CN103501821A - 用于递送活性剂穿过生物膜的靶向纳米载体系统 - Google Patents

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D·P·诺沃特尼克
R·扎茨斯基
P·索德
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Abstract

本文中公开了纳米颗粒、胶束和/或脂质体组合物，各包含封装在一种或多种聚合物中的治疗剂，其中维生素B12或其衍生物通过接头基团连接于一种或多种聚合物，以及用于制备和使用所述组合物的方法。

Description

用于递送活性剂穿过生物膜的靶向纳米载体系统
相关申请的交叉参考
本申请要求在35U.S.C.§119(e)下对2011年3月8日提交的美国临时申请号61/450,541的优先权，将所述临时申请的内容通过引用整体并入本文。
背景
虽然使用药物活性化合物对疾病的治疗是老生常谈，但药剂的开发受到对将药物方便地以充足的量递送至作用部位以获得期望的药理学效应的需要的挑战。药物递送的方便途径是口服递送。其对于患者而言是优选的，因为其是非侵袭性的，对于医生而言因患者的顺从性也是优选的。然而该途径对于许多药物活性化合物可以是不可使用的，因为这些化合物在胃肠道被分解或不能被吸收。类似地，可在早期测试中显示远大前景的药物因化合物可能不能到达它们期望的作用部位（因不能穿过生物膜）而失败。例如，在癌症化学疗法中，通常可能必需利用高水平的细胞毒性药物对患者给药，以实现有意义的疗效，但这也可导致对正常细胞的损伤，从而导致显著的有害副作用。
可能期望改变细胞毒性化合物的天然生物分布以便更多的药物被递送至肿瘤细胞，更少被递送至正常组织。针对肿瘤特异性抗原的单克隆抗体已被用作指向肿瘤的靶向细胞毒性试剂，以改善治疗指数（药物的有效效应相较于其有害副作用的比率）。然而，单克隆抗体的使用可产生其它问题例如免疫原性，由此患者的免疫系统可产生针对抗体药物缀合物的免疫反应。
因此期望具有安全有效并且可促进药物穿过生物膜例如肠壁（在口服递送中）和细胞膜（在疾病的治疗中）的递送的新型药物递送系统。本发明满足该需要并且还提供相关有利方面。
发明概述
本发明涉及使用天然存在的维生素运输系统进行的药物活性化合物例如小分子药物、蛋白质、肽和寡核苷酸穿过生物屏障的递送。在一个方面，本发明涉及使用维生素B12运输系统进行的药物活性化合物的递送，所述运输系统通过将化合物包含在纳米载体（例如，但不限于，含有有表面连接的维生素B12或衍生物的纳米结构）中而在运输过程中保护药物活性化合物。在一些实施方案中，纳米载体由合成、半合成聚合物或天然存在的聚合物制造而来。在其它实施方案中，纳米载体由包含任选地与聚合物和/或其它药学上可接受的赋形剂混合的活性剂的含聚合物纳米颗粒核心制备而来。在其它实施方案中，纳米载体是由具有亲水末端基团的疏水分子制造而来的脂质体或胶束。
本发明还涉及用于制备纳米载体、含所述纳米载体的药物组合物和使用纳米结构进行药物递送和治疗疾病的方法。
令人惊讶地，本申请人发现能够进行药物递送的纳米载体可掺入小的亲水性维生素B12分子或其衍生物（作为主要靶向基团）和任选地其它物理结合的或共价连接的分子（用于靶向或递送）来形成。本发明的纳米颗粒系统可用于捕获在纳米载体内的药物活性化合物和/或结合于载体系统的一个组分的药物活性化合物的药物递送。通过本发明的纳米载体系统进行的药物递送可以是口服药物递送，其中纳米载体被从肠腔转移进入血流，和/或通过血流中纳米载体至身体中患病细胞的靶向，所述细胞过表达促进维生素B12和/或其它纳米载体连接的靶向基团的细胞吸收的受体。
因此，在一个实施方案中，本公开内容提供了纳米颗粒，所述纳米颗粒包含被一种或多种聚合物封装的治疗剂和通过接头基团连接于至少一种聚合物的维生素B12或其衍生物，或可选择地基本上由其组成或由其组成。在一个方面，纳米颗粒还包含除维生素B12外的连接于至少一种聚合物的靶向试剂。
在另一个实施方案中，本公开内容提供了胶束，所述胶束包含被胶束封装的治疗剂和连接于胶束作为靶向试剂的维生素B12或其衍生物，或可选择地基本上由其组成或可选择地由其组成。在一个方面，胶束还包含除连接于胶束的维生素B12外的第二靶向试剂。
还提供了包含上述实施方案的任一个的胶束或可选择地基本由其组成或由其组成的脂质体。在一个实施方案中，还提供了脂质体，所述脂质体包含被脂质体封装的治疗剂和连接于脂质体作为靶向试剂的维生素B12或其衍生物，或可选择地基本上由其组成或可选择地由其组成。
在一些方面，脂质体还包括连接于脂质体的除维生素B12外的第二靶向试剂或衍生物。
在上述实施方案的一个方面中，将维生素B12或其衍生物连接于纳米颗粒的表面上的至少一种聚合物和/或包埋在纳米颗粒或胶束内。将维生素B12或其衍生物共价地或物理地连接于一个或多个聚合物。物理连接的非限定性实例包括VB12衍生物上的带电荷的基团与纳米颗粒或胶束的带相反电荷的区域的之间的静电结合相互作用，或VB12衍生物上的疏水基团与纳米颗粒或胶束的疏水区域之间的疏水结合相互作用。VB12衍生物的非限定性实例包括VB12-5'-O-羧基三氮唑、VB12-5'-O-羧基咪唑、VB12-5'-O-羧酰氨-C2-C20-烷基胺、VB12-5'-O-羧酰氨-寡聚乙烯氧基胺和上述化合物的二羧酸衍生物。
在上述实施方案的另一个方面中，一种或多种聚合物包含可降解的聚合物或稳定的聚合物，例如，以下一种或多种：葡聚糖、羧甲基葡聚糖、壳聚糖、三甲基壳聚糖或聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚乙烯醇(PVA)、聚酐、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸酯、葡聚糖、壳聚糖、纤维素、羟丙甲纤维素、淀粉、树状聚合物、肽、蛋白质、聚乙二醇和聚(乙二醇-共-丙二醇)及上述聚合物的合成衍生物。
在上述实施方案的另一个方面中，连接VB12或衍生物的接头是相同的或不同的，选自短肽链(H-[NHCHR-CO]n-OH)，其中n为1-20并且R对于n个氨基酸中的每一个氨基酸是相同的或不同的，是已知存在于天然氨基酸中的22个侧基之一；短的烷基链(CH2)n，其中n=2-10，末端为两个氨基或两个羧基，或一个氨基和一个羧基；寡聚乙烯氧链(CH2CH2O)n，其中n=2-100，末端为两个氨基或两个羧基，或一个氨基和一个羧基；平均分子量为2kDa至70kDa的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)链，末端为两个氨基或两个羧基，或一个氨基和一个羧基；以及上述接头的任何接头的两个或更多个的任意组合。
治疗剂的非限定性实例选自小的或大的合成分子、蛋白质、肽、糖蛋白、核苷、核苷酸、人源化单克隆抗体、非人源化单克隆抗体、人源化和/或非人源化单克隆抗体的治疗相关片段以及用于进行RNA干扰(RNAi)试剂（包括dsRNA、siRNA、miRNA或反义RNA或其组合）。在一些方面，治疗剂选自镇痛药、抗过敏药、抗心绞痛药、抗心律失常药、抗生素、抗凝剂、抗痴呆药、抗抑郁药、抗糖尿病药、抗组胺、抗高血压药、抗炎药、抗肿瘤药、抗寄生虫药、退热剂、抗逆转录病毒药、抗溃疡药、抗病毒剂、心血管药、降胆固醇药、CNS活性药、激素、生长激素抑制剂、生长激素、补血药、止血剂、低血压利尿药、角质离解剂、用于骨质疏松症的治疗剂、疫苗、血管收缩剂和血管扩张药。
还提供了组合物。在一个实施方案中，组合物包含上述实施方案的载体和纳米颗粒、胶束或脂质体的一种或多种，或可选择地基本上由其组成，或可选择地由其组成。在一个方面，载体是药学上可接受的载体。在另一个方面，组合物被配制来用于口服施用。
在另一个实施方案中，本公开内容提供了用于体内递送治疗剂的方法，包括给受试者施用有效量的上述实施方案的任何实施方案的纳米颗粒、胶束、脂质体或组合物，从而递送治疗剂。还提供了上述实施方案的任何实施方案的纳米颗粒、胶束、脂质体或组合物用于制备药剂的用途。
在其它实施方案中，提供了用于制备纳米颗粒的方法，其包括如下步骤，或可选择地基本上由所述步骤组成，或可选择地由所述步骤组成：将治疗剂与至少一种聚合物（维生素B12或其衍生物通过接头基团连接于所述聚合物）于适当的溶剂中混合，任何地，其中聚合物对治疗剂的比率在选自1至15%、1至40%、5至50%、5至40%、5至30%、10至35%或10至30%或其组合的范围内。
在一个方面，所述方法还包括将除维生素B12或衍生物外的第二靶向试剂在适当的溶剂中混合。在另一个方面，所述方法还包括将除维生素B12外的第二靶向试剂连接于至少一种聚合物。在另一个方面，所述方法还包括修饰纳米颗粒以进行纳米颗粒的组分的交联，其中组分包含金属离子、具有至少两个带正电荷的基团或两个带负电荷的基团的小分子，或反应以形成至少两个共价键的小分子。在另一个方面，溶剂是>50%的水。
在另一个方面，方法还包括从溶剂分离、纯化和/或干燥所得的纳米颗粒。在一个方面，通过溶剂蒸发分离纳米颗粒。在另一个方面，通过透析或切向流过滤分离纳米颗粒。在另一个方面，通过过滤或离心分离纳米颗粒。在另一个方面，通过添加共溶剂，随后过滤或离心分离纳米颗粒。
在另一个方面，方法还包括通过用适当的溶剂洗涤纳米颗粒来纯化纳米颗粒。
附图概述
图1描述了其中R代表如随后定义的单齿配位轴向配体的维生素B12的结构。在本发明的上述表现的任一表现中，维生素B12可直接或通过适当的接头附着至纳米颗粒的上述组分之一。维生素B12附着可通过维生素B12的核糖单位上的2’或5’-氧原子(如美国专利6,150.341所举例说明的)或通过一个或多个酰胺基至羧基的转化和随后接头基团的添加(参见，例如，Waibel等人,Cancer Res.,2008,68,2904-2911)或通过用可结合钴的双功能配体或化合物替代维生素B12的钴原子上的轴向配体(R)来进行，如美国专利6,262,253中所举例说明的。
图2描述了本发明的3个示例性纳米颗粒结构，称为纳米胶囊（nanocapsule）、聚合物纳米颗粒和纳米颗粒。在纳米胶囊中，用天然或合成聚合物或脂质（在胶束或脂质体的情况下）包被药物或利用聚合物和/或其它药学上可接受的赋形剂配制的药物(在纳米颗粒的中心以白色显示的)的小纳米颗粒。维生素B12(以黑色圆圈描述的)和任选地其它靶向基团(灰色和白色圆圈)通过任选的接头基团共价或物理地结合至纳米颗粒的表面。在聚合物纳米颗粒的情况下，将形成纳米颗粒的药物、聚合物和任选地药学上可接受的赋形剂紧密地混合。可在纳米颗粒形成之前将维生素B12和任选的其它靶向基团结合于聚合物或可在纳米颗粒形成之后连接它们。对于牵涉连接靶向基团的聚合物的纳米颗粒形成，可将一些靶向基团包埋在纳米颗粒中，将一些呈现在纳米颗粒的表面上。在药物纳米颗粒的情况下，任选地包含其它赋形剂的聚合物的薄层覆盖药物或药物与其它赋形剂的混合物的更大的纳米颗粒。可在包被之前将靶向基团连接于聚合物或在包被药物纳米颗粒之后将其连接于聚合物。
图3是显示Abraxane或Cobrazane缀合物对肿瘤生长的抑制的曲线。用人白血病K562细胞植入无胸腺裸鼠，使异种移植肿瘤生长至150–200mm3的尺寸。将动物随机分组（每组7只），用盐水对照、Abraxane(200mg/kg紫杉醇)或Cobraxane(100或200mg/kg紫杉醇)腹膜内注射给药，每周测量肿瘤尺寸约3次。曲线显示所有3个活性组的肿瘤生长抑制（相对于盐水对照）。紫杉醇剂量为50%的Cobraxane优于Abraxane，等剂量的Cobraxane事实上减小肿瘤尺寸。
发明详述
将本文中引用的所有技术和专利公布通过引用整体并入本文。
所有数字名称例如pH、温度、时间、浓度和分子量，包括范围，都是以0.1或1.0（视情况而定）的增量变化（(+)或(-)）的近似值。应当理解，尽管并未总是明确地声明，但所有数字名称之前冠以术语“约”。还应理解，尽管并未总是明确地声明，但本文中描述的试剂仅仅是示例性的并且这样的等同物在本领域是已知的。
如本说明书和权利要求中所使用的，除非另外明确地另有所指，否则单数形式“一种”、“一个”和“所述”包括复数所指物。
“包含”是指包括引述的元素的化合物、组合物和方法，但不排除其它。“基本上由……组成”，当用于定义化合物、组合物或方法时，应当意指不包括显著影响所述技术的基本和新型特征的其它元素。“由……组成”应当意指不包括未在权利要求中指定的任何元素、步骤或成分。由这些过渡术语的每一个定义的实施方案在本技术的范围内。
如本文中所用，“纳米颗粒”、“纳米载体”或“纳米结构”是指直径小于约1微米的微观粒子。在一些实施方案中，纳米颗粒的尺寸范围为约1nm至约1,000nm的直径或可选择地约10nm至约1000nm、或可选择地约10nm至约900nm、或可选择地约10nm至约800nm、或约10nm至约700nm、或可选择地约10nm至约600nm、或可选择地约10nm至约500nm、或可选择地约20nm至约1000；或可选择地约20nm至约800nm、或可选择地约20nm至约700nm、或可选择地约20nm至约600nm、或可选择地约20nm至约500nm；或可选择地约30nm至约1000nm、或可选择地约30nm至约900nm、或可选择地约30nm至约800nm、或可选择地约30nm至约700nm、或可选择地约100nm至约900nm、或可选择地约200nm至约1000nm、或可选择地约300nm至约1000nm、或可选择地约400nm至约1000nm、或可选择地约500nm至约1000nm；或可选择地约600nm至约1000nm；或可选择地约700nm至约1000nm；或可选择地约800nm至约1000nm；或可选择地约900nm至约1000nm；或可选择地约100nm至约300nm；或可选择地约200nm至约600nm；或可选择地约300nm至约600nm；或可选择地约500nm至约800nm。
如本文中所用，“聚合物”是指通常由通过共价化学键连接的重复结构单位组成的天然存在的、合成的或半合成的大分子（高分子）。用于执行本发明的聚合物具有在1至5000kDa的范围内的分子量。聚合物可以是稳定的，可降解的以及由随机共聚物或嵌段共聚物构成的。
如本文中所用，“随机共聚物”是指包含两个或更多个重复结构单位的聚合物，其中单个重复结构单位的序列是随机的和非预定的或确定的。
如本文中所用，“嵌段共聚物”是指包含两个或更多个重复结构单位的聚合物，其中单个重复单位彼此连接在完整聚合物链内形成可辩认的重复结构单位的嵌段。
如本文中所用，“带电荷的基团”是指被完全电离，从而导致具有带正荷或负电荷，或可能地多个正电荷或多个负电荷的化学官能团。聚合物可具有多个带电荷的基团作为聚合物链的组分，和/或作为至聚合物的附着（直接附着或通过接头的方式）。聚合物的带电荷的基团可以是天然存在的或合成的。带电荷的基团可以是治疗活性化合物的部分，作为该化合物的原有组分或作为治疗活性化合和折合成类似物，例如前体药物。
如本文中所用，“可电离基团”是指在生理pH或接近生理pH下被部分电离，从而导致该基团具有部分正电荷或部分负电荷的化学官能团。可电离基团的电荷可随pH而变化。聚合物可具有多个可电离基团作为聚合物链的组分，和/或作为至聚合物的附着物（直接连接或通过接头连接）。聚合物可电离基团可以是天然存在的或合成的。可电离基团可以是治疗活性化合物的部分（作为该化合物的原有组分或作为治疗活性化合物的合成类似物例如前体药物）。
如本文中所用，“聚合电解质络合物”或“PEC”是指由两个或更多个具有化学官能团的化合物之间的多个离子键的形成产生的三维结构，所述化学官能团是带电荷的和/或可电离的，其中至少一种化合物具有净负电荷并且至少一种化合物具有净正电荷，至少一种化合物优选是聚合物。PEC的直径通常可在1nm至数微米的范围内，平均颗粒尺寸和颗粒尺寸分布受构成组分的化学和物理性质以及制备方法控制。PEC可以是水溶性的(即纳米颗粒在水中的悬浮导致清澈透明的液体)或不溶于水的(即纳米颗粒在水中的悬浮导致混浊的液体)。PEC纳米颗粒通常可在约1nm至约1,000nm直径的范围内，或可选择地在约5nm至约400nm或可选择地约10nm至约300nm的范围内。
如本文中所用，术语“多核苷酸”包括脱氧核糖核酸(DNA)，以及适当时，核糖核酸(RNA)。术语还应当被理解为包括从核苷酸类似物制备的RNA或DNA的等同物、衍生物、变体和类似物并且，同样地适用于描述的实施方案，单链(有义或反义)和双链多核苷酸。脱氧核糖核苷酸包括脱氧腺苷、脱氧胞苷、脱氧鸟苷和脱氧胸苷。为了清楚起见，当在本文中提及核酸时，其可以是DNA或RNA，使用术语“腺苷”、“胞苷”、“鸟苷”和“胸苷”。应理解，如果核酸是RNA，则具有尿嘧啶的核苷酸是尿苷。
术语“多核苷酸”和“寡核苷酸”可互换使用，是指具有任何长度的核苷酸的聚合物形式（脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸或其类似物）。多核苷酸可具有任何三维结构，以及可进行任何功能（已知的或未知的）。下列是多核苷酸的非限定性实例：基因或基因片段(例如，探针、引物、EST或SAGE标签)、外显子、内含子、信使RNA(mRNA)、转移RNA、核糖体RNA、核酶、cDNA、dsRNA、siRNA、miRNA、重组多核苷酸、分枝多核苷酸、质粒、载体、任何序列的分离的DNA、任何序列的分离的RNA、核酸探针和引物。多核苷酸可包含修饰核苷酸，例如甲基化核苷酸和核苷酸类似物。如果存在，可在多核苷酸装配之前或之后赋予对核苷酸结构的修饰。核苷酸的序列可被非核苷酸组分中断。可在聚合之后，例如通过用标记组分缀合来进一步修饰多核苷酸。术语还指双链和单链分子。除非另外指定或要求，否则作为多核苷酸的本发明的任何实施方案包括双链形式和已知或预测组成双链形式的两个互补单链形式的每一个。
多核苷酸由如下4种核苷酸碱基的特定序列组成：腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G)、胸嘌嘧啶(T)；和当多核苷酸是RNA时，替代胸苷的尿嘧啶(U)。因此，术语“多核苷酸序列”是多核苷酸分子的字母表示。可将该字母表示输入具有中央处理器的计算机中的数据库并且用于生物信息学应用例如功能基因组和同源性研究。术语“多态性”是指基因或其部分的超过一种形式的共存。基因的存在至少两种不同形式即至少两个不同的核苷酸序列的一部分称为“基因的多态性区域”。多态性区域可以是单核苷酸，其身份在不同的等位基因中不同。
如本文中所用，术语“载体”包括任何标准载体例如磷酸缓冲盐溶液、缓冲液、水和乳剂，例如油/水或水/油乳剂以及不同类型的湿润剂。组合物还可包含稳定剂和防腐剂。在本发明的一个方面，载体是缓冲溶液例如但不限于PCR缓冲液。
“基因递送载体”被定义为可将插入多核苷酸运载进入宿主细胞的任何分子。基因递送载体的实例是脂质体、生物相容性聚合物，包括天然聚合物和合成聚合物；脂蛋白；多肽；多糖；脂多糖；人工病毒包膜；金属颗粒；和细菌，或病毒例如肝状病毒、腺病毒和逆转录病毒、噬菌体、粘粒、质粒、真菌载体，以及通常用于本领域的已就在多种真核和原核宿主中的表达进行了描述的并且可用于基因疗法以及用于简单的蛋白质表达的其它重组载体。
“基因递送”、“基因转移”等，如本文中所用，是指外源多核苷酸（有时称为“转基因”）至宿主细胞内的引入，无论用于引入的方法。此类方法包括多种已知的技术例如载体介导的基因转移（通过，例如，病毒感染，有时称为转导）、转染、转化或各种其它基于蛋白质或基于脂质的基因递送复合物）以及有利于“裸露的”多核苷酸的递送的技术(例如电穿孔、“基因枪”递送和各种其它用于多核苷酸的引入的技术)。除非另有所指，否则术语转染的、转导的或转化的可在本文中互换使用，表示外源多核苷酸或来自其的表达多肽在细胞中的存在。引入的多核苷酸可稳定或瞬时维持于宿主细胞中。稳定的维持通常需要引入的多核苷酸包含与宿主细胞相容的复制起始区或至宿主细胞的复制子的整合例如染色体外复制子(例如，质粒)或细胞核或线粒体染色体。已知许多载体能够介导基因至哺乳动物细胞的转移，这在本领域中是已知并且在本文中进行了描述。
“RNA干扰”(RNAi)是指基因表达（蛋白质合成）的序列特异性或基因特异性抑制，其由短干扰RNA(siRNA)介导。
“短干扰RNA”(siRNA)是指能够介导RNA干扰(RNAi)的双链RNA分子(dsRNA)，长度通常为约10至30个核苷酸，或长度为11个核苷酸，长度为12个核苷酸，13个核苷酸，长度为14个核苷酸，长度为15个核苷酸，长度为16个核苷酸，长度为17个核苷酸，长度为18个核苷酸，长度为19个核苷酸，长度为20个核苷酸，长度为21个核苷酸，长度为22个核苷酸，长度为23个核苷酸，长度为24个核苷酸，长度为25个核苷酸，长度为26个核苷酸，长度为27个核苷酸，长度为28个核苷酸，或长度为29个核苷酸。如本文中所用，术语siRNA包括短发夹RNA(shRNA)。针对基因或基因的mRNA的siRNA可以是识别基因的mRNA并且指导针对mRNA的RNA诱导的沉默复合物(RISC)，导致mRNA的降解的siRNA。针对基因或基因的mRNA的siRNA还可以是识别mRNA并且抑制mRNA的翻译的siRNA。
“双链RNA”(dsRNA)是指可具有任何长度并且可在细胞内被切割成更小的RNA分子例如siRNA的双链RNA分子。在具有有活性的干扰素反应的细胞中，更长的dsRNA例如在长度上长于约30个碱基对的dsRNA可触发干扰素反应。在不具有有能力的干扰素反应的其它细胞中，dsRNA可用于触发特异性RNAi。
microRNA或miRNA是具有21-23个核苷酸的单链RNA分子，其调节基因表达。miRNA由它们从其DNA转录的基因编码，但miRNA不翻译成蛋白质(非编码RNA)；相反地每一个初级转录物(pri-miRNA)被加工成称为前-miRNA的短茎环结构，最终加工成功能miRNA。成熟miRNA分子与一种或多种信使RNA(mRNA)分子部分互补，它们的主要功能是下调基因表达。
如本文中所用，siRNA载体、dsRNA载体或miRNA载体是指包含调节RNA的表达的启动子的质粒或病毒载体。“siRNA启动子”或调节siRNA、dsRNA或miRNA的表达的启动子在本领域已知，例如Miyagishi和Taira(2002)Nature Biotech.20:497-500中描述的U6启动子，和Brummelkamp等人.(2002)Science296:550-3中描述的H1启动子。
如本文中所用，“可降解聚合物”是指可在特定条件下分解成更小的单位的聚合物。在一个方面，聚合物单位在原位（在体内）的重复降解允许小片段被排泄或否则消除。
如本文中所用，“稳定的聚合物”是指其中聚合物的主要结构（主链）不能在通常在体内发现的条件下分解的聚合物。在稳定的聚合物中，连接于聚合物主链的功能性基团仍然可能可在通常见于身体中的条件下被修饰或降解。
如本文中所用，“烷基”是仅包含碳和氢原子（如果另外地未被取代的话）的饱和（不包含多个碳-碳键）脂肪族(不包含移位的π-电子系统)烃。名称(n1C–n2C)烷基，其中n1和n2是1至6的整数，是指包含n1至n2（并且包括n2）个碳原子的直链或支链烷基。本文中的烷基可以任选地被一个或多个选自卤素、羟基、烷氧基、芳氧基、羰基、硝基、氰基、羧基和烷氧羰基的实体取代。
如本文中所用，“接头”是指用于将聚合物主链偶联至另一个官能团或基团以空间隔离两个实体的一群原子。因此，本发明的接头具有基本上纵贯的轴，即，其基本上是线性的而非高度分枝的或成团的，虽然因由共价键合的原子之间所需的键角施加于结构的角度约束，结构当然不是严格线性的。接头的实例包括但不限于包含官能团例如羧基、氨基、羟基和巯基的直链和支链烷基和烯基，通过所述官能团可形成共价键以将接头连接至聚合物和其它组分。优选接头是短肽链(H-[NHCHR-CO]n-OH)，其中n为1-20，或可选择地1-18，或可选择地1-16，或可选择地1-14，或可选择地1-12，或可选择地2-14，或可选择地2-12，或可选择地3-20，或可选择地4-18，或可选择地5-20，或可选择地5-18，并且R对于n个氨基酸中的每一个氨基酸是相同的或不同的，是已知存在于天然氨基酸中的22个侧基之一，其中接头是相同的或不同的，选自短肽链(H-[NHCHR-CO]n-OH)，其中n为1-20并且R对于n个氨基酸中的每一个氨基酸是相同的或不同的，是已知存在于天然氨基酸中的22个侧基之一；短的烷基链(CH2)n，其中n=2-10，末端为两个氨基或两个羧基，或一个氨基和一个羧基；寡聚乙烯氧（oligoethyleneoxy）链(CH2CH2O)n，其中n=2-100，末端为两个氨基或两个羧基，或一个氨基和一个羧基；平均分子量为2kDa至70kDa的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)链，末端为两个氨基或两个羧基，或一个氨基和一个羧基；-C(O)NH(CH2)6NH-；-C(O)NH(CH2)6NHC(O)CH2-；-C(O)NH(CH2CH2O)2CH2CH2NH-；-C(O)NH(CH2CH2O)2CH2CH2NHC(O)CH2[OCH2CH2]23NH-或其任意组合。可通过本领域已知的缩合反应（产生酰胺键）之一将肽接头整合进入聚合物化合物。
如本文中所用，“治疗剂”是指当给患者施用时可提供有益效应的化合物、化合物的混合物或生物制剂。
如本文中所用，“氨基酸”是指包含通常被一个碳原子分隔的氨基(-NH2)和羧基(-COOH)的化合物。中心碳原子可包含取代基，所述取代基可以是带电荷的，可电离的，亲水的或疏水的。蛋白质的22个基本构件块的任一个具有式NH2-CHR-COOH，其中R对于每一个特定氨基酸是不同的，立体化学以'L'构型存在。此外，术语“氨基酸”可任选地包括具有非天然'D'立体化学的氨基酸以及'D'和'L'氨基酸的修饰形式。
如本文中所用，“肽”是指氨基酸的链，其中每一个氨基酸通过酰胺键的形成连接至下一个氨基酸。肽通常被认为由达到30个氨基酸，或可选择地达到25个氨基酸，或可选择地达到20个氨基酸，或可选择地达到15个氨基酸，或可选择地达到10个氨基酸，或可选择地达到5个氨基酸，或可选择地约5-10个氨基酸，或可选择地约10-15个氨基酸组成，然而术语“蛋白质”用于包含更长的氨基酸链的化合物。
如本文中所用，“糖蛋白”是指包含许多糖取代基的蛋白质。
如本文中所用，“卤代”或“卤素”是指氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)和碘(I)。
如本文中所用，伯、仲或叔烷基胺是指RNH2、RR”NH或RR’R”N基团，其中R、R’和R”独立地代表（但不限于）烷基、环烷基、芳基、杂芳基和杂脂环部分。
如本文中所用，“维生素B12”或“VB12”(除非另有所指，否则包括VB12衍生物和VB12的类似物)是指系列另外地称为钴胺素的化合物，其在结构上是相同的，变化仅在于连接至VB12钴原子的单齿轴向配体（monodentate axial ligand）的性质，所述配体通常可以是氰化物(氰钴酸)、甲基(甲基钴胺素)、羟基(羟钴胺素)或一氧化氮(亚硝酰钴胺素)。在本领域中已知VB12衍生物可以例如通过在适当的条件下改变轴向配体来制备，将这样的配体交换包括为本公开内容的部分。VB12衍生物的非限定性实例包括VB12-5'-O-羧基三氮唑、VB12-5'-O-羧基咪唑、VB12-5'-O-羧酰胺-C2-C20-烷基胺、VB12-5'-O-羧酰胺-寡聚亚乙氧基胺（oligoethyleneoxyamine）和上述化合物的二羧酸衍生物。VB12至脂质、纳米颗粒和聚合物系统的连接（以产生本文中描述的递送系统）可通过将一个或多个酰胺转化成羧基，随后使用游离羧基形成共价健来实现。或者，针对VB12的核糖单位的两个羧基之一的共价键的形成可被使用。或者，可将VB12连接至聚合物系统，这可能也通过将适当的单齿配位配体通过任选的接头添加至聚合物，在VB12的钴原子与聚合物连接的单齿配位配体之间形成金属配位键来实现。
如本文中所用，“疾病”或“医学病况（medical condition）”是损害躯体功能，与特定的症状和体征关联的生物体的异常状况。
如本文中所用，术语“癌症”是指不同类型的恶性肿瘤，其大部分可侵入周围组织，并且可转移至不同部位，如由Stedman's MedicalDictionary,第25版(Hensyl ed.1990)定义。可使用本发明的化合物治疗的癌症的实例（无限制性地）包括但不限于脑癌、卵巢癌、结肠癌、前列腺癌、肾癌、膀胱癌、乳腺癌、肺癌、口腔癌、皮肤癌和血癌。
如本文中所用，“亲肿瘤（tumor-seeking）”基团是指已知优先搜出并且结合至赘生性细胞上的表面结构（所述表面结构不存在于正常细胞中或被正常细胞以显著更小的程度表达）的实体或优先在肿瘤而非正常组织中积累的实体。
如本文中所用，术语“治疗”（“treat”、“treating”、“treatment”）是指减轻或消除疾病和/或其伴随症状的方法。效应就完全或部分防止障碍或其体征或症状而言可以是预防性的，和/或就部分或完全治愈障碍和/或归因于障碍的有害作用而言可以是治疗性的。例如，患有癌症的个体的寿命可延长和/或疾病的一个或多个症状可减少。
如本文中所用，“给药”、“施用”或“施药”是指以适合于治疗特定疾病例如癌症的方式将本发明的化合物或包含本发明的化合物的药物组合物递送给患者。“施药”可在整个治疗过程中以一个剂量连续地或间歇地进行。确定施用的最有效方法和剂量的方法对于本领域普通技术人员来说是已知的，并且可用于治疗的组合物、治疗目的、待治疗的靶细胞和待治疗的受试者而变化。单次或多次施用可利用将由治疗医生选择的剂量水平和模式来进行。适当的剂型和施用试剂的方法在本领域是已知的。还可确定施用途径，并且确定最有效的施用途径的方法对于本领域普通技术人员来说是已知的，将随用于治疗的组合物、治疗目的、待治疗的受试者的健康状况或疾病分期以及靶细胞或组织而变。施用途径的非限定性实例包括口服施用、经鼻施用、注射和局部涂药。
“患者”或“受试者”是指易患疾病的任何高等生物。这样的高等生物的实例包括但不限于小鼠、大鼠、兔、狗、猫、马、牛、猪、绵羊、鱼和爬行动物。在一些实施方案中，“患者”或“受试者”是指人类。
如本文中所用，术语“治疗有效量”是指具有如下效应的本发明的化合物或化合物的组合的量：(a)防止障碍在可能对障碍易感，但可以还未被诊断为患有其的受试者中发生；(b)抑制障碍，即停止其发展；或(c)减轻或改善障碍。例如，但不限于，(1)减小肿瘤的尺寸；(2)抑制(即，减慢至一定程度，优选停止)肿瘤转移；(3)一定程度地抑制(即减慢至一定程度，优选停止)肿瘤生长；(4)减轻至一定程度（或优选消除）与癌症相关的一个或多个症状；和/或(5)延长患者存活时间。
如本文中所用，“药物组合物”是指一种或多种本发明的化合物与其它化合物例如药学上可接受的赋形剂或载体的混合物。药物组合物的目的是促进本发明的化合物至患者的施用。
如本文中所用，“药学上可接受的赋形剂”或“药学上可接受的载体”是指对生物体不引起显著刺激并且不消除施用的组合物的生物活性和性质的赋形剂。“药学上可接受的载体”或“药学上可接受的赋形剂”是指可用于本发明的组合物的任何稀释剂、赋形剂或载体。此类赋形剂或载体包括但不限于离子交换剂、铝、硬脂酸铝、卵磷脂、血清蛋白质例如人血清白蛋白、缓冲物质例如磷酸盐、甘氨酸、山梨酸、山梨酸钾、饱和植物脂肪酸的部分甘油酯混合物、水、盐或电解质例如硫酸鱼精蛋白、磷酸氢二钠、磷酸氢钾、氯化钠、锌盐、胶体硅、三硅酸镁、聚乙烯吡咯烷酮、基于纤维素的物质、聚乙二醇、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸酯、石蜡、聚乙烯-聚氧丙烯-嵌段共聚物、聚乙二醇和羊毛脂。适当的药物载体描述于《雷氏药学大全》（Remington's Pharmaceutical Sciences）,Mack Publishing Company,本领域的标准参考书。优选就期望的施用形式即口服片剂、胶囊、酏剂、糖浆剂等选择它们，它们与常规药物实践一致。
用于进行本发明的方法
在一个方面，本发明涉及纳米颗粒，所述纳米颗粒通过将一种或多种治疗剂与一种或多种合成、半合成或天然聚合物（其中维生素B12或其衍生物通过适当的接头基团连接于至少一种聚合物）在导致纳米颗粒形成的条件下一起置于适当的溶剂或溶剂混合物中来形成。任选地连接其它用于靶向或递送的物理结合或共价连接的分子。可使用帮助纳米颗粒形成或帮助将维生素B12或其衍生物置于纳米载体的表面上的其它组分。聚合物和治疗活性试剂可单独地或与其它上述组分组合地形成纳米颗粒。
在其它方面，本发明涉及纳米载体，所述纳米载体通过将一种或多种合成、半合成或天然聚合物（其中维生素B12或其衍生物通过适当的接头基团连接于至少一种聚合物）在导致纳米载体形成的条件下一起置于适当的溶剂或溶剂混合物中来形成。任选地连接其它用于靶向或递送的物理结合或共价连接的分子。可包括帮助纳米颗粒形成或帮助将维生素B12置于纳米载体的表面上的其它组分。聚合物可单独地或与其它上述组分组合地形成纳米颗粒。在纳米载体形成后将一种或多种治疗剂注入纳米载体以完成药物递送系统。
在其它方面，本发明涉及纳米颗粒，所述纳米颗粒通过将治疗剂或治疗剂的混合物的晶体或非晶体纳米颗粒与一种或多种合成、半合成或天然聚合物（其中维生素B12或其衍生物通过适当的接头基团连接于至少一种聚合物）一起置于适当的溶剂或溶剂混合物中来形成。任选地连接其它用于靶向或递送的物理结合或共价连接的分子。任选地，纳米颗粒的形成可利用帮助用聚合物包被纳米颗粒或帮助将维生素B12置于纳米颗粒的表面上的其它组分。聚合物和治疗活性试剂可单独地或与其它上述组分组合地形成纳米颗粒。
在其它方面，本发明涉及纳米颗粒，所述纳米颗粒通过首先通过将治疗剂的溶液与一种或多种合成、半合成或天然聚合物在导致纳米颗粒形成的条件下一起置于适当的溶剂或溶剂混合物中形成治疗剂的聚合物纳米颗粒来形成。随后用一种或多种合成、半合成或天然聚合物（其中维生素B12或其衍生物通过适当的接头基团连接于至少一种聚合物）包被所得的纳米颗粒。任选地连接其它用于靶向或递送的物理结合或共价连接的分子。可包括其它组分，所述组分帮助纳米颗粒形成或帮助将维生素B12置于纳米颗粒的表面上。聚合物和治疗活性试剂可单独地或与其它上述组分组合地形成纳米颗粒。
在其它方面，本发明涉及纳米颗粒，所述纳米颗粒通过首先通过将治疗剂的溶液与一种或多种合成、半合成或天然聚合物在导致纳米颗粒形成的条件下一起置于适当的溶剂或溶剂混合物中形成治疗剂的聚合物纳米颗粒来形成。任选地随后用一种或多种合成、半合成或天然聚合物（其可包含或可以不包含共价连接的分子用于靶向或递送）包被所得的纳米颗粒。随后将维生素B12或其衍生物通过适当的接头基团通过物理或共价结合连接于纳米载体的表面。可包括其它组分，所述组分帮助纳米颗粒形成或帮助将维生素B12置于纳米颗粒的表面上。聚合物和治疗活性试剂可单独地或与其它上述组分组合地形成纳米颗粒。
在其它方面，本发明涉及装载药物的脂质体或胶束，所述脂质体或胶束通过本领域已知的方法来形成，其包含脂质（具有亲水末端基团的疏水分子）的混合物，只要一些形成纳米载体的脂质具有通过适当的接头基团连接于脂质的疏水部分的维生素B12即可。任选地连接用于靶向或递送的其它物理结合或共价连接的分子。可包括其它组分，所述组分帮助脂质体或胶束形成或帮助将维生素B12置于纳米载体的表面上。脂质和治疗活性试剂可单独地或与其它上述组分组合地形成纳米颗粒。
在其它方面，本发明涉及装载药物的脂质体或胶束或纳米颗粒，所述脂质体、胶束或纳米颗粒描述于上文中，除形成无维生素B12或其衍生物和/或无其它物理结合或共价连接的用于靶向或递送分子的装载药物的脂质体、胶束或纳米颗粒外，并且维生素B12或其衍生物和其它任选的物理结合或共价连接的分子（用于靶向或递送）在纳米颗粒形成后被共价地或物理地连接。
在其它方面，本发明涉及从聚合物与药物的混合物形成的纳米颗粒或通过包被药物或药物-聚合物纳米颗粒（如上文中所描述的）形成的纳米颗粒，其中通过使用适当的交联剂或适当的交联剂的混合物交联聚合物。可在纳米颗粒形成之前、期间或之后引入交联剂。
在其它方面，本发明涉及如所描述的，通过上述方法之一形成的纳米颗粒，其中在药物不存在的情况下形成纳米颗粒，通过扩散将药物引入形成的纳米颗粒。
在一些实施方案中，纳米颗粒通过将纳米颗粒的组分一起置于含水环境中来形成，虽然也可使用本领域已知的其它溶剂系统。形成的纳米颗粒可溶于或不溶于溶剂系统。可通过本领域已知的技术分离纳米颗粒。例如，可溶性纳米颗粒可通过用共溶剂沉淀，或通过除去溶剂(例如蒸发、冷冻干燥或喷雾干燥)来进行分离，任选地先进行纯化方法例如切向流过滤(TFF)或离心超滤。不溶性纳米颗粒可通过离心或过滤来分离，同样的任选地先进行纯化方法例如TFF。
随后可利用标准方法将如上所述形成和分离的固体纳米颗粒配制用于人或兽医施用。例如，任选地利用适当的赋形剂，可能将纳米颗粒配制成片剂或胶囊以用于口服施用，于小瓶中配制为冻干或干燥的制剂以随后利用注射媒介物重建并且通过注射给人或动物施用，或配制为溶液或悬浮液以通过注射给人或动物施用。
本发明的纳米颗粒的药物制剂可用于口服药物递送和/或疾病靶向递送多种治疗剂，包括但不限于小的和大的合成分子、蛋白质、肽、糖蛋白、人源化和非人源化单克隆抗体和其治疗相关片段以及用于实现单独的或与基因递送载体组合的多核苷酸的递送的试剂。多核苷酸，包括例如为例如siRNA、miRNA、dsRNA、mRNA和反义RNA以及DNA的试剂或编码所述RNA干扰(RNAi)的试剂，例如在基因疗法应用中。
本发明的纳米颗粒的药物制剂可用于治疗多种疾病，包括但不限于癌症、自身免疫病况、内分泌障碍、糖尿病、遗传病况、染色体病况、病毒感染、细菌感染、寄生虫感染、线粒体疾病、性传播疾病、免疫障碍、平衡障碍、疼痛、全身性障碍、血液病况、血管病况、神经病况和肌肉、心脏和其它器官的病况。
在一个方面，提供了纳米颗粒，所述纳米颗粒包含用一种或多种稳定的或可降解的包含一种亲水或疏水取代基的合成、半合成或天然聚合物包被的药物纳米颗粒，或可选择地基本上由所述包被的药物纳米颗粒组成，并且维生素B12或其衍生物通过任选的接头基团共价地连接于纳米颗粒。
在一个方面，提供了纳米颗粒，所述纳米颗粒包含用一种或多种稳定的或可降解的疏水或亲水的合成、半合成或天然聚合物包被的药物纳米颗粒，或可选择地基本上由所述包被的药物纳米颗粒组成或由所述包被的药物纳米颗粒组成，并且维生素B12或其衍生物通过任选的接头基团共价地连接于纳米颗粒。
在一些实施方案中，合成、半合成或天然聚合物具有带电荷或可电离的官能团，此类带电荷的或可电离的基团可以相同或不同。
在一些实施方案中，上文指出的方面的纳米颗粒还包含一种或多种选自聚乙二醇(PEG)、PEG嵌段共聚物、聚乳酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、合成聚合物、聚糖、表面活性剂和金属离子的组分。
在一些实施方案中，将维生素B12或其衍生物连接于一种或多种所述组分。
在一些实施方案中，平均纳米颗粒直径在约20nm至约800nm的范围内。
在一些实施方案中，纳米颗粒被构造来用于受试者的口服施用。
在一些实施方案中，纳米颗粒被构造来用于通过注射给受试者施用。
在一些实施方案中，纳米颗粒被构造来通过静脉内注射或输注给受试者施用。
在一些实施方案中，纳米颗粒被构造来用于通过腹膜内注射或输注给受试者施用。
在一些实施方案中，纳米颗粒被构造来用于给受试者皮下施用。
在一些实施方案中，纳米颗粒被构造来用于通过局部敷用来给受试者施用。
在一些实施方案中，纳米颗粒被构造来通过局部敷用来给受试者的粘膜表面施用。
在一些实施方案中，纳米颗粒被构造来通过局部敷用来给受试者的皮肤施用。
在一些实施方案中，纳米颗粒被构造来通过敷用来给受试者的眼睛的表面施用。
在一些实施方案中，聚合物的一种或多种可以是线性的、分枝的或交联的多糖例如葡聚糖、纤维素、淀粉、壳聚糖、软骨素、糖胺聚糖及其衍生物。
在一些实施方案中，聚合物的一种或多种是聚酯、聚酐、肽或蛋白质。
在一些实施方案中，聚合物的一种或多种是生物学上衍生的蛋白质或糖蛋白例如牛或人白蛋白。
在一些实施方案中，聚合物的一种或多种是聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)或聚乳酸乙醇酸(PLGA)。
在一些实施方案中，VB12是其中维生素B12的钴原子上的轴向配体取代基是CN、Me、OH或NO的VB12衍生物。
在一些实施方案中，治疗剂选自小的或大的合成或半合成分子、蛋白质、肽、糖蛋白、核苷、核苷酸、人源化单克隆抗体、非人源化单克隆抗体、人源化和/或非人源化单克隆抗体的治疗相关片段，以及用于实现RNA干扰(RNAi)的试剂例如dsRNA、miRNA、siRNA和反义RNA。
siRNA可按照本领域已知的方法进行设计。参见，例如，Dykxhoorn,D.M.和Lieberman,J.(2006)“Running Interference:Prospects and Obstacles to Using Small Interfering RNAs as SmallMolecule Drugs,”Annu.Rev.Biomed.Eng.8:377-402；Dykxhoorn,D.M.等人.(2006)“The silent treatment:siRNAs as small moleculedrugs,”Gene Therapy,13:541-52；Aagaard,L.和Rossi,J.J.(2007)“RNAi therapeutics:Principles,prospects and challenges,”Adv.DrugDelivery Rev.59:75-86；de Fougerolles,A.等人.(2007)“Interferingwith disease:a progress report on siRNA-based therapeutics,”NatureReviews Drug Discovery6:443-53；Krueger,U.等人.(2007)“Insightsinto effective RNAi gained from large-scale siRNA validationscreening,”Oligonucleotides17:237-250；美国专利申请公布No.:2008/0188430；和美国专利申请公布No.:2008/0249055。
siRNA可利用本领域已知的方法来制备。参见，例如，Dykxhoorn,D.M.和Lieberman,J.(2006)“Running Interference:Prospects andObstacles to Using Small Interfering RNAs as Small Molecule Drugs,”Annu.Rev.Biomed.Eng.8:377-402；Dykxhoorn,D.M.等人.(2006)“The silent treatment:siRNAs as small molecule drugs,”GeneTherapy,13:541-52；Aagaard,L.和Rossi,J.J.(2007)“RNAitherapeutics:Principles,prospects and challenges,”Adv.DrugDelivery Rev.59:75-86；de Fougerolles,A.等人.(2007)“Interferingwith disease:a progress report on siRNA-based therapeutics,”NatureReviews Drug Discovery6:443-53；Krueger,U.等人.(2007)“Insightsinto effective RNAi gained from large-scale siRNA validationscreening,”Oligonucleotides17:237-250；美国专利申请公布No.:2008/0188430；和美国专利申请公布No.:2008/0249055。
siRNA可被化学修饰以增加其稳定性和安全性。参见，例如，Dykxhoorn,D.M.和Lieberman,J.(2006)“Running Interference:Prospects and Obstacles to Using Small Interfering RNAs as SmallMolecule Drugs,”Annu.Rev.Biomed.Eng.8:377-402和美国专利申请公布No.:2008/0249055。
在一些实施方案中，治疗剂选自止痛剂、抗过敏药、抗心绞痛药、抗心律失常药、抗生素类、抗凝血药、抗痴呆药、抗抑郁药、抗糖尿病药、抗组胺药、抗高血压药、消炎药、抗肿瘤药、抗寄生虫药、退烧药、抗逆转录病毒药物、抗消化性溃疡药、抗病毒药、心血管药物、降胆固醇药、中枢神经活性药物、激素、生长激素抑制剂、生长激素类、补血药、止血药、降血压利尿药、角质离解剂、用于骨质疏松症的治疗剂、疫苗、血管收缩剂和血管扩张剂。
在一个方面，提供了用于制备包含上述方面和实施方案的任何方面和实施方案的纳米颗粒的纳米颗粒组合物方法，所述方法包括将一种或多种合成或天然聚合物、治疗剂和维生素B12或其衍生物在适当的溶剂中组合，随后分离、纯化和/或干燥纳米颗粒，或可选择地基本上由所述步骤组成或可选择地由所述步骤组成。在一些实施方案中，溶剂为>50%的水。
在另一个方面，提供了用于制备包含上述方面和实施方案的任何方面和实施方案的纳米颗粒的纳米颗粒组合物的方法，所述方法包括将两种不能混溶的溶剂和表面活性剂混合以产生乳剂，任选地交联纳米颗粒，以及分离、纯化和/或干燥所得的纳米颗粒，或可选择地基本上由所述步骤组成或可选择地由所述步骤组成。
在一些实施方案中，纳米颗粒通过溶剂蒸发、喷雾干燥或冷冻干燥来分离。
在一些实施方案中，纳米颗粒通过过滤或离心来分离。
在一些实施方案中，纳米颗粒通过添加共溶剂，随后通过过滤或离心来分离。
在一些实施方案中，纯化步骤通过用适当的溶剂洗涤纳米颗粒来实现。
在一些实施方案中，上述方面还包括修饰纳米颗粒以实现纳米颗粒的组分的交联。
在一些实施方案中，上述方面还包括修饰纳米颗粒以通过物理或共价连接将维生素B12类似物或其衍生物添加至纳米颗粒的表面。
在一些实施方案中，上述方面还包括修饰纳米颗粒以取代轴向配体（replacement axial ligand）取代连接的维生素B12的一个或多个钴原子上的轴向配体。
在另一个方面，提供了包含上述方面的纳米颗粒和药学上可接受的赋形剂或载体的药物组合物。
在一些实施方案中，组合物被配制为片剂、胶囊或液体。
在一些实施方案中，将组合物在容器中配制为冻干粉剂以随后在药学上可接受的注射媒介物中重悬浮或溶解药物组合物。
在一些实施方案中，将组合物在药学上可接受的注射媒介物中配制为悬浮液或溶液。
在另一个方面，提供了用于治疗受试者的方法，包括施用有效量的上述方面的任何方面的纳米颗粒或上述方面的任何方面的药物组合物，或可选择地基本上由所述步骤组成，或可选择地由所述步骤组成。
在一些实施方案中，治疗剂是抗糖尿病药。
在一些实施方案中，治疗剂是激素。
在一些实施方案中，治疗剂是抗肿瘤药。
在一些实施方案中，本发明的纳米颗粒利用溶剂提取/蒸发法或该方法的改进法来产生。
在一些实施方案中，本发明的纳米颗粒通过用本文中描述的聚合物包被（利用提取/蒸发法或该方法的改进法）晶体或非晶体颗粒（以便聚合物或聚合物混合物产生包围活性药物试剂的壳）来制备，并且聚合物包被的颗粒保持在纳米颗粒尺寸范围内。
口服药物递送
许多技术已被建议用于增强药物活性化合物的口服生物利用性。作为实例，特别活跃的研究的一个领域一直以来是用于口服递送胰岛素的技术的开发。Khafagy等人(Advanced Drug Delivery Reviews59(2007)1521–1546)将各种口服胰岛素法分类为：吸收促进剂；酶抑制剂；粘膜粘着聚合物系统；微粒载体递送系统；和靶向递送系统。
吸收或渗透促进剂是这样的分子，其增加膜的流动性或拓宽细胞的膜之间的连接，从而提供细胞旁和跨细胞药物运输的小的短暂改善。对于吸收促进剂，存在许多不同的对口服药物递送不利的方面：
通常地，它们应当稍先于药物分子出现在吸收位置上，以提供最大可能的药物吸收。一旦促进剂分子的浓度在膜位置上下降（例如，通过在GI道中连续运输，或由于其本身被吸附或代谢），则膜的渗透性返回正常。
增加膜渗透性允许增加所有邻近的分子（不仅仅是药物分子）的渗透。
酶抑制剂减缓活性剂，特别地蛋白质和肽在GI道中酶促降解的速率。原则上，这在吸收位置上提供了更高浓度的活性剂，导致通过更大的浓度梯度进行的更大的被动吸收。该效应仅对天然地能够容易地扩散穿过肠壁的活性剂是有益的，并且只有通过活性化合物的酶促降解来阻止这样做。此外，GI道中酶活性的抑制可产生显著的有害效应，因为蛋白质降解的抑制将是非选择性的。例如，酶抑制剂将减小食物蛋白质的分解速率(从而减少吸收)。
蠕动导致材料源源不断地流入GI道。沿着小肠（在小肠中大多数药物活性剂据认为被吸收）移动的材料在约3小时的平均时间内进行这样的移动。如果可能延迟药物的流动，并且在吸收的位置给它们提供更大的接触，则应当可能实现更高水平的药物吸收，否则所述药物在GI道中不能被良好吸收。由于粘膜粘着聚合物系统对GI道腔的粘膜表面的短暂‘粘着’，基于这样的聚合物的制剂具有显示在上皮细胞层上延长驻留的潜能，从而在GI道中相对于其它材料减慢此类颗粒的流动。当配制成颗粒时，粘膜粘着聚合物还可给包埋的活性剂提供一定的保护作用，否则所述活性剂在GI道中可能被降解。由于聚合物制剂与GI粘膜之间直接接触，因此该口服药物递送系统的其它潜在有利方面是活性剂从颗粒直接扩散进入粘膜和上层细胞层的可能性，以及颗粒被胞饮进入上皮细胞的可能性。所有这些潜在益处表明基于粘膜粘着聚合物的口服药物递送系统应当是高度有效的，然而迄今为止文献中许多实例的结果显示使用粘膜粘着聚合物制剂的药物活性化合物的口服生物利用性的仅不大的改善。
许多必需营养物和维生素的胃肠道吸收可通过主动运输过程来增强。这些过程通常需要材料结合表面受体，所述受体起始了过程，例如受体介导的胞吞作用，活性剂通过该过程被吸收进入上皮细胞。受体-活性剂复合物的解离发生，随后其它过程促进活性材料转移进入血流。已在文献中被详尽地记录的一个运输系统是用于维生素B12(VB12)吸收的过程。从食物释放的VB12结合内因子（intrinsicfactor）(IF，其在胃中产生并且在进食后传送至GI道中)，随后VB12-IF复合物结合主要位于回肠中的Cubulin受体。随后如上所述的受体-介导的胞吞作用发生。受体-IF-VB12复合物在上皮细胞中的解离导致VB12的释放，其随后结合转钴胺素II（一种促进VB12至血流的转移的蛋白质）。
Russell-Jones及其其它人已证明VB12在GI道中的吸收机制可用于促进其它化合物的口服吸收。通过使用‘Trojan Horse’法，活性剂通过可降解的接头基团共价连接于VB12，或通过可降解的接头基团共价连接于也连接于VB12或封装于VB12所连接的纳米颗粒中的聚合物(参见图2)。在聚合物法中，可将多个药物-接头基团连接于单个聚合物链。对于这些可能性的每一种可能性，如果VB12结合至接头或颗粒以不阻止对IF的结合，则这些构建体将结合GI道中的IF，并且主要在回肠中通过cubulin受体吸收并运输至血流。随后可降解的接头的分解将药物释放在血流中，从而完成其口服吸收。类似地，通过从纳米颗粒扩散和/或纳米颗粒结构在血流中的分解产生的药物释放将导致活性剂的生物利用性。在活性剂通过接头单一地缀合至VB12时，对于每一个受体介导的胞吞事件，一个分子的药物被吸收。通过比较，聚合物法允许一次吸收多个药物分子，一个聚合物链作为连接于该聚合物链的VB12结合IF和cubulin的结果而被吸收。当与1:1缀合物比较时，这允许口服吸收的‘扩大’。类似地，VB12纳米颗粒可运载许多拷贝的药物，还允许扩大药物吸收。
许多描述单一VB12缀合物、VB12-聚合物缀合物和VB12-包被的纳米颗粒的专利是已知的，以下列专利为代表(将其全部通过引用整体并入本文)：美国专利：5,428,023、5,449,720、US5,548,064、5,574,018、5,589,463、5,807,832、5,863,900、5,869,466、5,589,463、6,083,926、6,150,341、6,159,502、6,221,397、6,262,253、6,482,413。
在一些实施方案中，将药物连接于VB12的共价键的形成可能不是利用该技术的优选方法。针对药物的共价键的形成，其可被化学改变。对于已接受监管机构批准其用作药剂的药物，新的活性药物成分(API)已产生，其需要完全药物开发程序来获得其批准。药物的释放需要切割可降解的接头，这可留下仍然连接于药物的接头的片段，以便成为不同的化学实体。通过将药物捕获在VB12-包被的纳米颗粒中，其保持化学上不被改变，这样先前批准的药物应当不需要完全开发程序来让监管机制批准该药物的VB12-包被的纳米颗粒制剂。
许多用于形成纳米颗粒和利用这样的纳米颗粒进行药物递送的方法报道于文献中。此外，用于口服药物递送的VB12-包被的纳米颗粒已有描述（美国专利No.6,159,502；6,482,413；和公布No.WO2007131286)。这些专利中描述的制剂都不是从基础研究推进至临床的，因为这些技术的每一个具有重大的技术问题；例如较差的封装/药物对载体的微弱结合。本领域已知的制备方法还可引起蛋白质、肽和其它药物活性成分的降解或变性，从而降低功效和引入额外的杂质。
本发明的目的是克服或至少缓解现有技术的上述不利方面的一个或多个不利方面。
疾病-靶向
在许多牵涉细胞增殖的疾病中，与正常组织相比较，存在增加的对某些维生素的需要。该现象可用于将药物靶向疾病部位例如肿瘤。例如，叶酸(维生素B9)、核黄素、硫胺素和维生素B12已被报导并且用于将药物和放射性物质靶向肿瘤以进行治疗和诊断(美国专利5,108,921、5,416,016、5,635,382、5,688,488、7,128,893、7,601,332和Waibel等人,Cancer Res.,2008,68,2904-2911)。在大多数情况下，将药物共价地连接于靶向系统，从而改变药物和潜在地改变其药理学和毒理学特征谱。简单方法被需要来将药物靶向疾病部位而无需药物化学修饰。
在许多疾病中，细胞具有增加的对维生素B12的需要，这反映在通过受体介导的胞吞作用促进该维生素的吸收的细胞表面受体的表达的增加。在机制上，维生素B12结合循环蛋白质转钴胺素II(TC-II)，正是B12-TC-II复合物被细胞表面受体识别。B12-TC-II复合物结合导致复合物的受体介导的胞吞作用和内化，随后维生素B12的释放。对于维生素B12在GI道中的吸收，情况亦如此，当将这些分子化学地连接于维生素B12时，可使用‘Trojan Horse’原理，利用维生素B12的细胞吸收过程来将分子运输进入细胞。例如，R.Waibel等人,CancerRes.,2008,68,2904-2911。
本发明的一个目的是提供有效且同时不需要药物修饰药物的载体系统和制剂。
聚合电解质络合物
用于本发明的聚合物，在一个方面，能够形成聚合电解质络合物。聚合电解质络合物(PEC)是涉及两个或更多个通过多电荷相互作用彼此结合的术语。为了形成纳米颗粒PEC，通常化合物的至少一种参与包含多个带电荷的（或可电离的）基团（全部为正或为负）的寡聚物或聚合物。该聚合物，当与含有一个或多个带相反电荷的带电荷的（或可电离的）基团接触时，形成复合物，其中一种化合物上的带电荷的基团与另一种化合物的带电荷的基团形成离子键。通常地，两种化合物都具有带电荷的或可电离的基团，并且彼此形成多个离子键。其它相互作用例如疏水键合和H键合可用于增强一种化合物对另一种的结合的强度。在纳米颗粒的形成中，两种或更多种带电荷的或可电离的化合物的许多分子一起形成纳米颗粒尺度的三维基质。在装载了药物的PEC的情况下，简单的实例可以是在适当的pH下在总体电荷上具有净正电荷或净负电荷的药物活性肽与具有拥有与肽的电荷相反的电荷的带电荷的（或可电离的）基质的聚合物。PEC的另一个实例由PEC从两种聚合物形成产生，一种聚合物具有带负电荷的基团，一种聚合物具有带正电荷的基团。将这两种聚合物与也包含药物的含水环境接触可导致PEC的形成，其中药物在PEC形成过程中被捕获在纳米颗粒基质中。在这两个一般实例的任一个中，受控药物释放可通过纳米颗粒在身体中缓慢解离产生。PEC组分可化学经化学修饰以帮助纳米颗粒形成；例如，叔胺至季胺的转化或通过添加疏水基团。
理想地适合于装载有药物的PEC的形成的治疗剂高度带电荷（例如寡核苷酸）或包含多个带电荷的基团（可与带电荷的载体聚合物形成离子键）。此外，治疗剂需要在PEC的形成和储存的条件下是稳定的。PEC通常在含水环境中制造，并且在纳米颗粒基质中包含水分子。这样的条件对于许多治疗剂是不太理想的，因此期望具有除PEC外的更适合于治疗剂的稳定性和体内受控释放（PEC所不适合的）的其它纳米载体系统。
已提交了将VB12PEC描述为药物递送媒介物的专利申请(美国系列No.61/378,272,Multivitamin Targeting of RNAi Therapeutics)，将所述专利申请通过引用整体并入本文。
纳米载体
本发明的目的是提供新型纳米载体系统和简单的制备方法，通过所述系统和制备方法形成将维生素B12或其衍生物的分子呈现在所述纳米颗粒的表面的纳米颗粒以及将一种或多种治疗活性化合物包含在纳米颗粒内。
本发明的另一个目的是上述纳米载体系统提供防止纳米颗粒内包含的一种或多种治疗活性化合物在身体隔室（body compartment）中降解或变性的一定保护作用，在所述身体隔室中如果不被保护的话，纳米颗粒内包含的一种或多种治疗活性化合物可能会被降解、变性或代谢。
本发明的另一个目的是上述纳米载体系统具有通过利用维生素B12的身体的天然运输机制从一个身体隔室运输至另一个隔室的潜在益处，包括但不限于从肠腔运输至GI道的回肠中的部分血液静脉，穿过细胞膜以进入细胞区室，以及横穿主要生物屏障例如血脑屏障。
本发明的另一个目的是上述纳米载体系统可以以受控的方式释放纳米颗粒内包含的一种或多种治疗活性化合物，以及化合物释放可由药物通过纳米颗粒基质的扩散和/或基质降解导致。
本发明的另一个目的是上述纳米载体系统可在体内的位置上释放一种或多种纳米颗粒内包含的治疗活性化合物以实现治疗上有意义的效应。
本发明的另一个目的是上述纳米载体系统可在体内降解以允许纳米颗粒的组分被完全代谢和从身体消除。
本发明的另一个目的是上述纳米载体系统可通过本领域已知的方法来配制，以提供适合于给患者施用的药物制剂。可适合于本发明的纳米颗粒系统的药物制剂的实例包括但不限于用于口服施用的片剂或胶囊、装在小瓶中的冻干粉剂（以随后利用药学上可接受的媒介物重建来用于注射进入患者）或用于注射进入患者的在药学上可接受的媒介物中包含含有药物的纳米载体系统的液体。
本发明的另一个目的是将上述纳米载体系统给患者施用以预防和治疗疾病，包括但不限于癌症、自身免疫疾病、内分泌障碍、糖尿病、遗传病况、染色体病况、病毒感染、细菌感染、寄生虫感染、线粒体疾病、性传播疾病、免疫障碍、平衡障碍、疼痛、全身性障碍、血液病况、血管病况、神经病况和肌肉、心脏和其它器官的病况。
在一个模式中，本发明由通过将一种或多种合成、半合成或天然聚合物与治疗剂一起置于适当的溶剂中形成的纳米颗粒组成。一种或多种聚合物包含通过适当的接头共价地连接于聚合物的维生素B12(VB12)或其衍生物。任选地，一种或多种聚合物将包含用于靶向或递送的其它物理结合的或共价连接的分子。纳米颗粒的形成可任选地利用帮助纳米颗粒形成或帮助将VB12置于纳米颗粒的表面上的其它组分。聚合物和治疗活性剂可单独地或与其它上述组分组合地形成纳米颗粒。VB12是在纳米颗粒形成之前，通过共价连接于聚合物、连接于治疗剂和/或连接于任选的另外组分引入的纳米颗粒的必需组分。
在其它模式中，本发明由通过用聚合物包被治疗剂的纳米颗粒形成的纳米颗粒壳组成。治疗剂的纳米颗粒可包含治疗剂的晶体或非晶体形式或治疗剂与一种或多种聚合物的混合物。本发明的纳米颗粒通过用一种或多种合成、半合成或天然聚合物在适当的溶剂中包被治疗剂的纳米颗粒形成。包衣聚合物的一种或多种将包含通过适当的接头共价结合于聚合物的VB12或其衍生物。任选地，一种或多种包衣聚合物将包含用于靶向或递送的物理结合的或共价连接的分子。本发明的纳米颗粒的形成可任选地利用帮助纳米颗粒形成或帮助将VB12置于纳米颗粒的表面上的其它组分。
在其它模式中，本发明由通过脂质封装治疗剂形成的胶束或脂质体组成。胶束或脂质体通过本领域已知的方法从组分形成，其中一些脂质包含通过适当的接头共价地连接于脂质的VB12。任选地，一种或多种脂质将包含用于靶向或递送的其它物理结合或共价结合的分子。本发明的胶束或脂质体可任选地利用帮助纳米颗粒形成或帮助将VB12置于纳米颗粒的表面上的其它组分。
在其它模式中，本发明由如上所述形成的纳米载体、纳米颗粒壳、胶束或脂质体组成，其中VB12不是纳米载体、纳米颗粒壳、胶束或脂质体的组分或组分的部分，其是在其形成后通过纳米载体、纳米颗粒壳、胶束或脂质体的表面与VB12或VB12衍生物之间的共价键形成，或通过纳米载体、纳米颗粒壳、胶束或脂质体与VB12或VB12衍生物之间的物理键（离子、亲水和/或疏水）的形成引入至纳米载体、纳米颗粒壳、胶束或脂质体的表面的。
如早前所描述的，维生素B12包含单齿配位轴向配体。在本领域已知这些轴向配体可在适当的条件下交换，并且这样的配体交换被包括为本公开内容的部分。例如，已知亚硝酰钴胺素作为抗肿瘤剂可以是有效的，因为其用于将一氧化氮递送至肿瘤(例如；Bauer,Anti-Cancer Drugs,1998,9,239)并且其可期望地将本发明的纳米颗粒中的VB12转化成亚硝酰基形式以增强治疗效应。此外，为了通过任选的接头将VB12分子连接于聚合物，可通过配体交换过程（如(例如；美国申请20020115595；Bagnato等人,J.Org.Chem.2004,69,8987)中所描述的）将VB12通过VB12的钴原子连接于接头。
或者，可使用本领域已知的其它方法连接VB12。例如，可选择性水解VB12的一个或多个伯酰胺基以产生游离羧基或酯，随后可利用本领域公知的方法，将VB12通过释放的羧基经由任选地接头连接于聚合物(例如；Wilbur等人,Bioconjugate Chem.1996,7,461-474)。通过任选的接头将VB12连接于聚合物的优选方法包括利用本领域已知的方法(例如；McEwan等人,Bioconjugate Chem.1999,10,1131-1136)与VB12的核糖单位的两个羟基之一形成共价键。
可用于形成本发明的纳米载体和纳米颗粒壳的聚合物的实例包括但不限于聚乳酸(PLA),聚乙醇酸(PGA)、聚乳酸-乙醇酸(PLGA)、聚乙烯醇(PVA)、聚酐、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸酯、葡聚糖、壳聚糖、纤维素、淀粉、树状聚合物、肽、蛋白质、聚乙二醇和上述聚合物的合成衍生物以及能够形成聚合电解质络合物(PEC)的聚合物。为了实现本发明的要求，聚合物可任选地通过一个或多个VB12分子之间的共价键（直接地或通过适当的接头）来修饰。
可用于形成本发明的胶束和脂质体的脂质的实例包括但不限于在一个末端通过亲水基团（可以是带电荷或中性的）官能化的直链或支链烷烃或烯烃。为了实现本发明的要求，脂质可任选地利用一个或多个VB12分子的共价连接（直接地或通过适当的接头）来修饰。适当的脂质包括但不限于单链两亲化合物和双链两亲化合物，例如磷脂(例如磷脂酰胆碱)，其它组分例如胆固醇、脂肪和在本领域已知修饰脂质体和胶束的性质的其它脂溶性分子还可用于形成本发明的纳米胶囊。
在本发明的范围内的是天然存在的聚合物或可容易获得的合成聚合物直接用于本发明的纳米载体的形成，或此类聚合物可进行合成修饰。修饰可包括但不限于带电荷或可电离的基团的引入，VB12的连接以及促进纳米载体形成和/或所得的纳米载体的药物质量的官能团（例如，疏水或亲水的）的引入。
在本发明的范围内的是天然存在的脂质或可容易获得的合成脂质直接用于形成本发明的纳米载体，或这样的脂质可进行合成修饰。修饰可包括但不限于带电荷或可电离的基团的引入，VB12的连接以及促进纳米载体形成和/或所得的纳米载体的药物质量的官能团（例如，疏水或亲水的）的引入。
在一些实施方案中，本发明的纳米载体中治疗剂对维生素B12的比率在1:20至约20:1的范围内，或可选择地在约1:15至约15:1的范围内，或可选择地在约1:10至约10:1的范围内，或可选择地在约1:5至约5:1的范围内，或可选择地在约1:2至约2:1的范围内，或可选择地本发明的纳米颗粒中的治疗剂对维生素B12的比率为约1:1，或可选择地约2:1，或可选择地约1:2，或可选择地约3:1，或可选择地约1:3，或可选择地约4:1，或可选择地约1:4，或可选择地约5:1，或可选择地约1:5，或可选择地约6:1，或可选择地约1:6，或可选择地约7:1，或可选择地约1:7，或可选择地约8:1，或可选择地约1:8，或可选择地约9:1，或可选择地约1:9，或可选择地约2:3。
对于本领域普通技术人员明显的是药学上适当的纳米颗粒还可通过使用超过一种特定类型的聚合物来形成。例如，在形成纳米载体中，合成聚合物和半合成聚合物一起使得能够形成纳米载体。
此外，对于本领域普通技术人员来说明显的是药学上适当的纳米载体还可通过掺入超过一种治疗活性化合物来形成。
如上文中所指出的，在纳米载体的形成中可能期望在纳米载体形成之前、期间或之后使用另外的组分以控制纳米颗粒的尺寸，控制稳定性和/或药物释放特征谱。可能的另外的组分包括但不限于聚乙二醇(PEG)和PEG嵌段共聚物、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸和其它合成聚合物、淀粉、纤维素和其它多糖、脂肪酸和其它表面活性剂以及金属离子，特别地二价和三价离子例如锌、镁和钙。另外的组分可能还包括交联剂例如环氧化合物、二醛淀粉、戊二醛、甲醛、二甲基辛二酸盐、碳二亚胺、琥珀酰亚胺、二异氰酸盐、酰叠氮、伊氏素（reuterin）和通过紫外线辐射实现的交联。
如上文中所示，在纳米载体的形成中可能特别期望在纳米载体形成之前、期间或之后使用另外的组分以改善纳米颗粒的靶向或其它生物性质。这些组分可共价地或物理地结合于纳米载体的聚合物或其它组分，并且其目的是以足以提供另外的靶向选择或有利于改善纳米载体的药物代谢动力学或药效性质的量存在于纳米载体以及VB12的表面上。此类另外的组分在本领域是已知的，可包括但不限于除VB12的维生素B、蛋白质和肽例如干扰素、白蛋白和单克隆抗体或其片段、肽或通过其使得能够跨膜转移或帮助跨膜转移的其它物质、粘膜粘着化合物和化合物例如聚乙二醇(PEG)和PEG嵌段共聚物，其减少网状内皮系统(RES)对纳米颗粒的吸收。
还如上所示的，除非VB12在纳米颗粒形成后结合于纳米颗粒，否则用于形成纳米颗粒的组分之一必须包含共价地或物理地连接于该组分的VB12。VB12可能直接地或通过适当的接头连接于组分聚合物、治疗活性化合物的一种或多种或另外的组分（如果使用的话）之一。
在本发明的范围内的是另外的组分的主要目的是促进VB12在其形成期间至纳米颗粒的引入。例如，另外的组分可以是包含连接于5’-O或2’-O位置(或两者)的脂肪酸的VB12，并且VB12通过脂肪酸部分与参与纳米颗粒形成的其它疏水组分的疏水相互作用进行掺入。掺入VB12作为另外的组分之一的其它方法对于本领域普通技术人员来说是很显然的。作为另一个实例，VB12的另外组分可利用已知强烈地结合纳米颗粒形成的其它组分之一的化合物来进行功能化(例如众所周知链霉抗生物素蛋白与生物素强烈地彼此结合；类似地，美国专利5,605,890举例说明了环糊精-金刚烷“锁与匙（lock and key）”结合系统)。
本发明中使用的聚合物可具有在1-10,000kDa范围内的平均分子量。优选平均分子量可通过纳米颗粒的形成的具体要求和期望的药物性质来确定。在一些实施方案中，本发明的聚合物平均分子量在约1-10,000kDa的范围内；或可选择地在约1-5,000KDa的范围内；或可选择地在约1-1,000KDa的范围内；或可选择地在约1-500KDa的范围内；或可选择地在约1-100KDa的范围内；或可选择地在约10-10,000KDa的范围内；或可选择地在约10-5000KDa的范围内；或可选择地在约10-4000KDa的范围内；或可选择地在约10-2000KDa的范围内；或可选择地在约10-1000KDa的范围内；或可选择地在约10-500KDa的范围内；或可选择地在约50-10,000KDa的范围内；或可选择地在约50-5,000KDa的范围内；或可选择地在约50-1,000KDa的范围内；或可选择地在约50-500KDa的范围内；或可选择地在约100-10,000KDa的范围内；或可选择地在约100-5,000KDa的范围内；或可选择地在约100-1,000KDa的范围内；或可选择地在约100-500KDa的范围内；或可选择地在约500-10,000KDa的范围内；或可选择地在约500-1,000KDa的范围内；或可选择地在约1000-10,000KDa的范围内；或可选择地在约1000-5,000KDa的范围内；或可选择地在约2000-10,000KDa的范围内；或可选择地在约2,000-5,000KDa的范围内；或可选择地在约4,000-10,000KDa的范围内；或可选择地在约4000-5000KDa的范围内；或可选择地在约5,000-10,000KDa的范围内；或可选择地在约6,000-10,000KDa的范围内；或可选择地在约7,000-10,000KDa的范围内；或可选择地在约8,000-10,000KDa的范围内；或可选择地在约9,000-10,000KDa的范围内。
在一个实施方案中，本发明的纳米颗粒的功能是促进或增强纳米颗粒内包含的治疗活性化合物的口服生物利用度。例如，治疗活性化合物可因在GI道中的降解或变性或不能穿过肠壁和进入血流（或两者）而具有较差的天然口服生物利用度。
在其它实施方案中，本发明的纳米颗粒的功能是修饰纳米颗粒内包含的治疗活性化合物的口服生物利用度。例如，治疗活性化合物可具有充足的口服利用度以当口服提供时在治疗上是有效的，本发明的纳米颗粒改善口服利用度(减少需要施用的药物的量)和/或以期望的方式改变药物的药代动力学类型（pharmacokinetic profile）。
在其它实施方案中，本发明的纳米颗粒的功能是帮助纳米颗粒内包含的药物活性化合物至疾病部位的靶向，尤其在其中对VB12的需要相较于正常情况下对维生素的需要增加的疾病中。已知显示增加的对VB12的需要的疾病的实施例包括癌症、类风湿关节炎、银屑病、急性白血病、淋巴瘤、克罗恩病、溃疡性结肠炎和多发性硬化。用于至疾病部位的靶向递送的药物制剂可通过注射施用。
在其它实施方案中，本发明的纳米颗粒的功能是将口服药物递送与靶向组合：在如上所述的口服药物递送后，随后纳米颗粒随后被靶向疾病部位，也如上所描述的。
在其它实施方案中，本发明的纳米颗粒的功能是将多核苷酸(例如siRNA和反义RNA)和其它RNA干扰治疗剂递送穿过细胞膜，以将活性剂质递送进入细胞内环境和细胞核（在所述细胞内环境和细胞核中它们是有效的），和用于基因疗法。
在其它实施方案中，本发明的纳米颗粒的功能是将在CNS障碍的治疗中有效的治疗剂递送穿过血脑屏障。
可使用本发明的纳米颗粒以有效量递送穿过生物屏障的治疗剂包括但不限于小分子、大分子、合成药物、半合成药物、天然存在的化合物、蛋白质、肽、核苷、核苷酸、止痛剂、抗过敏药、抗心绞痛药、抗心律失常药、抗生素类、抗凝血药、抗痴呆药、抗抑郁药、抗糖尿病药、抗组胺药、抗高血压药、消炎药、抗肿瘤药、抗寄生虫药、退烧药、抗逆转录病毒药物、抗消化性溃疡药、抗病毒药、心血管药物、降胆固醇药、中枢神经活性药物、激素、生长激素抑制剂、生长激素类、补血药、止血药、降血压利尿药、角质离解剂、骨质疏松症的治疗剂、疫苗、血管收缩剂和血管扩张剂。此类治疗剂可使用有效地提供有益治疗效应的给药方案单独使用，或与其它治疗剂组合地使用。
作为止痛剂的治疗剂的实例是吗啡、氢吗啡酮、羟吗啡酮、左啡诺(lovorphanol)、左洛啡烷、可待因、纳美芬、烯丙吗啡、纳洛酮(nalozone)、纳曲酮、丁丙诺啡、布托啡诺或纳布啡（nalbufine）。
作为抗过敏性化合物的治疗剂的实例包括氨来呫诺、阿司咪唑、氮卓斯丁(azelastinep)、emirolast、alopatadine、色甘酸钠(cromolyn)、芬哌丙烷、瑞吡司特、曲尼司特和曲呫诺。
作为抗心绞痛药的治疗剂的实例包括硝苯地平、阿替洛尔、苄普地尔、卡拉洛尔和依泮洛尔。
作为抗炎止痛剂的治疗剂的实例包括醋氨酚、水杨酸甲酯、水杨酸羟乙酯、阿司匹林、甲芬那酸、氟芬那酸、吲哚美辛、双氯芬酸、阿氯芬酸、双氯芬酸钠、布洛芬、酮洛芬、萘普生、普拉洛芬、非诺洛芬、舒林酸、芬氯酸、环氯茚酸、氟比洛芬、芬替酸、丁苯羟酸、吡罗昔康、保泰松、羟布宗、氯非宗、喷他佐辛、甲嘧啶唑、盐酸噻拉米特等。
作为甾类消炎药的治疗剂的实例包括氢化可的松、泼尼松龙(predonisolone)、地塞米松、曲安奈德、氟轻松、醋酸氢化可的松、醋酸泼尼松龙(predonisolone acetate)、甲泼尼龙(methylpredonisolone)、醋酸地塞米松、倍他米松、戊酸倍他米松、氟米松、氟米龙、二丙酸倍氯米松(beclomethasone diproprionate)等。。
作为抗组胺药的治疗剂的实例包括盐酸苯海拉明、水杨酸苯海拉明、苯海拉明、扑尔敏(chlorpheniramine hydrochloride)、马来酸氯苯那敏,盐酸氮异丙嗪、盐酸曲吡那敏(tripelennamine hydrochloride)、盐酸异丙嗪、盐酸甲吡吩嗪(methdilazine hydrochloride)等。
作为血管收缩药的治疗剂的实例包括萘甲唑啉、盐酸四氢萘唑啉、盐酸羟甲唑啉、盐酸去氧肾上腺素、盐酸曲马唑啉等。
作为止血药的治疗剂的实例包括凝血酶、植物甲萘醌、硫酸鱼精蛋白、氨基己酸、氨甲环酸、卡巴克络、卡络磺钠(carbaxochromesodium sulfanate)、芦丁、橙皮苷等。
作为化学治疗药的治疗剂的实例包括氨磺酰、磺胺塞唑、磺胺嘧啶、磺胺米隆、磺胺异噁唑、磺胺索嘧啶、磺胺甲噻二唑、呋喃西林(nitro furazone)、紫杉烷类(taxanes)、铂化合物、拓扑异构酶I抑制剂和蒽环类(anthrocycline)。
作为抗生素的治疗剂的实例包括青霉素、甲氧西林、苯唑西林、头孢噻吩、头孢噻啶(cefalordin)、红霉素、林可霉素、四环素、金霉素、土霉素、美他环素、氯霉素、卡那霉素、链霉素、庆大霉素、杆菌肽、环丝氨酸和克林霉素。
作为角质离解剂的治疗剂的实例包括水杨酸、鬼臼树脂、podolifox和斑蝥素。
作为生长因子的治疗剂的实例包括自分泌运动因子(Autocrinemotility factor)、骨形态发生蛋白质(BMPs)、表皮生长因子(EGF)、促红细胞生成素(EPO)、成纤维细胞生长因子(FGF)、粒细胞集落刺激因子(G-CSF)、粒细胞－巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、生长分化因子-9(GDF9)、肝细胞生长因子(HGF)、肝癌衍生生长因子(HDGF)、胰岛素样生长因子(IGF)、移动刺激因子(migration-stimulatingfactor)、肌肉生长抑制素(Myostatin)(GDF-8)、神经生长因子(NGF)和其它神经营养因子、血小板衍生生长因子(PDGF)、血小板生成素(TPO)、转化生长因子α、转化生长因子β(TGF-β)、血管内皮生长因子(VEGF)、胎盘生长因子(placental growth factor)(PlGF)和胎牛生长激素（Foetal Bovine Somatotrophin）(FBS)。
作为生长激素抑制剂的治疗剂的实例是奥曲肽和生长抑素。
作为激素的治疗剂的实例包括脂联素、促肾上腺皮质激素(或促皮质素)、醛固酮、雄烯二酮、血管紧张素原和血管紧张素、抗利尿激素(或加压素)、精氨酸升压素、抗苗勒管激素(Antimullerian hormone)(或副中肾管抑制因子或激素)、心房钠尿肽(或心房肽)、脑利钠肽、骨化二醇(25-羟基维生素D3)、降钙素、骨化三醇、胆囊收缩素、促肾上腺皮质素释放激素、氢化可的松、脱氢表雄酮、双氢睾酮、多巴胺(或催乳素抑制激素)、内皮缩血管肽、脑啡肽、肾上腺素(或肾上腺素)、促红细胞生成素、雌二醇、雌三醇、雌酮、滤泡刺激激素、胃泌素、胃促生长素、高血糖素、促性腺激素释放激素、生长激素释放激素、组胺、人绒毛膜促性腺激素、人生长激素、人胎盘泌乳素、抑制素、胰岛素、胰岛素样生长因子(或促生长因子)、瘦素、白三烯、促脂解素、促黄体激素、黑素细胞刺激素、褪黑激素、神经肽Y、去甲肾上腺素(或去甲肾上腺素)、阿立新、缩宫素、胰多肽、甲状旁腺激素、黄体酮、催乳素、催乳素释放激素、依前列醇、前列腺素、松弛素、肾素、胰泌素、5-羟色胺、生长抑素、睾酮、血小板生成素、血栓素、促甲状腺激素(或促甲状腺素)、促甲状腺素释放激素、甲状腺素、三碘甲状腺原氨酸。
作为止痛剂的治疗剂的实例包括芬太尼、丁丙诺啡、硫酸可待因、左啡诺和盐酸吗啡。
作为抗病毒药的治疗剂的实例包括阿巴卡韦、无环鸟苷(Aciclovir)、阿昔洛韦(Acyclovir)、阿德福韦、金刚烷胺、氨普那韦、聚肌胞、阿比朵尔、阿扎那韦、依法韦恩茨(Atripla)、波普瑞韦、西多福韦、双汰芝、达芦那韦、地拉韦啶、去羟肌苷、二十二醇、依度尿苷、依非韦伦、恩曲他滨、恩夫韦肽、恩替卡韦、泛昔洛韦、福米韦生、呋山那韦、膦甲酸、膦乙酸、更昔洛韦、伊巴他滨、肌酐普拉诺贝(Imunovir)、碘苷、咪喹莫德、茚地那韦、肌苷、III型干扰素、II型干扰素、Ⅰ型干扰素、干扰素、拉米夫定、洛匹那韦、洛韦胺、马拉韦罗、吗啉胍、奈非那韦、奈韦拉平、Nexavir、依他米韦、培干扰素α-2a、喷昔洛韦、培拉米韦、普来可那立、鬼臼毒素、拉替拉韦、逆转录酶抑制剂、利巴韦林、金刚乙胺、利托那韦、Pyramidine、沙奎那韦、司他夫定、茶树油、替诺福韦、延胡索酸泰诺福韦酯(Tenofovirdisoproxil)、替拉那韦、曲氟尿苷、三协唯(Trizivir)、曲金刚胺、特鲁瓦达(Truvada)、伐昔洛韦、缬更昔洛韦、维立韦罗、阿糖腺苷、Viramidine、扎西他滨、扎那米韦、齐多夫定。
作为用于治疗糖尿病或其副作用的药物的治疗剂的实例包括胰岛素(天然的或重组的；单体、六聚体或其混合物)、低精蛋白锌胰岛素(insulin isophane)、赖脯胰岛素、甘精胰岛素、甲苯磺丁脲、醋酸己脲、妥拉磺脲、氯磺丙脲、格列吡嗪、格列本脲、格列美脲、格列齐特、瑞格列奈、那格列奈、二甲双胍、苯乙双胍、丁福明(buformin)、罗格列酮、吡格列酮、曲格列酮、米格列醇、阿卡波糖、胰高血糖素样肽1、艾塞那肽(Exanatide)、利拉糖肽、他泊鲁肽(Taspoglutide)、利司那肽、阿比鲁肽、维格列汀、西格列汀、沙格列汀、普兰林肽、莫格列他、替格列扎、阿格列扎。
作为用于治疗CNS障碍的药物的治疗剂的实例包括盐酸美金刚、盐酸多奈哌齐、酒石酸利伐斯的明、盐酸加兰他敏、盐酸他克林。
作为用于治疗前列腺癌的药物的治疗剂的实例包括度他雄胺、比卡鲁胺、环丙沙星、红霉素、坦索罗辛、氧氟沙星、特拉唑嗪、亮丙瑞林、尼鲁米特、非那雄胺、戈舍瑞林。
作为用于治疗卵巢癌的药物的治疗剂的实例包括顺铂、卡铂、紫杉醇、美法仑、多柔比星、六甲蜜胺、托泊替康(Toptecan)、异环磷酰胺、依托泊苷、5-氟尿嘧啶。
作为用于治疗结直肠癌的药物的治疗剂的实例包括氟尿嘧啶、贝伐珠单抗、伊立替康、奥沙利铂、西妥昔单抗、帕木单抗、甲酰四氢叶酸、卡培他滨。
作为用于治疗肺癌的药物的治疗剂的实例包括卡铂、顺铂、多西他赛、厄洛替尼、依托泊苷、吉西他滨、吉非替尼.伊立替康、紫杉醇、培美曲塞、托泊替康、长春瑞滨、吉非替尼、伐珠单抗。
作为用于治疗黑色素瘤的药物的治疗剂的实例包括达卡巴嗪、干扰素α-2b、阿地白介素、acarbazine。
作为用于治疗多发性硬化的药物的治疗剂的实例包括干扰素β1a、醋酸格拉默(Glatiramer Acetate)、米托蒽醌、硫唑嘌呤、环磷酰胺、环孢素、甲氨蝶呤、克拉立滨、甲泼尼龙、泼尼松、泼尼松龙、地塞米松、促皮质素、卡马西平、加巴喷丁、托吡酯、唑尼沙胺、苯妥英、地昔帕明、阿米替林、丙米嗪。
作为用于治疗阿尔茨海默病的药物的治疗剂的实例包括多奈哌齐、加兰他敏、卡巴拉汀、美金刚。
作为用于治疗关节炎的药物的治疗剂的实例包括依那西普、英利昔单抗、阿达木单抗、塞来昔布、利妥昔单抗、阿巴西普、依托考昔、戈利木单抗、奥法木单抗、培化舍珠单抗。
作为用于治疗血液缺乏的药物的治疗剂的实例包括培非司亭(pegfilgrastim)、GCSF、PEG-GCSF、达贝泊汀α、促红素α、肝素(包括低分子量衍生物)、华法林。
作为用于治疗粘膜炎的药物的治疗剂的实例包括帕利夫明。
蛋白质治疗剂的实例还是单克隆抗体、多克隆抗体、人源化抗体、抗体片段和免疫球蛋白。
对RNA干扰有益的治疗剂的实例包括但不限于siRNA、dsDNA、miRNA和反义RNA。
作为抗体或其片段的治疗剂的实例包括阿昔单抗、阿达木单抗、阿仑珠单抗、巴利昔单抗、贝伐珠单抗、西妥昔单抗、赛妥珠单抗(Certolizumab)、达克珠单抗、依库珠单抗、依法珠单抗、吉妥珠单抗、替伊莫单抗(Ibritumomab tiuxetan)、英利昔单抗、莫罗单抗-CD3、那他珠单抗、奥马珠单抗、帕利珠单抗、帕木单抗、雷珠单抗、利妥昔单抗、托西莫单抗、曲妥珠单抗。
作为PEG化药物的治疗剂的实例包括培干扰素α-2a、干扰素α-2b、培门冬酶和培非司亭。
作为小分子的治疗剂的实例包括托伐他汀、Clopidrogel、阿立哌唑、埃索美拉唑、奥氮平、喹硫平、瑞舒伐他汀、孟鲁司特、文拉法新(Venlafaxine)、依诺肝素(Enoxaparin)和吡格列酮。
组合物和制剂
在另一个方面，本技术提供了组合物，所述组合物包含本技术的纳米颗粒和载体、稀释剂或赋形剂，或基本由其组成。在另一个实施方案中，载体、稀释剂或赋形剂是药学上可接受的。多种载体、稀释剂或赋形剂（药学上可接受的或不可接受的）对于本领域普通技术人员来说是公知的。
纳米颗粒可包含反过来是本技术的化合物或其同分异构体、前体药物、互变异构体或药学上可接受的盐的试剂，所述试剂本身可配制于药学上可接受的组合物中，或以水合物、溶剂化物、N-氧化物或药学上可接受的盐的形式存在，如本文中所描述的。通常，此类盐在水溶液中比对应的游离酸和碱更加易溶，但也可形成具有比对应的游离酸和碱更低的溶解度的盐。本技术在其范围内包括化合物的溶剂化物和其盐，例如水合物。
在一个实施方案中，本技术提供了包含药学上可接受的纳米颗粒和至少一种药学上可接受的赋形剂、稀释剂、防腐剂、稳定剂或其混合物的组合物（制剂）。
在一个实施方案中，可如用于治疗本文中描述的病况的治疗法一样实践方法。因此，在具体实施方案中，本技术的化合物可用于治疗动物受试者包括人的本文中描述的病况。方法通常包括给受试者施用对于治疗病况是有效的本技术的纳米颗粒或其盐、前体药物、水合物或N-氧化物。如本文中所用，本技术的化合物的前体药物是在体内或体外被转化成本教导的化合物的化合物。水解、氧化和/或还原是一些将前体药物转化成本技术的化合物的方法。
在一些实施方案中，受试者是非人哺乳动物包括但不限于牛、马、猫科动物、犬科动物、啮齿类动物或灵长类动物。在另一个实施方案中，受试者是人。
本技术的纳米颗粒可提供多种制剂和剂量。应当理解本技术的化合物或制剂的论述中的“活性剂”适当时（如对于本领域普通技术人员来说是已知的），也意欲包括化合物的盐和前体药物的制剂。
包含本文中描述的纳米颗粒（或其盐或前体药物）的药学上可接受的组合物可通过常规混合、溶解、粒化、锭剂形成（dragee-making）、磨细（levigating）、乳化、封装、捕获或冷冻干燥法来制造。组合物可使用一种或多种有利于活性化合物加工成可在药用使用的制剂的生理上可接受的载体、稀释剂、赋形剂或助剂以常规方式进行配制。
本技术的纳米颗粒可通过口服、胃肠外（例如，肌内、腹膜内、ICV、脑池内注射或输注、皮下注射或植入)，通过吸入喷雾、经鼻、经阴道、经直肠、舌下、经尿道(例如，尿道栓剂)或局部施用途径(例如，凝胶,软膏剂,乳膏,气雾剂等)施用，可单独地或以适当的剂量单位制剂一起配制，所述剂量单位制剂包含对于每一条施用途径是适合的常规无毒药学上可接受的载体、佐剂、赋形剂和媒介物。
用于化合物的施用的药学上可接受的组合物可以以单位剂型方便地提供，并且可利用本领域公知的任何方法来制备。药学上可接受的组合物可以例如将活性成分与液体载体、精细的固体载体或两者均匀致密地结合在一起来制备，随后，需要时将产物塑形成期望的制剂。在药物组合物中，以足以产生期望的疗效的量包含活性目标化合物。例如，本技术的药学上可接受的组合物可采用适合于实际上任何施用模式（包括例如局部、经眼、口服、含服、全身性、经鼻、注射、透皮、经直肠和经阴道施用）的形式，或适合于通过吸入或吹入的施用的形式。
为了进行局部施用，可将化合物、盐或前体药物配制为溶液、凝胶、软膏、乳膏剂、悬浮剂等，这在本领域是已知的。
全身性药学上可接受的组合物包括被设计来用于通过注射施用的组合物(例如，皮下、静脉内、肌内、硬膜内或腹膜内注射)以及被设计来用于透皮、经粘膜、口吸取或经肺施用的组合物。
有用的可注射的药学上可接受的组合物包括活性化合物于水性或油性媒介物中无菌悬浮液、溶液或乳液。药学上可接受的组合物还可包含配制试剂例如悬浮剂、稳定剂和/或分散剂。用于注射的制剂可以以单位剂型（例如于安瓿中或于多剂量容器中）提供，和可包含添加的防腐剂。
或者，可以以粉剂形式（在使用前用适当的媒介物，包括但不限于无菌无热原水、缓冲液和葡萄糖溶液重建）提供可注射的药学上可接受的组合物。为此目的，可通过任何本领域已知的技术例如冷冻干燥对活性化合物进行干燥，在使用之前重建。
为了经粘膜施用，适合于待穿过的屏障的渗透剂（penetrant）用于药学上可接受的组合物。此类渗透剂在本领域是已知的。
为了口服施用，药学上可接受的组合物采用例如利用药学上可接受的赋形剂通过常规方法制备的锭剂、片剂或胶囊剂，所述赋形剂是例如粘合剂(例如，预胶化玉米淀粉、聚乙烯吡咯烷酮或羟丙基甲基纤维素)；填充剂(例如，乳糖、微晶纤维素或磷酸氢钙)；润滑剂(例如，硬脂酸镁、滑石或硅土)；崩解剂(例如，马铃薯淀粉或淀粉羟乙酸钠)；或湿润剂(例如，十二烷基硫酸钠)。片剂可利用例如糖、薄膜或肠溶衣通过本领域公知的方法来包被。此外，以适合于口服使用的形式存在的包含本技术的化合物或其前体药物的药学上可接受的组合物还可包括例如糖锭（troche）、锭剂、水性或油性悬浮液、飞散性散剂或粒剂、乳剂、硬或软胶囊或糖浆剂或酏剂。
期望用于口服使用的药学上可接受的组合物可按照本领域已知的用于制造药学上可接受的组合物的任何方法来制备，此类组合物可包含一种或多种选自甜味剂、调味剂、着色剂和防腐剂的试剂，以提供药用优美且适口的制剂。片剂包含与适合用于制造片剂的无毒药学上可接受的赋形剂混合的活性成分（包括药物和/或前体药物）。这类赋形剂可以是例如惰性稀释剂例如碳酸钙、碳酸钠、乳糖、磷酸钙或磷酸钠；粒化和崩解剂(例如，玉米淀粉或海藻酸)；粘合剂(例如淀粉、明胶或阿拉伯胶)；和润滑剂(例如，硬脂酸镁、硬脂酸或滑石)。片剂可不被包被或它们可通过已知的技术包被以在胃肠道中延迟崩解和吸收，从而在更长时间内提供持续作用。例如，可使用时间延迟材料例如单硬脂酸甘油酯或二硬脂酸甘油酯。它们还可通过美国专利No.4,256,108；4,166,452和4,265,874中描述的技术来包被，以形成用于控制释放的渗透性治疗片剂。本技术的药学上可接受的组合物还可以以水包油乳剂的形式存在。
用于口服施用的液体药学上可接受的组合物（或液体制剂）可采用例如酏剂、溶液、糖浆剂或悬浮剂的形式存在，或它们可作为无水产品（使用前用水或适当的媒介物重建）来提供。此类液体制剂可利用药学上可接受的添加剂例如悬浮剂(例如，山梨醇糖浆剂、纤维素衍生物或氢化食用脂)；乳化剂(例如，卵磷脂或阿拉伯胶)；非水媒介物(例如，杏仁油、油酯、乙醇、cremophoreTM或分级分离的植物油)；和防腐剂(例如，甲基或丙基羟基苯甲酸盐或山梨酸)通过常规方法来制备。适当时，制剂还可包含缓冲盐、防腐剂、调味剂、着色剂和甜味剂。
用于口服施用的制剂可被适当地配制来提供活性化合物的受控释放或持续释放，这是公知的。本技术的持续释放制剂(或持续释放药学上可接受的组合物)优选以压缩片的形式存在，其包含本技术的化合物与部分中和的pH-依赖性粘合剂的均匀混合物，所述粘合剂控制化合物在跨胃中(通常大致约2)和肠中(通常大致约5.5)的pH范围的含水介质中的溶解速率。
为了提供本技术的化合物的持续释放，可选择一种或多种pH依赖性粘合剂来控制持续释放药学上可接受的组合物的溶解特征谱，以便此类药学上可接受的组合物随着药学上可接受的组合物通过胃和胃肠道而缓慢且连续地释放化合物。因此，适用于本技术的pH依赖性粘合剂是在其在胃（其中pH低于约4.5）中驻留过程中抑制药物从片剂快速释放，和在下胃肠道(其中pH通常大于约4.5)中促进治疗剂量的本技术的化合物从剂型释放的粘合剂。制药领域内称为“肠”粘合剂和包衣试剂的许多材料具有期望的pH溶解性质。实例包括苯二甲酸衍生物例如乙烯聚合物和共聚物的苯二甲酸衍生物，羟基烷基纤维素、烷基纤维素、醋酸纤维素、羟基烷基醋酸纤维素、纤维素醚类、烷基醋酸纤维素及其部分酯，和低级烷基丙烯酸与低级烷基丙烯酸盐的聚合物和共聚物及其部分酯。存在于本技术的持续释放制剂中的一种或多种pH依赖性粘合剂以在约1至约30wt%、约5至12wt%的范围内的量和约10wt%的量存在。
一种或多种不依赖于pH的粘合剂可用于口服本技术的持续释放药学上可接受的组合物。不依赖于pH的粘合剂可以以在约1至约10wt%、约1至约3wt%的范围内的量和约2wt%的量存在于本技术的药学上可接受的组合物中。
本技术的持续释放药学上可接受的组合物还可包含与化合物和pH依赖性粘合剂均匀混合的药学上可接受的赋形剂。药学上可接受的赋形剂可包括例如不依赖于pH的粘合剂或膜形成试剂例如羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、中性聚(甲基)丙烯酸甲酯、淀粉、明胶、糖、羧甲基纤维素等。其它有用的药用赋形剂包括稀释剂例如乳糖、甘露醇、干燥淀粉、微晶纤维素等；表面活性剂例如聚氧化乙烯山梨坦酯、山梨坦酯等；和着色剂和调味剂。润滑剂(例如滑石和硬脂酸镁)，以及还可任选地存在其它压片剂。
本技术的持续释放药学上可接受的组合物具有在按重量计约50%至约95%，按重量计约70%至约90%的范围内的本技术的化合物；5%至40%，5%至25%以及5%至15%的pH依赖性粘合剂含量；剂型的其余部分包含不依赖于pH的粘合剂、填充剂和其它任选的赋形剂。
为了颊部施用，药学上可接受的组合物可以采用以常规方式配制的片剂或锭剂的形式。
为了通过直肠和阴道途径施用，可将活性化合物配制为溶液(用于保留灌肠)、栓剂或软膏剂（包含常规栓剂基质例如可可脂或其它甘油酯）。
为了口服施用或通过吸入或吹入施用，可通过使用适当的喷射剂(例如，二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷、氟碳化合物、二氧化碳或其它适当的气体)，将活性化合物或前体药物以气雾喷雾剂的形式从加压包装（pressurized pack）或喷雾器方便地递送。在加压气雾剂的情况下，剂量单位可通过提供阀门以递送已计量的量来确定。可配制包含化合物和适当的粉末基质例如乳糖或淀粉的粉末混合的用于吸入器或吹入器的胶囊和药筒(例如，由明胶组成的胶囊和药筒)。
药学上可接受的组合物可以以无菌可注射水性或油性悬浮液的形式存在。该悬浮液可使用那些适当的分散剂或湿润剂和上文中已提及的悬浮剂按照已知的技术来进行配制。无菌可注射制剂也可以是无毒胃肠外可接受稀释剂或溶剂中的无菌可注射溶液或悬浮液。可使用的可接受的媒介物和溶剂当中有水、林格氏溶液和等渗氯化钠溶液。化合物还可以以用于药物的直肠或尿道施用的栓剂形式施用。
为了局部施用，可使用包含本技术的纳米颗粒的乳膏、软膏剂、凝胶剂、凝胶、溶液、悬浮液等。在一些实施方案中，本技术的化合物可利用聚乙二醇（PEG）配制来用于局部施用。此类制剂可任选地包含另外的药学上可接受的成分例如稀释剂、稳定剂和/或佐剂。
可用于施用本技术的纳米颗粒的装置包括本领域公知的那些装置，例如定量雾化吸入器、液体喷雾器、干粉吸入器、喷雾器、热蒸发器等。用于施用本技术的特定纳米颗粒的其它适当的技术包括水电动力气雾器。如本领域普通技术人员将承认的，纳米颗粒的制剂、递送的制剂的量和单个剂量的施用持续时间取决于使用的吸入装置的类型以及其它因素。对于一些气雾剂递送系统例如喷雾器，施用频率和系统被活化所需时间长度将主要取决于纳米颗粒在气雾剂中的浓度。例如，可以于喷雾溶液中以更高的纳米颗粒浓度使用更短的施用期。装置例如定量雾化吸入器可产生更高的喷雾剂浓度并且可在一些实施方案中操作更短的时期以递送期望量的纳米颗粒。装置例如干粉吸入器递送活性剂直至给定量的试剂被排出装置。在该类型的吸入器中，给定量的粉剂中的纳米颗粒的量决定单次施用中递送的剂量。
用于从干粉吸入器施用的本技术的纳米颗粒的药学上可接受的组合物通常可包括含有纳米颗粒的精细干粉，但粉剂还可包括填充剂、缓冲剂、载体、赋形剂、另一种添加剂等。可将添加剂包含在这样的本技术的纳米颗粒的干粉组合物中，例如以按需稀释粉剂以从特定干粉吸入器递送，促进制剂的加工，给制剂提供有利的粉剂性质，促进粉剂从吸入装置扩散，稳定制剂(例如，抗氧化剂或缓冲剂)，给制剂提供味道等。常见添加剂包括单糖、二糖和多糖；糖醇和其它多元醇例如乳糖、葡萄糖、棉子糖、松三糖、拉克替糖、麦芽糖醇、海藻糖、蔗糖、甘露醇、淀粉或其组合；表面活性剂，例如山梨醇、二磷脂酰胆碱或卵磷脂等。
为了延长递送，可将本技术的纳米颗粒或前体药物配制为用于通过植入或肌内注射施用的长效制剂（depot preparation）。可用适当的聚合物或疏水材料(例如，如在可接受的油中的乳剂)或离子交换树脂，或作为略溶的衍生物(例如，作为略溶的盐)来制备活性成分。或者，可使用制造为粘着盘或贴片的透皮递送系统，所述系统缓慢地释放活性纳米颗粒以进行透皮吸收。为此目的，可使用渗透促进剂促进活性纳米颗粒的透皮渗透。适当的皮肤贴片描述于例如美国专利No.5,407,713；美国专利No.5,352,456；美国专利No.5,332,213；美国专利No.5,336,168；美国专利No.5,290,561；美国专利No.5,254,346；美国专利No.5,164,189；美国专利No.5,163,899；美国专利No.5,088,977；美国专利No.5,087,240；美国专利No.5,008,110；和美国专利No.4,921,475中。
或者，可使用其它药物递送系统。脂质体和乳剂是可用于递送活性纳米颗粒或前体药物的递送媒介物的公知实例。还可使用某些有机溶剂例如二甲基亚砜(DMSO)，例如用于局部施用，尽管通常以更大的毒性为代价。
必要时，可在一个包装的分配器装置中提供药物组合物，所述装置可包含一个或多个含有活性纳米颗粒的单位剂型。包装可以例如包含金属或塑料箔材，例如泡罩包装（blister pack）。包装或分配器装置可附有施用说明书。
本文中描述的纳米颗粒或其组合物通常以有效地获得期望的结果的量，例如以有效地治疗或预防待治疗的特定病况的量使用。可治疗性施用纳米颗粒以实现治疗益处或预防地实现预防益处。治疗益处意指待治疗的基础障碍的根除或好转和/或与基础障碍相关的症状的一个或多个的根除或好转，以便患者报告感染或病况的改善，虽然患者可能仍然遭受基础障碍的痛苦。治疗益处还包括停止或减慢疾病的进展，无论改善是否得以实现。
施用的纳米颗粒的量将取决于多个因素，包括例如待治疗的具体病况、施用模式、待治疗的病况的严重度、患者的年龄和体重、具体活性纳米颗粒的生物利用度。有效剂量的确定完全在本领域普通技术人员的能力之内。如本领域普通技术人员已知的，本技术的纳米颗粒的优选剂量还将取决于待治疗的个体的年龄、体重、一般健康和病况的严重度。还可能需要针对个体的性别和/或个体的肺容量（当通过吸入施用时）来确定剂量。纳米颗粒或其前体药物的施用剂量和频率还将取决于纳米颗粒是配制用于治疗病况的急性发作还是用于障碍的预防性治疗。本领域普通技术人员将能够确定用于特定个体的最佳剂量。
为了预防性施用，可将纳米颗粒给处于发展前述病况之一的风险中的患者施用。或者，可应用预防性施用来避免经诊断患有基础障碍的患者的症状发生。
有效剂量可最初从体外测定来估计。例如，用于动物的初始剂量可被配制来达到为特定纳米颗粒IC50或高于IC50（如在体外测定中测定的）的活性纳米颗粒的循环血液或血清浓度。通过考虑特定纳米颗粒的生物利用度，计算实现这样的循环血液或血清浓度完全在本领域普通技术人员的能力之内。关于指导，读者参考Fingl&Woodbury,“General Principles,”GOODMAN AND GILMAN’S THEPHARMACEUTICAL BASIS OF THERAPEUTICS,第1章,pp.1-46,最新版本,Pergamon Press,以及本文中引用的参考资料。
还可从体内数据例如动物模型来估计初始剂量。用于测试纳米颗粒治疗或预防上述各种疾病的功效的某些动物模型在本领域是公知的。本领域普通技术人员可常规地利用这样的信息来确定适合于人施用的剂量。
剂量的量通常在约0.0001或约0.001或约0.01mg/kg/天至约100mg/kg/天的范围内，但可以更高或更低，这取决于，纳米颗粒的活性、其生物利用度、施用模式和上述各种因素，和其它因素。可按个体调整剂量的量和间隔以在纳米颗粒的目标器官系统中提供足以维持治疗或预防效应的水平。例如，纳米颗粒可每周施用一次，每周施用数次(例如，每隔一天)，每天一次，或每天多次，这取决于，施用模式、待治疗的具体适应症和开处方医生的判断，和其它事物。在局部施用或选择性吸收例如局部外用给药（local topical administration）的情况下，活性纳米颗粒的有效局部浓度可能与血浆浓度无关。本领域普通技术人员能够最优化有效局部剂量而无需过度实验。
用于本技术的治疗方法的纳米颗粒将提供治疗或预防益处而不引起显著的毒性。纳米颗粒的毒性可使用标准制药规程来测定。毒性效应与治疗（或预防）效应之间的剂量比率是治疗指数。在某些实施方案中，纳米颗粒显示与治疗的疾病相关的高治疗指数。
关于对本技术的纳米颗粒的剂量需要的上述公开内容与对于前体药物所需的剂量相关，关于其实现，对于本领域普通技术人员来说显然的是施用的前体药物的量也取决于多个因素，包括，例如，具体前体药物的生物利用度和在选择的施用途径下至活性药物纳米颗粒的转化率和效率。用于具体用途的前体药物的有效剂量和施用模式的确定完全在本领域普通技术人员的能力之内。
试剂盒
还提供了用于施用本技术的纳米颗粒或包含纳米颗粒的药物制剂的试剂盒，所述试剂盒可包括一个剂量的量的至少一种纳米颗粒或包含至少一种纳米颗粒的组合物，如本文中公开的。试剂盒还可包括用于使用纳米颗粒的适当包装和/或说明书。试剂盒还可包括用于递送至少一种纳米颗粒或包含至少一种本技术的纳米颗粒的组合物的工具，例如吸入器、喷雾分配器(例如，鼻腔喷雾)、用于注射的注射器或用于胶囊、片剂、栓剂的压力包装或本文中描述的其它装置。
其它类型的试剂盒提供了纳米颗粒和试剂以制备用于施用的本技术的组合物。组合物可以以无水或冻干形式存在，或存在于溶液特别地无菌溶液中。当组合物以无水形式存在时，试剂可包含药学上可接受的稀释剂以制备液体制剂。试剂盒可包括用于施用或用于分配组合物的装置，包括但不限于注射器、移液器、透皮肤贴剂或吸入剂。
试剂盒可包括与本文中描述的本技术的纳米颗粒结合使用的其它治疗性纳米颗粒或治疗试剂。这类纳米颗粒可以以分开的形式提供或与本技术的纳米颗粒混合。试剂盒包括关于组合物的制备和施用、组合物的副作用和任何其它相关信息的适当说明书。说明书可以以任何适当形式（包括但不限于印刷器、录像带、计算机可读磁盘或光盘）存在。
在一个实施方案中，本技术提供了包括本文中描述的纳米颗粒、胶束或脂质体、包装和使用说明书的试剂盒。
在另一个实施方案中，本技术提供了试剂盒，其包括药学上可接受的组合物（包含本文中描述的纳米颗粒、胶束或脂质体和至少一种药学上可接受的赋形剂、稀释剂、防腐剂、稳定剂或其混合物）、包装和使用说明书。在另一个实施方案中，提供了用于治疗患有本文中描述的病况或对所述病况易感的个体的试剂盒，其包括装有一个剂量的量（a dosage amount of）的本技术的纳米颗粒、胶束、脂质体或组合物（如本文中公开的）的容器和使用说明书。容器可以是本领域已知的并且适合于贮存和递送口服、静脉内、局部、直肠、尿道或吸入制剂的那些容器的任何容器。
还提供了试剂盒，所述试剂盒包含充足剂量的纳米颗粒或组合物以为个体提供有效治疗，持续延长的时期，例如1周、2周、3周、4周、6周或8周或更长时间。
举例说明已在概述和详述中描述的技术，所述技术不限于下面的实施例。
实验实施例
实施例1–葡聚糖琥珀酸酯(DS)的合成
将70kDa葡聚糖(10g)于无水二甲基亚砜(100mL)和吡啶(15mL)中搅拌。添加琥珀酐(1.54g)，将在1小时后变成均匀溶液的混合物在氩气氛下于室温搅拌16小时。将溶液倾倒进搅拌的乙酸乙酸(400mL)，随后添加丙酮(400mL)，持续搅拌16小时，在该过程中，糊状沉淀物最终变成颗粒状。过滤沉淀，用乙酸乙酯洗涤，随后在真空下干燥以提供白色固体，将该固体溶解于水(250mL)中。将水溶液用稀HCl酸化至pH2，使用0.1m2的具有5kDa MWCO膜的TFF(切向流过滤)模块用水渗滤5次。随后利用TFF将溶液浓缩至～50mL，冻干以提供作为白色固体的右旋糖酐20%琥珀酸盐(10.2g)。1H NMR分析确认产物包含0.2当量的琥珀酸盐/脱水葡萄糖单位(20%琥珀酰化)。
实施例2-70kDa VB12-葡聚糖琥珀酸酯缀合物的合成
将实施例1的70kDa葡聚糖琥珀酸盐(200mg)和氨基己基VB12(20mg；JF McEwan等人,Bioconjugate Chem.1999,10,1131-1136)溶解于水(8mL)中。添加1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺氢氯化物(200mg)和N羟基琥珀酰亚胺(200mg)，将溶液(pH5.5)搅拌16小时。将混合物在5kDa Amicon15离心过滤机中以3800rpm离心45分钟。将水(15mL)添加至渗余物中，离心；随后再次重复15mL洗涤。将洗涤的渗余物冻干以提供淡红色固体的Cob-DS(223mg)。UV-VIS分光光度分析显示产品包含3.25%w/w的VB12，其对应于～0.5当量的AH-VB12每100个脱水葡萄糖单位(0.5mol%VB12)。
实施例3-70kDa羧甲基葡聚糖的合成
将11%氢氧化钠(20mL)中的70kDa葡聚糖(4.0g)的溶液添加至氯醋酸(2.3g)的叔丁醇(40mL)中的溶液，在60℃剧烈地搅拌双相混合物3小时。在冷却至室温后，将混合物倾倒进搅拌的丙酮(400mL)中，通过倾析分离所得的糊状沉淀。将糊溶解在水(25mL)中，随后倾倒进搅拌的甲醇(300mL)中，过滤所得的白色沉淀，用甲醇洗涤，在真空下干燥。将粗制产物溶解在水中，使用0.1m2的具有5kDaMWCO膜的TFF(切向流过滤)模块用水渗滤5次。随后用TFF浓缩溶液，冷冻干燥以提供白色固体(4.6g)。1H NMR分析显示产物包含0.2羧基-甲基当量/脱水葡萄糖单位(20%羧甲基化)。
实施例4-2000kDa羧甲基葡聚糖的合成
向2000kDa葡聚糖(2.0g；以与实施例1中描述的方式相似的方式制备的)和氢氧化钠(1.7g)的水溶液(20mL)中添加氯醋酸(2.3g)的叔丁醇(40mL)溶液，在60℃剧烈地搅拌双相混合物6小时。在冷却至室温后，利用HCl将混合物调整至pH5，随后倾倒进搅拌的甲醇(200mL)中，通过离心分离所得的白色沉淀。通过离心用甲醇(2x200mL)洗涤沉淀2次，在真空下干燥过夜以提供白色固体(2.5g)。1HNMR分析显示产物包含0.26羧甲基当量/脱水葡萄糖单位(26%羧甲基化)。
实施例5-70kDa VB12-氨基乙基氨-羧甲基葡聚糖缀合物的合成
20%羧甲基70kDa葡聚糖(200mg)和氨基己基-VB12(75mg)溶解于水(10mL)中。添加1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺氢氯化物(EDAC；60mg)和N羟基琥珀酰亚胺(NHS；15mg)，将溶液在pH5.3-5.7搅拌4小时。添加二盐酸乙二胺(164mg)和另外部分的EDAC(176mg)，将pH调整至pH5.6，搅拌反应过夜。将混合物在5kDaAmicon15离心过滤器中以3800rpm离心混合物30分钟。将水(15mL)添加至渗余物，离心，随后再重复15mL水洗涤2次。将渗余物冷冻干燥以提供作为淡红色固体的Cob-EDCMD70(170mg)。UV-VIS分光光度计测量分析显示产物包含6.5%w/w的VB12，这对应于0.9当量的VB12/100脱水葡萄糖单位(0.9mol%VB12)。
实施例6-2000kDa VB12-羧甲基葡聚糖缀合物的合成
将26%羧甲基2000kDa葡聚糖(200mg)和氨基己基-VB12(100mg)溶解于水(10mL)中。添加1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺氢氯化物(EDAC；30mg)和N羟基琥珀酰亚胺(NHS；15mg)，将溶液在pH4.9-5.6搅拌50小时。将混合物在5kDa Amicon15离心过滤器中以3800rpm离心30分钟。将水(15mL)添加至渗余物，离心，随后再重复15mL水洗涤6次。将渗余物冷冻干燥以提供作为淡红色固体的Cob-CMD2K(198mg)。UV-VIS分光光度计测量分析显示产物包含17.5%w/w的VB12，这对应于～2.7当量的VB12/100脱水葡萄糖单位(2.7mol%VB12)。
实施例7-2000kDa VB12-氨基六甲基氨基-羧甲基葡聚糖缀合物的合成
将26%羧甲基2000kDa葡聚糖(200mg)和氨基己基-VB12(50mg)溶解于水(10mL)中。添加1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺氢氯化物(EDAC；30mg)和N羟基琥珀酰亚胺(NHS；15mg)，将溶液在pH5.0-5.7搅拌5小时。添加己二胺二盐酸盐(210mg)和另外部分的EDAC(173mg)，将pH调整至pH5.2，将反应搅拌过夜。将混合物在5kDa Amicon15离心过滤器中以3800rpm离心30分钟。将水(15mL)添加至渗余物并离心，随后重复15mL水洗涤直至滤液无色。冷冻干燥渗余物以提供作为淡红色固体的Cob-AHCMD2K(156mg)。UV-VIS分光光度分析显示产物包含2.3%w/w的VB12，其对应于～0.3当量的VB12/100脱水葡萄糖单位(0.3mol%VB12)。
实施例8-VB12-Abraxane缀合物的合成
用水(50mL)振荡Abraxane(900mg)，将乳白色悬浮液的pH调整至pH6.0。添加氨基己基-VB12(200mg)和N羟基琥珀酰亚胺(NHS；43mg)，将pH调整至pH5.3。添加1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺氢氯化物(EDAC；71mg)，将悬浮液于pH5.3-5.6搅拌15小时。使用Millipore Pellicon XL5kDa Biomax50cm2过滤盒（filter cassette）用水渗滤混合物10次，随后浓缩至～15mL。将渗余物冷冻干燥以提供作为淡红色固体的Cob-Abraxane(883mg)。利用ICP的钴分析显示产物包含678ppm的钴，这对应于1.56%w/w的VB12。
实施例9-胰岛素纳米颗粒的制备
将实施例5的VB12衍生物(47.5mg)添加至牛胰岛素的稀盐酸溶液(5.0mg/mL；0.5mL)，在室温下轻轻搅拌1小时，随后冷冻干燥以提供作为淡红色固体的胰岛素纳米颗粒。于水中重建纳米颗粒(14.4mg/mL)提供了20IU/mL的胰岛素剂量。
实施例10–利用胰岛素纳米颗粒进行的糖尿病大鼠的血糖降低
以12h的光/暗周期在室温笼养雌性Wistar大鼠(200g)。除另外指明外，所有动物可随意获得标准饲料和水。使大鼠在新环境中适应7天的时间，随后开始实验。在随机分组（每组4只动物）后，标记每一只大鼠，单个地经历整个研究。将所有大鼠禁食1小时。以55-65mg/kg（于0.1M柠檬酸盐缓冲液(pH4.5)中）的剂量通过IV注射施用获自Sigma的链脲霉素(98%HPLC)，随后再禁食1小时。每天从尾部采集血液，使用
Figure BDA0000407455770000541
(Compact Plus-Roche)血糖监测仪测量血糖水平。当组中的所有动物已达到大于250mg/dl(5天)的血糖水平时，开始胰岛素代谢期。将所有动物禁食1小时，测量血糖(T=0)。通过口服管饲法用0.5mL的实施例9的胰岛素纳米颗粒的含水制剂（包含20IU/mL的胰岛素），或0.5mL的牛胰岛素水溶液(20IU/mL)给成组的小鼠给药。随后使动物再禁食1小时，在给药后1、4、8和24小时测量血糖水平。胰岛素纳米颗粒制剂的施用导致在第8小时28%的血糖水平的降低(相较于T=0)，在第24小时12%的血糖水平降低，然而普通胰岛素制剂（plain insulin formulation）导致第8小时1%和第24小时21%的血糖水平的升高。结果显示，与未配制的胰岛素的口服施用相比，胰岛素纳米颗粒导致血糖的显著降低。
实施例11–Abraxane或Cobrazane缀合物对肿瘤生长的抑制
用人白血病K562细胞植入无胸腺裸鼠，使异种移植物生长直至尺寸为150–200mm3。将动物随机分组（每组7只），用盐水对照、Abraxane(200mg/kg紫杉醇)或Cobraxane(100或200mg/kg紫杉醇)通过腹膜内注射给药，每周测量肿瘤尺寸约3次。图3中的曲线显示所有3个活性组的肿瘤生长的抑制（相对于盐水对照）。50%的紫杉醇剂量的Cobraxane优于Abraxane，等剂量的Cobraxane实际减小肿瘤尺寸。
实施例12–VB12-三甲基壳聚糖(VB12-TMC)的合成
将壳聚糖(Aldrich Low MW；10g)悬浮于水(180mL)中，添加甲醛(40mL)和甲酸(30mL)。在70℃加热混合物24小时，产生大量气体(CO2)。添加另外部分的甲醛(40mL)和甲酸(30mL)，将混合物在70℃再加热另外24小时，此时气体产生已完全停止。添加水(200mL)，将溶液通过硅藻土过滤，随后经历利用5kDa MWCO膜的切向流过滤，利用TFF浓缩，冷冻干燥以提供作为白色固体的N,N-二甲基壳聚糖(9.1g)。1H NMR分析显示壳聚糖的所有非乙酰化胺基已转化成二甲基胺基。将N,N-二甲基壳聚糖(6.2g)悬浮于N-甲基吡咯烷酮(200mL)，将混合物在70℃加热1小时，随后冷却。添加碘代甲烷(10mL)，将混合物在40℃加热4小时，添加更多的碘代甲烷(10mL)，将混合物在40℃维持24小时。添加更多碘代甲烷(5mL)，将混合物在40℃再维持另外24小时。将反应物缓慢地添加至乙酸乙酯(600mL)，过滤所得的固体，用乙酸乙酯洗涤，干燥以提供作为褐色固体的TMC碘化物(8.5g)。将氢化钠60%悬浮液(318mg)添加至无水DMSO(75mL)，将混合物于70℃加热1小时。冷却后，添加粗制三甲基壳聚糖碘化物(2g)，将混合物在室温下搅拌3小时。添加氯醋酸(250mg)，将反应物搅拌50小时，随后倾倒进搅拌的丙酮(400mL)。通过离心分离所得的沉淀，用丙酮洗涤，干燥以提供白色固体(～2g)。将固体溶解于0.1M HCl(100mL)中的1M NaCl中，过滤，经历利用5kDa MWCO膜的切向流过滤，通过TFF浓缩，冷冻干燥以提供作为白色固体的O-羧甲基N,N,N-三甲基壳聚糖(CMTMC)(1.17g)。13CNMR分析确认了羧甲基基团的存在。将O-羧甲基N,N,N-三甲基壳聚糖(500mg)溶解于水(40mL)中，将溶液调整至pH5.3。添加氨基己基-VB12(40mg)、EDAC(19mg)和NHS(12mg)，将溶液搅拌2.5小时。添加更多EDAC(20mg)，将混合物搅拌16小时。将溶液经历利用5kDa MWCO膜的切向流过滤，通过TFF浓缩，冷冻干燥以提供VB12-羧甲基-三甲基壳聚糖；VB12-TMC(413mg)为淡红色固体。
实施例13–VB12-PLGA的合成
向聚乳酸-羟基乙酸共聚物的悬浮液(PLGA RG502H；100mg)和二氯甲烷(10mL)中的NHS(60mg)添加EDAC(100mg)，将混合物在室温搅拌18小时。蒸发溶液至～3mL，随后添加至二乙醚(10mL)。用醚洗涤所得固体，真空干燥以提供作为白色固体的PLGA NHS醚(209mg)。向DMF(2mL)中的氨基己基-VB12(40mg)溶液添加三乙胺(6滴)，随后添加DMF(5mL)中的PLGA NHS醚(209mg)溶液。将溶液搅拌16小时，随后添加至冷的醚(40mL)中，将所得沉淀离心，用醚(2x20mL)洗涤，在高真空下干燥以提供作为红色固体的PLGA-氨基己基-VB12(VB12-PLGA)(112mg)。利用ICP的钴分析显示产物包含6352ppm的钴，这对应于14.6%w/w的VB12。
实施例14–含胰岛素的VB12-PLGA纳米颗粒的合成
将人重组胰岛素(2.0mg)、RG502H PLGA(37.5mg)和VB12-PLGA(1.5mg)装入7mL小瓶。随后添加2.3mL丙酮和0.4mL10mM HCl的混合溶剂系统并且快速振荡20分钟。将该溶液添加至搅拌的30mL体积的10mg/mL PVA溶液(Mowiol4-88)，从而形成淡粉红色悬浮液，搅拌1h。随后以10,500rpm将混合物离心30分钟，轻轻倒出上清液，用去离子水(2x15mL)洗涤粉色沉淀，冷冻干燥以产生30.9mg的粉红色纳米颗粒；Z-平均值=273nm,PDI=0.266；ζ电位=-28.1mV。
实施例15–含胰岛素的VB12-PLGA-HP55纳米颗粒的合成
将500μL的3mg/mL的丙酮中的VB12-PLGA溶液添加至1.2mL的也在丙酮中的25mg/mL RG502H PLGA溶液。将该混合物振荡5分钟，添加1.2mL的丙酮中的12.5mg/mL羟丙甲纤维素邻苯二甲酸盐(HP-55)溶液，振荡另外5分钟。随后添加400μL的10mM HCL中的5mg/mL重组人胰岛素溶液以形成澄清的粉红色溶液，将其振荡10分钟。将该混合物添加至快速搅拌的30mL体积的10mg/mL PVA溶液(Mowiol4-88)，以产生混浊的粉红色悬浮液，随后将其搅拌1小时。将其以10,500rpm离心20分钟，轻轻倒出上清液，用去离子水(2x15mL)洗涤粉红色沉淀，冷冻干燥以产生29.6mg粉红色纳米颗粒；Z-平均值=294nm,PDI=0.114；ζ电位=-55.0mV。
实施例16–含胰岛素的VB12-PLGA-HP55纳米颗粒的合成
用人重组胰岛素(2.0mg)、RG502H PLGA(37.5mg)、VB12-PLGA(1.5mg)和HP-55(7.5mg)装入7mL小瓶。随后添加2.6mL丙酮和0.4mL10mM HCl的混合溶剂系统并且快速振荡20分钟以产生澄清的粉红色溶液。将该溶液添加至搅拌的30mL体积的10mg/mL PVA溶液(Mowiol4-88)，从而形成淡粉红色悬浮液，搅拌1h。随后以10,500rpm将混合物离心30分钟，轻轻倒出上清液，用去离子水(2x15mL)洗涤粉色沉淀，冷冻干燥以产生32.1mg的粉红色纳米颗粒；Z-平均值=245nm,PDI=0.076；ζ电位=-52.9mV。
实施例17–含siRNA的VB12-TMC-PLGA纳米颗粒的合成
将100μL的10mg/mL siRNA溶液添加至200μL的10mg/mLVB12-TMC溶液，振荡5分钟以产生混浊悬浮液。将其添加至750μL的二氯甲烷中的40mg/mL Resomer RG502H PLGA溶液，将混合物超声处理1分钟。向该粉红色乳液添加2mL的20mg/mL PVA(～10,000MW,80%水解的)溶液，再超声处理1分钟。随后将混合物添加至12mL的20mg/mL PVA溶液，快速搅拌(不加盖)90分钟。随后将其以10,500rpm在4℃离心20分钟，轻轻倒出上清液。用去离子水(2x5mL)洗涤溶液，随后冷冻以产生21.1mg粉红色纳米颗粒；Z-平均值=270nm,PDI=0.268；ζ电位=-38.4mV。
实施例18–VB12-油酰胺的合成
向二氯甲烷(40mL)的油酸(1.0g)和NHS(447mg)的悬浮液中添加EDAC(743mg)，将混合物在室温下搅拌20小时。用冰冷的水(3x40mL)洗涤溶液，在Na2SO4上干燥，在真空下蒸发以提供作为白色固体的油酸NHS酯(1.13g)。向DMF(1mL)中的氨基己基-VB12(100mg)溶液添加三乙胺(3滴)，随后添加DMF(1mL)中的油酸NHS酯(35.3mg)溶液。将溶液搅拌4小时，随后添加至乙酸乙酯(40mL)，将所得沉淀离心，用乙酸乙酯(2x20mL)洗涤，在真空下干燥以提供作为红色固体的油酰胺己基-VB12(VB12-油酰胺)(108mg)。
实施例19–VB12-硬脂酰胺的合成
向二氯甲烷(50mL)中的硬脂酯(1.0g)和NHS(445mg)的悬浮液中添加EDAC(740mg)，将混合物在室温搅拌24小时。用冰冷的水(3x50mL)洗涤溶液，在Na2SO4上干燥，在真空下蒸发以提供作为白色固体的硬脂酸NHS酯(1.2g)。向DMF(5mL)中的氨基己基-VB12(100mg)溶液添加三乙胺(5滴)，随后添加DMF(2mL)中的硬脂酸NHS酯(35.5mg)。将溶液搅拌5小时，随后添加至乙酸乙酯(50mL)，将所得沉淀离心，用乙酸乙酯(2x25mL)洗涤，在高真空下干燥以提供作为红色固体的硬脂酸酰氨基己基-VB12(VB12-硬脂酰胺)(102mg)。
实施例20–胰岛素VB12-包被的PLGA纳米颗粒的合成
将重组人胰岛素(10.0mg)、PLGA(RG502H,150mg)和丙酮(12.0mL)与10mM HCl(1.85mL)的溶剂系统装入20mL小瓶。将其在定轨振荡器上混合40分钟。将所得溶液迅速添加至快速搅拌的8.3mg/mL PVA溶液(Mowiol4-88,180mL)中，溶液立即变混浊。将白色悬浮液搅拌1h，随后在4℃以10,500rpm离心20分钟，轻轻倒出上清液。用去离子水(2x40mL)洗涤沉淀，随后重悬浮于30mL去离子水中。向该搅拌的悬浮液中添加1mg/mL VB12-油酰胺溶液(250μL于EtOH中)，将混合物搅拌22h，随后在4℃以10,500rpm离心20分钟。轻轻倒出上清液，将沉淀冷冻干燥以产生92.6mg的粉红色纳米颗粒；Z-平均值=219nm,PDI=0.058；ζ电位=-34.2mV。
实施例21–含胰岛素的VB12-包被的PLGA-HP55纳米颗粒的合成
将重组人胰岛素(10.0mg)、PLGA(RG502H,150mg)、HP-55(75mg)和丙酮(12.0mL)与10mM HCl(1.85mL)的溶剂系统装入20mL小瓶。将其在定轨振荡器上混合40分钟。将所得溶液迅速添加至快速搅拌的8.3mg/mL PVA溶液(Mowiol4-88,180mL)中，溶液立即变混浊。将白色悬浮液在4℃以10,500rpm离心20分钟，轻轻倒出上清液。用去离子水(2x40mL)洗涤沉淀，随后重悬浮于30mL去离子水中。向该搅拌的悬浮液中添加1mg/mL VB12-油酰胺溶液(250μL于EtOH中)，将混合物搅拌22h，随后在4℃以10,500rpm离心20分钟。轻轻倒出上清液，将沉淀冷冻干燥以产生151mg的粉红色纳米颗粒；Z-平均值=292nm,PDI=0.063；ζ电位=-55.8mV。
实施例22–含胰岛素的VB12-包被的PLGA-HP55纳米颗粒的合成
将重组人胰岛素(2.0mg)、RG502H PLGA(30.0mg)和HP-55(15mg)装入7mL小瓶。随后添加2.4mL丙酮与0.4mL10mM HCl的混合溶剂系统，快速振荡20分钟以产生澄清溶液。将500μL的EtOH中的5.0mg/mL VB12-油酰胺溶液添加至30mL的10mg/mL PVA溶液(Mowiol4-88)中，将胰岛素/PLGA/HP-55溶液在快速搅拌的条件下，在3分钟的过程中逐滴添加至该溶液中，从而形成混浊的粉红色悬浮液。将该悬浮液搅拌1小时，随后在4℃以10500rpm离心20分钟，轻轻倒出上清液。用去离子水(2x15mL)洗涤沉淀，冷冻干燥以产生31.2mg的粉红色纳米颗粒；Z-平均值=280nm,PDI=0.138；ζ电位=-44.9mV。
实施例23–含siRNA的VB12/Pluronic-包被的PLGA纳米颗粒的合成
将100μL的pH7.5TE(Tris-EDTA)缓冲液中的10mg/mL siRNA溶液与200μL的也在pH7.5TE缓冲液中的20mg/mL乙酰化牛血清白蛋白溶液短暂组合。随后添加750μL的二氯甲烷中的RG502HPLGA，将混合物超声处理1分钟。向所得白色乳剂中添加2mL的20mg/mL PVA溶液(10k MW,80%水解的)，再进行超声处理1分钟。随后将乳液添加至12mL的20mg/mL PVA溶液，将混合物在未盖盖的20mL小瓶中搅拌1.5h。随后在4℃将其以10,500rpm离心20分钟，轻轻倒出上清液。用去离子水(2x5mL)洗涤沉淀，随后重悬浮于3mL去离子水中。向该悬浮液中添加100μL的EtOH中的1mg/mLVB12-硬脂酰胺溶液，将混合物振荡5h。随后添加300μL的10mg/mLPluronic F68，振荡16小时。再次将混合物在4℃以10,500rpm离心20分钟，轻轻倒出上清液，用3mL去离子水洗涤沉淀，最后冷冻干燥以产生14.3mg的粉红色纳米颗粒；Z-平均值=198nm,PDI=0.059；ζ电位=-39.2mV。
实施例24–含siRNA的VB12-包被的PLGA-TMC纳米颗粒的合成
将100μL的DMSO中的10mg/mL TMC六氟磷酸盐溶液和750μL的二氯甲烷中的40mg/mL RG502H PLGA溶液短暂组合，添加300μL的pH7.5TE缓冲液中的3.33mg/mL siRNA溶液。将混合物超声处理1分钟，随后将2mL的20mg/mL PVA溶液(10k MW,80%水解的)添加至乳液中，再进行超声处理1分钟。随后将该乳液添加至12mL的20mg/mL PVA溶液，将混合物在未盖盖的20mL小瓶中混合1.5h。随后将其在4℃以10,500rpm离心20分钟，轻轻倒出上清液。用去离子水(2x5mL)洗涤沉淀，随后冷冻干燥以产生17.3mg的白色纳米颗粒；Z-平均值=206nm,PDI=0.036；ζ电位=-34.1mV。用8.2mg干燥纳米颗粒装入7mL小瓶，添加2mL去离子水，振荡10分钟。向所得的白色沉淀中添加100μL的EtOH中的1mg/mL VB12-油酰胺溶液，将混合物振荡3h，随后以13,000rpm离心30分钟。轻轻倒出上清液，冷冻干燥沉淀以产生9.0mg的粉红色纳米颗粒；Z-平均值=193nm,PDI=0.057；ζ电位=-35.6mV。
实施例25–VB12-TMC siRNA聚合电解质络合物纳米颗粒的合成
将1.0mL的1.5%右旋糖/pH4100mM醋酸盐缓冲液中的1.0mg/mL siRNA溶液添加至1.0mL的1.5%右旋糖/pH4100mM醋酸盐缓冲液中的1.5mg/mL VB12-TMC溶液，搅拌10分钟以形成澄清粉红色溶液；Z-平均值=126nm,PDI=0.181；ζ电位=22.8mV。
实施例26–含亮丙瑞林的VB12-包被的PLGA纳米颗粒的合成
将100μL的pH7.5TE缓冲液中的10mg/mL亮丙瑞林溶液与200μL的也在pH7.5TE缓冲液中的20mg/mL乙酰化牛血清白蛋白溶液组合，振荡3分钟。随后添加750μL的二氯甲烷中的RG502HPLGA，将混合物超声处理1分钟。向所得白色乳液中添加2mL的20mg/mL PVA溶液(10k MW,80%水解的)，再进行超声处理1分钟。随后将乳液添加至12mL的20mg/mL PVA溶液，将混合物于未盖盖的20mL小瓶中搅拌1.5h。随后将其在4℃以10,500rpm离心20分钟，轻轻倒出上清液。用去离子水(2x5mL)洗涤沉淀，冷冻干燥以产生17.8mg的纳米颗粒；Z-平均值=205nm,PDI=0.028；ζ电位=-36.2mV。用4.2mg的干燥纳米颗粒装入7mL小瓶，添加1mL去离子水，振荡15分钟。向所得白色悬浮液中添加50μL的EtOH中的1mg/mL VB12-硬脂酰胺溶液，将混合物振荡48h，随后以13,000rpm离心30分钟。轻轻倒出上清液，将沉淀冷冻干燥以产生5.0mg的粉红色纳米颗粒；Z-平均值=204nm,PDI=0.021；ζ电位=-35.0mV。
实施例27–含艾塞那肽的VB12-包被的PLGA纳米颗粒的合成
将100μL的pH7.5TE缓冲液中的10mg/mL艾塞那肽溶液与200μL的也在pH7.5TE缓冲液中的20mg/mL乙酰化牛血清白蛋白溶液短暂组合。随后添加750μL的二氯甲烷中的RG502H PLGA，将混合物超声处理1分钟。向所得白色乳液中添加2mL的20mg/mLPVA溶液(10k MW,80%水解的)，再进行超声处理1分钟。随后将该乳液添加至12mL的20mg/mL PVA溶液中，将混合物在未盖盖的20mL小瓶中搅拌1.5h。随后将其在4℃以10,500rpm离心20分钟，轻轻倒出上清液。用去离子水(2x5mL)洗涤沉淀，冷冻干燥以产生16.3mg的纳米颗粒；Z-平均值=210nm,PDI=0.092；ζ电位=-35.9mV。用9.0mg干燥纳米颗粒装入7mL小瓶，添加2mL去离子水，振荡15分钟。向所得白色悬浮液中添加100μL的EtOH中的1mg/mL VB12-硬脂酰胺溶液，将混合物振荡48h，以13,000rpm离心30分钟。轻轻倒出上清液，将沉淀冷冻干燥以产生10.2mg的粉红色纳米颗粒；Z-平均值=266nm,PDI=0.196；ζ电位=-33.3mV。
实施例28–VB12-PEG-PLGA的合成
在快速搅拌的条件下将维生素B12(1.65g)添加至无水DMSO(30mL)，搅拌深紫色溶液30分钟。添加4A分子筛，继续搅拌20分钟。添加羰基-1,1-双三唑(CDT；1.0g)，将混合物搅拌3小时，随后倾倒进乙酸乙酯(150mL)。将沉淀离心，用乙酸乙酯洗涤，在高真空下干燥以提供VB12-CT(2.06g)。将无水DMSO(4mL)中的单三苯甲基二氨基三甘醇(400mg)添加至无水DMSO(4mL)中的VB12-CT(600mg)溶液，将混合物搅拌20小时。添加三乙胺(0.1mL)，将混合物搅拌2小时，随后倾倒进搅拌的乙酸乙酯(50mL)。将所得红色悬浮液离心，随后用乙酸乙酯(3x50mL)洗涤，在高真空下干燥以提供作为暗红色粉末的三苯甲基氨基三乙烯乙二醇胺-VB12(690mg)。将三苯甲基氨基三乙烯乙二醇胺-VB12(660mg)缓慢地添加至三氟乙酸(5mL)和二氯甲烷(15mL)的混合物中，将混合物搅拌2小时，随后添加至乙酸乙酯与庚烷的1:2混合物。将沉淀离心，用乙酸乙酯洗涤，在高真空下干燥以提供作为暗红色粉末的氨基三乙烯乙二醇胺-VB12(ATG-VB12；480mg)。
向二氯甲烷(20mL)中的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA RG502H；100mg)和NHS(60mg)的溶液添加EDAC(100mg)，将混合物在室温搅拌20分钟。将溶液蒸发至～5mL，随后添加至二乙醚(20mL)。用醚洗涤所得固体，真空干燥以提供作为白色固体的PLGANHS醚(180mg)。向二氯甲烷(5mL)中的PLGA NHS醚(170mg)溶液添加H2N-PEG1k-CO2H(25mg)，随后添加三乙胺(50μL)。将溶液搅拌18小时，蒸发溶剂，将残留物溶解于二氯甲烷(10mL)。用水(3x10mL)洗涤溶液，蒸发溶剂，将产物在高真空下干燥以提供PLGA-PEG1kCO2H(65mg)。将PLGA-PEG1kCO2H(65mg)溶解于DMF(5mL)中，添加N,N,N′,N′-四甲基-O-(1H-苯并三唑-1-基)脲六氟磷酸盐(HBTU；5.7mg)和二异丙基乙胺(0.1mL)，将混合物搅拌5分钟。添加DMF(2mL)中的氨基三乙烯乙二醇胺-VB12溶液(ATG-VB12；24mg)，将反应物搅拌16小时，随后倾倒进二乙醚(35mL)。通过离心分离固体，将其溶解于二氯甲烷(30mL)，用水洗涤(3x30mL)，在Na2SO4上干燥。将溶剂蒸发至～2mL，添加至醚中。通过离心分离沉淀，在高真空下干燥以提供作为淡红色固体的PLGA-PEG1k-氨基三乙烯乙二醇胺-VB12(VB12-PEG-PLGA)(30mg)。利用ICP进行的钴分析显示产物包含8623.5ppm的钴，这对应于19.8%w/w的VB12。
实施例29–VB12-PEG-DSG的合成
将二氯甲烷(15mL)中的1,2-O-二硬脂酰-sn-甘油(DSG；500mg)、N,N'-二琥珀酰亚胺基碳酸盐(DSC；322mg)和三乙胺(0.4mL)的混合物搅拌14小时。用水(3x15mL)洗涤溶液，在Na2SO4上干燥，蒸发溶剂以提供DSG-CONHS(544mg)。向二氯甲烷(15mL)中的DSG-CONHS(431mg)和H2N-PEG2k-CO2H(900mg)冰冷溶液中添加吡啶(2mL)。将溶液在室温搅拌24小时，随后在真空下浓缩。将残留物在硅土凝胶上经历制备层析，用乙酸乙酯/己烷洗脱，随后用MeOH/CH2Cl2洗脱，以提供作为白色固体的DSG-PEG2kCO2H(941mg)。
向二氮甲烷(20mL)中的DSG-PEG2kCO2H(270mg)和NHS(100mg)溶液中添加EDAC(33mg)，将混合物在室温搅拌过夜。添加另外部分的EDAC(128mg)，搅拌2小时，随后添加另外部分的EDAC(50mg)和NHS(50mg)，再搅拌过夜。用二氯甲烷(70mL)稀释溶液，随后用水和卤水(各自2x25mL)洗涤，在Na2SO4上干燥，蒸发溶剂，在高真空下干燥残留物以提供DSG-PEG2kCO2H NHS酯(275mg)。
向DMF(5mL)中的氨基己基胺（amido）-VB12(AH-VB12；175.4mg)和三乙胺(0.3mL)溶液添加DMF(5mL)中的DSG-PEG2kCO2H NHS酯(270mg)溶液，将反应物搅拌17小时，随后倾倒进乙酸乙酯(100mL)。通过离心分离固体，用醚洗涤，在高真空下干燥以提供作为淡红色固体的DSG-CO-PEG2k-羧基氨基己胺-VB12(VB12-PEG2k-DSG)(353mg)。
虽然本发明的几个实施方案在本文中进行了详细描述，但本领域普通技术人员应理解，可对其进行变化而不背离本发明的精神或所附权利要求的范围。
在本文中举例说明性的描述的本发明可适当地在任何元素、限制（未在本文中明确公开的）不存在的情况下进行实践。因此，例如，术语“包含”、“包括”、“含有”等应当广义地阅读而无限制。此外，本文中使用的术语和表达已被用作描述而非限制的术语，这些术语和表达的使用无意排除显示或描述的特征的任何等同物或其部分，但应承认各种修饰可能在所述本发明的范围内。
因此，应当理解，尽管本发明已明确地通过本文中体现的本发明的优选实施方案和任选的特征、修饰、改进和变型公开，本文中的公开可求助于本领域普通技术人员，这些修饰、改进和变化被认为在本发明的范围内。此处提供的材料、方法和实例代表优选实施方案，是示例性的，并且无意限制本发明的范围。
本发明已在本文中进行了广泛和一般性描述。落在一般公开内容中的每一个更窄的种类和亚属分类（subgeneric grouping）也形成本发明的部分。这包括具有条件或否定限制以除去来自属的任何主题的本发明的一般性描述，无论切离的材料是否在本文中明确地记载。
此外，当本发明的特征或方面以Markush组的方式描述时，本领域普通技术人员将承认本发明也以任何单个成员或Markush组的成员的亚组的方式进行描述。
本文中提及的所有出版物、专利申请、专利和其它参考资料明确地通过引用整体并入本文，达到就如同每一个个别地通过引用并入本文的相同程度。在矛盾的情况下，以本说明书（包括定义）为准。

Claims (41)

1.一种纳米颗粒，其包含被一种或多种聚合物封装的治疗剂，维生素B12或其衍生物通过接头基团连接于所述至少一种或多种聚合物。
2.一种胶束，其包含被所述胶束封装的治疗剂和连接于所述胶束作为靶向试剂的维生素B12或其衍生物。
3.任一前述权利要求的纳米颗粒或胶束，其中所述一种或多种聚合物选自合成聚合物、半合成聚合物、天然聚合物或能够形成聚合电解质络合物(PEC)的聚合物。
4.任一前述权利要求的纳米颗粒或胶束，其中所述聚合物是如下聚合物的一种或多种：葡聚糖、羧甲基葡聚糖、壳聚糖、三甲基壳聚糖或聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PGLA)、聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚乙烯醇(PVA)、聚酐、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸酯、葡聚糖、壳聚糖、纤维素、羟丙甲纤维素、淀粉、树状聚合物、肽、蛋白质、聚乙二醇和聚(乙二醇-共-丙二醇)及上述聚合物的合成衍生物。
5.任一前述权利要求的纳米颗粒或胶束，其中所述维生素B12或其衍生物是以下一种或多种：VB12-5'-O-羧基三氮唑、VB12-5'-O-羧基咪唑、VB12-5'-O-羧酰氨-C2-C20-烷基胺、VB12-5'-O-羧酰氨-寡聚乙烯氧基胺和上述化合物的二羧酸衍生物。
6.任一前述权利要求的纳米颗粒或胶束，其中所述维生素B12或其衍生物连接于纳米颗粒表面上的至少一种聚合物和/或包埋在所述纳米颗粒或胶束中。
7.任一前述权利要求的纳米颗粒或胶束，其中所述维生素B12或其衍生物共价地或物理地连接于一种或多种聚合物。
8.权利要求7的纳米颗粒或胶束，其中所述物理连接包括VB12衍生物上的带电荷的基团与纳米颗粒或胶束的带相反电荷的区域之间的静电结合相互作用、或VB12衍生物上的疏水基团与纳米颗粒或胶束的疏水区域之间的疏水结合相互作用。
9.任一前述权利要求的纳米颗粒或胶束，其中所述一种或多种聚合物包括可降解的聚合物或稳定的聚合物。
10.任一前述权利要求的纳米颗粒或胶束，其中所述接头是相同的或不同的，并且选自短肽链(H-[NHCHR-CO]n-OH)，其中n为1-20并且R对于n个氨基酸中的每一个氨基酸是相同的或不同的，并且是已知存在于天然氨基酸中的22个侧基之一；短的烷基链(CH2)n，其中n=2-10，末端为两个氨基或两个羧基、或一个氨基和一个羧基；寡聚乙烯氧链(CH2CH2O)n，其中n=2-100，末端为两个氨基或两个羧基，或一个氨基和一个羧基；平均分子量为2kDa至70kDa的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)链，末端为两个氨基或两个羧基、或一个氨基和一个羧基；-C(O)NH(CH2)6NH-；-C(O)NH(CH2)6NHC(O)CH2-；-C(O)NH(CH2CH2O)2CH2CH2NH-；或-C(O)NH(CH2CH2O)2CH2CH2NHC(O)CH2[OCH2CH2]23NH-以及其任意组合。
11.任一前述权利要求的纳米颗粒或胶束，其还包括包围所述纳米颗粒或胶束的聚合物包衣。
12.权利要求11的纳米颗粒或胶束，其中包含一种或多种聚合物的所述聚合物包衣选自：合成聚合物、半合成聚合物、天然存在的聚合物或能够形成聚合电解质络合物(PEC)的聚合物。
13.权利要求12的纳米颗粒或胶束，其中所述一种或多种聚合物包含葡聚糖、羧甲基葡聚糖、壳聚糖、三甲基壳聚糖或聚乳酸-羟基乙酸共聚物的一种或多种。
14.权利要求11至13的任一项的纳米颗粒或胶束，其还包含通过接头基团连接于所述包衣的一种或多种聚合物的维生素B12或其衍生物或其它靶向试剂。
15.权利要求11至14的任一项的纳米颗粒或胶束，其中所述维生素B12或其衍生物是以下一种或多种：VB12-5'-O-羧基三氮唑、VB12-5'-O-羧基咪唑、VB12-5'-O-羧酰氨-C2-C20-烷基胺、VB12-5'-O-羧酰氨-寡聚乙烯氧基胺和上述化合物的二羧酸衍生物。
16.权利要求14或15的纳米颗粒或胶束，其中将所述维生素B12或其衍生物共价或物理地连接于所述一种或多种聚合物。
17.权利要求16的纳米颗粒或胶束，其中所述物理连接包括VB12衍生物上的带电荷的基团与纳米颗粒或胶束的带相反电荷的区域之间的静电结合相互作用，或VB12衍生物上的疏水基团与纳米颗粒或胶束的疏水区域之间的疏水结合相互作用。
18.权利要求11至17的任一项的纳米颗粒或胶束，其中所述包衣的一种或多种聚合物包含可降解的聚合物或稳定的聚合物。
19.权利要求11至18的任一项的纳米颗粒或胶束，其中所述接头是相同的或不同的，选自短肽链(H-[NHCHR-CO]n-OH)，其中n为1-20并且R对于n个氨基酸中的每一个氨基酸是相同的或不同的，并且是已知存在于天然氨基酸中的22个侧基之一；短的烷基链(CH2)n，其中n=2-10，末端为两个氨基或两个羧基、或一个氨基和一个羧基；寡聚乙烯氧链(CH2CH2O)n，其中n=2-100，末端为两个氨基或两个羧基、或一个氨基和一个羧基；平均分子量为2kDa至70kDa的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)链，末端为两个氨基或两个羧基、或一个氨基和一个羧基；-C(O)NH(CH2)6NH-；-C(O)NH(CH2)6NHC(O)CH2-；-C(O)NH(CH2CH2O)2CH2CH2NH-；-C(O)NH(CH2CH2O)2CH2CH2NHC(O)CH2[OCH2CH2]23NH-；以及其任意组合。
20.任一前述权利要求的纳米颗粒或胶束，其还包含除维生素B12或其衍生物外的连接于所述纳米颗粒、胶束或聚合物包衣的靶向试剂。
21.一种包含任一前述权利要求的胶束的脂质体。
22.权利要求21的脂质体，其还包含除维生素B12或其衍生物外的连接于脂质体的第二靶向试剂。
23.任一前述权利要求的纳米颗粒、胶束或脂质体，其中所述一种或多种聚合物是交联的。
24.任一前述权利要求的纳米颗粒、胶束或脂质体，其还包含聚乙二醇(PEG)和PEG嵌段共聚物物、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸和其它合成聚合物、淀粉、纤维素和其它多糖、脂肪酸和其它表面活性剂，以及金属离子、二价和三价离子例如锌、镁和钙。
25.任一前述权利要求的纳米颗粒、胶束或脂质体，其中所述治疗剂是以下一种或多种：小的或大的合成分子、蛋白质、肽、糖蛋白、核苷、核苷酸、人源化单克隆抗体、非人源化单克隆抗体、人源化和/或非人源化单克隆抗体的治疗相关片段、和用于进行RNA干扰(RNAi)的包含dsRNA、siRNA、miRNA或反义RNA的试剂。
26.任一前述权利要求的纳米颗粒、胶束或脂质体，其中所述治疗剂是以下治疗剂的一种或多种：止痛剂、抗过敏药、抗心绞痛药、抗心律失常药、抗生素类、抗凝血药、抗痴呆药、抗抑郁药、抗糖尿病药、抗组胺药、抗高血压药、消炎药、抗肿瘤药、抗寄生虫药、退烧药、抗逆转录病毒药物、抗消化性溃疡药、抗病毒药、心血管药物、降胆固醇药、CNS活性药物、激素、生长激素抑制剂、生长激素类、补血药、止血药、降血压利尿药、角质离解剂、骨质疏松症的治疗剂、疫苗、血管收缩剂和血管扩张剂。
27.一种组合物，其包含载体和任一前述权利要求的纳米颗粒、胶束或脂质体的一种或多种。
28.权利要求27的组合物，其中所述载体是药学上可接受的载体。
29.权利要求28的组合物，其被配制用于口服施用。
30.一种包含任一前述权利要求的纳米颗粒、胶束、脂质体或组合物的冻干粉剂。
31.一种用于体内递送治疗剂的方法，包括向受试者施用有效量的任一前述权利要求的纳米颗粒、胶束、脂质体或组合物，从而递送所述治疗剂。
32.一种用于制备纳米颗粒组合物的方法，其包括将治疗剂与至少一种聚合物于适当的溶剂中混合，维生素B12或其衍生物通过接头基团连接于所述聚合物，以及任选地，其中所述聚合物对治疗剂的比率在选自1至15%、1至40%、5至50%、5至40%、5至30%、10至35%或10至30%的范围内。
33.权利要求32的方法，其还包括将除维生素B12或其衍生物外的第二靶向试剂在适当的溶剂中混合。
34.权利要求32或33的方法，其还包括将除维生素B12外的第二靶向试剂连接于所述至少一种聚合物。
35.权利要求32至34的任一项的方法，其还包括修饰所述纳米颗粒以实现所述纳米颗粒的组分的交联，其中所述组分包括金属离子、具有至少两个带正电荷的基团或两个带负电荷的基团的小分子、或反应以形成至少两个共价键的小分子。
36.权利要求32至35的任一项的方法，其中所述溶剂为大于50%的水。
37.权利要求32至36的任一项的方法，其还包括从溶剂分离、纯化和/或干燥所述纳米颗粒。
38.权利要求37的方法，其中通过一个或多个方法分离所述纳米颗粒，所述方法包括溶剂蒸发、喷雾干燥、冷冻干燥、透析、切向流过滤、过滤或离心。
39.权利要求38的方法，其中通过添加共溶剂，随后过滤或离心来分离所述纳米颗粒。
40.权利要求32至39的任一项的方法，其还包括通过用适当的溶剂洗涤所述纳米颗粒来纯化所述纳米颗粒。
41.一种利用权利要求32至40的任一项的方法制备的纳米颗粒。
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