自己集合性の両親媒性ポリマーを有する薬物の可溶化および標的化導入
疎水性成分としてペンダント脂肪族基を有する親水性骨格を含む両親媒性生分解性共重合体を提供する。該ポリマーは、薬物、ビタミン、着色料、および造影剤などの不溶性有機化合物を可溶化することができる疎水性内部を有する、水性の環境において、ナノスケール分子会合体を形成する。該ポリマーは、任意に抗体、リガンド、ならびに薬物および造影剤の標的化導入に有用なその他の標的部分に対して、付着点を提供する反応性官能基を特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両親媒性ポリマー、特に生体適合性のミセル形成くし形ポリマーの分野に関する。本発明はまた、薬物可溶化および標的薬物導入の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
疎水性ブロックおよび親水性ブロックを含む両親媒性ブロック共重合体は、周囲の溶媒を変更する場合、種々のナノ構造への自己集合能力のため、近年よく研究されている。Ｃａｍｅｒｏｎ ｅｔ ａｌ.,Ｃａｎ.Ｊ.Ｃｈｅｍ.／Ｒｅｖ.Ｃａｎ.ＣＵｍ.７７：１３１１ １-１３２６(１９９９)を参照。水溶液中において、両親媒性高分子の疎水性分画は、水との接触を避け、システムの自由界面エネルギーを最小化するために、自己集合する傾向がある。同時に、該親水性ブロックは、水性の環境において、水和した「コロナ」を形成するため、該会合体は、熱力学的に安定な構造を保持する。その結果物は、疎水性コアおよび親水性コロナを有するポリマー会合体粒子の安定した、ラテックスのようなコロイド懸濁液である。
【０００３】
くし形両親媒性共重合体は、骨格が疎水性または親水性であることが大きいブロック共重合体とは異なり、それに組み込まれているというよりむしろ、骨格から異極性ペンダントのポリマー鎖を有する。くし形共重合体は、疎水性骨格および親水性分岐(Ｍａｙｅｓ ｅｔ ａｌ.、米国特許第６,３９９,７００号)、また、親水性骨格および疎水性分岐(Ｗａｔｔｅｒｓｏｎ ｅｔ ａｌ.、米国特許第６,５２１,７３６号)で調製される。薬物を可溶化し、細胞に導入するために後者を使用すると同時に、細胞表面受容体に多価提示を提供するために前者を使用した。
【０００４】
両親媒性高分子会合体は、不溶性薬物を可溶化するための担体、標的薬物導入媒体、および遺伝子導入システムとして、研究されている。それらは、鎖エンタングルメントおよび／または内部疎水性領域の結晶化度のため、従来の低分子量のミセルよりもさらに安定した構造を有する。媒体のポリマーの特性は、臨界ミセル濃度以下に希釈する場合、一般リポゾームが受ける分解に比較的に影響されない会合体を与える。それらはまた、２分子膜の欠如において、細胞膜を伴いさらに容易に２分子膜を溶解し、細胞に直接ペイロードに導入することが可能である、従来のリポソームの薬物導入組成物に利点を有する。
【０００５】
卓越した生体適合性のあるポリ(エチレングリコール)(ＰＥＧ)であるため、細網内皮系、ミセル、リポゾーム、およびポリマーがＰＥＧを組み込まないようにするためのＰＥＧコーティングした「ステルス」粒子の見掛け能力は、薬物導入システムのための物質として広範囲にわたって考慮されている。(リポゾームおよびミセルの形成する)ＰＥＧ脂質の親水性成分として、ポリ(エチレングリコール)(ＰＥＧ)の使用についての多くの報告がある、例えば、Ｋｒｉｓｈｎａｄａｓ ｅｔ ａｌ,Ｐｈａｒｍ.Ｒｅｓ.２０：２９７-３０２(２００３)を参照。さらに強固な「ポリマーゾーム」に自己集合する、自己集合性の両親媒性ブロック共重合体はまた、薬物可溶化および導入のための媒体として研究されている(Ｐｈｏｔｏｓ ｅｔ ａｌ,Ｊ.Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｒｅｌｅａｓｅ,９０：３２３-３３４(２００３))。また、Ｇｒｅｆ ｅｔ ａｌ.,Ｉｎｔ.Ｓｙｍｐ.Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｒｅｌｅａｓｅ Ｍａｔｅｒ.２０：１３１(１９９３)、Ｋｗｏｎ ｅｔ ａｌ.,Ｌａｎｇｍｕｉｒ,９：９４５(１９９３)、Ｋａｂａｎｏｖ ｅｔ ａｌ.,Ｊ.Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｒｅｌｅａｓｅ,２２：１４１(１９９２)、Ａｌｌｅｎ ｅｔ ａｌ.,Ｊ.Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｒｅｌｅａｓｅ,６３：２７５(２０００)、Ｉｎｏｕｅ ｅｔ ａｌ.,Ｊ.Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｒｅｌｅａｓｅ,５１：２２１(１９９８)、Ｙｕ ａｎｄ Ｅｉｓｅｎｂｅｒｇ,Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ,２９：６３５９(１９９６)、Ｄｉｓｃｈｅｒ ｅｔ ａｌ.,Ｓｃｉｅｎｃｅ,２８４：１１３(１９９９)、Ｋｉｍ ｅｔ ａｌ.、米国特許第６,３２２,８０５号、Ｓｅｏ ｅｔ ａｌ.、米国特許第６,６１６,９４１号およびＳｅｏ ｅｔ ａｌ.、欧州特許第ＥＰ ０５８３９５５号を参照。本能力におけるポリ(エチレンイミン)(ＰＥＩ)の使用はまた、オリゴヌクレオチドの導入を中心に、報告されている(Ｎａｍ ｅｔ ａｌ.、米国特許第６,５６９,５２８号、Ｗａｇｎｅｒ ｅｔ ａｌ.、米国特許出願番号第２００４０２４８８４２号)。同等の文脈で、Ｌｕｏらは、ポリヌクレオチドの導入に適しているＰＥＧ共役のポリアミドアミン(「ＰＡＭＡＭ」)デンドリマーをＭａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ ３５：３４５６(２００２)に記載する。
【０００６】
薬物を可溶化、分配、および導入する必要性に加えて、標的組織、腫瘍、または臓器に特に的を搾る標的薬物導入のための必要性がある。これは、通常、抗体または標的部位で細胞壁に対する特異親和性を有するその他のリガンドの結合により完了する。しかしながら、ＰＥＧは、ポリマー鎖の末端を除いて官能基が欠如し、末端基の大部分は、その他のブロック共重合体成分への結合により必然的に処理される。従って、ＰＥＧブロック共重合体への抗体または細胞接着分子などの標的部分の付着は、一般に非ＰＥＧブロックに限定され、あいにく共重合体の一部ではなく、自己集合した会合体のコロナに通常露出する。
【０００７】
ポリマー会合体にブロック共重合体の自己集合をもたらす相分離現象は、容易に改善することが可能であり、疎水性コアに架橋結合することにより、会合体の安定性を増加させる取り組みが行われている(欧州特許第ＥＰ ０５５２８０２号を参照)。またブロック共重合体の疎水性成分への薬物の共有結合の取り組みも行われている(ＰａｒｋおよびＹｏｏ、米国特許第６,６２３,７２９号、欧州特許第ＥＰ ０３９７３０７号)。
【０００８】
安定した、生体適合性のある、会合体の外部への標的部分の結合に適し、望ましい細胞内標的に薬物を運搬する場合、効率的である、薬物運搬システムを必要とする。
【発明の開示】
【０００９】
本発明は、分枝点部分を有する親水性骨格、およびこれらの分枝点部分で結合する疎水性分枝を含む、生体適合性のあるくし形ポリマー分子を提供する。本発明は、当該のポリマーから形成されたポリマー会合体の水性懸濁液を提供し、ポリマー会合体の疎水性コアで該化合物を組み込むことにより、薬物、着色料、ビタミンなどの不溶性または難溶性有機化合物を可溶化する方法を提供する。水性溶媒中で不水溶性有機種を可溶化する方法は、基本的に不水溶性有機種を水性または混合水性溶媒中で本発明のポリマーを接触する方法を含む。
【００１０】
特定の実施形態において、分枝点部分は、標的部分に対して結合点としての役割を果たすことができる反応性官能基さらに含む。特定の好ましい実施形態において、リガンドまたは抗体などの標的部分は、本発明のポリマーの分枝点部分に共有結合し、薬物は、標的薬物複合体を形成するために、会合体のコアに組み込まれる。
【００１１】
本発明は、本明細書に記載のくし形ポリマー、会合体、および標的ポリマー会合体および標的薬物複合体の調製方法をさらに提供する。生体内での薬物を十分に可溶化し、分配、導入するポリマー会合体を自己集合する本発明のポリマーは、非毒性、生体適合性であり、安定しており、外表面上に多数の細胞標的部分を有することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
「πポリマー」と本明細書に称される、本発明のポリマーは、交互分枝点部分Ｂおよび親水性、水溶性ポリマーブロックＡから形成される骨格を有するくし形構造を有し、各分枝点部分に結合した複数の疎水性側鎖Ｃを有する。それらは、本質的に式１に示される構造からなる。側鎖Ｃは、比較的短い、疎水性部分であり、脂肪酸分子、鎖またはオリゴマーであってよい。ｐの値は、理想的には、２、３、または４のいずれかの整数である。実際には、ほとんどの場合、側鎖は、化学反応を介して完全な有効性に欠けて導入され、概して、意図した整数でない、ポリマー調製に対するｐの平均値を生じる。非整数平均値はまた、下記に記載されるように、意図的に取得することができる。従って、本発明のポリマーにおけるｐの平均値は、１より大きく、４以下であってもよい(１＜ｐ≦４)。好ましい実施形態において、ｐは、約２から４、さらに好ましくは、１.５＜ｐ≦２である。
【００１３】
【化１】
【００１４】
骨格ポリマーブロックＡは、親水性および／または水溶性ポリマー鎖から選択され、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(プロピレングリコール)、ポリ(エチレンイミン)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(ビニルピロリドン)、多糖類などを含むがこれらに限定されるものではない。好ましくは、ポリマー単位Ａは、式のポリ(エチレングリコール)鎖-(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)m-であり、ｍは、１から１０,０００であり、好ましくは３から３,０００である。ポリマー鎖の末端官能基は、特徴付けられないが、本発明には関連するものではない。
【００１５】
様々な等級のポリ(エチレングリコール)の製造において、分子量の範囲を比較的狭く維持すると同時に、ポリマーの分子量を実質的に２倍にする、２つのポリ(エチレングリコール)鎖への２価リンカー部分(例、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル)を連結することは、当業界では既知である。得られる「ポリ(エチレングリコール)」分子は、非グリコールリンカー部分(例えば、ポリ(エチレングリコール)-ビスフェノールＡジグリシジルエーテル付加化合物、ＣＡＳ登録番号３７２２５-２６-６を参照)によりポリマー鎖の中点で必然的に中断される。高オリゴマー、すなわち、２つのビスフェノールＡジグリシジルエーテル部分で分離される３つのＰＥＧ鎖を有するオリゴマーはまた、既知であり、例えば、国際特許出願第ＷＯ ００／２４００８号を参照のこと。従って、本明細書において使用される、用語「ポリ(エチレングリコール)」および「ポリ(プロピレングリコール)」は、非グリコールリンカー単位を組み込むポリ(エチレングリコール)およびポリ(プロピレングリコール)ポリマー鎖を含み、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＢジグリシジルエーテル、ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、ハイドロキノンジグリシジルエーテルなどを含むがこれらに限定されるものではない。本明細書の目的のために、いかなる当該のリンカー部分を「モノマー単位」として数えない。
【００１６】
ポリマーブロックＡは、最も好ましくは、２０から５０のモノマー単位の長さを有する。ポリエチレングリコール鎖は、１つまたは２つの末端で、その他の部分へのリンカーとしての使用が好適な官能基で末端置換してもよく、アミノ、メルカプト、アクリレート、アクリルアミド、マレイン酸エステル、マレイミドを含むがこれらに限定されるものではない。ｎの値は、１から１０００であり、好ましくは、３から１００である。πポリマーの総分子量は、１０００から１００,０００ダルトン以上であり、好ましくは、２,０００ダルトン以上、さらに好ましくは、７,０００ダルトン以上である。
【００１７】
疎水性部分Ｃは、同一または異なってもよく、例えば、(１つ以上の親水性置換基で任意に置換された)直鎖炭化水素、(１つ以上の親水性置換基で任意に置換された)多環式炭化水素、疎水性アミノ酸、ペプチドおよびポリマーであってよい。好適な親水性置換基は、ヒドロキシル、エーテル、シアノ、およびアミド官能基を含むがこれらに限定されるものではない。特に、ω-ヒドロキシ、ω-シアノ、ω-アミド、またはω-アルコキシ置換基を有するＣ８からＣ２０アルキル基を意図する。これに関して、用語「置換基」とは、部分Ｃの炭化水素鎖または環系の炭素原子に対する、Ｏ、Ｎ、またはＳなどのヘテロ原子の置換を含む。従って、エーテルおよびアミド連鎖、および複素環をＣに組み込んでもよい。
【００１８】
疎水性部分Ｃは、好ましくは、相対的に短鎖(Ｃ８-Ｃ２０)脂肪酸であるが、短鎖オリゴマーであってもよい。好適なオリゴマーは、ポリ(グリコール酸)、ポリ(ＤＬ-乳酸)、ポリ(Ｌ-乳酸)などのオリゴヒドロキシ酸、およびポリ(グリコール酸)およびポリ(乳酸)ヒドロキシ酸の共重合体、およびポリ(アミノ酸)、ポリ(無水物)、ポリ(オルソエステル)、およびポリ(ホスホエステル)、ポリ(ε-カプロラクトン)、ポリ(δ-バレロラクトン)、ポリ(γ-ブチロラクトン)およびポリ(β-ヒドロキシブチラート)などのポリアクトンを含む。Ｃ部分はまた、コレステロール、コール酸、リトコール酸、疎水性ペプチドなどの疎水性分子から選択してもよい。各部分Ｃの分子量は、４０より大きく、好ましくは、５０から１,０００であり、最も好ましくは、１００から５００である。一般に、分子Ｃ-Ｈが、水中で実質的に不溶性である場合、いずれの部分Ｃは、本発明の使用に対して好適であると考えられる。
【００１９】
側鎖Ｃは、ポリマー鎖に沿って規則的かつ均一に、分散されないが、クラスタ［Ｃ］ｐにむしろ生じることが、本発明のくし形ポリマーの際立った特徴である。これらのクラスタは、ポリマー単位Ａの単分散の程度にもよるが、ポリマー鎖に沿ってほぼ規則的である。従って、共有分枝部分Ｂに結合する２つの側鎖Ｃ間の距離は、異なる分枝部分に結合する２つの側鎖間の距離とは異なる。
【００２０】
本発明の第２の実施形態において、分枝点部分Ｂは、１つ以上の反応性官能基Ｘをさらに含み、ポリマーは、実質的に式２に図示される構造からなる。
【化２】
【００２１】
式２において、個々の反応基Ｘは、同一、または互いに異なってよく、ポリマー２の組立中、必要である場合、任意にブロックまたは保護してもよい。ｒの平均値は、０(Ｘ基でない)から約４である場合がある。通常は、反応基は、分子種間の共有結合を形成するために有用である、従来知られている官能基から選択される場合がある。該基Ｘは、薬物分子、組織または細胞標的部分、ウイルス標的部分、マトリクス結合部分に対する結合点Fとしての役割を果たす(ステントまたはその他の医療装置の表面にコーティングする目的など)。ある実施形態において、単一結合点Ｘであってもよい。その他の実施形態において、３つまたは４つの異なる反応基の型であってもよい。マトリクス結合部分は、共有結合を経由するマトリクスに、特異的非共有結合相互作用(例、抗体抗原)、または非特異性相互作用(例、イオン対を経由または「疎水性」相互作用)を結合してもよい。好適な反応基Ｘは、-ＯＨ、-ＮＨ2、-ＳＨ、-ＣＨＯ、-ＮＨＮＨ2、-ＣＯＯＨ、-ＣＯＮＨＮＨ2、ハロアシル、アセトアセチル、-ＣＮ、-ＯＣＮ、-ＳＣＮ、-ＮＣＯ、-ＮＣＳなど、ビニル、アクリル、アリル、マレイン酸、桂皮酸などの反応２重結合、アセチレンカルボキシおよびアセチレンカルボキシアミド(Ｍｉｃｈａｅｌ付加、Ｄｉｅｌｓ-Ａｌｄｅｒ反応、および遊離基付加反応に適する)などの反応３重結合で用いる基を含むがこれらに限定されるものではない。
【００２２】
例示される細胞標的部分は、受容体に特異的なリガンド、抗体、およびアルギニン-グリシン-アスパラギン酸(ＲＧＤ)アミノ酸配列またはチロシン-イソロイシン-セリン-アルギニン-グリシン(ＹＩＳＲＧ)モチーフを所有するペプチドなどのその他の標的部分、上皮細胞増殖因子、血管内皮増殖因子および線維芽細胞増殖因子を含む増殖因子、シアル酸およびＮ-アセチルノイラミン酸誘導体などのウイルス表面リガンド、葉酸、メトトレキサート、プテロイン酸、エストラジオール、エストラトリオール、テストステロン、およびその他のホルモンなどの細胞受容体リガンド、マンノース-６-リン酸塩、糖類、ビタミン、トリプトファンなどを含むがこれらに限定されるものではない。抗体は、好ましくは、細胞特異的な表面抗原に対して行われる単クローン抗体であり、好適な標的部分は、完全抗体だけでなく、Ｆａｂ′２フラグメント、Ｆａｂ′フラグメントなどの活性抗原結合配列、または当該の抗体の活性抗原結合配列の単鎖ペプチドアナログを含む抗体フラグメントも含む。
【００２３】
ウイルス標的部分の例は、アミノアルキルアダマンタン、Ｆｕｚｅｏｎ（登録商標）、ＰＲＯ-５４２、ＢＭＳ-４８８０４３、シアル酸、２-デオキシ-２,３-ジデヒドロ-Ｎ-アセチルノイラミン酸、４-グアニジノ-Ｎｅｕ５Ａｃ２ｅｎ(ザナミビル)、オセルタミビル、ＲＷＪ-２７０２０１などのウイルス、オリゴペプチド、オリゴサッカライド、ウイルス表面、およびウイルス特異的な表面抗原に対して向けられる抗体および抗体フラグメントに結合するグリコペプチドに結合する、小分子リガンドを含む。好ましい実施形態において、本発明は、ウイルスノイラミニダーゼまたは血球凝集素のためのリガンドを有するπ-ポリマーを提供する。当該のポリマーは、自らの正当性において抗ウイルス特性を有することは既知であり、例えば、Ｔ.Ｍａｓｕｄａ ｅｔ ａｌ.,Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ５１：１３８６-９８(２００３)、Ｍ.Ｉｔｏｈ ｅｔ ａｌ.,Ｖｉｒｏｌｏｇｙ ２１２：３４０-７(１９９５)、およびＲｅｅｃｅ ｅｔ ａｌ.、米国特許第６,６８０,０５４号(２００４)を参照のこと。本発明のポリマーおよびポリマー会合体の抗ウイルス剤の疎水性コアは、１つ以上の従来の抗ウイルス剤で任意に満たしてもよく、ウイルス粒子の周辺に遊離に放出する。
【００２４】
医学的関連のその他の結合基は、小化学物質、ペプチド、抗体または抗体フラグメント、酵素または活性薬剤成分であってもよく、それらは、ホルモンまたはホルモン作用薬または拮抗薬、ウイルス結合で妨害する物質、細胞内侵入後、細胞周期または細胞過程で妨害する物質など、生物過程に影響を及ぼす場合がある。細菌、菌類、高等動物、および植物を含む、単細胞および多細胞生物の細胞を標的にしてもよい。ビオチンは、π-ポリマーに結合し、アビジンおよびストレプトアビジン結合タンパク質、ペプチド、および抗体、成長ホルモン、画像剤などのその他の標的または薬学的活性剤のために結合点として使用される場合がある。
【００２５】
「マトリクス」とは、有機物または無機物、ガラス、シリカ、または金属面などの表面、および沈着物、細胞外マトリクス、様々な種類のアミロイド斑などのタンパク質沈着、細胞表面、ウイルス表面、およびプリオンを含む、うまく特徴づけられる場合もある、一般の均質または不均質表面を意味する。
【００２６】
ガラスまたはシリカマトリクス結合部分の例は、ポリマーを含む当該の官能基を示す化学物質と同様に、種々のハロシラン、アルコキシシラン、アシルシランを含む。特定のマトリクスの物理化学的特性に基づいて、その他の結合基を考案することができる。例えば、ステントをコーティングするために使用される好適な結合部分は、当業者には既知である。
【００２７】
本発明の第３の態様において、該分枝点部分Ｂは、架橋ヒドロゲルの構造を形成するために、ポリマー鎖の別の場所にある、その他の分枝点部分に接続される。当該の架橋結合は、同種官能性または異種官能性を含む多官能部分とポリマーを反応することにより生じる場合があり、同種官能性または異種官能性のうちの少なくとも１つは、第１の分枝点部分上に位置するＣ上のＸまたは反応基と反応し、同種官能性または異種官能性のうちの少なくとも１つは、第２の分枝点部分でＣ上に示すＸまたは反応官能基と反応する。架橋結合はまた、ポリマー鎖Ａの末端官能基に連結を通じて行われる場合もある。当該の架橋ポリマーは、薬物分子または標的部分の結合に適する反応官能基を任意に含んでもよい。
【００２８】
分枝点部分Ｂは、通常は、複数の反応基を有する多官能分子から生じ、反応基のうちの２つは、親水性ポリマー単位Ａへの結合に適し、反応基のうちの２つは、疎水性部分Ｃへの結合に適する。部分Ｂは、上記に記載のように、追加の反応基Ｘを有する場合がある。
【００２９】
特に好ましい分枝点部分は、ジチオスレイトール(ＤＴＴ)、ジチオエリトリトール(ＤＴＥ)、またはマレイン酸の２つの分子を伴う２,３-ジアミノブタン-１,４-ジチオールの複合体である。部分Ａとして、ポリエチレングリコールを伴う本分枝点部分の合成は、以下の式３および３ａのポリマー骨格を生成する。
【化３】
[式中、ＹおよびＹ′は、同一または異なってよく、好ましくは、ＯＨ、ＮＨ2、ＯＮＨ2、ＮＨＯＨ、およびＮＨＮＨ2から選択される。]
好ましい実施形態において、ジチオールのヒドロキシルまたはアミノ基は、反応基Ｘであり、官能基ＹおよびＹ′は、Ｃ部分の結合点としての役割を果たすと同時に、標的または薬物部分の結合点としての役割を果たす。あるいは、基ＹおよびＹ′は、Ｃ部分を結合するためにヒドロキシルまたはアミノ基を使用すると同時に、結合点としての役割を果たす。
【００３０】
式３および３ａは、各硫黄原子は独立して、ＰＥＧエステルカルボニル基にαまたはβを結合することができることを送達することを意図している。本発明は、１つまたは双方のＣ-Ｓ結合で、位置異性体の混合物と同様に、単一異性組成物を含む。さらに、式１にある４つの不斉炭素のため、本発明は、すべてのキラル、メソ、ジアステレオ異性体およびその混合物を含む。
【００３１】
アセチレンジカルボキシル酸およびフランのＤｉｅｌｓ-Ａｌｄｅｒ付加化合物はまた、好適な分枝点部分としての役割を果たしてもよい。例えば、ＰＥＧおよびアセチレンジカルボキシル酸から生じるポリエステル４は、フランとのＤｉｅｌｓ-Ａｌｄｅｒ反応を行うことが知られている(Ｍ.Ｄｅｌｅｒｂａ ｅｔ ａｌ,Ｍａｃｒｏｍｏｌ.Ｒａｐｉｄ Ｃｏｍｍｕｎ.１８(８)：７２３-７２８(１９９７))。
【００３２】
【化４】
【００３３】
従って、３,４-２基置換フランとのＤｉｅｌｓ-Ａｌｄｅｒ反応により、５などの種を生成する場合があり、ポリマー５を反応基を提供するために、ヒドロキシル化またはエポキシ化により修正することができる(例、スキーム１のＸおよびＸ′)。
【００３４】
同様に、エチレンジアミン４酢酸２無水物とＰＥＧの反応は、式６のポリエステルを提供する。
【化５】
【００３５】
その他の好適な分枝点部分は、酒石酸、アセチレンジカルボキシル酸、ニトリロ３酢酸、３,４,３′,４′-ジフェニルスルホンテトラカルボキシル酸２無水物、３,４,３′,４′-ジフェニルエーテルテトラカルボキシル酸２無水物、ピロメリット酸２無水物、１,２-エタンジチオールおよび１,４-ブタンジチオールなどのアルカンジチオール、ビス(２-メルカプトエチル)エーテル、２-メルカプトエチルスルフィド、ジメルカプトプロパノール、ジメルカプトプリン、ジメルカプトチアジアゾール、ジメルカプトコハク酸、ベンゼンジメタンチオール、ベンゼンジチオール、ジハロゲン化ベンゼンジメタンチオール、ジハロゲン化４,４′-チオビスベンゼンチオールなどから生じる場合がある。
【００３６】
ＹおよびＹ′はＯＨであり、疎水性基Ｃは、カルボキシル酸基のアミド化またはエステル化によりポリマーに結合する場合がある。疎水性基Ｃは、好ましくは、比較的小さい(Ｃ８-Ｃ２０)および主に炭化水素部分であり、直鎖または分枝であってもよく、または１つ以上の環を含んでもよい。例は、ドデシルアミン、ペンタデシルアミン、コレステロール、およびコール酸から生じる共有結合部分を含むがこれらに限定されるものではない。便宜上、本発明のポリマーを示すが、最大２つの異なる疎水性側鎖を有する場合、２つ以上の疎水性化合物の混合物が、種々の疎水性側鎖を特定のポリマーに導入するために使用することができることを理解すべきである。
【００３７】
一具体例として、Ｘ＝ＯＨ、ｒ＝２である、式２のポリマーを、無水マレイン酸とポリエチレングリコールの反応により調製し、ポリエステル７を形成し、その後、ジチオスレイトールと反応させ、８を形成する。酸７は、その後、ｎ-オクタデシルアミンとアミド化し、望ましいくし形ポリマー９を形成する(スキーム２)。式９に示されるＤＴＴ派生アミドくし形ポリマーは、本明細書に「π-ポリマーＡ」と称され、スキーム２の特定ポリマー９は、「Ｃ１８-π-ポリマーＡ」と表す。
【００３８】
【化６】
【００３９】
ジチオスレイトールに対する２,３-ビス(ｔ-ブトキシカルボニルアミノ)ブタン-１,４-ジチオール(ＤｕＰｒｉｅｓｔ ｅｔ ａｌ.、米国特許第４,７５５,５２８号の方法により調製)の置換は、脱保護後、対応するアミノ官能化されたπ-ポリマー９ｂ(スキーム３)をもたらす。
【００４０】
【化７】
【００４１】
同様に、ブタンジチオール１０ｃの使用は、標的部分の順次結合に対して適切に、スペーサー基Ｌを伴い、一般構造９ｃのポリマーをもたらす(スキーム４)。スペーサー基Ｌは、基質分子へのリガンドまたはラベルの結合に使用するために、当技術分野において既知であるいずれかのスペーサー基であってもよく、Ｃ２からＣ２０アルキレンおよび１から１０の-ＣＨ2ＣＨ2Ｏ-単位を有するオリゴ(エチレングリコール)スペーサーを含むがこれらに限定されるものではない。
【００４２】
【化８】
【００４３】
その他の実施形態において、末端アミノ基を有するＰＥＧポリマーは、下記の構造１０〜１４に示されるように、ＡとＢとの単位間のアミド結合を有する例を調製するために使用してもよい。これらの各ポリアミドは、適切な環状無水物とＰＥＧジアミンＨ2Ｎ-(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)mＣＨ2ＣＨ2-ＮＨ2の反応を通して生じる場合がある。
【化９】
【００４４】
中性状態下で、上記のアミド酸は、予想生成物である。加熱しながら、イミド形成を期待することができ、少数の反応基を有するポリマーをもたらすが、それでも疎水性Ｃ部分の結合に適している。あるいは、ペンダント側鎖ＣをポリマーＡブロックの末端に添加することができ、重合時に、分枝点部分は発生する可能性がある(スキーム５)。
【００４５】
【化１０】
【００４６】
１,３-ジアミノプロパンなどの単一ジアミンに加えて、スキーム５に示されるように、(任意に仮面性)反応官能基Ｘを有するジアミンを使用してもよく、標的部分の結合に適するポリマー１５を生じる(スキーム６)。下記の式において、ｐは、０〜４の範囲であってもよく、各Ｘは独立して、存在する可能性のあるいずれかの他の基Ｘと同一または異なる。反応基Ｘは、ペンダントである必要はないが、例えば、モノマーＨ2Ｎ-(ＣＨ2)3-ＮＨ-(ＣＨ2)3-ＮＨ2などの場合、ジアミンを作製する原子の鎖内でＮＨ基であってもよい。
【００４７】
【化１１】
【００４８】
上記のように調製されたあるπ-ポリマーは、さらに誘導体化に適する反応基Ｘを有し、小分子、ペプチド、ヌクレオチド、糖類、抗体など標的部分を結合し、２官能性または多官能性架橋剤を通じてポリマー鎖の架橋結合に影響を及ぼす。特定の実施形態において、ポリマー鎖上の反応基の部分的な誘導体化は、種々の異なる反応基を有するπ-ポリマーを生成するために行われ、単一ポリマー鎖に種々の標的および薬物部分の結合を可能にする。従って、実施例１のπ-ポリマーへのアクロイルクロリド(または無水マレイン酸)の不足当量の添加は、ポリマーにアクリロイル(またはマレイル)基および残余ヒドロキシル基の双方を提供するであろう。続いて、例えば、メルカプト-カルボキシル酸ＨＳ-(ＣＨ2)3-ＣＯＯＨの不足当量のＭｉｃｈａｅｌ付加は、ポリマーにヒドロキシル、アクリロイル、およびカルボキシル基を提供するだろう。試薬の不足当量により残されるいずれかの残余反応基に加えて、システインの添加は、アミノおよびカルボキシル基を導入する。
【００４９】
多官能性π-ポリマーへの別の方法は、疎水性鎖Ｃの留分の意図的な削除を含む。例えば、実施例１のπ-ポリマーは、アミド化工程において、ペンダント形成のアルキルアミンンの量を限定する単一処置により、未反応のカルボキシル酸基で調製することができる。さらに別の方法は、反応基Ｘを含むアミンの混合物の留分の、アミンの混合物とのアミド化である。また、適切な状態下で(ステップＡの過剰無水マレイン酸およびステップＢの過剰ＤＴＴ)、遊離チオール基の望ましい集団を有するポリマー調製を生成する場合がある。
【００５０】
実施例１のπ-ポリマーは、意図的に、骨格内でＤＴＴ部分から生じるヒドロキシル基を含み、反応基Ｘとしての役割を果たす。炭酸塩／重炭酸塩緩衝液の存在下で、水媒体のアクロイルクロリドまたはメタアクロイルクロリドとこれらの基のエステル化は、-ＯＨ基上にアクリロイル置換をもたらす。アクリレートポリマーは、容易にラジカル重合(アクリル酸化合物などのラジカルモノマーまたはビスアクリル酸化合物などの架橋の添加に関わらず)を受けることができ、薬物導入を制御するため、および局所使用のため(皮膚用パッチ剤または軟膏など)に適するヒドロゲル(ポリマー貯蔵または蓄積の役割を果たす)を得る。
【００５１】
【化１２】
【００５２】
アクリル基はまた、特に、タンパク質、酵素、ペプチド、抗体、Ｆａｂ′２フラグメントまたはＦａｂ′フラグメント、もしくはその他の標的部分内のシステイン残余のアクリル基とＭｉｃｈａｅｌ付加を受けることができる(スキーム７)。乾燥後、反応ヒドロキシル基を有するπ-ポリマーは、マレイン酸エステル基、Ｍｉｃｈａｅｌ受容体を結合するために、遊離カルボン酸基を生成すると同時に、無水マレイン酸とエステル化することもできる。得られるポリマーにおいて、特に、タンパク質、酵素、ペプチド、抗体、Ｆａｂ′２フラグメントまたはＦａｂ′フラグメント、もしくはその他の標的部分内のシステイン残余のアクリル基などのチオールと、マレイン２重結合は、Ｍｉｃｈａｅｌ付加に利用可能である。(スキーム８)、およびカルボキシル基は、薬物またはリガンドのアミノ基、またはタンパク質およびペプチドのリジン残基に結合させることに利用可能である。
【００５３】
異なる部分は、アミド化を行い、新規に導入した(または従来利用可能な)カルボン酸基にさらに結合してもよい。従って、少なくとも２つの異なる標的部分は、飽和反応状態下でさえ、結合することができる(すなわち、結合部分は、化学量の過剰において存在する)。
【００５４】
ペンダントカルボキシレート基を有するポリマーは、標準の結合の状態下で、アミンとアミド化することができ、Ｃｕｒｔｉｕｓ再配列を行い、イソシアネート基に変換することもでき、その後、尿素およびカルバメートをそれぞれ形成するために、アミンまたはアルコールと結合する。かかる反応は、疎水性基Ｃを導入、または標的部分を結合するために使用することができる。
【００５５】
遊離アミンをジアミンと反応基の１つを少なくとも部分的に反応させることにより、ポリマー内に導入することができる。反応物の状態下で、アミン基の１つを保護するか反応しないように、ジアミンを選択しなければならない。２つのアミノ基のｐＫａが大幅に異なるため、後者は、多くの場合、約７.５のｐＨで、エチレンジアミンを使用して完了することができる。好ましくは、本アミド化は、疎水性ペンダント基の導入後、分離工程として実行される。カルボン酸基を有するペプチドまたは別の分子は、その後、本遊離アミンのアミド化により結合することができる。
【００５６】
【化１３】
【００５７】
従って、飽和状態下でさえ、３つもの異なるペプチドまたはその他の標的部分をチオール、アミンまたはヒドロキシル、およびカルボキシル酸基を介して、π-ポリマーに結合することができる。
【００５８】
ヒドロキシルおよびチオール基はまた、アジリジンまたはハロアルキルアミンン(ブロモエチルアミンまたはクロロエチルアミンなど)との反応により、第１アミンに変換することができる。システアミンとのアミド化は、ジスルフィドを導入し、ペプチドまたは抗体のシステインによりペプチドまたは抗体を結合するために直接反応できるか、まず、ペプチドまたは抗体とのさらなる反応のために、例えば、アミノエタンチオールまたはＤＴＴを低減することができる。
【００５９】
部分的な反応を行うことにより、本発明のポリマーにさらに反応官能基を導入することができ、それには、(１)アクリルまたはマレイン酸誘導体などのチオール反応基、(２)アミノまたはヒドロキシルなどのカルボキシル酸反応基、(３)カルボキシルなどのアミン反応基、および(４)メルカプトなどのジスルフィド反応基を含むがこれらに限定されるものではない。ポリマー分子あたりの当該の添加官能基数は、１／ｒからｒの数倍であってよく、使用した試薬および使用した量により異なる。
【００６０】
あるいは、２つ以上の特異的リガンドは、例えば、ウイルスまたは細胞表面への結合の特異性を改善するために結合することができる。２つ以上の特異的リガンドはまた、例えば、あるリガンドがウイルス粒子を標的化し、別のリガンドが食細胞への結合を促進することができ、それによって、ウイルス粒子を食細胞の近接または食細胞との接触をもたらし、ファゴサイトーシスを促進するなど、異なる細胞内標的間で相互作用をもたらすために使用することもできる。
【００６１】
当該の誘導体化は、異なる官能基結合(アミン、カルボキル酸、およびチオールなど)を通して、３つ以上の異なる標的部分および／またはポリマーへの治療的部分の結合を可能にする。従って、組織特異的標的剤、画像剤、および治療剤を単一ポリマー鎖に結合し、その後、ポリマーの自己集合は、標的の分配および有効性を監視できる標的化された治療剤を得るであろう。
【００６２】
本発明のポリマーの繰り返し単位へのリガンド結合は、ポリマー鎖上およびナノ粒子表面上にリガンドの多価表示を提供する。多価表示は、多くの場合、標的の親和性の大幅な増加をもたらす。例えば、多価抗体は、正常の２価抗体よりも標的の除去にさらに効果的である。炭水化物結合タンパク質および炭水化物は、本来は多価であり、一価である場合、効果がないことは既知である。同様に、多価ペプチドおよび炭水化物標的部分は、モノマー単独よりもさらに効果的であろう。ポリマー結合によるＭＷの増加は、ペプチドおよびその他のリガンドの腎クリアランス率の低下をもたらす。さらに、ＰＥＧ骨格は、免疫学的監視の回避を含む、ＰＥＧ付加の有益性と同様に、ペプチドの有益性を得た。
【００６３】
さらに、多価標的部分は、多価標的(例えば、ウイルス粒子)を装飾し、一価標的部分よりもさらに効果的に中和する。多価形式の複数の(異なる)ペプチドを表示する能力は、強化した特異性をもたらすことができる。例えば、真のＨＩＶ特異性(ＨＩＶウイルス結合)ポリマーを、ＣＤ４結合領域に対応するペプチド、ウイルスのＣＣＲ-５またはＣＸＣＲ-４結合領域に対応する別のペプチド、あるいは、その他の受容体(ＣＸＣＲ-４またはＣＣＲ-５のそれぞれ)に対応する第３のペプチドに結合することにより構築することができる。当該のポリマーは、ウイルスの結合領域を完全に覆うことができ、細胞に結合できないウイルスを得、それによって、非感染を可能にした。さらに、ポリマーの界面活性剤特性は、結合によりウイルス構成自体の不安定化をもたらす場合がある。ペプチドの代わりに、同一の結合形態を妨げる小分子(ＣＤ４、ＣＣＲ-５、ＣＸＣＲ-４)、またはペプチドと分子の混合物、好ましくは、相補的活性を伴う混合物を使用することができる。得られるポリマーは、いかなる遊離ウイルスの非感染を得ることができ、それ故に、コンドームの潤滑油などの成分として使用することにより感染の拡散を阻止するのに適している。さらに、当該のポリマーをＨＩＶの重荷を低減するために患者に注射する場合がある。
【００６４】
一般に、ＤＴＴなどの多官能性の試薬を使用する場合、ＤＴＴまたは類似の副作用があるカルボキシル酸のエステル化を通してポリマー鎖の部分的な架橋結合がある場合がある。例えば、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル残渣に関連する、ＰＥＧ鎖の中心領域の第２ヒドロキシル基はまた、ＰＥＧ出発物質に存在する場合、架橋結合の一因となる場合がある。得られる架橋結合のヒドロゲル構造はまた、有用な物質である。例えば、本架橋結合の範囲の好適な増加または選択的な架橋剤(例えば、ビソキシラン(ｂｉｓｏｘｉｒａｎｅｓ)など)を使用して明示的架橋結合により、薬物に対して持続性薬剤としての役割を果たす適応性のあるヒドロゲルである物質を生成することができる。物質を適切に修正することにより(例、ＰＥＧの長さをさらに低くする、カルボン酸基をさらに解放する、好適なアクリル基の結合)、ステントなどの装置で固定するか、接着性パッチまたは皮下挿入パッチのためのパッドなどの装置に吸収するかのいずれかを支持することができる貯蔵としての役割を果たす直鎖または架橋結合したヒドロゲル物質を生成することができる。一般に、当該の架橋結合した物質は、強化した、標的放出よりむしろ制御した放出に適している場合がある。
【００６５】
本発明のくし形ポリマーは、水性溶媒系において、難溶性物質の可溶化に有用である。水性溶媒中の物質を可溶化する方法は、物質およびポリマーの水溶性複合体を形成するために、水存在下で、本発明のくし形ポリマーと難溶性物質を接触するステップを含む。あるいは、水性有機エマルジョンと蒸発により除去した有機溶媒の２相において、ポリマーおよび可溶化される物質を混合することができる。例示される工程は、米国特許第６,８３８,０８９号で記載され、参照により本明細書に組み込まれる。ほとんどの場合、ポリマーは、Ａブロックが粒子の水性懸濁液を安定性を維持させるために界面の遊離エネルギーを十分に低減する親水性コロナを形成すると同時に、粒子のコアを融合する疎水性Ｃ鎖間で融解する難溶性物質を有するナノ粒子に自己集合することが考えられる。
【００６６】
場合によっては、難溶性物質は、コアに完全に溶解することができないが、粒子のコアで、Ｃ鎖で取り囲まれ、Ｃ鎖に停止している固体ナノ粒子として存在することができる。本発明のために、これは程度の違いであり、本発明の実践として、難溶性物質を有するＣ鎖の混合のいかなる特定の程度に依存しない。物質は、場合によっては、Ｃ鎖間の分子レベルで溶解することができるが、その他の場合には、Ｃ鎖環境からの相分離のいずれかの程度を示すことができる。場合によっては、当該システムは、温度の機能として、ある状態から別の状態に移動することを予想することができる。
【００６７】
疎水性Ｃ部分を修正することにより、ポリマー粒子の疎水性コアの溶媒力を修正することができる。好適な修正は、疎水性コアの極性率および／または分極率を増加するために、ヒドロキシル、エーテル、アミド、およびシアノ官能基などの１つ以上の親水性置換基の導入を含むがこれらに限定されるものではない。
【００６８】
これらのポリマーにより溶解される難溶性物質は、脂溶性ビタミンおよび栄養素を含み、ビタミンＡ、Ｄ、ＥおよびＫ、カロチン、コレカルシフェロール、およびコエンザイムＱ、ドセタキセル、アムホテリシンＢ、ナイスタチン、パクリタキセル、ドキソルビシン、エピルビシン、ルビテカン、テニポシド、エトポシド、ダウノマイシン、メトトレキサート、マイトマイシンＣ、シクロスポリン、イリノテカン代謝産物(ＳＮ-３８)、スタチン、およびステロイドなどの不溶性薬剤、着色料、光力学剤、造影剤、および核酸、核酸類似体および核酸複合体を含むがこれらに限定されるものではない。核酸類似体は、チオリン酸塩およびペプチド核酸などの種類を含み、核酸複合体は、陽イオンまたはポリカチオン性の種の実質的な電荷中和量を有するオリゴ核酸のイオン結合型錯体である。
【００６９】
本開示のために、多くの場合、中性薬学的組成物の必要性があるため、中性ｐＨで不溶性である薬剤は、「難溶性」であると見なされる。例えば、シプロフロキサシンは、ｐＨ４.５以下で、水中に無理なく溶解できるが、本ｐＨは、薬物が眼球投与のために処方される場合、極めて刺激させる可能性がある。本発明のポリマーは、ｐＨ７で生理食塩水中にシプロフロキサシンを可溶化できる。また、本開示のために、「難溶性」は、水性媒体におけるいかなる物質の溶解度は、溶解度の増加が改良された、またはさらに有用な組成物を得ることを意味することを理解するべきである。従って、例えば、静脈内投与用の単位用量が５ｇである場合、２ｇ／リットルの範囲で中度に溶解される薬剤は、「難溶性」である。
【００７０】
薬学的活性種を可溶化するための本発明のポリマーの能力の結果として、本発明はまた、薬学的組成物を提供し、それには、１つ以上の薬学的活性剤の治療有効量との併用で本発明の１つ以上のπ-ポリマーを含む。本発明のポリマーは、効果的な有効量を得ることができ、そうでなければ、薬学的活性剤の効果がない量である。従って、本開示の目的のために、「治療有効量」は、総体的な組成物が効果的である薬剤の量である。
【００７１】
本明細書に記載のすべての特許、特許出願、および出版物は、参照することにより本明細書にすべて組み込まれる。
【実施例】
【００７２】
１.一般手順
本発明はまた、本発明のくし形ポリマーの調製のための工程を提供する。これらのポリマーの合成は、下記に記載の手順に従い、当業者による有機合成について、容易に実施される。主要な出発物質はポリエチレングリコールであり、好ましくは、使用前に乾燥させる。これは、気泡の形成が停止するまで、高温で、融解されたＰＥＧを真空下で撹拌することにより、便宜的に実施される。これは、ＰＥＧの質により異なるが、８〜１２時間かかる場合がある。乾燥した時点で、ＰＥＧは、アルゴン下で永久保存することができる。例えば、１４３０〜１５７０の分子量分布を有する商用の多分散系の「ＰＥＧ１５００」など、市販のＰＥＧの産業用および研究用の等級を本発明のポリマーの生成において使用することができる。当該の物質は、ＰＥＧ鎖の中央で第２ヒドロキシル基を導入する、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルに組み込むことができる。本発明のポリマーが最も再生可能で均一な品質を有することを確証するために、ＰＥＧは、好ましくは、ビスフェノールＡがなく、低分散性がないことである。アラバマ州ハンツビルから市販されているＮｅｋｔａｒ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ(以前は、Ｓｈｅａｒｗａｔｅｒ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ)、およびノルウェーオスロから市販されているＰｏｌｙｐｕｒｅ ＡＳなど、９５％より多い単分散であるＰＥＧポリマーが最も好ましい。特に好ましいＰＥＧの例は、９５％より多いＨＯ(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)28Ｈ、分子量１２５２である「ＰＥＧ-２８」である。
【００７３】
すべての反応は、磁気または好ましくは、機械的撹拌を使用し、窒素またはアルゴンなどの不活性雰囲気下で実施される。
【００７４】
ステップＡにおいて、乾燥ＰＥＧを溶解し、無水マレイン酸(ＰＥＧモルあたり２モル)を撹拌しながら添加する。無水マレイン酸の量は、ＰＥＧ末端のヒドロキシル基の数にできるだけ一致させるべきである。無水マレイン酸の不足は、ヒドロキシル末端ポリマー鎖をもたらす一方で、無水マレイン酸の過剰は、次のステップにおいてチオール基を消費し、早期の連鎖停止および末端カルボキシル基をもたらす。反応温度は、臨界ではなく、工程は、４５℃から１００℃の温度で、便宜的に実施することができる。本反応の好ましい温度は、６５℃から９０℃である。高温を使用する場合、無水マレイン酸は昇華する傾向があり、ステップでは、無水マレイン酸が溶液に残っていることを確認するべきである。ヘッドスペースを最小化し、油浴の反応槽に浸すことは、効果的な方法である。
【００７５】
選択温度により異なるが、本反応は２時間以内に完了する、もしくは一晩実施することができる。本反応をシリカゲルプレート上のＴＬＣで監視してもよく、本反応は、無水マレイン酸の消失後まで継続される。視覚コントラスト、ＵＶ、およびヨード染色はすべて、ＴＬＣプレートを試験するために使用することができる。
【００７６】
ステップＢにおいて、ステップＡで生成された粗製ＰＥＧビス-マレイン酸エステルエステルをジチオスレイトール(ＤＴＴ)およびＮ,Ｎ,Ｎ′,Ｎ′-テトラメチルエチレンジアミン(ＴＥＭＥＤ)(流動性が必要である場合、水添加を伴う)と混合し、混合物を７０℃で撹拌した。本反応は、粘度の急増で示されるように、３０分以内で完了する。ＤＴＴの最適量より多く、または少なく使用する場合、生成物の分子量は減少する。生成物の分子量はまた、必要であれば、ＴＥＭＥＤをＴＥＡなどの効果の弱い第３アミン塩基で置換することにより、減少させることができる。
【００７７】
ステップＣにおいて、十分な水を反応混合物に添加し、粘度を低下させ、ポリマー中にカルボキシル酸基の１モルあたり０.１モルのＮ-ヒドロキシスクシンイミド(ＮＨＳ)および１.０５モルのヘキサデシルアミンを添加する。(ＮＨＳの量は、副作用の範囲を最適に最小化することを示す。)Ｎ-(３-ジメチルアミノプロピル)-Ｎ′-エチルカルボジイミド(ＥＤＣ)の過剰(カルボキシル酸基の１モルあたり１.４ｍｏｌのＥＤＣ)をその後、撹拌を維持するために必要な水をさらに添加すると同時に、部分に添加する。本反応混合物のｐＨは、７以上に維持し、好ましくは、９〜１１であり、アルキルアミンンの反応性を最適化する。ドデシルアミンとの反応は、約４０〜４５℃で実施され、一方、オクタデシルアミンとの反応での温度は、約５５℃〜５７℃である。残ったアルキルアミンンの一定レベルを観察するまで、通常は一晩実施後、反応をＴＬＣで観察する。
【００７８】
本反応混合物を約３.０から約４.５のｐＨに酸性化し、室温で約２４時間撹拌し、未反応のＥＤＣを破壊し、その後、１Ｎ ＮａＯＨを使用して、ｐＨ７.０に滴定する。本最終反応混合物を約８００ｘｇで１〜３時間、遠心分離機で分離し、固体混入物質および副生成物を除去する。
【００７９】
遠心分離後、本浮遊物をＧＰＣカラム(ＴｏｙｏｐｅａｒｌTM、ＳｅｐｈａｄｅｘTM、ＳｅｐｈａｃｒｙｌTM、ＢｉｏｇｅｌTMなど)上でクロマトグラフすることができる。しかしながら、πポリマーは、両親媒性物質であり、混入物質の除去を複雑にする、最もＧＰＣカラム包装に対する親和性を示す。あるいは、本ポリマーを大孔径の疎水性相互作用カラム(例えば、米国ペンシルバニア州モントゴメリビルのＴｏｓｈｏｈ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ製、ＴＯＹＯＰＥＡＲＬTMＰｈｅｎｙｌ ６５０Ｃ)上でクロマトグラフでき、水中のメタノール勾配で希釈する。好ましくは、酸性水および中性水のいくつかの変化に対して、本反応混合物を透析し、低分子量の出発物質および反応副生成物を除去する。
【００８０】
本反応混合物はまた、ブタノン、イソプロパノール、ブタノールまたはその他の極性有機溶媒で抽出し、有機不純物を除去してもよいが、両親媒性高分子の相当量が、抽出溶媒に放出される。好ましくは、本反応混合物は、限外ろ過を行い、好適な細胞膜を使用して、使用するろ過膜の分画により異なるが、５ｋＤａ〜１０ｋＤａ、１０ｋＤａ〜３０ｋＤａ、３０ｋＤａ〜５０ｋＤａなどの分子量に生成物を分画する。本ポリマーの水溶液は、ろ過膜または培地の選択により異なるが、滅菌溶液またはウイルス遊離溶液を生成するために全量ろ過を受ける場合がある。
【００８１】
２.π-ポリマーの合成
実施例１：ＰＥＧ-ジ(アルキルアミドスクシニル)ジチオエーテル中間分子量ポリマー(Ｃ１６-π-ポリマーＡ)
【００８２】
ポリエチレングリコール(ＰＥＧ-１５００、Ｓｉｇｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ.)を気泡の形成が停止するまで８０℃で真空下で乾燥させた。(ＰＥＧの質により異なるが、８〜１２時間)。乾燥ＰＥＧは、アルゴン下で乾燥させ、永久保存することができる。
【００８３】
乾燥ＰＥＧを油浴のアルゴン下で溶解し、無水マレイン酸(１モルのＰＥＧあたり２モル、不純物に対して修正)を撹拌しながら徐々に添加した。混合物をアルゴン下で９０℃で撹拌した。無水マレイン酸は昇華する傾向があるため、ヘッドスペースを最小化し、全反応槽を反応温度で維持した。容器壁上のいかなる濃縮した無水マレイン酸を擦り取り、反応混合物に戻した。反応物の進行は、別々に溶媒として、エタノールおよびヘキサンを使用して、ＵＶ視覚化およびヨード染色を伴い、シリカゲルプレート上のＴＬＣで監視された。反応を無水マレイン酸の消失後１時間継続した。
【００８４】
粗製ＰＥＧジマレイン酸エステルを２容積の水で希釈した。その後、水(ＴＥＭＥＤの１容積あたり２容積の水)にジチオスレイトール(ＤＴＴ、ＰＥＧの１当量あたり１.０１当量)およびＮ,Ｎ,Ｎ,Ｎ′-テトラメチルエチレンジアミン(ＴＥＭＥＤ、１.０２当量)を加えた溶液を反応混合物に撹拌しながら添加した。反応物をアルゴン下で、７０℃で２.５時間撹拌し、室温で一晩放置し、その後、７０℃で２時間再度撹拌した。反応物をＴＬＣで監視し、ＤＴＴの完全消失において完全判断を行った。
【００８５】
水を上記の反応混合物を添加し、混合物を撹拌できるまで(約２５％の固体で)、粘度を低下させ、混合物をアルゴン下で６５℃で撹拌し、Ｎ-ヒドロキシスクシンイミド(ＰＥＧ-ジマレイン酸エステル-ＤＴＴポリマーにおいてカルボキシル酸基の１モルあたり０.１モル)、ヘキサデシルアミン(ポリマーにおいてカルボキシル酸基の１モルあたり１.０５モル)およびＮ-(３-ジメチルアミノプロピル)-Ｎ′-エチルカルボジイミド(ＥＤＣ、ポリマーにおいてカルボキシル酸基の１モルあたり０.５６モル)の順次で添加した。混合物をアルゴン下で１時間撹拌し、ＥＤＣの第２部分(ポリマーにおいてカルボキシル酸基の１モルあたり０.５６モル)を添加した。別の時間後、ＥＤＣの第３部分(１モルのカルボキシル酸あたり総量の１.４モルのＥＤＣに対して、ポリマーにおいてカルボキシル酸基の１モルあたり０.２８モル)をさらに添加し、加水分解のＥＤＣの消失の原因となった。流動性を維持する必要がある場合、さらに水を添加し、添加した固体が、懸濁液の撹拌を困難にする場合、必要に応じて、１Ｎ ＮａＯＨを添加することにより、ｐＨは８から１０に維持された。混合物をアルゴン下で６５℃で一晩撹拌し、アルキルアミンンが安定した濃縮に達することを示すまで、ＴＬＣ(シリカエタノール)で監視し、その後、さらに４時間撹拌した。その後、約４.５のｐＨまで反応混合物を１Ｎ ＨＣｌで酸性化し、２４時間撹拌し、未反応のＥＤＣを破壊し、追加の１Ｎ ＮａＯＨの滴下によりｐＨ７.０まで調節された。ドデシルアミンとの反応は、約４０〜４５℃で実施され、一方、オクタデシルアミンとの反応での温度は、好ましくは、約５５℃〜５７℃である。
【００８６】
混合物を遠心瓶に移し、約８００ｘｇで２時間卓上遠心分離機で回転させ、残留物を分離した。遠心分離後、反応混合物をイソプロパノールで抽出し、有機不純物を除去した。イソプロパノール抽出の代替物として限外ろ過が好ましい。
【００８７】
本方法により、以下のアミノ化合物をポリマーに共役する。
実施例１ａ：ウンデシルアミン
実施例１ｂ：オクタデシルアミン
実施例１ｃ：４-ノニルベンジルアミン
実施例１ｄ：３-［(４-フェノキシ)フェニル］プロピルアミン
【００８８】
実施例２：ＰＥＧ-ジ(アルキルアミドスクシニル)ジチオエーテル高分子量ポリマー
無水マレイン酸の１モルあたりの０.５５モルのＤＴＴおよび０.５５モルのＴＥＭＥＤを使用することを除いては、実施例１を参照にした手順に従った。粘度が急速に蓄積される場合、活発な撹拌を必要とした。反応物のほとんどは、５〜１０分以内に完了し、温度が５５℃から８０℃に上昇する場合、さらに４時間にわたって、ゆっくりと完了したことを示した。
【００８９】
実施例３：ＰＥＧ-ジ(アルキルアミドスクシニル)ジチオエーテルポリマー
ポリマーにおいて、カルボキシル酸基の１モルあたりの１.５モルのドデシルアミンを使用することを除いては、実施例１を参照にした手順に従った。Ｎ-ヒドロキシスクシンイミド(ＮＨＳ、カルボキシル酸基の１モルあたりの１.０モル)および１,１′-カルボニルジイミダゾール(ＣＤＩ、カルボキシル酸基の１モルあたりの３.０モル)を添加し、反応物を８０℃で４時間撹拌し、上記のように処理した。
【００９０】
本方法により、以下のアミノ化合物をポリマーに共役する。
実施例３ａ：ウンデシルアミン
実施例３ｂ：テトラデシルアミン
実施例３ｃ：オクタデシルアミン
実施例３ｄ：デヒドロアビエチルアミン
実施例３ｅ：コレステロール２-アミノエチルエーテル
実施例３ｆ：１０-フェノキシデシルアミン
実施例３ｇ：セバシン酸ヒドラジド
実施例３ｈ：オレイン酸ヒドラジド
実施例３ｉ：デヒドロアビエチン酸ヒドラジド
実施例３ｊ：コール酸ヒドラジド
実施例３ｋ：パルミチン酸ヒドラジド
【００９１】
実施例４：ＰＥＧ-ｃｏ-(アルキルアミドコハク酸エステル)ポリマー
乾燥ジエチルエーテル(１０ｍｌ)のＰＥＧ(６.６６ｍｍｏｌ)およびトリエチルアミン(２.３２ｍｌ、１６.６５ｍｍｏｌ)の溶液をアルゴン下で０℃で冷却し、塩化メタンスルホニル(１.０３ｍｌ、１３.３２ｍｍｏｌ)で滴下処理した。１時間、０℃で撹拌を継続し、その後、室温で２時間撹拌した。エーテルを蒸発させ、溶液からろ過したトリエチルアミン塩酸塩を沈殿させるために、乾燥アセトン(１５ｍｌ)を残留物に添加した。ろ液を臭化リチウム(２.３１ｇ、２６.６４ｍｍｏｌ)で処置し、２０時間、還流加熱した。その後、混合物をヘキサンで希釈し、ＣｅｌｉｔｅTM(０.５ｃｍ)で覆われたシリカ(３ｃｍ)の短カラムでろ過し、ヘキサンで溶離した。ろ液を乾燥し、ろ過し、α,ω-ジブロモ-ＰＥＧを油に放置するために蒸発させる。
【００９２】
α,ω-ジブロモ-ＰＥＧをＧｏｄｊｏｉａｎらのＴｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔｅｒｓ,３７：４３３-６(１９９６)の方法により２,２-ジブチル-４,５-ビス(メトキシカルボニル)-１,３,２-ジオキサスタンノランの１当量で反応させる。得られるジメチル酒石酸塩-ＰＥＧポリエーテルをメタノールのＫＯＨで鹸化し、その後、上記の実施例１および３に記載のように、ドデシルアミンまたはヘキサデシルアミン、または実施例３ａ〜３ｋのアミンでアミド化する。
【００９３】
実施例５：ＥＤＴＡ２無水物とのＰＥＧ共重合
実施例１に記載の方法で、乾燥ＰＥＧをエチレンジアミンテトラ酢酸２無水物と反応させ、その後、実施例１に記載のドデシルアミンと、または実施例３に記載のヘキサデシルと、または実施例３ａ〜３ｋに記載のアミンとアミンアミド化する。
【００９４】
同様の方法で、以下の２無水物をＰＥＧで共重合し、アミド化する。
実施例５ａ：ナフタレンテトラカルボン酸２無水物
実施例５ｂ：ペリレンテトラカルボン酸２無水物
実施例５ｃ：ベンゾフェノンテトラカルボン酸２無水物
実施例５ｄ：４,４′-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物
実施例５ｅ：ブタンテトラカルボキシル酸２無水物
実施例５ｆ：ビシクロ(２,２,２)オクト-７-エン-２,３,５,６-テトラカルボキシル酸２無水物
実施例５ｇ：ジエチレンテトラアミン５酢酸２無水物
実施例５ｈ：３,４,３′,４′-ジフェニルスルホンテトラカルボキシル酸２無水物
実施例５ｉ：３,４,３′,４′-ジフェニルエーテルテトラカルボキシル酸２無水物
実施例５ｊ：ピロメリット二無水物
【００９５】
実施例６Ａ：ペンダントチオエーテルとのＰＥＧ-ジアミン共重合体
実施例１に記載のように調製されたＰＥＧジマレイン酸エステルを実施例１のＤＴＴ２使用される同様の手順を使用して、ドデカンチオール(ＰＥＧジマレイン酸エステルの１当量あたり２当量)と反応させる。重合が行われない場合、希釈する必要はなく、反応を溶解ＰＥＧ-ジマレイン酸エステルにおいて行う。ＴＥＭＥＤ触媒を添加してから、チオールを添加する。ＴＬＣを使用して、出発物質の消失後、反応を行った。蒸発によるアルキルチオールの消失が有意になる時点までの温度を使用することができる(約１００℃まで)。わずかな過剰アルキルチオールをマレイン基を完全飽和するために使用してもよい。臭気またはＴＬＣでなにも検出されなくなるまで、過剰アルキルチオールを窒素またはアルゴンで散布および／または真空下で加熱することにより反応の終わりで除去する。
【００９６】
本方法により、以下のチオールをＰＥＧジマレイン酸エステルに共役することができる。
実施例６Ａａ：メルカプトコハク酸ジ-ｔ-ブチルエステル
実施例６Ａｂ：テトラデカンチオール
実施例６Ａｃ：ヘキサデカンチオール
実施例６Ａｄ：２-メルカプトエタンスルホン酸
実施例６Ａｅ：３-メルカプトプロパンスルホン酸
実施例６Ａｆ：６-メルカプトヘキサン酸ｔ-ブチルエステル
実施例６Ａｇ：４-メルカプト安息香酸ｔ-ブチルエステル
実施例６Ａｈ：メルカプト酢酸ｔ-ブチルエステル
実施例６Ａｉ：４-(ｔ-ブトキシカルボニルアミノ)ブタンチオール
実施例６Ａｊ：３-(ｔ-ブトキシカルボニルアミノ)ベンジルメルカプタン
実施例６Ａｋ：４-デシルベンジルメルカプタン
【００９７】
反応官能基を有するチオールは、Ｃ鎖の結合に適する、および／または反応官能基は、標的部分に対する結合点(Ｘ)としての役割を果たすことができる。
【００９８】
実施例６Ｂ：ペンダントチオエーテルを有するＰＥＧ-ジアミン共重合体
【化１４】
実施例６Ａで得たチオール付加化合物を１,４-ジアミノブタン(２つのＣＯＯＨ基あたりの１当量のジアミン)でアミド化し、実施例１のドデシルアミンに対して使用される同様の手順を使用して、反応混合物の流動性を維持するために必要な場合、水で希釈する。完全重合を確保することが必要な場合、ＥＤＣの追加の一定分量を添加する。本方法により、実施例６Ａおよび６Ａａ〜６Ａｋのチオール付加化合物をＰＥＧ-ジアミノブタンポリアミドに変換する。
【００９９】
本方法により、以下のジアミンをＰＥＧポリアミドに共役することができる(ＢＯＣ＝ｔ-ブトキシカルボニル)。
実施例６Ｂａ：２-(Ｏ-ＢＯＣ)-１,３-ジアミノ-２-プロパノール
実施例６Ｂｂ：Ｎ′,Ｎ′′-ジ(ＢＯＣ)ヘキサエチレンテトラアミン
実施例６Ｂｃ：Ｎ′,Ｎ′′-ジ(ＢＯＣ)スペルミン
実施例６Ｂｄ：Ｎ′-ＢＯＣスペルミジン
実施例６Ｂｅ：Ｎ′,Ｎ′′,Ｎ′′′-トリ(ＢＯＣ)ペンタエチレンヘキサミン
実施例６Ｂｆ：アグマチン
実施例６Ｂｇ：リシンｔ-ブチルエステル
実施例６Ｂｈ：１,６-ジアミノヘキサン
実施例６Ｂｉ：１,４-フェニレンジアミン
実施例６Ｂｊ：１,３-フェニレンジアミン
実施例６Ｂｋ：１,４-ジアミノブタン-２,３-ジオールアセトニド
【０１００】
実施例７：ＰＥＧ-ジ(アルキルコハク酸エステル)ジチオエーテル
【化１５】
ＤＴＴ(ｍｅｓｏ-２,３-ビス(ヘキサデシルオキシ)ブタン-１,４-ジチオール)の２,３-ビス-Ｏ-ヘキサデシルエーテルをＳ.Ｓａｓａｋｉ ｅｔ ａｌ.,Ｃｈｅｍ.Ｐｈａｒｍ.Ｂｕｌｌ.３３(１０)：４２４７-４２６６(１９８５)の手順の修正により調製する。これを実施例１の方法でＰＥＧ-ジマレイン酸エステルに添加する。
【０１０１】
本方法により、以下のエーテルジチオールをＰＥＧポリマーに共役する。
実施例７ａ：ｍｅｓｏ-２,３-ビス(ｎ-ブトキシ)ブタン-１,４-ジチオール
実施例７ｂ：ｍｅｓｏ-２,３-ビス(４-ノニルフェニルメトキシ)ブタン-ｌ,４-ジチオール
実施例７ｃ：ｍｅｓｏ-２,３-ビス(ビフェニル-４-メトキシ)ブタン-１,４-ジチオール
実施例７ｄ：４,６-ビス(デシロキシ)ベンゼン-１,３-ジメタンチオール
実施例７ｅ：４,５-ビス(デシロキシ)ベンゼン-１,２-ジメタンチオール
実施例７ｆ：３,４-ビス(デシロキシ)チオフェン-２,５-ジメタンチオール
【０１０２】
実施例８Ａ：置換ＰＥＧコハク酸エステル
２-ドデセン-１-イル無水コハク酸を無水マレイン酸の代わりに使用することを除いては、実施例１の方法に従う。ドデセニル置換基は、最終ポリマーにおいてペンダントＣ鎖を提供する。
【０１０３】
本方法により、以下の置換された無水コハク酸をＰＥＧとエステル化する。
実施例８Ａａ：イソブテニル無水コハク酸
実施例８Ａｂ：２-オクテン-１-イル無水コハク酸
実施例８Ａｃ：オクタデセニル無水コハク酸
実施例８Ａｄ：３-オキサビシクロ-ヘキサン-２,４-ジオン
実施例８Ａｅ：シクロヘキサンジカルボン酸無水物
実施例８Ａｆ：フタル酸無水物
実施例８Ａｇ：４-デシル無水フタル酸
実施例８Ａｈ：ヘキサヒドロメチルフタル酸無水物
実施例８Ａｉ：テトラヒドロフタル酸無水物
実施例８Ａｊ：ノルボルネンジカルボン酸無水物
実施例８Ａｋ：カンタリジン
実施例８Ａｌ：ビシクロオクテンジカルボン酸無水物
実施例８Ａｍ：ｅｘｏ-３,６-エポキシ-１,２,３,６-テトラヒドロフタル酸無水物
実施例８Ａｎ：Ｓ-アセチルメルカプト無水コハク酸
【０１０４】
実施例８Ｂ：ペンダントアルキル基を有するＰＥＧ-ジ(アルキルアミドスクシニル)ジチオエーテル
実施例１の方法により、実施例８Ａおよび８Ａａから８Ａｎに記載されるように取得した置換ＰＥＧコハク酸エステルをＤＴＴと反応させる。
【０１０５】
本方法により、以下のジチオールを実施例８Ａおよび８Ａａから８Ａｎに記載されるように取得した置換ＰＥＧコハク酸エステルのいずれかと反応させる。
実施例８Ｂａ：エタン-１,２-ジチオール
実施例８Ｂｂ：プロパン-１,３-ジチオール
実施例８Ｂｃ：ブタン-１,４-ジチオール
実施例８Ｂｄ：ペンタン-１,５-ジチオール
実施例８Ｂｅ：ヘキサン-１,６-ジチオール
実施例８Ｂｆ：１,４-ベンゼンジチオール
実施例８Ｂｇ：１,３-ベンゼンジチオール
実施例８Ｂｈ：１,４-ベンゼンジメタンチオール
実施例８Ｂｉ：１,３-ベンゼンジメタンチオール
実施例８Ｂｊ：１,２-ベンゼンジメタンチオール
【０１０６】
実施例８Ｃ：ペンダントアルキル基を有するＰＥＧ-ジアミン共重合体
実施例６Ｂの方法により、実施例８Ａに記載されるように取得した置換ＰＥＧコハク酸エステルを１,４-ジアミノブタンと共重合させる。
【０１０７】
本方法により、以下のジアミンを実施例８Ａおよび８Ａａから８Ａｎのうちの置換ＰＥＧコハク酸エステルのいずれかと共重合させる。
実施例８Ｃａ：２Ｏ-ＢＯＣ１,３-ジアミノ-２-プロパノール
実施例８Ｃｂ：Ｎ′,Ｎ′′-ジ(ＢＯＣ)ヘキサエチレンテトラアミン
実施例８Ｃｃ：Ｎ′,Ｎ′′-ジ(ＢＯＣ)スペルミン
実施例８Ｃｄ：Ｎ′-ＢＯＣスペルミジン
実施例８Ｃｅ：Ｎ′,Ｎ′′,Ｎ′′′-トリ(ＢＯＣ)ペンタエチレンヘキサミン
実施例８Ｃｆ：アグマチン
実施例８Ｃｇ：リシンｔ-ブチルエステル
実施例８Ｃｈ：１,６-ジアミノヘキサン
実施例８Ｃｉ：１,４-フェニレンジアミン
実施例８Ｃｊ：１,３-フェニレンジアミン
実施例８Ｃｋ：１,４-ジアミノブタン-２,３-ジオールアセトニド
【０１０８】
実施例９：置換酸を使用するＰＥＧ Ｔｒａｎｓエステル化
ＰＥＧトシル酸：１モルのＰＥＧ(ＤＭＦに溶解された、またはそのまま溶解した)に、アルゴン下で撹拌すると同時に、２.１モルのトシルクロリド(５％過剰モル)を添加した。本反応混合物に、２.２モルのテトラメチルエチレンジアミン(ＴＥＭＥＤ)を添加した。その後、反応物を４５℃で２時間培養した。ＴＬＣを使用して、ＴＬＣ溶媒として、エチルアセテート、トルエン、またはエタノールに生成物を分解した。ＰＥＧトシル酸をトルエンを有する反応混合物から抽出することができる。トルンスルホニルクロリドの代わりに、メシルクロリド(実施例４を参照)、トリフリック酸無水物、またはトレシルクロリドなどのその他のスルホニル剤をまた使用することもできる(米国特許出願第１０／３９７３３２号、米国特許第２００４０００６０５１号を参照)。
【０１０９】
ＰＥＧトシル酸のポリエステル重縮合：１モルの溶解ＰＥＧ-トシル酸に、アルゴン下で撹拌しながら、１モルのＳ,Ｓ′-ジデシル-ｍｅｓｏ-２,３-ジメルカプトコハク酸および２モルのＴＥＭＥＤに添加する。流動性を維持する必要がある場合、ＤＭＦを添加する。反応混合物を８０℃で加熱し、ＴＬＣにより完了するまで、２４時間撹拌する。
【０１１０】
実施例１０：ＰＥＧ-ジ(スクシニル)-ジ-(Ｏ-アシル化)チオエーテル中間分子量ポリマー(Ｃ１６-π-ポリマーＢ)
【化１６】
実施例１に記載のように調製したＰＥＧ-ジマレイン酸エステル(１０.２４ｇ、６.１ｍｍｏｌ)を乾燥１２５ｍｌフラスコに移し、アルゴン下で７０℃まで加熱し、ＰＥＧ-ジマレイン酸エステルを溶解した。本溶解物質に、撹拌しながら、水(１０ｍＬ)および水(３ｍＬ)にＤＴＴ(０.９６１ｇ、６.１６８ｍｍｏｌ)およびＴＥＭＥＤ(０.７２３ｇ、６.１６６ｍｍｏｌ)を加えた溶液を順次添加した。溶液を７０℃で約４時間攪拌した。真空中で水の除去は、約９０％産出の固体ポリマーを得た。
【０１１１】
乾燥ポリマー(５ｇ、２.７ｍｍｏｌ)をアルゴン下で７０〜９０℃で加熱し、溶解し、ＴＥＭＥＤ(０.６３５ｇ、５.５ｍｍｏｌ)を添加した。パルミトイルクロリド(１.６８９ｇ、５.５ｍｍｏｌ)を撹拌しながら添加し、混合物をアルゴン下で一晩撹拌した。(ポリマーとアシルクロリドの割合は、０〜１００％の化学量論の置換度を取得するために変更することが可能である。)水を反応混合物に添加し、「Ｃ１６-π-ポリマーＢ」を単離する。
【０１１２】
本方法により、以下の酸をヒドロキシル基のジ(スクシニル)ＰＥＧ-ＤＴＴ共重合体とエステル化する。
実施例１０ａ：オレイン酸
実施例１０ｂ：コレステリルコハク酸エステル
実施例１０ｃ：ビフェニル-４-カルボキシル酸
実施例１０ｄ：４-オクチルフェニル酢酸
実施例１０ｅ：ヘキサデカ-６-イン酸
【０１１３】
また、酸ハロゲン化物の使用の代替物として、ＤＴＴ由来のヒドロキシル基のπ-ポリマーを１,３-ビス(２,２-ジメチル-１,３-ジオキソラン-４-イルメチル)カルボジイミド(ＢＤＤＣ)と活性化でき、カルボキシル酸と直接結合することもできる、Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｒｅａｇｅｎｔｓ ｏｒ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ,Ｒｅａｇｅｎｔｓ ｆｏｒ Ｇｌｙｃｏｓｉｄｅ,Ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ,ａｎｄ Ｐｅｐｔｉｄｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ,Ｅｄ.Ｄａｖｉｄ Ｃｒｉｃｈ,Ｗｉｌｅｙ,２００５ ｐ １０７-１０８、およびその参考文献を参照)。
【０１１４】
実施例１１：Ｃ１６-π-ポリマーＡのジマレイン酸エステル
ポリマーＡジマレイン酸エステルを無水マレイン酸をポリマーＡヒドロキシル基と反応させることにより調製する。導入した活性２重結合をチオール含有のリガンドをポリマーに添加するために使用することができる。ポリマーと無水マレイン酸の割合は、０〜１００％の完全化学量論のエステル化と異なる置換を取得するために変更することが可能である。
【０１１５】
Ｃ１６-π-ポリマーＡ(２ｇ)および無水マレイン酸(０.８５ｇ)を乾燥すり鉢内で細かくし、５０ｍＬの丸底フラスコに移した。フラスコをアルゴン下で、９０℃で２〜３時間撹拌しながら加熱した。その後、固体反応混合物を水の助けで透析袋(３.５ｋＤａ分画)に移し、過剰マレイン酸および低分子量の副生成物を除去するために水に対して透析した。その後、残留物を袋から取り除き、６０℃で固定量に乾燥させ、Ｃ１６-π-ポリマーＡジマレイン酸エステル(１.７９ｇ)を得た。
【０１１６】
実施例１２：Ｃ１６-π-ポリマーＡジマレイン酸エステルのシステイン付加化合物：
粉末Ｃ１６-π-ポリマーＡジマレイン酸エステル(実施例１１)(２５３ｍｇ)を水(５ｍＬ)に添加し、混合物を活発に撹拌した。システイン(２４ｍｇ)およびＴＥＭＥＤ(３０.５μｌ)を反応混合物に添加し、混合物をアルゴン雰囲気下で、室温で撹拌した。ニンヒドリンを有する検出とともに、反応の進行をＴＬＣ(シリカゲルプレート、ｎ-ブタノール-酢酸-水、３：１：１)で監視した。反応混合物は、ポリマーとともに移動するニンヒドリン陽性スポットを示した。システインはまた、ニンヒドリン陽性スポットを得、一方、出発ポリマーは、ニンヒドリンでいずれの色も得られなかった。
【０１１７】
３.不溶性または弱可溶性物質を可溶化するためのπポリマーの使用
実施例１：染料の可溶化
不溶性物質を除去するように遠心分離にかけられたが精製されていない、ＰＥＧ１５００-コスクシニルＤＴＴ-ビス-Ｃ１６-アミドポリマー(Ｃ１６-ポリマーＡ、実施例１)の５０ｍｇ／ｍｌ水溶液の１.０ｍｌアリコートに、別々の容器(ＦｌｅｘＥｘｃｅｌ透明ポリプロピレン舟形秤、ＷＢ２.５サイズ、ＡｌｌＥｘｃｅｌ,Ｉｎｃ.,Ｗｅｓｔ Ｈａｖｅｎ,ＣＴの製品)中のエオシンＹ、ジクロロフルオレセイン、およびスーダンＩＶといった染料の超過量を添加し、成分を一緒に攪拌してペーストを形成したTM。その後、耐水性両面テープを使用して、容器の底を小型宝石超音波洗浄器槽の底に取り付けた。ちょうど十分な量の水を槽に添加し、舟形秤を約３分の１の高さまで浸した。超音波処理を５分ずつ、１５分間行った。液体を遠心分離管に移して、卓上遠心分離機中で３０分間２度遠心分離にかけ、非溶解染料を沈殿させた。浮遊物をきれいな管に移して再び遠心分離にかけ、同伴固体を除去した。ポリマー溶液の量と同じ量の蒸留水中の同じ量の染料の懸濁液を、対照として同じ方法で処理する。結果として生じた溶液をＴＬＣプレートに染みをつけ(２５ｕｌ)、液滴から円を形成した。染みの強度をエタノールまたはエタノール／水中で作られた染料溶液の標準から作られた染みと比較して近似濃度を決定した。染みを図１に示す。水中の染料の溶解度は、室温で１１以上の脱イオン水(非緩衝化)に適切な量の染料を溶解させ、必要に応じてさらに水を添加して(つまり水で滴定して)飽和溶液を得ることによって、決定した。
【０１１８】
５０ｍｇ／ｍｌポリマー中のスーダンＩＶの濃度は、Ｈ2Ｏ中の０.０００ｍｇ／ｍｌとは対照的に、約０.２ｍｇ／ｍｌであった(スーダンＩＶは中性ｐＨで不溶性)。ジクロロフルオレセインの濃度は、Ｈ2Ｏ中の０.０１０ｍｇ／ｍｌとは対照的に、５０ｍｇ／ｍｌポリマー中で約５ｍｇ／ｍｌであった。エオシンＹの濃度は、Ｈ2Ｏ中の０.００７ｍｇ／ｍｌとは対照的に、約５ｍｇ／ｍｌであった。ペイロード比(１単位量のポリマーあたりの薬物の量)を、スーダンＩＶに対しては約１：２５０、ジクロロフルオレセインに対しては１：１０、およびエオシンＹに対しては１：１０となるよう計算した。
【０１１９】
物理化学的性質において薬学的活性物質に似ている極性化合物に対する１：１０のペイロード比は、リポソーム、シクロデキストリン、ＣｒｅｍｏｐｈｏｒTM、または界面活性剤またはその他の可溶化システムと概して結合可能なものよりも高い。エオシンＹは、能率が非常に高い光活性化可能な１重項酸素発生源であり、実施例１のポリマーで生成されるようなエオシンＹの濃縮液は、光活性化可能な細胞毒性薬として薬学的に活性であると予期することができる。
【０１２０】
水中のもの(緑がかかった黄色)へのポリマー溶液中(赤みを帯びた黄色／オレンジ色)のジクロロフルオレセインの蛍光スペクトルの変化は、視覚的に顕著であり、染料が水性の環境中にないが、自己集合ポリマー粒子コアの有機的環境に封入されていることを示す。確かに、蛍光スペクトルの変化は、微小環境の極性の変化を決定する方法として使用されている(例えば「脂質プローブ」)。ポリマー中のスーダンＩＶ溶液の色は、エタノール溶液中の赤色および水に懸濁した時の茶色の粒子とは対照的に、赤褐色であった。エオシンＹは有意な視覚的変化を示さなかった(水中ではピンク、およびポリマー溶液中では赤みを帯びたピンク)。
【０１２１】
実施例２：医学関連物質の可溶化
プルプリン、アムホテリシンＢ、カンプトセシン、およびドキソルビシンを、代表的な難溶性活性薬剤成分(ＡＰＩ)として選択した。アムホテリシンＢは、抗菌薬注射剤としてリポソーム製剤の形で使用される一方で、カンプトセシンおよびドキソルビシンは抗癌剤である。プルプリンは、薬剤実用性の可能性があるＤＮＡ挿入染料であり、エオシンＹは光線力学療法における利用の可能性がある感光性一重項酸素試薬である。各ＡＰＩは、Ｃ１６-π-ポリマーＡ、Ｃ１８-π-ポリマーＢ、および／またはＣ１６-π-ポリマーＡ-葉酸抱合体とともに、水中で可溶化した(下記参照)。可溶化は、染料について上記に説明したように、可溶化ＡＰＩおよび非可溶化対照をＴＬＣプレートに染みをつけることによって実証した。
【０１２２】
乾燥ポリマーは、必要に応じて水、加熱、攪拌、および超音波処理で再構成した。溶液の粘性が高すぎる場合は、希釈した。Ｃ１６-π-ポリマーＡを１０％ｗ／ｖで、葉酸Ｃ１６-π-ポリマーＡを５％ｗ／ｖで、Ｃ１８-π-ポリマーＢを２％ｗ／ｖで使用した。
【０１２３】
製剤原料(２０ｍｇ)を１ｍｌのポリマー溶液に直接添加し、ドキソルビシンを除いて、Ｃ１６-π-ポリマーＡに対しては５：１、葉酸Ｃ１６-π-ポリマーＡに対しては２.５：１、Ｃ１８-π-ポリマーＢに対しては１：１というポリマー：ＡＰＩ質量比を結果としてもたらした(下記参照)。混合物は低出力で１時間超音波処理し、その後２０００ｘｇで２度遠心分離にかけて非溶解固体を除去した。沈殿固体の量は有意ではなかった。シリカゲルＴＬＣプレートに溶液の染みをつけると、溶媒先端から遅れた移動を伴って薬剤が可溶化したことを示した(図２)。
【０１２４】
塩酸ドキソルビシンを、上記のように１０：１のＣ１６-π-ポリマーＡ対塩化ドキソルビシン質量比、または５：１のＣ１６-π-ポリマーＡ対塩化ドキソルビシン質量比でポリマーと混合し、続いて十分な３Ｍ酢酸ナトリウムを添加して塩化ドキソルビシンを中和した。混合物は２４時間活発に振り、その後２０００ｘｇで２度遠心分離にかけて非溶解固体を除去した。沈殿固体の量は有意ではなかった。
【０１２５】
可溶化ＡＰＩ対ポリマーの質量比を表１に示す。ポリマーの取り込みを最大限化しようという試行を行わなかったため、これらの比は、ポリマーが溶液中に有することが可能であるＡＰＩの量の下限値を表す。
【０１２６】
５０ｕｌの各溶液をＢａｋｅｒｆｌｅｘTMシリカゲルＴＬＣプレートに染みをつけて広げさせた。水溶液は円の外側境界、および封入物質を伴うポリマーの移動によって形成される内側円を形成する(図２)。あらゆる場合において、水性のみの区域の周辺末端にはＡＰＩが少ししかなく、可溶化の成功および封入物質の最小限の漏出を示す。
【０１２７】
【表１】
【０１２８】
４.πポリマーの生体適合性
実施例１：局所緩和薬、クリームまたはペーストに対する適合性
【０１２９】
実施例１のポリマーの濃縮油性ろうを、発明者によって手首の内側の皮膚に擦り付け、取り込みについて観察した。該物質は、該領域をやや柔らかくして、薬剤ろう状クリームと同様に吸収されると思われた。発赤、発疹、または痒みなどの即時または遅延型アレルギー反応は、この単回局所使用時に観察されなかった。
【０１３０】
これらのポリマーの多くは、室温で吸湿性ろうであり、組成によって約４５℃から６０℃の期待されるｍｐを有する。低分子量(ＭＷ)ＰＥＧでできたポリマーは、室温で液体になることさえできる。一部のポリマーは室温で固体となることができ、体温で融解する。よって、これらのπポリマーの特性により、それら自体によって、または活性医薬品を含む様々な物質との混合物としてのどちらかで、ローション、クリーム、軟膏、皮膚軟化剤、およびその他の導入形態を作製するための優れた基質となる。
【０１３１】
実施例２：非経口投与に対する適合性
実施例１のポリマーの水溶液を、リン酸緩衝生理食塩水中で調製し、その後０.２２ｕｍフィルタを通して無菌管内へろ過した。
【０１３２】
ＣＤ-１マウスが、ポリマーの最大５％ｗ／ｖ水溶液の体重あたり１０ｍｌの尾静脈注射を受けた、最大耐量プロトコルを採用した。マウスは１２時間継続的に、その後、群に応じて４８から７２時間まで２時間ごとに観察した。血液試料を採取して分析した。一部のマウスを屠殺し、まず肉眼的組織学について検査した。その後顕微鏡的組織学を選択された部分に行った。
【０１３３】
対照マウスと処置マウスとの間に、血液化学の観察可能な差異は見出されなかった。心臓、肺、腎臓、脾臓、肝臓、腸、胃、膀胱、皮膚、筋肉、骨、脳、およびリンパ節を含む様々な臓器の肉眼的組織学では、対照動物と比較して観察可能な差異または病変は見出されなかった。異なる群の動物からの複数の試料を、観察されている同じ結果で検討した。検査した組織の細胞組織構造に観察可能な差異は見出されなかった。腎臓のうちのいくつかは、ポリマーへの暴露時間を短縮したなんらかの配役を示した。このことは、該配役が一時的状態であり、時間が進行するにつれて正常となることを暗示する。
【０１３４】
ポリマーは注射製剤およびその他の非経口製剤中の医薬品としての医学的用途に安全であることが結論付けられる。ポリマーが、経口液剤、カプレット、およびタブレット、鼻腔用スプレー、経口／気管支エアロゾル、舌下、皮膚用クリーム／ローション／パッチ、点眼薬、その他の局所経路、およびその他の投与経路において安全であると期待することは合理的である。
【０１３５】
５.π-ポリマーへの標的部分の付着
実施例１：アミド結合形成を介したＣ-１６π-ポリマーＢへのガラクトサミンの付着
ガラクトサミン(ＧＡ)は、肝アシアロ糖タンパク受容体(ＡＳＧＰＲ)を標的にし、共有結合したガラクトサミンを有するポリマーは、肝臓に運搬される。Ｌ.Ｓｅｙｍｏｕｒ ｅｔ ａｌ.,“Ｈｅｐａｔｉｃ Ｄｒｕｇ Ｔａｒｇｅｔｉｎｇ：Ｐｈａｓｅ Ｉ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ-Ｂｏｕｎｄ Ｄｏｘｏｒｕｂｉｃｉｎ”Ｊ.Ｃｌｉｎ.Ｏｎｃｏｌｏｇｙ,２０(６)：１６６８-１６７６(２００２)およびその中の参考文献を参照。
【０１３６】
Ｃ１６-π-ポリマーＢ(上記の合成方法の部の実施例１０)(４６１ｍｇ、繰り返し単位あたり０.２ｍｍｏｌ当量ＣＯＯＨ)を１４ｍＬの水中に分散し、この分散にＥＤＣ ＨＣｌ(０.４８５ｍｍｏｌ)およびＮ-ヒドロキシスクシンイミド(０.４６４ｍｍｏｌ)を加えた。混合物は周辺温度で１５分間攪拌し、１ｍｌの水中のガラクトサミンＨＣｌ(０.３８６ｍｍｏｌ)およびＴＥＭＥＤ(０.３８７ｍｍｏｌ)の溶液を添加した。溶液を攪拌し、反応に続いてシリカゲル上のＴＬＣおよび１-ブタノール-酢酸-水(３：１：１)中の展開を行った。追加量のＴＥＭＥＤ(０.０７９ｍｍｏｌ)、ＮＨＳ(０.０７８ｍｍｏｌ)、およびＥＤＣ ＨＣｌ(０.１９３ｍｍｏｌ)を添加して、反応の完了を強制した。ＴＬＣがＧＡの消費に関して定常状態を示した時、反応混合物を３×１０００ｍｌの脱イオン水に対して透析し(３５００Ｄａのカットオフ膜)、低分子量反応物質および副生成物を除去した。残留物を除去し、恒量(３４８ｍｇ)まで６０℃で乾燥した。
【０１３７】
生成物のＴＬＣは遊離ＧＡを示さなかった(ニンヒドリン陰性)。生成物の試料は１００℃で６Ｎ ＨＣｌにより加水分解し、結合ＧＡを加水分解した。ＴＬＣ分析は、参照ＧＡと同じＲｆでＧＡの存在を示した(ニンヒドリン陽性)。
【０１３８】
実施例２：Ｃ１８-π-ポリマーＡへの葉酸の付着
ＢＤＤＣ(２.４４ｇ、８.５６ｍｍｏｌ)を、アルゴンで洗い流した１２５ｍＬの丸底フラスコ内で検量した(ＢＤＤＣは蜜様稠度があり非常に粘性が高く、扱いが困難である)。Ｃ１８-π-ポリマーＡ(１０ｇ、４.２８ｍｍｏｌ)をフラスコに添加し、混合物を７０℃に加熱し、残留物を一緒に３０分間攪拌した。葉酸(３ｇ)を添加し、続いて十分なＴＨＦを添加して攪拌を可能にした。残留物を４０〜７０℃で一晩攪拌し、湿気から保護した。その後ＴＨＦを蒸発させ、水(８０ｍＬ)を添加し、混合物をさらに２時間５０℃で攪拌した。室温まで冷却した後、混合物をカットオフが３５００ダルトンの透析管の一部分に移し、０.１Ｎ ＨＣｌ(２×２０００ｍｌ)、水(２０００ｍｌ)、５％炭酸ナトリウム(２×２０００ｍｌ)および水(４×２０００ｍｌ)に対して透析し、未反応の試薬および副生成物を除去した。明るい黄色〜オレンジ色の残留物を除去した。一部は恒量まで蒸発して固体濃度を決定し、上記の可溶化実験に使用した。
【０１３９】
実施例３：Ｃ１６-π-ポリマーＢへのＮ-アセチルノイラミン酸(ＮＡＮＡ)の付着
ともにシアル酸に結合することが知られている血球凝集素およびノイラミニダーゼ外皮タンパク質のため、ノイラミン酸誘導体はインフルエンザウイルスに対する部分を標的にしていることが予期される。
【０１４０】
ＢＤＤＣ(２.４４ｇ、８.５６ｍｍｏｌ)およびＣ１８-π-ポリマーＡ(１０ｇ、４.２８ｍｍｏｌ)を混合して７０℃まで加熱し、アルゴン下で約３０分間一緒に攪拌する。Ｎ-アセチルノイラミン酸(３ｇ)を添加し、それに続いて必要に応じてＴＨＦを添加して流動性を維持する。残留物を４０〜７０℃で一晩攪拌し、湿気から保護する。水(８０ｍＬ)を添加し、混合物をさらに２時間５０℃で攪拌する。室温まで冷却した後、混合物を、０.１Ｎ ＨＣｌ、５％ＮａＨＣＯ３、水(それぞれ２×２０００ｍｌ)に対して３.５ｋＤａカットオフ膜で透析する。
【０１４１】
実施例４：Ｃ１６-π-ポリマーＢへのβ-Ｏ-メチルノイラミン酸(ＭＮＡ)の付着
１ｍｌの水中の４３ミクロモルＣＯＯＨ基準である、Ｃ１６-π-ポリマーＢ、および４０ミクロモルのノイラミン酸β-メチルグリコシド(Ｔｏｒｏｎｔｏ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ)を共に混合し、０.１ｍｌの水中の４０ミクロモルＮＨＳを添加し、それに続いて０.１ｍｌの水中の４０ミクロモルＥＤＣ塩酸塩を添加した。反応混合物を周辺温度で４８時間振り、イソプロパノール-酢酸エチル-水(４：３：２)を伴うシリカゲル上のＴＬＣによって分析した。１３０℃の７０％硫酸中の０.２％オルシノールによる検出は、開始ポリマーによる呈色反応を生成しないが、反応混合物のＴＬＣは、ポリマーによる紫斑同時移動を生じた。
【０１４２】
実施例５：Ｃ１６-π-ポリマーＢへのザナミビルの付着
ザナミビル(ＧＧ１６７)は、ウイルスノイラミニダーゼの強力阻害剤であり、多価リガンドとしてこの分子を有するポリマーは、インフルエンザウイルス複製の阻害剤である。
【０１４３】
Ｃ１６-π-ポリマーＢ(９２０ｍｇ)を３０ｍＬの水中に分散し、これにＥＤＣ ＨＣｌ(１.２ｍｍｏｌ)およびＮ-ヒドロキシスクシンイミド(１.１ｍｍｏｌ)を加える。混合物を周辺温度で２０分間攪拌し、１ｍｌの水中の５-アセトアミド-７-(６'-アミノヘキシル)-カルバミルオキシ-４-グアニジノ-２,３,４,５-テトラデオキシ-Ｄ-グリセロ-Ｄ-ガラクト-非２-エノピラノソニック(ｅｎｏｐｙｒａｎｏｓｏｎｉｃ)酸(米国特許第６,２４２,５８２号および第６,６８０,０５４号)(０.３９ｇ、０.６７ｍｍｏｌ)およびＴＥＭＥＤ(０.６７ｍｍｏｌ)のトリフルオロ酢酸塩の溶液を添加する。溶液は室温で攪拌し、反応に続いてＴＬＣを行う。反応混合物を３×１０００ｍｌの脱イオン水に対して透析し(３５００ｋＤａのカットオフ膜)、低分子量反応物質および副生成物を除去する。残留物を除去し、恒量まで６０℃で乾燥する。糖の取り込みのレベルは、グアニジン基に対する比色分析によって決定することができる(Ｃａｎ.Ｊ.Ｃｈｅｍ.,３６：１５４１(１９５８))。ノイラミニダーゼ分析は、Ｐｏｔｉｅｒ ｅｔ ａｌ.,Ａｎａｌ Ｂｉｏｃｈｅｍ.,２９ ２８７(１９７９)の手順の後に行うことができる。
【０１４４】
実施例６：Ｃ１６-π-ポリマーＡジマレイン酸エステルへのＦａｂ断片の付着
表面糖タンパク質高分子量メラノーマ関連抗原(ＨＭＷ-ＭＡＡ)に向けられる単鎖可変断片抗体(ｓｃＦｖ)は、メラノーマ細胞を標的にする。Ｆ.Ｍａｒｔｉｎ ｅｔ ａｌ.,Ｊ.Ｖｉｒｏｌｏｇｙ,７３：６９２３-６９２９(１９９９)を参照。
【０１４５】
この抗体断片におけるジスルフィド結合は、製造者のプロトコルによりＩｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ ＴＣＥＰ Ｄｉｓｕｌｆｉｄｅ Ｒｅｄｕｃｉｎｇ Ｇｅｌ(Ｐｉｅｒｃｅ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ,Ｒｏｃｋｆｏｒｄ,ＩＬ)により還元し、合成方法の部分の実施例１２の方法によってＣ１６-π-ポリマーＡジマレイン酸エステルと反応させる。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】図１は、シリカゲルＴＬＣプレートに染みをつけた、純水中の３つの脂溶性着色料(Ａ スーダンＩＶ、Ｂ ジクロロフルオレセイン、Ｃ 揮発性エオシン水溶液Ｙ)の飽和水溶液の２０μｌの試料を示す。上列：５０ｍｇ／ｍｌの実施例１のπ-ポリマー、下列：π-ポリマーなし
【図２】図２は、シリカゲルＴＬＣプレートに染みをつけた、純水中の４つの不溶性薬物(列１ プルプリン、列２ カンプトセシン、列３ アムホテリシンＢ、列４ ドキソルビシン)の飽和水溶液の５０μｌの試料を示す。カラムＡ 葉酸ポリマーＡ、カラムＢ ポリマーＡ、カラムＣ ポリマーなし。各スポット周辺の鉛筆の印は、プレート上の溶媒の拡散範囲を示す。カラムＡおよびＢの円の中心は、透明な溶液を示し、シリカに均一に分散し、カラムＣの円の中心は、主として固体の沈殿物からなる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両親媒性ポリマー、特に生体適合性のミセル形成くし形ポリマーの分野に関する。本発明はまた、薬物可溶化および標的薬物導入の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
疎水性ブロックおよび親水性ブロックを含む両親媒性ブロック共重合体は、周囲の溶媒を変更する場合、種々のナノ構造への自己集合能力のため、近年よく研究されている。Ｃａｍｅｒｏｎ ｅｔ ａｌ.,Ｃａｎ.Ｊ.Ｃｈｅｍ.／Ｒｅｖ.Ｃａｎ.ＣＵｍ.７７：１３１１ １-１３２６(１９９９)を参照。水溶液中において、両親媒性高分子の疎水性分画は、水との接触を避け、システムの自由界面エネルギーを最小化するために、自己集合する傾向がある。同時に、該親水性ブロックは、水性の環境において、水和した「コロナ」を形成するため、該会合体は、熱力学的に安定な構造を保持する。その結果物は、疎水性コアおよび親水性コロナを有するポリマー会合体粒子の安定した、ラテックスのようなコロイド懸濁液である。
【０００３】
くし形両親媒性共重合体は、骨格が疎水性または親水性であることが大きいブロック共重合体とは異なり、それに組み込まれているというよりむしろ、骨格から異極性ペンダントのポリマー鎖を有する。くし形共重合体は、疎水性骨格および親水性分岐(Ｍａｙｅｓ ｅｔ ａｌ.、米国特許第６,３９９,７００号)、また、親水性骨格および疎水性分岐(Ｗａｔｔｅｒｓｏｎ ｅｔ ａｌ.、米国特許第６,５２１,７３６号)で調製される。薬物を可溶化し、細胞に導入するために後者を使用すると同時に、細胞表面受容体に多価提示を提供するために前者を使用した。
【０００４】
両親媒性高分子会合体は、不溶性薬物を可溶化するための担体、標的薬物導入媒体、および遺伝子導入システムとして、研究されている。それらは、鎖エンタングルメントおよび／または内部疎水性領域の結晶化度のため、従来の低分子量のミセルよりもさらに安定した構造を有する。媒体のポリマーの特性は、臨界ミセル濃度以下に希釈する場合、一般リポゾームが受ける分解に比較的に影響されない会合体を与える。それらはまた、２分子膜の欠如において、細胞膜を伴いさらに容易に２分子膜を溶解し、細胞に直接ペイロードに導入することが可能である、従来のリポソームの薬物導入組成物に利点を有する。
【０００５】
卓越した生体適合性のあるポリ(エチレングリコール)(ＰＥＧ)であるため、細網内皮系、ミセル、リポゾーム、およびポリマーがＰＥＧを組み込まないようにするためのＰＥＧコーティングした「ステルス」粒子の見掛け能力は、薬物導入システムのための物質として広範囲にわたって考慮されている。(リポゾームおよびミセルの形成する)ＰＥＧ脂質の親水性成分として、ポリ(エチレングリコール)(ＰＥＧ)の使用についての多くの報告がある、例えば、Ｋｒｉｓｈｎａｄａｓ ｅｔ ａｌ,Ｐｈａｒｍ.Ｒｅｓ.２０：２９７-３０２(２００３)を参照。さらに強固な「ポリマーゾーム」に自己集合する、自己集合性の両親媒性ブロック共重合体はまた、薬物可溶化および導入のための媒体として研究されている(Ｐｈｏｔｏｓ ｅｔ ａｌ,Ｊ.Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｒｅｌｅａｓｅ,９０：３２３-３３４(２００３))。また、Ｇｒｅｆ ｅｔ ａｌ.,Ｉｎｔ.Ｓｙｍｐ.Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｒｅｌｅａｓｅ Ｍａｔｅｒ.２０：１３１(１９９３)、Ｋｗｏｎ ｅｔ ａｌ.,Ｌａｎｇｍｕｉｒ,９：９４５(１９９３)、Ｋａｂａｎｏｖ ｅｔ ａｌ.,Ｊ.Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｒｅｌｅａｓｅ,２２：１４１(１９９２)、Ａｌｌｅｎ ｅｔ ａｌ.,Ｊ.Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｒｅｌｅａｓｅ,６３：２７５(２０００)、Ｉｎｏｕｅ ｅｔ ａｌ.,Ｊ.Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｒｅｌｅａｓｅ,５１：２２１(１９９８)、Ｙｕ ａｎｄ Ｅｉｓｅｎｂｅｒｇ,Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ,２９：６３５９(１９９６)、Ｄｉｓｃｈｅｒ ｅｔ ａｌ.,Ｓｃｉｅｎｃｅ,２８４：１１３(１９９９)、Ｋｉｍ ｅｔ ａｌ.、米国特許第６,３２２,８０５号、Ｓｅｏ ｅｔ ａｌ.、米国特許第６,６１６,９４１号およびＳｅｏ ｅｔ ａｌ.、欧州特許第ＥＰ ０５８３９５５号を参照。本能力におけるポリ(エチレンイミン)(ＰＥＩ)の使用はまた、オリゴヌクレオチドの導入を中心に、報告されている(Ｎａｍ ｅｔ ａｌ.、米国特許第６,５６９,５２８号、Ｗａｇｎｅｒ ｅｔ ａｌ.、米国特許出願番号第２００４０２４８８４２号)。同等の文脈で、Ｌｕｏらは、ポリヌクレオチドの導入に適しているＰＥＧ共役のポリアミドアミン(「ＰＡＭＡＭ」)デンドリマーをＭａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ ３５：３４５６(２００２)に記載する。
【０００６】
薬物を可溶化、分配、および導入する必要性に加えて、標的組織、腫瘍、または臓器に特に的を搾る標的薬物導入のための必要性がある。これは、通常、抗体または標的部位で細胞壁に対する特異親和性を有するその他のリガンドの結合により完了する。しかしながら、ＰＥＧは、ポリマー鎖の末端を除いて官能基が欠如し、末端基の大部分は、その他のブロック共重合体成分への結合により必然的に処理される。従って、ＰＥＧブロック共重合体への抗体または細胞接着分子などの標的部分の付着は、一般に非ＰＥＧブロックに限定され、あいにく共重合体の一部ではなく、自己集合した会合体のコロナに通常露出する。
【０００７】
ポリマー会合体にブロック共重合体の自己集合をもたらす相分離現象は、容易に改善することが可能であり、疎水性コアに架橋結合することにより、会合体の安定性を増加させる取り組みが行われている(欧州特許第ＥＰ ０５５２８０２号を参照)。またブロック共重合体の疎水性成分への薬物の共有結合の取り組みも行われている(ＰａｒｋおよびＹｏｏ、米国特許第６,６２３,７２９号、欧州特許第ＥＰ ０３９７３０７号)。
【０００８】
安定した、生体適合性のある、会合体の外部への標的部分の結合に適し、望ましい細胞内標的に薬物を運搬する場合、効率的である、薬物運搬システムを必要とする。
【発明の開示】
【０００９】
本発明は、分枝点部分を有する親水性骨格、およびこれらの分枝点部分で結合する疎水性分枝を含む、生体適合性のあるくし形ポリマー分子を提供する。本発明は、当該のポリマーから形成されたポリマー会合体の水性懸濁液を提供し、ポリマー会合体の疎水性コアで該化合物を組み込むことにより、薬物、着色料、ビタミンなどの不溶性または難溶性有機化合物を可溶化する方法を提供する。水性溶媒中で不水溶性有機種を可溶化する方法は、基本的に不水溶性有機種を水性または混合水性溶媒中で本発明のポリマーを接触する方法を含む。
【００１０】
特定の実施形態において、分枝点部分は、標的部分に対して結合点としての役割を果たすことができる反応性官能基さらに含む。特定の好ましい実施形態において、リガンドまたは抗体などの標的部分は、本発明のポリマーの分枝点部分に共有結合し、薬物は、標的薬物複合体を形成するために、会合体のコアに組み込まれる。
【００１１】
本発明は、本明細書に記載のくし形ポリマー、会合体、および標的ポリマー会合体および標的薬物複合体の調製方法をさらに提供する。生体内での薬物を十分に可溶化し、分配、導入するポリマー会合体を自己集合する本発明のポリマーは、非毒性、生体適合性であり、安定しており、外表面上に多数の細胞標的部分を有することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
「πポリマー」と本明細書に称される、本発明のポリマーは、交互分枝点部分Ｂおよび親水性、水溶性ポリマーブロックＡから形成される骨格を有するくし形構造を有し、各分枝点部分に結合した複数の疎水性側鎖Ｃを有する。それらは、本質的に式１に示される構造からなる。側鎖Ｃは、比較的短い、疎水性部分であり、脂肪酸分子、鎖またはオリゴマーであってよい。ｐの値は、理想的には、２、３、または４のいずれかの整数である。実際には、ほとんどの場合、側鎖は、化学反応を介して完全な有効性に欠けて導入され、概して、意図した整数でない、ポリマー調製に対するｐの平均値を生じる。非整数平均値はまた、下記に記載されるように、意図的に取得することができる。従って、本発明のポリマーにおけるｐの平均値は、１より大きく、４以下であってもよい(１＜ｐ≦４)。好ましい実施形態において、ｐは、約２から４、さらに好ましくは、１.５＜ｐ≦２である。
【００１３】
【化１】
【００１４】
骨格ポリマーブロックＡは、親水性および／または水溶性ポリマー鎖から選択され、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(プロピレングリコール)、ポリ(エチレンイミン)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(ビニルピロリドン)、多糖類などを含むがこれらに限定されるものではない。好ましくは、ポリマー単位Ａは、式のポリ(エチレングリコール)鎖-(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)m-であり、ｍは、１から１０,０００であり、好ましくは３から３,０００である。ポリマー鎖の末端官能基は、特徴付けられないが、本発明には関連するものではない。
【００１５】
様々な等級のポリ(エチレングリコール)の製造において、分子量の範囲を比較的狭く維持すると同時に、ポリマーの分子量を実質的に２倍にする、２つのポリ(エチレングリコール)鎖への２価リンカー部分(例、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル)を連結することは、当業界では既知である。得られる「ポリ(エチレングリコール)」分子は、非グリコールリンカー部分(例えば、ポリ(エチレングリコール)-ビスフェノールＡジグリシジルエーテル付加化合物、ＣＡＳ登録番号３７２２５-２６-６を参照)によりポリマー鎖の中点で必然的に中断される。高オリゴマー、すなわち、２つのビスフェノールＡジグリシジルエーテル部分で分離される３つのＰＥＧ鎖を有するオリゴマーはまた、既知であり、例えば、国際特許出願第ＷＯ ００／２４００８号を参照のこと。従って、本明細書において使用される、用語「ポリ(エチレングリコール)」および「ポリ(プロピレングリコール)」は、非グリコールリンカー単位を組み込むポリ(エチレングリコール)およびポリ(プロピレングリコール)ポリマー鎖を含み、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＢジグリシジルエーテル、ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、ハイドロキノンジグリシジルエーテルなどを含むがこれらに限定されるものではない。本明細書の目的のために、いかなる当該のリンカー部分を「モノマー単位」として数えない。
【００１６】
ポリマーブロックＡは、最も好ましくは、２０から５０のモノマー単位の長さを有する。ポリエチレングリコール鎖は、１つまたは２つの末端で、その他の部分へのリンカーとしての使用が好適な官能基で末端置換してもよく、アミノ、メルカプト、アクリレート、アクリルアミド、マレイン酸エステル、マレイミドを含むがこれらに限定されるものではない。ｎの値は、１から１０００であり、好ましくは、３から１００である。πポリマーの総分子量は、１０００から１００,０００ダルトン以上であり、好ましくは、２,０００ダルトン以上、さらに好ましくは、７,０００ダルトン以上である。
【００１７】
疎水性部分Ｃは、同一または異なってもよく、例えば、(１つ以上の親水性置換基で任意に置換された)直鎖炭化水素、(１つ以上の親水性置換基で任意に置換された)多環式炭化水素、疎水性アミノ酸、ペプチドおよびポリマーであってよい。好適な親水性置換基は、ヒドロキシル、エーテル、シアノ、およびアミド官能基を含むがこれらに限定されるものではない。特に、ω-ヒドロキシ、ω-シアノ、ω-アミド、またはω-アルコキシ置換基を有するＣ８からＣ２０アルキル基を意図する。これに関して、用語「置換基」とは、部分Ｃの炭化水素鎖または環系の炭素原子に対する、Ｏ、Ｎ、またはＳなどのヘテロ原子の置換を含む。従って、エーテルおよびアミド連鎖、および複素環をＣに組み込んでもよい。
【００１８】
疎水性部分Ｃは、好ましくは、相対的に短鎖(Ｃ８-Ｃ２０)脂肪酸であるが、短鎖オリゴマーであってもよい。好適なオリゴマーは、ポリ(グリコール酸)、ポリ(ＤＬ-乳酸)、ポリ(Ｌ-乳酸)などのオリゴヒドロキシ酸、およびポリ(グリコール酸)およびポリ(乳酸)ヒドロキシ酸の共重合体、およびポリ(アミノ酸)、ポリ(無水物)、ポリ(オルソエステル)、およびポリ(ホスホエステル)、ポリ(ε-カプロラクトン)、ポリ(δ-バレロラクトン)、ポリ(γ-ブチロラクトン)およびポリ(β-ヒドロキシブチラート)などのポリアクトンを含む。Ｃ部分はまた、コレステロール、コール酸、リトコール酸、疎水性ペプチドなどの疎水性分子から選択してもよい。各部分Ｃの分子量は、４０より大きく、好ましくは、５０から１,０００であり、最も好ましくは、１００から５００である。一般に、分子Ｃ-Ｈが、水中で実質的に不溶性である場合、いずれの部分Ｃは、本発明の使用に対して好適であると考えられる。
【００１９】
側鎖Ｃは、ポリマー鎖に沿って規則的かつ均一に、分散されないが、クラスタ［Ｃ］ｐにむしろ生じることが、本発明のくし形ポリマーの際立った特徴である。これらのクラスタは、ポリマー単位Ａの単分散の程度にもよるが、ポリマー鎖に沿ってほぼ規則的である。従って、共有分枝部分Ｂに結合する２つの側鎖Ｃ間の距離は、異なる分枝部分に結合する２つの側鎖間の距離とは異なる。
【００２０】
本発明の第２の実施形態において、分枝点部分Ｂは、１つ以上の反応性官能基Ｘをさらに含み、ポリマーは、実質的に式２に図示される構造からなる。
【化２】
【００２１】
式２において、個々の反応基Ｘは、同一、または互いに異なってよく、ポリマー２の組立中、必要である場合、任意にブロックまたは保護してもよい。ｒの平均値は、０(Ｘ基でない)から約４である場合がある。通常は、反応基は、分子種間の共有結合を形成するために有用である、従来知られている官能基から選択される場合がある。該基Ｘは、薬物分子、組織または細胞標的部分、ウイルス標的部分、マトリクス結合部分に対する結合点Fとしての役割を果たす(ステントまたはその他の医療装置の表面にコーティングする目的など)。ある実施形態において、単一結合点Ｘであってもよい。その他の実施形態において、３つまたは４つの異なる反応基の型であってもよい。マトリクス結合部分は、共有結合を経由するマトリクスに、特異的非共有結合相互作用(例、抗体抗原)、または非特異性相互作用(例、イオン対を経由または「疎水性」相互作用)を結合してもよい。好適な反応基Ｘは、-ＯＨ、-ＮＨ2、-ＳＨ、-ＣＨＯ、-ＮＨＮＨ2、-ＣＯＯＨ、-ＣＯＮＨＮＨ2、ハロアシル、アセトアセチル、-ＣＮ、-ＯＣＮ、-ＳＣＮ、-ＮＣＯ、-ＮＣＳなど、ビニル、アクリル、アリル、マレイン酸、桂皮酸などの反応２重結合、アセチレンカルボキシおよびアセチレンカルボキシアミド(Ｍｉｃｈａｅｌ付加、Ｄｉｅｌｓ-Ａｌｄｅｒ反応、および遊離基付加反応に適する)などの反応３重結合で用いる基を含むがこれらに限定されるものではない。
【００２２】
例示される細胞標的部分は、受容体に特異的なリガンド、抗体、およびアルギニン-グリシン-アスパラギン酸(ＲＧＤ)アミノ酸配列またはチロシン-イソロイシン-セリン-アルギニン-グリシン(ＹＩＳＲＧ)モチーフを所有するペプチドなどのその他の標的部分、上皮細胞増殖因子、血管内皮増殖因子および線維芽細胞増殖因子を含む増殖因子、シアル酸およびＮ-アセチルノイラミン酸誘導体などのウイルス表面リガンド、葉酸、メトトレキサート、プテロイン酸、エストラジオール、エストラトリオール、テストステロン、およびその他のホルモンなどの細胞受容体リガンド、マンノース-６-リン酸塩、糖類、ビタミン、トリプトファンなどを含むがこれらに限定されるものではない。抗体は、好ましくは、細胞特異的な表面抗原に対して行われる単クローン抗体であり、好適な標的部分は、完全抗体だけでなく、Ｆａｂ′２フラグメント、Ｆａｂ′フラグメントなどの活性抗原結合配列、または当該の抗体の活性抗原結合配列の単鎖ペプチドアナログを含む抗体フラグメントも含む。
【００２３】
ウイルス標的部分の例は、アミノアルキルアダマンタン、Ｆｕｚｅｏｎ（登録商標）、ＰＲＯ-５４２、ＢＭＳ-４８８０４３、シアル酸、２-デオキシ-２,３-ジデヒドロ-Ｎ-アセチルノイラミン酸、４-グアニジノ-Ｎｅｕ５Ａｃ２ｅｎ(ザナミビル)、オセルタミビル、ＲＷＪ-２７０２０１などのウイルス、オリゴペプチド、オリゴサッカライド、ウイルス表面、およびウイルス特異的な表面抗原に対して向けられる抗体および抗体フラグメントに結合するグリコペプチドに結合する、小分子リガンドを含む。好ましい実施形態において、本発明は、ウイルスノイラミニダーゼまたは血球凝集素のためのリガンドを有するπ-ポリマーを提供する。当該のポリマーは、自らの正当性において抗ウイルス特性を有することは既知であり、例えば、Ｔ.Ｍａｓｕｄａ ｅｔ ａｌ.,Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ５１：１３８６-９８(２００３)、Ｍ.Ｉｔｏｈ ｅｔ ａｌ.,Ｖｉｒｏｌｏｇｙ ２１２：３４０-７(１９９５)、およびＲｅｅｃｅ ｅｔ ａｌ.、米国特許第６,６８０,０５４号(２００４)を参照のこと。本発明のポリマーおよびポリマー会合体の抗ウイルス剤の疎水性コアは、１つ以上の従来の抗ウイルス剤で任意に満たしてもよく、ウイルス粒子の周辺に遊離に放出する。
【００２４】
医学的関連のその他の結合基は、小化学物質、ペプチド、抗体または抗体フラグメント、酵素または活性薬剤成分であってもよく、それらは、ホルモンまたはホルモン作用薬または拮抗薬、ウイルス結合で妨害する物質、細胞内侵入後、細胞周期または細胞過程で妨害する物質など、生物過程に影響を及ぼす場合がある。細菌、菌類、高等動物、および植物を含む、単細胞および多細胞生物の細胞を標的にしてもよい。ビオチンは、π-ポリマーに結合し、アビジンおよびストレプトアビジン結合タンパク質、ペプチド、および抗体、成長ホルモン、画像剤などのその他の標的または薬学的活性剤のために結合点として使用される場合がある。
【００２５】
「マトリクス」とは、有機物または無機物、ガラス、シリカ、または金属面などの表面、および沈着物、細胞外マトリクス、様々な種類のアミロイド斑などのタンパク質沈着、細胞表面、ウイルス表面、およびプリオンを含む、うまく特徴づけられる場合もある、一般の均質または不均質表面を意味する。
【００２６】
ガラスまたはシリカマトリクス結合部分の例は、ポリマーを含む当該の官能基を示す化学物質と同様に、種々のハロシラン、アルコキシシラン、アシルシランを含む。特定のマトリクスの物理化学的特性に基づいて、その他の結合基を考案することができる。例えば、ステントをコーティングするために使用される好適な結合部分は、当業者には既知である。
【００２７】
本発明の第３の態様において、該分枝点部分Ｂは、架橋ヒドロゲルの構造を形成するために、ポリマー鎖の別の場所にある、その他の分枝点部分に接続される。当該の架橋結合は、同種官能性または異種官能性を含む多官能部分とポリマーを反応することにより生じる場合があり、同種官能性または異種官能性のうちの少なくとも１つは、第１の分枝点部分上に位置するＣ上のＸまたは反応基と反応し、同種官能性または異種官能性のうちの少なくとも１つは、第２の分枝点部分でＣ上に示すＸまたは反応官能基と反応する。架橋結合はまた、ポリマー鎖Ａの末端官能基に連結を通じて行われる場合もある。当該の架橋ポリマーは、薬物分子または標的部分の結合に適する反応官能基を任意に含んでもよい。
【００２８】
分枝点部分Ｂは、通常は、複数の反応基を有する多官能分子から生じ、反応基のうちの２つは、親水性ポリマー単位Ａへの結合に適し、反応基のうちの２つは、疎水性部分Ｃへの結合に適する。部分Ｂは、上記に記載のように、追加の反応基Ｘを有する場合がある。
【００２９】
特に好ましい分枝点部分は、ジチオスレイトール(ＤＴＴ)、ジチオエリトリトール(ＤＴＥ)、またはマレイン酸の２つの分子を伴う２,３-ジアミノブタン-１,４-ジチオールの複合体である。部分Ａとして、ポリエチレングリコールを伴う本分枝点部分の合成は、以下の式３および３ａのポリマー骨格を生成する。
【化３】
[式中、ＹおよびＹ′は、同一または異なってよく、好ましくは、ＯＨ、ＮＨ2、ＯＮＨ2、ＮＨＯＨ、およびＮＨＮＨ2から選択される。]
好ましい実施形態において、ジチオールのヒドロキシルまたはアミノ基は、反応基Ｘであり、官能基ＹおよびＹ′は、Ｃ部分の結合点としての役割を果たすと同時に、標的または薬物部分の結合点としての役割を果たす。あるいは、基ＹおよびＹ′は、Ｃ部分を結合するためにヒドロキシルまたはアミノ基を使用すると同時に、結合点としての役割を果たす。
【００３０】
式３および３ａは、各硫黄原子は独立して、ＰＥＧエステルカルボニル基にαまたはβを結合することができることを送達することを意図している。本発明は、１つまたは双方のＣ-Ｓ結合で、位置異性体の混合物と同様に、単一異性組成物を含む。さらに、式１にある４つの不斉炭素のため、本発明は、すべてのキラル、メソ、ジアステレオ異性体およびその混合物を含む。
【００３１】
アセチレンジカルボキシル酸およびフランのＤｉｅｌｓ-Ａｌｄｅｒ付加化合物はまた、好適な分枝点部分としての役割を果たしてもよい。例えば、ＰＥＧおよびアセチレンジカルボキシル酸から生じるポリエステル４は、フランとのＤｉｅｌｓ-Ａｌｄｅｒ反応を行うことが知られている(Ｍ.Ｄｅｌｅｒｂａ ｅｔ ａｌ,Ｍａｃｒｏｍｏｌ.Ｒａｐｉｄ Ｃｏｍｍｕｎ.１８(８)：７２３-７２８(１９９７))。
【００３２】
【化４】
【００３３】
従って、３,４-２基置換フランとのＤｉｅｌｓ-Ａｌｄｅｒ反応により、５などの種を生成する場合があり、ポリマー５を反応基を提供するために、ヒドロキシル化またはエポキシ化により修正することができる(例、スキーム１のＸおよびＸ′)。
【００３４】
同様に、エチレンジアミン４酢酸２無水物とＰＥＧの反応は、式６のポリエステルを提供する。
【化５】
【００３５】
その他の好適な分枝点部分は、酒石酸、アセチレンジカルボキシル酸、ニトリロ３酢酸、３,４,３′,４′-ジフェニルスルホンテトラカルボキシル酸２無水物、３,４,３′,４′-ジフェニルエーテルテトラカルボキシル酸２無水物、ピロメリット酸２無水物、１,２-エタンジチオールおよび１,４-ブタンジチオールなどのアルカンジチオール、ビス(２-メルカプトエチル)エーテル、２-メルカプトエチルスルフィド、ジメルカプトプロパノール、ジメルカプトプリン、ジメルカプトチアジアゾール、ジメルカプトコハク酸、ベンゼンジメタンチオール、ベンゼンジチオール、ジハロゲン化ベンゼンジメタンチオール、ジハロゲン化４,４′-チオビスベンゼンチオールなどから生じる場合がある。
【００３６】
ＹおよびＹ′はＯＨであり、疎水性基Ｃは、カルボキシル酸基のアミド化またはエステル化によりポリマーに結合する場合がある。疎水性基Ｃは、好ましくは、比較的小さい(Ｃ８-Ｃ２０)および主に炭化水素部分であり、直鎖または分枝であってもよく、または１つ以上の環を含んでもよい。例は、ドデシルアミン、ペンタデシルアミン、コレステロール、およびコール酸から生じる共有結合部分を含むがこれらに限定されるものではない。便宜上、本発明のポリマーを示すが、最大２つの異なる疎水性側鎖を有する場合、２つ以上の疎水性化合物の混合物が、種々の疎水性側鎖を特定のポリマーに導入するために使用することができることを理解すべきである。
【００３７】
一具体例として、Ｘ＝ＯＨ、ｒ＝２である、式２のポリマーを、無水マレイン酸とポリエチレングリコールの反応により調製し、ポリエステル７を形成し、その後、ジチオスレイトールと反応させ、８を形成する。酸７は、その後、ｎ-オクタデシルアミンとアミド化し、望ましいくし形ポリマー９を形成する(スキーム２)。式９に示されるＤＴＴ派生アミドくし形ポリマーは、本明細書に「π-ポリマーＡ」と称され、スキーム２の特定ポリマー９は、「Ｃ１８-π-ポリマーＡ」と表す。
【００３８】
【化６】
【００３９】
ジチオスレイトールに対する２,３-ビス(ｔ-ブトキシカルボニルアミノ)ブタン-１,４-ジチオール(ＤｕＰｒｉｅｓｔ ｅｔ ａｌ.、米国特許第４,７５５,５２８号の方法により調製)の置換は、脱保護後、対応するアミノ官能化されたπ-ポリマー９ｂ(スキーム３)をもたらす。
【００４０】
【化７】
【００４１】
同様に、ブタンジチオール１０ｃの使用は、標的部分の順次結合に対して適切に、スペーサー基Ｌを伴い、一般構造９ｃのポリマーをもたらす(スキーム４)。スペーサー基Ｌは、基質分子へのリガンドまたはラベルの結合に使用するために、当技術分野において既知であるいずれかのスペーサー基であってもよく、Ｃ２からＣ２０アルキレンおよび１から１０の-ＣＨ2ＣＨ2Ｏ-単位を有するオリゴ(エチレングリコール)スペーサーを含むがこれらに限定されるものではない。
【００４２】
【化８】
【００４３】
その他の実施形態において、末端アミノ基を有するＰＥＧポリマーは、下記の構造１０〜１４に示されるように、ＡとＢとの単位間のアミド結合を有する例を調製するために使用してもよい。これらの各ポリアミドは、適切な環状無水物とＰＥＧジアミンＨ2Ｎ-(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)mＣＨ2ＣＨ2-ＮＨ2の反応を通して生じる場合がある。
【化９】
【００４４】
中性状態下で、上記のアミド酸は、予想生成物である。加熱しながら、イミド形成を期待することができ、少数の反応基を有するポリマーをもたらすが、それでも疎水性Ｃ部分の結合に適している。あるいは、ペンダント側鎖ＣをポリマーＡブロックの末端に添加することができ、重合時に、分枝点部分は発生する可能性がある(スキーム５)。
【００４５】
【化１０】
【００４６】
１,３-ジアミノプロパンなどの単一ジアミンに加えて、スキーム５に示されるように、(任意に仮面性)反応官能基Ｘを有するジアミンを使用してもよく、標的部分の結合に適するポリマー１５を生じる(スキーム６)。下記の式において、ｐは、０〜４の範囲であってもよく、各Ｘは独立して、存在する可能性のあるいずれかの他の基Ｘと同一または異なる。反応基Ｘは、ペンダントである必要はないが、例えば、モノマーＨ2Ｎ-(ＣＨ2)3-ＮＨ-(ＣＨ2)3-ＮＨ2などの場合、ジアミンを作製する原子の鎖内でＮＨ基であってもよい。
【００４７】
【化１１】
【００４８】
上記のように調製されたあるπ-ポリマーは、さらに誘導体化に適する反応基Ｘを有し、小分子、ペプチド、ヌクレオチド、糖類、抗体など標的部分を結合し、２官能性または多官能性架橋剤を通じてポリマー鎖の架橋結合に影響を及ぼす。特定の実施形態において、ポリマー鎖上の反応基の部分的な誘導体化は、種々の異なる反応基を有するπ-ポリマーを生成するために行われ、単一ポリマー鎖に種々の標的および薬物部分の結合を可能にする。従って、実施例１のπ-ポリマーへのアクロイルクロリド(または無水マレイン酸)の不足当量の添加は、ポリマーにアクリロイル(またはマレイル)基および残余ヒドロキシル基の双方を提供するであろう。続いて、例えば、メルカプト-カルボキシル酸ＨＳ-(ＣＨ2)3-ＣＯＯＨの不足当量のＭｉｃｈａｅｌ付加は、ポリマーにヒドロキシル、アクリロイル、およびカルボキシル基を提供するだろう。試薬の不足当量により残されるいずれかの残余反応基に加えて、システインの添加は、アミノおよびカルボキシル基を導入する。
【００４９】
多官能性π-ポリマーへの別の方法は、疎水性鎖Ｃの留分の意図的な削除を含む。例えば、実施例１のπ-ポリマーは、アミド化工程において、ペンダント形成のアルキルアミンンの量を限定する単一処置により、未反応のカルボキシル酸基で調製することができる。さらに別の方法は、反応基Ｘを含むアミンの混合物の留分の、アミンの混合物とのアミド化である。また、適切な状態下で(ステップＡの過剰無水マレイン酸およびステップＢの過剰ＤＴＴ)、遊離チオール基の望ましい集団を有するポリマー調製を生成する場合がある。
【００５０】
実施例１のπ-ポリマーは、意図的に、骨格内でＤＴＴ部分から生じるヒドロキシル基を含み、反応基Ｘとしての役割を果たす。炭酸塩／重炭酸塩緩衝液の存在下で、水媒体のアクロイルクロリドまたはメタアクロイルクロリドとこれらの基のエステル化は、-ＯＨ基上にアクリロイル置換をもたらす。アクリレートポリマーは、容易にラジカル重合(アクリル酸化合物などのラジカルモノマーまたはビスアクリル酸化合物などの架橋の添加に関わらず)を受けることができ、薬物導入を制御するため、および局所使用のため(皮膚用パッチ剤または軟膏など)に適するヒドロゲル(ポリマー貯蔵または蓄積の役割を果たす)を得る。
【００５１】
【化１２】
【００５２】
アクリル基はまた、特に、タンパク質、酵素、ペプチド、抗体、Ｆａｂ′２フラグメントまたはＦａｂ′フラグメント、もしくはその他の標的部分内のシステイン残余のアクリル基とＭｉｃｈａｅｌ付加を受けることができる(スキーム７)。乾燥後、反応ヒドロキシル基を有するπ-ポリマーは、マレイン酸エステル基、Ｍｉｃｈａｅｌ受容体を結合するために、遊離カルボン酸基を生成すると同時に、無水マレイン酸とエステル化することもできる。得られるポリマーにおいて、特に、タンパク質、酵素、ペプチド、抗体、Ｆａｂ′２フラグメントまたはＦａｂ′フラグメント、もしくはその他の標的部分内のシステイン残余のアクリル基などのチオールと、マレイン２重結合は、Ｍｉｃｈａｅｌ付加に利用可能である。(スキーム８)、およびカルボキシル基は、薬物またはリガンドのアミノ基、またはタンパク質およびペプチドのリジン残基に結合させることに利用可能である。
【００５３】
異なる部分は、アミド化を行い、新規に導入した(または従来利用可能な)カルボン酸基にさらに結合してもよい。従って、少なくとも２つの異なる標的部分は、飽和反応状態下でさえ、結合することができる(すなわち、結合部分は、化学量の過剰において存在する)。
【００５４】
ペンダントカルボキシレート基を有するポリマーは、標準の結合の状態下で、アミンとアミド化することができ、Ｃｕｒｔｉｕｓ再配列を行い、イソシアネート基に変換することもでき、その後、尿素およびカルバメートをそれぞれ形成するために、アミンまたはアルコールと結合する。かかる反応は、疎水性基Ｃを導入、または標的部分を結合するために使用することができる。
【００５５】
遊離アミンをジアミンと反応基の１つを少なくとも部分的に反応させることにより、ポリマー内に導入することができる。反応物の状態下で、アミン基の１つを保護するか反応しないように、ジアミンを選択しなければならない。２つのアミノ基のｐＫａが大幅に異なるため、後者は、多くの場合、約７.５のｐＨで、エチレンジアミンを使用して完了することができる。好ましくは、本アミド化は、疎水性ペンダント基の導入後、分離工程として実行される。カルボン酸基を有するペプチドまたは別の分子は、その後、本遊離アミンのアミド化により結合することができる。
【００５６】
【化１３】
【００５７】
従って、飽和状態下でさえ、３つもの異なるペプチドまたはその他の標的部分をチオール、アミンまたはヒドロキシル、およびカルボキシル酸基を介して、π-ポリマーに結合することができる。
【００５８】
ヒドロキシルおよびチオール基はまた、アジリジンまたはハロアルキルアミンン(ブロモエチルアミンまたはクロロエチルアミンなど)との反応により、第１アミンに変換することができる。システアミンとのアミド化は、ジスルフィドを導入し、ペプチドまたは抗体のシステインによりペプチドまたは抗体を結合するために直接反応できるか、まず、ペプチドまたは抗体とのさらなる反応のために、例えば、アミノエタンチオールまたはＤＴＴを低減することができる。
【００５９】
部分的な反応を行うことにより、本発明のポリマーにさらに反応官能基を導入することができ、それには、(１)アクリルまたはマレイン酸誘導体などのチオール反応基、(２)アミノまたはヒドロキシルなどのカルボキシル酸反応基、(３)カルボキシルなどのアミン反応基、および(４)メルカプトなどのジスルフィド反応基を含むがこれらに限定されるものではない。ポリマー分子あたりの当該の添加官能基数は、１／ｒからｒの数倍であってよく、使用した試薬および使用した量により異なる。
【００６０】
あるいは、２つ以上の特異的リガンドは、例えば、ウイルスまたは細胞表面への結合の特異性を改善するために結合することができる。２つ以上の特異的リガンドはまた、例えば、あるリガンドがウイルス粒子を標的化し、別のリガンドが食細胞への結合を促進することができ、それによって、ウイルス粒子を食細胞の近接または食細胞との接触をもたらし、ファゴサイトーシスを促進するなど、異なる細胞内標的間で相互作用をもたらすために使用することもできる。
【００６１】
当該の誘導体化は、異なる官能基結合(アミン、カルボキル酸、およびチオールなど)を通して、３つ以上の異なる標的部分および／またはポリマーへの治療的部分の結合を可能にする。従って、組織特異的標的剤、画像剤、および治療剤を単一ポリマー鎖に結合し、その後、ポリマーの自己集合は、標的の分配および有効性を監視できる標的化された治療剤を得るであろう。
【００６２】
本発明のポリマーの繰り返し単位へのリガンド結合は、ポリマー鎖上およびナノ粒子表面上にリガンドの多価表示を提供する。多価表示は、多くの場合、標的の親和性の大幅な増加をもたらす。例えば、多価抗体は、正常の２価抗体よりも標的の除去にさらに効果的である。炭水化物結合タンパク質および炭水化物は、本来は多価であり、一価である場合、効果がないことは既知である。同様に、多価ペプチドおよび炭水化物標的部分は、モノマー単独よりもさらに効果的であろう。ポリマー結合によるＭＷの増加は、ペプチドおよびその他のリガンドの腎クリアランス率の低下をもたらす。さらに、ＰＥＧ骨格は、免疫学的監視の回避を含む、ＰＥＧ付加の有益性と同様に、ペプチドの有益性を得た。
【００６３】
さらに、多価標的部分は、多価標的(例えば、ウイルス粒子)を装飾し、一価標的部分よりもさらに効果的に中和する。多価形式の複数の(異なる)ペプチドを表示する能力は、強化した特異性をもたらすことができる。例えば、真のＨＩＶ特異性(ＨＩＶウイルス結合)ポリマーを、ＣＤ４結合領域に対応するペプチド、ウイルスのＣＣＲ-５またはＣＸＣＲ-４結合領域に対応する別のペプチド、あるいは、その他の受容体(ＣＸＣＲ-４またはＣＣＲ-５のそれぞれ)に対応する第３のペプチドに結合することにより構築することができる。当該のポリマーは、ウイルスの結合領域を完全に覆うことができ、細胞に結合できないウイルスを得、それによって、非感染を可能にした。さらに、ポリマーの界面活性剤特性は、結合によりウイルス構成自体の不安定化をもたらす場合がある。ペプチドの代わりに、同一の結合形態を妨げる小分子(ＣＤ４、ＣＣＲ-５、ＣＸＣＲ-４)、またはペプチドと分子の混合物、好ましくは、相補的活性を伴う混合物を使用することができる。得られるポリマーは、いかなる遊離ウイルスの非感染を得ることができ、それ故に、コンドームの潤滑油などの成分として使用することにより感染の拡散を阻止するのに適している。さらに、当該のポリマーをＨＩＶの重荷を低減するために患者に注射する場合がある。
【００６４】
一般に、ＤＴＴなどの多官能性の試薬を使用する場合、ＤＴＴまたは類似の副作用があるカルボキシル酸のエステル化を通してポリマー鎖の部分的な架橋結合がある場合がある。例えば、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル残渣に関連する、ＰＥＧ鎖の中心領域の第２ヒドロキシル基はまた、ＰＥＧ出発物質に存在する場合、架橋結合の一因となる場合がある。得られる架橋結合のヒドロゲル構造はまた、有用な物質である。例えば、本架橋結合の範囲の好適な増加または選択的な架橋剤(例えば、ビソキシラン(ｂｉｓｏｘｉｒａｎｅｓ)など)を使用して明示的架橋結合により、薬物に対して持続性薬剤としての役割を果たす適応性のあるヒドロゲルである物質を生成することができる。物質を適切に修正することにより(例、ＰＥＧの長さをさらに低くする、カルボン酸基をさらに解放する、好適なアクリル基の結合)、ステントなどの装置で固定するか、接着性パッチまたは皮下挿入パッチのためのパッドなどの装置に吸収するかのいずれかを支持することができる貯蔵としての役割を果たす直鎖または架橋結合したヒドロゲル物質を生成することができる。一般に、当該の架橋結合した物質は、強化した、標的放出よりむしろ制御した放出に適している場合がある。
【００６５】
本発明のくし形ポリマーは、水性溶媒系において、難溶性物質の可溶化に有用である。水性溶媒中の物質を可溶化する方法は、物質およびポリマーの水溶性複合体を形成するために、水存在下で、本発明のくし形ポリマーと難溶性物質を接触するステップを含む。あるいは、水性有機エマルジョンと蒸発により除去した有機溶媒の２相において、ポリマーおよび可溶化される物質を混合することができる。例示される工程は、米国特許第６,８３８,０８９号で記載され、参照により本明細書に組み込まれる。ほとんどの場合、ポリマーは、Ａブロックが粒子の水性懸濁液を安定性を維持させるために界面の遊離エネルギーを十分に低減する親水性コロナを形成すると同時に、粒子のコアを融合する疎水性Ｃ鎖間で融解する難溶性物質を有するナノ粒子に自己集合することが考えられる。
【００６６】
場合によっては、難溶性物質は、コアに完全に溶解することができないが、粒子のコアで、Ｃ鎖で取り囲まれ、Ｃ鎖に停止している固体ナノ粒子として存在することができる。本発明のために、これは程度の違いであり、本発明の実践として、難溶性物質を有するＣ鎖の混合のいかなる特定の程度に依存しない。物質は、場合によっては、Ｃ鎖間の分子レベルで溶解することができるが、その他の場合には、Ｃ鎖環境からの相分離のいずれかの程度を示すことができる。場合によっては、当該システムは、温度の機能として、ある状態から別の状態に移動することを予想することができる。
【００６７】
疎水性Ｃ部分を修正することにより、ポリマー粒子の疎水性コアの溶媒力を修正することができる。好適な修正は、疎水性コアの極性率および／または分極率を増加するために、ヒドロキシル、エーテル、アミド、およびシアノ官能基などの１つ以上の親水性置換基の導入を含むがこれらに限定されるものではない。
【００６８】
これらのポリマーにより溶解される難溶性物質は、脂溶性ビタミンおよび栄養素を含み、ビタミンＡ、Ｄ、ＥおよびＫ、カロチン、コレカルシフェロール、およびコエンザイムＱ、ドセタキセル、アムホテリシンＢ、ナイスタチン、パクリタキセル、ドキソルビシン、エピルビシン、ルビテカン、テニポシド、エトポシド、ダウノマイシン、メトトレキサート、マイトマイシンＣ、シクロスポリン、イリノテカン代謝産物(ＳＮ-３８)、スタチン、およびステロイドなどの不溶性薬剤、着色料、光力学剤、造影剤、および核酸、核酸類似体および核酸複合体を含むがこれらに限定されるものではない。核酸類似体は、チオリン酸塩およびペプチド核酸などの種類を含み、核酸複合体は、陽イオンまたはポリカチオン性の種の実質的な電荷中和量を有するオリゴ核酸のイオン結合型錯体である。
【００６９】
本開示のために、多くの場合、中性薬学的組成物の必要性があるため、中性ｐＨで不溶性である薬剤は、「難溶性」であると見なされる。例えば、シプロフロキサシンは、ｐＨ４.５以下で、水中に無理なく溶解できるが、本ｐＨは、薬物が眼球投与のために処方される場合、極めて刺激させる可能性がある。本発明のポリマーは、ｐＨ７で生理食塩水中にシプロフロキサシンを可溶化できる。また、本開示のために、「難溶性」は、水性媒体におけるいかなる物質の溶解度は、溶解度の増加が改良された、またはさらに有用な組成物を得ることを意味することを理解するべきである。従って、例えば、静脈内投与用の単位用量が５ｇである場合、２ｇ／リットルの範囲で中度に溶解される薬剤は、「難溶性」である。
【００７０】
薬学的活性種を可溶化するための本発明のポリマーの能力の結果として、本発明はまた、薬学的組成物を提供し、それには、１つ以上の薬学的活性剤の治療有効量との併用で本発明の１つ以上のπ-ポリマーを含む。本発明のポリマーは、効果的な有効量を得ることができ、そうでなければ、薬学的活性剤の効果がない量である。従って、本開示の目的のために、「治療有効量」は、総体的な組成物が効果的である薬剤の量である。
【００７１】
本明細書に記載のすべての特許、特許出願、および出版物は、参照することにより本明細書にすべて組み込まれる。
【実施例】
【００７２】
１.一般手順
本発明はまた、本発明のくし形ポリマーの調製のための工程を提供する。これらのポリマーの合成は、下記に記載の手順に従い、当業者による有機合成について、容易に実施される。主要な出発物質はポリエチレングリコールであり、好ましくは、使用前に乾燥させる。これは、気泡の形成が停止するまで、高温で、融解されたＰＥＧを真空下で撹拌することにより、便宜的に実施される。これは、ＰＥＧの質により異なるが、８〜１２時間かかる場合がある。乾燥した時点で、ＰＥＧは、アルゴン下で永久保存することができる。例えば、１４３０〜１５７０の分子量分布を有する商用の多分散系の「ＰＥＧ１５００」など、市販のＰＥＧの産業用および研究用の等級を本発明のポリマーの生成において使用することができる。当該の物質は、ＰＥＧ鎖の中央で第２ヒドロキシル基を導入する、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルに組み込むことができる。本発明のポリマーが最も再生可能で均一な品質を有することを確証するために、ＰＥＧは、好ましくは、ビスフェノールＡがなく、低分散性がないことである。アラバマ州ハンツビルから市販されているＮｅｋｔａｒ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ(以前は、Ｓｈｅａｒｗａｔｅｒ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ)、およびノルウェーオスロから市販されているＰｏｌｙｐｕｒｅ ＡＳなど、９５％より多い単分散であるＰＥＧポリマーが最も好ましい。特に好ましいＰＥＧの例は、９５％より多いＨＯ(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)28Ｈ、分子量１２５２である「ＰＥＧ-２８」である。
【００７３】
すべての反応は、磁気または好ましくは、機械的撹拌を使用し、窒素またはアルゴンなどの不活性雰囲気下で実施される。
【００７４】
ステップＡにおいて、乾燥ＰＥＧを溶解し、無水マレイン酸(ＰＥＧモルあたり２モル)を撹拌しながら添加する。無水マレイン酸の量は、ＰＥＧ末端のヒドロキシル基の数にできるだけ一致させるべきである。無水マレイン酸の不足は、ヒドロキシル末端ポリマー鎖をもたらす一方で、無水マレイン酸の過剰は、次のステップにおいてチオール基を消費し、早期の連鎖停止および末端カルボキシル基をもたらす。反応温度は、臨界ではなく、工程は、４５℃から１００℃の温度で、便宜的に実施することができる。本反応の好ましい温度は、６５℃から９０℃である。高温を使用する場合、無水マレイン酸は昇華する傾向があり、ステップでは、無水マレイン酸が溶液に残っていることを確認するべきである。ヘッドスペースを最小化し、油浴の反応槽に浸すことは、効果的な方法である。
【００７５】
選択温度により異なるが、本反応は２時間以内に完了する、もしくは一晩実施することができる。本反応をシリカゲルプレート上のＴＬＣで監視してもよく、本反応は、無水マレイン酸の消失後まで継続される。視覚コントラスト、ＵＶ、およびヨード染色はすべて、ＴＬＣプレートを試験するために使用することができる。
【００７６】
ステップＢにおいて、ステップＡで生成された粗製ＰＥＧビス-マレイン酸エステルエステルをジチオスレイトール(ＤＴＴ)およびＮ,Ｎ,Ｎ′,Ｎ′-テトラメチルエチレンジアミン(ＴＥＭＥＤ)(流動性が必要である場合、水添加を伴う)と混合し、混合物を７０℃で撹拌した。本反応は、粘度の急増で示されるように、３０分以内で完了する。ＤＴＴの最適量より多く、または少なく使用する場合、生成物の分子量は減少する。生成物の分子量はまた、必要であれば、ＴＥＭＥＤをＴＥＡなどの効果の弱い第３アミン塩基で置換することにより、減少させることができる。
【００７７】
ステップＣにおいて、十分な水を反応混合物に添加し、粘度を低下させ、ポリマー中にカルボキシル酸基の１モルあたり０.１モルのＮ-ヒドロキシスクシンイミド(ＮＨＳ)および１.０５モルのヘキサデシルアミンを添加する。(ＮＨＳの量は、副作用の範囲を最適に最小化することを示す。)Ｎ-(３-ジメチルアミノプロピル)-Ｎ′-エチルカルボジイミド(ＥＤＣ)の過剰(カルボキシル酸基の１モルあたり１.４ｍｏｌのＥＤＣ)をその後、撹拌を維持するために必要な水をさらに添加すると同時に、部分に添加する。本反応混合物のｐＨは、７以上に維持し、好ましくは、９〜１１であり、アルキルアミンンの反応性を最適化する。ドデシルアミンとの反応は、約４０〜４５℃で実施され、一方、オクタデシルアミンとの反応での温度は、約５５℃〜５７℃である。残ったアルキルアミンンの一定レベルを観察するまで、通常は一晩実施後、反応をＴＬＣで観察する。
【００７８】
本反応混合物を約３.０から約４.５のｐＨに酸性化し、室温で約２４時間撹拌し、未反応のＥＤＣを破壊し、その後、１Ｎ ＮａＯＨを使用して、ｐＨ７.０に滴定する。本最終反応混合物を約８００ｘｇで１〜３時間、遠心分離機で分離し、固体混入物質および副生成物を除去する。
【００７９】
遠心分離後、本浮遊物をＧＰＣカラム(ＴｏｙｏｐｅａｒｌTM、ＳｅｐｈａｄｅｘTM、ＳｅｐｈａｃｒｙｌTM、ＢｉｏｇｅｌTMなど)上でクロマトグラフすることができる。しかしながら、πポリマーは、両親媒性物質であり、混入物質の除去を複雑にする、最もＧＰＣカラム包装に対する親和性を示す。あるいは、本ポリマーを大孔径の疎水性相互作用カラム(例えば、米国ペンシルバニア州モントゴメリビルのＴｏｓｈｏｈ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ製、ＴＯＹＯＰＥＡＲＬTMＰｈｅｎｙｌ ６５０Ｃ)上でクロマトグラフでき、水中のメタノール勾配で希釈する。好ましくは、酸性水および中性水のいくつかの変化に対して、本反応混合物を透析し、低分子量の出発物質および反応副生成物を除去する。
【００８０】
本反応混合物はまた、ブタノン、イソプロパノール、ブタノールまたはその他の極性有機溶媒で抽出し、有機不純物を除去してもよいが、両親媒性高分子の相当量が、抽出溶媒に放出される。好ましくは、本反応混合物は、限外ろ過を行い、好適な細胞膜を使用して、使用するろ過膜の分画により異なるが、５ｋＤａ〜１０ｋＤａ、１０ｋＤａ〜３０ｋＤａ、３０ｋＤａ〜５０ｋＤａなどの分子量に生成物を分画する。本ポリマーの水溶液は、ろ過膜または培地の選択により異なるが、滅菌溶液またはウイルス遊離溶液を生成するために全量ろ過を受ける場合がある。
【００８１】
２.π-ポリマーの合成
実施例１：ＰＥＧ-ジ(アルキルアミドスクシニル)ジチオエーテル中間分子量ポリマー(Ｃ１６-π-ポリマーＡ)
【００８２】
ポリエチレングリコール(ＰＥＧ-１５００、Ｓｉｇｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ.)を気泡の形成が停止するまで８０℃で真空下で乾燥させた。(ＰＥＧの質により異なるが、８〜１２時間)。乾燥ＰＥＧは、アルゴン下で乾燥させ、永久保存することができる。
【００８３】
乾燥ＰＥＧを油浴のアルゴン下で溶解し、無水マレイン酸(１モルのＰＥＧあたり２モル、不純物に対して修正)を撹拌しながら徐々に添加した。混合物をアルゴン下で９０℃で撹拌した。無水マレイン酸は昇華する傾向があるため、ヘッドスペースを最小化し、全反応槽を反応温度で維持した。容器壁上のいかなる濃縮した無水マレイン酸を擦り取り、反応混合物に戻した。反応物の進行は、別々に溶媒として、エタノールおよびヘキサンを使用して、ＵＶ視覚化およびヨード染色を伴い、シリカゲルプレート上のＴＬＣで監視された。反応を無水マレイン酸の消失後１時間継続した。
【００８４】
粗製ＰＥＧジマレイン酸エステルを２容積の水で希釈した。その後、水(ＴＥＭＥＤの１容積あたり２容積の水)にジチオスレイトール(ＤＴＴ、ＰＥＧの１当量あたり１.０１当量)およびＮ,Ｎ,Ｎ,Ｎ′-テトラメチルエチレンジアミン(ＴＥＭＥＤ、１.０２当量)を加えた溶液を反応混合物に撹拌しながら添加した。反応物をアルゴン下で、７０℃で２.５時間撹拌し、室温で一晩放置し、その後、７０℃で２時間再度撹拌した。反応物をＴＬＣで監視し、ＤＴＴの完全消失において完全判断を行った。
【００８５】
水を上記の反応混合物を添加し、混合物を撹拌できるまで(約２５％の固体で)、粘度を低下させ、混合物をアルゴン下で６５℃で撹拌し、Ｎ-ヒドロキシスクシンイミド(ＰＥＧ-ジマレイン酸エステル-ＤＴＴポリマーにおいてカルボキシル酸基の１モルあたり０.１モル)、ヘキサデシルアミン(ポリマーにおいてカルボキシル酸基の１モルあたり１.０５モル)およびＮ-(３-ジメチルアミノプロピル)-Ｎ′-エチルカルボジイミド(ＥＤＣ、ポリマーにおいてカルボキシル酸基の１モルあたり０.５６モル)の順次で添加した。混合物をアルゴン下で１時間撹拌し、ＥＤＣの第２部分(ポリマーにおいてカルボキシル酸基の１モルあたり０.５６モル)を添加した。別の時間後、ＥＤＣの第３部分(１モルのカルボキシル酸あたり総量の１.４モルのＥＤＣに対して、ポリマーにおいてカルボキシル酸基の１モルあたり０.２８モル)をさらに添加し、加水分解のＥＤＣの消失の原因となった。流動性を維持する必要がある場合、さらに水を添加し、添加した固体が、懸濁液の撹拌を困難にする場合、必要に応じて、１Ｎ ＮａＯＨを添加することにより、ｐＨは８から１０に維持された。混合物をアルゴン下で６５℃で一晩撹拌し、アルキルアミンンが安定した濃縮に達することを示すまで、ＴＬＣ(シリカエタノール)で監視し、その後、さらに４時間撹拌した。その後、約４.５のｐＨまで反応混合物を１Ｎ ＨＣｌで酸性化し、２４時間撹拌し、未反応のＥＤＣを破壊し、追加の１Ｎ ＮａＯＨの滴下によりｐＨ７.０まで調節された。ドデシルアミンとの反応は、約４０〜４５℃で実施され、一方、オクタデシルアミンとの反応での温度は、好ましくは、約５５℃〜５７℃である。
【００８６】
混合物を遠心瓶に移し、約８００ｘｇで２時間卓上遠心分離機で回転させ、残留物を分離した。遠心分離後、反応混合物をイソプロパノールで抽出し、有機不純物を除去した。イソプロパノール抽出の代替物として限外ろ過が好ましい。
【００８７】
本方法により、以下のアミノ化合物をポリマーに共役する。
実施例１ａ：ウンデシルアミン
実施例１ｂ：オクタデシルアミン
実施例１ｃ：４-ノニルベンジルアミン
実施例１ｄ：３-［(４-フェノキシ)フェニル］プロピルアミン
【００８８】
実施例２：ＰＥＧ-ジ(アルキルアミドスクシニル)ジチオエーテル高分子量ポリマー
無水マレイン酸の１モルあたりの０.５５モルのＤＴＴおよび０.５５モルのＴＥＭＥＤを使用することを除いては、実施例１を参照にした手順に従った。粘度が急速に蓄積される場合、活発な撹拌を必要とした。反応物のほとんどは、５〜１０分以内に完了し、温度が５５℃から８０℃に上昇する場合、さらに４時間にわたって、ゆっくりと完了したことを示した。
【００８９】
実施例３：ＰＥＧ-ジ(アルキルアミドスクシニル)ジチオエーテルポリマー
ポリマーにおいて、カルボキシル酸基の１モルあたりの１.５モルのドデシルアミンを使用することを除いては、実施例１を参照にした手順に従った。Ｎ-ヒドロキシスクシンイミド(ＮＨＳ、カルボキシル酸基の１モルあたりの１.０モル)および１,１′-カルボニルジイミダゾール(ＣＤＩ、カルボキシル酸基の１モルあたりの３.０モル)を添加し、反応物を８０℃で４時間撹拌し、上記のように処理した。
【００９０】
本方法により、以下のアミノ化合物をポリマーに共役する。
実施例３ａ：ウンデシルアミン
実施例３ｂ：テトラデシルアミン
実施例３ｃ：オクタデシルアミン
実施例３ｄ：デヒドロアビエチルアミン
実施例３ｅ：コレステロール２-アミノエチルエーテル
実施例３ｆ：１０-フェノキシデシルアミン
実施例３ｇ：セバシン酸ヒドラジド
実施例３ｈ：オレイン酸ヒドラジド
実施例３ｉ：デヒドロアビエチン酸ヒドラジド
実施例３ｊ：コール酸ヒドラジド
実施例３ｋ：パルミチン酸ヒドラジド
【００９１】
実施例４：ＰＥＧ-ｃｏ-(アルキルアミドコハク酸エステル)ポリマー
乾燥ジエチルエーテル(１０ｍｌ)のＰＥＧ(６.６６ｍｍｏｌ)およびトリエチルアミン(２.３２ｍｌ、１６.６５ｍｍｏｌ)の溶液をアルゴン下で０℃で冷却し、塩化メタンスルホニル(１.０３ｍｌ、１３.３２ｍｍｏｌ)で滴下処理した。１時間、０℃で撹拌を継続し、その後、室温で２時間撹拌した。エーテルを蒸発させ、溶液からろ過したトリエチルアミン塩酸塩を沈殿させるために、乾燥アセトン(１５ｍｌ)を残留物に添加した。ろ液を臭化リチウム(２.３１ｇ、２６.６４ｍｍｏｌ)で処置し、２０時間、還流加熱した。その後、混合物をヘキサンで希釈し、ＣｅｌｉｔｅTM(０.５ｃｍ)で覆われたシリカ(３ｃｍ)の短カラムでろ過し、ヘキサンで溶離した。ろ液を乾燥し、ろ過し、α,ω-ジブロモ-ＰＥＧを油に放置するために蒸発させる。
【００９２】
α,ω-ジブロモ-ＰＥＧをＧｏｄｊｏｉａｎらのＴｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔｅｒｓ,３７：４３３-６(１９９６)の方法により２,２-ジブチル-４,５-ビス(メトキシカルボニル)-１,３,２-ジオキサスタンノランの１当量で反応させる。得られるジメチル酒石酸塩-ＰＥＧポリエーテルをメタノールのＫＯＨで鹸化し、その後、上記の実施例１および３に記載のように、ドデシルアミンまたはヘキサデシルアミン、または実施例３ａ〜３ｋのアミンでアミド化する。
【００９３】
実施例５：ＥＤＴＡ２無水物とのＰＥＧ共重合
実施例１に記載の方法で、乾燥ＰＥＧをエチレンジアミンテトラ酢酸２無水物と反応させ、その後、実施例１に記載のドデシルアミンと、または実施例３に記載のヘキサデシルと、または実施例３ａ〜３ｋに記載のアミンとアミンアミド化する。
【００９４】
同様の方法で、以下の２無水物をＰＥＧで共重合し、アミド化する。
実施例５ａ：ナフタレンテトラカルボン酸２無水物
実施例５ｂ：ペリレンテトラカルボン酸２無水物
実施例５ｃ：ベンゾフェノンテトラカルボン酸２無水物
実施例５ｄ：４,４′-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物
実施例５ｅ：ブタンテトラカルボキシル酸２無水物
実施例５ｆ：ビシクロ(２,２,２)オクト-７-エン-２,３,５,６-テトラカルボキシル酸２無水物
実施例５ｇ：ジエチレンテトラアミン５酢酸２無水物
実施例５ｈ：３,４,３′,４′-ジフェニルスルホンテトラカルボキシル酸２無水物
実施例５ｉ：３,４,３′,４′-ジフェニルエーテルテトラカルボキシル酸２無水物
実施例５ｊ：ピロメリット二無水物
【００９５】
実施例６Ａ：ペンダントチオエーテルとのＰＥＧ-ジアミン共重合体
実施例１に記載のように調製されたＰＥＧジマレイン酸エステルを実施例１のＤＴＴ２使用される同様の手順を使用して、ドデカンチオール(ＰＥＧジマレイン酸エステルの１当量あたり２当量)と反応させる。重合が行われない場合、希釈する必要はなく、反応を溶解ＰＥＧ-ジマレイン酸エステルにおいて行う。ＴＥＭＥＤ触媒を添加してから、チオールを添加する。ＴＬＣを使用して、出発物質の消失後、反応を行った。蒸発によるアルキルチオールの消失が有意になる時点までの温度を使用することができる(約１００℃まで)。わずかな過剰アルキルチオールをマレイン基を完全飽和するために使用してもよい。臭気またはＴＬＣでなにも検出されなくなるまで、過剰アルキルチオールを窒素またはアルゴンで散布および／または真空下で加熱することにより反応の終わりで除去する。
【００９６】
本方法により、以下のチオールをＰＥＧジマレイン酸エステルに共役することができる。
実施例６Ａａ：メルカプトコハク酸ジ-ｔ-ブチルエステル
実施例６Ａｂ：テトラデカンチオール
実施例６Ａｃ：ヘキサデカンチオール
実施例６Ａｄ：２-メルカプトエタンスルホン酸
実施例６Ａｅ：３-メルカプトプロパンスルホン酸
実施例６Ａｆ：６-メルカプトヘキサン酸ｔ-ブチルエステル
実施例６Ａｇ：４-メルカプト安息香酸ｔ-ブチルエステル
実施例６Ａｈ：メルカプト酢酸ｔ-ブチルエステル
実施例６Ａｉ：４-(ｔ-ブトキシカルボニルアミノ)ブタンチオール
実施例６Ａｊ：３-(ｔ-ブトキシカルボニルアミノ)ベンジルメルカプタン
実施例６Ａｋ：４-デシルベンジルメルカプタン
【００９７】
反応官能基を有するチオールは、Ｃ鎖の結合に適する、および／または反応官能基は、標的部分に対する結合点(Ｘ)としての役割を果たすことができる。
【００９８】
実施例６Ｂ：ペンダントチオエーテルを有するＰＥＧ-ジアミン共重合体
【化１４】
実施例６Ａで得たチオール付加化合物を１,４-ジアミノブタン(２つのＣＯＯＨ基あたりの１当量のジアミン)でアミド化し、実施例１のドデシルアミンに対して使用される同様の手順を使用して、反応混合物の流動性を維持するために必要な場合、水で希釈する。完全重合を確保することが必要な場合、ＥＤＣの追加の一定分量を添加する。本方法により、実施例６Ａおよび６Ａａ〜６Ａｋのチオール付加化合物をＰＥＧ-ジアミノブタンポリアミドに変換する。
【００９９】
本方法により、以下のジアミンをＰＥＧポリアミドに共役することができる(ＢＯＣ＝ｔ-ブトキシカルボニル)。
実施例６Ｂａ：２-(Ｏ-ＢＯＣ)-１,３-ジアミノ-２-プロパノール
実施例６Ｂｂ：Ｎ′,Ｎ′′-ジ(ＢＯＣ)ヘキサエチレンテトラアミン
実施例６Ｂｃ：Ｎ′,Ｎ′′-ジ(ＢＯＣ)スペルミン
実施例６Ｂｄ：Ｎ′-ＢＯＣスペルミジン
実施例６Ｂｅ：Ｎ′,Ｎ′′,Ｎ′′′-トリ(ＢＯＣ)ペンタエチレンヘキサミン
実施例６Ｂｆ：アグマチン
実施例６Ｂｇ：リシンｔ-ブチルエステル
実施例６Ｂｈ：１,６-ジアミノヘキサン
実施例６Ｂｉ：１,４-フェニレンジアミン
実施例６Ｂｊ：１,３-フェニレンジアミン
実施例６Ｂｋ：１,４-ジアミノブタン-２,３-ジオールアセトニド
【０１００】
実施例７：ＰＥＧ-ジ(アルキルコハク酸エステル)ジチオエーテル
【化１５】
ＤＴＴ(ｍｅｓｏ-２,３-ビス(ヘキサデシルオキシ)ブタン-１,４-ジチオール)の２,３-ビス-Ｏ-ヘキサデシルエーテルをＳ.Ｓａｓａｋｉ ｅｔ ａｌ.,Ｃｈｅｍ.Ｐｈａｒｍ.Ｂｕｌｌ.３３(１０)：４２４７-４２６６(１９８５)の手順の修正により調製する。これを実施例１の方法でＰＥＧ-ジマレイン酸エステルに添加する。
【０１０１】
本方法により、以下のエーテルジチオールをＰＥＧポリマーに共役する。
実施例７ａ：ｍｅｓｏ-２,３-ビス(ｎ-ブトキシ)ブタン-１,４-ジチオール
実施例７ｂ：ｍｅｓｏ-２,３-ビス(４-ノニルフェニルメトキシ)ブタン-ｌ,４-ジチオール
実施例７ｃ：ｍｅｓｏ-２,３-ビス(ビフェニル-４-メトキシ)ブタン-１,４-ジチオール
実施例７ｄ：４,６-ビス(デシロキシ)ベンゼン-１,３-ジメタンチオール
実施例７ｅ：４,５-ビス(デシロキシ)ベンゼン-１,２-ジメタンチオール
実施例７ｆ：３,４-ビス(デシロキシ)チオフェン-２,５-ジメタンチオール
【０１０２】
実施例８Ａ：置換ＰＥＧコハク酸エステル
２-ドデセン-１-イル無水コハク酸を無水マレイン酸の代わりに使用することを除いては、実施例１の方法に従う。ドデセニル置換基は、最終ポリマーにおいてペンダントＣ鎖を提供する。
【０１０３】
本方法により、以下の置換された無水コハク酸をＰＥＧとエステル化する。
実施例８Ａａ：イソブテニル無水コハク酸
実施例８Ａｂ：２-オクテン-１-イル無水コハク酸
実施例８Ａｃ：オクタデセニル無水コハク酸
実施例８Ａｄ：３-オキサビシクロ-ヘキサン-２,４-ジオン
実施例８Ａｅ：シクロヘキサンジカルボン酸無水物
実施例８Ａｆ：フタル酸無水物
実施例８Ａｇ：４-デシル無水フタル酸
実施例８Ａｈ：ヘキサヒドロメチルフタル酸無水物
実施例８Ａｉ：テトラヒドロフタル酸無水物
実施例８Ａｊ：ノルボルネンジカルボン酸無水物
実施例８Ａｋ：カンタリジン
実施例８Ａｌ：ビシクロオクテンジカルボン酸無水物
実施例８Ａｍ：ｅｘｏ-３,６-エポキシ-１,２,３,６-テトラヒドロフタル酸無水物
実施例８Ａｎ：Ｓ-アセチルメルカプト無水コハク酸
【０１０４】
実施例８Ｂ：ペンダントアルキル基を有するＰＥＧ-ジ(アルキルアミドスクシニル)ジチオエーテル
実施例１の方法により、実施例８Ａおよび８Ａａから８Ａｎに記載されるように取得した置換ＰＥＧコハク酸エステルをＤＴＴと反応させる。
【０１０５】
本方法により、以下のジチオールを実施例８Ａおよび８Ａａから８Ａｎに記載されるように取得した置換ＰＥＧコハク酸エステルのいずれかと反応させる。
実施例８Ｂａ：エタン-１,２-ジチオール
実施例８Ｂｂ：プロパン-１,３-ジチオール
実施例８Ｂｃ：ブタン-１,４-ジチオール
実施例８Ｂｄ：ペンタン-１,５-ジチオール
実施例８Ｂｅ：ヘキサン-１,６-ジチオール
実施例８Ｂｆ：１,４-ベンゼンジチオール
実施例８Ｂｇ：１,３-ベンゼンジチオール
実施例８Ｂｈ：１,４-ベンゼンジメタンチオール
実施例８Ｂｉ：１,３-ベンゼンジメタンチオール
実施例８Ｂｊ：１,２-ベンゼンジメタンチオール
【０１０６】
実施例８Ｃ：ペンダントアルキル基を有するＰＥＧ-ジアミン共重合体
実施例６Ｂの方法により、実施例８Ａに記載されるように取得した置換ＰＥＧコハク酸エステルを１,４-ジアミノブタンと共重合させる。
【０１０７】
本方法により、以下のジアミンを実施例８Ａおよび８Ａａから８Ａｎのうちの置換ＰＥＧコハク酸エステルのいずれかと共重合させる。
実施例８Ｃａ：２Ｏ-ＢＯＣ１,３-ジアミノ-２-プロパノール
実施例８Ｃｂ：Ｎ′,Ｎ′′-ジ(ＢＯＣ)ヘキサエチレンテトラアミン
実施例８Ｃｃ：Ｎ′,Ｎ′′-ジ(ＢＯＣ)スペルミン
実施例８Ｃｄ：Ｎ′-ＢＯＣスペルミジン
実施例８Ｃｅ：Ｎ′,Ｎ′′,Ｎ′′′-トリ(ＢＯＣ)ペンタエチレンヘキサミン
実施例８Ｃｆ：アグマチン
実施例８Ｃｇ：リシンｔ-ブチルエステル
実施例８Ｃｈ：１,６-ジアミノヘキサン
実施例８Ｃｉ：１,４-フェニレンジアミン
実施例８Ｃｊ：１,３-フェニレンジアミン
実施例８Ｃｋ：１,４-ジアミノブタン-２,３-ジオールアセトニド
【０１０８】
実施例９：置換酸を使用するＰＥＧ Ｔｒａｎｓエステル化
ＰＥＧトシル酸：１モルのＰＥＧ(ＤＭＦに溶解された、またはそのまま溶解した)に、アルゴン下で撹拌すると同時に、２.１モルのトシルクロリド(５％過剰モル)を添加した。本反応混合物に、２.２モルのテトラメチルエチレンジアミン(ＴＥＭＥＤ)を添加した。その後、反応物を４５℃で２時間培養した。ＴＬＣを使用して、ＴＬＣ溶媒として、エチルアセテート、トルエン、またはエタノールに生成物を分解した。ＰＥＧトシル酸をトルエンを有する反応混合物から抽出することができる。トルンスルホニルクロリドの代わりに、メシルクロリド(実施例４を参照)、トリフリック酸無水物、またはトレシルクロリドなどのその他のスルホニル剤をまた使用することもできる(米国特許出願第１０／３９７３３２号、米国特許第２００４０００６０５１号を参照)。
【０１０９】
ＰＥＧトシル酸のポリエステル重縮合：１モルの溶解ＰＥＧ-トシル酸に、アルゴン下で撹拌しながら、１モルのＳ,Ｓ′-ジデシル-ｍｅｓｏ-２,３-ジメルカプトコハク酸および２モルのＴＥＭＥＤに添加する。流動性を維持する必要がある場合、ＤＭＦを添加する。反応混合物を８０℃で加熱し、ＴＬＣにより完了するまで、２４時間撹拌する。
【０１１０】
実施例１０：ＰＥＧ-ジ(スクシニル)-ジ-(Ｏ-アシル化)チオエーテル中間分子量ポリマー(Ｃ１６-π-ポリマーＢ)
【化１６】
実施例１に記載のように調製したＰＥＧ-ジマレイン酸エステル(１０.２４ｇ、６.１ｍｍｏｌ)を乾燥１２５ｍｌフラスコに移し、アルゴン下で７０℃まで加熱し、ＰＥＧ-ジマレイン酸エステルを溶解した。本溶解物質に、撹拌しながら、水(１０ｍＬ)および水(３ｍＬ)にＤＴＴ(０.９６１ｇ、６.１６８ｍｍｏｌ)およびＴＥＭＥＤ(０.７２３ｇ、６.１６６ｍｍｏｌ)を加えた溶液を順次添加した。溶液を７０℃で約４時間攪拌した。真空中で水の除去は、約９０％産出の固体ポリマーを得た。
【０１１１】
乾燥ポリマー(５ｇ、２.７ｍｍｏｌ)をアルゴン下で７０〜９０℃で加熱し、溶解し、ＴＥＭＥＤ(０.６３５ｇ、５.５ｍｍｏｌ)を添加した。パルミトイルクロリド(１.６８９ｇ、５.５ｍｍｏｌ)を撹拌しながら添加し、混合物をアルゴン下で一晩撹拌した。(ポリマーとアシルクロリドの割合は、０〜１００％の化学量論の置換度を取得するために変更することが可能である。)水を反応混合物に添加し、「Ｃ１６-π-ポリマーＢ」を単離する。
【０１１２】
本方法により、以下の酸をヒドロキシル基のジ(スクシニル)ＰＥＧ-ＤＴＴ共重合体とエステル化する。
実施例１０ａ：オレイン酸
実施例１０ｂ：コレステリルコハク酸エステル
実施例１０ｃ：ビフェニル-４-カルボキシル酸
実施例１０ｄ：４-オクチルフェニル酢酸
実施例１０ｅ：ヘキサデカ-６-イン酸
【０１１３】
また、酸ハロゲン化物の使用の代替物として、ＤＴＴ由来のヒドロキシル基のπ-ポリマーを１,３-ビス(２,２-ジメチル-１,３-ジオキソラン-４-イルメチル)カルボジイミド(ＢＤＤＣ)と活性化でき、カルボキシル酸と直接結合することもできる、Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｒｅａｇｅｎｔｓ ｏｒ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ,Ｒｅａｇｅｎｔｓ ｆｏｒ Ｇｌｙｃｏｓｉｄｅ,Ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ,ａｎｄ Ｐｅｐｔｉｄｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ,Ｅｄ.Ｄａｖｉｄ Ｃｒｉｃｈ,Ｗｉｌｅｙ,２００５ ｐ １０７-１０８、およびその参考文献を参照)。
【０１１４】
実施例１１：Ｃ１６-π-ポリマーＡのジマレイン酸エステル
ポリマーＡジマレイン酸エステルを無水マレイン酸をポリマーＡヒドロキシル基と反応させることにより調製する。導入した活性２重結合をチオール含有のリガンドをポリマーに添加するために使用することができる。ポリマーと無水マレイン酸の割合は、０〜１００％の完全化学量論のエステル化と異なる置換を取得するために変更することが可能である。
【０１１５】
Ｃ１６-π-ポリマーＡ(２ｇ)および無水マレイン酸(０.８５ｇ)を乾燥すり鉢内で細かくし、５０ｍＬの丸底フラスコに移した。フラスコをアルゴン下で、９０℃で２〜３時間撹拌しながら加熱した。その後、固体反応混合物を水の助けで透析袋(３.５ｋＤａ分画)に移し、過剰マレイン酸および低分子量の副生成物を除去するために水に対して透析した。その後、残留物を袋から取り除き、６０℃で固定量に乾燥させ、Ｃ１６-π-ポリマーＡジマレイン酸エステル(１.７９ｇ)を得た。
【０１１６】
実施例１２：Ｃ１６-π-ポリマーＡジマレイン酸エステルのシステイン付加化合物：
粉末Ｃ１６-π-ポリマーＡジマレイン酸エステル(実施例１１)(２５３ｍｇ)を水(５ｍＬ)に添加し、混合物を活発に撹拌した。システイン(２４ｍｇ)およびＴＥＭＥＤ(３０.５μｌ)を反応混合物に添加し、混合物をアルゴン雰囲気下で、室温で撹拌した。ニンヒドリンを有する検出とともに、反応の進行をＴＬＣ(シリカゲルプレート、ｎ-ブタノール-酢酸-水、３：１：１)で監視した。反応混合物は、ポリマーとともに移動するニンヒドリン陽性スポットを示した。システインはまた、ニンヒドリン陽性スポットを得、一方、出発ポリマーは、ニンヒドリンでいずれの色も得られなかった。
【０１１７】
３.不溶性または弱可溶性物質を可溶化するためのπポリマーの使用
実施例１：染料の可溶化
不溶性物質を除去するように遠心分離にかけられたが精製されていない、ＰＥＧ１５００-コスクシニルＤＴＴ-ビス-Ｃ１６-アミドポリマー(Ｃ１６-ポリマーＡ、実施例１)の５０ｍｇ／ｍｌ水溶液の１.０ｍｌアリコートに、別々の容器(ＦｌｅｘＥｘｃｅｌ透明ポリプロピレン舟形秤、ＷＢ２.５サイズ、ＡｌｌＥｘｃｅｌ,Ｉｎｃ.,Ｗｅｓｔ Ｈａｖｅｎ,ＣＴの製品)中のエオシンＹ、ジクロロフルオレセイン、およびスーダンＩＶといった染料の超過量を添加し、成分を一緒に攪拌してペーストを形成したTM。その後、耐水性両面テープを使用して、容器の底を小型宝石超音波洗浄器槽の底に取り付けた。ちょうど十分な量の水を槽に添加し、舟形秤を約３分の１の高さまで浸した。超音波処理を５分ずつ、１５分間行った。液体を遠心分離管に移して、卓上遠心分離機中で３０分間２度遠心分離にかけ、非溶解染料を沈殿させた。浮遊物をきれいな管に移して再び遠心分離にかけ、同伴固体を除去した。ポリマー溶液の量と同じ量の蒸留水中の同じ量の染料の懸濁液を、対照として同じ方法で処理する。結果として生じた溶液をＴＬＣプレートに染みをつけ(２５ｕｌ)、液滴から円を形成した。染みの強度をエタノールまたはエタノール／水中で作られた染料溶液の標準から作られた染みと比較して近似濃度を決定した。染みを図１に示す。水中の染料の溶解度は、室温で１１以上の脱イオン水(非緩衝化)に適切な量の染料を溶解させ、必要に応じてさらに水を添加して(つまり水で滴定して)飽和溶液を得ることによって、決定した。
【０１１８】
５０ｍｇ／ｍｌポリマー中のスーダンＩＶの濃度は、Ｈ2Ｏ中の０.０００ｍｇ／ｍｌとは対照的に、約０.２ｍｇ／ｍｌであった(スーダンＩＶは中性ｐＨで不溶性)。ジクロロフルオレセインの濃度は、Ｈ2Ｏ中の０.０１０ｍｇ／ｍｌとは対照的に、５０ｍｇ／ｍｌポリマー中で約５ｍｇ／ｍｌであった。エオシンＹの濃度は、Ｈ2Ｏ中の０.００７ｍｇ／ｍｌとは対照的に、約５ｍｇ／ｍｌであった。ペイロード比(１単位量のポリマーあたりの薬物の量)を、スーダンＩＶに対しては約１：２５０、ジクロロフルオレセインに対しては１：１０、およびエオシンＹに対しては１：１０となるよう計算した。
【０１１９】
物理化学的性質において薬学的活性物質に似ている極性化合物に対する１：１０のペイロード比は、リポソーム、シクロデキストリン、ＣｒｅｍｏｐｈｏｒTM、または界面活性剤またはその他の可溶化システムと概して結合可能なものよりも高い。エオシンＹは、能率が非常に高い光活性化可能な１重項酸素発生源であり、実施例１のポリマーで生成されるようなエオシンＹの濃縮液は、光活性化可能な細胞毒性薬として薬学的に活性であると予期することができる。
【０１２０】
水中のもの(緑がかかった黄色)へのポリマー溶液中(赤みを帯びた黄色／オレンジ色)のジクロロフルオレセインの蛍光スペクトルの変化は、視覚的に顕著であり、染料が水性の環境中にないが、自己集合ポリマー粒子コアの有機的環境に封入されていることを示す。確かに、蛍光スペクトルの変化は、微小環境の極性の変化を決定する方法として使用されている(例えば「脂質プローブ」)。ポリマー中のスーダンＩＶ溶液の色は、エタノール溶液中の赤色および水に懸濁した時の茶色の粒子とは対照的に、赤褐色であった。エオシンＹは有意な視覚的変化を示さなかった(水中ではピンク、およびポリマー溶液中では赤みを帯びたピンク)。
【０１２１】
実施例２：医学関連物質の可溶化
プルプリン、アムホテリシンＢ、カンプトセシン、およびドキソルビシンを、代表的な難溶性活性薬剤成分(ＡＰＩ)として選択した。アムホテリシンＢは、抗菌薬注射剤としてリポソーム製剤の形で使用される一方で、カンプトセシンおよびドキソルビシンは抗癌剤である。プルプリンは、薬剤実用性の可能性があるＤＮＡ挿入染料であり、エオシンＹは光線力学療法における利用の可能性がある感光性一重項酸素試薬である。各ＡＰＩは、Ｃ１６-π-ポリマーＡ、Ｃ１８-π-ポリマーＢ、および／またはＣ１６-π-ポリマーＡ-葉酸抱合体とともに、水中で可溶化した(下記参照)。可溶化は、染料について上記に説明したように、可溶化ＡＰＩおよび非可溶化対照をＴＬＣプレートに染みをつけることによって実証した。
【０１２２】
乾燥ポリマーは、必要に応じて水、加熱、攪拌、および超音波処理で再構成した。溶液の粘性が高すぎる場合は、希釈した。Ｃ１６-π-ポリマーＡを１０％ｗ／ｖで、葉酸Ｃ１６-π-ポリマーＡを５％ｗ／ｖで、Ｃ１８-π-ポリマーＢを２％ｗ／ｖで使用した。
【０１２３】
製剤原料(２０ｍｇ)を１ｍｌのポリマー溶液に直接添加し、ドキソルビシンを除いて、Ｃ１６-π-ポリマーＡに対しては５：１、葉酸Ｃ１６-π-ポリマーＡに対しては２.５：１、Ｃ１８-π-ポリマーＢに対しては１：１というポリマー：ＡＰＩ質量比を結果としてもたらした(下記参照)。混合物は低出力で１時間超音波処理し、その後２０００ｘｇで２度遠心分離にかけて非溶解固体を除去した。沈殿固体の量は有意ではなかった。シリカゲルＴＬＣプレートに溶液の染みをつけると、溶媒先端から遅れた移動を伴って薬剤が可溶化したことを示した(図２)。
【０１２４】
塩酸ドキソルビシンを、上記のように１０：１のＣ１６-π-ポリマーＡ対塩化ドキソルビシン質量比、または５：１のＣ１６-π-ポリマーＡ対塩化ドキソルビシン質量比でポリマーと混合し、続いて十分な３Ｍ酢酸ナトリウムを添加して塩化ドキソルビシンを中和した。混合物は２４時間活発に振り、その後２０００ｘｇで２度遠心分離にかけて非溶解固体を除去した。沈殿固体の量は有意ではなかった。
【０１２５】
可溶化ＡＰＩ対ポリマーの質量比を表１に示す。ポリマーの取り込みを最大限化しようという試行を行わなかったため、これらの比は、ポリマーが溶液中に有することが可能であるＡＰＩの量の下限値を表す。
【０１２６】
５０ｕｌの各溶液をＢａｋｅｒｆｌｅｘTMシリカゲルＴＬＣプレートに染みをつけて広げさせた。水溶液は円の外側境界、および封入物質を伴うポリマーの移動によって形成される内側円を形成する(図２)。あらゆる場合において、水性のみの区域の周辺末端にはＡＰＩが少ししかなく、可溶化の成功および封入物質の最小限の漏出を示す。
【０１２７】
【表１】
【０１２８】
４.πポリマーの生体適合性
実施例１：局所緩和薬、クリームまたはペーストに対する適合性
【０１２９】
実施例１のポリマーの濃縮油性ろうを、発明者によって手首の内側の皮膚に擦り付け、取り込みについて観察した。該物質は、該領域をやや柔らかくして、薬剤ろう状クリームと同様に吸収されると思われた。発赤、発疹、または痒みなどの即時または遅延型アレルギー反応は、この単回局所使用時に観察されなかった。
【０１３０】
これらのポリマーの多くは、室温で吸湿性ろうであり、組成によって約４５℃から６０℃の期待されるｍｐを有する。低分子量(ＭＷ)ＰＥＧでできたポリマーは、室温で液体になることさえできる。一部のポリマーは室温で固体となることができ、体温で融解する。よって、これらのπポリマーの特性により、それら自体によって、または活性医薬品を含む様々な物質との混合物としてのどちらかで、ローション、クリーム、軟膏、皮膚軟化剤、およびその他の導入形態を作製するための優れた基質となる。
【０１３１】
実施例２：非経口投与に対する適合性
実施例１のポリマーの水溶液を、リン酸緩衝生理食塩水中で調製し、その後０.２２ｕｍフィルタを通して無菌管内へろ過した。
【０１３２】
ＣＤ-１マウスが、ポリマーの最大５％ｗ／ｖ水溶液の体重あたり１０ｍｌの尾静脈注射を受けた、最大耐量プロトコルを採用した。マウスは１２時間継続的に、その後、群に応じて４８から７２時間まで２時間ごとに観察した。血液試料を採取して分析した。一部のマウスを屠殺し、まず肉眼的組織学について検査した。その後顕微鏡的組織学を選択された部分に行った。
【０１３３】
対照マウスと処置マウスとの間に、血液化学の観察可能な差異は見出されなかった。心臓、肺、腎臓、脾臓、肝臓、腸、胃、膀胱、皮膚、筋肉、骨、脳、およびリンパ節を含む様々な臓器の肉眼的組織学では、対照動物と比較して観察可能な差異または病変は見出されなかった。異なる群の動物からの複数の試料を、観察されている同じ結果で検討した。検査した組織の細胞組織構造に観察可能な差異は見出されなかった。腎臓のうちのいくつかは、ポリマーへの暴露時間を短縮したなんらかの配役を示した。このことは、該配役が一時的状態であり、時間が進行するにつれて正常となることを暗示する。
【０１３４】
ポリマーは注射製剤およびその他の非経口製剤中の医薬品としての医学的用途に安全であることが結論付けられる。ポリマーが、経口液剤、カプレット、およびタブレット、鼻腔用スプレー、経口／気管支エアロゾル、舌下、皮膚用クリーム／ローション／パッチ、点眼薬、その他の局所経路、およびその他の投与経路において安全であると期待することは合理的である。
【０１３５】
５.π-ポリマーへの標的部分の付着
実施例１：アミド結合形成を介したＣ-１６π-ポリマーＢへのガラクトサミンの付着
ガラクトサミン(ＧＡ)は、肝アシアロ糖タンパク受容体(ＡＳＧＰＲ)を標的にし、共有結合したガラクトサミンを有するポリマーは、肝臓に運搬される。Ｌ.Ｓｅｙｍｏｕｒ ｅｔ ａｌ.,“Ｈｅｐａｔｉｃ Ｄｒｕｇ Ｔａｒｇｅｔｉｎｇ：Ｐｈａｓｅ Ｉ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ-Ｂｏｕｎｄ Ｄｏｘｏｒｕｂｉｃｉｎ”Ｊ.Ｃｌｉｎ.Ｏｎｃｏｌｏｇｙ,２０(６)：１６６８-１６７６(２００２)およびその中の参考文献を参照。
【０１３６】
Ｃ１６-π-ポリマーＢ(上記の合成方法の部の実施例１０)(４６１ｍｇ、繰り返し単位あたり０.２ｍｍｏｌ当量ＣＯＯＨ)を１４ｍＬの水中に分散し、この分散にＥＤＣ ＨＣｌ(０.４８５ｍｍｏｌ)およびＮ-ヒドロキシスクシンイミド(０.４６４ｍｍｏｌ)を加えた。混合物は周辺温度で１５分間攪拌し、１ｍｌの水中のガラクトサミンＨＣｌ(０.３８６ｍｍｏｌ)およびＴＥＭＥＤ(０.３８７ｍｍｏｌ)の溶液を添加した。溶液を攪拌し、反応に続いてシリカゲル上のＴＬＣおよび１-ブタノール-酢酸-水(３：１：１)中の展開を行った。追加量のＴＥＭＥＤ(０.０７９ｍｍｏｌ)、ＮＨＳ(０.０７８ｍｍｏｌ)、およびＥＤＣ ＨＣｌ(０.１９３ｍｍｏｌ)を添加して、反応の完了を強制した。ＴＬＣがＧＡの消費に関して定常状態を示した時、反応混合物を３×１０００ｍｌの脱イオン水に対して透析し(３５００Ｄａのカットオフ膜)、低分子量反応物質および副生成物を除去した。残留物を除去し、恒量(３４８ｍｇ)まで６０℃で乾燥した。
【０１３７】
生成物のＴＬＣは遊離ＧＡを示さなかった(ニンヒドリン陰性)。生成物の試料は１００℃で６Ｎ ＨＣｌにより加水分解し、結合ＧＡを加水分解した。ＴＬＣ分析は、参照ＧＡと同じＲｆでＧＡの存在を示した(ニンヒドリン陽性)。
【０１３８】
実施例２：Ｃ１８-π-ポリマーＡへの葉酸の付着
ＢＤＤＣ(２.４４ｇ、８.５６ｍｍｏｌ)を、アルゴンで洗い流した１２５ｍＬの丸底フラスコ内で検量した(ＢＤＤＣは蜜様稠度があり非常に粘性が高く、扱いが困難である)。Ｃ１８-π-ポリマーＡ(１０ｇ、４.２８ｍｍｏｌ)をフラスコに添加し、混合物を７０℃に加熱し、残留物を一緒に３０分間攪拌した。葉酸(３ｇ)を添加し、続いて十分なＴＨＦを添加して攪拌を可能にした。残留物を４０〜７０℃で一晩攪拌し、湿気から保護した。その後ＴＨＦを蒸発させ、水(８０ｍＬ)を添加し、混合物をさらに２時間５０℃で攪拌した。室温まで冷却した後、混合物をカットオフが３５００ダルトンの透析管の一部分に移し、０.１Ｎ ＨＣｌ(２×２０００ｍｌ)、水(２０００ｍｌ)、５％炭酸ナトリウム(２×２０００ｍｌ)および水(４×２０００ｍｌ)に対して透析し、未反応の試薬および副生成物を除去した。明るい黄色〜オレンジ色の残留物を除去した。一部は恒量まで蒸発して固体濃度を決定し、上記の可溶化実験に使用した。
【０１３９】
実施例３：Ｃ１６-π-ポリマーＢへのＮ-アセチルノイラミン酸(ＮＡＮＡ)の付着
ともにシアル酸に結合することが知られている血球凝集素およびノイラミニダーゼ外皮タンパク質のため、ノイラミン酸誘導体はインフルエンザウイルスに対する部分を標的にしていることが予期される。
【０１４０】
ＢＤＤＣ(２.４４ｇ、８.５６ｍｍｏｌ)およびＣ１８-π-ポリマーＡ(１０ｇ、４.２８ｍｍｏｌ)を混合して７０℃まで加熱し、アルゴン下で約３０分間一緒に攪拌する。Ｎ-アセチルノイラミン酸(３ｇ)を添加し、それに続いて必要に応じてＴＨＦを添加して流動性を維持する。残留物を４０〜７０℃で一晩攪拌し、湿気から保護する。水(８０ｍＬ)を添加し、混合物をさらに２時間５０℃で攪拌する。室温まで冷却した後、混合物を、０.１Ｎ ＨＣｌ、５％ＮａＨＣＯ３、水(それぞれ２×２０００ｍｌ)に対して３.５ｋＤａカットオフ膜で透析する。
【０１４１】
実施例４：Ｃ１６-π-ポリマーＢへのβ-Ｏ-メチルノイラミン酸(ＭＮＡ)の付着
１ｍｌの水中の４３ミクロモルＣＯＯＨ基準である、Ｃ１６-π-ポリマーＢ、および４０ミクロモルのノイラミン酸β-メチルグリコシド(Ｔｏｒｏｎｔｏ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ)を共に混合し、０.１ｍｌの水中の４０ミクロモルＮＨＳを添加し、それに続いて０.１ｍｌの水中の４０ミクロモルＥＤＣ塩酸塩を添加した。反応混合物を周辺温度で４８時間振り、イソプロパノール-酢酸エチル-水(４：３：２)を伴うシリカゲル上のＴＬＣによって分析した。１３０℃の７０％硫酸中の０.２％オルシノールによる検出は、開始ポリマーによる呈色反応を生成しないが、反応混合物のＴＬＣは、ポリマーによる紫斑同時移動を生じた。
【０１４２】
実施例５：Ｃ１６-π-ポリマーＢへのザナミビルの付着
ザナミビル(ＧＧ１６７)は、ウイルスノイラミニダーゼの強力阻害剤であり、多価リガンドとしてこの分子を有するポリマーは、インフルエンザウイルス複製の阻害剤である。
【０１４３】
Ｃ１６-π-ポリマーＢ(９２０ｍｇ)を３０ｍＬの水中に分散し、これにＥＤＣ ＨＣｌ(１.２ｍｍｏｌ)およびＮ-ヒドロキシスクシンイミド(１.１ｍｍｏｌ)を加える。混合物を周辺温度で２０分間攪拌し、１ｍｌの水中の５-アセトアミド-７-(６'-アミノヘキシル)-カルバミルオキシ-４-グアニジノ-２,３,４,５-テトラデオキシ-Ｄ-グリセロ-Ｄ-ガラクト-非２-エノピラノソニック(ｅｎｏｐｙｒａｎｏｓｏｎｉｃ)酸(米国特許第６,２４２,５８２号および第６,６８０,０５４号)(０.３９ｇ、０.６７ｍｍｏｌ)およびＴＥＭＥＤ(０.６７ｍｍｏｌ)のトリフルオロ酢酸塩の溶液を添加する。溶液は室温で攪拌し、反応に続いてＴＬＣを行う。反応混合物を３×１０００ｍｌの脱イオン水に対して透析し(３５００ｋＤａのカットオフ膜)、低分子量反応物質および副生成物を除去する。残留物を除去し、恒量まで６０℃で乾燥する。糖の取り込みのレベルは、グアニジン基に対する比色分析によって決定することができる(Ｃａｎ.Ｊ.Ｃｈｅｍ.,３６：１５４１(１９５８))。ノイラミニダーゼ分析は、Ｐｏｔｉｅｒ ｅｔ ａｌ.,Ａｎａｌ Ｂｉｏｃｈｅｍ.,２９ ２８７(１９７９)の手順の後に行うことができる。
【０１４４】
実施例６：Ｃ１６-π-ポリマーＡジマレイン酸エステルへのＦａｂ断片の付着
表面糖タンパク質高分子量メラノーマ関連抗原(ＨＭＷ-ＭＡＡ)に向けられる単鎖可変断片抗体(ｓｃＦｖ)は、メラノーマ細胞を標的にする。Ｆ.Ｍａｒｔｉｎ ｅｔ ａｌ.,Ｊ.Ｖｉｒｏｌｏｇｙ,７３：６９２３-６９２９(１９９９)を参照。
【０１４５】
この抗体断片におけるジスルフィド結合は、製造者のプロトコルによりＩｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ ＴＣＥＰ Ｄｉｓｕｌｆｉｄｅ Ｒｅｄｕｃｉｎｇ Ｇｅｌ(Ｐｉｅｒｃｅ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ,Ｒｏｃｋｆｏｒｄ,ＩＬ)により還元し、合成方法の部分の実施例１２の方法によってＣ１６-π-ポリマーＡジマレイン酸エステルと反応させる。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】図１は、シリカゲルＴＬＣプレートに染みをつけた、純水中の３つの脂溶性着色料(Ａ スーダンＩＶ、Ｂ ジクロロフルオレセイン、Ｃ 揮発性エオシン水溶液Ｙ)の飽和水溶液の２０μｌの試料を示す。上列：５０ｍｇ／ｍｌの実施例１のπ-ポリマー、下列：π-ポリマーなし
【図２】図２は、シリカゲルＴＬＣプレートに染みをつけた、純水中の４つの不溶性薬物(列１ プルプリン、列２ カンプトセシン、列３ アムホテリシンＢ、列４ ドキソルビシン)の飽和水溶液の５０μｌの試料を示す。カラムＡ 葉酸ポリマーＡ、カラムＢ ポリマーＡ、カラムＣ ポリマーなし。各スポット周辺の鉛筆の印は、プレート上の溶媒の拡散範囲を示す。カラムＡおよびＢの円の中心は、透明な溶液を示し、シリカに均一に分散し、カラムＣの円の中心は、主として固体の沈殿物からなる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の構造：
【化１】
から本質的になるくし形ポリマーであって、交互分枝点部分Ｂおよび親水性、水溶性ポリマーブロックＡから形成される骨格を含み、前記分枝点部分に結合する疎水性側鎖Ｃを有し、各側鎖Ｃは独立して、１つ以上の親水性置換基で場合により置換された直鎖炭化水素、１つ以上の親水性置換基、疎水性アミノ酸、ペプチドおよびポリマーで場合により置換された多環式炭化水素からなる群から選択され、式中ｎは、３から約１００の範囲であり、平均して、１＜ｐ≦４である、前記くし形ポリマー。
【請求項２】
ｐは平均して、約２から４の範囲である、請求項１に記載のポリマー。
【請求項３】
平均して、１.５≦ｐ≦２である、請求項１に記載のポリマー。
【請求項４】
各分枝点部分に結合する１つ以上の反応性官能基Ｘをさらに含み、そして本質的に以下の構造：
【化２】
[式中、ｒは平均して、約１〜約４の範囲である]
からなる、請求項１に記載のポリマー。
【請求項５】
前記水溶性ポリマーブロックＡが、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(プロピレングリコール)、ポリ(エチレンイミン)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(ビニルピロリドン)、および多糖類、ならびにその共重合体からなる群から選択される、請求項１〜４のいずれかに記載のポリマー。
【請求項６】
前記ポリマーブロックＡが、ポリ(エチレングリコール)およびポリ(プロピレングリコール)、ならびにその共重合体からなる群から選択される、請求項５に記載のポリマー。
【請求項７】
前記ポリマーブロックＡが、ポリ(エチレングリコール)である、請求項６に記載のポリマー。
【請求項８】
前記ポリマーブロックＡが、４〜７００のモノマー単位の平均長さを有する、請求項７に記載のポリマー。
【請求項９】
以下の構造：
【化３】
[式中、ｍは、４〜７００であり、ＹおよびＹ′は独立して、Ｒ、ＯＲ、ＣＯＯＲ、ＳＲ、ＮＨＲ、ＮＲＲ′、ＯＮＨＲ、ＮＨＯＲ、ＮＲＮＨ2、ＮＨＮＨＲ、ＮＲＮＨＲ′、およびＮＨＮＲＲ′からなる群から選択され、ここで、ＲおよびＲ′は独立して、１つ以上の親水性置換基で任意に置換された直鎖炭化水素、１つ以上の親水性置換基、疎水性アミノ酸、ペプチドおよびポリマーで任意に置換された多環式炭化水素からなる群から選択される]
を有する、請求項４に記載のポリマー。
【請求項１０】
以下の構造：
【化４】
[式中、ｍは、４〜７００であり、ＹおよびＹ′は独立して、Ｒ、ＣＯＲ、ＣＯＯＲ、ＣＯＮＨＲ、ＣＯＮＲＲ′、ＣＯＮＨＯＲ、ＣＯＮＲＮＨ2、ＣＯＮＨＮＨＲ、ＣＯＮＲＮＨＲ′、およびＣＯＮＨＮＲＲ′からなる群から選択され、ここで、ＲおよびＲ′は独立して、１つ以上の親水性置換基で任意に置換された直鎖炭化水素、１つ以上の親水性置換基、疎水性アミノ酸、ペプチドおよびポリマーで任意に置換された多環式炭化水素からなる群から選択される]
を有する、請求項４に記載のポリマー。
【請求項１１】
以下の構造：
【化５】
[式中、ｍは、４〜７００であり、ＹおよびＹ′は独立して、Ｒ、ＯＲ、ＣＯＯＲ、ＳＲ、ＮＨＲ、ＮＲＲ′、ＯＮＨＲ、ＮＨＯＲ、ＮＲＮＨ2、ＮＨＮＨＲ、ＮＲＮＨＲ′、およびＮＨＮＲＲ′からなる群から選択され、ここで、ＲおよびＲ′は独立して、１つ以上の親水性置換基で任意に置換された直鎖炭化水素、１つ以上の親水性置換基、疎水性アミノ酸、ペプチドおよびポリマーで任意に置換された多環式炭化水素からなる群から選択される]
を有する、請求項４に記載のポリマー。
【請求項１２】
以下の構造：
【化６】
[式中、ｍは、４〜７００であり、ＹおよびＹ′は独立して、Ｒ、ＯＲ、ＣＯＯＲ、ＳＲ、ＮＨＲ、ＮＲＲ′、ＯＮＨＲ、ＮＨＯＲ、ＮＲＮＨ2、ＮＨＮＨＲ、ＮＲＮＨＲ′、およびＮＨＮＲＲ′からなる群から選択され、ここでＲおよびＲ′は独立して、１つ以上の親水性置換基で任意に置換された直鎖炭化水素、１つ以上の親水性置換基、疎水性アミノ酸、ペプチドおよびポリマーで任意に置換された多環式炭化水素からなる群から選択される]
を有する、請求項３に記載のポリマー。
【請求項１３】
以下の構造：
【化７】
[式中、ｍは、４〜７００であり、ＹおよびＹ′は独立して、Ｒ、ＯＲ、ＣＯＯＲ、ＳＲ、ＮＨＲ、ＮＲＲ′、ＯＮＨＲ、ＮＨＯＲ、ＮＲＮＨ2、ＮＨＮＨＲ、ＮＲＮＨＲ′、およびＮＨＮＲＲ′からなる群から選択され、ここでＲおよびＲ′は独立して、１つ以上の親水性置換基で任意に置換された直鎖炭化水素、１つ以上の親水性置換基、疎水性アミノ酸、ペプチドおよびポリマーで任意に置換された多環式炭化水素からなる群から選択される]
を有する、請求項３に記載のポリマー。
【請求項１４】
以下の構造：
【化８】
[式中、部分Ｄは、以下の一般構造：
【化９】
を有するジアミンに由来し、各Ｘは独立して、反応性官能基であり、ｐは０〜４であり、ｍは４〜７００であり、ＲおよびＲ′は独立して、１つ以上の親水性置換基で任意に置換された直鎖炭化水素、１つ以上の親水性置換基、疎水性アミノ酸、ペプチドおよびポリマーで任意に置換された多環式炭化水素からなる群から選択される]
を有する、請求項３に記載のポリマー。
【請求項１５】
以下の構造：
【化１０】
[式中、ｍは４〜７００であり、そしてＲおよびＲ′は独立して、１つ以上の親水性置換基で任意に置換された直鎖炭化水素、１つ以上の親水性置換基、疎水性アミノ酸、ペプチドおよびポリマーで任意に置換された多環式炭化水素からなる群から選択される]
を有する、請求項４に記載のポリマー。
【請求項１６】
以下の構造：
【化１１】
[式中、ｍは４〜７００であり、Ｌはフェニレン、Ｃ2-Ｃ6アルキレン、またはベンゼンジメチレンであり、そしてＲおよびＲ′は独立して、１つ以上の親水性置換基で任意に置換された直鎖炭化水素、１つ以上の親水性置換基、疎水性アミノ酸、ペプチドおよびポリマーで任意に置換された多環式炭化水素からなる群から選択される]
を有する、請求項４に記載のポリマー。
【請求項１７】
ポリエチレングリコールおよび無水マレイン酸の化学反応から生じ、無水マレイン酸によって、ポリエチレングリコールの末端ヒドロキシル基に実質的に完全なエステル化をもたらす、組成物。
【請求項１８】
ポリエチレングリコールおよび無水マレイン酸の化学反応から生じ、無水マレイン酸によって、ポリプロピレングリコールの末端ヒドロキシル基に実質的にエステル化の完了をもたらす組成物。
【請求項１９】
請求項１７に記載の組成物と、ジチオスレイトールの化学反応から生じる組成物。
【請求項２０】
請求項１８に記載の組成物と、ジチオスレイトールの化学反応から生じる組成物。
【請求項２１】
以下の構造：
【化１２】
[式中、ｍは４から約７００であり、ｎは３から約１００であり、そして図示される構造を有するモノマー単位の各場合において、ＹおよびＹ′は独立して、ＯＨ、ＣＯＯＨ、ＳＨ、ＮＨ2、ＮＨＲ、ＯＮＨ2、ＮＨＯＨ、ＮＨＮＨ2、およびＮＲＮＨ2からなる群から選択され、ここで、Ｒが、Ｃ1〜Ｃ5アルキルおよび(ＣＨ2)kＹ、（式中ｋは２から５である）からなる群から選択される]
を有するポリマー。
【請求項２２】
以下の構造：
【化１３】
[式中、ｍは４から約７００であり、ｎは３から約１００であり、図示される構造を有するモノマー単位の各場合において、ＹおよびＹ′は独立して、ＯＨ、ＣＯＯＨ、ＳＨ、ＮＨ2、ＮＨＲ、ＯＮＨ2、ＮＨＯＨ、ＮＨＮＨ2、およびＮＲＮＨ2からなる群から選択され、ここでＲは、Ｃ1からＣ5アルキルおよび(ＣＨ2)kＹ、（式中、ｋは２から５である）からなる群から選択され、ＷおよびＷ′は独立して、ＯまたはＨ2であり、前記モノマー単位の各場合において、ＺおよびＺ′は独立して、１つ以上の親水性置換基で任意に置換された直鎖炭化水素、１つ以上の親水性置換基、疎水性アミノ酸、ペプチドおよびポリマーで任意に置換された多環式炭化水素からなる群から選択される]
を有するポリマー。
【請求項２３】
以下の構造：
【化１４】
[式中、ｍは、４〜７００であり、ＹおよびＹ′は独立して、Ｒ、ＯＲ、ＣＯＯＲ、ＳＲ、ＮＨＲ、ＮＲＲ′、ＯＮＨＲ、ＮＨＯＲ、ＮＲＮＨ2、ＮＨＮＨＲ、ＮＲＮＨＲ′、およびＮＨＮＲＲ′からなる群から選択され、ここで、ＲおよびＲ′は独立して、１つ以上の親水性置換基で任意に置換された直鎖炭化水素、１つ以上の親水性置換基、疎水性アミノ酸、ペプチドおよびポリマーで任意に置換された多環式炭化水素からなる群から選択され、前記モノマー単位の各場合において、ＷおよびＷ′は独立して、Ｈ、-ＣＯＣＨ＝ＣＨ2、-ＣＯＣ(ＣＨ3)＝ＣＨ2、ＣＯＣＨ＝ＣＨＣＯ2Ｈ、および-ＣＯＣ(ＣＨ3)＝ＣＨＣＯ2Ｈからなる群から選択される]
を有するポリマー。
【請求項２４】
請求項１〜９のいずれかに記載のポリマーを含み、有効量の医薬活性剤をさらに含む、医薬組成物。
【請求項２５】
水性溶媒中の物質の溶解度を増加する方法であって、前記物質および前記ポリマーの水溶性複合体を形成するために、請求項１または請求項２に記載のポリマーと前記物質を接触させるステップを含む、前記方法。
【請求項２６】
非水性溶媒中の物質の溶解度を増加する方法であって、前記物質、および非水性溶媒中に可溶である前記ポリマーの複合体を形成するために、請求項１または請求項２に記載のポリマーと前記物質を接触させるステップを含む、前記方法。
【請求項２７】
請求項２５または請求項２６に記載の方法であって、前記物質が、ビタミン、栄養素、薬物、着色料、核酸複合体、および造影剤からなる群から選択される、前記方法。
【請求項２８】
前記物質が、薬物である、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記ポリマー上に存在する前記反応性官能基Ｘの１つ以上に標的部分を結合するステップを含む、請求項４に記載のポリマーに、生物学的標的に対する結合親和力を誘発する方法。
【請求項３０】
前記生物学的標的は、細胞またはウイルスの表面である、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
請求項３０に記載の方法であって、前記標的部分が、受容体に特異的なリガンド、抗体、抗体フラグメント、ＲＧＤアミノ酸配列を含むペプチド、ＹＩＳＲＧモチーフを含むペプチド、シアル酸誘導体、Ｎ-アセチルノイラミン酸誘導体などの成長因子、葉酸、メトトレキサート、プテロイン酸、エストラジオール、エストラトリオール、テストステロン、マンノース-６-リン酸、糖類、ビタミン、トリプトファン、アミノアルキルアダマンタン、Ｆｕｚｅｏｎ（登録商標）、ＰＲＯ-５４２、ＢＭＳ-４８８０４３、シアル酸、２-デオキシ-２,３-ジデヒドロ-Ｎ-アセチルノイラミン酸、４-グアニジノ-Ｎｅｕ５Ａｃ２ｅｎ(ザナミビル)、オセルタミビル、およびＲＷＪ-２７０２０１からなる群から選択される、前記方法。
【請求項３２】
前記標的部分は、モノクローナル抗体または抗体フラグメントである、請求項３１に記載の方法。
【請求項１】
以下の構造：
【化１】
から本質的になるくし形ポリマーであって、交互分枝点部分Ｂおよび親水性、水溶性ポリマーブロックＡから形成される骨格を含み、前記分枝点部分に結合する疎水性側鎖Ｃを有し、各側鎖Ｃは独立して、１つ以上の親水性置換基で場合により置換された直鎖炭化水素、１つ以上の親水性置換基、疎水性アミノ酸、ペプチドおよびポリマーで場合により置換された多環式炭化水素からなる群から選択され、式中ｎは、３から約１００の範囲であり、平均して、１＜ｐ≦４である、前記くし形ポリマー。
【請求項２】
ｐは平均して、約２から４の範囲である、請求項１に記載のポリマー。
【請求項３】
平均して、１.５≦ｐ≦２である、請求項１に記載のポリマー。
【請求項４】
各分枝点部分に結合する１つ以上の反応性官能基Ｘをさらに含み、そして本質的に以下の構造：
【化２】
[式中、ｒは平均して、約１〜約４の範囲である]
からなる、請求項１に記載のポリマー。
【請求項５】
前記水溶性ポリマーブロックＡが、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(プロピレングリコール)、ポリ(エチレンイミン)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(ビニルピロリドン)、および多糖類、ならびにその共重合体からなる群から選択される、請求項１〜４のいずれかに記載のポリマー。
【請求項６】
前記ポリマーブロックＡが、ポリ(エチレングリコール)およびポリ(プロピレングリコール)、ならびにその共重合体からなる群から選択される、請求項５に記載のポリマー。
【請求項７】
前記ポリマーブロックＡが、ポリ(エチレングリコール)である、請求項６に記載のポリマー。
【請求項８】
前記ポリマーブロックＡが、４〜７００のモノマー単位の平均長さを有する、請求項７に記載のポリマー。
【請求項９】
以下の構造：
【化３】
[式中、ｍは、４〜７００であり、ＹおよびＹ′は独立して、Ｒ、ＯＲ、ＣＯＯＲ、ＳＲ、ＮＨＲ、ＮＲＲ′、ＯＮＨＲ、ＮＨＯＲ、ＮＲＮＨ2、ＮＨＮＨＲ、ＮＲＮＨＲ′、およびＮＨＮＲＲ′からなる群から選択され、ここで、ＲおよびＲ′は独立して、１つ以上の親水性置換基で任意に置換された直鎖炭化水素、１つ以上の親水性置換基、疎水性アミノ酸、ペプチドおよびポリマーで任意に置換された多環式炭化水素からなる群から選択される]
を有する、請求項４に記載のポリマー。
【請求項１０】
以下の構造：
【化４】
[式中、ｍは、４〜７００であり、ＹおよびＹ′は独立して、Ｒ、ＣＯＲ、ＣＯＯＲ、ＣＯＮＨＲ、ＣＯＮＲＲ′、ＣＯＮＨＯＲ、ＣＯＮＲＮＨ2、ＣＯＮＨＮＨＲ、ＣＯＮＲＮＨＲ′、およびＣＯＮＨＮＲＲ′からなる群から選択され、ここで、ＲおよびＲ′は独立して、１つ以上の親水性置換基で任意に置換された直鎖炭化水素、１つ以上の親水性置換基、疎水性アミノ酸、ペプチドおよびポリマーで任意に置換された多環式炭化水素からなる群から選択される]
を有する、請求項４に記載のポリマー。
【請求項１１】
以下の構造：
【化５】
[式中、ｍは、４〜７００であり、ＹおよびＹ′は独立して、Ｒ、ＯＲ、ＣＯＯＲ、ＳＲ、ＮＨＲ、ＮＲＲ′、ＯＮＨＲ、ＮＨＯＲ、ＮＲＮＨ2、ＮＨＮＨＲ、ＮＲＮＨＲ′、およびＮＨＮＲＲ′からなる群から選択され、ここで、ＲおよびＲ′は独立して、１つ以上の親水性置換基で任意に置換された直鎖炭化水素、１つ以上の親水性置換基、疎水性アミノ酸、ペプチドおよびポリマーで任意に置換された多環式炭化水素からなる群から選択される]
を有する、請求項４に記載のポリマー。
【請求項１２】
以下の構造：
【化６】
[式中、ｍは、４〜７００であり、ＹおよびＹ′は独立して、Ｒ、ＯＲ、ＣＯＯＲ、ＳＲ、ＮＨＲ、ＮＲＲ′、ＯＮＨＲ、ＮＨＯＲ、ＮＲＮＨ2、ＮＨＮＨＲ、ＮＲＮＨＲ′、およびＮＨＮＲＲ′からなる群から選択され、ここでＲおよびＲ′は独立して、１つ以上の親水性置換基で任意に置換された直鎖炭化水素、１つ以上の親水性置換基、疎水性アミノ酸、ペプチドおよびポリマーで任意に置換された多環式炭化水素からなる群から選択される]
を有する、請求項３に記載のポリマー。
【請求項１３】
以下の構造：
【化７】
[式中、ｍは、４〜７００であり、ＹおよびＹ′は独立して、Ｒ、ＯＲ、ＣＯＯＲ、ＳＲ、ＮＨＲ、ＮＲＲ′、ＯＮＨＲ、ＮＨＯＲ、ＮＲＮＨ2、ＮＨＮＨＲ、ＮＲＮＨＲ′、およびＮＨＮＲＲ′からなる群から選択され、ここでＲおよびＲ′は独立して、１つ以上の親水性置換基で任意に置換された直鎖炭化水素、１つ以上の親水性置換基、疎水性アミノ酸、ペプチドおよびポリマーで任意に置換された多環式炭化水素からなる群から選択される]
を有する、請求項３に記載のポリマー。
【請求項１４】
以下の構造：
【化８】
[式中、部分Ｄは、以下の一般構造：
【化９】
を有するジアミンに由来し、各Ｘは独立して、反応性官能基であり、ｐは０〜４であり、ｍは４〜７００であり、ＲおよびＲ′は独立して、１つ以上の親水性置換基で任意に置換された直鎖炭化水素、１つ以上の親水性置換基、疎水性アミノ酸、ペプチドおよびポリマーで任意に置換された多環式炭化水素からなる群から選択される]
を有する、請求項３に記載のポリマー。
【請求項１５】
以下の構造：
【化１０】
[式中、ｍは４〜７００であり、そしてＲおよびＲ′は独立して、１つ以上の親水性置換基で任意に置換された直鎖炭化水素、１つ以上の親水性置換基、疎水性アミノ酸、ペプチドおよびポリマーで任意に置換された多環式炭化水素からなる群から選択される]
を有する、請求項４に記載のポリマー。
【請求項１６】
以下の構造：
【化１１】
[式中、ｍは４〜７００であり、Ｌはフェニレン、Ｃ2-Ｃ6アルキレン、またはベンゼンジメチレンであり、そしてＲおよびＲ′は独立して、１つ以上の親水性置換基で任意に置換された直鎖炭化水素、１つ以上の親水性置換基、疎水性アミノ酸、ペプチドおよびポリマーで任意に置換された多環式炭化水素からなる群から選択される]
を有する、請求項４に記載のポリマー。
【請求項１７】
ポリエチレングリコールおよび無水マレイン酸の化学反応から生じ、無水マレイン酸によって、ポリエチレングリコールの末端ヒドロキシル基に実質的に完全なエステル化をもたらす、組成物。
【請求項１８】
ポリエチレングリコールおよび無水マレイン酸の化学反応から生じ、無水マレイン酸によって、ポリプロピレングリコールの末端ヒドロキシル基に実質的にエステル化の完了をもたらす組成物。
【請求項１９】
請求項１７に記載の組成物と、ジチオスレイトールの化学反応から生じる組成物。
【請求項２０】
請求項１８に記載の組成物と、ジチオスレイトールの化学反応から生じる組成物。
【請求項２１】
以下の構造：
【化１２】
[式中、ｍは４から約７００であり、ｎは３から約１００であり、そして図示される構造を有するモノマー単位の各場合において、ＹおよびＹ′は独立して、ＯＨ、ＣＯＯＨ、ＳＨ、ＮＨ2、ＮＨＲ、ＯＮＨ2、ＮＨＯＨ、ＮＨＮＨ2、およびＮＲＮＨ2からなる群から選択され、ここで、Ｒが、Ｃ1〜Ｃ5アルキルおよび(ＣＨ2)kＹ、（式中ｋは２から５である）からなる群から選択される]
を有するポリマー。
【請求項２２】
以下の構造：
【化１３】
[式中、ｍは４から約７００であり、ｎは３から約１００であり、図示される構造を有するモノマー単位の各場合において、ＹおよびＹ′は独立して、ＯＨ、ＣＯＯＨ、ＳＨ、ＮＨ2、ＮＨＲ、ＯＮＨ2、ＮＨＯＨ、ＮＨＮＨ2、およびＮＲＮＨ2からなる群から選択され、ここでＲは、Ｃ1からＣ5アルキルおよび(ＣＨ2)kＹ、（式中、ｋは２から５である）からなる群から選択され、ＷおよびＷ′は独立して、ＯまたはＨ2であり、前記モノマー単位の各場合において、ＺおよびＺ′は独立して、１つ以上の親水性置換基で任意に置換された直鎖炭化水素、１つ以上の親水性置換基、疎水性アミノ酸、ペプチドおよびポリマーで任意に置換された多環式炭化水素からなる群から選択される]
を有するポリマー。
【請求項２３】
以下の構造：
【化１４】
[式中、ｍは、４〜７００であり、ＹおよびＹ′は独立して、Ｒ、ＯＲ、ＣＯＯＲ、ＳＲ、ＮＨＲ、ＮＲＲ′、ＯＮＨＲ、ＮＨＯＲ、ＮＲＮＨ2、ＮＨＮＨＲ、ＮＲＮＨＲ′、およびＮＨＮＲＲ′からなる群から選択され、ここで、ＲおよびＲ′は独立して、１つ以上の親水性置換基で任意に置換された直鎖炭化水素、１つ以上の親水性置換基、疎水性アミノ酸、ペプチドおよびポリマーで任意に置換された多環式炭化水素からなる群から選択され、前記モノマー単位の各場合において、ＷおよびＷ′は独立して、Ｈ、-ＣＯＣＨ＝ＣＨ2、-ＣＯＣ(ＣＨ3)＝ＣＨ2、ＣＯＣＨ＝ＣＨＣＯ2Ｈ、および-ＣＯＣ(ＣＨ3)＝ＣＨＣＯ2Ｈからなる群から選択される]
を有するポリマー。
【請求項２４】
請求項１〜９のいずれかに記載のポリマーを含み、有効量の医薬活性剤をさらに含む、医薬組成物。
【請求項２５】
水性溶媒中の物質の溶解度を増加する方法であって、前記物質および前記ポリマーの水溶性複合体を形成するために、請求項１または請求項２に記載のポリマーと前記物質を接触させるステップを含む、前記方法。
【請求項２６】
非水性溶媒中の物質の溶解度を増加する方法であって、前記物質、および非水性溶媒中に可溶である前記ポリマーの複合体を形成するために、請求項１または請求項２に記載のポリマーと前記物質を接触させるステップを含む、前記方法。
【請求項２７】
請求項２５または請求項２６に記載の方法であって、前記物質が、ビタミン、栄養素、薬物、着色料、核酸複合体、および造影剤からなる群から選択される、前記方法。
【請求項２８】
前記物質が、薬物である、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記ポリマー上に存在する前記反応性官能基Ｘの１つ以上に標的部分を結合するステップを含む、請求項４に記載のポリマーに、生物学的標的に対する結合親和力を誘発する方法。
【請求項３０】
前記生物学的標的は、細胞またはウイルスの表面である、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
請求項３０に記載の方法であって、前記標的部分が、受容体に特異的なリガンド、抗体、抗体フラグメント、ＲＧＤアミノ酸配列を含むペプチド、ＹＩＳＲＧモチーフを含むペプチド、シアル酸誘導体、Ｎ-アセチルノイラミン酸誘導体などの成長因子、葉酸、メトトレキサート、プテロイン酸、エストラジオール、エストラトリオール、テストステロン、マンノース-６-リン酸、糖類、ビタミン、トリプトファン、アミノアルキルアダマンタン、Ｆｕｚｅｏｎ（登録商標）、ＰＲＯ-５４２、ＢＭＳ-４８８０４３、シアル酸、２-デオキシ-２,３-ジデヒドロ-Ｎ-アセチルノイラミン酸、４-グアニジノ-Ｎｅｕ５Ａｃ２ｅｎ(ザナミビル)、オセルタミビル、およびＲＷＪ-２７０２０１からなる群から選択される、前記方法。
【請求項３２】
前記標的部分は、モノクローナル抗体または抗体フラグメントである、請求項３１に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公表番号】特表２００９−５２８３９４（Ｐ２００９−５２８３９４Ａ）
【公表日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５５１２３４（Ｐ２００８−５５１２３４）
【出願日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／００１８２０
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０８４１２６
【国際公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【出願人】（５０８２１５０５０）オールエクセル，インコーポレイティド (2)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／００１８２０
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０８４１２６
【国際公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【出願人】（５０８２１５０５０）オールエクセル，インコーポレイティド (2)
【Ｆターム（参考）】
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