專利名稱：制備聚谷氨酸酯結(jié)合物的方法
制備聚谷氨酸酯結(jié)合物的方法相關(guān)申請的交叉引用本申請要求于2008年10月15號提交的題目為“制備聚谷氨酸酯結(jié)合物的方法” 的第61/105，769號美國臨時專利申請和于2008年10月16號提交的題目為“制備聚谷氨酸酯結(jié)合物的方法”的第61/106，100號美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)；它們通過引用以整體包括任何附圖并入本文。背景領(lǐng)域本申請總體涉及制備具有側(cè)官能團的生物相容的水溶性聚合物的方法。特別地， 本申請涉及制備能夠用于各種藥物遞送應(yīng)用的聚谷氨酸和聚谷氨酸酯結(jié)合物的方法。相關(guān)技術(shù)的描述已經(jīng)使用多種系統(tǒng)用于藥物、生物分子和顯像劑的遞送。例如，這樣的系統(tǒng)包括膠囊、脂質(zhì)體、微米粒子、納米粒子以及聚合物。已經(jīng)表征和研究了多種聚酯基可生物降解的系統(tǒng)。關(guān)于用于藥物遞送應(yīng)用的設(shè)計和性能，聚乳酸(PLA)、聚羥基乙酸和它們的共聚物聚乳酸聚羥基乙酸共聚物(PLGA) 為一些最詳細表征的生物材料。參見Uhrich，K.E. ；Cannizzaro, S. Μ. ；Langer, R. S.和 Shakeshelf, K. Μ.的“Polymeric Systems for Controlled Drug Release (控制藥物釋放的聚合物系統(tǒng))” Chem. Rev. 1999，99，3181-3198 以及 Panyam J, Labhasetwar V.的 "Biodegradable nanoparticles for drug and gene delivery to cells and tissue(用于向細胞和組織遞送藥物和基因的可生物降解的納米粒)”Adv. Drug. Deliv. Rev. 2003，55， 329-47。而且，已經(jīng)廣泛使用甲基丙烯酸羥丙酯(HPMA)來制備用于藥物遞送應(yīng)用的聚合物。也已經(jīng)研究了基于聚原酸酯的可生物降解的系統(tǒng)。參見Heller，J. ；Barr, J. ；Ng, S. Y.； Abdellauoi,K. S.禾口 Gurny, R.的"Poly(ortho esters) :synthesis,characterization, properties and uses (聚原酸酯合成、表征、性質(zhì)和使用)”Adv. Drug Del. Rev. 2002，54， 1015-1039。還研究了聚酸酐系統(tǒng)。通常這樣的聚酸酐為生物相容性的且可以在活體內(nèi)降解成為以代謝產(chǎn)物形式從身體中除去的相對無毒的化合物。參見Kumar，N. ；Langer, R. S.和 Domb, AJ. ^ "Polyanhydrides :an overview ( ^glff) " Adv. Drug Del. Rev. 2002, 54,889-91 ο還已經(jīng)將基于氨基酸的聚合物考慮作為新生物材料的潛在來源。已經(jīng)研究了具有良好生物相容性的聚氨基酸來遞送低分子量的化合物。已經(jīng)認識到較少量的聚谷氨酸和共聚物作為用于藥物遞送的候選材料。參見Bourke，S. L.和Kohn，J.的“Polymers derived from the amino acid L-tyrosine :polycarbonates,polyarylates and copolymers with poly (ethylene glycol)(由氨基酸L-酪氨酸衍生的聚合物聚碳酸酯、聚丙烯酸酯和與聚乙二醇的共聚物)” Adv. Drug Del. Rev.，2003，55，447-466。給予的疏水性抗癌藥物以及治療用蛋白質(zhì)和多肽常具有較差的生物利用度。這樣較差的生物利用度可能是由于疏水性藥物和水溶液的兩相溶液的不相容性和/或從血液循環(huán)中通過酶降解將這些分子的迅速除去。一種用于增加給予的蛋白質(zhì)和其它小分子試劑的效能的技術(shù)需要將給予的試劑與能夠防止體內(nèi)酶降解的聚合物結(jié)合，所述聚合物例如聚乙二醇(“PEG”)分子。這樣的“聚乙二醇化”通常提高循環(huán)時間，并由此提高給予的試劑的生物利用度。然而，PEG在某些方面具有缺點。例如，由于PEG為線性聚合物，與支化的聚合物相比，由PEG提供的位阻保護作用為有限的。PEG的另一缺點是通常在它的兩端易發(fā)生衍生化。這限制了能與PEG結(jié)合的其它官能分子(例如有助于向特定組織遞送蛋白質(zhì)或藥物的那些)的數(shù)量。聚谷氨酸(PGA)為用于溶解疏水性抗癌藥物而選擇的另一聚合物。已經(jīng)報道了多種與 PGA 結(jié)合的抗癌藥物。參見 Chun Li.的“Poly (L-glutamic acid)-anticancer drug conjugates (聚(L_ 谷氨酸)抗癌藥物結(jié)合物)” Adv. Drug Del. Rev.，2002，54，695-713。 然而，目前一個也沒有被FDA批準。從太平洋紫杉的樹皮中提取的紫杉醇為FDA批準的用于治療卵巢癌和乳腺癌的藥物。Wani 等的“Plant antitumor agents. VI. The isolation and structure of taxol, a novel antileukemic and antitumor agent from Taxus brevifolia(植物抗腫瘤藥.VI.源自太平洋紫杉的新抗白血病和抗腫瘤藥的紫杉醇的分離和結(jié)構(gòu))” J. Am. Chem. Soc. 1971，93，2325-7。然而，與其它抗癌藥物相似，由于其在水溶液中的疏水性和不溶性，因此紫杉醇具有較差的生物利用度。溶解紫杉醇的一種方法為將其配制在聚氧乙烯蓖麻油和無水乙醇(1 1，ν/ν)的混合物中。Sparreboom等的“Cremophor EL-mediated Alteration of Paclitaxel Distribution in Human Blood :Clinical Pharmacokinetic Implications (人血液中紫杉醇分布的聚氧乙烯蓖麻油介導的變化臨床藥代動力學意義)"Cancer Research (癌癥研究)，1999，59，1454-14570目前，該劑型可以Taxol (Bristol-Myers Squibb)商購。溶解紫杉醇的另一方法為通過使用高剪切均化的乳化° Constantinides 等的"Formulation Development and Antitumor Activity of a Filter-Sterilizable Emulsion of Paclitaxel (紫杉醇的過濾器滅菌乳劑的劑型研制和抗腫瘤活性)” Pharmaceutical Research (藥物研究)2000，17，175-182。近來，聚合物紫杉醇結(jié)合物已經(jīng)在若干臨床試驗中發(fā)展。Ruth Duncan的“The Dawning era of polymer therapeutics () " Nature Reviews Drug Discovery ( 物發(fā)現(xiàn)自然綜述)2003，2，347-360。最近，已經(jīng)使用人體白蛋白質(zhì)將紫杉醇配制成為納米粒子且已經(jīng)在臨床研究中使用。Damascelli等的“ Intraarterial chemotherapy with polyoxyethylated castor oil free paclitaxel, incorporated in albumin nanoparticles(ABI-007) :Phase II study of patients with squamous cell carcinoma of the head and neck and anal canal !preliminary evidence of clinical activity (使用與白蛋白納米粒子結(jié)合的不含聚氧乙烯蓖麻油的紫杉醇(ABI-007)的動脈內(nèi)化療患有頭和頸以及肛管鱗狀細胞癌的患者的II期研究臨床活性的初級證據(jù))”Cancer 2001，92，2592-602 禾口 Ibrahim 等的"Phase I and pharmacokinetic study of ABI-007, a Cremophor-free,protein-stabilized,nanoparticle formulation of paclitaxel ( 杉醇的ABI-007、不含聚氧乙烯蓖麻油、蛋白質(zhì)穩(wěn)定化、納米粒劑型的階段I和藥代動力學研究)” Clin. Cancer Res. 2002，8，1038-44。目前，該劑型可以 Abraxane (American Pharmaceutical Partners, Inc.) 1 ! ^
概述本文公開了使用水溶性偶聯(lián)劑合成聚合物結(jié)合物的方法。本文還公開了不使用或使用最小量的諸如含氯溶劑的有機溶劑用于分離聚合物結(jié)合物的方法。本文所述的實施方案涉及制備聚合物結(jié)合物的方法，該方法包括在水溶性偶聯(lián)劑的存在下，將第一反應(yīng)物和第二反應(yīng)物反應(yīng)以生成反應(yīng)混合物。本文所述的另一實施方案涉及用于將使用水溶性偶聯(lián)劑合成的聚合物結(jié)合物分離的方法，該方法包括將酸性水溶液與反應(yīng)混合物混合并收集所述聚合物結(jié)合物。下文更詳細地描述這些實施方案以及其它的實施方案。附圖簡述

圖1顯示制備聚谷氨酸-紫杉醇結(jié)合物的反應(yīng)線路圖的實例。詳細描述除非另外定義，本文使用的所有技術(shù)和科學術(shù)語具有與本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員通常理解的含義相同的含義。除非另外規(guī)定，本文參考的所有專利、申請、公布的申請以及其它出版物均通過引用整體并入本文。除非另外規(guī)定，在本文的術(shù)語具有多個定義的情況下， 接受在本部分的那些定義?！胺€(wěn)定劑”為通過賦予其對水解酶更具有抵抗力并且具有更弱免疫性來增強生物利用度和/或延長體內(nèi)載體-藥物結(jié)合物的半衰期的取代基。一種示例性穩(wěn)定劑為聚乙二醇(PEG)。如本文使用的術(shù)語“水溶性”以其常規(guī)含義來使用，且描述了在PH等于7下， 能夠以每IOOmL水至少3克的濃度完全溶解在水中的化合物。參見Shriner等的“The Systematic Identification of Organic Compounds (有機化合物的系統(tǒng)鑒定手冊)，，， § 5. 1. 1(1980 年第六版)。本文使用的術(shù)語“混合”是指導致部分或全部化合物和/或反應(yīng)物組合在一起的任何方法。能使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的各種方法完成混合，例如將一種化合物常規(guī)混合、 共混、懸浮在另一種化合物中，將一種化合物溶解在另一種化合物中等，或其組合。可以理解的是，在本文所述的具有一個或多個手性中心的任意化合物中，如果未明確指出絕對構(gòu)型，則各個中心可獨立地為R-構(gòu)型或S-構(gòu)型或其混合。因此，本文提供的化合物可以為對映體純或者為立體異構(gòu)的混合物。此外，可以理解的是，在本文所述的具有一個或多個雙鍵的任意化合物中，產(chǎn)生能定義為E或Z的幾何異構(gòu)體，其各個雙鍵可獨立地為E或Z或其混合。同樣地，還旨在包括所有互變異構(gòu)形式。本文所述的實施方案涉及制備聚合物結(jié)合物的方法，其包括在水溶性偶聯(lián)劑的存在下，將第一反應(yīng)物和第二反應(yīng)物反應(yīng)以生成反應(yīng)混合物；其中，所述第一反應(yīng)物為包含通式(I)重復單元的聚合物
權(quán)利要求
1.制備聚合物結(jié)合物的方法，其包括在水溶性偶聯(lián)劑的存在下，將第一反應(yīng)物和第二反應(yīng)物反應(yīng)生成反應(yīng)混合物； 其中，所述第一反應(yīng)物為包含通式(I)重復單元的聚合物
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其包括在催化劑的存在下，將所述第一反應(yīng)物和所述第二反應(yīng)物反應(yīng)。
3.如權(quán)利要求1至2中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述第一抗癌藥物選自紫杉烷、 camptotheca、蒽環(huán)類藥物、依托泊苷、替尼泊苷和埃坡霉素。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述第一抗癌藥物為紫杉烷。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述紫杉烷為紫杉醇或多西紫杉醇。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述第一抗癌藥物為camptotheca。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述camptotheca為喜樹堿。
8.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述第一抗癌藥物為蒽環(huán)類藥物。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述蒽環(huán)類藥物為阿霉素。
10.如權(quán)利要求1至9中任一權(quán)利要求所述的方法，其還包括在溶劑中將所述第一反應(yīng)物和所述第二反應(yīng)物混合。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述溶劑為二甲基甲酰胺。
12.如權(quán)利要求1至11中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述通式和所述通式(Ia)重復單元的量的總和大于約60摩爾％。
13.如權(quán)利要求1至11中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述通式和所述通式(Ia)重復單元的量的總和大于約70摩爾％。
14.如權(quán)利要求1至11中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述通式和所述通式(Ia)重復單元的量的總和大于約80摩爾％。
15.如權(quán)利要求1至11中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述通式和所述通式(Ia)重復單元的量的總和大于約90摩爾％。
16.如權(quán)利要求1至11中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述通式和所述通式(Ia)重復單元的量的總和大于約95摩爾％。
17.如權(quán)利要求1至11中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述通式和所述通式(Ia)重復單元的量的總和大于約95摩爾％。
18.如權(quán)利要求1至17中任一權(quán)利要求所述的方法，其中基于所述聚合物結(jié)合物中重復單元的總摩爾，所述聚合物結(jié)合物包含少于約50摩爾％的選自通式(II)重復單元和通式(III)重復單元的重復單元
19.如權(quán)利要求1至18中任一權(quán)利要求所述的方法，其中基于聚合物結(jié)合物中重復單元的總摩爾，所述聚合物結(jié)合物包含少于約40摩爾％的選自通式(II)重復單元和通式 (III)重復單元的重復單元。
20.如權(quán)利要求1至18中任一權(quán)利要求所述的方法，其中基于聚合物結(jié)合物中重復(I)重復單元的量 (I)重復單元的量 (I)重復單元的量 (I)重復單元的量 (I)重復單元的量 (I)重復單元的量單元的總摩爾，所述聚合物結(jié)合物包含少于約30摩爾％的選自通式(II)重復單元和通式 (III)重復單元的重復單元。
21.如權(quán)利要求1至18中任一權(quán)利要求所述的方法，其中基于聚合物結(jié)合物中重復單元的總摩爾，所述聚合物結(jié)合物包含少于約20摩爾％的選自通式(II)重復單元和通式 (III)重復單元的重復單元。
22.如權(quán)利要求1至18中任一權(quán)利要求所述的方法，其中基于聚合物結(jié)合物中重復單元的總摩爾，所述聚合物結(jié)合物包含少于約10摩爾％的選自通式(II)重復單元和通式 (III)重復單元的重復單元。
23.如權(quán)利要求1至18中任一權(quán)利要求所述的方法，其中基于聚合物結(jié)合物中重復單元的總摩爾，所述聚合物結(jié)合物包含少于約5摩爾％的選自通式(II)重復單元和通式 (III)重復單元的重復單元。
24.如權(quán)利要求1至18中任一權(quán)利要求所述的方法，其中基于聚合物結(jié)合物中重復單元的總摩爾，所述聚合物結(jié)合物包含少于約1摩爾％的選自通式(II)重復單元和通式 (III)重復單元的重復單元。
25.如權(quán)利要求1至11中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述聚合物為聚谷氨酸或聚谷氨酸酯。
26.分離權(quán)利要求1至25中任一權(quán)利要求所述的聚合物結(jié)合物的方法，其包括將酸性水溶液與所述反應(yīng)混合物混合并收集所述聚合物結(jié)合物。
27.如權(quán)利要求沈所述的方法，其中所述酸性水溶液的pH小于約3。
28.如權(quán)利要求沈所述的方法，其中所述酸性水溶液的pH小于約4。
29.如權(quán)利要求沈所述的方法，其中所述酸性水溶液的pH小于約5。
30.如權(quán)利要求沈所述的方法，其中所述酸性水溶液的pH小于約6。
31.如權(quán)利要求沈所述的方法，其中所述酸性水溶液的PH小于約7。
32.如權(quán)利要求沈所述的方法，其中所述酸性水溶液為至少約0.5M的無機酸。
33.如權(quán)利要求沈所述的方法，其中所述酸性水溶液為至少約0.3M的無機酸。
34.如權(quán)利要求沈所述的方法，其中所述酸性水溶液為至少約0.2M的無機酸。
35.如權(quán)利要求沈所述的方法，其中所述酸性水溶液為至少約0.IM的無機酸。
36.如權(quán)利要求沈所述的方法，其中所述酸性水溶液為至少約0.05M的無機酸。
37.如權(quán)利要求沈所述的方法，其中所述酸性水溶液為至少約0.OlM的無機酸。
38.如權(quán)利要求32至37中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述無機酸為鹽酸。
39.如權(quán)利要求沈至38中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述酸性水溶液與所述反應(yīng)混合物的混合誘導所述聚合物結(jié)合物的沉淀。
40.如權(quán)利要求沈至39中任一權(quán)利要求所述的方法，其中通過過濾收集所述聚合物結(jié)合物。
41.如權(quán)利要求沈至39中任一權(quán)利要求所述的方法，其中通過離心收集所述聚合物結(jié)合物。
42.如權(quán)利要求沈至41中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述酸性水溶液與所述反應(yīng)混合物的混合不包括混合額外量的有機溶劑，其中相對于所述酸性水溶液的總體積，所述額外量的有機溶劑大于約5%體積比。
43.如權(quán)利要求沈至41中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述酸性水溶液與所述反應(yīng)混合物的混合不包括混合額外量的有機溶劑，其中相對于所述酸性水溶液的總體積，所述額外量的有機溶劑大于約體積比。
44.如權(quán)利要求沈至41中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述酸性水溶液與所述反應(yīng)混合物的混合不包括混合額外大量的有機溶劑。
45.如權(quán)利要求42至44中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述有機溶劑為含氯溶劑。
46.如權(quán)利要求45所述的方法，其中所述含氯溶劑選自氯仿和二氯甲烷。
47.如權(quán)利要求1至46中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述水溶性偶聯(lián)劑為1-乙基-3- (3- 二甲基氨基丙基)-碳二亞胺(EDC)。
全文摘要
本發(fā)明描述了用于制備和分離包含通式(I)重復單元和通式(Ia)重復單元的聚合物結(jié)合物的方法。所述聚合物結(jié)合物能夠包含抗癌藥物。
文檔編號A61K47/48GK102176923SQ200980140547
公開日2011年9月7日 申請日期2009年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月15日
發(fā)明者俞磊, 桑·范, 桑吉博·庫馬爾·達斯, 趙剛 申請人:日東電工株式會社