JP5883539B2 - Hif−1阻害剤の送達のための放出制御製剤 - Google Patents
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Description
本発明は、米国国立衛生研究所によってJustin Scot Hanesに授与された助成金R01CA140746、P30EY001765、およびU54CA151838、ならびに米国国立衛生研究所によってPeter Anthony Campochiaroに授与された助成金R01EY012609による国庫補助によってなされた。政府は本発明における特定の権利を有する。
Aは、出現毎に独立して、HIF−1阻害剤を表し;
Xは、出現毎に独立して、疎水性ポリマーセグメントを表し;
Yは、存在しないか、または分岐点を表し;
Zは、出現毎に独立して、親水性ポリマーセグメントを表し;
o、p、およびqは、独立して0または1であり;
mは、A−X分岐の数を表し、1〜20の間の整数であり;
nは、Z、Z−X、およびZ−X−A分岐の数を表し、0〜20の間、より好ましくは1〜20の間の整数であるが、但し、mとnの両方が1に等しい場合、Aはドキソルビシンではない)
を有する。
このタイプの例示的なポリマー薬物コンジュゲートは、以下に示されている一般式
Aは、出現毎に独立して、HIF−1阻害剤を表し;
Xは、出現毎に独立して、疎水性ポリマーセグメントを表し;
Yは、存在しないか、または分岐点を表し;
Zは、出現毎に独立して、親水性ポリマーセグメントを表し;
mは、A−X分岐の数を表し、1〜20の間の整数であり;
nは、Z、Z−X、およびZ−X−A分岐の数を表し、0〜20の間、より好ましくは1〜20の間の整数であるが、但し、mとnの両方が1に等しい場合、Aはドキソルビシンではない)
により表される。
ある種の実施形態では、ポリマー薬物コンジュゲートは、単一疎水性ポリマーセグメント、および多価分岐点を介して共有結合的に接続している2種以上の親水性ポリマーセグメントから形成される。このタイプの例示的なポリマー薬物コンジュゲートは、以下に示されている一般式
Aは、HIF−1阻害剤を表し;
Xは、疎水性ポリマーセグメントを表し;
Yは、分岐点を表し;
Zは、出現毎に独立して、親水性ポリマーセグメントを表し;
nは、2〜10の間の整数である)
により表される。
一部の実施形態では、分岐点は、1つの疎水性ポリマーセグメントと3つの親水性ポリエチレングリコールポリマーセグメントとを接続する。ある種の場合、ポリマー薬物コンジュゲートは、式I
Aは、HIF−1阻害剤であり;
Lは、出現毎に独立して、エーテル(例えば、−O−)、チオエーテル(例えば、−S−)、二級アミン(例えば、−NH−)、三級アミン(例えば、−NR−)、二級アミド(例えば、−NHCO−;−CONH−)、三級アミド(例えば、−NRCO−;−CONR−)、二級カルバメート(例えば、−OCONH−;−NHCOO−)、三級カルバメート(例えば、−OCONR−;−NRCOO−)、尿素(例えば、−NHCONH−;−NRCONH−;−NHCONR−、−NRCONR−)、スルフィニル基(例えば、−SO−)、またはスルホニル基(例えば、−SOO−)を表し;
Rは、出現毎に個々に、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルキルアリール、アルケニル、アルキニル、アリール、またはヘテロアリール基(アルキル、シクロプロピル、シクロブチルエーテル、アミン、ハロゲン、ヒドロキシル、エーテル、ニトリル、CF3、エステル、アミド、尿素、カルバメート、チオエーテル、カルボン酸、およびアリールから個々に選択される1〜5つの間の置換基により場合により置換されている)であり;
PEGは、ポリエチレングリコール鎖を表し;
Xは、疎水性ポリマーセグメントを表す)
によって表すことができる。
ある種の実施形態では、分岐点はクエン酸分子であり、親水性ポリマーセグメントはポリエチレングリコールである。こうした場合、ポリマー薬物コンジュゲートは、式IA
Aは、HIF−1阻害剤であり;
Dは、出現毎に独立して、OまたはNHを表し;
PEGは、ポリエチレングリコール鎖を表し;
Xは、疎水性ポリマーセグメントを表す)
によって表すことができる。
上記に加え、本発明は以下を提供する。
(項目1)
以下の式:
(式中、
Aは、出現毎に独立して、HIF−1阻害剤を表し;
Xは、出現毎に独立して、疎水性ポリマーセグメントを表し;
Yは、存在しないか、または分岐点を表し;
Zは、出現毎に独立して、親水性ポリマーセグメントを表し;
o、p、およびqは、独立して0または1であり;
mは、1〜20の間の整数であり;
nは、0〜20の間の整数であるが、但し、mおよびnが両方とも1に等しい場合、Aはドキソルビシンではない)
のうちの1つにより定義される、ポリマーコンジュゲートであって、
該コンジュゲートの溶解度は、該ポリマー部分および/または該分岐点Yの溶解度を改変することにより制御して、可溶性HIF−1阻害剤濃度を最小化することができる、
ポリマーコンジュゲート。
(項目2)
Aがアントラサイクリンである、項目1に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目3)
Zが、ポリ(アルキレングリコール)、多糖類、ポリ(ビニルアルコール)、ポリピロリドン、ポリオキシエチレンブロックコポリマー(PLURONIC(登録商標))、およびそれらのコポリマーからなる群から選択される、項目1または2に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目4)
Zが、出現毎に、ポリエチレングリコールを含む、項目3に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目5)
Xが、生分解性である、項目1〜4のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目6)
Xが、ポリエステル、ポリカプロラクトン、ポリ無水物、およびそれらのコポリマーからなる群から選択される、項目5に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目7)
Xが、ポリ無水物を含む、項目6に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目8)
Xが、ポリセバシン酸無水物を含む、項目7に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目9)
Xが、1,6ビス(p−カルボキシフェノキシ)ヘキサン(CPH)、またはポリCPH(PCPH)とポリセバシン酸無水物との組合せを含む、項目7に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目10)
Yが、以下:
のうちの1つである、項目1〜9のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目11)
Yが、クエン酸である、項目10に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目12)
以下の式
(式中、
Aは、出現毎に独立して、HIF−1阻害剤を表し;
Xは、疎水性ポリマーセグメントを表し;
Yは分岐点を表し;
Zは、出現毎に独立して、親水性ポリマーセグメントを表し;
nは、1〜10の間、または2〜10の間の整数である)
によって定義される、項目1に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目13)
Aがアントラサイクリンである、項目12に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目14)
Zが、ポリ(アルキレングリコール)、多糖類、ポリ(ビニルアルコール)、ポリピロリドン、ポリオキシエチレンブロックコポリマー、およびそれらのコポリマーからなる群から選択される、項目12または13に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目15)
Zが、出現毎に、ポリエチレングリコールを含む、項目14に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目16)
Xが、生分解性である、項目12〜15のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目17)
Xが、ポリエステル、ポリカプロラクトン、ポリ無水物、およびそれらのコポリマーからなる群から選択される、項目16に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目18)
Xが、ポリ無水物を含む、項目17に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目19)
Xが、ポリセバシン酸無水物を含む、項目18に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目20)
Xが、1,6ビス(p−カルボキシフェノキシ)ヘキサン(CPH)、またはCPHとポリセバシン酸無水物との組合せを含む、項目17に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目21)
nが、2〜6の間である、項目12〜20のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目22)
nが3である、項目21に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目23)
Yが、以下:
のうちの1つである、項目12〜22のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目24)
Yが、クエン酸である、項目23に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目25)
式I
[式中、
Aは、HIF−1阻害剤であり;
Lは、出現毎に独立して、エーテル(例えば、−O−)、チオエーテル(例えば、−S−)、二級アミン(例えば、−NH−)、三級アミン(例えば、−NR−)、二級アミド(例えば、−NHCO−;−CONH−)、三級アミド(例えば、−NRCO−;−CONR−)、二級カルバメート(例えば、−OCONH−;−NHCOO−)、三級カルバメート(例えば、−OCONR−;−NRCOO−)、尿素(例えば、−NHCONH−;−NRCONH−;−NHCONR−、−NRCONR−)、スルフィニル基(例えば、−SO−)、またはスルホニル基(例えば、−SOO−)を表し;
Rは、出現毎に個々に、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルキルアリール、アルケニル、アルキニル、アリール、またはヘテロアリール基(アルキル、シクロプロピル、シクロブチルエーテル、アミン、ハロゲン、ヒドロキシル、エーテル、ニトリル、CF 3 、エステル、アミド、尿素、カルバメート、チオエーテル、カルボン酸、およびアリールから個々に選択される1〜5つの間の置換基により場合により置換されている)であり;
PEGは、ポリエチレングリコール鎖を表し;
Xは、疎水性ポリマーセグメントを表す]
により定義される、項目1に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目26)
Xが、生分解性である、項目25に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目27)
Xが、ポリエステル、ポリカプロラクトン、ポリ無水物、およびそれらのコポリマーからなる群から選択される、項目25または26に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目28)
Xが、ポリ無水物を含む、項目27に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目29)
Xが、ポリセバシン酸無水物を含む、項目28に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目30)
Xが、1,6ビス(p−カルボキシフェノキシ)ヘキサン(CPH)、またはCPHとポリセバシン酸無水物との組合せを含む、項目26に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目31)
1つまたは複数のLが、アミドまたはエステルである、項目25〜30のいずれか一項に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目32)
Aが、アントラサイクリンである、項目31に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目33)
式IA
(式中、
Aは、HIF−1阻害剤であり;
Dは、出現毎に独立して、OまたはNHを表し;
PEGは、ポリエチレングリコール鎖を表し;
Xは、疎水性ポリマーセグメントを表す)
により定義される、項目1に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目34)
Aが、アントラサイクリンである、項目33に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目35)
Xが、生分解性である、項目33または34に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目36)
Xが、ポリ無水物を含む、項目35に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目37)
Xが、ポリセバシン酸無水物を含む、項目36に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目38)
Xが、1,6ビス(p−カルボキシフェノキシ)ヘキサン(CPH)、またはCPHとポリセバシン酸無水物との組合せを含む、項目36に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目39)
項目1〜38のいずれか一項に記載のコンジュゲートを含む、マイクロ粒子および/またはナノ粒子集団。
(項目40)
項目1〜37のいずれかに記載のポリマーコンジュゲート、およびまたは項目39に記載の粒子、ならびに薬学的に許容される賦形剤を含む、製剤。
(項目41)
以下の式
(式中、
Aは、HIF−1阻害剤であり;
Xは、疎水性ポリマーセグメントである)
によって定義されるコンジュゲートをさらに含む、項目40に記載の製剤。
(項目42)
Aが、アントラサイクリンである、項目41に記載の製剤。
(項目43)
Xが、ポリ無水物を含む、項目41に記載の製剤。
(項目44)
Xが、ポリセバシン酸無水物を含む、項目43に記載の製剤。
(項目45)
Xが、1,6ビス(p−カルボキシフェノキシ)ヘキサン(CPH)、またはCPHとポリセバシン酸無水物との組合せを含む、項目43に記載のポリマーコンジュゲート。
(項目46)
眼の疾患または障害を処置する方法であって、それを必要としている患者の眼に、眼投与に薬学的に許容されるHIF−1阻害剤を含む放出制御ポリマー製剤を投与することを含む方法。
(項目47)
項目46に記載の方法であって、それを必要としている患者に、項目40〜45のいずれかに記載の製剤を投与することを含む、方法。
(項目48)
前記眼の疾患または障害が、眼内血管新生疾患、障害、または損傷である、項目46に記載の方法。
(項目49)
前記眼内血管新生疾患または障害が、脈絡膜血管新生を伴う加齢黄斑変性症、増殖性糖尿病網膜症、増殖性硝子体網膜症、未熟児網膜症、変性近視、フォンヒッペル−リンドウ病、推定眼ヒストプラスマ症候群(POHS)、および網膜静脈分枝閉塞症、網膜中心静脈閉塞症、網膜動脈分枝閉塞症、および網膜中心動脈閉塞症などの虚血に伴う状態、腫瘍を伴う血管新生、眼創傷を伴う血管新生、網膜血管新生、角膜移植後拒絶反応、血管新生を引き起こす手術に由来する合併症、血管新生を引き起こす損傷に由来する合併症、ならびにそれらの組合せからなる群から選択される、項目48に記載の方法。
(項目50)
前記疾患または障害が、ウエット型加齢黄斑変性症である、項目49に記載の方法。
(項目51)
前記疾患または障害が、脈絡膜血管新生を含む、項目49に記載の方法。
(項目52)
組成物が、蛍光眼底血管造影法によって測定される脈絡膜血管新生の面積が、少なくとも15%低下するよう、有効量の1種または複数の活性剤を供給する、項目51に記載の方法。
(項目53)
前記疾患または障害が、網膜血管新生を含む、項目49に記載の方法。
(項目54)
組成物が、蛍光眼底血管造影法によって測定される網膜血管新生の面積が、少なくとも15%低下するよう、有効量の1種または複数の活性剤を供給する、項目53に記載の方法。
(項目55)
血管新生疾患を処置する方法であって、それを必要とする部位に、有効量の項目1〜45のいずれかに記載のコンジュゲートを投与することを含む、方法。
本明細書で使用する「活性剤」とは、身体において局所的、および/または全身的に作用する、生理的または薬理学的な活性物質を指す。活性剤は、疾患または障害の処置(例えば、治療剤)、予防(例えば、予防剤)、または診断(例えば、診断剤)のために、患者に投与される物質である。本明細書で使用する「点眼薬」または「点眼活性剤」とは、眼の疾患または障害の1つもしくは複数の症状を緩和する、その発症を遅延させる、または上記症状を予防するために患者に投与される薬剤、あるいは眼の画像化または他には眼評価に有用な診断剤を指す。
1種または複数のHIF−1阻害剤の放出制御のために、ポリマービヒクルにコンジュゲートされているかまたはその中に分散されている、1種または複数のHIF−1阻害剤を含む放出制御コンジュゲートが提供される。HIF−1阻害剤の放出制御コンジュゲートの投与により、活性が増強されて延長する一方、毒性は低下するか、またはなくなる。
ブロックコポリマーに共有結合的に付着しているHIF−1阻害剤を含有しているポリマー薬物コンジュゲートが提供される。
Aは、出現毎に独立して、HIF−1阻害剤を表し;
Xは、出現毎に独立して、疎水性ポリマーセグメントを表し;
Yは、存在しないか、または分岐点を表し;
Zは、出現毎に独立して、親水性ポリマーセグメントを表し;
o、p、およびqは、独立して0または1であり;
mは、A−X分岐の数を表し、1〜20の間の整数であり;
nは、Z、Z−X、およびZ−X−A分岐の数を表し、0〜20の間、より好ましくは1〜20の間の整数であるが、但し、mとnの両方が1に等しい場合、Aはドキソルビシンではない)
を有する。
例示的なポリマー薬物コンジュゲートは、以下に示されている一般式:
Aは、出現毎に独立して、HIF−1阻害剤を表し;
Xは、出現毎に独立して、疎水性ポリマーセグメントを表し;
Yは、存在しないか、または分岐点を表し;
Zは、出現毎に独立して、親水性ポリマーセグメントを表し;
mは、A−X分岐の数を表し、1〜20の間の整数であり;
nは、Z、Z−X、およびZ−X−A分岐の数を表し、0〜20の間、より好ましくは1〜20の間の整数であるが、但し、mとnの両方が1に等しい場合、Aはドキソルビシンではない)
により表される。
ある種の実施形態では、ポリマー薬物コンジュゲートは、多価分岐点を介して共有結合的に接続している、単一疎水性ポリマーセグメント、および2種以上の親水性ポリマーセグメントから形成される。このタイプの例示的なポリマー薬物コンジュゲートは、以下に示される一般式
Aは、出現毎に独立して、HIF−1阻害剤を表し;
Xは、疎水性ポリマーセグメントを表し;
Yは分岐点を表し;
Zは、出現毎に独立して、親水性ポリマーセグメントを表し;
nは、0〜300の間、より好ましくは0〜50の間、より好ましくは0〜30の間、最も好ましくは0〜10の間の整数である)
により表される。
Aは、HIF−1阻害剤であり;
Lは、出現毎に独立して、エーテル(例えば、−O−)、チオエーテル(例えば、−S−)、二級アミン(例えば、−NH−)、三級アミン(例えば、−NR−)、二級アミド(例えば、−NHCO−;−CONH−)、三級アミド(例えば、−NRCO−;−CONR−)、二級カルバメート(例えば、−OCONH−;−NHCOO−)、三級カルバメート(例えば、−OCONR−;−NRCOO−)、尿素(例えば、−NHCONH−;−NRCONH−;−NHCONR−、−NRCONR−)、スルフィニル基(例えば、−SO−)、またはスルホニル基(例えば、−SOO−)を表し;
Rは、出現毎に個々に、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アルキルアリール、アルケニル、アルキニル、アリール、またはヘテロアリール基(アルキル、シクロプロピル、シクロブチルエーテル、アミン、ハロゲン、ヒドロキシル、エーテル、ニトリル、CF3、エステル、アミド、尿素、カルバメート、チオエーテル、カルボン酸、およびアリールから個々に選択される1〜5つの間の置換基により場合により置換されている)であり、
PEGは、ポリエチレングリコール鎖を表し、
によって表すことができる。
Aは、HIF−1阻害剤であり;
Dは、出現毎に独立して、OまたはNHを表し;
PEGは、ポリエチレングリコール鎖を表し;
Xは、疎水性ポリマーセグメントを表す)
によって表すことができる。
一部の実施形態では、ポリマー薬物コンジュゲートは、以下の式
Aは、HIF−1阻害剤であり;
Xは、疎水性ポリマーセグメント、好ましくはポリ無水物である)
により定義される。
ポリマー薬物コンジュゲートは、1種または複数のHIF−1阻害剤を含有している。任意の適切なHIF−1阻害剤をポリマー薬物コンジュゲートに取り込むことができる。好ましくは、1種または複数のHIF−1阻害剤は、HIF−1α阻害剤である。阻害剤は、低分子および/もしくは生体分子、または高分子(例えば、タンパク質、酵素、核酸、成長因子、多糖類、脂質など)とすることができる。一部の例では、低分子活性剤は、約2000g/mol未満、好ましくは約1500g/mol未満、より好ましくは約1200g/mol未満、最も好ましくは約1000g/mol未満の分子量を有する。別の実施形態では、低分子活性剤は、約500g/mol未満の分子量を有する。生体分子は、典型的に、約2000g/molより大きい分子量を有しており、アミノ酸(ペプチド、タンパク質、酵素など)または窒素ベースの単位(核酸)などの反復単位から構成することができる。
ポリマー薬物コンジュゲートは、1つまたは複数の疎水性ポリマーセグメントを含有することができる。疎水性ポリマーセグメントは、ホモポリマーまたはコポリマーとすることができる。
ポリマー薬物コンジュゲートは、1つまたは複数の親水性ポリマーセグメントも含有することができる。好ましくは、ポリマー薬物コンジュゲートは、2つ以上の親水性ポリマーセグメントを含有している。一部の実施形態では、ポリマー薬物コンジュゲートは、2〜6つの間、より好ましくは3〜5つの間の親水性ポリマーセグメントを含有している。ある種の実施形態では、ポリマー薬物コンジュゲートは、3つの親水性ポリマーセグメントを含有している。
コンジュゲートは、場合により、複数の親水性ポリマーセグメントを疎水性ポリマーセグメントの一端に接続する働きをする分岐点を含有している。この分岐点は、任意の有機、無機、または有機金属部位とすることができ、この有機金属部位は、3つ以上の付着点を提供するよう、多価である。好ましい実施形態では、分岐点は、複数の官能基を含有している有機分子である。
ポリマー薬物コンジュゲートは、当該分野で公知の合成法を使用して調製することができる。ポリマー薬物コンジュゲートの調製に関する代表的な方法論は、以下で議論されている。所与のポリマー薬物コンジュゲートの合成に関する適切な経路は、官能基の適合性、保護基戦略、および不安定な結合の存在と関係するので、その経路は、全体として、ポリマー薬物コンジュゲートの構造、コンジュゲートを構築しているポリマーのアイデンティティ、活性剤のアイデンティティ、および化合物の構造などの、いくつかの要因を鑑みて決定することができる。
コンジュゲートから形成されるか、またはマトリックス中に分散させるかもしくは封入したコンジュゲートを有する、1種または複数のHIF−1阻害剤を制御送達するためのポリマーインプラント(例えば、ロッド、ディスク、ウエハーなど)、マイクロ粒子、およびナノ粒子が提供される。一部の実施形態では、粒子またはインプラントは、ポリマーマトリックス中に分散されるか、または封入された1種または複数のHIF−1阻害剤を含有している。好ましい実施形態では、粒子またはインプラントは、ポリマーに共有結合している1種または複数のHIF−1阻害剤を含有しているポリマー薬物コンジュゲートから形成される。
マイクロ粒子およびナノ粒子は、1種または複数のポリマー薬物コンジュゲートから形成することができる。一部の場合、粒子は、単一ポリマー薬物コンジュゲートから形成される(すなわち、粒子は、同じ活性剤、疎水性ポリマーセグメント、分岐点(存在する場合)、および親水性ポリマーセグメント(複数可)を含有しているポリマー薬物コンジュゲートから形成される)。
ポリマーマトリックス中に分散されるか、または封入された1種または複数のHIF−1阻害剤を含有している粒子も形成することができる。マトリックスは、非生分解性または生分解性マトリックスから形成することができるが、生分解性マトリックスが好ましい。ポリマーは、インビボ安定性に必要な時間、すなわち送達が望まれる部位への分布に必要な時間、および送達のための望ましい時間に基づいて選択される。
マイクロ粒子およびナノ粒子は、当該分野で公知のポリマーマイクロ粒子またはナノ粒子の形成に適した任意の方法を使用して形成することができる。粒子形成のために使用される方法は、ポリマー薬物コンジュゲートまたはポリマーマトリックス中に存在しているポリマーの特性、ならびに所望の粒子サイズ、およびサイズ分布を含めた様々な要因に依存することになる。一部のHIF−1阻害剤は、ある種の溶媒の存在下で、ある種の温度範囲、および/またはある種のpH範囲において不安定であるので、粒子中に取り込まれているHIF−1阻害剤のタイプもまた、要因の1つとなり得る。
この方法では、ポリマー薬物コンジュゲート(または、ポリマーマトリックスおよび1種または複数のHIF−1阻害剤)は、塩化メチレンなどの揮発性有機溶媒に溶解される。次に、ポリ(ビニルアルコール)などの界面活性剤を含有している水溶液中に、ポリマー薬物コンジュゲートを含有している有機溶液を分散させる。有機溶媒のほとんどが蒸発して、固体ナノ粒子が残るまで、得られたエマルションを撹拌する。得られたナノ粒子は水により洗浄し、凍結乾燥装置中で一晩乾燥する。様々なサイズおよび形態を有するナノ粒子は、この方法により得ることができる。
この方法では、ポリマー薬物コンジュゲート(またはポリマーマトリックスおよび1種または複数のHIF−1阻害剤)は最初に溶融され、次に、(シリコーンオイルのような)非混和性溶媒中に懸濁させ、連続撹拌しながらポリマー薬物コンジュゲートの融点より5℃高く加熱する。一旦乳エマルションが安定すると、ポリマー薬物コンジュゲート粒子が凝固するまで冷却する。得られたナノ粒子を石油エーテルなどの適切な溶媒を用いるデカンテーションにより洗浄すると、自由流動性粉末が得られる。この技法により調製された粒子の外部表面は、通常、滑らかで密である。ホットメルト粒子形成は、ある種のポリ無水物などの加水分解的に不安定なポリマー薬物コンジュゲートを含有している粒子を調製するために使用することができる。好ましくは、この方法によりマイクロ粒子を調製するために使用されるポリマー薬物コンジュゲートは、全体で75,000ダルトン未満の分子量を有することになる。
溶媒除去も、加水分解的に不安定なポリマー薬物コンジュゲートから粒子を調製するために使用することができる。この方法では、ポリマー薬物コンジュゲート(または、ポリマーマトリックスおよび1種または複数のHIF−1阻害剤)は、塩化メチレンなどの揮発性有機溶媒に分散させるか、または溶解する。次に、この混合物を有機オイル(シリコーン油など)中で撹拌することにより懸濁させ、エマルションを形成する。固形粒子がエマルションから形成し、これを続いて上清から単離することができる。この技法により生じた球状の外的形態は、ポリマー薬物コンジュゲートのアイデンティティに大きく依存する。
この方法では、ポリマー薬物コンジュゲート(または、ポリマーマトリックスおよび1種または複数のHIF−1阻害剤)は、塩化メチレンなどの有機溶媒に溶解される。圧縮ガスの流通により駆動されるマイクロ化ノズルによって、溶液が汲み出され、得られたエアゾルを加熱した空気サイクロン中に懸濁して、マイクロ液滴から溶媒を蒸発させて粒子を形成させる。この方法を使用して、0.1〜10ミクロンの間の粒子を得ることができる。
転相法を使用して、ポリマー薬物コンジュゲートから粒子を形成することができる。この方法では、ポリマー薬物コンジュゲート(またはポリマーマトリックスおよび1種または複数のHIF−1阻害剤)を「良好な」溶媒に溶解し、溶液をポリマー薬物コンジュゲーにとって強い非溶媒中に注ぎ入れると、都合のよい条件下で、自発的にマイクロ粒子またはナノ粒子が生成する。この方法を使用して、例えば約100ナノメートル〜約10ミクロンを含む広範囲のサイズで、ナノ粒子を生成することができ、典型的には、狭い粒子サイズ分布を有する。
コアセルベーションを使用する粒子形成技術は、当該分野、例えばGB−B−929 406、GB−B−929 40 1、および米国特許第3,266,987号、同第4,794,000号、および同第4,460,563号において公知である。コアセルベーションは、2種の非混和液相中へのポリマー薬物コンジュゲート(またはポリマーマトリックスおよび1種または複数のHIF−1阻害剤)溶液の分離を含む。1つの相は密なコアセルベート相であり、この相は高濃度のポリマー薬物コンジュゲートを含有している一方、第2相は低濃度のポリマー薬物コンジュゲートを含有している。濃厚なコアセルベート相内で、ポリマー薬物コンジュゲートが、ナノスケールまたはマイクロスケールの液滴を形成し、この液滴が粒子へと固化する。コアセルベーションは、温度変化、非溶媒の添加またはマイクロ塩(単一コアセルベーション)の添加によって、または他のポリマーの添加によって誘発され、これによりインターポリマー複合体(複合コアセルベーション)を形成することができる。
放出制御マイクロスフィアの超低温キャスティングの方法が、Gombotzらの米国特許第5,019,400号に記載されている。この方法では、ポリマー薬物コンジュゲート(または、ポリマーマトリックスおよび1種または複数のHIF−1阻害剤)を溶媒に溶解する。次に、この混合物を液状非溶媒を含有している容器に、ポリマー薬物コンジュゲート溶液の凝固点よりも低い温度で微粒子化すると、ポリマー薬物コンジュゲート液滴が凍結する。液滴、およびポリマー薬物コンジュゲート用の非溶媒が温められると、液滴中の溶媒が解凍し、非溶媒中に抽出されてマイクロスフィアが固化する。
インプラントは、1種または複数のポリマー薬物コンジュゲートから形成することができる。好ましい実施形態では、インプラントは眼内インプラントである。適切なインプラントには、以下に限定されないが、ロッド、ディスク、ウエハーなどが含まれる。
インプラントは、ファイバー、シート、フィルム、マイクロスフィア、球状、円形ディスク、ロッド、またはプラークなどの任意の幾何学的形状とすることができる。インプラントのサイズは、インプラントの耐久性、インプラントの場所、インプラント挿入が提案される方法を考慮したサイズ制限、取り扱いの容易さなどの要因により決まる。
インプラントは、当該分野で公知の適切ないかなる技法も使用して製造することができる。インプラントの調製に適した技法の例には、溶媒蒸発法、相分離法、界面法、成形法、射出成形法、押出成形法、共押出成形法、カーバープレス(carver press)法、型抜き法、熱圧縮、およびそれらの組合せが含まれる。インプラントの製造に適した方法は、インプラント中に存在しているポリマー/ポリマーセグメントの特性、インプラント中に存在している1種または複数のHIF−1阻害剤の特性、およびインプラントの所望の形およびサイズを含む、多くの要因を考慮して選択することができる。インプラントの調製に適した方法は、例えば、米国特許第4,997,652号および米国特許出願第2010/0124565号において記載されている。
医薬製剤は1種または複数の薬学的に許容される賦形剤と組み合わせた、1種または複数のポリマー薬物コンジュゲートを含有している。代表的な賦形剤には、溶媒、希釈剤、pH調節剤、保存剤、抗酸化剤、懸濁化剤、湿潤剤、粘度調節剤、等張化剤、安定化剤、およびそれらの組合せが含まれる。適切な薬学的に許容される賦形剤は、一般に安全と認められる(generally recognized as safe)(GRAS)物質から好ましくは選択され、望ましくない生物学的副作用または不要な相互作用を引き起こすことなく、個体に投与することができる。
ポリマー粒子中に存在している1種または複数のHIF−1阻害剤に加えて、この製剤は1種または複数のさらなる治療剤、診断剤、および/または予防剤を含有することができる。該活性剤は、低分子活性剤、あるいは酵素もしくはタンパク質、ポリペプチドまたは核酸などの生体分子とすることができる。適切な低分子活性剤には、有機化合物および有機金属化合物が含まれる。いくつかの例では、低分子活性剤は、約2000g/mol未満、より好ましくは約1500g/mol未満、最も好ましくは約1200g/mol未満の分子量を有する。低分子活性剤は、親水性、疎水性、または両親媒性化合物とすることができる。
B.眼投与用製剤
1種または複数のHIF−1阻害剤を送達するための放出用量制御製剤は、癌および肥満症を含む、血管新生を伴う患者における、疾患または障害を処置するために使用することができる。好ましい実施形態では、医薬組成物は、眼の血管新生を伴う患者における、疾患または障害を処置または予防するために投与される。1種または複数のHIF−1阻害剤は、投与されると、治療的利益を生じるのに十分高いが、細胞毒性を回避するのに十分低い濃度で、長期間をかけて放出される。
1種または複数のHIF−1阻害剤の放出制御用粒子を含有している医薬組成物は、眼の1つもしくは複数の疾患または障害を処置あるいは予防するために、それを必要としている患者の眼に投与することができる。一部の場合、眼の疾患または障害は、後眼部に影響を及ぼす。本明細書で使用する場合、後眼部とは、前部硝子体膜、およびその後ろにある光学構造体のすべて(硝子体液、網膜、脈絡膜、および視神経など)を含めた、眼の後ろ3分の2を指す。
a.投与形式
本明細書に記載されている製剤は、硝子体内注射(例えば、硝子体の前面、中央部、または背面注射)、結膜下注射、前房内注射、側頭縁部を介する前眼房への注射、基質内注射、脈絡膜下空間への注射、角膜内注射、網膜下注射、および眼内注射により、眼に局所投与することができる。好ましい実施形態では、医薬組成物は、硝子体内注射によって投与される。
好ましくは、粒子は、長期間にわたり、有効量の1種または複数のHIF−1阻害剤を放出することになる。好ましい実施形態では、粒子は、少なくとも2週間の期間にわたり、より好ましくは少なくとも4週間の期間にわたり、より好ましくは少なくとも6週間の期間にわたり、最も好ましくは少なくとも8週間の期間にわたり、有効量の1種または複数のHIF−1阻害剤を放出する。一部の実施形態では、粒子は、3ヶ月以上の期間にわたり、有効量の1種または複数のHIF−1阻害剤を放出する。
加齢黄斑変性症の場合、患者における治療効果は、以下の1つまたは複数のものによって測定することができる。すなわち、ベースラインから所望の時間までの最高矯正視力(BCVA)の平均変化の評価、ベースラインと比較した、所望の時間で15文字(3行)未満の視力を失う患者の割合の評価、ベースラインと比較した、所望の時間で15文字(3行)またはそれ以上の視力を得る患者の割合の評価、所望の時間で20/2000またはそれより悪いスネレン等価視力を有する患者の割合の評価、米国国立眼病研究所の視覚機能の質問表の評価、ならびに蛍光眼底血管造影法を使用する所望時間におけるCNVサイズおよびCNV漏出量の評価である。
1種または複数のHIF−1阻害剤を送達するための放出用量制御製剤は、癌および肥満症を含む、血管新生を伴う患者における、疾患または障害を処置するために使用することができる。
ポリマーの合成
(ポリエチレングリコール)3−co−ポリ(セバシン酸)(PEG3−PSA)を、溶融重縮合により調製した。手短に言えば、セバシン酸を無水酢酸中で還流し、セバシン酸プレポリマー(Acyl−SA)を形成させた。クエン酸−ポリエチレングリコール(PEG3)を、当該分野で公知の方法(Ben−Shabat, S.ら、Macromol. Biosci.6巻、1019〜1025頁(2006年))を使用して調製した。CH3O−PEG−NH22.0g、クエン酸26mg、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)83mg、および4−(ジメチルアミノ)ピリジン(DMAP)4.0mgを塩化メチレン10mLに加えた。この混合物を室温で一晩撹拌し、次に沈殿させ、エーテルにより洗浄して真空下で乾燥し、PEG3を単離した。次に、Acyl−SA(90%w/w)およびPEG3(10%w/w)を180℃で30分間重合した。窒素ガスを15分毎に30秒間フラスコに掃引した。反応を30分間進行させた。ポリマーを周囲温度まで冷却し、クロロホルムに溶解し、過剰の石油エーテル中に沈殿させた。沈殿物をろ過により集め、一定重量になるまで真空下で乾燥した。
DXR−PSA−PEG3ナノ粒子は、ジクロロメタン3mLおよびDMSO1mL中に、PEG3−PSAとDXRとを規定した比で溶解し、50℃で2時間反応させた後、1%ポリビニルアルコール(25kDa、Sigma社)を含有している水溶液100mL中にホモジナイズ(L4RT、Silverson Machines社、East Longmeadow、MA)することにより調製した。次に、撹拌しながら、室温でクロロホルムを2時間蒸発させることにより、粒子が固化した。粒子を遠心分離(4℃、20,000×gで、20分間)によって集め、2倍の蒸留水で3回洗浄した。粒子サイズは、ZetaSizer Nano ZS(Malvern Instruments社、Southborough、MA)を使用する動的光散乱法により決定した。サイズ測定は、25℃において、90°の散乱角で行った。
DXR−PSA−PEG3ナノ粒子を、2mg/mLで、リン酸緩衝生理食塩水(PBS、pH7.4)中に懸濁し、旋回台(140RPM)上、37℃でインキュベートした。選択した時間点において、上清を遠心分離(13,500×g、5分間)により集め、粒子を新しいPBS中で再懸濁した。DXR含有量は、480nmにおける吸光度により測定した。
上記で調製したDXR−PSA−PEG3ナノ粒子は、DXRを23.6%(重量基準)含有し、かつ平均粒子サイズ647nmを有した。インビトロ研究により、最大2週間、37℃においてPBS中に浸漬した条件下で、初期の急激な薬物放出段階がなく(すなわち、「バースト効果」がない)、DXRが、セバシン酸を含むコンジュゲートとして、ナノ粒子から定常的に放出されたことが示された。
材料および方法
病原体をもたないC57BL/6マウス(Charles River社、Wilmington、MA)を、Association for Research in Vision and Ophthalmology Statement for the Use of Animals in Ophthalmic and Vision Research、およびJohns Hopkins University Animal Care and Use Committeeの指針に準拠して処置した。
出生後日数(P)7およびP12において、75%酸素中に置かれたC57BL/6マウスを部屋の空気に戻し、PBS、またはダウノルビシン、ドキソルビシン、もしくはDXR−PSA−PEG3ナノ粒子を含有しているPBSの眼内注射を行った。P17では、網膜表面上の網膜NVの面積を測定した。手短に言えば、P17マウスに、ラット抗マウス血小板内皮細胞接着分子−1(PECAM−1)抗体(Pharmingen社、San Jose、CA)1μlを眼内注射し、12時間後、これらのマウスを安楽死させ、眼を室温で5時間、PBS緩衝ホルマリンに固定した。網膜を解剖して洗浄し、Alexa488によりコンジュゲートしたヤギ−抗ラットポリクローナル抗体(Invitroge社、Carlsbad、CA)を1:500希釈で用いて、室温で45分間インキュベートし、フラットマウントした。処置群に関してマスクされている観察者が、画像解析により網膜あたりのNVの面積を測定した。
光受容体においてVEGFを発現するヘミ接合ロドプシン/VEGFトランスジェニックマウスに、P14において、PBS、またはDXR−PSA−PEG3ナノ粒子10μgを含有しているPBS1μlを眼内注射した。P21、P28、P35、P42、またはP49に、マウスに麻酔をかけ、フルオレセイン標識デキストラン(平均分子量2×106、Sigma−Aldrich社)により灌流し、網膜フラットマウントを400倍の拡大倍率で蛍光顕微鏡検査法(Axioskop2 plus、Zeiss社、Thornwood、NY)により試験すると狭い被写界深度がもたらされ、その結果、網膜の外側縁部に沿った血管新生に焦点を合わせると、網膜血管の残りが焦点外になり、血管新生の描写および定量化が簡単になる。画像は、三色電荷結合素子ビデオカメラ(Cool SNAPTM−Pro、Media Cybernetics社、Silver Spring、MD)およびフレームグラバーによりデジタル化した。染色された血管新生を蛍光により認識するよう、画像解析ソフトウェア(Image−Pro Plus 5.0、Media Cybernetics社、Silver Spring、MD)を設定し、網膜あたりの血管新生の合計面積を計算した。画像解析を行う研究者は、処置群に関してマスクされている。
成体C57BL/6マウスに、PBS、あるいは0.1、1.0もしくは10μgのダウノルビシンまたはドキソルビシン、あるいは1.0もしくは10μgのDXR−PSA−PEG3ナノ粒子を含有しているPBS1μlを眼内注射した。注射後、Espion ERG Diagnosys機器を使用し、暗順応および明順応ERGを1日目、7日目、および14日目に記録した。暗順応記録に関しては、マウスに暗闇で一晩順応させ、明順応記録に関しては、マウスを強度30cd/m2でバックグラウンド白色光に10分間順応させた。マウスを、塩酸ケタミン(100mg/kg体重)およびキシラジン(5mg/kg体重)を腹腔内に注射して麻酔をかけた。0.5%トロピカミドおよび0.5%フェニレフリン塩酸塩(参天製薬株式会社、大阪、日本)を含有しているMidrin Pにより瞳孔を拡張した。マウスを39℃に加熱したパッド上に置き、隅角プリズム溶液(Alcon Labs社、Fort Worth、TX)の適用後、白金耳電極を各角膜に配置した。参照電極は、両眼間の前頭皮の皮下に配置し、接地電極を尾部に挿入した。マウスの頭を、両眼に等しい照射が確実となる、全体野ボウル型照射器の標準化位置に保持した。両眼の記録は、平衡電気的インピーダンスにより同時に行った。暗順応ERGは、−3.00〜1.40log cd−s/m2の範囲の白色光を強度レベル11で記録した。各フラッシュ強度について、6回の測定値を平均した。明順応ERGは、30cd/m2のバックグラウンドで、0.60〜1.40log cd−s/m2の範囲の白色光を強度レベル3で記録した。各フラッシュ強度について、5回の測定値を平均した。
ONL厚みを測定した。成体C57BL/6マウスに、PBS、あるいは0.1、1.0もしくは10μgのダウノルビシンまたはドキソルビシン、あるいは1.0もしくは10μgのDXR−PSA−PEG3ナノ粒子を含有しているPBS1μlを眼内注射した。マウスを安楽死させ、角膜輪部の12:00の位置に印を付け、眼を取り除き、最適な切断温度の化合物に埋め込んだ。視神経に沿って12:00または9:00の経線に対して平行に10マイクロメートルの凍結切片を切り出し、4%パラホルムアルデヒドに固定した。切片をヘマトキシリンおよびエオシンにより染色し、Axioskop microscope(Zeiss社、Thornwood、NY)により試験し、画像を、三電荷結合素子(CCD)カラービデオカメラ(IK−TU40A、東芝、東京、日本)およびフレームグラバーを用いてデジタル化した。Image−Pro Plusソフトウェア(Media Cybernetics社、Silver Spring、MD)を使用してONLの輪郭を描いた。処置群に関してマスクされている観察者により、ONLの厚みを6箇所の位置、すなわち上極と視神経の間の距離の25%(S1)、50%(S2)、および75%(S3)、ならびに下極と視神経の間の距離の25%(I1)、50%(I2)、および75%(I3)で測定した。
データは、平均値±SEMとして表した。統計解析は、スチューデントt検定を使用して行い、P<0.05を有意であると見なした。
アントラサイクリンは脈絡膜および網膜のNVを抑制する。
血管新生AMD患者における薬物効果(Saishin, Y.ら、J. Cell Physiol.、195巻、241〜248頁(2003年))を予測する脈絡膜NVのマウスモデル(Tobe,T.らAm.J.Pathol.153巻、1641〜1646頁(1998年))において、DNR10μgの眼内注射により、脈絡膜NVが抑制される一方、1または0.1μgの注射は、有意な効果を有さなかった(図1A)。同様に、DXR10μgの眼内注射により脈絡膜NVが抑制され、1または0.1μgの注射は、有意な効果を有さなかった(図1B)。
DNRおよびDXRは、代謝拮抗剤およびHIF−1阻害剤であるので、本発明者らは、ERGによって評価される網膜機能に対するそれらの効果を試験した。DNRまたはDXR1μgの眼内注射の14日後、暗順応および明順応のb波の平均振幅が有意に低下したが、0.1μgのDNRまたはDXRではそうではなかった。これらのデータにより、DNRおよびDXRは、眼のNVを強く抑制する一方、遊離薬物のボーラス注射は網膜毒性を引き起こし得ることが示される。
ジゴキシン0.01〜0.25μgを眼内注射することにより、HIF−1の転写活性および眼のNVが抑制されることが以前に実証されている(Yoshida, T.ら、FASEB J.24巻、1759〜1767頁(2010年))。網膜機能に対するDXRおよびDNRの有害作用が、HIF−1活性の抑制と関連するかを探索するため、網膜機能に対するジゴキシン0.25および0.05μgの眼内注射の影響を測定した。ジゴキシン0.25μgを眼内注射した1週間後、暗順応のa波の平均振幅、暗順応のb波の平均振幅、および明順応のb波の平均振幅は有意に低下した。網膜における6つの測定位置の内の3つにおいて、外核層の厚みも低下しており、光受容体細胞の死亡を示している。これらの結果は、ジゴキシン0.25μgを眼内注射した後、かなりの毒性があることと一致している。ジゴキシン0.05μgの眼内注射はそれほど有毒ではなかったが、暗順応および暗順応のb波の平均振幅の著しい低下を依然として引き起こした。したがって、アントラサイクリンおよびジゴキシンの両方について、遊離薬物の眼への注射は、網膜毒性のリスクをもたらす。
DXRナノ粒子の眼内注射の効果を、レーザー誘発性脈絡膜NVを有するマウスにおいてまず試験した。ブルッフ膜のレーザー誘発性破裂の後、C57BL/6マウスに、10、1、または0.1μgのDXR−PSA−PEG3ナノ粒子を眼内注射した。DXR−PSA−PEG3ナノ粒子1μgを投与された動物の眼底写真により、注射1日後に網膜後部を覆うナノ粒子の大きなオレンジ色の塊が、時間をかけてゆっくりと減少し、かつ14日目でも依然として容易に目視可能であることが示された。粒子は5週間もの期間、目視可能のままであった。
ロドプシンプロモーターが光受容体においてVEGF発現を駆動するrho/VEGFトランスジェニックマウスは、生後(P)7日目に開始したVEGFの発現を持続し、治療剤の活性期間を試験するための優れたモデルを提供する(Okamoto, N.ら、Am. J. Pathol.151巻、281〜291頁(1997年))。
DXR−PSA−PEG310μgの眼内注射後の14日目では、PBSを注射した眼と比較すると、暗順応または明順応のb波の振幅に有意な差異は存在しなかった。外核層の厚みも差異は存在しておらず、DXRナノ粒子が光受容体の細胞死を引き起こさなかったことを示している。
材料および方法
PEG3−PSAポリマーの調製
(ポリエチレングリコール)3−co−ポリ(セバシン酸)(PEG3−PSA)は、溶融縮合により合成した。手短に言えば、セバシン酸を無水酢酸中で還流し、セバシン酸プレポリマー(Acyl−SA)を形成させた。ポリエチレングリコール(PEG3)を、塩化メチレン10mLに加えた、CH3O−PEG−NH2(2.0g)、クエン酸(26g)、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC;83mg)、および4−(ジメチルアミノ)ピリジン(DMAP、4.0mg)を混合することにより調製し、室温で一晩撹拌し、次に沈殿させて、エーテルで洗浄して真空下で乾燥した。次に、acyl−SA(90%w/w)およびPEG3(10%w/w)を180℃で30分間重合した。窒素ガスを15分毎に30秒間フラスコに掃引した。ポリマーを周囲温度まで冷却し、クロロホルムに溶解し、過剰の石油エーテル中に沈殿させた。沈殿物をろ過により集め、一定重量になるまで真空下で乾燥すると、PEG3−PSAポリマーが生成した。
DXR−PSA−PEG3ナノ粒子を調製するため、PEG3−PSA80mgをジクロロメタン(DCM)6mLに溶解し、ドキソルビシン塩酸塩(DXR)(NetQem LLC、Durham、NC)20mgをジメチルスルホキシド(DMSO)2mLに溶解した。ポリマーおよび薬物の溶液を混合し、50℃で30分間維持した。L4RTホモジナイザー(Silverson Machines社、East Longmeadow、MA)を使用し、10,000rpmで3分間、得られた混合物を1%ポリビニルアルコール(PVA)溶液(25kDa、Polyscience社、Niles、IL)50mL中でホモジナイズした。粒子懸濁液を室温で2時間撹拌し、ジクロロメタンを除去した。粒子を遠心分離(4℃、20,000×g、20分間)によって集め、凍結乾燥前に、超純水で3回洗浄した。
粒子サイズを、Coulter MultisizerIV(Beckman−Coulter Inc.社、Fullerton、CA)を用いて決定した。マイクロ粒子の各回分について、100,000個を超える粒子をあるサイズにして、平均粒子径を決定した。粒子形態は、冷陰極電界放出型SEM(JEOL JSM−6700F、Peabody、MA)を使用する走査型電子顕微鏡(SEM)により特徴づけた。薬物搭載量は、DCMおよびDMSO中に粒子の乾燥粉末を溶解することにより決定し、UV分光光度計を使用して吸光度を490nmで測定した。
色素が沈着したダッチベルテッドウサギをこれらの研究に使用した(n=10)。動物は、Association for Research in Vision and Ophthalmology Statement of Use of Animals in Ophthalmic and Research、およびJohns Hopkins University Animal Care and Use Committeeの指針に準拠して処置した。眼内注射および水性体液の回収のために、ケタミン(25mg/kg)およびキシラジン(2.5mg/kg)の筋肉内注射により、動物に麻酔をかけた。鎮静すると、瞳孔を2.5%塩酸フェニレフリンおよび10%トロピカミドにより拡張した。眼球表面の麻酔は、0.5%塩酸プロパラカインの局所点眼法を使用して行った。
HPLCによる薬物含有量の定量前に、水性体液試料100μLまたは硝子体試料をメタノール200μLと混合し、4℃で3時間インキュベートした。遠心分離(15,000×g、10分)および0.2μmPTFEフィルターによるろ過後、ろ液150μLをc18逆相カラム(5μm、4.6×250mm、Grace、Deerfield IL)を装備したWatersHPLCシステムに注入した。放出薬物コンジュゲートを、水およびアセトニトリル(60%:40%、v/v)を含有するイソクラティック移動相により1mL/分で溶出し、蛍光検出器(励起波長:500nm、発光波長:551nm)を使用して検出した。推定検出限界は、10ng/mLであった。異なる濃度の一連のDXR水溶液を較正標準として使用した。データはEmpower3クロマトグラフィーデータソフトウェアを使用して分析した(Waters Corporation社、Milford MA)。
DXR−PSA−PEG3マイクロ粒子およびナノ粒子
DXR−SA−PEG3コンジュゲートからなるマイクロ粒子およびナノ粒子を合成し、記載した通りに特徴付けを行った。粒子は、凍結乾燥前、およびビヒクル(PBS)中に再構成した後に、あるサイズにした。マイクロ粒子は、凍結乾燥前に、平均サイズ27.2+1.0μmを示し、ナノ粒子は0.98+0.02μmを示した(表1、図6)。マイクロ粒子の平均薬物搭載量は13%であり、ナノ粒子の平均薬物搭載量はは20%であった(表1)。
ウサギは、右眼にDXR−PSA−PEG3マイクロ粒子またはナノ粒子、および左眼にビヒクル単独(PBS)の硝子体内注射(0.1mL)を受けた。指示した時間に、水性体液を集め(約0.1mL)、HPLCに基づく定量アッセイを使用して、放出された薬物コンジュゲートの存在について分析した。115日目(マイクロ粒子群)または105日目(ナノ粒子群)に、動物を安楽死させ、水性体液および硝子体を集めた。各動物について、AHにおける放出薬物のレベルを硝子体中のものと比較した。
3種のドキソルビシン(DXR)薬物搭載レベル10%、30%および50%を有する、直径0.5mm、長さ0.5cm、および質量1mgのロッド型DXR−PSA−PEG3を首尾よく作製することができた。DXRコンジュゲートのインビトロでの放出は、3種のロッドタイプすべてにより、少なくとも25日間、持続放出されることを実証した。
PEG3−PSAポリマーの調製
(ポリエチレングリコール)3−co−ポリ(セバシン酸)(PEG3−PSA)を溶融縮合により合成した。手短に言えば、セバシン酸を無水酢酸中で還流し、セバシン酸プレポリマー(Acyl−SA)を形成させた。ポリエチレングリコール(PEG3)は、塩化メチレン10mLに加えた、CH3O−PEG−NH2(2.0g)、クエン酸(26g)、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC;83mg)、および4−(ジメチルアミノ)ピリジン(DMAP、4.0mg)を混合することにより調製し、室温で一晩撹拌し、次に沈殿させて、エーテルで洗浄して真空下で乾燥した。次に、acyl−SA(90%w/v)およびPEG3(10%w/v)を180℃で30分間重合した。窒素ガスを30秒毎に15分間フラスコに掃引した。ポリマーを周囲温度まで冷却し、クロロホルムに溶解し、過剰の石油エーテル中に沈殿させた。沈殿物をろ過により集め、一定重量になるまで真空下で乾燥すると、PEG3−PSAポリマーが生成した。
DXR−PSA−PEG3ロッドを調製するため、3種の異なる濃度のDXRを使用して、10%、30%および50%(w/w)の薬物搭載レベルを有するロッドを作製した。10%、30%および50%の薬物搭載ロッドに関すると、PEG3−PSAおよびドキソルビシン塩酸塩(DXR)(NetQem LLC、Durham、NC)を9:1、7:3、および1:1(w/w)の比でCHCl3に加えた。PEG3−PSAおよびDXRを50℃で1時間インキュベートし、その後、CHCl3を真空により除去した。反応生成物をすりつぶして微粉末にし、次に、成形型として使用した直径0.5mmのガラス管中に圧縮した。ロッドを成形型から押し出し、長さ0.5cmに裁断した。各ロッドは、約1mg(0.9〜1.2mg)の重量であった。
1つのロッド(約1mg)を、リン酸緩衝生理食塩水(PBS、pH7.4)1mlに加え、回転台(140RPM)上で、37℃でインキュベートした。選択した時点において、上清を集め、新しいPBSを加えた。DXR−コンジュゲート濃度を、480nmにおける吸光度により測定した。
3種の異なる薬物搭載レベル10%、30%および50%を有するロッド型DXR−PSA−PEG3を作製した。DXR−PSA−PEG3コンジュゲートから、直径0.5mm、長さ0.5cm、および質量1mgを有するロッドを形成した。
完全生分解性DXR−PSA−PCPH−PEG3ポリマー薬物コンジュゲートからなるマイクロ粒子を合成し、これは、DXR−−PSA−PEG3マイクロ粒子と比べて、よりゆっくりとした薬物放出速度、およびより一層持続した薬物放出期間を示した。ポリマーへのCPHの付加により、ポリマー薬物コンジュゲートの疎水性が高まり、おそらくDXR溶解度の低下により、薬物放出期間が延びる結果となった。
1,6−ビス(p−カルボキシフェノキシ)ヘキサン(CPH)の合成
1,6−ビス(p−カルボキシフェノキシ)ヘキサン(CPH)をConix(1966年)により記載される通り合成した。手短に言えば、p−ヒドロキシ安息香酸(27.6g)および水酸化ナトリウム(16.0g)を水(80mL)中で撹拌し、還流温度まで加熱した。還流温度を維持しながら、1,6−ジブロモヘキサン(96%、15.7mL)を30分間かけて加え、さらに3.5時間還流した。水(10mL)に溶解した水酸化ナトリウム(4.0g)をこの混合物に加え、さらに2時間還流した後、反応混合物を室温で一晩置いた。二ナトリウム塩をろ過により単離し、メタノール40mLにより洗浄し、蒸留水に溶解した。溶液を60〜70℃に温め、6N硫酸により酸性にした。二塩基酸をろ過により単離し、真空下で一定重量になるまで乾燥した。
1,6−ビス(p−カルボキシフェノキシ)ヘキサン(CPH)(10.0g)を、窒素下、無水酢酸200mL中で30分間還流し、続いてろ過により未反応二酸、および蒸発により溶媒を除去した。残渣をジメチルホルムアミドおよびエチルエーテルから再結晶し、乾燥エチルエーテルにより洗浄して、真空下で一定重量になるまで乾燥した。
(ポリエチレングリコール)3−co−ポリ(セバシン酸)co−ポリ(CPH)(PEG3−SA−CPH)を溶融縮合により合成した。手短に言えば、セバシン酸を無水酢酸中で還流し、セバシン酸プレポリマー(Acyl−SA)を形成させた。ポリエチレングリコール(PEG3)を、塩化メチレン10mLに加えた、CH3O−PEG−NH2(2.0g)、クエン酸(26g)、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC;83mg)、および4−(ジメチルアミノ)ピリジン(DMAP、4.0mg)を混合することにより調製し、室温で一晩撹拌し、次に沈殿させて、エーテルで洗浄して真空下で乾燥した。次に、PEG3(10%、w/v)、acyl−SA(60%w/v)およびpreCPH(30%w/v)を180℃で30分間重合した。窒素ガスを30秒毎に15分間フラスコに掃引した。ポリマーを周囲温度まで冷却し、クロロホルムに溶解し、過剰の石油エーテル中に沈殿させた。沈殿物をろ過により集め、一定重量になるまで真空下で乾燥すると、PEG3−PSA−PCPHプレポリマーが生成した。
DXR−−PSA−PCPH−PEG3マイクロ粒子を調製するため、PEG3−PSA−PCPH200mgをジクロロメタン(DCM)3mLに溶解し、DMSO1.5mLに溶解したドキソルビシン塩酸塩(DXR)(NetQem LLC、Durham、NC)40mgと混合した。50℃で30分間インキュベートした後、混合物をPVA100mL中、3,000rpmで1分間ホモジナイズした。2時間撹拌した後、粒子を遠心分離(9,000×g、25分)により集め、凍結乾燥前に3回洗浄した。
粒子サイズを、Coulter MultisizerIV(Beckman−Coulter Inc.社、Fullerton、CA)を用いて決定した。マイクロ粒子の各回分について、100,000個を超える粒子をあるサイズにして、平均粒子径を決定した。
DXR−−PSA−PCPH−PEG3マイクロ粒子(2mg)をリン酸緩衝生理食塩水(PBS、pH7.4)中で懸濁し、回転台(140RPM)上で、37℃でインキュベートした。選択した時点において、上清を遠心分離(13,500×g、5分間)により集め、粒子を新しいPBS中で再懸濁した。DXR−コンジュゲートは、480nmにおける吸光度により測定した。
DXR−−PSA−PCPH−PEG3マイクロ粒子を合成し、これは、13.9%の薬物搭載レベルを有する24.3±8.7μmの平均サイズを示した。
Claims (45)
- 以下の式:
(式中、
Aは、出現毎に独立して、HIF−1阻害剤を表し;
Xは、出現毎に独立して、疎水性ポリマーセグメントを表し;
Yは、
のうちの1つ由来であり;
Zは、出現毎に独立して、親水性ポリマーセグメントを表し;
oは、1であり;
p、およびqは、独立して0または1であり;
mは、1〜20の間の整数であり;
nは、1〜20の間の整数であるが、但し、mおよびnが両方とも1に等しい場合、Aはドキソルビシンではない)
により定義される、ポリマーコンジュゲート。 - Aがアントラサイクリンである、請求項1に記載のポリマーコンジュゲート。
- Zが、ポリ(アルキレングリコール)、多糖類、ポリ(ビニルアルコール)、ポリピロリドン、ポリオキシエチレンブロックコポリマー(PLURONIC(登録商標))、およびそれらのコポリマーからなる群から選択される、請求項1に記載のポリマーコンジュゲート。
- Zが、出現毎に、ポリエチレングリコールを含む、請求項3に記載のポリマーコンジュゲート。
- Xが、生分解性である、請求項1に記載のポリマーコンジュゲート。
- Xが、ポリエステル、ポリカプロラクトン、ポリ無水物、およびそれらのコポリマーからなる群から選択される、請求項5に記載のポリマーコンジュゲート。
- Xが、ポリ無水物を含む、請求項6に記載のポリマーコンジュゲート。
- Xが、ポリセバシン酸無水物を含む、請求項7に記載のポリマーコンジュゲート。
- Xが、1,6ビス(p−カルボキシフェノキシ)ヘキサン(CPH)、またはポリCPH(PCPH)とポリセバシン酸無水物との組合せを含む、請求項7に記載のポリマーコンジュゲート。
- Yが、クエン酸由来である、請求項1に記載のポリマーコンジュゲート。
- 以下の式
(式中、
Aは、HIF−1阻害剤を表し;
Xは、疎水性ポリマーセグメントを表し;
Yは
のうちの1つ由来であり;
Zは、出現毎に独立して、親水性ポリマーセグメントを表し;
nは、2〜10の間の整数である)
によって定義される、請求項1に記載のポリマーコンジュゲート。 - Aがアントラサイクリンである、請求項11に記載のポリマーコンジュゲート。
- Zが、ポリ(アルキレングリコール)、多糖類、ポリ(ビニルアルコール)、ポリピロリドン、ポリオキシエチレンブロックコポリマー、およびそれらのコポリマーからなる群から選択される、請求項11に記載のポリマーコンジュゲート。
- Zが、出現毎に、ポリエチレングリコールを含む、請求項13に記載のポリマーコンジュゲート。
- Xが、生分解性である、請求項11に記載のポリマーコンジュゲート。
- Xが、ポリエステル、ポリカプロラクトン、ポリ無水物、およびそれらのコポリマーからなる群から選択される、請求項15に記載のポリマーコンジュゲート。
- Xが、ポリ無水物を含む、請求項16に記載のポリマーコンジュゲート。
- Xが、ポリセバシン酸無水物を含む、請求項17に記載のポリマーコンジュゲート。
- Xが、1,6ビス(p−カルボキシフェノキシ)ヘキサン(CPH)、またはCPHとポリセバシン酸無水物との組合せを含む、請求項16に記載のポリマーコンジュゲート。
- nが、2〜6の間である、請求項11に記載のポリマーコンジュゲート。
- nが3である、請求項20に記載のポリマーコンジュゲート。
- Yが、クエン酸由来である、請求項11に記載のポリマーコンジュゲート。
- 式IA
(式中、
Aは、HIF−1阻害剤であり;
Dは、出現毎に独立して、Oを表し;
PEGは、ポリエチレングリコール鎖を表し;
Xは、疎水性ポリマーセグメントを表す)
により定義される、請求項1に記載のポリマーコンジュゲート。 - Aが、アントラサイクリンである、請求項23に記載のポリマーコンジュゲート。
- Xが、生分解性である、請求項23に記載のポリマーコンジュゲート。
- Xが、ポリ無水物を含む、請求項25に記載のポリマーコンジュゲート。
- Xが、ポリセバシン酸無水物を含む、請求項26に記載のポリマーコンジュゲート。
- Xが、1,6ビス(p−カルボキシフェノキシ)ヘキサン(CPH)、またはCPHとポリセバシン酸無水物との組合せを含む、請求項26に記載のポリマーコンジュゲート。
- 請求項1に記載のコンジュゲートを含む、マイクロ粒子またはナノ粒子。
- 請求項11に記載のコンジュゲートを含む、マイクロ粒子またはナノ粒子。
- 請求項1に記載のポリマーコンジュゲート、またはその粒子を薬学的に許容される担体中に含む、製剤。
- 請求項11に記載のポリマーコンジュゲート、またはその粒子を含む製剤。
- Aが、アントラサイクリンである、請求項31に記載の製剤。
- Xが、ポリ無水物を含む、請求項31に記載の製剤。
- Xが、ポリセバシン酸無水物を含む、請求項34に記載の製剤。
- Xが、1,6ビス(p−カルボキシフェノキシ)ヘキサン(CPH)、またはCPHとポリセバシン酸無水物との組合せを含む、請求項34に記載の製剤。
- 異常な血管新生に関する疾患または障害を処置するための組成物であって、薬学的に許容される賦形剤中に、ナノ粒子もしくはマイクロ粒子として、またはインプラントもしくはデポにおいて、請求項31に記載の製剤を含む、組成物。
- 異常な血管新生に関する眼の疾患または障害を処置するための組成物であって、賦形剤中に、眼への投与に薬学的に許容される、ナノ粒子もしくはマイクロ粒子として、またはインプラントもしくはデポにおいて、請求項31に記載の製剤を含む、組成物。
- 前記眼の疾患または障害が、眼内血管新生疾患、障害、または損傷である、請求項38に記載の組成物。
- 前記眼内血管新生疾患または障害が、脈絡膜血管新生を伴う加齢黄斑変性症、増殖性糖尿病網膜症、増殖性硝子体網膜症、未熟児網膜症、変性近視、フォンヒッペル−リンドウ病、推定眼ヒストプラスマ症候群(POHS)、および網膜静脈分枝閉塞症、網膜中心静脈閉塞症、網膜動脈分枝閉塞症、および網膜中心動脈閉塞症などの虚血に伴う状態、腫瘍を伴う血管新生、眼創傷を伴う血管新生、網膜血管新生、角膜移植後拒絶反応、血管新生を引き起こす手術に由来する合併症、血管新生を引き起こす損傷に由来する合併症、ならびにそれらの組合せからなる群から選択される、請求項39に記載の組成物。
- 前記疾患または障害が、ウエット型加齢黄斑変性症である、請求項40に記載の組成物。
- 前記疾患または障害が、脈絡膜血管新生を含む、請求項40に記載の組成物。
- 組成物が、蛍光眼底血管造影法によって測定される脈絡膜血管新生の面積が、少なくとも15%低下するよう、有効量の1種または複数の活性剤を供給する、請求項42に記載の組成物。
- 前記疾患または障害が、網膜血管新生を含む、請求項40に記載の組成物。
- 組成物が、蛍光眼底血管造影法によって測定される網膜血管新生の面積が、少なくとも15%低下するよう、有効量の1種または複数の活性剤を供給する、請求項44に記載の組成物。
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