JPH06508831A - ポリオキシエチレンとポリ乳酸のブロック共重合体を基とするナノ粒子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ポリオキシエチレンとポリ乳酸のブロック共重合体を基とするナノ粒子 本発明は、しばしば５００ｎｍ未滴の、新規な小型球形粒子に関する。

本発明のこの新規な粒子［ナノ粒子（ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ）とも呼ぶ］ は、毛細管の中で大きさの問題を生じることなく血液流の中を循環し得る利点を 有していると共に、網内細胞系を回避（ｅｖａｄｅ）シ得る更に一層の利点を有 している。本発明はまた、大または動物薬学における本発明に従う新規粒子の使 用にも関する。

生きている系の中に注入する目的で用いられ得るナノ粒子は生適合性を示す必要 がある。従って、生分解性もしくは生吸収性を示すポリマー鎖を含んでいない全 てのポリマー系は、このような注入では許容されない。更に、上記系を用いる場 合、その分解生成物は、生きている有機体に適合性を示すのが好適である。今日 まで、適切であり得るポリマーは２種類のみであり、それらは、乳酸系もしくは グリコール酸系ポリマー類または乳酸系一グリコール酸系の混合共重合体である 。

ナノ粒子の製造方法は下記の３種類の方法に分類され得る、即ちその１番目の方 法は、モノマー類を重合させると同時にナノ粒子を生じさせることにあり、そし て他の２つの方法は、このポリマーを溶解させそして独立してナノ粒子を生じさ せることにある。

この１番目の種類の方法は、溶液内でモノマーを重合させることにより、この溶 液の中で曇のポリマーのミセル状分散液を生じさせることにある。この種類の方 法は、溶液の中で重合し得るモノマー類に限定されており、そしてこれは、その 重合段階の後、その重合触媒、低分子量のオリゴマー類、モノマー類、およびこ の重合に必要な界面活性剤を除去することが必要とされている。得られるポリマ ーはランダムな分子量分布を有している。

その２番目および３番目の種類の方法は、予め生じさせたポリマー類を用い、そ れらを溶媒の中に溶解させ、そしてこれらのポリマー類の溶液と非溶媒とから沈 澱物もしくは分散液を生じさせた後、この溶媒を蒸発させて除去することにより 、そのナノ粒子をコロイド状分散液の形態で回収することにある。この溶媒溶液 は、一般に、このポリマーの有機溶液であり、そしてその非溶媒溶液はしばしば 水溶液である。

この２番目の種類の方法に従い、そのポリマーを水混和性を示す有機溶媒の中に 溶解させる。この溶液を水相と混合すると、その水相に不溶なポリマー、即ちそ の水相／有機溶媒混合物に不溶なポリマーがナノ粒子の形態で沈澱して来る。

その３番目の種類の方法に従い、そのポリマーが入っている、水に混和性を示さ ない有機溶媒を、水相の中に乳化させた後、この有機溶媒を蒸発させて除去する 。

この沈澱物またはエマルジョンを生じさせるには、かなりの量の界面活性剤を存 在させることが必要である。ここで、その得られるナノ粒子のコロイド状懸濁液 の中に残存している界面活性剤を、その後行う蒸発処理の間に除去するのは非常 に困難であるが、このような界面活性剤は、良好な生適合性に関してはしばしば 望ましくないものである。このように、この後者２つの技術ではコロイド保護剤 が存在していることがら、これらを生適合性−ｔＥＩすナノ粒子の製造で用いる のは不可能である。

本発明は、分解性を示す単位を主要量で含んでいるポリマーを基としており、そ して任意に全（追加的界面活性剤を含んでいない、網内細胞系を回避する新規な ナノ粒子に関する。これらは、主要量のポリ乳酸系単位と少量のエチレンオキサ イドおよび／またはプロピレンオキサイド単位を含んでいる共重合体から得られ る。この共重合体は、好適には、その単位の主要部分に関して、下記の式（Ｉ） Ｒは、アルキレンオキサイド単位の各々において、水素またはメチル基から選択 される同一もしくは異なる基を表し、Ｒ′は、水素を表すか或は１から４個の炭 素原子を有するアルキル基、好適にはメチル基を表し、 ｎは、２０から１０００の整数であり、ｍは、１０から１５００の整数である］ に相当している。

式（１）で表されるこの共重合体のポリ乳酸系ポリマー単位は、好適には７００ から１００．０００の分子量を有しており、その部分に関するポリ（エチレンオ キサイド）単位は、好適には１．０００から４０．０００の分子量を有している 。更により好適には、このポリ乳酸系ポリ？一単位は、１．”ｊ＠　ｏ　ｏから ６０．０００の分子量を有しており、そしてそのポリ（工俤ンオキサイド）単位 は１．０００から６．．０００の分子量を有している。

最終的な好適さに従い、このポリ乳酸系ポリマーは、含まれている乳酸系単位の ５０％がＤ構造であるポリマー（Ｐ　ＬＡ、。）であり、そしてそのポリ（アル キレンオキサイド）はポリ（エチレンオキサイド）である。

この共重合体は、好適には、ジブロックの形態を取っている、即ち遂行の実施様 式に従い、この出発材料は、所望分子量、即ち１，０００から４０．０００の分 子量を有するか、或は二者択一的に２０から１．　０００個のエチレンオキサイ ドまたはプロピレンオキサイド単位、好適には２０から１５０個のエチレンオキ サイド単位か或は２ｏがら１００個のプロピレンオキサイド単位を含んでいる、 市販の単官能ポリ（エチレンオキサイド）および／またはポリ（プロピレンオキ サイド）であり、これの上に、出発材料であるラクチド単位を、開始剤、例えば 特にカプリル酸錫などの存在下、そのポリ乳酸系鎖に関して所望の分子量が得ら れるまでグラフト化する。

１．０００から６０．０００の分子量を有するポリ乳酸系ブロックを得るために は約１０から１，０００個のラクチド単位を導入するのが望ましいことを指摘す ることができる。その鎖が１０から１５０個の乳酸系単位を含んでいるポリ乳酸 系ポリ（エチレンオキサイド）、および／またはポリ（プロピレンオキサイド） 共重合体を用いるのが最も特に好適である。

４８個のエチレンオキサイド単位を含んでいる、分子量が２．↓ｏ。

の市販ポリエチｍングリコールを用いて出発し、これと４０から１５０個のラク チド単ケ店を反応させるのが、更により特別に好適である。

網内細胞系を回避するこれらの新規ナノ粒子はまた、１種以上の純粋なポリ乳酸 系ポリマー（類）と式（１）で表される共重合体との混合物を含んでいてもよい 。

本発明に従う後者の新規ナノ粒子を製造するためには、式（１）で表される共重 合体と適当量のポリ乳酸系ポリマーとを混合する必要がある。

このポリ乳酸系ポリマーは、好適には、乳酸のＤおよびＩ２異性体の５０＝５０ 混合物を含んでいるポリマー（ＰＬＡｓｏ）である。このポリ乳酸系ポリマーに 対して１０から８０重量％の量で式（Ｉ）で表される共重合体を含んでいる混合 物を用いるのが好適である。このポリマー組成物内の、ポリ（エチレンオキサイ ド）および／またはポリ（プロピレンオキサイド）単位とポリ乳酸系単位との間 の最終的な重量比は、好適には１から２５重量％である。Ｒが水素を表しｎが４ ８に等しくモしてｍが１３３に等しい式（１）で表される共重合体と分子量が６ ０，０００のポリ乳酸系ポリマーとを混合することによって得られる組成物を用 いるのが最も特に好適である。

これらのナノ粒子を製造する１番目の方法に従い、任意にポリ乳酸系ポリマーと 混合した、所望のポリ（エチレンオキサイド）および／またはポリ（プロピレン オキサイド）ポリ乳酸系共重合体を、溶媒または溶媒混合物の中に溶解させた後 、この有機溶液を水溶液の中に注ぎ込む結果としての沈澱により、ナノ粒子を生 じさせる。この方法では、任意に、追加的コロイド保護剤を全く使用しない。コ ロイド保護剤は、コロイドの生成を促進する界面活性剤を含む、表面活性を示す 薬剤を意味していると理解される。

この共重合体を可溶化する溶媒または溶媒混合物は、ケトン類、例えばアセトン など、環状エーテル類、例えばテトラヒドロフランおよびジオキサン類など、並 びにニトリル類、例えばアセトニトリルなどから選択される。アセトンを用いる のが好適である。これらの溶媒への該共重合体の溶解度は、好適には１０ｇ／Ｌ 以上である。

この水溶液は純粋な水であるか、或は塩溶液、例えば緩衝溶液であるか、或は二 者択一的にグルコース溶液であってもよい。

この水溶液と該共重合体溶液との体積比は、好適には０．　５から１０最も特別 には１から１０である。この溶媒の中に導入する共重合体量は、自然と、その溶 解度に依存しているが、本発明の改良された遂行に関しては、即ち本質的に、生 じてきたナノ粒子を最適収量で得るためには、１０から５０ｍｇ／ｍＬの量が好 適である。

これらのナノ粒子を製造する２番目の方法に従い、このポリ（エチレンオキサイ ド）および／またはポリ（プロピレンオキサイド）ポリ乳酸系ポリマーを、エス テル、好適には酢酸エチルの中に溶解させた後、この有機溶液を水溶液の中に注 ぎ込む。ミクロフリュイダイザー（ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｓｅｒ）を用いるこ とでこれらのナノ粒子を生じさせる。

次に、このナノ粒子のコロイド溶液を、この溶媒除去を大気圧下で行う場合その 溶媒の沸点以上の温度に加熱するか、或はこの蒸発を減圧下で行う場合それより 低い温度に加熱することによって、その共重合体の溶媒を蒸発させて除去する。

この溶媒を除去した後、水中のナノ粒子懸濁液を、孔直径が約１μｍのフィルタ ーで濾過することにより、凝集物および巨大粒子を除去する。得られるナノ粒子 の収率は一般に５０％以この共重合体の溶媒の中か或はその沈澱用溶媒の中に導 入され得る薬学活性要素の存在下で、該ナノ粒子を生じさせてもよく、この要素 は、好適にはこのポリマーの溶媒に溶解性を示すと共に水に不溶であるべきであ るが、この活性要素が水に不溶である場合、これがナノ粒子を形成することもあ り得るが、その収率は低下するであろう。

得られるナノ粒子は、式（１）で表される共重合体のみを含んでいるか、或は式 （Ｉ）で表される共重合体とポリ乳酸系ポリマー類との混合物を含んでおり、そ して任意に、その沈澱を活性要素の存在下で行う場合、その活性要素を含んでい る。これらの平均直径は５０から５００ｎｍ、好適には５０から２５０ｎｍであ る。

得られるナノ粒子の必須利点は、それらが網内細胞系を回避し得る点であること から、生きている有機体への注入で用いられる、即ち、それらの主要な用途は、 大または動物薬学分野であるか、或は医学診断法の目的で用いられ得る。これら の製品は、過敏反応の危険なしに、筋肉内、皮下、動脈内または静脈内注射で器 官または空洞の中に注入され得る。

本発明を制限することを意図するものでない以下の実施例を用いて、本発明をよ り完全に記述する。

実施例１ ポリエチレングリコールポリ乳酸系共重合体の製造１１）ポリマーｐｉ、Ａ２１ １００　ｐ）：Ｇ２１１１１１かい型撹拌機と還流コンデンサが備わっており、 乾燥窒素流下にあり、そして温度調節されているオイルバス上で加熱されている 、２５０ｍＬの３つ口丸底フラスコの中に、下記を導入する：ＤＬ−ラクチド　 １４４ｇ ポリエチレングリコール　７９．３ｇ カプリル酸第−錫　０．２５６ｇ 蒸留トルエン　３３５　ｇ。

このラクチドは、その前日に酢酸エチルの中で再結晶させた後、その日にそれ自 身をエチルエーテルで洗浄し、真空下で乾燥したものである。

これらの全ての反応体を仕込んだ後、この混合物を穏やかな還流（１１０−１１ ４℃）下で５時間半加熱する。次に、ロータリーエバポレーター　（４０ｍｍＨ ｇ−１００℃）を用いてその溶媒を真空下で除去する。

２２６．３ｇの濃縮物が得られる。

この共重合体の精製を下記の様式で行う。

下記のものを仕込む： 濃縮物　２１５ｇ ジクロロメタン　２８０　ｇ。

均一な溶液が得られるまでこの混合物を撹拌する。この溶液を９００ｍＬのヘキ サンの中にその冷却した状態でゆっくりと注ぎ込む。このポリマーはペーストの 状態で沈澱し、これを沈降させたあと分離する。そのヘキサン相の中に存在して いる重合触媒を除去する。このポリマーを分離した後、このポリマーを４０℃の 減圧オーブン内で乾燥する。１８８．４ｇの共重合体が得られ、これの質量を核 磁気共鳴で分析した結果、ポリエチレングリコールの質量は２，１００でありそ してポリ乳酸系のそれは２，９００であり、このことは、乳酸系単位が４０個で ありそしてエチレンオキサイド単位が４８個であることを表している。

１．２）ポリマーウキＡ””　−Ｐ　ＥＧ”００下記の化合物： ＤＬ−ラクチド　４８．６ｇ ポリエチレングリコール　１０ｇ カプリル酸第−錫　０．０８５ｇ 蒸留トルエン　９０ｇ を導入して実施例１．１を繰り返す。

反応後、６３．６ｇの濃縮物が得られ、この濃縮物を下記の方法で精製する。均 一な溶液が得られるまで、４０ｇの濃縮物を２００ｇのジクロロメタンの中に溶 解させる。この溶液を、５５から６０℃に維持されている水８００ｍＬの中にゆ っくりと注ぎ込む。このポリマーを沈澱させ、そしてそのジクロロメタンを蒸発 させて除去すると、その未反応のラクチドは水溶液の中に残存しており、このポ リマーを遠心分離にかけた後、４０°Ｃの減圧下オーブン内で乾燥する。

３５ｇのポリマーが得られ、核磁気共鳴を用いた分析により、これの分子量を測 定することができる。この分子量は、その乳酸系鎖に関して９．６００でありそ してポリ（ポリエチレンオキサイド）鎖に関して２゜１００であり、このことは 、乳酸系単位が１３３個でありそしてエチレンオキサイド単位が４８個であるこ とを表している。

１．３）ポリマーＰ　Ｌ　ｐ、　４００００Ｌ’力リ型撹拌機と還流コンデンサ が備わっておりそして窒素下に維持されている、オイルバス上で加熱されている 、１リツトルの反応槽の中に、使用前に蒸留したキシレン１８０ｍｇとカプリル 酸錫０．１８０ｇを導入し、この混合物を加熱した後、予め酢酸エチル中で再結 晶しそして硫酸系エーテル１洗浄したＢｏｅｈｒｉｎｇｅｒ会社製ＤＬ−ラクチ ドＳを１２０ｇ導入した。

この混合物を１４０℃で５時間反応させ、そしてこの反応が終了した時点で、こ れを急速冷却した後、このキシレンの一部を真空下で除去する。このポリマーを ジクロロメタンの中に溶解させた後、メタノールで沈澱させる。これを６５℃の 真空オーブン内で乾燥する。

実施例２ １番目の製造方法を用いた、上記ポリマー類からのナノ粒子製造１．１で製造し た共重合体と、１．３に従うポリ乳酸系ポリマーと、分子量が１８．０００の炭 素−１４−標識ポリ乳酸系ポリマーとの混合物（下記の表に従う）を５０ｍｇ用 い、これを５ｍＬのアセトンの中に溶解させる。同じポリ乳酸系ポリマーを用い ているがコロイド保護剤を存在させる従来技術に従って調製したナノ粒子、即ち Ｐｌｕｒｏｎｉｃ　Ｆ１ａまたはＰｏｌｏｘａｍｅｒ　１８８を用いて比較実験 を行う。これらのナノ粒子は、５ｍＬの０．１３規定燐酸塩緩衝液（ｐＨ７，４ ）の中に上記量をゆっくりと注ぎ込むことによる沈澱で調製したものである。こ の得られるコロイド懸濁液を、ロータリーエバポレーターにより、３ｍｍＨｇの 圧力下室温で３０分間蒸発させる。次に、大きな粒子と凝集物を除去する目的で 、この懸濁液を１．２ｇｍのフィルターで濾過する。

この懸濁液の４００１１Ｌを各々のラットに注射し、そしてこれらのラットを５ 匹づつのグループに分け、その１つは、ポリ（エチレンオキサイド）濃度各々の ためのものである。潅流の終点でその血漿の中に存在している放射能のａ％とし て、その血漿中に残存している放射能を時間の関数としてプロットすることによ り、網内細胞系による該粒子の吸収速度を表す。導入したポリエチレングリコー ル量の関数として、該粒子の半減期を以下の表の、φに示す。この血漿の中に残 存している放射能を表すグラフも添付する。

２番目の製造方法による、上記ポリマー類からのナグ粒子製造（界面活性剤なし ） ｐＬＡ、、ｅ＠００ｐＥＧ２１００を１００ｍｇ、そして分子量が１８．０００ の”Ｃｍ識ポリ（ＤＬ−乳酸）をｌｏｍｇ用い、これらを１ｍＬ（７）酢酸エチ ルの中に溶解させる。次に、Ｕｌｔｒａｔｕｒｒａｘを用い、上記溶液を１０ｍ Ｌの水の中に分散させる。粗エマルジョンが得られる。次に、これを、ＭＩＣＲ ＯＦＬＵＩＤＩＣＳ型高圧ホモジエナイザーを用いて２分間再循環させる。

ロータリーエバポレーターを用い、５０．　５　ｃｍの水銀圧下２０℃で、この エマルジョンから酢酸エチルを除去する。この得られる擬ラテックスは、平均直 径が１４５±６０ｎｍのナノ粒子を含んでいる。血液内での上記ナノ粒子の半減 期は１時間である。

（界面活性剤使用） この操作は上の実施−１と同じであるが、ｐｌ−ＡｅａｏｏｐＥ（）ｌｏａを５ ００ｍｇ、ＰＬＡｏＬ””を５０ｍｇそして１４Ｃ標識Ｐ　Ｌ　Ａ　ｏｔ””’ を１０ｍｇ用い、これらを１ｍＬの酢酸エチルの中に溶解させる。この水相は、 水中１０ｇ−Ｌ−’の濃度のコール酸ナトリウム溶液である。これらのナノ粒子 の直径は１０５±４５ｎｍであり、半減期は０．　５時間である。

丁１／２ ％ＰＬＡ−ＰＥＧ 時間（分） 国際調査報告 フロントページの続き （７２）発明者　ベイヤール、ミシエルフラシス国９２３３０ソ・リュデュドク トウールールー１２ （７２）発明者　プリュドム、クリスチャンフラシス国６９００６リヨン・リュ コマンダンフオラ１９ （７２）発明者　ミシャロン、ジャンーポールフラシス国６９００８リョン・リ ュサンマチュ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．式 ▲数式、化学式、表等があります▼（Ｉ）［式中、 Ｒは、アルキレンオキサイド単位の各々において、水素またはメチル基から選択 される同一もしくは異なる基を表し、Ｒ′は、水素を表すか或は１から４個の炭 素原子を有するアルキル基を表し、 ｎは、２０から１０００の整数であり、ｍは、１０から１５００の整数である］ で表される単位を主要量で含んでいるポリ（エチレンオキサイド）および／また はポリ（プロピレンオキサイド）ポリ乳酸系共重合体を含んでいることを特徴と する、網内細胞系を回避するナノ粒子。
2. ２．請求の範囲１記載の共重合体と１種以上のポリ乳酸系ポリマー（類）との混 合物を含んでいることを特徴とする、請求の範囲１記載のナノ粒子。
3. ３．請求の範囲２記載のポリマー類と薬学活性要素との混合物を含んでいること を特徴とする、請求の範囲２記載のナノ粒子。
4. ４．式（Ｉ）中、 Ｒが水素を表し、 Ｒ′がメチル基を表し、 ｎが２０から１５０であり、 ｍが１０から１５０である、 ことを特徴とする、前請求の範囲いずれか１項記載のナノ粒子。
5. ５．５０から５００ｎｍの平均サイズを有することを特徴とする、前請求の範囲 いずれか１項記載のナノ粒子。
6. ６．５０から２５０ｎｍの平均サイズを有することを特徴とする、前請求の範囲 ５記載のナノ粒子。
7. ７．人または動物薬学または医学診断（画像化）における、前請求の範囲いずれ か１項記載ナノ粒子の使用。