CN1294625A - 新的可聚合脂肪酸、磷脂和由此制备的聚合脂质体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种口服药物传递体系,它利用新的聚合脂质体将生物活性物质传递到肠道的粘膜组织。公开了新的可聚合脂肪酸,它具有一个可聚合基团、一个表面活性剂基团和一个官能团,并任选连接导向肠中粘膜组织的配体。还公开了新的负电荷可聚合类脂,其可聚合主链上含有磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰甘油(PG)或磷脂酰丝氨酸(PS)基团。

Description

新的可聚合脂肪酸、磷脂和由此制备的聚合脂质体
1．导言
本发明涉及用于制备可聚合脂质体的新的可聚合脂肪酸和磷脂，这些可聚合脂质体用于疫苗、过敏素、诊断剂和治疗剂的口服和／或粘膜传递。本发明尤其涉及具有一个可聚合基团、一个表面活性剂基团和一个官能团的可聚合脂肪酸如化合物十八碳二烯酰基(octadecadienoyl)-聚乙二醇-琥珀酸(ODPEGSu)化合物和由此制备的可聚合脂质体。本发明进一步涉及偶联到导向配体的可聚合脂肪酸和掺入它们的可聚合脂质体，这种导向配体对人类和哺乳动物肠中的M细胞以及鼻咽腔中的类似细胞具有亲合力，如可粘结到M细胞上的外源凝集素或蛋白质或肽。本发明还涉及负电荷可聚合类脂，尤其是可聚合主链上具有磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰甘油(PG)或磷脂酰丝氨酸(PS)基团的可聚合脂质体的衍生物和由此制备的脂质体。本发明还进一步涉及本发明的聚合脂质体用作或用于药用组合物中的用途，这些药用组合物用于各种诊断剂或治疗剂包括药物、过敏素和疫苗的口服给药。本发明的脂质体增强了在胃肠(G-I)道中的稳定性并增强将脂质体导向到特定细胞上从而提高对包封治疗剂吸收过程的适应性。
2．发明背景
2．1．药物传递
药物传递依据所要传递的试剂和给药途径采取不同的方式。最方便的体内给药方式是通过口服给药。然而，许多药物，尤其蛋白质和肽类，在通过胃肠(G-I)道时吸收差而且不稳定。这些药物的给药通常是通过胃肠外注射来进行。
尽管口服疫苗更方便，但疫苗通常通过注射给药。死疫苗或肽类疫苗尤其如此，因为它们在胃肠道中吸收差而且不稳定。系统免疫的一个问题是它不能有效诱导作为入侵的微生物的第一道防御屏障而显得重要的粘膜免疫反应，尤其IgA的产生。由于这个原因，如果能够克服吸收差和不稳定问题，提供口服疫苗是有利的。
药物传递的控释体系通常用来设计对身体特定部位的给药。在肠胃道中重要的是药物在可能产生局部作用或穿过进入血管前不被消除。
许多年来，肠溶衣制剂被广泛用于保护口服给药以及延缓释放。曾经提出过几种微球体制剂用作口服药物的传递途径。例如，Enzytech在PCT／US90／06433中公开了使用疏水性蛋白质如玉米醇溶蛋白来形成微粒；Steiner等在美国专利第4976968号中公开了使用“类蛋白质”来形成微粒；UAB Research Foundation和Southern ResearchInstitute在欧洲专利申请书第0333523号中公开了使用合成聚合物如聚乳酸(polylactic acid)-乙醇酸(glycolic acid)来形成微球。
直径小于10微米的颗粒如EPA 0333523中的微颗粒可被特殊部位(如位于肠尤其回肠中的派尔斑和其它肠道粘膜淋巴聚集体)的细胞吸收进入淋巴循环。在微粒体系中包埋药物或抗原可以阻止药物或抗原被酸和酶降解，还使得药物或抗原可采用口服给药，它们通过特殊的吸收系统来吸收而包埋材料以持续的方式释放或由吞噬细胞如巨噬细胞进行处理。当包埋材料为药物时，在首过作用(通过肝脏代谢)的消除方面具有很大的优势。
2．2．脂质体
曾经有人如Patel和Ryman在FEBS Letters 62(1)，60-63页(1976)提出使用常规的脂质体作为药物传递系统。脂质体的直径通常小于10微米，并且如果稳定地通过了胃肠道，它们可以通过派尔斑来吸收(Aramaki，Y．，H．Tomizawa，T．Hara，K．Yachi，H．Kikuchi和S．Tsuchiya，1993，体外脂质体的稳定性和它们在口服给药后通过小鼠派尔斑M细胞的吸收，Pharm．Res．第10期：1338页，1331页；Childers，N．，F．R．Donya，N．F．Magoo和S．M．Michalek 1990由小鼠派尔斑M细胞吸收的脂质体亚结构的研究：用于纯化抗原传递的口服疫苗体系局部免疫3：8-16页)。脂质体还有一些特性使得在用于口服药物或抗原传递的颗粒系统中具有优势。脂质体的磷脂双层膜分离并对内部水性核的包埋材料与外部进行隔离。水溶性物质和水不溶性物质可以分别包埋在同一脂质体的不同区室即含水的芯材和双层膜中。可以消除这些物质之间的化学和物理作用，因为这些物质位于不同的区室。此外，脂质体容易制备。然而，脂质体物理和化学不稳定，包埋材料很快泄漏而囊结构降解。如不增强脂质体，它们不能很好地用于口服药物或抗原的传递。这样，尽管早期提出过将常规的脂质体用于口服药物的传递，但它们的应用仍不能被接受。
曾经有人尝试用几种方法来增强脂质体。一些方法涉及将胆固醇嵌入双层膜内或用具有高熔点的磷脂形成脂质体或用赋形剂如单糖或多糖物理稳定预先形成的脂质体。通常这些方法被认为并不能充分地使脂质体用于口服传递，因为在口服传递中脂质体暴露于胃中酸性pH下以及肠中的胆汁盐和磷脂酶下。这些条件通常溶解特异的脂质体双层膜，而内容物释放出来并被降解。
2．3．聚合脂质体
聚合脂质体被认为是一种能在体外稳定脂质体并减少包封药物降解、凝集和泄漏问题的有效方法。曾经有人尝试开发聚合脂质体来改进包封药物的口服传递(Chen等，WO9503035)。还对聚合脂质体在胃肠道中的存活能力进行了研究(Chen等，1995，Proceed．Internat．Symp．Control．Rel．Bioact．Mater．22；Chen等，1995，Proc．3rd U．S．Japan Symposium on Drug Delivery Systems；Brey，R．N．，1997，Proc．4thU．S．Japan Symposium on Drug delivery)。
据报导，许多化合物可以形成聚合脂质体。例如，美国专利第4248829号公开了含有可聚合二炔酰基链的磷脂通过紫外光进行分子间或分子内的交联。
美国专利第4485045号公开了含有不饱和低级脂族酰氧基较长链的链烷酰氧基部分的可聚合磷脂酰胆碱衍生物。磷脂酰胆碱衍生物的可聚合位置为酰氧基取代基末端的乙烯基。
美国专利第4808480号公开了含有用于形成可聚合磷脂的二硫键的杂环化合物。磷脂以甘油酰基末端取代基结合杂环二硫化物，并在杂环取代基上进行开环聚合。
美国专利第4594193号公开了含有硫醇基的可聚合类脂化合物。这些类脂通过形成分子间二硫连键来聚合。
美国专利第5160740号公开了使可聚合的2，4-二烯磷脂、胆固醇和可聚合的2，4-二烯脂肪酸聚合来形成聚合的大分子内质网。据报导这种网能稳定存在于表面活性剂溶液中并能包封血红蛋白。
美国专利第5466467号公开了含有可聚合酰基链部分和金属-螯合物的磷脂酰胆碱衍生物。磷脂含有在极性首基上以共价键结合到胆碱上的亚氨基二乙酸。由单体单元形成的交联磷脂膜可用来通过金属桥在脂质体表面固定酶和蛋白质。
此外，美国专利第5366881号公开了含有不同可聚合基团的磷脂酰胆碱衍生物，这些基团位于酰基链的不同位置从而改变膜的流动性能。此外，非聚合的磷脂与可聚合磷脂的混合物还提供了能条件释放包封材料的双层脂质体。
在由Regen所著的脂质体：从生物物理学到治疗学(Ostro，ed．，1987)，Marcel Dekker，N．Y．中描述了许多其它的可聚合磷脂。在磷脂的酰基链或极性首基中包含的其它可聚合部分在Singh，A．和J．M．Schnur所著的“可聚合磷脂”，在磷脂手册(Gregor Cevc编辑，MarcelDekker，New York)中进行了描述。此外，还描述了各种其它可聚合磷脂和脂肪酸，它们在酰基链结构中含有异丁烯酸、苯乙烯、丁二炔和(azidoformaloxy)基。
尽管通常聚合脂质体比它们没有聚合的相应部分要稳定，但不清楚的是至今获得的改进稳定性是否足以使脂质体自身能传递口服给药的有效剂量。最近的研究调查了修饰聚合脂质体的可能性，使其含有一个分子或配体，能选择性地导向哺乳动物肠中的M细胞或其它吸收性细胞(Chen等，1996，Pharmaceutical Research第13期：1378-1383页)。结合导向配体被认为能提高修饰过的聚合脂质体在M细胞表面的粘附效率，并因此提高包封于脂质体中药物的吸收效率。M细胞是特殊的上皮细胞，分布在与卵泡相关的上皮组织(FAE)中，而FAE重叠在哺乳动物小肠的派尔斑上。使用对M细胞、肠细胞和其它细胞表面受体特异性的导向配体需要新的化学来有效结合这些聚合脂质体的稳定性或安全性没有受损的配体。
曾经有各种方法描述将生物活性的配体共价偶联到常规脂质体表面。美国专利第5171578号公开了通过修饰的磷脂酰乙醇胺将糖蛋白链霉抗生物素化学连接到脂质体表面。由于这些表面修饰的脂质体对生物素有选择性的结合亲合力，因而可被用来将生物素化的蛋白质直接结合到其表面上。
美国专利第5204096中描述了通过用碳化二亚胺激活肽，然后偶联到暴露于脂质体表面的活性羧基上而将肽共价偶联到脂质体表面。在这个例子中，表面羧基由氨基烷如类脂双层中的硬脂酰胺或二氨基烷提供。
美国专利第5258499号公开了脂质体细胞因子配合物的制备，其中受体结合的白介素-2的共价偶联过程涉及用作为连接剂的琥珀酰亚胺基-4-(P-马来酰亚胺苯基)-丁酸酯处理细胞因子，然后连接到活化的脂质体表面。在这个例子中，活化的脂质体表面由用琥珀酰亚胺基-S-乙酰基硫代乙酸酯修饰的磷脂酰乙醇胺组成。
Zalipsky等(Zalipsky，S．，Mullah，N．，Harding，J．A．，Gittelman，J．，Guo，L．和DeFrees，S．A．，1997，Bioconjug．Chem．第8期：111-118)描述了用于修饰脂质体表面的类脂锚(lipid anchor)的合成，包括作为类脂锚的二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(DSPE)，作为连接部分的分子量为2000的杂二官能团的聚乙二醇(PEG)和生物细胞粘附配体[YIGSR peptide orSialyl Lewis(X)oligosaccharide(SLX)]。Allen等(Allen，T．M．，Brandeis．E．，Hansen，C．B．Kao，G．Y．Zalipsky，S．1995．Biochim Biophys Acta．第1237期：99-108页)描述了空间稳定脂质体的表面的衍生。合成聚乙二醇(PEG)-类脂的衍生物吡啶硫代丙酰氨基-PEG-二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(PDP-PEG-DSPE)并掺入到脂质体中。硫化PDP基团导致了在脂质体表面具有反应活性的巯基基团的形成，它与马来酰亚胺活化的抗体反应产生抗体之间的共价连接。Kirpotin等(Kirpotin，D．，Park，J．M．，Hong，K．，Zalipsky，S．，Li，W．L，Carter，P．，Benz，C．C．，Papahadiopoulos，D．1997．生物化学第36期：66-75页)描述了通过PEG-修饰的二硬脂酰磷脂酰基磷脂酰乙醇胺共轭到人重组Mab的Fab片断上的脂质体的形成，这种Mab通过马来酰亚胺封端的、与膜锚合的、在PEG链的远端共价连接两类间隔基来抑制乳腺癌标记物HER2／neu的细胞外区域。
2．4．导向脂质体的外源凝集素
曾经有人提出过将外源凝集素作为有前景的部分用于导向配体。外源凝集素是一大类蛋白质，通常为植物源的糖蛋白，与特定的糖类特异性地结合。像任何导向配体一样，外源凝集素可以共键结合脂质体的类脂，或通过短距离的分子间作用力和简单空间缠结的组合非共价连接脂质体。表面结合的外源凝集素能有助于将带有包封药物或抗原的脂质体选择性导向到表达在细胞受体上的反配体的糖或其它表面糖蛋白上。为有效导向特定的细胞，外源凝集素必须连接到脂质体上以使外源凝集素的位点特异性部分暴露出来并用来与结合细胞。此外，导向外源凝集素必须以一种方式掺入脂质体中，这种方式不会使脂质体变得不稳定或者使导向配体从脂质体表面物理释放出来。已经鉴定了大量对肠的吸收细胞和M细胞有选择性的外源凝集素(Gianasca，P．J．，K．T．Gianasca，P．Falk，J．I．Gordon，和M．R．Neutra 1994，Gastrointen．Liver Physiol．30：G 1108-1121页；Clark，M．A．，M．A．Jepson，和B．H．Hirst 1995．外源凝集素结合试验确定和区分小鼠小肠和盲肠的M-细胞，Histochem Cell Biol．第104期：104-161页)。最近的工作已经表明对肠M细胞和肠细胞具有选择性的外源凝集素可以掺入脂质体的双层中，并随后进行聚合(Chen等，1996，药学研究，第13期，1378-83页)。这些外源凝集素修饰的聚合脂质体显示出将脂质体导向到胃肠道派尔斑上效率的提高。然而，在这些研究中使用的外源凝集素修饰的锚定类脂对聚合脂质体双层内的稳定性来说在结构上并不是最佳的且形成引起不稳定的非聚合类脂的碎片。
尽管脂质体技术和药物传递技术的进展，但仍然需要稳定和有效的聚合脂质体和新的能掺入可聚合脂质体中从而提高稳定性、结合选择性和药物传递有效性的可聚合化合物。此外，还需要新的方法来生产掺入导向分子或配体的可聚合脂质体，以及包封药物的可聚合脂质体。
3．发明概述
本发明包括新的用于制备可聚合脂质体的化合物和由此制得的可聚合脂质体。这些新化合物可用于产生性能改进的可聚合脂质体，包括改进在胃肠道中的稳定性、增强导向特异性细胞的能力和有效传递通过口服或粘膜服用的治疗剂、诊断剂和其它制剂。本发明尤其适用于口服疫苗的传递。
在一个实施方案中，本发明包含了新的可聚合脂肪酸，它包括可聚合基团如2，4-十八碳二烯酰基(2，4OD)，表面活性剂基团如聚乙二醇(PEG)和酸官能团如琥珀酸(Su)以及这些基团之间稳定的化学键。可聚合基团可含有各种可聚合部分如双键、三键或硫醇基。在一个特别优选的实施方案中，可聚合脂肪酸的化学式为
CH3-(CH2)12-CH=CH-CH=CH-C(O)-(OCH2CH2)n-O-C(O)-CH2CH2CO2H
其中n为单体单元的平均数，由所使用的聚乙烯试剂的平均分子量确定。分子量为约200到约2000g／mol。
本发明还涉及可聚合脂肪酸，它们连接配体如外源凝集素、能导向肠中的M细胞和吸收型肠细胞以及鼻咽腔表面的类似细胞的分子。
本发明还涉及聚合脂质体，它以连接导向配体如外源凝集素或以非衍生物的形式结合可聚合脂肪酸。这些聚合脂质体尤其通过聚合可聚合类脂和可聚合脂肪酸或连接导向配体的可聚合脂肪酸以及任选的其它非聚合磷脂和／或胆固醇的混合物得到。
本发明还涉及含有带负电荷的亲水性基团的可聚合类脂，这些基团如磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰甘油(PG)或磷脂酰丝氨酸(PS)。这些可聚合类脂可以以甘油基主链如1，2-二(2，4-十八碳二烯酰基)或其它可聚合类脂主链为基础。
3．1．定义
此处所用术语“脂质体”定义为通过类脂双层包覆的含水区室。(Stryer，生物化学，第二版，W．H．Freeman & Co．，213页(1981))。这些脂质体可通过本领域已知的薄膜水合技术和随后几步冻融循环来制备。脂质体悬浮液也可根据本领域技术人员熟知的方法来制备，例如这些方法公开在美国专利第4522811号，其全文结合在此作为参考。
此处所用术语“聚合脂质体”定义为脂质体，其中部分、大多数或全部磷脂组成通过分子间和／或分子内作用力相互共价结合。这些磷脂可以在磷脂双层(叶状体)的一层内结合在一起和／或在两层间结合在一起。
此处所用术语“常规脂质体”是指未聚合的脂质体。
聚合脂质体的聚合程度为30-100％；即形成可获得的高达100％的结合。聚合脂质体的大小约为15nm-10μm。当待传递材料为疏水性并被磷脂层吸引时，聚合脂质体可装载高达100％的待传递材料。通常当这种材料为亲水性时，约5-40％的材料被包封。
此处所用术语“包埋率(trap ratio)”定义为内部水相体积与使用的总的水相体积之比。
此处所用术语“自由基引发剂”定义为引发自由基聚合的化学物质。
此处所用术语“反相蒸发技术”定义为用有机溶剂溶解类脂，加入缓冲溶液，并在减压下蒸发有机溶剂的方法，在Szoka，F．Jr．和Papahadjopoulos，D．Proc．Natl．Acad．Sci．USA，75卷，No．9，4194-4198页(1978)中进行了描述。
此处所用术语“冻融技术”或“F-T”定义为在低温流体如液氮中冷冻悬浮液，接着在约30℃的水浴中融化该悬浮液。
此处所用术语“粘膜”或“粘膜组织”是指上皮组织如肠的固有膜、消化道中的平滑肌层、鼻咽上皮组织、肺上皮组织、眼上皮组织或阴道上皮组织。通常这些组织通过一层粘膜，即mucin和厚达200μm蛋白质的复杂混合物而受到保护，它作为针对微生物病原体的机械屏障并作为分泌性效应物如分泌型免疫球蛋白的一种环境。此处所用的粘膜传递是指包括通过支气管、牙龈、舌、颊、鼻、口、阴道和肠粘膜组织的传递。
此处所用术语“缓冲溶液”定义为水溶液或含有低于25％可混溶有机溶剂的水溶液，其中，加入缓冲剂来控制溶液的pH值。合适缓冲剂的实例包括但不限于PBS(磷酸盐缓冲盐水)、TRIS(三-(羟甲基)氨基甲烷)、HEPES(羟乙基哌啶乙烷磺酸)和TES(2-[-(三羟甲基)甲基]氨基-1-乙基磺酸)。
此处所用术语“叶状体”定义为在形成双层脂质体中的单层磷脂。
4．本发明的详细描述
本发明涉及一种口服或粘膜给药的传递系统，它将药物传递到肠道和其它上皮表面的粘膜组织，其中采用聚合脂质体作为药物载体。更具体地，本发明涉及新的可聚合脂肪酸、新的可聚合磷脂和由此制得的脂质体。这些可聚合脂肪酸和磷脂用于制备在胃肠道中十分稳定的脂质体。此外，这些可聚合脂肪酸和磷脂可用来将导向分子共价连接到脂质体上，如导向肠中派尔斑的M细胞、吸收性肠细胞和其它粘膜表面的其它相似细胞的外源凝集素。可聚合脂肪酸被用于改进对聚合脂质体的制备和装载。用这些新脂肪酸或磷脂制备的聚合脂质体尤其用于将疫苗和抗原传递导向M细胞。以下描述新的脂肪酸或磷脂，如何制备它们和如何利用它们来制备稳定的聚合脂质体。
4．1．可聚合脂肪酸
在一个实施方案中，本发明包含新的可聚合脂肪酸，它既可增强与其结合的聚合脂质体的稳定性，还可提供官能酸连接基从而方便、高效和有效地将导向配体与聚合脂质体相连。可聚合脂肪酸包括一端为可聚合基团、另一端为酸官能团，和在可聚合基团和官能团之间的表面活性剂基团以形成脂肪酸的中间部分，以及这些基团间任选化学稳定的连接部分。官能团优选酸官能团。
例如，在一个实施方案中这些新的脂肪酸的结构式为
R4-X-PEG-Y-B其中可聚合基团R4为能够进行聚合的至少含有一个可聚合官能团的亲油性链(脂肪酸链)；X或Y独立为官能连键如酯键、醚键、酰胺键或氨基甲酸酯；B为酸官能团、-NH2或醛；而PEG为优选的表面活性剂基团，其分子量的变化如下所述。
这些新脂肪酸的结构使它们在用于与可聚合脂质体连接时具有独特的官能度和特别的用途。可聚合基团使新的脂肪酸分子与可聚合脂质体中的可聚合磷脂进行共聚，这样这些分子共价连接到聚合脂质体上，而不是以较不稳定的方式如通过插层反应或空间缠结进行连接。酸官能团提供了一个方便的反应部位，它可用已知技术衍生来连接任何能够与酸或衍生酸部分结合的导向配体。表面活性剂基团在可聚合基团和官能酸基之间，而且包含具有疏水区和亲水区的聚合链。
表面活性剂基团有几个功能性目的。根据脂质体的所需性能，表面活性剂基团的聚合链可长可短，并且可以改变链的亲水／疏水相对值。聚合链不应太长以免影响亲油性部分参与类脂堆积的能力。例如，具有优异亲水性的长链表面活性剂基团可以从脂质体延伸到周围溶液中，提供给脂质体大量的亲水性“毛发”来保护脂质体并有效“掩护”脂质体通过胃肠道。亲水性较差的短链表面活性剂基团与脂质体靠得近，并卷曲和缠绕从而在脂质体表面附近产生大量的亲水性卷曲和缠绕。应该理解是通过改变聚合物的链长和亲水性可以获得几种构型。当脂肪酸连接到导向配体并偶联到聚合脂质体中时，表面活性剂基团的聚合物链还充当脂质体和导向基团之间的”间隔基”，使导向基团如所需地靠近或远离脂质体。
可聚合基团为能够连接表面活性剂基团并与可聚合磷脂共聚的任何基团。许多可聚合基团都是适用的，并且应该理解，可聚合基团的特异选择取决于可聚合磷脂和所选的表面活性剂基团。例如，可以方便地使用单-、双-或多-不饱和脂族羧酸，其可以通过双键或三键或两种键与可聚合磷脂聚合，并通过酸部分连接到羟基封端的表面活性剂基团上。可聚合基团的具体实例包括但不局限于不饱和脂族酸基团如CH3(CH2)mCH=CH-CH=CHCOOH，其中亚甲基数(m)为4-12。双键或可聚合官能度可在链上的任何位置，只要它们提供的环境适于聚合和堆积。在一个分子中可有一或多个这样的官能度。
表面活性剂基团包括具有亲水区和疏水区的一个聚合链，能够偶联到可聚合基团和酸官能团。例如，聚醚如聚乙二醇、聚丙二醇和它们的共聚物都是合适的表面活性剂基团。也可以使用聚乳酸。表面活性剂基团优选聚乙二醇，因为它能稳定地连接下面讨论的优选enoic可聚合基团和优选二酸官能团。
官能团可以是能够连接表面活性剂基团的酸。优选二酸，因为它们容易连接到优选的聚醚表面活性剂基团上。特别优选饱和的脂族二酸，其化学式如下：
HO-C(O)-(CH2)b-C(O)-OH其中b为0(即草酸)到12间的一个整数，优选为0-4。含有2-14个碳原子的不饱和二酸也是适用的。为方便连接表面活性剂基团，特别优选使用二酸的酸酐形式，如琥珀酸(琥珀酸酐)。或者官能团可以是胺、酰胺或二胺。
在一个优选的实施方案中，可聚合基团为2，4-二烯酰基(dienoyl)，表面活性剂为聚乙二醇基团(PEG)，官能团为短链二酸基团。在这个实施方案中，脂肪酸的化学式如下：CH3-(CH2)a-CH=CH-CH=CH-C(O)-(OCH2CH2)n-O-C(O)-(CH2)b-CO2H其中a为0到18间的一个整数，优选4-12，b为0到12间的一个整数，优选0-4，而n的值取决于用于合成脂肪酸的聚乙二醇试剂的平均分子量；n可为约4(PEG-200)-约45(PEG-2000)。应该理解，n为平均值，通常不为整数，它表征某个特定平均分子量的可供商品聚乙二醇中不同链长的混合物。
在一个更优选的实施方案中，可聚合基团为2，4-十八碳二烯酰基(2，4OD)，表面活性剂为聚乙二醇基团(PEG)，酸官能团为琥珀酸基团(Su)。在这个特别优选的实施方案中，脂肪酸的化学式如下：CH3-(CH2)12-CH=CH-CH=CH-C(O)-(OCH2CH2)n-O-C(O)-CH2-CH2-CO2H其中n约为8．7，对应PEG-400中n的平均值。任何所需分子量的聚乙二醇可以结合到2，4-ODPEGSu脂肪酸中。然而，为与下面描述的导向配体一同使用，聚乙二醇的平均分子量优选为约200-约2000，最优选为约400-约1900。制备这些优选的ODPEGSu可聚合脂肪酸可首先使2，4-十八碳二烯酸与所需分子量的聚乙二醇反应生成2，4-ODPEG，然后使ODPEG产物与琥珀酸酐衍生生成ODPEGSu。详细的合成参见以下的实例。
4．2．定向可聚合脂肪酸
本发明的新可聚合脂肪酸可以容易地衍生得到，并与能导向胃肠道中的特定细胞的配体共价连接。脂肪酸首先连接导向配体，然后与可聚合脂质体共聚，形成与所需的导向配体共价连结的稳定的聚合脂质体。采用已知技术，该聚合反应可在所需的治疗剂如疫苗或抗原，或能够在聚合后装载治疗剂的聚合脂质体的存在下进行。得到的稳定的导向脂质体可以用于有效并有选择性地将治疗剂传递到胃肠道中的M细胞。这样本发明的定向脂肪酸特别用于治疗剂如疫苗的口服传递。
本发明包括以上描述的新脂肪酸，它进一步衍生(如果需要的话)并连接能够导向胃肠道特定细胞的配体或分子。我们认为用这些导向配体制备的脂质体能选择性地粘结到这些靶细胞上，因而增加了传递包封药物的有效性。例如，定向的配体可以是对人类和哺乳动物肠中M细胞具有亲和力的外源凝集素。优选配体为外源凝集素如EEA(Euonymus Europaeus)、荧光标记的EEA、FITC-EEA(荧光素异硫氰酸盐(fluorescein isothiocyante)-EEA)、UEA-I(Ulex EuropaeusAgglutinin I)和WGA(Wheat Germ Agglutinin)。许多其它配体可以有效地用于粘膜应用；例如，二型构架单克隆抗体(Mab)，(Estrada，A．，M．R．McDermott，B．J．Underdown，和D．P．Snider．1995．具有与抗-MHC二型抗体共轭抗原的小鼠肠道免疫．Vaccine．第13期，901-907页)、ICAM-1或选择性粘结于M细胞上的其它蛋白质或肽类配体包括碱性磷酸酶、细菌表面蛋白质(Jones，B．D．，N．Ghouri和S．Falkow．1994．通过渗透和破坏派尔斑的特定上皮M细胞使鼠伤寒沙门氏菌引发小鼠感染J．Exp．Med．第180期，15-23页)或病毒蛋白质(Amerongen，H．，G．A．R．Wilson，B．N．Fields，和M．R．Neutra．1994．用于粘附肠M细胞所需的蛋白水解处理呼肠病毒的方法，J．Virol．第68期，8428-8432页)或对粘膜地址素细胞粘附分子-1有亲和力(Madcam-1)的配体或抗体(Sampaio，S．O．，X．Li，M．Takeuchi，C．Mei，U．Francke，E．C．Butcher，和M．J．Briskin，1995．粘膜地址素细胞粘附细胞粘附分子-1的组织、调节系列及可选的剪接转录物，J．Immunol．155期：2477-2486页)。
在一个优选的实施方案中，导向配体为外源凝集素如EEA，而脂肪酸为二烯酰基-聚乙二醇-二酸衍生物，如ODPEGSu。将外源凝集素共价连接到脂肪酸如ODPEGSu的偶联反应可以采用本领域的已知技术如chen等在1996，Pharmaceutical Research第13期：1378-1383页中所描述的来实施。2，4-ODPEGSu与EEA的连接将在下面的实例中进行阐述。
用于可聚合脂质体的导向配体的量取决于特定的靶。通常，导向配体与可聚合材料之比约为每个脂质体10-100分子(约1／10000-1／1000(w／w))。
4．3．使用可聚合脂肪酸的聚合脂质体
本发明新的可聚合脂肪酸可用来构成口服给药传递系统将药物传递到肠中的粘膜组织。这样本发明包括结合这些新的脂肪酸的聚合脂质体以及利用聚合脂质体作为药物载体。这些脂肪酸可以使用它们非衍生物的形式来提高聚合脂质体的稳定性，或者如上所述，连接导向胃肠道特定细胞的配体。可通过采用常规的脂质体聚合技术如辐照、氧化还原引发、自由基引发等，聚合可聚合类脂和可聚合脂肪酸或连接聚合物的可聚合脂肪酸或本发明的可聚合导向脂肪酸的混合物得到聚合脂质体。
用于与可聚合脂肪酸和本发明的定向可聚合脂肪酸接合的可聚合类脂不限于任何特别的类脂。可以使用可以聚合的并能形成聚合脂质体的任何类脂。在文献中描述了大量的可聚合类脂；参见如Regen在“脂质体：从生物物理学到治疗学”(Ostro编辑．，1987)Marcel Dekker，N．Y．，和Singh和Schnur，可聚合磷脂，在“磷脂手册”，1993，MarcelDekker，New York中所述，其全文结合在此以作参考。优选的可聚合类脂包括二烯，它们含有磷脂，首基不带电荷如甘油、肌醇或丝氨酸或首基带电荷如胆碱或乙醇胺。特别优选1，2-二(2，4-十八碳二烯酰基)-3-磷脂酰胆碱(DODPC)。
可聚合脂肪酸和导向聚合脂肪酸可以是此处所述的任何一种。没有受到任何特别理论的束缚，可以认为2，4-ODPEGSu脂肪酸与可聚合类脂共聚，而且结合到脂质体中的2，4-ODPEGSu亲水尾端从脂质体表面延伸进入周围的水相中。这样PEG链通过形成位阻稳定的脂质体提高了脂质体的稳定性，其中通过挤压，脂质体多少受到一些保护并与共聚的ODPEGSu链缠结在一起。更高分子量的聚乙二醇(即平均分子量约大于2000)会破坏脂质体的稳定性，而较低分子量的PEG(即平均分子量约为200-2000)对稳定有加合作用。这样得到的聚合脂质体在胃肠道的稳定性得到增强并能通过粘膜层，此外当使用定向可聚合脂肪酸时还可导向肠中特定的细胞上。
当使用定向脂肪酸时，表面活性剂基团的聚合链还充当脂质体与连接到脂肪酸上的导向配体之间的间隔基。相应地，应选择聚乙二醇的分子量来获得理想的间距，而又能够使脂肪酸与类脂共聚。因此较低分子量的聚乙二醇被认为更合适；即它们的平均分子量约为200-2000，优选约200-1500，最优选约400。
此外，本发明的聚合脂质体可附加含有非聚合的化合物，只要有充足数量的可聚合类脂和可聚合脂肪酸或定向可聚合脂肪酸来得到足够稳定的聚合脂质体。例如，也可使用在本领域熟知的并用于常规脂质体制备的非聚合脂肪酸或非聚合磷脂。此外，胆固醇也可用来增强稳定性。一种优选的非聚合化合物是胆固醇，它可以高达50％的摩尔比包含在可聚合组分中。
本发明的聚合脂质体可以用于许多化合物的传递，包括疫苗、抗原、过敏素和其它治疗剂或诊断剂。它们特别用于疫苗和抗原释放手段的口服和／或粘膜传递。例如，本发明的聚合脂质体可用来运载许多抗原包括但不限于白喉类毒素、流感血凝素、来自Lyme氏疏螺旋体病病原的ospA抗原和HTLV包膜蛋白抗原。可以包封在本发明的脂质体中多种抗原的实例有脊髓灰质炎病毒、鼻病毒、狂犬病、牛痘、E-B病毒、肝炎、HTLV、疱疹病毒和人类免疫缺陷病毒。它们也可用于许多治疗剂的口服传递，包括但并不限于化学治疗剂、抗生素、胰岛素、细胞因子、干扰素、荷尔蒙、降钙素、荷尔蒙、生育药物、抗病毒剂(ddI，AZT，ddc，阿昔洛韦等)、抗菌剂、抗真菌剂、DNA和RNA核苷酸。
4．4．负电荷可聚合类脂
为了在建立口服药物传递体系中具有更大的适应性和用途，本发明还包括新的带负电荷基的可聚合磷脂。将负电荷基团结合到聚合脂质体中大大拓宽了脂质体的用途，因为它在利用脂质体所需性能的同时，还利用了电荷来提高和改进脂质体包埋治疗剂的能力。得到的负电荷的可聚合脂质体有更好的包埋率，因此在传递包埋的治疗剂时特别有效。
本发明的负电荷可聚合类脂包括在可聚合主链上含有磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰甘油(PG)或磷脂酰丝氨酸(PS)基团的可聚合类脂。这些可聚合类脂可采用常规技术生成结合负电荷PI、PG或PS基团的可聚合脂质体。由于能与二价阳离子相互作用，人们认为这些负电荷可聚合磷脂可以在水悬浮液中交换构型。在金属离子如Ca2+或Mg2+的存在下，可以形成凝筒胶状或共螯合结构；这些结构由紧密堆积的两层膜组成，其中水被挤压出内部空间。在待包封的药物或蛋白质的存在下，通过离心，随后任选的冷冻干燥，并暴露于二价金属离子螯合剂如EGTA或EDTA中得到这种结构，可得到装载程度高而且再现性好的典型构型的球状双层脂质体。
负电荷可聚合类脂的结构如下：
Figure 9881381500201
其中在R、R’或R”中至少一个独立地为磷脂酰肌醇、磷脂酰甘油或磷脂酰丝氨酸并且剩余两个中的至少一个为可聚合基团，由含有二烯酸、二炔酸、异丁烯酸酯侧基、丙烯酸酯或硫醇或含有酸的二硫化物的酰基链组成。例如，负电荷可聚合类脂也可为下列结构：
其中X为甘油、肌醇或丝氨酸；而R1和R2独立为可聚合基团，它们选自二烯基、二炔基、异丁烯酸根基团和硫醇基。可聚合基团优选含有一或多个上述可聚合部分的烃链。烃链可以为C4-C30并且如果需要可以更高。尽管任何可聚合主链可以与这些负电荷可聚合类脂一同使用，但特别优选主链为2，4-DODPC。这样，优选负电荷可聚合类脂为
其中R为磷脂酰肌醇、磷脂酰甘油或磷脂酰丝氨酸。
根据Confurius和Zwaal在Biochimin Biophsica Acta，488期：36-42页(1977)中描述的方法可合成这些新的负电荷可聚合类脂，其中，可通过在被保护甘油、肌醇和丝氨酸的存在下，由磷脂酶D催化磷脂酰交换反应，然后经去保护步骤来合成可聚合的PG、PI或PS。例如，将DODPC溶于二乙醚(蒸馏P2O5脱除痕量的乙醇)中，浓度为20mg／ml。首先冷冻干燥10％(w／v)的L-丝氨酸水溶液来脱除痕量的甲醇，然后在45℃下以不同浓度(高至饱和(46％，w／v))溶于含有100mM CaCl2的100mM乙酸盐缓冲液(pH为5．6)中。在45℃下将磷脂酶D加入丝氨酸溶液使其最终浓度为1IU／ml。加入相同体积的DODPC乙醚溶液，为避免蒸发，马上密封培养瓶。在45℃搅拌下进行温育来完成两相的混合。通常，另外分别在30分钟和60分钟后加入与初始加入量相同的两份磷脂酶D。加入100mM EDTA(相当于两倍体积的乙酸盐缓冲液)，再过90分钟停止温育。在室温通过氮气流蒸发乙醚而将水层与4．3体积的氯仿／甲醇(5．8v／v)相混和并搅拌30分钟。单相混合物通过玻璃过滤剂G-2进行过滤而滤液用1体积的水和3．7体积的氯仿搅拌10分钟。离心(10分钟，3000×g)后收集较低的氯仿层并与等体积的无水乙醇混合，随后在减压下蒸发干燥。将残渣溶于氯仿。在37℃下进行相似的温育，其中为建立DODPS收率最高的最佳条件使用乙醇胺、甘油、甲醇或乙醇代替丝氨酸。
与金属离子如Ca2+螯合的负电荷可聚合磷脂，通过接触螯合剂可形成无水脂质体并转化为球状双层脂质体。此外，负电荷的可聚合磷脂可与新的脂肪酸和如上所述定向脂肪酸混合，并可在二价阳离子的存在下形成无水复合结构。在螯合剂的存在下将无水脂质体转变为内部为含水空间的球状脂质体，此后得到的脂质体以上面所述的不带电荷脂质体的相同方式，通过聚合引发剂进行交联使其稳定。
这样，在一个实施方案中，本发明包括的聚合脂质体含有(a)一或多种如上所述的脂肪酸，它们可以任选被合适的聚合物间隔基、活化的连接剂以及一或多种外源凝集素导向的分子所取代；(b)此处所述的一或多种负电荷可聚合类脂；(c)一或多种非聚合脂肪酸或磷脂；以及(d)任选的胆固醇。聚合脂质体优选含有约0-15％的脂肪酸、约0-100％负电荷可聚合类脂和约0-50％的非聚合脂肪酸、磷脂或胆固醇；例如，DODPC／DODPG／定向脂肪酸／胆固醇／DSPC。
4．5．制剂／组合物
本发明的聚合脂质体和定向聚合脂质体用作药物传递系统，特别是口服药物传递系统的载体。本发明因此还包括使用这些聚合脂质体的治疗制剂和组合物。下面描述了可包封在本发明的脂质体中从而形成治疗剂组合物的代表性材料、包封这些材料的方法以及对病人给予治疗剂组合物的给药方式。
4．5．1．待包封材料
本发明的聚合脂质体可用于疫苗、抗原、过敏素、诊断剂、治疗剂和药物的口服和／或粘膜传递。本发明的聚合脂质体可用来运载许多抗原包括但不局限于白喉类毒素、流感血凝素、来自Lyme氏疏螺旋体病病原的ospA抗原和HTLV包膜蛋白抗原。许多种抗原的实例有脊髓灰质炎病毒、鼻病毒、狂犬病、牛痘、E-B病毒、肝炎、HTLV、疱疹病毒和人类免疫缺陷病毒，它们可以包封在本发明的脂质体中。
本发明的聚合脂质体可用于许多治疗剂的口服和／或粘膜传递，它们包括但不局限于抗癌剂、抗生素、抗真菌剂、抗微生物剂、疫苗、胰岛素、细胞因子、干扰素、荷尔蒙、降钙素、生育药物、抗病毒剂(ddI，AZT，ddc，阿昔洛韦等)、抗菌剂、DNA和RNA核苷酸，以用于基因治疗。
此处所用术语“生物活性物质”是指真核和原核细胞、病毒、载体、蛋白质、肽、核酸、多糖和糖、类脂、糖蛋白和它们的组合物、合成的有机和无机药物，当给药于动物时，它们能产生生物效应。作为一个简单参考，该术语还可用来包括可检测化合物如不透射线化合物包括空气和钡、磁性化合物、荧光化合物和放射性化合物。活性物质可以溶于或不溶于水。生物活性物质的实例包括抗血管生成因子、抗体、抗原、生长因子、荷尔蒙、酶和药物如类固醇、抗癌药或抗生素以及用作杀虫剂或昆虫驱逐剂的材料、肥料和维生素、或其它的需要控制释放的具有生物活性的材料。
在一个诊断实施方案中，聚合脂质体结合一药学上可接受的γ-发射部分，包括但不局限于铟和锝、磁性颗粒、不透射线材料如空气或钡和荧光性化合物。
4．5．2．生物活性材料的包封
在形成时材料通常结合到脂质体上，然后超声处理含有脂质体的材料溶液，随后通过对脂质体薄膜的再水化进行聚合。
下面为制备聚合脂质体的通用方法，其中，在聚合单体可聚合脂质体前，包埋生物活性物质。首先，可通过如上所述可聚合磷脂和脂肪酸混合物的薄膜水合来制备单体脂质体。为形成薄膜，将单体磷脂和任选的可聚合脂肪酸或定向可聚合脂肪酸溶解于合适的有机溶剂如氯仿中，然后干燥该溶液从而形成磷脂薄膜。或者将可聚合磷脂、脂肪酸和导向试剂的混合物溶于叔丁醇中。该混合物经冷冻干燥产生容易再水合的粉末状物质，用于生成和包埋药物或蛋白质有效负载的脂质体。加入含有待包埋物质的溶液。在这个阶段，优选建立一个惰性氛围。然后将类脂膜水合，在温度约为30-50℃，通常40℃下轻轻摇晃并用超声处理溶液5分钟到2小时，优选约5分钟。一旦类脂膜水合，可以通过对脂质体溶液进行一或多次冻融循环来提高脂质体的包埋率。当结合材料为亲水性时尤其适用。此后，在温度为25-40℃下，在自由基引发剂如二亚硫酸钠和过硫酸钾的存在下引发聚合，直至聚合基本完成。聚合度的理想值为30-100％。
未包埋的生物活性物质可通过几种方法除去，包括反复离心、倾析、凝胶过滤和渗析。然后将聚合脂质体悬浮于缓冲液中。缓冲液的pH优选为4．5-9．5，更优选为生理pH。
优选这种包埋生物活性物质的方法，因为它不涉及使用有机溶剂。使用有机溶剂可能使生物活性物质变性。此外，温度条件温和，典型地温度不超过40℃。
材料可以包埋在脂质体中，和／或一或多个磷脂双层的类脂层中。通常这将取决于待结合材料的疏水／亲水比值和制备方法。
4．5．3．给予病人聚合脂质体的方式
本发明的聚合脂质体通过一些途径给药，其中通过粘膜优化吸收，例如口、舌下、颊下、直肠、阴道和鼻内为优选给药途径。然而，也可使用局部、透皮和胃肠外给药。最优选途径为口服。此外，聚合脂质体尤其适用于通过粘膜组织或上皮的传递。本发明的聚合脂质体可以片剂、胶囊、扁囊剂、gelcaps、溶液、悬浮液等形式口服给药，此外，也可以为霜剂、软膏、栓剂等。当剂量单位形式采用胶囊而且脂质体含有抗原时，除了以上的各类材料外，还可含有液体载体或辅料。如果为局部给药，脂质体典型地以软膏或透皮膏贴剂给药。如果鼻内给药，脂质体典型地以气溶胶形式、喷剂、雾化剂或滴鼻剂的形式给药。适用的制剂可在雷明顿药物科学，第16版和第18版，Mack Publishing，Easton，PA(1980和1990)和药物剂型介绍，第4版，Lea & Febiger，费城(1985)中找到，结合在此以作参考。
本发明的聚合脂质体适用于哺乳类动物，包括人，以及其它动物和鸟类。例如，可以用本发明的聚合脂质体来处理和接种家养动物如狗和猫，以及家禽、牛、羊、猪等。
本发明的聚合脂质体已经用于疫苗的制备。制备含有作为活性组分的免疫原性多肽的疫苗已为本领域的技术人员所熟悉。
4．5．4．疫苗制剂
制备合适的疫苗包括液体溶液或悬浮液；也可制备固体形式如胶囊和片剂、注射用液体。活性免疫原组分通常与药学上可接受的并与活性组分相容的赋形剂相混合。合适的赋形剂如水、盐水、葡萄糖、甘油、乙醇等和它们的组合。此外，如有需要，制备疫苗还可包括最小用量的辅料物质如润湿剂或乳化剂、pH缓冲剂和／或能提高疫苗效率的辅料。
辅料的实例可以是有效，包括但并不局限于氢氧化铝、胞壁酰二肽，包括N-乙酰基-胞壁酰基-L-苏氨酰基-D-异谷氨酰胺(thr-MDP)、N-乙酰基-正-胞壁酰基-L-丙氨酰基-D-异谷氨酰胺、N-乙酰胞壁酰基-L-丙氨酰基-D-异谷氨酰胺基-L-丙氨酸-2-(1’-2’-二棕榈酰基-sn-甘油基-3-羟磷酰氧基)-乙胺、皂草苷、皂草苷衍生物和部分、QuilA、聚合物辅料，包括但不局限于环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段共聚物，单磷酰类脂A、类脂A的衍生物、霍乱毒素或大肠杆菌热不稳定毒素、霍乱毒素和不稳定毒素的无毒突变物。
辅料的效率可通过测量抗体或细胞免疫的诱导作用来计算，即测定针对含有抗原决定基的免疫原多肽的细胞免疫力，由给予疫苗中的这种多肽所产生的抗体，疫苗中也含有各种辅料。
多肽可以中性或盐的形式配制成疫苗。药学上可接受的盐包括酸加成盐(用多肽的自由氨基形成)和那些与无机酸如盐酸或磷酸或有机酸如乙酸、草酸、酒石酸、马来酸等作用生成的盐。与游离羧基反应生成的盐还可源于无机碱，如钠、钾、铵、钙、或铁的氢氧化物和有机碱如异丙胺、三甲胺、2-乙氨基乙醇、组氨酸、普鲁卡因等。
本发明的疫苗可以是多价或一价。多价疫苗由病毒重组体制成，这些病毒直接表达多于一种的抗原。
许多方法可以用来导入本发明的疫苗制剂；这些包括但并不局限于口服、皮内、肌内、腹膜内、静脉内、皮下、鼻内、直肠和通过破皮(划痕透过皮肤的顶层，如使用二分叉针)。
疫苗给药的患者可以是哺乳动物，最优选为人，但也可以是非人哺乳动物，包括但不局限于牛、马、绵羊、猪、家禽(如鸡)、山羊、猫、狗、仓鼠、小鼠和大鼠。
本发明的疫苗制剂包含有效免疫量的抗原蛋白和药学上可接受的载体或赋形剂。制备的疫苗包含有效免疫量的一或多种抗原和药学上可接受的载体或赋形剂。药学上可接受的载体为本领域所熟知，包括但不局限于盐水、缓冲盐水、葡萄糖、水、甘油、无菌等渗缓冲水溶液和它们的组合。这种可接受载体的一个实例为生理平衡培养基，它含有一或多种稳定剂如稳定的水解蛋白质、乳糖等。载体优选无菌。制剂应适合给药方式。
组合物如需要的话，还可含有最小用量的润湿剂或乳化剂或pH缓冲剂。组合物可以是液体溶液、悬浮液、乳液、片剂、丸剂、胶囊、缓释制剂或粉剂。口服制剂可以含有标准载体如药用级甘露醇、乳糖、淀粉、硬脂酸镁、糖精钠、纤维素、碳酸镁等。
通常，这些组分可以分别或混合在一起以单一剂型提供，如以冻干粉末或无水浓缩物存在于密封的容器如安瓿瓶或香囊(sachet)中，这意味着一定量的活性剂。如当组合物通过注射给药时，提供一安瓿的无菌稀释剂以便在给药前将各组分混合。
采用制剂的疫苗制备的精确剂量还取决于给药的途径、患者的病征，并取决于根据标准诊断技术得到的医生的判断和患者的情况。采用疫苗制剂向宿主给药时，有效免疫量应足以使宿主对抗原产生免疫反应。
可以根据标准方法使用纯化抗原作为疫苗的制备。例如，纯化蛋白质应调至合适的浓度，与合适的疫苗辅料一起调配并包封在聚合脂质体中。合适的辅料包括但并不局限于矿物胶如氢氧化铝，表面活性剂如溶血卵磷脂或多聚醇(pluronic polyols)，聚阴离子，肽，油乳液，明矾和MDP。免疫原也可结合到脂质体中，或结合到多糖和／或用于疫苗配方的其它聚合物上。在重组抗原为半抗原即它是一个抗原性分子的情况下，它能选择性地与同源抗体作用，但不是免疫原，因为它不能诱导免疫反应，半抗原可以共价结合到载体或免疫原分子上；例如，大蛋白质如血清白蛋白将免疫原性传至与之连接的半抗原。半抗原载体可以配制用作疫苗。
本发明疫苗的有效剂量(免疫量)还可由源于动物模型测试系统的剂量-反应曲线外推得到。
本发明因此提供了一种接种动物、或处理或预防动物的各种疾病或紊乱的方法，包括给予动物有效免疫剂量的疫苗，该疫苗包封在本发明的聚合脂质体中，
通过下列的实例来说明本发明的某些实施方案，但并不局限于此。
5．     实施例1：(A)合成2，4-ODPEG
2，4-ODPEG的合成如下。在惰性气体(氩气)下将50mg 2，4-十八碳二烯酸(2，4-OD)溶于5ml N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，并连续搅拌。加入1．78g聚乙二醇(平均分子量为400)和217mg二甲氨基吡啶(DMAP)。然后加入410mg 1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐(EDCI)，该溶液在室温下搅拌24小时。在这个期间用铝箔包住反应容器以防止UV降解。通过加入几毫升冰水骤冷反应从而破坏剩余的EDCI。然后在真空下蒸掉DMF和水。
这样得到化合物的提纯分为两步。首先，用蒸馏水(500ml)在Spectraphor渗析管(MWCO 500)进行渗析提纯。渗析过程总共重复四次。在真空下蒸发溶液然后通过反相色谱作进一步提纯。首先用水清洗该柱(RP18)，随后用4∶1乙醇∶水的洗脱液洗脱含有ODPEG的部分。收集起来的部分在真空下蒸发，可得到收率为53％的2，4-ODPEG。产物2，4-ODPEG用薄层色谱(TLC)和紫外(UV)吸收光谱进行分析(λmax＝255nm)。
合成2，4-ODPEG
在氩气下将110mg 2，4-十八碳二烯酸(2，4-OD)(NOF Corp．，Japan)、61mg二甲氨基吡啶(DMAP，Aldrich)和0．84g聚乙二醇(平均分子量为400，Aldrich)溶于7ml蒸馏过的二氯甲烷中并连续搅拌。然后加入72mg 1-乙基3-(3-二甲氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐(EDCI)(Aldrich)(如有必要可以冷却)，该溶液在室温下搅拌24小时。在这个期间用铝箔包住反应容器。随后通过加入几毫升水骤冷反应。在减压下除去有机溶剂。
这样得到化合物的提纯分为两步。首先，用蒸馏水(500ml×4)在Spectra／Por渗析管(MWCO 500)进行渗析提纯。内溶液经冷冻干燥，得到的白色固体通过反相柱色谱作进一步提纯。该柱(RP-18，EMScience)用水洗脱，随后用4∶1的乙醇∶水洗脱液洗脱。随后浓缩收集到的部分再冷冻干燥，得到207mg(80％收率)的吸湿白色固体产物，其λmax＝266nm。
(C)合成2，4-ODPEGSu
通过2，4-ODPEG与琥珀酸酐反应制得2，4-ODPEG的琥珀酸衍生物(2，4-ODPEGSu)。首先，将41mg 2，4-ODPEG和25mg琥珀酸酐(Aldrich)溶于2ml二氯甲烷。加入8．3mg DMAP，在室温下搅拌该反应物，用氮气进行保护并用铝箔紧密包封反应容器，反应24小时。通过加入几毫升冰水骤冷该反应，随后在真空下蒸发至干。得到的产物首先通过如上所述的渗析和反相色谱，随后通过第二次渗析步骤(MWCO 1000)进行提纯。产物在-20℃下冷冻干燥。在这个实施例中由2，4-ODPEG得到的2，4-ODPEGSu的收率为定量，因此在这个实施例中合成可聚合脂肪酸的总收率约为53％。
6．实施例2：EEA与2，4-ODPEGSu的偶联
根据下面的方法将可聚合脂肪酸接合到外源凝集素上，并计算外源凝集素修饰的程度。
6．1．材料和方法
EEA与2，4-ODPEGSu的偶联
通过下面方法将EEA偶联到2，4-ODPEGSu上。将0．5mg 2，4-ODPEGSu溶于0．6ml、pH为5．4的MES缓冲剂(2-(N-吗啉代)乙烷-磺酸钠)(Aldrich)中。加入3mg N-辛基葡糖苷、5mg EDCI和11．5mg N-羟基磺基琥珀酰亚胺(NHS)。反应在室温下进行5分钟，并连续搅拌。然后，加入存在于磷酸盐缓冲盐水(PBS)中的1．46mg EEA和0．5ml的1摩尔HEPES缓冲剂。调节溶液pH至7．6，并在4℃下搅拌溶液过夜。产物在Spectra Por渗析管(MWCO-2000)中用0．2mM PBS(300ml×5)进行总共用时30小时的渗析。将纯化的产物转移至管瓶并在4℃下保存直至进一步使用。其它外源凝集素可以通过下面的相似方法连接到2，4-OSPEGSu上。
外源凝集素修饰的程度
外源凝集素修饰程度的计算如下。制备5种贮备液：
溶液A：0．1M在0．1M NaOH中的Na2B4O7
溶液B：0．1M NaH2PO4
溶液C：0．1M Na2SO3(在48小时内制备)
溶液D：10ml溶液B+0．15ml溶液C
溶液E：在5ml蒸馏水中的50ml TNBS其中，TNBS为2，4，6-三硝基-苯磺酸(SIGMA)，用溶液A稀释0．685ml的2，4-ODPEGSu-EEA溶液(蛋白质浓度为0．292mg／ml)至最终体积为1ml。往其中加入100μl的溶液E并剧烈搅拌。得到的溶液在40℃下温育45分钟，随后通过加入1ml溶液D来终止反应。通过在1ml的溶液A和1ml的溶液D中混合100μl的溶液E来制备标准溶液。然后通过在420nm时溶液的吸收来计算外源凝集素修饰的程度。在该实施例中的修饰程度为51％。
7．实施例3：结合膜蛋白质的可聚合脂质体
将DODPC溶于辛基葡糖苷，并将所需的肽溶于PBS。随后将肽溶液加入渗析膜(MWCO=10000)内部的类脂中并用PBS(2ml对1升)渗析约4小时，并两次更换PBS。在渗析膜上自发生成脂质体。这样生成的脂质体可用氧化还原偶联引发剂(如NaHSO3和K2S2O8)来聚合。
8．  实施例4： 聚合脂质体
含有可聚合类脂的类脂混合物经冻干形成粉末材料，随后用溶液再水化，该溶液含有所需的在脂质体中待包封或结合到类脂双层的肽或抗原。再水化的温度高于该类脂混合物的熔点。然后将得到的脂质体在45℃下进行约5分钟的超声处理，将脂质体的尺寸减少到约200nm的范围。随后该脂质体的聚合采用任何熟知的技术。通过以约100000×g速度离心制备的脂质体，游离肽可从脂质体分离出来。或者，聚合脂质体可通过超滤柱来提纯和浓缩含有肽的脂质体。
优选方法使用溶于叔丁醇的2，4-DODPC和外源凝集素修饰的2，4-ODPEGSu的混合物作为可聚合类脂混合物。在将所需肽或抗原的溶液进行再水化后，脂质体进行超声处理并使用二亚硫酸钠(580μM)过硫酸钾(127μM)氧化还原偶联引发剂进行聚合。
9．实施例5：测量对包封于聚合脂质体中的生物活性物质的吸收
可对大鼠口服给予含有125I-BSA的聚合脂质体。然后可检测血液对125I-BSA的吸收作用。含有单体脂质体的125I-BSA和125I-BSA溶液用作对照。聚合脂质体的制备如上所述。
每一个制剂，包括对照的125I-BSA溶液，都用ball-tipped针对胃内给药并且在适当时间间隔后从尾静脉抽取血液样本。为区分在脂质体中125I-BSA、游离的125I-BSA和125I-BSA的放射性标记降解产物的运输，血液样本分为三个部分：1)细胞碎片部分，2)三氯乙酸(TCA)可沉淀部分和3)TCA非沉淀部分。
用水搅匀大鼠的粪便并离心分离出固体。然后对比整个匀浆和沉淀固体的放射性。在用聚合脂质体对大鼠给药的例子中，比较单体脂质体给予大鼠的量，可观察到固体总放射量不同，这表明在胃肠道中聚合脂质体相对稳定。
由于在静脉注射后血液中的可沉淀部分的消除要慢一些，所以动物给药材料在聚合脂质体中时，与给药材料在常规脂质体中相比，TCA的非沉淀部分要少一些，与材料在溶液中给药相比，减少十分明显。
本发明并不局限于此处所述具体实施方案的范围。的确，从前述可知，对本领域的技术人员而言，对本发明此处所述的各种改进都是显而易见的。这些改进都在所附权利要求的范围内。
此处所引用的各种出版物，其公开的全文结合在此作为参考。

Claims (33)

1．下式的可聚合化合物或其药学上可接受的盐：
  R4-X-PEG-Y-B其中R4为含有至少一个可聚合部分的亲油性链；X和Y单独或全部不存在或单独或全部以化学稳定键或连接部分存在；B为-O-C(O)-(CH2)pCO2H、C(O)NHR6、C(O)NH2或醛，其中p为0-12的整数而R6为C1-C5烷基；PEG为平均分子量约200-2000g／mol的聚乙二醇基团。
2．权利要求1的可聚合化合物，其中所述R4为含有一或多个双键、三键或硫醇基或其组合的亲油性链。
3．权利要求1的可聚合化合物，其中所述的X和Y独立选自醚键、酰胺键或酯键。
4．权利要求1的可聚合化合物，其中所述的B为羧酸基或NH2基。
5．权利要求1的可聚合化合物，其中所述的亲油基为含有12-30个碳原子的烷基。
6．权利要求1的可聚合化合物，它进一步包含共价连接到所述B部分的引导配体(targeting ligand)。
7．权利要求6的可聚合化合物，其中所述的引导配体为外源凝集素。
8．权利要求7的可聚合化合物，其中所述的外源凝集素为EEA、FITC-EEA、UEA-I或WGA。
9．包含约1-50％的权利要求1或6的可聚合脂肪酸的聚合脂质体。
10．权利要求9中的聚合脂质体进一步包含疫苗、抗原或生物活性药物和任选的胆固醇。
11．下式的可聚合脂肪酸CH3-(CH2)12-CH=CH-CH=CH-C(O)-(OCH2CH2)n-O-C(O)-CH2-CH2-CO2H，其中n为-OCH2CH2-单元的平均数，其值约为4-45，或其药学上可接受的盐。
12．权利要求11的脂肪酸，其中n为-OCH2CH2-单元的平均数，其值约为6-12。
13．根据权利要求11的可聚合脂肪酸进一步含有共价结合于所述可聚合脂肪酸的引导配体。
14．权利要求13的可聚合脂肪酸，其中所述引导配体为外源凝集素。
15．权利要求14的可聚合脂肪酸，其中所述外源凝集素为UEA、WGA、EEA或FITC-EEA。
16．含有一或多种可聚合类脂和下式的可聚合脂肪酸的聚合脂质体：CH3-(CH2)12-CH=CH-CH=CH-C(O)-(OCH2CH2)n-O-C(O)-CH2-CH2-CO2H，其中n为-OCH2CH2-单元的平均数，其值约为6-12。
17．含有一或多种可聚合类脂和共价结合于引导配体的可聚合脂肪酸的聚合脂质体，所述可聚合脂肪酸的化学式为：CH3-(CH2)12-CH=CH-CH=CH-C(O)-(OCH2CH2)n-O-C(O)-CH2-CH2-CO2H，其中n为-OCH2CH2-单元的平均数，其值约为6-12。
18．根据权利要求17的聚合脂质体，其中引导配体为外源凝集素。
19．根据权利要求18的聚合脂质体，其中外源凝集素为EEA、FITC-EEA、UEA或WGA。
20．根据权利要求16或17的聚合脂质体，其中可聚合类脂为可聚合磷脂。
21．根据权利要求16或17的聚合脂质体进一步含有非聚合化合物。
22．根据权利要求21的聚合脂质体，其中非聚合化合物为胆固醇。
23．根据权利要求16或17的聚合脂质体进一步含有疫苗、抗原或生物活性药物。
24．具有以下结构的可聚合磷脂：其中，R、R’和R”中至少一个为可聚合基团并且剩余基团中至少一个选自磷脂酰肌醇、磷脂酰甘油和磷脂酰丝氨酸。
25．根据权利要求24的可聚合磷脂，其中R、R’和R”中至少一个为2，4-十八碳二烯酰基。
26．用于口服药物传递的聚合脂质体，其包含：
(a)权利要求1的可聚合脂肪酸；和
(b)权利要求24的可聚合磷脂。
27．权利要求26的聚合脂质体进一步包含胆固醇。
28．权利要求26的聚合脂质体进一步包含权利要求11的可聚合脂肪酸。
29．权利要求28的可聚合脂质体进一步包含胆固醇。
30．用于口服药物传递的聚合脂质体包含：
(a)权利要求11的可聚合脂肪酸；和
(b)权利要求24的可聚合磷脂。
31．权利要求30的聚合脂质体进一步包含胆固醇。
32．权利要求30的聚合脂质体进一步包含外源凝集素。
33．权利要求26或30的聚合脂质体进一步包含疫苗。
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