CN111107842A - 利用微混合和卡培他滨两亲性特性的卡培他滨的聚合物-脂质混杂纳米颗粒 - Google Patents

利用微混合和卡培他滨两亲性特性的卡培他滨的聚合物-脂质混杂纳米颗粒 Download PDF

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Abstract

本公开包括制备纳米颗粒组合物的组合物和方法，所述纳米颗粒组合物包含含有一种或多种脂质和一种或多种活性剂的磷脂核心以及在所述磷脂核心表面上的至少一层一种或多种聚合物；更具体地，本公开涉及在此类脂质聚合物纳米颗粒制剂内的卡培他滨(N4‑戊氧羰基‑5‑脱氧‑5‑氟‑胞苷，CAP)用于优化治疗癌症的卡培他滨的药学特性的用途。

Description

利用微混合和卡培他滨两亲性特性的卡培他滨的聚合物-脂 质混杂纳米颗粒
相关申请的交叉引用
本公开要求2017年9月22日递交的第62/561,744号美国临时专利申请的优先权权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及一种纳米颗粒，其包含磷脂核心以及在所述磷脂核心表面上的至少一层一种或多种聚合物，所述磷脂核心包含一种或多种脂质和一种或多种活性剂。更具体地，本公开涉及在此类脂质聚合物纳米颗粒制剂内的卡培他滨(N4-戊氧羰基-5-脱氧-5-氟-胞苷，CAP)用于降低卡培他滨治疗癌症的副作用的用途。
背景技术
在不限制本公开范围的情况下，本公开描述了涉及活性药剂，更具体地，卡培他滨(N4-戊氧羰基-5-脱氧-5-氟-胞苷，CAP)或其代谢物的递送。尽管许多美国专利出版物声称提供了癌症化疗药物的纳米颗粒制剂，但它们都没有与卡培他滨的脂质或聚合物递送，尤其是卡培他滨或其代谢物的聚合物-脂质混杂递送直接关联。
发明概述
本文中描述的一些实施方案是一种纳米颗粒组合物，其包含含有一种或多种磷脂和至少一种活性成分的纳米颗粒核心以及在磷脂核心表面上的至少一层一种或多种聚合物，所述活性成分包括卡培他滨或其活性代谢物。在纳米颗粒组合物的一些实施方案中，一种或多种磷脂是中性的或带正电荷的。
在一些实施方案中，在纳米颗粒组合物中存在的一种或多种磷脂包括以下中的至少一种：1,2-二癸酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(DDPC)、1,2-双月桂酰基-sn-甘油-3-磷酸酰乙醇氨(DLPE)、二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱(DMPC)、二肉豆蔻酰磷脂酰甘油(DMPG)、1,2-二肉豆蔻酰基-sn-甘油-3-磷酸酰乙醇氨(DMPE-PEG)、1-棕榈酰基-2-肉豆蔻酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(PMPC)、1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酸-(1'-rac-甘油)(DPPG)、1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(DPPC)、1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酸酰乙醇氨(DPPE-PEG)、1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酸盐(钠盐)(DPPA)、1-棕榈酰基-2-油酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(POPC)、1-棕榈酰基-2-硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(PSOC)、1-硬脂酰基-2-棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(SPPC)、1,2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酸酰乙醇氨-N-[甲氧基(聚乙二醇)-2000](DEPE-PEG)、1,2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酸酰乙醇氨-N-[二苯并环辛基(聚乙二醇)-2000](DSPE-PEG)、L-α-磷脂酰胆碱(L-α-PC)、1,2-二亚油酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(DLPC)、1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸-(1'-rac-甘油)(DOPG)、1,2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酸-(1'-rac-甘油)(DSPG),1,2-二硬脂酰基-3-三甲基铵-丙烷(DSTAP)、1,2-二油酰基-3-三甲基铵-丙烷(DOTAP)、1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸酯(DOPA)、1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸酰乙醇氨(DOPE)、1-硬脂酰基-2-油酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(SOPC)或1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(DOPC)，或以上的组合。
在一些实施方案中，在纳米颗粒组合物中存在的一种或多种磷脂包括以下中的至少一种：聚(乳酸-羟基乙酸共聚物)(PLGA)或其PEG化的形式PEG-PLGA、聚乳酸(PLA)或其PEG化的形式PEG-PLA、聚乙醇酸(PGA)或其PEG化的形式PEG-PGA、聚-L-丙交酯-ε-己内酯-共聚物(PLCL)或其PEG化的形式PEG-PLCL、透明质酸(HA)、聚丙烯酸(PAA)或PEG-PAA、聚磷酸酯(聚P)、聚(丙烯酸-马来酸共聚物)、聚(琥珀酸丁二酯)、聚(氰基丙烯酸烷基酯)(PAC)或其PEG化的形式PEG-PAC，或以上的组合。
在一些实施方案中，纳米颗粒组合物还包含活性剂，包括抗癌药物、抗生素、抗病毒剂、抗真菌剂、抗肠虫剂、营养物、小分子、siRNA、抗氧化剂、抗体或放射性同位素，或以上的组合。
在一些实施方案中，在纳米颗粒组合物中存在的一种或多种磷脂包括1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(DPPC)、1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酸酰乙醇氨(DPPE-PEG)、L-α-磷脂酰胆碱(L-α-PC)、1,2-二亚油酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(DLPC)或1,2-二油酰基-3-三甲基铵-丙烷(DOTAP)，或以上的组合。
在一些实施方案中，在纳米颗粒组合物中存在的一种或多种磷脂是1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(DPPC)和1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酸酰乙醇氨(DPPE-PEG)。在一些实施方案中，在纳米颗粒组合物中存在的一种或多种磷脂是L-α-磷脂酰胆碱(L-α-PC)和1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酸酰乙醇氨(DPPE-PEG)。在一些实施方案中，在纳米颗粒组合物中存在的一种或多种磷脂是1,2-二油酰基-3-三甲基铵-丙烷(DOTAP)。
在一些实施方案中，在纳米颗粒组合物中存在的一种或多种磷脂是1,2-二油酰基-3-三甲基铵-丙烷(DOTAP)，并且聚合物是聚磷酸酯(聚P)。在一些实施方案中，在纳米颗粒组合物中存在的一种或多种磷脂是1,2-二油酰基-3-三甲基铵-丙烷(DOTAP)，并且聚合物是PEG聚丙烯酸(PAA)。
在一些实施方案中，纳米颗粒组合物中的脂质与PEG化的脂质的摩尔比为约100:0至约50:50。在一些实施方案中，纳米颗粒组合物中的饱和的脂质与不饱和的脂质的摩尔比为约100:0至约25:75。在一些实施方案中，纳米颗粒组合物中的卡培他滨与脂质的摩尔比为约90:10至约10:90。在一些实施方案中，纳米颗粒组合物中的脂质与聚合物的摩尔比为约100:0至约10:80。在一些实施方案中，纳米颗粒组合物中的卡培他滨与聚合物的摩尔比为约100:0至约10:90。在一些实施方案中，纳米颗粒组合物显示约-80mV至约80mV的ζ电位。
在一些实施方案中，纳米颗粒组合物中的纳米颗粒核心的表面是中性的。在一些实施方案中，纳米颗粒核心的表面是带正电荷的或带负电荷的。
在一些实施方案中，纳米颗粒组合物还包含至少一种靶向剂，其中所述靶向剂将纳米颗粒选择性靶向至患病组织/细胞，从而将全身剂量最小化。在一些实施方案中，纳米颗粒组合物还包含至少一种靶向剂，其中所述靶向剂包括抗体或其功能片段、小分子、肽、碳水化合物、siRNA、蛋白质、核酸、适体、第二纳米颗粒、细胞因子、趋化因子、淋巴因子、受体、脂质、凝集素、含铁金属、磁性颗粒、连接子、同位素，和以上的组合。
在一些实施方案中，纳米颗粒组合物的纳米颗粒具有约10nm至约200nm的尺寸。在一些实施方案中，纳米颗粒组合物中的卡培他滨的载药量按组合物的重量计为约2％至约90％。
在一些实施方案中，纳米颗粒组合物的结构在提供给对象时提供卡培他滨或其活性代谢物的缓释。在一些实施方案中，活性剂的生物利用度增加，诸如恶心、呕吐、皮炎、骨髓抑制、心脏毒性和腹泻的一种或多种副作用降低，并且活性剂以持续性方式释放。在一些实施方案中，纳米颗粒组合物适于肌内、皮下、血管内或静脉内给药。
本文中描述的一些实施方案是形成纳米颗粒组合物的方法，包括：
a).通过合并一种或多种磷脂、一种或多种溶剂以及卡培他滨或其代谢物中的至少一种来形成有机相；
b).通过将一种或多种靶向剂与水合并来形成脂质水相；
c).将有机相与水相混合，借以发生胶束的自组装，从而形成悬液；
d).将悬液喷雾干燥或冷冻干燥；以及
e).将具有一种或多种聚合物的溶液与胶束混合，借以发生聚合物的逐层沉积，并且其中卡培他滨或其代谢物纳米颗粒在提供给对象时提供活性成分的缓释。
在一些实施方案中，制造的纳米颗粒以均一的尺寸产生，具有均一的理化特性。
本文中描述的一些实施方案是治疗疑似患有疾病的患者的方法，包括将本文中描述的纳米颗粒组合物施用至有需要的对象。在一些实施方案中，施用纳米颗粒包括通过肌内、皮下、血管内或静脉内给药来施用纳米颗粒。在一些实施方案中，待治疗的疾病选自：肿瘤性疾病、神经性疾病和代谢性疾病。在一些实施方案中，疾病选自：帕金森病、阿尔茨海默氏病、多发性硬化、ALS、后遗症、行为和认知病症、自闭症谱系、抑郁和肿瘤疾病。在一些实施方案中，在施用纳米颗粒组合物后，活性剂以持续性方式释放。
本文中描述的一些实施方案是包含本文中描述的纳米颗粒组合物和药学上可接受的载体的药物组合物。在一些实施方案中，相比施用未在纳米颗粒组合物中配制的卡培他滨，向对象施用组合物降低一种或多种副作用，所述副作用包括恶心、呕吐、皮炎、骨髓抑制、心脏毒性或腹泻或以上的组合。
本文中描述的一些实施方案是治疗疑似患有癌症的对象的方法，包括：
鉴定疑似患有癌症的对象；以及
向对象施用有效量的本文中描述的纳米颗粒组合物，其中当提供给对象时，相比施用未在纳米颗粒组合物中配制的卡培他滨，施用组合物降低一种或多种副作用，所述副作用包括恶心、呕吐、皮炎、骨髓抑制、心脏毒性或腹泻或者以上的组合。
在一些实施方案中，治疗的癌症是乳腺癌、结直肠癌或胰腺癌。
附图的简要说明
为了更全面地了解本公开的特征和优点，现在提及本公开的详细说明以及附图，并且其中：
图1.包封卡培他滨的聚合物-脂质纳米颗粒的示意图。
图2.MIVM的中央混合部分的几何结构。
图3.卡培他滨分子结构。
图4.通过利用低激光强度(左图)和中间激光强度(右图)的DLS测量的于DI水中的CAP的溶解度曲线。
图5.不同的CAP浓度下的相关性函数。(A)水，(B)于DI水中的0.01mg/ml CAP，(C)于DI水中的0.1mg/ml CAP，(D)于DI水中的0.5mg/ml CAP，(E)于DI水中的2.5mg/ml CAP，(F)于DI水中的5mg/ml CAP，(G)于DI水中的10mg/ml CAP，(H)于DI水中的20mg/ml CAP。
图6.脂质-CAP胶束的结构。
图7.胶束尺寸分布的DLS数据：(A)CAP:DPPC:DPPE-PEG(30:40:30)，(B)CAP:DPPE-PEG(30:50)。X轴是纳米颗粒的直径，且y轴是形成纳米颗粒的尺寸的物质质量的相对体积。
图8.从不同的胶束制剂的CAP释放。X轴是时间，且y轴是从纳米颗粒的CAP的累积释放的百分比。
图9.CAP、L-α-PC和DPPE-PEG的胶束的尺寸分布。X轴是纳米颗粒的直径，且y轴是形成纳米颗粒的尺寸的物质质量的相对体积。
图10.从L-α-PC-DPPE-PEG胶束的CAP相比纯的CAP的释放。X轴是时间，且y轴是从纳米颗粒的CAP的累积释放的百分比。
图11.DOTAP-CAP胶束尺寸分布。X轴是纳米颗粒的直径，且y轴是形成纳米颗粒的尺寸的物质质量的相对体积
图12.从DOTAP-CAP胶束的CAP的释放特性。X轴是时间，且y轴是从纳米颗粒的CAP的累积释放的百分比。
图13.聚P-DOTAP-CAP纳米颗粒的结构。
图14.左图：在添加聚P之前DOTAP-CAP胶束的尺寸分布。右图：在添加聚P之后，聚P-DOTAP-CAP纳米颗粒的尺寸分布。X轴是纳米颗粒的直径，并且y轴是形成纳米颗粒的尺寸的物质质量的相对体积。
图15.5天内监测的聚P-DOTAP-CAP纳米颗粒的ζ电位(左图)和尺寸(右图)。X轴指示测量的时间点，且y轴是颗粒的ζ电位。
图16.从聚P-DOTAP-CAP纳米颗粒的CAP相比纯的CAP胶束的释放。X轴是时间，且y轴是从纳米颗粒的CAP的累积释放的百分比。
图17.PEG-PAA-DOTAP-CAP纳米颗粒结构。
图18.PEG-PAA-DOTAP-CAP纳米颗粒的尺寸分布。X轴是纳米颗粒的直径，且y轴是形成纳米颗粒的尺寸的物质质量的相对体积。
图19.为期5天的PEG-PAA-DOTAP-CAP纳米颗粒相比聚P-DOTAP-CAP的ζ电位(左图)和尺寸(右图)。X轴指示测量的时间点，且y轴是颗粒的ζ电位。
图20.DOTAP/CAP和PEG-PAA混杂颗粒的释放特性。X轴是时间，且y轴是从纳米颗粒的CAP的累积释放的百分比。
发明详述
尽管下面将详细讨论本公开的各种实施方案的制造和使用，但应当理解，本公开提供了许多可应用的发明构思，这些构思可以在各种各样的特定情况下体现。本文所讨论的具体实施方案仅是制造和使用本公开的具体方式的说明，且并不限制本公开的范围。
一般术语
将理解的是，本文中描述的特定实施方案是通过示例性的方式示出的，而不是作为本公开的限制。在不脱离本公开的范围的情况下，本公开的主要特征可以用于各种实施方案中。仅通过常规实验，本领域技术人员将认识到或能够确定本文中描述的特定程序的众多等同物。这样的等同物被认为在本公开的范围内，并且被权利要求书所涵盖。说明书中提到的所有出版物和专利申请都表明了本公开所属技术领域的技术人员的技术水平。
为了帮助理解本公开，下面定义了许多术语。本文定义的术语具有与本公开相关领域的普通技术人员通常理解的含义。术语如“一个(a)”、“一种(an)”和“所述(the)”不旨在仅指单一实体，而是包括通用类别，可以使用其具体的实例来进行说明。本文中的术语用于描述本公开的具体实施方案，但是除了权利要求中概述的以外，它们的用法不限定本公开。在权利要求书和/或说明书中，当与术语“包含”结合使用时，词语“一个(a)”或“一种(an)”的使用可能意指“一个”，但也与“一个或多个”、“至少一个”和“一个或多于一个”的含义一致。
除非明确指出仅指代替代方案或者替代方案是互斥的，否则在权利要求中使用的术语“或”用于是指“和/或”，尽管本公开支持仅提及替代方案以及“和/或”的定义。在整个本申请中，术语“约”用于表示值包括用于确定值的装置、方法的固有误差变化，或研究对象之间存在的变化。
如本说明书和权利要求书中所使用的，词语“包含(comprising)”(以及包含(comprising)的任何形式，如“包含(comprise)”和“包含(comprises)”)、“具有(having)”(以及具有(having)的任何形式，如“具有(have)”和“具有(has)”)、“包括(including)”(以及包括(including)的任何形式，如“包括(includes)”和“包括(include)”)，或“含有(containing)”(以及含有(containing)的任何形式，如“含有(contains)”和“含有(contain)”)是包括性的或开放性的，并且不排除另外的未叙述的要素或方法步骤。
如本文所用的术语“或其组合”是指该术语之前的所列项目的所有排列和组合。例如，“A、B、C或其组合”旨在包括以下中的至少一个：A、B、C、AB、AC、BC或ABC，并且如果顺序在特定上下文中很重要，还包括BA、CA、CB、CBA、BCA、ACB、BAC或CAB。继续这一实例，明确包括的是包含一个或多个项目或术语的重复的组合，如BB、AAA、AB、BBC、AAABCCCC、CBBAAA、CABABB等。技术人员将理解，除非从上下文明显看出，否则通常对任何组合中的项目或术语的数量没有限制。在某些实施方案中，本公开还可以包括这样的方法和组合物，其中也可以使用过渡短语“基本上由……组成”或“由……组成”。
如本文所用的术语“活性成分”或“活性药物成分”是指药剂、活性成分、化合物或物质，或以上的混合物。活性成分可以是其药学上可接受的不带电或带电的分子、分子络合物、溶剂化物或无水物的形式，并且如果有关的话，还可以是单一异构体、对映异构体、外消旋混合物或以上的混合物。此外，活性药物成分可以是其结晶、多态化、半结晶、无定形或无定形多态形式或以上的混合物中的任何一种。
如本文所用的术语“活性药物成分载量”或“载药量”是指本文中描述的纳米颗粒组合物中包含的活性药物成分的量(质量)或重量百分比(wt％)。
如本文所用的术语“卡培他滨”或“CAP”是指卡培他滨的任何药理活性形式或前药形式，包括其任何盐、晶体、多态化、半结晶、无定形或无定形多态形式。此外，
如本文所用的短语“卡培他滨的活性代谢物”或短语“卡培他滨或其活性代谢物”旨在包括在通过肠胃外或非肠胃外方式施用卡培他滨后由对象的身体产生的卡培他滨的任何代谢物。卡培他滨的活性代谢产物可包括，例如5'-脱氧-5-氟胞苷(5'-DFCR)、5-氟-6-羟基胞嘧啶(5-FCOH)、5'-脱氧-5-氟尿苷(5'-DFUR)、5-氟尿嘧啶(5-FU)、5'-脱氧-5-氟胞苷的2'-β-D-葡糖苷酸(5'-DFCR-G)、5-氟胞嘧啶(5-FC)、氟乙酸酯(FAC)、α-氟-β-丙氨酸(FBAL)、5,6-二氢-5-氟尿嘧啶(5-FUH2)、α-氟-β-脲基丙酸(FUPA)、2-氟-3-羟基丙酸(FHPA)或N-羧基-α-氟-β-丙氨酸(CFBAL)，或以上的组合。卡培他滨至其各种代谢物的代谢在本领域是已知的(参见，例如Desmoulin et al.,Drug Metabolism and disposition,30(11),第1221-1229页(2002)，其通过引用并入本文)。
术语“治疗(treating)”是指以有效(例如，治疗效果)改善与病症相关的病况、症状、病症或参数或其可能性的量、方式或模式给予治疗。
如本文所用的“有效量”是指引起期望的生物反应所必需的量。如本领域普通技术人员所理解，有效量的卡培他滨的纳米颗粒组合物可以根据诸如期望的生物学终点、待递送的药物、靶组织、给药途径等因素而变化。例如，用于治疗癌症的含有至少卡培他滨的纳米颗粒的有效量可能是导致肿瘤尺寸在所需时间段内减少所需的量。可能要考虑的另外的因素包括疾病状态的严重程度、所治疗患者的年龄、体重和性别、饮食、给药的时间和频率、药物组合、反应敏感性，以及对治疗的耐受性/反应。
如本文所用的短语“增强的生物利用度”、“改善的生物利用度”或“更佳的生物利用度”是指当引入体内时，与参考活性药物的生物利用度相比，进入全身循环的活性药物成分的增加的比例。当在相似的实验条件下，以相同摩尔剂量的活性治疗成分，以单剂量或多剂量给药时，可以通过将药物的吸收速率和吸收程度与参考药物比较来确定生物利用度。典型的药代动力学参数可用于证明相比参考药物的增强的生物利用度。
如本文所用的术语“基本上”是指很大或明显的程度，但不完全。
鉴于本公开，本文中公开和要求保护的所有组合物和/或方法可以在不进行过度实验的情况下制作和执行。尽管已经根据优选的实施方案描述了本公开的组合物和方法，但是对于本领域技术人员而言显而易见的是，可以对组合物和/或方法以及在本文中描述的方法的步骤或步骤顺序中进行各种变化，而不会脱离本公开的概念、精神和范围。对于本领域技术人员显而易见的所有这些类似的替代和修改都被认为在所附权利要求书所限定的本公开的精神、范围和概念之内。
卡培他滨的纳米颗粒组合物
癌症的治疗受到抗癌药物的副作用的限制。化学疗法是治疗晚期癌症的有限可用选择之一。然而，诸如卡培他滨的这些试剂的耐药性和非特异性毒性的证据越来越多，这限制了它们的治疗效果。为了克服这个问题，重要的是要以适当的量在体内癌症部位递送药物。解决此问题的一种新颖方法是通过靶向药物输送系统，其优先将药物递送到癌症部位。如本文中描述的，该方法是通过包含抗癌治疗剂(例如，卡培他滨)的脂质纳米颗粒或脂质/聚合物混杂纳米颗粒。在某些实施方案中，使用了识别癌症细胞并将含有微小球形纳米颗粒的药物导向癌症细胞的靶向分子(例如抗体)。因此，在某些实施方案中，至少一种靶向剂与纳米颗粒接合，其中所述靶向剂包含能够识别靶抗原的抗体或其功能片段。可以通过插入能够与脂质和靶向部分的胺反应的杂/同双官能间隔子来接合靶向剂。
卡培他滨(N4-戊氧羰基-5-脱氧-5-氟-胞苷，CAP)是一种用于治疗结直肠癌的普遍的前药。在靶组织中，CAP被酶从5'-脱氧-5-氟尿苷转化为活性代谢物5-氟尿嘧啶。尽管其可有效治疗各种癌症，即结直肠癌，但CAP显示较短的药物半衰期。药物本身会在0.5-1小时内从体内清除，并因此需要较高的剂量(150mg/m2，每天两次)。较大的剂量可能会导致更多的副作用，如恶心、呕吐、皮炎、骨髓抑制、心脏毒性和腹泻。因此，已经做了很多努力来设计缓释递送系统以及靶向特定癌症部位。如本文描述，根据本文中描述的实施方案的纳米颗粒制剂提供了解决这些问题的选择。
因此，本公开提供了产生具有良好控制的理化特性如尺寸和表面特性的稳定的卡培他滨纳米颗粒的组合物和方法。本发明人发现，本文中描述的纳米颗粒组合物的优点是高生物利用度、缓释、低体内清除率和降低的副作用。因此，由于改善的生物利用度、缓释和降低的副作用，本文中描述的纳米颗粒组合物的商业潜力是巨大的。
本文中描述的纳米颗粒组合物的一些实施方案包括磷酸脂质核心，其包含一种或多种脂质以及包括卡培他滨或其代谢物的一种或多种活性剂。在一些实施方案中，脂质包括以下中的至少一种：1,2-二癸酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(DDPC)、1,2-双月桂酰基-sn-甘油-3-磷酸酰乙醇氨(DLPE)、二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱(DMPC)、二肉豆蔻酰磷脂酰甘油(DMPG)、1,2-二肉豆蔻酰基-sn-甘油-3-磷酸酰乙醇氨(DMPE-PEG)、1-棕榈酰基-2-肉豆蔻酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(PMPC)、1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酸-(1'-rac-甘油)(DPPG)、1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(DPPC)、1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酸酰乙醇氨(DPPE-PEG)、1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酸盐(钠盐)(DPPA)、1-棕榈酰基-2-油酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(POPC)、1-棕榈酰基-2-硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(PSOC)、1-硬脂酰基-2-棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(SPPC)、1,2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酸酰乙醇氨-N-[甲氧基(聚乙二醇)-2000](DEPE-PEG)、1,2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酸酰乙醇氨-N-[二苯并环辛基(聚乙二醇)-2000](DSPE-PEG)、L-α-磷脂酰胆碱(L-α-PC)、1,2-二亚油酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(DLPC)、1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸-(1'-rac-甘油)(DOPG)、1,2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酸-(1'-rac-甘油)(DSPG)、1,2-二硬脂酰基-3-三甲基铵-丙烷(DSTAP)、1,2-二油酰基-3-三甲基铵-丙烷(DOTAP)、1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸酯(DOPA)、1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸酰乙醇氨(DOPE)、1-硬脂酰基-2-油酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(SOPC)或1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(DOPC)，或以上的组合。在一些实施方案中，一种或多种脂质包括1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(DPPC)。在一些实施方案中，一种或多种脂质包括1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酸酰乙醇氨(DPPE-PEG)。在一些实施方案中，一种或多种脂质包括L-α-磷脂酰胆碱(L-α-PC)。在一些实施方案中，一种或多种脂质包括1,2-二油酰基-3-三甲基铵-丙烷(DOTAP)。
在一些实施方案中，纳米颗粒组合物具有的脂质与PEG化的脂质的摩尔比为约100:0至约20:80。在一些实施方案中，脂质与PEG化的脂质的摩尔比为约100:0.01至约50:50。因此，在一些实施方案中，脂质与PEG化的脂质的摩尔比为约100:0、约95:5、约90:10、约80:20、约70:30、约50:50、约60:40、约40:60、约30:70或约20:80。在一些实施方案中，总脂质与PEG化的脂质的摩尔比为约100:0(即，纳米颗粒组合物不包含任何PEG化的脂质或基本上没有PEG化的脂质)。在一些实施方案中，脂质与PEG化的脂质的摩尔比为约60:40。在一些实施方案中，脂质与PEG化的脂质的摩尔比为约30:70。
在一些实施方案中，纳米颗粒组合物具有的饱和的脂质与不饱和的脂质的摩尔比为约100:0至约10:90。在一些实施方案中，饱和的脂质与不饱和的脂质的摩尔比为约100:0.01至约25:75。因此，在一些实施方案中，饱和的脂质与不饱和的脂质的摩尔比为约100:0、约95:5、约90:10、约80:20、约70:30、约50:50、约60:40、约40:60、约30:70、约20:80或约10:90。
在一些实施方案中，一种或多种活性剂包括卡培他滨(N4-戊氧羰基-5-脱氧-5-氟-胞苷,CAP)或其代谢物。在一些实施方案中，一种或多种活性剂包括卡培他滨的活性代谢物。在一些实施方案中卡培他滨的活性代谢物包括5'-脱氧-5-氟胞苷(5'-DFCR)、5-氟-6-羟基胞嘧啶(5-FCOH)、5'-脱氧-5-氟尿苷(5'-DFUR)、5-氟尿嘧啶(5-FU)、5'-脱氧-5-氟胞苷的2'-β-D-葡糖苷酸(5'-DFCR-G)、5-氟胞嘧啶(5-FC)、氟乙酸盐(FAC)、α-氟-β-丙氨酸(FBAL)、5,6-二氢-5-氟尿嘧啶(5-FUH2)、α-氟-β-脲基丙酸(FUPA)、2-氟-3-羟基丙酸(FHPA)或N-羧基-α-氟-β-丙氨酸(CFBAL)，或以上的组合。在一些实施方案中，卡培他滨的活性代谢物包括5-5-氟尿嘧啶、5'-脱氧-5-氟胞苷或5'-脱氧-5-氟尿苷或5'-脱氧-5-氟胞苷的2'-β-D-葡糖苷酸，或以上的组合。
在一些实施方案中，活性剂还包括至少一种抗癌药物；和/或其选自以下中的至少一种：抗癌药物、抗生素、抗病毒剂、抗真菌剂、抗肠虫剂、营养物、小分子、siRNA、抗氧化剂和抗体。在某些方面，纳米颗粒组合物具有较高的生物利用度。在一些实施方案中，活性剂包括放射性同位素。在一些实施方案中，一种或多种活性剂包括不能溶于水的染料；和/或待用作MRI的造影剂的金属纳米颗粒；和/或选自尼罗红、铁和铂。
在一些实施方案中，在纳米颗粒组合物中存在的活性成分(例如，卡培他滨)的载药量按组合物的重量计为约5％至约95％。在一些实施方案中，载药量为约10％至约50％。在一些实施方案中，载药量为约20％至约30％。因此，在一些实施方案中，活性成分的载药量为约5％、约10％、约15％、约20％、约25％、约30％、约35％、约40％、约45％、约50％、约55％、约60％、约65％、约70％、约75％、约80％、约85％、约90％或约95％。
在一些实施方案中，纳米颗粒组合物具有的至少一种活性成分(例如，卡培他滨)与脂质的摩尔比为约90:10至约10:90。因此，在一些实施方案中，至少一种活性成分与脂质的摩尔比为约90:10、约80:20、约70:30、约50:50、约60:40、约40:60、约30:70、约20:80或约10:90。在一些实施方案中，至少一种活性成分与脂质的摩尔比为约50:50。在一些实施方案中，至少一种活性成分与脂质的摩尔比为约30:70。
在一些实施方案中，纳米颗粒组合物包含磷脂核心以及磷脂核心表面上的至少一层的一种或多种聚合物，所述磷脂核心包含本文所述的一种或多种脂质和至少包括卡培他滨或其代谢物的一种或多种活性剂。在一些实施方案中，一种或多种聚合物包括以下中的至少一种：聚(乳酸-羟基乙酸共聚物)(PLGA)或其PEG化的形式PEG-PLGA、聚乳酸(PLA)或其PEG化的形式PEG-PLA、聚乙醇酸(PGA)或其PEG化的形式PEG-PGA、聚-L-丙交酯-ε-己内酯-共聚物(PLCL)或其PEG化的形式PEG-PLCL、透明质酸(HA)或其PEG化的形式PEG-HA、聚(-L-赖氨酸)(PLL)或其PEG化的形式PEG-PLL、聚丙烯酸(PAA)或其PEG化的形式PEG-PAA、聚磷酸酯(聚P)、聚(丙烯酸-马来酸共聚物)、聚(琥珀酸丁二酯)、聚(氰基丙烯酸烷基酯)(PAC)或其PEG化的形式PEG-PAC，或以上的组合。在各种实施方案中，纳米颗粒组合物可以包括1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(DPPC)、1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酸酰乙醇氨(DPPE-PEG)、L-α-磷脂酰胆碱(L-α-PC)、1,2-二亚油酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(DLPC)或1,2-二油酰基-3-三甲基铵-丙烷(DOTAP)，或以上的组合。在一些实施方案中，聚合物包括聚(乳酸-羟基乙酸共聚物)(PLGA)。在一些实施方案中，聚合物包括聚丙烯酸(PAA)或其PEG化的形式PEG-PAA。在一些实施方案中，聚合物包括聚磷酸酯(聚P)。
在一些实施方案中，纳米颗粒组合物具有的脂质与聚合物的摩尔比为约100:0至约10:80。因此，在一些实施方案中，脂质与聚合物的摩尔比为约100:0、约95:5、约90:10、约80:20、约70:30、约50:50、约60:40、约40:60、约30:70、约20:80或约10:90。在一些实施方案中，脂质与聚合物的摩尔比为约90:10。在一些实施方案中，脂质与聚合物的摩尔比为约70:30。在一些实施方案中，脂质与聚合物的摩尔比为约50:50。
在一些实施方案中，纳米颗粒组合物具有的至少一种活性成分(例如，卡培他滨)与聚合物的摩尔比为约100:0至约10:90。因此，在一些实施方案中，至少一种活性成分与聚合物的摩尔比为约100:0、约95:5、约90:10、约80:20、约70:30、约50:50、约60:40、约40:60、约30:70、约20:80或约10:90。在一些实施方案中，至少一种活性成分与聚合物的摩尔比为约90:10。在一些实施方案中，至少一种活性成分与聚合物的摩尔比为约70:30。在一些实施方案中，至少一种活性成分与聚合物的摩尔比为约50:50。
在一些实施方案中，纳米颗粒还包含至少一种靶向剂，其中所述靶向剂将纳米颗粒选择性靶向至患病组织/细胞，从而将全身剂量最小化。在一些实施方案中，靶向剂包括能够识别靶抗原的抗体或其功能片段；和/或其选自：抗体、小分子、肽、碳水化合物、siRNA、蛋白质、核酸、适体、第二纳米颗粒、细胞因子、趋化因子、淋巴因子、受体、脂质、凝集素、含铁金属、磁性颗粒、连接子或同位素，或以上的组合。可以通过插入能够与脂质和靶向部分的胺反应的异/同双功能间隔子而接合靶向剂。
在一些实施方案中，纳米颗粒组合物具有约2.5nm至约200nm的平均纳米颗粒尺寸。因此，在一些实施方案中，纳米颗粒组合物具有约2.5nm、约5nm、约10nm、约20nm、约30nm、约40nm、约50nm、约60nm、约70nm、约80nm、约90nm、约100nm、约120nm、约140nm、约160nm、约180nm或约200nm的平均纳米颗粒尺寸。在一些实施方案中，纳米颗粒组合物具有约2.5nm的平均纳米颗粒尺寸。在一些实施方案中，纳米颗粒组合物具有约10nm的平均纳米颗粒尺寸。在一些实施方案中，纳米颗粒组合物具有约30nm的平均纳米颗粒尺寸。在一些实施方案中，纳米颗粒组合物具有约90nm的平均纳米颗粒尺寸。在一些实施方案中，纳米颗粒组合物具有约120nm的平均纳米颗粒尺寸。在一些实施方案中，纳米颗粒组合物具有约150nm的平均纳米颗粒尺寸。在一些实施方案中，纳米颗粒组合物具有约200nm的平均纳米颗粒尺寸。
某些实施方案可被描述为与PLGA和脂质体结合的合成的卡培他滨的新制剂的静脉内给药和/或皮下给药。这样的制剂被设计为作为活性剂的卡培他滨的缓释。参考是由于制剂的聚合物和脂质体成分的并入而降低了副作用。
用于纳米颗粒组合物的脂质
在一些实施方案中，用于纳米颗粒组合物的脂质是油。通常，本领域已知的任何油可以与用于本公开的聚合物缀合。在一些实施方案中，油可以包括一种或多种脂肪酸基团或其盐。在一些实施方案中，脂肪酸基团可以包括可消化的长链(例如，Cg-Cso)饱和或不饱和烃类。在一些实施方案中，脂肪酸可以是C10-C20脂肪酸或其盐。在一些实施方案中，脂肪酸基团可以是C15-C20脂肪酸或其盐。在一些实施方案中，脂肪酸是饱和的。在一些实施方案中，脂肪酸是不饱和的。在一些实施方案中，脂肪酸基团是单不饱和的。在一些实施方案中，脂肪酸基团是多不饱和的。在一些实施方案中，不饱和的脂肪酸基团的双键是顺式构象。在一些实施方案中，不饱和的脂肪酸的双键是反式构象。
在一些实施方案中，脂肪酸基团可以是以下的一种或多种：丁酸、己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山萮酸或二十四烷酸。在一些实施方案中，脂肪酸基团可以是以下中的一种或多种：棕榈油酸、油酸、异油酸、亚油酸、α-亚麻酸、γ-亚油酸、花生四烯酸、鳕油酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸或芥酸。表1中提供了示例性和非限制性的脂质。
表1.磷脂及其在pH 7下的特性的列表。
Figure BDA0002419208360000151
Figure BDA0002419208360000161
用于纳米颗粒组合物的聚合物
在药物递送领域中已知各种各样的用于从中形成颗粒的聚合物和方法。在本公开的一些实施方案中，颗粒的基质包含一种或多种聚合物。可以根据本公开使用任何聚合物。聚合物可以是天然或非天然的(合成的)聚合物。聚合物可以是均聚物或包含两种或更多种单体的共聚物。就序列而言，共聚物可以是随机的、嵌段的或包括随机序列和嵌段序列的组合。通常，根据本公开的聚合物是有机聚合物。
如本文所用的“聚合物”以其本领域所用的普通含义给出，即包含通过共价键连接的一个或多个重复单元(单体)的分子结构。适用于本文中描述的纳米颗粒组合物的聚合物的重复单元可能全部相同，或者在一些情况下，在聚合物中可能存在多于一种类型的重复单元。在一些情况下，聚合物是生物来源的，即生物聚合物。生物聚合物的非限制性实例包括肽或蛋白质(即各种氨基酸的聚合物)，或核酸如DNA或RNA。在一些情况下，聚合物中也可以存在另外的部分，例如诸如下文所述的那些的生物部分。如果聚合物中存在多于一类的重复单元，则该聚合物被称为“共聚物”。应该理解的是，在采用聚合物的任何实施方案中，所采用的聚合物可以是共聚物。形成共聚物的重复单元可以任何方式布置。例如，重复单元可以以随机顺序、交替顺序或作为“嵌段”共聚物布置，即，包括一个或多个区域，每个区域均包含第一重复单元(例如，第一嵌段)，以及一个或多个区域，每个区域都包含第二重复单元(例如，第二嵌段)等。嵌段共聚物可以有两个(二嵌段共聚物)、三个(三嵌段共聚物)或更多数量的不同嵌段。
本公开的各种实施方案涉及共聚合物，其在特定实施方案中，描述了通常通过两种或更多种聚合物一起共价结合而彼此结合的两种或更多种聚合物(如本文中描述的那些)。因此，共聚合物可以包含第一聚合物和第二聚合物，它们已缀合在一起形成嵌段共聚物，其中第一聚合物是嵌段共聚物的第一嵌段，且第二聚合物是嵌段共聚物的第二嵌段。当然，本领域普通技术人员将理解，嵌段共聚物在一些情况下可以包含多个聚合物嵌段，并且如本文所用的“嵌段共聚物”不只限于只有单个第一嵌段和单个第二嵌段的嵌段共聚物。例如，嵌段共聚物可以包括包含第一聚合物的第一嵌段、包含第二聚合物的第二嵌段，以及包含第三聚合物或第一聚合物的第三嵌段，等等。在一些情况下，嵌段共聚物可以包含任意数量的第一聚合物的第一嵌段和第二聚合物的第二嵌段(且在某些情况下，第三嵌段、第四嵌段等)。另外，应当注意，嵌段共聚物在一些情况下也可以由其他嵌段共聚物形成。例如，可以将第一嵌段共聚物与另一种聚合物(其可以是均聚物、生物聚合物、另一嵌段共聚物等)缀合，以形成包含多类嵌段的新的嵌段共聚物，和/或与其他部分(例如，与非聚合部分)缀合。替代地，如下所述的，可以使用脂质连接子(例如，DSPE)形成共聚物。
在一组实施方案中，本公开的聚合物(例如，共聚物，例如，嵌段共聚物)包括生物相容性聚合物，即在插入或注射至活的对象时通常不会引起不良反应的聚合物，例如，没有明显的炎症和/或免疫系统不会通过例如T细胞反应使聚合物急性排斥。因此，本公开的纳米颗粒可以是“非免疫原性的”。如本文所用的术语“非免疫原性”是指处于其天然状态的内源性生长因子，其通常不引起或仅引起最小水平的循环抗体、T细胞或反应性免疫细胞，并且其通常不在个体中引起于针对其自身的免疫反应。
将认识到“生物相容性”是相对术语，并且即使对于与活组织高度相容的聚合物，也可以期望一定程度的免疫反应。然而，如本文所用的，“生物相容性”是指至少一部分免疫系统对材料的急性排斥，即，植入对象中的非生物相容性材料在对象中引起足够严重的免疫反应，以致不能对免疫系统对材料的排斥进行充分控制，并且通常达到一定程度，使得必须从对象中去除材料。一种确定生物相容性的简单测试是在体外将聚合物暴露于细胞；生物相容性聚合物是在中等浓度，例如在50微克/10个细胞的浓度下通常不会导致明显细胞死亡的聚合物。例如，即使被这样的细胞吞噬或否则摄取，当暴露于诸如成纤维细胞或上皮细胞的细胞时，生物相容性聚合物也可能导致少于20％的细胞死亡。可用于本公开的各种实施方案的生物相容性聚合物的非限制性实例包括聚二氧杂环己酮(PDO)、聚羟基链烷酸酯、聚羟基丁酸酯、聚(癸二酸甘油酯)、聚乙交酯、聚丙交酯、PLGA、聚己内酯，或者包括这些和/或其他聚合物的共聚物或衍生物。
在某些实施方案中，生物相容性聚合物是可生物降解的，即，聚合物能够在诸如体内的生理环境内化学和/或生物降解。例如，聚合物可能是在暴露于水时(例如，在对象内)会自发水解的聚合物，聚合物可以在暴露于热(例如，在约370℃的温度)后降解。取决于所使用的聚合物或共聚物，聚合物发生降解的速率可能不同。例如，聚合物的半衰期(50％的聚合物被降解为单体和/或其他非聚合部分的时间)可能约为数天、数周、数月或数年，具体取决于聚合物。例如，可以通过酶促活性或细胞机械对聚合物进行生物降解，在一些情况下，例如通过暴露于溶菌酶(例如，具有相对较低的pH)。在一些情况下，聚合物可能会分解成单体和/或其他可重复使用或处置的非聚合部分，而对细胞没有明显的毒性作用(例如，聚丙交酯可能会水解形成乳酸，聚乙交酯可以水解形成乙醇酸等)。
其他合适的聚合物包括聚酯，包括包含乳酸和乙醇酸单元的共聚物，如聚(乳酸-乙醇酸共聚物)和聚(丙交酯-乙交酯共聚物)，在本文中统称为“PLGA”；以及包括乙醇酸单元(在本文中称为“PGA”)和乳酸单元，如聚-L-乳酸、聚-D-乳酸、聚-D,L-乳酸、聚-L-丙交酯、聚-D-丙交酯和聚-D,L-丙交酯(在本文中统称为“PLA”)的均聚物。适用于本文中描述的实施方案的示例性聚酯包括，例如，聚羟基酸；PEG化的聚合物及丙交酯和乙交酯的共聚物(例如，PEG化的PLA、PEG化的PGA、PEG化的PLGA及以上的衍生物)。另外的聚酯包括，例如，聚酐、聚(原酸酯)PEG化的聚(原酸酯)、聚(己内酯)、PEG化的聚(己内酯)、聚赖氨酸、PEG化的聚赖氨酸、聚(乙烯内联)、PEG化的聚(乙烯亚胺)、聚(L-丙交酯-L-赖氨酸共聚物)、聚(丝氨酸酯)、聚(4-羟基-L-脯氨酸酯)、聚[a-(4-氨基丁基)-L-乙醇酸]，及以上的衍生物。
在一些实施方案中，聚合物是PLGA。PLGA是乳酸和乙醇酸的生物相容性和可生物降解的共聚物，并且PLGA的各种形式均以乳酸：乙醇酸的比例为特征。乳酸可以为L-乳酸、D-乳酸或D,L-乳酸的形式。可以通过改变乳酸-乙醇酸比率来调节PLGA的降解率。在一些实施方案中，PLGA的特征在于，乳酸：乙醇酸的比例约为85:15、约75:25、约60:40、约50:50、约40:60、约25:75或约15:85。
在特定实施方案中，通过优化纳米颗粒的聚合物(例如PLGA嵌段共聚物或PLGA-PEG嵌段共聚物)中乳酸与乙醇酸单体的比例，纳米颗粒参数如水摄取、治疗剂释放(例如，“受控释放”)和聚合物的降解动力学可以被优化。在一些实施方案中，聚合物是丙烯酸聚合物。合适的且非限制性的丙烯酸聚合物包括，例如，丙烯酸和甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯共聚物、甲基丙烯酸乙氧基乙酯、甲基丙烯酸氰乙酯、甲基丙烯酸氨基烷基酯、聚(丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸)、甲基丙烯酸烷基酰胺共聚物、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基丙烯酸聚丙烯酰胺、甲基丙烯酸氨基烷基酯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、聚氰基丙烯酸酯，以及包括上述聚合物中的一种或多种的组合。丙烯酸聚合物可以包括具有较低含量的季铵基团的丙烯酸和甲基丙烯酸酯的完全聚合的共聚物。
在一些实施方案中，聚合物是阳离子聚合物。通常，阳离子聚合物能够缩合和/或保护核酸的带负电荷的链(例如DNA、RNA或其衍生物)。含胺的聚合物如聚(赖氨酸)(Zauneret al,1998,Adv.Drug Del.Rev.,30:97；和Kabanov et al,1995,Bioconjugate Chem.,6:7)、聚乙烯亚胺(PEI；Boussif et al,1995,Proc.Natl.Acad.ScL,USA,1995,92:7297)和聚(酰胺胺)树状大分子(Kukowska-Latallo et al,1996,Proc.Natl.Acad.ScL,USA,93:4897；Tang et al,1996,Bioconjugate Chem.,7:703；和Haensler et al,1993,Bioconjugate Chem.,4:372)在生理pH下是带正离子的，与核酸形成离子对，并介导各种细胞系中的转染。
在一些实施方案中，聚合物是带阳离子侧链的可降解的聚酯(Putnam et al,1999,Macromolecules,32:3658；Barrera et al.,1993,/.Am.Chem.Soc,115:11010；Kwonef al,19％9,Macromolecules,22325Q-,Urn et al.,1999,J.Am.Chem.Soc,121:5633；和Zhou et al,1990,Macromolecules,23:3399)。这些聚酯的实例包括聚(L-丙交酯-L-赖氨酸共聚物)(Barrera et al,1993,/.Am.Chem.Soc,115:11010)、聚(丝氨酸酯)(Zhouet al,1990,Macromolecules,23:3399)、聚(4-羟基-L-脯氨酸酯)(Putnam et al,1999,Macromolecules,32:3658；和Lim et al,1999,/.Am.Chem.Soc,121:5633)。聚(4-羟基-L-脯氨酸酯)被证明通过静电相互作用缩合质粒DNA，并介导基因转移(Putnam et al,1999,Macromolecules,32:3658；和Lim et al,1999,/.Am.Chem.Soc,121:5633)。这些新的聚合物的毒性小于聚(赖氨酸)和PEI，并且它们降解为无毒的代谢物。包含聚(乙二醇)重复单元的聚合物(例如，共聚物，例如，嵌段共聚物)也被称为“PEG化的”聚合物。由于聚(乙二醇)基团的存在，这样的聚合物可以控制炎症和/或免疫原性(即引起免疫反应的能力)和/或降低通过网状内皮系统从循环系统清除的速率。在一些情况下，也可以使用PEG化来减少聚合物与生物部分之间的电荷相互作用，例如，通过在聚合物表面上产生亲水层，其可以保护聚合物避免与生物部分相互作用。在一些情况下，添加聚(乙二醇)重复单元可能会增加聚合物(例如，共聚物，例如，嵌段共聚物)的血浆半衰期，例如，通过降低吞噬系统对聚合物的摄入量，同时降低细胞的转染/摄取效率。本领域普通技术人员将了解例如通过使用EDC(1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐)和NHS(N-羟基琥珀酰亚胺)来通过开环聚合技术(ROMP)等使聚合物与以胺终止的PEG基团反应，而使聚合物PEG化的方法和技术。
另外，本公开的某些实施方案针对含有聚(酯-醚)的共聚物，例如，具有通过酯键(例如，R-C(0)-0-R'键)和醚键(例如，R-O-R'键)连接的重复单元的聚合物。在本公开的一些实施方案中，可生物降解的聚合物，如含有羧酸基团的可水解聚合物，与聚(乙二醇)重复单元缀合，形成聚(酯-醚)。
在特定的实施方案中，优化了本公开的纳米颗粒的聚合物的分子量，以有效治疗疾病，例如，癌症。例如，聚合物的分子量影响纳米颗粒的降解速率(特别是当可生物降解的聚合物的分子量被调节时)、溶解度、水摄取和药物释放动力学(例如“受控释放”)。作为进一步的实例，可以调节聚合物的分子量，使得纳米颗粒于合理的时间段(范围为从数小时到1-2周、3-4周、5-6周、7-8周等)内可在对象中生物降解。
在特定的实施方案中，为包含PEG和PLGA的共聚物的纳米颗粒组合物。在一个方面，PEG具有约1,000-20,000Da、约5,000-20,000Da或约10,000-20,000Da的分子量，并且PLGA具有约5,000-100,000Da、约20,000-70,000Da或约20,000-50,000Da的分子量。
在某些实施方案中，可以将纳米颗粒的聚合物与脂质，即除本公开的纳米颗粒的两亲性组分之外的脂质缀合。聚合物可以为例如以脂质终止的PEG。本公开还提供了用于形成以脂质终止的PEG的两亲性保护纳米颗粒的方法。例如，这样的方法包括提供与脂质反应以形成聚合物/脂质共轭物的第一聚合物。然后使聚合物/脂质缀合物与靶向部分反应以制备与靶向部分结合的聚合物/脂质缀合物；并将配体结合的聚合物/脂质缀合物与第二种未官能化的聚合物(一种两亲性组分)以及治疗剂混合；使得形成两亲性层保护的纳米颗粒。在某些实施方案中，第一聚合物是PEG，使得形成以脂质终止的PEG。然后，例如可以将以脂质终止的PEG与PLGA混合以形成纳米颗粒。如上所述，可以使用聚合物的脂质部分来与另一聚合物进行自组装，以利于纳米颗粒的形成。例如，可以将亲水性聚合物与将与疏水性聚合物自组装的脂质相缀合。
这些和其他聚合物的特性及从其制备的方法在本领域是熟知的(参见，例如美国专利6,123,727；5,804,178；5,770,417；5,736,372；5,716,404；6,095,148；5,837,752；5,902,599；5,696,175；5,514,378；5,512,600；5,399,665；5,019,379；5,010,167；4,806,621；4,638,045；和4,946,929；Wang et al,2001.Am.Chem.Soc,123:9480；Lim et al.,2001.Am.Chem.Soc,123:2460；Langer,2000.Ace.Chem.Res.,33:94；Langer,1999.Control.Release,62:7；和Uhrich et al,1999.Chem.Rev.,99:3181)。更一般地，在Concise Encyclopedia of Polymer Science and Polymeric Amines and AmmoniumSalts,Ed.by Goethals,Pergamon Press,1980；Principles of Polymerization byOdian,John Wiley&Sons)中描述了用于合成合适的聚合物的各种方法。
制造卡培他滨的纳米颗粒组合物的方法
本文中描述的一些实施方案为用于形成纳米颗粒组合物的方法，包括通过将一种或多种磷脂、一种或多种聚合物、一种或多种溶剂和至少一种卡培他滨或其代谢物合并而形成有机相；通过将一种或多种靶向剂与水合并而形成脂质水相；在多入口涡旋混合器中将有机相与水相混合，从而发生胶束的自组装；将悬液喷雾干燥或冷冻干燥并回收有机溶剂；以及将具有一种或多种聚合物的溶液与胶束混合，借以发生聚合物的逐层沉积，并且其中卡培他滨或其代谢物纳米颗粒在提供给对象时提供了活性成分的缓释。在一些实施方案中，溶剂选自乙醇、甲醇、四氢呋喃、乙腈、丙酮、叔丁醇、二甲基甲酰胺和六氟异丙醇。在一些实施方案中，一种或多种活性剂包括卡培他滨或其代谢物；和/或至少一种抗癌药物；和/或放射性同位素；和/或选自荧光染料、量子点、铁、银、金和铂的至少一种活性剂，以及以上的组合。
在某些方面，将有机相与脂质水相混合包括在多入口涡旋混合器中进行剧烈的微混合；和/或将有机相与脂质水相混合包括涡旋；和/或混合有机相和脂质水相还包括超声处理。在某些方面，方法还包括有机溶剂的去除；和/或透析；和/或冷冻纳米颗粒；和/或冻干纳米颗粒；和/或喷雾干燥颗粒；和/或将靶向剂与纳米颗粒接合；和/或接合至少一种靶向剂，其中在患病组织/细胞上附着至少一个附加剂，其中靶向剂将纳米颗粒选择性靶向至患病组织/细胞，从而使全身剂量最小化；和/或将至少一种靶向剂与纳米颗粒接合，其中靶向剂包含能够识别靶抗原的抗体或其功能片段。
在另一个实施方案中，本公开提供了两亲性层保护的纳米颗粒，以及制备该纳米颗粒的方法，其中聚合基质(例如，PEG)的一种聚合物与将与另一聚合物(例如，PLGA)自组装的脂质相缀合，使得聚合基质的聚合物不共价接合，而是通过自组装接合。“自组装”是指高阶结构的自发组装过程，其依赖于高阶结构的组分(例如，分子)对彼此的自然吸引。自组装通常通过分子的随机运动和基于尺寸、形状、组分或化学特性的键形式而发生。除纳米颗粒的两亲性组分外，脂质也被用于聚合物的自组装。
药物组合物
本文中描述的某些实施方案为包含本文中描述的纳米颗粒组合物和药学上可接受的载体的药物组合物。在一些实施方案中，药物组合物配制用于本文描述的纳米颗粒组合物中的合成的卡培他滨的新的制剂的静脉内和/或皮下给药。如本文所用的术语“药学上可接受的载体”是指任何类型的无毒、惰性的固体、半固体或液体填充剂、稀释剂、包封材料或制剂助剂。Gennaro,Mack Publishing,Easton,Pa.,1995的Remington'sPharmaceutical Sciences.Ed.公开了用于配制药物组合物的各种载体和已知的用于从其制备的技术。可以用作药学上可接受的载体的一些示例性和非限制性材料包括但不限于糖，如乳糖、葡萄糖和蔗糖；淀粉如玉米淀粉和马铃薯淀粉；纤维素及其衍生物，如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素和纤维素乙酸盐；粉状的黄芪胶；麦芽；明胶；滑石；赋形剂如可可脂和栓剂蜡；油，如花生油、棉籽油；红花油；芝麻油；橄榄油；玉米油和大豆油；二醇类如丙二醇；酯，如油酸乙酯和月桂酸乙酯；琼脂；清洁剂如
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80；缓冲剂如氢氧化镁和氢氧化铝；海藻酸；无致热原的水；等渗盐水；林格氏溶液；乙醇；和磷酸盐缓冲溶液，以及其他无毒相容性润滑剂，如十二烷基硫酸钠和硬脂酸镁，以及着色剂、脱模剂、包衣剂、甜味剂、调味剂和芳香剂、防腐剂和抗氧化剂也可存在于组合物中，具体取决于配方设计师的判断。如果过滤或其他最终灭菌方法不可行，则可以在无菌条件下生产制剂。
可以通过本领域已知的任何方式，包括经口和胃肠外途径来将本公开的药物组合物施用至患者。在某些实施方案中，肠胃外途径是可取的，因为它们避免与在消化道中发现的消化酶接触。根据这样的实施方案，可以通过注射(例如，静脉内、皮下或肌内、腹膜内注射)、直肠、阴道、局部(如通过粉剂、乳膏、软膏或滴剂)或通过吸入(如通过喷雾)来施用本发明的组合物。在特定的实施方案中，将本公开的纳米颗粒例如通过IV输注或注射系统地施用给有需要的对象。
可以根据已知技术，使用合适的分散剂或湿润剂和悬浮剂来配制可注射制剂，例如无菌可注射水性或油性悬液。无菌可注射制剂也可以是于无毒的肠胃外可接受的稀释剂或溶剂中的无菌注射溶液、悬液或乳液，例如，作为于1,3-丁二醇中的溶液。可以使用的可接受的媒介物和溶剂包括水、林格氏溶液、U.S.P.和等渗氯化钠溶液。另外，使用无菌的不挥发油作为溶剂或悬浮介质。为此目的，可以使用任何温和的不挥发性油，包括合成的甘油单酯或甘油二酯。另外，在注射剂中还使用了脂肪酸如油酸。在一个实施方案中，将本发明的纳米颗粒组合物悬浮在包含1％(w/v)的羧甲基纤维素钠和0.1％(v/v)
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80的载液中。例如，可以通过使用细菌截留过滤器过滤，或通过在可以在使用前溶解或分散在无菌水或其他无菌注射介质中的无菌固体组合物制剂中掺入灭菌剂，来对可注射制剂灭菌。
用于直肠或阴道给药的组合物可以是栓剂，其可以通过将本发明的纳米颗粒组合物与合适的无刺激性赋形剂或载体如可可脂、聚乙二醇或栓剂蜡混合来制备，所述载体在环境温度下为固态，但在人体温度下为液态，并因此在直肠或阴道腔中融化并释放出本发明的纳米颗粒组合物。用于本发明的药物组合物的局部或透皮给药的剂量形式包括软膏、糊剂、乳膏、洗剂、凝胶、粉剂、溶液、喷雾剂、吸入剂或贴剂。将本发明的纳米颗粒组合物在无菌条件下与药学上可接受的载体和可能需要的任何所需的防腐剂或缓冲剂混合。眼科制剂、滴耳剂和滴眼剂也被认为在本公开的范围内。除本公开的发明的纳米颗粒组合物外，软膏、糊剂、乳膏和凝胶还可以包含赋形剂，如动物和植物脂肪、油、蜡、石蜡、淀粉、黄芪胶、纤维素衍生物、聚乙二醇、硅酮、膨润土、硅酸、滑石粉和氧化锌，或以上的混合物。透皮贴剂具有提供化合物向身体的受控递送的附加优点。可以通过将本发明的纳米颗粒组合物溶解或分散在适当的介质中来制备这样的剂量形式。吸收促进剂也可用于增加化合物穿过皮肤的通量。可以通过提供速率控制膜或通过将本发明的纳米颗粒组合物分散在聚合物基质或凝胶中来控制速率。
除本公开的发明的纳米颗粒组合物外，粉剂和喷雾剂还可包含赋形剂，如乳糖、滑石粉、硅酸、氢氧化铝、硅酸钙和聚酰胺粉末，或以上的混合物。喷雾剂还可以包含常规推进剂，如氯氟烃。当经口施用时，本发明的纳米颗粒可以但不一定被封装。多种合适的封装系统是本领域已知的("Microcapsules and Nanoparticles in Medicine and Pharmacy,"由Doubrow,M.,CRC Press,Boca Raton,1992编辑；Mathiowitz和LangerJ.Control.Release 5:13,1987；Mathiowitz et al.Reactive Polymers 6:275,1987；Mathiowitz et al.J.Appl.Polymer Sci.35:755,1988；Langer Ace.Chem.Res.33:94,2000；Langer J.Control.Release 62:7,1999；Uhrich et al.Chem.Rev.99:3181,1999；Zhou et al.J.Control.Release 75:27,2001；和Hanes et al.Pharm.Biotechnol.6:389,1995)。本发明的纳米颗粒组合物可以封装在可生物降解的聚合微球或脂质体中。可用于制备可生物降解的微球的天然和合成聚合物的实例包括碳水化合物，如藻酸盐、纤维素、聚羟基链烷酸酯、聚酰胺、聚磷腈、聚丙基富马酸酯、聚醚、聚缩醛、聚氰基丙烯酸酯、可生物降解的聚氨基甲酸酯、聚碳酸酯、聚酐、聚羟基酸、聚(原酸酯)，以及其他可生物降解的聚酯。可用于脂质体产生的脂质的实例包括磷脂酰化合物，如磷脂酰甘油、磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰乙醇胺、鞘氨醇、脑苷脂和神经节苷脂。用于经口给药的药物组合物可以是液体或固体。适用于本发明的组合物的经口给药的液体剂型包括药学上可接受的乳剂、微乳剂、溶液、悬液、糖浆和酏剂。除了胶囊化或未胶囊化的纳米颗粒组合物外，液体剂型还可包含本领域常用的惰性稀释剂，诸如例如水或其他溶剂、增溶剂和乳化剂，如乙醇、异丙醇、碳酸乙酯、醋酸乙酯、苯甲醇、苯甲酸苄酯、丙二醇、1,3-丁二醇、二甲基甲酰胺、油(尤其是棉籽油、落花生油、玉米油、胚芽油、橄榄油、蓖麻油和芝麻油)、甘油、四氢糠醇、脱水山梨糖醇的聚乙二醇和脂肪酸酯，以及以上的混合物。
除惰性稀释剂外，经口组合物还可包括佐剂、湿润剂、乳化剂和悬浮剂、甜味剂、调味剂和加香剂。如本文所用的术语“佐剂”是指任何化合物，其是免疫反应的非特异性调节剂。在某些实施方案中，佐剂刺激免疫反应。可以根据本公开使用任何佐剂。大量佐剂化合物在本领域中是已知的(Allison Dev.Biol.Stand.92:3-11,1998；Unkeless etal.Annu.Rev.Immunol.6:251-281,1998；和Phillips et al.Vaccine 10:151-158,1992)。
用于经口给药的固体剂型包括胶囊、片剂、丸剂、粉剂和颗粒剂。在这样的固体剂型中，将包封的或未包封的纳米颗粒组合物与至少一种惰性的、药学上可接受的赋形剂或载体如柠檬酸钠或磷酸二钙和/或以下制剂混合：(a)填充剂或扩张剂如淀粉、乳糖、蔗糖、葡萄糖、甘露醇和硅酸；(b)粘合剂，例如羧甲基纤维素、藻酸盐、明胶、聚乙烯基吡咯烷酮、蔗糖和阿拉伯胶，(c)湿润剂如甘油，(d)崩解剂如琼脂、碳酸钙、马铃薯或木薯淀粉、海藻酸、某些硅酸盐和碳酸钠，(e)溶液阻滞剂如石蜡，(f)吸收促进剂如季铵化合物，(g)润湿剂，例如鲸蜡醇和单硬脂酸甘油酯；(h)吸收剂如高岭土和膨润土，以及(i)润滑剂，如滑石粉、硬脂酸钙、硬脂酸镁、固体聚乙二醇、月桂基硫酸钠，以及以上的混合物。在胶囊、片剂和丸剂的情况下，剂量形式还可包含缓冲剂。
类似类型的固体组合物也可以用作软和硬填充明胶胶囊中的填充剂，其使用诸如乳糖或牛奶糖以及高分子量聚乙二醇等赋形剂。可以用包衣和衣壳如肠溶衣和药物配制领域熟知的其他包衣制备片剂、糖衣丸、胶囊剂、丸剂和颗粒剂的固体剂型。
应当理解，药物组合物的确切剂量是由个别医师根据待治疗的患者选择的，通常，剂量和给药被调整以向待治疗的患者提供有效量的药物组合物。
本公开的纳米颗粒可以以剂量单位形式配制，以易于给药和剂量的均一性。如本文所用的表述“剂量单位形式”是指适于待治疗的患者的纳米颗粒的物理离散单位。然而，应当理解，本公开的组合物的每日总用量将由主治医师在合理的医学判断范围内决定。对于任何纳米颗粒，最初可以在细胞培养测定法或在动物模型，通常是小鼠、兔子、狗或猪中估计治疗有效剂量。动物模型也被用于实现理想的浓度范围和给药途径。然后可以使用这样的形式确定人体中有用的剂量和给药途径。可以通过标准的药物程序在细胞培养物或实验动物中确定纳米颗粒的治疗功效和毒性，例如，ED50(剂量在50％的群体中治疗有效)和LD50(剂量对50％的群体致死)。毒性与治疗效果的剂量比是治疗指数，并且其可以表示为比例LD50/ED50。显示较大治疗指数的药物组合物可能在一些实施方案中有用。从细胞培养物测定和动物研究获得的数据可用于形成确定一系列供人类使用的剂量。
本公开还提供了试剂盒中的任何上述组合物，并任选地附有通过如先前所述的任何合适技术，例如经口、静脉内、泵或可植入递送装置或经另一已知的递药途径施用本文中描述的任何组合物的说明书。“说明书”可以定义促进的组成，且通常包含有关本公开的组合物的包装或与之相关的书面说明。说明书还可以包括以任何方式提供的任何口头或电子说明书。“试剂盒”通常定义了包装，其中包括本公开的组合物中的任何一种或其组合以及说明，但也可以包括本公开的组合物和以这样的方式与组合物相关联而提供的任何形式的说明书，使得临床专业人员将清楚地认识到说明书将与特定的组合物相关联。本文中描述的试剂盒也可以包含一个或多个容器，其可以包含本发明的组合物和如前所述的其他成分。试剂盒还可以包含用于在一些情况下混合、稀释和/或施用本公开的组合物的说明。试剂盒还可以包括其他装有一种或多种溶剂、表面活性剂、防腐剂和/或稀释剂(例如，生理盐水(0.9％NaCl)或5％葡萄糖)的容器，以及用于混合、稀释或施用样本中的组分或将其施用于需要这样的处理的对象的容器。
试剂盒的组合物可以作为任何合适的形式提供，例如作为液体溶液或干粉。当提供的组合物是干粉时，可以通过添加也可能提供的合适的溶剂来重构组合物。在使用组合物的液体形式的实施方案中，可以对液体形式进行浓缩或准备使用。溶剂将取决于纳米颗粒和使用或给药的模式。用于药物组合物的合适溶剂是熟知的，例如，如前所述的，并且可在文献中获得。溶剂将取决于纳米颗粒和使用或给药的模式。
方法
在另一方面，本公开还涉及本文描述的任何纳米颗粒的给药的促进。本文中描述的一些实施方案是治疗患有疾病(例如，癌症)的对象的方法，包括确定疑似患有疾病的对象，以及以有效量施用有效量的纳米颗粒组合物或包含其药物组合物来治疗疾病。在一些方面，在提供给对象时，相比未在本文描述的纳米颗粒组合物中配制的卡培他滨的给药，施用组合物降低一种或多种副作用，所述副作用包括恶心、呕吐、皮炎、骨髓抑制、心脏毒性或腹泻或以上的组合。
在一些实施方案中，通过施用本公开的组合物中的任何一种，本公开的一种或多种组合物被促进用于预防或治疗诸如本文描述的那些各种疾病。如本文所用的“促进”包括所有商业方法，包括教育、医院和其他临床指导的方法、包括药物销售在内的药物行业活动，以及包括与本公开的组合物相关的任何形式的书面、口头和电子通讯在内的任何广告或其他促进活动。
在本文中描述的其他实施方案中，本文中描述的组合物可以用于治疗肿瘤疾病(癌症)和神经性-自身免疫性退化性疾病(帕金森病、阿尔茨海默氏病、多发性硬化、ALS、后遗症、行为和认知病症、自闭症谱系和抑郁)。在某些实施方案中，经肌内、皮下和或血管内施用本公开的组合物。
本文中描述的纳米颗粒组合物或药物组合物可以例如施用给对象或有需要的对象。一方面，对象是哺乳动物或有需要的哺乳动物。一方面，对象是人或有需要的人。一方面，对象是人。一方面，对象是儿童(约0-9岁)或青少年(约10-17岁)。一方面，对象是从约0至约9岁的年龄。在另一方面，对象是从约10岁至约17岁的年龄。在另一方面，对象超过17岁的年龄。在另一方面，对象是成年(≥18岁的年龄)。
一些另外的实施方案是制造用于治疗本文中描述的一种或多种疾病的包括卡培他滨的纳米颗粒组合物的药物的方法。随后可以将药物施用于有需要的患者。
以下实施例旨在说明本公开的某些实施方案，但未例示本公开的全部范围。
实施例
通过以下实施例进一步说明本公开。这些实施例不应解释为限制性的。
实施例1：CAP纳米颗粒的配制
CAP的聚合物-脂质纳米颗粒的结构
卡培他滨和磷脂形式胶束结构(见图1)。使用相反电荷的聚合物通过静电相互作用来包裹胶束。如果需要，可以在颗粒上沉积多层交替电荷的聚合物。最终，聚乙二醇(PEG)的最外层提供了空间稳定性和较长血液循环时间。
颗粒形成过程
首先，通过使用多入口涡旋混合器(MIVM)的快速溶剂交换方法，然后将其与亮氨酸和海藻糖一起喷雾干燥或冷冻干燥，而产生了脂质-卡培他滨胶束。具体来说，MIVM的设置如图2所示。将胶束悬液冷冻干燥48小时。通过剧烈混合或超声处理将干燥的粉末重新悬浮在水溶液中。将相反电荷的聚合物添加到脂质-CAP胶束中。如果在胶束上沉积了多个层以提供空间稳定性，则最后使用PEG化的二嵌段共聚物。该处理利用了卡培他滨的两亲性性质和受控的微混合。
卡培他滨的两亲性特性
CAP分子表现出两亲性特性。卡培他滨分子具有短碳尾和亲水性头基(包含羟基)，如图3所示。动态光散射(DLS)被用于确定CAP在去离子(DI)水中的溶解度。CAP浓度在0.01mg/ml至20mg/ml间变化。计数率保持相对较低，直到CAP浓度达到数mg/ml。计数率的急剧增加表明在溶液中形成颗粒。在低激光强度和中等强度下重复实验(图4)。结果没有显著性差异。此外，将所有CAP溶液在室温下放置过夜，然后重复测量。结果可再现地显示，在约数mg/ml的CAP浓度下，散射光强度急剧增加。
DLS还被用于确定颗粒的尺寸，其为约2-30nm。极有可能在溶液中形成了胶束结构。然而，在高CAP浓度下，尺寸和相关函数波动很大，这表明CAP胶束不是很稳定，且平衡很快(图5)。
脂质-CAP胶束
将脂质添加到CAP中以控制胶束的特性。上述表1中给出了适当的脂质的非限制性和示例性列表。脂质-CAP胶束的结构如图6所示。
实施例2：具有中性表面的脂质-CAP胶束的形成。
已经使用了两种处理来产生胶束-薄膜水合作用和连续混合。通过薄膜水合作用，向215.6μL的CAP(5mg/ml)中添加117.4μL的DPPC(1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱)(25mg/ml)和329.9μL的DPPE-PEG(1,2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酸酰乙醇氨-N-[甲氧基(聚乙二醇)-2000](25mg/ml)。将混合物充分混合并在氩气流下蒸发，并置于真空中至少2小时。然后，将混合物用水重新水化并超声处理10分钟。通过连续混合将CAP、DPPC和PEG化的脂质DPPE-PEG溶于乙醇中，并根据摩尔比以不同的体积在MIVM中与DI水快速混合。将溶液装入5mL气密注射器中，并迅速与其他三股为DI水的流混合。将CAP/磷脂溶液流和水流之一以6ml/min的速度泵送。将其他两股水流以54ml/min的速度泵送。将胶束悬液冷冻干燥48小时，然后重悬在水溶液中。CAP、DPPC和DPPE-PEG的摩尔比如表2所示。
表2.CAP、DPPC和DPPE-PEG的胶束的信息
Figure BDA0002419208360000311
使用DLS测量这些胶束的尺寸(图7)。胶束的平均尺寸示于表2。使用透析方法测量从胶束的CAP释放。胶束将CAP的释放阻碍了数天(图8)。
其他磷脂也被用于配制脂质胶束。所测试的脂质胶束的另一实例是以如下摩尔比的L-α-磷脂酰胆碱(L-α-PC)、DPPC-PEG和CAP的组合。尺寸分布如图9所示。
释放结果显示出当相比于纯的CAP的释放时，释放减缓(图10)。
表3.CAP、DPPC和DPPE-PEG的胶束的信息
Figure BDA0002419208360000312
实施例3：具有带正电荷的表面的脂质-CAP胶束的形成。
已经使用了两种处理来产生胶束–薄膜再水合作用和连续混合。通过薄膜水合作用，将DOTAP(1,2-二油酰基-3-三甲基铵-丙烷)和CAP均以10mM的浓度溶解在氯仿中。将等体积的DOTAP和CAP(500ul)溶液混合在一起，并将混合物在氩气流下蒸发，然后置于真空中至少2小时，以确保溶剂完全蒸发。然后将干燥的薄膜用1ml的DI水再水化并超声处理10分钟。通过连续混合，阳离子磷脂如DOTAP被用于制备具有CAP的胶束。将CAP(2mM)和DOTAP(2mM)溶解在乙醇中。将溶液装入5mL气密注射器中，并在MIVM中与为DI水的其他三股流快速混合。CAP/磷脂溶液的流和水流之一以6ml/min的速度泵送。其他两股水流以54ml/min的速度泵送。将胶束悬液冷冻干燥48小时，然后重悬在水溶液中。胶束的尺寸分布如图11所示。图12中显示了从DOTAP-CAP胶束的CAP的释放。
表4.DOTAP-CAP胶束的信息。
Figure BDA0002419208360000321
聚合物-脂质混杂颗粒
通过逐层沉积过程将脂质-CAP胶束进一步包裹在聚合物中，以改变颗粒的表面特性，实现更好的稳定性，控制颗粒尺寸，并进一步维持释放。这完全可以控制从数纳米到数百纳米的颗粒尺寸，以及设计成带负电荷的、带正电荷的或中性的表面电荷。表5中列出了FDA批准用于制剂的生物相容性和生物降解性聚合物的列表。
表5.阴离子和阳离子生物可降解聚合物的列表
Figure BDA0002419208360000322
实施例4：聚P-DOTAP-CAP纳米颗粒。
首先按实施例2中所述的配制DOTAP-CAP胶束。将聚磷酸酯(聚P，平均具有75个重复单元)溶解在水中，浓度为5mM。将重悬的DOTAP-CAP胶束以各种比例与聚P溶液混合。聚P-DOTAP-CAP纳米颗粒的结构如图13所示。图14显示了聚P沉积前后的颗粒尺寸的典型DLS测量。
表6.聚P-DOTAP-CAP纳米颗粒的信息。
Figure BDA0002419208360000331
在4℃和室温下对聚P-DOTAP-CAP纳米颗粒的稳定性进行了5天的监测(图15)。在5天的时程内，所有三个样品的ζ电位均轻微下降。颗粒的尺寸在4℃下保持5天不变，并且在室温下作为幂律函数增加。从这些聚P-DOTAP-CAP纳米颗粒释放的CAP显著持续(图16)。
实施例5：PEG-PAA-DOTAP-CAP纳米颗粒。
使用双嵌段共聚物PEG-b-PAA来实现纳米颗粒的空间屏蔽效应和潜在的较长时间血液循环。按实施例2所述制备了DOTAP-CAP胶束。将PEG-PAA以0.6mM溶解在水中。将500uLDOTAP-CAP胶束与等体积的PEG-PAA溶液混合。PEG-PAA-DOTAP-CAP纳米颗粒的结构如图17所示。PEG-PAA-DOTAP-CAP纳米颗粒的尺寸分布如图18所示。在室温下将ζ电位和尺寸分布监测5天。如图19所示，PEG-PAA的ζ电位接近中性，且颗粒保持稳定。图20显示了从PEG-PAA-DOTAP-CAP纳米颗粒在7天内的CAP的缓释。表7中提供了PEG-PAA-DOTAP-CAP纳米颗粒悬液的参数。
表7.PEG-PAA-DOTAP-CAP纳米颗粒悬液的信息。
Figure BDA0002419208360000341
等同物
仅使用常规实验，本领域技术人员将认识到或能够确定本文中描述的本公开的具体实施方案的许多等同物。对于相关领域的普通技术人员显而易见的是，在不脱离任何实施方案或其方面的范围的情况下，可以对本文中描述的组合物、制剂、方法、过程和应用进行适当的修改和调整。提供的组合物和方法是示例性的，且并不意图限制任何具体实施方案的范围。本文中公开的所有各种实施方案、方面和选择可以以任何变型或迭代进行组合。本文中描述的组合物、制剂、方法和过程的范围包括本文中所述的实施方案、方面、选择、实例和优先选择的所有实际或潜在组合。本文中描述的示例性组合物和制剂可以省略任何组件，替代本文公开的任何组件，或包括本文中其他地方公开的任何组件。本文中公开的任何组合物或制剂的任何组分的质量与制剂中任何其他组分的质量或与制剂中其他组分的总质量之比在此公开，就像其被明确公开一样。如果通过引用并入的任何专利或出版物中的任何术语的含义与本公开中使用的术语的含义相冲突，则以本公开中的术语或短语的含义为准。此外，前述讨论仅公开和描述了示例性实施方案。这样的等同物旨在由所附权利要求书所涵盖。
通过引用并入
本文中引用的所有专利、公开的专利申请、网站和其他参考文献的全部内容均在此通过引用明确地整体并入本文。

Claims (37)

1.纳米颗粒组合物，其包含含有一种或多种磷脂和至少一种活性成分的纳米颗粒核心以及在磷脂核心表面上的至少一层一种或多种聚合物，所述活性成分包括卡培他滨或其活性代谢物。
2.如权利要求1所述的纳米颗粒组合物，其中所述一种或多种磷脂是中性的或带正电荷的。
3.如权利要求1-2中任一项所述的纳米颗粒组合物，其中所述一种或多种磷脂包括以下中的至少一种：1,2-二癸酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(DDPC)、1,2-双月桂酰基-sn-甘油-3-磷酸酰乙醇氨(DLPE)、二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱(DMPC)、二肉豆蔻酰磷脂酰甘油(DMPG)、1,2-二肉豆蔻酰基-sn-甘油-3-磷酸酰乙醇氨(DMPE-PEG)、1-棕榈酰基-2-肉豆蔻酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(PMPC)、1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酸-(1'-rac-甘油)(DPPG)、1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(DPPC)、1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酸酰乙醇氨(DPPE-PEG)、1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酸盐(钠盐)(DPPA)、1-棕榈酰基-2-油酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(POPC)、1-棕榈酰基-2-硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(PSOC)、1-硬脂酰基-2-棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(SPPC)、1,2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酸酰乙醇氨-N-[甲氧基(聚乙二醇)-2000](DEPE-PEG)、1,2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酸酰乙醇氨-N-[二苯并环辛基(聚乙二醇)-2000](DSPE-PEG)、L-α-磷脂酰胆碱(L-α-PC)、1,2-二亚油酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(DLPC)、1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸-(1'-rac-甘油)(DOPG)、1,2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酸-(1'-rac-甘油)(DSPG)、1,2-二硬脂酰基-3-三甲基铵-丙烷(DSTAP)、1,2-二油酰基-3-三甲基铵-丙烷(DOTAP)、1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸酯(DOPA)、1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸酰乙醇氨(DOPE)、1-硬脂酰基-2-油酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(SOPC)或1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(DOPC)，或以上的组合。
4.如权利要求1-3中任一项所述的纳米颗粒组合物，其中所述一种或多种聚合物包括以下中的至少一种：聚(乳酸-羟基乙酸共聚物)(PLGA)或其PEG化的形式PEG-PLGA、聚乳酸(PLA)或其PEG化的形式PEG-PLA、聚乙醇酸(PGA)或其PEG化的形式PEG-PGA、聚-L-丙交酯-ε-己内酯共聚物(PLCL)或其PEG化的形式PEG-PLCL、透明质酸(HA)、聚丙烯酸(PAA)或PEG-PAA、聚磷酸酯(聚P)、聚(丙烯酸-马来酸共聚物)、聚(琥珀酸丁二酯)、聚(氰基丙烯酸烷基酯)(PAC)或其PEG化的形式PEG-PAC，或以上的组合。
5.如权利要求1-4中任一项所述的纳米颗粒组合物，其还包含选自以下中的至少一种的活性剂：抗癌药物、抗生素、抗病毒剂、抗真菌剂、抗肠虫剂、营养物、小分子、siRNA、抗氧化剂、抗体或放射性同位素，或以上的组合。
6.如权利要求1-5中任一项所述的纳米颗粒组合物，其中所述一种或多种脂质包括1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(DPPC)、1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酸酰乙醇氨(DPPE-PEG)、L-α-磷脂酰胆碱(L-α-PC)、1,2-二亚油酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(DLPC)或1,2-二油酰基-3-三甲基铵-丙烷(DOTAP)，或以上的组合。
7.如权利要求1-6中任一项所述的纳米颗粒组合物，其中所述脂质与PEG化的脂质的摩尔比为约100:0至约50:50。
8.如权利要求1-7中任一项所述的纳米颗粒组合物，其中饱和的脂质与不饱和的脂质的摩尔比为约100:0至约25:75。
9.如权利要求1-8中任一项所述的纳米颗粒组合物，其中卡培他滨与脂质的摩尔比为约90:10至约10:90。
10.如权利要求1-9中任一项所述的纳米颗粒组合物，其中脂质与聚合物的摩尔比为约100:0至约10:80。
11.如权利要求1-10中任一项所述的纳米颗粒组合物，其中卡培他滨与聚合物的摩尔比为约100:0至约10:90。
12.如权利要求1-11中任一项所述的纳米颗粒组合物，其中所述纳米颗粒的ζ电位为约-80mV至约80mV。
13.如权利要求1-12中任一项所述的纳米颗粒组合物，其中所述一种或多种脂质为1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酰胆碱(DPPC)和1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酸酰乙醇氨(DPPE-PEG)。
14.如权利要求1-12中任一项所述的纳米颗粒组合物，其中所述一种或多种脂质为L-α-磷脂酰胆碱(L-α-PC)和1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酸酰乙醇氨(DPPE-PEG)。
15.如权利要求1-12中任一项所述的纳米颗粒组合物，其中所述一种或多种脂质为1,2-二油酰基-3-三甲基铵-丙烷(DOTAP)。
16.如权利要求1-12中任一项所述的纳米颗粒组合物，其中所述一种或多种脂质为1,2-二油酰基-3-三甲基铵-丙烷(DOTAP)，并且所述聚合物为聚磷酸酯(聚P)。
17.如权利要求1-12中任一项所述的纳米颗粒组合物，其中所述一种或多种脂质为1,2-二油酰基-3-三甲基铵-丙烷(DOTAP)，并且所述聚合物为PEG聚丙烯酸(PAA)。
18.如权利要求1-17中任一项所述的纳米颗粒组合物，其中所述纳米颗粒核心的表面是中性的。
19.如权利要求1-17中任一项所述的纳米颗粒组合物，其中所述纳米颗粒核心的表面是带正电荷的或带负电荷的。
20.如权利要求1-19中任一项所述的纳米颗粒组合物，其还包含至少一种靶向剂，其中所述靶向剂将所述纳米颗粒选择性靶向至患病组织/细胞，从而将全身剂量最小化。
21.如权利要求1-19中任一项所述的纳米颗粒组合物，其还包含至少一种靶向剂，其中所述靶向剂包括：抗体或其功能片段、小分子、肽、碳水化合物、siRNA、蛋白质、核酸、适体、第二纳米颗粒、细胞因子、趋化因子、淋巴因子、受体、脂质、凝集素、含铁金属、磁性颗粒、连接子、同位素，以及以上的组合。
22.如权利要求1-21中任一项所述的纳米颗粒组合物，其中所述纳米颗粒具有10-200nm的尺寸。
23.如权利要求1-22中任一项所述的纳米颗粒组合物，其中卡培他滨的载药量按所述组合物的重量计为约2％至约90％。
24.如权利要求1-23中任一项所述的纳米颗粒组合物，其中所述组合物的结构在提供给对象时提供卡培他滨或其活性代谢物的缓释。
25.如权利要求1-24中任一项所述的纳米颗粒组合物，其中所述活性剂的生物利用度增加，诸如恶心、呕吐、皮炎、骨髓抑制、心脏毒性和腹泻的一种或多种副作用降低，并且所述活性剂以持续性方式释放。
26.如权利要求1-25中任一项所述的纳米颗粒组合物，其中所述纳米颗粒适于肌内、皮下、血管内或静脉内给药。
27.形成权利要求1-26中任一项所述的纳米颗粒组合物的方法，包括：
a).通过合并一种或多种磷脂、一种或多种溶剂以及卡培他滨或其代谢物中的至少一种来形成有机相；
b).通过将一种或多种靶向剂与水合并来形成脂质水相；
c).将所述有机相与所述水相混合，借以发生胶束的自组装，从而形成悬液；
d).将所述悬液喷雾干燥或冷冻干燥；以及
e).将具有一种或多种聚合物的溶液与所述胶束混合，借以发生聚合物的逐层沉积，并且其中所述卡培他滨或其代谢物的纳米颗粒在提供给对象时提供活性成分的缓释。
28.如权利要求27所述的方法，其中所述纳米颗粒以均一的尺寸产生，具有均一的理化特性。
29.治疗疑似患有疾病的患者的方法，其包括施用权利要求1-26中任一项所述的纳米颗粒组合物。
30.如权利要求29所述的方法，其中施用纳米颗粒包括通过肌内、皮下、血管内或静脉内给药来施用所述纳米颗粒。
31.如权利要求29或30所述的方法，其中所述疾病选自：肿瘤性疾病、神经性疾病和代谢性疾病。
32.如权利要求29或30所述的方法，其中所述疾病选自：帕金森病、阿尔茨海默氏病、多发性硬化、ALS、后遗症、行为和认知病症、自闭症谱系、抑郁和肿瘤疾病。
33.如权利要求29或30所述的方法，其中所述活性剂以持续性方式释放。
34.药物组合物，其包含权利要求1-26中任一项所述的纳米颗粒组合物以及药学上可接受的载体。
35.如权利要求34所述的组合物，其中相比施用未在所述纳米颗粒组合物中配制的卡培他滨，将所述组合物施用给对象降低一种或多种副作用，所述副作用包括恶心、呕吐、皮炎、骨髓抑制、心脏毒性或腹泻或者以上的组合。
36.治疗疑似患有癌症的对象的方法，其包括：
鉴定疑似患有癌症的对象；以及
将有效量的权利要求1-26和34中任一项所述的组合物施用给所述对象，其中当提供给对象时，相比施用未在所述纳米颗粒组合物中配制的卡培他滨，施用所述组合物降低一种或多种副作用，所述副作用包括恶心、呕吐、皮炎、骨髓抑制、心脏毒性或腹泻或者以上的组合。
37.如权利要求36所述的方法，其中所述癌症为乳腺癌、结直肠癌或胰腺癌。
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