可控釋的藥物遞送綴合物及其應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種與環(huán)糊精、聚(馬來酸酐)和疏水性藥物相結合的疏水性藥物遞送綴合物，及包含所述疏水性藥物遞送綴合物作為活性成分的藥物組合物。根據(jù)本發(fā)明的疏水性藥物遞送綴合物能夠通過調(diào)控環(huán)糊精、聚（馬來酸酐）和疏水性藥物的物理/化學結合和/或組分，而用于有效地控制疏水性藥物的控釋率和遞送率，并還能夠用于通過顯著增加疏水性藥物的溶解度而增強疏水性藥物的效果。此外，本發(fā)明能夠多樣變化疏水性藥物的類型，并將具有靶向性的肽類型隨意變化而引入綴合物的表面，以使本發(fā)明能夠應用于治療各種疾病以及治療癌癥。
【專利說明】可控釋的藥物遞送綴合物及其應用

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及可控釋的藥物遞送綴合物，及包含所述綴合物的藥物組合物。

【背景技術】
[0002] 腫瘤是由過量的異常細胞導致的異常、不可控及無序的細胞生長的產(chǎn)物。當腫瘤 示出破壞性增殖、滲透和轉移時其被分類為惡性腫瘤。具體地，在分子生物學方面腫瘤可被 稱為基因突變產(chǎn)生的遺傳疾病。已知每種腫瘤平均具有50至80個正常細胞中不存在的突 變基因。因此，在老齡化社會，癌癥的發(fā)病率可能增加。突變基因的累積導致老化細胞突變 成癌細胞的可能性增加。此外，在韓國，1999年新增加了 100, 〇〇〇名癌癥患者，且在2008年 將增加至超過180, 000名（由2010年衛(wèi)生福利部報道）。因此，已進行大量研究來開發(fā)有 效的抗癌藥物。
[0003] 抗癌藥物的代表性例子是紫杉醇制劑。紫杉醇是典型的天然藥物,其從太平洋紅 豆杉的外皮分離出并廣泛使用。當引入到細胞中時，已知紫杉醇在細胞分裂中誘導正常的 微管生長，以使細胞停滯在G2-M期，抑制細胞分裂，并最終誘導細胞凋亡。此外，紫杉醇響 應于多種癌癥，且因此其被用作治療多種癌癥的治療劑，所述癌癥如乳腺癌、肺癌、卵巢癌、 宮頸癌等。然而，因為紫杉醇是疏水性藥物，由于其在水溶液中的溶解度低，即溶解性差被 限制性地應用，如聚氧乙烯蓖麻油（Cremophor EL)和酒精等有機溶劑已用于溶解紫杉醇。 在這種情況下，使用有機溶劑可能產(chǎn)生副作用。
[0004] 在這方面，聚氧乙烯蓖麻油用作增加紫杉醇的溶解度的常規(guī)溶劑。Cremophor EL 是聚氧乙烯蓖麻油，其有助于紫杉醇溶解于水中，但具有副作用，引起嚴重的過敏反應、 超敏反應、高脂血癥、異常脂蛋白模式、紅細胞聚集、不可逆的外周神經(jīng)病等（Gelderblo m，H.，Verwei j，J.，Nooter，K.，和 Sparreboom，A_ (2001) Cremophor EL: the drawbacks and advantages of vehicle selection for drug formulation.Eur.J.Cancer 37, 1590-1598. , Weiss, R. B. , Donehower, R. C. , ffiernik, P. H. , Ohnuma, T. Gralla, R. J_，Trump, D. L. ;Baker Jr, J. R.，Van Echo, D_ A.，Von Hoff, D. D?，和 Leyland-Jones, B. (1990)Hypersensitivity reactions from taxol. J. Clin. Oncol. , 8, 1263-1268.； 1〇代112，1，1^6111&11]1，11.]"_，和3。11111&1，八.(1997)財8七&111；[1^『616&36：[11(1088 17 Cremophor EL and its derivatives:oxyethylate oleic acid is the most effective constituent. Agents Actions 7,63_67)。因此，需要研發(fā)增加紫杉醇制劑溶解度的新方 法。
[0005] 為了使用如上所述的疏水性藥物如紫杉醇有效地治療癌癥，通常需要研發(fā)沒有溶 劑副作用、示出對癌細胞的靶向性且可增加疏水性藥物溶解度的藥物遞送系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 技術問題
[0007]因此，本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術的問題，且因此本發(fā)明的一個目的是提供一種藥 物遞送綴合物，其與生物相容性聚合物（即，環(huán)糊精）、聚（馬來酸酐）及疏水性藥物相結合 以提高疏水性藥物的溶解度，及包含所述藥物遞送綴合物作為活性成分的藥物組合物。
[0008] 然而，本發(fā)明的技術目的不限于此，且通過詳細描述其示例性實施方案，本領域普 通技術人員將更清楚此處未公開的本發(fā)明的其他目的。
[0009] 技術方案
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種與環(huán)糊精、聚（馬來酸酐）及疏水性藥物相結 合的疏水性藥物遞送綴合物。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一個典型的實施方案，在疏水性藥物遞送綴合物中，所述環(huán)糊精和 所述聚（馬來酸酐）可能通過酯鍵相互結合。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的另一典型的實施方案，在疏水性藥物遞送綴合物中，所述疏水性藥 物和所述聚（馬來酸酐）可能通過酯鍵相互結合。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的還一典型的實施方案，可制備所述疏水性藥物遞送綴合物使得疏水 性藥物包含在環(huán)糊精中。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的還一典型的實施方案，所述疏水性藥物遞送綴合物可以以納米尺寸 顆粒的形式制備。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的還一典型的實施方案，所述疏水性藥物遞送綴合物可結合對癌細胞 具有靶向性的肽。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的還一典型的實施方案，所述肽可以是在其N-末端引入半胱氨酸的 肽。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施方案，所述疏水性藥物可以是紫杉醇。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于治療癌癥的藥物組合物，其包含所述疏 水性藥物遞送綴合物作為活性成分。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的一個典型的實施方案，癌癥可選自由乳腺癌、肺癌、卵巢癌、宮頸癌 及結直腸腺癌組成的組中。
[0020] 有益效果
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的一個典型的實施方案的疏水性藥物遞送綴合物可通過調(diào)控環(huán)糊精、 聚（馬來酸酐）和疏水性藥物的物理/化學結合和/或組成以用于有效控制疏水性藥物 的控釋率和遞送率，且其還可通過顯著增加疏水性藥物的溶解度用于增強疏水性藥物的效 果。此外，預計所述疏水性藥物遞送綴合物作為適用于多種疾病治療及癌癥治療的來源技 術，因為疏水性藥物的類型是廣泛多樣的且具有靶向性的肽可被容易地引入到綴合物表 面。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 圖1是示出藥物遞送綴合物的概念的示意圖。
[0023]圖2是示出制備藥物遞送綴合物的方法的示意圖。
[0024] 圖3是示出了藥物遞送綴合物的結構的示意圖。
[0025] 圖4是示出了藥物遞送聚合物的1H-NMR光譜結果的圖，其通過1H-NMR光譜觀察。
[0026] 圖5是示出了藥物遞送聚合物的1H-NMR光譜結果的圖，其通過1H-NMR光譜觀察。
[0027]圖6是示出了藥物遞送綴合物的圖，其使用DLS測定。
[0028] 圖7是示出了游離環(huán)糊精導致藥物遞送綴合物崩潰的圖。
[0029] 圖8示出了通過測量紫杉醇溶解度獲得的結果圖。
[0030] 圖9示出了通過測定藥物遞送綴合物釋放紫杉醇的能力獲得的結果圖。
[0031] 圖10示出了通過測定藥物遞送綴合物在宮頸癌細胞中的抗癌效果獲得的結果 圖。
[0032] 圖11示出了通過測定藥物遞送綴合物在肺癌細胞中的抗癌效果獲得的結果圖。
[0033] 圖12示出了通過測定藥物遞送綴合物在乳腺癌細胞中的抗癌效果獲得的結果 圖。
[0034] 圖13示出了通過測定藥物遞送綴合物在結直腸腺癌細胞中的抗癌效果獲得的結 果圖。
[0035] 圖14示出了藥物遞送綴合物和具有癌癥靶向性的肽的結合方法的簡要試圖。
[0036] 圖15是示意性地示出poly-x-CD: :poly-x-PTX/FCR/AP-l綴合物的合成的圖，及 示出所述綴合物1H-NMR光譜結果的圖。
[0037] 圖16示出了 AP-I肽在結合反映時在370nm下觀察釋放的2-吡啶巰基 (2-pydidinethione)的吸光度，并監(jiān)測AP-I的反應程度的結果圖。

【具體實施方式】
[0038] 本
【發(fā)明者】已進行大量關于藥物遞送系統(tǒng)的研究，所述系統(tǒng)對癌細胞具有靶向性且 能夠增加疏水性藥物的溶解度。因此，基于這些事實本發(fā)明已完成。
[0039] 本發(fā)明提供了一種藥物遞送綴合物，其與環(huán)糊精（CD)、聚（馬來酸酐）和疏水性藥 物相結合。
[0040] 本
【發(fā)明者】已嘗試研發(fā)對細胞無毒性的藥物遞送系統(tǒng)，且因此使用生物相容性高分 子（g卩，環(huán)糊精）和聚（馬來酸酐）。聚（馬來酸酐MPolyMALEIC)是通過聚合馬來酸酐和 另一個單體獲得的共聚物。在這種情況下，因為聚（馬來酸酐）的酸酐基團與胺基或羥基高 度反應，所以含有胺基或羥基作為官能團的單體可以容易地引入到聚合物的主鏈上。此外， 由于在這種綴合過程中酸酐基團的環(huán)被轉化為羧酸基，聚合物在水溶液中的溶解度可能增 力口。在本發(fā)明中，基于這些特征，通過裂解酯鍵結合疏水性藥物或環(huán)糊精于聚（馬來酸酐） 以制備聚合物。能夠結合于聚（馬來酸酐）的疏水性藥物的類型不特別限制。優(yōu)選地，所 述疏水性藥物是紫杉醇。
[0041] 同時，環(huán)糊精是由6至8個以環(huán)狀方式連接的單糖組成的分子，其具有錐形結構且 根據(jù)其大小分類為a-、P-和 Y-。由于環(huán)糊精是由單糖組成的，其可以穩(wěn)定且無任何毒 性地用于生物體中。此外，已知當OH基團暴露于外部環(huán)境時環(huán)糊精具有親水性，且環(huán)糊精 在其內(nèi)部空間具有疏水性。因此，由于環(huán)糊精存在具有疏水性的內(nèi)部空間，所以其可支持疏 水性材料，且由于其與疏水性藥物的相互反應還可增加疏水性藥物的溶解度。在本發(fā)明中， 基于這些特性,通過將疏水性藥物包含于環(huán)糊精中以形成包絡物，而制備與環(huán)糊精、聚（馬 來酸酐）和疏水性藥物結合的藥物遞送綴合物。這種綴合物可局部地限制兩種聚合物的運 動，且因此可以是類似于凝膠的納米凝膠形式或具有交聯(lián)性質(zhì)。對于所述綴合物，能夠包含 于環(huán)糊精中的疏水性藥物的類型不特別限制。優(yōu)選地，所述疏水性藥物是紫杉醇等。
[0042] 只有疏水性藥物可以從納米凝膠形式的藥物遞送綴合物中分離，所述凝膠形式的 藥物遞送綴合物通過其中綴合物未裂解的包合物制備，且環(huán)糊精-疏水性藥物聚合物可通 過酯鍵裂解而控釋。在這種情況下，可通過調(diào)節(jié)包絡物的結合-解離常數(shù)作為控制藥物控 釋行為的主要動力學參數(shù)之一調(diào)控藥物控釋。當疏水性藥物與環(huán)糊精牢固結合時藥物的控 釋率可能降低，然而當疏水性藥物與環(huán)糊精結合較弱時藥物的控釋率可能增加。因此，根據(jù) 本發(fā)明的一個具體實施方案的藥物遞送綴合物可通過制劑組分的變化調(diào)節(jié)聚（馬來酸酐） 與環(huán)糊精和/或疏水性藥物之間的酯鍵水解率和包絡物的解離率，從而調(diào)節(jié)藥物的控釋率 和遞送率。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的一個典型的實施方案，已確定肽能夠結合于根據(jù)本發(fā)明的一個具體 實施方案的藥物遞送綴合物（實施例2至6)。因此，可以制備N-末端引入半胱氨酸且對癌 細胞具有靶向性的肽，并將其與根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方案的藥物遞送綴合物結合。 圖14中示出了一種結合方法的示意圖。肽的類型不特別限制。優(yōu)選地，所述肽可以包括以 特異性結合于乳腺癌細胞的結合到白細胞介素-4(IL-4)的AP-1肽、在前列腺癌細胞中特 異性結合到前列腺特異性膜抗原（PSMA)-游離細胞（PC-3)的DUP-I肽、在癌細胞中結合到 過度表達的整聯(lián)蛋白的RGD肽、結合到癌細胞周圍的新血管中存在的CD13受體的NGR肽 等。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的另一典型的實施方案，還已確定所述藥物遞送綴合物有效地提高疏 水性藥物、紫杉醇的溶解度4倍或更多，且根據(jù)癌癥類型不同所述藥物遞送綴合物降低紫 杉醇50%的抑制濃度（IC5q)至少4倍至150倍（參見實施例2)。
[0045]由這些結果可知，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方案的藥物遞送綴合物可增加包含 于環(huán)糊精的疏水性藥物的溶解度，且因此預計適用于多種疾病。因此，本發(fā)明提供了包含有 效量的藥物遞送綴合物的藥物組合物。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方案的藥物組合物可能包括藥學上可用的載體。所述 藥學上可用的載體可包括生理鹽水溶液、聚乙二醇、乙醇、植物油和肉豆蔻酸異丙酯，但本 發(fā)明不限于此。
[0047]本發(fā)明的另一方面提供了 一種治療疾病的方法，其包括向受試者施用治療上有效 量的藥物組合物，所述組合物包含藥物遞送綴合物作為活性成分。在本發(fā)明中，術語"受試 者"是指需要治療疾病的靶標，且更具體地，是指哺乳動物，如人或非人靈長類動物，小鼠、 大鼠、狗、貓、馬或牛。此外，在本發(fā)明中，術語"治療上有效量，，可根據(jù)患者的體重、年齡、性 別和健康狀況，飲食、施用時間、施用方法、排泄率及疾病嚴重程度調(diào)節(jié)至很廣的范圍，其對 于相關領域技術人員是顯而易見的。
[0048]根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方案的藥物組合物的優(yōu)選劑量可根據(jù)患者的健康狀 況和體重、疾病嚴重程度、藥物類型、施用途徑、施用時間變化，但可由相關領域技術人員進 行適當選擇。然而，優(yōu)選地，藥物組合物可以每日〇? OO1至100mg/kg的劑量施用，更優(yōu)選為 0.01至 3〇mg/kg的劑量。藥物組合物可以每天施用一次，或分次給藥?；诮M合物的總重 量，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方案的藥物遞送綴合物可以〇? 0001至1〇%重量，優(yōu)選地以 0.001至1 %重量的劑量存在。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方案的藥物組合物可以通過不同施用途徑施用于哺 乳動物，如小鼠、大鼠、家畜及人。施用方法不特別限制。例如,所述藥物組合物可以口服、 或直腸、或經(jīng)靜脈內(nèi)、肌內(nèi)、皮下、頸部硬膜外、或側腦室內(nèi)注射施用。
[0050] 下文中，為了便于更好的理解本發(fā)明，本發(fā)明將參考以下實施例進行描述。然而， 應當理解的是以下實施例僅用于說明本發(fā)明的目的，而不旨在限制本發(fā)明的范圍。
[0051] 賣施例
[0052] 窀施例1 :藥物俤送綴合物的制備
[0053] 為了制備結合有環(huán)糊精和聚（馬來酸酐）的聚合物，用氫化鋰（LiH;7.0mg)活 化由7個單糖組成的￠-環(huán)糊精（Ig)的羥基12小時（在無水氮氣條件下，并在存在 二甲基甲酰胺（DMF;20mL)的情況下），然后將得到的反應液加入到聚（馬來酸酐）（聚 (IB-alt-MAnh))溶液（90mg/10mL的DMF)中，反應12小時，通過透析法純化（MWC0 3, 500)， 凍干以獲得結合有環(huán)糊精和聚（馬來酸酐）的聚-X-⑶聚合物（聚（IB_alt-Manh)-g-CDb)。 環(huán)糊精和聚（馬來酸酐）的綴合比例可以通過調(diào)整環(huán)糊精（lg或〇.5g)的量而被寬泛地調(diào) 整。
[0054] 為了制備結合有紫杉醇和聚（馬來酸酐）的聚合物，用LiH(Img)活化紫杉 醇（33. 3mg)的羥基12小時（在無水氮氣條件下，并在存在二甲基甲酰胺（DMF ;5mL) 的情況下），然后將得到的反應液加入到聚（馬來酸酐）（聚（MVE_alt_MAnh))溶液 中，反應12小時，通過透析法純化（MWC03, 500)，凍干以獲得聚-x-PTX聚合物（聚 (MVE-alt-Manh)-g-PTXd),其中結合有紫杉醇和聚（馬來酸酐）。紫杉醇和聚（馬來酸酐） 的綴合比例可以通過調(diào)整PTX (33. 3mg或83. 2mg)的量而被寬泛地調(diào)整。
[0055] 方案如圖1所示。圖1的左側視圖示出了游離PTX與聚-X-⑶的結合，圖1的右 側視圖示出了聚-X-PTX與聚-x-CD的結合。 _
[0056] 聚-x-CD聚合物與聚-x-PTX聚合物的分子量和綴合比在下表1中示出。
[0057]【表1】

【權利要求】
1. 一種與環(huán)糊精、聚（馬來酸酐）和疏水性藥物相結合的疏水性藥物遞送綴合物。
2. 根據(jù)權利要求1所述的疏水性藥物遞送綴合物，其特征在于，在疏水性藥物遞送綴 合物中，所述環(huán)糊精和所述聚（馬來酸酐）通過酯鍵相互結合。
3. 根據(jù)權利要求1所述的疏水性藥物遞送綴合物，其特征在于，在疏水性藥物遞送綴 合物中，所述疏水性藥物和所述聚（馬來酸酐）通過酯鍵相互結合。
4. 根據(jù)權利要求1所述的疏水性藥物遞送綴合物，其特征在于，制備疏水性藥物遞送 綴合物以使疏水性藥物包含于環(huán)糊精中。
5. 根據(jù)權利要求1所述的疏水性藥物遞送綴合物，其特征在于，疏水性藥物遞送綴合 物以納米尺寸顆粒的形式制備。
6. 根據(jù)權利要求1所述的疏水性藥物遞送綴合物，其特征在于，疏水性藥物遞送綴合 物與具有癌細胞靶向性的肽結合。
7. 根據(jù)權利要求6所述的疏水性藥物遞送綴合物，其特征在于，所述肽是N-末端引入 半胱氨酸的肽。
8. 根據(jù)權利要求1至7任一項所述的疏水性藥物遞送綴合物，其特征在于，所述疏水性 藥物是紫杉醇。
9. 一種治療癌癥的藥物組合物，其包含根據(jù)權利要求1至7中任一項所定義的疏水性 藥物遞送綴合物作為活性成分。
10. 根據(jù)權利要求9所述的藥物組合物，其特征在于，癌癥選自由乳腺癌、肺癌、卵巢 癌、宮頸癌及結直腸腺癌組成的組中。
【文檔編號】A61K47/30GK104244986SQ201380013986
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年3月12日 優(yōu)先權日:2012年3月13日
【發(fā)明者】金園鐘, 南宮爛, 李炳憲, 金仁山, 霍夫曼·阿倫 申請人:浦項工科大學校產(chǎn)學協(xié)力團, 慶北大學校產(chǎn)學協(xié)力團