JPS6087219A - 活性物質デポー - 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】 本発明はコラーゲンを基材とする被吸収性活性物質デポ
−（ｄθｐｏｔ）　Ｋ関する。

医療用活性物質のためのビヒクルとしては体内に導入さ
れそして活性物質の放出期間中または期間後に体内で吸
収され、その結果引続いて除去する必要がない多くの材
料がすでに提案されている。一般に、これらは合成有機
重合体であるが、コラーゲンを基材とする埋込剤もまた
提案されている。

すなわち、西独特許出願公開第２，８４３，９６３号明
細書に記載されている体内に吸収されることのできる成
形組成物においては、粉末状の変性コラーゲンを活性物
質および結合剤と共に圧縮して成形品を製造している。

ヨーロッパ公開特許出願第６９．２６０号明細書には、
活性物質を含むシート状のコラーゲン挿入剤が記載され
、またこれは適宜巻き上げて棒状体に成形することがで
きる。このコラーゲンの調製には凍結乾燥されたコラー
ゲン溶液が用いられる。

しかしながら、これら調製物はすべて、活性物質の放出
およびビヒクルの許容性および吸収性の点で未だ至適な
ものとはいえない。そこで本発明の目的は、特にアミノ
グリコシド系抗生物質をその活性物質が十分高い濃度で
長期間にわたって放出されるように体内に導入すること
ができ、しかも十分許容され且つ容易に吸収されること
ができる活性物質デポ−を見出すことにある。

本発明者は、天然材料の多孔構造が本質的に保持されそ
して比較的大きな細孔容量を有するコラーゲンの空洞系
に活性物質を沈着させることができること、そしてその
コラーゲンを体内に導入するとこれら活性物質が放出さ
れることを見出した。また、酸性多糖類の付加的導入に
より特にアミノグリコシド系抗生物質の遅延放出を達成
できることを見出した。

すなわち、本発明はコラーゲンを基材とする被吸収性活
性物質デポ−に関し、このデポ−は天然材料の多孔構造
が本質的に保持されているコラーゲンにアミノグリコシ
ド系抗生物質および酸性多糖類を充填したことを特徴と
する。

本発明は、また、被吸収性活性物質デポ−の製造方法に
も関し、この製造方法は天然材料の多孔構造が本質的に
保持されているコラーゲンにアミノグリコシド系抗生物
質および酸性多糖類を充填することを特徴とする。

本発明によるデポ−を製造するための出発材料は、例え
ば西独特許第２，８５４，４９０号明細書に記載の方法
により製造できる。

この方法により製造される滅菌生産物、特に仔牛骨から
のものは、黄白色で実質的に無味無臭であり且つ湿らす
と海綿様状態に変わる極めて多孔質の固体の形態をとっ
ている。天然骨の構造は、この状態でも本質的に変化し
ない多孔　５− 構造として本質的に保持されるため、細孔容量および細
孔径分布もある程度の変化がある。しかしながら、約６
０〜約９５％、特に約８０チの細孔容量を有するような
材料が選択される。一般に、その材料は約０．０７〜約
０．２６９／１−ｍ３の密度および約５００〜１．５０
０％の水分吸収能を有する。

極端なｐＨ値である場合（加水分解による開裂が生じる
）または例えば細菌性コラゲナーゼなどのタンパク分解
酵素が存在する場合を除いて材料が可溶性断片に崩壊す
ることはない。

他にも多孔質コラーゲンの製造方法は当業者に知られて
おり、また適当な出発材料を得るために同様に用いるこ
とができる。

活性物質を負荷するには、材料をその活性物質の水溶液
で含浸後乾燥するのが好ましい。マトリックス中の活性
物質含量は溶液中の活性物質の濃度により調節すること
ができる。適切ならば、活性物質含量をさらに高（する
ために活性物質による含浸およびそれに続（乾燥を数回
性なうこともできる。一般に、このようにして　６− 約１〜１０重量子の活性物質がコラーゲンマトリックス
中に沈着される。

原則として人体および動物体における諸過程に影響を及
ぼすことのできるすべての物質を活性物質として用いる
ことができる。本発明においては、アミノグリコシド系
抗生物質を沈着させるのが好ましく、そしてゲンタマイ
シンを用いるのが特に好ましい。

一般に、アミノグリコシド系抗生物質は水に易容性の塩
として１例えばサルフェートとして取扱われる。例えば
ゲンタマイシンサルフェートで負荷されたコラーゲンマ
トリックスは体内に導入されると比較的迅速に活性物質
を放出する。これにより抗生物質濃度は極めて高くなる
が、デポ−は短時間の後に消耗される。しかしながら、
例えば感染した骨の空洞の治療には、有効濃度を長時間
にわたって維持するのが望ましい。

アミノグリコシド系抗生物質の難溶性誘導体、例えばヘ
ス投リジンホスフェート、ラウリルサルフェート、パモ
エート、フラボノイドホスフェート（西独公開特許出願
第５，２０６，７２５号明細書参照）などが知られてい
る。コラーゲンマトリックスをこれら難溶性誘導体で、
負荷すると放出が著しく遅延するため、この型のデポ−
を十分有利に用いることができる。

しかしながら、比較的可溶性の塩で負荷されているマ）
　ＩＪラックス酸性多糖類で更に負荷すると、好ましい
放出プロフィールを伴う極めて効果的な遅延を達成でき
ることを今般見出した。

本明細書にいう酸性多糖類とは生理学的に許容され、体
内に吸収することができ、数十刃までの分子量を有し、
そして多数の酸性の、すなわちイオン化し得るカルボキ
シル基およびサルフェート基を含む多官能性多糖酸、例
えばにクチン酸、アルギン酸、およびカラゲナンなどで
ある。これらの酸は塩基性アミノグリコシドを沈殿させ
ることのできるポリアニオンの形態をとる。さらに、こ
れにより、アミノグリコシド抗生物質の難溶性誘導体が
生じるが、遅延効果はその難溶性だけに関連しているの
ではなく、多様なイオン相互作用の結果として活性物質
の拡散速度がすでに低下していることにも関連している
。多糖類は、著しい膨潤性およびフィルム形成性を有す
るためだけでもそれ自体ある程度の遅延をひき起こし、
従ってこの物質群は遅延型のアミノグリコシド類の製造
に特に有利である。何故ならそれはそれ自身様々な作用
因子を最適に結合するからである。

化合物自体にこれら諸特徴を兼備している適当なポリア
ニオン性化合物は、様々なエステル化度をもって例えば
果実に存在する植物はクチン、藻類、地衣類および他の
下等植物由来の酸性炭水化物、遊離カルボキシルおよび
／または硫酸モノエステルを含む動植物界由来の他の多
糖類、例えばコンドロイチンサルフェート、ダーマタン
（ｄｅｒｍａｔａｎ）サルフェート、ヘパランサルフェ
ート、ヒアルロン酸などの群からの酸性多糖類である。

しかしながら、酸化セルロース、酸化デンゾ　９− ンおよびその他の合成による酸性基をもつ高分子炭水化
物に基づ（ポリ酸も適している。さらにまた１例えば核
酸中に存在するような天然ポリホスフェートも原則とし
て適している。

本発明において、これら物質はすべて、「酸性多糖類」
の用語に含まれるものとして理解されるべきである。こ
れらの定義により含まれる各種物質の適切度も様々であ
ることは明らかである。しかしながら、当業者であれば
、利用可能な材料から、生物学的適合性、被吸収能、ゲ
ル形成およびフィルム形成作用および医療用活性物質に
対する遅延作用の点で適したものを容易に選択すること
ができる。はクチン酸、アルギン酸およびカラゲニンが
特によく適していることが判った。

本発明による多糖酸は、アルカリ金属塩の形態にある場
合、水溶性であり、そしてその濃度に応じて粘度の高低
様々な溶液を形成する。この型の高分子物質の水性溶液
を塩基性基を有する活性物質の水性溶液と混合する場合
に生じる１０− 沈殿はその溶液のｐＨＫ依存する。一般Ｋ　Ｉ）Ｈ９で
は沈殿は未だ観察されないが、沈殿は約ｐＨ８で通常始
まり、そしてそれより低いｐＨ値では一段と顕著になる
。

ｐＨ値が５を下回ると、多糖類自体の溶解度が著しく低
下するため、その場合には、活性物質が存在しな（でも
ゲル様沈殿が生じる。すなわち、コラーゲンマトリック
スに活性物質を沈着させるには、５〜７のｐＨ域が好ま
しい。

原則として、アミノグリコシドとポリ酸トノ付加物をコ
ラーゲンマトリックスに導入するために予め沈殿を行な
うことができ、これには例えばゲンタマイシンサルフェ
ートと例エバアルギン酸ナトリウムまたははクチン酸ナ
トリウムの溶液を混合しそして酸性化する。次いでその
沈殿を超音波を用いてマトリックス内に分布させること
ができる。しかしながら、沈殿は、マトリックスそれ自
体の中で行なうのが好ましい。

このためには、マトリックスを易容性アミノグリコシド
塩と酸性多糖類の水溶性アルカリ金楓塩の溶液でまず負
荷する。ｐＨが８を下回るように、好ましくは５〜７の
範囲となるように調節することによりコラーゲンマトリ
ックスの細孔系における沈殿を完了させる。このための
ｐＨの調整は水性懸濁液中で、またマトリックスに２成
分を負荷した後、次いで生理学的に許容できる陰イオン
を形成する十分に揮発性の酸、例えばギ酸、酢酸および
その他の０１〜ｃ６カルボン酸などの蒸気を通じること
により行なうことができる。最後に、水と混和できる有
機溶剤、例えばアセトンまたは低級アルコール、例えば
メタ／−／ｌ／、ｘ　ｐ　／−ルまたはプロパツールナ
トに浸漬し、所望のｐＨＫ調節するのに必要な量の生理
学的に許容できる酸をこの溶剤に添加することにより行
なうこともできる。この型の酸は生物学的に適合可能な
陰イオンを形成するもの、例えばＨｃｎ、　Ｈ２ＳＯ４
、Ｈ３ＰＯ４にギ酸、酢酸、乳酸、りんご酸などである
として理解されるべきである。

抗生物質の沈殿に用いられる酸性多糖類の量は、抗生物
質の量、抗生物質中の塩基性基数、および多糖類中の酸
性基数に依存する。抗生物質の多糖類との完全な反応を
達成するには、多糖類の量を、酸性基数があらゆる場合
に抗生物質中の塩基性基数よりも多くなるような量とす
ることが必要である。これによって生じる典型的な重量
比（これらは単に例として挙げるにすぎない）は１例え
ばゲンタマイシン塩基二Ｒクチン酸の場合は約１〜１．
５：約１〜１５であり、またゲンタマイシン塩基ニアル
ギン酸の場合は約１〜１５：約１〜Ｚ５である。

しかしながら、適切な場合には、これらの数値よりも多
いまたは少ない量を用いることも可能である。多糖類の
量が抗生物質全量を結合するのに不十分な場合には、体
内にデポ−を導入した際比較的高い放出速度が初期に生
じる。このことは、抗生物質の高い初期濃度を達成し、
この濃度を次いで長期的有効用量まで低下させるρには
極めて望ましいことでもある。

他方、ポリ酸を通剰に用いることによって更１３− に遅延させることができる。何故なら多糖類はコラーゲ
ンの細孔系中で膨潤し、酸性基が細孔系から拡散する抗
生物質を可逆的に結合する型のイオン交換体として働く
ことは明らかであり、またそれによって放出を遅速化す
るからである。

すなわち、当業者は、広い範囲にわたって放出プロフィ
ールを変えることができる。あらゆる場合にも、簡単な
予備試験により特定の抗生物質を沈殿させるのに十分な
特定の酸性多糖類の量を定めることができる。

活性物質／多糖類複合体の完全沈殿が多糖類の量だけに
でなく特にｐＨＫも依存することは既に記した。複合体
の溶解度は生理学的ｐＨでは依然、として極めて高いこ
とがあるので、そのコラーゲン／活性物質の組合せに、
弱酸性域で高い緩衝能を有する緩衝物質を添加すること
も有利であり得る。このようにすれば、多糖類に由来す
る遅延効果は生理学的環境の中であっても完全に示され
る。

適切な緩衝系の例としては、ゼーレンゼン・１４− ホスフェート緩衝剤、酢酸ナトリウム／酢酸、乳酸ナト
リウム／乳酸、りんご酸ナトリウム／りんご酸、酸性ア
ミノ酸、例えばアスパラギン酸およびグルタミン酸など
のナトリウム塩、塩基性アミノ酸、例えばアルギニンお
よびリジンなどの塩酸塩、弱酸性はプチドのす）　ＩＪ
ウム塩などが挙げられる。

アミノグリコシド抗生物質のほか、抗生物質療法を価値
ある方法で補いまたは助ける他の活性物質をコラーゲン
マトリックスに沈着させることもできる。これらの型の
活性物質が酸性多糖類と相互作用できる塩基性基を持た
なくても、沈着した多糖類による細孔糸の一時的閉塞に
よって不動化されているという理由だけで、これらの物
質についてもコラーゲンマトリックスからの放出遅延が
観察される。

コラーゲンマトリックスに活性物質および多糖類を負荷
した後、そのデポ−を、適切な場合には、簡単に洗浄し
て二重転化により形成された無機塩、例えば硫酸す）　
ＩＪウムを除去する。

次いでデポ−を単離し、乾燥しそして適切な場合には滅
菌して包装する。

本発明によるデボ−は抗生物質によるあらゆる局所治療
に対して体内に導入でき、またそれは十分許容されかつ
吸収に関し全く問題がないのでそこに留めておくことが
できる。骨感染症の局所治療にそれを用いるのが好まし
い。この目的に用いた場合には、抗生物質の抗細菌作用
に加えて、天然コラーゲ゛ンの骨障害治ゆ過程に対する
有利な効果が示される。

本発明によるデボ−は、各種様々な幾何学的形状の成形
品として得ることができる。端縁長さは約１〜５０論の
範囲で変えることができるが、約１０ｍｍの端縁長さを
有する長方形成形品が好ましい。しかしながら、使用目
的に応じて、円柱状、くさび状、顕著冠状および他の幾
何学的形状の成形品を製造することもできる。最後に、
１ｍ以下の粒径を有する不規則形状の顆粒を得ることも
可能である。

体内では、コラーゲンおよび多糖類はいずれも完全に吸
収されるまで分解し、これによって生じる可溶性断片は
正常な体内代謝に組込まれ、副作用は全く生じない。

このように本発明は価値ある新規活性物質デポ−を利用
可能にする。

実施例　１ ＮａＯＨでｐＨ９に調整済みのゲンタマイシンサルフェ
ート１．７０９の水溶液２００ｍ１！を、同じ（ＮａＯ
ＨでｐＨ９に調整済みのペクチン酸ナトリウム（エステ
ル化度は約８％）１．７０９の水溶液２００ｍ１ｌと混
合する。大体の寸法が２×２×１ｃｒｎの直方体粒子状
の、西独特許第２，８５４，４９０号明細書に記載の方
法により得られたコラーゲン１００２をこの混合物に導
入する。くり返し真空化、次いで換気することによりそ
の多孔質材料から空気を除去する。次いで注意深く攪拌
しながら、約１Ｎの希硫酸を混合物のｐＨが６５となる
まで流入させる。この後の全容量は約５００ｍ１！であ
る。次にコラーゲン粒子を除去し、そして手短に排液し
た後−２０℃で凍結後凍結乾燥する。約２重量％１７− のゲンタマイシン塩基を含有するこのようにして得られ
た活性物質デポ−は照射および、例えば二重はがし武装
に封入することにより滅菌包装できる。

実施例　２ 実施例７と同様の方法を実施するが、１．７Ｄｊｌのゲ
ンタマイシンサルフェートおよびペクチン酸ナトリウム
の代わりに、それぞれについて４５２を用いる。得られ
る活性物質デポ−は約５重量子のゲンタマイシン塩基を
含有する。

１８− 第１頁の続き ０発　明　者　へルムート・ヴアーリ　トイツク　ルテ ０発　明　者　エルフイラ・デイルゲ　ドインダイン　
ルテ ソ連邦共和国Ｄ　−６１００ダルムシユタツト、フラン
クフル・シュトラーセ２５０ ソ連邦共和国Ｄ　−６１００ダルムシユタツト、フラン
クフル・シュトラーセ２５０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　コラーゲ゛ンを基材とする被吸収性活性物質デ
   ポ−であって、天然材料の多孔構造が保持されているコ
   ラーゲンがアミノグリコシド系抗性物質およびポリアニ
   オン特性を有する生体に吸収されることができる重合体
   で負荷されていることを特徴とする、活性物質デポ−０
   （２）前記のコラーゲンが約６０〜約９５％の細孔容量
   を有する特許請求の範囲第１項に記載の活性物質デポ−
   ０ （３）前記の生体に吸収されることができる重合体とし
   て酸性多糖類を含有する特許請求の範囲第１項または第
   ２項に記載の活性物質デポ０ （４）前記の酸性多糖類としてＲクチン酸またはアルギ
   ン酸を含有する特許請求の範囲第３項に記載の活性物質
   デポ−０ （５）前記の抗生物質としてゲンタマイシンを含有する
   特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか一つに記
   載の活性物質デポ−０（６）前記の抗生物質を１〜１０
   重量係重量子含有する特許請求の範囲第１項ないし第５
   項のいずれか一つに記載の活性物質デポ−０ （７）前記の酸性多糖類がアミノグリコシド系抗生物質
   に対し過剰に存在する特許請求の範囲第１項ないし第６
   項のいずれか一つに記載の活性物質デポ−０ （８）被吸収性活性物質デポ−の製造方法であって、天
   然材料の多孔構造が本質的に保持されているコラーゲン
   にアミノグリコシド系抗生物質およびポリアニオン特性
   を有する生体に吸収されることができる重合体を負荷す
   ることを特徴とする。活性物質デポ−の製造方法。 （９）　コラーゲンマトリックスをまずアミノグリコシ
   ド系抗生物質の塩および酸性多糖類の塩の溶液で含浸し
   、次いでｐＨをｐＨ４〜８の範囲に調節する、特許請求
   の範囲第８項に記載の方法。 ０１　ゲンタマイシンサルフェートをアミノグリコシド
   系抗生物質の塩として用い、そしてアルギン酸ナトリウ
   ムまたははクチン酸ナトリウムを酸性多糖類の塩として
   用いる特許請求の範囲第８項または第９項に記載の方法
   。