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JP6800231B2 - 光線力学療法用のヒペリシン製剤 - Google Patents
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JP6800231B2 - 光線力学療法用のヒペリシン製剤 - Google Patents

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Description

本発明は、光線力学療法に使用できる新規のヒペリシン製剤に関する。
光線力学療法(photodynamic therapy:PDT)は、皮膚および様々な中空器官の粘膜の腫瘍および前癌性変化を処置するために適する方法である(非特許文献1;2)。
PDTは3成分:光増感剤、可視範囲の光、および酸素の相互作用に基づく。
光増感剤を全身に、または局所に適用した後、光増感剤の蓄積は悪性組織で起こる。適切な波長の光を使用して、光増感剤を刺激することができる。刺激状態では、エネルギーが反応物、例えば分子酸素に移される。この場合、反応性酸素分子が生じ、これは次いで腫瘍組織の細胞構造を傷つけ、これによりアポトーシスおよびネクローシスのような細胞プロセスが導入される(非特許文献2;3)。
PDT用のさらに理想的な光増感剤は、腫瘍細胞中への選択的蓄積を表し、全身的毒性が無いか、または最少で、しかも光化学的に効率的である。
ヒペリシン1,3,4,6,8,13−ヘキサヒドロキシ−10,11−ジメチルフェナントロ(1,10,9,8−opqra)ペリレン−7,14−ジオンは、すでに有望な光増感剤であると文献に記載された(非特許文献4)。
インビトロ実験では、PDTにおけるヒペリシンの効力が一連の細胞株で示された(非特許文献5)。
さらにインビボの動物実験では、PDTの応用にヒペリシンの能力が確認されている(非特許文献6;7;8;9)。
ヒペリシンは疎水性で、そして水に不溶性である。この理由から過去にヒペリシンは、有機溶媒であるジメチルスルホキシド(DMSO)または水溶性ポリマー、ポリエチレングリコール(PEG)を使用して溶液にされた。
ラットモデルの動物実験では、膀胱癌のPDTに関して勇気づけられる結果が示された。この場合、ヒペリシンはポリエチレングリコールを使用して腫瘍細胞にもたらされた。30μMのヒペリシン用量および25mW/cm2から最高50mW/cm2の強度の光(595nm)の照射で、最高98%の腫瘍細胞が死滅した(非特許文献10)。
しかし臨床的な応用については、腫瘍の選択性を有し、そして可視範囲の光で刺激できるヒペリシンの水溶性製剤が必要とされる。
特許文献1は、補助剤のポリビニルピロリドン(ポビドンPVP)によりどのようにヒペリシンの溶解性を上げることができるかを記載している。
またPDTにおけるPVP−ヒペリシンの使用は、特許文献2にも記載されている。特許文献2は、特にヒトの膀胱のような中空器官のPDTに使用できる装置を扱っている。
PVP−ヒペリシンはインビトロおよびインビボで腫瘍細胞に選択的蓄積を示す(非特許文献11;12)。
本発明の課題は、PDTの臨床的応用に使用できる無菌で安定なヒペリシン製剤を提供することである。
この課題は、特許請求項1の特徴を有するヒペリシン製剤によって解決される。
本発明によるヒペリシン製剤の好ましく有利な実施形態は、従属請求項の対象である。
国際公開第01/89576A2号パンフレット 国際公開第2014/079972A1号パンフレット
Juarranz et al.Clin Transl Oncol.2008 Mar;10(3):148−154 Agostinis et al.CA Cancer J Clin.2011 Jul−Aug;61(4):250−281 Allison,R.R.;Sibata,Photodiagnosis Photodyn Ther.2010 Jun;7(2):61−75 Agostinis et al.Int J Biochem Cell Biol.2002 Mar;34(3):221−241 Karioti,A.;Bilia,A.R.Int JMol Sci.2010 Feb 4;11(2):562−594 Bhuvaneswariet al.J Biomed Opt.2010 Jan−Feb;15(1):011114.Erratum in:J Biomed Opt.2010 Chen et al.Photochem Photobiol.2003 Sep;78(3):278−282. Liu et al.J Surg Res.2000 Sep;93(1):137−143 Sanovic et al.Photodiagnosis Photodyn Ther.2011 Dec;8(4):291−296 Kamuhabwa et al.Int J Cancer.2003 Nov 10;107(3):460−467 Kubin et al.Photochem Photobiol.2008;84(6):1560−1563 Vandepitte et al.Cancer Chemother Pharmacol.2011 Apr;67(4):775−781;Vandepitte et al.J.Biomed Opt.2011 Jan−Feb;16(1):018001
驚くことに、本発明によるヒペリシン製剤はヒペリシンが塩として存在する時のみ、安定な様式で、したがって、本発明による療法で、臨床条件下で適用できることが示された。
本発明の実施例の動物実験におけるヒペリシン製剤および光で処置した後の腫瘍細胞の生存に係る図である。 本発明の実施例の動物実験におけるヒペリシン製剤および光で処置した後の腫瘍細胞の生存に係る図である。
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
動物実験において、本発明によるヒペリシン製剤の使用による本発明の療法の評価は、驚いたことに実施例1によるPVPを用いた安定な製剤では、30μM用量のヒペリシンの場合で、595nmの波長で5mW/cm2または25mW/cm2の必要な光強度、および120分の膀胱の暴露時間(注入時間)が、98%の腫瘍細胞を死滅させるために十分であることを示した。98%の腫瘍細胞が死滅する同じ結果は、同じ光強度で、そして40μMのヒペリシンを15分または30分の暴露時間、および610nmの波長の光で処理しても達成される。また20μMのヒペリシン、等しい光強度、および570nmの光周波数を用いて、1時間の注入時間で97%の死滅率(kill rate)に達し、そして9μMのヒペリシン、等しい光強度、および600nmの処置で120分の注入時間では95%の死滅率を達成する。このように570〜610nmの光周波数で5〜25mW/cm2の光強度の場合、9〜40μMのヒペリシン濃度、および15〜120分の間の暴露時間で、95〜98%の腫瘍細胞の死滅率(実用的実施例(practical
example)1,2,3および4)が達成される。
PDTの効力は本質的に、光の全量に依存する。同時に局所的副作用の可能性は光強度が増すと増加する。
本発明による療法を使用して、特に本発明による製剤を用いて、悪性組織中での改善された蓄積が達成され、これにより腫瘍細胞を死滅させるためにすでに5mW/cm2から最大25mW/cm2のかなり低下した光強度で十分となる。
本発明によるヒペリシン製剤の選択的濃度、および本発明によるヒペリシン製剤の適用中に動物モデルでのPDTに必要であった驚くほど低い光強度は、様々な体腔内の病変の処置において、必要な光用量で到達できる適用を可能にする。
以下では本発明によるヒペリシン(ヒペリシン−PVP錯体)の製剤例を与える。
有効成分であるヒペリシンナトリウムを含む製剤の生産に関する一般的手順:
目的は、光線力学療法の分野で光増感剤として適用するためのヒペリシン含有製剤の生産である。
本発明による製剤は、ヒペリシン塩、特にヒペリシンナトリウムから生産される。
出発材料のヒペリシン含量を決定するために、含量の決定に加えて、主に水分含量、そしてヒペリシンナトリウムの場合は、ナトリウムの比率が特定される。
化学−物理特性は、医薬品の製剤に影響を及ぼす可能性がある。
臨床的応用には、本発明による製剤の安定性が必要である。この安定性は最終生成物の組成を通して保証され、そしてまた同時に製造方法にも関連する。使用するバッファー系により、バルク溶液の十分な安定性も最終生成物の凍結乾燥が起こるまで、生産中に達成
することができる。
バッファー系として種々の添加物を使用することができ、それらは好ましくはバルク溶液および再構成した溶液の双方で、50mlの注射用水で再構成後に生理学的に適合するpHおよび290mOsmol/kgの浸透圧を達成する。リン酸またはクエン酸バッファー系を主に使用することができる。
バルク溶液を上に挙げた成分から作成した後、対応する量のバルク溶液をバイアルに充填し、そして凍結乾燥する。
ヒペリシンナトリウムから、目的重量の90.0mgのヒペリシンを含む溶液を生成する。
5.0gのヒペリシン溶液を、1,875mgのPVP k25に加え、そして完全に溶解する。
この溶液は、リン酸バッファー溶液で定量的に250.0gにする。この溶液の最終濃度は0.0225mgのヒペリシン/g溶液である。
凍結乾燥については、このようにして得たバルク溶液の所定量を、バイアルに充填し、そして対応する凍結(lyo)プログラムで最終凍結乾燥物が生成される。
この手順は実施例1に示したものと同じであるが、ヒペリシンナトリウムと錯体形成するためにPVP k25の代わりにPVP k17を使用する。
この手順は実施例1に示したものと同じであるが、ヒペリシンナトリウムと錯体形成するためにPVP k25の代わりにPVP k30を使用する。
この手順は実施例1,2または3に示したものと同じであるが、リン酸バッファー溶液の代わりにクエン酸バッファー溶液を使用する。
実施例1〜4に記載したように生成されたバルク溶液は、異なるヒペリシン含量で生成することができる。
本発明によるヒペリシン製剤の使用を用いた本発明による療法の効力は、実施例1のような製剤を使用して前臨床試験で調査した。
実用的実施例:
このために、PDT用の本発明によるヒペリシン製剤を、ラットの前臨床正所性膀胱腫瘍モデルで実験した。全ての実験で、腫瘍は9〜40μMの異なる濃度の本発明によるヒペリシン製剤、5mW/cm2または25mW/cm2の異なる光強度、570〜610nmの異なる光周波数、および異なる注入時間で処置した。
実施例1. 本発明による30μMのヒペリシン製剤、および異なる光強度(5mW/cm2または25mW/cm2)の波長595nmの光で2時間の注入後、最高98%の腫瘍細胞が死滅した。
実施例2. 本発明による20μMのヒペリシン製剤、および異なる光強度(5mW/c
2または25mW/cm2)の波長570nmの光で1時間の注入後、最高97%の腫瘍細胞が死滅した。
実施例3. 本発明による40μMのヒペリシン製剤、および異なる光強度(5mW/cm2または25mW/cm2)の波長610nmの光で15または30分間の注入後、最高98%の腫瘍細胞が死滅した。
実施例4. 本発明による9μMのヒペリシン製剤、および異なる光強度(5mW/cm2〜25mW/cm2)の波長600nmの光で2時間の注入後、最高95%の腫瘍細胞が死滅した。
ラットモデルに関するこの実験結果を図面に表す。図面では“ns”は「有意ではない」を表し、そして“*”は「有意」と表す。図面の図は本発明によるヒペリシン製剤および光で処置した後の腫瘍細胞の生存を表す。処置後24時間で、腫瘍組織は解離し、そして生存細胞は対照(PVP−ヒペリシンおよび光無し)と比較して、コロニーアッセイを使用して測定した。
PDT条件下(実施例1によるPVP−ヒペリシンおよび光による処置)の細胞の相対的生存は(平均値+SDで表して):5mW/cm2の使用で7.4(+/−6.4)%、そして25mW/cm2で2.4(+/−4.0)%であり、そして60分間の光処置期間である。これは図中、2つの図で表す。
参考文献:
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以下に本発明の主な特徴と態様を列挙する。
1.ポリマー錯化剤に結合または錯化したヒペリシンを含有する光線力学療法用製剤であって、ヒペリシンが塩として存在することを特徴とする製剤。
2.錯化剤がポリエチレングリコールまたはポリ−N−ビニルアミドであることを特徴とする、1項に記載の製剤。
3.ポリ−N−ビニルアミドが、様々な重合度および架橋度のポリビニルピロリドン(PVP)であることを特徴とする、2項に記載の製剤。
4.ポリビニルピロリドンがPVP k17、PVP k25またはPVP k30であることを特徴とする、3項に記載の製剤。
5.ヒペリシン塩がアルカリ金属塩、特にカリウム塩または好ましくはナトリウム塩であることを特徴とする、1項から4項の1項に記載の製剤。
6.ヒペリシン塩がポリエチレングリコールまたはポリ−N−ビニルアミド、好ましくはポリビニルピロリドン(PVP)に結合または錯化することを特徴とする、1項から5項の1項に記載の製剤の製造方法。
7.錯化が水溶液中、場合により緩衝水溶液中で行われることを特徴とする、6項に記載の方法。
8.前記製剤が、静脈内、腔内、吸入、経口、腹腔内および局所に投与するために、親水性または疎水性賦形剤中の、好ましくは溶液、クリーム、ゲル、エアロゾル、乳剤またはパッチの形態で調製されることを特徴とする、6項または7項に記載の方法。
9.水溶液をバイアルに充填し、凍結乾燥することを特徴とする、7項または8項に記載の方法。
10.皮膚および粘膜の腫瘍および前癌性変化を処置するための光物理または光線力学療法に使用できる光増感剤を製造するための、1項から5項の1項に記載の製剤または6項から9項の1項により得られる製剤の使用。

Claims (2)

  1. カリウム塩及びナトリウム塩から成る群から選択されるアルカリ金属塩の形態の、ポリエチレングリコール及びポリ−N−ビニルアミドから成る群から選択される錯化剤に結合したヒペリシン、を含む光線力学療法に用いるための注入溶液を調製するための製剤であって、前記注入溶液が、9〜40μMのヒペリシンを含み、前記製剤が、前記ヒペリシンのアルカリ金属塩、前記錯化剤及びリン酸バッファー又はクエン酸バッファー溶液を含んでなるバッファー系を含む溶液から得られる凍結乾燥物であることを特徴とする、前記製剤。
  2. 請求項1に記載の製剤の製造方法であって、以下の一連の工程:
    a) ヒペリシンのアルカリ金属溶液を調製すること、
    b) 工程a)で調整された溶液を錯化剤に加えて、溶解すること、
    c) リン酸バッファー又はクエン酸バッファー溶液を工程b)で得られた溶液に加えて、0.0225mgヒペリシン/g溶液の濃度を得ること、および、
    d) 工程c)で得られたバルク溶液の画分を凍結乾燥させること、
    を含んでなることを特徴とする、上記方法。
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