-terminal group and the C-terminal group.
- Examples thereof may include a terminal modifying group such as an aralkyl group having a carbon number (C7 to C20).
- the N-terminal group is preferably a suitable acylamide-type modified product or alkoxycarbonylamide-type modified product (urethane-type modified product), and may have the above-described substituent via a carbonyl group or a carbonyloxy group.
- an aralkyl group having a good carbon number C7 to C20).
- the C-terminal group is preferably an appropriate amide type substituent or ester type substituent, and the number of carbon atoms (C1 to C8) optionally having the above substituent via an amide group or ester group A linear, branched or cyclic alkyl group, an optionally substituted aromatic group (C6 to C18), an optionally substituted carbon group (C7 to C20). ) Is preferably an aralkyl group.
- Examples of the linear (C1-C6) linear, branched or cyclic alkyl group which may have a substituent at the terminal group include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl Group, n-butyl group, t-butyl group, cyclohexyl group and the like.
- Examples of the aromatic group having a carbon number (C6 to C18) which may have a substituent in the terminal group include a phenyl group, a pyridyl group, and a naphthyl group.
- the aralkyl group having carbon atoms (C7 to C20) which may have a substituent in the terminal group is a linear or branched alkyl group in which any one hydrogen atom is substituted with an aryl group .
- benzyl group, 2-phenylethyl group, 4-phenylbutyl group, 8-phenyloctyl group and the like can be mentioned.
- the terminal group of the polyamino acid chain is preferably a modified product with an N terminal group and a C terminal group.
- the target binding site bonded to the polyethylene glycol chain is selective to a site having a biological recognition function, that is, a specific substance derived from a living body or a virus. It means a target-binding molecular species that can bind to form a biological binding pair with the substance.
- a biological recognition function that is, a specific substance derived from a living body or a virus.
- substances derived from living bodies and viruses molecules existing in living cells, bacteria, fungi, and viruses correspond thereto. Specifically, tumor cells, neovascular cells, cells constituting various organs, vascular endothelial cells, immunocompetent cells (for example, T cells), inflammatory cells (for example, leukocytes), and the like can be exemplified.
- Examples of the molecular species corresponding to the target binding site include proteins, peptides, or sugar chains that form binding pairs with substances derived from living organisms and viruses.
- proteins include antibodies and fragments thereof, transferrin, and epidermal growth factor (EGF) that bind to substances derived from living organisms and viruses.
- Examples of the antibody include an antibody that recognizes an antigen such as EGFR, Her2, CD20, VEGFR, CD20, and CD33, which are receptors highly expressed on the surface of the administration target typified by cancer cells and cell surface antigens. .
- the antibody may be a mononal antibody or a polyclonal antibody.
- the antibody fragment may be any fragment having a length capable of specifically recognizing an antigen, and (Fab ') 2 and Fab can be exemplified.
- peptides include insulin, LHRH, IGF, GE11, RGD peptide and derivatives thereof.
- saccharide include glucose, mannose, galactose, and saccharides having fucose residues.
- the compound having a target binding site may be a compound that itself can exert pharmacological activity, such as an antibody drug and a vaccine.
- the binding mode of the polyethylene glycol segment and the target binding site is not particularly limited as long as it is a group linking both by a chemical bond, and includes a polyethylene glycol end group and a binding site of a chemical species as a target binding site.
- Any linking group having a functional group capable of bonding can be used.
- it is a (C1-C6) alkylene group having a binding functional group at the terminal group.
- the bonding mode with the polyethylene glycol segment is preferably an ether bond by a terminal oxygen atom of a polyoxyethylene group; (CH 2 CH 2 O), and the ⁇ -terminal of the polyethylene glycol chain segment is a hydroxyl group, an amino group, a formyl group, a carboxy group, An aldehyde group, a mercapto group, and a maleimide group are preferable.
- the molecular weight of the main chain polymer comprising the polyethylene glycol chain and the polyamino acid chain of the block copolymer (A) is characterized by having a molecular weight of 2 kilodaltons or more and 10 kilodaltons or less.
- the molecular weight is preferably 2 kilodaltons or more and 8 kilodaltons or less.
- the molecular weight a calculated value obtained by adding the constituent molecular weights of the constituent parts is adopted as the molecular weight. That is, the calculated value obtained by adding together (1) the molecular weight of the polyethylene glycol chain and (2) the molecular weight of the main chain portion of the polyamino acid chain is defined as the molecular weight.
- the target binding site in the block copolymer (A) is not included in the main chain polymer, the molecular weight is not considered.
- the molecular weight of the main chain polymer combining the polyethylene glycol chain and the polyamino acid chain may be accurate in kilodalton units.
- the preferable analysis method in each structural part is mentioned below, if it is an analysis method of sufficient precision in the molecular weight measurement in the kDa unit of the said polyamino acid derivative, it will not specifically limit.
- the molecular weight of the polyethylene glycol chain is a molecular weight measurement value of a polyethylene glycol compound constituting a polyethylene glycol segment, and a molecular weight determined by a peak top molecular weight measured by a GPC method based on a polyethylene glycol standard product is adopted. As the calculated value, a value obtained by rounding off the hundreds is used.
- the molecular weight of the main chain portion of the polyamino acid is a calculated value obtained by multiplying the molecular weight of the polymerization monomer unit of the polyamino acid chain contained in the hydrophobic polymer segment by the average polymerization number.
- the polymerization number a method of quantifying the side chain carboxy group of the polyamino acid by neutralization titration, or the polymerization number calculated from the integral value of 1 H-NMR can be used. It is preferable to use a neutralization titration method.
- the block copolymer (A) of the present invention exhibits self-association in an aqueous solution, and the particle size (average particle size) is preferably 30 nm or less. More preferably, it is 3 nm or more and 30 nm or less.
- the particle size (volume-based particle size) of the block copolymer (A) of the present invention is measured by a dynamic light scattering method using a laser beam of a 1 mg / mL aqueous solution of the block copolymer (A) of the present invention. Is done.
- the volume-based particle size at this time is the most present in the volume distribution analyzed by the NNLS method. This is the peak particle size.
- the block copolymer (A) of the present invention is a block copolymer in which a hydrophilic polyethylene glycol segment and a polyamino acid derivative segment exhibiting hydrophobicity by a physiologically active substance or other hydrophobic side chain are linked.
- polyamino acid derivative segments of a plurality of block copolymers are associated based on hydrophobic interaction.
- a core-shell structure micelle-like aggregate is formed, in which the polyamino acid derivative segment is the inner core (core part), and the outer part is surrounded by a hydrophilic polyethylene glycol segment to form an outer shell layer (shell part). It is presumed to be observed as the nanoparticles.
- the block copolymer (A) of the present invention has the general formula (1) [Wherein R 1 represents a binding residue of a target binding site, ta represents an integer of 20 to 140, Aa represents an optionally substituted carbon number (C1-C6) alkylene group, R 2a represents a substituent selected from the group consisting of a hydrogen atom, a carbon number (C1-C6) acyl group, and a carbon number (C1-C6) alkoxycarbonyl group, and R 3a may have a substituent.
- the remainder is a hydroxyl group
- Ba represents a single bond or a divalent linking group
- na represents 1 or 2
- x1a, x2a and za each independently represents an integer of 0 to 20
- x1a + x2a Represents an integer of 1 to 20
- (x1a + x2a + za) represents an integer of 3 to 20
- each structural unit to which R 3a is bonded and the structural unit in which the side chain carbonyl group is cyclized in the molecule are independent of each other.
- the structure is randomly arranged. It is preferable that it is a block copolymer shown by this.
- the target binding site in R 1 is formed by binding to the end on the hydrophilic polyethylene glycol segment side via an arbitrary linking group.
- the compound having a target binding site are the same as those described above, and examples thereof include proteins, peptides, sugar chains, and the like that form a binding pair with substances derived from living organisms and viruses.
- proteins include antibodies and fragments thereof, transferrin, and epidermal growth factor (EGF) that bind to substances derived from living organisms and viruses.
- the antibody include an antibody that recognizes antigens such as EGFR, Her2, CD20, VEGFR, and CD33, which are receptors highly expressed on the surface of the administration target typified by cancer cells and cell surface antigens.
- the antibody may be a mononal antibody or a polyclonal antibody.
- the antibody fragment may be any fragment having a length capable of specifically recognizing an antigen, and (Fab ′) 2 and Fab can be exemplified.
- peptides include insulin, LHRH, IGF, GE11, RGD peptide and derivatives thereof.
- saccharide include glucose, mannose, galactose, and saccharides having fucose residues.
- the compound having a target binding site may be a compound that itself can exert pharmacological activity, such as antibody drugs and vaccines. As R 1 , any compound can be appropriately selected according to the target tissue and purpose in the disease to be treated.
- the block copolymer (A) represented by the general formula (1) has a linking group having a hydroxyl group, amino group, formyl group, carboxy group, aldehyde group, mercapto group, and maleimide group at the ⁇ -terminal of the polyethylene glycol chain segment.
- a block copolymer can be prepared to bind R 1 by condensation or addition reaction with a compound having a target binding site.
- Ta in the general formula (1) indicates the number of polymerizations of ethyleneoxy groups in the polyethylene glycol segment.
- the ta is an integer of 20 to 140. That is, the molecular weight of the polyethylene glycol segment is 0.8 kilodalton to 6 kilodalton.
- the block copolymer (A) does not have sufficient water solubility and may not exhibit desired pharmacokinetics.
- the ta is larger than 140, the content of the hydrophobic polymer segment containing the polyamino acid chain that is relatively hydrophobic is low, so that a desired self-association property cannot be obtained. There are concerns that cannot be demonstrated.
- the ta is preferably an integer of 22 to 130, more preferably an integer of 30 to 120. That is, the molecular weight of the polyethylene glycol segment is preferably 1 kilodalton to 5.7 kilodalton, and more preferably 1.3 kilodalton to 5.3 kilodalton.
- Examples of the carbon number (C1-C6) alkylene group which may have a substituent in Aa include a methylene group, an ethylene group, an n-propylene group, and an n-butylene group.
- the substituent which may have may include a hydroxyl group, a halogeno group, an amino group, an alkylamino group, a dialkylamino group, an alkoxy group, an aryl group and the like.
- an ethylene group and an n-propylene group are particularly preferable.
- the carbon number (C1 to C6) acyl group which may have a substituent in R 2a includes a linear, branched or cyclic carbon number (C1 to C6) which may have a substituent.
- An acyl group is mentioned.
- a hydroxyl group, a halogeno group, an amino group, an alkylamino group, a dialkylamino group, an alkoxy group, an aryl group, or the like may be provided.
- Examples of the carbon number (C1-C6) acyl group of R 2a include formyl group, acetyl group, trichloroacetyl group, trifluoroacetyl group, propionyl group, pivaloyl group, benzylcarbonyl group, phenethylcarbonyl group and the like. It is done.
- a linear, branched or cyclic (C1-C4) acyl group which may have a substituent is more preferable, and an acetyl group, a trichloroacetyl group and a trifluoroacetyl group are more preferable.
- the carbon number (C1 to C6) alkoxycarbonyl group which may have a substituent in R 2a is a linear, branched or cyclic carbon number (C1 to C6) which may have a substituent. ) Alkoxycarbonyl group.
- a hydroxyl group, a halogeno group, an amino group, an alkylamino group, a dialkylamino group, an alkoxy group, an aryl group, or the like may be provided.
- Examples of the carbon number (C1-C6) alkoxycarbonyl group of R 2 include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, a t-butoxycarbonyl group, a benzyloxycarbonyl group, a 9-fluorenylmethyloxycarbonyl group, and the like. Can be mentioned.
- na 1 or 2.
- the amino acid constituting the polyamino acid chain is aspartic acid.
- the amino acid constituting the polyamino acid chain is glutamic acid. Therefore, the polyamino acid chain in the general formula (1) is a polyaspartic acid chain, a polyglutamic acid chain, or a mixed chain of poly (aspartic acid-glutamic acid).
- Ba in the general formula (1) is a binding residue of the hydrophobic substituent according to R 3a , and may have a substituent (C1-C30) linear or branched chain. Or a cyclic alkoxy group, an optionally substituted linear (C1-C30) linear, branched or cyclic alkylamino group, an optionally substituted carbon number (C1 To C30) selected from the group consisting of a linear, branched or cyclic dialkylamino group, a hydroxyl group and / or a binding residue of a physiologically active substance having an amino group, a binding residue of a fluorescent substance, and a hydroxyl group It is a linking group between at least one type of substituent and the side chain carboxy group of the aspartic acid unit and / or glutamic acid unit.
- the linking group according to Ba is a single bond or a divalent linking group.
- the divalent linking group include an ester bond and / or an amide bond with the hydroxyl group and / or amino group of the hydrophobic substituent, and an ester bond and an amide bond with the side chain carboxy group of the aspartic acid chain and / or glutamic acid chain. It is a linking group that bonds or thioester bonds.
- X in Ba is preferably 1 to 6, and more preferably 1, 2, 3, or 5.
- an amino acid derivative as a bivalent coupling group which concerns on this Ba.
- the amino acid derivative is used as a linking group
- the linking group is used in such a manner that the N-terminal amino group of the amino acid derivative is amide-bonded with the side chain carboxy group, and the C-terminal carboxy group is a hydroxyl group and / or amino group of a hydrophobic substituent. This is an embodiment in which an ester bond or an amide bond is formed with the group.
- an amino acid derivative is used as the divalent linking group related to Ba, either a natural amino acid or a synthetic amino acid and a modified side chain thereof may be used. Any of L-form, D-form and racemate may be used.
- amino acids having modified side chains include alkyl esters of aspartic acid or glutamic acid, aralkyl esters of aspartic acid or glutamic acid, alkylamides of aspartic acid or glutamic acid, aralkylamides of aspartic acid or glutamic acid, alkyloxy such as Boc lysine, etc. And carbonyl lysine.
- glycolic acid derivative which arrange
- the glycolic acid derivative is a divalent linking group
- the hydroxyl group of the glycolic acid derivative is ester-bonded to the side chain carboxy group
- the carboxy group is a hydroxyl group and / or amino group of a hydrophobic substituent.
- an ester bond or an amide bond is formed.
- glycolic acid derivatives include glycolic acid, lactic acid, malic acid, tartaric acid, and citric acid.
- the hydrophobic substituent is preferably bonded to one carboxy group, and the other carboxy group is preferably an ester derivative or an amide derivative.
- the divalent linking group may be a single type of linking group, or a plurality of types of linking groups may be mixed.
- the Ba may be a single bond.
- the side chain carboxy group of the aspartic acid chain and / or glutamic acid chain and the hydroxyl group and / or amino group of the hydrophobic substituent are directly ester-bonded or amide-bonded, not via a linking group.
- the binding residue of the hydrophobic substituent in R 3a is obtained by binding an ester-type modifying group and / or an amide-type modifying group to the side chain carboxy group of the poly (aspartic acid and / or glutamic acid) chain. That is, the hydroxyl group and / or amino group is a binding functional group and represents a residue from which a hydrogen atom has been removed.
- the hydrophobic substituent can be used without any particular limitation.
- R 3a in the general formula (1) is an optionally substituted linear, branched or cyclic alkoxy group having a carbon number (C1 to C30), or an optionally substituted carbon.
- C1 to C30 Number (C1 to C30) of linear, branched or cyclic alkylamino groups, and optionally substituted (C1 to C30) linear, branched or cyclic dialkylamino groups Group, optionally substituted carbon number (C1 to C8) alkylaminocarbonyl (C1 to C8) alkylamino group, hydroxyl group and / or binding residue of physiologically active substance having amino group, hydroxyl group and / or It contains one or more binding residues of one or more hydrophobic substituents selected from the group consisting of binding residues of fluorescent substances having amino groups, and the remainder represents a substituent that is a hydroxyl group.
- R 3a is a hydrophobic substituent introduced for the purpose of controlling the hydrophobicity of the block copolymer (A). That is, by introducing a hydrophobic group into R 3a , the hydrophobicity of the poly (aspartic acid and / or glutamic acid) chain of the block copolymer (A) can be increased. The degree of hydrophobicity can be controlled by the hydrophobicity and / or introduction rate of the hydrophobic substituent to be introduced. Therefore, it is not essential that all of R 3a are hydrophobic substituents, and the rest may be a hydroxyl group.
- the R 3a may be a single type or a plurality of types of substituents.
- the linear, branched or cyclic alkoxy group having a carbon number (C1 to C30) which may have a substituent in R 3a is a side chain carboxy group of the poly (aspartic acid and / or glutamic acid) chain. To which an ester-type modifying group is bonded.
- a hydroxyl group, a halogeno group, an amino group, an alkylamino group, a dialkylamino group, an alkoxy group, an aryl group, or the like may be provided.
- Examples of the C 3 -C 30 alkoxy group in R 3a include, for example, methoxy group, ethoxy group, 1-propyloxy group, isopropyloxy group, n-butoxy group, t-butoxy group, cyclohexyloxy group, benzyl group Oxy group, 4-phenylbutyloxy group, n-octyloxy group, decyloxy group, dodecyloxy group, tetradecyloxy group, hexadecyloxy group, octadecyloxy group, icosyloxy group, docosyloxy group, tetracosyloxy group, hexa A cosyloxy group, an octacosyloxy group, a triacontyloxy group, etc. are mentioned.
- the linear, branched or cyclic alkylamino group having a carbon number (C1 to C30) which may have a substituent in R 3a is a side chain carboxy of the poly (aspartic acid and / or glutamic acid) chain.
- An alkylamide-type modifying group is bonded to the group.
- a hydroxyl group, a halogeno group, an amino group, an alkylamino group, a dialkylamino group, an alkoxy group, an aryl group, or the like may be provided.
- the carbon number (C1-C30) alkylamino group in R 3a is, for example, a methylamino group, an ethylamino group, a propylamino group, an isopropylamino group, a butylamino group, a t-butylamino group, a cyclohexylamino group, Benzylamino, 4-phenylbutylamino, octylamino, decylamino, dodecylamino, tetradecylamino, hexadecylamino, octadecylamino, icosylamino, docosylamino, tetracosylamino, hexacosyl A ruamino group, an octacosylamino group, a triacontylamino group, etc.
- an amino acid in which a carboxy group is protected is also included in the (C1-C30) alkylamino group which may have the substituent.
- the amino acid in which the carboxyl group is protected for example, glycine methyl ester, glycine benzyl ester, ⁇ -alanine methyl ester, ⁇ -alanine benzyl ester, alanine methyl ester, leucine methyl ester, phenylalanine methyl ester and the like may be used.
- the linear, branched or cyclic dialkylamino group having a carbon number (C1 to C30) which may have a substituent in R 3a is a side chain carboxy of the poly (aspartic acid and / or glutamic acid) chain.
- a dialkylamide type modifying group is bonded to the group.
- a hydroxyl group, a halogeno group, an amino group, an alkylamino group, a dialkylamino group, an alkoxy group, an aryl group, or the like may be provided.
- Examples of the di (C1-C30) alkylamino group in R 3a include, for example, dimethylamino group, diethylamino group, dipropylamino group, diisopropylamino group, dibutylamino group, pyrrolidino group, piperidino group, dibenzylamino group, N-benzyl-N-methylamino group, dioctylamino group, dinonylamino group, didecylamino group, didodecylamino group, ditetradecylamino group, dihexadecylamino group, dioctadecylamino group, diicosylamino group and the like can be mentioned.
- the carbon number (C1-C8) alkylaminocarbonyl (C1-C8) alkylamino group which may have a substituent in R 3a is a side chain carboxy group of the poly (aspartic acid and / or glutamic acid) chain, A urea-type modifying group is bonded.
- the alkyl groups may be the same or different.
- a hydroxyl group, a halogeno group, an amino group, an alkylamino group, a dialkylamino group, an alkoxy group, an aryl group, or the like may be provided. When it has a substituent, a dialkylamino group is preferable.
- the optionally substituted carbon number (C1 to C8) alkylaminocarbonyl (C1 to C8) alkylamino group includes, for example, methylaminocarbonylmethylamino group, ethylaminocarbonylethylamino group, isopropylaminocarbonylisopropyl
- the binding residue of the physiologically active substance having a hydroxyl group and / or amino group in R 3a is not particularly limited, and it is possible to apply a pharmaceutical active ingredient or a pharmaceutical active ingredient candidate compound, or to derivatize or produce them. It is preferable to apply a drug-form active ingredient. Considering the indication diseases of the polymer micelle type DDS preparation, malignant tumor diseases, inflammatory diseases, infectious diseases, etc. can be mentioned, and active pharmaceutical ingredients or candidate pharmaceutical active ingredients used for the treatment of these diseases are applied It is preferable to apply an active ingredient obtained by derivatizing or prodruging them. Examples of physiologically active substances that can be applied to the present invention are listed below, but are not limited thereto.
- physiologically active substances that can be used for malignant tumor diseases include camptothecin derivatives such as 7-ethyl-10-hydroxycamptothecin, irinotecan, nogitecan, and 9-aminocamptothecin, taxane derivatives such as paclitaxel, docetaxel, cabazitaxel, ganetespib, luminespib, etc.
- camptothecin derivatives such as 7-ethyl-10-hydroxycamptothecin, irinotecan, nogitecan, and 9-aminocamptothecin
- taxane derivatives such as paclitaxel, docetaxel, cabazitaxel, ganetespib, luminespib, etc.
- Resorcinol derivatives having an HSP90 inhibitory activity doxorubicin, epirubicin, amrubicin, anthracycline derivatives such as daunorubicin, idarubicin, pirarubicin, lamapisin derivatives such as sirolimus, everolimus, temsirolimus, gemcitabine, cytosine arabinoside, ethacitabineside, Cytidine antimetabolites such as ethinyl cytidine, azacitidine, decitabine, methotrexate, pemetrex Antifolate antimetabolites such as do, levofolinate and folinate, purine antimetabolites such as fludarabine, nelarabine, pentostatin and cladribine, fluorinated pyrimidine antimetabolites such as doxyfluridine, capecitabine, tefgar, fluorouracil and carmofur, cisplatin, carboplatin , Platinum
- physiologically active substances used for inflammatory diseases include tacrolimus derivatives such as tacrolimus, steroid derivatives such as dexamethasone and prednisolone, lamapisin derivatives such as sirolimus, everolimus, and temsirolimus, cyclosporine, fingolimod, azathioprine, mizoribine, molycophenolate mofetil And immunosuppressive agents such as gusperimus, and NSAIDs such as diflunisal and tiaramid.
- tacrolimus derivatives such as tacrolimus
- steroid derivatives such as dexamethasone and prednisolone
- lamapisin derivatives such as sirolimus, everolimus, and temsirolimus
- cyclosporine such as fingolimod, azathioprine, mizoribine
- immunosuppressive agents such as gusperimus
- NSAIDs such
- physiologically active substances used for infectious diseases include anti-fungi such as amphotericin B, polyene antibiotics such as nystatin, azole derivatives such as fluconazole and voriconazole, candin derivatives such as Micafungin, and pyrimidine derivatives such as flucytosine.
- anti-fungi such as amphotericin B
- polyene antibiotics such as nystatin
- azole derivatives such as fluconazole and voriconazole
- candin derivatives such as Micafungin
- pyrimidine derivatives such as flucytosine.
- antiviral agents such as acyclovir, valacyclovir and ganciclovir
- antiviral agents such as zanamivir, oseltamivir and laninamivir.
- R 3a may be a binding residue of a fluorescent substance having a hydroxyl group and / or an amino group. Therefore, when R3a is a binding residue of a fluorescent substance, it refers to a binding residue of the fluorescent substance in which a hydrogen atom is removed from the hydroxyl group and / or amino group. Note that the purpose of applying the fluorescent material as R 3a is not particularly affected by the effect of the present invention, but is used as an index for confirming tissue migration and excretion.
- the fluorescent material is preferably a fluorescent material having an amino group, such as 2- (2-aminoethoxy) -9- (diethylamino) -5H-benzo [a] phenoxazin-5-one, BODIPY (registered trademark).
- the binding residue of the fluorescent substance of R 3a includes these amide bond residues.
- R 3a in the general formula (1) may be a hydroxyl group. That is, the side chain carboxylic acid of the poly (aspartic acid and / or glutamic acid) chain is a free carboxylic acid.
- the side chain carboxylic acid may be in the form of a free acid, or may be in the form of any pharmaceutically acceptable carboxylic acid salt.
- the carboxylate include lithium salt, sodium salt, potassium salt, magnesium salt, calcium salt, ammonium salt and the like, and are included in the present invention.
- x1a, x2a and za are the contents of constituent units of the aspartic acid derivative unit and / or glutamic acid derivative unit in the poly (aspartic acid and / or glutamic acid) chain of the block copolymer (A), respectively.
- (X1a + x2a + za) represents the number of polymerizations of the poly (aspartic acid and / or glutamic acid) chain, and is an integer of 3 to 20. That is, the poly (aspartic acid and / or glutamic acid) chain is a polymer having an average polymerization number of 3 to 20.
- the resulting block copolymer (A) may not have self-association properties.
- the number of polymerization is larger than 20, the molecular weight of the main chain of the resulting block copolymer (A) may exceed 10 kilodaltons, and there is a concern that the desired pharmacokinetics may not be achieved. That is, if the number of polymerization of the poly (aspartic acid and / or glutamic acid) chain (x1a + x2a + za) is outside the range of 3 to 20, the desired pharmacokinetic properties are not achieved, and the pharmacological effect is enhanced and the side effects are reduced.
- the number of polymerizations of the polyamino acid derivative is preferably set as appropriate in consideration of the molecular weight of the block copolymer.
- the (x1a + x2a + za) is preferably an integer of 5 to 20.
- the number of polymerizations of the polyamino acid derivative (x1a + x2a + za) is measured by 1 H-NMR, or neutralized titration of a polyethylene glycol-poly (aspartic acid and / or glutamic acid) block copolymer before binding R 3a. Can be obtained.
- (x1a + x2a) represents the total number of aspartic acid units and / or glutamic acid units to which the hydrophobic substituent according to R 3a is bonded.
- the unit to which the hydrophobic substituent is bonded is an essential component, and (x1a + x2a) is an integer of 1 to 20.
- (x1a + x2a) is an integer of 2 to 20, more preferably an integer of 3 to 15.
- the ratio of (x1a + x2a) to (x1a + x2a + za), which is the polymerization number of poly (aspartic acid and / or glutamic acid) chains, is 4 to 100%.
- the content is preferably 10 to 90%, and more preferably 20 to 80%.
- the content of the aspartic acid unit and / or glutamic acid unit to which the hydrophobic substituent according to (x1a + x2a) is bound is calculated from the amount of binding of the hydrophobic substituent and the number of polymerizations of the poly (aspartic acid and / or glutamic acid) chain.
- the binding amount of the hydrophobic substituent can be determined by a method of cleaving the hydrophobic substituent from the block copolymer to which the hydrophobic substituent is bound and quantitatively analyzing the released hydrophobic substituent. Moreover, you may use the method computed from the reaction rate of the hydrophobic substituent at the time of manufacturing the block copolymer which the said hydrophobic substituent couple
- the poly (aspartic acid and / or glutamic acid) chain has aspartic acid having R 3a in the side chain carboxy group. It is a polymer segment in which a unit and / or a glutamic acid unit and an aspartic acid unit and / or a glutamic acid unit having a structure in which a side chain carboxy group is cyclized in the molecule are mixed. Each constituent unit exists in one or more units, and the arrangement thereof is not particularly controlled, and is a randomly arranged segment structure.
- the block copolymer to which the hydrophobic substituent represented by the general formula (1) excluding the target binding site is bonded has a mass content of the hydrophobic substituent represented by R 3a of 5% by mass or more and 60% by mass.
- the following is preferable.
- the content of the hydrophobic substituent is lower than 5% by mass or when the content of the hydrophobic substituent is higher than 60% by mass, the hydrophilic-hydrophobic property of the block copolymer to which the hydrophobic substituent is bonded is shown. There is a concern that the balance is greatly changed and does not have an appropriate self-association property and does not exhibit the desired pharmacokinetics.
- the mass content of the hydrophobic substituent is preferably 5% by mass or more and 50% by mass or less, and more preferably 8% by mass or more and 40% by mass or less.
- the molecular weight of the main chain polymer combining the polyethylene glycol chain and the polyamino acid chain in the block copolymer excluding the target binding site R 1 and the hydrophobic substituent R 3a represented by the general formula (1) and the binding group Ba is: It is 2 kilodaltons or more and 10 kilodaltons or less.
- a calculated value obtained by adding the constituent molecular weights of the constituent parts is adopted as the molecular weight. That is, the calculated value obtained by adding together (1) the molecular weight of the polyethylene glycol chain and (2) the molecular weight of the main chain portion of the polyamino acid chain is defined as the molecular weight.
- the molecular weight of the main chain polymer combining the polyethylene glycol chain and the polyamino acid chain may be accurate in kilodalton units.
- the preferable analysis method in each structural part is mentioned below, if it is an analysis method of sufficient precision in the molecular weight measurement in the kDa unit of the said polyamino acid derivative, it will not specifically limit.
- the molecular weight of the polyethylene glycol chain is a molecular weight measurement value of a polyethylene glycol compound constituting a polyethylene glycol segment, and a molecular weight determined by a peak top molecular weight measured by a GPC method based on a polyethylene glycol standard product is adopted. As the calculated value, a value obtained by rounding off the hundreds is used.
- the molecular weight of the main chain portion of the polyamino acid is a calculated value obtained by multiplying the molecular weight of the polymerization monomer unit of the polyamino acid chain contained in the hydrophobic polymer segment by the average polymerization number.
- the polymerization number a method of quantifying the side chain carboxy group of the polyamino acid by neutralization titration, or the polymerization number calculated from the integral value of 1 H-NMR can be used. It is preferable to use a neutralization titration method.
- the block copolymer (A) represented by the general formula (1) of the present invention the polyethylene glycol chain and the poly in the block copolymer excluding the target binding site R 1 and the hydrophobic substituent R 3a and the binding group Ba.
- the molecular weight of the main chain polymer combined with the amino acid chain is 2 kilodaltons or more and 10 kilodaltons or less.
- the block copolymer represented by the general formula (1) does not have sufficient ability to form nanoparticles, and sufficient migration, penetration and retention to the target tissue can be obtained. I can't. Therefore, when a physiologically active substance is encapsulated, the pharmacological effect cannot be efficiently exhibited.
- the block copolymer when the molecular weight is larger than 10 kilodaltons, the block copolymer has high retention in the body as the renal excretion is suppressed. For this reason, since the sensitization of the physiologically active substance to normal tissues other than the disease target tissue can occur, there is a concern about the occurrence of damage in normal tissues. For example, when a cytotoxic physiologically active substance is used, prolongation of hematological toxicity associated with bone marrow damage can be considered. For this reason, it is necessary to control the molecular weight to 10 kilodaltons or less.
- the molecular weight of the block copolymer is preferably 2 kilodaltons or more and 8 kilodaltons or less, more preferably 2 kilodaltons or more and 7 kilodaltons or less.
- the block copolymer (A) represented by the general formula (1) of the present invention exhibits self-association in an aqueous solution, and the particle size (average particle size) is preferably 30 nm or less. More preferably, it is 3 nm or more and 30 nm or less.
- the particle size (volume basis particle size) of the block copolymer (A) represented by the general formula (1) of the present invention is measured by 1 mg of the block copolymer (A) represented by the general formula (1) of the present invention.
- / ML aqueous solution is measured by a dynamic light scattering method using laser light.
- the volume reference particle size at this time is the most present in the volume distribution analyzed by the NNLS method. This is the peak particle size.
- Block copolymer (B) a hydrophilic polymer segment containing a polyethylene glycol chain and a hydrophobic polymer segment containing a polyamino acid chain having a hydrophobic substituent in the side chain were linked, and the polyethylene glycol chain and the polyamino acid chain were combined.
- the block copolymer (B) in which the molecular weight of the main chain polymer is 2 kilodaltons or more and 10 kilodaltons or less and the mass content of the hydrophobic substituent is 5 mass% or more and 50 mass% or less will be described.
- the hydrophilic polymer segment part containing a polyethylene glycol chain and the hydrophobic polymer segment containing a polyamino acid chain having a hydrophobic substituent in the side chain have an appropriate linking group.
- the block copolymer (A) is the same as the block copolymer (A) in that the AB block copolymer connected via the base chain has a main chain structure of the carrier polymer.
- a physiologically active substance having a hydroxyl group and / or an amino group as a hydrophobic substituent in the hydrophobic polymer segment has no target binding site at one terminal site of the polyethylene glycol chain which is a hydrophilic polymer segment. It is different from the block copolymer (A) in that it is not included. Therefore, the difference will be mainly described below.
- the terminal group that is not on the polyamino acid chain bonding side of the polyethylene glycol chain in the block copolymer (B) is not particularly limited, and may be a hydrogen atom or a carbon number optionally having a substituent (C1 to C6).
- Examples of the substituent in the alkyl group, alkynyl group, and aralkyl group include a hydroxyl group, an amino group, a formyl group, and a carboxyl group.
- Examples of the linear alkyl group which may have a substituent in the terminal group that is not on the polyamino acid chain binding side of the polyethylene glycol chain in the block copolymer (B) include, for example, a methyl group, an ethyl group, and an n-propyl group N-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group and the like.
- Examples of the branched alkyl group which may have a substituent include isopropyl group, isobutyl group, t-butyl group, isopentyl group, 2-methylbutyl group, neopentyl group, 1-ethylpropyl group and 4-methylpentyl group.
- 3-methylpentyl group 2-methylpentyl group, 1-methylpentyl group, 3,3-dimethylbutyl group, 2,2-dimethylbutyl group, 1,1-dimethylbutyl group, 1,2-dimethylbutyl group 1,3-dimethylbutyl group, 2,3-dimethylbutyl group, 2-ethylbutyl group and the like.
- Examples of the cyclic alkyl group which may have a substituent include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group.
- the substituent that the linear alkyl group may have is a thiol group, a hydroxyl group, a halogeno group, a nitro group, Cyano group, alkylthio group, carbocyclic or heterocyclic aryl group, arylthio group, alkylsulfinyl group, arylsulfinyl group, alkylsulfonyl group, sulfamoyl group, alkoxy group, aryloxy group, acyloxy group, alkoxycarbonyloxy group, carbamoyloxy group Substituted or unsubstituted amino group, acylamino group, alkoxycarbonylamino group, ureido group, sulfonylamino group, sulfamoylamino group, formyl group, acyl group,
- an optionally substituted carbon number (C2-C6) alkynyl group includes, for example, 2-propynyl, Examples include 3-butynyl group, 4-heptynyl group, 5-hexynyl group and the like.
- the terminal group that is not on the polyamino acid chain binding side of the polyethylene glycol chain in the block copolymer (B) is an optionally substituted carbon number (C7 to C20) aralkyl group is any one hydrogen atom.
- a benzyl group, a 4-phenylbutyl group, and an 8-phenyloctyl group are preferable.
- hydrophobic substituent in the hydrophobic polymer segment of the block copolymer (B) examples include an optionally substituted carbon number (C1 to C30) alkoxy group, and an optionally substituted carbon.
- One or more substituents selected from the group consisting of alkylamino groups are preferred. It is preferable that these hydrophobic substituents are 5 mass% or more and 60 mass% or less as a content rate in a block copolymer (B).
- the content of the hydrophobic substituent in the block copolymer (B) is more preferably 5% by mass to 50% by mass.
- examples of the hydrophobic substituent include an optionally substituted carbon number (C1 to C30) alkoxy group, an optionally substituted carbon number (C1 to C30) alkylamino group, a substituted group.
- a block copolymer (B) is an aspect which does not contain a bioactive substance as a hydrophobic substituent.
- the block copolymer (B) is characterized in that the molecular weight of the main chain polymer comprising a polyethylene glycol chain and a polyamino acid chain is a molecular weight of 2 kilodaltons or more and 10 kilodaltons or less.
- the molecular weight is preferably 2 kilodaltons or more and 8 kilodaltons or less.
- the molecular weight a calculated value obtained by adding the constituent molecular weights of the constituent parts is adopted as the molecular weight. That is, the calculated value obtained by adding together (1) the molecular weight of the polyethylene glycol chain and (2) the molecular weight of the main chain portion of the polyamino acid chain is defined as the molecular weight.
- the hydrophobic substituent in a block copolymer (B) is not contained in a main chain polymer, it does not consider to molecular weight.
- the molecular weight of the main chain polymer combining the polyethylene glycol chain and the polyamino acid chain may be accurate in kilodalton units.
- the preferable analysis method in each structural part is mentioned below, if it is an analysis method of sufficient precision in the molecular weight measurement in the kDa unit of the said polyamino acid derivative, it will not specifically limit.
- the molecular weight of the polyethylene glycol chain is a molecular weight measurement value of a polyethylene glycol compound constituting a polyethylene glycol segment, and a molecular weight determined by a peak top molecular weight measured by a GPC method based on a polyethylene glycol standard product is adopted. As the calculated value, a value obtained by rounding off the hundreds is used.
- the molecular weight of the main chain portion of the polyamino acid is a calculated value obtained by multiplying the molecular weight of the polymerization monomer unit of the polyamino acid chain contained in the hydrophobic polymer segment by the average polymerization number.
- the polymerization number a method of quantifying the side chain carboxy group of the polyamino acid by neutralization titration, or the polymerization number calculated from the integral value of 1 H-NMR can be used. It is preferable to use a neutralization titration method.
- the block copolymer (B) of the present invention exhibits self-association in an aqueous solution.
- the particle diameter (average particle diameter) of the nanoparticles of the present invention is preferably 30 nm or less. More preferably, it is 3 nm or more and 30 nm or less, and particularly preferably 3 nm or more and less than 20 nm.
- the particle diameter (average particle diameter) of the nanoparticles is measured by, for example, an induction diffraction grating method.
- the induced diffraction grating method is (1) irradiating a 2 to 5 mg / mL aqueous solution of the block copolymer (B) of the present invention with a laser beam to form a diffraction grating by dielectrophoresis.
- the particle size is obtained by applying the annihilation rate to the Stokes-Einstein relation. For example, it can be measured with a single nanoparticle size measuring device IG-1000 manufactured by Shimadzu Corporation.
- the block copolymer (B) of the present invention is a block copolymer in which a hydrophilic polyethylene glycol segment and a polyamino acid derivative segment exhibiting hydrophobicity by a hydrophobic side chain are linked, a plurality of blocks are present in an aqueous solution. It is thought that the polyamino acid derivative segments of the copolymers are associated based on hydrophobic interaction. As a result, a core-shell structure micelle-like aggregate is formed, in which the polyamino acid derivative segment is the inner core (core part), and the outer part is surrounded by a hydrophilic polyethylene glycol segment to form an outer shell layer (shell part). It is presumed to be observed as the nanoparticles.
- the block copolymer (B) having a molecular weight of 2 to 10 kilodaltons and a hydrophobic substituent mass content of 5 to 50% by mass is represented by the general formula (2): [Wherein R 5 represents a hydrogen atom or an optionally substituted carbon number (C1-C6) alkyl group, tb represents an integer of 20 to 140, and Ab represents a substituent.
- R 2b represents a substituent selected from the group consisting of a hydrogen atom, a carbon number (C1 to C6) acyl group and a carbon number (C1 to C6) alkoxycarbonyl group.
- R 3b represents a linear, branched or cyclic alkoxy group having a carbon number (C1 to C30) which may have a substituent, and a carbon number (C1 to C3) that may have a substituent.
- (C1-C8) alkylamino groups which may have It contains at least one binding residue of one or more hydrophobic substituents selected from the group consisting of binding residues of fluorescent substances having a bonyl (C1-C8) alkylamino group, hydroxyl group and / or amino group, A hydroxyl group, Bb represents a single bond or a divalent linking group, nb represents 1 or 2, x1b, x2b and zb each independently represents an integer of 0 to 20, and x1b + x2b represents 1 to 20 An integer, (x1b + x2b + zb) represents an integer of 3 to 20, and each of the constituent units to which R 3b is bonded and the constituent units in which the side chain carbonyl group is cyclized in the molecule are independently and randomly arranged. It is. It is preferable that it is a block copolymer shown by this.
- the optionally substituted carbon number (C1 to C6) alkyl group in R 5 is a linear, branched or cyclic carbon number (C1 to C6) optionally having a substituent.
- An alkyl group etc. are mentioned.
- methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, s-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, cyclopentyl group, n-hexyl group, cyclohexyl group and the like can be mentioned. .
- the substituent that may have is a halogeno group, nitro group, cyano group, hydroxyl group, mercapto group, carbocyclic or heterocyclic aryl group, alkylthio group, arylthio group, alkylsulfinyl group, arylsulfinyl group, alkylsulfonyl.
- the substitution position on the aromatic ring may be the ortho position, the meta position, or the para position.
- R 1 examples include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, s-butyl group, t-butyl group, benzyl group, 2,2-dimethoxyethyl group, 2,2 -Diethoxyethyl group and 2-formylethyl group can be mentioned.
- methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, s-butyl group, t-butyl group and the like are more preferable.
- Tb, Ab, R 2b , nb, Bb, x1b, x2b, and zb in the general formula (2) are the same as ta, Aa, R 2a , na, Ba, x1a, x2a, and za in the general formula (1). It is.
- R 3b in the general formula (2) is the same as R 3a in the general formula (1) except for a binding residue of a physiologically active substance having a hydroxyl group and / or an amino group.
- the poly (aspartic acid and / or glutamic acid) chain has R 3b in the side chain carboxy group.
- Aspartic acid units and / or glutamic acid units, and polymer segments in which side chain carboxy groups have an intramolecular cyclization of aspartic acid units and / or glutamic acid units.
- Each constituent unit exists in one or more units, and the arrangement thereof is not particularly controlled, and is a randomly arranged segment structure.
- the block copolymer to which the hydrophobic substituent represented by the general formula (2) is bonded preferably has a mass content of the hydrophobic substituent represented by R 3b of 5% by mass to 60% by mass. .
- the hydrophilic-hydrophobic property of the block copolymer to which the hydrophobic substituent is bonded is shown. There is a concern that the balance is greatly changed and does not have an appropriate self-association property and does not exhibit the desired pharmacokinetics.
- the mass content of the hydrophobic substituent is preferably 5% by mass or more and 50% by mass or less. More preferably, it is 8 mass% or more and 40 mass% or less.
- the molecular weight of the main chain polymer comprising the polyethylene glycol chain and the polyamino acid chain in the block copolymer (B) represented by the general formula (2) is 2 to 10 kilodaltons.
- the molecular weight does not include R 3b as a hydrophobic substituent and Bb as a bonding group, and a calculated value obtained by adding the constituent molecular weights of the constituent parts is adopted as the molecular weight. That is, the calculated value obtained by adding together (1) the molecular weight of the polyethylene glycol chain and (2) the molecular weight of the main chain portion of the polyamino acid chain is defined as the molecular weight.
- the molecular weight of the main chain polymer combining the polyethylene glycol chain and the polyamino acid chain may be accurate in kilodalton units.
- the preferable analysis method in each structural part is mentioned below, if it is an analysis method of sufficient precision in the molecular weight measurement in the kDa unit of the said polyamino acid derivative, it will not specifically limit.
- the molecular weight of the polyethylene glycol chain is a molecular weight measurement value of a polyethylene glycol compound constituting a polyethylene glycol segment, and a molecular weight determined by a peak top molecular weight measured by a GPC method based on a polyethylene glycol standard product is adopted. As the calculated value, a value obtained by rounding off the hundreds is used.
- the molecular weight of the main chain portion of the polyamino acid is a calculated value obtained by multiplying the molecular weight of the polymerization monomer unit of the polyamino acid chain contained in the hydrophobic polymer segment by the average polymerization number.
- the polymerization number a method of quantifying the side chain carboxy group of the polyamino acid by neutralization titration, or the polymerization number calculated from the integral value of 1 H-NMR can be used. It is preferable to use a neutralization titration method.
- the molecular weight of the main chain polymer in which the polyethylene glycol chain and the polyamino acid chain in the block copolymer represented by the general formula (2) of the present invention are combined is 2 kilodaltons or more and 10 kilodaltons or less.
- the polymer micelle type DDS preparation containing the block copolymer (B) represented by the general formula (2) does not have a sufficient nanoparticle-forming ability, and is suitable for the target tissue. In this case, sufficient transferability, permeability and retention cannot be obtained. Therefore, when a physiologically active substance is encapsulated, the pharmacological effect cannot be efficiently exhibited.
- the molecular weight of the block copolymer is preferably 2 kilodaltons or more and 8 kilodaltons or less, more preferably 2 kilodaltons or more and 7 kilodaltons or less.
- the block copolymer (B) represented by the general formula (2) of the present invention exhibits self-association in an aqueous solution.
- the particle diameter (average particle diameter) of the nanoparticles of the present invention is preferably 30 nm or less. More preferably, it is 3 nm or more and 30 nm or less, and particularly preferably 3 nm or more and less than 20 nm.
- the particle diameter (average particle diameter) of the nanoparticles is measured by, for example, an induction diffraction grating method.
- the induced diffraction grating method is (1) irradiating a 2 to 5 mg / mL aqueous solution of the block copolymer (B) represented by the general formula (2) of the present invention with a laser beam to form a diffraction grating by dielectrophoresis. 2) Stop the external force that has been subjected to dielectrophoresis and measure the annihilation rate of the diffraction grating due to diffusion. (3) Apply the annihilation rate to the Stokes-Einstein relation and obtain the particle size. For example, it can be measured with a single nanoparticle size measuring device IG-1000 manufactured by Shimadzu Corporation.
- Block copolymer (C) the polyethylene in which a hydrophilic polymer segment containing a polyethylene glycol chain and a hydrophobic polymer segment containing a polyamino acid chain in which a physiologically active substance having a hydroxyl group and / or an amino group is bonded to a side chain carboxy group are linked.
- the molecular weight of the main chain polymer combining the glycol chain and the polyamino acid chain is 2 kilodaltons or more and 10 kilodaltons or less, and the mass content of the physiologically active substance having a hydroxyl group and / or amino group is 50 mass% or more.
- the block copolymer (C) having a mass% or less will be described.
- a hydrophilic polymer segment portion containing a polyethylene glycol chain and a hydrophobic polymer segment containing a polyamino acid chain having a hydrophobic substituent in the side chain have an appropriate linking group.
- the block copolymer (B) is the same as the block copolymer (B) in that the AB block copolymer connected via the base chain has a main chain structure of the carrier polymer.
- the hydrophobic polymer segment is a polyamino acid chain having a side chain carboxy group, and a physiologically active substance having a hydroxyl group and / or an amino group on the side chain carboxy group is an ester bond and / or an amide bond.
- block copolymer (B) This is different from the block copolymer (B) in that it is included as an essential component. That is, the block copolymer (C) functions as a polymer prodrug that dissociates and releases the bound physiologically active substance after administration to a living body. The difference will be mainly described below.
- the hydrophobic polymer segment of the block copolymer (C) is a polyamino acid chain having a side chain carboxy group, and a physiologically active substance having a hydroxyl group and / or an amino group in the side chain carboxy group has an ester bond and / or This is an amide-bonded embodiment.
- the polyamino acid chain in the hydrophobic polymer segment is preferably a polyamino acid chain containing aspartic acid and / or glutamic acid, which is an amino acid having a carboxylic acid side chain that can be introduced by controlling a physiologically active substance.
- a polyaspartic acid chain constructed only with aspartic acid preferably, a polyglutamic acid chain constructed only with glutamic acid, or a poly (aspartic acid-glutamic acid) chain composed of random mixing of aspartic acid and glutamic acid
- These polyamino acid chains having a side chain carboxy group may be either an ⁇ -amide bond type polymer or an amide bond type polymer with a side chain carboxy group, or a ⁇ (or ⁇ ) -amide bond type. It may be a polymer or a mixture thereof.
- the polyamino acid chain may be a linear polyamino acid or a branched structure via a side chain.
- the physiologically active substance having a hydroxyl group and / or an amino group included in the block copolymer (C) is not particularly limited, and it is possible to apply a pharmaceutical active ingredient or a pharmaceutical active ingredient candidate compound, or It is preferable to apply the derivatized or prodrug active ingredient.
- a pharmaceutical active ingredient or a pharmaceutical active ingredient candidate compound or It is preferable to apply the derivatized or prodrug active ingredient.
- active pharmaceutical ingredients or candidate pharmaceutical active ingredients used for the treatment of these diseases are applied It is preferable to apply an active ingredient obtained by derivatizing or prodruging them. Examples of physiologically active substances that can be applied to the present invention are listed below, but are not limited thereto.
- physiologically active substances that can be used for malignant tumor diseases include camptothecin derivatives such as 7-ethyl-10-hydroxycamptothecin, irinotecan, nogitecan, and 9-aminocamptothecin, taxane derivatives such as paclitaxel, docetaxel, cabazitaxel, ganetespib, luminespib, etc.
- camptothecin derivatives such as 7-ethyl-10-hydroxycamptothecin, irinotecan, nogitecan, and 9-aminocamptothecin
- taxane derivatives such as paclitaxel, docetaxel, cabazitaxel, ganetespib, luminespib, etc.
- Resorcinol derivatives having an HSP90 inhibitory activity doxorubicin, epirubicin, amrubicin, anthracycline derivatives such as daunorubicin, idarubicin, pirarubicin, lamapisin derivatives such as sirolimus, everolimus, temsirolimus, gemcitabine, cytosine arabinoside, ethacitabineside, Cytidine antimetabolites such as ethinyl cytidine, azacitidine, decitabine, methotrexate, pemetrex Antifolate antimetabolites such as do, levofolinate and folinate, purine antimetabolites such as fludarabine, nelarabine, pentostatin and cladribine, fluorinated pyrimidine antimetabolites such as doxyfluridine, capecitabine, tefgar, fluorouracil and carmofur, cisplatin, carboplatin , Platinum
- physiologically active substances used for inflammatory diseases include tacrolimus derivatives such as tacrolimus, steroid derivatives such as dexamethasone and prednisolone, lamapisin derivatives such as sirolimus, everolimus, and temsirolimus, cyclosporine, fingolimod, azathioprine, mizoribine, molycophenolate mofetil And immunosuppressive agents such as gusperimus, and NSAIDs such as diflunisal and tiaramid.
- tacrolimus derivatives such as tacrolimus
- steroid derivatives such as dexamethasone and prednisolone
- lamapisin derivatives such as sirolimus, everolimus, and temsirolimus
- cyclosporine such as fingolimod, azathioprine, mizoribine
- immunosuppressive agents such as gusperimus
- NSAIDs such
- physiologically active substances used for infectious diseases include anti-fungi such as amphotericin B, polyene antibiotics such as nystatin, azole derivatives such as fluconazole and voriconazole, candin derivatives such as Micafungin, and pyrimidine derivatives such as flucytosine.
- anti-fungi such as amphotericin B
- polyene antibiotics such as nystatin
- azole derivatives such as fluconazole and voriconazole
- candin derivatives such as Micafungin
- pyrimidine derivatives such as flucytosine.
- antiviral agents such as acyclovir, valacyclovir and ganciclovir
- antiviral agents such as zanamivir, oseltamivir and laninamivir.
- the content of the physiologically active substance having a hydroxyl group and / or amino group in the block copolymer (C) is preferably 5% by mass or more and 60% by mass or less.
- the content of the physiologically active substance is lower than 5% by mass, the hydrophobic polymer segment of the block copolymer (C) is weakly hydrophobic, and there is a concern that sufficient associability based on hydrophobic interaction cannot be obtained. is there.
- a large amount of the block copolymer which is a DDS carrier is administered, which is not preferable.
- the content of the hydrophobic substituent in the block copolymer (C) is preferably 5% by mass or more and 50% by mass or less.
- an arbitrary hydrophobic substituent may be introduced into the side chain carboxy group for the purpose of adjusting the aggregate-forming property.
- the hydrophobic substituent include an optionally substituted carbon number (C1 to C30) alkoxy group, an optionally substituted carbon number (C1 to C30) alkylamino group, and a substituent. Selected from the group consisting of a di (C1-C30) alkylamino group optionally having a carbon number (C1-C8) alkylaminocarbonyl (C1-C8) alkylamino group optionally having a substituent. It is preferable that they are 1 or more types of substituents.
- examples of the hydrophobic substituent include an optionally substituted carbon number (C1 to C30) alkoxy group, an optionally substituted carbon number (C1 to C30) alkylamino group, a substituted group.
- a block copolymer (B) is an aspect which does not contain a bioactive substance as a hydrophobic substituent.
- the block copolymer (C) is characterized in that the molecular weight of the main chain polymer comprising a polyethylene glycol chain and a polyamino acid chain is 2 to 10 kilodaltons in molecular weight.
- the molecular weight is preferably 2 kilodaltons or more and 8 kilodaltons or less.
- the molecular weight a calculated value obtained by adding the constituent molecular weights of the constituent parts is adopted as the molecular weight. That is, the calculated value obtained by adding together (1) the molecular weight of the polyethylene glycol chain and (2) the molecular weight of the main chain portion of the polyamino acid chain is defined as the molecular weight.
- the physiologically active substance in the block copolymer (C) is not included in the main chain polymer, the molecular weight is not taken into consideration.
- the molecular weight of the main chain polymer combining the polyethylene glycol chain and the polyamino acid chain may be accurate in kilodalton units.
- the preferable analysis method in each structural part is mentioned below, if it is an analysis method of sufficient precision in the molecular weight measurement in the kDa unit of the said polyamino acid derivative, it will not specifically limit.
- the molecular weight of the polyethylene glycol chain is a molecular weight measurement value of a polyethylene glycol compound constituting a polyethylene glycol segment, and a molecular weight determined by a peak top molecular weight measured by a GPC method based on a polyethylene glycol standard product is adopted. As the calculated value, a value obtained by rounding off the hundreds is used.
- the molecular weight of the main chain portion of the polyamino acid is a calculated value obtained by multiplying the molecular weight of the polymerization monomer unit of the polyamino acid chain contained in the hydrophobic polymer segment by the average polymerization number.
- the polymerization number a method of quantifying the side chain carboxy group of the polyamino acid by neutralization titration, or the polymerization number calculated from the integral value of 1 H-NMR can be used. It is preferable to use a neutralization titration method.
- the block copolymer (C) of the present invention exhibits self-association in an aqueous solution.
- the particle diameter (average particle diameter) of the nanoparticles of the present invention is preferably 30 nm or less. More preferably, it is 3 nm or more and 30 nm or less, and particularly preferably 3 nm or more and less than 20 nm.
- the particle diameter (average particle diameter) of the nanoparticles is measured by, for example, an induction diffraction grating method.
- the induction diffraction grating method is (1) irradiating a 2 to 5 mg / mL aqueous solution of the block copolymer (C) of the present invention with a laser beam to form a diffraction grating by dielectrophoresis.
- the particle size is obtained by applying the annihilation rate to the Stokes-Einstein relation. For example, it can be measured with a single nanoparticle size measuring device IG-1000 manufactured by Shimadzu Corporation.
- the block copolymer (C) of the present invention is a block copolymer in which a hydrophilic polyethylene glycol segment and a polyamino acid derivative segment exhibiting hydrophobicity by a physiologically active substance or other hydrophobic side chain are linked.
- polyamino acid derivative segments of a plurality of block copolymers are associated based on hydrophobic interaction.
- a core-shell structure micelle-like aggregate is formed, in which the polyamino acid derivative segment is the inner core (core part), and the outer part is surrounded by a hydrophilic polyethylene glycol segment to form an outer shell layer (shell part). It is presumed to be observed as the nanoparticles.
- the block copolymer (C) has the general formula (3) [Wherein R 5c represents a hydrogen atom or an optionally substituted carbon number (C1-C6) alkyl group, tc represents an integer of 20 to 140, and Ac represents a substituent. R 2c represents a substituent selected from the group consisting of a hydrogen atom, a carbon number (C1 to C6) acyl group and a carbon number (C1 to C6) alkoxycarbonyl group.
- R 3c represents a binding residue of a physiologically active substance having a hydroxyl group and / or an amino group
- R 4c is a binding residue of a hydrophobic substituent, and the number of carbons that may have a substituent ( C1-C30) linear, branched or cyclic alkoxy group, optionally substituted (C1-C30) linear, branched or cyclic alkylamino group, substituted Straight chain having carbon atoms (C1 to C30) optionally having a group , Branched or cyclic dialkylamino group, optionally substituted carbon number (C1 to C8) alkylaminocarbonyl (C1 to C8) alkylamino group, hydroxyl group and / or amino group A bond residue, and one or more substituents selected from the group consisting of hydroxyl groups
- Bc represents a single bond or a divalent bond group
- nc represents 1 or 2
- R 5c , tc, Ac, R 2c , nc, and Bc in the general formula (3) are the same as R 5 , tb, Ab, R 2b , nb, and Bb in the general formula (2).
- R 3c in the general formula (3) is the same as the binding residue of the physiologically active substance having a hydroxyl group and / or an amino group mentioned in R 3a in the general formula (1).
- R 4c in the general formula (3) has the same meaning as the binding residue of the hydrophobic substituent mentioned in R 3b in the general formula (2).
- x1c, x2c, y1c, y2c and zc are the constituent units of the aspartic acid derivative unit and / or glutamic acid derivative unit in the poly (aspartic acid and / or glutamic acid) chain of the block copolymer, respectively.
- the content is an integer of 0 to 20, respectively.
- (X1c + x2c + y1c + y2c + zc) represents the number of polymerizations of the poly (aspartic acid and / or glutamic acid) chain, and is an integer of 3 to 20. That is, the poly (aspartic acid and / or glutamic acid) chain is a polymer having an average polymerization number of 3 to 20.
- the resulting block copolymer (C) may not have self-association properties.
- the polymerization number is larger than 20
- the molecular weight of the main chain polymer of the block copolymer obtained may exceed 10 kilodaltons, and there is a concern that the desired pharmacokinetics may not be achieved.
- (x1c + x2c + y1c + y2c + zc) which is the polymerization number of poly (aspartic acid and / or glutamic acid) chain, is outside the range of 3 to 20, the enhancing effect of the pharmacological effect of the physiologically active substance and the effect of reducing the side effects cannot be obtained. There are concerns.
- the number of polymerizations of the polyamino acid derivative is preferably set as appropriate in consideration of the molecular weight of the block copolymer to which the physiologically active substance is bound.
- the (x1c + x2c + y1c + y2c + zc) is preferably an integer of 5 to 20.
- the number of polymerizations of the polyamino acid derivative is determined by measurement with 1 H-NMR or a polyethylene glycol-poly (aspartic acid and / or glutamic acid) block copolymer before binding R 3c and R 4c. It can be determined by neutralization titration.
- the unit to which the physiologically active substance is bound is an essential component, and (x1c + x2c) is an integer of 1-20.
- the (x1c + x2c) is an integer of 2 to 20, more preferably an integer of 3 to 15.
- the ratio of (x1c + x2c) to the (x1c + x2c + y1c + y2c + zc), which is the number of polymerizations of the poly (aspartic acid and / or glutamic acid) derivative) chain, is 4 to 100%.
- the content is preferably 10 to 90%, and more preferably 20 to 80%.
- the content of the aspartic acid unit and / or glutamic acid unit to which the physiologically active substance according to (x1c + x2c) is bound is calculated from the amount of binding of the physiologically active substance and the number of polymerized poly (aspartic acid and / or glutamic acid) chains. .
- the binding amount of the physiologically active substance can be determined by a method of cleaving the physiologically active substance from the block copolymer to which the physiologically active substance is bound and quantitatively analyzing the released physiologically active substance. Further, a method of calculating from the reaction rate of the physiologically active substance when producing the block copolymer to which the physiologically active substance is bonded may be used.
- (y1c + y2c) represents the total number of aspartic acid units and / or glutamic acid units to which R 4c is bound.
- Zc represents the total number of aspartic acid units and / or glutamic acid units having a structure in which the side chain carboxy group is cyclized in the molecule.
- (y1c + y2c) and zc are each an integer of 0 to 18.
- (y1c + y2c) and zc are each an integer of 1 to 15.
- the ratio of (y1c + y2c + zc) to (x1c + x2c + y1c + y2c + zc), which is the number of polymerizations of the poly (aspartic acid and / or glutamic acid) derivative segment, is 0 to 96%, preferably 4 to 90%.
- the content of the aspartic acid unit and / or glutamic acid unit to which R 4c related to (y1c + y2c) is bonded is calculated from the amount of the substituents related to R 4c and the number of polymerizations of the poly (aspartic acid and / or glutamic acid) segment. Is done.
- Binding of substituents according to the R 4c from the block copolymer to cleave the substituent according to the R 4c, physiologically active substance release can be obtained by a method of quantitative analysis of. Moreover, you may use the method calculated from the reaction rate of the substituent which concerns on R4c at the time of manufacturing the said block copolymer. It can also be calculated from the integral value of 1 H-NMR.
- the poly (aspartic acid and / or glutamic acid) chain has R 3c in the side chain carboxy group.
- Each constituent unit exists in one or more units, and the arrangement thereof is not particularly controlled, and is a randomly arranged segment structure.
- the block copolymer (C) to which the physiologically active substance represented by the general formula (3) is bonded may have a mass content of the physiologically active substance represented by R 3c of 5% by mass to 60% by mass. preferable.
- the content of the physiologically active substance is lower than 5% by mass or when the content of the physiologically active substance is higher than 60% by mass, the hydrophilic-hydrophobic balance of the block copolymer to which the physiologically active substance is bound is large. There is a concern that it will not change to have proper self-association and will not exhibit the desired pharmacokinetics.
- the mass content of the physiologically active substance is preferably 5% by mass or more and 50% by mass or less. More preferably, it is 8 mass% or more and 40 mass% or less.
- the molecular weight of the main chain polymer comprising a polyethylene glycol chain and a polyamino acid chain in the block copolymer to which the physiologically active substance represented by the general formula (3) is bonded is 2 to 10 kilodaltons
- a calculated value obtained by adding the constituent molecular weights of the constituent parts excluding R 3c which is a binding residue of a physiologically active substance and R 4c which is a binding residue of an arbitrary hydrophobic substituent is adopted as the molecular weight.
- the calculated value obtained by adding together (1) the molecular weight of the polyethylene glycol chain and (2) the molecular weight of the main chain portion of the polyamino acid chain is defined as the molecular weight.
- the molecular weight of the block copolymer may be accurate in kilodaltons.
- the following is a preferred analysis method for each component, but is not particularly limited, and is not particularly limited as long as it is an analysis method with sufficient accuracy in the molecular weight measurement of the polyamino acid derivative in kDa units. .
- the molecular weight of the polyethylene glycol chain is a molecular weight measurement value of a polyethylene glycol compound constituting a polyethylene glycol segment, and a molecular weight determined by a peak top molecular weight measured by a GPC method based on a polyethylene glycol standard product is adopted. As the calculated value, a value obtained by rounding off the hundreds is used.
- the molecular weight of the main chain portion of the polyamino acid is a calculated value obtained by multiplying the molecular weight of the polymerization monomer unit of the polyamino acid chain contained in the hydrophobic polymer segment by the average polymerization number.
- the polymerization number a method of quantifying the side chain carboxy group of the polyamino acid by neutralization titration, or the polymerization number calculated from the integral value of 1 H-NMR can be used. It is preferable to use a neutralization titration method.
- the molecular weight of the main chain polymer including the polyethylene glycol chain and the polyamino acid chain is 2 kilodaltons or more and 10 kilodaltons or less.
- the polymer micelle type DDS preparation containing the block copolymer (C) represented by the general formula (3) does not have a sufficient nanoparticle-forming ability, and is suitable for the target tissue. In this case, sufficient transferability, permeability and retention cannot be obtained. Therefore, the pharmacological effect cannot be exhibited efficiently.
- the molecular weight of the block copolymer is preferably 2 kilodaltons or more and 8 kilodaltons or less, more preferably 2 kilodaltons or more and 7 kilodaltons or less.
- the block copolymer (C) represented by the general formula (3) of the present invention exhibits self-association in an aqueous solution.
- the particle diameter (average particle diameter) of the nanoparticles of the present invention is preferably 30 nm or less. More preferably, it is 3 nm or more and 30 nm or less, and particularly preferably 3 nm or more and less than 20 nm.
- the particle diameter (average particle diameter) of the nanoparticles is measured by, for example, an induction diffraction grating method.
- a 2 to 5 mg / mL aqueous solution of the block copolymer (C) represented by the general formula (3) of the present invention is irradiated with laser light to form a diffraction grating by dielectrophoresis.
- (3) Apply the annihilation rate to the Stokes-Einstein relation and obtain the particle size. For example, it can be measured with a single nanoparticle size measuring device IG-1000 manufactured by Shimadzu Corporation.
- the present invention relates to a technique used as a carrier of a physicoactive substance used in a polymer micelle DDS preparation, and particularly relates to a polymer micelle DDS preparation having an active targeting function having a biological recognition function. Therefore, a DDS preparation containing the block copolymer (A) provided with a target binding site is defined as an aspect of the first invention.
- a composition comprising the block copolymer (A) having a target binding site and the block copolymer (B) having no target binding site is an aspect of the second invention.
- a composition comprising the block copolymer (A) having a target binding site and the block copolymer (C), which is a polymer prodrug having no target binding site, is a third invention.
- These are amphiphilic block copolymers, and have an associative property and form nanoparticles by hydrophobic interaction between hydrophobic polymer segments in an aqueous solution. That is, even if the block copolymers (A) and the block copolymers (B) and / or (C) are mixed with each other and having different chemical structures, the hydrophobic polymer segments interact with each other. This is characterized by forming a nanoparticle-like aggregate in which these are mixed.
- a bioactive substance is encapsulated in the inner core (core) part of the nanoparticle-like aggregate by chemical bonding or physical adsorption action, and the target binding site is provided in the outer shell (shell) part, which has an active targeting function.
- It can be used as a molecular micelle type DDS preparation.
- a hydrophobic physiological activity can be obtained even if a physiologically active substance is not bound to the block copolymer. It can be used as a physical adsorption type micelle DDS preparation in which a substance is retained by physical adsorption action.
- the block copolymer (C) is a polymer prodrug, it is used as a chemically bonded micelle DDS preparation. be able to.
- the composition of the present invention comprises a block copolymer (A) and a block copolymer (B), a block copolymer (A) and a block copolymer (C), and a block copolymer (A) and (block Copolymer (B) and block copolymer (C) can be present in any suitable ratio. It is preferable that one or more molecules of the block copolymer (A) responsible for the active targeting function are contained in the nanoparticle aggregate formed by the block copolymer according to the present invention.
- the molar content of the block copolymer according to the present invention can be calculated as a polymer molecule, and the composition of the present invention comprises a block copolymer (A), a block copolymer (B) and / or a block copolymer. It can represent with the molar ratio of a polymer (C).
- a suitable molar ratio ((A) :( B) and / or (C)) for mixing the block copolymer (A) with the block copolymer (B) and / or the block copolymer (C) is: 1: 0.1-30. More preferably, the ratio is 1: 0.5 to 20, particularly preferably 1: 1 to 10.
- the block copolymer which is not any of the block copolymer (A), the block copolymer (B) and the block copolymer (C) may be present in any suitable ratio.
- the block copolymers (A), (B) and (C) are unavoidable unreacted or by-product / decomposed block copolymers. These may exist in the range which does not affect the physical property of the composition of this invention.
- the abundance ratio is a molar ratio (block copolymer (A) + block copolymer (B) + total molar amount of block copolymer (C): total molar amount of other block copolymers) of 1 : 0-2, preferably 1: 0-0.5, more preferably 1: 0-0.25.
- composition of this invention can mention the aspect of the following four combinations, for example.
- Composition 1 Block copolymer (A) and block copolymer (B)
- Composition 2) Block copolymer (A) and block copolymer (C)
- Composition 3) Block copolymer (A), block copolymer (B), physiologically active substance
- Composition 4 Block copolymer (A), block copolymer (B), and block copolymer ( C)
- compositions become associative compositions due to the interaction between the block copolymers.
- the following three types of preparation methods can be mentioned.
- (1) A method of mixing in an aqueous solution and self-organizing into micelles.
- (2) A method of dialysis after dissolving in an organic solvent.
- (3) A method in which water is added to a polymer film obtained by dissolving in an organic solvent, mixing and homogenizing the solution under reduced pressure, and mixing, and then self-assembled into a micelle.
- composition of the present invention may be prepared by reacting with a compound having a target binding site after preparing the following three compositions. That is, (Precursor composition 1) Block copolymer (A) Precursor and block copolymer (B) or block copolymer (C) (Precursor composition 2) Block copolymer (A) Precursor and block copolymer (B) and physiologically active substance (Precursor composition 3) Block copolymer (A) Precursor and block copolymer ( B) and block copolymer (C) Solution preparation of said precursor composition (1) thru
- the precursor compositions (1) to (3) are dissolved in an organic solvent, mixed and homogenized, and the polymer solution is distilled off under reduced pressure. This is mixed with water and self-assembled into micelles. Thereafter, the compound having the target binding site is bonded to the block copolymer (A) precursor (the block copolymer (A) before reacting with the compound having the target binding site) to obtain the composition according to the present invention. How to prepare.
- the precursor compositions (1) to (3) are mixed in an aqueous solution and self-assembled into micelles.
- a compound having a target binding site is bound to a block copolymer (A) precursor (a block copolymer (A) before reacting with a compound having a target binding site) to prepare a composition according to the present invention. how to.
- Examples of the organic solvent for preparing the above composition include methanol, acetone, acetonitrile, dimethylformamide, and the like.
- An aqueous solution for preparing the above composition can be formed, for example, by adding a water-miscible organic solvent such as ethanol and dimethyl sulfoxide and a known buffer to purified water.
- the composition containing the block copolymer (A) and the block copolymer (B) of the present invention, and the composition containing the block copolymer (A) and the block copolymer (C) are in an aqueous solution. Shows self-association.
- the particle size (average particle size) of the nanoparticles of the composition according to the present invention is preferably 30 nm or less. More preferably, it is 3 nm or more and 30 nm or less, and particularly preferably 3 nm or more and less than 20 nm.
- the particle diameter (average particle diameter) of the nanoparticles is measured by, for example, an induction diffraction grating method.
- the induced diffraction grating method includes (1) a composition containing a block copolymer (A) and a block copolymer (B) of the present invention, and a block copolymer (A) and a block copolymer (C).
- aqueous solution of the composition to be irradiated with laser light to form a diffraction grating by dielectrophoresis 2-5 mg / mL aqueous solution of the composition to be irradiated with laser light to form a diffraction grating by dielectrophoresis, (2) stop the external force that has been dielectrophoresis, and measure the disappearance rate of the diffraction grating by diffusion, (3)
- a method in which the annihilation rate is applied to the Stokes-Einstein relation and the particle diameter is obtained. For example, it can be measured with a single nanoparticle size measuring device IG-1000 manufactured by Shimadzu Corporation.
- composition containing the block copolymer (A) and the block copolymer (B) of the present invention, and the composition containing the block copolymer (A) and the block copolymer (C) are hydrophilic. Since it is a composition containing a polyethylene glycol segment and a block copolymer in which a polyamino acid derivative segment that exhibits hydrophobicity by a physiologically active substance or other hydrophobic side chain is linked, a plurality of block copolymers can be used together in an aqueous solution. It is thought that the polyamino acid derivative segments of these groups are associated on the basis of hydrophobic interaction.
- a core-shell structure micelle-like aggregate is formed, in which the polyamino acid derivative segment is the inner core (core part), and the outer part is surrounded by a hydrophilic polyethylene glycol segment to form an outer shell layer (shell part). It is presumed to be observed as the nanoparticles.
- Block copolymers (A), (B) and (C) according to the present invention will be described.
- the manufacturing method of a block copolymer (B) and a block copolymer (C) is demonstrated. This involves synthesizing a block copolymer in which a polyethylene glycol chain, which is a hydrophilic polymer segment, and a polyamino acid chain containing aspartic acid and / or glutamic acid, which are the main chain constituents of a hydrophobic polymer segment, are linked to each other. Examples thereof include a method of producing a compound containing an active substance and / or a hydrophobic substituent by a condensation reaction.
- a method of building a block copolymer by combining a hydrophilic polymer segment containing a polyethylene glycol chain and a polyamino acid chain bonded with a physiologically active substance and / or a hydrophobic substituent can be exemplified.
- the former method is preferred in which a block copolymer in which a polyethylene glycol segment and a polyamino acid segment are linked is synthesized in advance, and a physiologically active substance or a hydrophobic substituent is subjected to a condensation reaction therewith.
- a method for producing a block copolymer in which a polyethylene glycol chain and a polyamino acid chain are linked includes the step of sequentially polymerizing a compound containing a polyethylene glycol segment using the amino acid-N-carboxy anhydride to be used. And a method of binding a polyethylene glycol segment and a polyamino acid derivative.
- the former method is preferably used because the reactivity of amino acid-N-carboxyanhydride is high and the number of polyamino acid polymerizations is easily controlled.
- a block copolymer in which a polyethylene glycol chain and a polyamino acid derivative chain are linked is synthesized in advance, and a physiologically active substance having a hydroxyl group and / or an amino group or a hydrophobic substituent is bonded to the block copolymer.
- a polyethylene glycol derivative having an amino group at one end for example, methoxypolyethyleneglycol-1-propylamine
- an amino acid-N-carboxy anhydride appropriately protected with a side chain functional group of the amino acid.
- a skeleton of a block copolymer in which a polyethylene glycol segment and a polyamino acid segment are linked is constructed by sequential polymerization.
- amino acid-N-carboxy anhydride aspartic acid-N-carboxy anhydride and / or glutamic acid-N-carboxy anhydride protected with an appropriate side chain carboxy group are included in the polyamino acid segment. And / or glutamic acid.
- an appropriate deprotection reaction is performed to synthesize the block copolymer containing aspartic acid and / or glutamic acid in which the side chain carboxy group is deprotected.
- the deprotection reaction when the side chain carboxy group is a benzyl ester, the deprotection group reaction can be carried out by hydrolysis under an alkaline condition or hydrogenolysis reaction.
- the polyethylene glycol-polyamino acid block copolymer may be reacted with a physiologically active substance having an amino group and / or a hydroxyl group or a hydrophobic substituent in an appropriate reaction solvent under a condensation reaction condition.
- the solvent that can be used is not particularly limited as long as it can dissolve both compounds. . Examples thereof include water-soluble organic solvents such as N, N-dimethylformamide (DMF), N-methylpyrrolidone (NMP), 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone (DMI). These solvents may be used alone or as a mixed solvent thereof.
- the mixed solvent by the said solvent and another organic solvent may be sufficient.
- the condensing agent to be used can be used without any particular problem as long as it is an ordinary dehydrating condensing agent that causes an ester reaction of carboxylic acid and hydroxyl group by dehydration condensation reaction and / or an amide reaction of carboxylic acid and amino group by dehydration condensation reaction. .
- condensing agent examples include carbodiimide condensing agents such as dicyclohexylcarbodiimide (DCC), diisopropylcarbodiimide (DIPCI), 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride (WSC), 4- Triazine condensing agents such as (4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl) -4-methylmorpholium chloride n-hydrate (DMT-MM), 1-ethoxycarbonyl-2-ethoxy -1,2-dihydroquinoline (EEDQ), di-tert-butyl dicarbonate (Boc 2 O) and the like can be used.
- DEC dicyclohexylcarbodiimide
- DIPCI diisopropylcarbodiimide
- WSC 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride
- a reaction aid such as 4-dimethylaminopyridine (DMAP), 1-hydroxybenzotriazole (HOBt), N-hydroxysuccinimide (HOSu) may be used.
- DMAP 4-dimethylaminopyridine
- HOBt 1-hydroxybenzotriazole
- HSu N-hydroxysuccinimide
- a carbodiimide condensing agent an optionally substituted carbon number (C1-C8) alkylaminocarbonyl (C1-C8) alkylamino group may be introduced simultaneously with a physiologically active substance or a hydrophobic substituent. it can.
- the reaction temperature is usually 0 to 180 ° C., preferably 5 to 100 ° C.
- Hydrophobic substituents such as the carbon number (C1 to C30) alkoxy group, the carbon number (C1 to C30) alkylamino group or the di (C1 to C30) alkylamino group are included in the polyamino acid chain of the present invention. It is introduced for the purpose of adjusting the self-association property of the block copolymer. As the method, the carboxy group of the polyethylene glycol-polyamino acid copolymer is activated by adding a condensing agent, and then the compound corresponding to the hydrophobic substituent to be introduced is reacted in a desired equivalent amount.
- Examples thereof include a method in which a compound corresponding to a substituent is activated and then reacted with the polyamino acid segment of the copolymer.
- the physiologically active substance may be introduced, or vice versa, or the physiologically active substance and the hydrophobic substituent may be introduced simultaneously.
- the hydrophobic substituent may be a single type of substituent or a plurality of types of substituents.
- the block copolymer of the present invention is produced by introducing a physiologically active substance and an arbitrary hydrophobic substituent into the polyethylene glycol-polyamino acid block copolymer, and then optionally performing a normal separation operation or purification operation. be able to.
- the block copolymer (A) is produced from a block copolymer having a polyethylene glycol segment and a polyamino acid segment containing aspartic acid and / or glutamic acid.
- the construction method can be any of a method in which a polyethylene glycol segment and a polyamino acid segment containing aspartic acid and / or glutamic acid are combined, and a method in which aspartic acid and / or glutamic acid are sequentially polymerized in sequence to the polyethylene glycol segment. is there.
- JP-A No. 5-955 or the like a method described in JP-A No. 5-955 or the like is applied, for example, modified with a commercially available one-terminal N- (tert-butoxycarbonyl) aminoethyl group and the other one-terminal aminoethyl group.
- a block copolymer structure in which polyethylene glycol segments and polyamino acid segments are linked by sequential polymerization is constructed by sequentially reacting polyethylene glycol with amino acid-N-carboxyanhydride having an amino acid side chain functional group appropriately protected. A method is mentioned.
- amino acid-N-carboxy anhydride aspartic acid-N-carboxy anhydride and / or glutamic acid-N-carboxy anhydride protected with an appropriate side chain carboxy group are included in the polyamino acid segment. And / or glutamic acid. Thereafter, an appropriate deprotection reaction is performed to synthesize the block copolymer containing aspartic acid and / or glutamic acid in which the side chain carboxy group is deprotected.
- the deprotection reaction when the side chain carboxy group is a ⁇ -benzyl ester, the deprotection group reaction can be carried out by hydrolysis under an alkaline condition or hydrogenolysis reaction.
- the polyethylene glycol-polyamino acid block copolymer has an amino group and / or a hydroxyl group in the same manner as in the block copolymers (B) and (C) represented by the general formula (2) and general formula (3).
- the physiologically active substance or the hydrophobic substituent having the reaction can also be reacted under a condensation reaction condition in an appropriate reaction solvent.
- a protecting group of a terminal amino group of the polyethylene glycol structural part of the block copolymer for example, a tert-butoxycarbonyl group is deprotected, and the amino group and GMBS (N- (4- (4- Maleimide butyryloxy) succinimide) and amide bond.
- the maleimide group thus obtained is reduced by disulfide bonds present in compounds such as proteins, peptides and sugar chains, if necessary, and bonded via a sulfhydryl group, whereby the block copolymer represented by the general formula (1)
- the coalescence (A) can be produced.
- the method for producing the block copolymer (A) represented by the general formula (1) is not limited to the above-mentioned method, but a protecting group for the terminal amino group of the polyethylene glycol structure portion of the block copolymer (for example, tert-butoxycarbonyl). After deprotecting the group), the terminal thiol group-protected (thio) carboxylic acid derivative is amide-bonded, followed by deprotection of the terminal thiol group protecting group.
- an amino group such as lysine present in compounds such as proteins, peptides and sugar chains and a carboxylic acid derivative having a terminal maleimide group are amide-bonded to the maleimide group of the resulting compound.
- It can also be produced by a method of addition reaction of a thiol compound (obtained by deprotecting the protecting group).
- Other methods include reacting the amino group of lysine present in compounds such as proteins, peptides, and sugar chains with the end of a polyethylene glycol structure having an ⁇ -haloamide group, compounds such as proteins, peptides, and sugar chains, and polyethylene glycol. It can be produced using a method in which an azide group or an acetylene group is introduced at the end of the structural portion and a click reaction is used.
- the unreacted active reactive group disappears (for example, the maleimide group, which is the active reactive group, reacts with cysteine) or the target compound is eliminated.
- the cyclic imide group may be actively opened to improve the binding stability with the target compound or may be produced via a purification step.
- Block copolymer (A) encapsulating physiologically active substance of the present invention composition containing block copolymer (A) and block copolymer (B), and block copolymer (A) and block copolymer
- the composition containing the union (C) gradually releases the encapsulated physiologically active substance after being administered in vivo.
- the released physiologically active substance can exert a pharmacological effect. Therefore, a block copolymer (A) encapsulating a physiologically active substance, a composition containing the block copolymer (A) and the block copolymer (B), and the block copolymer (A) and the block copolymer
- the composition containing the union (C) can be used as a pharmaceutical comprising the physiologically active substance as an active ingredient.
- Block copolymer (A) encapsulating physiologically active substance of the present invention composition containing block copolymer (A) and block copolymer (B), and block copolymer (A) and block copolymer
- the composition containing the combination (C) may be used by any oral or parenteral route of administration. It is preferably formulated by the route of administration by parenteral injection. Administration by injection is performed by intravenous administration, intraarterial administration, subcutaneous administration, intramuscular administration, intratumoral administration, and the like.
- Block copolymer (A) encapsulating physiologically active substance of the present invention, composition containing block copolymer (A) and block copolymer (B), and block copolymer (A) and block copolymer
- a pharmaceutically acceptable carrier that is usually used, such as an excipient, a bulking agent, a filler, a binder, a wetting agent, a disintegrant, and a lubricant.
- Surfactants, dispersants, buffers, preservatives, solubilizers, preservatives, flavoring agents, soothing agents, stabilization, solvents, solubilizers, suspending agents, dyes, perfumes and isotonic agents An agent or the like can be used.
- solvents are usually used.
- the solvent include water, physiological saline, 5% glucose or mannitol solution, water-soluble organic solvents such as glycerol, ethanol, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, polyethylene glycol, cremophor, and mixtures thereof, and water. And a mixture of the water-soluble organic solvent. It is preferable that these pharmaceutical additives are used to prepare a pharmaceutical preparation that can be administered.
- the dose of the composition containing the combination (C) can naturally be changed depending on the type of physiologically active substance to be bound, the sex, age, physiological state, pathological condition, etc. of the patient, but parenterally, usually 1 adult day, 0.01 ⁇ 500mg / m 2 as an active ingredient, preferably the administration of 0.1 ⁇ 250mg / m 2.
- the present invention will be further described below with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
- the volume-based particle diameters of the block copolymers (A) according to Examples 1-1, 1-2 and 2 were measured by Malvern particle diameter / zeta potential measuring device Zetasizer Nano ZS (measurement temperature: 25 ° C., Analysis). model: General purpose (normal resolution), Material RI: 1.59).
- For the volume-based particle size measurement sample ultrapure water was added so that the concentration of the physiologically active substance-binding block copolymer was 1 mg / mL, and the sample was dissolved with ultrasound under ice cooling, followed by filtration with a 0.45 ⁇ m membrane filter. The solution used was used.
- the average particle size measurement sample was prepared so as to be 2 mg / mL or 5 mg / mL in terms of composition weight, and a solution filtered through a 0.45 ⁇ m membrane filter was used.
- the reaction solution was dropped into a mixed solution of diisopropyl ether (2880 mL) and ethanol (720 mL) over 0.5 hour and stirred at room temperature for 1 hour. Thereafter, the supernatant was removed, and a mixed solution of diisopropyl ether (1440 mL) and ethanol (360 mL) was added and stirred for 1 hour, and then the precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain a polymer (12.4 g). .
- the obtained polymer (12.0 g) was dissolved in DMF (198 mL), acetic anhydride (2.4 mL) was added, and the mixture was stirred at 20 ° C. for 23.5 hours.
- the reaction solution was dropped into a mixed solution of diisopropyl ether (1600 mL) and ethyl acetate (400 mL) over 0.5 hour, and stirred at room temperature for 1 hour. Thereafter, the supernatant was removed, and a mixed solution of diisopropyl ether (800 mL) and ethanol (200 mL) was added and stirred for 1 hour. The precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain an acetylated polymer (10.7 g). Obtained. The obtained acetylated polymer (10.7 g) was dissolved in DMF (230 mL), and 10% palladium-carbon (2.2 g) was added.
- the reaction solution was dropped into a mixed solution of diisopropyl ether (5040 mL) and ethanol (560 mL) over 2.0 hours and stirred at room temperature for 4.0 hours. Thereafter, the supernatant was removed, a mixed solution of diisopropyl ether (1800 mL) and ethanol (200 mL) was added and stirred, and then the precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain a polymer (31.9 g). The obtained polymer (30.0 g) was dissolved in DMF (336 mL), acetic anhydride (6.0 mL) was added, and the mixture was stirred at 20 ° C. for 18 hours.
- the reaction solution was dropped into a mixed solution of diisopropyl ether (3024 mL) and ethyl acetate (336 mL) over 2.5 hours and stirred at room temperature for 6.0 hours. Thereafter, the supernatant was removed, and a mixed solution of diisopropyl ether (1800 mL) and ethanol (200 mL) was added. After stirring for 1.5 hours, the precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain an acetylated polymer (23.7 g). ) The obtained acetylated polymer (22.0 g) was dissolved in DMF (515 mL), and 10% palladium-carbon (4.4 g) was added.
- the synthesis example 3 was hydrolyzed with 1N-sodium hydroxide aqueous solution, and the released 4-phenyl-1-butanol was quantified by high performance liquid chromatography (HPLC) to determine the 4-phenyl-1-butanol content. Asked. As a result, the 4-phenyl-1-butanol content in Synthesis Example 3 was 10.2% by mass. The amount of 2- (2-aminoethoxy) -9- (diethylamino) -5H-benzo [a] phenoxazin-5-one bond of Synthesis Example 3 was determined by measuring 2 in the reaction solution measured by high performance liquid chromatography (HPLC).
- the obtained product was dissolved in acetonitrile / water (50/50 (v / v), 50 mL), the solution was transferred to a MWCO 1.0 kDa dialysis membrane, and the external solution was acetonitrile / water (50/50 (v / v)). After dialyzing, water was added so that the inner solution was acetonitrile / water (50/50 (v / v)), and the ion was ionized.
- the synthesis example 4 was hydrolyzed using 1N-sodium hydroxide aqueous solution, and the released 4-phenyl-1-butanol was quantified by high performance liquid chromatography (HPLC) to determine the 4-phenyl-1-butanol content. Asked. As a result, the 4-phenyl-1-butanol content in Synthesis Example 4 was 15.9% by mass. The amount of 2- (2-aminoethoxy) -9- (diethylamino) -5H-benzo [a] phenoxazin-5-one bond of Synthesis Example 4 was determined by measuring 2 in the reaction solution as measured by high performance liquid chromatography (HPLC).
- the obtained product was dissolved in acetonitrile / water (50/50 (v / v), 160 mL), an ion exchange resin (Dowex 50) was added, and the mixture was stirred at 0 ° C. for 1.0 hour. After the ion exchange resin was filtered off, acetonitrile was distilled off under reduced pressure and freeze-dried to obtain a product (4100 mg).
- the obtained product and 7-ethyl-10-hydroxycamptothecin (EHC) (1272 mg) were dissolved in DMF (18 mL), diisopropylcarbodiimide (DIPCI 1826 ⁇ L) was added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 21 hours.
- Diisopropylcarbodiimide (DIPCI 913 ⁇ L) was further added and stirred for 6.5 hours.
- the reaction solution was dropped into a mixed solution of diisopropyl ether (1600 mL) and ethyl acetate (400 mL) over 1.0 hour, and the mixture was stirred at room temperature overnight. Thereafter, the supernatant was removed, and a mixed solution of diisopropyl ether (800 mL) and ethyl acetate (200 mL) was added, stirred, and the precipitate was collected by filtration to obtain a product.
- Synthesis Example 5 was hydrolyzed with 1N-aqueous sodium hydroxide solution, and the released 7-ethyl-10-hydroxycamptothecin (EHC) was quantified by high performance liquid chromatography (HPLC) to give 7-ethyl-10. -The hydroxycamptothecin (EHC) content was determined. As a result, the 7-ethyl-10-hydroxycamptothecin (EHC) content in Synthesis Example 5 was 23.5% by mass. The amount of 2- (2-aminoethoxy) -9- (diethylamino) -5H-benzo [a] phenoxazin-5-one bond of Synthesis Example 5 was determined by measuring 2 in the reaction solution as measured by high performance liquid chromatography (HPLC).
- Synthesis Example 6 was hydrolyzed using 1N aqueous sodium hydroxide, and the released 7-ethyl-10-hydroxycamptothecin (EHC) was quantified by high performance liquid chromatography (HPLC) to give 7-ethyl-10. -The hydroxycamptothecin (EHC) content was determined. As a result, the 7-ethyl-10-hydroxycamptothecin (EHC) content in Synthesis Example 6 was 24.2% by mass. The amount of 2- (2-aminoethoxy) -9- (diethylamino) -5H-benzo [a] phenoxazin-5-one in Synthesis Example 6 was determined by measuring 2 in the reaction solution as measured by high performance liquid chromatography (HPLC).
- the reaction solution was dropped into a mixed solution of diisopropyl ether (2,520 mL), ethanol (280 mL) and ethyl acetate (30 mL) over 0.5 hour, and stirred at room temperature for 7 hours. Thereafter, the supernatant was removed, and a mixed solution of diisopropyl ether (900 mL) and ethanol (100 mL) was added. After stirring for 0.5 hour, the precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain a polymer (12.3 g). Obtained.
- the obtained polymer (12.0 g) was dissolved in DMF (145 mL), acetic anhydride (2.6 mL) was added, and the mixture was stirred at 20 ° C. for 2 hr.
- the reaction solution was dropped into a mixed solution of diisopropyl ether (1,305 mL) and ethyl acetate (145 mL) over 0.5 hours, and stirred at room temperature for 1.5 hours. Thereafter, the supernatant was removed, a mixed solution of diisopropyl ether (900 mL) and ethanol (100 mL) was added, and the mixture was stirred twice (respective stirring times were 0.5 hour and 1 hour), and the precipitate was collected by filtration.
- the acetylated polymer (12.1 g) was obtained by drying under reduced pressure.
- the obtained acetylated polymer (12.0) was dissolved in DMF (260 mL), and 10% palladium-carbon (1.20 g) was added. Thereafter, the reaction atmosphere was replaced with hydrogen, and hydrogenolysis was performed at 30 ° C. and 1 atm for 22 hours.
- 10% Palladium-carbon catalyst was filtered off (90 mL of ethyl acetate was used for washing), and the filtrate was dropped into a mixed solution of heptane (1,750 mL) and ethyl acetate (3,500 mL) over 1 hour at room temperature. Stir for 1.5 nights.
- diisopropylcarbodiimide (DIPCI 197 mL) was added and stirred for 1.5 hours.
- the reaction solution was transferred to a MWCO 1.0 kDa dialysis membrane and dialyzed using acetonitrile / water (50/50 (v / v) as the outer solution. After dialyzing the outer solution as water, the inner solution was acetonitrile / water ( 50/50 (v / v)), acetonitrile was added, ion exchange resin (Dowex 50) was added, and the mixture was stirred for 1 hour at room temperature. By drying, a 4-phenyl-1-butanol conjugate was obtained (550 mg).
- the deprotected product (410 mg) and 4-maleimidobutyric acid-N-hydroxysuccinimide (GMBS 88.7 mg) were dissolved in DMF (15 mL), DIPEA (144 ⁇ L) was added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 1 hour. Thereafter, DIPEA (144 ⁇ L) was added, and the mixture was further stirred for 4 hours, and then the reaction solution was transferred to a MWCO 1.0 kDa dialysis membrane, and dialyzed using acetonitrile as an external solution.
- the synthesis example 8 was hydrolyzed with 1N-sodium hydroxide aqueous solution, and the released 4-phenyl-1-butanol was quantified by high performance liquid chromatography (HPLC) to determine the 4-phenyl-1-butanol content. Asked. As a result, the 4-phenyl-1-butanol content in Synthesis Example 8 was 16.0% by mass. From these values, the total molecular weight of Synthesis Example 8 was calculated to be 4194 ⁇ 4 kDa. Thereby, the content of the polyethylene glycol segment in Synthesis Example 8 is 48% by mass.
- the amount of 4-phenyl-1-butanol bound in Synthesis Example 9 was 15 molecules based on the consumption rate of 4-phenyl-1-butanol in the reaction solution measured by high performance liquid chromatography (HPLC). Therefore, the total 4-phenyl-1-butanol molecular weight of Synthesis Example 9 was calculated to be 2224 ⁇ 2 kDa. In addition, the amount of 2- (2-aminoethoxy) -9- (diethylamino) -5H-benzo [a] phenoxazin-5-one bond of Synthesis Example 9 was measured in the reaction solution measured by high performance liquid chromatography (HPLC).
- the obtained polymer (15.0 g) was dissolved in DMF (248 mL), acetic anhydride (3.0 mL) was added, and the mixture was stirred at 20 ° C. for 18 hours.
- the reaction solution was dropped into a mixed solution of diisopropyl ether (2,000 mL) and ethyl acetate (525 mL) over 1.5 hours, and stirred at room temperature for 2 hours. Thereafter, the supernatant was removed, and a mixed solution of diisopropyl ether (800 mL) and ethanol (200 mL) was added and stirred for 5 hours.
- the precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain an acetylated polymer (13.34 g). Obtained.
- acetylated polymer 13.0 g was dissolved in DMF (280 mL), and 10% palladium-carbon (1.32 g) was added. Thereafter, the reaction atmosphere was replaced with hydrogen, and hydrogenolysis was performed at 30 ° C. and 1 atm for 70 hours. The 10% palladium-carbon catalyst was filtered off, and the filtrate was added dropwise to a mixed solution of heptane (3,700 mL) and ethyl acetate (1,850 mL) over 1 hour, followed by stirring at room temperature for 2 nights.
- diisopropylcarbodiimide (DIPCI 132 ⁇ L) was further added and stirred for 1.5 hours.
- the reaction solution was dropped into a mixed solution of diisopropyl ether (100 mL), ethanol (12.5 mL) and ethyl acetate (12.5 mL) over 15 minutes and stirred at room temperature for 0.5 hour, and then the precipitate was collected by filtration.
- the product was obtained by drying under reduced pressure.
- the obtained product was dissolved in acetonitrile / water (50/50 (v / v), 20 mL), an ion exchange resin was added, and the mixture was stirred at room temperature for 1.0 hour.
- the obtained product (516 mg) and 4-maleimidobutyric acid-N-hydroxysuccinimide (GMBS 28.4 mg) were dissolved in DMF (15 mL), DIPEA (92.2 ⁇ L) was added, and the mixture was added at 25 ° C. for 2 hours. Stir. The reaction solution was dropped into a mixed solution of diisopropyl ether (216 mL) and ethyl acetate (54 mL) over 0.5 hours, and stirred at room temperature for 0.5 hours. Thereafter, the supernatant was removed, a mixed solution of diisopropyl ether (200 mL) and ethyl acetate (50 mL) was added, and the mixture was stirred for 0.5 hour.
- the synthesis example 11 was hydrolyzed with 1N-sodium hydroxide aqueous solution, and the released 4-phenyl-1-butanol was quantified by high performance liquid chromatography (HPLC) to determine the 4-phenyl-1-butanol content. Asked. As a result, the 4-phenyl-1-butanol content in Synthesis Example 11 was 10.3% by mass. From these values, the total molecular weight of Synthesis Example 11 was calculated to be 15933 ⁇ 16 kDa. Thereby, content of the polyethylene glycol segment in Synthesis Example 8 is 62.8% by mass.
- cysteine hydrochloride 49 mg was added, and the mixture was further stirred for 1 hour, and then the reaction solution was purified using Vivapine (MWCO: 3 kDa) (Sauterius). Subsequently, the solution was transferred to a MWCO 6-8 kDa dialysis membrane and dialyzed using water as an external solution. After completion of dialysis, the internal solution was freeze-dried, so that cyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Cys] (cRGDfC) as the target binding site of the target was converted to 4-maleimidobutyric acid-N-hydroxysuccinimide ester at one end. A 4-phenyl-1-butanol conjugate of a polyethylene glycol (10 kilodalton) -polyglutamic acid (22.3 polymer) block copolymer was obtained.
- the reaction rate of Synthesis Example 11 with respect to cRGDfC was 75.6%. From this value, it was calculated that the cRGDfC bonded polymer having a molecular weight of 16544 ⁇ 17 kDa and the cRGDfC non-bonded polymer having a molecular weight of 16087 ⁇ 16 kDa had a molar ratio of 75.6: 24.4 and a weight ratio of 76.1: 23.9. .
- the synthesis example 12 was hydrolyzed with 1N-sodium hydroxide aqueous solution, and the released 4-phenyl-1-butanol was quantified by high performance liquid chromatography (HPLC) to determine the 4-phenyl-1-butanol content. Asked.
- Diisopropylcarbodiimide (DIPCI 150 ⁇ L) was further added and stirred for 5 hours.
- the reaction solution was transferred to a MWCO 1.0 kDa dialysis membrane and dialyzed using acetonitrile as the outer solution.
- acetonitrile was added so that the internal solution was acetonitrile / water (50/50 (v / v)), ion exchange resin (Dowex 50) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. After the ion exchange resin was filtered off, acetonitrile was distilled off under reduced pressure and lyophilized to obtain an L-valine benzyl ester conjugate (444 mg).
- TFA (2 mL) was added to the L-valine benzyl ester conjugate (428 mg), and the mixture was stirred at 0 ° C. for 5 minutes, and then stirred at room temperature for 7.5 hours. Subsequently, TFA was distilled off, and then dissolved in H 2 O (7 mL), and the solution was transferred to a dialysis membrane with a MWCO of 1.0 kDa. Dialysis was carried out using the outer solution as water, and the inner solution was freeze-dried to obtain a deprotected product (387 mg).
- the deprotected product (190 mg) and 4-maleimidobutyric acid-N-hydroxysuccinimide (GMBS 44.8 mg) were dissolved in DMF (7.5 mL), DIPEA (68 ⁇ L) was added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 1 hour. Thereafter, DIPEA (22 ⁇ L) was added, and the mixture was further stirred for 20 minutes.
- the reaction solution was transferred to a MWCO 1.0 kDa dialysis membrane and dialyzed using acetonitrile / water (50/50 (v / v)) as the external solution. went.
- the reaction solution was dropped into a mixed solution of diisopropyl ether (1080 mL) and ethyl acetate (120 mL), the supernatant was removed, and then a mixed solution of diisopropyl ether (540 mL) and ethyl acetate (60 mL) was added.
- the obtained precipitate was collected by filtration and dried under reduced pressure to obtain a product.
- the obtained product was dissolved in acetonitrile / water (99/1 (v / v), 43 mL), an ion exchange resin (Dowex 50) was added, and the mixture was stirred at 0 ° C. for 2 hours.
- Synthesis Example 14 was hydrolyzed with 1N aqueous sodium hydroxide, and the released 7-ethyl-10-hydroxycamptothecin (EHC) was quantified by high performance liquid chromatography (HPLC) to give 7-ethyl-10. -The hydroxycamptothecin (EHC) content was determined. As a result, the 7-ethyl-10-hydroxycamptothecin (EHC) content in Synthesis Example 14 was 28.9% by mass. The amount of 2- (2-aminoethoxy) -9- (diethylamino) -5H-benzo [a] phenoxazin-5-one bond of Synthesis Example 14 was 2 in the reaction solution measured by high performance liquid chromatography (HPLC).
- the total molecular weight of Synthesis Example 14 was calculated to be 4625 ⁇ 4.6 kDa.
- cysteine hydrochloride 56 mg was added, and after stirring for 1 hour, the reaction solution was transferred to a MWCO 3.5 kDa dialysis membrane and dialyzed using an external solution as water. After completion of dialysis, the internal solution was lyophilized to bind the title cyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Cys] (cRGDfC), one end of which was 4-maleimidobutyric acid-N-hydroxysuccinimide ester and A 4-phenyl-1-butanol conjugate of a bound polyethylene glycol (2 kilodalton) -polyglutamic acid (7.8 polymer) block copolymer was obtained.
- the reaction rate of Synthesis Example 8 with respect to cRGDfC was 77.2%. From this value, it was calculated that the cRGDfC bonded polymer having a molecular weight of 4790 ⁇ 5 kDa and the cRGDfC non-bonded polymer having a molecular weight of 4333 ⁇ 4 kDa had a molar ratio of 77.2: 22.8 and a weight ratio of 78.9: 21.1. .
- the recovered product contains 51.5% by mass of EDTA derived from the reaction solvent.
- the 4-phenyl-1-butanol content of Example 1-1 excluding the target binding site is 16.0% by mass from Synthesis Example 8.
- the particle diameter of Example 1-1 was measured using a particle size / zeta potential measuring apparatus Zetasizer Nano ZS (manufactured by Malvern). The average particle diameter was 25 nm (1 mg / mL).
- phosphate buffer Potassium chloride 200 mg / L, potassium dihydrogen phosphate 200 mg / L, sodium chloride 8000 mg / L, sodium hydrogen phosphate 1150 mg / L and ethylenediaminetetraacetic acid disodium dihydrate 7420 mg / L).
- cysteine hydrochloride (59.7 mg) was added, and after further stirring for 2 hours, the reaction solution was transferred to a dialysis membrane of MWCO 1.0 kDa. After dialyzing the external solution as water, the internal solution was freeze-dried to bind the title cyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys (Cys)] (cRGDfK (C)), with one end being 4 A 4-phenyl-1-butanol conjugate of Example 1A, a polyethyleneglycol (2 kilodalton) -polyglutamic acid (7.8 polymer) block copolymer which is a maleimidobutyric acid-N-hydroxysuccinimide ester Obtained.
- the reaction rate of Synthesis Example 8 with respect to cRGDfK (C) was 94.4%. From this value, the cRGDfK (C) bonded polymer having a molecular weight of 4918 ⁇ 5 kDa and the cRGDfK (C) non-bonded polymer having a molecular weight of 4333 ⁇ 4 kDa were in a molar ratio of 94.4: 5.6 and a weight ratio of 95.0: 5.0. It was calculated that there was.
- the recovered material contains 48.2% by mass of EDTA derived from the reaction solvent.
- the 4-phenyl-1-butanol content of Example 1-2A excluding the target binding site is 16.0% by mass from Synthesis Example 8.
- Example 1-2B (Block copolymer (A)) Cyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys (Cys)] (cRGDfK (C)), one end of which is 4-maleimidobutyric acid-N-hydroxysuccinimide ester polyethylene glycol (2 kilodalton)- Synthesis of 4-phenyl-1-butanol conjugate of polyglutamic acid (7.8 polymer) block copolymer (desalting)
- Example 1-2A (115 mg) was dissolved in DMF / water (50/50 (v / v), 20 mL), and the solution was transferred to a dialysis membrane of MWCO 1.0 kDa.
- Example 1-2B A 4-phenyl-1-butanol conjugate (Example 1-2B) of a maleic butyric acid-N-hydroxysuccinimide ester polyethylene glycol (2 kilodalton) -polyglutamic acid (7.8 polymer) block copolymer Obtained.
- EDTA derived from the reaction solvent was 5.0% by mass.
- the particle size of Example 1-2B was measured by a particle size / zeta potential measuring apparatus Zetasizer Nano ZS (manufactured by Malvern). The average particle size was 22 nm (1 mg / mL).
- cysteine hydrochloride 28 mg was added, and after further stirring for 1 hour, the reaction solution was transferred to a dialysis membrane of MWCO 3.5 kDa. After dialyzing the external liquid as DMF / water (50/50 (v / v)) and then water, the internal liquid was lyophilized to give the title cyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys ( Cys)] (cRGDfK (C)), a polyethylene glycol (2-kilodalton) -polyglutamic acid (7.8 polymer) block copolymer having one end of 4-maleimidobutyric acid-N-hydroxysuccinimide ester A 4-phenyl-1-butanol conjugate (Example 1-3) was obtained.
- the reaction rate of Synthesis Example 8 with respect to cRGDfK (C) was 89.4%. From this value, the cRGDfK (C) bonded polymer having a molecular weight of 4917 ⁇ 5 kDa and the cRGDfK (C) non-bonded polymer having a molecular weight of 4332 ⁇ 4 kDa were in a molar ratio of 89.4: 10.6 and a weight ratio of 90.5: 9.5. It was calculated that there was. In addition, this collection
- the 4-phenyl-1-butanol content of Example 1-3 excluding the target binding site is 16.0% by mass from Synthesis Example 8.
- the reaction rate of Synthesis Example 8 with respect to CX-GE11 was 72.2%. From this value, the CX-GE11 bonded polymer having a molecular weight of 5,967 ⁇ 6 kDa and the CX-GR11 non-bonded polymer having a molecular weight of 4,333 ⁇ 4 kDa have a molar ratio of 72.2: 27.8 and a weight ratio of 78.2: 21. Was calculated to be .8.
- the recovered material contains 8.4% by mass of EDTA derived from the reaction solvent.
- the 4-phenyl-1-butanol content of Example 2 excluding the target binding site is 16.0% by mass from Synthesis Example 8.
- Example 3 Composition containing block copolymer (A) and block copolymer (B)) Cyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys (Cys)] (cRGDfK (C))-bonded polyethylene glycol (2-kilodalton) with 4-maleimidobutyric acid-N-hydroxysuccinimide ester at one end Polyglycolic acid (7.8 polymer) block copolymer 4-phenyl-1-butanol conjugate, polyethylene glycol with one end of 4-maleimidobutyric acid-N-hydroxysuccinimide ester (2 kilodalton) ) -Polyglutamic acid (7.8 polymer) block copolymer 4-phenyl-1-butanol conjugate, and polyethylene glycol (2 kilodalton) -polyglutamic acid (7.9 polymer) block copolymer 4 -Phenyl-1-butanol and 2- (2-
- Example 3 The particle diameter of Example 3 was measured using a single nanoparticle diameter measuring apparatus IG-1000 (manufactured by Shimadzu Corporation). As a result, the average particle diameter was 30 nm (2 mg / mL).
- Example 4 Composition Containing Block Copolymer (A) and Block Copolymer (B)) Cyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys (Cys)] (cRGDfK (C))-bonded polyethylene glycol (2-kilodalton) with 4-maleimidobutyric acid-N-hydroxysuccinimide ester at one end Polyglycolic acid (7.8 polymer) block copolymer 4-phenyl-1-butanol conjugate, polyethylene glycol with one end of 4-maleimidobutyric acid-N-hydroxysuccinimide ester (2 kilodalton) ) -Polyglutamic acid (7.8 polymer) block copolymer 4-phenyl-1-butanol conjugate, and polyethylene glycol (2 kilodalton) -polyglutamic acid (7.9 polymer) block copolymer 4 -Phenyl-1-butanol and 2- (2-amin
- Example 5 Composition containing block copolymer (A) and block copolymer (B)) H [Cys-X-Tyr-His-Trp-Tyr-Gly-Tyr-Thr-Pro-Gln-Asn-Val-Ile] OH (X: 6-aminohexanoic acid) (CX-GE11) bound 4-phenyl-1-butanol conjugate of 4-glycolimide butyric acid-N-hydroxysuccinimide ester polyethylene glycol (2 kilodalton) -polyglutamic acid (7.8 polymer) block copolymer, cysteine bound 4-phenyl-1-butanol conjugate of polyethylene glycol (2 kilodalton) -polyglutamic acid (7.8 polymer) block copolymer having 4-maleimidobutyric acid-N-hydroxysuccinimide ester at one end, and polyethylene Glycol (2 kilodalton
- Example 5 Water was added so that the concentration of sadin-5-one was 0.15 mg / mL, dissolved by sonication under ice cooling, and filtered through a 0.45 ⁇ m filter to prepare the notation Example 5.
- the particle size of Example 5 was measured using a single nanoparticle size measuring device IG-1000 (manufactured by Shimadzu Corporation), the average particle size was 11 nm (2 mg / mL).
- Example 6 Composition containing block copolymer (A) and block copolymer (C)) H [Cys-X-Tyr-His-Trp-Tyr-Gly-Tyr-Thr-Pro-Gln-Asn-Val-Ile] OH (X: 6-aminohexanoic acid) (CX-GE11) bound 4-phenyl-1-butanol conjugate of 4-glycolimide butyric acid-N-hydroxysuccinimide ester polyethylene glycol (2 kilodalton) -polyglutamic acid (7.8 polymer) block copolymer, cysteine bound 4-phenyl-1-butanol conjugate of polyethylene glycol (2 kilodalton) -polyglutamic acid (7.8 polymer) block copolymer having 4-maleimidobutyric acid-N-hydroxysuccinimide ester at one end, and polyethylene Glycol (2 kilodaltons
- Example 6 Water was added so that the concentration of sadin-5-one was 0.15 mg / mL, the mixture was dissolved by sonication under ice cooling, and filtered through a 0.45 ⁇ m filter to prepare the notation Example 6.
- the particle diameter of Example 6 was measured using a single nanoparticle diameter measuring apparatus IG-1000 (manufactured by Shimadzu Corporation), the average particle diameter was 17 nm (2 mg / mL).
- Example 7 Composition containing block copolymer (A) and block copolymer (C)) Cyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys (Cys)] (cRGDfK (C))-bonded polyethylene glycol (2-kilodalton) with 4-maleimidobutyric acid-N-hydroxysuccinimide ester at one end Polyglycolic acid (7.8 polymer) block copolymer 4-phenyl-1-butanol conjugate, polyethylene glycol with one end of 4-maleimidobutyric acid-N-hydroxysuccinimide ester (2 kilodalton) ) -Polyglutamic acid (7.8 polymer) block copolymer 4-phenyl-1-butanol conjugate, and polyethylene glycol (2 kilodalton) -polyglutamic acid (7.59 polymer) block copolymer 7 -Ethyl-10-hydroxycamptothecin (E
- Example 8 Composition containing block copolymer (A) and block copolymer (C)) Cyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys (Cys)] (cRGDfK (C)) bound, polyethylene glycol bound to 4-maleimidobutyric acid-N-hydroxysuccinimide ester (2 kilodaltons) -Polyglutamic acid (7.8 polymer) block copolymer 4-phenyl-1-butanol conjugate, polyethylene glycol (2 kg) with 4-cysteine-butyric acid-N-hydroxysuccinimide ester at one end with cysteine attached Dalton) -polyglutamic acid (7.8 polymer) block copolymer 4-phenyl-1-butanol conjugate, and polyethylene glycol (2 kilodalton) -polyglutamic acid (7.59 polymer) block copolymer 7-ethyl-10-hydroxycamptothecin (E
- Example 9 Composition containing block copolymer (A) and block copolymer (C)) H [Cys-X-Tyr-His-Trp-Tyr-Gly-Tyr-Thr-Pro-Gln-Asn-Val-Ile] OH (X: 6-aminohexanoic acid) (CX-GE11) bound 4-phenyl-1-butanol conjugate of 4-glycolimide butyric acid-N-hydroxysuccinimide ester polyethylene glycol (2 kilodalton) -polyglutamic acid (7.8 polymer) block copolymer, cysteine bound 4-phenyl-1-butanol conjugate of polyethylene glycol (2 kilodalton) -polyglutamic acid (7.8 polymer) block copolymer having 4-maleimidobutyric acid-N-hydroxysuccinimide ester at one end, and polyethylene Glycol (2 kilodaltons
- Example 9 Water was added so that the phenoxazin-5-one concentration was 0.28 mg / mL, the mixture was dissolved by sonication under ice-cooling, and filtered through a 0.45 ⁇ m filter to prepare the notation Example 9.
- the particle diameter of Example 9 was measured using a single nanoparticle diameter measuring apparatus IG-1000 (manufactured by Shimadzu Corporation). As a result, the average particle diameter was 16 nm (2 mg / mL).
- Example 10 Composition containing block copolymer (A) and block copolymer (C)) H [Cys-X-Tyr-His-Trp-Tyr-Gly-Tyr-Thr-Pro-Gln-Asn-Val-Ile] OH (X: 6-aminohexanoic acid) (CX-GE11) bound 4-phenyl-1-butanol conjugate of 4-glycolimide butyric acid-N-hydroxysuccinimide ester polyethylene glycol (2 kilodalton) -polyglutamic acid (7.8 polymer) block copolymer, cysteine bound 4-phenyl-1-butanol conjugate of polyethylene glycol (2 kilodalton) -polyglutamic acid (7.8 polymer) block copolymer having 4-maleimidobutyric acid-N-hydroxysuccinimide ester at one end, and polyethylene Glycol (2 kilodaltons
- Example 10 Water was added so that the concentration of sadin-5-one was 0.28 mg / mL, dissolved by sonication under ice-cooling, and filtered through a 0.45 ⁇ m filter to prepare the notation Example 10.
- the particle diameter of Example 10 was measured using a single nanoparticle diameter measuring apparatus IG-1000 (manufactured by Shimadzu Corporation). As a result, the average particle diameter was 15 nm (2 mg / mL).
- Example 11 Composition Containing Block Copolymer (A) and Block Copolymer (C)) Cetuximab having L-valine benzyl ester conjugate of poly (ethylene glycol (2 kilodalton))-polyglutamic acid (7.8 polymer) block copolymer having 4-maleimidobutyric acid-N-hydroxysuccinimide ester at one end and a sulfhydryl group And a polyethylene glycol (2 kilodalton) -polyglutamic acid (9.1 polymer) block copolymer 7-ethyl-10-hydroxycamptothecin (EHC) and 2- (2-aminoethoxy) -9- A composition comprising (diethylamino) -5H-benzo [a] phenoxazin-5-one (Nile Red) (molar ratio 1: 1.81, weight ratio 1: 60.8).
- Synthesis Example 13 (1.50 mg) and Synthesis Example 14 (8.64 mg) were dissolved in HEPES buffer (pH 7.0, 50 mL). After irradiating with ultrasonic waves for 8 minutes, the gel nanoparticles (Hiprep TM 16/60 Sephacryl TM S-300 HR) were purified to prepare the precursor nanoparticles of the notation example 11 (3.19 mg / mL). Subsequently, Synthesis Example 15 (0.80 mL, 0.80 mg) was added to the precursor nanoparticles (0.5 mL, 1.60 mg), followed by shaking and stirring at 30 ° C. for 6 hours.
- HEPES buffer containing L-cysteine / 5 mM-EDTA pH 7.5, 5 mM, 0.1 mL was added to inactivate unreacted sulfhydryl groups and maleimide groups.
- HEPES buffer pH 7.5
- HEPES buffer pH 7.5
- the block copolymer (A) having Cetuximab as the target binding site in the composition of Example 11 has a mixing ratio of Synthesis Example 13 and Synthesis Example 15 (molecular weight of Synthesis Example 13, 4,569 ⁇ 4.5 kDa, Synthesis Example). Since the molecular weight of 15 is 151,000 ⁇ 151 kDa and the molar ratio is 1: 0.23), the block copolymer (A) having Cetuximab as a target binding site corresponds to 23% of Synthesis Example 13. Become.
- the composition of Example 11 was replaced with ultrapure water by ultrafiltration, and the particle size was measured with IG-1000. The average particle size was 18 nm.
- the solution was transferred to a MWCO 1.0 kDa dialysis membrane and used as external liquid water.
- 2- (2-aminoethoxy) -9- (diethylamino) -5H-benzo [a] phenoxazin-5-one concentration reached 0.15 mg / mL.
- the comparative example 1 was prepared by adding water and filtering through a 0.45 ⁇ m filter.
- the particle diameter of Comparative Example 1 was measured using a single nanoparticle diameter measuring apparatus IG-1000 (manufactured by Shimadzu Corporation), the average particle diameter was 18 nm (2 mg / mL).
- Synthesis Example 13 (1.50 mg) and Synthesis Example 14 (8.64 mg) were dissolved in HEPES buffer (pH 7.0, 50 mL). After irradiating with ultrasonic waves for 8 minutes, the gel nanoparticles (Hiprep TM 16/60 Sephacryl TM S-300 HR) were purified to prepare the precursor nanoparticles of the notation example 11 (3.19 mg / mL). Subsequently, L-cysteine / 5 mM-EDTA-containing HEPES buffer (pH 7.5, 5 mM, 0.05 mL) (L-cysteine 30.3 mg) was added to the precursor nanoparticles (0.5 mL, 1.60 mg). ) To inactivate the maleimide group.
- the composition of Comparative Example 7 was replaced with ultrapure water by ultrafiltration, and the particle size was measured with IG-1000. The average particle size was 19 nm.
- Example 1 Drug release test in phosphate buffer solution
- Each of Examples 7, 8 and Comparative Example 3 is 1.0 mg / mL in terms of composition weight in phosphate buffer solution (pH 7.4). And dissolved at 37 ° C.
- the amount of 7-ethyl-10-hydroxycamptothecin (EHC) released was measured over time by HPLC, and the ratio of the amount of released EHC to the total amount of EHC in the compound used was determined. The results are shown in FIG. As a result, in Comparative Example 3, Example 7 and Example 8, EHC release of 61%, 42% and 46% was confirmed in 6 hours in the phosphate buffer in the absence of enzyme, respectively.
- Blocking / Binding buffer 50 mM Tris HCl pH 7.4, 100 mM NaCl, 2 mM CaCl 2 , 1 mM MgCl 2 , 1 mM 200 ⁇ L of MnCl 2 , 1% BSA
- Blocking / Binding buffer was removed by suction, and 100 ⁇ L of the prepared dilutions of Example 3 and Example 4 and Comparative Example 1 and Comparative Example 6 were added to each well and allowed to stand at room temperature for 2 hours.
- biotin Labeling Using Kit-NH2 (Dojindo Laboratories), biotinylated vitronectin (1 ⁇ g / mL) biotinylated with human recombinant vitronectin (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was further added to each well and allowed to stand at room temperature for 3 hours. Then, block / Binding the well 100 ⁇ L of streptavidin-HRP (GE Healthcare) diluted 10,000 times with Blocking / Binding buffer was added to each well and washed at room temperature for 1 hour.
- streptavidin-HRP GE Healthcare
- Binding to vitronectin and integrin ⁇ V ⁇ 3 using a micelle-forming composition comprising a mixture of a block copolymer (A) bound with a cRGD ligand as a target binding site and a block copolymer (B) added with a fluorescent substance Inhibition was measured.
- the results of Comparative Examples 1 and 6 are shown in FIG. 2, and the results of Examples 3 and 4 are shown in FIG. Inhibition of binding was observed in Examples 3 and 4 and Comparative Example 6, which are micelle-forming compositions to which cRGD ligand was added as a target binding site.
- the micelle-forming composition of Comparative Example 1 having no target binding site (cRGD) showed no binding inhibition.
- the composition having cRGD ligand as a target binding site forms a micelle-like aggregate having the binding property to integrin ⁇ V ⁇ 3 by exposing the cRGD ligand to the outer shell portion. It was revealed that the target binding site (cRGD) imparted to the polymer (A) has a recognition function for the target site and has a binding function for the composition.
- Example 3 Tumor and renal tissue distribution evaluation test Cultured cancer cell human glioma U87MG suspension was transplanted subcutaneously on the dorsal side of nude mice using a syringe with a syringe needle.
- Example 3 and Comparative Examples 4 and 5 were dissolved in 5% glucose injection solution and converted to 2- (2-aminoethoxy) -9- (diethylamino) -5H-benzo [a] phenoxazin-5-one. Each dose was 5 mg / kg and was administered once intravenously.
- mice were bled under isoflurane anesthesia, and frozen tumors and kidneys were taken out from the mice, and 2- (2-aminoethoxy) -9- (diethylamino) of the administration composition was prepared. Fluorescence derived from -5H-benzo [a] phenoxazin-5-one was observed.
- FIG. 4 shows the results of intratumoral tissue distribution of each composition
- FIG. 6 shows the results of intrarenal tissue distribution. Further, based on these images, luminance was calculated using Image-Pro Premier (Media Cybernetics), and the luminance value of the tumor tissue section was shown in FIG. 5, and the luminance value of the kidney tissue section was shown in FIG.
- Example 3 and Comparative Example 5 penetrated the entire tumor 1 hour after administration, and a fluorescent signal was observed in a wider area. In comparison with these, it was recognized that Comparative Example 4 had poor penetration into the tumor. Furthermore, when the fluorescence distribution 24 hours after administration was observed, a fluorescence signal was observed in Example 3 over a wide area inside the tumor, and compared with Comparative Examples 4 and 5, the permeability into the tumor tissue was excellent. It was shown that. In the kidney, fluorescence was observed in Example 3 and Comparative Example 5 in blood vessels and tubules. On the other hand, in Comparative Example 4, no fluorescence was observed in the kidney except in the blood vessels.
- Example 3 quickly penetrated into the deeper part of the tumor as compared with Comparative Example 4 and stayed in the tumor for a long time as compared with Comparative Example 4 and Comparative Example 5. . From this intratumoral distribution characteristic, Example 3 was shown to be useful as a DDS carrier capable of delivering a drug over a wide range inside the tumor tissue. Moreover, it was shown that Example 3 receives renal excretion rapidly compared with Comparative Example 4 in the kidney. This is a polymer type DDS carrier that has the feature of extracorporeal excretion and has the ability to reduce damage to normal tissues such as blood toxicity by avoiding excessive retention of the drug in the body. It was thought that.
- Tumor and renal tissue distribution evaluation test Cultured cancer cell human glioma U87MG suspension was implanted subcutaneously into the dorsal region of nude mice using a syringe with a syringe needle.
- Example 7 and Comparative Examples 2 and 3 were dissolved in 5% glucose injection solution and converted to 2- (2-aminoethoxy) -9- (diethylamino) -5H-benzo [a] phenoxazin-5-one. Each dose was 5 mg / kg and was administered once intravenously.
- mice were bled under isoflurane anesthesia, and frozen tumors and kidneys were taken out from the mice, and 2- (2-aminoethoxy) -9- (diethylamino) of the administration composition was prepared. Fluorescence derived from -5H-benzo [a] phenoxazin-5-one was observed.
- the results of the tissue distribution in the tumor of each composition are shown in FIG. 8, and the results of the tissue distribution in the kidney are shown in FIG.
- the luminance was calculated using Image-Pro Premier (Media Cybernetics), the luminance value of the tumor tissue section was shown in FIG. 9, and the luminance value of the kidney tissue section was shown in FIG.
- Example 7 and Comparative Example 3 penetrated the entire tumor as compared with Comparative Example 2 at 1 hour after administration, and a fluorescent signal was observed in a wider area. Further, at 24 hours after administration, in Example 7, as compared with Comparative Example 2 and Comparative Example 3, a fluorescent signal was observed in a wider area within the tumor. In the kidney, fluorescence was observed in Example 7 and Comparative Example 3 in blood vessels and tubules. On the other hand, in Comparative Example 2, no fluorescence was observed except in the blood vessel. From the above, Example 7 rapidly penetrates into the deeper part of the tumor compared with Comparative Example 2, and has an antitumor effect by staying in the tumor for a long time compared with Comparative Example 2 and Comparative Example 3.
- Example 7 in the kidney, since it is shown to be rapidly excreted in the kidney as compared with Comparative Example 2 and has extracorporeal excretion, normal tissue such as blood toxicity can be avoided by avoiding excessive retention of the drug in the body. It was thought that this carrier has the performance that can reduce the obstacles to it.
- Example 5 Tissue retention evaluation test using plasma and tumor AUC ratio
- a cultured cancer cell human glioma U87MG suspension was implanted subcutaneously into the dorsal region of nude mice using a syringe with a syringe needle.
- Example 7 and Comparative Examples 2 and 3 were dissolved in a 5% glucose injection solution, Comparative Example 2 was converted to 7-ethyl-10-hydroxycamptothecin, and the equivalent of 52 mg / kg, and Comparative Examples 3 and 7 were 7 -Ethyl-10-hydroxycamptothecin was administered intravenously at a dose of 46.8 mg / kg.
- mice were bled under isoflurane anesthesia, and the blood was centrifuged and the plasma was collected. After blood collection, the animal was euthanized and the tumor was removed and crushed. Polymer-unbound 7-ethyl-10-hydroxycamptothecin in plasma and tumor was measured by HPLC, and AUC for 1-24 hours was calculated by trapezoidal approximation. Using this value, the ratio of AUC 1-24 in tumor ( ⁇ g ⁇ hr / g) to AUC 1-24 in plasma ( ⁇ g ⁇ hr / mL) was calculated. The results are shown in FIG.
- Example 7 showed a tumor AUC / plasma AUC value approximately twice that of Comparative Example 2 and Comparative Example 3. From this, compared with Comparative Example 2 and Comparative Example 3, Example 7 can deliver 7-ethyl-10-hydroxycamptothecin, which is an inclusion compound, more selectively to the tumor, and can be expected to enhance drug efficacy and reduce toxicity. It was considered.
- Coster 24 well plate (Corning) was seeded with 1 ⁇ 10 5 BxPC-3 cells per well and cultured overnight in RPMI 1640 (GIBCO) medium containing 10% FBS.
- FITC-labeled Cetuximab (FITC 4.4 molecule binding per molecule of Cetuximab), and Example 11 and Comparative Example 7 were added to Cetuximab to a final concentration of 10 ⁇ g / mL, respectively, and cultured for 1 hour.
- the comparative example 7 which does not have Cetuximab was added so that it might become equimolar with Example 11 as the block copolymer C.
- the cells were collected from the plate and washed once with PBS containing 1% FBS at 4 ° C. Thereafter, the suspension was suspended in PBS containing 1% FBS at 4 ° C., and the brightness of FITC was measured with a flow cytometer SH800 (SONY). The results are shown in FIG.
- Comparative Example 7 had a brightness comparable to that of cells not added with Cetuximab, and no target binding inhibition of FITC-labeled Cetuximab was observed.
- Example 11 had the same level of brightness as that of the cells to which Cetuximab was added, and the target binding inhibition of FITC-labeled Cetuximab was found to be about the same as that of Cetuximab. From the above, it was shown that the composition having Cetuximab as a target binding site forms micelle-like aggregates having the ability to bind to the target by exposing Cetuximab to the outer shell portion.
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Abstract
本発明は、腫瘍組織や炎症患部組織といった疾病標的組織に対する移行性、浸透性、滞留性を向上させて薬理活性物質の作用を向上させることにより薬理活性効果を効率的に発揮させることができる高分子ミセル型DDS製剤を提供することを課題とし、ポリエチレングリコール鎖を含有する親水性ポリマーセグメントと、疎水性置換基を側鎖に有するポリアミノ酸鎖を含有する疎水性ポリマーセグメントが連結したブロック共重合体であって、該親水性ポリマーセグメントに標的結合部位が結合しており、該ポリエチレングリコール鎖と該ポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量が2キロダルトン以上で10キロダルトン以下であるブロック共重合体(A)である。
Description
本発明は、標的結合部位を有する高分子誘導体、及び該高分子誘導体を含む組成物であって、疾病標的組織に対する移行性、浸透性、滞留性を有し、並びに/若しくは、腎臓等における排泄性を有するアクティブターゲティング型高分子誘導体、及び該高分子誘導体を含む組成物、それらを用いた医薬品に関する。
医薬品において、有効成分である生理活性物質の薬物動態を制御して、生体内の特異的な作用部位に望ましい薬物濃度-作用時間で送達させるドラッグデリバリーシステム(DDS)が開発されている。非特許文献1は、ポリエチレングリコールセグメントとポリアミノ酸鎖を含有する疎水性ポリマーセグメントが連結したブロック共重合体を薬剤運搬担体とするDDS化製剤を開示している。このブロック共重合体は、ポリエチレングリコールの外殻と疎水性内核を有する粒径が20~100nmの高分子ミセルを形成し、様々な種類の薬剤を化学結合又は物理的取込みにより安定に内核に包含する。
この高分子ミセル型DDS製剤は、EPR(正常の血管に比べて透過性が高い腫瘍部位や炎症部位近傍の血管において、100nm以下の粒子が特異的に集まるという現象)効果を持つこと、生体内に投与すると排泄が抑制されて体内滞留性が向上すること、受動的に腫瘍等の組織へ移行して集積して行くことが特徴である。これらの性質に基づき、高分子ミセル型DDS製剤は生理活性物質を生体内に長時間留め、有効成分の利用率を高めることができる。すなわち、高分子ミセル型DDS製剤は搭載薬と比較して、より強力な生理活性効果をもたらす。
特許文献1及び特許文献2はパクリタキセルを物理的に取り込んだ高分子ミセル型DDS製剤を開示している。特許文献3にはカンプトテシン誘導体が化学結合した高分子ミセル型DDS製剤、特許文献4にはレゾルシノール誘導体が化学結合した高分子ミセル型DDS製剤、特許文献5にはタキサン誘導体が化学結合した高分子ミセル型DDS製剤、特許文献6にはステロイド誘導体が化学結合した高分子ミセル型DDS製剤が記載されている。様々な薬剤が高分子ミセル型DDS製剤に適用可能であり、様々なブロック共重合体及び高分子ミセル型DDS製剤が知られている。
この高分子ミセル型DDS製剤は、EPR(正常の血管に比べて透過性が高い腫瘍部位や炎症部位近傍の血管において、100nm以下の粒子が特異的に集まるという現象)効果を持つこと、生体内に投与すると排泄が抑制されて体内滞留性が向上すること、受動的に腫瘍等の組織へ移行して集積して行くことが特徴である。これらの性質に基づき、高分子ミセル型DDS製剤は生理活性物質を生体内に長時間留め、有効成分の利用率を高めることができる。すなわち、高分子ミセル型DDS製剤は搭載薬と比較して、より強力な生理活性効果をもたらす。
特許文献1及び特許文献2はパクリタキセルを物理的に取り込んだ高分子ミセル型DDS製剤を開示している。特許文献3にはカンプトテシン誘導体が化学結合した高分子ミセル型DDS製剤、特許文献4にはレゾルシノール誘導体が化学結合した高分子ミセル型DDS製剤、特許文献5にはタキサン誘導体が化学結合した高分子ミセル型DDS製剤、特許文献6にはステロイド誘導体が化学結合した高分子ミセル型DDS製剤が記載されている。様々な薬剤が高分子ミセル型DDS製剤に適用可能であり、様々なブロック共重合体及び高分子ミセル型DDS製剤が知られている。
従来の高分子ミセル型DDS製剤では、内包薬剤の血中滞留性が向上するため、疾病組織のみならず、正常組織にも長時間、薬剤が作用する。例えば特許文献3で開示の抗腫瘍剤であるカンプトテシン誘導体が化学結合したブロック共重合体は、生体内においてカンプトテシン誘導体が徐放的に放出する。その結果、腫瘍組織だけでなく骨髄等の正常組織に対しても遊離したカンプトテシン誘導体が長期間に亘り作用してしまう懸念がある。従来のカンプトテシン誘導体結合ブロック共重合体は、強力な抗腫瘍効果を発揮すると共に不可避的に好中球減少等の骨髄抑制を発現し、これが用量制限毒性(DLT;dose limiting toxity)となってしまっている(非特許文献2)。そのため、抗腫瘍効果を維持しつつ、より骨髄抑制を軽減したカンプトテシン誘導体の開発が求められている。このように、従来の高分子ミセル型DDS製剤は、強力な薬理活性効果を発揮させることができるものの、正常組織においては副作用を発現させてしまうことがあった。
一方、非特許文献3は、癌種及び動物種によりEPR効果が異なることを指摘している。また、この違いが、高分子ミセル型DDS製剤が含む成分の効果に影響しているのではないかと考察している。非特許文献4は、30nmと70nmの高分子ミセル型DDS製剤を用い、EPR効果を示しやすい動物モデルと示しにくい動物モデルがあること、30nmの高分子ミセル型DDS製剤の方がEPR効果が低い動物モデルでその効果を示すことを報告している。
特許文献7には、標的結合部位を有するポリマー成分α、及び薬剤を有するポリマー成分βを含有する組成物、具体的には、標的結合部位としてトランスフェリン、薬剤としてドセタキセルが使用された高分子ミセル型DDS製剤が開示されている。腫瘍組織へのターゲティング効果による強力な抗腫瘍活性とともに、ミセルが崩壊して、代謝によりポリマーユニットβが体外に排泄されることによる副作用の低下が記載されている。しかし、詳細な副作用軽減効果が記載されていないこと、組成物の体内挙動を追跡していないことに加え、多くの実施例で粒子径が約100nmと大きいことから、癌種及び動物種によっては十分な抗腫瘍効果と副作用低減を実現できないと考えられる。
以上のことから、高分子ミセル型DDS製剤において、EPR効果を示しにくい疾病組織に対する浸透性と滞留性を有することで効果を増強し、且つ正常組織への分布を抑制して副作用を軽減したブロック共重合体、及び該ブロック共重合体を含む組成物の開発が求められている。
特許文献7には、標的結合部位を有するポリマー成分α、及び薬剤を有するポリマー成分βを含有する組成物、具体的には、標的結合部位としてトランスフェリン、薬剤としてドセタキセルが使用された高分子ミセル型DDS製剤が開示されている。腫瘍組織へのターゲティング効果による強力な抗腫瘍活性とともに、ミセルが崩壊して、代謝によりポリマーユニットβが体外に排泄されることによる副作用の低下が記載されている。しかし、詳細な副作用軽減効果が記載されていないこと、組成物の体内挙動を追跡していないことに加え、多くの実施例で粒子径が約100nmと大きいことから、癌種及び動物種によっては十分な抗腫瘍効果と副作用低減を実現できないと考えられる。
以上のことから、高分子ミセル型DDS製剤において、EPR効果を示しにくい疾病組織に対する浸透性と滞留性を有することで効果を増強し、且つ正常組織への分布を抑制して副作用を軽減したブロック共重合体、及び該ブロック共重合体を含む組成物の開発が求められている。
Advanced Drug Delivery Reviews,2008年,60巻,899~914頁
Clinical Cancer Research,2010年,16巻,5058~5066頁
Cancer Research,2013年,73巻,2412~2417頁
ACS Nano,2015年,9(5),4957~4967頁
本発明は、従来の生理活性物質を化学結合又は物理的取込みにより内核に包含した高分子ミセル型DDS製剤よりも、有効性及び/又は安全性が向上したブロック共重合体及び該ブロック共重合体からなる医薬組成物を提供することを課題とする。特に腫瘍組織や炎症患部組織といった疾病標的組織に対する移行性、浸透性、滞留性を向上させて薬理活性物質の作用を向上させることにより薬理活性効果を効率的に発揮させることができる高分子ミセル型DDS製剤を提供することを課題とする。
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、ポリマー主鎖が2キロダルトン以上10キロダルトン以下の分子量の担体ポリマーを用いて調製される高分子ミセル型DDS製剤が、従来の高分子ミセル型DDS製剤と全く異なる薬物動態特性を示すことを見出した。
更に、高分子ミセル型DDS製剤を調製するための担体ポリマーであるポリエチレングリコール鎖を含有する親水性ポリマーセグメントと、疎水性置換基を側鎖に有するポリアミノ酸鎖を含有する疎水性ポリマーセグメントが連結したブロック共重合体において、ポリエチレングリコール鎖に抗体分子や受容体結合性ペプチド等の標的結合部位を結合させたブロック共重合体とすることで、当該ブロック共重合体が高分子ミセル様会合体を形成すると共に、標的部位認識性を有して、標的部位特異的に滞留することを見出し、有効性及び/又は安全性を向上させることができる動態を持つことを見出し、本発明を完成させた。
即ち、本発明は次の[1]~[17]に関する。
更に、高分子ミセル型DDS製剤を調製するための担体ポリマーであるポリエチレングリコール鎖を含有する親水性ポリマーセグメントと、疎水性置換基を側鎖に有するポリアミノ酸鎖を含有する疎水性ポリマーセグメントが連結したブロック共重合体において、ポリエチレングリコール鎖に抗体分子や受容体結合性ペプチド等の標的結合部位を結合させたブロック共重合体とすることで、当該ブロック共重合体が高分子ミセル様会合体を形成すると共に、標的部位認識性を有して、標的部位特異的に滞留することを見出し、有効性及び/又は安全性を向上させることができる動態を持つことを見出し、本発明を完成させた。
即ち、本発明は次の[1]~[17]に関する。
[1] ポリエチレングリコール鎖を含有する親水性ポリマーセグメントと、疎水性置換基を側鎖に有するポリアミノ酸鎖を含有する疎水性ポリマーセグメントが連結したブロック共重合体であって、該親水性ポリマーセグメントに標的結合部位が結合しており、該ポリエチレングリコール鎖と該ポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量が2キロダルトン以上で10キロダルトン以下であるブロック共重合体(A)。
本発明は、高分子ミセル型DDS製剤を調製するための親水性ポリマーセグメントと疎水性ポリマーセグメントが連結したブロック共重合体において、当該ブロック共重合体のポリマー主鎖が2キロダルトン以上10キロダルトン以下の分子量の担体ポリマーであることを第1の特徴とする。併せて、親水性ポリマーセグメントに抗体分子や受容体結合性ペプチド等の標的結合部位を結合させたブロック共重合体であることを第2の特徴とする。
本発明は、前記第1の特徴により、従来の高分子ミセル型DDS製剤より標的疾患組織に対する移行性・浸透性を有すると共に、腎臓からの排泄性を具備する従来の高分子ミセル型DDS製剤とは異なる薬物動態特性を有している。また、第2の特徴により、標的組織に対するターゲティング機能を有しており、標的疾患組織で長期間滞留することができる。
本発明は、高分子ミセル型DDS製剤を調製するための親水性ポリマーセグメントと疎水性ポリマーセグメントが連結したブロック共重合体において、当該ブロック共重合体のポリマー主鎖が2キロダルトン以上10キロダルトン以下の分子量の担体ポリマーであることを第1の特徴とする。併せて、親水性ポリマーセグメントに抗体分子や受容体結合性ペプチド等の標的結合部位を結合させたブロック共重合体であることを第2の特徴とする。
本発明は、前記第1の特徴により、従来の高分子ミセル型DDS製剤より標的疾患組織に対する移行性・浸透性を有すると共に、腎臓からの排泄性を具備する従来の高分子ミセル型DDS製剤とは異なる薬物動態特性を有している。また、第2の特徴により、標的組織に対するターゲティング機能を有しており、標的疾患組織で長期間滞留することができる。
[2] ポリアミノ酸鎖が、ポリアスパラギン酸鎖、ポリグルタミン酸鎖又はポリ(アスパラギン酸-グルタミン酸)鎖であり、側鎖カルボキシ基に疎水性置換基をエステル結合及び/又はアミド結合にて有している前記[1]に記載のブロック共重合体(A)。
疎水性ポリマーセグメントには、カルボン酸側鎖を有するポリアミノ酸を用いると、種々の疎水性置換基を容易に、結合量を制御して付与することができることから有利である。
[3] ポリエチレングリコール鎖の分子量が1キロダルトン以上で6キロダルトン以下である前記[1]又は[2]に記載のブロック共重合体(A)。
[4] 標的結合部位を除いたブロック共重合体における疎水性置換基の質量含有率が5質量%以上で60質量%以下である前記[1]乃至[3]の何れか一項に記載のブロック共重合体(A)。
[5] ブロック共重合体(A)が、一般式(1)
[式中、R1は標的結合部位の結合残基を示し、taは20~140の整数を示し、Aaは置換基を有していてもよい炭素数(C1~C6)アルキレン基を示し、R2aは水素原子、炭素数(C1~C6)アシル基及び炭素数(C1~C6)アルコキシカルボニル基からなる群から選択される置換基を示し、R3aは、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキルアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のジアルキルアミノ基、置換基を有していても良い炭素数(C1~C8)アルキルアミノカルボニル(C1~C8)アルキルアミノ基、水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質の結合残基、水酸基及び/又はアミノ基を有する蛍光物質の結合残基からなる群から選択される1種以上の疎水性置換基の結合残基を1以上含み、残部は水酸基であり、Baは単結合又は二価の結合基を示し、naは1又は2を示し、x1a、x2a及びzaは、それぞれ独立して0~20の整数を示し、x1a+x2aは1~20の整数を示し、(x1a+x2a+za)は3~20の整数を示し、前記R3aが結合している各構成ユニット並びに側鎖カルボニル基が分子内環化した構成ユニットは、それぞれ独立してランダムに配列した構造である。]で示される前記[1]乃至[4]の何れか一項に記載のブロック共重合体(A)。
[6] 水溶液中で自己会合性のナノ粒子を形成し、該ナノ粒子の平均粒径が30ナノメートル以下である、前記[1]乃至[5]の何れか一項に記載のブロック共重合体(A)。
本発明は、当該ブロック共重合体(A)が両親媒性であることに基づき自己会合性を有して、30ナノメートル以下のナノ粒子を形成し、疾病組織における浸透性に優れると共に、腎臓等からの排泄性も併せ持ち、従来既知の高分子ミセル型DDS製剤とは明らかに異なる薬物動態特性を示すことが大きな特徴である。
疎水性ポリマーセグメントには、カルボン酸側鎖を有するポリアミノ酸を用いると、種々の疎水性置換基を容易に、結合量を制御して付与することができることから有利である。
[3] ポリエチレングリコール鎖の分子量が1キロダルトン以上で6キロダルトン以下である前記[1]又は[2]に記載のブロック共重合体(A)。
[4] 標的結合部位を除いたブロック共重合体における疎水性置換基の質量含有率が5質量%以上で60質量%以下である前記[1]乃至[3]の何れか一項に記載のブロック共重合体(A)。
[5] ブロック共重合体(A)が、一般式(1)
[6] 水溶液中で自己会合性のナノ粒子を形成し、該ナノ粒子の平均粒径が30ナノメートル以下である、前記[1]乃至[5]の何れか一項に記載のブロック共重合体(A)。
本発明は、当該ブロック共重合体(A)が両親媒性であることに基づき自己会合性を有して、30ナノメートル以下のナノ粒子を形成し、疾病組織における浸透性に優れると共に、腎臓等からの排泄性も併せ持ち、従来既知の高分子ミセル型DDS製剤とは明らかに異なる薬物動態特性を示すことが大きな特徴である。
本願は、前記の標的結合部位を有する主鎖ポリマーの分子量が2キロダルトン以上で10キロダルトン以下であるブロック共重合体(A)と、標的結合部位を具備しない主鎖ポリマーの分子量が2キロダルトン以上で10キロダルトン以下であるブロック共重合体(B)を組み合わせて調製される組成物も、発明の態様の1つとして挙げる。
[7] 前記[1]乃至[6]の何れか一項に記載のブロック共重合体(A)、並びにポリエチレングリコール鎖を含有する親水性ポリマーセグメントと、疎水性置換基を側鎖に有するポリアミノ酸鎖を含有する疎水性ポリマーセグメントが連結したブロック共重合体(B)を含有する組成物であって、前記ブロック共重合体(B)のポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量が2キロダルトン以上で10キロダルトン以下であり、ブロック共重合体(B)の疎水性置換基の質量含有率が5質量%以上で60質量%以下であるブロック共重合体(B)である、ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(B)を含有する組成物。
標的結合部位を有してアクティブターゲティング能を有するブロック共重合体(A)と、標的結合部位を具備しないブロック共重合体(B)を組み合わせると、これらの2種類の共重合体は相互作用に基づく一体の会合性凝集体を形成する。したがって、アクティブターゲティング作用を有するブロック共重合体(A)の含有量を調整することで、標的疾患に対する親和能を調整することができる。また、ブロック共重合体(B)に様々な疎水性置換基を付与することで、高分子ミセル様会合体の会合性を調整することができる。
[7] 前記[1]乃至[6]の何れか一項に記載のブロック共重合体(A)、並びにポリエチレングリコール鎖を含有する親水性ポリマーセグメントと、疎水性置換基を側鎖に有するポリアミノ酸鎖を含有する疎水性ポリマーセグメントが連結したブロック共重合体(B)を含有する組成物であって、前記ブロック共重合体(B)のポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量が2キロダルトン以上で10キロダルトン以下であり、ブロック共重合体(B)の疎水性置換基の質量含有率が5質量%以上で60質量%以下であるブロック共重合体(B)である、ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(B)を含有する組成物。
標的結合部位を有してアクティブターゲティング能を有するブロック共重合体(A)と、標的結合部位を具備しないブロック共重合体(B)を組み合わせると、これらの2種類の共重合体は相互作用に基づく一体の会合性凝集体を形成する。したがって、アクティブターゲティング作用を有するブロック共重合体(A)の含有量を調整することで、標的疾患に対する親和能を調整することができる。また、ブロック共重合体(B)に様々な疎水性置換基を付与することで、高分子ミセル様会合体の会合性を調整することができる。
[8] ブロック共重合体(B)のポリアミノ酸鎖が、ポリアスパラギン酸鎖、ポリグルタミン酸鎖又はポリ(アスパラギン酸-グルタミン酸)鎖であり、側鎖カルボキシ基に疎水性置換基をエステル結合及び/又はアミド結合にて有している前記[7]に記載の組成物。
[9] ブロック共重合体(B)のポリエチレングリコール鎖の分子量が1キロダルトン以上で6キロダルトン以下である[7]又は[8]に記載の組成物。
[10] ブロック共重合体(B)が、一般式(2)
[式中、R5は水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数(C1~C6)アルキル基を示し、tbは20~140の整数を示し、Abは置換基を有していてもよい炭素数(C1~C6)アルキレン基を示し、R2bは水素原子、炭素数(C1~C6)アシル基及び炭素数(C1~C6)アルコキシカルボニル基からなる群から選択される置換基を示し、R3bは、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキルアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のジアルキルアミノ基、置換基を有していても良い炭素数(C1~C8)アルキルアミノカルボニル(C1~C8)アルキルアミノ基、水酸基及び/又はアミノ基を有する蛍光物質の結合残基からなる群から選択される1種以上の疎水性置換基の結合残基を1以上含み、残部は水酸基であり、Bbは単結合又は二価の結合基を示し、nbは1又は2を示し、x1b、x2b及びzbは、それぞれ独立して0~20の整数を示し、x1b+x2bは1~20の整数を示し、(x1b+x2b+zb)は3~20の整数を示し、前記R3bが結合している各構成ユニット並びに側鎖カルボニル基が分子内環化した構成ユニットは、それぞれ独立してランダムに配列した構造である。]で示される前記[7]乃至[9]の何れか一項に記載の組成物。
[11] ブロック共重合体(A)及びブロック共重合体(B)を含有する組成物が水溶液中でナノ粒子を形成し、該ナノ粒子の平均粒径が30ナノメートル以下である、前記[7]乃至[10]の何れか一項に記載の組成物。
本発明は、アクティブターゲティング機能を具備するブロック共重合体(A)、アクティブターゲティング機能を有さないブロック共重合体(B)が、共に両親媒性であることに基づく相互作用により会合して一体の30ナノメートル以下のナノ粒子を形成する。そして、そのナノ粒子は、標的組織における移行性・浸透性に優れると共に、腎臓等からの排泄性も併せ持ち、従来既知の高分子ミセル型DDS製剤とは明らかに異なる薬物動態特性を示すことが大きな特徴である。また、ブロック共重合体(A)により標的組織に対するターゲティング機能を有しており、標的疾患組織で長期間滞留することができる。
[9] ブロック共重合体(B)のポリエチレングリコール鎖の分子量が1キロダルトン以上で6キロダルトン以下である[7]又は[8]に記載の組成物。
[10] ブロック共重合体(B)が、一般式(2)
[11] ブロック共重合体(A)及びブロック共重合体(B)を含有する組成物が水溶液中でナノ粒子を形成し、該ナノ粒子の平均粒径が30ナノメートル以下である、前記[7]乃至[10]の何れか一項に記載の組成物。
本発明は、アクティブターゲティング機能を具備するブロック共重合体(A)、アクティブターゲティング機能を有さないブロック共重合体(B)が、共に両親媒性であることに基づく相互作用により会合して一体の30ナノメートル以下のナノ粒子を形成する。そして、そのナノ粒子は、標的組織における移行性・浸透性に優れると共に、腎臓等からの排泄性も併せ持ち、従来既知の高分子ミセル型DDS製剤とは明らかに異なる薬物動態特性を示すことが大きな特徴である。また、ブロック共重合体(A)により標的組織に対するターゲティング機能を有しており、標的疾患組織で長期間滞留することができる。
本願は、前記の標的結合部位を有する主鎖ポリマーの分子量が2キロダルトン以上で10キロダルトン以下であるブロック共重合体(A)と、標的結合部位を具備しない主鎖ポリマーの分子量が2キロダルトン以上で10キロダルトン以下であって、生理活性物質を徐放的に開裂する態様の化学結合により具備した高分子プロドラッグ要素を有するブロック共重合体(C)を組み合わせて調製される組成物も、発明の態様の1つとして挙げる。
[12] 前記[1]乃至[6]の何れか一項に記載のブロック共重合体(A)、並びにポリエチレングリコール鎖を含有する親水性ポリマーセグメントと、側鎖カルボキシ基に水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質が結合したポリアミノ酸鎖を含有する疎水性ポリマーセグメントが連結したブロック共重合体(C)を含有する組成物であって、前記ブロック共重合体(C)のポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量が2キロダルトン以上で10キロダルトン以下であり、ブロック共重合体(C)の水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質の質量含有率が5質量%以上で60質量%以下であるブロック共重合体(C)である、ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(C)を含有する組成物。
標的結合部位を有してアクティブターゲティング能を有するブロック共重合体(A)と、標的結合部位を具備しない高分子プロドラッグであるブロック共重合体(C)を組み合わせると、これらの2種類の共重合体は相互作用に基づく一体の会合性凝集体を形成する。したがって、アクティブターゲティング作用を有するブロック共重合体(A)の含有量を調整することで、標的疾患に対する親和能を調整することができる。また、ブロック共重合体(C)に様々な生理活性物質を付与することで、多様な疾患に対するアクティブターゲティング機能を有する高分子ミセル型DDS製剤を提供することができる。
[12] 前記[1]乃至[6]の何れか一項に記載のブロック共重合体(A)、並びにポリエチレングリコール鎖を含有する親水性ポリマーセグメントと、側鎖カルボキシ基に水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質が結合したポリアミノ酸鎖を含有する疎水性ポリマーセグメントが連結したブロック共重合体(C)を含有する組成物であって、前記ブロック共重合体(C)のポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量が2キロダルトン以上で10キロダルトン以下であり、ブロック共重合体(C)の水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質の質量含有率が5質量%以上で60質量%以下であるブロック共重合体(C)である、ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(C)を含有する組成物。
標的結合部位を有してアクティブターゲティング能を有するブロック共重合体(A)と、標的結合部位を具備しない高分子プロドラッグであるブロック共重合体(C)を組み合わせると、これらの2種類の共重合体は相互作用に基づく一体の会合性凝集体を形成する。したがって、アクティブターゲティング作用を有するブロック共重合体(A)の含有量を調整することで、標的疾患に対する親和能を調整することができる。また、ブロック共重合体(C)に様々な生理活性物質を付与することで、多様な疾患に対するアクティブターゲティング機能を有する高分子ミセル型DDS製剤を提供することができる。
[13] ブロック共重合体(C)のポリアミノ酸鎖が、ポリアスパラギン酸鎖、ポリグルタミン酸鎖又はポリ(アスパラギン酸-グルタミン酸)鎖であり、側鎖カルボキシ基に水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質をエステル結合及び/又はアミド結合にて有している前記[12]に記載の組成物。
[14] ブロック共重合体(C)のポリエチレングリコール鎖の分子量が1キロダルトン以上で6キロダルトン以下である前記[12]又は[13]に記載の組成物。
[15] ブロック共重合体(C)が、一般式(3)
[式中、R5cは水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数(C1~C6)アルキル基を示し、tcは20~140の整数を示し、Acは置換基を有していてもよい炭素数(C1~C6)アルキレン基を示し、R2cは水素原子、炭素数(C1~C6)アシル基及び炭素数(C1~C6)アルコキシカルボニル基からなる群から選択される置換基を示し、R3cは水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質の結合残基を示し、R4cは疎水性置換基の結合残基であって、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキルアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のジアルキルアミノ基、置換基を有していても良い炭素数(C1~C8)アルキルアミノカルボニル(C1~C8)アルキルアミノ基、水酸基及び/又はアミノ基を有する蛍光物質の結合残基、並びに水酸基からなる群から選択される1種以上の置換基を示し、Bcは単結合又は二価の結合基を示し、ncは1又は2を示し、x1c、x2c、y1c、y2c及びzcは、それぞれ独立して0~20の整数を示し、(x1c+x2c)は必須の構成であって1~20の整数を示し、(x1c+x2c+y1c+y2c+zc)は3~20の整数を示し、前記R3c及びR4cが結合している各構成ユニット並びに側鎖カルボニル基が分子内環化した構成ユニットは、それぞれ独立してランダムに配列した構造である。]で示される前記[12]乃至[14]に記載の組成物。
[16] ブロック共重合体(A)及びブロック共重合体(C)を含有する組成物が水溶液中でナノ粒子を形成し、該ナノ粒子の平均粒径が30ナノメートル以下である、前記[12]乃至[15]の何れか一項に記載の組成物。
標的結合部位を有してアクティブターゲティング能を有するブロック共重合体(A)と、標的結合部位を具備しない高分子プロドラッグであるブロック共重合体(C)を組み合わせると、これらの2種類の共重合体は相互作用に基づく一体の会合性凝集体を形成する。したがって、アクティブターゲティング作用を有するブロック共重合体(A)の含有量を調整することで、標的疾患に対する親和能を調整することができる。また、ブロック共重合体(C)に様々な生理活性物質を付与することで、多様な疾患の治療に供することができる高分子ミセル型DDS製剤を提供することができる。
[14] ブロック共重合体(C)のポリエチレングリコール鎖の分子量が1キロダルトン以上で6キロダルトン以下である前記[12]又は[13]に記載の組成物。
[15] ブロック共重合体(C)が、一般式(3)
[16] ブロック共重合体(A)及びブロック共重合体(C)を含有する組成物が水溶液中でナノ粒子を形成し、該ナノ粒子の平均粒径が30ナノメートル以下である、前記[12]乃至[15]の何れか一項に記載の組成物。
標的結合部位を有してアクティブターゲティング能を有するブロック共重合体(A)と、標的結合部位を具備しない高分子プロドラッグであるブロック共重合体(C)を組み合わせると、これらの2種類の共重合体は相互作用に基づく一体の会合性凝集体を形成する。したがって、アクティブターゲティング作用を有するブロック共重合体(A)の含有量を調整することで、標的疾患に対する親和能を調整することができる。また、ブロック共重合体(C)に様々な生理活性物質を付与することで、多様な疾患の治療に供することができる高分子ミセル型DDS製剤を提供することができる。
本願のブロック共重合体は医薬品に用いることができることから、当該ブロック共重合体の医薬用途も本願の発明に含まれる。
[17] 前記[1]乃至[16]の何れか一項に記載のブロック共重合体を含有する医薬。
すなわち、前記ブロック共重合体(A)を用いる医薬が挙げられる。当該ブロック共重合体(A)に生理活性物質を物理的に包含せしめて高分子ミセル型DDS製剤を調製することができる。また、疎水性置換基として生理活性物質を結合させたプロドラッグ型共重合体とすることで、化学結合型の高分子ミセル型DDS製剤を調製することができる。
また、前記[7]乃至[11]の何れか一項に記載の態様であって、ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(B)を含有する組成物、を用いる医薬を挙げることができる。当該ブロック共重合体(A)及び(B)に生理活性物質を物理的に包含せしめて高分子ミセル型DDS製剤を調製することができる。また、ブロック共重合体(A)に疎水性置換基として生理活性物質を結合させたプロドラッグ型共重合体とすることで、化学結合型の高分子ミセル型DDS製剤を調製することができる。
若しくは前記[12]乃至[16]の何れか一項に記載の態様であって、ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(C)を含有する組成物、を用いる医薬を挙げることができる。当該ブロック共重合体(A)及び(C)に生理活性物質を物理的に包含せしめて高分子ミセル型DDS製剤を調製することができる。また、当該ブロック共重合体(A)の疎水性置換基として生理活性物質を結合させたプロドラッグ型共重合体とすることで、化学結合型の高分子ミセル型DDS製剤を調製することができる。若しくは、当該ブロック共重合体(A)の疎水性置換基として生理活性物質ではない疎水性置換基であって、当該ブロック共重合体(C)をプロドラッグ型共重合体を担い、化学結合型の高分子ミセル型DDS製剤を調製することができる。
[17] 前記[1]乃至[16]の何れか一項に記載のブロック共重合体を含有する医薬。
すなわち、前記ブロック共重合体(A)を用いる医薬が挙げられる。当該ブロック共重合体(A)に生理活性物質を物理的に包含せしめて高分子ミセル型DDS製剤を調製することができる。また、疎水性置換基として生理活性物質を結合させたプロドラッグ型共重合体とすることで、化学結合型の高分子ミセル型DDS製剤を調製することができる。
また、前記[7]乃至[11]の何れか一項に記載の態様であって、ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(B)を含有する組成物、を用いる医薬を挙げることができる。当該ブロック共重合体(A)及び(B)に生理活性物質を物理的に包含せしめて高分子ミセル型DDS製剤を調製することができる。また、ブロック共重合体(A)に疎水性置換基として生理活性物質を結合させたプロドラッグ型共重合体とすることで、化学結合型の高分子ミセル型DDS製剤を調製することができる。
若しくは前記[12]乃至[16]の何れか一項に記載の態様であって、ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(C)を含有する組成物、を用いる医薬を挙げることができる。当該ブロック共重合体(A)及び(C)に生理活性物質を物理的に包含せしめて高分子ミセル型DDS製剤を調製することができる。また、当該ブロック共重合体(A)の疎水性置換基として生理活性物質を結合させたプロドラッグ型共重合体とすることで、化学結合型の高分子ミセル型DDS製剤を調製することができる。若しくは、当該ブロック共重合体(A)の疎水性置換基として生理活性物質ではない疎水性置換基であって、当該ブロック共重合体(C)をプロドラッグ型共重合体を担い、化学結合型の高分子ミセル型DDS製剤を調製することができる。
本願発明の標的結合部位が結合しているブロック共重合体(A)を含有する組成物から形成されるナノ粒子は、生体内に投与された後、標的組織に移行・浸透・滞留し、及び/又は腎臓等における排泄性が向上している。このため本発明に係るブロック共重合体(A)を含有する組成物は、従来の高分子ミセル型DDS製剤と比較して、標的組織に対する高い移行性、浸透性、滞留性を有することから、生理活性物質を標的組織の広範囲に亘り感作させ、効率的に薬理活性効果を発揮させることができる。並びに/若しくは、該ブロック共重合体、及びその組成物は、腎臓等における排泄性が向上しているため、血中滞留性が抑えられて標的組織以外の正常組織への生理活性物質の感作を抑制することにより、正常組織の障害発現を回避させることができる
特に生理活性物質として抗腫瘍剤を用いた場合、ブロック共重合体(A)を含有する組成物の腫瘍組織に対する移行性、浸透性、滞留性の向上、及び/又は腎排泄性の向上により、抗腫瘍効果の増強及び/又は骨髄抑制等の正常組織障害の乖離を達成することができる。
特に生理活性物質として抗腫瘍剤を用いた場合、ブロック共重合体(A)を含有する組成物の腫瘍組織に対する移行性、浸透性、滞留性の向上、及び/又は腎排泄性の向上により、抗腫瘍効果の増強及び/又は骨髄抑制等の正常組織障害の乖離を達成することができる。
[ブロック共重合体(A)]
本発明は、高分子ミセル型DDS製剤の構成ポリマーである、ポリエチレングリコール鎖を含有する親水性ポリマーセグメントと、疎水性置換基を側鎖に有するポリアミノ酸鎖を含有する疎水性ポリマーセグメントが連結したブロック共重合体であって、該親水性ポリマーセグメントに標的結合部位が結合しており、該ポリエチレングリコール鎖と該ポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量が2キロダルトン以上で10キロダルトン以下である。好ましくは、標的結合部位を除いた疎水性置換基の質量含有率が5質量%以上で50質量%以下であるブロック共重合体(A)に関する。該ブロック共重合体(A)は、腫瘍組織や炎症性疾患部位といった標的疾患組織や標的細胞に対して親和性を示す標的結合部位を有し、いわゆるアクティブターゲット機能を有する両親媒性のブロック共重合体である。以下に、その詳細について説明する。
本発明は、高分子ミセル型DDS製剤の構成ポリマーである、ポリエチレングリコール鎖を含有する親水性ポリマーセグメントと、疎水性置換基を側鎖に有するポリアミノ酸鎖を含有する疎水性ポリマーセグメントが連結したブロック共重合体であって、該親水性ポリマーセグメントに標的結合部位が結合しており、該ポリエチレングリコール鎖と該ポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量が2キロダルトン以上で10キロダルトン以下である。好ましくは、標的結合部位を除いた疎水性置換基の質量含有率が5質量%以上で50質量%以下であるブロック共重合体(A)に関する。該ブロック共重合体(A)は、腫瘍組織や炎症性疾患部位といった標的疾患組織や標的細胞に対して親和性を示す標的結合部位を有し、いわゆるアクティブターゲット機能を有する両親媒性のブロック共重合体である。以下に、その詳細について説明する。
ブロック共重合体(A)は、ポリエチレングリコール鎖を含有する親水性ポリマーセグメント部分と、疎水性置換基を側鎖に有するポリアミノ酸鎖を含有する疎水性ポリマーセグメントが、適当な結合基を介して連結してなるABブロック共重合体を、担体ポリマーの主鎖構造とする。
ブロック共重合体(A)におけるポリエチレングリコール鎖を含有する親水性ポリマーセグメントは、エチレンオキシ基:(CH2CH2O)単位の繰り返し構造を有するセグメントである。好ましくはエチレンオキシ基単位重合度が10~180ユニット、より好ましくは重合度が20~140ユニットのポリエチレングリコール鎖を含むセグメント構造である。
すなわち該ポリエチレングリコールセグメントとは、ポリエチレングリコール相当の分子量として0.4キロダルトン~8キロダルトンのセグメント部であることが好ましく、より好ましくは分子量として0.8キロダルトン~6キロダルトンの構造部分であり、特に好ましくは分子量として1キロダルトン~6キロダルトンである。分子量が、1キロダルトン~5キロダルトンのポリエチレングリコールセグメントであることが、殊更好ましい。
標的結合部位を除いたブロック共重合体(A)における前記ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率は、20質量%以上70質量%以下であることがより好ましい。30質量%以上65質量%以下であることが殊更好ましい。
なお、本発明で用いるポリエチレングリコールセグメントの分子量とは本発明のブロック共重合体を調製する際において、用いるポリエチレングリコールセグメント構造化合物の、ポリエチレングリコール標準品を基準としたGPC法により測定されるピークトップ分子量より求められる分子量を採用し、計算値としては100の位を四捨五入した値を使用する。
すなわち該ポリエチレングリコールセグメントとは、ポリエチレングリコール相当の分子量として0.4キロダルトン~8キロダルトンのセグメント部であることが好ましく、より好ましくは分子量として0.8キロダルトン~6キロダルトンの構造部分であり、特に好ましくは分子量として1キロダルトン~6キロダルトンである。分子量が、1キロダルトン~5キロダルトンのポリエチレングリコールセグメントであることが、殊更好ましい。
標的結合部位を除いたブロック共重合体(A)における前記ポリエチレングリコールセグメントの質量含有率は、20質量%以上70質量%以下であることがより好ましい。30質量%以上65質量%以下であることが殊更好ましい。
なお、本発明で用いるポリエチレングリコールセグメントの分子量とは本発明のブロック共重合体を調製する際において、用いるポリエチレングリコールセグメント構造化合物の、ポリエチレングリコール標準品を基準としたGPC法により測定されるピークトップ分子量より求められる分子量を採用し、計算値としては100の位を四捨五入した値を使用する。
ポリエチレングリコールセグメントの一方の末端基は、後述するポリアミノ酸鎖と結合するための連結基である。ポリエチレングリコール鎖と後述するポリアミノ酸鎖の連結様式としては、2つのポリマー鎖を化学結合により連結する基であれば、特に限定されるものではなく、ポリエチレングリコール末端基及びポリアミノ酸誘導体の末端基と、それぞれ結合できる官能基を具備した連結基であれば良い。好ましくは、末端基に結合官能基を有する(C1~6)アルキレン基である。ポリエチレングリコールセグメントとの結合様式は、ポリオキシエチレン基;(CH2CH2O)の末端酸素原子によるエーテル結合が好ましく、ポリアミノ酸鎖を含有する疎水性ポリマーセグメントとの結合様式はアミド結合又はエステル結合であることが好ましい。すなわち、連結基としては-(CH2)s-NH-基(sは1~6の整数である)又は-(CH2)s-CO-基(sは1~6の整数である)である。-(CH2)s-CO-基(sは1~6の整数である)としては、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、ブチレン基、ヘキサメチレン基等が挙げられ、特にトリメチレン基が好ましい。
ブロック共重合体(A)における疎水性ポリマーセグメントのポリアミノ酸鎖を含有する疎水性ポリマーセグメントは、アルキル基やアラルキル基等の疎水性置換基を側鎖に有するアミノ酸を含み、前記ポリエチレングリコール鎖を含有する親水性ポリマーセグメントと比して疎水性を示すポリマーセグメントであれば、特に限定されずに適用することができる。
該ポリアミノ酸セグメントを構成するアミノ酸は特に限定されるものではなく、天然型アミノ酸、合成アミノ酸及びその側鎖修飾体の何れを用いても良い。また、L体、D体及びラセミ体の何れを用いても良い。例えばグリシン、アラニン、β-アラニン、ロイシン、フェニルアラニン、セリン、トレオニン、チロシン、アスパラギン酸、グルタミン酸、リシン、アルギニン、ヒスチジン、オルニチン、システイン等を挙げることができる。また、側鎖が修飾されたアミノ酸を用いても良く、アスパラギン酸又はグルタミン酸のアルキルエステル、アスパラギン酸又はグルタミン酸のアラルキルエステル、アスパラギン酸又はグルタミン酸のアルキルアミド、アスパラギン酸又はグルタミン酸のアラルキルアミド、Bocリシン等のアルキルオキシカルボニルリシン等が挙げられる。該ポリアミノ酸セグメントは、これらのアミノ酸の何れか1種であっても良く、複数種類が混在してセグメントを構築していても良い。
該ポリアミノ酸鎖は、アミノ酸が2~30ユニットで重合したセグメント構造であることが好ましい。3~20ユニットの重合体であることがより好ましく、5~20ユニットの重合体であることが殊更好ましい。
該ポリアミノ酸セグメントを構成するアミノ酸は特に限定されるものではなく、天然型アミノ酸、合成アミノ酸及びその側鎖修飾体の何れを用いても良い。また、L体、D体及びラセミ体の何れを用いても良い。例えばグリシン、アラニン、β-アラニン、ロイシン、フェニルアラニン、セリン、トレオニン、チロシン、アスパラギン酸、グルタミン酸、リシン、アルギニン、ヒスチジン、オルニチン、システイン等を挙げることができる。また、側鎖が修飾されたアミノ酸を用いても良く、アスパラギン酸又はグルタミン酸のアルキルエステル、アスパラギン酸又はグルタミン酸のアラルキルエステル、アスパラギン酸又はグルタミン酸のアルキルアミド、アスパラギン酸又はグルタミン酸のアラルキルアミド、Bocリシン等のアルキルオキシカルボニルリシン等が挙げられる。該ポリアミノ酸セグメントは、これらのアミノ酸の何れか1種であっても良く、複数種類が混在してセグメントを構築していても良い。
該ポリアミノ酸鎖は、アミノ酸が2~30ユニットで重合したセグメント構造であることが好ましい。3~20ユニットの重合体であることがより好ましく、5~20ユニットの重合体であることが殊更好ましい。
疎水性ポリマーセグメントにおけるポリアミノ酸鎖は、様々な疎水性置換基を制御して導入できることから、カルボン酸側鎖を有するアミノ酸であるアスパラギン酸及び/又はグルタミン酸を含有するポリアミノ酸鎖とすることが好ましい。より好ましくは、アスパラギン酸のみで構築されたポリアスパラギン酸鎖、グルタミン酸のみで構築されたポリグルタミン酸鎖、若しくは、アスパラギン酸とグルタミン酸がランダムに混在して構成されたポリ(アスパラギン酸‐グルタミン酸)鎖であることが好ましい。そして、疎水性置換基が所望の疎水性を示す程度に任意の割合で、側鎖カルボキシ基にエステル結合及び/又はアミド結合により導入されている態様が好ましい。これらの側鎖カルボキシ基を有するポリアミノ酸鎖は、α‐アミド結合型重合体であっても、側鎖カルボキシ基とのアミド結合型重合体であっても、β(又はγ)‐アミド結合型重合体であっても、その混合物であってもよい。また、ポリアミノ酸鎖は、直鎖状ポリアミノ酸であっても良く、側鎖を介した分岐型構造であっても良い。
疎水性ポリマーセグメントにおける疎水性置換基としては、例えば置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)アルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)アルキルアミノ基、置換基を有していてもよいジ(C1~C30)アルキルアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C8)アルキルアミノカルボニル(C1~C8)アルキルアミノ基からなる群から選択される1種以上の置換基であることが好ましい。これらの疎水性置換基は、標的結合部位を除いたブロック共重合体(A)における含有率として5質量%以上で60質量%以下であることが好ましい。疎水性置換基の含有率が5質量%より低い場合、当該ブロック共重合体(A)の疎水性ポリマーセグメントの疎水性が弱く、疎水性相互作用に基づく十分な会合性が得られない懸念がある。一方、疎水性置換基の含有率が60質量%を超える場合、会合性は十分に具備するものの、疾患組織への浸透性・分布特性や、体外への排泄性において、満足できる薬物動態特性を奏しない懸念がある。当該疎水性置換基のブロック共重合体(A)における含有率として5質量%以上で50質量%以下であることが好ましい。
疎水性ポリマーセグメントにおける疎水性置換基として、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)アルコキシ基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状又は環状の炭素数(C1~C30)アルコキシ基が挙げられる。すなわち、側鎖カルボキシ基がエステル型誘導体となったものである。置換基としては、水酸基、ハロゲノ基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。該炭素数(C1~C30)アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、t-ブトキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ベンジルオキシ基、4-フェニルブトキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、テトラデシルオキシ基、ヘキサデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基、イコシルオキシ基、ドコシルオキシ基、テトラコシルオキシ基、ヘキサコシルオキシ基、オクタコシルオキシ基、トリアコンチルオキシ基等が挙げられる。
置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)アルキルアミノ基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状又は環状の炭素数(C1~C30)アルキルアミノ基が挙げられる。すなわち、側鎖カルボキシ基が、アルキルアミド型誘導体となったものである。置換基としては、水酸基、ハロゲノ基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。該炭素数(C1~C30)アルキルアミノ基としては、例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピルアミノ基、イソプロピルアミノ基、ブチルアミノ基、t-ブチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ベンジルアミノ基、4-フェニルブチルアミノ基、オクチルアミノ基、デシルアミノ基、ドデシルアミノ基、テトラデシルアミノ基、ヘキサデシルアミノ基、オクタデシルアミノ基、イコシルアミノ基、ドコシルアミノ基、テトラコシルアミノ基、ヘキサコシルアミノ基、オクタコシルアミノ基、トリアコンチルアミノ基等が挙げられる。
該アルキルアミノ基には、カルボキシ基を保護したアミノ酸又はアミノ基を有する蛍光物質の結合残基も包含される。該カルボキシ基を保護したアミノ酸としては、例えば、グリシンメチルエステル、グリシンベンジルエステル、β-アラニンメチルエステル、β-アラニンベンジルエステル、アラニンメチルエステル、ロイシンメチルエステル、フェニルアラニンメチルエステル等を用いても良い。
該アルキルアミノ基には、カルボキシ基を保護したアミノ酸又はアミノ基を有する蛍光物質の結合残基も包含される。該カルボキシ基を保護したアミノ酸としては、例えば、グリシンメチルエステル、グリシンベンジルエステル、β-アラニンメチルエステル、β-アラニンベンジルエステル、アラニンメチルエステル、ロイシンメチルエステル、フェニルアラニンメチルエステル等を用いても良い。
該アミノ基を有する蛍光物質としては、例えば、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン、BODIPY(登録商標) TR Cadaverine、BODIPY(登録商標) FL Ethylene diamine、Alexa Fluor(登録商標) 594 Cadaverine、Texas Red(登録商標) Cadaverine、ATTO 594 amine等も含まれ、これらのアミド結合残基が含まれる。蛍光物質を導入することで、当該ブロック共重合体(A)の組織内分布や排泄性を確認するための指標とすることができる。
置換基を有していてもよいジ(C1~C30)アルキルアミノ基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状又は環状のジ(C1~C30)アルキルアミノ基が挙げられる。すなわち、側鎖カルボキシ基が、ジアルキルアミド型誘導体となったものである。置換基としては、水酸基、ハロゲノ基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。該ジ(C1~C30)アルキルアミノ基としては、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ピロリジノ基、ピペリジノ基、ジベンジルアミノ基、N-ベンジル-N-メチルアミノ基、ジオクチルアミノ基、ジノニルアミノ基、ジデシルアミノ基、ジドデシルアミノ基、ジテトラデシルアミノ基、ジヘキサデシルアミノ基、ジオクタデシルアミノ基、ジイコシルアミノ基等が挙げられる。
置換基を有していてもよい炭素数(C1~C8)アルキルアミノカルボニル(C1~C8)アルキルアミノ基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状又は環状の(C1~C8)アルキル基が置換したウレア型誘導体である。該アルキル基は同一種類であっても異なる種類であっても良い。置換基としては、水酸基、ハロゲノ基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。置換基を有する場合ジアルキルアミノ基が好ましい。置換基を有していてもよい炭素数(C1~C8)アルキルアミノカルボニル(C1~C8)アルキルアミノ基としては、例えば、メチルアミノカルボニルメチルアミノ基、エチルアミノカルボニルエチルアミノ基、イソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基、シクロヘキシルアミノカルボニルシクロヘキシルアミノ基、エチルアミノカルボニル(3-ジメチルアミノプロピル)アミノ基、(3-ジメチルアミノプロピル)アミノカルボニルエチルアミノ基等である。
また、当該疎水性置換基として、水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質を用いることもできる。該生理活性物質が遊離する場合、ブロック共重合体(A)は、アクティブターゲティング機能を有する高分子プロドラッグと成り得る。
疎水性置換基として用いることができる生理活性物質としては、特に限定されるものではないが、高分子ミセル型DDS製剤の適応疾病を考慮すると、悪性腫瘍疾患、炎症性疾患、感染症疾患等が挙げられ、これらの疾患の治療に用いられる医薬品の有効成分又は医薬有効成分候補化合物を適用すること、若しくはそれらを誘導体化又はプロドラッグ化した有効成分を適用することが好ましい。以下に、本発明に適用可能な生理活性物質の例を挙げるが、これらに限定されるものではない。
疎水性置換基として用いることができる生理活性物質としては、特に限定されるものではないが、高分子ミセル型DDS製剤の適応疾病を考慮すると、悪性腫瘍疾患、炎症性疾患、感染症疾患等が挙げられ、これらの疾患の治療に用いられる医薬品の有効成分又は医薬有効成分候補化合物を適用すること、若しくはそれらを誘導体化又はプロドラッグ化した有効成分を適用することが好ましい。以下に、本発明に適用可能な生理活性物質の例を挙げるが、これらに限定されるものではない。
悪性腫瘍疾患に供せられる生理活性物質としては、7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン、イリノテカン、ノギテカン、9-アミノカンプトテシン等のカンプトテシン誘導体、パクリタキセル、ドセタキセル、カバジタキセル等のタキサン誘導体、ガネテスピブ、ルミネスピブ等のHSP90阻害活性を有するレゾルシノール誘導体、ドキソルビシン、エピルビシン、アムルビシン、ダウノルビシン、イダルビシン、ピラルビシン等のアントラサイクリン誘導体、シロリムス、エベロリムス、テムシロリムス等のラマパイシン誘導体、ゲムシタビン、シトシンアラビノシド、エノシタビン、シタラビンオクホスファート、エチニルシチジン、アザシチジン、デシタビン等のシチジン系代謝拮抗剤、メソトレキサート、ペメトレキセド、レボホリナート、ホリナート等の葉酸代謝拮抗剤、フルダラビン、ネララビン、ペントスタチン、クラドリビン等のプリン系代謝拮抗剤、ドキシフルリジン、カペシタビン、テフガール、フルオロウラシル、カルモフール等のフッ化ピリミジン系代謝拮抗剤、シスプラチン、カルボプラチン、オキサリプラチン、ネダプラチン等の白金含有化合物、マイトマイシンC等のマイトマイシン誘導体、ブレオマイシン、リブロマイシン等のブレオマイシン誘導体、ビンクリスチン、ビンブラスチン、ビンデシン、ビノレルビン等のビンカアルカロイド誘導体、エトポシド、テニポシド等のポドフィロトキシン誘導体、エリブリン等のハリコンドリン誘導体、レベカマイシン、UCN-01等のスタウロスポリン誘導体、レナリドミド、ポマリドミド等のサリドマイド誘導体、トレチノイン、タミバロテン等のビタミンA誘導体、ボルテゾミブ、カルフィルゾミブ、イキサゾミブ等のプロテアソーム阻害剤、コンブレタスタチンA4等のコンブレタスタチン誘導体、ビニメチニブ、コビメチニブ、トラメチニブ等のMEK阻害剤、ディナシクリブ、フラボピリドール、パルボシクリブ等のCDK阻害剤、ダブラフェニブ、ソラフェニブ、ベムラフェニブ等のRafキナーゼ阻害剤、ボリノスタット、ベリノスタット、パナビノスタット、ロミデプシン等のHDAC阻害剤、サイトカラシン、ラトランクリン、ファロイジン等のアクチン重合阻害剤、ベリパリブ、ラキャパリブ、オラパリブ等のPARP阻害剤、クリゾチニブ、イマチニブ、ゲフィチニブ、エルロチニブ、アファチニブ、ダサチニブ、ボスチニブ、バンデタニブ、スニチニブ、アキシチニブ、パゾパニブ、レンバチニブ、ラパチニブ、ニンテダニブ、ニロチニブ、セリチニブ、アレクチニブ、ルキソリチニブ、クリゾチニブ、イブルチニブ等のチロシンキナーゼ阻害剤、ベンダムスチン、シクロホスファミド、イホスファミド、ブルスファン、メルファラン等のナイトロジェンマスタード系アルキル化剤、ニムスチン、ラニムスチン、ロムスチン等のニトロソウレア系アルキル化剤、ダカルバジン、テモゾロミド、プロカルバジン、チオテパ等のアルキル化剤、アナストロゾール、エキセメスタン、レトロゾール、ファドロゾール等のアロマターゼ阻害剤、ヒドロキシフルタミド、フルタミド、ビカルタミド、エンザルタミド等の抗アンドロゲン剤、アビラテロン等のCYP17(リアーゼ)阻害剤、タモキシフェン、トレミフェン等の抗エストロゲン剤、エストラムスチン、プロゲステロン、ミトタン、メドロキシプロゲステロン等のホルモン剤が挙げられる。
炎症性疾患に供せされる生理活性物質としては、タクロリムス等のタクロリムス誘導体、デキサメタゾン、プレドニゾロン等のステロイド誘導体、シロリムス、エベロリムス、テムシロリムス等のラマパイシン誘導体、シクロスポリン、フィンゴリモド、アザチオプリン、ミゾリビン、ミルコフェノール酸モフェチル、グスペリムス等の免疫抑制剤、ジフルニサル、チアラミド等のNSAIDs等が挙げられる。
感染症疾患に供せられる生理活性物質としては、アムホテリシンB、ナイスタチン等のポリエン系抗生物質、フルコナゾール、ボリコナゾール等のアゾール系誘導体、ミカファンギン等のキャンディン系誘導体、フルシトシン等のピリミジン誘導体等の抗真菌剤、アシクロビル、バラシクロビル、ガンシクロビル等の抗ウイルス剤、ザナミビル、オセルタミビル、ラニナミビル等の抗ウイルス剤等が挙げられる。
該アスパラギン酸及び/又はポリグルタミン酸のエステル誘導体及び/又はアミド誘導体は、同一種類でも、異なる種類が混在した態様であっても良い。また、側鎖カルボキシ基が遊離酸又はその塩の態様が混在していても良い。
該ポリアミノ酸鎖の一方の末端基は、前述のポリエチレングリコールセグメントと結合するための連結基である。そして、もう一方の末端基は当該ポリアミノ酸鎖のN末端基及びC末端基であって、無保護の遊離アミノ基及び遊離カルボン酸、並びにそれらの塩であっても良く、N末端基及びC末端基の適当な修飾体であっても良い。
N末端基の修飾体としては、アシルアミド型修飾体、アルコキシカルボニルアミド型修飾体(ウレタン型修飾体)、アルキルアミノカルボニルアミド型修飾体(ウレア型修飾体)等を挙げることができる。一方、該C末端基の修飾体としては、エステル型修飾体、アミド型修飾体、チオエステル型修飾体が挙げられる。
N末端基の修飾体としては、アシルアミド型修飾体、アルコキシカルボニルアミド型修飾体(ウレタン型修飾体)、アルキルアミノカルボニルアミド型修飾体(ウレア型修飾体)等を挙げることができる。一方、該C末端基の修飾体としては、エステル型修飾体、アミド型修飾体、チオエステル型修飾体が挙げられる。
該N末端基及び該C末端基の修飾基は、任意の修飾基であって良く、好ましくは、N末端基及びC末端基に結合する適当な結合基を介して、置換基を有していても良い炭素数(C1~C6)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基、置換基を有していても良い炭素数(C6~C18)の芳香族基、置換基を有していても良い炭素数(C7~C20)のアラルキル基等である末端修飾基を挙げることができる。
すなわち、N末端基は、適当なアシルアミド型修飾体又はアルコキシカルボニルアミド型修飾体(ウレタン型修飾体)であることが好ましく、カルボニル基又はカルボニルオキシ基を介した前記置換基を有していても良い炭素数(C1~C6)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基、置換基を有していても良い炭素数(C6~C18)の芳香族基、置換基を有していても良い炭素数(C7~C20)のアラルキル基であることが好ましい。
一方、C末端基としては、適当なアミド型置換基又はエステル型置換基であることが好ましく、アミド基又はエステル基を介した前記置換基を有していても良い炭素数(C1~C8)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基、置換基を有していても良い炭素数(C6~C18)の芳香族基、置換基を有していても良い炭素数(C7~C20)のアラルキル基であることが好ましい。
該末端基における置換基を有していても良い炭素数(C1~C6)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
該末端基における置換基を有していても良い炭素数(C6~C18)の芳香族基としては、フェニル基、ピリジル基、ナフチル基等が挙げられる。
該末端基における置換基を有していても良い炭素数(C7~C20)のアラルキル基としては、いずれか1カ所の水素原子がアリール基で置換されている直鎖又は分岐鎖アルキル基である。例えば、ベンジル基、2-フェニルエチル基、4-フェニルブチル基、8-フェニルオクチル基等が挙げられる。
該ポリアミノ酸鎖の該末端基は、N末端基及びC末端基による修飾体であることが好ましい。
すなわち、N末端基は、適当なアシルアミド型修飾体又はアルコキシカルボニルアミド型修飾体(ウレタン型修飾体)であることが好ましく、カルボニル基又はカルボニルオキシ基を介した前記置換基を有していても良い炭素数(C1~C6)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基、置換基を有していても良い炭素数(C6~C18)の芳香族基、置換基を有していても良い炭素数(C7~C20)のアラルキル基であることが好ましい。
一方、C末端基としては、適当なアミド型置換基又はエステル型置換基であることが好ましく、アミド基又はエステル基を介した前記置換基を有していても良い炭素数(C1~C8)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基、置換基を有していても良い炭素数(C6~C18)の芳香族基、置換基を有していても良い炭素数(C7~C20)のアラルキル基であることが好ましい。
該末端基における置換基を有していても良い炭素数(C1~C6)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
該末端基における置換基を有していても良い炭素数(C6~C18)の芳香族基としては、フェニル基、ピリジル基、ナフチル基等が挙げられる。
該末端基における置換基を有していても良い炭素数(C7~C20)のアラルキル基としては、いずれか1カ所の水素原子がアリール基で置換されている直鎖又は分岐鎖アルキル基である。例えば、ベンジル基、2-フェニルエチル基、4-フェニルブチル基、8-フェニルオクチル基等が挙げられる。
該ポリアミノ酸鎖の該末端基は、N末端基及びC末端基による修飾体であることが好ましい。
ブロック共重合体(A)における、ポリエチレングリコール鎖に結合している標的結合部位とは、生物学的な認識機能を有する部位、すなわち生体及びウイルスなどに由来する特異的な物質に対し選択的に結合して当該物質と生物学的な結合対を形成し得る標的結合性分子種を意味する。生体及びウイルスに由来する物質としては、生体細胞、細菌、真菌、及びウイルスに存在する分子がそれに相当する。具体的には、腫瘍細胞、新生血管細胞、各種臓器を構成する細胞、血管内皮細胞、免疫担当細胞(例えばT細胞)、炎症細胞(例えば白血球)等が例示でき、当該標的結合部位は、このような細胞における特異的な物質と結合対を形成するタンパク質、ペプチド及び糖鎖といった化合物、若しくは結合対を形成する特異性を維持したままその構造の少なくとも一部が含有した状態で構成された化合物のことである。
標的結合部位に該当する分子種としては、生体及びウイルスに由来する物質と結合対を形成するタンパク質、ペプチド又は糖鎖を例示できる。こうしたタンパク質としては、生体及びウイルスに由来する物質と結合する抗体及びその断片、トランスフェリンならびに上皮成長因子(EGF)を例示できる。抗体としては、がん細胞に代表される投薬対象物の表面に高発現する受容体や細胞表面の抗原である、EGFR、Her2、CD20、VEGFR、CD20及びCD33といった抗原を認識する抗体を例示できる。抗体はモノナール抗体であってもよいしポリクロナール抗体であってもよい。抗体の断片としては、抗原を特異的に認識できる長さを有しているものであればよく、(Fab’)2及びFabを例示できる。ペプチドとしては、インスリン、LHRH、IGF、GE11、RGDペプチド及びそれらの誘導体を例示できる。糖類としては、グルコース、マンノース、ガラクトース及びフコース残基を有する糖類を例示できる。標的結合部位を有する化合物は、それ自身が薬理活性を発揮し得る化合物、例えば、抗体医薬及びワクチンであってもよい。
該ポリエチレングリコールセグメントと標的結合部位の結合様式としては、両者を化学結合により連結する基であれば、特に限定されるものではなく、ポリエチレングリコール末端基及び標的結合部位としての化学種の結合部位と、それぞれ結合できる官能基を具備した連結基であれば良い。好ましくは、末端基に結合官能基を有する(C1~C6)アルキレン基である。ポリエチレングリコールセグメントとの結合様式は、ポリオキシエチレン基;(CH2CH2O)の末端酸素原子によるエーテル結合が好ましく、ポリエチレングリコール鎖セグメントのα末端は水酸基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシ基、アルデヒド基、メルカプト基、マレイミド基であることが好ましい。
ブロック共重合体(A)のポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、分子量が2キロダルトン以上で10キロダルトン以下であることを特徴とする。分子量が2キロダルトン以上で8キロダルトン以下であることが好ましい。
この分子量は、その構成部分の各構成分子量を合算した計算値を分子量として採用する。すなわち、(1)ポリエチレングリコール鎖の分子量、(2)ポリアミノ酸鎖の主鎖部分の分子量を合算した計算値を当該分子量とする。なお、ブロック共重合体(A)における標的結合部位は主鎖ポリマーに含まないため、分子量に考慮しない。
なお、ポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、キロダルトン単位での精度でよい。以下に、各構成部分における好ましい分析方法を挙げるが、当該ポリアミノ酸誘導体のkDa単位での分子量測定において十分な精度の分析方法であれば特に限定されるものではない。
なお、ポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、キロダルトン単位での精度でよい。以下に、各構成部分における好ましい分析方法を挙げるが、当該ポリアミノ酸誘導体のkDa単位での分子量測定において十分な精度の分析方法であれば特に限定されるものではない。
前記(1)ポリエチレングリコール鎖の分子量は、ポリエチレングリコールセグメントを構築するポリエチレングリコール化合物の分子量測定値であり、ポリエチレングリコール標準品を基準としたGPC法により測定されるピークトップ分子量により求められる分子量を採用し、計算値としては100の位を四捨五入した値を使用する。
前記(2)ポリアミノ酸の主鎖部分の分子量は、疎水性ポリマーセグメントの中に含まれるポリアミノ酸鎖の重合モノマー単位の分子量にその平均重合数を乗じた計算値である。該重合数はポリアミノ酸の側鎖カルボキシ基を中和滴定により定量する方法や、1H-NMRの積分値から算出された重合数を用いることができる。中和滴定法を用いることが好ましい。
本発明のブロック共重合体(A)は、水溶液中において自己会合性を示し、粒径(平均粒径)は30nm以下であることが好ましい。より好ましくは3nm以上30nm以下である。
本発明のブロック共重合体(A)の粒径(体積基準粒径)測定は、本発明のブロック共重合体(A)の1mg/mL水溶液をレーザー光を用いた動的光散乱法により測定される。例えば、Malvern社製粒子径・ゼータ電位測定装置Zetasizer Nano ZSで測定することができ、この時の体積基準粒径とは、NNLS法で解析された体積分布の内、存在する割合が一番多いピークの粒径である。
本発明のブロック共重合体(A)の粒径(体積基準粒径)測定は、本発明のブロック共重合体(A)の1mg/mL水溶液をレーザー光を用いた動的光散乱法により測定される。例えば、Malvern社製粒子径・ゼータ電位測定装置Zetasizer Nano ZSで測定することができ、この時の体積基準粒径とは、NNLS法で解析された体積分布の内、存在する割合が一番多いピークの粒径である。
本発明のブロック共重合体(A)は、親水性のポリエチレングリコールセグメントと、生理活性物質や他の疎水性側鎖により疎水性を示すポリアミノ酸誘導体セグメントが連結したブロック共重合体であるため、水溶液中では複数のブロック共重合体同士のポリアミノ酸誘導体セグメントが疎水性相互作用に基づき会合すると考えられる。結果として、ポリアミノ酸誘導体セグメントを内核(コア部)とし、その周りを親水性のポリエチレングリコールセグメントが覆い外殻層(シェル部)を形成したコア-シェル構造のミセル様会合体を形成し、これが前記のナノ粒子として観測されるものと推測される。
本発明のブロック共重合体(A)は、一般式(1)
[式中、R1は標的結合部位の結合残基を示し、taは20~140の整数を示し、Aaは置換基を有していてもよい炭素数(C1~C6)アルキレン基を示し、R2aは水素原子、炭素数(C1~C6)アシル基及び炭素数(C1~C6)アルコキシカルボニル基からなる群から選択される置換基を示し、R3aは、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキルアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のジアルキルアミノ基、置換基を有していても良い炭素数(C1~C8)アルキルアミノカルボニル(C1~C8)アルキルアミノ基、水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質の結合残基、水酸基及び/又はアミノ基を有する蛍光物質の結合残基からなる群から選択される1種以上の疎水性置換基の結合残基を1以上含み、残部は水酸基であり、Baは単結合又は二価の結合基を示し、naは1又は2を示し、x1a、x2a及びzaは、それぞれ独立して0~20の整数を示し、x1a+x2aは1~20の整数を示し、(x1a+x2a+za)は3~20の整数を示し、前記R3aが結合している各構成ユニット並びに側鎖カルボニル基が分子内環化した構成ユニットは、それぞれ独立してランダムに配列した構造である。]で示されるブロック共重合体であることが好ましい。
前記R1における標的結合部位は、親水性のポリエチレングリコールセグメント側の末端に任意の連結基を介して結合させることにより形成される。該標的結合部位を有する化合物としては、上記に示したものと同義であり、生体及びウイルスに由来する物質と結合対を形成するタンパク質、ペプチド又は糖鎖等を挙げることができる。こうしたタンパク質としては、生体及びウイルスに由来する物質と結合する抗体及びその断片、トランスフェリンならびに上皮成長因子(EGF)を例示できる。抗体としては、がん細胞に代表される投薬対象物の表面に高発現する受容体や細胞表面の抗原である、EGFR、Her2、CD20、VEGFR及びCD33といった抗原を認識する抗体を例示できる。抗体はモノナール抗体であってもよいしポリクロナール抗体であってもよい。抗体の断片としては、抗原を特異的に認識できる長さを有しているものであればよく、(Fab’)2及びFabを例示できる。ペプチドとしては、インスリン、LHRH、IGF、GE11、RGDペプチド及びそれらの誘導体を例示できる。糖類としては、グルコース、マンノース、ガラクトース及びフコース残基を有する糖類を例示できる。標的結合部位を有する化合物は、それ自身が薬理活性を発揮し得る化合物例えば、抗体医薬及びワクチンであってもよい。
R1は、治療目的の疾患における標的組織や目的に応じて、任意の化合物を適宜選択することができる。
一般式(1)で示されるブロック共重合体(A)は、ポリエチレングリコール鎖セグメントのα末端に水酸基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシ基、アルデヒド基、メルカプト基、マレイミド基を有する連結基を有するブロック共重合体を調製して、標的結合部位を有する化合物と縮合又は付加反応させることによってR1を結合させることができる。
R1は、治療目的の疾患における標的組織や目的に応じて、任意の化合物を適宜選択することができる。
一般式(1)で示されるブロック共重合体(A)は、ポリエチレングリコール鎖セグメントのα末端に水酸基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシ基、アルデヒド基、メルカプト基、マレイミド基を有する連結基を有するブロック共重合体を調製して、標的結合部位を有する化合物と縮合又は付加反応させることによってR1を結合させることができる。
一般式(1)のtaは、ポリエチレングリコールセグメントにおけるエチレンオキシ基の重合数を示す。該taは20~140の整数である。すなわち、該ポリエチレングリコールセグメントの分子量としては0.8キロダルトン~6キロダルトンである。
該taが20より小さいと、ブロック共重合体(A)が十分な水溶性を具備せず、所望の体内動態を発揮しないおそれがある。一方、該taが140より大きい場合、相対的に疎水性を担うポリアミノ酸鎖を含有する疎水性ポリマーセグメントの含有量が低くなるため所望の自己会合性が得られず、これに伴う体内動態を発揮できない懸念がある。該taは22~130の整数であることが好ましく、30~120の整数であることがより好ましい。すなわち、該ポリエチレングリコールセグメントの分子量としては1キロダルトン~5.7キロダルトンであることが好ましく、1.3キロダルトン~5.3キロダルトンであることより好ましい。
該taが20より小さいと、ブロック共重合体(A)が十分な水溶性を具備せず、所望の体内動態を発揮しないおそれがある。一方、該taが140より大きい場合、相対的に疎水性を担うポリアミノ酸鎖を含有する疎水性ポリマーセグメントの含有量が低くなるため所望の自己会合性が得られず、これに伴う体内動態を発揮できない懸念がある。該taは22~130の整数であることが好ましく、30~120の整数であることがより好ましい。すなわち、該ポリエチレングリコールセグメントの分子量としては1キロダルトン~5.7キロダルトンであることが好ましく、1.3キロダルトン~5.3キロダルトンであることより好ましい。
前記Aaにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1~C6)アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、n-プロピレン基、n-ブチレン基等が挙げられる。有していてもよい置換基とは、水酸基、ハロゲノ基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。
該Aaとしては、特にエチレン基、n-プロピレン基がより好ましい。
該Aaとしては、特にエチレン基、n-プロピレン基がより好ましい。
前記R2aにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1~C6)アシル基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状又は環状の炭素数(C1~C6)アシル基が挙げられる。置換基としては、水酸基、ハロゲノ基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。
前記R2aの該炭素数(C1~C6)アシル基としては、例えば、ホルミル基、アセチル基、トリクロロアセチル基、トリフルオロアセチル基、プロピオニル基、ピバロイル基、ベンジルカルボニル基、フェネチルカルボニル基等が挙げられる。置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状又は環状の炭素数(C1~C4)アシル基がより好ましく、アセチル基、トリクロロアセチル基、トリフルオロアセチル基がより好ましい。
前記R2aにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1~C6)アルコキシカルボニル基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状又は環状の炭素数(C1~C6)アルコキシカルボニル基が挙げられる。置換基としては、水酸基、ハロゲノ基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。前記R2の該炭素数(C1~C6)アルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、t-ブトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、9-フルオレニルメチルオキシカルボニル基等が挙げられる。
前記R2aの該炭素数(C1~C6)アシル基としては、例えば、ホルミル基、アセチル基、トリクロロアセチル基、トリフルオロアセチル基、プロピオニル基、ピバロイル基、ベンジルカルボニル基、フェネチルカルボニル基等が挙げられる。置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状又は環状の炭素数(C1~C4)アシル基がより好ましく、アセチル基、トリクロロアセチル基、トリフルオロアセチル基がより好ましい。
前記R2aにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1~C6)アルコキシカルボニル基としては、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状又は環状の炭素数(C1~C6)アルコキシカルボニル基が挙げられる。置換基としては、水酸基、ハロゲノ基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。前記R2の該炭素数(C1~C6)アルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、t-ブトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、9-フルオレニルメチルオキシカルボニル基等が挙げられる。
一般式(1)において、naは1又は2を示す。naが1のときポリアミノ酸鎖を構成するアミノ酸がアスパラギン酸である。一方、naが2のときポリアミノ酸鎖を構成するアミノ酸がグルタミン酸である。したがって、一般式(1)におけるポリアミノ酸鎖は、ポリアスパラギン酸鎖、ポリグルタミン酸鎖又はポリ(アスパラギン酸-グルタミン酸)の混在鎖である。
一般式(1)におけるBaは、前記R3aに係る疎水性置換基の結合残基であって、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキルアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のジアルキルアミノ基、水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質の結合残基、蛍光物質の結合残基及び水酸基からなる群から選択される1種以上の置換基と、アスパラギン酸ユニット及び/又はグルタミン酸ユニットの側鎖カルボキシ基との結合基である。
該Baに係る結合基としては単結合又は二価の結合基である。前記二価の結合基としては、前記疎水性置換基の水酸基及び/又はアミノ基とエステル結合及び/又はアミド結合し、前記アスパラギン酸鎖及び/又はグルタミン酸鎖の側鎖カルボキシ基とエステル結合、アミド結合又はチオエステル結合する結合基である。例えば、[R3a]-CO-(CH2)x-O-[CO-polymer](xは1~8の整数を示す)、[R3a]-CO-(CH2)x-NH-[CO-polymer](xは1~8の整数を示す)、[R3a]-CO-(CH2)x-S-[CO-polymer](xは1~8の整数を示す)である。Ba中のxとして好ましくは1乃至6であり、さらに好ましくは1、2、3、又は5である。最も好ましいBaとしては[R3a]-CO-(CH2)x-NH-[CO-polymer](x=1、2、3、又は5)である。
該Baに係る結合基としては単結合又は二価の結合基である。前記二価の結合基としては、前記疎水性置換基の水酸基及び/又はアミノ基とエステル結合及び/又はアミド結合し、前記アスパラギン酸鎖及び/又はグルタミン酸鎖の側鎖カルボキシ基とエステル結合、アミド結合又はチオエステル結合する結合基である。例えば、[R3a]-CO-(CH2)x-O-[CO-polymer](xは1~8の整数を示す)、[R3a]-CO-(CH2)x-NH-[CO-polymer](xは1~8の整数を示す)、[R3a]-CO-(CH2)x-S-[CO-polymer](xは1~8の整数を示す)である。Ba中のxとして好ましくは1乃至6であり、さらに好ましくは1、2、3、又は5である。最も好ましいBaとしては[R3a]-CO-(CH2)x-NH-[CO-polymer](x=1、2、3、又は5)である。
また、該Baに係る二価の結合基としてアミノ酸誘導体を用いても良い。アミノ酸誘導体を結合基とする場合の結合基の使用態様としては、アミノ酸誘導体のN末アミノ基が前記側鎖カルボキシ基とアミド結合し、C末カルボキシ基が疎水性置換基の水酸基及び/又はアミノ基とエステル結合又はアミド結合する態様である。
該Baに係る二価の結合基としてアミノ酸誘導体を用いる場合、天然型アミノ酸又は合成アミノ酸及びその側鎖修飾体の何れを用いても良い。またL体、D体及びラセミ体の何れを用いても良い。例えばグリシン、アラニン、β-アラニン、ロイシン、フェニルアラニン、セリン、トレオニン、チロシン、アスパラギン酸、グルタミン酸、リシン、アルギニン、ヒスチジン、オルニチン、システイン等を挙げることができる。また、側鎖が修飾されたアミノ酸としては、アスパラギン酸又はグルタミン酸のアルキルエステル、アスパラギン酸又はグルタミン酸のアラルキルエステル、アスパラギン酸又はグルタミン酸のアルキルアミド、アスパラギン酸又はグルタミン酸のアラルキルアミド、Bocリシン等のアルキルオキシカルボニルリシン等が挙げられる。
また、該二価の結合基としてメチレン基を介して水酸基とカルボキシ基を配するグリコール酸誘導体を用いても良い。グリコール酸誘導体を二価の結合基とする場合の使用態様としては、グリコール酸誘導体の水酸基が、前記側鎖カルボキシ基とエステル結合し、カルボキシ基が疎水性置換基の水酸基及び/又はアミノ基とエステル結合又はアミド結合する態様である。
グリコール酸誘導体としては、例えば、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸等が挙げられる。多価カルボン酸を用いる場合、一方のカルボキシ基に前記疎水性置換基が結合し、もう一方のカルボキシ基はエステル誘導体又はアミド誘導体であることが好ましい。
前記二価の結合基は、単一種類の結合基であっても良く、複数種類の結合基が混在していても良い。
該Baに係る二価の結合基としてアミノ酸誘導体を用いる場合、天然型アミノ酸又は合成アミノ酸及びその側鎖修飾体の何れを用いても良い。またL体、D体及びラセミ体の何れを用いても良い。例えばグリシン、アラニン、β-アラニン、ロイシン、フェニルアラニン、セリン、トレオニン、チロシン、アスパラギン酸、グルタミン酸、リシン、アルギニン、ヒスチジン、オルニチン、システイン等を挙げることができる。また、側鎖が修飾されたアミノ酸としては、アスパラギン酸又はグルタミン酸のアルキルエステル、アスパラギン酸又はグルタミン酸のアラルキルエステル、アスパラギン酸又はグルタミン酸のアルキルアミド、アスパラギン酸又はグルタミン酸のアラルキルアミド、Bocリシン等のアルキルオキシカルボニルリシン等が挙げられる。
また、該二価の結合基としてメチレン基を介して水酸基とカルボキシ基を配するグリコール酸誘導体を用いても良い。グリコール酸誘導体を二価の結合基とする場合の使用態様としては、グリコール酸誘導体の水酸基が、前記側鎖カルボキシ基とエステル結合し、カルボキシ基が疎水性置換基の水酸基及び/又はアミノ基とエステル結合又はアミド結合する態様である。
グリコール酸誘導体としては、例えば、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸等が挙げられる。多価カルボン酸を用いる場合、一方のカルボキシ基に前記疎水性置換基が結合し、もう一方のカルボキシ基はエステル誘導体又はアミド誘導体であることが好ましい。
前記二価の結合基は、単一種類の結合基であっても良く、複数種類の結合基が混在していても良い。
また、該Baは単結合であってよい。単結合とは特に結合基を介せず、前記アスパラギン酸鎖及び/又はグルタミン酸鎖の側鎖カルボキシ基と、前記疎水性置換基の水酸基及び/又はアミノ基が直接エステル結合又はアミド結合している態様を指す。
R3aにおける疎水性置換基の結合残基は、前記ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)鎖の側鎖カルボキシ基にエステル型修飾基及び/又はアミド型修飾基が結合したものである。すなわち、該水酸基及び/又はアミノ基は結合性官能基であり、ここから水素原子が除かれた残基を示す。当該疎水性置換基は、特に限定することなく用いることができる。
一般式(1)におけるR3aは、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキルアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のジアルキルアミノ基、置換基を有していても良い炭素数(C1~C8)アルキルアミノカルボニル(C1~C8)アルキルアミノ基、水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質の結合残基、水酸基及び/又はアミノ基を有する蛍光物質の結合残基からなる群から選択される1種以上の疎水性置換基の結合残基を1以上含み、残部は水酸基である置換基を示す。
該R3aは、ブロック共重合体(A)の疎水性を制御する目的で導入する疎水性置換基である。すなわち、該R3aに疎水性基を導入することで、該ブロック共重合体(A)のポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)鎖の疎水性を高めることができる。疎水性の程度は、導入する疎水性置換基の疎水性度及び/又は導入率により制御することができる。したがって、該R3aは、全てが疎水性置換基であることは必須ではなく、残部が水酸基であって良い。また、該R3aは単一の種類であっても複数の種類の置換基であっても良い。
一般式(1)におけるR3aは、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキルアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のジアルキルアミノ基、置換基を有していても良い炭素数(C1~C8)アルキルアミノカルボニル(C1~C8)アルキルアミノ基、水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質の結合残基、水酸基及び/又はアミノ基を有する蛍光物質の結合残基からなる群から選択される1種以上の疎水性置換基の結合残基を1以上含み、残部は水酸基である置換基を示す。
該R3aは、ブロック共重合体(A)の疎水性を制御する目的で導入する疎水性置換基である。すなわち、該R3aに疎水性基を導入することで、該ブロック共重合体(A)のポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)鎖の疎水性を高めることができる。疎水性の程度は、導入する疎水性置換基の疎水性度及び/又は導入率により制御することができる。したがって、該R3aは、全てが疎水性置換基であることは必須ではなく、残部が水酸基であって良い。また、該R3aは単一の種類であっても複数の種類の置換基であっても良い。
R3aにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルコキシ基は、前記ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)鎖の側鎖カルボキシ基にエステル型修飾基が結合したものである。置換基としては、水酸基、ハロゲノ基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。
前記R3aにおける該炭素数(C1~C30)アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、1-プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、n-ブトキシ基、t-ブトキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ベンジルオキシ基、4-フェニルブチルオキシ基、n-オクチルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、テトラデシルオキシ基、ヘキサデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基、イコシルオキシ基、ドコシルオキシ基、テトラコシルオキシ基、ヘキサコシルオキシ基、オクタコシルオキシ基、トリアコンチルオキシ基等が挙げられる。
前記R3aにおける該炭素数(C1~C30)アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、1-プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、n-ブトキシ基、t-ブトキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ベンジルオキシ基、4-フェニルブチルオキシ基、n-オクチルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、テトラデシルオキシ基、ヘキサデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基、イコシルオキシ基、ドコシルオキシ基、テトラコシルオキシ基、ヘキサコシルオキシ基、オクタコシルオキシ基、トリアコンチルオキシ基等が挙げられる。
R3aにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキルアミノ基は、前記ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)鎖の側鎖カルボキシ基に、アルキルアミド型修飾基が結合したものである。置換基としては、水酸基、ハロゲノ基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。
前記R3aにおける該炭素数(C1~C30)アルキルアミノ基としては、例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピルアミノ基、イソプロピルアミノ基、ブチルアミノ基、t-ブチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ベンジルアミノ基、4-フェニルブチルアミノ基、オクチルアミノ基、デシルアミノ基、ドデシルアミノ基、テトラデシルアミノ基、ヘキサデシルアミノ基、オクタデシルアミノ基、イコシルアミノ基、ドコシルアミノ基、テトラコシルアミノ基、ヘキサコシルアミノ基、オクタコシルアミノ基、トリアコンチルアミノ基等が挙げられる。
また、カルボキシ基を保護したアミノ酸も、該置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)アルキルアミノ基に包含される。該カルボキシ基を保護したアミノ酸としては、例えば、グリシンメチルエステル、グリシンベンジルエステル、β-アラニンメチルエステル、β-アラニンベンジルエステル、アラニンメチルエステル、ロイシンメチルエステル、フェニルアラニンメチルエステル等を用いても良い。
前記R3aにおける該炭素数(C1~C30)アルキルアミノ基としては、例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピルアミノ基、イソプロピルアミノ基、ブチルアミノ基、t-ブチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ベンジルアミノ基、4-フェニルブチルアミノ基、オクチルアミノ基、デシルアミノ基、ドデシルアミノ基、テトラデシルアミノ基、ヘキサデシルアミノ基、オクタデシルアミノ基、イコシルアミノ基、ドコシルアミノ基、テトラコシルアミノ基、ヘキサコシルアミノ基、オクタコシルアミノ基、トリアコンチルアミノ基等が挙げられる。
また、カルボキシ基を保護したアミノ酸も、該置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)アルキルアミノ基に包含される。該カルボキシ基を保護したアミノ酸としては、例えば、グリシンメチルエステル、グリシンベンジルエステル、β-アラニンメチルエステル、β-アラニンベンジルエステル、アラニンメチルエステル、ロイシンメチルエステル、フェニルアラニンメチルエステル等を用いても良い。
R3aにおける置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のジアルキルアミノ基は、前記ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)鎖の側鎖カルボキシ基に、ジアルキルアミド型修飾基が結合したものである。置換基としては、水酸基、ハロゲノ基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。
前記R3aにおける該ジ(C1~C30)アルキルアミノ基としては、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ピロリジノ基、ピペリジノ基、ジベンジルアミノ基、N-ベンジル-N-メチルアミノ基、ジオクチルアミノ基、ジノニルアミノ基、ジデシルアミノ基、ジドデシルアミノ基、ジテトラデシルアミノ基、ジヘキサデシルアミノ基、ジオクタデシルアミノ基、ジイコシルアミノ基等が挙げられる。
前記R3aにおける該ジ(C1~C30)アルキルアミノ基としては、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ピロリジノ基、ピペリジノ基、ジベンジルアミノ基、N-ベンジル-N-メチルアミノ基、ジオクチルアミノ基、ジノニルアミノ基、ジデシルアミノ基、ジドデシルアミノ基、ジテトラデシルアミノ基、ジヘキサデシルアミノ基、ジオクタデシルアミノ基、ジイコシルアミノ基等が挙げられる。
R3aにおける置換基を有していても良い炭素数(C1~C8)アルキルアミノカルボニル(C1~C8)アルキルアミノ基は、前記ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)鎖の側鎖カルボキシ基に、ウレア型修飾基が結合したものである。該アルキル基は同一種類であっても異なる種類であっても良い。置換基としては、水酸基、ハロゲノ基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アリール基等を具備していても良い。置換基を有する場合ジアルキルアミノ基が好ましい。
置換基を有していてもよい炭素数(C1~C8)アルキルアミノカルボニル(C1~C8)アルキルアミノ基としては、例えば、メチルアミノカルボニルメチルアミノ基、エチルアミノカルボニルエチルアミノ基、イソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基、シクロヘキシルアミノカルボニルシクロヘキシルアミノ基、エチルアミノカルボニル(3-ジメチルアミノプロピル)アミノ基、(3-ジメチルアミノプロピル)アミノカルボニルエチルアミノ基等である。
置換基を有していてもよい炭素数(C1~C8)アルキルアミノカルボニル(C1~C8)アルキルアミノ基としては、例えば、メチルアミノカルボニルメチルアミノ基、エチルアミノカルボニルエチルアミノ基、イソプロピルアミノカルボニルイソプロピルアミノ基、シクロヘキシルアミノカルボニルシクロヘキシルアミノ基、エチルアミノカルボニル(3-ジメチルアミノプロピル)アミノ基、(3-ジメチルアミノプロピル)アミノカルボニルエチルアミノ基等である。
R3aにおける水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質の結合残基は、特に限定されるものではなく、医薬品の有効成分又は医薬有効成分候補化合物を適用すること、若しくはそれらを誘導体化又はプロドラッグ化した有効成分を適用することが好ましい。高分子ミセル型DDS製剤の適応疾病を考慮すると、悪性腫瘍疾患、炎症性疾患、感染症疾患等が挙げられ、これらの疾患の治療に用いられる医薬品の有効成分又は医薬有効成分候補化合物を適用すること、若しくはそれらを誘導体化又はプロドラッグ化した有効成分を適用することが好ましい。以下に、本発明に適用可能な生理活性物質の例を挙げるが、これらに限定されるものではない。
悪性腫瘍疾患に供せられる生理活性物質としては、、7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン、イリノテカン、ノギテカン、9-アミノカンプトテシン等のカンプトテシン誘導体、パクリタキセル、ドセタキセル、カバジタキセル等のタキサン誘導体、ガネテスピブ、ルミネスピブ等のHSP90阻害活性を有するレゾルシノール誘導体、ドキソルビシン、エピルビシン、アムルビシン、ダウノルビシン、イダルビシン、ピラルビシン等のアントラサイクリン誘導体、シロリムス、エベロリムス、テムシロリムス等のラマパイシン誘導体、ゲムシタビン、シトシンアラビノシド、エノシタビン、シタラビンオクホスファート、エチニルシチジン、アザシチジン、デシタビン等のシチジン系代謝拮抗剤、メソトレキサート、ペメトレキセド、レボホリナート、ホリナート等の葉酸代謝拮抗剤、フルダラビン、ネララビン、ペントスタチン、クラドリビン等のプリン系代謝拮抗剤、ドキシフルリジン、カペシタビン、テフガール、フルオロウラシル、カルモフール等のフッ化ピリミジン系代謝拮抗剤、シスプラチン、カルボプラチン、オキサリプラチン、ネダプラチン等の白金含有化合物、マイトマイシンC等のマイトマイシン誘導体、ブレオマイシン、リブロマイシン等のブレオマイシン誘導体、ビンクリスチン、ビンブラスチン、ビンデシン、ビノレルビン等のビンカアルカロイド誘導体、エトポシド、テニポシド等のポドフィロトキシン誘導体、エリブリン等のハリコンドリン誘導体、レベカマイシン、UCN-01等のスタウロスポリン誘導体、レナリドミド、ポマリドミド等のサリドマイド誘導体、トレチノイン、タミバロテン等のビタミンA誘導体、ボルテゾミブ、カルフィルゾミブ、イキサゾミブ等のプロテアソーム阻害剤、コンブレタスタチンA4等のコンブレタスタチン誘導体、ビニメチニブ、コビメチニブ、トラメチニブ等のMEK阻害剤、ディナシクリブ、フラボピリドール、パルボシクリブ等のCDK阻害剤、ダブラフェニブ、ソラフェニブ、ベムラフェニブ等のRafキナーゼ阻害剤、ボリノスタット、ベリノスタット、パナビノスタット、ロミデプシン等のHDAC阻害剤、サイトカラシン、ラトランクリン、ファロイジン等のアクチン重合阻害剤、ベリパリブ、ラキャパリブ、オラパリブ等のPARP阻害剤、クリゾチニブ、イマチニブ、ゲフィチニブ、エルロチニブ、アファチニブ、ダサチニブ、ボスチニブ、バンデタニブ、スニチニブ、アキシチニブ、パゾパニブ、レンバチニブ、ラパチニブ、ニンテダニブ、ニロチニブ、セリチニブ、アレクチニブ、ルキソリチニブ、クリゾチニブ、イブルチニブ等のチロシンキナーゼ阻害剤、ベンダムスチン、シクロホスファミド、イホスファミド、ブルスファン、メルファラン等のナイトロジェンマスタード系アルキル化剤、ニムスチン、ラニムスチン、ロムスチン等のニトロソウレア系アルキル化剤、ダカルバジン、テモゾロミド、プロカルバジン、チオテパ等のアルキル化剤、アナストロゾール、エキセメスタン、レトロゾール、ファドロゾール等のアロマターゼ阻害剤、ヒドロキシフルタミド、フルタミド、ビカルタミド、エンザルタミド等の抗アンドロゲン剤、アビラテロン等のCYP17(リアーゼ)阻害剤、タモキシフェン、トレミフェン等の抗エストロゲン剤、エストラムスチン、プロゲステロン、ミトタン、メドロキシプロゲステロン等のホルモン剤が挙げられる。
炎症性疾患に供せされる生理活性物質としては、タクロリムス等のタクロリムス誘導体、デキサメタゾン、プレドニゾロン等のステロイド誘導体、シロリムス、エベロリムス、テムシロリムス等のラマパイシン誘導体、シクロスポリン、フィンゴリモド、アザチオプリン、ミゾリビン、ミルコフェノール酸モフェチル、グスペリムス等の免疫抑制剤、ジフルニサル、チアラミド等のNSAIDs等が挙げられる。
感染症疾患に供せられる生理活性物質としては、アムホテリシンB、ナイスタチン等のポリエン系抗生物質、フルコナゾール、ボリコナゾール等のアゾール系誘導体、ミカファンギン等のキャンディン系誘導体、フルシトシン等のピリミジン誘導体等の抗真菌剤、アシクロビル、バラシクロビル、ガンシクロビル等の抗ウイルス剤、ザナミビル、オセルタミビル、ラニナミビル等の抗ウイルス剤等が挙げられる。
R3aは水酸基及び/又はアミノ基を有する蛍光物質の結合残基であっても良い。したがって、該R3aが蛍光物質の結合残基である場合、前記水酸基及び又はアミノ基から水素原子が除去された蛍光物質の結合残基を指す。なお、R3aとして蛍光物質を適用する目的は、特に本発明の効果に影響するものではなく、組織移行性や排泄性の確認の指標に用いるためである。
該蛍光物質としては、アミノ基を有する蛍光物質が好ましく、例えば、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン、BODIPY(登録商標) TR Cadaverine、BODIPY(登録商標) FL Ethylene diamine、Alexa Fluor(登録商標) 594 Cadaverine、Texas Red(登録商標) Cadaverine、ATTO 594 amine等が挙げられる。したがって、該R3aの蛍光物質の結合残基とは、これらのアミド結合残基が含まれる。
該蛍光物質としては、アミノ基を有する蛍光物質が好ましく、例えば、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン、BODIPY(登録商標) TR Cadaverine、BODIPY(登録商標) FL Ethylene diamine、Alexa Fluor(登録商標) 594 Cadaverine、Texas Red(登録商標) Cadaverine、ATTO 594 amine等が挙げられる。したがって、該R3aの蛍光物質の結合残基とは、これらのアミド結合残基が含まれる。
一般式(1)におけるR3aは水酸基であっても良い。すなわちポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)鎖の側鎖カルボン酸が遊離カルボン酸である。この場合、側鎖カルボン酸は遊離酸の態様であってよく、また、医薬品として許容される任意のカルボン酸塩の形態であっても良い。前記カルボン酸塩としては、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、アンモニウム塩等を挙げることができ、本発明に含まれる。
一般式(1)において、x1a、x2a及びzaは、それぞれブロック共重合体(A)のポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)鎖におけるアスパラギン酸誘導体ユニット及び/又はグルタミン酸誘導体ユニットの構成単位の含有量を示し、それぞれ0~20の整数である。また、(x1a+x2a+za)は該ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)鎖の重合数を示し、3~20の整数である。すなわち、ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)鎖は平均重合数として、3~20の重合体であることを示す。該(x1a+x2a+za)が3より小さいと、得られるブロック共重合体(A)は自己会合性を具備しない恐れがある。一方、重合数が20より大きい場合、得られるブロック共重合体(A)の主鎖の分子量が10キロダルトンを超える可能性があり、所望の薬物動態を奏しない懸念がある。すなわち、ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)鎖の重合数である(x1a+x2a+za)が3~20の範囲を外れると、所望の薬物動態特性が奏功せずに、薬理作用効果の増強作用及び副作用の低減効果が得られない懸念がある。ポリアミノ酸誘導体の重合数は、ブロック共重合体の分子量を勘案して適宜設定することが好ましい。該(x1a+x2a+za)は好ましくは5~20の整数である。
該ポリアミノ酸誘導体の重合数である(x1a+x2a+za)は、1H-NMRによる測定や、R3aを結合する前の、ポリエチレングリコール-ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)ブロック共重合体を中和滴定することにより求めることができる。
該ポリアミノ酸誘導体の重合数である(x1a+x2a+za)は、1H-NMRによる測定や、R3aを結合する前の、ポリエチレングリコール-ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)ブロック共重合体を中和滴定することにより求めることができる。
一般式(1)において、(x1a+x2a)はR3aに係る疎水性置換基が結合したアスパラギン酸ユニット及び/又はグルタミン酸ユニットの総数を示す。該疎水性置換基が結合したユニットは必須の構成であり、該(x1a+x2a)は1~20の整数である。好ましくは、該(x1a+x2a)は2~20の整数であり、より好ましくは3~15の整数である。ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)鎖の重合数である前記(x1a+x2a+za)に対する(x1a+x2a)の割合は4~100%である。好ましくは10~90%であり、20~80%がより好ましい。
該(x1a+x2a)に係る疎水性置換基が結合したアスパラギン酸単位及び/又はグルタミン酸単位の含有数は、疎水性置換基の結合量とポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)鎖の重合数から算出される。該疎水性置換基の結合量は、当該疎水性置換基が結合したブロック共重合体から該疎水性置換基を開裂させて、遊離する疎水性置換基を定量分析する方法により求めることができる。また、当該疎水性置換基が結合したブロック共重合体を製造する際の疎水性置換基の反応率から算出する方法を用いても良い。
該(x1a+x2a)に係る疎水性置換基が結合したアスパラギン酸単位及び/又はグルタミン酸単位の含有数は、疎水性置換基の結合量とポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)鎖の重合数から算出される。該疎水性置換基の結合量は、当該疎水性置換基が結合したブロック共重合体から該疎水性置換基を開裂させて、遊離する疎水性置換基を定量分析する方法により求めることができる。また、当該疎水性置換基が結合したブロック共重合体を製造する際の疎水性置換基の反応率から算出する方法を用いても良い。
本発明に係る一般式(1)で示される疎水性置換基が結合したブロック共重合体において、前記ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)鎖は、側鎖カルボキシ基にR3aを具備するアスパラギン酸ユニット及び/又はグルタミン酸ユニット、並びに側鎖カルボキシ基が分子内環化した構造のアスパラギン酸ユニット及び/又はグルタミン酸ユニットが混在した重合体セグメントである。それぞれの構成ユニットは1ユニット以上で存在し、その配列は特に制御されておらず不規則に配列したランダムに配列したセグメント構造である。
標的結合部位を除いた一般式(1)で示される疎水性置換基が結合したブロック共重合体は、前記R3aで示される疎水性置換基の質量含有率が5質量%以上で60質量%以下であることが好ましい。該疎水性置換基含量が5質量%より低い場合、疎水性置換基の含量が60質量%より多い場合のいずれも、該疎水性置換基が結合したブロック共重合体の親水性-疎水性のバランスが大きく変化して適当な自己会合性を具備せず、所望の薬物動態を発揮しない懸念がある。該疎水性置換基の質量含有率は、好ましくは5質量%以上で50質量%以下であり、さらに好ましくは8質量%以上で40質量%以下である。
一般式(1)で示される標的結合部位R1及び疎水性置換基R3a、並びに結合基Baを除いたブロック共重合体におけるポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、2キロダルトン以上で10キロダルトン以下であることを特徴とする。この分子量は、その構成部分の各構成分子量を合算した計算値を分子量として採用する。すなわち、(1)ポリエチレングリコール鎖の分子量、(2)ポリアミノ酸鎖の主鎖部分の分子量を合算した計算値を当該分子量とする。
なお、ポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、キロダルトン単位での精度でよい。以下に、各構成部分における好ましい分析方法を挙げるが、当該ポリアミノ酸誘導体のkDa単位での分子量測定において十分な精度の分析方法であれば特に限定されるものではない。
なお、ポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、キロダルトン単位での精度でよい。以下に、各構成部分における好ましい分析方法を挙げるが、当該ポリアミノ酸誘導体のkDa単位での分子量測定において十分な精度の分析方法であれば特に限定されるものではない。
前記(1)ポリエチレングリコール鎖の分子量は、ポリエチレングリコールセグメントを構築するポリエチレングリコール化合物の分子量測定値であり、ポリエチレングリコール標準品を基準としたGPC法により測定されるピークトップ分子量により求められる分子量を採用し、計算値としては100の位を四捨五入した値を使用する。
前記(2)ポリアミノ酸の主鎖部分の分子量は、疎水性ポリマーセグメントの中に含まれるポリアミノ酸鎖の重合モノマー単位の分子量にその平均重合数を乗じた計算値である。該重合数はポリアミノ酸の側鎖カルボキシ基を中和滴定により定量する方法や、1H-NMRの積分値から算出された重合数を用いることができる。中和滴定法を用いることが好ましい。
本発明の一般式(1)で示されるブロック共重合体(A)において、標的結合部位R1及び疎水性置換基R3a、並びに結合基Baを除いたブロック共重合体におけるポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は2キロダルトン以上で10キロダルトン以下である。前記分子量が2キロダルトンより小さい場合、一般式(1)で示されるブロック共重合体は十分なナノ粒子形成能を有さず、標的組織への十分な移行性、浸透性、滞留性が得られない。したがって、生理活性物質を内包させた場合、薬理作用効果を効率的に発揮させることができないことになる。一方、前記分子量が10キロダルトンより大きい場合、当該ブロック共重合体は腎排泄性が抑制されることに伴い、体内滞留性が高くなる。このため、疾病標的組織以外の正常組織への生理活性物質の感作が起こり得るため正常組織の障害発現が懸念される。例えば、細胞障害性の生理活性物質を用いた場合、骨髄障害に伴う血液毒性の遷延化が考えられる。このため、前記分子量が10キロダルトン以下に制御する必要がある。当該ブロック共重合体の分子量は、2キロダルトン以上で8キロダルトン以下であることが好ましく、更に好ましくは2キロダルトン以上で7キロダルトン以下である。
本発明の一般式(1)で示されるブロック共重合体(A)は、水溶液中において自己会合性を示し、粒径(平均粒径)は30nm以下であることが好ましい。より好ましくは3nm以上30nm以下である。
本発明の一般式(1)で示されるブロック共重合体(A)の粒径(体積基準粒径)測定は、本発明の一般式(1)で示されるブロック共重合体(A)の1mg/mL水溶液をレーザー光を用いた動的光散乱法により測定される。例えば,Malvern社製粒子径・ゼータ電位測定装置Zetasizer Nano ZSで測定することができ,この時の体積基準粒径とは、NNLS法で解析された体積分布の内、存在する割合が一番多いピークの粒径である。
本発明の一般式(1)で示されるブロック共重合体(A)の粒径(体積基準粒径)測定は、本発明の一般式(1)で示されるブロック共重合体(A)の1mg/mL水溶液をレーザー光を用いた動的光散乱法により測定される。例えば,Malvern社製粒子径・ゼータ電位測定装置Zetasizer Nano ZSで測定することができ,この時の体積基準粒径とは、NNLS法で解析された体積分布の内、存在する割合が一番多いピークの粒径である。
[ブロック共重合体(B)]
次に、ポリエチレングリコール鎖を含有する親水性ポリマーセグメントと、疎水性置換基を側鎖に有するポリアミノ酸鎖を含有する疎水性ポリマーセグメントが連結し、該ポリエチレングリコール鎖と該ポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量が2キロダルトン以上で10キロダルトン以下であり、疎水性置換基の質量含有率が5質量%以上で50質量%以下であるブロック共重合体(B)について説明する。
なお、ブロック共重合体(B)は、ポリエチレングリコール鎖を含有する親水性ポリマーセグメント部分と、疎水性置換基を側鎖に有するポリアミノ酸鎖を含有する疎水性ポリマーセグメントが、適当な結合基を介して連結してなるABブロック共重合体を、担体ポリマーの主鎖構造とする点において、前記ブロック共重合体(A)と同一である。一方、親水性ポリマーセグメントであるポリエチレングリコール鎖の一方の末端部位に標的結合部位を有さない点、並びに疎水性ポリマーセグメントにおける疎水性置換基として、水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質を含まない点で、前記ブロック共重合体(A)と相違する。そこで、相違点を中心に以下に説明する。
次に、ポリエチレングリコール鎖を含有する親水性ポリマーセグメントと、疎水性置換基を側鎖に有するポリアミノ酸鎖を含有する疎水性ポリマーセグメントが連結し、該ポリエチレングリコール鎖と該ポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量が2キロダルトン以上で10キロダルトン以下であり、疎水性置換基の質量含有率が5質量%以上で50質量%以下であるブロック共重合体(B)について説明する。
なお、ブロック共重合体(B)は、ポリエチレングリコール鎖を含有する親水性ポリマーセグメント部分と、疎水性置換基を側鎖に有するポリアミノ酸鎖を含有する疎水性ポリマーセグメントが、適当な結合基を介して連結してなるABブロック共重合体を、担体ポリマーの主鎖構造とする点において、前記ブロック共重合体(A)と同一である。一方、親水性ポリマーセグメントであるポリエチレングリコール鎖の一方の末端部位に標的結合部位を有さない点、並びに疎水性ポリマーセグメントにおける疎水性置換基として、水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質を含まない点で、前記ブロック共重合体(A)と相違する。そこで、相違点を中心に以下に説明する。
ブロック共重合体(B)におけるポリエチレングリコール鎖のポリアミノ酸鎖結合側ではない末端基は、特に限定されるものではなく、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C6)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基、置換基を有していても良い炭素数(C2~C6)のアルキニル基、置換基を有していても良い炭素数(C7~C20)アラルキル基等を挙げることができる。該アルキル基、アルキニル基、アラルキル基における置換基としては、水酸基、アミノ基、ホルミル基、カルボキシル基等が挙げられる。
ブロック共重合体(B)におけるポリエチレングリコール鎖のポリアミノ酸鎖結合側ではない末端基において、置換基を有してもよい直鎖状アルキル基とは、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基、n-へキシル基等を挙げることができる。置換基を有してもよい分岐鎖状アルキル基としては、例えばイソプロピル基、イソブチル基、t-ブチル基、イソペンチル基、2-メチルブチル基、ネオペンチル基、1-エチルプロピル基、4-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、2-メチルペンチル基、1-メチルペンチル基、3,3-ジメチルブチル基、2,2-ジメチルブチル基、1,1-ジメチルブチル基、1,2-ジメチルブチル基、1,3-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、2-エチルブチル基等が挙げられる。置換基を有してもよい環状アルキル基としては、例えばシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
ブロック共重合体(B)におけるポリエチレングリコール鎖のポリアミノ酸鎖結合側ではない末端基において、直鎖状アルキル基が有しても良い置換基とは、チオール基、水酸基、ハロゲノ基、ニトロ基、シアノ基、アルキルチオ基、炭素環若しくは複素環アリール基、アリールチオ基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、スルファモイル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、カルバモイルオキシ基、置換又は無置換アミノ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、ウレイド基、スルホニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、ホルミル基、アシル基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基又はシリル基等を挙げることができる。
ブロック共重合体(B)におけるポリエチレングリコール鎖のポリアミノ酸鎖結合側ではない末端基において、置換基を有していても良い炭素数(C2~C6)アルキニル基とは、例えば、2-プロピニル、3-ブチニル基、4-ヘプチニル基、5-ヘキシニル基等が挙げられる。
ブロック共重合体(B)におけるポリエチレングリコール鎖のポリアミノ酸鎖結合側ではない末端基において、置換基を有していても良い炭素数(C7~C20)アラルキル基とは、いずれか1カ所の水素原子がアリール基で置換されている直鎖又は分岐鎖アルキル基である。例えば、ベンジル基、2-フェニルエチル基、4-フェニルブチル基、3-フェニルブチル基、5-フェニルペンチル基、6-フェニルへキシル基、8-フェニルオクチル基等が挙げられる。好ましくはベンジル基、4-フェニルブチル基、8-フェニルオクチル基である。
ブロック共重合体(B)の疎水性ポリマーセグメントにおける疎水性置換基としては、例えば置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)アルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)アルキルアミノ基、置換基を有していてもよいジ(C1~C30)アルキルアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C8)アルキルアミノカルボニル(C1~C8)アルキルアミノ基からなる群から選択される1種以上の置換基であることが好ましい。これらの疎水性置換基は、ブロック共重合体(B)における含有率として5質量%以上で60質量%以下であることが好ましい。疎水性置換基の含有率が5質量%より低い場合、当該ブロック共重合体(B)の疎水性ポリマーセグメントの疎水性が弱く、疎水性相互作用に基づく十分な会合性が得られない懸念がある。一方、疎水性置換基の含有率が60質量%を超える場合、会合性は十分に具備するものの、疾患組織への浸透性・分布特性や、体外への排泄性において、満足できる薬物動態特性を奏しない懸念がある。当該疎水性置換基のブロック共重合体(B)における含有率として5質量%以上で50質量%以下であることがより好ましい。
なお、疎水性置換基として挙げられる、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)アルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)アルキルアミノ基、置換基を有していてもよいジ(C1~C30)アルキルアミノ基、又は置換基を有していてもよい炭素数(C1~C8)アルキルアミノカルボニル(C1~C8)アルキルアミノ基は、前記ブロック共重合体(A)と同義である。なお、ブロック共重合体(B)は、疎水性置換基として生理活性物質を含まない態様である。
なお、疎水性置換基として挙げられる、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)アルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)アルキルアミノ基、置換基を有していてもよいジ(C1~C30)アルキルアミノ基、又は置換基を有していてもよい炭素数(C1~C8)アルキルアミノカルボニル(C1~C8)アルキルアミノ基は、前記ブロック共重合体(A)と同義である。なお、ブロック共重合体(B)は、疎水性置換基として生理活性物質を含まない態様である。
ブロック共重合体(B)は、ポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、分子量が2キロダルトン以上で10キロダルトン以下であることを特徴とする。分子量が2キロダルトン以上で8キロダルトン以下であることが好ましい。
この分子量は、その構成部分の各構成分子量を合算した計算値を分子量として採用する。すなわち、(1)ポリエチレングリコール鎖の分子量、(2)ポリアミノ酸鎖の主鎖部分の分子量を合算した計算値を当該分子量とする。なお、ブロック共重合体(B)における疎水性置換基は主鎖ポリマーに含まないため、分子量に考慮しない。
なお、ポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、キロダルトン単位での精度でよい。以下に、各構成部分における好ましい分析方法を挙げるが、当該ポリアミノ酸誘導体のkDa単位での分子量測定において十分な精度の分析方法であれば特に限定されるものではない。
なお、ポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、キロダルトン単位での精度でよい。以下に、各構成部分における好ましい分析方法を挙げるが、当該ポリアミノ酸誘導体のkDa単位での分子量測定において十分な精度の分析方法であれば特に限定されるものではない。
前記(1)ポリエチレングリコール鎖の分子量は、ポリエチレングリコールセグメントを構築するポリエチレングリコール化合物の分子量測定値であり、ポリエチレングリコール標準品を基準としたGPC法により測定されるピークトップ分子量により求められる分子量を採用し、計算値としては100の位を四捨五入した値を使用する。
前記(2)ポリアミノ酸の主鎖部分の分子量は、疎水性ポリマーセグメントの中に含まれるポリアミノ酸鎖の重合モノマー単位の分子量にその平均重合数を乗じた計算値である。該重合数はポリアミノ酸の側鎖カルボキシ基を中和滴定により定量する方法や、1H-NMRの積分値から算出された重合数を用いることができる。中和滴定法を用いることが好ましい。
本発明のブロック共重合体(B)は水溶液中において自己会合性を示す。
本発明のナノ粒子の粒径(平均粒径)は30nm以下であることが好ましい。より好ましくは3nm以上で30nm以下であって、3nm以上20nm未満であることが特に好ましい。
本発明のナノ粒子の粒径(平均粒径)は30nm以下であることが好ましい。より好ましくは3nm以上で30nm以下であって、3nm以上20nm未満であることが特に好ましい。
本発明においてナノ粒子の粒径(平均粒径)の測定は、例えば、誘導回折格子法により測定される。誘導回折格子法は(1)本発明のブロック共重合体(B)の2~5mg/mL水溶液にレーザー光を照射し、誘電泳動により回折格子を形成させる、(2)誘電泳動させていた外力を停止し、拡散による回折格子の消滅速度を計測する、(3)消滅速度をストークス-アインシュタインの関係式に当てはめ、粒子径を求める、という方法である。例えば株式会社島津製作所製シングルナノ粒子径測定装置IG-1000で測定することができる。
本発明のブロック共重合体(B)は、親水性のポリエチレングリコールセグメントと、疎水性側鎖により疎水性を示すポリアミノ酸誘導体セグメントが連結したブロック共重合体であるため、水溶液中では複数のブロック共重合体同士のポリアミノ酸誘導体セグメントが疎水性相互作用に基づき会合すると考えられる。結果として、ポリアミノ酸誘導体セグメントを内核(コア部)とし、その周りを親水性のポリエチレングリコールセグメントが覆い外殻層(シェル部)を形成したコア-シェル構造のミセル様会合体を形成し、これが前記のナノ粒子として観測されるものと推測される。
ポリエチレングリコール鎖を含有する親水性ポリマーセグメントと、疎水性置換基を側鎖に有するポリアミノ酸鎖を含有する疎水性ポリマーセグメントが連結し、該ポリエチレングリコール鎖と該ポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量が2キロダルトン以上で10キロダルトン以下であり、疎水性置換基の質量含有率が5質量%以上で50質量%以下であるブロック共重合体(B)は、一般式(2)
[式中、R5は水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数(C1~C6)アルキル基を示し、tbは20~140の整数を示し、Abは置換基を有していてもよい炭素数(C1~C6)アルキレン基を示し、R2bは水素原子、炭素数(C1~C6)アシル基及び炭素数(C1~C6)アルコキシカルボニル基からなる群から選択される置換基を示し、R3bは、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキルアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のジアルキルアミノ基、置換基を有していても良い炭素数(C1~C8)アルキルアミノカルボニル(C1~C8)アルキルアミノ基、水酸基及び/又はアミノ基を有する蛍光物質の結合残基からなる群から選択される1種以上の疎水性置換基の結合残基を1以上含み、残部は水酸基であり、Bbは単結合又は二価の結合基を示し、nbは1又は2を示し、x1b、x2b及びzbは、それぞれ独立して0~20の整数を示し、x1b+x2bは1~20の整数を示し、(x1b+x2b+zb)は3~20整数を示し、前記R3bが結合している各構成ユニット並びに側鎖カルボニル基が分子内環化した構成ユニットは、それぞれ独立してランダムに配列した構造である。]で示されるブロック共重合体であることが好ましい。
前記R5における置換基を有していてもよい炭素数(C1~C6)アルキル基とは、置換基を有していてもよい直鎖状、分岐状又は環状の炭素数(C1~C6)アルキル基等が挙げられる。例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
前記有していてもよい置換基とは、ハロゲノ基、ニトロ基、シアノ基、水酸基、メルカプト基、炭素環若しくは複素環アリール基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルファモイル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、カルバモイルオキシ基、置換又は無置換アミノ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、ウレイド基、スルホニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、ホルミル基、アシル基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基又はシリル基等を挙げることができる。芳香環上の置換位置は、オルト位でも、メタ位でも、パラ位でも良い。
該R1として、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、ベンジル基、2,2-ジメトキシエチル基、2,2-ジエトキシエチル基、2-ホルミルエチル基が挙げられる。特にメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基等がより好ましい。
前記有していてもよい置換基とは、ハロゲノ基、ニトロ基、シアノ基、水酸基、メルカプト基、炭素環若しくは複素環アリール基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルファモイル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、カルバモイルオキシ基、置換又は無置換アミノ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、ウレイド基、スルホニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、ホルミル基、アシル基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基又はシリル基等を挙げることができる。芳香環上の置換位置は、オルト位でも、メタ位でも、パラ位でも良い。
該R1として、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、ベンジル基、2,2-ジメトキシエチル基、2,2-ジエトキシエチル基、2-ホルミルエチル基が挙げられる。特にメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基等がより好ましい。
一般式(2)のtb、Ab、R2b、nb、Bb、x1b、x2b、zbについては、上記一般式(1)のta、Aa、R2a、na、Ba、x1a、x2a、zaと同じである。一般式(2)のR3bについては、一般式(1)におけるR3aから、水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質の結合残基を除いたものと同じである。
本発明に係る一般式(2)で示される疎水性置換基が結合したブロック共重合体(B)において、前記ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)鎖は、側鎖カルボキシ基にR3bを具備するアスパラギン酸ユニット及び/又はグルタミン酸ユニット、並びに側鎖カルボキシ基が分子内環化した構造のアスパラギン酸ユニット及び/又はグルタミン酸ユニットが混在した重合体セグメントである。それぞれの構成ユニットは1ユニット以上で存在し、その配列は特に制御されておらず不規則に配列したランダムに配列したセグメント構造である。
一般式(2)で示される疎水性置換基が結合したブロック共重合体は、前記R3bで示される疎水性置換基の質量含有率が5質量%以上で60質量%以下であることが好ましい。該疎水性置換基含量が5質量%より低い場合、疎水性置換基の含量が60質量%より多い場合のいずれも、該疎水性置換基が結合したブロック共重合体の親水性-疎水性のバランスが大きく変化して適当な自己会合性を具備せず、所望の薬物動態を発揮しない懸念がある。該疎水性置換基の質量含有率は、好ましくは5質量%以上で50質量%以下であり。さらに好ましくは8質量%以上で40質量%以下である。
一般式(2)で示されるブロック共重合体(B)におけるポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、2キロダルトン以上で10キロダルトン以下であることを特徴とする。この分子量は、疎水性置換基であるR3b及び結合基であるBbを含まず、その構成部分の各構成分子量を合算した計算値を分子量として採用する。すなわち、(1)ポリエチレングリコール鎖の分子量、(2)ポリアミノ酸鎖の主鎖部分の分子量を合算した計算値を当該分子量とする。
なお、ポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、キロダルトン単位での精度でよい。以下に、各構成部分における好ましい分析方法を挙げるが、当該ポリアミノ酸誘導体のkDa単位での分子量測定において十分な精度の分析方法であれば特に限定されるものではない。
なお、ポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、キロダルトン単位での精度でよい。以下に、各構成部分における好ましい分析方法を挙げるが、当該ポリアミノ酸誘導体のkDa単位での分子量測定において十分な精度の分析方法であれば特に限定されるものではない。
前記(1)ポリエチレングリコール鎖の分子量は、ポリエチレングリコールセグメントを構築するポリエチレングリコール化合物の分子量測定値であり、ポリエチレングリコール標準品を基準としたGPC法により測定されるピークトップ分子量により求められる分子量を採用し、計算値としては100の位を四捨五入した値を使用する。
前記(2)ポリアミノ酸の主鎖部分の分子量は、疎水性ポリマーセグメントの中に含まれるポリアミノ酸鎖の重合モノマー単位の分子量にその平均重合数を乗じた計算値である。該重合数はポリアミノ酸の側鎖カルボキシ基を中和滴定により定量する方法や、1H-NMRの積分値から算出された重合数を用いることができる。中和滴定法を用いることが好ましい。
本発明の一般式(2)で示されるブロック共重合体におけるポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量が2キロダルトン以上で10キロダルトン以下である。前記分子量が2キロダルトンより小さい場合、一般式(2)で示されるブロック共重合体(B)を含有する高分子ミセル型DDS製剤は、十分なナノ粒子形成能を有さず、標的組織への十分な移行性、浸透性、滞留性が得られない。したがって、生理活性物質を内包させた場合、薬理作用効果を効率的に発揮させることができないことになる。一方、前記分子量が10キロダルトンより大きい場合、腎排泄性が抑制されることに伴い、体内滞留性が高くなる。このため、疾病標的組織以外の正常組織への生理活性物質の感作が起こり得るため正常組織の障害発現が懸念される。例えば、細胞障害性の生理活性物質を用いた場合、骨髄障害に伴う血液毒性の遷延化が考えられる。このため、前記分子量が10キロダルトン以下に制御する必要がある。当該ブロック共重合体の分子量は、2キロダルトン以上で8キロダルトン以下であることが好ましく、更に好ましくは2キロダルトン以上で7キロダルトン以下である。
本発明の一般式(2)で示されるブロック共重合体(B)は水溶液中において自己会合性を示す。
本発明のナノ粒子の粒径(平均粒径)は30nm以下であることが好ましい。より好ましくは3nm以上で30nm以下であって、3nm以上20nm未満であることが特に好ましい。
本発明のナノ粒子の粒径(平均粒径)は30nm以下であることが好ましい。より好ましくは3nm以上で30nm以下であって、3nm以上20nm未満であることが特に好ましい。
本発明においてナノ粒子の粒径(平均粒径)の測定は、例えば、誘導回折格子法により測定される。誘導回折格子法は(1)本発明の一般式(2)で示されるブロック共重合体(B)の2~5mg/mL水溶液にレーザー光を照射し、誘電泳動により回折格子を形成させる、(2)誘電泳動させていた外力を停止し、拡散による回折格子の消滅速度を計測する、(3)消滅速度をストークス-アインシュタインの関係式に当てはめ、粒子径を求める、という方法である。例えば株式会社島津製作所製シングルナノ粒子径測定装置IG-1000で測定することができる。
[ブロック共重合体(C)]
次に、ポリエチレングリコール鎖を含有する親水性ポリマーセグメントと、側鎖カルボキシ基に水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質が結合したポリアミノ酸鎖を含有する疎水性ポリマーセグメントが連結した、該ポリエチレングリコール鎖と該ポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量が2キロダルトン以上で10キロダルトン以下であり、水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質の質量含有率が5質量%以上で50質量%以下であるブロック共重合体(C)について説明する。
次に、ポリエチレングリコール鎖を含有する親水性ポリマーセグメントと、側鎖カルボキシ基に水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質が結合したポリアミノ酸鎖を含有する疎水性ポリマーセグメントが連結した、該ポリエチレングリコール鎖と該ポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量が2キロダルトン以上で10キロダルトン以下であり、水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質の質量含有率が5質量%以上で50質量%以下であるブロック共重合体(C)について説明する。
なお、ブロック共重合体(C)は、ポリエチレングリコール鎖を含有する親水性ポリマーセグメント部分と、疎水性置換基を側鎖に有するポリアミノ酸鎖を含有する疎水性ポリマーセグメントが、適当な結合基を介して連結してなるABブロック共重合体を、担体ポリマーの主鎖構造とする点において、前記ブロック共重合体(B)と同一である。一方、疎水性ポリマーセグメントが、側鎖カルボキシ基を有するポリアミノ酸鎖であって、該側鎖カルボキシ基に水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質がエステル結合及び/又はアミド結合した態様であることを必須構成として含む点で、前記ブロック共重合体(B)と相違する。すなわち、ブロック共重合体(C)は、生体に投与した後、結合させた生理活性物質を解離して放出する高分子プロドラッグとして機能する。相違点を中心に以下に説明する。
ブロック共重合体(C)の疎水性ポリマーセグメントは、側鎖カルボキシ基を有するポリアミノ酸鎖であって、該側鎖カルボキシ基に水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質がエステル結合及び/又はアミド結合した態様である。
疎水性ポリマーセグメントにおけるポリアミノ酸鎖は、生理活性物質を制御して導入できるカルボン酸側鎖を有するアミノ酸であるアスパラギン酸及び/又はグルタミン酸を含有するポリアミノ酸鎖とすることが好ましい。より好ましくは、アスパラギン酸のみで構築されたポリアスパラギン酸鎖、グルタミン酸のみで構築されたポリグルタミン酸鎖、若しくは、アスパラギン酸とグルタミン酸がランダムに混在して構成されたポリ(アスパラギン酸‐グルタミン酸)鎖、であることが好ましい。これらの側鎖カルボキシ基を有するポリアミノ酸鎖は、α‐アミド結合型重合体であっても、側鎖カルボキシ基とのアミド結合型重合体であっても、β(又はγ)‐アミド結合型重合体であっても、その混合物であってもよい。また、ポリアミノ酸鎖は、直鎖状ポリアミノ酸であっても良く、側鎖を介した分岐型構造であっても良い。
疎水性ポリマーセグメントにおけるポリアミノ酸鎖は、生理活性物質を制御して導入できるカルボン酸側鎖を有するアミノ酸であるアスパラギン酸及び/又はグルタミン酸を含有するポリアミノ酸鎖とすることが好ましい。より好ましくは、アスパラギン酸のみで構築されたポリアスパラギン酸鎖、グルタミン酸のみで構築されたポリグルタミン酸鎖、若しくは、アスパラギン酸とグルタミン酸がランダムに混在して構成されたポリ(アスパラギン酸‐グルタミン酸)鎖、であることが好ましい。これらの側鎖カルボキシ基を有するポリアミノ酸鎖は、α‐アミド結合型重合体であっても、側鎖カルボキシ基とのアミド結合型重合体であっても、β(又はγ)‐アミド結合型重合体であっても、その混合物であってもよい。また、ポリアミノ酸鎖は、直鎖状ポリアミノ酸であっても良く、側鎖を介した分岐型構造であっても良い。
ブロック共重合体(C)が具備する、水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質は、特に限定されるものではなく、医薬品の有効成分又は医薬有効成分候補化合物を適用すること、若しくはそれらを誘導体化又はプロドラッグ化した有効成分を適用することが好ましい。高分子ミセル型DDS製剤の適応疾病を考慮すると、悪性腫瘍疾患、炎症性疾患、感染症疾患等が挙げられ、これらの疾患の治療に用いられる医薬品の有効成分又は医薬有効成分候補化合物を適用すること、若しくはそれらを誘導体化又はプロドラッグ化した有効成分を適用することが好ましい。以下に、本発明に適用可能な生理活性物質の例を挙げるが、これらに限定されるものではない。
悪性腫瘍疾患に供せられる生理活性物質としては、、7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン、イリノテカン、ノギテカン、9-アミノカンプトテシン等のカンプトテシン誘導体、パクリタキセル、ドセタキセル、カバジタキセル等のタキサン誘導体、ガネテスピブ、ルミネスピブ等のHSP90阻害活性を有するレゾルシノール誘導体、ドキソルビシン、エピルビシン、アムルビシン、ダウノルビシン、イダルビシン、ピラルビシン等のアントラサイクリン誘導体、シロリムス、エベロリムス、テムシロリムス等のラマパイシン誘導体、ゲムシタビン、シトシンアラビノシド、エノシタビン、シタラビンオクホスファート、エチニルシチジン、アザシチジン、デシタビン等のシチジン系代謝拮抗剤、メソトレキサート、ペメトレキセド、レボホリナート、ホリナート等の葉酸代謝拮抗剤、フルダラビン、ネララビン、ペントスタチン、クラドリビン等のプリン系代謝拮抗剤、ドキシフルリジン、カペシタビン、テフガール、フルオロウラシル、カルモフール等のフッ化ピリミジン系代謝拮抗剤、シスプラチン、カルボプラチン、オキサリプラチン、ネダプラチン等の白金含有化合物、マイトマイシンC等のマイトマイシン誘導体、ブレオマイシン、リブロマイシン等のブレオマイシン誘導体、ビンクリスチン、ビンブラスチン、ビンデシン、ビノレルビン等のビンカアルカロイド誘導体、エトポシド、テニポシド等のポドフィロトキシン誘導体、エリブリン等のハリコンドリン誘導体、レベカマイシン、UCN-01等のスタウロスポリン誘導体、レナリドミド、ポマリドミド等のサリドマイド誘導体、トレチノイン、タミバロテン等のビタミンA誘導体、ボルテゾミブ、カルフィルゾミブ、イキサゾミブ等のプロテアソーム阻害剤、コンブレタスタチンA4等のコンブレタスタチン誘導体、ビニメチニブ、コビメチニブ、トラメチニブ等のMEK阻害剤、ディナシクリブ、フラボピリドール、パルボシクリブ等のCDK阻害剤、ダブラフェニブ、ソラフェニブ、ベムラフェニブ等のRafキナーゼ阻害剤、ボリノスタット、ベリノスタット、パナビノスタット、ロミデプシン等のHDAC阻害剤、サイトカラシン、ラトランクリン、ファロイジン等のアクチン重合阻害剤、ベリパリブ、ラキャパリブ、オラパリブ等のPARP阻害剤、クリゾチニブ、イマチニブ、ゲフィチニブ、エルロチニブ、アファチニブ、ダサチニブ、ボスチニブ、バンデタニブ、スニチニブ、アキシチニブ、パゾパニブ、レンバチニブ、ラパチニブ、ニンテダニブ、ニロチニブ、セリチニブ、アレクチニブ、ルキソリチニブ、クリゾチニブ、イブルチニブ等のチロシンキナーゼ阻害剤、ベンダムスチン、シクロホスファミド、イホスファミド、ブルスファン、メルファラン等のナイトロジェンマスタード系アルキル化剤、ニムスチン、ラニムスチン、ロムスチン等のニトロソウレア系アルキル化剤、ダカルバジン、テモゾロミド、プロカルバジン、チオテパ等のアルキル化剤、アナストロゾール、エキセメスタン、レトロゾール、ファドロゾール等のアロマターゼ阻害剤、ヒドロキシフルタミド、フルタミド、ビカルタミド、エンザルタミド等の抗アンドロゲン剤、アビラテロン等のCYP17(リアーゼ)阻害剤、タモキシフェン、トレミフェン等の抗エストロゲン剤、エストラムスチン、プロゲステロン、ミトタン、メドロキシプロゲステロン等のホルモン剤が挙げられる。
炎症性疾患に供せされる生理活性物質としては、タクロリムス等のタクロリムス誘導体、デキサメタゾン、プレドニゾロン等のステロイド誘導体、シロリムス、エベロリムス、テムシロリムス等のラマパイシン誘導体、シクロスポリン、フィンゴリモド、アザチオプリン、ミゾリビン、ミルコフェノール酸モフェチル、グスペリムス等の免疫抑制剤、ジフルニサル、チアラミド等のNSAIDs等が挙げられる。
感染症疾患に供せられる生理活性物質としては、アムホテリシンB、ナイスタチン等のポリエン系抗生物質、フルコナゾール、ボリコナゾール等のアゾール系誘導体、ミカファンギン等のキャンディン系誘導体、フルシトシン等のピリミジン誘導体等の抗真菌剤、アシクロビル、バラシクロビル、ガンシクロビル等の抗ウイルス剤、ザナミビル、オセルタミビル、ラニナミビル等の抗ウイルス剤等が挙げられる。
前記水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質は、ブロック共重合体(C)における含有率として5質量%以上で60質量%以下であることが好ましい。当該生理活性物質の含有率が5質量%より低い場合、当該ブロック共重合体(C)の疎水性ポリマーセグメントの疎水性が弱く、疎水性相互作用に基づく十分な会合性が得られない懸念がある。また、生理活性物質の所望の投与量を得るためにDDS担体であるブロック共重合体を多く投与することになり、好ましくない。一方、疎水性置換基の含有率が60質量%を超える場合、会合性は十分に具備するものの、疾患組織への浸透性・分布特性や、体外への排泄性において、満足できる薬物動態特性を奏しない懸念がある。当該疎水性置換基のブロック共重合体(C)における含有率として5質量%以上で50質量%以下であることが好ましい。
ブロック共重合体(C)は、会合体形成性を調整する目的で、側鎖カルボキシ基に任意の疎水性置換基を導入していても良い。当該疎水性置換基としては、例えば置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)アルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)アルキルアミノ基、置換基を有していてもよいジ(C1~C30)アルキルアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C8)アルキルアミノカルボニル(C1~C8)アルキルアミノ基からなる群から選択される1種以上の置換基であることが好ましい。
なお、疎水性置換基として挙げられる、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)アルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)アルキルアミノ基、置換基を有していてもよいジ(C1~C30)アルキルアミノ基、又は置換基を有していてもよい炭素数(C1~C8)アルキルアミノカルボニル(C1~C8)アルキルアミノ基は、前記ブロック共重合体(A)及び(B)と同義である。なお、ブロック共重合体(B)は、疎水性置換基として生理活性物質を含まない態様である。
なお、疎水性置換基として挙げられる、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)アルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)アルキルアミノ基、置換基を有していてもよいジ(C1~C30)アルキルアミノ基、又は置換基を有していてもよい炭素数(C1~C8)アルキルアミノカルボニル(C1~C8)アルキルアミノ基は、前記ブロック共重合体(A)及び(B)と同義である。なお、ブロック共重合体(B)は、疎水性置換基として生理活性物質を含まない態様である。
ブロック共重合体(C)は、ポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、分子量が2キロダルトン以上で10キロダルトン以下であることを特徴とする。分子量が2キロダルトン以上で8キロダルトン以下であることが好ましい。
この分子量は、その構成部分の各構成分子量を合算した計算値を分子量として採用する。すなわち、(1)ポリエチレングリコール鎖の分子量、(2)ポリアミノ酸鎖の主鎖部分の分子量を合算した計算値を当該分子量とする。なお、ブロック共重合体(C)における生理活性物質は主鎖ポリマーに含まないため、分子量に考慮しない。
なお、ポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、キロダルトン単位での精度でよい。以下に、各構成部分における好ましい分析方法を挙げるが、当該ポリアミノ酸誘導体のkDa単位での分子量測定において十分な精度の分析方法であれば特に限定されるものではない。
なお、ポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、キロダルトン単位での精度でよい。以下に、各構成部分における好ましい分析方法を挙げるが、当該ポリアミノ酸誘導体のkDa単位での分子量測定において十分な精度の分析方法であれば特に限定されるものではない。
前記(1)ポリエチレングリコール鎖の分子量は、ポリエチレングリコールセグメントを構築するポリエチレングリコール化合物の分子量測定値であり、ポリエチレングリコール標準品を基準としたGPC法により測定されるピークトップ分子量により求められる分子量を採用し、計算値としては100の位を四捨五入した値を使用する。
前記(2)ポリアミノ酸の主鎖部分の分子量は、疎水性ポリマーセグメントの中に含まれるポリアミノ酸鎖の重合モノマー単位の分子量にその平均重合数を乗じた計算値である。該重合数はポリアミノ酸の側鎖カルボキシ基を中和滴定により定量する方法や、1H-NMRの積分値から算出された重合数を用いることができる。中和滴定法を用いることが好ましい。
本発明のブロック共重合体(C)は水溶液中において自己会合性を示す。
本発明のナノ粒子の粒径(平均粒径)は30nm以下であることが好ましい。より好ましくは3nm以上で30nm以下であって、3nm以上20nm未満であることが特に好ましい。
本発明のナノ粒子の粒径(平均粒径)は30nm以下であることが好ましい。より好ましくは3nm以上で30nm以下であって、3nm以上20nm未満であることが特に好ましい。
本発明においてナノ粒子の粒径(平均粒径)の測定は、例えば、誘導回折格子法により測定される。誘導回折格子法は(1)本発明のブロック共重合体(C)の2~5mg/mL水溶液にレーザー光を照射し、誘電泳動により回折格子を形成させる、(2)誘電泳動させていた外力を停止し、拡散による回折格子の消滅速度を計測する、(3)消滅速度をストークス-アインシュタインの関係式に当てはめ、粒子径を求める、という方法である。例えば株式会社島津製作所製シングルナノ粒子径測定装置IG-1000で測定することができる。
本発明のブロック共重合体(C)は、親水性のポリエチレングリコールセグメントと、生理活性物質や他の疎水性側鎖により疎水性を示すポリアミノ酸誘導体セグメントが連結したブロック共重合体であるため、水溶液中では複数のブロック共重合体同士のポリアミノ酸誘導体セグメントが疎水性相互作用に基づき会合すると考えられる。結果として、ポリアミノ酸誘導体セグメントを内核(コア部)とし、その周りを親水性のポリエチレングリコールセグメントが覆い外殻層(シェル部)を形成したコア-シェル構造のミセル様会合体を形成し、これが前記のナノ粒子として観測されるものと推測される。
ブロック共重合体(C)は、一般式(3)
[式中、R5cは水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数(C1~C6)アルキル基を示し、tcは20~140の整数を示し、Acは置換基を有していてもよい炭素数(C1~C6)アルキレン基を示し、R2cは水素原子、炭素数(C1~C6)アシル基及び炭素数(C1~C6)アルコキシカルボニル基からなる群から選択される置換基を示し、R3cは水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質の結合残基を示し、R4cは疎水性置換基の結合残基であって、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキルアミノ基、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C30)の直鎖状、分岐鎖状又は環状のジアルキルアミノ基、置換基を有していても良い炭素数(C1~C8)アルキルアミノカルボニル(C1~C8)アルキルアミノ基、水酸基及び/又はアミノ基を有する蛍光物質の結合残基、並びに水酸基からなる群から選択される1種以上の置換基を示し、Bcは単結合又は二価の結合基を示し、ncは1又は2を示し、x1c、x2c、y1c、y2c及びzcは、それぞれ独立して0~20の整数を示し、(x1c+x2c)は必須の構成であって1~20の整数を示し、(x1c+x2c+y1c+y2c+zc)は3~20整数を示し、前記R3c及びR4cが結合している各構成ユニット並びに側鎖カルボニル基が分子内環化した構成ユニットは、それぞれ独立してランダムに配列した構造である。]で示されるブロック共重合体であることが好ましい。
一般式(3)のR5c、tc、Ac、R2c、nc、Bcについては、上記一般式(2)のR5、tb、Ab、R2b、nb、Bbと同じである。一般式(3)のR3cについては、上記一般式(1)のR3aで挙げた水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質の結合残基と同じである。一般式(3)のR4cについては、上記一般式(2)のR3bで挙げた疎水性置換基の結合残基と同義である。
一般式(3)において、x1c、x2c、y1c、y2c及びzcは、それぞれ当該ブロック共重合体のポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)鎖におけるアスパラギン酸誘導体ユニット及び/又はグルタミン酸誘導体ユニットの構成単位の含有量を示し、それぞれ0~20の整数である。また、(x1c+x2c+y1c+y2c+zc)は該ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸))鎖の重合数を示し、3~20の整数である。すなわち、ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸))鎖は平均重合数として、3~20の重合体であることを示す。該(x1c+x2c+y1c+y2c+zc)が3より小さいと、得られるブロック共重合体(C)は自己会合性を具備しない恐れがある。一方、重合数が20より大きい場合、得られるブロック共重合体の主鎖ポリマーの分子量が10キロダルトンを超える可能性があり、所望の薬物動態を奏しない懸念がある。すなわち、ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸))鎖の重合数である(x1c+x2c+y1c+y2c+zc)が3~20の範囲を外れると、生理活性物質の薬理作用効果の増強作用及び副作用の低減効果が得られない懸念がある。ポリアミノ酸誘導体の重合数は、当該生理活性物質が結合したブロック共重合体の分子量を勘案して適宜設定することが好ましい。該(x1c+x2c+y1c+y2c+zc)は好ましくは5~20の整数である。
該ポリアミノ酸誘導体の重合数である(x1c+x2c+y1c+y2c+zc)は、1H-NMRによる測定や、R3c及びR4cを結合する前の、ポリエチレングリコール-ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)ブロック共重合体を中和滴定することにより求めることができる。
該ポリアミノ酸誘導体の重合数である(x1c+x2c+y1c+y2c+zc)は、1H-NMRによる測定や、R3c及びR4cを結合する前の、ポリエチレングリコール-ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)ブロック共重合体を中和滴定することにより求めることができる。
一般式(3)において、(x1c+x2c)はR3cに係る生理活性物質が結合したアスパラギン酸ユニット及び/又はグルタミン酸ユニットの総数を示す。該生理活性物質が結合したユニットは必須の構成であり、該(x1c+x2c)は1~20の整数である。好ましくは、該(x1c+x2c)は2~20の整数であり、より好ましくは3~15の整数である。ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)誘導体)鎖の重合数である前記(x1c+x2c+y1c+y2c+zc)に対する(x1c+x2c)の割合は4~100%である。好ましくは10~90%であり、20~80%がより好ましい。
該(x1c+x2c)に係る生理活性物質が結合したアスパラギン酸単位及び/又はグルタミン酸単位の含有数は、生理活性物質の結合量とポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸))鎖の重合数から算出される。該生理活性物質の結合量は、当該生理活性物質が結合したブロック共重合体から該生理活性物質を開裂させて、遊離する生理活性物質を定量分析する方法により求めることができる。また、当該生理活性物質が結合したブロック共重合体を製造する際の生理活性物質の反応率から算出する方法を用いても良い。
該(x1c+x2c)に係る生理活性物質が結合したアスパラギン酸単位及び/又はグルタミン酸単位の含有数は、生理活性物質の結合量とポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸))鎖の重合数から算出される。該生理活性物質の結合量は、当該生理活性物質が結合したブロック共重合体から該生理活性物質を開裂させて、遊離する生理活性物質を定量分析する方法により求めることができる。また、当該生理活性物質が結合したブロック共重合体を製造する際の生理活性物質の反応率から算出する方法を用いても良い。
一般式(3)において、(y1c+y2c)は、R4cが結合したアスパラギン酸ユニット及び/又はグルタミン酸ユニットの総数を示す。また、zcは側鎖カルボキシ基が分子内環化した構造のアスパラギン酸ユニット及び/又はグルタミン酸ユニットの総数を示す。これらは任意の構成であり、(y1c+y2c)及びzcはそれぞれ0~18の整数である。好ましくは、該(y1c+y2c)及びzcはそれぞれ1~15の整数である。ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)誘導体セグメントの重合数である前記(x1c+x2c+y1c+y2c+zc)に対する(y1c+y2c+zc)の割合は0~96%であり、好ましくは4~90%である。
該(y1c+y2c)に係るR4cが結合したアスパラギン酸単位及び/又はグルタミン酸単位の含有数は、該R4cに係る置換基の結合量とポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)セグメントの重合数から算出される。該R4cに係る置換基の結合量は、当該ブロック共重合体から該R4cに係る置換基を開裂させて、遊離する生理活性物質を定量分析する方法により求めることができる。また、当該ブロック共重合体を製造する際のR4cに係る置換基の反応率から算出する方法を用いても良い。また、1H-NMRの積分値から算出することもできる。
該(y1c+y2c)に係るR4cが結合したアスパラギン酸単位及び/又はグルタミン酸単位の含有数は、該R4cに係る置換基の結合量とポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)セグメントの重合数から算出される。該R4cに係る置換基の結合量は、当該ブロック共重合体から該R4cに係る置換基を開裂させて、遊離する生理活性物質を定量分析する方法により求めることができる。また、当該ブロック共重合体を製造する際のR4cに係る置換基の反応率から算出する方法を用いても良い。また、1H-NMRの積分値から算出することもできる。
本発明に係る一般式(3)で示される生理活性物質が結合したブロック共重合体(C)において、前記ポリ(アスパラギン酸及び/又はグルタミン酸)鎖は、側鎖カルボキシ基にR3cを具備するアスパラギン酸ユニット及び/又はグルタミン酸ユニット、R4cを具備するアスパラギン酸ユニット及び/又はグルタミン酸ユニット、並びに側鎖カルボキシ基が分子内環化した構造のアスパラギン酸ユニット及び/又はグルタミン酸ユニットが混在した重合体セグメントである。それぞれの構成ユニットは1ユニット以上で存在し、その配列は特に制御されておらず不規則に配列したランダムに配列したセグメント構造である。
一般式(3)で示される生理活性物質が結合したブロック共重合体(C)は、前記R3cで示される生理活性物質の質量含有率が5質量%以上で60質量%以下であることが好ましい。該生理活性物質含量が5質量%より低い場合、生理活性物質の含量が60質量%より多い場合のいずれも、該生理活性物質が結合したブロック共重合体の親水性-疎水性のバランスが大きく変化して適当な自己会合性を具備せず、所望の薬物動態を発揮しない懸念がある。該生理活性物質の質量含有率は、好ましくは5質量%以上で50質量%以下であり。さらに好ましくは8質量%以上で40質量%以下である。
一般式(3)で示される生理活性物質が結合したブロック共重合体におけるポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、2キロダルトン以上で10キロダルトン以下であることを特徴とする。この分子量は、生理活性物質の結合残基であるR3c及び任意の疎水性置換基の結合残基であるR4cを除いた構成部分の、各構成分子量を合算した計算値を分子量として採用する。すなわち、(1)ポリエチレングリコール鎖の分子量、(2)ポリアミノ酸鎖の主鎖部分の分子量を合算した計算値を当該分子量とする。
なお、該ブロック共重合体の分子量は、キロダルトン単位での精度でよい。以下に、各構成部分における好ましい分析方法を挙げるが、特に限定されるものではなく、当該ポリアミノ酸誘導体のkDa単位での分子量測定において十分な精度の分析方法であれば特に限定されるものではない。
なお、該ブロック共重合体の分子量は、キロダルトン単位での精度でよい。以下に、各構成部分における好ましい分析方法を挙げるが、特に限定されるものではなく、当該ポリアミノ酸誘導体のkDa単位での分子量測定において十分な精度の分析方法であれば特に限定されるものではない。
前記(1)ポリエチレングリコール鎖の分子量は、ポリエチレングリコールセグメントを構築するポリエチレングリコール化合物の分子量測定値であり、ポリエチレングリコール標準品を基準としたGPC法により測定されるピークトップ分子量により求められる分子量を採用し、計算値としては100の位を四捨五入した値を使用する。
前記(2)ポリアミノ酸の主鎖部分の分子量は、疎水性ポリマーセグメントの中に含まれるポリアミノ酸鎖の重合モノマー単位の分子量にその平均重合数を乗じた計算値である。該重合数はポリアミノ酸の側鎖カルボキシ基を中和滴定により定量する方法や、1H-NMRの積分値から算出された重合数を用いることができる。中和滴定法を用いることが好ましい。
一般式(3)で示される生理活性物質が結合したブロック共重合体におけるポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量が2キロダルトン以上で10キロダルトン以下である。前記分子量が2キロダルトンより小さい場合、一般式(3)で示されるブロック共重合体(C)を含有する高分子ミセル型DDS製剤は、十分なナノ粒子形成能を有さず、標的組織への十分な移行性、浸透性、滞留性が得られない。したがって、薬理作用効果を効率的に発揮させることができないことになる。一方、前記分子量が10キロダルトンより大きい場合、腎排泄性が抑制されることに伴い、体内滞留性が高くなる。このため、疾病標的組織以外の正常組織への生理活性物質の感作が起こり得るため正常組織の障害発現が懸念される。例えば、細胞障害性の生理活性物質を用いた場合、骨髄障害に伴う血液毒性の遷延化が考えられる。このため、前記分子量が10キロダルトン以下に制御する必要がある。当該ブロック共重合体の分子量は、2キロダルトン以上で8キロダルトン以下であることが好ましく、更に好ましくは2キロダルトン以上で7キロダルトン以下である。
本発明の一般式(3)で示されるブロック共重合体(C)は水溶液中において自己会合性を示す。
本発明のナノ粒子の粒径(平均粒径)は30nm以下であることが好ましい。より好ましくは3nm以上で30nm以下であって、3nm以上20nm未満であることが特に好ましい。
本発明のナノ粒子の粒径(平均粒径)は30nm以下であることが好ましい。より好ましくは3nm以上で30nm以下であって、3nm以上20nm未満であることが特に好ましい。
本発明においてナノ粒子の粒径(平均粒径)の測定は、例えば、誘導回折格子法により測定される。誘導回折格子法は(1)本発明の一般式(3)で示されるブロック共重合体(C)の2~5mg/mL水溶液にレーザー光を照射し、誘電泳動により回折格子を形成させる、(2)誘電泳動させていた外力を停止し、拡散による回折格子の消滅速度を計測する、(3)消滅速度をストークス-アインシュタインの関係式に当てはめ、粒子径を求める、という方法である。例えば株式会社島津製作所製シングルナノ粒子径測定装置IG-1000で測定することができる。
[ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(B)を含む組成物、並びにブロック共重合体(A)とブロック共重合体(C)を含む組成物]
本発明は、高分子ミセル型DDS製剤に用いる理活性物質のキャリアーとして用いる技術であり、特に生体認識機能を有するアクティブターゲティング機能を具備した高分子ミセル型DDS製剤に関する。したって、標的結合部位を付与したブロック共重合体(A)を含むDDS製剤を第1の発明の態様とする。また標的結合部位を具備する該ブロック共重合体(A)と標的結合部位を有さない前記ブロック共重合体(B)を含む組成物を第2の発明の態様とする。また、別に、標的結合部位を具備する該ブロック共重合体(A)と標的結合部位を有さない高分子プロドラッグである前記ブロック共重合体(C)を含む組成物を第3の発明の態様とする。これらは、両親媒性のブロック共重合体であって、水溶液中で疎水性ポリマーセグメント同士の疎水性相互作用により会合性性を有しナノ粒子を形成する。すなわち、ブロック共重合体(A)と、ブロック共重合体(B)及び/又は(C)を混合した異なる化学構造のブロック共重合体同士であっても、疎水性ポリマーセグメント同士の相互作用が生じて、これらが混在したナノ粒子様会合体を形成することを特徴とする。したがって、ナノ粒子様会合体の内核(コア)部に生理活性物質を化学結合若しくは物理的吸着作用により内包させ、外殻(シェル)部に標的結合部位を具備してアクティブターゲティング機能を有した高分子ミセル型DDS製剤として利用することができる。
なお、第2の発明の態様である共重合体(A)と(B)を含む組成物において、当該ブロック共重合体に生理活性物質を結合して具備していなくとも、疎水性の生理活性物質を物理的吸着作用により保持した物理吸着型ミセルDDS製剤として用いることができる。
第3の発明の態様である共重合体(A)と(C)を含む組成物の場合、ブロック共重合体(C)が高分子プロドラッグであることから、化学結合型ミセルDDS製剤として用いることができる。
本発明は、高分子ミセル型DDS製剤に用いる理活性物質のキャリアーとして用いる技術であり、特に生体認識機能を有するアクティブターゲティング機能を具備した高分子ミセル型DDS製剤に関する。したって、標的結合部位を付与したブロック共重合体(A)を含むDDS製剤を第1の発明の態様とする。また標的結合部位を具備する該ブロック共重合体(A)と標的結合部位を有さない前記ブロック共重合体(B)を含む組成物を第2の発明の態様とする。また、別に、標的結合部位を具備する該ブロック共重合体(A)と標的結合部位を有さない高分子プロドラッグである前記ブロック共重合体(C)を含む組成物を第3の発明の態様とする。これらは、両親媒性のブロック共重合体であって、水溶液中で疎水性ポリマーセグメント同士の疎水性相互作用により会合性性を有しナノ粒子を形成する。すなわち、ブロック共重合体(A)と、ブロック共重合体(B)及び/又は(C)を混合した異なる化学構造のブロック共重合体同士であっても、疎水性ポリマーセグメント同士の相互作用が生じて、これらが混在したナノ粒子様会合体を形成することを特徴とする。したがって、ナノ粒子様会合体の内核(コア)部に生理活性物質を化学結合若しくは物理的吸着作用により内包させ、外殻(シェル)部に標的結合部位を具備してアクティブターゲティング機能を有した高分子ミセル型DDS製剤として利用することができる。
なお、第2の発明の態様である共重合体(A)と(B)を含む組成物において、当該ブロック共重合体に生理活性物質を結合して具備していなくとも、疎水性の生理活性物質を物理的吸着作用により保持した物理吸着型ミセルDDS製剤として用いることができる。
第3の発明の態様である共重合体(A)と(C)を含む組成物の場合、ブロック共重合体(C)が高分子プロドラッグであることから、化学結合型ミセルDDS製剤として用いることができる。
本発明の組成物は、ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(B)、ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(C)、並びにブロック共重合体(A)と(ブロック共重合体(B)及びブロック共重合体(C)の混合処方)とは任意の適切な比率で存在し得る。アクティブターゲティング機能を担うブロック共重合体(A)が、本発明に係るブロック共重合体により形成されるナノ粒子会合体に1分子以上含まれていることが好ましい。本発明に係るブロック共重合体は、ポリマー分子としてモル含量を算出することができ、本発明の組成物は、ブロック共重合体(A)と、ブロック共重合体(B)及び/又はブロック共重合体(C)のモル比で表すことができる。
ブロック共重合体(A)と、ブロック共重合体(B)及び/又はブロック共重合体(C)を混合する好適なモル比((A):(B)及び/又は(C))は、1:0.1~30である。より好ましくは、1:0.5~20であり、1:1~10で調製することが特に好ましい。本発明の組成物内に、ブロック共重合体(A)、ブロック共重合体(B)及びブロック共重合体(C)のいずれでもないブロック共重合体は任意の適切な比率で存在し得る。例えば、ブロック共重合体(A)、(B)及び(C)の製造において、不可避的に存在する未反応又は副生成・分解生成のブロック共重合体である。これらは、本発明の組成物の物性に影響を与えない範囲において存在していて良い。その存在比率は、モル比(ブロック共重合体(A)+ブロック共重合体(B)+ブロック共重合体(C)の合計モル量:その他のブロック共重合体の合計モル量)で、1:0~2であり、好ましくは1:0~0.5であり、より好ましくは1:0~0.25の範囲で存在し得る。
ブロック共重合体(A)と、ブロック共重合体(B)及び/又はブロック共重合体(C)を混合する好適なモル比((A):(B)及び/又は(C))は、1:0.1~30である。より好ましくは、1:0.5~20であり、1:1~10で調製することが特に好ましい。本発明の組成物内に、ブロック共重合体(A)、ブロック共重合体(B)及びブロック共重合体(C)のいずれでもないブロック共重合体は任意の適切な比率で存在し得る。例えば、ブロック共重合体(A)、(B)及び(C)の製造において、不可避的に存在する未反応又は副生成・分解生成のブロック共重合体である。これらは、本発明の組成物の物性に影響を与えない範囲において存在していて良い。その存在比率は、モル比(ブロック共重合体(A)+ブロック共重合体(B)+ブロック共重合体(C)の合計モル量:その他のブロック共重合体の合計モル量)で、1:0~2であり、好ましくは1:0~0.5であり、より好ましくは1:0~0.25の範囲で存在し得る。
本発明の組成物は、例えば、以下の4つの組み合せの態様を挙げることができる。
(組成物1)ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(B)
(組成物2)ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(C)
(組成物3)ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(B)と生理活性物質
(組成物4)ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(B)とブロック共重合体(C)
これらの組成物は、ブロック共重合体間の相互作用により会合性の組成物となる。例えば、以下の3種類の調製方法を挙げることができる。
(1)水性溶液中で混合しミセル状に自己組織化させる方法。
(2)有機溶媒に溶解後、透析する方法。
(3)有機溶媒に溶解し、混合して均一化された溶液を減圧留去して得られるポリマーのフィルムに水を加えて混合し、ミセル状に自己組織化させる方法。
(組成物1)ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(B)
(組成物2)ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(C)
(組成物3)ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(B)と生理活性物質
(組成物4)ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(B)とブロック共重合体(C)
これらの組成物は、ブロック共重合体間の相互作用により会合性の組成物となる。例えば、以下の3種類の調製方法を挙げることができる。
(1)水性溶液中で混合しミセル状に自己組織化させる方法。
(2)有機溶媒に溶解後、透析する方法。
(3)有機溶媒に溶解し、混合して均一化された溶液を減圧留去して得られるポリマーのフィルムに水を加えて混合し、ミセル状に自己組織化させる方法。
また本発明の組成物は、以下の3通りの組成物調製後に標的結合部位を有する化合物と反応させて調製させても良い。すなわち、
(前駆体組成物1)ブロック共重合体(A)前駆体とブロック共重合体(B)又はブロック共重合体(C)
(前駆体組成物2)ブロック共重合体(A)前駆体とブロック共重合体(B)と生理活性物質
(前駆体組成物3)ブロック共重合体(A)前駆体とブロック共重合体(B)とブロック共重合体(C)
上記の前駆体組成物(1)乃至(3)の溶液調製を行い、例えば、以下の2通りの調製方法を挙げることができる。
(1)前駆体組成物(1)乃至(3)を有機溶媒に溶解し、混合して均一化された溶液を減圧留去してポリマーのフィルムを得る。これに水を加えて混合し、ミセル状に自己組織化させる。その後、標的結合部位を有する化合物を、ブロック共重合体(A)前駆体(標的結合部位を有する化合物と反応する前のブロック共重合体(A))に結合させて本発明に係る組成物を調製する方法。
(2)前駆体組成物(1)乃至(3)を水性溶液中で混合させ、ミセル状に自己組織化させる。その後、標的結合部位を有する化合物をブロック共重合体(A)前駆体(標的結合部位を有する化合物と反応する前のブロック共重合体(A))に結合させて本発明に係る組成物を調製する方法。
(前駆体組成物1)ブロック共重合体(A)前駆体とブロック共重合体(B)又はブロック共重合体(C)
(前駆体組成物2)ブロック共重合体(A)前駆体とブロック共重合体(B)と生理活性物質
(前駆体組成物3)ブロック共重合体(A)前駆体とブロック共重合体(B)とブロック共重合体(C)
上記の前駆体組成物(1)乃至(3)の溶液調製を行い、例えば、以下の2通りの調製方法を挙げることができる。
(1)前駆体組成物(1)乃至(3)を有機溶媒に溶解し、混合して均一化された溶液を減圧留去してポリマーのフィルムを得る。これに水を加えて混合し、ミセル状に自己組織化させる。その後、標的結合部位を有する化合物を、ブロック共重合体(A)前駆体(標的結合部位を有する化合物と反応する前のブロック共重合体(A))に結合させて本発明に係る組成物を調製する方法。
(2)前駆体組成物(1)乃至(3)を水性溶液中で混合させ、ミセル状に自己組織化させる。その後、標的結合部位を有する化合物をブロック共重合体(A)前駆体(標的結合部位を有する化合物と反応する前のブロック共重合体(A))に結合させて本発明に係る組成物を調製する方法。
上記の組成物を調製するための有機溶媒としては、例えば、メタノール、アセトン、アセトニトリル、及びジメチルホルムアミドなどが挙げられる。
上記の組成物を調製するための水性溶液は、例えば、エタノール及びジメチルスルホキシドといった水混和性有機溶媒と、公知の緩衝剤とを精製水に添加することによって形成できる。
上記の組成物を調製するための水性溶液は、例えば、エタノール及びジメチルスルホキシドといった水混和性有機溶媒と、公知の緩衝剤とを精製水に添加することによって形成できる。
本発明のブロック共重合体(A)とブロック共重合体(B)を含有する組成物、及びブロック共重合体(A)とブロック共重合体(C)を含有する組成物は、水溶液中において自己会合性を示す。
本発明に係る組成物のナノ粒子の粒径(平均粒径)は30nm以下であることが好ましい。より好ましくは3nm以上で30nm以下であって、3nm以上20nm未満であることが特に好ましい。
本発明に係る組成物のナノ粒子の粒径(平均粒径)は30nm以下であることが好ましい。より好ましくは3nm以上で30nm以下であって、3nm以上20nm未満であることが特に好ましい。
本発明においてナノ粒子の粒径(平均粒径)の測定は、例えば、誘導回折格子法により測定される。誘導回折格子法は(1)本発明のブロック共重合体(A)とブロック共重合体(B)を含有する組成物、及びブロック共重合体(A)とブロック共重合体(C)を含有する組成物の2~5mg/mL水溶液にレーザー光を照射し、誘電泳動により回折格子を形成させる、(2)誘電泳動させていた外力を停止し、拡散による回折格子の消滅速度を計測する、(3)消滅速度をストークス-アインシュタインの関係式に当てはめ、粒子径を求める、という方法である。例えば株式会社島津製作所製シングルナノ粒子径測定装置IG-1000で測定することができる。
本発明のブロック共重合体(A)とブロック共重合体(B)を含有する組成物、及びブロック共重合体(A)とブロック共重合体(C)を含有する組成物は、親水性のポリエチレングリコールセグメントと、生理活性物質や他の疎水性側鎖により疎水性を示すポリアミノ酸誘導体セグメントが連結したブロック共重合体を含有する組成物であるため、水溶液中では複数のブロック共重合体同士のポリアミノ酸誘導体セグメントが疎水性相互作用に基づき会合すると考えられる。結果として、ポリアミノ酸誘導体セグメントを内核(コア部)とし、その周りを親水性のポリエチレングリコールセグメントが覆い外殻層(シェル部)を形成したコア-シェル構造のミセル様会合体を形成し、これが前記のナノ粒子として観測されるものと推測される。
次に、本発明に係るブロック共重合体(A)、(B)及び(C)の製造方法について説明する。
まず、ブロック共重合体(B)、ブロック共重合体(C)の製造方法を説明する。これには、親水性ポリマーセグメントであるポリエチレングリコール鎖と、疎水性ポリマーセグメントの主鎖構成であるアスパラギン酸及び/又はグルタミン酸を含むポリアミノ酸鎖が連結したブロック共重合体を合成し、これに生理活性物質及び/又は疎水性置換基を含む化合物を縮合反応により製造する方法が挙げられる。また、ポリエチレングリコール鎖を含む親水性ポリマーセグメントと、生理活性物質及び/又は疎水性置換基が結合したポリアミノ酸鎖を結合させてブロック共重合体を構築する方法、等を挙げることができる。前者のポリエチレングリコールセグメントとポリアミノ酸セグメントが連結したブロック共重合体を予め合成し、これに生理活性物質や疎水性置換基を縮合反応することにより製造する方法が好ましい。
該ポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖が連結したブロック共重合体の製造方法としては、ポリエチレングリコールセグメントを含む化合物に対して、用いるアミノ酸-N-カルボキシ無水物を用いて逐次重合させることによりポリアミノ酸鎖を構築する方法や、ポリエチレングリコールセグメントとポリアミノ酸誘導体を結合させる方法、等が挙げられる。アミノ酸-N-カルボキシ無水物の反応性が高いこと、ポリアミノ酸重合数が制御しやすいことから、前者の方法を用いることが好ましい。
まず、ブロック共重合体(B)、ブロック共重合体(C)の製造方法を説明する。これには、親水性ポリマーセグメントであるポリエチレングリコール鎖と、疎水性ポリマーセグメントの主鎖構成であるアスパラギン酸及び/又はグルタミン酸を含むポリアミノ酸鎖が連結したブロック共重合体を合成し、これに生理活性物質及び/又は疎水性置換基を含む化合物を縮合反応により製造する方法が挙げられる。また、ポリエチレングリコール鎖を含む親水性ポリマーセグメントと、生理活性物質及び/又は疎水性置換基が結合したポリアミノ酸鎖を結合させてブロック共重合体を構築する方法、等を挙げることができる。前者のポリエチレングリコールセグメントとポリアミノ酸セグメントが連結したブロック共重合体を予め合成し、これに生理活性物質や疎水性置換基を縮合反応することにより製造する方法が好ましい。
該ポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖が連結したブロック共重合体の製造方法としては、ポリエチレングリコールセグメントを含む化合物に対して、用いるアミノ酸-N-カルボキシ無水物を用いて逐次重合させることによりポリアミノ酸鎖を構築する方法や、ポリエチレングリコールセグメントとポリアミノ酸誘導体を結合させる方法、等が挙げられる。アミノ酸-N-カルボキシ無水物の反応性が高いこと、ポリアミノ酸重合数が制御しやすいことから、前者の方法を用いることが好ましい。
ポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸誘導体鎖が連結したブロック共重合体を予め合成し、これに、水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質や疎水性置換基を結合させて本発明に係るブロック共重合体を得る製造方法の一態様を説明する。
始めに、一方の末端がアミノ基であるポリエチレングリコール誘導体(例えば、メトキシポリエチレングリコール-1-プロピルアミン)に、アミノ酸の側鎖官能基を適当に保護したアミノ酸-N-カルボキシ無水物を順次反応させて、逐次重合によりポリエチレングリコールセグメントとポリアミノ酸セグメントが連結したブロック共重合体の骨格を構築する。この場合、該アミノ酸-N-カルボキシ無水物として、適当な側鎖カルボキシ基保護したアスパラギン酸-N-カルボキシ無水物及び/又はグルタミン酸-N-カルボキシ無水物を含むことにより、ポリアミノ酸セグメントにアスパラギン酸及び/又はグルタミン酸を含めることができる。その後、適当な脱保護反応を施し、側鎖カルボキシ基が脱保護されたアスパラギン酸及び/又はグルタミン酸を含む当該ブロック共重合体を合成することができる。脱保護反応としては、側鎖カルボキシ基がベンジルエステルである場合、アルカリ条件下での加水分解や、加水素分解反応により脱保護基反応をすることができる。
始めに、一方の末端がアミノ基であるポリエチレングリコール誘導体(例えば、メトキシポリエチレングリコール-1-プロピルアミン)に、アミノ酸の側鎖官能基を適当に保護したアミノ酸-N-カルボキシ無水物を順次反応させて、逐次重合によりポリエチレングリコールセグメントとポリアミノ酸セグメントが連結したブロック共重合体の骨格を構築する。この場合、該アミノ酸-N-カルボキシ無水物として、適当な側鎖カルボキシ基保護したアスパラギン酸-N-カルボキシ無水物及び/又はグルタミン酸-N-カルボキシ無水物を含むことにより、ポリアミノ酸セグメントにアスパラギン酸及び/又はグルタミン酸を含めることができる。その後、適当な脱保護反応を施し、側鎖カルボキシ基が脱保護されたアスパラギン酸及び/又はグルタミン酸を含む当該ブロック共重合体を合成することができる。脱保護反応としては、側鎖カルボキシ基がベンジルエステルである場合、アルカリ条件下での加水分解や、加水素分解反応により脱保護基反応をすることができる。
このポリエチレングリコール-ポリアミノ酸ブロック共重合体に対し、アミノ基及び/又は水酸基を有する生理活性物質質や疎水性置換基を、適当な反応溶媒中で縮合反応条件にて反応させればよい。
該ポリエチレングリコール-ポリアミノ酸ブロック共重合体と生理活性物質質や疎水性置換基の縮合反応において、用いることができる溶媒は両化合物が溶解する溶媒であれば特に限定されることなく用いることができる。例えば、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N-メチルピロリドン(NMP)、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン(DMI)等の水溶性有機溶媒を挙げることができる。これらの溶媒は、単独で用いても、これらの混合溶媒として用いても良い。また、前記溶媒と他の有機溶媒による混合溶媒であっても良い。
また、用いる縮合剤は、カルボン酸と水酸基を脱水縮合反応によりエステル反応及び/又はカルボン酸とアミノ基を脱水縮合反応によりアミド反応させる通常の脱水縮合剤であれば、特に問題なく用いることができる。該縮合剤としては、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI)、1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(WSC)、等のカルボジイミド系の縮合剤、4-(4,6-ジメトキシ-1,3,5-トリアジン-2-イル)-4-メチルモルフォリウム クロライド n-ハイドレート(DMT-MM)等のトリアジン系縮合剤、1-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)、二炭酸ジ-tert-ブチル(Boc2O)等を用いることができる。該縮合反応の際に、4-ジメチルアミノピリジン(DMAP)や、1-ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt)、N-ヒドロキシスクシンイミド(HOSu)等の反応補助剤を用いてもよい。カルボジイミド系縮合剤を用いると、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C8)アルキルアミノカルボニル(C1~C8)アルキルアミノ基を生理活性物質や疎水性置換基と同時に導入することができる。
反応温度は、通常0~180℃、好ましくは5~100℃の温度で行えばよい。
該ポリエチレングリコール-ポリアミノ酸ブロック共重合体と生理活性物質質や疎水性置換基の縮合反応において、用いることができる溶媒は両化合物が溶解する溶媒であれば特に限定されることなく用いることができる。例えば、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N-メチルピロリドン(NMP)、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン(DMI)等の水溶性有機溶媒を挙げることができる。これらの溶媒は、単独で用いても、これらの混合溶媒として用いても良い。また、前記溶媒と他の有機溶媒による混合溶媒であっても良い。
また、用いる縮合剤は、カルボン酸と水酸基を脱水縮合反応によりエステル反応及び/又はカルボン酸とアミノ基を脱水縮合反応によりアミド反応させる通常の脱水縮合剤であれば、特に問題なく用いることができる。該縮合剤としては、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI)、1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(WSC)、等のカルボジイミド系の縮合剤、4-(4,6-ジメトキシ-1,3,5-トリアジン-2-イル)-4-メチルモルフォリウム クロライド n-ハイドレート(DMT-MM)等のトリアジン系縮合剤、1-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)、二炭酸ジ-tert-ブチル(Boc2O)等を用いることができる。該縮合反応の際に、4-ジメチルアミノピリジン(DMAP)や、1-ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt)、N-ヒドロキシスクシンイミド(HOSu)等の反応補助剤を用いてもよい。カルボジイミド系縮合剤を用いると、置換基を有していてもよい炭素数(C1~C8)アルキルアミノカルボニル(C1~C8)アルキルアミノ基を生理活性物質や疎水性置換基と同時に導入することができる。
反応温度は、通常0~180℃、好ましくは5~100℃の温度で行えばよい。
ポリアミノ酸鎖に、前記炭素数(C1~C30)アルコキシ基、前記炭素数(C1~C30)アルキルアミノ基又は前記ジ(C1~C30)アルキルアミノ基のような疎水性置換基は、本発明のブロック共重合体の自己会合性を調整する目的で導入する。その方法としては、ポリエチレングリコール-ポリアミノ酸共重合体のカルボキシ基を縮合剤の添加により活性化してから、導入したい疎水性置換基に相当する化合物を所望の当量で反応させる方法、若しく疎水性置換基に相当する化合物を活性化させてから該共重合体のポリアミノ酸セグメントに反応させる方法等が挙げられる。
この場合、疎水性置換基を導入してから、生理活性物質を導入しても良く、その逆であっても良く、該生理活性物質と該疎水性置換基を同時に導入しても良い。該疎水性置換基は、単一種類の置換基であっても、複数種類の置換基であっても良い。
この場合、疎水性置換基を導入してから、生理活性物質を導入しても良く、その逆であっても良く、該生理活性物質と該疎水性置換基を同時に導入しても良い。該疎水性置換基は、単一種類の置換基であっても、複数種類の置換基であっても良い。
ポリエチレングリコール-ポリアミノ酸ブロック共重合体に、生理活性物質及び任意の疎水性置換基を導入した後、任意に通常の分離操作や精製操作を行うことにより、本発明のブロック共重合体を製造することができる。
次に、ブロック共重合体(A)の製造方法を以下に説明する。
ブロック共重合体(A)は、ポリエチレングリコールセグメントとアスパラギン酸及び/又はグルタミン酸を含むポリアミノ酸セグメントを有するブロック共重合体から製造される。その構築方法は、ポリエチレングリコールセグメントとアスパラギン酸及び/又はグルタミン酸を含むポリアミノ酸セグメントを結合させる方法、ポリエチレングリコールセグメントにアスパラギン酸及び/又はグルタミン酸を順次に遂次重合させる方法のいずれの方法でも可能である。
ブロック共重合体(A)は、ポリエチレングリコールセグメントとアスパラギン酸及び/又はグルタミン酸を含むポリアミノ酸セグメントを有するブロック共重合体から製造される。その構築方法は、ポリエチレングリコールセグメントとアスパラギン酸及び/又はグルタミン酸を含むポリアミノ酸セグメントを結合させる方法、ポリエチレングリコールセグメントにアスパラギン酸及び/又はグルタミン酸を順次に遂次重合させる方法のいずれの方法でも可能である。
後者の方法としては、特開平5-955号公報等に記載の方法を応用して、例えば、市販の片末端N-(tert-ブトキシカルボニル)アミノエチル基、他方片末端アミノエチル基で修飾されたポリエチレングリコールにアミノ酸の側鎖官能基を適当に保護したアミノ酸-N-カルボキシ無水物を順次反応させて、逐次重合によりポリエチレングリコールセグメントとポリアミノ酸セグメントが連結したブロック共重合体の骨格を構築する方法が挙げられる。この場合、該アミノ酸-N-カルボキシ無水物として、適当な側鎖カルボキシ基保護したアスパラギン酸-N-カルボキシ無水物及び/又はグルタミン酸-N-カルボキシ無水物を含むことにより、ポリアミノ酸セグメントにアスパラギン酸及び/又はグルタミン酸を含めることができる。その後、適当な脱保護反応を施し、側鎖カルボキシ基が脱保護されたアスパラギン酸及び/又はグルタミン酸を含む当該ブロック共重合体を合成することができる。脱保護反応としては、側鎖カルボキシ基がβ-ベンジルエステルである場合、アルカリ条件下での加水分解や、加水素分解反応により脱保護基反応をすることができる。そして、このポリエチレングリコール-ポリアミノ酸ブロック共重合体に対し、一般式(2)、一般式(3)で示されるブロック共重合体(B)、(C)と同様にアミノ基及び/又は水酸基を有する生理活性物質や疎水性置換基を、適当な反応溶媒中で縮合反応条件にて反応させることもできる。
次いで、標的結合部位を導入するためにブロック共重合体のポリエチレングリコール構造部分の末端アミノ基の保護基、例えば、tert-ブトキシカルボニル基を脱保護し、該アミノ基とGMBS(N-(4-マレイミドブチリルオキシ)スクシイミド)とアミド結合させる。こうして得られたマレイミド基に、必要であればタンパク質、ペプチド及び糖鎖といった化合物に存在するジスルフィド結合を還元させ、スルフヒドリル基を介して結合させることで、一般式(1)で示されるブロック共重合体(A)を製造できる。
この一般式(1)で示されるブロック共重合体(A)を製造する方法は上記方法に限らず、ブロック共重合体のポリエチレングリコール構造部分の末端アミノ基の保護基(例えば、tert-ブトキシカルボニル基)を脱保護後、末端チオール基を保護した(チオ)カルボン酸誘導体とをアミド結合させ、続けて末端チオール基の保護基を脱保護する。一方で、タンパク質、ペプチド及び糖鎖といった化合物に存在するリジンなどのアミノ基と、末端マレイミド基を有するカルボン酸誘導体とをアミド結合させ、得られた化合物のマレイミド基に前記の(末端チオール基の保護基を脱保護して得られた)チオール化合物を付加反応させる方法でも製造することができる。
その他にも、タンパク質、ペプチド及び糖鎖といった化合物に存在するリジンのアミノ基に対し、α-ハロアミド基をもつポリエチレングリコール構造部分の末端と反応させる方法、タンパク質、ペプチド及び糖鎖といった化合物とポリエチレングリコール構造部分の末端にアジド基やアセチレン基を導入し、クリック反応を使用する方法等を用いて製造できる。標的結合部位とポリエチレングリコールを結合させた後は、必要であれば、未反応の活性反応基を消失(例えば活性反応基であるマレイミド基をシステインと反応)させたり、標的化合物が脱離するレトロ-マイケル反応を避けるために、積極的に環状イミド基を開環させることにより標的化合物との結合安定性を図ったり、精製工程を経由して製造してもよい。
その他にも、タンパク質、ペプチド及び糖鎖といった化合物に存在するリジンのアミノ基に対し、α-ハロアミド基をもつポリエチレングリコール構造部分の末端と反応させる方法、タンパク質、ペプチド及び糖鎖といった化合物とポリエチレングリコール構造部分の末端にアジド基やアセチレン基を導入し、クリック反応を使用する方法等を用いて製造できる。標的結合部位とポリエチレングリコールを結合させた後は、必要であれば、未反応の活性反応基を消失(例えば活性反応基であるマレイミド基をシステインと反応)させたり、標的化合物が脱離するレトロ-マイケル反応を避けるために、積極的に環状イミド基を開環させることにより標的化合物との結合安定性を図ったり、精製工程を経由して製造してもよい。
本発明の生理活性物質を内包したブロック共重合体(A)、ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(B)を含有する組成物、並びにブロック共重合体(A)とブロック共重合体(C)を含有する組成物は、生体内に投与された後、徐々に内包した生理活性物質を遊離する。遊離した生理活性物質は薬理効果を発揮させることができる。このため、生理活性物質を内包したブロック共重合体(A)、ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(B)を含有する組成物、並びにブロック共重合体(A)とブロック共重合体(C)を含有する組成物は、該生理活性物質を有効成分とする医薬品として使用することができる。
本発明の生理活性物質を内包したブロック共重合体(A)、ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(B)を含有する組成物、並びにブロック共重合体(A)とブロック共重合体(C)を含有する組成物を医薬品として用いる場合、経口的、非経口的の何れの投与経路で用いても良い。非経口的な注射による投与経路により処方されることが好ましい。注射による投与は静脈内投与、動脈内投与、皮下投与、筋肉内投与、腫瘍部内投与、等によって行われる。
本発明の生理活性物質を内包したブロック共重合体(A)、ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(B)を含有する組成物、並びにブロック共重合体(A)とブロック共重合体(C)を含有する組成物を医薬品として用いる場合、経口的、非経口的の何れの投与経路で用いても良い。非経口的な注射による投与経路により処方されることが好ましい。注射による投与は静脈内投与、動脈内投与、皮下投与、筋肉内投与、腫瘍部内投与、等によって行われる。
本発明の生理活性物質を内包したブロック共重合体(A)、ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(B)を含有する組成物、並びにブロック共重合体(A)とブロック共重合体(C)を含有する組成物の製剤化に当たっては、通常使用されている薬学的に許容される担体、例えば賦形剤、増量剤、充填剤、結合剤、湿潤剤、崩壊剤、潤滑剤、界面活性剤、分散剤、緩衝剤、保存剤、溶解補助剤、防腐剤、矯味矯臭剤、無痛化剤、安定化、溶剤、可溶化剤、懸濁化剤、色素、香料剤及び等張化剤等が使用できる。
注射液剤の場合は、通常溶剤を使用する。溶剤としては、例えば水、生理食塩水、5%ブドウ糖又はマンニトール液、水溶性有機溶剤、例えばグリセロール、エタノール、ジメチルスルホキシド、N-メチルピロリドン、ポリエチレングリコール、クレモホール等、及びそれらの混合液、並びに水と該水溶性有機溶媒の混合液等が挙げられる。これらの製剤用添加剤を用いて、投与可能な医薬製剤に調製して用いることが好ましい。
注射液剤の場合は、通常溶剤を使用する。溶剤としては、例えば水、生理食塩水、5%ブドウ糖又はマンニトール液、水溶性有機溶剤、例えばグリセロール、エタノール、ジメチルスルホキシド、N-メチルピロリドン、ポリエチレングリコール、クレモホール等、及びそれらの混合液、並びに水と該水溶性有機溶媒の混合液等が挙げられる。これらの製剤用添加剤を用いて、投与可能な医薬製剤に調製して用いることが好ましい。
本発明の生理活性物質を内包したブロック共重合体(A)、ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(B)を含有する組成物、並びにブロック共重合体(A)とブロック共重合体(C)を含有する組成物の投与量は、結合させる生理活性物質の種類、患者の性別、年齢、生理的状態、病態等により当然変更されうるが、非経口的に、通常、成人1日当たり、活性成分として0.01~500mg/m2、好ましくは0.1~250mg/m2を投与することが好ましい。
以下、本発明を実施例により更に説明する。ただし、本発明がこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例1-1、1-2及び2に係るブロック共重合体(A)の体積基準粒径の測定は、Malvern社製粒子径・ゼータ電位測定装置Zetasizer Nano ZS(測定温度:25℃、Analysis model:General purpose(normal resolution)、Material RI:1.59)にて行った。
体積基準粒径測定サンプルは、生理活性物質結合ブロック共重合体濃度として1mg/mLになるように超純水を加え、氷冷下にて超音波にて溶解後、0.45μmメンブレンフィルターで濾過した溶液を用いた。
また、実施例3~10及び比較例1~6のブロック共重合体を含む組成物の平均粒径の測定は、株式会社島津製作所製シングルナノ粒子径測定装置IG-1000(測定温度:25℃、t=0における光強度:100~200)にて行った。
平均粒径測定サンプルは、組成物重量換算2mg/mL若しくは5mg/mLとなるように調製し、0.45μmメンブレンフィルターで濾過した溶液を用いた。
実施例1-1、1-2及び2に係るブロック共重合体(A)の体積基準粒径の測定は、Malvern社製粒子径・ゼータ電位測定装置Zetasizer Nano ZS(測定温度:25℃、Analysis model:General purpose(normal resolution)、Material RI:1.59)にて行った。
体積基準粒径測定サンプルは、生理活性物質結合ブロック共重合体濃度として1mg/mLになるように超純水を加え、氷冷下にて超音波にて溶解後、0.45μmメンブレンフィルターで濾過した溶液を用いた。
また、実施例3~10及び比較例1~6のブロック共重合体を含む組成物の平均粒径の測定は、株式会社島津製作所製シングルナノ粒子径測定装置IG-1000(測定温度:25℃、t=0における光強度:100~200)にて行った。
平均粒径測定サンプルは、組成物重量換算2mg/mL若しくは5mg/mLとなるように調製し、0.45μmメンブレンフィルターで濾過した溶液を用いた。
[合成例1]
ポリエチレングリコール-ポリグルタミン酸ブロック共重合体(ポリエチレングリコール分子量10キロダルトン、ポリグルタミン酸重合数21.0)の合成
片末端メトキシ基、片末端3-アミノプロピル基のポリエチレングリコール(SUNBRIGHT M141573、日油社製社、平均分子量10キロダルトン、9.0g)をDMSO(180mL)に溶解後、γ-ベンジル L-グルタミン酸-N-カルボキシ無水物(5.7g)を加えて30℃で21.0時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(2880mL)及びエタノール(720mL)混合液中に0.5時間かけて滴下し、室温にて1時間撹拌した。その後、上澄み除去し、ジイソプロピルエーテル(1440mL)及びエタノール(360mL)混合溶液を加え、1時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥し、重合物(12.4g)を得た。
得られた重合物(12.0g)をDMF(198mL)に溶解し、無水酢酸(2.4mL)を加えて20℃にて23.5時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(1600mL)及び酢酸エチル(400mL)混合液中に0.5時間かけて滴下し、室温にて1時間撹拌した。その後、上澄み除去し、ジイソプロピルエーテル(800mL)及びエタノール(200mL)混合溶液を加え、1時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥することによりアセチル化ポリマー(10.7g)を得た。
得られたアセチル化ポリマー(10.7g)をDMF(230mL)に溶解し、10%パラジウム-炭素(2.2g)を加えた。その後、反応雰囲気を水素置換し、30℃、1気圧下にて43.5時間加水素分解を行った。10%パラジウム-炭素触媒を濾別後(洗い込みに酢酸エチル240mL使用)、濾液をヘプタン(1965mL)及び酢酸エチル(715mL)混合液中に1.5時間かけて滴下し、室温にて2.5晩撹拌した。その後、上澄み除去し、ヘプタン(833mL)及び酢酸エチル(417mL)混合液を加え、0.5時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥した。この析出物(9.0g)を5%食塩水(900mL)に溶解し、1N水酸化ナトリウム水溶液にて溶解液のpHを約11に調整後、分配吸着樹脂カラムクロマトグラフィー(HP20)、続いてイオン交換樹脂カラムクロマトグラフィー(Dowex 50)を用いて精製した。溶出した溶液を減圧濃縮した後、凍結乾燥することでポリエチレングリコール-ポリグルタミン酸ブロック共重合体(合成例1 7.4g)を得た。
0.1N水酸化カリウムを用いた滴定法により、合成例1のグルタミン酸の重合数は21.0と算出された。
ポリエチレングリコール-ポリグルタミン酸ブロック共重合体(ポリエチレングリコール分子量10キロダルトン、ポリグルタミン酸重合数21.0)の合成
片末端メトキシ基、片末端3-アミノプロピル基のポリエチレングリコール(SUNBRIGHT M141573、日油社製社、平均分子量10キロダルトン、9.0g)をDMSO(180mL)に溶解後、γ-ベンジル L-グルタミン酸-N-カルボキシ無水物(5.7g)を加えて30℃で21.0時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(2880mL)及びエタノール(720mL)混合液中に0.5時間かけて滴下し、室温にて1時間撹拌した。その後、上澄み除去し、ジイソプロピルエーテル(1440mL)及びエタノール(360mL)混合溶液を加え、1時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥し、重合物(12.4g)を得た。
得られた重合物(12.0g)をDMF(198mL)に溶解し、無水酢酸(2.4mL)を加えて20℃にて23.5時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(1600mL)及び酢酸エチル(400mL)混合液中に0.5時間かけて滴下し、室温にて1時間撹拌した。その後、上澄み除去し、ジイソプロピルエーテル(800mL)及びエタノール(200mL)混合溶液を加え、1時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥することによりアセチル化ポリマー(10.7g)を得た。
得られたアセチル化ポリマー(10.7g)をDMF(230mL)に溶解し、10%パラジウム-炭素(2.2g)を加えた。その後、反応雰囲気を水素置換し、30℃、1気圧下にて43.5時間加水素分解を行った。10%パラジウム-炭素触媒を濾別後(洗い込みに酢酸エチル240mL使用)、濾液をヘプタン(1965mL)及び酢酸エチル(715mL)混合液中に1.5時間かけて滴下し、室温にて2.5晩撹拌した。その後、上澄み除去し、ヘプタン(833mL)及び酢酸エチル(417mL)混合液を加え、0.5時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥した。この析出物(9.0g)を5%食塩水(900mL)に溶解し、1N水酸化ナトリウム水溶液にて溶解液のpHを約11に調整後、分配吸着樹脂カラムクロマトグラフィー(HP20)、続いてイオン交換樹脂カラムクロマトグラフィー(Dowex 50)を用いて精製した。溶出した溶液を減圧濃縮した後、凍結乾燥することでポリエチレングリコール-ポリグルタミン酸ブロック共重合体(合成例1 7.4g)を得た。
0.1N水酸化カリウムを用いた滴定法により、合成例1のグルタミン酸の重合数は21.0と算出された。
[合成例2]
ポリエチレングリコール-ポリグルタミン酸ブロック共重合体(ポリエチレングリコール分子量2キロダルトン、ポリグルタミン酸重合数7.9)の合成
片末端メトキシ基、片末端3-アミノプロピル基のポリエチレングリコール(SUNBRIGHT M89506、日油社製、平均分子量2キロダルトン、14g)をDMSO(280mL)に溶解後、γ-ベンジル L-グルタミン酸-N-カルボキシ無水物(16.8g)を加え、30℃で22.5時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(5040mL)及びエタノール(560mL)混合液中に2.0時間かけて滴下し、室温にて4.0時間撹拌した。その後、上澄み除去し、ジイソプロピルエーテル(1800mL)及びエタノール(200mL)混合溶液を加え、撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥し、重合物(31.9g)を得た。
得られた重合物(30.0g)をDMF(336mL)に溶解し、無水酢酸(6.0mL)を加えて20℃にて18時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(3024mL)及び酢酸エチル(336mL)混合液中に2.5時間かけて滴下し、室温にて6.0時間撹拌した。その後、上澄み除去し、ジイソプロピルエーテル(1800mL)及びエタノール(200mL)混合溶液を加え、1.5時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥することによりアセチル化ポリマー(23.7g)を得た。
得られたアセチル化ポリマー(22.0g)をDMF(515mL)に溶解し、10%パラジウム-炭素(4.4g)を加えた。その後、反応雰囲気を水素置換し、30℃、1気圧下にて65時間加水素分解を行った。10%パラジウム-炭素触媒を濾別後(洗い込みに酢酸エチル200mL使用)、濾液をヘプタン(3000mL)及び酢酸エチル(1200mL)混合液中に1.5時間かけて滴下し、室温にて5.0晩撹拌した。その後、上澄み除去し、ヘプタン(1333mL)及び酢酸エチル(667mL)混合液を加え、0.5時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥した。この析出物(15.0g)を5%食塩水(1500mL)に溶解し、2.2N水酸化ナトリウム水溶液にて溶解液のpHを約11に調整後、分配吸着樹脂カラムクロマトグラフィー(HP-20)、続いてイオン交換樹脂カラムクロマトグラフィー(Dowex 50)を用いて精製した。溶出した溶液を減圧濃縮した後、凍結乾燥することでポリエチレングリコール-ポリグルタミン酸ブロック共重合体(合成例2 12.3g)を得た。
0.1N水酸化カリウムを用いた滴定法により、合成例2のグルタミン酸の重合数は7.9と算出された。
ポリエチレングリコール-ポリグルタミン酸ブロック共重合体(ポリエチレングリコール分子量2キロダルトン、ポリグルタミン酸重合数7.9)の合成
片末端メトキシ基、片末端3-アミノプロピル基のポリエチレングリコール(SUNBRIGHT M89506、日油社製、平均分子量2キロダルトン、14g)をDMSO(280mL)に溶解後、γ-ベンジル L-グルタミン酸-N-カルボキシ無水物(16.8g)を加え、30℃で22.5時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(5040mL)及びエタノール(560mL)混合液中に2.0時間かけて滴下し、室温にて4.0時間撹拌した。その後、上澄み除去し、ジイソプロピルエーテル(1800mL)及びエタノール(200mL)混合溶液を加え、撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥し、重合物(31.9g)を得た。
得られた重合物(30.0g)をDMF(336mL)に溶解し、無水酢酸(6.0mL)を加えて20℃にて18時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(3024mL)及び酢酸エチル(336mL)混合液中に2.5時間かけて滴下し、室温にて6.0時間撹拌した。その後、上澄み除去し、ジイソプロピルエーテル(1800mL)及びエタノール(200mL)混合溶液を加え、1.5時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥することによりアセチル化ポリマー(23.7g)を得た。
得られたアセチル化ポリマー(22.0g)をDMF(515mL)に溶解し、10%パラジウム-炭素(4.4g)を加えた。その後、反応雰囲気を水素置換し、30℃、1気圧下にて65時間加水素分解を行った。10%パラジウム-炭素触媒を濾別後(洗い込みに酢酸エチル200mL使用)、濾液をヘプタン(3000mL)及び酢酸エチル(1200mL)混合液中に1.5時間かけて滴下し、室温にて5.0晩撹拌した。その後、上澄み除去し、ヘプタン(1333mL)及び酢酸エチル(667mL)混合液を加え、0.5時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥した。この析出物(15.0g)を5%食塩水(1500mL)に溶解し、2.2N水酸化ナトリウム水溶液にて溶解液のpHを約11に調整後、分配吸着樹脂カラムクロマトグラフィー(HP-20)、続いてイオン交換樹脂カラムクロマトグラフィー(Dowex 50)を用いて精製した。溶出した溶液を減圧濃縮した後、凍結乾燥することでポリエチレングリコール-ポリグルタミン酸ブロック共重合体(合成例2 12.3g)を得た。
0.1N水酸化カリウムを用いた滴定法により、合成例2のグルタミン酸の重合数は7.9と算出された。
[合成例3](ブロック共重合体(B)の比較例)
ポリエチレングリコール(10キロダルトン)-ポリグルタミン酸(21.0重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体の合成
合成例1(500mg)、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン(東京化成工業社製、14.9mg)及び4-ジメチルアミノピリジン(DMAP 101mg)をDMF(6.6mL)に溶解し、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 12μL)を加え、25℃にて5時間撹拌した。その後、4-フェニル-1-ブタノール(85.0μL)及びジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 253μL)を加え16時間撹拌後、さらにジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 127μL)を加え、1時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(96mL)、エタノール(12mL)及び酢酸エチル(12mL)混合液中に20分かけて滴下し、室温にて1時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧化で乾燥することで粗生成物を得た。得られた粗生成物をアセトニトリル/水(50/50(v/v)、20mL)に溶解後、イオン交換樹脂(Dowex 50)を加えて室温にて2.5時間撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することにより標記の4-フェニル-1-ブタノール結合ブロック共重合体(合成例3 514mg)を得た。
ポリエチレングリコール(10キロダルトン)-ポリグルタミン酸(21.0重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体の合成
合成例1(500mg)、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン(東京化成工業社製、14.9mg)及び4-ジメチルアミノピリジン(DMAP 101mg)をDMF(6.6mL)に溶解し、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 12μL)を加え、25℃にて5時間撹拌した。その後、4-フェニル-1-ブタノール(85.0μL)及びジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 253μL)を加え16時間撹拌後、さらにジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 127μL)を加え、1時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(96mL)、エタノール(12mL)及び酢酸エチル(12mL)混合液中に20分かけて滴下し、室温にて1時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧化で乾燥することで粗生成物を得た。得られた粗生成物をアセトニトリル/水(50/50(v/v)、20mL)に溶解後、イオン交換樹脂(Dowex 50)を加えて室温にて2.5時間撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することにより標記の4-フェニル-1-ブタノール結合ブロック共重合体(合成例3 514mg)を得た。
合成例3を1N-水酸化ナトリウム水溶液を用いて加水分解処理を行い、遊離した4-フェニル-1-ブタノールを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて定量して4-フェニル-1-ブタノール含有量を求めた。その結果、合成例3における4-フェニル-1-ブタノール含有量は10.2質量%であった。
合成例3の2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した反応溶液中の2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オンの消費率から1.0分子であった。したがって、合成例3の総2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン分子量は377≒0.4kDaと算出された。
これらの値より、合成例3の総分子量は15700≒16kDaと算出された。
合成例3におけるポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、ポリエチレングリコール鎖の分子量(10,000)、グルタミン酸21.0重合体の分子量(129.11×21.0=2711)、ポリアミノ酸末端のアセチル基の分子量(42)の合計より12,753≒12kDaである。
また、合成例3における2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オンの含有量は2.4質量%、4-フェニル-1-ブタノール含有量は10.2質量%、ポリエチレングリコールセグメントの含有量は64質量%である。
合成例3の2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した反応溶液中の2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オンの消費率から1.0分子であった。したがって、合成例3の総2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン分子量は377≒0.4kDaと算出された。
これらの値より、合成例3の総分子量は15700≒16kDaと算出された。
合成例3におけるポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、ポリエチレングリコール鎖の分子量(10,000)、グルタミン酸21.0重合体の分子量(129.11×21.0=2711)、ポリアミノ酸末端のアセチル基の分子量(42)の合計より12,753≒12kDaである。
また、合成例3における2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オンの含有量は2.4質量%、4-フェニル-1-ブタノール含有量は10.2質量%、ポリエチレングリコールセグメントの含有量は64質量%である。
[合成例4](ブロック共重合体(B))
ポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.9重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体の合成
合成例2(1000mg)、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン(東京化成工業社製、46.9mg)及び4-ジメチルアミノピリジン(DMAP 315mg)をDMF(21mL)に溶解し、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 38μL)を加え、25℃にて5時間撹拌した。その後、4-フェニル-1-ブタノール(266μL)及びジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 794μL)を加え15時間撹拌後、さらにジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 397μL)を加え、5.5時間撹拌した。反応液をMWCO1.0kDaの透析膜に移液し、外液を水として透析を行った。内液を凍結乾燥することで、生成物を得た。得られた生成物をアセトニトリル/水(50/50(v/v)、50mL)に溶解後、溶液をMWCO1.0kDa透析膜に移液し、外液をアセトニトリル/水(50/50(v/v)として透析を行った。その後、外液をアセトニトリルとして透析を行った。透析終了後、内液がアセトニトリル/水(50/50(v/v)、)になるように水を加え、イオン交換樹脂(Dowex 50)を加えて室温にて0.5時間撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することにより標記の4-フェニル-1-ブタノール結合ブロック共重合体(合成例4 1012mg)を得た。
ポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.9重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体の合成
合成例2(1000mg)、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン(東京化成工業社製、46.9mg)及び4-ジメチルアミノピリジン(DMAP 315mg)をDMF(21mL)に溶解し、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 38μL)を加え、25℃にて5時間撹拌した。その後、4-フェニル-1-ブタノール(266μL)及びジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 794μL)を加え15時間撹拌後、さらにジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 397μL)を加え、5.5時間撹拌した。反応液をMWCO1.0kDaの透析膜に移液し、外液を水として透析を行った。内液を凍結乾燥することで、生成物を得た。得られた生成物をアセトニトリル/水(50/50(v/v)、50mL)に溶解後、溶液をMWCO1.0kDa透析膜に移液し、外液をアセトニトリル/水(50/50(v/v)として透析を行った。その後、外液をアセトニトリルとして透析を行った。透析終了後、内液がアセトニトリル/水(50/50(v/v)、)になるように水を加え、イオン交換樹脂(Dowex 50)を加えて室温にて0.5時間撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することにより標記の4-フェニル-1-ブタノール結合ブロック共重合体(合成例4 1012mg)を得た。
合成例4を1N-水酸化ナトリウム水溶液を用いて加水分解処理を行い、遊離した4-フェニル-1-ブタノールを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて定量して4-フェニル-1-ブタノール含有量を求めた。その結果、合成例4における4-フェニル-1-ブタノール含有量は15.9質量%であった。
合成例4の2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した反応溶液中の2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オンの消費率から0.37分子であった。したがって、合成例4の総2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン分子量は138≒0.1kDaと算出された。
これらの値より、合成例4の総分子量は4169≒4kDaと算出された。
合成例4におけるポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、ポリエチレングリコール鎖の分子量(2,000)、グルタミン酸7.9重合体の分子量(129.11×7.9=1020)、ポリアミノ酸末端のアセチル基の分子量(42)の合計より3062≒3kDaである。
また、合成例4における2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オンの含有量は3.3質量%、4-フェニル-1-ブタノール含有量は15.9質量%、ポリエチレングリコールセグメントの含有量は48質量%である。
合成例4の2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した反応溶液中の2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オンの消費率から0.37分子であった。したがって、合成例4の総2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン分子量は138≒0.1kDaと算出された。
これらの値より、合成例4の総分子量は4169≒4kDaと算出された。
合成例4におけるポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、ポリエチレングリコール鎖の分子量(2,000)、グルタミン酸7.9重合体の分子量(129.11×7.9=1020)、ポリアミノ酸末端のアセチル基の分子量(42)の合計より3062≒3kDaである。
また、合成例4における2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オンの含有量は3.3質量%、4-フェニル-1-ブタノール含有量は15.9質量%、ポリエチレングリコールセグメントの含有量は48質量%である。
[合成例5](ブロック共重合体(C)の比較例)
ポリエチレングリコール(12キロダルトン)-ポリグルタミン酸(22.0重合体)ブロック共重合体の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体の合成
合成例1及び合成例2と同様な方法で合成したポリエチレングリコール(12キロダルトン)-ポリグルタミン酸(22.0重合体)ブロック共重合体(4100mg)をDMF(65mL)に溶解した後、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン(藤本分子化学社製、120mg)を加え、最後に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 114mg)を加え、25℃にて21時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(720mL)及びエタノール(180mL)混合液中に1.5時間かけて滴下し、室温にて撹拌した。その後、上澄み除去し、ジイソプロピルエーテル(400mL)及びエタノール(100mL)混合溶液を加え、撹拌し析出物を濾取することで、生成物を得た。得られた生成物をアセトニトリル/水(50/50(v/v)、160mL)に溶解後、イオン交換樹脂(Dowex 50)を加えて0℃にて1.0時間撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することにより生成物を得た(4100mg)。
得られた生成物及び7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)(1272mg)をDMF(18mL)に溶解した後、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 1826μL)を加え、25℃にて21時間撹拌した。さらにジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 913μL)を加え、6.5時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(1600mL)及び酢酸エチル(400mL)混合液中に1.0時間かけて滴下し、室温にて終夜撹拌した。その後、上澄み除去し、ジイソプロピルエーテル(800mL)及び酢酸エチル(200mL)混合溶液を加え、撹拌し析出物を濾取することで、生成物を得た。得られた生成物をアセトニトリル/水(75/25(v/v)、120mL)に溶解後、イオン交換樹脂(Dowex 50)を加えて0℃にて2.0時間撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することにより標記の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)結合ブロック共重合体(合成例5 5150mg)を得た。
ポリエチレングリコール(12キロダルトン)-ポリグルタミン酸(22.0重合体)ブロック共重合体の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体の合成
合成例1及び合成例2と同様な方法で合成したポリエチレングリコール(12キロダルトン)-ポリグルタミン酸(22.0重合体)ブロック共重合体(4100mg)をDMF(65mL)に溶解した後、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン(藤本分子化学社製、120mg)を加え、最後に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 114mg)を加え、25℃にて21時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(720mL)及びエタノール(180mL)混合液中に1.5時間かけて滴下し、室温にて撹拌した。その後、上澄み除去し、ジイソプロピルエーテル(400mL)及びエタノール(100mL)混合溶液を加え、撹拌し析出物を濾取することで、生成物を得た。得られた生成物をアセトニトリル/水(50/50(v/v)、160mL)に溶解後、イオン交換樹脂(Dowex 50)を加えて0℃にて1.0時間撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することにより生成物を得た(4100mg)。
得られた生成物及び7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)(1272mg)をDMF(18mL)に溶解した後、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 1826μL)を加え、25℃にて21時間撹拌した。さらにジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 913μL)を加え、6.5時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(1600mL)及び酢酸エチル(400mL)混合液中に1.0時間かけて滴下し、室温にて終夜撹拌した。その後、上澄み除去し、ジイソプロピルエーテル(800mL)及び酢酸エチル(200mL)混合溶液を加え、撹拌し析出物を濾取することで、生成物を得た。得られた生成物をアセトニトリル/水(75/25(v/v)、120mL)に溶解後、イオン交換樹脂(Dowex 50)を加えて0℃にて2.0時間撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することにより標記の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)結合ブロック共重合体(合成例5 5150mg)を得た。
合成例5を1N-水酸化ナトリウム水溶液を用いて加水分解処理を行い、遊離した7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて定量して7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)含有量を求めた。その結果、合成例5における7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)含有量は23.5質量%であった。
合成例5の2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した反応溶液中の2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オンの消費率から1分子であった。したがって、合成例5の総2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン分子量は371≒0.4kDaと算出された。
これらの値より、合成例5の総分子量は20826≒21kDaと算出された。
合成例5におけるポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、ポリエチレングリコール鎖の分子量(12,000)、グルタミン酸22.0重合体の分子量(129.11×22.0=2840)、ポリアミノ酸末端のアセチル基の分子量(42)の合計より14882≒15kDaである。
また、合成例5における2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オンの含有量は1.8質量%、7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)含有量は23.5質量%、ポリエチレングリコールセグメントの含有量は58質量%である。
合成例5の2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した反応溶液中の2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オンの消費率から1分子であった。したがって、合成例5の総2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン分子量は371≒0.4kDaと算出された。
これらの値より、合成例5の総分子量は20826≒21kDaと算出された。
合成例5におけるポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、ポリエチレングリコール鎖の分子量(12,000)、グルタミン酸22.0重合体の分子量(129.11×22.0=2840)、ポリアミノ酸末端のアセチル基の分子量(42)の合計より14882≒15kDaである。
また、合成例5における2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オンの含有量は1.8質量%、7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)含有量は23.5質量%、ポリエチレングリコールセグメントの含有量は58質量%である。
[合成例6](ブロック共重合体(C))
ポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.6重合体)ブロック共重合体の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体の合成
合成例1及び合成例2と同様な方法で合成したポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.6重合体)ブロック共重合体(981mg)、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン(東京化成工業社製、42.2mg)及び4-ジメチルアミノピリジン(DMAP 45mg)をDMF(50mL)に溶解し、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 35μL)を加え、25℃にて4時間撹拌した。その後、7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)(532mg)、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 771μL)及びDMF(26mL)を加え、さらに20時間撹拌後、さらにジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 771μL)を加え、さらに4時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(675mL)及び酢酸エチル(75mL)混合液中に1時間かけて滴下し、得られた析出物を濾取し、減圧化で乾燥することで生成物を得た。得られた生成物をアセトニトリル/水(98/2(v/v)、30mL)に溶解後、イオン交換樹脂(Dowex 50)を加えて5℃にて7時間撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することにより標記の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)結合ブロック共重合体(合成例6 1440mg)を得た。
ポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.6重合体)ブロック共重合体の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体の合成
合成例1及び合成例2と同様な方法で合成したポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.6重合体)ブロック共重合体(981mg)、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン(東京化成工業社製、42.2mg)及び4-ジメチルアミノピリジン(DMAP 45mg)をDMF(50mL)に溶解し、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 35μL)を加え、25℃にて4時間撹拌した。その後、7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)(532mg)、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 771μL)及びDMF(26mL)を加え、さらに20時間撹拌後、さらにジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 771μL)を加え、さらに4時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(675mL)及び酢酸エチル(75mL)混合液中に1時間かけて滴下し、得られた析出物を濾取し、減圧化で乾燥することで生成物を得た。得られた生成物をアセトニトリル/水(98/2(v/v)、30mL)に溶解後、イオン交換樹脂(Dowex 50)を加えて5℃にて7時間撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することにより標記の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)結合ブロック共重合体(合成例6 1440mg)を得た。
合成例6を1N-水酸化ナトリウム水溶液を用いて加水分解処理を行い、遊離した7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて定量して7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)含有量を求めた。その結果、合成例6における7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)含有量は24.2質量%であった。
合成例6の2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した反応溶液中の2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オンの消費率から0.32分子であった。したがって、合成例6の総2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン分子量は123≒0.1kDaと算出された。
これらの値より、合成例6の総分子量は4779≒5kDaと算出された。
合成例6におけるポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、ポリエチレングリコール鎖の分子量(2,000)、グルタミン酸7.6重合体の分子量(129.11×7.6=981)、ポリアミノ酸末端のアセチル基の分子量(42)の合計より3023≒3kDaである。
また、合成例6における2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オンの含有量は2.6質量%、7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)含有量は24.2質量%、ポリエチレングリコールセグメントの含有量は42質量%である。
合成例6の2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した反応溶液中の2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オンの消費率から0.32分子であった。したがって、合成例6の総2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン分子量は123≒0.1kDaと算出された。
これらの値より、合成例6の総分子量は4779≒5kDaと算出された。
合成例6におけるポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、ポリエチレングリコール鎖の分子量(2,000)、グルタミン酸7.6重合体の分子量(129.11×7.6=981)、ポリアミノ酸末端のアセチル基の分子量(42)の合計より3023≒3kDaである。
また、合成例6における2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オンの含有量は2.6質量%、7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)含有量は24.2質量%、ポリエチレングリコールセグメントの含有量は42質量%である。
[合成例7]
片末端がtert-ブトキシカルボニル基であるポリエチレングリコール-ポリグルタミン酸ブロック共重合体(ポリエチレングリコール分子量2キロダルトン、ポリグルタミン酸重合数7.8)の合成
片末端tert-ブトキシカルボニル基、片末端3-アミノプロピル基のポリエチレングリコール(SUNBRIGHT BO-020EA、日油社製、平均分子量2キロダルトン、7.00g)をDMSO(140mL)に溶解後、γ-ベンジル L-グルタミン酸-N-カルボキシ無水物(8.4g)を加えて30℃で20.5時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(2,520mL)、エタノール(280mL)及び酢酸エチル(30mL)混合液中に0.5時間かけて滴下し、室温にて7時間撹拌した。その後、上澄み除去し、ジイソプロピルエーテル(900mL)及びエタノール(100mL)混合溶液を加え、0.5時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥し、重合物(12.3g)を得た。
得られた重合物(12.0g)をDMF(145mL)に溶解し、無水酢酸(2.6mL)を加えて20℃にて2時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(1,305mL)及び酢酸エチル(145mL)混合液中に0.5時間かけて滴下し、室温にて1.5時間撹拌した。その後、上澄み除去し、ジイソプロピルエーテル(900mL)及びエタノール(100mL)混合溶液を加え、撹拌する作業を2回行った後(それぞれの撹拌時間は0.5時間と1時間)、析出物を濾取し、減圧下で乾燥することによりアセチル化ポリマー(12.1g)を得た。
得られたアセチル化ポリマー(12.0)をDMF(260mL)に溶解し、10%パラジウム-炭素(1.20g)を加えた。その後、反応雰囲気を水素置換し、30℃、1気圧下にて22時間加水素分解を行った。10%パラジウム-炭素触媒を濾別後(洗い込みに酢酸エチル90mL使用)、濾液をヘプタン(1,750mL)及び酢酸エチル(3,500mL)混合液中に1時間かけて滴下し、室温にて1.5晩撹拌した。その後、上澄み除去し、ヘプタン(800mL)及び酢酸エチル(1,600mL)混合液を加え、0.5時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥した(7.85g)。この析出物(7.6g)を5%食塩水(760mL)に溶解し、2.2N水酸化ナトリウム水溶液にて溶解液のpHを約11に調整後、分配吸着樹脂カラムクロマトグラフィー(HP-20)、続いてイオン交換樹脂カラムクロマトグラフィー(Dowex 50)を用いて精製した。溶出した溶液を減圧濃縮した後、凍結乾燥することで片末端がtert-ブトキシカルボニル基であるポリエチレングリコール-ポリグルタミン酸ブロック共重合体(合成例7 5.5g)を得た。
0.1N水酸化カリウムを用いた滴定法により、合成例7のグルタミン酸の重合数は7.8と算出された。
片末端がtert-ブトキシカルボニル基であるポリエチレングリコール-ポリグルタミン酸ブロック共重合体(ポリエチレングリコール分子量2キロダルトン、ポリグルタミン酸重合数7.8)の合成
片末端tert-ブトキシカルボニル基、片末端3-アミノプロピル基のポリエチレングリコール(SUNBRIGHT BO-020EA、日油社製、平均分子量2キロダルトン、7.00g)をDMSO(140mL)に溶解後、γ-ベンジル L-グルタミン酸-N-カルボキシ無水物(8.4g)を加えて30℃で20.5時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(2,520mL)、エタノール(280mL)及び酢酸エチル(30mL)混合液中に0.5時間かけて滴下し、室温にて7時間撹拌した。その後、上澄み除去し、ジイソプロピルエーテル(900mL)及びエタノール(100mL)混合溶液を加え、0.5時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥し、重合物(12.3g)を得た。
得られた重合物(12.0g)をDMF(145mL)に溶解し、無水酢酸(2.6mL)を加えて20℃にて2時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(1,305mL)及び酢酸エチル(145mL)混合液中に0.5時間かけて滴下し、室温にて1.5時間撹拌した。その後、上澄み除去し、ジイソプロピルエーテル(900mL)及びエタノール(100mL)混合溶液を加え、撹拌する作業を2回行った後(それぞれの撹拌時間は0.5時間と1時間)、析出物を濾取し、減圧下で乾燥することによりアセチル化ポリマー(12.1g)を得た。
得られたアセチル化ポリマー(12.0)をDMF(260mL)に溶解し、10%パラジウム-炭素(1.20g)を加えた。その後、反応雰囲気を水素置換し、30℃、1気圧下にて22時間加水素分解を行った。10%パラジウム-炭素触媒を濾別後(洗い込みに酢酸エチル90mL使用)、濾液をヘプタン(1,750mL)及び酢酸エチル(3,500mL)混合液中に1時間かけて滴下し、室温にて1.5晩撹拌した。その後、上澄み除去し、ヘプタン(800mL)及び酢酸エチル(1,600mL)混合液を加え、0.5時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥した(7.85g)。この析出物(7.6g)を5%食塩水(760mL)に溶解し、2.2N水酸化ナトリウム水溶液にて溶解液のpHを約11に調整後、分配吸着樹脂カラムクロマトグラフィー(HP-20)、続いてイオン交換樹脂カラムクロマトグラフィー(Dowex 50)を用いて精製した。溶出した溶液を減圧濃縮した後、凍結乾燥することで片末端がtert-ブトキシカルボニル基であるポリエチレングリコール-ポリグルタミン酸ブロック共重合体(合成例7 5.5g)を得た。
0.1N水酸化カリウムを用いた滴定法により、合成例7のグルタミン酸の重合数は7.8と算出された。
[合成例8]
片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体の合成
合成例7(500mg)、4-ジメチルアミノピリジン(DMAP 156mg)及び4-フェニル-1-ブタノール(132μL)をDMF(6.9mL)に溶解し、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 393μL)を加え25℃にて22.5時間撹拌した。さらにジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 197mL)を加え、1.5時間撹拌した。反応液をMWCO1.0kDaの透析膜に移液し、外液をアセトニトリル/水(50/50(v/v)として透析を行った。外液を水として透析後、内液がアセトニトリル/水(50/50(v/v))になるようにアセトニトリルを加え、イオン交換樹脂(Dowex 50)を加えて室温にて1時間撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することで4-フェニル-1-ブタノール結合体を得た(550mg)。
4-フェニル-1-ブタノール結合体(530mg)にTFA(10mL)を加えて0℃にて1時間撹拌した。続いてTFAを留去した後、DMF(10mL)に溶解させ、溶液をMWCO1.0kDaの透析膜に移液した。外液を水として透析を行い、内液を凍結乾燥することにより脱保護体を得た(430mg)。
脱保護体(410mg)及び4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミド(GMBS 88.7mg)をDMF(15mL)に溶解し、DIPEA(144μL)を加え、25℃にて1時間撹拌した。その後、DIPEA(144μL)を追加し、さらに4時間撹拌した後、反応液をMWCO1.0kDaの透析膜に移液し、外液をアセトニトリルとして透析を行った。外液を水として透析後、内液を凍結乾燥することで、標記の片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体(合成例8 340mg)を得た。
片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体の合成
合成例7(500mg)、4-ジメチルアミノピリジン(DMAP 156mg)及び4-フェニル-1-ブタノール(132μL)をDMF(6.9mL)に溶解し、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 393μL)を加え25℃にて22.5時間撹拌した。さらにジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 197mL)を加え、1.5時間撹拌した。反応液をMWCO1.0kDaの透析膜に移液し、外液をアセトニトリル/水(50/50(v/v)として透析を行った。外液を水として透析後、内液がアセトニトリル/水(50/50(v/v))になるようにアセトニトリルを加え、イオン交換樹脂(Dowex 50)を加えて室温にて1時間撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することで4-フェニル-1-ブタノール結合体を得た(550mg)。
4-フェニル-1-ブタノール結合体(530mg)にTFA(10mL)を加えて0℃にて1時間撹拌した。続いてTFAを留去した後、DMF(10mL)に溶解させ、溶液をMWCO1.0kDaの透析膜に移液した。外液を水として透析を行い、内液を凍結乾燥することにより脱保護体を得た(430mg)。
脱保護体(410mg)及び4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミド(GMBS 88.7mg)をDMF(15mL)に溶解し、DIPEA(144μL)を加え、25℃にて1時間撹拌した。その後、DIPEA(144μL)を追加し、さらに4時間撹拌した後、反応液をMWCO1.0kDaの透析膜に移液し、外液をアセトニトリルとして透析を行った。外液を水として透析後、内液を凍結乾燥することで、標記の片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体(合成例8 340mg)を得た。
合成例8を1N-水酸化ナトリウム水溶液を用いて加水分解処理を行い、遊離した4-フェニル-1-ブタノールを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて定量して4-フェニル-1-ブタノール含有量を求めた。その結果、合成例8における4-フェニル-1-ブタノール含有量は16.0質量%であった。
これらの値から合成例8の総分子量は4194≒4kDaと算出された。これにより、合成例8におけるポリエチレングリコールセグメントの含有量は48質量%である。
これらの値から合成例8の総分子量は4194≒4kDaと算出された。これにより、合成例8におけるポリエチレングリコールセグメントの含有量は48質量%である。
[合成例9](ブロック共重合体(B)の比較例)
ポリエチレングリコール(12キロダルトン)-ポリグルタミン酸(22.0重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体の合成
合成例1及び合成例2と同様な方法で合成したポリエチレングリコール(12キロダルトン)-ポリグルタミン酸(22.0重合体)ブロック共重合体(676mg)、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン(東京化成工業社製、17.0mg)及び4-ジメチルアミノピリジン(DMAP 122mg)をDMF(8.0mL)に溶解し、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 14μL)を加え、25℃にて1.5時間撹拌した。その後、4-フェニル-1-ブタノール(102mg)及びジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 308μL)を加え25時間撹拌後、反応液をジイソプロピルエーテル(120mL)、エタノール(15mL)及び酢酸エチル(15mL)混合液中に滴下し、室温にて撹拌した後、析出物を濾取し、減圧化で乾燥することで生成物を得た(770mg)。得られた生成物をアセトニトリル/水(50/50(v/v)、20mL)に溶解後、イオン交換樹脂(Dowex 50)を加えて0℃にて2.0時間撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することにより標記のポリエチレングリコール(12キロダルトン)-ポリグルタミン酸(22.0重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体(合成例9 720mg)を得た。
ポリエチレングリコール(12キロダルトン)-ポリグルタミン酸(22.0重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体の合成
合成例1及び合成例2と同様な方法で合成したポリエチレングリコール(12キロダルトン)-ポリグルタミン酸(22.0重合体)ブロック共重合体(676mg)、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン(東京化成工業社製、17.0mg)及び4-ジメチルアミノピリジン(DMAP 122mg)をDMF(8.0mL)に溶解し、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 14μL)を加え、25℃にて1.5時間撹拌した。その後、4-フェニル-1-ブタノール(102mg)及びジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 308μL)を加え25時間撹拌後、反応液をジイソプロピルエーテル(120mL)、エタノール(15mL)及び酢酸エチル(15mL)混合液中に滴下し、室温にて撹拌した後、析出物を濾取し、減圧化で乾燥することで生成物を得た(770mg)。得られた生成物をアセトニトリル/水(50/50(v/v)、20mL)に溶解後、イオン交換樹脂(Dowex 50)を加えて0℃にて2.0時間撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することにより標記のポリエチレングリコール(12キロダルトン)-ポリグルタミン酸(22.0重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体(合成例9 720mg)を得た。
合成例9の4-フェニル-1-ブタノール結合量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した反応溶液中の4-フェニル-1-ブタノールの消費率から15分子であった。したがって、合成例9の総4-フェニル-1-ブタノール分子量は2224≒2kDaと算出された。
また、合成例9の2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した反応溶液中の2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オンの消費率から1分子であった。したがって、合成例9の総2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン分子量は376≒0.4kDaと算出された。
これらの値より、合成例9の総分子量は18091≒18kDaと算出された。
合成例9におけるポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、ポリエチレングリコール鎖の分子量(12,000)、グルタミン酸7.6重合体の分子量(129.11×22.0=2840)、ポリアミノ酸末端のアセチル基の分子量(42)の合計より14882≒15kDaである。
また、合成例9における2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オンの含有量は2.1質量%、4-フェニル-1-ブタノールの含有量は12質量%、ポリエチレングリコールセグメントの含有量は66質量%である。
また、合成例9の2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した反応溶液中の2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オンの消費率から1分子であった。したがって、合成例9の総2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン分子量は376≒0.4kDaと算出された。
これらの値より、合成例9の総分子量は18091≒18kDaと算出された。
合成例9におけるポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、ポリエチレングリコール鎖の分子量(12,000)、グルタミン酸7.6重合体の分子量(129.11×22.0=2840)、ポリアミノ酸末端のアセチル基の分子量(42)の合計より14882≒15kDaである。
また、合成例9における2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オンの含有量は2.1質量%、4-フェニル-1-ブタノールの含有量は12質量%、ポリエチレングリコールセグメントの含有量は66質量%である。
[合成例10]
片末端がtert-ブトキシカルボニル基であるポリエチレングリコール-ポリグルタミン酸ブロック共重合体(ポリエチレングリコール分子量10キロダルトン、ポリグルタミン酸重合数22.3)の合成
片末端tert-ブトキシカルボニル基、片末端3-アミノプロピル基のポリエチレングリコール(Lot.1214,587、RAPP POLYMERE社、平均分子量10キロダルトン、9.80g)をDMSO(196mL)に溶解後、γ-ベンジル L-グルタミン酸-N-カルボキシ無水物(6.2g)を加えて30℃で24時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(3,600mL)及びエタノール(400mL)混合液中に1時間かけて滴下し、室温にて2時間撹拌した。その後、上澄み除去し、ジイソプロピルエーテル(1,800mL)及びエタノール(200mL)混合溶液を加え、一時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥し、重合物(15.33g)を得た。
得られた重合物(15.0g)をDMF(248mL)に溶解し、無水酢酸(3.0mL)を加えて20℃にて18時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(2,000mL)及び酢酸エチル(525mL)混合液中に1.5時間かけて滴下し、室温にて2時間撹拌した。その後、上澄み除去し、ジイソプロピルエーテル(800mL)及びエタノール(200mL)混合溶液を加え、5時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥することによりアセチル化ポリマー(13.34g)を得た。
得られたアセチル化ポリマー(13.0g)をDMF(280mL)に溶解し、10%パラジウム-炭素(1.32g)を加えた。その後、反応雰囲気を水素置換し、30℃、1気圧下にて70時間加水素分解を行った。10%パラジウム-炭素触媒を濾別後、濾液をヘプタン(3,700mL)及び酢酸エチル(1,850mL)混合液中に1時間かけて滴下し、室温にて2晩撹拌した。その後、上澄み除去し、ヘプタン(1,200mL)及び酢酸エチル(600mL)混合液を加え、0.5時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥した。この析出物(8.7g)を5%食塩水(870mL)に溶解し、2.2N水酸化ナトリウム水溶液にて溶解液のpHを約11に調整後、分配吸着樹脂カラムクロマトグラフィー、続いてイオン交換樹脂カラムクロマトグラフィーを用いて精製した。溶出した溶液を減圧濃縮した後、凍結乾燥することで片末端がtert-ブトキシカルボニル基であるポリエチレングリコール-ポリグルタミン酸ブロック共重合体(合成例10 7.26g)を得た。
0.1N水酸化カリウムを用いた滴定法により、合成例10のグルタミン酸の重合数は22.3と算出された。
片末端がtert-ブトキシカルボニル基であるポリエチレングリコール-ポリグルタミン酸ブロック共重合体(ポリエチレングリコール分子量10キロダルトン、ポリグルタミン酸重合数22.3)の合成
片末端tert-ブトキシカルボニル基、片末端3-アミノプロピル基のポリエチレングリコール(Lot.1214,587、RAPP POLYMERE社、平均分子量10キロダルトン、9.80g)をDMSO(196mL)に溶解後、γ-ベンジル L-グルタミン酸-N-カルボキシ無水物(6.2g)を加えて30℃で24時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(3,600mL)及びエタノール(400mL)混合液中に1時間かけて滴下し、室温にて2時間撹拌した。その後、上澄み除去し、ジイソプロピルエーテル(1,800mL)及びエタノール(200mL)混合溶液を加え、一時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥し、重合物(15.33g)を得た。
得られた重合物(15.0g)をDMF(248mL)に溶解し、無水酢酸(3.0mL)を加えて20℃にて18時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(2,000mL)及び酢酸エチル(525mL)混合液中に1.5時間かけて滴下し、室温にて2時間撹拌した。その後、上澄み除去し、ジイソプロピルエーテル(800mL)及びエタノール(200mL)混合溶液を加え、5時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥することによりアセチル化ポリマー(13.34g)を得た。
得られたアセチル化ポリマー(13.0g)をDMF(280mL)に溶解し、10%パラジウム-炭素(1.32g)を加えた。その後、反応雰囲気を水素置換し、30℃、1気圧下にて70時間加水素分解を行った。10%パラジウム-炭素触媒を濾別後、濾液をヘプタン(3,700mL)及び酢酸エチル(1,850mL)混合液中に1時間かけて滴下し、室温にて2晩撹拌した。その後、上澄み除去し、ヘプタン(1,200mL)及び酢酸エチル(600mL)混合液を加え、0.5時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧下で乾燥した。この析出物(8.7g)を5%食塩水(870mL)に溶解し、2.2N水酸化ナトリウム水溶液にて溶解液のpHを約11に調整後、分配吸着樹脂カラムクロマトグラフィー、続いてイオン交換樹脂カラムクロマトグラフィーを用いて精製した。溶出した溶液を減圧濃縮した後、凍結乾燥することで片末端がtert-ブトキシカルボニル基であるポリエチレングリコール-ポリグルタミン酸ブロック共重合体(合成例10 7.26g)を得た。
0.1N水酸化カリウムを用いた滴定法により、合成例10のグルタミン酸の重合数は22.3と算出された。
[合成例11]
片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(10キロダルトン)-ポリグルタミン酸(22.3重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体の合成
合成例10(500mg)、4-ジメチルアミノピリジン(DMAP 105mg)及び4-フェニル-1-ブタノール(88.3μL)をDMF(6.9mL)に溶解し、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 264μL)を加え25℃にて22時間撹拌した。その後、さらにジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 132μL)を加え、1.5時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(100mL)、エタノール(12.5mL)及び酢酸エチル(12.5mL)混合液中に15分かけて滴下し、室温にて0.5時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧化で乾燥することで生成物を得た。得られた生成物をアセトニトリル/水(50/50(v/v)、20mL)に溶解後、イオン交換樹脂を加えて室温にて1.0時間撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することにより生成物を得た(550mg)。
続いて、得られた生成物(530mg)にTFA(6mL)を加えて0℃にて2時間撹拌した。続いてTFAを留去した後、DMF(8mL)に溶解させ、その溶液をジイソプロピルエーテル(104mL)及び酢酸エチル(52mL)混合液中に15分かけて滴下し、室温にて0.5時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧化で乾燥することで生成物を得た(597mg)。
さらに、得られた生成物(516mg)及び4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミド(GMBS 28.4mg)をDMF(15mL)に溶解し、DIPEA(92.2μL)を加え、25℃にて2時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(216mL)及び酢酸エチル(54mL)混合液中に0.5時間かけて滴下し、室温にて0.5時間撹拌した。その後、上澄み除去し、ジイソプロピルエーテル(200mL)及び酢酸エチル(50mL)混合溶液を加え、0.5時間撹拌した後、析出物を濾取することで、標記の片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(10キロダルトン)-ポリグルタミン酸(22.3重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体(合成例11 475mg)を得た。
片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(10キロダルトン)-ポリグルタミン酸(22.3重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体の合成
合成例10(500mg)、4-ジメチルアミノピリジン(DMAP 105mg)及び4-フェニル-1-ブタノール(88.3μL)をDMF(6.9mL)に溶解し、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 264μL)を加え25℃にて22時間撹拌した。その後、さらにジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 132μL)を加え、1.5時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(100mL)、エタノール(12.5mL)及び酢酸エチル(12.5mL)混合液中に15分かけて滴下し、室温にて0.5時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧化で乾燥することで生成物を得た。得られた生成物をアセトニトリル/水(50/50(v/v)、20mL)に溶解後、イオン交換樹脂を加えて室温にて1.0時間撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することにより生成物を得た(550mg)。
続いて、得られた生成物(530mg)にTFA(6mL)を加えて0℃にて2時間撹拌した。続いてTFAを留去した後、DMF(8mL)に溶解させ、その溶液をジイソプロピルエーテル(104mL)及び酢酸エチル(52mL)混合液中に15分かけて滴下し、室温にて0.5時間撹拌した後、析出物を濾取し、減圧化で乾燥することで生成物を得た(597mg)。
さらに、得られた生成物(516mg)及び4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミド(GMBS 28.4mg)をDMF(15mL)に溶解し、DIPEA(92.2μL)を加え、25℃にて2時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(216mL)及び酢酸エチル(54mL)混合液中に0.5時間かけて滴下し、室温にて0.5時間撹拌した。その後、上澄み除去し、ジイソプロピルエーテル(200mL)及び酢酸エチル(50mL)混合溶液を加え、0.5時間撹拌した後、析出物を濾取することで、標記の片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(10キロダルトン)-ポリグルタミン酸(22.3重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体(合成例11 475mg)を得た。
合成例11を1N-水酸化ナトリウム水溶液を用いて加水分解処理を行い、遊離した4-フェニル-1-ブタノールを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて定量して4-フェニル-1-ブタノール含有量を求めた。その結果、合成例11における4-フェニル-1-ブタノール含有量は10.3質量%であった。
これらの値から合成例11の総分子量は15933≒16kDaと算出された。これにより、合成例8におけるポリエチレングリコールセグメントの含有量は62.8質量%である。
これらの値から合成例11の総分子量は15933≒16kDaと算出された。これにより、合成例8におけるポリエチレングリコールセグメントの含有量は62.8質量%である。
[合成例12](ブロック共重合体(A)の比較例)
cyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Cys](cRGDfC)が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルと結合したポリエチレングリコール(10キロダルトン)-ポリグルタミン酸(22.3重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体の合成
合成例11(426mg)にアセトニトリル/リン酸buffer(25/75(v/v)、72mL)を加えた後、予めアセトニトリル/リン酸buffer(25/75(v/v)、9mL)に溶解しておいたcyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Cys](株式会社ペプチド研究所製,cRGDfC:25.0mg)を加え、室温にて1時間撹拌後した(リン酸バッファー:塩化カリウム200mg/L、リン酸二水素カリウム200mg/L、塩化ナトリウム8000mg/L、リン酸水素ナトリウム1150mg/L及びエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム・二水和物7420mg/L)。その後、システイン塩酸塩(49mg)を加え、さらに1時間撹拌後、反応溶液を、ビバスピン(MWCO:3kDa)(ザウトリウス社)を用いて精製を行った。続いて、溶液をMWCO6~8kDaの透析膜に移液し、外液を水として透析を行った。透析終了後、内液を凍結乾燥することで、標記の標的結合部位としてcyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Cys](cRGDfC)が片末端4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルと結合したポリエチレングリコール(10キロダルトン)-ポリグルタミン酸(22.3重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体を得た。
cyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Cys](cRGDfC)が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルと結合したポリエチレングリコール(10キロダルトン)-ポリグルタミン酸(22.3重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体の合成
合成例11(426mg)にアセトニトリル/リン酸buffer(25/75(v/v)、72mL)を加えた後、予めアセトニトリル/リン酸buffer(25/75(v/v)、9mL)に溶解しておいたcyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Cys](株式会社ペプチド研究所製,cRGDfC:25.0mg)を加え、室温にて1時間撹拌後した(リン酸バッファー:塩化カリウム200mg/L、リン酸二水素カリウム200mg/L、塩化ナトリウム8000mg/L、リン酸水素ナトリウム1150mg/L及びエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム・二水和物7420mg/L)。その後、システイン塩酸塩(49mg)を加え、さらに1時間撹拌後、反応溶液を、ビバスピン(MWCO:3kDa)(ザウトリウス社)を用いて精製を行った。続いて、溶液をMWCO6~8kDaの透析膜に移液し、外液を水として透析を行った。透析終了後、内液を凍結乾燥することで、標記の標的結合部位としてcyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Cys](cRGDfC)が片末端4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルと結合したポリエチレングリコール(10キロダルトン)-ポリグルタミン酸(22.3重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体を得た。
cRGDfCに対する合成例11の反応率は75.6%であった。この値から分子量16544≒17kDaであるcRGDfC結合ポリマー、分子量16087≒16kDaであるcRGDfC非結合ポリマーがモル比75.6:24.4、重量比76.1:23.9であることが算出された。
合成例12を1N-水酸化ナトリウム水溶液を用いて加水分解処理を行い、遊離した4-フェニル-1-ブタノールを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて定量して4-フェニル-1-ブタノール含有量を求めた。その結果、合成例12における4-フェニル-1-ブタノール含有量は10.2質量%であった。
合成例12におけるポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、ポリエチレングリコール鎖の分子量(10,000)、グルタミン酸22.3重合体の分子量(129.11×22.3=2879)、ポリアミノ酸末端のアセチル基の分子量(42)の合計より14921≒15kDaである。
合成例12を1N-水酸化ナトリウム水溶液を用いて加水分解処理を行い、遊離した4-フェニル-1-ブタノールを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて定量して4-フェニル-1-ブタノール含有量を求めた。その結果、合成例12における4-フェニル-1-ブタノール含有量は10.2質量%であった。
合成例12におけるポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、ポリエチレングリコール鎖の分子量(10,000)、グルタミン酸22.3重合体の分子量(129.11×22.3=2879)、ポリアミノ酸末端のアセチル基の分子量(42)の合計より14921≒15kDaである。
[合成例13]
片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体のL-バリンベンジルエステル結合体の合成
合成例7(392mg)、4-ジメチルアミノピリジン(DMAP 123mg)及びL-バリンベンジルエステル塩酸塩(171mg)をDMF(10mL)に溶解し、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 308μL)を加え25℃にて22.5時間撹拌した。さらにジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 150μL)を加え、5時間撹拌した。反応液をMWCO1.0kDaの透析膜に移液し、外液をアセトニトリルとして透析を行った。外液を水として透析後、内液がアセトニトリル/水(50/50(v/v))になるようにアセトニトリルを加え、イオン交換樹脂(Dowex 50)を加えて室温にて30分撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することでL-バリンベンジルエステル結合体を得た(444mg)。
L-バリンベンジルエステル結合体(428mg)にTFA(2mL)を加えて0℃にて5分撹拌した後、室温で7.5時間撹拌した。続いてTFAを留去した後、H2O(7mL)に溶解させ、溶液をMWCO1.0kDaの透析膜に移液した。外液を水として透析を行い、内液を凍結乾燥することにより脱保護体を得た(387mg)。
脱保護体(190mg)及び4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミド(GMBS 44.8mg)をDMF(7.5mL)に溶解し、DIPEA(68μL)を加え、25℃にて1時間撹拌した。その後、DIPEA(22μL)を追加し、さらに20分撹拌した後、反応液をMWCO1.0kDaの透析膜に移液し、外液をアセトニトリル/水(50/50(v/v))として透析を行った。外液を水として透析後、内液を凍結乾燥することで、標記の片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体のL-バリンベンジルエステル結合体(合成例13 153mg)を得た。
片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体のL-バリンベンジルエステル結合体の合成
合成例7(392mg)、4-ジメチルアミノピリジン(DMAP 123mg)及びL-バリンベンジルエステル塩酸塩(171mg)をDMF(10mL)に溶解し、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 308μL)を加え25℃にて22.5時間撹拌した。さらにジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 150μL)を加え、5時間撹拌した。反応液をMWCO1.0kDaの透析膜に移液し、外液をアセトニトリルとして透析を行った。外液を水として透析後、内液がアセトニトリル/水(50/50(v/v))になるようにアセトニトリルを加え、イオン交換樹脂(Dowex 50)を加えて室温にて30分撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することでL-バリンベンジルエステル結合体を得た(444mg)。
L-バリンベンジルエステル結合体(428mg)にTFA(2mL)を加えて0℃にて5分撹拌した後、室温で7.5時間撹拌した。続いてTFAを留去した後、H2O(7mL)に溶解させ、溶液をMWCO1.0kDaの透析膜に移液した。外液を水として透析を行い、内液を凍結乾燥することにより脱保護体を得た(387mg)。
脱保護体(190mg)及び4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミド(GMBS 44.8mg)をDMF(7.5mL)に溶解し、DIPEA(68μL)を加え、25℃にて1時間撹拌した。その後、DIPEA(22μL)を追加し、さらに20分撹拌した後、反応液をMWCO1.0kDaの透析膜に移液し、外液をアセトニトリル/水(50/50(v/v))として透析を行った。外液を水として透析後、内液を凍結乾燥することで、標記の片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体のL-バリンベンジルエステル結合体(合成例13 153mg)を得た。
合成例13のL-バリンベンジルエステル導入反応を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて定量したところ100%反応した。このことから、合成例13におけるL-バリンベンジルエステル含有量は28.3質量%と算出された。
これらの値から合成例13の総分子量は4569≒4.5kDaと算出された。これにより、合成例13におけるポリエチレングリコールセグメントの含有量は44質量%である。
これらの値から合成例13の総分子量は4569≒4.5kDaと算出された。これにより、合成例13におけるポリエチレングリコールセグメントの含有量は44質量%である。
[合成例14](ブロック共重合体(C))
ポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(9.1重合体)ブロック共重合体の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン(Nile Red)結合体の合成
合成例1及び2と同様の方法で合成したポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(9.1重合体)ブロック共重合体(1000mg)、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン(東京化成工業社製、50.0mg)、7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)(500mg)及び4-ジメチルアミノピリジン(DMAP 51.3mg)をDMF(80mL)に溶解し、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 50μL)を加え、25℃にて21時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(1080mL)及び酢酸エチル(120mL)混合液中に滴下し、上澄みを除去した後、ジイソプロピルエーテル(540mL)及び酢酸エチル(60mL)混合液を加えた。得られた析出物を濾取し、減圧化で乾燥することで生成物を得た。
得られた生成物をアセトニトリル/水(99/1(v/v)、43mL)に溶解後、イオン交換樹脂(Dowex 50)を加えて0℃にて2時間撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することにより標記の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン(Nile Red)結合ブロック共重合体(合成例14 1367mg)を得た。
ポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(9.1重合体)ブロック共重合体の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン(Nile Red)結合体の合成
合成例1及び2と同様の方法で合成したポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(9.1重合体)ブロック共重合体(1000mg)、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン(東京化成工業社製、50.0mg)、7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)(500mg)及び4-ジメチルアミノピリジン(DMAP 51.3mg)をDMF(80mL)に溶解し、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCI 50μL)を加え、25℃にて21時間撹拌した。反応液をジイソプロピルエーテル(1080mL)及び酢酸エチル(120mL)混合液中に滴下し、上澄みを除去した後、ジイソプロピルエーテル(540mL)及び酢酸エチル(60mL)混合液を加えた。得られた析出物を濾取し、減圧化で乾燥することで生成物を得た。
得られた生成物をアセトニトリル/水(99/1(v/v)、43mL)に溶解後、イオン交換樹脂(Dowex 50)を加えて0℃にて2時間撹拌した。イオン交換樹脂を濾別後にアセトニトリルを減圧留去し、凍結乾燥することにより標記の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン(Nile Red)結合ブロック共重合体(合成例14 1367mg)を得た。
合成例14を1N-水酸化ナトリウム水溶液を用いて加水分解処理を行い、遊離した7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて定量して7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)含有量を求めた。その結果、合成例14における7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)含有量は28.9質量%であった。
合成例14の2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した反応溶液中の2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オンの消費率から0.40分子であった。したがって、合成例14の総2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン分子量は151≒0.15kDaと算出された。
合成例14の2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合量は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定した反応溶液中の2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オンの消費率から0.40分子であった。したがって、合成例14の総2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン分子量は151≒0.15kDaと算出された。
これらの値より、合成例14の総分子量は4625≒4.6kDaと算出された。
合成例14におけるポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、ポリエチレングリコール鎖の分子量(2,000)、グルタミン酸9.1重合体の分子量(129.11×9.1=1175)、ポリアミノ酸末端のアセチル基の分子量(42)の合計より3217≒3.2kDaである。
また、合成例14における2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オンの含有量は3.3質量%、7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)含有量は28.9質量%、ポリエチレングリコールセグメントの含有量は43質量%である。
合成例14におけるポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、ポリエチレングリコール鎖の分子量(2,000)、グルタミン酸9.1重合体の分子量(129.11×9.1=1175)、ポリアミノ酸末端のアセチル基の分子量(42)の合計より3217≒3.2kDaである。
また、合成例14における2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オンの含有量は3.3質量%、7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)含有量は28.9質量%、ポリエチレングリコールセグメントの含有量は43質量%である。
[合成例15]
スルフヒドリル基を有するCetuximabの合成
Cetuximab(ブリストルマイヤーズスクイブ社、4mg)をHEPES緩衝液(pH7.4)に外液交換した(6.37mg/mL)。SAT(PEG)(N-スクシンイミジル-S-アセチルチオアセチレングリコール)/DMSO溶液(12mM、17.5μL)を添加して室温で30分間撹拌した。脱塩カラム(PD-10)により未反応の低分子成分を除去した後、ヒドロキシルアミン/5mM-EDTA含有HEPES緩衝液(pH7.4、0.5M、42μL)を添加し、室温で50分撹拌した。再度、PD-10により低分子成分を除去することで、スルフヒドリル基を有するCetuximab(合成例15、2.2mL)を得た。
合成例15は、SEC分析によりCetuximab基準で1.00mg/mLであった。
スルフヒドリル基を有するCetuximabの合成
Cetuximab(ブリストルマイヤーズスクイブ社、4mg)をHEPES緩衝液(pH7.4)に外液交換した(6.37mg/mL)。SAT(PEG)(N-スクシンイミジル-S-アセチルチオアセチレングリコール)/DMSO溶液(12mM、17.5μL)を添加して室温で30分間撹拌した。脱塩カラム(PD-10)により未反応の低分子成分を除去した後、ヒドロキシルアミン/5mM-EDTA含有HEPES緩衝液(pH7.4、0.5M、42μL)を添加し、室温で50分撹拌した。再度、PD-10により低分子成分を除去することで、スルフヒドリル基を有するCetuximab(合成例15、2.2mL)を得た。
合成例15は、SEC分析によりCetuximab基準で1.00mg/mLであった。
[実施例1-1](ブロック共重合体(A))
cyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Cys](cRGDfC)が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルと結合したポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体の合成
合成例8(121mg)にリン酸バッファー/アセトニトリル(75/25(v/v)、87mL)を加えた後、予めリン酸バッファー/アセトニトリル(75/25(v/v)、12mL)に溶解しておいたcyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Cys](株式会社ペプチド研究所製、cRGDfC:22.0mg)を加え、室温にて1時間撹拌した(リン酸バッファー:塩化カリウム200mg/L、リン酸二水素カリウム200mg/L、塩化ナトリウム8000mg/L、リン酸水素ナトリウム1150mg/L及びエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム・二水和物7420mg/L)。その後、システイン塩酸塩(56mg)を加え、1時間撹拌後、反応溶液をMWCO3.5kDaの透析膜に移液し、外液を水として透析を行った。透析終了後、内液を凍結乾燥することで、標記のcyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Cys](cRGDfC)が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルと結合したポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体を得た。
cyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Cys](cRGDfC)が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルと結合したポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体の合成
合成例8(121mg)にリン酸バッファー/アセトニトリル(75/25(v/v)、87mL)を加えた後、予めリン酸バッファー/アセトニトリル(75/25(v/v)、12mL)に溶解しておいたcyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Cys](株式会社ペプチド研究所製、cRGDfC:22.0mg)を加え、室温にて1時間撹拌した(リン酸バッファー:塩化カリウム200mg/L、リン酸二水素カリウム200mg/L、塩化ナトリウム8000mg/L、リン酸水素ナトリウム1150mg/L及びエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム・二水和物7420mg/L)。その後、システイン塩酸塩(56mg)を加え、1時間撹拌後、反応溶液をMWCO3.5kDaの透析膜に移液し、外液を水として透析を行った。透析終了後、内液を凍結乾燥することで、標記のcyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Cys](cRGDfC)が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルと結合したポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体を得た。
cRGDfCに対する合成例8の反応率は77.2%であった。この値から分子量4790≒5kDaであるcRGDfC結合ポリマー、分子量4333≒4kDaであるcRGDfC非結合ポリマーがモル比77.2:22.8、重量比78.9:21.1であることが算出された。なお、本回収物には、反応溶媒由来のEDTAが51.5質量%含まれている。
標的結合部位を除いた実施例1-1の4-フェニル-1-ブタノール含有量は合成例8より16.0質量%である。
実施例1-1におけるポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、ポリエチレングリコール鎖の分子量(2,000)、グルタミン酸7.8重合体の分子量(129.11×7.8=1007)、ポリアミノ酸末端のアセチル基の分子量(42)の合計より3049≒3kDaである。
実施例1-1を粒子径・ゼータ電位測定装置Zetasizer Nano ZS(Malvern社製)により粒径測定したところ、平均粒径は25nm(1mg/mL)であった。
標的結合部位を除いた実施例1-1の4-フェニル-1-ブタノール含有量は合成例8より16.0質量%である。
実施例1-1におけるポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、ポリエチレングリコール鎖の分子量(2,000)、グルタミン酸7.8重合体の分子量(129.11×7.8=1007)、ポリアミノ酸末端のアセチル基の分子量(42)の合計より3049≒3kDaである。
実施例1-1を粒子径・ゼータ電位測定装置Zetasizer Nano ZS(Malvern社製)により粒径測定したところ、平均粒径は25nm(1mg/mL)であった。
[実施例1-2A](ブロック共重合体(A))
cyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドであるエステルポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体の合成
合成例8(140mg)にリン酸バッファー/アセトニトリル(75/25(v/v)、87mL)を加えた後、予めリン酸バッファー/アセトニトリル(75/25(v/v)、11mL)に溶解しておいたcyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](株式会社ペプチド研究所製,cRGDfK(C):33.1mg)を加え、室温にて1.5時間撹拌した(リン酸バッファー:塩化カリウム200mg/L、リン酸二水素カリウム200mg/L、塩化ナトリウム8000mg/L、リン酸水素ナトリウム1150mg/L及びエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム・二水和物7420mg/L)。その後、システイン塩酸塩(59.7mg)を加え、さらに2時間撹拌後、反応溶液をMWCO1.0kDaの透析膜に移液した。外液を水として透析後、内液を凍結乾燥することで、標記のcyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体(実施例1-2A)を得た。
cyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドであるエステルポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体の合成
合成例8(140mg)にリン酸バッファー/アセトニトリル(75/25(v/v)、87mL)を加えた後、予めリン酸バッファー/アセトニトリル(75/25(v/v)、11mL)に溶解しておいたcyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](株式会社ペプチド研究所製,cRGDfK(C):33.1mg)を加え、室温にて1.5時間撹拌した(リン酸バッファー:塩化カリウム200mg/L、リン酸二水素カリウム200mg/L、塩化ナトリウム8000mg/L、リン酸水素ナトリウム1150mg/L及びエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム・二水和物7420mg/L)。その後、システイン塩酸塩(59.7mg)を加え、さらに2時間撹拌後、反応溶液をMWCO1.0kDaの透析膜に移液した。外液を水として透析後、内液を凍結乾燥することで、標記のcyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体(実施例1-2A)を得た。
cRGDfK(C)に対する合成例8の反応率は94.4%であった。この値から分子量4918≒5kDaであるcRGDfK(C)結合ポリマー、分子量4333≒4kDaであるcRGDfK(C)非結合ポリマーがモル比94.4:5.6、重量比95.0:5.0であることが算出された。なお、本回収物には、反応溶媒由来のEDTAが48.2質量%含まれている。
標的結合部位を除いた実施例1-2Aの4-フェニル-1-ブタノール含有量は合成例8より16.0質量%である。
実施例1-2Aにおけるポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、ポリエチレングリコール鎖の分子量(2,000)、グルタミン酸7.8重合体の分子量(129.11×7.8=1007)、ポリアミノ酸末端のアセチル基の分子量(42)の合計より3049≒3kDaである。
標的結合部位を除いた実施例1-2Aの4-フェニル-1-ブタノール含有量は合成例8より16.0質量%である。
実施例1-2Aにおけるポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、ポリエチレングリコール鎖の分子量(2,000)、グルタミン酸7.8重合体の分子量(129.11×7.8=1007)、ポリアミノ酸末端のアセチル基の分子量(42)の合計より3049≒3kDaである。
[実施例1-2B](ブロック共重合体(A))
cyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドであるエステルポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体の合成(脱塩)
実施例1-2A(115mg)をDMF/水(50/50(v/v)、20mL)に溶解させ、溶液をMWCO1.0kDaの透析膜に移液した。外液を水として透析後、内液を凍結乾燥することで、標記のcyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体(実施例1-2B)を得た。反応溶媒由来のEDTAは5.0質量%であった。
実施例1-2Bを、粒子径・ゼータ電位測定装置Zetasizer Nano ZS(Malvern社製)により粒径測定したところ、平均粒径は22nm(1mg/mL)であった。
cyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドであるエステルポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体の合成(脱塩)
実施例1-2A(115mg)をDMF/水(50/50(v/v)、20mL)に溶解させ、溶液をMWCO1.0kDaの透析膜に移液した。外液を水として透析後、内液を凍結乾燥することで、標記のcyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体(実施例1-2B)を得た。反応溶媒由来のEDTAは5.0質量%であった。
実施例1-2Bを、粒子径・ゼータ電位測定装置Zetasizer Nano ZS(Malvern社製)により粒径測定したところ、平均粒径は22nm(1mg/mL)であった。
[実施例1-3](ブロック共重合体(A))
cyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドであるエステルポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体の合成
合成例8(64mg)をリン酸バッファー/アセトニトリル(50/50(v/v)、12mL)で溶解後、予めリン酸バッファー/アセトニトリル(50/50(v/v)、4.3mL)に溶解しておいたcyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](株式会社ペプチド研究所製、cRGDfK(C):16.3mg)を加え、25℃室温にて3時間撹拌後した(リン酸バッファー:塩化カリウム200mg/L、リン酸二水素カリウム200mg/L、塩化ナトリウム8000mg/mL、リン酸水素ナトリウム1150mg/L及びエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム・二水和物3720mg/L)。その後、システイン塩酸塩(28mg)を加え、さらに1時間撹拌後、反応溶液をMWCO3.5kDaの透析膜に移液した。外液をDMF/水(50/50(v/v))、続いて、水として透析後、内液を凍結乾燥することで、標記のcyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体(実施例1-3)を得た。
cyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドであるエステルポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体の合成
合成例8(64mg)をリン酸バッファー/アセトニトリル(50/50(v/v)、12mL)で溶解後、予めリン酸バッファー/アセトニトリル(50/50(v/v)、4.3mL)に溶解しておいたcyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](株式会社ペプチド研究所製、cRGDfK(C):16.3mg)を加え、25℃室温にて3時間撹拌後した(リン酸バッファー:塩化カリウム200mg/L、リン酸二水素カリウム200mg/L、塩化ナトリウム8000mg/mL、リン酸水素ナトリウム1150mg/L及びエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム・二水和物3720mg/L)。その後、システイン塩酸塩(28mg)を加え、さらに1時間撹拌後、反応溶液をMWCO3.5kDaの透析膜に移液した。外液をDMF/水(50/50(v/v))、続いて、水として透析後、内液を凍結乾燥することで、標記のcyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体(実施例1-3)を得た。
cRGDfK(C)に対する合成例8の反応率は89.4%であった。この値から分子量4917≒5kDaであるcRGDfK(C)結合ポリマー、分子量4332≒4kDaであるcRGDfK(C)非結合ポリマーがモル比89.4:10.6、重量比90.5:9.5であることが算出された。なお、本回収物には、反応溶媒由来のEDTAが4.5質量%含まれている。
標的結合部位を除いた実施例1-3の4-フェニル-1-ブタノール含有量は合成例8より16.0質量%である。
実施例1-3におけるポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、ポリエチレングリコール鎖の分子量(2,000)、グルタミン酸7.8重合体の分子量(129.11×7.8=1007)、ポリアミノ酸末端のアセチル基の分子量(42)の合計より3049≒3kDaである。
標的結合部位を除いた実施例1-3の4-フェニル-1-ブタノール含有量は合成例8より16.0質量%である。
実施例1-3におけるポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、ポリエチレングリコール鎖の分子量(2,000)、グルタミン酸7.8重合体の分子量(129.11×7.8=1007)、ポリアミノ酸末端のアセチル基の分子量(42)の合計より3049≒3kDaである。
[実施例2](ブロック共重合体(A))
H[Cys-X-Tyr-His-Trp-Tyr-Gly-Tyr-Thr-Pro-Gln-Asn-Val-Ile]OH(X:6-アミノヘキサン酸)(CX-GE11)が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体の合成
合成例8(64mg)をリン酸バッファー/アセトニトリル(50/50(v/v)、6.1mL)で溶解後、予めリン酸バッファー/アセトニトリル(50/50(v/v)、2.4mL)に溶解しておいたcycloH[Cys-X-Tyr-His-Trp-Tyr-Gly-Tyr-Thr-Pro-Gln-Asn-Val-Ile]OH(X:6-アミノヘキサン酸)(シグマアルドリッチジャパン株式会社製、CX-GE11:13.6mg)を加え、25℃室温にて2.5時間撹拌後した(リン酸バッファー:塩化カリウム200mg/L、リン酸二水素カリウム200mg/L、塩化ナトリウム8000mg/L、リン酸水素ナトリウム1150mg/L及びエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム・二水和物3720mg/L)。その後、システイン塩酸塩(15mg)を加え、さらに2時間撹拌後、反応溶液をMWCO3.5kDaの透析膜に移液した。外液をDMF/水(50/50(v/v))、続いて、水として透析後、内液を凍結乾燥することで、標記のH[Cys-X-Tyr-His-Trp-Tyr-Gly-Tyr-Thr-Pro-Gln-Asn-Val-Ile]OH(X:6-アミノヘキサン酸)(CX-GE11)が結合した片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体(実施例2)を得た。
H[Cys-X-Tyr-His-Trp-Tyr-Gly-Tyr-Thr-Pro-Gln-Asn-Val-Ile]OH(X:6-アミノヘキサン酸)(CX-GE11)が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体の合成
合成例8(64mg)をリン酸バッファー/アセトニトリル(50/50(v/v)、6.1mL)で溶解後、予めリン酸バッファー/アセトニトリル(50/50(v/v)、2.4mL)に溶解しておいたcycloH[Cys-X-Tyr-His-Trp-Tyr-Gly-Tyr-Thr-Pro-Gln-Asn-Val-Ile]OH(X:6-アミノヘキサン酸)(シグマアルドリッチジャパン株式会社製、CX-GE11:13.6mg)を加え、25℃室温にて2.5時間撹拌後した(リン酸バッファー:塩化カリウム200mg/L、リン酸二水素カリウム200mg/L、塩化ナトリウム8000mg/L、リン酸水素ナトリウム1150mg/L及びエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム・二水和物3720mg/L)。その後、システイン塩酸塩(15mg)を加え、さらに2時間撹拌後、反応溶液をMWCO3.5kDaの透析膜に移液した。外液をDMF/水(50/50(v/v))、続いて、水として透析後、内液を凍結乾燥することで、標記のH[Cys-X-Tyr-His-Trp-Tyr-Gly-Tyr-Thr-Pro-Gln-Asn-Val-Ile]OH(X:6-アミノヘキサン酸)(CX-GE11)が結合した片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体(実施例2)を得た。
CX-GE11に対する合成例8の反応率は72.2%であった。この値から分子量5,967≒6kDaであるCX-GE11結合ポリマー、及び分子量4,333≒4kDaであるCX-GR11非結合ポリマーがモル比72.2:27.8、重量比78.2:21.8であることが算出された。なお、本回収物には、反応溶媒由来のEDTAが8.4質量%含まれている。
標的結合部位を除いた実施例2の4-フェニル-1-ブタノール含有量は合成例8より16.0質量%である。
実施例2におけるポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、ポリエチレングリコール鎖の分子量(2,000)、グルタミン酸7.8重合体の分子量(129.11×7.8=1007)、ポリアミノ酸末端のアセチル基の分子量(42)の合計より3049≒3kDaである。
標的結合部位を除いた実施例2の4-フェニル-1-ブタノール含有量は合成例8より16.0質量%である。
実施例2におけるポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量は、ポリエチレングリコール鎖の分子量(2,000)、グルタミン酸7.8重合体の分子量(129.11×7.8=1007)、ポリアミノ酸末端のアセチル基の分子量(42)の合計より3049≒3kDaである。
[実施例3](ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(B)を含有する組成物)
cyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、システインが結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、及びポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.9重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体からなる組成物(重量比34:2:80)(モル比29:2:80)
実施例1-2A(34.8mg、EDTA:48.2質量%含有)及び合成例4(40.1mg)を、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン濃度が0.33mg/mLになるようにDMF/水(50/14(v/v))に溶解させた。続いて、MWCO1000の透析膜に移液し、外液を水にして透析を行った。最終的に2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン濃度が0.11mg/mLになるように水を加え、0.45μmフィルター濾過することで表記実施例3を調製した。
実施例3をシングルナノ粒子径測定装置IG-1000(株式会社島津製作所製)により粒径測定したところ、平均粒径は30nm(2mg/mL)であった。
cyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、システインが結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、及びポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.9重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体からなる組成物(重量比34:2:80)(モル比29:2:80)
実施例1-2A(34.8mg、EDTA:48.2質量%含有)及び合成例4(40.1mg)を、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン濃度が0.33mg/mLになるようにDMF/水(50/14(v/v))に溶解させた。続いて、MWCO1000の透析膜に移液し、外液を水にして透析を行った。最終的に2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン濃度が0.11mg/mLになるように水を加え、0.45μmフィルター濾過することで表記実施例3を調製した。
実施例3をシングルナノ粒子径測定装置IG-1000(株式会社島津製作所製)により粒径測定したところ、平均粒径は30nm(2mg/mL)であった。
[実施例4](ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(B)を含有する組成物)
cyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、システインが結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、及びポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.9重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体からなる組成物(重量比34:2:80)(モル比29:2:80)
実施例1-2B(3.9mg、EDTA:4.5質量%含有)及び合成例4(8.2mg)を、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン濃度が0.068mg/mLになるように水を加え、氷冷下ソニケーションで溶解し、0.45μmフィルター濾過することで表記実施例4を調製した。
実施例4をシングルナノ粒子径測定装置IG-1000(株式会社島津製作所製)により粒径測定したところ、平均粒径は15nm(2mg/mL)であった。
cyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、システインが結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、及びポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.9重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体からなる組成物(重量比34:2:80)(モル比29:2:80)
実施例1-2B(3.9mg、EDTA:4.5質量%含有)及び合成例4(8.2mg)を、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン濃度が0.068mg/mLになるように水を加え、氷冷下ソニケーションで溶解し、0.45μmフィルター濾過することで表記実施例4を調製した。
実施例4をシングルナノ粒子径測定装置IG-1000(株式会社島津製作所製)により粒径測定したところ、平均粒径は15nm(2mg/mL)であった。
[実施例5](ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(B)を含有する組成物)
H[Cys-X-Tyr-His-Trp-Tyr-Gly-Tyr-Thr-Pro-Gln-Asn-Val-Ile]OH(X:6-アミノヘキサン酸)(CX-GE11)が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、システインが結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、及びポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.9重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体からなる組成物(重量比17:5:80)(モル比12:5:80)
実施例2(3.6mg、EDTA:8.4質量%含有)及び合成例4(12.2mg)を、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン濃度が0.15mg/mLになるように水を加え、氷冷下ソニケーションで溶解し、0.45μmフィルター濾過することで表記実施例5を調製した。
実施例5をシングルナノ粒子径測定装置IG-1000(株式会社島津製作所製)により粒径測定したところ、平均粒径は11nm(2mg/mL)であった。
H[Cys-X-Tyr-His-Trp-Tyr-Gly-Tyr-Thr-Pro-Gln-Asn-Val-Ile]OH(X:6-アミノヘキサン酸)(CX-GE11)が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、システインが結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、及びポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.9重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体からなる組成物(重量比17:5:80)(モル比12:5:80)
実施例2(3.6mg、EDTA:8.4質量%含有)及び合成例4(12.2mg)を、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン濃度が0.15mg/mLになるように水を加え、氷冷下ソニケーションで溶解し、0.45μmフィルター濾過することで表記実施例5を調製した。
実施例5をシングルナノ粒子径測定装置IG-1000(株式会社島津製作所製)により粒径測定したところ、平均粒径は11nm(2mg/mL)であった。
[実施例6](ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(C)を含有する組成物)
H[Cys-X-Tyr-His-Trp-Tyr-Gly-Tyr-Thr-Pro-Gln-Asn-Val-Ile]OH(X:6-アミノヘキサン酸)(CX-GE11)が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、システインが結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、及びポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.59重合体)ブロック共重合体の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体からなる組成物(重量比17:5:80)(モル比14:5:80)
実施例2(3.7mg、EDTA:8.4質量%含有)及び合成例6(12.3mg)を、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン濃度が0.15mg/mLになるように水を加え、氷冷下ソニケーションで溶解し、0.45μmフィルター濾過することで表記実施例6を調製した。
実施例6をシングルナノ粒子径測定装置IG-1000(株式会社島津製作所製)により粒径測定したところ、平均粒径は17nm(2mg/mL)であった。
H[Cys-X-Tyr-His-Trp-Tyr-Gly-Tyr-Thr-Pro-Gln-Asn-Val-Ile]OH(X:6-アミノヘキサン酸)(CX-GE11)が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、システインが結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、及びポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.59重合体)ブロック共重合体の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体からなる組成物(重量比17:5:80)(モル比14:5:80)
実施例2(3.7mg、EDTA:8.4質量%含有)及び合成例6(12.3mg)を、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン濃度が0.15mg/mLになるように水を加え、氷冷下ソニケーションで溶解し、0.45μmフィルター濾過することで表記実施例6を調製した。
実施例6をシングルナノ粒子径測定装置IG-1000(株式会社島津製作所製)により粒径測定したところ、平均粒径は17nm(2mg/mL)であった。
[実施例7](ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(C)を含有する組成物)
cyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、システインが結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、及びポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.59重合体)ブロック共重合体の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体からなる組成物(重量比36:4:60)(モル比35:4:60)
実施例1-3(37.6mg、EDTA:4.5質量%含有)及び合成例6(54.2mg)を、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン濃度が0.25mg/mLになるように水を加え、氷冷下ソニケーションで溶解し、0.45μmフィルター濾過することで表記実施例7を調製した。
実施例7をシングルナノ粒子径測定装置IG-1000(株式会社島津製作所製)により粒径測定したところ、平均粒径は26nm(2mg/mL)であった。
cyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、システインが結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、及びポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.59重合体)ブロック共重合体の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体からなる組成物(重量比36:4:60)(モル比35:4:60)
実施例1-3(37.6mg、EDTA:4.5質量%含有)及び合成例6(54.2mg)を、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン濃度が0.25mg/mLになるように水を加え、氷冷下ソニケーションで溶解し、0.45μmフィルター濾過することで表記実施例7を調製した。
実施例7をシングルナノ粒子径測定装置IG-1000(株式会社島津製作所製)により粒径測定したところ、平均粒径は26nm(2mg/mL)であった。
[実施例8](ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(C)を含有する組成物)
cyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルと結合したポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、システインが結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、及びポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.59重合体)ブロック共重合体の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体からなる組成物(重量比17:2:80)(モル比17:2:80)
実施例1-3(37.6mg、EDTA:4.5質量%含有)及び合成例6(31.1mg)を、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン濃度が0.25mg/mLになるように水を加え、氷冷下ソニケーションで溶解し、0.45μmフィルター濾過することで表記実施例8を調製した。
実施例8をシングルナノ粒子径測定装置IG-1000(株式会社島津製作所製)により粒径測定したところ、平均粒径は8nm(2mg/mL)であった。
cyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルと結合したポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、システインが結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、及びポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.59重合体)ブロック共重合体の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体からなる組成物(重量比17:2:80)(モル比17:2:80)
実施例1-3(37.6mg、EDTA:4.5質量%含有)及び合成例6(31.1mg)を、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン濃度が0.25mg/mLになるように水を加え、氷冷下ソニケーションで溶解し、0.45μmフィルター濾過することで表記実施例8を調製した。
実施例8をシングルナノ粒子径測定装置IG-1000(株式会社島津製作所製)により粒径測定したところ、平均粒径は8nm(2mg/mL)であった。
[実施例9](ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(C)を含有する組成物)
H[Cys-X-Tyr-His-Trp-Tyr-Gly-Tyr-Thr-Pro-Gln-Asn-Val-Ile]OH(X:6-アミノヘキサン酸)(CX-GE11)が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、システインが結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、及びポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.59重合体)ブロック共重合体の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体からなる組成物(重量比30:8:60)(モル比24:9:60)
実施例2(17.1mg、EDTA:8.4質量%含有))及び合成例6(25.1mg)を、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン濃度が0.28mg/mLになるように水を加え、氷冷下ソニケーションで溶解し、0.45μmフィルター濾過することで表記実施例9を調製した。
実施例9をシングルナノ粒子径測定装置IG-1000(株式会社島津製作所製)により粒径測定したところ、平均粒径は16nm(2mg/mL)であった。
H[Cys-X-Tyr-His-Trp-Tyr-Gly-Tyr-Thr-Pro-Gln-Asn-Val-Ile]OH(X:6-アミノヘキサン酸)(CX-GE11)が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、システインが結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、及びポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.59重合体)ブロック共重合体の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体からなる組成物(重量比30:8:60)(モル比24:9:60)
実施例2(17.1mg、EDTA:8.4質量%含有))及び合成例6(25.1mg)を、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン濃度が0.28mg/mLになるように水を加え、氷冷下ソニケーションで溶解し、0.45μmフィルター濾過することで表記実施例9を調製した。
実施例9をシングルナノ粒子径測定装置IG-1000(株式会社島津製作所製)により粒径測定したところ、平均粒径は16nm(2mg/mL)であった。
[実施例10](ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(C)を含有する組成物)
H[Cys-X-Tyr-His-Trp-Tyr-Gly-Tyr-Thr-Pro-Gln-Asn-Val-Ile]OH(X:6-アミノヘキサン酸)(CX-GE11)が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、システインが結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、及びポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.59重合体)ブロック共重合体の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体からなる組成物(重量比15:4:80)(モル比12:5:80)
実施例2(6.7mg、EDTA:8.4質量%含有)及び合成例6(25.5mg)を、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン濃度が0.28mg/mLになるように水を加え、氷冷下ソニケーションで溶解し、0.45μmフィルター濾過することで表記実施例10を調製した。
実施例10をシングルナノ粒子径測定装置IG-1000(株式会社島津製作所製)により粒径測定したところ、平均粒径は15nm(2mg/mL)であった。
H[Cys-X-Tyr-His-Trp-Tyr-Gly-Tyr-Thr-Pro-Gln-Asn-Val-Ile]OH(X:6-アミノヘキサン酸)(CX-GE11)が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、システインが結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、及びポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.59重合体)ブロック共重合体の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体からなる組成物(重量比15:4:80)(モル比12:5:80)
実施例2(6.7mg、EDTA:8.4質量%含有)及び合成例6(25.5mg)を、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン濃度が0.28mg/mLになるように水を加え、氷冷下ソニケーションで溶解し、0.45μmフィルター濾過することで表記実施例10を調製した。
実施例10をシングルナノ粒子径測定装置IG-1000(株式会社島津製作所製)により粒径測定したところ、平均粒径は15nm(2mg/mL)であった。
[実施例11](ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(C)を含有する組成物)
片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体のL-バリンベンジルエステル結合体とスルフヒドリル基を有するCetuximabの結合体、及びポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(9.1重合体)ブロック共重合体の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン(Nile Red)からなる組成物(モル比1:1.81、重量比1:60.8)。
合成例13(1.50mg)及び合成例14(8.64mg)を、HEPES緩衝液(pH7.0、50mL)に溶解した。8分間超音波照射したのち、ゲル濾過カラム(HiprepTM 16/60 SephacrylTM S-300 HR)精製することで表記実施例11の前駆体ナノ粒子を調製した(3.19mg/mL)。
続いて前記の前駆体ナノ粒子(0.5mL、1.60mg)に対して、合成例15(0.80mL、0.80mg)を添加し、30℃で6時間振とう撹拌した。N-エチルマレイミド/HEPES緩衝液(pH7.0、0.5mM、0.05mL)を添加し30分振とう撹拌した後、L-システイン/5mM-EDTA含有HEPES緩衝液(pH7.5、5mM、0.1mL)を添加することで、未反応のスルフヒドリル基及びマレイミド基を不活化処理した。限外濾過フィルター(Vivaspin、MWCO3,000)を使用して未反応の低分子成分を除去した後、1.5mLとなるようにHEPES緩衝液(pH7.5)を加え、0.45μmフィルター濾過することで表記実施例11の組成物を調製した(1.60mg/mL)。
片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体のL-バリンベンジルエステル結合体とスルフヒドリル基を有するCetuximabの結合体、及びポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(9.1重合体)ブロック共重合体の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン(Nile Red)からなる組成物(モル比1:1.81、重量比1:60.8)。
合成例13(1.50mg)及び合成例14(8.64mg)を、HEPES緩衝液(pH7.0、50mL)に溶解した。8分間超音波照射したのち、ゲル濾過カラム(HiprepTM 16/60 SephacrylTM S-300 HR)精製することで表記実施例11の前駆体ナノ粒子を調製した(3.19mg/mL)。
続いて前記の前駆体ナノ粒子(0.5mL、1.60mg)に対して、合成例15(0.80mL、0.80mg)を添加し、30℃で6時間振とう撹拌した。N-エチルマレイミド/HEPES緩衝液(pH7.0、0.5mM、0.05mL)を添加し30分振とう撹拌した後、L-システイン/5mM-EDTA含有HEPES緩衝液(pH7.5、5mM、0.1mL)を添加することで、未反応のスルフヒドリル基及びマレイミド基を不活化処理した。限外濾過フィルター(Vivaspin、MWCO3,000)を使用して未反応の低分子成分を除去した後、1.5mLとなるようにHEPES緩衝液(pH7.5)を加え、0.45μmフィルター濾過することで表記実施例11の組成物を調製した(1.60mg/mL)。
実施例11の組成物におけるCetuximabを標的結合部位として有するブロック共重合体(A)は、合成例13と合成例15の混合比が(合成例13の分子量4,569≒4.5kDaと合成例15の分子量151,000≒151kDaより、モル比1:0.23)であることから、Cetuximabを標的結合部位として有するブロック共重合体(A)は、合成例13の23%に相当することになる。すなわち、Cetuximabを標的結合部位として有するブロック共重合体(A)、及び薬剤SN-38を有するブロックコポリマー(C)の重量比は、A:C=1:1.81(モル比は、A:C=1/155569(Aの分子量):1.81/4626(Cの分子量)=1:60.8)となった。
実施例11の組成物を、限外濾過により超純水へ置換し、IG-1000により粒径測定したところ、平均粒径は18nmであった。
実施例11の組成物を、限外濾過により超純水へ置換し、IG-1000により粒径測定したところ、平均粒径は18nmであった。
[比較例1](ブロック共重合体(B)の比較例)
ポリエチレングリコール(10キロダルトン)-ポリグルタミン酸(21.0重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体(合成例3)のみからなる調製物
合成例3を、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン(NileRed)濃度が0.60mg/mLになるようにDMF/水(50/10(v/v)に溶解させた。続いて、MWCO1.0kDaの透析膜に移液し、外液水にして透析を行った。最終的に2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン濃度が0.15mg/mLになるように水を加え、0.45μmフィルター濾過することで表記比較例1を調製した。
比較例1をシングルナノ粒子径測定装置IG-1000(株式会社島津製作所製)により粒径測定したところ、平均粒径は18nm(2mg/mL)であった。
ポリエチレングリコール(10キロダルトン)-ポリグルタミン酸(21.0重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体(合成例3)のみからなる調製物
合成例3を、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン(NileRed)濃度が0.60mg/mLになるようにDMF/水(50/10(v/v)に溶解させた。続いて、MWCO1.0kDaの透析膜に移液し、外液水にして透析を行った。最終的に2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン濃度が0.15mg/mLになるように水を加え、0.45μmフィルター濾過することで表記比較例1を調製した。
比較例1をシングルナノ粒子径測定装置IG-1000(株式会社島津製作所製)により粒径測定したところ、平均粒径は18nm(2mg/mL)であった。
[比較例2](ブロック共重合体(C)の比較例)
ポリエチレングリコール(12キロダルトン)-ポリグルタミン酸(22.0重合体)ブロック共重合体の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体(合成例5)のみからなる調製物
比較例2をシングルナノ粒子径測定装置IG-1000(株式会社島津製作所製)により粒径測定したところ、平均粒径は23nm(5mg/mL)であった。
ポリエチレングリコール(12キロダルトン)-ポリグルタミン酸(22.0重合体)ブロック共重合体の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体(合成例5)のみからなる調製物
比較例2をシングルナノ粒子径測定装置IG-1000(株式会社島津製作所製)により粒径測定したところ、平均粒径は23nm(5mg/mL)であった。
[比較例3](ブロック共重合体(C))
ポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.59重合体)ブロック共重合体の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体(合成例6)のみからなる調製物
比較例3をシングルナノ粒子径測定装置IG-1000(株式会社島津製作所製)により粒径測定したところ、平均粒径は13nm(2mg/mL)であった。
ポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.59重合体)ブロック共重合体の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体(合成例6)のみからなる調製物
比較例3をシングルナノ粒子径測定装置IG-1000(株式会社島津製作所製)により粒径測定したところ、平均粒径は13nm(2mg/mL)であった。
[比較例4](ブロック共重合体(B))
ポリエチレングリコール(12キロダルトン)-ポリグルタミン酸(22.0重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体(合成例11)のみからなる調製物
比較例4をシングルナノ粒子径測定装置IG-1000(株式会社島津製作所製)により粒径測定したところ、平均粒径は36nm(2mg/mL)であった。
ポリエチレングリコール(12キロダルトン)-ポリグルタミン酸(22.0重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体(合成例11)のみからなる調製物
比較例4をシングルナノ粒子径測定装置IG-1000(株式会社島津製作所製)により粒径測定したところ、平均粒径は36nm(2mg/mL)であった。
[比較例5](ブロック共重合体(B))
ポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.9重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体(合成例4)のみからなる調製物
比較例5をシングルナノ粒子径測定装置IG-1000(株式会社島津製作所製)により粒径測定したところ、平均粒径は13nm(2mg/mL)であった。
ポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.9重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体(合成例4)のみからなる調製物
比較例5をシングルナノ粒子径測定装置IG-1000(株式会社島津製作所製)により粒径測定したところ、平均粒径は13nm(2mg/mL)であった。
[比較例6](ブロック共重合体(A)の比較例とブロック共重合体(B)の比較例を含有する組成物)
cyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Cys](cRGDfC)が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(10キロダルトン)-ポリグルタミン酸(22.3重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、システインが結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(10キロダルトン)-ポリグルタミン酸(22.3重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、及びポリエチレングリコール(10キロダルトン)-ポリグルタミン酸(21.0重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体からなる組成物(重量比15:5:80)(モル比14:5:80)
合成例3(83.1mg)及び合成例12(20.8mg)を、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン濃度が0.55mg/mLになるようDMF/水(50/10(v/v)に溶解させた。続いて、MWCO1.0kDaの透析膜に移液し、外液水にして透析を行った。最終的に2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン濃度が0.18mg/mLになるように水を加え、最後に0.45μmフィルターを通し、調製を行った。
比較例6をシングルナノ粒子径測定装置IG-1000(株式会社島津製作所製)により粒径測定したところ、平均粒径は28nm(2mg/mL)であった。
cyclo [Arg-Gly-Asp-D-Phe-Cys](cRGDfC)が結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(10キロダルトン)-ポリグルタミン酸(22.3重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、システインが結合した、片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(10キロダルトン)-ポリグルタミン酸(22.3重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール結合体、及びポリエチレングリコール(10キロダルトン)-ポリグルタミン酸(21.0重合体)ブロック共重合体の4-フェニル-1-ブタノール及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン結合体からなる組成物(重量比15:5:80)(モル比14:5:80)
合成例3(83.1mg)及び合成例12(20.8mg)を、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン濃度が0.55mg/mLになるようDMF/水(50/10(v/v)に溶解させた。続いて、MWCO1.0kDaの透析膜に移液し、外液水にして透析を行った。最終的に2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン濃度が0.18mg/mLになるように水を加え、最後に0.45μmフィルターを通し、調製を行った。
比較例6をシングルナノ粒子径測定装置IG-1000(株式会社島津製作所製)により粒径測定したところ、平均粒径は28nm(2mg/mL)であった。
[比較例7](ブロック共重合体(A)の比較例とブロック共重合体(C)を含有する組成物)
片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体のL-バリンベンジルエステル結合体とL-システインの結合体、及びポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(9.1重合体)ブロック共重合体の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン(Nile Red)からなる組成物(モル比1:5.69、重量比1.54:8.64)。
合成例13(1.50mg)、及び合成例14(8.64mg)を、HEPES緩衝液(pH7.0、50mL)に溶解した。8分間超音波照射したのち、ゲル濾過カラム(HiprepTM 16/60 SephacrylTM S-300 HR)精製することで表記実施例11の前駆体ナノ粒子を調製した(3.19mg/mL)。
続いて前記の前駆体ナノ粒子(0.5mL、1.60mg)に対して、L-システイン/5mM-EDTA含有HEPES緩衝液(pH7.5、5mM、0.05mL)(L-システイン30.3mg)を添加することで、マレイミド基を不活化処理した。限外濾過フィルター(Vivaspin、MWCO3,000)を使用して未反応の低分子成分を除去した後、1.5mLとなるようにHEPES緩衝液(pH7.5)を加え、0.45μmフィルター濾過することで表記比較例7の組成物を調製した(1.07mg/mL)。
片末端が4-マレイミド酪酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルであるポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(7.8重合体)ブロック共重合体のL-バリンベンジルエステル結合体とL-システインの結合体、及びポリエチレングリコール(2キロダルトン)-ポリグルタミン酸(9.1重合体)ブロック共重合体の7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)及び2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン(Nile Red)からなる組成物(モル比1:5.69、重量比1.54:8.64)。
合成例13(1.50mg)、及び合成例14(8.64mg)を、HEPES緩衝液(pH7.0、50mL)に溶解した。8分間超音波照射したのち、ゲル濾過カラム(HiprepTM 16/60 SephacrylTM S-300 HR)精製することで表記実施例11の前駆体ナノ粒子を調製した(3.19mg/mL)。
続いて前記の前駆体ナノ粒子(0.5mL、1.60mg)に対して、L-システイン/5mM-EDTA含有HEPES緩衝液(pH7.5、5mM、0.05mL)(L-システイン30.3mg)を添加することで、マレイミド基を不活化処理した。限外濾過フィルター(Vivaspin、MWCO3,000)を使用して未反応の低分子成分を除去した後、1.5mLとなるようにHEPES緩衝液(pH7.5)を加え、0.45μmフィルター濾過することで表記比較例7の組成物を調製した(1.07mg/mL)。
比較例7の組成物における、標的結合能を示さないL-システインを有するブロック共重合体(ブロック共重合体(A)の比較例)は、合成例13(分子量4569)にL-システイン(分子量121)が100%反応したと仮定して、分子量は4,690となる。すなわち、L-システインを有するブロック共重合体(比較A)、及び薬剤SN-38を有するブロックコポリマー(C)の重量比は、比較A:C=1.5×4690/4569:8.64=1.54:8.64(モル比は、比較A:C=1.54/4690(比較Aの分子量):8.64/4626(Cの分子量)=1:5.69)となった。
比較例7の組成物を、限外濾過により超純水へ置換し、IG-1000により粒径測定したところ、平均粒径は19nmであった。
比較例7の組成物を、限外濾過により超純水へ置換し、IG-1000により粒径測定したところ、平均粒径は19nmであった。
[試験例1]リン酸緩衝溶液中の薬剤放出性試験
実施例7、実施例8並びに比較例3をそれぞれリン酸緩衝溶液中(pH7.4)に組成物重量換算1.0mg/mLとなるように溶解し、37℃にて定温放置した。放出された7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)量をHPLCにて経時的に測定し、使用した化合物中の全EHC量に対する放出されたEHC量の割合を求めた。
結果を図1に示した。
この結果、比較例3、実施例7及び実施例8は酵素非存在下のリン酸緩衝液中において、6時間にてそれぞれ61%、42%及び46%のEHC放出が確認された。
実施例7、実施例8並びに比較例3をそれぞれリン酸緩衝溶液中(pH7.4)に組成物重量換算1.0mg/mLとなるように溶解し、37℃にて定温放置した。放出された7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(EHC)量をHPLCにて経時的に測定し、使用した化合物中の全EHC量に対する放出されたEHC量の割合を求めた。
結果を図1に示した。
この結果、比較例3、実施例7及び実施例8は酵素非存在下のリン酸緩衝液中において、6時間にてそれぞれ61%、42%及び46%のEHC放出が確認された。
[試験例2]インテグリン結合アッセイによる標的結合部位(cRGD)含有組成物の結合力測定試験
標的結合部位としてcRGDを有する実施例3、実施例4、及び比較例6、並びに標的結合部位(cRGD)を有さない比較例1の、インテグリンαVβ3に対する結合力を測定する試験を以下の手順で行った。
PBS(-)で作成した1μg/mLのRecombinant Mouse Integrin
alpha V beta 3 Protein(R&D system社)を100μLずつ、96ウェルのCostar
high capacity binding plateに加え、4℃で一晩おくことでインテグリンαVβ3を底面に結合させた。その後、ウェルのインテグリンαVβ3を吸引除去し、Blocking/Binding
buffer(50mM Tris HCl pH7.4、100mM NaCl、2mM CaCl2、1mM MgCl2、1mM
MnCl2、1% BSA)を各ウェルに200μL加えて、室温で1時間おきブロッキングを行った。更にBlocking/Binding bufferを吸引除去し、作成した実施例3及び実施例4、並びに比較例1及び比較例6の希釈系列の被験液を各ウェルに100μL加えて室温で2時間おいた。
予め、Biotin Labeling
Kit ― NH2(同仁化学研究所)を用いて、ヒト組み換えビトロネクチン(和光純薬)ビオチン化させたビオチン化ビトロネクチン(1μg/mL)を、100μL更に各ウェルに加えて3時間室温においた。その後、ウェルをBlocking/Binding
buffer 200μL用いて3回洗浄し、Blocking/Binding bufferで1万倍に希釈したstreptavidin―HRP(GEヘルスケア社)を各ウェルに100μL加えて室温で一時間おいた。そして、ウェルをBlocking/Binding buffer 200μL用いて2回洗浄し、TMB
One Component Substrate(Bethyl社)を100μL加えて室温で30分おいて発色させた後に、1規定のHClを加えて反応を止めた。
添加後30分以内に450nmの吸光度を測定して、ビオチン化ビトロネクチンのインテグリンαVβ3の結合率を算出して、結果を図2及び図3に示した。
標的結合部位としてcRGDを有する実施例3、実施例4、及び比較例6、並びに標的結合部位(cRGD)を有さない比較例1の、インテグリンαVβ3に対する結合力を測定する試験を以下の手順で行った。
PBS(-)で作成した1μg/mLのRecombinant Mouse Integrin
alpha V beta 3 Protein(R&D system社)を100μLずつ、96ウェルのCostar
high capacity binding plateに加え、4℃で一晩おくことでインテグリンαVβ3を底面に結合させた。その後、ウェルのインテグリンαVβ3を吸引除去し、Blocking/Binding
buffer(50mM Tris HCl pH7.4、100mM NaCl、2mM CaCl2、1mM MgCl2、1mM
MnCl2、1% BSA)を各ウェルに200μL加えて、室温で1時間おきブロッキングを行った。更にBlocking/Binding bufferを吸引除去し、作成した実施例3及び実施例4、並びに比較例1及び比較例6の希釈系列の被験液を各ウェルに100μL加えて室温で2時間おいた。
予め、Biotin Labeling
Kit ― NH2(同仁化学研究所)を用いて、ヒト組み換えビトロネクチン(和光純薬)ビオチン化させたビオチン化ビトロネクチン(1μg/mL)を、100μL更に各ウェルに加えて3時間室温においた。その後、ウェルをBlocking/Binding
buffer 200μL用いて3回洗浄し、Blocking/Binding bufferで1万倍に希釈したstreptavidin―HRP(GEヘルスケア社)を各ウェルに100μL加えて室温で一時間おいた。そして、ウェルをBlocking/Binding buffer 200μL用いて2回洗浄し、TMB
One Component Substrate(Bethyl社)を100μL加えて室温で30分おいて発色させた後に、1規定のHClを加えて反応を止めた。
添加後30分以内に450nmの吸光度を測定して、ビオチン化ビトロネクチンのインテグリンαVβ3の結合率を算出して、結果を図2及び図3に示した。
標的結合部位として、cRGDリガンドを結合したブロック共重合体(A)と、蛍光物質の付加したブロック共重合体(B)の混合物から成るミセル形成性の組成物について、ビトロネクチンとインテグリンαVβ3への結合阻害を測定した。比較例1及び比較例6の結果を図2に、また実施例3及び実施例4の結果を図3に示した。標的結合部位としてcRGDリガンドを付加したミセル形成性組成物である実施例3及び実施例4、並びに比較例6において結合阻害が認められた。これに対し標的結合部位(cRGD)を有さない比較例1のミセル形成性組成物は結合阻害は認められなかった。以上のことから、標的結合部位としてcRGDリガンドを有する組成物は、cRGDリガンドが外殻部分に露出してインテグリンαVβ3へ結合性を有するミセル様会合体を形成していることが示され、ブロック共重合体(A)に付与した標的結合部位(cRGD)が標的部位に対する認識機能を有するとともに、当該組成物の結合機能を有することが明らかとなった。
[試験例3]腫瘍及び腎臓内組織分布評価試験
培養癌細胞ヒトグリオーマU87MG懸濁液を、注射針付シリンジを用いてヌードマウスの背側部皮下に移植した。実施例3、並びに比較例4、比較例5を5%ブドウ糖注射液で溶解し、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン換算量5mg/kgで、それぞれ静脈内に単回投与した。
投与1時間後及び24時間後にマウスをイソフルラン麻酔下で脱血し、取り出した腫瘍及び腎臓の凍結包埋切片を作製し、投与組成物の2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オンに由来する蛍光を観察した。
それぞれの組成物の腫瘍内組織分布の結果を図4に、腎臓内組織分布の結果を図6に示す。
また、それらの画像を元にImage-Pro Premier(Media Cybernetics)を用いて輝度を算出し、腫瘍組織切片の輝度の値を図5に、腎臓組織切片の輝度の値を図7に示した。
培養癌細胞ヒトグリオーマU87MG懸濁液を、注射針付シリンジを用いてヌードマウスの背側部皮下に移植した。実施例3、並びに比較例4、比較例5を5%ブドウ糖注射液で溶解し、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン換算量5mg/kgで、それぞれ静脈内に単回投与した。
投与1時間後及び24時間後にマウスをイソフルラン麻酔下で脱血し、取り出した腫瘍及び腎臓の凍結包埋切片を作製し、投与組成物の2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オンに由来する蛍光を観察した。
それぞれの組成物の腫瘍内組織分布の結果を図4に、腎臓内組織分布の結果を図6に示す。
また、それらの画像を元にImage-Pro Premier(Media Cybernetics)を用いて輝度を算出し、腫瘍組織切片の輝度の値を図5に、腎臓組織切片の輝度の値を図7に示した。
試験例3の結果、実施例3及び比較例5は、投与1時間後において腫瘍全体に浸透してより広域で蛍光のシグナルが観察された。これらと比較すると、比較例4は腫瘍内への浸透が乏しいことが認められた。更に、投与24時間後の蛍光分布を観察すると、実施例3は腫瘍の内部の広域に亘って蛍光シグナルが認められ、比較例4及び5と比較して、腫瘍組織内部への浸透性が優れていることが示された。
また腎臓において、実施例3及び比較例5は血管内及び尿細管に蛍光が観察された。一方で、比較例4は腎臓内では血管内以外では蛍光が認められなかった。
以上のことから、実施例3は、比較例4と比較して速やかに腫瘍のより深部に浸透し、比較例4及び比較例5と比較して長時間腫瘍中に滞留することが示された。この腫瘍内分布特性から、実施例3は腫瘍組織内部の広範囲に亘り薬剤を送達できるDDSキャリアとして有用であることが示された。また、腎臓において実施例3は、比較例4と比較して速やかに腎排泄を受けることが示された。このことは、高分子型DDSキャリアでありながら体外排泄性という特徴を有しており、薬剤の過剰な体内滞留を回避することにより血液毒性といった正常組織への障害を低減しうる性能を有するキャリアであると考えられた。
また腎臓において、実施例3及び比較例5は血管内及び尿細管に蛍光が観察された。一方で、比較例4は腎臓内では血管内以外では蛍光が認められなかった。
以上のことから、実施例3は、比較例4と比較して速やかに腫瘍のより深部に浸透し、比較例4及び比較例5と比較して長時間腫瘍中に滞留することが示された。この腫瘍内分布特性から、実施例3は腫瘍組織内部の広範囲に亘り薬剤を送達できるDDSキャリアとして有用であることが示された。また、腎臓において実施例3は、比較例4と比較して速やかに腎排泄を受けることが示された。このことは、高分子型DDSキャリアでありながら体外排泄性という特徴を有しており、薬剤の過剰な体内滞留を回避することにより血液毒性といった正常組織への障害を低減しうる性能を有するキャリアであると考えられた。
[試験例4]腫瘍及び腎臓内組織分布評価試験
培養癌細胞ヒトグリオーマU87MG懸濁液を、注射針付シリンジを用いてヌードマウスの背側部皮下に移植した。実施例7、並びに比較例2、比較例3を5%ブドウ糖注射液で溶解し、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン換算量5mg/kgで、それぞれ静脈内に単回投与した。
投与1時間後及び24時間後にマウスをイソフルラン麻酔下で脱血し、取り出した腫瘍及び腎臓の凍結包埋切片を作製し、投与組成物の2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オンに由来する蛍光を観察した。
それぞれの組成物の腫瘍内組織分布の結果を図8に、腎臓内組織分布の結果を図10に示す。
また、それらの画像を元にImage-Pro Premier(Media Cybernetics)を用いて輝度を算出し、腫瘍組織切片の輝度の値を図9に、腎臓組織切片の輝度の値を図11に示した。
培養癌細胞ヒトグリオーマU87MG懸濁液を、注射針付シリンジを用いてヌードマウスの背側部皮下に移植した。実施例7、並びに比較例2、比較例3を5%ブドウ糖注射液で溶解し、2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オン換算量5mg/kgで、それぞれ静脈内に単回投与した。
投与1時間後及び24時間後にマウスをイソフルラン麻酔下で脱血し、取り出した腫瘍及び腎臓の凍結包埋切片を作製し、投与組成物の2-(2-アミノエトキシ)-9-(ジエチルアミノ)-5H-ベンゾ[a]フェノキサジン-5-オンに由来する蛍光を観察した。
それぞれの組成物の腫瘍内組織分布の結果を図8に、腎臓内組織分布の結果を図10に示す。
また、それらの画像を元にImage-Pro Premier(Media Cybernetics)を用いて輝度を算出し、腫瘍組織切片の輝度の値を図9に、腎臓組織切片の輝度の値を図11に示した。
試験例4の結果、実施例7及び比較例3は投与1時間後において、比較例2と比較して腫瘍全体に浸透してより広域で蛍光のシグナルが観察された。また投与24時間後において、実施例7は比較例2及び比較例3と比較して、腫瘍内のより広域で蛍光のシグナルが観察された。
また腎臓において、実施例7及び比較例3は血管内及び尿細管に蛍光が観察された。一方で、比較例2は血管内以外では蛍光が認められなかった。
以上のことから、実施例7は比較例2と比較して速やかに腫瘍のより深部に浸透し、比較例2及び比較例3と比較して長時間腫瘍中に滞留することで抗腫瘍効果を増強し得ることが示唆された。また、腎臓において実施例7は、比較例2と比較して速やかに腎排泄を受けることが示され体外排泄性を有することから、薬剤の過剰な体内滞留を回避することにより血液毒性といった正常組織への障害を低減しうる性能を有するキャリアであると考えられた。
また腎臓において、実施例7及び比較例3は血管内及び尿細管に蛍光が観察された。一方で、比較例2は血管内以外では蛍光が認められなかった。
以上のことから、実施例7は比較例2と比較して速やかに腫瘍のより深部に浸透し、比較例2及び比較例3と比較して長時間腫瘍中に滞留することで抗腫瘍効果を増強し得ることが示唆された。また、腎臓において実施例7は、比較例2と比較して速やかに腎排泄を受けることが示され体外排泄性を有することから、薬剤の過剰な体内滞留を回避することにより血液毒性といった正常組織への障害を低減しうる性能を有するキャリアであると考えられた。
[試験例5]血漿及び腫瘍AUC比による組織内滞留性評価試験
培養癌細胞ヒトグリオーマU87MG懸濁液を、注射針付シリンジを用いてヌードマウスの背側部皮下に移植した。実施例7、並びに比較例2、比較例3を5%ブドウ糖注射液で溶解し、比較例2を7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン換算量52mg/kgで、比較例3及び実施例7を7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン換算量46.8mg/kgでそれぞれ静脈内に単回投与した。
投与1、6及び24時間後にマウスをイソフルラン麻酔下で採血し、血液を遠心後、血漿を回収した。採血後に安楽死させ、腫瘍を取り出し破砕した。HPLCにより血漿及び腫瘍中のポリマー非結合7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシンを測定し、1-24時間のAUCを台形近似法により算出した。この値を用い、腫瘍中AUC1-24(μg・hr/g)と血漿中AUC1-24(μg・hr/mL)の比を算出した。結果を図12に示す。
培養癌細胞ヒトグリオーマU87MG懸濁液を、注射針付シリンジを用いてヌードマウスの背側部皮下に移植した。実施例7、並びに比較例2、比較例3を5%ブドウ糖注射液で溶解し、比較例2を7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン換算量52mg/kgで、比較例3及び実施例7を7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン換算量46.8mg/kgでそれぞれ静脈内に単回投与した。
投与1、6及び24時間後にマウスをイソフルラン麻酔下で採血し、血液を遠心後、血漿を回収した。採血後に安楽死させ、腫瘍を取り出し破砕した。HPLCにより血漿及び腫瘍中のポリマー非結合7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシンを測定し、1-24時間のAUCを台形近似法により算出した。この値を用い、腫瘍中AUC1-24(μg・hr/g)と血漿中AUC1-24(μg・hr/mL)の比を算出した。結果を図12に示す。
試験例5の結果、実施例7は比較例2及び比較例3と比較して約2倍の腫瘍中AUC/血漿中AUC値を示した。このことから、実施例7は比較例2及び比較例3と比較して、より選択的に内包化合物である7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシンを腫瘍に送達でき、薬効増強及び毒性低減を期待できると考えられた。
[試験例6]フローサイトメトリーによる標的結合部位(Cetuximab)含有組成物の標的結合能測定試験
標的結合部位としてCetuximabを有するブロック共重合体(A)を含有する実施例11と、標的結合部位を有さないブロック共重合体を含有する比較例7について、標的結合能を測定する試験を以下の手順で行った。
Coster 24 well plate(Corning)に1 wellあたり1×105のBxPC-3細胞を播種し、10%FBS含有RPMI1640(GIBCO)培地を用いて一晩培養した。翌日、FITC標識Cetuximab(Cetuximab1分子あたりFITC4.4分子結合)、並びに実施例11及び比較例7を、Cetuximabとしてそれぞれ終濃度10 μg/mLとなるよう培地に添加し、1時間培養した。なお、Cetuximabを有さない比較例7は、ブロック共重合体Cとして実施例11と等モルとなるよう添加した。
培養した後にplateから細胞を回収し、4℃の1%FBS含有PBSにより1回洗浄した。その後、4℃の1%FBS含有PBSに懸濁し、フローサイトメーター SH800(SONY)でFITCの輝度を測定した。結果を図13に示した。
標的結合部位としてCetuximabを有するブロック共重合体(A)を含有する実施例11と、標的結合部位を有さないブロック共重合体を含有する比較例7について、標的結合能を測定する試験を以下の手順で行った。
Coster 24 well plate(Corning)に1 wellあたり1×105のBxPC-3細胞を播種し、10%FBS含有RPMI1640(GIBCO)培地を用いて一晩培養した。翌日、FITC標識Cetuximab(Cetuximab1分子あたりFITC4.4分子結合)、並びに実施例11及び比較例7を、Cetuximabとしてそれぞれ終濃度10 μg/mLとなるよう培地に添加し、1時間培養した。なお、Cetuximabを有さない比較例7は、ブロック共重合体Cとして実施例11と等モルとなるよう添加した。
培養した後にplateから細胞を回収し、4℃の1%FBS含有PBSにより1回洗浄した。その後、4℃の1%FBS含有PBSに懸濁し、フローサイトメーター SH800(SONY)でFITCの輝度を測定した。結果を図13に示した。
試験例6の結果、比較例7はCetuximabを添加していない細胞と同程度の輝度であり、FITC標識Cetuximabの標的結合阻害は認められなかった。一方で実施例11はCetuximabを添加した細胞と同程度の輝度であり、Cetuximabと同程度のFITC標識Cetuximabの標的結合阻害が認められた。以上のことから、標的結合部位としてCetuximabを有する組成物は、Cetuximabを外殻部分に露出して標的に対する結合能を有するミセル様会合体を形成していることが示された。
Claims (17)
- ポリエチレングリコール鎖を含有する親水性ポリマーセグメントと、疎水性置換基を側鎖に有するポリアミノ酸鎖を含有する疎水性ポリマーセグメントが連結したブロック共重合体であって、該親水性ポリマーセグメントに標的結合部位が結合しており、該ポリエチレングリコール鎖と該ポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量が2キロダルトン以上で10キロダルトン以下であるブロック共重合体(A)。
- ポリアミノ酸鎖が、ポリアスパラギン酸鎖、ポリグルタミン酸鎖又はポリ(アスパラギン酸-グルタミン酸)鎖であり、側鎖カルボキシ基に疎水性置換基をエステル結合及び/又はアミド結合にて有している請求項1に記載のブロック共重合体(A)。
- ポリエチレングリコール鎖の分子量が1キロダルトン以上で6キロダルトン以下である請求項1又は請求項2に記載のブロック共重合体(A)。
- 標的結合部位を除いたブロック共重合体における疎水性置換基の質量含有率が5質量%以上で60質量%以下である請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載のブロック共重合体(A)。
- ブロック共重合体(A)が、一般式(1)
- 水溶液中で自己会合性のナノ粒子を形成し、該ナノ粒子の平均粒径が30ナノメートル以下である、請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載のブロック共重合体(A)。
- 請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載のブロック共重合体(A)、並びにポリエチレングリコール鎖を含有する親水性ポリマーセグメントと、疎水性置換基を側鎖に有するポリアミノ酸鎖を含有する疎水性ポリマーセグメントが連結したブロック共重合体(B)を含有する組成物であって、前記ブロック共重合体(B)のポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量が2キロダルトン以上で10キロダルトン以下であり、ブロック共重合体(B)の疎水性置換基の質量含有率が5質量%以上で60質量%以下であるブロック共重合体(B)である、ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(B)を含有する組成物。
- ブロック共重合体(B)のポリアミノ酸鎖が、ポリアスパラギン酸鎖、ポリグルタミン酸鎖又はポリ(アスパラギン酸-グルタミン酸)鎖であり、側鎖カルボキシ基に疎水性置換基をエステル結合及び/又はアミド結合にて有している請求項7に記載の組成物。
- ブロック共重合体(B)のポリエチレングリコール鎖の分子量が1キロダルトン以上で6キロダルトン以下である請求項7又は請求項8に記載の組成物。
- ブロック共重合体(B)が、一般式(2)
- ブロック共重合体(A)及びブロック共重合体(B)を含有する組成物が水溶液中でナノ粒子を形成し、該ナノ粒子の平均粒径が30ナノメートル以下である、請求項7乃至請求項10の何れか一項に記載の組成物。
- 請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載のブロック共重合体(A)、並びにポリエチレングリコール鎖を含有する親水性ポリマーセグメントと、側鎖カルボキシ基に水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質が結合したポリアミノ酸鎖を含有する疎水性ポリマーセグメントが連結したブロック共重合体(C)を含有する組成物であって、前記ブロック共重合体(C)のポリエチレングリコール鎖とポリアミノ酸鎖を合せた主鎖ポリマーの分子量が2キロダルトン以上で10キロダルトン以下であり、ブロック共重合体(C)の水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質の質量含有率が5質量%以上で60質量%以下であるブロック共重合体(C)である、ブロック共重合体(A)とブロック共重合体(C)を含有する組成物。
- ブロック共重合体(C)のポリアミノ酸鎖が、ポリアスパラギン酸鎖、ポリグルタミン酸鎖又はポリ(アスパラギン酸-グルタミン酸)鎖であり、側鎖カルボキシ基に水酸基及び/又はアミノ基を有する生理活性物質をエステル結合及び/又はアミド結合にて有している請求項12に記載の組成物。
- ブロック共重合体(C)のポリエチレングリコール鎖の分子量が1キロダルトン以上で6キロダルトン以下である請求項12又は請求項13に記載の組成物。
- ブロック共重合体(C)が、一般式(3)
- ブロック共重合体(A)及びブロック共重合体(C)を含有する組成物が水溶液中でナノ粒子を形成し、該ナノ粒子の平均粒径が30ナノメートル以下である、請求項12乃至請求項15の何れか一項に記載の組成物。
- 請求項1乃至請求項16の何れか一項に記載のブロック共重合体を含有する医薬。
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