技術領域:
本發明屬于藥物制劑領域,具體涉及一種被修飾的嵌段共聚物,其制備方法和用途。
背景技術:
:
癌癥是目前危害人類健康最嚴重的一類疾病,主要治療手段包括手術治療、放射治療、化學治療和免疫治療等。其中,化學治療,又稱抗癌藥物治療,是治療癌癥的最重要手段。然而,在藥物研究中發現,近50%的藥物由于水溶性差而在處方研發之前就被淘汰。因此,有效的藥物遞送系統對抗癌藥物的應用具有至關重要的作用。
自上世紀90年代,基于聚合物的藥物遞送系統就引起了科學研究人員的關注,并得到了大量研究,包括脂質體、聚合物膠束、納米球、納米膠囊、藥物水凝膠等,統稱為藥物納米載體。聚合物膠束因其具有穩定性好、載藥量高、載藥范圍廣、粒徑小、組織滲透性優良、特定的靶向性等特點,是藥物輸送領域發展較快、研究較廣的一類藥物載體,且基于聚合物膠束載體的藥物已經出現在市場或處于臨床評估階段。
聚合物膠束(pm)是指兩親性聚合物在介質中(例如,水中)自組裝成具有核殼結構的納米膠束,其疏水鏈段可通過與藥物分子之間微弱的相互作用而將藥物包裹于核中,其親水鏈段向外來穩定膠束,使藥物有效地到達腫瘤等靶向組織。與小分子表面活性劑相比,聚合物膠束具有更低的臨界膠束濃度,較大的增容空間,且根據聚合物疏水鏈段的不同性質,可以通過化學、物理以及靜電作用等方法包裹藥物。
雖然現有技術中已有一些高分子材料可供制備納米膠束,但是現有技術中的材料尚存在諸多缺陷,因此本領域對新的可用于制備納米膠束的高分子材料還有迫切需要。
發明概述:
一方面,本申請提供了一種被修飾的嵌段共聚物,所述的被修飾的嵌段共聚物被維甲酸共價修飾。在一些實施方式中,所述的嵌段共聚物包括親水性鏈段和疏水性鏈段。在一些實施方式中,所述維甲酸是全反式維甲酸。
在一些實施方式中,所述疏水性鏈段被所述維甲酸共價修飾。
在一些實施方式中,親水性鏈段為peg或mpeg。在一些實施方式中,親水性鏈段的數均分子量為500-8000之間。在一些實施方式中,親水性鏈段的數均分子量為2000-5000之間。
在一些實施方式中,疏水性鏈段為pla、pga、plga、pcl或其衍生物。在一些實施方式中,疏水性鏈段的數均分子量在500-95000之間。在一些實施方式中,疏水性鏈段的數均分子量在2000-10000之間。
在一些實施方式中,被修飾的嵌段共聚物具有如下所示的結構:
其中,l是鍵或者連接基團,m選自30-200,n選自20-250,x選自10-200,y選自10-200。在一些實施方式中,所述連接基團是體內可斷裂的。在一些實施方式中,所述連接基團是衍生自氨基酸的連接基團。
另一方面,本申請提供了制備本申請中被修飾的嵌段共聚物的方法,所述方法包括以下步驟:(a)將修飾前的嵌段共聚物、催化劑和脫水劑溶于有機溶劑中;(b)向步驟(a)的產物中加入全反式維甲酸;(c)純化、干燥步驟(b)獲得的產物。
在一些實施方式中,所述修飾前的嵌段共聚物由如下方法獲得:(a1)將嵌段共聚物前體、催化劑和脫水劑溶于有機溶劑中;(b1)向步驟(a1)的產物中加入連接基團前體;(c1)純化、干燥步驟(b1)獲得的產物。在一些實施方式中,所述的有機溶劑包括二氯甲烷、乙酸乙酯、苯甲醚、三氯甲烷、四氫呋喃、吡啶、二甲基亞砜、n,n’-二甲基甲酰胺等反應溶劑中的一種。
在一些實施方式中,所述的含有活性基團的連接子包括氨基酸及其衍生物。其中,所述的活性基團為二硫鍵、氨基、羥基等體內可降解的化學鍵的一種或兩種等
在一些實施方式中,所述的催化劑為吡啶、4-二甲氨基吡啶(dmap)、二甲氨基吡啶對甲苯磺酸鹽中的一種或多種。
在一些實施方式中,所述的脫水劑為1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺(edc)、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽(edc·hcl)、二環己基碳二亞胺(dcc)或n,n`-二異丙基碳二亞胺(dic)中的一種。
在一些實施方式中,所述的純化包括透析、柱層析、沉淀、離心、重結晶等方法中的一種或多種。
在一些實施方式中,所述的干燥包括冷凍干燥、減壓干燥、常壓干燥、吸濕干燥等方法中的一種。
在一些實施方式中,反應溫度為0-40℃。在一些實施方式中,反應溫度為0-25℃。在一些實施方式中,反應時間為12-72小時。在一些實施方式中,反應時間為24-48小時。
又一方面,本申請提供了一種藥物組合物,其包括本申請中被修飾的嵌段共聚物和活性物質。
在一些實施方式中,活性物質選自抗腫瘤藥物、抗生素藥物、心血管藥物、抗糖尿病藥物、非甾體抗炎藥物或其組合物。在一些實施方式中,抗腫瘤藥物選自紫杉醇、喜樹堿及其衍生物,優選為紫杉醇、多西他賽、卡巴他賽或羥基喜樹堿。
在一些實施方式中,被修飾的嵌段共聚物與活性物質的重量比為5:1至30:1。在一些實施方式中,被修飾的嵌段共聚物與活性物質的重量比為10:1至20:1。
在一些實施方式中,藥物組合物為納米膠束。在一些實施方式中,納米膠束的平均粒徑為20-200nm。
再一方面,本申請提供了本申請的藥物組合物在制備用于緩解、治療或預防疾病的藥物中的用途。在一些實施方式中,所述疾病為癌癥。
附圖說明:
圖1是mpeg2000-pla2000-ala-atra共聚物(實施例1)的hnmr圖譜。
圖2是mpeg2000-pla2000-ala-atra共聚物(實施例1)的ir圖譜。
圖3是根據實施例6制備的載紫杉醇的納米膠束的粒徑分布圖和tem圖。
圖4是根據實施例8測得的載紫杉醇的納米膠束的體外釋放曲線。
圖5是根據實施例9測得的載紫杉醇的納米膠束在裸鼠各組織的熒光強度和熒光百分比。
圖6是根據實施例10測得的載紫杉醇的納米膠束的藥代動力學曲線。
圖7是根據實施例11測得的載紫杉醇的納米膠束的腫瘤體積曲線。
發明詳述:
一方面,本申請涉及一種被修飾的嵌段共聚物,所述的被修飾的嵌段共聚物被維甲酸共價修飾。
嵌段共聚物
在本申請中,嵌段共聚物是指將兩種或兩種以上性質不同的聚合物鏈段連在一起制備而成的一種特殊聚合物。
在一些實施方式中,所述的嵌段共聚物是線性共聚物。在一些實施方式中,所述的嵌段共聚物是二嵌段共聚物、三嵌段共聚物或多嵌段共聚物。在一些實施方式中,所述的嵌段共聚物是有規嵌段共聚物或無規嵌段共聚物。
在一些實施方式中,所述的嵌段共聚物包括親水性鏈段和疏水性鏈段。在一些實施方式中,所述的嵌段共聚物由親水性鏈段和疏水性鏈段組成。
本申請所使用的嵌段聚合物的組成和分子量范圍為商業上可購買到的或者是在藥物輸送系統中常用的。
在一些實施方式中,親水性鏈段為聚乙二醇(peg)、聚乙烯醇(pva)、聚維酮、肝素、人血白蛋白、唾液酸或神經節苷酯。在一些實施方式中,親水性鏈段為peg或聚乙二醇單甲醚(mpeg)。
在一些實施方式中,親水性鏈段的數均分子量為100、200、300、400、500、600、700、800、1000、1200、1500、1800、2000、2500、3000、4000、5000或上述任兩個點組成的范圍。在一些實施方式中,親水性鏈段的數均分子量在500-1500、500-2000、500-2200、500-2500、500-3000、500-4000、500-4500、500-5000、500-5500、500-8000、1000-2000、1000-2500、1000-3000、1000-4000、1000-5000、1000-5500、1000-6000、1000-7000、1000-8000、1500-2000、1500-2500、1500-3000、1500-4000、1500-4500、1500-5000、1500-5500、1500-6000、1500-7000、1500-8000、2000-2500、2000-3000、2000-4000、2000-4500、2000-5000、2000-5500、2000-6000、2000-7000、2000-8000、2500-2500、2500-3000、2500-4000、2500-4500、2500-5000、2500-5500、2500-6000、2500-7000、2500-8000、3000-4000、3000-4500、3000-5000、3000-5500、3000-6000、3000-7000、3000-8000、4000-4500、4000-5000、4000-5500、4000-6000、4000-7000、4000-8000、5000-5500、5000-6000、5000-7000或5000-8000之間。在一些實施方式中,親水性鏈段的數均分子量為2000-5000之間。在一些實施方式中,親水性鏈段的數均分子量約為2000或5000。
在一些實施方式中,疏水性鏈段為聚乳酸(pla)、聚羥基乙酸(pga)、聚乳酸-聚羥基乙酸共聚物(plga)、聚-己內酯(pcl)或其衍生物。
在一些實施方式中,疏水性鏈段的數均分子量為200、300、400、500、600、800、1000、1500、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、12000、15000、18000、20000、25000、30000、40000、50000、60000、70000、80000、90000、100000或上述任兩個點組成的范圍。在一些實施方式中,疏水性鏈段的數均分子量在500-95000之間。在一些實施方式中,疏水性鏈段的數均分子量在500-1500、500-2000、500-2200、500-5000、500-5500、500-8000、500-10000、500-12000、500-150000、500-18000、500-20000、1000-2000、1000-2500、1000-3000、1000-4000、1000-5000、1000-5500、1000-6000、1000-7000、1000-8000、1000-10000、1000-12000、1000-150000、1000-18000、1000-20000、1500-2000、1500-2500、1500-3000、1500-4000、1500-5000、1500-5500、1500-6000、1500-7000、1500-8000、1500-10000、1500-12000、1500-150000、1500-18000、1500-20000、2000-2500、2000-3000、2000-4000、2000-5000、2000-5500、2000-6000、2000-7000、2000-8000、2000-10000、2000-12000、2000-150000、2000-18000、2000-20000、2500-2500、2500-3000、2500-4000、2500-5000、2500-5500、2500-6000、2500-7000、2500-8000、2500-10000、2500-12000、2500-150000、2500-18000、2500-20000、3000-4000、3000-5000、3000-5500、3000-6000、3000-7000、3000-8000、3000-10000、3000-12000、3000-150000、3000-18000、3000-20000、4000-5000、4000-5500、4000-6000、4000-7000、4000-8000、4000-10000、4000-12000、4000-150000、4000-18000、4000-20000、5000-5500、5000-6000、5000-7000、5000-8000、5000-10000、5000-12000、5000-150000、5000-18000、5000-20000、8000-10000、8000-12000、8000-150000、8000-18000、8000-20000、10000-12000、10000-150000、10000-18000、或10000-20000之間。在一些實施方式中,疏水性鏈段的數均分子量在2000-5000、2000-10000、或5000-10000之間。在一些實施方式中,疏水性鏈段的數均分子量約為2000、5000或10000。
可以使用本領域常用的方法來檢測分子量,例如通過光散射法、超速離心沉降速度法或凝膠色譜法進行檢測。
在一些實施方式中,所述的嵌段共聚物是mpeg-pla、mpeg-pga、mpeg-plga、peg-pla、peg-pga或peg-plga。
在一些實施方式中,本申請所使用的plga中la和ga的比例為1:4-6:1、1:3-6:1、1:2-6:1、1:1-6:1、2:1-6:1、3:1-6:1、4:1-6:1、5:1-6:1、1:5-5:1、1:5-4:1、1:5-3:1、1:5-2:1、1:5-1:1、1:5-1:2或1:5-1:3。在一些實施方式中,本申請所使用的plga中la和ga的比例為50:50、75:25或者85:15。
可以使用有機合成領域常用的方法合成本申請的嵌段共聚物,例如,活性聚合、正離子聚合轉化法、力化學方法、縮聚反應、特殊引發劑法等。也可以從商業途徑獲得本申請的嵌段共聚物。
維甲酸
在本申請中,維甲酸包括維甲酸的各種順反異構體、手性異構體或消旋體。在一些實施方式中,維甲酸是全反式維甲酸。
在一些實施方式中,維甲酸具有如下化學結構:
被維甲酸共價修飾的嵌段共聚物
在本申請中,共價修飾是指被修飾化合物與修飾物之間形成共價鍵。在一些實施方式中,被修飾化合物與修飾物之間形成一般共價鍵。
在一些實施方式中,維甲酸與嵌段共聚物的疏水性鏈段共價連接。在一些實施方式中,維甲酸通過連接基團與嵌段共聚物的疏水性鏈段共價連接。在一些實施方式中,被維甲酸共價修飾的嵌段共聚物是mpeg-pla-維甲酸、mpeg-pga-維甲酸、mpeg-plga-維甲酸、peg-pla-維甲酸、peg-pga-維甲酸、peg-plga-維甲酸、mpeg-pla-l-維甲酸、mpeg-pga-l-維甲酸、mpeg-plga-l-維甲酸、peg-pla-l-維甲酸、peg-pga-l-維甲酸或peg-plga-l-維甲酸。
在一些實施方式中,被維甲酸共價修飾的嵌段共聚物是mpeg-pla-全反式維甲酸(atra)、mpeg-pga-atra、mpeg-plga-atra、peg-pla-atra、peg-pga-atra、peg-plga-atra、mpeg-pla-l-atra、mpeg-pga-l-atra、mpeg-plga-l-atra、peg-pla-l-atra、peg-pga-l-atra或peg-plga-l-atra。
在一些實施方式中,被維甲酸共價修飾的嵌段共聚物具有如下所示的結構:
其中,l是鍵或者連接基團,m選自30-200,n選自20-250,x選自10-200,y選自10-200。
本領域技術人員可以根據實際需要選擇適合的連接基團。本領域技術人員能夠理解,連接基團的一部分能夠與維甲酸的羧酸部分結合,而另一部分能夠與嵌段共聚物的羥基部分結合。
在一些實施方式中,所述連接基團在哺乳動物(例如,鼠、人)體內能夠斷裂,從而使得嵌段共聚物與維甲酸分離。在一些實施方式中,連接基團在哺乳動物(例如,鼠、人)體內的半數斷裂時間不超過6個月、3個月、2個月、1個月、25天、20天、15天、10天、7天、3天、1天、18小時、15小時、12小時、8小時、6小時、4小時、2小時、1小時、40分鐘、30分鐘、20分鐘或10分鐘。在一些實施方式中,連接基團在哺乳動物(例如,鼠、人)體內的半數斷裂時間不少于6個月、3個月、2個月、1個月、25天、20天、15天、10天、7天、3天、1天、18小時、15小時、12小時、8小時、6小時、4小時、2小時、1小時、40分鐘、30分鐘、20分鐘或10分鐘。
在一些實施方式中,連接基團的一部分與維甲酸的羧酸部分形成酯(包括,磷酸酯和硫酸酯)或酰胺。在一些實施方式中,連接基團的另一部分與嵌段共聚物的羥基部分形成酯(包括,磷酸酯和硫酸酯)。
在一些實施方式中,連接基團除了包括與維甲酸的羧酸部分結合的基團以及與嵌段共聚物的羥基部分結合的基團之外,還包括二硫鍵。
在一些實施方式中,所述連接基團是衍生自氨基酸的連接基團。本申請所使用的術語“衍生自氨基酸”是指由氨基酸與維甲酸的羧酸部分結合并與嵌段共聚物的羥基部分結合后形成的結構。在一些實施方式中,所述氨基酸是天然氨基酸。在一些實施方式中,所述氨基酸是天然氨基酸。在一些實施方式中,所述氨基酸是非天然氨基酸。在一些實施方式中,所述氨基酸是α-氨基酸。在一些實施方式中,所述氨基酸是非極性氨基酸。在一些實施方式中,所述氨基酸是脂肪族氨基酸。在一些實施方式中,所述氨基酸是丙氨酸(ala)、甘氨酸(gly)、亮氨酸(leu)、異亮氨酸(ile)、纈氨酸(val)、苯丙氨酸(phe)或谷氨酰胺(gln)。
在一些實施方式中,m為10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、220、240、250、或上述任兩個點組成的范圍。在一些實施方式中,m在10-30、10-40、10-50、10-60、10-70、10-80、10-90、10-100、10-110、10-120、10-130、10-140、10-150、10-160、10-170、10-180、10-190、10-200、10-220、10-250、20-30、20-40、20-50、20-60、20-70、20-80、20-90、20-100、20-110、20-120、20-130、20-140、20-150、20-160、20-170、20-180、20-190、20-200、20-220、20-250、30-40、30-50、30-60、30-70、30-80、30-90、30-100、30-110、30-120、30-130、30-140、30-150、30-160、30-170、30-180、30-190、30-200、30-220、30-250、40-50、40-60、40-70、40-80、40-90、40-100、40-110、40-120、40-130、40-140、40-150、40-160、40-170、40-180、40-190、40-200、40-220、40-250、50-60、50-70、50-80、50-90、50-100、50-110、50-120、50-130、50-140、50-150、50-160、50-170、50-180、50-190、50-200、50-220、50-250、60-70、60-80、60-90、60-100、60-110、60-120、60-130、60-140、60-150、60-160、60-170、60-180、60-190、60-200、60-220、60-250、70-80、70-90、70-100、70-110、70-120、70-130、70-140、70-150、70-160、70-170、70-180、70-190、70-200、70-220、70-250、10-30、80-90、80-100、80-110、80-120、80-130、80-140、80-150、80-160、80-170、80-180、80-190、80-200、80-220、80-250、90-100、90-110、90-120、90-130、90-140、90-150、90-160、90-170、90-180、90-190、90-200、90-220、90-250、100-110、100-120、100-130、100-140、100-150、100-160、100-170、100-180、100-190、100-200、100-220、100-250、110-120、110-130、110-140、110-150、110-160、110-170、110-180、110-190、110-200、110-220、或110-250之間。在一些實施方式中,m選自30-200。
在一些實施方式中,n為10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、220、240、250、或上述任兩個點組成的范圍。在一些實施方式中,n在10-30、10-40、10-50、10-60、10-70、10-80、10-90、10-100、10-110、10-120、10-130、10-140、10-150、10-160、10-170、10-180、10-190、10-200、10-220、10-250、20-30、20-40、20-50、20-60、20-70、20-80、20-90、20-100、20-110、20-120、20-130、20-140、20-150、20-160、20-170、20-180、20-190、20-200、20-220、20-250、30-40、30-50、30-60、30-70、30-80、30-90、30-100、30-110、30-120、30-130、30-140、30-150、30-160、30-170、30-180、30-190、30-200、30-220、30-250、40-50、40-60、40-70、40-80、40-90、40-100、40-110、40-120、40-130、40-140、40-150、40-160、40-170、40-180、40-190、40-200、40-220、40-250、50-60、50-70、50-80、50-90、50-100、50-110、50-120、50-130、50-140、50-150、50-160、50-170、50-180、50-190、50-200、50-220、50-250、60-70、60-80、60-90、60-100、60-110、60-120、60-130、60-140、60-150、60-160、60-170、60-180、60-190、60-200、60-220、60-250、70-80、70-90、70-100、70-110、70-120、70-130、70-140、70-150、70-160、70-170、70-180、70-190、70-200、70-220、70-250、10-30、80-90、80-100、80-110、80-120、80-130、80-140、80-150、80-160、80-170、80-180、80-190、80-200、80-220、80-250、90-100、90-110、90-120、90-130、90-140、90-150、90-160、90-170、90-180、90-190、90-200、90-220、90-250、100-110、100-120、100-130、100-140、100-150、100-160、100-170、100-180、100-190、100-200、100-220、100-250、110-120、110-130、110-140、110-150、110-160、110-170、110-180、110-190、110-200、110-220、或110-250之間。在一些實施方式中,n選自20-250。
在一些實施方式中,x為10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、220、240、250、或上述任兩個點組成的范圍。在一些實施方式中,x在10-30、10-40、10-50、10-60、10-70、10-80、10-90、10-100、10-110、10-120、10-130、10-140、10-150、10-160、10-170、10-180、10-190、10-200、10-220、10-250、20-30、20-40、20-50、20-60、20-70、20-80、20-90、20-100、20-110、20-120、20-130、20-140、20-150、20-160、20-170、20-180、20-190、20-200、20-220、20-250、30-40、30-50、30-60、30-70、30-80、30-90、30-100、30-110、30-120、30-130、30-140、30-150、30-160、30-170、30-180、30-190、30-200、30-220、30-250、40-50、40-60、40-70、40-80、40-90、40-100、40-110、40-120、40-130、40-140、40-150、40-160、40-170、40-180、40-190、40-200、40-220、40-250、50-60、50-70、50-80、50-90、50-100、50-110、50-120、50-130、50-140、50-150、50-160、50-170、50-180、50-190、50-200、50-220、50-250、60-70、60-80、60-90、60-100、60-110、60-120、60-130、60-140、60-150、60-160、60-170、60-180、60-190、60-200、60-220、60-250、70-80、70-90、70-100、70-110、70-120、70-130、70-140、70-150、70-160、70-170、70-180、70-190、70-200、70-220、70-250、10-30、80-90、80-100、80-110、80-120、80-130、80-140、80-150、80-160、80-170、80-180、80-190、80-200、80-220、80-250、90-100、90-110、90-120、90-130、90-140、90-150、90-160、90-170、90-180、90-190、90-200、90-220、90-250、100-110、100-120、100-130、100-140、100-150、100-160、100-170、100-180、100-190、100-200、100-220、100-250、110-120、110-130、110-140、110-150、110-160、110-170、110-180、110-190、110-200、110-220、或110-250之間。在一些實施方式中,x選自10-200。
在一些實施方式中,y為10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、220、240、250、或上述任兩個點組成的范圍。在一些實施方式中,y在10-30、10-40、10-50、10-60、10-70、10-80、10-90、10-100、10-110、10-120、10-130、10-140、10-150、10-160、10-170、10-180、10-190、10-200、10-220、10-250、20-30、20-40、20-50、20-60、20-70、20-80、20-90、20-100、20-110、20-120、20-130、20-140、20-150、20-160、20-170、20-180、20-190、20-200、20-220、20-250、30-40、30-50、30-60、30-70、30-80、30-90、30-100、30-110、30-120、30-130、30-140、30-150、30-160、30-170、30-180、30-190、30-200、30-220、30-250、40-50、40-60、40-70、40-80、40-90、40-100、40-110、40-120、40-130、40-140、40-150、40-160、40-170、40-180、40-190、40-200、40-220、40-250、50-60、50-70、50-80、50-90、50-100、50-110、50-120、50-130、50-140、50-150、50-160、50-170、50-180、50-190、50-200、50-220、50-250、60-70、60-80、60-90、60-100、60-110、60-120、60-130、60-140、60-150、60-160、60-170、60-180、60-190、60-200、60-220、60-250、70-80、70-90、70-100、70-110、70-120、70-130、70-140、70-150、70-160、70-170、70-180、70-190、70-200、70-220、70-250、10-30、80-90、80-100、80-110、80-120、80-130、80-140、80-150、80-160、80-170、80-180、80-190、80-200、80-220、80-250、90-100、90-110、90-120、90-130、90-140、90-150、90-160、90-170、90-180、90-190、90-200、90-220、90-250、100-110、100-120、100-130、100-140、100-150、100-160、100-170、100-180、100-190、100-200、100-220、100-250、110-120、110-130、110-140、110-150、110-160、110-170、110-180、110-190、110-200、110-220、或110-250之間。在一些實施方式中,y選自10-200。
另一方面,本申請提供了制備本申請中被修飾的嵌段共聚物的方法,所述方法包括以下步驟:(a)將修飾前的嵌段共聚物、催化劑和脫水劑溶于有機溶劑中;(b)向步驟(a)的產物中加入全反式維甲酸;(c)純化、干燥步驟(b)獲得的產物。
在一些實施方式中,所述修飾前的嵌段共聚物由如下方法獲得:(a1)將嵌段共聚物前體、催化劑和脫水劑溶于有機溶劑中;(b1)向步驟(a1)的產物中加入連接基團前體;(c1)純化、干燥步驟(b1)獲得的產物。
在一些實施方式中,所述的有機溶劑包括二氯甲烷、乙酸乙酯、苯甲醚、三氯甲烷、四氫呋喃、吡啶、二甲基亞砜、n,n’-二甲基甲酰胺等反應溶劑中的一種。
在一些實施方式中,所述的催化劑為吡啶、4-二甲氨基吡啶(dmap)、二甲氨基吡啶對甲苯磺酸鹽中的一種或多種。在一些實施方式中,所述的催化劑的用量為聚合物摩爾數的1-5%。
在一些實施方式中,所述的脫水劑為1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺(edc)、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽(edc·hcl)、二環己基碳二亞胺(dcc)或n,n`-二異丙基碳二亞胺(dic)中的一種。在一些實施方式中,所述的脫水劑的用量為聚合物摩爾數的30-150%。
在一些實施方式中,所述的純化包括透析、柱層析、沉淀、離心、重結晶等方法中的一種或多種。
在一些實施方式中,所述的干燥包括冷凍干燥、減壓干燥、常壓干燥、吸濕干燥等方法中的一種。
在一些實施方式中,所述的反應溫度為0-40℃、5-40℃、10-40℃、15-40℃、20-40℃、25-40℃、0-35℃、5-35℃、10-35℃、15-35℃、20-35℃、25-35℃、0-30℃、5-30℃、10-30℃、15-30℃、20-30℃、25-30℃、0-25℃、5-25℃、10-25℃、15-25℃、或20-25℃。在一些實施方式中,所述的反應溫度為0-25℃。
在一些實施方式中,所述的反應時間為12-72、12-36、12-24、24-72、24-36、或36-48小時。在一些實施方式中,所述的反應時間為24-48小時。
又一方面,本申請涉及一種藥物組合物,其包括本申請中被修飾的嵌段共聚物和活性物質。
活性物質
本領域技術人員可以根據實際需要選擇適合的活性物質。在一些實施方式中,所述活性物質是疏水性物質。
本申請所使用的術語“疏水性物質”指的是在25℃在100g水中該物質的可溶解質量小于1g、0.1g、0.01g、1mg或0.5mg。
在一些實施方式中,所述活性物質選自抗腫瘤藥物、抗生素藥物、心血管藥物、抗糖尿病藥物和非甾體抗炎藥物。本申請的活性物質的示例性例子可以是:抗腫瘤藥物,例如紫杉醇、多烯紫杉醇、卡巴他賽、5-氟尿嘧啶、依托泊苷、苯丙氨酸氮芥、苯丁酸氮芥、六甲三聚氰胺、甲氨碟呤、甲環亞硝脲、去甲長春花堿、替尼泊苷、高三尖杉酯堿、羥喜樹堿等;抗生素藥物,例如氯霉素、紅霉素、依托紅霉素、琥乙紅霉素、麥迪霉素、交沙霉素、克拉霉素、羅他霉素、磺胺嘧啶、甲氧芐氨嘧啶、呋喃妥因、利副平、利福昔明、異丁呱利福霉素、氨苯砜、醋氨苯砜、瞇康唑等;心血管藥物,如硝苯地平、尼卡地平、尼群地平、尼伐地平、桂利嗪、呱克昔林、嗎多明、洋地黃毒甙、地高辛、毛花甙丙、去乙酰毛花甙、普羅帕酮、胺碘酮、硝酸甘油、戊四硝酯、環扁桃酯、煙酸生育酚酯等;抗糖尿病藥物,例如甲苯黃丁脲、格列本脲、格列吡嗪等;非甾體抗炎藥物,例如氯馬撕汀、賽庚啶、苯噻啶、酮替芬、曲尼司等。上述各具體藥物的結構可以參見各國家或地區的藥品管理部門批準的藥品說明書,例如中國食品藥品監督管理局、美國食品藥品監督管理局、日本藥品與醫療器械管理局或者歐洲藥品管理局批準的那些。
在一些實施方式中,活性物質選自抗腫瘤藥物。在一些實施方式中,抗腫瘤藥物選自紫杉醇、喜樹堿及其衍生物。在一些實施方式中,抗腫瘤藥物是紫杉醇、多西他賽、卡巴他賽或羥基喜樹堿。
本申請所使用的術語“衍生物”是指母體化合物分子中的原子或原子團被其他原子或原子團取代所形成的化合物。紫杉醇的衍生物包括但不限于紫杉醇的丁二酸和戊二酸衍生物、磺酸鹽衍生物、氨基酸衍生物、磷酸鹽衍生物、有機酸酯和碳酸酯衍生物、n-甲基吡啶鹽、聚乙二醇衍生物、聚甲基丙烯酸衍生物、聚谷氨酸或聚天門冬氨酸衍生物。
組分比例
在一些實施方式中,被修飾的嵌段共聚物與活性物質的重量比是5:1-35:1、5:1-30:1、5:1-25:1、5:1-23:1、5:1-21:1、5:1-20:1、5:1-18:1、5:1-15:1、5:1-13:1、5:1-10:1、5:1-8:1、5:1-7:1、6:1-35:1、6:1-30:1、6:1-25:1、6:1-23:1、6:1-21:1、6:1-20:1、6:1-18:1、6:1-15:1、6:1-13:1、6:1-10:1、6:1-8:1、6:1-7:1、8:1-35:1、8:1-30:1、8:1-25:1、8:1-23:1、8:1-21:1、8:1-20:1、8:1-18:1、8:1-15:1、8:1-13:1、8:1-10:1、10:1-35:1、10:1-30:1、10:1-25:1、10:1-23:1、10:1-21:1、10:1-20:1、10:1-18:1、10:1-15:1、10:1-13:1、12:1-35:1、12:1-30:1、12:1-25:1、12:1-23:1、12:1-21:1、12:1-20:1、12:1-18:1、12:1-15:1、12:1-13:1、15:1-35:1、15:1-30:1、15:1-25:1、15:1-23:1、15:1-21:1、15:1-20:1、15:1-18:1、18:1-35:1、18:1-30:1、18:1-25:1、18:1-23:1、18:1-21:1、或18:1-20:1。在一些實施方式中,被修飾的嵌段共聚物與活性物質的重量比為10:1至20:1。在一些實施方式中,被修飾的嵌段共聚物與活性物質的重量比約為10:1或20:1。
藥物組合物
在一些實施方式中,藥物組合物為納米膠束。在一些實施方式中,藥物組合物是干燥的納米膠束。
在一些實施方式中,所述納米膠束的粒徑在10-500nm。在一些實施方式中,所述納米顆膠束的粒徑在10-400nm、10-300nm、10-250nm、10-200nm、10-150nm、10-120nm、10-100nm、10-90nm、20-90nm、30-90nm或40-90nm。
本申請納米膠束具有可接受的分散系數。在一些實施方式中,本申請納米膠束的分散系數不大于0.3、0.2、0.19、0.18、0.17、0.16、0.15、0.14、0.13、0.12或0.11。在一些實施方式中,本申請納米膠束的分散系數為0.1-0.2。
可以使用本領域常用的方法測量粒徑和分散系數,例如掃描電鏡法、光散射法。在一些實施方式中,使用光散射法檢測粒徑和分散系數。在一些實施方式中,使用激光動態散射儀檢測粒徑和分散系數。例如,將納米膠束放入離心機中以4000r/min的速度離心5min,取上層清液,用納米激光粒度儀測定納米球的粒徑和粒度分散系數。
本領域技術人員知曉,可以對本申請藥物組合物進行進一步的修飾。在一些實施方式中,可以向藥物組合物中增加靶向基團(例如,抗體、配體、特定底物等)或者其他的高分子以進一步改善本申請藥物組合物的靶向性或其他動力學參數,或者用于對本申請藥物組合物進行示蹤。
本領域技術人員知曉,除了活性物質與被修飾的嵌段共聚物之外,所述藥物組合物還包括藥學上可接受的其他成分。在一些實施方式中,所述其他成分包括溶液,包括但不限于氯化鈉溶液,葡萄糖溶液、pbs緩沖液、乙醇溶液等。
本申請所使用的術語“藥學上可接受的”是指這樣的化合物、原料、組合物和/或劑型,它們在合理醫學判斷的范圍內,適用于與患者組織接觸而無過度毒性、刺激性、變態反應或與合理的利益/風險比相對稱的其他問題和并發癥,并有效用于既定用途。
本申請的藥物組合物適于通過任何合適的途徑給藥,例如通過口服(包括口腔或舌下)、直腸、鼻、局部(包括口腔、舌下或經皮)、陰道或胃腸外(包括皮下、皮內、肌內、關節內、滑膜內、胸骨內、鞘內、病灶內、靜脈內或者真皮下注射或輸注)途徑。在一些實施方式中,本申請的藥物組合物用于胃腸外給藥。在一些實施方式中,本申請的組合物用于靜脈輸注給藥。
本發明的技術方案具有如下技術效果:(1)粒徑均勻、分布窄、穩定性好。(2)藥物具有長效緩釋效果、具有一定的腫瘤靶向性、提高了藥物療效。(3)所制備的載藥納米膠束在水介質中能穩定分散,不需要有機溶劑分散,避免了使用有機溶劑可能帶來的潛在毒副作用。
制藥用途、疾病治療方法和治療用途
本申請一方面涉及本申請的藥物組合物在制備用于緩解、治療或預防疾病的藥物中的用途。
本申請再一方面涉及本申請的藥物組合物用于緩解、治療或預防治病的用途。
本申請另一方面涉及一種緩解、治療或預防疾病的方法,包括向需要其的客體使用有效量的本申請的藥物組合物。
在某些實施方式中,所述疾病是癌癥。
對某種疾病或癥狀的“緩解”、“治療”或“預防”包括預防或減輕某種狀況,降低某種狀況興起或發展的速度,減少發展出某種狀況的風險,預防或延遲與某種狀況相關的癥狀發展,減少或終止與某種狀況相關的癥狀,產生某種狀況的完全或部分的逆轉,治愈某種狀況,或以上的組合。
本申請中使用的術語“有效量”是指,可以實現客體的疾病或癥狀,或者可以預防性地抑制或防止疾病或癥狀發生的藥物的量。有效量可以是將客體的一種或多種疾病或癥狀緩解到一定程度的藥物的量;可以將那些跟疾病或癥狀成因相關的一種或多種生理或生物化學參數部分或完全恢復到正常的藥物的量;和/或可以降低疾病或癥狀發生的可能性的藥物的量。
本申請中提供的組合物的有效劑量依賴于本領域公知的多種因素,例如體重、年齡、過往病史、目前正在接受的治療、對象的健康狀況和藥物相互作用的強度、過敏、超敏和副作用,以及給藥途徑和疾病發展的程度。本領域熟練人員(例如醫生或獸醫)可根據這些或其它條件或要求相應降低或升高劑量。
在某些實施方式中,本申請提供的組合物可在治療有效劑量約0.01mg/kg到約100g/kg之間給藥(例如,約0.01mg/kg、約0.5mg/kg、約1mg/kg、約2mg/kg、約5mg/kg、約10mg/kg、約15mg/kg、約20mg/kg、約25mg/kg、約30mg/kg、約35mg/kg、約40mg/kg、約45mg/kg、約50mg/kg、約55mg/kg、約60mg/kg、約65mg/kg、約70mg/kg、約75mg/kg、約80mg/kg、約85mg/kg、約90mg/kg、約95mg/kg、約100mg/kg、約200mg/kg、約500mg/kg、約1g/kg、約5g/kg、約10g/kg、約20g/kg、約50g/kg、約70g/kg、約90g/kg或約100g/kg)。某一特定劑量可分為多次間隔給藥,例如每天一次、每天兩次或更多、每月兩次或更多、每周一次、每兩周一次、每三周一次、每月一次或每兩月或更多月一次。在某些實施方式中,給藥劑量可隨治療進程變化。例如,在某些實施方式中,初始給藥劑量可比后續給藥劑量高。在某些實施方式中,給藥劑量在治療進程中根據給藥對象的反應進行調整。
給藥方案可通過調整達到最優反應(例如,治療響應)。例如,可進行單劑量給藥或在一段時間分多個分隔的劑量給藥。
在本申請中使用的術語“約”當用于形容數值時是指,該數值的±30%、25%、20%、15%、10%、5%、3%、2%或1%。在一些實施方式中,“約”當用于形容數值時是指該數值的±10%。
具體實施方式:
下面用實施例來進一步說明本發明,但本發明并不受其限制。
實施例1:mpeg2000-pla2000-ala-atra共聚物的合成
將18mg氨基保護的ala-tfa(三氟乙酸)和800mgmpeg2000-pla2000溶解在5ml無水四氫呋喃中,冷卻至5℃。攪拌下加入42mgdcc和12mgdmap,在室溫下反應8小時。反應結束后,將反應液過濾,濾液濃縮,加入過量乙醚,有沉淀析出,用5000r/min離心速率除去濾液,下層沉淀物用乙醚洗滌-離心重復2次,得到mpeg2000-pla2000-ala-tfa。之后,將修飾的聚合物中間體進行脫氨基保護,得到修飾的聚合物中間體mpeg2000-pla2000-ala,真空干燥。
將410mgmpeg2000-pla2000-ala、30mg維甲酸、19mgedc`hcl和12mgdmap共同溶于10ml無水n,n’-二甲基甲酰胺中,混合物在室溫下反應20小時。反應結束后,將反應液濃縮,以硅膠柱層析分離純化(洗脫劑為二氯甲烷:甲醇依次為150:1,100:1和80:1),收集所需組分,減壓蒸干,得到目標聚合物mpeg2000-pla2000-ala-atra。mpeg2000-pla2000-ala-atra共聚物的1h-nmr如圖1所示。mpeg2000-pla2000-ala-atra共聚物ir圖譜如圖2所示。
實施例2:mpeg2000-pla2000-atra共聚物的合成
將800mgmpeg2000-pla2000、42mgdcc、12mgdmap共同溶于5ml二氯甲烷溶液中,然后加入60mg維甲酸,混合物在室溫下反應24小時。之后,將反應液過濾,向濾液中加入過量乙醚,有沉淀析出,用2000r/min離心速率除去濾液,下層沉淀物用乙醚洗滌-離心重復2次,得到目標聚合物,真空干燥,置于4℃冷藏儲存。
實施例3:mpeg5000-pla5000-arta共聚物的合成
將3.0gmpeg5000-pla5000、38mgedc·hcl、12mgdmap共同溶于5ml二氯甲烷溶液中,然后加入60mg維甲酸,混合物在室溫下反應36小時。之后,向反應液中加入過量乙醚,有沉淀析出,用2000r/min離心速率除去濾液,下層沉淀物用乙醚洗滌-離心重復2次,得到目標聚合物,真空干燥,置于4℃冷藏儲存。
實施例4mpeg5000-pla10000共聚物的合成
將2.0gmpeg5000-pla10000、38mgedc·hcl、12mgdmap共同溶于5ml乙酸乙酯溶液中,然后加入60mg維甲酸,混合物在冰水浴中反應48小時。之后,向反應液中加入過量乙醚,有沉淀析出,用4000r/min離心速率除去濾液,下層沉淀物用乙醚洗滌-離心重復2次,得到目標聚合物,真空干燥,置于4℃冷藏儲存。
實施例5載紫杉醇的mpeg2000-pla2000-atra聚合物納米膠束的制備和表征
將40mgmpeg2000-pla2000-atra和4mg紫杉醇共同溶于5ml丙酮溶劑,在超聲條件下溶解,于60℃溫度下減壓旋轉成膜,成膜后在真空條件下繼續旋轉蒸發1小時,然后在常壓和旋轉的條件下于60℃加水水合30min得到納米膠束。通過激光動態散射儀測試得到的平均粒徑為30.62±2.7nm,粒度分布指數為0.156,根據實施例6測定的納米膠束的包封率為85.3±4.2%。
實施例6載紫杉醇的mpeg5000-pla10000-atra聚合物納米膠束的制備和表征
將40mgmpeg5000-pla10000-atra和2mg紫杉醇共同溶于5ml丙酮溶劑,超聲條件下溶解,將10ml雙蒸水以1ml/min的速度滴入到丙酮溶液中,300r/min低速攪拌下反應10min,轉移到旋轉蒸發儀,真空-0.1mpa下旋轉蒸發30min以去除丙酮,得到穩定的載紫杉醇復合納米膠束。根據激光動態散射儀測試得到的平均粒徑為44.91±3.2nm,粒度分布指數為0.2,根據實施例6測定的納米膠束的包封率為81.2±3.8%。所得納米膠束的粒徑分布圖和tem圖分別如圖3(a)和3(b)所示。
實施例7:納米膠束包封率的測定方法
采用高效液相色譜測紫杉醇的含量:色譜柱:hypersilods2(4.6mm×250mm,5μm);流動相:乙腈:水(50、50,v/v);檢測波長227nm;流速1.0ml/min;進樣量20μl。分別取濃度為0.25-50μg/ml的紫杉醇標準品溶液,按照色譜條件進行測試,以峰面積對紫杉醇濃度進行曲線擬合,建立回歸方程。
將得到的納米膠束混懸液先2000r/min低速離心10min去掉沒有包進去的藥物結晶,再在10000r/min高速離心30min,去除上清液,然后用高純水復溶再加入同等體積的乙腈破乳,將破乳得到的溶液按照色譜條件測定紫杉醇的含量。同時取未經任何處理的納米膠束混懸液加同樣體積的乙腈破乳,按照hplc條件測紫杉醇的含量:
包封率(%)=納米膠束包封的藥物的量/投入藥物總的量×100%。
實施例8:體外釋放實驗
采取透析袋擴散法進行體外釋放實驗,具體操作方法如下:分別將市售的紫杉醇注射液(紫杉醇濃度為1mg/ml)、以及實施例5制備的載紫杉醇的納米膠束(紫杉醇1mg/ml)用蒸餾水稀釋至10ml,取1ml作為零點,剩余9ml置于透析袋中,扎緊透析袋。將透析袋放入50mlpbs緩沖液(ph7.4,含0.2%吐溫-80),在37℃,100r/min的搖床中振蕩透析,于不同時間點取透析袋外pbs液1.0ml并同時補充空白釋放介質1.0ml。將各取樣點樣品加入1.0ml乙腈,混合均勻后,進樣分析,測定各取樣點中的紫杉醇含量,計算累積釋放百分率,制作了釋放曲線。所得到的釋放曲線如附圖4所示。結果顯示,本發明所制備的載紫杉醇的納米膠束在體外模擬的生理條件下,紫杉醇的釋放速度比市售紫杉醇慢很多,這說明本發明所制備的紫杉醇復合納米膠束與市售注射液相比具有藥物緩釋的特性;并且維甲酸的引入使藥物制劑緩釋特征更佳。
實施例9:活體成像實驗
在制備納米膠束的過程中,加入dir染料(代替原藥)制備成載dir的聚乙二醇-聚乳酸納米膠束(dir-pm),dir的濃度為100μg/ml。取a549荷瘤老鼠,分別尾靜脈注射200μldir-pm溶液,分別在注射給藥后2小時、8小時和24小時麻醉裸鼠,對荷瘤老鼠進行活體成像儀熒光拍攝。最后處死裸鼠,即時摘取心肝脾肺腎瘤等臟器組織,進行活體成像儀熒光拍攝。熒光拍攝的激發波長為730nm,發射波長為790nm,曝光時間為1min,并且進行x光拍攝,曝光時間30s。使用軟件kodakmiinvivofxpro處理圖像,將熒光圖像與x光圖像進行疊加,增加偽彩,根據x光圖片位置統計內臟器的熒光分布情況。得到裸鼠的各組織活體成像的熒光強度和強度百分比如圖5所示。
實施例10:藥代動力學試驗
a、實驗動物:
雄性sd大鼠,體重250±20g,隨機分為3組,每組均為6只,備用。
b、實驗制劑:
制劑ⅰ:載紫杉醇的peg5000-pla10000納米粒制劑,使用實施3的聚合物按照實施例5制備方法制備;
制劑ⅱ:載紫杉醇的peg5000-pla10000-atra米粒制劑,按照實施例5制備方法制備;
taxol:紫杉醇注射液taxol,濃度6mg/ml。
c、給藥與樣本采集:
實驗制劑i、ⅱ、taxol分別于臨用前溶解稀釋至合適濃度,以8mg/kg劑量(均以紫杉醇計)經尾靜脈注射給予三組大鼠。分別于給藥后不同時刻經大鼠眼眶靜脈叢采集血樣,置于肝素抗凝離心試管中,離心分離血漿,置-80℃超低溫冰箱凍存,待測。
d、血漿處理與測定:
血漿樣品以乙腈萃取后進行hplc分析,測定其中紫杉醇藥物濃度。
e、實驗結果:
繪制兩種制劑的血漿紫杉醇藥物濃度經時變化曲線(附圖6),并計算了主要的血漿藥動學參數。結果顯示,本發明所制備的載紫杉醇的納米粒和市售紫杉醇注射液在相同劑量下經靜脈途徑給予大鼠,前者有顯著高的血漿藥物濃度和auc,紫杉醇在體內清除率顯著降低,消除半衰期延長。結果反映了本發明所制備的載紫杉醇的納米粒相比市售注射液具有優越的穩定性和獨特的體內釋藥特性;并且維甲酸的引入使藥物制劑緩釋特征更佳。
實施例11:藥效學試驗
雄性balb/c裸小鼠腹側皮下接種5×107個bel-7402細胞。約兩周以后,荷瘤鼠腫瘤平均體積達150mm3以上時,將35只荷瘤小鼠按腫瘤體積隨機分層分組,分別為:pbs組、制劑i(10mg/kg)、制劑ⅱ(10mg/kg)、taxol(10mg/kg)和空白的制劑ii,靜脈給藥,每隔3天給一次藥,共計3次。實驗期間,隔天測定動物腫瘤體積(體積=ab2/2,a、b分別為腫瘤的長和寬)和裸鼠體重。結果如圖7所示,同等劑量的制劑ii的腫瘤抑制率優于市售紫杉醇注射液;并且維甲酸修飾的聚合物載體制劑ⅱ組對腫瘤的效果優于制劑i組。