説明

コルチコステロイドを含む治療用ポリマーナノ粒およびそれを製造かつ使用する方法

本発明の開示は一般に、治療用ナノ粒子に関する。本明細書で開示される例示的なナノ粒子は、コルチコステロイド約0.1〜約50重量%および生体適合性ポリマー約50〜約99重量%を含む。

【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、そのいずれも全体として参照により本明細書に援用される、2009年12月16日出願の米国特許出願第61/286,831号、2009年12月15日出願の米国特許出願第61/286,559号、2010年10月22日出願の米国特許出願第61/405,778号への優先権を主張する。
【0002】
特定の薬物(例えば、特定の組織または特定の細胞型に標的化される、または特異的な患部組織には標的化されるが、正常な組織には標的化されない)を患者に送達する、または薬物の放出を制御するシステムは長い間、有益であると認められている。例えば、作用薬を含み、かつ特定の組織または細胞型、例えば特異的な患部組織に位置付けることができる療法は、治療の必要のない体の組織における薬物の量を低減することができる。これは、薬物の細胞毒性用量が、周囲の非癌性組織を死滅させることなく癌細胞に送達されることが望まれる、癌などの状態を治療する場合に特に重要である。さらに、かかる療法は、抗癌療法において一般的な、望ましくなく、時には生命にかかわる副作用を低減するかもしれない。例えば、ナノ粒子療法は、サイズが小さいために、体内での認識を逃れ、例えば有効量の時間、安定に維持しながら、送達を標的化し、制御することが可能となる。
【0003】
かかる治療および/または放出制御および/または標的療法を提供する療法は、有効量の薬物も送達しなければならない。有利な送達特性を有するのに、ナノ粒子のサイズを十分に小さく維持しながら、各ナノ粒子と結合した適切な量の薬物を有するナノ粒子システムを製造することは難題である。例えば、多量の治療薬をナノ粒子にローディングすることが望まれると同時に、多量すぎる薬物ローディングが用いられたナノ粒子製剤は、実際の治療に使用するにはナノ粒子が大きすぎる。さらに、例えば治療薬の迅速または即時放出を実質的に制限するために、治療用ナノ粒子を安定な状態のままにすることが望ましい。
【0004】
したがって、癌などの疾患を治療するために、患者の副作用も低減しながら、治療的レベルの薬物を送達することができる、新規なナノ粒子製剤ならびにかかるナノ粒子および組成物を製造する方法が必要とされている。
[概要]
一態様において、本発明は、作用薬または治療薬、例えばブデソニドなどのコルチコステロイドまたはその医薬的に許容される塩、および1、2または3種の生体適合性ポリマーを含む治療用ナノ粒子を提供する。例えば、コルチコステロイド(例えば、ブデソニド)約0.1〜約50重量%、生体適合性ポリマー約50〜約99重量%、例えば生体適合性ポリマー約70〜約99重量%を含む治療用ナノ粒子が本明細書において開示される。例えば、生体適合性ポリマーは、ジブロックポリ(乳酸)−ポリ(エチレン)グリコールコポリマー(例えばPLA−PEG)またはジブロック(ポリ(乳酸)−co−ポリ(グリコール酸))−ポリ(エチレン)グリコールコポリマー(例えばPLGA−PEG)とすることができ、生体適合性ポリマーは2種類以上の異なる生体適合性ポリマーを含んでもよく、治療用ナノ粒子は、ポリ(乳酸)ホモポリマーなどのホモポリマーも含むことができる。例えば、開示の治療用ナノ粒子は、コルチコステロイド約0.1〜約50重量%、または約1〜約20重量%;生体適合性ポリマー約50〜約99重量%、または約70〜約99重量%を含むことができ、生体適合性ポリマーは、a)ジブロックポリ(乳酸)−ポリ(エチレン)グリコールコポリマー、b)ジブロックポリ(乳酸)−co−ポリ(グリコール酸)−ポリ(エチレン)グリコールコポリマー、c)a)とポリ(乳酸)ホモポリマーとの組み合わせ;d)b)とポリ(乳酸)ホモポリマーとの組み合わせ;e)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−ポリ(エチレン)グリコールコポリマー;f)e)とポリ(乳酸)ホモポリマーまたはポリ(乳酸)−co−(グリコール酸)との組み合わせ;からなる群から選択される。
【0005】
開示のナノ粒子の直径は、例えば、約60〜約230nm、約60〜約120nm、約70〜約120nm、約70〜約140nmまたは約80〜約130nmである。
【0006】
他の実施形態において、室温または37℃でリン酸緩衝溶液中に入れた場合に、開示の粒子は実質的に、コルチコステロイドを約20%未満、または約40%未満、または約50%未満、またはさらには約60%未満放出するかもしれない。
【0007】
コルチコステロイドは、例えば、ブデソニド、フルオシノニド、トリアムシノロン、モメタゾン、アムシノニド、ハルシノニド、シクレソニド、ベクロメタゾン、またはその医薬的に許容される塩を含んでいてもよい。例えば、意図されるナノ粒子は、コルチコステロイド約1〜約16重量%を含むことができる。他の実施例において、意図されるナノ粒子は、コルチコステロイドを約1〜約9重量%含み、開示の治療用ナノ粒子は、ブデソニドを約1〜約12重量%含むことができる。
【0008】
例えば、開示のナノ粒子は、ジブロックポリ(乳酸)−ポリ(エチレン)グリコールコポリマーである生体適合性ポリマーを含むことができる。開示のナノ粒子の一部を形成することができる、ジブロックポリ(乳酸)−ポリ(エチレン)グリコールコポリマーは、数平均分子量約15〜20kDaを有するポリ(乳酸)および数平均分子量約4〜約6kDaを有するポリ(エチレン)グリコールを含むことができる。ジブロックポリ(乳酸)−co−グリコール酸−ポリ(エチレン)グリコールコポリマーは、数平均分子量約15〜20kDa、例えば、約16kDaを有するポリ(乳酸)−co−グリコール酸、および数平均分子量約4〜約6kDa、約5kDaを有するポリ(エチレン)グリコールを含むことができる。意図されるジブロックポリ(乳酸)−co−ポリ(グリコール酸)−ポリ(エチレン)グリコールコポリマーのポリ(乳酸)−co−ポリ(グリコール酸)部分は、特定の実施形態において、グリコール酸約50モル%およびポリ(乳酸)約50モル%を有していてもよい。
【0009】
例示的な治療用ナノ粒子は、ジブロックポリ(乳酸)−ポリ(エチレン)グリコールコポリマー約40〜約50重量%、ポリ(乳酸)ホモポリマー約40〜約49重量%、または約40〜約60重量%を含むことができる。かかるポリ(乳酸)ホモポリマーは、例えば、重量平均分子量約15〜約130kDa、例えば、約10kDaを有していてもよい。
【0010】
任意の実施形態において、開示のナノ粒子はさらに、標的化リガンドに共有結合されたジブロックポリ(乳酸)−co−ポリ(グリコール酸)−ポリ(エチレン)グリコールコポリマー約0.2〜約10重量%を含むことができる。
【0011】
複数種の開示の治療用ナノ粒子と医薬的に許容される賦形剤とを含む医薬的に許容される組成物も本明細書において開示される。例示的な医薬的に許容される賦形剤は、ショ糖などの糖を含んでいてもよい。
【0012】
有効量の開示のナノ粒子を投与することを含む、喘息、変形性関節症、皮膚炎、炎症性腸疾患、クローン病、または潰瘍性大腸炎を治療する方法も、本明細書において開示される。
【0013】
他の実施形態において、コルチコステロイドまたはその医薬的に許容される塩およびジブロックポリ(乳酸)−ポリエチレングリコールまたはジブロックポリ(乳酸)−co−ポリ(グリコール酸)−ポリエチレングリコールポリマーおよび任意にホモポリマーを有機溶媒と合わせて、固形分約10〜約80%重量%または約20〜約70重量%を有する第1有機相を形成し;その第1有機相を第1水溶液と合わせて粗いエマルジョンを形成し;その粗いエマルジョンを乳化してエマルジョン相を形成し;そのエマルジョン相をクエンチして、クエンチ相を形成し;薬物可溶化剤をそのクエンチ相に添加して、未封入治療薬の可溶化相を形成し;可溶化相を濾過してナノ粒子を回収し、それによって、それぞれがコルチコステロイド約0.1〜約50重量%を有する治療用ナノ粒子のスラリーを形成することによって製造される、多数の治療用ナノ粒子が本明細書で提供される。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】開示のナノ粒子を形成するためのエマルジョンプロセスのフローチャートである。
【図2】開示のエマルジョンプロセスのフローダイヤグラムである。
【図3】クエンチ:エマルジョン(Q:E)比の関数として、製造されたナノ粒子の薬物ローディングを示す。
【図4】本明細書で開示される種々のナノ粒子のブデソニドの生体外放出を示す。
【図5】本明細書で開示される種々のナノ粒子のブデソニドの生体外放出を示す。
【図6】静脈内単回投与(0.5mg/kg)後の、ブデソニドおよびブデソニドナノ粒子の薬物動態学を示す。
【図7】ブデソニド、ブデソニドPTNPおよびデキサメタゾンで処理した後のIBDのモデルにおけるラットの腸の疾患スコアを示す。
【図8】ブデソニド、ブデソニドPTNPおよびデキサメタゾンで処理した後のIBDのモデルにおけるラットの腸管重量を示す。
【図9】種々のナノ粒子におけるブデソニドの生体外放出を示す。
【図10】種々のナノ粒子におけるシクレソニドの生体外放出を示す。
【図11】種々のナノ粒子におけるジプロピオン酸ベクロメタゾンの生体外放出を示す。
【図12】種々のナノ粒子におけるフロ酸モメタゾンの生体外放出を示す。
【0015】
詳細な説明
本発明は一般に、作用薬または治療薬または薬物を含むポリマーナノ粒子、ならびにかかる治療用ナノ粒子を製造かつ使用する方法に関する。一般に、「ナノ粒子」とは、直径1000nm未満、例えば約10nm〜約200nmを有する粒子を意味する。開示の治療用ナノ粒子は、直径約60〜約230nm、または約60〜約120nm、または約70〜約130nm、または約60〜約140nm、または約70nm〜約140nmを有するナノ粒子を含むことができる。
【0016】
開示のナノ粒子は、コルチコステロイド、例えばブデソニドなどの作用薬を約0.1〜約50重量%、約0.2〜約35重量%、約3〜約40重量%、約5〜約30重量%、約1〜約20重量%、約10〜約30重量%、約15〜25重量%、またはさらには約4〜約25重量%含むことができる。
【0017】
本明細書で開示されるナノ粒子は、1、2、3種またはそれ以上の生体適合性および/または生分解性ポリマーを含む。例えば、意図されるナノ粒子は、生分解性ポリマー(例えば、ポリ(乳酸)およびポリエチレングリコール)を含む1種または複数種のコポリマー(例えば、ジブロックポリマー)などの1、2、3種またはそれ以上の生体適合性ポリマーを約50〜約99重量%、任意にホモポリマー、例えばポリ(乳酸)などの生分解性ポリマーを約0〜約50重量%含むことができる。
【0018】
ポリマー
一部の実施形態において、開示のナノ粒子は、ポリマーのマトリックスを含む。開示のナノ粒子は、1種または複数種のポリマー、例えばジブロックコポリマーおよび/またはモノポリマーを含むことができる。開示の治療用ナノ粒子は、ポリマーマトリックスの表面と会合し得る、ポリマーマトリックス内に封入される、ポリマーマトリックスによって囲まれる、かつ/またはポリマーマトリックス全体に分散される治療薬を含むことができる。
【0019】
多種多様なポリマーおよびそれから粒子を形成する方法は、薬物送達の分野で公知である。一部の実施形態において、本開示内容は、少なくとも1種類のポリマー、例えば、コポリマーとすることができる第1ポリマー、例えばジブロックコポリマー、任意に、例えばホモポリマーおすることができるポリマーを有するナノ粒子に関する。
【0020】
本発明に従って、あらゆるポリマーを使用することができる。ポリマーは天然または非天然(合成)ポリマーとすることができる。ポリマーは、ホモポリマーまたは2種類以上のモノマーを含むコポリマーとすることができる。配列に関しては、コポリマーは、ランダム、ブロックのいずれでもよく、またはランダム配列とブロック配列の組み合わせを含んでいてもよい。意図されるポリマーは生体適合性および/または生分解性とすることができる。
【0021】
本明細書で使用される「ポリマー」という用語は、当技術分野で使用されるその通常の意味、つまり共有結合によって連結された1つまたは複数の反復単位(モノマー)を含む分子構造を示す。その反復単位はすべて同一であるか、または場合によっては、ポリマー内に存在する複数種の反復単位とすることができる。場合によっては、そのポリマーは、生物学的由来のポリマー、つまりバイオポリマーであってもよい。非制限的な例としては、ペプチドまたはタンパク質が挙げられる。場合によっては、更なる部位、例えば以下に記載の部位などの生物学的部位もポリマー中に存在するかもしれない。ポリマー内に複数種の反復単位が存在する場合、そのポリマーは「コポリマー」であると言われる。ポリマーを用いるあらゆる実施形態において、使用されるポリマーは場合によってはコポリマーであってもよいことを理解されたい。コポリマーを形成する反復単位は、あらゆる様式で配列される。例えば、ランダムな順序で、交互の順序で、またはブロックコポリマーとして、つまり、それぞれが第1反復単位(例えば、第1ブロック)を含む1つまたは複数の領域と、それぞれが第2反復単位(例えば、第2ブロック)を含む1つまたは複数の領域とを含むポリマーとして、反復単位を配列させることができる。ブロックコポリマーは、2つの(ジブロックコポリマー)、3つの(トリブロックコポリマー)、またはそれ以上の数の別々のブロックを有していてもよい。
【0022】
開示の粒子は、一部の実施形態において、通常2つ以上のポリマーが共に共有結合することによって互いに結合している2種類以上のポリマー(本明細書に記載のポリマーなど)を示すコポリマーを含んでいてもよい。したがって、コポリマーは、互いに結合してブロックコポリマーを形成している、第1ポリマーと第2ポリマーを含み、第1ポリマーは、ブロックコポリマーの第1ブロックであり、第2ポリマーは、ブロックコポリマーの第2ブロックである。当然のことながら、当業者は、ブロックコポリマーは場合によっては、ポリマーの複数のブロックを含有してもよく、かつ本明細書で使用される「ブロックコポリマー」は、1つの第1ブロックと1つの第2ブロックのみを有するブロックコポリマーのみに制限されないことを理解されよう。例えば、ブロックコポリマーは、第1ポリマーを含む第1ブロック、第2ポリマー含む第2ブロックおよび第3ポリマーまたは第1ポリマーを含む第3ブロック等を含んでいてもよい。場合によっては、ブロックコポリマーは、任意の数の第1ポリマーの第1ブロックおよび第2ポリマーの第2ブロック(特定の場合において、第3ブロック、第4ブロック等)を含有していてもよい。さらに、一部の場合には、他のブロックコポリマーからブロックコポリマーを形成することもできることに留意されたい。例えば、第1ブロックコポリマーは、他のポリマー(ホモポリマー、バイオポリマー、他のブロックコポリマー等であってもよい)と結合し、複数種のブロックを含有する新たなブロックコポリマーを形成し、かつ/または他の部位(例えば、非ポリマー部位)に結合することができる。
【0023】
一部の実施形態において、ポリマー(例えば、コポリマー、例えば、ブロックコポリマー)は、両親媒性であり、つまり親水性部分と疎水性部分、または比較的親水性の部分と比較的疎水性の部分を有する。親水性ポリマーは、一般に水を引き付けるポリマーであるかもしれず、疎水性ポリマーは、一般に水をはじくポリマーであるかもしれない。親水性または疎水性ポリマーは、例えば、ポリマーの試料を作製し、水とのその接触角(通常、ポリマーは60度未満の接触角を有するのに対して、疎水性ポリマーは60度を超える接触角を有する)を測定することによって同定することができる。場合によっては、2種類以上のポリマーの親水性は、互いに対して測定することができ、つまり第1ポリマーは、第2ポリマーよりも高い親水性とすることができる。例えば、第1ポリマーは、第2ポリマーよりも小さな接触角を有していてもよい。
【0024】
一セットの実施形態において、本明細書で意図されるポリマー(例えば、コポリマー、例えばブロックコポリマー)としては、生体適合性ポリマー、つまり、例えばT細胞応答を介した免疫システムによる著しい炎症および/またはポリマーの急性拒絶を起こすことなく、生体被検者に挿入または注入した場合に副反応を一般に誘発しないポリマーが挙げられる。したがって、本明細書で意図される治療用粒子は、非免疫原性であってもよい。本明細書で使用される、非免疫原性という用語は、通常、循環抗体、T細胞または反応性免疫細胞を最小レベルでのみ誘発する、またはそれらを全く誘発せず、かつ個体においてそれ自体に対する免疫応答を通常誘発しない、その天然状態の内因性成長因子を意味する。
【0025】
生体適合性とは一般に、免疫システムの少なくとも一部分による物質の急性拒絶を意味し、つまり、被検者に埋め込まれた非生体適合性物質は、被検者における免疫応答を誘発し、それは、免疫システムによる物質の拒絶が適切にコントロールできないほど激しく、被験者からその物質を除去しなければならないほどの程度であることが多い。生体適合性を決定する簡単な試験は、生体外で細胞にポリマーを曝露することである。生体適合性ポリマーは、中程度の濃度で、例えば濃度50マイクログラム/106細胞にて、著しい細胞死を通常生じさせないポリマーである。例えば、生体適合性ポリマーは、線維芽細胞または上皮細胞などの細胞に曝露した場合に、かかる細胞によって貪食された、または取り込まれた場合でさえ、約20%未満の細胞死しか生じさせない。本発明の種々の実施形態において有用となり得る生体適合性ポリマーの非制限的な例としては、ポリジオキサノン(PDO)、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリヒドロキシブチレート、ポリ(グリセロールセバケート)、ポリグリコリド、ポリラクチド、PLGA、ポリカプロラクトン、またはこれらのポリマーおよび/または他のポリマーなどのコポリマーもしくは誘導体が挙げられる。
【0026】
特定の実施形態において、意図される生体適合性ポリマーは、生分解性であり、つまりそのポリマーは、体内などの生理学的環境内で化学的および/または生物学的に分解することができる。本明細書で使用される「生分解性ポリマー」は、細胞内に導入された場合に、細胞機構(生物学的に分解性)によって、かつ/または加水分解などの化学プロセス(化学的に分解性)によって破壊され、細胞に著しく毒性作用を及ぼすことなく、細胞が再利用または処理することができる成分が形成される、ポリマーである。一実施形態において、生分解性ポリマーおよびその分解副生成物は生体適合性とすることができる。
【0027】
例えば、意図されるポリマーは、水にさらすと(例えば、被検者内で)同時に加水分解するポリマーであり、そのポリマーは、熱にさらすと(例えば、約37℃の温度で)分解する。ポリマーの分解は、使用されるポリマーまたはコポリマーに応じて、様々な速度で起こるかもしれない。例えば、ポリマーの半減期(ポリマーの50%がモノマーおよび/または他の非ポリマー部位へと分解される時点)は、そのポリマーに応じて、およそ数日、数週、数ヶ月、または数年とすることができる。そのポリマーは、例えば、酵素活性または細胞機構によって、場合によっては、例えばリゾチーム(例えば、比較的低いpHを有する)への曝露によって生物学的に分解される。場合によっては、ポリマーは、細胞に著しく毒性作用を及ぼすことなく、細胞が再利用または処理することができる、モノマーおよび/または他の非ポリマー部位へと破壊することができる(例えば、ポリラクチドは加水分解されて乳酸を形成し、ポリグリコリドは加水分解されてグリコール酸を形成するなど)。
【0028】
一部の実施形態において、ポリマーは、本明細書において総称して「PLGA」と呼ばれる、乳酸およびグリコール酸単位を含むコポリマー、例えばポリ(乳酸)−co−ポリ(グリコール酸)およびポリ(ラクチド−co−グリコリド)、本明細書において「PGA」と呼ばれる、グリコール酸単位を含むホモポリマー、および本明細書において総称して「PLA」と呼ばれる、乳酸単位を含むホモポリマー、例えばポリ−L−乳酸、ポリ−D−乳酸、ポリ−D,L−乳酸、ポリ−L−ラクチド、ポリ−D−ラクチドおよびポリ−D,L−ラクチドなどのポリエステルとすることができる。一部の実施形態において、例示的なポリエステルとしては、例えば、ポリヒドロキシ酸、PEG化ポリマーおよびラクチドとグリコリドのコポリマー(例えば、PEG化PLA、PEG化PGA、PEG化PLGAおよびその誘導体)が挙げられる。一部の実施形態において、ポリエステルとしては、例えば、ポリ無水物、ポリ(オルトエステル)PEG化ポリ(オルトエステル)、ポリ(カプロラクトン)、PEG化ポリ(カプロラクトン)、ポリリジン、PEG化ポリリジン、ポリ(エチレンイミン)、PEG化ポリ(エチレンイミン)、ポリ(L−ラクチド−co−L−リジン)、ポリ(セリンエステル)、ポリ(4−ヒドロキシ−L−プロリンエステル)、ポリ[α−(4−アミノブチル)−L−グリコール酸]、およびその誘導体が挙げられる。
【0029】
一部の実施形態において、ポリマーはPLGAとすることができる。PLGAは、乳酸とグリコール酸の生体適合性および生分解性コポリマーであり、PLGAの様々な形態は、乳酸:グリコール酸の比によって特徴付けられる。乳酸は、L−乳酸、D−乳酸、またはD,L−乳酸とすることができる。PLGAの分解速度は、乳酸−グリコール酸比を変化させることによって調節することができる。一部の実施形態において、本発明に従って使用されるPLGAは、約85:15、約75:25、約60:40、約50:50、約40:60、約25:75、または約15:85の乳酸:グリコール酸モル比によって特徴付けられる。
【0030】
一部の実施形態において、粒子のポリマー(例えば、PLGAブロックコポリマーまたはPLGA−PEGブロックコポリマー)における乳酸:グリコール酸モノマーの比は、水の取込み、治療薬の放出および/またはポリマー分解キネティクスなどの様々なパラメーターについて最適化されるように選択される。
【0031】
一部の実施形態において、ポリマーは、1種または複数種のアクリルポリマーとすることができる。特定の実施形態において、アクリルポリマーとしては、例えば、アクリル酸およびメタクリル酸コポリマー、メチルメタクリレートコポリマー、エトキシエチルメタクリレート、シアノエチルメタクリレート、アミノアルキルメタクリレートコポリマー、ポリ(アクリル酸)、ポリ(メタクリル酸)、メタクリル酸アルキルアミドコポリマー、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリ(メタクリル酸ポリアクリルアミド)、アミノアルキルメタクリレートコポリマー、グリシジルメタクリレートコポリマー、ポリシアノアクリレート、および上記のポリマーのうちの1種または複数種を含む組み合わせが挙げられる。アクリルポリマーは、低含有率で第4級アンモニウム基を有する、アクリル酸およびメタクリル酸エステルの完全重合コポリマーを含むことができる。
【0032】
一部の実施形態において、ポリマーはカチオン性ポリマーとすることができる。一般に、カチオン性ポリマーは、核酸(例えばDNA、RNA、またはその誘導体)の負に帯電した鎖を縮合および/または保護することができる。一部の実施形態において、ポリ(リジン)、ポリエチレンイミン(PEI)およびポリ(アミドアミン)デンドリマーなどのアミン含有ポリマーが、開示の粒子で使用されることが意図される。
【0033】
一部の実施形態において、ポリマーは、カチオン性側鎖を有する分解性ポリエステルとすることができる。これらのポリエステルの例としては、ポリ(L−ラクチド−co−L−リジン)、ポリ(セリンエステル)およびポリ(4−ヒドロキシ−L−プロリンエステル)が挙げられる。ポリ(エチレングリコール)反復単位を含有するポリマー(例えば、コポリマー、例えばブロックコポリマー)は、「PEG化ポリマー」とも呼ばれる。かかるポリマーは、炎症および/または免疫原性(つまり、免疫応答を誘発する能力)をコントロールし、かつ/またはポリ(エチレングリコール)基が存在するために、細網内皮系(RES)を介した循環系からのクリアランス速度を下げることができる。
【0034】
場合によっては、例えば、生体部位との相互作用からポリマーを保護する、ポリマー表面の親水性層を形成することによって、ポリマーと生体部位との電荷相互作用を低減するために、ペグ化を用いることができる。場合によっては、ポリ(エチレングリコール)反復単位の付加は、食細胞システムによってポリマーの取込みを低減することによって、ポリマー(例えば、コポリマー、例えば、ブロックコポリマー)の血漿中半減期を増加することができ、それと同時に、細胞によるトランスフェクション/取込み効率が低減される。例えば、EDC(1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩)とNHS(N−ヒドロキシスクシンイミド)を使用して、ポリマーをアミンの末端にあるPEG基に反応させることによる、開環重合技術(ROMP)による等、ポリマーをPEG化する方法および技術は当業者には公知であろう。
【0035】
PEGは、例えばPEGがリガンドに結合していない場合に、末端基を含ことができる。例えば、PEGは、ヒドロキシル、メトキシまたは他のアルコキシル基、メチルまたは他のアルキル基、アリール基、カルボン酸、アミン、アミド、アセチル基、グアニジノ基またはイミダゾールにおいて末端をなす。他の意図される末端基としては、アジド、アルキン、マレイミド、アルデヒド、ヒドラジド、ヒドロキシルアミン、アルコキシアミン、またはチオール部位が挙げられる。
【0036】
本明細書で開示される粒子は、PEGを含有しても、しなくてもよい。さらに、特定の実施形態は、ポリ(エステル−エーテル)を含有するコポリマー、例えばエステル結合(例えば、R−C(O)−O−R’結合)およびエーテル結合(例えば、R−O−R’結合)によって連結された反復単位を有するポリマーに指向される。本発明の一部の実施形態において、カルボン酸基を含有する加水分解性ポリマーなどの生分解性ポリマーは、ポリ(エチレングリコール)反復単位と結合して、ポリ(エステル−エーテル)を形成することができる。
【0037】
一実施形態において、ポリマーの分子量は、本明細書に開示されるように有効な治療のために最適化される。例えば、ポリマーの分子量は、粒子の分解速度(生分解性ポリマーの分子量が調節される場合など)、溶解性、水の取込みおよび薬物放出キネティクスに影響を及ぼすかもしれない。ポリマーの分子量は、治療される被検者において粒子が妥当な期間(数時間から、1〜2週、3〜4週、5〜6週、7〜8週等の範囲)内に生分解するように調節される。例えば、開示の粒子は、PLAとPEGのコポリマーを含み、PEGは、分子量1,000〜20,000Da、例えば、5,000〜20,000Da、例えば10,000〜20,000Daを有し、PLAまたはPLAは、分子量5,000〜100,000Da、例えば20,000〜70,000Da、例えば15,000〜50,000Daを有する。
【0038】
例えば、ポリ(乳酸)−ポリ(エチレン)グリコールコポリマーまたはポリ(乳酸)−co−ポリ(グリコール酸)−ポリ(エチレン)グリコールコポリマー約10〜約99重量%またはポリ(乳酸)−ポリ(エチレン)グリコールコポリマーまたはポリ(乳酸)−co−ポリ(グリコール酸)−ポリ(エチレン)グリコールコポリマー約20〜約80重量%、約40〜約80重量%または約30〜約50重量%または約70〜約90重量%を含む例示的な治療用ナノ粒子が、本明細書で開示される。例示的なポリ(乳酸)−ポリ(エチレン)グリコールコポリマーは、ポリ(乳酸)の数平均分子量約15〜約20kDaまたは約10〜約25kDaおよびポリ(エチレン)グリコールの数平均分子量約4〜約6kDaまたは約2〜約10kDaを含むことができる。
【0039】
開示のナノ粒子は任意に、ポリ(乳酸)またはポリ(乳酸)−co−ポリ(グリコール酸)(PEG、例えばPLAのホモポリマーを含まない)約1〜約50重量%を含み、または任意に、ポリ(乳酸)またはポリ(乳酸)−co−ポリ(グリコール酸)約1〜約50重量%、または約10〜約50重量%または約30〜約50重量%を含んでいてもよい。一実施形態において、開示のナノ粒子は、重量比約40:60〜約60:40、例えば、約50:50で2つのポリマー、例えばPLA−PEGとPLAを含むことができる。
【0040】
かかる実質的なホモポリマーのポリ(乳酸)またはポリ(乳酸)−co−ポリ(グリコール酸)は、重量平均分子量約10〜約130kDa、例えば約20〜約30kDa、または約100〜約130kDaを有していてもよい。かかるホモポリマーのPLAは、数平均分子量約5〜約90kDa、または約5〜約12kDa、約15〜約30kDa、または約60〜約90kDaを有していてもよい。例示的なホモポリマーのPLAは、数平均分子量約80kDaまたは重量平均分子量約124kDaを有していてもよい。当技術分野で公知のように、ポリマーの分子量は、インヘレント粘度に関係する。一部の実施形態において、ホモポリマーPLAは、インヘレント粘度約0.2〜約0.4、例えば約0.4を有し;他の実施形態では、PLAは、インヘレント粘度約0.6〜約0.8を有する。例示的なPLGAは、数平均分子量約8〜約12kDaを有していてもよい。
【0041】
特定の実施形態において、開示のポリマーは、脂質に結合し、例えば末端キャップ化され、脂質末端化PEGを含んでいてもよい。以下に記述されるように、ポリマーの脂質部分は、他のポリマーとの自己集合に使用され、ナノ粒子の形成が促進される。例えば、親水性ポリマーは、疎水性ポリマーと自己集合する脂質に結合することができる。
【0042】
例示的な脂質としては、長鎖(例えば、C8−C50)置換または非置換炭化水素などの脂肪酸が挙げられる。一部の実施形態において、脂肪酸基は、C10−C20脂肪酸またはその塩とすることができる。一部の実施形態において、脂肪酸基は、C15−C20脂肪酸またはその塩とすることができる。一部の実施形態において、脂肪酸は、不飽和、一価不飽和または多価不飽和とすることができる。例えば、脂肪酸基は、酪酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸またはリグノセリン酸のうちの1種または複数種としてもよい。一部の実施形態において、脂肪酸基は、パルミトレイン酸、オレイン酸、バクセン酸、リノール酸、α−リノレン酸、γ−リノール酸、アラキドン酸、ガドレイン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸またはエルカ酸のうちの1種または複数種とすることができる。
特定の実施形態において、その脂質は、式V:
【0043】

(式中、Rはそれぞれ独立してC1-30アルキルである)
の脂質およびその塩である。式Vの一実施形態において、脂質は、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)、およびその塩、例えば、ナトリウム塩であり、例えば、DSPEは、−NH部位を介してPEGに結合されるかもしれない。
【0044】
一実施形態において、任意の小分子標的化部位が、ナノ粒子の脂質成分に結合、例えば共有結合される。例えば、治療薬と、官能基化および非官能基化ポリマーを含むポリマーマトリックスと、脂質と、低分子量標的化リガンドとを含むナノ粒子が本明細書において意図され、その標的化リガンドは、ナノ粒子の脂質成分に結合、例えば共有結合される。
【0045】
標的化部位
任意の標的化部位、つまり生物学的実体、例えば、膜成分、細胞表面受容体、前立腺に特異的な膜抗原等と結合または会合することができる部位を含むことができるナノ粒子が本明細書において提供される。粒子の表面上に存在する標的化部位は、粒子が特定の標的化部位、例えば、腫瘍、患部、組織、臓器、細胞型等に局在化することを可能にする。次に、薬物または他のペイロード(payload)は、場合によっては、その粒子から放出され、特定の標的化部位と局所的に相互作用することが可能となる。
【0046】
本発明の一実施形態において、標的化部位は、低分子量リガンド、例えば、低分子量PSMAリガンドが挙げられる。例えば、標的化部分は、用いられる標的化部位に応じて、被検者の体内の腫瘍、患部、組織、臓器、細胞型等に粒子を局在化させることができる。例えば、低分子量PSMAリガンドは、前立腺の癌細胞に局在化するかもしれない。被検者はヒトまたは非ヒト動物であってもよい。被検者の例としては、限定されないが、イヌ、ネコ、ウマ、ロバ、ウサギ、ウシ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ラット、マウス、モルモット、ハムスター、霊長類、ヒト等の哺乳動物が挙げられる。
【0047】
意図される標的化部位は小分子を含む。特定の実施形態において、「小分子」という用語は、天然に存在しようと、人工的に作られようと、相対的に低い分子量を有し、かつタンパク質、ポリペプチド、または核酸ではない有機化合物を意味する。小分子は一般に、複数の炭素間結合を有する。特定の実施形態において、小分子は、約2000g/モル未満のサイズである。一部の実施形態において、小分子は、約1500g/モル未満または約1000g/モル未満である。一部の実施形態において、小分子は、約800g/モル未満または約500g/モル未満、例えば約100〜約600g/モル、または約200〜約500g/モルである。例えば、リガンドは、

およびその鏡像異性体、立体異性体、回転異性体、互変異性体、ジアステレオ異性体、またはラセミ化合物などの低分子量PSMAリガンドとすることができる。
【0048】
一部の実施形態において、前立腺癌腫瘍と関連する細胞を標的化するために使用される小分子標的部位としては、PSMAペプチダーゼ阻害剤、例えば2−PMPA、GPI5232、VA−033、フェニルアルキルホスホンアミデートおよび/またはその類似体および誘導体が挙げられる。一部の実施形態において、前立腺癌腫瘍と関連する細胞を標的化するために使用される小分子標的化部位としては、チオールおよびインドールチオール誘導体、例えば2−MPPAおよび3−(2−メルカプトエチル)−1H−インドール−2−カルボン酸誘導体が挙げられる。一部の実施形態において、前立腺癌腫瘍と関連する細胞を標的化するために使用される小分子標的化部位としては、ヒドロキサメート誘導体が挙げられる。一部の実施形態において、前立腺癌腫瘍と関連する細胞を標的化するために使用される小分子標的化部位としては、PBDAベースおよび尿素ベースの阻害剤、例えばZJ43、ZJ11、ZJ17、ZJ38および/またはその類似体および誘導体、アンドロゲン受容体標的化剤(ARTA)、プトレッシン、スペルミン、およびスペルミジンなどのポリアミン、NAAGペプチダーゼまたはNAALADaseとしても知られるグルタミン酸カルボキシラーゼ酵素(GCPII)の阻害剤が挙げられる。
【0049】
本発明の他の実施形態において、標的化部位は、Her2、EGFRまたはトール受容体を標的化するリガンドとすることができる。例えば、意図される標的部位としては、核酸、ポリペプチド、糖タンパク質、炭水化物、または脂質が挙げられる。例えば、標的化部位は、細胞型特異的マーカーに結合する核酸標的化部位(例えば、アプタマー、例えば、A10アプタマー)とすることができる。一般に、アプタマーは、ポリペプチドなどの特定の標的に結合するオリゴヌクレオチド(例えば、DNA、RNA、またはその類似体または誘導体)である。一部の実施形態において、標的化部位は、細胞表面受容体の天然または合成リガンド、例えば、成長因子、ホルモン、LDL、トランスフェリン等とすることができる。標的化部位は抗体とすることができ、その用語は、抗体断片、抗体の特徴的部分を含むことが意図され、単鎖標的部位は、例えば、ファージディスプレイなどの手順を用いて同定することができる。標的化部位は、約50残基までの長さを有する標的化ペプチドまたは標的化ペプチドミメティックとすることができる。例えば、標的部位は、アミノ酸配列AKERC、CREKA、ARYLQKLNまたはAXYLZZLN(XおよびZが、可変アミノ酸である)、またはその保存的変異体またはペプチドミメティックを含んでいてもよい。特定の実施形態において、標的化部位は、アミノ酸配列AKERC、CREKA、ARYLQKLNまたはAXYLZZLN(XおよびZが、可変アミノ酸である)を含み、かつ20、50または100残基未満の長さを有するペプチドである。コラーゲンIVと結合またはコラーゲンIVと複合体を形成し、または組織基底膜(例えば、血管の基底膜)を標的化し、標的化部位として使用することができる、CREKA(Cys Arg Glu Lys Ala)ペプチドまたはそのペプチドミメティックまたはオクタペプチドAXYLZZLNも、標的化部位ならびにペプチドまたはその保存的変異体またはペプチドミメティックとして意図される。
【0050】
例示的な標的化部位としては、ICAM(細胞間接着分子、例えばICAM−1)を標的化するペプチドが挙げられる。
【0051】
本明細書で開示される標的化部位は一般に、開示のポリマーまたはコポリマー(例えばPLA−PEG)と結合し、かかるポリマー抱合体は、開示のナノ粒子の一部を形成することができる。例えば、開示の治療用ナノ粒子は任意に、PLA−PEGまたはPLGA−PEを約0.2〜約10重量%含んでもよく、PEGは標的化リガンドで官能基化されている。意図される治療用ナノ粒子は、例えば、PLA−PEG−リガンドまたはポリ(乳酸)−co−ポリ(グリコール酸)−PEG−リガンド約0.2〜約10モル%を含むことができる。例えば、PLA−PEG−リガンドは、数平均分子量約10〜約20kDaのPLAおよび数平均分子量約4,000〜約8、000DaのPEGを含むことができる。
【0052】
ナノ粒子
開示のナノ粒子は、実質的に球状(つまり、粒子は一般に、球形であるように見える)または非球状形態を有することができる。例えば、粒子は、膨潤または収縮すると、非球状形態とすることができる。場合によっては、粒子はポリマーブレンドを含んでいてもよい。例えば、ポリマーブレンドは、ポリエチレングリコールを含む第1コポリマーおよび第2ポリマーを含むことができる。
【0053】
開示のナノ粒子は、約1マイクロメーター未満の特有の寸法を有し、粒子のその特有の寸法は、粒子と同じ体積を有する完全な球体の直径である。例えば、粒子は、約300nm未満、約200nm未満、約150nm未満、約100nm未満、約50nm未満、約30nm未満、約10nm未満、約3nm未満、または場合によっては約1nm未満である粒子の特有の直径を有することができる。特定の実施形態において、開示のナノ粒子は、直径約60〜約230nm、約70〜約200nm、約70nm〜約180nm、約80〜約130nm、または約80〜約120nmを有していてもよい。
【0054】
一セットの実施形態おいて、粒子は、内部と表面を有し、その表面は、内部と異なる組成を有し、つまり、内部に存在するが、表面には存在しない(または、逆の場合も同様)少なくとも1つの化合物があり、かつ/または少なくとも1つの化合物が、内部および表面に異なる濃度で存在する。例えば、一実施形態において、本発明のポリマー抱合体の標的化部位(つまり低分子量リガンド)などの化合物が、粒子の内部と表面の両方に存在するかもしれないが、粒子の内部よりも表面の濃度が高い場合には、場合によっては、粒子の内部の濃度は本質的にゼロではないかもしれず、つまり粒子の内部に検出可能な量の化合物が存在する。
【0055】
場合によっては、粒子の内部は、粒子の表面よりも疎水性である。例えば、粒子の内部は、粒子の表面に対して相対的に疎水性であり、薬物または他のペイロードも疎水性であり、粒子の相対的に疎水性の中心と容易に会合する。したがって、薬物または他のペイロードは、粒子の内部に含有されることができ、粒子は、粒子周囲の外部環境からそれを保護する(または、逆の場合も同様)。例えば、被検者に投与された粒子内に含有される薬物または他のペイロードは、被検者の体から保護され、少なくとも一定の時間、体は薬物から実質的に隔離させることができる。
【0056】
例えば、第1非官能基化ポリマー、任意の第2非官能基化ポリマー、標的化部位を含む任意の官能基化ポリマー、および治療薬を含む治療用ポリマーナノ粒子が本明細書において開示される。特定の実施形態において、第1非官能基化ポリマーは、PLA、PLGAまたはPEG、またはそのコポリマー、例えばジブロックコポリマーPLA−PEGである。例えば、例示的なナノ粒子は、密度約0.065g/cm3、または約0.01〜約0.10g/cm3を有するPEGコロナを有していてもよい。
【0057】
開示のナノ粒子は、例えばサッカリド、例えば糖を含有する溶液中で少なくとも約3日間、少なくとも約4日間または少なくとも約5日間、室温または25℃にて安定である。
【0058】
一部の実施形態において、開示のナノ粒子は、薬物放出速度を増加する脂肪アルコールを含んでいてもよい。例えば、開示のナノ粒子は、セチルアルコール、オクタノール、ステアリルアルコール、アラキジルアルコール、ドコサノール、またはオクタソナール(octasonal)などのC8−C30アルコールを含むことができる。
【0059】
ナノ粒子は放出制御特性を有し、例えば、ある量の作用薬を患者に、例えば患者の特異的な部位に、長時間にわたって、例えば1日、1週間、またはそれ以上にわたって送達することができる。一部の実施形態において、例えば、室温および/または37℃でリン酸緩衝溶液中に入れた場合に、開示のナノ粒子は実質的に即時に、作用薬(例えば、ブデソニド)を約2%未満、または約4%未満、または約5%未満、またはさらには約10%未満放出するかもしれない(例えば、約1〜約30分間にわたって)。一実施形態において、37℃でリン酸緩衝溶液中に入れた場合に、開示のナノ粒子は実質的に即時に、1時間未満で治療薬を約20%未満放出する。
【0060】
他の実施形態において、例えば室温または37℃でリン酸緩衝溶液中に入れた場合に、開示のナノ粒子は、2日間またはそれ以上の間、約20%未満、約30%未満、約40%未満、約50%未満、または60%未満(またはそれ以上)を放出することができる。
【0061】
一実施形態において、本発明は、1)ポリマーマトリックスと、2)ポリマーマトリックスを取り囲む、またはポリマーマトリックス中に分散され、粒子に対して連続または非連続シェルを形成する、両親媒性化合物または層とを含む。両親媒性層は、ナノ粒子中への水の浸透を低減し、それによって、薬物封入効率が高められ、薬物放出が遅くなる。さらに、これらの両親媒性層保護ナノ粒子は、適切な時点で封入薬物およびポリマーを放出することによって治療的利点を提供する。
【0062】
本明細書で使用される「両親媒性」という用語は、分子が極性部分と非極性部分の両方を有する特性を意味する。両親媒性化合物は、長い疎水性テールに結合した極性ヘッドを有する場合が多い。一部の実施形態において、極性部分は、水に可溶性であるが、非極性部分は水に不溶性である。さらに、極性部分は、形式正電荷または形式負電荷のいずれかを有していてもよい。あるいは、極性部分は、形式正電荷および負電荷の両方を有し、かつ両性イオンまたは分子内塩とすることができる。例示的な両親媒性化合物としては、例えば、以下の:天然由来脂質、界面活性剤または親水性と疎水性部位の両方を有する合成化合物のうちの1種または複数種が挙げられる。
【0063】
両親媒性化合物の具体的な例としては、限定されないが、0.01〜60(脂質(重量)/ポリマー(重量))、最も好ましくは0.1〜30(脂質(重量)/ポリマー(重量))の比で組み込まれる、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)、ジパルミトイルホスファチジルコリン(DPPC)、ジステアロイルホスファチジルコリン(DSPC)、ジアラキドイルホスファチジルコリン(DAPC)、ジベヘノイルホスファチジルコリン(DBPC)、ジトリコサノイルホスファチジルコリン(DTPC)、およびジリグノセロイルファチジルコリン(DLPC)などのリン脂質が挙げられる。使用することができるリン脂質としては、限定されないが、ホスファチジン酸、飽和脂質と不飽和脂質の両方を有するホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイノシトール、リゾホスファチジル誘導体、カルジオリピンおよびβ−アシル−y−アルキルリン脂質が挙げられる。リン脂質の例としては、限定されないが、ジオレオイルホスファチジルコリン、ジミリストイルホスファチジルコリン、ジペンタデカノイルホスファチジルコリン、ジラウロイルホスファチジルコリン、ジパルミトイルホスファチジルコリン(DPPC)、ジステアロイルホスファチジルコリン(DSPC)、ジアラキドイルホスファチジルコリン(DAPC)、ジベヘノイルホスファチジルコリン(DBPC)、ジトリコサノイルホスファチジルコリン(DTPC)、ジリグノセロイルファチジルコリン(DLPC)などのホスファチジルコリン;およびジオレオイルホスファチジルエタノールアミンまたは1‐ヘキサデシル‐2‐パルミトイルグリセロホスホエタノールアミンなどのホスファチジルエタノールアミンが挙げられる。不斉アシル鎖を有する合成リン脂質(例えば、炭素6個の一方のアシル鎖と炭素12個のもう一方のアシル鎖を有する)も使用することができる。
特定の実施形態において、両親媒性成分は、レシチンおよび/または特にホスファチジルコリンを含む。
【0064】
ナノ粒子の作製
本発明の他の態様は、開示のナノ粒子を製造するシステムおよび方法に関する。一部の実施形態において、2種類以上の異なるポリマー(例えば、ジブロックコポリマーなどのコポリマーおよびホモポリマー)を使用して、粒子の特性をコントロールすることができる。
【0065】
特定の実施形態において、本明細書に記載の方法は、高い量の封入治療薬を有する、例えばコルチコステロイドを約0.1〜約50重量%、または約1〜約40重量%または約1〜約30重量%、例えば約10〜約25重量%または約5〜約20重量%含むことができるナノ粒子を形成する。
【0066】
一実施形態において、図1および2に示されるプロセスなどのナノエマルジョンプロセスが提供される。例えば、治療薬、第1ポリマー(例えば、PLA−PEGまたはPLGA−PEG)および第2ポリマー(例えば、(PL(G)AまたはPLA)を有機溶液と合わせて、第1有機相が形成される。かかる第1相は、固形分約5〜約90重量%、例えば約5〜約80重量%、または固形分約10〜約40重量%、例えば固形分約10、15、20、30、40、50、60、70、または80重量%を含むことができる。固形分は一般に、ポリマー(1種または複数種)と活性物質に対する重量%を意味する。第1有機相を第1水溶液と合わせて、粗いエマルジョンが形成される。有機溶液としては、例えば、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、イソプロピルアルコール、酢酸イソプロピル、ジメチルホルムアミド、塩化メチレン、ジクロロメタン、クロロホルム、アセトン、ベンジルアルコール、Tween80、Span80等またはその組み合わせが挙げられる。一実施形態において、有機相は、ベンジルアルコール、酢酸エチルおよびその組み合わせが挙げられる。その粗いエマルジョンは、固形分約1〜60重量%、例えば、約5〜40重量%とすることができる。水溶液は、任意に、コール酸ナトリウム、酢酸エチルおよびベンジルアルコールのうちの1種または複数種と組み合わされた水であってもよい。
【0067】
例えば、油相または有機相に、非溶媒(水)と部分的にのみ混和性である溶媒を使用してもよい。したがって、十分に低い比率で混合した場合、かつ/または有機溶媒で予め飽和された水を使用した場合、油相は液状のままである。油相は、水溶液中に乳化され、例えば、ホモジナイザーまたは超音波処理器などの高エネルギー分散システムを使用して、液滴として、ナノ粒子へと剪断することができる。別名「水相」として知られるエマルジョンの水性部分は、コール酸ナトリウムからなり、かつ酢酸エチルおよびベンジルアルコールで予め飽和されている界面活性剤溶液とすることができる。
【0068】
エマルジョン相を形成するための粗いエマルジョンの乳化は、1または2つの乳化段階で行われる。例えば、最初のエマルジョンを調製し、次いで乳化し、微細エマルジョンが形成される。その最初のエマルジョンは、例えば、簡単な混合、高圧ホモジナイザー、プローブ超音波処理器、撹拌子またはローターステーター・ホモジナイザーを用いて形成することができる。その最初のエマルジョンは、例えばプローブ超音波処理器または高圧ホモジナイザーを使用して、例えばホモジナイザーを1、2、3回またはそれ以上の回数、操作することによって、微細エマルジョンへと形成することができる。例えば、高圧ホモジナイザーを使用する場合、使用される圧力は、約4000〜約8000psiまたは約4000〜約5000psi、例えば4000または5000psiとすることができる。
【0069】
溶媒の抽出を完了し、粒子を固化するために、溶媒の蒸発または希釈のいずれかが必要となる場合がある。抽出のキネティクスをより良くコントロールし、プロセスをさらに拡張可能にするには、水性クエンチによる溶媒希釈を用いることができる。例えば、有機溶媒のすべてを溶解するのに十分な濃度までエマルジョンジョンを冷水中に希釈し、クエンチ相を形成することができる。クエンチは、少なくとも部分的に温度約5℃以下で行われる。例えば、クエンチに使用される水は、室温より低い(例えば、約0〜約10℃、または約0〜約5℃)温度である。
【0070】
一部の実施形態において、治療薬のすべてが、この段階で粒子に封入されるわけではなく、薬物可溶化剤がクエンチ相に添加され、可溶化相が形成される。薬物可溶化剤は、例えば、Tween80、Tween20、ポリビニルピロリドン、シクロデキストラン、ドデシル硫酸ナトリウム、またはコール酸ナトリウムである。例えば、Tween80をクエンチされたナノ粒子懸濁液に添加して、遊離薬物を可溶化し、薬物結晶の形成を防ぐことができる。一部の実施形態において、薬物可溶化剤と治療薬の比は、約100:1〜約10:1である。
【0071】
可溶化相を濾過して、ナノ粒子を回収してもよい。例えば、限外濾過膜を使用して、ナノ粒子懸濁液を濃縮し、有機溶媒、遊離薬物および他の加工助剤(界面活性剤)をかなり除去することができる。例示的な濾過は、接線フロー濾過システムを用いて行われる。例えば、溶質、ミセル、および有機溶媒を通過させると同時に、ナノ粒子を保持するのに適した孔径を有する膜を使用することによって、ナノ粒子を選択的に分離することができる。分画分子量約300〜500kDa(約5〜25nm)を有する例示的な膜を使用することができる。
【0072】
ダイアフィルトレーションは、一定容積アプローチを用いて行われ、懸濁液から濾液が除去されるのと同じ速度でダイア濾液(diafiltrate)(冷たい脱イオン水、例えば、約0〜約5℃、または0〜約10℃)が供給懸濁液に添加されることを意味する。一部の実施形態において、濾過は、第1温度約0〜約5℃または0〜約10℃、および第2温度約20〜約30℃または15〜約35℃を用いた第1濾過を含むことができる。例えば、濾過は、約0〜約5℃にて約1〜約6のダイア容積(diavolume)を処理すること、および約20〜約30℃にて少なくとも1つのダイア容積(例えば、約1〜約3または約1〜2のダイア容積)を処理することを含むことができる。
【0073】
ナノ粒子懸濁液を精製し、濃縮した後、例えば、約0.2μmのデプスプレフィルターを用いて、1、2、またはそれ以上の滅菌フィルターおよび/またはデプスフィルターに粒子を通す。
【0074】
ナノ粒子を製造する例示的な実施形態において、コルチコステロイドとポリマー(ホモポリマー、およびコポリマー)との混合物で構成される有機相が形成される。有機相は、約1:5の比(油相:水相)で水相と混合され、水相は、界面活性剤と、任意に溶解された溶媒とで構成される。単に混合して、またはローターステーター・ホモジナイザーを使用して、2つの相を合わせることによって、最初のエマルジョンが形成される。次いで、高圧ホモジナイザーを使用して、最初のエマルジョンが微細エマルジョンへと形成される。次いで、かかる微細エマルジョンは、混合しながら脱イオン水に添加することによってクエンチされる。クエンチ:エマルジョンの比は約8.5:1である。次いで、Tween(例えば、Tween80)の溶液をクエンチに添加し、全体でTween約2%が達成され、これは、未封入の遊離薬物を溶解する役割を果たす。次いで、遠心分離または限外濾過/ダイアフィルトレーションのいずれかによって、形成されたナノ粒子が単離される。
【0075】
治療薬
本発明に従って、例えば、治療薬(例えば抗癌剤)、診断剤(例えば造影剤;放射性核種;および蛍光、発光、および磁性部位)、予防薬(例えばワクチン)および/または栄養補助剤(例えばビタミン、ミネラル等)を含むいずれかの作用物質が、開示のナノ粒子によって送達される。本発明に従って送達される例示的な作用物質としては、限定されないが、小分子(例えば細胞毒性剤)、核酸(例えば、siRNA、RNAiおよびmiRNA剤)、タンパク質(例えば、抗体)、ペプチド、脂質、炭水化物、ホルモン、金属、放射性元素および化合物、薬物、ワクチン、免疫剤等および/またはその組み合わせが挙げられる。一部の実施形態において、送達される作用物質は、癌の治療に有用な作用物質(例えば、抗腫瘍薬)である。
【0076】
特定の実施形態において、その薬物は、放出制御様式で粒子から放出され、特定の患者の部位(例えば、腫瘍)と局所的に相互作用することが可能となる。「放出制御」という用語は一般に、選択された部位での、または制御可能な速度、間隔および/または量での物質(例えば、薬物)の放出を包含することを意味する。放出制御は、必ずしもそれに限定されないが、実質的に連続的な送達、パターン化された送達(例えば、規則的または不規則的な時間間隔によって中断される時間にわたる断続的な送達)および選択物質のボーラス送達(例えば、物質が比較的短時間にわたって(例えば、数秒または数分)投与される場合に所定の、別々の量として)を包含する。
【0077】
作用薬または薬物は、ブデソニド、フルオシノニド、トリアムシノロン、モメタゾン、アムシノニド、ハルシノニド、シクレソニド、ベクロメタゾンなどのコルチコステロイド、またはその医薬的に許容される塩であってもよい。他の意図されるコルチコステロイドとしては、ヒドロコルチゾン、コルチゾン、プレドニゾロン、メチルプレドニゾロン、プレドニゾン、ベタメタゾン、デキサメタゾン、フルオコルトロン、フルプレドニデン、クロベタゾール−17−プロピオネート、プレドニカルベートまたはその医薬的に許容される塩が挙げられる。
【0078】
一実施形態において、作用薬は例えば、開示のナノ粒子の一部を形成する開示の疎水性ポリマーに結合してもよく(または、結合しなくてもよい)、例えば作用薬は、PLAまたはPGLAに、またはPLA−PEGまたはPLGA−PEGなどのコポリマーのPLAまたはPLGA部分部分に結合(例えば、直接、または−NH−アルキレン−C(O)−を含む連結部位などの連結部位を介して、共有結合)することができる。
【0079】
医薬製剤
本明細書で開示されるナノ粒子を医薬的に許容される担体と合わせて、医薬組成物を形成することができる。当業者には理解されるように、担体は、以下に記載の投与経路、標的組織の位置、送達される薬物、薬物送達の時間経過等に基づいて選択される。
【0080】
医薬組成物および本明細書で開示される粒子は、経口的経路および非経口的経路などの当技術分野で公知の手段によって患者に投与される。本明細書で使用される「患者」という用語は、ヒトだけではなく、例えば、哺乳動物、鳥、爬虫類、両生類、および魚などの非ヒトも意味する。例えば、非ヒトは、哺乳動物(例えば、げっ歯類、マウス、ラット、ウサギ、サル、イヌ、ネコ、霊長類、またはブタ)が挙げられる。特定の実施形態において、非経口的経路は、消化管で見られる消化酵素との接触が避けられることから望ましい。かかる実施形態に従って、本発明の組成物は、注射(例えば、静脈内、皮下または筋肉内、腹腔内注射)によって、経直腸、経膣、局所投与(粉末、クリーム、軟膏または点滴剤として)によってまたは吸入(スプレーとして)によって投与することができる。
【0081】
特定の実施形態において、開示内容のナノ粒子は、その必要がある被検者に、例えば静脈内点滴または注射によって全身投与される。
注射可能な製剤、例えば、注射可能な滅菌水性または油性懸濁液は、適切な分散剤または湿潤剤および懸濁化剤を使用して公知の技術に従って製剤化される。注射可能な滅菌製剤は、例えば1,3−ブタンジオール中の溶液としての、非毒性の非経口的に許容可能な希釈剤または溶媒中の注射可能な滅菌溶液、懸濁液またはエマルジョンであってもよい。用いることができる許容可能な賦形剤および溶媒の中では、水、リンゲル液、U.S.P.、および塩化ナトリウム等張溶液が挙げられる。さらに、滅菌固定油が、溶媒または懸濁媒体として従来から使用されている。この目的のために、合成モノまたはジグリセリドなどのブランド固定油を使用することができる。さらに、オレイン酸などの脂肪酸が、注射可能な製剤で使用される。一実施形態において、本発明の抱合体は、カルボキシルメチルセルロースナトリウム1%(w/v)、TWEEN(商標)80 0.1%(v/v)を含む担体液体に懸濁される。注射可能な製剤は、例えば、細菌保持フィルターを通す濾過によって、または使用前に滅菌水または他の注射可能な滅菌媒体に溶解または分散することができる滅菌固形組成物の形で滅菌剤を組み込むことによって、滅菌することができる。
【0082】
経口投与用の固形剤形としては、カプセル剤、錠剤、丸剤、散剤、および顆粒剤が挙げられる。かかる固形剤形において、封入されたまたは未封入の抱合体を少なくとも1種類の医薬的に許容される不活性賦形剤または担体、例えばクエン酸ナトリウムまたはケイ酸二カルシウムおよび/または(a)デンプン、ラクトース、ショ糖、グルコース、マンニトールおよびケイ酸などの充填剤または増量剤、(b)例えば、カルボキシメチルセルロース、アルジネート、ゼラチン、ポリビニルピロリジノン、ショ糖、およびアカシアなどの結合剤、(c)グリセロールなどの湿潤剤(humectant)、(d)寒天、炭酸カルシウム、ジャガイモまたはタピオカデンプン、アルギン酸、特定のケイ酸塩および炭酸ナトリウムなどの崩壊剤、(e)パラフィンなどの溶解遅延剤、(f)第4級アンモニウム化合物などの吸収促進剤、(g)例えば、セチルアルコールおよびモノステアリン酸グリセロールなどの湿潤剤(wetting agent)、(h)カオリンおよびベントナイト粘土などの吸収剤および(i)タルク、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、固形ポリエチレングリコール、ラウリル硫酸ナトリウムおよびその混合物などの滑沢剤と混合される。カプセル剤、錠剤、および丸剤の場合には、その剤形は緩衝剤を含んでいてもよい。
【0083】
開示のナノ粒子は、投薬を容易にするため、かつ投薬量を均一にするために、投薬単位形態で製剤化される。本明細書で使用される「投薬単位形態」という表現は、治療される患者に適したナノ粒子の物理的に別々の単位を意味する。あらゆるナノ粒子に関して、治療上有効な用量が、細胞培養アッセイにおいて、または動物モデル、通常マウス、ウサギ、イヌまたはブタにおいて最初に推定される。動物モデルを使用して、望ましい濃度範囲および投与経路を得ることもできる。次いで、かかる情報を用いて、ヒトに投与するのに有用な用量および経路を決定することができる。ナノ粒子の治療有効性および毒性、例えば、ED50(この用量は、個体数の50%に治療上有効である)およびLD50(この用量は、個体数の50%において致死量である)は、細胞培養または実験動物における標準的製薬手順によって決定することができる。毒性作用と治療効果と用量比が治療指数であり、LD50/ED50の比として表される。大きな治療指数を示す医薬組成物が、一部の実施形態において有用である。細胞培養アッセイおよび動物研究から得られたデータが、ヒトに使用される、ある範囲の投薬量を配合するのに使用される。
【0084】
例示的な実施形態において、治療薬および医薬的に許容される賦形剤をそれぞれが含む多数のナノ粒子を含む医薬組成物が開示される。
一部の実施形態において、本明細書で開示されるナノ粒子を含む凍結に適した組成物が企図され、凍結に適した溶液、例えば、糖(例えば、ショ糖)溶液がナノ粒子懸濁液に添加される。ショ糖は、例えば、凍結保護物質として作用し、凍結した場合に粒子が凝集するのを防ぐ。例えば、多数の開示のナノ粒子、ショ糖、および水を含むナノ粒子製剤が本明細書で提供され;ナノ粒子/ショ糖/水は約5〜10%/10〜15%/80〜90%(w/w/w)で存在する。
【0085】
治療方法
一部の実施形態において、本明細書で開示される治療用粒子を用いて、疾患、障害および/または病状の1つもしくは複数の症状もしくは特徴を治療、緩和、寛解、軽減し、発症を遅らせ、進行を抑制し、重症度を軽減し、かつ/または発生率を低下させることができる。例えば、ブデソニドなどのコルチコステロイドを含む開示の治療用粒子を使用して、喘息、変形性関節症、皮膚炎、および炎症性腸疾患、潰瘍性大腸炎、および/またはクローン病などの炎症性疾患を治療することができる。結腸癌などの癌の治療も、本明細書において意図される。
【0086】
炎症性疾患を治療するための開示の方法は、所望の結果を達成するのに必要な量および時間で、その必要のある被検者に、治療有効量の開示の治療用粒子を投与することを含むことができる。本発明の特定の実施形態において、「治療有効量」とは、例えば、治療される炎症性疾患の1つまたは複数の症状もしくは特徴を治療、緩和、寛解、軽減し、発症を遅らせ、進行を抑制し、重症度を軽減し、かつ/または発生率を低下させるのに有効な量である。
【0087】
健康な個体(つまり、炎症性疾患の症状を示さない被検者)に、治療有効量の開示の治療用粒子を投与することを含む治療プロトコルも本明細書で提供される。例えば、健康な個体;リスクのある個体(例えば、炎症性疾患の発症と関連する1つまたは複数の遺伝的突然変異を保有する患者;炎症性疾患の発症と関連する遺伝的多型を保有する患者)を、癌の発症および/または炎症症状の開始前に、本発明の標的化粒子で免疫化することができる。
【実施例】
【0088】
ここで、本発明が一般に説明され、本発明の特定の態様および実施形態を単に説明する目的で含まれ、かつ決して本発明を制限することを意図するものではない、以下の実施例を参照することによって、より容易に理解されよう。
【0089】
実施例1 PLA−PEGの製造
この合成は、マクロ開始剤としてのα−ヒドロキシ−ω−メトキシポリ(エチレングリコール)とD,L−ラクチドとの開環重合によって達成され、以下に示されるように触媒としてスズ(II)2−エチルヘキサノエートを使用して高温にて行われる(PEG Mn約5,000Da;PLA Mn約16,000Da;PEG−PLA Mn約21,000Da)。

ポリマーは、ジクロロメタンにポリマーを溶解し、ヘキサンとジエチルエーテルの混合物中でそれを沈殿させることによって精製される。この段階から回収されるポリマーはオーブンで乾燥させるべきである。
【0090】
実施例2 ナノ粒子の製造
別段の指定がない限り、以下のようにすべてのブデソニドバッチを製造した。薬物およびポリマー(16/5 PLA−PEG)成分を油相有機溶媒システム、一般に酢酸エチル(EA)70%およびベンジルアルコール(BA)30%に固形分20または30重量%で溶解した。水相は主に、界面活性剤としてのコール酸ナトリウム(SC)と共に、ベンジルアルコール2%および酢酸エチル4%で予め飽和された水からなる。油相:水相比1:5または1:10にてローターステーター均質化の下で、油相を水相に加えることによって、粗いO/W型エマルジョンを調製した。100μmZ相互作用チャンバを介して9000psiにてマイクロフルイディクス高圧ホモジナイザー(一般にM110S pneumatic)を通して、その粗いエマルジョンを処理することによって、微細エマルジョンを調製した。次いで、クエンチ:エマルジョン比10:1または5:1にて、エマルジョンを脱イオン水クエンチ中にクエンチした。次いで、ポリソルベート80(Tween80)をプロセス可溶化剤として添加し、未封入薬物を可溶化した。続いて、限外濾過に続いてダイアフィルトレーションでバッチを処理し、溶媒、未封入薬物および可溶化剤を除去した。このプロセスを図1および2に図示する。
【0091】
Brookhaven DLSおよび/またはHoribaレーザー回折によって、粒径測定を行った。薬物ローディングを決定するために、スラリー試料をHPLCおよび[固形分]分析にかけた。次いで、凍結前に、スラリー保持物(retain)をショ糖で10%に希釈した。別段の指定がない限り、記載のすべての比は重量に基づく。
未封入薬物を除去するために、クエンチ後にTween80を使用してもよい。
【0092】
実施例3−生体外放出
生体外放出方法を用いて、周囲条件および37℃条件の両方でナノ粒子からの初期のバースト段階放出を決定する。APIのためにナノ粒子を沈降条件に置き、水浴中で混合する。放出薬物および封入薬物は、超遠心機を用いて分離される。
【0093】
透析システムは以下のとおりである:300kDa MWCO透析装置の内部チューブに、脱イオン水中のブデソニドナノ粒子のスラリー(固形濃度2.5mg/mLに相当する、ブデソニドPLGA/PLAナノ粒子約250μg/mL)3mLをピペットで入れる。ナノ粒子をこの媒体に懸濁する。放出媒体(PBS中ヒドロキシルβシクロデキストリン2.5%)130mlを含むガラス瓶に、透析装置を入れ、振盪機を使用してそれを150rpmで連続して攪拌し、膜/外部溶液界面での未攪拌の水層の形成を防ぐ。所定の時点で、外部溶液(透析液)から試料のアリコート(1mL)を取り出し、HPLCによってブデソニド濃度を分析した。
【0094】
代替方法としては、放出薬物および封入薬物は、超遠心機を用いて分離される。
遠心システムを以下のように実施する:放出媒体(1×PBS中ヒドロキシルβシクロデキストリン2.5%)130mlを含むガラス瓶に、脱イオン水中のブデソニドナノ粒子のスラリー(ブデソニドPLGA/PLAナノ粒子約250μg/mL)3mLを入れ、振盪機を使用してそれを150rpmで連続して攪拌する。所定の時点で、試料のアリコート(4mL)を取り出す。試料を236,000gで60分間遠心分離し、上清をブデソニド含有量についてアッセイし、放出されたブデソニドを測定する。
【0095】
実施例4 粒径分析
2つの技術、動的光散乱(DLS)およびレーザー回折(LD)によって、粒径を分析する。90度で散乱される660nmレーザーを使用して、希釈水性懸濁液中で25℃にてBrookhaven ZetaPals装置を使用して、DLSを行う。90度で散乱される、633nmのHeNeレーザーおよび405nmのLEDの両方を使用して、希釈水性懸濁液中でHoriba LS950装置でレーザー回折を行い、Mie optical modelを使用して解析した。代替方法としては、Accusizer SPOSを使用して粒径を分析する。
【0096】
実施例5
以下のパラメーターを変化させることによって、Q:E比を変化させて(5:1、15:1および30:1)、初期ブデソニドを10%に低減することによって「固形分」を30%に増加して、界面活性剤を0.5%に低減することによって粒径を増加して、様々な薬物ローディングを有するナノ粒子を作製した。
【0097】
固形分30%、薬物10%で単一のエマルジョンを生成し、Q:E比5:1、15:1および30:1にてエマルジョンを3つの異なるクエンチに分割した。粒径は137nmであり、薬物ローディングは3.4%〜4%の範囲であった。図3は、Q:E比の関数としてナノ粒子の薬物ローディングを示す。薬物ローディングの増加は、[固形分]および粒径の増加によるものであり、Q:E比の変化は、薬物ローディングに対して有意な影響を及ぼさないように思われた。
【0098】
実施例2の製剤およびプロセスを用いて、固形分30%を用いて、スケールアップのために10gバッチを調製し、10%マイクロフルイディクスM110EH電気高圧ホモジナイザーを使用して、200umZチャンバを用いて900psiにてこのバッチを製造した。粒径は113nmであり、薬物ローディングは3.8%(バッチ55−40,対照)であった。
【0099】
実施例6 ナノ粒子
実施例2の基本手順および以下のパラメーターを用いて、ナノ粒子の種々のバッチを調製した。
固形分40%で中MWのPLA(IV(インヘレント粘度)=0.3)を有する16/5 PLA−PEG:バッチ番号52−198
固形分40%、薬物10%を有し、酢酸エチル/ベンジルアルコール(60/40)を使用した16/5 PLA−PEG:バッチ番号58−27−1
固形分40%、薬物5%を有する16/5 PLA−PEG:バッチ番号58−27−2
固形分40%で高MWのPLA(IV=0.6〜0.8)を有する16/5 PLA−PEG:バッチ番号41−171−A
DSPE−PEG(2k)を有する高MWのPLA(IV=0.6〜0.8):バッチ番号41−171−B&61−8−B
固形分75%で高MWのPLA(IV=0.6〜0.8)を有する16/5 PLA−PEG:バッチ番号41−176
固形分75%および50%でドープされた高MWのPLA(IV=0.6〜0.8)を有する16/5 PLA−PEG:バッチ番号41−183−A&B
インヘレント粘度0.3を有する、中MWのPLAは、Surmodics(Lakeshore(LS)としても知られる)から入手した。16/5 PLA−PEGは、Boehringer Ingelheim(バッチ41−176)またはPolymer Source(バッチ41−183)から入手した。Mn80kDa、Mw124kDaを有する高MWのPLAは、Surmodicsから入手した。
【0100】
表Aは、ナノ粒子バッチのサイズおよび薬物ローディングを示す。
【表A】

各バッチの生体外放出を図4に示す。注:1時間の時点でのバッチ41−171−Aは、遠心されていない試料の1つによって生じたアウトライヤーであり、極端に低い読み取り値である。バッチ41−171−B(脂質製剤)と41−183−A(高MWのPLA)のどちらも、2時間の時点で50%以下の薬物放出を示し、他の製剤は2時間以内に70〜100%を放出していた。
【0101】
実施例7 動物研究用のバッチ
10gバッチを調製し、バッチ41−176および41−183−Aで見られる薬物ローディングおよび放出を確認しただけでなく、動物研究用の材料も得た。粒径は183nmであり、薬物ローディングは5.03%であった。水相[界面活性剤]を除いては、製剤およびプロセスのパラメーターを直線的に倍率変更した。以下の表Bは、バッチ間の主要な差を列挙する。
【表B】

PK研究のために、10gバッチ、バッチ番号62−30を選択し、薬物放出について最初に試験して、図5に示すように、その放出が41−176および41−183−Aに類似していることを確認した。
【0102】
実施例8 ラット研究:薬物動態学
0時点にて、ラット(頚静脈にカニューレが挿入された雄のSDラット、約300g)に、ブデソニドまたはブデソニド封入受動的標的化ナノ粒子(PTNP)(実施例7で製造された)を0.5mg/kgで単回静脈内投与した。投与後の様々な時点で、頚静脈カニューレから、リチウムヘパリンを含有するチューブに血液試料を採取し、血漿を調製した。血漿からブデソニドを抽出し、続いてLCMS分析によって、血漿レベルを決定した。このPK研究からの結果を図6に示す。
【0103】
コポリマーナノ粒子にブデソニドを封入することによって、最高血漿中濃度(Cmax)が11倍増加し、半減期(t1/2)が4倍増加し、薬物血中濃度時間曲線下面積(AUC)が36倍増加した。ブデソニドの封入によって、分布容積(Vz)も1/9に減少し、血漿クリアランスも1/37に減少する。これらのパラメーターそれぞれが、ブデソニドのナノ粒子封入によって、ステロイドの組織分布を犠牲にして、ブデソニドの血漿局在化が促進されることを示している。表Cは、ブデソニドおよびブデソニドPTNPの薬物動態学的分析を説明する。
【0104】
【表C】

【0105】
実施例9 炎症性疾患のラットモデル
炎症の有効性モデルとして炎症性腸疾患(IBD)のモデルでブデソニドおよびブデソニドPTNPを比較した。このモデルでは、雌のラットに24時間間隔にてインドメタシン8mg/kgで2回皮下投与し、小腸においてクローン病で発生する病変と似ている病変を誘発した。インドメタシン処置の1日前(−1日目)に、賦形剤、ブデソニド(0.02、0.2または2mg/kg)またはブデソニドPTNP(0.02、0.2または2mg/kg)の静脈内投与による毎日の処置、またはデキサメタゾン(0.1mg/kg)の経口投与による毎日の処置を開始し、合計5日間(−1日〜3日)続けた。動物を4日目に安楽死させ、小腸内のリスクのある10cm領域に、肉眼での病態についてスコアをつけ、計量した。
【0106】
スコア0が正常であり、スコア5がIBD症状が原因の死を示す、疾患スコアリングシステムを用いた場合、正常なラットは平均スコア0、および平均腸管重量0.488gを有する。それと異なり、インドメタシン誘発IBDの賦形剤処理された対照は、平均臨床スコア2.7(図7)、平均腸管重量2.702g(図8)を有した。用量0.02mg/kg(52%減少)、0.2mg/kg(53%減少)および2mg/kg(59%減少;図7)にてブデソニドで処理した後、腸管のスコアは、正常に向かって有意に減少した。同じように、用量0.02mg/kg(59%減少)、0.2mg/kg(96%減少)および2mg/kg(93%減少;図7)にてブデソニドPTNPで処理した後、腸管のスコアは、正常に向かって有意に減少した。同用量のブデソニド不含薬物で処理された動物と比較して、ブデソニドPTNP0.2mg/kg(94%)、ブデソニドPTNP2mg/kg(85%)で処理することによって、小腸のスコアもまた有意に減少した(図7)。
【0107】
用量0.02mg/kg(52%減少)、0.2mg/kg(53%減少)および2mg/kg(59%減少;図8)にてブデソニドで処理した後、小腸重量が正常に向かって有意に減少した。同じように、用量0.02mg/kg(64%減少)、0.2mg/kg(93%減少)および2mg/kg(90%減少;図8)にてブデソニドPTNPで処理した後、腸管の重量は、正常に向かって有意に減少した。同用量のブデソニド不含薬物で処理された動物と比較して、ブデソニドPTNP0.2mg/kg(86%)またはブデソニドPTNP2mg/kg(74%)で処理することによって、小腸の重量もまた有意に減少した(図7)。この研究の結果から、ブデソニドまたはブデソニドPTNPで毎日、静脈内投与により処置することによって、ラットにおけるインドメタシン誘発炎症性腸疾患と関連する臨床パラメーターが有意に抑制され、ブデソニドPTNP処置は、相当する用量レベルでのブデソニド処置と比較して有意に有利な効果を有することが示されている。
【0108】
実施例10−交互コポリマーを有する粒子
実施例2の基本手順に従って、以下のようにPLA−PEGコポリマーと共にブデソニドからナノ粒子を形成した。
50/5 PLA−PEG:(PLA Mw=50;PEG Mw=5);バッチ番号55−106−A
50/5 PLA−PEGおよび高MW(75Mn PLA:バッチ番号55−106−B
80/10 PLA−PEG:バッチ番号55−106−A
80/10 PLA−PEGおよび高MW PLA:55−106−B
バッチBおよびDは、ポリマー全体の50%でドープされた高MWの75Mn PLAを有した。表Dは薬物ローディング重量%を示す:
【0109】
【表D】

薬物放出研究を行い、コポリマーMWが変化することによって、薬物放出の速度を遅くするのに影響があるかどうかを確かめた。図9は、バッチ番号55−106−B、つまり高MW PLAがドープされた50/5 PLA−PEG、およびバッチ62−30の放出を示す。
【0110】
実施例11 シクレソニドポリマーナノ粒子
別段の指定がない限り、以下のようにすべてのシクレソニドバッチを製造した。薬物およびポリマー(16/5 PLA−PEG)成分を油相有機溶媒システム、一般に酢酸エチル(EA)70%およびベンジルアルコール(BA)30%に固形分20または30重量%で溶解した。水相は主に、界面活性剤としてのコール酸ナトリウム(SC)と共に、ベンジルアルコール2%および酢酸エチル4%で予め飽和された水からなる。油相:水相比1:5にてローターステーター均質化の下で、油相を水相に加えることによって、粗いO/W型エマルジョンを調製した。100μmZ相互作用チャンバを介して9000psiにてマイクロフルイディクス高圧ホモジナイザー(一般にM110S pneumatic)を通して、その粗いエマルジョンを処理することによって、微細エマルジョンを調製した。次いで、クエンチ:エマルジョン比10:1にて、エマルジョンを脱イオン水クエンチ中にクエンチした。次いで、ポリソルベート80(Tween80)をプロセス可溶化剤として添加し、Tween80:薬物比100:1にて未封入薬物を可溶化した。続いて、限外濾過に続いてダイアフィルトレーションでバッチを処理し、溶媒、未封入薬物および可溶化剤を除去した。Brookhaven DLSによって、粒径測定を行った。薬物ローディングを決定するために、スラリー試料をHPLCおよび[固形分]分析にかけた。次いで、凍結前に、スラリー保持物(retain)をショ糖で10%に希釈した。別段の指定がない限り、記載のすべての比は重量に基づく。
【0111】
例示的な製剤は、30%および20%で初期固形分および薬物濃度をそれぞれ有した。2gバッチ2つを調製し、薬物ローディングおよびクエンチ前/後のTween80(T80)(100×)の効果を評価した。これらのバッチの粒径は88〜91nmであり、薬物ローディングは6.1〜7.5%の範囲であった。クエンチ後のTween80の添加によって、表Eに示されるように薬物ローディングが高くなり、薬物結晶の形成を防ぐことができることが確認された。したがって、Tween80:シクレソニド比100:1は、未封入薬物の除去に有効であることが分かった。
【0112】
【表E】

他の例示的な製剤を5gバッチ2つで調製した。一方のバッチは唯一のポリマー成分として16/5 PLA−PEGを有するのに対して、もう一方は、ポリマー全体に対して50%で80k Mn PLAがドープされた16/5 PLA−PEGを有した。初期固形分および薬物濃度はそれぞれ、30%および20%であった。PLAがドープされたポリマーバッチが、目的の粒径を得るために4回ホモジナイズされたことを除いては、上記の一般プロセスに記載のようにバッチを製造かつ処理した。Tween80:薬物比100:1でプロセス可溶化剤としてTween80が使用され、クエンチ後に添加された。表Fに示すように、粒子薬物ローディングは8〜11.4%の範囲であり、粒径は80.3〜113.5nmであった。
【0113】
【表F】

実施例3の手順を用いた生体外放出研究に関して、放出媒体へのシクレソニドの放出中の沈降条件の維持について、βシクロデキストリン(BCD)を可溶化剤として評価した。10重量%にて、表Gに示すように、必要とされる100μg/mLを超える濃度のシクレソニドを可溶化することができた。
【0114】
【表G】

55−160バッチについて37℃で生体外薬物放出研究を行った。BCD10重量%を生体外可溶化剤として使用した。40%以下で始まるアセトニトリル勾配をHPLCアッセイ法に用いた。図10に示すように、どちらの製剤も2時間以内に約50〜60%のシクレソニドを放出し、24時間以内に約100%のシクレソニドを放出することが確認された。さらに、PLAがドープされたバッチとPLAがドープされていないバッチの放出プロファイルは類似していた。
【0115】
実施例12 ジプロピオン酸ベクロメタゾン(BEC)ポリマーナノ粒子
別段の指定がない限り、以下のようにすべてのBECバッチを製造した。薬物およびポリマー(16/5 PLA−PEG)成分を油相有機溶媒システム、一般に酢酸エチル(EA)70%およびベンジルアルコール(BA)30%に固形分30重量%および薬物10重量%で溶解した。水相は主に、界面活性剤としてのコール酸ナトリウム(SC)と共に、ベンジルアルコール2%および酢酸エチル4%で予め飽和された水からなる。油相:水相比1:5にてローターステーター均質化の下で、油相を水相に加えることによって、粗いO/W型エマルジョンを調製した。100μmZ相互作用チャンバを介して9000psiにてマイクロフルイディクス高圧ホモジナイザー(一般にM110S pneumatic)を通して、その粗いエマルジョンを処理することによって、微細エマルジョンを調製した。次いで、クエンチ:エマルジョン比10:1にて、エマルジョンを冷たい脱イオン水クエンチ中にクエンチした。次いで、ポリソルベート80(Tween80)をプロセス可溶化剤として添加し、Tween80:薬物比100:1にて未封入薬物を可溶化した。続いて、限外濾過に続いてダイアフィルトレーションでバッチを処理し、溶媒、未封入薬物および可溶化剤を除去した。Brookhaven DLSによって、粒径測定を行った。薬物ローディングを決定するために、スラリー試料をHPLCおよび[固形分]分析にかけた。次いで、凍結前に、スラリー保持物をショ糖でショ糖10%に希釈した。別段の指定がない限り、記載のすべての比は重量に基づく。
【0116】
例示的な製剤は、ポリマーとして16/5 PLA−PEGを有し、初期固形分および薬物濃度はそれぞれ30%および10%であった。2gバッチ2つを調製し、薬物ローディングおよびクエンチ前/後のTween80(T80)(100×)の効果を評価した。表Hに示すように、これらのバッチの粒径は80〜82nmであり、薬物ローディングは4.8〜5.6%の範囲であった。クエンチ後のTween80の添加によって、ローディングがわずかに低くなったが、薬物ローディングは望ましい範囲内であり、薬物結晶の形成を防ぐことができることが確認された。したがって、Tween80:BEC比100:1は、未封入薬物の除去に有効であることが分かった。
【0117】
【表H】

他の例示的な製剤を5gバッチで2つ調製した。一方のバッチは唯一のポリマー成分として16/5 PLA−PEGを有するのに対して、もう一方は、ポリマー全体に対して50%で80k Mn PLAがドープされた16/5 PLA−PEGを有した。初期固形分および薬物濃度はそれぞれ、30%および10%であった。上記の一般プロセスに記載のようにバッチを製造かつ処理した。Tween80:薬物比100:1でプロセス可溶化剤としてTween80が使用され、クエンチ後に添加された。表Iに示すように、薬物ローディングは4.9〜6.6%の範囲であり、粒径は79.5〜56.5nmであった。
【0118】
【表I】

実施例3の手順を用いた生体外放出研究に関して、放出媒体へのシクレソニドの放出中の沈降条件の維持について、βシクロデキストリン(BCD)を可溶化剤として評価した。10重量%にて、表Jに示すように、必要とされる沈降条件を超える濃度でシクレソニドを可溶化することができた。
【0119】
【表J】

55−155バッチについて37℃で生体外薬物放出研究を行った。BCD10重量%を生体外可溶化剤として使用した。40%以下で始まるアセトニトリル勾配をHPLCアッセイ法に用いた。図11に示すように、55−155A(PLAドープなし)製剤は2時間以内に約100%のBECを放出し、55−155B(PLAドープ)製剤は、24時間以内に約100%のBECを放出することが確認された。
【0120】
実施例13 フロ酸モメタゾン(MOM)ポリマーナノ粒子
別段の指定がない限り、以下のようにすべてのMOMバッチを製造した。薬物およびポリマー(16/5 PLA−PEG)成分を油相有機溶媒システム、一般にジクロロメタン(DCM)に固形分30重量%および薬物10重量%で溶解した。水相は主に、界面活性剤としてのコール酸ナトリウム(SC)2重量%と共に水からなる。油相:水相比1:5にてローターステーター均質化の下で、油相を水相に加えることによって、粗いO/W型エマルジョンを調製した。100μmZ相互作用チャンバを介して9000psiにてマイクロフルイディクス高圧ホモジナイザー(一般にM110S pneumatic)を6回通して、その粗いエマルジョンを処理することによって、微細エマルジョンを調製した。次いで、クエンチ:エマルジョン比10:1にて、エマルジョンを冷たい脱イオン水クエンチ中にクエンチした。続いて、ポリソルベート80(Tween80)をプロセス可溶化剤として添加し、20分間にわたって攪拌し、Tween80:薬物比100:1にて未封入薬物を可溶化した。次に、限外濾過に続いてダイアフィルトレーションでバッチを処理し、溶媒、未封入薬物および可溶化剤を除去した。Brookhaven DLSによって、粒径測定を行った。薬物ローディングを決定するために、スラリー試料をHPLCおよび[固形分]分析にかけた。次いで、凍結前に、スラリー保持物をショ糖でショ糖10%に希釈した。別段の指定がない限り、記載のすべての比は重量に基づく。
【0121】
例示的な製剤を2つの5gバッチで調製した。一方のバッチは唯一のポリマー成分として16/5 PLA−PEGを有するのに対して、もう一方は、ポリマー全体に対して50%で80k Mn PLAがドープされた16/5 PLA−PEGを有した。上記の一般プロセスに記載のようにバッチを製造かつ処理した。表Kに示すように、薬物ローディングは2.7〜6.3%の範囲であり、粒径は83.9〜208.4nmであった。
【0122】
【表K】

実施例3の手順を用いた生体外放出研究に関して、放出媒体へのシクレソニドの放出中の沈降条件の維持について、βシクロデキストリン(BCD)を可溶化剤として評価した。10重量%にて、表Lに示すように、必要とされる沈降条件を超える濃度でMOMを可溶化することができた。
【0123】
【表L】

55−195バッチについて37℃で生体外薬物放出研究を行った。BCD10重量%を生体外可溶化剤として使用した。40%以下で始まるアセトニトリル勾配をHPLCアッセイ法に用いた。図12に示すように、55−195A(PLAドープなし)製剤は2時間以内に約87%を放出し、55−195B(PLAドープ)製剤は、24時間以内に約87%を放出することが確認された。
【0124】
均等物
当業者であれば、単なる慣例の実験を用いて、本明細書に記載の本発明の特定の実施形態の多くの等価物を理解されるであろう、あるいは確かめることができるであろう。かかる等価物は、以下の特許請求の範囲によって包含されることが意図される。
参照による援用
本明細書に記載のすべての特許、公開特許出願、ウェブサイト、および他の参考文献の内容全体が、参照によりその全体が本明細書に明示的に援用される。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
コルチコステロイド約0.1〜約50重量%、
生体適合性ポリマー約50〜約99重量%を含む治療用ナノ粒子であって、
前記生体適合性ポリマーが、
a)ジブロックポリ(乳酸)−ポリ(エチレン)グリコールコポリマー、
b)ジブロックポリ(乳酸)−co−(グリコール酸)−ポリ(エチレン)グリコールコポリマー、
c)a)とポリ(乳酸)ホモポリマーまたはポリ(乳酸)−co−(グリコール酸)との組み合わせ、
d)b)とポリ(乳酸)ホモポリマーまたはポリ(乳酸)−co−(グリコール酸)との組み合わせ、
e)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−ポリ(エチレン)グリコールコポリマー、
f)e)とポリ(乳酸)ホモポリマーまたはポリ(乳酸)−co−(グリコール酸)との組み合わせからなる群から選択される治療用ナノ粒子。
【請求項2】
前記コルチコステロイドが、ブデソニド、フルオシノニド、トリアムシノロン、モメタゾン、アムシノニド、ハルシノニド、シクレソニド、ベクロメタゾンまたはその医薬的に許容されるから選択される請求項1に記載の治療用ナノ粒子。
【請求項3】
前記治療用ナノ粒子の直径が約60〜約230nmである請求項1または2に記載の治療用ナノ粒子。
【請求項4】
前記コルチコステロイドを約1〜約9重量%含む請求項1から3のいずれか一項に記載の治療用ナノ粒子。
【請求項5】
前記ジブロックポリ(乳酸)−ポリ(エチレン)グリコールコポリマーが、数平均分子量約15〜60kDaを有するポリ(乳酸)および数平均分子量約4〜約12kDaを有するポリ(エチレン)グリコールを含む請求項1から4のいずれか一項に記載の治療用ナノ粒子。
【請求項6】
前記ジブロックポリ(乳酸)−co−グリコール酸−ポリ(エチレン)グリコールコポリマーが、数平均分子量約15〜60kDaを有すポリ(乳酸)−co−グリコール酸および数平均分子量約4〜約12kDaを有するポリ(エチレン)グリコールを含む請求項1から4のいずれか一項に記載の治療用ナノ粒子。
【請求項7】
前記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−ポリ(エチレン)グリコールコポリマーが、数平均分子量約2kDaを有するポリ(エチレン)グリコールを含む請求項1から4のいずれか一項に記載の治療用ナノ粒子。
【請求項8】
前記粒子が、37℃のリン酸緩衝液溶液に入れた場合に1時間未満で前記治療薬の約20重量%未満を実質的に即時に放出する請求項1から7のいずれか一項に記載の治療用ナノ粒子。
【請求項9】
前記生体適合性ポリマーが、ジブロックポリ(乳酸)−ポリ(エチレン)グリコールコポリマーである請求項1から8のいずれか一項に記載の治療用ナノ粒子。
【請求項10】
前記治療用ナノ粒子が、ジブロックポリ(乳酸)−ポリ(エチレン)グリコールコポリマー約40〜約50重量%およびポリ(乳酸)ホモポリマー約40〜約49重量%を含む請求項1から9のいずれか一項に記載の治療用ナノ粒子。
【請求項11】
前記ポリ(乳酸)ホモポリマーが、重量平均分子量約15〜約130kDaを有する請求項1から9のいずれか一項に記載の治療用ナノ粒子。
【請求項12】
前記ポリ(乳酸)ホモポリマーが、インヘレント粘度約0.2〜約0.9を有する請求項1から9のいずれか一項に記載の治療用ナノ粒子。
【請求項13】
前記ポリ(乳酸)ホモポリマーが、インヘレント粘度約0.4を有する請求項1から9のいずれか一項に記載の治療用ナノ粒子。
【請求項14】
前記ポリ(乳酸)ホモポリマーが、重量平均分子量約124kDaを有する請求項1から9のいずれか一項に記載の治療用ナノ粒子。
【請求項15】
前記ジブロックポリ(乳酸)−ポリ(エチレン)グリコールコポリマーが、数平均分子量約16kDaを有するポリ(乳酸)および数平均分子量約5kDaを有するポリ(エチレン)グリコールを含む請求項1から14のいずれか一項に記載の治療用ナノ粒子。
【請求項16】
前記ジブロックポリ(乳酸)−ポリ(エチレン)グリコールコポリマーが、数平均分子量約50kDaを有するポリ(乳酸)および数平均分子量約5kDaを有するポリ(エチレン)グリコールを含む請求項1から14のいずれか一項に記載の治療用ナノ粒子。
【請求項17】
前記ジブロックポリ(乳酸)−ポリ(エチレン)グリコールコポリマーが、数平均分子量約80kDaを有するポリ(乳酸)および数平均分子量約10kDaを有するポリ(エチレン)グリコールを含む請求項1から14のいずれか一項に記載の治療用ナノ粒子。
【請求項18】
標的化リガンドに二重結合されたジブロックポリ(乳酸)−ポリ(エチレン)グリコールコポリマーを約0.2〜約10重量%さらに含む請求項1から17のいずれか一項に記載の治療用ナノ粒子。
【請求項19】
コルチコステロイドまたはその医薬的に許容される塩およびジブロックポリ(乳酸)−ポリエチレングリコールまたはジブロックポリ(乳酸)−co−ポリ(グリコール酸)−ポリエチレングリコールポリマー、任意にポリ(乳酸)ホモポリマーを有機溶媒と合わせて、固形分約10〜約80%を有する第1有機相を形成し、
前記第1有機相を第1水溶液と合わせて、粗いエマルジョンを形成し、
前記の粗いエマルジョンを乳化して、エマルジョン相を形成し、
前記エマルジョン相をクエンチして、クエンチ相を形成し、
前記クエンチ相に薬物可溶化剤を添加して、未封入治療薬の可溶化相を形成し、
前記可溶化相を濾過してナノ粒子を回収し、それによって、それぞれがコルチコステロイド約3〜約15重量%を有する治療用ナノ粒子のスラリーを形成することによって製造される多数の治療用ナノ粒子。
【請求項20】
濾過が、前記可溶化相を濃縮し、ダイアフィルトレートし、最後に濾過することを含む請求項19に記載の前記の多数の治療用ナノ粒子。
【請求項21】
喘息、変形性関節症、皮膚炎、炎症性腸疾患、潰瘍性大腸炎またはクローン病を治療する方法であって、請求項1から20のいずれか一項に記載の治療用ナノ粒子を含む有効量の組成物をその必要がある患者に投与することを含む方法。
【請求項22】
ブデソニド約1〜約15重量%、
ポリ(乳酸)−ポリ(エチレン)グリコールコポリマーまたはポリ(乳酸)−co−ポリ(グリコール酸)−ポリ(エチレン)グリコールコポリマーから選択されるジブロックポリマーを含む放出制御治療用ナノ粒子であって、前記治療薬が放出制御速度で放出される放出制御治療用ナノ粒子。
【請求項23】
前記治療薬が、患者に投与した場合に少なくとも1日またはそれ以上の期間にわたって放出される請求項22に記載の放出制御治療用ナノ粒子。

【図1】
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【図2A】
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【図2B】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【公表番号】特表2013−514378(P2013−514378A)
【公表日】平成25年4月25日(2013.4.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−544792(P2012−544792)
【出願日】平成22年12月15日(2010.12.15)
【国際出願番号】PCT/US2010/060570
【国際公開番号】WO2011/084518
【国際公開日】平成23年7月14日(2011.7.14)
【出願人】(510083773)バインド バイオサイエンシズ インコーポレイテッド (10)
【Fターム(参考)】