JP2019528248A

JP2019528248A - 生体分子の立体配座及び構造健全性を維持するための方法及び組成物

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Publication number: JP2019528248A
Application number: JP2019502180A
Authority: JP
Inventors: ケヴィンディー．ネルソン，; ブレントビー．クロウ，; ニコラスビー．グリフィン，; サイファート，ジェニファーリン; ポールアール．スード，; アルペーシュクマールピー．パテル，; ポールエー．ハッバード，
Original assignee: ティシュージェン，インク．
Priority date: 2016-07-18
Filing date: 2017-07-18
Publication date: 2019-10-10
Also published as: CN109689029A; AU2017300392B2; EP3484450A1; AU2017300392A1; EP3484450A4; US12121560B2; US20220062370A1; AU2022231694A1; CA3031097A1; US11197905B2; US20180015135A1; US20190343912A1; AU2022231694B2; WO2018017610A1; US10363281B2

Abstract

組成物は、標的医薬製剤又は標的生物学的製剤、標的医薬製剤又は標的生物学的製剤を含む溶液、及び溶液に可溶な基質を含む。基質は、基質を物理的に又は化学的に架橋、ガラス化、又は結晶化させる凝固プロセスによって凝固することができる。凝固プロセスの結果として、粒子が形成される。溶液中の標的医薬製剤又は標的生物学的製剤は、最終的に所望の効果を生じるように、適切な立体配座を保持する。【選択図】なし

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年７月１８日出願の米国仮特許出願第６２／３６３，５９３号に対する優先権を主張し、その開示全体をここに参照することによって本願に援用する。

本出願は、医薬分子又は生体分子を無機溶媒から保護することに関し、より詳細には、限定はしないが、その機能が一次、二次、三次、及び／又は四次構造に依存する分子を保護して、機能を達成及び維持することに関する。本発明は、薬学、医療機器、薬物送達装置、組織工学、先進又は慢性創傷治癒、テキスタイル、２Ｄ及び３Ｄプリント、メソ加工、発酵、バイオテクノロジー、タンパク質製造、遺伝学、ゲノミクス、プロティオミクス、メタボロミクスなどの分野に応用される。

米国特許第６，５９６，２９６号は、「少なくとも１つの生分解性ポリマー繊維の組成物であって、繊維が、互いに不混和性である第１の相及び第２の相からなり、第２の相が、１つ以上の治療薬を含む、組成物」を提供する。不混和性の相は、生物学的機能を維持するために、有害な有機環境から部分的に保護される治療薬を組成物に取り込むことができるようにする。しかしながら、相間の界面は、治療薬に有害である場合があり、その機能を変化させてしまう。したがって、本発明は、潜在的に損傷を与えうる有機溶媒環境における治療薬の保護を可能にするために、この概念の改善と拡張を提案する。

幾つかの実施態様では、組成物は、標的医薬製剤又は標的生物学的製剤を含む溶液、及び溶液に可溶な基質を含む。基質は、物質を物理的に又は化学的に架橋、ガラス化、又は結晶化させる凝固プロセスによって凝固することができる。凝固プロセス中に、医薬製剤又は生物学的製剤を含む粒子が形成される。標的医薬製剤又は標的生物学的製剤は、粒子内に配置され、適切な立体配座を保持して、最終的に所望の効果を生成する。凝固した粒子は、保護が望まれる溶媒中で、完全に非膨潤性から不十分な膨潤性の範囲である。用語「不十分な膨潤性」とは、保護が望まれる溶媒中に置かれた場合に、非膨潤性の粒子に対してサイズの増加を示す粒子を指す。

幾つかの実施態様では、基質は、凝固可能であり、一部又は全体的に、さまざまなタイプの分子：タンパク質、炭水化物、又は合成的に誘導された分子で構成されうる。タンパク質は、ゼラチン、コラーゲン、又はフィブリンのファミリに由来しうる。炭水化物は、単糖類、二糖類、オリゴ糖類、及び多糖類のファミリに由来してよく、その実例は、ショ糖、トレハロース、マルトース、デキストラン、デンプン、アルギン酸塩、キサンタン、ガラクトマンニン、寒天、又はアガロースを含む。合成的に誘導された分子は、ポリ（エチレングリコール）、ポロキサマー又はポリエステルのファミリに由来しうる。幾つかの実施態様では、基質はまた、界面活性剤、安定剤、乳化剤、凍結乾燥保護剤、及び凍結保護剤など、本質的には凝固しないが、凝固プロセスを安定化又は補助するのに必要とされうる物質も含みうる。他の加工助剤も同様に役立てることができ、例えば一実施態様では、コレステロールが用いられる。基質に含まれうる他のタイプの構成成分分子は、凝固プロセスを開始及び／又は伝搬及び／又は終結することが意図される薬剤である。幾つかの実施態様では、薬剤は、開始が遅い、あるいは、光照射、温度、機械的変化、ｐＨ変化等の手段によって外部的に開始することができる、のいずれかである。

幾つかの実施態様では、凝固形態の場合、粒子の平均流体力学的直径は、１μｍ未満である。幾つかの実施態様では、凝固形態の場合、粒子の平均流体力学的直径は、１μｍより大きい。

幾つかの実施態様では、粒子は、本質的に又は薬剤（すなわち、界面活性剤、安定剤、又は乳化剤）の助けを借りてのいずれかで、それからの保護が望まれる溶媒に混合されるか、又は溶媒内に懸濁されうる。幾つかの実施態様では、粒子は、ポリマー溶液に組み込まれる。幾つかの実施態様では、ポリマー溶液は、標的医薬製剤又は標的生物学的製剤を負荷された繊維を生成するために押出成形される。幾つかの実施態様では、ポリマー溶液は、三次元的にプリントされる。幾つかの実施態様では、界面活性剤、安定剤、及び乳化剤は、凝固の前に基質に組み込まれる。幾つかの実施態様では、界面活性剤、安定剤、又は乳化剤は、凝固中又は凝固後に基質に組み込まれる。

幾つかの実施態様では、基質はムコ多糖類又は分岐グルカンである。

幾つかの実施態様では、凝固される基質は治療用タンパク質であり、治療用タンパク質の凝固は、単独で、溶媒からの保護を提供する。

幾つかの実施態様では、凝固プロセスは、温度誘起性の相変化を介して自然に進行しうる。幾つかの実施態様では、凝固プロセスは、最終的に凝固プロセスを開始し、伝播し、又は別の方法で援助するであろう、架橋剤又は他の化学物質の添加を介して進行させることができ、架橋剤は、一旦形成されるとエマルションの分散相になる溶液に、内部添加することができる。

他の実施態様では、凝固プロセスは、医薬製剤又は生物学的製剤を取り込む基質の脱水、ガラス化、又は結晶化から起こりうる。脱水は、室温、高温、又は低温で生じる場合があり、幾つかの事例では、懸濁液又は混合物への真空の適用を伴う場合がある。幾つかの事例では、脱水は、凍結乾燥プロセスの間に生じてもよく、昇華を利用して、混合物又は懸濁液の液体構成成分の幾つか又はすべてを除去し、凍結乾燥基質内に医薬製剤又は生物学的製剤が後に残る。その凝固点が凍結乾燥機の能力を超えて低い、混合物又は懸濁液の液体構成成分については、これらの構成成分は、大部分が昇華よりもむしろ蒸発によって除去されるであろう。

本発明において、用語「薬物」、「薬剤／製剤」、「治療薬」、「生理活性剤」は、構造又は組成に基づいて、ａ）ヒトを含めた生体に導入されたときに生理的影響を与える；あるいは、ｂ）例えば、特定のキラル化学を促進するために非生物学的環境で酵素を使用するなど、生物学的環境で生じる又は生じないかもしれない特定の反応を触媒又は促進するように作用すると期待される化合物であると集合的かつ同義的に定義される。これらの化合物は、合成的に製造されてもよく、あるいは、例えば、細胞、ウイルス、タンパク質、ペプチド、オリゴヌクレオチド、全ての種類のＲＮＡ及びＤＮＡ、炭水化物、脂質などを含めた、生物由来のものであってもよい。

そうでなければ活性の低下をもたらすかもしれない有機溶媒への曝露を含むプロセスの間、酵素の天然の立体配座／生物学的活性の保存が維持されなければならない、医学、薬理学、並びにバイオテクノロジーの分野など、数多くの分野が存在する。それらが溶媒に晒されている間に、これらの治療薬又は薬物の潜在的な活性を保存する必要性を満たすために、保護材料は、薬剤自体を物理的又は化学的に変化させることなく、この有機溶媒環境から薬物又は治療薬を分離するために用いることができる。薬物を含むこの保護材料は、混合され、対象とする有機溶媒に懸濁されうる。本発明を必要とする多くの例が存在する；これらは例示として記載されており、包括的であることを意味しない。

薬物を導入したファイバ、織物、又は同様の生物医学的構造を生じるように湿式押出を使用して製造するファイバは、押出成形の期間にわたって、かつ、残留溶媒を除去するように設計されたプロセスが完了するまで、薬物が、押出プロセスに関与する溶媒系から保護されなければならない一例である。この用途では、使用する材料の選択、並びに、適用される凝縮、ゲル化、又は凝固方法の種類の選択もまた、生物医学的構造又は装置が使用中になると、薬物が繊維から放出される速度に寄与するであろう。

三次元プリントは、薬物の天然構造の保存が所望される別の分野である。押出プロセス中の溶媒への曝露と同様に、薬物は、それが液体（インク）の形態である間、保護されなければならない。これは、この用途で必要とされる可能性がある数ヶ月から数年の安定性を伴う、溶液中の薬物の極めて長期の安定性を必要としうる。

本発明は、有機溶媒曝露に敏感な分子を封入するために用いることができる保護マトリクスの組成物に関し、封入マトリクスは、これらの分子へのダメージを軽減する。幾つかの事例では薬物自体を含む、保護マトリクスとして使用することができる多くの異なる材料が存在する。本発明の本質は、対象とする薬物が保護される可能性が高くなることを確実にするために従わなければならない基本的な規則を特定することである。本発明はまた、自己封入され、有機溶媒から保護される、所与の薬物の自己防衛的立体配座の創出にも関する。例えば、幾つかのタンパク質は、有機溶媒からの遮蔽を提供するために可逆的に沈殿することができる。

基本的な規則は以下の通りである：

対象とする薬物を保護するために用いられる基質組成物は、保護される薬物を含む溶液に可溶性でなければならない。この溶液は、対象とする分子に必要とされる任意の流体、塩、界面活性剤、又は安定剤で構成されうる。それは、後述するさまざまな実施態様及び実施例に示されるように、処理工程に必要とされうる他の添加剤も含みうる。この流体は、対象とする薬物の立体配座を維持しなければならず、あるいは、それらが最終的に望ましい機能を果たすことができるように、立体配座へと回復させることができなければならない。

対象とする薬物を保護するために用いられる基質の組成物は、架橋、ゲル化、ガラス化、結晶化することができる、あるいは、何らかの方法で対象とする薬物を取り込むか、又は包含して保護する粒子へと形成することができる、構成成分を含まなくてはならない。

対象とする薬物を保護するために用いられる、結果的に得られる粒子は、それからの保護が求められる流体中で、非膨潤性から不十分な膨潤性の範囲である。

上記３つの規則又は条件のすべてを満たし、かつ、有機溶媒の存在から薬物を保護する特定の目的に用いられる材料の任意のセットは、本発明の主題である。ほとんどの産業用および学術的ニーズを満たすために、通常、粒子は、数十から数千ナノメートルの直径範囲にあることが望ましい。

現実に実施する実際問題として、通常は、粒子が、その保護が求められる有機溶媒内に懸濁可能であることを必要とする。これらの（典型的にはナノ）粒子を懸濁するこの能力は、しばしば、会合した界面活性剤によって達成される。対象とする有機溶媒内での懸濁はまた、粒子相互作用又はそれらの欠如によっても達成することができる（中立面）。表面界面活性剤は、これらの粒子を懸濁するのに十分な有機界面を提供し、多くの実施態様では、粒子の凝集能を低下させる。これは、典型的には、しばしば、乳白色の懸濁液として可視的に現れる、コロイド懸濁液を生じる。

本発明を現実に実施する際には、本プロセスの例証となり、かつ、これらの保護マトリクスの生成の実践を教示するであろう多くの実施態様が存在する。本明細書内に提供される実施態様は、単なる例証を意味するのであって、本発明の用途の包括的なリストを表すものではない。

一実施態様では、生成した粒子が、エマルション中に分散された水性相のサイズから導かれる所望の直径のものであることを確実にするために、油中水型のマイクロまたはナノエマルションが使用される。この実施態様では、エマルションの水相は、封入基質、保護される分子、及び保護される分子が必要とする任意の塩又は安定剤を含む。水性相は、しばしば、エマルションの安定化に役立つ「水側」の界面活性剤を含みうる。封入材料が、化学反応の結果として、その凝縮、架橋、ゲル化などの機能を果たす場合、開始化学物質もまた、潜在的に不活性な状態で、あるいは遅延して組み込まれて、水溶液中に存在しうる。エマルションの油相は、概して、１つ以上の界面活性剤を含む。油相もまた、封入材料の縮合、架橋、又はゲル化を開始及び／又は伝搬するように作用可能な化学物質を含みうる。概して、油相は、形成した封入粒子の取り出し及び分離の容易性の基準に基づいて選択される。

本実施態様の特定の例として、封入される分子は治療用タンパク質である。封入材料は、適切な濃度の溶液が冷却されると熱可逆性「物理ゲル」を形成するゼラチンである。有機相は、Ｓｐａｎ８０（ソルビタンモノオレエート）を含むシクロヘキサンである。水性相は、保護されるタンパク質、Ｔｗｅｅｎ８０（ポリソルベート８０）、及びタンパク質が必要とする任意の塩又は他の安定剤を含む。水性相に対するＳｐａｎ８０、Ｔｗｅｅｎ８０、及び有機相の適切な比率で、安定なマイクロエマルション又はナノエマルションを形成することができる。このエマルションの水性相は、その平均直径が概してナノメートルサイズの水の安定な分離された分散液滴からなる。ゼラチンは冷却すると熱的にゲルを形成するため、全体的なエマルションはゆっくりと冷却される。水の各ナノ液滴中のゼラチンは冷えるため、凝縮し始め、それによって各形成ナノゲル内に治療用タンパク質及び過剰のＴｗｅｅｎ８０を取り込む。冷却が続くにつれて、シクロヘキサン有機相は凝固する。その後、冷却速度は、劇的に加速し、水性相中の水は急速に凝固されうる。構成成分がすべて凝固すると、全体的なエマルションは、凍結乾燥されて、シクロヘキサンと水の両方が取り除かれ、最終的に、治療用タンパク質及び界面活性剤を含むゼラチンナノゲルのみが残留しうる。

この同じシステムは、他の材料にも使用することができ、例えば、ゼラチンをアルギン酸ナトリウムに置き換えることができる。この実施態様では、ＣａＣｌ_２がシクロヘキサンに添加される。Ｃａ^＋２イオンがエマルション全体に分散可能であり、分散された水相にアルギン酸塩を架橋する能力をもたらす、この環境内には、十分な溶解度のＣａＣｌ_２が存在する。

熱的及び化学的ゲル化の上記二例は、本発明の要件１及び２の実施態様の発明の現実の実施の例証としての役割を担う、すなわち、封入材料（上記例のゼラチン又はアルギン酸塩）は、治療用タンパク質並びにＴｗｅｅｎ８０など、処理に必要な他の分子とともに水性相に可溶である。第２の要件は、封入材料を凝縮、ゲル化、架橋、ガラス化することなどが可能でなければならないことである。上記二例は、これが起こりうる、２つの異なる機構を実証している。第３の規則は、封入材料が、治療用タンパク質の保護が求められている有機相中で非常に不十分な膨潤性でなければならないことである。この例は、本概念を各状況に合わせて調整する方法を示している。例えば、ゼラチンは、１，１，１−３，３，３ヘキサフルオロ−２プロパノール（ＨＦＩＰ）には膨潤性かつ溶解性であるが、ジクロロメタン（ＤＣＭ）に対してはそうではない。したがって、保護が求められている溶媒がＨＦＩＰの場合、溶媒は容易に膨潤して、ゼラチンマトリクスに浸透し、対象とする治療薬に対して完全なアクセスを有し、よって規則３に違反するため、ゼラチンは非常に良くない選択である。しかしながら、保護が求められている溶媒がジクロロメタンの場合、ゼラチンは、この材料にはほとんど完全に不溶であり、溶媒は大幅には膨潤せず、ゼラチンナノゲルにも浸透せず、それによって対象とする治療用タンパク質を保護する。

上記の例は、分子がどの溶媒に晒されるかが分かれば、対象とする分子を保護するシステムの設計に本発明の規則を使用することが可能であり、非常に容易であることを示している。

実施例１
３７℃で１時間、磁気攪拌することによって、シンチレーションバイアル内の１０ｍＬのタイプＩの水に５％ｗ／ｖのゼラチンを溶解させる。Ｓｐａｎ８０とＴｗｅｅｎ８０の３：１質量／質量の混合物をシンチレーションバイアルに量り分ける。ゼラチンを完全に溶解させたら、この温溶液１ｍＬを、凍結乾燥させた成長因子を含むバイアルに加え、溶解させる。３７℃で維持する。１５ｍＬの乾燥シクロヘキサンをシンチレーションバイアルに加える。シンチレーションバイアルをボルテックス攪拌して、界面活性剤をシクロヘキサンに取り込む。バイアルを冷水浴内に置き、超音波処理中に、ピペットを使用して、ゼラチン溶液／成長因子を一滴ずつゆっくりと加える。完了したら直ちに、容器を８℃の環境チャンバ内に置き、ミキサープレートを３５／７０の速度で最低６０分間回転するように設定し、ゼラチンをゲル化する。Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（ＮＨＳ）及び１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチル−カルボジイミド塩酸塩（ＣＤＩ）などの水溶性の無毒性架橋システムをプロセスに導入して、ゼラチンナノ粒子をさらに凝縮及び固化させることができる。ゲル化の完了時に、溶液をスナップ凍結及び凍結乾燥させる。

実施例２
実施例１のゼラチンをアルギン酸ナトリウムに置き換え、アルギン酸塩をゲル化するために、形成したエマルションに測定量のＣａＣｌ_２を加えて、水性部分に対し４０ｍＭの溶液を得る。ＮＨＳ及びＣＤＩも省略される。アルギン酸塩のゲル化の後、エマルションを凍結及び凍結乾燥させる。

実施例３
シンチレーションバイアル内で、タイプＩの水中、デキストラン溶液を６質量／体積％作製する。別のシンチレーションバイアル内で、デキストラン溶液中、０．０５８ｇ／ｍｌの溶液を生じるのに適切な質量のＴｗｅｅｎ８０を量り分ける。適切に混合する。３．０ｍＬのデキストラン／Ｔ８０溶液中に溶解するリゾチームを量り分け、所望の最終濃度にする。適量を、リゾチームを含むシンチレーションバイアルに移し、０．００３ｇ／ｍＬの溶液を作る。４５ｍＬのシンチレーションバイアルにＳｐａｎ８０を量り分ける。適量の濾過したシクロヘキサンをバイアルに加え、０．０１１８ｇ／ｍＬの最終溶液濃度の所望の体積を得る。ボルテックス攪拌して界面活性剤を取り込む。シクロヘキサン／Ｓｐａｎバイアルを冷水浴中に置き、ソニケータプローブを浸す。超音波処理中、所望の体積のデキストラン７０／Ｔｗｅｅｎ８０／リゾチーム溶液をシクロヘキサン／Ｓｐａｎ８０に一滴ずつ加え、乳化させる。バイアルを−２０℃の冷凍庫内に置き、最低４時間、好ましくは一晩、ゆっくり凍結させて、デキストラン／リゾチーム分散水性相中の自由水を凍結させる。完了時に凍結エマルションを凍結乾燥させる。

実施例４
測定量のリゾチームに、０．０２０ｇのポロキサマーＰ１８８界面活性剤を加える。タイプＩの水に約７５ｍｇ／ｍＬで溶解させる。０．９６ｇのＰＬＧＡを背の高いシンチレーションバイアルに加え、１６ｍＬの濾過したアセトンを用いて溶解する。容器温度を２５℃で維持する。攪拌中、５００μＬのアリコートのアセトンを、２．５ｍＬが加えられるまで、リゾチーム溶液にゆっくりと加える。容器に蓋をし、６０秒間保持する。約５ｍＬが容器に加えられるまで、添加を繰り返す。蓋をし、さらに６０秒間保持する。１００μＬのアリコートのアセトンに切り替え、攪拌しながら加える。容器に蓋をして、添加の合間に３０秒間、保持する。溶液が、タンパク質がナノ沈殿したこと示唆する、乳白色に変化し、維持するようになるまで、アセトンを添加し続ける。容器に蓋をし、５分間攪拌する。ポリマー溶液に攪拌棒を加え、ナノ沈殿溶液を小アリコートでポリマー溶液に加える。完了したら、さらに５分間攪拌する。結果的に得られる溶液は、乳白色かつ安定しているはずである。５００ｍＬのペンタンを含むビーカーを超音波水浴内に置く。超音波処理中、シリンジによって、小径の鈍針を介してポリマー溶液をペンタン浴内に０．５ｍＬ／分以下で供給する。供給が完了したら、その材料をペンタン中に３０分間静置し、ポリマーを凝固させる。ペンタンを捨てる／ピペットで除去し、材料を小さい凍結乾燥容器内に移す。容器を３７℃の真空オーブン内に３時間置き（最大真空）、残存するペンタンを抽出する。ドライアイス／ペンタン浴を準備し、材料を１５分間スナップ凍結し、その後、凍結乾燥させて、残存する水及び溶媒を除去する。適切に保管する。

実施例５
０．００４５ｇ／ｍＬのＤＣＭ／Ｓｐａｎ８０溶液、及びタイプＩの水中、３％Ｔｗｅｅｎ８０溶液を準備する。リドカインＨＣＬをＴｗｅｅｎ溶液中に所望の濃度で溶解させる。高分子量ポリマーを使用して、ジクロロメタン／Ｓｐａｎ８０中、７．５質量／体積％のＰＬＬＡ溶液を調製する。完了したら、５００μＬの調製したリドカインＨＣＬ／Ｔｗｅｅｎ８０溶液をポリマー溶液内にピペットで移し、一次エマルションを作製する。好ましくはパルス化超音波処理を使用して、標準的な慣例に従って乳化する。エマルションを１０ｍＬのゴムを含まないシリンジ内に入れ、小径の鈍針を取り付け、約６００ｍＬのペンタンを含む容器の５インチ上に、０．１５０ｍＬ／分の速度で、内容物を供給する。容器はまた、形成された粒子を取り込むためのフィルタスクリーン又はバスケットも含む。溶液の供給が完了したら、粒子を凝固させるために３０分間待ち、その後、粒子を凍結乾燥フラスコに移す。フラスコを３７℃の真空オーブン内に置き、粒子を３時間乾燥させる。粒子をシンチレーションバイアル又は同様の容器内に入れ、バイアルをペンタン／ドライアイス浴内に浸して材料を凍結させる。最低でも２４時間凍結乾燥させて、残存する水及びペンタンを除去する。

実施例６
５０ｍｌの遠心管を使用して、３０．０ｍｌの０．４ＭＡＯＴ／イソオクタンを容積測定的に調製する。純水中、ＰＥＧ化アルギン酸塩の溶液を７４ｍｇ／ｍｌで作製する。濾過したナノ純水中、１１０ｍＭの濃度のＣａＣｌ_２溶液を調製する。濾過したナノ純水にＢＳＡを７．３３ｍｇ／ｍｌの濃度で溶解させる。０．７７ｍｌのＰＥＧ化アルギン酸塩溶液を３ｍｌの使い捨てシリンジ（Ａ）内に入れる。０．３３ｍｌのＢＳＡ溶液を別の３ｍｌの使い捨てシリンジ（Ｂ）内に入れ、０．１１ｍｌのＣａＣｌ_２溶液を第３のシリンジ（Ｃ）内に入れる。シリンジＡとＢを接続し、材料を一方のシリンジから他方のシリンジへと２０回移動させることによって、２つの溶液を混合する。２つのシリンジを分離し、混合材料を含むシリンジに新しい（Ｄ）３ｍｌの使い捨てシリンジを接続する。ＰＥＧ化アルギン酸塩／ＢＳＡ溶液を、０．２μｍフィルタを通して新しいシリンジ内に押し出す。空のシリンジ及びフィルタは廃棄する。濾過したＰＥＧ化アルギン酸塩を含むシリンジを１．５ｍＬの遠心管に注ぐ。エッペンドルフから１．０００ｍｌを取り出し、負荷される凍結乾燥させたタンパク質を含むバイアル内に、ピペットで移す。材料をよく混合するが、ボルテックス攪拌はしない。無菌針をシリンジＤに接続し、タンパク質を含むバイアルから流体を注意深く取り出す。シリンジＤを、ＣａＣｌ_２溶液を含むシリンジＣに接続する。ＰＥＧ化アルギン酸塩／ＢＳＡ／タンパク質をＣａＣｌ_２溶液中に押し出し、その後、シリンジを前後に２０回動かし、Ｃａ^２＋が良く分散することを確実にする。シリンジの内容物を、５０ｍｌの遠心管内の以前に調製した２０．９ｍｌの０．４ＭＡＯＴ／イソオクタンに直ぐに注ぐ。管に蓋をし、ボルテックス攪拌する。ボルテックス攪拌の直後に管を４℃の冷蔵庫内に垂直に置く。一晩、ゲル化させる。管を１５００ｒｐｍで１５分間、軽く遠心分離する。ペレットを乱さずに上清を捨て、その後、残った材料をエタノールで３回洗浄する。エタノールを除去／蒸発させ、結果的に得られる材料を使用のために保管する。

実施例７
６％ｗ／ｗのデキストラン７０、及び２ｍｇ／ｍＬで添加したリゾチームを用いて、ナノ純水中のデキストラン／リゾチーム溶液を作製する。６％ｗ／ｗのＰＥＧ８０００溶液を作製する。デキストラン７０／リゾチーム：ＰＥＧ８０００溶液の１：１０ｗ／ｗのブレンドを作製し、ボルテックス攪拌して混合する。これらの比は、単相水系の創出を可能にするはずである。溶液を−２０℃の冷凍庫内に少なくとも８時間置き、ゆっくりと凍結させ、水中水型エマルションへと相分離させる。バイアルを、最低４８時間、スナップ凍結及び凍結乾燥させる。完了したら、１０ｍＬのジクロロメタンを管に加え、ボルテックス攪拌し、その後、１５分間遠心分離して、形成したデキストラン粒子を回収する。上清を捨て、再びＤＣＭで満たし、再度遠心分離する。この洗浄プロセスを合計３回繰り返す。管を、室温及び最大真空の真空オーブン内で少なくとも８時間、乾燥させる。

実施例８
先の実施例のように、対象とするタンパク質を含むデキストラン７０／ＰＥＧ８０００溶液の１：１０ｗ／ｗブレンドを作製する。単相溶液を液体窒素内に噴霧し、２５μｍ未満のＰＥＧ／デキストラン／タンパク質の氷粒子を作製する。粒子を回収すると同時に凍結させ、７℃に冷却したシクロヘキサンの容器内に分散させる。凍結したデキストラン／ＰＥＧ／タンパク質粒子は、約６．５℃の凍結温度を有するシクロヘキサンを局所的に凍結させ、分散したまま保持されるはずである。懸濁液をドライアイス／ペンタン中ですぐに硬く凍結させ、その後、凍結した材料を４℃に戻し、水性部分は融解するが、シクロヘキサンは凍結状態に維持する。この温度で１時間保持し、その後、材料を−２０℃の冷凍庫に少なくとも８時間移し、デキストラン／ＰＥＧの温度誘起性の相分離及びデキストランのガラス化を誘起する。結果的に得られるガラス質のデキストランは、タンパク質を封入し、保護する。ドライアイス／ペンタン中で硬く凍結させ、その後、凍結乾燥させて粒子を回収する。ＤＣＭで繰り返し洗浄してＰＥＧを除去する。

実施例９
対象とするタンパク質を含むデキストラン７０の溶液を作製する。音波噴霧器を使用して、溶液を液体窒素内に噴霧し、２０μｍ未満のデキストランの氷粒子を作製する。粒子を回収すると同時に凍結させ、７℃に冷却したシクロヘキサンの容器内に分散させる。凍結したデキストラン／タンパク質粒子は、約６．５℃の凍結温度を有するシクロヘキサンを局所的に凍結させ、分散したまま保持されるはずである。懸濁液をドライアイス／ペンタン中ですぐに硬く凍結させ、その後、凍結した材料を４℃に戻し、水性部分は融解するが、シクロヘキサンは凍結状態に維持する。この温度で１時間保持し、その後、材料を−２０℃の冷凍庫に少なくとも８時間移し、デキストランの温度誘起性のガラス化を誘起する。結果的に得られるガラス質のデキストランは、タンパク質を封入し、保護する。ドライアイス／ペンタン中で硬く凍結させ、その後、凍結乾燥させて粒子を回収する。

実施例１０
シンチレーションバイアル内で１０質量／体積％のデキストラン７０の溶液を作製し、３７℃で３０分間、可溶化させる。トレハロースをシンチレーションバイアル内に量り分け、１０質量／体積％の所望の最終濃度を得る。このバイアルに適量のデキストラン溶液を加え、可溶化させる。Ｔｗｅｅｎ８０をシンチレーションバイアル内で測定し、５．８質量／体積％の濃度の所望の最終体積を得る。これにデキストラン／トレハロース溶液を加えて、所望の体積の水溶液を得る。１．１８質量／体積％のＳｐａｎ８０／シクロヘプタン溶液を調製する。１ｍｇ／ｍＬのタンパク質を含むバイアルに、５００μＬの調製した水溶液を加える。穏やかに混合して取り込む。この溶液を７．５ｍＬのシクロヘプタン／Ｓｐａｎ８０溶液を含むバイアル内にピペットで移し、乳化して、ナノサイズのコロイド状懸濁液を作製する。エマルションを２０ｍＬの凍結乾燥バイアルに移し、−５５℃にあらかじめ冷却した棚に置く。２時間、凍結させる。材料を凍結乾燥させて、トレハロース／デキストラン内に封入されたタンパク質のナノ粒子を含む凍結乾燥ケーキ（ｌｙｏｃａｋｅ）を回収する。

さらなる詳細な説明なしに、当業者は、本明細書の説明を使用して、本発明を最大限に利用することができると考えられる。本明細書に記載の実施態様は、例示として解釈されるべきであり、本開示の残りの部分を如何なる方法でも制約するものではない。好ましい実施態様が示され、説明されているが、本発明の精神及び教示から逸脱することなく、それらの多くの変形及び修正が、当業者によってなされうる。したがって、保護範囲は、上述の説明に限定されず、請求項の主題のすべての等価物を含む、特許請求の範囲によってのみ限定される。本明細書で引用されるすべての特許、特許出願、及び公開公報の開示は、それらが、本明細書に記載されたものと一致しかつ補足的な手順上の又は他の詳細を提供する限りにおいて、ここに参照することによって本明細書に取り込まれる。

Claims

標的医薬製剤又は標的生物学的製剤を含む溶液と、
溶液に可溶な基質と
を含む組成物であって、
前記基質の幾つかの構成成分が、前記基質を物理的に又は化学的に架橋、ガラス化、又は結晶化させる凝固プロセスによって凝固可能であり、
前記凝固プロセスの後又はその結果として粒子が形成され、
前記結果的に得られる粒子内の前記標的医薬製剤又は標的生物学的製剤が、最終的に所望の効果を生じるように、適切な立体配座を保持しており、
前記結果的に得られる粒子が、それからの保護が望まれる溶媒中での膨潤性が不十分である、
組成物。
前記基質が、タンパク質、炭水化物、又は合成的に誘導された分子である、請求項１に記載の組成物。
前記タンパク質が、ゼラチン、コラーゲン、又はフィブリンのファミリに由来する、請求項２に記載の組成物。
前記炭水化物が、実例として、ショ糖、トレハロース、マルトース、デキストラン、デンプン、アルギン酸塩、キサンタン、ガラクトマンニン、寒天、又はアガロースを含む、単糖類、二糖類、オリゴ糖類、及び多糖類のファミリに由来しうる、請求項２に記載の組成物。
前記合成的に誘導された分子が、ポリ（エチレングリコール）及びポロキサマーのファミリに由来する、請求項２に記載の組成物。
凝固形態において、前記粒子の平均流体力学的直径が１μｍ未満である、請求項１に記載の組成物。
凝固形態において、前記粒子の平均流体力学的直径が１μｍより大きい、請求項１に記載の組成物。
前記粒子がポリマー溶液内に組み込まれる、請求項１に記載の組成物。
前記ポリマー溶液が、界面活性剤、安定剤、又は乳化剤を含む、請求項８に記載の組成物。
前記ポリマー溶液が、前記標的医薬製剤又は標的生物学的製剤を負荷された繊維を生成するように押出成形される、請求項８に記載の組成物。
前記ポリマー溶液が三次元的にプリントされる、請求項８に記載の組成物。
界面活性剤、安定剤、又は乳化剤が、凝固の前に前記基質内に組み込まれる、請求項１に記載の組成物。
界面活性剤、安定剤、又は乳化剤が、凝固中又は後に前記基質に組み込まれる、請求項１に記載の組成物。
前記基質が、界面活性剤、安定剤、乳化剤、凍結乾燥保護剤、凍結保護剤、及び塩、前記医薬製剤又は生物学的製剤のための安定剤、並びに、前述の凝固プロセスを開始及び／又は伝播及び／又は終結する薬剤など、前記凝固プロセスを安定化又は補助する物質を含む、請求項１に記載の組成物。
前記製剤は、開始が遅いか、あるいは、光照射、温度、機械的力、ｐＨ変化などの刺激によって外部的に開始される、請求項１４に記載の組成物。
前記基質がムコ多糖類である、請求項１に記載の組成物。
前記基質が分岐グルカンである、請求項１に記載の組成物。
凝固する前記基質が治療用タンパク質であり、前記治療用タンパク質の凝固が、前記溶媒からの保護を提供する、請求項１に記載の組成物。
前記凝固プロセスが、温度誘起性の相変化を介して自然に進行する、請求項１に記載の組成物。
前記凝固プロセスが、凍結乾燥によって進行する、請求項１に記載の組成物。