靶向的聚合綴合物和其用途
【專利摘要】本發(fā)明公開了聚合綴合物，所述聚合綴合物包含具有與其附接的骨靶向部分和治療活性劑的聚合物骨架，其中所述骨靶向部分經(jīng)由支化單元與所述聚合物骨架的一端附接，如此以致所述骨靶向部分與所述聚合物的摩爾比為至少2∶1。還公開了包含這些綴合物的藥物組合物，及所述藥物組合物在治療骨相關(guān)的疾患中的用途。
【專利說明】靶向的聚合綴合物和其用途
[0001]發(fā)明領(lǐng)域和背景
[0002]本發(fā)明在其一些實(shí)施方案中涉及聚合綴合物和它們?cè)谥委熀?或診斷中的用途，且更具體地但并非排他地涉及骨靶向的聚合綴合物及其在治療和/或監(jiān)測(cè)骨相關(guān)的疾病和疾患中的用途。
[0003]對(duì)于癌癥化學(xué)治療的成功的一個(gè)限制因素在于治療劑在腫瘤中的積聚。在施用提供能夠有效殺死癌細(xì)胞所需的化學(xué)治療劑的體內(nèi)濃度的化學(xué)治療劑的足夠量方面遇到困難。
[0004]化學(xué)治療劑在腫瘤中的積聚取決于幾個(gè)因素，包括化學(xué)治療劑的大小、表面特征和循環(huán)半衰期及腫瘤中血管生成的程度。
[0005]已研發(fā)了聚合物-抗癌藥物綴合物作為針對(duì)癌癥的治療，旨在解決目前使用低分子量藥物的方案(protocol)的相關(guān)局限性?？拱﹦┡c水溶性聚合物的偶合已顯示了改善安全性譜和抗腫瘤療效二者，由于例如可能的毒性制劑的避免；并顯示有助于改善的生物分布和藥代動(dòng)力學(xué)，其由它們的被限制的分布和促進(jìn)被動(dòng)靶向?qū)嶓w瘤的增強(qiáng)的滲透和滯留(EPR)效應(yīng)引起。
[0006]美國(guó)專利號(hào)6，884，817中展示了通過抗腫瘤藥物與水溶性聚合物的綴合獲得的增加的活性而減少的毒性的實(shí)例。
[0007]最近的研究已指向合成承載用于組合治療的兩種抗癌藥物的靶向的綴合物(Allen, T.M.Nat.Rev.Cancer2002 ；2:750-763 ；Brumlik 等人 Expert Opin.DrugDelivery2008 ；5:87-103 ；Segal 等人 PLoS 0NE2009 ；4:e5233 ；Canal 等人 J.ControlledRelease2010,146:388-399 )或聚合物(Vicent 等人 Angew.Chem.，Int.Ed.Engl.2005 ；44(26) ；4061-4066 ；Pasut 等人 J.Med.Chem.2009 ；52 ;6499_6502.Greco, F.；Vicent 等人J.Adv.Drug Delivery Rev.2009 ；61:1203-1213.)。Satch1-Fainaro 等人公開了革巴向的綴合物，其中紫杉醇(PTX)和阿侖膦酸鹽(ALN)被偶合至HPMA共聚物(Miller等人Angew.Chem.，Int.Ed.Engl.2009 ；48:2949-2954.)。相對(duì)于游離藥物，示例性的此綴合物被證明呈現(xiàn)增強(qiáng)的抗癌和抗血管生成活性及明顯減少的毒性。就這一點(diǎn)而言的其他研究在Segal等人(PLoS 0NE2009 ；4:e5233);和 Wang 等人(Mol.Pharmaceutics2006 ；3:717-25)中描述。
[0008]W02004/062588教導(dǎo)了用于骨靶向的藥物遞送的水溶性聚合綴合物。該申請(qǐng)中教導(dǎo)的聚合藥物遞送系統(tǒng)是基于骨靶向劑諸如阿侖膦酸鹽和D-Asp8與化學(xué)治療劑(例如，四環(huán)素)的甲基丙烯酸羥丙基酯(HPMA)綴合物。
[0009]W02009/141823教導(dǎo)了聚合綴合物，該聚合綴合物包含具有與其附接的骨靶向部分諸如阿侖膦酸鹽和抗血管生成劑諸如紫杉醇或TNP-470的多個(gè)聚合物骨架(例如，源自HPMA)。
[0010]W02009/141826教導(dǎo)了具有與其附接的血管生成靶向部分和治療活性劑諸如抗癌劑或抗血管生成劑的聚合物(例如，PGA)的綴合物。
[0011]W02009/141827教導(dǎo)了具有與其附接的抗血管生成劑諸如TNP-470和高裝載的骨靶向部分諸如阿侖膦酸鹽(ALN)的源自甲基丙烯酸羥丙基酯(HPMA)共聚物的綴合物。
[0012]PTX是用于治療一些癌癥的有效的抗癌藥物，然而，由于其缺乏的腫瘤選擇性及在Cremophor EL中的制劑二者，其與一些嚴(yán)重的副作用相關(guān)。近年來，低劑量的紫杉醇具有抗血管生成特性已變得明顯(Wang等人Anticancer Drugs2003 ；14:13-19)。
[0013]Meerum Terwogt 等人(PNU166945 ；Anticancer drugs2001 ；12:315-323)描述了紫杉醇的HPMA共聚物綴合物。該綴合物旨在改善藥物溶解性并提供紫杉醇的控釋。
[0014]二膦酸鹽諸如阿侖膦酸鹽(ALN)是被用于治療骨質(zhì)疏松癥、骨轉(zhuǎn)移及預(yù)防骨折的分子。這些化合物呈現(xiàn)對(duì)骨礦物羥基磷灰石異常高的親和力，并因此已知還被用作靶向部分(Uludag, H.Curr Pharm Des2002；8:1929-1944)。
[0015]阿侖膦酸鹽用于骨相關(guān)的疾病和癌癥相關(guān)的高鈣血癥的治療被認(rèn)為是有效的。其已顯示通過一些不同的機(jī)理在一些體內(nèi)癌癥模型中具有抗腫瘤作用(Tuomela等人2008，BMC Cancer8:81 ；Molinuevo 等人 2007, Eur J Pharmaco1562:28-33 ；Hashimoto 等人2005,Cancer Res65:540-545)。另外，發(fā)現(xiàn)阿侖膦酸鹽通過以下具有抗血管生成活性:(i)在卵巢癌模型中抑制VEGF引起的Rho活化(Hashimoto等人2007, Biochem Biphys ResCommun354:478-484)、(ii)在甲羥戊酸途徑中抑制法尼基焦磷酸合酶(Russell RG2007,Pediatricsll9Suppl2:S150-162);和(iii)在骨肉瘤細(xì)胞系中調(diào)節(jié)MMP-2表達(dá)的細(xì)胞水平(Cheng 等人 2004, Pediatr Blood Cancer42 ;410_415)。
[0016]聚(乙二醇)(PEG)是被批準(zhǔn)用于人類使用的聚合物。盡管已知其是非生物可降解的，其在施用進(jìn)入活的有機(jī)體之后是容易可排泄的。典型觀察到對(duì)于具有低于40kDa的分子量的聚合物或?qū)τ诰哂行∮贗OOnm的流體力學(xué)直徑的聚合物的高排泄。體外研究顯示其在水溶液中的存在未顯示對(duì)蛋白構(gòu)象或酶的活性的不利影響。在例如Yamaoka等人(1994，J Pharm Sci83 ；601-606)中描述了 PEG與生物活性化合物的共價(jià)附接。
[0017]然而，PEG作為低分子量藥物(小分子)的載體的潛力被其固有的低裝載而限制，其固有的低裝載是由于聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)。事實(shí)上，只有PEG的末端鏈基團(tuán)(在末端)可被修飾并被用于藥物偶合。
[0018]Wang等人(在Bioconj.Chem.，2003，14，853-859中)教導(dǎo)了基于水溶性聚合物諸如PEG和HPMA的骨靶向的藥物遞送系統(tǒng)，具有與其附接的骨靶向部分諸如阿侖膦酸鹽和Asp8及FITC作為用于檢測(cè)目的的模型藥物。
[0019]Katsumi 等人(在 J.Pharma.Sc1.,2011,100，3783-3792 中)也教導(dǎo)了 PEG 綴合的阿侖膦酸鹽和其在治療骨質(zhì)疏松癥中的作用。
[0020] Pasut 等人(在 J.Bioactive and Comp.Poltm., 2005, 20, 213 中)公開了具有高的藥物裝載、具有基于己二酸或谷氨酸支化單元的樹型化合物(樹枝狀)結(jié)構(gòu)的PEG-表柔比星綴合物。
[0021]Pasut 等人(在 J.Med.Chem.2009 ;52 (20) ,6499-6502 中)報(bào)道了關(guān)于攜帶表柔比星(EPI)和每PEG—個(gè)或多個(gè)一氧化氮(NO)分子的PEG綴合物的合成、表征和生物學(xué)性倉(cāng)泛。
[0022]還報(bào)道了在藥物裝載方面不同的聚(乙二醇)、吉西他濱(一種抗腫瘤劑)和靶向部分的生物綴合物(Pasut 等人，J.Control Release.2008 ；127(3):239-48)。
[0023]Canal 等人(在 J.Controlled Release2010 ；146:388-399 中)公開了具有每聚合鏈不同葉酸含量的一系列PEG-表柔比星綴合物。在PEG鏈的一端合成樹枝狀大分子結(jié)構(gòu)，旨在增加葉酸分子的數(shù)量。
[0024]Choe 等人(在 J.Controlled Release2002 ；79:41-53 中)報(bào)道了關(guān)于阿糖胞苷(ara-C)的多種N-氨基PEG-前體藥物的研究。在LX-1實(shí)體肺腫瘤模型中，當(dāng)在摩爾基礎(chǔ)上比較時(shí)，一些PEG前體藥物呈現(xiàn)比阿糖胞苷較佳的活性。然而，將阿糖胞苷裝載到PEG上的程度被所得溶液的高粘度限制。
[0025]Choe 等人(在 J.Controlled Release2002 ；79:55_70 中)描述了使用天冬氨酸(Asp)和AspAsp樹枝狀大分子獲得的支化PEG(40，000)酸的合成。這些樹枝狀酸與阿糖胞苷(ara-C)的綴合通過使用允許支鏈較大的分開以容納靠近彼此的一些大的阿糖胞苷分子的間隔基(spacer)而實(shí)現(xiàn)。
[0026]Berna 等人(在 Biomacromolecules2006, 7:146-153 中)合成了具有氛基或竣基末端基團(tuán)的新的單分散的PEG-樹枝狀大分子。使用單分散的Fmoc-氨基PEG丙酸作為單體和使用尸胺、三(2-氨乙基)胺或賴氨酸作為支化部分，制備了基于PEG的樹枝狀大分子。
[0027]在例如美國(guó)專利號(hào)5，714，166,6417, 339和6，632，889 ;及在具有公布號(hào)2003/064050和2003/023968的美國(guó)專利申請(qǐng)中公開了樹枝狀結(jié)構(gòu)和藥物或其他生物活性分子的其他組合。
[0028]骨轉(zhuǎn)移是與晚期惡性腫瘤、特別是三大癌癥:乳腺癌、前列腺癌和肺癌中的晚期惡性腫瘤相關(guān)的最常見的并發(fā)癥之一。來自乳腺癌的骨轉(zhuǎn)移是典型溶骨的，涉及造成病理性骨再吸收的破骨細(xì)胞的動(dòng)員，伴隨劇烈疼痛、骨折、神經(jīng)壓迫和高鈣血癥。這些病灶的形成和溶骨性質(zhì)是基于骨質(zhì)破壞和腫瘤擴(kuò)大的循環(huán)中癌細(xì)胞和骨髓基質(zhì)之間的復(fù)雜的相互作用。細(xì)胞相互作用和參與骨轉(zhuǎn)移的分子組成的復(fù)雜性已阻礙該過程的關(guān)鍵生物特征、特別是用于骨髓中轉(zhuǎn)移細(xì)胞的長(zhǎng)期`生存的基礎(chǔ)的機(jī)理說明。
[0029]化學(xué)治療劑、激素剝奪和二膦酸鹽是用于晚期轉(zhuǎn)移性疾病的常見治療。然而，隨時(shí)間的推移，疾病發(fā)展為標(biāo)準(zhǔn)的治療無法控制惡性腫瘤的階段并進(jìn)一步發(fā)展為高度化學(xué)治療耐受性的狀態(tài)。
[0030]發(fā)明概述
[0031]根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方案的一個(gè)方面，提供了一種綴合物，所述綴合物包含聚合物骨架，所述聚合物骨架具有與其附接的治療活性劑和骨靶向部分的聚合物骨架，治療活性劑與聚合物骨架的一端附接且骨靶向部分經(jīng)由支化單元與聚合物骨架的另一端附接，其中骨靶向部分與聚合物的摩爾比為至少2: I。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，支化單元具有樹枝狀結(jié)構(gòu)。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，支化單元包括至少一個(gè)三官能部分，所述三官能部分包括至少3個(gè)官能團(tuán)，每一個(gè)官能團(tuán)獨(dú)立地選自由以下組成的組:胺、羧酸酯(carboxylate)、硫代羧酸酯、羥基、硫醇、氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸酯、磺酸酯、亞磺酸酯、磺酰胺、膦酸酯、亞膦酸酯、磷酰基、脲和硫脲。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，三官能部分選自由以下組成的組:谷氨酸、(6-谷氨酸、氨基己二酸、天冬氨酸、賴氨酸和3-羥基-2-胺丙醇。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，支化單元具有樹枝狀結(jié)構(gòu)且綴合物由通式I表示:
[0036]D_L「[B*] -P- [BJffl0- [B2] [B3] ffl2......[Bg-L2] ^1-[T] fflg[0037]式I
[0038]其中:
[0039]D是治療活性劑；
[0040]P是聚合物骨架；
[0041]T是骨靶向部分；
[0042]B*是支化單元或不存在；
[0043]L1是連接部分，將治療活性劑連接至聚合物骨架的一端；
[0044]L2是第二連接部分，經(jīng)由支化單元將靶向部分連接至聚合物的另一端，或不存在；
[0045]B1, B2, B3....Bg各自獨(dú)立地是支化部分，其中B1' B2, B3....Bg 一起形成具有樹枝狀結(jié)構(gòu)的支化單元；
[0046]m是等于2、3、4、5或6的整數(shù)，代表樹枝狀結(jié)構(gòu)的分支數(shù)目；并且
[0047]g是從I至20范圍的整數(shù)，代表樹枝狀結(jié)構(gòu)的代的數(shù)目。
[0048]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，治療活性劑選自由以下組成的組:抗血管生成劑和抗癌劑。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，治療活性劑可用于治療骨相關(guān)的疾病或疾患。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，治療活性劑選自由以下組成的組:紫杉醇、2-甲氧基雌二醇、普啉司他、巴馬司他、BAY12-9566、羧胺三唑、CC-1088、乙酸右美沙芬、乙酸二甲基咕噸酮、內(nèi)皮抑素、頂-862、馬馬司他、基質(zhì)金屬蛋白酶、青霉胺、PTK787/ZK222584、1^1.4610、乳酸角鯊胺、3邪416、沙利度胺、了即-470、考布他汀、他莫西芬、0^-3、新伐司他、BMS-275291、SU6668、抗-VEGF 抗體、Med1-522 (Vitaxin II)、CA1、白介素-12、頂862、阿米洛利(Amilloride)、血管抑素?蛋白、血管抑素K1-3、血管抑素K1-5、卡托普利、DL-α - 二氟甲基鳥氨酸、鹽酸DL-α- 二氟甲基鳥氨酸、His-Tag⑩內(nèi)皮抑素?蛋白、煙曲霉素、除莠霉素Α、4-羥基苯基視黃酰胺、胡桃醌、層粘連蛋白、層粘連蛋白六肽、層粘連蛋白五肽、熏草菌素Α、甲羥孕酮、乙酸甲羥孕酮、米諾環(huán)素、鹽酸米諾環(huán)素、胎盤核糖核酸酶抑制劑、蘇拉明、蘇拉明鈉鹽、人血小板凝血酶敏感蛋白、中性粒細(xì)胞、針對(duì)特定促血管新生因子和/或它們的受體的單克隆抗體、多種促血管新生生長(zhǎng)因子受體的酪氨酸激酶抑制劑、mTOR的抑制劑、干擾素、IL-12、EMD121974(西侖吉肽)、Vitaxin ;角鯊胺(Squalamin)、C0X-2 抑制劑、PDGFR 抑制劑、NM3 和 2-ME2。
[0051]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，治療活性劑是紫杉醇(PTX)。
[0052]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，治療活性劑經(jīng)由生物可裂解的連接部分與聚合物骨架附接。
[0053]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，生物可裂解的連接部分選自由以下組成的組:水解可裂解的連接部分、PH敏感的連接部分和酶促可裂解的連接部分。
[0054]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，生物可裂解的部分是水解可裂解的連接部分。
[0055]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，水解可裂解的連接部分包含酯鍵。
[0056]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，水解可裂解的連接部分源自琥珀酸。
[0057]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，酶促可裂解的連接部分被患病的骨組織中過量表達(dá)的酶裂解。
[0058]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，酶是胞外酶。[0059]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，酶促可裂解的連接部分被選自由以下組成的組的酶裂解:組織蛋白酶K、組織蛋白酶D、組織蛋白酶H、組織蛋白酶L、豆球蛋白(Iegumain)、MMP-2 和 MMP-9。
[0060]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，聚合物骨架源自選自由以下組成的組的聚合物:聚(亞烷基二醇)、聚(2-烷基-2-噁唑啉)和包含聚(亞烷基二醇)和/或聚(2-烷基-2-噁唑啉)的共聚物。
[0061]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，聚合物骨架源自聚(亞烷基二醇)。
[0062]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，聚合物骨架源自聚(乙二醇)(PEG)。
[0063]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，骨靶向部分是二膦酸鹽部分。
[0064]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，二膦酸鹽部分選自由以下組成的組:阿侖膦酸鹽、英卡膦酸鹽、氯膦酸鹽、替魯膦酸鹽、依替膦酸鹽、伊班膦酸鹽、奈立膦酸鹽、奧帕膦酸鹽、利塞膦酸鹽、吡膦酸鹽、帕米膦酸鹽和唑來膦酸鹽。
[0065]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，二膦酸鹽是阿侖膦酸鹽。
[0066]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，聚合物是聚(乙二醇)，骨靶向部分是阿侖膦酸鹽，且治療活性劑是紫杉醇。
[0067]根據(jù)本發(fā)明的這些實(shí)施方案中的一些，支化單元具有樹枝狀結(jié)構(gòu)并包含以樹枝狀結(jié)構(gòu)排列的至少3個(gè)β-谷氨酸部分。
[0068]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，紫杉醇經(jīng)由水解可裂解的連接部分與末端骨架單元附接。
[0069]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，水解可裂解的連接部分包含酯鍵。
[0070]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，綴合物還包含與其附接的標(biāo)記劑(labelingagent)。
[0071]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，標(biāo)記劑選自由以下組成的組:熒光劑、放射性劑、磁化劑、發(fā)色團(tuán)、生物發(fā)光劑、化學(xué)發(fā)光劑、磷光劑和重金屬團(tuán)簇。
[0072]根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方案的一個(gè)方面，提供了包含本文描述的任何綴合物(作為活性成分)和藥學(xué)上可接受的載體的藥物組合物。
[0073]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，藥物組合物被包裝在包裝材料中并在包裝材料中或包裝材料上用印刷物說明藥物組合物在骨相關(guān)的疾病或疾患的治療中的用途。
[0074]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，綴合物包含標(biāo)記劑，且組合物被包裝在包裝材料中并在包裝材料中或包裝材料上用印刷物說明組合物在監(jiān)測(cè)骨相關(guān)的疾病或疾患中的用途。
[0075]根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方案的一個(gè)方面，提供了治療需要該治療的受試者中骨相關(guān)的疾病或疾患的方法，該方法包括向受試者施用治療有效量的本文描述的綴合物。
[0076]根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方案的一個(gè)方面，提供了監(jiān)測(cè)受試者中骨相關(guān)的疾病或疾患的方法，該方法包括:`[0077]向受試者施用本文描述的綴合物，該綴合物還包括標(biāo)記劑；和采用成像技術(shù)以監(jiān)測(cè)身體或其部分內(nèi)的綴合物的分布。
[0078]根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方案的一個(gè)方面，提供了如本文描述的綴合物作為藥劑的用途。
[0079]根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方案的一個(gè)方面，提供了如本文描述的綴合物在制造用于治療骨相關(guān)的疾病或疾患的藥劑中的用途。
[0080]根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方案的一個(gè)方面，提供了如本文描述的綴合物作為診斷劑的用途，所述綴合物還包含標(biāo)記劑。
[0081 ] 根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方案的一個(gè)方面，提供了如本文描述的綴合物在制造用于監(jiān)測(cè)骨相關(guān)的疾病或疾患的診斷劑中的用途，所述綴合物還包含標(biāo)記劑。
[0082]根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方案的一個(gè)方面，提供了如本文描述的綴合物，其被鑒定用于治療骨相關(guān)的疾病或疾患。
[0083]根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方案的一個(gè)方面，提供了如本文描述的綴合物，其被鑒定用于監(jiān)測(cè)骨相關(guān)的疾病或疾患，所述綴合物還包含標(biāo)記劑。
[0084]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，疾病或疾患與血管生成相關(guān)。
[0085]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，疾病或疾患選自由以下組成的組:骨轉(zhuǎn)移和骨癌。
[0086]根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方案的一個(gè)方面，提供了一種綴合物，所述綴合物包含聚合物骨架，所述聚合物骨架具有與其一端附接的二膦酸鹽部分的聚合物骨架，所述二膦酸鹽經(jīng)由支化單元與聚合物骨架附接，其中二膦酸鹽與聚合物的摩爾比為至少2: I。
[0087]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，聚合物骨架源自聚(亞烷基二醇)。
[0088]根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方案的一個(gè)方面，提供了一種綴合物，所述綴合物包含聚合物骨架，所述聚合物骨架具有與其附接的治療活性劑的聚合物骨架，所述治療活性劑與聚合物骨架的一端附接，其中聚合物骨架還包含經(jīng)由支化單元與聚合物骨架的另一端附接的反應(yīng)基團(tuán)，其中該官能團(tuán)與聚合物的摩爾比為至少2: I。
[0089]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，反應(yīng)基團(tuán)可用于將靶向部分附接至綴合物。
[0090]根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方案的一個(gè)方面，提供了制備權(quán)利要求1-30中任一項(xiàng)所述的綴合物的方法，所述方法包括:
[0091]提供包含聚合物骨架的綴合物，所述聚合物骨架具有與其一端附接的二膦酸鹽部分的聚合物骨架，其中該二膦酸鹽經(jīng)由支化單元與聚合物骨架附接，如本文描述的；
[0092]提供治療活性劑；和
[0093]將治療活性劑與權(quán)利要求44所述的綴合物附接，從而制備綴合物。
[0094]除非另外定義，本文使用的所有技術(shù)和/或科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬的領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員所普遍理解的相同的含義。盡管與本文描述的方法和材料相似或等同的方法和材料可被用于本發(fā)明實(shí)施方案的實(shí)行或測(cè)試，以下描述了示例性的方法和/或材料。在沖突的情況下，將以本專利說明書(包括定義)為準(zhǔn)。另外，材料、方法和實(shí)例僅是闡述性的并不預(yù)期必然限制。
[0095]附圖簡(jiǎn)述
[0096]參考附圖，僅通過舉例，本文描述了本發(fā)明的一些實(shí)施方案?，F(xiàn)在詳細(xì)特定參考附圖，應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是特定的顯示是通過舉例并用于本發(fā)明實(shí)施方案的闡述性討論的目的。就這一點(diǎn)而言，與附圖一起進(jìn)行的描述使得可如何實(shí)行本發(fā)明的實(shí)施方案對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員將變得明顯。
[0097]在附圖中:
[0098]圖1A-C展示了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方案的示例性的綴合物PEG-ALN (化合物1，圖1A)、PTX-PEG (化合物2， 圖1B)和PEG-PTX-ALN(化合物3，圖1C)的化學(xué)結(jié)構(gòu)；通過其中X是-c( = O)-的化學(xué)結(jié)構(gòu)展示了未標(biāo)記的綴合物，并通過其中X是偶合至FITC的賴氨酸殘基的化學(xué)結(jié)構(gòu)展示了 FITC-標(biāo)記的綴合物。
[0099]圖2展示了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案用于制備PTX-PEG-ALN綴合物(化合物3)的示例性的合成途徑的示意圖。
[0100]圖3展示了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案用于制備FITC標(biāo)記的PTX-PEG-ALN綴合物(FITC標(biāo)記的化合物3)的示例性的合成途徑的示意圖。
[0101]圖4A-B是展示如通過實(shí)時(shí)顆粒分析儀(NanoSight LM20?)所確定的PTX-PEG (化合物2 ;圖3A)和PTX-PEG-ALN(化合物3 ;圖3B)的平均流體力學(xué)直徑的條形圖。
[0102]圖5A-B展示了比較圖，顯示示例性的PTX-PEG-ALN綴合物在血漿(菱形)中、在pH7.4(正方形)和在pH5(三角形)下孵育之后的穩(wěn)定性，表示為初始量綴合物的％綴合物，如通過RP-HPLC在指示的時(shí)間點(diǎn)監(jiān)測(cè)的(圖5A);并顯示示例性的PTX-PEG-ALN綴合物在pH7.4(空白正方形)和pH5(黑色正方形)下孵育之后的穩(wěn)定性及示例性的PTX-PEG綴合物在pH7.4(空白三角形)和pH5(黑色三角形)下孵育之后的穩(wěn)定性，由平均膠束大小表示，如通過動(dòng)態(tài)光散射(Malvern Nano-S)監(jiān)測(cè)的(圖5B)。
[0103]圖6展示了顯示持續(xù)0、2、5、10和60分鐘孵育之后示例性的綴合物PEG-ALN和PTX-PEG-ALN與骨礦物質(zhì)HA的結(jié)合動(dòng)力學(xué)的圖，如通過FPLC分析的。
[0104]圖7展示了顯示持續(xù)I小時(shí)孵育之后，系列濃度PTX-PEG_ALN(黑色正方形)、PEG (黑色菱形)、PEI (黑色圓形)、PTX媒介物(I: I: 8乙醇/Cremophor EL/鹽水，黑色菱形)及作為游離藥物的PTX+ALN的組合(空白正方形)對(duì)大鼠紅血細(xì)胞的溶血的影響的圖。結(jié)果表示為％血紅蛋白釋放。由于相似的值，一些符號(hào)重疊。
`[0105]圖8A-B展示了比較圖，顯示在持續(xù)72小時(shí)孵育之后，不同濃度的PEG(黑色菱形)、如本文描述的PEG-ALN綴合物(黑色圓形)、如本文描述的PTX-PEG綴合物(黑色三角形)、游離PTX(空白三角形)和游離ALN(空白圓形)在當(dāng)量濃度處(圖8A)和不同濃度的PEG (黑色菱形)、如本文描述的PTX-PEG-ALN綴合物(黑色正方形)和作為游離藥物的PTX和ALN的組合在當(dāng)量濃度處(圖8B)對(duì)PC3細(xì)胞的影響。數(shù)據(jù)代表平均值土 s.d.。X-軸以對(duì)數(shù)刻度表示。
[0106]圖9是顯示2小時(shí)孵育之后，作為游離藥物的PTX和ALN的組合、游離PTX、游離ALN、PEG、如本文描述的PTX-PEG-ALN綴合物、如本文描述的PTX-PEG綴合物和如本文描述的PEG-ALN綴合物對(duì)PC3細(xì)胞的遷移的影響的定量分析的條形圖，表示為與對(duì)照、未處理的細(xì)胞相比的％遷移的細(xì)胞。數(shù)據(jù)代表平均值土 s.d.。
[0107]圖1OA-B展示了比較圖，顯示在持續(xù)72小時(shí)孵育之后，不同濃度的作為游離藥物的PTX和ALN的組合(空白正方形)、游離PTX(空白三角形)、游離ALN(空白圓形)和當(dāng)量濃度的PEG (黑色菱形)、PTX-PEG-ALN (黑色正方形)、PTX-PEG (黑色三角形)和PEG-ALN(黑色圓形)綴合物對(duì)鼠(murine) 4T1(圖1OA)和人MDA-MB-231 (圖10B)乳腺癌細(xì)胞系的增殖的影響。數(shù)據(jù)代表平均值土s.d.。X-軸以對(duì)數(shù)刻度表示。
[0108]圖1lA-B展示了比較圖，顯示不同濃度的作為游離藥物的PTX和ALN組合(空白正方形)、游離PTX(空白三角形)、游離ALN(空白圓形)和當(dāng)量濃度的PEG(黑色菱形)、PTX-PEG-ALN(黑色正方形)、PTX_PEG(黑色三角形)和PEG_ALN(黑色圓形)綴合物對(duì)HUVEC增殖的影響(圖11A)，其中X-軸以對(duì)數(shù)刻度表示(圖11A);及這些處理對(duì)HUVEC向化學(xué)引誘物VEGF的遷移的影響，其中用代表向單獨(dú)的VEGF的遷移的100%將遷移標(biāo)準(zhǔn)化為％遷移(圖11B)。展示了遷移的細(xì)胞的數(shù)目的定量分析。
[0109]圖12A-B展示了用作為游離藥物的PTX和ALN的組合、游離PTX、游離ALN和當(dāng)量濃度的PEG、PTX-PEG-ALN、PTX-PEG和PEG-ALN綴合物處理之后，接種在Matrigel?上的HUVEC的毛細(xì)管-樣管結(jié)構(gòu)的代表性圖像(圖12A ;比例尺代表100 μ m);和顯示這些處理對(duì)HUVEC形成毛細(xì)管-樣管結(jié)構(gòu)的能力的影響的條形圖，表示為管的平均長(zhǎng)度的定量分析(圖12B)。數(shù)據(jù)代表平均值土 s.d.。*P < 0.05，林P < 0.01。
[0110]圖13A-B是顯示靜脈注射脛骨中具有MDA-MB-231人乳腺腫瘤的SCID小鼠之后，使用熒光非侵入性成像系統(tǒng)(CRI? Maestro)測(cè)量的FITC標(biāo)記的PEG (PEG樹枝狀大分子；黑色)、PTX-PEG (灰色)、PTX-PEG-ALN(白色)和PEG_ALN(條紋)綴合物的生物分布，并展示了 FITC標(biāo)記的綴合物體內(nèi)半定量的時(shí)間依賴的腫瘤積聚的特征的條形圖，評(píng)價(jià)為目的代表性區(qū)域的熒光強(qiáng)度的腫瘤/背景(正常皮膚)比(圖13A)和處理之后8小時(shí)切除的腫瘤和器官的離體熒光強(qiáng)度(圖13B)。數(shù)據(jù)代表平均值土s.e.m.。
[0111]圖14展示了比較圖，顯示1:1: 8乙醇:CremophorEL:鹽水中的PTX(空白三角形)、PBS pH = 6中的PTX-PEG綴合物(黑色三角形)和PBS pH = 6中的PTX-PEG-ALN綴合物(黑色正方形)(劑量:等同于10mg/Kg PTX,每組η = 10只動(dòng)物)在雌性Balb/C小鼠中的藥代動(dòng)力學(xué)特征。每一個(gè)點(diǎn)都是動(dòng)物中PTX血清水平的平均值(* = PTX-PEG對(duì)PTX 的 P < 0.05 ;** = PTX-PEG-ALN 對(duì) PTX 的 p < 0.05)。Y-軸以對(duì)數(shù)刻度表示。
[0112]圖15A-D展示了比較圖，顯示每隔一天向脛骨中具有4Tl_mCherry腫瘤的小鼠靜脈施用15mg/kg游離的PTX (空白三角形)、35mg/kg游離的ALN (空白圓形)、當(dāng)量濃度的作為游離的藥物的ALN和PTX的組合(空白正方形)、PTX-PEG (黑色三角形)、PEG-ALN (黑色圓形)、PTX-PEG-ALN(黑色正方形)綴合物和鹽水(黑色菱形)或PTX-媒介物(空白菱形)作為對(duì)照的作用，如通過腫瘤的活體非侵入性熒光成像測(cè)量的(圖15A ;比例尺代表15mm);脛骨中4Tl-mCherry腫瘤的對(duì)應(yīng)的熒光圖像(圖15B);顯示在當(dāng)量劑量的游離藥物的指示的處理之后，小鼠中從初始重量的％體重變化的比較圖(圖15C);和顯示鹽水對(duì)照和不同處理組的腫瘤切片的H&E組織染色的圖像(圖15D)。*針對(duì)鹽水處理的小鼠分析了用PEG綴合物處理的小鼠的值P < 0.05，針對(duì)用PTX-媒介物處理的對(duì)照小鼠分析了游離PTX的P值。數(shù)據(jù)代表平均值土 s.e.m.(每組n = 6只小鼠)。
[0113]圖16Α-Β是展示具有以下特征的小鼠中來自在第11天收集的血液樣品的WBC計(jì)數(shù)(圖16Α)和由血管標(biāo)志物CD34染色評(píng)價(jià)的微血管密度(MVD)分析(圖16Β)的條形圖:脛骨中具有4Tl-mCherry乳腺癌并每隔一天靜脈施用15mg/kg游離PTX和以當(dāng)量濃度的綴合物PTX-PEG、PEG-ALN、PTX-PEG-ALN處理及用鹽水或PTX-媒介物處理作為對(duì)照。*針對(duì)鹽水處理的小鼠分析了用PEG綴合物處理的小鼠的值P < 0.05，針對(duì)用PTX-媒介物處理的對(duì)照小鼠分析了游離PTX的P值。數(shù)據(jù)代表平均值土 s.e.m.(每組n = 6只小鼠)。
[0114]圖17Α-Β是展示在脛骨中具有4Tl_mCherry腫瘤的小鼠中，每隔一天靜脈施用15mg/kg游離PTX和以等價(jià)PTX濃度的PTX-PEG、PEG-ALN、PTX-PEG-ALN綴合物和鹽水或PTX-媒介物對(duì)照對(duì)凋亡的CEC計(jì)數(shù)(圖17A)和有活性的CEP水平(圖17B)的影響的條形圖，如使用對(duì)在處理的第11天采集的血液樣品執(zhí)行的流式細(xì)胞術(shù)分析所測(cè)量的。外周血中凋亡的CEC和有活性的CEP的數(shù)目的計(jì)算是基于每一只小鼠的WBC。*針對(duì)鹽水對(duì)照小鼠分析了用PEG-PTX-ALN綴合物處理的小鼠的值P < 0.05。數(shù)據(jù)代表平均值土 s.e.m.(每組n = 6只小鼠)。
[0115]圖18A-D展示了比較圖，顯示每隔一天靜脈施用35mg/kg游離的ALN和15mg/kg游離的PTX的組合(空白正方形)、17.5mg/kg游離的ALN和7.5mg/kg游離的PTX的組合(黑色三角形)及PTX-PEG-ALN綴合物(黑色正方形)(劑量:等同于15mg/kg PTX和35mg/kg ALN)和鹽水(黑色菱形)或PTX-媒介物(空白菱形)對(duì)照的抗腫瘤效果，如通過脛骨中MDA-MB-231-mCherry腫瘤的活體非侵入性熒光成像所測(cè)量的(圖18A)，插圖顯示獲得的脛骨中MDA-MB-231-mCherry腫瘤的熒光圖像，比例尺為15mm;比較圖顯示每一個(gè)測(cè)試組中從初始重量的％體重變化(圖18B);圖像顯示每一個(gè)測(cè)試組中的脛骨中MDA-MB-231-mCherry-標(biāo)記的腫瘤的腫瘤切片的H&E染色(圖18C);和圖像顯示鹽水對(duì)照和PTX-PEG-ALN-處理的小鼠的骨髓(ossea medulla)腫瘤切片的H&E染色(圖18D)。數(shù)據(jù)代表平均值土 s.e.m.(每組n = 6只小鼠)。*針對(duì)鹽水處理的小鼠分析了用PTX-PEG-ALN綴合物處理的小鼠的值？ < 0.05，針對(duì)用PTX-媒介物處理的對(duì)照小鼠分析了游離PTX+ALN的組合的P值。
[0116]圖19A-B是展示具有以下特征的小鼠中來自在第20天收集的血液樣品的WBC計(jì)數(shù)(圖16A)和由血管標(biāo)志物CD34染色評(píng)價(jià)的微血管密度(MVD)分析(圖16B)的條形圖:胚骨中具有MDA-MB-231-mCherry-標(biāo)記的腫瘤并每隔一天靜脈施用15mg/kg游離PTX和35mg/kg游離ALN的組合、作為游離藥物的17.5mg/kg游離ALN和7.5mg/kg游離PTX的組合、以當(dāng)量濃度的PTX-PEG-ALN綴合物處理和用鹽水或PTX-媒介物處理作為對(duì)照。*針對(duì)鹽水處理的小鼠分析了用PTX-PEG-ALN綴合物處理的小鼠的值P < 0.05，針對(duì)用PTX-媒介物處理的對(duì)照小鼠分析了游離PTX和游離ALN的組合的P值。數(shù)據(jù)代表平均值土 s.e.m.(每組n = 6只小鼠)。
[0117]圖20A-B是展示脛骨中具有MDA-MB-231-mCherry腫瘤的小鼠中，每隔一天靜脈施用15mg/kg游離PTX和35mg/kg游離ALN的組合、PTX-PEG-ALN綴合物(劑量:等同于15mg/kg PTX和35mg/kg ALN)，并施用鹽水作為對(duì)照，對(duì)凋亡的CEC計(jì)數(shù)(圖20A)和有活性的CEP水平(圖20B)的影響的條形圖，如使用對(duì)在處理的第20天采集的血液樣品執(zhí)行的流式細(xì)胞術(shù)分析所測(cè)量的。外周血中凋亡的CEC和有活性的CEP的數(shù)目的計(jì)算是基于每一只小鼠的WBC。*針對(duì)鹽水對(duì)照小鼠分析了用PEG-PTX-ALN綴合物處理的小鼠的值P < 0.05。數(shù)據(jù)代表平均值土 s.e.m.(每組n = 6只小鼠)。
[0118] 本發(fā)明具體實(shí)施方案的描述
[0119]本發(fā)明在其一些實(shí)施方案中涉及化學(xué)綴合物和它們?cè)谥委熀?或診斷中的用途，且更具體地并非排他地涉及骨靶向的聚合綴合物及其在監(jiān)測(cè)和/或治療骨相關(guān)的疾病和疾患中的用途。
[0120]在詳細(xì)解釋本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方案之前，要理解的是本發(fā)明不必然地將其應(yīng)用限于以下的描述中或由實(shí)施例示例的詳細(xì)闡述。本發(fā)明能夠具有其他實(shí)施方案或以多種方式被實(shí)行或?qū)嵤?br> [0121]如上文討論的，用于治療骨相關(guān)的癌癥和其他血管生成相關(guān)的骨病癥的目前已知的劑，以實(shí)現(xiàn)治療活性的劑量的特征是高毒性的，其限制了它們的用途。
[0122]在簡(jiǎn)化本發(fā)明的實(shí)行時(shí)，本發(fā)明人已設(shè)計(jì)出并成功地制備和實(shí)行了基于異雙官能PEG-樹型化合物(本文還稱為PEG-樹枝狀大分子)的新的綴合物諸如，例如，具有與其附接的骨靶向部分和治療活性劑的NH2-PEG- β Glu- ( β Glu) 2- (COOH) 4。本發(fā)明人已證明可以以高度均一性和對(duì)活性劑的比的很好的控制獲得此類綴合物，其可通過定義聚合物的樹枝狀結(jié)構(gòu)預(yù)先被確定。
[0123]設(shè)計(jì)的異雙官能PEG-樹型化合物允許通過將治療劑和靶向劑連接在聚合物的兩個(gè)不同端鏈再分靶向和治療功能。該設(shè)計(jì)可導(dǎo)致在疏水性治療活性劑和親水性靶向部分的情況下兩親的綴合物的獲得?；钚詣?治療活性劑和靶向部分)的空間分離，除了提供形成自組裝的膠束的可能性之外，保持親水性靶向部分的所有分子暴露于水，并從而立即可用于與期望的靶(例如，骨礦物質(zhì))結(jié)合。
[0124]設(shè)計(jì)的異雙官能PEG-樹型化合物還允許獲得具有高度均一性的綴合物，由于其提供了對(duì)綴合的部分的比和綴合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)的大的控制。最佳的治療活性部分/靶向部分的比可通過可控制地生長(zhǎng)樹型化合物結(jié)構(gòu)而選擇。另外，可實(shí)現(xiàn)骨靶向部分諸如ALN的高裝載，其已被報(bào)道以解釋快速并提高的靶向骨腫瘤和增強(qiáng)的抗血管生成活性二者的原因(見，例如，W02009/141827)。
[0125]如在隨后的實(shí)施例部分顯示的，示例性的PTX-PEG-ALN綴合物(見，圖1，化合物3)已被成功合成并顯示可能通過雙重靶向:通過ALN(主動(dòng)機(jī)制)和通過利用EPR效應(yīng)(被動(dòng)機(jī)制)靶向骨腫瘤。綴合物的構(gòu)件(琥珀酸、PEG和β-谷氨酸)都是無毒的，且未發(fā)現(xiàn)由綴合物呈現(xiàn)的溶血活性(如與包含Cremophor EL的用于PTX的商業(yè)增溶的媒介物相反)。
[0126]在設(shè)計(jì)示例性的聚合綴合物時(shí)，在其中PTX釋放被設(shè)計(jì)為趨溶酶體藥物釋放(例如，通過使用對(duì)細(xì)胞內(nèi)組織蛋白酶敏感的組織蛋白酶可裂解的連接部分)的情況下，本發(fā)明人已考慮到綴合物與細(xì)胞外骨基質(zhì)的高親和力，其可影響綴合物通過內(nèi)攝作用進(jìn)入癌細(xì)胞并因此減慢PTX釋放的速率。為此目的，設(shè)計(jì)了示例性的綴合物以在骨轉(zhuǎn)移環(huán)境中呈現(xiàn)較快的藥物釋放和/或藥物釋放，其中該綴合物將快速積聚?？赏ㄟ^在生理PH下通過簡(jiǎn)單的水解作用釋放藥物的酯或其他水解可裂解的連鍵或經(jīng)由由胞外酶(例如，存在于環(huán)繞骨的細(xì)胞外基質(zhì)中的酶)可裂解的連接體將藥`物連接至聚合物實(shí)現(xiàn)該目的。
[0127]事實(shí)上，如隨后的實(shí)施例部分顯示的，已顯示了在沒有酯酶的顯著貢獻(xiàn)的條件下通過基于水解的機(jī)制釋放藥物(PTX)的示例性綴合物。
[0128]還顯示了在生理pH下快速藥物釋放還影響綴合物的膠束的穩(wěn)定性，其在此pH下直至約3小時(shí)是穩(wěn)定的。小鼠模型中示例性綴合物的藥代動(dòng)力學(xué)特征顯示了相比于溶解在Cremophor EL中的游離PTX明顯的半衰期增加(分別約5和6倍更長(zhǎng))，據(jù)此，PTX的細(xì)胞毒性與游離PTX的細(xì)胞毒性是可比的，從而指示綴合該藥物未減少其治療活性而導(dǎo)致與已知的PTX制劑相比減少的副作用。
[0129]如在隨后的實(shí)施例部分進(jìn)一步顯示的，示例性的綴合物在抑制增殖、毛細(xì)管-樣管形成和內(nèi)皮細(xì)胞的遷移中的作用表明這些綴合物具有抗血管生成特性。
[0130]生物分布分析顯示在注射的8小時(shí)之后，測(cè)試的所有FITC-標(biāo)記的綴合物在腫瘤中的優(yōu)先的積聚，可能作為EPR效應(yīng)的結(jié)果。由于腎排泄，發(fā)現(xiàn)示例性的綴合物明顯地在腎中積聚。
[0131]根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方案的示例性綴合物在測(cè)試的鼠同基因和人異種移植的小鼠模型中顯示實(shí)質(zhì)的抗腫瘤作用。另外，此類綴合物的優(yōu)越性通過與游離藥物相比增強(qiáng)的安全性而不妨礙骨靶向親和力被進(jìn)一步證實(shí)。
[0132]根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方案的一個(gè)方面，提供了包含具有與其附接的治療活性劑和骨靶向部分的聚合物骨架的綴合物。在一些實(shí)施方案中，治療活性劑和骨靶向部分通過聚合物骨架空間分離。在一些實(shí)施方案中，治療活性劑與聚合物骨架的一端(例如，與聚合物骨架的一端的末端骨架單元)附接且骨靶向部分與聚合物骨架的另一端(例如，與聚合物骨架的另一端的末端骨架單元)附接。在一些實(shí)施方案中，骨靶向部分經(jīng)由支化單元與聚合物骨架(例如，與聚合物骨架的末端骨架單元)附接，如此以致骨靶向部分與所述聚合物的摩爾比為至少2: I。
[0133]本文描述的綴合物還可被稱為聚合綴合物。
[0134]聚合物骨架:
[0135]如本文所用的，短語“聚合物骨架”描述了與彼此共價(jià)連接的多個(gè)骨架單元。骨架單元和因此的聚合物骨架是存在于綴合物所源自的聚合物中的骨架單元和聚合物骨架。
[0136]“源自”是指除了具有如本文描述的綴合至其的部分(任選地經(jīng)由支化單元、連接部分和/或間隔基，如本文描述的)之外，聚合物骨架與其源自的聚合物相同。
[0137]如本文所用的，術(shù)語“聚合物”描述了由與彼此共價(jià)連接的多個(gè)重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元(可互換地稱為骨架單元或單體單元)組成并形成聚合物的聚合物骨架的物質(zhì)、優(yōu)選有機(jī)物質(zhì)、但可選地?zé)o機(jī)物質(zhì)。如本文所用的術(shù)語“聚合物”包含有機(jī)和無機(jī)聚合物并還包含一種或多種均聚物、共聚物或其混合物(摻合物)。如本文所用的術(shù)語“均聚物”描述了由一種類型的單體單元組成并因此由同種骨架單元組成的聚合物。如本文所用的術(shù)語“共聚物”描述了由多于一種類型的單體單元組成并因此由異種骨架單元組成的聚合物。異種骨架單元可通過其側(cè)基與彼此不同。
[0138]為了簡(jiǎn)單起見，如貫穿本文可互換地使用的術(shù)語“聚合物”和“聚合物骨架”指均聚物、共聚物二者和其混合物。
[0139]在一些實(shí)施方案中，本文描述的聚合綴合物由從與彼此共價(jià)連接的多個(gè)骨架單元形成的聚合物骨架組成。治療活性劑和骨靶向部分各自直接或間接地與聚合物骨架的不同端，例如與聚合物骨架的不同的末端骨架單元附接。因此，在一些實(shí)施方案中，治療活性劑和骨靶向部分通過聚合物骨架彼此空間分離。
[0140]“末端骨架單元”指在聚合鏈的末端的骨架單元，其僅與聚合物的另一個(gè)骨架單元附接(且與聚合物骨架中所有其他骨架單元不同，不與兩個(gè)骨架單元附接)。在一些實(shí)施方案中，靶向部分和治療活性劑各自直接或間接地與末端骨架單元附接，同時(shí)利用形成末端骨架單元的部分或在末端骨架單元內(nèi)產(chǎn)生或與末端骨架單元附接的官能團(tuán)以便于附接。
[0141]在一些實(shí)施方案中，如本文描述的聚合綴合物因此包含聚合物骨架，該聚合物骨架包含多個(gè)相同(在均聚物的情況下)或不同(在共聚物的情況下)的骨架單元，其中，除了在骨架每一端的末端骨架單元，所有這些骨架單元是未官能化的，即，不具有與其附接的任何治療活性劑、標(biāo)記劑和/或靶向部分，并不具有可被用于直接或間接地附接治療活性劑、標(biāo)記劑和/或靶向部分至其的任何官能團(tuán)。
[0142]適于在本實(shí)施方案的環(huán)境中使用的聚合物是生物相容、非免疫原性及無毒性的。聚合物用作使能夠特定遞送入腫瘤組織的載體，可能由于本文討論的EPR效應(yīng)。[0143]聚合物可以是生物穩(wěn)定的聚合物、生物可降解的聚合物或其組合(在共聚物的情況下)。
[0144]如在本發(fā)明實(shí)施方案的環(huán)境中使用的術(shù)語“生物穩(wěn)定的”，描述了在生理?xiàng)l件下保持完整的化合物或聚合物(例如，是體內(nèi)未降解的并因此是非生物可降解的或非生物可裂解的)。
[0145]術(shù)語“生物可降解的”描述了可在生理和/環(huán)境條件下分解為分解產(chǎn)物的物質(zhì)。此生理和/或環(huán)境條件包括，例如，水解作用(通過水解裂解的分解)、酶促催化(酶促降解)和機(jī)械相互作用。該術(shù)語典型地指在這些條件下分解如此以致50%重量的物質(zhì)在短于I年的時(shí)間段內(nèi)分解的物質(zhì)。
[0146]如在本發(fā)明實(shí)施方案的環(huán)境中使用的術(shù)語“生物可降解”還包括術(shù)語“生物可吸收”，其描述了在生理?xiàng)l件下分解為分解產(chǎn)物的物質(zhì)，該分解產(chǎn)物經(jīng)受生物吸收進(jìn)入宿主生物體，即，成為宿主生物體的生物化學(xué)系統(tǒng)的代謝物。[0147]在一些實(shí)施方案中，聚合物是如本文定義的生物穩(wěn)定的聚合物。由于避免了在其到達(dá)期望的部位之前聚合物的生物降解，此類聚合物可允許設(shè)計(jì)聚合綴合物以在期望的身體部位(例如，骨組織)選擇性釋放治療活性劑。
[0148]聚合物可以是水溶性或水不溶性的。在一些實(shí)施方案中，聚合物在室溫下是水溶性的。
[0149]在一些實(shí)施方案中，聚合物是兩親的聚合物。
[0150]聚合物還可以是帶電荷的聚合物或未帶電荷的聚合物。帶電荷的聚合物可以是陽離子聚合物，在生理PH下具有帶正電荷的基團(tuán)及凈正電荷；或陰離子聚合物，在生理pH下具有帶負(fù)電荷的基團(tuán)及凈負(fù)電荷。未帶電荷的聚合物在生理PH下可具有帶正電荷和帶負(fù)電荷的基團(tuán)，具有中性凈電荷，或可以根本就無電荷。
[0151]在一些實(shí)施方案中，聚合物具有IOODa至800kDa范圍內(nèi)的平均分子量。在一些實(shí)施方案中，聚合物具有低于60kDa的平均分子量。在一些實(shí)施方案中，聚合物的平均分子量的范圍為 IOkDa 至 60kDa、或 15kDa 至 60kDa、或 IOkDa 至 40kDa 或 15kDa 至 40kDa。還包含任何中間范圍或值。
[0152]具有高于IOkDa的分子量的聚合物質(zhì)典型呈現(xiàn)EPR效應(yīng)，如本文描述的，而具有IOOkDa和更高的分子量的聚合物質(zhì)在血漿中具有相對(duì)長(zhǎng)的半衰期和無效的腎清除。因此，可確定聚合綴合物的分子量，同時(shí)考慮血漿中的半衰期、腎清除和綴合物在腫瘤中的積聚。
[0153]可通過聚合作用(或共聚合作用)的程度，至少在某種程度上控制聚合物的分子量。任選地，利用了具有期望分子量的市售可得的聚合物。
[0154]用于本發(fā)明實(shí)施方案的環(huán)境中的聚合物可以是合成的聚合物或天然存在的聚合物。在一些實(shí)施方案中，聚合物是合成的聚合物。
[0155]適于在本實(shí)施方案的環(huán)境中使用的示例性的聚合物包括但不限于，聚(亞烷基二醇)、聚(2-烷基-2-噁唑啉)、葡聚糖、水溶性聚氨基酸、聚谷氨酸(PGA)、聚乳酸(PLA)、聚乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)、聚(D，L-丙交酯-乙交酯共聚物)(PLA/PLGA)、聚(羥烷基甲基丙烯酰胺)(poly (hydroxyalkylmethaacrylamide))、聚甘油、聚酰胺-胺(PAMAM)和聚乙烯亞胺(PEI)。
[0156]在一些實(shí)施方案中，聚合物是兩親的、生物穩(wěn)定的、生物相容的和免疫原性聚合物。示例性的此類聚合物包括，但不限于，聚(亞烷基二醇)、聚(2-烷基-2-噁唑啉)和包含聚(亞烷基二醇)和/或聚(2-烷基-2-噁唑啉)的共聚物。
[0157]在一些實(shí)施方案中，用于在本實(shí)施方案的環(huán)境中使用的適合的聚合物可以由以下的通式表示:
[0158]Zffx- {[ (CRxRy) k] -ff} η- [ (CRxRy) k] -WyL
[0159]其中:
[0160]k是從I至6、優(yōu)選從2至4、更優(yōu)選地是2或3的整數(shù)，代表每一個(gè)骨架單元中碳原子的數(shù)目(長(zhǎng)度)；
[0161]η是從100至1000的整數(shù)，代表聚合物中骨架單元的數(shù)目，并優(yōu)選地根據(jù)聚合物的期望的分子量選擇或確定，如上文概述的；
[0162]Z和L各自獨(dú)立地是在聚合物的一個(gè)末端的基團(tuán)，并可以是氫、烷基、環(huán)烴基、芳基、烷氧基、硫代烷氧基、芳氧基、硫代芳氧基、擬基、硫代擬基，并還可以選自由以下組成的組:氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸酯、脒基、胍、肼、酰肼，等等；
[0163]W、Wx和Wy各自獨(dú)立地是選自由以下組成的組的包含雜原子的基團(tuán):氧、硫、NRw,PRw和SiRwRz,并優(yōu)選地選自由以下組成的組:氧、硫或NRw ;并且
[0164]Rz, Ry、Rw和Rz各自獨(dú)立地選自由以下組成的組:氫、烷基、環(huán)烴基、芳基、烷氧基、硫代烷氧基、芳氧基、硫代芳氧基、擬基、硫代擬基，并還可選自由以下組成的組:氧代(OXO)、氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸酯、脒基、胍、肼、酰肼，只要取代基不干擾骨靶向部分和/或治療活性部分的結(jié)合、和/或與所述骨靶向部分和/或治療活性部分反應(yīng)。
`[0165]基團(tuán)[(CRxRy) k]-W代表聚合物中重復(fù)的骨架單元。在一些實(shí)施方案中，所有的骨架單元都是相同的。任選地，骨架單元通過雜原子W、RxRy取代基、值k或二者而與彼此不同。
[0166]在示例性的實(shí)施方案中，至少50%的骨架單元是相同的，例如，它們彼此包含相同的雜原子和相同的k值，并還可被相同地取代。任選地，至少70%、任選地至少90%和任選地100 %的骨架單元是相同的。
[0167]基團(tuán)WxZ和WyL代表在聚合物末端的官能團(tuán)。在其中W、Wx和WY是相同的且Z和L各自是氫的情況下，聚合物被認(rèn)為通過重復(fù)單元的固有的官能度被官能化(例如，其被諸如-OH、NHR，等等的基團(tuán)封端)。在一些實(shí)施方案中，聚合物可被修飾以包括非源自重復(fù)單元的基團(tuán)，例如，通過胺或任何其他基團(tuán)代替當(dāng)W、Wx和Wy的每一個(gè)都是氫時(shí)存在的官能羥
基基團(tuán)。
[0168]在一些實(shí)施方案中，在任何以上描述的聚合物的實(shí)施方案中，W是0，如此以致聚合物是聚(亞烷基二醇)。
[0169]如本文所用的短語“聚(亞烷基二醇)”包含共享以下通式的聚醚聚合物家族:-0-[ (CRxRy) k-0-]n-，其中k代表存在于每一個(gè)亞烷基二醇單元中的亞甲基基團(tuán)的數(shù)目，且η代表重復(fù)單元的數(shù)目，并因此代表聚合物的大小或長(zhǎng)度。任選地，聚(亞烷基二醇)鏈的單元中k不同。例如，聚(亞烷基二醇)鏈可包含連接在一起的乙二醇(k = 2)和丙二醇(k = 3) 二者的單元。
[0170]當(dāng)Rx和Ry各自是氫且m是2時(shí)，聚合物是聚(乙二醇)(PEG)。
[0171]WxZ和WyL基團(tuán)可各自為羥基(OH)基團(tuán)，或可被修飾如此以致PEG被修飾以在其一端或兩端包括其他官能團(tuán)。
[0172]在一些實(shí)施方案中，如本文定義的，W是NRw且Rw是羰基，如此以致聚合物是聚(2-烷基-2-噁唑啉)或其類似物。聚(2-烷基-2-噁唑啉)的“類似物”是指羰基可被硫代羰基代替和/或烷基可被環(huán)烴基或芳基代替。
[0173]如本文定義用于這些實(shí)施方案的，WxZ和WyL基團(tuán)可各自為NHRw基團(tuán)，或可被修飾如此以致聚(2-烷基-2-噁唑啉)被修飾以在其一端或兩端包括其他官能團(tuán)。
[0174]如本文描述的這些聚合物可具有任何分子量。
[0175]這些聚合物還可以形成共聚物的部分，其還可包含另一種聚合物的骨架單元。另一種聚合物的骨架單元可散布(interdisperse)在如本文描述的骨架單元之間，或一種類型的聚合物的骨架單元的鏈可在一端或兩端連接至另一種聚合物的骨架單元的鏈。
[0176]聚(亞烷基二醇)的示例性的適合的共聚物是PEG和PGA的共聚物。
[0177]應(yīng)指出的是本文提供的用于術(shù)語“聚合物”的描述指本文描述的綴合物中的聚合物骨架單元源自其的那些聚合物。然而，在本文描述的綴合物中，聚合物骨架的每一端中的末端骨架單元被用于附接骨靶向部分和治療活性劑至其，并因此這些末端骨架單元被衍生化以具有直接或間接地與其附接的這些部分，并因此具備至少一些不同的結(jié)構(gòu)特性。
[0178]在一些實(shí)施方案中，WxZ和WyL基團(tuán)是上文描述的式，或被用于直接或間接附接治療活性部分或骨靶向部分的在聚合物末端的任何其他反應(yīng)基團(tuán)。
[0179]在一些實(shí)施 方案中，在聚合物骨架一端的官能團(tuán)自身被用于附接骨靶向部分和/或在聚合物的另一端的基團(tuán)自身被用于附接治療活性劑。
[0180]在一些實(shí)施方案中，一端或兩端的基團(tuán)被修飾以便于治療活性部分和/或骨靶向部分的附接，和/或以包括需要的連接部分，如本文進(jìn)一步詳細(xì)描述的。
[0181]治療活性劑:
[0182]如本文所用的，“治療活性劑”包含能夠呈現(xiàn)有益的治療效果，諸如治療或預(yù)防醫(yī)療病癥、疾病或疾患的任何劑，如本文定義的。術(shù)語“治療活性劑”和“藥物”在本文被互換使用。
[0183]在一些實(shí)施方案中，與聚合物骨架的一端(例如，末端骨架單元之一)附接的治療活性劑是在骨組織的環(huán)境中呈現(xiàn)治療效果這樣的治療活性劑。因此，在一些實(shí)施方案中，治療活性劑是適于治療骨相關(guān)的疾病或疾患這樣的治療活性劑，如下文定義的。
[0184]在一些實(shí)施方案中，治療活性劑是抗血管生成劑。
[0185]短語“抗血管生成劑(ant1-angiogenesis agent) ”(其在本文還被互換地稱為“抗血管生成劑(ant1-angiogenic agent) ”或“血管生成抑制劑”)描述了具有(a)抑制內(nèi)皮細(xì)胞增殖或遷移、(b)殺死增殖的內(nèi)皮細(xì)胞和/或(c)抑制組織(例如，腫瘤組織)中新血管的形成的能力的劑。
[0186]適于在本發(fā)明實(shí)施方案的環(huán)境中使用的示例性抗血管生成劑，包括，但不限于紫杉醇、2-甲氧基雌二醇、普啉司他、巴馬司他、BAY12-9566、羧胺三唑、CC-1088、乙酸右美沙芬、乙酸二甲基咕噸酮、內(nèi)皮抑素、頂-862、馬馬司他、基質(zhì)金屬蛋白酶、青霉胺、PTK787/ZK222584、RP1.4610、乳酸角鯊胺、SU5416、沙利度胺、TNP-470、考布他汀、他莫西芬、C0L-3、新伐司他、BMS-275291、SU6668、抗-VEGF 抗體、Med1-522 (Vitaxin II)、CA1、白介素-12、頂862、阿米洛利、血管抑素⑩蛋白、血管抑素K1-3、血管抑素K1-5、卡托普利、DL- α - 二氟甲基鳥氨酸、鹽酸DL-α - 二氟甲基鳥氨酸、His-Tag?內(nèi)皮抑素?蛋白、煙曲霉素、除莠霉素A、4-羥基苯基視黃酰胺、胡桃醌、層粘連蛋白、層粘連蛋白六肽、層粘連蛋白五肽、熏草菌素A、甲羥孕酮、乙酸甲羥孕酮、米諾環(huán)素、鹽酸米諾環(huán)素、胎盤核糖核酸酶抑制劑、蘇拉明、蘇拉明鈉鹽、人血小板凝血酶敏感蛋白、中性粒細(xì)胞、針對(duì)特定促血管新生因子和/或它們的受體的單克隆抗體(例如，阿瓦斯汀、艾比特思、維克替比、赫賽汀)；多種促血管新生生長(zhǎng)因子受體的小分子酪氨酸激酶抑制劑(例如它塞瓦、多吉美、索坦、易瑞沙(Iressa)) ;mTOR的抑制劑(雷帕霉素的哺乳動(dòng)物祀)(例如耿瑞塞爾(Torisel));干擾素α、β和Y ；IL-12 ;基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)抑制劑(例如C0L3、馬馬司他、巴馬司他)；EMD121974(西侖吉肽)；Vitaxin ;角鯊胺、C0X-2抑制劑、PDGFR抑制劑(例如，格列衛(wèi)(Gleevec)) ;NM3 和 2-ME2。
[0187]如本文所用的，術(shù)語“C0X-2抑制劑”指相對(duì)優(yōu)先于COX-1抑制酶C0X-2的非甾族藥物。C0X-2抑制劑的優(yōu)選的實(shí)例包括，但不限于，塞來考昔、帕瑞考昔、羅非考昔、伐地考昔、美洛昔康和艾托考昔。
[0188]在一些實(shí)施方案中，抗血管生成劑選自由以下組成的組:TNP-470、紫杉醇、針對(duì)特定促血管新生因子和/或它們的受體的單克隆抗體(例如，阿瓦斯汀、艾比特思、維克替t匕、赫賽汀)；多種促血管新生生長(zhǎng)因子受體的小分子酪氨酸激酶抑制劑(例如它塞瓦、多吉美、索坦、易瑞沙)；mT0R的抑制劑(雷帕霉素的哺乳動(dòng)物靶)(例如馱瑞塞爾)；干擾素α、β和Y ；IL-12 ;基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)抑制劑(例如C0L3、馬馬司他、巴馬司他)；EMD121974(西侖吉肽)；Vitaxin ;角鯊胺、C0X-2抑制劑、PDGFR抑制劑(例如，格列衛(wèi))；NM3 和 2-ME2。
[0189]在一些實(shí)施方案中，抗血管生成劑是紫杉醇。
[0190]微管干擾劑紫杉醇是常用于晚期轉(zhuǎn)移性乳腺癌的治療的藥物。然而，紫杉醇是神經(jīng)毒性的，其引起血液毒性且許多乳腺腫瘤形成針對(duì)其的耐受性。最近已顯示超低劑量的紫杉醇抑制血管生成。然而，紫杉醇是難溶性的且目前所用的溶解其商業(yè)形式的賦形劑Cremophor EL或乙醇引起超敏反應(yīng)。
[0191]可選地，治療活性劑可以是通過其他作用機(jī)制(即，不通過抑制血管生成)起作用的抗癌劑(抗腫瘤劑)。此類劑包括，但不限于，烷化劑、抗代謝物和抗腫瘤抗生素，如這些是本領(lǐng)域任何技術(shù)人員已知的。
[0192]連接部分:
[0193]由于本文描述的綴合物旨在在患病的身體部位釋放治療活性劑，在一些實(shí)施方案中，治療活性劑通過生物可裂解的部分與聚合物附接。生物可裂解的部分可以是生物可裂解的鍵或生物可裂解的連接基團(tuán)。
[0194]在一些實(shí)施方案中，治療活性劑通過鍵、優(yōu)選通過生物可裂解的鍵且優(yōu)選通過水解可裂解的鍵直接與聚合物骨架的末端骨架單元附接，如本文定義的。 [0195]在一些實(shí)施方案中，治療活性劑通過連接部分(本文還稱為連接體、連接體基團(tuán)、連接體部分或連接基團(tuán))直接或間接地(例如，通過間隔基)連接至聚合物骨架的末端(例如，聚合物骨架的末端骨架單元)，據(jù)此，在一些實(shí)施方案中，直接/間接的連鍵被設(shè)計(jì)為在以期望的身體部位為特征的條件下是可裂解的，如下文詳細(xì)描述的。
[0196]將治療活性劑連接至聚合物的連接部分在本文還被稱為第一連接部分，且，在下文代表性式I中被表示為U。
[0197]本文描述的連接部分指用于將治療活性劑偶合至聚合物骨架而不負(fù)面影響劑的治療效果的化學(xué)部分。
[0198]在一些實(shí)施方案中，連接部分是生物可降解的(或生物可裂解的)連接部分。
[0199]如本文所用的短語“生物可降解的連接部分”描述了當(dāng)暴露于生理?xiàng)l件時(shí)能夠被降解、或被裂解的連接體。此類生理?xiàng)l件可以是例如，水環(huán)境、pH、特定的酶，等等。
[0200]因此，根據(jù)一些實(shí)施方案，生物可降解的連接體是水解可裂解的連接部分、pH敏感的連接體或酶促可裂解的連接體。
[0201]在一些實(shí)施方案中，生物可降解的連接部分是水解可裂解的連接部分。
[0202]如本文所用的，短語“水解可裂解的連接部分或鍵”描述了可被水環(huán)境諸如生理介質(zhì)中的水解作用裂解的連接部分或鍵。該短語不包含在特定PH下可被裂解或被生理介質(zhì)中的酶裂解的連接部分或鍵，而包含當(dāng)在或約生理pH(例如，pH7)下與水介質(zhì)諸如生理介質(zhì)接觸之后通過水解作用可被裂解的連接部分或鍵。
[0203]由于水解可裂解的連接部分或鍵在聚合綴合物接觸生理、水介質(zhì)之后允許治療活性劑的快速釋放，其是有優(yōu)勢(shì)的。在綴合物包含如本文描述的高裝載的骨靶向部分的情況下，水解可裂解的連接部分或鍵甚至是更有優(yōu)勢(shì)的，由于骨靶向部分的存在導(dǎo)致在細(xì)胞外骨基質(zhì)處的快速積聚并減慢聚合綴合物通過內(nèi)化進(jìn)入細(xì)胞。因此，允許在存在于細(xì)胞外骨基質(zhì)的條件下，即通過在基質(zhì)PH下簡(jiǎn)單的水解作用釋放治療活性劑的連接部分，將導(dǎo)致治療活性劑在期望的身體部位快速并有效的釋放。
[0204]在一些實(shí)施方案中，水解可裂解的部分包含或由一種或多種水解可裂解的鍵組成。此類水解可裂解的部分的實(shí)例包括包括一種或多種水解可裂解的鍵，諸如，但不限于，酯鍵、亞胺鍵、腙鍵、縮酮鍵、縮醛鍵和碳酸酯鍵。
[0205]在一些實(shí)施方案中，水解可裂解的部分包含水解可裂解的鍵諸如酯并因此可源自，例如羧酸或醇，其與聚合物骨架的末端附接(例如，與末端骨架單元附接)。
[0206]在一些實(shí)施方案中，水解可裂解的部分在將治療活性劑偶合至聚合物骨架的末端(例如，聚合物的末端骨架單元)時(shí)形成并由存在于治療活性劑中或在治療活性劑中產(chǎn)生和在聚合物骨架末端(例如，在末端骨架單元內(nèi))的官能團(tuán)定義。
[0207]例如，當(dāng)水解可裂解的部分包含酯鍵，此部分可在存在于治療活性劑內(nèi)或在治療活性劑內(nèi)(例如，通過間隔基或通過化學(xué)修飾)產(chǎn)生的羥基官能團(tuán)和存在于聚合物骨架的末端(例如在聚合物骨架的末端骨架單元內(nèi))或在聚合物骨架的末端(例如在聚合物骨架的末端骨架單元內(nèi))(例如，通過連接部分和/或間隔基和/或化學(xué)修飾)產(chǎn)生的羧基基團(tuán)之間形成。
[0208]可選地，例如，當(dāng)水解可裂解的部分包含酯鍵，此部分可在存在于治療活性劑內(nèi)或在治療活性劑內(nèi) (例如，通過間隔基或化學(xué)修飾)產(chǎn)生的羧酸酯官能團(tuán)和存在于聚合物骨架的末端(例如在聚合物骨架的末端骨架單元內(nèi))或在聚合物骨架的末端(例如在聚合物骨架的末端骨架單元內(nèi))(例如，通過連接部分和/或間隔基和/或化學(xué)修飾)產(chǎn)生的羥基基團(tuán)之間形成。
[0209]另外可選地，例如，當(dāng)水解可裂解的部分包含亞胺鍵，此部分可在醛官能團(tuán)和胺官能團(tuán)之間形成，一個(gè)存在于治療活性劑內(nèi)或在治療活性劑內(nèi)(例如，通過間隔基)產(chǎn)生，且一個(gè)存在于聚合物骨架的末端骨架單元內(nèi)或在聚合物骨架的末端骨架單元內(nèi)(例如，通過連接部分和/或間隔基)產(chǎn)生。
[0210]相似地，腙可從酰胺和肼形成。
[0211]本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易認(rèn)識(shí)到，如何基于固有存在于聚合物的末端及存在于治療活性劑中的官能團(tuán)設(shè)計(jì)其中治療活性劑經(jīng)由水解可裂解的部分與聚合物骨架的末端(例如，與聚合物骨架的末端骨架單元)附接的綴合物。
[0212]在一個(gè)實(shí)例中，通過將羧酸附接至藥物上的游離羥基基團(tuán)在治療活性劑上產(chǎn)生羧酸酯，從而產(chǎn)生水解可裂解的酯鍵。在這些實(shí)施方案中，羧酸代表水解可裂解的連接部分，并可經(jīng)由另外的酯鍵和/或任何其他鍵、經(jīng)由在其另一端的官能團(tuán)與末端骨架單元附接。示例性的此雙官能團(tuán)的羧酸包括，但不限于，二羧酸諸如丁二酸、丙二酸、草酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、鄰苯二甲酸，等等。此酯化的雙官能團(tuán)羧酸是示例性的水解可裂解的連接部分。
[0213]pH敏感的連接體包含僅當(dāng)經(jīng)受某種pH條件，諸如酸性pH(例如，低于7)、中性pH(6.5-7)或堿性pH(高于7)時(shí)才被裂解或降解的化學(xué)部分。
[0214]可設(shè)計(jì)此連接體，例如以在酸性或堿性條件下經(jīng)受水解作用，并因此，綴合物在身體中直至其到達(dá)其中PH分別是酸性或堿性的生理環(huán)境之前保持完整并不會(huì)釋放與聚合物附接的劑。
[0215]示例性的pH敏感的連接部分包括，但不限于，腙鍵、酯(包括原酸酯)鍵、順-烏頭殘基的酰胺鍵、三苯甲基基團(tuán)、縮醛、縮酮、Gly-酯和-[Gly-Phe-Gly]-(SEQ ID NO:1)部分。
[0216]在一些實(shí)施方案中，生物可降解的連接部分是酶促可裂解的連接部分。
[0217]此連接體典型被設(shè)計(jì)以包括化學(xué)部分，典型地但非排他地，被預(yù)先選擇的酶識(shí)別的氨基酸序列。此氨基酸序列在本領(lǐng)域中通常被稱為“識(shí)別基序”。包含此連接體的綴合物典型地在其環(huán)境中不存在預(yù)先選擇的酶時(shí)基本上保持完整，并因此不會(huì)裂解或降解以直至與酶接觸才釋放與其附接的治療活性劑。
[0218]在一些實(shí)施方案中，酶促可裂解的連接體被在腫瘤組織中表達(dá)的酶裂解。在一些實(shí)施方案中，酶促可裂解的連接體被在腫瘤組織中過量表達(dá)的酶裂解。包含此連接體的綴合物確保了例如大量綴合的治療活性劑僅在腫瘤組織處才從綴合物釋放，因此減少與藥物的非選擇性施用相關(guān)的副作用并進(jìn)一步增強(qiáng)腫瘤部位的藥物的濃度。
[0219]適合的連接體包括，但不限于，烷基鏈；用一個(gè)或多個(gè)取代基任選地取代且其中一個(gè)或多個(gè)碳原子任選地被氮、氧和/或硫雜原子間隔的烷基鏈。
[0220]其他適合的連接體包括氨基酸和/或寡肽。
[0221]此類烷基鏈和/或寡肽任選地可被官能化以允許它們與從而連接的部分(例如，聚合物骨架和治療活性劑)的共價(jià)結(jié)合。此官能化可包括參與此共價(jià)結(jié)合的反應(yīng)基團(tuán)的并入或產(chǎn)生，如下文詳細(xì)描述的。
[0222]在一些實(shí)施方案中，連接體是生物可降解的寡肽，其包含例如2至10個(gè)氨基酸殘基。
[0223]在一些實(shí)施方案中，酶促可裂解的連接體通過預(yù)先選擇的細(xì)胞酶，例如，見于成骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞、癌細(xì)胞或增殖的內(nèi)皮細(xì)胞的溶酶體中的細(xì)胞酶是可裂解的。[0224]此類酶的非限制性實(shí)例包括，但不限于，組織蛋白酶K、組織蛋白酶D、組織蛋白酶
H、組織蛋白酶L和豆球蛋白、組織蛋白酶B、MMP-2和MMP-9。
[0225]由于可設(shè)計(jì)本文描述的綴合物以靶向骨礦物質(zhì)，并因此不被內(nèi)攝進(jìn)入細(xì)胞，在一些實(shí)施方案中，預(yù)先選擇的酶是存在于細(xì)胞外基質(zhì)中、細(xì)胞外這樣的酶。示例性的此類酶包括，但不限于，組織蛋白酶K、組織蛋白酶D、組織蛋白酶H、組織蛋白酶L、MMP-2和MMP-9。
[0226] 豆球蛋白和組織蛋白酶B主要在溶酶體(細(xì)胞內(nèi))中表達(dá)，不過一些量被分泌至細(xì)胞外基質(zhì)。
[0227]在一些實(shí)施方案中，連接體通過組織蛋白酶K是可裂解的。
[0228]組織蛋白酶K是參與骨重建和再吸收的溶酶體半胱氨酸蛋白酶并主要在破骨細(xì)胞中表達(dá)。其表達(dá)被組織損傷后和骨腫瘤中釋放的炎癥性細(xì)胞因子刺激(Pan等人2006，JDrug Targetl4:425-435 ；Husmann 等人 2008, Mol Carcinog47:66-73)。
[0229]具有組織蛋白酶K可裂解的位點(diǎn)的連接體的非限制性實(shí)例是包含氨基酸序列-[Gly-Gly-Pro-Nle]-(SEQ ID NO:2)的連接體。
[0230]具有組織蛋白酶D可裂解的位點(diǎn)的連接體的非限制性實(shí)例是包含或由氨基酸序列-[Gly-Thr-Gln-Phe-Phe]-(SEQ ID NO:3)和-[Gly-Ser-Thr-Phe_Phe]-(SEQ ID NO:4)組成的連接體。
[0231]具有組織蛋白酶H可裂解的位點(diǎn)的連接體的非限制性實(shí)例是包含或由氨基酸序列-[Leu-Gly]-(SEQ ID NO:5)組成的連接體。
[0232]具有組織蛋白酶L可裂解的位點(diǎn)的連接體的非限制性實(shí)例是包含或由氨基酸序列-[Ala-Phe-Arg-Ser-Ala-Ala-Gln]-(SEQ ID NO:6)組成的連接體。
[0233]具有豆球蛋白可裂解的位點(diǎn)的連接體的非限制性實(shí)例是包含或由氨基酸序列-[Ala-Ala-Asn]-(SEQ ID NO:7)組成的連接體。
[0234]具有MMP-2和MMP-9可裂解的位點(diǎn)的連接體的非限制性實(shí)例是包含或由氨基酸序列-[His-Pro-Val-Gly-Leu-Leu-Ala-Arg]-(SEQ ID NO:8)>-[Pro-Val-Ser-Leu-Ser-Tyr]-(SEQ ID NO:9)和-[Gly-Pro-Val-Gly-Leu-1le-Gly-Lys]-(SEQ ID NO:10)組成的連接體。
[0235]具有組織蛋白酶B可裂解的位點(diǎn)的連接體的非限制性實(shí)例是包含或由氨基酸序列-[Arg]-、-[Cit-Val]-(SEQ ID NO: 11),-[Arg-Arg]-(SEQ ID NO: 12)、-[Phe-Lys]-(SEQID NO:13)、[Gly-Phe-Leu-Gly](SEQ ID NO: 14)、-[Gly-Phe-Ala-Leu]- (SEQ IDNO:15)、-[Ala-Leu-Ala-Leu]-(SEQ ID NO: 16)、-[Gly-Leu-Gly]-(SEQ ID NO:17),-[Gly-Phe-Gly]-(SEQ ID NO:18),-[Gly-Phe-Leu-Gly-Phe-Lys]-(SEQ ID NO:19)和其組合組成的連接體。
[0236]還可構(gòu)建包含預(yù)先選擇的氨基酸序列(識(shí)別基序)的寡肽連接體，如此以致識(shí)別基序在連接體內(nèi)重復(fù)幾次，從而增強(qiáng)附接的劑的選擇性釋放。相同或不同酶的多種識(shí)別基序也可被并入連接體內(nèi)。相似地，連接體可包含多個(gè)PH敏感的鍵或部分。包含此多個(gè)可裂解的位點(diǎn)的連接體可增強(qiáng)治療活性劑在期望的身體部位的選擇性釋放，從而減少不良副作用，并進(jìn)一步增加釋放的藥物在其呈現(xiàn)其活性的身體部位處的相對(duì)濃度。
[0237]在一些實(shí)施方案中，治療活性劑經(jīng)由間隔基連接至聚合物骨架和/或至連接部分，如本文描述的。[0238]在一些實(shí)施方案中，治療活性劑經(jīng)由支化單元附接至第一連接部分或附接至聚合物骨架，如本文定義的并在下文式I中由變量“B*”表示。
[0239]在這些實(shí)施方案中，由于支化單元允許每mol聚合物附接多于Imol治療活性劑(例如,2mol或3mol)，治療活性劑的裝載可被增加。
[0240]支化單元可直接地或經(jīng)由如本文定義的間隔基與聚合物骨架附接。
[0241]支化單元還可經(jīng)由連接部分和/或間隔基與聚合物骨架附接，如本文描述的。
[0242]支化單元可直接地或經(jīng)由間隔基與聚合物骨架附接，且連接部分可與支化單元附接，因此經(jīng)由支化單元將治療活性劑與聚合物連接，如下文關(guān)于骨靶向部分所描述的。
[0243]與支化單元的每一個(gè)分支附接的治療活性劑可以是相同或不同的。
[0244]骨靶向部分:
[0245]如貫穿本文所用的，短語“骨靶向部分”描述了在體內(nèi)施用之后能夠優(yōu)先在硬組織(即，骨組織)而不是任何其他器官或組織中積聚的部分。
[0246]在一些實(shí)施方案中，骨靶向部分的特征為對(duì)骨礦物質(zhì)(例如，對(duì)羥基磷灰石)的強(qiáng)親和力。
[0247]在一些實(shí)施方案中，骨靶向部分是二膦酸鹽。
[0248]二膦酸鹽(BP)諸如阿侖膦酸鹽是具有與骨礦化的內(nèi)源調(diào)節(jié)因子無機(jī)焦磷酸鹽(PPi)的化學(xué)結(jié)構(gòu)相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)的化合物。二膦酸鹽在生理?xiàng)l件下呈現(xiàn)對(duì)骨礦物質(zhì)的強(qiáng)親和力的藥代動(dòng)力學(xué)特征，它們的低毒性和抗血管生成活性(典型地在其相對(duì)高的濃度呈現(xiàn))是用于靶向局限在骨組織中的腫瘤有利的。
[0249]因此，在一些實(shí)施方案中，本文描述的骨靶向部分是包含至少兩個(gè)膦酸(_P( = O)(OH)2)基團(tuán)和任選地其他官能團(tuán)的化合物。
[0250]示例性的化合物具有以下的通式:
[0251]
【權(quán)利要求】
1.一種綴合物，所述綴合物包含聚合物骨架，所述聚合物骨架具有與其附接的治療活性劑和骨靶向部分的聚合物骨架，所述治療活性劑與所述聚合物骨架的一端附接且所述骨靶向部分經(jīng)由以樹枝狀結(jié)構(gòu)排列的支化單元與所述聚合物骨架的另一端附接，其中所述骨靶向部分與所述聚合物的摩爾比為至少2: 1，所述綴合物由以下的通式I表示:......[Bg-L2Jms ^[Tjms 式I 其中: D是所述治療活性劑； P是所述聚合物骨架； T是所述骨靶向部分； B*是支化單元或不存在； L1是連接部分，將所述治療活性劑連接至所述聚合物骨架的所述一端； L2是第二連接部分，經(jīng)由所述支化單元將所述靶向部分連接至所述聚合物的所述另一端，或不存在； Bp B2, B3...Bg各自獨(dú)立地是支化部分，其中B2, B3...Bg 一起形成具有所述樹枝狀結(jié)構(gòu)的所述支化單元； m是等于2、3、4、5或6的整數(shù)，代表所述樹枝狀結(jié)構(gòu)的分支數(shù)目；并且 g是從I至20范圍的整數(shù)，代表所述樹枝狀結(jié)構(gòu)的代的數(shù)目。
2.一種綴合物，所述綴合物包含聚合物骨架，所述聚合物骨架具有與其附接的治療活性劑和骨靶向部分的聚合物骨架，所述治療活性劑與所述聚合物骨架的一端附接且所述骨靶向部分經(jīng)由支化單元與所述聚合物骨架的另一端附接，其中所述骨靶向部分與所述聚合物的摩爾比為至少2: I。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的綴合物，其中所述支化單元具有樹枝狀結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的綴合物，其中所述支化單元包括至少一個(gè)三官能部分，所述三官能部分包括至少3個(gè)官能團(tuán)，每一個(gè)所述官能團(tuán)獨(dú)立地選自由以下組成的組:胺、羧酸酯、硫代羧酸酯、羥基、硫醇、氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸酯、磺酸酯、亞磺酸酯、磺酰胺、膦酸酯、亞膦酸酯、磷?；?、脲和硫脲。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的綴合物，其中所述三官能部分選自由以下組成的組:谷氨酸、β -谷氨酸、氨基己二酸、天冬氨酸、賴氨酸和3-羥基-2-胺丙醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的綴合物，其中所述治療活性劑選自由以下組成的組:抗血管生成劑和抗癌劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的綴合物，其中所述治療活性劑可用于治療骨相關(guān)的疾病或疾患。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的綴合物，其中所述治療活性劑選自由以下組成的組:紫杉醇、2-甲氧基雌二醇、普啉司他、巴馬司他、ΒΑΥ12-9566、羧胺三唑、CC-1088、乙酸右美沙芬、乙酸二甲基咕噸酮、內(nèi)皮抑素、頂-862、馬馬司他、基質(zhì)金屬蛋白酶、青霉胺、ΡΤΚ787/ΖΚ222584、RP1.4610、乳酸角鯊胺、SU5416、沙利度胺、ΤΝΡ-470、考布他汀、他莫西芬、C0L-3、新伐司他、BMS-275291、SU6668、抗-VEGF 抗體、Med1-522 (Vitaxin II)、CA1、白介素-12、頂862、阿米洛利、血管抑素?蛋白、血管抑素K1-3、血管抑素K1-5、卡托普利、DL-a-二氟甲基鳥氨酸、鹽酸DL-a-二氟甲基鳥氨酸、His-Tagf)內(nèi)皮抑素?蛋白、煙曲霉素、除莠霉素A、4_羥基苯基視黃酰胺、胡桃醌、層粘連蛋白、層粘連蛋白六肽、層粘連蛋白五肽、熏草菌素A、甲羥孕酮、乙酸甲羥孕酮、米諾環(huán)素、鹽酸米諾環(huán)素、胎盤核糖核酸酶抑制劑、蘇拉明、蘇拉明鈉鹽、人血小板凝血酶敏感蛋白、中性粒細(xì)胞、針對(duì)特定促血管新生因子和/或它們的受體的單克隆抗體、多種促血管新生生長(zhǎng)因子受體的酪氨酸激酶抑制劑、mTOR的抑制劑、干擾素、IL-12、EMD121974 (西侖吉肽)、Vitaxin ;角鯊胺、C0X-2抑制劑、PDGFR 抑制劑、NM3 和 2-ME2。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的綴合物，其中所述治療活性劑是紫杉醇(PTX)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的綴合物，其中所述治療活性劑經(jīng)由生物可裂解的連接部分與所述聚合物骨架附接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的綴合物，其中所述生物可裂解的連接部分選自由以下組成的組:水解可裂解的連接部分、PH敏感的連接部分和酶促可裂解的連接部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的綴合物，其中所述生物可裂解的部分是水解可裂解的連接部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求11和12中任一項(xiàng)所述的綴合物，其中所述水解可裂解的連接部分包含酯鍵。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的綴合物，其中所述水解可裂解的連接部分源自琥珀酸。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的綴合物，其中所述酶促可裂解的連接部分被患病的骨組織中過量表達(dá)的酶裂解。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的綴合物，其中所述酶是胞外酶。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的綴合物，其中所述酶促可裂解的連接部分被選自由以下組成的組的酶裂解:組織蛋白酶K、組織蛋白酶D、組織蛋白酶H、組織蛋白酶L、豆球蛋白、MMP-2 和 MMP-9。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的綴合物，其中所述聚合物骨架源自選自由以下組成的組的聚合物--聚(亞烷基二醇)、聚(2-烷基-2-噁唑啉)和包含聚(亞烷基二醇)和/或聚(2-烷基-2-噁唑啉)的共聚物。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的綴合物，其中所述聚合物骨架源自聚(亞烷基~醇)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的綴合物，其中所述聚合物骨架源自聚(乙二醇)(PEG)。
21.根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述的綴合物，其中所述骨靶向部分是二膦酸鹽部分。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的綴合物，其中所述二膦酸鹽部分選自由以下組成的組:阿侖膦酸鹽、英卡膦酸鹽、氯膦酸鹽、替魯膦酸鹽、依替膦酸鹽、伊班膦酸鹽、奈立膦酸鹽、奧帕膦酸鹽、利塞膦酸鹽、吡膦酸鹽、帕米膦酸鹽和唑來膦酸鹽。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的綴合物，其中所述二膦酸鹽是阿侖膦酸鹽。
24.根據(jù)權(quán)利要求1至23中任一項(xiàng)所述的綴合物，其中所述聚合物是聚(乙二醇)，所述骨靶向部分是阿侖膦酸鹽，且所述治療活性劑是紫杉醇。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的綴合物，其中所述支化單元具有樹枝狀結(jié)構(gòu)并包含以所述樹枝狀結(jié)構(gòu)排列的至少3個(gè)β-谷氨酸部分。
26.根據(jù)權(quán)利要求24和25中任一項(xiàng)所述的綴合物，其中所述紫杉醇經(jīng)由水解可裂解的連接部分與所述末端骨架附接。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的綴合物，其中所述水解可裂解的連接部分包含酯鍵。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的綴合物，所述綴合物具有以下結(jié)構(gòu):


29.根據(jù)權(quán)利要求1至28中任一項(xiàng)所述的綴合物，所述綴合物還包含與其附接的標(biāo)記`劑。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的綴合物，其中所述標(biāo)記劑選自由以下組成的組:熒光劑、放射性劑、磁化劑、發(fā)色團(tuán)、生物發(fā)光劑、化學(xué)發(fā)光劑、磷光劑和重金屬團(tuán)簇。
31.一種藥物組合物，所述藥物組合物包含作為活性成分的權(quán)利要求1-30中任一項(xiàng)所述的綴合物和藥學(xué)上可接受的載體。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的藥物組合物，所述藥物組合物被包裝在包裝材料中并在所述包裝材料中或所述包裝材料上用印刷物說明所述藥物組合物用于治療骨相關(guān)的疾病或疾患的用途。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的藥物組合物，其中所述綴合物包括標(biāo)記劑，所述組合物被包裝在包裝材料中并在所述包裝材料中或所述包裝材料上用印刷物說明所述組合物用于監(jiān)測(cè)骨相關(guān)的疾病或疾患的用途。
34.—種治療有相應(yīng)需要的受試者中骨相關(guān)的疾病或疾患的方法,所述方法包括向所述受試者施用治療有效量的權(quán)利要求1-31中任一項(xiàng)所述的綴合物。
35.一種監(jiān)測(cè)受試者中骨相關(guān)的疾病或疾患的方法，所述方法包括: 向所述受試者施用權(quán)利要求29和30中任一項(xiàng)所述的綴合物；和采用成像技術(shù)以監(jiān)測(cè)身體或其部分內(nèi)的所述綴合物的分布。
36.權(quán)利要求1-30中任一項(xiàng)所述的綴合物作為藥劑的用途。
37.權(quán)利要求1-30中任一項(xiàng)所述的綴合物在制造用于治療骨相關(guān)的疾病或疾患的藥劑中的用途。
38.權(quán)利要求29和30中任一項(xiàng)所述的綴合物作為診斷劑的用途。
39.權(quán)利要求29和30中任一項(xiàng)所述的綴合物在制造用于監(jiān)測(cè)骨相關(guān)的疾病或疾患的診斷劑中的用途。
40.根據(jù)權(quán)利要求1-30中任一項(xiàng)所述的綴合物，所述綴合物被鑒定用于治療骨相關(guān)的疾病或疾患。
41.根據(jù)權(quán)利要求29和30中任一項(xiàng)所述的綴合物，所述綴合物被鑒定用于監(jiān)測(cè)骨相關(guān)的疾病或疾患。
42.根據(jù)權(quán)利要求32、33、34、35、37和39至41中任一項(xiàng)所述的組合物、方法、用途或綴合物，其中所述疾病或疾患與血管生成相關(guān)。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的組合物、方法、用途或綴合物，其中所述疾病或疾患選自由以下組成的組:骨轉(zhuǎn)移和骨癌。
44.一種綴合物，所述綴合物包含聚合物骨架，所述聚合物骨架具有與其一端附接的二膦酸鹽部分的聚合物骨架，所述二膦酸鹽經(jīng)由支化單元與所述聚合物骨架附接，其中所述二膦酸鹽與所述聚合物的摩爾比為至少2: I。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的綴合物，其中所述聚合物骨架源自聚(亞烷基二醇)。
46.一種綴合物，所述綴合物包含聚合物骨架，所述聚合物骨架具有與其附接的治療活性劑的聚合物骨架，所述治療活性劑與所述聚合物骨架的一端附接，其中所述聚合物骨架還包含經(jīng)由支化單元與所述聚合物骨架的另一端附接的反應(yīng)基團(tuán)，其中所述官能團(tuán)與所述聚合物的摩爾比為至少2: I。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述 的綴合物，其中所述反應(yīng)基團(tuán)可用于將靶向部分附接至所述綴合物。
48.一種制備權(quán)利要求1-30中任一項(xiàng)所述的綴合物的方法，所述方法包括: 提供權(quán)利要求44所述的綴合物； 提供所述治療活性劑；和 將所述治療活性劑與權(quán)利要求44所述的綴合物附接，從而制備所述綴合物。
【文檔編號(hào)】A61K47/48GK103687624SQ201280034478
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年5月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月11日
【發(fā)明者】R·薩奇-法伊納羅, 詹弗蘭科·帕蘇特 申請(qǐng)人:雷蒙特亞特特拉維夫大學(xué)有限公司, 帕多瓦大學(xué)