5'-Deoxy-5-fluorouridine
プ ロ ドラ ッグ 含 有 リ ピ ッ ド
マ イク ロス フ ィア によ る抗 癌 剤 の リンパ 系送 達
遠藤浩孝 ・熊倉克頼 ・大森裕正 ・奥村睦男 ・浮 ケ谷 正*1), 関 俊暢 ・從二和彦*2)
Lymphatic delivery of anticancer drug by lipid microspheres containing prodrug of 5'-deoxy-5-fluorouridine
Lipid microspheres (LM)containing lipophilic prodrug of 5'-deoxy-5-fluorouridine(5'°DFUR),
2',3'-didecanoyl-5'-deoxy-5--fluorouridine(C10-5'-DFUR), were prepared. The median diameter of LM. containing C 14-5'-DFUR(C 10-5'-DFUR-LM) was about 200 nm, which was unchanged during storage for 1 week at 5•Ž. We analyzed plasma concentration and cumulative lymphatic transport of drug following oral administration of C10-5'-DFUR-L to rats, as compared with 5'-DFUR aqueous salutions(5'-DFUR-W) or 5'-DFUR added to LM (5'-DFUR+LM). Effect of simultaneous use of C 10-5'-DFUR and soybean oil or lecithin which is components of LM on lymphatic delivery of drug was also investigated. The plasma concentration of 5'-DFUR rapidly declined following administration of 5'-DFUR-W or 5'-DFUR+LM. In contrast, the plasma concentration of 5'-DFUR was sustained for 24 hr in all cases of formulations containing C 10-5'-DFUR.
On the other hand, the cumulative lymphatic transport of the drug following the co-administra tion of C 10-5'-DFUR and soybean oil or lecithin was higher than 5'-DFUR-W and 5'-DFUR+ LM. Especially, in the case of C 10-5'-DFUR-LM, the cumulative lymphatic transport was higher than any other formulation. Those results indicate that administration of lipophilic drug incorpo rated in LM is effective for directed delivery of the drug to lymph duct, due partly to direct transmucosal passage of the intact LM containing the drug.
Hirotaka Endoh•EKaisuyori Kumakura•EHiromasa Ohmori•E Mutsuo Okumura•ETadashi Ukigaya *l),
Toshinobu Seki•EKazuhiko Jurti * 2) key words : lymphatic delivery, lipid microsphere, prodrug,
5'-deoxy-5-fluarauridine, oral administration
*1) Omiya Research Laboratory
, Nikken Chemicals Co., Ltd. 日研
化学株式会社大宮研究所
*2) Facility of Pharmaceutical Sciences, Josai University 城西 大 学薬学部
Offprint requests to : Hirotaka Endoh, Pharmaceutical Group, Omiya Laboratory, Nikken Chemicals Co., Ltd., 1-346, Kitabu kuro-cho, Omiya, Saitama 330-0836, Japan
〔要役 〕5'-Deoxy-5-fluorouridine(5'-DFUR)の 脂 溶 性 プ ロ ド ラッ グ(2',3'-didecanoyl-5'-deoxy-5-fluerour-idine(C10-5'-DFUR))含 有 リ ピ ッ ド マ イ ク ロ ス フ ィ ア (LM)を 調 製 し(メ ジ ア ン径≒200nm),ラ ッ トに 経 口 投 与 した 結 果,血 漿 中5'-DFUR濃 度 は5'-DFUR製 剤 投 与 に く らべ 持 続 し,薬 物 の 累 積 リ ンパ 移 行 量 はC10-5'-DFURと LM成 分(ダ イ ズ 油 、レ シ チ ン)と の 併 用 時 よ り も高 かった. こ れ は,脂 溶 性 薬 物 と カ イ ロ ミ ク ロ ン成 分 との 併 用 と,一 部,薬 物 を 含 有 し たLM自 身 の 粘 膜 通 過 が,薬 物 の リ ンパ 系 送 達 に効 果 が あ る た め と考 え る. 癌 の外 科 手術 の予 後 は,転 移,再 発 の有無 に大 き く左 右 さ れ る ので,リ ンパ 節 へ の あ る い は リンパ 系 を介 した他 の組 織 へ の癌 の転 移 予 防 を 目的 と して, 外 科 手 術 の 際 には腫 瘍 巣 周 辺 リンパ 節 の廓 清 が 頻 繁 に行 わ れ る.し か し,患 者 へ の 負担 が 大 きい に もか か わ らず 完 全 で な い場 合 も多 く,し ば し ば癌 の転 移, 再 発 歩 み られ る.癌 の転 移 予 防 に抗 癌 剤 の リ ンパ 系 へ の送 達 が 有効 と考 え られ る が,抗 癌 剤 の多 くは親 水 性 の 低 分 子 化合 物 で あり,リ ンパ 系 へ の薬 物 移行 性 は比 較 的低 い.こ れ らを背 景 と して,従 来 よ リマ イ ク ロ ス フ ィア へ の封 入 や プ ロ ドラ ッグ化 な どの薬 剤 学 的 手 法 に より リ ンパ 系 に選 択 的 に抗 癌剤 を分 布 させ る試 みが な され て い る1∼4). そ こで筆 者 らは,経 口投 与 した あ と,消 化 管 か ら リ ンパ 系 へ効 率 的 に薬 物 を送 達 させ る た め の 薬 物 キ ャ リア と して,リ ンパ 管 よ り吸 収 され るレ シチ ン
や 植 物 油 を 主 成 分 と す る 平 均 粒 子 径が 数 十 ∼ 数 百 nmの リ ピ ッ ド マ イ ク ロ ス フ ィ ア(LM)が 有 望 で あ る と考 え た.LMは 静 脈 内 注 射 に よ り,炎 症 部 位 や 障 害 血 管 周 辺 に タ ー ゲ テ ィ ン グ さ れ る こ と は 知 ら れ て い る が,経 口 投 与 か らの 薬 物 キ ャ リア と し て の 性 質 は あ ま り知 られ て い な い5,6). LMに 含 有 さ せ る 薬 物 と し て は,5'-Deoxy-5-fluorouridine(5'-DFUR)の 脂 溶 性 プ ロ ド ラッ グ を 用 い た.5'-DFURは,5-fluorouraci1(5-FU)の プロ ドラ ッ グ で あ り,そ の ま ま で は 効 果 を 示 さ な い が, 腫 瘍 部 位 で 活 性 の 高 い ピ リ ミ ジ ン ヌ ク レ オ シ ド ホ ス フ ォ リ ラ ー ぜ に よ り5-FUに 変 換 さ れ る タ ー ゲ テ ィ ン グ 効 果 を 有 す る た め,従 来 の フ ッ化 ピ リ ミ ジ ン系 抗 癌 剤 よ り安 全 性 が 高 く,臨 床 の 場 で も経 口 的 に 広 く使 用 さ れ て い る7).LM製 剤 はo/w型 の エ マ ル シ ョ ン で あり,そ のLM相(油 相)へ の5'-DFUR の 含 有 率 は 親 水 性 で あ る た め 低 く な る と予 想 さ れ る の で,5'-DFURの2'位,3'位OH基 をn-デ カ ン酸 で ア シ ル 化 し た2',3'-didecanoyl-5'-DFUR(C10-5'-DFUR)を 合 成 し,LMに 含 有 さ せ た. 本 報 告 で は,基 礎 検 討 と し て,C10-5'-DFURの 物 理 化 学 的 性 質 と酵 素 反 応 性 を検 討 し,さ ら に,C10一 5'-DFURを 含 有 し たLMを ラ ッ トに経 口 投 与 し た あ と の 薬 物 体 内 動 態 と リ ン パ 移 行 性 を 評 価 し,5'-DFURやCIO-5'-DFURをLMやLMの 材 料 と併 用 投 与 し た 場 合 と比 較 し た. 方 法 (1) 材 料 精 製 卵 黄 レ シ チ ン(PL100E}は,キ ュ ー ピ ー 社 よ り 供 与 さ れ た も の を 用 い た.5'-Deoxy-5-fluorour-idine(5'-DFUR)は シ グ マ 社 よ り 購 入 し た .2'、3'-didecanoyl-5'-DFURはNishizawaら の 方 法 に よ り 合 成 した8).す な わ ち,5'-DFUR(1g)を ピ リ ジ ン に 溶 解 さ せ,0℃ 下,n-デ カ ン 酸 ク ロ リ ド(3倍 等 量) を 滴 下 し,室 温 で2時 間 放 置 し た.反 応 液 は,溶 媒 を 減 圧 下 で 留 去 し,得 ら れ た オ イ ル を カ ラ ム ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー(シ リ カ ゲ ル,展 開 溶 媒;n-ヘ キ サ ン:酢 酸 エ チ ル=8:1)で 精 製 し,C10-5'-DFURを 得 た.化 学 構 造 は,1H-NMRとMSに よ り 確 認 し た. 純 度 は,高 速 液 体 ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー(HPLC)に より98%以 上 で あ る こ と を 確 認 し た.ブ タ肝 臓 エ ス テ ラ ーゼ(エ ス テ ラ ー ゼ 懸 濁 液,2530units/ml)は, シ グ マ 社 よ り購 入 した .エ ス テ ラー ゼ懸 濁 液 は,O.1 Mリ ン 酸 塩 緩 衝 液(pH7.4)で 希 釈 し,200units/ml と し た.そ の 溶 液 は0.45μmメ ン ブ ラ ン フ ィ ル タ ー で 濾 過 し,使 用 時 ま で4℃ で 保 存 し た .溶 液 は調製 後 50時 間 以 内 に 使 用 し た.他 の 試 薬 はHPLCグレー ドあ る い は 特 級 品 を購 入 し そ の ま ま 用 い た . (2) 見 か けの分 配 係 数 の 測 定 薬 物 の 見 か け の 分 配 係 数 は,25℃ に お い てn-オ ク タ ノ ー ル/0.1Mリ ン 酸 塩 緩 衝 液(pH6.8)系 お よ び ダ イ ズ 油/0.1Mリ ン 酸 塩 緩 衝 液(pH6.8)系 で 測 定 し た.C10-5'-DFURの 場 合,n-オ ク タ ノ ー ル も し く は ダ イ ズ 油1gにC1O-5'-DFUR(20mg)を 溶 解 し,そ れ ぞ れ の 溶 液 に緩 衝 液(20ml)を 加 え た .そ れ ぞ れ の 混 液 を 室 温 に て 撹拌 し て 薬 物 を 分 配 させ た あ と,水 相 中 薬 物 濃 度 をHPLCに よ り測 定 し た .5'-DFURの 場 合,緩 衝 液5mlに5'-DFUR(50mg)を 溶 解 さ せ,n-オ ク タ ノ ー ル(40g)も し く は ダ イ ズ 油 (35g)を 加 え た. 薬 物 を 分 配 させ た あ と,油 相 か ら7gを 分 取 し,分 取 液 より 水(2ml)で6回,薬 物 を 抽 出 した.そ の 抽 出 液 中 薬 物 濃 度 をHPLCで 測 定 した. (3) 溶 解 度 の 測定 ClO-5'-DFURの 水 へ の 溶 解 度 は,試 験 管 中 の 水 に薬 物 を 懸 濁 さ せ,そ の 試 験 管 を37℃ で24時 間 保 持 後,上 澄 み を 分 取 し,HPLCに よ り測 定 し て 求 め た.ダ イ ズ 油 へ の 薬 物 溶 解 性 は,薬 物(1∼350mg) を,1gの ダ イ ズ 油 に 加 え,60℃ に 加 温,撹拌 後,室 温 まで 冷 却 し,1日 放 置 後 の 液 中 に薬 物 固 体 が 析 出 し て い る か ど う か を 目 視 す る こ とで 判 定 した. (4) ln vitroに お け る エ ス テ ラ ー ゼ に よ る加 水 分 解 試 験 等 張 リ ン酸 塩 緩 衝 液(pH7.4)で1unit/mlに 希 釈 し た エ ス テ ラ ー ゼ 溶 液(5ml)を 恒 温 槽 で37℃ と し, そ れ にC10-5'-DFURエ タ ノ ー ル 溶液(4×10-3M) を50μ1加 え た.経 時 的 に サ ン プ ル(100μl)を 分 取 し,等 量 の ア セ トニ ト リル を加 え て 酵 素 反 応 を止 め た.サ ン プ ル 中ClO-5'-DFURお よ び5'-DFUR濃 度 をHPLCに よ り測 定 し た.ジ エ ス テ ル 誘 導 体 か ら
モ ノ エ ス テ ル 体 へ の 分 解 速 度 定 数(K1)は,C10-5'-DFUR濃 度 の 経 時 的 減 少 を片 対 数 グ ラ フ に プロッ ト し,そ の 傾 き か ら求 め た. モ ノ エ ス テ ル 体 か ら の5'-DFURの 生 成 速 度 定 数 ( K2)は,C10-5'-DFURお よ び5'-DFUR濃 度 の 経 時 的 変 化 か ら,非 線 形 最 小 二 乗 法 に よ り求 め た. (5) LM製 剤 の 調 製 3.15%(w/v)C10-5'-DFUR,10%(w/v)ダ イ ズ 油,1.2%(w/v)卵黄レ シ チ ン,2.5%(w/v)グ リ セ リ ン お よ び 蒸 留 水 か ら な るLM製 剤(o/w emulsion) を 以 下 の 方 法 に よ り 調 製 し た.C10-5'-DFUR(18.9 g)と 卵 黄 レ シ チ ン(7.2g)を80℃ で,ダ イ ズ 油(60g) に 溶 解 さ せ,あ ら か じ め80℃ に 暖 め た グ リ セ リ ン 水 溶 液 で 全 量 を600mlと し た.そ の 溶 液 を ハ イ ド ロ シ ャ ー(HS-0.5型,ゴ ー リ ン,ド イ ツ)で18分 オ ペ レ ー ト し て 粗 乳 液(粒 子 径=500μm)を 得 た.さ ら に,高 圧 ホ モ ジ ナ イ ザ ー(LAB60-10TBS,ゴ ー リ ン)で21分 オ ペレー ト し,LM製 剤(600ml)を 得 た. そ のLM製 剤 は,室 温 に 冷 却 後,メ ン ブ ラ ン フ ィ ル タ ー(1.0μm,ミ リ ポ ア,USA)で 濾 過 し,実 験 ま で 5℃ で 保 存 し た.ま た,薬 物 を 含 ま な いLM製 剤 を 調 製 し て,5'-DFURを あ と か ら 添 加 し,体 内 動 態 を C10-5'-DFURと5'-DFUR問 で 比 較 す る た め の 製 剤 と し た. (6) LM製 剤 の 薬 物 含 量 お よ びLMの 平 均 粒 子 径 の 測 定 LM製 剤(0.5ml)を ア セ トニ ト リル(250ml)に 溶 解 後,溶 液 中C10-5'-DFUR濃 度 をHPLCに よ り 測 定 した.LMの 重 量 基 準 に よ る メ ジ ア ン径 はN4 型 コー ル タ ー(日 科 機)に よ り測 定 し た. (7) 動 物 実験 手 技 Bollmanら の 方 法 に 従 い,以 下 の 実 験 を 行 っ た9). 約18時 間 絶 食 さ せ たWistar系 雄 性 ラ ッ ト(8週 齢, 体 重190∼300g)に ペ ン トバ ル ビ タ ー ル 麻 酔 下(40 mg/kg}頸 動 脈 カ ニ ュ ーレ を施 し,麻 酔 覚 醒 後,薬 物 を経 口 投 与 した.投 与 後,ボ ー ル マ ン ケ ー ジ に ラ ッ トを 固 定 し,経 時 的 にカ ニ ュ ー レ よ り血 液(500μl) を少 量 の ヘ パ リ ン処 理 し た チ ュ ー ブ に採 取 し た.サ ン プ ル は,た だ ち に 遠 心 分 離 し て 血 漿(250μl)を 分 取 し,分 析 ま で 凍 結 し た. リ ン パ 液 採 取 実 験 の 場 合,別 の 胸 管 リ ン パ に カ ニ ュ ー レ を 施 し て 絶 食 させ た ラ ッ トに,薬 物 を 経 口 投 与 し,カ ニ ュ ー レ よ り24時 間 持 続 的 に リ ン パ 液 を 採 取 し た. 血 漿 お よ び リ ン パ 液 中5-FU,5'-DFUR濃 度 は, 町 田 ら の 方 法 を 応 用 し,5-iodouracil(5-IU)を 内 部 標 準 物 質 と し て 用 い て 測 定 した10).す な わ ち,サ ン プ ル(200μl)に5-IU水 溶 液(250μl)とpH6.0,1M リ ン酸 塩 緩 衝ee1(50Pt1〕 を 加 え,酢 酸 エ チ ル(8皿Dを 加 え て10分 振 盟 した.遠 心 分 離 後,有 機 層 を分 取 し, N,ガ ス で 乾 固 した,残 渣 を 移 動 相(25⑪ μl)に 再 溶 解 し,メ ン ブ ラ ン フ ィル タ ー(e、22Ptm)で 濾 過 後, 1{PLCに よD薬 物 濃 度 を 測 定 し た.血 漿 お よ び リ ン パ 液 中C1⑪ 一5LDFUR濃 度 は,サ ン プ ル(50μDに2 倍 量 の ア セ トニ ト リル を 加 え て 除 蛋 白 した あ と,上 澄 み をHPLCに 注 入 して 測 定 し た.ま た,C10-5'-DFURの モ ノ エ ヌ、テ ル 体 の 濃 度 は 以 下 の 手 順 で 測 定 した. す な わ ち 、 リ ンパ 液(250μl)に100units/mlエ ス テ ラ ー ゼ 溶 液(500μl)を 加 え て2時 間37℃ で イ ン キ ュ ベ ー ト し て,C10一5'-DFURとC10-5'-DFUR の モ ノ エ ス テ ル 体 を す べ て5'-DFURに 変 換 し,5'-DFUR濃 度 を 測 定 し て,そ の 薬 物 濃 度 と個 別 に 測 定 し たC10-5'-DFURと5'-DFUR濃 度 の 和 との 差 を C10-5'-DFURの モ ノエ ス テ ル 体 の 濃 度 と考 え た. (8) HPLC分 析 法 薬 物 濃 度 の 測 定 に はHPLCシ ス テ ム(LC-10A, SPD-10A,島 津)を 用 い た.カ ラ ム に は,YMC-pack-ODS-A(5μm,6.0×150mm,YMC)を 用 い, カ ラ ム 温 度 は40℃ と し た.移 動 相 は,5-FUに は 水:メ タ ノ ー ル=95:5,5'-DFURに はpH4.O, 0 .05M酢 酸 緩 衝 液:メ タ ノ ー ル=85:15,C10-5'-DFURに は 水:ア セ ト ニ ト リ ル=5.95を そ れ ぞ れ 用 い,波 長266nmで の 吸 光 度 を モ ニ タ ー し た. (9) 有 意差 検 定 法 危 険 率5%で の 条 群 間 の 有 意 差 をTukey-Kramer法 に よ り検 定 し た.
結
果
(1) 薬 物 の物 理 化 学 的性 質 お よ び プ ロ ドラ ッグ のエ ス テ ラー ゼ に よ る加 水 分 解 試 験 薬 物 の 物 理 化 学 的 性 質 を表1に 示 す.5'-DFURのLogP値 が オ ク タ ノ ー ル,ダ イ ズ 油 と も0よ り低 い の に 対 し,C10-5'-DFURの そ れ は6以 上 と高 か っ た.薬 物 のLMの 内 相 で あ る ダ イ ズ 油 へ の 溶 解 性 を 評 価 し た 結 果,親 水 性 の5'-DFURで は1mg/gよ り低 い の に 対 し,C10-5'-DFURで は350mg/g以 上 で あ っ た.予 備 検 討 に お い て,2',3'-didodecanoyl-5'-DFURを 合 成 し,そ の 物 理 化 学 的 性 質 を 評 価 し た が,そ の ダ イ ズ 油 へ の 溶 解 度 は250mgfg以 下 で C10-5'-DFURよ り低 か っ た.こ れ らの 結 果 か ら, C10-5'-DFURを 用 い る こ と で 効 率 よ くLM中 に 薬 物 が 含 有 さ れ る と思 わ れ た. C10-5'-DFURか ら の5'-DFURの 生 成 に つ い て,ジ エ ス テ ル 体 か ら モ ノ エ ス テ ル 体 へ の 反 応 速 度 定 数 をKl,モ ノ エ ス テ ル 体 か ら5'-DFURへ の 反 応 速 度 定 数 をK2と し11),そ れ らの 値 を 比 較 し た(表 1).C10-5'-DFURのKlの 値 はK2と 比 較 して 小 さ く,ジ エ ス テ ル 体 か ら モ ノ エ ス テ ル 体 へ の 反 応 が 律 速 段 階 で あ る こ とが 示 さ れ た. C10-5'-DFURは 脂 溶 性 な の で,LM製 剤 で 投 与 し た 場 合,安 定 に 油 相 に 保 持 さ れ,放 出 し た 一 部 の 薬 物 は エ ス テ ラ ー ゼ 存 在 時 に は5'-DFURに 変 化 し,さ ら に,ホ ス フ ォ リ ラ ー ゼ 活 性 の 高 い 部 位 に お い て5-FUを 生 じ る と予 想 さ れ る. (2) C10-5'-DFUR含 有LMの 安 定 性 調 製 さ れ たC10-5'-DFUR-LMの メ ジ ア ン 径 は 193±21nmで あ り,薬 物 含 有 濃 度 は,調 製 時 の 損 失 に よ り理 論 値 よ り低 下 し,27.6±0.2mg/mlで あ っ た.実 験 期 間 中 のC10-5'-DFUR含 有LM(C10-5'-DFUR-LM)の 安 定 性 を 保 証 す る た め,5℃ で1週 間 保 存 し,こ れ ら 値 の 変 化 を 観 察 し た.C10-5'-DFUR-LMの 製 剤 中C10-5'-DFUR濃 度 とLMの メ ジ ア ン径 の 変 化 を表2に 示 す.1週 間 保 存 の あ と, 薬 物 含 有 濃 度 お よ び 粒 子 径 に 変 化 は 認 め ら れ ず, LM製 剤 は 実 験 期 間 中 安 定 で あ る こ と を 確 認 で き た.ま た,C10-5'-DFURの 分 解 物 で あ る製 剤 中5'-DFUR濃 度 を,LM製 剤 調 製 直 後 お よ び1週 間 保 存 後 に,HPLCに よ り測 定 し た 結 果,と も に 検 出 限 界 (0.02μg/ml)以 下 で あ り,ク ロ マ トグ ラ ム 上 に分 解 物 の ピー ク は 認 め ら れ な か っ た. (3) ラ ッ ト経 口投 与 後 の血 漿 中 薬 物濃 度 5'-DFUR水 溶 液(5'-DFUR-W),5'-DFURを 薬 物 フ リーLM製 剤 に 添 加 し て 調 製 し たLM製 剤(5'-DFUR+LM),C10-5'-DFURの 水 性 懸 濁 液(C10-5'-DFUR-W),C10-5'-DFURの ダ イ ズ 油 溶 液 (C10-5'-DFUR-S),1.2%レ シ チ ン を 添 加 し た C10-5'-DFUR水 性 懸 濁 液(C10-5'-DFUR-L)お よ びC10-5'-DFUR-LMを そ れ ぞ れ0.406mmol/kg ラ ッ トに経 口 投 与 し た.そ れ ぞ れ の 製 剤 投 与 後 の 血 漿 中 薬 物 濃 度 時 間 推 移 を 図1に 示 す.5'-DFURを 含 有 す る5'-DFUR-Wと5'-DFUR+LMの 投 与 後 の 5'-DFUR血 漿 中 濃 度 推 移 は,Cmaxの 平 均 値 で そ れ ぞ れ102.9nmol/m1と104.5nmol/mlで ほ ぼ 同 等 で あ る が,5'-DFUR-Wで はTmaxが0.67hで 5時 間 目 以 降 血 漿 中 濃 度 が 検 出 さ れ な か っ た の に 対 し,5'-DFUR+LMで は,Tmaxが0.94hで 血 漿 中 5'-DFURは 投 与9時 間 後 まで 検 出 さ れ た.C10-5'-DFURの 製 剤 の 場 合,い ず れ の 製 剤 に お い て も,血 漿 中 に は 大 部 分5'-DFURと し て 出 現 し た.5'-a) Soybean oil/0.1M phosphate buffer(pH 6.8).
b) n-Octanol/0.1 M phosphate buffer (pH 6.8).
c) Lipophilic index : The mobile phase was water : acetonitrile system and formamide was used as retention substance.
d) Not detected.
•\
1 Physicochemical properties of the drugs and enzymatic hydrolysis rates of C10-5'-DFUR
•}
1 Plasma levels of C10-5'-DFUR, 5'-DFUR, and 5-FU after oral administration of various formulations to rats at a dose of 0.406 mmol/kg 5'-DFUR or C10-5'-DFUR
A : 5'-DFUR-W (n = 4, 5.0 ml/kg aqueous solution) B : 5'-DFUR+LM (n = 3, 8.6 ml/kg o/w emulsion) C : C10-5'-DFUR-W (n = 4, 5.0 ml/kg aqueous suspension) D : C10-5'-DFUR-S (n = 3, 0.98 ml/kg oil solution) E : C10-5'-DFUR-L (n = 3, 6.76 ml/kg aqueous suspension) F : C10-5'-DFUR-LM (n = 3, 8.6ml/kg o/w emulsion)•›
: 5'-DFUR concentration. ••œ: 5-FU concentration. • : C10- 5'-DFUR concentration.
The volume/kg of C10-5'-DFUR-S and C10-5'-DFUR-L were coincided with the volume/kg of each component in LM. Each value represents the mean•}SE.
DFUR投 与 製 剤 と 比 較 す る と,C10-5'-DFUR-W, C10-5'-DFUR-S,C10-5'-DFUR-L,C10-5'-DFUR-LM投 与 後 の5'-DFURのCmaxは,そ れ ぞ れ8.8,13.0,22.2,35.2nmol/mlと 低 く,Tmax が,そ れ ぞ れ1.75,2.50,1.17,1.83hと い ず れ も 遅 く な る 傾 向 が み ら れ,血 漿 中5'-DFUR濃 度 は24 時 間 後 も 検 出 さ れ た. 各 薬 物 の 血 漿 中 薬 物 濃 度 曲 線 下 面 積(AUC)を 表3 に 示 す.5'-DFUR製 剤 投 与 後 のAUCの 値 は,LM に 添 加 し て 投 与 し た 場 合 に 水 溶 液 で 投 与 し た 場 合 よ り 高 く な る 傾 向 を 認 め た.C10-5'-DFUR製 剤 投 与 後 の5'-DFURのAUCは,5'-DFUR+LM投 与 後 と く ら べ て,い ず れ のC10-5'-DFUR製 剤 の 場 合 も 有 意 に 低 い 値 と な っ た(p<0.05).C10-5'-DFUR 投 与 製 剤 問 で 比 較 す る と,C10-5'-DFURを 水 性 懸 濁 液 と し て 投 与 し た 場 合,特 に5'-DFURのAUC の 値 が 低 い こ と が 示 さ れ た. (4) ラ ッ ト経 口投 与 後 の リ ンパ 液 中薬 物 濃 度 そ れ ぞ れ の 製 剤 の リ ンパ 液 に 回 収 され る 総 薬 物 量 の 時 間 推 移 を 図2に 示 す.1時 間 ま で の リ ンパ 液 中 総 薬 物 移 行 量 は5'-DFUR-Wが 最 大 で,そ の 値 は 各 C10-5'-DFUR製 剤 投 与 時 に対 し て 有 意 に 高 か っ た が(p<0.05),そ れ 以 降 の 大 小 関 係 は 逆 転 し,3時 間 ま で の 値 で は,C10-5'-DFUR-LM投 与 に お い て 他 の 条 件 で の 投 与 と 比 較 し て 有 意 に 高 か っ た(p< 0 .05). 表4に24時 間 に リ ン パ 液 中 に 回 収 され たC10-5'-DFUR,モ ノ エ ス テ ル 体,5'-DFUR,5-FUの 各 薬 物 量 お よ び そ の 総 量 を 示 す.C10-5'-DFUR製 剤 投 与 時,血 漿 中 に は ほ と ん ど5'-DFURと して 検 出 さ れ た の に対 し て,リ ン パ 液 中 に は,未 変 化 体 で あ る C10-5'-DFURが 出 現 し,C10-5'-DFURが 一 部 分 解 し た モ ノ エ ス テ ル 体が わ ず か に 存 在 し た.C10-5'-DFUR-LM投 与 後 の リ ン パ 液 中 へ のC10-5'-DFURの 移 行 量 は,他 のC10-5'-DFUR製 剤 と比 較 し て 高 く,リ ン パ 液 中 総 薬 物 移 行 量 も全 製 剤 中 で も っ と も高 か っ た.5'-DFUR-Wと5'-DFUR+LM 投 与 後 の リ ン パ 液 中 総 薬 物 移 行 量 に は,差 は み られ な か っ た.
考
察
C10-5'-DFURか らの5-FUの 生 成 過 程 を 図3に 示 す.C10-5'-DFURか ら5'-DFURを 生 じ る 過 程 で モ ノ エ ス テ ル 体 を 生 じ るが,そ の5'-DFURへ の •\3 AUC of prodrug and its metabolizes following oraladministration of various formulations to rats at a dose of 0.406 mmol/kg 5'-DFUR or C10-5'-DFUR
The linear trapezoidal rule was used to determine AUC from time 0 to the respective last detectable time. AUCc10 : AUC of C10-5'-DFUR concentration AUC5'-DFUR :
AUC of 5'-DFURAUC5-FU : AUC of 5-FU
a) Plasma concentration of C10-5'-DFUR was not ed.
b
) It was detected just only at 1.5 h following
tion of C10-5'-DFUR-W, so that the value of AUC could not be calculated.
c) p<0.05 vs. C10-5' DFUR-W
d) p<0.05 vs. C10-5'-DFUR-W, DFUR-S, DFUR-L, C10-5'-DFUR-LM
•}2 Cumulative lymphatic transport of total drug after oral administration of various formulation
to rats at a dose of 0.406 mmol/kg 5'-DFUR or C 10-5'-DFUR
•
: 5'-DFUR-W (n=4, 5.0 ml/kg aqueous solu-tion). •› : 5'-DFCJR•+ LM (n=3, 8.6 ml/kg o/w emulsion). ••¡ : C10-5'-DFUR-W (n=3,5.0 ml/kg aqueous suspension). •£ : C10-5'-DFUR-S (n =4, 0.98 ml/kg oil solution). ••Ÿ : C10-5'-DFUR-L (n=3, 6.76 ml/kg aqueous suspension). ••œ : C 10-5'-DFUR-LM(n=3, 8.6 ml/kg o/w emulsion) The volume/kg of C10-5'-DFUR-S and C10-5'-DFUR-L were coincided with the volume/kg of each component in LM. Each value represents the mean•}SE.
代 謝 は 速 い の で,そ の 存 在 頻 度 は低 い と考 え ら れ る. 5'-DFURを 水 溶 液 と し て,あ る い はLM製 剤 に 添 加 して 投 与 した 場 合,血 漿 中5'-DFURはTmax の 平 均 値 で1時 間 以 内 と比 較 的 速 や か に 消 失 した. 一 方 ,C10-5'-DFUR製 剤 を 投 与 し た 場 合,血 漿 中 に C10-5'-DFUR自 身 は ほ とん ど検 出 さ れ な か っ た も の の,す べ て の 製 剤 で24時 間 後 ま で 血 漿 中 に5'-DFURが 検 出 さ れ た.リ ン パ 系 に は 高 濃 度 のC10-5'-DFURが 検 出 さ れ て い る こ と か ら,少 な く と も 一 部 はC10-5'-DFURの 形 で 吸 収 さ れ て い る と 考 え ら れ る.血 漿 中 に5'-DFURと し て の み 検 出 さ れ た 理 由 は,親 油 性 プ ロ ド ラッ グ で あ るC10-5'-DFURが 吸 収 さ れ た あ と,リ ンパ 系 や 細 胞 膜 な ど の 脂 溶 性 部 分 に 分 布 し,そ れ か ら徐 々 に5'-DFURを 生 じ た こ と に よ る と 思 わ れ る.5'-DFURを 含 め た 5-FU系 の 代 謝 拮 抗 薬 は,時 間 依 存 型 の 作 用 機 序 を 有 す る こ とか ら,こ の 血 漿 中 濃 度 の 持 続 は,薬 効 の 面 で 有 利 に働 く こ と が 期 待 で き る. C10-5'-DFUR-Wを 投 与 し た 場 合,5'-DFURの AUC値 は5'-DFUR-W投 与 時 と比 較 し て 有 意 に低 か っ た.そ の 原 因 は,C10-5'-DFURが 水 に ほ と ん ど 溶 け な い た め,吸 収 の 律 速 段 階 が 消 化 管 内 容 液 へ の 溶 解 過 程 に な り,吸 収 速 度 が 極 度 に 低 下 し た た め と 考 え られ た.も し,消 化 管 内 で の エ ス テ ラ ーゼ 活 性 が C10-5'-DFURを 速 や か に5'-DFURに 変 換 で き る ほ ど 高 け れ ば,C10-5'-DFUR-Wの 投 与 に お い •\ 4 Cumulative lymphatic transport of prodrug, its metabolizes and total drug (0-24 hr) and total lymph output
(0-24 hr) after oral administration of various formulations to rats at a dose of 0.406 mmol/kg 5'-DFUR or C10-5'-DFUR
文 献
1) Hashida M, Muranishi S, Sezaki H : Evaluation of water in oil and microsphere in oil emulsion as specific delivery system of 5-fluorouracil into lymphatics. Chem Pharm
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2) Yoshikawa H, Nakao Y, Takada K, Muranishi S, Wads R et al.: Targeted and sustained delivery of aclarubicin to lymphatics by lactic acid-oligomer microspheres in rat. Chem Pharm Bull 37 : 802-804, 1989.
3) Sakai A, Mori N, Shuto S, Suzuki T : Deacylation-reacylation cycle : A possible absorption mechanism for the novel lymphotropic antitumor agent dipalmitoylphos phatidylfluorouridine in rats. J Pharm Sci 82 : 575-578, て 吸 収 速 度 が 低 下 す る こ と は な い と 予 想 され る.し た が っ て,消 化 管 内 で の エ ス テ ラ ー ゼ 活 性 は,実 際 は そ れ ほ ど高 くな い と 考 え ら れ る.一 方,薬 物 が よ り酵 素 分 解 を 受 け難 い 状 態 で 保 持 さ れ て い るC10-5'-DFUR-LMな ど で の 投 与 で は,消 化 管 内 に お い てC10-5'-DFURは 加 水 分 解 さ れ る こ と な く安 定 に 油 相 中 に 保 持 さ れ,5'-DFURの 生 成 は 粘 膜 通 過 過 程 や そ の 後 に 生 じ て い る と思 わ れ る . リ ン パ 系 へ の 薬 物 送 達 を 評 価 し た 結 果,C10-5'-DFURを カ イ ロ ミ グ ロ ン 原 料 で あ る ダ イ ズ 油 や レ シ チ ン と と も に 投 与 す る こ と に よ り,リ ンパ 系 へ の 薬 物 送 達 が 高 ま る傾 向 が 示 さ れ た.ダ イ ズ 油 や レ シ チ ン を 経 口 投 与 し た 場 合,リ パ ー ゼ に よ り胆 汁 酸 塩 と の 複 合 ミ セ ル に 変 化 し て 微 絨 毛 間 に 入 り込 み 腸 管 上 皮 細 胞 に 取 込 ま れ た あ と に,カ イ ロ ミ ク ロ ン を 形 成 し て リ ン パ 管 に移 行 す る12). Stellaら の グ ル ー プ は,難 吸 収 性 薬 物 と カ イ ロ ミ ク ロ ン の 原 料 で あ る植 物 油 の 併 用 投 与 で カ イ ロ ミ ク ロ ン 形 成 を促 進 させ る こ と に よ り,難 吸 収 性 薬 物 の リ ン パ 系 を 介 し た 生 体 内 へ の 吸 収 を 改 善 で き る と報 告 し て い る13).彼 ら は,こ の 報 告 の な か で,分 配 係 数 log P(n-octanol/water)が5よ り大 き く,植 物 油 に よ く溶 け る薬 物 が カ イ ロ ミ ク ロ ン へ の 分 配 に 有 利 で あ る と 結 論 し て い る.筆 者 らの 結 果 で も,24時 間 ま で の リ ンパ 液 採 取 量 は,水 溶 液 投 与 に より カ イ ロ ミ ク ロ ン原 料 投 与 の 方が有 意 差 は な い も の の 多 く な る 傾 向 が み られ,カ イ ロ ミ ク ロ ン 形 成 の 促 進 に より リ ン パ 流 量 が 増 加 した と考 え られ た（表4).ま た,親 水 性 の5'-DFURで は,LMに 添 加 し た 場 合 で も リ ン パ 系 移 行が 低 い の に 対 し,log Pが5よ り大 き く ダ イ ズ 油 に よ く溶 け るC10-5'-DFURで は,ダ イ ズ 油 や レ シ チ ン との 併 用 時 に 高 い リ ン パ 移 行 が 得 ら れ,カ イ ロ ミ ク ロ ン の 形 成 促 進 に 加 え て 薬 物 の カ イ ロ ミ ク ロ ンへ の 分 配 が リ ン パ 移 行 性 に お い て 重 要 で あ る こ と が 示 さ れ た. C10-5'-DFURをLMに 含 有 さ せ たC10-5'-DFUR-LM投 与 の 場 合,リ ンパ 系 へ の 薬 物 デ リバ リ ー は ダ イ ズ 油 溶 液 や レ シ チ ン添 加 懸 濁 液 で 投 与 し た 場 合 よ り高 く,脂 溶 性 プ ロ ド ラ ッ グ の 単 独 使 用 で あ るC10-5'-DFUR-W投 与 時 と比 較 し て リ ン パ 液 中 総 薬 物 移 行 量 が 有 意 に 高 か っ た.薬 物 の リ ンパ 系 送 達 に は,プ ロ ド ラ ッ グ をLMに 含 有 させ る こ とが 有 用 で あ る こ と が 示 さ れ た(図2,表4).C10-5'-DFUR-LM投 与 で は,リ ン パ 液 中C10-5'-DFUR 回 収 量が 特 に 高 い こ と が 特 微 的 で あ る. レ シ チ ン や ダ イ ズ 油 が 消 化 さ れ て 吸 収 さ れ る の に 対 し,LMは 平 均 粒 子 径200nm程 度 の 安 定 な エ マ ル シ ョ ン 微 粒 子 で あ り(表2),一 部 はパ イ エ ル 板 や 細 胞 間 隙 を 通 り,直 接 吸 収 さ れ る こ と も 考 え ら れ14,15),そ の た め,消 化 管 管 腔 で の 薬 物 放 出 や5'-DFURへ の 加 水 分 解 を 受 け難 く,効 率 的 に リ ンパ に 移 行 した と考 え ら れ る,し か し,C10-5'-DFUR-LM 投 与 後 の5-FUの リ ン パ 液 中 回 収 量 は,5'-DFUR が も っ と も高 い に もか か わ らず 低 い.LMも し く は そ の 成 分 が5'-DFURか ら の5-FUへ の 生 成 を 阻 害 す る と も考 え ら れ る の で,こ の 点 に つ い て は,さ ら な る検 討 が 必 要 で あ る. LMは,薬 物 が 代 謝 を 受 け る の を保 護 す る 作 用 を 有 す る と考 え られ る の で,腸 管 組 織 中 で の5-FUへ の 代 謝 を減 少 さ せ る こ とに よ る 消 化 管 へ の 副 作 用 の 軽 減が 期 待 で き る.こ の 点 に つ い て も,さ ら な る検 討 が 必 要 で あ る.
結 論
本 実 験 に お い て,5'-DFURの 親 油 性 プ ロ ド ラ ッ グ を合 成 し,LMに 含 有 さ せ て ラ ッ トに 経 口 投 与 し た.こ の プ ロ ド ラッ グ をLMに 封 入 す る こ と で,血 漿 中 濃 度 の 長 時 間 の 持 続 と薬 物 の 高 い リ ンパ 系 送 達 を 得 る こ と に 成 功 し た.さ らな る 検 討 は 必 要 で あ る が,5'-DFURの リ ン パ 系 送 達 を 高 め た こ の 投 与 法 は,癌 の 転 移 予 防 や リ ンパ 系 が 関 わ る癌 の 治 療 に, 有 効 性 を発 揮 す る も の と期 待 され る.1993.
4) Shuto S, Sakai A, Itoh H, Matsuda A : Targeting for lymph based on the characteristic oral absorption mecha nism for phospholipids•\Design, synthesis, and biological activity of 5'-phosphatidyl-FURs as antitumor pseudo-phospholipids•\. Drug Delivery System 11 : 81-88, 1996. 5) Mizushima Y, Igarashi R : Targeting delivery of prostag
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