CN109642024A - 主动靶向型高分子衍生物、包含该高分子衍生物的组合物以及它们的用途 - Google Patents

主动靶向型高分子衍生物、包含该高分子衍生物的组合物以及它们的用途 Download PDF

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Abstract

本发明的课题在于提供一种高分子胶束型DDS制剂,其通过提高对于肿瘤组织、炎症患部组织等疾病靶组织的迁移性、渗透性、滞留性,提高药理活性物质的作用,能够有效地发挥出药理活性效果。一种嵌段共聚物(A),其为含有聚乙二醇链的亲水性聚合物链段、与含有在侧链中具有疏水性取代基的聚氨基酸链的疏水性聚合物链段连结而成的嵌段共聚物,在该亲水性聚合物链段上结合有靶结合部位,将该聚乙二醇链与该聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为2千道尔顿以上10千道尔顿以下。

Description

主动靶向型高分子衍生物、包含该高分子衍生物的组合物以 及它们的用途
技术领域
本发明涉及主动靶向型高分子衍生物和包含该高分子衍生物的组合物、使用了这些物质的药品,该主动靶向型高分子衍生物是具有靶结合部位的高分子衍生物,其具有对于疾病靶组织的迁移性、渗透性、滞留性,和/或具有肾脏等中的排泄性。
背景技术
关于药品,已经开发了对作为有效成分的生理活性物质的药代动力学进行控制、以所期望的药物浓度-作用时间送达至生物体内的特异性作用部位的药物递送系统(DDS)。非专利文献1公开了一种DDS化制剂,其将聚乙二醇链段与含有聚氨基酸链的疏水性聚合物链段连结而成的嵌段共聚物作为药物输送载体。该嵌段共聚物形成具有聚乙二醇的外壳和疏水性内核的粒径为20~100nm的高分子胶束,通过化学键合或物理性摄入将各种种类的药物稳定地包含于内核中。
该高分子胶束型DDS制剂的特征在于,具有EPR(在与正常血管相比透过性高的肿瘤部位或炎症部位附近的血管中,100nm以下的颗粒特异性地聚集的现象)效果;当给药至生物体内时,排泄受到抑制,体内滞留性提高;被动地迁移并集聚于肿瘤等组织中。基于这些性质,高分子胶束型DDS制剂能够使生理活性物质长时间停留于生物体内,能够提高有效成分的利用率。即,高分子胶束型DDS制剂与搭载药相比可带来更强的生理活性效果。
专利文献1和专利文献2公开了物理性摄入有紫杉醇的高分子胶束型DDS制剂。专利文献3中记载了化学键合有喜树碱衍生物的高分子胶束型DDS制剂;专利文献4中记载了化学键合有间苯二酚衍生物的高分子胶束型DDS制剂;专利文献5中记载了化学键合有紫杉烷衍生物的高分子胶束型DDS制剂;专利文献6中记载了化学键合有类固醇衍生物的高分子胶束型DDS制剂。可将各种药物应用于高分子胶束型DDS制剂,已知各种嵌段共聚物和高分子胶束型DDS制剂。
在现有的高分子胶束型DDS制剂的情况下,内含药物的血中滞留性提高,因此,药物不仅作用于疾病组织,也长时间作用于正常组织。例如,专利文献3中公开的化学键合有作为抗肿瘤剂的喜树碱衍生物的嵌段共聚物在生物体内以缓释的方式释放出喜树碱衍生物。其结果,游离的喜树碱衍生物不仅作用于肿瘤组织,有可能也长时间作用于骨髓等正常组织。现有的喜树碱衍生物结合嵌段共聚物在发挥出强力的抗肿瘤效果的同时,不可避免地表现出嗜中性粒细胞减少等骨髓抑制,这导致了剂量限制性毒性(DLT;dose limitingtoxicity)(非专利文献2)。因此,要求开发出在维持抗肿瘤效果的同时、进一步减轻骨髓抑制的喜树碱衍生物。可见,现有的高分子胶束型DDS制剂虽然能够发挥出强力的药理活性效果,但有时在正常组织中会表现出副作用。
另一方面,非专利文献3指出EPR效果根据癌种类和动物种类而不同。并且进行了如下考察:该差异有可能影响高分子胶束型DDS制剂所包含的成分的效果。非专利文献4报道了下述内容:使用30nm和70nm的高分子胶束型DDS制剂,存在容易显示出EPR效果的动物模型和难以显示出EPR效果的动物模型;相较之下30nm的高分子胶束型DDS制剂在EPR效果低的动物模型中显示出其效果。
专利文献7中公开了一种含有具有靶结合部位的聚合物成分α和具有药物的聚合物成分β的组合物,具体而言,公开了使用转铁蛋白作为靶结合部位、使用多西他赛作为药物的高分子胶束型DDS制剂。其中记载了对肿瘤组织的靶向效应所带来的强力的抗肿瘤活性;以及由于胶束崩解、聚合物单元β通过代谢被排泄到体外而使副作用降低。但是,并未记载详细的副作用减轻效果,未追踪组合物的体内行为,而且在多数实施例中粒径大至约100nm,因而认为无法根据癌种类和动物种类而实现充分的抗肿瘤效果和副作用降低。
根据以上情况,对于高分子胶束型DDS制剂,要求开发出通过对难以显示出EPR效果的疾病组织具有渗透性和滞留性而增强效果、并且抑制向正常组织的分布而减轻了副作用的嵌段共聚物以及包含该嵌段共聚物的组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2004/082718号
专利文献2:国际公开第2006/033296号
专利文献3:国际公开第2004/039869号
专利文献4:国际公开第2008/041610号
专利文献5:国际公开第2007/111211号
专利文献6:国际公开第2009/041570号
专利文献7:日本专利第4538666号
非专利文献
非专利文献1:Advanced Drug Delivery Reviews,2008年,60卷,899~914页
非专利文献2:Clinical Cancer Research,2010年,16卷,5058~5066页
非专利文献3:Cancer Research,2013年,73卷,2412~2417页
非专利文献4:ACS Nano,2015年,9(5),4957~4967页
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的课题在于提供一种与现有的通过化学键合或物理性摄入在内核中包含生理活性物质的高分子胶束型DDS制剂相比有效性和/或安全性提高的嵌段共聚物以及包含该嵌段共聚物的药物组合物。特别是,本发明的课题在于提供一种高分子胶束型DDS制剂,其通过提高对肿瘤组织、炎症患部组织等疾病靶组织的迁移性、渗透性、滞留性,提高药理活性物质的作用,能够有效地发挥出药理活性效果。
用于解决课题的手段
本发明人为了解决上述课题进行了深入研究,结果发现,使用聚合物主链的分子量为2千道尔顿以上10千道尔顿以下的载体聚合物制备的高分子胶束型DDS制剂显示出与现有的高分子胶束型DDS制剂完全不同的药代动力学特性。
此外还发现,关于用于制备高分子胶束型DDS制剂的作为载体聚合物的含有聚乙二醇链的亲水性聚合物链段与含有在侧链中具有疏水性取代基的聚氨基酸链的疏水性聚合物链段连结而成的嵌段共聚物,通过制成在聚乙二醇链上结合有抗体分子或受体结合性肽等靶结合部位的嵌段共聚物,该嵌段共聚物在形成高分子胶束状缔合体的同时,具有靶部位识别性,特异性地滞留于靶部位;并发现其具有能够提高有效性和/或安全性的动力学,由此完成了本发明。
即,本发明涉及以下的[1]~[17]。
[1]一种嵌段共聚物(A),其为含有聚乙二醇链的亲水性聚合物链段、与含有在侧链中具有疏水性取代基的聚氨基酸链的疏水性聚合物链段连结而成的嵌段共聚物,在该亲水性聚合物链段上结合有靶结合部位,将该聚乙二醇链与该聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为2千道尔顿以上10千道尔顿以下。
本发明的第1特征在于,关于用于制备高分子胶束型DDS制剂的亲水性聚合物链段与疏水性聚合物链段连结而成的嵌段共聚物,其是该嵌段共聚物的聚合物主链的分子量为2千道尔顿以上10千道尔顿以下的载体聚合物。并且,第2特征在于,其是在亲水性聚合物链段上结合有抗体分子或受体结合性肽等靶结合部位的嵌段共聚物。
根据上述第1特征,本发明与现有的高分子胶束型DDS制剂相比对靶疾病组织具有迁移性、渗透性,并且具有与具备肾脏排泄性的现有的高分子胶束型DDS制剂不同的药代动力学特性。另外,根据第2特征,具有对靶组织的靶向功能,能够在靶疾病组织中长时间滞留。
[2]如上述[1]所述的嵌段共聚物(A),其中,聚氨基酸链为聚天冬氨酸链、聚谷氨酸链或聚(天冬氨酸-谷氨酸)链,在侧链羧基上通过酯键和/或酰胺键具有疏水性取代基。
在疏水性聚合物链段中使用具有羧酸侧链的聚氨基酸时,能够容易地控制结合量而赋予各种疏水性取代基,因而是有利的。
[3]如上述[1]或[2]所述的嵌段共聚物(A),其中,聚乙二醇链的分子量为1千道尔顿以上6千道尔顿以下。
[4]如上述[1]~[3]中任一项所述的嵌段共聚物(A),其中,除去靶结合部位后的嵌段共聚物中的疏水性取代基的质量含量为5质量%以上60质量%以下。
[5]如上述[1]~[4]中任一项所述的嵌段共聚物(A),其中,嵌段共聚物(A)由通式(1)表示。
[化1]
[式中,R1表示靶结合部位的结合残基,ta表示20~140的整数,Aa表示具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C6)亚烷基,R2a表示选自由氢原子、碳原子数(C1~C6)酰基和碳原子数(C1~C6)烷氧羰基组成的组中的取代基,R3a包含1个以上选自由具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的烷氧基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的烷基氨基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的二烷基氨基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C8)烷基氨基羰基(C1~C8)烷基氨基、具有羟基和/或氨基的生理活性物质的结合残基、具有羟基和/或氨基的荧光物质的结合残基组成的组中的1种以上疏水性取代基的结合残基,其余部分为羟基,Ba表示单键或二价的结合基团,na表示1或2,x1a、x2a和za各自独立地表示0~20的整数,x1a+x2a表示1~20的整数,(x1a+x2a+za)表示3~20的整数,结合有上述R3a的各结构单元以及侧链羰基发生了分子内环化的结构单元为各自独立地无规排列的结构。]
[6]如上述[1]~[5]中任一项所述的嵌段共聚物(A),其中,该嵌段共聚物(A)在水溶液中形成自缔合性的纳米颗粒,该纳米颗粒的平均粒径为30纳米以下。
本发明的一大特征在于,该嵌段共聚物(A)基于两亲性而具有自缔合性,形成30纳米以下的纳米颗粒,在疾病组织中的渗透性优异,并且还兼具由肾脏等的排泄性,显示出与现有已知的高分子胶束型DDS制剂明显不同的药代动力学特性。
本申请还举出下述的组合物作为发明的方式之一,该组合物是将上述的具有靶结合部位的主链聚合物的分子量为2千道尔顿以上10千道尔顿以下的嵌段共聚物(A)、与不具备靶结合部位的主链聚合物的分子量为2千道尔顿以上10千道尔顿以下的嵌段共聚物(B)组合而制备的。
[7]一种含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(B)的组合物,其为含有上述[1]~[6]中任一项所述的嵌段共聚物(A)以及嵌段共聚物(B)的组合物,该嵌段共聚物(B)是含有聚乙二醇链的亲水性聚合物链段与含有在侧链中具有疏水性取代基的聚氨基酸链的疏水性聚合物链段连结而成的,将上述嵌段共聚物(B)的聚乙二醇链与聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为2千道尔顿以上10千道尔顿以下,嵌段共聚物(B)的疏水性取代基的质量含量为5质量%以上60质量%以下。
将具有靶结合部位、具有主动靶向能力的嵌段共聚物(A)与不具备靶结合部位的嵌段共聚物(B)组合时,这两种共聚物基于相互作用而形成一体的缔合性凝聚体。因此,通过调整具有主动靶向作用的嵌段共聚物(A)的含量,能够调整对于靶疾病的亲和能力。另外,通过对嵌段共聚物(B)赋予各种疏水性取代基,能够调整高分子胶束状缔合体的缔合性。
[8]如上述[7]所述的组合物,其中,嵌段共聚物(B)的聚氨基酸链为聚天冬氨酸链、聚谷氨酸链或聚(天冬氨酸-谷氨酸)链,在侧链羧基上通过酯键和/或酰胺键具有疏水性取代基。
[9]如[7]或[8]所述的组合物,其中,嵌段共聚物(B)的聚乙二醇链的分子量为1千道尔顿以上6千道尔顿以下。
[10]如上述[7]~[9]中任一项所述的组合物,其中,嵌段共聚物(B)由通式(2)表示。
[化2]
[式中,R5表示氢原子或者具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C6)烷基,tb表示20~140的整数,Ab表示具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C6)亚烷基,R2b表示选自由氢原子、碳原子数(C1~C6)酰基和碳原子数(C1~C6)烷氧羰基组成的组中的取代基,R3b包含1个以上选自由具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的烷氧基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的烷基氨基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的二烷基氨基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C8)烷基氨基羰基(C1~C8)烷基氨基、具有羟基和/或氨基的荧光物质的结合残基组成的组中的1种以上疏水性取代基的结合残基,其余部分为羟基,Bb表示单键或二价的结合基团,nb表示1或2,x1b、x2b和zb各自独立地表示0~20的整数,x1b+x2b表示1~20的整数,(x1b+x2b+zb)表示3~20的整数,结合有上述R3b的各结构单元以及侧链羰基发生了分子内环化的结构单元为各自独立地无规排列的结构。]
[11]如上述[7]~[10]中任一项所述的组合物,其中,含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(B)的组合物在水溶液中形成纳米颗粒,该纳米颗粒的平均粒径为30纳米以下。
本发明中,具备主动靶向功能的嵌段共聚物(A)、不具有主动靶向功能的嵌段共聚物(B)均为两亲性,通过基于此的相互作用而发生缔合,形成一体的30纳米以下的纳米颗粒。并且本发明的一大特征在于,该纳米颗粒在靶组织中的迁移性、渗透性优异,同时还兼具由肾脏等的排泄性,显示出与现有已知的高分子胶束型DDS制剂明显不同的药代动力学特性。另外,通过嵌段共聚物(A)而具有对靶组织的靶向功能,能够在靶疾病组织中长时间滞留。
本申请还举出下述的组合物作为发明的方式之一,该组合物是将上述的具有靶结合部位的主链聚合物的分子量为2千道尔顿以上10千道尔顿以下的嵌段共聚物(A)、与不具备靶结合部位的主链聚合物的分子量为2千道尔顿以上10千道尔顿以下的嵌段共聚物(C)组合而制备的,该嵌段共聚物(C)具有通过缓释地裂解出生理活性物质的方式的化学键合而具备的高分子前药要素。
[12]一种含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(C)的组合物,其为含有上述[1]~[6]中任一项所述的嵌段共聚物(A)以及嵌段共聚物(C)的组合物,该嵌段共聚物(C)是含有聚乙二醇链的亲水性聚合物链段与含有在侧链羧基上结合有具有羟基和/或氨基的生理活性物质的聚氨基酸链的疏水性聚合物链段连结而成的,将上述嵌段共聚物(C)的聚乙二醇链与聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为2千道尔顿以上10千道尔顿以下,嵌段共聚物(C)的具有羟基和/或氨基的生理活性物质的质量含量为5质量%以上60质量%以下。
将具有靶结合部位、具有主动靶向能力的嵌段共聚物(A)与不具备靶结合部位的作为高分子前药的嵌段共聚物(C)组合时,这两种共聚物基于相互作用而形成一体的缔合性凝聚体。因此,通过调整具有主动靶向作用的嵌段共聚物(A)的含量,能够调整对靶疾病的亲和能力。另外,通过对嵌段共聚物(C)赋予各种生理活性物质,能够提供对多种多样的疾病具有主动靶向功能的高分子胶束型DDS制剂。
[13]如上述[12]所述的组合物,其中,嵌段共聚物(C)的聚氨基酸链为聚天冬氨酸链、聚谷氨酸链或聚(天冬氨酸-谷氨酸)链,在侧链羧基上通过酯键和/或酰胺键含有具有羟基和/或氨基的生理活性物质。
[14]如上述[12]或[13]所述的组合物,其中,嵌段共聚物(C)的聚乙二醇链的分子量为1千道尔顿以上6千道尔顿以下。
[15]如上述[12]~[14]所述的组合物,其中,嵌段共聚物(C)由通式(3)表示。
[化3]
[式中,R5c表示氢原子或者具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C6)烷基,tc表示20~140的整数,Ac表示具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C6)亚烷基,R2c表示选自由氢原子、碳原子数(C1~C6)酰基和碳原子数(C1~C6)烷氧羰基组成的组中的取代基,R3c表示具有羟基和/或氨基的生理活性物质的结合残基,R4c为疏水性取代基的结合残基,表示选自由具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的烷氧基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的烷基氨基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的二烷基氨基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C8)烷基氨基羰基(C1~C8)烷基氨基、具有羟基和/或氨基的荧光物质的结合残基、以及羟基组成的组中的1种以上的取代基,Bc表示单键或二价的结合基团,nc表示1或2,x1c、x2c、y1c、y2c和zc各自独立地表示0~20的整数,(x1c+x2c)为必要构成,表示1~20的整数,(x1c+x2c+y1c+y2c+zc)表示3~20的整数,结合有上述R3c和R4c的各结构单元以及侧链羰基发生了分子内环化的结构单元为各自独立地无规排列的结构。]
[16]如上述[12]~[15]中任一项所述的组合物,其中,含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(C)的组合物在水溶液中形成纳米颗粒,该纳米颗粒的平均粒径为30纳米以下。
将具有靶结合部位、具有主动靶向能力的嵌段共聚物(A)与不具备靶结合部位的作为高分子前药的嵌段共聚物(C)组合时,这两种共聚物基于相互作用而形成一体的缔合性凝聚体。因此,通过调整具有主动靶向作用的嵌段共聚物(A)的含量,能够调整对靶疾病的亲和能力。另外,通过对嵌段共聚物(C)赋予各种生理活性物质,能够提供可用于多种多样的疾病的治疗的高分子胶束型DDS制剂。
本申请的嵌段共聚物能够用于药品,因而该嵌段共聚物的药物用途也包含在本申请的发明中。
[17]一种药物,其含有上述[1]~[16]中任一项所述的嵌段共聚物。
即,可以举出使用上述嵌段共聚物(A)的药物。可以使该嵌段共聚物(A)以物理方式包含生理活性物质而制备高分子胶束型DDS制剂。另外,通过制成结合有生理活性物质作为疏水性取代基的前药型共聚物,能够制备化学键合型的高分子胶束型DDS制剂。
另外,可以举出使用作为上述[7]~[11]中任一项所述的方式的、含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(B)的组合物的药物。可以使该嵌段共聚物(A)和(B)以物理方式包含生理活性物质而制备高分子胶束型DDS制剂。另外,通过制成在嵌段共聚物(A)上结合有生理活性物质作为疏水性取代基的前药型共聚物,能够制备化学键合型的高分子胶束型DDS制剂。
或者,可以举出使用作为上述[12]~[16]中任一项所述的方式的、含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(C)的组合物的药物。可以使该嵌段共聚物(A)和(C)以物理方式包含生理活性物质而制备高分子胶束型DDS制剂。另外,通过制成结合有生理活性物质作为该嵌段共聚物(A)的疏水性取代基的前药型共聚物,能够制备化学键合型的高分子胶束型DDS制剂。或者,可以使该嵌段共聚物(A)的疏水性取代基为非生理活性物质的疏水性取代基,使该嵌段共聚物(C)担负前药型共聚物的作用而制备化学键合型的高分子胶束型DDS制剂。
发明的效果
由含有本发明的结合有靶结合部位的嵌段共聚物(A)的组合物形成的纳米颗粒在给药至生物体内后,迁移、渗透、滞留于靶组织,和/或肾脏等中的排泄性提高。因此,含有本发明的嵌段共聚物(A)的组合物与现有的高分子胶束型DDS制剂相比对靶组织具有高迁移性、渗透性、滞留性,因而能够使生理活性物质在广范围的靶组织中致敏,因而能够高效地发挥药理活性效果。并且/或者,由于该嵌段共聚物及其组合物在肾脏等中的排泄性提高,因而血中滞留性受抑,抑制生理活性物质对靶组织以外的正常组织的致敏,由此能够避免正常组织的损伤表现。
特别是在使用抗肿瘤剂作为生理活性物质的情况下,通过含有嵌段共聚物(A)的组合物对肿瘤组织的迁移性、渗透性、滞留性的提高和/或肾排泄性的提高,能够实现抗肿瘤效果的增强和/或骨髓抑制等正常组织损伤的解离。
附图说明
图1示出实施例7和8以及比较例3的磷酸缓冲液中的药物释放性。
图2示出比较例1和6对整合素αVβ3的结合性试验的结果。
图3示出实施例3和4对整合素αVβ3的结合性试验的结果。
图4是示出实施例3以及比较例4和5的肿瘤组织内分布的图像。
图5是对图4的示出肿瘤组织内分布的图像的亮度进行计算的图。
图6是示出实施例3以及比较例4和5的肾脏组织内分布的图像。
图7是对图6的示出肾脏组织内分布的图像的亮度进行计算的图。
图8是示出实施例7以及比较例2和3的肿瘤组织内分布的图像。
图9是对图8的示出肿瘤组织内分布的图像的亮度进行计算的图。
图10是示出实施例7以及比较例2和3的肾脏组织内分布的图像。
图11是对图10的示出肾脏组织内分布的图像的亮度进行计算的图。
图12示出实施例7以及比较例2和3的肿瘤内AUC/血浆中AUC。
图13示出实施例11以及比较例7的靶结合能力试验的结果。
具体实施方式
[嵌段共聚物(A)]
本发明涉及一种嵌段共聚物(A),其是作为高分子胶束型DDS制剂的构成聚合物的、含有聚乙二醇链的亲水性聚合物链段与含有在侧链中具有疏水性取代基的聚氨基酸链的疏水性聚合物链段连结而成的嵌段共聚物,在该亲水性聚合物链段上结合有靶结合部位,将该聚乙二醇链与该聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为2千道尔顿以上10千道尔顿以下。优选除去靶结合部位后的疏水性取代基的质量含量为5质量%以上50质量%以下。该嵌段共聚物(A)具有对肿瘤组织、炎性疾病部位等靶疾病组织或靶细胞显示出亲和性的靶结合部位,是具有所谓的主动靶向功能的两亲性的嵌段共聚物。以下,对其详细情况进行说明。
嵌段共聚物(A)以AB嵌段共聚物作为载体聚合物的主链结构,该AB嵌段共聚物是含有聚乙二醇链的亲水性聚合物链段部分与含有在侧链中具有疏水性取代基的聚氨基酸链的疏水性聚合物链段藉由适当的结合基团连结而成的。
嵌段共聚物(A)中的含有聚乙二醇链的亲水性聚合物链段是具有亚乙基氧基(CH2CH2O)单元的重复结构的链段。优选为包含亚乙基氧基单元聚合度为10~180单元、更优选聚合度为20~140单元的聚乙二醇链的链段结构。
即,该聚乙二醇链段以相当于聚乙二醇的分子量计优选为0.4千道尔顿~8千道尔顿的链段部,更优选以分子量计为0.8千道尔顿~6千道尔顿的结构部分,特别优选以分子量计为1千道尔顿~6千道尔顿。特别优选分子量为1千道尔顿~5千道尔顿的聚乙二醇链段。
除去靶结合部位后的嵌段共聚物(A)中的上述聚乙二醇链段的质量含量更优选为20质量%以上70质量%以下。特别优选为30质量%以上65质量%以下。
需要说明的是,本发明中所用的聚乙二醇链段的分子量采用由在制备本发明的嵌段共聚物时通过以聚乙二醇标准品为基准的GPC法测定的所使用的聚乙二醇链段结构化合物的峰值分子量求出的分子量,作为计算值使用将百位四舍五入而得到的值。
聚乙二醇链段的一个末端基团是用于与后述的聚氨基酸链结合的连结基团。作为聚乙二醇链与后述的聚氨基酸链的连结方式,只要是通过化学键合将2个聚合物链连结的基团就没有特别限定,只要是具备能够与聚乙二醇末端基团和聚氨基酸衍生物的末端基团分别结合的官能团的连结基团即可。优选为末端基团具有结合官能团的(C1~6)亚烷基。与聚乙二醇链段的结合方式优选为利用聚氧亚乙基(CH2CH2O)的末端氧原子而成的醚键,与含有聚氨基酸链的疏水性聚合物链段的结合方式优选为酰胺键或酯键。即,作为连结基团,为-(CH2)s-NH-基(s为1~6的整数)或-(CH2)s-CO-基(s为1~6的整数)。作为-(CH2)s-CO-基(s为1~6的整数),可以举出例如亚甲基、亚乙基、三亚甲基、亚丁基、六亚甲基等,特别优选三亚甲基。
关于嵌段共聚物(A)中的疏水性聚合物链段的含有聚氨基酸链的疏水性聚合物链段,只要是包含在侧链中具有烷基或芳烷基等疏水性取代基的氨基酸、与上述含有聚乙二醇链的亲水性聚合物链段相比显示出疏水性的聚合物链段,就可以没有特别限定地应用。
构成该聚氨基酸链段的氨基酸没有特别限定,可以使用天然型氨基酸、合成氨基酸及其侧链修饰体中的任一种。另外,也可以使用L体、D体和外消旋体中的任一种。可以举出例如甘氨酸、丙氨酸、β-丙氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、鸟氨酸、半胱氨酸等。另外,可以使用侧链经修饰的氨基酸,可以举出天冬氨酸或谷氨酸的烷基酯、天冬氨酸或谷氨酸的芳烷基酯、天冬氨酸或谷氨酸的烷基酰胺、天冬氨酸或谷氨酸的芳烷基酰胺、Boc赖氨酸等烷氧羰基赖氨酸等。该聚氨基酸链段可以为这些氨基酸中的任一种,也可以多种混杂而构建链段。
该聚氨基酸链优选为氨基酸以2~30单元聚合而成的链段结构。更优选为3~20单元的聚合物,特别优选为5~20单元的聚合物。
关于疏水性聚合物链段中的聚氨基酸链,出于能够可控地引入各种疏水性取代基的原因,优选为含有作为具有羧酸侧链的氨基酸的天冬氨酸和/或谷氨酸的聚氨基酸链。更优选为仅由天冬氨酸构建的聚天冬氨酸链、仅由谷氨酸构建的聚谷氨酸链、或者天冬氨酸和谷氨酸无规混杂而构成的聚(天冬氨酸-谷氨酸)链。并且,优选疏水性取代基以显示出所期望的疏水性的程度、以任意的比例、通过酯键和/或酰胺键被引入至侧链羧基上的方式。这些具有侧链羧基的聚氨基酸链可以为α-酰胺键型聚合物,可以为与侧链羧基的酰胺键型聚合物,可以为β(或γ)-酰胺键型聚合物,也可以为其混合物。另外,聚氨基酸链可以为直链状聚氨基酸,也可以为藉由侧链而成的支链型结构。
作为疏水性聚合物链段中的疏水性取代基,优选为例如选自由具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)烷氧基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)烷基氨基、具有或不具有取代基的二(C1~C30)烷基氨基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C8)烷基氨基羰基(C1~C8)烷基氨基组成的组中的1种以上的取代基。这些疏水性取代基以除去靶结合部位后的嵌段共聚物(A)中的含量计优选为5质量%以上60质量%以下。疏水性取代基的含量低于5质量%的情况下,该嵌段共聚物(A)的疏水性聚合物链段的疏水性弱,有可能无法得到基于疏水性相互作用的充分的缔合性。另一方面,疏水性取代基的含量超过60质量%的情况下,虽然充分具备缔合性,但在疾病组织中的渗透性、分布特性、向体外的排泄性方面可能无法发挥出令人满意的药代动力学特性。作为该疏水性取代基在嵌段共聚物(A)中的含量,优选为5质量%以上50质量%以下。
关于疏水性聚合物链段中的疏水性取代基,作为具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)烷氧基,可以举出具有或不具有取代基的直链状、支链状或环状的碳原子数(C1~C30)烷氧基。即,侧链羧基形成了酯型衍生物。作为取代基,可以具备羟基、卤代基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、烷氧基、芳基等。作为该碳原子数(C1~C30)烷氧基,可以举出例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、叔丁氧基、环己氧基、苄氧基、4-苯基丁氧基、辛氧基、癸氧基、十二烷基氧基、十四烷基氧基、十六烷基氧基、十八烷基氧基、二十烷基氧基、二十二烷基氧基、二十四烷基氧基、二十六烷基氧基、二十八烷基氧基、三十烷基氧基等。
作为具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)烷基氨基,可以举出具有或不具有取代基的直链状、支链状或环状的碳原子数(C1~C30)烷基氨基。即,侧链羧基形成了烷基酰胺型衍生物。作为取代基,可以具备羟基、卤代基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、烷氧基、芳基等。作为该碳原子数(C1~C30)烷基氨基,可以举出例如甲基氨基、乙基氨基、丙基氨基、异丙基氨基、丁基氨基、叔丁基氨基、环己基氨基、苄基氨基、4-苯基丁基氨基、辛基氨基、癸基氨基、十二烷基氨基、十四烷基氨基、十六烷基氨基、十八烷基氨基、二十烷基氨基、二十二烷基氨基、二十四烷基氨基、二十六烷基氨基、二十八烷基氨基、三十烷基氨基等。
该烷基氨基还包含对羧基进行了保护的氨基酸或具有氨基的荧光物质的结合残基。作为该对羧基进行了保护的氨基酸,可以使用例如甘氨酸甲酯、甘氨酸苄酯、β-丙氨酸甲酯、β-丙氨酸苄酯、丙氨酸甲酯、亮氨酸甲酯、苯丙氨酸甲酯等。
作为该具有氨基的荧光物质,包含例如2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮、BODIPY(注册商标)TR尸胺、BODIPY(注册商标)FL乙二胺、AlexaFluor(注册商标)594尸胺、Texas Red(注册商标)尸胺、ATTO 594胺等,包含它们的酰胺键残基。通过引入荧光物质,能够成为用于确认该嵌段共聚物(A)的组织内分布及排泄性的指标。
作为具有或不具有取代基的二(C1~C30)烷基氨基,可以举出具有或不具有取代基的直链状、支链状或环状的二(C1~C30)烷基氨基。即,侧链羧基形成了二烷基酰胺型衍生物。作为取代基,可以具备羟基、卤代基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、烷氧基、芳基等。作为该二(C1~C30)烷基氨基,可以举出例如二甲基氨基、二乙基氨基、二丙基氨基、二异丙基氨基、二丁基氨基、吡咯烷基、哌啶基、二苄基氨基、N-苄基-N-甲基氨基、二辛基氨基、二壬基氨基、二癸基氨基、二(十二烷基)氨基、二(十四烷基)氨基、二(十六烷基)氨基、二(十八烷基)氨基、二(二十烷基)氨基等。
作为具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C8)烷基氨基羰基(C1~C8)烷基氨基,是具有或不具有取代基的直链状、支链状或环状的(C1~C8)烷基经取代而得到的脲型衍生物。该烷基可以为相同种类,也可以为不同种类。作为取代基,可以具备羟基、卤代基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、烷氧基、芳基等。在具有取代基的情况下,优选二烷基氨基。作为具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C8)烷基氨基羰基(C1~C8)烷基氨基,例如为甲基氨基羰基甲基氨基、乙基氨基羰基乙基氨基、异丙基氨基羰基异丙基氨基、环己基氨基羰基环己基氨基、乙基氨基羰基(3-二甲基氨基丙基)氨基、(3-二甲基氨基丙基)氨基羰基乙基氨基等。
另外,作为该疏水性取代基,也可以使用具有羟基和/或氨基的生理活性物质。在该生理活性物质游离的情况下,嵌段共聚物(A)可成为具有主动靶向功能的高分子前药。
作为可用作疏水性取代基的生理活性物质没有特别限定,若考虑高分子胶束型DDS制剂的适应疾病,可以举出恶性肿瘤疾病、炎性疾病、传染病等,优选应用这些疾病的治疗中使用的药品的有效成分或药物有效成分候选化合物,或者优选应用将它们制成衍生物或前药而得到的有效成分。以下举出可应用于本发明的生理活性物质的例子,但不限定于这些。
作为用于恶性肿瘤疾病的生理活性物质,可以举出:7-乙基-10-羟基喜树碱、伊立替康、拓扑替康、9-氨基喜树碱等喜树碱衍生物;紫杉醇、多西他赛、卡巴他赛等紫杉烷衍生物;ganetespib、luminespib等具有HSP90抑制活性的间苯二酚衍生物;多柔比星、表柔比星、氨柔比星、道诺霉素、伊达比星、吡柔比星等蒽环类衍生物;西罗莫司、依维莫司、替西罗莫司等雷帕霉素衍生物;吉西他滨、阿糖胞苷、依诺他滨、阿糖胞苷十八烷基磷酸盐、乙炔基胞苷、氮杂胞苷、地西他滨等胞苷系代谢拮抗剂;甲氨蝶呤、培美曲塞、左亚叶酸盐、亚叶酸盐等叶酸代谢拮抗剂;氟达拉滨、奈拉滨、喷司他丁、克拉屈滨等嘌呤系代谢拮抗剂;去氧氟尿苷、卡培他滨、替加氟、氟尿嘧啶、卡莫氟等氟化嘧啶系代谢拮抗剂;顺铂、卡铂、奥沙利铂、奈达铂等含铂化合物;丝裂霉素C等丝裂霉素衍生物;博来霉素、Libromycin等博来霉素衍生物;长春新碱、长春碱、长春地辛、长春瑞滨等长春花生物碱衍生物;依托泊苷、替尼泊苷等鬼臼毒素衍生物;艾日布林等软海绵素衍生物;蝴蝶霉素、UCN-01等星形孢菌素衍生物;来那度胺、泊马度胺等沙利度胺衍生物;维甲酸、他米巴罗汀等维生素A衍生物;硼替佐米、卡非佐米、伊沙佐米等蛋白酶体抑制剂;康普瑞汀A4等康普瑞汀衍生物;比尼替尼(binimetinib)、考比替尼、曲美替尼等MEK抑制剂;dinaciclib、夫拉平度、帕博西尼等CDK抑制剂;达拉非尼、索拉非尼、维罗非尼等Raf激酶抑制剂;伏立诺他、贝利司他、帕比司他、罗米地辛等HDAC抑制剂;细胞松弛素、拉春库林、鬼笔环肽等肌动蛋白聚合抑制剂;维利帕尼、鲁卡帕尼、奥拉帕尼等PARP抑制剂;克唑替尼、伊马替尼、吉非替尼、厄洛替尼、阿法替尼、达沙替尼、博舒替尼、凡德他尼、舒尼替尼、阿西替尼、帕唑帕尼、乐伐替尼、拉帕替尼、尼达尼布、尼罗替尼、色瑞替尼、艾乐替尼、鲁索利替尼、克唑替尼、依鲁替尼等酪氨酸激酶抑制剂;苯达莫司汀、环磷酰胺、异环磷酰胺、白消安、美法仑等氮芥系烷基化剂;尼莫司汀、雷莫司汀、洛莫司汀等亚硝基脲系烷基化剂;达卡巴嗪、替莫唑胺、丙卡巴肼、噻替哌等烷基化剂;阿那曲唑、依西美坦、来曲唑、法倔唑等芳香化酶抑制剂;羟基氟他胺、氟他胺、比卡鲁胺、恩杂鲁胺等抗雄激素剂;阿比特龙等CYP17(裂解酶)抑制剂;他莫昔芬、托瑞米芬等抗雌激素剂;雌莫司汀、黄体酮、米托坦、甲羟孕酮等激素剂。
作为用于炎性疾病的生理活性物质,可以举出:他克莫司等他克莫司衍生物;地塞米松、泼尼松龙等类固醇衍生物;西罗莫司、依维莫司、替西罗莫司等雷帕霉素衍生物;环孢菌素、芬戈莫德、硫唑嘌呤、咪唑立宾、霉酚酸酯、胍立莫司等免疫抑制剂;二氟尼柳、噻拉米特等NSAIDs等。
作为用于传染病的生理活性物质,可以举出:两性霉素B、制霉菌素等多烯系抗生素;氟康唑、伏立康唑等唑系衍生物;米卡芬净等棘白菌素系衍生物;氟胞嘧啶等嘧啶衍生物等抗真菌剂;阿昔洛韦、伐昔洛韦、更昔洛韦等抗病毒剂;扎那米韦、奥司他韦、拉尼娜米韦等抗病毒剂等。
该天冬氨酸和/或聚谷氨酸的酯衍生物和/或酰胺衍生物可以为相同种类,也可以为不同种类混杂的方式。另外,侧链羧基为游离酸或其盐的方式可以混杂。
该聚氨基酸链的一个末端基团为用于与上述聚乙二醇链段结合的连结基团。并且,另一个末端基团为该聚氨基酸链的N末端基团和C末端基团,可以为无保护的游离氨基和游离羧酸以及它们的盐,也可以为N末端基团和C末端基团的适当修饰体。
作为N末端基团的修饰体,可以举出酰基酰胺型修饰体、烷氧羰基酰胺型修饰体(氨基甲酸酯型修饰体)、烷基氨基羰基酰胺型修饰体(脲型修饰体)等。另一方面,作为该C末端基团的修饰体,可以举出酯型修饰体、酰胺型修饰体、硫酯型修饰体。
该N末端基团和该C末端基团的修饰基可以为任意的修饰基,优选可以举出:藉由与N末端基团和C末端基团结合的适当的结合基团而结合的、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C6)的直链状、支链状或环状的烷基、具有或不具有取代基的碳原子数(C6~C18)的芳香族基团、具有或不具有取代基的碳原子数(C7~C20)的芳烷基等末端修饰基。
即,N末端基团优选为适当的酰基酰胺型修饰体或烷氧羰基酰胺型修饰体(氨基甲酸酯型修饰体),优选为藉由羰基或羰氧基而结合的、上述具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C6)的直链状、支链状或环状的烷基、具有或不具有取代基的碳原子数(C6~C18)的芳香族基团、具有或不具有取代基的碳原子数(C7~C20)的芳烷基。
另一方面,作为C末端基团,优选为适当的酰胺型取代基或酯型取代基,优选为藉由酰胺基或酯基而结合的、上述具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C8)的直链状、支链状或环状的烷基、具有或不具有取代基的碳原子数(C6~C18)的芳香族基团、具有或不具有取代基的碳原子数(C7~C20)的芳烷基。
作为该末端基团中的具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C6)的直链状、支链状或环状的烷基,可以举出例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、环己基等。
作为该末端基团中的具有或不具有取代基的碳原子数(C6~C18)的芳香族基团,可以举出苯基、吡啶基、萘基等。
作为该末端基团中的具有或不具有取代基的碳原子数(C7~C20)的芳烷基,为任意一处的氢原子被芳基所取代的直链或支链烷基。可以举出例如苄基、2-苯基乙基、4-苯基丁基、8-苯基辛基等。
该聚氨基酸链的该末端基团优选为基于N末端基团和C末端基团而得到的修饰体。
嵌段共聚物(A)中的、结合在聚乙二醇链上的靶结合部位是指具有生物学识别功能的部位,即,选择性地与来自生物体和病毒等的特异性物质结合而能够与该物质形成生物学结合对的靶结合性分子种类。作为来自生物体和病毒的物质,生物体细胞、细菌、真菌以及病毒中存在的分子与此相当。具体而言,可以例示肿瘤细胞、新生血管细胞、构成各种器官的细胞、血管内皮细胞、免疫细胞(例如T细胞)、炎性细胞(例如白细胞)等,该靶结合部位是指与这种细胞中的特异性物质形成结合对的蛋白质、肽和糖链等化合物、或者在维持形成结合对的特异性的情况下以含有其结构中的至少一部分的状态构成的化合物。
作为对应于靶结合部位的分子种类,可以例示与来自生物体和病毒的物质形成结合对的蛋白质、肽或糖链。作为这样的蛋白质,可以例示与来自生物体和病毒的物质结合的抗体及其片段、转铁蛋白以及表皮生长因子(EGF)。作为抗体,可以例示对作为高度表达在以癌细胞为代表的给药对象物的表面的受体或细胞表面的抗原的、EGFR、Her2、CD20、VEGFR、CD20和CD33等抗原进行识别的抗体。抗体可以为单克隆抗体,也可以为多克隆抗体。作为抗体的片段,只要具有能够特异性识别抗原的长度即可,可以例示(Fab’)2和Fab。作为肽,可以例示胰岛素、LHRH、IGF、GE11、RGD肽和它们的衍生物。作为糖类,可以例示具有葡萄糖、甘露糖、半乳糖和岩藻糖残基的糖类。具有靶结合部位的化合物也可以为其自身能够发挥出药理活性的化合物、例如抗体药物和疫苗。
作为该聚乙二醇链段与靶结合部位的结合方式,只要是通过化学键合将两者连结的基团就没有特别限定,只要是具备能够与聚乙二醇末端基团和作为靶结合部位的化学物种的键合部位分别结合的官能团的连结基团即可。优选为在末端基团上具有结合官能团的(C1~C6)亚烷基。与聚乙二醇链段的结合方式优选为利用聚氧亚乙基(CH2CH2O)的末端氧原子而成的醚键,聚乙二醇链段的α末端优选为羟基、氨基、甲酰基、羧基、醛基、巯基、马来酰亚胺基。
将嵌段共聚物(A)的聚乙二醇链与聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量的特征在于,分子量为2千道尔顿以上10千道尔顿以下。分子量优选为2千道尔顿以上8千道尔顿以下。
关于该分子量,采用将其构成部分的各构成分子量相加而得到的计算值作为分子量。即,将(1)聚乙二醇链的分子量、(2)聚氨基酸链的主链部分的分子量相加而得到的计算值作为该分子量。需要说明的是,嵌段共聚物(A)中的靶结合部位不包含在主链聚合物中,因而不考虑在分子量中。
需要说明的是,将聚乙二醇链与聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为以千道尔顿单位计的精度即可。以下举出各构成部分中的优选分析方法,但只要是在该聚氨基酸衍生物的以kDa单位计的分子量测定中具有充分精度的分析方法就没有特别限定。
上述(1)聚乙二醇链的分子量是构建聚乙二醇链段的聚乙二醇化合物的分子量测定值,采用由通过以聚乙二醇标准品为基准的GPC法测定的峰值分子量求出的分子量,作为计算值,使用将百位四舍五入而得到的值。
上述(2)聚氨基酸的主链部分的分子量是将疏水性聚合物链段中所含有的聚氨基酸链的聚合单体单元的分子量乘以其平均聚合数而得到的计算值。该聚合数可以使用由通过中和滴定对聚氨基酸的侧链羧基进行定量的方法计算出的聚合数、或由1H-NMR的积分值计算出的聚合数。优选使用中和滴定法。
本发明的嵌段共聚物(A)在水溶液中显示出自缔合性,粒径(平均粒径)优选为30nm以下。更优选为3nm以上30nm以下。
本发明的嵌段共聚物(A)的粒径(体积基准粒径)测定通过使用激光的动态光散射法对本发明的嵌段共聚物(A)的1mg/mL水溶液进行测定。例如,可以利用Malvern公司制造的粒径·ζ电位测定装置Zetasizer Nano ZS进行测定,此时的体积基准粒径是指在利用NNLS法分析的体积分布内所存在的比例最多的峰的粒径。
本发明的嵌段共聚物(A)是亲水性的聚乙二醇链段与通过生理活性物质或其他疏水性侧链而显示出疏水性的聚氨基酸衍生物链段连结而成的嵌段共聚物,因而认为,在水溶液中,多个嵌段共聚物彼此的聚氨基酸衍生物链段基于疏水性相互作用而发生缔合。结果,推测形成核-壳结构的胶束状缔合体,其以聚氨基酸衍生物链段为内核(核部),亲水性的聚乙二醇链段覆盖内核的周围而形成了外壳层(壳部),从而该缔合体作为上述纳米颗粒被观测到。
本发明的嵌段共聚物(A)优选为通式(1)所示的嵌段共聚物。
[化4]
[式中,R1表示靶结合部位的结合残基,ta表示20~140的整数,Aa表示具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C6)亚烷基,R2a表示选自由氢原子、碳原子数(C1~C6)酰基和碳原子数(C1~C6)烷氧羰基组成的组中的取代基,R3a包含1个以上选自由具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的烷氧基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的烷基氨基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的二烷基氨基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C8)烷基氨基羰基(C1~C8)烷基氨基、具有羟基和/或氨基的生理活性物质的结合残基、具有羟基和/或氨基的荧光物质的结合残基组成的组中的1种以上疏水性取代基的结合残基,其余部分为羟基,Ba表示单键或二价的结合基团,na表示1或2,x1a、x2a和za各自独立地表示0~20的整数,x1a+x2a表示1~20的整数,(x1a+x2a+za)表示3~20的整数,结合有上述R3a的各结构单元以及侧链羰基发生了分子内环化的结构单元为各自独立地无规排列的结构。]
上述R1中的靶结合部位通过藉由任意的连结基团结合到亲水性的聚乙二醇链段侧的末端而形成。作为具有该靶结合部位的化合物,与上述所示的含义相同,可以举出与来自生物体和病毒的物质形成结合对的蛋白质、肽或糖链。作为这样的蛋白质,可以例示与来自生物体和病毒的物质结合的抗体及其片段、转铁蛋白以及表皮生长因子(EGF)。作为抗体,可以例示对作为高度表达在以癌细胞为代表的给药对象物的表面的受体或细胞表面的抗原的EGFR、Her2、CD20、VEGFR和CD33等抗原进行识别的抗体。抗体可以为单克隆抗体,也可以为多克隆抗体。作为抗体的片段,只要具有能够特异性识别抗原的长度即可,可以例示(Fab’)2和Fab。作为肽,可以例示胰岛素、LHRH、IGF、GE11、RGD肽和它们的衍生物。作为糖类,可以例示具有葡萄糖、甘露糖、半乳糖和岩藻糖残基的糖类。具有靶结合部位的化合物也可以为其自身能够发挥出药理活性的化合物、例如抗体药物和疫苗。
R1可以根据治疗目标疾病中的靶组织或目的而适当选择任意的化合物。
关于通式(1)所示的嵌段共聚物(A),可以制备具有在聚乙二醇链段的α末端具有羟基、氨基、甲酰基、羧基、醛基、巯基、马来酰亚胺基的连结基团的嵌段共聚物,使其与具有靶结合部位的化合物进行缩合或加成反应,由此使R1结合。
通式(1)的ta表示聚乙二醇链段中的亚乙基氧基的聚合数。该ta为20~140的整数。即,作为该聚乙二醇链段的分子量,为0.8千道尔顿~6千道尔顿。
若该ta小于20,则嵌段共聚物(A)不具备充分的水溶性,有可能无法发挥所期望的体内动力学。另一方面,在该ta大于140的情况下,含有承担疏水性的聚氨基酸链的疏水性聚合物链段的含量相对地降低,因此无法得到所期望的自缔合性,有可能无法发挥出与之相应的体内动力学。该ta优选为22~130的整数、更优选为30~120的整数。即,作为该聚乙二醇链段的分子量,优选为1千道尔顿~5.7千道尔顿、更优选为1.3千道尔顿~5.3千道尔顿。
作为上述Aa中的具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C6)亚烷基,可以举出亚甲基、亚乙基、亚正丙基、亚正丁基等。具有或不具有的取代基可以具备羟基、卤代基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、烷氧基、芳基等。
作为该Aa,特别是更优选亚乙基、正亚丙基。
作为上述R2a中的具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C6)酰基,可以举出具有或不具有取代基的直链状、支链状或环状的碳原子数(C1~C6)酰基。作为取代基,可以具备羟基、卤代基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、烷氧基、芳基等。
作为上述R2a的该碳原子数(C1~C6)酰基,可以举出例如甲酰基、乙酰基、三氯乙酰基、三氟乙酰基、丙酰基、新戊酰基、苄基羰基、苯乙基羰基等。更优选具有或不具有取代基的直链状、支链状或环状的碳原子数(C1~C4)酰基,更优选乙酰基、三氯乙酰基、三氟乙酰基。
作为上述R2a中的具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C6)烷氧羰基,可以举出具有或不具有取代基的直链状、支链状或环状的碳原子数(C1~C6)烷氧羰基。作为取代基,可以具备羟基、卤代基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、烷氧基、芳基等。作为上述R2的该碳原子数(C1~C6)烷氧羰基,可以举出例如甲氧基羰基、乙氧基羰基、叔丁氧基羰基、苄氧基羰基、9-芴基甲氧基羰基等。
通式(1)中,na表示1或2。na为1时,构成聚氨基酸链的氨基酸为天冬氨酸。另一方面,na为2时,构成聚氨基酸链的氨基酸为谷氨酸。因此,通式(1)中的聚氨基酸链为聚天冬氨酸链、聚谷氨酸链或聚(天冬氨酸-谷氨酸)的混杂链。
通式(1)中的Ba为上述R3a所涉及的疏水性取代基的结合残基,是选自由具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的烷氧基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的烷基氨基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的二烷基氨基、具有羟基和/或氨基的生理活性物质的结合残基、荧光物质的结合残基和羟基组成的组中的1种以上的取代基与天冬氨酸单元和/或谷氨酸单元的侧链羧基的结合基团。
作为该Ba所涉及的结合基团,为单键或二价的结合基团。作为上述二价的结合基团,是与上述疏水性取代基的羟基和/或氨基形成酯键和/或酰胺键、且与上述天冬氨酸链和/或谷氨酸链的侧链羧基形成酯键、酰胺键或硫酯键的结合基团。例如为[R3a]-CO-(CH2)x-O-[CO-聚合物](x表示1~8的整数)、[R3a]-CO-(CH2)x-NH-[CO-聚合物](x表示1~8的整数)、[R3a]-CO-(CH2)x-S-[CO-聚合物](x表示1~8的整数)。作为Ba中的x,优选为1~6、进一步优选为1、2、3或5。作为最优选的Ba,为[R3a]-CO-(CH2)x-NH-[CO-聚合物](x=1、2、3或5)。
另外,也可以使用氨基酸衍生物作为该Ba所涉及的二价的结合基团。作为将氨基酸衍生物作为结合基团时的结合基团的使用方式,为下述方式:氨基酸衍生物的N末端氨基与上述侧链羧基形成酰胺键,C末端羧基与疏水性取代基的羟基和/或氨基形成酯键或酰胺键。
在使用氨基酸衍生物作为该Ba所涉及的二价的结合基团的情况下,可以使用天然型氨基酸或合成氨基酸及其侧链修饰体中的任一种。另外,可以使用L体、D体和外消旋体中的任一种。可以举出例如甘氨酸、丙氨酸、β-丙氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、鸟氨酸、半胱氨酸等。另外,作为侧链经修饰的氨基酸,可以举出天冬氨酸或谷氨酸的烷基酯、天冬氨酸或谷氨酸的芳烷基酯、天冬氨酸或谷氨酸的烷基酰胺、天冬氨酸或谷氨酸的芳烷基酰胺、Boc赖氨酸等烷氧羰基赖氨酸等。
另外,作为该二价的结合基团,也可以使用藉由亚甲基而配置羟基和羧基的乙醇酸衍生物。作为将乙醇酸衍生物作为二价的结合基团时的使用方式,为下述方式:乙醇酸衍生物的羟基与上述侧链羧基形成酯键,羧基与疏水性取代基的羟基和/或氨基形成酯键或酰胺键。
作为乙醇酸衍生物,可以举出例如乙醇酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸等。在使用多元羧酸的情况下,优选在一个羧基上结合上述疏水性取代基,另一个羧基为酯衍生物或酰胺衍生物。
上述二价的结合基团可以为单一种类的结合基团,也可以两种以上的结合基团混杂。
另外,该Ba也可以为单键。单键是指上述天冬氨酸链和/或谷氨酸链的侧链羧基与上述疏水性取代基的羟基和/或氨基不特别藉由结合基团而直接形成酯键或酰胺键的方式。
R3a中的疏水性取代基的结合残基是在上述聚(天冬氨酸和/或谷氨酸)链的侧链羧基上结合有酯型修饰基和/或酰胺型修饰基的基团。即,该羟基和/或氨基为结合性官能团,表示从其上除去氢原子后的残基。该疏水性取代基可以没有特别限定地使用。
通式(1)中的R3a表示下述取代基:包含1个以上选自由具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的烷氧基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的烷基氨基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的二烷基氨基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C8)烷基氨基羰基(C1~C8)烷基氨基、具有羟基和/或氨基的生理活性物质的结合残基、具有羟基和/或氨基的荧光物质的结合残基组成的组中的1种以上疏水性取代基的结合残基,其余部分为羟基。
该R3a是出于控制嵌段共聚物(A)的疏水性的目的而引入的疏水性取代基。即,通过在该R3a中引入疏水性基团,能够提高该嵌段共聚物(A)的聚(天冬氨酸和/或谷氨酸)链的疏水性。疏水性的程度可以通过所引入的疏水性取代基的疏水度和/或引入率来控制。因此,该R3a不需要全部为疏水性取代基,其余部分可以为羟基。另外,该R3a可以为单一种类,也可以为两种以上的取代基。
R3a中的具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的烷氧基是在上述聚(天冬氨酸和/或谷氨酸)链的侧链羧基上结合有酯型修饰基的基团。作为取代基,可以具备羟基、卤代基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、烷氧基、芳基等。
作为上述R3a中的该碳原子数(C1~C30)烷氧基,可以举出例如甲氧基、乙氧基、1-丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基、环己氧基、苄氧基、4-苯基丁氧基、正辛氧基、癸氧基、十二烷基氧基、十四烷基氧基、十六烷基氧基、十八烷基氧基、二十烷基氧基、二十二烷基氧基、二十四烷基氧基、二十六烷基氧基、二十八烷基氧基、三十烷基氧基等。
R3a中的具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的烷基氨基是在上述聚(天冬氨酸和/或谷氨酸)链的侧链羧基上结合有烷基酰胺型修饰基的基团。作为取代基,可以具备羟基、卤代基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、烷氧基、芳基等。
作为上述R3a中的该碳原子数(C1~C30)烷基氨基,可以举出例如甲基氨基、乙基氨基、丙基氨基、异丙基氨基、丁基氨基、叔丁基氨基、环己基氨基、苄基氨基、4-苯基丁基氨基、辛基氨基、癸基氨基、十二烷基氨基、十四烷基氨基、十六烷基氨基、十八烷基氨基、二十烷基氨基、二十二烷基氨基、二十四烷基氨基、二十六烷基氨基、二十八烷基氨基、三十烷基氨基等。
另外,对羧基进行了保护的氨基酸也包含在该具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)烷基氨基中。作为该对羧基进行了保护的氨基酸,可以使用例如甘氨酸甲酯、甘氨酸苄酯、β-丙氨酸甲酯、β-丙氨酸苄酯、丙氨酸甲酯、亮氨酸甲酯、苯丙氨酸甲酯等。
R3a中的具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的二烷基氨基是在上述聚(天冬氨酸和/或谷氨酸)链的侧链羧基上结合有二烷基酰胺型修饰基的基团。作为取代基,可以具备羟基、卤代基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、烷氧基、芳基等。
作为上述R3a中的该二(C1~C30)烷基氨基,可以举出例如二甲基氨基、二乙基氨基、二丙基氨基、二异丙基氨基、二丁基氨基、吡咯烷基、哌啶基、二苄基氨基、N-苄基-N-甲基氨基、二辛基氨基、二壬基氨基、二癸基氨基、二(十二烷基)氨基、二(十四烷基)氨基、二(十六烷基)氨基、二(十八烷基)氨基、二(二十烷基)氨基等。
R3a中的具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C8)烷基氨基羰基(C1~C8)烷基氨基是在上述聚(天冬氨酸和/或谷氨酸)链的侧链羧基上结合有脲型修饰基的基团。该烷基可以为相同种类,也可以为不同种类。作为取代基,可以具备羟基、卤代基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、烷氧基、芳基等。在具有取代基的情况下,优选二烷基氨基。
作为具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C8)烷基氨基羰基(C1~C8)烷基氨基,例如为甲基氨基羰基甲基氨基、乙基氨基羰基乙基氨基、异丙基氨基羰基异丙基氨基、环己基氨基羰基环己基氨基、乙基氨基羰基(3-二甲基氨基丙基)氨基、(3-二甲基氨基丙基)氨基羰基乙基氨基等。
R3a中的具有羟基和/或氨基的生理活性物质的结合残基没有特别限定,优选应用药品的有效成分或药物有效成分候选化合物,或者优选应用将它们制成衍生物或前药而得到的有效成分。若考虑高分子胶束型DDS制剂的适应疾病,可以举出恶性肿瘤疾病、炎性疾病、传染病等,优选应用这些疾病的治疗中使用的药品的有效成分或药物有效成分候选化合物,或者优选应用将它们制成衍生物或前药而得到的有效成分。以下举出可应用于本发明的生理活性物质的例子,但不限定于这些。
作为用于恶性肿瘤疾病的生理活性物质,可以举出:7-乙基-10-羟基喜树碱、伊立替康、拓扑替康、9-氨基喜树碱等喜树碱衍生物;紫杉醇、多西他赛、卡巴他赛等紫杉烷衍生物;ganetespib、luminespib等具有HSP90抑制活性的间苯二酚衍生物;多柔比星、表柔比星、氨柔比星、道诺霉素、伊达比星、吡柔比星等蒽环类衍生物;西罗莫司、依维莫司、替西罗莫司等雷帕霉素衍生物;吉西他滨、阿糖胞苷、依诺他滨、阿糖胞苷十八烷基磷酸盐、乙炔基胞苷、氮杂胞苷、地西他滨等胞苷系代谢拮抗剂;甲氨蝶呤、培美曲塞、左亚叶酸盐、亚叶酸盐等叶酸代谢拮抗剂;氟达拉滨、奈拉滨、喷司他丁、克拉屈滨等嘌呤系代谢拮抗剂;去氧氟尿苷、卡培他滨、替加氟、氟尿嘧啶、卡莫氟等氟化嘧啶系代谢拮抗剂;顺铂、卡铂、奥沙利铂、奈达铂等含铂化合物;丝裂霉素C等丝裂霉素衍生物;博来霉素、Libromycin等博来霉素衍生物;长春新碱、长春碱、长春地辛、长春瑞滨等长春花生物碱衍生物;依托泊苷、替尼泊苷等鬼臼毒素衍生物;艾日布林等软海绵素衍生物;蝴蝶霉素、UCN-01等星形孢菌素衍生物;来那度胺、泊马度胺等沙利度胺衍生物;维甲酸、他米巴罗汀等维生素A衍生物;硼替佐米、卡非佐米、伊沙佐米等蛋白酶体抑制剂;康普瑞汀A4等康普瑞汀衍生物;比尼替尼(binimetinib)、考比替尼、曲美替尼等MEK抑制剂;dinaciclib、夫拉平度、帕博西尼等CDK抑制剂;达拉非尼、索拉非尼、维罗非尼等Raf激酶抑制剂;伏立诺他、贝利司他、帕比司他、罗米地辛等HDAC抑制剂;细胞松弛素、拉春库林、鬼笔环肽等肌动蛋白聚合抑制剂;维利帕尼、鲁卡帕尼、奥拉帕尼等PARP抑制剂;克唑替尼、伊马替尼、吉非替尼、厄洛替尼、阿法替尼、达沙替尼、博舒替尼、凡德他尼、舒尼替尼、阿西替尼、帕唑帕尼、乐伐替尼、拉帕替尼、尼达尼布、尼罗替尼、色瑞替尼、艾乐替尼、鲁索利替尼、克唑替尼、依鲁替尼等酪氨酸激酶抑制剂;苯达莫司汀、环磷酰胺、异环磷酰胺、白消安、美法仑等氮芥系烷基化剂;尼莫司汀、雷莫司汀、洛莫司汀等亚硝基脲系烷基化剂;达卡巴嗪、替莫唑胺、丙卡巴肼、噻替哌等烷基化剂;阿那曲唑、依西美坦、来曲唑、法倔唑等芳香化酶抑制剂;羟基氟他胺、氟他胺、比卡鲁胺、恩杂鲁胺等抗雄激素剂;阿比特龙等CYP17(裂解酶)抑制剂;他莫昔芬、托瑞米芬等抗雌激素剂;雌莫司汀、黄体酮、米托坦、甲羟孕酮等激素剂。
作为用于炎性疾病的生理活性物质,可以举出:他克莫司等他克莫司衍生物;地塞米松、泼尼松龙等类固醇衍生物;西罗莫司、依维莫司、替西罗莫司等雷帕霉素衍生物;环孢菌素、芬戈莫德、硫唑嘌呤、咪唑立宾、霉酚酸酯、胍立莫司等免疫抑制剂;二氟尼柳、噻拉米特等NSAIDs等。
作为用于传染病的生理活性物质,可以举出:两性霉素B、制霉菌素等多烯系抗生素;氟康唑、伏立康唑等唑系衍生物;米卡芬净等棘白菌素系衍生物;氟胞嘧啶等嘧啶衍生物等抗真菌剂;阿昔洛韦、伐昔洛韦、更昔洛韦等抗病毒剂;扎那米韦、奥司他韦、拉尼娜米韦等抗病毒剂等。
R3a也可以为具有羟基和/或氨基的荧光物质的结合残基。因此,在该R3a为荧光物质的结合残基的情况下,是指从上述羟基和/或氨基中除去氢原子后的荧光物质的结合残基。需要说明的是,应用荧光物质作为R3a的目的不是为了特别地影响本发明的效果,而是为了用作确认组织迁移性或排泄性的指标。
作为该荧光物质,优选具有氨基的荧光物质,可以举出例如2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮、BODIPY(注册商标)TR尸胺、BODIPY(注册商标)FL乙二胺、Alexa Fluor(注册商标)594尸胺、Texas Red(注册商标)尸胺、ATTO594胺等。因此,该R3a的荧光物质的结合残基包含它们的酰胺键残基。
通式(1)中的R3a也可以为羟基。即,聚(天冬氨酸和/或谷氨酸)链的侧链羧酸为游离羧酸。这种情况下,侧链羧酸可以是游离酸的形式,另外也可以是作为药品所允许的任意的羧酸盐的形式。作为上述羧酸盐,可以举出锂盐、钠盐、钾盐、镁盐、钙盐、铵盐等,包含在本发明中。
通式(1)中,x1a、x2a和za分别表示嵌段共聚物(A)的聚(天冬氨酸和/或谷氨酸)链中的天冬氨酸衍生物单元和/或谷氨酸衍生物单元的结构单元的含量,分别为0~20的整数。另外,(x1a+x2a+za)表示该聚(天冬氨酸和/或谷氨酸)链的聚合数,为3~20的整数。即,表示聚(天冬氨酸和/或谷氨酸)链是以平均聚合数计为3~20的聚合物。若该(x1a+x2a+za)小于3,则所得到的嵌段共聚物(A)有可能不具备自缔合性。另一方面,若聚合数大于20,则所得到的嵌段共聚物(A)的主链的分子量有可能超过10千道尔顿,有可能无法发挥出所期望的药代动力学。即,若聚(天冬氨酸和/或谷氨酸)链的聚合数(x1a+x2a+za)不在3~20的范围,则无法发挥所期望的药代动力学特性,有可能无法得到药理作用效果的增强作用和副作用的降低效果。聚氨基酸衍生物的聚合数优选考虑嵌段共聚物的分子量而适当设定。该(x1a+x2a+za)优选为5~20的整数。
该聚氨基酸衍生物的聚合数(x1a+x2a+za)可以通过利用1H-NMR的测定、或在结合R3a前对聚乙二醇-聚(天冬氨酸和/或谷氨酸)嵌段共聚物进行中和滴定来求出。
通式(1)中,(x1a+x2a)表示结合有R3a所涉及的疏水性取代基的天冬氨酸单元和/或谷氨酸单元的总数。该结合有疏水性取代基的单元是必要的构成,该(x1a+x2a)为1~20的整数。优选该(x1a+x2a)为2~20的整数、更优选为3~15的整数。相对于作为聚(天冬氨酸和/或谷氨酸)链的聚合数的上述(x1a+x2a+za),(x1a+x2a)的比例为4~100%。优选为10~90%、更优选为20~80%。
结合有该(x1a+x2a)的疏水性取代基的天冬氨酸单元和/或谷氨酸单元的含有数由疏水性取代基的结合量和聚(天冬氨酸和/或谷氨酸)链的聚合数算出。该疏水性取代基的结合量可以通过使该疏水性取代基从结合有该疏水性取代基的嵌段共聚物上断裂、并对游离的疏水性取代基进行定量分析的方法求出。另外,也可以使用由制造结合有该疏水性取代基的嵌段共聚物时的疏水性取代基的反应率进行计算的方法。
在本发明所涉及的通式(1)所示的结合有疏水性取代基的嵌段共聚物中,上述聚(天冬氨酸和/或谷氨酸)链是在侧链羧基上具备R3a的天冬氨酸单元和/或谷氨酸单元、以及侧链羧基发生了分子内环化的结构的天冬氨酸单元和/或谷氨酸单元混杂而成的聚合物链段。各结构单元存在1单元以上,其排列未特别进行控制,是不规则排列的、无规排列的链段结构。
除去靶结合部位后的通式(1)所示的结合有疏水性取代基的嵌段共聚物优选上述R3a所示的疏水性取代基的质量含量为5质量%以上60质量%以下。在该疏水性取代基含量低于5质量%的情况下、疏水性取代基的含量多于60质量%的情况下,该结合有疏水性取代基的嵌段共聚物的亲水性-疏水性的平衡均大幅变化,不具备适当的自缔合性,有可能无法发挥出所期望的药代动力学。该疏水性取代基的质量含量优选为5质量%以上50质量%以下、进一步优选为8质量%以上40质量%以下。
将通式(1)所示的靶结合部位R1和疏水性取代基R3a、以及结合基团Ba除去后的嵌段共聚物中的聚乙二醇链与聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量的特征在于,为2千道尔顿以上10千道尔顿以下。关于该分子量,采用将其构成部分的各构成分子量相加而得到的计算值作为分子量。即,将(1)聚乙二醇链的分子量、(2)聚氨基酸链的主链部分的分子量相加而得到的计算值作为该分子量。
需要说明的是,将聚乙二醇链与聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为以千道尔顿单位计的精度即可。以下举出各构成部分中的优选分析方法,但只要是在该聚氨基酸衍生物的以kDa单位计的分子量测定中具有充分精度的分析方法就没有特别限定。
上述(1)聚乙二醇链的分子量是构建聚乙二醇链段的聚乙二醇化合物的分子量测定值,采用由通过以聚乙二醇标准品为基准的GPC法测定的峰值分子量求出的分子量,作为计算值,使用将百位四舍五入而得到的值。
上述(2)聚氨基酸的主链部分的分子量是将疏水性聚合物链段中所含有的聚氨基酸链的聚合单体单元的分子量乘以其平均聚合数而得到的计算值。该聚合数可以使用由通过中和滴定对聚氨基酸的侧链羧基进行定量的方法计算出的聚合数、或由1H-NMR的积分值计算出的聚合数。优选使用中和滴定法。
本发明的通式(1)所示的嵌段共聚物(A)中,将靶结合部位R1和疏水性取代基R3a、以及结合基团Ba除去后的嵌段共聚物中的聚乙二醇链与聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为2千道尔顿以上10千道尔顿以下。上述分子量小于2千道尔顿的情况下,通式(1)所示的嵌段共聚物不具有充分的纳米颗粒形成能力,无法得到向靶组织的充分的迁移性、渗透性、滞留性。因此,在内含生理活性物质的情况下,无法有效地发挥出药理作用效果。另一方面,上述分子量大于10千道尔顿的情况下,该嵌段共聚物的肾排泄性受到抑制,与之相伴体内滞留性提高。因此,可能发生生理活性物质对疾病靶组织以外的正常组织的致敏,因此可能表现出正常组织的损伤。例如,在使用细胞毒性的生理活性物质的情况下,考虑有伴随脊髓损伤的血液毒性的持久化。因此,上述分子量需要控制为10千道尔顿以下。该嵌段共聚物的分子量优选为2千道尔顿以上8千道尔顿以下、进一步优选为2千道尔顿以上7千道尔顿以下。
本发明的通式(1)所示的嵌段共聚物(A)在水溶液中显示出自缔合性,粒径(平均粒径)优选为30nm以下。更优选为3nm以上30nm以下。
本发明的通式(1)所示的嵌段共聚物(A)的粒径(体积基准粒径)测定通过使用激光的动态光散射法对本发明的通式(1)所示的嵌段共聚物(A)的1mg/mL水溶液进行测定。例如,可以利用Malvern公司制造的粒径·ζ电位测定装置Zetasizer Nano ZS进行测定,此时的体积基准粒径是指在利用NNLS法分析的体积分布内所存在的比例最多的峰的粒径。
[嵌段共聚物(B)]
接着,对含有聚乙二醇链的亲水性聚合物链段与含有在侧链中具有疏水性取代基的聚氨基酸链的疏水性聚合物链段连结、将该聚乙二醇链与该聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为2千道尔顿以上10千道尔顿以下、疏水性取代基的质量含量为5质量%以上50质量%以下的嵌段共聚物(B)进行说明。
需要说明的是,嵌段共聚物(B)在下述方面与上述嵌段共聚物(A)相同:将含有聚乙二醇链的亲水性聚合物链段部分与含有在侧链中具有疏水性取代基的聚氨基酸链的疏水性聚合物链段藉由适当的结合基团连结而成的AB嵌段共聚物作为载体聚合物的主链结构。另一方面,在下述方面与上述嵌段共聚物(A)不同:在作为亲水性聚合物链段的聚乙二醇链的一个末端部位不具有靶结合部位;以及不包含具有羟基和/或氨基的生理活性物质作为疏水性聚合物链段中的疏水性取代基。因此,以下以不同点为中心进行说明。
嵌段共聚物(B)中的聚乙二醇链的非聚氨基酸链结合侧的末端基团没有特别限定,可以举出氢原子、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C6)的直链状、支链状或环状的烷基、具有或不具有取代基的碳原子数(C2~C6)的炔基、具有或不具有取代基的碳原子数(C7~C20)芳烷基等。作为该烷基、炔基、芳烷基中的取代基,可以举出羟基、氨基、甲酰基、羧基等。
在嵌段共聚物(B)中的聚乙二醇链的非聚氨基酸链结合侧的末端基团中,具有或不具有取代基的直链状烷基可以举出例如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基等。作为具有或不具有取代基的支链状烷基,可以举出例如异丙基、异丁基、叔丁基、异戊基、2-甲基丁基、新戊基、1-乙基丙基、4-甲基戊基、3-甲基戊基、2-甲基戊基、1-甲基戊基、3,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、2-乙基丁基等。作为具有或不具有取代基的环状烷基,可以举出例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基等。
在嵌段共聚物(B)中的聚乙二醇链的非聚氨基酸链结合侧的末端基团中,直链状烷基可以具有的取代基可以举出巯基、羟基、卤代基、硝基、氰基、烷硫基、碳环芳基或杂环芳基、芳硫基、烷基亚磺酰基、芳基亚磺酰基、烷基磺酰基、氨磺酰基、烷氧基、芳氧基、酰氧基、烷氧羰基氧基、氨基甲酰基氧基、取代或无取代氨基、酰氨基、烷氧羰基氨基、脲基、磺酰基氨基、氨磺酰基氨基、甲酰基、酰基、羧基、烷氧羰基、氨基甲酰基或甲硅烷基等。
在嵌段共聚物(B)中的聚乙二醇链的非聚氨基酸链结合侧的末端基团中,具有或不具有取代基的碳原子数(C2~C6)炔基可以举出例如2-丙炔基、3-丁炔基、4-庚炔基、5-己炔基等。
在嵌段共聚物(B)中的聚乙二醇链的非聚氨基酸链结合侧的末端基团中,具有或不具有取代基的碳原子数(C7~C20)芳烷基是指任意一处的氢原子被芳基所取代的直链或支链烷基。可以举出例如苄基、2-苯基乙基、4-苯基丁基、3-苯基丁基、5-苯基戊基、6-苯基己基、8-苯基辛基等。优选为苄基、4-苯基丁基、8-苯基辛基。
作为嵌段共聚物(B)的疏水性聚合物链段中的疏水性取代基,优选为例如选自由具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)烷氧基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)烷基氨基、具有或不具有取代基的二(C1~C30)烷基氨基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C8)烷基氨基羰基(C1~C8)烷基氨基组成的组中的1种以上的取代基。这些疏水性取代基以嵌段共聚物(B)中的含量计优选为5质量%以上60质量%以下。疏水性取代基的含量低于5质量%的情况下,该嵌段共聚物(B)的疏水性聚合物链段的疏水性弱,有可能无法得到基于疏水性相互作用的充分的缔合性。另一方面,疏水性取代基的含量超过60质量%的情况下,虽然充分具备缔合性,但在疾病组织中的渗透性、分布特性、向体外的排泄性方面可能无法发挥出令人满意的药代动力学特性。作为该疏水性取代基在嵌段共聚物(B)中的含量,更优选为5质量%以上50质量%以下。
需要说明的是,作为疏水性取代基所举出的、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)烷氧基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)烷基氨基、具有或不具有取代基的二(C1~C30)烷基氨基、或者具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C8)烷基氨基羰基(C1~C8)烷基氨基与上述嵌段共聚物(A)中的含义相同。需要说明的是,嵌段共聚物(B)是不包含生理活性物质作为疏水性取代基的方式。
嵌段共聚物(B)的特征在于,将聚乙二醇链与聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为2千道尔顿以上10千道尔顿以下。分子量优选为2千道尔顿以上8千道尔顿以下。
关于该分子量,采用将其构成部分的各构成分子量相加而得到的计算值作为分子量。即,将(1)聚乙二醇链的分子量、(2)聚氨基酸链的主链部分的分子量相加而得到的计算值作为该分子量。需要说明的是,嵌段共聚物(B)中的疏水性取代基不包含在主链聚合物中,因而不考虑在分子量中。
需要说明的是,将聚乙二醇链与聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为以千道尔顿单位计的精度即可。以下举出各构成部分中的优选分析方法,但只要是在该聚氨基酸衍生物的以kDa单位计的分子量测定中具有充分精度的分析方法就没有特别限定。
上述(1)聚乙二醇链的分子量是构建聚乙二醇链段的聚乙二醇化合物的分子量测定值,采用由通过以聚乙二醇标准品为基准的GPC法测定的峰值分子量求出的分子量,作为计算值,使用将百位四舍五入而得到的值。
上述(2)聚氨基酸的主链部分的分子量是将疏水性聚合物链段中所含有的聚氨基酸链的聚合单体单元的分子量乘以其平均聚合数而得到的计算值。该聚合数可以使用由通过中和滴定对聚氨基酸的侧链羧基进行定量的方法计算出的聚合数、或由1H-NMR的积分值计算出的聚合数。优选使用中和滴定法。
本发明的嵌段共聚物(B)在水溶液中显示出自缔合性。
本发明的纳米颗粒的粒径(平均粒径)优选为30nm以下。更优选为3nm以上30nm以下、特别优选为3nm以上且小于20nm。
本发明中纳米颗粒的粒径(平均粒径)的测定例如通过感应衍射光栅法进行测定。感应衍射光栅法为下述方法:(1)对本发明的嵌段共聚物(B)的2~5mg/mL水溶液照射激光,通过介电电泳形成衍射光栅;(2)停止进行介电电泳的外力,测量因扩散所致的衍射光栅的消光速率;(3)将消光速率应用于斯托克斯-爱因斯坦的关系式,求出粒径。例如可以利用株式会社岛津制作所制造的单纳米粒径测定装置IG-1000进行测定。
本发明的嵌段共聚物(B)是亲水性的聚乙二醇链段与通过疏水性侧链而显示出疏水性的聚氨基酸衍生物链段连结而成的嵌段共聚物,因而认为,在水溶液中,多个嵌段共聚物彼此的聚氨基酸衍生物链段基于疏水性相互作用而发生缔合。结果,推测形成核-壳结构的胶束状缔合体,其以聚氨基酸衍生物链段为内核(核部),亲水性的聚乙二醇链段覆盖内核的周围而形成了外壳层(壳部),从而该缔合体作为上述纳米颗粒被观测到。
含有聚乙二醇链的亲水性聚合物链段与含有在侧链中具有疏水性取代基的聚氨基酸链的疏水性聚合物链段连结、将该聚乙二醇链与该聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为2千道尔顿以上10千道尔顿以下、疏水性取代基的质量含量为5质量%以上50质量%以下的嵌段共聚物(B)优选为通式(2)所示的嵌段共聚物。
[化5]
[式中,R5表示氢原子或者具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C6)烷基,tb表示20~140的整数,Ab表示具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C6)亚烷基,R2b表示选自由氢原子、碳原子数(C1~C6)酰基和碳原子数(C1~C6)烷氧羰基组成的组中的取代基,R3b包含1个以上选自由具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的烷氧基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的烷基氨基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的二烷基氨基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C8)烷基氨基羰基(C1~C8)烷基氨基、具有羟基和/或氨基的荧光物质的结合残基组成的组中的1种以上疏水性取代基的结合残基,其余部分为羟基,Bb表示单键或二价的结合基团,nb表示1或2,x1b、x2b和zb各自独立地表示0~20的整数,x1b+x2b表示1~20的整数,(x1b+x2b+zb)表示3~20的整数,结合有上述R3b的各结构单元以及侧链羰基发生了分子内环化的结构单元为各自独立地无规排列的结构。]
上述R5中的具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C6)烷基可以举出具有或不具有取代基的直链状、支链状或环状的碳原子数(C1~C6)烷基等。可以举出例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、环戊基、正己基、环己基等。
上述具有或不具有的取代基可以举出卤代基、硝基、氰基、羟基、巯基、碳环芳基或杂环芳基、烷硫基、芳硫基、烷基亚磺酰基、芳基亚磺酰基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、氨磺酰基、烷氧基、芳氧基、酰氧基、烷氧羰基氧基、氨基甲酰基氧基、取代或无取代氨基、酰氨基、烷氧羰基氨基、脲基、磺酰基氨基、氨磺酰基氨基、甲酰基、酰基、羧基、烷氧羰基、氨基甲酰基或甲硅烷基等。芳香环上的取代位置可以为邻位、间位或对位。
作为该R1,可以举出例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、苄基、2,2-二甲氧基乙基、2,2-二乙氧基乙基、2-甲酰基乙基。特别是更优选甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等。
关于通式(2)的tb、Ab、R2b、nb、Bb、x1b、x2b、zb,与上述通式(1)的ta、Aa、R2a、na、Ba、x1a、x2a、za相同。关于通式(2)的R3b,与从通式(1)中的R3a上除去具有羟基和/或氨基的生理活性物质的结合残基后的基团相同。
在本发明所涉及的通式(2)所示的结合有疏水性取代基的嵌段共聚物(B)中,上述聚(天冬氨酸和/或谷氨酸)链是在侧链羧基上具备R3b的天冬氨酸单元和/或谷氨酸单元、以及侧链羧基发生了分子内环化的结构的天冬氨酸单元和/或谷氨酸单元混杂而成的聚合物链段。各结构单元存在1单元以上,其排列未特别进行控制,是不规则排列的、无规排列的链段结构。
通式(2)所示的结合有疏水性取代基的嵌段共聚物优选上述R3b所示的疏水性取代基的质量含量为5质量%以上60质量%以下。在该疏水性取代基含量低于5质量%的情况下、疏水性取代基的含量多于60质量%的情况下,该结合有疏水性取代基的嵌段共聚物的亲水性-疏水性的平衡均大幅变化,不具备适当的自缔合性,有可能无法发挥出所期望的药代动力学。该疏水性取代基的质量含量优选为5质量%以上50质量%以下、进一步优选为8质量%以上40质量%以下。
将通式(2)所示的嵌段共聚物(B)中的聚乙二醇链与聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量的特征在于,为2千道尔顿以上10千道尔顿以下。该分子量不包含作为疏水性取代基的R3b和作为结合基团的Bb,采用将其构成部分的各构成分子量相加而得到的计算值作为分子量。即,将(1)聚乙二醇链的分子量、(2)聚氨基酸链的主链部分的分子量相加而得到的计算值作为该分子量。
需要说明的是,将聚乙二醇链与聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为以千道尔顿单位计的精度即可。以下举出各构成部分中的优选分析方法,但只要是在该聚氨基酸衍生物的以kDa单位计的分子量测定中具有充分精度的分析方法就没有特别限定。
上述(1)聚乙二醇链的分子量是构建聚乙二醇链段的聚乙二醇化合物的分子量测定值,采用由通过以聚乙二醇标准品为基准的GPC法测定的峰值分子量求出的分子量,作为计算值,使用将百位四舍五入而得到的值。
上述(2)聚氨基酸的主链部分的分子量是将疏水性聚合物链段中所含有的聚氨基酸链的聚合单体单元的分子量乘以其平均聚合数而得到的计算值。该聚合数可以使用由通过中和滴定对聚氨基酸的侧链羧基进行定量的方法计算出的聚合数、或由1H-NMR的积分值计算出的聚合数。优选使用中和滴定法。
将本发明的通式(2)所示的嵌段共聚物中的聚乙二醇链与聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为2千道尔顿以上10千道尔顿以下。上述分子量小于2千道尔顿的情况下,含有通式(2)所示的嵌段共聚物(B)的高分子胶束型DDS制剂不具有充分的纳米颗粒形成能力,无法得到向靶组织的充分的迁移性、渗透性、滞留性。因此,在内含生理活性物质的情况下,无法有效地发挥出药理作用效果。另一方面,上述分子量大于10千道尔顿的情况下,肾排泄性受到抑制,与之相伴体内滞留性提高。因此,可能发生生理活性物质对疾病靶组织以外的正常组织的致敏,因此可能表现出正常组织的损伤。例如,在使用细胞毒性的生理活性物质的情况下,考虑有伴随脊髓损伤的血液毒性的持久化。因此,上述分子量需要控制为10千道尔顿以下。该嵌段共聚物的分子量优选为2千道尔顿以上8千道尔顿以下、进一步优选为2千道尔顿以上7千道尔顿以下。
本发明的通式(2)所示的嵌段共聚物(B)在水溶液中显示出自缔合性。
本发明的纳米颗粒的粒径(平均粒径)优选为30nm以下。更优选为3nm以上30nm以下、特别优选为3nm以上且小于20nm。
本发明中纳米颗粒的粒径(平均粒径)的测定例如通过感应衍射光栅法进行测定。感应衍射光栅法是指下述方法:(1)对本发明的通式(2)所示的嵌段共聚物(B)的2~5mg/mL水溶液照射激光,通过介电电泳形成衍射光栅;(2)停止进行介电电泳的外力,测量因扩散所致的衍射光栅的消光速率;(3)将消光速率应用于斯托克斯-爱因斯坦的关系式,求出粒径。例如可以利用株式会社岛津制作所制造的单纳米粒径测定装置IG-1000进行测定。
[嵌段共聚物(C)]
接着,对含有聚乙二醇链的亲水性聚合物链段与含有在侧链羧基上结合有具有羟基和/或氨基的生理活性物质的聚氨基酸链的疏水性聚合物链段连结而成的、将该聚乙二醇链与该聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为2千道尔顿以上10千道尔顿以下、具有羟基和/或氨基的生理活性物质的质量含量为5质量%以上50质量%以下的嵌段共聚物(C)进行说明。
需要说明的是,嵌段共聚物(C)在下述方面与上述嵌段共聚物(B)相同:将含有聚乙二醇链的亲水性聚合物链段部分与含有在侧链中具有疏水性取代基的聚氨基酸链的疏水性聚合物链段藉由适当的结合基团连结而成的AB嵌段共聚物作为载体聚合物的主链结构。另一方面,在下述方面与上述嵌段共聚物(B)不同:包含疏水性聚合物链段为具有侧链羧基的聚氨基酸链、在该侧链羧基上以酯键和/或酰胺键结合有具有羟基和/或氨基的生理活性物质的方式为必要构成。即,嵌段共聚物(C)作为在给药至生物体后解离并释放出所结合的生理活性物质的高分子前药发挥功能。以下以不同点为中心进行说明。
嵌段共聚物(C)的疏水性聚合物链段是具有侧链羧基的聚氨基酸链,是在该侧链羧基上通过酯键和/或酰胺键结合有具有羟基和/或氨基的生理活性物质的方式。
疏水性聚合物链段中的聚氨基酸链优选为含有能够可控地引入生理活性物质的、作为具有羧酸侧链的氨基酸的天冬氨酸和/或谷氨酸的聚氨基酸链。更优选为仅由天冬氨酸构建的聚天冬氨酸链、仅由谷氨酸构建的聚谷氨酸链、或者天冬氨酸和谷氨酸无规混杂而构成的聚(天冬氨酸-谷氨酸)链。这些具有侧链羧基的聚氨基酸链可以为α-酰胺键型聚合物,可以为与侧链羧基的酰胺键型聚合物,可以为β(或γ)-酰胺键型聚合物,也可以为其混合物。另外,聚氨基酸链可以为直链状聚氨基酸,也可以为藉由侧链而成的支链型结构。
嵌段共聚物(C)所具备的、具有羟基和/或氨基的生理活性物质没有特别限定,优选应用药品的有效成分或药物有效成分候选化合物,或者优选应用将它们制成衍生物或前药而得到的有效成分。若考虑高分子胶束型DDS制剂的适应疾病,可以举出恶性肿瘤疾病、炎性疾病、传染病等,优选应用这些疾病的治疗中使用的药品的有效成分或药物有效成分候选化合物,或者优选应用将它们制成衍生物或前药而得到的有效成分。以下举出可应用于本发明的生理活性物质的例子,但不限定于这些。
作为用于恶性肿瘤疾病的生理活性物质,可以举出:7-乙基-10-羟基喜树碱、伊立替康、拓扑替康、9-氨基喜树碱等喜树碱衍生物;紫杉醇、多西他赛、卡巴他赛等紫杉烷衍生物;ganetespib、luminespib等具有HSP90抑制活性的间苯二酚衍生物;多柔比星、表柔比星、氨柔比星、道诺霉素、伊达比星、吡柔比星等蒽环类衍生物;西罗莫司、依维莫司、替西罗莫司等雷帕霉素衍生物;吉西他滨、阿糖胞苷、依诺他滨、阿糖胞苷十八烷基磷酸盐、乙炔基胞苷、氮杂胞苷、地西他滨等胞苷系代谢拮抗剂;甲氨蝶呤、培美曲塞、左亚叶酸盐、亚叶酸盐等叶酸代谢拮抗剂;氟达拉滨、奈拉滨、喷司他丁、克拉屈滨等嘌呤系代谢拮抗剂;去氧氟尿苷、卡培他滨、替加氟、氟尿嘧啶、卡莫氟等氟化嘧啶系代谢拮抗剂;顺铂、卡铂、奥沙利铂、奈达铂等含铂化合物;丝裂霉素C等丝裂霉素衍生物;博来霉素、Libromycin等博来霉素衍生物;长春新碱、长春碱、长春地辛、长春瑞滨等长春花生物碱衍生物;依托泊苷、替尼泊苷等鬼臼毒素衍生物;艾日布林等软海绵素衍生物;蝴蝶霉素、UCN-01等星形孢菌素衍生物;来那度胺、泊马度胺等沙利度胺衍生物;维甲酸、他米巴罗汀等维生素A衍生物;硼替佐米、卡非佐米、伊沙佐米等蛋白酶体抑制剂;康普瑞汀A4等康普瑞汀衍生物;比尼替尼(binimetinib)、考比替尼、曲美替尼等MEK抑制剂;dinaciclib、夫拉平度、帕博西尼等CDK抑制剂;达拉非尼、索拉非尼、维罗非尼等Raf激酶抑制剂;伏立诺他、贝利司他、帕比司他、罗米地辛等HDAC抑制剂;细胞松弛素、拉春库林、鬼笔环肽等肌动蛋白聚合抑制剂;维利帕尼、鲁卡帕尼、奥拉帕尼等PARP抑制剂;克唑替尼、伊马替尼、吉非替尼、厄洛替尼、阿法替尼、达沙替尼、博舒替尼、凡德他尼、舒尼替尼、阿西替尼、帕唑帕尼、乐伐替尼、拉帕替尼、尼达尼布、尼罗替尼、色瑞替尼、艾乐替尼、鲁索利替尼、克唑替尼、依鲁替尼等酪氨酸激酶抑制剂;苯达莫司汀、环磷酰胺、异环磷酰胺、白消安、美法仑等氮芥系烷基化剂;尼莫司汀、雷莫司汀、洛莫司汀等亚硝基脲系烷基化剂;达卡巴嗪、替莫唑胺、丙卡巴肼、噻替哌等烷基化剂;阿那曲唑、依西美坦、来曲唑、法倔唑等芳香化酶抑制剂;羟基氟他胺、氟他胺、比卡鲁胺、恩杂鲁胺等抗雄激素剂;阿比特龙等CYP17(裂解酶)抑制剂;他莫昔芬、托瑞米芬等抗雌激素剂;雌莫司汀、黄体酮、米托坦、甲羟孕酮等激素剂。
作为用于炎性疾病的生理活性物质,可以举出:他克莫司等他克莫司衍生物;地塞米松、泼尼松龙等类固醇衍生物;西罗莫司、依维莫司、替西罗莫司等雷帕霉素衍生物;环孢菌素、芬戈莫德、硫唑嘌呤、咪唑立宾、霉酚酸酯、胍立莫司等免疫抑制剂;二氟尼柳、噻拉米特等NSAIDs等。
作为用于传染病的生理活性物质,可以举出:两性霉素B、制霉菌素等多烯系抗生素;氟康唑、伏立康唑等唑系衍生物;米卡芬净等棘白菌素系衍生物;氟胞嘧啶等嘧啶衍生物等抗真菌剂;阿昔洛韦、伐昔洛韦、更昔洛韦等抗病毒剂;扎那米韦、奥司他韦、拉尼娜米韦等抗病毒剂等。
上述具有羟基和/或氨基的生理活性物质以嵌段共聚物(C)中的含量计优选为5质量%以上60质量%以下。该生理活性物质的含量低于5质量%的情况下,该嵌段共聚物(C)的疏水性聚合物链段的疏水性弱,有可能无法得到基于疏水性相互作用的充分的缔合性。另外,为了得到生理活性物质的所期望的给药量,要较多地给药作为DDS载体的嵌段共聚物,是不优选的。另一方面,疏水性取代基的含量超过60质量%的情况下,虽然充分具备缔合性,但在疾病组织中的渗透性、分布特性、向体外的排泄性方面可能无法发挥出令人满意的药代动力学特性。作为该疏水性取代基在嵌段共聚物(C)中的含量,优选为5质量%以上50质量%以下。
嵌段共聚物(C)可以出于调整缔合体形成性的目的而在侧链羧基上引入有任选的疏水性取代基。作为该疏水性取代基,优选为例如选自由具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)烷氧基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)烷基氨基、具有或不具有取代基的二(C1~C30)烷基氨基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C8)烷基氨基羰基(C1~C8)烷基氨基组成的组中的1种以上的取代基。
需要说明的是,作为疏水性取代基所举出的、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)烷氧基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)烷基氨基、具有或不具有取代基的二(C1~C30)烷基氨基、或者具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C8)烷基氨基羰基(C1~C8)烷基氨基与上述嵌段共聚物(A)和(B)中的含义相同。需要说明的是,嵌段共聚物(B)为不包含生理活性物质作为疏水性取代基的方式。
嵌段共聚物(C)的特征在于,将聚乙二醇链与聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为2千道尔顿以上10千道尔顿以下。分子量优选为2千道尔顿以上8千道尔顿以下。
关于该分子量,采用将其构成部分的各构成分子量相加而得到的计算值作为分子量。即,将(1)聚乙二醇链的分子量、(2)聚氨基酸链的主链部分的分子量相加而得到的计算值作为该分子量。需要说明的是,嵌段共聚物(C)中的生理活性物质不包含在主链聚合物中,因而不考虑在分子量中。
需要说明的是,将聚乙二醇链与聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为以千道尔顿单位计的精度即可。以下举出各构成部分中的优选分析方法,但只要是在该聚氨基酸衍生物的以kDa单位计的分子量测定中具有充分精度的分析方法就没有特别限定。
上述(1)聚乙二醇链的分子量是构建聚乙二醇链段的聚乙二醇化合物的分子量测定值,采用由通过以聚乙二醇标准品为基准的GPC法测定的峰值分子量求出的分子量,作为计算值,使用将百位四舍五入而得到的值。
上述(2)聚氨基酸的主链部分的分子量是将疏水性聚合物链段中所含有的聚氨基酸链的聚合单体单元的分子量乘以其平均聚合数而得到的计算值。该聚合数可以使用由通过中和滴定对聚氨基酸的侧链羧基进行定量的方法计算出的聚合数、或由1H-NMR的积分值计算出的聚合数。优选使用中和滴定法。
本发明的嵌段共聚物(C)在水溶液中显示出自缔合性。
本发明的纳米颗粒的粒径(平均粒径)优选为30nm以下。更优选为3nm以上30nm以下、特别优选为3nm以上且小于20nm。
本发明中纳米颗粒的粒径(平均粒径)的测定例如通过感应衍射光栅法进行测定。感应衍射光栅法是指下述方法:(1)对本发明的嵌段共聚物(C)的2~5mg/mL水溶液照射激光,通过介电电泳形成衍射光栅;(2)停止进行介电电泳的外力,测量因扩散所致的衍射光栅的消光速率;(3)将消光速率应用于斯托克斯-爱因斯坦的关系式,求出粒径。例如可以利用株式会社岛津制作所制造的单纳米粒径测定装置IG-1000进行测定。
本发明的嵌段共聚物(C)是亲水性的聚乙二醇链段与通过生理活性物质或其他疏水性侧链而显示出疏水性的聚氨基酸衍生物链段连结而成的嵌段共聚物,因而认为,在水溶液中,多个嵌段共聚物彼此的聚氨基酸衍生物链段基于疏水性相互作用而发生缔合。结果,推测形成核-壳结构的胶束状缔合体,其以聚氨基酸衍生物链段为内核(核部),亲水性的聚乙二醇链段覆盖内核的周围而形成了外壳层(壳部),从而该缔合体作为上述纳米颗粒被观测到。
嵌段共聚物(C)优选为通式(3)所示的嵌段共聚物。
[化6]
[式中,R5c表示氢原子或者具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C6)烷基,tc表示20~140的整数,Ac表示具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C6)亚烷基,R2c表示选自由氢原子、碳原子数(C1~C6)酰基和碳原子数(C1~C6)烷氧羰基组成的组中的取代基,R3c表示具有羟基和/或氨基的生理活性物质的结合残基,R4c为疏水性取代基的结合残基,表示选自由具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的烷氧基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的烷基氨基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的二烷基氨基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C8)烷基氨基羰基(C1~C8)烷基氨基、具有羟基和/或氨基的荧光物质的结合残基、以及羟基组成的组中的1种以上的取代基,Bc表示单键或二价的结合基团,nc表示1或2,x1c、x2c、y1c、y2c和zc各自独立地表示0~20的整数,(x1c+x2c)为必要构成,表示1~20的整数,(x1c+x2c+y1c+y2c+zc)表示3~20的整数,结合有上述R3c和R4c的各结构单元以及侧链羰基发生了分子内环化的结构单元为各自独立地无规排列的结构。]
关于通式(3)的R5c、tc、Ac、R2c、nc、Bc,与上述通式(2)的R5、tb、Ab、R2b、nb、Bb相同。关于通式(3)的R3c,与上述通式(1)的R3a中所举出的具有羟基和/或氨基的生理活性物质的结合残基相同。关于通式(3)的R4c,与上述通式(2)的R3b中所举出的疏水性取代基的结合残基含义相同。
通式(3)中,x1c、x2c、y1c、y2c和zc分别表示该嵌段共聚物的聚(天冬氨酸和/或谷氨酸)链中的天冬氨酸衍生物单元和/或谷氨酸衍生物单元的结构单元的含量,分别为0~20的整数。另外,(x1c+x2c+y1c+y2c+zc)表示该聚(天冬氨酸和/或谷氨酸))链的聚合数,为3~20的整数。即,表示聚(天冬氨酸和/或谷氨酸))链是以平均聚合数计为3~20的聚合物。若该(x1c+x2c+y1c+y2c+zc)小于3,则所得到的嵌段共聚物(C)有可能不具备自缔合性。另一方面,在聚合数大于20的情况下,所得到的嵌段共聚物的主链聚合物的分子量有可能超过10千道尔顿,有可能无法发挥出所期望的药代动力学。即,若聚(天冬氨酸和/或谷氨酸))链的聚合数(x1c+x2c+y1c+y2c+zc)不在3~20的范围,则有可能无法得到生理活性物质的药理作用效果的增强作用和副作用的降低效果。聚氨基酸衍生物的聚合数优选考虑该结合有生理活性物质的嵌段共聚物的分子量而适当设定。该(x1c+x2c+y1c+y2c+zc)优选为5~20的整数。
该聚氨基酸衍生物的聚合数(x1c+x2c+y1c+y2c+zc)可以通过利用1H-NMR的测定、或在结合R3c和R4c前对聚乙二醇-聚(天冬氨酸和/或谷氨酸)嵌段共聚物进行中和滴定来求出。
通式(3)中,(x1c+x2c)表示结合有R3c所涉及的生理活性物质的天冬氨酸单元和/或谷氨酸单元的总数。该结合有生理活性物质的单元是必要的构成,该(x1c+x2c)为1~20的整数。该(x1c+x2c)优选为2~20的整数、更优选为3~15的整数。相对于作为聚(天冬氨酸和/或谷氨酸)衍生物)链的聚合数的上述(x1c+x2c+y1c+y2c+zc),(x1c+x2c)的比例为4~100%。优选为10~90%、更优选为20~80%。
结合有该(x1c+x2c)的生理活性物质的天冬氨酸单元和/或谷氨酸单元的含有数由生理活性物质的结合量和聚(天冬氨酸和/或谷氨酸)链的聚合数算出。该生理活性物质的结合量可以通过使该生理活性物质从该结合有生理活性物质的嵌段共聚物上断裂、并对游离的生理活性物质进行定量分析的方法求出。另外,也可以使用由制造该结合有生理活性物质的嵌段共聚物时的生理活性物质的反应率进行计算的方法。
通式(3)中,(y1c+y2c)表示结合有R4c的天冬氨酸单元和/或谷氨酸单元的总数。另外,zc表示侧链羧基发生了分子内环化的结构的天冬氨酸单元和/或谷氨酸单元的总数。这些为任选的构成,(y1c+y2c)和zc分别为0~18的整数。优选该(y1c+y2c)和zc分别为1~15的整数。相对于作为聚(天冬氨酸和/或谷氨酸)衍生物链段的聚合数的上述(x1c+x2c+y1c+y2c+zc),(y1c+y2c+zc)的比例为0~96%、优选为4~90%。
结合有该(y1c+y2c)的R4c的天冬氨酸单元和/或谷氨酸单元的含有数由该R4c所涉及的取代基的结合量和聚(天冬氨酸和/或谷氨酸)链段的聚合数算出。该R4c所涉及的取代基的结合量可以通过使该R4c所涉及的取代基从该嵌段共聚物上断裂、并对游离的生理活性物质进行定量分析的方法求出。另外,也可以使用由制造该嵌段共聚物时的R4c所涉及的取代基的反应率进行计算的方法。另外,还可以由1H-NMR的积分值算出。
在本发明所涉及的通式(3)所示的结合有生理活性物质的嵌段共聚物(C)中,上述聚(天冬氨酸和/或谷氨酸)链是在侧链羧基上具备R3c的天冬氨酸单元和/或谷氨酸单元、在侧链羧基上具备R4c的天冬氨酸单元和/或谷氨酸单元、以及侧链羧基发生了分子内环化的结构的天冬氨酸单元和/或谷氨酸单元混杂而成的聚合物链段。各结构单元存在1单元以上,其排列未特别进行控制,是不规则排列的、无规排列的链段结构。
通式(3)所示的结合有生理活性物质的嵌段共聚物(C)优选上述R3c所示的生理活性物质的质量含量为5质量%以上60质量%以下。该生理活性物质含量低于5质量%的情况下、生理活性物质的含量多于60质量%的情况下,该结合有生理活性物质的嵌段共聚物的亲水性-疏水性的平衡均大幅变化,不具备适当的自缔合性,有可能无法发挥出所期望的药代动力学。该生理活性物质的质量含量优选为5质量%以上50质量%以下。进一步优选为8质量%以上40质量%以下。
通式(3)所示的结合有生理活性物质的嵌段共聚物中的聚乙二醇链与聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量的特征在于,为2千道尔顿以上10千道尔顿以下。关于该分子量,采用将除去生理活性物质的结合残基R3c和任选的疏水性取代基的结合残基R4c后的构成部分的各构成分子量相加而得到的计算值作为分子量。即,将(1)聚乙二醇链的分子量、(2)聚氨基酸链的主链部分的分子量相加而得到的计算值作为该分子量。
需要说明的是,该嵌段共聚物的分子量为以千道尔顿单位计的精度即可。以下举出各构成部分中的优选分析方法,但没有特别限定,只要是在该聚氨基酸衍生物的以kDa单位计的分子量测定中具有充分精度的分析方法就没有特别限定。
上述(1)聚乙二醇链的分子量是构建聚乙二醇链段的聚乙二醇化合物的分子量测定值,采用由通过以聚乙二醇标准品为基准的GPC法测定的峰值分子量求出的分子量,作为计算值,使用将百位四舍五入而得到的值。
上述(2)聚氨基酸的主链部分的分子量是将疏水性聚合物链段中所含有的聚氨基酸链的聚合单体单元的分子量乘以其平均聚合数而得到的计算值。该聚合数可以使用由通过中和滴定对聚氨基酸的侧链羧基进行定量的方法计算出的聚合数、或由1H-NMR的积分值计算出的聚合数。优选使用中和滴定法。
通式(3)所示的结合有生理活性物质的嵌段共聚物中的聚乙二醇链与聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为2千道尔顿以上10千道尔顿以下。上述分子量小于2千道尔顿的情况下,含有通式(3)所示的嵌段共聚物(C)的高分子胶束型DDS制剂不具有充分的纳米颗粒形成能力,无法得到向靶组织的充分的迁移性、渗透性、滞留性。因此,无法有效地发挥出药理作用效果。另一方面,上述分子量大于10千道尔顿的情况下,肾排泄性受到抑制,与之相伴体内滞留性提高。因此,可能发生生理活性物质对疾病靶组织以外的正常组织的致敏,因此可能表现出正常组织的损伤。例如,在使用细胞毒性的生理活性物质的情况下,考虑有伴随脊髓损伤的血液毒性的持久化。因此,上述分子量需要控制为10千道尔顿以下。该嵌段共聚物的分子量优选为2千道尔顿以上8千道尔顿以下、进一步优选为2千道尔顿以上7千道尔顿以下。
本发明的通式(3)所示的嵌段共聚物(C)在水溶液中显示出自缔合性。
本发明的纳米颗粒的粒径(平均粒径)优选为30nm以下。更优选为3nm以上30nm以下、特别优选为3nm以上且小于20nm。
本发明中纳米颗粒的粒径(平均粒径)的测定例如通过感应衍射光栅法进行测定。感应衍射光栅法是指下述方法:(1)对本发明的通式(3)所示的嵌段共聚物(C)的2~5mg/mL水溶液照射激光,通过介电电泳形成衍射光栅;(2)停止进行介电电泳的外力,测量因扩散所致的衍射光栅的消光速率;(3)将消光速率应用于斯托克斯-爱因斯坦的关系式,求出粒径。例如可以利用株式会社岛津制作所制造的单纳米粒径测定装置IG-1000进行测定。
[包含嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(B)的组合物、以及包含嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(C)的组合物]
本发明是作为在高分子胶束型DDS制剂中使用的生理活性物质的载体使用的技术,特别是涉及具备具有生物体识别功能的主动靶向功能的高分子胶束型DDS制剂。因此,将包含赋予了靶结合部位的嵌段共聚物(A)的DDS制剂作为第1发明的方式。另外,将包含具备靶结合部位的该嵌段共聚物(A)和不具有靶结合部位的上述嵌段共聚物(B)的组合物作为第2发明的方式。另外,将包含具备靶结合部位的该嵌段共聚物(A)和不具有靶结合部位的作为高分子前药的上述嵌段共聚物(C)的组合物作为第3发明的方式。这些嵌段共聚物为两亲性的嵌段共聚物,在水溶液中,通过疏水性聚合物链段彼此的疏水性相互作用而具有缔合性,形成纳米颗粒。即,其特征在于,即使是将嵌段共聚物(A)与嵌段共聚物(B)和/或(C)混合而成的不同化学结构的嵌段共聚物,彼此也会产生疏水性聚合物链段之间的相互作用,形成这些嵌段共聚物混杂而成的纳米颗粒状缔合体。因此,能够用作通过化学键合或物理性吸附作用将生理活性物质内含于纳米颗粒状缔合体的内核(芯)部、在外壳(壳)部具备靶结合部位而具有主动靶向功能的高分子胶束型DDS制剂。
需要说明的是,在作为第2发明的方式的包含共聚物(A)和(B)的组合物中,即使未在该嵌段共聚物上结合具备生理活性物质,也能够作为通过物理性吸附作用而保持有疏水性的生理活性物质的物理吸附型胶束DDS制剂来使用。
在作为第3发明的方式的包含共聚物(A)和(C)的组合物的情况下,由于嵌段共聚物(C)为高分子前药,因而能够作为化学键合型胶束DDS制剂使用。
本发明的组合物中,嵌段共聚物(A)与嵌段共聚物(B)、嵌段共聚物(A)与嵌段共聚物(C)、以及嵌段共聚物(A)与(嵌段共聚物(B)和嵌段共聚物(C)的混合配方)可以以任意的适当比例存在。承担主动靶向功能的嵌段共聚物(A)在由本发明所涉及的嵌段共聚物形成的纳米颗粒缔合体中优选包含1分子以上。本发明所涉及的嵌段共聚物可以作为聚合物分子而计算出摩尔含量,本发明的组合物可以以嵌段共聚物(A)与嵌段共聚物(B)和/或嵌段共聚物(C)的摩尔比来表示。
将嵌段共聚物(A)与嵌段共聚物(B)和/或嵌段共聚物(C)混合的优选摩尔比((A):(B)和/或(C))为1:0.1~30。更优选为1:0.5~20,特别优选以1:1~10来制备。在本发明的组合物内,可以以任意的适当比例存在并非嵌段共聚物(A)、嵌段共聚物(B)和嵌段共聚物(C)中的任一种的嵌段共聚物。例如为在嵌段共聚物(A)、(B)和(C)的制造中不可避免地存在的未反应或副生成/分解生成的嵌段共聚物。它们可以在不影响本发明的组合物的物性的范围内存在。关于其存在比例,以摩尔比(嵌段共聚物(A)+嵌段共聚物(B)+嵌段共聚物(C)的合计摩尔量:其他嵌段共聚物的合计摩尔量)计,为1:0~2、优选为1:0~0.5,更优选可以以1:0~0.25的范围存在。
本发明的组合物可以举出例如下述4种组合的方式。
(组合物1)嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(B)
(组合物2)嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(C)
(组合物3)嵌段共聚物(A)、嵌段共聚物(B)和生理活性物质
(组合物4)嵌段共聚物(A)、嵌段共聚物(B)和嵌段共聚物(C)
这些组合物通过嵌段共聚物间的相互作用而成为缔合性的组合物。例如可以举出下述3种制备方法。
(1)在水性溶液中混合,使其自组装为胶束状的方法。
(2)溶解于有机溶剂中后,进行透析的方法。
(3)溶解于有机溶剂中并混合,将均匀化的溶液减压蒸馏除去,向所得到的聚合物的膜中加水并混合,使其自组装为胶束状的方法。
另外,本发明的组合物可以在下述3种组合物制备后使其与具有靶结合部位的化合物反应而制备。即,
(前体组合物1)嵌段共聚物(A)前体和嵌段共聚物(B)或嵌段共聚物(C)
(前体组合物2)嵌段共聚物(A)前体、嵌段共聚物(B)和生理活性物质
(前体组合物3)嵌段共聚物(A)前体、嵌段共聚物(B)和嵌段共聚物(C)
进行上述的前体组合物(1)~(3)的溶液制备,例如可以举出下述2种制备方法。
(1)将前体组合物(1)~(3)溶解于有机溶剂中并混合,将均匀化的溶液减压蒸馏除去,得到聚合物的膜。向其中加水并混合,使其自组装为胶束状。之后,使具有靶结合部位的化合物与嵌段共聚物(A)前体(与具有靶结合部位的化合物反应前的嵌段共聚物(A))结合,制备本发明所涉及的组合物的方法。
(2)将前体组合物(1)~(3)在水性溶液中混合,使其自组装为胶束状。之后,使具有靶结合部位的化合物与嵌段共聚物(A)前体(与具有靶结合部位的化合物反应前的嵌段共聚物(A))结合,制备本发明所涉及的组合物的方法。
作为用于制备上述组合物的有机溶剂,可以举出例如甲醇、丙酮、乙腈以及二甲基甲酰胺等。
用于制备上述组合物的水性溶液例如可以通过将乙醇和二甲基亚砜等水混合性有机溶剂与公知的缓冲剂添加到纯净水中来形成。
本发明的含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(B)的组合物以及含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(C)的组合物在水溶液中显示出自缔合性。
本发明所涉及的组合物的纳米颗粒的粒径(平均粒径)优选为30nm以下。更优选为3nm以上30nm以下、特别优选为3nm以上且小于20nm。
本发明中纳米颗粒的粒径(平均粒径)的测定例如通过感应衍射光栅法进行测定。感应衍射光栅法是指下述方法:(1)对本发明的含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(B)的组合物、以及含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(C)的组合物的2~5mg/mL水溶液照射激光,通过介电电泳形成衍射光栅;(2)停止进行介电电泳的外力,测量因扩散所致的衍射光栅的消光速率;(3)将消光速率应用于斯托克斯-爱因斯坦的关系式,求出粒径。例如可以利用株式会社岛津制作所制造的单纳米粒径测定装置IG-1000进行测定。
本发明的含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(B)的组合物、以及含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(C)的组合物是含有亲水性的聚乙二醇链段与通过生理活性物质或其他疏水性侧链而显示出疏水性的聚氨基酸衍生物链段连结而成的嵌段共聚物的组合物,因而认为,在水溶液中,多个嵌段共聚物彼此的聚氨基酸衍生物链段基于疏水性相互作用而发生缔合。结果,推测形成核-壳结构的胶束状缔合体,其以聚氨基酸衍生物链段为内核(核部),亲水性的聚乙二醇链段覆盖内核的周围而形成了外壳层(壳部),从而该缔合体作为上述纳米颗粒被观测到。
接着,对本发明的嵌段共聚物(A)、(B)和(C)的制造方法进行说明。
首先,说明嵌段共聚物(B)、嵌段共聚物(C)的制造方法。在这方面,可以举出下述方法:合成作为亲水性聚合物链段的聚乙二醇链与作为疏水性聚合物链段的主链结构的包含天冬氨酸和/或谷氨酸的聚氨基酸链连结而成的嵌段共聚物,使其与包含生理活性物质和/或疏水性取代基的化合物进行缩合反应来制造。另外可以举出:使包含聚乙二醇链的亲水性聚合物链段与结合有生理活性物质和/或疏水性取代基的聚氨基酸链结合而构建嵌段共聚物的方法等。优选前者的方法,即,预先合成聚乙二醇链段与聚氨基酸链段连结而成的嵌段共聚物,使其与生理活性物质或疏水性取代基进行缩合反应来制造。
作为该聚乙二醇链与聚氨基酸链连结而成的嵌段共聚物的制造方法,可以举出下述方法:利用所使用的氨基酸-N-羧酸酐对包含聚乙二醇链段的化合物进行序贯聚合,由此构建聚氨基酸链的方法;使聚乙二醇链段与聚氨基酸衍生物结合的方法;等等。出于氨基酸-N-羧酸酐的反应性高、容易控制聚氨基酸聚合数的原因,优选使用前者的方法。
对于预先合成聚乙二醇链与聚氨基酸衍生物链连结而成的嵌段共聚物,使其与具有羟基和/或氨基的生理活性物质或疏水性取代基结合而得到本发明所涉及的嵌段共聚物的制造方法的一个方式进行说明。
首先,使氨基酸的侧链官能团经适当保护的氨基酸-N-羧酸酐与一个末端为氨基的聚乙二醇衍生物(例如,甲氧基聚乙二醇-1-丙胺)依次进行反应,通过序贯聚合构建聚乙二醇链段与聚氨基酸链段连结而成的嵌段型共聚物的骨架。这种情况下,通过包含侧链羧基经适当保护的天冬氨酸-N-羧酸酐和/或谷氨酸-N-羧酸酐作为该氨基酸-N-羧酸酐,能够在聚氨基酸链段中包含天冬氨酸和/或谷氨酸。之后,实施适当的脱保护反应,能够合成包含侧链羧基被脱保护的天冬氨酸和/或谷氨酸的该嵌段共聚物。作为脱保护反应,在侧链羧基为苄基酯的情况下,可以通过碱性条件下的水解或氢解反应来进行脱保护基反应。
使具有氨基和/或羟基的生理活性物质或疏水性取代基在适当的反应溶剂中、在缩合反应条件下对该聚乙二醇-聚氨基酸嵌段共聚物进行反应即可。
在该聚乙二醇-聚氨基酸嵌段共聚物与生理活性物质或疏水性取代基的缩合反应中,可使用的溶剂只要是溶解两化合物的溶剂就可以没有特别限定地使用。可以举出例如N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)等水溶性有机溶剂。这些溶剂可以单独使用,也可以作为它们的混合溶剂使用。另外,还可以为上述溶剂与其他有机溶剂形成的混合溶剂。
另外,所使用的缩合剂只要是使羧酸与羟基通过脱水缩合反应进行酯化反应和/或使羧酸与氨基通过脱水缩合反应进行酰胺反应的通常的脱水缩合剂,就可以没有特别问题地使用。作为该缩合剂,可以使用例如:二环己基碳二亚胺(DCC)、二异丙基碳二亚胺(DIPCI)、1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(WSC)等碳二亚胺系的缩合剂;4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉鎓氯化物n水合物(DMT-MM)等三嗪系缩合剂;1-乙氧基羰基-2-乙氧基-1,2-二氢喹啉(EEDQ)、二碳酸二叔丁酯(Boc2O)等。在该缩合反应时,也可以使用4-二甲基氨基吡啶(DMAP)、1-羟基苯并三唑(HOBt)、N-羟基琥珀酰亚胺(HOSu)等反应助剂。使用碳二亚胺系缩合剂时,能够与生理活性物质或疏水性取代基同时引入具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C8)烷基氨基羰基(C1~C8)烷基氨基。
反应在通常0~180℃、优选5~100℃的温度下进行即可。
出于调整本发明的嵌段共聚物的自缔合性的目的,在聚氨基酸链中引入上述碳原子数(C1~C30)烷氧基、上述碳原子数(C1~C30)烷基氨基或上述二(C1~C30)烷基氨基之类的疏水性取代基。作为其方法,可以举出下述方法:在通过添加缩合剂使聚乙二醇-聚氨基酸共聚物的羧基活化后,使与想要引入的疏水性取代基对应的化合物以期望的当量进行反应的方法;或者,在使与疏水性取代基对应的化合物活化后,与该共聚物的聚氨基酸链段进行反应的方法;等等。
该情况下,可以在引入疏水性取代基后引入生理活性物质;也可以相反;还可以同时引入该生理活性物质和该疏水性取代基。该疏水性取代基可以为单一种类的取代基,也可以为两种以上的取代基。
在聚乙二醇-聚氨基酸嵌段共聚物中引入生理活性物质和任选的疏水性取代基后,任选地进行通常的分离操作、纯化操作,由此能够制造本发明的嵌段共聚物。
接着,以下对嵌段共聚物(A)的制造方法进行说明。
嵌段共聚物(A)由具有聚乙二醇链段和包含天冬氨酸和/或谷氨酸的聚氨基酸链段的嵌段共聚物来制造。其构建方法可以为下述方法中的任一种方法:使聚乙二醇链段与包含天冬氨酸和/或谷氨酸的聚氨基酸链段结合的方法;使天冬氨酸和/或谷氨酸依次与聚乙二醇链段进行序贯聚合的方法。
作为后者的方法,应用日本特开平5-955号公报等中记载的方法,例如可以举出下述方法:使氨基酸的侧链官能团经适当保护的氨基酸-N-羧酸酐与市售的一个末端经N-(叔丁氧基羰基)氨基乙基修饰、另一个末端经氨基乙基修饰的聚乙二醇依次进行反应,通过序贯聚合构建聚乙二醇链段与聚氨基酸链段连结而成的嵌段型共聚物的骨架。这种情况下,通过包含侧链羧基经适当保护的天冬氨酸-N-羧酸酐和/或谷氨酸-N-羧酸酐作为该氨基酸-N-羧酸酐,能够在聚氨基酸链段中包含天冬氨酸和/或谷氨酸。之后,实施适当的脱保护反应,能够合成包含侧链羧基被脱保护的天冬氨酸和/或谷氨酸的该嵌段共聚物。作为脱保护反应,在侧链羧基为β-苄基酯的情况下,可以通过碱性条件下的水解或氢解反应来进行脱保护基反应。然后,可以与通式(2)、通式(3)所示的嵌段共聚物(B)、(C)同样地使具有氨基和/或羟基的生理活性物质或疏水性取代基在适当的反应溶剂中、在缩合反应条件下对该聚乙二醇-聚氨基酸嵌段共聚物进行反应。
接着,为了引入靶结合部位,将嵌段共聚物的聚乙二醇结构部分的末端氨基的保护基、例如叔丁氧基羰基脱保护,使该氨基与GMBS(N-(4-马来酰亚胺丁酰基氧基)琥珀酰亚胺)形成酰胺键。根据需要使蛋白质、肽和糖链等化合物中存在的二硫键还原,藉由巯基与如此得到的马来酰亚胺基结合,由此可以制造通式(1)所示的嵌段共聚物(A)。
制造该通式(1)所示的嵌段共聚物(A)的方法不限于上述方法,也可以利用下述方法进行制造:在将嵌段共聚物的聚乙二醇结构部分的末端氨基的保护基(例如,叔丁氧基羰基)脱保护后,与末端巯基经保护的(硫代)羧酸衍生物形成酰胺键,接着将末端巯基的保护基脱保护。另一方面,使蛋白质、肽和糖链等化合物中存在的赖氨酸等的氨基与具有末端马来酰亚胺基的羧酸衍生物形成酰胺键,使上述(将末端巯基的保护基脱保护而得到的)硫醇化合物与所得到的化合物的马来酰亚胺基进行加成反应。
除此以外,也可以利用下述方法来制造:使蛋白质、肽和糖链等化合物中存在的赖氨酸的氨基与具有α-卤代酰胺基的聚乙二醇结构部分的末端发生反应的方法;在蛋白质、肽和糖链等化合物和聚乙二醇结构部分的末端引入叠氮基、乙炔基,使用点击反应的方法;等等。在使靶结合部位与聚乙二醇结合后,可以根据需要使未反应的活性反应基团消失(例如使作为活性反应基团的马来酰亚胺基与半胱氨酸反应),或者为了避免目标化合物发生脱离的逆迈克尔反应,通过主动使环状酰亚胺基开环而谋求与目标化合物的结合稳定性,并经由纯化工序来制造。
本发明的内含生理活性物质的嵌段共聚物(A)、含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(B)的组合物、以及含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(C)的组合物在给药至生物体内后,使内含的生理活性物质慢慢地游离。游离的生理活性物质能够发挥出药理效果。因此,内含生理活性物质的嵌段共聚物(A)、含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(B)的组合物、以及含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(C)的组合物能够用作以该生理活性物质作为有效成分的药品。
将本发明的内含生理活性物质的嵌段共聚物(A)、含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(B)的组合物、以及含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(C)的组合物用作药品的情况下,可以以经口、非经口的任一种给药途径使用。优选通过基于非经口注射的给药途径进行处方给药。基于注射的给药通过静脉内给药、动脉内给药、皮下给药、肌肉内给药、肿瘤部内给药等进行。
在本发明的内含生理活性物质的嵌段共聚物(A)、含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(B)的组合物、以及含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(C)的组合物的制剂化时,可以使用通常所用的药学上允许的载体,例如赋形剂、增量剂、填充剂、粘结剂、润湿剂、崩解剂、润滑剂、表面活性剂、分散剂、缓冲剂、保存剂、助溶剂、防腐剂、矫味剂、舒缓剂、稳定剂、溶剂、增溶剂、助悬剂、色素、香料剂和等渗剂等。
在注射液剂的情况下,通常使用溶剂。作为溶剂,可以举出例如:水;生理盐水;5%葡萄糖或甘露醇溶液;水溶性有机溶剂,例如甘油、乙醇、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、聚乙二醇、发色团等和它们的混合液;以及水与该水溶性有机溶剂的混合液等。优选利用这些制剂用添加剂制备成可给药的药物制剂后使用。
本发明的内含生理活性物质的嵌段共聚物(A)、含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(B)的组合物、以及含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(C)的组合物的给药量当然可根据所结合的生理活性物质的种类、患者的性别、年龄、生理状态、病情等而变更,优选以活性成分计通常成人每天以非经口方式给药0.01~500mg/m2、优选0.1~250mg/m2
实施例
以下,通过实施例来进一步说明本发明。但是,本发明并不受这些实施例的限定。
实施例1-1、1-2和2所涉及的嵌段共聚物(A)的体积基准粒径的测定利用Malvern公司制造的粒径·ζ电位测定装置Zetasizer Nano ZS(测定温度:25℃、分析模式:通用(正常分辨率)、材料RI:1.59)来进行。
体积基准粒径测定样品使用如下得到的溶液:按照以生理活性物质结合嵌段共聚物浓度计为1mg/mL的方式加入超纯水,在冰冷却下利用超声波溶解后,用0.45μm膜过滤器进行过滤,得到溶液。
另外,实施例3~10和比较例1~6的包含嵌段共聚物的组合物的平均粒径的测定利用株式会社岛津制作所制造的单纳米粒径测定装置IG-1000(测定温度:25℃、t=0时的光强度:100~200)来进行。
平均粒径测定样品使用如下得到的溶液:按照以组合物重量换算为2mg/mL或5mg/mL的方式进行制备,用0.45μm膜过滤器进行过滤,得到溶液。
[合成例1]
聚乙二醇-聚谷氨酸嵌段共聚物(聚乙二醇分子量10千道尔顿、聚谷氨酸聚合数21.0)的合成
将一个末端为甲氧基、一个末端为3-氨基丙基的聚乙二醇(SUNBRIGHT M141573、日油公司制造、平均分子量10千道尔顿、9.0g)溶解于DMSO(180mL)中后,加入L-谷氨酸-γ-苄酯-N-羧酸酐(5.7g),在30℃搅拌21.0小时。用0.5小时将反应液滴加至二异丙醚(2880mL)和乙醇(720mL)混合液中,在室温下搅拌1小时。之后,除去上清,加入二异丙醚(1440mL)和乙醇(360mL)混合溶液,搅拌1小时后,滤取析出物,在减压下干燥,得到聚合物(12.4g)。
将所得到的聚合物(12.0g)溶解于DMF(198mL)中,加入乙酸酐(2.4mL)并在20℃搅拌23.5小时。用0.5小时将反应液滴加至二异丙醚(1600mL)和乙酸乙酯(400mL)混合液中,在室温下搅拌1小时。之后,除去上清,加入二异丙醚(800mL)和乙醇(200mL)混合溶液,搅拌1小时后,滤取析出物,在减压下干燥,由此得到乙酰化聚合物(10.7g)。
将所得到的乙酰化聚合物(10.7g)溶解于DMF(230mL)中,加入10%钯-碳(2.2g)。之后,对反应气氛进行氢气置换,在30℃、1气压下进行43.5小时氢解。滤出10%钯-碳催化剂后(洗净时使用乙酸乙酯240mL),用1.5小时将滤液滴加至庚烷(1965mL)和乙酸乙酯(715mL)混合液中,在室温下搅拌2.5晚。之后,除去上清,加入庚烷(833mL)和乙酸乙酯(417mL)混合液,搅拌0.5小时后,滤取析出物,在减压下干燥。将该析出物(9.0g)溶解于5%盐水(900mL)中,用1N氢氧化钠水溶液将溶解液的pH调整为约11后,利用分配吸附树脂柱层析(HP20)、接着利用离子交换树脂柱层析(Dowex 50)进行纯化。将洗脱的溶液减压浓缩后,冷冻干燥,由此得到聚乙二醇-聚谷氨酸嵌段共聚物(合成例1 7.4g)。
通过使用了0.1N氢氧化钾的滴定法,计算出合成例1的谷氨酸的聚合数为21.0。
[合成例2]
聚乙二醇-聚谷氨酸嵌段共聚物(聚乙二醇分子量2千道尔顿、聚谷氨酸聚合数7.9)的合成
将一个末端为甲氧基、一个末端为3-氨基丙基的聚乙二醇(SUNBRIGHT M89506、日油公司制造、平均分子量2千道尔顿、14g)溶解于DMSO(280mL)中后,加入L-谷氨酸-γ-苄酯-N-羧酸酐(16.8g),在30℃搅拌22.5小时。用2.0小时将反应液滴加至二异丙醚(5040mL)和乙醇(560mL)混合液中,在室温下搅拌4.0小时。之后,除去上清,加入二异丙醚(1800mL)和乙醇(200mL)混合溶液并进行搅拌,之后滤取析出物,在减压下干燥,得到聚合物(31.9g)。
将所得到的聚合物(30.0g)溶解于DMF(336mL)中,加入乙酸酐(6.0mL),在20℃搅拌18小时。用2.5小时将反应液滴加至二异丙醚(3024mL)和乙酸乙酯(336mL)混合液中,在室温下搅拌6.0小时。之后,除去上清,加入二异丙醚(1800mL)和乙醇(200mL)混合溶液,搅拌1.5小时后,滤取析出物,在减压下干燥,由此得到乙酰化聚合物(23.7g)。
将所得到的乙酰化聚合物(22.0g)溶解于DMF(515mL)中,加入10%钯-碳(4.4g)。之后,对反应气氛进行氢气置换,在30℃、1气压下进行65小时氢解。滤出10%钯-碳催化剂后(洗净时使用乙酸乙酯200mL),用1.5小时将滤液滴加至庚烷(3000mL)和乙酸乙酯(1200mL)混合液中,在室温下搅拌5.0晚。之后,除去上清,加入庚烷(1333mL)和乙酸乙酯(667mL)混合液,搅拌0.5小时后,滤取析出物,在减压下干燥。将该析出物(15.0g)溶解于5%盐水(1500mL)中,用2.2N氢氧化钠水溶液将溶解液的pH调整为约11后,利用分配吸附树脂柱层析(HP-20)、接着利用离子交换树脂柱层析(Dowex50)进行纯化。将洗脱的溶液减压浓缩后,冷冻干燥,由此得到聚乙二醇-聚谷氨酸嵌段共聚物(合成例2 12.3g)。
通过使用了0.1N氢氧化钾的滴定法,计算出合成例2的谷氨酸的聚合数为7.9。
[合成例3](嵌段共聚物(B)的比较例)
聚乙二醇(10千道尔顿)-聚谷氨酸(21.0聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇和2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮结合体的合成
将合成例1(500mg)、2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮(东京化成工业公司制造、14.9mg)和4-二甲基氨基吡啶(DMAP 101mg)溶解于DMF(6.6mL)中,加入二异丙基碳二亚胺(DIPCI 12μL),在25℃搅拌5小时。之后,加入4-苯基-1-丁醇(85.0μL)和二异丙基碳二亚胺(DIPCI 253μL)并搅拌16小时后,进一步加入二异丙基碳二亚胺(DIPCI 127μL),搅拌1小时。用20分钟将反应液滴加至二异丙醚(96mL)、乙醇(12mL)和乙酸乙酯(12mL)混合液中,在室温下搅拌1小时后,滤取析出物,在减压下干燥,由此得到粗产物。将所得到的粗产物溶解于乙腈/水(50/50(v/v)、20mL)中后,加入离子交换树脂(Dowex 50)并在室温下搅拌2.5小时。滤出离子交换树脂后,将乙腈减压蒸馏除去,进行冷冻干燥,由此得到标题的4-苯基-1-丁醇结合嵌段共聚物(合成例3 514mg)。
将合成例3利用1N-氢氧化钠水溶液进行水解处理,利用高效液相色谱(HPLC)对游离的4-苯基-1-丁醇进行定量,求出4-苯基-1-丁醇含量。其结果,合成例3中的4-苯基-1-丁醇含量为10.2质量%。
根据利用高效液相色谱(HPLC)测定的反应溶液中的2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮的消耗率,合成例3的2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮结合量为1.0分子。因此,计算出合成例3的总2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮分子量为377≈0.4kDa。
由这些值计算出合成例3的总分子量为15700≈16kDa。
根据聚乙二醇链的分子量(10,000)、谷氨酸21.0聚合物的分子量(129.11×21.0=2711)、聚氨基酸末端的乙酰基的分子量(42)的合计,合成例3中的将聚乙二醇链与聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为12,753≈12kDa。
另外,合成例3中的2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮的含量为2.4质量%、4-苯基-1-丁醇含量为10.2质量%、聚乙二醇链段的含量为64质量%。
[合成例4](嵌段共聚物(B))
聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.9聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇和2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮结合体的合成
将合成例2(1000mg)、2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮(东京化成工业公司制造、46.9mg)和4-二甲基氨基吡啶(DMAP 315mg)溶解于DMF(21mL)中,加入二异丙基碳二亚胺(DIPCI 38μL),在25℃搅拌5小时。之后,加入4-苯基-1-丁醇(266μL)和二异丙基碳二亚胺(DIPCI 794μL)并搅拌15小时后,进一步加入二异丙基碳二亚胺(DIPCI 397μL),搅拌5.5小时。将反应液移至MWCO1.0kDa的透析膜中,使外液为水而进行透析。将内液冷冻干燥,由此得到产物。将所得到的产物溶解于乙腈/水(50/50(v/v)、50mL)中后,将溶液移至MWCO1.0kDa透析膜中,使外液为乙腈/水(50/50(v/v)而进行透析。之后,使外液为乙腈而进行透析。透析结束后,按照内液为乙腈/水(50/50(v/v))的方式加入水,加入离子交换树脂(Dowex50)并在室温下搅拌0.5小时。滤出离子交换树脂后,将乙腈减压蒸馏除去,进行冷冻干燥,由此得到标题的4-苯基-1-丁醇结合嵌段共聚物(合成例41012mg)。
将合成例4利用1N-氢氧化钠水溶液进行水解处理,利用高效液相色谱(HPLC)对游离的4-苯基-1-丁醇进行定量,求出4-苯基-1-丁醇含量。其结果,合成例4中的4-苯基-1-丁醇含量为15.9质量%。
根据利用高效液相色谱(HPLC)测定的反应溶液中的2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮的消耗率,合成例4的2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮结合量为0.37分子。因此,计算出合成例4的总2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮分子量为138≈0.1kDa。
由这些值计算出合成例4的总分子量为4169≈4kDa。
根据聚乙二醇链的分子量(2,000)、谷氨酸7.9聚合物的分子量(129.11×7.9=1020)、聚氨基酸末端的乙酰基的分子量(42)的合计,合成例4中的将聚乙二醇链与聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为3062≈3kDa。
另外,合成例4中的2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮的含量为3.3质量%、4-苯基-1-丁醇含量为15.9质量%、聚乙二醇链段的含量为48质量%。
[合成例5](嵌段共聚物(C)的比较例)
聚乙二醇(12千道尔顿)-聚谷氨酸(22.0聚合物)嵌段共聚物的7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)和2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮结合体的合成
将利用与合成例1和合成例2同样的方法合成的聚乙二醇(12千道尔顿)-聚谷氨酸(22.0聚合物)嵌段共聚物(4100mg)溶解于DMF(65mL)中后,加入2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮(藤本分子化学公司制造、120mg),最后加入4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉鎓氯化物(DMT-MM 114mg),在25℃搅拌21小时。用1.5小时将反应液滴加至二异丙醚(720mL)和乙醇(180mL)混合液中,在室温下进行搅拌。之后,除去上清,加入二异丙醚(400mL)和乙醇(100mL)混合溶液,搅拌并滤取析出物,由此得到产物。将所得到的产物溶解于乙腈/水(50/50(v/v)、160mL)中后,加入离子交换树脂(Dowex 50)并在0℃搅拌1.0小时。滤出离子交换树脂后,将乙腈减压蒸馏除去,进行冷冻干燥,由此得到产物(4100mg)。
将所得到的产物和7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)(1272mg)溶解于DMF(18mL)中后,加入二异丙基碳二亚胺(DIPCI 1826μL),在25℃搅拌21小时。进一步加入二异丙基碳二亚胺(DIPCI 913μL),搅拌6.5小时。用1.0小时将反应液滴加至二异丙醚(1600mL)和乙酸乙酯(400mL)混合液中,在室温下搅拌整夜。之后,除去上清,加入二异丙醚(800mL)和乙酸乙酯(200mL)混合溶液,搅拌并滤取析出物,由此得到产物。将所得到的产物溶解于乙腈/水(75/25(v/v)、120mL)中后,加入离子交换树脂(Dowex 50)并在0℃搅拌2.0小时。滤出离子交换树脂后,将乙腈减压蒸馏除去,进行冷冻干燥,由此得到标题的7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)结合嵌段共聚物(合成例5 5150mg)。
将合成例5利用1N-氢氧化钠水溶液进行水解处理,利用高效液相色谱(HPLC)对游离的7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)进行定量,求出7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)含量。其结果,合成例5中的7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)含量为23.5质量%。
根据利用高效液相色谱(HPLC)测定的反应溶液中的2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮的消耗率,合成例5的2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮结合为1分子。因此,计算出合成例5的总2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮分子量为371≈0.4kDa。
由这些值计算出合成例5的总分子量为20826≈21kDa。
根据聚乙二醇链的分子量(12,000)、谷氨酸22.0聚合物的分子量(129.11×22.0=2840)、聚氨基酸末端的乙酰基的分子量(42)的合计,合成例5中的将聚乙二醇链与聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为14882≈15kDa。
另外,合成例5中的2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮的含量为1.8质量%、7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)含量为23.5质量%、聚乙二醇链段的含量为58质量%。
[合成例6](嵌段共聚物(C))
聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.6聚合物)嵌段共聚物的7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)和2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮结合体的合成
将利用与合成例1和合成例2同样的方法合成的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.6聚合物)嵌段共聚物(981mg)、2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮(东京化成工业公司制造、42.2mg)和4-二甲基氨基吡啶(DMAP 45mg)溶解于DMF(50mL)中,加入二异丙基碳二亚胺(DIPCI 35μL),在25℃搅拌4小时。之后,加入7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)(532mg)、二异丙基碳二亚胺(DIPCI 771μL)和DMF(26mL),进一步搅拌20小时后,进一步加入二异丙基碳二亚胺(DIPCI 771μL),进一步搅拌4小时。用1小时将反应液滴加至二异丙醚(675mL)和乙酸乙酯(75mL)混合液中,滤取所得到的析出物,在减压下干燥,由此得到产物。将所得到的产物溶解于乙腈/水(98/2(v/v)、30mL)中后,加入离子交换树脂(Dowex 50)并在5℃搅拌7小时。滤出离子交换树脂后,将乙腈减压蒸馏除去,进行冷冻干燥,由此得到标题的7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)结合嵌段共聚物(合成例6 1440mg)。
将合成例6利用1N-氢氧化钠水溶液进行水解处理,利用高效液相色谱(HPLC)对游离的7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)进行定量,求出7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)含量。其结果,合成例6中的7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)含量为24.2质量%。
根据利用高效液相色谱(HPLC)测定的反应溶液中的2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮的消耗率,合成例6的2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮结合量为0.32分子。因此,计算出合成例6的总2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮分子量为123≈0.1kDa。
由这些值计算出合成例6的总分子量为4779≈5kDa。
根据聚乙二醇链的分子量(2,000)、谷氨酸7.6聚合物的分子量(129.11×7.6=981)、聚氨基酸末端的乙酰基的分子量(42)的合计,合成例6中的将聚乙二醇链与聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为3023≈3kDa。
另外,合成例6中的2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮的含量为2.6质量%、7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)含量为24.2质量%、聚乙二醇链段的含量为42质量%。
[合成例7]
一个末端为叔丁氧基羰基的聚乙二醇-聚谷氨酸嵌段共聚物(聚乙二醇分子量2千道尔顿、聚谷氨酸聚合数7.8)的合成
将一个末端为叔丁氧基羰基、一个末端为3-氨基丙基的聚乙二醇(SUNBRIGHT BO-020EA、日油公司制造、平均分子量2千道尔顿、7.00g)溶解于DMSO(140mL)中后,加入L-谷氨酸-γ-苄酯-N-羧酸酐(8.4g),在30℃搅拌20.5小时。用0.5小时将反应液滴加至二异丙醚(2,520mL)、乙醇(280mL)和乙酸乙酯(30mL)混合液中,在室温下搅拌7小时。之后,除去上清,加入二异丙醚(900mL)和乙醇(100mL)混合溶液,搅拌0.5小时后,滤取析出物,在减压下干燥,得到聚合物(12.3g)。
将所得到的聚合物(12.0g)溶解于DMF(145mL)中,加入乙酸酐(2.6mL)并在20℃搅拌2小时。用0.5小时将反应液滴加至二异丙醚(1,305mL)和乙酸乙酯(145mL)混合液中,在室温下搅拌1.5小时。之后,除去上清,加入二异丙醚(900mL)和乙醇(100mL)混合溶液并进行搅拌,进行2次上述操作后(各自的搅拌时间为0.5小时和1小时),滤取析出物,在减压下干燥,由此得到乙酰化聚合物(12.1g)。
将所得到的乙酰化聚合物(12.0)溶解于DMF(260mL)中,加入10%钯-碳(1.20g)。之后,对反应气氛进行氢气置换,在30℃、1气压下进行22小时氢解。滤出10%钯-碳催化剂后(洗净时使用乙酸乙酯90mL),用1小时将滤液滴加至庚烷(1,750mL)和乙酸乙酯(3,500mL)混合液中,在室温下搅拌1.5晚。之后,除去上清,加入庚烷(800mL)和乙酸乙酯(1,600mL)混合液,搅拌0.5小时后,滤取析出物,在减压下干燥(7.85g)。将该析出物(7.6g)溶解于5%盐水(760mL)中,利用2.2N氢氧化钠水溶液将溶解液的pH调整为约11后,利用分配吸附树脂柱层析(HP-20)、接着利用离子交换树脂柱层析(Dowex 50)进行纯化。将洗脱的溶液减压浓缩后,冷冻干燥,由此得到一个末端为叔丁氧基羰基的聚乙二醇-聚谷氨酸嵌段共聚物(合成例7 5.5g)。
通过使用了0.1N氢氧化钾的滴定法,计算出合成例7的谷氨酸的聚合数为7.8。
[合成例8]
一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体的合成
将合成例7(500mg)、4-二甲基氨基吡啶(DMAP 156mg)和4-苯基-1-丁醇(132μL)溶解于DMF(6.9mL)中,加入二异丙基碳二亚胺(DIPCI 393μL),在25℃搅拌22.5小时。进一步加入二异丙基碳二亚胺(DIPCI 197mL),搅拌1.5小时。将反应液移至MWCO1.0kDa的透析膜中,使外液为乙腈/水(50/50(v/v)而进行透析。使外液为水而进行透析后,按照内液为乙腈/水(50/50(v/v))的方式加入乙腈,加入离子交换树脂(Dowex 50)并在室温下搅拌1小时。滤出离子交换树脂后,将乙腈减压蒸馏除去,冷冻干燥,由此得到4-苯基-1-丁醇结合体(550mg)。
向4-苯基-1-丁醇结合体(530mg)中加入TFA(10mL),在0℃搅拌1小时。接着将TFA蒸馏除去后,溶解于DMF(10mL)中,将溶液移至MWCO1.0kDa的透析膜中。使外液为水而进行透析,将内液进行冷冻干燥,由此得到脱保护体(430mg)。
将脱保护体(410mg)和4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺(GMBS 88.7mg)溶解于DMF(15mL)中,加入DIPEA(144μL),在25℃搅拌1小时。之后,追加DIPEA(144μL),进一步搅拌4小时后,将反应液移至MWCO1.0kDa的透析膜中,使外液为乙腈而进行透析。使外液为水而进行透析后,将内液冷冻干燥,由此得到标题的一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体(合成例8 340mg)。
将合成例8利用1N-氢氧化钠水溶液进行水解处理,利用高效液相色谱(HPLC)对游离的4-苯基-1-丁醇进行定量,求出4-苯基-1-丁醇含量。其结果,合成例8中的4-苯基-1-丁醇含量为16.0质量%。
由这些值计算出合成例8的总分子量为4194≈4kDa。由此,合成例8中的聚乙二醇链段的含量为48质量%。
[合成例9](嵌段共聚物(B)的比较例)
聚乙二醇(12千道尔顿)-聚谷氨酸(22.0聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇和2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮结合体的合成
将利用与合成例1和合成例2同样的方法合成的聚乙二醇(12千道尔顿)-聚谷氨酸(22.0聚合物)嵌段共聚物(676mg)、2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮(东京化成工业公司制造、17.0mg)和4-二甲基氨基吡啶(DMAP 122mg)溶解于DMF(8.0mL)中,加入二异丙基碳二亚胺(DIPCI 14μL),在25℃搅拌1.5小时。之后,加入4-苯基-1-丁醇(102mg)和二异丙基碳二亚胺(DIPCI 308μL)并搅拌25小时后,将反应液滴加至二异丙醚(120mL)、乙醇(15mL)和乙酸乙酯(15mL)混合液中,在室温下进行搅拌后,滤取析出物,在减压下干燥,由此得到产物(770mg)。将所得到的产物溶解于乙腈/水(50/50(v/v)、20mL)中后,加入离子交换树脂(Dowex 50)并在0℃搅拌2.0小时。滤出离子交换树脂后,将乙腈减压蒸馏除去,进行冷冻干燥,由此得到标题的聚乙二醇(12千道尔顿)-聚谷氨酸(22.0聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇和2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮结合体(合成例9 720mg)。
根据利用高效液相色谱(HPLC)测定的反应溶液中的4-苯基-1-丁醇的消耗率,合成例9的4-苯基-1-丁醇结合量为15分子。因此,计算出合成例9的总4-苯基-1-丁醇分子量为2224≈2kDa。
另外,根据利用高效液相色谱(HPLC)测定的反应溶液中的2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮的消耗率,合成例9的2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮结合量为1分子。因此,计算出合成例9的总2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮分子量为376≈0.4kDa。
由这些值计算出合成例9的总分子量为18091≈18kDa。
根据聚乙二醇链的分子量(12,000)、谷氨酸7.6聚合物的分子量(129.11×22.0=2840)、聚氨基酸末端的乙酰基的分子量(42)的合计,合成例9中的将聚乙二醇链与聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为14882≈15kDa。
另外,合成例9中的2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮的含量为2.1质量%、4-苯基-1-丁醇的含量为12质量%、聚乙二醇链段的含量为66质量%。
[合成例10]
一个末端为叔丁氧基羰基的聚乙二醇-聚谷氨酸嵌段共聚物(聚乙二醇分子量10千道尔顿、聚谷氨酸聚合数22.3)的合成
将一个末端为叔丁氧基羰基、一个末端为3-氨基丙基的聚乙二醇(Lot.1214,587、RAPP POLYMERE公司、平均分子量10千道尔顿、9.80g)溶解于DMSO(196mL)中后,加入L-谷氨酸-γ-苄酯-N-羧酸酐(6.2g),在30℃搅拌24小时。用1小时将反应液滴加至二异丙醚(3,600mL)和乙醇(400mL)混合液中,在室温下搅拌2小时。之后,除去上清,加入二异丙醚(1,800mL)和乙醇(200mL)混合溶液,搅拌一小时后,滤取析出物,在减压下干燥,得到聚合物(15.33g)。
将所得到的聚合物(15.0g)溶解于DMF(248mL)中,加入乙酸酐(3.0mL)并在20℃搅拌18小时。用1.5小时将反应液滴加至二异丙醚(2,000mL)和乙酸乙酯(525mL)混合液中,在室温下搅拌2小时。之后,除去上清,加入二异丙醚(800mL)和乙醇(200mL)混合溶液,搅拌5小时后,滤取析出物,在减压下干燥,由此得到乙酰化聚合物(13.34g)。
将所得到的乙酰化聚合物(13.0g)溶解于DMF(280mL)中,加入10%钯-碳(1.32g)。之后,对反应气氛进行氢气置换,在30℃、1气压下进行70小时氢解。滤出10%钯-碳催化剂后,用1小时将滤液滴加至庚烷(3,700mL)和乙酸乙酯(1,850mL)混合液中,在室温下搅拌2晚。之后,除去上清,加入庚烷(1,200mL)和乙酸乙酯(600mL)混合液,搅拌0.5小时后,滤取析出物,在减压下干燥。将该析出物(8.7g)溶解于5%盐水(870mL)中,用2.2N氢氧化钠水溶液将溶解液的pH调整为约11后,利用分配吸附树脂柱层析、接着利用离子交换树脂柱层析进行纯化。将洗脱的溶液减压浓缩后,冷冻干燥,由此得到一个末端为叔丁氧基羰基的聚乙二醇-聚谷氨酸嵌段共聚物(合成例107.26g)。
通过使用了0.1N氢氧化钾的滴定法,计算出合成例10的谷氨酸的聚合数为22.3。
[合成例11]
一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(10千道尔顿)-聚谷氨酸(22.3聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体的合成
将合成例10(500mg)、4-二甲基氨基吡啶(DMAP 105mg)和4-苯基-1-丁醇(88.3μL)溶解于DMF(6.9mL)中,加入二异丙基碳二亚胺(DIPCI 264μL),在25℃搅拌22小时。之后,进一步加入二异丙基碳二亚胺(DIPCI 132μL),搅拌1.5小时。用15分钟将反应液滴加至二异丙醚(100mL)、乙醇(12.5mL)和乙酸乙酯(12.5mL)混合液中,在室温下搅拌0.5小时后,滤取析出物,在减压下干燥,由此得到产物。将所得到的产物溶解于乙腈/水(50/50(v/v)、20mL)中后,加入离子交换树脂并在室温下搅拌1.0小时。滤出离子交换树脂后,将乙腈减压蒸馏除去,进行冷冻干燥,由此得到产物(550mg)。
接着,向所得到的产物(530mg)中加入TFA(6mL),在0℃搅拌2小时。接着将TFA蒸馏除去后,溶解于DMF(8mL)中,用15分钟将该溶液滴加至二异丙醚(104mL)和乙酸乙酯(52mL)混合液中,在室温下搅拌0.5小时后,滤取析出物,在减压下干燥,由此得到产物(597mg)。
进而,将所得到的产物(516mg)和4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺(GMBS28.4mg)溶解于DMF(15mL)中,加入DIPEA(92.2μL),在25℃搅拌2小时。用0.5小时将反应液滴加至二异丙醚(216mL)和乙酸乙酯(54mL)混合液中,在室温下搅拌0.5小时。之后,除去上清,加入二异丙醚(200mL)和乙酸乙酯(50mL)混合溶液,搅拌0.5小时后,滤取析出物,由此得到标题的一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(10千道尔顿)-聚谷氨酸(22.3聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体(合成例11 475mg)。
将合成例11利用1N-氢氧化钠水溶液进行水解处理,利用高效液相色谱(HPLC)对游离的4-苯基-1-丁醇进行定量,求出4-苯基-1-丁醇含量。其结果,合成例11中的4-苯基-1-丁醇含量为10.3质量%。
由这些值计算出合成例11的总分子量为15933≈16kDa。由此,合成例8中的聚乙二醇链段的含量为62.8质量%。
[合成例12](嵌段共聚物(A)的比较例)
结合有环[Arg-Gly-Asp-D-Phe-Cys](cRGDfC)的、一个末端与4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯结合的聚乙二醇(10千道尔顿)-聚谷氨酸(22.3聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体的合成
向合成例11(426mg)中加入乙腈/磷酸缓冲液(25/75(v/v)、72mL)后,加入预先溶解于乙腈/磷酸缓冲液(25/75(v/v)、9mL)中的环[Arg-Gly-Asp-D-Phe-Cys](株式会社肽研究所制造、cRGDfC:25.0mg),在室温下搅拌1小时(磷酸缓冲液:氯化钾200mg/L、磷酸二氢钾200mg/L、氯化钠8000mg/L、磷酸氢钠1150mg/L和乙二胺四乙酸二钠二水合物7420mg/L)。之后,加入半胱氨酸盐酸盐(49mg),进一步搅拌1小时后,利用Vivaspin(MWCO:3kDa)(Sartorius公司)对反应溶液进行纯化。接着,将溶液移至MWCO6~8kDa的透析膜中,使外液为水而进行透析。透析结束后,将内液冷冻干燥,由此得到标题的结合有环[Arg-Gly-Asp-D-Phe-Cys](cRGDfC)作为靶结合部位、一个末端与4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯结合的聚乙二醇(10千道尔顿)-聚谷氨酸(22.3聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体。
合成例11对cRGDfC的反应率为75.6%。由该值计算出:分子量为16544≈17kDa的cRGDfC结合聚合物、分子量为16087≈16kDa的cRGDfC非结合聚合物的摩尔比为75.6:24.4、重量比为76.1:23.9。
将合成例12利用1N-氢氧化钠水溶液进行水解处理,利用高效液相色谱(HPLC)对游离的4-苯基-1-丁醇进行定量,求出4-苯基-1-丁醇含量。其结果,合成例12中的4-苯基-1-丁醇含量为10.2质量%。
根据聚乙二醇链的分子量(10,000)、谷氨酸22.3聚合物的分子量(129.11×22.3=2879)、聚氨基酸末端的乙酰基的分子量(42)的合计,合成例12中的将聚乙二醇链与聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为14921≈15kDa。
[合成例13]
一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的L-缬氨酸苄酯结合体的合成
将合成例7(392mg)、4-二甲基氨基吡啶(DMAP 123mg)和L-缬氨酸苄酯盐酸盐(171mg)溶解于DMF(10mL)中,加入二异丙基碳二亚胺(DIPCI 308μL),在25℃搅拌22.5小时。进一步加入二异丙基碳二亚胺(DIPCI 150μL),搅拌5小时。将反应液移至MWCO1.0kDa的透析膜中,使外液为乙腈而进行透析。使外液为水而进行透析后,按照内液为乙腈/水(50/50(v/v))的方式加入乙腈,加入离子交换树脂(Dowex 50)并在室温下搅拌30分钟。滤出离子交换树脂后,将乙腈减压蒸馏除去,冷冻干燥,由此得到L-缬氨酸苄酯结合体(444mg)。
向L-缬氨酸苄酯结合体(428mg)中加入TFA(2mL),在0℃搅拌5分钟后,在室温下搅拌7.5小时。接着将TFA蒸馏除去后,溶解于H2O(7mL)中,将溶液移至MWCO1.0kDa的透析膜中。使外液为水而进行透析,将内液冷冻干燥,由此得到脱保护体(387mg)。
将脱保护体(190mg)和4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺(GMBS 44.8mg)溶解于DMF(7.5mL)中,加入DIPEA(68μL),在25℃搅拌1小时。之后,追加DIPEA(22μL),进一步搅拌20分钟后,将反应液移至MWCO1.0kDa的透析膜中,使外液为乙腈/水(50/50(v/v))而进行透析。使外液为水而进行透析后,将内液冷冻干燥,由此得到标题的一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的L-缬氨酸苄酯结合体(合成例13 153mg)。
利用高效液相色谱(HPLC)对合成例13的L-缬氨酸苄酯引入反应进行定量,结果100%发生了反应。由此计算出合成例13中的L-缬氨酸苄酯含量为28.3质量%。
由这些值计算出合成例13的总分子量为4569≈4.5kDa。由此,合成例13中的聚乙二醇链段的含量为44质量%。
[合成例14](嵌段共聚物(C))
聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(9.1聚合物)嵌段共聚物的7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)和2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮(尼罗红)结合体的合成
将利用与合成例1和2相同的方法合成的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(9.1聚合物)嵌段共聚物(1000mg)、2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮(东京化成工业公司制造、50.0mg)、7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)(500mg)和4-二甲基氨基吡啶(DMAP 51.3mg)溶解于DMF(80mL)中,加入二异丙基碳二亚胺(DIPCI 50μL),在25℃搅拌21小时。将反应液滴加至二异丙醚(1080mL)和乙酸乙酯(120mL)混合液中,除去上清后,加入二异丙醚(540mL)和乙酸乙酯(60mL)混合液。滤取所得到的析出物,在减压下干燥,由此得到产物。
将所得到的产物溶解于乙腈/水(99/1(v/v)、43mL)中后,加入离子交换树脂(Dowex 50)并在0℃搅拌2小时。滤出离子交换树脂后,将乙腈减压蒸馏除去,进行冷冻干燥,由此得到标题的7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)和2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮(尼罗红)结合嵌段共聚物(合成例14 1367mg)。
将合成例14利用1N-氢氧化钠水溶液进行水解处理,利用高效液相色谱(HPLC)对游离的7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)进行定量,求出7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)含量。其结果,合成例14中的7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)含量为28.9质量%。
根据利用高效液相色谱(HPLC)测定的反应溶液中的2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮的消耗率,合成例14的2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮结合量为0.40分子。因此,计算出合成例14的总2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮分子量为151≈0.15kDa。
由这些值计算出合成例14的总分子量为4625≈4.6kDa。
根据聚乙二醇链的分子量(2,000)、谷氨酸9.1聚合物的分子量(129.11×9.1=1175)、聚氨基酸末端的乙酰基的分子量(42)的合计,合成例14中的将聚乙二醇链与聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为3217≈3.2kDa。
另外,合成例14中的2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮的含量为3.3质量%、7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)含量为28.9质量%、聚乙二醇链段的含量为43质量%。
[合成例15]
具有巯基的西妥昔单抗(Cetuximab)的合成
对西妥昔单抗(Bristol-Myers Squibb公司、4mg)进行HEPES缓冲液(pH7.4)(6.37mg/mL)的外液交换。添加SAT(PEG)(N-琥珀酰亚胺基-聚乙二醇-S-乙酰基硫代乙酸酯)/DMSO溶液(12mM、17.5μL),在室温下搅拌30分钟。利用脱盐柱(PD-10)除去未反应的低分子成分后,添加含有羟胺/5mM-EDTA的HEPES缓冲液(pH7.4、0.5M、42μL),在室温下搅拌50分钟。再次利用PD-10除去低分子成分,由此得到具有巯基的西妥昔单抗(合成例15、2.2mL)。
根据SEC分析,合成例15以西妥昔单抗基准计为1.00mg/mL。
[实施例1-1](嵌段共聚物(A))
结合有环[Arg-Gly-Asp-D-Phe-Cys](cRGDfC)的、一个末端与4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯结合的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体的合成
向合成例8(121mg)中加入磷酸缓冲液/乙腈(75/25(v/v)、87mL)后,加入预先溶解于磷酸缓冲液/乙腈(75/25(v/v)、12mL)中的环[Arg-Gly-Asp-D-Phe-Cys](株式会社肽研究所制造、cRGDfC:22.0mg),在室温下搅拌1小时(磷酸缓冲液:氯化钾200mg/L、磷酸二氢钾200mg/L、氯化钠8000mg/L、磷酸氢钠1150mg/L和乙二胺四乙酸二钠二水合物7420mg/L)。之后,加入半胱氨酸盐酸盐(56mg),搅拌1小时后,将反应溶液移至MWCO3.5kDa的透析膜中,使外液为水而进行透析。透析结束后,将内液冷冻干燥,由此得到标题的结合有环[Arg-Gly-Asp-D-Phe-Cys](cRGDfC)的、一个末端与4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯结合的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体。
合成例8对cRGDfC的反应率为77.2%。由该值计算出:分子量为4790≈5kDa的cRGDfC结合聚合物、分子量为4333≈4kDa的cRGDfC非结合聚合物的摩尔比为77.2:22.8、重量比为78.9:21.1。需要说明的是,本回收物中包含51.5质量%的来自反应溶剂的EDTA。
根据合成例8,除去靶结合部位后的实施例1-1的4-苯基-1-丁醇含量为16.0质量%。
根据聚乙二醇链的分子量(2,000)、谷氨酸7.8聚合物的分子量(129.11×7.8=1007)、聚氨基酸末端的乙酰基的分子量(42)的合计,实施例1-1中的将聚乙二醇链与聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为3049≈3kDa。
利用粒径·ζ电位测定装置Zetasizer Nano ZS(Malvern公司制造)对实施例1-1进行粒径测定,结果平均粒径为25nm(1mg/mL)。
[实施例1-2A](嵌段共聚物(A))
结合有环[Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))的、一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体的合成
向合成例8(140mg)中加入磷酸缓冲液/乙腈(75/25(v/v)、87mL)后,加入预先溶解于磷酸缓冲液/乙腈(75/25(v/v)、11mL)中的环[Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](株式会社肽研究所制造、cRGDfK(C):33.1mg),在室温下搅拌1.5小时(磷酸缓冲液:氯化钾200mg/L、磷酸二氢钾200mg/L、氯化钠8000mg/L、磷酸氢钠1150mg/L和乙二胺四乙酸二钠二水合物7420mg/L)。之后,加入半胱氨酸盐酸盐(59.7mg),进一步搅拌2小时后,将反应溶液移至MWCO1.0kDa的透析膜中。使外液为水而进行透析后,将内液冷冻干燥,由此得到标题的结合有环[Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))的、一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体(实施例1-2A)。
合成例8对cRGDfK(C)的反应率为94.4%。由该值计算出:分子量为4918≈5kDa的cRGDfK(C)结合聚合物、分子量为4333≈4kDa的cRGDfK(C)非结合聚合物的摩尔比为94.4:5.6、重量比为95.0:5.0。需要说明的是,本回收物中包含48.2质量%的来自反应溶剂的EDTA。
根据合成例8,除去靶结合部位后的实施例1-2A的4-苯基-1-丁醇含量为16.0质量%。
根据聚乙二醇链的分子量(2,000)、谷氨酸7.8聚合物的分子量(129.11×7.8=1007)、聚氨基酸末端的乙酰基的分子量(42)的合计,实施例1-2A中的将聚乙二醇链与聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为3049≈3kDa。
[实施例1-2B](嵌段共聚物(A))
结合有环[Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))的、一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体的合成(脱盐)
使实施例1-2A(115mg)溶解于DMF/水(50/50(v/v)、20mL)中,将溶液移至MWCO1.0kDa的透析膜中。使外液为水而进行透析后,将内液冷冻干燥,由此得到标题的结合有环[Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))的、一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体(实施例1-2B)。来自反应溶剂的EDTA为5.0质量%。
利用粒径·ζ电位测定装置Zetasizer Nano ZS(Malvern公司制造)对实施例1-2B进行粒径测定,结果平均粒径为22nm(1mg/mL)。
[实施例1-3](嵌段共聚物(A))
结合有环[Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))的、一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体的合成
将合成例8(64mg)用磷酸缓冲液/乙腈(50/50(v/v)、12mL)溶解后,加入预先溶解于磷酸缓冲液/乙腈(50/50(v/v)、4.3mL)中的环[Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](株式会社肽研究所制造、cRGDfK(C):16.3mg),在25℃室温下搅拌3小时(磷酸缓冲液:氯化钾200mg/L、磷酸二氢钾200mg/L、氯化钠8000mg/mL、磷酸氢钠1150mg/L和乙二胺四乙酸二钠二水合物3720mg/L)。之后,加入半胱氨酸盐酸盐(28mg),进一步搅拌1小时后,将反应溶液移至MWCO3.5kDa的透析膜中。使外液为DMF/水(50/50(v/v))、接着使外液为水而进行透析后,将内液冷冻干燥,由此得到标题的结合有环[Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))的、一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体(实施例1-3)。
合成例8对cRGDfK(C)的反应率为89.4%。由该值计算出:分子量为4917≈5kDa的cRGDfK(C)结合聚合物、分子量为4332≈4kDa的cRGDfK(C)非结合聚合物的摩尔比为89.4:10.6、重量比为90.5:9.5。需要说明的是,本回收物中包含4.5质量%的来自反应溶剂的EDTA。
根据合成例8,除去靶结合部位后的实施例1-3的4-苯基-1-丁醇含量为16.0质量%。
根据聚乙二醇链的分子量(2,000)、谷氨酸7.8聚合物的分子量(129.11×7.8=1007)、聚氨基酸末端的乙酰基的分子量(42)的合计,实施例1-3中的将聚乙二醇链与聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为3049≈3kDa。
[实施例2](嵌段共聚物(A))
结合有H[Cys-X-Tyr-His-Trp-Tyr-Gly-Tyr-Thr-Pro-Gln-Asn-Val-Ile]OH(X:6-氨基己酸)(CX-GE11)的、一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体的合成
将合成例8(64mg)用磷酸缓冲液/乙腈(50/50(v/v)、6.1mL)溶解后,加入预先溶解于磷酸缓冲液/乙腈(50/50(v/v)、2.4mL)中的环H[Cys-X-Tyr-His-Trp-Tyr-Gly-Tyr-Thr-Pro-Gln-Asn-Val-Ile]OH(X:6-氨基己酸)(SIGMA-ALDRICH Japan株式会社制造、CX-GE11:13.6mg),在25℃室温下搅拌2.5小时(磷酸缓冲液:氯化钾200mg/L、磷酸二氢钾200mg/L、氯化钠8000mg/L、磷酸氢钠1150mg/L和乙二胺四乙酸二钠二水合物3720mg/L)。之后,加入半胱氨酸盐酸盐(15mg),进一步搅拌2小时后,将反应溶液移至MWCO3.5kDa的透析膜中。使外液为DMF/水(50/50(v/v))、接着使外液为水而进行透析后,将内液冷冻干燥,由此得到标题的结合有H[Cys-X-Tyr-His-Trp-Tyr-Gly-Tyr-Thr-Pro-Gln-Asn-Val-Ile]OH(X:6-氨基己酸)(CX-GE11)的、一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体(实施例2)。
合成例8对CX-GE11的反应率为72.2%。由该值计算出:分子量为5,967≈6kDa的CX-GE11结合聚合物和分子量为4,333≈4kDa的CX-GR11非结合聚合物的摩尔比为72.2:27.8、重量比为78.2:21.8。需要说明的是,本回收物中包含8.4质量%的来自反应溶剂的EDTA。
根据合成例8,除去靶结合部位后的实施例2的4-苯基-1-丁醇含量为16.0质量%。
根据聚乙二醇链的分子量(2,000)、谷氨酸7.8聚合物的分子量(129.11×7.8=1007)、聚氨基酸末端的乙酰基的分子量(42)的合计,实施例2中的将聚乙二醇链与聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为3049≈3kDa。
[实施例3](含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(B)的组合物)
由结合有环[Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))的、一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体,结合有半胱氨酸的、一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体,以及聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.9聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇和2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮结合体构成的组合物(重量比34:2:80)(摩尔比29:2:80)
按照2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮浓度为0.33mg/mL的方式,将实施例1-2A(34.8mg、含有EDTA:48.2质量%)和合成例4(40.1mg)溶解于DMF/水(50/14(v/v))中。接着,移至MWCO1000的透析膜中,使外液为水而进行透析。最后,按照2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮浓度为0.11mg/mL的方式加入水,用0.45μm过滤器进行过滤,由此制备出标题的实施例3。
利用单纳米粒径测定装置IG-1000(株式会社岛津制作所制造)对实施例3进行粒径测定,结果平均粒径为30nm(2mg/mL)。
[实施例4](含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(B)的组合物)
由结合有环[Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))的、一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体,结合有半胱氨酸的、一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体,以及聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.9聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇和2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮结合体构成的组合物(重量比34:2:80)(摩尔比29:2:80)
对于实施例1-2B(3.9mg、含有EDTA:4.5质量%)和合成例4(8.2mg),按照2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮浓度为0.068mg/mL的方式加入水,在冰冷却下通过超声处理进行溶解,用0.45μm过滤器进行过滤,由此制备出标题的实施例4。
利用单纳米粒径测定装置IG-1000(株式会社岛津制作所制造)对实施例4进行粒径测定,结果平均粒径为15nm(2mg/mL)。
[实施例5](含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(B)的组合物)
由结合有H[Cys-X-Tyr-His-Trp-Tyr-Gly-Tyr-Thr-Pro-Gln-Asn-Val-Ile]OH(X:6-氨基己酸)(CX-GE11)的、一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体,结合有半胱氨酸的、一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体,以及聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.9聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇和2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮结合体构成的组合物(重量比17:5:80)(摩尔比12:5:80)
对于实施例2(3.6mg、含有EDTA:8.4质量%)和合成例4(12.2mg),按照2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮浓度为0.15mg/mL的方式加入水,在冰冷却下通过超声处理进行溶解,用0.45μm过滤器进行过滤,由此制备出标题的实施例5。
利用单纳米粒径测定装置IG-1000(株式会社岛津制作所制造)对实施例5进行粒径测定,结果平均粒径为11nm(2mg/mL)。
[实施例6](含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(C)的组合物)
由结合有H[Cys-X-Tyr-His-Trp-Tyr-Gly-Tyr-Thr-Pro-Gln-Asn-Val-Ile]OH(X:6-氨基己酸)(CX-GE11)的、一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体,结合有半胱氨酸的、一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体,以及聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.59聚合物)嵌段共聚物的7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)和2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮结合体构成的组合物(重量比17:5:80)(摩尔比14:5:80)
对于实施例2(3.7mg、含有EDTA:8.4质量%)和合成例6(12.3mg),按照2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮浓度为0.15mg/mL的方式加入水,在冰冷却下通过超声处理进行溶解,用0.45μm过滤器进行过滤,由此制备出标题的实施例6。
利用单纳米粒径测定装置IG-1000(株式会社岛津制作所制造)对实施例6进行粒径测定,结果平均粒径为17nm(2mg/mL)。
[实施例7](含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(C)的组合物)
由结合有环[Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))的、一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体,结合有半胱氨酸的、一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体,以及聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.59聚合物)嵌段共聚物的7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)和2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮结合体构成的组合物(重量比36:4:60)(摩尔比35:4:60)
对于实施例1-3(37.6mg、含有EDTA:4.5质量%)和合成例6(54.2mg),按照2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮浓度为0.25mg/mL的方式加入水,在冰冷却下通过超声处理进行溶解,用0.45μm过滤器进行过滤,由此制备出标题的实施例7。
利用单纳米粒径测定装置IG-1000(株式会社岛津制作所制造)对实施例7进行粒径测定,结果平均粒径为26nm(2mg/mL)。
[实施例8](含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(C)的组合物)
由结合有环[Arg-Gly-Asp-D-Phe-Lys(Cys)](cRGDfK(C))的、一个末端与4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯结合的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体,结合有半胱氨酸的、一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体,以及聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.59聚合物)嵌段共聚物的7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)和2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮结合体构成的组合物(重量比17:2:80)(摩尔比17:2:80)
对于实施例1-3(37.6mg、含有EDTA:4.5质量%)和合成例6(31.1mg),按照2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮浓度为0.25mg/mL的方式加入水,在冰冷却下通过超声处理进行溶解,用0.45μm过滤器进行过滤,由此制备出标题的实施例8。
利用单纳米粒径测定装置IG-1000(株式会社岛津制作所制造)对实施例8进行粒径测定,结果平均粒径为8nm(2mg/mL)。
[实施例9](含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(C)的组合物)
由结合有H[Cys-X-Tyr-His-Trp-Tyr-Gly-Tyr-Thr-Pro-Gln-Asn-Val-Ile]OH(X:6-氨基己酸)(CX-GE11)的、一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体,结合有半胱氨酸的、一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体,以及聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.59聚合物)嵌段共聚物的7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)和2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮结合体构成的组合物(重量比30:8:60)(摩尔比24:9:60)
对于实施例2(17.1mg、含有EDTA:8.4质量%))和合成例6(25.1mg),按照2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮浓度为0.28mg/mL的方式加入水,在冰冷却下通过超声处理进行溶解,用0.45μm过滤器进行过滤,由此制备出标题的实施例9。
利用单纳米粒径测定装置IG-1000(株式会社岛津制作所制造)对实施例9进行粒径测定,结果平均粒径为16nm(2mg/mL)。
[实施例10](含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(C)的组合物)
由结合有H[Cys-X-Tyr-His-Trp-Tyr-Gly-Tyr-Thr-Pro-Gln-Asn-Val-Ile]OH(X:6-氨基己酸)(CX-GE11)的、一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体,结合有半胱氨酸的、一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体,以及聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.59聚合物)嵌段共聚物的7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)和2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮结合体构成的组合物(重量比15:4:80)(摩尔比12:5:80)
对于实施例2(6.7mg、含有EDTA:8.4质量%)和合成例6(25.5mg),按照2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮浓度为0.28mg/mL的方式加入水,在冰冷却下通过超声处理进行溶解,用0.45μm过滤器进行过滤,由此制备出标题的实施例10。
利用单纳米粒径测定装置IG-1000(株式会社岛津制作所制造)对实施例10进行粒径测定,结果平均粒径为15nm(2mg/mL)。
[实施例11](含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(C)的组合物)
由一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的L-缬氨酸苄酯结合体和具有巯基的西妥昔单抗的结合体、以及聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(9.1聚合物)嵌段共聚物的7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)和2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮(尼罗红)构成的组合物(摩尔比1:1.81、重量比1:60.8)。
将合成例13(1.50mg)和合成例14(8.64mg)溶解于HEPES缓冲液(pH7.0、50mL)中。照射8分钟超声波后,利用凝胶过滤柱(HiprepTM 16/60SephacrylTM S-300HR)进行纯化,由此制备出标题的实施例11的前体纳米颗粒(3.19mg/mL)。
接着,对于上述的前体纳米颗粒(0.5mL、1.60mg),添加合成例15(0.80mL、0.80mg),在30℃振荡搅拌6小时。添加N-乙基马来酰亚胺/HEPES缓冲液(pH7.0、0.5mM、0.05mL)并振荡搅拌30分钟后,添加含有L-半胱氨酸/5mM-EDTA的HEPES缓冲液(pH7.5、5mM、0.1mL),由此对未反应的巯基和马来酰亚胺基进行失活处理。使用超滤过滤器(Vivaspin、MWCO3,000)除去未反应的低分子成分后,按照达到1.5mL的方式加入HEPES缓冲液(pH7.5),用0.45μm过滤器进行过滤,由此制备出标题的实施例11的组合物(1.60mg/mL)。
关于实施例11的组合物中的具有西妥昔单抗作为靶结合部位的嵌段共聚物(A),由于合成例13与合成例15的混合比为(根据合成例13的分子量4,569≈4.5kDa和合成例15的分子量151,000≈151kDa,摩尔比为1:0.23),因此具有西妥昔单抗作为靶结合部位的嵌段共聚物(A)相当于合成例13的23%。即,具有西妥昔单抗作为靶结合部位的嵌段共聚物(A)和具有药物SN-38的嵌段共聚物(C)的重量比为A:C=1:1.81(摩尔比为A:C=1/155569(A的分子量):1.81/4626(C的分子量)=1:60.8)。
对于实施例11的组合物,通过超滤置换为超纯水,利用IG-1000进行粒径测定,结果平均粒径为18nm。
[比较例1](嵌段共聚物(B)的比较例)
仅由聚乙二醇(10千道尔顿)-聚谷氨酸(21.0聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇和2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮结合体(合成例3)构成的制备物
按照2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮(尼罗红)浓度为0.60mg/mL的方式,将合成例3溶解于DMF/水(50/10(v/v)中。接着,移至MWCO1.0kDa的透析膜中,使外液为水而进行透析。最后,按照2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮浓度为0.15mg/mL的方式加入水,用0.45μm过滤器进行过滤,由此制备出标题的比较例1。
利用单纳米粒径测定装置IG-1000(株式会社岛津制作所制造)对比较例1进行粒径测定,结果平均粒径为18nm(2mg/mL)。
[比较例2](嵌段共聚物(C)的比较例)
仅由聚乙二醇(12千道尔顿)-聚谷氨酸(22.0聚合物)嵌段共聚物的7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)和2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮结合体(合成例5)构成的制备物
利用单纳米粒径测定装置IG-1000(株式会社岛津制作所制造)对比较例2进行粒径测定,结果平均粒径为23nm(5mg/mL)。
[比较例3](嵌段共聚物(C))
仅由聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.59聚合物)嵌段共聚物的7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)和2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮结合体(合成例6)构成的制备物
利用单纳米粒径测定装置IG-1000(株式会社岛津制作所制造)对比较例3进行粒径测定,结果平均粒径为13nm(2mg/mL)。
[比较例4](嵌段共聚物(B))
仅由聚乙二醇(12千道尔顿)-聚谷氨酸(22.0聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇和2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮结合体(合成例11)构成的制备物
利用单纳米粒径测定装置IG-1000(株式会社岛津制作所制造)对比较例4进行粒径测定,结果平均粒径为36nm(2mg/mL)。
[比较例5](嵌段共聚物(B))
仅由聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.9聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇和2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮结合体(合成例4)构成的制备物
利用单纳米粒径测定装置IG-1000(株式会社岛津制作所制造)对比较例5进行粒径测定,结果平均粒径为13nm(2mg/mL)。
[比较例6](含有嵌段共聚物(A)的比较例和嵌段共聚物(B)的比较例的组合物)
由结合有环[Arg-Gly-Asp-D-Phe-Cys](cRGDfC)的、一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(10千道尔顿)-聚谷氨酸(22.3聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体,结合有半胱氨酸的、一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(10千道尔顿)-聚谷氨酸(22.3聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇结合体,以及聚乙二醇(10千道尔顿)-聚谷氨酸(21.0聚合物)嵌段共聚物的4-苯基-1-丁醇和2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮结合体构成的组合物(重量比15:5:80)(摩尔比14:5:80)
按照2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮浓度为0.55mg/mL的方式,将合成例3(83.1mg)和合成例12(20.8mg)溶解于DMF/水(50/10(v/v)中。接着,移至MWCO1.0kDa的透析膜中,使外液为水而进行透析。最后,按照2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮浓度为0.18mg/mL的方式加入水,最后通过0.45μm过滤器,进行制备。
利用单纳米粒径测定装置IG-1000(株式会社岛津制作所制造)对比较例6进行粒径测定,结果平均粒径为28nm(2mg/mL)。
[比较例7](含有嵌段共聚物(A)的比较例和嵌段共聚物(C)的组合物)
由一个末端为4-马来酰亚胺丁酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(7.8聚合物)嵌段共聚物的L-缬氨酸苄酯结合体和L-半胱氨酸的结合体、以及聚乙二醇(2千道尔顿)-聚谷氨酸(9.1聚合物)嵌段共聚物的7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)和2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮(尼罗红)构成的组合物(摩尔比1:5.69、重量比1.54:8.64)。
将合成例13(1.50mg)和合成例14(8.64mg)溶解于HEPES缓冲液(pH7.0、50mL)中。照射8分钟超声波后,利用凝胶过滤柱(HiprepTM 16/60SephacrylTM S-300HR)进行纯化,由此制备出标题的实施例11的前体纳米颗粒(3.19mg/mL)。
接着,对于上述的前体纳米颗粒(0.5mL、1.60mg),添加含有L-半胱氨酸/5mM-EDTA的HEPES缓冲液(pH7.5、5mM、0.05mL)(L-半胱氨酸30.3mg),由此对马来酰亚胺基进行失活处理。使用超滤过滤器(Vivaspin、MWCO3,000)除去未反应的低分子成分后,按照达到1.5mL的方式加入HEPES缓冲液(pH7.5),用0.45μm过滤器进行过滤,由此制备出标题的比较例7的组合物(1.07mg/mL)。
关于比较例7的组合物中的不显示出靶结合能力的具有L-半胱氨酸的嵌段共聚物(嵌段共聚物(A)的比较例),假定L-半胱氨酸(分子量121)100%与合成例13(分子量4569)发生了反应,则分子量为4,690。即,具有L-半胱氨酸的嵌段共聚物(比较A)和具有药物SN-38的嵌段共聚物(C)的重量比为比较A:C=1.5×4690/4569:8.64=1.54:8.64(摩尔比为比较A:C=1.54/4690(比较A的分子量):8.64/4626(C的分子量)=1:5.69)。
对于比较例7的组合物,通过超滤置换为超纯水,利用IG-1000进行粒径测定,结果平均粒径为19nm。
[试验例1]磷酸缓冲溶液中的药物释放性试验
按照以组合物重量换算计为1.0mg/mL的方式,将实施例7、实施例8以及比较例3分别溶解于磷酸缓冲溶液中(pH7.4),在37℃恒温放置。利用HPLC经时地测定释放出的7-乙基-10-羟基喜树碱(EHC)量,求出释放出的EHC量相对于所使用的化合物中的全部EHC量的比例。
将结果示于图1。
其结果,确认到:比较例3、实施例7和实施例8在不存在酶的磷酸缓冲液中6小时分别释放出61%、42%和46%的EHC。
[试验例2]利用整合素结合检测进行的、含有靶结合部位(cRGD)的组合物的结合力测定试验
对于具有cRGD作为靶结合部位的实施例3、实施例4和比较例6、以及不具有靶结合部位(cRGD)的比较例1,按照以下步骤进行测定对整合素αVβ3的结合力的试验。
将利用PBS(-)制成的1μg/mL的重组小鼠整合素αVβ3蛋白(R&D system公司)分别以100μL加入到96孔的Costar大容量结合板(high capacity binding plate)中,在4℃放置一晚,由此使整合素αVβ3结合到底面上。之后,将孔的整合素αVβ3抽吸除去,在各孔中加入200μL的封闭/结合缓冲液(50mM Tris HCl pH7.4、100mM NaCl、2mM CaCl2、1mM MgCl2、1mM MnCl2、1%BSA),在室温下放置1小时,进行封闭。进一步,将封闭/结合缓冲液抽吸除去,在各孔中加入100μL所制成的实施例3和实施例4、以及比较例1和比较例6的连续稀释的被测液,在室温下放置2小时。
在各孔中进一步加入100μL预先使用生物素标记试剂盒-NH2(同仁化学研究所)将人重组玻连蛋白(和光纯药)生物素化而得到的生物素化玻连蛋白(1μg/mL),在室温下放置3小时。之后,将孔用封闭/结合缓冲液200μL清洗3次,在各孔中加入100μL用封闭/结合缓冲液稀释1万倍的链霉亲和素-HRP(GE Healthcare公司),在室温下放置一小时。然后,将孔用封闭/结合缓冲液200μL清洗2次,加入TMB单组分底物(Bethyl公司)100μL,在室温下放置30分钟使其显色后,加入1当量的HCl使反应停止。
在添加后30分钟以内测定450nm的吸光度,计算出生物素化玻连蛋白的整合素αVβ3的结合率,将结果示于图2和图3。
对于由结合有cRGD配体作为靶结合部位的嵌段共聚物(A)和附加有荧光物质的嵌段共聚物(B)的混合物构成的胶束形成性组合物,测定对玻连蛋白和整合素αVβ3的结合的抑制。将比较例1和比较例6的结果示于图2,并且将实施例3和实施例4的结果示于图3。在作为附加有cRGD配体作为靶结合部位的胶束形成性组合物的实施例3和实施例4、以及比较例6中确认到结合抑制。与此相对,不具有靶结合部位(cRGD)的比较例1的胶束形成性组合物未确认到结合抑制。由以上表明,具有cRGD配体作为靶结合部位的组合物将cRGD配体露出到外壳部分而形成了与整合素αVβ3具有结合性的胶束状缔合体;并且表明,赋予至嵌段共聚物(A)的靶结合部位(cRGD)具有对靶部位的识别功能,同时具有该组合物的结合功能。
[试验例3]肿瘤和肾脏内组织分布评价试验
使用带注射针的注射器,将培养癌细胞人胶质瘤U87MG悬浮液移植到裸小鼠的背侧部皮下。将实施例3、以及比较例4、比较例5用5%葡萄糖注射液溶解,按照以2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮换算量计为5mg/kg的方式分别向静脉内单次给药。
给药1小时后和24小时后,在异氟烷麻醉下将小鼠放血,制作所取出的肿瘤和肾脏的冷冻包埋切片,观察来自给药组合物的2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮的荧光。
将各组合物的肿瘤内组织分布的结果示于图4,将肾脏内组织分布的结果示于图6。
另外,基于这些图像,利用Image-Pro Premier(Media Cybernetics)计算出亮度,将肿瘤组织切片的亮度的值示于图5,将肾脏组织切片的亮度的值示于图7。
试验例3的结果,实施例3和比较例5在给药1小时后渗透至肿瘤整体,在更广泛的区域观察到荧光信号。与它们相比,确认到比较例4向肿瘤内的渗透差。此外,对给药24小时后的荧光分布进行观察时,实施例3在肿瘤内部的广泛区域确认到荧光信号,与比较例4和5相比,表明向肿瘤组织内部的渗透性优异。
另外,在肾脏中,实施例3和比较例5在血管内和肾小管中观察到荧光。另一方面,比较例4在肾脏内在血管内以外未确认到荧光。
由以上表明,实施例3与比较例4相比迅速地渗透到肿瘤的更深部,与比较例4和比较例5相比长时间滞留于肿瘤中。由该肿瘤内分布特性表明,实施例3作为能够将药物递送到肿瘤组织内部的广泛区域的DDS载体是有用的。另外表明,在肾脏中,实施例3与比较例4相比迅速地经肾排泄。由此认为,实施例3虽然为高分子型DDS载体但具有体外排泄性的特征,是具有下述性能的载体:通过避免药物在体内的过量滞留,能够降低血液毒性等对正常组织的损伤。
[试验例4]肿瘤和肾脏内组织分布评价试验
使用带注射针的注射器,将培养癌细胞人胶质瘤U87MG悬浮液移植到裸小鼠的背侧部皮下。将实施例7、以及比较例2、比较例3用5%葡萄糖注射液溶解,按照以2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮换算量计为5mg/kg的方式分别向静脉内单次给药。
给药1小时后和24小时后,在异氟烷麻醉下将小鼠放血,制作所取出的肿瘤和肾脏的冷冻包埋切片,观察来自给药组合物的2-(2-氨基乙氧基)-9-(二乙基氨基)-5H-苯并[a]吩噁嗪-5-酮的荧光。
将各组合物的肿瘤内组织分布的结果示于图8,将肾脏内组织分布的结果示于图10。
另外,基于这些图像,利用Image-Pro Premier(Media Cybernetics)计算出亮度,将肿瘤组织切片的亮度的值示于图9,将肾脏组织切片的亮度的值示于图11。
试验例4的结果,实施例7和比较例3在给药1小时后与比较例2相比渗透至肿瘤整体,在更广泛的区域观察到荧光信号。另外,在给药24小时后,实施例7与比较例2和比较例3相比在肿瘤内的更广泛的区域观察到荧光信号。
另外,在肾脏中,实施例7和比较例3在血管内和肾小管中观察到荧光。另一方面,比较例2在血管内以外未确认到荧光。
由以上暗示,实施例7与比较例2相比迅速地渗透到肿瘤的更深部,与比较例2和比较例3相比长时间滞留于肿瘤中,由此能够增强抗肿瘤效果。另外表明,在肾脏中,实施例7与比较例2相比迅速地经肾排泄,具有体外排泄性,因而认为实施例7是具有下述性能的载体:通过避免药物在体内的过量滞留,能够降低血液毒性等对正常组织的损伤。
[试验例5]利用血浆和肿瘤AUC比进行的组织内滞留性评价试验
使用带注射针的注射器,将培养癌细胞人胶质瘤U87MG悬浮液移植到裸小鼠的背侧部皮下。将实施例7、以及比较例2、比较例3用5%葡萄糖注射液溶解,将比较例2按照以7-乙基-10-羟基喜树碱换算量计为52mg/kg的方式、将比较例3和实施例7按照以7-乙基-10-羟基喜树碱换算量计为46.8mg/kg的方式分别向静脉内单次给药。
给药1小时、6小时和24小时后,在异氟烷麻醉下对小鼠进行采血,将血液离心后,回收血浆。采血后使其安乐死,取出肿瘤并进行破碎。利用HPLC测定血浆和肿瘤中的聚合物非结合7-乙基-10-羟基喜树碱,通过梯形近似法计算出1-24小时的AUC。使用该值计算出肿瘤中AUC1-24(μg·hr/g)与血浆中AUC1-24(μg·hr/mL)之比。将结果示于图12。
试验例5的结果,实施例7与比较例2和比较例3相比显示出约2倍的肿瘤中AUC/血浆中AUC值。由此认为,实施例7与比较例2和比较例3相比,能够以更高的选择性将作为内含化合物的7-乙基-10-羟基喜树碱递送至肿瘤,可以期待药效增强和毒性降低。
[试验例6]利用流式细胞术进行的含有靶结合部位(西妥昔单抗)的组合物的靶结合能力测定试验
对于含有具有西妥昔单抗作为靶结合部位的嵌段共聚物(A)的实施例11、和含有不具有靶结合部位的嵌段共聚物的比较例7,按照以下步骤进行测定靶结合能力的试验。
以每孔1×105个将BxPC-3细胞接种到Coster 24孔板(Corning)中,使用含有10%FBS的RPMI1640(GIBCO)培养基培养一晚。第二天,将FITC标记西妥昔单抗(每1分子西妥昔单抗结合4.4分子FITC)、以及实施例11和比较例7按照以西妥昔单抗计终浓度分别为10μg/mL的方式添加到培养基中,培养1小时。需要说明的是,不具有西妥昔单抗的比较例7按照以嵌段共聚物C计与实施例11为等摩尔的方式进行添加。
培养后从板中回收细胞,利用4℃的含有1%FBS的PBS清洗1次。之后,悬浮于4℃的含有1%FBS的PBS中,利用流式细胞仪SH800(SONY)测定FITC的亮度。将结果示于图13。
试验例6的结果,比较例7与未添加西妥昔单抗的细胞为相同程度的亮度,未确认到FITC标记西妥昔单抗的靶结合抑制。另一方面,实施例11与添加了西妥昔单抗的细胞为相同程度的亮度,确认到与西妥昔单抗相同程度的FITC标记西妥昔单抗的靶结合抑制。由以上表明,具有西妥昔单抗作为靶结合部位的组合物将西妥昔单抗露出到外壳部分而形成了对靶标具有结合能力的胶束状缔合体。

Claims (17)

1.一种嵌段共聚物(A),其为含有聚乙二醇链的亲水性聚合物链段、与含有在侧链中具有疏水性取代基的聚氨基酸链的疏水性聚合物链段连结而成的嵌段共聚物,在该亲水性聚合物链段上结合有靶结合部位,将该聚乙二醇链与该聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为2千道尔顿以上10千道尔顿以下。
2.如权利要求1所述的嵌段共聚物(A),其中,聚氨基酸链为聚天冬氨酸链、聚谷氨酸链或聚(天冬氨酸-谷氨酸)链,在侧链羧基上通过酯键和/或酰胺键具有疏水性取代基。
3.如权利要求1或权利要求2所述的嵌段共聚物(A),其中,聚乙二醇链的分子量为1千道尔顿以上6千道尔顿以下。
4.如权利要求1~权利要求3中任一项所述的嵌段共聚物(A),其中,除去靶结合部位后的嵌段共聚物中的疏水性取代基的质量含量为5质量%以上60质量%以下。
5.如权利要求1~权利要求4中任一项所述的嵌段共聚物(A),其中,嵌段共聚物(A)由通式(1)表示,
[化1]
式中,R1表示靶结合部位的结合残基,ta表示20~140的整数,Aa表示具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C6)亚烷基,R2a表示选自由氢原子、碳原子数(C1~C6)酰基和碳原子数(C1~C6)烷氧羰基组成的组中的取代基,R3a包含1个以上选自由具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的烷氧基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的烷基氨基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的二烷基氨基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C8)烷基氨基羰基(C1~C8)烷基氨基、具有羟基和/或氨基的生理活性物质的结合残基、具有羟基和/或氨基的荧光物质的结合残基组成的组中的1种以上疏水性取代基的结合残基,其余部分为羟基,Ba表示单键或二价的结合基团,na表示1或2,x1a、x2a和za各自独立地表示0~20的整数,x1a+x2a表示1~20的整数,(x1a+x2a+za)表示3~20的整数,结合有所述R3a的各结构单元以及侧链羰基发生了分子内环化的结构单元为各自独立地无规排列的结构。
6.如权利要求1~权利要求5中任一项所述的嵌段共聚物(A),其中,所述嵌段共聚物(A)在水溶液中形成自缔合性的纳米颗粒,该纳米颗粒的平均粒径为30纳米以下。
7.一种含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(B)的组合物,其为含有权利要求1~权利要求6中任一项所述的嵌段共聚物(A)以及嵌段共聚物(B)的组合物,所述嵌段共聚物(B)是含有聚乙二醇链的亲水性聚合物链段与含有在侧链中具有疏水性取代基的聚氨基酸链的疏水性聚合物链段连结而成的,将所述嵌段共聚物(B)的聚乙二醇链与聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为2千道尔顿以上10千道尔顿以下,嵌段共聚物(B)的疏水性取代基的质量含量为5质量%以上60质量%以下。
8.如权利要求7所述的组合物,其中,嵌段共聚物(B)的聚氨基酸链为聚天冬氨酸链、聚谷氨酸链或聚(天冬氨酸-谷氨酸)链,在侧链羧基上通过酯键和/或酰胺键具有疏水性取代基。
9.如权利要求7或权利要求8所述的组合物,其中,嵌段共聚物(B)的聚乙二醇链的分子量为1千道尔顿以上6千道尔顿以下。
10.如权利要求7~权利要求9中任一项所述的组合物,其中,嵌段共聚物(B)由通式(2)表示,
[化2]
式中,R5表示氢原子或者具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C6)烷基,tb表示20~140的整数,Ab表示具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C6)亚烷基,R2b表示选自由氢原子、碳原子数(C1~C6)酰基和碳原子数(C1~C6)烷氧羰基组成的组中的取代基,R3b包含1个以上选自由具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的烷氧基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的烷基氨基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的二烷基氨基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C8)烷基氨基羰基(C1~C8)烷基氨基、具有羟基和/或氨基的荧光物质的结合残基组成的组中的1种以上疏水性取代基的结合残基,其余部分为羟基,Bb表示单键或二价的结合基团,nb表示1或2,x1b、x2b和zb各自独立地表示0~20的整数,x1b+x2b表示1~20的整数,(x1b+x2b+zb)表示3~20的整数,结合有所述R3b的各结构单元以及侧链羰基发生了分子内环化的结构单元为各自独立地无规排列的结构。
11.如权利要求7~权利要求10中任一项所述的组合物,其中,含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(B)的组合物在水溶液中形成纳米颗粒,该纳米颗粒的平均粒径为30纳米以下。
12.一种含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(C)的组合物,其为含有权利要求1~权利要求6中任一项所述的嵌段共聚物(A)以及嵌段共聚物(C)的组合物,所述嵌段共聚物(C)是含有聚乙二醇链的亲水性聚合物链段与含有在侧链羧基上结合有具有羟基和/或氨基的生理活性物质的聚氨基酸链的疏水性聚合物链段连结而成的,将所述嵌段共聚物(C)的聚乙二醇链与聚氨基酸链结合而成的主链聚合物的分子量为2千道尔顿以上10千道尔顿以下,嵌段共聚物(C)的具有羟基和/或氨基的生理活性物质的质量含量为5质量%以上60质量%以下。
13.如权利要求12所述的组合物,其中,嵌段共聚物(C)的聚氨基酸链为聚天冬氨酸链、聚谷氨酸链或聚(天冬氨酸-谷氨酸)链,在侧链羧基上通过酯键和/或酰胺键含有具有羟基和/或氨基的生理活性物质。
14.如权利要求12或权利要求13所述的组合物,其中,嵌段共聚物(C)的聚乙二醇链的分子量为1千道尔顿以上6千道尔顿以下。
15.如权利要求12~权利要求14所述的组合物,其中,嵌段共聚物(C)由通式(3)表示,
[化3]
式中,R5c表示氢原子或者具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C6)烷基,tc表示20~140的整数,Ac表示具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C6)亚烷基,R2c表示选自由氢原子、碳原子数(C1~C6)酰基和碳原子数(C1~C6)烷氧羰基组成的组中的取代基,R3c表示具有羟基和/或氨基的生理活性物质的结合残基,R4c为疏水性取代基的结合残基,表示选自由具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的烷氧基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的烷基氨基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C30)的直链状、支链状或环状的二烷基氨基、具有或不具有取代基的碳原子数(C1~C8)烷基氨基羰基(C1~C8)烷基氨基、具有羟基和/或氨基的荧光物质的结合残基、以及羟基组成的组中的1种以上的取代基,Bc表示单键或二价的结合基团,nc表示1或2,x1c、x2c、y1c、y2c和zc各自独立地表示0~20的整数,(x1c+x2c)为必要构成,表示1~20的整数,(x1c+x2c+y1c+y2c+zc)表示3~20的整数,结合有所述R3c和R4c的各结构单元以及侧链羰基发生了分子内环化的结构单元为各自独立地无规排列的结构。
16.如权利要求12~权利要求15中任一项所述的组合物,其中,含有嵌段共聚物(A)和嵌段共聚物(C)的组合物在水溶液中形成纳米颗粒,该纳米颗粒的平均粒径为30纳米以下。
17.一种药物,其含有权利要求1~权利要求16中任一项所述的嵌段共聚物。
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