WO2025258656A1 - 肺疾患の治療に用いられるmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子および医薬組成物 - Google Patents
肺疾患の治療に用いられるmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子および医薬組成物Info
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Definitions
- the present invention relates to lipid nanoparticles encapsulating miRNA or miRNA mimics for use in the treatment of lung diseases, and pharmaceutical compositions containing the same.
- nucleic acid delivery carriers In order to commercialize nucleic acid therapy using oligonucleotides such as siRNA and miRNA, or gene therapy using mRNA or pDNA, an effective and safe nucleic acid delivery carrier is required.
- Viral vectors are nucleic acid delivery carriers with high expression efficiency, but they pose practical safety issues. For this reason, efforts are underway to develop non-viral nucleic acid delivery carriers that are safer to use.
- lipid nanoparticles which use ionic lipids, are the most commonly used non-viral nucleic acid delivery carriers today.
- Ionic lipids are broadly composed of an amine moiety and a lipid moiety.
- ionic lipids have an amine moiety that protonates under acidic conditions, which electrostatically interacts with nucleic acids, which are polyanions, to form lipid nanoparticles, facilitating cellular uptake and delivering nucleic acids into cells.
- a well-known and commonly used ionic lipid is, for example, 1,2-dioleoyloxy-3-dimethylaminopropane (DODAP). It is known that by combining such a known ionic lipid with a phospholipid, cholesterol, and a PEG lipid, lipid nanoparticles can be formed, enabling the delivery of nucleic acids into cells (see, for example, Non-Patent Document 1).
- DODAP 1,2-dioleoyloxy-3-dimethylaminopropane
- Patent Document 1 discloses an ionic lipid having a structure in which compounds consisting of one or two amine moieties and one lipid moiety are linked by a biodegradable disulfide bond. Patent Document 1 also shows that this ionic lipid improves in vivo kinetics, such as blood stability and tumor targeting. It also shows that by modifying the structure around the amine moiety, the pKa of the lipid membrane structure can be adjusted to a value favorable for endosomal escape within cells, and that the cleavage of disulfide bonds within cells can be used to dissociate nucleic acids from the lipid membrane structure.
- this ionic lipid exhibits higher nucleic acid delivery efficiency than the well-known ionic lipid DODAP, it has been shown that this ionic lipid can improve intracellular kinetics, such as increasing the efficiency of nucleic acid delivery into the cytoplasm.
- Patent Document 2 discloses a lipid membrane structure that uses an ionic lipid that has an aromatic ring introduced near the lipid moiety in addition to a tertiary amine moiety and disulfide bond, thereby increasing its ability to fuse with endosomal membranes and further increasing the efficiency of nucleic acid delivery into the cytoplasm.
- ionic lipids have been developed that improve intracellular dynamics by increasing endosomal escape efficiency and membrane fusion ability.
- lipid nanoparticles containing ionic lipids in order for lipid nanoparticles containing ionic lipids to be more practical in vivo as nucleic acid delivery carriers, they must be able to effectively deliver nucleic acids to target organs and cells. Examples of such target sites include the liver, lungs, and spleen.
- Non-Patent Document 2 describes the production and administration of mRNA-encapsulated lipid nanoparticles using ionic lipids and lipids having quaternary ammonium cations in their structure.
- Non-Patent Document 2 also describes the treatment of pulmonary diseases using mRNA-encapsulated lipid nanoparticles using lipids having quaternary ammonium cations in their structure.
- nucleic acid species that are effective in treating pulmonary diseases.
- Non-Patent Document 3 shows that the miRNA miR-16 is effective in treating pulmonary diseases.
- Non-Patent Document 4 examines the formulation of lipid nanoparticles encapsulating siRNA or antisense oligonucleotides, and evaluates the gene knockdown efficiency.
- Non-Patent Document 2 describes the treatment of lung diseases using mRNA-encapsulated lipid nanoparticles that use lipids that have quaternary ammonium cations in their structure.
- lipids that have quaternary ammonium cations in their structure are known to be toxic to cells and living organisms, so it is recommended that they not be used.
- Non-Patent Document 4 indicates that the lipid composition of lipid nanoparticles needs to be optimized depending on the siRNA or antisense oligonucleotide. Thus, the lipid composition of lipid nanoparticles needs to be optimized depending on the type of nucleic acid to be encapsulated.
- the present invention aims to provide lipid nanoparticles encapsulating miRNA or miRNA mimics that can efficiently treat lung diseases.
- the inventors conducted research to optimize the lipid composition of lipid nanoparticles encapsulating miRNA or miRNA mimics without using lipids containing quaternary ammonium cations, and as a result discovered a lipid composition that can efficiently deliver miRNA or miRNA mimics to the lungs. Based on this finding, the present invention is as follows:
- R 10 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a hydrocarbon ring group having 3 to 12 carbon atoms, and R 10 may be substituted with a substituent selected from the group consisting of a 3- to 14-membered heterocyclic group and a hydrocarbon ring group having 3 to 12 carbon atoms.
- R 11 represents an alkylene group having 2 to 9 carbon atoms, an alkenediyl group having 2 to 9 carbon atoms, or an alkynediyl group having 2 to 9 carbon atoms, and R 11 is optionally substituted with a substituent selected from the group consisting of a halogen atom, a hydroxyl group, and a hydrocarbon ring group having 3 to 12 carbon atoms;
- R 12 and R 13 each independently represent an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 17 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 17 carbon atoms; at least one ethylene group or at least one trimethylene group in R 12 may be replaced with at least one bond selected from the group consisting of an ester bond, an amide bond, a carbamate bond, and a carbonate bond; at least one ethylene group or at least one trimethylene group in R 13 may be replaced with at least one bond selected from the group consisting of an ester bond, an
- the amount of the ionic lipid represented by formula (1) is 20 to 60 mol %, the amount of the phospholipid is 7.5 to 50 mol %, the amount of the cholesterol is 10 to 40 mol %, and the amount of the PEG lipid is 0.5 to 15 mol %, relative to the total of the ionic lipid represented by formula (1), the phospholipid, and the cholesterol.
- Ionic lipids represented by the following formula:
- Ionic lipids represented by the following formula:
- Ionic lipids represented by the following formula:
- TBS represents a tert-butyldimethylsilyl group.
- an ionic lipid represented by the following formula:
- the ionic lipid represented by formula (1) is represented by the following formula:
- miRNA or miRNA mimic-encapsulated lipid nanoparticle according to [1] or [2] above, wherein the miRNA or miRNA mimic is an ionic lipid represented by the formula:
- [5] The miRNA or miRNA mimic-encapsulated lipid nanoparticle according to any one of [1] to [4] above, wherein the phospholipid is at least one selected from the group consisting of 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphocholine and 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine.
- [6] The miRNA or miRNA mimic-encapsulated lipid nanoparticle according to any one of [1] to [4] above, wherein the phospholipid is at least one selected from the group consisting of 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine, and 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine.
- [7] The miRNA or miRNA mimic-encapsulated lipid nanoparticle according to any one of [1] to [4] above, wherein the phospholipid is at least one selected from the group consisting of 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, and 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine.
- the PEG lipid is represented by the formula (6): CH 2 (OR 6 )-CH (OR 7 )-CH 2 (OR 8 ) (6) (In formula (6), Any two of R 6 , R 7 and R 8 represent myristoyl groups, and the remaining one represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms linked via a polyethylene glycol chain having a number average molecular weight of 1,000 to 3,000.
- the miRNA or miRNA mimic-encapsulated lipid nanoparticle according to any one of [1] to [7] above, wherein the miRNA or miRNA mimic-encapsulated lipid nanoparticle is dimyristoylglycerol PEG represented by the formula:
- a pharmaceutical composition for use in treating a lung disease comprising the miRNA or miRNA mimic-encapsulated lipid nanoparticles according to any one of [1] to [9] above.
- a method for treating a lung disease comprising administering the miRNA or miRNA mimic-encapsulated lipid nanoparticles according to any one of [1] to [9] above to a subject.
- the miRNA or miRNA mimic-encapsulated lipid nanoparticles of the present invention can efficiently deliver miRNA or miRNA mimic to lung cells. Therefore, lung diseases can be effectively treated by using the miRNA or miRNA mimic-encapsulated lipid nanoparticles of the present invention.
- the present invention provides (A) an ionic lipid represented by the above formula (1) (i.e., an ionic lipid having a tertiary amino group, a lipid moiety, and a disulfide bond as a biodegradable group); (B) phospholipids, (C) cholesterol, (D) PEG lipid, and (E) miRNA or miRNA mimic.
- A an ionic lipid represented by the above formula (1) (i.e., an ionic lipid having a tertiary amino group, a lipid moiety, and a disulfide bond as a biodegradable group);
- B phospholipids,
- C cholesterol,
- D PEG lipid, and
- E miRNA or miRNA mimic.
- a pharmaceutical composition for treating pulmonary diseases comprising the lipid nanoparticles of the present invention, wherein the amount of the ionic lipid represented by formula (1) is 20 to 60 mol %, the amount of the phospholipid is 7.5 to 50 mol %, the amount of cholesterol is 10 to 40 mol %, and the amount of the PEG lipid is 0.5 to 15 mol %, relative to the total amount of the ionic lipid represented by formula (1), the phospholipid, and the cholesterol.
- Pulmonary diseases include, but are not limited to, idiopathic pulmonary fibrosis, nonspecific interstitial pneumonia, interstitial pneumonia associated with respiratory bronchiolitis, desquamative interstitial pneumonia, idiopathic organizing pneumonia, acute interstitial pneumonia, and the like.
- lipid nanoparticles refer to particles having a membrane structure in which the hydrophilic groups of amphipathic lipids are aligned toward the aqueous phase side of the interface, and having a particle diameter of less than 1 ⁇ m.
- Amphipathic lipid refers to a lipid having both hydrophilic and hydrophobic groups.
- Amphipathic lipids include, for example, ionic lipids, phospholipids, and PEG lipids.
- PEG means polyethylene glycol
- PEG lipid means a lipid modified with PEG
- Y modified with X e.g., X:PEG, Y:lipid
- X X:PEG
- Y:lipid means Y bound to X.
- PEG lipid means a lipid bound to PEG.
- lipid nanoparticles encapsulating miRNA or miRNA mimic refers to lipid nanoparticles in which miRNA or miRNA mimic is encapsulated.
- total lipids refers to all lipids.
- examples of lipids include ionic lipids, cholesterol, PEG lipids, phospholipids, etc.
- the surface potential (zeta potential) of the lipid nanoparticles of the present invention is preferably -20 mV to +20 mV, and more preferably -15 mV to 15 mV. Measurement of the surface potential (zeta potential) can be performed using a zeta potential measuring device such as the ELSZ-2000 (Otsuka Electronics Co., Osaka, Japan).
- the surface potential (zeta potential) of lipid nanoparticles encapsulating miRNA or miRNA mimics can be adjusted by adjusting the composition of their constituent components.
- R 10 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a hydrocarbon ring group having 3 to 12 carbon atoms, and R 10 may be substituted with a substituent selected from the group consisting of a 3- to 14-membered heterocyclic group and a hydrocarbon ring group having 3 to 12 carbon atoms.
- R 11 represents an alkylene group having 2 to 9 carbon atoms, an alkenediyl group having 2 to 9 carbon atoms, or an alkynediyl group having 2 to 9 carbon atoms, and R 11 is optionally substituted with a substituent selected from the group consisting of a halogen atom, a hydroxyl group, and a hydrocarbon ring group having 3 to 12 carbon atoms;
- R 12 and R 13 each independently represent an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 17 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 17 carbon atoms; at least one ethylene group or at least one trimethylene group in R 12 may be replaced with at least one bond selected from the group consisting of an ester bond, an amide bond, a carbamate bond, and a carbonate bond; at least one ethylene group or at least one trimethylene group in R 13 may be replaced with at least one bond selected from the group consisting of an ester bond, an
- * represents a bonding position
- R 14 represents a hydrogen atom, a benzyl group, or a *-Si(R 15 )(R 16 )(R 17 ) group
- * represents a bonding position
- R 15 to R 17 each independently represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a phenyl group.
- R 1a and R 1b each independently represent an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, which may be linear or branched, but is preferably linear.
- the alkylene group preferably has 1 to 4 carbon atoms, and more preferably 1 to 2 carbon atoms.
- Specific examples of alkylene groups having 1 to 6 carbon atoms include methylene, ethylene, trimethylene, isopropylene, tetramethylene, isobutylene, pentamethylene, and neopentylene.
- R 1a and R 1b each independently represent preferably a methylene, ethylene, trimethylene, isopropylene, or tetramethylene group, and more preferably an ethylene group.
- R 1a may be the same as or different from R 1b , but preferably R 1a is the same group as R 1b .
- Xa and Xb each independently represent a non-cyclic alkyl tertiary amino group having 1 to 6 carbon atoms and one tertiary amino group, or a cyclic alkylene tertiary amino group having 2 to 5 carbon atoms and one or two tertiary amino groups, and preferably each independently represent a cyclic alkylene tertiary amino group having 2 to 5 carbon atoms and one or two tertiary amino groups.
- the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in the acyclic alkyl tertiary amino group having one tertiary amino group may be linear, branched, or cyclic.
- the alkyl group preferably has 1 to 3 carbon atoms.
- alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, isobutyl, tert-butyl, pentyl, isopentyl, neopentyl, tert-pentyl, 1,2-dimethylpropyl, 2-methylbutyl, 2-methylpentyl, 3-methylpentyl, 2,2-dimethylbutyl, 2,3-dimethylbutyl, and cyclohexyl.
- Methyl, ethyl, propyl, or isopropyl is preferred, with methyl being more preferred.
- a preferred specific structure of the non-cyclic alkyl tertiary amino group having 1 to 6 carbon atoms and one tertiary amino group is represented by X1 .
- R5 in X1 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and may be linear, branched, or cyclic.
- the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1 to 3.
- Specific examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, an isopentyl group, a neopentyl group, a tert-pentyl group, a 1,2-dimethylpropyl group, a 2-methylbutyl group, a 2-methylpentyl group, a 3-methylpentyl group, a 2,2-dimethylbutyl group, a 2,3-dimethylbutyl group, and a cyclohex
- the number of carbon atoms in a cyclic alkylene tertiary amino group having 2 to 5 carbon atoms and 1 or 2 tertiary amino groups is preferably 4 or 5.
- Specific examples of cyclic alkylene tertiary amino groups having 2 to 5 carbon atoms and 1 or 2 tertiary amino groups include aziridylene groups, azetidylene groups, pyrrolidine groups, piperidylene groups, imidazolidylene groups, and piperaziylene groups, with pyrrolidine groups, piperidylene groups, and piperaziylene groups being preferred, and piperidylene groups being more preferred.
- a preferred specific structure of a cyclic alkylene tertiary amino group having 2 to 5 carbon atoms and one tertiary amino group is represented by X2 .
- p in X2 is 1 or 2.
- X2 is a pyrrolidine group
- X2 is a piperidylene group.
- p is 2.
- the nitrogen atom (N) of X2 is bonded to the carbon atom of R1a or R1b in formula (1).
- a preferred specific structure of a cyclic alkylene tertiary amino group having 2 to 5 carbon atoms and two tertiary amino groups is represented by X3 .
- the w of X3 is 1 or 2.
- X3 is an imidazolidylene group
- X3 is a piperazylene group.
- Xa may be the same as or different from Xb , but preferably Xa and Xb are the same group.
- R 2a and R 2b each independently represent an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms or an oxydialkylene group having 2 to 8 carbon atoms, and preferably each independently represent an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms.
- the alkylene group having 1 to 8 carbon atoms may be linear or branched, but is preferably linear.
- the number of carbon atoms contained in the alkylene group is preferably 1 to 6, and more preferably 1 to 4.
- Specific examples of alkylene groups having 1 to 8 carbon atoms include methylene, ethylene, trimethylene, isopropylene, tetramethylene, isobutylene, pentamethylene, hexamethylene, heptamethylene, and octamethylene.
- Preferred are methylene, ethylene, trimethylene, and tetramethylene, and more preferably ethylene.
- an "oxydialkylene group having 2 to 8 carbon atoms” refers to an alkylene group (alkylene-O-alkylene, or in other words, an “alkyleneoxyalkylene group”) connected via an ether bond, in which the total carbon number of the two alkylene groups is 2 to 8.
- the two alkylene groups may be the same or different, but are preferably the same.
- Specific examples of oxydialkylene groups having 2 to 8 carbon atoms include oxydimethylene, oxydiethylene, oxydi(trimethylene) (i.e., trimethyleneoxytrimethylene), and oxydi(tetramethylene) (i.e., tetramethyleneoxytetramethylene).
- Preferred are oxydimethylene, oxydiethylene, and oxydi(trimethylene), with oxydiethylene being more preferred.
- R 2a may be the same as or different from R 2b , but preferably R 2a is the same group as R 2b .
- Y a and Y b are each independently an ester bond, an amide bond, a carbamate bond, an ether bond, or a urea bond, preferably each independently an ester bond, an amide bond, or a carbamate bond, more preferably each independently an ester bond or an amide bond, and even more preferably each an ester bond.
- There are no restrictions on the direction of the bond between Y a and Y b but when Y a and Y b are ester bonds, they preferably have the structures -Z a -CO-O-R 2a - and -Z b -CO-O-R 2b -.
- Ya and Yb may be the same or different, but Ya and Yb are preferably the same group .
- Z a and Z b each independently represent a divalent group derived from an aromatic compound having 3 to 16 carbon atoms, at least one aromatic ring, and optionally a heteroatom.
- the number of carbon atoms contained in the aromatic compound is preferably 6 to 12, more preferably 6 to 7.
- the aromatic compound preferably contains one aromatic ring.
- aromatic rings contained in aromatic compounds having 3 to 16 carbon atoms include aromatic hydrocarbon rings such as benzene rings, naphthalene rings, and anthracene rings; and aromatic heterocycles such as imidazole rings, pyrazole rings, oxazole rings, isoxazole rings, thiazole rings, isothiazole rings, triazine rings, pyrrole rings, furan rings, thiophene rings, pyrimidine rings, pyridazine rings, pyrazine rings, pyridine rings, purine rings, pteridine rings, benzimidazole rings, indole rings, benzofuran rings, quinazoline rings, phthalazine rings, quinoline rings, isoquinoline rings, coumarin rings, chromone rings, benzodiazepine rings, phenoxazine rings, phenothiazine rings, and acridine rings.
- the ring is a benzene
- the aromatic ring may have a substituent, and examples of the substituent include an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 4 carbon atoms, an alkylcarbamoyl group having 2 to 4 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acylamino group having 2 to 4 carbon atoms, an alkoxycarbonylamino group having 2 to 4 carbon atoms, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, an alkylsulfanyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkylsulfonyl group having 1 to 4 carbon atoms, an arylsulfonyl group having 6 to 10 carbon atoms, a nitro group, a trifluoromethyl group, a cyano group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a ureido group, an
- Preferred specific structures of Z a and Z b include Z 1 .
- s represents an integer of 0 to 3
- t represents an integer of 0 to 3
- u represents an integer of 0 to 4
- u R4s each independently represent a substituent.
- s is 0 means that ( CH2 ) s is absent in Z1
- t is 0 means that ( CH2 ) t is absent in Z1
- u means that ( R4 ) u is absent in Z1 .
- the orientation of Z1 coincides with the orientation of formula (1). That is, Z1 is bonded to O in formula (1) on its left side (-( CH2 ) s ), and bonded to Ya or Yb in formula (1) on its right side (( CH2 ) t- ).
- s in Z1 is preferably an integer of 0 to 1, more preferably 0.
- t in Z1 is preferably an integer of 0 to 2, and more preferably 1.
- u is preferably an integer of 0 to 2, more preferably 0 or 1, and even more preferably 0.
- R4 in Z1 is a substituent of an aromatic ring contained in an aromatic compound having 3 to 16 carbon atoms that does not inhibit the reaction in the synthesis process of the ionic lipid.
- substituents include an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 4 carbon atoms, an alkylcarbamoyl group having 2 to 4 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an acylamino group having 2 to 4 carbon atoms, an alkoxycarbonylamino group having 2 to 4 carbon atoms, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, an alkylsulfanyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkylsulfonyl group having 1 to 4 carbon atoms, an arylsulfonyl group having 6 to 10 carbon atoms, a nitro group, a trifluor
- Examples include aryloxy groups having 6 to 10 prime atoms, and preferred examples include an acetyl group, a methoxycarbonyl group, a methylcarbamoyl group, an acetoxy group, an acetamido group, a methoxycarbonylamino group, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, a methylsulfanyl group, a phenylsulfonyl group, a nitro group, a trifluoromethyl group, a cyano group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a tert-butyl group, a ureido group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a tert-butoxy group, a phenyl group, and a phen
- Za and Zb may be the same or different, but Za and Zb are preferably the same group.
- n a and n b are each independently 0 or 1, and preferably both are 1.
- "n a is 0” means that (Z a -Y a ) n a in formula (1) does not exist
- "n b is 0” means that (Z b -Y b ) n b in formula (1) does not exist.
- n a and n b may be the same or different, preferably n a and n b are the same.
- R 3a and R 3b are each independently a residue derived from a reaction product of a fat-soluble vitamin having a hydroxyl group with succinic anhydride or glutaric anhydride; a residue derived from a reaction product of a sterol derivative having a hydroxyl group with succinic anhydride or glutaric anhydride; an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 40 carbon atoms; an alkyl group having 3 to 40 carbon atoms and having a cyclopropane ring; A group represented by the formula (2), A group represented by the formula (3), A group represented by the formula (4), or a group represented by the formula (5),
- the "residue derived from the reaction product of a fat-soluble vitamin having a hydroxyl group with succinic anhydride or glutaric anhydride" and the like will be explained below in order.
- the residue derived from the reaction product of a fat-soluble vitamin having a hydroxyl group with succinic anhydride or glutaric anhydride refers to a group having a structure in which the hydroxyl group of a fat-soluble vitamin having a hydroxyl group is replaced with *-O-CO-CH 2 -CH 2 - or *-O-CO-CH 2 -CH 2 -CH 2 - (in the above formula, * represents the bonding position with the fat-soluble vitamin).
- fat-soluble vitamins having a hydroxyl group examples include retinol, ergosterol, 7-dehydrocholesterol, calciferol, cholecalciferol, dihydroergocalciferol, dihydrotachysterol, tocopherol, and tocotrienol.
- the fat-soluble vitamin having a hydroxyl group is preferably tocopherol.
- the residue derived from the reaction product of a sterol derivative having a hydroxyl group with succinic anhydride or glutaric anhydride represents a group having a structure in which the hydroxyl group of the sterol derivative having a hydroxyl group is replaced with *-O-CO-CH 2 -CH 2 - or *-O-CO-CH 2 -CH 2 -CH 2 - (in the above formula, * represents the bonding position with the sterol derivative).
- sterol derivatives having a hydroxyl group examples include cholesterol, cholestanol, stigmasterol, ⁇ -sitosterol, lanosterol, and ergosterol, with cholesterol or cholestanol being preferred.
- the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 40 carbon atoms may be linear or branched.
- the aliphatic hydrocarbon group may be saturated or unsaturated.
- the number of unsaturated bonds contained in the aliphatic hydrocarbon group is typically 1 to 6, preferably 1 to 3, and more preferably 1 to 2.
- Unsaturated bonds include carbon-carbon double bonds and carbon-carbon triple bonds, with carbon-carbon double bonds being preferred.
- the number of carbon atoms contained in the aliphatic hydrocarbon group is preferably 8 to 22, more preferably 13 to 19, and even more preferably 13 to 17.
- Aliphatic hydrocarbon groups include alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, etc., with alkyl or alkenyl groups being preferred.
- Specific examples of the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 40 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, an isopentyl group, a neopentyl group, a tert-pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, an undecyl group, a dodecyl group, a tridecyl group, a tetradecyl group, a pentadecy
- the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 40 carbon atoms represented by R 3a and R 3b is preferably derived from a fatty acid.
- the carbonyl carbon derived from the fatty acid is included in —CO—O— in formula (1).
- Specific examples of the aliphatic hydrocarbon group include a heptadecadienyl group when linoleic acid is used as the fatty acid, and a heptadecenyl group when oleic acid is used as the fatty acid.
- alkyl group having 3 to 40 carbon atoms and having a cyclopropane ring in R 3a and R 3b means an alkyl group having 3 to 40 carbon atoms and having at least one cyclopropane ring in the alkyl chain.
- the number of carbon atoms of the alkyl group, 3 to 40 does not include the number of carbon atoms of the cyclopropane ring.
- the number of cyclopropane rings in the alkyl group is preferably one.
- the alkyl group having 3 to 40 carbon atoms and having a cyclopropane ring in R 3a and R 3b is preferably represented by formula (7):
- the aliphatic hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms represented by R9 may be linear or branched.
- the aliphatic hydrocarbon group may be saturated or unsaturated.
- the number of unsaturated bonds contained in the aliphatic hydrocarbon group is usually 1 to 6, preferably 1 to 3, and more preferably 1 to 2.
- Unsaturated bonds include carbon-carbon double bonds and carbon-carbon triple bonds, with carbon-carbon double bonds being preferred.
- the number of carbon atoms contained in the aliphatic hydrocarbon group is preferably 8 to 20, more preferably 9 to 19, and even more preferably 9 to 17.
- Aliphatic hydrocarbon groups include alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, etc., but are preferably alkyl or alkenyl groups, and more preferably alkyl groups.
- Specific examples of aliphatic hydrocarbon groups having 2 to 20 carbon atoms include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, isobutyl, tert-butyl, pentyl, isopentyl, neopentyl, tert-pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, icosyl, dodecenyl,
- the aliphatic hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms is preferably a tridecyl group, a pentadecyl group, a heptadecyl group, a nonadecyl group, a heptadecenyl group, a heptadecadienyl group, or a 1-hexylnonyl group, and particularly preferably a tridecyl group, a heptadecyl group, a heptadecenyl group, or a heptadecadienyl group.
- a is preferably an integer from 3 to 9, more preferably an integer from 3 to 7, and even more preferably an integer from 5 to 7.
- alkyl groups may be either linear or branched.
- alkyl groups include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, isopentyl, neopentyl, tert-pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, 1-octylnonyl, octadecyl, nonadecyl, and isopropyl.
- Examples include cosyl, henicosyl, docosyl, tricosyl, tetracosyl, pentacosyl, hexacosyl, heptacosyl, octacosyl, nonacosyl, triacontyl, hentriacontyl, dotriacontyl, tritriacontyl, tetratriacontyl, pentatriacontyl, hexatriacontyl, tetracontyl, hentetracontyl, dotetracontyl, tritetracontyl, and tetratetracontyl groups.
- the alkenyl group may be either linear or branched. Furthermore, in this specification, the number of olefinic carbon-carbon double bonds in the alkenyl group may be one, or two or more.
- alkenyl groups include ethenyl, propenyl, butenyl, pentenyl, hexenyl, heptenyl, octenyl, 1-ethenylhexyl, nonenyl, decenyl, undecenyl, dodecenyl, tridecenyl, tetradecenyl, pentadecenyl, hexadecenyl, heptadecenyl, octadecenyl, nonadecenyl, icosenyl, henicosenyl, docosenyl, tricosenyl, tetracosenyl, pentacosenyl, he
- the alkynyl group may be either linear or branched. Furthermore, in this specification, the number of carbon-carbon triple bonds in the alkynyl group may be one or two or more.
- alkynyl groups include ethynyl, propynyl, butynyl, pentynyl, hexynyl, heptynyl, octynyl, nonynyl, decynyl, undecynyl, dodecynyl, tridecynyl, tetradecynyl, pentadecynyl, hexadecinyl, heptadecynyl, octadecynyl, nonadecinyl, icosinyl, henicosinyl, docosinyl, tricosinyl, tetracosinyl, pentacosinyl,
- R 10 may be substituted with a substituent selected from the group consisting of a 3- to 14-membered heterocyclic group and a hydrocarbon ring group having 3 to 12 carbon atoms
- a substituent selected from the group consisting of a 3- to 14-membered heterocyclic group and a hydrocarbon ring group having 3 to 12 carbon atoms means that the alkyl group, the alkenyl group, the alkynyl group, or the hydrocarbon ring group of R 10 may each independently be substituted with a substituent selected from the group consisting of a 3- to 14-membered heterocyclic group and a hydrocarbon ring group having 3 to 12 carbon atoms.
- R 10 may be substituted with a substituent selected from the group consisting of a 3- to 14-membered heterocyclic group and a hydrocarbon ring group having 3 to 12 carbon atoms
- R 10 may be substituted with a substituent selected from the group consisting of a 3- to 14-membered heterocyclic group and a hydrocarbon ring group having 3 to 12 carbon atoms
- alkyl group "alkenylgroup,”"alkynylgroup,””alkylenegroup,””alkenediylgroup,””alkynediylgroup,” etc., which do not specifically state the substituent, represent unsubstituted groups.
- hydrocarbon ring group having 3 to 12 carbon atoms refers to a cyclic group whose ring is composed of 3 to 12 carbon atoms.
- hydrocarbon ring groups having 3 to 12 carbon atoms include cycloalkyl groups having 3 to 8 carbon atoms, phenyl groups, naphthyl groups, and adamantyl groups.
- cycloalkyl groups having 3 to 8 carbon atoms include cyclopropyl groups, cyclobutyl groups, cyclopentyl groups, cyclohexyl groups, cycloheptyl groups, and cyclooctyl groups.
- the hydrocarbon ring group having 3 to 12 carbon atoms is preferably a non-aromatic hydrocarbon ring group having 3 to 12 carbon atoms, more preferably a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms or an adamantyl group, and even more preferably a cyclohexyl group or an adamantyl group.
- 3- to 14-membered heterocyclic group refers to a heterocyclic group having 3 to 14 ring atoms.
- 3- to 14-membered heterocyclic groups include 5- to 14-membered aromatic heterocyclic groups and 3- to 14-membered non-aromatic heterocyclic groups.
- the 3- to 14-membered heterocyclic group is preferably a 3- to 14-membered non-aromatic heterocyclic group.
- examples of the 5- to 14-membered aromatic heterocyclic group include the following: (i) 5- to 6-membered monocyclic aromatic heterocyclic groups such as a thienyl group, a furyl group, a pyrrolyl group, an imidazolyl group, a pyrazolyl group, a thiazolyl group, an isothiazolyl group, an oxazolyl group, an isoxazolyl group, a pyridyl group, a pyrazinyl group, a pyrimidinyl group, a pyridazinyl group, a 1,2,4-oxadiazolyl group, a 1,3,4-oxadiazolyl group, a 1,2,4-thiadiazolyl group, a 1,3,4-thiadiazolyl group, a triazolyl group, a tetrazolyl group, and a triazinyl group; (ii) a benzothioph
- examples of the 3- to 14-membered non-aromatic heterocyclic group include the following: (i) aziridinyl group, oxiranyl group, thiiranyl group, azetidinyl group, oxetanyl group, thietanyl group, tetrahydrothienyl group, tetrahydrofuranyl group, pyrrolinyl group, pyrrolidinyl group, imidazolinyl group, imidazolidinyl group, oxazolinyl group, oxazolidinyl group, pyrazolinyl group, pyrazolidinyl group, thiazolinyl group, thiazolidinyl group, tetrahydroisothiazolyl group, dithiolanyl group (e.g., 1,2-dithiolan-3-yl group), tetrahydrooxazolyl group 3- to 8-membered monocycl
- R10 is Preferably, it is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, and the alkyl group may be substituted with a hydrocarbon ring group having 3 to 12 carbon atoms or a 3- to 14-membered non-aromatic heterocyclic group; More preferably, it is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms. More preferred are alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms and alkynyl groups having 2 to 10 carbon atoms.
- R 11 represents an alkylene group having 2 to 9 carbon atoms, an alkenediyl group having 2 to 9 carbon atoms, or an alkynediyl group having 2 to 9 carbon atoms, and R 11 may be substituted with a substituent selected from the group consisting of a halogen atom, a hydroxyl group, and a hydrocarbon ring group having 3 to 12 carbon atoms.
- the alkylene group may be either linear or branched.
- the term "alkenediyl group” refers to a divalent group having a structure obtained by removing two hydrogen atoms from an alkene.
- the alkenediyl group may be either linear or branched.
- the number of olefinic carbon-carbon double bonds in the alkene or alkenediyl group may be either one or two or more.
- alkenediyl groups include ethenediyl, propenediyl, butenediyl, pentenediyl, hexenediyl, heptenediyl, octenediyl, nonenediyl, and decenediyl groups.
- alkynediyl group refers to a divalent group having a structure obtained by removing two hydrogen atoms from an alkyne.
- the alkynediyl group may be either linear or branched.
- the number of carbon-carbon triple bonds in the alkyne or alkynediyl group may be either one or two or more.
- alkynediyl groups examples include ethynediyl, propynediyl, butynediyl, pentynediyl, hexynediyl, heptynediyl, octynediyl, nonynediyl, and decynediyl groups.
- R 11 is preferably an alkylene group having 2 to 9 carbon atoms, an alkenediyl group having 2 to 9 carbon atoms, or an alkynediyl group having 2 to 9 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 2 to 9 carbon atoms, even more preferably an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms, and particularly preferably a trimethylene group.
- R 12 and R 13 each independently represent an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 17 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 17 carbon atoms; at least one ethylene group or at least one trimethylene group in R 12 may be replaced with at least one bond selected from the group consisting of an ester bond, an amide bond, a carbamate bond, and a carbonate bond; at least one ethylene group or at least one trimethylene group in R 13 may be replaced with at least one bond selected from the group consisting of an ester bond, an amide bond, a carbamate bond, and a carbonate bond; and R 12 and R 13 each independently may be substituted with a substituent selected from the group consisting of a halogen atom, a hydroxyl group, and a hydrocarbon ring group having 3 to 12 carbon atoms.
- R 12 and R 13 are preferably each independently an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 17 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 17 carbon atoms, more preferably each independently an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, even more preferably each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and particularly preferably both are hexyl groups.
- L 1 represents an oxygen atom, NH, or sulfur atom, and is preferably an oxygen atom or NH, more preferably an oxygen atom.
- * represents a bonding position, not a carbon atom, as described above.
- R 14 represents a hydrogen atom, a benzyl group, or a *—Si(R 15 )(R 16 )(R 17 ) group (in the formula, * represents a bonding position, and R 15 to R 17 each independently represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a phenyl group).
- R14 is Preferably, it is a hydrogen atom, a benzyl group, or a *-Si(R 15 )(R 16 )(R 17 ) group (in the formula, * represents the bonding position, R 15 represents a tert-butyl group, and R 16 and R 17 both represent a methyl group or a phenyl group), More preferably, it is a hydrogen atom or a *-Si(R 15 )(R 16 )(R 17 ) group (in the formula, * represents a bonding position, R 15 represents a tert-butyl group, and R 16 and R 17 both represent a methyl group or a phenyl group), More preferably, it is a *-Si(R 15 )(R 16 )(R 17 ) group (in the formula, * represents the bonding position, R 15 represents a tert-butyl group, and R 16 and R 17 both represent a methyl group or a phenyl group), Particular
- R 3a and R 3b are preferably each independently an aliphatic hydrocarbon group having 8 to 22 carbon atoms;
- R 10 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, and the alkyl group may be substituted with a hydrocarbon ring group having 3 to 12 carbon atoms or a non-aromatic heterocyclic group having 3 to 14 members.
- R 11 represents an alkylene group having 2 to 9 carbon atoms, an alkenediyl group having 2 to 9 carbon atoms, or an alkynediyl group having 2 to 9 carbon atoms
- R12 and R13 each independently represent an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 17 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 17 carbon atoms
- L1 represents an oxygen atom or NH. or a group represented by formula (5):
- * represents a bonding position
- R 14 is a hydrogen atom, a benzyl group, or a *-Si(R 15 )(R 16 )(R 17 ) group
- * represents a bonding position
- R 15 represents a tert-butyl group
- R 16 and R 17 both represent a methyl group or a phenyl group
- R 3a and R 3b are more preferably each independently an aliphatic hydrocarbon group having 13 to 19 carbon atoms, Formula (2): R 9 -O-CO-(CH 2 ) a -* (2) (In formula (2), R 9 represents an aliphatic hydrocarbon group having 9 to 19 carbon atoms, and a represents an integer of 3 to 7. a group represented by Formula (3):
- R 10 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms.
- R 11 represents an alkylene group having 2 to 9 carbon atoms
- R12 and R13 each independently represent an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms
- L1 represents an oxygen atom. or a group represented by formula (5):
- R 3a and R 3b are more preferably each independently an aliphatic hydrocarbon group having 13 to 17 carbon atoms;
- R 11 represents an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms
- R12 and R13 each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (e.g., a hexyl group)
- L1 represents an oxygen atom. or a group represented by formula (5):
- R 14 represents a *-Si(R 15 )(R 16 )(R 17 ) group
- * represents a bonding position
- R 15 represents a tert-butyl group
- R 16 and R 17 both represent a methyl group or a phenyl group
- It is a group represented by the following formula:
- R 3a and R 3b are preferably each independently an aliphatic hydrocarbon group having 8 to 22 carbon atoms; Formula (3):
- R 10 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, and the alkyl group may be substituted with a hydrocarbon ring group having 3 to 12 carbon atoms or a non-aromatic heterocyclic group having 3 to 14 members.
- R 11 represents an alkylene group having 2 to 9 carbon atoms, an alkenediyl group having 2 to 9 carbon atoms, or an alkynediyl group having 2 to 9 carbon atoms
- R12 and R13 each independently represent an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 17 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 17 carbon atoms
- L1 represents an oxygen atom or NH. or a group represented by formula (5):
- R 14 is a hydrogen atom, a benzyl group, or a *-Si(R 15 )(R 16 )(R 17 ) group (in the formula, * represents a bonding position, R 15 represents a tert-butyl group, and R 16 and R 17 both represent a methyl group or a phenyl group).
- R 3a and R 3b are more preferably each independently an aliphatic hydrocarbon group having 13 to 19 carbon atoms, Formula (3):
- R 10 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms.
- R 11 represents an alkylene group having 2 to 9 carbon atoms
- R12 and R13 each independently represent an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms
- L1 represents an oxygen atom. or a group represented by formula (5):
- R 3a and R 3b are more preferably each independently an aliphatic hydrocarbon group having 13 to 17 carbon atoms; Formula (3):
- R 11 represents an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms
- R12 and R13 each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (e.g., a hexyl group)
- L1 represents an oxygen atom. or a group represented by formula (5):
- R 14 represents a *-Si(R 15 )(R 16 )(R 17 ) group
- * represents a bonding position
- R 15 represents a tert-butyl group
- R 16 and R 17 both represent a methyl group or a phenyl group
- It is a group represented by the following formula:
- R 3a and R 3b are preferably each independently An aliphatic hydrocarbon group having 8 to 22 carbon atoms, or a group represented by formula (2): R 9 -O-CO-(CH 2 ) a -* (2) (In formula (2), * indicates the bond position, R 9 represents an aliphatic hydrocarbon group having 8 to 20 carbon atoms, and a represents an integer of 3 to 9.
- R 3a and R 3b are more preferably each independently An aliphatic hydrocarbon group having 13 to 19 carbon atoms, or a group represented by formula (2): R 9 -O-CO-(CH 2 ) a -* (2) (In formula (2), * indicates the bond position, R 9 represents an aliphatic hydrocarbon group having 9 to 19 carbon atoms, and a represents an integer of 3 to 7.
- R 3a and R 3b are more preferably each independently An aliphatic hydrocarbon group having 13 to 17 carbon atoms, or a group represented by formula (2): R 9 -O-CO-(CH 2 ) a -* (2) (In formula (2), * indicates the bond position, R 9 represents an aliphatic hydrocarbon group having 9 to 17 carbon atoms, and a represents an integer of 5 to 7. It is a group represented by the following formula:
- R 3a and R 3b are Preferably, each independently represents an aliphatic hydrocarbon group having 8 to 22 carbon atoms, More preferably, each independently represents an aliphatic hydrocarbon group having 13 to 19 carbon atoms, More preferably, they are each independently an aliphatic hydrocarbon group having 13 to 17 carbon atoms.
- R 3a may be the same as or different from R 3b , but preferably R 3a is the same group as R 3b .
- R 1a is the same as R 1b
- X a is the same as X b
- R 2a is the same as R 2b
- Y a is the same as Y b
- Z a is the same as Z b
- R 3a is the same as R 3b .
- ionic lipid (1) include the following ionic lipids: [Ionic lipid (1-1a)]
- R 1a and R 1b each independently represent an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms (e.g., a methylene group, an ethylene group);
- Xa and Xb each independently represent a non-cyclic alkyl tertiary amino group having 1 to 6 carbon atoms and one tertiary amino group (e.g., —N(CH 3 )—), or a cyclic alkylene tertiary amino group having 2 to 5 carbon atoms and one or two tertiary amino groups (e.g., a piperidylene group);
- R 2a and R 2b each independently represent an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms (e.g., a methylene group, an ethylene group, or a trimethylene group);
- Y a and Y b are each independently an ester bond or an amide bond;
- R 10 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, and the alkyl group may be substituted with a hydrocarbon ring group having 3 to 12 carbon atoms or a non-aromatic heterocyclic group having 3 to 14 members.
- R 11 represents an alkylene group having 2 to 9 carbon atoms, an alkenediyl group having 2 to 9 carbon atoms, or an alkynediyl group having 2 to 9 carbon atoms
- R12 and R13 each independently represent an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 17 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 17 carbon atoms
- L1 represents an oxygen atom or NH. or a group represented by formula (5):
- * represents a bonding position
- R 14 represents a hydrogen atom, a benzyl group, or a *-Si(R 15 )(R 16 )(R 17 ) group
- * represents a bonding position
- R 15 represents a tert-butyl group
- R 16 and R 17 both represent a methyl group or a phenyl group
- Ionic lipids (1) is a group represented by Ionic lipids (1).
- R 1a and R 1b each independently represent an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms (e.g., a methylene group, an ethylene group);
- Xa and Xb each independently represent a non-cyclic alkyl tertiary amino group having 1 to 6 carbon atoms and one tertiary amino group (e.g., —N(CH 3 )—), or a cyclic alkylene tertiary amino group having 2 to 5 carbon atoms and one or two tertiary amino groups (e.g., a piperidylene group);
- R 2a and R 2b each independently represent an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms (e.g., a methylene group, an ethylene group, or a trimethylene group);
- Y a and Y b are each independently an ester bond or an amide bond;
- Z a and Z b are each independently a divalent group derived from an aromatic compound having 3 to 16 carbon
- R 10 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, and the alkyl group may be substituted with a hydrocarbon ring group having 3 to 12 carbon atoms or a non-aromatic heterocyclic group having 3 to 14 members.
- R 11 represents an alkylene group having 2 to 9 carbon atoms, an alkenediyl group having 2 to 9 carbon atoms, or an alkynediyl group having 2 to 9 carbon atoms
- R 12 and R 13 each independently represent an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 17 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 17 carbon atoms
- L 1 represents an oxygen atom or NH. or a group represented by formula (5):
- * represents a bonding position
- R 14 represents a hydrogen atom, a benzyl group, or a *-Si(R 15 )(R 16 )(R 17 ) group
- * represents a bonding position
- R 15 represents a tert-butyl group
- R 16 and R 17 both represent a methyl group or a phenyl group
- Ionic lipids (1) is a group represented by Ionic lipids (1).
- R 1a and R 1b each independently represent an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms (e.g., a methylene group, an ethylene group);
- Xa and Xb each independently represent a non-cyclic alkyl tertiary amino group having 1 to 6 carbon atoms and one tertiary amino group (e.g., —N(CH 3 )—), or a cyclic alkylene tertiary amino group having 2 to 5 carbon atoms and one or two tertiary amino groups (e.g., a piperidylene group);
- R 2a and R 2b each independently represent an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms (e.g., a methylene group, an ethylene group, or a trimethylene group);
- Y a and Y b are each independently an ester bond or an amide bond;
- Z a and Z b are each independently a divalent group derived from an aromatic compound having 3 to 16 carbon
- R 1a and R 1b each independently represent an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms (e.g., a methylene group, an ethylene group);
- Xa and Xb each independently represent a non-cyclic alkyl tertiary amino group having 1 to 6 carbon atoms and one tertiary amino group (e.g., —N(CH 3 )—), or a cyclic alkylene tertiary amino group having 2 to 5 carbon atoms and one or two tertiary amino groups (e.g., a piperidylene group);
- R 2a and R 2b each independently represent an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms (e.g., a methylene group, an ethylene group, or a trimethylene group);
- Y a and Y b are each independently an ester bond or an amide bond;
- Z a and Z b are each independently a divalent group derived from an aromatic compound having 3 to 16 carbon
- R 1a and R 1b each independently represent an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms (e.g., a methylene group, an ethylene group);
- Xa and Xb each independently represent a non-cyclic alkyl tertiary amino group having 1 to 3 carbon atoms and one tertiary amino group (e.g., —N(CH 3 )—), or a cyclic alkylene tertiary amino group having 2 to 5 carbon atoms and one tertiary amino group (e.g., a piperidylene group);
- R 2a and R 2b each independently represent an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms (e.g., a methylene group, an ethylene group, or a trimethylene group);
- Y a and Y b are each independently an ester bond or an amide bond;
- Z a and Z b are each independently a divalent group derived from an aromatic compound having 6 to 12 carbon atoms
- R 10 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms.
- R 11 represents an alkylene group having 2 to 9 carbon atoms
- R12 and R13 each independently represent an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms
- L1 represents an oxygen atom. or a group represented by formula (5):
- * represents a bonding position
- R 14 represents a hydrogen atom or a *-Si(R 15 )(R 16 )(R 17 ) group
- * represents a bonding position
- R 15 represents a tert-butyl group
- R 16 and R 17 both represent a methyl group or a phenyl group
- Ionic lipids (1) is a group represented by Ionic lipids (1).
- R 1a and R 1b each independently represent an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms (e.g., a methylene group, an ethylene group);
- Xa and Xb each independently represent a non-cyclic alkyl tertiary amino group having 1 to 3 carbon atoms and one tertiary amino group (e.g., —N(CH 3 )—), or a cyclic alkylene tertiary amino group having 2 to 5 carbon atoms and one tertiary amino group (e.g., a piperidylene group);
- R 2a and R 2b each independently represent an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms (e.g., a methylene group, an ethylene group, or a trimethylene group);
- Y a and Y b are each independently an ester bond or an amide bond;
- Z a and Z b are each independently a divalent group derived from an aromatic compound having 6 to 12 carbon atoms
- R 10 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms.
- R 11 represents an alkylene group having 2 to 9 carbon atoms
- R12 and R13 each independently represent an alkyl group having 1 to 17 carbon atoms
- L1 represents an oxygen atom. or a group represented by formula (5):
- * represents a bonding position
- R 14 represents a hydrogen atom or a *-Si(R 15 )(R 16 )(R 17 ) group
- * represents a bonding position
- R 15 represents a tert-butyl group
- R 16 and R 17 both represent a methyl group or a phenyl group
- Ionic lipids (1) is a group represented by Ionic lipids (1).
- R 1a and R 1b each independently represent an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms (e.g., a methylene group, an ethylene group);
- Xa and Xb each independently represent a non-cyclic alkyl tertiary amino group having 1 to 3 carbon atoms and one tertiary amino group (e.g., —N(CH 3 )—), or a cyclic alkylene tertiary amino group having 2 to 5 carbon atoms and one tertiary amino group (e.g., a piperidylene group);
- R 2a and R 2b each independently represent an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms (e.g., a methylene group, an ethylene group, or a trimethylene group);
- Y a and Y b are each independently an ester bond or an amide bond;
- Z a and Z b are each independently a divalent group derived from an aromatic compound having 6 to 12 carbon atoms
- R 1a and R 1b each independently represent an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms (e.g., a methylene group, an ethylene group);
- Xa and Xb each independently represent a non-cyclic alkyl tertiary amino group having 1 to 3 carbon atoms and one tertiary amino group (e.g., —N(CH 3 )—), or a cyclic alkylene tertiary amino group having 2 to 5 carbon atoms and one tertiary amino group (e.g., a piperidylene group);
- R 2a and R 2b each independently represent an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms (e.g., a methylene group, an ethylene group, or a trimethylene group);
- Y a and Y b are each independently an ester bond or an amide bond;
- Z a and Z b are each independently a divalent group derived from an aromatic compound having 6 to 12 carbon atoms
- R 1a and R 1b each independently represent an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms (i.e., a methylene group or an ethylene group);
- X a and X b are each independently X 1 :
- R 5 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms (e.g., a methyl group)
- X 2 :
- Xa and Xb are each independently X2 );
- R 2a and R 2b each independently represent an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms (e.g., a methylene group, an ethylene group, or a trimethylene group);
- Y a and Y b are each independently an ester bond or an amide bond;
- Z a and Z b are each independently Z 1 :
- s represents an integer of 0 to 1
- t represents an integer of 0 to 2
- u represents an integer of 0 to 2 (preferably 0)
- u R4s each independently represent a substituent.
- n a and n b are each independently 0 or 1
- R 3a and R 3b are each independently an aliphatic hydrocarbon group having 13 to 17 carbon atoms (e.g., a heptadecenyl group, a heptadecadienyl group, a 1-hexylnonyl group);
- R 9 represents an aliphatic hydrocarbon group having 9 to 17 carbon atoms
- a represents an integer of 5 to 7.
- R 11 represents an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms
- R12 and R13 each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (e.g., a hexyl group)
- L1 represents an oxygen atom. or a group represented by formula (5):
- R 14 represents a *-Si(R 15 )(R 16 )(R 17 ) group
- * represents a bonding position
- R 15 represents a tert-butyl group
- R 16 and R 17 both represent a methyl group or a phenyl group
- Ionic lipids (1) is a group represented by Ionic lipids (1).
- R 1a and R 1b each independently represent an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms (i.e., a methylene group or an ethylene group);
- X a and X b are each independently X 1 :
- R 5 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms (e.g., a methyl group)
- X 2 :
- Xa and Xb are each independently X2 );
- R 2a and R 2b each independently represent an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms (e.g., a methylene group, an ethylene group, or a trimethylene group);
- Y a and Y b are each independently an ester bond or an amide bond;
- Z a and Z b are each independently Z 1 :
- s represents an integer of 0 to 1
- t represents an integer of 0 to 2
- u represents an integer of 0 to 2 (preferably 0)
- u R4s each independently represent a substituent.
- n a and n b are each independently 0 or 1; and R 3a and R 3b are each independently an aliphatic hydrocarbon group having 13 to 17 carbon atoms (e.g., a heptadecenyl group, a heptadecadienyl group, a 1-hexylnonyl group);
- Formula (3) :
- R 11 represents an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms
- R12 and R13 each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (e.g., a hexyl group)
- L1 represents an oxygen atom. or a group represented by formula (5):
- R 14 represents a *-Si(R 15 )(R 16 )(R 17 ) group
- * represents a bonding position
- R 15 represents a tert-butyl group
- R 16 and R 17 both represent a methyl group or a phenyl group
- Ionic lipids (1) is a group represented by Ionic lipids (1).
- R 1a and R 1b each independently represent an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms (i.e., a methylene group or an ethylene group);
- X a and X b are each independently X 1 :
- R 5 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms (e.g., a methyl group)
- X 2 :
- Xa and Xb are each independently X2 );
- R 2a and R 2b each independently represent an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms (e.g., a methylene group, an ethylene group, or a trimethylene group);
- Y a and Y b are each independently an ester bond or an amide bond;
- Z a and Z b are each independently Z 1 :
- s represents an integer of 0 to 1
- t represents an integer of 0 to 2
- u represents an integer of 0 to 2 (preferably 0)
- u R4s each independently represent a substituent.
- n a and n b are each independently 0 or 1
- R 3a and R 3b are each independently an aliphatic hydrocarbon group having 13 to 17 carbon atoms (e.g., a heptadecenyl group, a heptadecadienyl group, a 1-hexylnonyl group), or a group represented by formula (2): R 9 -O-CO-(CH 2 ) a - (2)
- R 9 represents an aliphatic hydrocarbon group having 9 to 17 carbon atoms
- a represents an integer of 5 to 7. is a group represented by Ionic lipids (1).
- R 1a and R 1b each independently represent an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms (i.e., a methylene group or an ethylene group);
- X a and X b are each independently X 1 :
- R 5 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms (e.g., a methyl group)
- X 2 :
- Xa and Xb are each independently X2 );
- R 2a and R 2b each independently represent an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms (e.g., a methylene group, an ethylene group, or a trimethylene group);
- Y a and Y b are each independently an ester bond or an amide bond;
- Z a and Z b are each independently Z 1 :
- s represents an integer of 0 to 1
- t represents an integer of 0 to 2
- u represents an integer of 0 to 2 (preferably 0)
- u R4s each independently represent a substituent.
- n a and n b each independently represent 0 or 1
- R 3a and R 3b each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 13 to 17 carbon atoms (e.g., a heptadecenyl group, a heptadecadienyl group, or a 1-hexylnonyl group); Ionic lipids (1).
- R 1a and R 1b each independently represent an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms (i.e., a methylene group or an ethylene group);
- X a and X b are each independently X 2 :
- R 2a and R 2b each independently represent an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms (e.g., a methylene group, an ethylene group, or a trimethylene group); Y a and Y b are each independently an ester bond; Z a and Z b are each independently Z 1 :
- R 3a and R 3b are each independently an aliphatic hydrocarbon group having 13 to 17 carbon atoms (e.g., a heptadecenyl group, a heptadecadienyl group, a 1-hexylnonyl group);
- Formula (2) R 9 -O-CO-(CH 2 ) a - (2)
- R 9 represents an aliphatic hydrocarbon group having 9 to 17 carbon atoms, and a represents an integer of 5 to 7.
- R 11 represents an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms
- R12 and R13 each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (e.g., a hexyl group)
- L1 represents an oxygen atom. or a group represented by formula (5):
- R 14 represents a *-Si(R 15 )(R 16 )(R 17 ) group
- * represents a bonding position
- R 15 represents a tert-butyl group
- R 16 and R 17 both represent a methyl group or a phenyl group
- Ionic lipids (1) is a group represented by Ionic lipids (1).
- R 1a and R 1b each independently represent an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms (i.e., a methylene group or an ethylene group);
- X a and X b are each independently X 2 :
- R 2a and R 2b each independently represent an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms (e.g., a methylene group, an ethylene group, or a trimethylene group); Y a and Y b are each independently an ester bond; Z a and Z b are each independently Z 1 :
- R 3a and R 3b are each independently an aliphatic hydrocarbon group having 13 to 17 carbon atoms (e.g., a heptadecenyl group, a heptadecadienyl group, a 1-hexylnonyl group); Formula (3):
- R 11 represents an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms
- R12 and R13 each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (e.g., a hexyl group)
- L1 represents an oxygen atom. or a group represented by formula (5):
- R 14 represents a *-Si(R 15 )(R 16 )(R 17 ) group
- * represents a bonding position
- R 15 represents a tert-butyl group
- R 16 and R 17 both represent a methyl group or a phenyl group
- Ionic lipids (1) is a group represented by Ionic lipids (1).
- R 1a and R 1b each independently represent an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms (i.e., a methylene group or an ethylene group);
- X a and X b are each independently X 2 :
- R 2a and R 2b each independently represent an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms (e.g., a methylene group, an ethylene group, or a trimethylene group); Y a and Y b are each independently an ester bond; Z a and Z b are each independently Z 1 :
- R 3a and R 3b are each independently an aliphatic hydrocarbon group having 13 to 17 carbon atoms (e.g., a heptadecenyl group, a heptadecadienyl group, a 1-hexylnonyl group), or a group represented by formula (2): R 9 -O-CO-(CH 2 ) a - (2) (In formula (2), R 9 represents an aliphatic hydrocarbon group having 9 to 17 carbon atoms, and a represents an integer of 5 to 7. is a group represented by Ionic lipids (1).
- R 1a and R 1b each independently represent an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms (i.e., a methylene group or an ethylene group);
- X a and X b are each independently X 2 :
- R 2a and R 2b each independently represent an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms (e.g., a methylene group, an ethylene group, or a trimethylene group); Y a and Y b are each independently an ester bond; Z a and Z b are each independently Z 1 :
- R 3a and R 3b are each independently an aliphatic hydrocarbon group having 13 to 17 carbon atoms (e.g., a heptadecenyl group, a heptadecadienyl group, a 1-hexylnonyl group); Ionic lipids (1).
- ionic lipid (1) examples include O-Ph-P3C1, O-Ph-P4C1, O-Ph-P4C2, O-Bn-P4C2, L-Ph-P4C2, HD-Ph-P4C2, O-Ph-amide-P4C2, O-Ph-C3M, and O-P4C2, as listed in Tables 1-1 and 1-2 below.
- O-Ph-P4C2 may be referred to as SS-OP
- O-P4C2 may be referred to as SS-OC.
- ionic lipid (1) examples include Lipid 1 to Lipid 20 described in WO 2021/195529 A2. Among these, Lipid 1, Lipid 5, and Lipid 8 described in Tables 1-3 below are preferred.
- ionic lipid (1) examples include the compounds described in WO 2024/203577 A1.
- the ionic lipid (1) is Preferably, it is at least one selected from the group consisting of O-Ph-P3C1, O-Ph-P4C1, SS-OP, O-Bn-P4C2, L-Ph-P4C2, HD-Ph-P4C2, O-Ph-, amide-P4C2, O-Ph-C3M, SS-OC, Lipid 1, Lipid 5, and Lipid 8; More preferably, it is at least one selected from the group consisting of O-Ph-P3C1, O-Ph-P4C1, SS-OP, O-Bn-P4C2, L-Ph-P4C2, HD-Ph-P4C2, O-Ph-, amide-P4C2, O-Ph-C3M, and SS-OC, and even more preferably, it is at least one selected from the group consisting of O-Ph-P3C1, O-Ph-P4C1, SS-OP,
- the ionic lipid (1) is preferably at least one selected from the group consisting of SS-OP, compound 1, compound 2, compound 3, and compound 4.
- ionic lipid (1) is preferably an ionic lipid represented by the following formula:
- the amount of ionic lipid (1) in the lipid nanoparticles of the present invention is preferably 20 to 60 mol%, more preferably 25 to 55 mol%, and even more preferably 30 to 50 mol%, based on the total amount of ionic lipid (1), phospholipid, and cholesterol, from the viewpoints of the encapsulation efficiency of miRNA or miRNA mimic, the release efficiency of miRNA or miRNA mimic within cells, and the stability of the lipid nanoparticles.
- amount of B relative to A (mol %) means “100 ⁇ amount of B (mol) / amount of A (mol).” Therefore, “amount of ionic lipid (1) relative to the total amount of ionic lipid (1), phospholipid, and cholesterol” means “100 ⁇ amount of ionic lipid (1) (mol) / total amount of ionic lipid (1), phospholipid, and cholesterol (mol).”
- Ionic lipid (1) can be produced by known methods (e.g., the methods described in WO 2019/188867 A1, US 9708628 B2, WO 2021/195529 A2, and WO 2024/203577 A1).
- the lipid nanoparticles of the present invention contain phospholipids.
- the phospholipids may be used alone or in combination of two or more types.
- phospholipids examples include 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphocholine (PC), 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (PE), and their lyso forms.
- PC 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphocholine
- PE 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine
- phospholipids may be abbreviated herein.
- 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphocholine may be abbreviated as PC
- 1,2-didecanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine may be abbreviated as DDPC.
- the phospholipid is preferably at least one selected from the group consisting of PC and PE, and more preferably PC or PE.
- 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphocholine include: 1,2-didecanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DDPC), 1,2-dilauroyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DLPC), 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DMPC), 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DPPC), 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DSPC), 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DOPC), 1,2-dilinoleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DLoPC), 1,2-diarachidoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DAPC) 1,2-dieicosenoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DDPC), 1,2-
- 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine examples include: 1,2-didecanoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DDPE), 1,2-dilauroyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DLPE), 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DMPE), 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DPPE), 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DSPE), 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DOPE), 1,2-dilinoleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DLoPE), 1,2-dierucoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DEPE), 1-myristoyl-2-palmitoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DDPE), 1,
- the phospholipid is preferably at least one selected from the group consisting of DOPC, DSPC, DOPE, and POPE, more preferably at least one selected from the group consisting of DOPC, DSPC, and DOPE, and even more preferably DOPE.
- These phospholipids have similar acyl chain structures and are therefore thought to have similar effects.
- the amount of phospholipid in the lipid nanoparticles of the present invention is preferably 7.5 to 50 mol%, more preferably 10 to 50 mol%, even more preferably 10 to 45 mol%, and particularly preferably 15 to 40 mol%, based on the total amount of ionic lipid (1), phospholipid, and cholesterol, from the viewpoints of the encapsulation efficiency of miRNA or miRNA mimic, the release efficiency of miRNA or miRNA mimic within cells, and the stability of the lipid nanoparticles.
- the lipid nanoparticles of the present invention contain cholesterol.
- the amount of cholesterol in the lipid nanoparticles of the present invention is preferably 10 to 40 mol%, more preferably 10 to 35 mol%, and even more preferably 15 to 35 mol%, based on the total amount of ionic lipid (1), phospholipid, and cholesterol, from the viewpoints of the encapsulation efficiency of miRNA or miRNA mimic, the release efficiency of miRNA or miRNA mimic in cells, and the stability of the lipid nanoparticles.
- PEG lipid The lipid nanoparticle of the present invention contains a PEG lipid. Only one type of PEG lipid may be used, or two or more types may be used in combination.
- the PEG lipid preferably has the formula (6): CH 2 (OR 6 )-CH (OR 7 )-CH 2 (OR 8 ) (6)
- R 6 , R 7 and R 8 represent myristoyl groups, and the remaining one represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms linked via a polyethylene glycol (PEG) chain having a number average molecular weight of 1,000 to 3,000.
- PEG polyethylene glycol
- the dimyristoylglycerol PEG represented by the formula (hereinafter, may be abbreviated as "dimyristoylglycerol PEG (6)") is
- the number-average molecular weight of the PEG chain in formula (6) is 1,000 to 3,000, preferably 1,500 to 2,500.
- the number-average molecular weight of the PEG used to form this PEG chain can be measured by gel permeation chromatography (GPC).
- the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms may be linear, branched, or cyclic.
- the alkyl group preferably has 1 to 3 carbon atoms.
- Specific examples of alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, isobutyl, tert-butyl, pentyl, isopentyl, neopentyl, tert-pentyl, 1,2-dimethylpropyl, 2-methylbutyl, 2-methylpentyl, 3-methylpentyl, 2,2-dimethylbutyl, 2,3-dimethylbutyl, and cyclohexyl. Methyl groups are preferred.
- the amount of PEG lipid in the lipid nanoparticles of the present invention is preferably 0.5 to 15 mol%, more preferably 0.5 to 10 mol%, and even more preferably 1 to 10 mol%, based on the total amount of ionic lipid (1), phospholipid, and cholesterol, from the viewpoints of the encapsulation efficiency of miRNA or miRNA mimic, the release efficiency of miRNA or miRNA mimic within cells, and the stability of the lipid nanoparticles.
- the lipid nanoparticles of the present invention may contain lipids other than ionic lipid (1), cholesterol, PEG lipid, and phospholipid (hereinafter referred to as "other lipids").
- other lipids include sterols other than cholesterol. Only one type of other lipid may be used, or two or more types may be used in combination. However, it is preferable not to use other lipids in the present invention.
- the lipids constituting the lipid nanoparticles of the present invention preferably consist of ionic lipid (1), phospholipid, cholesterol, and PEG lipid.
- the molar ratio of ionic lipid (1):phospholipid:cholesterol:PEG lipid is: Preferably, the ratio is 20-60:10-50:10-40:0.5-15, More preferably, it is 25 to 55: 10 to 45: 10 to 35: 0.5 to 10, More preferably, the ratio is 30-50:15-40:10-30:1-10.
- the ionic lipid (1) is preferably SS-OP, the phospholipid is preferably DOPC or DSPC, and the PEG lipid is preferably dimyristoylglycerol PEG (6).
- the amount of the ionic lipid (1) i.e., SS-OP
- the amount of the phospholipid i.e., DOPC or DSPC
- the amount of cholesterol is preferably 30 to 40 mol%
- the amount of the PEG lipid (i.e., dimyristoylglycerol PEG (6)) is 1 to 2 mol%, based on the total amount of the ionic lipid (1) (i.e., SS-OP), the phospholipid (i.e., DOPC or DSPC), and the cholesterol.
- the ionic lipid (1) is preferably SS-OP, the phospholipid is preferably DOPE, and the PEG lipid is preferably dimyristoylglycerol PEG (6).
- the amount of ionic lipid (1) i.e., SS-OP
- the amount of phospholipid i.e., DOPE
- the amount of cholesterol is preferably 10 to 30 mol%
- the amount of PEG lipid i.e., dimyristoylglycerol PEG (6)
- the ionic lipid (1) is preferably SS-OP, the phospholipid is preferably POPE, and the PEG lipid is preferably dimyristoylglycerol PEG (6).
- the amount of ionic lipid (1) i.e., SS-OP
- the amount of phospholipid i.e., POPE
- the amount of cholesterol is preferably 20-40 mol%
- the amount of PEG lipid i.e., dimyristoylglycerol PEG (6)
- the ionic lipid (1) is preferably at least one selected from the group consisting of Compound 1, Compound 2, Compound 3, and Compound 4, the phospholipid is preferably DOPE, and the PEG lipid is preferably dimyristoylglycerol PEG (6).
- the amount of ionic lipid (1) is preferably 30-40 mol%
- the amount of phospholipid i.e., DOPE
- the amount of cholesterol is preferably 30-40 mol%
- the amount of PEG lipid i.e., dimyristoylglycerol PEG (6)
- the amount of PEG lipid is preferably 1-2 mol%, relative to the total of the ionic lipid (1) (i.e., at least one selected from the group), the phospholipid (i.e., DOPE), and cholesterol.
- the ionic lipid (1) is preferably compound 2, the phospholipid is preferably POPE, and the PEG lipid is preferably dimyristoylglycerol PEG (6).
- the amount of ionic lipid (1) i.e., compound 2) is preferably 40 to 55 mol%
- the amount of phospholipid (i.e., POPE) is preferably 15 to 30 mol%
- the amount of cholesterol is preferably 30 to 40 mol%
- the amount of PEG lipid (i.e., dimyristoylglycerol PEG (6)) is preferably 1 to 2 mol%, relative to the total of the ionic lipid (1) (i.e., compound 2), phospholipid (i.e., POPE), and cholesterol.
- miRNA refers to a single-stranded RNA molecule approximately 17 to 25 bases (nt) long that is involved in the post-transcriptional regulation of gene expression. MiRNA binds to its target mRNA with imperfect homology and recognizes the 3'-untranslated region of the target mRNA, thereby destabilizing the target mRNA and suppressing translation, thereby inhibiting protein production. MiRNA-mediated transcriptional repression plays an important role in a wide range of biological processes, including development, cell proliferation and differentiation, apoptosis, and metabolism. "miRNA mimic” refers to RNA synthesized to mimic miRNA. MiRNAs and miRNA mimics may be used singly or in combination.
- miRNA sequences A large number of miRNA sequences have been identified to date, and the number of identified miRNA sequences is constantly increasing. miRNA sequences are described, for example, in “miRBase: microRNA sequences, targets and gene nomenclature", Sam Griffiths-Jones et al., Nucleic Acids Research, 2006, Vol. 34, Database Issue, D140-D144.
- the miRNA or miRNA mimic used in the present invention is preferably purified using methods commonly used by those skilled in the art.
- the miRNA or miRNA mimic encapsulated in the lipid nanoparticles of the present invention preferably exhibits a therapeutic effect by regulating protein expression for a specific disease.
- Examples of such miRNA or miRNA mimic include miRNA or miRNA mimics used in so-called nucleic acid medicines.
- miR-16 refers to the 16th miRNA identified
- miR-29 refers to the 29th miRNA identified
- miR-31 refers to the 31st miRNA identified
- miR-153 refers to the 153rd miRNA identified
- miR-200 refers to the 200th miRNA identified
- miR-326 refers to the 326th miRNA identified
- miR-1343 refers to the 1343rd miRNA identified.
- miR-107 refers to the 107th miRNA identified
- miR-137 refers to the 137th miRNA identified
- miR-143 refers to the 143rd miRNA identified
- miR-185" refers to the 185th miRNA identified
- miR-202 refers to the 202nd miRNA identified
- miR-223 refers to the 223rd miRNA identified
- miR-506 refers to the 506th miRNA identified
- miR-545" refers to the 545th miRNA identified.
- miRNAs miR-15, miR-16, miR-138, miR-144, miR-145, miR-186, miR-206, miR-330, and miR-613 have been shown to have an inhibitory effect on non-small cell lung cancer.
- miR-15 refers to the 15th miRNA identified
- miR-138 refers to the 138th miRNA identified
- miR-144" refers to the 144th miRNA identified
- miR-145" refers to the 145th miRNA identified
- miR-186 refers to the 186th miRNA identified
- miR-206 refers to the 206th miRNA identified
- miR-330 refers to the 330th miRNA identified
- miR-613 refers to the 613th miRNA identified.
- miR-150 has been shown to have an alleviating effect on acute lung injury.
- miR-150 refers to the 150th miRNA identified.
- miRNA or miRNA mimic is preferably miR-16 or miR-16 mimic.
- miR-16 mimic refers to RNA synthesized to mimic miR-16.
- miRNA miRNA mimic
- lipids lipids
- other components may be contained within the scope of not impairing the effects of the present invention. Only one type of other component may be used, or two or more types may be used in combination.
- a suspension containing miRNA or miRNA mimic lipid nanoparticles can be produced by adding a solution containing miRNA or miRNA mimic to an alcohol solution containing lipids being stirred in a vortex mixer, and stirring the resulting mixture in a vortex mixer.
- the solvent for the lipid-containing alcohol solution is preferably ethanol.
- the solvent for the solution containing miRNA or miRNA mimic is preferably a buffer, more preferably an acidic malic acid buffer.
- a suspension of lipid nanoparticles encapsulating miRNA or miRNA mimic can also be produced by another method (for example, a method of mixing an alcohol solution containing lipids with a solution containing miRNA or miRNA mimic using a device containing a microchannel (e.g., NanoAssemblr (registered trademark) (manufactured by Precision NanoSystems))).
- a microchannel e.g., NanoAssemblr (registered trademark) (manufactured by Precision NanoSystems)
- the suspension produced by the above method contains miRNA or miRNA mimic-encapsulated lipid nanoparticles and a dispersion medium (preferably ethanol and buffer), but the dispersion medium (especially ethanol) can be removed or the dispersion medium (especially buffer) can be replaced by procedures such as ultrafiltration, dialysis, and dilution.
- a dispersion medium preferably ethanol and buffer
- the present invention also provides a pharmaceutical composition for use in the treatment of lung diseases, comprising the lipid nanoparticles of the present invention (i.e., miRNA or miRNA mimic-encapsulated lipid nanoparticles).
- the pharmaceutical composition of the present invention typically comprises a pharmaceutically acceptable carrier in addition to the lipid nanoparticles of the present invention.
- the amount of the lipid nanoparticles of the present invention is preferably 0.01 to 20% by weight, more preferably 0.5 to 10% by weight, based on the total weight of the pharmaceutical composition of the present invention.
- pharmaceutically acceptable carriers those commonly used as pharmaceutical ingredients are used.
- excipients those commonly used as pharmaceutical ingredients are used.
- lubricants those commonly used as pharmaceutical ingredients are used, while in liquid formulations, solvents, solubilizers, suspending agents, isotonicity agents, buffers, soothing agents, etc. are used.
- solvents, solubilizers, suspending agents, isotonicity agents, buffers, soothing agents, etc. are used.
- the pharmaceutical composition of the present invention may contain formulation additives such as preservatives, antioxidants, colorants, sweeteners, etc., as needed.
- the lipid nanoparticles of the present invention can be used in a method for treating lung diseases , which comprises administering the lipid nanoparticles of the present invention (i.e., lipid nanoparticles encapsulating miRNA or miRNA mimics) to a subject.
- lipid nanoparticles of the present invention i.e., lipid nanoparticles encapsulating miRNA or miRNA mimics
- the miRNA or miRNA mimic encapsulated in the lipid nanoparticles is delivered to lung cells.
- Subjects to which the lipid nanoparticles of the present invention can be administered are not particularly limited, and examples include mammals (e.g., humans, monkeys, mice, rats, hamsters, cows, etc.), birds (e.g., chickens, ostriches, etc.), and amphibians (e.g., frogs, etc.).
- Subjects to which the lipid nanoparticles of the present invention are administered are preferably humans or other mammals.
- the method of administering the lipid nanoparticles of the present invention to a subject is not particularly limited, as long as the lipid nanoparticles of the present invention can deliver miRNA or miRNA mimics to lung cells, and can be appropriately selected from known administration methods (e.g., oral administration, parenteral administration (e.g., pulmonary administration, nasal administration, intravenous administration, intramuscular administration, topical administration, transdermal administration, subcutaneous administration, intraperitoneal administration, spray, etc.)).
- the dosage of the lipid nanoparticles of the present invention can be appropriately selected taking into account the type of subject and the administration method, etc.
- Dosage forms are not particularly limited, but examples include inhalants (e.g., inhalable powders, inhalable aerosols, inhalable liquids using a nebulizer), etc.
- the ionic lipid (1) is shown by the name shown in the above table.
- the abbreviations used in the following examples have the following meanings: 1x PBS: 1x diluted phosphate buffered saline ACTA1: Actin ⁇ 1 ApoE: Apolipoprotein E BCA: Bicinchoninic acid BPB: Bromophenol blue Chol: Cholesterol COL1A1: Type I collagen ⁇ 1 chain
- DMG-PEG2000 1,2-dimyristoyl-rac-glycero-3-methylpolyoxyethylene (number average molecular weight (Mn) of PEG: 2000)
- DOPC 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine
- DOPE 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine
- DSPC 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine FN1: fibronectin
- LNP lipid nano
- Example 1 Preparation of miR-16 mimic-encapsulated LNPs by ethanol dilution method
- lipid ethanol solutions Each lipid was dissolved in ethanol to prepare a 5 mM SS-OP solution, a 5 mM DOPE solution, a 5 mM Chol solution, and a 1 mM DMG-PEG2000 solution.
- the resulting lipid solutions were mixed so that the total amount of SS-OP, DOPE, Chol, and DMG-PEG2000 was 1632 nmol or 1648 nmol, to prepare the undiluted lipid ethanol solutions of Formulation A or B.
- the molar ratio of SS-OP:DOPE:Chol was 30:40:30, and the amount of DMG-PEG2000 relative to the total of SS-OP, DOPE, and Chol was 2 mol%.
- the molar ratio of SS-OP:DOPE:Chol was 50:15:35, and the amount of DMG-PEG2000 relative to the total of SS-OP, DOPE, and Chol was 3 mol%.
- Ethanol was added to the undiluted lipid ethanol solution of Formulation A or Formulation B to bring the total volume to 1600 ⁇ L to prepare a lipid ethanol solution of Formulation A or B (total lipid concentration of Formulation A: 1.02 mM, total lipid concentration of Formulation B: 1.03 mM).
- miR-16 mimic solution was prepared by mixing miR-16 mimic (mmu-miR-16-5p, obtained from Ajinomoto Bio-Pharma Services, Gene Design Inc.) with 20 mM acidic malic acid buffer (pH: 3.0) containing 30 mM NaCl so that the miR-16 mimic concentration was 0.00683 ⁇ g/ ⁇ L.
- the entire amount of the resulting mixture (approximately 14 mL) was transferred to an ultrafiltration unit Amicon Ultra 15 filter 100 kDa (Merck Millipore Co., Massachusetts, USA), ultrafiltered at 25 °C and 2,500 rpm, and concentrated to approximately 2.5 mL by removing the dispersion medium while mixing by inversion every 3 minutes.
- 10 mL of saline was added to the concentrate, and the mixture was subjected to ultrafiltration to concentrate to approximately 2.5 mL.
- 10 mL of saline was added to the concentrate, and the mixture was subjected to ultrafiltration to concentrate to approximately several hundred ⁇ L.
- the resulting lipid solutions were mixed so that the total amount of SS-OP, DOPE, Chol, and DMG-PEG2000 was 1632 nmol or 1648 nmol, to prepare the undiluted lipid ethanol solutions of Formulation A or B.
- the molar ratio of SS-OP:DOPE:Chol was 30:40:30, and the amount of DMG-PEG2000 relative to the total of SS-OP, DOPE, and Chol was 2 mol%.
- the ratio of SS-OP:DOPE:Chol was 50:15:35, and the amount of DMG-PEG2000 relative to the total of SS-OP, DOPE, and Chol was 3 mol%.
- Ethanol was added to the undiluted lipid ethanol solution of Formulation A or Formulation B to bring the total volume to 1600 ⁇ L to prepare a lipid ethanol solution of Formulation A or B (total lipid concentration of Formulation A: 1.02 mM, total lipid concentration of Formulation B: 1.03 mM).
- the dispersion medium was removed while mixing by inversion every 3 minutes, and the mixture was concentrated to approximately 2.5 mL. 10 mL of physiological saline was added to the concentrate, and ultrafiltration was performed to concentrate to approximately 2.5 mL. 10 mL of physiological saline was added to the concentrate, and ultrafiltration was performed to concentrate to approximately several hundred ⁇ L. Physiological saline was added to the resulting mixture to obtain a suspension of LNPs (volume: 800 ⁇ L, total lipid concentration of formulation A: 2.04 mM, total lipid concentration of formulation B: 2.06 mM).
- Test Example 1 Evaluation of Physical Properties of miR-16 Mimic-Encapsulated LNPs
- the particle size, polydispersity index (PdI), surface potential, and miR-16 mimic encapsulation rate of the miR-16 mimic-encapsulated LNPs prepared in Example 1 were measured. Specifically, the particle size (zeta-average) and PdI of the LNPs were measured by dynamic light scattering using an ELSZ-2000 (Otsuka Electronics Co., Osaka, Japan). The surface potential of the LNPs was measured by electrophoretic light scattering using an ELSZ-2000 (Otsuka Electronics Co., Osaka, Japan). The miR-16 mimic encapsulation rate of the LNPs was measured by Ribogreen assay. The results are shown in Table 2. All LNPs had desirable particle sizes, PdI, surface potential, and miR-16 mimic encapsulation rates.
- Human lung fibroblasts HFL-1 were seeded onto a 6-well plate at 2.0 x 10 cells/well.
- the incubation mixture was diluted with medium so that the miR-16 mimic treatment concentration was 50 nmol/L per well and the ApoE dose was 1 ⁇ g/mL, and the diluted mixture was added to HFL-1 cells 48 hours after seeding (with ApoE addition).
- the amount of miR-16 mimic added was 1.6 ⁇ g per well.
- the resulting cell suspension was analyzed for sample concentration using a Pierce BCA Protein Assay Kit (Thermo Fisher Scientific, USA) in a BCA protein assay.
- the sample adjusted to a concentration of 200 ⁇ g/L using 1x PBS, was mixed with equal volumes of sampling buffer (0.5 M Tris-HCl aqueous solution (pH: 6.8): 0.125 mL, 10 w/v% SDS aqueous solution: 0.2 mL, purified water: 0.275 mL, glycerin: 0.2 mL, 1 mg/mL BPB aqueous solution: 0.1 mL, 2-mercaptoethanol: 0.1 mL).
- the resulting mixture was then heated at 95°C for 3 minutes to prepare the sample for electrophoresis.
- Immobilon-P PVDF membrane (MERCK Millipore Co., Massachusetts, USA) was hydrophilized by sequentially immersing it in methanol for 10 seconds, pure water for 2 minutes, and transfer buffer (Tris-HCl: 2.91 g, glycine: 1.46 g, 500 mL of aqueous methanol solution (methanol concentration for ⁇ -actin detection: 15 v/v%, methanol concentration for Rictor detection: 20 v/v%); the transfer buffer for Rictor detection further contained 0.05 w/v% SDS) for 5 minutes.
- Tris-HCl 2.91 g, glycine: 1.46 g, 500 mL of aqueous methanol solution (methanol concentration for ⁇ -actin detection: 15 v/v%, methanol concentration for Rictor detection: 20 v/v%); the transfer buffer for Rictor detection further contained 0.05 w/v% SDS) for 5 minutes.
- Each membrane was immersed in a solution obtained by diluting the primary antibody ((1) beta Actin Polyclonal Antibody (bs-0061R; Bioss Antibodies, Massachusetts, USA) or (2) Rictor (D16H9) Rabbit mAb (#9476; Cell Signaling Technology Co., Massachusetts, USA)) 5,000 times with blocking buffer and shaken overnight at 4°C.
- primary antibody (1) beta Actin Polyclonal Antibody (bs-0061R; Bioss Antibodies, Massachusetts, USA) or (2) Rictor (D16H9) Rabbit mAb (#9476; Cell Signaling Technology Co., Massachusetts, USA)
- the membrane was washed once for 15 minutes and twice for 10 minutes with 1x diluted Tris-buffered saline containing 0.1 v/v% Tween 20. The membrane was then immersed in a solution obtained by diluting the secondary antibody (Anti-rabbit IgG, HRP-linked Antibody (#7074S; Cell signaling Technology Co., Massachusetts, USA) 5,000 times with blocking buffer and left at room temperature for 1 minute. The membrane was shaken for 1 hour.
- the secondary antibody Anti-rabbit IgG, HRP-linked Antibody (#7074S; Cell signaling Technology Co., Massachusetts, USA
- Lipid ethanol solutions of Formula A or Formula B were prepared in the same manner as in Example 1, except that the total concentration of SS-OP, DOPE, chol, and DMG-PEG2000 was changed to 880, 1760, or 3520 nmol for Formula A, or 808, 1616, or 3232 nmol for Formula B, and the amount of DMG-PEG2000 relative to the total of SS-OP, DOPE, and chol was changed to 10 mol% for Formula A or 1 mol% for Formula B (total lipid concentration for Formula A: 0.55 mM, 1.1 mM, or 2.2 mM, total lipid concentration for Formula B: 0.505 mM, 1.01 mM, or 2.02 mM).
- Lipid ethanol solutions of Formula A or Formula B were prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that the total concentration of SS-OP, DOPE, chol, and DMG-PEG2000 was changed to 880, 1760, or 3520 nmol for Formula A, or 808, 1616, or 3232 nmol for Formula B, and the amount of DMG-PEG2000 relative to the total of SS-OP, DOPE, and chol was changed to 10 mol% for Formula A and 1 mol% for Formula B (total lipid concentration for Formula A: 0.55 mM, 1.1 mM, or 2.2 mM, total lipid concentration for Formula B: 0.505 mM, 1.01 mM, or 2.02 mM).
- the resulting cell suspension was analyzed for sample concentration using a Pierce BCA Protein Assay Kit (Thermo Fisher Scientific, USA) in a BCA protein assay.
- the sample adjusted to a concentration of 200 ⁇ g/L using 1x PBS, was mixed with equal volumes of sampling buffer (0.5 M Tris-HCl aqueous solution (pH: 6.8): 0.125 mL, 10 w/v% SDS aqueous solution: 0.2 mL, purified water: 0.275 mL, glycerin: 0.2 mL, 1 mg/mL BPB aqueous solution: 0.1 mL, 2-mercaptoethanol: 0.1 mL).
- the resulting mixture was then heated at 95°C for 3 minutes to prepare the sample for electrophoresis.
- Transfer was performed using a TRANS-BLOT SDSEMI-DRYTRANSFER CELL (BIO-RAD, California, USA) transfer device (conditions for ⁇ -actin detection: 15 V and 30 minutes, conditions for Rictor detection: 5 V and 120 minutes).
- 1x diluted Tris-buffered saline containing 0.1 v/v% Tween 20 was prepared, and the membrane was blocked for 1 hour at room temperature using blocking buffer (a solution of non-fat dry milk dissolved in 1x diluted Tris-buffered saline containing 0.1 v/v% Tween 20 to a concentration of 0.3 w/v%).
- Each membrane was immersed in a solution obtained by diluting the primary antibody ((1) beta Actin Polyclonal Antibody (bs-0061R; Bioss Antibodies, Massachusetts, USA) or (2) Rictor (D16H9) Rabbit mAb (#9476; Cell Signaling Technology Co., Massachusetts, USA)) 5,000 times with blocking buffer and shaken overnight at 4°C.
- primary antibody (1) beta Actin Polyclonal Antibody (bs-0061R; Bioss Antibodies, Massachusetts, USA) or (2) Rictor (D16H9) Rabbit mAb (#9476; Cell Signaling Technology Co., Massachusetts, USA)
- the membrane was washed once for 15 minutes and twice for 10 minutes with 1x diluted Tris-buffered saline containing 0.1 v/v% Tween 20. The membrane was then immersed in a solution obtained by diluting the secondary antibody (Anti-rabbit IgG, HRP-linked Antibody (#7074S; Cell signaling Technology Co., Massachusetts, USA)) 5,000 times with blocking buffer and shaken at room temperature for 1 hour.
- the secondary antibody Anti-rabbit IgG, HRP-linked Antibody (#7074S; Cell signaling Technology Co., Massachusetts, USA
- mice were euthanized by isoflurane overdose anesthesia, and lung tissue was extracted. Right lung tissue was homogenized with 100 ⁇ L of sterile purified water per 10 mg using a Power Masher II (Nippi, Incorporated, Tokyo, Japan) and a Bio Masher SP (Nippi, Incorporated, Tokyo, Japan). The resulting sample was mixed with equal volumes of 12 N hydrochloric acid and heated at 120°C for 3 hours for acid hydrolysis.
- Power Masher II Nippi, Incorporated, Tokyo, Japan
- Bio Masher SP Bio Masher SP
- the hydrolyzed sample was passed through a Millex-GV Syringe Filter Unit, 0.22 ⁇ m, PVDF, 33 mm, gamma sterilized (Merck Millipore Co., Massachusetts, USA) and stored at 4°C.
- the resulting samples were analyzed using a Hydroxyproline Assay Kit (Cell Biolabs, Inc., San Diego, USA) and an ARVO spectrophotometer (PerkinElmer, Massachusetts, USA) to measure absorption wavelengths of 540-560 nm, and the expression level of hydroxyproline per right lung was calculated.
- Table 6 The results are shown in Table 6.
- mice were euthanized by isoflurane overdose anesthesia, and lung tissue was removed. The left lung was fixed overnight in 4% w/v PFA/PBS and embedded in Tissue-Tek OCT Compound (Sakura Finetek Japan Co., Tokyo, Japan). 10- ⁇ m-thick frozen sections were prepared on adhesive film for section support, Cryofilm Type II C (9) (Leica Microsystems GmbH, Wetzlar, Germany), using a cryostat CM3050S (Leica Microsystems GmbH, Wetzlar, Germany).
- the sections were fixed for 60 minutes in Bouin's Fluid (ScyTek Laboratories, Inc., Utah, USA) preheated to 60°C, cooled for 10 minutes, and then washed with tap water and purified water, respectively. Sections were stained with Hematoxylin, Weigert's Iron Kit (ScyTek Laboratories, Inc., Utah, USA) for 5 minutes and washed with tap water. Sections were stained with Biebrich Scarlet/Acid Fuchsin (ScyTek Laboratories, Inc., Utah, USA) for 15 minutes and washed with purified water.
- Sections were immersed in Phosphomolybdic/Phosphotungstic Acid Solution (ScyTek Laboratories, Inc., Utah, USA) for 15 minutes, stained with Aniline Blue Solution (ScyTek Laboratories, Inc., Utah, USA) preheated to 60°C for 60 minutes, and washed with purified water.
- the sections were stained with Masson's Trichrome staining using the procedure described above.
- the stained sections were washed with Acetic Acid Solution (1%) (ScyTek Laboratories, Inc., Utah, USA) (acetic acid concentration: 1% v/v), and then dehydrated sequentially using 70% v/v ethanol, 90% v/v ethanol, and absolute ethanol to prepare lung tissue sections for imaging.
- the lung tissue sections were photographed using a BZ-9000 fluorescence microscope (Keyence, Osaka, Japan). Thirty randomly photographed lung tissue sections per mouse were used to score the degree of fibrosis from 0 (normal tissue) to 8 (completely fibrotic tissue) according to the method of Ashcroft et al. (J Clin Pathol. 1988 Apr; 41(4): 467-470). The results are shown in Table 7.
- the Ashcroft score was reduced in the group administered miR-16 mimic-encapsulated LNPs of Formulation A in Example 1 compared to the miR-16 mimic group, demonstrating that the progression of fibrosis in mouse lungs was significantly suppressed.
- Example 3 Preparation of miR-16 mimic-encapsulated LNPs by ethanol dilution method
- lipid ethanol solution Each lipid was dissolved in ethanol to prepare a solution of the ionic lipid shown in Table 8, a solution of the phospholipid shown in Table 8 (10 mM), a Chol solution (10 mM), and a DMG-PEG2000 solution (1 mM).
- the resulting lipid solutions were mixed to achieve the molar ratio of ionic lipid:phospholipid:chol shown in Table 8, as well as the amount of DMG-PEG2000 relative to the total of ionic lipid, phospholipid, and chol (amount of DMG-PEG2000 relative to a total of 3000 nmol of ionic lipid, phospholipid, and chol: 30 nmol, 45 nmol, or 60 nmol). Ethanol was added to the resulting mixed solution to bring the total volume to 1800 ⁇ L, thereby preparing lipid ethanol solutions of Formulations C to R (total lipid concentration: 5 mM).
- miR-16 mimic solution was prepared by mixing miR-16 mimic (mmu-miR-16-5p, obtained from Ajinomoto Bio-Pharma Services, Gene Design Inc.) with 20 mM citrate buffer (pH: 5.0) to give a miR-16 mimic concentration of 0.0111 ⁇ g/ ⁇ L.
- Tris-buffered saline total concentration of Tris and its salts: 50 mM, NaCl concentration: 150 mM, pH: 7.6 was added to the suspension, and the resulting mixture was transferred to an Amicon Ultra 15 and ultrafiltered under centrifugation conditions (25°C, 1000 g, 3 minutes) to concentrate to approximately 1000 ⁇ L.
- Test Example 7 Evaluation of Physical Properties of miR-16 Mimic-Encapsulated LNPs
- the particle size, polydispersity index (PdI), surface potential, and miR-16 mimic encapsulation rate of the miR-16 mimic-encapsulated LNPs prepared in Example 3 were measured. Specifically, the particle size (zeta average) and PdI of the LNPs were measured by dynamic scattering using a Zetasizer (registered trademark). The surface potential of the LNPs was measured by electrophoretic light scattering using a Zetasizer (registered trademark). The miR-16 mimic encapsulation rate of the LNPs was measured by Ribogreen (registered trademark) assay. The results are shown in Table 9. All LNPs had desirable particle sizes, PdI, surface potential, and miR-16 mimic encapsulation rates.
- Test Example 8 Confirmation of Inhibition of Expression of Fibrosis-Associated Markers (ACTA1, FN1, or COL1A1) Using Human Lung Fibroblast Cells HFL-1
- HFL-1 were seeded onto a 24-well plate at 1.0 x 10 cells/well. 24 hours later, TGF- ⁇ was added to a concentration of 5 ng/mL to stimulate the HFL-1 cells.
- TGF- ⁇ was added to 5 ng/mL to stimulate HFL-1 cells, and the miR-16 mimic-encapsulated LNP of formulation A prepared in Example 1, or the miR-16 mimic-encapsulated LNP of formulations C to R prepared in Example 3 were added to the HFL-1 cells so that the miR-16 mimic-encapsulated LNP was at a miR-16 mimic treatment concentration of 50 nmol/L per well.
- These cells are hereinafter referred to as "Cells of formulation A in Example 1" to "Cells of formulation R in Example 3," respectively.
- cells to which TGF- ⁇ was added twice as described above but no miR-16 mimic-encapsulated LNP was added, as well as cells to which neither TGF- ⁇ nor miR-16 mimic-encapsulated LNP was added, were used in the procedures described below. These cells are hereinafter referred to as "cells treated with TGF- ⁇ only" and “cells without TGF- ⁇ and LNP treatment,” respectively.
- RNAiso plus Tropa Bio Inc., Shiga, Japan
- chloroform Flujifilm Wako Pure Chemistry Co., Osaka, Japan
- the resulting mixture was centrifuged at 12,000 g for 15 minutes at 4°C, after which 150 ⁇ L of the upper aqueous layer was mixed with 150 ⁇ L of 2-propanol (NACALAI TESQUE, INC., Kyoto, Japan) and allowed to stand for 10 minutes.
- the resulting mixture was centrifuged at 12,000 g for 10 minutes at 4°C, the supernatant was discarded, and 500 ⁇ L of 75 v/v% ethanol aqueous solution was added to the remaining precipitate and tapped.
- the resulting mixture was centrifuged at 7,500g for 5 minutes at 4°C, the supernatant was discarded, 500 ⁇ L of 75v/v% aqueous ethanol was added to the remaining precipitate, and the mixture was centrifuged again at 7,500g for 5 minutes at 4°C.
- the supernatant was discarded, and the remaining precipitate was dried for 30 minutes, then dissolved in RNase-free water.
- the amount of mRNA in the resulting solution was measured using a NanoVue microspectrophotometer (GE HealthCare., Tokyo, Japan).
- the reagents in the Takara PrimeScript TM RT reagent Kit with gDNA Eraser (Perfect Real Time) (Takara, Shiga, Japan) were mixed according to the instructions in the kit, and a reverse transcription reaction was carried out using a Takara PCR Thermal Cycler MP (Takara, Shiga, Japan). cDNA was synthesized from the resulting RNA.
- the primers for each gene used had the following sequences: GAPDH: (F) 5'-GCACCGTCAAGGCTGAGAAC-3' (SEQ ID NO: 1) (R) 5'-TGGTGAAGACGCCAGTGGA-3' (SEQ ID NO: 2)
- COL1A1 (F) 5'-GGCAACAGCCGCTTCACCTAC-3' (SEQ ID NO: 7) (R) 5'-GCGGGAGGACTTGGTGGTTTT-3' (SEQ ID NO: 8)
- ISLR (F) 5'-AGAGGCTCCGCTTGACTAAGA-3' (SEQ ID NO: 9)
- TGF- ⁇ 1 (F) 5'-TACCTGAACCCGTGTTGCTCTC-3' (SEQ ID NO: 11) (R) 5'-GTTGCTGAGGTATCGCCAGGAA-3' (SEQ ID NO: 12)
- MMP-1 (F) 5'-GCTAACCTTTGATGCTATAACTACGA-3' (SEQ ID NO: 13) (R) 5'-GGATTTGTGCGCATGTAGAA-3' (SEQ ID NO: 14)
- the miRNA or miRNA mimic-encapsulated lipid nanoparticles of the present invention are useful for delivering miRNA or miRNA mimic to the lungs.
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Abstract
本発明は、下記式(1)で表されるイオン性脂質、リン脂質、コレステロール、PEG脂質、およびmiRNAまたはmiRNA mimicを含み、並びに下記式(1)で表されるイオン性脂質、リン脂質、およびコレステロールの合計に対して、下記式(1)で表されるイオン性脂質の量が20~60mol%であり、リン脂質の量が7.5~50mol%であり、コレステロールの量が10~40mol%であり、およびPEG脂質の量が0.5~15mol%である、肺疾患の治療に用いられるmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子を提供する(下記式(1)中の記号の定義は明細書に記載した通りである)。
Description
本発明は、肺疾患の治療に用いられるmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子、およびこれを含む医薬組成物に関する。
siRNAやmiRNA等のオリゴ核酸を用いた核酸治療、またはmRNA若しくはpDNA等を用いた遺伝子治療を実用化するために、効果的で安全な核酸送達キャリアが求められている。ウイルスベクターは、発現効率のよい核酸送達キャリアであるが、安全性の観点から実用上問題がある。そのため、より安全に使用できる非ウイルス核酸送達キャリアの開発が進められている。そのなかでもイオン性脂質を用いたキャリアである脂質ナノ粒子は、現在最も一般的に使用されている非ウイルス核酸送達キャリアである。
イオン性脂質は、大別してアミン部位と脂質部位とから構成されている。例えば、イオン性脂質は、酸性条件下でプロトン化するアミン部位とポリアニオンである核酸とが静電的に相互作用し、脂質ナノ粒子を形成することで、細胞への取り込みを促進し、核酸を細胞内へ送達するものである。
一般に広く用いられている公知のイオン性脂質としては、例えば、1,2-ジオレオイルオキシ-3-ジメチルアミノプロパン(DODAP)が挙げられる。このような公知のイオン性脂質と、リン脂質、コレステロールおよびPEG脂質とを組み合わせることによって、脂質ナノ粒子を形成し、細胞内に核酸を送達し得ることが知られている(例えば、非特許文献1参照)。
特許文献1では、一つまたは二つのアミン部位と一つの脂質部位とからなる化合物同士を、生分解性を示すジスルフィド結合で繋いだ構造を有するイオン性脂質が示されている。この特許文献1では、当該イオン性脂質が血中安定性や腫瘍標的性等の体内動態を改善することが示されている。また、アミン部位周辺の構造を変更することで、脂質膜構造体としてのpKaを細胞内でのエンドソーム脱出に有利な値に調整できる他、細胞内でジスルフィド結合が切断されることを利用し、核酸を脂質膜構造体から解離させる効果を有することが示されている。実際、公知のイオン性脂質であるDODAPと比較して、高い核酸送達効率を示すことから、当該イオン性脂質は核酸の細胞質内への送達効率の向上等の細胞内動態を改善できることが明らかとなっている。
特許文献2では、3級アミン部位、ジスルフィド結合に加えて、脂質部位近傍に芳香環を導入したイオン性脂質を用いることで、エンドソーム膜との融合能を高め、細胞質への核酸送達効率をさらに高めた脂質膜構造体が示されている。
上述のようにエンドソーム脱出効率や膜融合能を高めることで、細胞内動態を改善したイオン性脂質が開発されている。一方で、イオン性脂質を含む脂質ナノ粒子が、核酸送達キャリアとして生体内でより実用的な効果を発揮するためには、標的とする臓器や細胞へ良好に核酸を送達することが求められている。このような標的部位の例としては、肝臓、肺、脾臓等が挙げられる。
核酸内封脂質ナノ粒子が肺疾患の治療に用いられた例としては、いくつか報告されている。例えば、非特許文献2は、イオン性脂質およびその構造中に第4級アンモニウムカチオンを有する脂質を用いたmRNA内封脂質ナノ粒子を作製および投与したことが示されている。この非特許文献2では、構造中に第4級アンモニウムカチオンを有する脂質を用いたmRNA内封脂質ナノ粒子を用いた肺疾患の治療が記載されている。また、肺疾患の治療に有効な核酸種はいくつかあるが、例えば、非特許文献3では、miRNAのうちmiR-16が肺疾患の治療に効果的であることが示されている。
また、非特許文献4では、siRNAまたはアンチセンスオリゴヌクレオチド内封脂質ナノ粒子の処方検討が行われ、遺伝子のノックダウン効率が評価されている。
Molecular Therapy Vol. 25 No. 7 July 2017, 1467-1475
Journal of Controlled Release 345 (2022), 819-831
Experimental Cell Research 398 (2021), 112416
Pharmaceutics 2021, 13, 544
上述のように、非特許文献2では、構造中に第4級アンモニウムカチオンを有する脂質を用いたmRNA内封脂質ナノ粒子を用いた肺疾患の治療が記載されている。しかし、構造中に第4級アンモニウムカチオンを有する脂質は細胞および生体への毒性に関与することがわかっているため、使用しないことが望ましい。
また、非特許文献4には、siRNAまたはアンチセンスオリゴヌクレオチドに応じて、脂質ナノ粒子の脂質組成の最適化が必要であることが示されている。このように、内封する核酸種に応じて、脂質ナノ粒子の脂質組成の最適化が必要である。
本発明は、上記状況に鑑み、肺疾患を効率的に治療できるmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子を提供することを目的とする。
本発明者らは、第4級アンモニウムカチオンを有する脂質を用いず、且つmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子の脂質組成を最適化する検討を行った結果、miRNAまたはmiRNA mimicを効率的に肺に送達することが可能な脂質組成を見出した。この知見に基づく本発明は、以下の通りである。
[1] (A)式(1):
(式(1)中、
R1aおよびR1bは、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン基を表し、
XaおよびXbは、それぞれ独立して、炭素数が1~6であり、且つ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基、または炭素数が2~5であり、且つ3級アミノ基の数が1~2の環状のアルキレン3級アミノ基を表し、
R2aおよびR2bは、それぞれ独立して、炭素数1~8のアルキレン基または炭素数2~8のオキシジアルキレン基を表し、
YaおよびYbは、それぞれ独立して、エステル結合、アミド結合、カーバメート結合、エーテル結合またはウレア結合を表し、
ZaおよびZbは、それぞれ独立して、炭素数が3~16であり、少なくとも一つの芳香環を有し、且つヘテロ原子を有していてもよい芳香族化合物から誘導される2価の基を表し、
naおよびnbは、それぞれ独立して、0または1を表し、
R3aおよびR3bは、それぞれ独立して、
水酸基を有する脂溶性ビタミンとコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、
水酸基を有するステロール誘導体とコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、
炭素数1~40の脂肪族炭化水素基、
シクロプロパン環を有する炭素数3~40のアルキル基、または
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a-* (2)
(式(2)中、
*は、結合位置を表し、
R9は、炭素数2~20の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、2~10の整数を表す。)
で表される基、
式(3):
R1aおよびR1bは、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン基を表し、
XaおよびXbは、それぞれ独立して、炭素数が1~6であり、且つ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基、または炭素数が2~5であり、且つ3級アミノ基の数が1~2の環状のアルキレン3級アミノ基を表し、
R2aおよびR2bは、それぞれ独立して、炭素数1~8のアルキレン基または炭素数2~8のオキシジアルキレン基を表し、
YaおよびYbは、それぞれ独立して、エステル結合、アミド結合、カーバメート結合、エーテル結合またはウレア結合を表し、
ZaおよびZbは、それぞれ独立して、炭素数が3~16であり、少なくとも一つの芳香環を有し、且つヘテロ原子を有していてもよい芳香族化合物から誘導される2価の基を表し、
naおよびnbは、それぞれ独立して、0または1を表し、
R3aおよびR3bは、それぞれ独立して、
水酸基を有する脂溶性ビタミンとコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、
水酸基を有するステロール誘導体とコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、
炭素数1~40の脂肪族炭化水素基、
シクロプロパン環を有する炭素数3~40のアルキル基、または
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a-* (2)
(式(2)中、
*は、結合位置を表し、
R9は、炭素数2~20の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、2~10の整数を表す。)
で表される基、
式(3):
(式(3)中、
*は、結合位置を表し、並びに
R10は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数2~20のアルキニル基、または炭素数3~12の炭化水素環基を表し、並びにR10は、3~14員の複素環基および炭素数3~12の炭化水素環基からなる群から選ばれる置換基で置換されていてもよい。)
で表される基、
式(4):
*は、結合位置を表し、並びに
R10は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数2~20のアルキニル基、または炭素数3~12の炭化水素環基を表し、並びにR10は、3~14員の複素環基および炭素数3~12の炭化水素環基からなる群から選ばれる置換基で置換されていてもよい。)
で表される基、
式(4):
(式(4)中、
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2~9のアルキレン基、炭素数2~9のアルケンジイル基、または炭素数2~9のアルキンジイル基を表し、およびR11は、ハロゲン原子、水酸基、および炭素数3~12の炭化水素環基からなる群から選ばれる置換基で置換されていてもよく、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~17のアルキル基、炭素数2~17のアルケニル基、または炭素数2~17のアルキニル基を表し、R12中の少なくとも一つのエチレン基または少なくとも一つのトリメチレン基は、エステル結合、アミド結合、カーバメート結合、およびカーボネート結合からなる群から選ばれる少なくとも一つの結合で置き換えられていてもよく、R13中の少なくとも一つのエチレン基または少なくとも一つのトリメチレン基は、エステル結合、アミド結合、カーバメート結合、およびカーボネート結合からなる群から選ばれる少なくとも一つの結合で置き換えられていてもよく、並びにR12およびR13は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、水酸基、および炭素数3~12の炭化水素環基からなる群から選ばれる置換基で置換されていてもよく、並びに
L1は、酸素原子、NH、または硫黄原子を表す。)
で表される基、または
式(5):
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2~9のアルキレン基、炭素数2~9のアルケンジイル基、または炭素数2~9のアルキンジイル基を表し、およびR11は、ハロゲン原子、水酸基、および炭素数3~12の炭化水素環基からなる群から選ばれる置換基で置換されていてもよく、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~17のアルキル基、炭素数2~17のアルケニル基、または炭素数2~17のアルキニル基を表し、R12中の少なくとも一つのエチレン基または少なくとも一つのトリメチレン基は、エステル結合、アミド結合、カーバメート結合、およびカーボネート結合からなる群から選ばれる少なくとも一つの結合で置き換えられていてもよく、R13中の少なくとも一つのエチレン基または少なくとも一つのトリメチレン基は、エステル結合、アミド結合、カーバメート結合、およびカーボネート結合からなる群から選ばれる少なくとも一つの結合で置き換えられていてもよく、並びにR12およびR13は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、水酸基、および炭素数3~12の炭化水素環基からなる群から選ばれる置換基で置換されていてもよく、並びに
L1は、酸素原子、NH、または硫黄原子を表す。)
で表される基、または
式(5):
(式(5)中、
*は、結合位置を表し、および
R14は、水素原子、ベンジル基、または*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、およびR15~R17は、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル基またはフェニル基を表す。)を表す。)
で表される基、
を表す。)
で表されるイオン性脂質、
(B)リン脂質、
(C)コレステロール、
(D)PEG脂質、および
(E)miRNAまたはmiRNA mimic
を含み、並びに
式(1)で表されるイオン性脂質、リン脂質、およびコレステロールの合計に対して、式(1)で表されるイオン性脂質の量が20~60mol%であり、リン脂質の量が7.5~50mol%であり、コレステロールの量が10~40mol%であり、およびPEG脂質の量が0.5~15mol%である、肺疾患の治療に用いられるmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子。
*は、結合位置を表し、および
R14は、水素原子、ベンジル基、または*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、およびR15~R17は、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル基またはフェニル基を表す。)を表す。)
で表される基、
を表す。)
で表されるイオン性脂質、
(B)リン脂質、
(C)コレステロール、
(D)PEG脂質、および
(E)miRNAまたはmiRNA mimic
を含み、並びに
式(1)で表されるイオン性脂質、リン脂質、およびコレステロールの合計に対して、式(1)で表されるイオン性脂質の量が20~60mol%であり、リン脂質の量が7.5~50mol%であり、コレステロールの量が10~40mol%であり、およびPEG脂質の量が0.5~15mol%である、肺疾患の治療に用いられるmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子。
[2] R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、
水酸基を有する脂溶性ビタミンとコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、
水酸基を有するステロール誘導体とコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、
炭素数1~40の脂肪族炭化水素基、
シクロプロパン環を有する炭素数3~40のアルキル基、または
式(2)で表される基
であり、並びに
式(1)で表されるイオン性脂質、リン脂質、およびコレステロールの合計に対して、リン脂質の量が10~50mol%である前記[1]に記載のmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子。
[3] 式(1)で表されるイオン性脂質が、下記式:
水酸基を有する脂溶性ビタミンとコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、
水酸基を有するステロール誘導体とコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、
炭素数1~40の脂肪族炭化水素基、
シクロプロパン環を有する炭素数3~40のアルキル基、または
式(2)で表される基
であり、並びに
式(1)で表されるイオン性脂質、リン脂質、およびコレステロールの合計に対して、リン脂質の量が10~50mol%である前記[1]に記載のmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子。
[3] 式(1)で表されるイオン性脂質が、下記式:
で表されるイオン性脂質、下記式:
で表されるイオン性脂質、下記式:
で表されるイオン性脂質、下記式:
(式中、TBSは、tert-ブチルジメチルシリル基を表す。)
で表されるイオン性脂質、下記式:
で表されるイオン性脂質、下記式:
で表されるイオン性脂質
からなる群から選ばれる一つである前記[1]または[2]に記載のmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子。
[4] 式(1)で表されるイオン性脂質が、下記式:
からなる群から選ばれる一つである前記[1]または[2]に記載のmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子。
[4] 式(1)で表されるイオン性脂質が、下記式:
で表されるイオン性脂質である前記[1]または[2]に記載のmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子。
[5] リン脂質が、1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホコリンおよび1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミンからなる群から選ばれる少なくとも一つである前記[1]~[4]のいずれか一つに記載のmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子。
[6] リン脂質が、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン、および1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミンからなる群から選ばれる少なくとも一つである前記[1]~[4]のいずれか一つに記載のmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子。
[7] リン脂質が、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン、および1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミンからなる群から選ばれる少なくとも一つである前記[1]~[4]のいずれか一つに記載のmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子。
[6] リン脂質が、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン、および1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミンからなる群から選ばれる少なくとも一つである前記[1]~[4]のいずれか一つに記載のmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子。
[7] リン脂質が、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン、および1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミンからなる群から選ばれる少なくとも一つである前記[1]~[4]のいずれか一つに記載のmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子。
[8] PEG脂質が、式(6):
CH2(OR6)-CH(OR7)-CH2(OR8) (6)
(式(6)中、
R6、R7およびR8のいずれか二つはミリストイル基を表し、残りの一つは数平均分子量1,000~3,000のポリエチレングリコール鎖を介して連結される炭素数1~6のアルキル基を表す。)
で表されるジミリストイルグリセロールPEGである前記[1]~[7]のいずれか一つに記載のmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子。
CH2(OR6)-CH(OR7)-CH2(OR8) (6)
(式(6)中、
R6、R7およびR8のいずれか二つはミリストイル基を表し、残りの一つは数平均分子量1,000~3,000のポリエチレングリコール鎖を介して連結される炭素数1~6のアルキル基を表す。)
で表されるジミリストイルグリセロールPEGである前記[1]~[7]のいずれか一つに記載のmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子。
[9] miRNAまたはmiRNA mimicが、miR-16またはmiR-16 mimicである前記[1]~[8]のいずれか一つに記載のmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子。
[10] 前記[1]~[9]のいずれか一つに記載のmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子を含む、肺疾患の治療に用いられる医薬組成物。
[11] 前記[1]~[9]のいずれか一つに記載のmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子を対象に投与することを含む、肺疾患の治療方法。
[11] 前記[1]~[9]のいずれか一つに記載のmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子を対象に投与することを含む、肺疾患の治療方法。
本発明のmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子は、肺細胞へ効率よくmiRNAまたはmiRNA mimicを送達できる。従って、本発明のmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子を用いることで肺疾患を効率的に治療できる。
以下、本発明の実施形態を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、本明細書の各記載は、組み合わせられないことが明確である場合を除いて、互いに組み合わせることができる。
本発明は、
(A)上記式(1)で表されるイオン性脂質(即ち、3級アミノ基、脂質部位、そして生分解性基であるジスルフィド結合を有するイオン性脂質)、
(B)リン脂質、
(C)コレステロール、
(D)PEG脂質、および
(E)miRNAまたはmiRNA mimic
を含み、式(1)で表されるイオン性脂質、リン脂質、およびコレステロールの合計に対して、式(1)で表されるイオン性脂質の量が20~60mol%であり、リン脂質の量が7.5~50mol%であり、コレステロールの量が10~40mol%であり、およびPEG脂質の量が0.5~15mol%である、肺疾患の治療に用いられるmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子(以下、「本発明の脂質ナノ粒子」と略称することがある)、および本発明の脂質ナノ粒子を含む肺疾患の治療に用いられる医薬組成物に関するものである。
(A)上記式(1)で表されるイオン性脂質(即ち、3級アミノ基、脂質部位、そして生分解性基であるジスルフィド結合を有するイオン性脂質)、
(B)リン脂質、
(C)コレステロール、
(D)PEG脂質、および
(E)miRNAまたはmiRNA mimic
を含み、式(1)で表されるイオン性脂質、リン脂質、およびコレステロールの合計に対して、式(1)で表されるイオン性脂質の量が20~60mol%であり、リン脂質の量が7.5~50mol%であり、コレステロールの量が10~40mol%であり、およびPEG脂質の量が0.5~15mol%である、肺疾患の治療に用いられるmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子(以下、「本発明の脂質ナノ粒子」と略称することがある)、および本発明の脂質ナノ粒子を含む肺疾患の治療に用いられる医薬組成物に関するものである。
肺疾患
肺疾患としては特に限定されないが、例えば、特発性肺線維症、非特異的間質性肺炎、呼吸細気管支炎を伴う間質性肺炎、剥離性間質性肺炎、特発性器質化肺炎、急性間質性肺炎等が挙げられる。
肺疾患としては特に限定されないが、例えば、特発性肺線維症、非特異的間質性肺炎、呼吸細気管支炎を伴う間質性肺炎、剥離性間質性肺炎、特発性器質化肺炎、急性間質性肺炎等が挙げられる。
脂質ナノ粒子
本明細書中、「脂質ナノ粒子」(Lipid Nano Particle、本明細書中「LNP」と略称することがある)とは、両親媒性脂質の親水性基が界面の水相側に向かって配列した膜構造を有し、粒子径が1μm未満である粒子を意味し、「両親媒性脂質」とは、親水性基および疎水性基の両方を有する脂質を意味する。
本明細書中、「脂質ナノ粒子」(Lipid Nano Particle、本明細書中「LNP」と略称することがある)とは、両親媒性脂質の親水性基が界面の水相側に向かって配列した膜構造を有し、粒子径が1μm未満である粒子を意味し、「両親媒性脂質」とは、親水性基および疎水性基の両方を有する脂質を意味する。
両親媒性脂質としては、例えば、イオン性脂質、リン脂質、PEG脂質等を挙げることができる。本明細書中、「PEG」とは、ポリエチレングリコールを意味し、「PEG脂質」とは、PEGで修飾した脂質を意味し、「Xで修飾したY」(例えば、X:PEG、Y:脂質)とは、Xが結合したYを意味する。言い換えると、「PEG脂質」とは、PEGが結合した脂質を意味する。
本明細書中、「miRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子」とは、脂質ナノ粒子の内部にmiRNAまたはmiRNA mimicが封入された脂質ナノ粒子を意味する。
本発明の脂質ナノ粒子は、膜の構成物質として上記式(1)で表されるイオン性脂質、リン脂質、コレステロール、およびPEG脂質を含む。
本明細書中、「総脂質」とは、全ての脂質を意味する。脂質としては、例えば、イオン性脂質、コレステロール、PEG脂質、リン脂質等が挙げられる。
本発明の脂質ナノ粒子の粒子径は、好ましくは10nm~500nmであり、より好ましくは30nm~200nmである。粒子径の測定は、例えばELSZ-2000(Otsuka Electronics Co., Osaka, Japan)等の粒度分布測定装置を用いて行うことができる。miRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子の粒子径は、miRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子の製造方法により、適宜調整することができる。本明細書中、「粒子径」とは、動的光散乱法により測定した平均粒子径(ゼータ平均)を意味する。
本発明の脂質ナノ粒子の表面電位(ゼータ電位)は、好ましくは-20mV~+20mV、さらに好ましくは-15mV~15mVである。表面電位(ゼータ電位)の測定は、例えばELSZ-2000(Otsuka Electronics Co., Osaka, Japan)等のゼータ電位測定装置を用いて行うことができる。miRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子の表面電位(ゼータ電位)は、その構成成分の組成により、調整することができる。
イオン性脂質
本発明で使用するイオン性脂質は、下記式(1)で表されるイオン性脂質(本明細書中「イオン性脂質(1)」と略称することがある)である。イオン性脂質(1)は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明で使用するイオン性脂質は、下記式(1)で表されるイオン性脂質(本明細書中「イオン性脂質(1)」と略称することがある)である。イオン性脂質(1)は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
(式(1)中、
R1aおよびR1bは、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン基を表し、
XaおよびXbは、それぞれ独立して、炭素数が1~6であり、且つ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基、または炭素数が2~5であり、且つ3級アミノ基の数が1~2の環状のアルキレン3級アミノ基を表し、
R2aおよびR2bは、それぞれ独立して、炭素数1~8のアルキレン基または炭素数2~8のオキシジアルキレン基を表し、
YaおよびYbは、それぞれ独立して、エステル結合、アミド結合、カーバメート結合、エーテル結合またはウレア結合を表し、
ZaおよびZbは、それぞれ独立して、炭素数が3~16であり、少なくとも一つの芳香環を有し、且つヘテロ原子を有していてもよい芳香族化合物から誘導される2価の基を表し、
naおよびnbは、それぞれ独立して、0または1を表し、
R3aおよびR3bは、それぞれ独立して、
水酸基を有する脂溶性ビタミンとコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、
水酸基を有するステロール誘導体とコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、
炭素数1~40の脂肪族炭化水素基、
シクロプロパン環を有する炭素数3~40のアルキル基、または
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a-* (2)
(式(2)中、
*は、結合位置を表し、
R9は炭素数2~20の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは2~10の整数を表す。)
で表される基、
式(3):
R1aおよびR1bは、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン基を表し、
XaおよびXbは、それぞれ独立して、炭素数が1~6であり、且つ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基、または炭素数が2~5であり、且つ3級アミノ基の数が1~2の環状のアルキレン3級アミノ基を表し、
R2aおよびR2bは、それぞれ独立して、炭素数1~8のアルキレン基または炭素数2~8のオキシジアルキレン基を表し、
YaおよびYbは、それぞれ独立して、エステル結合、アミド結合、カーバメート結合、エーテル結合またはウレア結合を表し、
ZaおよびZbは、それぞれ独立して、炭素数が3~16であり、少なくとも一つの芳香環を有し、且つヘテロ原子を有していてもよい芳香族化合物から誘導される2価の基を表し、
naおよびnbは、それぞれ独立して、0または1を表し、
R3aおよびR3bは、それぞれ独立して、
水酸基を有する脂溶性ビタミンとコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、
水酸基を有するステロール誘導体とコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、
炭素数1~40の脂肪族炭化水素基、
シクロプロパン環を有する炭素数3~40のアルキル基、または
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a-* (2)
(式(2)中、
*は、結合位置を表し、
R9は炭素数2~20の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは2~10の整数を表す。)
で表される基、
式(3):
(式(3)中、
*は、結合位置を表し、並びに
R10は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数2~20のアルキニル基、または炭素数3~12の炭化水素環基を表し、並びにR10は、3~14員の複素環基および炭素数3~12の炭化水素環基からなる群から選ばれる置換基で置換されていてもよい。)
で表される基、
式(4):
*は、結合位置を表し、並びに
R10は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数2~20のアルキニル基、または炭素数3~12の炭化水素環基を表し、並びにR10は、3~14員の複素環基および炭素数3~12の炭化水素環基からなる群から選ばれる置換基で置換されていてもよい。)
で表される基、
式(4):
(式(4)中、
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2~9のアルキレン基、炭素数2~9のアルケンジイル基、または炭素数2~9のアルキンジイル基を表し、およびR11は、ハロゲン原子、水酸基、および炭素数3~12の炭化水素環基からなる群から選ばれる置換基で置換されていてもよく、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~17のアルキル基、炭素数2~17のアルケニル基、または炭素数2~17のアルキニル基を表し、R12中の少なくとも一つのエチレン基または少なくとも一つのトリメチレン基は、エステル結合、アミド結合、カーバメート結合、およびカーボネート結合からなる群から選ばれる少なくとも一つの結合で置き換えられていてもよく、R13中の少なくとも一つのエチレン基または少なくとも一つのトリメチレン基は、エステル結合、アミド結合、カーバメート結合、およびカーボネート結合からなる群から選ばれる少なくとも一つの結合で置き換えられていてもよく、並びにR12およびR13は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、水酸基、および炭素数3~12の炭化水素環基からなる群から選ばれる置換基で置換されていてもよく、並びに
L1は、酸素原子、NH、または硫黄原子を表す。)
で表される基、
式(5):
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2~9のアルキレン基、炭素数2~9のアルケンジイル基、または炭素数2~9のアルキンジイル基を表し、およびR11は、ハロゲン原子、水酸基、および炭素数3~12の炭化水素環基からなる群から選ばれる置換基で置換されていてもよく、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~17のアルキル基、炭素数2~17のアルケニル基、または炭素数2~17のアルキニル基を表し、R12中の少なくとも一つのエチレン基または少なくとも一つのトリメチレン基は、エステル結合、アミド結合、カーバメート結合、およびカーボネート結合からなる群から選ばれる少なくとも一つの結合で置き換えられていてもよく、R13中の少なくとも一つのエチレン基または少なくとも一つのトリメチレン基は、エステル結合、アミド結合、カーバメート結合、およびカーボネート結合からなる群から選ばれる少なくとも一つの結合で置き換えられていてもよく、並びにR12およびR13は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、水酸基、および炭素数3~12の炭化水素環基からなる群から選ばれる置換基で置換されていてもよく、並びに
L1は、酸素原子、NH、または硫黄原子を表す。)
で表される基、
式(5):
(式(5)中、
*は、結合位置を表し、および
R14は、水素原子、ベンジル基、または*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、およびR15~R17は、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル基またはフェニル基を表す。)を表す。)
で表される基、
を表す。)
*は、結合位置を表し、および
R14は、水素原子、ベンジル基、または*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、およびR15~R17は、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル基またはフェニル基を表す。)を表す。)
で表される基、
を表す。)
R1aおよびR1bは、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン基を表し、直鎖状であってもよく、分岐を有していてもよいが、好ましくは直鎖状である。該アルキレン基の炭素数は、好ましくは1~4であり、より好ましくは1~2である。炭素数1~6のアルキレン基としては、具体的にはメチレン基、エチレン基、トリメチレン基、イソプロピレン基、テトラメチレン基、イソブチレン基、ペンタメチレン基、ネオペンチレン基等を挙げることができる。R1aおよびR1bは、好ましくは、それぞれ独立して、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、イソプロピレン基またはテトラメチレン基であり、より好ましくはそれぞれエチレン基である。
R1aはR1bと同一であっても異なっていてもよいが、好ましくは、R1aはR1bと同一の基である。
XaおよびXbは、それぞれ独立して、炭素数が1~6であり、且つ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基、または炭素数が2~5であり、且つ3級アミノ基の数が1~2の環状のアルキレン3級アミノ基を表し、好ましくは、それぞれ独立して、炭素数が2~5であり、且つ3級アミノ基の数が1~2の環状のアルキレン3級アミノ基である。
炭素数が1~6であり、且つ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基中の炭素数1~6のアルキル基は、直鎖状であっても分岐状であっても環状であってもよい。該アルキル基の炭素数は、好ましくは1~3である。炭素数1~6のアルキル基としては、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、1,2-ジメチルプロピル基、2-メチルブチル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、2,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができ、好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基またはイソプロピル基であり、より好ましくはメチル基である。
炭素数が1~6であり、且つ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基の好ましい具体的な構造は、X1で示される。
X1のR5は炭素数1~6のアルキル基を表し、直鎖状であっても分岐状であっても環状であってもよい。該アルキル基の炭素数は、好ましくは1~3である。炭素数1~6のアルキル基としては、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、1,2-ジメチルプロピル基、2-メチルブチル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、2,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができ、好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基またはイソプロピル基であり、より好ましくはメチル基である。
炭素数が2~5であり、且つ3級アミノ基の数が1~2の環状のアルキレン3級アミノ基中の炭素数は、好ましくは4~5である。炭素数が2~5であり、且つ3級アミノ基の数が1~2の環状のアルキレン3級アミノ基としては、具体的にはアジリジレン基、アゼチジレン基、ピロリジレン基、ピペリジレン基、イミダゾリジレン基、ピペラジレン基であり、好ましくはピロリジレン基、ピペリジレン基、ピペラジレン基であり、より好ましくはピペリジレン基である。
炭素数が2~5であり、且つ3級アミノ基の数が1の環状のアルキレン3級アミノ基の好ましい具体的な構造はX2で示される。
X2のpは1または2である。pが1のときX2はピロリジレン基であり、pが2のときX2はピペリジレン基である。好ましくは、pは2である。なお、X2の窒素原子(N)と、式(1)中のR1aまたはR1bの炭素原子とが結合する。
炭素数が2~5であり、且つ3級アミノ基の数が2の環状のアルキレン3級アミノ基の好ましい具体的な構造はX3で示される。
X3のwは1または2である。wが1のときX3はイミダゾリジレン基であり、wが2のときX3はピペラジレン基である。
XaはXbと同一であっても異なっていてもよいが、好ましくは、XaはXbと同一の基である。
R2aおよびR2bは、それぞれ独立して、炭素数1~8のアルキレン基または炭素数2~8のオキシジアルキレン基を表し、好ましくは、それぞれ独立して、炭素数1~8のアルキレン基である。
炭素数1~8のアルキレン基は、直鎖状であっても、分岐を有していてもよいが、好ましくは直鎖状である。該アルキレン基に含まれる炭素数は、好ましくは1~6であり、より好ましくは1~4である。炭素数1~8のアルキレン基としては、具体的にはメチレン基、エチレン基、トリメチレン基、イソプロピレン基、テトラメチレン基、イソブチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基等を挙げることができ、好ましくはメチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基であり、より好ましくはエチレン基である。
本明細書中、「炭素数2~8のオキシジアルキレン基」とは、エーテル結合を介したアルキレン基(アルキレン-O-アルキレン、言い換えると「アルキレンオキシアルキレン基」)であって、二つ存在するアルキレン基の炭素数の合計が2~8である基を意味する。ここで、二つ存在するアルキレンは同一でも異なっていてもよいが、好ましくは同一である。炭素数2~8のオキシジアルキレン基としては、具体的にはオキシジメチレン基、オキシジエチレン基、オキシジ(トリメチレン)基(即ち、トリメチレンオキシトリメチレン基)、オキシジ(テトラメチレン)基(即ち、テトラメチレンオキシテトラメチレン基)等を挙げることができる。好ましくは、オキシジメチレン基、オキシジエチレン基、オキシジ(トリメチレン)基であり、より好ましくはオキシジエチレン基である。
R2aはR2bと同一であっても異なっていてもよいが、好ましくは、R2aはR2bと同一の基である。
YaおよびYbは、それぞれ独立して、エステル結合、アミド結合、カーバメート結合、エーテル結合またはウレア結合であり、好ましくは、それぞれ独立して、エステル結合、アミド結合またはカーバメート結合であり、より好ましくは、それぞれ独立して、エステル結合またはアミド結合であり、さらに好ましくはそれぞれエステル結合である。YaおよびYbの結合の向きは制限されないが、YaおよびYbがエステル結合の場合、好ましくは、-Za-CO-O-R2a-および-Zb-CO-O-R2b-の構造を呈する。
YaはYbと同一であっても異なっていてもよいが、好ましくは、YaはYbと同一の基である。
ZaおよびZbは、それぞれ独立して、炭素数が3~16であり、少なくとも一つの芳香環を有し、且つヘテロ原子を有していてもよい芳香族化合物から誘導される2価の基を表す。該芳香族化合物に含まれる炭素数は好ましくは6~12であり、より好ましくは6~7である。また、該芳香族化合物に含まれる芳香環は、好ましくは一つである。
炭素数3~16の芳香族化合物に含まれる芳香環の種類として、芳香族炭化水素環については、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、芳香族ヘテロ環についてはイミダゾール環、ピラゾール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、トリアジン環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、ピリジン環、プリン環、プテリジン環、ベンズイミダゾール環、インドール環、ベンゾフラン環、キナゾリン環、フタラジン環、キノリン環、イソキノリン環、クマリン環、クロモン環、ベンゾジアゼピン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、アクリジン環等を挙げることができ、好ましくは、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環であり、より好ましくは、ベンゼン環である。
芳香環は置換基を有してもよく、その置換基としては、炭素数2~4のアシル基、炭素数2~4のアルコキシカルボニル基、炭素数2~4のアルキルカルバモイル基、炭素数2~4のアシルオキシ基、炭素数2~4のアシルアミノ基、炭素数2~4のアルコキシカルボニルアミノ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、炭素数1~4のアルキルスルファニル基、炭素数1~4のアルキルスルホニル基、炭素数6~10のアリールスルホニル基、ニトロ基、トリフルオロメチル基、シアノ基、炭素数1~4のアルキル基、ウレイド基、炭素数1~4のアルコキシ基、炭素6~10のアリール基、炭素数6~10のアリールオキシ基等を挙げることができ、好ましい例としてはアセチル基、メトキシカルボニル基、メチルカルバモイル基、アセトキシ基、アセトアミド基、メトキシカルボニルアミノ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、メチルスルファニル基、フェニルスルホニル基、ニトロ基、トリフルオロメチル基、シアノ基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、tert-ブチル基、ウレイド基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、tert-ブトキシ基、フェニル基およびフェノキシ基等が挙げられる。
ZaおよびZbの好ましい具体的な構造としては、Z1が挙げられる。
式中、sは0~3の整数を表し、tは0~3の整数を表し、uは0~4の整数を表し、u個のR4はそれぞれ独立して置換基を表す。本明細書中、「sが0である」とは、Z1中の(CH2)sが存在しないことを意味し、「tが0」であるとはZ1中の(CH2)tが存在しないことを意味し、「uが0である」とは、Z1中の(R4)uが存在しないことを意味する。なお、Z1の向きは、式(1)の向きと一致する。即ち、Z1は、その左側(-(CH2)s)で式(1)中のOと結合し、その右側((CH2)t-)で式(1)中のYaまたはYbと結合する。
Z1中のsは、好ましくは0~1の整数であり、より好ましくは0である。
Z1中のtは、好ましくは0~2の整数であり、より好ましくは1である。
Z1中のuは、好ましくは0~2の整数であり、より好ましくは0または1であり、さらに好ましくは0である。
Z1中のtは、好ましくは0~2の整数であり、より好ましくは1である。
Z1中のuは、好ましくは0~2の整数であり、より好ましくは0または1であり、さらに好ましくは0である。
Z1中のR4は、該イオン性脂質の合成過程における反応を阻害しない、炭素数3~16の芳香族化合物に含まれる芳香環の置換基である。該置換基としては、炭素数2~4のアシル基、炭素数2~4のアルコキシカルボニル基、炭素数2~4のアルキルカルバモイル基、炭素数2~4のアシルオキシ基、炭素数2~4のアシルアミノ基、炭素数2~4のアルコキシカルボニルアミノ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、炭素数1~4のアルキルスルファニル基、炭素数1~4のアルキルスルホニル基、炭素数6~10のアリールスルホニル基、ニトロ基、トリフルオロメチル基、シアノ基、炭素数1~4のアルキル基、ウレイド基、炭素数1~4のアルコキシ基、炭素6~10のアリール基、炭素数6~10のアリールオキシ基等を挙げることができ、好ましい例としてはアセチル基、メトキシカルボニル基、メチルカルバモイル基、アセトキシ基、アセトアミド基、メトキシカルボニルアミノ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、メチルスルファニル基、フェニルスルホニル基、ニトロ基、トリフルオロメチル基、シアノ基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、tert-ブチル基、ウレイド基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、tert-ブトキシ基、フェニル基およびフェノキシ基等が挙げられる。R4が複数個存在する場合、各R4は同一であっても異なっていてもよい。
ZaはZbと同一であっても異なっていてもよいが、好ましくは、ZaはZbと同一の基である。
naおよびnbは、それぞれ独立して、0または1であり、好ましくは共に1である。本明細書中、「naが0である」とは、式(1)中の(Za-Ya)naが存在しないことを意味し、「nbが0である」とは、式(1)中の(Zb-Yb)nbが存在しないことを意味する。
naはnbと同一であっても異なっていてもよいが、好ましくは、naはnbと同一である。
naはnbと同一であっても異なっていてもよいが、好ましくは、naはnbと同一である。
R3aおよびR3bは、それぞれ独立して、
水酸基を有する脂溶性ビタミンとコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、
水酸基を有するステロール誘導体とコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、
炭素数1~40の脂肪族炭化水素基、
シクロプロパン環を有する炭素数3~40のアルキル基、
前記式(2)で表される基、
前記式(3)で表される基、
前記式(4)で表される基、または
前記式(5)で表される基、
を表す。以下、「水酸基を有する脂溶性ビタミンとコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基」等について、順に説明する。
水酸基を有する脂溶性ビタミンとコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、
水酸基を有するステロール誘導体とコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、
炭素数1~40の脂肪族炭化水素基、
シクロプロパン環を有する炭素数3~40のアルキル基、
前記式(2)で表される基、
前記式(3)で表される基、
前記式(4)で表される基、または
前記式(5)で表される基、
を表す。以下、「水酸基を有する脂溶性ビタミンとコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基」等について、順に説明する。
水酸基を有する脂溶性ビタミンとコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基とは、水酸基を有する脂溶性ビタミンの水酸基が*-O-CO-CH2-CH2-または*-O-CO-CH2-CH2-CH2-に置き換えられた構造を有する基を表す(前記式中、*は脂溶性ビタミンとの結合位置を表す)。
水酸基を有する脂溶性ビタミンとしては、例えばレチノール、エルゴステロール、7-デヒドロコレステロール、カルシフェロール、コレカルシフェロール、ジヒドロエルゴカルシフェロール、ジヒドロタキステロール、トコフェロール、トコトリエノール等を挙げることができる。水酸基を有する脂溶性ビタミンは、好ましくはトコフェロールである。
水酸基を有するステロール誘導体とコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基とは、水酸基を有するステロール誘導体の水酸基が*-O-CO-CH2-CH2-または*-O-CO-CH2-CH2-CH2-に置き換えられた構造を有する基を表す(前記式中、*はステロール誘導体との結合位置を表す)。
水酸基を有するステロール誘導体としては、例えばコレステロール、コレスタノール、スチグマステロール、β-シトステロール、ラノステロール、およびエルゴステロール等が挙げられ、好ましくはコレステロール、またはコレスタノールである。
炭素数1~40の脂肪族炭化水素基は、直鎖状であっても、分岐を有していてもよい。該脂肪族炭化水素基は、飽和であっても不飽和であってもよい。不飽和脂肪族炭化水素基の場合、該脂肪族炭化水素基に含まれる不飽和結合の数は通常1~6個、好ましくは1~3個、より好ましくは1~2個である。不飽和結合には炭素-炭素二重結合および炭素-炭素三重結合が含まれるが、好ましくは炭素-炭素二重結合である。該脂肪族炭化水素基に含まれる炭素数は、好ましくは8~22であり、より好ましくは13~19であり、さらに好ましくは13~17である。脂肪族炭化水素基には、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基等が含まれるが、好ましくはアルキル基またはアルケニル基である。炭素数1~40の脂肪族炭化水素基としては、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基、ペンタコシル基、ヘキサコシル基、ヘプタコシル基、オクタコシル基、ノナコシル基、トリアコンチル基、テトラコンチル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基、イコセニル基、ヘンイコセニル基、ドコセニル基、ドデカジエニル基、トリデカジエニル基、テトラデカジエニル基、ペンタデカジエニル基、ヘキサデカジエニル基、ヘプタデカジエニル基、オクタデカジエニル基、ノナデカジエニル基、イコサジエニル基、ヘンイコサジエニル基、ドコサジエニル基、オクタデカトリエニル基、イコサトリエニル基、イコサテトラエニル基、イコサペンタエニル基、ドコサヘキサエニル基、イソステアリル基、1-ヘキシルヘプチル基、1-ヘキシルノニル基、1-オクチルノニル基、1-オクチルウンデシル基、1-デシルウンデシル基等を挙げることができる。炭素数1~40の脂肪族炭化水素基は、好ましくはオクチル基、トリデシル基、ペンタデシル基、ヘプタデシル基、ノナデシル基、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基であり、特に好ましくはトリデシル基、ヘプタデシル基、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基である。
本発明の一態様において、R3aおよびR3bで表される炭素数1~40の脂肪族炭化水素基は、好ましくは脂肪酸由来である。この場合、脂肪酸由来のカルボニル炭素は式(1)中の-CO-O-に含まれる。脂肪族炭化水素基の具体例としては、脂肪酸としてリノール酸を用いた場合ではヘプタデカジエニル基となり、脂肪酸としてオレイン酸を用いた場合ではヘプタデセニル基となる。
R3aおよびR3bにおける「シクロプロパン環を有する炭素数3~40のアルキル基」は、アルキル鎖中に少なくとも一つのシクロプロパン環を有する、炭素数3~40のアルキル基を意味する。アルキル基の炭素数3~40はシクロプロパン環の炭素数を含まない。該アルキル基が有するシクロプロパン環の数は、好ましくは一つである。R3aおよびR3bにおけるシクロプロパン環を有する炭素数3~40のアルキル基は、好ましくは式(7):
(式(7)中、
*は、結合位置を表し、
bおよびcは、それぞれ独立して整数を表し、並びに
bおよびcの合計が2~39の整数である。)
で表される基である。
*は、結合位置を表し、
bおよびcは、それぞれ独立して整数を表し、並びに
bおよびcの合計が2~39の整数である。)
で表される基である。
好ましくは、bは1~20の整数であり、cは1~19の整数である。bは、より好ましくは2~18の整数であり、さらに好ましくは3~17の整数である。cは、より好ましくは3~15の整数であり、さらに好ましくは3~11の整数である。式(7)で表される基としては、例えば、7-(2-オクチルシクロプロピル)ヘプチル等が挙げられる。
式(2)において*は、上記の通り、炭素原子ではなく、結合位置を表す。そのため式(2)中の「-*」は、単結合を表す。他の式における*も同様の意味である。
式(2)において、R9で表される炭素数2~20の脂肪族炭化水素基は、直鎖状であっても、分岐を有していてもよい。該脂肪族炭化水素基は、飽和であっても不飽和であってもよい。不飽和脂肪族炭化水素基の場合、該脂肪族炭化水素基に含まれる不飽和結合の数は通常1~6個、好ましくは1~3個、より好ましくは1~2個である。不飽和結合には炭素-炭素二重結合および炭素-炭素三重結合が含まれるが、好ましくは炭素-炭素二重結合である。該脂肪族炭化水素基に含まれる炭素数は、好ましくは8~20であり、より好ましくは9~19であり、さらに好ましくは9~17である。
脂肪族炭化水素基には、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基等が含まれるが、好ましくはアルキル基またはアルケニル基であり、より好ましくはアルキル基である。炭素数2~20の脂肪族炭化水素基としては、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基、イコセニル基、ドデカジエニル基、トリデカジエニル基、テトラデカジエニル基、ペンタデカジエニル基、ヘキサデカジエニル基、ヘプタデカジエニル基、オクタデカジエニル基、ノナデカジエニル基、イコサジエニル基、イコサトリエニル基、イコサテトラエニル基、イコサペンタエニル基、イソステアリル基、1-ヘキシルヘプチル基、1-エチルノニル基、1-ブチルノニル基、1-ヘキシルノニル基、1-オクチルノニル基、1-オクチルウンデシル基、3-オクチルウンデシル基等を挙げることができる。炭素数2~20の脂肪族炭化水素基は、好ましくはトリデシル基、ペンタデシル基、ヘプタデシル基、ノナデシル基、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基であり、特に好ましくはトリデシル基、ヘプタデシル基、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基である。
式(2)においてaは、好ましくは3~9の整数であり、より好ましくは3~7の整数であり、さらに好ましくは5~7の整数である。
式(3)において*は、上記の通り、炭素原子ではなく、結合位置を表す。
式(3)においてR10は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数2~20のアルキニル基、または炭素数3~12の炭化水素環基を表し、並びにR10は、3~14員の複素環基および炭素数3~12の炭化水素環基からなる群から選ばれる置換基で置換されていてもよい。
式(3)においてR10は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数2~20のアルキニル基、または炭素数3~12の炭化水素環基を表し、並びにR10は、3~14員の複素環基および炭素数3~12の炭化水素環基からなる群から選ばれる置換基で置換されていてもよい。
本明細書中、アルキル基は、直鎖状または分岐鎖状のいずれでもよい。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、1-オクチルノニル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基、ペンタコシル基、ヘキサコシル基、ヘプタコシル基、オクタコシル基、ノナコシル基、トリアコンチル基、ヘントリアコンチル基、ドトリアコンチル基、トリトリアコンチル基、テトラトリアコンチル基、ペンタトリアコンチル基、ヘキサトリアコンチル基、テトラコンチル基、ヘンテトラコンチル基、ドテトラコンチル基、トリテトラコンチル基、テトラテトラコンチル基が挙げられる。
本明細書中、アルケニル基は、直鎖状または分岐鎖状のいずれでもよい。また、本明細書中、アルケニル基中のオレフィン性炭素-炭素2重結合の数は、1のみでもよく、2以上でもよい。アルケニル基としては、例えば、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、1-エテニルヘキシル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基、イコセニル基、ヘンイコセニル基、ドコセニル基、トリコセニル基、テトラコセニル基、ペンタコセニル基、ヘキサコセニル基、ヘプタコセニル基、オクタコセニル基、ノナコセニル基、トリアコンテニル基、ヘントリアコンテニル基、ドトリアコンテニル基が挙げられる。
本明細書中、アルキニル基は、直鎖状または分岐鎖状のいずれでもよい。また、本明細書中、アルキニル基の炭素-炭素3重結合の数は、1のみでもよく、2以上でもよい。アルキニル基としては、例えば、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基、ヘキシニル基、ヘプチニル基、オクチニル基、ノニニル基、デシニル基、ウンデシニル基、ドデシニル基、トリデシニル基、テトラデシニル基、ペンタデシニル基、ヘキサデシニル基、ヘプタデシニル基、オクタデシニル基、ノナデシニル基、イコシニル基、ヘンイコシニル基、ドコシニル基、トリコシニル基、テトラコシニル基、ペンタコシニル基、ヘキサコシニル基、ヘプタコシニル基、オクタコシニル基、ノナコシニル基、トリアコンチニル基、ヘントリアコンチニル基、ドトリアコンチニル基が挙げられる。
本明細書中、「R10は、3~14員の複素環基および炭素数3~12の炭化水素環基からなる群から選ばれる置換基で置換されていてもよい」とは、R10の前記アルキル基、前記アルケニル基、前記アルキニル基、または前記炭化水素環基が、それぞれ独立して、3~14員の複素環基および炭素数3~12の炭化水素環基からなる群から選ばれる置換基で置換されていてもよいことを意味する。「R10は、3~14員の複素環基および炭素数3~12の炭化水素環基からなる群から選ばれる置換基で置換されていてもよい」と同様の他の表現も、「R10は、3~14員の複素環基および炭素数3~12の炭化水素環基からなる群から選ばれる置換基で置換されていてもよい」と同様の意味である。なお、本明細書中、置換基について特段の記載がない「アルキル基」、「アルケニル基」、「アルキニル基」、「アルキレン基」、「アルケンジイル基」、「アルキンジイル基」等は、非置換のものを表す。
本明細書中、「炭素数3~12の炭化水素環基」とは、環状の基であって、環が3~12個の炭素原子で構成されている基を意味する。炭素数3~12の炭化水素環基としては、例えば炭素数3~8のシクロアルキル基、フェニル基、ナフチル基、アダマンチル基が挙げられる。炭素数3~8のシクロ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、シクロヘプチル基、シクロオクチル基が挙げられる。炭素数3~12の炭化水素環基は、好ましくは炭素数3~12の非芳香族炭化水素環基であり、より好ましくは炭素数3~8のシクロアルキル基またはアダマンチル基であり、さらに好ましくはシクロヘキシル基またはアダマンチル基である。
本明細書中、「3~14員の複素環基」とは、環構成原子の数が3~14個である複素環基を意味する。3~14員の複素環基としては、例えば、5~14員の芳香族複素環基、3~14員の非芳香族複素環基が挙げられる。3~14員の複素環基は、好ましくは3~14員の非芳香族複素環基である。
本明細書中、5~14員の芳香族複素環基としては、例えば、以下のものが挙げられる:
(i)チエニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、1,2,4-オキサジアゾリル基、1,3,4-オキサジアゾリル基、1,2,4-チアジアゾリル基、1,3,4-チアジアゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、トリアジニル基、などの5~6員の単環式芳香族複素環基;
(ii)ベンゾチオフェニル基、ベンゾフラニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾイソオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾイソチアゾリル基、ベンゾトリアゾリル基、イミダゾピリジニル基、チエノピリジニル基、フロピリジニル基、ピロロピリジニル基、ピラゾロピリジニル基、オキサゾロピリジニル基、チアゾロピリジニル基、イミダゾピラジニル基、イミダゾピリミジニル基、チエノピリミジニル基、フロピリミジニル基、ピロロピリミジニル基、ピラゾロピリミジニル基、オキサゾロピリミジニル基、チアゾロピリミジニル基、ピラゾロトリアジニル基、ナフト[2,3-b]チエニル基、フェノキサチイニル基、インドリル基、イソインドリル基、1H-インダゾリル基、プリニル基、イソキノリル基、キノリル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、カルバゾリル基、β-カルボリニル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナジニル基、フェノチアジニル基、フェノキサジニル基などの8~14員の縮合多環式芳香族複素環基。
(i)チエニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、1,2,4-オキサジアゾリル基、1,3,4-オキサジアゾリル基、1,2,4-チアジアゾリル基、1,3,4-チアジアゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、トリアジニル基、などの5~6員の単環式芳香族複素環基;
(ii)ベンゾチオフェニル基、ベンゾフラニル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾイソオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾイソチアゾリル基、ベンゾトリアゾリル基、イミダゾピリジニル基、チエノピリジニル基、フロピリジニル基、ピロロピリジニル基、ピラゾロピリジニル基、オキサゾロピリジニル基、チアゾロピリジニル基、イミダゾピラジニル基、イミダゾピリミジニル基、チエノピリミジニル基、フロピリミジニル基、ピロロピリミジニル基、ピラゾロピリミジニル基、オキサゾロピリミジニル基、チアゾロピリミジニル基、ピラゾロトリアジニル基、ナフト[2,3-b]チエニル基、フェノキサチイニル基、インドリル基、イソインドリル基、1H-インダゾリル基、プリニル基、イソキノリル基、キノリル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、カルバゾリル基、β-カルボリニル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナジニル基、フェノチアジニル基、フェノキサジニル基などの8~14員の縮合多環式芳香族複素環基。
本明細書中、3~14員の非芳香族複素環基としては、例えば、以下のものが挙げられる:
(i)アジリジニル基、オキシラニル基、チイラニル基、アゼチジニル基、オキセタニル基、チエタニル基、テトラヒドロチエニル基、テトラヒドロフラニル基、ピロリニル基、ピロリジニル基、イミダゾリニル基、イミダゾリジニル基、オキサゾリニル基、オキサゾリジニル基、ピラゾリニル基、ピラゾリジニル基、チアゾリニル基、チアゾリジニル基、テトラヒドロイソチアゾリル基、ジチオラニル基(例、1,2-ジチオラン-3-イル基)、テトラヒドロオキサゾリル基、テトラヒドロイソオキサゾリル基、ピペリジニル基、ピペラジニル基、テトラヒドロピリジニル基、ジヒドロピリジニル基、ジヒドロチオピラニル基、テトラヒドロピリミジニル基、テトラヒドロピリダジニル基、ジヒドロピラニル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロチオピラニル基、モルホリニル基、チオモルホリニル基、アゼパニル基、ジアゼパニル基、アゼピニル基、オキセパニル基、アゾカニル基、ジアゾカニル基などの3~8員の単環式非芳香族複素環基;
(ii)ジヒドロベンゾフラニル基、ジヒドロベンゾイミダゾリル基、ジヒドロベンゾオキサゾリル基、ジヒドロベンゾチアゾリル基、ジヒドロベンゾイソチアゾリル基、ジヒドロナフト[2,3-b]チエニル基、テトラヒドロイソキノリル基、テトラヒドロキノリル基、4H-キノリジニル基、インドリニル基、イソインドリニル基、テトラヒドロチエノ[2,3-c]ピリジニル基、テトラヒドロベンゾアゼピニル基、テトラヒドロキノキサリニル基、テトラヒドロフェナントリジニル基、ヘキサヒドロフェノチアジニル基、ヘキサヒドロフェノキサジニル基、テトラヒドロフタラジニル基、テトラヒドロナフチリジニル基、テトラヒドロキナゾリニル基、テトラヒドロシンノリニル基、テトラヒドロカルバゾリル基、テトラヒドロ-β-カルボリニル基、テトラヒドロアクリジニル基、テトラヒドロフェナジニル基、テトラヒドロチオキサンテニル基、オクタヒドロイソキノリル基などの9~14員の縮合多環非芳香族複素環基。
(i)アジリジニル基、オキシラニル基、チイラニル基、アゼチジニル基、オキセタニル基、チエタニル基、テトラヒドロチエニル基、テトラヒドロフラニル基、ピロリニル基、ピロリジニル基、イミダゾリニル基、イミダゾリジニル基、オキサゾリニル基、オキサゾリジニル基、ピラゾリニル基、ピラゾリジニル基、チアゾリニル基、チアゾリジニル基、テトラヒドロイソチアゾリル基、ジチオラニル基(例、1,2-ジチオラン-3-イル基)、テトラヒドロオキサゾリル基、テトラヒドロイソオキサゾリル基、ピペリジニル基、ピペラジニル基、テトラヒドロピリジニル基、ジヒドロピリジニル基、ジヒドロチオピラニル基、テトラヒドロピリミジニル基、テトラヒドロピリダジニル基、ジヒドロピラニル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロチオピラニル基、モルホリニル基、チオモルホリニル基、アゼパニル基、ジアゼパニル基、アゼピニル基、オキセパニル基、アゾカニル基、ジアゾカニル基などの3~8員の単環式非芳香族複素環基;
(ii)ジヒドロベンゾフラニル基、ジヒドロベンゾイミダゾリル基、ジヒドロベンゾオキサゾリル基、ジヒドロベンゾチアゾリル基、ジヒドロベンゾイソチアゾリル基、ジヒドロナフト[2,3-b]チエニル基、テトラヒドロイソキノリル基、テトラヒドロキノリル基、4H-キノリジニル基、インドリニル基、イソインドリニル基、テトラヒドロチエノ[2,3-c]ピリジニル基、テトラヒドロベンゾアゼピニル基、テトラヒドロキノキサリニル基、テトラヒドロフェナントリジニル基、ヘキサヒドロフェノチアジニル基、ヘキサヒドロフェノキサジニル基、テトラヒドロフタラジニル基、テトラヒドロナフチリジニル基、テトラヒドロキナゾリニル基、テトラヒドロシンノリニル基、テトラヒドロカルバゾリル基、テトラヒドロ-β-カルボリニル基、テトラヒドロアクリジニル基、テトラヒドロフェナジニル基、テトラヒドロチオキサンテニル基、オクタヒドロイソキノリル基などの9~14員の縮合多環非芳香族複素環基。
R10は、
好ましくは炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、または炭素数2~20のアルキニル基であり、前記アルキル基は、炭素数3~12の炭化水素環基または3~14員の非芳香族複素環基で置換されていてもよく、
より好ましくは炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、または炭素数2~20のアルキニル基であり、
さらに好ましくは炭素数1~10のアルキル基または炭素数2~10のアルキニル基である。
好ましくは炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、または炭素数2~20のアルキニル基であり、前記アルキル基は、炭素数3~12の炭化水素環基または3~14員の非芳香族複素環基で置換されていてもよく、
より好ましくは炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、または炭素数2~20のアルキニル基であり、
さらに好ましくは炭素数1~10のアルキル基または炭素数2~10のアルキニル基である。
式(4)において*は、上記の通り、炭素原子ではなく、結合位置を表す。
式(4)においてR11は、炭素数2~9のアルキレン基、炭素数2~9のアルケンジイル基、または炭素数2~9のアルキンジイル基を表し、およびR11は、ハロゲン原子、水酸基、および炭素数3~12の炭化水素環基からなる群から選ばれる置換基で置換されていてもよい。
式(4)においてR11は、炭素数2~9のアルキレン基、炭素数2~9のアルケンジイル基、または炭素数2~9のアルキンジイル基を表し、およびR11は、ハロゲン原子、水酸基、および炭素数3~12の炭化水素環基からなる群から選ばれる置換基で置換されていてもよい。
本明細書中、アルキレン基は、直鎖状または分岐鎖状のいずれでもよい。
本明細書中、「アルケンジイル基」とは、アルケンから2個の水素原子を除去することによって得られる構造を有する2価の基を意味する。本明細書中、アルケンジイル基は、直鎖状または分岐鎖状のいずれでもよい。また、本明細書中、アルケンまたはアルケンジイル基中のオレフィン性炭素-炭素2重結合の数は、いずれも、1のみでもよく、2以上でもよい。アルケンジイル基としては、例えば、エテンジイル基、プロペンジイル基、ブテンジイル基、ペンテンジイル基、ヘキセンジイル基、ヘプテンジイル基、オクテンジイル基、ノネンジイル基、デセンジイル基が挙げられる。
本明細書中、「アルケンジイル基」とは、アルケンから2個の水素原子を除去することによって得られる構造を有する2価の基を意味する。本明細書中、アルケンジイル基は、直鎖状または分岐鎖状のいずれでもよい。また、本明細書中、アルケンまたはアルケンジイル基中のオレフィン性炭素-炭素2重結合の数は、いずれも、1のみでもよく、2以上でもよい。アルケンジイル基としては、例えば、エテンジイル基、プロペンジイル基、ブテンジイル基、ペンテンジイル基、ヘキセンジイル基、ヘプテンジイル基、オクテンジイル基、ノネンジイル基、デセンジイル基が挙げられる。
本明細書中、「アルキンジイル基」とは、アルキンから2個の水素原子を除去することによって得られる構造を有する2価の基を意味する。本明細書中、アルキンジイル基は、直鎖状または分岐鎖状のいずれでもよい。また、本明細書中、アルキンまたはアルキンジイル基中の炭素-炭素3重結合の数は、いずれも、1のみでもよく、2以上でもよい。アルキンジイル基としては、例えば、エチンジイル基、プロピンジイル基、ブチンジイル基、ペンチンジイル基、ヘキシンジイル基、ヘプチンジイル基、オクチンジイル基、ノニンジイル基、デシンジイル基が挙げられる。
式(4)においてR11は、好ましくは炭素数2~9のアルキレン基、炭素数2~9のアルケンジイル基、または炭素数2~9のアルキンジイル基であり、より好ましくは炭素数2~9のアルキレン基であり、さらに好ましくは炭素数2または3のアルキレン基であり、特に好ましくはトリメチレン基である。
式(4)中において、R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~17のアルキル基、炭素数2~17のアルケニル基、または炭素数2~17のアルキニル基を表し、R12中の少なくとも一つのエチレン基または少なくとも一つのトリメチレン基は、エステル結合、アミド結合、カーバメート結合、およびカーボネート結合からなる群から選ばれる少なくとも一つの結合で置き換えられていてもよく、R13中の少なくとも一つのエチレン基または少なくとも一つのトリメチレン基は、エステル結合、アミド結合、カーバメート結合、およびカーボネート結合からなる群から選ばれる少なくとも一つの結合で置き換えられていてもよく、並びにR12およびR13は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、水酸基、および炭素数3~12の炭化水素環基からなる群から選ばれる置換基で置換されていてもよい。
R12およびR13は、好ましくは、それぞれ独立して、炭素数1~17のアルキル基、炭素数2~17のアルケニル基、または炭素数2~17のアルキニル基であり、より好ましくは、それぞれ独立して、炭素数1~17のアルキル基であり、さらに好ましくは、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基であり、特に好ましくは、共にヘキシル基である。
式(4)においてL1は、酸素原子、NH、または硫黄原子を表す。L1は、好ましくは酸素原子またはNHであり、より好ましくは酸素原子である。
式(5)において*は、上記の通り、炭素原子ではなく、結合位置を表す。
式(5)においてR14は、水素原子、ベンジル基、または*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、およびR15~R17は、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル基またはフェニル基を表す。)を表す。
式(5)においてR14は、水素原子、ベンジル基、または*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、およびR15~R17は、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル基またはフェニル基を表す。)を表す。
R14は、
好ましくは水素原子、ベンジル基、または*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)であり、
より好ましくは水素原子または*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)であり、
さらに好ましくは*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)であり、
特に好ましくはtert-ブチルジメチルシリル基である。
好ましくは水素原子、ベンジル基、または*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)であり、
より好ましくは水素原子または*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)であり、
さらに好ましくは*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)であり、
特に好ましくはtert-ブチルジメチルシリル基である。
本発明の一態様において、
(I)R3aおよびR3bは、好ましくは、それぞれ独立して、
炭素数8~22の脂肪族炭化水素基、
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a- (2)
(式(2)中、
*は、結合位置を表し、
R9は、炭素数8~20の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、3~9の整数を表す。)
で表される基、
式(3):
(I)R3aおよびR3bは、好ましくは、それぞれ独立して、
炭素数8~22の脂肪族炭化水素基、
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a- (2)
(式(2)中、
*は、結合位置を表し、
R9は、炭素数8~20の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、3~9の整数を表す。)
で表される基、
式(3):
(式(3)中、
*は、結合位置を表し、および
R10は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、または炭素数2~20のアルキニル基を表し、前記アルキル基は、炭素数3~12の炭化水素環基または3~14員の非芳香族複素環基で置換されていてもよい。)
で表される基、
式(4):
*は、結合位置を表し、および
R10は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、または炭素数2~20のアルキニル基を表し、前記アルキル基は、炭素数3~12の炭化水素環基または3~14員の非芳香族複素環基で置換されていてもよい。)
で表される基、
式(4):
(式(4)中、
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2~9のアルキレン基、炭素数2~9のアルケンジイル基、または炭素数2~9のアルキンジイル基を表し、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~17のアルキル基、炭素数2~17のアルケニル基、または炭素数2~17のアルキニル基を表し、並びに
L1は、酸素原子またはNHを表す。)
で表される基、または
式(5):
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2~9のアルキレン基、炭素数2~9のアルケンジイル基、または炭素数2~9のアルキンジイル基を表し、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~17のアルキル基、炭素数2~17のアルケニル基、または炭素数2~17のアルキニル基を表し、並びに
L1は、酸素原子またはNHを表す。)
で表される基、または
式(5):
(式(5)中、
*は、結合位置を表し、および
R14は、水素原子、ベンジル基、または*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)である。)
で表される基
であり、
(II)R3aおよびR3bは、より好ましくは、それぞれ独立して、
炭素数13~19の脂肪族炭化水素基、
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a-* (2)
(式(2)中、
R9は、炭素数9~19の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、3~7の整数を表す。)
で表される基、
式(3):
*は、結合位置を表し、および
R14は、水素原子、ベンジル基、または*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)である。)
で表される基
であり、
(II)R3aおよびR3bは、より好ましくは、それぞれ独立して、
炭素数13~19の脂肪族炭化水素基、
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a-* (2)
(式(2)中、
R9は、炭素数9~19の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、3~7の整数を表す。)
で表される基、
式(3):
(式(3)中、
*は、結合位置を表し、および
R10は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、または炭素数2~20のアルキニル基を表す。)
で表される基、
式(4):
*は、結合位置を表し、および
R10は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、または炭素数2~20のアルキニル基を表す。)
で表される基、
式(4):
(式(4)中、
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2~9のアルキレン基を表し、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~17のアルキル基を表し、並びに
L1は、酸素原子を表す。)
で表される基、または
式(5):
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2~9のアルキレン基を表し、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~17のアルキル基を表し、並びに
L1は、酸素原子を表す。)
で表される基、または
式(5):
(式(5)中、
*は、結合位置を表し、および
R14は、水素原子または*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)を表す。)で表される基
であり、
(III)R3aおよびR3bは、さらに好ましくは、それぞれ独立して、
炭素数13~17の脂肪族炭化水素基、
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a-* (2)
(式(2)中、
*は、結合位置を表し、
R9は、炭素数9~17の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、5~7の整数を表す。)
で表される基、
式(3):
*は、結合位置を表し、および
R14は、水素原子または*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)を表す。)で表される基
であり、
(III)R3aおよびR3bは、さらに好ましくは、それぞれ独立して、
炭素数13~17の脂肪族炭化水素基、
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a-* (2)
(式(2)中、
*は、結合位置を表し、
R9は、炭素数9~17の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、5~7の整数を表す。)
で表される基、
式(3):
(式(3)中、
*は、結合位置を表し、および
R10は、炭素数1~10のアルキル基または炭素数2~10のアルキニル基を表す。)
で表される基、
式(4):
*は、結合位置を表し、および
R10は、炭素数1~10のアルキル基または炭素数2~10のアルキニル基を表す。)
で表される基、
式(4):
(式(4)中、
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2または3のアルキレン基を表し、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基(例、ヘキシル基)を表し、並びに
L1は、酸素原子を表す。)
で表される基、または
式(5):
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2または3のアルキレン基を表し、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基(例、ヘキシル基)を表し、並びに
L1は、酸素原子を表す。)
で表される基、または
式(5):
(式(5)中、
*は、結合位置を表し、および
R14は、*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)(例、tert-ブチルジメチルシリル基)を表す。)
で表される基
である。
*は、結合位置を表し、および
R14は、*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)(例、tert-ブチルジメチルシリル基)を表す。)
で表される基
である。
本発明の別の一態様において、
(I)R3aおよびR3bは、好ましくは、それぞれ独立して、
炭素数8~22の脂肪族炭化水素基、
式(3):
(I)R3aおよびR3bは、好ましくは、それぞれ独立して、
炭素数8~22の脂肪族炭化水素基、
式(3):
(式(3)中、
*は、結合位置を表し、および
R10は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、または炭素数2~20のアルキニル基を表し、前記アルキル基は、炭素数3~12の炭化水素環基または3~14員の非芳香族複素環基で置換されていてもよい。)
で表される基、
式(4):
*は、結合位置を表し、および
R10は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、または炭素数2~20のアルキニル基を表し、前記アルキル基は、炭素数3~12の炭化水素環基または3~14員の非芳香族複素環基で置換されていてもよい。)
で表される基、
式(4):
(式(4)中、
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2~9のアルキレン基、炭素数2~9のアルケンジイル基、または炭素数2~9のアルキンジイル基を表し、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~17のアルキル基、炭素数2~17のアルケニル基、または炭素数2~17のアルキニル基を表し、並びに
L1は、酸素原子またはNHを表す。)
で表される基、または
式(5):
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2~9のアルキレン基、炭素数2~9のアルケンジイル基、または炭素数2~9のアルキンジイル基を表し、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~17のアルキル基、炭素数2~17のアルケニル基、または炭素数2~17のアルキニル基を表し、並びに
L1は、酸素原子またはNHを表す。)
で表される基、または
式(5):
(式(5)中、
*は、結合位置を表し、および
R14は、水素原子、ベンジル基、または*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)である。)
で表される基
であり、
(II)R3aおよびR3bは、より好ましくは、それぞれ独立して、
炭素数13~19の脂肪族炭化水素基、
式(3):
*は、結合位置を表し、および
R14は、水素原子、ベンジル基、または*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)である。)
で表される基
であり、
(II)R3aおよびR3bは、より好ましくは、それぞれ独立して、
炭素数13~19の脂肪族炭化水素基、
式(3):
(式(3)中、
*は、結合位置を表し、および
R10は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、または炭素数2~20のアルキニル基を表す。)
で表される基、
式(4):
*は、結合位置を表し、および
R10は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、または炭素数2~20のアルキニル基を表す。)
で表される基、
式(4):
(式(4)中、
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2~9のアルキレン基を表し、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~17のアルキル基を表し、並びに
L1は、酸素原子を表す。)
で表される基、または
式(5):
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2~9のアルキレン基を表し、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~17のアルキル基を表し、並びに
L1は、酸素原子を表す。)
で表される基、または
式(5):
(式(5)中、
*は、結合位置を表し、および
R14は、水素原子または*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)を表す。)で表される基
であり、
(III)R3aおよびR3bは、さらに好ましくは、それぞれ独立して、
炭素数13~17の脂肪族炭化水素基、
式(3):
*は、結合位置を表し、および
R14は、水素原子または*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)を表す。)で表される基
であり、
(III)R3aおよびR3bは、さらに好ましくは、それぞれ独立して、
炭素数13~17の脂肪族炭化水素基、
式(3):
(式(3)中、
*は、結合位置を表し、および
R10は、炭素数1~10のアルキル基または炭素数2~10のアルキニル基を表す。)
で表される基、
式(4):
*は、結合位置を表し、および
R10は、炭素数1~10のアルキル基または炭素数2~10のアルキニル基を表す。)
で表される基、
式(4):
(式(4)中、
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2または3のアルキレン基を表し、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基(例、ヘキシル基)を表し、並びに
L1は、酸素原子を表す。)
で表される基、または
式(5):
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2または3のアルキレン基を表し、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基(例、ヘキシル基)を表し、並びに
L1は、酸素原子を表す。)
で表される基、または
式(5):
(式(5)中、
*は、結合位置を表し、および
R14は、*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)(例、tert-ブチルジメチルシリル基)を表す。)
で表される基
である。
*は、結合位置を表し、および
R14は、*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)(例、tert-ブチルジメチルシリル基)を表す。)
で表される基
である。
本発明の別の一態様において、
(I)R3aおよびR3bは、好ましくは、それぞれ独立して、
炭素数8~22の脂肪族炭化水素基、または
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a-* (2)
(式(2)中、
*は、結合位置を表し、
R9は、炭素数8~20の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、3~9の整数を表す。)
で表される基
であり、
(II)R3aおよびR3bは、より好ましくは、それぞれ独立して、
炭素数13~19の脂肪族炭化水素基、または
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a-* (2)
(式(2)中、
*は、結合位置を表し、
R9は、炭素数9~19の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、3~7の整数を表す。)
で表される基
であり、
(III)R3aおよびR3bは、さらに好ましくは、それぞれ独立して、
炭素数13~17の脂肪族炭化水素基、または
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a-* (2)
(式(2)中、
*は、結合位置を表し、
R9は、炭素数9~17の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、5~7の整数を表す。)
で表される基
である。
(I)R3aおよびR3bは、好ましくは、それぞれ独立して、
炭素数8~22の脂肪族炭化水素基、または
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a-* (2)
(式(2)中、
*は、結合位置を表し、
R9は、炭素数8~20の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、3~9の整数を表す。)
で表される基
であり、
(II)R3aおよびR3bは、より好ましくは、それぞれ独立して、
炭素数13~19の脂肪族炭化水素基、または
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a-* (2)
(式(2)中、
*は、結合位置を表し、
R9は、炭素数9~19の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、3~7の整数を表す。)
で表される基
であり、
(III)R3aおよびR3bは、さらに好ましくは、それぞれ独立して、
炭素数13~17の脂肪族炭化水素基、または
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a-* (2)
(式(2)中、
*は、結合位置を表し、
R9は、炭素数9~17の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、5~7の整数を表す。)
で表される基
である。
本発明の別の一態様において、R3aおよびR3bは、
好ましくは、それぞれ独立して、炭素数8~22の脂肪族炭化水素基であり、
より好ましくは、それぞれ独立して、炭素数13~19の脂肪族炭化水素基であり、
さらに好ましくは、それぞれ独立して、炭素数13~17の脂肪族炭化水素基である。
好ましくは、それぞれ独立して、炭素数8~22の脂肪族炭化水素基であり、
より好ましくは、それぞれ独立して、炭素数13~19の脂肪族炭化水素基であり、
さらに好ましくは、それぞれ独立して、炭素数13~17の脂肪族炭化水素基である。
R3aはR3bと同一であっても異なっていてもよいが、好ましくは、R3aはR3bと同一の基である。
本発明の一態様において、R1aはR1bと同一であり、XaはXbと同一であり、R2aはR2bと同一であり、YaはYbと同一であり、ZaはZbと同一であり、R3aはR3bと同一である。
イオン性脂質(1)の好適な例としては、以下のイオン性脂質が挙げられる。
[イオン性脂質(1-1a)]
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、炭素数が1~6であり、且つ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基(例、-N(CH3)-)、または炭素数が2~5であり、且つ3級アミノ基の数が1~2の環状のアルキレン3級アミノ基(例、ピペリジレン基)であり;
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~8のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合またはアミド結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、炭素数が3~16であり、少なくとも一つの芳香環を有し、且つヘテロ原子を有していてもよい芳香族化合物から誘導される2価の基(例、-C6H4-CH2-、-CH2-C6H4-CH2-)であり;
naおよびnbが、それぞれ独立して、0または1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、
炭素数8~22の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)、
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a-* (2)
(式(2)中、
*は、結合位置を表し、
R9は、炭素数8~20の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、3~9の整数を表す。)
で表される基、
式(3):
[イオン性脂質(1-1a)]
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、炭素数が1~6であり、且つ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基(例、-N(CH3)-)、または炭素数が2~5であり、且つ3級アミノ基の数が1~2の環状のアルキレン3級アミノ基(例、ピペリジレン基)であり;
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~8のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合またはアミド結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、炭素数が3~16であり、少なくとも一つの芳香環を有し、且つヘテロ原子を有していてもよい芳香族化合物から誘導される2価の基(例、-C6H4-CH2-、-CH2-C6H4-CH2-)であり;
naおよびnbが、それぞれ独立して、0または1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、
炭素数8~22の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)、
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a-* (2)
(式(2)中、
*は、結合位置を表し、
R9は、炭素数8~20の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、3~9の整数を表す。)
で表される基、
式(3):
(式(3)中、
*は、結合位置を表し、および
R10は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、または炭素数2~20のアルキニル基を表し、前記アルキル基は、炭素数3~12の炭化水素環基または3~14員の非芳香族複素環基で置換されていてもよい。)
で表される基、
式(4):
*は、結合位置を表し、および
R10は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、または炭素数2~20のアルキニル基を表し、前記アルキル基は、炭素数3~12の炭化水素環基または3~14員の非芳香族複素環基で置換されていてもよい。)
で表される基、
式(4):
(式(4)中、
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2~9のアルキレン基、炭素数2~9のアルケンジイル基、または炭素数2~9のアルキンジイル基を表し、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~17のアルキル基、炭素数2~17のアルケニル基、または炭素数2~17のアルキニル基を表し、並びに
L1は、酸素原子またはNHを表す。)
で表される基、または
式(5):
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2~9のアルキレン基、炭素数2~9のアルケンジイル基、または炭素数2~9のアルキンジイル基を表し、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~17のアルキル基、炭素数2~17のアルケニル基、または炭素数2~17のアルキニル基を表し、並びに
L1は、酸素原子またはNHを表す。)
で表される基、または
式(5):
(式(5)中、
*は、結合位置を表し、および
R14は、水素原子、ベンジル基、または*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)を表す。)
で表される基
である;
イオン性脂質(1)。
*は、結合位置を表し、および
R14は、水素原子、ベンジル基、または*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)を表す。)
で表される基
である;
イオン性脂質(1)。
[イオン性脂質(1-1b)]
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、炭素数が1~6であり、且つ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基(例、-N(CH3)-)、または炭素数が2~5であり、且つ3級アミノ基の数が1~2の環状のアルキレン3級アミノ基(例、ピペリジレン基)であり;
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~8のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合またはアミド結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、炭素数が3~16であり、少なくとも一つの芳香環を有し、且つヘテロ原子を有していてもよい芳香族化合物から誘導される2価の基(例、-C6H4-CH2-、-CH2-C6H4-CH2-)であり;
naおよびnbが、それぞれ独立して、0または1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、
炭素数8~22の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)、
式(3):
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、炭素数が1~6であり、且つ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基(例、-N(CH3)-)、または炭素数が2~5であり、且つ3級アミノ基の数が1~2の環状のアルキレン3級アミノ基(例、ピペリジレン基)であり;
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~8のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合またはアミド結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、炭素数が3~16であり、少なくとも一つの芳香環を有し、且つヘテロ原子を有していてもよい芳香族化合物から誘導される2価の基(例、-C6H4-CH2-、-CH2-C6H4-CH2-)であり;
naおよびnbが、それぞれ独立して、0または1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、
炭素数8~22の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)、
式(3):
(式(3)中、
*は、結合位置を表し、および
R10は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、または炭素数2~20のアルキニル基を表し、前記アルキル基は、炭素数3~12の炭化水素環基または3~14員の非芳香族複素環基で置換されていてもよい。)
で表される基、
式(4):
*は、結合位置を表し、および
R10は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、または炭素数2~20のアルキニル基を表し、前記アルキル基は、炭素数3~12の炭化水素環基または3~14員の非芳香族複素環基で置換されていてもよい。)
で表される基、
式(4):
(式(4)中、
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2~9のアルキレン基、炭素数2~9のアルケンジイル基、または炭素数2~9のアルキンジイル基を表し、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~17のアルキル基、炭素数2~17のアルケニル基、または炭素数2~17のアルキニル基を表し、並びに
L1は、酸素原子またはNHを表す。)
で表される基、または
式(5):
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2~9のアルキレン基、炭素数2~9のアルケンジイル基、または炭素数2~9のアルキンジイル基を表し、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~17のアルキル基、炭素数2~17のアルケニル基、または炭素数2~17のアルキニル基を表し、並びに
L1は、酸素原子またはNHを表す。)
で表される基、または
式(5):
(式(5)中、
*は、結合位置を表し、および
R14は、水素原子、ベンジル基、または*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)を表す。)
で表される基
である;
イオン性脂質(1)。
*は、結合位置を表し、および
R14は、水素原子、ベンジル基、または*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)を表す。)
で表される基
である;
イオン性脂質(1)。
[イオン性脂質(1-1c)]
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、炭素数が1~6であり、且つ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基(例、-N(CH3)-)、または炭素数が2~5であり、且つ3級アミノ基の数が1~2の環状のアルキレン3級アミノ基(例、ピペリジレン基)であり;
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~8のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合またはアミド結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、炭素数が3~16であり、少なくとも一つの芳香環を有し、且つヘテロ原子を有していてもよい芳香族化合物から誘導される2価の基(例、-C6H4-CH2-、-CH2-C6H4-CH2-)であり;
naおよびnbが、それぞれ独立して、0または1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、炭素数8~22の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)、または
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a- (2)
(式(2)中、
R9は、炭素数8~20の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、3~9の整数を表す。)
で表される基
である;
イオン性脂質(1)。
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、炭素数が1~6であり、且つ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基(例、-N(CH3)-)、または炭素数が2~5であり、且つ3級アミノ基の数が1~2の環状のアルキレン3級アミノ基(例、ピペリジレン基)であり;
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~8のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合またはアミド結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、炭素数が3~16であり、少なくとも一つの芳香環を有し、且つヘテロ原子を有していてもよい芳香族化合物から誘導される2価の基(例、-C6H4-CH2-、-CH2-C6H4-CH2-)であり;
naおよびnbが、それぞれ独立して、0または1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、炭素数8~22の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)、または
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a- (2)
(式(2)中、
R9は、炭素数8~20の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、3~9の整数を表す。)
で表される基
である;
イオン性脂質(1)。
[イオン性脂質(1-1d)]
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、炭素数が1~6であり、且つ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基(例、-N(CH3)-)、または炭素数が2~5であり、且つ3級アミノ基の数が1~2の環状のアルキレン3級アミノ基(例、ピペリジレン基)であり;
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~8のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合またはアミド結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、炭素数が3~16であり、少なくとも一つの芳香環を有し、且つヘテロ原子を有していてもよい芳香族化合物から誘導される2価の基(例、-C6H4-CH2-、-CH2-C6H4-CH2-)であり;
naおよびnbが、それぞれ独立して、0または1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、炭素数8~22の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)である;
イオン性脂質(1)。
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、炭素数が1~6であり、且つ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基(例、-N(CH3)-)、または炭素数が2~5であり、且つ3級アミノ基の数が1~2の環状のアルキレン3級アミノ基(例、ピペリジレン基)であり;
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~8のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合またはアミド結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、炭素数が3~16であり、少なくとも一つの芳香環を有し、且つヘテロ原子を有していてもよい芳香族化合物から誘導される2価の基(例、-C6H4-CH2-、-CH2-C6H4-CH2-)であり;
naおよびnbが、それぞれ独立して、0または1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、炭素数8~22の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)である;
イオン性脂質(1)。
[イオン性脂質(1-2a)]
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、炭素数が1~3であり、且つ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基(例、-N(CH3)-)、または炭素数が2~5であり、且つ3級アミノ基の数が1の環状のアルキレン3級アミノ基(例、ピペリジレン基)であり;
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合またはアミド結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、炭素数が6~12であり、一つの芳香環を有し、且つヘテロ原子を有していてもよい芳香族化合物から誘導される2価の基(例、-C6H4-CH2-、-CH2-C6H4-CH2-)であり;
naおよびnbが、それぞれ独立して、0または1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、
炭素数13~19の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)、
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a- (2)
(式(2)中、
R9は、炭素数9~19の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、3~7の整数を表す。)
で表される基、
式(3):
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、炭素数が1~3であり、且つ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基(例、-N(CH3)-)、または炭素数が2~5であり、且つ3級アミノ基の数が1の環状のアルキレン3級アミノ基(例、ピペリジレン基)であり;
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合またはアミド結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、炭素数が6~12であり、一つの芳香環を有し、且つヘテロ原子を有していてもよい芳香族化合物から誘導される2価の基(例、-C6H4-CH2-、-CH2-C6H4-CH2-)であり;
naおよびnbが、それぞれ独立して、0または1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、
炭素数13~19の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)、
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a- (2)
(式(2)中、
R9は、炭素数9~19の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、3~7の整数を表す。)
で表される基、
式(3):
(式(3)中、
*は、結合位置を表し、および
R10は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、または炭素数2~20のアルキニル基を表す。)
で表される基、
式(4):
*は、結合位置を表し、および
R10は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、または炭素数2~20のアルキニル基を表す。)
で表される基、
式(4):
(式(4)中、
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2~9のアルキレン基を表し、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~17のアルキル基を表し、並びに
L1は、酸素原子を表す。)
で表される基、または
式(5):
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2~9のアルキレン基を表し、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~17のアルキル基を表し、並びに
L1は、酸素原子を表す。)
で表される基、または
式(5):
(式(5)中、
*は、結合位置を表し、および
R14は、水素原子または*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)を表す。)
で表される基
である;
イオン性脂質(1)。
*は、結合位置を表し、および
R14は、水素原子または*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)を表す。)
で表される基
である;
イオン性脂質(1)。
[イオン性脂質(1-2b)]
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、炭素数が1~3であり、且つ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基(例、-N(CH3)-)、または炭素数が2~5であり、且つ3級アミノ基の数が1の環状のアルキレン3級アミノ基(例、ピペリジレン基)であり;
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合またはアミド結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、炭素数が6~12であり、一つの芳香環を有し、且つヘテロ原子を有していてもよい芳香族化合物から誘導される2価の基(例、-C6H4-CH2-、-CH2-C6H4-CH2-)であり;
naおよびnbが、それぞれ独立して、0または1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、
炭素数13~19の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)、
式(3):
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、炭素数が1~3であり、且つ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基(例、-N(CH3)-)、または炭素数が2~5であり、且つ3級アミノ基の数が1の環状のアルキレン3級アミノ基(例、ピペリジレン基)であり;
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合またはアミド結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、炭素数が6~12であり、一つの芳香環を有し、且つヘテロ原子を有していてもよい芳香族化合物から誘導される2価の基(例、-C6H4-CH2-、-CH2-C6H4-CH2-)であり;
naおよびnbが、それぞれ独立して、0または1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、
炭素数13~19の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)、
式(3):
(式(3)中、
*は、結合位置を表し、および
R10は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、または炭素数2~20のアルキニル基を表す。)
で表される基、
式(4):
*は、結合位置を表し、および
R10は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、または炭素数2~20のアルキニル基を表す。)
で表される基、
式(4):
(式(4)中、
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2~9のアルキレン基を表し、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~17のアルキル基を表し、並びに
L1は、酸素原子を表す。)
で表される基、または
式(5):
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2~9のアルキレン基を表し、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~17のアルキル基を表し、並びに
L1は、酸素原子を表す。)
で表される基、または
式(5):
(式(5)中、
*は、結合位置を表し、および
R14は、水素原子または*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)を表す。)
で表される基
である;
イオン性脂質(1)。
*は、結合位置を表し、および
R14は、水素原子または*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)を表す。)
で表される基
である;
イオン性脂質(1)。
[イオン性脂質(1-2c)]
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、炭素数が1~3であり、且つ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基(例、-N(CH3)-)、または炭素数が2~5であり、且つ3級アミノ基の数が1の環状のアルキレン3級アミノ基(例、ピペリジレン基)であり;
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合またはアミド結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、炭素数が6~12であり、一つの芳香環を有し、且つヘテロ原子を有していてもよい芳香族化合物から誘導される2価の基(例、-C6H4-CH2-、-CH2-C6H4-CH2-)であり;
naおよびnbが、それぞれ独立して、0または1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、
炭素数13~19の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)、または
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a- (2)
(式(2)中、
R9は、炭素数9~19の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、3~7の整数を表す。)
で表される基
である;
イオン性脂質(1)。
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、炭素数が1~3であり、且つ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基(例、-N(CH3)-)、または炭素数が2~5であり、且つ3級アミノ基の数が1の環状のアルキレン3級アミノ基(例、ピペリジレン基)であり;
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合またはアミド結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、炭素数が6~12であり、一つの芳香環を有し、且つヘテロ原子を有していてもよい芳香族化合物から誘導される2価の基(例、-C6H4-CH2-、-CH2-C6H4-CH2-)であり;
naおよびnbが、それぞれ独立して、0または1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、
炭素数13~19の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)、または
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a- (2)
(式(2)中、
R9は、炭素数9~19の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、3~7の整数を表す。)
で表される基
である;
イオン性脂質(1)。
[イオン性脂質(1-2d)]
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、炭素数が1~3であり、且つ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基(例、-N(CH3)-)、または炭素数が2~5であり、且つ3級アミノ基の数が1の環状のアルキレン3級アミノ基(例、ピペリジレン基)であり;
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合またはアミド結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、炭素数が6~12であり、一つの芳香環を有し、且つヘテロ原子を有していてもよい芳香族化合物から誘導される2価の基(例、-C6H4-CH2-、-CH2-C6H4-CH2-)であり;
naおよびnbが、それぞれ独立して、0または1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、炭素数13~19の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)である;
イオン性脂質(1)。
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、炭素数が1~3であり、且つ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基(例、-N(CH3)-)、または炭素数が2~5であり、且つ3級アミノ基の数が1の環状のアルキレン3級アミノ基(例、ピペリジレン基)であり;
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合またはアミド結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、炭素数が6~12であり、一つの芳香環を有し、且つヘテロ原子を有していてもよい芳香族化合物から誘導される2価の基(例、-C6H4-CH2-、-CH2-C6H4-CH2-)であり;
naおよびnbが、それぞれ独立して、0または1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、炭素数13~19の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)である;
イオン性脂質(1)。
[イオン性脂質(1-3a)]
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~2のアルキレン基(即ち、メチレン基またはエチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、X1:
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~2のアルキレン基(即ち、メチレン基またはエチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、X1:
(式中、R5は、炭素数1~3のアルキル基(例、メチル基)を表す。)、またはX2:
(式中、pは、1または2を表す。)
であり(好ましくは、XaおよびXbが、それぞれ独立して、X2であり);
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合またはアミド結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、Z1:
であり(好ましくは、XaおよびXbが、それぞれ独立して、X2であり);
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合またはアミド結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、Z1:
(式中、sは0~1の整数を表し、tは0~2の整数を表し、uは0~2の整数(好ましくは0)を表し、およびu個のR4は、それぞれ独立して、置換基を表す。)
であり;
naおよびnbが、それぞれ独立して、0または1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、
炭素数13~17の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)、
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a- (2)
(式(2)中、
R9は、炭素数9~17の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、5~7の整数を表す。)
で表される基、
式(3):
であり;
naおよびnbが、それぞれ独立して、0または1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、
炭素数13~17の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)、
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a- (2)
(式(2)中、
R9は、炭素数9~17の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、5~7の整数を表す。)
で表される基、
式(3):
(式(3)中、
*は、結合位置を表し、および
R10は、炭素数1~10のアルキル基または炭素数2~10のアルキニル基を表す。)で表される基、
式(4):
*は、結合位置を表し、および
R10は、炭素数1~10のアルキル基または炭素数2~10のアルキニル基を表す。)で表される基、
式(4):
(式(4)中、
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2または3のアルキレン基を表し、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基(例、ヘキシル基)を表し、並びに
L1は、酸素原子を表す。)
で表される基、または
式(5):
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2または3のアルキレン基を表し、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基(例、ヘキシル基)を表し、並びに
L1は、酸素原子を表す。)
で表される基、または
式(5):
(式(5)中、
*は、結合位置を表し、および
R14は、*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)(例、tert-ブチルジメチルシリル基)を表す。)
で表される基
である;
イオン性脂質(1)。
*は、結合位置を表し、および
R14は、*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)(例、tert-ブチルジメチルシリル基)を表す。)
で表される基
である;
イオン性脂質(1)。
[イオン性脂質(1-3b)]
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~2のアルキレン基(即ち、メチレン基またはエチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、X1:
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~2のアルキレン基(即ち、メチレン基またはエチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、X1:
(式中、R5は、炭素数1~3のアルキル基(例、メチル基)を表す。)、またはX2:
(式中、pは、1または2を表す。)
であり(好ましくは、XaおよびXbが、それぞれ独立して、X2であり);
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合またはアミド結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、Z1:
であり(好ましくは、XaおよびXbが、それぞれ独立して、X2であり);
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合またはアミド結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、Z1:
(式中、sは0~1の整数を表し、tは0~2の整数を表し、uは0~2の整数(好ましくは0)を表し、およびu個のR4は、それぞれ独立して、置換基を表す。)
であり;
naおよびnbが、それぞれ独立して、0または1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、
炭素数13~17の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)、
式(3):
であり;
naおよびnbが、それぞれ独立して、0または1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、
炭素数13~17の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)、
式(3):
(式(3)中、
*は、結合位置を表し、および
R10は、炭素数1~10のアルキル基または炭素数2~10のアルキニル基を表す。)で表される基、
式(4):
*は、結合位置を表し、および
R10は、炭素数1~10のアルキル基または炭素数2~10のアルキニル基を表す。)で表される基、
式(4):
(式(4)中、
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2または3のアルキレン基を表し、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基(例、ヘキシル基)を表し、並びに
L1は、酸素原子を表す。)
で表される基、または
式(5):
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2または3のアルキレン基を表し、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基(例、ヘキシル基)を表し、並びに
L1は、酸素原子を表す。)
で表される基、または
式(5):
(式(5)中、
*は、結合位置を表し、および
R14は、*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)(例、tert-ブチルジメチルシリル基)を表す。)
で表される基
である;
イオン性脂質(1)。
*は、結合位置を表し、および
R14は、*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)(例、tert-ブチルジメチルシリル基)を表す。)
で表される基
である;
イオン性脂質(1)。
[イオン性脂質(1-3c)]
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~2のアルキレン基(即ち、メチレン基またはエチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、X1:
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~2のアルキレン基(即ち、メチレン基またはエチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、X1:
(式中、R5は、炭素数1~3のアルキル基(例、メチル基)を表す。)、またはX2:
(式中、pは、1または2を表す。)
であり(好ましくは、XaおよびXbが、それぞれ独立して、X2であり);
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合またはアミド結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、Z1:
であり(好ましくは、XaおよびXbが、それぞれ独立して、X2であり);
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合またはアミド結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、Z1:
(式中、sは0~1の整数を表し、tは0~2の整数を表し、uは0~2の整数(好ましくは0)を表し、およびu個のR4は、それぞれ独立して、置換基を表す。)
であり;
naおよびnbが、それぞれ独立して、0または1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、
炭素数13~17の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)、または
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a- (2)
(式(2)中、
R9は、炭素数9~17の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、5~7の整数を表す。)
で表される基
である;
イオン性脂質(1)。
であり;
naおよびnbが、それぞれ独立して、0または1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、
炭素数13~17の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)、または
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a- (2)
(式(2)中、
R9は、炭素数9~17の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、5~7の整数を表す。)
で表される基
である;
イオン性脂質(1)。
[イオン性脂質(1-3d)]
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~2のアルキレン基(即ち、メチレン基またはエチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、X1:
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~2のアルキレン基(即ち、メチレン基またはエチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、X1:
(式中、R5は、炭素数1~3のアルキル基(例、メチル基)を表す。)、またはX2:
(式中、pは、1または2を表す。)
であり(好ましくは、XaおよびXbが、それぞれ独立して、X2であり);
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合またはアミド結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、Z1:
であり(好ましくは、XaおよびXbが、それぞれ独立して、X2であり);
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合またはアミド結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、Z1:
(式中、sは0~1の整数を表し、tは0~2の整数を表し、uは0~2の整数(好ましくは0)を表し、およびu個のR4は、それぞれ独立して、置換基を表す。)
であり;
naおよびnbが、それぞれ独立して、0または1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、炭素数13~17の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)である;
イオン性脂質(1)。
であり;
naおよびnbが、それぞれ独立して、0または1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、炭素数13~17の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)である;
イオン性脂質(1)。
[イオン性脂質(1-4a)]
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~2のアルキレン基(即ち、メチレン基またはエチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、X2:
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~2のアルキレン基(即ち、メチレン基またはエチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、X2:
(式中、pは、2を表す。)
であり;
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、Z1:
であり;
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、Z1:
(式中、sは0を表し、tは1を表し、およびuは0を表す。)
であり;
naおよびnbが、共に1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、
炭素数13~17の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)、
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a- (2)
(式(2)中、
R9は、炭素数9~17の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、5~7の整数を表す。)
で表される基、
式(3):
であり;
naおよびnbが、共に1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、
炭素数13~17の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)、
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a- (2)
(式(2)中、
R9は、炭素数9~17の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、5~7の整数を表す。)
で表される基、
式(3):
(式(3)中、
*は、結合位置を表し、および
R10は、炭素数1~10のアルキル基または炭素数2~10のアルキニル基を表す。)
で表される基、
式(4):
*は、結合位置を表し、および
R10は、炭素数1~10のアルキル基または炭素数2~10のアルキニル基を表す。)
で表される基、
式(4):
(式(4)中、
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2または3のアルキレン基を表し、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基(例、ヘキシル基)を表し、並びに
L1は、酸素原子を表す。)
で表される基、または
式(5):
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2または3のアルキレン基を表し、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基(例、ヘキシル基)を表し、並びに
L1は、酸素原子を表す。)
で表される基、または
式(5):
(式(5)中、
*は、結合位置を表し、および
R14は、*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)(例、tert-ブチルジメチルシリル基)を表す。)
で表される基
である;
イオン性脂質(1)。
*は、結合位置を表し、および
R14は、*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)(例、tert-ブチルジメチルシリル基)を表す。)
で表される基
である;
イオン性脂質(1)。
[イオン性脂質(1-4b)]
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~2のアルキレン基(即ち、メチレン基またはエチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、X2:
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~2のアルキレン基(即ち、メチレン基またはエチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、X2:
(式中、pは、2を表す。)
であり;
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、Z1:
であり;
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、Z1:
(式中、sは0を表し、tは1を表し、およびuは0を表す。)
であり;
naおよびnbが、共に1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、
炭素数13~17の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)、
式(3):
であり;
naおよびnbが、共に1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、
炭素数13~17の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)、
式(3):
(式(3)中、
*は、結合位置を表し、および
R10は、炭素数1~10のアルキル基または炭素数2~10のアルキニル基を表す。)
で表される基、
式(4):
*は、結合位置を表し、および
R10は、炭素数1~10のアルキル基または炭素数2~10のアルキニル基を表す。)
で表される基、
式(4):
(式(4)中、
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2または3のアルキレン基を表し、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基(例、ヘキシル基)を表し、並びに
L1は、酸素原子を表す。)
で表される基、または
式(5):
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2または3のアルキレン基を表し、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基(例、ヘキシル基)を表し、並びに
L1は、酸素原子を表す。)
で表される基、または
式(5):
(式(5)中、
*は、結合位置を表し、および
R14は、*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)(例、tert-ブチルジメチルシリル基)を表す。)
で表される基
である;
イオン性脂質(1)。
*は、結合位置を表し、および
R14は、*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、R15は、tert-ブチル基を表し、並びにR16およびR17は、共にメチル基またはフェニル基を表す。)(例、tert-ブチルジメチルシリル基)を表す。)
で表される基
である;
イオン性脂質(1)。
[イオン性脂質(1-4c)]
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~2のアルキレン基(即ち、メチレン基またはエチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、X2:
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~2のアルキレン基(即ち、メチレン基またはエチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、X2:
(式中、pは、2を表す。)
であり;
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、Z1:
であり;
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、Z1:
(式中、sは0を表し、tは1を表し、およびuは0を表す。)
であり;
naおよびnbが、共に1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、
炭素数13~17の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)、または
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a- (2)
(式(2)中、
R9は、炭素数9~17の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、5~7の整数を表す。)
で表される基
である;
イオン性脂質(1)。
であり;
naおよびnbが、共に1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、
炭素数13~17の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)、または
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a- (2)
(式(2)中、
R9は、炭素数9~17の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、5~7の整数を表す。)
で表される基
である;
イオン性脂質(1)。
[イオン性脂質(1-4d)]
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~2のアルキレン基(即ち、メチレン基またはエチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、X2:
R1aおよびR1bが、それぞれ独立して、炭素数1~2のアルキレン基(即ち、メチレン基またはエチレン基)であり;
XaおよびXbが、それぞれ独立して、X2:
(式中、pは、2を表す。)
であり;
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、Z1:
であり;
R2aおよびR2bが、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキレン基(例、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基)であり;
YaおよびYbが、それぞれ独立して、エステル結合であり;
ZaおよびZbが、それぞれ独立して、Z1:
(式中、sは0を表し、tは1を表し、およびuは0を表す。)
であり;
naおよびnbが、共に1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、炭素数13~17の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)である;
イオン性脂質(1)。
であり;
naおよびnbが、共に1であり;並びに
R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、炭素数13~17の脂肪族炭化水素基(例、ヘプタデセニル基、ヘプタデカジエニル基、1-ヘキシルノニル基)である;
イオン性脂質(1)。
イオン性脂質(1)の具体例として、以下の表1-1および表1-2に記載のO-Ph-P3C1、O-Ph-P4C1、O-Ph-P4C2、O-Bn-P4C2、L-Ph-P4C2、HD-Ph-P4C2、O-Ph-amide-P4C2、O-Ph-C3M、O-P4C2を挙げることができる。なお、O-Ph-P4C2はSS-OPと記載することがあり、O-P4C2はSS-OCと記載することがある。
また、イオン性脂質(1)の具体例として、WO 2021/195529 A2に記載のLipid1からLipid20を挙げることができる。これらの中で、以下の表1-3に記載のLipid1、Lipid5、およびLipid8が好ましい。
さらに、イオン性脂質(1)の具体例として、WO 2024/203577 A1に記載の化合物を挙げることができる。これらの中で、以下の表1-4に記載の化合物1(=前記公報に記載の化合物162)、化合物2(=前記公報に記載の化合物33)、化合物3(=前記公報に記載の化合物127a)、および化合物4(=前記公報に記載の化合物31)が好ましい。
本発明の一態様においてイオン性脂質(1)は、
好ましくはO-Ph-P3C1、O-Ph-P4C1、SS-OP、O-Bn-P4C2、L-Ph-P4C2、HD-Ph-P4C2、O-Ph-、amide-P4C2、O-Ph-C3M、SS-OC、Lipid 1、Lipid 5、およびLipid 8からなる群から選ばれる少なくとも一つであり、
より好ましくはO-Ph-P3C1、O-Ph-P4C1、SS-OP、O-Bn-P4C2、L-Ph-P4C2、HD-Ph-P4C2、O-Ph-、amide-P4C2、O-Ph-C3M、およびSS-OCからなる群から選ばれる少なくとも一つであり、さらに好ましくはO-Ph-P3C1、O-Ph-P4C1、SS-OP、O-Bn-P4C2、L-Ph-P4C2、HD-Ph-P4C2、O-Ph-、amide-P4C2、およびSS-OCからなる群から選ばれる少なくとも一つ
である。
好ましくはO-Ph-P3C1、O-Ph-P4C1、SS-OP、O-Bn-P4C2、L-Ph-P4C2、HD-Ph-P4C2、O-Ph-、amide-P4C2、O-Ph-C3M、SS-OC、Lipid 1、Lipid 5、およびLipid 8からなる群から選ばれる少なくとも一つであり、
より好ましくはO-Ph-P3C1、O-Ph-P4C1、SS-OP、O-Bn-P4C2、L-Ph-P4C2、HD-Ph-P4C2、O-Ph-、amide-P4C2、O-Ph-C3M、およびSS-OCからなる群から選ばれる少なくとも一つであり、さらに好ましくはO-Ph-P3C1、O-Ph-P4C1、SS-OP、O-Bn-P4C2、L-Ph-P4C2、HD-Ph-P4C2、O-Ph-、amide-P4C2、およびSS-OCからなる群から選ばれる少なくとも一つ
である。
本発明の別の一態様においてイオン性脂質(1)は、好ましくは、SS-OP、化合物1、化合物2、化合物3、および化合物4からなる群から選ばれる少なくとも一つである。
イオン性脂質(1)の具体例の中でも、SS-OPが好ましい。即ち、イオン性脂質(1)は、好ましくは下記式で表されるイオン性脂質である。
本発明の脂質ナノ粒子中のイオン性脂質(1)の量は、miRNAまたはmiRNA mimicの内封効率、細胞内でのmiRNAまたはmiRNA mimicの放出効率および脂質ナノ粒子の安定性の観点から、イオン性脂質(1)、リン脂質、およびコレステロールの合計に対して、好ましくは20~60mol%、より好ましくは25~55mol%、さらに好ましくは30~50mol%である。なお、本明細書中、「Aに対するBの量(mol%)」とは、「100×Bの量(mol)/Aの量(mol)」を意味する。そのため、「イオン性脂質(1)、リン脂質、およびコレステロールの合計に対するイオン性脂質(1)の量」とは、「100×イオン性脂質(1)の量(mol)/イオン性脂質(1)、リン脂質、およびコレステロールの合計の量(mol)」を意味する。
イオン性脂質(1)は、公知の方法(例えば、WO 2019/188867 A1、US 9708628 B2、WO 2021/195529 A2、WO 2024/203577 A1に記載の方法)によって製造することができる。
リン脂質
本発明の脂質ナノ粒子は、リン脂質を含む。リン脂質は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の脂質ナノ粒子は、リン脂質を含む。リン脂質は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
リン脂質の例としては、1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(PC)、1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(PE)、これらのリゾ体等が挙げられる。なお、本明細書中、リン脂質を略号で表すことがある。例えば、1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホコリンをPCと表し、1,2-ジデカノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリンをDDPCと表すことがある。
本発明の一態様において、リン脂質は、好ましくはPCおよびPEからなる群から選ばれる少なくとも一つであり、より好ましくはPCまたはPEである。
1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(PC)の具体例としては、
1,2-ジデカノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DDPC)、
1,2-ジラウロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DLPC)、
1,2-ジミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DMPC)、
1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DPPC)、
1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DSPC)、
1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DOPC)、
1,2-ジリノレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DLoPC)、
1,2-ジアラキドイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DAPC)
1,2-ジエイコセノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DEiPC)、
1,2-ジベヘノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DBPC)、
1,2-ジエルコイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DEPC)、
1-ミリストイル-2-パルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(MPPC)、
1-ミリストイル-2-ステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(MSPC)、
1-パルミトイル-2-ミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(PMPC)、
1-パルミトイル-2-ステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(PSPC)、
1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(POPC)、1-ステアロイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(SOPC)
が挙げられる。
1,2-ジデカノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DDPC)、
1,2-ジラウロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DLPC)、
1,2-ジミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DMPC)、
1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DPPC)、
1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DSPC)、
1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DOPC)、
1,2-ジリノレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DLoPC)、
1,2-ジアラキドイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DAPC)
1,2-ジエイコセノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DEiPC)、
1,2-ジベヘノイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DBPC)、
1,2-ジエルコイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DEPC)、
1-ミリストイル-2-パルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(MPPC)、
1-ミリストイル-2-ステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(MSPC)、
1-パルミトイル-2-ミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(PMPC)、
1-パルミトイル-2-ステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(PSPC)、
1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(POPC)、1-ステアロイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(SOPC)
が挙げられる。
1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(PE)の具体例としては、
1,2-ジデカノイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DDPE)、
1,2-ジラウロイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DLPE)、
1,2-ジミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DMPE)、1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DPPE)、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DSPE)、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DOPE)、
1,2-ジリノレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DLoPE)、
1,2-ジエルコイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DEPE)、
1-ミリストイル-2-パルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(MPPE)、
1-ミリストイル-2-ステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(MSPE)、
1-パルミトイル-2-ミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(PMPE)、
1-パルミトイル-2-ステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(PSPE)、
1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(POPE)、
1-ステアロイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(SOPE)
が挙げられる。
1,2-ジデカノイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DDPE)、
1,2-ジラウロイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DLPE)、
1,2-ジミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DMPE)、1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DPPE)、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DSPE)、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DOPE)、
1,2-ジリノレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DLoPE)、
1,2-ジエルコイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(DEPE)、
1-ミリストイル-2-パルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(MPPE)、
1-ミリストイル-2-ステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(MSPE)、
1-パルミトイル-2-ミリストイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(PMPE)、
1-パルミトイル-2-ステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(PSPE)、
1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(POPE)、
1-ステアロイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン(SOPE)
が挙げられる。
本発明の一態様において、リン脂質は、好ましくはDOPC、DSPC、DOPE、およびPOPEからなる群から選ばれる少なくとも一つであり、より好ましくはDOPC、DSPC、およびDOPEからなる群から選ばれる少なくとも一つであり、さらに好ましくはDOPEである。これらのリン脂質は、類似のアシル鎖構造であることから同様の効果を奏すると考えられる。
本発明の脂質ナノ粒子中のリン脂質の量は、miRNAまたはmiRNA mimicの内封効率、細胞内でのmiRNAまたはmiRNA mimicの放出効率および脂質ナノ粒子の安定性の観点から、イオン性脂質(1)、リン脂質、およびコレステロールの合計に対して、好ましくは7.5~50mol%、より好ましくは10~50mol%、さらに好ましくは10~45mol%、特に好ましくは15~40mol%である。
コレステロール
本発明の脂質ナノ粒子は、コレステロールを含む。本発明の脂質ナノ粒子中のコレステロールの量は、miRNAまたはmiRNA mimicの内封効率、細胞内でのmiRNAまたはmiRNA mimicの放出効率および脂質ナノ粒子の安定性の観点から、イオン性脂質(1)、リン脂質、およびコレステロールの合計に対して、好ましくは10~40mol%、より好ましくは10~35mol%、さらに好ましくは15~35mol%である。
本発明の脂質ナノ粒子は、コレステロールを含む。本発明の脂質ナノ粒子中のコレステロールの量は、miRNAまたはmiRNA mimicの内封効率、細胞内でのmiRNAまたはmiRNA mimicの放出効率および脂質ナノ粒子の安定性の観点から、イオン性脂質(1)、リン脂質、およびコレステロールの合計に対して、好ましくは10~40mol%、より好ましくは10~35mol%、さらに好ましくは15~35mol%である。
PEG脂質
本発明の脂質ナノ粒子は、PEG脂質を含む。PEG脂質は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の脂質ナノ粒子は、PEG脂質を含む。PEG脂質は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
PEG脂質は、好ましくは式(6):
CH2(OR6)-CH(OR7)-CH2(OR8) (6)
(式(6)中、
R6、R7およびR8のいずれか二つはミリストイル基を表し、残りの一つは数平均分子量1,000~3,000のポリエチレングリコール(PEG)鎖を介して連結される炭素数1~6のアルキル基を表す。)
で表されるジミリストイルグリセロールPEG(以下「ジミリストイルグリセロールPEG(6)」と略称することがある)である。
CH2(OR6)-CH(OR7)-CH2(OR8) (6)
(式(6)中、
R6、R7およびR8のいずれか二つはミリストイル基を表し、残りの一つは数平均分子量1,000~3,000のポリエチレングリコール(PEG)鎖を介して連結される炭素数1~6のアルキル基を表す。)
で表されるジミリストイルグリセロールPEG(以下「ジミリストイルグリセロールPEG(6)」と略称することがある)である。
式(6)中のPEG鎖の数平均分子量は1,000~3,000であり、好ましくは1,500~2,500である。このPEG鎖を形成するために用いられるPEGの数平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって測定することができる。
炭素数1~6のアルキル基は、直鎖状であっても分岐状であっても環状であってもよい。該アルキル基の炭素数は、好ましくは1~3である。炭素数1~6のアルキル基としては、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、1,2-ジメチルプロピル基、2-メチルブチル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、2,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、シクロヘキシル基等を挙げることができる。好ましくはメチル基である。
本発明の脂質ナノ粒子中のPEG脂質の量は、miRNAまたはmiRNA mimicの内封効率、細胞内でのmiRNAまたはmiRNA mimicの放出効率および脂質ナノ粒子の安定性の観点から、イオン性脂質(1)、リン脂質、およびコレステロールの合計に対して、好ましくは0.5~15mol%、より好ましくは0.5~10mol%、さらに好ましくは1~10mol%である。
他の脂質
本発明の脂質ナノ粒子は、イオン性脂質(1)、コレステロール、PEG脂質、およびリン脂質以外の脂質(以下「他の脂質」と記載することがある)を含んでいてもよい。他の脂質としては、例えば、コレステロール以外のステロール等が挙げられる。他の脂質は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。しかし、本発明において他の脂質を使用しないことが好ましい。言い換えると、本発明の脂質ナノ粒子を構成する脂質は、好ましくは、イオン性脂質(1)、リン脂質、コレステロール、およびPEG脂質からなる。
本発明の脂質ナノ粒子は、イオン性脂質(1)、コレステロール、PEG脂質、およびリン脂質以外の脂質(以下「他の脂質」と記載することがある)を含んでいてもよい。他の脂質としては、例えば、コレステロール以外のステロール等が挙げられる。他の脂質は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。しかし、本発明において他の脂質を使用しないことが好ましい。言い換えると、本発明の脂質ナノ粒子を構成する脂質は、好ましくは、イオン性脂質(1)、リン脂質、コレステロール、およびPEG脂質からなる。
脂質組成
本発明の脂質ナノ粒子において、イオン性脂質(1):リン脂質:コレステロール:PEG脂質のモル比は、
好ましくは20~60:10~50:10~40:0.5~15であり、
より好ましくは25~55:10~45:10~35:0.5~10であり、
さらに好ましくは30~50:15~40:10~30:1~10である。
本発明の脂質ナノ粒子において、イオン性脂質(1):リン脂質:コレステロール:PEG脂質のモル比は、
好ましくは20~60:10~50:10~40:0.5~15であり、
より好ましくは25~55:10~45:10~35:0.5~10であり、
さらに好ましくは30~50:15~40:10~30:1~10である。
好ましい脂質の組合せ
本発明の一態様において、イオン性脂質(1)は、好ましくはSS-OPであり、リン脂質は、好ましくはDOPCまたはDSPCであり、およびPEG脂質は、好ましくはジミリストイルグリセロールPEG(6)である。前記態様において、イオン性脂質(1)(即ち、SS-OP)、リン脂質(即ち、DOPCまたはDSPC)、およびコレステロールの合計に対して、イオン性脂質(1)(即ち、SS-OP)の量は、好ましくは45~55mol%であり、リン脂質(即ち、DOPCまたはDSPC)の量は、好ましくは7.5~15mol%であり、コレステロールの量は、好ましくは30~40mol%であり、およびPEG脂質(即ち、ジミリストイルグリセロールPEG(6))の量は、1~2mol%である。
本発明の一態様において、イオン性脂質(1)は、好ましくはSS-OPであり、リン脂質は、好ましくはDOPCまたはDSPCであり、およびPEG脂質は、好ましくはジミリストイルグリセロールPEG(6)である。前記態様において、イオン性脂質(1)(即ち、SS-OP)、リン脂質(即ち、DOPCまたはDSPC)、およびコレステロールの合計に対して、イオン性脂質(1)(即ち、SS-OP)の量は、好ましくは45~55mol%であり、リン脂質(即ち、DOPCまたはDSPC)の量は、好ましくは7.5~15mol%であり、コレステロールの量は、好ましくは30~40mol%であり、およびPEG脂質(即ち、ジミリストイルグリセロールPEG(6))の量は、1~2mol%である。
本発明の一態様において、イオン性脂質(1)は、好ましくはSS-OPであり、リン脂質は、好ましくはDOPEであり、およびPEG脂質は、好ましくはジミリストイルグリセロールPEG(6)である。前記態様において、イオン性脂質(1)(即ち、SS-OP)、リン脂質(即ち、DOPE)、およびコレステロールの合計に対して、イオン性脂質(1)(即ち、SS-OP)の量は、好ましくは20~60mol%であり、リン脂質(即ち、DOPE)の量は、好ましくは15~50mol%であり、コレステロールの量は、好ましくは10~30mol%であり、およびPEG脂質(即ち、ジミリストイルグリセロールPEG(6))の量は、好ましくは0.5~10mol%である。
本発明の一態様において、イオン性脂質(1)は、好ましくはSS-OPであり、リン脂質は、好ましくはPOPEであり、およびPEG脂質は、好ましくはジミリストイルグリセロールPEG(6)である。前記態様において、イオン性脂質(1)(即ち、SS-OP)、リン脂質(即ち、POPE)、およびコレステロールの合計に対して、イオン性脂質(1)(即ち、SS-OP)の量は、好ましくは30~40mol%であり、リン脂質(即ち、POPE)の量は、好ましくは15~30mol%であり、コレステロールの量は、好ましくは20~40mol%であり、およびPEG脂質(即ち、ジミリストイルグリセロールPEG(6))の量は、好ましくは1~2mol%である。
本発明の一態様において、イオン性脂質(1)は、好ましくは化合物1、化合物2、化合物3、および化合物4からなる群から選ばれる少なくとも一つであり、リン脂質は、好ましくはDOPEであり、およびPEG脂質は、好ましくはジミリストイルグリセロールPEG(6)である。前記態様において、イオン性脂質(1)(即ち、前記群から選ばれる少なくとも一つ)、リン脂質(即ち、DOPE)、およびコレステロールの合計に対して、イオン性脂質(1)(即ち、前記群から選ばれる少なくとも一つ)の量は、好ましくは30~40mol%であり、リン脂質(即ち、DOPE)の量は、好ましくは30~40mol%であり、コレステロールの量は、好ましくは30~40mol%であり、およびPEG脂質(即ち、ジミリストイルグリセロールPEG(6))の量は、好ましくは1~2mol%である。
本発明の一態様において、イオン性脂質(1)は、好ましくは化合物2であり、リン脂質は、好ましくはPOPEであり、およびPEG脂質は、好ましくはジミリストイルグリセロールPEG(6)である。前記態様において、イオン性脂質(1)(即ち、化合物2)、リン脂質(即ち、POPE)、およびコレステロールの合計に対して、イオン性脂質(1)(即ち、化合物2)の量は、好ましくは40~55mol%であり、リン脂質(即ち、POPE)の量は、好ましくは15~30mol%であり、コレステロールの量は、好ましくは30~40mol%であり、およびPEG脂質(即ち、ジミリストイルグリセロールPEG(6))の量は、好ましくは1~2mol%である。
miRNAまたはmiRNA mimic
本発明の脂質ナノ粒子は、miRNA(microRNA)またはmiRNA mimicを含む。本明細書中、「miRNA」とは、約17~25塩基(nt)長の一本鎖RNA分子であって、遺伝子の転写後発現調節に関与するRNAを意味する。miRNAは、その標的のmRNAに対して不完全な相同性をもって結合し、標的のmRNAの3’-非翻訳領域を認識することによって、標的のmRNAを不安定化するとともに、翻訳抑制を行うことで、タンパク質産生を抑制する。miRNAが介する転写抑制は、発生、細胞増殖および細胞分化、アポトーシスまたは代謝といった広範な生物学的プロセスで重要な役割を担う。「miRNA mimic」とは、miRNAを模して合成されたRNAを意味する。miRNAおよびmiRNA mimicは、いずれも1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の脂質ナノ粒子は、miRNA(microRNA)またはmiRNA mimicを含む。本明細書中、「miRNA」とは、約17~25塩基(nt)長の一本鎖RNA分子であって、遺伝子の転写後発現調節に関与するRNAを意味する。miRNAは、その標的のmRNAに対して不完全な相同性をもって結合し、標的のmRNAの3’-非翻訳領域を認識することによって、標的のmRNAを不安定化するとともに、翻訳抑制を行うことで、タンパク質産生を抑制する。miRNAが介する転写抑制は、発生、細胞増殖および細胞分化、アポトーシスまたは代謝といった広範な生物学的プロセスで重要な役割を担う。「miRNA mimic」とは、miRNAを模して合成されたRNAを意味する。miRNAおよびmiRNA mimicは、いずれも1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
これまで数多くのmiRNA配列が同定され、且つ同定されたmiRNA配列の数は絶えず増加している。miRNA配列は、例えば、“miRBase: microRNA sequences, targets and gene nomenclature”, Sam Griffiths-Jones et al, Nucleic Acids Research, 2006, Vol. 34, Database Issue, D140-D144 に記載されている。
本発明において用いられるmiRNAまたはmiRNA mimicは、当業者が通常用いる方法により精製されていることが好ましい。
本発明の脂質ナノ粒子に内封されるmiRNAまたはmiRNA mimicは、ある所定の疾患に対してタンパク質の発現を調節することで治療効果を示すものが好ましい。そのようなmiRNAまたはmiRNA mimicとしては、例えば、いわゆる核酸医薬に用いられるmiRNAまたはmiRNA mimicが挙げられる。
miRNAの中でも、miR-16、miR-29、miR-31、miR-153、miR-200、miR-326、およびmiR-1343は肺組織で抗線維化効果を示すことが明らかとなっている。ここで、「miR-16」とは、16番目に同定されたmiRNAを意味し、「miR-29」とは、29番目に同定されたmiRNAを意味し、「miR-31」とは、31番目に同定されたmiRNAを意味し、「miR-153」とは、153番目に同定されたmiRNAを意味し、「miR-200」とは、200番目に同定されたmiRNAを意味し、「miR-326」とは、326番目に同定されたmiRNAを意味し、「miR-1343」とは、1343番目に同定されたmiRNAを意味する。
miRNAの中でも、miR-107、miR-137、miR-143、miR-185、miR-202、miR-223、miR-506、およびmiR-545は肺癌の抑制効果を示すことが明らかとなっている。ここで、「miR-107」とは、107番目に同定されたmiRNAを意味し、「miR-137」とは、137番目に同定されたmiRNAを意味し、「miR-143」とは、143番目に同定されたmiRNAを意味し、「miR-185」とは、185番目に同定されたmiRNAを意味し、「miR-202」とは、202番目に同定されたmiRNAを意味し、「miR-223」とは、223番目に同定されたmiRNAを意味し、「miR-506」とは、506番目に同定されたmiRNAを意味し、「miR-545」とは、545番目に同定されたmiRNAを意味する。
miRNAの中でも、miR-15、miR-16、miR-138、miR-144、miR-145、miR-186、miR-206、miR-330、およびmiR-613は非小細胞肺癌の抑制効果を示すことが明らかとなっている。ここで、「miR-15」とは、15番目に同定されたmiRNAを意味し、「miR-138」とは、138番目に同定されたmiRNAを意味し、「miR-144」とは、144番目に同定されたmiRNAを意味し、「miR-145」とは、145番目に同定されたmiRNAを意味し、「miR-186」とは、186番目に同定されたmiRNAを意味し、「miR-206」とは、206番目に同定されたmiRNAを意味し、「miR-330」とは、330番目に同定されたmiRNAを意味し、「miR-613」とは、613番目に同定されたmiRNAを意味する。
miRNAの中でも、miR-150は急性肺障害の緩和効果を示すことが明らかとなっている。ここで、「miR-150」とは、150番目に同定されたmiRNAを意味する。
miRNAまたはmiRNA mimicは、好ましくはmiR-16またはmiR-16 mimicである。本明細書中、「miR-16 mimic」とは、miR-16を模して合成されたRNAを意味する。
本発明の脂質ナノ粒子中のmiRNAまたはmiRNA mimic量はL/R比(=総脂質量(nmol)/miRNAまたはmiRNA mimic量(μg))で定められる。L/R比は、miRNAまたはmiRNA mimicの内封効率や毒性低下の観点から、好ましくは25~500nmol/μg、より好ましくは50~400nmol/μg、さらに好ましくは75~350nmol/μgである。
他の成分
本発明の効果を阻害しない範囲で、miRNA、miRNA mimic、および脂質以外の他の成分を含有していてもよい。他の成分は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の効果を阻害しない範囲で、miRNA、miRNA mimic、および脂質以外の他の成分を含有していてもよい。他の成分は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
miRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子の製造方法
例えば、ボルテックスミキサーで撹拌している脂質を含むアルコール溶液中に、miRNAまたはmiRNA mimicを含む溶液を添加し、得られた混合物をボルテックスミキサーで撹拌することによって、miRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子を含む懸濁液を製造することができる。脂質を含むアルコール溶液の溶媒は、好ましくはエタノールである。miRNAまたはmiRNA mimicを含む溶液の溶媒は、好ましくはバッファー、より好ましくは酸性リンゴ酸バッファーである。なお、miRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子の懸濁液は、別の方法(例えば、マイクロ流路を含む装置(例、NanoAssemblr(登録商標)(Precision NanoSystems製))で、脂質を含むアルコール溶液とmiRNAまたはmiRNA mimicを含む溶液とを混合する方法)によっても製造することができる。
例えば、ボルテックスミキサーで撹拌している脂質を含むアルコール溶液中に、miRNAまたはmiRNA mimicを含む溶液を添加し、得られた混合物をボルテックスミキサーで撹拌することによって、miRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子を含む懸濁液を製造することができる。脂質を含むアルコール溶液の溶媒は、好ましくはエタノールである。miRNAまたはmiRNA mimicを含む溶液の溶媒は、好ましくはバッファー、より好ましくは酸性リンゴ酸バッファーである。なお、miRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子の懸濁液は、別の方法(例えば、マイクロ流路を含む装置(例、NanoAssemblr(登録商標)(Precision NanoSystems製))で、脂質を含むアルコール溶液とmiRNAまたはmiRNA mimicを含む溶液とを混合する方法)によっても製造することができる。
本発明の脂質ナノ粒子中のL/R比(=総脂質量(nmol)/miRNAまたはmiRNA mimic量(μg))が上述の範囲になるように、脂質を含むアルコール溶液と、miRNAまたはmiRNA mimicを含む溶液とを混合することが好ましい。
上述の方法で製造した懸濁液は、miRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子と、分散媒(好ましくはエタノールおよびバッファー)とを含むが、限外濾過、透析、希釈等の操作によって分散媒(特にエタノール)の除去、分散媒(特にバッファー)の交換等を行うことができる。
医薬組成物
本発明は、本発明の脂質ナノ粒子(即ち、miRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子)を含む、肺疾患の治療に用いられる医薬組成物も提供する。本発明の医薬組成物は、本発明の脂質ナノ粒子に加えて、通常、薬学的に許容される担体を含む。本発明の脂質ナノ粒子の量は、本発明の医薬組成物全体に対して、好ましくは0.01~20重量%、より好ましくは0.5~10重量%である。
本発明は、本発明の脂質ナノ粒子(即ち、miRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子)を含む、肺疾患の治療に用いられる医薬組成物も提供する。本発明の医薬組成物は、本発明の脂質ナノ粒子に加えて、通常、薬学的に許容される担体を含む。本発明の脂質ナノ粒子の量は、本発明の医薬組成物全体に対して、好ましくは0.01~20重量%、より好ましくは0.5~10重量%である。
薬学的に許容される担体としては、製剤素材として慣用されているものが用いられる。例えば、固形製剤においては、賦形剤、滑沢剤、結合剤、および崩壊剤等が用いられ、液状製剤においては、溶剤、溶解補助剤、懸濁化剤、等張化剤、緩衝剤、および無痛化剤等が用いられる。また、本発明の医薬組成物は、必要に応じて、防腐剤、抗酸化剤、着色剤、甘味剤等の製剤添加物を含んでいてもよい。
肺疾患の治療方法
本発明の脂質ナノ粒子は、肺疾患の治療方法に使用することができる。この治療方法は、本発明の脂質ナノ粒子(即ち、miRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子)を対象に投与することを含む。
本発明の脂質ナノ粒子は、肺疾患の治療方法に使用することができる。この治療方法は、本発明の脂質ナノ粒子(即ち、miRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子)を対象に投与することを含む。
本発明の脂質ナノ粒子を対象に投与することにより当該脂質ナノ粒子に内封されたmiRNAまたはmiRNA mimicが肺細胞に送達される。本発明の脂質ナノ粒子を投与可能な対象としては、特に限定されず、例えば、哺乳類(例えば、ヒト、サル、マウス、ラット、ハムスター、ウシ等)、鳥類(例えば、ニワトリ、ダチョウ等)、両生類(例えば、カエル等)等を挙げることができる。本発明の脂質ナノ粒子を投与する対象は、好ましくはヒトまたは他の哺乳類である。
本発明の脂質ナノ粒子の対象への投与方法としては、本発明の脂質ナノ粒子が肺細胞にmiRNAまたはmiRNA mimicを送達できれば特に限定はされず、自体公知の投与方法(例えば、経口投与、非経口投与(例えば、経肺投与、経鼻投与、静脈内投与、筋肉内投与、局所投与、経皮投与、皮下投与、腹腔内投与、スプレー等)等)を適宜選択することができる。本発明の脂質ナノ粒子の投与量は、投与対象の種類、投与方法等を考慮して適宜選択することができる。剤形としては、特に限定されないが、例えば、吸入剤(例、吸入粉末剤、吸入エアゾール剤、ネブライザーを用いた吸入液剤)等が挙げられる。
以下の実施例等を用いて本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例等に何ら限定されない。
以下の実施例等では、イオン性脂質(1)を上述の表に記載の名称で示した。また、以下の実施例等において使用する略号の意味は、それぞれ以下の通りである。
1×PBS:1倍希釈リン酸緩衝生理食塩水
ACTA1:アクチンα1
ApoE:アポリポプロテインE
BCA:ビシンコニン酸
BPB:ブロモフェノールブルー
Chol:コレステロール
COL1A1:I型コラーゲンα1鎖
DMG-PEG2000:1,2-ジミリストイル-rac-グリセロ-3-メチルポリオキシエチレン(PEGの数平均分子量(Mn):2000)
DOPC:1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン
DOPE:1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン
DSPC:1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン
FN1:フィブロネクチン
LNP:脂質ナノ粒子
PBS:リン酸緩衝生理食塩水
PFA:パラホルムアルデヒド
POPE:1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン
SDS:ドデシル硫酸ナトリウム
TGF-β:形質転換増殖因子β
Tris:トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン
Tris-HCl:トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン塩酸塩
1×PBS:1倍希釈リン酸緩衝生理食塩水
ACTA1:アクチンα1
ApoE:アポリポプロテインE
BCA:ビシンコニン酸
BPB:ブロモフェノールブルー
Chol:コレステロール
COL1A1:I型コラーゲンα1鎖
DMG-PEG2000:1,2-ジミリストイル-rac-グリセロ-3-メチルポリオキシエチレン(PEGの数平均分子量(Mn):2000)
DOPC:1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン
DOPE:1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン
DSPC:1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン
FN1:フィブロネクチン
LNP:脂質ナノ粒子
PBS:リン酸緩衝生理食塩水
PFA:パラホルムアルデヒド
POPE:1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン
SDS:ドデシル硫酸ナトリウム
TGF-β:形質転換増殖因子β
Tris:トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン
Tris-HCl:トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン塩酸塩
[実施例1]エタノール希釈法によるmiR-16 mimic内封LNPの調製
(1)脂質エタノール溶液の調製
各脂質をエタノールで溶解して、5mMのSS-OP溶液、5mMのDOPE溶液、5mMのChol溶液、および1mMのDMG-PEG2000溶液を調製した。
(1)脂質エタノール溶液の調製
各脂質をエタノールで溶解して、5mMのSS-OP溶液、5mMのDOPE溶液、5mMのChol溶液、および1mMのDMG-PEG2000溶液を調製した。
得られた各脂質の溶液を、SS-OP、DOPE、Chol、およびDMG-PEG2000の合計が1632nmolまたは1648nmolとなるように混合して、処方AまたはBの希釈前の脂質エタノール溶液を調製した。
処方Aの希釈前の脂質エタノール溶液では、SS-OP:DOPE:Cholのモル比=30:40:30であり、SS-OP、DOPEおよびCholの合計に対して、DMG-PEG2000の量は2mol%であった。
処方Bの希釈前の脂質エタノール溶液では、SS-OP:DOPE:Cholのモル比=50:15:35であり、SS-OP、DOPEおよびCholの合計に対して、DMG-PEG2000の量は3mol%であった。
処方Aまたは処方Bの希釈前の脂質エタノール溶液に、全量が1600μLとなるようにエタノールを加えることで、処方AまたはBの脂質エタノール溶液(処方Aの総脂質濃度:1.02mM、処方Bの総脂質濃度:1.03mM)を調製した。
(2)miR-16 mimic溶液の調製
miR-16 mimic濃度が0.00683μg/μLとなるように、miR-16 mimic(mmu-miR-16-5p、味の素バイオファーマサービス 株式会社ジーンデザインから入手)を、30mMのNaClを含む20mMの酸性リンゴ酸バッファー(pH:3.0)に混合して、miR-16 mimic溶液を調製した。
miR-16 mimic濃度が0.00683μg/μLとなるように、miR-16 mimic(mmu-miR-16-5p、味の素バイオファーマサービス 株式会社ジーンデザインから入手)を、30mMのNaClを含む20mMの酸性リンゴ酸バッファー(pH:3.0)に混合して、miR-16 mimic溶液を調製した。
(3)エタノール希釈法によるmiR-16 mimic内封LNPの調製
上記(1)で調製した処方AまたはBの脂質エタノール溶液、上記(2)で調製したmiR-16 mimic溶液、および生理食塩水を、それぞれ氷冷し、温度平衡に達するまで静置した。ボルテックスミキサーで撹拌している脂質エタノール溶液中へ、miR-16 mimic溶液1600μLを加えた。続いて、生理食塩水11mLを加え、得られた混合物をボルテックスミキサーで撹拌した。得られた混合物の全量(約14mL)を限外濾過ユニット Amicon Ultra 15 filter 100 kDa(Merck Millipore Co., Massachusetts, USA)へ移し、25℃および2,500rpmの条件で限外濾過し、3分おきに転倒混和しながら、分散媒を除いて、2.5mL程度まで濃縮した。濃縮物へ10mLの生理食塩水を加え、限外濾過を行って、2.5mL程度まで濃縮した。濃縮物へ10mLの生理食塩水を加え、限外濾過を行って、数百μL程度まで濃縮した。得られた混合物に生理食塩水を加えて、miR-16 mimic内封LNPの懸濁液(体積:800μL、L/R比(=総脂質量(nmol)/miR-16 mimic量(μg)):150nmol/μg、処方Aの総脂質濃度:2.04mM、処方Bの総脂質濃度:2.06mM)を得た。
上記(1)で調製した処方AまたはBの脂質エタノール溶液、上記(2)で調製したmiR-16 mimic溶液、および生理食塩水を、それぞれ氷冷し、温度平衡に達するまで静置した。ボルテックスミキサーで撹拌している脂質エタノール溶液中へ、miR-16 mimic溶液1600μLを加えた。続いて、生理食塩水11mLを加え、得られた混合物をボルテックスミキサーで撹拌した。得られた混合物の全量(約14mL)を限外濾過ユニット Amicon Ultra 15 filter 100 kDa(Merck Millipore Co., Massachusetts, USA)へ移し、25℃および2,500rpmの条件で限外濾過し、3分おきに転倒混和しながら、分散媒を除いて、2.5mL程度まで濃縮した。濃縮物へ10mLの生理食塩水を加え、限外濾過を行って、2.5mL程度まで濃縮した。濃縮物へ10mLの生理食塩水を加え、限外濾過を行って、数百μL程度まで濃縮した。得られた混合物に生理食塩水を加えて、miR-16 mimic内封LNPの懸濁液(体積:800μL、L/R比(=総脂質量(nmol)/miR-16 mimic量(μg)):150nmol/μg、処方Aの総脂質濃度:2.04mM、処方Bの総脂質濃度:2.06mM)を得た。
[比較例1]miR-16 mimicを含まないLNPの調製
(1)脂質エタノール溶液の調製
各脂質をエタノールで溶解して、5mMのSS-OP溶液、5mMのDOPE溶液、5mMのChol溶液、および1mMのDMG-PEG2000溶液を調製した。
(1)脂質エタノール溶液の調製
各脂質をエタノールで溶解して、5mMのSS-OP溶液、5mMのDOPE溶液、5mMのChol溶液、および1mMのDMG-PEG2000溶液を調製した。
得られた各脂質の溶液を、SS-OP、DOPE、Chol、およびDMG-PEG2000の合計が1632nmolまたは1648nmolとなるように混合して、処方AまたはBの希釈前の脂質エタノール溶液を調製した。
処方Aの希釈前の脂質エタノール溶液では、SS-OP:DOPE:Cholのモル比=30:40:30であり、SS-OP、DOPEおよびCholの合計に対して、DMG-PEG2000の量は2mol%であった。
処方Bの希釈前の脂質エタノール溶液では、SS-OP:DOPE:Chol=50:15:35であり、SS-OP、DOPEおよびCholの合計に対して、DMG-PEG2000の量は3mol%であった。
処方Aまたは処方Bの希釈前の脂質エタノール溶液に、全量が1600μLとなるようにエタノールを加えることで、処方AまたはBの脂質エタノール溶液(処方Aの総脂質濃度:1.02mM、処方Bの総脂質濃度:1.03mM)を調製した。
(2)エタノール希釈法による核酸を含まないLNPの調製
上記(1)で調製した脂質エタノール溶液、核酸を含まない酸性バッファー溶液、および生理食塩水を、それぞれ氷冷し、温度平衡に達するまで静置した。ボルテックスミキサーで撹拌している脂質エタノール溶液中へ、酸性バッファー溶液1600μLを加え、続いて、生理食塩水11mLを加え、得られた混合物をボルテックスミキサーで撹拌した。得られた混合物の全量(約14mL)を限外濾過ユニットAmicon Ultra 15 filter 100 kDa(Merck Millipore Co., Massachusetts, USA)へ移し、25℃および2,500rpmの条件で限外濾過し、3分おきに転倒混和しながら、分散媒を除いて、2.5mL程度まで濃縮した。濃縮物へ10mLの生理食塩水を加え、限外濾過を行って、2.5mL程度まで濃縮した。濃縮物へ10mLの生理食塩水を加え、限外濾過を行って、数百μL程度まで濃縮した。得られた混合物に生理食塩水を加えて、LNPの懸濁液(体積:800μL、処方Aの総脂質濃度:2.04mM、処方Bの総脂質濃度:2.06mM)を得た。
上記(1)で調製した脂質エタノール溶液、核酸を含まない酸性バッファー溶液、および生理食塩水を、それぞれ氷冷し、温度平衡に達するまで静置した。ボルテックスミキサーで撹拌している脂質エタノール溶液中へ、酸性バッファー溶液1600μLを加え、続いて、生理食塩水11mLを加え、得られた混合物をボルテックスミキサーで撹拌した。得られた混合物の全量(約14mL)を限外濾過ユニットAmicon Ultra 15 filter 100 kDa(Merck Millipore Co., Massachusetts, USA)へ移し、25℃および2,500rpmの条件で限外濾過し、3分おきに転倒混和しながら、分散媒を除いて、2.5mL程度まで濃縮した。濃縮物へ10mLの生理食塩水を加え、限外濾過を行って、2.5mL程度まで濃縮した。濃縮物へ10mLの生理食塩水を加え、限外濾過を行って、数百μL程度まで濃縮した。得られた混合物に生理食塩水を加えて、LNPの懸濁液(体積:800μL、処方Aの総脂質濃度:2.04mM、処方Bの総脂質濃度:2.06mM)を得た。
[試験例1]miR-16 mimic内封LNPの物性評価
実施例1で調製したmiR-16 mimic内封LNPの粒子径、Polydispersity Index(PdI)、表面電位、およびmiR-16 mimic内封率を測定した。詳しくは、前記LNPの粒子径(ゼータ平均)およびPdIを、ELSZ-2000(Otsuka Electronics Co., Osaka, Japan)を用いた動的散乱法により測定した。前記LNPの表面電位を、ELSZ-2000(Otsuka Electronics Co., Osaka, Japan)を用いた電気泳動光散乱法により測定した。前記LNPのmiR-16 mimic内封率を、Ribogreen アッセイにより測定した。結果を表2に示す。いずれのLNPも、好ましい粒子径、PdI、表面電位、およびmiR-16 mimic内封率を有していた。
実施例1で調製したmiR-16 mimic内封LNPの粒子径、Polydispersity Index(PdI)、表面電位、およびmiR-16 mimic内封率を測定した。詳しくは、前記LNPの粒子径(ゼータ平均)およびPdIを、ELSZ-2000(Otsuka Electronics Co., Osaka, Japan)を用いた動的散乱法により測定した。前記LNPの表面電位を、ELSZ-2000(Otsuka Electronics Co., Osaka, Japan)を用いた電気泳動光散乱法により測定した。前記LNPのmiR-16 mimic内封率を、Ribogreen アッセイにより測定した。結果を表2に示す。いずれのLNPも、好ましい粒子径、PdI、表面電位、およびmiR-16 mimic内封率を有していた。
[試験例2]インビトロにおけるヒト肺線維芽細胞HFL-1へのmiR-16 mimic送達によるノックダウン活性評価
ヒト肺線維芽細胞HFL-1を2.0×105細胞/ウェルとなるように、6ウェルプレートに播種した。その48時間後に、miR-16 mimic処理濃度が1ウェルあたり50nmol/Lになるように、実施例1で調製した処方AのmiR-16 mimic内封LNPまたは比較例1で調製したmiR-16 mimicを含まないLNPをHFL-1細胞に添加した(ApoEの添加なし)。なお、miR-16 mimic内封LNPを使用した場合、miR-16 mimicの添加量は、1ウェルあたり1.6μgであった。
ヒト肺線維芽細胞HFL-1を2.0×105細胞/ウェルとなるように、6ウェルプレートに播種した。その48時間後に、miR-16 mimic処理濃度が1ウェルあたり50nmol/Lになるように、実施例1で調製した処方AのmiR-16 mimic内封LNPまたは比較例1で調製したmiR-16 mimicを含まないLNPをHFL-1細胞に添加した(ApoEの添加なし)。なお、miR-16 mimic内封LNPを使用した場合、miR-16 mimicの添加量は、1ウェルあたり1.6μgであった。
ヒト肺線維芽細胞HFL-1を2.0×105細胞/ウェルとなるように、6ウェルプレートに播種した。また、実施例1で調製した処方AのmiR-16 mimic内封LNPまたは比較例1で調製したmiR-16 mimicを含まないLNP、およびApoEを含む混合物を、予め37℃で60分インキュベートした。miR-16 mimic処理濃度が1ウェルあたり50nmol/L、およびApoEの投与量が1μg/mLとなるように、インキュベート後の前記混合物を培地で希釈し、その希釈物を、HFL-1細胞の播種から48時間後にHFL-1細胞に添加した(ApoEの添加あり)。なお、miR-16 mimic内封LNPを使用した場合、miR-16 mimicの添加量は、1ウェルあたり1.6μgであった。
LNPを添加した細胞を48時間インキュベートしたのち、氷冷下で培地を吸引除去し、冷却した1×PBS(2mL)で細胞を2回洗浄した。その後、冷却したサンプリングバッファー(0.5M Tris-HCl水溶液(pH:6.8):1.25mL、10w/v% SDS水溶液:2.0mL、純水:1.75mL)150μLを各ウェルに加え、細胞懸濁液を回収した。
得られた細胞懸濁液を、Pierce BCA Protein Assay Kit(Thermo Fisher Scientific, USA)を用いてBCAタンパクアッセイにてサンプル濃度を定量した。1×PBSを用いてサンプル濃度を200μg/Lに揃えたサンプルと、サンプリングバッファー(0.5M Tris-HCl水溶液(pH:6.8):0.125mL、10w/v% SDS水溶液:0.2mL、純水:0.275mL、グリセリン:0.2mL、1mg/mL BPB水溶液:0.1mL、2-メルカプトエタノール:0.1mL)とを、互いに等しい体積で混合した後に、得られた混合物を95℃で3分加温し、泳動用サンプルを調製した。
ウエスタンブロッティングゲルに泳動用サンプル20μLをアプライし、泳動バッファー(0.025M Tris水溶液、0.192M グリシン水溶液、0.1w/v% SDS水溶液)に浸して、泳動装置 Power Pac Basic(BIO-RAD, California, US)を使用して200Vで、β-アクチン検出用では60分、Rictor 検出用では80分、それぞれ泳動を行った。泳動終了後、4℃で20分ゲルを冷却した。Immobilon-P PVDF membrane(MERCK Millipore Co., Massachusetts, USA)を、メタノールに10秒、純水に2分、転写バッファー(Tris-HCl:2.91g、グリシン:1.46g、メタノール水溶液(β-アクチン検出用のメタノール濃度:15v/v%、Rictor 検出用のメタノール濃度:20v/v%の):500mL、Rictor 検出用の転写バッファーには、さらに0.05w/v% SDSが添加)に5分、順に浸して、親水化処理を行った。
転写装置 TRANS-BLOT SDSEMI-DRYTRANSFER CELL(BIO-RAD, California, USA)を用いて転写を行った(β-アクチン検出用の条件:15Vおよび30分、Rictor 検出用の条件:5Vおよび120分)。0.1v/v%のTween20を含有する1倍希釈Tris緩衝生理食塩水を作製し、ブロッキングバッファー(0.1v/v%のTween20を含有する1倍希釈Tris緩衝生理食塩水中に0.3w/v%の濃度となるようにnon fat dry milkを溶かした溶液)を用いてメンブレンを室温で1時間ブロッキングした。
1次抗体((1)beta Actin Polyclonal Antibody(bs-0061R; Bioss Antibodies, Massachusetts, USA)または(2)Rictor (D16H9) Rabbit mAb(#9476; Cell signaling Technology Co., Massachusetts, USA))をブロッキングバッファーで5,000倍に希釈して得られた各溶液に、各メンブレンを浸し、4℃で一晩振盪させた。
1次抗体溶液中で振盪させた後のメンブレンを、0.1v/v%のTween20を含有する1倍希釈Tris緩衝生理食塩水で15分×1回および10分×2回洗浄した後、2次抗体(Anti-rabbit IgG, HRP-linked Antibody(#7074S; Cell signaling Technology Co., Massachusetts, USA)をブロッキングバッファーで5,000倍に希釈して得られた溶液に、メンブレンを浸し、室温で1時間振盪させた。振盪後のメンブレンを、0.1v/v%のTween20を含有する1倍希釈Tris緩衝生理食塩水で15分×1回および10分×3回洗浄した後、常温のImmobilon Western chemiluminescent HRP Substrate(Merck Millipore Co., Massachusetts, USA)と5分反応させ、ChemiDoc MP(BIORAD, CA, USA)でシグナルを検出した。結果を表3に示す。
表3に示されるように、実施例1の処方AのmiR-16 mimic内封LNPを投与した場合、Rictor の発現強度が低減した。特に、ApoEを添加することで、さらにRictor の発現強度が有意に低下することが示された。
[実施例2]エタノール希釈法によるmiR-16 mimic内封LNPの調製
(1)脂質エタノール溶液の調製
各脂質をエタノールで溶解して、5mMのSS-OP溶液、5mMのDOPE溶液、5mMのChol溶液、および1mMのDMG-PEG2000溶液を調製した。
(1)脂質エタノール溶液の調製
各脂質をエタノールで溶解して、5mMのSS-OP溶液、5mMのDOPE溶液、5mMのChol溶液、および1mMのDMG-PEG2000溶液を調製した。
得られた各脂質の溶液を、SS-OP、DOPE、Chol、およびDMG-PEG2000の合計が処方Aでは880、1760、または3520nmol、或いは処方Bでは808、1616、または3232nmolとなるように変更したこと、およびこの時のDMG-PEG2000の量を、SS-OP、DOPEおよびCholの合計に対して処方Aでは10mol%または処方Bでは1mol%となるように変更したこと以外は実施例1と同様にして、処方Aまたは処方Bの脂質エタノール溶液を調製した(処方Aの総脂質濃度:0.55mM、1.1mM、または2.2mM、処方Bの総脂質濃度:0.505mM、1.01mM、または2.02mM)。
(2)miR-16 mimic溶液の調製
miR-16 mimic濃度が0.00683μg/μLとなるように、miR-16 mimic(mmu-miR-16-5p、味の素バイオファーマサービス 株式会社ジーンデザインから入手)を、処方Aでは1250mMのNaClまたは処方Bでは30mMのNaClを含む20mMの酸性リンゴ酸バッファー(pH:3.0)に混合して、miR-16 mimic溶液を調製した。
miR-16 mimic濃度が0.00683μg/μLとなるように、miR-16 mimic(mmu-miR-16-5p、味の素バイオファーマサービス 株式会社ジーンデザインから入手)を、処方Aでは1250mMのNaClまたは処方Bでは30mMのNaClを含む20mMの酸性リンゴ酸バッファー(pH:3.0)に混合して、miR-16 mimic溶液を調製した。
(3)エタノール希釈法によるmiR-16 mimic内封LNPの調製
実施例1と同様にして、miR-16 mimic内封LNPの懸濁液(体積:800μL、L/R比(=総脂質量(nmol)/miR-16 mimic量(μg):75nmol/μg、150nmol/μg、または300nmol/μg、処方Aの総脂質濃度:1.1mM、2.2mM、または4.4mM、処方Bの総脂質濃度:1.01mM、2.02mM、または4.04mM)を得た。
実施例1と同様にして、miR-16 mimic内封LNPの懸濁液(体積:800μL、L/R比(=総脂質量(nmol)/miR-16 mimic量(μg):75nmol/μg、150nmol/μg、または300nmol/μg、処方Aの総脂質濃度:1.1mM、2.2mM、または4.4mM、処方Bの総脂質濃度:1.01mM、2.02mM、または4.04mM)を得た。
[比較例2]miR-16 mimicを含まないLNPの調製
(1)脂質エタノール溶液の調製
各脂質をエタノールで溶解して、5mMのSS-OP溶液、5mMのDOPE溶液、5mMのChol溶液、1mMのDMG-PEG2000溶液を調製した。
(1)脂質エタノール溶液の調製
各脂質をエタノールで溶解して、5mMのSS-OP溶液、5mMのDOPE溶液、5mMのChol溶液、1mMのDMG-PEG2000溶液を調製した。
得られた各脂質の溶液を、SS-OP、DOPE、Chol、およびDMG-PEG2000の合計が、処方Aでは880、1760、または3520nmol、或いは処方Bでは808、1616、または3232nmolとなるように変更したこと、およびこの時のDMG-PEG2000の量を、SS-OP、DOPEおよびCholの合計に対して処方Aでは10mol%または処方Bでは1mol%となるように変更したこと以外は比較例1と同様にして、処方Aまたは処方Bの脂質エタノール溶液を調製した(処方Aの総脂質濃度:0.55mM、1.1mM、または2.2mM、処方Bの総脂質濃度:0.505mM、1.01mM、または2.02mM)。
(2)エタノール希釈法による核酸を含まないLNPの調製
比較例1と同様にして、核酸を含まないLNPの懸濁液(体積:800μL、処方Aの総脂質濃度:1.1mM、または2.2mM、4.4mM、処方Bの総脂質濃度:1.01mM、2.02mM、または4.04mM)を得た。
比較例1と同様にして、核酸を含まないLNPの懸濁液(体積:800μL、処方Aの総脂質濃度:1.1mM、または2.2mM、4.4mM、処方Bの総脂質濃度:1.01mM、2.02mM、または4.04mM)を得た。
[試験例3]miR-16 mimic内封LNPの物性評価
実施例2で調製したmiR-16 mimic内封LNPの粒子径、Polydispersity Index(PdI)、表面電位、およびmiR-16 mimic内封率を測定した。詳しくは、前記LNPの粒子径(ゼータ平均)およびPdIを、ELSZ-2000(Otsuka Electronics Co., Osaka, Japan)を用いた動的散乱法により測定した。前記LNPの表面電位をELSZ-2000(Otsuka Electronics Co., Osaka, Japan)を用いた電気泳動光散乱法により測定した。前記LNPのmiR-16 mimic内封率を、Ribogreen アッセイにより測定した。結果を表4に示す。いずれのLNPも好ましい粒子径、PdI、表面電位、およびmiR-16 mimic内封率を有していた。
実施例2で調製したmiR-16 mimic内封LNPの粒子径、Polydispersity Index(PdI)、表面電位、およびmiR-16 mimic内封率を測定した。詳しくは、前記LNPの粒子径(ゼータ平均)およびPdIを、ELSZ-2000(Otsuka Electronics Co., Osaka, Japan)を用いた動的散乱法により測定した。前記LNPの表面電位をELSZ-2000(Otsuka Electronics Co., Osaka, Japan)を用いた電気泳動光散乱法により測定した。前記LNPのmiR-16 mimic内封率を、Ribogreen アッセイにより測定した。結果を表4に示す。いずれのLNPも好ましい粒子径、PdI、表面電位、およびmiR-16 mimic内封率を有していた。
[試験例4]インビトロにおけるヒト肺線維芽細胞HFL-1を用いた、L/R比の検討
ヒト肺線維芽細胞HFL-1を、2.0×105細胞/ウェルとなるように、6ウェルプレートに播種した。その48時間後に、miR-16 mimic処理濃度として1ウェルあたり50nmol/Lになるように、実施例2で調製した処方Aまたは処方BのmiR-16 mimic内封LNP、または比較例2で調製した、miR-16 mimicを含まないLNPをHFL-1細胞に添加した。なお、miR-16 mimic内封LNPを使用した場合、miR-16 mimicの添加量は、1ウェルあたり1.6μgであった。
ヒト肺線維芽細胞HFL-1を、2.0×105細胞/ウェルとなるように、6ウェルプレートに播種した。その48時間後に、miR-16 mimic処理濃度として1ウェルあたり50nmol/Lになるように、実施例2で調製した処方Aまたは処方BのmiR-16 mimic内封LNP、または比較例2で調製した、miR-16 mimicを含まないLNPをHFL-1細胞に添加した。なお、miR-16 mimic内封LNPを使用した場合、miR-16 mimicの添加量は、1ウェルあたり1.6μgであった。
LNPを添加した細胞を48時間インキュベートしたのち、氷冷下で培地を吸引除去し、冷却した1×PBS(2mL)で細胞を2回洗浄した。その後、冷却したサンプリングバッファー(0.5M Tris-HCl水溶液(pH:6.8):1.25mL、10w/v% SDS水溶液:2.0mL、純水:1.75mL)150μLを各ウェルに加え、細胞懸濁液を回収した。
得られた細胞懸濁液を、Pierce BCA Protein Assay Kit(Thermo Fisher Scientific, USA)を用いてBCAタンパクアッセイにてサンプル濃度を定量した。1×PBSを用いてサンプル濃度を200μg/Lに揃えたサンプルと、サンプリングバッファー(0.5M Tris-HCl水溶液(pH:6.8):0.125mL、10w/v% SDS水溶液:0.2mL、純水:0.275mL、グリセリン:0.2mL、1mg/mL BPB水溶液:0.1mL、2-メルカプトエタノール:0.1mL)とを、互いに等しい体積で混合した後に、得られた混合物を95℃で3分加温し、泳動用サンプルを調製した。
ウエスタンブロッティングゲルに泳動用サンプル20μLをアプライし、泳動バッファー(0.025M Tris水溶液、0.192M グリシン水溶液、0.1w/v% SDS水溶液)に浸して、泳動装置 Power Pac Basic(BIO-RAD, California, US)を使用して200Vでβ-アクチン検出用では60分、Rictor 検出用では80分、それぞれ泳動を行った。泳動終了後、4℃で20分ゲルを冷却した。Immobilon-P PVDF membrane(MERCK Millipore Co., Massachusetts, USA)を、メタノールに10秒、純水に2分、転写バッファー(Tris-HCl;2.91g、グリシン:1.46g、メタノール水溶液(β-アクチン検出用のメタノール濃度:15v/v%、Rictor 検出用のメタノール濃度:20v/v%):500mL、Rictor 検出用の転写バッファーには、さらに0.05w/v% SDSが添加)に5分、順に浸して、親水化処理を行った。
転写装置 TRANS-BLOT SDSEMI-DRYTRANSFER CELL(BIO-RAD, California, USA)を用いて転写を行った(β-アクチン検出用の条件:15Vおよび30分、Rictor 検出用の条件:5Vおよび120分)。0.1v/v%のTween20を含有する1倍希釈Tris緩衝生理食塩水を作製し、ブロッキングバッファー(0.1v/v%のTween20を含有する1倍希釈トリス緩衝生理食塩水中に0.3w/v%の濃度となるようにnon fat dry milkを溶かした溶液)を用いてメンブレンを室温で1時間ブロッキングした。
1次抗体((1)beta Actin Polyclonal Antibody(bs-0061R; Bioss Antibodies, Massachusetts, USA)または(2)Rictor (D16H9) Rabbit mAb(#9476; Cell signaling Technology Co., Massachusetts, USA))をブロッキングバッファーで5,000倍に希釈して得られた各溶液に、各メンブレンを浸し、4℃で一晩振盪させた。
1次抗体溶液中で振盪させた後のメンブレンを、0.1v/v%のTween20を含有する1倍希釈Tris緩衝生理食塩水で15分×1回および10分×2回洗浄した後、2次抗体(Anti-rabbit IgG, HRP-linked Antibody(#7074S; Cell signaling Technology Co., Massachusetts, USA))をブロッキングバッファーで5,000倍に希釈して得られた溶液に、メンブレンを浸し、室温で1時間振盪させた。振盪後のメンブレンを、0.1v/v%のTween20を含有する1倍希釈Tris緩衝生理食塩水で15分×1回および10分×3回洗浄した後、常温のImmobilon Western chemiluminescent HRP Substrate(Merck Millipore Co., Massachusetts, USA)と5分反応させ、ChemiDoc MP(BIORAD, CA, USA)でシグナルを検出した。結果を表5に示す。
表5に示されるように、実施例2の処方AまたはBのmiR-16 mimic内封LNPの投与群では、いずれも、Rictorの発現強度が低下した。特に、L/R比が150および300のとき、Rictorの発現強度が有意に低下することが示された。
[試験例5]インビボにおける抗線維化作用の評価(ヒドロキシプロリンの定量)
(1)マウス肺の線維化誘導
肺の線維化を誘導するため、マウスにブレオマイシンを局所投与した(2.0mg/kg)。
(1)マウス肺の線維化誘導
肺の線維化を誘導するため、マウスにブレオマイシンを局所投与した(2.0mg/kg)。
(2)マウスへのmiR-16 mimic内封LNP等の投与
肺が線維化したマウスに対し、実施例1で調製した処方AのmiR-16 mimic内封LNP、LNPに内封していないmiR-16 mimicそのもの、または生理食塩水を肺に局所投与した。投与は、ブレオマイシン投与日を0日目として、12日目、13日目、および14日目に行った(各回のmiR-16 mimicの投与量は、マウス1匹あたり0.1nmol)。
肺が線維化したマウスに対し、実施例1で調製した処方AのmiR-16 mimic内封LNP、LNPに内封していないmiR-16 mimicそのもの、または生理食塩水を肺に局所投与した。投与は、ブレオマイシン投与日を0日目として、12日目、13日目、および14日目に行った(各回のmiR-16 mimicの投与量は、マウス1匹あたり0.1nmol)。
(3)マウス肺の摘出およびヒドロキシプロリンの定量
ブレオマイシン投与後28日目にマウスをイソフルラン過剰麻酔により安楽死させ、肺組織を摘出した。Power Masher II(Nippi, Incorporated, Tokyo, Japan)およびBio Masher SP(Nippi, Incorporated, Tokyo, Japan)を用いて、右肺組織10mg当たり100μLの滅菌精製水でホモジナイズした。得られたサンプルと、12N 塩酸とを、互いに等しい体積で混合し、120℃で3時間加温することで酸加水分解を行った。室温にて静置後、加水分解サンプルをMillex-GV Syringe Filter Unit, 0.22μm, PVDF, 33mm, gamma sterilized(Merck Millipore Co., Massachusetts, USA)に通過させ、4℃で保存した。得られたサンプルをHydroxyproline Assay Kit(Cell Biolabs.Inc., San Diego, USA)および分光光度計ARVO(PerkinElmer, Massachusetts, USA)を用いて、吸収波長540~560nmを測定することにより、右肺当たりのヒドロキシプロリンの発現量を算出した。結果を表6に示す。
ブレオマイシン投与後28日目にマウスをイソフルラン過剰麻酔により安楽死させ、肺組織を摘出した。Power Masher II(Nippi, Incorporated, Tokyo, Japan)およびBio Masher SP(Nippi, Incorporated, Tokyo, Japan)を用いて、右肺組織10mg当たり100μLの滅菌精製水でホモジナイズした。得られたサンプルと、12N 塩酸とを、互いに等しい体積で混合し、120℃で3時間加温することで酸加水分解を行った。室温にて静置後、加水分解サンプルをMillex-GV Syringe Filter Unit, 0.22μm, PVDF, 33mm, gamma sterilized(Merck Millipore Co., Massachusetts, USA)に通過させ、4℃で保存した。得られたサンプルをHydroxyproline Assay Kit(Cell Biolabs.Inc., San Diego, USA)および分光光度計ARVO(PerkinElmer, Massachusetts, USA)を用いて、吸収波長540~560nmを測定することにより、右肺当たりのヒドロキシプロリンの発現量を算出した。結果を表6に示す。
表6に示されるように、実施例1の処方AのmiR-16 mimic内封LNPの投与群では、miR-16 mimic投与群と比較して、ヒドロキシプロリンの発現量が低減しており、マウス肺での線維化の進行を有意に抑制できることが示された。
[試験例6]インビボにおける抗線維化作用の評価(Ashcroft スコア評価)
(1)マウス肺の線維化誘導
肺の線維化を誘導するため、マウスにブレオマイシンを局所投与した(2.0mg/kg)。
(1)マウス肺の線維化誘導
肺の線維化を誘導するため、マウスにブレオマイシンを局所投与した(2.0mg/kg)。
(2)マウスへのmiR-16 mimic内封LNP等の投与
肺が線維化したマウスに対し、実施例1で調製した処方AのmiR-16 mimic内封LNP、LNPに内封していないmiR-16 mimicそのもの、または生理食塩水を肺に局所投与した。投与は、ブレオマイシン投与日を0日目として、12日目、13日目、14日目に行った(各回のmiR-16 mimicの投与量は、マウス1匹あたり0.1nmol)。
肺が線維化したマウスに対し、実施例1で調製した処方AのmiR-16 mimic内封LNP、LNPに内封していないmiR-16 mimicそのもの、または生理食塩水を肺に局所投与した。投与は、ブレオマイシン投与日を0日目として、12日目、13日目、14日目に行った(各回のmiR-16 mimicの投与量は、マウス1匹あたり0.1nmol)。
(3)マウス肺の摘出およびAshcroft スコア評価
ブレオマイシン投与後28日目にマウスをイソフルラン過剰麻酔により安楽死させ、肺組織を摘出した。左肺を4w/v% PFA/PBSを用いて一晩固定し、Tissue-Tek O.C.T.Compound(Sakura Finetek Japan Co., Tokyo, Japan)を用いて包埋した。クライオスタット CM3050S(Leica Microsystems GmbH, Wetzlar, Germany)を用いて、切片支持用粘着フィルム Cryofilm Type II C (9)(Leica Microsystems GmbH, Wetzlar, Germany)上で厚さ10μmの凍結切片を作製した。60℃に加温したBouin's Fluid(ScyTek Laboratories, Inc., Utah, USA)で60分固定を行い、10分冷却して、水道水、精製水の順に切片を洗浄した。切片を、Hematoxylin, Weigert's Iron Kit(ScyTek Laboratories, Inc., Utah, USA)で5分染色し、水道水で洗浄した。切片を、Biebrich Scarlet/Acid Fuchsin(ScyTek Laboratories, Inc., Utah, USA)で15分染色し、精製水で洗浄した。Phosphomolybdic/ Phosphotungstic Acid Solution(ScyTek Laboratories, Inc., Utah, USA)に15分浸し、60℃に加温したAniline Blue Solution(ScyTek Laboratories, Inc., Utah, USA)で60分染色して精製水で洗浄した。上記操作で切片のマッソン・トリクローム染色を行い、染色された切片をAcetic Acid Solution (1%)(ScyTek Laboratories, Inc., Utah, USA)(酢酸濃度:1v/v%)で洗浄し、70v/v% エタノール水溶液、90v/v% エタノール水溶液、および無水エタノールを順に用いて脱水を行って、撮影用の肺組織切片を作製した。作製した肺組織切片はBZ-9000 蛍光顕微鏡(Keyence, Osaka, Japan)にて撮影を行い、マウス一匹当たり30枚ランダムに撮影した肺組織切片の画像を用いて、線維化の程度をAshcroft らの方法(J Clin Pathol. 1988 Apr; 41(4): 467-470)に準じて0(正常組織)から8(完全な線維性組織)の範囲内でスコア付けし、Ashcroft スコアを算出した。結果を表7に示す。
ブレオマイシン投与後28日目にマウスをイソフルラン過剰麻酔により安楽死させ、肺組織を摘出した。左肺を4w/v% PFA/PBSを用いて一晩固定し、Tissue-Tek O.C.T.Compound(Sakura Finetek Japan Co., Tokyo, Japan)を用いて包埋した。クライオスタット CM3050S(Leica Microsystems GmbH, Wetzlar, Germany)を用いて、切片支持用粘着フィルム Cryofilm Type II C (9)(Leica Microsystems GmbH, Wetzlar, Germany)上で厚さ10μmの凍結切片を作製した。60℃に加温したBouin's Fluid(ScyTek Laboratories, Inc., Utah, USA)で60分固定を行い、10分冷却して、水道水、精製水の順に切片を洗浄した。切片を、Hematoxylin, Weigert's Iron Kit(ScyTek Laboratories, Inc., Utah, USA)で5分染色し、水道水で洗浄した。切片を、Biebrich Scarlet/Acid Fuchsin(ScyTek Laboratories, Inc., Utah, USA)で15分染色し、精製水で洗浄した。Phosphomolybdic/ Phosphotungstic Acid Solution(ScyTek Laboratories, Inc., Utah, USA)に15分浸し、60℃に加温したAniline Blue Solution(ScyTek Laboratories, Inc., Utah, USA)で60分染色して精製水で洗浄した。上記操作で切片のマッソン・トリクローム染色を行い、染色された切片をAcetic Acid Solution (1%)(ScyTek Laboratories, Inc., Utah, USA)(酢酸濃度:1v/v%)で洗浄し、70v/v% エタノール水溶液、90v/v% エタノール水溶液、および無水エタノールを順に用いて脱水を行って、撮影用の肺組織切片を作製した。作製した肺組織切片はBZ-9000 蛍光顕微鏡(Keyence, Osaka, Japan)にて撮影を行い、マウス一匹当たり30枚ランダムに撮影した肺組織切片の画像を用いて、線維化の程度をAshcroft らの方法(J Clin Pathol. 1988 Apr; 41(4): 467-470)に準じて0(正常組織)から8(完全な線維性組織)の範囲内でスコア付けし、Ashcroft スコアを算出した。結果を表7に示す。
表7に示されるように、実施例1の処方AのmiR-16 mimic内封LNP投与群では、miR-16 mimic投与群と比較して、Ashcroft スコアが低減しており、マウス肺での線維化の進行を有意に抑制できることが示された。
[実施例3]エタノール希釈法によるmiR-16 mimic内封LNPの調製
(1)脂質エタノール溶液の調製
各脂質をエタノールで溶解して、表8に示すイオン性脂質の溶液、表8に示すリン脂質の溶液(10mM)、Chol溶液(10mM)、およびDMG-PEG2000溶液(1mM)を調製した。
(1)脂質エタノール溶液の調製
各脂質をエタノールで溶解して、表8に示すイオン性脂質の溶液、表8に示すリン脂質の溶液(10mM)、Chol溶液(10mM)、およびDMG-PEG2000溶液(1mM)を調製した。
表8に示すイオン性脂質:リン脂質:Cholのモル比、並びにイオン性脂質、リン脂質およびCholの合計に対するDMG-PEG2000の量になるように、得られた各脂質の溶液を混合した(イオン性脂質、リン脂質およびCholの合計3000nmolに対するDMG-PEG2000の量:30nmol、または45nmol、または60nmol)。得られた混合溶液に、その全量が1800μLとなるようにエタノールを加えることで、処方C~処方Rの脂質エタノール溶液(総脂質濃度:5mM)を調製した。
(2)miR-16 mimic溶液の調製
miR-16 mimic濃度が0.0111μg/μLとなるように、miR-16 mimic(mmu-miR-16-5p、味の素バイオファーマサービス 株式会社ジーンデザインから入手)を、20mMのクエン酸バッファー(pH:5.0)に混合して、miR-16 mimic溶液を調製した。
miR-16 mimic濃度が0.0111μg/μLとなるように、miR-16 mimic(mmu-miR-16-5p、味の素バイオファーマサービス 株式会社ジーンデザインから入手)を、20mMのクエン酸バッファー(pH:5.0)に混合して、miR-16 mimic溶液を調製した。
(3)エタノール希釈法によるmiR-16 mimic内封LNPの調製
miR-16 mimic溶液2200μLおよび脂質のエタノール溶液800μLをそれぞれシリンジにはかり取った。NanoAssemblr(登録商標)超高速ナノ医薬作製装置(Precision NanoSystems製)を用いて、miR-16 mimic溶液:脂質エタノール溶液の流量比(体積比)を3:1、総流速:12mL/分の条件にて、miR-16 mimic溶液および脂質のエタノール溶液を混合して、miR-16 mimic内封LNPの懸濁液を調製した。
miR-16 mimic溶液2200μLおよび脂質のエタノール溶液800μLをそれぞれシリンジにはかり取った。NanoAssemblr(登録商標)超高速ナノ医薬作製装置(Precision NanoSystems製)を用いて、miR-16 mimic溶液:脂質エタノール溶液の流量比(体積比)を3:1、総流速:12mL/分の条件にて、miR-16 mimic溶液および脂質のエタノール溶液を混合して、miR-16 mimic内封LNPの懸濁液を調製した。
前記懸濁液へTris緩衝生理食塩水(Trisおよびその塩の合計濃度:50mM、NaCl濃度:150mM、pH:7.6)を7200μL加えた後、得られた混合物を、Amicon Ultra 15へ移し、遠心条件(25℃、1000g、3分)で限外濾過を行って、約1000μLまで濃縮した。
得られた濃縮物を、前記Tris緩衝生理食塩水を用いて15mLまで希釈し、再度、遠心条件(25℃、1000g、3分)で限外濾過を行って約1000μLまで濃縮した。この希釈および濃縮の操作を、さらに1回行った後、濃縮物に前記Tris緩衝生理食塩水1000μL加えて、miR-16 mimic内封LNPの懸濁液(体積:2000μL、L/R比(=総脂質量(nmol)/miR-16 mimic量(μg)):150nmol/μg、総脂質濃度:1.5mM)を得た。
[試験例7]miR-16 mimic内封LNPの物性評価
実施例3で調製したmiR-16 mimic内封LNPの粒子径、Polydispersity Index(PdI)、表面電位、およびmiR-16 mimic内封率を測定した。詳しくは、前記LNPの粒子径(ゼータ平均)およびPdIを、Zetasizer(登録商標)を用いた動的散乱法により測定した。前記LNPの表面電位を、Zetasizer(登録商標)を用いた電気泳動光散乱法により測定した。前記LNPのmiR-16 mimic内封率を、Ribogreen(登録商標)アッセイにより測定した。結果を表9に示す。いずれのLNPも、好ましい粒子径、PdI、表面電位、およびmiR-16 mimic内封率を有していた。
実施例3で調製したmiR-16 mimic内封LNPの粒子径、Polydispersity Index(PdI)、表面電位、およびmiR-16 mimic内封率を測定した。詳しくは、前記LNPの粒子径(ゼータ平均)およびPdIを、Zetasizer(登録商標)を用いた動的散乱法により測定した。前記LNPの表面電位を、Zetasizer(登録商標)を用いた電気泳動光散乱法により測定した。前記LNPのmiR-16 mimic内封率を、Ribogreen(登録商標)アッセイにより測定した。結果を表9に示す。いずれのLNPも、好ましい粒子径、PdI、表面電位、およびmiR-16 mimic内封率を有していた。
[試験例8]インビトロにおけるヒト肺線維芽細胞HFL-1を用いた、線維化関連マーカー(ACTA1、FN1、またはCOL1A1)発現抑制の確認
ヒト肺線維芽細胞HFL-1を、1.0×105細胞/ウェルとなるように、24ウェルプレートに播種した。その24時間後に、5ng/mLとなるようにTGF-βを添加し、HFL-1に刺激を与えた。さらに24時間培養したのちに、5ng/mLとなるようにTGF-βを添加し、HFL-1に刺激を与え、miR-16 mimic内封LNPをmiR-16 mimic処理濃度として1ウェルあたり50nmol/Lになるように、実施例1で調製した処方AのmiR-16 mimic内封LNP、または実施例3で調製した処方C~処方RのmiR-16 mimic内封LNPをHFL-1細胞に添加した。これらの細胞を、それぞれ、以下「実施例1の処方Aの細胞」~「実施例3の処方Rの細胞」と記載する。また、上述のようにTGF-βを2回添加したが、miR-16 mimic内封LNPを添加しなかった細胞、並びにTGF-βおよびmiR-16 mimic内封LNPのいずれも添加しなかった細胞を、後述の操作で用いた。これらの細胞を、それぞれ、以下「TGF-β処理のみの細胞」および「TGF-βおよびLNP処理なしの細胞」と記載する。
ヒト肺線維芽細胞HFL-1を、1.0×105細胞/ウェルとなるように、24ウェルプレートに播種した。その24時間後に、5ng/mLとなるようにTGF-βを添加し、HFL-1に刺激を与えた。さらに24時間培養したのちに、5ng/mLとなるようにTGF-βを添加し、HFL-1に刺激を与え、miR-16 mimic内封LNPをmiR-16 mimic処理濃度として1ウェルあたり50nmol/Lになるように、実施例1で調製した処方AのmiR-16 mimic内封LNP、または実施例3で調製した処方C~処方RのmiR-16 mimic内封LNPをHFL-1細胞に添加した。これらの細胞を、それぞれ、以下「実施例1の処方Aの細胞」~「実施例3の処方Rの細胞」と記載する。また、上述のようにTGF-βを2回添加したが、miR-16 mimic内封LNPを添加しなかった細胞、並びにTGF-βおよびmiR-16 mimic内封LNPのいずれも添加しなかった細胞を、後述の操作で用いた。これらの細胞を、それぞれ、以下「TGF-β処理のみの細胞」および「TGF-βおよびLNP処理なしの細胞」と記載する。
前記細胞を48時間インキュベートしたのち、RNAiso plus(Takara Bio Inc., Shiga, Japan)を用いて細胞を回収し、室温で5分間静置後、クロロホルム100μL(Fujifilm Wako Pure Chemistry Co., Osaka, Japan)と混合した。得られた混合物を、12,000g、4℃で15分間遠心分離した後、上層の水層150μLと2-プロパノール150μL(NACALAI TESQUE, INC., Kyoto, Japan)を混合し、10分間静置した。得られた混合物を、12,000g、4℃で10分間遠心分離して、上清を捨て、残りの沈殿物へ75v/v%エタノール水溶液を500μL加え、タッピングした。得られた混合物を、7,500g、4℃で5分間遠心分離して上清を捨て、残りの沈殿物へ75v/v% エタノール水溶液を500μL加え、タッピングし、得られた混合物を、再度7,500g、4℃で5分間遠心分離した。上清を捨て、残りの沈殿物を30分間乾燥させた後、RNase Free waterに溶解させ、微量分光光度計NanoVue(GE HealthCare., Tokyo, Japan)を用いて、得られた溶液中のmRNA量を測定した。
Takara PrimeScriptTM RT reagent Kit with gDNA Eraser (Perfect Real Time)(Takara, Shiga, Japan)の取扱説明書に基づいてKit内の試薬を混合し、Takara PCR Thermal Cycler MP(Takara, Shiga, Japan)を用いて逆転写反応を行い、得られたRNAからcDNAを合成した。
合成したcDNA溶液(1ng/μL)を用いて、TB Green(登録商標) Premix Ex TaqTM II (Tli RNaseH Plus)(Takara Bio Inc., Shiga, Japan)の取扱説明書に基づき、各遺伝子のプライマーを使用して、CFX Connect(Bio-Rad Laboratories, Inc., California, USA)またはCFX Duet(Bio-Rad Laboratories, Inc., California, USA)にてリアルタイムPCRを行った。得られた結果から、GAPDHをハウスキーピング遺伝子とする線維化関連マーカー(ACTA1、FN1、またはCOL1A1)の発現量をΔΔCt法により算出した。
ACTA1、FN1、またはCOL1A1のそれぞれについて、各細胞(「TGF-β処理のみの細胞」、「TGF-βおよびLNP処理なしの細胞」、または「実施例1の処方Aの細胞」~「実施例3の処方Rの細胞」)の線維化関連マーカーの相対発現量を、下記式: 線維化関連マーカーの相対発現量(%)
=100×各細胞の線維化関連マーカーの発現量/TGF-β処理のみの細胞の線維化関連マーカーの発現量
から算出した。結果を下記表10に記載する。
=100×各細胞の線維化関連マーカーの発現量/TGF-β処理のみの細胞の線維化関連マーカーの発現量
から算出した。結果を下記表10に記載する。
各遺伝子のプライマーは、以下の配列のものを用いた。
GAPDH:
(F)5’-GCACCGTCAAGGCTGAGAAC-3’(配列番号1)
(R)5’-TGGTGAAGACGCCAGTGGA-3’(配列番号2)
GAPDH:
(F)5’-GCACCGTCAAGGCTGAGAAC-3’(配列番号1)
(R)5’-TGGTGAAGACGCCAGTGGA-3’(配列番号2)
ACTA2:
(F)5’-CGTGGGTGACGAAGCACAG-3’(配列番号3)
(R)5’-GGTGGGATGCTCTTCAGGG-3’(配列番号4)
(F)5’-CGTGGGTGACGAAGCACAG-3’(配列番号3)
(R)5’-GGTGGGATGCTCTTCAGGG-3’(配列番号4)
FN1:
(F)5’-GACGCATCACTTGCACTTCT-3’(配列番号5)
(R)5’-GATGCACTGGAGCAGGTTTC-3’(配列番号6)
(F)5’-GACGCATCACTTGCACTTCT-3’(配列番号5)
(R)5’-GATGCACTGGAGCAGGTTTC-3’(配列番号6)
COL1A1:
(F)5’-GGCAACAGCCGCTTCACCTAC-3’(配列番号7)
(R)5’-GCGGGAGGACTTGGTGGTTTT-3’(配列番号8)
(F)5’-GGCAACAGCCGCTTCACCTAC-3’(配列番号7)
(R)5’-GCGGGAGGACTTGGTGGTTTT-3’(配列番号8)
ISLR:
(F)5’-AGAGGCTCCGCTTGACTAAGA-3’(配列番号9)
(R)5’-ACAGTCGGCGATCTGGAAGC-3’(配列番号10)
(F)5’-AGAGGCTCCGCTTGACTAAGA-3’(配列番号9)
(R)5’-ACAGTCGGCGATCTGGAAGC-3’(配列番号10)
TGF-β1:
(F)5’-TACCTGAACCCGTGTTGCTCTC-3’(配列番号11)
(R)5’-GTTGCTGAGGTATCGCCAGGAA-3’(配列番号12)
(F)5’-TACCTGAACCCGTGTTGCTCTC-3’(配列番号11)
(R)5’-GTTGCTGAGGTATCGCCAGGAA-3’(配列番号12)
MMP-1:
(F)5’-GCTAACCTTTGATGCTATAACTACGA-3’(配列番号13)
(R)5’-GGATTTGTGCGCATGTAGAA-3’(配列番号14)
(F)5’-GCTAACCTTTGATGCTATAACTACGA-3’(配列番号13)
(R)5’-GGATTTGTGCGCATGTAGAA-3’(配列番号14)
表10に示されるように、実施例1の処方Aの細胞~実施例3の処方Rの細胞では、TGF-β処理のみの細胞よりも、ACTA1、またはFN1、またはCOL1A1の発現量が低下した。
本発明のmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子は、miRNAまたはmiRNA mimicを肺に送達するために有用である。
本願は、日本で出願された特願2024-096950号を基礎としており、その内容は本明細書に全て包含される。
Claims (10)
- (A)式(1):
(式(1)中、
R1aおよびR1bは、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン基を表し、
XaおよびXbは、それぞれ独立して、炭素数が1~6であり、且つ3級アミノ基の数が1の非環状のアルキル3級アミノ基、または炭素数が2~5であり、且つ3級アミノ基の数が1~2の環状のアルキレン3級アミノ基を表し、
R2aおよびR2bは、それぞれ独立して、炭素数1~8のアルキレン基または炭素数2~8のオキシジアルキレン基を表し、
YaおよびYbは、それぞれ独立して、エステル結合、アミド結合、カーバメート結合、エーテル結合またはウレア結合を表し、
ZaおよびZbは、それぞれ独立して、炭素数が3~16であり、少なくとも一つの芳香環を有し、且つヘテロ原子を有していてもよい芳香族化合物から誘導される2価の基を表し、
naおよびnbは、それぞれ独立して、0または1を表し、
R3aおよびR3bは、それぞれ独立して、
水酸基を有する脂溶性ビタミンとコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、
水酸基を有するステロール誘導体とコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、
炭素数1~40の脂肪族炭化水素基、
シクロプロパン環を有する炭素数3~40のアルキル基、または
式(2):
R9-O-CO-(CH2)a-* (2)
(式(2)中、
*は、結合位置を表し、
R9は、炭素数2~20の脂肪族炭化水素基を表し、および
aは、2~10の整数を表す。)
で表される基、
式(3):
(式(3)中、
*は、結合位置を表し、並びに
R10は、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数2~20のアルキニル基、または炭素数3~12の炭化水素環基を表し、並びにR10は、3~14員の複素環基および炭素数3~12の炭化水素環基からなる群から選ばれる置換基で置換されていてもよい。)
で表される基、
式(4):
(式(4)中、
*は、結合位置を表し、
R11は、炭素数2~9のアルキレン基、炭素数2~9のアルケンジイル基、または炭素数2~9のアルキンジイル基を表し、およびR11は、ハロゲン原子、水酸基、および炭素数3~12の炭化水素環基からなる群から選ばれる置換基で置換されていてもよく、
R12およびR13は、それぞれ独立して、炭素数1~17のアルキル基、炭素数2~17のアルケニル基、または炭素数2~17のアルキニル基を表し、R12中の少なくとも一つのエチレン基または少なくとも一つのトリメチレン基は、エステル結合、アミド結合、カーバメート結合、およびカーボネート結合からなる群から選ばれる少なくとも一つの結合で置き換えられていてもよく、R13中の少なくとも一つのエチレン基または少なくとも一つのトリメチレン基は、エステル結合、アミド結合、カーバメート結合、およびカーボネート結合からなる群から選ばれる少なくとも一つの結合で置き換えられていてもよく、並びにR12およびR13は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、水酸基、および炭素数3~12の炭化水素環基からなる群から選ばれる置換基で置換されていてもよく、並びに
L1は、酸素原子、NH、または硫黄原子を表す。)
で表される基、または
式(5):
(式(5)中、
*は、結合位置を表し、および
R14は、水素原子、ベンジル基、または*-Si(R15)(R16)(R17)基(前記式中、*は結合位置を表し、およびR15~R17は、それぞれ独立して、炭素数1~4のアルキル基またはフェニル基を表す。)を表す。)
で表される基、
を表す。)
で表されるイオン性脂質、
(B)リン脂質、
(C)コレステロール、
(D)PEG脂質、および
(E)miRNAまたはmiRNA mimic
を含み、並びに
式(1)で表されるイオン性脂質、リン脂質、およびコレステロールの合計に対して、式(1)で表されるイオン性脂質の量が20~60mol%であり、リン脂質の量が7.5~50mol%であり、コレステロールの量が10~40mol%であり、およびPEG脂質の量が0.5~15mol%である、肺疾患の治療に用いられるmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子。 - R3aおよびR3bが、それぞれ独立して、
水酸基を有する脂溶性ビタミンとコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、
水酸基を有するステロール誘導体とコハク酸無水物またはグルタル酸無水物との反応物由来の残基、
炭素数1~40の脂肪族炭化水素基、
シクロプロパン環を有する炭素数3~40のアルキル基、または
式(2)で表される基
であり、並びに
式(1)で表されるイオン性脂質、リン脂質、およびコレステロールの合計に対して、リン脂質の量が10~50mol%である請求項1に記載のmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子。 - 式(1)で表されるイオン性脂質が、下記式:
で表されるイオン性脂質、下記式:
で表されるイオン性脂質、下記式:
で表されるイオン性脂質、下記式:
(式中、TBSは、tert-ブチルジメチルシリル基を表す。)
で表されるイオン性脂質、下記式:
で表されるイオン性脂質
からなる群から選ばれる一つである請求項1または2に記載のmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子。 - 式(1)で表されるイオン性脂質が、下記式:
で表されるイオン性脂質である請求項1または2に記載のmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子。 - リン脂質が、1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホコリンおよび1,2-ジアシル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミンからなる群から選ばれる少なくとも一つである請求項1または2に記載のmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子。
- リン脂質が、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミン、および1-パルミトイル-2-オレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミンからなる群から選ばれる少なくとも一つである請求項1または2に記載のmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子。
- リン脂質が、1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン、1,2-ジステアロイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン、および1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホエタノールアミンからなる群から選ばれる少なくとも一つである請求項1または2に記載のmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子。
- PEG脂質が、式(6):
CH2(OR6)-CH(OR7)-CH2(OR8) (6)
(式(6)中、
R6、R7およびR8のいずれか二つはミリストイル基を表し、残りの一つは数平均分子量1,000~3,000のポリエチレングリコール鎖を介して連結される炭素数1~6のアルキル基を表す。)
で表されるジミリストイルグリセロールPEGである請求項1または2に記載のmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子。 - miRNAまたはmiRNA mimicが、miR-16またはmiR-16 mimicである請求項1または2に記載のmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子。
- 請求項1または2に記載のmiRNAまたはmiRNA mimic内封脂質ナノ粒子を含む、肺疾患の治療に用いられる医薬組成物。
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2022058273A (ja) * | 2020-09-30 | 2022-04-11 | 澁谷工業株式会社 | 線維化疾患用又は老化疾患用の医薬組成物及び炎症性疾患用の医薬組成物、ないしそれらの製造方法 |
| WO2024014512A1 (ja) * | 2022-07-15 | 2024-01-18 | 日油株式会社 | 核酸内封脂質ナノ粒子の凍結乾燥組成物 |
-
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| Title |
|---|
| INOMATA MINORU; KAMIO KOICHIRO; AZUMA ARATA; MATSUDA KUNIKO; USUKI JIRO; MORINAGA AKEMI; TANAKA TORU; KASHIWADA TAKERU; ATSUMI KEN: "Rictor-targeting exosomal microRNA-16 ameliorates lung fibrosis by inhibiting the mTORC2-SPARC axis", EXPERIMENTAL CELL RESEARCH, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol. 398, no. 2, 9 December 2020 (2020-12-09), AMSTERDAM, NL , XP086433030, ISSN: 0014-4827, DOI: 10.1016/j.yexcr.2020.112416 * |
| 猪俣稔ほか, "エクソソーム由来microRNAの肺線維化マーカー抑制効果に関する検討", 日本呼吸器学会誌, 2018, vol. 7, suppl., p. 166, no. PP54, ISSN: 2186-5884, (INOMATA, Minoru et al., Annals of the Japanese Respiratory Society), non-official translation (A study on the inhibitory effects of exosome-derived microRNAs on pulmonary fibrosis marker) * |
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