CN104024306B - 聚噁唑啉聚合物及其制备方法、这些聚合物的结合物及其医疗用途 - Google Patents

聚噁唑啉聚合物及其制备方法、这些聚合物的结合物及其医疗用途 Download PDF

Info

Publication number
CN104024306B
CN104024306B CN201280065864.0A CN201280065864A CN104024306B CN 104024306 B CN104024306 B CN 104024306B CN 201280065864 A CN201280065864 A CN 201280065864A CN 104024306 B CN104024306 B CN 104024306B
Authority
CN
China
Prior art keywords
polymer
optionally substituted
alkyl
repeat unit
represented
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201280065864.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104024306A (zh
Inventor
R·胡根布姆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universiteit Gent
Original Assignee
Universiteit Gent
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from PCT/NL2012/050001 external-priority patent/WO2012057628A2/en
Application filed by Universiteit Gent filed Critical Universiteit Gent
Publication of CN104024306A publication Critical patent/CN104024306A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104024306B publication Critical patent/CN104024306B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K51/00—Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo
    • A61K51/02—Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo characterised by the carrier, i.e. characterised by the agent or material covalently linked or complexing the radioactive nucleus
    • A61K51/04—Organic compounds
    • A61K51/06—Macromolecular compounds, carriers being organic macromolecular compounds, i.e. organic oligomeric, polymeric, dendrimeric molecules
    • A61K51/065—Macromolecular compounds, carriers being organic macromolecular compounds, i.e. organic oligomeric, polymeric, dendrimeric molecules conjugates with carriers being macromolecules
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/02—Polyamines
    • C08G73/0233—Polyamines derived from (poly)oxazolines, (poly)oxazines or having pendant acyl groups
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/34—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyesters, polyamino acids, polysiloxanes, polyphosphazines, copolymers of polyalkylene glycol or poloxamers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/56—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic macromolecular compound, e.g. an oligomeric, polymeric or dendrimeric molecule
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/56—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic macromolecular compound, e.g. an oligomeric, polymeric or dendrimeric molecule
    • A61K47/59—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic macromolecular compound, e.g. an oligomeric, polymeric or dendrimeric molecule obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyureas or polyurethanes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/62—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being a protein, peptide or polyamino acid
    • A61K47/64—Drug-peptide, drug-protein or drug-polyamino acid conjugates, i.e. the modifying agent being a peptide, protein or polyamino acid which is covalently bonded or complexed to a therapeutically active agent
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K51/00—Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo
    • A61K51/02—Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo characterised by the carrier, i.e. characterised by the agent or material covalently linked or complexing the radioactive nucleus
    • A61K51/04—Organic compounds
    • A61K51/06—Macromolecular compounds, carriers being organic macromolecular compounds, i.e. organic oligomeric, polymeric, dendrimeric molecules
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L79/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
    • C08L79/02—Polyamines

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

本发明涉及官能化的聚(2‑噁唑啉)聚合物，其非常适合作为药物如小治疗分子和生物制药的载体和/或输送媒介(结合物)。这些聚合物的特征在于它们含有由‑[N(R1)‑(CHR2)m]‑表示的重复单元，其中R1为R3‑(CHR4)n‑CONH‑R5；R2为选自H和任选取代的C1‑5烷基；R3为CH2CO、C(O)O、C(O)NH或C(S)NH；R4为选自H和任选取代的C1‑5烷基；R5为H；C1‑5烷基；芳基；或含有能够用于结合的官能团的部分；m为2或3；以及n为1‑5；或n为0并且R3为CH2。本发明还进一步涉及这些聚噁唑啉聚合物的具有至少一个活性部分如治疗部分、靶向部分和/或诊断部分的结合物，并涉及这些结合物在疾病或失调的治疗性处理、预防性处理或诊断中的应用。

Description

聚噁唑啉聚合物及其制备方法、这些聚合物的结合物及其医 疗用途
技术领域
本发明涉及一种含有一个或多个具有酰胺基团的侧单元(pendant units)的聚噁唑啉聚合物以及制备这些聚合物的方法。进一步地，本发明涉及这些聚噁唑啉聚合物与如治疗部分、靶向部分和/或诊断部分中至少一个的活性部分的结合物，以及所述结合物在疾病或失调的治疗性处理或预防性处理或诊断中的应用。
背景技术
不断增加的人类寿命构成了对为提高药物的治疗效果的制药和生物技术市场的持续需求。然而，目前依然存在与常规剂型相关的主要缺点，例如小药物的快速肾清除和生物药物的酶降解。
在小分子药物的使用中，特别是在抗肿瘤治疗中遇到的常见问题是小分子药物低的溶解度、迅速的排泄和非靶标的系统性的体内分布导致的严重毒副作用。
尽管越来越多的生物药物正在被研发，但是许多药物是典型的多肽治疗剂，其具有短的循环半衰期、免疫原性、蛋白水解降解和低溶解度的问题。
作为改善药物的药代动力学和药效学性质的方法，几种策略已经提出。这些策略例如为：操纵生物制药的氨基酸序列以降低其免疫原性和蛋白水解的裂解；将小分子或生物制药融合或结合到免疫球蛋白和血清蛋白(例如白蛋白)上；结合药物到药物传递载体上，以保护药物和使药物缓慢释放；以及结合到天然或合成的聚合物上。
最常用的聚合物结合策略是结合聚乙二醇(PEG)到小分子药物或生物制药上。聚乙二醇化已经被证实可以提高治疗效果，这导致了聚乙二醇化生物制药的商业应用，这种商业应用的重要先例例如有酶、细胞因子和抗体，以及聚乙二醇化的脂质体载体的抗癌药物阿霉素。
对于药物的结合，PEG是一个有吸引力的聚合物，因为它增加了药物的流体动力学半径，并至少部分地，在与身体的相互作用中，包括与免疫系统和蛋白水解酶的相互作用中保护药物。与许多其它水溶性聚合物相比，尤其是后者保护药物的性能是PEG成功的主要驱动力，这被认为是PEG良好的水合性导致的。通过聚乙二醇化增加分子的分子量，与未被修饰的药物相比，几个显著的药理优势出现，如提高了药物的溶解度、延长了循环半衰期、降低了免疫原性、增加了药物的稳定性和增强了对抗蛋白降解的保护作用。
尽管聚乙二醇化被普遍使用，但依然存在与其使用相关的一些缺点。有时，观察到过敏反应和PEG抗体的形成。当使用具有较高分子量的PEG时，观察到它蓄积在肝脏中，从而导致所谓的高分子综合征。在酶(例如细胞色素P450或乙醇脱氢酶)的影响下，PEG分子链的长度可能降低，从而产生有毒的副产物。
相对于小分子治疗，常常观察到，由于仅仅一个或两个可被激活的端羟基的存在，用PEG只需要相对低的药量可以达到相同的治疗效果。此外，PEG或PEG树枝状分子与治疗部分、检测部分或靶向部分的正交功能化并不是一定可能的。
此外，由于制备PEG所需要的浓缩的环氧乙烷单体是易爆的和剧毒的，所以制备PEG是比较困难和危险的。另外，PEG具有有限的存储能力，即，为了避免形成过氧化物，存储时需要加入抗氧化剂。
GB1164582描述了一种聚亚烷基亚胺/聚碳酰胺接枝共聚物具有作为主链的直链聚亚胺，其中亚氨基的氮原子通过平均不超过5个碳原子的链隔开，一些这样的氮原子的部分或全部具有侧基，聚碳酰胺具有作为重复单元的侧链，具有3-8个碳原子链的碳酰胺二价基团位于氨基氮原子和羰基之间。所述侧链的数均分子量至少为500。
WO2009/112402描述了一种杂官能聚噁唑啉衍生物的通式结构：R1-{[N(COX)CH2CH2]o-[N(COR2)CH2-CH2)]n-[N(COY)CH2-CH2)]m}a-Z，其中，
●每个重复单元的R2为独立地选自未取代的或取代的烷基、未取代的或取代的烯基、未取代的或取代的芳烷基、未取代的或取代的杂环基团；
●X为含有第一官能团的侧基部分；
●Y为含有第二官能团的侧基部分；
●以及m为独立的选自1-50的整数；
●n为选自0-1000的整数。
WO2009/112402描述了一种含有两个单体单元的线性聚乙烯亚胺无规共聚物，其中一个单体单元含有具有如下式的侧基部分：-CH2CHR1CONHCHRaRb；
其中，
●R1表示氢原子或C1-C6烷基，
●Ra表示CH2-咪唑，
●Rb表示COOR2，
●R2表示氢原子，C1-C6烷基、芳基或芳烷基基团，其中的烷基基团为C1-C6烷基，
n为单体总量1-99％之间的数，以及
m为单体总量1-99％之间的数。
国际专利申请还描述了靶分子-聚噁唑啉共聚物组成的靶分子，其中，所述靶分子为治疗部分、诊断部分或靶向部分。
JP2005161698描述了一种通过提供含有酰肼化合物和重氮化合物的记录层形成的记录材料。日本申请含有代表2-取代的噁唑啉基的分子式A40，其中，所述2-取代基通过–CH2-CONH-NHX表示，其中X为对位取代的苄基基团。
Zarka et al.(Amphiphilic Polymer Supports for the AsymmetricHydrogenation of Amino Acid Precursors in Water,Chem.Eur.J.2003,9,3228-3234)描述了两性分子的合成，位于疏水性嵌段的水溶性的二嵌段共聚物基于2-噁唑啉衍生物和侧部(2S，4S)-4-二苯基膦基-2-(二苯基膦基)吡咯烷单元。合成策略含有二嵌段共聚物的前体在侧链酯官能团的制备方法，在聚合物-模拟步骤中被转换为羧酸，最后，在二己基碳化二亚胺存在下与PPM配体反应生成聚合物和配体之间的叔酰胺键。
Cesana et al.(First Poly(2-oxazoline)s with Pendant Amino Groups,Macromol.Chem.Phys.2006,207,183–192)描述了一种聚(2-噁唑啉)与侧部氨基从2-噁唑啉单体开始用2-[N-Boc-5-氨基戊基]-2-噁唑啉(Boc-AmOx)作为Boc保护氨基官能团的制备方法。这个单体可以通过活性阳离子开环聚合到均聚物进行转换。量化后脱保护，即得到聚(2-噁唑啉)的侧部氨基官能团。用不同单体比例的(Boc-AmOx)和2-乙基-2-噁唑啉(ETOX)完成共聚。用双官能团的异硫氰酸酯(Ph(NCS)2)的交联反应生成聚(2-噁唑啉)水凝胶。
Luxenhofer(Thesis:Novel Functional Poly(2-oxazoline)s as PotentialCarriers for Biomedical Applications,TechnischeMünchen(2007))描述一种含有20个单元的2-甲基-2-噁唑啉和5个单元的2-氨基乙基-2-噁唑啉的聚(2-噁唑啉)。这个聚合物用环己烷二异氰酸酯的交联反应生成一种胺水凝胶。
Liu et al.(Shell Cross-Linked Micelle-Based Nanoreactors for theSubstrate-Selective Hydrolytic Kinetic Resolution of Epoxides,J.Am.Chem.Soc.2011,133,14260–14263)描述了两性分子的聚(2-噁唑啉)三嵌段共聚物。这些共聚物是由含有肉桂酸-功能化的噁唑啉单体制备的单体混合物，通过五步合成步骤生成具有一个位于单体环和肉桂酸之间的C11间隔子(C11spacer)的2-噁唑啉单体制备。
含有Cesana et al.和Luxenhofer报道的单元的侧部胺基的聚噁唑啉聚合物遭受着胺基需要被保护的缺点。此外，这些被保护的胺基基团趋向于干扰聚合过程，生成不确定的聚合物。这后者的缺点可以通过用预先形成的噁唑啉三氟甲磺酸酯起始部分替换常见的引发剂进一步复杂化聚合过程来克服。
转换位于上述提及的聚噁唑啉聚合物里的侧部胺基为部分以生成功能化的聚合物与Liu et al的这些描述相类似。这些含有酰胺的聚合物的缺点为水解(即生物降解)后保留了伯胺，产生了毒性聚合物。
鉴于上述提及的问题，需要一种具有出色的结合特性的、引起较少的副作用的、并且提供出色的输送小治疗分子和生物制药到所涉及组织的聚合物。另外，需要简单的工艺以良好的收率和易确定的形式合成这些聚合物。
发明内容
本发明涉及官能化的聚(2-噁唑啉)聚合物，所述聚合物非常适合作为药物如小治疗分子和生物制药(bio-pharmaceuticals)的载体和/或输送介质(结合物(conjugate))。
这些聚合物的特征在于它们含有由下式表示的重复单元
-[N(R1)-(CHR2)m]-
其中，
●R1为R3-(CHR4)n-CONH-R5；
●R2为选自H和任选取代的C1-5烷基；
●R3为CH2、CO、C(O)O、C(O)NH或C(S)NH；
●R4为选自H和任选取代的C1-5烷基；
●R5为H；C1-5烷基；芳基；或含有可以用于结合的官能团的部分；
●m为2或3；以及
●n为1-5；或n为0并且R3为CH2。
本发明的聚合物提供了如下有益性能：
●大量的活性部分可以通过侧链R1结合到聚合物里；
●与其他侧链官能化的聚噁唑啉相比，亲水性的酰胺基团引入侧链中提高了聚合物的溶解度；
●能够正交官能化聚合物的链末端和侧链，意味着它能够制成同时承载药物、靶向部分和/或用于成像的标签的结合物，；
●聚合物的机械性可以通过操纵侧链R1的水平和特性有效的控制；
●由于它的亲水性/疏水性平衡，所述聚合物可溶于有机溶剂(如醇和二氯甲烷)以及水中；
●所述聚合物具有出色的无定型特性，与例如聚乙二醇的其他物质相比，玻璃转变温度明显升高；
●所述聚合物具有成膜能力，用有限量的塑化剂很容易塑化；
●不同于PEG，所述聚合物可以共聚合，从而制备具有广泛特性的聚合物；
●当R5为H或C1-5烷基时，所述聚合物是高度水溶性的，并且可以有利地用于改善结合物的血液半衰期；
●次级酰胺侧链的生物降解允许释放侧链结合部分。
本发明的聚合物提供了重要的优点，如溶解性、机械性能、可生物降解性和负载具有活性部分的聚合物可以在广泛的边界内被操纵。因此，本发明的聚合物实现了大范围的聚合物载体和聚合物的结合物的制备。
本发明进一步涉及上述提及的聚合物与如小治疗分子和生物制药的药物的结合物。而且靶向部分和诊断部分可以有利的与本发明的聚合物结合。与其它药物相比，根据本发明提供的结合物具有非常好的溶解性，可调节的血液清除率(blood clearanceprofile)，并提供出色的防止蛋白水解降解(proteolytic degradation)的保护。
本发明还涉及上述提及的结合物在治疗性处理(therapeutic treatment)、预防性处理或诊断中的应用。特别涉及在癌症的处理、预防性处理或诊断中的应用。
最后，本发明还提供了上述的聚合物和结合物的制备方法。
释义
本文中的术语“胺”是指含有共价键合到至少一个碳、氢或杂原子的氮原子的基团。
本文中的术语“羟基胺”是指含有彼此共价键合的氮原子和氧原子以及至少一个碳、氢或杂原子的基团。
本文中的术语“硫醇”是指含有共价键合到至少一个碳或氢原子的硫原子的基团。
本文中的术语“膦”是指含有共价键合到至少一个碳、氧或氢原子的磷原子的基团。
本文中的术语“炔”是指含有碳-碳三键的基团。
本文中的术语“烯”是指含有碳-碳双键的基团。
本文中的术语“芳基”是指芳香族基团，包括5-元和6-元单环芳香族基团。所述单环芳香族基团可以含有0到4个杂原子。例如，所述芳基可以为苯基、吡咯、呋喃、噻吩、噻唑、异噻唑、咪唑、三唑、四唑、吡唑、唑、异噁唑、三嗪、二氯三嗪、四嗪、吡啶、吡嗪、哒嗪和嘧啶。
本文中的术语“醛”是指具有末端COH部分的基团。
本文中的术语“酮”是指具有CC(O)C部分的基团。
本文中的术语“缩醛”是指含有连接到同一个碳原子上的两个单键氧原子的基团，例如缩酮基团。
本文中的术语“酯”是指具有CC(O)OC部分的基团。
本文中的术语“羧酸”是指具有CC(O)H部分的基团。
本文中的术语“碳酸酯”是指具有COC(O)OC部分的基团。
本文中的术语“羟基”是指具有OH部分的基团。
本文中的术语“醚”是指具有COC部分的基团。
本文中的术语“氯甲酸酯”是指具有COC(O)Cl部分的基团。
本文中的术语“叠氮”是指具有NNN部分的基团。
本文中的术语“乙烯基砜”是指具有S(O2)C＝C部分的基团。
本文中的术语“马来酰亚胺”是指具有2,5-吡咯二酮(2,5-pyrroledione)部分的基团。
本文中的术语“异氰酸酯”是指含有N＝C＝O部分的基团。
本文中的术语“异硫氰酸酯”是指含有N＝C＝S部分的基团。
本文中的术语“环氧化物”是指含有由两个碳原子和一个氧原子组成的三元环结构的基团，例如环氧丙基基团。
本文中的术语“邻吡啶二硫化物”(orthopyridyl sulfide)是指含有S-S-2-吡啶部分的基团。
本文中的术语“磺酸酯”是指含有S(O)2O部分的基团。
本文中的术语“卤代乙酰胺”是指含有NHC(O)CH2X部分的基团，其中X＝Cl、Br或I。
本文中的术语“卤代酯”是指含有OC(O)CH2X部分的基团，其中X＝Cl、Br或I。
本文中的术语“腙(hydrazone)”是指含有C(O)N-N部分的基团。
本文中的术语“酐”是指含有C(O)OC(O)部分的基团。
每当提及特定的基团，如烷基，除非另有说明，否则该基团可以为直链或支链。
本文中的术语“治疗部分”是指不管是连接(attach)到聚合物上还是从聚合物中分离出来，均具有药物活性性能的化合物。
本文中的术语“靶向部分”是指不管是连接到聚合物上还是从聚合物中分离出来，均能与人体内特定的受体或蛋白质结合的部分。
本文中的术语“诊断部分”是指不管是连接到聚合物上还是从聚合物中分离出来，均能够在人体外被检测到的化合物。
本文中的术语“小分子”、“小分子治疗”或“小分子药物”是指分子量一般为低于800道尔顿的具有药物活性的化合物。所述化合物不是蛋白质、多肽、寡核苷酸或其片段。
本文中的术语“生物药”是指分子量一般超过800道尔顿的具有药物活性的化合物。然而，这些术语也含有分子量低于800道尔顿的蛋白质、多肽、寡核苷酸及其片段。
具体实施方式
本发明的第一个方面涉及一种含有由下式(I)表示的重复单元的聚合物
-[N(R1)-(CHR2)m]- (式I)
其中，
●R1为R3-(CHR4)n-CONH-R5；
●R2为选自H和任选取代的C1-5烷基；
●R3为CH2、CO、C(O)O、C(O)NH或C(S)NH；
●R4为选自H和任选取代的C1-5烷基；
●R5为H；C1-5烷基；芳基；或含有选自胺、羟基胺、硫醇、膦、炔、烯、芳基、醛、酮、缩醛、酯、羧酸、碳酸酯、氯甲酸酯(chloroformate)、羟基、醚、叠氮、乙烯基砜(vinylsulfone)、马来酰亚胺、异氰酸酯、异硫氰酸酯、环氧化物、邻吡啶二硫化物(orthopyridyldisulfide)、磺酸酯、卤代乙酰胺(halo acetamide)、卤代乙酸、腙(hydrazone)和酐的官能团的部分；
●m为2或3；以及
●n为1-5；或n为0并且R3为CH2。
在本发明的一个优选的实施方式中，R2为H或C1-2烷基。最优选地，R2为H。
根据本发明的一个实施方式，R3为CO。当聚合物中R3为CO时，可以适当地通过2-噁唑啉单体的阳离子聚合的方法来制备。可替换地，这样的聚合物可以适当的通过去除聚噁唑啉的侧链生成聚[2-烷基-2-噁唑啉/乙烯亚胺]，再与活化的酯例如酰氯或酐反应的方法来制备。
根据本发明的另一个实施方式，R3为CH2。这样的聚合物可以适当的通过去除聚噁唑啉的侧链生成聚[2-烷基-2-噁唑啉/乙烯亚胺]，然后再进行烷基化反应的方法来制备。
根据本发明的另一个实施方式，R3为C(O)O。这样的聚合物可以适当的通过去除聚噁唑啉的侧链生成聚[2-烷基-2-噁唑啉/乙烯亚胺]，然后再与活化的碳酸酯(如氯甲酸酯)反应的方法来制备。
根据本发明的另一个实施方式，R3为C(O)NH。这样的聚合物可以适当的通过去除聚噁唑啉的侧链生成聚[2-烷基-2-噁唑啉/乙烯亚胺]，然后再与异氰酸酯反应的方法来制备。
根据本发明的另一个实施方式，R3为C(S)NH。这样的聚合物可以适当的通过去除聚噁唑啉的侧链生成聚[2-烷基-2-噁唑啉/乙烯亚胺]，然后再与异硫氰酸酯反应的方法来制备。
R4优选选自H和C1-3烷基。最优选地，R4为H。
根据本发明的另一个优选的实施方式，R5为含有选自胺、硫醇、肼、醛、活化酯、马来酰亚胺或邻吡啶二硫化物的官能团的部分。特别优选这些官能团是因为它们能共价结合到包括小分子和生物制药的治疗部分，由于酸性的肿瘤微环境，当到达癌组织后它们将被裂解，从而释放出治疗部分。
特别优选使用胺作为官能团。使用胺作为官能团的主要优点为，当存在于水溶液中时，叔胺为阳离子，从而使得它们能够与例如肿瘤细胞的RNA和DNA相互作用。如果使用胺作为官能团，则当R3为CH2时是特别有利的。
在本发明的聚合物的一个优选的实施方式中，R5表示R6NR7’R7”，其中R6表示共价键或任选取代的C1-5烯烃；以及R7’和R7”为各自独立地选自H和C1-5。
根据本发明的一个特别优选的实施方式，R6选自共价键、亚甲基、乙烯和丙烯，其原因是这些聚合物在水中显示出最高的溶解度。
根据本发明的另一个优选的实施方式，R5为H或C1-3烷基。进一步优选地，R5为H或甲基，最优选地，R5为甲基。
本发明进一步优选的实施方式中，在式(I)中的整数m为2。
所述整数n优选为1-5，进一步优选为1-4，最优选为1-2。
根据本发明的聚合物，典型地，所述聚合物具有至少为1000g/mol的分子量。进一步优选地，所述聚合物的分子量范围为2000-100000g/mol，最优选为5000-50000g/mol。
如果R5是含有如本文中所指定的官能团的部分，式(I)表示的重复单元典型地占聚合物的至少2mol％，更优选为5-70mol％，最优选为10-30mol.％。
如果R5是H或C1-5烷基，式(I)表示的重复单元典型地占至少为聚合物的10-100mol％，更优选为20-100mol％，最优选为40-100mol％。
除了由式(I)表示的重复单元(单体)，本发明的聚合物可以适当的含有其它重复单元，尤其是其它环状亚氨醚单元，如2-噁唑啉和2-噁嗪。根据本发明特别优选的实施方式，所述聚合物含有0-98mol％由式(Y)表示的重复单元，更优选为30-95mol％，最优选为70-90mol％，
-[N(Ra)-(CHR2)m]- (式Y)
其中，Ra表示C(O)H、C(O)Rk或Rk，并且所述Rk表示任选取代的C1-22烷基、任选取代的环烷基、任选取代的芳烷基或任选取代的芳基，所述整数m为2或3。
优选地，Rk表示任选取代的C1-22烷基，更优选为C1-10烷基，最优选为C1-5烷基。
由式(I)和式(Y)表示的本发明的聚合物的重复单元一起典型地占聚合物的至少50wt％，进一步优选为至少80wt％，最优选为100wt％。
根据本发明的聚合物可以为均聚物或共聚物。最优选地，本发明的聚合物为聚-噁唑啉共聚物。
进一步优选地，根据本发明的聚合物为线性聚合物。
本发明的第二个方面涉及一种以上描述的聚合物的结合物，以及选自治疗部分、靶向部分和诊断部分中的至少一个活性部分。
优选地，通过活性部分，如治疗部分、靶向部分和/或诊断部分与聚合物R5中的至少一个官能团反应得到所述的共聚物。优选地，所述活性部分与所述聚合物共价结合。
可替换地，所述结合物为基于多个非共价相互作用的非共价组装，所述非共价相互作用例如为与互补的氢键或带相反电荷的包括合成聚合物、生物聚合物和生物药剂(biopharmaceutics)的大分子之间的氢键或静电相互作用(例如，涉及聚合物内的叔胺)。在优选的实施例中，结合物为聚合物和大分子的层层组装。在另一个优选的实施例中，所述结合物为用于基因传递的非病毒载体形式的组装。
本发明优选的结合物含有的治疗部分能够抑制细胞系统中的信号转导级联(signal transduction cascade)，干扰细胞骨架或插入DNA的双螺旋结构中。所述治疗部分进一步优选为，无论连接到或从聚合物中分离出来，均具有抗纤维化、抗血管生成、抗肿瘤、免疫刺激或诱导细胞凋亡的活性。所述治疗部分优选为阿霉素(doxorubicin)、道诺红菌素(daunorubicin)、表阿霉素(epirubicin)、紫杉醇(paclitaxel)、内消旋二氢卟酚(mesochlorin)，5-氟尿嘧啶和顺铂。
所述共聚物含有的靶向部分优选含有叶酸基团。众所周知，由于叶酸与叶酸受体蛋白天然具有高的亲和力，通常表达在许多人类癌细胞的表面上。另一个优选的靶向部分为精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)序列，作为其靶标的整联蛋白在癌组织中通常过表达。根据本发明所述的靶向部分也可以包括抗体、片段-抗原-结合片段(FABs)、单结构域抗体(纳米抗体)、多肽或寡核苷酸(如RNA、DNA和siRNA)。
所述诊断部分优选选自放射性标记(放射性核素)、PET-造影剂、SPECT-造影剂、MRI-造影剂和荧光探针。
本发明的第三个方面涉及上述提及的结合物在疾病或失调的治疗性处理、预防性处理或诊断中的应用，特别是在癌症中的应用。
根据特别优选的实施方式中的所述应用，所述结合物的用药方式为静脉注射，皮下注射或口服给药。最优选地，所述结合物的用药方式为皮下注射或口服给药。
本发明的第四个方面涉及以上所述聚合物的制备方法，其中，该方法包括：
●提供含有以下式(II)表示的重复单元的聚合物
-[N(R1)-(CHR2)m]- (式II)
其中：
-R1为R3-(CHR4)n-COOR8；
-R2、R3、R4、m和n在此具有与之前描述的相同的含义；
-R8为选自任选取代的C1-22烷基、任选取代的环烷基、任选取代的芳烷基和任选取代的芳基，
●将所述聚合物与由以下式(III)表示的胺化合物反应
NH2-R5 (式III)
其中：
-R5具有与上面一样的含义。
所述方法的优选实施方式中，R8为C1-3烷基。最优选地，R8为甲基。
根据本方法的一个实施方式，R3为CO或C(O)O，并且含有由式(II)表示的重复单元的聚合物的获得方式为：
●水解含有由以下式(IV)表示的重复单元的聚合物
-[N(CORb)-(CHR2)m]- (式IV)
以制备含有由以下式(V)表示的水解的重复单元的聚合物
-[NH-(CHR2)m]- (式V)
●使含有水解的重复单元的聚合物与由以下式(VIa)或下式(VIb)表示的酯反应
C(O)X’-(CHR4)n-COOR8 (式VIa)
C(O)X’-O-(CHR4)n-COOR8 (式VIb)
其中，X’选自Cl、Br、I、OH或OR9，其中R9为选自N-羟基琥珀酰亚胺(N-hydroxysuccinimide)、对硝基苯基或五氟苯基(pentafluorophenyl)的活性部分。
根据本方法的另一个有利的实施方式，R3为CH2、C(O)NH或C(S)NH，并且含有由式(II)表示的重复单元的聚合物的获得方式为：
●水解含有由以下式(IV)表示的重复单元的聚合物
-[N(CORb)-(CHR2)m]- (式IV)
以制备含有由以下式(V)表示的水解的重复单元的聚合物
-[NH-(CHR2)m]- (式V)
●使含有水解的重复单元的聚合物与由以下式(VIIa)或以下式(VIIb)或以下式(VIIc)或以下式(VIId)表示的酯反应
CH2＝CR4-COOR8 (式VIIa)
CHX”-(CHR4)n-COOR8 (式VIIb)
其中，X”选自Cl、Br、I或活化的醇，如三氟甲磺酸酯(triflate)，甲苯磺酸酯(tosylate)，甲磺酸酯(mesylate)和硝基苯磺酸酯(nosylate)；
O＝C＝N-(CHR4)n-COOR8 (式VIIc)
S＝C＝N-(CHR4)n-COOR8 (式VIId)。
根据本方法的又一个具体实施方式，R3为CO，并且含有由式(II)表示的重复单元的聚合物的获得方式为：
●将由以下式(VIII)表示的2-取代的2-噁唑啉或2取代的二氢-1,3-嗪(dihydro1,3-oxazine)进行开环聚合反应
Rc-(CHR4)n-COOR8 (式VIII)
其中，Rc表示2-取代的噁唑啉或2取代的二氢-1,3-嗪。
根据本发明的又一个具体实施方式，R3为CO，并且含有由式(II)表示的重复单元的聚合物的获得方式为：
●将由以下式(IX)表示的2-取代的2-噁唑啉或2取代的二氢-1,3-嗪进行开环聚合反应
Rc-(CHR4)n-CONHR5’ (IX)
其中，Rc表示2-噁唑啉或2-二氢-1,3-嗪，并且其中R5’为本文之前所定义的基团R5，所述基团通过保护基团保护，以及
●从R5’中移除保护基团。
本发明另一个方面涉及2-取代的噁唑啉或2取代的二氢-1,3-嗪，其中，2-取代基由以下式(X)表示
-(CHR4)n-CONHR5 (X)；
其中R4、R5和n如本文之前所定义。
根据一个特别优选的上述具体实施方式，2-取代的噁唑啉或2取代的二氢-1,3-嗪的R5为H或C1-5烷基。
本发明通过以下非限制性实施例进一步说明。
实施例
实施例1
通过包括以下步骤的方法制备根据本发明的聚噁唑啉聚合物。
对Aquazol50(聚(2-乙基-2-噁唑啉)(PEtOX)，Mw50,000)进行受控的酸性水解(controlled acidic hydrolysis)，得到聚[2-乙基-2-噁唑啉/乙烯亚胺]共聚物。起始的2-乙基-噁唑啉单元的12％被水解。
该聚[2-乙基-2-噁唑啉/乙烯亚胺]通过下述两步法被官能化：首先将甲基琥珀酰氯偶联，然后由甲基酯与乙二胺(在无溶剂的情况下30当量)反应得到胺-侧链活化的聚[2-(乙基/胺基-乙基-胺基-乙基)-2-噁唑啉]共聚物。
实施例2
通过包括以下步骤的方法制备根据本发明的聚噁唑啉聚合物。
对Aquazol50(PEtOX，Mw50,000)进行受控的酸性水解得到聚[2-乙基-2-噁唑啉/乙烯亚胺]共聚物。起始的2-乙基-噁唑啉单元的10％被水解。
该聚[2-乙基-2-噁唑啉/乙烯亚胺]通过下述两步法被官能化：首先将溴乙酸甲酯偶联，然后由甲基酯与乙二胺(在无溶剂的情况下30当量)反应得到胺-侧链活化的聚[(2-乙基-2-噁唑啉)/(氨基-乙基-胺基-甲基)]共聚物。
实施例3
通过包括以下步骤的方法制备根据本发明的聚噁唑啉聚合物。
对Aquazol50(PEtOX，Mw50,000)进行受控的酸性水解得到聚[2-乙基-2-噁唑啉/乙烯亚胺]共聚物。起始的2-乙基-噁唑啉单元的10％被水解。
该聚[2-乙基-2-噁唑啉/乙烯亚胺]通过下述两步法被官能化：首先将甲基丙烯酸酯偶联，然后由甲基酯与乙二胺(在无溶剂的情况下30当量)反应得到胺-侧链活化的聚[(2-乙基-2-噁唑啉)/(氨基-乙基-胺基-甲基)]共聚物。
实施例4
通过包括以下步骤的方法制备根据本发明的聚噁唑啉聚合物。
按照文献记载的方法(A.Levy,M.Litt,J.Polym.Sci.A1968,6,1883)制备2-(2-甲氧羰基乙基)-2-噁唑啉，然后通过阳离子开环聚合反应得到相应的甲酯官能化(methylester functionalized)的聚(2-(2-甲氧羰基乙基)-2-噁唑啉)均聚物。
将2-(2-甲氧羰基乙基)-2-噁唑啉单体与2-乙基-2-噁唑啉(50％)或2-甲基-2-噁唑啉(50％)进行共聚合反应得到统计共聚物(statistical copolymers)。
通过甲基酯侧链与乙二胺(在无溶剂的情况下30当量)反应将这些聚合物官能化，得到胺-侧链活化的聚[氨基-乙基-胺基-乙基]共聚物。
实施例5
实施例4中的聚(2-(2-甲氧羰基乙基)-2-噁唑啉)均聚物通过在2.5ml的N-boc氨基乙烷胺中溶解0.8g聚合物的方式与N-boc氨基乙烷胺反应，然后在80℃下搅拌23小时。在CDCl3的1H NMR核磁谱图显示90％的甲基酯被转换到Boc-氨基乙基酰胺基侧链里。该聚合物进一步通过溶解850mg聚合物到30ml二氯甲烷中，然后将其慢慢的逐滴加到含有乙酸乙酯(0.175mL,2.98mmol)的HCl溶液中的方式与HCl反应。加完后，该溶液在室温下搅拌6小时。1H NMR显示在1.44ppm处Boc的单峰消失，说明成功的形成氨基-乙基酰胺基侧链的盐酸盐官能化的聚合物。
实施例6
通过包括以下步骤的方法制备根据本发明的聚噁唑啉聚合物。
通过在微波照射下(140℃,在乙腈中的浓度为4M单体，甲基对甲苯磺酸酯作为引发剂)的活性阳离子开环聚合反应制备聚(2-乙基-2-噁唑啉)(PEtOx，Mw10,000，聚合度100)，然后对PEtOx进行受控酸性水解得到聚[2-乙基-2-噁唑啉/乙烯亚胺]共聚物。起始的2-乙基-噁唑啉单元的18％被水解。
该聚[2-乙基-2-噁唑啉/乙烯亚胺]通过下述两步法被官能化：首先将甲基琥珀酰氯偶联，得到甲基酯侧链官能化的共聚物。红外光谱图清晰的在1732cm-1处显示特征性的甲基酯带，同时质子核磁共振(1H NMR)谱图清晰的在3.7ppm处显示出甲基酯的信号。
然后，在密闭的反应容器中在70℃下，通过与大量的各种胺(至少10倍过量)反应，该聚合物被进一步的改性，除了肼以肼一水合物的形式加入。通过在1H-NMR谱图中显示的在3.7ppm处的甲基酯峰的消失，表明胺和侧链的酰胺取代基成功的偶联。而且，由于掺入酰胺侧链，当在DMSO-d6中进行测量时，在7和9ppm之间检测出新的信号。此外，通过尺寸排阻色谱法测量发现，与具有重均摩尔质量(Mw)为1.78*104、数均摩尔质量(Mn)为1.67*104以及分散度为1.1的原料聚合物相比，所得到的聚合物显示了更高的摩尔质量。最后，红外光谱图显示，1732cm-1处的带消失，而一个仲酰胺带(N-H弯曲振动)在1570-1515cm-1处出现。这些反应概况提供在表1中。
表1
1得到的酰胺质子在DMSO-d6中的化学位移
2通过尺寸排阻色谱法确定的计算PMMA的标准
3在甲醇-d4或CDCl3中完成的测量值没有显示酰胺的信号。
实施例7
通过包括以下步骤的方法制备根据本发明的聚噁唑啉聚合物。
通过在微波照射下(140℃，在乙腈中的浓度为4M单体，对甲苯磺酸甲酯作为引发剂)的活性阳离子开环聚合反应制备聚(2-乙基-2-噁唑啉)(PEtOx，Mw10,000，聚合度100)，然后对PEtOx进行受控酸性水解得到聚[2-乙基-2-噁唑啉/乙烯亚胺]共聚物。起始的2-乙基-噁唑啉单元的18％被水解。
该聚[2-乙基-2噁唑啉/乙烯亚胺]通过下述两步法被官能化：首先将甲基-3-异氰酸基丙酸(methyl-3-isocyanatopropionate)(3eq；在微波中，干燥的氯仿中150℃反应5分钟)得到甲基酯侧链官能化的聚合物。其中，所述侧链通过脲键被连接到主链上。红外光谱图清晰的在1732cm-1处显示出特征性的甲基酯带，同时质子核磁共振(1H NMR)谱图清晰的在3.7ppm处显示出甲基酯的信号。SEC显示Mw为1.98x104，Mn为1.83*104以及分散度为1.1。
然后，该聚合物可以通过将甲基酯与实施例6中所列举的各种胺反应而被进一步的改性。这已经通过将0.3g的聚合物溶解在2mL乙胺中，并在70℃下反应过夜的方式使聚合物和乙胺反应来证实。通过在DMSO-d6中的核磁谱图在7.9ppm处显示出特征性的酰胺信号，证实了该反应的成功。红外光谱图通过1732cm-1处的带的消失也确认了该反应。SEC也确认了反应后摩尔质量增加到了Mw为2.14x104，Mn为1.98x104以及为1.1。
实施例8
通过包括以下步骤的方法制备根据本发明的聚噁唑啉聚合物。
通过在微波照射下(140℃，在乙腈中的浓度为4M单体，甲基对甲苯磺酸酯作为引发剂)的活性阳离子开环聚合反应制备聚(2-乙基-2-噁唑啉)(PEtOx，Mw10,000，聚合度100)，然后对PEtOx进行受控酸性水解得到聚[2-乙基-2-噁唑啉/乙烯亚胺]共聚物。起始的2-乙基-噁唑啉单元的18％被水解。
该聚[2-乙基-2噁唑啉/乙烯亚胺]通过下述两步法被官能化：首先将甲基-3-异硫氰基丙酸乙酯(methyl-3-isothiocyanatopropanoate)(3eq；在微波中，在干燥的氯仿中150℃反应5分钟)得到的甲基酯侧链官能化的聚合物。其中，所述侧链通过脲键被连接到主链上。红外光谱图清晰的在1732cm-1处显示出特征性的甲基酯带，同时质子核磁共振(1HNMR)谱图在3.7ppm处清晰的显示出甲基酯的信号。SEC显示Mw为2.28x104，Mn为2.05x104以及分散度为1.1。
然后，该聚合物可以通过将甲基酯与实施例6中所列举的各种胺反应来进一步的被改性。这已经通过将0.3g的聚合物溶解在2mL乙胺中，并在70℃下反应过夜的方式使聚合物和乙胺反应来证实。通过在DMSO-d6中的核磁谱图在8.1ppm处显示出特征性的酰胺信号，证实了该反应的成功。红外光谱图通过1732cm-1处的带的消失也确认了该反应。SEC也确认了反应后摩尔质量增加到了Mw为2.26x104，Mn为2.08x104以及为1.1。
实施例9
实施例4制备的聚(2-(2-甲氧羰基乙基)-2-噁唑啉)均聚物与肼反应得到聚(腙乙基2-噁唑啉)(hydrazone ethyl-2-oxazoline)均聚物。
实施例10
将实施例1的聚合物聚[2-(乙基/氨基-乙基-胺基-乙基)-2-噁唑啉]共聚物和阿霉素通过在有机溶剂中混合进行反应，从而通过亚胺键使所述聚合物和阿霉素形成结合物(在此之后称为：POX-DOX-结合物)，所述连接键是可酸裂解的。这样的可酸裂解连接键允许阿霉素在转移至肿瘤的间隙空间(例如细胞外靠近靶肿瘤细胞)后可以快速地从聚合物中部分裂解出来，因为与非肿瘤组织相比肿瘤组织的酸性一般更强。因此，当把所述结合药物安全的转运到肿瘤后，所述药物被释放到肿瘤中或肿瘤附近，从而在肿瘤组织中发挥它的作用。
实施例11
将实施例9的聚合物聚(腙乙基-2-噁唑啉)均聚物与DOX反应得到POX-DOX结合物，其中，DOX通过pH可裂解的腙连接键(hydrazone linkage)连接到聚合物上。
实施例12
由乙基和实施例6的酰肼侧链组成共聚物，所述共聚物通过首先将甲基酯侧链与肼反应，然后再与DOX反应得到POX-DOX结合物，其中，DOX通过pH可裂解的腙连接键连接到聚合物上。
实施例13
为了直接将实施例11和12的结合的噁唑啉聚合物(POX-DOX-结合物)转运到癌组织，该聚合物提供了靶向部分。非常适合作为靶向部分的是叶酸。叶酸靶向是基于叶酸和叶酸受体蛋白(FR)具有天然的高亲和力，叶酸受体蛋白普遍表达在许多人类肿瘤细胞的表面上。因此，叶酸-药物结合物也紧密结合到叶酸受体上，并引发细胞摄取结合的聚合物。在肿瘤组织内，由于腙连接键的裂解，治疗部分被释放。
叶酸部分通过叶酸的羧酸基团结合到噁唑啉聚合物(DOX)的胺-末端，连接到POX-DOX-结合物上，即通过首先用邻苯二甲酰亚胺钾对所述聚合物进行封端，然后再与肼反应释放胺的方式引入。
实施例14
除了叶酸，所谓的RGD序列作为靶向部分也是非常有用的，因为它积极的把整联蛋白作为靶向，而整联蛋白在癌组织中过表达。此处实施例11和12的结合的噁唑啉(POX-DOX-结合物)与CRGD的半胱氨酸部分通过巯基-乙烯基自由基(radical thiol-ene)结合到用丙烯甲苯磺酸酯作为引发剂引入的聚噁唑啉的烯链末端官能团。
实施例15
通过硝基苯基活化酯结合到胺，使氨基部分与4-硝基苯基2-[18F]氟丙酸(fluoropropionate)反应而制备得到18F标记的氨基-官能化的聚噁唑啉。

Claims (17)

1.一种聚合物与选自治疗部分、靶向部分和诊断部分中至少一个的活性部分的结合物，所述聚合物含有由以下式(I)表示的重复单元：
-[N(R1)-(CHR2)m]- (I)
其中，
●R1为R3-(CHR4)n-CONH-R5；
●R2为选自H和任选取代的C1-5烷基；
●R3为CO、C(O)O、C(O)NH或C(S)NH；
●R4为选自H和任选取代的C1-5烷基；
●R5为H；C1-5烷基；芳基；或含有选自胺、羟基胺、硫醇、膦、炔、烯、芳基、醛、酮、缩醛、酯、羧酸、碳酸酯、氯甲酸酯、羟基、醚、叠氮、乙烯基砜、马来酰亚胺、异氰酸酯、异硫氰酸酯、环氧化物、邻吡啶二硫化物、磺酸酯、卤代乙酰胺、卤代乙酸、肼和酐的官能团的部分；
●m为2或3；以及
●n为1-5。
2.根据权利要求1所述的结合物，其中，R5为含有胺的部分。
3.根据权利要求2所述的结合物，其中，R5表示R6NR7’R7”，其中：
●R6表示共价键或任选取代的C1-5亚烷基；
●R7’和R7”各自独立地选自H和C1-5烷基。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的结合物，其中，所述聚合物的分子量为2000-50000g/mol。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的结合物，其中，所述式(I)表示的重复单元占聚合物的至少5mol.％。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的结合物，其中，所述聚合物含有0-80wt.％的由以下式(X)表示的重复单元
-[N(Ra)-(CHR2)m]- (X)
其中，式(X)表示的重复单元和式(I)表示的重复单元不同；以及其中Ra表示C(O)H、C(O)Rk或Rk，并且Rk表示任选取代的C1-22烷基、任选取代的环烷基、任选取代的芳烷基或任选取代的芳基。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的结合物，其中，所述结合物是由所述活性部分与所述聚合物的R5中的至少一个官能团反应获得。
8.根据权利要求1-3中任意一项所述的结合物在制备用于治疗性处理、预防性处理或诊断的药物组合物中的应用。
9.一种聚合物，该聚合物含有由以下式(I)表示的重复单元：
-[N(R1)-(CHR2)m]- (I)
其中：
●R1为R3-(CHR4)n-CONH-R5；
●R2为选自H和任选取代的C1-5烷基；
●R3为CO、C(O)O、C(O)NH或C(S)NH；
●R4为选自H和任选取代的C1-5烷基；
●R5为H；C1-5烷基；芳基；或含有选自胺、羟基胺、硫醇、膦、炔、烯、芳基、醛、酮、缩醛、酯、羧酸、碳酸酯、氯甲酸酯、羟基、醚、叠氮、乙烯基砜、马来酰亚胺、异氰酸酯、异硫氰酸酯、环氧化物、邻吡啶二硫化物、磺酸酯、卤代乙酰胺、卤代乙酸、肼和酐的官能团的部分；
●m为2或3；以及
●n为1-2。
10.根据权利要求9所述的聚合物，其中，R5为含有胺的部分。
11.根据权利要求10所述的聚合物，其中，R5表示R6NR7’R7”，其中：
●R6表示共价键或任选取代的C1-5亚烷基；
●R7’和R7”各自独立地选自H和C1-5烷基。
12.根据权利要求9-11中的任意一项所述的聚合物，其中，所述聚合物的分子量为2000-50000g/mol。
13.根据权利要求9-11中的任意一项所述的聚合物，其中，所述式(I)表示的重复单元占聚合物的至少5mol.％。
14.根据权利要求9-11中的任意一项所述的聚合物，其中，所述聚合物还含有以下式(Y)表示的重复单元
-[N(Ra)-(CHR2)m]- (Y)
其中，式(Y)表示的重复单元和式(I)表示的重复单元不同；以及其中Ra表示C(O)H、C(O)Rk或Rk，并且Rk表示任选取代的C1-22烷基、任选取代的环烷基、任选取代的芳烷基或任选取代的芳基；以及
其中由式(I)表示的重复单元和由式(Y)表示的重复单元一起占聚合物的至少50wt％。
15.制备权利要求1-8中的任意一项定义的或权利要求9-14中的任意一项所述的聚合物的方法，该方法包括：
●提供含有以下式(II)表示的重复单元的聚合物
-[N(R1)-(CHR2)m]- (II)
其中：
-R1为R3-(CHR4)n-COOR8；
-R2、R3、R4、m和n具有与权利要求1中相同的含义；
-R8为选自任选取代的C1-22烷基、任选取代的环烷基、任选取代的芳烷基和任选取代的芳基，
●将所述聚合物与由以下式(III)表示的胺化合物反应
NH2-R5 (III)
其中：
-R5具有与权利要求1中相同的含义。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，R3为CO，并且其中含有由式(II)表示的重复单元的聚合物的获得方式为：
●将由以下式(VIII)表示的2-取代的2-噁唑啉或2-取代的二氢-1,3-嗪进行开环聚合反应
Rc-(CHR4)n-COOR8 (VIII)
其中，Rc表示2-噁唑啉或2-二氢-1,3-嗪。
17.制备权利要求1-8中的任意一项定义的或权利要求9-14中的任意一项所述的聚合物的方法，其中R3为CO，并且其中含有由式(II)表示的重复单元的聚合物的获得方式为：
●将由以下式(IX)表示的2-取代的噁唑啉或2-取代的二氢-1,3-嗪进行开环聚合反应
Rc-(CHR4)n-CONHR5’ (IX)
其中，Rc表示2-噁唑啉或2-二氢-1,3-嗪，其中R5通过保护基团保护，以及
●从R5’中移除保护基团；
R5’为H；C1-5烷基；芳基；或含有选自胺、羟基胺、硫醇、膦、炔、烯、芳基、醛、酮、缩醛、酯、羧酸、碳酸酯、氯甲酸酯、羟基、醚、叠氮、乙烯基砜、马来酰亚胺、异氰酸酯、异硫氰酸酯、环氧化物、邻吡啶二硫化物、磺酸酯、卤代乙酰胺、卤代乙酸、肼和酐的官能团的部分。
CN201280065864.0A 2012-01-02 2012-12-28 聚噁唑啉聚合物及其制备方法、这些聚合物的结合物及其医疗用途 Active CN104024306B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NLPCT/NL2012/050001 2012-01-02
PCT/NL2012/050001 WO2012057628A2 (en) 2011-01-04 2012-01-02 Cross-linked polymers and implants derived from electrophilically activated polyoxazoline
EP12159986 2012-03-16
EP12159986.4 2012-03-16
PCT/NL2012/050933 WO2013103297A1 (en) 2012-01-02 2012-12-28 Polyoxazoline polymers and methods for their preparation, conjugates of these polymers and medical uses thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104024306A CN104024306A (zh) 2014-09-03
CN104024306B true CN104024306B (zh) 2017-06-13

Family

ID=48745312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280065864.0A Active CN104024306B (zh) 2012-01-02 2012-12-28 聚噁唑啉聚合物及其制备方法、这些聚合物的结合物及其医疗用途

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9180202B2 (zh)
EP (1) EP2800773B1 (zh)
JP (1) JP6159973B2 (zh)
CN (1) CN104024306B (zh)
BR (1) BR112014016338B1 (zh)
ES (1) ES2661461T3 (zh)
WO (1) WO2013103297A1 (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX2015011743A (es) * 2013-03-15 2016-04-04 Basf Se Un agente quelante de polioxazolina.
BR112017000911B1 (pt) * 2014-07-18 2023-04-11 Universiteit Gent Método para preparação de polímeros uniformes de iminoéter cíclico tendo massa molar elevada
US11027026B2 (en) 2014-10-16 2021-06-08 Canon Kabushiki Kaisha Polymer, and contrast agent for photoacoustic imaging, including the polymer
EP3442501A1 (en) 2016-04-15 2019-02-20 Fairhaven Health, LLC Compositions and methods for maintaining or enhancing homeostasis or function of female lower reproductive tract
ES2808943T3 (es) 2016-07-01 2021-03-02 Univ Gent Poli(imino éter(es) cíclico(s))
EP3510080A1 (en) * 2016-09-12 2019-07-17 Dow Global Technologies, LLC Polymer including troger's base and isatin moieties and having intrinsic microporosity
WO2019175434A1 (en) 2018-03-16 2019-09-19 Universiteit Gent Drug formulations comprising polyoxazolines as matrix excipient
EP3802632A1 (en) * 2018-05-24 2021-04-14 Universiteit Gent Amidation of polymers containing ester side chains using functionalized amines
BR112022001554A2 (pt) * 2019-07-30 2022-03-22 Gatt Tech B V Copolímero de polioxazolina, uso do copolímero, produto médico biocompatível e processo de preparação de copolímeros
WO2022069635A1 (en) 2020-09-30 2022-04-07 Universiteit Gent Amorphous thermoresponsive polymers
EP4222248A1 (en) 2020-09-30 2023-08-09 Universiteit Maastricht 3d structures for cell growth
MX2023004263A (es) * 2020-10-19 2023-04-26 Univ Gent Polimeros de alilamido reticulables.
WO2023144228A1 (en) 2022-01-25 2023-08-03 Susos Ag Azide-functionalized copolymers
CZ2022167A3 (cs) * 2022-04-22 2023-11-01 Ústav makromolekulární chemie AV ČR, v. v. i. Polymerní konjugát pro blokování nespecifických interakcí v imunochemických stanoveních, způsob jeho výroby a jeho použití

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101959934A (zh) * 2008-01-11 2011-01-26 塞瑞纳治疗公司 聚噁唑啉共聚物的多官能形式和包含它的药物组合物

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB760311A (en) 1951-10-06 1956-10-31 Allied Colloids Mfg Company Lt Improvements in and relating to derivatives of ethylene imine
US3442975A (en) 1967-01-11 1969-05-06 Allied Chem Polyimine/polycarbonamide graft polymers
US3996237A (en) * 1974-07-17 1976-12-07 The Dow Chemical Company Oxazoline- or oxazine-substituted acrylic esters
US5635571A (en) 1995-06-30 1997-06-03 Cornell Research Foundation, Inc. Polymerizable macromonomers and polymers prepared therefrom
US6833408B2 (en) 1995-12-18 2004-12-21 Cohesion Technologies, Inc. Methods for tissue repair using adhesive materials
US6458889B1 (en) 1995-12-18 2002-10-01 Cohesion Technologies, Inc. Compositions and systems for forming crosslinked biomaterials and associated methods of preparation and use
US6703047B2 (en) 2001-02-02 2004-03-09 Incept Llc Dehydrated hydrogel precursor-based, tissue adherent compositions and methods of use
WO2000033764A1 (en) 1998-12-04 2000-06-15 Pathak Chandrashekhar P Biocompatible crosslinked polymers
WO2000071600A1 (de) * 1999-05-19 2000-11-30 Basf Aktiengesellschaft Vernetzte, kondensierte basische aminosäuren enthaltende polymere und verfahren zu ihrer herstellung
DE10152407A1 (de) 2001-10-24 2003-05-08 Aesculap Ag & Co Kg Zusammensetzung aus mindestens zwei biokompatiblen chemisch vernetzbaren Komponenten
US7300738B2 (en) 2003-02-10 2007-11-27 Fujifilm Corporation Azolinyl acetic acid derivative and azolinyl acetic acid derivative containing recording material
JP2005161698A (ja) 2003-12-03 2005-06-23 Fuji Photo Film Co Ltd 記録材料
WO2006083260A2 (en) 2004-04-28 2006-08-10 Angiotech Biomaterials Corporation Compositions and systems for forming crosslinked biomaterials and associated methods of preparation and use
WO2006034128A2 (en) 2004-09-17 2006-03-30 Angiotech Biomaterials Corporation Multifunctional compounds for forming crosslinked biomaterials and methods of preparation and use
US8088884B2 (en) 2007-09-27 2012-01-03 Serina Therapeutics, Inc. Multi-armed forms of activated polyoxazoline and methods of synthesis thereof
FR2928373B1 (fr) 2008-03-05 2010-12-31 Centre Nat Rech Scient Polymere derive de la polyethylenimine lineaire pour le transfert de gene.
JP5642673B2 (ja) * 2008-07-10 2014-12-17 セリナ・セラピユーテイツクス・インコーポレーテツド 不活性末端基を有するポリオキサゾリン類、保護された開始基から調製されるポリオキサゾリン類及び関連化合物
WO2010033240A2 (en) 2008-09-19 2010-03-25 Nektar Therapeutics Carbohydrate-based drug delivery polymers and conjugates thereof
US9855372B2 (en) 2008-10-17 2018-01-02 Sofradim Production Auto-sealant matrix for tissue repair
JP2011102332A (ja) * 2009-11-10 2011-05-26 Toray Ind Inc 水溶性ナノ粒子複合体を形成するための両親媒性ポリマー
US8907047B2 (en) * 2010-06-25 2014-12-09 Toray Industries, Inc. Water-soluble polymer and water-soluble nanoparticle composite

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101959934A (zh) * 2008-01-11 2011-01-26 塞瑞纳治疗公司 聚噁唑啉共聚物的多官能形式和包含它的药物组合物

Also Published As

Publication number Publication date
US9180202B2 (en) 2015-11-10
JP6159973B2 (ja) 2017-07-12
EP2800773B1 (en) 2017-12-13
BR112014016338A8 (pt) 2017-07-04
BR112014016338B1 (pt) 2021-01-26
JP2015503556A (ja) 2015-02-02
BR112014016338A2 (pt) 2017-06-13
CN104024306A (zh) 2014-09-03
WO2013103297A1 (en) 2013-07-11
ES2661461T3 (es) 2018-04-02
US20150025196A1 (en) 2015-01-22
EP2800773A1 (en) 2014-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104024306B (zh) 聚噁唑啉聚合物及其制备方法、这些聚合物的结合物及其医疗用途
Alvaradejo et al. Polyoxazoline-based bottlebrush and brush-arm star polymers via ROMP: syntheses and applications as organic radical contrast agents
Knop et al. Poly (ethylene glycol) in drug delivery: pros and cons as well as potential alternatives
Cesana et al. First poly (2‐oxazoline) s with pendant amino groups
Islam et al. Major degradable polycations as carriers for DNA and siRNA
US7790150B2 (en) Dual phase drug release system
DK2306986T3 (en) PRODRUGS AND PHARMACEUTICAL Macromolecule Conjugates with Controlled Drug Release Rates
Lim et al. Triazine dendrimers as drug delivery systems: From synthesis to therapy
Yu et al. Functional polylactide-g-paclitaxel–poly (ethylene glycol) by azide–alkyne click chemistry
Fox et al. Synthesis and in vivo antitumor efficacy of PEGylated poly (l-lysine) dendrimer− camptothecin conjugates
US8361442B2 (en) Oxime conjugates and methods for their formation and use
Sedlacek et al. Poly (2-oxazoline)-protein conjugates
Lim et al. Design, synthesis, characterization, and biological evaluation of triazine dendrimers bearing paclitaxel using ester and ester/disulfide linkages
Lim et al. Synthesis of water-soluble dendrimers based on melamine bearing 16 paclitaxel groups
Gao et al. Reversal of multidrug resistance by reduction-sensitive linear cationic click polymer/iMDR1-pDNA complex nanoparticles
US20040208844A1 (en) Products and drug delivery vehicles
US20170312363A1 (en) Multifunctionalized polyethylene glycol derivative and preparation method therefor
KR20050111586A (ko) 드러그 및 유전자 전달 시스템으로서의 다기능의 덴드리머및 다중결합된 폴리머
Holm et al. Impact of branching on the solution behavior and serum stability of starlike block copolymers
US10040761B2 (en) Branched hetero polyethylene glycol and intermediate
Pranav et al. Structural Engineering of Star Block Biodegradable Polymer Unimolecular Micelles for Drug Delivery in Cancer Cells
Mohamed et al. Well-Defined pH-Responsive Self-Assembled Block Copolymers for the Effective Codelivery of Doxorubicin and Antisense Oligonucleotide to Breast Cancer Cells
Legros Engineering of poly (2-oxazoline) s for a potential use in biomedical applications
WO2020236305A1 (en) Formulations of cyclic macromolecule-based nanoparticles encapsulating small molecules
de la Rosa et al. Poly (2-Oxazoline) s: The Versatile Polymer Platform for Biomedicine

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant