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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-06-26
(54)【発明の名称】両親媒性炭水化物化合物
(51)【国際特許分類】
C08B 37/08 20060101AFI20230619BHJP
A61K 31/722 20060101ALI20230619BHJP
A61K 45/00 20060101ALI20230619BHJP
A61K 38/12 20060101ALI20230619BHJP
A61K 31/706 20060101ALI20230619BHJP
A61K 31/436 20060101ALI20230619BHJP
A61P 37/02 20060101ALI20230619BHJP
A61P 1/04 20060101ALI20230619BHJP
A61P 29/00 20060101ALI20230619BHJP
A61P 19/02 20060101ALI20230619BHJP
A61P 13/12 20060101ALI20230619BHJP
A61P 27/04 20060101ALI20230619BHJP
A61P 27/02 20060101ALI20230619BHJP
【ＦＩ】
C08B37/08
A61K31/722
A61K45/00
A61K38/12
A61K31/706
A61K31/436
A61P37/02
A61P1/04
A61P29/00 101
A61P19/02
A61P13/12
A61P27/04
A61P27/02
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022571101
(86)(22)【出願日】2021-05-21
(85)【翻訳文提出日】2023-01-20
(86)【国際出願番号】 GB2021051246
(87)【国際公開番号】W WO2021234413
(87)【国際公開日】2021-11-25
(31)【優先権主張番号】2007703.8
(32)【優先日】2020-05-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】516123767
【氏名又は名称】ナノメリクス リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100107515
【弁理士】
【氏名又は名称】廣田 浩一
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】メラー，ライアン
【テーマコード（参考）】
4C084
4C086
4C090
【Ｆターム（参考）】
4C084AA02
4C084AA03
4C084AA19
4C084BA09
4C084BA18
4C084BA24
4C084MA02
4C084NA14
4C084ZA33
4C084ZA66
4C084ZA89
4C084ZA96
4C084ZB07
4C084ZB15
4C084ZC751
4C086AA01
4C086AA02
4C086AA03
4C086CB22
4C086EA04
4C086EA23
4C086MA03
4C086MA05
4C086NA14
4C086ZA33
4C086ZA66
4C086ZA81
4C086ZA96
4C086ZB07
4C086ZB15
4C090AA02
4C090AA03
4C090BA47
4C090BB17
4C090CA35
4C090DA23
(57)【要約】
本発明は、グリコールキトサンに基づく平均分子量１～５０ｋＤａのアセチル化両親媒性炭水化物化合物であって、アセチル化のレベルを変更することができるアセチル化両親媒性炭水化物化合物に関する。この化合物は、薬物等の疎水性化合物と共に製剤化することができる。炭水化物化合物のアセチル化の程度は、薬物の可溶化を最大にするために最適化される。この化合物は、薬物と共に製剤化され、治療において有用である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
以下の式（Ｉ）で表される平均分子量１～５０ｋＤａの両親媒性炭水化物化合物であって、【化6】
単位Ａのレベルは、０．５％から３０モル％であり、
単位Ｄのレベルは、１％から９５．５モル％であり、
単位Ｈのレベルは、１％から９５．５モル％であり、
単位Ｑのレベルは、３％から９７．５モル％であり、
単位Ｔのレベルは、０％から９４．５モル％であり、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、及びＲ１０は、独立して、水素、又は、任意の直鎖状、分枝状、若しくは環状の形態のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アシル基、グルコース、ガラクトース、フルクトース、及びムラミン酸から選択される糖置換基、又は、オリゴポリオキサＣ１－Ｃ３アルキレン単位であり、任意的に、アミン、アミド、又はアルコールで置換されており、
Ｒ５は、疎水性で、置換若しくは無置換の、直鎖状、分枝状、若しくは環状の形態のＣ４－３０アルキル基、Ｃ４－３０アルケニル基、Ｃ４－３０アルキニル基、Ｃ４－３０アリール基、アミン基、Ｃ４－３０アミド基、Ｃ４－３０アルコール基、又はＣ３－３０アシル基であり、
Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、独立して、任意の直鎖状、分枝状、若しくは環状の形態の任意のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、又はアシル基であり、
Ｒ９は、存在する場合も存在しない場合もあり、存在する場合は、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアミン基、又は置換若しくは無置換のアミド基であり、
Ｒ１１は、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のエーテル基、又は置換若しくは無置換のアルケン基、又は水素であり、さらに、
Ｒ１２は、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のエーテル基、又は置換若しくは無置換のアルケン基であり、
Ｒ１３は、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のエーテル基、又は置換若しくは無置換のアルケン基、又は水素であり、
又はその塩である、両親媒性炭水化物化合物。
【請求項2】
以下の式【化7】
式中、
アセチル化単位Ａのレベルは、０．５％から３０％であり、
脱アセチル化単位Ｄのレベルは、１％から９５．５％であり、
疎水化単位Ｈのレベルは、１％から９５．５％であり、
第四級アミン単位Ｑのレベルは、３％から９７．５％であり、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、独立して、任意の直鎖状、分枝状、若しくは環状の形態のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アシル基、グルコース、ガラクトース、フルクトース、及びムラミン酸から選択される糖置換基、又は、オリゴポリオキサＣ１－Ｃ３アルキレン単位であり、任意的に、アミン、アミド、又はアルコールで置換されており、
Ｒ５は、疎水性で、置換若しくは無置換の、直鎖状、分枝状、若しくは環状の形態のＣ４－３０アルキル基、Ｃ４－３０アルケニル基、Ｃ４－３０アルキニル基、Ｃ４－３０アリール基、アミン基、Ｃ４－３０アミド基、Ｃ４－３０アルコール基、又はＣ３－３０アシル基であり、さらに、
Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、独立して、任意の直鎖状、分枝状、若しくは環状の形態の任意のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、又はアシル基であり、
又はその塩であり、
ここで、全ての％は、モル％として与えられている、請求項１に記載の両親媒性炭水化物化合物。
【請求項3】
以下の式【化8】
式中、
単位ａ及びｇは、請求項１に記載の単位Ｄに対応し、
単位ｂ及びｄは、請求項１に記載の単位Ｈに対応し、
単位ｃは、請求項１に記載の単位Ｑに対応し、
単位ｅは、請求項１に記載の単位Ｔに対応し、
単位ｆは、請求項１に記載の単位Ａに対応し、
単位ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇの割合は、１であり、さらに、
Ａ、Ｄ、Ｈ、Ｑ、及びＴの対応するレベルは、請求項１に記載の範囲内にあり、
又はその塩である、請求項１に記載の両親媒性炭水化物化合物。
【請求項4】
前記単位Ａ、Ｄ、Ｈ、Ｑ、及びＴは（存在する場合）、ポリマーにおいて任意の配置をとっている、請求項１又は２に記載の両親媒性炭水化物化合物。
【請求項5】
アセチル化単位Ａのレベルは、０．５～２６モル％又は０．５～２０モル％、好ましくは０．５～１５モル％、０．５～１０モル％、又は０．５～５モル％の範囲内にある、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の両親媒性炭水化物化合物。
【請求項6】
疎水化単位Ｈのレベルは、２～９４．５モル％、好ましくは２～９０モル％、５～８０モル％、５～７０モル％、５～５０モル％、又は１０～３０モル％の範囲内にある、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の両親媒性炭水化物化合物。
【請求項7】
第四級アミン単位Ｑのレベルは、１～９０モル％、好ましくは２～５０モル％、５～３０モル％、５～２０モル％、５～１５モル％、又は５～１０モル％の範囲内にある、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の両親媒性炭水化物化合物。
【請求項8】
Ａは２から３０モル％の範囲内にあり、Ｈは１４から２４モル％の範囲内にあり、さらに、Ｑは６から１４モル％の範囲内にあり、好ましくは、Ａは２から１１モル％の範囲内にあり、Ｈは１０から２４モル％の範囲内にあり、さらにＱは５から１０モル％の範囲にある、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の両親媒性炭水化物化合物。
【請求項9】
部分的にアセチル化された形態のＮ－パルミトイル，Ｎ－モノメチル，Ｎ，Ｎ－ジメチル，Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリメチル－６－Ｏ－グリコールキトサン（ＧＣＰＱ）である、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の両親媒性炭水化物化合物。
【請求項10】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の両親媒性炭水化物化合物、疎水性の薬物、及び１つ以上の薬学的に許容される賦形剤を含む医薬組成物。
【請求項11】
前記薬物は、鎮痛剤、抗生物質、抗凝固剤、抗うつ剤、抗発がん物質、抗腫瘍物質、抗炎症薬、抗ヒスタミン剤、制吐剤、抗不安薬、抗痙攣物質、抗精神病剤、抗ウイルス剤、抗糖尿病剤、鎮静剤、降圧剤、又は心血管治療薬である、請求項１０に記載の医薬組成物。
【請求項12】
前記薬物は、マクロライド系免疫抑制剤であり、好ましくは、前記薬物は、シクロスポリンＡ、タクロリムス、又はラパマイシンである、請求項１１に記載の医薬組成物。
【請求項13】
薬物の濃度が、０．０１％から０．２％ｗ／ｖである、請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の医薬組成物。
【請求項14】
治療に使用するための、疎水性の薬物と、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の両親媒性炭水化物化合物とを含む組成物。
【請求項15】
自己免疫障害の治療に使用するための、好ましくは、関節リウマチ、乾癬、クローン病、ネフローゼ症候群、（乾性角結膜炎（ＫＣＳ）としても知られる）ドライアイ症候群（ＤＥＳ）、春季角結膜炎（ＶＫＣ）、湿疹、アトピー性角結膜炎（ＡＫＣ）、シェーグレン症候群、術後屈折矯正手術、角膜移植、又はコンタクトレンズ不耐性の治療に使用するための、請求項１４に記載の組成物。
【請求項16】
眼内投与による治療に使用するための、請求項１４又は１５に記載の組成物。
【請求項17】
経口投与による治療に使用するための、請求項１４又は１５に記載の組成物。
【請求項18】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の化合物又は請求項１０乃至１３のいずれか一項に記載の医薬組成物を、それを必要とするヒト又は動物の対象に投与することを含む治療の方法。
【請求項19】
前記治療は、自己免疫障害の治療であり、好ましくは、前記治療は、関節リウマチ、乾癬、クローン病、ネフローゼ症候群、（乾性角結膜炎（ＫＣＳ）としても知られる）ドライアイ症候群（ＤＥＳ）、春季角結膜炎（ＶＫＣ）、湿疹、アトピー性角結膜炎（ＡＫＣ）、シェーグレン症候群、術後屈折矯正手術、角膜移植、又はコンタクトレンズ不耐性の治療である、請求項１８に記載の方法。
【請求項20】
炭水化物化合物の脱重合、アセチル化のレベルを増やす、減らす、又は維持すること、
疎水性の側鎖を付加するための化合物と炭水化物を反応させること、及び
アミンを四級化するための化合物と炭水化物を反応させること、
を含む、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の両親媒性炭水化物化合物の形成方法。
【請求項21】
治療に使用するための薬物の製造における、疎水性の薬物と、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の両親媒性炭水化物化合物とを含む組成物の使用であって、前記治療は、好ましくは、自己免疫障害の治療であり、好ましくは、前記治療は、関節リウマチ、乾癬、クローン病、ネフローゼ症候群、（乾性角結膜炎（ＫＣＳ）としても知られる）ドライアイ症候群（ＤＥＳ）、春季角結膜炎（ＶＫＣ）、湿疹、アトピー性角結膜炎（ＡＫＣ）、シェーグレン症候群、術後屈折矯正手術、角膜移植、又はコンタクトレンズ不耐性の治療である、使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アセチル化両親媒性炭水化物化合物、及びそれらを疎水性の薬物と共に製剤化することに関する。
【背景技術】
【0002】
両親媒性炭水化物化合物は、薬物、特に疎水性の薬物の製剤化に有用である。特許文献１は、例えば疎水性特性を有する化合物を可溶化するのに適した疎水性及び親水性のペンダント基を有する炭水化物ポリマーを開示している。この炭水化物ポリマーは、以下の一般式
【0003】
【化1】
【0004】
この式において、Ｘは、任意の直鎖状若しくは分枝状、置換若しくは無置換、若しくは環状の形態のアルキル基、アルケニル基、アリール基、アミン基、アミド基、アルコール基、又はアシル基であり得る。好ましくは、Ｘ基は、例えばパルミチン酸の脂肪酸誘導体である。アセトアミド等のより小さな基は、特に開示されていない。ｍの値は、０．０１％から１０．００％である。
【0005】
キトサン及びその誘導体のアセチル化については様々な研究が実行されてきた。しかし、キトサン両親媒性物質誘導体の自己集合及び薬物のカプセル化に対するアセチル化の影響については、あまり研究されていない。キトサン上のアセチル基は疎水性であり、従って、アセチル化の程度が高いほど、アセチル化されたキトサンはより疎水性になると予想され得る。疎水性は、自己集合及び薬物のカプセル化を促進するため、疎水性が高い（アセチル化の程度が高い）キトサン両親媒性物質は、より容易に自己集合し、より高レベルの疎水性化合物をカプセル化すると予想される（非特許文献１）。他のポリマーの疎水性の増加も、その自己集合する能力を増加し、疎水性化合物をカプセル化する能力も、経口経路を介して送達する能力も増加する（非特許文献２）。しかし、（水溶解度によって測定される）疎水性とキトサンのアセチル化レベルとの関係は複雑である。そのようなものとして、キトサン両親媒性物質上のアセチル化レベルが疎水性の薬物のカプセル化効率にプラスの影響を与えると予測することは可能ではない。
【0006】
上記を踏まえて、医薬品又は他の製品賦形剤として使用するために両親媒性且つ自己集合性のキトサン誘導体を調製することを望む場合には、キトサンのアセチル誘導体化と、結果として生じるキトサン誘導体の疎水性（水溶性の低下）との関係を正しく理解することが重要である。
【0007】
キトサンの水溶性は脱アセチル化のレベルの増加（～３４％から～６４％）と共に増加し、約半分の脱アセチル化（～５０％のアセチル基）で、アセチル基によって提供される結晶化度の低下により、キトサンは水溶性になる（非特許文献３及び非特許文献４）。さらなる研究により、アセチル化レベルが４２～８２％のＮ－アセチルキトサンは水溶性であることが示されている（非特許文献５）。
【0008】
他の研究により、キトサン（０．５％ｗ／ｗ）は、脱アセチル化のレベルが９から５５％に増加するに従い、希酢酸においてより可溶性になることが示されている（非特許文献４）。従って、５０％のアセチル化でキトサンは最も水溶性が高いということ（非特許文献３）、及び、脱アセチル化のレベルが５０％を下回って低下するに従いキトサンの疎水性が増加するということを示唆する文献上の証拠がある。しかし、脱アセチル化のレベルが７０％を超える場合のキトサンの水溶性に対する脱アセチル化の影響は明確ではなく、明確な傾向はない。例えば、アセチル化のレベルが１４％であるか、５０％であるか、又は検出可能なアセチル化がない（完全に脱アセチル化された）キトサンの場合、完全に脱アセチル化されたキトサンはｐＨ＝５．８で沈殿し始め、１４％のアセチル化キトサンはｐＨ＝６．０で沈殿し始め、５０％のアセチル化キトサンはｐＨ＝７．４で沈殿し始め；全てが、１ｍｇ／ｍＬで研究されている（非特許文献６）。これは、中性ｐＨ（ｐＨ＝７．０）において、完全に脱アセチル化されたキトサン及び１４％アセチル化されたキトサンは不溶性であるが、半分脱アセチル化されたキトサンは可溶性であることを示唆している。加えて、７２％脱アセチル化されたキトサンは、水において不溶性であると報告されている（非特許文献３）。キトサンがさらに誘導体化されると、キトサンのアセチル化レベルと水溶性との関係は明らかではない。糖レベルが５％のアセチル化糖を有するキトサン（２ｍｇ／ｍＬ）は、アセチル化レベルが５から２９％に及ぶ場合、及びアセチル化レベルが６８％の場合に、水において不溶性であるが、糖レベルが５％で、アセチル化レベルが４９％の糖を有するキトサンは水溶性である（非特許文献７）。
【0009】
加えて、アセチル化が７３から９２％に及ぶＮ－アセチル－グリコールキトサンは、水溶性であることが示されている（非特許文献８）。
【0010】
上記のことから明らかなように、疎水性化合物をカプセル化する能力が良好な疎水性キトサン両親媒性誘導体を調製するための最適なアセチル化レベルがどこに存在するのかについて、既存の文献には明確な方向性が欠けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】ＷＯ２００４／０２６９１２
【非特許文献】
【0012】
【非特許文献1】Ｑｕ ｅｔ ａｌ．，“Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ－ｂａｓｅｄ ｍｉｃｅｌｌｅ ｃｌｕｓｔｅｒｓ ｗｈｉｃｈ ｅｎｈａｎｃｅ ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ ｄｒｕｇ ｂｉｏａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ ｂｙ ｕｐ ｔｏ １ ｏｒｄｅｒ ｏｆ ｍａｇｎｉｔｕｄｅ”，Ｂｉｏｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ ２００６，７，３４５２－３４５９
【非特許文献2】Ｌｅ ｅｔ ａｌ．，“Ｐｏｌｙｍｅｒ ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｉｔｙ ｈａｓ ａ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｏｒａｌ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ ｃｙｃｌｏｓｐｏｒｉｎｅ Ａ ｆｒｏｍ ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｉｍｉｎｅ） ｂａｓｅｄ ｎａｎｏｍｅｄｉｃｉｎｅｓ”，Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１３，１，１５－２５
【非特許文献3】Ｌｕ ｅｔ ａｌ．，“Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｔｅｒ－ｓｏｌｕｂｌｅ ｃｈｉｔｏｓａｎ”，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ２００４，９１，（６），３４９７－３５０３
【非特許文献4】Ｃｈｏ ｅｔ ａｌ．“Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ ｉｎ ａｃｉｄ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｏｆ ｐａｒｔｉａｌｌｙ ｄｅａｃｅｔｙｌａｔｅｄ ｃｈｉｔｉｎｓ”，Ｂｉｏｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ ２０００，１，（４），６０９－１４
【非特許文献5】Ｈｉｒａｎｏ ｅｔ ａｌ．，“Ｗａｔｅｒ－Ｓｏｌｕｂｌｅ Ｎ－（ｎ－Ｆａｔｔｙ ａｃｙｌ）ｃｈｉｔｏｓａｎｓ．”，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ ２００３，３，（１０），６２９－６３１
【非特許文献6】Ｓｏｇｉａｓ ｅｔ ａｌ．，“Ｅｘｐｌｏｒｉｎｇ ｔｈｅ Ｆａｃｔｏｒｓ Ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｔｏｓａｎ ｉｎ Ｗａｔｅｒ”，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ ２０１０，２１１，（４），４２６－４３３
【非特許文献7】Ｐａｒｋ ｅｔ ａｌ．“Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｇａｒ－ｂｅａｒｉｎｇ ｃｈｉｔｏｓａｎ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ： ａｑｕｅｏｕｓ ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｉｌｉｔｙ”，Ｂｉｏｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ ２００３，４，（４），１０８７－９１
【非特許文献8】Ｃｈｏ ｅｔ ａｌ．，“Ｂｉｏｉｎｓｐｉｒｅｄ ｔｕｎｉｎｇ ｏｆ ｇｌｙｃｏｌ ｃｈｉｔｏｓａｎ ｆｏｒ ３Ｄ ｃｅｌｌ ｃｕｌｔｕｒｅ．”ＮＰＧ Ａｓｉａ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ２０１６，８，（９），ｅ３０９－ｅ３０９
【非特許文献9】Ｇｏｄｆｒｅｙ ｅｔ ａｌ．，“Ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｐｅｐｔｉｄｅ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｅｘｃｌｕｓｉｖｅｌｙ ｔｏ ｔｈｅ ｂｒａｉｎ ｐｒｏｄｕｃｅｓ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｆｒｅｅ ａｎａｌｇｅｓｉａ”，Ｊ．Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｅｌｅａｓｅ ２０１７，２７０，１３５－１４４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
本発明は、両親媒性キトサン誘導体の自己集合、ひいては薬物のカプセル化に対するアセチル化の効果に関する研究に基づいている。疎水性の薬物をカプセル化するための最適化された両親媒性炭水化物化合物が提供される。
【課題を解決するための手段】
【0014】
第１の態様において、本発明は、以下の式（Ｉ）で表される平均分子量１～５０ｋＤａの両親媒性炭水化物化合物であって、
【0015】
【化2】
単位Ａのレベルは、０．５％から３０モル％であり；
単位Ｄのレベルは、１％から９５．５モル％であり；
単位Ｈのレベルは、１％から９５．５モル％であり；
単位Ｑのレベルは、３％から９７．５モル％であり；
単位Ｔのレベルは、０％から９４．５モル％であり；
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、及びＲ１０は、独立して、水素、又は、任意の直鎖状、分枝状、若しくは環状の形態のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アシル基、グルコース、ガラクトース、フルクトース、及びムラミン酸から選択される糖置換基、又は、オリゴポリオキサＣ１－Ｃ３アルキレン単位であり、任意的に、アミン、アミド、又はアルコールで置換されており；
Ｒ５は、疎水性で、置換若しくは無置換の、直鎖状、分枝状、若しくは環状の形態のＣ４－３０アルキル基、Ｃ４－３０アルケニル基、Ｃ４－３０アルキニル基、Ｃ４－３０アリール基、アミン基、Ｃ４－３０アミド基、Ｃ４－３０アルコール基、又はＣ３－３０アシル基であり；
Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、独立して、任意の直鎖状、分枝状、若しくは環状の形態の任意のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、又はアシル基であり；
Ｒ９は、存在する場合も存在しない場合もあり、存在する場合は、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアミン基、又は置換若しくは無置換のアミド基であり；
Ｒ１１は、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のエーテル基、又は置換若しくは無置換のアルケン基、又は水素であり；さらに、
Ｒ１２は、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のエーテル基、又は置換若しくは無置換のアルケン基であり；
Ｒ１３は、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のエーテル基、又は置換若しくは無置換のアルケン基、又は水素である
両親媒性炭水化物化合物、
又はその塩を提供する。
【0016】
本発明の第２の態様によると、本発明の第１の態様による両親媒性炭水化物化合物、疎水性の薬物、及び１つ以上の薬学的に許容される賦形剤を含む医薬組成物が提供される。
【0017】
本発明の第３の態様によると、治療に使用するための、本発明の第１の態様による両親媒性炭水化物化合物と疎水性の薬物とを含む組成物が提供される。
【0018】
本発明の第４の態様によると、本発明の第１の態様による両親媒性炭水化物化合物の形成方法が提供され、当該方法は、
炭水化物化合物の脱重合；
アセチル化のレベルを増やす、減らす、又は維持すること；
疎水性の側鎖を付加するための化合物と炭水化物を反応させること；及び
四級アンモニウム基生成するための化合物と炭水化物を反応させること；
を含む。
炭水化物化合物の脱重合；
アセチル化のレベルを増やす、減らす、又は維持すること；
疎水性の側鎖を付加するための化合物と炭水化物を反応させること；及び
四級アンモニウム基生成するための化合物と炭水化物を反応させること；
を含む。
【0019】
また、本発明の第１の態様による両親媒性炭水化物化合物、農芸化学剤、及び１つ以上の農芸化学的に許容される賦形剤を含む農芸化学組成物も提供される。
【0020】
また、本発明の第５の態様による農芸化学組成物を用いて真菌汚染を制御する方法も提供される。
【0021】
四級アンモニウムパルミトイルグリコールキトサン（ＧＣＰＱ）等の両親媒性炭水化物化合物のアセチル化の程度を増加させると、疎水性分子とのより強い疎水性相互作用が可能になり、従って、疎水性の薬物のより優れたカプセル化が可能になると予想される。しかし、本発明者等は、意外にも反対の効果を観察した。本発明は、適切な疎水性の程度（上記の式における単位Ｈ）と組み合わせて、アセチル化の程度（上記の式における単位Ａのレベル）を制御することが、疎水性化合物の可溶化を増加させる効果的な方法であることを明らかにしている。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】様々な当量の無水酢酸を用いて得られるアセチル化（ＤＡ）のレベルを示した図である。
【図2】それぞれアセチル化レベル、パルミトイル化レベル、及び四級化レベルの関数としてシクロスポリンＡの可溶化レベルを示した図である。
【図3】シクロスポリンＡの可溶化レベルの観測値を、数学的モデルによる予測値に対して示した図である。
【図4】理論的なポリマーにおけるそれぞれアセチル化レベル、パルミトイル化レベル、及び四級化レベルの関数としてシクロスポリンＡの可溶化レベルの予測値を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
上記のように、本発明は、以下の式（Ｉ）で表される平均分子量１～５０ｋＤａの両親媒性炭水化物化合物又はその塩を記載しており、参照を容易にするために以下において再現される。
【0024】
【化3】
＊は、連続するポリマー鎖を表すために使用され；
単位Ａ（アセチル化単位）のレベルは、０．５％から３０モル％であり；
単位Ｄ（脱アセチル化単位）のレベルは、１％から９５．５モル％であり；
単位Ｈ（疎水化単位）のレベルは、１％から９５．５モル％であり；
単位Ｑ（第四級アミン単位）のレベルは、３％から９７．５モル％であり；
単位Ｔ（第三級アミン単位）のレベルは、０％から９４．５モル％である。
【0025】
全てのパーセンテージがモル％を指している。
【0026】
Ａ＋Ｄ＋Ｈ＋Ｑ＋Ｔは１００％に等しくなるということが理解されたい。Ａ、Ｄ、Ｈ、Ｑ、及びＴは両親媒性炭水化物化合物において任意の配置をとり得るということも理解されるべきである。従って、その配置は完全にランダムであってもよく、又は、ＡＤＨＱＡＤＨＱ等のブロック共重合体の形としてあってもよい。
【0027】
本発明は、ポリマーの変化するアセチル化レベルによって化合物の可溶化を最大にする方法を提供する。
【0028】
本発明の１つの好ましい実施形態において、単位Ｔは存在しない。単位Ｔが存在するかどうかにかかわらず、以下の好ましい範囲が適用される。
【0029】
本発明の好ましい実施形態において、Ａは、０．５％から２６モル％の範囲内、好ましくは０．５％から２０モル％の範囲内、好ましくは０．５％から１５モル％の範囲内、より好ましくは０．５％から１０モル％の範囲内、さらにより好ましくは０．５％から５モル％、又は０．５から４モル％、又は０．５から３モル％の範囲内にある。
【0030】
代替的な好ましい実施形態において、Ａは、２から２０モル％の範囲内、好ましくは２から１５モル％の範囲内、より好ましくは２から１０モル％の範囲内、さらにより好ましくは２から５モル％、又は２から４モル％の範囲内にある。
【0031】
代替的な好ましい実施形態において、Ａは、１から２０モル％の範囲内、好ましくは１から１５モル％の範囲内、より好ましくは１から１０モル％の範囲内、さらにより好ましくは１から５モル％、又は２から５モル％の範囲内にある。
【0032】
本発明の好ましい実施形態において、Ｄは、２％から９４．５モル％の範囲内、好ましくは１０％から９４．５モル％の範囲内、より好ましくは１０％から９０モル％の範囲内、典型的には２０から８０モル％の範囲内、又は５０％から７５モル％の範囲内、より好ましくは５５％から７５モル％の範囲内、さらにより好ましくは６５％から７５モル％の範囲内にある。
【0033】
本発明の好ましい実施形態において、Ｈは、２％から９４．５モル％の範囲内、好ましくは２％から９０モル％の範囲内、より好ましくは５％から８０モル％の範囲内にある。さらなる好ましい実施形態において、Ｈは、５％から７０モル％の範囲内、例えば、５％から６０モル％、又は５％から５０モル％の範囲内にある。代替的な実施形態において、Ｈは、１０％から３０モル％の範囲内、より好ましくは１０から２０モル％、又は２０％から３０モル％の範囲内にある。
【0034】
本発明の好ましい実施形態において、Ｑは、１％から９０モル％の範囲内にあり、好ましくは、２％から５０モル％、例えば５％から３０モル％、５％から２０モル％、５から１５モル％、又は５から１０モル％の範囲内に存在する。
【0035】
本発明の好ましい実施形態において、Ｔは、０％から２０モル％の範囲内、より好ましくは０％から１０モル％の範囲内、さらにより好ましくは０％から５モル％の範囲内にある。一部の実施形態において、Ｔは、０．５％から２０モル％、又は１％から２０モル％の範囲内、例えば１から１０モル％、又は１から５モル％の範囲内に存在する。
【0036】
Ａ、Ｄ、Ｈ、Ｑ、及びＴに対する好ましい範囲のいずれも組み合わせることができる。
【0037】
好ましい実施形態では、以下の範囲が存在する：
Ａは、２から３０モル％の範囲内にあり；
Ｈは、１４から２４モル％の範囲内にあり；
Ｑは、６から１４モル％の範囲内にある。
Ａは、２から３０モル％の範囲内にあり；
Ｈは、１４から２４モル％の範囲内にあり；
Ｑは、６から１４モル％の範囲内にある。
【0038】
さらなる好ましい実施形態では、以下の範囲が存在する：
Ａは、２から１１モル％の範囲内にあり；
Ｈは、１０から２４モル％の範囲内にあり；
Ｑは、６から１４モル％の範囲内にある。
Ａは、２から１１モル％の範囲内にあり；
Ｈは、１０から２４モル％の範囲内にあり；
Ｑは、６から１４モル％の範囲内にある。
【0039】
両親媒性炭水化物は、塩を伴うことがある。例えば、塩は、塩化物、ヨウ化物、酢酸塩、又はグルクロニド塩を含み得る。
【0040】
両親媒性炭水化物化合物の分子量は、１～５０ｋＤａの範囲内にある分子量を有する。分子量は、好ましくは、ゲル浸透クロマトグラフィー－多角度光散乱検出器（ＧＰＣ－ＭＡＬＬＳ）を使用して測定される。
【0041】
両親媒性炭水化物化合物は、水性媒体において自己集合してナノ粒子になることができる。
【0042】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、及びＲ１０は、独立して、水素、又は、任意の直鎖状、分枝状、若しくは環状の形態のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アシル基、グルコース、ガラクトース、フルクトース、及びムラミン酸から選択される糖置換基、又は、オリゴポリオキサＣ１－Ｃ３アルキレン単位であり、任意的に、アミン、アミド、又はアルコールで置換されている。好ましくは、これらの基は、独立して、水素、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のエーテル基、又は、置換若しくは無置換のアルケン基から選択される。
【0043】
典型的には、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、及びＲ１０は、Ｃ１－Ｃ４の直鎖状アルキル基であってもよい。好都合なことに、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、及びＲ１０は、全て－ＣＨ２－ＣＨ２－ＯＨであってもよい。
【0044】
典型的には、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、及びＲ１０は、Ｃ１－Ｃ４の直鎖状グリコールベースの基であってもよい。
【0045】
典型的には、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、及びＲ１０は、以下の糖置換基：すなわち、グルコース、ガラクトース、フルクトース、及びムラミン酸のいずれかである。
【0046】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、及びＲ１０は、エチレングリコールオリゴマー等のオリゴポリオキサＣ１－Ｃ３アルキレン単位であってもよい。
【0047】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、及びＲ１０の全てが、ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＨ又はＣＨ２ＣＨ２ＯＨであってもよい。
【0048】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、及びＲ１０の全てが、Ｈであってもよい。
【0049】
典型的には、Ｒ５は、疎水性で、置換若しくは無置換の、直鎖状、分枝状、若しくは環状の形態のＣ４－３０アルキル基、Ｃ４－３０アルケニル基、Ｃ４－３０アルキニル基、Ｃ４－３０アリール基、アミン基、Ｃ４－３０アミド基、Ｃ４－３０アルコール基、又はＣ３－３０アシル基である。
【0050】
Ｒ５基は、好ましくは、Ｃ４－３０アルキル基等のアルキル基、Ｃ４－３０アルケニル基等のアルケニル基、Ｃ４－３０アルキニル基等のアルキニル基、Ｃ５－２０アリール基等のアリール基、ステロール（例えばコレステロール）等の２つ以上のＣ４－Ｃ８環構造を有する多環状疎水基、２つ以上のＣ４－Ｃ８ヘテロ原子環構造を有する多環状疎水基、ポリオキサブチレンポリマー等のポリオキサＣ１－Ｃ４アルキレン基、又は、ポリ（乳酸）基、ポリ（ラクチド－コ－グリコリド）基、若しくはポリ（グリコール酸）基等の疎水性高分子置換基である置換基若しくは無置換基の基から選択される。Ｒ５基は、直鎖状、分枝状、又は環状の基である。
【0051】
Ｒ５基の好ましい例として、式ＣＨ３（ＣＨ２）ｎ－ＣＯ－、又はＣＨ３（ＣＨ２）ｎ－、又はアルケン酸ＣＨ３（ＣＨ２）ｐ－ＣＨ＝ＣＨ－（ＣＨ２）ｑ－ＣＯ－によって表されるものが挙げられ、ここで、ｎは、４から３０、より好ましくは６から２０であり、ｐ及びｑは同じであってもよく、又は異なっていてもよく、４から１６、より好ましくは４から１４である。特に好ましいクラスのＲ５置換基は、（式においてはペンダントＮＨを含む）アミド基を介してキトサンモノマー単位に結合しており、例えば、式ＣＨ３（ＣＨ２）ｎＣＯ－によって表され、ここで、ｎは、２から２８である。アミド基の例は、キトサンのアミン基に対するカルボン酸の結合によって生成される。好ましい例は、カプリン酸（ｎ＝８）、ラウリン酸（ｎ＝１０）、ミリスチン酸（ｎ＝１２）、パルミチン酸（ｎ＝１４）、ステアリン酸（ｎ＝１６）、又はアラキジン酸（ｎ＝１８）に基づくもの等の脂肪酸誘導体ＣＨ３（ＣＨ２）ｎＣＯＯＨである。
【0052】
Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、独立して、任意の直鎖状、分枝状、若しくは環状の形態の任意のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、又はアシル基である。Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、好ましくは、独立して、Ｃ１－１０アルキル基等の置換又は無置換のアルキル基から選択される。Ｒ６、Ｒ７、及び／又はＲ８は、直線状又は分岐状であってもよい。好ましくは、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、独立して、メチル基、エチル基、又はプロピル基から選択される。
【0053】
好都合なことに、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、親水性である四級アンモニウム基を形成する。
【0054】
親水性の基は、水によって十分に水和させられ、分子レベルで水と結合する基である。さらなる非イオン性の親水性の基が、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８がＣＨ２Ｏ－Ｙ（Ｙは親水性の置換基である）に等しいことを条件に、ＮＲ６Ｒ７Ｒ８に代わることができる。その場合、炭水化物ポリマー上の両方の親水性の置換基は、モノ及びオリゴヒドロキシＣ１－Ｃ６アルキル、モノ及びオリゴヒドロキシ置換Ｃ２－Ｃ６アシル、任意的にヒドロキシ基のうち１つ以上をアルコキシ基又はアルキレン基上で置換させたＣ１－Ｃ２アルコキシアルキル、オリゴ又はポリ－（オキサＣ１－Ｃ２アルキレン）、好ましくは最大１２０のエチレンオキシド単位を含むポリエチレングリコール（すなわち５０００の分子量）、及び、任意的にヒドロキシ置換されたＣ１－Ｃ４アルキル（オリゴ又はポリオキサＣ１－Ｃ３アルキレン）、好ましくはオリゴ又はポリグリセロールエーテルから選択されてもよく；ここで、ＮＲ６Ｒ７Ｒ８に対する置換基は、多糖類の糖類単位へのエーテル結合を介して結合している。アシル基は、アルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基を含有してもよい。
【0055】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、及びＲ１０も、親水性であってもよい。
【0056】
Ｒ９基は、一般式において存在する場合も存在しない場合もある。Ｒ９は、存在する場合も存在しない場合もあり、存在する場合は、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアミン基、又は置換若しくは無置換のアミド基である。
【0057】
存在しない場合は、キトサン骨格のモノマー単位に直接結合した四級アンモニウム官能基を提供する。Ｒ９基が存在する場合は、例えば－（ＣＨ２）ｎ－によって表されるように、無置換又は置換のアルキル基（例えばＣ１－１０アルキル基等）であってもよく、ここで、ｎは、好ましくは１から４である。Ｒ９Ｎ＋Ｒ６Ｒ７Ｒ８置換基の好ましい例は、ｂ単位のアミン置換基にベタイン（－ＯＯＣ－ＣＨ２－Ｎ＋－（ＣＨ３）３）を結合させて、－ＮＨ－ＣＯ－ＣＨ２－Ｎ＋Ｒ６Ｒ７Ｒ８におけるもの等のアミド基を与えることによって提供される。
【0058】
Ｒ１１は、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のエーテル基、又は置換若しくは無置換のアルケン基、又は水素である。好ましくは、Ｒ１１は、水素、及びＣ１－１０アルキル基等の置換又は無置換のアルキル基から選択される。Ｒ１１は、直線状又は分枝状であってもよい。好ましくは、Ｒ１１は、メチル基、エチル基、又はプロピル基から選択され、或いは、ＯＨ置換されたアルキル基であり、好ましくは式ＣＨ２ＣＨ２ＯＨのものである。
【0059】
Ｒ１２は、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のエーテル基、又は置換若しくは無置換のアルケン基である。好ましくは、Ｒ１２は、Ｃ１－１０アルキル基等の置換又は無置換のアルキル基から選択される。Ｒ１２は、直線状又は分枝状であってもよい。好ましくは、Ｒ１２は、メチル基、エチル基、又はプロピル基から選択され、或いは、ＯＨ置換されたアルキル基であり、好ましくは式ＣＨ２ＣＨ２ＯＨのものである。
【0060】
典型的には、Ｒ１２は、Ｃ１－１０のアルキル基である。Ｒ１２は、直線状又は分枝状であってもよい。好ましくは、Ｒ１２は、メチル基、エチル基、又はプロピル基から選択される。
【0061】
Ｒ１３は、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のエーテル基、又は置換若しくは無置換のアルケン基、又は水素である。好ましくは、Ｒ１３は、水素、及びＣ１－１０アルキル基等の置換又は無置換のアルキル基から選択される。Ｒ１３は、直線状又は分枝状であってもよい。好ましくは、Ｒ１３は、メチル基、エチル基、又はプロピル基から選択され、或いは、ＯＨ置換されたアルキル基であり、好ましくは式ＣＨ２ＣＨ２ＯＨのものである。最も好ましくは、Ｒ１３は、水素である。
【0062】
Ａ＋Ｄ＋Ｈ＋Ｑ＋Ｔのモノマー単位の総数は、約１０から１００であってもよい。好ましくは、Ａ＋Ｄ＋Ｈ＋Ｑ＋Ｔのモノマー単位の総数は、約２００未満であってもよい。
【0063】
両親媒性炭水化物化合物は、ポリマーが内因性受容体を標的とするのを可能にし、従って、その薬物ペイロードを病理部位のそのような内因性受容体に標的とさせるのを可能にし得るペプチド、抗体、及び他のリガンド、例えば、葉酸及びトランスフェリンリガンド等のさらなる標的化基も有し得る。
【0064】
本発明の好ましい実施形態において、両親媒性炭水化物化合物は、部分的に脱アセチル化された形態のＮ－パルミトイル，Ｎ－モノメチル，Ｎ，Ｎ－ジメチル，Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリメチル－６－Ｏ－グリコールキトサン（ＧＣＰＱ）である。これは、非晶質化合物であることが知られており（非特許文献９）、従って、アセチル化キトサンが脱アセチル化キトサンに変換されるときに観察される結晶化度の増加には縛られない。
示されているように、本明細書において記載されている置換基の一部は、当業者にはよく知られているように、無置換であってもよく、又は１つ以上のさらなる置換基で置換されてもよい。一般的な置換基の例としては、ハロ；ヒドロキシル；エーテル（例えばＣ１－７アルコキシ等）；ホルミル；アシル（例えば、Ｃ１－７アルキルアシル、Ｃ５－２０アリールアシル等）；アシルハライド；カルボキシ；エステル；アシルオキシ；アミド；アシルアミド；チオアミド；テトラゾリル；アミノ；ニトロ；ニトロソ；アジド；シアノ；イソシアノ；シアナート；イソシアナート；チオシアノ；イソチオシアノ；スルフヒドリル；チオエーテル（例えばＣ１－７アルキルチオ等）；スルホン酸；スルホン酸塩；スルホン；スルホニルオキシ；スルフィニルオキシ；スルファミノ；スルホンアミノ；スルフィンアミノ；スルファミル；スルホンアミド；Ｃ１－７アルキル（例えば、無置換のＣ１－７アルキル、Ｃ１－７ハロアルキル、Ｃ１－７ヒドロキシアルキル、Ｃ１－７カルボキシアルキル、Ｃ１－７アミノアルキル、Ｃ５－２０アリール－Ｃ１－７アルキル等を含む）；Ｃ３－２０ヘテロシクリル；及び、Ｃ５－２０アリール（例えば、Ｃ５－２０カルボアリール、Ｃ５－２０ヘテロアリール、Ｃ１－７アルキル－Ｃ５－２０アリール、及びＣ５－２０ハロアリール等を含む）の基が挙げられる。
示されているように、本明細書において記載されている置換基の一部は、当業者にはよく知られているように、無置換であってもよく、又は１つ以上のさらなる置換基で置換されてもよい。一般的な置換基の例としては、ハロ；ヒドロキシル；エーテル（例えばＣ１－７アルコキシ等）；ホルミル；アシル（例えば、Ｃ１－７アルキルアシル、Ｃ５－２０アリールアシル等）；アシルハライド；カルボキシ；エステル；アシルオキシ；アミド；アシルアミド；チオアミド；テトラゾリル；アミノ；ニトロ；ニトロソ；アジド；シアノ；イソシアノ；シアナート；イソシアナート；チオシアノ；イソチオシアノ；スルフヒドリル；チオエーテル（例えばＣ１－７アルキルチオ等）；スルホン酸；スルホン酸塩；スルホン；スルホニルオキシ；スルフィニルオキシ；スルファミノ；スルホンアミノ；スルフィンアミノ；スルファミル；スルホンアミド；Ｃ１－７アルキル（例えば、無置換のＣ１－７アルキル、Ｃ１－７ハロアルキル、Ｃ１－７ヒドロキシアルキル、Ｃ１－７カルボキシアルキル、Ｃ１－７アミノアルキル、Ｃ５－２０アリール－Ｃ１－７アルキル等を含む）；Ｃ３－２０ヘテロシクリル；及び、Ｃ５－２０アリール（例えば、Ｃ５－２０カルボアリール、Ｃ５－２０ヘテロアリール、Ｃ１－７アルキル－Ｃ５－２０アリール、及びＣ５－２０ハロアリール等を含む）の基が挙げられる。
【0065】
本明細書において使用される場合「環構造」という用語は、３から１０の共有結合した原子、さらにより好ましくは、３から８の共有結合した原子、さらにより好ましくは５から６の共有結合した原子の閉じた環に関係している。環は、脂環又は芳香環であってもよい。本明細書において使用される場合「脂環」という用語は、芳香環ではない環に関係している。
【0066】
本明細書において使用される場合「炭素環」という用語は、環原子の全てが炭素原子である環に関係している。
【0067】
本明細書において使用される場合「炭素芳香環」という用語は、環原子の全てが炭素原子である芳香環に関係している。
【0068】
本明細書において使用される場合「複素環」という用語は、環原子の少なくとも１つが多価環ヘテロ原子である環に関係しており、多価環ヘテロ原子は、例えば、窒素、リン、ケイ素、酸素、又は硫黄であるが、より一般的には、窒素、酸素、又は硫黄等である。好ましくは、複素環は、１から４のヘテロ原子を有する。
【0069】
上記の環は、「多環状基」の一部であってもよい。
【0070】
本発明の好ましい化合物は、以下の式（ＩＩ）を有し、
【0071】
【化4】
アセチル化単位Ａのレベルは、０．５％から３０モル％であり；
脱アセチル化単位Ｄのレベルは、１％から９５．５モル％であり；
疎水化単位Ｈのレベルは、１％から９５．５モル％であり；
第四級アミン単位Ｑのレベルは、３％から９７．５モル％であり；
他の基は、先に定義されたとおりであり、上記の好ましいパーセンテージが適用される。
【0072】
本発明のさらなる好ましい化合物は、以下の式（ＩＩＩ）を有し、
【0073】
【化5】
単位ａ及びｇは共に、請求項１に記載の単位Ｄに対応し；
単位ｂ及びｄは共に、請求項１に記載の単位Ｈに対応し；
単位ｃは、請求項１に記載の単位Ｑに対応し；
単位ｅは、請求項１に記載の単位Ｔに対応し；
単位ｆは、請求項１に記載の単位Ａに対応し；
単位ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇの割合は、１であり；さらに、
Ａ、Ｄ、Ｈ、Ｑ、及びＴの対応するレベルは、請求項１に記載の範囲内にあり；
又はその塩である。
【0074】
本発明の一実施形態では、一般式（Ｉ）の両親媒性炭水化物化合物を形成する方法が提供され、当該方法は；
炭水化物ポリマーを脱重合して脱重合された炭水化物を形成するステップ；
存在するアセチル化レベルを増やす、減らす、又は維持するために、様々な当量の第１の反応性化合物と脱重合された炭水化物を反応させるステップ；
炭水化物の骨格上に疎水性の側基を形成し、従って、疎水的に置換された脱重合された炭水化物を形成するために、第２の反応性化合物と脱重合された炭水化物を反応させるステップ；及び、
より多い、より少ない、又は同じレベルのアセチル化を有する炭水化物化合物に第３の反応性化合物を添加して、アミン基を四級化し、それによって両親媒性炭水化物化合物を形成するステップ；
を含む。
炭水化物ポリマーを脱重合して脱重合された炭水化物を形成するステップ；
存在するアセチル化レベルを増やす、減らす、又は維持するために、様々な当量の第１の反応性化合物と脱重合された炭水化物を反応させるステップ；
炭水化物の骨格上に疎水性の側基を形成し、従って、疎水的に置換された脱重合された炭水化物を形成するために、第２の反応性化合物と脱重合された炭水化物を反応させるステップ；及び、
より多い、より少ない、又は同じレベルのアセチル化を有する炭水化物化合物に第３の反応性化合物を添加して、アミン基を四級化し、それによって両親媒性炭水化物化合物を形成するステップ；
を含む。
【0075】
炭水化物ポリマーは、グリコールキトサンから選択されてもよい。
【0076】
炭水化物ポリマーは、以下の酸、塩基、又は酵素のいずれかを用いて脱重合されてもよい。
【0077】
炭水化物ポリマーを脱重合するのに使用される酸は、以下のＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ、ＨＮＯ３、又はＨＦのいずれかから選択されてもよい。
【0078】
炭水化物ポリマーは、数日間、例えば４８時間脱重合され、次に単離され、必要な可溶化炭水化物ポリマーの平均分子量に応じてさらなる脱重合を受けてもよい。
【0079】
脱重合されることになる炭水化物ポリマーの平均分子量は、約２から１００ｋＤａであり、好ましくは、約５～５０ｋＤａ又は５～３０ｋＤａである。
【0080】
アセチル化のレベルを増やす、減らす、又は維持するために様々な当量で使用される第１の反応性化合物は、典型的には無水酢酸である。典型的には、分解されたグリコールキトサンは、第１の反応段階において完全にアセチル化され、次に、第２の反応段階において部分的に脱アセチル化されて、所望のレベルのアセチル化が得られる。
【0081】
脱重合された炭水化物ポリマー上に疎水性の側基を形成する第２の反応性化合物は、以下の：例えばステアリン酸、オレイン酸、パルミチン酸等の任意のタイプの脂肪酸誘導体；アルキル、アルケニル、アルキニル等の有機ハロゲン化物、環状又は非芳香族ハロゲン化物、塩化アシル、無水物、Ｎ－ヒドロキシスクシンイミド、及び求核攻撃が可能な化合物によってＣｌ炭素上で攻撃することができる他の活性化アシル化合物；のうちいずれかから選択されてもよい。求核攻撃とは、低い電子密度の原子を化合物が攻撃することを意味する。アシル基も、アルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基を有することがある。
【0082】
好ましくは、脱重合されたグリコールキトサン上のアセチル化レベルを増やす、減らす、又は維持する第２の反応性化合物を、以下の：ヘキサデシルブロミド、ドデシルブロミド、ミリスチン酸Ｎ－ヒドロキシスクシンイミドのいずれかから選択することができる。
【0083】
好ましくは、脂肪酸誘導体は、パルミチン酸Ｎ－ヒドロキシスクシンイミド；パルミチン酸ベンゾトリアゾールカーボネート；パルミトアルデヒド；塩化パルミトイル；及び、パルミチン酸ｐ－ニトロフェニルカーボネートであってもよい。
【0084】
第３の反応性化合物は、有機ハロゲン化物であってもよく、ここで、有機基は、任意の直鎖状若しくは分枝状、置換若しくは無置換、若しくは環状の形態の任意のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アミン基、アミド基、アルコール基、又はアシル基から選択されてもよい。
【0085】
典型的には、第３の反応性化合物は、任意の直鎖状若しくは分枝状、置換若しくは無置換、若しくは環状の形態の以下のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アミン基、アミド基、アルコール基、又はアシル基：Ｃ１－Ｃ３０；Ｃ１－Ｃ１２；Ｃ１－Ｃ６；又はＣ１：であってもよい。
【0086】
典型的には、有機ハロゲン化物の有機基は、短鎖の直鎖状アルキル基であってもよい。
【0087】
有機ハロゲン化物の有機基は、ＣＨ３であってもよい。
【0088】
本発明の一態様では、上述の両親媒性炭水化物化合物、疎水性の薬物、及び薬学的に許容される担体を含む医薬組成物が提供される。薬学的に許容される担体は、当業者にはよく知られており、０．１Ｍ、若しくは好ましくは０．０５Ｍのリン酸緩衝液、又は０．９％生理食塩水を含むが、これらに限定されない。加えて、そのような薬学的に許容される担体は、水溶液又は非水溶液、懸濁液、及び乳剤であってもよい。
【0089】
非水性溶媒の例は、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、オリーブ油等の植物油、及びオレイン酸エチル等の注入可能な有機エステルである。水性の担体には、水、アルコール／水溶液、乳剤、又は懸濁液が含まれ、生理食塩水及び緩衝媒体が含まれる。非経口溶剤には、塩化ナトリウム溶液、リンゲルデキストロース、デキストロース及び塩化ナトリウム、乳酸リンゲル液、又は固定油が含まれる。防腐剤及び他の添加剤、例えば、抗菌剤、抗酸化剤、キレート剤、及び不活性ガス等も存在し得る。典型的には、薬学的に許容される担体に対する炭水化物ポリマーの比は、０．０５ｗｔ．％から１０ｗｔ．％に及ぶ。
【0090】
疎水性の薬物とは、水等の水性媒体において難溶性の薬物である。難溶性の薬物とは、１グラムの薬物が、可溶化されるために１０，０００ｍｌを超える溶媒（水）を必要とする場合を意味する。或いは、これは、水における溶解度が０．１ｍｇｍＬ－１未満の薬物を意味する。
【0091】
疎水性の薬物は、典型的には、両親媒性炭水化物化合物によってカプセル化される。
疎水性の薬物は、鎮痛剤、抗生物質、抗凝固剤、抗うつ剤、抗発がん物質、抗腫瘍物質、抗炎症薬、抗ヒスタミン剤、制吐剤、抗不安薬、抗痙攣物質、抗精神病剤、抗ウイルス剤、抗糖尿病剤、鎮静剤、降圧剤、又は心血管治療薬であってもよい。
疎水性の薬物は、鎮痛剤、抗生物質、抗凝固剤、抗うつ剤、抗発がん物質、抗腫瘍物質、抗炎症薬、抗ヒスタミン剤、制吐剤、抗不安薬、抗痙攣物質、抗精神病剤、抗ウイルス剤、抗糖尿病剤、鎮静剤、降圧剤、又は心血管治療薬であってもよい。
【0092】
疎水性の薬物は、利尿薬若しくは抗利尿薬、変時作用物質、変力物質、うっ血除去薬、気管支拡張薬、抗コリン薬、抗血栓薬、抗菌薬、又は抗真菌薬として作用し得る。
【0093】
疎水性の薬物は、好ましくはステロイドである。好ましい薬物には、プレドニゾロン、エストラジオール、テストステロン、多環状構造を有し、且つパクリタキセル等の極性基を欠いた薬物、及びエトポシド等の薬物が含まれる。
【0094】
疎水性の薬物は、好ましくは、マクロライド系免疫抑制剤である。マクロライド系薬物は、抗菌性物質として、特に、抗細菌性物質及び抗真菌性物質として、並びに免疫調節物質として非常に価値のあるものである。この後者のカテゴリーでは、それらは、自己免疫障害の治療において特に有用である。そのような自己免疫障害は、関節リウマチ、乾癬、クローン病、ネフローゼ症候群、又は自己免疫由来のドライアイ症候群を含み得る。
【0095】
好ましいマクロライド系薬物には、（シロリムスとしても知られる）ラパマイシン、シクロスポリンＡ、タクロリムス、及びエベロリムスが含まれ、薬物は、シクロスポリンＡ（ＣＳＡ）、ラパマイシン、又はタクロリムスが好ましい。ＣＳＡは、角膜移植後拒絶反応、及び乾性角結膜炎及びぶどう膜炎を含む様々な眼障害の治療に対して眼科学において潜在用途を示してきた強力な免疫抑制剤である。先にさらに論じられたように、水溶性が乏しいため、ＣＳＡは現在、点眼乳剤（Ｒｅｓｔａｓｉｓ（登録商標））として製剤化されている。タクロリムス（ＴＡＣ）は、アレルギー性結膜炎及びアトピー性皮膚炎を治療するために使用される免疫抑制剤である。ラパマイシン（ＲＡＰ）は、例えば移植拒絶反応の予防又は冠動脈ステントの被覆のために使用される免疫抑制剤である。
【0096】
本発明の組成物は、統合失調症、肥満症、疼痛、及び睡眠障害、精神疾患、神経変性状態、脳腫瘍、又は感染症の治療に使用することができる。
【0097】
本発明の組成物は、（乾性角結膜炎（ＫＣＳ）としても知られる）ドライアイ症候群（ＤＥＳ）、春季角結膜炎（ＶＫＣ）、湿疹、アトピー性角結膜炎（ＡＫＣ）、シェーグレン症候群、術後屈折矯正手術、角膜移植、又はコンタクトレンズ不耐性等の眼の状態の治療に使用することができる。
【0098】
本発明の一実施形態において、化合物シクロスポリンＡを、可溶化に使用されるポリマーの他のパラメータを維持しながらアセチル化レベルを変化させることによって、０．１８から１．５７ｍｇ／ｍＬの濃度で可溶化した。
【0099】
本発明の一実施形態において、化合物タクロリムスを、可溶化に使用されるポリマーの他のパラメータを維持しながらアセチル化レベルを変化させることによって、０．０７から１．５８ｍｇ／ｍＬの濃度で可溶化した。
【0100】
本発明の一実施形態において、化合物ラパマイシンを、可溶化に使用されるポリマーの他のパラメータを維持しながらアセチル化レベルを変化させることによって、０．０１から１．３４ｍｇ／ｍＬの濃度で可溶化した。
【0101】
本発明の組成物において、薬物は、好ましくは、２％ｗ／ｖ未満の濃度で存在し、好ましくは、０．００１～１％ｗ／ｖの範囲内にある。
【0102】
濃度が％ｗ／ｖで表わされる場合、これは、１００ｍＬの組成物に含まれる固体の量（ｇ）を意味する。
【0103】
典型的には、両親媒性炭水化物化合物と薬物との比は、１０ｗｔ．％：５０００ｗｔ．％であってもよい。
【0104】
典型的には、両親媒性炭水化物化合物と薬物と薬学的に許容される担体との比は、約１～２０ｍｇ：１ｍｇ～１０ｍｇ：１ｇであってもよい。
【0105】
医薬組成物は、以下の：錠剤、坐薬、液体カプセル、粉末形態、又は、肺性若しくは経鼻送達に適した形態のいずれかの形態であってもよい。
【0106】
錠剤が、経口投与に使用される場合、典型的に使用される担体には、スクロース、ラクトース、マンニトール、マルチトール、デキストラン、コーンスターチ、ステアリン酸マグネシウム等の典型的な潤滑剤、パラベン、ソルビン等の防腐剤、アスコルビン酸等の抗酸化剤、α－トコフェラル、システイン、崩壊剤、又は結合剤が含まれる。カプセルとして経口的に投与される場合、効果的な希釈剤には、ラクトース及びドライコーンスターチが含まれる。経口使用のための液体には、シロップ、懸濁液、溶液、及び乳剤が含まれ、これらは、水等のこの分野で使用される典型的な不活性希釈剤を有してもよく、加えて、甘味料又は香料が含まれてもよい。常温では固体であるが、腸内の温度で液体となり、直腸内で融解して、ココアバター及びポリエチレングリコール等の有効成分を放出するもの等、適した非刺激性賦形剤と本発明の化合物を混ぜ合わせることによって、坐薬を調製することができる。
【0107】
医薬組成物は、任意の経路、例えば、経口、非経口、経鼻による投与、吸入又は局所投与のために製剤化されてもよく、特に、局所的な眼内投与に適している。
【0108】
投与量は、年齢、体重、投与時間、投与方法、薬物の組み合わせ、臨床状態又は治療を受けている患者の実際の状態の重症度、及び他の因子によって決定することができる。１日量は、患者の状態及び体重、種類又は有効成分、及び投与経路に応じて異なり得るけれども、経口使用の場合は、１日量は、約０．１ｍｇ～２ｇ／人／日、好ましくは０．５～１００ｍｇ／人／日であってもよい。
【0109】
本発明の一実施形態において、本発明の第１の態様による両親媒性炭水化物化合物と、農業的に許容される賦形剤と共に農芸化学剤を含む農業組成物が提供される。
【0110】
農業的に許容される担体は、固体、液体、又はその両方であってもよい。固体の担体は、本質的に：シリカ、シリカゲル、ケイ酸塩、滑石、カオリン、モンモリロナイト、アタパルジャイト、軽石、海泡石、ベントナイト、石灰岩、石灰、チョーク、赤土、黄土、粘土、苦灰石、珪藻土、方解石、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、酸化マグネシウム、砂、粉砕プラスチック等のミネラルアース（ｍｉｎｅｒａｌ ｅａｒｔｈ）、硫酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、尿素等の肥料、並びに、穀物粉、木皮粉、木粉、及び木の実粉等の植物由来の粉砕物、セルロース粉末、又は他の固体の担体である。
【0111】
本発明に関して農芸化学剤は、農業目的での使用に適した化学物質であり、典型的には、殺虫剤、除草剤、殺菌剤、又は殺線虫剤であり得る。本発明において、農芸化学剤は、好ましくは殺真菌剤である。
【0112】
本発明は、以下の非限定的な実施例によって例示される。
【0113】
実施例
材料
ラパマイシン（ＲＡＰ）を、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ， ＵＫ）から購入した。タクロリムス（ＴＡＣ）を、Ｇｅｎｅｒｏｎ Ｌｔｄ．（Ｓｌｏｕｇｈ， ＵＫ）から購入した。全てのポリマーは、Ｎａｎｏｍｅｒｉｃｓ Ｌｔｄ．によって供給された。
材料
ラパマイシン（ＲＡＰ）を、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ， ＵＫ）から購入した。タクロリムス（ＴＡＣ）を、Ｇｅｎｅｒｏｎ Ｌｔｄ．（Ｓｌｏｕｇｈ， ＵＫ）から購入した。全てのポリマーは、Ｎａｎｏｍｅｒｉｃｓ Ｌｔｄ．によって供給された。
【0114】
方法
ｄＧＣのアセチル化
分解されたグリコールキトサン（ｄＧＣ、ＭＷ１１．４ｋＤａ）を１０％ｖ／ｖ酢酸において１６．７ｍｇ／ｍＬの濃度まで溶解し、多数のモル当量（２、４、８、１０、１５、又は２０）の無水酢酸を添加した。この溶液を室温で５時間振動させ、粉末ＮａＯＨでｐＨを８～９に調整し、２４時間透析し（水に対して、透析バッグの分子量カットオフ－ＭＷＣＯ－＝３．５ｋＤａ）、凍結乾燥した。次に、結果として生じる生成物を、０．１Ｍ ＫＯＨ（３０ｍＬ／ｇ ｄＧＣ）で処理し、遠心分離し（８０００ｇ、１０分、４°Ｃ）、メタノール（１０ｍＬ／ｇ ｄＧＣ）で二回洗浄し、水（６ｍＬ／ｇ ｄＧＣ）において溶解し、凍結乾燥した。
ｄＧＣのアセチル化
分解されたグリコールキトサン（ｄＧＣ、ＭＷ１１．４ｋＤａ）を１０％ｖ／ｖ酢酸において１６．７ｍｇ／ｍＬの濃度まで溶解し、多数のモル当量（２、４、８、１０、１５、又は２０）の無水酢酸を添加した。この溶液を室温で５時間振動させ、粉末ＮａＯＨでｐＨを８～９に調整し、２４時間透析し（水に対して、透析バッグの分子量カットオフ－ＭＷＣＯ－＝３．５ｋＤａ）、凍結乾燥した。次に、結果として生じる生成物を、０．１Ｍ ＫＯＨ（３０ｍＬ／ｇ ｄＧＣ）で処理し、遠心分離し（８０００ｇ、１０分、４°Ｃ）、メタノール（１０ｍＬ／ｇ ｄＧＣ）で二回洗浄し、水（６ｍＬ／ｇ ｄＧＣ）において溶解し、凍結乾燥した。
【0115】
ｄＧＣの脱アセチル化
分解したグリコールキトサン（ｄＧＣ、ＭＷ１１．４ｋＤａ）を４５％ｗ／ｖ ＮａＯＨの沸騰溶液に添加し、１時間窒素下で反応を進行させた後、ＨＣｌでｐＨを７に調整した。次に、その溶液を透析し（Ｈ２Ｏ、ＭＷＣＯ＝３．５ｋＤａ、２４時間）、凍結乾燥した。
分解したグリコールキトサン（ｄＧＣ、ＭＷ１１．４ｋＤａ）を４５％ｗ／ｖ ＮａＯＨの沸騰溶液に添加し、１時間窒素下で反応を進行させた後、ＨＣｌでｐＨを７に調整した。次に、その溶液を透析し（Ｈ２Ｏ、ＭＷＣＯ＝３．５ｋＤａ、２４時間）、凍結乾燥した。
【0116】
ｄＧＣのパルミトイル化
パルミトイル化は、若干の変更を加えて先に記載したように実行した。簡単に説明すると、ｄＧＣを３．７％ｖ／ｖトリエチルアミン／ＤＭＳＯにおいて３０ｍｇ／ｍＬの濃度まで溶解し、この溶液に、遊離アミンのモル濃度（ＮＭＲによって決定される脱アセチル化の程度）に対して０．２５モル当量のパルミチン酸Ｎ－ヒドロキシスクシンイミドを添加して、反応を、１６時間光から保護して進行させた。生成物を沈殿させ、アセトンで洗浄した。
パルミトイル化は、若干の変更を加えて先に記載したように実行した。簡単に説明すると、ｄＧＣを３．７％ｖ／ｖトリエチルアミン／ＤＭＳＯにおいて３０ｍｇ／ｍＬの濃度まで溶解し、この溶液に、遊離アミンのモル濃度（ＮＭＲによって決定される脱アセチル化の程度）に対して０．２５モル当量のパルミチン酸Ｎ－ヒドロキシスクシンイミドを添加して、反応を、１６時間光から保護して進行させた。生成物を沈殿させ、アセトンで洗浄した。
【0117】
ｐＧＣの四級化
先に記載したように、四級化を実行した。簡単に説明すると、ｐＧＣ、ＮａＯＨ、及びＮａＩを、ＮＭＰにおいてそれぞれ１５．１、１６．３、及び１８．６ｍｇ／ｍＬの濃度まで溶解した。この溶液を、７：２：１の比で順番に組み合わせ、ＮａＩ溶液の添加後に１５分間窒素でパージした。ＭｅＩを添加し（１．５ｍＬ／ｇ ｐＧＣ）、反応を、窒素雰囲気下において３７°Ｃで２時間磁気撹拌しながら進行させた。ＧＣＰＱを、６ｖｏｌのメチルｔｅｒｔ－ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）に添加することによって沈殿させ、１ｖｏｌのＭＴＢＥで３回洗浄し、透析し（Ｈ２Ｏ、ＭＷＣＯ＝３．５ｋＤａ、２４時間）、ＩＲＡ－４１０に対してイオン交換し、最後に凍結乾燥した。結果として生じるＮ－パルミトイル－Ｎ－アセチル－Ｎ－モノメチル－Ｎ，Ｎ－ジメチル－Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリメチル－６－Ｏ－グリコールキトサン（ＡＧＣＰＱ）を、凍結乾燥粉末として回収した。
先に記載したように、四級化を実行した。簡単に説明すると、ｐＧＣ、ＮａＯＨ、及びＮａＩを、ＮＭＰにおいてそれぞれ１５．１、１６．３、及び１８．６ｍｇ／ｍＬの濃度まで溶解した。この溶液を、７：２：１の比で順番に組み合わせ、ＮａＩ溶液の添加後に１５分間窒素でパージした。ＭｅＩを添加し（１．５ｍＬ／ｇ ｐＧＣ）、反応を、窒素雰囲気下において３７°Ｃで２時間磁気撹拌しながら進行させた。ＧＣＰＱを、６ｖｏｌのメチルｔｅｒｔ－ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）に添加することによって沈殿させ、１ｖｏｌのＭＴＢＥで３回洗浄し、透析し（Ｈ２Ｏ、ＭＷＣＯ＝３．５ｋＤａ、２４時間）、ＩＲＡ－４１０に対してイオン交換し、最後に凍結乾燥した。結果として生じるＮ－パルミトイル－Ｎ－アセチル－Ｎ－モノメチル－Ｎ，Ｎ－ジメチル－Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリメチル－６－Ｏ－グリコールキトサン（ＡＧＣＰＱ）を、凍結乾燥粉末として回収した。
【0118】
ポリマーの改質レベルの決定
２．０２～２．１０ｐｐｍにおけるアセチルピークの積分（半分のアセチル基あたり１．５のプロトン）を３．４４～４．４０ｐｐｍにおける糖／グリコールのピーク（表示上はＧＣ単位あたり９のプロトン）と比較することによって、１Ｈ ＮＭＲによりＤＡ（アセチル化の程度）を決定した。同様に、パルミトイル化（ＤＰ）及び四級化（ＤＱ）を、０．８５～１．００ｐｐｍ（末端メチルあたり３のプロトン）及び０．３５～３．４３ｐｐｍ（半分の第四級アミンあたり４．５のプロトン）におけるピークを比較することによって決定した。これらの範囲は代表的であり、関連するピーク及びトラフによってより明確に定められる（図１）。
２．０２～２．１０ｐｐｍにおけるアセチルピークの積分（半分のアセチル基あたり１．５のプロトン）を３．４４～４．４０ｐｐｍにおける糖／グリコールのピーク（表示上はＧＣ単位あたり９のプロトン）と比較することによって、１Ｈ ＮＭＲによりＤＡ（アセチル化の程度）を決定した。同様に、パルミトイル化（ＤＰ）及び四級化（ＤＱ）を、０．８５～１．００ｐｐｍ（末端メチルあたり３のプロトン）及び０．３５～３．４３ｐｐｍ（半分の第四級アミンあたり４．５のプロトン）におけるピークを比較することによって決定した。これらの範囲は代表的であり、関連するピーク及びトラフによってより明確に定められる（図１）。
【0119】
シクロスポリンＡ（ＣｓＡ）のカプセル化
ＧＣＰＱ（７．５ｍｇ）を、＞２時間振動させながらグリセロール（３．１％ｗ／ｖ、１ｍＬ）において分散させた。次に、この分散液を使用して、先にメタノールにおいて溶解し、アリコートし、且つ窒素下で乾燥させたシクロスポリン２ｍｇを再水和させた。結果として生じる溶液を＞２時間振動させ、振幅５で３分間超音波処理し、一晩冷蔵した。次に、上清を採取し、ＨＰＬＣによってシクロスポリン濃度を決定した。
ＧＣＰＱ（７．５ｍｇ）を、＞２時間振動させながらグリセロール（３．１％ｗ／ｖ、１ｍＬ）において分散させた。次に、この分散液を使用して、先にメタノールにおいて溶解し、アリコートし、且つ窒素下で乾燥させたシクロスポリン２ｍｇを再水和させた。結果として生じる溶液を＞２時間振動させ、振幅５で３分間超音波処理し、一晩冷蔵した。次に、上清を採取し、ＨＰＬＣによってシクロスポリン濃度を決定した。
【0120】
タクロリムスのカプセル化
ＴＡＣ粉末を無水エタノール（２ｍｇ／ｍＬ、１．５ｍＬ）において溶解した。ポリマーを、５０：５０％ｖ／ｖのエタノール：メタノール混合物（１０ｍｇ／ｍＬ、１ｍＬ）において分散させた。両方の調製物を混ぜ合わせ、全ての成分の完全な溶解を確実にするように各混合物に０．４ｍＬのメタノールを添加した。次に、薄い乾燥したフィルムが形成されるまで、有機溶媒を真空下で除去した。乾燥したフィルムを、１．５ｍＬの蒸留水で再水和し、３０分間勢いよく混ぜ合わせて、フィルムを溶媒において分散させた。この製剤を、１．０Ｍ ＮａＯＨを使用して、較正されたｐＨ計においてｐＨ４．０～５．０まで調整し、次に、０．２２μｍＰＥＳ滅菌フィルターを使用してシミュレートされた滅菌ろ過ステップに供した。次に、全ての製剤を、ＲＰ－ＨＰＬＣ（表１におけるパラメータ）を使用して、薬物含有量について分析した。
ＴＡＣ粉末を無水エタノール（２ｍｇ／ｍＬ、１．５ｍＬ）において溶解した。ポリマーを、５０：５０％ｖ／ｖのエタノール：メタノール混合物（１０ｍｇ／ｍＬ、１ｍＬ）において分散させた。両方の調製物を混ぜ合わせ、全ての成分の完全な溶解を確実にするように各混合物に０．４ｍＬのメタノールを添加した。次に、薄い乾燥したフィルムが形成されるまで、有機溶媒を真空下で除去した。乾燥したフィルムを、１．５ｍＬの蒸留水で再水和し、３０分間勢いよく混ぜ合わせて、フィルムを溶媒において分散させた。この製剤を、１．０Ｍ ＮａＯＨを使用して、較正されたｐＨ計においてｐＨ４．０～５．０まで調整し、次に、０．２２μｍＰＥＳ滅菌フィルターを使用してシミュレートされた滅菌ろ過ステップに供した。次に、全ての製剤を、ＲＰ－ＨＰＬＣ（表１におけるパラメータ）を使用して、薬物含有量について分析した。
【0121】
【表1】
ＲＡＰ粉末を無水エタノール（５ｍｇ／ｍＬ、０．４ｍＬ）において溶解した。ポリマーを、５０：５０％ｖ／ｖの水：メタノール混合物（７．５ｍｇ／ｍＬ、０．５ｍＬ）において分散させた。両方の調製物を混ぜ合わせ、全ての成分の完全な溶解を確実にするように各混合物に０．４ｍＬのメタノールを添加した。全ての調製物を混ぜ合わせ、４５°ＣのＳａｖａｎｔ Ｖａｃｕｕｍ Ｅｖａｐｏｒａｔｏｒに置き、薄い乾燥したフィルムが形成されるまで真空下で５時間スピンさせた。乾燥したフィルムを、１ｍＬの蒸留水で再水和し、３０分間勢いよく混ぜ合わせて、フィルムを溶媒において分散させた。その後、混合物を、ＭＳＥ Ｓｏｎｉｐｒｅｐ１５０ソニケーターを使用してその最大出力の３０％で氷浴において３分間超音波処理した。この製剤を、１．０Ｍ ＮａＯＨを使用して、較正されたｐＨ計においてｐＨ４．０～５．０まで調整し、次に、０．２２μｍＰＥＳ滅菌フィルターを使用してシミュレートされた滅菌ろ過ステップに供した。次に、全ての製剤を、ＲＰ－ＨＰＬＣ（表２におけるパラメータ）を使用して、薬物含有量について分析した。
【0122】
【表2】
ｄＧＣのアセチル化
アセチル化のレベルは、テストした範囲（無水酢酸（Ａｃ２Ｏ）の２～２０のモル当量）において厳密に制御することができ、５．５～１６．４％のアセチル化の程度（ＤＡ）を提供し、ＤＡ＝０．００５９＊Ａｃ２Ｏ＋０．０４４９Ｒ２＝０．９９７６の線形相関が結果として生じ、ＤＡを制御することができる精度が強調された（表３）。
【0123】
【表3】
標的のＤＰ及びＤＱは、全てのＡＧＣＰＱポリマーに対して同じであったが、これらのパラメータは、アセチル化の程度が変化するに従い変化した（表４）。ＣｓＡの濃度［ＣｓＡ］を、テストしているポリマーのＤＡ、ＤＰ、及びＤＱに対してプロットしたところ、ＤＡとは負の相関を示し、ポリマーの他の特性とは有意な相関を示さなかった（表５）。従って、ＤＡがカプセル化に対して重要な影響を与えることが示された。
【0124】
【表4】
【0125】
【表5】
ＤＡはカプセル化に対して最も顕著な影響を与えているが、ＤＰ及びＤＱを、その予測力を洗練させるためにモデルに組み込んだ。各ポリマー変数と係数との積の合計並びに定数を使用して、各ポリマーは、予測値［ＣｓＡ］を提供し、予測値と観測値との誤差を最小限に抑えるために係数を変化させた。ＤＡ、ＤＰ、及びＤＱに対する係数は、それぞれ－２．２１、０．４４、及び－８．０７であり、モデルに対するＲ２は１であり、［ＣｓＡ］は、ＤＰが増加し、ＤＡ及びＤＱが減少すると増加することが示唆された。
【0126】
【数1】
タクロリムスの濃度［ＴＡＣ］を、テストしているポリマーのＤＡ、ＤＰ、及びＤＱに対してプロットした（表６）。
【0127】
【表6】
ラパマイシンの濃度［ＲＡＰ］を、テストしているポリマーのＤＡ、ＤＰ、及びＤＱに対してプロットした（表７）。
【0128】
【表7】
この研究の仮説は、ＧＣＰＱのアセチル化の程度を増加させると、疎水性分子とのより強い疎水性相互作用が可能になり、従ってカプセル化が増加するというものであったが、その逆が観察された。
【0129】
予想外に、Ｎ－パルミトイル，Ｎ－モノメチル，Ｎ，Ｎ－ジメチル，Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリメチル－６－Ｏ－グリコールキトサンにおいて２から２７％のアセチル化のレベルが、疎水性化合物をカプセル化するのに最良の分子を生成することができたということ、及び、アセチル化のレベルを３７．６％に増加させると、薬物のカプセル化が著しく減少したということがわかった。
【0130】
ＤＰ及びＤＱもテストしたポリマーにおいて変化したけれども、カプセル化と特性との間に明らかな傾向がなかったため、これらのパラメータは観察結果の有力な説明としては確実に除外することができる。唯一の明確な傾向は、ＤＡとカプセル化との負の相関であり、これに対する１つの説明は、ポリマー上のアセチル基は疎水性相互作用にほとんど寄与しないが、小さな疎水性化合物の効率的なカプセル化に必要なポリマーの折り畳みを立体的に妨害するように役立つということである。
【0131】
以前の研究では、ＤＰ及びＤＱが、ポリマーナノアセンブリにおける疎水性化合物のカプセル化に影響することが示されている。本願は、ＤＡが体系的に変化し、疎水性化合物のカプセル化への影響について研究された最初の例である。ＤＡを制御することは、疎水性化合物のカプセル化を増加させる効果的な手段であることが示されている。疎水性化合物のカプセル化の増加は、より高いレベルの化合物をこれらのナノアセンブリにロードすることができ、薬物送達をより効率的にすることを意味する。
【0132】
同じ結論は、タクロリムス及びラパマイシンで見られ、ポリマーナノ粒子にカプセル化される薬物のレベルは、ポリマーアセチル化のレベルの低下と共に増加する。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【国際調査報告】