JPH029563B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、制ガン剤等の細胞毒性物質を結合し
た重合体を活性成分とする抗腫瘍剤およびその製
造法に関する。 種々の薬剤を高分子（重合体）の担体に結合
し、高分子医薬とすることによつて、薬剤の親水
性あるいは疎水性を変化させ体内への吸収性ある
いは標的機官への移行性が改良されることが考え
られる。 また、体内において薬剤が高分子の担体から
徐々に解離・放出されるために、薬効の長時間に
わたる徐放化及び副作用の軽減が期待できる。 本発明者らは、抗腫瘍剤として用いることので
きる高分子医薬を開発すべく、制ガン剤等の細胞
毒性物質の高分子化に関し鋭意研究を行ない、本
発明に到達した。 即ち、本発明は、式〔〕で表わされる構成単
位と 〔式〔〕において、Ｚは水素原子又は１価の陽
イオンを表わす。ｍは１〜４の整数を表わす。〕 式〔〕で表わされる構成単位と、 〔式〔〕において、Ｘは１個又は複数個の水酸
基で置換されているアルキルアミン化合物の反応
残基を表わす。ｍは１〜４の整数を表わす。〕 式〔〕で表わされる構成単位と 〔式〔〕において、Ｙは分子中にアミノ基又は
イミノ基を含む抗腫瘍性のアルキル化剤，代謝拮
抗剤又は抗生物質のアミノ基又はイミノ基反応残
基を表わす。ｍは１〜４の整数を表わす。〕 式〔〕で表わされる構成単位より成り、 〔式〔〕で、Ｒは水素原子、メチル基，ベンジ
ル基，またはヒドロキシメチル基を表わす。〕 構成単位〔〕，〔〕と〔〕の割合は 〔〕／〔〕＋〔〕＋〔〕＝0.05〜0.95であり
、構成 単位〔〕は全構成単位の40モル％未満であり、
重合度が10〜2000である細胞毒性物質を結合した
重合体である。 式〔〕において、Ｚは水素原子又は１価の陽
イオン、例えばNa⁺，K⁺，NH₄ ⁺である。ｍは１
〜４の整数を表わすが、好ましいのはｍが１又は
２の場合である。なお、本発明の重合体として
は、例えば、ｍ＝１のものとｍ＝２のものが混在
している様な重合体も含む。好ましい重合度は10
〜2000である。構成単位〔〕，〔〕と〔〕の
割合は〔〕／〔〕＋〔〕＋〔〕＝0.05〜0.95で
ある。 式〔〕において、Ｙは分子中にアミノ基又は
イミノ基を含む細胞毒性物質、即ち、抗腫瘍性の
アルキル化剤，代謝拮抗剤又は抗生物質のアミノ
基又はイミノ基反応残基を表わす。 本発明における細胞毒性物質とは、そのままの
状態で細胞に毒性を発揮する物質、あるいはその
ままでは毒性を発揮しないが、生体内で細胞に毒
性を発揮し得る物質に転換し得る物質をいう。こ
れらの例としては、 ｐ―〔Ｎ，Ｎ―ビス（２―クロロエチル）〕フ
エニレンジアミン ｐ―〔ビス（２―クロロエチル）アミノ〕Ｌ―
フエニルアラニン（メルフアラン） ２―アミノ―Ｎ―〔ｐ―ビス（２―クロロエチ
ル）アミノ〕フエニル―３―ヒドロキシプロピオ
ンアミド １―（β―Ｄ―アラビノフラノシル）シトシン
またはそのモノホスフエート １―〔5′―（ｎ―アミノアルキルホスホリル）
―β―Ｄ―アラビノフラノシル〕シトシン類（ｎ
＝２〜12） １―〔5′―（ｎ―アミノアルキルホスホリル）
―2′―デオキシ―β―Ｄ―リボフラノシル〕―５
―フルオロウラシル類 ２―アミノ―Ｎ―〔ｐ―ビス（２―クロロエチ
ル）アミノ〕フエニル―３―ヒドロキシ―２―ヒ
ドロキシメチルプロピオンアミド 等が挙げられる。 本発明における、１個又は複数個の水酸基で置
換されているアルキルアミン化合物としては、２
―エタノールアミン，３―プロパノールアミン，
４―ブタノールアミン，２，３―ジヒドロキシ―
プロピルアミン等が好ましく用いられるがこれら
に限定されない。 本発明の重合体中には、全構成単位の40モル％
未満の範囲で、式〔〕，〔〕及び〔〕で表わ
される構成単位以外の構成単位が含まれていても
よい。これらの例としては、例えば、α位側鎖に
カルボキシル基（又はその塩）を有しないグリシ
ン，アラニン，フエニルアラニン，セリン等のα
―アミノ酸がある。かかるα―アミノ酸からなる
構成単位は、細胞毒物との結合には何ら関与しな
いが、親水性重合体の水溶性や細胞毒物を結合し
て得られた重合体の脂溶性や水溶性を調節するの
に役立つ場合がある。従つて脂溶性や水溶性の調
節が格別に必要ない場合には、かかるα―アミノ
酸からなる構成単位を含有しないものの方が実用
的に有利である。 本発明の重合体のカルボキシル末端は、重合方
法により異る。例えばα―アミノ酸Ｎ―カルボキ
シ無水物を重合させる場合、用いる重合開始剤が
水の場合は―COOH，アンモニアの場合は

【式】金属アルコラートの場合は

【式】等となるが、生理的に無害なものなら いずれでもよい。アミン末端は通常アミノ基であ
る。 本発明の細胞毒性物質を結合した重合体は、全
構成単位の少くとも60モル％が式〔〕 〔Ｚ及びｍの定義は前述の場合と同じ。〕 で表わされる構成単位からなる重合体と、分子中
にアミノ基又はイミノ基を含む細胞毒性物質を反
応させることによつて得られる重合体に、分子中
に１級又は２級のアミノ基を１個含有し且つ水酸
基を１個又は複数個含有する水溶性低分子化合物
を反応せしめることによつて得られる。 本発明の重合体と分子中にアミノ基又はイミノ
基を含む細胞毒性物質との反応は、通常、水又は
ジメチルホルムアミドやジメチルスルホキシド等
の有機溶剤を反応溶媒とする均一反応系で行なわ
れる。反応に際しては、例えば１―エチル―３―
（３―ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド
塩酸塩やジシクロヘキシルカルボジイミドで重合
体中のカルボキシル基を活性化してもよく、ある
いはカルボキシル基を混合酸無水物の形に活性化
しておいてもよい。反応温度は−40〜100℃、反
応時間は10分〜10日間が適当である。用いられる
重合体と細胞毒性物質との割合は、所望される重
合度によつて異なるが、通常重合体中の−COOZ
基の５〜200％に相当する量が適当である。 反応混合物から、透析，ゲル過クロマトグラ
フイー等により、低分子物質を除き、凍結乾燥に
より水を除くと目的とする重合体が得られる。次
いで得られた重合体を水又はジメチルホルムアミ
ド等の均一溶液とし、分子中に１級又は２級のア
ミド基を１個含有し、且つ水酸基を１個又は複数
個含有する水溶性低分子化合物を、例えば１―エ
チル―３―（３―ジメチルアミノプロピル）カル
ボジイミド塩酸塩や、ジシクロヘキシルカルボジ
イミド等の縮合剤の存在下に反応せしめる。反応
温度は−40〜100℃、反応時間は、10分〜10日間
が適当である。 用いられる重合体と細胞毒性物質との割合は、
所望される重合度によつて異なるが、通常重合体
中の−COOZ基の５〜200％に相当する量が適当
である。 以上の逐次反応において、中間生成物（重合
体）は必ずしも単離する必要は無い。即ち、アミ
ノ基又はイミノ基を含む細胞毒性物質を反応せし
めたのち、引きつづき同じ反応系に、分子中に１
級又は２級のアミノ基を１個有し、且つ水酸基を
１個又は複数個含有する、水溶性低分子及び縮合
剤を添加することによつても反応を進行させるこ
とが出来る。 かくして得られる本発明の重合体は、白血病や
各種悪性腫瘍の治療に有効である。 本発明における化合物は患者に対し、経口、皮
下、筋肉内、静注、座薬等の投与方法により投薬
される。 経口投与のためには、固形製剤あるいは、液体
製剤とすることができる。製剤としては、例えば
錠剤、丸剤、散剤、顆粒剤、液剤、懸濁剤、ある
いはカプセル剤などがある。錠剤を調製する際に
は常法に従つてラクトース、スターチ、炭酸カル
シウム、結晶性セルロース、あるいはケイ酸など
の賦形剤；カルボキシメチルセルロース、メチル
セルロース、リン酸カルシウム、あるいはポリビ
ニルピロリドンなどの結合剤；アルギン酸ナトリ
ウム、重ソウ、ラウリル硫酸ナトリウムやステア
リン酸モノグリセライドなどの崩壊剤；グリセリ
ン等の湿潤剤；カオリン、コロイド状シリカ等の
吸収剤；タルク、顆状ホウ酸などの潤滑剤等の添
加剤が用いられて製剤化される。 丸剤、散剤または顆粒剤についても上記と同様
添加剤を用いて常法に従つて製剤化される。 液剤および懸濁剤などの液体製剤も常法に従つ
て製剤化される。担体としては、例えばトリカプ
リン、トリアセチン、ヨード化ケシ油脂肪酸エス
テル等のグリセロールエステル類；水；エタノー
ル等のアルコール類；流動パラフイン、ココナツ
ツ油、大豆油、ゴマ油、トウモロコシ油等の油性
基剤が用いられる。 上記した散剤、顆粒剤、液体製剤等はゼラチン
等のカプセルで含むこともできる。 本明細書における薬学的に許容しうる担体に
は、安定剤、あるいは防腐剤を含む。 非経口投与の製剤は、無菌の水性あるいは非水
溶性液剤、懸濁剤、または乳化剤として与えられ
る。非水性の溶液または懸濁剤は、例えばプロピ
レングリコール、ポリエチレングリコールまたは
オリーブ油のような植物油、オレイン酸エチル、
ヨード化ケシ油脂肪酸エステルのような注射しう
る有機エステル類を薬学的に許容しうる担体とす
る。このような製剤はまた、防腐剤、湿潤剤、乳
化剤、分散剤、安定剤のような補助剤を含むこと
ができる。こらの溶液剤、懸濁剤および乳化剤
は、例えばバクテリア保留フイルターをとおす濾
過、殺菌剤の配合、あるいは照射等の処理を適宜
行うことによつて無菌化できる。また無菌の固形
製剤を製造し、使用直前に無菌水または無菌の注
射用溶媒に溶解して使用することができる。 本発明の抗腫瘍剤の有効投与量は年令、性別、
患者の状態により異なるが、一般には10²〜
10⁵μg／人／day程度に投与するのがよい。 本発明の癌治療剤の実験動物に対する毒性は、
結合する細胞毒の種類にもよるが、一般に細胞毒
そのものの毒性よりも弱い。例えば、AraCを結
合した重合体のマウスに対するLD₅₀値は、250
mg／Kg以上である。 以下実施例によつて本発明を詳述する。 実施例 １ 本実施例は、下記の反応と生成物（細胞毒性物
質を結合した重合体）の抗腫瘍効果を示すもので
ある。 (1) ポリ―Ｌ―グルタミン酸ナトリウム塩（分子
量21000、重合度140）705mgと、１―〔5′―
（２―アミノエチルホスホリル）―β―Ｄ―ア
ラビノフラノミル〕シトシン（以下AraCMP
誘導体と称す）502mg（1.40mmole）を水50ml
に溶解し、1NNaOHを加えて溶液のPHを7.50
とした。次いで、１―エチル―３―（３―ジメ
チルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩
（縮合剤）2.683g（14.0／mmole）を加え、2.75
時間撹拌した。この間、溶液のPHが上昇する傾
向にあるので1NHClを滴下して、PH＝７〜7.6
に調節をつづけた。反応終了後、40゜で減圧濃
縮して約40mlとし、４℃で純水に対して48時間
セロフアンチユーブ中で透析した。回収液を凍
結乾燥すると、綿状白色固体1114gが得られ
た。得られた重合体中に結合している
AraCMP残基量は、その分子吸光係数を便宜
上ε^273nm＝9000（the Merck Index，9th ed，
2778頁参照）として、上記サンプルについて定
量したところ、1.046mmole含有されているこ
とが判明した。Ara CMPの反応率は74.7％で
あつた。 (2) この物を水50mlにとかし、２―ヒドロキシエ
チルアミン503.4mg（8.25mmole）を1N・
HCl8.25mlに溶解して加え、EDCI・HCl3.16g
（16.5mmole）を加え、1NHClで溶液のPHを7.0
として４時間撹拌した。 この間、PHが上昇する傾向にあるので
1NHClを加えて、PH7.0〜7.5で反応させた。反
応を終えたら、減圧濃縮して20mlとし、４℃で
純水に対して48hr透析した。回収液を凍結乾燥
して綿状固体742mgを得た。得られた重合体中
に含有されるAraCMP残基の量は、273nmで
の吸光度測定により、0.654mmoleであつた。 ポリ―Ｌ―グルタミン酸ナトリウム塩は、PH
＝4.0で水溶液から析出を生ずるが、一方、上
記の得られた重合体はPH＝4.0でも水溶性であ
つた。このことより、ポリ―Ｌ―グルタミン酸
の多くの側鎖カルボキシル基がヒドロキシエチ
ル化されたことがわかる。 又、得られた重合体中のAraCMP残基の結
合率は下記のごとく算出された。 AraCMP残基量＝0.654mmole（紫外線吸光
度測定により定量）、重合体重量＝742mgである
から、またAraCMPの結合したユニツト（式
〔〕）の分子量は469で、２―ヒドロキシエチ
ルアミンの結合したユニツト（式〔〕）の分
子量は172であるから、469×0.654＋172x＝742
となる。これからｘ＝2.53mmole（ヒドロキシ
エチル化ユニツト量）。 従つて、AraCMPの結合率＝0.654／2.53＋0.654× 100＝20.5％ (3) 抗腫瘍試験 (i) L1210細胞の１×10⁵個をCDF₁マウス（Ｎ
＝５）にi.p.移植し、24時間後にi.p.で被験薬
を１回投与し、生存日数を測定した。

【表】 本発明の重合体はAraCの場合よりも延命
効果が大であることがわかる。 (ii) L1210細胞の１×10⁵個をCDF₁マウス（Ｎ
＝５）にS.C.移植し、24時間後に、被験薬を
i.v.で１回投与し、生存日数を測定した。

【表】 この場合にも本発明の重合体はすぐれた延
命効果を示している。 実施例 ２ 本実施例は、下記の反応と生成物を示すもので
ある。 ポリ―Ｌ―グルタミン酸（分子量31000；重合
度240）のナトリウム塩100mgとマイトマイシン
C33mgを0.025Mリン酸ナトリウム緩衝液（PH
7.24）20mlに溶解した。次いでこれに１―エチル
―３―（３―ジメチルアミノプロピル）カルボジ
イミド塩酸塩254mgを添加溶解し、暗所で一夜撹
拌した。次いで反応液を0.9％NaClに対して24時
間、純水に対して24時間４℃にて透析したのち、
凍結乾燥することにより、中間生成物であるマイ
トマイシンＣ―ポリ―Ｌ―グルタミン酸結合体の
綿状固体96.7mgが得られた。この物を水20mlに溶
解し、２―ヒドロキシエチルアミン81mgを1N・
HCl1.33mlに溶解して加え、EDCI・HCl509mgを
加え、４時間撹拌した。この間PHが上昇する傾向
にあるので、1NHClでPH7.0〜7.5に調節した。次
いで反応液を４℃で純水に対して48時間透析し、
回収液を凍結乾燥して、綿状固体105mgを得た。 ポリ―Ｌ―グルタミン酸ナトリウム塩は、PH＝
4.0で水溶液から析出するが、一方、上記で得ら
れた重合体はPH＝4.0でも水溶液であつた。この
ことよりポリ―Ｌ―グルタミン酸の多くの側鎖カ
ルボキシル基がヒドロキシエチル化されたことが
わかる。又、得られた重合体に結合しているマイ
トマイシンＣ残基量は、重合体の紫外線吸収スペ
クトル（水中）を測定して定量した。即ち、紫外
線吸収スペクトルは360nmにマイトマイシンＣ残
基にもとずく吸収極大を有しており、本発明の目
的物が形成されていることが確認され、又、マイ
トマイシンＣ残基の分子吸光係数を便宜上
ε360nm＝23000として（J.S.Webbら、J.A.C.S.，
84巻，3185頁（1962）参照）、得られたマイトマ
イシンＣ―高分子結合体105mgに含まれる、マイ
トマイシンと残基量を求めたところ、29.7μmole
（9.93mg相当）であつた。又、MMCの結合率は、
実施例１と同様な方法で算出すると、5.3％であ
つた。 実施例 ３ 本実施例は、下記の反応と生成物（細胞毒性物
質を結合した重合体）を示すものである。 ポリ―Ｌ―グルタミン酸ナトリウム塩（分子量
21000、重合度140）100mgとｐ―〔Ｎ，Ｎ―ビス
（２―クロロエチル）〕フエニレンジアミン塩酸塩
17.8mgを水20mlに溶解しEDCI・HCl130mgを添加
して一夜撹拌した。次いで反応液を純水に対して
４℃で48時間透析したのに、透結乾燥すると、中
間体の綿状白色固体92mgが得られた。この物を水
20mlに溶解し、２，３―ジヒドロキシプロピルア
ミン60mgを1N・HCl0.66mlに溶解して添加し、
さらにEDCI・HCl130mgを加えて、一夜撹拌し
た。反応液を、純水に対して４℃で48時間透析し
たのち、凍結乾燥すると、目的物であるｐ―
〔Ｎ，Ｎ―ビス（２―クロロエチル）〕フエニレン
ジアミンの高分子結合体122mgが得られた。 ポリ―Ｌ―グルタミン酸ナトリウム塩は、PH＝
4.0で水溶液から析出するのに対し、上記で得ら
れた重合体はPH＝4.0でも水溶性であつた。この
ことより、ポリ―Ｌ―グルタミン酸の多くの側鎖
カルボキシル基が２，３―ジヒドロキシプロピル
アミノ化されたことがわかる。又、得られた重合
体に結合している、ｐ―〔Ｎ，Ｎ―ビス（２―ク
ロロエチル）〕フエニレンジアミン残基量は、重
合体の紫外線吸収スペクトルを測定して定量し
た。即ち、紫外線吸収スペクトルは、275nmに同
残基にもとずく吸収極大を示しており、本発明の
目的物が形成されていることが確認され、又、同
残基の分子吸光係数をε275nm＝16200として（便
宜上酢酸とｐ―〔Ｎ，Ｎ―ビス（２―クロロエチ
ル）〕フエニレンジアミンの結合体の吸光係数を
採用した）、得られた結合体122mgに含まれる、ｐ
―〔Ｎ，Ｎ―ビス（２―クロロエチル）〕フエニ
レンジアミン残基量を求めたところ、40μmole
（10.8mg相当）であつた。又、結合率は、実施例
１と同様に算出すると6.0％であつた。 実施例 ４ (1) ポリ―Ｌ―グルタミン酸（分子量30000）129
mgを乾燥したジメチルホルムアミド30mlに溶解
し、氷冷下塩化ピバロイル121mgとトリエチル
アミン100mgを加え、40分間撹拌した。次いで、
１―（β―Ｄ―アラビノフラノシル）シトシン
243mgをジメチルホルムアミド３mgに溶解した
溶液と、トリエチルアミン100mgを加え撹拌し
た。20分後に氷槽をのぞき、室温で17時間反応
させた。次いで、２―ヒドロキシエチルアミン
61mgを加えて、２時間反応させた。その後、反
応液を氷水30mlに滴下し、得られた水溶液をセ
ロフアン膜により水に対して４℃で24時間透析
した。透析液を凍結乾燥して、下記式の綿状固
体205mgを得た。 上記の得られた重合体はPH＝4.0でも水溶性
であつた。このことより、ポリ―Ｌ―グルタミ
ン酸の多くの側鎖カルボキシル基がヒドロキシ
エチル化されたことがわかる。 紫外線吸収スペクトル（UV）にて、247nm
と298nmに1N位アシル化AraCの特性吸収極大
を示すことより、 ⁴Nアミノ基でAraCがポリ
マー結合していることが確認された。（M.
Akiyama等，Chem.Pharm.Bull.，26巻，981
頁（1978）参照）。 重合体中のAraC残基量は、300nmの分子吸
光係数を、便宜上8000として（上記文献参照）
定量したところ0.18mmoleであつた。従つて、
重合体中のAraC残基の結合率は下記のごとく
に算出された。 AraC残基量＝0.18mmole（紫外線吸光度測定
により定量）、重合体重量＝205mgであるから、
またAraCの結合したユニツト（式〔〕）の分
子量は354で、２―ヒドロキシエチルアミンの
結合したユニツト（式〔〕）の分子量は172で
あるから、354×0.18＋172x＝205となる。これ
からｘ＝0.82mmole（ヒドロキシエチル化ユニ
ツト量）。 従つて、AraCの結合率＝0.18／0.82＋0.18×100 ＝18％である。 (2) 抗腫瘍試験 L1210細胞の１×10⁵個をCDF₁マウス（Ｎ＝
５）にi.p.移植し、24時間後にi.p.で被験薬を１
回投与し、生存日数を測定した。

【表】 本発明の重合体はAraCの場合よりも延命効
果が大であることがわかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 式〔〕で表される構成単位と、 〔式〔〕において、Ｚは水素原子又は１価の陽
   イオンを表す。ｍは１〜４の整数を表す。〕 式〔〕で表される構成単位と、 〔式〔〕において、Ｘは１個または複数個の水
   酸基で置換されているアルキルアミン残基を表
   す。ｍは１〜４の整数を表す。〕 式〔〕で表される構成単位と、 〔式〔〕において、Ｙは分子中にアミノ基又は
   イミノ基を含む抗腫瘍性のアルキル化剤，代謝拮
   抗剤又は抗生物質のアミノ基又はイミノ基反応残
   基を表す。ｍは１〜４の整数を表す。〕 式〔〕で表される構成単位よりなり、 〔式〔〕で、Ｒは水素原子，メチル基，ベン
   ジル基，又はヒドロキシメチル基を表す。〕 構成単位〔〕，〔〕と〔〕の割合は 〔〕／〔〕＋〔〕＋〔〕＝0.05〜0.95であり
   、構成 単位〔〕は全構成単位の40モル％未満であり、
   重合度が10〜2000である細胞毒性物質を結合した
   重合体を活性成分とする抗腫瘍剤。 ２ 全構成単位の少なくとも60モル％が式〔〕 〔式〔〕において、Ｚは水素原子又は１価の陽
   イオンを表す。ｍは１〜４の整数を表す。〕 で表される構成単位からなり、構成単位〔〕が
   100モル％でないとき残りの構成単位は式〔〕 〔式〔〕で、Ｒは水素原子，メチル基，ベンジ
   ル基，またはヒドロキシメチル基を表す。〕 で表される構成単位よりなる重合体と、分子中に
   アミノ基又はイミノ基を含む抗腫瘍性のアルキル
   化剤，代謝拮抗剤又は抗生物質とを反応させて得
   られる重合体に、１個または複数個の水酸基で置
   換されているアルキルアミン化合物を反応せしめ
   ることを特徴とする、細胞毒性物質を結合した重
   合体を活性成分とする抗腫瘍剤の製造法。