專利名稱:靶向羥基磷灰石的多臂聚合物以及由其制造的偶聯(lián)物的制作方法
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)根據(jù)35U.S.C.§119(e)要求2007年10月23日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?0/982,012的優(yōu)先權(quán),其披露內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。
發(fā)明領(lǐng)域 除了其他事項(xiàng)之外,本發(fā)明涉及水溶性的、非肽聚合物以及由該聚合物制造的偶聯(lián)物,其中該聚合物包括至少一個(gè)靶向羥基磷灰石的部分。
背景技術(shù):
親水性聚合物對(duì)具有藥物使用特性的分子的共價(jià)附連對(duì)于藥物遞送而言具有重要的效用。存在著一系列數(shù)量不斷增加的聚合物,這些聚合物的偶聯(lián)物已經(jīng)進(jìn)入臨床試驗(yàn)。在它們之中有聚乙二醇的偶聯(lián)物、縮寫為“PEG”,[Greenwald et al.(2003)Effective drug delivery byPEGylated drug conjugates.Adv.Drug Delivery Rev.55217-250;Harris et al.(2003)Effect of PEGylation on Pharmaceuticals.Nat.Rev.Drug Discovery 2214-221)];羥乙基纖維素、縮寫為″HES″,(WO2006/050959);聚(L-谷氨酸)[Li(2002)Poly(L-glutamicacid)-anticancer drug conjugates.Adv.Drug Delivery Rev.54695-713]。PEG偶聯(lián)物因?yàn)橛袔追N成為上市藥物(如
以及
)而已經(jīng)相當(dāng)成功。PEG是具有多種有益特性的一種聚合物。例如,PEG是可溶于水以及多種有機(jī)溶劑中的、是無毒的、并且無免疫原性的,并且當(dāng)附連在一種表面時(shí)PEG提供了一種生物相容的保護(hù)性涂層。PEG常見的應(yīng)用或用途包括(i)共價(jià)附連至蛋白質(zhì)上以便(例如)延長血漿半衰期并且降低經(jīng)腎的清除,(ii)附連至表面上,如在人工替代物、血液接觸裝置、以及生物傳感器中,(iii)作為一種可溶性載體用于生物聚合物合成,以及(iv)作為一種試劑在水凝膠的制備中使用。其他經(jīng)常使用的親水性聚合物聲稱具有相似的特性和潛在的用途。
以上提及用途的很多種(若非全部的話)之中,必須首先通過將親水性聚合物的活性末端(例如在一種PEG情況下的一個(gè)羥基基團(tuán))轉(zhuǎn)化成一個(gè)官能團(tuán)來激活該親水性聚合物,該官能團(tuán)能夠與在一個(gè)所希望的靶分子或表面之內(nèi)見到的一個(gè)官能團(tuán)(如在一種蛋白的表面上見到的一個(gè)官能團(tuán))容易進(jìn)行反應(yīng)。對(duì)于蛋白質(zhì),典型的官能團(tuán)包括與賴氨酸、半胱氨酸、組氨酸、精氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、以及酪氨酸的側(cè)鏈相關(guān)聯(lián)的官能團(tuán),連同該N末端的氨基官能團(tuán)和該C末端的羧酸官能團(tuán)。其他無毒的生物相容的親水性聚合物可以被取代并且是大體上可接受的替代物,具有基于特異性官能團(tuán)的適度改變,這些特異性官能團(tuán)是可以在聚合物改性以及最后的結(jié)合中使用的。
使用PEG作為該分類的代表,作為針對(duì)大多數(shù)PEG活化反應(yīng)的一種起始材料的PEG典型地是一種封端的PEG。一種封端的PEG是以下物質(zhì),其中這些羥基基團(tuán)中的一個(gè)或多個(gè)(典型地位于該聚合物的一個(gè)末端)被轉(zhuǎn)化為一個(gè)無活性的基團(tuán),如一個(gè)甲氧基、乙氧基、或芐氧基基團(tuán)。最常使用的是甲氧基PEG,縮寫為mPEG。封端的PEG(如mPEG)大體上是優(yōu)選的,因?yàn)榇祟惙舛说腜EG典型地是對(duì)交叉聯(lián)接和聚集更為耐受的。以下顯示了兩種經(jīng)常使用的封端的PEG醇(mPEG以及單芐基PEG(或稱為bPEG))的結(jié)構(gòu)。
其中n典型地是從大約10至大約2,000的范圍內(nèi)。
在藥物遞送中使用的一種聚合物試劑的一個(gè)特異的實(shí)例中,美國專利號(hào)6,436,386說明了基于PEG的、靶向羥基磷灰石的聚合物,這些聚合物可用于在一位患者體內(nèi)選擇性地靶向骨表面用來將治療劑遞送至這個(gè)骨位置。以這種方式,該聚合物試劑提供了該分子的活性部分到感興趣組織的靶向遞送以及增加的循環(huán)時(shí)間。
盡管有許多成功,但是將一種聚合物與一種活化劑相結(jié)合經(jīng)常面臨著挑戰(zhàn)。例如,已知的情況是與將一個(gè)較短的聚(乙二醇)分子附連相比,將一個(gè)相對(duì)長的聚(乙二醇)分子附連至一種活化劑上典型地賦予了更大的水溶性。然而,一些帶有聚合物部分的偶聯(lián)物的缺點(diǎn)之一是此類偶聯(lián)物在體內(nèi)可以是基本上無活性的可能性。已經(jīng)假設(shè),由于該聚合物鏈的長度,這些偶聯(lián)物基本上是無活性的,該聚合物鏈的長度有效地將它本身“包”圍著該整個(gè)活化劑,由此限制了接近藥理學(xué)活性所要求的配體。
結(jié)果,在該領(lǐng)域中對(duì)適合于結(jié)合至藥物部分(該藥物部分用于藥物遞送應(yīng)用)的聚合物試劑存在著不斷的需求,特別是具有提供一種偶聯(lián)物所必需的分子量的聚合物試劑,該偶聯(lián)物具有所希望的體內(nèi)循環(huán)時(shí)間,但是它也顯示了從身體的定時(shí)清除。將會(huì)特別有益的是使此類聚合物試劑還提供了對(duì)身體的一個(gè)特定位置(如羥基磷灰石表面)進(jìn)行靶向的能力。本發(fā)明著手解決本領(lǐng)域中的這種及其他需求。
本發(fā)明的概述 本發(fā)明提供了靶向羥基磷灰石的、適合與生物活性劑進(jìn)行反應(yīng)以形成偶聯(lián)物的多臂聚合物試劑,該聚合物試劑包括一個(gè)或多個(gè)聚合物鏈以及位于這些聚合物鏈中一個(gè)或多個(gè)鏈的末端的多個(gè)靶向羥基磷灰石的部分。這些多臂聚合物被一個(gè)或多個(gè)可降解的連接物(linkage)可任選地分開或分離成具有一種適合腎清除的分子量的聚合物區(qū)段。本發(fā)明的聚合物試劑可以具有一個(gè)基本上直鏈的結(jié)構(gòu),盡管也考慮了分支的或多臂結(jié)構(gòu)。本發(fā)明適合于以下應(yīng)用,其中使用一種高分子量的聚合物是所希望的,如對(duì)于直鏈聚合物而言至少大約30,000Da的總聚合物數(shù)均分子量、以及對(duì)于多臂聚合物而言20,000Da。每個(gè)結(jié)構(gòu)均包括能夠在體內(nèi)降解的一個(gè)或多個(gè)連接物。多靶向羥基磷灰石的部分在每個(gè)聚合物分子上的使用提高了該聚合物試劑進(jìn)行選擇性靶向并且結(jié)合至羥基磷灰石表面的能力,這進(jìn)而能夠增加被遞送至該骨位置的生物學(xué)活性部分的濃度。
在一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明提供了一種靶向羥基磷灰石的多臂聚合物,該聚合物具有下列結(jié)構(gòu)
式(Ia) 在其中 A是-(X3)d-(L3)e-(X4)f-POLY2-Z2或-(X3)d-(L3)e-(X4)f-Z2 POLY1和POLY2可以是相同的或不同的,各自均是一種水溶性的、非肽聚合物; X1、X2、X3、以及X4可以是相同的或者不同的,各自均是一個(gè)間隔基部分; L1、L2、以及L3可以是相同的或者不同的,各自均是連接物; 每個(gè)Z1可以是相同的或不同的,各自均是Z2、或一個(gè)靶向羥基磷灰石的部分、或一種多臂結(jié)構(gòu),該多臂結(jié)構(gòu)包括2至大約10個(gè)靶向羥基磷灰石的部分,并且可任選地包括至少一種水溶性的、非肽聚合物,其條件為在b是0時(shí),至少一個(gè)Z1具有一種多臂結(jié)構(gòu),該多臂結(jié)構(gòu)包括一個(gè)或多個(gè)聚合物臂并且其條件為至少一個(gè)Z1是一個(gè)靶向羥基磷灰石的部分; Z2是一個(gè)官能團(tuán),可任選地通過一個(gè)間隔基附連在POLY2上; a、b、c、d、e、以及f可以是相同的或者不同的,各自或者是0或者是1; R是一個(gè)單體的或低聚物的多臂核芯分子(multiarm coremolecule),該多臂核芯分子衍生自包括至少p+1個(gè)可供附連的位點(diǎn)的一個(gè)分子;并且 p是在2至32范圍內(nèi)的一個(gè)整數(shù)。
在某些實(shí)施方案中,POLY1和POLY2各自均具有滿足以下各項(xiàng)中一個(gè)或多個(gè)的數(shù)均分子量小于大約22,000Da;小于大約15,000Da;以及小于大約8,000Da。對(duì)于POLY1和POLY2的示例性聚合物包括聚(亞烷基二醇)、聚(烯醇)、聚(乙烯吡硌烷酮)、聚(羥烷基甲基丙烯酰胺)、聚(甲基丙烯酸羥烷酯)、聚(糖類)、聚(α-羥酸)、聚(丙烯酸)、聚(乙烯醇)、聚磷腈、聚噁唑啉、聚(N-丙烯酰嗎啉)、以及它們的共聚物、三元共聚物、或者混合物。這種靶向羥基磷灰石的部分的實(shí)例包括四環(huán)素、鈣黃綠素、二膦酸類物(bisphosphonates)、聚天冬氨酸、聚谷氨酸、以及氨基磷糖類。
本發(fā)明的聚合物試劑的某些實(shí)施方案包括至少一個(gè)可水解切割的或可酶促切割的連接物,如在L1、L2、或L3位置上的連接物。這些聚合物鏈(如POLY1和POLY2)可以具有一種分區(qū)段的結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)包括通過連接物附連的兩個(gè)至大約五個(gè)水溶性的、非肽聚合物區(qū)段。例如,POLY1和POLY2之一或者兩者均可以具有根據(jù)式-POLY-L-POLY-的一種結(jié)構(gòu),其中每個(gè)POLY均是一種水溶性的、非肽聚合物,并且L是一個(gè)連接物,該連接物可任選地是可降解的。
末端Z1部分可以具有一種多臂結(jié)構(gòu),例如以下結(jié)構(gòu)中的任何一種
其中每個(gè)m是1至350,Me是甲基,并且每個(gè)Z均是一個(gè)靶向羥基磷灰石的部分。
核芯部分R可以衍生自具有結(jié)構(gòu)R1(OH)p的一個(gè)多元醇,其中R是一種分支的烴,可任選地包括一個(gè)或多個(gè)醚連接物,并且p是至少3。示例性的多元醇包括甘油、季戊四醇、糖衍生的醇類、以及低聚物類或者它們的聚合物??商娲?,R可以衍生自二硫化物類、肽類、低聚物類或它們的聚合物、以及它們的組合。在某些實(shí)施方案中,R衍生自包括至少一個(gè)賴氨酸殘基的一個(gè)二肽或三肽。
本發(fā)明的示例性聚合物試劑包括以下聚合物結(jié)構(gòu)
以及
其中n是1至350。
在另一個(gè)方面中,本發(fā)明提供一種靶向羥基磷灰石的、多臂聚合物偶聯(lián)物,該偶聯(lián)物包括本發(fā)明的聚合物試劑與一種生物活性劑的反應(yīng)產(chǎn)物,并且具有以下結(jié)構(gòu)
式(Ib) 其中將具有式(Ia)的所有之前的變體應(yīng)用于式(Ib),并且進(jìn)一步其中B是-(X3)d-(L3)e-(X4)f-POLY2-L4-藥物或-(X3)d-(L3)e-(X4)f-L4-藥物,該藥物是一個(gè)生物學(xué)活性部分的一個(gè)殘基,L4是一個(gè)連接物,該連接物產(chǎn)生于Z2與在該生物學(xué)活性部分上的一個(gè)官能團(tuán)的反應(yīng),并且Z3是L5-藥物或一個(gè)靶向羥基磷灰石的部分,其中L5是一個(gè)連接物,該連接物產(chǎn)生于Z1與在該生物學(xué)活性部分上的一個(gè)官能團(tuán)的反應(yīng),其中Z1是一個(gè)官能團(tuán),其條件為至少一個(gè)Z3是一個(gè)靶向羥基磷灰石的部分。
該藥物是一個(gè)生物學(xué)活性部分的一個(gè)殘基,它可以是例如生長因子類、抗生素類、化學(xué)治療劑類、以及鎮(zhèn)痛藥類。示例性的生長因子包括成纖維細(xì)胞生長因子、血小板衍生生長因子、骨形態(tài)發(fā)生蛋白、成骨蛋白、轉(zhuǎn)化生長因子、LIM礦化蛋白、骨樣誘導(dǎo)因子、血管生成素、內(nèi)皮素;生長分化因子、ADMP-1、內(nèi)皮素、肝細(xì)胞生長因子、以及角質(zhì)形成細(xì)胞生長因子、肝素結(jié)合性生長因子、刺猬蛋白(hedgehog protein)、白細(xì)胞介素、集落刺激因子、上皮生長因子、胰島素樣生長因子、細(xì)胞因子、骨橋蛋白、以及骨粘連蛋白。
雖然多臂結(jié)構(gòu)是最優(yōu)選的,在另一個(gè)方面中,本發(fā)明提供了一種雜合的雙功能的、基本上直鏈的、靶向羥基磷灰石的聚合物,該聚合物具有以下結(jié)構(gòu) Z-(X1)a-L1-(X2)b-[POLY1-(X3)c-L2-(X4)d]m-POLY2-(X5)e-Y 其中 POLY1和POLY2可以是相同的或者不同的,各自均是一種水溶性的、非肽聚合物; X1、X2、X3、X4、以及X5可以是相同的或不同的,各自均是一個(gè)間隔基部分; L1是一個(gè)連接物; 每個(gè)L2均是選自下組的一個(gè)可水解切割的或可酶促切割的連接物,該組的構(gòu)成為氨基甲酸酯以及酰胺; Z是一個(gè)靶向羥基磷灰石的部分; Y是一個(gè)官能團(tuán); a、b、c、d、以及e可以是相同的或者不同的,各自或者是0或者是1;并且 m是在1至10范圍內(nèi)的一個(gè)整數(shù)。
除了聚合物試劑以及由該聚合物制造的偶聯(lián)物之外,本發(fā)明包括制造此類試劑以及偶聯(lián)物的方法,連同使用本發(fā)明的聚合物試劑的生物學(xué)活性偶聯(lián)物的治療性方法。
本發(fā)明的詳細(xì)說明 在詳細(xì)地說明本發(fā)明之前,應(yīng)當(dāng)理解的是這項(xiàng)發(fā)明不限于這些特定的聚合物、合成技術(shù)、活化劑、以及類似物,因?yàn)檫@些可能發(fā)生變化。還應(yīng)當(dāng)理解的是在本文中使用的術(shù)語僅僅是用于說明具體的實(shí)施方案的,而且不旨在是限制性的。
必須指出的是,如在本說明書中所使用的,單一形式“一個(gè)”、“一種”、以及“該”包括所提及的復(fù)數(shù)對(duì)象,除非上下文清楚地另有指示。因此,例如提及一種“聚合物”包括一種單一的聚合物同樣包括兩種或多種相同或不同的聚合物,提及一種“偶聯(lián)物”是指一種單一的偶聯(lián)物同樣包括兩種或多種相同或不同的偶聯(lián)物,提及一種“賦形劑”包括一種單一的賦形劑同樣包括兩個(gè)或多種相同或不同的賦形劑,諸如此類。
I.定義 在本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書中,根據(jù)以下說明的定義使用了以下術(shù)語。
如在本文中所使用的,“PEG”、“聚乙二醇”以及“聚(乙二醇)”是指任何水溶性的聚(氧化乙烯)。典型地,在本發(fā)明中使用的PEG將包括以下兩種結(jié)構(gòu)之一“-O(CH2CH2O)n-”或“-CH2CH2O(CH2CH2O)n-CH2CH2-”,其中n是3至3000,并且所有這些PEG的末端基團(tuán)和結(jié)構(gòu)都可能發(fā)生變化。“PEG”是指一種聚合物,該聚合物包含一個(gè)占多數(shù)的、也就是說大于50%的亞單位-CH2CH2O-。
一種經(jīng)常使用的PEG是封端的PEG。當(dāng)PEG被定義為“-O(CH2CH2O)n-”時(shí),該封端基團(tuán)大體上是典型地由1至20個(gè)碳組成的一個(gè)含碳基團(tuán),并且優(yōu)選地是烷基(例如甲基、乙基、或丙基),盡管也考慮了它們的飽和形式以及不飽和形式連同芳基、雜芳基、環(huán)、雜環(huán)、以及以上任何一項(xiàng)的取代形式。當(dāng)PEG被定義為“-CH2CH2O(CH2CH2O)n-CH2CH2-”時(shí),該封端基團(tuán)大體上是典型地由1至20個(gè)碳原子以及一個(gè)氧原子組成的一個(gè)含碳基團(tuán),該氧原子共價(jià)地鍵合至該基團(tuán)上并且可供用于共價(jià)地鍵合至該P(yáng)EG的一個(gè)末端。在這種情況下,該基團(tuán)典型地是烷氧基(例如甲氧基、乙氧基或芐氧基),并且就這種含碳基團(tuán)而言,該基團(tuán)可以可任選地是飽和的以及未飽和的、連同芳基、雜芳基、環(huán)、雜環(huán)、以及以上任何一項(xiàng)的取代形式。當(dāng)PEG被定義為“-CH2CH2O(CH2CH2O)n-CH2CH2-”時(shí),其他(“未封端的”)末端典型地是一個(gè)羥基、胺、或者一個(gè)活化基團(tuán),該活化基團(tuán)可以經(jīng)受進(jìn)一步化學(xué)修飾。此外,該封端基團(tuán)還可以是一種硅烷。
在本發(fā)明中使用的特異的PEG形式包括具有多種的分子量、結(jié)構(gòu)或幾何形狀(例如分支的、直鏈的、多臂、等等)的PEG,這些PEG將在以下更詳細(xì)地進(jìn)行說明。
該封端基團(tuán)還可以有利地包括一種可檢測的標(biāo)記。當(dāng)該聚合物具有一個(gè)封端基團(tuán)(包括一種可檢測的標(biāo)記)時(shí),通過使用一個(gè)適當(dāng)?shù)臋z測器可以確定該聚合物和/或該聚合物所偶聯(lián)的感興趣的部分(例如活化劑)的量或位置。此類標(biāo)記包括(沒有限制)熒光增光劑、化學(xué)發(fā)光劑、用于酶標(biāo)記的部分、比色劑類(例如染料)、金屬離子、放射性部分、以及類似物。
在本文中所說明的方法中使用的聚合物典型地是多分散的(即這些聚合物的數(shù)均分子量和重量平均分子量是不相等的)。然而,根據(jù)本文中所說明的方法所制備的聚合物具有低的多分散性值,表示成重量平均分子量(Mw)與數(shù)均分子量(Mn)的比值(Mw/Mn),大體上小于約1.3、優(yōu)選地小于約1.2、更優(yōu)選地小于約1.15、又更優(yōu)選地小于約1.05、仍又最優(yōu)選地小于約1.04、并且最優(yōu)選地小于約1.03。應(yīng)當(dāng)指出,一種多臂PEG的多分散性可以是大大高于用來產(chǎn)生該多臂PEG的聚合物臂的多分散性。
如在本文中所使用,術(shù)語“可電離的官能團(tuán)”以及它們的變體是一種官能團(tuán),該官能團(tuán)可以通過與另一種可電離的官能團(tuán)在水性或其他極性的介質(zhì)中相互作用而獲得或失去一個(gè)質(zhì)子。可電離的官能團(tuán)包括但不限于胺、羧酸類、醛水合物類、酮水合物類、酰胺類、肼類、硫醇類、酚類、肟類、二硫吡啶類、以及乙烯吡啶類。
如在本文中所使用,術(shù)語“羧酸”是具有一個(gè)
官能團(tuán)的部分[還表示成一個(gè)“-COOH”或-C(O)OH]、連同一個(gè)羧酸衍生物的部分,此類衍生物包括例如受保護(hù)的羧酸類。因此,除非上下文清楚地另有指示,術(shù)語羧酸不僅包括這種酸形式,還包括對(duì)應(yīng)的酯類和受保護(hù)的形式。參見Greene et al.,“PROTECTIVE GROUPS IN ORGANICSYNTHESIS”3rd Edition,John Wiley and Sons,Inc.,New York,1999。
“活化的羧酸”是指一種羧酸的一個(gè)功能性衍生物,該衍生物比這種親本羧酸更具有反應(yīng)性的,特別是相對(duì)于親核的酰基取代而言。活化的羧酸類包括但不局于?;u(如酰基氯)、酸酐類、酰胺類以及酯類。
術(shù)語“反應(yīng)性的”或“活化的”當(dāng)與一個(gè)具體的官能團(tuán)結(jié)合使用時(shí),是指一個(gè)反應(yīng)性的官能團(tuán),該官能團(tuán)容易在另一個(gè)分子上與一個(gè)親電體或一個(gè)親核體進(jìn)行反應(yīng)。這與那些要求強(qiáng)催化劑或高度地不切實(shí)際的反應(yīng)條件來進(jìn)行反應(yīng)的基團(tuán)(即,一個(gè)“非反應(yīng)性的”或“惰性”基團(tuán))形成了對(duì)比。
術(shù)語“受保護(hù)的”或“進(jìn)行保護(hù)的基團(tuán)”或“保護(hù)性基團(tuán)”是指存在著一個(gè)部分(即,這種進(jìn)行保護(hù)的基團(tuán)),該部分防止或阻止在一個(gè)分子中的一個(gè)特定的化學(xué)反應(yīng)官能團(tuán)在某些反應(yīng)條件下的反應(yīng)。這種進(jìn)行保護(hù)的基團(tuán)將取決于以下各項(xiàng)而變化受到保護(hù)的化學(xué)反應(yīng)基團(tuán)的類型、連同所采用的反應(yīng)條件、以及在該分子中額外的反應(yīng)基團(tuán)或進(jìn)行保護(hù)的基團(tuán)的存在(若存在的話)。在本領(lǐng)域中已知的進(jìn)行保護(hù)的基團(tuán)可以在Greene等人,上述中見到。
如在本文中所使用,術(shù)語“官能團(tuán)”或者它的任何同義詞意味著涵蓋了它的受保護(hù)的形式。
在本文中使用的術(shù)語“間隔基”或者“間隔基部分”是指可任選地用于連接多個(gè)互連部分(如一種水可溶性聚合物的一個(gè)末端以及一個(gè)官能團(tuán))的一個(gè)原子或多個(gè)原子的一個(gè)集合。本發(fā)明的間隔基部分可以是水解穩(wěn)定的或者可能包括一個(gè)可生理學(xué)水解的或可酶促降解的連接物。
“烷基”是指一個(gè)烴鏈,長度典型地在從大約1至20個(gè)原子的范圍內(nèi)。此類烴鏈優(yōu)選地是(但不必須是)飽和的,并且可以是分支的或直鏈,盡管典型地直鏈?zhǔn)莾?yōu)選的。示例性的烷基基團(tuán)包括乙基、丙基、丁基、戊基、2-甲基丁基、2-乙基丙基、等等。如在本文中所使用,當(dāng)烷基可以包括三個(gè)或多個(gè)碳原子時(shí)“烷基”包括環(huán)烷基。
“低級(jí)烷基”是指一個(gè)烷基基團(tuán),該烷基包含從1至6個(gè)碳原子,并且可以是直鏈或分支的,如通過甲基、乙基、正丁基、異丁基、叔丁基作為例證。
“環(huán)烷基”是指一個(gè)飽和的或未飽和的環(huán)烴鏈,包括橋接、稠合、或者螺環(huán)的化合物,優(yōu)選地由3至大約12個(gè)碳原子組成,更多優(yōu)選地3至大約8個(gè)。
“非干擾性取代基”是以下基團(tuán),這些基團(tuán)當(dāng)存在于一個(gè)分子之中時(shí)典型地是與包含在該分子之內(nèi)的其他官能團(tuán)不反應(yīng)的。
術(shù)語“取代的”當(dāng)在例如“取代的烷基”中時(shí)是指一個(gè)部分(例如,一個(gè)烷基基團(tuán)),該部分用一個(gè)或多個(gè)非干擾性取代基取代,這些取代基例例如但不限于C3-C8環(huán)烷基,例如環(huán)丙基、環(huán)丁基、以及類似基團(tuán);鹵素,例如氟、氯、溴、以及碘;氰基;烷氧基、低級(jí)苯基(例如,0至2個(gè)取代的苯基);取代的苯基;以及類似取代基。
“取代的芳基”是具有一個(gè)或多個(gè)非干擾性基團(tuán)的、作為一個(gè)取代基的芳基。對(duì)于在一個(gè)苯環(huán)上的取代,這些取代基可以是位于任何方向上的(即,鄰位、間位、或?qū)ξ?。
“烷氧基”是指一個(gè)-O-R基團(tuán),其中R是烷基或取代的烷基,優(yōu)選是C1-C20烷基(例如,甲氧基、乙氧基、丙氧基、芐氧基、等等),更優(yōu)選是C1-C8烷基。
“芳基”是指一個(gè)或多個(gè)芳環(huán),各自均具有5或6個(gè)核芯碳原子。芳基包括多個(gè)芳環(huán),這些芳環(huán)可以是融合的(如在萘基中)或是未稠合的(如在聯(lián)苯基中)。芳環(huán)還可以與一個(gè)或多個(gè)環(huán)烴、雜芳基、或雜環(huán)融合或未稠合。如在本文中所使用,“芳基”包括雜芳基。
“雜芳基”是一種芳基基團(tuán),該基團(tuán)包含從一個(gè)至四個(gè)雜原子,優(yōu)選地N、O、或S、或它們的一個(gè)組合。雜芳基環(huán)還可以與一個(gè)或多個(gè)環(huán)烴、雜環(huán)、芳基、或者雜芳基的環(huán)進(jìn)行稠合。
“親電體”是指一種離子或原子或者多個(gè)原子的集合,它可以是離子性的、具有一個(gè)親電中心(即尋找電子或能夠與一個(gè)親核體進(jìn)行反應(yīng)的中心)。
“親核體”是指一種離子或原子或者多個(gè)原子的集合,它可以是離子性的、具有一個(gè)親核中心(即尋找一個(gè)電子或能夠與一個(gè)親電體進(jìn)行反應(yīng)的中心)。
一個(gè)“可以在體內(nèi)切割的”的連接物是指當(dāng)在體內(nèi)循環(huán)時(shí)能夠通過一個(gè)水解過程、一個(gè)酶促過程、一個(gè)化學(xué)過程、或者此類過程的一個(gè)組合而被切割的連接物。換言之,可以在體內(nèi)切割的連接物是以下連接物,這些連接物可以在生理?xiàng)l件下(即,在大約pH 7至7.5、并且大約37℃的溫度、在血清或其他體液的存在下)斷開。這種連接物的降解半衰期可以變化,但是在生理?xiàng)l件下典型地在大約0.1天至大約10天的范圍內(nèi)。
一個(gè)“可水解地切割的”或“可水解的”或“可水解地降解的”鍵是在生理?xiàng)l件下與水進(jìn)行反應(yīng)(即,被水解)的一個(gè)相對(duì)弱的鍵。一個(gè)鍵在水中進(jìn)行水解的傾向?qū)⒉粌H取決于連接兩個(gè)中心原子的連接物的通常類型,而且還取決于附連在這些中心原子上的取代基。適當(dāng)?shù)乃獠环€(wěn)定的或弱連接物包括但不限于羧酸酯、磷酸酯、酸酐類、縮醛類、縮酮類、酰氧基烷基醚、亞胺類、原酸酯類、以及寡核苷酸類。
一個(gè)“可酶促降解的連接物”是指一種連接物,該連接物在生理?xiàng)l件下通過一種或多種酶經(jīng)受降解。這種酶降解過程還可包括一種水解反應(yīng)??擅复俳到獾倪B接物可以包括某些酰胺(-C(O)-NH-)和尿烷(-O-C(O)-NH-)連接物,尤其是當(dāng)與其他基團(tuán)的原子處于一種鄰近的排列時(shí),這些原子可以提供用于降解的激活或吸引一種酶所需的額外的位置。例如,與某些酰胺處于鄰近位置的一種尿烷(例如-O-C(O)-NH-CHY-C(O)-NH-Y’)是可酶促降解的,其中Y是H、烷基、取代的烷基(例如,芳烷基、羥基烷基、硫代烷基、等等)、或芳基,并且Y′是烷基或取代的烷基。如在本文中所定義的,“尿烷”連接物是包括在具有以上結(jié)構(gòu)的連接物。
如在本文中所使用,一個(gè)“可化學(xué)降解的”連接物是一種連接物,該連接物在生理?xiàng)l件下在體內(nèi)通過化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行降解。例如,二硫化物(S-S-)鍵可以在體內(nèi)通過與谷胱甘肽的化學(xué)反應(yīng)而被降解。
一個(gè)“水解穩(wěn)定的”或“不可降解的”連接物或鍵是指一種化學(xué)鍵,典型地是一種共價(jià)鍵,它在水中是基本上穩(wěn)定的,這意味著它在生理?xiàng)l件下在延長的時(shí)間內(nèi)不經(jīng)歷水解切割或酶促切割達(dá)到任何的相當(dāng)可觀的程度。水解穩(wěn)定的連接物的實(shí)例包括但不限于以下各項(xiàng)碳-碳鍵(例如,在脂肪鏈中)、醚類、以及類似連接物。大體上,一種水解穩(wěn)定的連接物是在生理?xiàng)l件下顯示出每天小于大約1%至2%的水解率的一種連接物。代表性的化學(xué)鍵的水解率可以在大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的化學(xué)教科書中見到。
在一種聚合物或多元醇的背景中“多官能的”或“多取代的”是指具有包含在其中的兩個(gè)或多個(gè)官能團(tuán)的一種聚合物或多元醇,其中這些官能團(tuán)可以是相同的或不同的。本發(fā)明的多官能的聚合物或多元醇將典型地包含滿足以下范圍中的一個(gè)或多個(gè)的多個(gè)官能團(tuán)從大約2至100個(gè)官能團(tuán)、從2至50個(gè)官能團(tuán)、從2至25個(gè)官能團(tuán)、從2至15個(gè)官能團(tuán)、從2至10個(gè)官能團(tuán)。因此,在該聚合物骨架或多元醇中官能團(tuán)的數(shù)目可以是2、3、4、5、6、7、8、9或10個(gè)官能團(tuán)中的任何一個(gè)。
一種“雙官能的”或“雙取代的”聚合物或多元醇是指具有包含在其中的兩個(gè)官能團(tuán)的一種聚合物或多元醇,該聚合物或多元醇是相同的(即,同源雙官能的)或不同的(即,雜合雙官能的)。
一種“單官能團(tuán)的”或“單取代的”聚合物是指其中具有所包含的一個(gè)單一官能團(tuán)的一種聚合物(例如,一種基于mPEG的聚合物)。
在本文中所說明的一種堿性的或酸性的反應(yīng)物包括中性、帶電的、以及它們的任何對(duì)應(yīng)的鹽形式。
術(shù)語“患者”是指一種活的生物,該生物患有或易于患有一種病況,該病況可以通過給予一種偶聯(lián)物來防止或治療,并且“患者”包括人和動(dòng)物。
“可任選的”或“可任選地”是指隨后說明的狀況可能發(fā)生或不發(fā)生,這樣使得本說明包括該狀況發(fā)生的情況以及該狀況不發(fā)生的情況。
除非另有注明,在本文中分子量被表示成數(shù)均分子量(Mn),Mn被定義為
其中Ni是具有分子量Mi的多聚物分子的數(shù)目(或那些分子的摩爾數(shù))。
術(shù)語“藥物”、“生物學(xué)活性分子”、“生物學(xué)活性部分”、“活化劑”和“生物活性劑”中的每一個(gè),當(dāng)在本文中使用時(shí),是指可以影響一種生物學(xué)有機(jī)體的任何物理特性或生物化學(xué)特性的任何物質(zhì),包括但不限于病毒、細(xì)菌、真菌、植物、動(dòng)物、以及人。特別是如在本文中所使用,生物學(xué)活性分子包括以下任何物質(zhì),該物質(zhì)旨在用于診斷、治愈、緩解、治療、或防止人體或其他動(dòng)物體內(nèi)的疾病、或者通過其他途徑增強(qiáng)人或動(dòng)物的身體或精神的良好狀態(tài)。生物學(xué)活性分子的實(shí)例包括但不限于肽類、蛋白質(zhì)類、酶類、小分子藥物類、染料類、脂類、核苷類、寡核苷酸類、多核苷酸類、核酸類、細(xì)胞、病毒、脂質(zhì)體、微顆粒以及微膠粒。適合與本發(fā)明一起使用的生物活性劑的類別包括但不限于抗生素類、殺真菌劑類、抗病毒劑類、抗炎劑類、抗腫瘤劑類、心血管藥、抗焦慮藥、激素、生長因子類、類固醇藥劑類、以及類似物。
如在本文中所使用,“非肽的”是指基本上不含肽連接物的一種聚合物骨架。然而,該聚合物骨架可能包括沿著該骨架的長度、間隔的少數(shù)肽連接物,像例如每大約50單體單位不超過大約1個(gè)肽連接物。
術(shù)語“偶聯(lián)物”旨在是指由于一個(gè)分子的共價(jià)附連所形成的實(shí)體,例如附連至一種反應(yīng)性聚合物分子的一種生物學(xué)活性分子,優(yōu)選地是帶有一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)基團(tuán)的一種聚(乙二醇)。
II.靶向羥基磷灰石的聚合物以及由該聚合物制造的偶聯(lián)物 在一個(gè)方面,本發(fā)明提供了聚合物試劑、以及具有使用這些聚合物試劑所制造的生物活性劑的偶聯(lián)物,其特征在于存在著多個(gè)靶向羥基磷灰石部分。在一個(gè)單一聚合物結(jié)構(gòu)中使用多個(gè)靶向羥基磷灰石的部分可以增強(qiáng)該聚合物與一個(gè)骨表面的結(jié)合,這可以潛在地增加一種藥物分子附連至該骨位置上的聚合物結(jié)構(gòu)的停留時(shí)間。
以下顯示了本發(fā)明的一種多臂聚合物結(jié)構(gòu)的一種概括性的結(jié)構(gòu),它包括多個(gè)靶向骨的部分以及可用于偶聯(lián)一種治療劑的一個(gè)反應(yīng)性把手(reactive handle)。靶向骨的部分(BTM)的數(shù)目可能從兩個(gè)至超過二十個(gè)發(fā)生很大變化,這取決于這種具體BTM的結(jié)合效率。該聚合物分子量可以如所希望的進(jìn)行調(diào)整以便在該聚合物所發(fā)揮的不同作用(例如,循環(huán)時(shí)間、溶解性、該藥物的保護(hù)、這些BTM的載體)中提供最大效率。
其中每個(gè)POLY和這種任選的POLY2是一種水溶性的、非-肽聚合物,BTM是一個(gè)靶向骨的部分(在本文中可與靶向羥基磷灰石的部分互換地使用),并且L1、L2、以及L3是連接物。這種“反應(yīng)性把手”與一種治療劑(如可能靶向骨癌細(xì)胞的一種藥物)的偶聯(lián)使這種結(jié)合聚合物的藥物將藥物靶向骨細(xì)胞。在應(yīng)用中,該藥物可以被直接注入該骨的癌性的部分來發(fā)揮作用。
該反應(yīng)性把手優(yōu)選地是可以在該分子的操作和純化中使用的一種可電離的官能團(tuán)。示例性的可電離的官能團(tuán)包括胺和羧酸基團(tuán),如具有碳長度(包括羰基碳)為1至大約25個(gè)碳原子的鏈烷酸(例如羧甲基、丙酸、以及丁酸)。其他適當(dāng)?shù)墓倌軋F(tuán)的實(shí)例包括醛水合物、酮水合物、酰胺、肼、酰肼、硫醇、磺酸、酰胺化物、羥胺、酚、肟、二硫吡啶、乙烯吡啶、2-取代的-1,3-噁唑啉、2-取代的1,3-(4H)-二氫噁嗪、2取代的-1,3-噻唑啉、以及2-取代的1,3-(4H)-二氫噻嗪。
本發(fā)明的一種多臂聚合物的一種可替代的概括性結(jié)構(gòu)顯示如下,它包括一個(gè)單一的靶向骨的部分以及幾個(gè)包含治療劑的位置。同樣,這些BTM的數(shù)目可能從一個(gè)至幾個(gè)發(fā)生很大變化,這取決于這種具體的BTM的結(jié)合效率,但是優(yōu)選的BTM單位數(shù)目是低的。該聚合物分子量可以如所希望的進(jìn)行調(diào)整以便在該聚合物所發(fā)揮的不同作用(例如,循環(huán)時(shí)間、溶解性、以及這些BTM的載體)中提供最大效率。在本申請(qǐng)中這些藥物部分應(yīng)當(dāng)是低分子量單位,這些低分子量單位可以可替代地通過一種可降解的連接物而附連至該聚合物上,該連接物應(yīng)當(dāng)允許該藥物在這個(gè)靶向位置上的遞送。
這些聚合物試劑還可包括一個(gè)或多個(gè)在體內(nèi)降解的可切割或可降解的連接物。這種或這些可降解的連接物沿著該聚合物鏈或者在一個(gè)中心核芯分子中被間隔開,這樣使得當(dāng)該連接物在體內(nèi)降解時(shí)釋放的聚合物試劑的每一個(gè)區(qū)段具有一個(gè)分子量,該分子量不妨礙該區(qū)段的腎清除。本發(fā)明的這些聚合物試劑是特別有利的,因?yàn)樗鼈兛捎糜谥苽渑悸?lián)物,其中一個(gè)相對(duì)高的聚合物分子量連同該聚合物從體內(nèi)基本上完全消除這兩者都是所希望的。例如,該聚合物試劑(以及由此制備的偶聯(lián)物)的總聚合物數(shù)均分子量典型地是至少約30,000Da,如分子量是大約30,000至大約150,000Da(例如,總分子量是大約30,000Da、35,000Da、40,000Da、45,000D a、50,000Da、55,000D a、60,000Da、65,000Da、70,000Da、以及類似值)。當(dāng)這些可降解的連接物降解時(shí)釋放的每一個(gè)聚合物區(qū)段的數(shù)均分子量優(yōu)選地是小于或等于大約22,000Da,更優(yōu)選地是小于或等于大約20,000Da,甚至更優(yōu)選地小于或等于大約15,000Da,并且最優(yōu)選地小于或等于大約8,000Da。在一些實(shí)施方案中,這些聚合物區(qū)段具有不超過大約5,000Da、或不超過大約2,500Da的分子量。從這些可降解的連接物的切割中產(chǎn)生的聚合物區(qū)段的數(shù)目可以從2至大約40發(fā)生變化,但是大體上是在2至大約10的范圍內(nèi)(例如,2、3、4、5、6、7、8、9或10個(gè)聚合物區(qū)段)。
本發(fā)明的這些聚合物試劑(以及由此制備的這些偶聯(lián)物)的結(jié)構(gòu)構(gòu)型可以發(fā)生變化。盡管不是優(yōu)選的,這些聚合物試劑可以具有一種基本上直鏈的形式。這些聚合物試劑的優(yōu)選的實(shí)施方案具有一種“多臂”構(gòu)型,該多臂構(gòu)型包括兩個(gè)或多個(gè)(優(yōu)選地是三個(gè)或多個(gè))聚合物臂,這些聚合物臂從一個(gè)共有的多官能核芯分子(如一種多元醇或肽)延伸。本發(fā)明的這些聚合物的優(yōu)選實(shí)施方案不處于一種水凝膠的形式,這意味著這些聚合物試劑(以及由此制備的這些偶聯(lián)物)在一種水可膨脹的基質(zhì)中不與其他聚合物進(jìn)行相當(dāng)大程度的交聯(lián)。
在這些聚合物試劑(以及由此制備的這些偶聯(lián)物)中的可降解的連接物可以發(fā)生變化。優(yōu)選使用可以在體內(nèi)切割的可降解的連接物,并且這些連接物在生理?xiàng)l件下(即,在7至7.5的pH以及大約37℃的溫度下)具有在大約0.1和大約10天之間的半衰期。一種連接物的降解速率可以通過使用凝膠滲透色譜法(“GPC”)分析確定所釋放的聚合物區(qū)段來測量。雖然本發(fā)明的這些聚合物試劑可以包含作為一種可降解的連接物的一個(gè)或多個(gè)碳酸酯基團(tuán),對(duì)于這些聚合物試劑優(yōu)選包括不包含一個(gè)碳酸酯基團(tuán)的、至少一個(gè)可降解的連接物,并且考慮了沒有任何碳酸酯基團(tuán)的聚合物試劑。
示例性的可降解的連接物包括但不限于酯連接物;碳酸酯連接物;氨基甲酸酯;酰亞胺;二硫化物;二肽、三肽、或者四肽;由例如一種胺與一種醛的反應(yīng)所生成的亞胺連接物(參見例如Ouchi et al.(1997)Polymer Preprints 38(1)582-3,該文章通過引用結(jié)合在此);通過例如一種醇與一種磷酸鹽/酯基團(tuán)進(jìn)行反應(yīng)而形成的磷酸酯連接物;典型地通過一種酰肼與一種醛的反應(yīng)而形成的腙連接物;典型地由在一種醛與一種醇之間的反應(yīng)而形成的乙縮醛連接物;例如通過在一種甲酸鹽/酯與一種醇之間的反應(yīng)而形成的鄰酯連接物;以及通過例如一種亞磷酰胺基團(tuán)(例如在一種聚合物的末端)以及一個(gè)寡核苷酸的一個(gè)5′羥基而形成的寡核苷酸連接物。
酰胺和尿烷鍵大體上被認(rèn)為是用于將PEG結(jié)合至蛋白(如干擾素)上的穩(wěn)定基團(tuán),例如K.R.Reddy,M.W.Modi and S.Pedder(2002)Adv.Drug Delivery Rev.54571-586。然而,在體內(nèi)可以發(fā)生這些穩(wěn)定基團(tuán)的一些切割。例如,在一種PEG干擾素中(以
品牌市售),高達(dá)30%的與該偶聯(lián)物相關(guān)聯(lián)的PEG是通過切割一種尿烷鍵而被清除的(見M.W.Modi,J.S.Fulton,D.K.Buckmann,T.L.Wright,D.J.Moore(2000)″Clearance of Pegylated(40kDa)interferon alpha-2a
is Primarily Hepatic,Hepatology 32371A)。該偶聯(lián)物的全部清除的作用過程是相當(dāng)慢的并且花費(fèi)幾天。
就酰胺類連接而言,存在著多個(gè)特例,其中酰胺鍵(如在肽連接物中見到的那些)是易于進(jìn)行酶促切割的。Suzawa et al.(2000)Bioorg.Med.Chem.8(8)2175-84)發(fā)現(xiàn)一個(gè)聚(乙二醇)結(jié)合的L-丙氨酸-纈氨酸二肽連接物在模型酶嗜熱菌蛋白酶的存在下被切割??梢栽诒景l(fā)明中使用的肽連接物的額外實(shí)例(例如,二肽連接物或三肽連接物)可以在美國專利號(hào)5,286,637和6,103,236;Goff and Carroll(1990)Bioconjugate Chem.1381-386);以及Huang et al.(1998)BioconjugateChem.9612-617)中見到。因此,在某些實(shí)施方案中,包含在這些聚合物試劑(以及由此形成的這些偶聯(lián)物)之中的這種或這些可降解的連接物可以包括酰胺或尿烷連接物。
酯類盡管比酰胺類和尿烷類更易進(jìn)行水解切割,還容易通過酶促過程而被切割,因此使得酯類在體內(nèi)成為尤其不穩(wěn)定的連接物。如果酯類在空間阻擋接近一種酶的官能團(tuán)的附近具有多個(gè)基團(tuán),則酯類對(duì)酶促切割是更加耐受的。因此,包括這類空間位阻的酯官能團(tuán)可導(dǎo)致一種酯基團(tuán)成為對(duì)于多項(xiàng)應(yīng)用而言具有吸引力的一種連接體(linker),在這些應(yīng)用中希望該聚合物在數(shù)小時(shí)至幾天中水解地或酶促地?cái)嚅_。
通過空間位阻最促進(jìn)穩(wěn)定性的基團(tuán)是對(duì)于該酯的羰基碳而言位于α位置的多個(gè)基團(tuán)(例如,烷基基團(tuán)),如同以下具有兩個(gè)含酯的聚合物的情況(其中“POLY”是一個(gè)水溶性的、非肽聚合物)。在選擇一種結(jié)構(gòu)來提出酶促切割的一種空間位阻中,優(yōu)選地是不包括對(duì)該羰基基團(tuán)具有一種吸電子效應(yīng)的一個(gè)基團(tuán)。當(dāng)不希望被理論束縛時(shí),此類吸電子基團(tuán)應(yīng)當(dāng)趨向于加速酸或堿催化的水解。
在該酯的烷基部分中的空間位阻(例如,接近氧原子的部分或原子,該氧原子進(jìn)而被附連在羰基碳上)還可能減慢酯類的酶促切割。因此,當(dāng)希望空間位阻來影響酶促切割的速率時(shí),考慮了在相對(duì)于該羰基碳和/或該氧原子的α和/或β位置上增加空間位阻,該氧原子進(jìn)而被附連至該酯基團(tuán)的羰基碳上。然而,重要的是增加空間擁擠與電子供體的一種組合,以便促進(jìn)該酯通過一個(gè)SN1路徑進(jìn)行親電子的切割。此外,重要的是通過吸電子基團(tuán)的取代,不使該烷基部分成為這種良好的使得堿催化的水解是有利的離去基團(tuán)。可以通過在該氧原子的α和β位置上引入弱空間阻滯來達(dá)到一種平衡,該氧原子進(jìn)而被附連至該酯基團(tuán)的羰基碳上,如在以下結(jié)構(gòu)中所示。
其中L是來自POLY與一種含酯部分的反應(yīng)的一種間隔基部分或一種連接物,并且POLY是一種水溶性的、非肽聚合物。
因此,優(yōu)選的空間位阻基團(tuán)包括位于鄰近該羰基碳的和/或鄰近附連至該酯的羰基基團(tuán)上(即,在這些α或β位置上)的氧原子的烷基基團(tuán)(例如,C1-C10烷基基團(tuán))或芳基基團(tuán)(例如,C6-C10芳基基團(tuán)),并且最優(yōu)選鄰近該羰基碳。
可能的是確定任何給定的推薦基團(tuán)是否適合通過用該推薦基團(tuán)制備該聚合物試劑來提供所希望的空間位阻。在從該推薦的聚合物試劑中形成該偶聯(lián)物之后,該偶聯(lián)物隨后被給予一位患者或被加到一個(gè)適當(dāng)?shù)哪P椭?。在給予該患者(或加到適當(dāng)?shù)哪P椭?之后,在該偶聯(lián)物中每一種可降解的連接物的降解率可以通過例如采集一個(gè)血樣(或來自該適當(dāng)?shù)哪P偷囊后w的等分部分)來進(jìn)行確定,并且通過色譜技術(shù)來鑒定該偶聯(lián)物的降解組分。如果在相同的條件下所測試的總降解率落在一個(gè)所希望的范圍內(nèi)和/或被改進(jìn)超過一種對(duì)照聚合物試劑,則該推薦基團(tuán)適合于提供所希望的空間位阻。
組成本發(fā)明的聚合物試劑的一部分的水溶性的、非肽聚合物(例如,POLY1、POLY2、等等)應(yīng)當(dāng)是無毒的且生物相容的,這意味著該聚合物能夠與活組織或有機(jī)體共存而不引起損害。應(yīng)當(dāng)理解該聚合物可以是多種水溶性的、非肽聚合物中的任何一個(gè)。優(yōu)選地,聚(乙二醇)(即PEG)是用于形成在本文中所說明的聚合物試劑的聚合物。其他適當(dāng)?shù)木酆衔锏膶?shí)例包括但不限于其他的聚(亞烷基二醇)、乙二醇與丙二醇的共聚物、聚(烯醇)、聚(乙烯吡硌烷酮)、聚(羥烷基甲基丙烯酰胺)、聚(甲基丙烯酸羥烷酯)、聚(糖類)、聚(α-羥酸)、聚(丙烯酸)、聚(乙烯醇)、聚磷腈、聚噁唑啉、聚(N-丙烯酰嗎啉),如在美國專利號(hào)5,629,384中所說明(其全文通過引用結(jié)合在此),以及共聚物、三元共聚物、以及它們的混合物??梢詫⒉煌木酆衔锝Y(jié)合至相同的聚合物骨架中。水溶性的且非肽的聚合物的任何組合涵蓋于在本發(fā)明之內(nèi)。每個(gè)聚合物區(qū)段(例如,每個(gè)POLY1或POLY2)還可以包括通過可切割的或穩(wěn)定的連接物所連接的兩個(gè)或多個(gè)聚合物區(qū)段。
該聚合物可以基本上處于直鏈形式或者一個(gè)多臂或分支的形式,如在美國專利號(hào)5,932,462中所列出的分支的PEG分子,該專利期全文通過引用結(jié)合在此。一般而言,一個(gè)多臂的或分支的聚合物具有兩個(gè)或多個(gè)聚合物“臂”,這些臂從一個(gè)中心分支點(diǎn)延伸。例如,一種示例性的分支的PEG聚合物具有以下結(jié)構(gòu)
式IV 其中PEG1和PEG2是處于在本文中所說明的形式或幾何形狀中任何一種的PEG聚合物,并且它們可以是相同的或不同的,并且L′是一種水解穩(wěn)定的連接物。具有式I的一個(gè)示例性的分支PEG具有以下結(jié)構(gòu)
式IVa 其中polya和polyb是PEG骨架,如羥基聚(乙二醇);R″是一個(gè)不反應(yīng)的部分,如H、甲基或一個(gè)PEG骨架;并且P和Q是不反應(yīng)的連接物。在一個(gè)優(yōu)選的方案中,該分支的PEG聚合物是羥基聚(乙二醇)雙取代的賴氨酸。
具有式IV的分支PEG結(jié)構(gòu)可以被附連至一個(gè)第三低聚物或如以下所示的聚合物鏈
式V 其中PEG3是一個(gè)第三PEG低聚物或聚合物鏈,它們可以是相同的或者與PEG1和PEG2.不同。
在另一個(gè)實(shí)施方案中,在本發(fā)明中使用的分支PEG具有以下結(jié)構(gòu)
其中每個(gè)POLY均是一個(gè)水溶性的、非-肽聚合物的或低聚物的區(qū)段(例如,一個(gè)PEG區(qū)段),并且每個(gè)Z是一個(gè)加帽基團(tuán)、一個(gè)官能團(tuán)、或一個(gè)靶向骨的基團(tuán)。
如在以下示例性的聚合物的結(jié)構(gòu)中所證明,本發(fā)明的聚合物試劑將典型地包括一個(gè)或多個(gè)官能團(tuán),這個(gè)或這些官能團(tuán)適合與在一個(gè)生物活性劑上的一個(gè)互補(bǔ)的官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng)以便在該聚合物試劑與該活化劑之間形成一個(gè)共價(jià)連接物(它能夠可任選地是可以在體內(nèi)切割的)。適當(dāng)?shù)墓倌軋F(tuán)的實(shí)例包括羥基、活性酯(例如,N-羥基琥珀酰亞胺基酯和1-苯并三唑基酯)、活性碳酸酯(例如,N-羥基琥珀酰亞胺碳酸酯、1-苯并三唑基碳酸酯、以及對(duì)硝基苯基碳酸酯)、乙縮醛、具有碳長度為1至25個(gè)碳的醛(例如,乙醛、丙醛、以及丁醛)、醛水合物、鏈烯基、丙烯酸鹽/酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、活性的砜、胺、酰肼、硫醇、具有碳長度(包括羰基碳)為1至大約25個(gè)碳原子的鏈烷酸類(例如,羧酸、羧甲基、丙酸、以及丁酸)、?;u、異氰酸酯、異硫氰酸酯、馬來酰亞胺、乙烯砜、二硫吡啶、乙烯吡啶、碘乙酰胺、環(huán)氧化物、乙二醛、二酮、甲磺酸酯、甲苯磺酸酯、以及三氟乙基磺酸酯(tresylate)。在以下參考文獻(xiàn)中討論了示例性的官能團(tuán)N-琥珀酰亞胺碳酸酯參見例如美國專利號(hào)5,281,698、5,468,478)、胺(Buckmann et al.Makromol.Chem.1821379(1981),Zalipsky et al.Eur.Polym.J.191177(1983))、酰肼(參見例如Andresz et al.Makromol.Chem.179301(1978))、琥珀酰亞胺基丙酸酯和琥珀酰亞胺基丁酸酯(參見例如Olson et al.in Poly(ethyleneglycol)Chemistry & Biological Applications,pp 170-181,Harris &Zalipsky Eds.,ACS,Washington,DC,1997;還見美國專利號(hào)5,672,662)、琥珀酰亞胺琥珀酸酯(參見例如Abuchowski et al.CancerBiochem.Biophys.7175(1984)and Joppich et al.,Makromol.Chem.1801381(1979),琥珀酰亞胺基酯(參見例如美國專利號(hào)4,670,417)、苯并三唑碳酸酯(參見例如美國專利號(hào)5,650,234)、縮水甘油醚(參見例如Pitha et al.Eur.J.Biochem.9411(1979),Elling et al.,Biotech.Appl.Biochem.13354(1991),氧基羰基咪唑(參見例如Beauchamp,et al.,Anal.Biochem.13125(1983),Tondelli et al.J.ControlledRelease 1251(1985)),對(duì)硝基苯基碳酸酯(參見例如Veronese,et al.,Appl.Biochem.Biotech.,11141(1985);and Sartore et al.,Appl.Biochem.Biotech.,2745(1991)),醛(參見例如Harris et al.J.Polym.Sci.Chem.Ed.22341(1984),美國專利號(hào)5,824,784,美國專利5,252,714),馬來酰亞胺(參見例如Goodson et al.Bio/Technology8343(1990),Romani et al.in Chemistry of Peptides and Proteins229(1984)),以及Kogan,Synthetic Comm.222417(1992)),鄰二硫吡啶(orthopyridyl-disulfide)(參見例如Woghiren,et al.Bioconj.Chem.4314(1993)),丙烯酰(參見例如Sawhney et al.,Macromolecules,26581(1993)),乙烯砜(參見例如美國專利號(hào)5,900,461)。以上所述全部參考文獻(xiàn)都通過引用結(jié)合在此。
在某些實(shí)施方案中,這些聚合物試劑(以及由此形成的偶聯(lián)物)的加帽基團(tuán)、官能團(tuán)、或者靶向羥基磷灰石的基團(tuán)(一個(gè)“Z”部分,如Z1、Z2、Z3、等等)將具有一個(gè)多臂結(jié)構(gòu)。例如,該“Z”部分可以是一個(gè)多臂反應(yīng)性結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)包括2至大約10個(gè)官能團(tuán)(例如,2、3、4、5、6、7、8、9、或10個(gè)官能團(tuán))。示例性的多臂基團(tuán)包括具有以下結(jié)構(gòu)的那些
其中每個(gè)Z(它可以是相同的或者不同的)是一個(gè)官能團(tuán)、一個(gè)加帽基團(tuán)、或者一個(gè)靶向羥基磷灰石的基團(tuán),可任選地包括一個(gè)間隔基部分,并且m是在1至大約350范圍內(nèi)的一個(gè)整數(shù),優(yōu)選地為1至大約10、更優(yōu)選地為1至大約4。
這些聚合物試劑(以及由此形成的偶聯(lián)物)可以包括一個(gè)或多個(gè)間隔基部分(一個(gè)“X”部分,如X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、等等),特別是位于從兩個(gè)聚合物物種或一種聚合物與一種生物活性劑的反應(yīng)而產(chǎn)成的可降解的或穩(wěn)定的連接物的任何一側(cè)。示例性的間隔基部分包括-C(O)O-、-OC(O)-、-CH2-C(O)O-、-CH2-OC(O)-、-C(O)O-CH2-、-OC(O)-CH2-、-C(O)-、-C(O)-NH-、-NH-C(O)-NH-、-O-C(O)-NH-、-C(S)-、-CH2-、-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-CH2-、-O-CH2-、-CH2-O-、-O-CH2-CH2-、-CH2-O-CH2-、-CH2-CH2-O-、-O-CH2-CH2-CH2-、-CH2-O-CH2-CH2-、-CH2-CH2-O-CH2-、-CH2-CH2-CH2-O-、-O-CH2-CH2-CH2-CH2-、-CH2-O-CH2-CH2-CH2-、-CH2-CH2-O-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-O-CH2-、-CH2-CH2-CH2-CH2-O-、-C(O)-NH-CH2-、-C(O)-NH-CH2-CH2-、-CH2-C(O)-NH-CH2-、-CH2-CH2-C(O)-NH-、-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-、-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-、-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-、-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-、-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-CH2-、-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-、-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-、-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-、-C(O)-O-CH2-、-CH2-C(O)-O-CH2-、-CH2-CH2-C(O)-O-CH2-、-C(O)-O-CH2-CH2-、-NH-C(O)-CH2-、-CH2-NH-C(O)-CH2-、-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-、-NH-C(O)-CH2-CH2-、-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-、-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-、-C(O)-NH-CH2-、-C(O)-NH-CH2-CH2-、-O-C(O)-NH-CH2-、-O-C(O)-NH-CH2-CH2-、-NH-CH2-、-NH-CH2-CH2-、-CH2-NH-CH2-、-CH2-CH2-NH-CH2-、-C(O)-CH2-、-C(O)-CH2-CH2-、-CH2-C(O)-CH2-、-CH2-CH2-C(O)-CH2-、-CH2-CH2-C(O)-CH2-CH2-、-CH2-CH2-C(O)-、-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-、-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-、-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-、-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-、-O-C(O)-NH-[CH2]h-(OCH2CH2)j-、-NH-C(O)-O-[CH2]h-(OCH2CH2)j-、二價(jià)的環(huán)烷基基團(tuán)、-O-、-S-、一個(gè)氨基酸、一個(gè)二肽或三肽、-N(R6)-、以及以上中任何的兩個(gè)或多個(gè)的組合,其中R6是H或選自下組的一個(gè)有機(jī)的原子團(tuán),該組的構(gòu)成為烷基、取代的烷基、鏈烯基、取代的鏈烯基、炔基、取代的炔基、芳基以及取代的芳基、(h)是0至6、并且(j)是0至20。其他特異的間隔基部分具有以下結(jié)構(gòu)-C(O)-NH-(CH2)1-6-NH-C(O)-、-NH-C(O)-NH-(CH2)1-6-NH-C(O)-、以及-O-C(O)-NH-(CH2)1-6-NH-C(O)-,其中在每個(gè)亞甲基之后的下標(biāo)值表明在該結(jié)構(gòu)中所包含的亞甲基的數(shù)目,例如(CH2)1-6是指該結(jié)構(gòu)可以包含1、2、3、4、5或6個(gè)亞甲基。該間隔基部分還可以包括一個(gè)氧化乙烯低聚物/聚合物鏈,該氧化乙烯低聚物/聚合物鏈包括1至25個(gè)氧化乙烯單體單位[即,(CH2CH2O)1-25]、或者除了以上所說明的間隔基部分之外或者作為它們的替代。在用于加到另一個(gè)間隔基部分時(shí),該氧化乙烯低聚物鏈可以出現(xiàn)在該間隔基部分之前或之后,并且可任選地在由兩個(gè)或多個(gè)原子所組成的一個(gè)間隔區(qū)部分的任何兩個(gè)原子之間。
在本發(fā)明的偶聯(lián)物中使用的優(yōu)選的生物活性劑包括具有相對(duì)低的水溶性的活化劑,如某些蛋白質(zhì)、肽類、以及小分子藥物。特別優(yōu)選的生物活性劑包括旨在對(duì)患者體內(nèi)的骨組織具有一種生物效應(yīng)的那些,如生長因子類、抗生素類、化學(xué)治療劑類、以及鎮(zhèn)痛藥類。示例性的生長因子包括成纖維細(xì)胞生長因子、血小板衍生生長因子、骨形態(tài)發(fā)生蛋白、成骨蛋白、轉(zhuǎn)化生長因子、LIM礦化蛋白、骨樣誘導(dǎo)因子、血管生成素、內(nèi)皮素;生長分化因子、ADMP-1、內(nèi)皮素、肝細(xì)胞生長因子、以及角質(zhì)形成細(xì)胞生長因子、肝素結(jié)合性生長因子、刺猬蛋白、白細(xì)胞介素、集落刺激因子、上皮生長因子、胰島素樣生長因子、細(xì)胞因子、骨橋蛋白、以及骨粘連蛋白。
可以被共價(jià)附連至本發(fā)明的聚合物試劑上的相對(duì)疏水的活化劑的其他實(shí)例包括但不限于松香酸、醋葡醛內(nèi)酯、苊、醋硝香豆素(acenocournarol)、醋酸己脲、醋辛酚汞、甘草次酸醋酸酯、醋洋地黃毒苷、二溴乙烯、二氯乙烯、乙酰水楊酸、土木香內(nèi)酯、艾氏劑、鋁糖醇鈉、烯丙菊酯、烯丙雌醇、烯丙基硫醚、阿普唑侖、阿司匹林鋁、氨布醋胺、氨氯苯噁嗪(aminochlothenoxazin)、氨魯米特、戊基氯、雄烯二醇、茴三硫(anethole trithone)、敵菌靈、地蒽酚、抗霉素A、除瘧霉素、偶胂基乙酸、亞細(xì)亞皂苷、阿司咪唑(asternizole)、奧迪霉素、金硫醋苯胺、8-氮鳥嘌呤、偶氮苯、黃芩素、秘魯香脂(BalsamPeru)、妥魯香香脂(Balsam Tolu)、燕麥靈、百多邦(baxtrobin)、芐達(dá)酸、地巴唑、芐氟噻嗪、苯菌靈、芐星青霉素(benzathine)、苯雌酚、苯佐替派、苯醌(benzoxiquinone)、芐非他明、芐噻嗪、苯甲酸芐酯、肉桂酸芐酯、鉍溴酚、甲羧除草醚、樂殺螨、除蟲菊酯、沒藥醇、比沙可啶、二(氯苯氧基)甲烷、、堿式碘代沒食子酸鉍(bismuthiodosubgallate)、堿式?jīng)]食子酸鉍、鞣酸鉍、雙酚A、硫氯酚、冰片基、溴代異戊酸酯、冰片基氯、異戊酸冰片酯、水楊酸冰片酯、溴鼠隆、溴鼠胺、溴羥喹啉、丁苯羥酸、布他米酯、丁巴比妥、丁硫啶、丁羥茴醚、丁羥甲苯、碘硬脂酸鈣、糖二酸鈣、硬脂酸鈣、卡泊酸、克菌丹、卡馬西平、卡波氯醛、卡波硫磷(carbophenothin)、卡波醌、胡蘿卜素、香芹酚、吐根酚堿、腦磷脂、大風(fēng)子油酸、鵝去氧膽酸、甲殼質(zhì)、氯丹、伐草克、敵螨、百菌清、氯烯雌醚、氯普噻噸、氯喹那多、卡波羅孟、西洛他唑、辛可尼丁、檸檬醛、克利貝特、氯法齊明(clofaziminc)、氯貝特、鹵卡班、氯硝甘油、氯吡多、氯茚二酮、氯噁唑侖、香豆磷、皮質(zhì)酮、氯滅鼠靈(cournachlor)、庫馬磷、環(huán)毒硫磷乙酸甲酚酯(coumithoate cresyl acetate)、殺鼠嘧啶、克蘆磷酯、福美氯銅、氰美馬嗪、環(huán)扁桃酯、環(huán)拉氨酯加拿大麻苷(cyclarbamate cymarin)、環(huán)孢素A、氯氰菊酯(cypermethril)、氨苯砜、地磷酰胺、溴氰菊酯、醋酸脫氧皮質(zhì)酮(deoxycorticocosteroneacetate)、去羥米松、右嗎拉胺、雙醋佐托、氯亞磷、地百里砜、decapthon、苯氟磺胺、雙氯酚、雙氯非那胺、開樂散、地快樂、雙香豆素(dicumarol)、已二烯雌酚、己烯雌酚、二苯米唑、雙氫可待因酮烯醇乙酸酯、氫化麥角胺、雙氫嗎啡、雙氫速甾醇、二甲乙烯雌酚、地美炔酮、敵噁磷、地芬南(diphenane)、N-(1,2-二苯基乙基)煙酰胺、3,4-二-[1-甲基6-硝基-3-吲哚基]-1H-吡咯-2,5-二酮(MNIPD)、地匹乙酯、二磺法胺、二噻農(nóng)、去氧苯妥英、腙菌酮、羥磷灰石、克瘟散、大黃素、恩芬那酸、抑草蓬、麥角異柯寧堿、丁四硝酯、硬脂酸紅霉素、雌三醇、依沙維林、炔孕酮、雙香豆乙酯(ethylbiscournacetate)、乙氫去甲奎寧、乙基薄荷烷甲酰胺、丁香酚、尤普羅辛、依沙酰胺、非巴氨酯、非那拉胺、芬苯達(dá)唑、非尼戊醇、殺螟硫磷、非諾貝特、芬喹唑、倍硫磷、非普拉宗、非律平(flilpin)、綿馬根酸、夫洛非寧、氟阿尼酮、氟甲喹、氟可丁酯、氟甲睪酮、氟替爾、氟他唑侖、夫馬潔林、5-糠醇(furftiryl)-5-異丙基巴比妥酸、夫沙芬凈(fusaftmgine);格拉非寧、高血糖素、格魯米特、格列噻唑、灰黃霉素、愈創(chuàng)木酚碳酸酯、愈創(chuàng)木酚磷酸酯;哈西奈德、血卟啉、六氯酚、己烷雌酚、??颂驵?、海索比妥、氫氯噻嗪、氫可酮、異丁普生、艾地苯醌、吲哚美辛、煙酸肌醇酯、碘苯扎酸、碘西他酸、膽影酸、碘美拉酸、碘泊酸鹽、異美汀、異尼辛(isonoxin)、2-異戊酰茚滿-1,3-二酮、交沙霉素、11-酮孕酮、月桂氮
酮、3-O-雙醋月桂酰吡哆醇、利多卡因、林旦、亞麻酸、碘塞羅寧、魯斯霉素、代森錳鋅、扁桃酸、異戊基酯、馬吲哚、甲苯達(dá)唑、美海屈林(mebhydroline)、甲鉍喹、美拉胂醇、美法侖、甲萘醌、戊酸薄荷酯、美芬諾酮、美芬丁胺、美芬妥英、美普卡因、美雄諾龍、美雌醇、甲硫芬、麥角芐酯、美沙拉妥、美雄醇、甲喹酮、甲基膽蒽、哌甲酯、17-甲睪酮、美替洛爾、米那普林、金硫乙酸鈣(myoral)、萘酞磷、萘哌地爾、萘、2-乳酸萘酯、2-(2-萘氧基)乙醇、水楊酸萘酯、萘普生、尼阿比妥、奈馬克丁、氯硝柳胺、尼可氯酯、尼可嗎啡、硝呋羅喹、硝呋齊特、尼曲吖啶、硝甲酚汞、諾拉霉素、去甲西泮、諾乙雄龍、諾孕烯酮、奧他維林、夾竹桃苷、油酸、奧沙西泮(oxazeparn)、奧沙唑侖、奧昔拉定、奧昔卡因(oxwthazaine)、羥考酮、羥甲睪酮、雙醋酚丁、紫杉醇、副梅花狀青霉酰胺(paraherquamide)、對(duì)硫磷、匹莫林、戊四硝酯、戊基苯酚、奮乃靜、芬卡米特(phencarbamide)、非尼拉敏、2-苯基-6-氯酚、苯乙基巴比妥酸(phenthnethylbarbituric acid)、苯妥英、伏殺硫磷、O-酞磺胺噻唑、葉綠醌、哌嗪羧二硫代酸(picadex)、哌法寧、吡酮洛芬(piketopfen)、哌普唑林、吡扎地爾、丁酸新戊酰氧甲酯(pivaloyloxymethyl butyrate)、普拉貝脲、普勞諾托、聚普瑞鋅、泊利噻嗪、丙磺舒、黃體酮、普美孕酮、丙泮尼地、克螨特、苯胺靈、普羅喹宗、丙硫異煙胺、乙胺嘧啶、嘧硫磷、撲蟯靈、槲皮素、奎勃龍、喹禾靈乙酯、雷復(fù)尼特、瑞西那明、羅西維林、芬氯磷、沙侖(salen)、猩紅(scarlet red)、西卡寧、西瑪津、西美曲特、辛伐他汀、索布佐生、蔬草滅(solan)、螺內(nèi)酯、角鯊烯、雄諾龍、硫糖鋁、磺胺苯、磺胺胍諾、柳氮磺吡啶、亞砜、舒必利、琥布宗、他布比妥、特麥角脲(terguide)、睪酮、四溴甲酚(tetrabromocresol)、粉防乙堿、氨硫脲、硫代秋水仙堿、硫辛酸、克殺螨、甲硫達(dá)嗪、塞侖、麝香草酚異戊胺甲酸酯、噻昔達(dá)唑、噻克索酮、生育酚、托西拉酯、托萘酯、三氯生、三氟柳、曲帕拉醇、熊果酸、纈氨霉素、維拉帕米、長春堿、維生素A、維生素D、維生素E、聯(lián)苯丁酸、甲苯噻嗪、扎托洛芬、以及玉米赤霉烯酮。
在一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明提供了一種靶向羥基磷灰石的多臂聚合物,該多臂聚合物具有以下結(jié)構(gòu)
式(Ia) 其中 A是-(X3)d-(L3)e-(X4)f-POLY2-Z2或-(X3)d-(L3)e-(X4)f-Z2 POLY1和POLY2可以是相同的或不同的,各自均是一種水溶性的、非肽聚合物; X1、X2、X3、以及X4可以是相同的或不同的,各自均是一個(gè)間隔基部分; L1、L2、以及L3可以是相同的或不同的,各自均是連接物; 每個(gè)Z1可以是相同的或不同的,各自均是Z2、或一個(gè)靶向羥基磷灰石的部分、或一個(gè)多臂結(jié)構(gòu),該多臂結(jié)構(gòu)包括2至大約10個(gè)靶向羥基磷灰石的部分,并且可任選地包括至少一種水溶性的、非肽聚合物,其條件為當(dāng)b是0時(shí),至少一個(gè)Z1具有一個(gè)多臂結(jié)構(gòu),該多臂結(jié)構(gòu)包括一個(gè)或多個(gè)聚合物臂,并且其條件為至少一個(gè)Z1是一個(gè)靶向羥基磷灰石的部分; Z2是一個(gè)官能團(tuán)(例如,一個(gè)可電離的官能團(tuán)),可任選地通過一個(gè)間隔基附連在POLY2上; a、b、c、d、e、以及f可以是相同的或不同的,各自或者是0或者是1; R是一個(gè)單體的或低聚物的多臂核芯分子,該多臂核芯分子衍生自包括至少p+1個(gè)可供附連的位點(diǎn)的一個(gè)分子;并且 p是在2至32范圍內(nèi)的一個(gè)整數(shù)。
在某些實(shí)施方案中,POLY1和POLY2各自具有的數(shù)均分子量小于約22,000Da,小于約15,000Da,或小于約8,000Da。POLY1和POLY2的示例性聚合物包括聚(亞烷基二醇)、聚(烯醇)、聚(乙烯吡硌烷酮)、聚(羥烷基甲基丙烯酰胺)、聚(甲基丙烯酸羥烷酯)、聚(糖類)、聚(α-羥酸)、聚(丙烯酸)、聚(乙烯醇)、聚磷腈、聚噁唑啉、聚(N-丙烯酰嗎啉)、以及共聚物、三元共聚物、或者它們的混合物。這些靶向羥基磷灰石的部分的實(shí)例包括四環(huán)素、鈣黃綠素、二膦酸類物、聚天冬氨酸、聚谷氨酸、以及氨基磷糖類。
本發(fā)明的這些聚合物試劑的某些實(shí)施方案包括至少一個(gè)如上所述的可水解切割的或可酶促切割的連接物,如在L1、L2、或L3位置上。這些聚合體鏈(如POLY1和POLY2)可以具有一個(gè)分區(qū)段的結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)包括通過連接物附連的兩個(gè)至大約五個(gè)水溶性的、非-肽聚合體區(qū)段。例如,POLY1和POLY2之一或者兩者均可以具有根據(jù)式-POLY-L-POLY-的一種結(jié)構(gòu),其中每個(gè)POLY是一種水溶性的、非肽聚合體,并且L是一個(gè)連接物,該連接物是可酶促切割的或可水解切割的。
在另一個(gè)方面中,本發(fā)明提供一個(gè)靶向羥基磷灰石的、多臂聚合體偶聯(lián)物,該偶聯(lián)物包括本發(fā)明的聚合體試劑與一個(gè)生物活性劑的反應(yīng)產(chǎn)物,并且具有以下結(jié)構(gòu)
式(Ib) 其中B是-(X3)d-(L3)e-(X4)f-POLY2-L4-藥物或-(X3)d-(L3)e-(X4)f-L4-藥物。該藥物是一個(gè)生物學(xué)活性部分的一個(gè)殘基,L4是從Z2與在該生物學(xué)活性部分上的一個(gè)官能團(tuán)的反應(yīng)所生成的連接物,并且Z3是L5-藥物或一個(gè)靶向羥基磷灰石的部分,其中L5是從Z1與在該生物學(xué)活性部分上的一個(gè)官能團(tuán)的反應(yīng)所生成的一個(gè)連接物,其中Z1是一個(gè)官能團(tuán),其條件為至少一個(gè)Z3是一個(gè)靶向羥基磷灰石的部分。
核芯分子R可以是任何單體的或低聚物的分子,它提供了三個(gè)或多個(gè)用于附連聚合物區(qū)段的反應(yīng)位點(diǎn),并且將典型地包括在3個(gè)與大約32個(gè)之間的反應(yīng)位點(diǎn),更優(yōu)選地在3個(gè)與大約25個(gè)之間的反應(yīng)位點(diǎn),并且最優(yōu)選地在3個(gè)與大約10個(gè)之間的反應(yīng)位點(diǎn)(例如3、4、5、6、7、8、9或10個(gè)反應(yīng)位點(diǎn))。注意在該核芯分子上的反應(yīng)位點(diǎn)的數(shù)目可以大于實(shí)際用來附連聚合物區(qū)段的位點(diǎn)的數(shù)目(即,反應(yīng)位點(diǎn)的數(shù)目可以大于p)。這些反應(yīng)位點(diǎn)包括可供與功能化的聚合物區(qū)段進(jìn)行反應(yīng)的末端官能團(tuán),并且可以包括超過一種類型的官能團(tuán)。例如,某些二肽或三肽的核芯分子將包括一個(gè)或多個(gè)羧酸基團(tuán)以及一個(gè)或多個(gè)胺基團(tuán)。如以上所提及,該R核芯分子可以是一種多肽(例如,二肽或三肽)或二硫化物與一種多元醇的組合以形成一個(gè)多臂核芯分子,多個(gè)聚合物臂可以在該多元醇的羥基位點(diǎn)上和/或在該多肽或二硫化物上的任何游離反應(yīng)基團(tuán)的位點(diǎn)上被附連在該多臂核芯分子上。注意該R核芯分子不必在附連這些聚合物臂之前被預(yù)先形成。相反,該核芯分子可以在這些聚合物臂已附連至那些將要形成最終核芯分子的組分之一上之后產(chǎn)生。例如,聚合物臂可以在兩個(gè)聚合物修飾的多元醇分子通過一種二硫化物或二肽連接體附連在一起之前被附連至一個(gè)多元醇分子上。
用作該核芯分子的一種多元醇包括多個(gè)可供使用的羥基基團(tuán)。取決于所希望的聚合物臂的數(shù)目,該多元醇將典型地包括3個(gè)至大約25個(gè)羥基基團(tuán),優(yōu)選大約3個(gè)至大約22個(gè)羥基基團(tuán),最優(yōu)選地大約5個(gè)至大約12個(gè)羥基基團(tuán)。雖然在多個(gè)羥基基團(tuán)之間的間隔會(huì)隨著一個(gè)又一個(gè)多元醇而發(fā)生變化,但在每個(gè)羥基基團(tuán)之間典型地存在著1個(gè)至大約20個(gè)原子,如碳原子,優(yōu)選地1個(gè)至大約5個(gè)。所選擇的具體的多元醇將取決于作為這些聚合物臂的附著位點(diǎn)所需要的希望的羥基基團(tuán)數(shù)目。該多元醇起始材料的數(shù)均分子量典型地是在大約100至大約2,000Da之間。該多元醇典型地具有一個(gè)分支的結(jié)構(gòu),這意味指在該多元醇的烴核芯結(jié)構(gòu)中一個(gè)或多個(gè)碳原子被共價(jià)附連到三個(gè)或四個(gè)原子上,這三個(gè)或四個(gè)原子選自碳原子和醚連接的氧原子(即,附連至兩個(gè)碳原子上的氧原子)。
用作該核芯分子的優(yōu)選的多元醇包括甘油低聚物或聚合物(如六甘油)、季戊四醇以及它們的低聚物或聚合物(例如,二季戊四醇、三季戊四醇、以及四季戊四醇),以及糖衍生的醇類(如山梨醇、阿拉伯糖醇(arabanitol)、以及甘露醇。此外,多種可商購的多元醇是適當(dāng)?shù)钠鹗疾牧?,這些多元醇包含可電離的基團(tuán),如2-氨基-2-(羥甲基)-1,3-丙二醇(TRIS)、2-[二(2-羥乙基)氨基]-2-(羥甲基)-1,3-丙二醇、{[2-羥基-1,1-二(羥甲基)乙基]氨基}乙酸(Tricine)、2-[(3-{[2-羥基-1,1-二(羥甲基)乙基]氨基}丙基)氨基]-2-(羥甲基)-1,3-丙二醇、2-{[2-羥基-1,1-二(羥甲基)乙基]氨基}乙磺酸(TES)、4-{[2-羥基-1,1-二(羥甲基)乙基]氨基}-1-丁基磺酸、以及2-[二(2-羥乙基)氨基的]-2-(羥甲基)-1,3-丙二醇鹽酸鹽。典型地,在本發(fā)明中使用的多元醇聚合物將包括不超過大約25個(gè)單體單位。以下提供了二季戊四醇和三季戊四醇的結(jié)構(gòu)連同可能用于六甘油的多個(gè)結(jié)構(gòu)之一。
羥丙基-β-環(huán)糊精是另一個(gè)示例性的多元醇,它具有21個(gè)可供使用的羥基基團(tuán)。又另一個(gè)示例性的多元醇是一種超支化的聚甘油,可以從德國的Hyperpolymers GmbH of Freiburg獲得,它顯示如下。
該多元醇可包括PEG低聚物或附連在該多元醇核芯上的聚合物區(qū)段。該多元醇起始材料典型地是處于多種產(chǎn)物的一種混合物形式,如具有不同分子量的多元醇低聚物或聚合物的混合物或者具有不同分子量的乙氧基化多元醇結(jié)構(gòu)的混合物,可能進(jìn)一步包括該原始多元醇單體單元的一個(gè)剩余量,如甘油。然而,至少在該起始混合物中的這些多元醇之一典型地是一種分支的多元醇,該分支的多元醇具有至少三個(gè)根據(jù)式R(OH)p的可供使用的羥基基團(tuán),其中R是一種分支的烴(可任選地包括一個(gè)或多個(gè)醚連接物),并且p是至少3、典型地是3至大約25、并且優(yōu)選地是3至大約10。
在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中,具有閉合空間的羥基基團(tuán)的多元醇是特別優(yōu)選的,它們促進(jìn)了環(huán)狀乙縮醛或縮酮基團(tuán)用作保護(hù)羥基的基團(tuán)。在該多元醇結(jié)構(gòu)中在多個(gè)羥基之間的兩個(gè)或三個(gè)碳原子的間隔使某些優(yōu)選的雜環(huán)的保護(hù)性基團(tuán)能夠形成。例如,在季戊四醇低聚物或聚合物的多個(gè)羥基之間的閉合間隔利用在本領(lǐng)域中已知的技術(shù)使環(huán)狀乙縮醛或縮酮基團(tuán)能夠形成。這些環(huán)狀乙縮醛或縮酮基團(tuán)可以通過將該多元醇與一種醛試劑(如具有式R′-CHO的一種試劑,其中R′是烷基、取代的烷基、芳基、或者取代的芳基)或一種酮試劑(例如環(huán)己酮)進(jìn)行反應(yīng)而形成。一種示例性的醛試劑是苯甲醛。
通過將該多元醇的大多數(shù)羥基基團(tuán)安置成一種受保護(hù)的形式,該多元醇核芯可以與包括該可電離的官能團(tuán)的一種試劑發(fā)生反應(yīng),以產(chǎn)生多種產(chǎn)物,這些產(chǎn)物差別在于其中存在的可電離官能團(tuán)的數(shù)目。典型地,該反應(yīng)將產(chǎn)生一種單官能化的產(chǎn)物、一種雙官能化的產(chǎn)物、以及剩余未反應(yīng)的多元醇。一種離子交換色譜系統(tǒng)可用于基于電荷差異來分離每種產(chǎn)物部分,由此允許所希望的單官能產(chǎn)物的純化。用于基于電荷差異來純化PEG聚合物物種的一種過程在美國專利申請(qǐng)公開文件號(hào)2005/0054816中列出,其全文通過引用結(jié)合在此。
在該純化過程中使用的這種或這些離子交換柱可以是常規(guī)用來基于電荷而分離一種混合物的任何離子交換柱(Ion ExchangeChromatography.Principles and Method.Pharmacia Biotech 1994;″Chromatographya laboratory handbook of chromatographic andelectrophoretic techniques.″Heftman,E(Ed.),Van NostrandRheinhold Co.,New York,1975)。每個(gè)柱包括一種離子交換介質(zhì)以及一種流動(dòng)相或洗脫液,該流動(dòng)相或洗脫液穿過該離子交換介質(zhì)。適合于在本發(fā)明中使用的離子交換柱包括由Applied Biosystems制造的
離子交換介質(zhì)以及由Pharmacia制造的
離子交換介質(zhì)。
在某些實(shí)施方案中,每個(gè)POLY1是一種聚(乙二醇)聚合物,并且R是一種二硫化物連接體、一種二肽、一種三肽、或一種四肽,這意味著該R部分將包括至少一個(gè)二硫鍵(來自該二硫化物連接)或酰胺鍵(例如,在多個(gè)肽殘基之間的連接物)。優(yōu)選的R基團(tuán)包括那些包括至少一個(gè)賴氨酸殘基的基團(tuán)。適當(dāng)?shù)亩蚧镞B接體包括不同的連接體,這些連接體包括一個(gè)-S-S-鍵以及4至25個(gè)原子的鏈總長,并且優(yōu)選的二硫化物分子具有可供用來附連聚合物區(qū)段的4至8個(gè)官能團(tuán)。在某些實(shí)施方案中,POLY1和POLY2各自均是一種分支的聚(乙二醇)聚合物。
聚合物試劑可以包括衍生自一種二硫化物分子的R部分,該二硫化物分子具有以下結(jié)構(gòu)
在其他實(shí)施方案中,每個(gè)POLY1包括一種聚(乙二醇)聚合物,并且R是包括至少一個(gè)肽殘基。該R部分可進(jìn)一步包括一個(gè)二硫鍵。在某些實(shí)施方案中,R包括至少兩個(gè)賴氨酸殘基,它們通過多個(gè)酰胺連接物(linkage)連接至一個(gè)連接體(linker)上,該連接體選自下組,其構(gòu)成為一個(gè)脂肪族的碳鏈、包括一個(gè)二硫鍵的一種脂肪族的碳鏈、以及一種聚(乙二醇)低聚物(例如,具有從1至25個(gè)單體單位的一種低聚物)。
在又其他實(shí)施方案中,每個(gè)POLY1包括一種聚(乙二醇)聚合物,并且R包括一個(gè)非肽部分,該非肽部分包括至少一個(gè)二硫化物腱以及至少兩個(gè)酰胺鍵。提及“非肽”是指該R分子不包括一種肽殘基(即,該酰胺和二硫鍵不是一個(gè)肽分子的部分)。按照這種方式,可以使用由于包含了酰胺連接物而在結(jié)構(gòu)中模擬肽分子的R核芯分子,但是這些R核芯分子本質(zhì)上在技術(shù)方面不是肽性的(peptidic)。
雖然多臂結(jié)構(gòu)是最優(yōu)選的,在另一個(gè)方面中,本發(fā)明提供了一個(gè)雜合的雙功能的、基本上直鏈的、靶向羥基磷灰石的聚合物,該聚合體具有以下結(jié)構(gòu) Z-(X1)a-L1-(X2)b-[POLY1-(X3)c-L2-(X4)d]m-POLY2-(X5)e-Y 其中 POLY1和POLY2可以是相同的或不同的,各自均是一種水溶性的、非肽聚合物; X1、X2、X3、X4、以及X5可以是相同的或不同的,各自均是一個(gè)間隔基部分; L1是一種連接物; 每個(gè)L2均是選自下組的一種可水解切割的或可酶促切割的連接物,該組的構(gòu)成為氨基甲酸酯以及酰胺; Z是一個(gè)靶向羥基磷灰石的部分; Y是一個(gè)官能團(tuán); a、b、c、d、以及e可以是相同的或不同的,各自或者是0或者是1;并且 m是在1至10范圍內(nèi)的一個(gè)整數(shù)。
本發(fā)明的示例性的聚合物試劑包括以下聚合物結(jié)構(gòu)
AHPDP-PEG(5K)-丁醛
AHPDP-反向尿烷-PEG2(10K)-丁醛
AHPDP-基于三賴氨酸-PEG4(20K)-丁醛
AHPDP-PEG(5K)-丁醛(第二結(jié)構(gòu)) 實(shí)例1提供了針對(duì)以上提及的第一結(jié)構(gòu)的一種示例性合成路線。以上這種第二結(jié)構(gòu)是基于具有一個(gè)甘油核芯的一個(gè)“PEG 2”分子、在該P(yáng)EG鏈末端的兩個(gè)遠(yuǎn)的二膦酸類基團(tuán)(bisphosphonate group)、以及通過該丁酸官能團(tuán)用于藥物附連的一個(gè)位點(diǎn)。為了構(gòu)建這種分子,可以使用一個(gè)芐基封端的PEG(b-PEG)而不是一個(gè)典型的甲氧基封端的PEG(m-PEG)。然后,在一個(gè)適當(dāng)?shù)奶幚聿襟E中,這些芐基基團(tuán)可以通過氫解作用而被除去,并且這些二膦酸物的官能團(tuán)可以通過一系列步驟進(jìn)行添加。實(shí)例2展示了這種類型的分子的一種可能的合成路線。實(shí)例3提供了針對(duì)以上提及的基于三賴氨酸的聚合物試劑的一種示例性合成。
這種形成本發(fā)明的一種靶向羥基磷灰石的多臂聚合物的方法可以變化。以下反應(yīng)方案1展示了構(gòu)建一種六臂多元醇的方法,該六臂多元醇基于季戊四醇、具有作為可電離的反應(yīng)性臂(受保護(hù)的羧酸)的一種酯。在這個(gè)實(shí)例中,連接體L3是一種多官能的連接體,如賴氨酸。
反應(yīng)方案1 以下反應(yīng)方案2顯示如何將以上反應(yīng)方案1的概括性結(jié)構(gòu)脫保護(hù)(通過該芐基酯的氫解作用)并接著活化用于與一個(gè)胺末端治療劑的隨后反應(yīng)。
反應(yīng)方案2 以下反應(yīng)方案3顯示將一個(gè)靶向骨的部分附連至一種聚合物的末端的方法,該聚合物具有一個(gè)賴氨酸核芯以及作為這種可電離的反應(yīng)性臂(reactive arm)的一種羧酸基團(tuán)。如所顯示,這些三苯甲基基團(tuán)經(jīng)受氫解作用、之后跟隨該酸基團(tuán)的酯化作用以形成一種受保護(hù)的酸,并接著該末端與一種靶向骨的試劑的反應(yīng),在這種情況下該靶向骨的試劑是AHPDP(3-氨基-1-羥基丙烷-1,1-二膦酸的一種衍生物)。在以下反應(yīng)方案3中得到的聚合物種類可以經(jīng)受氫解作用以除去這個(gè)芐基酯基團(tuán)。然后,與DCC/NHS的反應(yīng)(遵循類似于在美國6,436,386B1(通過引用進(jìn)行結(jié)合)中所使用的那些條件)可以將這種靶向骨的的聚合物轉(zhuǎn)變成一個(gè)活性的酯試劑(NHS酯),該酯試劑可用于通過在治療劑上的一種可供使用的胺基團(tuán)(例如,一個(gè)N末端的賴氨酸)來偶聯(lián)這些治療劑。
反應(yīng)方案3 如以上所指示,具有一種游離的羧基基團(tuán)的氨基酸的某些同低聚物(如聚天冬氨酸或者聚谷氨酸)對(duì)羥基磷灰石具有一種良好的結(jié)合能力。因此,針對(duì)一種靶向骨的聚合物的一種可替代的結(jié)構(gòu)可以使用這類多肽基團(tuán)作為一種側(cè)基來進(jìn)行制備。在以下方案中示出的(反應(yīng)方案4)是一種可商購的、雜合雙功能的PEG衍生物可以與本領(lǐng)域內(nèi)已知的一種聚天冬氨酸進(jìn)行反應(yīng)的方法。這種產(chǎn)物仍具有受封閉的胺以及末端羧酸,可以將該產(chǎn)物進(jìn)一步操作以便該胺基團(tuán)去封閉。這種中間物可以在形成一種多臂試劑中直接使用(例如,見反應(yīng)方案5)或者可以對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步操作以形成一種活性的酯,這種酯可以被轉(zhuǎn)化成一種不同的多臂試劑(該多臂試劑未顯示)。
反應(yīng)方案4 以下反應(yīng)方案5展示了在制備一種包含多肽的靶向骨的多臂聚合物試劑中所使用的胺受保護(hù)的以及酸受保護(hù)的中間物的形成。
反應(yīng)方案5 在以下反應(yīng)方案6中,來自反應(yīng)方案5的甲酯中間物是通過堿性水解脫保護(hù)的,這不會(huì)影響這些丁基酯。然后,使用二環(huán)己基碳二亞胺和N-羥基琥珀酰亞胺將得到的羧酸酯化成一種活性的酯。與用來形成一種馬來酰亞胺的一種帶有胺的試劑的反應(yīng)給出了這種聚合物試劑,該聚合物試劑帶有一種馬來酰亞胺基團(tuán)并且在這些多肽部分上仍具有這些羧酸酯。弱酸水解將除去這些保護(hù)基團(tuán),給出了一種試劑,該試劑對(duì)含有硫醇的治療劑是反應(yīng)性的。
反應(yīng)方案6 在以下反應(yīng)方案7中,與以上試劑的偶聯(lián)是用一種治療劑來展示的,該治療劑恰好是帶有一個(gè)硫醇基團(tuán)的多肽。
反應(yīng)方案7 本發(fā)明包括聚合體試劑以及由該聚合物制造的偶聯(lián)物,它們被設(shè)計(jì)成充當(dāng)一種藥物前體并且在骨位置上釋放生物學(xué)活性部分。在這種情況下,將一種可降解的官能團(tuán)加到發(fā)生偶聯(lián)至該藥物的位置上。這種酚鹽或FMOC類型的可降解的官能團(tuán)可以容易地被結(jié)合至這類分子中,并且因此由此作為這種類別的試劑的一種特征而被包括。
如在以下反應(yīng)方案8中顯示了包含一個(gè)三肽連接物的一種聚合物試劑的實(shí)例,該聚合物試劑可以在體內(nèi)被酶促切割以允許該聚合物作為小的片段清除。使用可商購的三賴氨酸作為一種核芯三肽,這些游離的胺基團(tuán)與一種芐基受保護(hù)的活性碳酸鹽PEG(b-PEG-BTC)進(jìn)行反應(yīng)。這導(dǎo)致形成了一種四臂聚合物,該聚合物具有用一種可移除的芐基基團(tuán)所保護(hù)的遠(yuǎn)末端。注意該聚合物具有一種羧酸基團(tuán),該基團(tuán)可用于純化該聚合物并且還可激活對(duì)一種藥物分子的連接。
反應(yīng)方案8 針對(duì)反應(yīng)方案8的產(chǎn)物的一系列處理步驟的完成允許增加該靶向骨的官能度以及導(dǎo)致以下列出的四臂二膦酸物(bisphosphonate)的藥物。
在一種可替代的過程中,一種四臂結(jié)構(gòu)可以衍生自該單封閉的(酯)二硫化物連接的二肽Lys-Cys(即如下所示)的使用。
這種小分子可以被精心制作成以下展示的四臂二膦酸物聚合物藥物遞送偶聯(lián)物中。使用這些分區(qū)段的聚合物種類的優(yōu)點(diǎn)在于這些聚合物通過酶或細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)作用斷成更小的、直鏈片段的能力,這些片段與像基于某些多元醇的那些的穩(wěn)定的多臂分子相比將更快地從體內(nèi)被清除。
遵循在本領(lǐng)域中已知的路徑,以上分子可以在由這些虛線所設(shè)計(jì)的鍵合位點(diǎn)上切割。這些單虛線是酶促切割或細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)切割很可能發(fā)生的位點(diǎn),并且這些雙虛線表示通過一個(gè)化學(xué)過程來發(fā)生去PEG化作用(depegylation)的位點(diǎn),該化學(xué)方法涉及一個(gè)相鄰的酰胺基團(tuán)(Guiotto et al,Biorg.Med.Chem.2004,12,5031-5037)。已知在水溶性的結(jié)合聚合物的藥物分子中的二硫鍵在血清中或在細(xì)胞中通過像谷胱甘肽的試劑經(jīng)歷切割(Zalipsky et al Bioconj.Chem.1999,10,703-707;美國專利6,342,244B1;美國專利申請(qǐng)2005/0170508A1;Huang et al,Bioconj Chem.1998,9,612-617)。還已經(jīng)報(bào)道了使用水溶性聚合物的肽鍵的酶切割(Ulbrich et al Makromol.Chem.1986,187,1131-1144;Suzawa et al,J.Controlled Rel.2000,69,27-41;Suzawa等人的美國專利6,103,236)。
具有二膦酸物靶向骨的基團(tuán)的分區(qū)段的聚合物的用途在希望一種高分子聚合物來增強(qiáng)該偶聯(lián)物的遞送和保留直到已經(jīng)達(dá)到骨靶向時(shí)可能是重要的。然后,區(qū)段切割應(yīng)當(dāng)允許清除這些聚合物片段,因?yàn)樗鼈儜?yīng)當(dāng)全部是較低分子量的并且大體上是具有連接體的線型聚合物。
除了這些聚合物試劑、由該聚合物制造的偶聯(lián)物、以及如以上所說明的合成方法之外,本發(fā)明進(jìn)一步包括治療性地使用這些聚合物偶聯(lián)物來治療不同的病況和疾病情況的方法,這些病況和疾病情況應(yīng)當(dāng)受益于將一種生物活性劑對(duì)骨表面的靶向遞送。有待治療的示例性病況包括骨癌、骨組織的感染、衰老引起的骨組織降解、由外傷引起的骨缺損、以及類似病況。給藥途徑的選擇、生物學(xué)活性部分、以及劑量范圍可以由臨床醫(yī)生容易地決定,并且將基于多個(gè)因素發(fā)生變化,這些因素包括有待治療的病況、患者的狀況、損傷或疾病的嚴(yán)重程度、以及類似因素。
在本文中所提及的所有論文、書籍、專利、專利公布、及其他出版物其全文都通過引用結(jié)合在此。
實(shí)例 應(yīng)當(dāng)理解的是盡管已經(jīng)對(duì)本發(fā)明連同它的某些優(yōu)選的具體實(shí)施方案,上文說明連同以下實(shí)例旨在展示而非限制本發(fā)明的范圍。其他方面,在本發(fā)明范圍之內(nèi)的優(yōu)點(diǎn)和改進(jìn)對(duì)本發(fā)明所涉及領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是清楚的。例如,在某些應(yīng)用中,可能希望利用根據(jù)以上所述這些式中任何一種的聚合物試劑,其中在該聚合物中所有連接物是穩(wěn)定的而非可降解的。
除非另有指明,在所附的實(shí)例中所提及的所有PEG試劑是可商購的,例如來自Nektar Therapeutics,Huntsville,AL。所有1HNMR數(shù)據(jù)是通過由Bruker制造的一種300或400MHz核磁共振波譜儀產(chǎn)生的。高效液相色譜法(HPLC)使用Agilent 1100HPLC系統(tǒng)(Agilent)、凝膠滲透或離子交換柱、水性磷酸鹽緩沖液(作為一種流動(dòng)相)、以及折光指數(shù)(RI)檢測器來進(jìn)行。
實(shí)例1 I.PEG(5,000Da)-α-羥基-ω-丁酸,甲酯 將濃硫酸(8.0ml)加到在無水甲醇(400ml)中的PEG(5,000)-α-羥基-ω-丁酸(70g,0.0140摩爾)(Nektar Therapeutics)的一種溶液中,之后跟隨在室溫下攪拌該混合物達(dá)3小時(shí)。加入NaHCO3(8%的水性溶液)以便將該混合物的pH調(diào)整至7.0。在減壓下將甲醇蒸餾出,并且用CH2Cl2(2x350ml)萃取該產(chǎn)物。在減壓下將萃取物干燥(MgSO4)并且將溶劑蒸餾出。產(chǎn)量60g。
NMR(d6-DMSO)1.72ppm(m,-CH2CH2COO-,2H),2.34ppm(t,-CH2COO-,2H),3.51ppm(s,PEG骨架),4.57ppm(t,-OH,1H),3.58ppm(s,CH3O-,3H)。
II.PEG(5,000Da)-α-琥珀酰亞胺碳酸酯-ω-丁酸,甲酯 將吡啶(1.60ml)和二琥珀酰亞胺碳酸酯(3.92g)加到在乙腈(300ml)中的PEG(5,000Da)-α-羥基-ω-丁酸,甲酯(60g,0.0120摩爾)的一種溶液中,并且在室溫下在氬氣氣氛下將該反應(yīng)混合物攪拌過夜。接下來,將該混合物過濾并且將溶劑蒸干。將粗制產(chǎn)物溶解在二氯甲烷中,并且用異丙醇將該產(chǎn)物進(jìn)行沉淀。在減壓下將這種濕產(chǎn)物干燥。產(chǎn)量57g。
NMR(d6-DMSO)1.72ppm(m,-CH2CH2COO-,2H),2.34ppm(t,-CH2COO-,2H),2.81ppm(s,-CH2CH2-(琥珀酰亞胺),4H),3.51ppm(s,PEG backbone),3.58ppm(s,-CH3O-,3H),4.45ppm(m,-CH2-O(C=O)-,2H)。
III.PEG(5,000Da)-α-AHPDP-ω-丁酸 將3-氨基-1-羥基丙烷-1,1-二膦酸、雙四丁銨鹽(AHPDP-2Bu4N)(6.2g)、以及三乙胺(2.4ml)加到在乙腈(400ml)中的PEG(5,000Da)-α-琥珀酰亞胺碳酸酯-ω-丁酸,甲酯(40g,0.0080摩爾)的一種溶液中,并且在室溫下在氬氣氣氛下將該反應(yīng)混合物攪拌過夜。接下來將溶劑蒸干。將粗制產(chǎn)物溶解在DI水中(400ml)并且用1M氫氧化鈉將該溶液的pH調(diào)整至12.0。將該溶液攪拌2小時(shí),通過周期性加入1M氫氧化鈉使pH保持在12,然后將它通過Amberlite IR120(plus)柱(200ml)過濾。在減壓下水將從濾液中蒸餾出。將這種濕產(chǎn)物溶解在二氯甲烷中(600ml),然后將溶劑蒸餾出。最后,在減壓下將產(chǎn)物干燥。產(chǎn)量35g。
NMR(d6-DMSO)1.72ppm(m,-CH2CH2COO-,2H),2.02ppm(m,-CH2-(AHPDP),2H),2.34ppm(t,-CH2COO-,2H),3.51ppm(s,PEG 骨架),4.03ppm(m,-CH2-O(C=O)-,2H),7.11ppm(t,-(C=O)NH-,1H)。
IV.PEG(5,000Da)-α-AHPDP-ω-丁酸,N-羥基琥珀酰亞胺酯 將N-羥基琥珀酰亞胺(0.83g,0.0072摩爾)加到在無水二氯甲烷(300ml)中的PEG(5,000Da)-α-AHPDP-ω-丁酸(30g,0.0060當(dāng)量)的一種溶液中,之后跟隨1,3-二環(huán)己基碳二亞胺(在二氯甲烷中的1.0M溶液,7.2ml、0.0072摩爾)。在室溫下在氬氣氣氛下將該反應(yīng)混合物攪拌過夜。接下來,將該混合物過濾并且將溶劑蒸干。將粗制產(chǎn)物溶解在二氯甲烷中,并且用異丙醇將該產(chǎn)物沉淀。最后,在減壓下將產(chǎn)物干燥。產(chǎn)量27g。
NMR(d6-DMSO)1.84ppm(m,-CH2CH2COO-,2H),2.02ppm(m,-CH2-(AHPDP),2H),2.71ppm(t,-CH2COO-,2H),2.81ppm(s,-CH2CH2-(琥珀酰亞胺),4H),3.51ppm(s,PEG骨架),4.03ppm(m,-CH2-O(C=O)-,2H),7.11ppm(t,-(C=O)-NH-,1H)。
V.PEG(5,000)-α-AHPDP-ω-丁醛縮二乙醇 將四(乙二醇)-α-氨基-ω-丁醛,縮二乙醇(Nektar Therapeutics;2.0g,0.0059摩爾)加到在一種含水的二氯甲烷(250ml)中的PEG(5,000Da)-α-AHPDP-ω-丁酸,N-羥基琥珀酰亞胺酯(25g,0.0050當(dāng)量)的一種溶液中,之后跟隨三乙胺(1.70ml)。在室溫下在氬氣氣氛下將該反應(yīng)混合物攪拌過夜。接下來,將該混合物過濾并且將溶劑蒸干。將粗制產(chǎn)物溶解在二氯甲烷中,并且用異丙醇將該產(chǎn)物進(jìn)行沉淀。最后,在減壓下使該產(chǎn)物干燥。產(chǎn)量22g。
NMR(d6-DMSO)1.10ppm(t,CH3-C,6H),1.51ppm(m,C-CH2-CH2-,丁醛,4H),1.72ppm(m,-CH2CH2COO-,2H),2.02ppm(m,-CH2-(AHPDP),2H),2.10ppm(t,-CH2COO-,2H),3.51ppm(s,PEG骨架),4.03ppm(m,-CH2-O(C=O)-,2H),4.46ppm(t,-CH-,乙縮醛,1H),7.11ppm(t,-(C=O)-NH-,1H)。
VI.PEG(5,000)-α-AHPDP-ω-丁醛_ 將PEG(5,000)-α-AHPDP-ω-丁醛縮二乙醇(20g)溶解在300ml水中,并且用稀磷酸將該溶液的pH調(diào)整至2.5。在室溫下將該溶液攪拌3小時(shí)。接下來,使用0.5M氫氧化鈉將該溶液的pH調(diào)整至7。用二氯甲烷萃取產(chǎn)物,并且用乙醚將產(chǎn)物沉淀。最后,在減壓下將產(chǎn)物干燥。產(chǎn)量17.5g。
NMR (d6-DMSO)1.75ppm (m,-CH2CH2CHO,2H 和-CH2CH2COO-,2H),2.02ppm(m,-CH2-(AHPDP),2H),2.10ppm(t,-CH2COO-,2H),2.44ppm(dt,-CH2CHO,2H),3.51ppm(s,PEG骨架),4.03ppm(m,-CH2O(C=O)-,2H),7.11ppm(t,-(C=O)-NH-,1H),9.66ppm(t,-CHO,1H)。
實(shí)例2 I.一種基于甘油的前體分子的制備
一種基于甘油的前體分子(化合物1) 在甲苯中(100ml)的順式-1,3-O-亞芐基甘油(7.2g,0.040摩爾)(Sigma-Aldrich Corporation,St.Louis St.Louis,MO)的一種溶液通過蒸餾出甲苯進(jìn)行共沸地(azetropically)干燥。將經(jīng)干燥的化合物溶解在無水甲苯(100ml),并且加入在叔丁醇中(60ml,0.060摩爾)的叔丁醇鉀的1.0M溶液以及1-(3-溴丙基)-4-甲基-2,6,7-三噁二環(huán)[2,2,2]辛烷(14.0g,0.0558摩爾),并且在100℃下在氬氣氣氛下將該混合物攪拌過夜。將混合物過濾并且在減壓下將溶劑蒸餾出,以給出15.7g固態(tài)產(chǎn)物(化合物2)。NMR(d6-DMSO)0.74ppm(s,3H),1.61ppm(m,4H),1.88ppm(m,2H),3.44ppm(t,2H),3.81ppm(s,6H),4.05ppm(m,4H),5.55ppm(s,1H),7.37ppm(m,5H)。
該反應(yīng)示意性地表示如下
順式-1,3-O-亞芐基甘油1-(3-溴丙基)-4-甲基-2,6,7-三噁化合物2二環(huán)[2,2,2]辛烷 化合物2的水解。將化合物2(15.0g)溶解在乙腈(150ml)與蒸餾水(35ml)的一種混合物中。接下來,加入10%的H3PO4溶液以便將pH調(diào)整至4.5。在pH=4.5下將該混合物攪拌1小時(shí)。加入NaCl(2g)并且將pH調(diào)整至7.5。用CH2Cl2(600和150ml)萃取該產(chǎn)物。
將萃取物干燥(MgSO4),并且在減壓下將溶劑蒸餾出以給出一種固態(tài)產(chǎn)物(化合物3)。該產(chǎn)量被測定為14.2g。
NMR(d6-DMSO)0.78ppm(s,3H),1.79ppm(m,2H),2.41ppm(t,2H),3.25ppm(m,6H),3.49ppm(t,2H),4.05ppm(m,4H),4.48ppm(t,3H),5.56ppm(s,1H),7.37ppm(m,5H)。
該反應(yīng)示意性地表示如下
化合物2 化合物3 將化合物3(14.2g)溶解在乙腈(80ml)與蒸餾水(80ml)的一種混合物中。接下來,加入6%的NaOH溶液以便將pH調(diào)整至12.5。在從12.3至12.8范圍內(nèi)的pH下將該溶液攪拌5.5小時(shí),該P(yáng)H是通過周期性地加入6%的NaOH溶液來維持的。加入NaCl(5g),并且用5%H3PO4將pH調(diào)整至7.5。用CH2Cl2(兩步處理,第一步使用300ml而第二步使用200ml)萃取這些非酸性的雜質(zhì)。用H3PO4將該溶液的pH調(diào)整至3.0,并且用CH2Cl2(兩步處理,第一步使用200ml而第二步使用100ml)萃取產(chǎn)物。
將萃取物干燥(MgSO4),并且在減壓下將溶劑蒸餾出。得到的產(chǎn)物(化合物4)具有8.7g的產(chǎn)量。
NMR(d6-DMSO)1.76ppm(m,2H),2.31ppm(t,2H),3.46ppm(t,2H),4.05ppm(m,4H),5.56ppm(s,1H),7.37ppm(m,5H)。
該反應(yīng)示意性地表示如下
化合物3 化合物4 將化合物4(8g)溶解在無水甲醇(120ml)中,并且在溶解時(shí)加入濃H2SO4(1.6ml)。在室溫下將該溶液攪拌4小時(shí)。加入NaHCO3(8%的溶液)以便將混合物的pH調(diào)整至7.5。用CH2Cl2(兩步處理,每步均使用100ml)萃取產(chǎn)物。
將萃取物干燥(MgSO4),并且在減壓下(0.05mm Hg)在60℃下將揮發(fā)的化合物蒸餾出。得到的產(chǎn)物(化合物1)具有4.8g的產(chǎn)量。
NMR(d6-DMSO)1.72ppm(m,2H),2.37ppm(t,2H),3.20ppm(m,1H),3.42ppm(bm,4H),3.49ppm(t,2H),3.59ppm(s,3H),4.46ppm(t,2H)。
該反應(yīng)示意性地表示如下
化合物4 化合物1 II.“HO-PEG2(20K)-丁酸,N-羥基琥珀酰亞胺酯”的制備
(其中HO-PEG10K表示具有10,000道爾頓分子量的一種PEG) “HO-PEG2(20K)-丁酸,N-羥基琥珀酰亞胺酯” 在這種前體分子中羥基基團(tuán)的活化 將化合物1(2.0g,0.0208當(dāng)量)溶解在無水乙睛(50ml)中,并且加入無水吡啶(2.2ml,0.272摩爾)以及N,N-二琥珀酰亞胺碳酸酯(5.86g,0.0229摩爾,DSC)。在室溫下在氬氣氣氛下將該溶液攪拌過夜。接下來,將混合物過濾并且將溶劑蒸餾出。將這種粗制產(chǎn)物溶解在CH2Cl2(50ml)中,并且用5%的H3PO4溶液進(jìn)行洗滌。接下來,將溶液干燥(MgSO4),并且將溶劑蒸餾出。得到的產(chǎn)物(化合物5)具有2.8g的產(chǎn)量。
NMR(d6-DMSO)1.76ppm(m,2H),2.35ppm(t,2H),2.82ppm(s,8H),3.56ppm(t,2H),3.58ppm(s,3H),3.96ppm(m,1H),4.37ppm(m,2H),4.52ppm(m,2H)。
該反應(yīng)示意性地表示如下
化合物1 化合物5 用一種含有胺的水溶性聚合物將這種活化的前體偶合 將化合物5(0.901g,0.0038當(dāng)量)加到芐氧基-PEG(5K)-胺(BzO-PEG(5K)-胺)(20g,0.0040摩爾)(NektarTherapeutics,Huntsville,AL)、二氯甲烷(200ml)、以及三乙胺(1.4ml)的一種混合物中。在室溫下在氬氣氣氛下將該混合物攪拌過夜。接下來,在減壓下將溶劑蒸餾出。
該反應(yīng)示意性地表示如下
化合物6 BzO-PEG2(20K)-丁酸的脫保護(hù)步驟和色譜純化 將獲得的化合物6(在本文中稱為BzO-PEG2(20K)-丁酸,甲酯)溶解在400ml的蒸餾水中,并且用0.5M NaOH溶液將該溶液的pH調(diào)整至12.2。在12.0至12.2范圍內(nèi)的pH下將該溶液攪拌3小時(shí)。接下來,加入NaCl(20g)并且用5%的H3PO4溶液將pH調(diào)整至3.0。用CH2Cl2(150mlx2)萃取產(chǎn)物。將該萃取物干燥(MgSO4),并且在減壓下將溶劑蒸餾出,給出了19g的固體產(chǎn)物。該產(chǎn)物如在美國專利號(hào)5,932,462中所說明通過離子交換色譜法進(jìn)行純化,給出了14.5g的100%純產(chǎn)物。
NMR(d6-DMSO)1.72ppm(q,-CH2CH2COO-,2H)2.24ppm(t,-CH2COO-,2H),3.12ppm(q,-CH2NH-,4H),3.51ppm(s,PEG骨架),3.99ppm(m,-CH2O(C=O)NH-,4H),4.49ppm(s,-CH2-(芐基),4H),7.19ppm(t,-(C=O)NH-,2H),7.33ppm(m,C6H5-,10H)。
該反應(yīng)示意性地表示如下
BzO-PEG2(10K)-丁酸,甲酯 BzO-PEG2(10K)--丁酸 BzO-PEG2(10K)-丁酸,N-羥基琥珀酰亞胺酯的制備
將BzO-PEG2(10K)-丁酸(14.5g,0.00145摩爾)(如以上所說明進(jìn)行制備)溶解在無水二氯甲烷中(150ml),并且加入N-羥基琥珀酰亞胺(0.179g,0.00156摩爾)和1,3-二環(huán)碳二亞胺(1,3-dicyclocarbodiimide)(0.336g,0.00163摩爾)。在室溫下在氬氣氣氛下將該混合物攪拌過夜。接下來,在減壓下將該溶劑的一部分蒸餾出,并且在室溫下用異丙醇將該產(chǎn)物沉淀,并且在真空下將該產(chǎn)物干燥,給出了14.0g白色粉末。
NMR(d6-DMSO)1.81ppm(q,-CH2CH2COO-,2H),2.70ppm(t,-CH2COO-,2H),2.81ppm(s,-CH2CH2-(琥珀酰亞胺),4H),3.12ppm(q,-CH2NH-,4H),3.51ppm(s,PEG骨架),3.99ppm(m,-CH2O(C=O)NH-,4H),4.49ppm(t,-CH2-(芐基),4H),7.22ppm(t,-(C=O)NH-,2H),7.33ppm(m,C6H5-,10H)。
“HO-PEG2(10K)-丁酸,N-羥基琥珀酰亞胺酯”的制備
將BzO-PEG2(10K)-丁酸,N-羥基琥珀酰亞胺酯(12.3g,0.00123摩爾)(如以上所說明進(jìn)行制備)溶解在無水乙醇中(240ml),并且加入載有氫氧化鈀的活性炭(20重量%的Pd,含水量50%;0.7g),并且在40psi的氫氣下將該反應(yīng)混合物氫化過夜。接下來,將該混合物過濾并且在減壓下將溶劑蒸餾出。在室溫下用異丙醇將該產(chǎn)物沉淀并且在真空下將其干燥,給出了11.5g白色粉末。
NMR(d6-DMSO)1.81ppm(q,-CH2CH2COO-,2H),2.70ppm(t,-CH2COO-,2H),2.81ppm(s,-CH2CH2-,琥珀酰亞胺,4H),3.12ppm(q,-CH2NH-,4H),3.51ppm(s,PEG骨架),3.99ppm(m,-CH2ONH(C=O),4H),4.57ppm(t,-OH,2H),7.22ppm(t,-(C=O)-NH-,2H)。
HO-PEG2(20K)-丁醛,縮二乙醇的制備 HO-(CH2CH2O)4CH2(CH2)2-CH(OCH2CH2)2 在減壓下(旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器)通過將甲苯蒸餾出將四(乙二醇)(97.1g,0.500摩爾)與甲苯(200ml)的一種混合物共沸地干燥。將經(jīng)干燥的四(乙二醇)溶解在無水甲苯中(180ml),并且加入在叔丁醇(120.0ml,0.120摩爾)中的叔丁醇鉀鹽的1.0M溶液以及4-氯丁醛縮二乙醇(18.1g,0.100摩爾)(Alfa Aesar,Ward Hill,MA)。在95℃至100℃下在氬氣氣氛下將該混合物攪拌過夜。在冷卻至室溫之后,將混合物過濾并且在減壓下將溶劑蒸餾出。將該粗制產(chǎn)物溶解在1000ml去離子水中,并且將得到的溶液經(jīng)活性炭過濾。加入氯化鈉(100g),并且用二氯甲烷(250、200、以及150ml)萃取產(chǎn)物。將萃取物干燥(經(jīng)MgSO4),并且在減壓下將溶劑蒸餾出(通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)作用)。
將該粗制產(chǎn)物溶解在300ml10%磷酸鹽緩沖液(pH=7.5)中,并且用乙酸乙酯(2x50ml)萃取雜質(zhì)。用CH2Cl2(200、150、以及100ml)萃取得到的產(chǎn)物。將萃取物干燥(經(jīng)MgSO4),并且在減壓下將溶劑蒸餾出(通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)作用)。產(chǎn)量20.3g。
NMR(d6-DMSO)1.10ppm(t,CH3-C-)1.51ppm(m,C-CH2-CH2-),3.49ppm(bm,-OCH2CH2O-),4.46ppm(t,-CH,乙縮醛),4.58ppm(t,-OH)。純度大概100%(沒有未反應(yīng)的起始材料的信號(hào))。
四(乙二醇)-α-甲磺酸酯-ω-丁醛,縮二乙醇的制備 CH3-S(O)2-O-(CH2CH2O)4CH2(CH2)2-CH(OCH2CH2)2 在減壓下(旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器)通過蒸餾出甲苯將四(乙二醇)單丁醛,縮二乙醇(12.5g,0.037摩爾)與甲苯(120ml)的一種混合物共沸地干燥。將經(jīng)干燥的四(乙二醇)單丁醛,縮二乙醇溶解在無水甲苯中(100ml)。向該溶液加入20ml無水二氯甲烷以及5.7ml三乙胺(0.041摩爾)。然后,逐滴加入4.5g甲磺酰氯(0.039摩爾)。在室溫下在氮?dú)庀聦⒃撊芤簲嚢柽^夜。接下來,加入碳酸鈉(5g),將該混合物攪拌1小時(shí)。然后,將該溶液過濾,并且在減壓下(旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器)將該溶劑蒸餾出。
NMR(d6-DMSO)1.10ppm(t,CH3-C-)1.51ppm(m,C-CH2-CH2-),3.17ppm(s,CH3-甲磺酸鹽/酯),3.49ppm(bm,-OCH2CH2O-),4.30ppm(m,-CH2-甲磺酸鹽/酯),4.46ppm(t,-CH,乙縮醛)。純度大概100%。
四(乙二醇)-α-氨基-ω-丁醛,縮二乙醇 H2N-(CH2CH2O)4CH2(CH2)2-CH(OCH2CH2)2 在室溫下將四(乙二醇)-α-甲磺酸酯-ω-丁醛,縮二乙醇(14.0g)、濃氫氧化銨(650ml)、以及乙醇(60ml)的一種混合物攪拌42小時(shí)。接下來,在減壓下將所有揮發(fā)的材料蒸餾出。將這種粗制產(chǎn)物溶解在150ml的去離子水中,并且用1.0M NaOH將溶液的pH調(diào)整至12。用二氯甲烷(3x100ml)萃取產(chǎn)物。將萃取物干燥(MgSO4),并且在減壓下(旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器)將溶劑蒸餾出。產(chǎn)量10.6g。
NMR(D2O)1.09ppm(t,CH3-C-)1.56ppm(m,C-CH2-CH2-),2.69ppm(t,CH2-N),3.56ppm(bm,-OCH2CH2O-),4.56ppm(t,-CH,乙縮醛)。純度大概100%。
HO-PEG2(10KDa)-丁醛,縮二乙醇
將四(乙二醇)-α-氨基-ω-丁醛,縮二乙醇(0.40g,0.00118摩爾)以及三乙胺(0.037ml)加入在二氯甲烷(100ml)中的HO-PEG2(10K)-丁酸,N-羥基琥珀酰亞胺酯(10.6g,0.00106摩爾)的一種溶液中,并且在室溫下在氬氣氣氛下將該混合物攪拌過夜。使用一個(gè)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器將溶劑蒸干。將這種粗制產(chǎn)物溶解在二氯甲烷中,并且用異丙醇進(jìn)行沉淀。在減壓下將這種濕產(chǎn)物干燥。產(chǎn)量10.5g。
NMR(d6-DMSO)1.10ppm(t,CH3CH2-,6H),1.51ppm(m,-CH2CH2-(丁醛),4H),1.67ppm(m,-CH2CH2COO-,2H),2.12ppm(t,-CH2COO-,2H),3.12ppm(q,-CH2NH-,4H),3.51ppm(s,PEG骨架),3.99ppm(m,-CH2-O(C=O)-,4H),4.46ppm(t,1H,乙縮醛).4.57ppm(t,-OH,2H),7.22ppm(t,-(C=O)NH-,2H),7.82ppm(t,-(C=O)NH-,1H).。取代大概100%。
BTC-PEG2(10KDa)-丁醛,縮二乙醇
將吡啶(0.68ml)和二苯并三唑基碳酸酯(0.89g的70%混合物,0.00210摩爾)加到在無水乙腈(140ml)中的HO-PEG2(10K)-丁醛,縮二乙醇(10.5g,0.00105摩爾)的一種溶液中,并且在室溫下在氬氣氣氛下將該混合物攪拌過夜。使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器將溶劑蒸干。將這種粗制產(chǎn)物溶解在二氯甲烷中。并且用異丙醇進(jìn)行沉淀。在減壓下將這種濕產(chǎn)物干燥。產(chǎn)量10.0g。
NMR(d6-DMSO)1.10ppm(t,CH3CH2-,6H),1.51ppm(m,-CH2CH2-(丁醛),4H),1.67ppm(m,-CH2CH2COO-,2H),2.12ppm(t,-CH2COO-,2H),3.12ppm(q,-CH2NH-,4H),3.51ppm(s,PEG骨架),3.99ppm(m,-CH2-O(C=O)-,4H),4.46ppm(t,1H,乙縮醛),4.62ppm(m,PEG-O-CH2-O(C=O)O-,4H),7.19ppm(t,-(C=O)NH-,2H),7.41-8.21ppm(多絡(luò)合物(complex mult),苯并三唑質(zhì)子,4H),7.80ppm(t,-(C=O)NH-,1H)。取代大概100%。
AHPDP-PEG2(10KDa)-丁醛
將3-氨基-1-羥基丙烷-1,1-二膦酸、雙四丁銨鹽(AHPDP-2Bu4N)(1.7g)、以及三乙胺(3.0ml)加到在無水二氯甲烷(100ml)中的BTC-PEG2(10KDa)-丁醛,縮二乙醇(10g,0.0010摩爾)的一種溶液中,并且在室溫下在氬氣氣氛下將該反應(yīng)混合物攪拌過夜。接下來,將溶劑蒸干。將這種粗制產(chǎn)物溶解在DI水中(200ml),并且將溶液經(jīng)Amberlite IR 120(plus)柱(100ml)過濾。接下來,用5%的H3PO4將該溶液的pH調(diào)整至2.5。將該溶液攪拌3小時(shí),然后用1M氫氧化鈉將pH再調(diào)整至6.6。通過超濾作用從該溶液中除去低分子量的化合物。接下來,在減壓下將水蒸餾出,給出了6.2g的白色固態(tài)產(chǎn)物。
NMR(d6-DMSO)1.75ppm (m,-CH2-CH2-CHO,2H和-CH2CH2COO-,2H),2.02ppm(m,-CH2-(AHPDP),4H),2.10ppm(t,-CH2COO-,2H),2.44ppm(dt,-CH2-CHO,2H),3.12ppm(q,-CH2NH-,4H),3.51ppm(s,PEG骨架),4.03ppm(m,-CH2-O(C=O)-,4H),7.19ppm(t,-(C=O)-NH-,2H),7.80ppm(t,-(C=O)-NH-,1H),9.66ppm(t,-CHO,1H)。
實(shí)例3 1.基于三賴氨酸的BzO-PEG4(20K)-酸的制備
一種基于三賴氨酸的BzO-PEG4(20K)-酸 將三賴氨酸(1.0g,0.00666當(dāng)量)(Sigma-Aldrich Corporation,St.Louis,MO)溶解在0.1M硼酸溶液中(200ml),并且用0.1M NaOH將該溶液的pH調(diào)整至8.5。接下來,在45分鐘內(nèi)在攪拌過程中加入芐氧基-PEG(5K)-苯并三唑基碳酸鹽(BzO-PEG(5K)BTC)(40.0g,0.00800摩爾)(Nektar Therapeutics,Huntsville,AL)。在加入BzO-PEG(5K)BTC的過程中,通過周期性加入0.1M NaOH將pH保持在8.5至9.0。然后,在室溫下將該反應(yīng)混合物攪拌過夜。加入氯化鈉(10g),并且用10%的H3PO4溶液將該混合物的pH調(diào)整至2.0。用CH2Cl2萃取這種粗制產(chǎn)物。將萃取物干燥(MgSO4),并且在減壓下將溶劑蒸餾出。
該粗制產(chǎn)物如在美國專利號(hào)5,932,462中所說明通過離子交換色譜法進(jìn)行純化,給出了22.8g的100%純產(chǎn)物。
NMR(d6-DMSO)1.10-175ppm(多絡(luò)合物,-CH-(CH2)3-(賴氨酸),18H),3.12ppm(q,-CH2-NH(C=O)-,6H),3.51ppm(s,PEG骨架),3.92ppm(m,-CH-COOH,1H),4.03ppm(m,-CH2O(C=O)NH-,8H),4.49ppm(s,-CH2-(芐基),8H),7.14ppm(t,-CH2NH(C=O)-,3H),7.32ppm(m,-C6H5,20H和-CHNH(C=O)-,1H)。
2.基于三賴氨酸的HO-PEG4(20K)-酸
將基于三賴氨酸的BzO-PEG2(20K)-酸(22.0g,0.00110摩爾)(如以上所說明進(jìn)行制備)溶解在乙醇中(96%,200ml),并且加入載有氫氧化鈀的活性炭(20重量%的Pd,含水量50%;1.5g),并且在40psi的氫氣下將該反應(yīng)混合物氫化過夜。接下來,將該混合物過濾并且在減壓下將溶劑蒸餾出。將這種粗制產(chǎn)物溶解于CH2Cl2(300ml)。將溶液干燥(MgSO4)并且在減壓下將溶劑蒸餾出。在真空下將這種濕產(chǎn)物干燥,給出了19.5g的白色固體。
NMR(d6-DMSO)1.10-175ppm(多絡(luò)合物,-CH-(CH2)3-(賴氨酸),18H),3.12ppm(q,-CH2-NH(C=O)-,6H),3.51ppm(s,PEG骨架),3.92ppm(m,-CH-COOH,1H),4.03ppm(m,-CH2O(C=O)NH-,8H),4.56ppm(t,-OH,4H),7.14ppm(t,-CH2NH(C=O)-,3H),7.31ppm(d,-CHNH(C=O)-,1H)。
3.基于三賴氨酸的HO-PEG2(20K)-丁醛,縮二乙醇
將基于三賴氨酸的HO-PEG4(20K)-酸(20.0g,0.00100摩爾)(作為如上說明的制備)溶解在無水二氯甲烷中(200ml),并且加入四(乙二醇)-α-氨基-ω-丁醛,縮二乙醇(3.70g,0.00110摩爾)和1-羥基苯并三唑(0.140g,0.00105摩爾)、以及N,N-二環(huán)己基碳二亞胺(2.30g,0.00111摩爾)。在室溫下在氬氣氣氛下將該混合物攪拌過夜。接下來,在減壓下使該溶劑的一部分蒸餾出,并且在室溫下用異丙醇使該產(chǎn)物沉淀,以及在真空下將產(chǎn)物干燥,給出19.5g白色粉末。
NMR(d6-DMSO)1.10ppm(t,CH3CH2-,6H),1.10-175ppm(多絡(luò)合物,-CH-(CH2)3-(賴氨酸),18H和-CH2CH2-(丁醛),4H),3.12ppm(q,-CH2-NH(C=O)-,6H),3.51ppm(s,PEG骨架),3.92ppm(m,-CH-COO-,1H),4.03ppm(m,-CH2O(C=O)NH-,8H),4.46ppm(t,-CH(乙縮醛),1H),4.56ppm(t,-OH,4H),7.14ppm(t,-CH2NH(C=O)-,3H),7.31ppm(d,-CHNH(C=O)-,1H)。取代大概100%。
4.基于三賴氨酸的BTC-PEG4(20K)-丁醛,縮二乙醇的制備
將吡啶(1.25ml)以及二苯并三唑基碳酸鹽(3.30g 70%混合物,0.007800摩爾)加到在無水乙腈(200ml)中的基于三賴氨酸的HO-PEG2(20K)-丁醛,縮二乙醇(19.5g,0.00390-OH當(dāng)量)的一種溶液中,并且在室溫下在氬氣氣氛下將該混合物攪拌過夜。將該混合物過濾,并且使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器將溶劑蒸干。將這種粗制產(chǎn)物溶解在二氯甲烷中并且用異丙醇進(jìn)行沉淀。在減壓下將這種濕產(chǎn)物干燥。產(chǎn)量19.0g。
NMR(d6-DMSO)1.10ppm(t,CH3CH2-,6H),1.10-1.75ppm(多絡(luò)合物,-CH-(CH2)3-(賴氨酸),18H和-CH2CH2-(丁醛),4H),3.12ppm(q,-CH2-NH(C=O)-,6H),3.51ppm(s,PEG骨架),3.92ppm(m,-CH-COO-,1H),4.03ppm(m,-CH2-O(C=O)-,8H),4.45ppm(t,1H,乙縮醛),4.62ppm(m,mPEG-O-CH2-O(C=O)O-,8H),7.14ppm(t,-CH2NH(C=O)-,3H),7.31ppm(d,-CHNH(C=O)-,1H),7.41-8.21ppm(多絡(luò)合物,苯并三唑質(zhì)子,16H)。取代大概100%。
5.基于三賴氨酸的AHPDP-PEG2(20K)-丁醛的制備
將3-氨基-1-羥基丙烷-1,1-二膦酸、雙四丁銨鹽(AHPDP-2Bu4N)(6.4g)、以及三乙胺(5.8ml)加到在無水二氯甲烷(300ml)中的基于三賴氨酸的BTC-PEG4(20K)-丁醛,縮二乙醇(19g,0.0380-BTC當(dāng)量)的一種溶液中,并且在室溫下在氬氣氣氛下將該反應(yīng)混合物攪拌過夜。接下來,將溶劑蒸干。將這種粗制產(chǎn)物溶解在DI水中(400ml),并且將該溶液通過Amberlite IR 120(plus)柱(100ml)過濾。接下來,用5%的H3PO4將pH調(diào)整至2.5。將溶液攪拌3小時(shí),然后用1M氫氧化鈉將pH再調(diào)整至6.6。通過超濾作用從該溶液中除去低分子量的化合物。接下來,在減壓下將水蒸餾出,給出了17.4g白色固態(tài)產(chǎn)物。
NMR(d6-DMSO)1.10-1.75ppm(多絡(luò)合物,-CH-(CH2)3-(賴氨酸),18H),2.02ppm(m,-CH2-(AHPDP),8H),2.44ppm(dt,-CH2CHO,2H),3.12ppm(q,-CH2NH(C=O)-,4H),3.51ppm(s,PEG骨架),3.92ppm(m,-CH-COO-,1H),4.03ppm(m,-CH2-O(C=O)-,8H),7.14ppm(t,2H),7.31ppm(d,1H),9.66ppm(t,-CHO,1H)。
權(quán)利要求
1.一種聚合物,該聚合物具有以下結(jié)構(gòu)
式(Ia)
其中
A是-(X3)d-(L3)e-(X4)f-POLY2-Z2或-(X3)d-(L3)e-(X4)f-Z2
POLY1和POLY2可以是相同的或不同的,各自均是一種水溶性的、非肽聚合物;
X1、X2、X3、以及X4可以是相同的或不同的,各自均是一個(gè)間隔基部分;
L1、L2、以及L3可以是相同的或者不同的,各自均是連接物;
每個(gè)Z1可以是相同的或者不同的,各自均是選自下組的基團(tuán),該組的構(gòu)成為Z2、一種靶向羥基磷灰石的部分、以及一種多臂結(jié)構(gòu),該多臂結(jié)構(gòu)包括2至大約10個(gè)靶向羥基磷灰石的部分,并且可任選地包括至少一種水溶性的、非肽聚合物,其條件為在b為0時(shí),至少一個(gè)Z1具有一種多臂結(jié)構(gòu),該多臂結(jié)構(gòu)包括一個(gè)或多個(gè)聚合物臂并且其條件為至少一個(gè)Z1是一個(gè)靶向羥基磷灰石的部分;
Z2是一個(gè)官能團(tuán),可任選地通過一個(gè)間隔基部分附連在POLY2上;
a、b、c、d、e、以及f可以是相同的或者不同的,各自或者是0或者是1;
R是一個(gè)單體的或低聚物的多臂核芯分子,該多臂核芯分子衍生自包括至少p+1個(gè)可供附連的位點(diǎn)的一個(gè)分子;并且
p是在2至32范圍內(nèi)的一個(gè)整數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的聚合物,其中每個(gè)POLY1和POLY2,當(dāng)存在時(shí),具有小于大約22,000Da的數(shù)均分子量。
3.如權(quán)利要求2所述的聚合物,其中每個(gè)POLY1和POLY2,當(dāng)存在時(shí),具有小于大約15,000Da的數(shù)均分子量。
4.如權(quán)利要求3所述的聚合物,其中每個(gè)POLY1和POLY2,當(dāng)存在時(shí),具有小于大約8,000Da的數(shù)均分子量。
5.如權(quán)利要求1所述的聚合物,其中每個(gè)Z1是獨(dú)立地選自下組,其構(gòu)成為四環(huán)素、鈣黃綠素、二膦酸類物、聚天冬氨酸、聚谷氨酸、以及氨基磷糖類。
6.如權(quán)利要求1所述的聚合物,其中L1、L2、以及L3中的至少一個(gè)是可水解切割的或可酶促切割的。
7.如權(quán)利要求1所述的聚合物,其中POLY1和POLY2之一或者兩者,當(dāng)存在時(shí),具有一種分區(qū)段的結(jié)構(gòu),該分區(qū)段的結(jié)構(gòu)包括通過多個(gè)連接物附連的兩個(gè)至大約五個(gè)水溶性的、非肽聚合物區(qū)段。
8.如權(quán)利要求7所述的聚合物,其中POLY1和POLY2之一或者兩者,當(dāng)存在時(shí),具有根據(jù)式-POLY-L-POLY-的一種結(jié)構(gòu),其中每個(gè)POLY是一種水溶性的、非肽聚合物,并且L是一個(gè)連接物。
9.如權(quán)利要求1所述的聚合物,其中每個(gè)POLY1和POLY2,當(dāng)存在時(shí),是獨(dú)立地選自下組的聚合物,該組的構(gòu)成為聚(亞烷基二醇)、聚(烯醇)、聚(乙烯吡硌烷酮)、聚(羥烷基甲基丙烯酰胺)、聚(甲基丙烯酸羥烷酯)、聚(糖類)、聚(α-羥酸)、聚(丙烯酸)、聚(乙烯醇)、聚磷腈、聚噁唑啉、聚(N-丙烯酰嗎啉)、以及它們的共聚物、三元共聚物、或者混合物。
10.如權(quán)利要求1所述的聚合物,其中每個(gè)POLY1和POLY2,當(dāng)存在時(shí),是聚(乙二醇)。
11.如權(quán)利要求1所述的聚合物,其中每個(gè)POLY1和POLY2,當(dāng)存在時(shí),具有結(jié)構(gòu)-CH2CH2O(CH2CH2O)n-CH2CH2-,其中n是1至350。
12.如權(quán)利要求1所述的聚合物,其中每個(gè)Z1具有選自下組的一種多臂結(jié)構(gòu),該組的構(gòu)成為
以及
其中每個(gè)m是1至350,Me是甲基,并且每個(gè)Z是一個(gè)靶向羥基磷灰石的部分。
13.如權(quán)利要求1所述的聚合物,其中p是3至大約10。
14.如權(quán)利要求1所述的聚合物,其中R是衍生自具有結(jié)構(gòu)R1(OH)p的一種多元醇,其中R是一種分支的烴,可任選地包括一個(gè)或多個(gè)醚連接物,并且p是至少3。
15.如權(quán)利要求14所述的聚合物,其中該多元醇是選自下組,其構(gòu)成為甘油、季戊四醇、以及糖衍生的醇類、以及前述各項(xiàng)的低聚物類或聚合物類。
16.如權(quán)利要求1所述的聚合物,其中p是2至大約10,并且R是衍生自一種分子,該分子選自下組,其構(gòu)成為多元醇類、二硫化物類、以及肽類、以及前述各項(xiàng)的低聚物類或聚合物類、以及它們的組合。
17.如權(quán)利要求1所述的聚合物,其中R是衍生自包括至少一個(gè)賴氨酸殘基的一種二肽或三肽。
18.如權(quán)利要求1所述的聚合物,其中該聚合物具有以下結(jié)構(gòu)
其中n是1至350。
19.如權(quán)利要求1所述的聚合物,其中該聚合物具有以下結(jié)構(gòu)
其中n是1至350。
20.一種聚合物偶聯(lián)物,包括如權(quán)利要求1所述的聚合物與一種生物活性劑的反應(yīng)產(chǎn)物,并且該聚合物偶聯(lián)物具有以下結(jié)構(gòu)
式(Ib)
其中
B是-(X3)d-(L3)e-(X4)f-POLY2-L4-藥物或-(X3)d-(L3)e-(X4)f-L4-藥物;
該藥物是一個(gè)生物學(xué)活性部分的一個(gè)殘基;
L4是一個(gè)連接物,該連接物產(chǎn)生于Z2與在該生物學(xué)活性部分上的一個(gè)官能團(tuán)的反應(yīng);
Z3是L5-藥物或一個(gè)靶向羥基磷灰石的部分,其中L5是一個(gè)連接物,該連接物產(chǎn)生于Z1與在該生物學(xué)活性部分上的一個(gè)官能團(tuán)的反應(yīng),其中Z1是一個(gè)官能團(tuán),其條件為至少一個(gè)Z3是一個(gè)靶向羥基磷灰石的部分;
并且所有其他變量都如權(quán)利要求1中所提供進(jìn)行定義。
21.如權(quán)利要求20所述的聚合物偶聯(lián)物,其中該藥物是選自下組,其構(gòu)成為生長因子類、抗生素類、化學(xué)治療劑類、以及鎮(zhèn)痛藥類。
22.如權(quán)利要求21所述的聚合物偶聯(lián)物,其中該藥物是選自下組的一種生長因子,該組的構(gòu)成為成纖維細(xì)胞生長因子、血小板衍生的生長因子、骨形態(tài)發(fā)生蛋白、成骨蛋白、轉(zhuǎn)化生長因子、LIM礦化蛋白、骨樣誘導(dǎo)因子、血管生成素、內(nèi)皮素;生長分化因子、ADMP-1、內(nèi)皮素、肝細(xì)胞生長因子、以及角質(zhì)形成細(xì)胞生長因子、肝素結(jié)合性生長因子、刺猬蛋白、白細(xì)胞介素、集落刺激因子、上皮生長因子、胰島素樣生長因子、細(xì)胞因子、骨橋蛋白、以及骨粘連蛋白。
23.一種雜合的雙功能的、基本上直鏈的、靶向羥基磷灰石的聚合物,該聚合物具有以下結(jié)構(gòu)
Z-(X1)a-L1-(X2)b-[POLY1-(X3)c-L2-(X4)d]m-POLY2-(X5)e-Y
其中
POLY1和POLY2可以是相同的或者不同的,各自均是一種水溶性的、非肽聚合物;
X1、X2、X3、X4、以及X5可以是相同的或者不同的,各自均是一個(gè)間隔基部分;
L1是一個(gè)連接物;
每個(gè)L2均是選自下組的一個(gè)可水解切割的或可酶促切割的的連接物,該組的構(gòu)成為氨基甲酸酯以及酰胺;
Z是一個(gè)靶向羥基磷灰石的部分;
Y是一個(gè)官能團(tuán);
a、b、c、d、以及e可以是相同的或者不同的,各自或者是0或者是1;并且
m是在1至10范圍內(nèi)的一個(gè)整數(shù)。
24.如權(quán)利要求23所述的聚合物,其中每個(gè)POLY1和POLY2,當(dāng)存在時(shí),具有小于大約22,000Da的數(shù)均分子量。
25.如權(quán)利要求24所述的聚合物,其中每個(gè)POLY1和POLY2,當(dāng)存在時(shí),具有小于大約15,000Da的數(shù)均分子量。
26.如權(quán)利要求25所述的聚合物,其中每個(gè)POLY1和POLY2,當(dāng)存在時(shí),具有小于大約8,000Da的數(shù)均分子量。
27.如權(quán)利要求23所述的聚合物,其中Z是選自下組,其構(gòu)成為四環(huán)素、鈣黃綠素、二膦酸類物、聚天冬氨酸、聚谷氨酸、以及氨基磷糖類。
28.如權(quán)利要求1或23所述的聚合物,其中每個(gè)X1、X2、X3、X4、以及X5,當(dāng)存在時(shí),是選自下組,其構(gòu)成為-C(O)O-、-OC(O)-、-CH2-C(O)O-、-CH2-OC(O)-、-C(O)O-CH2-、-OC(O)-CH2-、-C(O)-、-C(O)-NH-、-NH-C(O)-NH-、-O-C(O)-NH-、-C(S)-、-CH2-、-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-CH2-、-O-CH2-、-CH2-O-、-O-CH2-CH2-、-CH2-O-CH2-、-CH2-CH2-O-、-O-CH2-CH2-CH2-、-CH2-O-CH2-CH2-、-CH2-CH2-O-CH2-、-CH2-CH2-CH2-O-、-O-CH2-CH2-CH2-CH2-、-CH2-O-CH2-CH2-CH2-、-CH2-CH2-O-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-O-CH2-、-CH2-CH2-CH2-CH2-O-、-C(O)-NH-CH2-、-C(O)-NH-CH2-CH2-、-CH2-C(O)-NH-CH2-、-CH2-CH2-C(O)-NH-、-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-、-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-、-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-、-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-、-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-CH2-、-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-、-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-、-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-、-C(O)-O-CH2-、-CH2-C(O)-O-CH2-、-CH2-CH2-C(O)-O-CH2-、-C(O)-O-CH2-CH2-、-NH-C(O)-CH2-、-CH2-NH-C(O)-CH2-、-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-、-NH-C(O)-CH2-CH2-、-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-、-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-、-C(O)-NH-CH2-、-C(O)-NH-CH2-CH2-、-O-C(O)-NH-CH2-、-O-C(O)-NH-CH2-CH2-、-NH-CH2-、-NH-CH2-CH2-、-CH2-NH-CH2-、-CH2-CH2-NH-CH2-、-C(O)-CH2-、-C(O)-CH2-CH2-、-CH2-C(O)-CH2-、-CH2-CH2-C(O)-CH2-、-CH2-CH2-C(O)-CH2-CH2-、-CH2-CH2-C(O)-、-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-、-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-、-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-、-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-、-C(O)-NH-(CH2)1-6-NH-C(O)-、-NH-C(O)-NH-(CH2)1-6-NH-C(O)-、以及-O-C(O)-NH-(CH2)1-6-NH-C(O)-、-O-C(O)-NH-[CH2]h-(OCH2CH2)j-、-NH-C(O)-O-[CH2]h-(OCH2CH2)j-、雙價(jià)的環(huán)烷基基團(tuán)、-O-、-S-、-N(R6)-、以及它們的組合,其中R6是H或選自下組的一個(gè)有機(jī)的原子團(tuán),該組的構(gòu)成為烷基、取代的烷基、鏈烯基、取代的鏈烯基、炔基、取代的炔基、芳基以及取代的芳基,(h)是0至6、并且(j)是0至20。
全文摘要
本發(fā)明除了其他之外,提供了適合于同生物活性劑進(jìn)行反應(yīng)以形成偶聯(lián)物的聚合物試劑,這些聚合物試劑包括一個(gè)或多個(gè)聚合物鏈以及多個(gè)靶向羥基磷灰石的部分,并且可任選地這些試劑包括一個(gè)或多個(gè)可降解的連接物,這些可降解的連接物用來將這些聚合物鏈分成多個(gè)聚合物區(qū)段,這些聚合物區(qū)段具有適合于腎清除的分子量。
文檔編號(hào)A61K47/48GK101835496SQ200880112961
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2008年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月23日
發(fā)明者S·P·麥克瑪奴斯, A·柯澤羅斯克 申請(qǐng)人:尼克塔治療公司