JPH07503030A - 脂肪酸末端ポリ無水物 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 脂肪酸末端ポリ無水物 発明の背景 本発明は、物質の制御送達のためのポリマーの分野にあり、より詳細には、末端 基が脂肪酸で終結している生物分解性ポリ無水物、およびそれらを生成する方法 を包含する。

生物活性化合物のための生物分解性制御放出系の分野で、広く研究されている。

薬物送達のための生物分解性マトリックスは、これらを用いることにより、非生 物分解性の薬物放出デバイスの除去の必要性を取り除くので有用である。理想的 なポリマー性マトリックスは、疎水性、安定性、有機溶解性、低融点、および適 切な分解プロフィールの特性を併有する。このようなポリマーは、生体内のよう な水性の環境中におかれたとき、適当な時間中、その完全性を維持するために疎 水性であり、使用前の長時間の貯蔵に耐え得るだけの安定性を有していなければ ならない。理想的なポリマーはまた、強く、さらに、使用中砕けたり崩壊したり しないように充分に柔軟でなければならない。

制御放出デバイスは、典型的には、数種の方法の１つにおいて調製される。例え ば、ポリマーを、融解し、送達される物質と混合し、次いで冷却して固形化し得 る。このような融解製作法は、送達される物質およびポリマーが分解または反応 性になる温度未満の融点を有するポリマーを必要とする。

あるいは、このデバイスは、溶媒キャスティングによす調製され得る。この溶媒 キャスティングでは、ポリマーを溶媒中に溶解し、そして送達される物質をこの ポリマー溶液中に溶解または懸濁する。次いで、溶媒を蒸発させると、ポリマー 性マトリックス中にその物質が残る。溶媒キャスティングでは、ポリマーが有機 溶媒に可溶性であることが必要である。

送達デバイスのためのマトリックスとしての使用に対する適性について、多くの ポリマーが評価されている。このポリマーには、ポリエステル、ポリアミド、ポ リウレタン、ポリオルトエステル、ポリアクリロニトリル、およびポリホスファ ゼンが包含される。これらのポリマーのうち、物質の制御送達での使用について 望ましい特性を全部示したポリマーはなかった。

ポリ無水物はまた、制御送達デバイスでの使用について研究されている。これら は、Ｌｅｏｎｇら、Ｊ、　Ｍｅｄ、　Ｂｉｏｍｅｄ、　Ｍａｔｅｒ、　Ｒｅｓ、 　１９．９４１　（１９８５）　；およびＪ、　Ｍｅｄ、　Ｂ［ｏｍｅｄ、　Ｍ ａｔｅｒ、　Ｒｅｓ、　２０．５１　（１９８６）に報告されている。ポリ無水 物の制御放出反応についての最初の研究は、ポリ（ビス（ｐ−カルボキシフェノ キン）メタン無水物）であり、これはＲｏｓｅｎら、旺坦■ｅｒｉａＩｓ　４， １３１　（１９８３＞に記載されている。芳香族ポリ無水物は、３７°Ｃおよび ６０°Ｃでの近０次（線形）の侵食および放出動力学を示した。その後すぐに、 以下に示す３つの関連のポリ無水物が調製され、Ｌｅｏｎｇら、Ｊ、　Ｍｅｄ、 　Ｂｉｏｍｅｄ、　Ｍａｔｅｒ、　Ｒｅｓ、１９゜９４１　（１９８５）により 放出速度に対して試験した：ポリ１．３−（ビス（ｐ−カルボキシフェノキン） フロパン無水物（ｐ−ＣＰＰ）　（芳香族ポリ無水物）　、　ｐ−ＣＰＰとセバ シン酸との共重合から形成されたポリマー（芳香族二塩基酸と脂肪族二塩基酸と のコポリマー）；およびポリテレフタル酸（芳香族無水物）。

これらの芳香族ポリ無水物は、その分解速度が許容され得ない程度に遅いことが 見いだされた。例えば、ｐ−ｃｐｐから調製された送達デバイスは、インビボで 完全に分解するのに３年以上かかると判断された。さらに、芳香族または直鎖状 脂肪族のジカルボン酸に基づ（無水物ホモポリマーは、結晶性が高く、フィルム 形成特性が低いことが見いだされた。芳香族ポリ無水物はまた、融点が高く、有 機溶媒への溶解性が低い。

直鎖状脂肪族二塩基酸から調製されたポリマーは、！イルり侵食により分解し、 このためポリマー性マド１ルツクスからの納物の放出速度が高くなる親水性の固 体である。従って、直鎖状脂肪族二塩基酸は、制御薬物送達系での使用に不適切 である。このようなポリマーの疎水性は、直鎖状脂肪族二塩基酸と芳香族二塩基 酸とを共重合することにより増大し得る。

しかし、このアプローチにより、ポリマーの融解温度は上昇し、有機溶媒への溶 解性は低下した。さらに、このような共重合は、薬物放出プロフィールを改善し ないが、代わりにインビボおよびインビトロの両方でのポリマーの分解時間およ び排除時間を延長する。直鎖状脂肪族二塩基酸のホモポリマーおよびコポリマー の両方ともが水分に対し非常ζこ感受性力（あるので、これらは無水および低温 条件下で貯蔵する必要ｈ（ある。

ＤｏｍｂおよびＬａｎｇｅｒによる米国特許第４．７５７．１２８号に記載のよ うに、脂肪族ジカルボン酸と芳香族二塩基酸との高分子量コポリマーは、芳香族 または直鎖状脂肪族のポリ無水物よりも結晶性が低く、これらのコポリマーは柔 軟性のあるフィルムを形成する。分解速度はまた、芳香族ジカルボン酸と脂肪族 二塩基酸とを共重合することにより増加する。しかし、脂肪族無水結合を含有す るポリマーの領域は、芳香族無水結合よりも速く侵食するため、バルク侵食はい っそう大きく生じており、マトリックスにチャンネルを形成し、送達される物質 が制御されない様式でそこから放出される。例えば、上記のｐ−ＣＰＰセバセバ シン酸リマーでは、脂肪族無水結合は、インビボで切断され、全ての薬物は１０ 日間かかって放出されるのに対し、芳香族領域はさらに５力月半の間完全なまま 残っている。さらに、コポリマーは、より低い機械的特性を有する；これらは、 水分にさらされて脆くなり砕けて粉々になる。

物質の制御送達のためのポリ無水物の使用を記載する米国特許は以下を含む：　 ＤｏｍｂおよびＬａｎｇｅｒによる「改良された加水分解特性を有するポリ無水 物」のタイトルの米国特許第４゜８５７．３１１号（これには、鎖中に脂肪族残 基および芳香族残基が均質に分布したポリ無水物であって、芳香族末端および脂 肪族末端を有するジカルボン酸を重合して調製されるポリ無水物が記載されてい る）　Ｈｌａｎｇｅｒらによる「制御薬物送達高分子量ポリ無水物」のタイトル の米国特許第４．８８８．１７６号（これには、制御送達デバイスでの使用のた めの、生物活性化合物と組み合わせて用いる高分子量ポリ無水物の調製が記載さ れている）；およびＤｏｍｂおよびＬａｎｇｅｒによる「無水物コポリマーの調 製」のタイトルの米国特許４．７８９．７２４号（これには、芳香族二塩基酸お よび脂肪族二塩基酸の非常に純粋な無水物コポリマーの調製が記載されている） 。

しかし、制御送達デバイスのマトリックスとして用いるためには、以下の所望の 特性（疎水性、安定性、強さ、柔軟性、有機溶解性、低融点、および適切な分解 プロフィール）を有するポリマーの必要性が依然強く残っている。ポリマーの物 理的特性にあまり影響を与えずに、広範囲の適用に対して、ポリ無水物の分解お よび放出の動力学を実質的に変え得ないことがまた、有用である。

従って、本発明の目的は、取り込まれた物質を制御された手法で放出する生物分 解性ポリマーを提供することである。

ここで、このポリマーは、疎水性が高く、表面侵食により分解される。

本発明の別の目的は、熱力学的および加水分解的に安定であり、温和な貯蔵条件 下で貯蔵され得る生物分解性で、表面が侵食可能なポリマーを提供することであ る。

本発明のさらに別の目的は、ペプチドおよびタンパク質の制御されたインビボ投 与に適した、生物分解性の制御放出の微粒子状の注入可能な送達系を提供するこ とである。この送達系は、添加剤を加えなくても酸性ではないので、添加剤を用 いずに、取り込んだ放出されるべきペプチドおよびタンパク質を安定化する。

（以下余白） 発明の要旨 脂肪酸末端ポリ無水物、およびそれらの調製方法が開示される。限定されないが 、好適な実施態様では、脂肪酸末端ポリ無水物は、次の一般式を有する： ここで、Ｒは脂肪族、芳香族、またはへテロ環部分であり、Ｒ′はＣ６〜Ｃ２２ の直鎖状脂肪酸残基、モしてｎは１〜５００の整数である。これらのポリマーは 、高度に疎水性であり、熱力学的におよび加水分解的に安定であり、容易に貯蔵 可能で、そして制御された、そして低い分子量で生成され得る。脂肪酸末端ポリ 無水物は、脂肪酸部分で終結しない対応するポリ無水物よりも、有機溶媒により 溶解性であり、そして低い融点を有する。

脂肪酸末端ポリ無水物は、特に生物分解性の薬物送達系において有用である。何 故なら、それらは分解するとき酸性微環境を生成しないからである。そしてそれ らは、添加剤なしに、そのような系から放出されるべきタンパク質およびペプチ ドを安定化する。

図面の簡単な説明 図１は、時間（日）の関数として、脂肪酸末端ポリ無水物からの、■ａｒｅａｉ ｎｅの遊離の塩基（Ｆ　Ｂ）のパーセント放出を比較するグラフである８１０％ １ａｒｅａｉｎｅＦ　Ｂを有するｐ（ＳＴＡ−ＳＡ）（１５：１１５）　（白四 角）；１０％ｍａｒｃａｉｎｅ　Ｆ　Ｂを有するＩ）（ＳＴＡ−ＳＡ＞　（１０ ：９０）　（白三角）　；　１０％ｍａｒｃａｉｎｅＦ　Ｂを有するｐ（ＳＴＡ −ＳＡ＞　（５：９５）　（−ｖ−）　；および１０％＋ｚａｒｃａｉｎｅＦ　 Ｂを有するｐ（ＳＡ）　（黒四角）図２は、時間（日）の関数として、脂肪酸末 端ポリ無水物からの、＋５ａｒｅａｉｎｅＨＣ１のパーセント放出を比較するグ ラフである：１０％ｍａｒｅａｉｎｓＦ　Ｂを有するＥｌ（ＳＴＡ−ＳＡ）（１ ５：８５）　（白四角）；１０％ｍａｒｃａｉｎｅＦ　Ｂを有するｐ（ＳＴＡ− ＳＡ）（１０：９０）　（白三角）；１０％ｍａｒｃａｉｎｅＦ　Ｂを有するｐ （ＳＴＡ−ＳＡ）（５：９５）　（−＊−）　；および１０％＋＊ａｒｅａｉｎ ｓＦ　Ｂを有するｐ（ＳＡ＞　（黒四角）。

図３は、ｐ（ＳＴＡ−ＳＡ＞（４０：６０）　（白四角）およびｐ　（ＳＴＡ− ５Ａ）　（５０：５０）　（白三角）に対する、時間（時）の関数として、脂肪 酸末端ポリ無水物粒子からの、ＢＳＡの蓄積パーセント放出を比較するグラフで ある。

図４は、分単位の時間にわたる、ポリ（ＳＴＡ−ＳＡ）２０：８０　（白四角） 、ポリ（ＳＴＡ−ＳＡ）４０：６０　（白三角）、ポリ（ＳＴＡ−ＳＡ）６０： ４０　（白丸）、およびポリｐ（ＳＴＡ−ＳＡ）８０：２０　（傘）の分子量の 変化のグラフである。

発明の詳細な説明 本明細書で使用されるとき、用語「脂肪族」は、直鎖状、分枝状、または環状の アルカン、アルケン、またはアルキンをいい、開示されたポリ無水物中で好適な 脂肪族基は、Ｃ４〜Ｃ２２の直鎖状、または分枝状の部分であり、特に０４〜Ｃ ２２の直鎖状部分である。

本明細書で使用されるとき、用語「芳香族」は、４ｎ＋２π電子を有する不飽和 環状炭素化合物をＬｌう。

本明細書で使用されるとき、用語「ヘテロ芳香族」（よ、環中に炭素以外の原子 、例えば、窒素、酸素または硫黄を有する芳香族化合物をいう。

本明細書で使用されるとき、用語「脂肪酸」は、長鎖（Ｃａ＝ｃ２２）の脂肪族 カルボン酸をいう。

本明細書で使用されるとき、略語ｒｓＴＡＪおよびｒｓＡＪ　＋よ、それぞれ、 ステアリン酸およびセ、＜シン酸をＬ％う。

本明細書に記載された生物分解性組成物は、重合プロセスの間に、脂肪酸分子で 終結されるポリ無水物ボ１ツマ−である。

中性脂肪酸はポリマー鎖ターミネータとして作用する。何故な呟　それらは一つ のカルボン酸基を有するのみである力）らである。このため、それらは、ポリ無 水物ボ１ツマ−の分子量を制御および制限するのに有用である。そのようなボＩ Ｊマーは、高分子量または低分子量の０ずれｈ）であり７４る。低分子量であっ て、そして調節された分子量の脂肪酸末端基のボＩＪ無水物は、Ａ、　Ｄｏｍｂ およびＲ，Ｌａｎｇｅｒ、　Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ、　２２．２１１７ （１９８９）に記載された、より高分子量のボ１ノ無ｙ％物で観察された脱重合 に比べ脱重合が減少するため、より厳重な貯蔵条件を必要としない。このような ポリマー番よ、物質を徐々放出させるめのキャリアとして、現在知られて℃）る ポＩＪ無７に物（こ等しくまたはそれ以上に作用する。

ステアリン酸などの長鎖の脂肪酸のポリ無水物への取り込みは、ポリマーの疎水 性を変え、そしてそれらの分解速度を低下させる。

脂肪酸末端ポリ無水物は、いくつかの方法で：ＩＩ製され得る。

好適な実施態様では、ジカルボン酸および脂肪酸は、低級（Ｃ＋−Ｃｓ）脂肪族 無水物または酸塩化物と別々に反応し、混合無水物を形成し、本明細書に参照に よって援用された米国特許第４．７５７．１２８号に記載されたように、以下で は「プレポリマー」　という。これらのプレポリマーは、次いで、混合されそし て共重合される。一旦合成されたなら、これらポリマーは、制御された方法で放 出するようにされた種々の物質または薬剤、および、当業者に公知の方法によっ て生物分解性デバイス中に形成された混合物と組み合わされ得る。

ジカルボン酸モノマー ジカルボン酸プレポリマーの調製に有用なモノマーは、構造ＨＯ２Ｃ−Ｒ−ＣＯ ２Ｈのモノマーであり、ここで、Ｒは、脂肪族、芳香族、またはへテロ環部分で ある。限定されない例は、式：　ＨＯＯＣ−Ｈ２Ｃ−Ｙ−ＣＨ２−ＣＯＯＨ”Ｉ ？規定されるような脂肪族ジカルボン酸；以下の式で規定されるような芳香族ジ カルボン酸： （工°ＡＴ命い 以下の式で規定される芳香族−脂肪族ジカルボン酸：以下の式で規定される脂肪 族へテロ環ジカルボン酸：ここで、Ｘ＝Ｏ１ＮまたはＳであり、ｎ＝１〜３であ る；芳香族へテロ環ジカルボン酸、および芳香族へテロ環脂肪族ジカルボン酸で ある。

これらの式は、ジカルボン酸の芳香族基または脂肪族基上の置換を包含すると解 釈される。Ｙ基は、任意の二価の有機基、例えば、脂肪族芳香族、またはへテロ 芳香族部分であり、モしてＲ＝Ｒ−である。これらジカルボン酸の任意の組み合 せが共重合され得る。例えば、芳香族および脂肪族のへテロ環ジカルボン酸が脂 肪族ジカルボン酸と組み合わせて使用され得る。芳香族二塩基酸が、脂肪族酸と 組み合わせて使用され得る。さらに、芳香族、脂肪族および芳香族−脂肪族のジ カルボン酸の組み合せが重合され得る。

以下のモノマーが、適切なジカルボン酸の例である：セバシン酸、フタル酸、テ レフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、１，１０−ドデカン酸、ビス（ｐ−カ ルボキシフェノキシアルカン）、フマルＬ　１，４−ジフェニレンジアクリル酸 、１．３．５−ベンゼントリカルボン酸のような分枝したモノマー、アゼライン 酸、ピメリン酸、スペリン酸（オクタデカン酸）、イタコン酸、ビフェニル−４ ，４−ジカルボン酸、そしてベンゾフェノン−４，４−ジカルボン酸、ｐ−カル ボ牛ジフェノキンアルカン酸、ヒドロキノン−０，０−二酢酸、ｌ、４−ビス− カルボキシメチルベンゼン、２．２−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）プロパ ン−０，Ｏ−二酢酸、１，４−フェニレン−ジプロピオン酸、そしてンクロヘキ サンジカルポン酸。

所望の性質を有する脂肪酸末端ポリ無水物を生成するモノマーが選択されるべき である。例えば、０４〜Ｃ２２の脂肪族ジカルボン酸が、ポリマーの疎水性およ び成形性を増大させるために使用され得る。芳香族ジカルボン酸が、通常の有機 溶媒中のポリ無水物の溶解性を増大させるために、および、ポリ無水物の融点を 減少させるために使用され得る。

脂肪酸鎖ターミネータ ポリ無水物ポリマーの性質を変更しまたその分子量を制御するために使用し得る 天然の脂肪酸としては、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミ リスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキシン酸、ベヘン酸、リグノセ リン酸、ヘプタン酸、ノナン酸、ウンデカン酸、　トリデカン酸、ペンタデカン 酸、ヘプタデカン酸、ノナデカン酸、ヘンエイフサン酸、およびトリコサン酸が あるが、これらに限定されない。アラキドン酸、ドフサヘキサン酸、エライジン 酸、エルカ酸、リノール酸、リルン酸、ネルボン酸、オレイン酸、パルミトレイ ン酸、およびペトロセリン酸（ｐｅｔｒｉｓｅｌｉｎｉｃ　ａｃｉｄ）などの天 然に存在する不飽和脂肪酸もまた、脂肪酸末端ポリ無水物を調製するために使用 され得る。

ポリマーの鎖を終結させるために使用する脂肪酸を適切に選択することにより、 ポリ無水物の物理的性質を操作し得る。

ポリマーの疎水性への影響を最小限にしてポリ無水物の分子量を減らすためには 、短鎖脂肪酸（Ｃａ−Ｃｌ２）を使用し得る。

エルカ酸およびオレイン酸のような不飽和脂肪酸は、対応する飽和脂肪酸より融 点が低いため、ポリ無水物の融点を下げるのに有用である。長鎖脂肪酸（０１２ 〜Ｃ２２）はポリ無水物の疎水性を高めるために使用され得る。

脂肪酸末端ポリ無水物を重合する方法 所望の性質を有するポリ無水物を生成するものであれば、使用する脂肪酸単位と ジカルボン酸単位との比率はいかなるものでもよい。ポリ無水物における脂肪酸 単位とジカルボン酸単位との好適な比率は、ジカルボン酸モノマ−５００単位当 たり脂肪酸２〜１０００単位である。七ノ＜ノン酸とステアリン酸とから形成さ れるものを含む、脂肪酸末端の特定のポリ無水物を調製するには、約８５ｆＩ量 ％のジカルボン酸対１５重量％の脂肪酸の比率が好適である。

脂肪酸末端ポリ無水物の調製は、選択されたジカルボン酸と所望量の脂肪酸との 溶融重縮合および溶液重合を含む、当業者には既知の方法によって行われ得る。

Ｄｏｍｂら、Ｊ、　Ｐｏｔ　、　Ｓｃｉ　２５．３３７３　（１９ｇ？）に記載 された溶融重縮合の方法を使用すれば、二塩基酸および脂肪酸を個別に低級脂肪 族無水物または低級脂肪族塩化物と共に加熱して、対応する二指肪族二無水物（ 「二塩基酸プレポリマー」）および脂肪族脂肪酸無水物（「脂肪酸プレポリマー ）を形成することにより、プレポリマーを調製し得る。次に、これらプレポリマ ーを所望の比率で混合し真空下で正確に加熱して、脂肪酸末端ポリ無水物ポリマ ーを形成する。好適な実施態様では、無水酢酸を使用してプレポリマーをＢａｄ する。重合の過程で脂肪族酸が除去される。この方法により二指肪酸二無水物同 志の組み合せおよび脂肪酸プレポリマー同志の組み合せもまた重合され得る。

好適な実施態様では、脂肪酸とジカルボン酸の各々のプレポリマーはＩ　ｍｍＨ ｇより大きい真空下で１５０℃〜２２０℃で、３０分〜６時間にわたって加熱さ れる。重合時間はバッチサイズおよびモノマー組成物に依存する。

脂肪酸またはジカルボン酸のいずれかが感熱性である場合は溶液重合が好適であ る。溶液重合については、Ｄｏｍｂらの米国特許第４．９１６．２０４号、−０ ｎｅ　５ｔｅｐ　Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｏ１ｙａｎｈｙｄｒ 　１ｄｅｓ”に記載されている。この特許は本明細書にて参照によって援用され ている。溶液重合としては、有機溶媒中で二塩基酸を互いにおよび脂肪酸とホス ゲンにより結合させる方法がある。溶液からＩＩｃＩを除去するには、ポリ（４ −ビニルビリノン−２％ノビニルベンゼン）（ｒＰＶＰＪ）を添加する。例えば 、適量のクロロホルム中に所望の比率のジカルボン酸と脂肪酸とポリ（４−ビニ ルピリジン−２％ジビニルベンゼン）とを撹拌混合したもの（モノマー１当量に 対して２〜３当量の比率）にジホスゲン（Ｏ，ＳＯ適当量を滴加する。溶液を２ ５°Ｃで３時間撹拌する。不溶性のＰＶＰ−ＨＣＩを濾過により除去する。次に 溶媒を除去して沈澱物を単離し、エチルエーテルで洗浄した後、真空オーブンで ２４時間、２５°Ｃで乾燥させる。

他の実施態様では、溶融重縮合または溶液重合のいずれかを使用して、ジカルボ ン酸単位を単独で所定の時間にわたって重合した後、脂肪酸ターミネータを添加 する。

組み込み方法 タンパク質、炭水化物、および有機分子を含む多種類の材料を、溶融キャスティ ング、溶媒調製、プレス、圧縮成形、スプレー乾燥、マイクロカプセル化、錠剤 化のような既知の方法を用いてポリマーに組み込むことが可能である。ポリマー は特にタンパク質およびペプチドを制御して放出するの（ご有用である。例えば 、化学療法剤、抗生物質、抗つィルス剤、抗真菌剤、抗炎症剤、抗凝血剤のよう なインビボで放出される薬品および他の生物活性物質、ならびに肥料、除草剤、 殺虫剤、および防虫剤のような他の物質を所定の時間にわたって放出する場合が ある。組み込まれる物質は、製造中または放出プロセス中にポリマーと化学作用 を起こしてはならない。

物質放出のプロフィールを変更するために、無機塩、ＢＳＡ（ウシ血清アルブミ ン）、および不活性有機化合物のような添加剤を使用し得る。

脂肪酸末端ポリ無水物を製造する方法について、説明を容易にするために、ステ アリン酸により鎖終結されたセバシン酸の重合を例にとって以下に詳述するが、 ステアリン酸とセバシン酸の比率が異なる他のポリマーの製造についてもこの方 法を使用し得る。さらに、ステアリン酸を他の脂肪酸におよびセバシン酸を他の ジカルボン酸に置き換えることにより、他のポリマーを調製することも可能であ る。

（以下余白） Ｌ施漕ユニ　のポ１７−の一 スフー７１７７酸（１００ｇ）を無水酢酸（５００ｍｌ）中Ｔ２Ｏ分から６０分 還流した。透明な溶液を数時間かけて室温まで冷却し、この間に重い白色沈澱物 が生じた。この沈澱物を濾過によって集め、ヘキサン：ジエチルエーテルの１： １ｆｉ合液で洗浄し、その後乾燥した。このポリマー（収量〉８０％）は６０− ６５°Ｃで溶融し、１７４０およびｌ　８００ｃ＋＊−’に典型的な無水物のピ ークを示した。

セバシン酸プレポリマーを以下のように調製した。セバシン酸（ＳＡ、２００ｇ ■、エタノール中で２回再結晶したもの）を加熱した無水酢酸（＞１００℃）５ ００■１に加え、２０分から６０分加熱した。その透明な溶液を濾紙を用いて濾 過し、蒸発乾固した。透明な残渣にジクロロメタンまたは加熱したイソプロピル エーテル１００ｍ１を加え、その混合液を室温にてイソプロピルエーテル１０１ ００Ｏ中で沈澱させた。白色沈澱物を濾過で集め、ガラス容器に貯蔵した（収量 〉８０％）。

このプレポリマーは７５−７８℃で溶融し、１７４０および１８００　ｃｍ−’ に典型的な無水物のピークを示した。２％ジクロロメタン溶液の吸光度は４２０ ｎｍで０．００１であり高い純度を示した。

Ｂ、プレポリマーの　４ セバシン酸プレポリマーおよびステアリン酸プレポリマーを様々な組み合わせで 含むポリマーを、１８０°Ｃにて溶融重縮合重合法によって合成した。ポリマー の分子量の変化をモニターするために、サンプルを時間の経過と共に定期的に採 取した。図４に示すように、合成された脂肪酸末端ポリ無水物ポリマー（“ｐ（ ＳＴＡ：　ＳＡ）”　）は９０分以内に最大分子量に達し、その後分子量には大 きな変化はみられなかった。これとは対照的に、セバシン酸のみからなるポリマ ー（“ｐ（ＳＡ）”）の分子量は９０分後も有意に増加した。さらに、重合プロ セスのどの時点においてもセバシン酸ポリマーｐ（ＳＡ）の分子量は脂肪酸末端 のポリマーｐ　（ＳＴＡ：ＳＡ）の分子量と比べて有意に高かった。

脂肪酸末端のポリマーおよびＰ（ＳＡ）の代表的な分子量および固有粘度値を時 間の経過と共に測定し、その結果を表Ｉに示す。ｐ　（ＳＴＡ：　５Ａ）（１５ 二８５）は１５重量％のステアリン酸プレポリマーおよび８５重量％のセバシン 酸プレポリマーを用いて調製した脂肪酸末端のポリマーを表す。

表■から判るように、ステアリン酸は連鎖停止剤として効果的に作用し、そのた め、り（ＳＴＡ：　５Ａ）１５：　８５の脂肪酸末端のポリマーの分子量はｐ　 （ＳＡ）よりも低く、重合時の９０−１５０分にわたり、比較的一定である。

（以下余白） １５　７５３７　１１１１３０１　０．１７８　０．２９０３０　１２４１９　 ２４６８２　０．１９０　０．３３０４５　１６５７０　４２３６７　０．２０ ２　０．３６５６０　１８７９２　５２ｇ６５　０．２１６　０．４２３７５　 ２００５９　６４９２５　０．２２４　０．５５０９０　２８２３３　７４３２ ０　０．２８０　０．５６５１５０　３２９８６　２０２０１９　０．２６９　 ０．７９１次の実施例では、説明を間単にするため、脂肪酸末端ポ１ノ無水物の 分解および放出のプロフィールをステア１ノン酸およびセバシン酸より調製した ポリマー（こ関して示す。し力）し、本発明はこれらのポリマーに限られず、物 質の乍制御された放出を提供するために、上に述べた脂肪酸末端ボ１ノ無水物全 ての使用を含むことが理解されなけれ（ｆならな０゜（以下余白） 支胤■ユ±　Ｐ　ＳＴＡ：　ＳＡ　か゛のマーカインおよび　の マーカイン遊離塩基 た。粉末状の薬を６３μのふるいにかけた。マーカイン遊離塩基は３０ミクロン 未満の粒子サイズのものをＳｉｇｍａＣｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙより購 入した。Ｐ　（ＳＴＡ：　５Ａ）（１５：　８５）プレポリマーおよびｐ　（Ｓ Ａ）プレポリマーは実施例１に記載された方法で調製した。１０％ステアリン酸 ＝９０％セバシン酸および５％ステアリン酸：９５％セバシン酸よりなる脂肪酸 末端の他のポリ無水物も実施例１に記載された方法で調製したが、その際、初め のステアリン酸およびセバシン酸濃度は指示通りとした。その結果生成した脂肪 酸末端のポリマーはそれぞれＤ　（ＳＴＡ：　５Ａ）（１０：９０）およびｐ（ ＳＴＡ：　５Ａ）（５：　９５）と名付けた。

上記方法で調製したそれぞれの脂肪酸末端のポリマーを約８５°Ｃで別々に溶融 し、粉末状の薬物である、マーカイン遊離塩基またはマーカインＨＣＩのいずれ かを完全にその中に混合した。溶融混合物を鋳型に移し、凝固させた。この様に 形成された薬剤−ポリマー組成物を鋳型から取り出し、それぞれ１２０ｍｇの長 方形の板に切り分けた。各板の薬物含容量は１０％ｗ　／　ｗであった。

それぞれの組成物についての薬物の持続的な放出の検討を３７℃において０．１ Ｍリン酸緩衝液２０１を用いて２０ｍｌンンチレーシ市ンバイアル中で行った。

放出媒体に対するマーカイン放出はＨＰＬＣによって定量された。ＨＰＬＣは逆 相カラムを用いて、アセトニトリル：０．１Ｍリン酸緩衝液６０：４０、ｐＨ６ ，８、を流速１■ｌ／分で流して行った。

様々なポリマーから時間の経過と共に放出されたマーカイン遊離塩基およびマー カイン遊離塩基−はそれぞれ図１および図２に表される。脂肪酸末端のポリマー において、ステアリン酸プレポリマーのセバシン酸プレポリマーに対する割合を 増加させると、組成物からの薬物の放出速度が減少することが図から明らかであ る。ステアリン酸：セバシン酸比が１５二８５のとき薬物放出速度が殆ど直線状 になる。

実施例１の方法により調製したステアリン酸４０％：セバシン酸６０％およびス テアリン酸５０％：セバシン酸５０％の比でなる脂肪酸末端ポリ無水物（それぞ れ０．　８ｇｍ）の溶融サンプル中にウシ血清アルブミン（“ＢＳＡ”）　（０ ，１ｇｍ）を一様に分散させた。この溶融分散物を、テフロンコートされたアル ミニウムホイルで覆った２枚のガラス板の間で圧縮した。冷却後、このフィルム をホイルから剥し、直径１１未満の粒子に切断した。インビトロにおける微粒子 からのＢＳＡの放出を、３７°Ｃにて、リン酸緩衝液（ｐＨ７，４）中で行った 。放出媒体中のＢＳＡの濃度は、サイズ排除カラム（ＢｔｏＲａｄ　ＴＳＫゲル ）を用いたＨＰＬＣで、１１１／分の流速で１０％アセトニトリルを含むｐ）Ｉ ｆｉ、８の緩衝溶液を流すことにより定量した。薬物はＵＶ２１４ｎｍで検出し た。

放出プロフィールは図３に示すとおりである。初期の急激な放出以後、ＢＳＡの 放出は２週間にわたり本質的に直線状であった。

ｍ　ポ１　か゛のスプレードライ れた　ホルモンの 脂肪酸末端ポリ無水物のウシ成長ホルモンを含む微粒子を実施例３に記載されて いるように、８５：１５の割合のセバシン酸およびステアリン酸を用いて調製し た。インビトロにおける微粒子からの成長ホルモンの放出を実施例２に記載され た方法で時間の経過にしたがって定量した。

ＨＰＬＣ分析によると９６時間にわたり約６０％の薬物が活性な形で脂肪酸末端 ポリ無水物より放出された。これと比較すると、ｐ（ＳＡ）からは僅か３０−４ ０％の薬物が活性形で放出されただけであった。

支１０ニ　ｒｂｓｔを　む　ポリ　の 組ト惣」Ｉ Ａ、　ウシ　ホルモン　ｒｂｓｔ　の−組み換え型ウシ成長ホルモン（ｒｂＳｔ ）（１５０＋ｇ）および安定剤（３７ｍｇ）を高度精製水２００ｉ１中に溶解さ せた。

その後、この溶液をあらかじめドライアイス／アセトン浴で凍結しておいた凍結 乾燥フラスコに移し、標準法に従い凍結乾燥した。生成した白色結晶性粉末を乳 鉢中で乳棒により所望の粒子サイズに砕いた。検討した安定剤はスクロース、炭 酸カリウム、硫酸ナトリウム、デオキシコール酸、およびポリソルベート８０で ある。ポリソルベート８０の場合は、ｒｂｓｔおよび安定剤の量はそれぞれ１０ ０ｍｇおよび５１１ｇとした。

Ｂ、ｒ亙３を翌名」」　のボ硬マーの一安定化ｒｂＳｔ（７５ｍｇ）を脂肪酸末 端ポリ無水物（８５：１５　ＳＡ：ＳＴＡ）（３００１ｇ）と合わせ、脂肪酸末 端ポリ無水物の微粒子を調製し、２０％ｗ　／　ｗの負荷量を得た。

安定化ｒｂｓｔをあらかじめ８２°Ｃにおいて溶融させたポリマーに加えた。溶 融分散物をスパチュラで充分に混合し、キャストして薄いフィルムとした。次い でこのフィルムを当業者に周知の方法で所望の平均粒子サイズに粉砕した。

実施例２の方法を用いることにより、３日間にわたり、およそ１００％の薬物が 活性な状態で放出されることが判明した。

支立別に　ｑポリ　か゛のインビボにおけるブ　ホルモンの ブタ成長ホルモン（０，２ｇ１ｉ）を含む脂肪酸末端ポリ無水物（８５：　１５ 　ＳＡ：　５ＴＡ）（０，８ｇｍ）のフィルムを実施例４に記載されているよう に調製した。次いで、このフィルムを粉砕して、直径６３μ未満の微粒子を得た 。得られた微粒子をポリエチレングリコール（ＰＥＧ２００）中に懸濁させ、こ の溶液をラットに皮下注射した。一定時間おきに血液サンプルをとり、血清中の ブタ成長ホルモンをＲＩＡ法で分析した。

微粒子からのブタ成長ホルモンの放出は、ブタ成長ホルモン溶液のみを注射して 得られた放出よりも長くかかった。

脂肪酸末端ポリ無水物は化学的および物理的に好ましい特性を有するため、これ らのポリマーは特定の構造に形成され得る。例えば、制御された薬物送達のため のみならず、分解可能な、あるいは分解しない織物のためのラミネートとして、 移植可能なデバイスへのコーティングとして、付着防止のためのバリアーとして 、神経形成のためのチューブとして、および歯周疾患のための誘導組繊再生にお いて使用される。本発明のこれらまたは他の改変は、当業者に明らかとなる。そ のような他の態様は添付の請求の範囲の範囲内にある。

ＦＩＧ、３ Ｍｗ　ＦＩＧ、４ フロントページの続き （５１）　Ｉｎｔ、　Ｃ１，’　識別記号　庁内整理番号Ｃ０８Ｇ　６９／４８ 　ＮＲＨ９２８６−４ＪＩ

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. １．脂肪酸末端ポリ無水物。
2. ２．以下の式で表される、請求項１に記載の脂肪酸末端ポリ無水物： ▲数式、化学式、表などがあります▼ ここでＲは脂肪族、芳香族、または複素環部分、Ｒ′はＣ６からＣ２２の直鎖脂 肪酸残基、そしてｎは１から５００の整数。
3. ３．脂肪酸プレポリマーとジカルボン酸プレポリマーとの重合により形成される 、請求項１に記載の脂肪酸末端ポリ無水物。
4. ４．前記脂肪酸が、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリス チン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、べヘン酸、リグノセリン 酸、ヘプタン酸、ノナン酸、ウンデカン酸、トリデカン酸、ペンタデカン酸、ヘ プタデカン酸、ノナデカン酸、ヘンエイコサン酸、トリコサン酸、アラキドン酸 、ドコサヘキサン酸、エライジン酸、エルカ酸、リノール酸、リノレン酸、ネル ボン酸、オレイン酸、パルミトレイン酸、ペトロセリン酸（ｐｅｔｒｉｓｅｌｉ ｎｉｃ　ａｃｉｄ）からなる群から選択される、請求項１に記載の脂肪酸末端ポ リ無水物。
5. ５．ジカルボン酸と脂肪酸との重合または共重合により調製される、請求項１に 記載の脂肪酸末端ポリ無水物であって、該ジカルボン酸が、ＨＯＯＣ−Ｈ２Ｃ− Ｙ−ＣＨ２−ＣＯＯＨ；以下の式で定義される芳香族ジカルボン酸：▲数式、化 学式、表などがあります▼ ▲数式、化学式、表などがあります▼ 以下の式で定義される芳香族−脂肪族ジカルボン酸：▲数式、化学式、表などが あります▼ 以下の式で定義される脂肪族複素環式ジカルボン酸：▲数式、化学式、表などが あります▼ ここでＸ＝Ｏ、ＮまたはＳ、ｎ＝１から３；Ｒ＝Ｒ′′＝脂肪族、芳香族または 複素環部分、そしてＹは２価の有機基；芳香族複素環式ジカルボン酸、および脂 肪族芳香族複素環式ジカルボン酸； からなる群から選択される、脂肪酸末端ポリ無水物。
6. ６．ジカルボン酸と脂肪酸との重合または共重合により調製される、請求項１に 記載の脂肪酸末端ポリ無水物であって、該ジカルボン酸が、セバシン酸、フタル 酸、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、１，１０一ドデカン酸、ビス（ ｐ−カルボキシフェノキシアルカン）、フマル酸、１，４−ジフェニレンジアク リル酸、例えば１，３，５−ベンゼントリカルボン酸、アゼライン酸、ピメリン 酸、スベリン酸（オクタン二酸）、イタコン酸、ビフェニル−４，４′−ジカル ボン酸、およびベンゾフェノン−４，４′−ジカルボン酸のような分枝モノマー 、ｐ−カルボキシフェノキシアルカン酸、ハイロキノン−Ｏ，Ｏ−ジ酢酸、１， ４−ビスーカルボキシメチルベンゼン、２，２−ビス−（４−ヒドロキシフェニ ル）プロパン−Ｏ，Ｏ−ジ酢酸、１，４−フェニレン−ジプロピオン酸、ならび にシクロヘキサンジカルボン酸、あるいはそれらの無水物または酸クロリドから なる群から選択される、脂肪酸末端ポリ無水物。
7. ７．セバシン酸あるいはその無水物または酸クロリドと、ステアリン酸あるいは その無水物または酸クロリドとの重合により調製される、請求項１に記載の脂肪 酸末端ポリ無水物。
8. ８．前記脂肪酸あるいはその無水物または酸クロリドと、前記ジカルボン酸ある いはその無水物または酸クロリドとが、ジカルボン酸モノマ−５００単位あたり 、脂肪酸モノマ−２から１０００単位の割合で組み合わされる、請求項１に記載 の脂肪酸末端ポリ無水物。
9. ９．前記脂肪酸と前記ジカルボン酸とが、重量基準で該脂肪酸プレポリマー約１ ５％に対して該ジカルボン酸プレポリマ−８５％の割合で混合される、請求項１ に記載の脂肪酸末端ポリ無水物。
10. １０．請求項１に記載の脂肪酸末端ポリ無水物ポリマーであって、該ポリマーが 有機溶媒に可溶である、脂肪酸末端ポリ無水物ポリマー。
11. １１．請求項１に記載の脂肪酸末端ポリ無水物ポリマーであって、該ポリマーが 溶融重縮合により調製される、脂肪酸末端ポリ無水物ポリマー。
12. １２．請求項１に記載の脂肪酸末端ポリ無水物ポリマーであって、タンパク質、 炭水化物、および有機分子からなる群から選択される、該ポリ無水物ポリマーか ら放出される物質をさらに含有する、脂肪酸末端ポリ無水物ポリマー。
13. １３．前記放出される物質が、化学療法剤、抗生物質、抗ウイルス剤、抗真菌剤 、抗炎症剤、および抗凝血剤からなる群から選択される、請求項１２に記載の脂 肪酸末端ポリ無水物ポリマー。
14. １４．生物分解性脂肪酸末端ポリ無水物ポリマーを合成する方法であって、 ａ）脂肪酸と、脂肪族無水物および脂肪族酸クロリドからなる群から選択される 化合物とから、脂肪酸プレポリマーを合成する工程、 ｂ）ジカルボン酸と、脂肪族無水物および脂肪族酸クロリドからなる群から選択 される化合物とから、ジカルボン酸プレポリマーを合成する工程、および ｃ）脂肪酸末端ポリ無水物ポリマーを形成するために、該脂肪酸プレポリマーと 該ジカルボン酸プレポリマーとを共重合する工程、 を包含する、方法。
15. １５．前記ポリ無水物が以下の式で表される、請求項１４に記載の方法： ▲数式、化学式、表などがあります▼ ここでＲは脂肪族、芳香族、または複素環部分、Ｒ′はＣ６からＣ２２の直鎖脂 肪酸残基、そしてｎは１から５００の整数。
16. １６．前記脂肪酸末端ポリ無水物が脂肪酸プレポリマーとジカルボン酸プレポリ マーとの重合により形成される、請求項１４に記載の方法。
17. １７．前記脂肪酸が、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリ スチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリ ン酸、ヘプタン酸、ノナン酸、ウンデカン酸、トリデカン酸、ペンタデカン酸、 へブタデカン酸、ノナデカン酸、ヘンエイコサン酸、トリコサン酸、アラキドン 酸、ドコサヘキサン酸、エライジン酸、エルカ酸、リノール酸、リノレン酸、ネ ルボン酸、オレイン酸、パルミトレイン酸、ペトロセリン酸（ｐｏｔｒｉｓｅｌ ｉｎｉｃ　ａｃｉｄ）からなる群から選択される、請求項１４に記載の方法。
18. １８．請求項１４に記載の方法であって、前記ジカルボン酸が、ＨＯＯＣ−Ｈ２ Ｃ−Ｙ−ＣＨ２−ＣＯＯＨ；以下の式で定義される芳香族ジカルボン酸： ▲数式、化学式、表などがあります▼ ▲数式、化学式、表などがあります▼ 以下の式で定義される芳香族−脂肪族ジカルボン酸：▲数式、化学式、表などが あります▼ 以下の式で定義される脂肪族複素環式ジカルボン酸：▲数式、化学式、表などが あります▼ ここでＸ＝Ｏ、ＮまたはＳ、ｎ＝１から３；Ｒ、Ｒ′′＝脂肪族、芳香族または 複素環部分、そしてＹは２価の有機基；芳香族複素環式ジカルボン酸、および脂 肪族芳香族複素環式ジカルボン酸； からなる群から選択される、方法。
19. １９．請求項１４に記載の方法であって、脂肪酸とともに、前記ジカルボン酸が 、セバシン酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、１，１０ −ドデカン酸、ビス（ｐ−カルボキシフェノキシアルカン）、フマル酸、１，４ −ジフェニレンジアクリル酸、例えば１，３，５−ベンゼントリカルボン酸、ア ゼライン酸、ピメリン酸、スベリン酸（オクタン二酸）、イタコン酸、ビフェニ ル−４，４′−ジカルボン酸、およびベンゾフェノン−４，４′−ジカルボン酸 のような分枝モノマー、ｐ−カルボキシフェノキシアルカン酸、ハイロキノン− Ｏ，Ｏ−ジ酢酸、１，４−ビスーカルボキシメチルベンゼン、２，２−ビス−（ ４−ヒドロキシフェニル）プロパン−Ｏ，Ｏ−ジ酢酸、１，４−フェニレン−ジ プロピオン酸、ならびにシクロヘキサンジカルボン酸、あるいはその無水物また は酸クロリドからなる群から選択される、方法。
20. ２０．脂肪酸末端ポリ無水物がセバシン酸プレポリマーとステアリン酸プレポリ マーとの重合により調製される、請求項１４に記載の方法。
21. ２１．前記脂肪酸プレポリマーと前記ジカルボン酸プレポリマーが、ジカルボン 酸モノマ−５００単位あたり、脂肪酸モノマ−２から１０００単位の割合で組み 合わされる、請求項１４に記載の方法。
22. ２２．前記脂肪酸プレポリマーと前記ジカルボン酸プレポリマーとが、重量基準 で該脂肪酸プレポリマー約１５％に対して該ジカルボン酸プレポリマ−８５％の 割合で混合される、請求項１４に記載の方法。
23. ２３．前記ポリマーが有機溶媒に可溶である、請求項１４に記載の方法。
24. ２４．前記ポリマーが溶融重縮合により調製される、請求項１４に記載の方法。
25. ２５．ポリ無水物と、タンパク質、炭水化物、および有機分子からなる群から選 択される、該ポリ無水物ポリマーから放出される物質とを組み合わせる工程をさ らに包含する、請求項１４に記載の方法。
26. ２６．前記放出される物質が、化学療法剤、抗生物質、抗ウイルス剤、抗真菌剤 、抗炎症剤、および抗凝血剤からなる群から選択される、請求項１４に記載の方 法。