CZ2003605A3 - pH sensitive polymeric conjugates of anthracycline cancerostatic for targeted therapy - Google Patents

pH sensitive polymeric conjugates of anthracycline cancerostatic for targeted therapy Download PDF

Info

Publication number
CZ2003605A3
CZ2003605A3 CZ2003605A CZ2003605A CZ2003605A3 CZ 2003605 A3 CZ2003605 A3 CZ 2003605A3 CZ 2003605 A CZ2003605 A CZ 2003605A CZ 2003605 A CZ2003605 A CZ 2003605A CZ 2003605 A3 CZ2003605 A3 CZ 2003605A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
conjugates
units
polymer
methacryloylated
antibodies
Prior art date
Application number
CZ2003605A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ293886B6 (en
Inventor
Karel Doc. Ing. Drsc. Ulbrich
Tomáš Mgr. Etrych
Blanka Prof. Rndr. Drsc. Říhová
Markéta Mgr. Jelínková Phd.
Marek Mgr. Kovář
Original Assignee
Léčiva A. S.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Léčiva A. S. filed Critical Léčiva A. S.
Priority to CZ2003605A priority Critical patent/CZ293886B6/en
Priority claimed from PCT/CZ2002/000070 external-priority patent/WO2003053473A2/en
Publication of CZ2003605A3 publication Critical patent/CZ2003605A3/en
Publication of CZ293886B6 publication Critical patent/CZ293886B6/en

Links

Abstract

In the present invention, there are disclosed conjugates comprising a polymeric carrier consisting of 30 to 3000 monomeric units linked in a polymeric chain and consisting of a) 60 to 98,5 percent of the N-(2-hydroxypropyl)methacrylamide units, b) 1 to 25 percent of oligopeptide methacryloylated hydrazone units terminated by an anthracycline cancerostatic molecule, c) 0.5 to 15 percent of methacryloylated oligopeptide units or sodium salts thereof and optionally d) 0.5 to 10 percent of oligopeptide methacryloylated hydrazide units, intended for targeted therapy of neoplastic diseases in human medicine.

Description

pH senzitivní polymerní konjugáty antracyklinového kancerostatika pro cílenou terapiipH sensitive anthracycline cancerostatic polymer conjugates for targeted therapy

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká polymerních kancerostatik umožňujících cílený transport v organizmu a zaměřených na cílenou terapii nádorových onemocnění v humánní medicíně.The invention relates to polymeric cancerostatics enabling targeted transport in the body and directed to the targeted therapy of cancer in human medicine.

Stav technikyState of the art

V posledních letech se vývoj nových léčiv a lékových forem stále více zaměřuje na využití polymerních látek, zvláště vodorozpustných polymerů jako nosičů léčiv. Byla připravena a studována celá řada polymerních konjugátů kancerostatik s rozpustnými polymery, ve kterých bylo léčivo s protinádorovým účinkem připojeno k polymeru neštěpitelnou kovalentní vazbou, hydrolyticky nestabilní iontovou vazbou a nebo kovalentní vazbou náchylnou k enzymatické či prosté hydrolýze. Cílem bylo připravit léčiva se zlepšeným farmakokinetickým a farmakodynamickým chováním, umožňujícím cílenou terapii nádorových onemocnění. Významnou skupinu tvoří polymerní léčiva připravená na bázi kopolymerů ΗΡΜΑ. V těchto látkách je kancerostatikum připojeno k polymemímu V-(2•hydroxypropyl)methakrylamidovém nosiči enzymaticky štěpitelnou oligopeptidovou sekvencí, připravenou jako substrát pro lysosomální enzymy (enzymy přítomné v savčích buňkách). Struktura, syntéza a vlastnosti takovýchto konjugátů jsou popsány v patentu [Duncan 1985]. Přehled dosud dosažených výsledků v této oblasti velmi dobře zpracoval Kopeček a spol. [Kopeček a spol. 2000]. Polymerní léčiva popsaného typu byla účinná při léčení celé řady nádorů u myší a krys. Dva polymerní konjugáty jsou v současné době dokonce testovány klinicky [Vasey 1999 a spol., Julyan a spol. 1999, Thomson a spol. 1999]. Výsledky klinického testování ukázaly, že polymerní konjugát doxorubicinu je méně nespecificky toxický než volné léčivo. Jeho maximální tolerovaná dávka (MTD) je 320In recent years, the development of new drugs and dosage forms has increasingly focused on the use of polymeric substances, particularly water-soluble polymers, as drug carriers. A variety of polymeric conjugates of cancerostatics with soluble polymers have been prepared and studied in which a drug having an antitumor effect has been attached to the polymer by a non-cleavable covalent bond, a hydrolytically unstable ionic bond, or a covalent bond prone to enzymatic or simple hydrolysis. The aim was to prepare drugs with improved pharmacokinetic and pharmacodynamic behavior, enabling targeted therapy of cancer. An important group consists of polymer drugs prepared on the basis of ΗΡΜΑ copolymers. In these agents, the cancerostatic is coupled to a polymeric V- (2-hydroxypropyl) methacrylamide carrier by an enzymatically cleavable oligopeptide sequence, prepared as a substrate for lysosomal enzymes (enzymes present in mammalian cells). The structure, synthesis and properties of such conjugates are described in the patent [Duncan 1985]. An overview of the results achieved so far in this area was prepared very well by Kopeček et al. [Kopecek et al. 2000]. Polymeric drugs of the type described have been effective in treating a variety of tumors in mice and rats. Two polymer conjugates are currently even tested clinically [Vasey 1999 et al., Julyan et al. 1999, Thomson et al. 1999]. The results of clinical testing have shown that the polymeric conjugate of doxorubicin is less non-specifically toxic than the free drug. Its maximum tolerated dose (MTD) is 320

C Λ mg/m což je 4 ý 5,(x více než je normálně používaná klinická dávka volného doxorubicinu (60 \ 80 mg/m ). Po podání polymerního léčiva nebylo pozorováno žádné závažné ovlivnění srdečních funkcí, ačkoliv individuální kumulativní dávka dosáhla hodnoty až 1680 mg/m . Všechny ostatní toxicity, pozorované v souvislosti s podáváním volných tj. nesměřovaných antracyklinových antibiotik, byly významně sníženy. Nevýhodou dosud klinicky testovaných polymerních konjugátů léčiv je poměrně malá specifita účinku, neboť tyto konjugáty buď neobsahují směrující jednotku vůbec, jako například PK1, a nebo poměrně málo specifický (//'/< Ίύ Fá ' ί:karbohydrát (galaktosamin vkonjugátu PK2, u kterého se ověřuje schopnost směrovat polymerní léčivo do jater). Ve vývoji jsou proto i konjugáty u kterých by mělo být dosaženo cíleného specifického účinku připojením specifické směrující molekuly (například protilátky, ale také lektinu, růstového hormonu, transferinu apod.) k molekule nosiče.C Λ mg / m, which is 4, 5, (x more than the normally used clinical dose of free doxorubicin (60 80 80 mg / m). No significant effect on cardiac function was observed after administration of polymeric drug, although the individual cumulative dose reached up to All the other toxicities observed with the administration of free, non-directed anthracycline antibiotics have been significantly reduced.The disadvantage of the previously clinically tested polymer drug conjugates is the relatively low specificity of the effect, since these conjugates either do not contain a targeting unit at all, such as PK1. and / or relatively little specific (// '/ <á Fá' ί: carbohydrate (galactosamine in PK2 conjugate, which is tested for its ability to target polymeric drug to the liver). Conjugates are also under development, with a specific target effect by attaching a specific targeting molecule (e.g. ad antibody, but also lectin, growth hormone, transferrin, etc.) to the carrier molecule.

Další nevýhodou dosud klinicky testovaných konjugátů, včetně konjugátů poly(HPMA) s doxorubicinem, je skutečnost že léčivo je z nich intracelulárně uvolňováno ve farmakologicky aktivní podobě pouze enzymatickou reakcí, ke které dochází v lysozomech. To znamená, že takové léčivo je účinné pouze v buňkách, ve kterých se vyskytuje vysoká koncentrace lysošomálních enzymů - peptidáz. Další nevýhodou je i poměrně složitá struktura konjugátu, který musí obsahovat sekvenci z níž se léčivo působením peptidáz uvolňuje, většinou tetrapeptidovou spojku GlyPheLeuGly, což prodražuje a komplikuje syntézu.Another disadvantage of clinically tested conjugates, including poly (HPMA) conjugates to doxorubicin, is that the drug is released intracellularly in pharmacologically active form only by an enzymatic reaction that occurs in lysosomes. This means that such a drug is only effective in cells with high concentrations of lysosomal enzymes - peptidases. Another disadvantage is the relatively complex structure of the conjugate, which must contain a sequence from which the drug is released by peptidases, mostly the tetrapeptide linker GlyPheLeuGly, which makes the synthesis more expensive and complicated.

V literatuře existuje celá řada informací o přípravě a studiu vlastností polymerů nesoucích připojené kancerostatikum vazbou náchylnou k hydrolýze ve vodném prostředí. Výsledky jsou shrnuty v přehledném článku Kratze [Kratz a spol., 1999]. Jako nosiče kancerostatik byly většinou použity přírodní makromolekuly, např. albumin, dextrany, transferin, algináty nebo protilátky. V několika případech byly použity i syntetické polymerní nosiče, poly(ethylen glykol) a polyglutaminy. Léčiva byla k nosičům připojena vazbami umožňujícími hydrolýzou řízené uvolnění aktivního léčiva jak v extracelulárním prostoru, tak i uvnitř buněk. V případě doxorubicinu (DOX) to byla nejčastěji vazba tvořená estery kyseliny cis-akonitylové nebo hydrazonová vazba. In vivo testování všech výše zmíněných pH senzitivních konjugátů na pokusných zvířatech však nepřineslo přesvědčivé výsledky, a tak žádný z polymerních konjugátů není při léčení nádorových onemocnění používán ani klinicky testován.There is a great deal of information in the literature about the preparation and study of the properties of polymers bearing attached cancerostatic by a linkage prone to hydrolysis in aqueous media. The results are summarized in a review article by Kratz [Kratz et al., 1999]. Natural macromolecules, such as albumin, dextrans, transferrin, alginates or antibodies, have mostly been used as carriers of cancerostatics. Synthetic polymeric carriers, poly (ethylene glycol) and polyglutamines have also been used in several cases. The drugs were attached to the carriers by linkages allowing hydrolysis-controlled release of the active drug both in the extracellular space and within the cells. In the case of doxorubicin (DOX), it was most often a cis-aconitic acid ester bond or a hydrazone bond. However, in vivo testing of all of the above-mentioned pH-sensitive conjugates in experimental animals did not produce conclusive results and thus none of the polymer conjugates were used or clinically tested in the treatment of cancer.

Námi vyvinutá polymerní kancerostatika připravená na bázi kopolymerů HPMA s kancerostatikem navázaným pomocí hydrazonové pH sensitivní vazby vykazovala při in vitro i in vivo testech na myších podstatně vyšší protinádorovou účinnost proti řadě nádorových linií než vykazovaly konjugáty u kterých bylo léčivo připojeno na polymerní nosič enzymaticky štěpitelnou vazbou přes oligopeptidovou spojku.. K uvolnění léčiva dochází na základě změny pH okolí a není proto k aktivaci nutná přítomnost lysosomálních enzymů. Rychlost uvolnění (a tedy okamžitá koncentrace cytostatika) je '16 mnohem vyšší, nežli v případě konjugátů obsahujících sekvence štěpitelné pouze enzymaticky [Říhová a spol.,2001, Etrych a spol.,2001].We developed polymeric cancerostatics based on HPMA copolymers with hydrazone pH sensitive binding cancerostatics, showed in vitro and in vivo tests in mice significantly higher antitumor activity against a number of tumor lines than conjugates in which the drug was attached to a polymeric carrier by enzymatically cleavable binding via The release of the drug is due to a change in the pH of the environment and therefore the presence of lysosomal enzymes is not required for activation. The release rate (and thus the instantaneous cytostatic concentration) is much higher than that of conjugates containing enzymatically cleavable sequences only [Říhová et al., 2001, Etrych et al., 2001].

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Podstatou vynálezu jsou lineární a větvené polymerní konjugáty doxorubicinu, daunomycinu, farmo rubicinu a dalších antracyklinových kancerostatik obsahujících karbonylovou skupinu s kopolymery připravenými na bázi V-(2-hydroxypropyl)methakrylamidu (HPMA) a případně s protilátkami, jejich fragmenty či nespecifickým imunoglobulinem (Obr. 3). Tyto konjugáty se vyznačují tím, že polymerní nosič spolu s protilátkou (imunoglobulinem) zajistí prodlouženou cirkulaci polymerního léčiva v krevním řečišti a jeho následnou přednostní pasivní nebo aktivní akumulaci v nádoru. Kancerostatikum je k nosiči připojeno vazbou stálou v krevním řečišti (při pH 7,4). Po navázání léčiva na polymer ztrácí kancerostatikum biologický účinek, je transportováno krevním řečištěm v neaktivní formě a k aktivaci cytotoxického léčiva dojde až intracelulámě v organelách cílových buňkách v důsledku poklesu pH a hydrolýzy vazby, kterou je léčivo k polymeru připojeno.The present invention provides linear and branched polymer conjugates of doxorubicin, daunomycin, farmo rubicin and other carbonyl-containing anthracycline carcinostatics with copolymers prepared based on V- (2-hydroxypropyl) methacrylamide (HPMA) and optionally with antibodies, fragments thereof or non-specific immunoglobulin. 3). These conjugates are characterized in that the polymeric carrier together with the antibody (immunoglobulin) ensures prolonged circulation of the polymeric drug in the bloodstream and its subsequent preferential passive or active accumulation in the tumor. The cancerostatic is attached to the carrier by a blood-stable linkage (at pH 7.4). Upon binding of the drug to the polymer, the cancerostatic loses its biological effect, is transported through the bloodstream in an inactive form, and activation of the cytotoxic drug occurs only intracellularly in the organelles of the target cells due to pH drop and hydrolysis of the drug to drug attachment.

Konjugáty sestávají z polymerního nosiče tvořeného 30 až 3 000 monomemími jednotkami spojenými do polymerního řetězce, z nichž 60 až 98,5 % tvoří jednotky N-(2~hydroxypropyl)methakrylamidu, 1 až 25 % tvoří jednotky methakryloylovaných hydrazonů oligopeptidů zakončených molekulou antracyklinového kancerostatika (s výhodou doxorubicinu) a 0,5 až 15 % tvoří jednotky methakryloylovaných oligopeptidů či jejich sodných solí, případně je obsaženo 0,5 až 10 % jednotek methakryloylovaných hydrazidů oligopeptidů a konjugát může mít případně navázáno 0,5 až 5 % methakryloylovaných aaminokyselin, ε-aminokyselin nebo oligopeptidů zakončených molekulou imunoglobulinu nebo specifické monoklonální nebo polyklonální protilátky.The conjugates consist of a polymeric carrier consisting of 30 to 3000 monomeric units linked to the polymer chain, of which 60 to 98.5% are N- (2-hydroxypropyl) methacrylamide units, 1 to 25% are methacryloylated hydrazones of oligopeptides terminated with an anthracycline carcinostatic molecule ( preferably doxorubicin) and 0.5 to 15% are methacryloylated oligopeptide units or their sodium salts, optionally 0.5 to 10% methacryloylated oligopeptide hydrazide units are present and the conjugate may optionally have 0.5 to 5% methacryloylated amino acids, ε- amino acids or oligopeptides terminated by an immunoglobulin molecule or a specific monoclonal or polyclonal antibody.

Větvené vysokomolekulární struktury obsahují kromě výše uvedených jednotek ještě 0,1 až 5 % jednotek tvořících spojky, propojující jednotlivé polymerní řetězce do vysokomolekulární větvené struktury, které sestávají z enzymaticky degradovatelných methakryloylovaných oligopeptidů, s výhodou tripeptidů GlyPheGly, GlyLeuGly nebo tetrapeptidu GlyPheLeuGly, propojených diaminy (ethylendiamin, hexamethylendiamin).The branched high molecular weight structures contain, in addition to the above units, 0.1 to 5% of the linker units linking the individual polymer chains to the high molecular weight branched structure, consisting of enzymatically degradable methacryloylated oligopeptides, preferably GlyPheGly, GlyLeuGly or GlyPheLeuGlyendi , hexamethylenediamine).

Podstatou polymerních konjugátů s cíleným protinádorovým účinkem podle vynálezu je vazba aktivní složky - cytostatika - na polymerní nosič prostřednictvím hydrazonové skupiny vzniklé reakcí karbonylové skupiny v molekule léčiva s hydrazidovou skupinou polymeru. Vazbou léčiva na polymerní nosič dojde k výraznému zvýšení molekulovéThe essence of the polymeric conjugates with a targeted antitumor effect according to the invention is the binding of the active ingredient - a cytostatic agent - to the polymeric carrier via a hydrazone group formed by the reaction of the carbonyl group in the drug molecule with the hydrazide group of the polymer. Binding of the drug to the polymeric carrier will significantly increase the molecular weight

14171417

X hmotnosti léčiva, a tím k prodloužení doby cirkulace v krevním oběhu i celkové doby setrvání účinné látky v organizmu. Vazba léčiva k polymeru je relativně stálá v průběhu transportu léčiva v krevním řečišti a hydrolyticky štěpitelná v mírně kyselém prostředí uvnitř buněk, jmenovitě v buněčných organelách vyznačujících se kyselým pH. To znamená, že léčivo je transportováno krevním řečištěm v neaktivní, na polymer vázané formě, a k jeho uvolnění a aktivaci dojde až po průniku do cílových nádorových buněk. Aktivace léčiva až v cílových buňkách vede k eliminaci vedlejších účinků jinak toxických cytostatik a k zacílení jejich účinku přednostně na nádorové buňky. Za cílený transport do nádoru či nádorových buněk je odpovědný polymerní nosič na bázi kopolymerů HPMA. V případě nesměřovaného nebo větveného vysokomolekulárního poly(HPMA) nosiče dochází k ukládání polymerního léčiva do tkáně pevných nádorů v důsledku pasivního targetingu a EPR efektu (EnhancedX the weight of the drug, thereby increasing the circulation time in the bloodstream and the total residence time of the active substance in the body. The drug-polymer binding is relatively stable during drug transport in the bloodstream and hydrolytically cleavable in a slightly acidic environment within cells, namely, in cell organelles characterized by an acidic pH. That is, the drug is transported through the bloodstream in an inactive, polymer-bound form, and is released and activated only after penetration into the target tumor cells. Activation of the drug only in the target cells leads to the elimination of side effects of otherwise toxic cytostatics and to the targeting of their effect preferably on the tumor cells. The polymer carrier based on HPMA copolymers is responsible for targeted delivery to the tumor or tumor cells. In the case of non-directed or branched high molecular weight poly (HPMA) carrier, polymer drug is deposited in solid tumor tissue due to passive targeting and EPR effect (Enhanced

Permeability and Retention effect). Polymer může být z organizmu uvolněn po enzymatické degradaci oligopeptidových spojek ve formě kratších polymerních řetězců např. glomerulámí fdtrací. V případě nosičů obsahujících protilátky (imunoglobulin) je protilátka připojena k nosiči pomocí hydrazonové vazby vzniklé reakcí aldehydových skupin zavedených do Fc fragmentu protilátky oxidací jodistanem sodným s hydrazonovými skupinami nosiče.Permeability and Retention effect). The polymer may be released from the body after enzymatic degradation of the oligopeptide linkers in the form of shorter polymer chains, e.g., by glomerular filtration. In the case of antibody-containing carriers (immunoglobulin), the antibody is attached to the carrier via a hydrazone linkage resulting from the reaction of aldehyde groups introduced into the Fc fragment of the antibody by oxidation of sodium periodate with the hydrazone groups of the carrier.

Protilátka (imunoglobulin) může být připojena k řetězci polymerního nosiče rovněž za použití bifunkčních činidel. V tomto případě je molekula protilátky modifikována reakcí s 2iminothiolanem (zavedení -SH skupin), nebo mohou být do protilátky zavedeny -SH skupiny redukcí některých -S-S- skupin (můstků) redukcí, např. glutathionem. Do polymeru jsou ib . . . . , , zavedeny maleimidové skupiny reakcí hydrazidových skupin polymeru se sukcimmidovymThe antibody (immunoglobulin) can also be attached to the polymeric carrier chain using bifunctional reagents. In this case, the antibody molecule is modified by reaction with 2iminothiolane (introduction of -SH groups), or the -SH groups can be introduced into the antibody by reducing some -S-S- groups (bridges) by reduction, eg, glutathione. The polymer are ib. . . . Maleimide groups are introduced by reacting the hydrazide groups of the polymer with the succinimide groups

A esterem 3-maleimidopropionové kyseliny a ke konjugaci dojde adicí -SH skupiny protilátky •Jí‘ na dvojnou vazbu maleimidové skupiny polymeru. Obdobně je možné ke konjugaci použít i jiného bifunkčního činidla, např. SPDP (N-hydroxysukcinimidový ester kyseliny 3-(2- pyridyldithio) propionové), kterým je možné konjugovat -SH skupiny obsahující protilátku nebo její fragmenty (imunoglobulin) přímo k hydrazidovým skupinám polymerního nosiče.A 3-maleimidopropionic acid ester and conjugation occurs by addition of the -SH group of the antibody to the double bond of the maleimide group of the polymer. Similarly, other bifunctional reagents, such as SPDP (3- (2-pyridyldithio) propionic acid N-hydroxysuccinimide ester), can be conjugated to conjugate -SH groups containing the antibody or fragments thereof (immunoglobulin) directly to the hydrazide groups of the polymer. carriers.

Konjugát s protilátkou (imunoglobulinem) nebo jinou směrující skupinou (fragment protilátky, lektín, biologicky aktivní oligopeptid) jev cílových orgánech/tkáních akumulován pasivně a aktivně. Pasivní akumulaci umožňuje vyšší molekulová hmotnost konjugátu a uplatňuje se při ní tzv. EPR efekt, aktivní akumulaci zajišťuje proces^ při kterém dochází k interakci vazebného místa směrující struktury (např. protilátky) s odpovídajícími receptory na povrchu cílových buněk. V tomto případě hraje HPMA kopolymer roli nejen nosiče, ale i ochranného obalu, který podstatným způsobem snižuje imunogenicitu směrujícího glykoproteinu v konjugátu.The conjugate with the antibody (immunoglobulin) or other targeting moiety (antibody fragment, lectin, biologically active oligopeptide) accumulates passively and actively in the target organs / tissues. Passive accumulation is facilitated by the higher molecular weight of the conjugate and the so-called EPR effect is exerted; active accumulation is ensured by a process whereby the binding site of the targeting structure (e.g., antibody) interacts with the corresponding receptors on the surface of the target cells. In this case, the HPMA copolymer plays a role not only of the carrier but also of the protective sheath, which substantially reduces the immunogenicity of the targeting glycoprotein in the conjugate.

s.,with.,

Polymerní léčivo podle vynálezu může být použito ve třech formách, lišících se detailní strukturou. První struktura představuje lineární polymerní konjugát s léčivem bez směrující protilátky (imunoglobulinu) (Obr. 1), druhá struktura je vysokomolekulámí a představuje větvenou strukturu polymeru s biodegradovatelnými oligopeptidovými spojkami (Qbr. 2) a třetí struktura zahrnuje i směrující strukturu - protilátku (imunoglobulin), protein /The polymeric drug according to the invention can be used in three forms differing in the detailed structure. The first structure represents a linear polymer conjugate with a drug without a targeting antibody (immunoglobulin) (Fig. 1), the second structure is high molecular weight and represents a branched polymer structure with biodegradable oligopeptide linkages (Qbr. 2) and the third structure also includes a targeting structure - antibody (immunoglobulin) , protein /

nebo lektin (Obr. 3).or lectin (Fig. 3).

Příprava nesměřovaných lineárních polymerních léčiv probíhá ve více reakčních krocích. V prvém kroku je připraven polymerní prekurzor I (viz. Obr. 4) jako kopolymer HPMA s methakryloylovanými reaktivními estery (4-nitrofenylovými, Nhydroxysukcinimidovými a pod.) oligopeptidů, v druhém kroku, vedoucím k přípravě polymerního prekurzorů II, jsou koncové reaktivní esterové skupiny převedeny hydrazinolýzou na hydrazidy a ve třetím kroku je připojeno k hydrazidovým skupinám chemickou hydrazonovou vazbou kancerostatikum obsahující keto skupinu v molekule. Druhá cesta syntézy polymerního léčiva, respektive polymerního prekurzorů II vychází z přípravy chráněného (např. Z-butyloxikarbonyl, Boc) hydrazidu methakryloylovaného oligopeptidů, jeho kopolymerizace s HPMA a po sejmutí chránící skupiny (trifluoroctová kyselina) je polymerní prekurzor použit pro vazbu kancerostatika obdobně jako v předchozím případě.The preparation of non-directed linear polymeric drugs takes place in several reaction steps. In the first step, polymer precursor I (see Fig. 4) is prepared as a copolymer of HPMA with methacryloylated reactive esters of (4-nitrophenyl, N-hydroxysuccinimide, etc.) oligopeptides, in the second step leading to the preparation of polymeric precursors II are terminal reactive ester groups converted to hydrazides by hydrazinolysis and in a third step, a cancerostatic containing a keto group in the molecule is attached to the hydrazide groups by chemical hydrazone linkage. The second way of synthesis of polymeric drug or polymer precursor II is based on preparation of protected (eg Z-butyloxycarbonyl, Boc) hydrazide of methacryloylated oligopeptides, its copolymerization with HPMA and after removal of the protecting group (trifluoroacetic acid). the previous case.

Při přípravě větveného polymerního léčiva je třeba vyjít z polymerního prekurzorů I obsahujícího v postranních řetězcích enzymaticky degradovatelný oligopeptid, s výhodou GlyPheGly, GlyLeuGly, GlyPheLeuGly nebo GlyLeuPheGly. Druhý krok je zahájen mírným větvením polymeru reakcí polymerního prekurzorů I s alkylendiaminem (ethyl, butyl, hexyl) a dokončen následnou hydrazinolýzou zbývajících reaktivních skupin hydrazin hydrátem jako v předešlém případě.For the preparation of the branched polymeric drug, it is necessary to start from polymeric precursors I containing an enzymatically degradable oligopeptide in the side chains, preferably GlyPheGly, GlyLeuGly, GlyPheLeuGly or GlyLeuPheGly. The second step is initiated by gently branching the polymer by reacting the polymeric precursors I with alkylenediamine (ethyl, butyl, hexyl) and completed by subsequent hydrazinolysis of the remaining hydrazine reactive groups with the hydrate as in the previous case.

Protilátkami (imunoglobulinem) směrovaná léčiva je možné připravit z obou předchozích typů léčiv následnou reakcí s protilátkou (imunoglobulinem), do jejíž struktury byly předem zavedeny mírnou oxidací KIO4 nebo NaIO4 aldehydové skupiny a nebo jejich konjugací s protilátkou (imunoglobulinem) pomocí bifunkčních činidel, jak je popsáno výše. V tomto případě je potřeba použít polymerní prekurzor s vyšším obsahem reaktivních ONp a tedy i hydrazidových skupin, nežli při přípravě specificky nesměrovného polymerního léčiva.Antibody (immunoglobulin) -druged drugs can be prepared from both previous types of drugs by subsequent reaction with an antibody (immunoglobulin) into whose structure they have been introduced by mild oxidation of the KIO 4 or NaIO 4 aldehyde group or by conjugating them to the antibody (immunoglobulin) using bifunctional agents. as described above. In this case, it is necessary to use a polymer precursor with a higher content of reactive ONp and hence hydrazide groups than in the preparation of a specifically non-directional polymeric drug.

Vynález je využitelný k přípravě polymerních léčiv, použitelných pro léčbu různých typů nádorových onemocnění v humánní medicíně.The invention is applicable to the preparation of polymeric drugs useful for the treatment of various types of cancer in human medicine.

ú?at?

19^19 ^

Přehled obrázkůOverview of pictures

Obr. 1 představuje strukturu lineárního polymerního konjugátu s léčivem. Jedná se o nesměřované polymerní léčivo. Pro biologické experimenty byl s výhodou používán konjugát s x=94 % mol., a==3 % mol., b)=2 % mol., c=I % mol a X-= GlyPheLeuGly nebo GlyGlyGiant. 1 represents the structure of a linear polymeric drug conjugate. It is a non-directed polymer drug. For biological experiments, a conjugate with x = 94 mol%, a == 3 mol%, b) = 2 mol%, c = 1 mol% and X- = GlyPheLeuGly or GlyGly was preferably used.

Obr. 2 představuje schéma přípravy a struktury větvených vysokomolekulámích konjugátů s biodegradovatelnými oligopeptidovými spojkami. Vhodná molekulová hmotnost konjugátu je 120 000 g/mol. Obsah příčných vazeb 0,5 % mol., obsah DOX 9 % hmotn., obsah hydrazonových skupin 2 % mol. a karboxylů 2 % mol.Giant. 2 is a schematic of the preparation and structure of branched high molecular weight conjugates with biodegradable oligopeptide linkages. A suitable molecular weight of the conjugate is 120,000 g / mol. Crosslinking content 0.5 mol%, DOX content 9 wt%, hydrazone group content 2 mol%. and carboxyls 2 mol%.

Obr. 3 znázorňuje obecnou strukturu konjugátu zahrnujícího i směrující protilátku. Pro biologické experimenty byl s výhodou použit konjugát s x=*/2 % mol., a=3 % mol., b-Ď,7 % mol., c=2 % mol, d=2,3 % mol. a X= GlyPheLeuGly nebo GlyGly.Giant. 3 depicts the general structure of a conjugate comprising a targeting antibody. For biological experiments, a conjugate with x = * / 2 mol%, a = 3 mol%, b-d, 7 mol%, c = 2 mol%, d = 2.3 mol% was preferably used. and X = GlyPheLeuGly or GlyGly.

A A A šA A A š

Obr. 4 znázorňuje strukturu polymerního prekurzoru.Giant. 4 shows the structure of a polymer precursor.

Obr. 5 znázorňuje výsledky měření rychlosti uvolňování doxorubicinu z konjugátů podle vynálezu lišících se složením spaceru; A) při pH modelujícím prostředí endosomů (pH 5); B) při pH modelujícím pH krve (7,4). Obsah léčiva v konjugátech byl 10 % hmotn.Giant. 5 shows the results of measuring the release rate of doxorubicin from the conjugates of the invention differing in spacer composition; A) at the pH modeling environment of endosomes (pH 5); B) at pH modeling blood pH (7.4). The drug content of the conjugates was 10% by weight.

Obr. 6 znázorňuje výsledky zjišťování protinádorové aktivity konjugátů podle vynálezu obsahujících hydrolyticky uvolňovaný doxorubicin in vivo (protektivní režim). T buněčný lymfom EL4: 105 buněk/ myš, s.c.Giant. 6 depicts the results of the in vivo anti-tumor activity of the conjugates of the invention containing hydrolytically released doxorubicin (protective regimen). EL4 T cell lymphoma: 10 5 cells / mouse, sc

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Příklad 1.Example 1.

Příprava nesměřovaného lineárního polymerního léčiva na bázi doxorubicinuPreparation of non-directed linear polymer drug based on doxorubicin

Syntéza polymerního léčiva byla provedena ve čtyřech syntetických krocích. V prvním kroku byly připraveny monomery N-(2-hydroxypropyl)methakrylamid (HPMA) a 4-nitrofenylové estery methakryloylovaného oligopeptidu (MA-X-ONp). Druhým krokem byla příprava polymerního prekurzoru I radikálovou kopolymerizací HPMA s MA-X-ONp. Ve třetím kroku byl hydrazinolýzou prekurzoru I připraven polymerní prekurzor II a v posledním kroku byla provedena vazba DOX na polymerní prekurzor.Polymer drug synthesis was performed in four synthetic steps. In the first step, the monomers N- (2-hydroxypropyl) methacrylamide (HPMA) and 4-nitrophenyl esters of methacryloylated oligopeptide (MA-X-ONp) were prepared. The second step was the preparation of polymer precursor I by radical copolymerization of HPMA with MA-X-ONp. In the third step, polymeric precursor II was prepared by hydrazinolysis of precursor I, and in the last step DOX was coupled to the polymeric precursor.

Příprava monomerů:Preparation of monomers:

t ' ;t ';

AAND

HPMA byl připraven dříve popsanou metodou [Ulbrich 2000]. Methakryloylované reaktivní estery byly připraveny methakryloylací příslušného oligopeptidu (X = diGly, GlyLeuGly, GlyPheGly, GlyPheLeuGly, - a pod.) reakcí dle Schotten-Baumana a následnou reakcí vzniklého derivátu methakrylové kyseliny s 4-nitrofenolem v přítomnosti dicyklohexylkarbodiimidu (DCCI).HPMA was prepared by the previously described method [Ulbrich 2000]. Methacryloylated reactive esters were prepared by methacryloying the appropriate oligopeptide (X = diGly, GlyLeuGly, GlyPheGly, GlyPheLeuGly, etc.) by a Schotten-Bauman reaction followed by reaction of the resulting methacrylic acid derivative with 4-nitrophenol hexane in the presence of d-nitro-cyclohexyl).

Methakryloylované deriváty GlyLeuGly, GlyPheGly, GlyPheLeuGly a GlyLeuPheGly byly připraveny methakryloylací oligopeptidu, jak je popsáno v práci [Ulbrich 2000, Subr 1992], Syntéza je podobná pro deriváty všech uvedených oligopeptidů, proto je uveden pouze příklad pro syntézu Ma-GlyLeuGly-ONp.The methacryloylated derivatives of GlyLeuGly, GlyPheGly, GlyPheLeuGly and GlyLeuPheGly were prepared by methacryloying the oligopeptide as described in [Ulbrich 2000, Subr 1992]. The synthesis is similar for derivatives of all said oligopeptides, therefore only an example for the synthesis of Gly-Gly-Gly.

MA-GlyLeuGly-ONp: V trojhrdlé baňce bylo rozpuštěno 0,024 mol (5.88 g) tripeptidu HGlyLeuGly-OH v 15 ml roztoku 0,024 molu (0,97 g) hydroxidu sodného. K vodnému roztoku sodné soli aminokyseliny bylo za míchání a chlazení (5 °C) po kapkách současně přidáno 0,024 mol (2,55 g) methakryloylchloridu a roztoku 0,024 mol (0,97 g) hydroxidu sodného rozpuštěného v 10 ml vody. V průběhu reakce nesmí pH reakční směsi překročit pH 9. Reakční směs byla míchána 1 hod a po okyselení reakční směsi na pH 2 byl methakryloylovaný tripeptid Ma=GlyLeuGly-OH extrahován do ethylacetátu a isolován krystalizací. Produkt byl přečištěn krystalizací ze směsi ethanol-voda.MA-GlyLeuGly-ONp: Dissolve 0.024 mol (5.88 g) of the tripeptide HGlyLeuGly-OH in a 15 ml solution of 0.024 mol (0.97 g) of sodium hydroxide in a three-necked flask. To the aqueous solution of sodium amino acid salt was added dropwise, with stirring and cooling (5 ° C), 0.024 mol (2.55 g) of methacryloyl chloride and a solution of 0.024 mol (0.97 g) of sodium hydroxide dissolved in 10 ml of water. During the reaction, the pH of the reaction mixture must not exceed pH 9. The reaction mixture was stirred for 1 hour and after acidifying the reaction mixture to pH 2, the methacryloylated tripeptide Ma = GlyLeuGly-OH was extracted into ethyl acetate and isolated by crystallization. The product was purified by crystallization from ethanol-water.

4-nitrofenylový ester byl připraven reakcí 0,014 mol (4.40 g) yV-methakryloyl glycylleucylglycinu s 0,014 mol (1,93 g) 4-nitrofenolu v tetrahydrofuranu při -10 °C v přítomnosti 0,0153 mol (3,16 g) dicyklohexylkarbodiimidu. Reakce probíhala po dobu 10 hod, potom byla vyloučená dicyklohexylmočovina odfiltrována a produkt přečištěn krystalizací ze směsi aceton-voda.The 4-nitrophenyl ester was prepared by reacting 0.014 mol (4.40 g) of N-methacryloyl glycylleucylglycine with 0.014 mol (1.93 g) of 4-nitrophenol in tetrahydrofuran at -10 ° C in the presence of 0.0153 mol (3.16 g) of dicyclohexylcarbodiimide. The reaction was allowed to proceed for 10 hours, then the precipitated dicyclohexylurea was filtered off and the product purified by crystallization from acetone-water.

Příprava polymerního prekurzorů I: 1 g směsi HPMA (95 %mol,- 0,89 g) a MA- GlyLeuGlyONp (5 %hiol,'0,157 g) a 0,048 g azo-bis-isobutyronitrilu bylo rozpuštěno v 6,95 g acetonu aPreparation of polymer precursors I: 1 g of a mixture of HPMA (95 mol%, --0.89 g) and MA-GlyLeuGlyONp (5% hiol, 0.157 g) and 0.048 g of azo-bis-isobutyronitrile were dissolved in 6.95 g of acetone and

Λ roztok předložen do polymerizační ampule. Po probublání polymerizační směsi dusíkem byla ampule zatavena a polymerizace prováděna při 50 °C po dobu 24 hod. Vyloučený polymer byl odfiltrován, třikrát promyt acetonem, diethyletherem a usušen za vakua. Obsah postranních řetězců zakončených reaktivními -ONp skupinami (složení kopolymeru) je možné řídit složením polymerizační násady (poměrem monomerů). Stejným způsobem byly připraveny všechny polymemí prekurzory lišící se složením postranního řetězce.Λ The solution is put into a polymerization ampoule. After purging the polymerization mixture with nitrogen, the vial was sealed and polymerization was carried out at 50 ° C for 24 hours. The precipitated polymer was filtered off, washed three times with acetone, diethyl ether and dried under vacuum. The content of the side chains terminated by reactive -ONp groups (copolymer composition) can be controlled by the composition of the polymerization feed (monomer ratio). In the same way, all polymer precursors differing in side chain composition were prepared.

Příprava polymerního prekurzorů II: Kopolymer poly(HPMA-co-MA-GlyLeuGly-NHNH2) byl připraven reakcí polymerního prekurzorů I shydrazin hydrátem. 300 mg polymerního prekurzoru I (1,3 x 10'4mol ONp) bylo rozpuštěno ve 2 ml methanolu a za intenzivního míchání byl přidán roztok 69 mg NH2NH2.H2O v 1 ml methanolu (1,3V 10'3 mol, 10 tí, násobný přebytek oproti ONp). Reakční směs byla ponechána reagovat 3 hodiny, potom byl methanolový roztok naředěn destilovanou vodou na 30 ml a produkt zbaven nízkomolekulárních složek pomocí dialysý proti destilované vodě (2 dny). Finální produkt byl izolován z vodného roztoku lyofilizací. Molekulová váha (Mw) a polydisperzita polymeru byla stanovena pomocí gelové chromatografie opatřené detektorem rozptylu světla. Množství hydrazidových skupin bylo zjištěno spektrálně po reakci hydrazidových skupin s TNBS (kyselinou trinitrobenzensulfonovou). Stejným způsobem byly připraveny prekurzory obsahující ostatní aminokyseliny a oligopeptidy.Preparation of Polymer Precursors II: Poly (HPMA-co-MA-GlyLeuGly-NHNH2) copolymer was prepared by reacting polymer precursors I with shydrazine hydrate. 300 mg of polymer precursor I (1.3 x 10 -4 mol ONp) was dissolved in 2 ml methanol and a solution of 69 mg NH 2 NH 2 H 2 O in 1 ml methanol (1.3V 10 -3 mol, 10 µl, was added with vigorous stirring). fold over ONp). The reaction mixture was allowed to react for 3 hours, then the methanol solution was diluted to 30 ml with distilled water and the product was freed of low molecular weight components by dialysis against distilled water (2 days). The final product was isolated from the aqueous solution by lyophilization. The molecular weight (Mw) and the polydispersity of the polymer were determined by gel chromatography equipped with a light scattering detector. The amount of hydrazide groups was determined spectrally after reaction of the hydrazide groups with TNBS (trinitrobenzenesulfonic acid). Precursors containing other amino acids and oligopeptides were prepared in the same manner.

Polymerní prekurzory II byly alternativně rovněž připraveny radikálovou srážecí kopolymerizací odpovídajícího N-terc. butyloxykarbonylhydrazidu methakryloylovaného oligopeptidu (poly(HPMA-co-MA-X-NHNH-BOC)) s HPMA za podmínek uvedených výše. Monomery MA-X-NHNH-BOC (X - GlyLeuGly, GlyPheLeuGly a GlyPheGly) byly připraveny z odpovídajícího methakryloylovaného oligopeptidu (kyseliny) reakcí s hydrazin hydrátem za použití dicyklohexylkarbodiimidu, jak je obvyklé v peptidové syntéze Polymerní prekursory II byly v tomto případě před sejmutím chránící BOC skupiny z poly(HPMA-co-MA-X-NHNH-BOC vysráženy do směsi aceton-diethylether a chránící BOC skupina byla sejmuta z polymeru kyselinou trifluoroctovou Výsledný polymerní prekurzor II byl rozpuštěn ve vodě, dialyšován proti vodě a lyofilizován.Alternatively, polymeric precursors II were also prepared by radical precipitation copolymerization of the corresponding N-tert. methacryloylated oligopeptide butyloxycarbonylhydrazide (poly (HPMA-co-MA-X-NHNH-BOC)) with HPMA under the conditions described above. MA-X-NHNH-BOC monomers (X-GlyLeuGly, GlyPheLeuGly and GlyPheGly) were prepared from the corresponding methacryloylated oligopeptide (acid) by reaction with hydrazine hydrate using dicyclohexylcarbodiimide as usual in peptide synthesis. BOC groups of poly (HPMA-co-MA-X-NHNH-BOC precipitated into acetone-diethyl ether and the BOC protecting group was removed from the polymer with trifluoroacetic acid. The resulting polymer precursor II was dissolved in water, dialysed against water and lyophilized.

Vazba doxorubicinu na polymerní prekurzor: 250 mg polymerního prekurzoru II (poly(HPMA-co-MA-GlyLeuGly-NHNH2) (0,1 mmol NHNH2) bylo rozpuštěno v 3 ml methanolu. Takto připravený roztok polymeru byl přidán k 23 mg DOX.HC1 (40 pmol). Do reakční směsi byly přidány 2 kapky kyseliny octové a tento nehomogenní roztok byl míchán při laboratorní teplotě (ve tmě). Po 48 hodinách reakce byl homogenní roztok dvakrát čištěn gelovou filtrací od volného DOX na koloně naplněné Sephadexem LH-20 v methanolu. Polymerní frakce byla izolována, zahuštěna na vakuové odparce a produkt srážen do diethyletheru. Produkt byl přesrážen z methanolu do diethyletheru a sušen do konstantní hmotnosti. Obsah DOX byl stanoven spektrálně (λ 480 nm, ε 11 500 L mol'1 cm1, voda) a obsah hydrazidových skupin TNBS metodou. <MW> a distribuce molekulových hmotností byly zjištěny pomocí kapalinové chromatografie (kolona Superose™6 (3Ο(|χίθ mm), 0,3^Μ octanový pufr (CH3COONa/CH3COOH; pH 6,5; 0,5 g/L NaN3), průtok 0,5 ml/min, detekce ii diferenciálním refraktometrem, detektorem rozptylu světla (DAWN-DSP-F, Wyatt Technology, USA) a UV detektorem (280 a 488 nm).Binding of doxorubicin to polymeric precursor: 250 mg of polymeric precursor II (poly (HPMA-co-MA-GlyLeuGly-NHNH 2 ) (0.1 mmol NHNH 2 ) was dissolved in 3 ml methanol. The thus prepared polymer solution was added to 23 mg DOX HCl (40 pmol) 2 drops of acetic acid were added to the reaction mixture, and this inhomogeneous solution was stirred at room temperature (in the dark) After 48 hours of reaction, the homogeneous solution was purified twice by gel filtration from free DOX on a column filled with Sephadex LH- The polymer fraction was isolated, concentrated on a vacuum evaporator, and the product precipitated into diethyl ether.The product was precipitated from methanol into diethyl ether and dried to constant weight The DOX content was determined spectrally (λ 480 nm, ε 11,500 L mol -1 cm) 1, water) and the content of hydrazide groups with TNBS method. <Mw> and molecular weight distribution were determined by liquid chromatography (Superose ™ 6 column (3Ο (| χίθ mm), 0.3 ^ Μ acetates buffer (CH 3 COONa / CH 3 COOH; pH 6.5; 0.5 g / L NaN 3), flow rate 0.5 ml / min, detection by differential refractometer II, light dispersion detector (DAWN-DSP-F, Wyatt Technology , USA) and a UV detector (280 and 488 nm).

Uvedený postup byl použit při přípravě všech ostatních polymerních konjugátů doxorubicinu.This procedure was used to prepare all other polymeric conjugates of doxorubicin.

Příklad 2.Example 2.

Příprava větveného vysokomolekulárního konjugátu.Preparation of branched high molecular weight conjugate.

400 mg polymerního prekurzorů I obsahujícího oligopeptidové sekvence GlyPheGly, GlyLeuGly nebo GlyPheLeuGly (0,19 mmol ONp) bylo rozpuštěno v 1,1 ml DMSO. Za výrazného míchání roztoku polymeru bylo přidáno 105 μΐ 0,2 M roztoku 1,2-ethylendiaminu v DMSO (21 μιηοΐ EDA) a reakční směs byla nechána při laboratorní teplotě reagovat 1 hodinu. Za intenzivního míchání roztoku polymeru byl přidán roztok 100 mg hydrazin hydrátu (2 mmol) v 0,3 mL DMSO a reakční směs byla další 3 hodiny intenzivně míchána. Poté byla reakční směs naředěna destilovanou vodou na 30 ml a produkt byl čištěn dialýzou proti destilované vodě (2 dny). Vysokomolekulární prekurzor byl lyofilizován. <MW> a distribuce molekulových hmotností byla zjištěna pomocí kapalinové chromatografie, obsah hydrazidových skupin byl zjištěn spektrálně TNBS metodou. Doxorubicin byl vázán k polymeru a konjugát charakterizován za podmínek popsaných v příkladu 1.400 mg of polymeric precursors I containing the oligopeptide sequences GlyPheGly, GlyLeuGly or GlyPheLeuGly (0.19 mmol ONp) were dissolved in 1.1 ml DMSO. With vigorous stirring of the polymer solution, 105 μΐ of a 0.2 M solution of 1,2-ethylenediamine in DMSO (21 μιηοΐ EDA) was added and the reaction mixture was allowed to react at room temperature for 1 hour. While vigorously stirring the polymer solution, a solution of 100 mg hydrazine hydrate (2 mmol) in 0.3 mL DMSO was added and the reaction mixture was stirred vigorously for a further 3 hours. Then the reaction mixture was diluted to 30 ml with distilled water and the product was purified by dialysis against distilled water (2 days). The high molecular weight precursor was lyophilized. <M W > and molecular weight distribution was determined by liquid chromatography, the hydrazide group content was determined spectrally by the TNBS method. Doxorubicin was bound to the polymer and the conjugate characterized under the conditions described in Example 1.

Příklad 3.Example 3.

Příprava protilátkami (imunoglobulinem) směrovaného konjugátu IPreparation of antibody (immunoglobulin) -conjugated conjugate I

Částečnou modifikací hydrazidových skupin polymerního prekurzorů II s obsahem hydrazidových skupin 10 až 15 % mol pomocí X-hydroxysukcinimidylového esteru kyseliny maleinimidylpropionové (SMP) byl připraven kopolymer nesoucí v postranních řetězcích hydrazidové a maleinimidové skupiny (MI) (poly(HPMA-co-MA-X-NHNH2-co-MA-XNHNH-MI)). 250 mg prekurzorů II poly(HPMA-co-MA-diGly-NHNH2 (125 pmol hydrazidových skupin) bylo rozpuštěno v 1,2 ml DMSO a přidán roztok 16,6 mg SMP (62,5 pmol) v 0,6 ml DMSO. Reakční směs byla míchána při laboratorní teplotě 8 hodin. Po přečištění na koloně PD-10 (eluent: destilovaná voda) byla stanovena <MW> a distribuce molekulových hmotností konjugátu pomocí kapalinové chromatografie, množstvíBy partially modifying the hydrazide groups of polymeric precursors II containing 10 to 15 mol% hydrazide groups with an X-hydroxysuccinimidyl ester of maleimido-propionic acid (SMP), a copolymer bearing in the side chains of the hydrazide and maleimide (MI) (poly (HPMA-co-MA-X) -NHNH 2 -co-MA-XNHNH-MI)). 250 mg of poly (HPMA-co-MA-diGly-NHNH 2 (125 pmol hydrazide groups) precursors II) was dissolved in 1.2 ml DMSO and a solution of 16.6 mg SMP (62.5 pmol) in 0.6 ml DMSO was added. The reaction mixture was stirred at room temperature for 8 hours After purification on a PD-10 column (eluent: distilled water), the <M W > and the molecular weight distribution of the conjugate were determined by liquid chromatography,

maleinimidových skupin bylo stanoveno modifikovanou Ellmanovou zkouškou a obsah zbývajících hydrazidových skupin metodou TNBS. K tomuto polymeru byl navázán doxorubicin stejným způsobem, jak bylo uvedeno v příkladu 1.Maleimide groups were determined by a modified Ellman assay and the content of the remaining hydrazide groups by the TNBS method. Doxorubicin was bound to this polymer in the same manner as described in Example 1.

Zavedení -SH skupin do molekuly protilátky (imunoglobulinu): 15 mg protilátek (polyklonální anti-thymocytámí IgG) (0,1 pmol) bylo na koloně PD-10 převedeno do 1 ml fosfátového pufru (0,05jM NaH2PO4/Na2HPO4; 0,1 M/NaCl; 0,01 EDTA; pH 7,4). 0,67 mg 2iminothiolanu (4 pmol) bylo rozpuštěno v 50 pL DMF a přidáno k roztoku intenzivně míchaných protilátek. Produkt byl po 2,5 hodinách míchání při laboratorní teplotě isolován gelovou filtrací na koloně PD-10 (fosfátový pufr, pH 7,4). Stupeň modifikace protilátky (imunoglobulinu) byl stanoven metodou využívající reakci sulfhydrylových skupin s Ellmanovým činidlem.Introduction of -SH groups into antibody (immunoglobulin) molecule: 15 mg of antibodies (polyclonal anti-thymocyte IgG) (0.1 pmol) were transferred to a 1 ml phosphate buffer (0.05 µM NaH 2 PO 4 / Na 2 HPO 4 ; 0.1 M / NaCl; 0.01 EDTA; pH 7.4). 0.67 mg of 2iminothiolane (4 pmol) was dissolved in 50 µL of DMF and added to the vortex antibody solution. After 2.5 hours of stirring at room temperature, the product was isolated by gel filtration on a PD-10 column (phosphate buffer, pH 7.4). The degree of antibody (immunoglobulin) modification was determined by a method using a reaction of sulfhydryl groups with an Ellman reagent.

Konjugace 60 mg polymeru poly(HPMA-co-MA-diGly-NHN=DOX-co-MA-X-NHNH2-coΜΑ-Χ-ΝΉΝΗ-ΜΙ obsahujícího doxorubicin, hydrazidové a maleinimidové skupiny s 20 mg modifikovaných protilátek byla provedena ve fosfátovém pufru pH 7,4 (viz výše) při pokojové teplotě. Konečný produkt byl čištěn gelovou filtrací a charakterizován pomocí UV spektroskopie (obsah DOX), aminokyselinovou analýzou (obsah protilátek, imunoglobulinu) a elektroforézou Phastsystem - Pharmacia LKB (přítomnost volného proteinu či léčiva).Conjugation of 60 mg of poly (HPMA-co-MA-diGly-NHN = DOX-co-MA-X-NHNH2-coΜΑ-Χ-ΝΉΝΗ-ΜΙ containing doxorubicin, hydrazide and maleimide groups with 20 mg of modified antibodies was performed in phosphate buffer pH 7.4 (see above) at room temperature The final product was purified by gel filtration and characterized by UV spectroscopy (DOX content), amino acid analysis (antibody content, immunoglobulin) and Phastsystem - Pharmacia LKB electrophoresis (presence of free protein or drug).

Příklad 4.Example 4.

Příprava protilátkami (imunoglobulinem) směrovaného konjugátu II.Preparation of antibody (immunoglobulin)-directed conjugate II.

Polymerní prekursor II byl modifikován v prvním kroku syntézy pomocí SPDP za obdobných podmínek, za jakých byla provedena modifikace polymeru pomocí SMP uvedená v příkladu 3Polymeric precursor II was modified in the first step of SPDP synthesis under similar conditions to the polymer modification by SMP described in Example 3

Ke 14 mg -SH skupinou modifikovaných protilátek, imunoglobulinu (viz výše) obsahujících 0,68 pmol SH skupin rozpuštěných v 1,7 ml fosfátovém pufru (0,05 M NaH2PO4/Na2HPO4; 0,l^M NaCl; 0,01 EDTA; pH 7,4) byl za míchání přidán roztok 42 mg polymeru poly(HPMA-co-MA-diGly-NHN=DOX-co-MA-diGly-NHNH2-co-MA-diGlyNHNH-PD (obsahujícího 3,3 pmol pyridyldithiových (PD) skupin) v 0,6 ml pufru. Reakční směs byla míchána 7 hod při laboratorní teplotě. Po této době byly od konjugátu gelovou filtrací odstraněny nízkomolekulámí podíly a nenavázaný polymer, následně byl konjugát zahuštěn ultrafiltrací a charakterizován obdobně jak je uvedeno v příkladu 3.To 14 mg -SH group of modified immunoglobulin antibodies (see above) containing 0.68 pmol SH groups dissolved in 1.7 ml phosphate buffer (0.05 M NaH 2 PO 4 / Na 2 HPO 4; 0.1 µM NaCl; 0.01 EDTA; pH 7.4) a solution of 42 mg of poly (HPMA-co-MA-diGly-NHN = DOX-co-MA-diGly-NHNH2-co-MA-diGlyNHNH-PD (containing 3.3 pmol) was added with stirring The reaction mixture was stirred for 7 hours at room temperature, after which time the low molecular weight constituents and unbound polymer were removed from the conjugate by gel filtration, then the conjugate was concentrated by ultrafiltration and characterized similarly as described in of Example 3.

Příklad 5.Example 5.

Příprava protilátkami (imunoglobulinem) směrovaného konjugátu III.Preparation of antibody (immunoglobulin)-directed conjugate III.

Tyto konjugáty byly připraveny reakcí protilátek, do jejichž molekuly byly zavedeny aldehydové skupiny mírnou oxidací jodistanem sodným s hydrazidovými skupinami zbylými po reakci polymerního prekurzorů II s doxorubicinem.These conjugates were prepared by the reaction of antibodies in which the aldehyde groups were introduced by mild oxidation of sodium periodate with the hydrazide groups remaining after the reaction of polymer precursors II with doxorubicin.

Příprava oxidovaných protilátek): 40 mg protilátek (polyklonální anti-thymocytámí IgG) bylo na koloně PD-10 převedeno do octanového pufru (0,02 M CH3COONa/CH3COOH; 0,15 M NaCl; pH 5). Ve stejném pufru byl za tmy připraven roztok 0,1 M NaICL. Roztoky protilátek a jodistanu byly smíchány v poměru 4:1 tak, aby výsledná koncentrace NaICL byla 0,02 mol/l a koncentrace protilátek byla 9 mg/ml. Reakční směs byla při laboratorní teplotě ve tmě míchána dvě hodiny a poté bylo přidáno 25 μΐ ethylenglykolu na každý ml reakční směsi. Po 20 minutách byly oxidované protilátky (imunoglobulin) čištěny a isolovány kapalinovou chromatografií na koloně PD-10. Koncentrace protilátek (imunoglobulinu) v roztoku byla stanovena spektrofotometricky. Počet aldehydových skupin byl stanoven metodou využívající reakci aldehydových skupin s barvivém Lucifer Yellow CH .Preparation of oxidized antibodies): 40 mg of antibodies (polyclonal anti-thymocyte IgG) were transferred to a PD-10 column in acetate buffer (0.02 M CH 3 COONa / CH 3 COOH; 0.15 M NaCl; pH 5). A 0.1 M NaICL solution was prepared in the same buffer in the dark. Antibody and periodate solutions were mixed in a 4: 1 ratio so that the final NaICL concentration was 0.02 mol / l and the antibody concentration was 9 mg / ml. The reaction mixture was stirred at room temperature in the dark for two hours and then 25 μΐ of ethylene glycol was added for each ml of the reaction mixture. After 20 minutes, the oxidized antibodies (immunoglobulin) were purified and isolated by liquid chromatography on a PD-10 column. The concentration of antibodies (immunoglobulin) in the solution was determined spectrophotometrically. The number of aldehyde groups was determined by a method employing the reaction of aldehyde groups with the dye Lucifer Yellow CH.

Příklad přípravy vzorku konjugátu: 36,5 mg oxidovaných protilátek v 5 ml acetátového pufru (0,02 M CH3COONa/CH3COOH; 0,15 M NaCl; pH 5) bylo za chlazení na 15 °C ,a smícháno s roztokem 73 mg polymerního prekursoru II poly(HPMA-co-MAdiGly-NHN=DOX-co-MA-diGly-NHNH2 s navázaným DOX rozpuštěným v 1 ml pufru. Reakční směs byla míchána ve tmě 16 hod při 15 °C. Po 16 hodinách bylo pH reakční směsi upraveno 0,1 (M NaOH na pH 7,2. Od konjugátu byly odstraněny gelovou filtrací nízkomolekulámí podíly a nenavázaný polymer, následně byl konjugát zahuštěn a charakterizován obdobně jako ostatní konjugáty s protilátkami (imunoglobulinem).Example of preparation of conjugate sample: 36.5 mg of oxidized antibodies in 5 ml of acetate buffer (0.02 M CH 3 COONa / CH 3 COOH; 0.15 M NaCl; pH 5) was cooled to 15 ° C with cooling and mixed with the solution 73 mg of polymer precursor II poly (HPMA-co-MAdiGly-NHN = DOX-co-MA-diGly-NHNH 2 with DOX bound dissolved in 1 ml of buffer. The reaction mixture was stirred in the dark for 16 hours at 15 ° C. The pH of the reaction mixture was adjusted to 0.1 (M NaOH to pH 7.2). Low molecular weight fractions and unbound polymer were removed from the conjugate by gel filtration, then the conjugate was concentrated and characterized similarly to other antibody conjugates (immunoglobulin).

Ke konjugacím s polymery byl použit lidský i králičí nespecifický imunoglobulin (IgG), polyklonální anti-thymocytové protilátky (ATG), monoklonální protilátky anti-Thy 1.2, anti-CD4, anti-CD 71, anti-BCLl, anti-CD4, anti-CD8, anti-CD14 a další protilátky proti tumor-asociujícím antigenům (anti-TAA).Human and rabbit non-specific immunoglobulin (IgG), polyclonal anti-thymocyte antibodies (ATG), anti-Thy 1.2 monoclonal antibodies, anti-CD4, anti-CD 71, anti-BCL1, anti-CD4, anti- CD8, anti-CD14, and other antibodies against tumor-associated antigens (anti-TAA).

'25'25

Příklad 6.Example 6.

In vitro uvolňování doxorubicinu z polymerních konjugátůIn vitro release of doxorubicin from polymer conjugates

Hydrolytická stabilita konjugátů a rychlost uvolňováni aktivního léčiva z polymeru byly měřeny v modelových systémech při různých pH a teplotách. Na obr. 5 jsou uvedeny výsledky měření rychlostí uvolňování doxorubicinu z polymerů lišících se složením spaceru. při pH modelujícím pH krve (7,4) a pH modelujícím prostředí endosomů či lysosomů (pH 5 ? 6). Při experimentech byla koncentrace vázaného DOX konstantní (0,5 mmol.l_1) v 0,1 [M acetátovém pufru (CH3COONa/CH3COOH, 0,05 M NaCl). Vzorky byly inkubovány ve tmě při 37 °C a v předem daných časových intervalech byly odebírány 0,1 ml části vzorků a analyzovány pomocí HPLC po extrakci DOX z roztoku. Z výsledků je zřejmé, že struktura spojky mezi léčivem a polymerním nosičem ovlivňuje rychlost uvolňování léčiva z nosiče, přičemž rychlost uvolňování je poměrně malá při pH krve a více než o řád rychlejší při pH modelujícím prostředí buňky. Vezmeme-li v úvahu, že doba setrvání léčiva v krevním řečišti je poměrně krátká, experiment potvrzuje relativní stálost polymerního konjugátu v průběhu transportu a jeho schopnost uvolnit aktivní léčivo až po průniku do buněk.The hydrolytic stability of the conjugates and the rate of release of the active drug from the polymer were measured in model systems at various pH and temperatures. Fig. 5 shows the results of measuring the release rates of doxorubicin from polymers differing in the composition of the spacer. at a pH modeling the blood pH (7.4) and pH modeling the endosome or lysosomes (pH 5? 6). In experiments, the concentration of bound DOX was constant (0.5 mmol.l -1 ) in 0.1 µM acetate buffer (CH 3 COONa / CH 3 COOH, 0.05 M NaCl). Samples were incubated in the dark at 37 ° C and at a predetermined time interval, 0.1 ml aliquots of samples were taken and analyzed by HPLC after extracting DOX from the solution. From the results, it is apparent that the structure of the link between the drug and the polymeric carrier affects the rate of drug release from the carrier, the rate of release being relatively low at blood pH and more than an order of magnitude faster at pH modeling cell environment. Considering that the residence time of the drug in the bloodstream is relatively short, the experiment confirms the relative stability of the polymer conjugate during transport and its ability to release the active drug only after penetration into the cells.

Příklad 7.Example 7.

Cytotoxická aktivita in vitro polymerních konjugátů obsahujících hydrolyticky uvolňovaný doxorubicin u buněk s normálním obsahem lysozomů (tabulka 1)Cytotoxic activity of in vitro polymer conjugates containing hydrolytically released doxorubicin in cells with normal lysosome content (Table 1)

Schopnost polymerních konjugátů omezit buněčné dělení neboli proliferaci cílových buněk je označována jako cytotoxická nebo cytostatická aktivita. Tato cytotoxická aktivita byla in vitro detekována inhibicí inkorporace 3H-thymidinu do jader cílových buněk [Říhová a spol., 2000], Inkorporace thymidinu a aktivita konjugátů jsou nepřímo úměrné. Nízká inkorporace thymidinu znamená vysokou cytotoxickou aktivitu testovaných látek.Buňky vybraných nádorových linií (myší T leukemické linie EL4, myší B buněčné leukémie BCL1, myšího B buněčného lymfomu 38C13, lidského kolorektálního karcinomu primárního SW 480, lidského kolorektálního karcinomu metastazujícího SW 620, lidského kolorektálního karcinomu SW620 geneticky modifikovaného myším genem pro Thy 1.2 SW620/T) a T buněčným mitogenem tj. konkanavalinem A stimulované myší splenocyty a lidské periferní lymfocyty byly v dávkách 1 x 104 - 5 x 105 (v závislosti na použitých testovacích buněčných systémech) v růstovém mediu RPMI 1640 napipetovány do 96$amkových FB-tkáňových destiček (NUNC, Dánsko). Další kultivace proběhla buď bez další stimulace (všechny nádorové linie a neovlivněné myší a lidské lymfocyty) nebo v přítomnosti T buněčného mitogenu konkanavalinu A pokud se jednalo o zjištění efektu na normální intenzivně proliferující T lymfocyty. Koncentrace konkanavalinu A ve které byly buňky kultivovány byla 1.25 pg/jamku. Ke každé experimentální jamce tkáňové destičky, obsahující testované buňky v mediu bez nebo s přítomností konkanavalinu A, byly přidány testované vzorky nebo volný doxorubicin v konečných koncentracích 0,0016 / 80 pg/ml. Celkový objem jamky byl 250 pl. Každá koncentrace byla paralelně testována u jednoho vzorku a jedné linie tři až pětkrát. Mikrotitrační tkáňové destičky byly inkubovány 24 až 72 hodin při 37 °C v prostředí 5 % CO2. Po ukončené kultivaci bylo do každé jamky přidáno 1 pCi 3H-thymidinu. Po dalších pěti až šesti hodinách (v závislosti na testovacím systému) byly buňky sesbírány (sběrač buněkTomtec) na skleněný vláknitý filtr (Filtermat, Wallac), usušeny a vyhodnoceny na inkorporovanou radioaktivitu (MicroBeta Trilux, Wallac). IC50 pro nesměřované konjugáty obsahující hydrolyticky uvolňovaný doxorubicin se pohybovalo od 0,01 pg doxorubicinu/ml do 1,41 pg doxorubicinu/ml v závislosti na rezistenci (citlivosti použité cílové linie na terapii) a na typu konjugátu. Bylo potvrzeno, že cytotoxicita je výlučnou vlastností konjugátů obsahujících hydrolyticky uvolňovaný doxorubicin, protože konjugát bez léčiva není cytotoxický.The ability of polymer conjugates to reduce cell division or proliferation of target cells is referred to as cytotoxic or cytostatic activity. This cytotoxic activity was detected in vitro by inhibiting the incorporation of 3 H-thymidine into target cell nuclei [Říhová et al., 2000], Thymidine incorporation and conjugate activity are inversely proportional. Low thymidine incorporation means high cytotoxic activity of test substances. Cells of selected tumor lines (murine T cell leukemia EL4, murine B cell leukemia BCL1, murine B cell lymphoma 38C13, human colorectal carcinoma primary SW 480, human colorectal carcinoma metastatic SW 620, human colorectal carcinoma SW620 genetically modified with the mouse Thy 1.2 gene (SW620 / T) and T cell mitogen, ie concanavalin A stimulated mouse splenocytes and human peripheral lymphocytes were at doses of 1 x 10 4 - 5 x 10 5 (depending on test cell systems used) in growth RPMI 1640 medium was pipetted into 96-well FB-tissue plates (NUNC, Denmark). Further cultivation was carried out either without further stimulation (all tumor lines and unaffected mice and human lymphocytes) or in the presence of concanavalin A T cell mitogen as far as the effect on normal intensively proliferating T cells was investigated. The concanavalin A concentration at which the cells were cultured was 1.25 pg / well. Test samples or free doxorubicin at final concentrations of 0.0016 / 80 pg / ml were added to each experimental well of the tissue plate containing test cells in medium with or without concanavalin A. The total well volume was 250 µl. Each concentration was tested in parallel on one sample and one line three to five times. Microtiter tissue plates were incubated at 37 ° C in 5% CO 2 for 24-72 hours. After cultivation, 1 µCi of 3 H-thymidine was added to each well. After another five to six hours (depending on the test system), cells were harvested (Tomtec cell collector) on a glass fiber filter (Filtermat, Wallac), dried, and evaluated for incorporated radioactivity (MicroBeta Trilux, Wallac). The IC 50 for non-directed conjugates containing hydrolytically released doxorubicin ranged from 0.01 µg doxorubicin / ml to 1.41 µg doxorubicin / ml depending on the resistance (sensitivity of the target line used to therapy) and the type of conjugate. Cytotoxicity has been confirmed to be an exclusive property of conjugates containing hydrolytically released doxorubicin since the drug-free conjugate is not cytotoxic.

Testy in vitro prokázaly, že a) aktivita konjugátů s hydrolyticky uvolnitelným léčivem nezávisí na enzymatické degradovatelnosti kovalentní vazby mezi tímto léčivem a oligopeptidickou spojkou.In vitro assays have shown that a) the activity of the hydrolytically releasable drug conjugates does not depend on the enzymatic degradability of the covalent bond between the drug and the oligopeptide linker.

Tabulka 1. Porovnání in vitro inhibičních aktivit vzorků obsahujících léčivo vázané pomocí různých spojek; testovaná linie myší leukemie EL4 (T buněčný lymfom EL4).Table 1. Comparison of In vitro Inhibitory Activities of Samples Containing Drug-Bound Different Couplers; EL4 mouse leukemia test line (EL4 T cell lymphoma).

Vzorek Sample IC50 (pgDOX/ml) IC50 (pgDOX / ml) P-GFLG-DOX (PK1) P-GFLG-DOX 19,1 19.1 P-GG-DOX (hydrazon) P-GG-DOX (Hydrazone) 0,40 0.40 P-GFLG-DOX (hydrazon) P-GFLG-DOX (hydrazone) 0,26 0.26 Doxorubicin (DOX) Doxorubicin (DOX) 0,02 0.02

ICsoje koncentrace léčiva způsobující 50j%hí inhibici proliferace.IChe drug concentration causing 50% inhibition of proliferation.

Příklad 8.Example 8.

Cytotoxická aktivita in vitro polymerních konjugátů obsahujících hydrolyticky uvolňovaný doxorubicin u buněk s nízkým obsahem lysozomůCytotoxic activity of in vitro polymer conjugates containing hydrolytically released doxorubicin in low lysosome-containing cells

Test cytotoxické aktivity in vitro byl prováděn stejně jako je uvedeno v příkladu 7. Jako cílové buňky byly vybrány buňky erytroleukemické linie K 562 s nízkým obsahem lysozomů. Bylo prokázáno, že konjugáty obsahující hydrolyticky uvolňovaný doxorubicin jsou významně cytotoxické i u této linie u které jsou jen velmi omezeně cytotoxické konjugáty s enzymaticky uvolňovaným doxorubicinem (tabulka 2). Tento výsledek prokazuje, že konjugáty s hydrolyticky uvolňovaným doxorubicinem jsou účinné i v buněčných systémech, které jsou chudé na lysozomy.The in vitro cytotoxic activity assay was performed as described in Example 7. Low lysosome erythroleukemic lineage K 562 cells were selected as target cells. Conjugates containing hydrolytically released doxorubicin have been shown to be significantly cytotoxic even in this line where cytotoxic conjugates with enzymatically released doxorubicin are very limited (Table 2). This result demonstrates that conjugates with hydrolytically released doxorubicin are also effective in lysosome-poor cell systems.

Tabulka 2. Porovnání in vitro inhibičních aktivit vzorků obsahujících léčivo vázané pomocí různých spojek; testovaná erytroleukemická linie K 562.Table 2. Comparison of In vitro Inhibitory Activities of Samples Containing Drug-Bound Different Couplers; erythroleukemic line K 562 tested.

Vzorek Sample IC50 (pg DOX/ml)IC 50 (pg DOX / ml) P-GFLG-DOX (PK1) P-GFLG-DOX 9,71 9.71 P-GG-DOX (hydrazon) P-GG-DOX (Hydrazone) 0,06 0.06 Doxorubicin (DOX) Doxorubicin (DOX) 0,28 0.28

ICsoje koncentrace léčiva způsobující 50 %ní inhibici proliferace.ICs of the drug concentration causing 50% inhibition of proliferation.

Příklad 9.Example 9.

Protinádorová aktivita polymerních konjugátů obsahujících hydrolyticky uvolňovaný doxorubicin in vivo (Obr. 6)Antitumor activity in vivo of polymer conjugates containing hydrolytically released doxorubicin (Fig. 6)

Myši inbredního kmene C57BL/10 byly subkutánně transplantovány T buněčným lymfomem (ELA). Nádorové buňky byly injikovány do dolní poloviny zad experimentálních zvířat v dávce 1 x 105 buněk/myš. Den transplantace buněk byl označen jako den 0. Poté byly '7··' ..:C57BL / 10 inbred mice were transplanted subcutaneously with T cell lymphoma (ELA). Tumor cells were injected into the lower back of experimental animals at a dose of 1 x 10 5 cells / mouse. The day of cell transplantation was designated as day 0. Then they were '7 ··' ..:

polymerní konjugáty s hydrolyticky uvolňovaným doxorubicinem podány intraperitoneálně buď v den 1, 3, 5, 7 a 9 (protektivní režim), v den 10, 12, 14, 16 a 18 nebo v den 12, 14, 16, 18 a 20 (terapeutický režim). Denní dávka doxorubicinu byla 50 pg/myš. Konjugáty významným způsobem potlačovaly růst nádoru a zvyšovaly počet dlouhodobě přežívajících experimentálních zvířat. Zatímco polymerní konjugát bez léčiva byl zcela bez účinku a klasický tj. nemodifikovaný doxorubicin měl účinek jen velmi omezený (maximální doba přežití experimentálních zvířat byla 40 dnů oproti 35 dnům u skupiny kontrolní), podání polymerních konjugátů s hydrolyticky uvolňovaným doxorubicinem umožnilo dlouhodobé přežití tj. více než 80 dní v protektivním režimu u 40 % myší, v terapeutickém režimu u 20 % myší.polymer conjugates with hydrolytically released doxorubicin administered intraperitoneally on either days 1, 3, 5, 7, and 9 (protective regimen), on days 10, 12, 14, 16, and 18, or on days 12, 14, 16, 18, and 20 (therapeutic regime). The daily dose of doxorubicin was 50 pg / mouse. The conjugates significantly suppressed tumor growth and increased the number of long-term surviving experimental animals. While the drug-free polymer conjugate was completely ineffective and the classical ie unmodified doxorubicin had very limited effect (the maximum survival time of the experimental animals was 40 days versus 35 days in the control group), the administration of polymer conjugates with hydrolytically released doxorubicin allowed than 80 days in the protective regimen in 40% of the mice, in the therapeutic regimen in 20% of the mice.

/' Λ Λ 4/ 'Λ Λ 4

Myši inbredního kmene Balb/c byly i.p. transplantovány myší B buněčnou leukémií BCL1. Nádorové buňky byly injikovány v dávce 5 x 105 buněk/myš. Den transplantace byl označen jako den 0. Poté byly polymerní konjugáty s hydrolyticky uvolňovaným doxorubicinem podány intravenózně v den 11, 13 a 17 (terapeutický režim). Denní dávka doxorubicinu byla 100 pg/myš. Testované konjugáty měly výraznou protinádorovou aktivitu. Zatím co kontrolní myši přežívaly maximálně 40 dní, 20 % myší léčených testovanými konjugáty přežilo déle než 100 dní a 10 % déle než 140 dní.Balb / c inbred mice were ip transplanted with BCL1 mouse B cell leukemia. Tumor cells were injected at a dose of 5 x 10 5 cells / mouse. The transplant day was designated as day 0. Thereafter, the polymer conjugates with hydrolytically released doxorubicin were administered intravenously on days 11, 13 and 17 (therapeutic regimen). The daily dose of doxorubicin was 100 pg / mouse. The conjugates tested had significant anti-tumor activity. While control mice survived for a maximum of 40 days, 20% of the mice treated with the test conjugates survived for more than 100 days and 10% for more than 140 days.

LiteraturaLiterature

R. Duncan, J.B. Lloyd, J. Kopeček, P. Rejmanová, J. Strohalm, K. Ulbrich, B. Říhová, V. Chytrý: Synthetic Polymeric Drugs. Czech. PV 0095/85, Australia 589587, Canada 130053, Denmark 164485, Europe 0187547, US 5,037,883, Japan 000137/86R. Duncan, J.B. Lloyd, J. Kopecek, P. Rejmanova, J. Strohalm, K. Ulbrich, B. Rihova, V. Chytry: Synthetic Polymeric Drugs. Czech. PV 0095/85, Australia 589587, Canada 130053, Denmark 164485, Europe 0187547, US 5,037,883, Japan 000137/86

K. Ulbrich, V. Šubr, J. Strohalm, D. Plocová, M. Jelínková, B. Říhová, Polymeric Drugs Based on Conjugates of Synthetic and Natural Macromolecules I. Synthesis and Physicochemical Characterisation. J. Controlled Rel. 64, 63-79 (2000)K. Ulbrich, V. Subr, J. Strohalm, D. Plocova, M. Jelinkova, B. Rihova, Polymeric Drugs Based on Conjugates of Synthetic and Natural Macromolecules I. Synthesis and Physicochemical Characterization. J. Controlled Rel. 64, 63-79

Vasey P.A., Kaye S.B., Morrison R., Twelves C., Wilson P., Duncan R., Thomson A.H.,Vasey P.A., Kaye S.B., Morrison R., Twelves C., Wilson P., Duncan R., Thomson A.H.,

Murray L.S., Hilditch T.E., Murray T., Burtles S., Fraier D., Frigerio E. Cassidy, J.: Phase I clinical and pharmacokinetic study of PK1 [N-(2-hydroxypropyl)methacrylamide copolymer doxorubidin]: first member of a new class of chemotherapeutic agents - drug polymer conjugates, Clinical Cancer Research 5, 83-94 (1999) xMurray LS, Hilditch TE, Murray T., Burtles S., Fraier D., Frigerio E. Cassidy, J .: Phase I clinical and pharmacokinetic study of PK1 [N- (2-hydroxypropyl) methacrylamide copolymer doxorubidine]: first member of a new class of chemotherapeutic agents - drug polymer conjugates, Clinical Cancer Research 5, 83-94 (1999) x

Julyan, P.J., Seymour, L.W., Ferry, D.R., Daryani, S., Boivin, CH. M., Doran, J., David, M., Anderson, D., Christodoulou, CH., Young, A.M., Hesslewood, S., Kerr, D.J.: Preliminary clinical study of the distribution of HPMA copolymers bearing doxorubicin and galactosamine, J.Control. Rel. 57, 281-290 (1999)Julyan, P. J., Seymour, L. W., Ferry, D. R., Daryani, S., Boivin, CH. M., Doran, J., David, M., Anderson, D., Christodoulou, CH., Young, AM, Hesslewood, S., Kerr, DJ: Preliminary Clinical Study of Distribution of HPMA Copolymers, J.Control. Rel. 57,281-290 (1999)

Thomson A.H., Vasey P.A., Murray L.S., Cassidy J., Fraier D., Frigerio E., Twleves C.: Population pharmacokinetics in phase I drug development: a phase I study of PK1 in patients with solid tumors, Br. J. Cancer. 81, 99-107 (1999)Thomson A. H., Vasey P. A., Murray L. S., Cassidy J., Fraier D., Frigerio E., Twleves C .: Population of Pharmacokinetics in Phase I Drug Development: A Phase I Study of PK1 in Patients with Solid Tumors, Br. J. Cancer. 81: 99-107.

J. Kopeček, P. Kopečková, T. Minko, Z. Lu, HPMA Copolymer-Anticancer Drug Conjugates: Design, Activity, and Mechanism of Action. Europ. J. Pharm. Biopharm. 50, 61 - 81 (2000)J. Kopecek, P. Kopeckova, T. Minko, Z. Lu, HPMA Copolymer-Anticancer Drug Conjugates: Design, Activity, and Mechanism of Action. Europ. J. Pharm. Biopharm. 50, 61-81 (2000)

F. Kratz, U. Beyer, Η. T. Schutte, Drug-Polymer Conjugates Containing Acid-Cleavable Bonds. Critical Reviews in Therapeutic Drug Carriers Systems, 16(3), 245-288 (1999)F. Kratz, U. Beyer, Η. T. Schutte, Drug-Polymer Conjugates Containing Acid-Cleavable Bonds. Critical Reviews in Therapeutic Drug Carriers Systems, 16 (3), 245-288 (1999)

B. Říhová, T. Etrych, M. Pechar, M. Jelínková, M. Šťastný, O. Hovorka, M. Kovář, K. Ulbrich, Doxorubicin Bound to a HPMA Copolymer Carrier Through Hydrazone Bond is Effective also in a Cancer Cell Line with a Limited Content of Lysosomes. J. Controlled Release 74, 225-232 (2001)B. Rihova, T. Etrych, M. Pechar, M. Jelinkova, M. Stastny, O. Hovorka, M. Kovar, K. Ulbrich, Doxorubicin Bound to HPMA Copolymer Carrier Through Hydrazone Bond is Effective also in Cancer Cell Line with Limited Content of Lysosomes. J. Controlled Release 74: 225-232 (2001)

T. Etrych, M. Jelínková, B. Říhová, K. Ulbrich, New HPMA copolymers containing doxorubicin bound via pH sensitive linkage. Synthesis, in vitro and in vivo biological properties. J. Controlled Rel. 73, 89-102 (2001).T. Etrych, M. Jelinkova, B. Rihova, K. Ulbrich, New HPMA copolymers containing doxorubicin bound via pH sensitive linege. Synthesis, in vitro and in vivo biological properties. J. Controlled Rel. 73, 89-102 (2001).

V. Šubr, J. Strohalm, K. Ulbrich, R. Duncan, I.C. Hume, Polymers Containing Enzymatically Degradable bonds, XII. Effect of Spacer Structure on the Rate Release of Daunomycin and Adriamycin from Poly[N-(2-hydroxypropyl)methacrylamide] Drug Carriers in vitro and Antitumour Activity Measured in vivo. J. Controlled Rel. 18, 123-132 (1992)V. Šubr, J. Strohalm, K. Ulbrich, R. Duncan, I.C. Hume, Polymers Containing Enzymatically Degradable Bonds, XII. Effect of Spacer Structure on Rate Release of Daunomycin and Adriamycin from Poly [N- (2-hydroxypropyl) methacrylamide] Drug Carriers in vitro and Antitumour Activity Measured in vivo. J. Controlled Rel. 18: 123-132 (1992).

Claims (11)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Konjugáty sestávající z polymerního nosiče tvořeného 30 až 3)000 monomemími jednotkami spojenými do polymerního řetězce, složené z1. Conjugates consisting of a polymeric carrier consisting of 30 to 3,000 monomer units linked to a polymer chain, consisting of a) 60 až 98,5 % jednotek/V-(2-hydroxypropyl)methakrylamidu(a) 60 to 98.5% units of N- (2-hydroxypropyl) methacrylamide b) 1 až 25 % jednotek methakryloylovaných hydrazonů oligopeptidů zakončených molekulou antracyklinového kancerostatikab) 1 to 25% units of methacryloylated hydrazones of oligopeptides terminated by anthracycline cancerostatic molecule c) 0,5 až 15 % jednotek methakryloylovaných oligopeptidů či jejich sodných solí a případně(c) 0.5 to 15% units of methacryloylated oligopeptides or their sodium salts, and optionally d) 0,5 až 10 % jednotek methakryloylovaných hydrazidů oligopeptidů.d) 0.5 to 10% units of methacryloylated hydrazide oligopeptides. 2. Konjugáty podle nároku 1, které dále obsahují 0,5 až 5 % methakryloylovaných oligopeptidů zakončených molekulou imunoglobulinu nebo specifické monoklonální nebo polyklonální protilátky.The conjugates of claim 1, further comprising 0.5 to 5% of methacryloylated oligopeptides terminated with an immunoglobulin molecule or a specific monoclonal or polyclonal antibody. 3. Konjugáty podle nároku 1 nebo 2, které dále obsahují 0,1 až 5 % jednotek enzymaticky odbouratelných methakryloylovaných oligopeptidů propojených alkylendiaminy, které tvoří bivalentní spojku mezi jednotlivými polymemími řetězci, čímž vytváří větvenou strukturu konjugátu.Conjugates according to claim 1 or 2, further comprising 0.1 to 5% units of enzymatically degradable methacryloylated oligopeptides linked by alkylenediamines, which form a bivalent linker between the individual polymer chains, thereby forming a branched structure of the conjugate. 4. Konjugáty podle nároku 1, 2 nebo 3, kde antracyklinovým kancerostatikem je doxorubicin.The conjugates of claim 1, 2 or 3, wherein the anthracycline cancerostatic is doxorubicin. 5. Konjugát podle nároku 1 obecného vzorce přičemž jednotlivé strukturní jednotky jsou v řetězci uspořádány náhodně a kde X představuje vhodnou spojku tvořenou oligopeptidovým zbytkem a x nabývá hodnot 20 až 3000, a je 1 až 750, b i c jsou 1 až 450.The conjugate of claim 1, wherein the individual structural units are randomly arranged in the chain and wherein X is a suitable linker formed by an oligopeptide residue and x is from 20 to 3000, and is from 1 to 750, b and c are from 1 to 450. 6. Konjugát podle nároku 2 obecného vzorce ch3 ch2—c· c=oA conjugate according to claim 2 having the formula CH 3 CH 2 - c · c = o XX CH,CH, CH,CH, C=0C = 0 IAND XX COOH nh2 COOH nh 2 IAND NHNH IAND Al 1-.-.0-Λ ., . ' fkcMX, x, a, b a c mají shora uvedený význam a d nabývá hodnot 1 až 150, S je buď j protilátka zvolená z následující řady: y-globulin pro i.v, aplikace, autologní protilátky, ' protilátky anti-17-ΙΑ, anti-CA 15-3 a další, připojená k polymemímu řetězci (vyznačenou! strukturou v Mrc a, t nebo S znamená biodegradabilní oligopeptidovou spojku, kterou jsou připojeny další obdobné řetězce.Al 1 -.-. 0-Λ.,. fkcMX, x, a, b and c are as defined above and have a value of 1 to 150, S is either an antibody selected from the following series: γ-globulin for iv, administration, autologous antibodies, anti-17-ΙA antibodies, anti- CA 15-3 et al., Attached to a polymer chain (indicated by the structure in Mrc, a, t or S means a biodegradable oligopeptide linker by which other similar chains are attached). 7. Konjugáty podle kteréhokoli z předcházejících nároků, kde jsou použité oligopetidy voleny z řady > GlyGly, GlyLeuGly, GlyPheGly, GlyPheLeuGly a GlyLeuPheGly, \Conjugates according to any one of the preceding claims, wherein the oligopetides used are selected from the series > GlyGly, GlyLeuGly, GlyPheGly, GlyPheLeuGly and GlyLeuPheGly. 8. Konjugáty podle nároku 2 nebo 6, kde jsou použity protilátky volené z řady γ-globulin pro i.v. aplikace, autologní protilátky, protilátky anti-17-ΙΑ, anti-CA 15-3 a další nádorově specifické a nádorově asociované protilátky.Conjugates according to claim 2 or 6, wherein antibodies selected from the γ-globulin series for i.v. applications, autologous antibodies, anti-17-ΙΑ antibodies, anti-CA 15-3, and other tumor-specific and tumor-associated antibodies. 9. Konjugáty podle nároku 3, kde jsou bivalentní jednotky spojující lineární řetězce voleny z řady GlyPheLeuGly, GlyLeuGly, GlyPheGly, GlyLeuPheGly.The conjugates of claim 3, wherein the bivalent linear chain linking units are selected from the series GlyPheLeuGly, GlyLeuGly, GlyPheGly, GlyLeuPheGly. 10. Farmaceutická kompozice k léčbě nádorových onemocnění, vyznačující se t í m, že jako účinnou složku obsahuje konjugát podle kteréhokoli z předcházejících nároků.Pharmaceutical composition for the treatment of cancer, characterized in that it comprises as an active ingredient a conjugate according to any one of the preceding claims. 11. Farmaceutická kompozice podle nároku 10, určená k léčbě nádorů, jako je nádor prsu nebo kolorektální nádor.Pharmaceutical composition according to claim 10, for the treatment of tumors, such as a breast tumor or a colorectal tumor.
CZ2003605A 2002-12-20 2002-12-20 pH sensitive polymeric conjugates of anthracycline cancerostatic for targeted therapy CZ293886B6 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2003605A CZ293886B6 (en) 2002-12-20 2002-12-20 pH sensitive polymeric conjugates of anthracycline cancerostatic for targeted therapy

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2003605A CZ293886B6 (en) 2002-12-20 2002-12-20 pH sensitive polymeric conjugates of anthracycline cancerostatic for targeted therapy
PCT/CZ2002/000070 WO2003053473A2 (en) 2001-12-20 2002-12-20 Ph-sensitive polymeric conjugates of an anthracycline drug

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2003605A3 true CZ2003605A3 (en) 2004-04-14
CZ293886B6 CZ293886B6 (en) 2004-08-18

Family

ID=32825917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2003605A CZ293886B6 (en) 2002-12-20 2002-12-20 pH sensitive polymeric conjugates of anthracycline cancerostatic for targeted therapy

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ293886B6 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ2005558A3 (en) * 2005-09-05 2007-04-04 Zentiva, A. S. Process for preparing doxorubicin polymeric conjugates with pH-controlled release of medicament

Also Published As

Publication number Publication date
CZ293886B6 (en) 2004-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ulbrich et al. Antibody-targeted polymer–doxorubicin conjugates with pH-controlled activation
Etrych et al. New HPMA copolymers containing doxorubicin bound via pH-sensitive linkage: synthesis and preliminary in vitro and in vivo biological properties
Ulbrich et al. Structural and chemical aspects of HPMA copolymers as drug carriers
Ulbrich et al. HPMA copolymers with pH-controlled release of doxorubicin: in vitro cytotoxicity and in vivo antitumor activity
US8603990B2 (en) Grafted macromolecular conjugates of doxorubicin with anticancer activity and method of their preparation
Kopeček et al. HPMA copolymer–anticancer drug conjugates: design, activity, and mechanism of action
Etrych et al. Conjugates of doxorubicin with graft HPMA copolymers for passive tumor targeting
US20140179877A1 (en) Macromolecule conjugate
Etrych et al. Star-shaped immunoglobulin-containing HPMA-based conjugates with doxorubicin for cancer therapy
EP1463529B1 (en) Ph-sensitive polymeric conjugates of an anthracycline cancerostatic drug for targeted therapy
Etrych et al. HPMA copolymer conjugates with reduced anti-CD20 antibody for cell-specific drug targeting. I. Synthesis and in vitro evaluation of binding efficacy and cytostatic activity
JP2013513626A (en) Dendritic high molecular weight polymer drug carriers and their conjugates with drugs, particularly for the treatment of solid tumors
US20050220754A1 (en) Vitamin directed targeting therapy
CZ2006207A3 (en) Medicament micellar carriers exhibiting antitumor activity
Chytil et al. Structural design and synthesis of polymer prodrugs
Hudecz et al. Drug targeting by macromolecules without recognition unit?
CZ2003605A3 (en) pH sensitive polymeric conjugates of anthracycline cancerostatic for targeted therapy
CZ308419B6 (en) Block copolymer for overcoming drug resistance of tumours to chemotherapy, its polymer conjugate with drug, pharmaceutical composition containing it, method of preparation and use
Etrych et al. Micellar and Antibody‐Targeted Polymer Therapeutics
SK9785A3 (en) Polymeric remedy and preparation method thereof
Rihova et al. HPMA-Anticancer Drug Conjugates
Ulbrich et al. Synthetic polymer-drug conjugates for human therapy

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20191220