包接複合体を含有する組成物
【課題】ポリマー及び治療剤の粒状複合体とポリマー及び錯生成剤の包摂複合体とを含有する組成物を提供する。
【解決手段】ポリマーは錯生成剤とホスト−ゲスト又はゲスト−ホスト相互作用で相互作用して包接複合体を形成する。本発明の組成物は、治療剤を送出して種々の疾患を治療するのに用いることができる。粒状複合体のポリマー及び錯生成剤の両方を用いて機能を組成物中に導入することができる。
【解決手段】ポリマーは錯生成剤とホスト−ゲスト又はゲスト−ホスト相互作用で相互作用して包接複合体を形成する。本発明の組成物は、治療剤を送出して種々の疾患を治療するのに用いることができる。粒状複合体のポリマー及び錯生成剤の両方を用いて機能を組成物中に導入することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明は、治療剤を送出するのに用いる組成物及び方法に関する。一層特に、発明は、ポリマー、治療剤、及び錯生成剤を含有し、ポリマーは錯生成剤とホスト−ゲスト又はゲスト−ホスト相互作用で相互作用して包接複合体を形成する組成物に関する。発明の組成物は、種々の疾患の治療において治療剤を送出するのに用いることができる。
【背景技術】
【０００２】
シクロデキストリンは、天然のＤ（＋）−グルコピラノース単位をα−（１，４）結合で含有する環状多糖である。最も一般的なシクロデキストリンは、アルファ（α）−シクロデキストリン、ベータ（β）−シクロデキストリン及びガンマ（γ）−シクロデキストリンであり、これらはそれぞれ６個、７個又は８個のグルコピラノース単位を含有する。構造上、シクロデキストリンの環状性質は、内部無極の又は疎水性空洞を有するトーラス又はドーナツ様形状を形成し、第二級ヒドロキシル基がシクロデキストリントーラスの一方の側に位置されかつ第一級ヒドロキシル基がシクロデキストリントーラスの他方の側に位置される。これより、（β）−シクロデキストリンを例として用いて、シクロデキストリンは、しばしば下記の通りに概略的に表される：
【化１】
第二級ヒドロキシル基が配置される側は、第一級ヒドロキシル基が配置される側に比べて一層広い直径を有する。シクロデキストリン内部空洞の疎水性は、種々の化合物を包接するのを可能にする。（Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｓｕｐｒａｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、３巻、Ｊ．Ｌ．Ａｔｗｏｏｄ等編、Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ（１９９６）；Ｔ．Ｃｓｅｒｈａｔｉ，Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２２５：３２８−３３２（１９９５）；Ｈｕｓａｉｎ編、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，４６：６５２−６５８（１９９２）；ＦＲ２，６６５，１６９）。
【０００３】
シクロデキストリンは、シクロデキストリンの疎水性空洞に適合することができる種々の薬剤と包接複合体を形成することにより又はオリゴヌクレオチド及びそれらの誘導体のようなその他の生物学的に活性な分子と非共有性会合複合体を形成することによって種々の治療化合物の送達ビヒクルとして使用されてきた。例えば、米国特許第４，７２７，０６４号は、相当に小さい水溶性を有する薬剤及び非晶質の水溶性シクロデキストリンベースの混合物からなる医薬品について記載している。薬剤は、混合物のシクロデキストリンと包接複合体を形成する。米国特許第５，６９１，３１６号には、オリゴヌクレオチドについてのシクロデキストリンセルラー送達システムが記載されている。そのようなシステムでは、オリゴヌクレオチドはシクロデキストリンと非共有に複合化され、さもなくばオリゴヌクレオチドは、アダマンタンに共有結合されることができ、これは、立ち代わってシクロデキストリンと非共有に会合される。
【０００４】
種々のシクロデキストリン含有ポリマー及びそれらの調製方法もまた当分野で知られている。（Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｓｕｐｒａｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、３巻、Ｊ．Ｌ．Ａｔｗｏｏｄ等編、Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ（１９９６））。不動化されたシクロデキストリンを含有するポリマーを製造するプロセスが米国特許第５，６０８，０１５号に記載されている。そのプロセスに従えば、シクロデキストリン誘導体がα，β−不飽和酸又はその誘導体の酸ハライドモノマーか或は末端イソシアネート基又はその誘導体を有するα，β−不飽和酸又はその誘導体のいずれかと反応させられる。シクロデキストリン誘導体は、シクロデキストリンをカルボニルハライドや酸無水物のような化合物と反応させることによって得られる。生成するポリマーは、シクロデキストリン単位を線状ポリマー主鎖をはずれて側鎖として含有する。
【０００５】
米国特許第５，２７６，０８８号は、ポリビニルアルコール又はセルロース又はそれらの誘導体をシクロデキストリン誘導体と反応させることによるか或はシクロデキストリン誘導体をビニルアセテート又はメチルメタクリレートと反応させることよるのいずれかによってシクロデキストリンポリマーを合成する方法について記載している。再び、生成するポリマーは、シクロデキストリン部分をポリマーの主鎖をはずれてペンダント部分として含有する。
【０００６】
超分子構造を有する生分解性の薬効のあるポリマーアセンブリーがＷＯ９６／０９０７３ Ａ１及び米国特許第５，８５５，９００号に記載されている。そのアセンブリーは、薬剤をα、β、又はγ−シクロデキストリンに結合させ、次いで薬剤／シクロデキストリン化合物をポリマーの両端に結合される生分解性部分を有する線状ポリマーに沿って配列することによって調製される薬剤保持環状化合物を多数含む。そのようなアセンブリーは、疾患で起きる特定の生分解に応答して薬剤を放出することができると報告されている。これらのアセンブリーは、一般に「ネックレス−タイプ」シクロデキストリンポリマーと呼ばれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】仏国特許第２，６６５，１６９号明細書
【特許文献２】米国特許第４，７２７，０６４号明細書
【特許文献３】米国特許第５，６９１，３１６号明細書
【特許文献４】米国特許第５，６０８，０１５号明細書
【特許文献５】米国特許第５，２７６，０８８号明細書
【特許文献６】ＷＯ９６／０９０７３ Ａ１
【特許文献７】米国特許第５，８５５，９００号明細書
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｓｕｐｒａｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、３巻、Ｊ．Ｌ．Ａｔｗｏｏｄ等編、Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ（１９９６）
【非特許文献２】Ｔ．Ｃｓｅｒｈａｔｉ，Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２２５：３２８−３３２（１９９５）；Ｈｕｓａｉｎ編、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，４６：６５２−６５８（１９９２）
【非特許文献３】Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｓｕｐｒａｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、３巻、Ｊ．Ｌ．Ａｔｗｏｏｄ等編、Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ（１９９６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、例えば、増大された安定性（例えば生理学的条件下で）及び有効なターゲティング能力のような性質を示す一層有効な非バイラル送達システムについての要求が当分野に存在する。本発明は、そのような要求に答えるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
発明は、ポリマー、治療剤、及び錯生成剤を含有する組成物を提供する。ポリマーは錯生成剤とホスト−ゲスト及び／又はゲスト−ホスト相互作用で相互作用して包接複合体を形成する。発明の組成物は、種々の疾患の治療において治療剤を送出するのに用いることができる。ポリマー及び錯生成剤は、両方とも機能を組成物中に導入するのに用いることができる。
【００１１】
発明は、ポリマー及び治療剤の粒状複合体並びにポリマー及び錯生成剤の包接複合体を含む組成物を提供する。粒状複合体のポリマーは、ホスト機能を有することができ、ゲスト錯生成剤と包接複合体を形成する。代わりに、粒状複合体の少なくとも一種のポリマーは、ゲスト機能を有し、ホスト錯生成剤と包接複合体を形成する。別の実施態様では、ポリマー又は錯生成剤は、包接複合体を形成するホスト機能及びゲスト機能の両方を有することができる。これは、複数の錯生成剤を包接複合体を形成させ、それにより治療組成物と会合されるようになるのを可能にする。これは、また、複数の機能を発明の治療組成物中に導入するのも可能にする。
【００１２】
発明は、また、治療組成物を調製する方法にも関する。その方法は、治療剤、ホスト又はゲスト機能を有するポリマー、及びゲスト又はホスト機能を有する錯生成剤を組み合わせて治療組成物を形成する。錯生成剤は、ポリマーと包接複合体を形成する。
【００１３】
発明は、また、治療剤を送出する方法にも関する。その方法に従えば、発明の組成物を治療剤を必要としているのが認められる哺乳動物（例えばヒト又は動物）に治療上有効な量で投与する。これより、発明は、適した治療剤を送出するのに発明の組成物を使用する病気の治療を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】種々のアダマンタン−ＰＥＧ分子の構造
【図２】ＧＡＬＡ及びＧＡＬＡ−Ａｄ改変された組成物の流体力学的径、実施例３０。
【図３】ＧＡＬＡ及びＧＡＬＡ−Ａｄ改変された組成物のゼータ電位、実施例３２。
【図４】ＢＨＫ−２１細胞によるＧＡＬＡ−Ａｄ及びＧＡＬＡ改変された組成物の取込み、実施例３１。
【図５】ＨＵＨ−７細胞によるＧＡＬＡ−Ａｄ及びＧＡＬＡ改変されたポリプレックスポリプレックス組成物の取込み、実施例３３。
【図６】ＧＡＬＡ及びＧＡＬＡ−Ａｄで改変されたβ−シクロデキストリン−ＤＭＳコポリマー１２ベースの組成物によるＢＨＫ−２１細胞のルシフェラーゼトランスフェクション、実施例３４。
【図７】ＧＡＬＡ及びＧＡＬＡ−Ａｄ改変されたポリプレックスのＢＨＫ−２１細胞への毒性、実施例３５。
【図８】グラフトによるポスト−ＤＮＡ−複合化ペグ化についての略図、実施例３９。
【図９】ポスト−ＤＮＡ−複合化する間のＰＥＩ及び１２粒状複合体並びにポリプレックスポリプレックス組成物の粒子サイズ、実施例３９。
【図１０】ペグ化によるポリプレックス組成物の塩安定化、実施例４０。
【図１０Ａ】ペグ化によるポリプレックス組成物の安定化、実施例４０。
【図１１】ＰＥＧ3400−ＦＩＴＣを有する１２ポリプレックスの共送達、実施例４２。
【図１２】ラクトース−１２の構造、実施例３７。
【図１３】１２及びＬＡＣ−ＣＤＰ６ポリプレックスのＨＵＨ−７細胞へのトランスフェクション、実施例４３。
【図１４】実験プロトコルの略図、実施例４７。
【図１５】粒子直径、実施例４７。
【図１６】複合体沈殿によるＤＮＡ損失、実施例４７。
【図１７】１２／ＤＮＡ複合体を改変するための包接複合体、実施例４８。
【図１８】改変されたポリプレックスのＨｅｐＧ２細胞へのトランスフェクション、実施例４９。
【図１９】競合置換実験、実施例５２。
【図２０】アダマンタン−ＰＥＧ−トランスフェリン（Ａｄ−ＰＥＧ−Ｔｆ）の合成、実施例５５。
【図２１】トランスフェリンについての鉄ローディング、実施例５５。
【図２２】結合親和力トランスフェリン−ＰＥＧ−Ａｄ、実施例５５。
【図２３】リシン基を経たトランスフェリンカップリング、実施例５６。
【図２４】トランスフェリン−ＰＥＧ−ＡｄのＰＣ３細胞上のトランスフェリンレセプターへの結合親和力、実施例５７。
【図２５】トランスフェリン及びＰＥＧ改変されたポリプレックスにおける粒子改変の関数としてのゼータ電位変動及び粒子サイズ、実施例５８。
【図２６】ゼータ電位測定、Ａｄ−アニオン性−ＰＥＧ、実施例６２。
【図２７】安定性測定、実施例６２。
【図２８】トランスフェリン錯生成剤を増大させる添加、実施例６２。
【図２９】ヒスチジル化された１２の合成。
【図３０】エンドソーム逸出についてのｐＨ感応性ポリマー（第二級アミン含有ポリマーの合成）。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本明細書中で、化合物１２をまたβＣＤＰ６と表示する。核酸及びカチオン性ポリマーを粒状複合体で有する複合体をポリプレックスと識別する。
発明は、治療剤を送出するための包接複合体を採用する組成物に関する。包接複合体は、付加物の特徴的な構造を有する分子化合物であり、化合物の内の一種（ホスト分子）が別の化合物の少なくとも一部を空間的に閉じ込める。閉じ込められた化合物（ゲスト分子）は、ホスト分子の空洞内にホストの骨組み構造に影響を与えないで位置される。利用可能な空洞のサイズ及び形状が、わずかに変形する他は、もっともしばしば実用的に変更されないままであるのが包接複合体の特有な特徴である。「ホスト」は、当分野で知られている任意のホスト化合物又は分子にすることができる。適した「ホスト」の例は、下記を含み、それらに限定しない：シクロデキストリン、カルセロンド、キャビタンド、クラウンエーテル、クリプタンド、ククルビツリル、カリキサラン、スフェロンド等。錯生成剤について適した包接ゲストの例は、当分野で知られているもの、例えばアダマンタン、ジアダマンタン、ナフタレン、及びコレステロールのようなものを含み、それらに限定しない。
【００１６】
シクロデキストリンは、広範囲のイオン性及び分子種と相互作用することができる好適なホストであり、生成する包接化合物は、「ホスト−ゲスト」複合体のクラスに属する。ホスト−ゲスト関係を実現するためには、いくつもの要件を満足しなければならず；要件の内の一つは、ホスト及びゲスト分子の結合部位が立体電子の意味で補い合う関係にあるべきであることである。シクロデキストリンは、空洞のディメンジョンに適合するサイズを有する化合物と包接複合体を形成することができる。しかし、複合体形成の程度は、また、ゲスト分子の極性にも依存する。空洞よりも有意に大きい分子との複合体形成は、また、所定の基又は側鎖だけが炭水化物チャンネルの中に浸透するように実行できてもよい。Ｊ．Ｓｚｅｊｔｌｉ，Ａｋａｄｅｍｉａｉ Ｋｉａｄｏ，Ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ、ブタペスト、１９８２を参照。
【００１７】
発明の組成物は、少なくとも一種のポリマー及び少なくとも一種の治療剤を、通常ポリマー及び治療剤の粒状複合体の形態で含有する。治療組成物は、また一種以上の錯生成剤も含有する。粒状複合体の少なくとも一種のポリマーは、錯生成剤とホスト−ゲスト又はゲスト−ホスト相互作用で相互作用してポリマーと錯生成剤との間で包接複合体を形成する。ポリマー及び一層特に錯生成剤を用いて機能を発明の組成物中に導入することができる。一実施態様では、粒状複合体の少なくとも一種のポリマーは、ホスト機能を有し、ゲスト機能を有する錯生成剤と包接複合体を形成する。別の実施態様では、粒状複合体の少なくとも一種のポリマーは、ゲスト機能を有し、ホスト機能を有する錯生成剤と包接複合体を形成する。それ以上の実施態様では、粒状複合体のポリマーは、ホスト機能及びゲスト機能の両方を含有し、ゲスト錯生成剤及びホスト錯生成剤と包接複合体を形成することができる。
【００１８】
１．粒状複合体
治療剤及びポリマーの粒状複合体は、治療剤及びポリマーの組合せ又は統合である。粒状複合体は、一種以上の治療剤を多次元の網状組織内に含む会合された構造である。単一のポリマーを使用しても又はポリマーの混合物を使用してもよい。粒状複合体の少なくとも一種のポリマーは、粒状複合体の多次元のポリマー網状組織を形成することができるのに加えて、下記に検討する通りに、一種以上の錯生成剤と包接複合体を形成することができるホスト及び／又はゲスト機能を保持する。
【００１９】
Ａ．ポリマー
治療剤と粒状複合体を形成することができかつホスト及び／又はゲスト機能を有する任意のタイプのポリマーを発明の組成物において用いることができる。ポリマーは線状ポリマーでも又は枝分れポリマーでもよい。ポリマーはホモポリマーでも又はコポリマーでもよい。コポリマーを用いるならば、コポリマーはランダムコポリマーでも又は枝分れポリマーでもよい。ポリマーは、水分散性であるのが好ましく、水溶性であるのが一層好ましい。例えば、適したポリマーは、下記を含み、それらに限定しない：多糖、ポリエステル、ポリアミド、ポリエーテル、ポリカーボネート、ポリアクリレート等。ポリマーは、治療医薬品使用のためには、低い毒性プロフィルを有すべきであり、毒性又は細胞毒性でないのが好ましい。下記に検討する通りに、発明の組成物において使用するための好適なポリマーは、シクロデキストリンベースのポリマーである。下記に記載する分子量３，０００〜１００，０００の範囲を有する水溶性の線状シクロデキストリンコポリマーが好適であり、分子量３，０００〜５０，０００を有するものが特に好適である。
【００２０】
発明に従えば、粒状複合体におけるポリマーは、単一のポリマーでも又は２つ以上のポリマーの混合物としてもよく、２つ以上のポリマーは、同じポリマーでも又は異なるポリマーでもよい。粒状複合体の各々のポリマーは、更に架橋基を含有しても又は更に架橋基を含有するように改変してもよく、架橋基を通してポリマーを会合して粒状複合体を形成することを達成することができる。
【００２１】
粒状複合体の少なくとも一種のポリマーは、包接複合体を形成することができるポリマーである。「包接複合体を形成することができるポリマー」とは、別の化合物（錯生成剤）又は化合物上の置換基と非結合相互作用（例えば、ファンデルヴァールス力、水素結合、双極子−双極子相互作用、イオン対現象、ソルオホビック（soluophobic）相互作用等）を経て１つ以上のホスト−ゲスト会合することができる任意のポリマーにすることができる。換言すると、少なくとも一種のポリマーは、ホスト又はゲスト機能を有して錯生成剤又は錯生成剤上の置換基と包接複合体を形成する。ホスト又はゲスト機能は、ポリマー主鎖の一部でも或は置換基として又はペンダントもしくは枝分れ鎖中に存在してもよい。ポリマー主鎖中にホスト機能を有するポリマーの例は、下記に記載する通りの線状シクロデキストリンポリマーである。ゲスト機能をポリマー主鎖の一部としてでなく有するポリマーの例は、ペンダントアダマンタン基を有するポリマーになろう。ポリマーと共に採用することができる適した「ホスト」のその他の例は、下記を含み、それらに限定しない：カルセロンド、キャビタナール、クラウンエーテル、クリプタンド、ククルビツリル、カリキサレン、スフェロンド等。そのようなホストに適した包接ゲストの例は、当業者に知られているもの、例えばアダマンタン、ジアダマンタン、ナフタレン、及びコレステロールのようなものを含み、それらに限定しない。
【００２２】
好適な実施態様では、ポリマーは異なるタイプのホスト又はゲスト機能を含有してよく或はポリマーはホスト機能及びゲスト機能の両方を含有してよい。これは、異なる包接複合体について更に一層大きな融通性を所定のポリマー上に形成させるのを可能にする。同じポリマー上に多重ホスト、多重ゲスト、又はホスト機能及びゲスト機能の両方を有すると、発明の治療組成物中に包接複合体を経て導入することができる種々の機能を増大させる。
【００２３】
ホスト−ゲスト重合の結果、ポリマーは錯生成剤と相互作用して包接複合体を形成する。非結合相互作用又は会合の結果、生成する包接複合体は、約＞１０2、好ましくは、約＞１０3、一層好ましくは約＞１０4の結合定数を示す。結合定数は、約１０2〜１０6の範囲になるのが好ましい。
【００２４】
粒状複合体のポリマーは、１つ以上のリガンドで改変することができる。リガンドは、粒状複合体を形成する際に又は形成した後に治療剤及び／又は粒状複合体のポリマーのリガンド改変を経て導入することができる。リガンドは、所望の細胞を標的にする又は所望の細胞に結合することを可能にする任意のリガンドにすることができる。当業者ならば理解するであろう通りに、細胞を標的にする又は細胞に結合することは、細胞レセプターアタッチメントを含むことができ、これは、立ち代わってレセプター媒介エンドサイトーシスに至り得る。２つ以上のリガンドを結合させるならば、リガンドは同じでも又は異なってもよい。適したリガンドの例は、下記を含み、それらに限定しない：ビタミン（例えば葉酸）、タンパク質（例えばトランスフェリン、及びモノクローナル抗体）、単糖類（例えばガラクトース）、ペプチド、及び多糖。リガンドの選定は、当業者ならば認識する通りに、所望するタイプの送出に応じて変えることができる。別の例として、リガンドは膜透過用又は膜透過性剤、例えばＨＩＶ−１からのＴＡＴタンパク質のようなものにすることができる。ＴＡＴタンパク質は、バイラル転写活性化であり、細胞核の中に活発に移入される。Ｔｏｒｃｈｉｌｉｎ，Ｖ．Ｐ．等、ＰＮＡＳ．９８，８７８６−８７９１，（２００１）。
【００２５】
発明の好適な実施態様では、粒状複合体のポリマーの内の少なくとも一種は、包接複合体を形成することができるホスト及び／又はゲスト機能を有する実質的に線状のポリマーである。実質的に線状のポリマーは、当分野で知られている任意の手段によって調製することができる。ポリマーは、包接複合体を形成することができる適したモノマー又はモノマーの混合物であって、それの少なくとも一種はホスト又はゲスト機能を有するものから調製することができる。ホスト又はゲスト機能は、ポリマー鎖内にあっても、ポリマーへのペンダント（又は枝分れする）でも、又は末端基として存在してもよい。代わりに、ポリマーを形成した後に、それを更にホスト又はゲスト機能を加えるように改変して（先に検討した通り）包接複合体を形成することができる実質的に線状のポリマーを形成してもよい。実質的に線状のポリマーは、ブロックコポリマーにすることができ、ブロックは、ホスト機能、水分散性及び／又は水溶性のような性質を導入する。そのようなブロックの例は、例えば、線状のポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、線状のシクロデキストリン含有ポリマー、ビス（２−アミノエチル）−１，３−プロパンジアミン（ＡＥＰＤ）、及びＮ2，Ｎ2，Ｎ3，Ｎ3−（３’−ＰＥＧ5000アミノプロパン）−ビス（２−アミノエチル）−１，３−プロパンジアンモニウムジ−トリフルオロアセテート（ＡＥＰＤ−ＰＥＧ）を含む。
【００２６】
別の好適な実施態様では、粒状複合体を形成するのに用いるポリマーは、シクロデキストリン含有ポリマーであり、下記に記載する通りの実質的に線状のシクロデキストリンポリマーであるのが一層好ましい。ポリマーは、また、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）でも又はペンダントシクロデキストリンを有するポリマーでもよい。線状のシクロデキストリンコポリマーは、シクロデキストリン部分をそのポリマー主鎖の一体部分として含有するポリマーである。ペンダントシクロデキストリン部分を主ポリマー鎖の部分として有するのでなくむしろポリマー主鎖から外れて結合させたポリマーもまた、発明の組成物において用いてよい。線状のシクロデキストリン含有ポリマーは、少なくとも１つのシクロデキストリン部分をポリマー主鎖の部分として含有する任意の線状ポリマーにすることができる。シクロデキストリン含有ポリマーは、水溶性であるのが好ましい。線状のシクロデキストリン含有ポリマーは、線状のシクロデキストリンコポリマー又は線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーであるのが一層好ましく、各々は下記に記載する通りである。ポリマー内のシクロデキストリン基は、ホスト機能をポリマーに与えてそれを包接複合体を形成するのを可能にする。包接複合体を形成することができる実質的に線状のポリマーは、更に更なる官能基（例えばチオール基）を含有しても又は更に更なる官能基（例えばチオール基）を含有するように改変してもよい。
【００２７】
線状のシクロデキストリン含有ポリマー
粒状複合体を形成するのに用いることができる線状のシクロデキストリンコポリマーは、線状のコポリマー主鎖において置換された又は未置換のシクロデキストリン部分をシクロデキストリンの少なくとも１つのグルコピラノース環の２、３、又は６番位を通して線状のシクロデキストリンポリマーのシクロデキストリンを結合する二価部分に二機能結合させて含有する。ＷＯ００／０１７３４に記載される通りに、そのような線状のシクロデキストリンコポリマーは、Ｉａ、Ｉｂ式（下記）の反復単位又はそれらの組合せを有する。線状のシクロデキストリンコポリマー、それらの製法及び性質は、また、Ｇｏｎｚａｌｅｚ，Ｈ．，Ｈｗａｎｇ，Ｓ．及びＤａｖｉｓ，Ｍ（１９９９）Ｎｅｗ ｃｌａｓｓ ｏｆ ｐｏｌｙｍｅｒｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｏｆ ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ．Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｃｈｅｍ，１０，１０６８−１０７４並びにＨｗａｎｇ，Ｓ．，Ｂｅｌｌｏｃｑ，Ｎ．及びＤａｖｉｓ，Ｍ（２００１）Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｂｅｔａ−Ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎ−Ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ｏｎ Ｇｅｎｅ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ．Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｃｈｅｍ，１２（２），２８０−２９０に記載されており、これらの両方を本明細書中に援用する。
【化２】
【００２８】
Ｉａ及びＩｂ式において、Ｃは置換された又は未置換のシクロデキストリンモノマーであり、ＡはシクロデキストリンＣに結合された、すなわち共有結合されたコモノマーである。シクロデキストリンモノマーＣプリカーサー（前駆物質）とコモノマーＡプリカーサーとを重合させると、線状のシクロデキストリンコポリマーを生じる。単一の線状のシクロデキストリンコポリマー内で、シクロデキストリンモノマーＣ単位は、同じでも又は異なってもよく、同様に、コモノマーＡも同じでも又は異なってもよい。
【００２９】
シクロデキストリンモノマープリカーサーは、当分野で知られている任意のシクロデキストリン又はその誘導体にすることができる。上に検討した通りに、シクロデキストリンは、最も一般的に６〜８個の天然のＤ（＋）−グルコピラノース単位をα−（１，４）結合で含有する環状多糖と定義される。シクロデキストリンモノマープリカーサーは、６、７及び８個のグルコース単位を有するシクロデキストリン、すなわちそれぞれアルファ（α）−シクロデキストリン、ベータ（β）−シクロデキストリン及びガンマ（γ）−シクロデキストリンであるのが好ましい。シクロデキストリン誘導体は、当分野で知られている任意の置換されたシクロデキストリンにすることができ、ここで、置換基は、下記に記載する通りのコモノマーＡプリカーサーとの共重合を妨げない。シクロデキストリン誘導体は、中性でも、カチオン性でも又はアニオン性でもよい。適した置換基の例は、下記を含み、それらに限定しない：ヒドロキシアルキル基、例えばヒドロキシプロピル、ヒドロキシエチルのようなもの；エーテル基、例えばジヒドロキシプロピルエーテル、メチル−ヒドロキシエチルエーテル、エチル−ヒドロキシエチル、及びエチル−ヒドロキシプロピルエーテルのようなもの；アルキル基、例えばメチルのようなもの；多糖、例えばグルコシル及びマルトシルのようなもの；酸基、例えばカルボン酸、亜リン酸、亜ホスフィン酸、ホスホン酸、リン酸、チオホスホン酸、及びスルホン酸のようなもの；イミダゾール基；スルフェート基；並びに保護されたチオール基。
【００３０】
シクロデキストリンモノマープリカーサーは、更に下記に記載する通りに、シクロデキストリンモノマープリカーサーとコモノマーＡプリカーサーとの共重合を助成する又はかかる共重合に影響を与えるように化学的に改変（例えば水素化、アミノ化）してよい。シクロデキストリンモノマープリカーサーの化学的改変は、各々のシクロデキストリン部分上の２つだけの位置で重合、すなわち二機能シクロデキストリン部分の生成を可能にする。各々のグルコピラノース環のＣ１〜Ｃ６位についてのナンバリング方式は、下記の通りである：
【化３】
【００３１】
好適な実施態様では、重合は、シクロデキストリン部分の任意のＣ２、Ｃ３及びＣ６（これらの組合せを含む）の内の２つで行われる。例えば、１つのシクロデキストリンモノマープリカーサーを２つのＣ６位で重合させ、別のシクロデキストリンモノマープリカーサーをシクロデキストリン部分のＣ２及びＣ６位で重合させることができる。β−シクロデキストリンを例として用いて、シクロデキストリンにおける各々のグルコピラノース環の相対的な位置についてのレタリング方式は、下記の通りである：
【化４】
【００３２】
線状のシクロデキストリンコポリマーの好適な実施態様では、シクロデキストリンモノマーＣは、下記の一般式（ＩＩ）を有する：
【化５】
（ＩＩ）式において、ｎ及びｍは、他の２つのグルコピラノース環と共に、シクロデキストリンモノマーにおけるグルコピラノース単位の合計数を規定する整数を表わす。（ＩＩ）式は、シクロデキストリン単位上の２つのＣ６位で重合させることができるシクロデキストリンモノマーを表わす。（ＩＩ）式のシクロデキストリンの例は、下記を含み、それらに限定しない：６A，６B−ジデオキシ−α−シクロデキストリン（ｎ＝０、ｍ＝４）、６A，６C−ジデオキシ−α−シクロデキストリン（ｎ＝１、ｍ＝３）、６A，６D−ジデオキシ−α−シクロデキストリン（ｎ＝２、ｍ＝２）、６A，６B−ジデオキシ−β−シクロデキストリン（ｎ＝０、ｍ＝５）、６A，６C−ジデオキシ−β−シクロデキストリン（ｎ＝１、ｍ＝４）、６A，６D−ジデオキシ−β−シクロデキストリン（ｎ＝２、ｍ＝３）、６A，６B−ジデオキシ−γ−シクロデキストリン（ｎ＝０、ｍ＝６）、６A，６C−ジデオキシ−γ−シクロデキストリン（ｎ＝１、ｍ＝５）、６A，６D−ジデオキシ−γ−シクロデキストリン（ｎ＝２、ｍ＝４）、及び６A，６E−ジデオキシ−γ−シクロデキストリン（ｎ＝３、ｍ＝３）。
【００３３】
別の好適な実施態様では、線状のシクロデキストリンコポリマーは、グルコース環開放されたシクロデキストリンモノマーＣ単位を含有することができ、ここで、シクロデキストリンのグルコピラノース環の内の１つ以上が、シクロデキストリン環システムを保ちながら開放されている。下記の一般式（ＩＩＩ）は、グルコピラノース環開放されたシクロデキストリンを表し、環がＣ２、Ｃ３位で開放している。
【化６】
（ＩＩＩ）式において、ｐは５〜７の範囲である。（ＩＩＩ）式において、シクロデキストリンモノマーのＤ（＋）−グルコピラノース単位の内の少なくとも１つは、環開放を受けてシクロデキストリン単位のＣ２及びＣ３位で重合を可能にしている。（ＩＩＩ）式のシクロデキストリンモノマー、例えば２A，３A−ジアミノ−２A，３A−ジデオキシ−β−シクロデキストリン及び２A，３A−ジアルデヒド−２A，３A−ジデオキシ−β−シクロデキストリンのようなものは、マサチューセッツ、ウエストボロウのＣａｒｂｏｍｅｒから市販されている。（ＩＩＩ）式のシクロデキストリンモノマーの例は、下記を含み、それらに限定しない：２A，３A−ジデオキシ−２A，３A−ジヒドロ−α−シクロデキストリン、２A，３A−ジデオキシ−２A，３A−ジヒドロ−β−シクロデキストリン、２A，３A−ジデオキシ−２A，３A−ジヒドロ−γ−シクロデキストリン、これらは、一般にそれぞれ２，３−ジデオキシ−α−シクロデキストリン、２，３−ジデオキシ−β−シクロデキストリン、及び２，３−ジデオキシ−γ−シクロデキストリンと呼ばれる。
【００３４】
コモノマーＡプリカーサーは、上記に記載した通りに、シクロデキストリンモノマープリカーサーと反応する際に、２つのシクロデキストリンモノマーを一緒に結合する任意の直鎖又は枝分かれした、対称又は不斉の化合物にすることができる。コモノマーＡプリカーサーは、少なくとも２つの架橋基であって、それらを通してシクロデキストリンモノマーの反応及びこれより結合が達成されることができるものを含有する化合物である。各々のコモノマーＡプリカーサーの、同じでも又は異なってもよく、末端でも又は内部でもよい可能な架橋基の例は、下記を含み、それらに限定しない：アミノ、酸、エステル、イミダゾール、及びアシルハライド基及びこれらの誘導体。好適な実施態様では、２つの架橋基は、同じでありかつ末端である。コモノマーＡプリカーサーとシクロデキストリンモノマーとを共重合させる際に、２つのシクロデキストリンモノマーを、一方のシクロデキストリンモノマーの第一級ヒドロキシル側と別のシクロデキストリンモノマーの第一級ヒドロキシル側とを結合させるにより、一方のシクロデキストリンモノマーの第二級ヒドロキシル側と別のシクロデキストリンモノマーの第二級ヒドロキシル側とを結合させるにより、又は一方のシクロデキストリンモノマーの第一級ヒドロキシル側と別のシクロデキストリンモノマーの第二級ヒドロキシル側とを結合させるによって、一緒に結合させることができる。よって、そのような結合の組合せが最終のコポリマー中に存在し得る。
【００３５】
最終のコポリマーのコモノマーＡプリカーサー及びコモノマーＡは、両方とも中性でも、カチオン性（例えば脱プロトン化された基、例えば第四級アンモニウム基のようなものを含有することによって）でも又はアニオン性（例えば、脱プロトン化された基、例えばスルフェート、ホスフェート又はカルボキシレートアニオン性基のようなものを含有することによって）でもよい。荷電されたコモノマーＡプリカーサー又はコモノマーＡの対イオンは、任意の適した対アニオン又は対カチオン（例えば、カチオン性コモノマーＡプリカーサー又はコモノマーＡの対アニオンは、ハライド（例えばクロリド）アニオンにすることができる）にすることができる。コポリマーのコモノマーＡの電荷は、ｐＨ条件を調整することによって調整することができる。
【００３６】
適したコモノマーＡプリカーサーの例は、下記を含み、それらに限定しない：シスタミン、１，６−ジアミノヘキサン、ジイミダゾール、ジチオイミダゾール、スペルミン、ジチオスペルミン、ジヒスチジン、ジチオヒスチジン、スクシンイミド（例えばジチオビス（スクシンイミジルプロピオネート）（ＤＳＰ）及びジスクシンイミジルスベレート（ＤＳＳ））並びにイミデート（例えばジメチル３，３’−ジチオビスプロピオン−イミデート（ＤＴＢＰ））。コモノマーＡプリカーサーとシクロデキストリンモノマープリカーサーとを共重合させると、下記の一般式のコモノマーＡ結合を含有する線状のシクロデキストリンコポリマーを形成するに至る：-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-,=NNHC(O)(CH2CH2O)xCH2CH2C(O)NHN=,-+H2NCH2(CH2CH2O)xCH2CH2CH2NH2+-,-HNC(O)(CH2CH2O)xCH2CH2SS(CH2CH2O)xCH2CH2C(O)NH-,-HNC(NH2+)(CH2CH20)xCH2CH2C(NH2+)NH-,-SCH2CH2NHC(NH2+)(CH2)xC(NH2+)NHCH2CH2S-,-SCH2CH2NHC(NH2+)(CH2)xSS(CH2)xC(NH2+)NHCH2CH2S-,-SCH2CH2NHC(NH2+)CH2CH2(OCH2CH2)xC(NH2+)NHCH2CH2S-,
【化７−１】
【化７−２】
上記式において、ｘ＝１〜１５０、及びｙ＋ｚ＝ｘ。好ましくは、ｘ＝１〜３０。一層好ましくは、ｘ＝１〜３０。好適な実施態様では、コモノマーＡは、ジスルフィド結合のような生分解性結合を含有する。コモノマーＡは、また、エステルのような酸不安定な含有機能及び当業者に知られているその他のそのような酸不安定な基を含んでもよい。
【００３７】
別の好適な実施態様では、コモノマーＡプリカーサー、故にコモノマーＡは、所望の用途を達成するために、選択的に選定することができる。例えば、小分子治療剤を送出するのに、荷電されたポリマーが必要でないかもしれず、コモノマーＡは、ポリエチレングリコール基のような親水基であっても又はそのような親水基を含有して更に水溶性を増進させてもよい。ＤＮＡ又はタンパク質のようなポリペプチド治療剤について、コモノマーＡは、線状のシクロデキストリンコポリマーがポリペプチド治療剤と粒状複合体を形成する能力を増大させるカチオン電荷を保持するのが好ましい。また、線状のシクロデキストリンコポリマーがコモノマーＡ基の混合物を含有してよいことも理解される。
【００３８】
線状のシクロデキストリンコポリマーは、適当な脱離基を分配させたシクロデキストリンモノマープリカーサーを脱離基を置換することができるコモノマーＡプリカーサーと共重合させることによって調製することができる。脱離基は、同じでも又は異なってもよく、コモノマーＡプリカーサーと共重合させる際に置換することができる当分野で知られている任意の脱離基にすることができる。
【００３９】
線状のシクロデキストリンコポリマーは、シクロデキストリンモノマープリカーサーをヨウ素化してジヨウ素化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーを形成しかつジヨウ素化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーをコモノマーＡプリカーサーと共重合させてＩａ、Ｉｂ式の反復単位、又はそれらの組合せを有する線状のシクロデキストリンコポリマー（各々については上に記載した通りである）を形成することによって調製することができる。
【００４０】
線状のシクロデキストリンを調製する別の方法は、上に記載した通りのシクロデキストリンモノマーをヨウ素化してＩＶａ、ＩＶｂ、ＩＶｃ式又はそれらの混合物のジヨウ素化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーを形成する：
【化８】
【００４１】
ジヨウ素化されたシクロデキストリンは、当分野で知られている任意の手段によって調製することができる（例えばＴａｂｕｓｈｉ等、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．１０６，５２６７−５２７０（１９８４）；Ｔａｂｕｓｈｉ等、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．１０６，４５８０−４５８４（１９８４）を参照）。例えば、β−シクロデキストリンを無水ピリジンの存在においてビフェニル−４，４’−ジスルホニルクロリドと反応させてビフェニル−４，４’−ジスルホニルクロリドキャプトβ−シクロデキストリンを形成し、これを次いでヨー化カリウムと反応させてジヨード−β−シクロデキストリンを製造することができる。シクロデキストリンモノマープリカーサーを２つの位置だけでヨウ素化する。上に記載した通りに、ジヨウ素化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーをコモノマーＡプリカーサーと共重合させることによって、また上に記載した通りに、Ｉａ、Ｉｂ式又はそれらの組合せの反復単位を有する線状のシクロデキストリンコポリマーを調製することができる。適するならば、ヨウ素又はヨード基をその他の既知の脱離基に代えてよい。
【００４２】
ヨード基又はその他の適当な脱離基を、上に記載した通りに、コモノマーＡプリカーサーとの反応を可能にする基で置換することができる。例えば、ＩＶａ、ＩＶｂ、ＩＶｃ式又はそれらの混合物のジヨウ素化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーをアミノ化してＶａ、Ｖｂ、Ｖｃ式又はそれらの混合物のジアミノ化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーを形成することができる：
【化９】
【００４３】
ジアミノ化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーは、当分野で知られている任意の手段によって調製することができる（例えばＴａｂｕｓｈｉ等、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．１８：１５２７−１５３０（１９７７）；Ｍｕｎｇａｌｌ等、Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．１６５９−１６６２（１９７５）を参照）。例えば、ジヨード−β−シクロデキストリンをナトリウムアジドと反応させ、次いで還元してジアミノ−β−シクロデキストリンを形成することができる。シクロデキストリンモノマープリカーサーを２つの位置だけでアミノ化する。上に記載した通りに、ジアミノされたシクロデキストリンモノマープリカーサーをコモノマーＡプリカーサーと共重合させて、また上に記載した通りに、Ｉａ、Ｉｂ式、又はそれらの組合せの反復単位を有する線状のシクロデキストリンコポリマーを製造することができる。しかし、ジアミノされたシクロデキストリンモノマープリカーサーのアミノ機能を直接シクロデキストリン部分に結合させる必要はない。代わりに、アミノ機能は、シクロデキストリンモノマープリカーサーのヨード又はその他の適当な脱離基を、アミノ基含有部分、例えば−ＳＣＨ2ＣＨ2ＮＨ2のようなもので置換することによって導入してＶｄ、Ｖｅ、Ｖｆ、Ｖｇ、Ｖｈ式又はそれらの混合物のジアミノ化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーを形成することができる：
【化１０】
【００４４】
また、線状のシクロデキストリンコポリマーは、下記に記載する通りに、線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーを還元することによっても調製することができる。この方法は、コモノマーＡが還元性部分又は基、例えばジスルフィド結合のようなものを含有しない限り実施することができる。
【００４５】
線状のシクロデキストリンコポリマーは、少なくとも１つの酸化されたシクロデキストリンモノマーをコポリマー中に酸化されたシクロデキストリンモノマーがポリマー主鎖の一体部分になるように導入するように酸化することができる。少なくとも１つの酸化されたシクロデキストリンモノマーを含有する線状のシクロデキストリンコポリマーを、線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーと規定する。線状の酸化されたシクロデキストリンは、それで、置換された又は未置換のシクロデキストリン部分を線状のコポリマー主鎖においてシクロデキストリンの少なくとも１つのグルコピラノース環の２、３、又は６番位を通して線状のシクロデキストリンポリマーのシクロデキストリンを結合する二機能部分、すなわちコモノマーＡ部分に二機能結合させ、シクロデキストリン部分のグルコピラノース環を酸化させる。シクロデキストリンモノマーをシクロデキストリン部分の第二級ヒドロキシル側又は第一級ヒドロキシル側のいずれか上で酸化させることができる。線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマー中に酸化されたシクロデキストリンモノマーが１つよりも多く存在するならば、第一級ヒドロキシル側、第二級ヒドロキシル側、又は両方のいずれか上で酸化された同じ又は異なるシクロデキストリンモノマーが存在することができる。例示の目的で、酸化された第二級ヒドロキシル基を有する線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーは、例えばＶＩａ又はＶＩｂ式の少なくとも１つの単位を有する：
【化１１】
ＶＩａ又はＶＩｂ式において、Ｃは置換された又は未置換の酸化されたシクロデキストリンモノマーであり、Ａは酸化されたシクロデキストリンＣに結合された、すなわち共有結合されたコモノマーである。また、ＶＩａ及びＶＩｂ式において、第二級ヒドロキシル基を酸化すると、シクロデキストリン部分の開環及びアルデヒド基の形成に至る。
【００４６】
線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーは、上に検討した通りの線状のシクロデキストリンコポリマーを酸化することによって調製することができる。線状のシクロデキストリンコポリマーの酸化は、当分野で知られている酸化技術によって行うことができる。（ヒサマツ等、Ｓｔａｒｃｈ ４４：１８８−１９１（１９９２））。オキシダント、例えば過ヨウ素酸ナトリウムのようなものを用いるのが好ましい。当業者ならば、標準の酸化条件下で、酸化度がコポリマー当たりで変わる又は酸化度をコポリマー当たりで変えることができることを理解しよう。これより、一実施態様では、線状の酸化されたコポリマーは、１つの酸化されたシクロデキストリンモノマーを含有することができる。別の実施態様では、コポリマーの実質的にすべて〜すべてのシクロデキストリンモノマーを酸化させるであろう。
【００４７】
線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーを調製する別の方法は、上に記載した通りのジヨウ素化された又はジアミノ化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーを酸化して酸化されたヨウ素化された又はジアミノ化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーを形成しかつ酸化されたジヨウ素化された又はジアミノ化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーをコモノマーＡプリカーサーと共重合させることを伴う。好適な実施態様では、ＶＩＩａ、ＶＩＩｂ、ＶＩＩｃ式、又はそれらの混合物の酸化されたジヨウ素化されたシクロデキストリンモノマープリカーサー：
【化１２】
【００４８】
酸化されたシクロデキストリンモノマーは、上に記載した通りのＩＶａ、ＩＶｂ、ＩＶｃ式又はそれらの混合物のジヨウ素化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーを酸化することによって調製することができる。別の実施態様では、ＶＩＩＩａ、ＶＩＩＩｂ、ＶＩＩＩｃ式、又はそれらの混合物の酸化されたジアミノ化されたシクロデキストリンモノマープリカーサー
【化１３】
は、上に記載した通りのＶＩＩａ、ＶＩＩｂ、ＶＩＩｃ式、又はそれらの混合物の酸化されたジヨウ素化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーをアミノ化することによって調製することができる。
【００４９】
なお別の実施態様では、ＩＸａ、ＩＸｂ、ＩＸｃ、ＩＸｄ、ＩＸｅ、ＩＸｆ式、又はそれらの混合物の酸化されたジアミノ化されたシクロデキストリンモノマープリカーサー
【化１４】
は、ヨード基又はその他の適当な脱離基を分配させた酸化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーのヨード基又はその他の適当な脱離基をアミノ基含有部分−ＳＣＨ2ＣＨ2ＮＨ2で置換することによって調製することができる。
【００５０】
代わりに、上に記載した通りの酸化されたジヨウ素化されたジカルボン酸、又はジアミノ化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーは、シクロデキストリンモノマープリカーサーを酸化して酸化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーを形成し、次いで上に記載した通りの酸化されたシクロデキストリンモノマーをジヨウ素化及び／又はジアミノ化することによって調製することができる。いずれのジアミノ化された酸化されたシクロデキストリンモノマーのアミン基は、望まない副反応を避けるためにそれらの保護された形態にすることができる。上に検討した通りに、シクロデキストリン部分をヨード基と異なるその他の脱離基及びその他のアミノ基含有機能で改変してよい。次いで、酸化されたジヨウ素化された又はジアミノ化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーをコモノマーＡプリカーサーと共重合させて線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーを形成することができる。
【００５１】
線状のシクロデキストリンコポリマー又は線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーは、少なくとも１つのコモノマーＡプリカーサー又はコモノマーＡプリカーサーの加水分解された生成物で終わる。シクロデキストリンコポリマーが少なくとも１つのコモノマーＡプリカーサーで終わる結果、上に記載した通りの遊離の誘導体化（ｄｅｒｉｖａｔｉｚｉｎｇ）基が線状のシクロデキストリンコポリマー又は線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーにつき存在する。例えば、誘導体化基は、酸基又は加水分解して酸基にすることができる誘導体化基にすることができる。発明に従えば、誘導体化基を所望の通りに更に化学的に改変してシクロデキストリンコポリマーの性質、例えばコロイド状安定性及びトランスフェクション効率を増進させてよい。例えば、誘導体化基をＰＥＧと反応させてＰＥＧを末端基とするシクロデキストリンコポリマーを形成してコロイド状安定性を増進させることにより或はヒスチジン又はイミダゾール酢酸と反応させてイミダゾリルを末端基とするシクロデキストリンコポリマーを形成して細胞内（例えばエンドソーム放出）及びトランスフェクション効率を増進させることによって改変してよい。図２９及び３０を参照。
【００５２】
それ以上のケミストリーをシクロデキストリンコポリマーに関して改変された誘導体化基を通して行ってよい。例えば、改変された誘導体化基を用いて線状のシクロデキストリンコポリマー又は線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーを同じ又は異なるシクロデキストリンコポリマー又は非シクロデキストリンポリマーに結合させることによってポリマー鎖を伸ばすことができる。付け加えるべきポリマーは、同じ又は異なる線状のシクロデキストリンコポリマー又は線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーにすることができ、これらは、また、更に改変するためにコモノマーＡプリカーサーで終わることもできる。
【００５３】
代わりに、上に記載した通りの末端の誘導体化基又は末端の改変された誘導体化基を含有する同じ又は異なる線状のシクロデキストリンコポリマー又は線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーを官能基又は改変された誘導体化基を通して反応させて一緒に結合させることができる。官能基又は改変された誘導体化基の反応の際に、生分解性部分、例えばジスルフィド結合のようなものが形成される。例えば、末端の誘導体化基のシステインによる改変を用いて遊離のチオール基を有する線状のシクロデキストリンコポリマー又は線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーを製造することができる。また遊離のチオール基を含有する同じ又は異なるシクロデキストリンコポリマーとの反応は、２つのコポリマーの間でジスルフィド結合を形成することになる。官能基又は改変された誘導体化基を異なる生分解のレート（例えば酵素生分解を経て）を示す結合を供するように選定し、それにより、所望ならば治療剤についての徐放システムを提供することができる。生成するポリマーを本明細書中に記載する通りにして架橋することができる。本明細書中に記載する通りの治療剤を、ポリマーを架橋する前に又はポリマーを架橋した後に、加えることができる。リガンドもまた改変された誘導体化基を通してシクロデキストリンコポリマーに結合させることができる。例えば、線状のシクロデキストリンコポリマー又は線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーをシクロデキストリンコポリマーに結合させたリガンドで改変することができる。リガンドをシクロデキストリンモノマーＣ又はコモノマーＡを通してシクロデキストリンコポリマーに結合させることができる。リガンドをシクロデキストリンコポリマーのシクロデキストリン部分に結合させるのが好ましい。ＷＯ００／０１７３４（本明細書中に援用する）を参照。
【００５４】
枝分かれしたシクロデキストリン含有ポリマー
ホスト及び／又はゲスト機能を有する粒状複合体のポリマーは、また、実質的に枝分かれしたポリマー、例えば、枝分かれしたポリエチレンイミン（ＰＥＩ）又は枝分かれしたシクロデキストリン含有ポリマー、好ましくは枝分かれしたシクロデキストリン含有ポリマーのようなものにすることもできる。枝分かれしたシクロデキストリン含有ポリマーは、ポリマー主鎖の一部になる及び／又はポリマー主鎖からペンダントすることができるシクロデキストリン部分を少なくとも１つ含有する任意の水溶性の枝分かれしたポリマーにすることができる。枝分かれしたシクロデキストリン含有ポリマーは、枝分かれしたシクロデキストリンコポリマー又は枝分かれした酸化されたシクロデキストリンコポリマーである。枝分かれしたシクロデキストリンコポリマー又は枝分かれした酸化されたシクロデキストリンコポリマーは、それぞれ上に記載した通りの線状のシクロデキストリンコポリマー又は線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーであって、それらから従属鎖が枝分かれされるものである。枝を出した従属鎖は、任意の飽和された又は不飽和の、線状の又は枝分かれした炭化水素鎖にすることができる。枝を出した従属鎖は、更に種々の誘導体化基又は置換基、例えば、ヒドロキシル、アミノ、酸、エステル、アミド、ケト、ホルミル、及びニトロ基のようなものを含有してよい。枝を出した従属鎖は、また、シクロデキストリン或はその他のホスト又はゲスト官能性部分を含有してもよい。枝を出した従属鎖は、また、リガンドで改変してもよい。そのようなリガンド改変は、枝を出した従属鎖におけるリガンドのシクロデキストリン部分への結合を含み、それに限定しない。
【００５５】
枝分かれしたシクロデキストリン含有ポリマーは、枝分かれしたシクロデキストリンコポリマー又は枝分かれした酸化されたシクロデキストリンコポリマーであって、それらの枝を出した従属鎖がシクロデキストリン部分を含有するものであるのが好ましい。枝を出した従属鎖がシクロデキストリン部分を含有するならば、シクロデキストリン部分は、治療剤のカプセル化ばかりでなく包接複合体形成も助成することができる。枝を出した従属鎖のシクロデキストリン部分は、ポリマー主鎖中のシクロデキストリン部分と共に、包接複合体形成及び治療剤のカプセル化を助成するのが好ましい。枝分かれしたシクロデキストリン含有ポリマーは、ポリマー（例えば線状の又は枝分かれしたＰＥＩ）のシクロデキストリンモノマープリカーサーによる誘導体化（例えば置換）を含み、それに限定しない当分野で知られている任意の手段によって調製することができる。ペンダントシクロデキストリンを有するポリマーの例は、Ｔｏｊｉｍａ等、Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．Ｐａｒｔ Ａ：Ｐｏｌｙｍ．Ｃｈｅｍ．３６，１９６５（１９９８），Ｃｒｉｎｉ等、Ｅｕｒ．Ｐｏｌｙｍ．Ｊ．３３，１１４３，（１９９７），Ｗｅｉｃｋｅｎｍｅｉｅｒ等、Ｍａｒｏｍｏｌ．Ｒａｐｉｄ Ｃｏｍｍｕｎ．１７，７３１（１９９６），及びＢａｃｈｍａｎｎ等、Ｊ．Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ １７，１３５９（１９９８）に記載されており；これらの文献の各々を本明細書に援用する。（Ｗｅｉｃｋｅｎｍｅｉｅｒ論文は、シクロデキストリン側鎖ポリエステル、それらの合成及びアダマンタン誘導体の包接について記載している。）枝分かれしたシクロデキストリン含有ポリマーは、上に検討した通りに架橋することができる。
【００５６】
発明において用いるためのポリ（エチレンイミン）（ＰＥＩ）は、重量平均分子量約８００〜約８００，０００ダルトンを有し、約２，０００〜１００，０００ダルトンを有するのが好ましく、約２，０００〜約２５，０００ダルトンを有するのが一層好ましい。ＰＥＩは、線状でも又は枝分かれしてもよい。適したＰＥＩ化合物は、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙからのポリエチレンイミン、Ｐｏｌｙｓｃｉｅｎｃｅｓからのポリエチレンイミン、並びにＢＡＳＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手し得るＰＯＬＹＭＩＮポリ（エチレンイミン）及びＬＵＰＡＳＯＬ（登録商標）ポリ（エチレンイミン）を含む数多くの供給元から市販されている。
【００５７】
その他のホスト官能性ポリマー
上に検討した通りに、粒状複合体の少なくとも一種のポリマーは、包接複合体を形成することができるポリマーである。好適なシクロデキストリンホスト機能を有するポリマーを、種々の調製方法と共に上に記載した。ホスト機能を有する線状の又は枝分かれした任意のポリマーを、本発明の実施において同じようにして用いることができる。ポリマーにより用いることができる適した「ホスト」のその他の例は、キャビタンド、クラウンエーテル、クリプタンド、ククルビツリル、カリキサレン、スフェロンド等を含み、それに限定しない。これらのその他のホストのポリマーは、シクロデキストリン含有ポリマーについて上に記載したのと同じ方法で調製することができる。感心のあるホストをヒドロキシル基のような官能基を通して誘導体化してヨージド、トシレート等のような脱離基を結合させ及び脱離基を置換しかつホストコポリマーを形成する適したコモノマーＡと反応させることができる。代わりに、ホストは、ホストにコモノマーＡとの縮合反応を受けさせてホストコポリマーを形成するのを可能にするアミン又はカルボキシル基のような官能基を含有して又は含有するように誘導体化してよい。次いで、ポリマー主鎖中に並びにコポリマーが枝分かれしているならば、枝中にホスト機能の混合物を有するホストコポリマーを調製することができる。
【００５８】
ゲスト官能性ポリマー
ゲスト官能性ポリマーは、ホスト官能性錯生成剤と包接複合体を形成することができるポリマー任意のポリマーにすることができる。ゲスト機能は、側鎖又は末端基上に存在することになるのが典型的である。ゲスト機能をポリマー主鎖の一部としてでなく有するポリマーの例は、ペンダントアダマンタン基を有するポリマーになろう。ポリマー中に組み込むことができる包接機能の例は、アダマンタン、ジアダマンタン、ナフタレン、及びコレステロールのような当分野で知られているものを含み、それらに限定しない。
【００５９】
Ｂ．治療剤
発明に従えば、上に記載した通りに、少なくとも一種の治療剤がポリマー中にカプセル化されるようになって粒状複合体を形成する。「治療剤」なる用語は、薬理学的又は治療用途を有する任意の活性剤及び下記に検討する通りの殺菌性用途を有する活性な化合物又は薬剤を包含することを意図する。そのような治療剤（又は活性剤）の例を下記に検討する。カプセル化とは、任意の手段であって、それらによって、治療剤がポリマーと会合する（例えば、静電相互作用、疎水性相互作用、実際のカプセル化）手段と定義する。会合度は、当分野で知られている技術、例えば蛍光研究、ＤＮＡモビリティ研究、光の散乱、電子鏡検法を含む技術によって求めることができ、かつ治療剤に応じて変わることになる。送出のモードとして、例えば、上に記載した通りの粒状複合体のポリマー及びＤＮＡから造られる多次元のポリマー網状組織を含有する治療組成物を、トランスフェクション、すなわちＤＮＡの動物（例えばヒト）細胞中への取込みを助けるのに用いることができる。（Ｂｏｕｓｓｉｆ，Ｏ．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，９２：７２９７−７３０１（１９９５）；Ｚａｎｔａ等、Ｂｉｏｃｕｎｊｕｇａｔｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，８：８３９−８４４（１９９７）；Ｇｏｓｓｅｌｉｎ等、”Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｇｅｎｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｕｓｉｎｇ Ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｙ Ｃｒｏｓｓ−Ｌｉｎｋｅｄ Ｌｏｗ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｗｅｉｇｈｔ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｉｍｉｎｅ”，Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｙ，Ｔｈｅ Ｏｈｉｏ Ｓｔａｔｕｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ、ウエブ上で公表された、改訂原稿、２００１年７月５日。）。治療剤が核酸ベース（例えばＤＮＡ）である時に、複合体を形成するポリマー、治療剤は、「ポリプレックス」の形態になることができる。ポリプレックスは、核酸と説明しているポリマーとの間の複合体である。Ｆｅｌｇｎｅｒ等、”Ｎｏｍｅｎｃｌａｔｕｒｅ ｆｏｒ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｇｅｎｅ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ”，Ｈｕｍ．Ｇｅｎｅ Ｔｈｅｒ．８，５１１−５１２（１９９７）を参照。
【００６０】
治療剤の任意の治療剤混合物を発明の組成物によって用いることができる。治療剤は、粒状複合体を形成する際に、生物学的又は治療的活性を保持しても又は保持しなくてもよい。治療混合物から、詳細には粒状複合体のポリマーから放出する際に、治療剤の活性が回復される。又は、プロドラッグの場合には、活性のための潜在性が回復される。よって、粒状複合体は、有利には、活性の損失、例えば生分解によるものに対して治療剤保護をもたらしかつ高められたバイオアベイラビリティを供する。これより、発明の組成物は、安定性、特に貯蔵又は溶液安定性を治療剤又は任意の活性な化学化合物に付与するのに用いることができる。親油性治療剤をカプセル化すると、親油性治療剤の、完全でないとしも、高められた溶解性をもたらす。治療剤を、粒状複合体又は治療組成物形成の前に又は後に更に改変してよい。
【００６１】
治療剤は、当分野で知られているものを含む任意の親油性又は疎水性、合成又は天然の生物学的に活性な治療剤にすることができる。ニュージャージー、ホワイトハウスステーション在Ｍｅｒｃｋ ａｎｄ Ｃｏ．，Ｉｎｃ．，Ｔｈｅ Ｍｅｒｃｋ Ｉｎｄｅｘ，Ａｎ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｄｒｕｇｓ，ａｎｄ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｓ、第１３版、２００１。そのような治療剤の例は、下記を含み、それらに限定しない：小分子医薬品、抗生物質、ステロイド、ポリヌクレオチド（例えば、ゲノミックＤＮＡ、ｃＤＮＡ、ｍＲＮＡ、アンチセンスオリゴヌクレオチド、内在性ウイルス、及びキメラポリヌクレオチド）、プラスミド、ペプチド、ペプチド断片、小分子（例えばドキソルビシン）、キレート剤（例えばデフェロキサミン（ＤＥＳＦＥＲＡＬ）、エチレンジアミンテトラ酢酸（ＥＤＴＡ））、自然産物（例えばＴａｘｏｌ、Ａｍｐｈｏｔｅｒｉｃｉｎ）、及びその他の生物学的に活性な高分子、例えばタンパク質及び酵素のようなもの。また、シクロデキストリンポリマーと包接複合体を形成するのにゲストとして使用する活性剤（治療剤）を列挙する米国特許第６，０４８，７３６号も参照。米国特許第６，０４８，７３６号の開示を本明細書中に援用する。小分子治療剤は、複合粒子内の治療剤にすることができるばかりでなく、更なる実施態様では、複合体においてポリマーに共有結合させることもできる。好ましくは、共有結合は、可逆性であり（例えば、プロドラッグ形態又はジスルフィドのような生分解性結合を通して）かつ治療剤を送出する別の方法を提供する。
【００６２】
２．錯生成剤
発明に従えば、錯生成剤は、ホスト又はゲスト機能を有する化合物であって、対応するゲスト又はホスト機能を有する粒状複合体においてポリマーと包接複合体を形成することができるものである。上に記載した通りに、ホスト機能を有する粒状複合体のポリマー又はホスト機能を有するポリマーのモノマーを改変して包接複合体を形成するのに、ゲスト錯生成剤を使用することができる。また、上に記載した通りに、ホスト錯生成剤は、ポリマーゲスト機能へのホストとして作用することによって粒状複合体の少なくとも１つのポリマーと包接複合体を形成することができる。錯生成剤は、２つ以上の包接機能を有してよい。例えば、２つの包接機能を有する錯生成剤は、ゲスト、ゲスト；ホスト、ホスト；又はホスト、ゲスト錯生成剤にすることができる。錯生成剤は、また、複数のホスト及び／又はゲスト機能の混合物を有してもよい。錯生成剤は、また、有利な性質を発明の組成物に加える官能基も含有する。この官能基は、例えば、リガンド、親水性又は疎水性基、更なる治療剤等にすることができる。錯生成剤は、また、包接ゲスト又はホストと官能基との間にスペーサー基を含んでもよい。
【００６３】
好ましくは、錯生成剤は、結合定数約＞１０2を示し、約＞１０3を示すのが好ましく、約＞１０4を示すのが一層好ましい。結合定数は、約１０2〜１０6の範囲になるのが典型的である。錯生成剤に適した包接ゲストの例は、アダマンタン、ジアダマンタン、ナフタレン、コレステロール及びこれらの誘導体のような当分野で知られているものを含み、それらに限定しない。アダマンタン又はジアダマンタンを使用するのが好ましい。Ａｍｉｅｌ等、Ｉｎｔ．Ｊ．Ｐｏｌｙｍｅｒ Ａｎａｌｙｓｉｓ ＆ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ、１巻、２８９−３００（１９９５）；Ａｍｉｅｌ等、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ Ｐｈｅｎｏｍｅｎａ ａｎｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２５：６１−６７（１９９６）；Ａｍｉｅｌ等、Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｃｏｌｌｏｉｄ ａｎｄ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ，７９，１０５−１２２（１９９９）；及びＳａｎｄｉｅｒ等、Ｌａｎｇｍｕｉｒ，１６，１６３４−１６４２（２０００）。
【００６４】
錯生成剤は、発明の組成物に利点をもたらす官能基を含有する。官能基は、ヒドロキシル又はアミン機能を簡単に加えることができるので、機能を導入する一方法である。好適な実施態様では、錯生成剤は、複合体を、例えば細胞接触、細胞間トラフィッキング、及び／又は細胞加入及び細胞放出を助成するように変えることができるばかりでなく、粒状複合体のポリマーと包接複合体を形成することができる。当分野で知られている任意のそのような基を使用することができる。適した「官能」基の例は、下記を含み、それに限定しない：リガンド、核局在化シグナル（Ｚａｎｔａ等、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ，９６，９１−９６頁（１９９９）を参照）、エンドソーム放出ペプチド、エンドソーム放出ポリマー、膜透過剤、又はこれらの混合物。核局在化シグナル（ＮＬＳ）は、当分野で知られている任意の核局在化シグナルにすることができる。エンドソーム放出ペプチド又はポリマーは、当分野で知られている任意のエンドソーム放出ペプチド又はポリマーにすることができる（例えば、ＨＡ−２及びＧＡＬＡ）。”Ｇｅｎｅ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｂｙ ｎｅｇａｔｉｖｅｌｙ ｃｈａｒｇｅｄ ｔｅｒｎａｒｙ ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ ｏｆ ＤＮＡ，ｃａｔｉｏｎｉｃ ｌｉｐｏｓｏｍｅｓ ａｎｄ ｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｎ ｏｒ ｆｕｓｉｇｅｎｉｃ ｐｅｐｔｉｄｅｓ”Ｓｉｍｏｅｓ Ｓ，Ｓｌｅｐｕｓｈｋｉｎ Ｖ，Ｇａｓｐａｒ Ｒ，ｄｅ Ｌｉｍａ ＭＣＰ，Ｄｕｚｇｕｎｅｓ Ｎ，ＧＥＮＥ ＴＨＥＲＡＰＹ ５：（７）９５５−９６４ ＪＵＬ １９９８を参照。細胞膜透過用（又は細胞膜透過性剤）の例は、ＨＩＶからのＴＡＴタンパク質である。ＴＡＴタンパクは、ウイルス性転写活性剤であり、細胞核の中に活動的に移入される。Ｔｏｒｃｈｉｌｉｎ，Ｖ．Ｐ．等、ＰＮＡＳ．９８，８７８６−８７９１（２００１）。
【００６５】
錯生成剤は、また、特に生物学的条件下で溶解度を増大させ及び／又は安定化を付与するポリマーで機能化してもよい。組成物の安定化は、疎水基又は親油基を有する錯生成剤を使用することによって達成又は増進することができる。好適なタイプの疎水基は、ポリエチレングリコール又はポリエチレングリコール含有コポリマー（ＰＥＧ）である。好適なポリエチレンエチレングリコールは、HO(CH2CH2O)zH式（ここで、ｚは２〜５００、好まくは１０〜３００の範囲である）を有する。ＰＥＧ ６００、ＰＥＧ ３４００、及びＰＥＧ ５０００が発明において使用することができるポリエチレングリコールの代表である。錯生成剤におけるＰＥＧの分子量が大きい程、組成物の安定化が大きくなるのが普通である。ＰＥＧは、分子量が大きい程、好適であるのが普通である。好適な錯生成剤は、ペグ化（ｐｅｇｙｌａｔｅｄ）アダマンタン又はペグ化ジアダマンタンである。錯生成剤として有用ないくつかのアダマンタン−ＰＥＧ分子の構造を図１に示す。錯生成剤は、親油性（疎水性）を増大させのに、長鎖アルキル、脂肪酸、等のような親油基を含有することができる。親油基の選定は、所望する親油性の量に依存する。この検討から分かる通りに、錯生成剤は、所望する性質を組成物中に導入するために任意のタイプの機能で変性してよい。錯生成剤は、標準の有機技術を使用して調製することができる。異なる錯生成剤の混合物を採用すると、所望する組成物性質を達成する際の変種及び特異性の増大を可能にする。
【００６６】
官能基を錯生成剤に結合させるのにスペーサー基を使用することができる。スペーサー基は、ゲスト錯生成剤又は官能基に悪影響を与えない当分野で知られている任意のスペーサー基にすることができる。例えば、スペーサー基は、直接結合にし、それで官能基を錯生成剤に直接結合させるようにすることができる。代わりに、スペーサー基は、生理学的ｐＨにおいて水溶性、高度にアニオン性であり又は酸性条件下で融合性（ｆｕｓｏｇｅｎｉｃ）能力を有する成分にすることができる。スペーサー基は、好ましくは包接複合体において錯生成剤とポリマーとの結合親和性を増進させる（例えばグルタミン酸残基、カルボン酸基等を含有するアニオン性スペーサー基）。スペーサー基は、また、還元性結合（例えばジスルフィド結合）を含有してもよく、それの還元は、錯生成剤から官能基を放出させるであろう。適したスペーサー基の例は、下記を含み、それらに限定しない：直接結合、ポリグルタミン酸、ＧＡＬＡ及びポリエチレングリコール（ＰＥＧ）。
【００６７】
官能基は、また、更なる治療剤でもよい。治療剤は、錯生成剤に可逆的に結合させることができる（例えばプロドラッグ形態又は生分解性結合を通して）。これは、更なる治療剤を錯生成剤を経て送達する方法を提供する。
【００６８】
上記の検討から理解することができるように、発明の組成物において採用する錯生成剤は、下記式の化合物である：
【化１５】
式中
Jは、-NH-,-C(=O)NH-(CH2)d-,-NH-C(=O)-(CH2)d-,-CH2SS-,-C(=O)O-(CH2)e-O-P(=O)(O-(CH2)e-Y)O-,
【化１６】
ペプチドもしくはポリペプチド残基、又は-NH-(C=O)-CH(R1)-NH-(C=O)-CH(R1)-NH-であり;
Yは、更なるホスト／ゲスト機能であり;
R1は、-(CH2)a-CO2H,エステルもしくはその塩；又は-(CH2)a-CONH2であり;
PEGは、-O(CH2CH2O)z- (式中、zは２〜５００の範囲である）であり；
Lは、H,-NH2,-NH-(C=O)-(CH2)e-(C=O)-CH2-,-S(=O)2-HC=CH2-,-SS-,-C(=O)O-又は炭水化物残基であり；
aは０又は１であり；
bは０又は１であり；
dは０〜６の範囲であり；
eは１〜６の範囲であり；
nは０〜６の範囲であり；
yは０又は１であり；及び
xは０又は１である。
【００６９】
錯生成剤は、また下記式の化合物にすることもできる：
【化１７】
式中、変数は上記と同じであり、ｚは１〜５の範囲であり、ｑは１〜５の範囲であり、及びｗは１〜５の範囲である。
【００７０】
検討した通りに、ゲスト官能基の例は、アダマンチル、ナフチル、コレステロールを含み、それらに限定せず、好適なホスト官能基はシクロデキストリンである。式に示す通りのホスト官能基とゲスト官能基との混合物が錯生成剤に存在してよい。
【００７１】
アダマンタンゲスト官能基を有する好適なクラスの錯生成剤は、下記式の化合物である：
【化１８】
式中
Jは、-NH-,-C(=O)NH-(CH2)d-,-NH-C(=O)-(CH2)d-,-CH2SS-,-C(=O)O-(CH2)e-O-P(=O)(O-(CH2)e-Ad)O-,
【化１９】
ペプチドもしくはポリペプチド残基、又は-NH-(C=O)-CH(R1)-NH-(C=O)-CH(R2)-NH-であり;
Adはアダマンチルであり；
Yは、更なるホスト／ゲスト機能であり;
R1は、-(CH2)a-CO2H,エステルもしくはその塩；又は-(CH2)a-CONH2であり;
PEGは、-O(CH2CH2O)z- (式中、zは２〜５００の範囲である）であり；
Lは、H,-NH2,-NH-(C=O)-(CH2)e-(C=O)-CH2-,-S(=O)2-HC=CH2-,-SS-,-C(=O)O-又は炭水化物残基であり；
aは０又は１であり；
bは０又は１であり；
dは０〜６の範囲であり；
eは１〜６の範囲であり；
yは０又は１であり；及び
xは０又は１である。
【００７２】
発明の治療組成物は、機能化された錯生成剤を使用することによって、細胞接触及び／又は細胞加入を助成するように変性する又は機能化することができる。その組成物は、複数の機能及び／又は利点を達成するために、異なる機能を有する錯生成剤を使用して２つ以上のタイプの包接複合体を形成することができる。上に記載した通りに、リガンドを使用して粒状複合体のポリマー又は錯生成剤を改変してよい。これより、発明に従えば、発明の組成物は、包接複合体を経て、リガンドを１つよりも多く含有し、こうして細胞ターゲティング及び／又は送出のための部位を１つよりも多く保持することができる。複数のリガンド−又はその他の−機能化された錯生成剤は、ペグ化された錯生成剤のような安定化又は溶解度機能を有する錯生成剤を加えることによって安定化することができる。
【００７３】
ポリマーは、異なる官能化された錯生成剤の混合物と複数の包接複合体を形成することができることから、発明の治療組成物は、例えば、複数の治療剤、異なるリガンド及び／又は種々の安定化ポリマーを含有してよい。錯生成剤を治療剤又はプロドラッグで官能化する場合は、複数の包接複合体を形成することは、同じ治療組成物を用いて複数の治療剤を送出することを可能にする。リガンドが存在するならば、治療剤の組成物全体（又はカクテル）を特定の細胞タイプ、病気、又はその他の治療使用に向けることができる。
【００７４】
官能化されたゲスト錯生成剤は、当分野で知られている任意の手段によって調製することができる。Ａｍｉｅｌ等、Ｉｎｔ．Ｊ．Ｐｏｌｙｍｅｒ Ａｎａｌｙｓｉｓ ＆ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ、１巻、２８９−３００（１９９５）；Ａｍｉｅｌ等、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ Ｐｈｅｎｏｍｅｎａ ａｎｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２５：６１−６７（１９９６）；Ｓａｎｄｉｅｒ等、Ｌａｎｇｍｕｉｒ，１６，１６３４−１６４２（２０００）を参照。
【００７５】
３．発明の治療組成物の製法
発明は、また、組成物を調製する方法にも関する。その方法は、治療剤、ホスト又はゲスト官能基を有するポリマー、及び錯生成剤を組み合わせて治療組成物を形成する。錯生成剤は、ゲスト又はホストとして作用し、ポリマーと包接複合体を形成する。別の実施態様では、初めに治療剤とポリマーとを組み合わせて粒状複合体を形成する。次いで、粒状複合体を錯生成剤と組み合わせて治療組成物の包接複合体を形成する。その組成物は、また、初めにポリマーを錯生成剤と混合し、次いでその混合物を治療剤と組み合わせて複合体、よって発明の組成物を形成することによって形成してもよい。
【００７６】
Ａ．ポリマー−剤粒状複合体の形成
治療剤及びポリマーの粒状複合体は、当分野で知られている任意の手段によって調製することができる。例えば、粒状複合体は、治療剤をポリマーと簡単に接触させ、混合し、又は分散させることによって形成することができる。例えば、ポリマーと治療剤とを両方が可溶性の溶媒中、ポリマーが可溶性であるが治療剤を分散させる溶媒中、又はポリマーと治療剤とを分散させるが粒状複合体を可溶性にする溶媒中で混合することができる。医薬品用途用では、溶媒は、任意の生理学的に許容し得る水溶液にすることができる。粒状複合体は、ポリマーと治療剤とを会合する、ポリマーを自己会合する、又は化学的手段によって形成することができる。粒状複合体のポリマーは、粒状複合体を形成する前に、実質的に会合された構造、例えばポリマーゲルとして存在しないのが普通である。しかし、粒状複合体の一部としてのポリマーは、ポリマー及び治療剤の性質に応じて、ゲルのような実質的に会合された構造を形成することができる。粒状複合体は、また、同じでも又は異なってもよいモノマーを治療剤の存在において重合させて線状の又は枝分かれしたポリマーを調製することもできる。粒状複合体は、また、同じでも又は異なってもよく、治療剤の存在において線状の又は枝分かれしたポリマーを形成することができるモノマーを重合させることによって調製することもでき、ここで、治療剤は重合用のテンプレートとして作用する。Ｔｒｕｂｅｔｓｋｏｙ等、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ、２６巻、１８号、４１７８−４１８５頁（１９９８）。
【００７７】
ポリマー及び治療剤の使用量は、粒状複合体をアセンブルさせることができる任意の量にすることができる。ポリマーは、治療剤を超える量で使用することになるのが普通である。ポリマーを形成するのに使用するポリマーは、カチオン荷電されたコモノマーＡ又はＰＥＩのようなポリアルキレンイミンによるようなカチオン又はアニオン電荷を帯びる時に及び治療剤がアニオン性ポリヌクレオチドのように電荷を帯びる時に、ポリマー対治療剤の比を電荷比と表わすことができる。電荷比は、ポリマーの電荷対治療剤の電荷の比の表現である。実施例に示す通りに、カチオン性シクロデキストリンポリマー及びアニオン性ＤＮＡの粒状複合体は、電荷比５＋／−、すなわちシクロデキストリンポリマーからのカチオン性電荷５対ＤＮＡのアニオン性電荷１で配合するのが典型的である。電荷比は、粒状複合体を形成するのを可能にする任意の比にすることができかつ必要な最小電荷比を超えることができる。ポリマー及び／又は治療剤が荷電されていない場合には、ポリマー対治療剤の量又は比は、当分野で知られている通りに重量、モル又は濃度によって表わすことができる。
【００７８】
発明に従えば、粒状複合体のポリマーは、また、治療剤及び多次元のポリマー網状組織を含む粒状複合体を形成するのに十分な条件下で処理してもよい。そのような多次元のポリマー網状組織は、ＷＯ００／３３８８５に記載されており、それを本明細書中に援用する。ＷＯ００／３３８８５に記載されている通りに、粒状複合体のポリマーを、多次元のポリマー網状組織を形成するのに十分な条件下で処理することは、粒状複合体のポリマー及び治療剤の会合を助成する、更なる薬剤又は反応体を加えることを含む任意の適した反応条件を用いて行うことができる。ポリマーは、インターポリマー共有結合、非共有結合（例えばイオン結合）、又は非共有相互作用（例えばファンデアワールス相互作用を経て）を経て会合させることができる。ポリマーのイントラポリマー共有結合、非共有結合、又は非共有相互作用を経た会合も同様に生じ得る。そのような会合の結果、粒状複合体のポリマーは相互作用して多次元のポリマー網状組織を形成する。
【００７９】
発明の一実施態様では、治療剤及び多次元のポリマー網状組織を含む粒状複合体を形成することは、架橋反応を伴う。例えば、粒状複合体のポリマーが単一のポリマー分子であるならば、ポリマーを、架橋を助成する又は架橋を形成する分子、オリゴマー、又は異なるポリマーと反応させ、それで粒状複合体の単一のポリマー分子のイントラポリマー架橋又は粒状複合体の単一のポリマー分子との実際の架橋が生じるようにすることができる。同様に、粒状複合体のポリマーが二種以上のポリマーの混合物であるならば、ポリマーを、架橋を助成する又は架橋を形成する分子、オリゴマー、又は異なるポリマーと反応させることができる。生成する架橋は、粒状複合体のポリマーのイントラポリマー及び／又はインターポリマー、好ましくはインターポリマー架橋にすることができる。
【００８０】
架橋剤は、当分野で知られている任意の架橋剤にすることができる。架橋剤は、粒状複合体のポリマー内で架橋を助成する又は粒状複合体のポリマーと実際に架橋していることができる任意のオリゴマー又はポリマー（例えば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）ポリマー、ポリエチレンポリマー）にすることができる。架橋用オリゴマー又はポリマーは、粒状複合体のポリマーと同じでも又は異なってもよい。同様に、架橋剤は、粒状複合体のポリマーと架橋することができる任意の適した分子にすることができる。架橋剤は、それ自体リガンドを含有してよい。
【００８１】
多次元のポリマー網状組織を形成する粒状複合体のポリマーのＷＯ００／３３８８５に記載されている通りの会合度は、部分会合から完全会合まで変わることができる。ポリマーの会合度を変えることにより、短鎖ポリマーを、短鎖ポリマーの解離する際の所望の特性を保持しながら長鎖ポリマーの特性を示すようにさせることができる。例えば、長鎖ポリマー特性は、総括の安定性、すなわち生分解耐性を、短鎖ポリマー特性が標的細胞内でＤＮＡ放出を助成しながら標的細胞に到達するまで、助成する。この二重性は、非生理学的及び生理学的の両方の条件で改良された安定性及び一層大きな保存寿命安定性を示す治療剤及び多次元のポリマー網状組織を含有する治療組成物をもたらす。治療組成物のポリマーの会合度を変えることは、また、治療剤の制御された送出も可能にする。
【００８２】
粒状複合体の粒子サイズは、発明の組成物を形成するのに使用するポリマー及び治療剤に依存する。下記の実施例に示す通りに、粒子サイズは、５０〜１０００ｎｍ、好ましくは５０〜５００ｎｍの範囲にすることができる。包接複合体を形成することは、粒子サイズを有意に増大させないのが典型的である。組成物は、離散した粒子としてのままである。下記に検討する通りに、ペグ化された錯生成剤を含有する組成物は、塩溶液中で優れた安定性を示す。有利には、組成物は、生理学的条件で安定であり、治療剤用送出ビヒクルとしての並びに種々の病気及び疾患の治療におけるそれらの使用を可能にする。
【００８３】
Ｂ．包接複合体の形成
包接複合体は、当分野で知られている任意の手段によって調製することができる。例えば、包接複合体は、粒状複合体と錯生成剤とを簡単に接触させ、混合し、又は分散させることによって形成することができる。例えば、粒状複合体と錯生成剤とを両方が可溶性の溶媒中、粒状複合体又は錯生成剤が可溶性であるが他方を分散させる溶媒中、又は粒状複合体と錯生成剤とを分散させるが包接複合体を可溶性にする溶媒中で混合することができる。包接複合体は、ポリマーと治療剤とを混合するのに使用するのと同じ容器中で錯生成剤を粒状複合体に加えることによって形成するのが好ましい。医薬品用途用では、溶媒は、任意の生理学的に許容し得る水溶液にすることができる。
【００８４】
錯生成剤を複合体粒子に包接複合体を形成する複合体のポリマー中に存在するホスト及び／又はゲスト官能基のモルに対して任意のモル比で加えてよい。錯生成剤は、ホスト及び／又はゲスト機能に対してモル比１：１で加えるのが普通である。組成物がポリマー上に少なくとも一種の錯生成剤及び少なくとも１つのホスト又はゲスト機能を含有する限り、低い方のモル比（ポリマー上の過剰のホスト及び／又はゲスト機能）を用いることができる。また、過剰の錯生成剤を用いてもよい。それで、錯生成剤対ポリマーホスト又はゲスト機能のモルのモル比は、０．０１：１〜１：０．０１の範囲にするのが典型的であり、０．５：１〜１：０．５にするのが好ましい。複数の錯生成剤を用いる時は、個々の錯生成剤のモル比は、組成物中に導入すべき所望の機能によって選定することができる。例えば、ペグ化された安定用錯生成剤がモル比０．９：１で存在しかつリガンドを含有する錯生成剤がほんの少量、例えば錯生成剤１〜２％で存在し得ることは、所定の組成にあり得る。そのような組成での錯生成剤の合計量は、上に検討した範囲内に入るのが典型的である。
【００８５】
４．組成物及び治療方法
発明の治療組成物は、固体、液体、懸濁体、又はエマルションとして調剤することができる。発明の治療組成物は、静脈内へ注入することができる形態であるのが好ましい。発明の治療組成物を投与するその他の方法は、口径投与、吸入、局部適用、腸管外、静脈内、鼻腔内、眼内、頭蓋内又は腹腔内注入、及び肺投与のような当分野で知られている方法を含み、それらに限定しない。投与の方法は、治療組成物の製剤に依存するのがしばしばである。治療組成物は、投与する前に、例えば遠心分離、透析及び／又は凍結乾燥を含む当分野で知られている任意の手段によって分離しかつ精製することができる。
【００８６】
発明は、有効量の発明の治療組成物並びに製薬的及び生理学的に許容されるキャリヤーを含む製薬組成物にも関する。適した固体又は液体生薬調剤は、例えば顆粒、粉末、被覆錠剤、マイクロカプセル、坐薬、シロップ、エリキシル、懸濁液、エマルション、ドロップ又は注入可能な溶液である。製薬組成物において一般的に用いられる添加剤は、賦形剤、分解剤、結合剤、コーティング剤、膨潤剤、流動促進剤（ｇｌｉｄａｎｔ）、滑剤、香味料、甘味料又は可溶化剤を含み、それらに限定しない。一層具体的に言えば、よく用いられる添加剤は、例えば、炭酸マグネシウム、二酸化チタン、ラクトース、マンニトール及びその他の糖、タルク、ラクトアルブミン、ゼラチン、デンプン、セルロース及びその誘導体、動物及び植物油、ポリエチレングリコール並びに溶媒である。溶媒は、殺菌水及び一価アルコール又はグリセロールのような多価アルコールを含む。
【００８７】
発明の治療組成物は、使用する治療剤のタイプに応じて、遺伝性又は後天性疾患、例えば、嚢胞性線維症、ゴーシェ病、筋ジストロフィー、ＡＩＤＳ、癌（例えば、多発性骨髄腫、白血病、黒色腫、及び卵巣癌腫）、心血管コンディション（例えば、進行性心不全、再狭窄、及び血友病）、並びに神経症状（例えば脳傷害）のようなものを治療するための種々の治療方法（例えば、ＤＮＡワクチン、抗生物質、抗ウイルス剤）において使用することができる。発明に従えば、治療方法は、治療剤を必要としているのが認められるヒト又は哺乳動物に、発明の治療組成物を治療上有効な量で投与する。治療上有効な量は、当業者ならば認識する通りに、ケース・バイ・ケースで決められることになる。考慮すべき要因は、治療すべき疾患及び疾患に悩むものの身体的特徴を含み、それらに限定しない。
【００８８】
６．その他の実用性
発明の包接複合体は、また、農業産業において用いられる化学薬品を送達する際に実用性を見出すこともできる。発明の別の実施態様では、「治療剤」は、殺菌上及び農業上の実用性を有する生物学的に活性な化合物である。これらの生物学的に活性な化合物は、当分野で知られているものを含む。例えば、適した農業上生物学的に活性な化合物は、肥料、殺真菌剤、除草剤、殺虫剤及び殺かび剤を含み、それらに限定しない。殺菌剤は、また、市営の水供給を処理するための水処理、冷却水、製紙における白濁水システムのような産業水システムにおいても用いられる。微生物の攻撃又は生分解を受け得る水性システムは、また、なめし革産業、繊維産業、及びコーティング又はペイント産業においても認められる。そのような殺菌剤及びそれらの使用の例は、米国特許第５，６９３，６３１号、同第６，０３４，０８１号、及び同第６，０６０，４６６号に個々に及び組み合わされて記載されており、これらの米国特許を本明細書中に援用する。上に検討したもののような活性剤を含有する組成物は、活性成分それ自体について知られているのと同じ方法で使用することができる。特に、そのような使用は薬理学的使用でないことから、複合体のポリマーは、製薬使用において要求される毒性プロフィルを必ずしも満足しなければならないと言うわけではない。
【００８９】
７．実施例
下記の例は、発明を例示するために挙げる。しかし、発明は、これらの例に記載する特定の条件又は詳細に限定されないことを理解すべきである。
【００９０】
物質．β−シクロデキストリン（インディアナ、ハモンドのＣｅｒｅｓｔａｒ ＵＳＡ，Ｉｎｃ．）を真空（＜０．１ｍトル）で１２０℃において１２時間乾燥させた後に使用した。ビフェニル−４，４’−ジスルホニルクロリド（ウイスコンシン、ミルウォーキーのＡｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）をクロロホルム／ヘキサンから再結晶させた。ヨウ化カリウムを乳鉢及び乳棒で粉にしかつオーブン中で２００℃において乾燥させた。他の試薬はすべて商業供給元から得、受け入れたままで更に精製しないで使用した。ポリマーサンプルを、Ａｎｓｐｅｃ ＲＩ検出器、Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ ＤＬＳ検出器、及びＰｒｏｇｅｌ−ＴＳＫ Ｇ３０００PWXLカラムを装備したＨｉｔａｃｈｉ ＨＰＬＣシステムで０．３Ｍ ＮａＣｌ又は水を溶離剤として流量１．０ｍＬ／分で使用して分析した。
【実施例１】
【００９１】
ビフェニル−４，４’−ジスルホニル−Ａ，Ｄ−キャップトβ−シクロデキストリン、１（Ｔａｂｕｓｈｉ等、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１０６，５２６７−５２７０（１９８４））
【００９２】
磁気攪拌棒、Ｓｃｈｌｅｎｋアダプター及び隔膜を装備した５００ｍＬ丸底フラスコに、乾燥したβ−シクロデキストリン７．９２ｇ（６．９８ｍモル）及び無水ピリジン（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）２５０ｍＬを仕込んだ。生成した溶液を窒素下で５０℃において攪拌し、その間にビフェニル−４，４’−ジスルホニルクロリド２．２０４ｇ（６．２８ｍモル）を４つに等しく分けて１５分間隔で加えた。５０℃において更に３時間の間攪拌した後に、溶媒を真空で除き、残分を逆相カラムクロマトグラフィーに水中アセトニトリル０〜４０％勾配溶離を用いて掛けた。画分を高性能液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）によって分析し、適当な画分を一緒にした。大量のアセトニトリルを回転蒸発器で除いた後に、生成した水性懸濁液を凍結乾燥乾固させた。これは、３．３９ｇ（３８％）の１を無色固体としてもたらした。
【実施例２】
【００９３】
６A，６D−ジヨード−６A，６D−ジデオキシ−β−シクロデキストリン，２（Ｔａｂｕｓｈｉ等、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．１０６，４５８０−４５８４（１９８４））
【００９４】
磁気攪拌棒、Ｓｃｈｌｅｎｋアダプター及び隔膜を装備した４０ｍＬ遠心管に、１．０２ｇ（７．２ｍモル）の１、乾燥した粉末ヨウ化カリウム（Ａｌｄｒｉｃｈ）３．５４ｇ（２１．３ｍモル）及び無水Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（Ａｌｄｒｉｃｈ）１５ｍＬを仕込んだ。生成した懸濁液を窒素下で８０℃において２時間の間攪拌した。冷却して室温にした後に、固形分をろ過によって分離し、上澄みを収集した。固体沈殿を無水ＤＭＦの第二部分で洗浄し、上澄みを一緒にして真空で濃縮した。次いで、残分を水１４ｍＬ中に溶解し、氷浴中で冷却した後に、テトラクロロエチレン（Ａｌｄｒｉｃｈ）０．７５ｍＬ（７．３ｍモル）を急速に攪拌しながら加えた。沈降生成物を中位のガラスフリット上でろ過し、小部分のアセトンで洗浄した後に、それをＰ2Ｏ5上で真空下で１４時間の間乾燥させた。これは、０．９０ｇ（９２％）の２を白色固体としてもたらした。
【実施例３】
【００９５】
６A，６D−ジアジド−６A，６D−ジデオキシ−β−シクロデキストリン，３（Ｔａｂｕｓｈｉ等、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．１８，１５２７−１５３０（１９７７））
【００９６】
磁気攪拌棒、Ｓｃｈｌｅｎｋアダプター及び隔膜を装備した１００ｍＬ丸底フラスコに、β−シクロデキストリンジヨージド１．７０４ｇ（１．２５ｍモル）、アジ化ナトリウム（ニュージャージー、ギブズタウンのＥＭ Ｓｃｉｅｎｃｅ）０．４９ｇ（７．５３ｍモル）及び無水Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（Ａｌｄｒｉｃｈ）１０ｍＬを仕込んだ。生成した懸濁液を窒素下で６０℃において１４時間の間攪拌した。次いで、溶媒を真空で除いた。生成した残分を塩中０．２Ｍ溶液を造る程の水に溶解し、次いでＢｉｏｒａｄ ＡＧ５０１−Ｘ８（Ｄ）樹脂１１．３ｇを通過させて残留塩を除いた。次いで、溶離剤を凍結乾燥乾固させて１．２３２ｇ（８３％）の３を白色非晶質固体として生じ、これを次の工程に更に精製しないで運んだ。
【実施例４】
【００９７】
６A，６D−ジアミノ−６A，６D−ジデオキシ−β−シクロデキストリン，４（Ｍｕｎｇａｌｌ等、Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．１６５９−１６６２（１９７５））
【００９８】
磁気攪拌棒及び隔膜を装備した２５０ｍＬ丸底フラスコに、β−シクロデキストリンビスアジド１．２３２ｇ（１．０４ｍモル）及び無水ピリジン（Ａｌｄｒｉｃｈ）５０ｍＬを仕込んだ。この攪拌懸濁液に、トリフェニルホスフィン０．８９８ｇ（３．４２ｍモル）を加えた。生成した懸濁液を周囲温度で１時間の間攪拌した後に、濃アンモニア水１０ｍＬを加えた。アンモニアの添加は、急速なガス発生によって行い、溶液は均質になった。１４時間した後に、溶媒を真空で除き、残分を水５０ｍＬですり砕いた。固形分をろ別し、ろ液を１０％ＨＣｌで酸性（ｐＨ＜４）にした後に、それをＴｏｙｏｐｅａｒｌ ＳＰ−６５０Ｍ（ＮＨ4+形態）樹脂を収容するイオン交換カラムにかけた。生成物４を０〜０．５Ｍ炭酸水素アンモニウムの勾配で溶離した。適当な画分を一緒にし、凍結乾燥乾固させて０．８３２ｇ（７１％）の生成物４をビス（炭酸水素）塩として生じた。
【実施例５】
【００９９】
β−シクロデキストリン−ＤＳＰコポリマー，５
【０１００】
２０ｍＬシンチレーションバイアルに、水１ｍＬ中４のビス（炭酸水素）塩９２．６ｍｇ（７．６５×１０-5モル）の溶液を仕込んだ。溶液のｐＨを１Ｍ ＮａＯＨで１０に調整した後に、クロロホルム１ｍＬ中ジチオビス（スクシンイミジルプロピオネート）（ＤＳＰ、イリノイ、ロックフォードのＰｉｅｒｃｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）３０．９ｍｇ（７．６５×１０-5モル）の溶液を加えた。生成した二相の混合物をＶｏｒｔｅｘミキサーで０．５時間の間攪拌した。次いで、水性層をデカントし、フレッシュクロロホルム３×１ｍＬで抽出した。次いで、ポリマー水溶液をＴｏｙｏｐｅａｒｌ ＨＷ−４０Ｆ樹脂上のゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）に水を溶離剤として使用して、かけた。画分をＧＰＣによって分析し、適当な画分を凍結乾燥乾固させて８５ｍｇ（８５％）を無色非晶質粉末として生じた。
【実施例６】
【０１０１】
β−シクロデキストリン−ＤＳＳコポリマー，６
【０１０２】
β−シクロデキストリン−ＤＳＳコポリマー，６を、ＤＳＰ試薬の代わりにジスクシンイミジルスベレート）（ＤＳＳ、イリノイ、ロックフォードのＰｉｅｒｃｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）を用いた他はＤＳＰポリマー、５と類似の方法で合成した。化合物６は、収率６７％で得られた。
【実施例７】
【０１０３】
β−シクロデキストリン−ＤＴＢＰコポリマー，７
【０１０４】
２０ｍＬシンチレーションバイアルに、水１ｍＬ中４のビス（炭酸水素）塩９１．２ｍｇ（７．２６×１０-5モル）の溶液を仕込んだ。溶液のｐＨを１Ｍ ＮａＯＨで１０に調整した後に、ジメチル３，３’−ジチオビス（プロピオンイミデート）・２ＨＣｌ（ＤＴＢＰ、イリノイ、ロックフォードのＰｉｅｒｃｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）２２．４ｍｇ（７．２６×１０-5モル）を加えた。生成した均質な溶液をＶｏｒｔｅｘミキサーで０．５時間の間攪拌した。次いで、ポリマー水溶液をＴｏｙｏｐｅａｒｌ ＨＷ−４０Ｆ樹脂上のゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）にかけた。画分をＧＰＣによって分析し、適当な画分を凍結乾燥乾固させて６７ｍｇ（６７％）の無色非晶質粉末を生じた。
【実施例８】
【０１０５】
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）６００ジ酸クロリド、８
【化２０】
磁気攪拌棒及び還流凝縮器を装備した５０ｍＬ丸底フラスコに、ポリエチレングリコール６００ジ酸（ウイスコンシン、ミルウォーキーのＦｌｕｌａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ）５．０７ｇ（約８．４ｍモル）及び無水クロロホルム（Ａｌｄｒｉｃｈ）１０ｍＬを仕込んだ。この攪拌溶液に、チオニルクロリド（Ａｌｄｒｉｃｈ）３．９ｍＬ（５３．４ｍモル）を加え、生成した溶液を１時間の間還流に加熱し、その時間中ガス発生が明らかに分かった。生成した溶液を冷却させて室温にした後に、溶媒及び過剰のチオニルクロリドを真空で除いた。生成した油をドライボックス中に保存し、精製しないで使用した。
【実施例９】
【０１０６】
β−シクロデキストリン−ＰＥＧ６００コポリマー、９
【化２１】
２０ｍＬシンチレーションバイアルに、６A，６D−ジアミノ−６A，６D−ジデオキシ−β−シクロデキストリン（４）のビス（炭酸水素）塩１１２．５ｍｇ（８．９５×１０-5モル）、トリエチルアミン（Ａｌｄｒｉｃｈ）５０μＬ（３．６×１０-4モル）、及び無水のＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ，Ａｌｄｒｉｃｈ）５ｍＬを仕込んだ。次いで、生成した懸濁液をポリエチレングリコール６００ジ酸クロリド、８ ５８ｍｇ（９．１×１０-5モル）で処理した。生成した溶液をＶｏｒｔｅｘミキサーで５分間攪拌し、次いで、２５℃で１時間の間静置させ、その時間の間に溶液は均質になった。溶媒を真空で除き、残分をＴｏｙｏｐｅａｒｌ ＨＷ−４０Ｆ樹脂上のゲルパーミエーションクロマトグラフィーに水を溶離剤として使用して、かけた。画分をＧＰＣによって分析し、適当な画分を凍結乾燥乾固させて無色非晶質粉末１１５ｍｇ（７５％）を生じた。
【実施例１０】
【０１０７】
６A，６D−ビス−（２−アミノエチルチオ）−６A，６D−ジデオキシ−β−シクロデキストリン、１０（Ｔａｂｕｓｈｉ，Ｉ；Ｓｈｉｍｏｋａｗａ，Ｋ；Ｆｕｇｉｔａ，Ｋ．Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．１９７７、１５２７−１５３０）
【化２２】
磁気攪拌棒及び隔膜を装備した２５ｍＬ Ｓｃｈｌｅｎｋフラスコに、エタノール中ナトリウム２−アミノエチルチオレートの０．８１Ｍ溶液０．９１ｍＬ（７．３７ｍモル）を仕込んだ。 (Fieser, L. F.; Fiester, M. Reagents for Organic Synthesis ; Wiley: ニューヨーク、1967;3巻、265-266頁)。溶液を蒸発乾固させ、固体を無水のＤＭＦ（Ａｌｄｒｉｃｈ）５ｍＬ中に再溶解した。６A，６D−ジヨード−６A，６D−ジデオキシ−β−シクロデキストリン（２）（１００ｍｇ、７．３８×１０-5モル）を加え、生成した懸濁液を窒素下で６０℃において２時間の間攪拌した。冷却して室温にした後に、溶液を真空で濃縮し、残分を水に再溶解した。０．１Ｎ ＨＣｌで酸性にした後に、溶液をＴｏｙｏｐｅａｒｌ ＳＰ−６５０Ｍイオン交換カラム（ＮＨ4+形態）にかけ、生成物を０〜０．４Ｍ炭酸水素アンモニウムの勾配で溶離した。適当な画分を一緒にし、凍結乾燥乾固させた。これは、８０ｍｇ（７９％）の１０を白色粉末として生じた。
【０１０８】
ジシステアミンβ−ＣＤ１０の代わりの合成
脱気水１００ｍＬ中４．６９ｇ（３．１７ｍモル）の２の溶液に、新たに昇華させたシステアミン０．４８９ｇ（６．３４ｍモル）を加えた。溶液を還流下で２時間の間攪拌した。溶液を、冷却して室温にしかつ１Ｎ ＨＣｌで酸性にした後に、Ｔｏｙｏｐｅａｒｌ ＳＰ−６５０Ｍイオン交換カラム（ＮＨ4+形態）にかけ、生成物を０〜０．２Ｍ炭酸水素アンモニウムの勾配で溶離した。適当な画分を一緒にし、凍結乾燥乾固させた。この手順は、白色固体１．８７ｇ（収率３９％）をもたらした。固体をTLC (シリカゲル、n-PrOH-AcOEt-H20-NH3aq 5/3/3/1、ニンヒドロンによる検出）によって特性表示し、これは、１０に相当する主スポットを示した。マトリックス支援レーザー脱着／イオン化（ＭＡＬＤＩ）飛行時間（ＴＯＦ）型質量スペクトルをPerSeptive Biosystems,Inc.によって供給される２メートルＥＬＩＴＥ計測器上で記録した。３について計算したMALDI-TOF m/z : 1252, 実測: 1253.5 [M+H] +, 1275.5 [M+Na] +, 1291.4 [M+K] +."C NMR (Bruker 500 MHz, D20) 8 ppm: 32.1 (S-CH2) and 38.8 (CH2-NH2), 32.9 (Sに隣接するC6), 60.2 (OHに隣接するC6), 70.8,71.4, 72.5 (C2, C3, C5), 81.8 (C4), 101.7 (Cl)。
【実施例１１】
【０１０９】
β−シクロデキストリン（シスタミン）−ＤＴＢＰコポリマー、１１
【化２３】
４ｍＬバイアルに、０．１Ｍ ＮａＨＣＯ3０．５ｍＬ中１０のビス（炭酸水素）塩１９．６ｍｇ（１．４２×１０-5モル）の溶液を仕込んだ。溶液を氷浴中で冷却した後に、ジメチル３，３’−ジチオビスプロピオンイミデート−２ＨＣｌ（ＤＴＢＰ、イリノイ、ロックフォードのＰｉｅｒｃｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）４．４ｍｇ（１．４×１０-5モル）を加えた。次いで、生成した溶液をＶｏｒｔｅｘミキサーで攪拌し、０℃で１時間の間静置させた。反応を１Ｍトリス−ＨＣｌで急冷した後に、０．１Ｎ ＨＣｌで酸性にしてｐＨ４にした。次いで、ポリマー水溶液をＴｏｙｏｐｅａｒｌ ＨＷ−４０Ｆ樹脂上のゲルパーミエーションクロマトグラフィーにかけた。画分をＧＰＣによって分析し、適当な画分を凍結乾燥乾固させた。これは、２１．３ｍｇ（１００％）の１１を白色粉末としてもたらした。
【実施例１２】
【０１１０】
β−シクロデキストリン（シスタミン）−ＤＭＳコポリマー、１２
【化２４】
磁気攪拌棒及び隔膜を装備した１０ｍＬ Ｓｃｈｌｅｎｋフラスコに、２００ｍｇ（１．６０×１０-4モル）の１０、トリエチルアミン（ウイスコンシン、ミルウォーキーのＡｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）４４μＬ（３．２×１０-4モル）、ジメチルスベルイミデート−２ＨＣｌ（ＤＭＳ、イリノイ、ロックフォードのＰｉｅｒｃｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）４３．６ｍｇ（１．６０×１０-4モル）、及び無水のＤＭＦ（ウイスコンシン、ミルウォーキーのＡｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｃ．）３ｍＬを仕込んだ。生成したスラリーを窒素の定常流下で１８時間の間８０℃に加熱し、その時間の間、溶媒のほとんどが蒸発した。残った残分を水１０ｍＬに再溶解し、次いで生成した溶液を０．１Ｎ ＨＣｌで酸性にしてｐＨ４にした。次いで、この溶液を、Amicon Centricon. Plus-20 5,000 NMWL遠心ろ過器を通過させた。水２×１０ｍＬ分で洗浄した後に、ポリマー溶液を凍結乾燥乾固させてオフホワイト非晶質固体４１．４ｍｇ（１８％）を生じた。
【０１１１】
代わりの合成： β−シクロデキストリン（シスタミン）−ＤＭＳコポリマーを先に記載される(Gonzalez等、1999)通りにして合成した。代表的な実験では、２５ｍＬバイアルに、０．５Ｍ Ｎａ2ＣＯ3５００μＬ中に溶解したジシステアミンβ−ＣＤ１０のビス（炭酸水素）塩（３９９．６ｍｇ、０．２６９ｍモル）の溶液を仕込んだ。ジメチルスベルイミデート・２ＨＣｌ（ＤＭＳ、イリノイ、ロックフォードのＰｉｅｒｃｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．、７３．５ｍｇ、０．２６９ｍモル）を加え、溶液を短時間遠心分離して成分を溶解した。生成した混合物を２５℃において１５時間の間攪拌した。次いで、混合物を水１０ｍＬで希釈し、１Ｎ ＨＣｌを加えることによってｐＨを４よりも低くもたらした。次いで、この溶液をdH20中でSpectra/Por 7 MWCO 3500透析膜(Spectrum)に対して２４時間の間透析した。透析された溶液を凍結乾燥乾固させた。13C NMR (Bruker 500MHz, D20) δppm:25.8,26.0,27.0,28.7,29.9,32.2,37.5,38.1,41.1,60.0,71.6, 72.3,72.6,80.8,101.4,167.9。
【実施例１３】
【０１１２】
プラスミドとの固定性恒久的荷電型コポリマー複合化
【０１１３】
全般的に、水中の固定性荷電型ＣＤ−ポリマー及びＤＮＡプラスミド溶液を等容量で適当なポリマー／プラスミド電荷比において混合する。次いで、混合物を室温で平衡に達しさせかつ自己集合させる。複合化成功を、混合物の小アリコートを０．６％アガロースゲルに移送し、ＤＮＡモービリティーについて調べることによってモニターする。遊離のＤＮＡは、かけた電圧下で移動するのに対し、複合化されたＤＮＡは、ウエルで遅延される。
【０１１４】
蒸留水中濃度０．１μｇ／μＬのＤＮＡ１μｇを１０μＬのコポリマー１２とポリマーアミン：ＤＮＡホスフェート電荷比２．４、６、１２、２４、３６、６０、及び１２０において混合した。１μｇ／μＬの配合緩衝剤（スクロース４０％、ブロモフェノールブルー０．２５％、及び５ｍＭ ＥＤＴＡを含有する２００ｍＭトリス−アセテート(Gao等、Biochemistry 35:1027-1036 (1996))を各々の溶液に加えた。各々のＤＮＡ／ポリマーサンプルを１×ＴＡＥ緩衝剤（４ｍＭトリス−アセテート／１ｍＭ ＥＤＴＡ）中にＥｔＢｒ６μｇ／１００ｍＬを含有する０．６％アガロース電気泳動ゲルにかけた。ＤＮＡ／ポリマー複合化の程度は、ゲル移行パターンにおけるＤＮＡ減速によって示された。コポリマー（１２）は、ＤＮＡを電荷比２以上で減速させ、これらの条件下での複合化を示した。
【実施例１４】
【０１１５】
ルシフェラーゼレポーター遺伝子をコード化するプラスミドによるトランスフェクション研究
【０１１６】
ＢＨＫ−２１細胞を２４のウエルプレート中で細胞密度細胞６０，０００／ウエルでトランスフェクトする２４時間前に平板培養した。ルシフェラーゼ遺伝子をコード化するプラスミドを例１３のようにしてＣＤ−ポリマーと混合した。ＤＮＡ／ポリマー複合体を含有する媒体溶液を培養された細胞に加え、３７℃で２４時間インキュベートした後にフレッシュ媒体に代えた。細胞は、トランスフェクトして４８時間した後に溶解された。ルシフェラーゼ光アセイに適当な基質を細胞溶解産物に加えた。ルシフェラーゼ活性を、生成される光単位で測定して、照度計によって定量化した。ＤＮＡ／ポリマー複合体は、ＢＨＫ−２１細胞を３よりも高い電荷比でトランスフェクトして良好な結果を得、最大のトランスフェクションは、ポリマーアミン：ＤＮＡホスフェート電荷比４０においてであった。細胞溶解産物は、また、Lowryタンパク質アセイによって細胞生存度を求めるのにも使用した。(Lowry等、Journal of Biological Chemistry,193巻、265-275 (1951))。電荷比４０まで、毒性は観測されなかった。
【実施例１５】
【０１１７】
β−シクロデキストリン（シスタミン）−ＤＭＡコポリマー、１３の合成
【化２５】
磁気攪拌棒を装備した２０ｍＬシンチレーションバイアルに、１８０ｍｇ（０．１３１ｍモル）の１０及びジメチルアジポイミデート（ＤＭＡ、イリノイ、ロックフォードのＰｉｅｒｃｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）３２ｍｇを仕込んだ。これに、０．５Ｍ Ｎａ2ＣＯ3５００μＬを加えた。生成した溶液をホイルで覆い、一晩攪拌した。混合物を０．１Ｎ ＨＣｌで酸性にし、Spectrapor MWCO 3,500膜を用いて２日間透析し、凍結乾燥させて光の散乱によって求めてＭｗ＝６ｋＤａを有する白色非晶質固体４１ｍｇをもたらした。
【実施例１６】
【０１１８】
β−シクロデキストリン（シスタミン）−ＤＭＰコポリマー、１４の合成
【化２６】
磁気攪拌棒を装備した２０ｍＬシンチレーションバイアルに、１６０ｍｇ（０．１１６ｍモル）の１０及びジメチルピメルイミデート（ＤＭＰ、イリノイ、ロックフォードのＰｉｅｒｃｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）３０．１ｍｇを仕込んだ。これに、０．５Ｍ Ｎａ2ＣＯ3５００μＬを加えた。生成した溶液をホイルで覆い、一晩攪拌した。次いで、混合物を０．１Ｎ ＨＣｌで酸性にし、Spectrapor MWCO 3,500膜を用いて２日間透析し、凍結乾燥させて光の散乱によって求めてＭｗ＝６ｋＤａを有する白色非晶質固体２２ｍｇをもたらした。
【実施例１７】
【０１１９】
β−シクロデキストリン（シスタミン）−ＰＥＧ６００コポリマー、１５
【化２７】
磁気攪拌棒、Ｓｃｈｌｅｎｋアダプター及び隔膜を装備した１００ｍＬ丸底フラスコに、１．５６４ｇ（１．２５ｍモル）の１０及び新たに蒸留したジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ、Ａｌｄｒｉｃｈ）２５ｍＬを仕込んだ。スラリーに、トリエチルアミン０．７ｍＬ（４当量）及びＤＭＡｃ５ｍＬ中８（２．３９ｇ、３．７５当量）の溶液を加えた。生成した溶液をＶｏｒｔｅｘミキサーで５分間攪拌し、次いで、２５℃で１時間の間静置させ、その時間の間に溶液は均質になった。溶媒を真空下で除き、残分をＴｏｙｏｐｅａｒｌ ＨＷ−４０Ｆ樹脂上のゲルパーミエーションクロマトグラフィーに水を溶離剤として使用して、かけた。画分をＧＰＣによって分析し、適当な画分を凍結乾燥乾固させてを無色非晶質粉末を生じた。
【実施例１８】
【０１２０】
β−シクロデキストリン−トシレート、１６の合成(Melton, L. D.及びSlessor, K. N., Carbohydrate Research, 18,29頁(1971))
【化２８】
磁気攪拌棒、真空アダプター及び隔膜を装備した５００ｍＬ丸底フラスコに、乾燥したβ−シクロデキストリン（８．５３０ｇ、７．５１ｍモル）及び乾燥したピリジン２００ｍＬを仕込んだ。溶液を冷却して０℃にした後に、トシルクロリド１．２９ｇ（６．７６ｍモル）を加えた。生成した溶液を一晩暖めさせて室温にした。ピリジンを真空でできるだけ多く除いた。次いで、生成した残分を温水４０ｍＬから再結晶させて白色結晶固体７．５４（８８％）を生じた。
【実施例１９】
【０１２１】
β−シクロデキストリン−トヨージド、１７の合成
【化２９】
磁気攪拌棒及びＳｃｈｌｅｎｋアダプターを装備した丸底フラスコに、１６、ヨウ化カリウム１５当量、及びＤＭＦを仕込んだ。生成した混合物を３時間の間８０℃に加熱した後に、反応を冷却させて室温にする。次いで、混合物をろ過して沈殿を除き、液を蒸発乾固させ、０℃の水に再溶解させる。テトラクロロエチレンを加え、生成したスラリーを０℃において２０分間激しく攪拌する。固体を中位のガラスフリット上に収集し、アセトンですり砕き、Ｐ2Ｏ5上で保存する。
【実施例２０】
【０１２２】
β−シクロデキストリン−チオール−ＰＥＧ追加ポリマー、１８の合成
【０１２３】
工程１：β−シクロデキストリン−チオールの合成(K. Fujita等、Bioorg. Chem.,11巻、72頁(1982)及びK. Fujita等、Bioorg. Chem.,11巻、108頁(1982))
磁気攪拌棒及びＳｃｈｌｅｎｋアダプターを装備した５０ｍＬ丸底フラスコに、１．００ｇ（０．７７６ｍモル）の１６、チオ尿素（Ａｌｄｒｉｃｈ）０．５９ｇ（７．７５ｍモル）及び０．１Ｎ ＮａＯＨ溶液７．８ｍＬを仕込んだ。生成した混合物を窒素下で６時間の間８０℃において加熱した。次に、水酸化ナトリウム０．６２ｇ（１５．５ｍモル）を加え、反応混合物を窒素下で更に１時間の間８０℃において加熱した。反応を冷却させて室温にした後に、１０％ＨＣｌでｐＨ４．０にもたらした。合計の溶液容積を２０ｍＬにもたらし、次いで氷浴中で冷却した後に、テトラクロロエチレン０．８ｍＬを加えた。反応混合物を０℃において０．５時間の間激しく攪拌した後に、沈降固体を微細なガラスフリットで収集した。固体を一晩ポンプで汲み出して白色非晶質固体０．６０ｇ（６７％）を生じた。
【０１２４】
工程２：磁気攪拌棒及び還流凝縮器を装備した１００ｍＬ丸底フラスコに、工程１で調製したβ−シクロデキストリン−チオール２．４３３ｇ（２．１１ｍモル）、官能化されたＰＥＧ（日本、東京、大妻女子大学のコヤマヨシユキから受け入れたペンダントオレフィンを有するＰＥＧ）０．６５０ｇ及びｄＨ2Ｏ５０ｍＬを仕込んだ。生成した混合物を１時間の間還流に加熱し、その時間中にβ−シクロデキストリン−チオールが溶解した。反応混合物を冷却させて室温にし、沈降固体を遠心分離によって除いた。上澄みをSpectra/Por 7 MWCO 1,000膜で水に対して透析した。溶液を凍結乾燥させて非晶質白色固体をもたらした。
【化３０】
【実施例２１】
【０１２５】
枝分かれしたＰＥＩ−シクロデキストリンポリマー、１９の合成
【０１２６】
磁気攪拌棒を装備した２０ｍＬシンチレーションバイアルに、枝分かれしたＰＥＩ（２５ｋＤ、Ａｌｄｒｉｃｈ）及び１７を仕込んだ。これに、脱気した炭酸ナトリウム緩衝剤を加えた。生成した溶液を８０℃において４時間の間攪拌した。生成物を０．１Ｎ ＨＣｌで酸性にし、Spectrapor MWCO 3,500膜を用いて２日間透析し、凍結乾燥させた。
【０１２７】
（実施例２１−Ｂ）
枝分かれしたＰＥＩ（Ｍｗ１２００、Ａｌｄｒｉｃｈ）及び二官能化されたシクロデキストリンモノマー２（１当量）を乾燥したＤＭＳＯ中で混合した。混合物を８０℃において４日間攪拌し、Spectra/Por MWCO 10,000膜を用いて水に対して２日間透析し、凍結乾燥させた。
【実施例２２】
【０１２８】
Ａｄ−ＰＥＧ3400−Ａｄの合成
【０１２９】
１−アミノアダマンタン２４０ｍｇ（１．６０ｍモル、Ａｌｄｒｉｃｈ）及びＰＥＧ3400（ＳＰＡ）2２８８ｍｇ（０．０８５ｍモル、Shearwater Polymers)を攪拌棒を装備したガラスバイアルに加えた。これにジクロロメタン５ｍＬを加え、溶液を一晩攪拌した。翌日に、溶液をろ過してｎ−ヒドロキシスクシドイミド副生物を除き、ジクロロメタンを真空で除いた。残分を水に溶解し、遠心分離して過剰の１−アミノアダマンタンを除いた。次いで、上澄みを、MWCO＝3500を有するPierce's Slide-A-Lyzerにおいて一晩透析した。次いで、溶液を凍結乾燥させてＡｄ−ＰＥＧ3400−Ａｄの白色の毛羽の固体２４８ｍｇをもたらした。
【実施例２３】
【０１３０】
Ａｄ−ＰＥＧ3400−ＮＨ2の合成
【０１３１】
ＦＭＯＣ−ＰＥＧ3400−ＮＨ2３４７ｍｇ（０．１１０ｍモル、Shearwater Polymers)及び１−アミノアダマンタン１５５ｍｇ（１．０ｍモル、Ａｌｄｒｉｃｈ）を攪拌棒を装備したガラスバイアルに加えた。これにジクロロメタン５ｍＬを加え、生成した溶液を一晩攪拌した。翌日に、溶液をろ過してｎ−ヒドロキシスクシドイミド副生物を除き、ジクロロメタンを真空で除いた。残分を水に溶解し、ろ過して未反応の１−アミノアダマンタンを除いた。次いで、溶液を凍結乾燥させて水を除いた。生成した固体をＤＭＦ中ピペリジン２０％中に２０分間溶解することによってＦＭＯＣ基を除いた。溶媒を真空で除き、残分を水に再溶解した。溶液を遠心分離して未溶解のＦＭＯＣを除き、次いで、Pierce's Slide-A-Lyzer, MWCO 3500において一晩透析した。次いで、溶液を凍結乾燥させてＡｄ−ＰＥＧ3400−ＮＨ2の白色の毛羽の固体２１９ｍｇをもたらした。
【実施例２４】
【０１３２】
アダマンタン−ＰＥＧ3400−ＮＨ2（Ａｄ−ＰＥＧ3400−ＮＨ2）
【０１３３】
ＦＭＯＣ−ＰＥＧ3400−ＮＨＳ２６６ｍｇ（７８．２μモル、Shearwater Polymers、アラバマ、ハンツビル)を磁気攪拌棒を装備したガラスバイアルに加えた。次いで、１−アダマンタン−メチルアミン１０当量（１．５ｍモル、Ａｌｄｒｉｃｈ）をジクロロメタン３ｍＬ中に溶解して加え、溶液を一晩室温で攪拌した。溶媒を真空で除き、残留する溶液に水を加えてＰＥＧ生成物を溶解した。溶液を２０Ｋ ｒｃｆで１０分間遠心分離し、その際にアダマンタン−メチルアミンが一層濃密な液として相分離した。水性層を収集し、水を真空で除いた。残留する粘稠な液をＦＭＯＣ脱保護のためにＤＭＦ中ピペリジン２０％中に再溶解し、室温で３０分間攪拌した。溶媒を真空で除き、ＤＭＦで何回か洗浄し、水に再溶解し、アニオン性交換カラム上でランして未反応のＰＥＧを除いた。初めの画分を収集し、凍結乾燥させて所望の生成物の白色の毛羽の粉末２２２ｍｇ（収率７６％）を生じ、これをMALDI-TOF分析によって確認した。
【実施例２５】
【０１３４】
アダマンタン−ＰＥＧ3400−ラクトース（Ａｄ−ＰＥＧ3400−Ｌａｃ）
【０１３５】
例２４で調製した通りのＡｄ−ＰＥＧ3400−ＮＨ2６０ｍｇ（１６．８μモル）、及びラクトース−モノスクシドイミル５当量（５０ｍｇ、Ｐｉｅｒｃｅ、イリノイ、ロックフォード）を攪拌棒を装備したガラスバイアルに加えた。５０ｍＭ ＮａＨＣＯ3２ｍＬを加え、生成した溶液を一晩攪拌した。アミンの反応をＴＮＢＳアセイによってモニターした、これはアミン濃度を求めるものである。アミンが完全に反応した際に（アミン９９％が反応した）、溶液を透析チュービング(Slide-A-Lyzer, MWCO=3500, Pierce)に移し、水に対して２４時間の間透析し、凍結乾燥させて毛羽の白色粉末６５．１ｍｇ（収率９３％）を生じた。
【実施例２６】
【０１３６】
Ａｄ−ＰＥＧ5000の合成
【０１３７】
ＰＥＧ5000−ＮＨＳ２７９ｍｇ（０．０５３ｍモル、Shearwater Polymers）を攪拌棒を装備したガラスバイアルに加えた。これに、１−アダマンタン−メチルアミン４６μＬ（０．４２ｍモル、Ａｌｄｒｉｃｈ）をジクロロメタン３ｍＬに溶解して加え、溶液を一晩室温で攪拌した。翌日に、溶液をろ過してｎ−ヒドロキシスクシドイミド副生物を除き、ジクロロメタンを真空で除いた。残分を水に溶解し、遠心分離した。過剰の１−アダマンタンメチルアミが相分離し、上部水性相を除き、MWCO＝3500を有するPierce's Slide-A-Lyzerにおいて一晩透析した。次いで、溶液を凍結乾燥させてＡｄ−ＰＥＧ5000の白色の毛羽の固体２５３ｍｇをもたらした。生成物を、Richards Scientific ELS検出器及びＣ１８カラムを装備したBeckman Gold HPLCシステム上で分析し、純粋である（ＰＥＧ5000−ＮＨＳの保持時間：１０．７分；生成物の保持時間：１２．０分；アセトニトリル／水勾配）ことを実測した。
アダマンタン−ＰＥＧ5000（Ａｄ−ＰＥＧ5000）の代わりの合成
【０１３８】
ＰＥＧ5000−ＮＨＳ６７４ｍｇ（１３５μモル、Shearwater Polymers）を磁気攪拌棒を装備したガラスバイアルに加えた。１−アダマンタン−メチルアミン５当量（６７５μモル、Ａｌｄｒｉｃｈ）をジクロロメタン１０ｍＬ中に溶解して加え、溶液を一晩室温で攪拌した。溶媒を真空で除き、残留する溶液に水を加えた。溶液を２０Ｋ ｒｃｆで１０分間遠心分離し、その際にアダマンタン−メチルアミン相が一層濃密な液として相分離した。水性部分を収集し、水に対して２４時間の間透析した(Slide-A-Lyzer, MWCO=3500)。溶液を凍結乾燥させて白色の毛羽の粉末５３０ｍｇ（収率７５％、生成物の略図を下記に示す）を生じた。生成物を、Richards Scientific ELS検出器及びＣ１８カラムを装備したBeckman Gold HPLCシステム上で分析し、純粋である（ＰＥＧ5000−ＮＨＳの保持時間：１０．７分；生成物の保持時間：１２．０分；アセトニトリル／水勾配）ことを実測した。Ａｄ−ＰＥＧ3400を同様のプロトコルを用いて合成した（収率５６％、生成物をMALDI-TOF分析によって確認した）。
【化３１】
【実施例２７】
【０１３９】
アダマンタン−（ＰＥＧ5000）2（Ａｄ−（ＰＥＧ5000）2）
【０１４０】
（ＰＥＧ5000）2−ＮＨＳ３１５ｍｇ（３０μモル、Shearwater Polymers）を磁気攪拌棒を装備したガラスバイアルに加えた。次いで、１−アダマンタン−メチルアミン１０当量（３００μモル、Ａｌｄｒｉｃｈ）をＤＣＭ３ｍＬに溶解して加え、溶液を一晩室温で攪拌した。溶媒を真空で除き、残留する溶液に水を加えてＰＥＧ生成物を溶解した。溶液を２０Ｋ ｒｃｆで１０分間遠心分離し、その際にアダマンタン−メチルアミンが一層濃密な液として相分離した。水性層を収集し、水に対して２４時間の間透析した(Slide-A-Lyzer, MWCO=3500)。溶液を凍結乾燥させて白色の毛羽の粉末２８６ｍｇ（収率９１％）を生じた。
【実施例２８】
【０１４１】
アダマンタン−ＰＥＧ3400−フルオレセイン（Ａｄ−ＰＥＧ3400−ＦＩＴＣ）
【０１４２】
Ａｄ−ＰＥＧ3400−ＮＨ2２０ｍｇを磁気攪拌棒を装備したガラスバイアル中の０．１Ｍ ＮａＨＣＯ3３ｍＬ中に溶解した。この溶液に、ＤＭＳＯ中のフルオレセインイソチオシアネート（ＦＩＴＣ，Ｓｉｇｍａ）３当量（４ｍｇ／ｍＬ、１．６ｍＬ）を加え、生成した溶液を暗がりで一晩攪拌した後に、透析チュービング(MWCO=3500)に移し、暗がりで水に対して４８時間の間透析した。溶液を収集し、凍結乾燥させて黄色の毛羽の固体２３ｍｇを生じた。ＰＥＧ3400−ＦＩＴＣをＰＥＧ3400−ＮＨ2（Shearwater Polymers)から同じプロトコルを用いて対照ポリマーとして合成して２３ｍｇを生じた。
【実施例２９】
【０１４３】
ＧＡＬＡペプチドの合成
【０１４４】
自動合成装置を使用してBiopolymer Synthesis Facility (Beckman Institute, California Institute of Technology)によって、ＧＡＬＡペプチド（配列：W-E-A-A-L-A-E-A-L-A-E-A-L-A-E-H-L-A-E-A-L-A-E-A-L-E-A-L-A-A, MW 3032）を合成した。ペプチドを樹脂から開裂する前に、アダマンタン接合のために樹脂の三分の一を取って置いた。ＨＰＬＣによるペプチドの分析は、純度が９５％よりも大きいことを示した。１−アダマンタン−カルボン酸（Ａｌｄｒｉｃｈ）をＤＤＣカップリングケミストリーによってＧＡＬＡ−ペプチドのＮ−末端に接合させた。生成したペプチド（ＧＡＬＡ−Ａｄ、Ｍｗ３１９４）を樹脂から開裂した。ＨＰＬＣによるペプチドの分析は、純度が９０％よりも大きいことを示した。ペプチドの身元は、MALDI-TOF分析(Biopolymer Analysis Facility, Beckman Institute, California Institute of Technology)によって確認した。
【実施例３０】
【０１４５】
ＧＡＬＡペプチドを用いた発明の組成物の調製
【０１４６】
プラスミド及びオリゴヌクレオチド。ルシフェラーゼ遺伝子をＳＶ４０プロモーターの制御下で含有するプラスミドpGL3-CV (Promega,ウイスコンシン、マディソン)をEsherichia Coliによって増幅しかつQiagen's Endotoxin-free Megaprepキット(カリフォルニア、バレンシア)を使用して精製した。フルオレセイン標識付けしたオリゴヌクレオチド(FITColigos, 25-mer, 5'-FITC-ACT GCT TAC CAG GGA TTTCAG TGC A-3')をBiopolymer Synthesis Facility (California Institute of Technology)によって合成した。
【０１４７】
粒子形成及び特性表示。発明の組成物を、等しい容積の１２（ｄＨ2Ｏに溶解した）をＤＮＡ（ｄＨ2Ｏ中０．１ｍｇ／ｍＬ）と適当な電荷比で混合することによって調製した。次いで、５０ｍＭホスフェート緩衝サリーン（ＰＢＳ、ｐＨ７．２）に溶解した同じ容積のＧＡＬＡ又はＧＡＬＡ−Ａｄを複合体に加えた。例えば、粒子特性研究によって、プラスミドＤＮＡ２μｇ（２０μＬ）を１２（２０ｍＬ）と電荷比５＋／−で複合化した。次いで、ＧＡＬＡ溶液、ＧＡＬＡ−Ａｄ溶液又は５０ｍＭ ＰＢＳ（対照サンプルについて）２０μＬを複合体に加えた。次いで、溶液を、１．２ｍＬ ｄＨ2Ｏを加えることによって希釈した。粒子のサイズ及び電荷を、ZetaPals動的光散乱検出器(Brookhaven Instruments Corporation,ニューヨーク、ホルツビル)を使用してそれぞれ動的光散乱法及びゼータ電位測定によって求めた。結果を、これらの測定値の平均±標準偏差として提示して図２に示す。電荷比５＋／−で調製した１２／pGL3-CV組成物の流体力学的径を動的光散乱法によって測定して２６０ｎｍであるのを実測した。２０μＬ中のプラスミドＤＮＡ２μｇを等しい容積の１２と電荷比５＋／−で混合した。次いで、ＧＡＬＡ又はＧＡＬＡ−Ａｄを種々の比で粒子に加えた。流体力学的径を光散乱法測定によって求めた。結果を、これらの測定値の平均±標準偏差として提示する。ＧＡＬＡペプチドは、ｐＨ７．５における水溶性ランダムコイルコンフォメーションからｐＨ５における水不溶性らせんへの転移を受ける。ＧＡＬＡ及びアダマンタン改変されたＧＡＬＡ（ＧＡＬＡ−Ａｄ）ペプチドを５０ｍＭ ＰＢＳ（ｐＨ７．２）に溶解し、治療組成物に種々のペプチド／シクロデキストリン比で加えた。混合物をｄＨ2Ｏで希釈し、粒子サイズを動的光散乱法によって求めた（図２）。図２は、ＧＡＬＡ（破線）及びＧＡＬＡ−Ａｄ（実線）改変されたペプチドの流体力学的径を示す。
【０１４８】
結果。粒子カウントレートは、加えたペプチドのすべての濃度について同じままであることから、ペプチドの添加は、組成物を乱さないようである。ＧＡＬＡ及びＧＡＬＡ−Ａｄの添加の関数としての粒子サイズプロフィルは、極めて類似している。流体力学的径は、２５０ｎｍ（ＧＡＬＡ又はＧＡＬＡ−Ａｄ１％）から４００ｎｍ（ＧＡＬＡ又はＧＡＬＡ−Ａｄ１０％）に増大する。ペプチドを一層多く加えるにつれて、粒子サイズは、再び減少して未改変の治療組成物の粒子サイズになる。径は、３０％以上のＧＡＬＡ−Ａｄ及び５０％以上のＧＡＬＡを加えることによりおよそ２５０ｎｍに戻る。図２を参照。
【実施例３１】
【０１４９】
ＧＡＬＡ改変された組成物のＢＨＫ−２１細胞への取込み
【０１５０】
細胞培養。ＢＨＫ−２１細胞をＡＴＣＣ（メリーランド、ロックビル）から購入し、ＨＵＨ−７細胞は、Ｖａｌｉｇｅｎ（ペンシルバニア、ニュータウン）から惜しげもなく与えられた。両方の細胞系統を、３７℃及びＣＯ2５％で作動させかつ４〜５日毎に通過させた給湿されたインキュベーター中で牛胎児血清１０％、ペニシリン１００単位／ｍＬ、ストレプトマイシン１００μｇ／ｍＬ、及びアンホテリシン０．２５μｇ／ｍＬを補ったＤＭＥＭ中で培養した。媒体及び栄養補給剤は、Ｇｉｂｃｏ ＢＲＬ（メリーランド、ガイザースバーグ）から購入した。
【０１５１】
培養された細胞による治療組成物の取込み。ＢＨＫ−２１細胞を６−ウエルプレート中で細胞１５，０００／ウエルで平板培養し、３７℃で２４時間の間インキュベートした。FITC-oligo５μｇを１２と電荷比５＋／−で複合化した。５分の複合化時間の後に、５０ｍＭ ＰＢＳ（ｐＨ７．２）中のＧＡＬＡ又はＧＡＬＡ−Ａｄ５０μＬを複合体に加えた。媒体を細胞から除き、細胞をＰＢＳで洗浄した。トランスフェクトするために、Ｏｐｔｉｍｅｍ９００μＬを各々の治療組成物溶液に加え、溶液全体を細胞に移した。細胞をトランスフェクション混合物と５時間の間インキュベートした後に、媒体を除き、細胞をＰＢＳで２度洗浄した。細胞をトリプシン処理することによって収集しかつＦＡＣＳ分析のために準備した。細胞を洗浄緩衝剤(DNase及びMgCl2を含有するHank's Balanced Salt Solution)で２度洗浄し、５００μＬ ＦＡＣＳ緩衝剤(Hank's Balanced Salt Solution、牛血清アルブミン２．５ｍｇ／ｍＬ、プロピジウムヨージド１０μｇ／ｍＬ)中に再懸濁させた。ＦＡＣＳ分析は、FACS Caliburフローサイトメーター(Becton Dickinson, カリフォルニア、サンホセ)及びCellQuestソフトウエアを使用して行った。結果を図４に示す。図４ａ−ｄに示す通りに、ＢＨＫ−２１細胞（４ａ）を12/FITC-Oligo (4b), 12/FITC-Oligo/50% GALA (4c)及び12/FITC-Oligo/50% GALA-Ad (4d)でトランスフェクトした。取込みをフローサイトメトリー分析によって求めた。データを蛍光プロフィルとして提示し、細胞カウント数をｙ軸に沿ってプロットし、フルオレセイン蛍光強度をｘ軸に沿ってプロットする。
【実施例３２】
【０１５２】
改変された複合体のゼータ電位
【０１５３】
２０μＬ中のプラスミドＤＮＡ２μｇを等容量の１２と電荷比５＋／−で混合した。次いで、ＧＡＬＡ又はＧＡＬＡ−Ａｄを種々の比で粒子に種々のペプチド／ＣＤ比で加えた後に、ｄＨ2Ｏで希釈した。粒子電荷は、電気泳動モービリティー測定によって求め、ｍＶで表わす粒子ゼータ電位として提示した。１２／pGL3-CV組成物の電荷比５＋／−における粒子電荷をゼータ電位測定によって求めて＋１３ｍＶであるのを実測した。ペプチドの存在における粒子のゼータ電位を求めて３つの測定値の平均±標準偏差として図３に提示した。
【０１５４】
結果。ＧＡＬＡペプチドは、ｐＨ７．２でアニオン性ペプチド（いくつかのグルタミン酸残基を含有する）であることから、ＧＡＬＡ及びＧＡＬＡ−Ａｄと組成物との会合は、それらのゼータ電位を減少させる。組成物は、ＧＡＬＡ（−１１ｍＶ）又はＧＡＬＡ−Ａｄ（−２３ｍＶ）３０％によって負に荷電されるようになる。ＧＡＬＡ＋治療組成物溶液のゼータ電位は、この点で横ばい状態になり；ＧＡＬＡを一層多く加えるても、ゼータ電位をわずかに増大させるにすぎない（ＧＡＬＡ１５０％において−１５ｍＶ）。しかし、ＧＡＬＡ−Ａｄ濃度が大きくなると、粒子は、一層負に荷電されるようになる。ＧＡＬＡ１５０％を加えた組成物は、ゼータ電位−４２ｍＶを有する。図３を参照。
【実施例３３】
【０１５５】
組成物のＤＮＡ送達効率。
【０１５６】
ＨＵＨ−７細胞：肝細胞癌系統ＨＵＨ−７もまた１２／FITC-Oligoにより電荷比５＋／−及び１２／FITC-Oligo/50% GALA-Ad組成物でトランスフェクトした。ＤＮＡ取込みをＢＨＫ−２１細胞について記載する通りにしてモニターした。トランスフェクトされていないＨＵＨ−７細胞についての蛍光プロフィルは、最初の十分位数に存在する（図５ａ）。FITC-Oligoを、１２によりＨＵＨ−７細胞９５％に送達するのに良好な結果が得られた（図５ｂ）。ＧＡＬＡ−Ａｄ５０％を組成物に加えると、ＢＨＫ−２１細胞によって観測される通りにFITC-Oligo取込みを２オーダーの大きさで抑制する（図５ｃ）。
【実施例３４】
【０１５７】
発明組成物のルシフェラーゼトランスフェクション効率
【０１５８】
ＧＡＬＡ及びＧＡＬＡ−Ａｄ改変された組成物のトランスフェクション能力を、ルシフェラーゼレポーター遺伝子を培養された細胞に送達することによって求めた。ＢＨＫ−２１細胞を２４−ウエルプレート中で平板培養し、１２と複合化したpGL-CV3（ルシフェラーゼ遺伝子を含有するプラスミド）１μｇにより電荷比５＋／−でトランスフェクトして粒状複合体を形成した。これらの粒状複合体を、ＧＡＬＡ又はＧＡＬＡ−Ａｄを種々のペプチド／シクロデキストリン比で加えることによって改変した。細胞は、トランスフェクトして４８時間した後に溶解され、これらをルシフェラーゼ活性について分析し、結果を図６に示し、相対的光単位（ＲＬＵ）で報告する。データを３つのサンプルの平均±ＳＤとして報告する。バックグラウンド＝３００ＲＬＶ。
【０１５９】
細胞は、１２／pGL-CV3組成物によりトランスフェクトされて良好な結果が得られ、ＲＬＵは〜１×１０5であった。ＧＡＬＡの添加はトランスフェクション効率に大きな影響を与えなかった。しかし、ＧＡＬＡ−Ａｄによる組成物改変はトランスフェクションを大きく改変した。ＧＡＬＡ１％を加えると、トランスフェクションを２倍増大させて２×１０5ＲＬＵにし、１２／FITC-Oligo/10% GALAもまたトランスフェクションのわずかな増大（１．５×１０5ＲＬＵ）を生じた。ＧＡＬＡ１００％を加えると、トランスフェクションを５０％減小させて５×１０4ＲＬＵにした。
【実施例３５】
【０１６０】
ＧＡＬＡ及びＧＡＬＡ−Ａｄ組成物の毒性。
【０１６１】
ＧＡＬＡ及びＧＡＬＡ−Ａｄ改変された組成物の毒性を、トランスフェクション実験で得られた溶解産物のタンパク質濃度を測定することによって求めた。ＢＨＫ−２１細胞を、１２と複合化したpGL-CV3 １μｇにより電荷比５＋／−でトランスフェクトした。トランスフェクトする前に、ＧＡＬＡ及びＧＡＬＡ−Ａｄを種々の比で複合体に加えた。ＧＡＬＡ（実棒）及びＧＡＬＡ−Ａｄ（白棒）の存在におけるトランスフェクションについての細胞生存率を、トランスフェクトして４８時間した後の合計のタンパク質濃度についてアセイしかつ各々のサンプルをトランスフェクトされていない細胞についてのタンパク質レベルによって標準化することによって求めた。タンパク質濃度を、３つの反復試験を平均しかつ１２／pGL-CV3組成物単独によってトランスフェクトされた細胞の平均タンパク質濃度で割り、細胞生存分率として報告し、平均±ＳＤとして報告する（図７）。ＧＡＬＡ及びＧＡＬＡ−Ａｄをトランスフェクション溶液に加えると、ＢＨＫ−２１細胞への観測し得る毒性を生じなかった。
【実施例３６】
【０１６２】
ラクトース−β−シクロデキストリン−ＤＭＳコポリマー２０（Ｌａｃ−β−シクロデキストリン−ＤＭＳコポリマー２０）
【０１６３】
１２（２０．５ｍｇ、３μモル）、α−ラクトース１０当量（２１ｍｇ、６０μモル、Ｓｉｇｍａ）、及びナトリウムシアノボロヒドリド１８．６ｍｇ（３００μモル）をガラスバイアルに加えた。ｐＨ８．５のボレート緩衝剤１ｍＬを固形分に加え、生成した溶液を短時間渦回転させた後に、３７℃水浴中で３０時間の間インキュベートした。溶液を、１Ｍ ＨＣｌを加えることによって酸性にしてｐＨ６．０にし、水に対して２４時間の間透析した。ポリマーアミンについてのＴＮＢＳアセイは、接合８７％を示した。化合物２０の構造。
【実施例３７】
【０１６４】
ラクトース−（ＣＨ2）6−β−シクロデキストリン−ＤＭＳコポリマー２１（Ｌａｃ−Ｃ６−β−シクロデキストリン−ＤＭＳコポリマー２１）
【０１６５】
１２（４３．２ｍｇ、７．４μモル）及びモノ（ラクトシルアミド）モノ（スクシンイミジル）スベラート５．６当量（５０ｍｇ、８４μモル、Ｐｉｅｒｃｅ）を、磁気攪拌棒を装備したガラスバイアルに加え、５０ｍＭ ＮａＨＣＯ3２ｍＬに溶解した。反応を、ポリマーアミン末端基の消失をＴＮＢＳアセイによりモニターすることによってたどり、接合９０％を示した。溶液を、１Ｍ ＨＣｌを加えることによって酸性にしてｐＨ５．０にし、生成した溶液をPierce MWCO 3500 Slide-A-Lyzerにおいて水に対して２日間透析した後に凍結乾燥させた。白色の毛羽粉末が収率７０％で得られた。２１の構造を図１２に示す。
【実施例３８】
【０１６６】
ＰＥＧ3400を末端基とするβ−シクロデキストリン−ＤＭＳコポリマー２２；Ｐｒｅ−ＤＮＡ複合化ペグ化
【０１６７】
２０．３ｍｇの１２（３μモル）及びＦＭＯＣ−ＰＥＧ3400−ＮＨＳ１０当量（１９０ｍｇ、６０μモル)を磁気攪拌棒を装備したガラスバイアルに加え、ｐＨ８．５の５０ｍＭ ＮａＨＣＯ3１ｍＬに溶解した。溶液を暗がりで室温において２０時間の間攪拌し、次いで凍結乾燥させた。固体をＤＭＦ中ピペリジン２０％０．５ｍＬ中に溶解し、３０分間攪拌してＦＭＯＣ脱保護した。溶媒を真空で除き、生成した粘稠な液を水に溶解し、０．１Ｍ ＨＣｌを加えることによってｐＨを６．０よりも低くもたらした。ポリマーをアニオン交換クロマトグラフィーによって未反応のＰＥＧから分離し、凍結乾燥させて白色の毛羽の粉末を生じた。２２の構造を下記に示す。
【化３２】
【０１６８】
Ｐｒｅｐ−ＤＮＡ複合化ペグ化。１２及び２２の両方を、粒子サイズ測定のためにプラスミドＤＮＡと混合した。βＣＤＰ6 １２はプラスミドＤＮＡを凝縮して流体力学的径；１３０ｎｍを有する均一な粒子にするが、ペグ化された２２はＤＮＡを凝縮することができない。ポリマー末端にＰＥＧが存在するとＤＮＡ凝縮を妨害する。
【実施例３９】
【０１６９】
グラフトによるＰｏｓｔ−ＤＮＡ−複合化ペグ化
【０１７０】
使用する手順をOgris等、Gene Therapy, 6, 595-605 (1999)から変更した。ｄＨ2Ｏ５００μＬ中のpGL3-CV５μｇを等容量のＰＥＩ（ｄＨ2Ｏ中）と電荷比３＋／−又は６＋／−で混合した。１２／ＤＮＡ粒状複合体を電荷比５＋／−で同じようにして調製した。粒状複合体の粒子直径を動的光散乱法（ＤＬＳ）によって求めた。粒状複合体形成後、室温で２時間の間混合した溶液に、ＰＥＧ5000−ＳＰＡ（ＤＭＦ中１０ｍｇ／ｍＬ）を加えた。第二段階として、粒子サイズ測定後、ｐＨ７．２のＰＢＳ５００μＬを溶液に加えた。溶液を室温で３０分間インキュベートした後に、最終の粒子サイズをＤＬＳによって求めた。概略表示について図８を参照。
【０１７１】
ステージ１で、ＰＥＩ／ＤＮＡ又は１２／ＤＮＡ粒状複合体をｄＨ2Ｏ１．２ｍＬ中で形成した。粒子のサイズを動的光散乱法（ＤＬＳ）によって求めた。ステージ２で、ＰＥＧ5000−ＳＰＡを粒状複合体溶液に加え、ポリマー第一級アミノ基と１時間の間反応させた。「ペグ化された」サンプルのサイズをＤＬＳによって求めた。ステージ３について、ｐＨ７．２のＰＢＳ６００μＬを各々のサンプルに加えてペグ化された粒子の塩安定性をテストした。塩添加して３０分した後に粒子サイズを求めて粒子凝集の程度を求めた。
【０１７２】
ステージ１について、ＰＥＩ粒状複合体を電荷比３＋／−又は６＋／−で配合し、１２／ＤＮＡ粒状複合体プレックスを電荷比５＋／−で配合した。ＰＥＧ5000−ＳＰＡをＰＥＩにOgris等、Gene Therapy, 6, 595-606, 1999によって公表された手順に従って１０：１ｗ／ｗで加えた。１２をＰＥＧ１００％、１５０％及び２００％：アミン（モル％）でペグ化した。対照として、未反応のＰＥＧもまた１２に１００％で加えた。各々のステージにおける粒子直径を図９の表に提示する。ＰＥＩ粒状複合体は、ペグ化した際にサイズがわずかに増大した（電荷比３＋／−について５８ｎｍから６５ｎｍに及び電荷比６＋／−について５５ｎｍから６０ｎｍに）。ペグ化は、ＰＥＩ粒状複合体を塩誘発される凝集に対して保護した。未改変のＰＥＩ粒子は、塩添加後に直径が８００ｎｍに増大し、ペグ化されたＰＥＩ粒状複合体は、サイズが７８ｎｍ（電荷比６＋／−について）及び１１５ｎｍ（電荷比３＋／−について）にわずかに増大した。
【０１７３】
ＰＥＧ5000−ＳＰＡ１５０％及び２００％を１２ベースの粒状複合体に加えると、粒子直径を破壊を生じ；粒子カウントは激しく減少し、一貫した相関関数が観測されなかった。１２をペグ化すると、同様にポリマー／ＤＮＡ結合を妨げる。ＰＥＧ5000−ＳＰＡ１００％でペグ化した後に、粒子サイズは６７ｎｍに保たれる。しかし、粒子サイズを時間の関数としてモニターすると、粒子がＰＥＧを添加しておよそ３０秒した後に崩壊され、その後、小さい粒子が再び観測されることを示した。従って、ＰＥＧ5000−ＳＰＡ１００％を加えると、１２の画分をペグ化し得る。ポリマー１２をＤＮＡに対して過剰に加える（電荷比５＋／−で）ことから、粒子がそこで再配列し、それで未改変のポリマーがプラスミドＤＮＡとポリプレックスを形成し、ペグ化されたポリマーの大部分が溶液中に遊離のままであるようになり得る。これらの粒子に塩添加すると、粒子凝集（３００ｎｍ）を生じるが、未改変の１２粒状複合体（７００ｎｍ）程にはならない。要するに、ＤＮＡ複合化ペグ化後にポリマー第一級アミノ基と反応させることは、高い電荷密度を有する高いＭＷポリマーについて有効であるようである。しかし、１２との反応は、ＤＮＡ複合化後でさえ、ＰＥＧ5000−ＳＰＡ１００％添加における塩安定化の欠如及び一層高いＰＥＧ5000−ＳＰＡ濃度による粒子破壊を生じる。
【実施例４０】
【０１７４】
包接複合体形成によるｐｏｓｔ−ＤＮＡ−複合化ペグ化
【０１７５】
下記の手順を用いて、アダマンタン−ＰＥＧ（Ａｄ−ＰＥＧ）分子を、予備形成した組成物の溶液にアダマンタン１００％対シクロデキストリン（モル％）で加えた。次いで、ＰＢＳを溶液に加え、粒子サイズをＤＬＳによって２分間隔でモニターした。結果を図１０に示す。
【０１７６】
手順：ｄＨ2Ｏ６００μＬ中のpGL3-CV２μｇを等容量の１２（ｄＨ2Ｏ中）と電荷比５＋／−で混合した。所望の量のＡｄ−ＰＥＧ（ｄＨ2Ｏ中１０ｍｇ／ｍＬ）を加え、粒子サイズをＤＬＳによって求めた。ｐＨ７．２のＰＢＳ６００μＬを溶液に加え、粒子サイズを２分間隔で８分間モニターした。
【０１７７】
ペグ化されない１２粒子の平均直径は、塩添加後８分以内で５８ｎｍから２５０ｎｍに増大した。溶液中に遊離のＰＥＧが存在することは、凝集を妨げなかった（塩添加後平均直径２４０ｎｍ）。しかし、線状Ａｄ−ＰＥＧ分子との包接複合体を経たペグ化は、長さ依存様式で粒子凝集を低減させた。塩添加して８分した後に、Ａｄ−ＰＥＧ3400でペグ化した粒子は、凝集して直径２１０ｎｍになり、Ａｄ−ＰＥＧ3400−Ｌａｃでペグ化した粒子は、凝集して直径２００ｎｍになる。Ａｄ−ＰＥＧ5000でペグ化した粒子は、塩添加して８分した後に、直径が９０ｎｍに、塩添加して２時間した後に１６０ｎｍに増大するにすぎない。Ａｄ−（ＰＥＧ5000）2で改変すると、凝集に与える影響は小さかった（塩添加後粒子直径２００ｎｍ）。
【０１７８】
安定化もまたＰＥＧ密度依存様式で行われる（図１０Ａ）。塩添加して１０分した後に測定した平均粒子直径は、未改変のポリプレックスについて４．７倍（５８ｎｍから２７２ｎｍに）増大するが、アダマンタン１５０％又２００％をシクロデキストリンに加えることによって改変したポリプレックスについては１．２倍増大するにすぎない。
【実施例４１】
【０１７９】
ｐｏｓｔ−複合化ペグ化による細胞取込みの低減
【０１８０】
工程１：トランスフェクション混合物を下記の通しにして調製した：等容量のカチオン性１２をFITC-Oligo（水中０．１μｇ／μＬ）３μｇにポリマー対ＤＮＡの電荷比３＋／−で加えた。複合体に遊離のＰＥＧ又はＡｄ−ＰＥＧ5000（例４０で調製した通り）をＰＥＧ：シクロデキストリン比１：１で加えた。
【０１８１】
工程２：ＨＵＨ−７細胞を６−ウエルプレート中で細胞３×１０5／ウエルで平板培養し、ＤＭＥＭ４ｍＬ＋ＦＢＳ１０％＋抗生物質／抗真菌性４ｍＬ中に２４時間の間保った。２４時間した後に、細胞をＰＢＳで洗浄し、工程１のトランスフェクション混合物を含有するＯｐｔｉｍｅｍ１ｍＬを細胞に加えた。１５分インキュベートした後に、トランスフェクション媒体を除き、細胞をＰＢＳで洗浄し、Ｏｐｔｉｍｅｍ１ｍＬを各々のウエルに加えた。細胞を３７℃で更に３０分間インキュベートした。次いで、細胞をCell Scrub Buffer (Gene Therapy Systems)で洗浄して表面会合された複合体及びＰＢＳを除き、次いでトリプシン処理することによってウエルから引き離した。次いで、細胞をFITC-Oligo取込みについて準備しかつＦＡＣＳ分析によって分析した。結果を下記の表１に記載する。複合体をＡｄ−ＰＥＧ5000で改変すると、FITC-Oligo／ポリマー複合体の取込みを低減させる。
【０１８２】
【表１】
【実施例４２】
【０１８３】
１２／Ａｄ−ＰＥＧ3400−ＦＩＴＣ組成物形成及び培養した細胞への送達
【０１８４】
ＢＨＫ−２１細胞を６−ウエルプレート中で細胞２００，０００／ウエルで平板培養し、３７℃で２４時間の間インキュベートした。oligo（ｄＨ2Ｏ中０．１ｍｇ／ｍＬ）３μｇを等容量の１２（ｄＨ2Ｏ中２ｍｇ／ｍＬ）と電荷比５＋／−で複合化した。５分の複合化時間の後に、ＰＥＧ−ＦＩＴＣ又はＡｄ−ＰＥＧ−ＦＩＴＣ（ｄＨ2Ｏ中１０μｇ／ｍＬ）１．μＬを複合体に加えた。媒体を細胞から除き、細胞をＰＢＳで洗浄した。トランスフェクトするために、Ｏｐｔｉｍｅｍ９４０μＬを各々の治療組成物溶液に加え、溶液全体を細胞に移した。細胞をトランスフェクション混合物と４時間の間インキュベートした後に、媒体を除き、細胞をＰＢＳで洗浄し、完全な媒体４ｍＬ中に加えた。細胞を３７℃で更に２４時間の間インキュベートした後に、媒体を除き、細胞をＰＢＳで２度洗浄した。細胞をトリプシン処理することによって収集しかつＦＡＣＳ分析のために準備した。細胞を洗浄緩衝剤(DNase及びMgCl2を含有するHank's Balanced Salt Solution)で２度洗浄し、ＦＡＣＳ緩衝剤(Hank's Balanced Salt Solution、牛血清アルブミン２．５ｍｇ／ｍＬ、プロピジウムヨージド１０μｇ／ｍＬ)５００μＬ中に再懸濁させた。ＦＡＣＳ分析は、FACS Caliburフローサイトメーター(Becton Dickinson, カリフォルニア、サンホセ)及びCellQuestソフトウエアを使用して行った。図１１は結果を示す。
【０１８５】
Ａｄ−ＰＥＧ3400−ＦＩＴＣにより包接複合体を形成すると、フルオレセイン取込みをＡｄ−ＰＥＧ3400−ＦＩＴＣでインキュベートした１２にまさって増大した（４３％対１４％、図１１）。媒体中の遊離のＡｄ−ＰＥＧ3400−ＦＩＴＣは、細胞中にピノサイトチック又はエンドサイトチック通路の一部として取り入れられ得る。しかし、Ａｄ−ＰＥＧ3400−ＦＩＴＣは、また、１２に複合化される時に、細胞に入ることができる。１２粒状複合体の低い比（１０％）におけるＡｄ−ＰＥＧ3400−ＦＩＴＣ改変は、インターナリゼーションを抑制しそうもない。むしろ、１２粒状複合体は、容易に細胞表面に結合し、それらが内在化されると、Ａｄ−ＰＥＧ3400−ＦＩＴＣを細胞に共送達する。１２粒状複合体補助（ａｓｓｉｓｔｅｄ）送達は、１２／Ａｄ−ＰＥＧ3400−ＦＩＴＣトランスフェクトされる細胞において観測される一層高いフルオレセイン蛍光を生じる。この方法は、また、小分子治療剤を関心のある遺伝子と共に共送達するために適応させることもできる。
【実施例４３】
【０１８６】
ＨＵ４７細胞のトランスフェクション
【０１８７】
ルシフェラーゼトランスフェクション。ＨＵＨ−７細胞を２４−ウエルプレート中で細胞５０，０００／ウエルで平板培養し、３７℃で２４時間の間インキュベートした。pGL3-CVプラスミド（ｄＨ2Ｏ中０．１ｍｇ／ｍＬ）３μｇを等容量の１２又は２１（図１３を参照）と種々の電荷比で複合化した。媒体を細胞から除いた後にトランスフェクトし、細胞をＰＢＳで洗浄した。Ｏｐｔｉｍｅｍ６００μＬを各々の治療組成物溶液に加えてトランスフェクション溶液を形成し、それの２３０μＬを３ウエルの各々に４時間の間加えた。４時間した後に、完全な媒体８００μＬを各々のウエルに加えた。トランスフェクトして２４時間した後に、媒体を変え、トランスフェクトして４８時間した後に、細胞をCell Culture Lysis Buffer (Promega,ウイスコンシン、マディソン)５０μＬ中に溶解した。Promegaのルシフェラーゼアセイ試薬を用いてルシフェラーゼ活性を分析した。結果を図１３に示す。
【実施例４４】
【０１８８】
アダマンタン−誘導体化ＰＥＩ（Ａｄ−ＰＥＩ）の合成
【０１８９】
ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）及びアダマンタンカルボン酸を乾燥したＣＨ2Ｃｌ2中で混合しかつ冷却して０℃にする。ＤＣＣ（１当量）、１−ヒドロキシベンゾイルトリアゾール（１当量）、及びトリエチルアミン（１当量）を混合物に加える。溶液をゆっくり温めて室温にし、１６時間の間攪拌した。沈殿をろ過によって除き、次いで、溶媒を真空によって除く。残留する黄色がかった固体に水を加える。不溶性の固体を遠心分離によって除く。水溶液を透析バッグに注意深く移し、水に対して２４時間の間透析する。凍結乾燥させた後に生成したＰＥＩ−ＣＤが得られる。
【実施例４５】
【０１９０】
シクロデキストリン−ＰＥＧ（ＣＤ−ＰＥＧ）の合成
【０１９１】
ＰＥＧ−スクシンイミジルプロピオ酸（ＳＰＡ）(Shearwater Polymers)及びシクロデキストリン−モノアミン（１．２当量）をＤＭＳＯ中に溶解して室温で２４時間の間攪拌する。シクロデキストリン−ＰＥＧ生成物を透析によって精製する。
【実施例４６】
【０１９２】
Ａｄ−ＰＥＩ／ＤＮＡ粒状複合体の配合及び続くＣＤ−ＰＥＧによる変性
【０１９３】
プラスミドＤＮＡ（ｄＨ2Ｏ中０．１μｇ／μＬ）１μｇを実施例４２のＡｄ−ＰＥＩと電荷比５＋／−で混合する。次いで、実施例４６のＣＤ−ＰＥＧ（ｄＨ2Ｏ中に溶解した）を複合体に所望のＣＤ：Ａｄ比で加える。
【実施例４７】
【０１９４】
ペグ化による安定化：高い濃度における配合
【０１９５】
プラスミドＤＮＡ４μｇを等容量のポリマー混合物（シクロデキストリンポリマー１２を電荷比２．５＋／−で及びいくつかの場合では、アダマンタン−ＰＥＧ5000又はＰＥＧ5000を１ＣＤ：１ＰＥＧで含有する）と０．１ｍｇ／ｍＬ〜４ｍｇ／ｍＬの範囲の種々の最終ＤＮＡ濃度で混合した（図１４を参照）。溶液の半分を水１．２ｍＬで希釈し、直径を動的光散乱法によって求めた。溶液の他の半分をQiagen Qiaquickカラムを通過させて溶液中に残留するＤＮＡを抽出した。ＤＮＡ濃度をλ＝２６０におけるＵＶ吸光度によって求めた。
【０１９６】
結果（図１５及び１６）：アダマンタン−ＰＥＧ5000で改変した小さくかつ均一な粒状複合体（直径＜１００ｎｍ）をＤＮＡ４ｍｇ／ｍＬまで及びＤＮＡ４ｍｇ／ｍＬを含む濃度で沈殿しないで配合することができる。未改変のポリプレックスは、０．２ｍｇ／ｍＬよりも大きい濃度で大きな粒子（＞３００ｎｍ）を形成し、すべての配合濃度で広範な沈殿が観測される（＞５０％ＤＮＡ損失）。
【実施例４８】
【０１９７】
ポリプレックス表面改変による非特異的取込みの抑制
【０１９８】
ＢＨＫ−２１細胞を６−ウエルプレート中で平板培養した。細胞を、等容量の１２により複合化したFITC-Oligo（トランスフェクション混合物の最終濃度：ＤＮＡ０．０５ｍｇ／ｍＬ）３μｇで１２／ＤＮＡ電荷比２．５＋／−でトランスフェクトした。次いで、粒状複合体を下記のリンカーで改変した：
アニオン性リンカー: WEAALAEALAEALAEAC
Ad-アニオン性リンカー: Ad-WEAALAEALAEALAEAC
Ad-PEG Ad-PEG5000
Ad-アニオン性リンカー-PEG Ad-WEAALAEALAEALAEAC-PEG5000
【０１９９】
Ｏｐｔｉｍｅｍ１ｍＬをトランスフェクション混合物に加え、全溶液を予備洗浄したＢＨＫ−２１細胞（ＰＢＳですすいだ）に１５分間移した。次いで、媒体を除き、細胞をCellScrubで洗浄し、トリプシン処理しかつＦＡＣＳ分析のために準備した。
【０２００】
結果：包接ゲスト（アダマンタン）、スペーサー（アニオン性リンカー）、及び官能基（ＰＥＧ5000）は、１２／ＤＮＡ粒状複合体を改変しかつ培養した細胞中への非特異的取込みを抑制する働きをする。図１７を参照。最適な抑制は、３つすべての成分の組合せによって達成される。
【実施例４９】
【０２０１】
肝癌細胞中へのガラクトース媒介される取込み
【０２０２】
ＨｅｐＧ２細胞を２４−ウエルプレート中で細胞５０，０００／ウエルで平板培養した。pCMV-Luc１μｇを等容量の１２と接触させ、下記に示す通りにして改変した。ＰＥＧ含有複合化剤による改変をＣＤ：ＰＥＧ比２：１で実施し、ここで、ＣＤは、１２におけるシクロデキストリンを表わす。
【０２０３】
１２／pCMV-Luc複合体 改変無し
Glu-PEG-Pep-Ad グルコース-PEG3400-CAEAEAEAE-Ad, 2 CD: 1 PEG
Gal-PEG-Pep-Ad ガラクトース-PEG3400-CAEAEAEAE-Ad, 2 CD: 1 PEG
PEG-Pep-Ad PEG5000-CAEAEAEAE-Ad, 2 CD: 1 PEG
【０２０４】
Ｏｐｔｉｍｅｍ２００μＬを各々のトランスフェクション混合物に加え、各々のウエルの細胞に移した。トランスフェクトして４時間した後に、完全な媒体８００μＬを各々のウエルに加えた。媒体を除き、細胞をＰＢＳで洗浄し、トランスフェクトして２４時間した後に、完全な媒体１ｍＬを各々のウエルに加えた。トランスフェクトして４８時間した後に、細胞をＰＢＳで洗浄し、溶解し、ルシフェラーゼ活性について分析した。記載したトランスフェクション手順をまた競合抑制剤としての１ｍＭグルコース又は１ｍＭガラクトースの存在において実施した。
【０２０５】
結果：Ｇｌｕ−ＰＥＧ−Ｐｅｐ−Ａｄ又はＰＥＧ−Ｐｅｐ−Ａｄで改変した粒状複合体は、負のゼータ電位を有し、従って容易に細胞をトランスフェクトしない。しかし、Ｇａｌ−ＰＥＧ−Ｐｅｐ−Ａｄで改変したポリプレックスは、遊離のガラクトースの存在において抑制される高いトランスフェクションを示し、これより肝癌細胞中へのガラクトース媒介されるトランスフェクションを立証する。図１８を参照。
【実施例５０】
【０２０６】
ジアダマンタン化合物の合成
【０２０７】
参考文献：Breslow等、JACS (1996) 118巻 8495-8496頁.
Zhang等、JACS (1993) 115巻 9353-9354頁
無水ピリジン（５ｍＬ）を、小さい磁気攪拌棒を収容する反応装置に入れ、氷浴中で冷却した。メチルジクロロホスフェート（１．０ｍＬ）を滴下して加えた。混合物を更に１５分間冷たいままに保ち、その間にＮ−メチルピリジニウムジクロロホスフェートが形成した。アダマンタンエタノールをピリジン５ｍＬに溶解して反応装置に加え、反応混合物を凍結させた後に反応装置をシールした。生成した混合物を一晩室温で攪拌した。次いで、シールした反応装置を開放し、生成した混合物を１０％炭酸水素ナトリウム（５０ｍＬ）中に注いだ。次いで、生成した溶液を真空で蒸発させた。残留する固体に水８００ｍＬを加え、生成物をエーテル１５０ｍＬで抽出した。水性相を２Ｎ ＨＣｌで酸性にしてｐＨ＝１．４にし、次いで３×１５０ｍＬのＣＨＣｌ3：ｎＢｕＯＨ（７：３）で抽出した。有機層を水で洗浄し、混合した溶媒を真空で蒸発させて固体相を形成した。この固体をアセトン／ヘキサンで再結晶させ、白色固体を収率２７％でもたらした。電気泳動質量分光分析は、純粋の所望の生成物を示した。
【実施例５１】
【０２０８】
ジアダマンタン−ＰＥＧ５０００の合成
【化３３】
ジクロロメタンをＣａＨ2上で還流において一晩乾燥させ、次いで新たに蒸留た後にそれを反応において使用した。新たに蒸留したジクロロメタン（０．２ｍＬ）中のＰＥＧ−エポキシド（ＭＷ５０００）の攪拌された溶液に、ジクロロメタン０．４ｍＬ中のビス（２−（１−アダマンチル）エチルホスフェート（例５１に記載するジアダマンタン化合物）の溶液をゆっくり加えた。生成した溶液を３５℃で４日間攪拌した。溶媒を真空で乾燥するまで除いた。形成された固体に水６ｍＬを加え、沈殿を発生した。生成した混合物を室温で半時間の間攪拌し、次いで遠心分離して固体（未反応のジアダマンタン化合物）を除いた。上澄みを、水中で3500 MWCO膜に対して一晩透析し、凍結乾燥乾固させて白色固体を収率９９％でもたらした。MaldiTof分析は、所望の生成物を示した。
【実施例５２】
【０２０９】
Ａｄ−ＰＥＧ3400とジアダマンタン−ＰＥＧ5000との間の競合置換実験
【０２１０】
競合吸着実験を、ジＡｄ−ＰＥＧ5000の溶液を、ＡｄＰＥＧ3400と、ポリマーと、ＤＮＡとの予備成形した組成物に加えることによって行った。次いで、塩溶液を加え、粒子サイズを時間の関数として測定した。
【０２１１】
初めを、１２溶液（水１６．６μＬ＋５ｍｇ／ｍＬの１２ ２．６１μＬ＋１２．５ｍｇ／ｍＬのＡｄＰＥＧ3400２．３７μＬ）を加えることによって形成した。この組成物溶液の特性は、下記の通りである：
[DNA] = 0.05 mg/mL
AdPEG3400: CDのモル比 = 1 : 1
電荷比＝３＋／−
合計の配合容積 = 40 uL
【０２１２】
この組成物を１０分インキュベートさせた後に、ジ−ＡｄＰＥＧ５Ｋ溶液（１０ｍｇ／ｍＬ）を加えた。この溶液の容積を、ジＡｄＰＥＧ５０００とＡｄＰＥＧ3400とのモル比が１：１、１：２、１：４、又は１：６になるように決めた。例えば、比が１：２であった時は、ジＡｄＰＥＧ5000溶液２．３８μＬを加えた。
【０２１３】
更に１０分インキュベートした後に、水１．２ｍＬを加えて希釈し、それでＤＬＳ計測器によって読むことができるようにした。粒子サイズを１０分間測定し、次いで６００μＬの１×ＰＢＳを組成物溶液に中に急速に混入した。次いで、粒子サイズを次の３０分間１分毎に観測した。
【０２１４】
比較のために、他の２つの組成物溶液を配合した。１つの場合では、ジＡｄＰＥＧ5000を加えなかった。他の場合では、ＡｄＰＥＧ3400を加えなかった。これらの条件下で、ＡｄＰＥＧ3400を使用することによって、粒状複合体サイズは安定化されないことを見ることができる。塩は、平均粒子直径を３０分の過程にわたり７０ｎｍから３５０ｎｍに増大させる。しかし、ジＡｄＰＥＧ5000単独では塩への安定化を示さない。塩溶液を加えた後に、粒子サイズは一定のままである。これは、ジＡｄＰＥＧ５ＫがジＡｄＰＥＧ３４００の量の１／６で存在する時でさえ、変わらない。結果を図１９に示す。
【実施例５３】
【０２１５】
ｐＨ感応性アダマンタン−ＰＥＧ改変剤
【化３４】
包接化合物ゲスト及びホストの間の会合定数は、ゲスト又はホストのいずれかを荷電する時に減少する。例えば、アダマンタンカルボン酸のプロトン化された形態（中性の形態）は、会合定数〜５００，０００を有するのに対し、アダマンタンカルボン酸のプロトン化されない（アニオン性）形態は、会合定数〜３０，０００を有する。これは、包接化合物を含有する物質にｐＨ感応性挙動を組み込むのに使用することができる。例えば、を、アダマンタンに近い第二級を含有するアミンアダマンタン−ＰＥＧ（Ａｄ−ＰＥＧ）で改変することができる。Ａｄ−ＰＥＧ化合物は、細胞エンドソーム内部で経験されるであろう通りに、について生理的ｐＨで高い親和性を有するであろうが、酸性ｐＨで一層容易に放出されるであろう。エンドソームにおける助成されたアンパッケージングは、ポリプレックスの細胞インターナリゼーションを有するＤＮＡ送達を助成するであろう。
【実施例５４】
【０２１６】
ｐＨ感応性、加水分解性アダマンタン−ＰＥＧ改変剤の合成
【０２１７】
ＰＥＧ５ｋ−ＮＨ2（１３２ｍｇ、０．０２６４ｍモル)を水に溶解し、冷却して０℃にした。混合物に、ＮａＯＨ溶液（５Ｎ、０．０５３ｍＬ、０．２６４ｍモル、１０当量）及び１−アダマンチルフルオロホルメート（５２ｍｇ、０．２６４ｍモル、１０当量）ＴＨＦ溶液（３ｍＬ）を加えた。混合物をそのような温度で５分間攪拌し、次いで温めて室温にし、２時間の間攪拌した。ＴＨＦを真空下で除いた。不溶性固体を遠心分離によって除いた。残留する水溶液をSpectra/Por 7 MWCO 3,500膜に移し、水に対して１日間透析した。凍結乾燥させた後に、生成したアダマンタン−カルバメート−ＰＥＧ５Ｋ（８０ｍｇ）が得られた。この化合物の構造を1H NMR, HPLC及びMALDI TOF MSによって確認した。
加水分解性アダマンタン−シッフ塩基−ＰＥＧの合成
【０２１８】
ＰＥＧ５Ｋ−ＡＬＤ及び１−アダマンタンメチルアミン（１当量）をメタノール中に混入する。ギ酸数滴を、シッフ塩基を形成するための触媒として混合物に加える。混合物を６０℃で１２時間の間攪拌し、次いで溶媒を真空下で除く。混合物を水中で透析して所望のアダマンタン−シッフ塩基−ＰＥＧ５ｋを生じる。
【実施例５５】
【０２１９】
アダマンタン−ＰＥＧ−トランスフェリン（Ａｄ−ＰＥＧ−Ｔｆ）の合成、図２０
【０２２０】
１．炭水化物基を経たトランスフェリンカップリング
工程１：Ａｄ−ＰＥＧ−ＮＨ−ＮＨ2の合成
ＦＭＯＣ−ＮＨ−ＰＥＧ5000−ＮＨＳ（Shearwater Polymers、０．２ｍモル、１ｇ）を攪拌棒を装備した丸底フラスコに加えた。これに、t−ブチルカルバゼート（Ａｌｄｒｉｃｈ、１．５ｍモル、０．２１１２ｇ）をジクロロメタン／エチルアセテート（１：１）７ｍＬに溶解して加えた。生成した溶液を一晩室温で攪拌した。翌日に、溶媒を真空で除いた。生成した固体をジメチルホルムアミド中２０％ピペリジン１０ｍＬ中に５時間の間溶解することによってＦＭＯＣ基を除いた。溶媒を真空で除き、残分を水に再溶解した。生成した溶液を遠心分離して未溶解のＦＭＯＣを除き、次いで、Pierce's Slide-A-Lyzer, 3500 MWCOにおいて一晩透析した。次いで、溶液を凍結乾燥させてＨ2Ｎ−ＰＥＧ5000−ＮＨ−ＮＨ−ＣＯ−ＯtＢｕ７９０ｍｇをもたらした。
【０２２１】
次いで、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（Ａｌｄｒｉｃｈ、０．２４ｍモル、２７．３ｍｇ）及びアダマンタンカルボン酸（Ａｌｄｒｉｃｈ、０．３９ｍモル、７１．２ｍｇ）を、ジクロロメタン７ｍＬ中に溶解したＨ2Ｎ−ＰＥＧ5000−ＮＨ−ＮＨ−ＣＯ−ＯtＢｕ（２）（０．１６ｍモル、７９０ｍｇ）に加えた。この生成した溶液に、１，３−ジシクロヘキシルカルボジイミド（Ａｌｄｒｉｃｈ、１．６ｍモル、０．３２６ｇ）をジクロロメタン３ｍＬに溶解して加えた。生成した溶液を一晩室温で攪拌した。翌日に、形成された固体を微細なガラスフリット上でろ過し、ろ液を回転蒸発器で真空下で濃縮した。残分を水１０ｍＬに溶解し、遠心分離して未反応のアダマンタンカルボン酸を除いた。溶媒を真空で除き、t−ブトキシカルボニル基を脱保護するために残分を４Ｍ ＨＣｌ６ｍＬ中に再溶解した。生成した溶液を室温で４時間の間攪拌した。溶媒を真空で除き、残分を水に再溶解した。生成した溶液をPierce's Slide-A-Lyzer, 3500 MWCOにおいて一晩透析し、凍結乾燥させてＡｄ−ＰＥＧ5000−ＮＨ−ＮＨ2６３５ｍｇをもたらした。
【０２２２】
工程２：トランスフェリン−ＰＥＧ−Ａｄ共役合成
３０ｍＭナトリウムアセテート緩衝剤（ｐＨ５）１ｍＬ中Ｈｕｍａｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｎ（鉄が少ない）（Ｓｉｇａｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）１００ｍｇ（１．２８μモル）の溶液にSephadex G-25 (Supelco)カラム上のゲルろ過を施した。生成したＴｒａｎｓｆｅｒｒｉｎを含有する溶液（２８０ｎｍにおけるＵＶ吸収をモニターする）４ｍＬを冷却して０℃にし、過ヨウ素酸ナトリウム４ｍｇ（１９μモル）を含有する３０ｍＭナトリウムアセテート緩衝剤（ｐＨ５）８０μＬを加えた。混合物を氷浴中かつ暗がりに２時間の間保った。低分子生成物を除くために、更なるゲルろ過(Sephadex G-25,３０ｍＭナトリウムアセテート緩衝剤（ｐＨ５）) を行った。これは、酸化されたＴｒａｎｓｆｅｒｒｉｎ約８５ｍｇ（１．０９μモル）を含有する溶液を生じた。改変されたＴｒａｎｓｆｅｒｒｉｎ溶液を、迅速に１００ｍＭナトリウムアセテート緩衝剤（ｐＨ５）１ｍＬ中Ａｄ−ＰＥＧ5000−ＮＨ−ＮＨ2５４．５ｍｇ（１０．９μモル）を含有する溶液に加えた。生成した溶液を一晩室温で攪拌した。次いで、１Ｍ 炭酸水素ナトリウムを加えることによってｐＨを７．５にもたらし、ナトリウムシアノボロヒドリド９．５ｍｇ（１５０μモル）の４分割分を各々１時間の間隔で加えた。１８時間した後に、ペグ化されたＴｒａｎｓｆｅｒｒｉｎを、Centricon YM-50,000 NMWI装置(Millipore)を使用して精製しかつ濃縮した。トランスフェリン、酸化緩衝剤（ナトリウムアセテートｐＨ５）中のトランスフェリン及び新たに酸化したトランスフェリンについての鉄ローディング効率を求め、図２１に示す。トランスフェリンを酸化すると、タンパク質の鉄ローディング効率を低下させる。
【０２２３】
工程３：トランスフェリン酸化によって合成したＴｒａｎｓｆｅｒｒｉｎ−ＰＥＧ−Ａｄの鉄ローディング
アポ−トランスフェリンベースの化合物（アポ−トランスフェリン又はアポ−トランスフェリン−ＰＥＧ−Ａｄ）４０ｍｇをｄＨ2Ｏ７００μＬ中に溶解した。この溶液に、５ｍＭクエン酸鉄２００μＬ及び８４ｍｇ／ｍＬのＮａＨＣＯ3１００μＬを加えた。この溶液を２〜３時間の間静置させ、次いでＰＢＳに対して一晩透析した。鉄ローディング効率を、４６５ｎｍにおける吸光度の比（酸化された鉄から）対２８０ｎｍにおける吸光度の比（タンパク質中のトリプトファン残分から）を求めかつ市販されているホロ−トランスフェリンのＡ465／Ａ280比に標準化することによって計算した。
【０２２４】
工程４：トランスフェリン−ＰＥＧ−Ａｄ（トランスフェリン酸化によって合成した）のＰＣ３細胞上のトランスフェリンレセプターへの結合親和力
ＰＣ３細胞を種々の量の未標識のトランスフェリン及びトランスフェリン−ＰＥＧ−Ａｄを有する２５０ｎＭフルオレセイン−トランスフェリン（ＦＩＴＣ−ＴＦ）と共にインキュベートした。ＦＩＴＣ−ｈＴＦ細胞会合をＦＡＣＳ分析によって評価した。未標識のトランスフェリンは、ＦＩＴＣ−ｈＴＦと極めて効率的に競合するのに対し、トランスフェリン−ＰＥＧ−Ａｄは、最もおそらくレセプターについての結合親和力の低減により、ＦＩＴＣ−ｈＴＦとの競合が極めて不良である。結果を図２２に示す。
【実施例５６】
【０２２５】
リシン基を経たトランスフェリンカップリング、図２３
【０２２６】
工程１：ＶＳ−ＰＥＧ3400−Ａｄの合成
ビニルスルホン−ＰＥＧ3400−ＮＨＳ（Shearwater Polymers、０．１４７ｍモル、０．５ｇ）を攪拌棒を装備した丸底フラスコに加え、ＤＭＳＯ５ｍＬ中に溶解した。これに、アダマンタンメチルアミン（Ａｌｄｒｉｃｈ、０．１４７ｍモル、０．０２４３ｇ）を加えた。生成した溶液を室温で１時間攪拌した。溶媒を真空で除き、残分を水に再溶解した。生成した混合物を1000 MWCO膜(Spectra Por)に対して一晩透析した。次いで、溶液を凍結乾燥させてビニルスルホン−ＰＥＧ3400−Ａｄ０．４９ｇをもたらした。
【０２２７】
工程２：トランスフェリン−ＰＥＧ−Ａｄ（Ｔｆ−ＰＥＧ−Ａｄ）共役合成
０．１Ｍナトリウムテトラボレート緩衝剤（ｐＨ９．４）１０ｍＬ中Ｈｕｍａｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｎ（鉄が少ない）（Ｓｉｇａｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）２５０ｍｇ（３．２１μモル）の溶液をビニルスルホン−ＰＥＧ3400−Ａｄ１０９ｍｇ（３２．１μモル）に加えた。生成した溶液を室温で２時間の間攪拌した。ペグ化されたＴｒａｎｓｆｅｒｒｉｎを、未反応のビニルスルホン−ＰＥＧ3400−ＡｄからCentricon YM-50,000 NMWI装置(Millipore)を使用しかつ未反応のＴｒａｎｓｆｅｒｒｉｎからHydrophobic Interaction Column Butyl-650S (Tosoh Biosep) を使用して精製した(HPLC及びMALI-TOF分析によって確認した)。
【０２２８】
工程３：リシン基を経るカップリングによって合成したＴｒａｎｓｆｅｒｒｉｎ−ＰＥＧ−Ａｄの鉄ローディング
アポ−トランスフェリン及びＴｆ−ＰＥＧ−Ａｄを例５５に記載した手順に従って鉄添加した。鉄ローディングの程度を記載した通りにして定量化した。リシン基を経るカップリングによって合成したＴｆ−ＰＥＧ−Ａｄの鉄ローディング効率は、１００％近かった。
【実施例５７】
【０２２９】
Ｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｎ−ＰＥＧ−Ａｄ（リシン基を経るカップリングによって合成した）のＰＣ３細胞上のトランスフェリンレセプターへの結合親和力
【０２３０】
ＰＣ３細胞を６−ウエルプレート中で細胞１２５，０００／ｍｌで平板培養した。２４時間した後に、細胞を、種々の濃度のｈＴＦ、ｈＴＦ−ＰＥＧ−Ａｄ（ｈＴＦを酸化することによって合成した）、ｈＴＦ−ＰＥＧ−Ａｄ（ＶＳ−リシン反応によって合成しかつ精製した）及びｈＴＦ−（ＰＥＧ−Ａｄ）2（ＶＳ−リシン反応によって合成しかつ精製した）を混合した２５０ｎＭ ＦＩＴＣ−Ｔｆに暴露した。２０分暴露した後の取込みをＦＡＣＳによって求めた。リシン基カップリングによって合成したＴｆ−ＰＥＧ−Ａｄ化合物は、トランスフェリン酸化によって合成したＴｆ−ＰＥＧ−ＡＤと異なり、ＰＣ３細胞表面上のレセプターについてＦＩＴＣ−Ｔｆと有効に競合する。結果を図２４に示す。
【実施例５８】
【０２３１】
Ｔｆ改変されたポリプレックスのゼータ電位
【０２３２】
１２の等容量アリコートをプラスミドＤＮＡのアリコート（ＤＮＡ２μｇ、水中０．１ｍｇ／ｍＬ）に電荷比３＋／−で加えて粒状複合体を形成した。次いで、ホロ−トランスフェリン又はｈｏｌｏ−Ｔｆ−ＰＥＧ−Ａｄ（水中１７ｍｇ／ｍＬ）を粒状複合体に加えた。粒子を、水１．２ｍＬを加えることによって希釈し、ゼータ電位を、ZetaPals動的光散乱検出器(Brookhaven Instruments)で測定することによって求めた。結果を図２５に示す。未改変のホロ−トランスフェリンは、粒状複合体と静電相互作用によって会合する。Ｔｆ２ｎモル／ＤＮＡ１μｇを加える時に、粒状複合体は中性に近づく。ホロ−Ｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｎ−ＰＥＧ−Ａｄ（図２５においてＴｆ−ＰＥＧ−Ａｄと表示する）は、粒状複合体に静電相互作用及び包接化合物相互作用の両方によって会合しそうである。従って、ｈｏｌｏ−Ｔｆ−ＰＥＧ−Ａｄの濃度が高くなるにつれて改変された粒子のゼータ電位が連続して減少することによって立証される通りに、ｈｏｌｏ−Ｔｆ−ＰＥＧ−Ａｄと粒子との会合が大きくなる。ｈｏｌｏ−Ｔｆ−ＰＥＧ−Ａｄで改変された粒状複合体は、Ｔｆ２ｎモル／１μｇにおいて、負に荷電される（ゼータ電位〜７ｍＶ）。
【実施例５９】
【０２３３】
Ａｄ−Ｐｈｏｓ−ＰＥＧ5000−ガラクトースの合成
【化３５】
下記の化合物番号は、上記のスキームを参照する。
Ｉ．アダマンタンホスホン酸の合成。２．ジベンジルホスフィット（０．７１２ｇ、２．７１ｍモル）を乾燥ＣＣｌ4中のアルゴン保護された１−アダマンタンメチルアミン（０．４９３ｇ、２．９８ｍモル）中に注射した。ジベンジルホスフィットを加えたほとんど直後に、白色沈殿が観察された。溶液を１２時間の間攪拌した。混合物に、ＣＨ2Ｃｌ2（３０ｍＬ）を加えた。有機相を希酸性水（ｐＨ４）で２度（２×ｍＬ）洗浄した。次いで、有機相をＭｇＳＯ4で乾燥させた。溶媒を真空下で蒸発させた。生成した白色固体を、ＣＨ2Ｃｌ2とヘキサンとの溶媒混合物を用いて結晶させた。針結晶（０．６９ｇ）１が収率６０％で得られた。結晶に、エタノール（４０ｍＬ）中で１０％Ｐｄ／Ｃ（２００ｍｇ）を使用し圧力１５ｐｓｉの水素による水素化を１６時間の間施した。結晶をろ過することによって除いた。ろ液溶媒を真空にすることによって除いた。２が定量的な収率で得られた。生成した化合物２を更に精製しないで用いた。
【０２３４】
ＩＩ．ＮＨ2−ＰＥＧ5000−ガラクトース４の合成。ＦＭＯＣ−ＮＨ−ＰＥＧ5000−ＮＨＳ（Shearwater、７６０ｍｇ、０．１５２ｍモル)をＤＭＳＯ（３．７ｍＬ）中に溶解した。この溶液に、ＤＭＳＯ（１４ｍＬ）中のガラクトサミン（３８５ｍｇ、１．５２ｍモル)及びジイソプロピルアミン（０．２６４ｍＬ、１．５２ｍモル)の溶液を加えた。溶液を２０分間攪拌し、次いで3500 MWCO膜(Spectra/Por 7, Spectrum Lab, Inc.) を使用して水（４×４Ｌ）中で２４時間の間透析した。次いで、溶液を凍結乾燥させてＦＭＯＣ−ＮＨ−ＰＥＧ5000−ガラクトース３ ７４５ｍｇをもたらした。３を、ピペリジン（３ｍＬ）を含有するＤＭＦ（１２ｍＬ）中に溶解した。溶液を１６時間の間攪拌した。次いで、ＤＭＦを高い真空下で除いた。生成した固体に、水４０ｍＬを加えた。白色固体を遠心分離することによって除いた。水溶液を、3500 MWCO膜(Spectra/Por 7, Spectrum Lab, Inc.) を使用して水（４×４Ｌ）中で２４時間の間透析した。溶液を凍結乾燥させてＮＨ2−ＰＥＧ5000−ガラクトース４ ６２５ｍｇをもたらした。
【０２３５】
ＩＩＩ．アダマンタン−Ｐｈｏｓ−ＰＥＧ5000−ガラクトース５の合成。４（６３ｍｇ、０．０１３ｍモル)をイミダゾール緩衝溶液（１ｍＬ、０．１Ｎ、ｐＨ＝６．５）中に溶解する。この溶液に、ＣＨ3ＣＮ（４ｍＬ）中の２の溶液を加えた後に、次いで、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミドヒドロクロリド（ＥＤＣ、１００ｍｇ、４０当量）を加える。溶液を室温で１６時間の間攪拌する。溶液を、3500 MWCO膜(Spectra/Por 7, Spectrum Lab, Inc.) を使用して水（４×４Ｌ）中で透析し、次いで凍結乾燥させて５を生じる。
【実施例６０】
【０２３６】
Ａｄ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−ＰＥＧ5000−ガラクトースの合成
【化３６】
下記の化合物番号は、上記のスキームを参照する。
Ｉ．Ｈ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−アダマンタン７の合成。Ｈ−Ｇｌｕ（Ｂｎ）−ＯＨ（３．５５ｇ、１５ｍモル)を、炭酸水素ナトリウム（１．２６ｇ、１５ｍモル)を含有する水（１６ｍＬ）中に溶解した。混合物に、ＴＨＦ（３０ｍＬ）中のＺ−Ｇｌｕ（Ｂｎ）−ＯＳｕ（４．６８ｇ、１０ｍモル)を加えた。混合物に、別のＴＨＦ３０ｍＬ、ＣＨ3ＣＮ２０ｍＬ、次いで２Ｎ ＮａＯＨ１０ｍＬを加えた。溶液を室温で１６時間の間攪拌した。ＴＨＦ及びＣＨ3ＣＮを高い真空下で蒸発させた。水性混合物に、１Ｎ ＨＣｌを加えてｐＨを３に調整した。沈殿が観察された。混合物をクロロホルム（３×３０ｍＬ）で抽出した。有機相をＭｇＳＯ4で乾燥させた。ＭｇＳＯ4をろ過することによって除いた。有機溶媒を蒸発させて白色粘着性固体６をもたらした。６を次の工程反応用に精製しないで用いた。
【０２３７】
６（３．５１ｍｇ、６．１ｍモル)を乾燥ＴＨＦ（４０ｍＬ）中に溶解した。この溶液に、１−アダマンタンメチルアミン（１．００７ｇ、６．１ｍモル）、１−ヒドロキシベンゾトリアゾール（０．９３ｇ、６．１ｍモル）、ＤＣＣ（１．３２ｇ、６．４ｍモル）及びジイソプロピルエチルアミン（１．０６ｍＬ、６．１ｍモル)をアルゴン下０℃で加えた。次いで、混合物を温めて室温にし、一晩の間攪拌した。沈殿をろ過した。次いで、ＴＨＦを真空下で除いて黄色固体を生じた。黄色固体をメタノール中で結晶させて皿結晶６（２．１ｇ、４９％）をもたらした。次いで、６をメタノール４０ｍＬ中に溶解し、水素化装置内で１０％Ｐｄ／Ｃ２００ｍｇの存在において２５〜３０ｐｓｉの水素下で振盪した。触媒を２４時間の間ろ別した。メタノールを真空下で除いた後に、Ｈ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−Ａｄ７が定量的な収率で得られた。７を更に精製しないで用いた。
【０２３８】
ＩＩ．Ａｄ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−ＰＥＧ5000−ガラクトース９の合成。ビニルスルホン（ＶＳ）−ＰＥＧ5000−ＮＨＳ（Shearwater、４２３ｍｇ、０．０８５ｍモル）及びガラクトサミン（２１６ｍｇ、０．８５ｍモル)をＰＢＳ溶液（２．２５ｍＬ、１×、ｐＨ７．２）に加えた。溶液を１時間の間攪拌し、次いで3500 MWCO膜(Spectra/Por 7, Spectrum Lab, Inc.) を使用して水（４×４Ｌ）中で２４時間の間透析した。次いで、溶液を凍結乾燥させた。生成物８を、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ及びＨＰＬＣを使用して分析した。８をホウ砂緩衝剤溶液（６ｍＬ、０．１Ｎ、ｐＨ９．４）中に溶解した。化合物７（１２１ｍｇ）をＤＭＳＯ溶液（２ｍＬ）中に溶解し、次いでポリマー溶液に加えた。混合物を３５℃で１６時間の間攪拌し、次いで５０℃で７時間の間攪拌した。ＨＰＬＣを使用してこの反応をモニターした。ポリマーを、3500 MWCO膜を使用して透析しかつ凍結乾燥させてＡｄ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−ＰＥＧ5000−ガラクトース９ ４１９ｍｇを収率９０％でもたらした。
【実施例６１】
【０２３９】
Ａｄ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−ＰＥＧ5000の合成
【化３７】
Ａｄ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−ｍＰＥＧ5000１０の合成。ｍＰＥＧ5000−ＳＰＡ（Shearwater、３００ｍｇ、０．０６ｍモル)及び７、実施例６０をＤＭＳＯ（２ｍＬ）及びＣＨ3ＣＮ（１ｍＬ）中に溶解した。混合物を室温で２４時間の間攪拌した。次いで、溶液を、3500 MWCO膜(Spectra/Por 7, Spectrum Lab, Inc.) を使用して水（４×４Ｌ）中で２４時間の間透析した。次いで、溶液を凍結乾燥させてＡｄ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−ｍＰＥＧ5000１０ ２７６ｍｇをもたらした。１０をMALDI-TOF MS, HPLC及び1H NMRによって確認した。
【実施例６２】
【０２４０】
トランスフェリン及びＰＥＧ−改変されたポリプレックスの配合
【０２４１】
Ｔｆ−ＰＥＧ−ＡＤ（又はＴｆ−（ＰＥＧ−ＡＤ）2）及びＰＥＧ−ＡＤ（又はＰＥＧ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−ＡＤ）で改変したポリプレックス（ポリマー対ＤＮＡ電荷比３＋／−）を下記の通りにして配合することができる。すべての成分を等容量で使用する。水中のＴｆ−ＰＥＧ−ＡＤ（又はＴｆ−（ＰＥＧ−ＡＤ）2）を水中の１２の溶液に加える。この混合した溶液にＰＥＧ−ＡＤ（又はＰＥＧ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−ＡＤ）のアリコートを加える。次いで、ポリマーの三成分混合物をＤＮＡ溶液に加える。溶液をピペットで取るによって穏やかに混合し、粒子サイズ、ゼータ電位、及び塩安定性を先に記載した通りにして求める。粒子のゼータ電位を、Ｔｆ−ＰＥＧ−ＡＤ（又はＴｆ−（ＰＥＧ−ＡＤ）2）対ＰＥＧ−ＡＤ（又はＰＥＧ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−ＡＤ）の相対比を変えることによって調和させることができる。ゼータ電位変動及び粒子サイズの粒子改変の関数としてのいくつかの例を図２６、２７、及び２８に示す。
【実施例６３】
【０２４２】
アダマンタン−アニオン性ペプチド−ＰＥＧ3400−ガラクトース／グルコース（Ａｄ−ｐｅｐ−ＰＥＧ−ｇａｌ／ｇｌｕ）。自動合成装置を使用してBiopolymer Synthesis Facility (Beckman Institute, California Institute of Technology)によって、アニオン性ペプチド（配列：E-A-E-A-E-A-E-A-C）を合成した。ペプチドを樹脂から開裂する前に、アダマンタンカルボン酸（ＡＣＡ，Ａｌｄｒｉｃｈ）をＤＤＣカップリングケミストリーによってペプチドのＮ−末端に接合させた。生成したペプチド（ACA-E-A-E-A-E-A-E-A-C,分子量1084）を樹脂から開裂し、MALDI-TOFによって分析した。
【０２４３】
ＮＨＳ−ＰＥＧ3400−ＶＳ（Shearwater Polymers）をグルコサミン又はガラクトサミン（Ｓｉｇｍａ）２０当量とｐＨ７．２のホスフェート緩衝サリーン中で室温で２時間の間反応させることによって、ガラクトース−及びグルコース−ＰＥＧ3400−ビニルスルホン（ｇａｌ／ｇｌｕ−ＰＥＧ3400−ＶＳ）を調製した。溶液を水に対して広範囲に透析し、次いで凍結乾燥させた。アニオン性ペプチドのチオール（２当量）を、１０ｍＭ ＴＣＥＰを含有する５０ｍＭ硼酸ナトリウム緩衝剤（ｐＨ９．５）中でガラクトース−ＰＥＧ3400−ＶＳ又はグルコース−ＰＥＧ3400−ＶＳと反応させた。溶液を酸性にし、沈殿されたペプチド（ｐＨ９．０よりも下で不溶性）を遠心分離によって除いた。上澄みを捕集し、広範囲に透析し、かつ凍結乾燥させた。所望の生成物をMALDI-TOF分析によって確認した（略図を下記に示す）。
【化３８】
【実施例６４】
【０２４４】
ナフタレン−ＰＥＧ5000の合成
【化３９】
ＰＥＧ5000−ＮＨＳ５００ｍｇ（０．１ｍモル、Shearwater Polymers）を攪拌棒を装備したガラスバイアルに加える。これに、１−ナフタレンメチルアミン１４６μＬ（１ｍモル、１０当量、Ａｌｄｒｉｃｈ）をジクロロメタン８ｍＬに溶解して加え、溶液を１６時間の間攪拌する。次いで、溶媒を真空下で除く。混合物に水２０ｍＬを加える。不溶性残分を遠心分離によって除く。水溶液を、Spectra/Por 3500 MWCO透析膜において２４時間の間透析する。次いで、溶液を凍結乾燥させてナフタレン−ＰＥＧ5000の白色の毛羽の固体をもたらす。生成物を、1H NMR, MALDI TOF MS,及び逆相HPLCを使用して分析する。ナフタレン−ＰＥＧ3400を、同じプロトコルを用いて合成する（収率５６％；生成物をMALDI-TOF分析によって確認する）。
【実施例６５】
【０２４５】
ナフタレン−ＰＥＧ５０００−ガラクトースの合成
【化４０】
ビニルスルホン（ＶＳ）−ＰＥＧ5000−ＮＨＳ（Shearwater Polymers、４２３ｍｇ、０．０８５ｍモル）及びガラクトサミン（２１６ｍｇ、０．８５ｍモル)をＰＢＳ溶液（２．２５ｍＬ、１×、ｐＨ７．２）に加えた。溶液を１時間の間攪拌し、次いで3500 MWCO膜(Spectra/Por 7, Spectrum Lab, Inc.) を使用して水（４×４Ｌ）中で２４時間の間透析した。次いで、溶液を凍結乾燥させてビニルスルホン−ＰＥＧ5000−ガラクトースを生じた。生成物を、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ及びＨＰＬＣを使用して分析した。ビニルスルホン−ＰＥＧ5000−ガラクトース３００ｍｇ（０．０６ｍモル)をホウ砂緩衝剤溶液（３ｍＬ、０．１Ｎ、ｐＨ９．４）中に溶解する。１−ナフタレンメチルアミン（８．８μＬ、０．０６ｍモル）をＤＭＳＯ溶液（３ｍＬ）中に溶解し、次いでポリマー溶液に加える。混合物を５５℃で３６時間の間攪拌する。ポリマーを、3500 MWCO膜を使用して透析しかつ凍結乾燥させてナフタレン−ＰＥＧ5000−ガラクトースをもたらす。
【０２４６】
上記の検討及び例は、単に所定の好適な実施態様の詳細な記述を提示するにすぎないと理解されるべきである。当業者にとり、種々の変更及び均等物を発明の精神及び範囲から逸脱しないでなすことができることは明らかであると思う。上に検討又は引用した特許、ジャーナル論文及びその他の文献をそれらのそっくりそのままの状態で本明細書中に援用する。
【技術分野】
【０００１】
発明は、治療剤を送出するのに用いる組成物及び方法に関する。一層特に、発明は、ポリマー、治療剤、及び錯生成剤を含有し、ポリマーは錯生成剤とホスト−ゲスト又はゲスト−ホスト相互作用で相互作用して包接複合体を形成する組成物に関する。発明の組成物は、種々の疾患の治療において治療剤を送出するのに用いることができる。
【背景技術】
【０００２】
シクロデキストリンは、天然のＤ（＋）−グルコピラノース単位をα−（１，４）結合で含有する環状多糖である。最も一般的なシクロデキストリンは、アルファ（α）−シクロデキストリン、ベータ（β）−シクロデキストリン及びガンマ（γ）−シクロデキストリンであり、これらはそれぞれ６個、７個又は８個のグルコピラノース単位を含有する。構造上、シクロデキストリンの環状性質は、内部無極の又は疎水性空洞を有するトーラス又はドーナツ様形状を形成し、第二級ヒドロキシル基がシクロデキストリントーラスの一方の側に位置されかつ第一級ヒドロキシル基がシクロデキストリントーラスの他方の側に位置される。これより、（β）−シクロデキストリンを例として用いて、シクロデキストリンは、しばしば下記の通りに概略的に表される：
【化１】
第二級ヒドロキシル基が配置される側は、第一級ヒドロキシル基が配置される側に比べて一層広い直径を有する。シクロデキストリン内部空洞の疎水性は、種々の化合物を包接するのを可能にする。（Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｓｕｐｒａｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、３巻、Ｊ．Ｌ．Ａｔｗｏｏｄ等編、Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ（１９９６）；Ｔ．Ｃｓｅｒｈａｔｉ，Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２２５：３２８−３３２（１９９５）；Ｈｕｓａｉｎ編、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，４６：６５２−６５８（１９９２）；ＦＲ２，６６５，１６９）。
【０００３】
シクロデキストリンは、シクロデキストリンの疎水性空洞に適合することができる種々の薬剤と包接複合体を形成することにより又はオリゴヌクレオチド及びそれらの誘導体のようなその他の生物学的に活性な分子と非共有性会合複合体を形成することによって種々の治療化合物の送達ビヒクルとして使用されてきた。例えば、米国特許第４，７２７，０６４号は、相当に小さい水溶性を有する薬剤及び非晶質の水溶性シクロデキストリンベースの混合物からなる医薬品について記載している。薬剤は、混合物のシクロデキストリンと包接複合体を形成する。米国特許第５，６９１，３１６号には、オリゴヌクレオチドについてのシクロデキストリンセルラー送達システムが記載されている。そのようなシステムでは、オリゴヌクレオチドはシクロデキストリンと非共有に複合化され、さもなくばオリゴヌクレオチドは、アダマンタンに共有結合されることができ、これは、立ち代わってシクロデキストリンと非共有に会合される。
【０００４】
種々のシクロデキストリン含有ポリマー及びそれらの調製方法もまた当分野で知られている。（Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｓｕｐｒａｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、３巻、Ｊ．Ｌ．Ａｔｗｏｏｄ等編、Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ（１９９６））。不動化されたシクロデキストリンを含有するポリマーを製造するプロセスが米国特許第５，６０８，０１５号に記載されている。そのプロセスに従えば、シクロデキストリン誘導体がα，β−不飽和酸又はその誘導体の酸ハライドモノマーか或は末端イソシアネート基又はその誘導体を有するα，β−不飽和酸又はその誘導体のいずれかと反応させられる。シクロデキストリン誘導体は、シクロデキストリンをカルボニルハライドや酸無水物のような化合物と反応させることによって得られる。生成するポリマーは、シクロデキストリン単位を線状ポリマー主鎖をはずれて側鎖として含有する。
【０００５】
米国特許第５，２７６，０８８号は、ポリビニルアルコール又はセルロース又はそれらの誘導体をシクロデキストリン誘導体と反応させることによるか或はシクロデキストリン誘導体をビニルアセテート又はメチルメタクリレートと反応させることよるのいずれかによってシクロデキストリンポリマーを合成する方法について記載している。再び、生成するポリマーは、シクロデキストリン部分をポリマーの主鎖をはずれてペンダント部分として含有する。
【０００６】
超分子構造を有する生分解性の薬効のあるポリマーアセンブリーがＷＯ９６／０９０７３ Ａ１及び米国特許第５，８５５，９００号に記載されている。そのアセンブリーは、薬剤をα、β、又はγ−シクロデキストリンに結合させ、次いで薬剤／シクロデキストリン化合物をポリマーの両端に結合される生分解性部分を有する線状ポリマーに沿って配列することによって調製される薬剤保持環状化合物を多数含む。そのようなアセンブリーは、疾患で起きる特定の生分解に応答して薬剤を放出することができると報告されている。これらのアセンブリーは、一般に「ネックレス−タイプ」シクロデキストリンポリマーと呼ばれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】仏国特許第２，６６５，１６９号明細書
【特許文献２】米国特許第４，７２７，０６４号明細書
【特許文献３】米国特許第５，６９１，３１６号明細書
【特許文献４】米国特許第５，６０８，０１５号明細書
【特許文献５】米国特許第５，２７６，０８８号明細書
【特許文献６】ＷＯ９６／０９０７３ Ａ１
【特許文献７】米国特許第５，８５５，９００号明細書
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｓｕｐｒａｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、３巻、Ｊ．Ｌ．Ａｔｗｏｏｄ等編、Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ（１９９６）
【非特許文献２】Ｔ．Ｃｓｅｒｈａｔｉ，Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２２５：３２８−３３２（１９９５）；Ｈｕｓａｉｎ編、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，４６：６５２−６５８（１９９２）
【非特許文献３】Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｓｕｐｒａｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、３巻、Ｊ．Ｌ．Ａｔｗｏｏｄ等編、Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ（１９９６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、例えば、増大された安定性（例えば生理学的条件下で）及び有効なターゲティング能力のような性質を示す一層有効な非バイラル送達システムについての要求が当分野に存在する。本発明は、そのような要求に答えるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
発明は、ポリマー、治療剤、及び錯生成剤を含有する組成物を提供する。ポリマーは錯生成剤とホスト−ゲスト及び／又はゲスト−ホスト相互作用で相互作用して包接複合体を形成する。発明の組成物は、種々の疾患の治療において治療剤を送出するのに用いることができる。ポリマー及び錯生成剤は、両方とも機能を組成物中に導入するのに用いることができる。
【００１１】
発明は、ポリマー及び治療剤の粒状複合体並びにポリマー及び錯生成剤の包接複合体を含む組成物を提供する。粒状複合体のポリマーは、ホスト機能を有することができ、ゲスト錯生成剤と包接複合体を形成する。代わりに、粒状複合体の少なくとも一種のポリマーは、ゲスト機能を有し、ホスト錯生成剤と包接複合体を形成する。別の実施態様では、ポリマー又は錯生成剤は、包接複合体を形成するホスト機能及びゲスト機能の両方を有することができる。これは、複数の錯生成剤を包接複合体を形成させ、それにより治療組成物と会合されるようになるのを可能にする。これは、また、複数の機能を発明の治療組成物中に導入するのも可能にする。
【００１２】
発明は、また、治療組成物を調製する方法にも関する。その方法は、治療剤、ホスト又はゲスト機能を有するポリマー、及びゲスト又はホスト機能を有する錯生成剤を組み合わせて治療組成物を形成する。錯生成剤は、ポリマーと包接複合体を形成する。
【００１３】
発明は、また、治療剤を送出する方法にも関する。その方法に従えば、発明の組成物を治療剤を必要としているのが認められる哺乳動物（例えばヒト又は動物）に治療上有効な量で投与する。これより、発明は、適した治療剤を送出するのに発明の組成物を使用する病気の治療を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】種々のアダマンタン−ＰＥＧ分子の構造
【図２】ＧＡＬＡ及びＧＡＬＡ−Ａｄ改変された組成物の流体力学的径、実施例３０。
【図３】ＧＡＬＡ及びＧＡＬＡ−Ａｄ改変された組成物のゼータ電位、実施例３２。
【図４】ＢＨＫ−２１細胞によるＧＡＬＡ−Ａｄ及びＧＡＬＡ改変された組成物の取込み、実施例３１。
【図５】ＨＵＨ−７細胞によるＧＡＬＡ−Ａｄ及びＧＡＬＡ改変されたポリプレックスポリプレックス組成物の取込み、実施例３３。
【図６】ＧＡＬＡ及びＧＡＬＡ−Ａｄで改変されたβ−シクロデキストリン−ＤＭＳコポリマー１２ベースの組成物によるＢＨＫ−２１細胞のルシフェラーゼトランスフェクション、実施例３４。
【図７】ＧＡＬＡ及びＧＡＬＡ−Ａｄ改変されたポリプレックスのＢＨＫ−２１細胞への毒性、実施例３５。
【図８】グラフトによるポスト−ＤＮＡ−複合化ペグ化についての略図、実施例３９。
【図９】ポスト−ＤＮＡ−複合化する間のＰＥＩ及び１２粒状複合体並びにポリプレックスポリプレックス組成物の粒子サイズ、実施例３９。
【図１０】ペグ化によるポリプレックス組成物の塩安定化、実施例４０。
【図１０Ａ】ペグ化によるポリプレックス組成物の安定化、実施例４０。
【図１１】ＰＥＧ3400−ＦＩＴＣを有する１２ポリプレックスの共送達、実施例４２。
【図１２】ラクトース−１２の構造、実施例３７。
【図１３】１２及びＬＡＣ−ＣＤＰ６ポリプレックスのＨＵＨ−７細胞へのトランスフェクション、実施例４３。
【図１４】実験プロトコルの略図、実施例４７。
【図１５】粒子直径、実施例４７。
【図１６】複合体沈殿によるＤＮＡ損失、実施例４７。
【図１７】１２／ＤＮＡ複合体を改変するための包接複合体、実施例４８。
【図１８】改変されたポリプレックスのＨｅｐＧ２細胞へのトランスフェクション、実施例４９。
【図１９】競合置換実験、実施例５２。
【図２０】アダマンタン−ＰＥＧ−トランスフェリン（Ａｄ−ＰＥＧ−Ｔｆ）の合成、実施例５５。
【図２１】トランスフェリンについての鉄ローディング、実施例５５。
【図２２】結合親和力トランスフェリン−ＰＥＧ−Ａｄ、実施例５５。
【図２３】リシン基を経たトランスフェリンカップリング、実施例５６。
【図２４】トランスフェリン−ＰＥＧ−ＡｄのＰＣ３細胞上のトランスフェリンレセプターへの結合親和力、実施例５７。
【図２５】トランスフェリン及びＰＥＧ改変されたポリプレックスにおける粒子改変の関数としてのゼータ電位変動及び粒子サイズ、実施例５８。
【図２６】ゼータ電位測定、Ａｄ−アニオン性−ＰＥＧ、実施例６２。
【図２７】安定性測定、実施例６２。
【図２８】トランスフェリン錯生成剤を増大させる添加、実施例６２。
【図２９】ヒスチジル化された１２の合成。
【図３０】エンドソーム逸出についてのｐＨ感応性ポリマー（第二級アミン含有ポリマーの合成）。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本明細書中で、化合物１２をまたβＣＤＰ６と表示する。核酸及びカチオン性ポリマーを粒状複合体で有する複合体をポリプレックスと識別する。
発明は、治療剤を送出するための包接複合体を採用する組成物に関する。包接複合体は、付加物の特徴的な構造を有する分子化合物であり、化合物の内の一種（ホスト分子）が別の化合物の少なくとも一部を空間的に閉じ込める。閉じ込められた化合物（ゲスト分子）は、ホスト分子の空洞内にホストの骨組み構造に影響を与えないで位置される。利用可能な空洞のサイズ及び形状が、わずかに変形する他は、もっともしばしば実用的に変更されないままであるのが包接複合体の特有な特徴である。「ホスト」は、当分野で知られている任意のホスト化合物又は分子にすることができる。適した「ホスト」の例は、下記を含み、それらに限定しない：シクロデキストリン、カルセロンド、キャビタンド、クラウンエーテル、クリプタンド、ククルビツリル、カリキサラン、スフェロンド等。錯生成剤について適した包接ゲストの例は、当分野で知られているもの、例えばアダマンタン、ジアダマンタン、ナフタレン、及びコレステロールのようなものを含み、それらに限定しない。
【００１６】
シクロデキストリンは、広範囲のイオン性及び分子種と相互作用することができる好適なホストであり、生成する包接化合物は、「ホスト−ゲスト」複合体のクラスに属する。ホスト−ゲスト関係を実現するためには、いくつもの要件を満足しなければならず；要件の内の一つは、ホスト及びゲスト分子の結合部位が立体電子の意味で補い合う関係にあるべきであることである。シクロデキストリンは、空洞のディメンジョンに適合するサイズを有する化合物と包接複合体を形成することができる。しかし、複合体形成の程度は、また、ゲスト分子の極性にも依存する。空洞よりも有意に大きい分子との複合体形成は、また、所定の基又は側鎖だけが炭水化物チャンネルの中に浸透するように実行できてもよい。Ｊ．Ｓｚｅｊｔｌｉ，Ａｋａｄｅｍｉａｉ Ｋｉａｄｏ，Ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ、ブタペスト、１９８２を参照。
【００１７】
発明の組成物は、少なくとも一種のポリマー及び少なくとも一種の治療剤を、通常ポリマー及び治療剤の粒状複合体の形態で含有する。治療組成物は、また一種以上の錯生成剤も含有する。粒状複合体の少なくとも一種のポリマーは、錯生成剤とホスト−ゲスト又はゲスト−ホスト相互作用で相互作用してポリマーと錯生成剤との間で包接複合体を形成する。ポリマー及び一層特に錯生成剤を用いて機能を発明の組成物中に導入することができる。一実施態様では、粒状複合体の少なくとも一種のポリマーは、ホスト機能を有し、ゲスト機能を有する錯生成剤と包接複合体を形成する。別の実施態様では、粒状複合体の少なくとも一種のポリマーは、ゲスト機能を有し、ホスト機能を有する錯生成剤と包接複合体を形成する。それ以上の実施態様では、粒状複合体のポリマーは、ホスト機能及びゲスト機能の両方を含有し、ゲスト錯生成剤及びホスト錯生成剤と包接複合体を形成することができる。
【００１８】
１．粒状複合体
治療剤及びポリマーの粒状複合体は、治療剤及びポリマーの組合せ又は統合である。粒状複合体は、一種以上の治療剤を多次元の網状組織内に含む会合された構造である。単一のポリマーを使用しても又はポリマーの混合物を使用してもよい。粒状複合体の少なくとも一種のポリマーは、粒状複合体の多次元のポリマー網状組織を形成することができるのに加えて、下記に検討する通りに、一種以上の錯生成剤と包接複合体を形成することができるホスト及び／又はゲスト機能を保持する。
【００１９】
Ａ．ポリマー
治療剤と粒状複合体を形成することができかつホスト及び／又はゲスト機能を有する任意のタイプのポリマーを発明の組成物において用いることができる。ポリマーは線状ポリマーでも又は枝分れポリマーでもよい。ポリマーはホモポリマーでも又はコポリマーでもよい。コポリマーを用いるならば、コポリマーはランダムコポリマーでも又は枝分れポリマーでもよい。ポリマーは、水分散性であるのが好ましく、水溶性であるのが一層好ましい。例えば、適したポリマーは、下記を含み、それらに限定しない：多糖、ポリエステル、ポリアミド、ポリエーテル、ポリカーボネート、ポリアクリレート等。ポリマーは、治療医薬品使用のためには、低い毒性プロフィルを有すべきであり、毒性又は細胞毒性でないのが好ましい。下記に検討する通りに、発明の組成物において使用するための好適なポリマーは、シクロデキストリンベースのポリマーである。下記に記載する分子量３，０００〜１００，０００の範囲を有する水溶性の線状シクロデキストリンコポリマーが好適であり、分子量３，０００〜５０，０００を有するものが特に好適である。
【００２０】
発明に従えば、粒状複合体におけるポリマーは、単一のポリマーでも又は２つ以上のポリマーの混合物としてもよく、２つ以上のポリマーは、同じポリマーでも又は異なるポリマーでもよい。粒状複合体の各々のポリマーは、更に架橋基を含有しても又は更に架橋基を含有するように改変してもよく、架橋基を通してポリマーを会合して粒状複合体を形成することを達成することができる。
【００２１】
粒状複合体の少なくとも一種のポリマーは、包接複合体を形成することができるポリマーである。「包接複合体を形成することができるポリマー」とは、別の化合物（錯生成剤）又は化合物上の置換基と非結合相互作用（例えば、ファンデルヴァールス力、水素結合、双極子−双極子相互作用、イオン対現象、ソルオホビック（soluophobic）相互作用等）を経て１つ以上のホスト−ゲスト会合することができる任意のポリマーにすることができる。換言すると、少なくとも一種のポリマーは、ホスト又はゲスト機能を有して錯生成剤又は錯生成剤上の置換基と包接複合体を形成する。ホスト又はゲスト機能は、ポリマー主鎖の一部でも或は置換基として又はペンダントもしくは枝分れ鎖中に存在してもよい。ポリマー主鎖中にホスト機能を有するポリマーの例は、下記に記載する通りの線状シクロデキストリンポリマーである。ゲスト機能をポリマー主鎖の一部としてでなく有するポリマーの例は、ペンダントアダマンタン基を有するポリマーになろう。ポリマーと共に採用することができる適した「ホスト」のその他の例は、下記を含み、それらに限定しない：カルセロンド、キャビタナール、クラウンエーテル、クリプタンド、ククルビツリル、カリキサレン、スフェロンド等。そのようなホストに適した包接ゲストの例は、当業者に知られているもの、例えばアダマンタン、ジアダマンタン、ナフタレン、及びコレステロールのようなものを含み、それらに限定しない。
【００２２】
好適な実施態様では、ポリマーは異なるタイプのホスト又はゲスト機能を含有してよく或はポリマーはホスト機能及びゲスト機能の両方を含有してよい。これは、異なる包接複合体について更に一層大きな融通性を所定のポリマー上に形成させるのを可能にする。同じポリマー上に多重ホスト、多重ゲスト、又はホスト機能及びゲスト機能の両方を有すると、発明の治療組成物中に包接複合体を経て導入することができる種々の機能を増大させる。
【００２３】
ホスト−ゲスト重合の結果、ポリマーは錯生成剤と相互作用して包接複合体を形成する。非結合相互作用又は会合の結果、生成する包接複合体は、約＞１０2、好ましくは、約＞１０3、一層好ましくは約＞１０4の結合定数を示す。結合定数は、約１０2〜１０6の範囲になるのが好ましい。
【００２４】
粒状複合体のポリマーは、１つ以上のリガンドで改変することができる。リガンドは、粒状複合体を形成する際に又は形成した後に治療剤及び／又は粒状複合体のポリマーのリガンド改変を経て導入することができる。リガンドは、所望の細胞を標的にする又は所望の細胞に結合することを可能にする任意のリガンドにすることができる。当業者ならば理解するであろう通りに、細胞を標的にする又は細胞に結合することは、細胞レセプターアタッチメントを含むことができ、これは、立ち代わってレセプター媒介エンドサイトーシスに至り得る。２つ以上のリガンドを結合させるならば、リガンドは同じでも又は異なってもよい。適したリガンドの例は、下記を含み、それらに限定しない：ビタミン（例えば葉酸）、タンパク質（例えばトランスフェリン、及びモノクローナル抗体）、単糖類（例えばガラクトース）、ペプチド、及び多糖。リガンドの選定は、当業者ならば認識する通りに、所望するタイプの送出に応じて変えることができる。別の例として、リガンドは膜透過用又は膜透過性剤、例えばＨＩＶ−１からのＴＡＴタンパク質のようなものにすることができる。ＴＡＴタンパク質は、バイラル転写活性化であり、細胞核の中に活発に移入される。Ｔｏｒｃｈｉｌｉｎ，Ｖ．Ｐ．等、ＰＮＡＳ．９８，８７８６−８７９１，（２００１）。
【００２５】
発明の好適な実施態様では、粒状複合体のポリマーの内の少なくとも一種は、包接複合体を形成することができるホスト及び／又はゲスト機能を有する実質的に線状のポリマーである。実質的に線状のポリマーは、当分野で知られている任意の手段によって調製することができる。ポリマーは、包接複合体を形成することができる適したモノマー又はモノマーの混合物であって、それの少なくとも一種はホスト又はゲスト機能を有するものから調製することができる。ホスト又はゲスト機能は、ポリマー鎖内にあっても、ポリマーへのペンダント（又は枝分れする）でも、又は末端基として存在してもよい。代わりに、ポリマーを形成した後に、それを更にホスト又はゲスト機能を加えるように改変して（先に検討した通り）包接複合体を形成することができる実質的に線状のポリマーを形成してもよい。実質的に線状のポリマーは、ブロックコポリマーにすることができ、ブロックは、ホスト機能、水分散性及び／又は水溶性のような性質を導入する。そのようなブロックの例は、例えば、線状のポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、線状のシクロデキストリン含有ポリマー、ビス（２−アミノエチル）−１，３−プロパンジアミン（ＡＥＰＤ）、及びＮ2，Ｎ2，Ｎ3，Ｎ3−（３’−ＰＥＧ5000アミノプロパン）−ビス（２−アミノエチル）−１，３−プロパンジアンモニウムジ−トリフルオロアセテート（ＡＥＰＤ−ＰＥＧ）を含む。
【００２６】
別の好適な実施態様では、粒状複合体を形成するのに用いるポリマーは、シクロデキストリン含有ポリマーであり、下記に記載する通りの実質的に線状のシクロデキストリンポリマーであるのが一層好ましい。ポリマーは、また、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）でも又はペンダントシクロデキストリンを有するポリマーでもよい。線状のシクロデキストリンコポリマーは、シクロデキストリン部分をそのポリマー主鎖の一体部分として含有するポリマーである。ペンダントシクロデキストリン部分を主ポリマー鎖の部分として有するのでなくむしろポリマー主鎖から外れて結合させたポリマーもまた、発明の組成物において用いてよい。線状のシクロデキストリン含有ポリマーは、少なくとも１つのシクロデキストリン部分をポリマー主鎖の部分として含有する任意の線状ポリマーにすることができる。シクロデキストリン含有ポリマーは、水溶性であるのが好ましい。線状のシクロデキストリン含有ポリマーは、線状のシクロデキストリンコポリマー又は線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーであるのが一層好ましく、各々は下記に記載する通りである。ポリマー内のシクロデキストリン基は、ホスト機能をポリマーに与えてそれを包接複合体を形成するのを可能にする。包接複合体を形成することができる実質的に線状のポリマーは、更に更なる官能基（例えばチオール基）を含有しても又は更に更なる官能基（例えばチオール基）を含有するように改変してもよい。
【００２７】
線状のシクロデキストリン含有ポリマー
粒状複合体を形成するのに用いることができる線状のシクロデキストリンコポリマーは、線状のコポリマー主鎖において置換された又は未置換のシクロデキストリン部分をシクロデキストリンの少なくとも１つのグルコピラノース環の２、３、又は６番位を通して線状のシクロデキストリンポリマーのシクロデキストリンを結合する二価部分に二機能結合させて含有する。ＷＯ００／０１７３４に記載される通りに、そのような線状のシクロデキストリンコポリマーは、Ｉａ、Ｉｂ式（下記）の反復単位又はそれらの組合せを有する。線状のシクロデキストリンコポリマー、それらの製法及び性質は、また、Ｇｏｎｚａｌｅｚ，Ｈ．，Ｈｗａｎｇ，Ｓ．及びＤａｖｉｓ，Ｍ（１９９９）Ｎｅｗ ｃｌａｓｓ ｏｆ ｐｏｌｙｍｅｒｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｏｆ ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ．Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｃｈｅｍ，１０，１０６８−１０７４並びにＨｗａｎｇ，Ｓ．，Ｂｅｌｌｏｃｑ，Ｎ．及びＤａｖｉｓ，Ｍ（２００１）Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｂｅｔａ−Ｃｙｃｌｏｄｅｘｔｒｉｎ−Ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ｏｎ Ｇｅｎｅ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ．Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｃｈｅｍ，１２（２），２８０−２９０に記載されており、これらの両方を本明細書中に援用する。
【化２】
【００２８】
Ｉａ及びＩｂ式において、Ｃは置換された又は未置換のシクロデキストリンモノマーであり、ＡはシクロデキストリンＣに結合された、すなわち共有結合されたコモノマーである。シクロデキストリンモノマーＣプリカーサー（前駆物質）とコモノマーＡプリカーサーとを重合させると、線状のシクロデキストリンコポリマーを生じる。単一の線状のシクロデキストリンコポリマー内で、シクロデキストリンモノマーＣ単位は、同じでも又は異なってもよく、同様に、コモノマーＡも同じでも又は異なってもよい。
【００２９】
シクロデキストリンモノマープリカーサーは、当分野で知られている任意のシクロデキストリン又はその誘導体にすることができる。上に検討した通りに、シクロデキストリンは、最も一般的に６〜８個の天然のＤ（＋）−グルコピラノース単位をα−（１，４）結合で含有する環状多糖と定義される。シクロデキストリンモノマープリカーサーは、６、７及び８個のグルコース単位を有するシクロデキストリン、すなわちそれぞれアルファ（α）−シクロデキストリン、ベータ（β）−シクロデキストリン及びガンマ（γ）−シクロデキストリンであるのが好ましい。シクロデキストリン誘導体は、当分野で知られている任意の置換されたシクロデキストリンにすることができ、ここで、置換基は、下記に記載する通りのコモノマーＡプリカーサーとの共重合を妨げない。シクロデキストリン誘導体は、中性でも、カチオン性でも又はアニオン性でもよい。適した置換基の例は、下記を含み、それらに限定しない：ヒドロキシアルキル基、例えばヒドロキシプロピル、ヒドロキシエチルのようなもの；エーテル基、例えばジヒドロキシプロピルエーテル、メチル−ヒドロキシエチルエーテル、エチル−ヒドロキシエチル、及びエチル−ヒドロキシプロピルエーテルのようなもの；アルキル基、例えばメチルのようなもの；多糖、例えばグルコシル及びマルトシルのようなもの；酸基、例えばカルボン酸、亜リン酸、亜ホスフィン酸、ホスホン酸、リン酸、チオホスホン酸、及びスルホン酸のようなもの；イミダゾール基；スルフェート基；並びに保護されたチオール基。
【００３０】
シクロデキストリンモノマープリカーサーは、更に下記に記載する通りに、シクロデキストリンモノマープリカーサーとコモノマーＡプリカーサーとの共重合を助成する又はかかる共重合に影響を与えるように化学的に改変（例えば水素化、アミノ化）してよい。シクロデキストリンモノマープリカーサーの化学的改変は、各々のシクロデキストリン部分上の２つだけの位置で重合、すなわち二機能シクロデキストリン部分の生成を可能にする。各々のグルコピラノース環のＣ１〜Ｃ６位についてのナンバリング方式は、下記の通りである：
【化３】
【００３１】
好適な実施態様では、重合は、シクロデキストリン部分の任意のＣ２、Ｃ３及びＣ６（これらの組合せを含む）の内の２つで行われる。例えば、１つのシクロデキストリンモノマープリカーサーを２つのＣ６位で重合させ、別のシクロデキストリンモノマープリカーサーをシクロデキストリン部分のＣ２及びＣ６位で重合させることができる。β−シクロデキストリンを例として用いて、シクロデキストリンにおける各々のグルコピラノース環の相対的な位置についてのレタリング方式は、下記の通りである：
【化４】
【００３２】
線状のシクロデキストリンコポリマーの好適な実施態様では、シクロデキストリンモノマーＣは、下記の一般式（ＩＩ）を有する：
【化５】
（ＩＩ）式において、ｎ及びｍは、他の２つのグルコピラノース環と共に、シクロデキストリンモノマーにおけるグルコピラノース単位の合計数を規定する整数を表わす。（ＩＩ）式は、シクロデキストリン単位上の２つのＣ６位で重合させることができるシクロデキストリンモノマーを表わす。（ＩＩ）式のシクロデキストリンの例は、下記を含み、それらに限定しない：６A，６B−ジデオキシ−α−シクロデキストリン（ｎ＝０、ｍ＝４）、６A，６C−ジデオキシ−α−シクロデキストリン（ｎ＝１、ｍ＝３）、６A，６D−ジデオキシ−α−シクロデキストリン（ｎ＝２、ｍ＝２）、６A，６B−ジデオキシ−β−シクロデキストリン（ｎ＝０、ｍ＝５）、６A，６C−ジデオキシ−β−シクロデキストリン（ｎ＝１、ｍ＝４）、６A，６D−ジデオキシ−β−シクロデキストリン（ｎ＝２、ｍ＝３）、６A，６B−ジデオキシ−γ−シクロデキストリン（ｎ＝０、ｍ＝６）、６A，６C−ジデオキシ−γ−シクロデキストリン（ｎ＝１、ｍ＝５）、６A，６D−ジデオキシ−γ−シクロデキストリン（ｎ＝２、ｍ＝４）、及び６A，６E−ジデオキシ−γ−シクロデキストリン（ｎ＝３、ｍ＝３）。
【００３３】
別の好適な実施態様では、線状のシクロデキストリンコポリマーは、グルコース環開放されたシクロデキストリンモノマーＣ単位を含有することができ、ここで、シクロデキストリンのグルコピラノース環の内の１つ以上が、シクロデキストリン環システムを保ちながら開放されている。下記の一般式（ＩＩＩ）は、グルコピラノース環開放されたシクロデキストリンを表し、環がＣ２、Ｃ３位で開放している。
【化６】
（ＩＩＩ）式において、ｐは５〜７の範囲である。（ＩＩＩ）式において、シクロデキストリンモノマーのＤ（＋）−グルコピラノース単位の内の少なくとも１つは、環開放を受けてシクロデキストリン単位のＣ２及びＣ３位で重合を可能にしている。（ＩＩＩ）式のシクロデキストリンモノマー、例えば２A，３A−ジアミノ−２A，３A−ジデオキシ−β−シクロデキストリン及び２A，３A−ジアルデヒド−２A，３A−ジデオキシ−β−シクロデキストリンのようなものは、マサチューセッツ、ウエストボロウのＣａｒｂｏｍｅｒから市販されている。（ＩＩＩ）式のシクロデキストリンモノマーの例は、下記を含み、それらに限定しない：２A，３A−ジデオキシ−２A，３A−ジヒドロ−α−シクロデキストリン、２A，３A−ジデオキシ−２A，３A−ジヒドロ−β−シクロデキストリン、２A，３A−ジデオキシ−２A，３A−ジヒドロ−γ−シクロデキストリン、これらは、一般にそれぞれ２，３−ジデオキシ−α−シクロデキストリン、２，３−ジデオキシ−β−シクロデキストリン、及び２，３−ジデオキシ−γ−シクロデキストリンと呼ばれる。
【００３４】
コモノマーＡプリカーサーは、上記に記載した通りに、シクロデキストリンモノマープリカーサーと反応する際に、２つのシクロデキストリンモノマーを一緒に結合する任意の直鎖又は枝分かれした、対称又は不斉の化合物にすることができる。コモノマーＡプリカーサーは、少なくとも２つの架橋基であって、それらを通してシクロデキストリンモノマーの反応及びこれより結合が達成されることができるものを含有する化合物である。各々のコモノマーＡプリカーサーの、同じでも又は異なってもよく、末端でも又は内部でもよい可能な架橋基の例は、下記を含み、それらに限定しない：アミノ、酸、エステル、イミダゾール、及びアシルハライド基及びこれらの誘導体。好適な実施態様では、２つの架橋基は、同じでありかつ末端である。コモノマーＡプリカーサーとシクロデキストリンモノマーとを共重合させる際に、２つのシクロデキストリンモノマーを、一方のシクロデキストリンモノマーの第一級ヒドロキシル側と別のシクロデキストリンモノマーの第一級ヒドロキシル側とを結合させるにより、一方のシクロデキストリンモノマーの第二級ヒドロキシル側と別のシクロデキストリンモノマーの第二級ヒドロキシル側とを結合させるにより、又は一方のシクロデキストリンモノマーの第一級ヒドロキシル側と別のシクロデキストリンモノマーの第二級ヒドロキシル側とを結合させるによって、一緒に結合させることができる。よって、そのような結合の組合せが最終のコポリマー中に存在し得る。
【００３５】
最終のコポリマーのコモノマーＡプリカーサー及びコモノマーＡは、両方とも中性でも、カチオン性（例えば脱プロトン化された基、例えば第四級アンモニウム基のようなものを含有することによって）でも又はアニオン性（例えば、脱プロトン化された基、例えばスルフェート、ホスフェート又はカルボキシレートアニオン性基のようなものを含有することによって）でもよい。荷電されたコモノマーＡプリカーサー又はコモノマーＡの対イオンは、任意の適した対アニオン又は対カチオン（例えば、カチオン性コモノマーＡプリカーサー又はコモノマーＡの対アニオンは、ハライド（例えばクロリド）アニオンにすることができる）にすることができる。コポリマーのコモノマーＡの電荷は、ｐＨ条件を調整することによって調整することができる。
【００３６】
適したコモノマーＡプリカーサーの例は、下記を含み、それらに限定しない：シスタミン、１，６−ジアミノヘキサン、ジイミダゾール、ジチオイミダゾール、スペルミン、ジチオスペルミン、ジヒスチジン、ジチオヒスチジン、スクシンイミド（例えばジチオビス（スクシンイミジルプロピオネート）（ＤＳＰ）及びジスクシンイミジルスベレート（ＤＳＳ））並びにイミデート（例えばジメチル３，３’−ジチオビスプロピオン−イミデート（ＤＴＢＰ））。コモノマーＡプリカーサーとシクロデキストリンモノマープリカーサーとを共重合させると、下記の一般式のコモノマーＡ結合を含有する線状のシクロデキストリンコポリマーを形成するに至る：-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-,=NNHC(O)(CH2CH2O)xCH2CH2C(O)NHN=,-+H2NCH2(CH2CH2O)xCH2CH2CH2NH2+-,-HNC(O)(CH2CH2O)xCH2CH2SS(CH2CH2O)xCH2CH2C(O)NH-,-HNC(NH2+)(CH2CH20)xCH2CH2C(NH2+)NH-,-SCH2CH2NHC(NH2+)(CH2)xC(NH2+)NHCH2CH2S-,-SCH2CH2NHC(NH2+)(CH2)xSS(CH2)xC(NH2+)NHCH2CH2S-,-SCH2CH2NHC(NH2+)CH2CH2(OCH2CH2)xC(NH2+)NHCH2CH2S-,
【化７−１】
【化７−２】
上記式において、ｘ＝１〜１５０、及びｙ＋ｚ＝ｘ。好ましくは、ｘ＝１〜３０。一層好ましくは、ｘ＝１〜３０。好適な実施態様では、コモノマーＡは、ジスルフィド結合のような生分解性結合を含有する。コモノマーＡは、また、エステルのような酸不安定な含有機能及び当業者に知られているその他のそのような酸不安定な基を含んでもよい。
【００３７】
別の好適な実施態様では、コモノマーＡプリカーサー、故にコモノマーＡは、所望の用途を達成するために、選択的に選定することができる。例えば、小分子治療剤を送出するのに、荷電されたポリマーが必要でないかもしれず、コモノマーＡは、ポリエチレングリコール基のような親水基であっても又はそのような親水基を含有して更に水溶性を増進させてもよい。ＤＮＡ又はタンパク質のようなポリペプチド治療剤について、コモノマーＡは、線状のシクロデキストリンコポリマーがポリペプチド治療剤と粒状複合体を形成する能力を増大させるカチオン電荷を保持するのが好ましい。また、線状のシクロデキストリンコポリマーがコモノマーＡ基の混合物を含有してよいことも理解される。
【００３８】
線状のシクロデキストリンコポリマーは、適当な脱離基を分配させたシクロデキストリンモノマープリカーサーを脱離基を置換することができるコモノマーＡプリカーサーと共重合させることによって調製することができる。脱離基は、同じでも又は異なってもよく、コモノマーＡプリカーサーと共重合させる際に置換することができる当分野で知られている任意の脱離基にすることができる。
【００３９】
線状のシクロデキストリンコポリマーは、シクロデキストリンモノマープリカーサーをヨウ素化してジヨウ素化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーを形成しかつジヨウ素化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーをコモノマーＡプリカーサーと共重合させてＩａ、Ｉｂ式の反復単位、又はそれらの組合せを有する線状のシクロデキストリンコポリマー（各々については上に記載した通りである）を形成することによって調製することができる。
【００４０】
線状のシクロデキストリンを調製する別の方法は、上に記載した通りのシクロデキストリンモノマーをヨウ素化してＩＶａ、ＩＶｂ、ＩＶｃ式又はそれらの混合物のジヨウ素化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーを形成する：
【化８】
【００４１】
ジヨウ素化されたシクロデキストリンは、当分野で知られている任意の手段によって調製することができる（例えばＴａｂｕｓｈｉ等、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．１０６，５２６７−５２７０（１９８４）；Ｔａｂｕｓｈｉ等、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．１０６，４５８０−４５８４（１９８４）を参照）。例えば、β−シクロデキストリンを無水ピリジンの存在においてビフェニル−４，４’−ジスルホニルクロリドと反応させてビフェニル−４，４’−ジスルホニルクロリドキャプトβ−シクロデキストリンを形成し、これを次いでヨー化カリウムと反応させてジヨード−β−シクロデキストリンを製造することができる。シクロデキストリンモノマープリカーサーを２つの位置だけでヨウ素化する。上に記載した通りに、ジヨウ素化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーをコモノマーＡプリカーサーと共重合させることによって、また上に記載した通りに、Ｉａ、Ｉｂ式又はそれらの組合せの反復単位を有する線状のシクロデキストリンコポリマーを調製することができる。適するならば、ヨウ素又はヨード基をその他の既知の脱離基に代えてよい。
【００４２】
ヨード基又はその他の適当な脱離基を、上に記載した通りに、コモノマーＡプリカーサーとの反応を可能にする基で置換することができる。例えば、ＩＶａ、ＩＶｂ、ＩＶｃ式又はそれらの混合物のジヨウ素化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーをアミノ化してＶａ、Ｖｂ、Ｖｃ式又はそれらの混合物のジアミノ化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーを形成することができる：
【化９】
【００４３】
ジアミノ化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーは、当分野で知られている任意の手段によって調製することができる（例えばＴａｂｕｓｈｉ等、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．１８：１５２７−１５３０（１９７７）；Ｍｕｎｇａｌｌ等、Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．１６５９−１６６２（１９７５）を参照）。例えば、ジヨード−β−シクロデキストリンをナトリウムアジドと反応させ、次いで還元してジアミノ−β−シクロデキストリンを形成することができる。シクロデキストリンモノマープリカーサーを２つの位置だけでアミノ化する。上に記載した通りに、ジアミノされたシクロデキストリンモノマープリカーサーをコモノマーＡプリカーサーと共重合させて、また上に記載した通りに、Ｉａ、Ｉｂ式、又はそれらの組合せの反復単位を有する線状のシクロデキストリンコポリマーを製造することができる。しかし、ジアミノされたシクロデキストリンモノマープリカーサーのアミノ機能を直接シクロデキストリン部分に結合させる必要はない。代わりに、アミノ機能は、シクロデキストリンモノマープリカーサーのヨード又はその他の適当な脱離基を、アミノ基含有部分、例えば−ＳＣＨ2ＣＨ2ＮＨ2のようなもので置換することによって導入してＶｄ、Ｖｅ、Ｖｆ、Ｖｇ、Ｖｈ式又はそれらの混合物のジアミノ化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーを形成することができる：
【化１０】
【００４４】
また、線状のシクロデキストリンコポリマーは、下記に記載する通りに、線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーを還元することによっても調製することができる。この方法は、コモノマーＡが還元性部分又は基、例えばジスルフィド結合のようなものを含有しない限り実施することができる。
【００４５】
線状のシクロデキストリンコポリマーは、少なくとも１つの酸化されたシクロデキストリンモノマーをコポリマー中に酸化されたシクロデキストリンモノマーがポリマー主鎖の一体部分になるように導入するように酸化することができる。少なくとも１つの酸化されたシクロデキストリンモノマーを含有する線状のシクロデキストリンコポリマーを、線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーと規定する。線状の酸化されたシクロデキストリンは、それで、置換された又は未置換のシクロデキストリン部分を線状のコポリマー主鎖においてシクロデキストリンの少なくとも１つのグルコピラノース環の２、３、又は６番位を通して線状のシクロデキストリンポリマーのシクロデキストリンを結合する二機能部分、すなわちコモノマーＡ部分に二機能結合させ、シクロデキストリン部分のグルコピラノース環を酸化させる。シクロデキストリンモノマーをシクロデキストリン部分の第二級ヒドロキシル側又は第一級ヒドロキシル側のいずれか上で酸化させることができる。線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマー中に酸化されたシクロデキストリンモノマーが１つよりも多く存在するならば、第一級ヒドロキシル側、第二級ヒドロキシル側、又は両方のいずれか上で酸化された同じ又は異なるシクロデキストリンモノマーが存在することができる。例示の目的で、酸化された第二級ヒドロキシル基を有する線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーは、例えばＶＩａ又はＶＩｂ式の少なくとも１つの単位を有する：
【化１１】
ＶＩａ又はＶＩｂ式において、Ｃは置換された又は未置換の酸化されたシクロデキストリンモノマーであり、Ａは酸化されたシクロデキストリンＣに結合された、すなわち共有結合されたコモノマーである。また、ＶＩａ及びＶＩｂ式において、第二級ヒドロキシル基を酸化すると、シクロデキストリン部分の開環及びアルデヒド基の形成に至る。
【００４６】
線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーは、上に検討した通りの線状のシクロデキストリンコポリマーを酸化することによって調製することができる。線状のシクロデキストリンコポリマーの酸化は、当分野で知られている酸化技術によって行うことができる。（ヒサマツ等、Ｓｔａｒｃｈ ４４：１８８−１９１（１９９２））。オキシダント、例えば過ヨウ素酸ナトリウムのようなものを用いるのが好ましい。当業者ならば、標準の酸化条件下で、酸化度がコポリマー当たりで変わる又は酸化度をコポリマー当たりで変えることができることを理解しよう。これより、一実施態様では、線状の酸化されたコポリマーは、１つの酸化されたシクロデキストリンモノマーを含有することができる。別の実施態様では、コポリマーの実質的にすべて〜すべてのシクロデキストリンモノマーを酸化させるであろう。
【００４７】
線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーを調製する別の方法は、上に記載した通りのジヨウ素化された又はジアミノ化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーを酸化して酸化されたヨウ素化された又はジアミノ化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーを形成しかつ酸化されたジヨウ素化された又はジアミノ化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーをコモノマーＡプリカーサーと共重合させることを伴う。好適な実施態様では、ＶＩＩａ、ＶＩＩｂ、ＶＩＩｃ式、又はそれらの混合物の酸化されたジヨウ素化されたシクロデキストリンモノマープリカーサー：
【化１２】
【００４８】
酸化されたシクロデキストリンモノマーは、上に記載した通りのＩＶａ、ＩＶｂ、ＩＶｃ式又はそれらの混合物のジヨウ素化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーを酸化することによって調製することができる。別の実施態様では、ＶＩＩＩａ、ＶＩＩＩｂ、ＶＩＩＩｃ式、又はそれらの混合物の酸化されたジアミノ化されたシクロデキストリンモノマープリカーサー
【化１３】
は、上に記載した通りのＶＩＩａ、ＶＩＩｂ、ＶＩＩｃ式、又はそれらの混合物の酸化されたジヨウ素化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーをアミノ化することによって調製することができる。
【００４９】
なお別の実施態様では、ＩＸａ、ＩＸｂ、ＩＸｃ、ＩＸｄ、ＩＸｅ、ＩＸｆ式、又はそれらの混合物の酸化されたジアミノ化されたシクロデキストリンモノマープリカーサー
【化１４】
は、ヨード基又はその他の適当な脱離基を分配させた酸化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーのヨード基又はその他の適当な脱離基をアミノ基含有部分−ＳＣＨ2ＣＨ2ＮＨ2で置換することによって調製することができる。
【００５０】
代わりに、上に記載した通りの酸化されたジヨウ素化されたジカルボン酸、又はジアミノ化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーは、シクロデキストリンモノマープリカーサーを酸化して酸化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーを形成し、次いで上に記載した通りの酸化されたシクロデキストリンモノマーをジヨウ素化及び／又はジアミノ化することによって調製することができる。いずれのジアミノ化された酸化されたシクロデキストリンモノマーのアミン基は、望まない副反応を避けるためにそれらの保護された形態にすることができる。上に検討した通りに、シクロデキストリン部分をヨード基と異なるその他の脱離基及びその他のアミノ基含有機能で改変してよい。次いで、酸化されたジヨウ素化された又はジアミノ化されたシクロデキストリンモノマープリカーサーをコモノマーＡプリカーサーと共重合させて線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーを形成することができる。
【００５１】
線状のシクロデキストリンコポリマー又は線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーは、少なくとも１つのコモノマーＡプリカーサー又はコモノマーＡプリカーサーの加水分解された生成物で終わる。シクロデキストリンコポリマーが少なくとも１つのコモノマーＡプリカーサーで終わる結果、上に記載した通りの遊離の誘導体化（ｄｅｒｉｖａｔｉｚｉｎｇ）基が線状のシクロデキストリンコポリマー又は線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーにつき存在する。例えば、誘導体化基は、酸基又は加水分解して酸基にすることができる誘導体化基にすることができる。発明に従えば、誘導体化基を所望の通りに更に化学的に改変してシクロデキストリンコポリマーの性質、例えばコロイド状安定性及びトランスフェクション効率を増進させてよい。例えば、誘導体化基をＰＥＧと反応させてＰＥＧを末端基とするシクロデキストリンコポリマーを形成してコロイド状安定性を増進させることにより或はヒスチジン又はイミダゾール酢酸と反応させてイミダゾリルを末端基とするシクロデキストリンコポリマーを形成して細胞内（例えばエンドソーム放出）及びトランスフェクション効率を増進させることによって改変してよい。図２９及び３０を参照。
【００５２】
それ以上のケミストリーをシクロデキストリンコポリマーに関して改変された誘導体化基を通して行ってよい。例えば、改変された誘導体化基を用いて線状のシクロデキストリンコポリマー又は線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーを同じ又は異なるシクロデキストリンコポリマー又は非シクロデキストリンポリマーに結合させることによってポリマー鎖を伸ばすことができる。付け加えるべきポリマーは、同じ又は異なる線状のシクロデキストリンコポリマー又は線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーにすることができ、これらは、また、更に改変するためにコモノマーＡプリカーサーで終わることもできる。
【００５３】
代わりに、上に記載した通りの末端の誘導体化基又は末端の改変された誘導体化基を含有する同じ又は異なる線状のシクロデキストリンコポリマー又は線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーを官能基又は改変された誘導体化基を通して反応させて一緒に結合させることができる。官能基又は改変された誘導体化基の反応の際に、生分解性部分、例えばジスルフィド結合のようなものが形成される。例えば、末端の誘導体化基のシステインによる改変を用いて遊離のチオール基を有する線状のシクロデキストリンコポリマー又は線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーを製造することができる。また遊離のチオール基を含有する同じ又は異なるシクロデキストリンコポリマーとの反応は、２つのコポリマーの間でジスルフィド結合を形成することになる。官能基又は改変された誘導体化基を異なる生分解のレート（例えば酵素生分解を経て）を示す結合を供するように選定し、それにより、所望ならば治療剤についての徐放システムを提供することができる。生成するポリマーを本明細書中に記載する通りにして架橋することができる。本明細書中に記載する通りの治療剤を、ポリマーを架橋する前に又はポリマーを架橋した後に、加えることができる。リガンドもまた改変された誘導体化基を通してシクロデキストリンコポリマーに結合させることができる。例えば、線状のシクロデキストリンコポリマー又は線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーをシクロデキストリンコポリマーに結合させたリガンドで改変することができる。リガンドをシクロデキストリンモノマーＣ又はコモノマーＡを通してシクロデキストリンコポリマーに結合させることができる。リガンドをシクロデキストリンコポリマーのシクロデキストリン部分に結合させるのが好ましい。ＷＯ００／０１７３４（本明細書中に援用する）を参照。
【００５４】
枝分かれしたシクロデキストリン含有ポリマー
ホスト及び／又はゲスト機能を有する粒状複合体のポリマーは、また、実質的に枝分かれしたポリマー、例えば、枝分かれしたポリエチレンイミン（ＰＥＩ）又は枝分かれしたシクロデキストリン含有ポリマー、好ましくは枝分かれしたシクロデキストリン含有ポリマーのようなものにすることもできる。枝分かれしたシクロデキストリン含有ポリマーは、ポリマー主鎖の一部になる及び／又はポリマー主鎖からペンダントすることができるシクロデキストリン部分を少なくとも１つ含有する任意の水溶性の枝分かれしたポリマーにすることができる。枝分かれしたシクロデキストリン含有ポリマーは、枝分かれしたシクロデキストリンコポリマー又は枝分かれした酸化されたシクロデキストリンコポリマーである。枝分かれしたシクロデキストリンコポリマー又は枝分かれした酸化されたシクロデキストリンコポリマーは、それぞれ上に記載した通りの線状のシクロデキストリンコポリマー又は線状の酸化されたシクロデキストリンコポリマーであって、それらから従属鎖が枝分かれされるものである。枝を出した従属鎖は、任意の飽和された又は不飽和の、線状の又は枝分かれした炭化水素鎖にすることができる。枝を出した従属鎖は、更に種々の誘導体化基又は置換基、例えば、ヒドロキシル、アミノ、酸、エステル、アミド、ケト、ホルミル、及びニトロ基のようなものを含有してよい。枝を出した従属鎖は、また、シクロデキストリン或はその他のホスト又はゲスト官能性部分を含有してもよい。枝を出した従属鎖は、また、リガンドで改変してもよい。そのようなリガンド改変は、枝を出した従属鎖におけるリガンドのシクロデキストリン部分への結合を含み、それに限定しない。
【００５５】
枝分かれしたシクロデキストリン含有ポリマーは、枝分かれしたシクロデキストリンコポリマー又は枝分かれした酸化されたシクロデキストリンコポリマーであって、それらの枝を出した従属鎖がシクロデキストリン部分を含有するものであるのが好ましい。枝を出した従属鎖がシクロデキストリン部分を含有するならば、シクロデキストリン部分は、治療剤のカプセル化ばかりでなく包接複合体形成も助成することができる。枝を出した従属鎖のシクロデキストリン部分は、ポリマー主鎖中のシクロデキストリン部分と共に、包接複合体形成及び治療剤のカプセル化を助成するのが好ましい。枝分かれしたシクロデキストリン含有ポリマーは、ポリマー（例えば線状の又は枝分かれしたＰＥＩ）のシクロデキストリンモノマープリカーサーによる誘導体化（例えば置換）を含み、それに限定しない当分野で知られている任意の手段によって調製することができる。ペンダントシクロデキストリンを有するポリマーの例は、Ｔｏｊｉｍａ等、Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．Ｐａｒｔ Ａ：Ｐｏｌｙｍ．Ｃｈｅｍ．３６，１９６５（１９９８），Ｃｒｉｎｉ等、Ｅｕｒ．Ｐｏｌｙｍ．Ｊ．３３，１１４３，（１９９７），Ｗｅｉｃｋｅｎｍｅｉｅｒ等、Ｍａｒｏｍｏｌ．Ｒａｐｉｄ Ｃｏｍｍｕｎ．１７，７３１（１９９６），及びＢａｃｈｍａｎｎ等、Ｊ．Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ １７，１３５９（１９９８）に記載されており；これらの文献の各々を本明細書に援用する。（Ｗｅｉｃｋｅｎｍｅｉｅｒ論文は、シクロデキストリン側鎖ポリエステル、それらの合成及びアダマンタン誘導体の包接について記載している。）枝分かれしたシクロデキストリン含有ポリマーは、上に検討した通りに架橋することができる。
【００５６】
発明において用いるためのポリ（エチレンイミン）（ＰＥＩ）は、重量平均分子量約８００〜約８００，０００ダルトンを有し、約２，０００〜１００，０００ダルトンを有するのが好ましく、約２，０００〜約２５，０００ダルトンを有するのが一層好ましい。ＰＥＩは、線状でも又は枝分かれしてもよい。適したＰＥＩ化合物は、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙからのポリエチレンイミン、Ｐｏｌｙｓｃｉｅｎｃｅｓからのポリエチレンイミン、並びにＢＡＳＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手し得るＰＯＬＹＭＩＮポリ（エチレンイミン）及びＬＵＰＡＳＯＬ（登録商標）ポリ（エチレンイミン）を含む数多くの供給元から市販されている。
【００５７】
その他のホスト官能性ポリマー
上に検討した通りに、粒状複合体の少なくとも一種のポリマーは、包接複合体を形成することができるポリマーである。好適なシクロデキストリンホスト機能を有するポリマーを、種々の調製方法と共に上に記載した。ホスト機能を有する線状の又は枝分かれした任意のポリマーを、本発明の実施において同じようにして用いることができる。ポリマーにより用いることができる適した「ホスト」のその他の例は、キャビタンド、クラウンエーテル、クリプタンド、ククルビツリル、カリキサレン、スフェロンド等を含み、それに限定しない。これらのその他のホストのポリマーは、シクロデキストリン含有ポリマーについて上に記載したのと同じ方法で調製することができる。感心のあるホストをヒドロキシル基のような官能基を通して誘導体化してヨージド、トシレート等のような脱離基を結合させ及び脱離基を置換しかつホストコポリマーを形成する適したコモノマーＡと反応させることができる。代わりに、ホストは、ホストにコモノマーＡとの縮合反応を受けさせてホストコポリマーを形成するのを可能にするアミン又はカルボキシル基のような官能基を含有して又は含有するように誘導体化してよい。次いで、ポリマー主鎖中に並びにコポリマーが枝分かれしているならば、枝中にホスト機能の混合物を有するホストコポリマーを調製することができる。
【００５８】
ゲスト官能性ポリマー
ゲスト官能性ポリマーは、ホスト官能性錯生成剤と包接複合体を形成することができるポリマー任意のポリマーにすることができる。ゲスト機能は、側鎖又は末端基上に存在することになるのが典型的である。ゲスト機能をポリマー主鎖の一部としてでなく有するポリマーの例は、ペンダントアダマンタン基を有するポリマーになろう。ポリマー中に組み込むことができる包接機能の例は、アダマンタン、ジアダマンタン、ナフタレン、及びコレステロールのような当分野で知られているものを含み、それらに限定しない。
【００５９】
Ｂ．治療剤
発明に従えば、上に記載した通りに、少なくとも一種の治療剤がポリマー中にカプセル化されるようになって粒状複合体を形成する。「治療剤」なる用語は、薬理学的又は治療用途を有する任意の活性剤及び下記に検討する通りの殺菌性用途を有する活性な化合物又は薬剤を包含することを意図する。そのような治療剤（又は活性剤）の例を下記に検討する。カプセル化とは、任意の手段であって、それらによって、治療剤がポリマーと会合する（例えば、静電相互作用、疎水性相互作用、実際のカプセル化）手段と定義する。会合度は、当分野で知られている技術、例えば蛍光研究、ＤＮＡモビリティ研究、光の散乱、電子鏡検法を含む技術によって求めることができ、かつ治療剤に応じて変わることになる。送出のモードとして、例えば、上に記載した通りの粒状複合体のポリマー及びＤＮＡから造られる多次元のポリマー網状組織を含有する治療組成物を、トランスフェクション、すなわちＤＮＡの動物（例えばヒト）細胞中への取込みを助けるのに用いることができる。（Ｂｏｕｓｓｉｆ，Ｏ．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，９２：７２９７−７３０１（１９９５）；Ｚａｎｔａ等、Ｂｉｏｃｕｎｊｕｇａｔｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，８：８３９−８４４（１９９７）；Ｇｏｓｓｅｌｉｎ等、”Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｇｅｎｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｕｓｉｎｇ Ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｙ Ｃｒｏｓｓ−Ｌｉｎｋｅｄ Ｌｏｗ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｗｅｉｇｈｔ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｉｍｉｎｅ”，Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｙ，Ｔｈｅ Ｏｈｉｏ Ｓｔａｔｕｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ、ウエブ上で公表された、改訂原稿、２００１年７月５日。）。治療剤が核酸ベース（例えばＤＮＡ）である時に、複合体を形成するポリマー、治療剤は、「ポリプレックス」の形態になることができる。ポリプレックスは、核酸と説明しているポリマーとの間の複合体である。Ｆｅｌｇｎｅｒ等、”Ｎｏｍｅｎｃｌａｔｕｒｅ ｆｏｒ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｇｅｎｅ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ”，Ｈｕｍ．Ｇｅｎｅ Ｔｈｅｒ．８，５１１−５１２（１９９７）を参照。
【００６０】
治療剤の任意の治療剤混合物を発明の組成物によって用いることができる。治療剤は、粒状複合体を形成する際に、生物学的又は治療的活性を保持しても又は保持しなくてもよい。治療混合物から、詳細には粒状複合体のポリマーから放出する際に、治療剤の活性が回復される。又は、プロドラッグの場合には、活性のための潜在性が回復される。よって、粒状複合体は、有利には、活性の損失、例えば生分解によるものに対して治療剤保護をもたらしかつ高められたバイオアベイラビリティを供する。これより、発明の組成物は、安定性、特に貯蔵又は溶液安定性を治療剤又は任意の活性な化学化合物に付与するのに用いることができる。親油性治療剤をカプセル化すると、親油性治療剤の、完全でないとしも、高められた溶解性をもたらす。治療剤を、粒状複合体又は治療組成物形成の前に又は後に更に改変してよい。
【００６１】
治療剤は、当分野で知られているものを含む任意の親油性又は疎水性、合成又は天然の生物学的に活性な治療剤にすることができる。ニュージャージー、ホワイトハウスステーション在Ｍｅｒｃｋ ａｎｄ Ｃｏ．，Ｉｎｃ．，Ｔｈｅ Ｍｅｒｃｋ Ｉｎｄｅｘ，Ａｎ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｄｒｕｇｓ，ａｎｄ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｓ、第１３版、２００１。そのような治療剤の例は、下記を含み、それらに限定しない：小分子医薬品、抗生物質、ステロイド、ポリヌクレオチド（例えば、ゲノミックＤＮＡ、ｃＤＮＡ、ｍＲＮＡ、アンチセンスオリゴヌクレオチド、内在性ウイルス、及びキメラポリヌクレオチド）、プラスミド、ペプチド、ペプチド断片、小分子（例えばドキソルビシン）、キレート剤（例えばデフェロキサミン（ＤＥＳＦＥＲＡＬ）、エチレンジアミンテトラ酢酸（ＥＤＴＡ））、自然産物（例えばＴａｘｏｌ、Ａｍｐｈｏｔｅｒｉｃｉｎ）、及びその他の生物学的に活性な高分子、例えばタンパク質及び酵素のようなもの。また、シクロデキストリンポリマーと包接複合体を形成するのにゲストとして使用する活性剤（治療剤）を列挙する米国特許第６，０４８，７３６号も参照。米国特許第６，０４８，７３６号の開示を本明細書中に援用する。小分子治療剤は、複合粒子内の治療剤にすることができるばかりでなく、更なる実施態様では、複合体においてポリマーに共有結合させることもできる。好ましくは、共有結合は、可逆性であり（例えば、プロドラッグ形態又はジスルフィドのような生分解性結合を通して）かつ治療剤を送出する別の方法を提供する。
【００６２】
２．錯生成剤
発明に従えば、錯生成剤は、ホスト又はゲスト機能を有する化合物であって、対応するゲスト又はホスト機能を有する粒状複合体においてポリマーと包接複合体を形成することができるものである。上に記載した通りに、ホスト機能を有する粒状複合体のポリマー又はホスト機能を有するポリマーのモノマーを改変して包接複合体を形成するのに、ゲスト錯生成剤を使用することができる。また、上に記載した通りに、ホスト錯生成剤は、ポリマーゲスト機能へのホストとして作用することによって粒状複合体の少なくとも１つのポリマーと包接複合体を形成することができる。錯生成剤は、２つ以上の包接機能を有してよい。例えば、２つの包接機能を有する錯生成剤は、ゲスト、ゲスト；ホスト、ホスト；又はホスト、ゲスト錯生成剤にすることができる。錯生成剤は、また、複数のホスト及び／又はゲスト機能の混合物を有してもよい。錯生成剤は、また、有利な性質を発明の組成物に加える官能基も含有する。この官能基は、例えば、リガンド、親水性又は疎水性基、更なる治療剤等にすることができる。錯生成剤は、また、包接ゲスト又はホストと官能基との間にスペーサー基を含んでもよい。
【００６３】
好ましくは、錯生成剤は、結合定数約＞１０2を示し、約＞１０3を示すのが好ましく、約＞１０4を示すのが一層好ましい。結合定数は、約１０2〜１０6の範囲になるのが典型的である。錯生成剤に適した包接ゲストの例は、アダマンタン、ジアダマンタン、ナフタレン、コレステロール及びこれらの誘導体のような当分野で知られているものを含み、それらに限定しない。アダマンタン又はジアダマンタンを使用するのが好ましい。Ａｍｉｅｌ等、Ｉｎｔ．Ｊ．Ｐｏｌｙｍｅｒ Ａｎａｌｙｓｉｓ ＆ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ、１巻、２８９−３００（１９９５）；Ａｍｉｅｌ等、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ Ｐｈｅｎｏｍｅｎａ ａｎｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２５：６１−６７（１９９６）；Ａｍｉｅｌ等、Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｃｏｌｌｏｉｄ ａｎｄ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ，７９，１０５−１２２（１９９９）；及びＳａｎｄｉｅｒ等、Ｌａｎｇｍｕｉｒ，１６，１６３４−１６４２（２０００）。
【００６４】
錯生成剤は、発明の組成物に利点をもたらす官能基を含有する。官能基は、ヒドロキシル又はアミン機能を簡単に加えることができるので、機能を導入する一方法である。好適な実施態様では、錯生成剤は、複合体を、例えば細胞接触、細胞間トラフィッキング、及び／又は細胞加入及び細胞放出を助成するように変えることができるばかりでなく、粒状複合体のポリマーと包接複合体を形成することができる。当分野で知られている任意のそのような基を使用することができる。適した「官能」基の例は、下記を含み、それに限定しない：リガンド、核局在化シグナル（Ｚａｎｔａ等、Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ，９６，９１−９６頁（１９９９）を参照）、エンドソーム放出ペプチド、エンドソーム放出ポリマー、膜透過剤、又はこれらの混合物。核局在化シグナル（ＮＬＳ）は、当分野で知られている任意の核局在化シグナルにすることができる。エンドソーム放出ペプチド又はポリマーは、当分野で知られている任意のエンドソーム放出ペプチド又はポリマーにすることができる（例えば、ＨＡ−２及びＧＡＬＡ）。”Ｇｅｎｅ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｂｙ ｎｅｇａｔｉｖｅｌｙ ｃｈａｒｇｅｄ ｔｅｒｎａｒｙ ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ ｏｆ ＤＮＡ，ｃａｔｉｏｎｉｃ ｌｉｐｏｓｏｍｅｓ ａｎｄ ｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｎ ｏｒ ｆｕｓｉｇｅｎｉｃ ｐｅｐｔｉｄｅｓ”Ｓｉｍｏｅｓ Ｓ，Ｓｌｅｐｕｓｈｋｉｎ Ｖ，Ｇａｓｐａｒ Ｒ，ｄｅ Ｌｉｍａ ＭＣＰ，Ｄｕｚｇｕｎｅｓ Ｎ，ＧＥＮＥ ＴＨＥＲＡＰＹ ５：（７）９５５−９６４ ＪＵＬ １９９８を参照。細胞膜透過用（又は細胞膜透過性剤）の例は、ＨＩＶからのＴＡＴタンパク質である。ＴＡＴタンパクは、ウイルス性転写活性剤であり、細胞核の中に活動的に移入される。Ｔｏｒｃｈｉｌｉｎ，Ｖ．Ｐ．等、ＰＮＡＳ．９８，８７８６−８７９１（２００１）。
【００６５】
錯生成剤は、また、特に生物学的条件下で溶解度を増大させ及び／又は安定化を付与するポリマーで機能化してもよい。組成物の安定化は、疎水基又は親油基を有する錯生成剤を使用することによって達成又は増進することができる。好適なタイプの疎水基は、ポリエチレングリコール又はポリエチレングリコール含有コポリマー（ＰＥＧ）である。好適なポリエチレンエチレングリコールは、HO(CH2CH2O)zH式（ここで、ｚは２〜５００、好まくは１０〜３００の範囲である）を有する。ＰＥＧ ６００、ＰＥＧ ３４００、及びＰＥＧ ５０００が発明において使用することができるポリエチレングリコールの代表である。錯生成剤におけるＰＥＧの分子量が大きい程、組成物の安定化が大きくなるのが普通である。ＰＥＧは、分子量が大きい程、好適であるのが普通である。好適な錯生成剤は、ペグ化（ｐｅｇｙｌａｔｅｄ）アダマンタン又はペグ化ジアダマンタンである。錯生成剤として有用ないくつかのアダマンタン−ＰＥＧ分子の構造を図１に示す。錯生成剤は、親油性（疎水性）を増大させのに、長鎖アルキル、脂肪酸、等のような親油基を含有することができる。親油基の選定は、所望する親油性の量に依存する。この検討から分かる通りに、錯生成剤は、所望する性質を組成物中に導入するために任意のタイプの機能で変性してよい。錯生成剤は、標準の有機技術を使用して調製することができる。異なる錯生成剤の混合物を採用すると、所望する組成物性質を達成する際の変種及び特異性の増大を可能にする。
【００６６】
官能基を錯生成剤に結合させるのにスペーサー基を使用することができる。スペーサー基は、ゲスト錯生成剤又は官能基に悪影響を与えない当分野で知られている任意のスペーサー基にすることができる。例えば、スペーサー基は、直接結合にし、それで官能基を錯生成剤に直接結合させるようにすることができる。代わりに、スペーサー基は、生理学的ｐＨにおいて水溶性、高度にアニオン性であり又は酸性条件下で融合性（ｆｕｓｏｇｅｎｉｃ）能力を有する成分にすることができる。スペーサー基は、好ましくは包接複合体において錯生成剤とポリマーとの結合親和性を増進させる（例えばグルタミン酸残基、カルボン酸基等を含有するアニオン性スペーサー基）。スペーサー基は、また、還元性結合（例えばジスルフィド結合）を含有してもよく、それの還元は、錯生成剤から官能基を放出させるであろう。適したスペーサー基の例は、下記を含み、それらに限定しない：直接結合、ポリグルタミン酸、ＧＡＬＡ及びポリエチレングリコール（ＰＥＧ）。
【００６７】
官能基は、また、更なる治療剤でもよい。治療剤は、錯生成剤に可逆的に結合させることができる（例えばプロドラッグ形態又は生分解性結合を通して）。これは、更なる治療剤を錯生成剤を経て送達する方法を提供する。
【００６８】
上記の検討から理解することができるように、発明の組成物において採用する錯生成剤は、下記式の化合物である：
【化１５】
式中
Jは、-NH-,-C(=O)NH-(CH2)d-,-NH-C(=O)-(CH2)d-,-CH2SS-,-C(=O)O-(CH2)e-O-P(=O)(O-(CH2)e-Y)O-,
【化１６】
ペプチドもしくはポリペプチド残基、又は-NH-(C=O)-CH(R1)-NH-(C=O)-CH(R1)-NH-であり;
Yは、更なるホスト／ゲスト機能であり;
R1は、-(CH2)a-CO2H,エステルもしくはその塩；又は-(CH2)a-CONH2であり;
PEGは、-O(CH2CH2O)z- (式中、zは２〜５００の範囲である）であり；
Lは、H,-NH2,-NH-(C=O)-(CH2)e-(C=O)-CH2-,-S(=O)2-HC=CH2-,-SS-,-C(=O)O-又は炭水化物残基であり；
aは０又は１であり；
bは０又は１であり；
dは０〜６の範囲であり；
eは１〜６の範囲であり；
nは０〜６の範囲であり；
yは０又は１であり；及び
xは０又は１である。
【００６９】
錯生成剤は、また下記式の化合物にすることもできる：
【化１７】
式中、変数は上記と同じであり、ｚは１〜５の範囲であり、ｑは１〜５の範囲であり、及びｗは１〜５の範囲である。
【００７０】
検討した通りに、ゲスト官能基の例は、アダマンチル、ナフチル、コレステロールを含み、それらに限定せず、好適なホスト官能基はシクロデキストリンである。式に示す通りのホスト官能基とゲスト官能基との混合物が錯生成剤に存在してよい。
【００７１】
アダマンタンゲスト官能基を有する好適なクラスの錯生成剤は、下記式の化合物である：
【化１８】
式中
Jは、-NH-,-C(=O)NH-(CH2)d-,-NH-C(=O)-(CH2)d-,-CH2SS-,-C(=O)O-(CH2)e-O-P(=O)(O-(CH2)e-Ad)O-,
【化１９】
ペプチドもしくはポリペプチド残基、又は-NH-(C=O)-CH(R1)-NH-(C=O)-CH(R2)-NH-であり;
Adはアダマンチルであり；
Yは、更なるホスト／ゲスト機能であり;
R1は、-(CH2)a-CO2H,エステルもしくはその塩；又は-(CH2)a-CONH2であり;
PEGは、-O(CH2CH2O)z- (式中、zは２〜５００の範囲である）であり；
Lは、H,-NH2,-NH-(C=O)-(CH2)e-(C=O)-CH2-,-S(=O)2-HC=CH2-,-SS-,-C(=O)O-又は炭水化物残基であり；
aは０又は１であり；
bは０又は１であり；
dは０〜６の範囲であり；
eは１〜６の範囲であり；
yは０又は１であり；及び
xは０又は１である。
【００７２】
発明の治療組成物は、機能化された錯生成剤を使用することによって、細胞接触及び／又は細胞加入を助成するように変性する又は機能化することができる。その組成物は、複数の機能及び／又は利点を達成するために、異なる機能を有する錯生成剤を使用して２つ以上のタイプの包接複合体を形成することができる。上に記載した通りに、リガンドを使用して粒状複合体のポリマー又は錯生成剤を改変してよい。これより、発明に従えば、発明の組成物は、包接複合体を経て、リガンドを１つよりも多く含有し、こうして細胞ターゲティング及び／又は送出のための部位を１つよりも多く保持することができる。複数のリガンド−又はその他の−機能化された錯生成剤は、ペグ化された錯生成剤のような安定化又は溶解度機能を有する錯生成剤を加えることによって安定化することができる。
【００７３】
ポリマーは、異なる官能化された錯生成剤の混合物と複数の包接複合体を形成することができることから、発明の治療組成物は、例えば、複数の治療剤、異なるリガンド及び／又は種々の安定化ポリマーを含有してよい。錯生成剤を治療剤又はプロドラッグで官能化する場合は、複数の包接複合体を形成することは、同じ治療組成物を用いて複数の治療剤を送出することを可能にする。リガンドが存在するならば、治療剤の組成物全体（又はカクテル）を特定の細胞タイプ、病気、又はその他の治療使用に向けることができる。
【００７４】
官能化されたゲスト錯生成剤は、当分野で知られている任意の手段によって調製することができる。Ａｍｉｅｌ等、Ｉｎｔ．Ｊ．Ｐｏｌｙｍｅｒ Ａｎａｌｙｓｉｓ ＆ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ、１巻、２８９−３００（１９９５）；Ａｍｉｅｌ等、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ Ｐｈｅｎｏｍｅｎａ ａｎｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２５：６１−６７（１９９６）；Ｓａｎｄｉｅｒ等、Ｌａｎｇｍｕｉｒ，１６，１６３４−１６４２（２０００）を参照。
【００７５】
３．発明の治療組成物の製法
発明は、また、組成物を調製する方法にも関する。その方法は、治療剤、ホスト又はゲスト官能基を有するポリマー、及び錯生成剤を組み合わせて治療組成物を形成する。錯生成剤は、ゲスト又はホストとして作用し、ポリマーと包接複合体を形成する。別の実施態様では、初めに治療剤とポリマーとを組み合わせて粒状複合体を形成する。次いで、粒状複合体を錯生成剤と組み合わせて治療組成物の包接複合体を形成する。その組成物は、また、初めにポリマーを錯生成剤と混合し、次いでその混合物を治療剤と組み合わせて複合体、よって発明の組成物を形成することによって形成してもよい。
【００７６】
Ａ．ポリマー−剤粒状複合体の形成
治療剤及びポリマーの粒状複合体は、当分野で知られている任意の手段によって調製することができる。例えば、粒状複合体は、治療剤をポリマーと簡単に接触させ、混合し、又は分散させることによって形成することができる。例えば、ポリマーと治療剤とを両方が可溶性の溶媒中、ポリマーが可溶性であるが治療剤を分散させる溶媒中、又はポリマーと治療剤とを分散させるが粒状複合体を可溶性にする溶媒中で混合することができる。医薬品用途用では、溶媒は、任意の生理学的に許容し得る水溶液にすることができる。粒状複合体は、ポリマーと治療剤とを会合する、ポリマーを自己会合する、又は化学的手段によって形成することができる。粒状複合体のポリマーは、粒状複合体を形成する前に、実質的に会合された構造、例えばポリマーゲルとして存在しないのが普通である。しかし、粒状複合体の一部としてのポリマーは、ポリマー及び治療剤の性質に応じて、ゲルのような実質的に会合された構造を形成することができる。粒状複合体は、また、同じでも又は異なってもよいモノマーを治療剤の存在において重合させて線状の又は枝分かれしたポリマーを調製することもできる。粒状複合体は、また、同じでも又は異なってもよく、治療剤の存在において線状の又は枝分かれしたポリマーを形成することができるモノマーを重合させることによって調製することもでき、ここで、治療剤は重合用のテンプレートとして作用する。Ｔｒｕｂｅｔｓｋｏｙ等、Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ、２６巻、１８号、４１７８−４１８５頁（１９９８）。
【００７７】
ポリマー及び治療剤の使用量は、粒状複合体をアセンブルさせることができる任意の量にすることができる。ポリマーは、治療剤を超える量で使用することになるのが普通である。ポリマーを形成するのに使用するポリマーは、カチオン荷電されたコモノマーＡ又はＰＥＩのようなポリアルキレンイミンによるようなカチオン又はアニオン電荷を帯びる時に及び治療剤がアニオン性ポリヌクレオチドのように電荷を帯びる時に、ポリマー対治療剤の比を電荷比と表わすことができる。電荷比は、ポリマーの電荷対治療剤の電荷の比の表現である。実施例に示す通りに、カチオン性シクロデキストリンポリマー及びアニオン性ＤＮＡの粒状複合体は、電荷比５＋／−、すなわちシクロデキストリンポリマーからのカチオン性電荷５対ＤＮＡのアニオン性電荷１で配合するのが典型的である。電荷比は、粒状複合体を形成するのを可能にする任意の比にすることができかつ必要な最小電荷比を超えることができる。ポリマー及び／又は治療剤が荷電されていない場合には、ポリマー対治療剤の量又は比は、当分野で知られている通りに重量、モル又は濃度によって表わすことができる。
【００７８】
発明に従えば、粒状複合体のポリマーは、また、治療剤及び多次元のポリマー網状組織を含む粒状複合体を形成するのに十分な条件下で処理してもよい。そのような多次元のポリマー網状組織は、ＷＯ００／３３８８５に記載されており、それを本明細書中に援用する。ＷＯ００／３３８８５に記載されている通りに、粒状複合体のポリマーを、多次元のポリマー網状組織を形成するのに十分な条件下で処理することは、粒状複合体のポリマー及び治療剤の会合を助成する、更なる薬剤又は反応体を加えることを含む任意の適した反応条件を用いて行うことができる。ポリマーは、インターポリマー共有結合、非共有結合（例えばイオン結合）、又は非共有相互作用（例えばファンデアワールス相互作用を経て）を経て会合させることができる。ポリマーのイントラポリマー共有結合、非共有結合、又は非共有相互作用を経た会合も同様に生じ得る。そのような会合の結果、粒状複合体のポリマーは相互作用して多次元のポリマー網状組織を形成する。
【００７９】
発明の一実施態様では、治療剤及び多次元のポリマー網状組織を含む粒状複合体を形成することは、架橋反応を伴う。例えば、粒状複合体のポリマーが単一のポリマー分子であるならば、ポリマーを、架橋を助成する又は架橋を形成する分子、オリゴマー、又は異なるポリマーと反応させ、それで粒状複合体の単一のポリマー分子のイントラポリマー架橋又は粒状複合体の単一のポリマー分子との実際の架橋が生じるようにすることができる。同様に、粒状複合体のポリマーが二種以上のポリマーの混合物であるならば、ポリマーを、架橋を助成する又は架橋を形成する分子、オリゴマー、又は異なるポリマーと反応させることができる。生成する架橋は、粒状複合体のポリマーのイントラポリマー及び／又はインターポリマー、好ましくはインターポリマー架橋にすることができる。
【００８０】
架橋剤は、当分野で知られている任意の架橋剤にすることができる。架橋剤は、粒状複合体のポリマー内で架橋を助成する又は粒状複合体のポリマーと実際に架橋していることができる任意のオリゴマー又はポリマー（例えば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）ポリマー、ポリエチレンポリマー）にすることができる。架橋用オリゴマー又はポリマーは、粒状複合体のポリマーと同じでも又は異なってもよい。同様に、架橋剤は、粒状複合体のポリマーと架橋することができる任意の適した分子にすることができる。架橋剤は、それ自体リガンドを含有してよい。
【００８１】
多次元のポリマー網状組織を形成する粒状複合体のポリマーのＷＯ００／３３８８５に記載されている通りの会合度は、部分会合から完全会合まで変わることができる。ポリマーの会合度を変えることにより、短鎖ポリマーを、短鎖ポリマーの解離する際の所望の特性を保持しながら長鎖ポリマーの特性を示すようにさせることができる。例えば、長鎖ポリマー特性は、総括の安定性、すなわち生分解耐性を、短鎖ポリマー特性が標的細胞内でＤＮＡ放出を助成しながら標的細胞に到達するまで、助成する。この二重性は、非生理学的及び生理学的の両方の条件で改良された安定性及び一層大きな保存寿命安定性を示す治療剤及び多次元のポリマー網状組織を含有する治療組成物をもたらす。治療組成物のポリマーの会合度を変えることは、また、治療剤の制御された送出も可能にする。
【００８２】
粒状複合体の粒子サイズは、発明の組成物を形成するのに使用するポリマー及び治療剤に依存する。下記の実施例に示す通りに、粒子サイズは、５０〜１０００ｎｍ、好ましくは５０〜５００ｎｍの範囲にすることができる。包接複合体を形成することは、粒子サイズを有意に増大させないのが典型的である。組成物は、離散した粒子としてのままである。下記に検討する通りに、ペグ化された錯生成剤を含有する組成物は、塩溶液中で優れた安定性を示す。有利には、組成物は、生理学的条件で安定であり、治療剤用送出ビヒクルとしての並びに種々の病気及び疾患の治療におけるそれらの使用を可能にする。
【００８３】
Ｂ．包接複合体の形成
包接複合体は、当分野で知られている任意の手段によって調製することができる。例えば、包接複合体は、粒状複合体と錯生成剤とを簡単に接触させ、混合し、又は分散させることによって形成することができる。例えば、粒状複合体と錯生成剤とを両方が可溶性の溶媒中、粒状複合体又は錯生成剤が可溶性であるが他方を分散させる溶媒中、又は粒状複合体と錯生成剤とを分散させるが包接複合体を可溶性にする溶媒中で混合することができる。包接複合体は、ポリマーと治療剤とを混合するのに使用するのと同じ容器中で錯生成剤を粒状複合体に加えることによって形成するのが好ましい。医薬品用途用では、溶媒は、任意の生理学的に許容し得る水溶液にすることができる。
【００８４】
錯生成剤を複合体粒子に包接複合体を形成する複合体のポリマー中に存在するホスト及び／又はゲスト官能基のモルに対して任意のモル比で加えてよい。錯生成剤は、ホスト及び／又はゲスト機能に対してモル比１：１で加えるのが普通である。組成物がポリマー上に少なくとも一種の錯生成剤及び少なくとも１つのホスト又はゲスト機能を含有する限り、低い方のモル比（ポリマー上の過剰のホスト及び／又はゲスト機能）を用いることができる。また、過剰の錯生成剤を用いてもよい。それで、錯生成剤対ポリマーホスト又はゲスト機能のモルのモル比は、０．０１：１〜１：０．０１の範囲にするのが典型的であり、０．５：１〜１：０．５にするのが好ましい。複数の錯生成剤を用いる時は、個々の錯生成剤のモル比は、組成物中に導入すべき所望の機能によって選定することができる。例えば、ペグ化された安定用錯生成剤がモル比０．９：１で存在しかつリガンドを含有する錯生成剤がほんの少量、例えば錯生成剤１〜２％で存在し得ることは、所定の組成にあり得る。そのような組成での錯生成剤の合計量は、上に検討した範囲内に入るのが典型的である。
【００８５】
４．組成物及び治療方法
発明の治療組成物は、固体、液体、懸濁体、又はエマルションとして調剤することができる。発明の治療組成物は、静脈内へ注入することができる形態であるのが好ましい。発明の治療組成物を投与するその他の方法は、口径投与、吸入、局部適用、腸管外、静脈内、鼻腔内、眼内、頭蓋内又は腹腔内注入、及び肺投与のような当分野で知られている方法を含み、それらに限定しない。投与の方法は、治療組成物の製剤に依存するのがしばしばである。治療組成物は、投与する前に、例えば遠心分離、透析及び／又は凍結乾燥を含む当分野で知られている任意の手段によって分離しかつ精製することができる。
【００８６】
発明は、有効量の発明の治療組成物並びに製薬的及び生理学的に許容されるキャリヤーを含む製薬組成物にも関する。適した固体又は液体生薬調剤は、例えば顆粒、粉末、被覆錠剤、マイクロカプセル、坐薬、シロップ、エリキシル、懸濁液、エマルション、ドロップ又は注入可能な溶液である。製薬組成物において一般的に用いられる添加剤は、賦形剤、分解剤、結合剤、コーティング剤、膨潤剤、流動促進剤（ｇｌｉｄａｎｔ）、滑剤、香味料、甘味料又は可溶化剤を含み、それらに限定しない。一層具体的に言えば、よく用いられる添加剤は、例えば、炭酸マグネシウム、二酸化チタン、ラクトース、マンニトール及びその他の糖、タルク、ラクトアルブミン、ゼラチン、デンプン、セルロース及びその誘導体、動物及び植物油、ポリエチレングリコール並びに溶媒である。溶媒は、殺菌水及び一価アルコール又はグリセロールのような多価アルコールを含む。
【００８７】
発明の治療組成物は、使用する治療剤のタイプに応じて、遺伝性又は後天性疾患、例えば、嚢胞性線維症、ゴーシェ病、筋ジストロフィー、ＡＩＤＳ、癌（例えば、多発性骨髄腫、白血病、黒色腫、及び卵巣癌腫）、心血管コンディション（例えば、進行性心不全、再狭窄、及び血友病）、並びに神経症状（例えば脳傷害）のようなものを治療するための種々の治療方法（例えば、ＤＮＡワクチン、抗生物質、抗ウイルス剤）において使用することができる。発明に従えば、治療方法は、治療剤を必要としているのが認められるヒト又は哺乳動物に、発明の治療組成物を治療上有効な量で投与する。治療上有効な量は、当業者ならば認識する通りに、ケース・バイ・ケースで決められることになる。考慮すべき要因は、治療すべき疾患及び疾患に悩むものの身体的特徴を含み、それらに限定しない。
【００８８】
６．その他の実用性
発明の包接複合体は、また、農業産業において用いられる化学薬品を送達する際に実用性を見出すこともできる。発明の別の実施態様では、「治療剤」は、殺菌上及び農業上の実用性を有する生物学的に活性な化合物である。これらの生物学的に活性な化合物は、当分野で知られているものを含む。例えば、適した農業上生物学的に活性な化合物は、肥料、殺真菌剤、除草剤、殺虫剤及び殺かび剤を含み、それらに限定しない。殺菌剤は、また、市営の水供給を処理するための水処理、冷却水、製紙における白濁水システムのような産業水システムにおいても用いられる。微生物の攻撃又は生分解を受け得る水性システムは、また、なめし革産業、繊維産業、及びコーティング又はペイント産業においても認められる。そのような殺菌剤及びそれらの使用の例は、米国特許第５，６９３，６３１号、同第６，０３４，０８１号、及び同第６，０６０，４６６号に個々に及び組み合わされて記載されており、これらの米国特許を本明細書中に援用する。上に検討したもののような活性剤を含有する組成物は、活性成分それ自体について知られているのと同じ方法で使用することができる。特に、そのような使用は薬理学的使用でないことから、複合体のポリマーは、製薬使用において要求される毒性プロフィルを必ずしも満足しなければならないと言うわけではない。
【００８９】
７．実施例
下記の例は、発明を例示するために挙げる。しかし、発明は、これらの例に記載する特定の条件又は詳細に限定されないことを理解すべきである。
【００９０】
物質．β−シクロデキストリン（インディアナ、ハモンドのＣｅｒｅｓｔａｒ ＵＳＡ，Ｉｎｃ．）を真空（＜０．１ｍトル）で１２０℃において１２時間乾燥させた後に使用した。ビフェニル−４，４’−ジスルホニルクロリド（ウイスコンシン、ミルウォーキーのＡｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）をクロロホルム／ヘキサンから再結晶させた。ヨウ化カリウムを乳鉢及び乳棒で粉にしかつオーブン中で２００℃において乾燥させた。他の試薬はすべて商業供給元から得、受け入れたままで更に精製しないで使用した。ポリマーサンプルを、Ａｎｓｐｅｃ ＲＩ検出器、Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ ＤＬＳ検出器、及びＰｒｏｇｅｌ−ＴＳＫ Ｇ３０００PWXLカラムを装備したＨｉｔａｃｈｉ ＨＰＬＣシステムで０．３Ｍ ＮａＣｌ又は水を溶離剤として流量１．０ｍＬ／分で使用して分析した。
【実施例１】
【００９１】
ビフェニル−４，４’−ジスルホニル−Ａ，Ｄ−キャップトβ−シクロデキストリン、１（Ｔａｂｕｓｈｉ等、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１０６，５２６７−５２７０（１９８４））
【００９２】
磁気攪拌棒、Ｓｃｈｌｅｎｋアダプター及び隔膜を装備した５００ｍＬ丸底フラスコに、乾燥したβ−シクロデキストリン７．９２ｇ（６．９８ｍモル）及び無水ピリジン（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．）２５０ｍＬを仕込んだ。生成した溶液を窒素下で５０℃において攪拌し、その間にビフェニル−４，４’−ジスルホニルクロリド２．２０４ｇ（６．２８ｍモル）を４つに等しく分けて１５分間隔で加えた。５０℃において更に３時間の間攪拌した後に、溶媒を真空で除き、残分を逆相カラムクロマトグラフィーに水中アセトニトリル０〜４０％勾配溶離を用いて掛けた。画分を高性能液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）によって分析し、適当な画分を一緒にした。大量のアセトニトリルを回転蒸発器で除いた後に、生成した水性懸濁液を凍結乾燥乾固させた。これは、３．３９ｇ（３８％）の１を無色固体としてもたらした。
【実施例２】
【００９３】
６A，６D−ジヨード−６A，６D−ジデオキシ−β−シクロデキストリン，２（Ｔａｂｕｓｈｉ等、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．１０６，４５８０−４５８４（１９８４））
【００９４】
磁気攪拌棒、Ｓｃｈｌｅｎｋアダプター及び隔膜を装備した４０ｍＬ遠心管に、１．０２ｇ（７．２ｍモル）の１、乾燥した粉末ヨウ化カリウム（Ａｌｄｒｉｃｈ）３．５４ｇ（２１．３ｍモル）及び無水Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（Ａｌｄｒｉｃｈ）１５ｍＬを仕込んだ。生成した懸濁液を窒素下で８０℃において２時間の間攪拌した。冷却して室温にした後に、固形分をろ過によって分離し、上澄みを収集した。固体沈殿を無水ＤＭＦの第二部分で洗浄し、上澄みを一緒にして真空で濃縮した。次いで、残分を水１４ｍＬ中に溶解し、氷浴中で冷却した後に、テトラクロロエチレン（Ａｌｄｒｉｃｈ）０．７５ｍＬ（７．３ｍモル）を急速に攪拌しながら加えた。沈降生成物を中位のガラスフリット上でろ過し、小部分のアセトンで洗浄した後に、それをＰ2Ｏ5上で真空下で１４時間の間乾燥させた。これは、０．９０ｇ（９２％）の２を白色固体としてもたらした。
【実施例３】
【００９５】
６A，６D−ジアジド−６A，６D−ジデオキシ−β−シクロデキストリン，３（Ｔａｂｕｓｈｉ等、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．１８，１５２７−１５３０（１９７７））
【００９６】
磁気攪拌棒、Ｓｃｈｌｅｎｋアダプター及び隔膜を装備した１００ｍＬ丸底フラスコに、β−シクロデキストリンジヨージド１．７０４ｇ（１．２５ｍモル）、アジ化ナトリウム（ニュージャージー、ギブズタウンのＥＭ Ｓｃｉｅｎｃｅ）０．４９ｇ（７．５３ｍモル）及び無水Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（Ａｌｄｒｉｃｈ）１０ｍＬを仕込んだ。生成した懸濁液を窒素下で６０℃において１４時間の間攪拌した。次いで、溶媒を真空で除いた。生成した残分を塩中０．２Ｍ溶液を造る程の水に溶解し、次いでＢｉｏｒａｄ ＡＧ５０１−Ｘ８（Ｄ）樹脂１１．３ｇを通過させて残留塩を除いた。次いで、溶離剤を凍結乾燥乾固させて１．２３２ｇ（８３％）の３を白色非晶質固体として生じ、これを次の工程に更に精製しないで運んだ。
【実施例４】
【００９７】
６A，６D−ジアミノ−６A，６D−ジデオキシ−β−シクロデキストリン，４（Ｍｕｎｇａｌｌ等、Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．１６５９−１６６２（１９７５））
【００９８】
磁気攪拌棒及び隔膜を装備した２５０ｍＬ丸底フラスコに、β−シクロデキストリンビスアジド１．２３２ｇ（１．０４ｍモル）及び無水ピリジン（Ａｌｄｒｉｃｈ）５０ｍＬを仕込んだ。この攪拌懸濁液に、トリフェニルホスフィン０．８９８ｇ（３．４２ｍモル）を加えた。生成した懸濁液を周囲温度で１時間の間攪拌した後に、濃アンモニア水１０ｍＬを加えた。アンモニアの添加は、急速なガス発生によって行い、溶液は均質になった。１４時間した後に、溶媒を真空で除き、残分を水５０ｍＬですり砕いた。固形分をろ別し、ろ液を１０％ＨＣｌで酸性（ｐＨ＜４）にした後に、それをＴｏｙｏｐｅａｒｌ ＳＰ−６５０Ｍ（ＮＨ4+形態）樹脂を収容するイオン交換カラムにかけた。生成物４を０〜０．５Ｍ炭酸水素アンモニウムの勾配で溶離した。適当な画分を一緒にし、凍結乾燥乾固させて０．８３２ｇ（７１％）の生成物４をビス（炭酸水素）塩として生じた。
【実施例５】
【００９９】
β−シクロデキストリン−ＤＳＰコポリマー，５
【０１００】
２０ｍＬシンチレーションバイアルに、水１ｍＬ中４のビス（炭酸水素）塩９２．６ｍｇ（７．６５×１０-5モル）の溶液を仕込んだ。溶液のｐＨを１Ｍ ＮａＯＨで１０に調整した後に、クロロホルム１ｍＬ中ジチオビス（スクシンイミジルプロピオネート）（ＤＳＰ、イリノイ、ロックフォードのＰｉｅｒｃｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）３０．９ｍｇ（７．６５×１０-5モル）の溶液を加えた。生成した二相の混合物をＶｏｒｔｅｘミキサーで０．５時間の間攪拌した。次いで、水性層をデカントし、フレッシュクロロホルム３×１ｍＬで抽出した。次いで、ポリマー水溶液をＴｏｙｏｐｅａｒｌ ＨＷ−４０Ｆ樹脂上のゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）に水を溶離剤として使用して、かけた。画分をＧＰＣによって分析し、適当な画分を凍結乾燥乾固させて８５ｍｇ（８５％）を無色非晶質粉末として生じた。
【実施例６】
【０１０１】
β−シクロデキストリン−ＤＳＳコポリマー，６
【０１０２】
β−シクロデキストリン−ＤＳＳコポリマー，６を、ＤＳＰ試薬の代わりにジスクシンイミジルスベレート）（ＤＳＳ、イリノイ、ロックフォードのＰｉｅｒｃｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）を用いた他はＤＳＰポリマー、５と類似の方法で合成した。化合物６は、収率６７％で得られた。
【実施例７】
【０１０３】
β−シクロデキストリン−ＤＴＢＰコポリマー，７
【０１０４】
２０ｍＬシンチレーションバイアルに、水１ｍＬ中４のビス（炭酸水素）塩９１．２ｍｇ（７．２６×１０-5モル）の溶液を仕込んだ。溶液のｐＨを１Ｍ ＮａＯＨで１０に調整した後に、ジメチル３，３’−ジチオビス（プロピオンイミデート）・２ＨＣｌ（ＤＴＢＰ、イリノイ、ロックフォードのＰｉｅｒｃｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）２２．４ｍｇ（７．２６×１０-5モル）を加えた。生成した均質な溶液をＶｏｒｔｅｘミキサーで０．５時間の間攪拌した。次いで、ポリマー水溶液をＴｏｙｏｐｅａｒｌ ＨＷ−４０Ｆ樹脂上のゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）にかけた。画分をＧＰＣによって分析し、適当な画分を凍結乾燥乾固させて６７ｍｇ（６７％）の無色非晶質粉末を生じた。
【実施例８】
【０１０５】
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）６００ジ酸クロリド、８
【化２０】
磁気攪拌棒及び還流凝縮器を装備した５０ｍＬ丸底フラスコに、ポリエチレングリコール６００ジ酸（ウイスコンシン、ミルウォーキーのＦｌｕｌａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ）５．０７ｇ（約８．４ｍモル）及び無水クロロホルム（Ａｌｄｒｉｃｈ）１０ｍＬを仕込んだ。この攪拌溶液に、チオニルクロリド（Ａｌｄｒｉｃｈ）３．９ｍＬ（５３．４ｍモル）を加え、生成した溶液を１時間の間還流に加熱し、その時間中ガス発生が明らかに分かった。生成した溶液を冷却させて室温にした後に、溶媒及び過剰のチオニルクロリドを真空で除いた。生成した油をドライボックス中に保存し、精製しないで使用した。
【実施例９】
【０１０６】
β−シクロデキストリン−ＰＥＧ６００コポリマー、９
【化２１】
２０ｍＬシンチレーションバイアルに、６A，６D−ジアミノ−６A，６D−ジデオキシ−β−シクロデキストリン（４）のビス（炭酸水素）塩１１２．５ｍｇ（８．９５×１０-5モル）、トリエチルアミン（Ａｌｄｒｉｃｈ）５０μＬ（３．６×１０-4モル）、及び無水のＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ，Ａｌｄｒｉｃｈ）５ｍＬを仕込んだ。次いで、生成した懸濁液をポリエチレングリコール６００ジ酸クロリド、８ ５８ｍｇ（９．１×１０-5モル）で処理した。生成した溶液をＶｏｒｔｅｘミキサーで５分間攪拌し、次いで、２５℃で１時間の間静置させ、その時間の間に溶液は均質になった。溶媒を真空で除き、残分をＴｏｙｏｐｅａｒｌ ＨＷ−４０Ｆ樹脂上のゲルパーミエーションクロマトグラフィーに水を溶離剤として使用して、かけた。画分をＧＰＣによって分析し、適当な画分を凍結乾燥乾固させて無色非晶質粉末１１５ｍｇ（７５％）を生じた。
【実施例１０】
【０１０７】
６A，６D−ビス−（２−アミノエチルチオ）−６A，６D−ジデオキシ−β−シクロデキストリン、１０（Ｔａｂｕｓｈｉ，Ｉ；Ｓｈｉｍｏｋａｗａ，Ｋ；Ｆｕｇｉｔａ，Ｋ．Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔ．１９７７、１５２７−１５３０）
【化２２】
磁気攪拌棒及び隔膜を装備した２５ｍＬ Ｓｃｈｌｅｎｋフラスコに、エタノール中ナトリウム２−アミノエチルチオレートの０．８１Ｍ溶液０．９１ｍＬ（７．３７ｍモル）を仕込んだ。 (Fieser, L. F.; Fiester, M. Reagents for Organic Synthesis ; Wiley: ニューヨーク、1967;3巻、265-266頁)。溶液を蒸発乾固させ、固体を無水のＤＭＦ（Ａｌｄｒｉｃｈ）５ｍＬ中に再溶解した。６A，６D−ジヨード−６A，６D−ジデオキシ−β−シクロデキストリン（２）（１００ｍｇ、７．３８×１０-5モル）を加え、生成した懸濁液を窒素下で６０℃において２時間の間攪拌した。冷却して室温にした後に、溶液を真空で濃縮し、残分を水に再溶解した。０．１Ｎ ＨＣｌで酸性にした後に、溶液をＴｏｙｏｐｅａｒｌ ＳＰ−６５０Ｍイオン交換カラム（ＮＨ4+形態）にかけ、生成物を０〜０．４Ｍ炭酸水素アンモニウムの勾配で溶離した。適当な画分を一緒にし、凍結乾燥乾固させた。これは、８０ｍｇ（７９％）の１０を白色粉末として生じた。
【０１０８】
ジシステアミンβ−ＣＤ１０の代わりの合成
脱気水１００ｍＬ中４．６９ｇ（３．１７ｍモル）の２の溶液に、新たに昇華させたシステアミン０．４８９ｇ（６．３４ｍモル）を加えた。溶液を還流下で２時間の間攪拌した。溶液を、冷却して室温にしかつ１Ｎ ＨＣｌで酸性にした後に、Ｔｏｙｏｐｅａｒｌ ＳＰ−６５０Ｍイオン交換カラム（ＮＨ4+形態）にかけ、生成物を０〜０．２Ｍ炭酸水素アンモニウムの勾配で溶離した。適当な画分を一緒にし、凍結乾燥乾固させた。この手順は、白色固体１．８７ｇ（収率３９％）をもたらした。固体をTLC (シリカゲル、n-PrOH-AcOEt-H20-NH3aq 5/3/3/1、ニンヒドロンによる検出）によって特性表示し、これは、１０に相当する主スポットを示した。マトリックス支援レーザー脱着／イオン化（ＭＡＬＤＩ）飛行時間（ＴＯＦ）型質量スペクトルをPerSeptive Biosystems,Inc.によって供給される２メートルＥＬＩＴＥ計測器上で記録した。３について計算したMALDI-TOF m/z : 1252, 実測: 1253.5 [M+H] +, 1275.5 [M+Na] +, 1291.4 [M+K] +."C NMR (Bruker 500 MHz, D20) 8 ppm: 32.1 (S-CH2) and 38.8 (CH2-NH2), 32.9 (Sに隣接するC6), 60.2 (OHに隣接するC6), 70.8,71.4, 72.5 (C2, C3, C5), 81.8 (C4), 101.7 (Cl)。
【実施例１１】
【０１０９】
β−シクロデキストリン（シスタミン）−ＤＴＢＰコポリマー、１１
【化２３】
４ｍＬバイアルに、０．１Ｍ ＮａＨＣＯ3０．５ｍＬ中１０のビス（炭酸水素）塩１９．６ｍｇ（１．４２×１０-5モル）の溶液を仕込んだ。溶液を氷浴中で冷却した後に、ジメチル３，３’−ジチオビスプロピオンイミデート−２ＨＣｌ（ＤＴＢＰ、イリノイ、ロックフォードのＰｉｅｒｃｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）４．４ｍｇ（１．４×１０-5モル）を加えた。次いで、生成した溶液をＶｏｒｔｅｘミキサーで攪拌し、０℃で１時間の間静置させた。反応を１Ｍトリス−ＨＣｌで急冷した後に、０．１Ｎ ＨＣｌで酸性にしてｐＨ４にした。次いで、ポリマー水溶液をＴｏｙｏｐｅａｒｌ ＨＷ−４０Ｆ樹脂上のゲルパーミエーションクロマトグラフィーにかけた。画分をＧＰＣによって分析し、適当な画分を凍結乾燥乾固させた。これは、２１．３ｍｇ（１００％）の１１を白色粉末としてもたらした。
【実施例１２】
【０１１０】
β−シクロデキストリン（シスタミン）−ＤＭＳコポリマー、１２
【化２４】
磁気攪拌棒及び隔膜を装備した１０ｍＬ Ｓｃｈｌｅｎｋフラスコに、２００ｍｇ（１．６０×１０-4モル）の１０、トリエチルアミン（ウイスコンシン、ミルウォーキーのＡｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）４４μＬ（３．２×１０-4モル）、ジメチルスベルイミデート−２ＨＣｌ（ＤＭＳ、イリノイ、ロックフォードのＰｉｅｒｃｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）４３．６ｍｇ（１．６０×１０-4モル）、及び無水のＤＭＦ（ウイスコンシン、ミルウォーキーのＡｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｃ．）３ｍＬを仕込んだ。生成したスラリーを窒素の定常流下で１８時間の間８０℃に加熱し、その時間の間、溶媒のほとんどが蒸発した。残った残分を水１０ｍＬに再溶解し、次いで生成した溶液を０．１Ｎ ＨＣｌで酸性にしてｐＨ４にした。次いで、この溶液を、Amicon Centricon. Plus-20 5,000 NMWL遠心ろ過器を通過させた。水２×１０ｍＬ分で洗浄した後に、ポリマー溶液を凍結乾燥乾固させてオフホワイト非晶質固体４１．４ｍｇ（１８％）を生じた。
【０１１１】
代わりの合成： β−シクロデキストリン（シスタミン）−ＤＭＳコポリマーを先に記載される(Gonzalez等、1999)通りにして合成した。代表的な実験では、２５ｍＬバイアルに、０．５Ｍ Ｎａ2ＣＯ3５００μＬ中に溶解したジシステアミンβ−ＣＤ１０のビス（炭酸水素）塩（３９９．６ｍｇ、０．２６９ｍモル）の溶液を仕込んだ。ジメチルスベルイミデート・２ＨＣｌ（ＤＭＳ、イリノイ、ロックフォードのＰｉｅｒｃｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．、７３．５ｍｇ、０．２６９ｍモル）を加え、溶液を短時間遠心分離して成分を溶解した。生成した混合物を２５℃において１５時間の間攪拌した。次いで、混合物を水１０ｍＬで希釈し、１Ｎ ＨＣｌを加えることによってｐＨを４よりも低くもたらした。次いで、この溶液をdH20中でSpectra/Por 7 MWCO 3500透析膜(Spectrum)に対して２４時間の間透析した。透析された溶液を凍結乾燥乾固させた。13C NMR (Bruker 500MHz, D20) δppm:25.8,26.0,27.0,28.7,29.9,32.2,37.5,38.1,41.1,60.0,71.6, 72.3,72.6,80.8,101.4,167.9。
【実施例１３】
【０１１２】
プラスミドとの固定性恒久的荷電型コポリマー複合化
【０１１３】
全般的に、水中の固定性荷電型ＣＤ−ポリマー及びＤＮＡプラスミド溶液を等容量で適当なポリマー／プラスミド電荷比において混合する。次いで、混合物を室温で平衡に達しさせかつ自己集合させる。複合化成功を、混合物の小アリコートを０．６％アガロースゲルに移送し、ＤＮＡモービリティーについて調べることによってモニターする。遊離のＤＮＡは、かけた電圧下で移動するのに対し、複合化されたＤＮＡは、ウエルで遅延される。
【０１１４】
蒸留水中濃度０．１μｇ／μＬのＤＮＡ１μｇを１０μＬのコポリマー１２とポリマーアミン：ＤＮＡホスフェート電荷比２．４、６、１２、２４、３６、６０、及び１２０において混合した。１μｇ／μＬの配合緩衝剤（スクロース４０％、ブロモフェノールブルー０．２５％、及び５ｍＭ ＥＤＴＡを含有する２００ｍＭトリス−アセテート(Gao等、Biochemistry 35:1027-1036 (1996))を各々の溶液に加えた。各々のＤＮＡ／ポリマーサンプルを１×ＴＡＥ緩衝剤（４ｍＭトリス−アセテート／１ｍＭ ＥＤＴＡ）中にＥｔＢｒ６μｇ／１００ｍＬを含有する０．６％アガロース電気泳動ゲルにかけた。ＤＮＡ／ポリマー複合化の程度は、ゲル移行パターンにおけるＤＮＡ減速によって示された。コポリマー（１２）は、ＤＮＡを電荷比２以上で減速させ、これらの条件下での複合化を示した。
【実施例１４】
【０１１５】
ルシフェラーゼレポーター遺伝子をコード化するプラスミドによるトランスフェクション研究
【０１１６】
ＢＨＫ−２１細胞を２４のウエルプレート中で細胞密度細胞６０，０００／ウエルでトランスフェクトする２４時間前に平板培養した。ルシフェラーゼ遺伝子をコード化するプラスミドを例１３のようにしてＣＤ−ポリマーと混合した。ＤＮＡ／ポリマー複合体を含有する媒体溶液を培養された細胞に加え、３７℃で２４時間インキュベートした後にフレッシュ媒体に代えた。細胞は、トランスフェクトして４８時間した後に溶解された。ルシフェラーゼ光アセイに適当な基質を細胞溶解産物に加えた。ルシフェラーゼ活性を、生成される光単位で測定して、照度計によって定量化した。ＤＮＡ／ポリマー複合体は、ＢＨＫ−２１細胞を３よりも高い電荷比でトランスフェクトして良好な結果を得、最大のトランスフェクションは、ポリマーアミン：ＤＮＡホスフェート電荷比４０においてであった。細胞溶解産物は、また、Lowryタンパク質アセイによって細胞生存度を求めるのにも使用した。(Lowry等、Journal of Biological Chemistry,193巻、265-275 (1951))。電荷比４０まで、毒性は観測されなかった。
【実施例１５】
【０１１７】
β−シクロデキストリン（シスタミン）−ＤＭＡコポリマー、１３の合成
【化２５】
磁気攪拌棒を装備した２０ｍＬシンチレーションバイアルに、１８０ｍｇ（０．１３１ｍモル）の１０及びジメチルアジポイミデート（ＤＭＡ、イリノイ、ロックフォードのＰｉｅｒｃｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）３２ｍｇを仕込んだ。これに、０．５Ｍ Ｎａ2ＣＯ3５００μＬを加えた。生成した溶液をホイルで覆い、一晩攪拌した。混合物を０．１Ｎ ＨＣｌで酸性にし、Spectrapor MWCO 3,500膜を用いて２日間透析し、凍結乾燥させて光の散乱によって求めてＭｗ＝６ｋＤａを有する白色非晶質固体４１ｍｇをもたらした。
【実施例１６】
【０１１８】
β−シクロデキストリン（シスタミン）−ＤＭＰコポリマー、１４の合成
【化２６】
磁気攪拌棒を装備した２０ｍＬシンチレーションバイアルに、１６０ｍｇ（０．１１６ｍモル）の１０及びジメチルピメルイミデート（ＤＭＰ、イリノイ、ロックフォードのＰｉｅｒｃｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）３０．１ｍｇを仕込んだ。これに、０．５Ｍ Ｎａ2ＣＯ3５００μＬを加えた。生成した溶液をホイルで覆い、一晩攪拌した。次いで、混合物を０．１Ｎ ＨＣｌで酸性にし、Spectrapor MWCO 3,500膜を用いて２日間透析し、凍結乾燥させて光の散乱によって求めてＭｗ＝６ｋＤａを有する白色非晶質固体２２ｍｇをもたらした。
【実施例１７】
【０１１９】
β−シクロデキストリン（シスタミン）−ＰＥＧ６００コポリマー、１５
【化２７】
磁気攪拌棒、Ｓｃｈｌｅｎｋアダプター及び隔膜を装備した１００ｍＬ丸底フラスコに、１．５６４ｇ（１．２５ｍモル）の１０及び新たに蒸留したジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ、Ａｌｄｒｉｃｈ）２５ｍＬを仕込んだ。スラリーに、トリエチルアミン０．７ｍＬ（４当量）及びＤＭＡｃ５ｍＬ中８（２．３９ｇ、３．７５当量）の溶液を加えた。生成した溶液をＶｏｒｔｅｘミキサーで５分間攪拌し、次いで、２５℃で１時間の間静置させ、その時間の間に溶液は均質になった。溶媒を真空下で除き、残分をＴｏｙｏｐｅａｒｌ ＨＷ−４０Ｆ樹脂上のゲルパーミエーションクロマトグラフィーに水を溶離剤として使用して、かけた。画分をＧＰＣによって分析し、適当な画分を凍結乾燥乾固させてを無色非晶質粉末を生じた。
【実施例１８】
【０１２０】
β−シクロデキストリン−トシレート、１６の合成(Melton, L. D.及びSlessor, K. N., Carbohydrate Research, 18,29頁(1971))
【化２８】
磁気攪拌棒、真空アダプター及び隔膜を装備した５００ｍＬ丸底フラスコに、乾燥したβ−シクロデキストリン（８．５３０ｇ、７．５１ｍモル）及び乾燥したピリジン２００ｍＬを仕込んだ。溶液を冷却して０℃にした後に、トシルクロリド１．２９ｇ（６．７６ｍモル）を加えた。生成した溶液を一晩暖めさせて室温にした。ピリジンを真空でできるだけ多く除いた。次いで、生成した残分を温水４０ｍＬから再結晶させて白色結晶固体７．５４（８８％）を生じた。
【実施例１９】
【０１２１】
β−シクロデキストリン−トヨージド、１７の合成
【化２９】
磁気攪拌棒及びＳｃｈｌｅｎｋアダプターを装備した丸底フラスコに、１６、ヨウ化カリウム１５当量、及びＤＭＦを仕込んだ。生成した混合物を３時間の間８０℃に加熱した後に、反応を冷却させて室温にする。次いで、混合物をろ過して沈殿を除き、液を蒸発乾固させ、０℃の水に再溶解させる。テトラクロロエチレンを加え、生成したスラリーを０℃において２０分間激しく攪拌する。固体を中位のガラスフリット上に収集し、アセトンですり砕き、Ｐ2Ｏ5上で保存する。
【実施例２０】
【０１２２】
β−シクロデキストリン−チオール−ＰＥＧ追加ポリマー、１８の合成
【０１２３】
工程１：β−シクロデキストリン−チオールの合成(K. Fujita等、Bioorg. Chem.,11巻、72頁(1982)及びK. Fujita等、Bioorg. Chem.,11巻、108頁(1982))
磁気攪拌棒及びＳｃｈｌｅｎｋアダプターを装備した５０ｍＬ丸底フラスコに、１．００ｇ（０．７７６ｍモル）の１６、チオ尿素（Ａｌｄｒｉｃｈ）０．５９ｇ（７．７５ｍモル）及び０．１Ｎ ＮａＯＨ溶液７．８ｍＬを仕込んだ。生成した混合物を窒素下で６時間の間８０℃において加熱した。次に、水酸化ナトリウム０．６２ｇ（１５．５ｍモル）を加え、反応混合物を窒素下で更に１時間の間８０℃において加熱した。反応を冷却させて室温にした後に、１０％ＨＣｌでｐＨ４．０にもたらした。合計の溶液容積を２０ｍＬにもたらし、次いで氷浴中で冷却した後に、テトラクロロエチレン０．８ｍＬを加えた。反応混合物を０℃において０．５時間の間激しく攪拌した後に、沈降固体を微細なガラスフリットで収集した。固体を一晩ポンプで汲み出して白色非晶質固体０．６０ｇ（６７％）を生じた。
【０１２４】
工程２：磁気攪拌棒及び還流凝縮器を装備した１００ｍＬ丸底フラスコに、工程１で調製したβ−シクロデキストリン−チオール２．４３３ｇ（２．１１ｍモル）、官能化されたＰＥＧ（日本、東京、大妻女子大学のコヤマヨシユキから受け入れたペンダントオレフィンを有するＰＥＧ）０．６５０ｇ及びｄＨ2Ｏ５０ｍＬを仕込んだ。生成した混合物を１時間の間還流に加熱し、その時間中にβ−シクロデキストリン−チオールが溶解した。反応混合物を冷却させて室温にし、沈降固体を遠心分離によって除いた。上澄みをSpectra/Por 7 MWCO 1,000膜で水に対して透析した。溶液を凍結乾燥させて非晶質白色固体をもたらした。
【化３０】
【実施例２１】
【０１２５】
枝分かれしたＰＥＩ−シクロデキストリンポリマー、１９の合成
【０１２６】
磁気攪拌棒を装備した２０ｍＬシンチレーションバイアルに、枝分かれしたＰＥＩ（２５ｋＤ、Ａｌｄｒｉｃｈ）及び１７を仕込んだ。これに、脱気した炭酸ナトリウム緩衝剤を加えた。生成した溶液を８０℃において４時間の間攪拌した。生成物を０．１Ｎ ＨＣｌで酸性にし、Spectrapor MWCO 3,500膜を用いて２日間透析し、凍結乾燥させた。
【０１２７】
（実施例２１−Ｂ）
枝分かれしたＰＥＩ（Ｍｗ１２００、Ａｌｄｒｉｃｈ）及び二官能化されたシクロデキストリンモノマー２（１当量）を乾燥したＤＭＳＯ中で混合した。混合物を８０℃において４日間攪拌し、Spectra/Por MWCO 10,000膜を用いて水に対して２日間透析し、凍結乾燥させた。
【実施例２２】
【０１２８】
Ａｄ−ＰＥＧ3400−Ａｄの合成
【０１２９】
１−アミノアダマンタン２４０ｍｇ（１．６０ｍモル、Ａｌｄｒｉｃｈ）及びＰＥＧ3400（ＳＰＡ）2２８８ｍｇ（０．０８５ｍモル、Shearwater Polymers)を攪拌棒を装備したガラスバイアルに加えた。これにジクロロメタン５ｍＬを加え、溶液を一晩攪拌した。翌日に、溶液をろ過してｎ−ヒドロキシスクシドイミド副生物を除き、ジクロロメタンを真空で除いた。残分を水に溶解し、遠心分離して過剰の１−アミノアダマンタンを除いた。次いで、上澄みを、MWCO＝3500を有するPierce's Slide-A-Lyzerにおいて一晩透析した。次いで、溶液を凍結乾燥させてＡｄ−ＰＥＧ3400−Ａｄの白色の毛羽の固体２４８ｍｇをもたらした。
【実施例２３】
【０１３０】
Ａｄ−ＰＥＧ3400−ＮＨ2の合成
【０１３１】
ＦＭＯＣ−ＰＥＧ3400−ＮＨ2３４７ｍｇ（０．１１０ｍモル、Shearwater Polymers)及び１−アミノアダマンタン１５５ｍｇ（１．０ｍモル、Ａｌｄｒｉｃｈ）を攪拌棒を装備したガラスバイアルに加えた。これにジクロロメタン５ｍＬを加え、生成した溶液を一晩攪拌した。翌日に、溶液をろ過してｎ−ヒドロキシスクシドイミド副生物を除き、ジクロロメタンを真空で除いた。残分を水に溶解し、ろ過して未反応の１−アミノアダマンタンを除いた。次いで、溶液を凍結乾燥させて水を除いた。生成した固体をＤＭＦ中ピペリジン２０％中に２０分間溶解することによってＦＭＯＣ基を除いた。溶媒を真空で除き、残分を水に再溶解した。溶液を遠心分離して未溶解のＦＭＯＣを除き、次いで、Pierce's Slide-A-Lyzer, MWCO 3500において一晩透析した。次いで、溶液を凍結乾燥させてＡｄ−ＰＥＧ3400−ＮＨ2の白色の毛羽の固体２１９ｍｇをもたらした。
【実施例２４】
【０１３２】
アダマンタン−ＰＥＧ3400−ＮＨ2（Ａｄ−ＰＥＧ3400−ＮＨ2）
【０１３３】
ＦＭＯＣ−ＰＥＧ3400−ＮＨＳ２６６ｍｇ（７８．２μモル、Shearwater Polymers、アラバマ、ハンツビル)を磁気攪拌棒を装備したガラスバイアルに加えた。次いで、１−アダマンタン−メチルアミン１０当量（１．５ｍモル、Ａｌｄｒｉｃｈ）をジクロロメタン３ｍＬ中に溶解して加え、溶液を一晩室温で攪拌した。溶媒を真空で除き、残留する溶液に水を加えてＰＥＧ生成物を溶解した。溶液を２０Ｋ ｒｃｆで１０分間遠心分離し、その際にアダマンタン−メチルアミンが一層濃密な液として相分離した。水性層を収集し、水を真空で除いた。残留する粘稠な液をＦＭＯＣ脱保護のためにＤＭＦ中ピペリジン２０％中に再溶解し、室温で３０分間攪拌した。溶媒を真空で除き、ＤＭＦで何回か洗浄し、水に再溶解し、アニオン性交換カラム上でランして未反応のＰＥＧを除いた。初めの画分を収集し、凍結乾燥させて所望の生成物の白色の毛羽の粉末２２２ｍｇ（収率７６％）を生じ、これをMALDI-TOF分析によって確認した。
【実施例２５】
【０１３４】
アダマンタン−ＰＥＧ3400−ラクトース（Ａｄ−ＰＥＧ3400−Ｌａｃ）
【０１３５】
例２４で調製した通りのＡｄ−ＰＥＧ3400−ＮＨ2６０ｍｇ（１６．８μモル）、及びラクトース−モノスクシドイミル５当量（５０ｍｇ、Ｐｉｅｒｃｅ、イリノイ、ロックフォード）を攪拌棒を装備したガラスバイアルに加えた。５０ｍＭ ＮａＨＣＯ3２ｍＬを加え、生成した溶液を一晩攪拌した。アミンの反応をＴＮＢＳアセイによってモニターした、これはアミン濃度を求めるものである。アミンが完全に反応した際に（アミン９９％が反応した）、溶液を透析チュービング(Slide-A-Lyzer, MWCO=3500, Pierce)に移し、水に対して２４時間の間透析し、凍結乾燥させて毛羽の白色粉末６５．１ｍｇ（収率９３％）を生じた。
【実施例２６】
【０１３６】
Ａｄ−ＰＥＧ5000の合成
【０１３７】
ＰＥＧ5000−ＮＨＳ２７９ｍｇ（０．０５３ｍモル、Shearwater Polymers）を攪拌棒を装備したガラスバイアルに加えた。これに、１−アダマンタン−メチルアミン４６μＬ（０．４２ｍモル、Ａｌｄｒｉｃｈ）をジクロロメタン３ｍＬに溶解して加え、溶液を一晩室温で攪拌した。翌日に、溶液をろ過してｎ−ヒドロキシスクシドイミド副生物を除き、ジクロロメタンを真空で除いた。残分を水に溶解し、遠心分離した。過剰の１−アダマンタンメチルアミが相分離し、上部水性相を除き、MWCO＝3500を有するPierce's Slide-A-Lyzerにおいて一晩透析した。次いで、溶液を凍結乾燥させてＡｄ−ＰＥＧ5000の白色の毛羽の固体２５３ｍｇをもたらした。生成物を、Richards Scientific ELS検出器及びＣ１８カラムを装備したBeckman Gold HPLCシステム上で分析し、純粋である（ＰＥＧ5000−ＮＨＳの保持時間：１０．７分；生成物の保持時間：１２．０分；アセトニトリル／水勾配）ことを実測した。
アダマンタン−ＰＥＧ5000（Ａｄ−ＰＥＧ5000）の代わりの合成
【０１３８】
ＰＥＧ5000−ＮＨＳ６７４ｍｇ（１３５μモル、Shearwater Polymers）を磁気攪拌棒を装備したガラスバイアルに加えた。１−アダマンタン−メチルアミン５当量（６７５μモル、Ａｌｄｒｉｃｈ）をジクロロメタン１０ｍＬ中に溶解して加え、溶液を一晩室温で攪拌した。溶媒を真空で除き、残留する溶液に水を加えた。溶液を２０Ｋ ｒｃｆで１０分間遠心分離し、その際にアダマンタン−メチルアミン相が一層濃密な液として相分離した。水性部分を収集し、水に対して２４時間の間透析した(Slide-A-Lyzer, MWCO=3500)。溶液を凍結乾燥させて白色の毛羽の粉末５３０ｍｇ（収率７５％、生成物の略図を下記に示す）を生じた。生成物を、Richards Scientific ELS検出器及びＣ１８カラムを装備したBeckman Gold HPLCシステム上で分析し、純粋である（ＰＥＧ5000−ＮＨＳの保持時間：１０．７分；生成物の保持時間：１２．０分；アセトニトリル／水勾配）ことを実測した。Ａｄ−ＰＥＧ3400を同様のプロトコルを用いて合成した（収率５６％、生成物をMALDI-TOF分析によって確認した）。
【化３１】
【実施例２７】
【０１３９】
アダマンタン−（ＰＥＧ5000）2（Ａｄ−（ＰＥＧ5000）2）
【０１４０】
（ＰＥＧ5000）2−ＮＨＳ３１５ｍｇ（３０μモル、Shearwater Polymers）を磁気攪拌棒を装備したガラスバイアルに加えた。次いで、１−アダマンタン−メチルアミン１０当量（３００μモル、Ａｌｄｒｉｃｈ）をＤＣＭ３ｍＬに溶解して加え、溶液を一晩室温で攪拌した。溶媒を真空で除き、残留する溶液に水を加えてＰＥＧ生成物を溶解した。溶液を２０Ｋ ｒｃｆで１０分間遠心分離し、その際にアダマンタン−メチルアミンが一層濃密な液として相分離した。水性層を収集し、水に対して２４時間の間透析した(Slide-A-Lyzer, MWCO=3500)。溶液を凍結乾燥させて白色の毛羽の粉末２８６ｍｇ（収率９１％）を生じた。
【実施例２８】
【０１４１】
アダマンタン−ＰＥＧ3400−フルオレセイン（Ａｄ−ＰＥＧ3400−ＦＩＴＣ）
【０１４２】
Ａｄ−ＰＥＧ3400−ＮＨ2２０ｍｇを磁気攪拌棒を装備したガラスバイアル中の０．１Ｍ ＮａＨＣＯ3３ｍＬ中に溶解した。この溶液に、ＤＭＳＯ中のフルオレセインイソチオシアネート（ＦＩＴＣ，Ｓｉｇｍａ）３当量（４ｍｇ／ｍＬ、１．６ｍＬ）を加え、生成した溶液を暗がりで一晩攪拌した後に、透析チュービング(MWCO=3500)に移し、暗がりで水に対して４８時間の間透析した。溶液を収集し、凍結乾燥させて黄色の毛羽の固体２３ｍｇを生じた。ＰＥＧ3400−ＦＩＴＣをＰＥＧ3400−ＮＨ2（Shearwater Polymers)から同じプロトコルを用いて対照ポリマーとして合成して２３ｍｇを生じた。
【実施例２９】
【０１４３】
ＧＡＬＡペプチドの合成
【０１４４】
自動合成装置を使用してBiopolymer Synthesis Facility (Beckman Institute, California Institute of Technology)によって、ＧＡＬＡペプチド（配列：W-E-A-A-L-A-E-A-L-A-E-A-L-A-E-H-L-A-E-A-L-A-E-A-L-E-A-L-A-A, MW 3032）を合成した。ペプチドを樹脂から開裂する前に、アダマンタン接合のために樹脂の三分の一を取って置いた。ＨＰＬＣによるペプチドの分析は、純度が９５％よりも大きいことを示した。１−アダマンタン−カルボン酸（Ａｌｄｒｉｃｈ）をＤＤＣカップリングケミストリーによってＧＡＬＡ−ペプチドのＮ−末端に接合させた。生成したペプチド（ＧＡＬＡ−Ａｄ、Ｍｗ３１９４）を樹脂から開裂した。ＨＰＬＣによるペプチドの分析は、純度が９０％よりも大きいことを示した。ペプチドの身元は、MALDI-TOF分析(Biopolymer Analysis Facility, Beckman Institute, California Institute of Technology)によって確認した。
【実施例３０】
【０１４５】
ＧＡＬＡペプチドを用いた発明の組成物の調製
【０１４６】
プラスミド及びオリゴヌクレオチド。ルシフェラーゼ遺伝子をＳＶ４０プロモーターの制御下で含有するプラスミドpGL3-CV (Promega,ウイスコンシン、マディソン)をEsherichia Coliによって増幅しかつQiagen's Endotoxin-free Megaprepキット(カリフォルニア、バレンシア)を使用して精製した。フルオレセイン標識付けしたオリゴヌクレオチド(FITColigos, 25-mer, 5'-FITC-ACT GCT TAC CAG GGA TTTCAG TGC A-3')をBiopolymer Synthesis Facility (California Institute of Technology)によって合成した。
【０１４７】
粒子形成及び特性表示。発明の組成物を、等しい容積の１２（ｄＨ2Ｏに溶解した）をＤＮＡ（ｄＨ2Ｏ中０．１ｍｇ／ｍＬ）と適当な電荷比で混合することによって調製した。次いで、５０ｍＭホスフェート緩衝サリーン（ＰＢＳ、ｐＨ７．２）に溶解した同じ容積のＧＡＬＡ又はＧＡＬＡ−Ａｄを複合体に加えた。例えば、粒子特性研究によって、プラスミドＤＮＡ２μｇ（２０μＬ）を１２（２０ｍＬ）と電荷比５＋／−で複合化した。次いで、ＧＡＬＡ溶液、ＧＡＬＡ−Ａｄ溶液又は５０ｍＭ ＰＢＳ（対照サンプルについて）２０μＬを複合体に加えた。次いで、溶液を、１．２ｍＬ ｄＨ2Ｏを加えることによって希釈した。粒子のサイズ及び電荷を、ZetaPals動的光散乱検出器(Brookhaven Instruments Corporation,ニューヨーク、ホルツビル)を使用してそれぞれ動的光散乱法及びゼータ電位測定によって求めた。結果を、これらの測定値の平均±標準偏差として提示して図２に示す。電荷比５＋／−で調製した１２／pGL3-CV組成物の流体力学的径を動的光散乱法によって測定して２６０ｎｍであるのを実測した。２０μＬ中のプラスミドＤＮＡ２μｇを等しい容積の１２と電荷比５＋／−で混合した。次いで、ＧＡＬＡ又はＧＡＬＡ−Ａｄを種々の比で粒子に加えた。流体力学的径を光散乱法測定によって求めた。結果を、これらの測定値の平均±標準偏差として提示する。ＧＡＬＡペプチドは、ｐＨ７．５における水溶性ランダムコイルコンフォメーションからｐＨ５における水不溶性らせんへの転移を受ける。ＧＡＬＡ及びアダマンタン改変されたＧＡＬＡ（ＧＡＬＡ−Ａｄ）ペプチドを５０ｍＭ ＰＢＳ（ｐＨ７．２）に溶解し、治療組成物に種々のペプチド／シクロデキストリン比で加えた。混合物をｄＨ2Ｏで希釈し、粒子サイズを動的光散乱法によって求めた（図２）。図２は、ＧＡＬＡ（破線）及びＧＡＬＡ−Ａｄ（実線）改変されたペプチドの流体力学的径を示す。
【０１４８】
結果。粒子カウントレートは、加えたペプチドのすべての濃度について同じままであることから、ペプチドの添加は、組成物を乱さないようである。ＧＡＬＡ及びＧＡＬＡ−Ａｄの添加の関数としての粒子サイズプロフィルは、極めて類似している。流体力学的径は、２５０ｎｍ（ＧＡＬＡ又はＧＡＬＡ−Ａｄ１％）から４００ｎｍ（ＧＡＬＡ又はＧＡＬＡ−Ａｄ１０％）に増大する。ペプチドを一層多く加えるにつれて、粒子サイズは、再び減少して未改変の治療組成物の粒子サイズになる。径は、３０％以上のＧＡＬＡ−Ａｄ及び５０％以上のＧＡＬＡを加えることによりおよそ２５０ｎｍに戻る。図２を参照。
【実施例３１】
【０１４９】
ＧＡＬＡ改変された組成物のＢＨＫ−２１細胞への取込み
【０１５０】
細胞培養。ＢＨＫ−２１細胞をＡＴＣＣ（メリーランド、ロックビル）から購入し、ＨＵＨ−７細胞は、Ｖａｌｉｇｅｎ（ペンシルバニア、ニュータウン）から惜しげもなく与えられた。両方の細胞系統を、３７℃及びＣＯ2５％で作動させかつ４〜５日毎に通過させた給湿されたインキュベーター中で牛胎児血清１０％、ペニシリン１００単位／ｍＬ、ストレプトマイシン１００μｇ／ｍＬ、及びアンホテリシン０．２５μｇ／ｍＬを補ったＤＭＥＭ中で培養した。媒体及び栄養補給剤は、Ｇｉｂｃｏ ＢＲＬ（メリーランド、ガイザースバーグ）から購入した。
【０１５１】
培養された細胞による治療組成物の取込み。ＢＨＫ−２１細胞を６−ウエルプレート中で細胞１５，０００／ウエルで平板培養し、３７℃で２４時間の間インキュベートした。FITC-oligo５μｇを１２と電荷比５＋／−で複合化した。５分の複合化時間の後に、５０ｍＭ ＰＢＳ（ｐＨ７．２）中のＧＡＬＡ又はＧＡＬＡ−Ａｄ５０μＬを複合体に加えた。媒体を細胞から除き、細胞をＰＢＳで洗浄した。トランスフェクトするために、Ｏｐｔｉｍｅｍ９００μＬを各々の治療組成物溶液に加え、溶液全体を細胞に移した。細胞をトランスフェクション混合物と５時間の間インキュベートした後に、媒体を除き、細胞をＰＢＳで２度洗浄した。細胞をトリプシン処理することによって収集しかつＦＡＣＳ分析のために準備した。細胞を洗浄緩衝剤(DNase及びMgCl2を含有するHank's Balanced Salt Solution)で２度洗浄し、５００μＬ ＦＡＣＳ緩衝剤(Hank's Balanced Salt Solution、牛血清アルブミン２．５ｍｇ／ｍＬ、プロピジウムヨージド１０μｇ／ｍＬ)中に再懸濁させた。ＦＡＣＳ分析は、FACS Caliburフローサイトメーター(Becton Dickinson, カリフォルニア、サンホセ)及びCellQuestソフトウエアを使用して行った。結果を図４に示す。図４ａ−ｄに示す通りに、ＢＨＫ−２１細胞（４ａ）を12/FITC-Oligo (4b), 12/FITC-Oligo/50% GALA (4c)及び12/FITC-Oligo/50% GALA-Ad (4d)でトランスフェクトした。取込みをフローサイトメトリー分析によって求めた。データを蛍光プロフィルとして提示し、細胞カウント数をｙ軸に沿ってプロットし、フルオレセイン蛍光強度をｘ軸に沿ってプロットする。
【実施例３２】
【０１５２】
改変された複合体のゼータ電位
【０１５３】
２０μＬ中のプラスミドＤＮＡ２μｇを等容量の１２と電荷比５＋／−で混合した。次いで、ＧＡＬＡ又はＧＡＬＡ−Ａｄを種々の比で粒子に種々のペプチド／ＣＤ比で加えた後に、ｄＨ2Ｏで希釈した。粒子電荷は、電気泳動モービリティー測定によって求め、ｍＶで表わす粒子ゼータ電位として提示した。１２／pGL3-CV組成物の電荷比５＋／−における粒子電荷をゼータ電位測定によって求めて＋１３ｍＶであるのを実測した。ペプチドの存在における粒子のゼータ電位を求めて３つの測定値の平均±標準偏差として図３に提示した。
【０１５４】
結果。ＧＡＬＡペプチドは、ｐＨ７．２でアニオン性ペプチド（いくつかのグルタミン酸残基を含有する）であることから、ＧＡＬＡ及びＧＡＬＡ−Ａｄと組成物との会合は、それらのゼータ電位を減少させる。組成物は、ＧＡＬＡ（−１１ｍＶ）又はＧＡＬＡ−Ａｄ（−２３ｍＶ）３０％によって負に荷電されるようになる。ＧＡＬＡ＋治療組成物溶液のゼータ電位は、この点で横ばい状態になり；ＧＡＬＡを一層多く加えるても、ゼータ電位をわずかに増大させるにすぎない（ＧＡＬＡ１５０％において−１５ｍＶ）。しかし、ＧＡＬＡ−Ａｄ濃度が大きくなると、粒子は、一層負に荷電されるようになる。ＧＡＬＡ１５０％を加えた組成物は、ゼータ電位−４２ｍＶを有する。図３を参照。
【実施例３３】
【０１５５】
組成物のＤＮＡ送達効率。
【０１５６】
ＨＵＨ−７細胞：肝細胞癌系統ＨＵＨ−７もまた１２／FITC-Oligoにより電荷比５＋／−及び１２／FITC-Oligo/50% GALA-Ad組成物でトランスフェクトした。ＤＮＡ取込みをＢＨＫ−２１細胞について記載する通りにしてモニターした。トランスフェクトされていないＨＵＨ−７細胞についての蛍光プロフィルは、最初の十分位数に存在する（図５ａ）。FITC-Oligoを、１２によりＨＵＨ−７細胞９５％に送達するのに良好な結果が得られた（図５ｂ）。ＧＡＬＡ−Ａｄ５０％を組成物に加えると、ＢＨＫ−２１細胞によって観測される通りにFITC-Oligo取込みを２オーダーの大きさで抑制する（図５ｃ）。
【実施例３４】
【０１５７】
発明組成物のルシフェラーゼトランスフェクション効率
【０１５８】
ＧＡＬＡ及びＧＡＬＡ−Ａｄ改変された組成物のトランスフェクション能力を、ルシフェラーゼレポーター遺伝子を培養された細胞に送達することによって求めた。ＢＨＫ−２１細胞を２４−ウエルプレート中で平板培養し、１２と複合化したpGL-CV3（ルシフェラーゼ遺伝子を含有するプラスミド）１μｇにより電荷比５＋／−でトランスフェクトして粒状複合体を形成した。これらの粒状複合体を、ＧＡＬＡ又はＧＡＬＡ−Ａｄを種々のペプチド／シクロデキストリン比で加えることによって改変した。細胞は、トランスフェクトして４８時間した後に溶解され、これらをルシフェラーゼ活性について分析し、結果を図６に示し、相対的光単位（ＲＬＵ）で報告する。データを３つのサンプルの平均±ＳＤとして報告する。バックグラウンド＝３００ＲＬＶ。
【０１５９】
細胞は、１２／pGL-CV3組成物によりトランスフェクトされて良好な結果が得られ、ＲＬＵは〜１×１０5であった。ＧＡＬＡの添加はトランスフェクション効率に大きな影響を与えなかった。しかし、ＧＡＬＡ−Ａｄによる組成物改変はトランスフェクションを大きく改変した。ＧＡＬＡ１％を加えると、トランスフェクションを２倍増大させて２×１０5ＲＬＵにし、１２／FITC-Oligo/10% GALAもまたトランスフェクションのわずかな増大（１．５×１０5ＲＬＵ）を生じた。ＧＡＬＡ１００％を加えると、トランスフェクションを５０％減小させて５×１０4ＲＬＵにした。
【実施例３５】
【０１６０】
ＧＡＬＡ及びＧＡＬＡ−Ａｄ組成物の毒性。
【０１６１】
ＧＡＬＡ及びＧＡＬＡ−Ａｄ改変された組成物の毒性を、トランスフェクション実験で得られた溶解産物のタンパク質濃度を測定することによって求めた。ＢＨＫ−２１細胞を、１２と複合化したpGL-CV3 １μｇにより電荷比５＋／−でトランスフェクトした。トランスフェクトする前に、ＧＡＬＡ及びＧＡＬＡ−Ａｄを種々の比で複合体に加えた。ＧＡＬＡ（実棒）及びＧＡＬＡ−Ａｄ（白棒）の存在におけるトランスフェクションについての細胞生存率を、トランスフェクトして４８時間した後の合計のタンパク質濃度についてアセイしかつ各々のサンプルをトランスフェクトされていない細胞についてのタンパク質レベルによって標準化することによって求めた。タンパク質濃度を、３つの反復試験を平均しかつ１２／pGL-CV3組成物単独によってトランスフェクトされた細胞の平均タンパク質濃度で割り、細胞生存分率として報告し、平均±ＳＤとして報告する（図７）。ＧＡＬＡ及びＧＡＬＡ−Ａｄをトランスフェクション溶液に加えると、ＢＨＫ−２１細胞への観測し得る毒性を生じなかった。
【実施例３６】
【０１６２】
ラクトース−β−シクロデキストリン−ＤＭＳコポリマー２０（Ｌａｃ−β−シクロデキストリン−ＤＭＳコポリマー２０）
【０１６３】
１２（２０．５ｍｇ、３μモル）、α−ラクトース１０当量（２１ｍｇ、６０μモル、Ｓｉｇｍａ）、及びナトリウムシアノボロヒドリド１８．６ｍｇ（３００μモル）をガラスバイアルに加えた。ｐＨ８．５のボレート緩衝剤１ｍＬを固形分に加え、生成した溶液を短時間渦回転させた後に、３７℃水浴中で３０時間の間インキュベートした。溶液を、１Ｍ ＨＣｌを加えることによって酸性にしてｐＨ６．０にし、水に対して２４時間の間透析した。ポリマーアミンについてのＴＮＢＳアセイは、接合８７％を示した。化合物２０の構造。
【実施例３７】
【０１６４】
ラクトース−（ＣＨ2）6−β−シクロデキストリン−ＤＭＳコポリマー２１（Ｌａｃ−Ｃ６−β−シクロデキストリン−ＤＭＳコポリマー２１）
【０１６５】
１２（４３．２ｍｇ、７．４μモル）及びモノ（ラクトシルアミド）モノ（スクシンイミジル）スベラート５．６当量（５０ｍｇ、８４μモル、Ｐｉｅｒｃｅ）を、磁気攪拌棒を装備したガラスバイアルに加え、５０ｍＭ ＮａＨＣＯ3２ｍＬに溶解した。反応を、ポリマーアミン末端基の消失をＴＮＢＳアセイによりモニターすることによってたどり、接合９０％を示した。溶液を、１Ｍ ＨＣｌを加えることによって酸性にしてｐＨ５．０にし、生成した溶液をPierce MWCO 3500 Slide-A-Lyzerにおいて水に対して２日間透析した後に凍結乾燥させた。白色の毛羽粉末が収率７０％で得られた。２１の構造を図１２に示す。
【実施例３８】
【０１６６】
ＰＥＧ3400を末端基とするβ−シクロデキストリン−ＤＭＳコポリマー２２；Ｐｒｅ−ＤＮＡ複合化ペグ化
【０１６７】
２０．３ｍｇの１２（３μモル）及びＦＭＯＣ−ＰＥＧ3400−ＮＨＳ１０当量（１９０ｍｇ、６０μモル)を磁気攪拌棒を装備したガラスバイアルに加え、ｐＨ８．５の５０ｍＭ ＮａＨＣＯ3１ｍＬに溶解した。溶液を暗がりで室温において２０時間の間攪拌し、次いで凍結乾燥させた。固体をＤＭＦ中ピペリジン２０％０．５ｍＬ中に溶解し、３０分間攪拌してＦＭＯＣ脱保護した。溶媒を真空で除き、生成した粘稠な液を水に溶解し、０．１Ｍ ＨＣｌを加えることによってｐＨを６．０よりも低くもたらした。ポリマーをアニオン交換クロマトグラフィーによって未反応のＰＥＧから分離し、凍結乾燥させて白色の毛羽の粉末を生じた。２２の構造を下記に示す。
【化３２】
【０１６８】
Ｐｒｅｐ−ＤＮＡ複合化ペグ化。１２及び２２の両方を、粒子サイズ測定のためにプラスミドＤＮＡと混合した。βＣＤＰ6 １２はプラスミドＤＮＡを凝縮して流体力学的径；１３０ｎｍを有する均一な粒子にするが、ペグ化された２２はＤＮＡを凝縮することができない。ポリマー末端にＰＥＧが存在するとＤＮＡ凝縮を妨害する。
【実施例３９】
【０１６９】
グラフトによるＰｏｓｔ−ＤＮＡ−複合化ペグ化
【０１７０】
使用する手順をOgris等、Gene Therapy, 6, 595-605 (1999)から変更した。ｄＨ2Ｏ５００μＬ中のpGL3-CV５μｇを等容量のＰＥＩ（ｄＨ2Ｏ中）と電荷比３＋／−又は６＋／−で混合した。１２／ＤＮＡ粒状複合体を電荷比５＋／−で同じようにして調製した。粒状複合体の粒子直径を動的光散乱法（ＤＬＳ）によって求めた。粒状複合体形成後、室温で２時間の間混合した溶液に、ＰＥＧ5000−ＳＰＡ（ＤＭＦ中１０ｍｇ／ｍＬ）を加えた。第二段階として、粒子サイズ測定後、ｐＨ７．２のＰＢＳ５００μＬを溶液に加えた。溶液を室温で３０分間インキュベートした後に、最終の粒子サイズをＤＬＳによって求めた。概略表示について図８を参照。
【０１７１】
ステージ１で、ＰＥＩ／ＤＮＡ又は１２／ＤＮＡ粒状複合体をｄＨ2Ｏ１．２ｍＬ中で形成した。粒子のサイズを動的光散乱法（ＤＬＳ）によって求めた。ステージ２で、ＰＥＧ5000−ＳＰＡを粒状複合体溶液に加え、ポリマー第一級アミノ基と１時間の間反応させた。「ペグ化された」サンプルのサイズをＤＬＳによって求めた。ステージ３について、ｐＨ７．２のＰＢＳ６００μＬを各々のサンプルに加えてペグ化された粒子の塩安定性をテストした。塩添加して３０分した後に粒子サイズを求めて粒子凝集の程度を求めた。
【０１７２】
ステージ１について、ＰＥＩ粒状複合体を電荷比３＋／−又は６＋／−で配合し、１２／ＤＮＡ粒状複合体プレックスを電荷比５＋／−で配合した。ＰＥＧ5000−ＳＰＡをＰＥＩにOgris等、Gene Therapy, 6, 595-606, 1999によって公表された手順に従って１０：１ｗ／ｗで加えた。１２をＰＥＧ１００％、１５０％及び２００％：アミン（モル％）でペグ化した。対照として、未反応のＰＥＧもまた１２に１００％で加えた。各々のステージにおける粒子直径を図９の表に提示する。ＰＥＩ粒状複合体は、ペグ化した際にサイズがわずかに増大した（電荷比３＋／−について５８ｎｍから６５ｎｍに及び電荷比６＋／−について５５ｎｍから６０ｎｍに）。ペグ化は、ＰＥＩ粒状複合体を塩誘発される凝集に対して保護した。未改変のＰＥＩ粒子は、塩添加後に直径が８００ｎｍに増大し、ペグ化されたＰＥＩ粒状複合体は、サイズが７８ｎｍ（電荷比６＋／−について）及び１１５ｎｍ（電荷比３＋／−について）にわずかに増大した。
【０１７３】
ＰＥＧ5000−ＳＰＡ１５０％及び２００％を１２ベースの粒状複合体に加えると、粒子直径を破壊を生じ；粒子カウントは激しく減少し、一貫した相関関数が観測されなかった。１２をペグ化すると、同様にポリマー／ＤＮＡ結合を妨げる。ＰＥＧ5000−ＳＰＡ１００％でペグ化した後に、粒子サイズは６７ｎｍに保たれる。しかし、粒子サイズを時間の関数としてモニターすると、粒子がＰＥＧを添加しておよそ３０秒した後に崩壊され、その後、小さい粒子が再び観測されることを示した。従って、ＰＥＧ5000−ＳＰＡ１００％を加えると、１２の画分をペグ化し得る。ポリマー１２をＤＮＡに対して過剰に加える（電荷比５＋／−で）ことから、粒子がそこで再配列し、それで未改変のポリマーがプラスミドＤＮＡとポリプレックスを形成し、ペグ化されたポリマーの大部分が溶液中に遊離のままであるようになり得る。これらの粒子に塩添加すると、粒子凝集（３００ｎｍ）を生じるが、未改変の１２粒状複合体（７００ｎｍ）程にはならない。要するに、ＤＮＡ複合化ペグ化後にポリマー第一級アミノ基と反応させることは、高い電荷密度を有する高いＭＷポリマーについて有効であるようである。しかし、１２との反応は、ＤＮＡ複合化後でさえ、ＰＥＧ5000−ＳＰＡ１００％添加における塩安定化の欠如及び一層高いＰＥＧ5000−ＳＰＡ濃度による粒子破壊を生じる。
【実施例４０】
【０１７４】
包接複合体形成によるｐｏｓｔ−ＤＮＡ−複合化ペグ化
【０１７５】
下記の手順を用いて、アダマンタン−ＰＥＧ（Ａｄ−ＰＥＧ）分子を、予備形成した組成物の溶液にアダマンタン１００％対シクロデキストリン（モル％）で加えた。次いで、ＰＢＳを溶液に加え、粒子サイズをＤＬＳによって２分間隔でモニターした。結果を図１０に示す。
【０１７６】
手順：ｄＨ2Ｏ６００μＬ中のpGL3-CV２μｇを等容量の１２（ｄＨ2Ｏ中）と電荷比５＋／−で混合した。所望の量のＡｄ−ＰＥＧ（ｄＨ2Ｏ中１０ｍｇ／ｍＬ）を加え、粒子サイズをＤＬＳによって求めた。ｐＨ７．２のＰＢＳ６００μＬを溶液に加え、粒子サイズを２分間隔で８分間モニターした。
【０１７７】
ペグ化されない１２粒子の平均直径は、塩添加後８分以内で５８ｎｍから２５０ｎｍに増大した。溶液中に遊離のＰＥＧが存在することは、凝集を妨げなかった（塩添加後平均直径２４０ｎｍ）。しかし、線状Ａｄ−ＰＥＧ分子との包接複合体を経たペグ化は、長さ依存様式で粒子凝集を低減させた。塩添加して８分した後に、Ａｄ−ＰＥＧ3400でペグ化した粒子は、凝集して直径２１０ｎｍになり、Ａｄ−ＰＥＧ3400−Ｌａｃでペグ化した粒子は、凝集して直径２００ｎｍになる。Ａｄ−ＰＥＧ5000でペグ化した粒子は、塩添加して８分した後に、直径が９０ｎｍに、塩添加して２時間した後に１６０ｎｍに増大するにすぎない。Ａｄ−（ＰＥＧ5000）2で改変すると、凝集に与える影響は小さかった（塩添加後粒子直径２００ｎｍ）。
【０１７８】
安定化もまたＰＥＧ密度依存様式で行われる（図１０Ａ）。塩添加して１０分した後に測定した平均粒子直径は、未改変のポリプレックスについて４．７倍（５８ｎｍから２７２ｎｍに）増大するが、アダマンタン１５０％又２００％をシクロデキストリンに加えることによって改変したポリプレックスについては１．２倍増大するにすぎない。
【実施例４１】
【０１７９】
ｐｏｓｔ−複合化ペグ化による細胞取込みの低減
【０１８０】
工程１：トランスフェクション混合物を下記の通しにして調製した：等容量のカチオン性１２をFITC-Oligo（水中０．１μｇ／μＬ）３μｇにポリマー対ＤＮＡの電荷比３＋／−で加えた。複合体に遊離のＰＥＧ又はＡｄ−ＰＥＧ5000（例４０で調製した通り）をＰＥＧ：シクロデキストリン比１：１で加えた。
【０１８１】
工程２：ＨＵＨ−７細胞を６−ウエルプレート中で細胞３×１０5／ウエルで平板培養し、ＤＭＥＭ４ｍＬ＋ＦＢＳ１０％＋抗生物質／抗真菌性４ｍＬ中に２４時間の間保った。２４時間した後に、細胞をＰＢＳで洗浄し、工程１のトランスフェクション混合物を含有するＯｐｔｉｍｅｍ１ｍＬを細胞に加えた。１５分インキュベートした後に、トランスフェクション媒体を除き、細胞をＰＢＳで洗浄し、Ｏｐｔｉｍｅｍ１ｍＬを各々のウエルに加えた。細胞を３７℃で更に３０分間インキュベートした。次いで、細胞をCell Scrub Buffer (Gene Therapy Systems)で洗浄して表面会合された複合体及びＰＢＳを除き、次いでトリプシン処理することによってウエルから引き離した。次いで、細胞をFITC-Oligo取込みについて準備しかつＦＡＣＳ分析によって分析した。結果を下記の表１に記載する。複合体をＡｄ−ＰＥＧ5000で改変すると、FITC-Oligo／ポリマー複合体の取込みを低減させる。
【０１８２】
【表１】
【実施例４２】
【０１８３】
１２／Ａｄ−ＰＥＧ3400−ＦＩＴＣ組成物形成及び培養した細胞への送達
【０１８４】
ＢＨＫ−２１細胞を６−ウエルプレート中で細胞２００，０００／ウエルで平板培養し、３７℃で２４時間の間インキュベートした。oligo（ｄＨ2Ｏ中０．１ｍｇ／ｍＬ）３μｇを等容量の１２（ｄＨ2Ｏ中２ｍｇ／ｍＬ）と電荷比５＋／−で複合化した。５分の複合化時間の後に、ＰＥＧ−ＦＩＴＣ又はＡｄ−ＰＥＧ−ＦＩＴＣ（ｄＨ2Ｏ中１０μｇ／ｍＬ）１．μＬを複合体に加えた。媒体を細胞から除き、細胞をＰＢＳで洗浄した。トランスフェクトするために、Ｏｐｔｉｍｅｍ９４０μＬを各々の治療組成物溶液に加え、溶液全体を細胞に移した。細胞をトランスフェクション混合物と４時間の間インキュベートした後に、媒体を除き、細胞をＰＢＳで洗浄し、完全な媒体４ｍＬ中に加えた。細胞を３７℃で更に２４時間の間インキュベートした後に、媒体を除き、細胞をＰＢＳで２度洗浄した。細胞をトリプシン処理することによって収集しかつＦＡＣＳ分析のために準備した。細胞を洗浄緩衝剤(DNase及びMgCl2を含有するHank's Balanced Salt Solution)で２度洗浄し、ＦＡＣＳ緩衝剤(Hank's Balanced Salt Solution、牛血清アルブミン２．５ｍｇ／ｍＬ、プロピジウムヨージド１０μｇ／ｍＬ)５００μＬ中に再懸濁させた。ＦＡＣＳ分析は、FACS Caliburフローサイトメーター(Becton Dickinson, カリフォルニア、サンホセ)及びCellQuestソフトウエアを使用して行った。図１１は結果を示す。
【０１８５】
Ａｄ−ＰＥＧ3400−ＦＩＴＣにより包接複合体を形成すると、フルオレセイン取込みをＡｄ−ＰＥＧ3400−ＦＩＴＣでインキュベートした１２にまさって増大した（４３％対１４％、図１１）。媒体中の遊離のＡｄ−ＰＥＧ3400−ＦＩＴＣは、細胞中にピノサイトチック又はエンドサイトチック通路の一部として取り入れられ得る。しかし、Ａｄ−ＰＥＧ3400−ＦＩＴＣは、また、１２に複合化される時に、細胞に入ることができる。１２粒状複合体の低い比（１０％）におけるＡｄ−ＰＥＧ3400−ＦＩＴＣ改変は、インターナリゼーションを抑制しそうもない。むしろ、１２粒状複合体は、容易に細胞表面に結合し、それらが内在化されると、Ａｄ−ＰＥＧ3400−ＦＩＴＣを細胞に共送達する。１２粒状複合体補助（ａｓｓｉｓｔｅｄ）送達は、１２／Ａｄ−ＰＥＧ3400−ＦＩＴＣトランスフェクトされる細胞において観測される一層高いフルオレセイン蛍光を生じる。この方法は、また、小分子治療剤を関心のある遺伝子と共に共送達するために適応させることもできる。
【実施例４３】
【０１８６】
ＨＵ４７細胞のトランスフェクション
【０１８７】
ルシフェラーゼトランスフェクション。ＨＵＨ−７細胞を２４−ウエルプレート中で細胞５０，０００／ウエルで平板培養し、３７℃で２４時間の間インキュベートした。pGL3-CVプラスミド（ｄＨ2Ｏ中０．１ｍｇ／ｍＬ）３μｇを等容量の１２又は２１（図１３を参照）と種々の電荷比で複合化した。媒体を細胞から除いた後にトランスフェクトし、細胞をＰＢＳで洗浄した。Ｏｐｔｉｍｅｍ６００μＬを各々の治療組成物溶液に加えてトランスフェクション溶液を形成し、それの２３０μＬを３ウエルの各々に４時間の間加えた。４時間した後に、完全な媒体８００μＬを各々のウエルに加えた。トランスフェクトして２４時間した後に、媒体を変え、トランスフェクトして４８時間した後に、細胞をCell Culture Lysis Buffer (Promega,ウイスコンシン、マディソン)５０μＬ中に溶解した。Promegaのルシフェラーゼアセイ試薬を用いてルシフェラーゼ活性を分析した。結果を図１３に示す。
【実施例４４】
【０１８８】
アダマンタン−誘導体化ＰＥＩ（Ａｄ−ＰＥＩ）の合成
【０１８９】
ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）及びアダマンタンカルボン酸を乾燥したＣＨ2Ｃｌ2中で混合しかつ冷却して０℃にする。ＤＣＣ（１当量）、１−ヒドロキシベンゾイルトリアゾール（１当量）、及びトリエチルアミン（１当量）を混合物に加える。溶液をゆっくり温めて室温にし、１６時間の間攪拌した。沈殿をろ過によって除き、次いで、溶媒を真空によって除く。残留する黄色がかった固体に水を加える。不溶性の固体を遠心分離によって除く。水溶液を透析バッグに注意深く移し、水に対して２４時間の間透析する。凍結乾燥させた後に生成したＰＥＩ−ＣＤが得られる。
【実施例４５】
【０１９０】
シクロデキストリン−ＰＥＧ（ＣＤ−ＰＥＧ）の合成
【０１９１】
ＰＥＧ−スクシンイミジルプロピオ酸（ＳＰＡ）(Shearwater Polymers)及びシクロデキストリン−モノアミン（１．２当量）をＤＭＳＯ中に溶解して室温で２４時間の間攪拌する。シクロデキストリン−ＰＥＧ生成物を透析によって精製する。
【実施例４６】
【０１９２】
Ａｄ−ＰＥＩ／ＤＮＡ粒状複合体の配合及び続くＣＤ−ＰＥＧによる変性
【０１９３】
プラスミドＤＮＡ（ｄＨ2Ｏ中０．１μｇ／μＬ）１μｇを実施例４２のＡｄ−ＰＥＩと電荷比５＋／−で混合する。次いで、実施例４６のＣＤ−ＰＥＧ（ｄＨ2Ｏ中に溶解した）を複合体に所望のＣＤ：Ａｄ比で加える。
【実施例４７】
【０１９４】
ペグ化による安定化：高い濃度における配合
【０１９５】
プラスミドＤＮＡ４μｇを等容量のポリマー混合物（シクロデキストリンポリマー１２を電荷比２．５＋／−で及びいくつかの場合では、アダマンタン−ＰＥＧ5000又はＰＥＧ5000を１ＣＤ：１ＰＥＧで含有する）と０．１ｍｇ／ｍＬ〜４ｍｇ／ｍＬの範囲の種々の最終ＤＮＡ濃度で混合した（図１４を参照）。溶液の半分を水１．２ｍＬで希釈し、直径を動的光散乱法によって求めた。溶液の他の半分をQiagen Qiaquickカラムを通過させて溶液中に残留するＤＮＡを抽出した。ＤＮＡ濃度をλ＝２６０におけるＵＶ吸光度によって求めた。
【０１９６】
結果（図１５及び１６）：アダマンタン−ＰＥＧ5000で改変した小さくかつ均一な粒状複合体（直径＜１００ｎｍ）をＤＮＡ４ｍｇ／ｍＬまで及びＤＮＡ４ｍｇ／ｍＬを含む濃度で沈殿しないで配合することができる。未改変のポリプレックスは、０．２ｍｇ／ｍＬよりも大きい濃度で大きな粒子（＞３００ｎｍ）を形成し、すべての配合濃度で広範な沈殿が観測される（＞５０％ＤＮＡ損失）。
【実施例４８】
【０１９７】
ポリプレックス表面改変による非特異的取込みの抑制
【０１９８】
ＢＨＫ−２１細胞を６−ウエルプレート中で平板培養した。細胞を、等容量の１２により複合化したFITC-Oligo（トランスフェクション混合物の最終濃度：ＤＮＡ０．０５ｍｇ／ｍＬ）３μｇで１２／ＤＮＡ電荷比２．５＋／−でトランスフェクトした。次いで、粒状複合体を下記のリンカーで改変した：
アニオン性リンカー: WEAALAEALAEALAEAC
Ad-アニオン性リンカー: Ad-WEAALAEALAEALAEAC
Ad-PEG Ad-PEG5000
Ad-アニオン性リンカー-PEG Ad-WEAALAEALAEALAEAC-PEG5000
【０１９９】
Ｏｐｔｉｍｅｍ１ｍＬをトランスフェクション混合物に加え、全溶液を予備洗浄したＢＨＫ−２１細胞（ＰＢＳですすいだ）に１５分間移した。次いで、媒体を除き、細胞をCellScrubで洗浄し、トリプシン処理しかつＦＡＣＳ分析のために準備した。
【０２００】
結果：包接ゲスト（アダマンタン）、スペーサー（アニオン性リンカー）、及び官能基（ＰＥＧ5000）は、１２／ＤＮＡ粒状複合体を改変しかつ培養した細胞中への非特異的取込みを抑制する働きをする。図１７を参照。最適な抑制は、３つすべての成分の組合せによって達成される。
【実施例４９】
【０２０１】
肝癌細胞中へのガラクトース媒介される取込み
【０２０２】
ＨｅｐＧ２細胞を２４−ウエルプレート中で細胞５０，０００／ウエルで平板培養した。pCMV-Luc１μｇを等容量の１２と接触させ、下記に示す通りにして改変した。ＰＥＧ含有複合化剤による改変をＣＤ：ＰＥＧ比２：１で実施し、ここで、ＣＤは、１２におけるシクロデキストリンを表わす。
【０２０３】
１２／pCMV-Luc複合体 改変無し
Glu-PEG-Pep-Ad グルコース-PEG3400-CAEAEAEAE-Ad, 2 CD: 1 PEG
Gal-PEG-Pep-Ad ガラクトース-PEG3400-CAEAEAEAE-Ad, 2 CD: 1 PEG
PEG-Pep-Ad PEG5000-CAEAEAEAE-Ad, 2 CD: 1 PEG
【０２０４】
Ｏｐｔｉｍｅｍ２００μＬを各々のトランスフェクション混合物に加え、各々のウエルの細胞に移した。トランスフェクトして４時間した後に、完全な媒体８００μＬを各々のウエルに加えた。媒体を除き、細胞をＰＢＳで洗浄し、トランスフェクトして２４時間した後に、完全な媒体１ｍＬを各々のウエルに加えた。トランスフェクトして４８時間した後に、細胞をＰＢＳで洗浄し、溶解し、ルシフェラーゼ活性について分析した。記載したトランスフェクション手順をまた競合抑制剤としての１ｍＭグルコース又は１ｍＭガラクトースの存在において実施した。
【０２０５】
結果：Ｇｌｕ−ＰＥＧ−Ｐｅｐ−Ａｄ又はＰＥＧ−Ｐｅｐ−Ａｄで改変した粒状複合体は、負のゼータ電位を有し、従って容易に細胞をトランスフェクトしない。しかし、Ｇａｌ−ＰＥＧ−Ｐｅｐ−Ａｄで改変したポリプレックスは、遊離のガラクトースの存在において抑制される高いトランスフェクションを示し、これより肝癌細胞中へのガラクトース媒介されるトランスフェクションを立証する。図１８を参照。
【実施例５０】
【０２０６】
ジアダマンタン化合物の合成
【０２０７】
参考文献：Breslow等、JACS (1996) 118巻 8495-8496頁.
Zhang等、JACS (1993) 115巻 9353-9354頁
無水ピリジン（５ｍＬ）を、小さい磁気攪拌棒を収容する反応装置に入れ、氷浴中で冷却した。メチルジクロロホスフェート（１．０ｍＬ）を滴下して加えた。混合物を更に１５分間冷たいままに保ち、その間にＮ−メチルピリジニウムジクロロホスフェートが形成した。アダマンタンエタノールをピリジン５ｍＬに溶解して反応装置に加え、反応混合物を凍結させた後に反応装置をシールした。生成した混合物を一晩室温で攪拌した。次いで、シールした反応装置を開放し、生成した混合物を１０％炭酸水素ナトリウム（５０ｍＬ）中に注いだ。次いで、生成した溶液を真空で蒸発させた。残留する固体に水８００ｍＬを加え、生成物をエーテル１５０ｍＬで抽出した。水性相を２Ｎ ＨＣｌで酸性にしてｐＨ＝１．４にし、次いで３×１５０ｍＬのＣＨＣｌ3：ｎＢｕＯＨ（７：３）で抽出した。有機層を水で洗浄し、混合した溶媒を真空で蒸発させて固体相を形成した。この固体をアセトン／ヘキサンで再結晶させ、白色固体を収率２７％でもたらした。電気泳動質量分光分析は、純粋の所望の生成物を示した。
【実施例５１】
【０２０８】
ジアダマンタン−ＰＥＧ５０００の合成
【化３３】
ジクロロメタンをＣａＨ2上で還流において一晩乾燥させ、次いで新たに蒸留た後にそれを反応において使用した。新たに蒸留したジクロロメタン（０．２ｍＬ）中のＰＥＧ−エポキシド（ＭＷ５０００）の攪拌された溶液に、ジクロロメタン０．４ｍＬ中のビス（２−（１−アダマンチル）エチルホスフェート（例５１に記載するジアダマンタン化合物）の溶液をゆっくり加えた。生成した溶液を３５℃で４日間攪拌した。溶媒を真空で乾燥するまで除いた。形成された固体に水６ｍＬを加え、沈殿を発生した。生成した混合物を室温で半時間の間攪拌し、次いで遠心分離して固体（未反応のジアダマンタン化合物）を除いた。上澄みを、水中で3500 MWCO膜に対して一晩透析し、凍結乾燥乾固させて白色固体を収率９９％でもたらした。MaldiTof分析は、所望の生成物を示した。
【実施例５２】
【０２０９】
Ａｄ−ＰＥＧ3400とジアダマンタン−ＰＥＧ5000との間の競合置換実験
【０２１０】
競合吸着実験を、ジＡｄ−ＰＥＧ5000の溶液を、ＡｄＰＥＧ3400と、ポリマーと、ＤＮＡとの予備成形した組成物に加えることによって行った。次いで、塩溶液を加え、粒子サイズを時間の関数として測定した。
【０２１１】
初めを、１２溶液（水１６．６μＬ＋５ｍｇ／ｍＬの１２ ２．６１μＬ＋１２．５ｍｇ／ｍＬのＡｄＰＥＧ3400２．３７μＬ）を加えることによって形成した。この組成物溶液の特性は、下記の通りである：
[DNA] = 0.05 mg/mL
AdPEG3400: CDのモル比 = 1 : 1
電荷比＝３＋／−
合計の配合容積 = 40 uL
【０２１２】
この組成物を１０分インキュベートさせた後に、ジ−ＡｄＰＥＧ５Ｋ溶液（１０ｍｇ／ｍＬ）を加えた。この溶液の容積を、ジＡｄＰＥＧ５０００とＡｄＰＥＧ3400とのモル比が１：１、１：２、１：４、又は１：６になるように決めた。例えば、比が１：２であった時は、ジＡｄＰＥＧ5000溶液２．３８μＬを加えた。
【０２１３】
更に１０分インキュベートした後に、水１．２ｍＬを加えて希釈し、それでＤＬＳ計測器によって読むことができるようにした。粒子サイズを１０分間測定し、次いで６００μＬの１×ＰＢＳを組成物溶液に中に急速に混入した。次いで、粒子サイズを次の３０分間１分毎に観測した。
【０２１４】
比較のために、他の２つの組成物溶液を配合した。１つの場合では、ジＡｄＰＥＧ5000を加えなかった。他の場合では、ＡｄＰＥＧ3400を加えなかった。これらの条件下で、ＡｄＰＥＧ3400を使用することによって、粒状複合体サイズは安定化されないことを見ることができる。塩は、平均粒子直径を３０分の過程にわたり７０ｎｍから３５０ｎｍに増大させる。しかし、ジＡｄＰＥＧ5000単独では塩への安定化を示さない。塩溶液を加えた後に、粒子サイズは一定のままである。これは、ジＡｄＰＥＧ５ＫがジＡｄＰＥＧ３４００の量の１／６で存在する時でさえ、変わらない。結果を図１９に示す。
【実施例５３】
【０２１５】
ｐＨ感応性アダマンタン−ＰＥＧ改変剤
【化３４】
包接化合物ゲスト及びホストの間の会合定数は、ゲスト又はホストのいずれかを荷電する時に減少する。例えば、アダマンタンカルボン酸のプロトン化された形態（中性の形態）は、会合定数〜５００，０００を有するのに対し、アダマンタンカルボン酸のプロトン化されない（アニオン性）形態は、会合定数〜３０，０００を有する。これは、包接化合物を含有する物質にｐＨ感応性挙動を組み込むのに使用することができる。例えば、を、アダマンタンに近い第二級を含有するアミンアダマンタン−ＰＥＧ（Ａｄ−ＰＥＧ）で改変することができる。Ａｄ−ＰＥＧ化合物は、細胞エンドソーム内部で経験されるであろう通りに、について生理的ｐＨで高い親和性を有するであろうが、酸性ｐＨで一層容易に放出されるであろう。エンドソームにおける助成されたアンパッケージングは、ポリプレックスの細胞インターナリゼーションを有するＤＮＡ送達を助成するであろう。
【実施例５４】
【０２１６】
ｐＨ感応性、加水分解性アダマンタン−ＰＥＧ改変剤の合成
【０２１７】
ＰＥＧ５ｋ−ＮＨ2（１３２ｍｇ、０．０２６４ｍモル)を水に溶解し、冷却して０℃にした。混合物に、ＮａＯＨ溶液（５Ｎ、０．０５３ｍＬ、０．２６４ｍモル、１０当量）及び１−アダマンチルフルオロホルメート（５２ｍｇ、０．２６４ｍモル、１０当量）ＴＨＦ溶液（３ｍＬ）を加えた。混合物をそのような温度で５分間攪拌し、次いで温めて室温にし、２時間の間攪拌した。ＴＨＦを真空下で除いた。不溶性固体を遠心分離によって除いた。残留する水溶液をSpectra/Por 7 MWCO 3,500膜に移し、水に対して１日間透析した。凍結乾燥させた後に、生成したアダマンタン−カルバメート−ＰＥＧ５Ｋ（８０ｍｇ）が得られた。この化合物の構造を1H NMR, HPLC及びMALDI TOF MSによって確認した。
加水分解性アダマンタン−シッフ塩基−ＰＥＧの合成
【０２１８】
ＰＥＧ５Ｋ−ＡＬＤ及び１−アダマンタンメチルアミン（１当量）をメタノール中に混入する。ギ酸数滴を、シッフ塩基を形成するための触媒として混合物に加える。混合物を６０℃で１２時間の間攪拌し、次いで溶媒を真空下で除く。混合物を水中で透析して所望のアダマンタン−シッフ塩基−ＰＥＧ５ｋを生じる。
【実施例５５】
【０２１９】
アダマンタン−ＰＥＧ−トランスフェリン（Ａｄ−ＰＥＧ−Ｔｆ）の合成、図２０
【０２２０】
１．炭水化物基を経たトランスフェリンカップリング
工程１：Ａｄ−ＰＥＧ−ＮＨ−ＮＨ2の合成
ＦＭＯＣ−ＮＨ−ＰＥＧ5000−ＮＨＳ（Shearwater Polymers、０．２ｍモル、１ｇ）を攪拌棒を装備した丸底フラスコに加えた。これに、t−ブチルカルバゼート（Ａｌｄｒｉｃｈ、１．５ｍモル、０．２１１２ｇ）をジクロロメタン／エチルアセテート（１：１）７ｍＬに溶解して加えた。生成した溶液を一晩室温で攪拌した。翌日に、溶媒を真空で除いた。生成した固体をジメチルホルムアミド中２０％ピペリジン１０ｍＬ中に５時間の間溶解することによってＦＭＯＣ基を除いた。溶媒を真空で除き、残分を水に再溶解した。生成した溶液を遠心分離して未溶解のＦＭＯＣを除き、次いで、Pierce's Slide-A-Lyzer, 3500 MWCOにおいて一晩透析した。次いで、溶液を凍結乾燥させてＨ2Ｎ−ＰＥＧ5000−ＮＨ−ＮＨ−ＣＯ−ＯtＢｕ７９０ｍｇをもたらした。
【０２２１】
次いで、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（Ａｌｄｒｉｃｈ、０．２４ｍモル、２７．３ｍｇ）及びアダマンタンカルボン酸（Ａｌｄｒｉｃｈ、０．３９ｍモル、７１．２ｍｇ）を、ジクロロメタン７ｍＬ中に溶解したＨ2Ｎ−ＰＥＧ5000−ＮＨ−ＮＨ−ＣＯ−ＯtＢｕ（２）（０．１６ｍモル、７９０ｍｇ）に加えた。この生成した溶液に、１，３−ジシクロヘキシルカルボジイミド（Ａｌｄｒｉｃｈ、１．６ｍモル、０．３２６ｇ）をジクロロメタン３ｍＬに溶解して加えた。生成した溶液を一晩室温で攪拌した。翌日に、形成された固体を微細なガラスフリット上でろ過し、ろ液を回転蒸発器で真空下で濃縮した。残分を水１０ｍＬに溶解し、遠心分離して未反応のアダマンタンカルボン酸を除いた。溶媒を真空で除き、t−ブトキシカルボニル基を脱保護するために残分を４Ｍ ＨＣｌ６ｍＬ中に再溶解した。生成した溶液を室温で４時間の間攪拌した。溶媒を真空で除き、残分を水に再溶解した。生成した溶液をPierce's Slide-A-Lyzer, 3500 MWCOにおいて一晩透析し、凍結乾燥させてＡｄ−ＰＥＧ5000−ＮＨ−ＮＨ2６３５ｍｇをもたらした。
【０２２２】
工程２：トランスフェリン−ＰＥＧ−Ａｄ共役合成
３０ｍＭナトリウムアセテート緩衝剤（ｐＨ５）１ｍＬ中Ｈｕｍａｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｎ（鉄が少ない）（Ｓｉｇａｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）１００ｍｇ（１．２８μモル）の溶液にSephadex G-25 (Supelco)カラム上のゲルろ過を施した。生成したＴｒａｎｓｆｅｒｒｉｎを含有する溶液（２８０ｎｍにおけるＵＶ吸収をモニターする）４ｍＬを冷却して０℃にし、過ヨウ素酸ナトリウム４ｍｇ（１９μモル）を含有する３０ｍＭナトリウムアセテート緩衝剤（ｐＨ５）８０μＬを加えた。混合物を氷浴中かつ暗がりに２時間の間保った。低分子生成物を除くために、更なるゲルろ過(Sephadex G-25,３０ｍＭナトリウムアセテート緩衝剤（ｐＨ５）) を行った。これは、酸化されたＴｒａｎｓｆｅｒｒｉｎ約８５ｍｇ（１．０９μモル）を含有する溶液を生じた。改変されたＴｒａｎｓｆｅｒｒｉｎ溶液を、迅速に１００ｍＭナトリウムアセテート緩衝剤（ｐＨ５）１ｍＬ中Ａｄ−ＰＥＧ5000−ＮＨ−ＮＨ2５４．５ｍｇ（１０．９μモル）を含有する溶液に加えた。生成した溶液を一晩室温で攪拌した。次いで、１Ｍ 炭酸水素ナトリウムを加えることによってｐＨを７．５にもたらし、ナトリウムシアノボロヒドリド９．５ｍｇ（１５０μモル）の４分割分を各々１時間の間隔で加えた。１８時間した後に、ペグ化されたＴｒａｎｓｆｅｒｒｉｎを、Centricon YM-50,000 NMWI装置(Millipore)を使用して精製しかつ濃縮した。トランスフェリン、酸化緩衝剤（ナトリウムアセテートｐＨ５）中のトランスフェリン及び新たに酸化したトランスフェリンについての鉄ローディング効率を求め、図２１に示す。トランスフェリンを酸化すると、タンパク質の鉄ローディング効率を低下させる。
【０２２３】
工程３：トランスフェリン酸化によって合成したＴｒａｎｓｆｅｒｒｉｎ−ＰＥＧ−Ａｄの鉄ローディング
アポ−トランスフェリンベースの化合物（アポ−トランスフェリン又はアポ−トランスフェリン−ＰＥＧ−Ａｄ）４０ｍｇをｄＨ2Ｏ７００μＬ中に溶解した。この溶液に、５ｍＭクエン酸鉄２００μＬ及び８４ｍｇ／ｍＬのＮａＨＣＯ3１００μＬを加えた。この溶液を２〜３時間の間静置させ、次いでＰＢＳに対して一晩透析した。鉄ローディング効率を、４６５ｎｍにおける吸光度の比（酸化された鉄から）対２８０ｎｍにおける吸光度の比（タンパク質中のトリプトファン残分から）を求めかつ市販されているホロ−トランスフェリンのＡ465／Ａ280比に標準化することによって計算した。
【０２２４】
工程４：トランスフェリン−ＰＥＧ−Ａｄ（トランスフェリン酸化によって合成した）のＰＣ３細胞上のトランスフェリンレセプターへの結合親和力
ＰＣ３細胞を種々の量の未標識のトランスフェリン及びトランスフェリン−ＰＥＧ−Ａｄを有する２５０ｎＭフルオレセイン−トランスフェリン（ＦＩＴＣ−ＴＦ）と共にインキュベートした。ＦＩＴＣ−ｈＴＦ細胞会合をＦＡＣＳ分析によって評価した。未標識のトランスフェリンは、ＦＩＴＣ−ｈＴＦと極めて効率的に競合するのに対し、トランスフェリン−ＰＥＧ−Ａｄは、最もおそらくレセプターについての結合親和力の低減により、ＦＩＴＣ−ｈＴＦとの競合が極めて不良である。結果を図２２に示す。
【実施例５６】
【０２２５】
リシン基を経たトランスフェリンカップリング、図２３
【０２２６】
工程１：ＶＳ−ＰＥＧ3400−Ａｄの合成
ビニルスルホン−ＰＥＧ3400−ＮＨＳ（Shearwater Polymers、０．１４７ｍモル、０．５ｇ）を攪拌棒を装備した丸底フラスコに加え、ＤＭＳＯ５ｍＬ中に溶解した。これに、アダマンタンメチルアミン（Ａｌｄｒｉｃｈ、０．１４７ｍモル、０．０２４３ｇ）を加えた。生成した溶液を室温で１時間攪拌した。溶媒を真空で除き、残分を水に再溶解した。生成した混合物を1000 MWCO膜(Spectra Por)に対して一晩透析した。次いで、溶液を凍結乾燥させてビニルスルホン−ＰＥＧ3400−Ａｄ０．４９ｇをもたらした。
【０２２７】
工程２：トランスフェリン−ＰＥＧ−Ａｄ（Ｔｆ−ＰＥＧ−Ａｄ）共役合成
０．１Ｍナトリウムテトラボレート緩衝剤（ｐＨ９．４）１０ｍＬ中Ｈｕｍａｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｎ（鉄が少ない）（Ｓｉｇａｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）２５０ｍｇ（３．２１μモル）の溶液をビニルスルホン−ＰＥＧ3400−Ａｄ１０９ｍｇ（３２．１μモル）に加えた。生成した溶液を室温で２時間の間攪拌した。ペグ化されたＴｒａｎｓｆｅｒｒｉｎを、未反応のビニルスルホン−ＰＥＧ3400−ＡｄからCentricon YM-50,000 NMWI装置(Millipore)を使用しかつ未反応のＴｒａｎｓｆｅｒｒｉｎからHydrophobic Interaction Column Butyl-650S (Tosoh Biosep) を使用して精製した(HPLC及びMALI-TOF分析によって確認した)。
【０２２８】
工程３：リシン基を経るカップリングによって合成したＴｒａｎｓｆｅｒｒｉｎ−ＰＥＧ−Ａｄの鉄ローディング
アポ−トランスフェリン及びＴｆ−ＰＥＧ−Ａｄを例５５に記載した手順に従って鉄添加した。鉄ローディングの程度を記載した通りにして定量化した。リシン基を経るカップリングによって合成したＴｆ−ＰＥＧ−Ａｄの鉄ローディング効率は、１００％近かった。
【実施例５７】
【０２２９】
Ｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｎ−ＰＥＧ−Ａｄ（リシン基を経るカップリングによって合成した）のＰＣ３細胞上のトランスフェリンレセプターへの結合親和力
【０２３０】
ＰＣ３細胞を６−ウエルプレート中で細胞１２５，０００／ｍｌで平板培養した。２４時間した後に、細胞を、種々の濃度のｈＴＦ、ｈＴＦ−ＰＥＧ−Ａｄ（ｈＴＦを酸化することによって合成した）、ｈＴＦ−ＰＥＧ−Ａｄ（ＶＳ−リシン反応によって合成しかつ精製した）及びｈＴＦ−（ＰＥＧ−Ａｄ）2（ＶＳ−リシン反応によって合成しかつ精製した）を混合した２５０ｎＭ ＦＩＴＣ−Ｔｆに暴露した。２０分暴露した後の取込みをＦＡＣＳによって求めた。リシン基カップリングによって合成したＴｆ−ＰＥＧ−Ａｄ化合物は、トランスフェリン酸化によって合成したＴｆ−ＰＥＧ−ＡＤと異なり、ＰＣ３細胞表面上のレセプターについてＦＩＴＣ−Ｔｆと有効に競合する。結果を図２４に示す。
【実施例５８】
【０２３１】
Ｔｆ改変されたポリプレックスのゼータ電位
【０２３２】
１２の等容量アリコートをプラスミドＤＮＡのアリコート（ＤＮＡ２μｇ、水中０．１ｍｇ／ｍＬ）に電荷比３＋／−で加えて粒状複合体を形成した。次いで、ホロ−トランスフェリン又はｈｏｌｏ−Ｔｆ−ＰＥＧ−Ａｄ（水中１７ｍｇ／ｍＬ）を粒状複合体に加えた。粒子を、水１．２ｍＬを加えることによって希釈し、ゼータ電位を、ZetaPals動的光散乱検出器(Brookhaven Instruments)で測定することによって求めた。結果を図２５に示す。未改変のホロ−トランスフェリンは、粒状複合体と静電相互作用によって会合する。Ｔｆ２ｎモル／ＤＮＡ１μｇを加える時に、粒状複合体は中性に近づく。ホロ−Ｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｎ−ＰＥＧ−Ａｄ（図２５においてＴｆ−ＰＥＧ−Ａｄと表示する）は、粒状複合体に静電相互作用及び包接化合物相互作用の両方によって会合しそうである。従って、ｈｏｌｏ−Ｔｆ−ＰＥＧ−Ａｄの濃度が高くなるにつれて改変された粒子のゼータ電位が連続して減少することによって立証される通りに、ｈｏｌｏ−Ｔｆ−ＰＥＧ−Ａｄと粒子との会合が大きくなる。ｈｏｌｏ−Ｔｆ−ＰＥＧ−Ａｄで改変された粒状複合体は、Ｔｆ２ｎモル／１μｇにおいて、負に荷電される（ゼータ電位〜７ｍＶ）。
【実施例５９】
【０２３３】
Ａｄ−Ｐｈｏｓ−ＰＥＧ5000−ガラクトースの合成
【化３５】
下記の化合物番号は、上記のスキームを参照する。
Ｉ．アダマンタンホスホン酸の合成。２．ジベンジルホスフィット（０．７１２ｇ、２．７１ｍモル）を乾燥ＣＣｌ4中のアルゴン保護された１−アダマンタンメチルアミン（０．４９３ｇ、２．９８ｍモル）中に注射した。ジベンジルホスフィットを加えたほとんど直後に、白色沈殿が観察された。溶液を１２時間の間攪拌した。混合物に、ＣＨ2Ｃｌ2（３０ｍＬ）を加えた。有機相を希酸性水（ｐＨ４）で２度（２×ｍＬ）洗浄した。次いで、有機相をＭｇＳＯ4で乾燥させた。溶媒を真空下で蒸発させた。生成した白色固体を、ＣＨ2Ｃｌ2とヘキサンとの溶媒混合物を用いて結晶させた。針結晶（０．６９ｇ）１が収率６０％で得られた。結晶に、エタノール（４０ｍＬ）中で１０％Ｐｄ／Ｃ（２００ｍｇ）を使用し圧力１５ｐｓｉの水素による水素化を１６時間の間施した。結晶をろ過することによって除いた。ろ液溶媒を真空にすることによって除いた。２が定量的な収率で得られた。生成した化合物２を更に精製しないで用いた。
【０２３４】
ＩＩ．ＮＨ2−ＰＥＧ5000−ガラクトース４の合成。ＦＭＯＣ−ＮＨ−ＰＥＧ5000−ＮＨＳ（Shearwater、７６０ｍｇ、０．１５２ｍモル)をＤＭＳＯ（３．７ｍＬ）中に溶解した。この溶液に、ＤＭＳＯ（１４ｍＬ）中のガラクトサミン（３８５ｍｇ、１．５２ｍモル)及びジイソプロピルアミン（０．２６４ｍＬ、１．５２ｍモル)の溶液を加えた。溶液を２０分間攪拌し、次いで3500 MWCO膜(Spectra/Por 7, Spectrum Lab, Inc.) を使用して水（４×４Ｌ）中で２４時間の間透析した。次いで、溶液を凍結乾燥させてＦＭＯＣ−ＮＨ−ＰＥＧ5000−ガラクトース３ ７４５ｍｇをもたらした。３を、ピペリジン（３ｍＬ）を含有するＤＭＦ（１２ｍＬ）中に溶解した。溶液を１６時間の間攪拌した。次いで、ＤＭＦを高い真空下で除いた。生成した固体に、水４０ｍＬを加えた。白色固体を遠心分離することによって除いた。水溶液を、3500 MWCO膜(Spectra/Por 7, Spectrum Lab, Inc.) を使用して水（４×４Ｌ）中で２４時間の間透析した。溶液を凍結乾燥させてＮＨ2−ＰＥＧ5000−ガラクトース４ ６２５ｍｇをもたらした。
【０２３５】
ＩＩＩ．アダマンタン−Ｐｈｏｓ−ＰＥＧ5000−ガラクトース５の合成。４（６３ｍｇ、０．０１３ｍモル)をイミダゾール緩衝溶液（１ｍＬ、０．１Ｎ、ｐＨ＝６．５）中に溶解する。この溶液に、ＣＨ3ＣＮ（４ｍＬ）中の２の溶液を加えた後に、次いで、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミドヒドロクロリド（ＥＤＣ、１００ｍｇ、４０当量）を加える。溶液を室温で１６時間の間攪拌する。溶液を、3500 MWCO膜(Spectra/Por 7, Spectrum Lab, Inc.) を使用して水（４×４Ｌ）中で透析し、次いで凍結乾燥させて５を生じる。
【実施例６０】
【０２３６】
Ａｄ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−ＰＥＧ5000−ガラクトースの合成
【化３６】
下記の化合物番号は、上記のスキームを参照する。
Ｉ．Ｈ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−アダマンタン７の合成。Ｈ−Ｇｌｕ（Ｂｎ）−ＯＨ（３．５５ｇ、１５ｍモル)を、炭酸水素ナトリウム（１．２６ｇ、１５ｍモル)を含有する水（１６ｍＬ）中に溶解した。混合物に、ＴＨＦ（３０ｍＬ）中のＺ−Ｇｌｕ（Ｂｎ）−ＯＳｕ（４．６８ｇ、１０ｍモル)を加えた。混合物に、別のＴＨＦ３０ｍＬ、ＣＨ3ＣＮ２０ｍＬ、次いで２Ｎ ＮａＯＨ１０ｍＬを加えた。溶液を室温で１６時間の間攪拌した。ＴＨＦ及びＣＨ3ＣＮを高い真空下で蒸発させた。水性混合物に、１Ｎ ＨＣｌを加えてｐＨを３に調整した。沈殿が観察された。混合物をクロロホルム（３×３０ｍＬ）で抽出した。有機相をＭｇＳＯ4で乾燥させた。ＭｇＳＯ4をろ過することによって除いた。有機溶媒を蒸発させて白色粘着性固体６をもたらした。６を次の工程反応用に精製しないで用いた。
【０２３７】
６（３．５１ｍｇ、６．１ｍモル)を乾燥ＴＨＦ（４０ｍＬ）中に溶解した。この溶液に、１−アダマンタンメチルアミン（１．００７ｇ、６．１ｍモル）、１−ヒドロキシベンゾトリアゾール（０．９３ｇ、６．１ｍモル）、ＤＣＣ（１．３２ｇ、６．４ｍモル）及びジイソプロピルエチルアミン（１．０６ｍＬ、６．１ｍモル)をアルゴン下０℃で加えた。次いで、混合物を温めて室温にし、一晩の間攪拌した。沈殿をろ過した。次いで、ＴＨＦを真空下で除いて黄色固体を生じた。黄色固体をメタノール中で結晶させて皿結晶６（２．１ｇ、４９％）をもたらした。次いで、６をメタノール４０ｍＬ中に溶解し、水素化装置内で１０％Ｐｄ／Ｃ２００ｍｇの存在において２５〜３０ｐｓｉの水素下で振盪した。触媒を２４時間の間ろ別した。メタノールを真空下で除いた後に、Ｈ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−Ａｄ７が定量的な収率で得られた。７を更に精製しないで用いた。
【０２３８】
ＩＩ．Ａｄ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−ＰＥＧ5000−ガラクトース９の合成。ビニルスルホン（ＶＳ）−ＰＥＧ5000−ＮＨＳ（Shearwater、４２３ｍｇ、０．０８５ｍモル）及びガラクトサミン（２１６ｍｇ、０．８５ｍモル)をＰＢＳ溶液（２．２５ｍＬ、１×、ｐＨ７．２）に加えた。溶液を１時間の間攪拌し、次いで3500 MWCO膜(Spectra/Por 7, Spectrum Lab, Inc.) を使用して水（４×４Ｌ）中で２４時間の間透析した。次いで、溶液を凍結乾燥させた。生成物８を、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ及びＨＰＬＣを使用して分析した。８をホウ砂緩衝剤溶液（６ｍＬ、０．１Ｎ、ｐＨ９．４）中に溶解した。化合物７（１２１ｍｇ）をＤＭＳＯ溶液（２ｍＬ）中に溶解し、次いでポリマー溶液に加えた。混合物を３５℃で１６時間の間攪拌し、次いで５０℃で７時間の間攪拌した。ＨＰＬＣを使用してこの反応をモニターした。ポリマーを、3500 MWCO膜を使用して透析しかつ凍結乾燥させてＡｄ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−ＰＥＧ5000−ガラクトース９ ４１９ｍｇを収率９０％でもたらした。
【実施例６１】
【０２３９】
Ａｄ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−ＰＥＧ5000の合成
【化３７】
Ａｄ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−ｍＰＥＧ5000１０の合成。ｍＰＥＧ5000−ＳＰＡ（Shearwater、３００ｍｇ、０．０６ｍモル)及び７、実施例６０をＤＭＳＯ（２ｍＬ）及びＣＨ3ＣＮ（１ｍＬ）中に溶解した。混合物を室温で２４時間の間攪拌した。次いで、溶液を、3500 MWCO膜(Spectra/Por 7, Spectrum Lab, Inc.) を使用して水（４×４Ｌ）中で２４時間の間透析した。次いで、溶液を凍結乾燥させてＡｄ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−ｍＰＥＧ5000１０ ２７６ｍｇをもたらした。１０をMALDI-TOF MS, HPLC及び1H NMRによって確認した。
【実施例６２】
【０２４０】
トランスフェリン及びＰＥＧ−改変されたポリプレックスの配合
【０２４１】
Ｔｆ−ＰＥＧ−ＡＤ（又はＴｆ−（ＰＥＧ−ＡＤ）2）及びＰＥＧ−ＡＤ（又はＰＥＧ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−ＡＤ）で改変したポリプレックス（ポリマー対ＤＮＡ電荷比３＋／−）を下記の通りにして配合することができる。すべての成分を等容量で使用する。水中のＴｆ−ＰＥＧ−ＡＤ（又はＴｆ−（ＰＥＧ−ＡＤ）2）を水中の１２の溶液に加える。この混合した溶液にＰＥＧ−ＡＤ（又はＰＥＧ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−ＡＤ）のアリコートを加える。次いで、ポリマーの三成分混合物をＤＮＡ溶液に加える。溶液をピペットで取るによって穏やかに混合し、粒子サイズ、ゼータ電位、及び塩安定性を先に記載した通りにして求める。粒子のゼータ電位を、Ｔｆ−ＰＥＧ−ＡＤ（又はＴｆ−（ＰＥＧ−ＡＤ）2）対ＰＥＧ−ＡＤ（又はＰＥＧ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−ＡＤ）の相対比を変えることによって調和させることができる。ゼータ電位変動及び粒子サイズの粒子改変の関数としてのいくつかの例を図２６、２７、及び２８に示す。
【実施例６３】
【０２４２】
アダマンタン−アニオン性ペプチド−ＰＥＧ3400−ガラクトース／グルコース（Ａｄ−ｐｅｐ−ＰＥＧ−ｇａｌ／ｇｌｕ）。自動合成装置を使用してBiopolymer Synthesis Facility (Beckman Institute, California Institute of Technology)によって、アニオン性ペプチド（配列：E-A-E-A-E-A-E-A-C）を合成した。ペプチドを樹脂から開裂する前に、アダマンタンカルボン酸（ＡＣＡ，Ａｌｄｒｉｃｈ）をＤＤＣカップリングケミストリーによってペプチドのＮ−末端に接合させた。生成したペプチド（ACA-E-A-E-A-E-A-E-A-C,分子量1084）を樹脂から開裂し、MALDI-TOFによって分析した。
【０２４３】
ＮＨＳ−ＰＥＧ3400−ＶＳ（Shearwater Polymers）をグルコサミン又はガラクトサミン（Ｓｉｇｍａ）２０当量とｐＨ７．２のホスフェート緩衝サリーン中で室温で２時間の間反応させることによって、ガラクトース−及びグルコース−ＰＥＧ3400−ビニルスルホン（ｇａｌ／ｇｌｕ−ＰＥＧ3400−ＶＳ）を調製した。溶液を水に対して広範囲に透析し、次いで凍結乾燥させた。アニオン性ペプチドのチオール（２当量）を、１０ｍＭ ＴＣＥＰを含有する５０ｍＭ硼酸ナトリウム緩衝剤（ｐＨ９．５）中でガラクトース−ＰＥＧ3400−ＶＳ又はグルコース−ＰＥＧ3400−ＶＳと反応させた。溶液を酸性にし、沈殿されたペプチド（ｐＨ９．０よりも下で不溶性）を遠心分離によって除いた。上澄みを捕集し、広範囲に透析し、かつ凍結乾燥させた。所望の生成物をMALDI-TOF分析によって確認した（略図を下記に示す）。
【化３８】
【実施例６４】
【０２４４】
ナフタレン−ＰＥＧ5000の合成
【化３９】
ＰＥＧ5000−ＮＨＳ５００ｍｇ（０．１ｍモル、Shearwater Polymers）を攪拌棒を装備したガラスバイアルに加える。これに、１−ナフタレンメチルアミン１４６μＬ（１ｍモル、１０当量、Ａｌｄｒｉｃｈ）をジクロロメタン８ｍＬに溶解して加え、溶液を１６時間の間攪拌する。次いで、溶媒を真空下で除く。混合物に水２０ｍＬを加える。不溶性残分を遠心分離によって除く。水溶液を、Spectra/Por 3500 MWCO透析膜において２４時間の間透析する。次いで、溶液を凍結乾燥させてナフタレン−ＰＥＧ5000の白色の毛羽の固体をもたらす。生成物を、1H NMR, MALDI TOF MS,及び逆相HPLCを使用して分析する。ナフタレン−ＰＥＧ3400を、同じプロトコルを用いて合成する（収率５６％；生成物をMALDI-TOF分析によって確認する）。
【実施例６５】
【０２４５】
ナフタレン−ＰＥＧ５０００−ガラクトースの合成
【化４０】
ビニルスルホン（ＶＳ）−ＰＥＧ5000−ＮＨＳ（Shearwater Polymers、４２３ｍｇ、０．０８５ｍモル）及びガラクトサミン（２１６ｍｇ、０．８５ｍモル)をＰＢＳ溶液（２．２５ｍＬ、１×、ｐＨ７．２）に加えた。溶液を１時間の間攪拌し、次いで3500 MWCO膜(Spectra/Por 7, Spectrum Lab, Inc.) を使用して水（４×４Ｌ）中で２４時間の間透析した。次いで、溶液を凍結乾燥させてビニルスルホン−ＰＥＧ5000−ガラクトースを生じた。生成物を、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ及びＨＰＬＣを使用して分析した。ビニルスルホン−ＰＥＧ5000−ガラクトース３００ｍｇ（０．０６ｍモル)をホウ砂緩衝剤溶液（３ｍＬ、０．１Ｎ、ｐＨ９．４）中に溶解する。１−ナフタレンメチルアミン（８．８μＬ、０．０６ｍモル）をＤＭＳＯ溶液（３ｍＬ）中に溶解し、次いでポリマー溶液に加える。混合物を５５℃で３６時間の間攪拌する。ポリマーを、3500 MWCO膜を使用して透析しかつ凍結乾燥させてナフタレン−ＰＥＧ5000−ガラクトースをもたらす。
【０２４６】
上記の検討及び例は、単に所定の好適な実施態様の詳細な記述を提示するにすぎないと理解されるべきである。当業者にとり、種々の変更及び均等物を発明の精神及び範囲から逸脱しないでなすことができることは明らかであると思う。上に検討又は引用した特許、ジャーナル論文及びその他の文献をそれらのそっくりそのままの状態で本明細書中に援用する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式の化合物：
【化１】
式中
Jは、-NH-,-C(=O)NH-(CH2)d-,-NH-C(=O)-(CH2)d-,-CH2SS-,-C(=O)O-(CH2)e-O-P(=O)(O-(CH2)e-Y)O-,
【化２】
ペプチドもしくはポリペプチド残基、又は-NH-(C=O)-CH(R1)-NH-(C=O)-CH(R1)-NH-であり;
Yは、更なるホスト／ゲスト機能を有し;
R1は、-(CH2)a-CO2H,エステルもしくはその塩；又は-(CH2)a-CONH2であり;
PEGは、-O(CH2CH2O)m- (式中、ｍは２〜５００の範囲である）であり；
Lは、-NH-,-NH-(C=O)-(CH2)e-(C=O)-CH2-,-S(=O)2-HC=CH2-,-SS-,-C(=O)O-又は炭水化物残基であり；
官能基は、リガンド、核局在化シグナル、エンドソーム放出ペプチド、エンドソーム放出ポリマー、膜透過剤又はこれらの混合物から選択され、
aは０又は１であり；
bは０又は１であり；
dは０〜６の範囲であり；
eは１〜６の範囲であり；
nは０〜６の範囲であり；
qは１〜５の範囲であり；
wは１〜５の範囲であり；
yは１であり；
xは１であり；及び
zは１〜５の範囲である。
【請求項２】
請求項１に記載の化合物であって、
ｑは１、
ｗが１、及び
ｚが１である化合物。
【請求項３】
ホスト／ゲストをアダマンチル、ナフチル、コレステロール、シクロデキストリン、及びこれらの混合物からなる群より選ぶ請求項１又は２に記載の化合物。
【請求項４】
【化３】
が
【化４】
であり、
Ｙがアダマンチルである、請求項１〜３の何れか一項に記載の化合物。
【請求項５】
ポリマー及び治療剤の粒状複合体と、
該ポリマー及び錯生成剤の包接複合体とを含む組成物であって、
錯生成剤は、ゲスト機能を有し、官能基を含み、
該官能基は、リガンド、核局在化シグナル、エンドソーム放出ペプチド、エンドソーム放出ポリマー、膜透過剤、第２の治療剤又はこれらの混合物から選択され、
該ポリマーがホスト機能を有する組成物。
【請求項６】
前記錯生成剤がホスト機能を有する請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
ゲスト及びホスト機能を有する錯生成剤の混合物を含み、前記ポリマーがホスト及びゲスト機能を有する請求項５に記載の組成物。
【請求項８】
前記ホスト機能をシクロデキストリン、カルセロンド、キャビタナール、クラウンエーテル、クリプタンド、ククルビツリル、カリキセラン、スフェロンド又はこれらの混合物からなる群より選ぶ請求項５に記載の組成物。
【請求項９】
前記錯生成剤が更にスペーサー基を含む請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【請求項１０】
前記包接ゲストをアダマンタン、ジアダマンタン、ナフタレン、及びコレステロールからなる群より選ぶ請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【請求項１１】
前記ホスト機能がシクロデキストリンであり、前記ゲスト機能がアダマンタン又はジアダマンタンである請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【請求項１２】
前記スペーサー基を直接結合、ホスフェート基、及びポリエチレングリコール及び短いアニオン性ペプチド配列からなる群より選ぶ請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【請求項１３】
前記ポリマーがシクロデキストリンを含有し、
錯生成剤がアダマンタン及びジアダマンタンから選ぶ包接ゲストをさらに含有する
請求項５に記載の組成物。
【請求項１４】
前記錯生成剤が下記式の化合物：
【化５】
（式中
Jは、-NH-,-C(=O)NH-(CH2)d-,-NH-C(=O)-(CH2)d-,-CH2SS-,-C(=O)O-(CH2)e-O-P(=O)(O-(CH2)e-Ad)O-,
【化６】
又は-NH-(C=O)-CH(R1)-NH-(C=O)-CH(R1)-NH-であり;
Adはアダマンチルであり；
R1は、-(CH2)a-CO2H,エステルもしくはその塩；又は-(CH2)a-CONH2であり;
PEGは、-O(CH2CH2O)z- (式中、zは２〜３００の範囲である）であり；
Lは、-NH-,-NH-(C=O)-(CH2)e-(C=O)-CH2-,-S(=O)2-HC=CH2-,-SS-,-C(=O)O-又は炭水化物残基であり；
aは０又は１であり；
bは０又は１であり；
dは０〜６の範囲であり；
eは１〜６の範囲であり；
nは０〜６の範囲であり；
yは１であり；及び
xは１である）
である請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【請求項１５】
前記ポリマーがシクロデキストリン含有ポリマーを含有し、
錯生成剤がさらに包接ゲストを含有し、
錯生成剤が請求項１〜４に記載の化合物である請求項５の組成物。
【請求項１６】
前記治療剤を抗生物質、ステロイド、ポリヌクレオチド、小分子医薬品、ウイルス、プラスミド、ペプチド、ペプチド断片、キレート剤、生物学的に活性な巨大分子、及びこれらの混合物からなる群より選ぶ請求項５〜８及び１３の何れか一項に記載の組成物。
【請求項１７】
前記治療剤がポリヌクレオチドである請求項１６記載の組成物。
【請求項１８】
官能基が生物学的条件下でポリマー及び治療剤のみの組成物と比較して組成物を安定化させる部分を含んでいる請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【請求項１９】
官能基が錯生成剤に可逆的に結合する治療剤を含む請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【請求項２０】
前記ポリマーが、錯生成剤の少なくとも一つのゲスト機能部分と包接複合体を形成できる少なくとも一つのホスト機能部分を有する請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【請求項２１】
前記ポリマーが、錯生成剤の少なくとも一つのホスト機能部分と包接複合体を形成できる少なくとも一つのゲスト機能部分を有する請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【請求項２２】
前記ポリマーが、シクロデキストリン含有ポリマーである請求項２１に記載の組成物。
【請求項２３】
シクロデキストリン含有ポリマーが、線状シクロデキストリン含有ポリマーであり、ポリマー骨格にシクロデキストリンが存在する請求項２２に記載の組成物。
【請求項２４】
シクロデキストリン含有ポリマーが、該ポリマーのペンダントもしくは枝分れ鎖中に少なくとも一つのシクロデキストリン部分を含む請求項２２に記載の組成物。
【請求項２５】
前記錯生成剤が、少なくともの一つのポリマー部分を有する請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【請求項２６】
錯生成剤の少なくとも一つのポリマー部分がＰＥＧ又はその誘導体を含む、請求項２５に記載の組成物。
【請求項２７】
官能基が少なくとも一つのポリマー部分を有する請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【請求項２８】
ポリマー、治療剤、及び錯生成剤が別個の分子である請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【請求項２９】
医薬用途に使用する請求項１〜４の何れか一項に記載の化合物又は請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【請求項３０】
必要性が認められるヒトを除く動物に投与するために使用する請求項１〜４の何れか一項に記載の化合物又は請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【請求項３１】
官能基がリガンドである請求項１に記載の化合物。
【請求項３２】
リガンドが細胞ターゲティング及び／又は送達を促進する請求項３１に記載の化合物。
【請求項３３】
リガンドがトランスフェリンである請求項３２に記載の化合物。
【請求項３４】
下記：
治療剤、ポリマー、及び錯生成剤を組み合わせて組成物を形成する工程を含み、該ポリマー及び該治療剤は粒状複合体を形成し、該ポリマー及び該錯生成剤は包接複合体を形成する請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物を調製する方法。
【請求項３５】
前記治療剤を初めに前記ポリマーと組み合わせて粒状複合体を形成し、該粒状複合体を次いで前記錯生成剤と組み合わせて該ポリマー及び該錯生成剤が包接複合体を形成するようにする請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記ポリマーを初めに前記錯生成剤と組み合わせて包接複合体を形成し、該包接複合体を前記治療剤と組み合わせて該ポリマー及び該治療剤が前記粒状複合体を形成するようにする請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
必要性が認められるヒトに投与するために使用する請求項１〜４の何れか一項に記載の化合物又は請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【請求項１】
下記式の化合物：
【化１】
式中
Jは、-NH-,-C(=O)NH-(CH2)d-,-NH-C(=O)-(CH2)d-,-CH2SS-,-C(=O)O-(CH2)e-O-P(=O)(O-(CH2)e-Y)O-,
【化２】
ペプチドもしくはポリペプチド残基、又は-NH-(C=O)-CH(R1)-NH-(C=O)-CH(R1)-NH-であり;
Yは、更なるホスト／ゲスト機能を有し;
R1は、-(CH2)a-CO2H,エステルもしくはその塩；又は-(CH2)a-CONH2であり;
PEGは、-O(CH2CH2O)m- (式中、ｍは２〜５００の範囲である）であり；
Lは、-NH-,-NH-(C=O)-(CH2)e-(C=O)-CH2-,-S(=O)2-HC=CH2-,-SS-,-C(=O)O-又は炭水化物残基であり；
官能基は、リガンド、核局在化シグナル、エンドソーム放出ペプチド、エンドソーム放出ポリマー、膜透過剤又はこれらの混合物から選択され、
aは０又は１であり；
bは０又は１であり；
dは０〜６の範囲であり；
eは１〜６の範囲であり；
nは０〜６の範囲であり；
qは１〜５の範囲であり；
wは１〜５の範囲であり；
yは１であり；
xは１であり；及び
zは１〜５の範囲である。
【請求項２】
請求項１に記載の化合物であって、
ｑは１、
ｗが１、及び
ｚが１である化合物。
【請求項３】
ホスト／ゲストをアダマンチル、ナフチル、コレステロール、シクロデキストリン、及びこれらの混合物からなる群より選ぶ請求項１又は２に記載の化合物。
【請求項４】
【化３】
が
【化４】
であり、
Ｙがアダマンチルである、請求項１〜３の何れか一項に記載の化合物。
【請求項５】
ポリマー及び治療剤の粒状複合体と、
該ポリマー及び錯生成剤の包接複合体とを含む組成物であって、
錯生成剤は、ゲスト機能を有し、官能基を含み、
該官能基は、リガンド、核局在化シグナル、エンドソーム放出ペプチド、エンドソーム放出ポリマー、膜透過剤、第２の治療剤又はこれらの混合物から選択され、
該ポリマーがホスト機能を有する組成物。
【請求項６】
前記錯生成剤がホスト機能を有する請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
ゲスト及びホスト機能を有する錯生成剤の混合物を含み、前記ポリマーがホスト及びゲスト機能を有する請求項５に記載の組成物。
【請求項８】
前記ホスト機能をシクロデキストリン、カルセロンド、キャビタナール、クラウンエーテル、クリプタンド、ククルビツリル、カリキセラン、スフェロンド又はこれらの混合物からなる群より選ぶ請求項５に記載の組成物。
【請求項９】
前記錯生成剤が更にスペーサー基を含む請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【請求項１０】
前記包接ゲストをアダマンタン、ジアダマンタン、ナフタレン、及びコレステロールからなる群より選ぶ請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【請求項１１】
前記ホスト機能がシクロデキストリンであり、前記ゲスト機能がアダマンタン又はジアダマンタンである請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【請求項１２】
前記スペーサー基を直接結合、ホスフェート基、及びポリエチレングリコール及び短いアニオン性ペプチド配列からなる群より選ぶ請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【請求項１３】
前記ポリマーがシクロデキストリンを含有し、
錯生成剤がアダマンタン及びジアダマンタンから選ぶ包接ゲストをさらに含有する
請求項５に記載の組成物。
【請求項１４】
前記錯生成剤が下記式の化合物：
【化５】
（式中
Jは、-NH-,-C(=O)NH-(CH2)d-,-NH-C(=O)-(CH2)d-,-CH2SS-,-C(=O)O-(CH2)e-O-P(=O)(O-(CH2)e-Ad)O-,
【化６】
又は-NH-(C=O)-CH(R1)-NH-(C=O)-CH(R1)-NH-であり;
Adはアダマンチルであり；
R1は、-(CH2)a-CO2H,エステルもしくはその塩；又は-(CH2)a-CONH2であり;
PEGは、-O(CH2CH2O)z- (式中、zは２〜３００の範囲である）であり；
Lは、-NH-,-NH-(C=O)-(CH2)e-(C=O)-CH2-,-S(=O)2-HC=CH2-,-SS-,-C(=O)O-又は炭水化物残基であり；
aは０又は１であり；
bは０又は１であり；
dは０〜６の範囲であり；
eは１〜６の範囲であり；
nは０〜６の範囲であり；
yは１であり；及び
xは１である）
である請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【請求項１５】
前記ポリマーがシクロデキストリン含有ポリマーを含有し、
錯生成剤がさらに包接ゲストを含有し、
錯生成剤が請求項１〜４に記載の化合物である請求項５の組成物。
【請求項１６】
前記治療剤を抗生物質、ステロイド、ポリヌクレオチド、小分子医薬品、ウイルス、プラスミド、ペプチド、ペプチド断片、キレート剤、生物学的に活性な巨大分子、及びこれらの混合物からなる群より選ぶ請求項５〜８及び１３の何れか一項に記載の組成物。
【請求項１７】
前記治療剤がポリヌクレオチドである請求項１６記載の組成物。
【請求項１８】
官能基が生物学的条件下でポリマー及び治療剤のみの組成物と比較して組成物を安定化させる部分を含んでいる請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【請求項１９】
官能基が錯生成剤に可逆的に結合する治療剤を含む請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【請求項２０】
前記ポリマーが、錯生成剤の少なくとも一つのゲスト機能部分と包接複合体を形成できる少なくとも一つのホスト機能部分を有する請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【請求項２１】
前記ポリマーが、錯生成剤の少なくとも一つのホスト機能部分と包接複合体を形成できる少なくとも一つのゲスト機能部分を有する請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【請求項２２】
前記ポリマーが、シクロデキストリン含有ポリマーである請求項２１に記載の組成物。
【請求項２３】
シクロデキストリン含有ポリマーが、線状シクロデキストリン含有ポリマーであり、ポリマー骨格にシクロデキストリンが存在する請求項２２に記載の組成物。
【請求項２４】
シクロデキストリン含有ポリマーが、該ポリマーのペンダントもしくは枝分れ鎖中に少なくとも一つのシクロデキストリン部分を含む請求項２２に記載の組成物。
【請求項２５】
前記錯生成剤が、少なくともの一つのポリマー部分を有する請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【請求項２６】
錯生成剤の少なくとも一つのポリマー部分がＰＥＧ又はその誘導体を含む、請求項２５に記載の組成物。
【請求項２７】
官能基が少なくとも一つのポリマー部分を有する請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【請求項２８】
ポリマー、治療剤、及び錯生成剤が別個の分子である請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【請求項２９】
医薬用途に使用する請求項１〜４の何れか一項に記載の化合物又は請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【請求項３０】
必要性が認められるヒトを除く動物に投与するために使用する請求項１〜４の何れか一項に記載の化合物又は請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【請求項３１】
官能基がリガンドである請求項１に記載の化合物。
【請求項３２】
リガンドが細胞ターゲティング及び／又は送達を促進する請求項３１に記載の化合物。
【請求項３３】
リガンドがトランスフェリンである請求項３２に記載の化合物。
【請求項３４】
下記：
治療剤、ポリマー、及び錯生成剤を組み合わせて組成物を形成する工程を含み、該ポリマー及び該治療剤は粒状複合体を形成し、該ポリマー及び該錯生成剤は包接複合体を形成する請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物を調製する方法。
【請求項３５】
前記治療剤を初めに前記ポリマーと組み合わせて粒状複合体を形成し、該粒状複合体を次いで前記錯生成剤と組み合わせて該ポリマー及び該錯生成剤が包接複合体を形成するようにする請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記ポリマーを初めに前記錯生成剤と組み合わせて包接複合体を形成し、該包接複合体を前記治療剤と組み合わせて該ポリマー及び該治療剤が前記粒状複合体を形成するようにする請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
必要性が認められるヒトに投与するために使用する請求項１〜４の何れか一項に記載の化合物又は請求項５〜８の何れか一項に記載の組成物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１０Ａ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１０Ａ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【公開番号】特開２０１０−３１２８４（Ｐ２０１０−３１２８４Ａ）
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１２２０６（Ｐ２００９−２１２２０６）
【出願日】平成２１年９月１４日（２００９．９．１４）
【分割の表示】特願２００２−５５１０１３（Ｐ２００２−５５１０１３）の分割
【原出願日】平成１３年１２月１９日（２００１．１２．１９）
【出願人】（３０１０３８６８９）カリフォルニア インスティテュート オブ テクノロジー (4)
【出願人】（５０３２２０２４４）カランド・ファーマシューティカルズ・インコーポレイテッド (4)
【復代理人】
【識別番号】１１００００５２３
【氏名又は名称】アクシス国際特許業務法人
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１４日（２００９．９．１４）
【分割の表示】特願２００２−５５１０１３（Ｐ２００２−５５１０１３）の分割
【原出願日】平成１３年１２月１９日（２００１．１２．１９）
【出願人】（３０１０３８６８９）カリフォルニア インスティテュート オブ テクノロジー (4)
【出願人】（５０３２２０２４４）カランド・ファーマシューティカルズ・インコーポレイテッド (4)
【復代理人】
【識別番号】１１００００５２３
【氏名又は名称】アクシス国際特許業務法人
【Ｆターム（参考）】
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