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高分子化氮氧化合物与无机颗粒的有机无机杂合复合物.pdf

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高分子化 氧化 无机 颗粒 有机 复合物
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摘要
申请专利号:

CN201380017711.3

申请日:

2013.02.06

公开号:

CN104204082A

公开日:

2014.12.10

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法?#19978;?#24773;: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C08L 53/00申请日:20130206|||公开
IPC分类号: C08L53/00; A61K9/51; A61K31/77; A61K31/787; A61K45/00; A61K47/48; A61P1/04; A61P7/08; A61P29/00; A61P43/00; C01B33/18; C08G85/00; C08K3/10; C08K3/36 主分类号: C08L53/00
申请人: 国立大学法人筑波大学; 国立大学法人筑波技术大学
发明人: 长崎幸夫; 池田丰; 吉富彻; 矢口达也; 山下真代; M.A.霍斯赛恩; 吉成友贵; 植田敦志; 平山晓
地址: 日本茨城县筑波市
优?#28909;ǎ?/td> 2012.02.07 JP 2012-024460
专利代理机构: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 李志强;孟慧岚
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法律状态
申请(专利)号:

CN201380017711.3

授权公告号:

||||||

法律状态公告日:

2016.08.24|||2015.02.25|||2014.12.10

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

提供高分子化环状氮氧?#26434;?#22522;化合物与无机纳米颗粒的有机-无机杂合复合物。这样的复合物例如可在胃液中保持稳定的纳米颗粒的形态,其本身可递送至肠或可用作将其它的药物输送至肠的载体。

权利要求书

权利要求书
1.   复合物,所述复合物为含有无机颗粒和聚合物的有机-无机杂合复合物,其中,
无机颗粒选自二氧化硅颗粒和磁性颗粒,
聚合物为以通式(I)表示的嵌段共聚物:
PEG-CNR    (I)
式中,PEG为含有聚(乙二醇)的片段,
CNR为含有重复单元的聚合物片段,所述重复单元含有经由连接基团键合于聚合物主链的环状氮氧?#26434;?#22522;作为侧基的一部分。

2.   权利要求1的复合物,其中,无机颗粒含有平均粒?#27573;?nm~1000nm的二氧化硅颗粒。

3.   权利要求1的复合物,其中,无机颗粒含有选自平均粒?#27573;?nm~1mm的Fe3O4、γ-Fe2O3、FePt的1种以上的磁性颗粒。

4.   权利要求2或3的复合物,其中,嵌段共聚物的连接基团含有至少1个亚胺基(-NH-)或氧基(-O-)。

5.   权利要求1的复合物,其中,嵌段聚合物的连接基团为邻-或对-亚苯基-C1-6亚烷基-NH-(C1-6亚烷基)q-或邻-或对-亚苯基-C1-6亚烷基-O-(C1-6亚烷基)q- (此处,q为0或1),经由所述连接基团键合于聚合物主链的环状氮氧?#26434;?#22522;选自2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧?#26434;?#22522;-4-基、2,2,5,5-四甲基吡咯烷-1-氧?#26434;?#22522;-3-基、2,2,5,5-四甲基吡咯啉-1-氧?#26434;?#22522;-3-基和2,4,4-三甲基-1,3-噁唑烷-3-氧?#26434;?#22522;-2-基、2,4,4-三甲基-1,3-噻唑烷-3-氧?#26434;?#22522;-2-基和2,4,4-三甲基-咪唑烷-3-氧?#26434;?#22522;-2-基,
此处,聚合物主链来源于聚合性不饱和双键,所述亚苯基的未键合末端键合于所述主链,并且
二氧化硅颗粒的平均粒?#27573;?nm~500nm,磁性颗粒的平均粒?#27573;?nm~1000nm。

6.   复合物,所述复合物为含有无机颗粒和聚合物的有机-无机杂合复合物,其中,
无机颗粒为平均粒?#27573;?nm~1000nm的二氧化硅颗粒或含有选自平均粒?#27573;?nm~1mm的Fe3O4、γ-Fe2O3和FePt的1种以上的磁性颗粒,
聚合物以通式(II)表示:
[化1]

式中,
A表示未取代或取代C1-C12烷氧基,取代的情况的取代基表示甲酰基、式R1R2CH- (此处,R1和R2独立地表示C1-C4烷氧基或R1与R2一起表示-OCH2CH2O-、-O(CH2)3O-或-O(CH2)4O-)的基团,
L1选自单键、-(CH2)cS-、-CO(CH2)cS-,此处,c为1至5的整数,
L2为-C1-6亚烷基-NH-(C1-6亚烷基)q-或-C1-6亚烷基-O-(C1-6亚烷基)q-,此处,q为0或1,而且
R选自2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧?#26434;?#22522;-4-基、2,2,5,5-四甲基吡咯烷-1-氧?#26434;?#22522;-3-基、2,2,5,5-四甲基吡咯啉-1-氧?#26434;?#22522;-3-基和2,4,4-三甲基-1,3-噁唑烷-3-氧?#26434;?#22522;-2-基、2,4,4-三甲基-1,3-噻唑烷-3-氧?#26434;?#22522;-2-基和2,4,4-三甲基-咪唑烷-3-氧?#26434;?#22522;-2-基,
L2-R存在n的总数的至少50%,在不存在的情况下,剩余的L2-R部分可为甲基、卤代甲基或羟基甲基,
m为20~5,000的整数,而且
n独立地为3~1,000的整数。

7.   权利要求6的复合物,其中,R选自以下式表示的基团,L2-R存在n的总数的至少80%:
[化2]

式中,R’为甲基。

8.   权利要求6或7的复合物,其中,L2为-C1-6亚烷基-NH-(C1-6亚烷基)q-。

9.   权利要求6或7的复合物,其中,L2为-C1-6亚烷基-O-(C1-6亚烷基)q-。

10.   权利要求6或7的复合物,其中,无机颗粒为二氧化硅颗粒。

11.   权利要求6或7的复合物,其中,无机颗粒为磁性颗粒。

12.   药物组合物,所述药物组合物含有复合物和制药学上可容许的稀?#22270;?#25110;赋形?#31890;?#25152;述复合物为权利要求6或7中?#25105;?#39033;的复合物,且无机颗粒为二氧化硅颗粒。

13.   组合物,所述组合物为含有复合物和制药学上可容许的稀?#22270;?#25110;赋形剂的药物组合物,且处于腹膜透析液的形态,所述复合物为权利要求6或7中?#25105;?#39033;的复合物,且无机颗粒为二氧化硅颗粒。

14.   药物组合物,所述药物组合物含有复合物和通过口服给药而递送至肠的药物,所述复合物为权利要求6或7中?#25105;?#39033;的复合物,且无机颗粒为二氧化硅颗粒。

15.   复合物的用于制备腹膜透析液的用途,其中,所述复合物为权利要求6或7中?#25105;?#39033;的复合物,且无机颗粒为二氧化硅颗粒。

说明书

说明书高分子化氮氧化合物与无机颗粒的有机-无机杂合复合物
技术领域
本发明涉及高分子化环状氮氧?#26434;?#22522;化合物与二氧化硅或磁性颗粒的有机-无机杂合复合物及其用途。
背景技术
近年来发现,因不规律的生活习惯·衰?#31232;?#31038;会压力等而在生物体内过剩地产生活性氧物种(ROS),导致各种各样的慢性疾病(动脉硬化症或糖尿病等)或顽固性疾病(阿尔茨海默病或帕金森病等)。另外,ROS通常在生物体内严密地调节氧化-抗氧化(氧化还原)的平衡,但若过剩地生成该ROS,则氧化-抗氧化因子的平衡向氧化方向倾斜。目前虽然对使用各种抗氧化剂的慢性疾病的预防进行?#25628;?#31350;,但在低分子抗氧化剂的实例中,它们的高浓度的给药除了也抑制线粒体的电子传递?#20302;?#31561;生物体所必需的反应以外,还有因肾排泄或代谢而有效浓度低或向全身扩散、引起全身性副反应?#20219;?#39064;。另外,虽然进行了使用低分子抗氧化剂的氧化应激疾病治疗·预防,但未见显著的效果。
因此,本发明人使用在聚合物链中封入有起催化剂作用的ROS清除剂氮氧?#26434;?#22522;的自组装纳米颗粒(含有氮氧?#26434;?#22522;的纳米颗粒(Nitroxide radical-containing nanoparticle:RNP)),开发了在必要的部位清除ROS的新的纳米治?#21697;?专利文献1)。此后,本发明人确认,这样的RNP在静脉给药后在形成纳米颗粒的状态下长时间滞留于血管,在发生氧化应激的组织中崩解,由此对脑梗死、心肌梗死·急性肾衰竭显示高的治疗效果,虽然目前未公开,但在专利申请说明书中公开。
考虑这样的情况,本发明人使用封入有起催化剂作用的ROS清除剂氮氧?#26434;?#22522;的自组装纳米颗粒(含有氮氧?#26434;?#22522;的纳米颗粒:RNP),开发了在必要的部位清除ROS的新的纳米治?#21697;?专利文献1)。另外,也提供了含有这样的RNP和以低分子抗氧化剂为代表的其它药物的组合物(专利文献2)。虽然在该文献?#24184;布?#36733;了?#31859;?#21512;物可用作口服给药用药物制?#31890;?#20294;实际上未公开任何口服给药的结果。?#36865;猓?#26412;发明人还确认,阳离子带电性的RNP本身或利用阳电子带电性而在该RNP中包埋(内包)有阴离子性的药物的缀合物(在水性介质中形成高分子胶束)在静脉给药后在形成纳米颗粒的状态下长时间滞留于血管内,但在发生氧化应激的组织中胶束或颗粒崩解,由此对脑梗死、心肌梗死·急性肾衰竭、其它疾病显示高的治疗效果(一部分参照专利文献1;另外,一部分在目前处于未公开状态的专利申请中)。
另一方面,这样的RNP在发生氧化应激的组织中崩解的性质或此后明确的在如胃液那样的酸性环境下迅速崩解的性质有限定该RNP的使用方式的情况。
先前技术文献
专利文献
专利文献1:WO2009/133647
专利文献2:日本特开2011-184429。
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的在于:提供可在?#36816;?#24615;环境下为代表的各种生理学条件下稳定地使用、若可能则在维持RNP的特性的同?#22791;?#20104;进一步的新的性质的材料或复合物,或者RNP的药物包埋缀合物或复合物。
解决课题的手段
假定若可提供如上所述的材料或复合物,则可构建例如在处于酸性环境下的胃?#24184;?#29289;在RNP中稳定地存在而不被消化,可有效地将药物送达至肠的?#20302;場?
另外,虽然未限定,但除上述性质以外,若可赋予能够除去存在于体液等中的废物的作用等作为进一步的新的性?#21097;?#21017;例如也有可提高腹膜透析液的功能的可能性。近年来,腹膜透析为迎来老龄化社会而受各种疾病的影响从而肾脏功能?#26723;?#30340;肾功能衰竭患者的治?#21697;?#27861;之一。该方法可与利用透析器通过血液的体外循环进行净化的血液透析一同使用。虽然前者容易重返社会,在残存肾功能的保护方面也优异,但无法解决麻烦的透析液的更换与腹膜硬化症的问题;?#36865;猓?#30001;于透析患者伴有高的?#21450;?#39118;险等,与后者相比,使用率仍低。以高的糖浓度为中心的由过剩的活性氧生成导致的氧化应激被认为是腹膜硬化症或癌变的原因之一。因此,若可提供具有在维持RNP的优异的抗氧化作用的同?#24065;?#21046;在腹膜透析中产生的氧化应激,以及为了提高腹膜透析效?#35782;?#21560;附废物的功能的?#20302;常?#21017;应可提高具有上述优点的腹膜透析的使用率。另外,有效地包埋有磁性纳米颗粒的RNP不会对作为RNP的另一个构成要素的高分子化环状氮氧?#26434;?#22522;化合物的抗氧化作用造成不?#21152;?#21709;;另一方面,通过磁性纳米颗粒的作用,例如应可在磁热疗中使用或可成为特定的生物体分子的离析(筛选)和细胞分离的基质。
从这样的观点出发,为了提高RNP的功能而进行研究时发现, 可有效地在RNP或高分子胶束中包埋二氧化硅或磁性颗粒,或者可用高分子化环状氮氧?#26434;?#22522;化合物被覆二氧化硅或磁性颗粒。?#36865;猓?#36825;样的包埋有无机颗粒的RNP或高分子胶束与不含无机颗粒相比,在生理学环境下,特别?#23884;杂?#29305;定的RNP而言,例如甚至在pH3的酸性环境下也稳定地保持胶束状态或颗粒状态。另外,也发现在这样的RNP中进一步含有药物的状态的颗粒在生理学环境下也稳定。另外还确认,若将包埋有二氧化硅的RNP给予至腹膜炎症模型大鼠的腹膜,则显著抑制腹膜的恶化。
因此,现在在此提供复合物,所述复合物为有机-无机杂合复合物,其中,有机成分为以下列通式(I)表示的嵌段共聚物,无机成分为选自二氧化硅和磁性纳米颗粒的无机颗粒,
PEG-CNR     (I)
式中,PEG为含有聚(乙二醇)的片段,
CNR为含有重复单元的聚合物片段,所述重复单元含有经由连接基团(优选具有至少1个亚胺基(-NH-)或氧基(-O-)的连接基团)键合于聚合物主链的环状氮氧?#26434;?#22522;作为侧基的一部分。
另外,作为含有以上述通式(I)表示的嵌段共聚物和无机颗粒的有机-无机复合物的一个方案,可列举出以下复合物作为优选的复合物:?#27604;?#35299;或分散于水中?#20445;?#20316;为平均粒径通常为3nm~1mm、优选5nm~500nm、更优选5nm~100nm、进一步优选10nm~50nm的颗粒存在的复合物。这样的复合物虽然无限定,但尺寸在nm?#27573;?#20869;的称为所谓纳米颗粒的情况下适合在生物体内使用;另一方面,特别是在无机颗粒为磁性颗粒且用于生物体分子或细胞的分离或离析?#20154;?#35859;生物分离的情况下,本发明的复合物可不是纳米颗粒而是平均粒?#27573;?00nm~1mm、优选1μm~500μm、更优选1μm~100μm、进一步优选1μm~50μm的颗粒。
另外,作为另外的发明的方案,提供腹膜透析液,所述腹膜透析液至少含有作为活性成分的上述复合物和制药学上可容许的稀?#22270;?#25110;载体。
另外,作为?#33267;?#22806;的发明的方案,提供进一步含有阴离子性药物的上述复合物。
由上述有机-无机复合物形成的RNP可通过将无机颗粒包埋于RNP中而在体液中均匀地分散、保持该颗粒;另外,通过包埋的无机颗粒的作用,在体液中,特别是在以上述通式(I)表示的嵌段共聚物含有至少1个亚胺基作为连接基团、无机纳米颗粒为二氧化硅的情况下,甚至在显示酸性的体液?#24184;?#21487;稳定地将RNP颗粒的形状保持一定时间;?#36865;猓?#36824;可高浓度且稳定地将其它药物包埋于RNP中。
发明的详细叙述
?#26434;?#26080;机颗粒,其尺寸、形状可根据要提供的有机-无机复合物的使用目的而改变,但?#32479;?#23544;而言,希望为平均粒径在数nm~数mm?#27573;?#20869;的颗粒。在这样的颗粒中,二氧化硅颗粒直接使用来?#26434;?#20379;应商日产化学的作为Snow Tex (?#25915;惟`?#21305;氓? O、MEK-ST或?#29366;?#20108;氧化硅溶胶市售的二氧化硅颗粒;或者,若需要,则纯化后使用,可在上述复合物中含有它们。这样的无机颗粒的形状虽然无限定,但可为球、立方体、长方体、8~16面多面体?#21462;?#36825;样的颗粒的粒径表示为换算成球的情况的值。
另一方面,磁性纳米颗粒虽然无限定,但优选使用作为生物·医疗用磁性纳米颗粒或生物分离用而在本技术领域使用或提出使用的磁性纳米颗粒,或例如可从供应商JSR Life Sciences Corporation (JSRライフ?#21333;ぅē螗?株))获取的磁铁矿(Fe3O4)、磁赤铁矿(マグネへマイト)(γ-Fe2O3)或作为它们的中间体的磁性纳米颗粒。?#36865;猓?#30913;性纳米颗粒具体而言可为FePt (Fe的平均含有比例优选为35个原子以上)纳米颗粒(例如参照JP 2009-57609 A)。在本发明中,磁性纳米颗粒例如有时在将该颗粒稳定地保持于复合物中的方面适合使用通过羧基或磺基对表面改性的磁性纳米颗粒。因此,所述(前期)复合物可含有选自Fe3O4、γ-Fe2O3、FePt的1种以上磁性颗粒。
在以上述通式(I)表示的嵌段共聚物中,环状氮氧?#26434;?#22522;经由连接基团(例如邻-或对-亚苯基-C1-6亚烷基-NH-(C1-6亚烷基)q-或邻-或对-亚苯基-C1-6亚烷基-O-(C1-6亚烷基)q- (此处,q为整数0或1,优选为0))键合于聚合物主链,并?#19968;?#29366;氮氧?#26434;?#22522;选自2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧?#26434;?#22522;-4-基、2,2,5,5-四甲基吡咯烷-1-氧?#26434;?#22522;-3-基、2,2,5,5-四甲基吡咯啉-1-氧?#26434;?#22522;-3-基和2,4,4-三甲基-1,3-噁唑烷-3-氧?#26434;?#22522;-2-基、2,4,4-三甲基-1,3-噻唑烷-3-氧?#26434;?#22522;-2-基和2,4,4-三甲基-咪唑烷-3-氧?#26434;?#22522;-2-基。
此处,聚合物主链来源于聚合性不饱和双键,亚苯基的未键合末端键合于该主链。?#26434;?#36825;样的聚合物主链的结构,可参照专利文献1的记载(专利文献1通过引用而结合至本说明书的内容中)。
?#36865;猓?#20316;为以通式(I)表示的嵌段共聚物的更具体的化合物,通式(II)
[化1]

式中,
A表示未取代或取代C1-C12烷氧基,取代的情况的取代基表示甲酰基、式R1R2CH- (此处,R1和R2独立地表示C1-C4烷氧基或R1与R2一起表示-OCH2CH2O-、-O(CH2)3O-或-O(CH2)4O-)的基团,
L1选自单键、-(CH2)cS-、-CO(CH2)cS-,此处,c为1至5的整数,
L2为-C1-6亚烷基-NH-(C1-6亚烷基)q-或-C1-6亚烷基-O-(C1-6亚烷基)q-,此处,q为0或1,而且,
R表示选自2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧?#26434;?#22522;-4-基、2,2,5,5-四甲基吡咯烷-1-氧?#26434;?#22522;-3-基、2,2,5,5-四甲基吡咯啉-1-氧?#26434;?#22522;-3-基和2,4,4-三甲基-1,3-噁唑烷-3-氧?#26434;?#22522;-2-基、2,4,4-三甲基-1,3-噻唑烷-3-氧?#26434;?#22522;-2-基和2,4,4-三甲基-咪唑烷-3-氧?#26434;?#22522;-2-基的环状氮氧?#26434;?#22522;化合物的残基,
L2-R可存在n的总数的至少50%、优选70%、更优选80%、特别优选95%,在不存在的情况下,剩余的L2-R部分可为甲基、卤代(例如?#21462;?#28340;、碘)甲基或羟基甲基,
m为20~5,000、优选20~1,000、更优选20~500的整数,而且,
n独立地为3~1,000、优选3~500、更优选3~100、特别优选5~50的整数。
作为R,可列举出以下式表示的基团作为更优选的基团:
[化2]

式中,R’为甲基。
以上的嵌段共聚物记载于专利文献1中或可依据其中记载的方法制备。
有机-无机杂合复合物可在室温~90℃下以粉末化状态将无机颗粒与上述嵌段共聚物单纯混合而生成。通常,上述复合物可通过将两者在缓冲或未缓冲的、根据需要含有水溶性有机溶剂(例如二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、二甲基乙酰胺、?#29366;肌?#20057;醇等)的水性介质中溶解或分散混合而生成。这样的复合物也可作为在其制备中经由自组装而形成的颗粒或高分子胶束而提供。另外,还可作为这样形成的颗粒或高分子胶束的干燥、优选冷冻干燥物而提供。颗粒的粒径依赖于作为起始原料使用的无机颗粒的尺寸,通常起始原料的无机颗粒的平均粒径可在数nm~数mm?#27573;?#20869;,具体而言在3nm~1mm、通常3nm~500μm、优选5nm~100nm、更优选5nm~80nm、特别优选10nm~50nm的?#27573;?#20869;。其中,在无机颗粒为磁性颗粒的情况下,可使用平均粒?#27573;?00nm~1mm、优选1μm~500nm、更优选1μm~100μm、进一步更优选1μm~50μm的颗粒。此处所谓的粒径指?#23665;?#34892;溶解或分散于水性介质中的复合物颗粒的动态光散射(DLS)测定而确认的值。
若复合物颗粒可在水性介质中作为具有上述粒径的颗粒?#36824;?#23519;到,则复合物的无机颗粒与嵌段共聚物的含有比例无限定。因此,若为本领域技术人?#20445;?#21017;依据下述复合物颗粒的制备方法,选择?#23454;?#30340;上述含有比例而形成复合物颗粒,测定它们的动态光散射,由此可选择适合本发明的含有比例。但是,虽然无限定,但在为如以上述通式(II)表示、聚(乙二醇)片段的m为20~5,000且n为3~1,000那样的嵌段共聚物,无机颗粒是平均粒?#27573;?0nm~50nm的二氧化硅颗粒的情况下,以重量比(聚合物:二氧化硅颗粒)计可为100:5~100:300、优选100:10~100:200、进一步优选100:20~100:100。另一方面,在为该嵌段共聚物且无机颗粒是平均粒?#27573;?nm~1mm的磁性纳米颗粒的情况下,复合物中的无机纳米颗粒与嵌段共聚物的含有比例(以重量为基准的聚合物:磁性纳米颗粒)可为1:10000、优选1:1000、进一步优选1:100。
水性介质所含有的嵌段共聚物与无机颗粒的自组装可方便地通过以下方法进行:如图1的包埋二氧化硅的RNP的制备方法示意图所示,在根据需要调整为酸性(pH1~5)的水性介质中将嵌段共聚物(PEG-b-PMNT)溶解后,根据需要调整为弱酸性-碱性(pH6~10)而去质子化,进行搅拌。作为另外的方法,可通过以下方法进行上述自组装:将嵌段共聚物溶解于水溶性有机溶剂(例如DMF)后,加入无机颗粒,将这样生成的混合?#21644;?#36807;透析膜并相?#26434;?#33976;馏水进行透析。若考?#23884;?#24577;光散射测定的结果等,则可推测这样形成的复合物颗粒为将无机颗粒包埋于RNP或高分子胶束中或通过嵌段共聚物被覆的复合物颗粒。另外,?#26434;?#26356;具体的方法,希望参照下述实施例。
这样提供的有机-无机杂合复合物(或包埋无机颗粒的RNP)可在体液中均匀地分散,可稳定地保持颗粒的形态。在该RNP中,特别是无机颗粒为二氧化硅且嵌段共聚物的连接基团中含有亚胺基(-NH-)的情况的RNP,即使在如胃液那样的低pH的酸性环境下也至少在数十分钟内稳定地保持颗粒的形态。需说明的是,本说明书中所谓的体液、生物体内、生理的、生理学的等术语旨在对哺乳动物(例如人)使用。在使用上述方法中的后者的透析方法进行制备的情况下,这样的包埋二氧化硅的RNP可通过在透析前的溶液中进一步含有各种药物(优选阴离子性或疏水性药物)而在包埋二氧化硅的RNP中含有或包埋该药物。另外,这样的药物可通过将它们添加于预先制备的包埋二氧化硅的RNP在水性介质中的溶液或分散液并进行搅拌混合而包埋或含有于包埋二氧化硅的RNP中。这样形成的包埋二氧化硅和药物的RNP在如胃液那样的低pH的酸性环境下也在至少数十分钟内稳定地保持颗粒的形态。在无机纳米颗粒为磁性颗粒且嵌段共聚物的连接基团中含有亚胺基(-NH-)的情况的RNP与上述包埋二氧化硅的RNP相同,甚至在生物体内的酸性环境下也稳定地将颗粒的形态保持一定时间。
关于本发明的复合物的特定的使用,以包埋二氧化硅的RNP为例进行说明,但它们并不限定本发明的复合物的用途。包埋二氧化硅的RNP (不含药物)即使在本技术领域常用的含有葡萄糖、钠、镁、钙、乳酸等且处于低pH (酸性)的腹膜透析液?#24184;?#31283;定地保持颗粒的形态。当然,在将透析液袋分为2?#20063;?#22312;临使用之前混合从而使pH为中性(6.3~7.3)的生理学上温和的腹膜透析液中,也可稳定地保持包埋二氧化硅的RNP (有?#24065;?#31216;为Si-RNP)的形态。?#36865;猓?#36825;些包埋二氧化硅的RNP如可理解为将通过腹膜而渗出至体外的废物吸附于二氧化硅那样提高透析效率。因此,通过在目前使用的腹膜透析液中含有包埋二氧化硅的RNP,可抑制历来成为问题的腹膜的恶化。若考虑如上所述那样设想的包埋二氧化硅的RNP的作用机制,则?#36879;?#33180;透析液而言,最新提出的腹膜透析液(例如含有艾考糊精代替葡萄糖那样的含有艾考糊精的腹膜透析液等)也包含在本发明所谓的腹膜透析液中。
另外,如上所述,包埋二氧化硅和药物的RNP在如胃液那样的低pH的酸性环境下也在至少数十分钟内稳定地保持颗粒的形态。因此,为了在口服给药后,通过胃将药物有效地递送至肠,可方便地利用该包埋二氧化硅和药物的RNP。例如,虽然无限定,但若选择消化?#20302;?#29992;药瑞?#22242;?#29305;作为药物,则可稳定地将胃内的RNP的颗粒形态保持一定时间,所以可达成药物的胃肠内缓释性。因此,提供将用于通过口服给药递送至肠的药物与二氧化硅一同包埋的RNP,所述药物为阴离子性的药物。作为这样的药物,虽然无限定,但可列举出替加氟尿嘧啶、云芝多糖、亚?#31471;帷?#23545;乙酰氨基酚、环磷酰胺、美法仑、阿糖胞苷十?#36865;?#22522;磷酸盐、替加氟·尿嘧啶、替加氟·依帕司他·奥替拉西钾合剂、脱氧氟尿苷、羟基脲、甲氨蝶呤、?#30456;?#21604;、依托泊苷、阿那曲唑、枸橼酸他莫昔芬、枸橼酸托瑞米芬、比卡鲁胺、氟他胺、磷酸雌莫司汀、美洛昔康、依托度酸、吡罗昔康、安吡昔康、氯诺昔康、莫苯唑酸、吲哚美辛吉法酯、吲哚美辛、舒林酸、芬布芬、双?#30830;?#37240;钠、萘丁美酮、洛索洛芬钠、布洛芬、扎?#26032;?#33452;、普拉洛芬、阿明洛芬、?#30103;?#29983;、?#24459;称?#31206;、噻洛芬酸、甲灭酸、盐酸噻拉米特、硫唑嘌呤、他?#22235;?#21496;、美沙拉秦、依卡倍特钠、瑞?#22242;?#29305;、阿司匹?#20540;取?
在将包埋有无机颗粒和任选药物的RNP作为口服制剂的情况下,根据?#21015;停?#35813;RNP例如在水性介质中可以如上所述的自组装的颗粒形态存在;另外,虽然在固体制剂?#24184;?#21487;含有任何状态的该RNP,但在水性介质中优选暂时形成自组装的颗粒后通过冷冻干燥等干燥的颗粒。
这样的药物制剂只要遵循本发明的目的,就可含有在本技术领域周知的稀?#22270;痢?#36171;形剂(或载体)、添加?#31890;?#20294;也可为上述冷冻干燥物本身。在药物制剂例如为口服给药用制剂且为固体的情况下,可在选自蔗糖、乳糖、甘露醇、?#23435;?#32032;、海藻糖、麦芽糖醇、葡聚糖、淀粉、琼脂、明胶、?#19994;?#30333;、白蛋白、甘油酯等的1种以上的组合中含有高分子环状氮氧?#26434;?#22522;化合物。?#36865;猓?#20063;可含有其它惰性稀?#22270;粒?#22914;硬脂酸镁那样的润滑?#31890;?#22914;对羟基苯甲酸酯、山梨酸、α-生育酚那样的防腐?#31890;?#22914;半?#35013;?#37240;那样的抗氧化?#31890;?#23849;解?#31890;?#31896;合?#31890;?#32531;冲?#31890;?#29980;味剂?#21462;?
口服给药用液体制剂包含生理学上可容许的乳剂、糖浆剂、酏剂、混悬剂和溶液制剂。这些制剂可含有通常使用的惰性稀?#22270;?例如水)。在这样的水溶液?#24184;?#21487;含有上述糖类或分子量为200~100,000左右的聚乙二醇。
上述制剂可在使用时或从最初开始为液态或半液态,此处,例如可使用生理盐水、缓冲化生理盐水、无菌水等作为稀?#22270;粒?#21046;成非口服制剂。
附图说明
[图1] 制备本发明的包埋二氧化硅的RNP的示意图。
[图2] 表示在制备实施例1?#26800;?#21040;的纳米颗粒的DLS测定结果的图。
[图3] 表示在制备实施例3?#26800;?#21040;的纳米颗粒的二氧化硅相?#26434;?#32858;合物重量的掺入比例的图。SiO2-RNP1为使用TEOS制备的颗粒的结果,SiO2-RNP2为使用市售二氧化硅颗粒制备的颗粒的结果。
[图4] 表示在制备实施例3?#26800;?#21040;的纳米颗粒在各种pH的水溶液中的稳定性的图。
[图5] 表示基于试验1的分析在制备实施例4中制备的包埋瑞?#22242;?#29305;的颗粒的瑞?#22242;?#29305;含量的结果的图。
[图6] 表示在试验例2中通过动态光散射法(DLS)评价包埋有药物的纳米颗粒在酸性条件下的稳定性的结果的图。涂成黑色的三角的曲线为单位重量的聚合物的二氧化硅含有率为8.5wt%的结果,涂成黑色的圆的曲线是单位重量的聚合物的二氧化硅含有率为0wt%的结果。
[图7] 表示依据试验例3在酸性条件下放置纳米颗粒时包埋的药物的释放?#24418;?#30340;图。
[图8] 表示基于试验例4的包埋二氧化硅的纳米颗粒的尿素吸附能力的效率的图。
[图9] 表示基于试验例5的Si-RNP腹腔内给药后的血液中摄取抑制试验的结果的图。
[图10] 表示基于试验例6的使用腹膜硬化症模型动物的RNP的治疗效果的图。
[图11] 表示在制备实施例5?#26800;?#21040;的?#28304;?#24615;颗粒改性了的PEG-b-PMNT的量的图。
实施发明的具体例
以下具体地说明本发明,但不旨在将本发明限定于这些具体的方案。需说明的是,为了使说明简洁,作为高分子化氮氧?#26434;?#22522;化合物,基于以下实例进行说明,所述实例使用来?#26434;?#20381;据上述专利文献1 (通过引用使公开事项变为本说明书的内容)的制备例2和4制备的PEG-b-PCMS-N-TEMPO或PEG-b-PMNT的纳米颗粒(以下也称为nRNP)。另外,实施例所记载的与分子量有关的m、n的值,与粒径有关的nm和μm的值分别为平均值。
制备实施例1:
含有包埋二氧化硅的氮氧?#26434;?#22522;的纳米颗粒(Si-nRNP)的制备方法(1)
向两亲性嵌段聚合物:PEG-b-PMNT (相当于下式的m约为100、n约为20的聚合物;分别根据m部分的Mn为4600、PCMS的Mn为3,300换算)的水溶液(5mg/mL,1mL,pH3)中加入二氧化硅纳米颗粒(10nm,0.5mg),于室温搅拌。接着,加入氢氧化钠,调整为pH9,由此制备含有包埋二氧化硅的氮氧?#26434;?#22522;的纳米颗粒(Si-nRNP) (参照图1)。
[化3]

PEG-b-PMNT:聚(乙二醇)-b-聚[p-4-(2,2,6,6-四甲基-1-派啶-1-氧?#26434;?#22522;)氨基甲基苯乙烯]
当进?#26800;?#21040;的纳米颗粒的动态光散射(DLS)测定?#20445;?#21457;?#24535;?#26377;37nm的粒径。另外,在不含有二氧化硅纳米颗粒的情况下(记载为RNP),粒?#27573;?2nm,由此提示已将二氧化硅纳米颗粒包埋于Si-RNP中(参照图2)。
制备实施例2:
含有包埋二氧化硅的氮氧?#26434;?#22522;的纳米颗粒(Si-nRNP)的制备方法(2)
向螺纹管(?#25915;轔濠`)中加入通过0.2μm注射器式过滤器的2mL的DMF和10mg的两亲性嵌段聚合物:PEG-b-PMNT,使用干燥机加热,将聚合物完全溶解。进一步向该螺纹管中加入规定量的二氧化硅纳米颗粒(日产化学,MEK-ST,10-15nm,2.1-15.5mg)。用巴斯德吸管将聚合物的DMF溶液转移至预先浸渍于水中而溶胀的截留分子量为3500的透析膜内,相?#26434;?L的蒸馏水进行透析。每隔数小?#22791;?#25442;外液的蒸馏水,进行24小时透析。向回收的溶液中加入蒸馏水使总量为6.5mL。在以10mg/ml的浓度向该溶液中加入氯化钠后,通过0.2μm注射器式过滤器,除去未包埋的二氧化硅颗粒。二氧化硅的包埋?#23458;?#36807;等离子体发射分光光度?#24179;?#34892;硅(Si)的定量。将结果示出于下列表1中。
[表1]
表1:

制备实施例3:
含有包埋二氧化硅的氮氧?#26434;?#22522;的纳米颗粒(Si-nRNP)的制备方法(3)
(1) 制备方法:
向1mL的nRNP (20mg/mL)水溶液中加入规定量的四乙氧基甲硅烷(TEOS)或市售的二氧化硅颗粒(日产化学,Snow Tex (?#25915;惟`?#21305;氓?),并于80℃搅拌24小时。在搅拌后使用水进行透析(MWCO=1,000,000)而纯化,得到含有包埋二氧化硅的氮氧?#26434;?#22522;的纳米颗粒(Si-nRNP)。包埋的二氧化硅的?#23458;?#36807;等离子体发射分光光度计定量。将结果示出于图3中。
(2) 如上得到的Si-nRNP在水溶液中的稳定性
通过光散射强度评价分别将通过上述方法制备的Si-nRNP或不含Si的nRNP在指定的pH水溶液中于室温下孵育15分钟时颗粒的稳定性。将结果示出于图4中。
制备实施例4:
包埋二氧化硅的纳米颗粒中具有抗炎症作用的药物瑞?#22242;?#29305;的包埋
将各1mL的二氧化硅含量不同的4种包埋二氧化硅的纳米颗粒(二氧化硅含量为0wt%、11wt%、14wt%、36wt%、88wt%/聚合物重量)转移至微型管内,加入3mg的瑞?#22242;?#29305;,于室温下通过搅拌机在500rpm下进行24小时的搅拌。在搅拌后,为了除去未包埋的瑞?#22242;?#29305;而通过0.2μm注射器式过滤器。
将瑞?#22242;?#29305;包埋操作前后的二氧化硅含量和粒径一并示出于下列表2中。
[表2]
表2:

表中,PDI表示粒径多分散度。
试验例1:分析制备的包埋瑞?#22242;?#29305;的颗粒的瑞?#22242;?#29305;含量
制备的包埋瑞?#22242;?#29305;的颗粒的瑞?#22242;?#29305;含?#23458;?#36807;测定作为瑞?#22242;?#29305;最大吸收波长的330nm的吸收波谱来分析。将其结果示出于图5中。
根据图5可确认,含有二氧化硅的纳米颗粒可包埋与不含有二氧化硅的纳米颗粒相比多的瑞?#22242;?#29305;。
试验例2:包埋药物的纳米颗粒在酸性条件下的稳定性
作为药物,为了评价上述制备实施例4的包埋瑞?#22242;?#29305;的纳米颗粒(单位重量的聚合物含有8.5wt的二氧化硅)在酸性条件下的稳定性,测定pH3下的散射强度变化。向一次性小尺寸比色杯(Disporsable low size cuvette)中加入350μL的去离子水、40μL的缓冲液(pH3),在通过吸打(pipetting)进行搅拌后,加入10μL的样品,测定散射强度。需说明的是,?#26434;?#27979;定,设定为1分?#30828;?#23450;1次的条件,从调节为pH3起4分钟后开?#30142;?#23450;,连续测定15分钟的散射强度。将结果示出于图6中。
根据图6,不含有二氧化硅的纳米颗粒在20分钟后下降至最初的约40%的散射强度,与之相对的是,在包埋有二氧化硅的纳米颗粒中几乎未见散射强度的改变。因此,可确认即使在酸性环境下纳米颗粒也稳定地存在。
试验例3:在酸性条件下放置纳米颗粒时包埋的药物的释放?#24418;?
进行在pH3的酸性条件下将纳米颗粒(与上述试验2相同)放置20分钟时包埋的药物瑞?#22242;?#29305;的释放?#24418;?#30340;评价。若在酸性条件下纳米颗粒崩解并释放瑞?#22242;?#29305;,则可通过0.2μm注射器式过滤器而除去。
因此,将在pH7的条件下制备并测定吸收的纳米颗粒作为瑞?#22242;?#29305;包埋量的基准(100%),测得在酸性条件下放置的纳米颗粒的瑞?#22242;?#29305;包埋量,求得释放的瑞?#22242;?#29305;的比例。将其结果示出于图7中。
在无二氧化硅的纳米颗粒中释放包埋的药物的43%,与之相对的是,通过含有8.5wt% (/聚合物重量)的二氧化硅可抑制为17%的释放。
根据以上结果确认,在含有二氧化硅的纳米颗粒中,与不含有二氧化硅的纳米颗粒相比,在酸性条件下可稳定地包埋药物。
试验例4:包埋二氧化硅的纳米颗粒的尿素吸附能力试验
作为腹膜透析模型,将加入有用于市售的透析液(Dianeal-N PD4 (ダイアニール-N PD4),Baxter,成分(w/v%)为葡萄糖1.36、氯化钙0.0183、氯化镁0.00508、乳酸钠0.448、氯化钠0.538,体积为10mL)和Si-nRNP (聚合物浓度为5mg/mL,硅?#21495;?#24230;为0.25mg/mL)的透析膜(截留分子量为12,000~14,000)浸渍于尿素溶液(190mg/dL,20mL)中,通过比色分析法定?#23458;?#28082;中的尿素量。将表示外液的尿素量的结果示出于图8中。发现在用于市售的透析液或含有RNP的透析液中,虽然透析速度为相同水平,但使用Si-nRNP时透析效率提高。该结果表示在使用Si-nRNP作为透析液的情况下提高透析时间或效率。
试验例5:Si-nRNP腹腔内给药后的血液中摄取抑制试验
通常,担心低分子量的化合物在给药至腹腔内后,摄取至血液中而扩散至全身。在实际上将低分子化合物TEMPO给予腹腔内后,将测定血液中的电子自旋共振(ESR)信号的结果示出于图9中。根据图9发现,持续一小?#24065;?#19978;,药物存在于血液中。高浓度的低分子TEMPO化合物的给药引起血压?#26723;?#25110;对线粒体的能量传递?#20302;?#30340;阻碍等副作用。另一方面,由于包埋二氧化硅的RNP (Si-nRNP)完全未从腹膜透过,所以可确认无血液中转移性。这些为无需担心对全身的毒性而可期待作为极其安全的腹膜透析液的数据。
试验例6:使用腹膜硬化症模型动物的Si-nRNP的治疗效果
腹膜硬化模型大鼠通过在一周内每日将0.1%(v/v)的葡萄糖酸氯己定(Chlorhexidine gluconate)给予腹腔内制备。另外,在一周内每日将生理盐水(盐水)、Si-nRNP或低分子化合物TEMPOL同?#22791;?#20104;,由?#36865;?#36807;定量因腹膜炎症生成的超氧化物量来调查其腹膜恶化抑制效果。将结果示出于10中。
在一周后,将大鼠解?#21097;?#23558;腹膜匀浆化后,当使用超氧化物反应性化学发光试剂(MPEC:2-甲基-6-p-甲氧基苯基乙炔基咪唑并吡?#21644;?进行评价?#20445;?#21457;现Si-RNP抑制由葡萄糖酸氯己定引起的超氧化物的生成,显示即使与低分子化合物的TEMPOL相比效果也非常高。
制备实施例5:
含有包埋磁性颗粒的氮氧?#26434;?#22522;的纳米颗粒(Fe-nRNP)的制备方法-pH7.4 (活体条件下)的表面改性-
在1.5mL的微型管中,相?#26434;?#30913;性颗粒(90μg (羧基为22.5nmol,从Life Technologies (ライフ?#21305;違恁俯`ズ)获取,商品名:Dynabeads (r) M-270 Carboxylic Acid,粒径:2.8μm)的羧基,分别称量50、100、200氨基摩尔当量的各阳离子性片段PMNT的聚合度(单元?#21512;?#24403;于制备实施例1的式中的n的值)分别为5、10、20、30单元的PEG-b-PMNT。将投料量汇总于表3中。通过将10μL的0.1M HCl加入至PEG-b-PMNT中将PEG-b-PMNT溶解,加入3μL (90μg,22.5羧基摩尔)的磁性颗粒和240mL的pH7.4磷酸缓冲液,测定pH。使用0.1M NaOH和0.1M HCl将pH调整为7.4,搅拌约24小时。在搅拌后,为了除去未吸附于磁性颗粒表面的未吸附PEG-b-PMNT,使用磁石将PEG-b-PMNT改性的磁性颗粒(Fe-nRNP)集中于壁面,清洗溶液。然后,加入250μL的pH7.4磷酸缓冲液,在搅拌后通过相同地清除溶液清除未吸附的PEG-b-PMNT。通过将该动作重复4次而完全地清除未吸附的PEG-b-PMNT。为了确认?#20122;?#38500;,预先回收第4次的清洗液,通过进?#26800;?#23376;自旋共振(ESR)测定而确认信号消失。PEG-b-PMNT的改性量使用ESR测定,通过电子自旋共振波谱的积分值进行。
[表3]
表3:各单元的当量
单元数50当量100当量200当量5单元1.5 [mg]3.0 [mg] 10单元1.0 [mg]2.0 [mg]4.0 [mg]20单元0.6 [mg]1.2 [mg]2.4 [mg]30单元0.5 [mg]1.0 [mg]2.0 [mg]
将汇总PEG-b-PMNT的表面改性量的结果示出于图11中。根据图11的图可知,与上述结果相同,与长的链长相比,短的链长时的修饰量多。另外,显示PEG-b-PMNT可于磁性颗粒上改性的量依赖于PEG-b-PMNT的添加量而上升。
产业上的可利用性
本发明的有机-无机杂合复合物例如其本身可提高腹膜透析液的性?#21097;?#21478;外,在进一步含有其它药物后,可用作用于通过口服给药而将该药物输送至肠的载体。因此,例如可在制药行业使用。

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