JP5115951B2

JP5115951B2 - ナノコンポジット粒子

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Publication number: JP5115951B2
Application number: JP2007011484A
Authority: JP
Inventors: 公子牧野; 弘寺田; 武尚中嶋; 敬士郎友田
Original assignee: Tokyo University of Science
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Priority date: 2006-03-17
Filing date: 2007-01-22
Publication date: 2013-01-09
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Description

本発明は、被送達薬剤を含有するナノ粒子と、糖物質とを含むナノコンポジット粒子に関する。

被送達薬剤を含むナノ粒子は、ＤＤＳ（Drug Delivery System）において種々の利点を有する。例えば、注射投与した場合、肝、肺、あるいは炎症部位等に選択的に集まり、薬物を放出するため、副作用が低減できる等の大きな利点を有する。また、経口投与した場合には、難吸収性生理活性物質の消化管吸収が増大することが期待できる。また、経皮投与した場合には、生理活性物質を局所的に投与することができる。更に、これらのナノ粒子を肺胞に直接投与した場合、肺胞マクロファージによる捕捉を回避して、血中に直接的に薬物を移行させることができる等の種々の利点を有する。

しかしながら、ナノ粒子を直接取り扱う場合には付着凝集性、不安定性、飛散性等の種々の問題がある。また、ナノ粒子を分散液の状態で取り扱う場合には再凝集を起こす等分散液の安定性に問題がある。更に、経肺的に投与された粒子が肺胞に到達するには、その粒子の空気力学的粒子径が約１〜５μｍの範囲であることが必要と一般にいわれており、この範囲よりも粒子径が小さいナノ粒子を直接吸入しても、肺胞に沈着することなく再び呼気から排出されてしまうという問題点がある。これらの問題点を回避するために、ナノ粒子を被覆物質で被覆して粒子径をミクロサイズとしたナノコンポジット粒子が種々提案されているが、未だ上記問題点を十分に解決できるナノコンポジット粒子は提示されていない。

例えば特許文献１には、ナノ粒子としてポリスチレンビーズ又はシリカコロイドビーズと、被覆物質としてリン脂質とラクトースとを含むナノコンポジット粒子が開示されている。このようなナノコンポジット粒子の幾何学的粒子径はナノ粒子濃度の増加に伴って増加するが、空気力学的粒子径はナノ粒子濃度に無関係であることが開示されている。また、該ナノコンポジット粒子をエタノールに再溶解した場合には、ナノ粒子が溶出され得ることが開示されている。

また、特許文献２には、薬物とリン脂質とを含有するナノスフィア状のリポソームを、糖物質を核として流動層造粒法によって被覆して得られるプロナノスフィア（ナノコンポジット粒子）が開示されている。該ナノコンポジット粒子は水を加えることで、ナノコンポジット粒子調製前のリポソームとほぼ同じ平均粒子径を有するリポソーム分散液を与え得ることが開示されている。

更に、特許文献３には、薬物と生体適合性高分子とからなる生体適合性ナノ粒子と、糖アルコールとを含む薬物含有複合粒子が開示されている。該薬物含有複合粒子は噴霧乾燥式流動層造粒法によって製造され、経肺投与に適した一次粒子からなる二次粒子である。
特表２００５−５１１６２９号公報特開平０５−１９４１９６号公報特開２００４−２６２８１０号公報

特許文献１に開示されているナノコンポジット粒子は、被覆物質としてリン脂質を多く含むため水に対する溶解性が不十分で、水に対する再分散性が十分であるとは言い難い。また、特許文献２に開示されているナノコンポジット粒子は流動層造粒法で調製されるため、製造できるナノコンポジット粒子の粒子径に制限があり、特に、飛翔性を有するナノコンポジット粒子を得ることは困難である。更に、水への再分散によって得られるナノ粒子分散液がリポソーム分散液であることから、得られるナノ粒子分散液の安定性が十分であるとは言い難い。一方、特許文献３に開示されている薬物含有複合粒子は、糖アルコールを含有するため吸湿性が高く、経肺吸収用製剤としての取り扱い性が不十分であった。また、噴霧乾燥式流動層造粒法により製造されるため、内包された薬物が長時間高温に曝されるため内包可能な薬物に制限があった。
本発明の目的は、水に対して良好な溶解性を有し、水に接触させたときに良好な再分散性を示すナノコンポジット粒子を提供することにある。

（１）被送達薬剤及び生分解性ポリマーを含むナノ粒子と、糖物質とを含むナノコンポジット粒子であって、前記糖物質がトレハロース及びラクトースから選択された少なくとも１種である二糖類であり、前記ナノ粒子と前記二糖類との質量比が４０：６０〜６０：４０の範囲であるナノコンポジット粒子である。
（２）前記ナノ粒子と前記二糖類との質量比が４５：５５〜５５：４５の範囲である（１）に記載のナノコンポジット粒子である。
（３）前記生分解性ポリマーが、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ（乳酸−グリコール酸）及びポリシアノアクリレートからなる群から選択された少なくとも１種を含む生分解性ポリマーである（１）又は（２）に記載のナノコンポジット粒子である。
（４）前記ナノ粒子と前記二糖類とを含む溶液を、噴霧乾燥して得られる（１）〜（３）のいずれか１項に記載のナノコンポジット粒子である。
（５）前記噴霧乾燥における噴霧乾燥機の入口温度が６０℃〜１００℃の範囲である（４）に記載のナノコンポジット粒子である。
（６）前記噴霧乾燥における噴霧乾燥機の入口温度が６０℃〜９０℃の範囲である（４）に記載のナノコンポジット粒子である。

本発明によれば、水に対して良好な溶解性を有し、水と接触させたときに良好な再分散性を示すナノコンポジット粒子を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について詳しく説明する。
本発明は、被送達薬剤及び生分解性ポリマーを含むナノ粒子と、糖物質とを含むナノコンポジット粒子であって、前記糖物質が二糖類であり、前記ナノ粒子と前記二糖類との質量比が４０：６０〜６０：４０の範囲であるナノコンポジット粒子である。

本発明でいうナノ粒子とは、その平均粒子径が１μｍ未満の微粒子である。ナノ粒子の平均粒子径は当該分野で公知の方法（例えば、市販の湿式粒子径測定装置）によって測定することができる。ナノ粒子の生体内への吸収性や生体内での滞留制御の点から、その平均粒子径が５０ｎｍ〜９００ｎｍの範囲であることが好ましく、２５０ｎｍ〜９００ｎｍの範囲であることがより好ましい。前記ナノ粒子の粒子径はその使用目的に応じて変更することができる。また、一般にナノ粒子は平均粒子径が１μｍ未満であることから、経肺投与の場合に肺胞マクロファージの貪食を回避することができる。

本発明におけるナノ粒子に含有される被送達薬剤としては、生理活性物質と診断薬とを挙げることができる。生理活性物質の生物学的活性としては、例えば、治療及び予防的活性を挙げることができる。これらの被送達薬剤は単独又は２種以上を混合して用いることができる。

生理活性物質の例としては、治療、診断及び／又は予防的活性を有する、無機化合物、有機化合物、ポリペプチド、核酸、多糖等を挙げることができる。また、生理活性物質の生物学的活性としては、血管作用、向神経作用、ホルモン作用、抗凝血作用、免疫調節作用、消炎鎮痛作用、抗菌作用、抗腫瘍作用、抗ウイルス作用、抗原作用、抗体作用、アンチセンス活性等を挙げることができるが、これらに限定されない。

「ポリペプチド」は、本発明においては、グリコシル化又はリン酸化などの翻訳後の修飾の有無に関わらず、少なくとも２以上のアミノ酸を含む任意の大きさのものを意味する。ポリペプチドの例としては、インスリン、カルシトニン、免疫グロブリン、抗体、サイトカイン（例えば、リンフォカイン、モノカイン、ケモカイン）、インターロイキン、インターフェロン、エリスロポエチン、ヌクレアーゼ、腫瘍壊死因子、コロニー刺激因子、酵素（例えば、スーパーオキシドジスムターゼ、組織プラスミノゲン賦活剤）、腫瘍サプレッサー、血中タンパク質、ホルモン及びホルモンアナログ（例えば、成長ホルモン、副腎皮質刺激ホルモン、黄体形成ホルモン放出ホルモン）、ワクチン（例えば、腫瘍抗原、細菌抗原、ウイルス抗原）、抗原、血液凝固因子、成長因子、顆粒球コロニー刺激因子等の完全なタンパク質、ムテイン及びその活性断片を挙げることができる。ポリペプチドの生理活性作用としては、タンパク質インヒビター、タンパク質アンタゴニスト、タンパク質アゴニストを挙げることができるが、これらに限定されない。本明細書で使用される「核酸」とは、任意の長さのＤＮＡ配列又はＲＮＡ配列をいい、遺伝子（例えば、転写を阻害するために相補的なＤＮＡに結合しうるアンチセンス分子）及びリボザイムを挙げることができる。ヘパリンなどの多糖もまた用いることができる。

また、本発明のナノ粒子には、診断のために、分析対象物を検出するための生理活性物質を含有させることができる。例えば、抗原、抗体（モノクローナル又はポリクローナル）、レセプター、ハプテン、酵素、タンパク質、ポリペプチド、核酸（たとえば、ＤＮＡ又はＲＮＡ）、ホルモン、ポリマーを挙げることができ、これらのうち少なくとも1種をナノ粒子に含有させることができる。また、前記ナノ粒子を容易に検出することができるように、前記ナノ粒子自体を標識することができる。標識の例としては、種々の酵素、蛍光物質、発光物質、生物発光物質及び放射性物質を挙げることができるが、これらに限定されない。適当な酵素の例には、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリ性ホスファターゼ、β−ガラクトシダーゼ、及びアセチルコリンエステラーゼを挙げることができる。適当な蛍光物質の例としては、ウンベリフェロン、フルオレセイン、フルオレセインイソチオシアナート、ローダミン、ジクロロトリアジニルアミンフルオレセイン、ダンシルクロリド及びフィコエリスリンを挙げることができる。発光物質の例としては、ルミノールを挙げることができる。生物発光物質の例としては、ルシフェラーゼ、ルシフェリン及びエクオリンを挙げることができる。適当な放射性物質の例としては、^１２５Ｉ、^１３１Ｉ、^３５Ｓ、及び^３Ｈを挙げることができる。

特に有用な生理活性物質としては、全身性及び局所性治療の点から、各種のホルモン（例えば、インスリン、エストラジオール等）、喘息の治療薬（例えば、アルブテロール等）、結核の治療薬（例えば、リファンピシン、エタンブトール、ストレプトマイシン、イソニアジド、ピラジンアミド等）、癌の治療薬（例えば、シスプラチン、カーボプラチン、アドリアマイシン、５−ＦＵ、パクリタキセル等）及び高血圧の治療薬（例えば、クロニジン、プラゾシン、プロプラノロール、ラベタロール、ブニトロロール、レセルピン、ニフェジピン、フロセミド等）を挙げることができるが、これらに限定されない。

前記ナノ粒子には任意の診断薬を包含させることができる。ナノコンポジット粒子を患者に投与することでその診断薬を局所的又は全身的に送達することが可能となる。診断薬の具体的な例としては、造影剤を挙げることができるが、これに限定されない。造影剤としては、ポジトロン断層撮影法（ＰＥＴ）、コンピュータ連動断層撮影法（ＣＴ）、シングルフォトンエミッションコンピュータ断層撮影法、Ｘ線、Ｘ線透視、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）に使用される市販の薬剤を挙げることができる。診断薬は、当該分野で利用可能な標準技術及び市販の装置を用いて検出することができる。

前記ナノ粒子には、ナノ粒子の安定性と被送達薬剤の安定性との点から、ナノ粒子質量の１質量％〜５０質量％、好ましくは５質量％〜２０質量％の薬剤を含有させることができる。所望の効果、被送達薬剤の放出速度又は放出期間に依存して、薬剤の含有量を変化させることができる。

本発明におけるナノ粒子は生分解性ポリマーを含む。一般に生分解性ポリマーを含んで形成されたナノ粒子は、酵素的分解または生体中で水に曝されることで生体に無害な物質にまで分解される。前記生分解性ポリマーとしては、ポリエステル化合物、ポリアミド化合物、ポリカーボネート化合物、ポリビニル化合物及び多糖類を挙げることができるが、これらに限定されない。これらの生分解性ポリマーは単独又は２種以上を混合して用いることができる。

ポリエステル化合物の具体例としては、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロン酸及びこれらの共重合体、並びに、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、ポリ（ブチレンサクシネート／アジペート）、ポリ(ブチレンサクシネート／カーボネート)、ポリ(ブチレンサクシネート／テレフタレート)、ポリ(ブチレンアジペート／テレフタレート)、ポリ(テトラメチレンアジペート／テレフタレート)及びポリ(ブチレンサクシネート／アジペート／テレフタレート)を挙げることができるが、これらに限定されない。
ポリアミド化合物の具体例としては、ポリロイシンを挙げることができ、ポリビニル化合物の具体例としては、ポリシアノアクリレートを挙げることができ、多糖類の具体例としては、セルロースを挙げることができるが、これらに限定されない。

これらの生分解性ポリマーのうち、生体適合性、生分解性、水分散液中での安定性等の点から、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ（乳酸−グリコール酸）（ＰＬＧＡ）、ポリシアノアクリレートから選ばれる少なくとも1種を用いることが好ましく、ＰＬＧＡを用いることがより好ましい。

前記生分解性ポリマーの種類及び分子量を適宜選択することで、ナノ粒子からの薬剤の放出速度、生分解速度を制御することができる。例えば、前記生分解性ポリマーがＰＬＧＡである場合、好ましい分子量は１５００〜１５００００であり、より好ましくは１５００〜７５０００である。これにより生理活性物質を放出しやすいナノ粒子を提供することができる。また、前記生分解性ポリマーが共重合体である場合には、各モノマーの組成比率を適宜選択することでナノ粒子からの薬剤の放出速度、生分解速度を制御することができる。
更にナノ粒子からの薬剤の放出速度、生分解速度を制御可能となるようにナノ粒子を修飾してもよい。

また、前記ナノ粒子には、必要に応じて各種の添加剤を含有させることができる。添加剤の具体例としては界面活性剤、水溶性高分子、脂質を挙げることができるが、これに限定されない。添加剤を含有させることによりナノ粒子の再分散性を更に向上させることができる。水溶性高分子の具体例としてはポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール及びポリエチレンオキシドを挙げることができ、脂質の具体例としてはリン脂質及びコレステロールを挙げることができる。これらの添加剤は単独又は２種以上を混合して用いることができる。

本発明におけるナノ粒子は、当該分野で公知の方法、例えば、乾式粉砕、湿式粉砕、エマルション重合、界面重合、噴霧乾燥、熱溶融マイクロカプセル化、エマルション溶媒拡散法等で調製することができるが、これらに限定されない。特に粒子径制御が容易にできる点から、超音波乳化によるエマルション溶媒拡散法が好ましく用いられる。

本発明のナノコンポジット粒子はナノ粒子と二糖類とを含み、ナノ粒子と二糖類とがネットワークを形成している構造をしているものが大部分を占めている。前記ナノコンポジット粒子が、二糖類を含んでいることで、ナノ粒子の再分散性と取り扱い性とに優れるナノコンポジット粒子を得ることができる。
前記二糖類は、単糖類（例えば、グルコース、フルクトース、ガラクトース等）の２分子がグリコシド結合したものであれば、特に制限無く用いることができる。前記単糖類の組合せには特に制限はないが、ナノ粒子の再分散性と取り扱い性との観点から、二分子のグルコース、グルコースとフルクトース、ガラクトースとグルコースのいずれかであることが好ましい。また、グリコシド結合の態様には制限はなく、α−１，４結合、β−１，４結合、１，１結合等のいずれであってもよい。二糖類として、具体的には、ショ糖、麦芽糖、ラクトース、トレハロース、セロビオース等を挙げることができる。
本発明においては、これらの二糖類のうち、二糖類の水溶性とナノ粒子の再分散性とナノコンポジット粒子の取り扱いの観点から、ショ糖、麦芽糖、ラクトース、トレハロース、セロビオースを用いることが好ましく、トレハロース、ラクトースを用いることがより好ましい。また、これらの二糖類は単独又は２種以上を混合して用いることができる。

本発明のナノコンポジット粒子における、前記ナノ粒子の前記二糖類に対する質量比は、前記ナノ粒子の再分散性の点から、４０：６０〜６０：４０の範囲である。この範囲外においては、ナノコンポジット粒子は完全には再分散されなくなる。すなわち、部分的には含有するナノ粒子を放出するものの、その他の部分は凝集又は不溶化を起こし粒子径分布が多分散系を示すようになる。更に前記質量比を４５：５５〜５５：４５の範囲とすることで更に良好な粒子径分布を与えることができ、より好ましい。

また、本発明のナノコンポジット粒子には、必要に応じて各種の添加剤を含有させることができる。添加剤の例としては、緩衝塩、脂肪酸、脂肪酸エステル、リン脂質、無機化合物、リン酸塩等を挙げることができる。

本発明のナノコンポジット粒子は、当該分野で公知の方法によって調製することができる。例えば、噴霧乾燥法、膜乳化法、凍結乾燥、転動造粒法、流動層造粒法等を用いることができるが、これらに限定されない。特に粒子径制御が容易に可能で、粒子の乾燥時間が短いという観点から、噴霧乾燥法によって調製することが好ましい。

通常用いられる一般的な噴霧乾燥技術が、例えば、マスターズ（K. Masters）による「噴霧乾燥ハンドブック（Spray Drying Handbook）」, John Wiley & Sons, New York, 1984 に記載されている。一般に、噴霧乾燥法においては、加熱空気または加熱窒素等の熱ガス由来の熱を利用して、噴霧化装置によって形成された液滴から、噴霧化直後の入口温度と乾燥終了時の出口温度との温度勾配の下で、溶媒を蒸発させて噴霧乾燥粒子を得ることができる。

噴霧化装置には、当該分野で公知の噴霧技術を用いることができる。例えば、液圧プレスノズル噴霧化装置、２流体噴霧化装置、音波噴霧化装置、回転盤又は車輪を含む遠心性噴霧化装置を用いることができるが、これらに限定されない。

本発明のナノコンポジット粒子は、市販の噴霧乾燥装置を用いて調製することができる。このとき噴霧化直後の乾燥ゾーンの入口温度は使用する噴霧乾燥装置、噴霧乾燥するナノ粒子分散液の組成等に応じて適宜選択できるが、６０℃〜１００℃の範囲で調製することが好ましく、６０℃〜９０℃の範囲で調製することがより好ましい。入口温度が低い場合には、乾燥速度が不十分となるため生産性の低下や平均粒子径の増大がおきる。また、入口温度が高すぎる場合には二糖類が変性するため良好な再分散性が得られなくなる。

特に、本発明のナノコンポジット粒子を経肺投与製剤として使用する場合には、肺胞到達に好適な空気力学的粒子径を有するナノコンポジット粒子を得るために、入口温度は７０℃〜１２０℃であることが好ましく、８０℃〜１２０℃であることがより好ましい。

空気力学的粒子径は、当該分野で公知の方法によって測定又は算出することができる。例えば、空気力学的分級機構を利用したカスケードインパクターを用いて測定することができる。また、空気力学的粒子径（ｄ_ａｅｒ）は幾何学的粒子径（ｄ_ｓ）と密度（ρ）とを用いて下式（１）で算出することができる。
ｄ_ａｅｒ＝ｄ_ｓ×√ρ （１）

カスケードインパクターは、経肺吸収製剤の空気力学的粒子径分布を評価することに用いられ、アメリカ薬局方に準拠して評価することができる。例えば、アンダーセン型カスケードインパクターを用いる方法は、ポンプで吸引しつつ、装置上部から入れた微粉末がステージ０〜７のどのステージまで到達するかを測定することで空気力学的粒子径分布を評価する方法である。上部のステージほどふるいの目開きが大きく、下部のステージに行くほど目開きは小さくなる。したがって上部のステージに沈積する粒子ほど空気力学的粒子径が大きいことになる。具体的にはステージ０〜２には、４．７μｍより大きい空気力学的粒子径を有する粒子が沈積し、ステージ３〜７には０．１３μｍ〜４．７μｍの空気力学的粒子径を有する粒子が沈積する。各ステージに沈積する粒子の質量を測定することで、空気力学的粒子径分布を評価することができる。

噴霧乾燥に供するナノ粒子が分散した糖溶液の調製には、水又は緩衝液が溶媒として用いられるが、有機溶媒を含有することもできる。適切な有機溶媒としては、アルコール（例えばメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等）、パーフルオロカーボン、ジクロルメタン、クロロホルム、エーテル、酢酸エチル、メチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル、アセトン等を挙げることができるが、これらに限定されない。

本発明のナノコンポジット粒子は、肺胞到達に適切な空気力学的粒子径を有するように調製した場合には経肺吸収用製剤として有用である。また、高い水溶性を有することから注射用製剤、経口吸収製剤、経粘膜吸収製剤、経皮吸収製剤、点眼薬として有用である。

以下に本発明の具体的な実施例を示し、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１
（１）ナノ粒子の調製
リファンピシン０．０５ｇとＰＬＧＡ（乳酸：グリコール酸＝７５：２５、分子量１００００）０．４５ｇをジクロルメタン１０ｍＬに溶解し、２％（Ｗ／Ｖ）ポリビニルアルコール水溶液１００ｍＬ中に加えた。超音波発生器（ＢＲＡＮＳＯＮ社製、Ｓ−２５０Ｄ）を用いて、超音波を出力１１０Ｗで２０秒間照射した。得られたＯ／Ｗエマルションを室温で３時間撹拌し、ジクロルメタンを蒸散させた。得られたＳ／Ｗ分散液を１００００ｒｐｍで１０分間遠心分離後、沈殿したリファンピシン含有ＰＬＧＡナノ粒子を回収した。このナノ粒子に蒸留水を加えて再分散し、再び１００００ｒｐｍで１０分間遠心分離後、沈殿したナノ粒子を回収した。この操作を３回繰り返した。

得られたナノ粒子を蒸留水に分散して、湿式粒子径測定装置（ＭＡＬＶＥＲＮ社製、ＺＥＴＡＳＩＺＥＲＨＳＡ３０００）を用いて、粒子径分布を測定した。得られたナノ粒子は、単分散の粒子径分布を示した。その平均粒子径は約５００ｎｍであった。

（２）ナノコンポジット粒子の調製
上述のナノ粒子調製方法によって得られたＰＬＧＡナノ粒子を表１〜表６に示した質量用いて蒸留水１００ｍＬに再分散し、その分散液に表１〜表６に示した質量のトレハロースを加えて溶解した。このナノ粒子が分散しているトレハロース水溶液を噴霧乾燥装置（ＢＵＣＨＩ社製、ミニスプレードライヤーＢ２９０型）に供給して、ナノコンポジット粒子を調製した。噴霧乾燥の条件は、使用スプレーガン口径が０．７５ｍｍ、入口温度が９０℃、乾燥空気量が２２ｍ^３／ｈｒ、噴霧空気量が５３６Ｌ／ｈｒ、試料供給速度が１．２ｍＬ／ｍｉｎであった。

（３）ナノコンポジット粒子の乾式平均粒子径分布の測定
上記により得られたナノコンポジット粒子の粒子径分布を、乾式粒子径測定装置（東日コンピュータアプリケーションズ社製、ＬＤＳＡ−３５００Ａ）を用いて、空気中での粒子径分布を測定し、乾式平均粒子径（ｄ_ｓ）（μｍ）を算出した。

（４）ナノコンポジット粒子の比重の測定と空気力学的粒子径の算出
上記により得られたナノコンポジット粒子の比重（ρ）を、粒子比重計（Quantachrome Inc.製、ULTRAPYCOMETER1000）を用いて測定した。粒子の空気力学的粒子径（ｄ_ａｅｒ）（μｍ）を、乾式粒子径（ｄ_ｓ）（μｍ）と粒子密度（ρ）とを用いて次式（１）によって算出した。
ｄ_ａｅｒ＝ｄ_ｓ×√ρ （１）

（５）ナノコンポジット粒子の湿式粒子径分布の測定
次に、ナノコンポジット粒子０．００５ｇを蒸留水１０ｍｌに再分散し、その湿式粒子径分布を湿式粒子径測定装置（ＭＡＬＶＥＲＮ社製、ＺＥＴＡＳＩＺＥＲＨＳＡ３０００）を用いて測定した。測定は再分散直後に行ったが、必要に応じて再分散して１０分後にも行った。

用いたナノ粒子及びトレハロースの質量、得られたナノコンポジット粒子の乾式平均粒子径の測定結果及び湿式粒子径分布の測定結果を表１〜表６に示す。

サンプル番号Ｉ−１〜Ｉ−１２のナノコンポジット粒子の乾式粒子径分布は単一のピークを与えた。その平均粒子径は、用いたナノ粒子とトレハロースの質量比に依存せず、約２μｍであることがわかる。

本発明によって得られるナノコンポジット粒子の湿式粒子径分布を測定することで、ナノ粒子の再分散性を評価することができる。湿式粒子径分布の測定を、水を加えた直後と水を加えて１０分後との２回行い、その結果を比較することでナノ粒子分散液の分散安定性を評価することができる。

表１〜表６から、サンプル番号Ｉ−４〜Ｉ−８のナノコンポジット粒子の湿式粒子径分布は単一のピークを与え、得られたナノ粒子分散液は単分散系であることがわかる。サンプル番号Ｉ−５〜Ｉ−７のナノコンポジット粒子の湿式粒子径分布は、更に分布幅の狭い良好な再分散性を示すことがわかる。その平均粒子径は約５００ｎｍであり、ナノコンポジット粒子調製前のナノ粒子とほぼ等しいことがわかる。また、１０分後の測定において粒子径分布に大きな変化は認められないことからナノ粒子分散液が安定であることがわかる。

一方、サンプル番号Ｉ−１〜Ｉ−３、Ｉ−９〜Ｉ−１２のナノコンポジット粒子の湿式粒子径分布は２つのピークを与え、ナノ粒子が完全には再分散されないことがわかる。また、１０分後の測定においても湿式粒子径分布に大きな変化はなく、完全には再分散されないことがわかる。

以上をまとめると、ナノ粒子とトレハロースの質量比が４０：６０〜６０：４０の範囲であるサンプル番号Ｉ−４〜Ｉ−８のナノコンポジット粒子が良好な再分散性を示すことがわかる。また、ナノ粒子とトレハロースの質量比が４５：５５〜５５：４５の範囲であるサンプル番号Ｉ−５〜Ｉ−７のナノコンポジット粒子が更に良好な分散性を示すことがわかる。

実施例２
（１）ナノ粒子の調製
超音波の照射条件を「出力１１０Ｗ、２０秒間」から「出力２０Ｗ、６０秒間」に変更した以外は実施例１と同様にしてリファンピシン含有ＰＬＧＡナノ粒子を調製した。

得られたＰＬＧＡナノ粒子を蒸留水に分散して、湿式粒子径測定装置（ＭＡＬＶＥＲＮ社製、ＺＥＴＡＳＩＺＥＲＨＳＡ３０００）を用いて、粒子径分布を測定したところ、平均粒子径が約８００ｎｍの単一ピークの粒子径分布を示した。

（２）ナノコンポジット粒子の調製と乾式及び湿式粒子径分布の測定
上記によって得られたナノ粒子（平均粒子径約８００ｎｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にしてナノコンポジット粒子を調製し、乾式粒子径分布と湿式粒子径分布とを測定した。結果を表７に示す。

平均粒子径が約８００ｎｍのナノ粒子を用いてナノコンポジット粒子を調製した場合でも、湿式粒子径分布の測定結果から、ナノ粒子とトレハロースの質量比が４５：５５〜５５：４５の範囲で良好な再分散性を示すことがわかる。

実施例３
（１）ナノ粒子の調製
超音波の照射時間を「２０秒間」から「５分間」に変更し、遠心分離条件を「１００００ｒｐｍ、１０分間」から「３５０００ｒｐｍ、１５分間」に変更した以外は実施例１と同様にしてリファンピシン含有ＰＬＧＡナノ粒子を調製した。

得られたＰＬＧＡナノ粒子を蒸留水に分散して、湿式粒子径測定装置（ＭＡＬＶＥＲＮ社製、ＺＥＴＡＳＩＺＥＲＨＳＡ３０００）を用いて、粒子径分布を測定したところ、平均粒子径が約２５０ｎｍの単一ピークの粒子径分布を示した。

（２）ナノコンポジット粒子の調製と乾式及び湿式粒子径分布の測定
上記によって得られたナノ粒子（平均粒子径約２５０ｎｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にして、ナノコンポジット粒子を調製し、乾式平均粒子径と湿式粒子径分布とを測定した。結果を表８に示す。

平均粒子径が約２５０ｎｍのナノ粒子を用いてナノコンポジット粒子を調製した場合でも、湿式粒子径分布の測定結果から、ナノ粒子とトレハロースの質量比が４５：５５〜５５：４５の範囲で良好な再分散性を示すことがわかる。

以上をまとめると、本発明のナノコンポジット粒子の水に対する再分散性は含有されるナノ粒子の平均粒子径には無関係であり、ナノ粒子と二糖類との質量比に依存してその質量比が４５：５５〜５５：４５の範囲である場合に良好な再分散性を示すことがわかる。

実施例４
実施例１の（１）と同様にして調製したＰＬＧＡナノ粒子（平均粒子径約５００ｎｍ）１．０ｇを蒸留水１００ｍｌに再分散し、分散液にトレハロース１．０ｇを溶解して試料分散液を調製した。該試料分散液を用いて、「入口温度を６０℃〜１２０℃に変化」させて噴霧乾燥を行った以外は実施例１と同様にしてナノコンポジット粒子を調製した。
実施例１と同様にして乾式粒子径分布と湿式粒子径分布を測定した。結果を表９、表１０に示す。

表９、表１０から入口温度が低下すると乾式平均粒子径が増加することがわかる。また、入口温度を６０℃〜１００℃の範囲として調製することにより、良好な再分散性を示すナノコンポジット粒子が得られることがわかる。二糖類としてトレハロースを用いた場合、入口温度を１００℃以下とすることでトレハロースの変性を防ぐことができ、ナノコンポジット粒子に良好な再分散性を付与することできる。

実施例５
実施例４において、「トレハロース」の代わりに「ラクトース」を用いた以外は実施例４と同様にしてナノコンポジット粒子を調製し、乾式粒子径分布と湿式粒子径分布とを測定した。結果を表１１、表１２に示す。

表１１、表１２から入口温度が低下すると乾式平均粒子径が増加することがわかる。また、入口温度を６０℃〜９０℃の範囲として調製することにより、良好な再分散性を示すナノコンポジット粒子が得られることがわかる。二糖類としてラクトースを用いた場合、入口温度を９０℃以下とすることでラクトースの変性を防ぐことができ、ナノコンポジット粒子に良好な再分散性を付与することできる。

以上をまとめると、噴霧乾燥における噴霧乾燥機の入口温度が６０℃〜１００℃の範囲のときに良好な再分散性を示すナノコンポジット粒子を調製することができる。
一方、入口温度が７０℃以上のときに、本発明のナノコンポジット粒子を肺胞到達に好適な空気力学的粒子径分布とすることができることがわかる。従って、噴霧乾燥機の入口温度を７０℃〜１００℃の範囲とすることで再分散性と空気力学的粒子径分布の点で、経肺投与製剤として良好な特性を有するナノコンポジット粒子を調製できることがわかる。更に噴霧乾燥機の入口温度が８０℃〜９０℃の範囲のときに更に良好な特性が得られることがわかる。

比較例１
実施例３の（１）と同様にして調製したＰＬＧＡナノ粒子（平均粒子径約２５０ｎｍ）１．０ｇを蒸留水１００ｍｌに再分散し、分散液にマンニトール１．０ｇを溶解して試料分散液を調製した。該試料分散液を用いた以外は実施例１と同様にして、ナノコンポジット粒子を調製し、乾式平均粒子径と湿式粒子径分布とを測定した。結果を表１３に示す。尚、表１３には比較のためトレハロースを用いたサンプル番号III−２の測定結果も併記した。

表１３から、二糖類であるトレハロースの代わりに、糖アルコールであるマンニトールを用いた場合には、湿式粒子径分布は２つのピークを与え、ナノ粒子が完全には再分散されないことが分かる。また、１０分後の測定においても湿式粒子径分布に大きな変化はなく、依然として完全には再分散されないことがわかる。

実施例６
実施例３によって得られたサンプル番号（III―１）〜（III―３）のナノコンポジット粒子について、アンダーセン型カスケードインパクターを用いて以下の手順で空気力学的粒子径分布をそれぞれ評価した。
（１）測定サンプルを真空乾燥機で２時間真空乾燥し、測定サンプル３０ｍｇを測定用カプセル内に秤量した。
（２）アンダーセン型カスケードインパクター（東京ダイレック（株）製、ＡＮ−２００）とドライパウダー吸入器（ＤＰＩ、（株）日立製作所製、Ｊｅｔｈａｌｅｒ）を用いて、流速２８．３ｌ／ｍｉｎにて５秒間吸引した。
（３）各ステージの上の粒子沈積量を、沈積粒子をクロロホルムに溶解し、クロロホルム中におけるＲＦＰの吸光度（波長４７５ｎｍ）を測定することにより、算出した。
（４）カプセル質量を再測定することでカプセル内粒子残量を算出し、充填量との差から粒子放出量を算出した。
（５）下部のステージであるステージ３〜ステージ７に沈積した粒子質量の和の、全粒子質量に対する割合であるＦＰＦ（Fine Particle Fraction）（％）を算出した。

表１４に、各サンプルについて、カプセルからの粒子放出効率ＥＤ（％）、ステージ０〜７の沈積粒子質量（ｍｇ）、ＦＰＦ（％）を示した。また、図１にサンプル（III−２）の空気力学的粒子径分布を示した。

表１４から、サンプル（III−１）〜（III−３）のいずれも、良好な粒子放出効率を示すことが分かる。
前記ＦＰＦは肺胞への到達度を評価するのに適した数値で、ＦＰＦが大きいほど肺胞到達性に優れていることを示す数値である。サンプル（III−１）〜（III−３）のいずれもが、良好なＦＰＦを示していることがわかる。すなわち空気力学的粒子径が０．１３μｍ〜４．７μｍである肺胞到達に適する粒子の割合が多く良好な飛翔性を示すことがわかる。

従って、本発明の被送達薬剤及び生分解性ポリマーを含むナノ粒子と、糖物質とを含むナノコンポジット粒子であって、前記糖物質が二糖類であり、前記ナノ粒子と前記二糖類との質量比が４０：６０〜６０：４０の範囲であるナノコンポジット粒子によれば、水に対する良好な溶解性を有し、水と接触させたときに良好な再分散性を有するナノコンポジット粒子を提供することができる。

サンプル（III−２）の空気力学的粒子径分布を示すグラフである。

Claims

被送達薬剤及び生分解性ポリマーを含むナノ粒子と、糖物質とを含むナノコンポジット粒子であって、前記糖物質がトレハロース及びラクトースから選択された少なくとも１種である二糖類であり、前記ナノ粒子と前記二糖類との質量比が４０：６０〜６０：４０の範囲であるナノコンポジット粒子。
前記ナノ粒子と前記二糖類との質量比が４５：５５〜５５：４５の範囲である請求項１記載のナノコンポジット粒子。
前記生分解性ポリマーが、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ（乳酸−グリコール酸）及びポリシアノアクリレートからなる群から選択された少なくとも１種を含む生分解性ポリマーである請求項１又は２に記載のナノコンポジット粒子。
前記ナノ粒子と前記二糖類とを含む溶液を、噴霧乾燥して得られる請求項１〜３のいずれか１項に記載のナノコンポジット粒子。
前記噴霧乾燥における噴霧乾燥機の入口温度が６０℃〜１００℃の範囲である請求項４に記載のナノコンポジット粒子。
前記噴霧乾燥における噴霧乾燥機の入口温度が６０℃〜９０℃の範囲である請求項４に記載のナノコンポジット粒子。