疎水性物質内包型粒子、及び医薬用組成物
【課題】疎水性物質の放出量を簡便に調整可能な疎水性物質内包型粒子を提供する。
【解決手段】本発明に係る疎水性物質内包型粒子１は、疎水性物質６と、疎水性物質６を内包する会合型粒子２とを備え、会合型粒子２は、親水性ユニットと疎水性ユニットを含む両親媒性鎖状ポリマー１０及び両親媒性無端状ポリマー２０を主成分とした会合体３を形成し、会合体３は、水系媒体中、所定の温度以上で、当該会合体３が複数集合した凝集体４を形成するものである。
【解決手段】本発明に係る疎水性物質内包型粒子１は、疎水性物質６と、疎水性物質６を内包する会合型粒子２とを備え、会合型粒子２は、親水性ユニットと疎水性ユニットを含む両親媒性鎖状ポリマー１０及び両親媒性無端状ポリマー２０を主成分とした会合体３を形成し、会合体３は、水系媒体中、所定の温度以上で、当該会合体３が複数集合した凝集体４を形成するものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、疎水性物質内包型粒子、及び医薬用組成物に関する。より詳細には、疎水性物質を放出可能な疎水性物質内包型粒子及び医薬用組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
親水性高分子、及び疎水性高分子とから成るブロック共重合体は、水系媒体中でミセルやベシクルなどの会合体を形成することが知られている。このような会合体は、水系媒体中で疎水部が内側に配置されるように自己会合し、コアシェル構造を形成する。そして、コアシェル構造の内部の疎水性領域に、抗ガン剤、眼疾患の治療薬、ポリペプチド系薬物などの様々な疎水性薬物を安定かつ効率的に内包し、薬物運搬体として機能する（例えば、特許文献１〜５、非特許文献１）。特許文献５においては、ｐＨ値の変化により薬物放出制御が可能な両親媒性ブロック共重合体が開示されている。なお、非特許文献２については、後述する実施形態において引用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１９９５９０号公報
【特許文献２】特開２００５−８６１４号公報
【特許文献３】特開２００５−３３６４０２号公報
【特許文献４】特開平６−１０７５６５号公報
【特許文献５】特開２００６−１８８６９９号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】H.Otsuka, et al., Adv. Drug Deliv. Rev., 2003, 55巻, 403頁
【非特許文献２】Y. Tezuka, et al., Macromolecules, 2008, 41, 7898-7903頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
昨今、ＤＤＳ（Ｄｒｕｇ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ Ｓｙｓｔｅｍ）分野においては、生活の質（ＱＯＬ）の向上や薬の副作用を低減させる観点から、薬物放出量を制御する技術が求められている。しかしながら、上述のブロック共重合体を用いる場合の最適な薬物放出量は、薬物の種類、治療部位、若しくは治療目的に応じて変動し得る。従って、簡便な方法で薬物放出量を調整できる技術が求められていた。
【０００６】
薬物放出量を調整する方法として、薬物を内包させる疎水性ユニットの分子組成を変更する方法が考えられる。この方法によれば、薬物と疎水性ユニットとの相性、薬物の封入率を検討し直したり、毒性試験や安全性試験などの臨床応用に向けた各種試験も新たに実施したりする必要がある。このため、現実的な手法とは言い難かった。
【０００７】
薬物放出量を調整する別の方法として、分子量を変更する方法も考えられる。しかしながら、分子量が大きすぎると高分子ミセルのサイズも大きくなり、肝臓や腎臓に分布する細網内皮系に捕捉されてしまい、血中を長時間循環することができない。一方、分子量が小さすぎると安定性が低くなり薬物を高分子ミセル内に長時間担持することができなくなるほか、腎臓から排出されてしまうため、やはり血中を長時間循環することができなくなってしまう。このため、分子量を調整する方法も、有効な手法とは言えなかった。
【０００８】
薬物放出量を調整する別の方法として、硫酸アンモニウムや塩化ナトリウムなどの添加塩の濃度を制御したり、水溶液中における濃度を制御したりする方法も考えられる。しかしながら、現実には生体内で薬物運搬体の濃度や添加塩濃度を一定に保つことは難しく、有効な方法とは言えなかった。
【０００９】
なお、上記においては、高分子ミセルをＤＤＳに用いる場合の課題について述べたが、薬物等を内包させ、放出量を制御したい粒子全般において同様の課題が生じ得る。
【００１０】
本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、疎水性物質の放出量を簡便に調整可能な疎水性物質内包型粒子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記課題に基づいて鋭意検討を重ねた結果、以下の態様で上記課題を解決可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明に係る疎水性物質内包型粒子は、疎水性物質と、前記疎水性物質を内包する会合型粒子とを備え、前記会合型粒子は、親水性ユニットと疎水性ユニットを含み、温度によって会合体と凝集体に形状が変化する両親媒性鎖状ポリマーと、親水性ユニットと疎水性ユニットを含み、温度によって会合体と凝集体に形状が変化する両親媒性無端状ポリマーとを主成分とし、前記両親媒性鎖状ポリマーと前記両親媒性無端状ポリマーが混在した会合体を形成し、前記会合体は、水系媒体中、所定の温度以上で、当該会合体が複数集合した凝集体を形成するものである。
【００１２】
本発明に係る疎水性物質内包型粒子によれば、親水性ユニットと疎水性ユニットを含む両親媒性鎖状ポリマー及び両親媒性無端状ポリマーを主成分とする会合型粒子を用いることにより、両親媒性鎖状ポリマーと両親媒性無端状ポリマーの混合割合に応じて、疎水性物質の放出量を調整することができる。これは、両親媒性鎖状ポリマー及び両親媒性無端状ポリマーの混合割合に応じて、会合体から凝集体に形成する温度を調整することができるためである。
【００１３】
本発明に係る医用組成物は、前記疎水性物質が薬物であり、上記態様の疎水性物質内包型粒子を含むものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、疎水性物質の放出量を簡便に調整可能な疎水性物質内包型粒子を提供することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】本発明に係る両親媒性鎖状ポリマーの一例を示す模式図。
【図１Ｂ】本発明に係る両親媒性無端状ポリマーの一例を示す模式図。
【図２】本発明に係る会合型粒子の会合体、及び凝集体の一例を示す模式図。
【図３】本発明に係る疎水性物質内包型粒子の疎水性物質の放出の一例を示す説明図。
【図４Ａ】変形例に係る両親媒性鎖状ポリマーの模式図。
【図４Ｂ】変形例に係る両親媒性鎖状ポリマーの模式図。
【図４Ｃ】変形例に係る両親媒性鎖状ポリマーの模式図。
【図４Ｄ】変形例に係る両親媒性鎖状ポリマーの模式図。
【図４Ｅ】変形例に係る両親媒性鎖状ポリマーの模式図。
【図４Ｆ】変形例に係る両親媒性鎖状ポリマーの模式図。
【図４Ｇ】変形例に係る両親媒性鎖状ポリマーの模式図。
【図４Ｈ】変形例に係る両親媒性鎖状ポリマーの模式図。
【図５Ａ】変形例に係る両親媒性無端状ポリマーの模式図。
【図５Ｂ】変形例に係る両親媒性無端状ポリマーの模式図。
【図５Ｃ】変形例に係る両親媒性無端状ポリマーの模式図。
【図５Ｄ】変形例に係る両親媒性無端状ポリマーの模式図。
【図５Ｅ】変形例に係る両親媒性無端状ポリマーの模式図。
【図５Ｆ】変形例に係る両親媒性無端状ポリマーの模式図。
【図５Ｇ】変形例に係る両親媒性無端状ポリマーの模式図。
【図６】両親媒性鎖状ポリマーの会合型粒子の会合体、及び凝集体の一例を示す模式図。
【図７】両親媒性無端状ポリマーの会合型粒子の会合体、及び凝集体の一例を示す模式図。
【図８】会合型粒子Ａ〜Ｅについて、温度に対して透過率をプロットした図。
【図９Ａ】Ｌ１ポリマーの濃度を変更した場合の、温度に対する透過率を示す図。
【図９Ｂ】Ｃ１ポリマーの濃度を変更した場合の、温度に対する透過率を示す図。
【図１０】会合型粒子Ａ，Ｂ、Ｄについて、塩濃度に対する透過率をプロットした図。
【図１１Ａ】疎水性物質内包型粒子ＡのＡＦＭ像。
【図１１Ｂ】疎水性物質内包型粒子ＢのＡＦＭ像。
【図１１Ｃ】疎水性物質内包型粒子ＣのＡＦＭ像。
【図１２】疎水性物質内包型粒子Ａ、Ｂ、Ｃについて、ピレン放出率の時間依存性をプロットした図。
【図１３】疎水性物質内包型粒子Ｄについて、２０℃、３７℃、４０℃の各温度に対するピレン放出率の時間依存性をプロットした図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を適用した発明の一例について説明する。なお、本発明の趣旨に合致する限り、他の発明も本発明の範疇に属し得ることは言うまでもない。また、以降の図における各要素のサイズや比率は、説明の便宜上のものであり、実際のものとは異なる。
【００１７】
本発明に係る疎水性物質内包型粒子は、疎水性物質と、疎水性物質を内包する会合型粒子とを備えるものである。会合型粒子は、親水性ユニットと疎水性ユニットを含む両親媒性鎖状ポリマー及び両親媒性無端状ポリマーを主成分とするものである。換言すると、会合型粒子は、両親媒性鎖状ポリマー及び両親媒性無端状ポリマーがそれぞれ単独で会合型粒子を形成しているものではなく、両者が混在した構成となっている。この会合型粒子は、水系媒体中、所定の温度を境に低温側で会合体を形成し、高温側で会合体が複数集合した凝集体を形成する。
【００１８】
水系媒体は、ゲル状のものを用いてもよいし、粘性の低いものを用いてもよい。水系媒体には、両親媒性鎖状ポリマー及び両親媒性無端状ポリマーの他、保存剤、ｐＨ調整剤などが溶解、若しくは分散していてもよい。
【００１９】
図１Ａに、本発明に係る両親媒性鎖状ポリマーの一例の模式図を、図１Ｂに、本発明に係る両親媒性無端状ポリマーの一例の模式図を示す。両親媒性鎖状ポリマー１０は、線状の親水性ユニット１１の両末端に線状の疎水性ユニット１２を有するトリブロック構造となっている。両親媒性無端状ポリマー２０は、単環状構造となっており、親水性ユニット２１と疎水性ユニット２２のジブロック構造からなる。
【００２０】
親水性ユニットと疎水性ユニットを含む両親媒性鎖状ポリマー及び両親媒性無端状ポリマーを主成分とする会合型粒子を用いることにより、両親媒性鎖状ポリマーと両親媒性無端状ポリマーの混合割合に応じて、疎水性物質の放出量を調整することができる。これは、両親媒性鎖状ポリマー及び両親媒性無端状ポリマーの混合割合に応じて、会合体から凝集体に形成する温度を調整することができるためである。
【００２１】
図２は、本発明に係る会合型粒子２の会合体３と凝集体４の一例を示した模式図である。同図においては、説明の便宜上、会合体３及び凝集体４それぞれについて１つ図示する。会合体３は、図２の上図に示すような、両親媒性鎖状ポリマー１０と両親媒性無端状ポリマー２０により構成されたミセル構造となっている。なお、図２の会合体３においてはポリマーが６個集合したものを示しているが、一例であって、集合するポリマーの数は限定されない。会合体３を形成するポリマーの数は、数個程度でもよいし、数千個程度であってもよい。会合体としては、ミセルの他、ベシクルなどでもよい。会合体３は、水系媒体中で溶解又は分散している。会合体３は、図２の上図に示すように疎水性ユニットをコアの中心側に、親水性ユニットを外側に向けた配置となっている。
【００２２】
凝集体４は、図２の下図に示すような会合体３が複数凝集した粒子となっている。会合型粒子２は、図２に示すように、所定の温度を境に会合体３と凝集体４が可逆的に変化する。なお、会合体３から凝集体４に変化する温度と、凝集体４から会合体３に変化する温度は、必ずしも一致していなくてもよい。
【００２３】
会合体３は、高温になるにつれて高分子鎖の運動性を増し、両親媒性鎖状ポリマー１０の疎水性ユニット１２の相互作用が変化することによって、複数の会合体３同士で凝集体４を形成する。
【００２４】
会合体３は、内部に空隙５が形成されている。この空隙５に、薬物等の疎水性物質が内包される。図３は、本発明に係る疎水性物質内包型粒子の疎水性物質の放出の一例を示す模式図である。疎水性物質内包型粒子１は、図３の上図に示すように、会合体３の空隙５内に疎水性物質６が内包されている。図３の下図に示すように、会合体３が複数集合して凝集体４を形成する。会合体３から凝集体４への形状変換が、内包されていた疎水性物質６の放出を促進する。
【００２５】
換言すると、会合体３から凝集体４への変換に伴う形状変換を、疎水性物質の放出量調整に利用することができる。この会合体３から凝集体４への変換温度は、両親媒性鎖状ポリマーと両親媒性無端状ポリマーの混合割合を変えることにより調整することができる。従って、両親媒性鎖状ポリマーと両親媒性無端状ポリマーの混合割合を変えることにより内包する疎水性物質６の放出量を調整することができる。
【００２６】
会合体３、凝集体４を形成する両親媒性鎖状ポリマー１０と両親媒性無端状ポリマー２０の組み合わせは、特に制限されないが、これらのポリマーにおいて、疎水性ユニット又は／及び親水性ユニットが同一であることが好ましい。ここで「疎水性ユニットが同一」若しくは「親水性ユニットが同一」とは、会合状態に影響を与えないような構造上の細部の相違しているものも含むものとする。例えば、分子量の差異や置換基の違いのような構造上の相違であって、会合状態に影響を与えないものは、疎水性ユニットが同一、若しくは親水性ユニットが同一であるものとする。
【００２７】
会合体３の形成にあたって、より会合形成に大きな影響を及ぼす疎水性ユニットが同一であることがより好ましく、疎水性ユニット及び親水性ユニットの両者が、両親媒性鎖状ポリマー１０と両親媒性無端状ポリマー２０において、共通していることがさらに好ましい。
【００２８】
特に好ましくは、両親媒性鎖状ポリマー１０を両親媒性無端状ポリマー２０の前駆体とすることである。このようにすることにより、両親媒性鎖状ポリマー１０と両親媒性無端状ポリマー２０の混合性を容易に高めることが可能となる。
【００２９】
両親媒性鎖状ポリマー１０の好ましい例としては、親水性ユニットがポリエチレンオキシドを含む下記一般式 (１)
【化１】
（式中、ｎは１０〜５００の整数を表す。）で示されるポリエチレンオキシドの繰り返し単位からなる親水性連鎖と、下記一般式 (２)
【化２】
（式中、Ｒ１は水素原子、ハロゲン原子または低級アルキル基を表し、Ｚは水素原子もしくは低級アルキル基、ペルフルオロアルキル基、アルキルオキシ基もしくはハロゲン原子で置換されているフェニル基、低級アルキル基、アルキルオキシ基、シアノ基又は−ＣＯＯＹで表される基（但し、Ｙは水素原子又は炭化水素基を表す。）を表し、ｍは１〜５００の整数を表す。）で示される繰り返し単位からなる疎水性連鎖とからなる鎖状高分子化合物を挙げることができる。
【００３０】
両親媒性無端状ポリマー２０の好ましい例としては、下記一般式(３)
【化３】
（式中、Ｒ１は水素原子、ハロゲン原子または低級アルキル基を表し、Ｚは水素原子もしくは低級アルキル基、ペルフルオロアルキル基、アルキルオキシ基、もしくはハロゲン原子で置換されているフェニル基、低級アルキル基、アルキルオキシ基、シアノ基又は−ＣＯＯＹで表される基（但し、Ｙは水素原子又は炭化水素基を表す。）を表す。ｍは１〜５００の整数、ｎは１０〜５００の整数を表す。Ｒ３、Ｒ４は同一もしくは異なって、直鎖状、分岐状、または環状の低分子鎖を表す。）で表される各繰り返し単位を含む環状高分子化合物を挙げることができる。
【００３１】
また、両親媒性無端状ポリマー２０の別の好ましい例としては、
下記一般式(４)
【化４】
（式中、Ｒ１、Ｒ２は同一もしくは異なって、水素原子、ハロゲン原子または低級アルキル基を表し、Ｚ１、Ｚ２は同一もしくは異なって、水素原子もしくは低級アルキル基、ペルフルオロアルキル基、アルキルオキシ基もしくはハロゲン原子で置換されているフェニル基、低級アルキル基、アルキルオキシ基、シアノ基又は−ＣＯＯＹで表される基（但し、Ｙは水素原子又は炭化水素基を表す。）を表す。ｐ、ｑは同一もしくは異なって、１〜５００の整数を表し、ｎは１０〜５００の整数を表す。Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は同一もしくは異なって、直鎖状、分岐状、または環状の低分子鎖を表す。）で表される各繰り返し単位を含む環状高分子化合物を挙げることができる。
【００３２】
両親媒性鎖状ポリマー１０は、親水性高分子と疎水性高分子をブロック共重合することにより容易に得ることができる。例えば、ブロック共重合体の原料となる１種類若しくは２種類以上の単量体と重合開始剤とを混合し、加熱等の条件下、重合反応を進行させることにより得ることができる。１種類の単量体を用いて重合反応を行った場合には、別のモノマーを新たに添加することによりブロック共重合体を合成することもできる。重合反応は、重合溶媒中で行うことも可能である。重合開始剤としては、公知の開始剤を制限なく用いることができる。さらに重合開始剤として、高分子開始剤を用いることもできる。高分子開始剤を用いる場合には、１種類の単量体のみを重合するだけでブロック共重合体を得ることができる。
【００３３】
両親媒性無端状ポリマーは、ブロック共重合体中の分子内の２点に共有結合を生成する官能基を導入し、これらの官能基を結合せしめることにより行う方法が簡便である。例えば、両親媒性無端状ポリマー２０の原料となる両親媒性鎖状ポリマー１０の分子鎖の両端にアリル基を導入した例では、溶媒中、希釈条件及びグラブス触媒存在下、両端の共有結合固定がなされ、効率的に環状高分子構造を有する高分子化合物が生成可能である。その他、環状高分子を得る公知の方法を制限なく適用することができる。
【００３４】
両親媒性鎖状ポリマーは、少なくともポリマー末端が鎖状となっており、親水性ユニットと疎水性ユニットを備え、上述した両親媒性無端状ポリマーとの組み合わせ条件を満足するものであれば特に限定されない。好適な例として、図１Ａの構成の他、図４Ａ〜図４Ｈの構成が挙げられる。図４Ａの両親媒性鎖状ポリマー１０ａは、線状の親水性ユニット１１ａの一端部に線状の疎水性ユニット１２ａを有する構造である。図４Ｂの両親媒性鎖状ポリマー１０ｂは、３本の鎖状ポリマーからなるものであり、１本の線状の親水性ユニット１１ｂの一端部から２本の疎水性ユニット１２ｂが分岐する構造となっている。
【００３５】
図４Ｃの両親媒性鎖状ポリマー１０ｃは、概ね中心位置から、複数の親水性ユニット１１ｃと複数の疎水性ユニット１２ｃが分岐した星型高分子構造を有するものである。図４Ｄの両親媒性鎖状ポリマー１０ｄは、１本の親水性ユニット１１ｄの両末端から、それぞれ２本の疎水性ユニット１２ｄが分岐した構造となっている。図４Ｅの両親媒性鎖状ポリマー１０ｅは、１本の親水性ユニット１１ｅから、複数の疎水性ユニット１２ｅが分岐した構造となっている。図４Ｆの両親媒性鎖状ポリマー１０ｆは、コア部に分岐した親水性ユニット１１ｆを具備し、末端部に分岐した疎水性ユニット１２ｆが設けられた構造となっている。
【００３６】
図４Ｇの両親媒性鎖状ポリマー１０ｇは、１本の疎水性ユニット１３ｇから、複数の側鎖状の疎水性ユニット１２ｇ、及び前述の１本の疎水性ユニット１３ｇから、ランダムな位置に側鎖状に形成された複数の親水性ユニット有する構造となっている。図４Ｈの両親媒性鎖状ポリマー１０ｈは、１本の疎水性ユニット１３ｈの特定のブロックから、側鎖状に形成された複数の疎水性ユニット１２ｈ、及び１本の疎水性ユニット１３ｈの前記ブロックとは異なるブロックにおいて、側鎖状に形成された複数の親水性ユニット１１ｈを有する構造となっている。なお、図４Ａ〜図４Ｈは、一例であって、種々の変形が可能であることは言うまでもない。例えば、両親媒性鎖状ポリマーは、少なくとも末端に疎水性ユニットが形成されていれば、他の部分に環状構造等の鎖状構造以外の要素が含まれていてもよい。
【００３７】
両親媒性無端状ポリマーは、無端状のポリマーであり、親水性ユニットと疎水性ユニットを備え、上述した両親媒性鎖状ポリマーとの組み合わせ条件を満足するものであれば特に限定されない。好適な例として、図１Ｂの構成の他、図５Ａ〜図５Ｇの構造が挙げられる。
【００３８】
図５Ａの両親媒性無端状ポリマー２０ａは、親水性ユニット２１ａの環構造と疎水性ユニット２２ａの環構造が結合した２環状構造となっている。図５Ｂの両親媒性無端状ポリマー２０ｂは、親水性ユニット２１ｂと疎水性ユニット２２ｂからなる環構造が２つ結合した２環構造となっている。図５Ｃの両親媒性無端状ポリマー２０ｃは、直線状の疎水性ユニット２２ｃの両末端に環構造の親水性ユニット２１ｃが結合した構造となっている。図５Ｄの両親媒性無端状ポリマー２０ｄは、図５Ｃの構造にさらに、直線状の疎水性ユニットと環状の親水性ユニットが追加された構造となっている。すなわち、２つの直線状の疎水性ユニット２２ｄが、３つの環構造の親水性ユニット２１ｄの間に配設された構造となっている。
【００３９】
図５Ｅの両親媒性無端状ポリマー２０ｅは、３つの環構造の親水性ユニット２１ｅと、この環構造の親水性ユニット２１ｅから延在され、一端部を互いに結合させた線状の疎水性ユニット２２ｅを有する構造となっている。さらに、図５Ｆの両親媒性無端状ポリマー２０ｆのように、環状部と鎖部からなる親水性ユニット２１ｆと環状構造の疎水性ユニット２２ｆの構造であってもよい。また、図５Ｇの両親媒性無端状ポリマー２０ｇのように、鎖状の親水性ユニット２１ｇの末端に結合された複数の環構造の疎水性ユニット２２ｇを備える構成であってもよい。なお、図５Ａ〜図５Ｇは、一例であって、種々の変形が可能であることは言うまでもない。例えば、カテナン状の構造の環構造であってもよい。また、架橋構造などを備えていてもよい。
【００４０】
なお、上記一般式（１）〜（４）の構造は、図１Ａ、図１Ｂの構造に限定されず、図４Ａ〜図４Ｇ，図５Ａ〜図５Ｇ等を含めた種々の構造に対しても好適に適用可能である。
【００４１】
両親媒性鎖状ポリマーとして、図１Ａに示すようなトリブロック構造を用いることにより、同一セグメント長さの図４Ａのジブロック構造の疎水性ユニットのものよりも、ミセル等の会合型粒子の分子交換の速さが遅い。これは、一方の疎水性ユニットがミセル等の会合型粒子のコアから出て、さらにもう一方の疎水性ユニットもコアから出るプロセスが必要なためである。従って、トリブロック構造はジブロック構造に比して会合型粒子の安定性が高いという優位点がある。このため、本発明に係る疎水性物質内包型粒子に適用する両親媒性鎖状ポリマーの特に好ましい形状として、図１Ａに示すような、線状の親水性ユニットと、親水性ユニットの両末端に結合された線状の疎水性ユニットからなるトリブロック構造を挙げることができる。
【００４２】
本発明に係る疎水性物質内包型粒子をＤＤＳ等の生体内利用を目的とする場合には、毒性による有害事象回避の観点から、会合型粒子２が生体適合性材料により構成されることが好ましい。少なくとも、両親媒性鎖状ポリマー、両親媒性無端状ポリマーの表層部が生体適合性材料となるように設計することが好ましい。両親媒性鎖状ポリマー、両親媒性無端状ポリマーの親水性ユニットをいずれも生体適合性材料にすることにより、容易に会合体３の生体適合性を付与することができる。
【００４３】
会合型粒子２の粒径は、特に限定されないが、ＤＤＳ等の製剤用途に用いる場合には、１０ｎｍ以上、１００ｎｍ以下とすることが好ましい。会合型粒子２の平均粒子径を１０ｎｍ以上とすることにより、腎臓からの排出を回避することができる。また、１００ｎｍ以下とすることにより、肝臓や腎臓に分布する細網内皮系による捕捉を回避することができる。
【００４４】
疎水性物質６は、特に限定されないが、ＤＤＳをはじめとする各種製剤として適用する場合には、薬物である。薬物は、広義の治療、診断、予防等の目的に適用される物質全般を含み、特に限定されない。薬物の一例としては、抗ガン剤、眼疾患の治療薬、ポリペプチド系薬物、遺伝子治療薬等の狭義の治療薬の他、造影剤等の診断薬が挙げられる。また、疎水性物質６は、化粧等の医薬部外品、食料品用の保存料や着色剤、塗料等の各種材料などでもよい。疎水性物質６には、目的物質の他、保存剤、安定剤や媒体等が含まれていてもよい。また、会合型粒子２内に取り込みが可能であれば、疎水性を示さない物質が含まれていてもよい。
【００４５】
上記のように構成された会合型粒子２は、薬物などを内包させ、生体内などの治療や診断に適用することができる。薬物を内包させた疎水性物質内包型粒子１を含む薬を注射により血液中に注入して患部に集積させた後に、必要に応じて患部を、会合体３から凝集体４に変換する変換温度Ｔ以上に温めて、薬物である疎水性物質６の放出を促進させてもよい。これにより、病巣部である患部に、効率的に薬物を送達することができる。このため、治療の効果の飛躍的向上が期待できる。また、患部領域を温める方式を採用することにより、治療部以外で薬物が放出される恐れを最小限に留めることができる。従って、毒性が強く、副作用により薬物の投与を制限せざるを得なかった治療などに有用である。
【００４６】
ＤＤＳに用いる場合の生物種、標的細胞の種類、標的とする臓器等は、特に限定されない。患部の加温方法は、ハイパーサーミアなどの公知の方法を制限なく利用することができる。
【００４７】
次に、本発明に係る疎水性物質内包型粒子が、会合体３から凝集体４へ変換する変換温度Ｔを簡便に調整可能である理由について説明する。
【００４８】
図６は、両親媒性鎖状ポリマー１０のみからなる会合体、及び凝集体の一例を示した模式図である。会合体１０３は、図６の上図に示すような両親媒性鎖状ポリマー１０により構成されたミセル構造となっている。凝集体１０４は、図６の下図に示すような両親媒性鎖状ポリマー１０からなる会合体が凝集した粒子となっている。会合型粒子１０２は、図６に示すように、変換温度Ｔ（Ｌ）を境に会合体１０３と凝集体１０４が可逆的に変化する。
【００４９】
図７は、両親媒性無端状ポリマー２０のみからなる会合体、及び凝集体の一例を示した模式図である。会合体２０３は、図７の上図に示すような、両親媒性無端状ポリマー２０により構成されたミセル構造となっている。凝集体２０４は、図７の下図に示すような両親媒性無端状ポリマー２０が凝集した粒子となっている。会合型粒子２０２は、図７に示すように、変換温度Ｔ（Ｃ）を境に会合体２０３と凝集体２０４が可逆的に変化する。
【００５０】
変換温度Ｔ（Ｌ）に適合する場合には、図６に示す会合型粒子１０２を用いればよい。また、薬物放出量が変換温度Ｔ（Ｃ）に適合する場合には、図７に示す会合型粒子２０２を用いればよい。また、この変換温度Ｔ（Ｌ）、Ｔ（Ｃ）は、水系媒体中の濃度を変更したり、塩濃度等の添加剤を変更したりすることにより調整することができるが、これらの方法による変換温度の調整は限定される。すなわち、従来、変換温度Ｔ（Ｌ）、Ｔ（Ｃ）の間の温度範囲において、自在に温度調整することができなかった。
【００５１】
一方、本発明によれば、変換温度の異なる両親媒性鎖状ポリマーと両親媒性無端状ポリマーを混合させ、かつこれらが混在した会合型粒子を用いることにより、広い温度範囲で変換温度Ｔを調整することが可能となる。換言すると、両親媒性鎖状ポリマーと両親媒性無端状ポリマーという形状の違いに起因して、これら２つの変換温度を大きく異ならせることが容易となる。そして、両親媒性鎖状ポリマーと両親媒性無端状ポリマーが混在した会合型粒子を用いることにより、両親媒性鎖状ポリマー単独の変換温度Ｔ（Ｌ）と、両親媒性無端状ポリマー単独の変換温度Ｔ（Ｃ）の間で、その混合割合に応じて容易に変換温度Ｔを調整することができる。無論、濃度変更や塩濃度等の添加剤などを併用して温度調整することも可能である。
【００５２】
例えば、図６に示す会合型粒子１０２の変換温度、図７に示す会合型粒子２０２の変換温度Ｔが、Ｔ（Ｌ）＜Ｔ（Ｃ）の場合、この温度範囲内において、変換温度Ｔを両親媒性鎖状ポリマーと両親媒性無端状ポリマーの混合割合に応じて変更することができる。
【００５３】
本発明に係る疎水性物質内包型粒子は、塩析する濃度を自在に制御可能であるという特徴を有する。通常、高分子ミセル溶液に塩を添加することにより、変換温度Ｔが低下する。これは、塩は、コロイドを凝集（塩析）作用により沈殿しやすくなるためである。このため、塩濃度を制御することにより、変換温度Ｔを微調整することが可能となる。
【００５４】
塩析温度は、分子構造によってほぼ決定するが、両親媒性無端状ポリマーと両親媒性鎖状ポリマーを混合させることにより、塩による塩析濃度Ｃ１濃度を、両親媒性鎖状ポリマーの塩析濃度Ｃ２、両親媒性無端状ポリマーの塩析濃度Ｃ３の範囲内でチューニングすることが可能となる。
【００５５】
本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、両親媒性無端状ポリマーを用いることにより、塩に対する安定性が極めて向上することを突き止めた。従って、本発明に係る疎水性物質内包型粒子１の塩に対する安定性を、両親媒性鎖状ポリマーからなる疎水性物質内包型粒子を用いる場合に比して向上させることが可能となる。これにより、塩濃度が変動し得る用途、例えば、ＤＤＳなどの生体内で適用する場合に、塩濃度に起因する凝集体への変換を阻止することが可能となるという優れた効果を有する。
【００５６】
次に、疎水性物質内包型粒子の製造方法の一例について説明する。まず、会合型粒子２を製造する。製造方法は、両親媒性鎖状ポリマー１０、両親媒性無端状ポリマー２０をそれぞれ合成し、これらを所望の変換温度Ｔに応じて、所定の割合、水系媒体中に溶解、又は分散させることにより得ることができる。
【００５７】
次いで、会合体３内に疎水性物質６を内包させる。この工程は、公知の技術を制限なく用いることができる。例えば、会合体３が溶解した水系媒体に、揮発性溶媒中に溶解させた疎水性物質を混合させ、揮発性溶媒を留去することにより容易に調製することができる。
【００５８】
本発明によれば、両親媒性鎖状ポリマーと両親媒性無端状ポリマーが混在した会合型粒子２を用いた疎水性物質内包型粒子の放出量を、両親媒性鎖状ポリマーのみからなる会合型粒子を用いた疎水性物質内包型粒子の放出量と、両親媒性無端状ポリマーのみからなる会合型粒子を用いた疎水性物質内包型粒子の放出量の間に調整することができる。これは、両親媒性鎖状ポリマーと両親媒性無端状ポリマーが混在した会合型粒子の会合体と凝集体との変換温度Ｔを、両親媒性鎖状ポリマーのみからなる疎水性物質内包型粒子の変換温度Ｔ（Ｌ）と、両親媒性無端状ポリマーのみからなる疎水性物質内包型粒子の変換温度Ｔ（Ｃ）の間に調整することができるためである。すなわち、会合体から凝集体に変換する温度を調整することによって、疎水性物質６の放出量を調整することが可能となる。その結果、両親媒性鎖状ポリマーと両親媒性無端状ポリマーの混合割合を調整することによって、薬物放出量を容易に調整することが可能となる。
【００５９】
両親媒性鎖状ポリマーと両親媒性無端状ポリマーが混在した会合型粒子からなる疎水性物質内包型粒子の放出量は、温度に応じて放出量を制御できる。従って、ハイパーサーミアなどの加温システムなどと併用することによって、患部において薬物放出量を高めたりすることが可能となる。本発明は、例えば、細胞培養や微生物の培養などにおいて、温度に対して薬物放出量をコントロールしたい用途などにも好適である。
【００６０】
なお、上記疎水性物質内包型粒子は、水系媒体と、両親媒性鎖状ポリマーと、両親媒性無端状ポリマーを主成分とすることを説明したが、保存剤、金属微粒子等の添加剤を適宜添加することが可能である。
【００６１】
以上説明した本発明に係る疎水性物質内包型粒子は、一例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。医用分野にとどまらず、電子材料分野、触媒化学分野、材料化学分野等において広範に適用することができる。
【００６２】
≪実施例≫
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。本実施例に係るポリマーは、例えば、非特許文献２に開示された方法により容易に合成することができる。
【００６３】
（両親媒性鎖状ポリマーの合成）
両末端に２−ブロモイソブチリル基を持つポリエチレンオキシド（４００ｍｇ）、ブチルアクリレート（３ｍL）、臭化銅（Ｉ)（２０ｍｇ）、及び４,４'−ジノニル−２,２'−ビピリジル（１６０ｍｇ）を混合し、９０℃で３時間、原子移動ラジカル重合を行った。その後、アリルトリブチルスズ（１．２ｍL）を添加し、さらに９０℃で１６時間攪拌することにより、直鎖状高分子構造を有するポリ（ブチルアクリレート−ｂ−エチレンオキシド−ｂ−ブチルアクリレート）（以降、「Ｌ１ポリマー」とも称する）を２３５ｍｇ得た。
【００６４】
（両親媒性環状ポリマーの合成）
上記Ｌ１ポリマー（１００ｍｇ）、グラブス触媒第一世代（２０ｍｇ）を２００ｍＬの塩化メチレンに溶解し、４８時間の加熱還流を行うことにより、環状高分子構造を有するポリ（ブチルアクリレート−ｂ−エチレンオキシド）（以降、「Ｃ１ポリマー」とも称する）を６４ｍｇ得た。
【００６５】
次いで、テトラヒドロフランにＬ１ポリマーを溶解し、これに水を加えることで自己組織化を行い、その後、テトラヒドロフランを減圧留去によって除去することにより、０．５ｍｇ/ｍＬ水溶液を調製し、会合型粒子Ａを得た。また、テトラヒドロフランにＣ１ポリマーを溶解し、これに水を加えることで自己組織化を行い、その後、テトラヒドロフランを減圧留去によって除去することにより、０．５ｍｇ/ｍＬ水溶液を調製し、会合型粒子Ｂを得た。
【００６６】
会合型粒子Ａ（Ｌ１ポリマーの０．５ｍｇ/ｍＬ水溶液）と、会合型粒子Ｂ（Ｃ１ポリマーの０．５ｍｇ／ｍＬ水溶液）とを、３：１の比率で混合することにより会合型粒子（以降、「会合型粒子Ｃ」と称す）を調製した。
【００６７】
会合型粒子Ａと、会合型粒子Ｂとを１：１の比率で混合することにより会合型粒子（以降、「会合型粒子Ｄ」と称す）を調製した。
【００６８】
会合型粒子Ａと、会合型粒子Ｂとを１：３の比率で混合することにより会合型粒子（以降、「会合型粒子Ｅ」と称す）を調製した。
【００６９】
会合型粒子Ａ〜会合型粒子Ｅについて、分光光度計を用いて温度に対する可視光透過率を６００nmで観察した。その結果を図８に示す。会合体から凝集体への変換は、透過率変化を追跡することにより確認することができる。
【００７０】
ここでは、６００ｎｍにおいて、透過率が５％低下する量を会合体から凝集体に変換する変換温度Ｔと定義する。会合型粒子Ａ（Ｌ１ポリマー）の変換温度Ｔは２４℃、会合型粒子Ｂ（Ｃ１ポリマー）の変換温度Ｔは７４℃であった（図８参照）。また、会合型粒子Ｃの変換温度Ｔは、３８℃であり、会合型粒子Ｄの変換温度Ｔは、４８℃であった。また、会合型粒子Ｅの変換温度Ｔは６３℃であった。
【００７１】
会合型粒子Ａの変換温度Ｔ（Ｌ）２４℃に対し、会合型粒子Ｂの変換温度Ｔが７４℃となった理由は、分子鎖の末端の運動性が、Ｌ１ポリマーの方がＣ１ポリマーに比して高いことに起因するものと考えられる。
【００７２】
Ｌ１ポリマーとＣ１ポリマーを混合した会合型粒子Ｃ〜Ｅにおいては、いずれも変換温度Ｔが１つ観測された。仮に、Ｌ１ポリマーのミセルとＣ１ポリマーのミセルがそれぞれ独立に形成されるならば、それぞれの変換温度Ｔが観測されるはずである。しかしながら、実際には、図８に示すように、変換温度Ｔが１つのみ観測された。これは、会合型粒子Ｄ〜Ｅの会合型粒子において、Ｌ１ポリマーとＣ１ポリマーを主成分とする会合体が形成されていることを強く支持するものである。
【００７３】
また、会合型粒子Ｃ〜Ｅにおいて、Ｃ１ポリマーとＬ１ポリマーの混合割合に応じて変換温度Ｔを、Ｌ１ポリマーの変換温度Ｔ（Ｌ）、Ｃ１ポリマーの変換温度Ｔ（Ｃ）の範囲内において、容易に設計することが可能であることがわかる。
【００７４】
図９Ａに、Ｌ１ポリマーの溶液濃度を変えた時の温度に対する可視光透過率を６００ｎｍで観測した結果を、図９ＢにＣ１ポリマーの溶液濃度を変えた時の温度に対する可視光透過率を６００ｎｍで観測した結果を示す。図９Ａ，図９Ｂに示すように、Ｌ１ポリマー単独、Ｃ１ポリマー単独でも、溶液濃度を変更することにより、変換温度Ｔを調整できることがわかる。しかしながら、その調整範囲は、僅かである。これに対し、図８に示すように、会合型粒子Ｃ〜Ｅによれば、大きな範囲で変換温度Ｔを調整することが可能である。溶液濃度を調整することにより、さらに変換温度Ｔを微調整可能である。
【００７５】
図１０に、会合型粒子Ａ、会合型粒子Ｂ，及び会合型粒子Ｄについて、塩化ナトリウムＮａＣｌを添加していった際の可視光透過率を６００ｎｍで観測した結果を示す。会合型粒子Ａの塩析濃度が５ｍｇ/ｍLであったのに対し、会合型粒子Ｂの塩析濃度は３００ｍｇ/ｍLであり、およそ６０倍の塩濃度安定性を示すことがわかる。また、会合型粒子Ｄの塩析濃度は２００ｍｇ/ｍLであり、塩濃度安定性は、会合型粒子Ａの塩濃度安定性より高くなることがわかる。
【００７６】
（疎水性物質内包型粒子の調製）
Ｌ１ポリマーのミセル溶液（０．５ｍｇ／ｍＬ，５ｍＬ）を十分に乾燥させた。次いで、これにピレンのＴＨＦ溶液（１ｍｇ／ｍＬ，０．１ｍＬ，ブロック共重合体の重量に対して４％）及びＴＨＦ２ｍＬを加え、激しく撹拌しながら蒸留水５ｍＬを加えた。その後、減圧留去を２時間行い、溶存しているＴＨＦを除去した。次いで、蒸留水を加え溶液の総量を５ｍＬとし、室温（２０℃）で１日静置させることにより、ピレンの封入されたミセル溶液（以降、「疎水性物質内包型粒子Ａ」と称する）を調製した。疎水性物質内包型粒子Ａのピレンの封入率は２６％であった。
【００７７】
Ｃ１ポリマーのミセル溶液（０．５ｍｇ／ｍＬ，５ｍＬ）を十分に乾燥させた。次いで、これにピレンのＴＨＦ溶液（１ｍｇ／ｍＬ，０．１ｍＬ，ブロック共重合体の重量に対して４％）及びＴＨＦ２ｍＬを加え、激しく撹拌しながら蒸留水５ｍＬを加えた。その後、減圧留去を２時間行い、溶存しているＴＨＦを除去した。次いで、蒸留水を加えて溶液の総量を５ｍＬとし、室温（２０℃）で１日静置させることにより、ピレンの封入されたミセル溶液（以降、「疎水性物質内包型粒子Ｂ」と称する）を作製した。疎水性物質内包型粒子Ｂのピレンの封入率は５１％であった。
【００７８】
Ｌ１ポリマーのミセル溶液（０．５ｍｇ／ｍＬ，２．５ｍＬ）とＣ１ポリマーのミセル溶液（０．５ｍｇ／ｍＬ，２．５ｍＬ）とを混合した後に十分に乾燥した。ピレンのＴＨＦ溶液（１ｍｇ／ｍＬ，０．１ｍＬ，ブロック共重合体の重量に対して４％）及びＴＨＦ２ｍＬを加え、激しく撹拌しながら蒸留水５ｍＬを加えた。全て加え終わったところで減圧留去を２時間行い、溶存しているＴＨＦを除去した。次に、蒸留水を加え溶液の総量を５ｍＬとし、室温（２０℃）で１日静置させることにより、ピレンの封入されたミセル溶液（以降、「疎水性物質内包型粒子Ｃ」と称する）を作製した。疎水性物質内包型粒子Ｃのピレンの封入率は１０％であった。
【００７９】
（疎水性物質内包型粒子Ａ〜Ｃの構造評価）
図１１Ａに、疎水性物質内包型粒子ＡのＡＦＭ像を、図１１Ｂに疎水性物質内包型粒子ＢのＡＦＭ像を、図１１Ｃに疎水性物質内包型粒子ＣのＡＦＭ像を示す。サンプルは、疎水性物質内包型粒子Ａ（０．５ｍｇ／ｍＬ），疎水性物質内包型粒子Ｂ（０．５ｍｇ／ｍＬ）及び疎水性物質内包型粒子Ｃ（０．５ｍｇ／ｍＬ）をシリコン基板上に滴下し、スピンコーティングすることにより作製した。図１１Ａ〜図１１Ｃより、それぞれ１００ｎｍ程度の構造体が確認され、ミセルを形成していることがわかる。
【００８０】
（疎水性物質内包型粒子Ａ〜Ｃのピレン放出率の評価）
純水で洗浄処理したヴィスキングチューブ（分画分子量１２０００〜１４０００）にメンブレンフィルターを通じて濾過した疎水性物質内包型粒子Ａ〜Ｃ（５ｍＬ）を加えた。４０℃で透析を行い、ＵＶにより放出率の算出を行った。
【００８１】
図１２は、疎水性物質内包型粒子Ａ〜Ｃについて、４０℃で透析を行った際のピレンの放出率を時間に対してプロットしたものである。例えば、３００分後におけるピレン放出率は、疎水性物質内包型粒子Ａにおいては８１％、疎水性物質内包型粒子Ｂにおいては５６％、疎水性物質内包型粒子Ｃにおいては７３％という結果が得られた。換言すると、両親媒性鎖状ポリマーと両親媒性無端状ポリマーが混在した会合型粒子からなる疎水性物質内包型粒子は、両親媒性鎖状ポリマーと両親媒性無端状ポリマーの混合比率を変えることにより、疎水性物質内包型粒子Ａと疎水性物質内包型粒子Ｂの放出率の差である、概ね２５％の幅で放出量を制御できることがわかる。
【００８２】
図１３は、疎水性物質内包型粒子Ｃについて、２０℃、３７℃、４０℃で透析を行った際のピレンの放出率を時間に対してプロットしたものである。例えば、３００分後におけるピレンの放出率は、２０℃の場合においては２４％、３７℃の場合においては５１％、４０℃の場合においては７３％という結果が得られた。換言すると、４０℃においては、２０℃の場合の概ね３倍の放出率を実現できることがわかる。また、３７℃に対しては、概ね２倍の放出率を実現できることがわかる。
【００８３】
すなわち、Ｌ１ポリマーとＣ１ポリマーが混在した会合型粒子からなる疎水性物質内包型粒子Ｃの放出量は、温度に応じて放出量を制御できることがわかる。従って、ハイパーサーミアなどの加温システムなどと併用することによって、患部において薬物放出量を高めたりすることが可能となる。また、細胞培養、微生物の培養地などにおいて、温度に対して薬物放出量をコントロールしたい用途などに好適である。
【符号の説明】
【００８４】
１ 疎水性物質内包型粒子
２ 会合型粒子
３ 会合体
４ 凝集体
５ 空隙
６ 疎水性物質
１０ 両親媒性鎖状ポリマー
１１ 親水性ユニット
１２ 疎水性ユニット
２０ 両親媒性無端状ポリマー
２１ 親水性ユニット
２２ 疎水性ユニット
１０２ 会合型粒子
１０３ 会合体
１０４ 凝集体
２０２ 会合型粒子
２０３ 会合体
２０４ 凝集体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、疎水性物質内包型粒子、及び医薬用組成物に関する。より詳細には、疎水性物質を放出可能な疎水性物質内包型粒子及び医薬用組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
親水性高分子、及び疎水性高分子とから成るブロック共重合体は、水系媒体中でミセルやベシクルなどの会合体を形成することが知られている。このような会合体は、水系媒体中で疎水部が内側に配置されるように自己会合し、コアシェル構造を形成する。そして、コアシェル構造の内部の疎水性領域に、抗ガン剤、眼疾患の治療薬、ポリペプチド系薬物などの様々な疎水性薬物を安定かつ効率的に内包し、薬物運搬体として機能する（例えば、特許文献１〜５、非特許文献１）。特許文献５においては、ｐＨ値の変化により薬物放出制御が可能な両親媒性ブロック共重合体が開示されている。なお、非特許文献２については、後述する実施形態において引用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１９９５９０号公報
【特許文献２】特開２００５−８６１４号公報
【特許文献３】特開２００５−３３６４０２号公報
【特許文献４】特開平６−１０７５６５号公報
【特許文献５】特開２００６−１８８６９９号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】H.Otsuka, et al., Adv. Drug Deliv. Rev., 2003, 55巻, 403頁
【非特許文献２】Y. Tezuka, et al., Macromolecules, 2008, 41, 7898-7903頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
昨今、ＤＤＳ（Ｄｒｕｇ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ Ｓｙｓｔｅｍ）分野においては、生活の質（ＱＯＬ）の向上や薬の副作用を低減させる観点から、薬物放出量を制御する技術が求められている。しかしながら、上述のブロック共重合体を用いる場合の最適な薬物放出量は、薬物の種類、治療部位、若しくは治療目的に応じて変動し得る。従って、簡便な方法で薬物放出量を調整できる技術が求められていた。
【０００６】
薬物放出量を調整する方法として、薬物を内包させる疎水性ユニットの分子組成を変更する方法が考えられる。この方法によれば、薬物と疎水性ユニットとの相性、薬物の封入率を検討し直したり、毒性試験や安全性試験などの臨床応用に向けた各種試験も新たに実施したりする必要がある。このため、現実的な手法とは言い難かった。
【０００７】
薬物放出量を調整する別の方法として、分子量を変更する方法も考えられる。しかしながら、分子量が大きすぎると高分子ミセルのサイズも大きくなり、肝臓や腎臓に分布する細網内皮系に捕捉されてしまい、血中を長時間循環することができない。一方、分子量が小さすぎると安定性が低くなり薬物を高分子ミセル内に長時間担持することができなくなるほか、腎臓から排出されてしまうため、やはり血中を長時間循環することができなくなってしまう。このため、分子量を調整する方法も、有効な手法とは言えなかった。
【０００８】
薬物放出量を調整する別の方法として、硫酸アンモニウムや塩化ナトリウムなどの添加塩の濃度を制御したり、水溶液中における濃度を制御したりする方法も考えられる。しかしながら、現実には生体内で薬物運搬体の濃度や添加塩濃度を一定に保つことは難しく、有効な方法とは言えなかった。
【０００９】
なお、上記においては、高分子ミセルをＤＤＳに用いる場合の課題について述べたが、薬物等を内包させ、放出量を制御したい粒子全般において同様の課題が生じ得る。
【００１０】
本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、疎水性物質の放出量を簡便に調整可能な疎水性物質内包型粒子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記課題に基づいて鋭意検討を重ねた結果、以下の態様で上記課題を解決可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明に係る疎水性物質内包型粒子は、疎水性物質と、前記疎水性物質を内包する会合型粒子とを備え、前記会合型粒子は、親水性ユニットと疎水性ユニットを含み、温度によって会合体と凝集体に形状が変化する両親媒性鎖状ポリマーと、親水性ユニットと疎水性ユニットを含み、温度によって会合体と凝集体に形状が変化する両親媒性無端状ポリマーとを主成分とし、前記両親媒性鎖状ポリマーと前記両親媒性無端状ポリマーが混在した会合体を形成し、前記会合体は、水系媒体中、所定の温度以上で、当該会合体が複数集合した凝集体を形成するものである。
【００１２】
本発明に係る疎水性物質内包型粒子によれば、親水性ユニットと疎水性ユニットを含む両親媒性鎖状ポリマー及び両親媒性無端状ポリマーを主成分とする会合型粒子を用いることにより、両親媒性鎖状ポリマーと両親媒性無端状ポリマーの混合割合に応じて、疎水性物質の放出量を調整することができる。これは、両親媒性鎖状ポリマー及び両親媒性無端状ポリマーの混合割合に応じて、会合体から凝集体に形成する温度を調整することができるためである。
【００１３】
本発明に係る医用組成物は、前記疎水性物質が薬物であり、上記態様の疎水性物質内包型粒子を含むものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、疎水性物質の放出量を簡便に調整可能な疎水性物質内包型粒子を提供することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】本発明に係る両親媒性鎖状ポリマーの一例を示す模式図。
【図１Ｂ】本発明に係る両親媒性無端状ポリマーの一例を示す模式図。
【図２】本発明に係る会合型粒子の会合体、及び凝集体の一例を示す模式図。
【図３】本発明に係る疎水性物質内包型粒子の疎水性物質の放出の一例を示す説明図。
【図４Ａ】変形例に係る両親媒性鎖状ポリマーの模式図。
【図４Ｂ】変形例に係る両親媒性鎖状ポリマーの模式図。
【図４Ｃ】変形例に係る両親媒性鎖状ポリマーの模式図。
【図４Ｄ】変形例に係る両親媒性鎖状ポリマーの模式図。
【図４Ｅ】変形例に係る両親媒性鎖状ポリマーの模式図。
【図４Ｆ】変形例に係る両親媒性鎖状ポリマーの模式図。
【図４Ｇ】変形例に係る両親媒性鎖状ポリマーの模式図。
【図４Ｈ】変形例に係る両親媒性鎖状ポリマーの模式図。
【図５Ａ】変形例に係る両親媒性無端状ポリマーの模式図。
【図５Ｂ】変形例に係る両親媒性無端状ポリマーの模式図。
【図５Ｃ】変形例に係る両親媒性無端状ポリマーの模式図。
【図５Ｄ】変形例に係る両親媒性無端状ポリマーの模式図。
【図５Ｅ】変形例に係る両親媒性無端状ポリマーの模式図。
【図５Ｆ】変形例に係る両親媒性無端状ポリマーの模式図。
【図５Ｇ】変形例に係る両親媒性無端状ポリマーの模式図。
【図６】両親媒性鎖状ポリマーの会合型粒子の会合体、及び凝集体の一例を示す模式図。
【図７】両親媒性無端状ポリマーの会合型粒子の会合体、及び凝集体の一例を示す模式図。
【図８】会合型粒子Ａ〜Ｅについて、温度に対して透過率をプロットした図。
【図９Ａ】Ｌ１ポリマーの濃度を変更した場合の、温度に対する透過率を示す図。
【図９Ｂ】Ｃ１ポリマーの濃度を変更した場合の、温度に対する透過率を示す図。
【図１０】会合型粒子Ａ，Ｂ、Ｄについて、塩濃度に対する透過率をプロットした図。
【図１１Ａ】疎水性物質内包型粒子ＡのＡＦＭ像。
【図１１Ｂ】疎水性物質内包型粒子ＢのＡＦＭ像。
【図１１Ｃ】疎水性物質内包型粒子ＣのＡＦＭ像。
【図１２】疎水性物質内包型粒子Ａ、Ｂ、Ｃについて、ピレン放出率の時間依存性をプロットした図。
【図１３】疎水性物質内包型粒子Ｄについて、２０℃、３７℃、４０℃の各温度に対するピレン放出率の時間依存性をプロットした図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を適用した発明の一例について説明する。なお、本発明の趣旨に合致する限り、他の発明も本発明の範疇に属し得ることは言うまでもない。また、以降の図における各要素のサイズや比率は、説明の便宜上のものであり、実際のものとは異なる。
【００１７】
本発明に係る疎水性物質内包型粒子は、疎水性物質と、疎水性物質を内包する会合型粒子とを備えるものである。会合型粒子は、親水性ユニットと疎水性ユニットを含む両親媒性鎖状ポリマー及び両親媒性無端状ポリマーを主成分とするものである。換言すると、会合型粒子は、両親媒性鎖状ポリマー及び両親媒性無端状ポリマーがそれぞれ単独で会合型粒子を形成しているものではなく、両者が混在した構成となっている。この会合型粒子は、水系媒体中、所定の温度を境に低温側で会合体を形成し、高温側で会合体が複数集合した凝集体を形成する。
【００１８】
水系媒体は、ゲル状のものを用いてもよいし、粘性の低いものを用いてもよい。水系媒体には、両親媒性鎖状ポリマー及び両親媒性無端状ポリマーの他、保存剤、ｐＨ調整剤などが溶解、若しくは分散していてもよい。
【００１９】
図１Ａに、本発明に係る両親媒性鎖状ポリマーの一例の模式図を、図１Ｂに、本発明に係る両親媒性無端状ポリマーの一例の模式図を示す。両親媒性鎖状ポリマー１０は、線状の親水性ユニット１１の両末端に線状の疎水性ユニット１２を有するトリブロック構造となっている。両親媒性無端状ポリマー２０は、単環状構造となっており、親水性ユニット２１と疎水性ユニット２２のジブロック構造からなる。
【００２０】
親水性ユニットと疎水性ユニットを含む両親媒性鎖状ポリマー及び両親媒性無端状ポリマーを主成分とする会合型粒子を用いることにより、両親媒性鎖状ポリマーと両親媒性無端状ポリマーの混合割合に応じて、疎水性物質の放出量を調整することができる。これは、両親媒性鎖状ポリマー及び両親媒性無端状ポリマーの混合割合に応じて、会合体から凝集体に形成する温度を調整することができるためである。
【００２１】
図２は、本発明に係る会合型粒子２の会合体３と凝集体４の一例を示した模式図である。同図においては、説明の便宜上、会合体３及び凝集体４それぞれについて１つ図示する。会合体３は、図２の上図に示すような、両親媒性鎖状ポリマー１０と両親媒性無端状ポリマー２０により構成されたミセル構造となっている。なお、図２の会合体３においてはポリマーが６個集合したものを示しているが、一例であって、集合するポリマーの数は限定されない。会合体３を形成するポリマーの数は、数個程度でもよいし、数千個程度であってもよい。会合体としては、ミセルの他、ベシクルなどでもよい。会合体３は、水系媒体中で溶解又は分散している。会合体３は、図２の上図に示すように疎水性ユニットをコアの中心側に、親水性ユニットを外側に向けた配置となっている。
【００２２】
凝集体４は、図２の下図に示すような会合体３が複数凝集した粒子となっている。会合型粒子２は、図２に示すように、所定の温度を境に会合体３と凝集体４が可逆的に変化する。なお、会合体３から凝集体４に変化する温度と、凝集体４から会合体３に変化する温度は、必ずしも一致していなくてもよい。
【００２３】
会合体３は、高温になるにつれて高分子鎖の運動性を増し、両親媒性鎖状ポリマー１０の疎水性ユニット１２の相互作用が変化することによって、複数の会合体３同士で凝集体４を形成する。
【００２４】
会合体３は、内部に空隙５が形成されている。この空隙５に、薬物等の疎水性物質が内包される。図３は、本発明に係る疎水性物質内包型粒子の疎水性物質の放出の一例を示す模式図である。疎水性物質内包型粒子１は、図３の上図に示すように、会合体３の空隙５内に疎水性物質６が内包されている。図３の下図に示すように、会合体３が複数集合して凝集体４を形成する。会合体３から凝集体４への形状変換が、内包されていた疎水性物質６の放出を促進する。
【００２５】
換言すると、会合体３から凝集体４への変換に伴う形状変換を、疎水性物質の放出量調整に利用することができる。この会合体３から凝集体４への変換温度は、両親媒性鎖状ポリマーと両親媒性無端状ポリマーの混合割合を変えることにより調整することができる。従って、両親媒性鎖状ポリマーと両親媒性無端状ポリマーの混合割合を変えることにより内包する疎水性物質６の放出量を調整することができる。
【００２６】
会合体３、凝集体４を形成する両親媒性鎖状ポリマー１０と両親媒性無端状ポリマー２０の組み合わせは、特に制限されないが、これらのポリマーにおいて、疎水性ユニット又は／及び親水性ユニットが同一であることが好ましい。ここで「疎水性ユニットが同一」若しくは「親水性ユニットが同一」とは、会合状態に影響を与えないような構造上の細部の相違しているものも含むものとする。例えば、分子量の差異や置換基の違いのような構造上の相違であって、会合状態に影響を与えないものは、疎水性ユニットが同一、若しくは親水性ユニットが同一であるものとする。
【００２７】
会合体３の形成にあたって、より会合形成に大きな影響を及ぼす疎水性ユニットが同一であることがより好ましく、疎水性ユニット及び親水性ユニットの両者が、両親媒性鎖状ポリマー１０と両親媒性無端状ポリマー２０において、共通していることがさらに好ましい。
【００２８】
特に好ましくは、両親媒性鎖状ポリマー１０を両親媒性無端状ポリマー２０の前駆体とすることである。このようにすることにより、両親媒性鎖状ポリマー１０と両親媒性無端状ポリマー２０の混合性を容易に高めることが可能となる。
【００２９】
両親媒性鎖状ポリマー１０の好ましい例としては、親水性ユニットがポリエチレンオキシドを含む下記一般式 (１)
【化１】
（式中、ｎは１０〜５００の整数を表す。）で示されるポリエチレンオキシドの繰り返し単位からなる親水性連鎖と、下記一般式 (２)
【化２】
（式中、Ｒ１は水素原子、ハロゲン原子または低級アルキル基を表し、Ｚは水素原子もしくは低級アルキル基、ペルフルオロアルキル基、アルキルオキシ基もしくはハロゲン原子で置換されているフェニル基、低級アルキル基、アルキルオキシ基、シアノ基又は−ＣＯＯＹで表される基（但し、Ｙは水素原子又は炭化水素基を表す。）を表し、ｍは１〜５００の整数を表す。）で示される繰り返し単位からなる疎水性連鎖とからなる鎖状高分子化合物を挙げることができる。
【００３０】
両親媒性無端状ポリマー２０の好ましい例としては、下記一般式(３)
【化３】
（式中、Ｒ１は水素原子、ハロゲン原子または低級アルキル基を表し、Ｚは水素原子もしくは低級アルキル基、ペルフルオロアルキル基、アルキルオキシ基、もしくはハロゲン原子で置換されているフェニル基、低級アルキル基、アルキルオキシ基、シアノ基又は−ＣＯＯＹで表される基（但し、Ｙは水素原子又は炭化水素基を表す。）を表す。ｍは１〜５００の整数、ｎは１０〜５００の整数を表す。Ｒ３、Ｒ４は同一もしくは異なって、直鎖状、分岐状、または環状の低分子鎖を表す。）で表される各繰り返し単位を含む環状高分子化合物を挙げることができる。
【００３１】
また、両親媒性無端状ポリマー２０の別の好ましい例としては、
下記一般式(４)
【化４】
（式中、Ｒ１、Ｒ２は同一もしくは異なって、水素原子、ハロゲン原子または低級アルキル基を表し、Ｚ１、Ｚ２は同一もしくは異なって、水素原子もしくは低級アルキル基、ペルフルオロアルキル基、アルキルオキシ基もしくはハロゲン原子で置換されているフェニル基、低級アルキル基、アルキルオキシ基、シアノ基又は−ＣＯＯＹで表される基（但し、Ｙは水素原子又は炭化水素基を表す。）を表す。ｐ、ｑは同一もしくは異なって、１〜５００の整数を表し、ｎは１０〜５００の整数を表す。Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は同一もしくは異なって、直鎖状、分岐状、または環状の低分子鎖を表す。）で表される各繰り返し単位を含む環状高分子化合物を挙げることができる。
【００３２】
両親媒性鎖状ポリマー１０は、親水性高分子と疎水性高分子をブロック共重合することにより容易に得ることができる。例えば、ブロック共重合体の原料となる１種類若しくは２種類以上の単量体と重合開始剤とを混合し、加熱等の条件下、重合反応を進行させることにより得ることができる。１種類の単量体を用いて重合反応を行った場合には、別のモノマーを新たに添加することによりブロック共重合体を合成することもできる。重合反応は、重合溶媒中で行うことも可能である。重合開始剤としては、公知の開始剤を制限なく用いることができる。さらに重合開始剤として、高分子開始剤を用いることもできる。高分子開始剤を用いる場合には、１種類の単量体のみを重合するだけでブロック共重合体を得ることができる。
【００３３】
両親媒性無端状ポリマーは、ブロック共重合体中の分子内の２点に共有結合を生成する官能基を導入し、これらの官能基を結合せしめることにより行う方法が簡便である。例えば、両親媒性無端状ポリマー２０の原料となる両親媒性鎖状ポリマー１０の分子鎖の両端にアリル基を導入した例では、溶媒中、希釈条件及びグラブス触媒存在下、両端の共有結合固定がなされ、効率的に環状高分子構造を有する高分子化合物が生成可能である。その他、環状高分子を得る公知の方法を制限なく適用することができる。
【００３４】
両親媒性鎖状ポリマーは、少なくともポリマー末端が鎖状となっており、親水性ユニットと疎水性ユニットを備え、上述した両親媒性無端状ポリマーとの組み合わせ条件を満足するものであれば特に限定されない。好適な例として、図１Ａの構成の他、図４Ａ〜図４Ｈの構成が挙げられる。図４Ａの両親媒性鎖状ポリマー１０ａは、線状の親水性ユニット１１ａの一端部に線状の疎水性ユニット１２ａを有する構造である。図４Ｂの両親媒性鎖状ポリマー１０ｂは、３本の鎖状ポリマーからなるものであり、１本の線状の親水性ユニット１１ｂの一端部から２本の疎水性ユニット１２ｂが分岐する構造となっている。
【００３５】
図４Ｃの両親媒性鎖状ポリマー１０ｃは、概ね中心位置から、複数の親水性ユニット１１ｃと複数の疎水性ユニット１２ｃが分岐した星型高分子構造を有するものである。図４Ｄの両親媒性鎖状ポリマー１０ｄは、１本の親水性ユニット１１ｄの両末端から、それぞれ２本の疎水性ユニット１２ｄが分岐した構造となっている。図４Ｅの両親媒性鎖状ポリマー１０ｅは、１本の親水性ユニット１１ｅから、複数の疎水性ユニット１２ｅが分岐した構造となっている。図４Ｆの両親媒性鎖状ポリマー１０ｆは、コア部に分岐した親水性ユニット１１ｆを具備し、末端部に分岐した疎水性ユニット１２ｆが設けられた構造となっている。
【００３６】
図４Ｇの両親媒性鎖状ポリマー１０ｇは、１本の疎水性ユニット１３ｇから、複数の側鎖状の疎水性ユニット１２ｇ、及び前述の１本の疎水性ユニット１３ｇから、ランダムな位置に側鎖状に形成された複数の親水性ユニット有する構造となっている。図４Ｈの両親媒性鎖状ポリマー１０ｈは、１本の疎水性ユニット１３ｈの特定のブロックから、側鎖状に形成された複数の疎水性ユニット１２ｈ、及び１本の疎水性ユニット１３ｈの前記ブロックとは異なるブロックにおいて、側鎖状に形成された複数の親水性ユニット１１ｈを有する構造となっている。なお、図４Ａ〜図４Ｈは、一例であって、種々の変形が可能であることは言うまでもない。例えば、両親媒性鎖状ポリマーは、少なくとも末端に疎水性ユニットが形成されていれば、他の部分に環状構造等の鎖状構造以外の要素が含まれていてもよい。
【００３７】
両親媒性無端状ポリマーは、無端状のポリマーであり、親水性ユニットと疎水性ユニットを備え、上述した両親媒性鎖状ポリマーとの組み合わせ条件を満足するものであれば特に限定されない。好適な例として、図１Ｂの構成の他、図５Ａ〜図５Ｇの構造が挙げられる。
【００３８】
図５Ａの両親媒性無端状ポリマー２０ａは、親水性ユニット２１ａの環構造と疎水性ユニット２２ａの環構造が結合した２環状構造となっている。図５Ｂの両親媒性無端状ポリマー２０ｂは、親水性ユニット２１ｂと疎水性ユニット２２ｂからなる環構造が２つ結合した２環構造となっている。図５Ｃの両親媒性無端状ポリマー２０ｃは、直線状の疎水性ユニット２２ｃの両末端に環構造の親水性ユニット２１ｃが結合した構造となっている。図５Ｄの両親媒性無端状ポリマー２０ｄは、図５Ｃの構造にさらに、直線状の疎水性ユニットと環状の親水性ユニットが追加された構造となっている。すなわち、２つの直線状の疎水性ユニット２２ｄが、３つの環構造の親水性ユニット２１ｄの間に配設された構造となっている。
【００３９】
図５Ｅの両親媒性無端状ポリマー２０ｅは、３つの環構造の親水性ユニット２１ｅと、この環構造の親水性ユニット２１ｅから延在され、一端部を互いに結合させた線状の疎水性ユニット２２ｅを有する構造となっている。さらに、図５Ｆの両親媒性無端状ポリマー２０ｆのように、環状部と鎖部からなる親水性ユニット２１ｆと環状構造の疎水性ユニット２２ｆの構造であってもよい。また、図５Ｇの両親媒性無端状ポリマー２０ｇのように、鎖状の親水性ユニット２１ｇの末端に結合された複数の環構造の疎水性ユニット２２ｇを備える構成であってもよい。なお、図５Ａ〜図５Ｇは、一例であって、種々の変形が可能であることは言うまでもない。例えば、カテナン状の構造の環構造であってもよい。また、架橋構造などを備えていてもよい。
【００４０】
なお、上記一般式（１）〜（４）の構造は、図１Ａ、図１Ｂの構造に限定されず、図４Ａ〜図４Ｇ，図５Ａ〜図５Ｇ等を含めた種々の構造に対しても好適に適用可能である。
【００４１】
両親媒性鎖状ポリマーとして、図１Ａに示すようなトリブロック構造を用いることにより、同一セグメント長さの図４Ａのジブロック構造の疎水性ユニットのものよりも、ミセル等の会合型粒子の分子交換の速さが遅い。これは、一方の疎水性ユニットがミセル等の会合型粒子のコアから出て、さらにもう一方の疎水性ユニットもコアから出るプロセスが必要なためである。従って、トリブロック構造はジブロック構造に比して会合型粒子の安定性が高いという優位点がある。このため、本発明に係る疎水性物質内包型粒子に適用する両親媒性鎖状ポリマーの特に好ましい形状として、図１Ａに示すような、線状の親水性ユニットと、親水性ユニットの両末端に結合された線状の疎水性ユニットからなるトリブロック構造を挙げることができる。
【００４２】
本発明に係る疎水性物質内包型粒子をＤＤＳ等の生体内利用を目的とする場合には、毒性による有害事象回避の観点から、会合型粒子２が生体適合性材料により構成されることが好ましい。少なくとも、両親媒性鎖状ポリマー、両親媒性無端状ポリマーの表層部が生体適合性材料となるように設計することが好ましい。両親媒性鎖状ポリマー、両親媒性無端状ポリマーの親水性ユニットをいずれも生体適合性材料にすることにより、容易に会合体３の生体適合性を付与することができる。
【００４３】
会合型粒子２の粒径は、特に限定されないが、ＤＤＳ等の製剤用途に用いる場合には、１０ｎｍ以上、１００ｎｍ以下とすることが好ましい。会合型粒子２の平均粒子径を１０ｎｍ以上とすることにより、腎臓からの排出を回避することができる。また、１００ｎｍ以下とすることにより、肝臓や腎臓に分布する細網内皮系による捕捉を回避することができる。
【００４４】
疎水性物質６は、特に限定されないが、ＤＤＳをはじめとする各種製剤として適用する場合には、薬物である。薬物は、広義の治療、診断、予防等の目的に適用される物質全般を含み、特に限定されない。薬物の一例としては、抗ガン剤、眼疾患の治療薬、ポリペプチド系薬物、遺伝子治療薬等の狭義の治療薬の他、造影剤等の診断薬が挙げられる。また、疎水性物質６は、化粧等の医薬部外品、食料品用の保存料や着色剤、塗料等の各種材料などでもよい。疎水性物質６には、目的物質の他、保存剤、安定剤や媒体等が含まれていてもよい。また、会合型粒子２内に取り込みが可能であれば、疎水性を示さない物質が含まれていてもよい。
【００４５】
上記のように構成された会合型粒子２は、薬物などを内包させ、生体内などの治療や診断に適用することができる。薬物を内包させた疎水性物質内包型粒子１を含む薬を注射により血液中に注入して患部に集積させた後に、必要に応じて患部を、会合体３から凝集体４に変換する変換温度Ｔ以上に温めて、薬物である疎水性物質６の放出を促進させてもよい。これにより、病巣部である患部に、効率的に薬物を送達することができる。このため、治療の効果の飛躍的向上が期待できる。また、患部領域を温める方式を採用することにより、治療部以外で薬物が放出される恐れを最小限に留めることができる。従って、毒性が強く、副作用により薬物の投与を制限せざるを得なかった治療などに有用である。
【００４６】
ＤＤＳに用いる場合の生物種、標的細胞の種類、標的とする臓器等は、特に限定されない。患部の加温方法は、ハイパーサーミアなどの公知の方法を制限なく利用することができる。
【００４７】
次に、本発明に係る疎水性物質内包型粒子が、会合体３から凝集体４へ変換する変換温度Ｔを簡便に調整可能である理由について説明する。
【００４８】
図６は、両親媒性鎖状ポリマー１０のみからなる会合体、及び凝集体の一例を示した模式図である。会合体１０３は、図６の上図に示すような両親媒性鎖状ポリマー１０により構成されたミセル構造となっている。凝集体１０４は、図６の下図に示すような両親媒性鎖状ポリマー１０からなる会合体が凝集した粒子となっている。会合型粒子１０２は、図６に示すように、変換温度Ｔ（Ｌ）を境に会合体１０３と凝集体１０４が可逆的に変化する。
【００４９】
図７は、両親媒性無端状ポリマー２０のみからなる会合体、及び凝集体の一例を示した模式図である。会合体２０３は、図７の上図に示すような、両親媒性無端状ポリマー２０により構成されたミセル構造となっている。凝集体２０４は、図７の下図に示すような両親媒性無端状ポリマー２０が凝集した粒子となっている。会合型粒子２０２は、図７に示すように、変換温度Ｔ（Ｃ）を境に会合体２０３と凝集体２０４が可逆的に変化する。
【００５０】
変換温度Ｔ（Ｌ）に適合する場合には、図６に示す会合型粒子１０２を用いればよい。また、薬物放出量が変換温度Ｔ（Ｃ）に適合する場合には、図７に示す会合型粒子２０２を用いればよい。また、この変換温度Ｔ（Ｌ）、Ｔ（Ｃ）は、水系媒体中の濃度を変更したり、塩濃度等の添加剤を変更したりすることにより調整することができるが、これらの方法による変換温度の調整は限定される。すなわち、従来、変換温度Ｔ（Ｌ）、Ｔ（Ｃ）の間の温度範囲において、自在に温度調整することができなかった。
【００５１】
一方、本発明によれば、変換温度の異なる両親媒性鎖状ポリマーと両親媒性無端状ポリマーを混合させ、かつこれらが混在した会合型粒子を用いることにより、広い温度範囲で変換温度Ｔを調整することが可能となる。換言すると、両親媒性鎖状ポリマーと両親媒性無端状ポリマーという形状の違いに起因して、これら２つの変換温度を大きく異ならせることが容易となる。そして、両親媒性鎖状ポリマーと両親媒性無端状ポリマーが混在した会合型粒子を用いることにより、両親媒性鎖状ポリマー単独の変換温度Ｔ（Ｌ）と、両親媒性無端状ポリマー単独の変換温度Ｔ（Ｃ）の間で、その混合割合に応じて容易に変換温度Ｔを調整することができる。無論、濃度変更や塩濃度等の添加剤などを併用して温度調整することも可能である。
【００５２】
例えば、図６に示す会合型粒子１０２の変換温度、図７に示す会合型粒子２０２の変換温度Ｔが、Ｔ（Ｌ）＜Ｔ（Ｃ）の場合、この温度範囲内において、変換温度Ｔを両親媒性鎖状ポリマーと両親媒性無端状ポリマーの混合割合に応じて変更することができる。
【００５３】
本発明に係る疎水性物質内包型粒子は、塩析する濃度を自在に制御可能であるという特徴を有する。通常、高分子ミセル溶液に塩を添加することにより、変換温度Ｔが低下する。これは、塩は、コロイドを凝集（塩析）作用により沈殿しやすくなるためである。このため、塩濃度を制御することにより、変換温度Ｔを微調整することが可能となる。
【００５４】
塩析温度は、分子構造によってほぼ決定するが、両親媒性無端状ポリマーと両親媒性鎖状ポリマーを混合させることにより、塩による塩析濃度Ｃ１濃度を、両親媒性鎖状ポリマーの塩析濃度Ｃ２、両親媒性無端状ポリマーの塩析濃度Ｃ３の範囲内でチューニングすることが可能となる。
【００５５】
本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、両親媒性無端状ポリマーを用いることにより、塩に対する安定性が極めて向上することを突き止めた。従って、本発明に係る疎水性物質内包型粒子１の塩に対する安定性を、両親媒性鎖状ポリマーからなる疎水性物質内包型粒子を用いる場合に比して向上させることが可能となる。これにより、塩濃度が変動し得る用途、例えば、ＤＤＳなどの生体内で適用する場合に、塩濃度に起因する凝集体への変換を阻止することが可能となるという優れた効果を有する。
【００５６】
次に、疎水性物質内包型粒子の製造方法の一例について説明する。まず、会合型粒子２を製造する。製造方法は、両親媒性鎖状ポリマー１０、両親媒性無端状ポリマー２０をそれぞれ合成し、これらを所望の変換温度Ｔに応じて、所定の割合、水系媒体中に溶解、又は分散させることにより得ることができる。
【００５７】
次いで、会合体３内に疎水性物質６を内包させる。この工程は、公知の技術を制限なく用いることができる。例えば、会合体３が溶解した水系媒体に、揮発性溶媒中に溶解させた疎水性物質を混合させ、揮発性溶媒を留去することにより容易に調製することができる。
【００５８】
本発明によれば、両親媒性鎖状ポリマーと両親媒性無端状ポリマーが混在した会合型粒子２を用いた疎水性物質内包型粒子の放出量を、両親媒性鎖状ポリマーのみからなる会合型粒子を用いた疎水性物質内包型粒子の放出量と、両親媒性無端状ポリマーのみからなる会合型粒子を用いた疎水性物質内包型粒子の放出量の間に調整することができる。これは、両親媒性鎖状ポリマーと両親媒性無端状ポリマーが混在した会合型粒子の会合体と凝集体との変換温度Ｔを、両親媒性鎖状ポリマーのみからなる疎水性物質内包型粒子の変換温度Ｔ（Ｌ）と、両親媒性無端状ポリマーのみからなる疎水性物質内包型粒子の変換温度Ｔ（Ｃ）の間に調整することができるためである。すなわち、会合体から凝集体に変換する温度を調整することによって、疎水性物質６の放出量を調整することが可能となる。その結果、両親媒性鎖状ポリマーと両親媒性無端状ポリマーの混合割合を調整することによって、薬物放出量を容易に調整することが可能となる。
【００５９】
両親媒性鎖状ポリマーと両親媒性無端状ポリマーが混在した会合型粒子からなる疎水性物質内包型粒子の放出量は、温度に応じて放出量を制御できる。従って、ハイパーサーミアなどの加温システムなどと併用することによって、患部において薬物放出量を高めたりすることが可能となる。本発明は、例えば、細胞培養や微生物の培養などにおいて、温度に対して薬物放出量をコントロールしたい用途などにも好適である。
【００６０】
なお、上記疎水性物質内包型粒子は、水系媒体と、両親媒性鎖状ポリマーと、両親媒性無端状ポリマーを主成分とすることを説明したが、保存剤、金属微粒子等の添加剤を適宜添加することが可能である。
【００６１】
以上説明した本発明に係る疎水性物質内包型粒子は、一例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。医用分野にとどまらず、電子材料分野、触媒化学分野、材料化学分野等において広範に適用することができる。
【００６２】
≪実施例≫
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。本実施例に係るポリマーは、例えば、非特許文献２に開示された方法により容易に合成することができる。
【００６３】
（両親媒性鎖状ポリマーの合成）
両末端に２−ブロモイソブチリル基を持つポリエチレンオキシド（４００ｍｇ）、ブチルアクリレート（３ｍL）、臭化銅（Ｉ)（２０ｍｇ）、及び４,４'−ジノニル−２,２'−ビピリジル（１６０ｍｇ）を混合し、９０℃で３時間、原子移動ラジカル重合を行った。その後、アリルトリブチルスズ（１．２ｍL）を添加し、さらに９０℃で１６時間攪拌することにより、直鎖状高分子構造を有するポリ（ブチルアクリレート−ｂ−エチレンオキシド−ｂ−ブチルアクリレート）（以降、「Ｌ１ポリマー」とも称する）を２３５ｍｇ得た。
【００６４】
（両親媒性環状ポリマーの合成）
上記Ｌ１ポリマー（１００ｍｇ）、グラブス触媒第一世代（２０ｍｇ）を２００ｍＬの塩化メチレンに溶解し、４８時間の加熱還流を行うことにより、環状高分子構造を有するポリ（ブチルアクリレート−ｂ−エチレンオキシド）（以降、「Ｃ１ポリマー」とも称する）を６４ｍｇ得た。
【００６５】
次いで、テトラヒドロフランにＬ１ポリマーを溶解し、これに水を加えることで自己組織化を行い、その後、テトラヒドロフランを減圧留去によって除去することにより、０．５ｍｇ/ｍＬ水溶液を調製し、会合型粒子Ａを得た。また、テトラヒドロフランにＣ１ポリマーを溶解し、これに水を加えることで自己組織化を行い、その後、テトラヒドロフランを減圧留去によって除去することにより、０．５ｍｇ/ｍＬ水溶液を調製し、会合型粒子Ｂを得た。
【００６６】
会合型粒子Ａ（Ｌ１ポリマーの０．５ｍｇ/ｍＬ水溶液）と、会合型粒子Ｂ（Ｃ１ポリマーの０．５ｍｇ／ｍＬ水溶液）とを、３：１の比率で混合することにより会合型粒子（以降、「会合型粒子Ｃ」と称す）を調製した。
【００６７】
会合型粒子Ａと、会合型粒子Ｂとを１：１の比率で混合することにより会合型粒子（以降、「会合型粒子Ｄ」と称す）を調製した。
【００６８】
会合型粒子Ａと、会合型粒子Ｂとを１：３の比率で混合することにより会合型粒子（以降、「会合型粒子Ｅ」と称す）を調製した。
【００６９】
会合型粒子Ａ〜会合型粒子Ｅについて、分光光度計を用いて温度に対する可視光透過率を６００nmで観察した。その結果を図８に示す。会合体から凝集体への変換は、透過率変化を追跡することにより確認することができる。
【００７０】
ここでは、６００ｎｍにおいて、透過率が５％低下する量を会合体から凝集体に変換する変換温度Ｔと定義する。会合型粒子Ａ（Ｌ１ポリマー）の変換温度Ｔは２４℃、会合型粒子Ｂ（Ｃ１ポリマー）の変換温度Ｔは７４℃であった（図８参照）。また、会合型粒子Ｃの変換温度Ｔは、３８℃であり、会合型粒子Ｄの変換温度Ｔは、４８℃であった。また、会合型粒子Ｅの変換温度Ｔは６３℃であった。
【００７１】
会合型粒子Ａの変換温度Ｔ（Ｌ）２４℃に対し、会合型粒子Ｂの変換温度Ｔが７４℃となった理由は、分子鎖の末端の運動性が、Ｌ１ポリマーの方がＣ１ポリマーに比して高いことに起因するものと考えられる。
【００７２】
Ｌ１ポリマーとＣ１ポリマーを混合した会合型粒子Ｃ〜Ｅにおいては、いずれも変換温度Ｔが１つ観測された。仮に、Ｌ１ポリマーのミセルとＣ１ポリマーのミセルがそれぞれ独立に形成されるならば、それぞれの変換温度Ｔが観測されるはずである。しかしながら、実際には、図８に示すように、変換温度Ｔが１つのみ観測された。これは、会合型粒子Ｄ〜Ｅの会合型粒子において、Ｌ１ポリマーとＣ１ポリマーを主成分とする会合体が形成されていることを強く支持するものである。
【００７３】
また、会合型粒子Ｃ〜Ｅにおいて、Ｃ１ポリマーとＬ１ポリマーの混合割合に応じて変換温度Ｔを、Ｌ１ポリマーの変換温度Ｔ（Ｌ）、Ｃ１ポリマーの変換温度Ｔ（Ｃ）の範囲内において、容易に設計することが可能であることがわかる。
【００７４】
図９Ａに、Ｌ１ポリマーの溶液濃度を変えた時の温度に対する可視光透過率を６００ｎｍで観測した結果を、図９ＢにＣ１ポリマーの溶液濃度を変えた時の温度に対する可視光透過率を６００ｎｍで観測した結果を示す。図９Ａ，図９Ｂに示すように、Ｌ１ポリマー単独、Ｃ１ポリマー単独でも、溶液濃度を変更することにより、変換温度Ｔを調整できることがわかる。しかしながら、その調整範囲は、僅かである。これに対し、図８に示すように、会合型粒子Ｃ〜Ｅによれば、大きな範囲で変換温度Ｔを調整することが可能である。溶液濃度を調整することにより、さらに変換温度Ｔを微調整可能である。
【００７５】
図１０に、会合型粒子Ａ、会合型粒子Ｂ，及び会合型粒子Ｄについて、塩化ナトリウムＮａＣｌを添加していった際の可視光透過率を６００ｎｍで観測した結果を示す。会合型粒子Ａの塩析濃度が５ｍｇ/ｍLであったのに対し、会合型粒子Ｂの塩析濃度は３００ｍｇ/ｍLであり、およそ６０倍の塩濃度安定性を示すことがわかる。また、会合型粒子Ｄの塩析濃度は２００ｍｇ/ｍLであり、塩濃度安定性は、会合型粒子Ａの塩濃度安定性より高くなることがわかる。
【００７６】
（疎水性物質内包型粒子の調製）
Ｌ１ポリマーのミセル溶液（０．５ｍｇ／ｍＬ，５ｍＬ）を十分に乾燥させた。次いで、これにピレンのＴＨＦ溶液（１ｍｇ／ｍＬ，０．１ｍＬ，ブロック共重合体の重量に対して４％）及びＴＨＦ２ｍＬを加え、激しく撹拌しながら蒸留水５ｍＬを加えた。その後、減圧留去を２時間行い、溶存しているＴＨＦを除去した。次いで、蒸留水を加え溶液の総量を５ｍＬとし、室温（２０℃）で１日静置させることにより、ピレンの封入されたミセル溶液（以降、「疎水性物質内包型粒子Ａ」と称する）を調製した。疎水性物質内包型粒子Ａのピレンの封入率は２６％であった。
【００７７】
Ｃ１ポリマーのミセル溶液（０．５ｍｇ／ｍＬ，５ｍＬ）を十分に乾燥させた。次いで、これにピレンのＴＨＦ溶液（１ｍｇ／ｍＬ，０．１ｍＬ，ブロック共重合体の重量に対して４％）及びＴＨＦ２ｍＬを加え、激しく撹拌しながら蒸留水５ｍＬを加えた。その後、減圧留去を２時間行い、溶存しているＴＨＦを除去した。次いで、蒸留水を加えて溶液の総量を５ｍＬとし、室温（２０℃）で１日静置させることにより、ピレンの封入されたミセル溶液（以降、「疎水性物質内包型粒子Ｂ」と称する）を作製した。疎水性物質内包型粒子Ｂのピレンの封入率は５１％であった。
【００７８】
Ｌ１ポリマーのミセル溶液（０．５ｍｇ／ｍＬ，２．５ｍＬ）とＣ１ポリマーのミセル溶液（０．５ｍｇ／ｍＬ，２．５ｍＬ）とを混合した後に十分に乾燥した。ピレンのＴＨＦ溶液（１ｍｇ／ｍＬ，０．１ｍＬ，ブロック共重合体の重量に対して４％）及びＴＨＦ２ｍＬを加え、激しく撹拌しながら蒸留水５ｍＬを加えた。全て加え終わったところで減圧留去を２時間行い、溶存しているＴＨＦを除去した。次に、蒸留水を加え溶液の総量を５ｍＬとし、室温（２０℃）で１日静置させることにより、ピレンの封入されたミセル溶液（以降、「疎水性物質内包型粒子Ｃ」と称する）を作製した。疎水性物質内包型粒子Ｃのピレンの封入率は１０％であった。
【００７９】
（疎水性物質内包型粒子Ａ〜Ｃの構造評価）
図１１Ａに、疎水性物質内包型粒子ＡのＡＦＭ像を、図１１Ｂに疎水性物質内包型粒子ＢのＡＦＭ像を、図１１Ｃに疎水性物質内包型粒子ＣのＡＦＭ像を示す。サンプルは、疎水性物質内包型粒子Ａ（０．５ｍｇ／ｍＬ），疎水性物質内包型粒子Ｂ（０．５ｍｇ／ｍＬ）及び疎水性物質内包型粒子Ｃ（０．５ｍｇ／ｍＬ）をシリコン基板上に滴下し、スピンコーティングすることにより作製した。図１１Ａ〜図１１Ｃより、それぞれ１００ｎｍ程度の構造体が確認され、ミセルを形成していることがわかる。
【００８０】
（疎水性物質内包型粒子Ａ〜Ｃのピレン放出率の評価）
純水で洗浄処理したヴィスキングチューブ（分画分子量１２０００〜１４０００）にメンブレンフィルターを通じて濾過した疎水性物質内包型粒子Ａ〜Ｃ（５ｍＬ）を加えた。４０℃で透析を行い、ＵＶにより放出率の算出を行った。
【００８１】
図１２は、疎水性物質内包型粒子Ａ〜Ｃについて、４０℃で透析を行った際のピレンの放出率を時間に対してプロットしたものである。例えば、３００分後におけるピレン放出率は、疎水性物質内包型粒子Ａにおいては８１％、疎水性物質内包型粒子Ｂにおいては５６％、疎水性物質内包型粒子Ｃにおいては７３％という結果が得られた。換言すると、両親媒性鎖状ポリマーと両親媒性無端状ポリマーが混在した会合型粒子からなる疎水性物質内包型粒子は、両親媒性鎖状ポリマーと両親媒性無端状ポリマーの混合比率を変えることにより、疎水性物質内包型粒子Ａと疎水性物質内包型粒子Ｂの放出率の差である、概ね２５％の幅で放出量を制御できることがわかる。
【００８２】
図１３は、疎水性物質内包型粒子Ｃについて、２０℃、３７℃、４０℃で透析を行った際のピレンの放出率を時間に対してプロットしたものである。例えば、３００分後におけるピレンの放出率は、２０℃の場合においては２４％、３７℃の場合においては５１％、４０℃の場合においては７３％という結果が得られた。換言すると、４０℃においては、２０℃の場合の概ね３倍の放出率を実現できることがわかる。また、３７℃に対しては、概ね２倍の放出率を実現できることがわかる。
【００８３】
すなわち、Ｌ１ポリマーとＣ１ポリマーが混在した会合型粒子からなる疎水性物質内包型粒子Ｃの放出量は、温度に応じて放出量を制御できることがわかる。従って、ハイパーサーミアなどの加温システムなどと併用することによって、患部において薬物放出量を高めたりすることが可能となる。また、細胞培養、微生物の培養地などにおいて、温度に対して薬物放出量をコントロールしたい用途などに好適である。
【符号の説明】
【００８４】
１ 疎水性物質内包型粒子
２ 会合型粒子
３ 会合体
４ 凝集体
５ 空隙
６ 疎水性物質
１０ 両親媒性鎖状ポリマー
１１ 親水性ユニット
１２ 疎水性ユニット
２０ 両親媒性無端状ポリマー
２１ 親水性ユニット
２２ 疎水性ユニット
１０２ 会合型粒子
１０３ 会合体
１０４ 凝集体
２０２ 会合型粒子
２０３ 会合体
２０４ 凝集体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
疎水性物質と、
前記疎水性物質を内包する会合型粒子とを備え、
前記会合型粒子は、親水性ユニットと疎水性ユニットを含み、温度によって会合体と凝集体に形状が変化する両親媒性鎖状ポリマーと、親水性ユニットと疎水性ユニットを含み、温度によって会合体と凝集体に形状が変化する両親媒性無端状ポリマーとを主成分とし、前記両親媒性鎖状ポリマーと前記両親媒性無端状ポリマーが混在した会合体を形成し、
前記会合体は、水系媒体中、所定の温度以上で、当該会合体が複数集合した凝集体を形成する疎水性物質内包型粒子。
【請求項２】
前記両親媒性鎖状ポリマーと前記両親媒性無端状ポリマーは、親水性ユニット、又は／及び疎水性ユニットが同一であることを特徴とする請求項１に記載の疎水性物質内包型粒子。
【請求項３】
前記両親媒性鎖状ポリマーは、単鎖状ポリマーであり、前記両親媒性無端状ポリマーは、単環状ポリマーであることを特徴とする請求項１又は２に記載の疎水性物質内包型粒子。
【請求項４】
前記両親媒性鎖状ポリマーは、線状の親水性ユニットと、前記親水性ユニットの両末端に結合された線状の疎水性ユニットからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の疎水性物質内包型粒子。
【請求項５】
前記両親媒性鎖状ポリマーは、前記両親媒性無端状ポリマーの前駆体であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の疎水性物質内包型粒子。
【請求項６】
前記疎水性物質が薬物であり、請求項１〜５のいずれか１項に記載の疎水性物質内包型粒子を含む医薬用組成物。
【請求項１】
疎水性物質と、
前記疎水性物質を内包する会合型粒子とを備え、
前記会合型粒子は、親水性ユニットと疎水性ユニットを含み、温度によって会合体と凝集体に形状が変化する両親媒性鎖状ポリマーと、親水性ユニットと疎水性ユニットを含み、温度によって会合体と凝集体に形状が変化する両親媒性無端状ポリマーとを主成分とし、前記両親媒性鎖状ポリマーと前記両親媒性無端状ポリマーが混在した会合体を形成し、
前記会合体は、水系媒体中、所定の温度以上で、当該会合体が複数集合した凝集体を形成する疎水性物質内包型粒子。
【請求項２】
前記両親媒性鎖状ポリマーと前記両親媒性無端状ポリマーは、親水性ユニット、又は／及び疎水性ユニットが同一であることを特徴とする請求項１に記載の疎水性物質内包型粒子。
【請求項３】
前記両親媒性鎖状ポリマーは、単鎖状ポリマーであり、前記両親媒性無端状ポリマーは、単環状ポリマーであることを特徴とする請求項１又は２に記載の疎水性物質内包型粒子。
【請求項４】
前記両親媒性鎖状ポリマーは、線状の親水性ユニットと、前記親水性ユニットの両末端に結合された線状の疎水性ユニットからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の疎水性物質内包型粒子。
【請求項５】
前記両親媒性鎖状ポリマーは、前記両親媒性無端状ポリマーの前駆体であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の疎水性物質内包型粒子。
【請求項６】
前記疎水性物質が薬物であり、請求項１〜５のいずれか１項に記載の疎水性物質内包型粒子を含む医薬用組成物。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【図４Ｆ】
【図４Ｇ】
【図４Ｈ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図５Ｄ】
【図５Ｅ】
【図５Ｆ】
【図５Ｇ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１１Ｃ】
【図１２】
【図１３】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【図４Ｆ】
【図４Ｇ】
【図４Ｈ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図５Ｄ】
【図５Ｅ】
【図５Ｆ】
【図５Ｇ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１１Ｃ】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１２３４９（Ｐ２０１２−１２３４９Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５１６５３（Ｐ２０１０−１５１６５３）
【出願日】平成２２年７月２日（２０１０．７．２）
【出願人】（３０４０２１４１７）国立大学法人東京工業大学 (1,821)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２日（２０１０．７．２）
【出願人】（３０４０２１４１７）国立大学法人東京工業大学 (1,821)
【Ｆターム（参考）】
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