專利名稱：線型環(huán)糊精共聚物的制作方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及線型環(huán)糊精共聚物和線型氧化環(huán)糊精共聚物。這些共聚物各自含有未氧化或氧化的環(huán)糊精部分作為結(jié)合入共聚物骨架的單體單元。本發(fā)明也涉及制備線型環(huán)糊精共聚物和線型氧化環(huán)糊精共聚物的方法。這類環(huán)糊精共聚物可用作各種治療劑的輸遞載體(vehicle)。
背景技術(shù)：
環(huán)糊精是含以α-(1，4)鍵連接的天然D(+)-吡喃葡萄糖單元的環(huán)狀多糖。最普通的環(huán)糊精是α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精和γ-環(huán)糊精，它們各自含有6、7或8個(gè)吡喃葡萄糖單元。結(jié)構(gòu)上來說，環(huán)糊精的環(huán)狀性質(zhì)形成了花托形狀或炸面圈形狀，有內(nèi)在的非極性或疏水腔，仲羥基位于環(huán)糊精花托的一面，第一羥基位于另一面。因此，用(β)-環(huán)糊精作為例子，環(huán)糊精常由下圖表示。 仲羥基所處的面的直徑比仲羥基所處的面的直徑大。環(huán)糊精內(nèi)腔的疏水性質(zhì)讓它能包含各種化合物(Comprehensive Supra mol ecular Chemistry，第3卷，J.L.Atwood等編輯，Pergamon Press出版(1996)；T.Cserhati，分析生物化學(xué)(Analytical Biochemistry)，225328-332(1995)；Husain等，應(yīng)用光譜學(xué)(AppliedSpectroscopy)，第46卷652-658(1992)；FR 2 665 169)。
環(huán)糊精這樣用作各種治療化合物的輸遞載體與適合環(huán)糊精疏水腔的各種治療劑形成包含配合物，或與其它生物活性分子，如低聚核苷酸及其衍生物，形成非共價(jià)連接的締合配合物。例如，美國專利4,727,064揭示了由水溶性極低的藥物和無定形、水溶的環(huán)糊精基混合物的藥物制劑。藥物與混合物中的環(huán)糊精形成了包合配合物。美國專利5,691,316揭示了用于低聚核苷酸的環(huán)糊精細(xì)胞釋放系統(tǒng)。在這類系統(tǒng)里，低聚核苷酸非共價(jià)地與環(huán)糊精配合，或低聚核苷酸可共價(jià)連接于依次與環(huán)糊精非共價(jià)締合的金剛烷胺(adamantine)。
現(xiàn)有技術(shù)也已知各種含環(huán)糊精的聚合物和它們的制備方法(ComprehensiveSupra mol ecular Chemistry，第3卷，J.L.Atwood等編輯，PergamonPress(1996))。美國專利5,608,015揭示了含固定化的環(huán)糊精的聚合物的制備方法。根據(jù)該方法，環(huán)糊精衍生物或者與α，β-不飽和酸的酰鹵單體或其衍生物反應(yīng)，或者與α，β-不飽和酸或其末端有異氰酸酯基團(tuán)的衍生物或其衍生物反應(yīng)。通過使環(huán)糊精與諸如羰酰鹵和酸酐的化合物反應(yīng)得到環(huán)糊精衍生物。所得的聚合物含有環(huán)糊精單元作為離開線型聚合物主鏈的側(cè)鏈。
美國專利5,276,088揭示了環(huán)糊精聚合物的合成方法或使聚乙烯醇或纖維素或其衍生物與環(huán)糊精衍生物反應(yīng)，或使環(huán)糊精衍生物與乙酸乙烯酯或甲基丙烯酸甲酯共聚。所得的環(huán)糊精聚合物含有環(huán)糊精部分作為離開聚合物主鏈的懸掛部分。
WO 96/09073 A1揭示了具有超分子結(jié)構(gòu)的生物可降解的藥物聚合物組件。該組件包括許多載有藥物的環(huán)狀化合物，所述的環(huán)化合的制備是物通過使藥物與α，β或γ-環(huán)糊精結(jié)合，然后將藥物/環(huán)糊精化合物沿著線型聚合物排列成行，生物可降解部分與聚合物的兩個(gè)末端連接。這類組件據(jù)報(bào)道能釋放藥物作為對(duì)疾病時(shí)發(fā)生的特定生物降解的反應(yīng)。這些組件通常稱為“項(xiàng)鏈型”環(huán)糊精聚合物。
但是，現(xiàn)有技術(shù)仍然需要環(huán)糊精部分是主鏈之一部分，且沒有懸掛部分離開主鏈的線型環(huán)糊精聚合物，和它們的制備方法。
發(fā)明概述本發(fā)明通過提供一種線型環(huán)糊精共聚物來滿足該需求。這類線型環(huán)糊精共聚物具有式Ia，Ib或其組合的重復(fù)單元 本發(fā)明也提供了制備線型環(huán)糊精共聚物的方法。一個(gè)方法是使被相同或不同離去基團(tuán)二取代的環(huán)糊精單體前體和能置換離去基團(tuán)的共聚單體A前體共聚。另一個(gè)這類方法涉及使環(huán)糊精單體前體碘代，形成二碘代的環(huán)糊精單體前體，然后使二碘代環(huán)糊精單體前體與共聚單體A前體共聚，得到線型環(huán)糊精共聚物。另一個(gè)方法涉及使環(huán)糊精單體前體碘代，形成二碘代的環(huán)糊精單體前體，胺化二碘代環(huán)糊精單體前體，形成二胺化的環(huán)糊精單體前體，然后使二胺化的環(huán)糊精單體前體與共聚單體A前體共聚，得到線型環(huán)糊精共聚物。再一個(gè)方法涉及將線型氧化的環(huán)糊精共聚物還原成線型環(huán)糊精共聚物。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了線型氧化環(huán)糊精共聚物。線型氧化環(huán)糊精共聚物是含有至少一個(gè)式VIa或VIb的氧化環(huán)糊精部分的線型環(huán)糊精共聚物 本發(fā)明線型環(huán)糊精共聚物的每個(gè)環(huán)糊精部分可被氧化，以形成具有式VIa，VIb或其組合的重復(fù)單元線型氧化的環(huán)糊精共聚物。
本發(fā)明也提供了制備線型氧化的環(huán)糊精共聚物的方法。一個(gè)方法涉及氧化線型環(huán)糊精共聚物，結(jié)果至少一個(gè)環(huán)糊精單體被氧化。另一個(gè)方法涉及使氧化的環(huán)糊精單體前體與共聚單體A前體共聚。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了在基質(zhì)上接枝的線型環(huán)糊精共聚物或線型氧化環(huán)糊精共聚物和它們的制備方法。本發(fā)明也提供了與另一個(gè)聚合物交聯(lián)的線型環(huán)糊精共聚物或線型氧化的環(huán)糊精共聚物和它們的制備方法。一種制備交聯(lián)的環(huán)糊精聚合物的方法包括使線型或線型氧化環(huán)糊精共聚物在交聯(lián)劑存在下與聚合物反應(yīng)。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了有至少一個(gè)與環(huán)糊精共聚物連接的配體的線型環(huán)糊精共聚物或線型氧化環(huán)糊精共聚物。配體可與共聚物的環(huán)糊精部分或共聚單體A部分連接。
本發(fā)明也提供了含至少一個(gè)本發(fā)明的線型環(huán)糊精共聚物和至少一個(gè)本發(fā)明的線型氧化環(huán)糊精共聚物的環(huán)糊精組合物。本發(fā)明也提供了含治療劑和本發(fā)明線型環(huán)糊精共聚物和/或線型氧化環(huán)糊精共聚物的治療組合物。本發(fā)明也揭示了通過給予本發(fā)明治療有效量的治療組合物的治療方法。
發(fā)明詳述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案是線型環(huán)糊精共聚物。線型環(huán)糊精共聚物是含有環(huán)糊精部分作為其聚合物骨架組成部分的聚合物。以前，環(huán)糊精部分不是聚合物主鏈的一部分，而作為懸掛部分與聚合物骨架相連。根據(jù)本發(fā)明，線型環(huán)糊精共聚物具有式Ia、Ib或其組合的重復(fù)單元 式Ia和Ib中，C是取代或未取代的環(huán)糊精單體，A是與環(huán)糊精C共價(jià)連接的共聚單體。環(huán)糊精單體C前體與共價(jià)單體A前體的聚合得到了本發(fā)明線型環(huán)糊精共聚物。在本發(fā)明的線型環(huán)糊精共聚物中，環(huán)糊精單體C單元可相同或不同，同樣，共價(jià)單體A可相同或不同。
環(huán)糊精單體前體可為本技術(shù)領(lǐng)域公知的任何環(huán)糊精或其衍生物。如上所討論的，環(huán)糊精被定義為最常見的含有6-8個(gè)天然存在的以α-(1，4)連接的D(+)吡喃葡萄糖單元的環(huán)狀多糖。優(yōu)選的是，環(huán)糊精單體前體是有6、7和8個(gè)葡萄糖單元的環(huán)糊精，即各自是α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精和γ-環(huán)糊精。環(huán)糊精衍生物可為本技術(shù)領(lǐng)域已知的任何取代的環(huán)糊精，其中取代不干擾下述與共聚單體A前體的共聚。根據(jù)本發(fā)明，環(huán)糊精衍生物可為中性、陽離子型或陰離子型。合適的取代基包括，但不限于，羥基烷基，如羥丙基、羥乙基；醚基團(tuán)，如二羥丙基醚、甲基-羥乙基醚、乙基-羥乙基醚和乙基-羥丙基醚；烷基，如甲基；糖，如葡萄糖基和麥芽糖基；酸基團(tuán)，如羧酸、亞磷酸、三價(jià)膦酸、膦酸、磷酸、硫代膦酸、硫代膦酸和磺酸；咪唑基團(tuán)；和硫酸酯基團(tuán)。
環(huán)糊精單體前體可進(jìn)一步化學(xué)改性(如鹵代、胺化)，以便于或影響如下所述的環(huán)糊精單體前體與共聚單體A前體的共聚。環(huán)糊精單體前體的化學(xué)改性使聚合僅在每個(gè)環(huán)糊精部分上的兩個(gè)位置上發(fā)生，即產(chǎn)生雙官能團(tuán)的環(huán)糊精部分。每個(gè)吡喃葡萄糖環(huán)的C1-C6位置的編號(hào)如下 X＝6，7或8在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，在環(huán)糊精部分的任何C2、C3和C6位置，包括它們的組合，的兩個(gè)位置上發(fā)生聚合。例如，一個(gè)環(huán)糊精單體前體可在兩個(gè)C6位置上聚合，同時(shí)，另一個(gè)環(huán)糊精單體前體可在環(huán)糊精部分的C2和C6位置上聚合。以β一環(huán)糊精為例，環(huán)糊精中每個(gè)吡喃葡萄糖環(huán)相對(duì)位置的字母標(biāo)明圖解如下 在本發(fā)明線型環(huán)糊精共聚物優(yōu)選的實(shí)施方案里，環(huán)糊精單體C具有列通式(II) 在式(II)中，n和m代表整數(shù)，它們和其它兩個(gè)吡喃葡萄糖環(huán)一起限定了環(huán)糊精單體里吡喃葡萄糖單元的總數(shù)。式(II)代表能在環(huán)糊精單元的兩個(gè)C6位上聚合的環(huán)糊精單體。式(II)環(huán)糊精單體的例子包括，但不限于，6A，6B-脫氧-α-環(huán)糊精(n＝0，m＝4)，6A，6C-脫氧-α-環(huán)糊精(n＝1，m＝3)，6A，6D-脫氧-α-環(huán)糊精(n＝2，m＝2)，6A，6B-脫氧-β-環(huán)糊精(n＝0，m＝5)，6A，6C-脫氧-β-環(huán)糊精(n＝1，m＝4)，6A，6D-脫氧-β-環(huán)糊精(n＝2，m＝3)，6A，6B-脫氧-γ-環(huán)糊精(n＝0，m＝6)，6A，6C-脫氧-γ-環(huán)糊精(n＝1，m＝5)，6A，6D-脫氧-γ-環(huán)糊精(n＝2，m＝4)，and 6A，6E-脫氧-γ-環(huán)糊精(n＝3，m＝3)。在本發(fā)明線型環(huán)糊精共聚物的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，環(huán)糊精單體C單元具有下列通式(III) 其中p＝5-7。在式(III)中，環(huán)糊精單體的一個(gè)D(+)-吡喃葡萄糖單元具有在環(huán)糊精單元的C2和C3位上已打開的環(huán)以便進(jìn)行聚合。式(III)環(huán)糊精單體購自Carbomer(美國馬里蘭)。式(III)環(huán)糊精單體的例子包括，但不限于，2A，3A-脫氧-2A，3A-二氫-α-環(huán)糊精，2A，3A-脫氧-2A，3A-二氫-β-環(huán)糊精，2A，3A-脫氧-2A，3A-二氫-γ-環(huán)糊精，一般依次稱為，2，3-脫氧-α-環(huán)糊精，2，3-脫氧-β-環(huán)糊精和2，3-脫氧-γ-環(huán)糊精。
共聚單體A前體可為直鏈或支鏈對(duì)稱的或不對(duì)稱的任何化合物，它與環(huán)糊精單體前體如上所述反應(yīng)，將兩個(gè)環(huán)糊精單體連接在一起。優(yōu)選的是，共聚單體A前體是含有至少兩個(gè)官能團(tuán)的化合物，通過所述的基團(tuán)進(jìn)行反應(yīng)，因此達(dá)到環(huán)糊精單體的連接?？赡艿墓倌軋F(tuán)可相同或不同，在每個(gè)共聚單體A前體的末端或內(nèi)部，包括，但不限于，氨基、酸、酯、咪唑和酰鹵基團(tuán)和它們的衍生物。在優(yōu)選的實(shí)施方案里，兩個(gè)官能團(tuán)是相同的并處于末端。在共聚單體A前體與環(huán)糊精單體前體發(fā)生共聚時(shí)，可通過使一個(gè)環(huán)糊精單體的伯羥基面與另一個(gè)環(huán)糊精單體的初級(jí)羥基面連接、使一個(gè)環(huán)糊精單體的仲羥基面與另一個(gè)環(huán)糊精單體的伯羥基面連接、或使一個(gè)環(huán)糊精單體的伯羥基面與另一個(gè)環(huán)糊精單體的仲羥基面連接而使兩個(gè)環(huán)糊精單體連接在一起。因此，在最終共聚物里會(huì)存在這類連接的組合。最終共聚物里共聚單體A前體和共聚單體A可為中性、陽離子(如，含有諸如季銨基團(tuán)的質(zhì)子化基團(tuán))或陰離子(如含有諸如硫酸鹽、磷酸鹽或羧酸鹽陰離子的失質(zhì)子基團(tuán))。共聚物的共聚單體A的電荷可通過調(diào)節(jié)pH條件來進(jìn)行。合適共聚單體A前體的例子包括，但不限于，胱胺、1，6-二氨基己烷、二咪唑、二硫代咪唑、精胺、二硫代精胺、二組胺、二硫代組胺、琥珀酰亞胺(如二硫代雙(琥珀酰亞胺基(succinimidyl)丙酸酯)(DSP)和二琥珀酰亞胺基辛二酸酯(DSS))和亞胺酸酯(如3，3’-二硫代雙丙亞胺酸二甲酯(DTBP))。共聚單體A前體與環(huán)糊精單體前體的共聚形成了本發(fā)明的線型環(huán)糊精共聚物，它含有下列通式的共聚單體A鍵-HNC(O)(CH2)xC(O)NH-，-HNC(O)(CH2)xSS(CH2)xC(O)NH-，-+H2N(CH2)xSS(CH2)xNH2+-，-HNC(O)(CH2CH2O)xCH2CH2C(O)NH-，-HNNHC(O)(CH2CH2O)xCH2CH2C(O)NHNH-，-+H2NCH2(CH2CH2O)xCH2CH2CH2NH2+-，-HNC(O)(CH2CH2O)xCH2CH2SS(CH2CH2O)xCH2CH2C(O)NH-，-HNC(NH2+)(CH2CH2O)xCH2CH2C(NH2+)NH-，-SCH2CH2NHC(NH2+)(CH2)xC(NH2+)NHCH2CH2S-，-SCH2CH2NHC(NH2+)(CH2)xSS(CH2)XC(NH2+)NHCH2CH2S-，-SCH2CH2NHC(NH2+)CH2CH2(OCH2CH2)xC(NH2+)NHCH2CH2S-， 上式中，x＝1-50，y+z＝x。優(yōu)選的是，x＝1-30。更優(yōu)選的是x＝1-20。在優(yōu)選的實(shí)施方案里，共聚單體A是生物可降解的或?qū)λ岵环€(wěn)定的。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案里，共聚單體A前體和因此共聚單體A是可選擇的，以便得到所需的應(yīng)用。例如，為了釋放小分子治療劑，不必使用帶電荷的聚合物，共聚單體A可為聚乙二醇基。
本發(fā)明的線型環(huán)糊精共聚物可用至少一個(gè)與環(huán)糊精共聚物相連的配體改性。配體可通過環(huán)糊精單體C或共聚單體A與環(huán)糊精共聚物相連。優(yōu)選的是，配體與線型環(huán)糊精共聚物的至少一個(gè)環(huán)糊精部分相連。優(yōu)選的是，配體讓線型環(huán)糊精共聚物以細(xì)胞作為目標(biāo)并與細(xì)胞結(jié)合。若有一個(gè)以上的配體，它們可相同或不同，與本發(fā)明的線型環(huán)糊精共聚物連接在一起，另外的配體可與共聚物的相同或不同的環(huán)糊精部分或相同或不同的共聚單體A相連。合適的配體例子包括，但不限于，維生素(如葉酸)、蛋白質(zhì)(如運(yùn)鐵蛋白和單克隆抗體)和多糖。配體隨所需釋藥的寡類型而改變。例如受體介導(dǎo)的釋放可通過，但不限于，使用葉酸配體達(dá)到，而反義聚物的釋放(antisense oligo delivery)可通過，但不限于，使用運(yùn)鐵蛋白配體達(dá)到。通過本技術(shù)領(lǐng)域已知的技術(shù)使配體與本發(fā)明的共聚物連接。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案是制備線型環(huán)糊精共聚物的方法。根據(jù)本發(fā)明，可這樣制備線型環(huán)糊精共聚物使被兩個(gè)適當(dāng)?shù)碾x去基團(tuán)取代的環(huán)糊精單體前體與能替代離去基團(tuán)的共聚單體A前體共聚。離去基團(tuán)可相同或不同，可為任何本技術(shù)領(lǐng)域已知的在與共聚單體A前體共聚時(shí)被取代的離去基團(tuán)。在優(yōu)選的實(shí)施方案里，可這樣制備線型環(huán)糊精共聚物使環(huán)糊精單體前體被碘代，形成二碘環(huán)糊精單體前體，使二碘代環(huán)糊精單體前體與共聚單體A前體共聚，形成有上式Ia，Ib或其組合的重復(fù)單元的上述線型環(huán)糊精共聚物。在優(yōu)選的實(shí)施方案里，制備本發(fā)明線型環(huán)糊精的方法是使上述的環(huán)糊精單體前體碘化形成式IVa，IVb，IVc或其混合物的二碘代環(huán)糊精單體前體 可用本技術(shù)領(lǐng)域已知的任何方法制備二碘代環(huán)糊精。(Tabushi等J.Am.Chem.106，5267-5270(1984)；Tabushi等J.Am.Chem.106，4580-4584(1984))。例如，β-環(huán)糊精可與聯(lián)苯-4，4’-二磺酰氯在無水吡啶的存在下反應(yīng)，形成聯(lián)苯-4，4’-二磺酰氯封端的β-環(huán)糊精，然后再與碘化鉀反應(yīng)生成二碘-β-環(huán)糊精。環(huán)糊精單體前體只在兩個(gè)位置上碘代。如上所述，通過使二碘代環(huán)糊精單體前體與共聚單體A前體共聚，可制備有式Ia，Ib或其組合的重復(fù)單元的線型環(huán)糊精聚合物。若合適，碘或碘代基團(tuán)可被其它已知的離去基團(tuán)取代。
根據(jù)本發(fā)明，碘代基團(tuán)或其它合適的離去基團(tuán)可被允許與共聚單體A前體反應(yīng)的基團(tuán)代替。例如，式IVa，IVb，IVc或它們的混合物的二碘代環(huán)糊精單體前體可被胺化，形成式Va，Vb，Vc或其混合物的二胺化環(huán)糊精單體前體 通過本技術(shù)領(lǐng)域已知的任何方法來制備二胺化環(huán)糊精單體前體。(Tabushi等，四面體通訊(Tetrahedron Lett.)181527-1530(1977)；Mungall等，J.Org.Chem.1659-1662(1975))。例如，二碘-β-環(huán)糊精可與疊氮化鈉反應(yīng)，然后還原，形成二氨基-β-環(huán)糊精。環(huán)糊精單體前體僅在兩個(gè)位置上胺化。二胺化的環(huán)糊精單體前體然后可與如上所述的共聚單體A前體共聚，產(chǎn)生有式Ia，Ib或其組合的重復(fù)單元的線型環(huán)糊精共聚物。但是，二胺化的環(huán)糊精單體前體的氨基官能團(tuán)不須直接與環(huán)糊精部分連接?；蛘?，氨基官能團(tuán)可通過用含有如-SCH2CH2NH2等含氨基的部分替代環(huán)糊精單體前體的碘或其它合適的離去基團(tuán)而引入，形成式Vd，Ve，Vf或其混合物的二胺化環(huán)糊精單體前體 本發(fā)明的線型環(huán)糊精共聚物也可通過使本發(fā)明下述的線型氧化的環(huán)糊精共聚物還原來制備。只要共聚單體A不含有可還原的部分或基團(tuán)，如二硫鍵即可實(shí)行該方法。
根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的線型環(huán)糊精共聚物可被氧化，以便向共聚物里引入至少一個(gè)氧化的環(huán)糊精單體，結(jié)果氧化的環(huán)糊精單體是聚合物骨架的組成部分。含至少一個(gè)氧化的環(huán)糊精單體的線型環(huán)糊精共聚物被定義為線型氧化環(huán)糊精共聚物。環(huán)糊精單體可在環(huán)糊精部分的仲羥基一面或伯羥基一面氧化。若在本發(fā)明的線型氧化環(huán)糊精共聚物里存在一個(gè)以上的氧化環(huán)糊精單體，可能存在在伯羥基-面、仲羥基-面或兩面面均被氧化的相同或不同的環(huán)糊精單體。為了便于闡述，以仲羥基氧化的線型氧化環(huán)糊精共聚物為例，它具有至少一個(gè)式VIa或VIb的單元 在式VIa和VIb中，C是取代或未取代的氧化環(huán)糊精單體，A是連接，即共價(jià)連接到氧化的環(huán)糊精C上的共聚單體。在式VIa和VIb中，次級(jí)羥基的氧化使環(huán)糊精部分的環(huán)打開，形成醛基團(tuán)。
如上述討論，通過使線型環(huán)糊精共聚物氧化可制備線型氧化環(huán)糊精共聚物?？捎帽炯夹g(shù)領(lǐng)域已知的氧化技術(shù)使本發(fā)明的線型環(huán)糊精共聚物氧化。(Hisamatsu等，淀粉44188-191(1992))。優(yōu)選的是，可使用高碘酸鈉等氧化劑。本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在標(biāo)準(zhǔn)的氧化條件下，每個(gè)共聚物的氧化程度會(huì)改變或被改變。因此，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案里，本發(fā)明線型氧化共聚物會(huì)含有一個(gè)氧化的環(huán)糊精單體。在另一個(gè)實(shí)施方案里，基本上共聚物的所有的環(huán)糊精單體均被氧化。
制備本發(fā)明線型氧化環(huán)糊精共聚物的另一個(gè)方法涉及使上述的二碘代或二胺化環(huán)糊精單體前體氧化，形成氧化的二碘代或二胺化環(huán)糊精單體前體，使氧化的二碘代或二胺化環(huán)糊精單體前體與共聚單體A前體共聚。在優(yōu)選的實(shí)施方案里，可這樣制備式VIIa，VIIb，VIIc或其混合物的氧化二碘代環(huán)糊精單體前體 使如上所述的式IVa，IVb，IVc或其混合物的二碘代環(huán)糊精單體前體氧化。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案里，可這樣制備式VIIIa，VIIIb，VIIIc或其組合的氧化二胺化環(huán)糊精單體前體 如上所述，使式VIIa，VIIb，VIIc或其混合物的氧化的二碘代環(huán)糊精單體前體胺化。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案里，可這樣制備式IXa，IXb，IXc或其混合物的氧化二胺化環(huán)糊精單體前體 用含氨基的-SCH2CH2NH2置換被碘或其他適當(dāng)離去基團(tuán)二取代的氧化環(huán)糊精單體前體的碘或其它合適的離去基團(tuán)。
或者，如上所述的氧化二碘代或二胺化環(huán)糊精單體前體可通過使環(huán)糊精單體前體氧化，形成氧化的環(huán)糊精單體前體，然后使氧化環(huán)糊精單體二碘代和/或二胺化。如上所討論的，環(huán)糊精部分可用除了含碘代基團(tuán)和其它含氨基官能團(tuán)外的其它離去基團(tuán)修飾。氧化的二碘代或二胺化環(huán)糊精單體前體可然后與共聚單體A前體共聚，形成本發(fā)明的線型氧化環(huán)糊精共聚物。
線型氧化的環(huán)糊精共聚物也可通過使至少一個(gè)配體與共聚物連接而被進(jìn)一步修飾。該配體如上所述。
在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案里，線型環(huán)糊精共聚物或線型氧化環(huán)糊精共聚物用至少一個(gè)共聚單體A前體或共聚單體A前體的水解產(chǎn)物終止。用至少一個(gè)共聚單體A前體終止環(huán)糊精共聚物的結(jié)果是每個(gè)線型環(huán)糊精共聚物或每個(gè)線型氧化環(huán)糊精共聚物存在著至少一個(gè)上述的游離官能團(tuán)。例如，官能團(tuán)可為酸基團(tuán)或可被水解成酸基團(tuán)的官能團(tuán)。根據(jù)本發(fā)明，官能團(tuán)可進(jìn)一步按需進(jìn)行化學(xué)修飾，以增強(qiáng)環(huán)糊精共聚物的性質(zhì)，如膠體穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)染效力。例如，通過與PEG反應(yīng)形成PEG封端的環(huán)糊精共聚物修飾官能團(tuán)，以增加膠體穩(wěn)定性，或用組胺形成咪唑基封端的環(huán)糊精共聚物，以增加進(jìn)入細(xì)胞的內(nèi)效力和轉(zhuǎn)染效力。
通過修飾的官能團(tuán)可使環(huán)糊精共聚物產(chǎn)生進(jìn)一步的化學(xué)性能。例如，修飾的官能團(tuán)可如本文所述的通過將線型環(huán)糊精共聚物或線型氧化環(huán)糊精共聚物連接到相同或不同的環(huán)糊精共聚物或非環(huán)糊精共聚物上來延長聚合物鏈。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案里，被加上的聚合物是相同或不同的線型環(huán)糊精共聚物或線型氧化環(huán)糊精共聚物，它們也可用至少一個(gè)共聚單體A前體終止供進(jìn)一步的修飾，每個(gè)如本文所述。
或者，含有終止官能團(tuán)或終止修飾官能團(tuán)的至少兩個(gè)相同或不同的線型環(huán)糊精共聚物或線型氧化環(huán)糊精共聚物可被反應(yīng)，通過官能團(tuán)或修飾的官能團(tuán)連接在一起。優(yōu)選的是，在官能團(tuán)或修飾官能團(tuán)反應(yīng)期間形成了可降解的部分，如二硫鍵。例如，用半胱氨酸修飾末端官能團(tuán)可用來產(chǎn)生有至少一個(gè)游離硫醇基團(tuán)的線型環(huán)糊精共聚物或線型氧化環(huán)糊精共聚物。與也含有至少一個(gè)游離硫醇基團(tuán)的相同或不同環(huán)糊精共聚物反應(yīng)會(huì)在兩個(gè)共聚物之間形成二硫鍵。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案里，可選擇官能團(tuán)或修飾官能團(tuán)以得到降解率(如通過酶降解)不同的連接，從而提供了治療劑定時(shí)釋放系統(tǒng)。所得的聚合物，如本文所述，可被交聯(lián)。治療劑，如本文所述，可在聚合物交聯(lián)前或交聯(lián)后加入。如本文所述，配體也可通過修飾的官能團(tuán)進(jìn)行連接。
根據(jù)本發(fā)明，線型環(huán)糊精共聚物或線型氧化環(huán)糊精共聚物可連接到或接枝到基質(zhì)上?；|(zhì)可為本技術(shù)領(lǐng)域認(rèn)可的任何基質(zhì)。在本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案里，線型環(huán)糊精共聚物或線型氧化環(huán)糊精共聚物與聚合物交聯(lián)，分別形成交聯(lián)的環(huán)糊精共聚物或交聯(lián)的氧化環(huán)糊精共聚物。聚合物可為能與本發(fā)明線型環(huán)糊精共聚物或線型氧化的環(huán)糊精共聚物交聯(lián)的任何聚合物(如聚乙二醇(PEG)聚合物，聚乙烯聚合物)。聚合物也可為相同或不同的線型環(huán)糊精共聚物或線型氧化環(huán)糊精共聚物。因此，線型環(huán)糊精共聚物可與包括，但不限于，其本身、另一種線型的環(huán)糊精共聚物和線型氧化的環(huán)糊精共聚物的任何聚合物交聯(lián)?？赏ㄟ^使線型環(huán)糊精共聚物與聚合物在合適的交聯(lián)劑存在下反應(yīng)來制備本發(fā)明交聯(lián)的線型環(huán)糊精共聚物。交聯(lián)劑可為本技術(shù)領(lǐng)域已知的任何交聯(lián)劑。交聯(lián)劑的例子包括二酰肼和二硫化物。在優(yōu)選的實(shí)施方案里，交聯(lián)劑是不穩(wěn)定的基團(tuán)，結(jié)果，需要時(shí)，交聯(lián)的共聚物可能是未交聯(lián)的。
本發(fā)明線型環(huán)糊精共聚物和線型氧化環(huán)糊精共聚物可用本技術(shù)領(lǐng)域已知的任何手段進(jìn)行表征。這類表征方法包括，但不限于，凝膠滲透色譜(GPC)，基體輔助激光解吸電離-飛行時(shí)間質(zhì)譜(MALDI-TOF Mass spec)，1H和13C NMR，光散射和滴定。
本發(fā)明也提供了含有至少一種上述本發(fā)明的線型環(huán)糊精共聚物和至少一種線型氧化的環(huán)糊精共聚物的組合物。因此，線型環(huán)糊精共聚物和線型氧化環(huán)糊精共聚物可與另一個(gè)聚合物交聯(lián)和/或與上述配體連接。本發(fā)明的治療組合物含有治療劑和線型環(huán)糊精共聚物或線型氧化環(huán)糊精共聚物，包括本發(fā)明交聯(lián)的共聚物。線型環(huán)糊精共聚物、線型氧化環(huán)糊精共聚物和它們的交聯(lián)衍生物如上所述。治療劑可為任何合成或天然存在的生物活性治療劑，包括本技術(shù)領(lǐng)域已知的那些。合適的治療劑例子包括，但不限于，抗生素、類固醇、聚核苷酸(如基因組的DNA、cDNA、mRNA和反義寡核苷酸)、質(zhì)粒、肽類、肽片段、小分子(如多索比星(阿霉素(doxorubicin))和其它生物活性大房子，如蛋白質(zhì)和酶。
本發(fā)明的治療組合物可通過本技術(shù)領(lǐng)域已知的方法制備。在優(yōu)選的實(shí)施方案里，本發(fā)明共聚物與上述治療劑混合，讓它們自動(dòng)裝配。根據(jù)本發(fā)明，治療劑和本發(fā)明的線型環(huán)糊精共聚物或線型氧化環(huán)糊精共聚物彼此締合，結(jié)果共聚物作為治療劑的釋放載體起作用。治療劑和環(huán)糊精共聚物可通過本技術(shù)領(lǐng)域認(rèn)可的方法，如靜電相互作用和疏水相互作用，來合。可用本技術(shù)領(lǐng)域已知的技術(shù)，如熒光研究、DNA遷移率、光散射、電子顯微鏡來測定締合程度，它會(huì)隨治療劑變化。作為輸遞模式，含有本發(fā)明的共聚物和DNA的治療組合物可用來輔助轉(zhuǎn)染，即讓DNA被攝入動(dòng)物(如人體)細(xì)胞。(Boussif，O.Proceedings of the National Academyof Sciences，927297-7301(1995)；Zanta等，生物綴合物化學(xué)(BioconjugateChemistry)，8839-844(1997))。
本發(fā)明的治療組合物可為，例如固體、液體、懸浮液或乳液。本發(fā)明優(yōu)選的治療組合物為靜脈注射形式。本發(fā)明治療組合物的其它給藥模式，根據(jù)治療組合物的狀態(tài)，包括本技術(shù)領(lǐng)域已知的方法，而不限于口服、局部給藥、非胃腸道給藥、靜脈給藥、鼻內(nèi)給藥、眼內(nèi)給藥、顱內(nèi)或腹腔內(nèi)注射。
根據(jù)所用的治療劑類型，本發(fā)明治療組合物可用于各種治療方法(如，DNA疫苗、抗生素、抗病毒劑)供治療先天性或獲得性疾病，如囊性纖維變性、Gaucher病、肌營養(yǎng)不良、ADIS、癌癥(如多發(fā)性骨髓瘤、白血病、黑素瘤和卵巢癌)、心血管病(如，進(jìn)行性心力衰竭、再狹窄和血友病)和神經(jīng)疾病(如腦創(chuàng)傷)。根據(jù)本發(fā)明，治療方法是給予治療有效量的本發(fā)明治療組合物。本技術(shù)領(lǐng)域人員認(rèn)可的治療有效量可以病例為基礎(chǔ)進(jìn)行測定。被考慮的因素包括，但不限于，被治療的疾病和疾病患者的體征。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案是含有至少一個(gè)有農(nóng)業(yè)實(shí)用性的生物活性化合物和本發(fā)明的線型環(huán)糊精共聚物或線型氧化環(huán)糊精共聚物的組合物。農(nóng)業(yè)上生物活性化合物包括本技術(shù)領(lǐng)域已知的那些。例如，合適的農(nóng)業(yè)上生物活性化合物包括，但不限于，殺真菌劑、除草劑、殺蟲劑和殺霉劑(mildewcides)。
下列實(shí)施例用于闡述本發(fā)明。但是應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明不限于這些實(shí)施例的特定條件或其細(xì)節(jié)。
實(shí)施例材料。使用前使β-環(huán)糊精(Cerestar USA，Inc.，美國印第安納Hammond)在120℃下真空(＜0.1mTorr)干燥12小時(shí)。用氯仿/己烷重結(jié)晶聯(lián)苯-4，4’-二磺酰氯(Aldrich Chemical Company，Inc.，美國威斯康辛米爾沃基)。用研缽和杵將碘化鉀研成粉末，在200℃烘箱里干燥。從市售供應(yīng)者處得到所有其它的試劑，不作進(jìn)一步純化地進(jìn)行使用。在裝有Anspec RI檢測器和Progel-TSK G3000PWXL柱的Hitachi HPLC system上分析聚合物樣品，1.0毫升/分鐘流速的水作為洗脫劑。
實(shí)施例1聯(lián)苯-4，4’-二磺酰-A，D-封端的β-環(huán)糊精，1(Tabushi等，J.Am.Chem.Soc.106，5267-5270(1984))向裝有磁攪拌棒、Schlenk應(yīng)接器和隔膜的500毫升圓底燒瓶里加入7.92克(6.98毫摩爾)無水β-環(huán)糊精和250毫升無水吡啶(Aldrich Chemical Company，Inc.)。所得的溶液在氮?dú)狻?0℃下攪拌，同時(shí)每隔15分鐘分四個(gè)相等部分加入2.204克(6.28毫摩爾)聯(lián)苯-4，4’-二磺酰氯。在50℃下再攪拌3小時(shí)，真空除去溶劑，殘留物經(jīng)反相柱層析純化，用0-40％乙腈在水中的梯度洗脫。組份用高效液相色譜(HPLC)分析，合并合適的組份。在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上除去大量乙腈，凍干所得的水懸浮液。得到3.39克(38％)無色固體1。
實(shí)施例26A，6D-二碘代-6A，6D-脫氧-β-環(huán)糊精，2(Tabushi等J.Am.Chem.106，4580-4584(1984))向裝有磁攪拌棒、Schlenk應(yīng)接器和隔膜的40毫升的離心試管里加入1.02克(7.2毫摩爾)1，3.54克(21.3毫摩爾)無水碘化鉀粉末(Aldrich)和15毫升無水N，N-二甲基甲酰胺(DMF)(Aldrich)。所得的懸浮液在氮?dú)狻?0℃下攪拌2小時(shí)。冷卻到室溫后，通過離心分離固體，傾倒出上清液。固體沉淀物用第二分的無水DMF洗滌，合并上清液，真空濃縮。然后殘余物溶于14ml水，在冰浴里冷卻，然后快速攪拌下加入0.75毫升(7.3毫摩爾)四氯乙烯(Aldrich)。沉淀的包合配合物經(jīng)中號(hào)多孔玻璃過濾，用少量丙酮洗滌，然后在P2O5上真空干燥14小時(shí)。得到0.90克(92％)2的白色固體。
實(shí)施例36A，6D-二疊氮基-6A，6D-脫氧-β-環(huán)糊精，3(Tabushi等Tetrahedron Lett.18，1527-1530(1977))向裝有磁攪拌棒、Schlenk應(yīng)接器和隔膜的100毫升圓底燒瓶里加入1.704克(1.25毫摩爾)β-環(huán)糊精二碘化物、0.49克(7.53毫摩爾)疊氮化鈉(EM Scienceof Gibbstown，美國新澤西)和10毫升無水N，N-二甲基甲酰胺(DMF)。所得的懸浮液在氮?dú)狻?0℃下攪拌14小時(shí)。然后真空除去溶劑。所得的殘留物溶于足量的水，得到0.2M鹽溶液，然后流經(jīng)11.3克Biorad AG501-X8(D)樹脂以除去殘留的鹽。凍干洗脫物得到1.232克(83％)3的白色無定形固體，它直接用于下個(gè)步驟而無需進(jìn)一步的純化。
實(shí)施例46A，6D-二氨基-6A，6D-脫氧-β-環(huán)糊精，4(Mungall等，J.Org.Chem.1659-1662(1975))向裝有磁攪拌棒和隔膜的250毫升圓底燒瓶里加入1.232克(1.04毫摩爾)β-環(huán)糊精二疊氮化物和50毫升無水吡啶(Aldrich)。向該攪拌著的懸浮液里加入0.898克(3.42毫摩爾)三苯基膦。使所得的懸浮液在室溫下攪拌l小時(shí)，然后加入10毫升濃氨水。加入氨水時(shí)伴有快速的氣體放出，溶液變均勻。14小時(shí)后，真空除去溶劑，殘留物用50毫升水研磨。濾去固體，濾液用10％HCl酸化(pH＜4)，然后施加到含有Toyopearl SP-650M(NH4+形式)樹脂的離子交換柱上。產(chǎn)物4用0-0.5M碳酸氫銨梯度洗脫。合并合適的組份，凍干得到0.832克(71％)產(chǎn)物4的雙(碳酸氫鹽)。
實(shí)施例5b-環(huán)糊精-DSP共聚物，5向20毫升閃爍管中加入92.6毫克(7.65×10-5摩爾)產(chǎn)物4的雙(碳酸氫鹽)在1毫升水中的溶液。用1M NaOH將溶液的pH調(diào)節(jié)到10，然后加入30.9毫克(7.65×10-5摩爾)二硫代雙(丙酸琥珀酰亞胺基酯)(succinimidyl propionate)(DSP，Pierce Chemical Co.，美國伊利諾斯)在1毫升氯仿中的溶液。所得的雙相混合物用Vortex混合器攪拌0.5小時(shí)。傾析出水層，用3×1毫升新鮮氯仿萃取。然后將聚合物水溶液經(jīng)在Toyopearl HW-40F樹脂上的凝膠滲透層析(GPC)，用水洗脫。組份經(jīng)GPC分析，凍干合適的組份，得到85毫克(85％)的無色無定形粉末。
實(shí)施例6β-環(huán)糊精-DSS共聚物，6除了用辛二酸二琥珀酰亞胺基酯(DSS，Pierce Chemical Co.，美國伊利諾斯)代替DSP試劑外，按DSP聚合物5的方法合成β-環(huán)糊精-DSS共聚物，6，得率67％。
實(shí)施例7β-環(huán)糊精-DTBP共聚物，7向20毫升閃爍管里加入91.2毫克(7.26×10-5摩爾)雙(碳酸氫鹽)4在1毫升水中的溶液。用1M NaOH將溶液的pH調(diào)節(jié)到10，然后加入22.4毫克(7.26×10-5摩爾)3，3’-二硫代雙(丙亞胺酸[3，3’-dithiobis(propionimidate)]二甲酯2HCl(DTBP，Pierce Chemical Co.美國伊利諾斯)。所得均勻溶液用Vortex混合器攪拌0.5小時(shí)。然后將聚合物水溶液經(jīng)在Toyopearl HW-40F樹脂上的進(jìn)行凝膠滲透層析(GPC)。用GPC分析組份，凍干合適的組份得到67毫克(67％)無色無定形粉末。
實(shí)施例8b-環(huán)糊精-胱胺共聚物，8向166.2毫克(7.38×10-5摩爾)胱胺二鹽酸鹽(Aldrich)在15毫升0.1NNaOH中的溶液里加入100毫克(7.38×10-5摩爾)2和5毫升乙腈。所得的均勻溶液在80℃下加熱2小時(shí)，然后經(jīng)在Toyopearl HW-40F樹脂上的凝膠滲透色譜(GPC)分離。用GPC分析組份，凍干合適的組份得到17.2毫克(19％)無色無定形粉末。
實(shí)施例9聚乙二醇600二酰肼，9向裝有磁攪拌棒和回流冷凝器的100毫升圓底燒瓶里加入1.82克(3.0毫摩爾)聚乙二醇600(Fluka Chemical Corp美國威斯康辛)，40毫升無水乙醇(Quantum Chemicals Pty Ltd美國伊利諾斯)和數(shù)滴硫酸。所得溶液加熱回流達(dá)14小時(shí)。加入固體碳酸鈉以淬滅反應(yīng)，在氮?dú)庀聦EG二酯溶液轉(zhuǎn)移到加料漏斗。然后將該溶液滴加到0.6毫升(9.0毫摩爾)水合肼(Aldrich)在10毫升無水乙醇的溶液中。形成少量渾濁的沉淀。所得的溶液回流加熱1小時(shí)，然后過濾并濃縮。GPC分析顯示較高分子量的雜質(zhì)污染了產(chǎn)物。在Toyopearl HW-40樹脂上的凝膠滲透色譜能部分純化該物質(zhì)使之達(dá)到85％純度。
實(shí)施例10β-環(huán)糊精-DSS共聚物10的氧化(Hisamatsu等，Starch 44，188-191(1992))使β-環(huán)糊精-DSS共聚物6(92.8mg，7.3×10-5摩爾)溶于1.0毫升水，在冰浴中冷卻，然后加入14.8毫克(7.3×10-5摩爾)高碘酸鈉。溶液馬上變淡黃色，在黑暗中、0℃下攪拌14小時(shí)。然后使溶液經(jīng)在Toyopear1 HW-40樹脂上的凝膠滲透色譜(GPC)分離，用水洗脫。組份經(jīng)GPC分析。合并并凍干合適的組份，得到84.2毫克(91％)淡棕色無定形固體。
實(shí)施例11聚乙二醇(PEG)600二酰氯，11 向裝有磁攪拌棒和回流冷凝器的50毫升圓底燒瓶里加入5.07克(約8.4毫摩爾)聚乙二醇600二酸(Fluka Chemical Corp，美國威斯康辛)和10毫升無水氯仿(Aldrich)。向該攪拌溶液里加入3.9毫升(53.4毫摩爾)亞硫酰氯(Aldrich)，使所得的溶液回流加熱1小時(shí)，此時(shí)有氣體放出。讓所得的溶液冷卻到室溫，然后真空除去溶劑和過量的亞硫酰氯，所得的油貯存在干燥的盒子里，可直接使用而無需純化。
實(shí)施例12β-環(huán)糊精-PEG 600共聚物，12 向20毫升閃爍管里加入112.5毫克(8.95×10-5摩爾)6A，6D-二氨基-6A，6D-脫氧-β-環(huán)糊精的雙(碳酸氫鹽)、50微升(3.6×10-4摩爾)三乙胺(Aldrich)和5毫升無水N，N-二甲基乙酰胺(DMAc，Aldrich)。然后用58毫克(9.1×10-5摩爾)聚乙二醇600二酰氯11處理所得的懸浮液。所得的溶液用Vortex混合器攪拌5分鐘，然后在25℃下靜止1小時(shí)，此時(shí)它變均勻。真空除去溶劑，殘留物經(jīng)在Toyopearl HW-40F樹脂上的凝膠滲透色譜分離，用水洗脫。用GPC分析組份，凍干合適的組份得到115毫克(75％)無色無定形粉末。
實(shí)施例13β-環(huán)糊精-DSP共聚物，13 向8毫升小瓶里加入102.3毫克(8.80×10-5摩爾)2A，3A-二氨基-2A，3A-脫氧-β-環(huán)糊精在1毫升水中的溶液。用1M NaOH將溶液的pH調(diào)節(jié)到10，然后加入36.4毫克(8.80×10-5摩爾)二硫代雙(丙酸琥珀酰亞胺基酯)(DSP，PierceChemical Co.of Rockford，IL)在1毫升氯仿中的溶液。所得的雙相混合物用Vortex混合器攪拌0.5小時(shí)。傾倒出水層，用3×1毫升新鮮氯仿萃取。聚合物水溶液然后經(jīng)過凝膠滲透色譜分離。
實(shí)施例146A，6D-雙-(2-氨基乙硫基)-6A，6D-脫氧-β-環(huán)糊精，14(Tabushi，IShimokawa，K；Fugita，K.四面體通訊1977，1527-1530) 向裝有磁攪拌棒和隔膜的25毫升Schlenk燒瓶里加入0.91毫升(7.37毫摩爾)0.81 M 2-氨乙基硫醇鈉的乙醇溶液。(Fieser，L.F.；Fiester，M.有機(jī)合成試劑(Reagents for Organic Synthesis)；Wiley紐約，1967；第3卷，265-266頁)。蒸干溶液，固體再溶于5毫升無水DMF(Aldrich)。加入6A，6D-二碘-6A，6D-脫氧-β-環(huán)糊精(100毫克，7.38×10-5摩爾)，所得的懸浮液在氮?dú)狻?0℃下攪拌2小時(shí)。冷卻到室溫后，真空濃縮溶液，殘留物再溶于水。用0.1N HCl酸化后，將溶液施加到Toyopearl SP-650M離子交換柱上(NH4+型)，產(chǎn)物用0-0.4M碳酸氫銨梯度洗脫。合并合適的組份并凍干。得到80毫克(79％)白色粉末的14。
實(shí)施例15β-環(huán)糊精(胱胺)-DTBP共聚物，15 向4毫升小瓶里加入19.6毫克(1.42×10-5摩爾)14的雙(碳酸氫鹽)在0.5毫升0.1 M NaHCO3中的溶液。使溶液在冰浴里冷卻，然后加入4.4毫克(1.4×10-5摩爾)3，3’-二硫代雙丙亞胺酸二甲酯-2 HCl(DTBP，Pierce)。所得的溶液然后用Vortex混合器攪拌，在0℃下靜置1小時(shí)。用1M Tris-HCl淬滅反應(yīng)，然后用0.1 N HCl將pH酸化到4。然后使聚合物水溶液經(jīng)過Toyopearl HW-40F樹脂上的凝膠滲透色譜分離。用GPC分析組份，凍干合適的組份。這得到了21.3毫克(100％)白色粉末的15。
實(shí)施例16β-環(huán)糊精(胱胺)-DMS共聚物，16
向裝有磁攪拌棒和隔膜的10毫升Schlenk燒瓶中加入200毫克(1.60×10-4摩爾)的14，44微升(3.2×10-4摩爾)三乙胺(Aldrich Chemical Co.，美國威斯康辛)，43.6毫克(1.60×10-4摩爾)辛二亞胺酸二甲酯(dimethylsuberimidate)·2HCl(DMS，Pierce)，和3毫升無水DMF(AldrichChemical Co.，美國威斯康辛)。所得的漿狀物在穩(wěn)定的氮?dú)饬飨录訜岬?0℃達(dá)18小時(shí)，此時(shí)大多數(shù)溶劑已經(jīng)蒸發(fā)掉了。剩余的殘留物再溶于10毫升水，所得的溶液用10％HCl酸化到pH4。然后使該溶液通過Amicon Centricon Plus-20 5,000NMWL離心過濾器。用2×10毫升的水洗滌后，凍干聚合物溶液，得到41.4毫克(18％)米色無定形固體。
實(shí)施例17葉酸鹽配體與環(huán)糊精聚合物連接1.樹脂偶聯(lián)將50mg FMOC-PEG3400-NHS(Shearwater Polymers，Inc.，美國阿拉巴馬)溶于1毫升無水N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，加到在DMF中溶脹的10當(dāng)量肼2-氯三苯甲基樹脂(Novabiochem USA of La Jolla，美國加利福尼亞)中。使混合物在60℃下攪拌，直到所有的聚合物與樹脂偶聯(lián)(用帶有UV檢測器的GPC系統(tǒng)測定)。然后將樹脂-聚合物轉(zhuǎn)移到燒結(jié)的玻璃柱里進(jìn)行所有進(jìn)一步的反應(yīng)。
2.樹脂封端用乙酸酐對(duì)在樹脂上的未反應(yīng)的肼基團(tuán)進(jìn)行封端，乙酸產(chǎn)物用二異丙基乙基胺中和。
3.除去保護(hù)基團(tuán)通過用20％在DMF中的哌啶洗滌兩次(總體積1毫升)來除去FMOC保護(hù)基團(tuán)。然后用1毫升DMF對(duì)樹脂洗滌10次，用1毫升H2O洗滌5次。
4.葉酸偶聯(lián)將10當(dāng)量葉酸和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亞胺(EDC)連同1.5毫升H2O一起加到樹脂中。向反應(yīng)混合物里加入1N NaOH直到葉酸溶解(約pH10)。然后將玻璃柱放在旋轉(zhuǎn)器(rotator)上，混合過夜。樹脂然后用1毫升NaOH(1N)洗滌10次，用1毫升50mM碳酸氫鈉洗滌10次，再用水、THF和二氯甲烷洗滌各5次。
5.從樹脂上裂解將在1毫升DCM中的1％三氟乙酸(TFA)加到樹脂中，每次1分鐘共兩次。收集上清液，蒸發(fā)DCM。所得的油狀膜在H2O中再水化，凍干，得到淡黃色粉末。用NMR證實(shí)PEG聚合物的存在。
6.與聚合物偶聯(lián)通過在50毫摩爾硼酸鹽(pH8.5)里混合使葉酸連接物與6當(dāng)量環(huán)糊精共聚物(如實(shí)施例10所述氧化的)反應(yīng)。分析反應(yīng)混合物，綴合的聚合物用帶有285nmUV檢測器的GPC系統(tǒng)證實(shí)。
葉酸鹽配體與環(huán)糊精聚合物連接
實(shí)施例18葉酸鹽配體與環(huán)糊精聚合物連接1.偶聯(lián)將溶于240微升DCM/乙酸乙酯(1∶1)中的36mg肼基甲酸叔丁酯加到260毫克FMOC-PEG3400-NHS(Shearwater Polymers)，在室溫下混合2小時(shí)。用乙酸乙酯/醚(1∶1)使產(chǎn)物沉淀兩次。
2.除去保護(hù)基團(tuán)用20％在DMF中的哌啶除去FMOC保護(hù)基團(tuán)。真空除去溶劑，產(chǎn)物再溶于1.3毫升DMSO。
3.葉酸偶聯(lián)然后加入1.2當(dāng)量葉酸和DCC和1滴吡啶，所得的溶液在室溫、黑暗下攪拌6小時(shí)。真空除去DMSO，用帶有UV檢測器的DGP在285nm證實(shí)葉酸的綴合。
4.除去酰肼保護(hù)基團(tuán)最后，通過在4M HCl的二噁烷溶液中攪拌1小時(shí)使酰肼去保護(hù)后真空除去溶劑。最終的產(chǎn)物用Toyopearl HW-40F柱層析純化。
5.與聚合物偶聯(lián)葉酸-連接物與6當(dāng)量環(huán)糊精共聚物(按實(shí)施例10所述氧化的)通過在50毫摩爾硼酸鹽(pH8.5)中混合來進(jìn)行反應(yīng)。分析反應(yīng)混合物，綴合的聚合物用帶有UV檢測器的GPC系統(tǒng)在285nm證實(shí)。
葉酸-PEG-酰肼的合成 實(shí)施例19運(yùn)鐵蛋白配體與環(huán)糊精聚合物連接。
1.運(yùn)鐵蛋白的氧化將500毫克無鐵的人運(yùn)鐵蛋白(Sigma of St.Lonis，美國MO)溶于30mM乙酸鈉緩沖溶液，冷卻到0℃。向該溶液里加入20毫克溶于4微升30mM乙酸鈉的高碘酸鈉。使混合物在0℃下攪拌過夜。接著加入1克AG501-X8樹脂(Biorad)以除去鹽，然后凍干溶液。
2.樹脂偶聯(lián)將20毫克FMOC-PEG3400-NHS(Shearwater Polymers，Inc.，美國阿拉巴馬)溶于0.5毫升無水的N，N-二甲基甲酰胺(DMF)并加到在DMF中溶脹的10當(dāng)量肼2-氯三苯甲基樹脂中(Novabiochem USA，美國加利福尼亞)。使混合物在60℃下攪拌到所有的聚合物都與樹脂偶聯(lián)(由裝有紫外檢測器的GPC系統(tǒng)測定)。樹脂-聚合物然后轉(zhuǎn)移到燒結(jié)玻璃柱里進(jìn)行進(jìn)一步的反應(yīng)。
3.樹脂封端在樹脂上未反應(yīng)的肼基團(tuán)用乙酸酐封端，乙酸產(chǎn)物通過二異丙基乙基胺中和。
4.除去保護(hù)基團(tuán)通過用20％在DMF中的哌啶(總體積1毫升)洗滌兩次來除去FMOC保護(hù)基團(tuán)。然后樹脂用1毫升DMF洗滌10次，用1毫升H2O洗滌5次。
5.運(yùn)鐵蛋白偶聯(lián)向樹脂中加入1.2當(dāng)量溶于0.05M碳酸鈉的運(yùn)鐵蛋白，然后向溶液里加入0.1M檸檬酸鈉緩沖液，pH9.5。然后向溶液里加入5M在1N NaOH中的氰基硼氫化物(cyanoborahydride)。將玻璃柱放在旋轉(zhuǎn)器上，混合2小時(shí)。樹脂然后用水洗滌15次，用四氫呋喃(THF)和DCM各自洗滌5次。
6.從樹脂上裂解將1％在1毫升DCM中的三氟乙酸(TFA)加到樹脂中，每次1分鐘共加兩次。然后收集上清液，蒸發(fā)DCM。所得的油狀膜在H2O中再水化，凍干。
7.與聚合物偶聯(lián)通過用氰基硼氫化鈉進(jìn)行還原胺化而使鐵運(yùn)傳白連接物與6當(dāng)量環(huán)糊精共聚物反應(yīng)首先，將共聚物加到溶于0.05M碳酸鈉和0.1M檸檬酸鈉緩沖液的運(yùn)鐵蛋白連接物中。加入在1N NaOH中的5M氰基硼氫化物，使反應(yīng)物在室溫下攪拌2小時(shí)。通過加入乙醇胺來阻斷未反應(yīng)的醛位點(diǎn)，在室溫下反應(yīng)15分鐘。所得的綴合物通過滲析純化。
運(yùn)鐵蛋白與環(huán)糊精共聚物連接
運(yùn)鐵蛋白與環(huán)糊精共聚物連接 實(shí)施例20環(huán)糊精共聚物與小分子配合的通法環(huán)糊精基的共聚物(CD-聚合物)以合適的濃度溶于水，緩沖液或有機(jī)溶劑。將小分子溶于與CD-聚合物溶液的溶劑相溶混的溶劑，并加到CD-聚合物溶液里。然后使混合物攪拌1/2小時(shí)，再平衡過夜。
實(shí)施例21環(huán)糊精共聚物與阿霉素配合阿霉素和CD-聚合物以不同濃度溶于PBS(磷酸鹽緩沖的鹽水，pH7.2)。通過測定在與CD配合時(shí)阿霉素?zé)晒庠黾拥某潭葋頊y定CD與阿霉素之間的締合常數(shù)。(CD和阿霉素之間的疏水相互作用增加了熒光強(qiáng)度)。締合常數(shù)在pH7.1下約為200M-1。加入β-CD會(huì)連續(xù)地增加阿霉素?zé)晒?，表示CD-聚合物和阿霉素之間產(chǎn)生配合。Husain等，應(yīng)用光譜學(xué)(Applied Spectroscopy)第46卷，第4號(hào)，652-658(1992)發(fā)現(xiàn)β-CD和阿霉素之間的締合常數(shù)在pH7.1下為210M-1。
實(shí)施例22向培養(yǎng)細(xì)胞輸遞小分子對(duì)培養(yǎng)的細(xì)胞系施用含有不同濃度的阿霉素和阿霉素/CD-聚合物配合物的培養(yǎng)基。5小時(shí)后，除去培養(yǎng)基，用新鮮的培養(yǎng)基代替。通過MTT([3-(4，5-二甲基噻唑-2-基)-2，5-二苯基-2H-四唑鎓(tetrazolium))毒性分析測定阿霉素對(duì)細(xì)胞存活的作用。(R.Ian Feshney，動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)(Culture of Animal Cells)，第3版，Wiley-Liss美國紐約(1994))。結(jié)果如下表所示。沒有阿霉素存在時(shí)，共聚物15或16(138μM當(dāng)量CD單體)對(duì)KB或KB-VI(對(duì)多種藥物有耐藥性，衍生自KB)細(xì)胞系沒有毒性。對(duì)于受體介導(dǎo)的輸遞，諸如葉酸的配體與用于阿霉素配合的CD-聚合物共價(jià)連接。
實(shí)施例23固定的持久帶電荷的共聚物與質(zhì)粒配合一般來說，等體積固定、帶電荷的CD-聚合物和DNA質(zhì)粒水溶液在水中以合適的聚合物/質(zhì)粒投料比混合。然后讓混合物平衡，在室溫下自身組裝過夜。通過將少量混合物等分物轉(zhuǎn)移到0.6％瓊脂糖凝膠中并檢測DNA遷移率來檢測配合成功率。游離的DNA在施加的電壓下運(yùn)動(dòng)，而配合的DNA保留在孔中里。
1微克DNA以0.2微克/微升的濃度溶于蒸餾水，與10微升共聚物15以聚合物胺DNA磷酸鹽投料比2.4，6，12，24，36，60和120混合。通過微移液管來手工混合溶液，然后在實(shí)驗(yàn)室旋轉(zhuǎn)器上輕輕混合過夜。在第二天早晨將1微克/微升加樣緩沖液(含5mM EDTA的40％蔗糖、0.25％溴苯酚蘭和200mM Tris-乙酸鹽緩沖液(Gao等，生物化學(xué)(Biochemistry)351027-1036(1996))加到每個(gè)溶液里。將每個(gè)DNA/聚合物樣品加到含6微克EtBr/100毫升的在1×TAE緩沖液(40mMTris-乙酸鹽/1mMEDTA)里的0.6％瓊脂糖電泳凝膠上，向凝膠施加40伏電壓達(dá)1小時(shí)。通過凝膠遷移圖譜中DNA減速來表明DNA/聚合物配合程度。聚合物(15)在上述投料比為6和更大時(shí)延遲了DNA，表明在這些條件下發(fā)生了配合。
實(shí)施例24使交聯(lián)的共聚物與質(zhì)粒配合按實(shí)施例10所述使共聚物15或共聚物16氧化。氧化的共聚物15或16然后與實(shí)施例23和26中的DNA質(zhì)粒配合。然后加入交聯(lián)劑(如PEG600-二酰肼)以使DNA包囊。通過光散射測定并用電子顯微鏡觀察包囊的成功率。
實(shí)施例25帶電性改變(pH-敏感性)的共聚物與質(zhì)粒的配合使等體積CD-聚合物和DNA質(zhì)粒水溶液以合適的聚合物/質(zhì)粒投料比混合。調(diào)節(jié)混合物的pH形成帶電的CD-聚合物。然后讓混合物平衡，并在室溫下自身組裝30分鐘。然后加入交聯(lián)劑(如PEG600-二酰肼)以將DNA包囊。加入濃的緩沖溶液來改變pH，使CD-聚合物成為中性。通過光散射測定并用電子顯微鏡觀察包囊的成功率。
實(shí)施例26用質(zhì)粒編碼的熒光素酶報(bào)道基因進(jìn)行轉(zhuǎn)染研究轉(zhuǎn)染前24小時(shí)以60,000細(xì)胞/孔的細(xì)胞密度將BHK-21細(xì)胞放在24孔平板培養(yǎng)。編碼熒光素基因的質(zhì)粒通過實(shí)施例23或25里的CD-聚合物包囊，結(jié)果DNA/聚合物配合物按實(shí)施例23的DNA結(jié)合研究里所述以聚合物胺DNA磷酸鹽投料比6、12、24、36和60進(jìn)行組裝。向培養(yǎng)細(xì)胞里加入含DNA/聚合物配合物的培養(yǎng)基溶液，在37℃下培養(yǎng)5小時(shí)后用新鮮培養(yǎng)基替代。轉(zhuǎn)染后48小時(shí)細(xì)胞溶解。向細(xì)胞溶解物里加入供熒光素酶光測定的合適的底物。熒光素酶活性根據(jù)產(chǎn)生的光單位進(jìn)行測定，通過光度計(jì)進(jìn)行定量。DNA/聚合物配合物在6、12和24的投料比時(shí)成功地轉(zhuǎn)染BHK-21細(xì)胞。細(xì)胞溶解物也可通過Lowry蛋白測定法測定細(xì)胞的存活率。(Lowry等，生物化學(xué)雜志(Journal of Biological Chemistry)，第193卷，265-275(1951))。在聚合物胺DNA磷酸鹽投料比為36和60時(shí)觀察到最大的毒性，細(xì)胞存活率為91％。
實(shí)施例27用編碼熒光素酶報(bào)道基因的質(zhì)粒進(jìn)行轉(zhuǎn)染研究轉(zhuǎn)染前24小時(shí)以60,000細(xì)胞/孔的細(xì)胞密度將BHK-21細(xì)胞放在24孔平板上培養(yǎng)。除了共聚物15被共聚物16替代外，編碼熒光素基因的質(zhì)粒按實(shí)施例23所述用CD-聚合物包囊，在聚合物胺DNA磷酸鹽投料比為10、20、30和40時(shí)，DNA/聚合物配合物成功地轉(zhuǎn)染BHK-21細(xì)胞，聚合物胺DNA磷酸鹽投料比為20時(shí)轉(zhuǎn)染最大。向培養(yǎng)細(xì)胞里加入含DNA/聚合物配合物的培養(yǎng)基溶液，在37℃下培養(yǎng)24小時(shí)后用新鮮培養(yǎng)基替代。轉(zhuǎn)染后48小時(shí)細(xì)胞溶解。向細(xì)胞溶解物里加入供熒光素酶光測定的合適的底物。熒光素酶活性根據(jù)產(chǎn)生的光單位進(jìn)行測定，通過光度計(jì)進(jìn)行定量。結(jié)果如下所示。DNA/聚合物配合物在6、12和24的投料比時(shí)成功地轉(zhuǎn)染BHK-21細(xì)胞。細(xì)胞溶解物也可通過Lowry蛋白試驗(yàn)用來測定細(xì)胞的存活率。(Lowry等，生物化學(xué)雜志(Journal of Biological Chemistry)，第193卷，265-275(1951))。結(jié)果如下所示。在聚合物胺DNA磷酸鹽投料比為40和50時(shí)觀察到最大的毒性，細(xì)胞存活率為33％。 實(shí)施例28用編碼GFP報(bào)道的基因質(zhì)粒進(jìn)行轉(zhuǎn)染研究如實(shí)施例23或25所述通過CD-聚合物使編碼綠色熒光蛋白質(zhì)的質(zhì)粒被包囊。向培養(yǎng)的細(xì)胞中加入含DNA/聚合物配合物的培養(yǎng)基溶液，在37℃下培養(yǎng)5小時(shí)后用新鮮的培養(yǎng)基替代。用胰蛋白酶從表面上分離細(xì)胞，洗滌，再懸浮于含有propidium碘化物的Hanks平衡鹽溶液里。然后通過熒光激活細(xì)胞分類術(shù)(FACS)分析細(xì)胞。通過細(xì)胞大小和propidium碘化物的排斥來測定細(xì)胞的存活率，通過GFP蛋白質(zhì)熒光測定轉(zhuǎn)染成功率。
實(shí)施例29聚合物與寡聚物(oligos)配合按實(shí)施例23或25所述的質(zhì)粒配合的方法進(jìn)行與反義寡聚物的配合。
實(shí)施例30對(duì)寡聚物轉(zhuǎn)染的研究如實(shí)施例29所述，有CD-聚合物將針對(duì)熒光素酶基因的反義寡聚物包囊。將含有寡聚物/聚合物配合物的培養(yǎng)基溶液加到HeLa X1/5細(xì)胞中(能基本上表達(dá)熒光素酶基因的HeLa細(xì)胞，由CLONTECH贈(zèng)送)，在37℃下培養(yǎng)5小時(shí)后用新鮮培養(yǎng)基代替。轉(zhuǎn)染后48小時(shí)細(xì)胞溶解，向溶解物里加入合適的熒光素酶分析底物。通過光度計(jì)對(duì)產(chǎn)生的光單位進(jìn)行測定來定量熒光素酶活性。通過破壞熒光素酶活性來測定轉(zhuǎn)染成功率。
實(shí)施例31β-環(huán)糊精(胱胺)-DTBP共聚物，15的毒性用Swiss-Webster“小白鼠”研究共聚物15的急性毒性。如下表所述共用48只小鼠。對(duì)小鼠進(jìn)行單次靜脈注射或腹腔內(nèi)注射無菌鹽水溶液或共聚物15。對(duì)動(dòng)物觀察5天，此后處死并進(jìn)行肉眼尸檢。沒有觀察到死亡和毒性。
實(shí)施例32用編碼熒光素酶報(bào)道基因的質(zhì)粒進(jìn)行轉(zhuǎn)染研究除了用共聚物16代替共聚物15外，其它按實(shí)施例23所述的方式通過CD-聚合物使編碼熒光素酶基因的質(zhì)粒包囊。DNA/聚合物配合物被用來成功地轉(zhuǎn)染BHK-21或CHO-K1細(xì)胞，在轉(zhuǎn)染前24小時(shí)每種均以60,000細(xì)胞/孔的細(xì)胞密度放在24孔平板上培養(yǎng)，然后按實(shí)施例27列出的過程以各種投料比在有10％血清和無血清條件下進(jìn)行轉(zhuǎn)染。轉(zhuǎn)染后48小時(shí)溶解細(xì)胞。向細(xì)胞溶解物加入用于熒光素酶光分析的合適底物。通過光度計(jì)按產(chǎn)生的光單位(即相對(duì)光單位(RLU))測定來定量熒光素酶活性。細(xì)胞溶解物也通過Lowry蛋白分析來測定細(xì)胞的存活率。(Lowry等，生物化學(xué)雜志，第193卷，265-275(1951)).。通過測定轉(zhuǎn)染后48小時(shí)時(shí)孔中的總細(xì)胞蛋白來測定毒性。在10％血清里和無血清培養(yǎng)基里的轉(zhuǎn)染和細(xì)胞存活結(jié)果如下。
在無血清條件下轉(zhuǎn)染的BHK-21細(xì)胞的熒光素酶蛋白活性于30+/-達(dá)到穩(wěn)定的最大值，具有約5×107RLUs。轉(zhuǎn)染培養(yǎng)基里存在10％血清會(huì)降低除了70+/-外所有投料比的熒光素酶活性。用CHO-K1細(xì)胞，增加投料比也會(huì)增加所有試驗(yàn)條件下的轉(zhuǎn)染。另外，血清中的轉(zhuǎn)染會(huì)降低光單位達(dá)一個(gè)數(shù)量級(jí)。
共聚物16只在沒有血清時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)染的BHK-21細(xì)胞顯示毒性。在轉(zhuǎn)染時(shí)存在10％血清時(shí)毒性最小。轉(zhuǎn)染CHO-K1細(xì)胞未見明顯的毒性。
共聚物16對(duì)BHK-21的轉(zhuǎn)染和毒性 共聚物16/DNA投料比和血清條件對(duì)BHK-21細(xì)胞轉(zhuǎn)染效率(●和■)和細(xì)胞存活(和▲)的作用。來自10％血清和無血清培養(yǎng)基的轉(zhuǎn)染結(jié)果各自顯示為虛線和實(shí)線。報(bào)道的數(shù)據(jù)為三個(gè)樣品的平均值+/-S.D.。毒性數(shù)據(jù)由最佳擬合曲線顯示。
共聚物16對(duì)CHO-K1的轉(zhuǎn)染和毒性 共聚物16/DNArmc料比和血清條件對(duì)CHO-K1細(xì)胞轉(zhuǎn)染效yx(●和■)和細(xì)胞存活(和▲)的作用。來自10％血清和無血清培養(yǎng)基的轉(zhuǎn)染結(jié)果各自顯示為虛線和實(shí)線。報(bào)道的數(shù)據(jù)為三個(gè)樣品的平均值+/-S.D.。毒性數(shù)據(jù)由最佳擬合曲線顯示。
對(duì)比實(shí)施例1用編碼熒光素酶報(bào)道的質(zhì)?；虻霓D(zhuǎn)染研究按照實(shí)施例32的方法研究BHK-21和CHO-K1細(xì)胞被各種非病毒載體轉(zhuǎn)染的效率和毒性，將其與DNA/共聚物16配合物得到的結(jié)果相比較。無血清培養(yǎng)基中所有載體，以一定范圍的投料比和起始細(xì)胞密度可使BHK-21和CHO-K1細(xì)胞被轉(zhuǎn)染。結(jié)果如下，它顯示了每一載體的最佳轉(zhuǎn)染條件。 應(yīng)當(dāng)明白前述討論和實(shí)施例僅供詳述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案。本技術(shù)領(lǐng)域的人員能明顯地得到不背離本發(fā)明精神和范圍的不同修改和等價(jià)物。所有上述討論或引用的專利、雜志文章和其它文件并入本文供參考。
權(quán)利要求
1.一種線型環(huán)糊精共聚物，它包括式Ia、Ib或其組合的重復(fù)單元 其中C是取代或未取代的環(huán)糊精單體，A是與環(huán)糊精C連接的共聚單體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)糊精共聚物，其中所述環(huán)糊精單體是α-，β-，γ-環(huán)糊精或它們的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)糊精共聚物，其中所述的環(huán)糊精單體具有通式(II)結(jié)構(gòu) 選自6A，6B-脫氧-α-環(huán)糊精(n＝0，m＝4)，6A，6C-脫氧-α-環(huán)糊精(n＝1，m＝3)，6A，6D-脫氧-α-環(huán)糊精(n＝2，m＝2)，6A，6B-脫氧-β-環(huán)糊精(n＝0，m＝5)，6A，6C-脫氧-β-環(huán)糊精(n＝1，m＝4)，6A-6D-脫氧-β-環(huán)糊精(n＝2，m＝3)，6A，6B-脫氧-γ-環(huán)糊精(n＝0，m＝6)，6A，6C-脫氧-γ-環(huán)糊精(n＝1，m＝5)，6A，6D-脫氧-γ-環(huán)糊精(n＝2，m＝4)，和6A，6E-脫氧-γ-環(huán)糊精(n＝3，m＝3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)糊精共聚物，其中所述環(huán)糊精單體具有通式(III)結(jié)構(gòu) 其中p＝5-7。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的環(huán)糊精共聚物，其中所述的環(huán)糊精單體選自2A，3A-脫氧-2A，3A-二氫-α-環(huán)糊精，2A，3A-脫氧-2A，3A-二氫-β-環(huán)糊精，和2A，3A-脫氧-2A，3A-二氫-γ-環(huán)糊精。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)糊精共聚物，其中A選自-HNC(O)(CH2)xC(O)NH-，-HNC(O)(CH2)xSS(CH2)xC(O)NH-，-+H2N(CH2)xSS(CH2)xNH2+-，-HNC(O)(CH2CH2O)xCH2CH2C(O)NH-，-HNNHC(O)(CH2CH2O)xCH2CH2C(O)NHNH-，-+H2NCH2(CH2CH2O)xCH2CH2CH2NH2+-，-HNC(O)(CH2CH2O)xCH2CH2SS(CH2CH2O)xCH2CH2C(O)NH-，-HNC(NH2+)(CH2CH2O)xCH2CH2C(NH2+)NH-，-SCH2CH2NHC(NH2+)(CH2)xC(NH2+)NHCH2CH2S-，-SCH2CH2NHC(NH2+)(CH2)xSS(CH2)XC(NH2+)NHCH2CH2S-，-SCH2CH2NHC(NH2+)CH2CH2(OCH2CH2)xC(NH2+)NHCH2CH2S-， 其中x＝1-50，y+z＝x。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)糊精共聚物，其中A是生物可降解的或?qū)λ岵环€(wěn)定的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)糊精共聚物，其中環(huán)糊精共聚物與聚合物交聯(lián)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的環(huán)糊精共聚物，其中至少一個(gè)配體與線型環(huán)糊精共聚物連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)糊精共聚物，其中至少一個(gè)配體與線型環(huán)糊精共聚物連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)糊精共聚物，其中至少一個(gè)環(huán)糊精單體C被氧化。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的環(huán)糊精共聚物，其中所述的環(huán)糊精單體是α-，β-，γ-環(huán)糊精，或其組合。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的環(huán)糊精共聚物，其中環(huán)糊精共聚物與聚合物交聯(lián)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的環(huán)糊精共聚物，其中至少一個(gè)配體與線型氧化環(huán)糊精共聚物連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的環(huán)糊精共聚物，其中至少一個(gè)配體與線型氧化的環(huán)糊精共聚物連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)糊精共聚物，其中基本上所有環(huán)糊精單體被氧化。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)糊精共聚物，其中所有的環(huán)糊精單體被氧化。
18.一種治療組合物，它包含權(quán)利要求1，8，9，10，11，13，14或15所述的環(huán)糊精共聚物和治療劑。
19.一種環(huán)糊精組合物，它包含包括式Ia，Ib或其組合的重復(fù)單元的第一個(gè)線型環(huán)糊精聚合物 其中C是取代或未取代的環(huán)糊精單體，A是與環(huán)糊精C相連的共聚單體；和包括式Ia，Ib或其組合的重復(fù)單元的第二個(gè)線型環(huán)糊精共聚物，其中所述第二個(gè)線型環(huán)糊精共聚物的至少一個(gè)環(huán)糊精單體C被氧化。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的組合物，其中所述第一個(gè)線型環(huán)糊精共聚物和第二個(gè)線型環(huán)糊精共聚物的至少一個(gè)與另一個(gè)聚合物交聯(lián)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的組合物，其中至少一個(gè)配體與所述第一個(gè)線型環(huán)糊精共聚物和所述第二個(gè)線型環(huán)糊精共聚物的至少一個(gè)連接。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的組合物，其中至少一個(gè)配體與所述第一個(gè)線型環(huán)糊精共聚物和所述第二個(gè)線型環(huán)糊精共聚物的至少一個(gè)連接。
23.一種治療組合物，它包含權(quán)利要求19，20，21或22所述的環(huán)糊精組合物和治療劑。
24.一種線型環(huán)糊精共聚物的制備方法，包括下列步驟使環(huán)糊精單體前體共聚，其中所述環(huán)糊精單體前體被相同或不同的離去基團(tuán)取代，共聚單體A前體能取代所述的離去基團(tuán)，形成有式Ia，Ib或其組合的重復(fù)單元的線型環(huán)糊精共聚物 其中C是取代或未取代的環(huán)糊精單體，A是與環(huán)糊精C連接的共聚單體。
25.如權(quán)利要求24所述的線型環(huán)糊精共聚物的制備方法，其中所述二取代的環(huán)糊精單體前體是式IVa，IVb，IVc或其混合的二碘代的環(huán)糊精單體前體
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述的環(huán)糊精單體C是α-，β-，γ-環(huán)糊精或其組合。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述的環(huán)糊精單體具有通式(II)結(jié)構(gòu) 它選自6A，6B-脫氧-α-環(huán)糊精(n＝0，m＝4)，6A，6C-脫氧-α-環(huán)糊精(n＝1，m＝3)，6A，6D-脫氧-α-環(huán)糊精(n＝2，m＝2)，6A，6B-脫氧-β-環(huán)糊精(n＝0，m＝5)，6A，6C-脫氧-β-環(huán)糊精(n＝1，m＝4)，6A-6D-脫氧-β-環(huán)糊精(n＝2，m＝3)，6A，6B-脫氧-γ-環(huán)糊精(n＝0，m＝6)，6A，6C-脫氧-γ-環(huán)糊精(n＝1，m＝5)，6A，6D-脫氧-γ-環(huán)糊精(n＝2，m＝4)，和6A，6E-脫氧-γ-環(huán)糊精(n＝3，m＝3)。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述的環(huán)糊精單體具有通式(III)結(jié)構(gòu) 其中p＝5-7。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中所述的環(huán)糊精單體選自2A，3A-脫氧-2A，3A-二氫-α-環(huán)糊精，2A，3A-脫氧-2A，3A-二氫-β-環(huán)糊精，和2A，3A-脫氧-2A，3A-二氫-γ-環(huán)糊精。
30.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述的A選自-HNC(O)(CH2)xC(O)NH-，-HNC(O)(CH2)xSS(CH2)xC(O)NH-，-+H2N(CH2)xSS(CH2)xNH2+-，-HNC(O)(CH2CH2O)xCH2CH2C(O)NH-，-HNNHC(O)(CH2CH2O)xCH2CH2C(O)NHNH-，-+H2NCH2(CH2CH2O)xCH2CH2CH2NH2+-，-HNC(O)(CH2CH2O)xCH2CH2SS(CH2CH2O)xCH2CH2C(O)NH-，-HNC(NH2+)(CH2CH2O)xCH2CH2C(NH2+)NH-，-SCH2CH2NHC(NH2+)(CH2)xC(NH2+)NHCH2CH2S-，-SCH2CH2NHC(NH2+)(CH2)xSS(CH2)XC(NH2+)NHCH2CH2S-，-SCH2CH2NHC(NH2+)CH2CH2(OCH2CH2)xC(NH2+)NHCH2CH2S-， 其中x＝1-50，y+z＝x。
31.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，它進(jìn)一步包括使所述的線型環(huán)糊精共聚物與配體反應(yīng)的步驟，形成有至少一個(gè)配體與共聚物連接的線型環(huán)糊精共聚物。
32.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，它進(jìn)一步包括步驟胺化所述的二碘代環(huán)糊精單體前體，形成二胺化的環(huán)糊精單體前體；和共聚所述的二胺化環(huán)糊精單體前體，形成有式Ia，Ib，或其組合的重復(fù)單元的所述環(huán)糊精共聚物。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述二胺化環(huán)糊精單體前體是式Va，Vb，Vc或它們的混合物
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述的二胺化環(huán)糊精單體前體是式Vd，Ve，Vf或其混合物
35.一種制備線型環(huán)糊精共聚物的方法，包括使線型氧化環(huán)糊精共聚物還原，條件是所述的線型氧化環(huán)糊精共聚物不含有可還原的共聚單體A。
36.一種制備線型氧化環(huán)糊精共聚物的方法，包括步驟使有式Ia，Ib，或其組合的重復(fù)單元的環(huán)糊精共聚物氧化 其中C是取代或未取代的氧化環(huán)糊精單體，A是與環(huán)糊精單體C連接的共聚單體。
37.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，它進(jìn)一步包括步驟使所述的線型氧化環(huán)糊精共聚物與配體反應(yīng)，形成有至少一個(gè)配體與共聚物連接的線型氧化的環(huán)糊精共聚物。
38.一種制備線型氧化環(huán)糊精共聚物的方法，包括步驟(a)使氧化的環(huán)糊精單體前體碘代，形成式VIIa，VIIb，VIIc或其混合物的氧化二碘代環(huán)糊精單體前體 (b)使所述的氧化二碘代環(huán)糊精單體前體與共聚單體A前體共聚，形成有式VIa，VIb或其組合的重復(fù)單元的線型氧化環(huán)糊精共聚物 其中C是取代或未取代的氧化環(huán)糊精單體，A是與環(huán)糊精單體C連接的共聚單體。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，它進(jìn)一步包括步驟使所述的線型氧化環(huán)糊精共聚物與配體反應(yīng)，形成有至少一個(gè)配體與共聚物連接的線型氧化環(huán)糊精共聚物。
40.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，它進(jìn)一步包括使所述的氧化二碘代環(huán)糊精單體前體胺化，形成式VIIIa，VIIIb，VIIIc或其混合物的氧化的二胺化的環(huán)糊精單體前體 使所述的氧化二胺化環(huán)糊精單體前體與共聚單體A前體共聚，形成有式VIa，VIb或其組合的重復(fù)單元的所述線型氧化環(huán)糊精共聚物。
41.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，它進(jìn)一步包括步驟胺化所述的氧化二碘代環(huán)糊精單體前體，形成式IXa，IXb，IXc或其混合物的氧化二胺化環(huán)糊精單體前體
42.一種制備交聯(lián)環(huán)糊精聚合物的方法，包括步驟使有式Ia，Ib或其組合的重復(fù)單元的至少一種線型環(huán)糊精共聚物與聚合物在交聯(lián)劑存在下反應(yīng) 其中C是取代或未取代的氧化環(huán)糊精單體，A是與環(huán)糊精單體C連接的共聚單體。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中所述的聚合物是線型環(huán)糊精共聚物或線型氧化環(huán)糊精共聚物。
44.一種治療方法，包括給予如權(quán)利要求18所述的治療有效量的治療組合物。
45.一種治療方法，包括給予如權(quán)利要求23所述的治療有效量的治療組合物。
全文摘要
本發(fā)明揭示了含有未氧化和/或氧化的環(huán)糊精部分整合入聚合物骨架的線型環(huán)糊精共聚物和線型氧化環(huán)糊精共聚物。也揭示了制備這類共聚物的方法。本發(fā)明的線型環(huán)糊精共聚物和線型氧化環(huán)糊精共聚物可用作各種治療劑的輸遞載體。
文檔編號(hào)C08G69/00GK1308639SQ99808380
公開日2001年8月15日 申請(qǐng)日期1999年6月25日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月1日
發(fā)明者H·岡薩雷斯, S·S·J·黃, M·E·戴維斯 申請(qǐng)人:加利福尼亞技術(shù)學(xué)院