JP7525981B2 - Nanoparticles stabilized by nitrophenylboronic acid compositions - Google Patents

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Description

(政府の権利)
本発明は、国立がん研究所に与えられた助成金CA 119347の下での政府の支持により行われた。政府は、本発明における一定の権利を有する。
(Government Rights)
This invention was made with Government support under Grant CA 119347 awarded to the National Cancer Institute. The Government has certain rights in this invention.

(発明の分野)
本開示は、キャリアナノ粒子、特に、目的の化合物を送達するために好適なナノ粒子、並びに関連する組成物、方法およびシステムに関する。
FIELD OF THEINVENTION
The present disclosure relates to carrier nanoparticles, particularly nanoparticles suitable for delivering compounds of interest, as well as related compositions, methods and systems.

細胞、組織、器官および生物への目的の化合物の効果的な送達は、生体医学分野、画像化分野並びに種々の大きさおよび寸法の分子所定の標的への送達が所望される他の分野において、挑戦されている。 Effective delivery of compounds of interest to cells, tissues, organs and organisms is a challenge in the biomedical, imaging and other fields where delivery of molecules of various sizes and dimensions to a given target is desired.

病理検査、治療処置、又は生物学基礎研究のいずれかのために、代表的には目的の生物活性および/又は化学活性を伴う種々のクラスの生体材料並びに生物分子を送達するために、幾つかの方法が公知であり、使用されている。 Several methods are known and used to deliver various classes of biomaterials and biomolecules, typically with biological and/or chemical activity of interest, for either pathology testing, therapeutic treatment, or basic biological research.

化学薬剤又は生物薬剤(例えば、薬物、生物製剤、治療薬剤又は画像化薬剤)として使用されるために好適な分子の数が増えるに従い、種々の複雑性、寸法および化学的性質の化合物と共に使用されるために好適な送達システムの開発は、特に困難であることが証明されている。 As the number of molecules suitable for use as chemical or biological agents (e.g., drugs, biologics, therapeutic agents, or imaging agents) increases, the development of delivery systems suitable for use with compounds of various complexities, sizes, and chemical properties has proven particularly challenging.

ナノ粒子は、送達の種々の方法による薬剤の送達のためのキャリアとして有用な構造である。薬剤を梱包し、輸送し、そして特定の標的に送達するための、数々の異なる戦略を用いる、幾つかのナノ粒子送達システムが、存在する。 Nanoparticles are useful structures as carriers for the delivery of drugs by a variety of delivery methods. Several nanoparticle delivery systems exist that use a number of different strategies to package, transport, and deliver drugs to specific targets.

本明細書中で、ナノ粒子並びに関連の組成物、方法およびシステムが提供され、これは、目的の化合物の有効且つ特異的な送達のための、多機能型ツールを提供する。詳細には、幾つかの実施形態において、本明細書中で記載されるナノ粒子は、種々の大きさ、寸法および所定の標的に対する化学的性質の、広範な分子の運搬および送達のための柔軟なシステムとして使用され得る。 Provided herein are nanoparticles and related compositions, methods, and systems that provide multifunctional tools for effective and specific delivery of compounds of interest. In particular, in some embodiments, the nanoparticles described herein can be used as flexible systems for the transport and delivery of a wide range of molecules of various sizes, dimensions, and chemistries to a given target.

1つの局面に従い、ポリオール含有ポリマーおよびニトロフェニルボロン酸含有ポリマーを含むナノ粒子が、記載される。このナノ粒子において、ボロン酸含有ポリマーは、ポリオール含有ポリマーとカップリングし、そしてこのナノ粒子は、ボロン酸含有ポリマーがこのナノ粒子の外部環境に存在するように構成される。1つ以上の目的の化合物は、ポリオール含有ポリマーおよび/又はボロン酸含有ポリマーの一部として又はこれに結合して、ナノ粒子によって運ばれることができる。 According to one aspect, a nanoparticle is described that includes a polyol-containing polymer and a nitrophenylboronic acid-containing polymer. In the nanoparticle, the boronic acid-containing polymer is coupled to the polyol-containing polymer, and the nanoparticle is configured such that the boronic acid-containing polymer is present in the external environment of the nanoparticle. One or more compounds of interest can be carried by the nanoparticle as part of or attached to the polyol-containing polymer and/or the boronic acid-containing polymer.

別の局面に従い、組成物が記載される。この組成物は、本明細書中で記載されるナノ粒子および好適なビヒクル並びに/又は賦形剤を含む。 According to another aspect, a composition is described. The composition includes the nanoparticles described herein and a suitable vehicle and/or excipient.

別の局面に従い、標的に化合物を送達する方法が、記載される。この方法は、標的を本明細書中で記載されるナノ粒子と接触させることを含み、ここで、この化合物は、本明細書中で記載されるナノ粒子のポリオール含有ポリマー又はボロン酸含有ポリマーの中に含まれる。 According to another aspect, a method of delivering a compound to a target is described. The method includes contacting the target with a nanoparticle described herein, where the compound is contained within a polyol-containing polymer or a boronic acid-containing polymer of the nanoparticle described herein.

別の局面に従い、標的に化合物を送達するシステムが、記載される。このシステムは、可逆的共有結合を介して相互結合可能であり、化合物を含む本明細書中で記載されるナノ粒子中に集められる、少なくともポリオール含有ポリマーとボロン酸含有ポリマーとを含む。 According to another aspect, a system for delivering a compound to a target is described. The system includes at least a polyol-containing polymer and a boronic acid-containing polymer that can be interconnected via reversible covalent bonds and assembled into a nanoparticle as described herein that includes the compound.

別の局面に従い、個体に化合物を投与する方法が、記載される。この方法は、有効量の本明細書中で記載されるナノ粒子をこの個体に投与することを含み、ここで、この化合物は、ポリオール含有ポリマーおよび/又はボロン酸含有ポリマーの中に含まれる。 According to another aspect, a method of administering a compound to an individual is described. The method includes administering to the individual an effective amount of a nanoparticle described herein, where the compound is contained within a polyol-containing polymer and/or a boronic acid-containing polymer.

別の局面に従い、個体に化合物を投与するシステムが、記載される。このシステムは、可逆的共有結合を介して相互結合可能であり、本明細書中で記載される方法に従って個体に投与される化合物を結合した本明細書中で記載されるナノ粒子中に集められる、少なくともポリオール含有ポリマーとボロン酸含有ポリマーとを含む。 According to another aspect, a system for administering a compound to an individual is described. The system includes at least a polyol-containing polymer and a boronic acid-containing polymer that can be interconnected via reversible covalent bonds and assembled into nanoparticles as described herein that are coupled with a compound that is administered to an individual according to the methods described herein.

別の局面に従い、ポリオール含有ポリマーおよびニトロフェニルボロン酸含有ポリマーを含むナノ粒子を調製する方法が、記載される。この方法は、ポリオール含有ポリマーとボロン酸含有ポリマーとのカップリングを可能にする時間および条件下で、ポリオール含有ポリマーをボロン酸含有ポリマーと接触させることを含む。 According to another aspect, a method of preparing nanoparticles comprising a polyol-containing polymer and a nitrophenylboronic acid-containing polymer is described. The method includes contacting the polyol-containing polymer with the boronic acid-containing polymer for a time and under conditions that allow coupling of the polyol-containing polymer with the boronic acid-containing polymer.

別の局面に従い、幾つかのボロン酸含有ポリマーが記載され、これらは、本開示の以下の節において詳細に説明される。 According to another aspect, several boronic acid-containing polymers are described, which are described in detail in the following sections of this disclosure.

別の局面に従い、幾つかのポリオール含有ポリマーが記載され、これらは、本開示の以下の節において詳細に説明される。 According to another aspect, several polyol-containing polymers are described, which are described in detail in the following sections of this disclosure.

ニトロフェニルボロン酸基を有するポリマーに結合体化したポリオール含有ポリマーを有するナノ粒子が、本明細書中で記載され、これは、ナノ粒子のpKaを低下させて、その安定性を増大させる。 Described herein are nanoparticles having polyol-containing polymers conjugated to polymers having nitrophenylboronic acid groups, which lower the pKa of the nanoparticles and increase their stability.

本開示の別の局面は、標的にされたナノ粒子の記載を提供する。これは、幾つかの実施形態において、1つの単一標的リガンドのみを有し得る。これは、このナノ粒子の特定の標的、例えばこの粒子の標的リガンドについての結合パートナーを提示する細胞への、送達を促進することができる。この類の標的にされたナノ粒子は、複数の標的リガンドを有するナノ粒子を凌ぐ利点、例えば、より少ない表面リガンドを有することによって全体のサイズがより小さいことなどの利点を有し、並びに、アビディティベースの相互作用を介すると、親和性ベースの相互作用よりも、非特異的結合を媒介するリガンドが少ない。従って、治療薬剤を含有するか又は運搬するナノ粒子は、1つの標的リガンドのみを用いて、目的の配置(例えば、細胞又は組織)を首尾よく標的にすることができ、治療薬剤を、非常に高い標的リガンド対治療剤比で標的に送達することができる。記載のナノ粒子のこの局面は、このような治療剤を製造する効率を有意に高め、同時に、標的化を媒介する高価な抗体を多数使用する必要をも低下させる。 Another aspect of the present disclosure provides a description of targeted nanoparticles, which in some embodiments may have only one single targeting ligand. This can facilitate delivery of the nanoparticle to a specific target, such as a cell that displays a binding partner for the particle's targeting ligand. This class of targeted nanoparticles has advantages over nanoparticles with multiple targeting ligands, such as smaller overall size by having fewer surface ligands, as well as fewer ligands mediating non-specific binding via avidity-based interactions than affinity-based interactions. Thus, nanoparticles containing or carrying therapeutic agents can be successfully targeted to a desired location (e.g., a cell or tissue) using only one targeting ligand, and the therapeutic agent can be delivered to the target at a very high targeting ligand to therapeutic agent ratio. This aspect of the described nanoparticles significantly increases the efficiency of manufacturing such therapeutic agents while also reducing the need to use multiple expensive antibodies to mediate targeting.

本明細書中で記載されるナノ粒子および関連の組成物、方法およびシステムは、種々の大きさ、寸法および化学的性質の化合物を運搬するために好適な柔軟な分子構造として、幾つかの実施形態において使用され得る。 The nanoparticles and related compositions, methods and systems described herein can be used in some embodiments as flexible molecular structures suitable for carrying compounds of various sizes, dimensions and chemical properties.

本明細書中で記載されるナノ粒子および関連の組成物、方法およびシステムは、幾つかの実施形態において、分解、免疫系による認識、および血清タンパク質もしくは血球との結合による損失からの、運搬する化合物の保護を提供することができる送達システムとして使用され得る。 The nanoparticles and related compositions, methods and systems described herein can, in some embodiments, be used as delivery systems that can provide protection of the compounds they carry from degradation, recognition by the immune system, and loss due to binding to serum proteins or blood cells.

本明細書中で記載されるナノ粒子および関連の組成物、方法およびシステムは、幾つかの実施形態において、立体安定性によって、並びに特定の標的、例えば組織、組織内の特定の細胞種、および特定の細胞種の中での特定の細胞間の配置にすら、化合物を送達する能力によって特徴づけられる、送達システムとして使用され得る。 The nanoparticles and related compositions, methods and systems described herein can be used, in some embodiments, as delivery systems characterized by steric stability and by the ability to deliver compounds to specific targets, such as tissues, specific cell types within tissues, and even specific intercellular locations within specific cell types.

本明細書中で記載されるナノ粒子および関連の組成物、方法およびシステムは、幾つかの実施形態において、同じナノ粒子内での、複数の化合物の異なる速度および/又は時点での制御放出を含む、制御可能な様式での、運搬された化合物の放出のために、設計され得る。 The nanoparticles and related compositions, methods and systems described herein, in some embodiments, can be designed for release of carried compounds in a controllable manner, including controlled release of multiple compounds at different rates and/or times within the same nanoparticle.

本明細書中で記載されるナノ粒子および関連の組成物、方法およびシステムは、幾つかの実施形態において、標的化の間に増大した特異性および/又は選択性をもって、並びに/又は当該分野の特定のシステムと比較して増大した化合物の標的による認識をもって、化合物を送達するために使用され得る。 The nanoparticles and related compositions, methods and systems described herein can be used in some embodiments to deliver compounds with increased specificity and/or selectivity during targeting and/or with increased recognition of the compound by the target compared to certain systems in the art.

本明細書中で記載されるナノ粒子および関連の組成物、方法およびシステムは、幾つかの実施形態において、目的の化合物の制御された送達が望ましい用途(治療用途、診断用途および臨床用途などの医学的用途を含むが、これらに限らない)と組み合わせて使用され得る。さらなる用途は、生物学的分析、獣医学用途、および目的の化合物の動物以外の器官、特に植物器官への送達を含む。 The nanoparticles and related compositions, methods and systems described herein may, in some embodiments, be used in conjunction with applications in which controlled delivery of a compound of interest is desirable, including, but not limited to, medical applications such as therapeutic, diagnostic and clinical applications. Further applications include biological analysis, veterinary applications, and delivery of a compound of interest to non-animal organs, particularly plant organs.

本開示の1つ以上の実施形態の詳細は、添付の図面および以下の詳細な説明および実施例において示される。他の特徴、目的および利点が、詳細な説明、実施例および図面から、並びに添付の請求の範囲から、明らかになる。 The details of one or more embodiments of the present disclosure are set forth in the accompanying drawings and the following detailed description and examples. Other features, objects and advantages will become apparent from the detailed description, examples and drawings, and from the appended claims.

本明細書に組み込まれ、且つその一部を構成する添付の図面は、本開示の1つ以上の実施形態を説明し、詳細な説明および実施例と共に、本開示の原則および実施を説明するために寄与する。
ナノ粒子および化合物を含むボロン酸の非存在下での関連の形成のための関連方法の概略図を示す。パネルAは、本明細書中で記載される実施形態に従うポリオール含有ポリマー(MAP,4)および目的の化合物(核酸)の概略図を示す。パネルBは、パネルAにおいて示されるポリオールおよび化合物を含むポリマーの集合によって形成されるナノ粒子を示す。 本開示の実施形態に従うナノ粒子および関連の製造方法の概略図を示す。パネルAは、本開示の実施形態に従うポリオール(MAP,4)含有ポリマーおよびボロン酸(BA-PEG,6)含有ポリマーを、目的の分子(核酸)と共に示す。パネルBは、パネルAにおいて示されるポリマーおよび化合物の集合によって形成されるBA-ペグ化安定化ナノ粒子を示す。 本明細書中で記載される実施形態に従うポリオール含有ポリマーおよび目的の化合物を含む複合体の形成を示す。詳細には、図3は、本開示の実施形態に従うプラスミドDNAを用いたMAPゲルシフトアッセイの結果を示す。DNAラダーは、レーン1にローディングされる。レーン2~8は、電荷比を漸増的に増加させたMAPと組み合わせたプラスミドDNAを示す。電荷比は、核酸の負電荷の量で除算したMAP上の正電荷の量として定義される。 本明細書中で記載される実施形態に従うポリオール含有ポリマーおよび目的の化合物を含む複合体の形成を示す。詳細には、図4は、本開示の実施形態に従うsiRNAを用いたMAPゲルシフトアッセイの結果を示す。DNAラダーは、レーン1にローディングされる。レーン2~8は、電荷比を漸増的に増加させたMAPと組み合わせたsiRNAを示す。 本明細書中で記載される幾つかの実施形態に従うナノ粒子の特性を示す。詳細には、図5は、本開示の実施形態に従う、粒子サイズ(動的光散乱(DLS)測定)対電荷比並びにゼータ電位(ナノ粒子の表面電荷に関する性質)対MAP-プラスミドナノ粒子についての電荷比のプロットを説明する図を示す。 本明細書中で記載される幾つかの実施形態に従うナノ粒子の特性を示す。詳細には、図6は、本開示の実施形態に従う、粒子サイズ(DLS)対電荷比並びにゼータ電位対BA-ペグ化MAP-プラスミドナノ粒子についての電荷比のプロットを説明する図を示す。 本開示の実施形態に従う、BA-ペグ化MAP-プラスミドナノ粒子の塩安定性を示す。プロットA:5:1 BA-PEG+np+1X PBS 5分後;プロットB:5:1 BA-PEG+np,透析3X w/100kDa+1X PBS 5分後;プロットC:5:1事前ペグ化w/BA-PEG+1X PBS 5分後;プロットD:5:1事前ペグ化w/BA-PEG,透析3X w/100kDa+PBS 5分後。 本明細書中で記載される実施形態に従うナノ粒子を用いたインビトロでのヒト細胞への薬剤の送達を示す。詳細には、図8は、本開示の実施形態に従う、HeLa細胞内へのMAP/pGL3トランスフェクションについての、pGL3から発現されたルシフェラーゼタンパク質の量の測定値である相対的光ユニット(RLU)対電荷比のプロットを、説明する図を示す。 本明細書中で記載される実施形態に従うナノ粒子を用いた、標的への薬剤の送達を示す。詳細には、図9は、本開示の実施形態に従う、MAP/pGL3トランスフェクション後の、細胞生存対電荷比のプロットを、説明する図を示す。生存データは、図8に示される実験のためのものである。 本明細書中で記載される実施形態に従うナノ粒子を用いた、標的への複数の化合物の送達を示す。詳細には、図10は、本明細書中で記載される実施形態に従う、5+/-の電荷比におけるHeLa細胞内へのpGL3およびsiGL3を含有するMAP粒子の同時トランスフェクションについての、相対的光ユニット(RLU)対粒子種のプロットを、説明する図を示す。siCONの語は、対照配列を有するsiRNAを示す。 本明細書中で記載される実施形態に従うナノ粒子を用いた、標的への化合物の送達を示す。詳細には、図11は、本明細書中で記載される実施形態に従う、5+/-の電荷比におけるHeLa-Luc細胞内へのMAP/siGL3の送達についての、相対的光ユニット(RLU)対siGL3濃度のプロットを、説明する図を示す。 本開示の幾つかの実施形態に従う標的リガンドを提示するボロン酸含有ポリマーの合成の概略図を示す。詳細には、図12は、本開示の実施形態に従うボロン酸-ペグジスルフィド-トランスフェリンの合成のための模式図を示す。 本明細書中で記載される幾つかの実施形態に従うナノ粒子の合成の概略図を示す。詳細には、図13は、本開示の実施形態に従う、水中でのカンポテシン(Campothecin)ムチン酸ポリマー(CPT-ムチン酸ポリマー)を用いるナノ粒子の形成のための模式図を示す。 本開示の実施形態に従って調製された、水中で結合体化されたCPT-ムチン酸ポリマーから形成されたナノ粒子の粒子サイズおよびゼータ電位をまとめた表を示す。 本明細書中で記載される幾つかの実施形態に従うナノ粒子の合成の概略図を示す。詳細には、図15は、本開示の実施形態に従う、水中でのCPT-ムチン酸ポリマーおよびボロン酸-ジスルフィド-PEG5000を用いるボロン酸-ペグ化ナノ粒子の形成を示す。 ペグなし、ニトロペグ-PEGおよび0.25mol%ハーセプチン-PEG-ニトロPBAによって安定化されたMAP-4/siRNAの塩安定性を示す。電荷比3(+/-)において調製され、得られた溶液が1x PBSにおけるものであるように、10x PBSを5分の時点で添加した。 AおよびBは、(A)BT-474においてHerceptin(登録商標)-PEG-ニトロPBA対ナノ粒子の増大した比における標的化MAP-CPTナノ粒子の、中型MAP-CPTナノ粒子又は標的化MAP-CPTナノ粒子の、細胞内取り込みを示す。(B)BT-474細胞株(塗りつぶしバー)およびMCF-7細胞株(白いバー)における遊離のHerceptin(登録商標)(10mg/ml)を含有又は非含有の、中型MAP-CPTナノ粒子又は標的化MAP-CPTナノ粒子の、細胞内取り込みを示す。 AおよびBは、10mg CPT/kg注射でのBALB/cマウスにおける、短型、中型および長型MAP-CPTナノ粒子および標的化MAP-CPTナノ粒子の血漿薬物動態学を示す。10mg/kgでCD2F1マウス内に注射された遊離のCPTを、比較として示す。(A)時間の関数としてのポリマー結合CPTの血漿濃度。(B)時間の関数としての非結合体化CPTの血漿濃度。 処置の4時間後および24時間後の、MAP-CPT(5mg CPT/kg)および標的化MAP-CPT(5mg CPT/kg,29mg Herceptin(登録商標)/kg)ナノ粒子の生体分布を示す。腫瘍、心臓、肝臓、脾臓、腎臓又は肺の1グラムあたりの全CPTの注射した用量(ID)百分率。 処置の4時間後および24時間後の、MAP-CPT(5mg CPT/kg)および標的化MAP-CPT(5mg CPT/kg,29mg Herceptin(登録商標)/kg)ナノ粒子の生体分布を示す。腫瘍、心臓、肝臓、脾臓、腎臓および肺における、各器官において結合体化されていない全CPT百分率。 処置の4時間後および24時間後の、MAP-CPT(5mg CPT/kg)および標的化MAP-CPT(5mg CPT/kg,29mg Herceptin(登録商標)/kg)ナノ粒子の生体分布を示す。血漿中のCPTの全濃度。 処置の4時間後および24時間後の、MAP-CPT(5mg CPT/kg)および標的化MAP-CPT(5mg CPT/kg,29mg Herceptin(登録商標)/kg)ナノ粒子の生体分布を示す。血漿中で結合体化されていない全CPTの百分率。 (A)4時間でのMAP-CPT(5mg CPT/kg)(B)24時間でのMAP-CPT(5mg CPT/kg)(C)4時間での標的化MAP-CPT(5mg CPT/kg,29mg Herceptin(登録商標)/kg)(D)24時間での標的化MAP-CPT(5mg CPT/kg,29mg Herceptin(登録商標)/kg)によって処理されたNCrヌードマウスから採取したBT-474腫瘍切片の共焦点免疫蛍光顕微鏡写真を図示する。左パネルは発光440nm(CPT,ピンク)、中央左パネルは発光519nm(MAP,緑)、中央右パネルは発光647nm(Herceptin(登録商標),青)、右パネルは画像のオーバーレイ。 BT-474異種移植片腫瘍を有するNCrヌードマウスにおける抗腫瘍効力を示す。時間の関数としての平均腫瘍体積、2週間に1度受けたハーセプチンの投薬を含む群、全ての他の群は3週間に1度投薬を受けた。 (A)5.9mg Herceptin(登録商標)/kgおよび(B)標的化MAP-CPTナノ粒子(5.9mg Herceptin(登録商標)/kgおよび1mg CPT/kg)によって処置したNCrヌードマウスについての、抗腫瘍効力を示す。
The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate one or more embodiments of the disclosure and, together with the detailed description and examples, serve to explain the principles and practice of the disclosure.
1 shows a schematic diagram of a related method for the formation of nanoparticles and related associations in the absence of boronic acid containing compounds. Panel A shows a schematic diagram of a polyol-containing polymer (MAP, 4) and a compound of interest (nucleic acid) according to an embodiment described herein. Panel B shows nanoparticles formed by assembly of the polymer containing the polyol and compound shown in Panel A. 1 shows a schematic diagram of nanoparticles and associated manufacturing methods according to embodiments of the present disclosure. Panel A shows a polyol (MAP, 4)-containing polymer and a boronic acid (BA-PEG, 6)-containing polymer according to embodiments of the present disclosure along with a molecule of interest (nucleic acid). Panel B shows a BA-PEGylated stabilized nanoparticle formed by assembly of the polymers and compounds shown in Panel A. FIG. 3 shows the formation of a complex comprising a polyol-containing polymer and a compound of interest according to an embodiment described herein. In particular, FIG. 3 shows the results of a MAP gel shift assay using plasmid DNA according to an embodiment of the present disclosure. A DNA ladder is loaded in lane 1. Lanes 2-8 show plasmid DNA combined with MAPs of increasing charge ratios. The charge ratio is defined as the amount of positive charge on the MAP divided by the amount of negative charge on the nucleic acid. FIG. 4 shows the formation of a complex comprising a polyol-containing polymer and a compound of interest according to embodiments described herein. In particular, FIG. 4 shows the results of a MAP gel shift assay using siRNA according to embodiments of the present disclosure. A DNA ladder is loaded in lane 1. Lanes 2-8 show siRNA combined with MAPs of increasing charge ratios. FIG. 5 shows characteristics of nanoparticles according to some embodiments described herein. In particular, FIG. 5 shows a diagram illustrating plots of particle size (as measured by dynamic light scattering (DLS)) versus charge ratio as well as zeta potential (a property related to the surface charge of a nanoparticle) versus charge ratio for MAP-plasmid nanoparticles according to embodiments of the present disclosure. 6 shows properties of nanoparticles according to some embodiments described herein. In particular, FIG. 6 shows a diagram illustrating plots of particle size (DLS) vs. charge ratio and zeta potential vs. charge ratio for BA-PEGylated MAP-plasmid nanoparticles according to embodiments of the present disclosure. 1 shows the salt stability of BA-PEGylated MAP-plasmid nanoparticles according to an embodiment of the present disclosure. Plot A: 5:1 BA-PEG+np+1X PBS after 5 min; Plot B: 5:1 BA-PEG+np, dialysis 3X w/100 kDa+1X PBS after 5 min; Plot C: 5:1 pre-PEGylated w/BA-PEG+1X PBS after 5 min; Plot D: 5:1 pre-PEGylated w/BA-PEG, dialysis 3X w/100 kDa+PBS after 5 min. 8 shows the delivery of drugs to human cells in vitro using nanoparticles according to embodiments described herein. In particular, FIG. 8 shows a diagram illustrating a plot of relative light units (RLU) versus charge ratio, which is a measure of the amount of luciferase protein expressed from pGL3, for MAP/pGL3 transfection into HeLa cells according to embodiments of the present disclosure. 9 shows targeted drug delivery using nanoparticles according to embodiments described herein. In particular, FIG. 9 shows a diagram illustrating a plot of cell survival versus charge ratio following MAP/pGL3 transfection according to an embodiment of the present disclosure. The survival data is for the experiment shown in FIG. Figure 10 shows the delivery of multiple compounds to a target using nanoparticles according to embodiments described herein. In particular, Figure 10 shows a diagram illustrating a plot of relative light units (RLU) versus particle species for co-transfection of MAP particles containing pGL3 and siGL3 into HeLa cells at a charge ratio of 5+/- according to embodiments described herein. The term siCON refers to siRNA with a control sequence. 11 shows the delivery of compounds to targets using nanoparticles according to embodiments described herein. In particular, FIG. 11 shows a diagram illustrating a plot of relative light units (RLU) versus siGL3 concentration for the delivery of MAP/siGL3 into HeLa-Luc cells at a charge ratio of 5+/- according to embodiments described herein. 12 shows a schematic for the synthesis of boronic acid-containing polymers displaying targeting ligands according to some embodiments of the present disclosure. In particular, FIG. 12 shows a schematic for the synthesis of boronic acid-PEG disulfide-transferrin according to embodiments of the present disclosure. 13 shows a schematic diagram for the synthesis of nanoparticles according to some embodiments described herein. In particular, FIG. 13 shows a schematic diagram for the formation of nanoparticles using Campothecin mucic acid polymer (CPT-mucic acid polymer) in water according to an embodiment of the present disclosure. 1 shows a table summarizing the particle size and zeta potential of nanoparticles formed from CPT-mucin acid polymers conjugated in water, prepared according to embodiments of the present disclosure. 15 shows a schematic diagram of the synthesis of nanoparticles according to some embodiments described herein. In particular, FIG. 15 shows the formation of boronic acid-PEGylated nanoparticles using CPT-mucinic acid polymer and boronic acid-disulfide-PEG 5000 in water according to an embodiment of the present disclosure. Salt stability of MAP-4/siRNA stabilized by no PEG, nitroPEG-PEG and 0.25 mol% Herceptin-PEG-nitroPBA prepared at charge ratio 3 (+/-) and 10x PBS was added at 5 minutes such that the resulting solution was in 1x PBS. A and B show (A) the cellular uptake of targeted, medium or targeted MAP-CPT nanoparticles at increasing ratios of Herceptin®-PEG-nitroPBA to nanoparticles in BT-474 and (B) the cellular uptake of medium or targeted MAP-CPT nanoparticles with or without free Herceptin® (10 mg/ml) in BT-474 (solid bars) and MCF-7 (open bars) cell lines. A and B show the plasma pharmacokinetics of short, medium and long MAP-CPT nanoparticles and targeted MAP-CPT nanoparticles in BALB/c mice at 10 mg CPT/kg injection. Free CPT injected into CD2F1 mice at 10 mg/kg is shown for comparison. (A) Plasma concentration of polymer-conjugated CPT as a function of time. (B) Plasma concentration of unconjugated CPT as a function of time. Biodistribution of MAP-CPT (5 mg CPT/kg) and targeted MAP-CPT (5 mg CPT/kg, 29 mg Herceptin®/kg) nanoparticles 4 and 24 hours after treatment. Percentage of injected dose (ID) of total CPT per gram in tumor, heart, liver, spleen, kidney or lung. Biodistribution of MAP-CPT (5 mg CPT/kg) and targeted MAP-CPT (5 mg CPT/kg, 29 mg Herceptin®/kg) nanoparticles 4 and 24 hours after treatment. Percentage of total unconjugated CPT in each organ in tumor, heart, liver, spleen, kidney and lung. Figure 1 shows the biodistribution of MAP-CPT (5 mg CPT/kg) and targeted MAP-CPT (5 mg CPT/kg, 29 mg Herceptin®/kg) nanoparticles 4 and 24 hours after treatment. Total concentration of CPT in plasma. Biodistribution of MAP-CPT (5 mg CPT/kg) and targeted MAP-CPT (5 mg CPT/kg, 29 mg Herceptin®/kg) nanoparticles 4 and 24 hours after treatment. Percentage of total unconjugated CPT in plasma. Confocal immunofluorescence micrographs of BT-474 tumor sections taken from NCr nude mice treated with (A) MAP-CPT (5 mg CPT/kg) at 4 hours, (B) MAP-CPT (5 mg CPT/kg) at 24 hours, (C) targeted MAP-CPT (5 mg CPT/kg, 29 mg Herceptin®/kg) at 4 hours, (D) targeted MAP-CPT (5 mg CPT/kg, 29 mg Herceptin®/kg) at 24 hours are shown. Left panel, emission at 440 nm (CPT, pink), center left panel, emission at 519 nm (MAP, green), center right panel, emission at 647 nm (Herceptin®, blue), right panel, image overlay. Figure 1 shows antitumor efficacy in NCr nude mice bearing BT-474 xenograft tumors. Mean tumor volume as a function of time, with groups receiving Herceptin dosing once every 2 weeks, all other groups receiving dosing once every 3 weeks. Antitumor efficacy is shown for NCr nude mice treated with (A) 5.9 mg Herceptin®/kg and (B) targeted MAP-CPT nanoparticles (5.9 mg Herceptin®/kg and 1 mg CPT/kg).

ナノ粒子に含まれる化合物を送達するための、ナノ粒子、並びに関連して使用され得る組成物、方法およびシステム、記載のナノ粒子を製造する方法、記載のナノ粒子を用いる処置方法、並びに記載のナノ粒子を集めるためのキットが、本明細書中で提供される。 Provided herein are nanoparticles, as well as compositions, methods and systems that may be used in conjunction with the nanoparticles to deliver compounds contained therein, methods of making the described nanoparticles, methods of treatment using the described nanoparticles, and kits for assembling the described nanoparticles.

用語「ナノ粒子」は、本明細書中で使用される場合、ナノスケールの寸法の複合構造物を示す。詳細には、ナノ粒子は、代表的には、約1~約1000nmの範囲のサイズの粒子であり、通常は球形であるが、ナノ粒子組成物によって異なる形態学が可能である。ナノ粒子の外部環境に接触するナノ粒子の部分は、一般に、ナノ粒子の表面と定義される。本明中で記載されるナノ粒子において、サイズの制限は、2次元で限定され、したがって、本明細書中で記載されるナノ粒子は、約1~約1000nmの径を有する複合構造物を含み、ここで、この特定の径は、ナノ粒子組成物および実験設計に従うナノ粒子の用途に依存する。例えば、幾つかの治療用途に使用されるナノ粒子は、代表的に、約200nm以下のサイズを有し、そして詳細には、癌処置に関連する送達のために使用されるものは、代表的に、約1~約100nmの径を有する。用語「標的化ナノ粒子」は、標的薬剤又は標的リガンドに結合体化されたナノ粒子をいう。 The term "nanoparticle" as used herein refers to a composite structure of nanoscale dimensions. In particular, nanoparticles are typically particles ranging in size from about 1 to about 1000 nm, usually spherical, although different morphologies are possible depending on the nanoparticle composition. The portion of the nanoparticle that contacts the external environment of the nanoparticle is generally defined as the surface of the nanoparticle. In the nanoparticles described herein, the size limitations are limited in two dimensions, and thus the nanoparticles described herein include composite structures having diameters of about 1 to about 1000 nm, where the particular diameter depends on the nanoparticle composition and the application of the nanoparticle according to the experimental design. For example, nanoparticles used in some therapeutic applications typically have a size of about 200 nm or less, and in particular those used for delivery related to cancer treatment typically have a diameter of about 1 to about 100 nm. The term "targeted nanoparticle" refers to a nanoparticle conjugated to a targeting agent or a targeting ligand.

ナノ粒子のさらなる望ましい特性、例えば表面電荷および立体安定化は、目的の特定の用途の観点で変動してもよい。癌処置などの臨床用途において望ましい場合がある特性の例の幾つかは、科学文献において記載されている。さらなる特性は、本開示を読むことにより、当業者によって理解される。ナノ粒子の寸法および特性は、当該分野で公知の技術によって検出され得る。粒子の寸法を検出する技術の例としては、動的光拡散(DLS)並びに透過電子顕微鏡検査(TEM)および原子力顕微鏡検査(AFM)などの種々の顕微鏡検査が挙げられるが、これらに限定されない。粒子形態を検出するための技術の例としては、TEMおよびAFMが挙げられるが、これらに限定されない。表面電荷を検出するための技術の例としては、ゼータ電位ゼータ電位法が挙げられるが、これらに限定されない。さらなる技術は、H、11B、13C並びに19F NMR、UV/可視光および赤外線/ラマン顕微鏡検査並びに蛍光顕微鏡検査(ナノ粒子が蛍光標識と組み合わせて使用される場合)並びに当業者によって理解されるさらなる技術によって含められる他の化学特性を検出するために好適である。 Further desirable properties of nanoparticles, such as surface charge and steric stabilization, may vary in view of the particular application of interest. Some examples of properties that may be desirable in clinical applications, such as cancer treatment, are described in the scientific literature. Further properties will be understood by those skilled in the art upon reading this disclosure. The dimensions and properties of nanoparticles can be detected by techniques known in the art. Examples of techniques for detecting particle dimensions include, but are not limited to, dynamic light scattering (DLS) and various microscopy such as transmission electron microscopy (TEM) and atomic force microscopy (AFM). Examples of techniques for detecting particle morphology include, but are not limited to, TEM and AFM. Examples of techniques for detecting surface charge include, but are not limited to, zeta potential zeta potential methods. Further techniques are suitable for detecting other chemical properties, including 1 H, 11 B, 13 C and 19 F NMR, UV/visible and infrared/Raman microscopy and fluorescence microscopy (when nanoparticles are used in combination with fluorescent labels) and further techniques understood by those skilled in the art.

本明細書中で記載されるナノ粒子および関連の組成物、方法およびシステムは、目的の化合物および詳細には薬剤を、所定の標的に対し送達するために使用され得る。 The nanoparticles and related compositions, methods and systems described herein can be used to deliver compounds of interest, and in particular drugs, to a given target.

用語「送達する」および「送達」は、本明細書中で記載される場合、化合物の空間的配置に影響を及ぼす、詳細にはこのような配置を制御する活性を示す。従って、本開示の意味における化合物の送達は、特定の時間、特定の一連の条件下で、化合物の位置決めおよび動きに影響を及ぼし、その結果、これらの条件下でのこの化合物の位置決めおよび動きが、さもなければこの化合物が有する位置決めおよび動きに対し変えられる能力を示す。 The terms "deliver" and "delivery", as used herein, refer to an activity that affects the spatial location of a compound, and in particular, controls such location. Thus, delivery of a compound within the meaning of this disclosure refers to the ability to affect the positioning and movement of a compound at a particular time and under a particular set of conditions, such that the positioning and movement of the compound under those conditions is altered relative to the positioning and movement that the compound would otherwise have.

詳細には、参照エンドポイントに関して、化合物の送達は、化合物の位置決めおよび動きを制御することにより、この化合物が最終的に選択された参照エンドポイントに配置される能力を、示す。インビトロシステムにおいて、化合物の送達は、通常、この化合物の化学的および/又は生物学的検出可能特性および活性の対応する改変を伴う。インビトロシステムにおいて、化合物の送達はまた、代表的に、この化合物の薬物動態学の改変を伴い、薬力学の改変を伴う場合もある。 In particular, with respect to a reference endpoint, delivery of a compound indicates the ability to control the positioning and movement of the compound so that the compound is ultimately located at the selected reference endpoint. In in vitro systems, delivery of a compound is usually accompanied by a corresponding modification of the chemical and/or biological detectable properties and activity of the compound. In in vitro systems, delivery of a compound is also typically accompanied by a modification of the pharmacokinetics of the compound, and may also be accompanied by a modification of the pharmacodynamics.

化合物の薬物動態学は、この化合物の吸収、分布、代謝およびシステムからの代表的には個体の身体によってもたらされる排出を、示す。詳細には、用語「吸収」は、物質が身体に入る過程を示し、用語「分布」は、身体の体液および組織を通した物質の分散又は播種を示し、用語「代謝」は、親化合物から娘代謝物への不可逆的変換を示し、並びに用語「排出」は、身体からの物質の排除を示す。この化合物が処方物中である場合、薬物動態学は、この処方物からのこの化合物の遊離をも含み、これは、この化合物、代表的には薬物の、この処方物からの放出の過程を示す。用語「薬力学」は、身体上又は微生物上又は身体内又は体上の寄生生物における化合物の物理学的効果、薬物作用のメカニズムおよび薬物濃度と効果との間の関係性を示す。当業者は、目的の化合物および詳細には目的の薬剤、例えば薬物の、薬物動態学および薬力学的特徴並びに特性に好適である技術および手順を同定することができる。 The pharmacokinetics of a compound refers to the absorption, distribution, metabolism and excretion of the compound from a system, typically effected by the body of an individual. In particular, the term "absorption" refers to the process by which a substance enters the body, the term "distribution" refers to the dispersion or seeding of a substance through the body's fluids and tissues, the term "metabolism" refers to the irreversible conversion of a parent compound to a daughter metabolite, and the term "excretion" refers to the elimination of a substance from the body. If the compound is in a formulation, pharmacokinetics also includes the release of the compound from the formulation, which refers to the process of release of the compound, typically a drug, from the formulation. The term "pharmacodynamics" refers to the physical effect of the compound on the body or on a microorganism or a parasite in or on the body, the mechanism of drug action, and the relationship between drug concentration and effect. A person skilled in the art can identify techniques and procedures that are suitable for the pharmacokinetic and pharmacodynamic characteristics and properties of a compound of interest and in particular an agent of interest, e.g., a drug.

用語「薬剤」は、本明細書中で使用される場合、標的に関連する化学的又は生物学的活性を示すことが可能な化合物を示す。用語「化学活性」は、本明細書中で使用される場合、化学反応を行う分子の能力を示す。用語「生物学活性」は、本明細書中で使用される場合、生物に影響を及ぼす分子の能力を示す。薬剤の化学活性の例は、共有結合の形成又は静電相互作用を含む。薬剤の生物学的活性の例は、内因性分子の産生および分泌、内因性分子又は外因性分子の吸収および代謝、並びに目的の遺伝子の転写および翻訳を含む遺伝子発現の活性化又は不活化を含む。 The term "drug" as used herein refers to a compound capable of exhibiting chemical or biological activity relative to a target. The term "chemical activity" as used herein refers to the ability of a molecule to undergo a chemical reaction. The term "biological activity" as used herein refers to the ability of a molecule to affect an organism. Examples of chemical activity of a drug include covalent bond formation or electrostatic interactions. Examples of biological activity of a drug include production and secretion of endogenous molecules, absorption and metabolism of endogenous or exogenous molecules, and activation or inactivation of gene expression, including transcription and translation of a gene of interest.

用語「標的」は、本明細書中で使用される場合、単細胞生物又は多細胞生物又はそれらの任意の部分を含み、並びにインビトロ又はインビボの生物学的システム又はその任意の部分を含む、目的の生物学的システムを含む。 The term "target" as used herein includes a biological system of interest, including a single-celled or multicellular organism or any portion thereof, as well as an in vitro or in vivo biological system or any portion thereof.

本明細書中で記載されるナノ粒子、ポリオール含有ポリマーに結合したボロン酸含有ポリマーは、ナノ粒子の環境的外部に提示されるようにナノ粒子において配置される。 In the nanoparticles described herein, the boronic acid-containing polymer bound to the polyol-containing polymer is positioned on the nanoparticle so as to be presented to the environmental exterior of the nanoparticle.

用語「ポリマー」は、本明細書中で使用される場合、代表的には共有化学結合によって結合した反復する構造単位から構成される大型分子を示す。好適なポリマーは、直鎖および/又は分枝鎖状であってもよく、且つホモポリマーの形態をとっても、又はコポリマーの形態をとってもよい。コポリマーが使用される場合、このコポリマーは、ランダムコポリマーであっても、分枝鎖状コポリマーであってもよい。ポリマーの例は、水分散性ポリマー、および詳細には、水溶性ポリマーを含む。例えば、好適なポリマーとしては、多糖類、ポリエステル、ポリアミド、ポリエーテル、ポリカーボネート、ポリアクリレートなどが挙げられるが、これらに限定されない。治療的および/又は製薬的使用並びに用途のために、このポリマーは、低毒性プロフィール、詳細には、低い毒性又は細胞毒性を有さなければならない。好適なポリマーとしては、約500,000以下の分子量を有するポリマーが挙げられる。詳細には、好適なポリマーは、約100,000以下の分子量を有し得る。 The term "polymer" as used herein refers to a large molecule composed of repeating structural units typically linked by covalent chemical bonds. Suitable polymers may be linear and/or branched and may be in the form of homopolymers or copolymers. When copolymers are used, they may be random or branched copolymers. Examples of polymers include water-dispersible polymers, and in particular water-soluble polymers. For example, suitable polymers include, but are not limited to, polysaccharides, polyesters, polyamides, polyethers, polycarbonates, polyacrylates, and the like. For therapeutic and/or pharmaceutical uses and applications, the polymer must have a low toxicity profile, in particular low toxicity or cytotoxicity. Suitable polymers include those having a molecular weight of about 500,000 or less. In particular, suitable polymers may have a molecular weight of about 100,000 or less.

用語「ポリオール含有ポリマー」又は「ポリオールポリマー」は、本明細書中で使用される場合、多数のヒドロキシル官能基を提示するポリマーを示す。詳細には、本明細書中で記載されるナノ粒子を形成するために好適なポリオール含有ポリマーは、ボロン酸含有ポリマーの少なくとも1つのボロン酸とカップリング相互作用のために、ヒドロキシル官能基の少なくとも一部を提示するポリマーを含む。 The term "polyol-containing polymer" or "polyol polymer" as used herein refers to a polymer that exhibits multiple hydroxyl functional groups. In particular, polyol-containing polymers suitable for forming the nanoparticles described herein include polymers that exhibit at least a portion of hydroxyl functional groups for coupling interaction with at least one boronic acid of the boronic acid-containing polymer.

用語「提示する」は、化合物又は官能基に対して本明細書中で使用される場合、結合した化合物又は官能基の化学反応性を維持するために行われる結合を示す。従って、表面上に提示される官能基は、適切な条件下で、官能基を化学的に特徴づける1つ以上の化学反応を行うことができる。 The term "presented," as used herein with respect to a compound or functional group, refers to a bond that is made to maintain the chemical reactivity of the attached compound or functional group. Thus, a functional group presented on a surface is capable, under appropriate conditions, of undergoing one or more chemical reactions that chemically characterize the functional group.

ポリマーを形成する構造単位は、ポリオールモノマー、例えばペンタエリスリトール、エチレングリコールおよびグリセリンを含む。ポリオールを含むポリマーの例は、ポリエステル、ポリエーテルおよび多糖類を含む。好適なポリエステルの例としては、ジオール、および詳細には、p≧1を有する一般式HO-(CHCHO)-Hのジオール、例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、およびポリ(テトラメチレンエーテル)グリコールが挙げられるが、これらに限定されない。好適な多糖類の例としては、シクロデキストリン、デンプン、グリコーゲン、セルロース、キチンおよびβ-グルカンが挙げられ、これらに限定されない。好適なポリエステルの例としては、ポリカーボネート、ポリブチレートおよびポリエチレンテレフタレート、ヒドロキシル末端基で終結する全てが挙げられるが、これらに限定されない。ポリオール含有ポリマーの例は、約500,000以下の分子量、詳細には約300~約100,000の分子量のポリマーを含む。 Structural units forming the polymer include polyol monomers, such as pentaerythritol, ethylene glycol, and glycerin. Examples of polymers containing polyols include polyesters, polyethers, and polysaccharides. Examples of suitable polyesters include, but are not limited to, diols, and in particular diols of the general formula HO-(CH 2 CH 2 O) p -H, with p≧1, such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, and poly(tetramethylene ether) glycol. Examples of suitable polysaccharides include, but are not limited to, cyclodextrin, starch, glycogen, cellulose, chitin, and β-glucan. Examples of suitable polyesters include, but are not limited to, polycarbonate, polybutyrate, and polyethylene terephthalate, all terminated with hydroxyl end groups. Examples of polyol-containing polymers include polymers with a molecular weight of about 500,000 or less, and in particular a molecular weight of about 300 to about 100,000.

幾つかのポリオール含有ポリマーは、市販されており、および/又は当業者によって同定され得る技術および手順を用いて産生され得る。ポリオールポリマーの例の合成のための手順の例は、科学文献において以前に記載されており、他は実施例1~4において説明される。ポリオール含有ポリマーを製造するためのさらなる手順は、本開示を考慮し、当業者によって同定され得る。 Some polyol-containing polymers are commercially available and/or can be produced using techniques and procedures that can be identified by one of skill in the art. Exemplary procedures for the synthesis of example polyol polymers have been previously described in the scientific literature, and others are described in Examples 1-4. Additional procedures for making polyol-containing polymers can be identified by one of skill in the art in view of this disclosure.

用語「ボロン酸含有ポリマー」又は「BAポリマー」は、本明細書中で使用される場合、ポリオール含有ポリマーのヒドロキシル基に結合するために提示された少なくとも1つのボロン酸基を含むポリマーを示す。詳細には、本明細書中で記載されるナノ粒子のボロン酸含有ポリマーとしては、炭素とボロンとの化学結合を含むアルキル又はアリール置換ボロン酸の少なくとも1つの構造単位を含むポリマーが挙げられる。好適なBAポリマーは、ボロン酸が末端構造単位又は任意の他の好適な部分に存在し、生じたポリマーに親水性の特性を与えるポリマーを含む。ポリオール含有ポリマーの例は、約40,000以下の分子量、詳細には約20,000~約10,000の分子量のポリマーを含む。 The term "boronic acid-containing polymer" or "BA polymer" as used herein refers to a polymer that includes at least one boronic acid group presented for bonding to a hydroxyl group of a polyol-containing polymer. In particular, the boronic acid-containing polymers of the nanoparticles described herein include polymers that include at least one structural unit of an alkyl or aryl substituted boronic acid that includes a chemical bond between carbon and boron. Suitable BA polymers include those in which the boronic acid is present at a terminal structural unit or any other suitable moiety, imparting hydrophilic properties to the resulting polymer. Examples of polyol-containing polymers include polymers with a molecular weight of about 40,000 or less, particularly a molecular weight of about 20,000 to about 10,000.

幾つかのボロン酸含有ポリマーは、市販されており、および/又は当業者によって同定され得る技術および手順を用いて産生され得る。ポリオールポリマーの例の合成のための手順の例は、科学文献において以前に記載されており、他は実施例5~8において説明される。BAポリマーを製造するためのさらなる手順は、本開示を考慮し、当業者によって同定され得る。 Some boronic acid-containing polymers are commercially available and/or can be produced using techniques and procedures that can be identified by one of skill in the art. Exemplary procedures for the synthesis of example polyol polymers have been previously described in the scientific literature, and others are described in Examples 5-8. Additional procedures for producing BA polymers can be identified by one of skill in the art in view of this disclosure.

本明細書中で記載されるナノ粒子において、ポリオールポリマーは、BAポリマーとカップリングされる。用語「カップリングされた」又は「カップリング」は、2つの分子間の結合に関して本明細書中で使用される場合、可逆的共有結合を形成する相互作用を示す。詳細には、好適な培地の存在下で、BAポリマー上に提示されるボロン酸は、迅速かつ可逆的な対合の共有結合相互作用を介してポリオールのヒドロキシル基と相互作用し、好適な培地中でボロン酸エステルを形成する。好適な培地としては、水および幾つかの水溶液並びに当業者によって同定され得るさらなる有機培地が挙げられる。詳細には、水性培地中で接触した場合、BAポリマーおよびポリオールは反応し、水を副産物として生じる。このボロン酸ポリオール相互作用は、一般に、水溶液中がより好ましいが、有機培地中でも進行することが公知である。さらに、1,2ジオールおよび1,3ジオールによって形成された環状エステルは、一般に、その非環状エステル対応物よりもより安定性である。 In the nanoparticles described herein, the polyol polymer is coupled to the BA polymer. The term "coupled" or "coupling" as used herein with respect to the bond between two molecules refers to an interaction that forms a reversible covalent bond. Specifically, in the presence of a suitable medium, the boronic acid presented on the BA polymer interacts with the hydroxyl group of the polyol through a rapid and reversible pairing covalent interaction to form a boronic acid ester in the suitable medium. Suitable media include water and some aqueous solutions as well as additional organic media that may be identified by one of skill in the art. Specifically, when contacted in an aqueous medium, the BA polymer and the polyol react, producing water as a by-product. This boronic acid polyol interaction is generally more preferred in aqueous solutions, but is also known to proceed in organic media. Additionally, the cyclic esters formed by 1,2 diols and 1,3 diols are generally more stable than their non-cyclic ester counterparts.

従って、本明細書中で記載されるナノ粒子において、少なくともボロン酸含有ポリマーのボロン酸は、ポリオール含有ポリマーのヒドロキシル基に、可逆的共有結合によって結合される。BAポリマーとポリオールポリマーとの間のボロン酸エステルは、例えば、ナノ粒子を構成するボロン酸およびポリオールの特定の化学的性質および特性に依存して、ボロン-11核磁気共鳴(11B NMR)、電位滴定、選択したUV/可視光および蛍光検出技術などの当業者によって同定される方法および美術によって、検出され得る。 Thus, in the nanoparticles described herein, at least the boronic acid of the boronic acid-containing polymer is bound to the hydroxyl group of the polyol-containing polymer by a reversible covalent bond. The boronic acid ester between the BA polymer and the polyol polymer can be detected by methods and techniques identified by those skilled in the art, such as, for example, boron-11 nuclear magnetic resonance ( 11 B NMR), potentiometric titration, selected UV/visible and fluorescence detection techniques, depending on the particular chemistry and properties of the boronic acid and polyol that make up the nanoparticle.

本明細書中で記載されるBAポリマーの本明細書中で記載されるポリオールポリマーとのカップリング相互作用から生じたナノ粒子は、粒子の表面上にBAポリマーを提示する。幾つかの実施形態において、ナノ粒子は、約1~約1000nmの径および球形の形態を有し得るが、粒子の寸法および形態は、ナノ粒子を形成するために用いられたBAポリマーおよびポリオールポリマーによって、並びに本開示に従ってナノ粒子において運ばれた化合物によって、主に決定される。 Nanoparticles resulting from the coupling interaction of the BA polymers described herein with the polyol polymers described herein present the BA polymer on the surface of the particle. In some embodiments, the nanoparticles can have a diameter of about 1 to about 1000 nm and a spherical morphology, although the particle size and morphology are determined primarily by the BA polymer and polyol polymer used to form the nanoparticles, as well as by the compounds carried in the nanoparticles in accordance with the present disclosure.

幾つかの実施形態において、ナノ粒子によって運ばれる目的の化合物は、BAポリマーおよび/又はポリオールポリマーの一部を形成する。このような実施形態の例は、ポリマーの1つ以上の原子が特定の同位体、例えば詳細には、19Fおよび10Bによって置き換えられており、従って標的の画像化のためか、および/又は標的に放射線処置を提供するための薬剤として好適である、ナノ粒子によって提供される。 In some embodiments, the compound of interest carried by the nanoparticle forms part of the BA polymer and/or the polyol polymer. An example of such an embodiment is provided by a nanoparticle in which one or more atoms of the polymer have been replaced with a particular isotope, such as, in particular, 19 F and 10 B, and thus is suitable as an agent for imaging a target and/or for providing radiation treatment to a target.

幾つかの実施形態において、ナノ粒子に運ばれる目的の化合物は、ポリマー、代表的にはポリオールポリマーに、共有結合又は非共有結合を介して結合される。このような実施形態の例は、化合物ポリオールポリマーおよびBAポリマーのうち少なくとも1つにおける1つ以上の部分が1つ以上の目的に結合するナノ粒子によって、提供される。 In some embodiments, the compound of interest carried by the nanoparticle is bound to a polymer, typically a polyol polymer, via covalent or non-covalent bonds. An example of such an embodiment is provided by a nanoparticle in which one or more moieties of at least one of the compound polyol polymer and the BA polymer are bound to one or more targets.

用語「結合する」「結合した」又は「結合」は。本明細書中で使用される場合、2つ以上の構成要素を互いに保つための、結合、連結、力又は結びつきによる、接続もしくは統合をいい、これは、直接的又は間接的な結合を含むので、例えば、第1化合物が第2化合物に直接的に結合する場合、並びに、1つ以上の中間体化合物、詳細には中間分子が、第1化合物と第2化合物との間に置かれる実施形態を含む。 The terms "bond," "bonded," or "bonding," as used herein, refer to a connection or integration by a bond, connection, force, or association that holds two or more components together, including direct or indirect bonding, and thus including, for example, where a first compound is directly bonded to a second compound, as well as embodiments where one or more intermediate compounds, particularly intermediate molecules, are interposed between the first and second compounds.

詳細には、幾つかの実施形態において、化合物は、ポリオールポリマー又はBAポリマーに、このポリマーの好適な部分へのこの化合物の共有結合を介して結合し得る。共有結合の例は、薬物カンプトテシンのムチン酸ポリマーへの結合が、生分解性エステル結合連結を介して行われる実施例19、並びに、トランスフェリンのBA-PEG5000への結合がトランスフェリンのペグ化を介して行われる実施例9において、説明される。 In particular, in some embodiments, a compound may be attached to a polyol polymer or a BA polymer via covalent attachment of the compound to a suitable portion of the polymer. Examples of covalent attachment are illustrated in Example 19, where the attachment of the drug camptothecin to a mucic acid polymer is via a biodegradable ester bond linkage, and in Example 9, where the attachment of transferrin to BA-PEG 5000 is via pegylation of transferrin.

幾つかの実施形態において、このポリマーは、目的の特定の化合物の結合を可能にするように、(例えば、目的の化合物上の対応する官能基に特異的に結合できる1つ以上の官能基の付加によって)設計され得るか、又は改変され得る。例えば、幾つかの実施形態において、ナノ粒子をBA-PEG-Xによってペグ化することが可能であり、ここで、Xは、チオールと特異的に反応するか又はアミンと非特異的に反応する、マレイミド基又はヨードアセチル基又は遊離の遊離基であってもよい。結合される化合物は、次いでチオール官能基を発現する改変の後に、マレイミド基又はヨードアセチル基と反応し得る。結合される化合物はまた、アルデヒド又はケトン基によって改変されてもよく、そしてこれらは、ポリオール上のジオールによる縮合反応を介して反応し得、アセタール又はケタールを生じ得る。 In some embodiments, the polymer can be designed or modified (e.g., by the addition of one or more functional groups that can specifically bind to corresponding functional groups on the compound of interest) to allow for the attachment of a particular compound of interest. For example, in some embodiments, the nanoparticles can be pegylated with BA-PEG-X, where X can be a maleimide group or an iodoacetyl group or a free radical that reacts specifically with thiols or non-specifically with amines. The compound to be attached can then be reacted with the maleimide group or the iodoacetyl group after modification to reveal the thiol functionality. The compound to be attached can also be modified with an aldehyde or ketone group, which can react via a condensation reaction with a diol on a polyol to give an acetal or ketal.

幾つかの実施形態において、目的の化合物は、結合される化合物とポリマーの好適な部分との間の非共有結合、例えばイオン結合および分子間相互作用を介して、ポリオールポリマー又はBAポリマーに結合され得る。非共有結合の例は、実施例10において説明される。 In some embodiments, the compound of interest can be attached to the polyol polymer or BA polymer via non-covalent bonds, such as ionic bonds and intermolecular interactions, between the compound to be attached and a suitable portion of the polymer. Examples of non-covalent bonds are described in Example 10.

目的の化合物は、ナノ粒子の形成の前、形成の際、又は形成の後に、例えば、ポリマーの改変および/又は粒子混成物における任意の結合した化合物の改変を介して、ナノ粒子に結合され得る。ナノ粒子における化合物の結合を行う手順の例は、実施例の節において説明される。BAポリマー、ポリオールポリマー又は本明細書中で記載されるナノ粒子の他の構成要素(例えば、予め導入された目的の化合物)に化合物が結合するさらなる手順は、本開示を読むことにより、当業者によって同定され得る。 The compound of interest may be attached to the nanoparticles prior to, during, or after the formation of the nanoparticles, for example, via modification of the polymer and/or modification of any attached compounds in the particle composite. Exemplary procedures for the attachment of compounds to nanoparticles are described in the Examples section. Additional procedures for the attachment of compounds to the BA polymer, polyol polymer, or other components of the nanoparticles described herein (e.g., pre-introduced compounds of interest) may be identified by one of skill in the art upon reading this disclosure.

幾つかの実施形態において、本明細書中で記載されるナノ粒子上に提示されたBAポリマーに結合した少なくとも1つの目的の化合物は、標的リガンドとして使用され得る薬剤である。詳細には、幾つかの実施形態において、このナノ粒子は、標的リガンドとして使用される1つ以上の薬剤とBAポリマー上で結合し、そして選択された標的に送達される1つ以上の薬剤とポリオールポリマーおよび/又はBAポリマー上で結合する。 In some embodiments, at least one compound of interest bound to the BA polymer presented on the nanoparticles described herein is a drug that can be used as a targeting ligand. In particular, in some embodiments, the nanoparticles are bound to one or more drugs on the BA polymer that are used as targeting ligands, and to one or more drugs on the polyol polymer and/or the BA polymer that are delivered to a selected target.

用語「標的リガンド」又は「標的薬剤」は、本開示において使用される場合、特定の標的に契合する目的のため、並びに詳細には、例えばナノ粒子の細胞レセプター結合を可能にすることによる特定の細胞認識の目的のために、ナノ粒子の表面上に提示され得る任意の分子を示す。好適なリガンドの例としては、ビタミン(例えば、葉酸)、タンパク質(例えば、トランスフェリンおよびモノクローナル抗体)、ペプチドおよび多糖類が挙げられるが、これらに限定されない。詳細には、標的リガンドは、特定の表面細胞レセプター、例えば抗VEGF、葉酸などの低分子、並びに他のタンパク質、例えばホロ-トランスフェリンなどに対する、抗体であってもよい。 The term "targeting ligand" or "targeting agent" as used in this disclosure refers to any molecule that can be presented on the surface of a nanoparticle for the purpose of engaging a specific target and, in particular, for the purpose of specific cell recognition, for example by enabling cell receptor binding of the nanoparticle. Examples of suitable ligands include, but are not limited to, vitamins (e.g., folic acid), proteins (e.g., transferrin and monoclonal antibodies), peptides and polysaccharides. In particular, targeting ligands may be antibodies against specific surface cell receptors, small molecules such as anti-VEGF, folic acid, as well as other proteins, such as holo-transferrin.

選択したリガンドは、当業者の理解するものであり、所望の送達の種類に依存して変動し得る。別の例として、このリガンドは、膜透過処理薬剤又は膜透過性薬剤、例えばHIV-1由来のTATタンパク質であってもよい。TATタンパク質は、ウイルス転写活性化であり、活発に細胞核内に入り込む。Torchilin,V.P.et al,PNAS.98,8786 8791,(2001)。BAポリマーに結合した好適な標的リガンドは、代表的に、その末端にボロン酸が結合したポリ(エチレンオキシド)などの柔軟なスペーサーを含む(実施例9を参照されたい)。 The ligand selected will be understood by one of skill in the art and may vary depending on the type of delivery desired. As another example, the ligand may be a membrane permeabilizing or permeabilizing agent, such as the TAT protein from HIV-1. The TAT protein is a viral transcription activator that actively enters the cell nucleus. Torchilin, V. P. et al, PNAS. 98, 8786 8791, (2001). Suitable targeting ligands attached to BA polymers typically include a flexible spacer such as poly(ethylene oxide) with a boronic acid attached to its terminus (see Example 9).

幾つかの実施形態において、ポリオールポリマーおよび/又はBAポリマー(標的リガンドを含む)の少なくとも1つの化合物は、化学的又は生物学的活性、例えば治療活性が発揮される標的、例えば個体に送達される薬剤、詳細には薬物であってもよい。 In some embodiments, at least one compound of the polyol polymer and/or the BA polymer (including the targeting ligand) may be a pharmaceutical agent, particularly a drug, that is delivered to a target, e.g., an individual, where a chemical or biological activity, e.g., a therapeutic activity, is exerted.

本明細書中で記載されるナノ粒子を形成するためのポリオールポリマーおよびBAポリマーの節は、目的の化合物および標的の観点で実施され得る。詳細には、本明細書中で記載されるナノ粒子を形成するために好適なポリオール含有ポリマーおよび好適なBAポリマーの節は、候補ポリオールポリマーおよびBAポリマーを提供し、本開示を考慮したカップリング相互作用を形成することができるポリオールポリマーおよびBAポリマーを選択することによって実施され得、ここで、選択されたBAポリマーおよびポリオールポリマーは、ポリオールポリマーおよび/又はBAポリマーに含まれるか又は結合する目的の化合物および標的リガンドの観点で、ポリオールポリマーがBAポリマーよりも親水性であるような化学的組成を有する。表面ナノ粒子上でのBAポリマーおよびナノ粒子に対し外部の環境における関連の提示の検出は、実施例12に説明されるように、ナノ粒子の表面の改変を実施し得るゼータ電位の検出によって実施され得る。(図6を参照されたい。)粒子の表面電荷および塩溶液中での粒子の安定性を検出するためのさらなる手順としては、実施例12において例示されたもの(詳細には図7を参照されたい)などの粒子サイズの電荷の検出、並びに、当業者によって同定され得るさらなる手順が挙げられる。 The section on polyol polymers and BA polymers for forming nanoparticles described herein can be carried out in terms of compounds of interest and targets. In particular, the section on suitable polyol-containing polymers and suitable BA polymers for forming nanoparticles described herein can be carried out by providing candidate polyol polymers and BA polymers and selecting polyol polymers and BA polymers capable of forming coupling interactions in view of the present disclosure, where the selected BA polymers and polyol polymers have a chemical composition such that the polyol polymer is more hydrophilic than the BA polymer in terms of the compounds of interest and targeting ligands contained in or attached to the polyol polymer and/or BA polymer. Detection of the presentation of the BA polymer on the surface nanoparticles and related in the external environment to the nanoparticles can be carried out by detection of the zeta potential, which can carry out modification of the surface of the nanoparticles, as described in Example 12. (See FIG. 6.) Further procedures for detecting the surface charge of the particles and the stability of the particles in salt solutions include detection of the charge of the particle size, such as those exemplified in Example 12 (see FIG. 7 in detail), as well as further procedures that can be identified by those skilled in the art.

幾つかの実施形態において、ポリオール含有ポリマーは、以下の構造単位の少なくとも1つ以上を含み: In some embodiments, the polyol-containing polymer comprises at least one of the following structural units:

Figure 0007525981000001
式中、
Aは、以下の式:
Figure 0007525981000001
In the formula,
A has the following formula:

Figure 0007525981000002
ここで、
およびRは、約10kDa以下の分子量を有する任意の炭素ベースの基又は有機基から独立して選択され;
Xは、-H、-F、-C、-N又は-Oの1つ以上を含む脂肪族基から選択され;且つ
Yは、-OHであるか、又はヒドロキシル(-OH)基を有する有機部分(-CHOH、-CHCHOH、-CFOH、-CFCFOHおよびC(R)(RG)(R)OHが挙げられるがこれらに限定されず、ここでR、RおよびRは、独立して有機ベースの官能基である)から独立して選択され、
且つ
Bは、第1のA部分のRおよびRの1つを第2のA部分のRおよびRの1つに連結する有機部分である。
Figure 0007525981000002
here,
R1 and R2 are independently selected from any carbon-based or organic group having a molecular weight of about 10 kDa or less;
X is selected from an aliphatic group containing one or more of -H, -F, -C, -N, or -O; and Y is -OH or is independently selected from an organic moiety having a hydroxyl (-OH) group, including but not limited to, -CH 2 OH, -CH 2 CH 2 OH, -CF 2 OH, -CF 2 CF 2 OH, and C(R 1 G 1 )(RG 2 )(R 1 G 3 )OH, where R 1 G 1 , R 1 G 2 , and R 1 G 3 are independently organic-based functional groups;
and B is an organic moiety that links one of R1 and R2 of the first A moiety to one of R1 and R2 of the second A moiety.

用語「部分」は、本明細書中で使用される場合、より大きな分子又は分子種の部分を構成する一連の原子を示す。詳細には、部分は、反復するポリマー構造単位の構成成分をいう。例示的な部分としては、酸又は塩基の種、糖、炭水化物、アルキル基、アリール基およびポリマー構造単位を形成するために有用な任意の他の分子構成成分が挙げられる。 The term "moiety" as used herein refers to a series of atoms that make up part of a larger molecule or molecular species. In particular, moieties refer to repeating components of polymeric structural units. Exemplary moieties include acid or base species, sugars, carbohydrates, alkyl groups, aryl groups, and any other molecular components useful for forming polymeric structural units.

用語「有機部分」は、本明細書中で使用される場合、炭素原子を含む部分を示す。詳細には、有機部分としては、天然および合成の化合物、並びにヘテロ原子を含む化合物が挙げられる。例示的な天然有機部分としては、殆どの糖、幾つかのアルカロイドおよびテルペノイド、炭水化物、脂質および脂肪酸、核酸、タンパク質、ペプチドおよびアミノ酸、ビタミン並びに脂肪および油が挙げられるが、これらに限定されない。合成有機基は、他の化合物との反応によって調製される化合物をいう。 The term "organic moiety," as used herein, refers to a moiety that contains carbon atoms. In particular, organic moieties include natural and synthetic compounds, as well as compounds that contain heteroatoms. Exemplary natural organic moieties include, but are not limited to, most sugars, some alkaloids and terpenoids, carbohydrates, lipids and fatty acids, nucleic acids, proteins, peptides and amino acids, vitamins, and fats and oils. Synthetic organic groups refer to compounds that are prepared by reaction with other compounds.

幾つかの実施形態において、1つ以上の目的の化合物は、(A)、(B)又は(A)および(B)に結合され得る。 In some embodiments, one or more compounds of interest may be bound to (A), (B), or (A) and (B).

幾つかの実施形態において、RおよびRは、独立して以下の式を有し: In some embodiments, R 1 and R 2 independently have the formula:

Figure 0007525981000003
式中、
dは、0~100であり;
eは、0~100であり;
fは、0~100であり;
Zは、1つの有機部分を別の有機部分、詳細には、本明細書中で規定される部分A又は部分Bに連結する共有結合であり、そして
は、-NH、-OH、-SHおよび-COOHから独立して選択される。
Figure 0007525981000003
In the formula,
d is 0 to 100;
e is 0 to 100;
f is 0 to 100;
Z is a covalent bond linking one organic moiety to another organic moiety, specifically moiety A or moiety B as defined herein, and Z1 is independently selected from -NH2 , -OH, -SH and -COOH.

幾つかの実施形態において、Zは、-NH-、-C(=O)NH-、-NH-C(=O)、-SS-、-C(=O)O-、-NH(=NH )-又は-O-C(=O)-から独立して選択される。 In some embodiments, Z is independently selected from -NH-, -C(=O)NH-, -NH-C(=O), -SS-, -C(=O)O-, -NH(=NH 2 + )-, or -O-C(=O)-.

ポリオール含有ポリマーの構造単位Aが式(IV)を有する幾つかの実施形態において、Xは、C2v+1であってもよく、ここで、v=0~5であり、且つYは、-OHである。 In some embodiments where structural unit A of the polyol-containing polymer has formula (IV), X can be C v H 2v+1 , where v=0-5, and Y is --OH.

幾つかの実施形態において、R1および/又はR2は、式(V)を有し、ここで、Zは、-NH(=NH )-であり、且つ/又はZは、NHである。 In some embodiments, R1 and/or R2 have the formula (V) where Z is -NH(=NH 2 + )- and/or Z 1 is NH 2 .

幾つかの実施形態において、本明細書中記載される粒子のポリオール含有ポリマー(A)は、以下の式: In some embodiments, the polyol-containing polymer (A) of the particles described herein has the following formula:

Figure 0007525981000004
から独立して選択され、
式中、
スペーサーは、任意の有機部分(詳細には、必要に応じてヘテロ原子、例えば硫黄、窒素、酸素又はフッ素を含むアルキル基、フェニル基又はアルコキシ基が挙げられ得る)から独立して選択され、
アミノ酸は、遊離のアミン基および遊離のカルボン酸基を有する任意の有機基から選択され;
nは、1~20であり;且つ
は、-NH、-OH、-SHおよび-COOHから独立して選択される。
Figure 0007525981000004
are independently selected from
In the formula,
spacers are independently selected from any organic moiety, which may in particular include alkyl, phenyl or alkoxy groups, optionally containing heteroatoms such as sulfur, nitrogen, oxygen or fluorine;
The amino acid is selected from any organic group having a free amine group and a free carboxylic acid group;
n is 1 to 20; and Z 1 is independently selected from --NH 2 , --OH, --SH, and --COOH.

幾つかの実施形態において、Z1およびNH2および/又は糖は、グルコース、フルクトース、マンニトール、スクロース、ガラクトース、ソルビトール、キシロース又はガラクトースなどの任意の単糖類であり得る。 In some embodiments, Z1 and NH2 and/or the sugar can be any monosaccharide, such as glucose, fructose, mannitol, sucrose, galactose, sorbitol, xylose, or galactose.

幾つかの実施形態において、本明細書中記載される粒子のポリオール含有ポリマーの1つ以上の構造単位(A)は、以下の式: In some embodiments, one or more structural units (A) of the polyol-containing polymer of the particles described herein have the following formula:

Figure 0007525981000005
から独立して選択され得る。
Figure 0007525981000005
may be independently selected from

幾つかの実施形態において、(B)は、官能基を介して2つの(A)部分を連結する、任意の直鎖状、分枝鎖状、対称又は非対称の化合物によって、形成され得る。 In some embodiments, (B) can be formed by any linear, branched, symmetrical or asymmetrical compound that links two (A) moieties via a functional group.

幾つかの実施形態において、(B)は、少なくとも2つの架橋可能な基が2つの(A)部分を連結する化合物によって形成され得る。 In some embodiments, (B) may be formed by a compound in which at least two crosslinkable groups link two (A) moieties.

幾つかの実施形態において、(B)は、中性、カチオン性又はアニオン性の有機基を含み、その性質および組成は、共有結合的に又は非共有結合的に繋がれる化合物の化学的性質に依存する。 In some embodiments, (B) comprises a neutral, cationic or anionic organic group, the nature and composition of which depends on the chemical nature of the compound to which it is covalently or non-covalently tethered.

アニオン性カーゴと一緒の使用のための(B)のカチオン性部分の例としては、アミジン基、第4級アンモニウム、第1級アミン基、第3級アミン基(そのpKa未満にプロトン化した)第3級アミン基、およびイミダゾリウムを有する有機基が挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of cationic moieties in (B) for use with anionic cargoes include, but are not limited to, organic groups having amidine groups, quaternary ammonium, primary amine groups, tertiary amine groups (protonated below their pKa), tertiary amine groups, and imidazolium.

カチオン性カーゴと一緒の使用のための(B)に含まれるアニオン性部分の例としては、式のスルホネート、式のニトレート、式のカルボキシレート、およびホスホネートを有する有機基が挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of anionic moieties included in (B) for use with cationic cargoes include, but are not limited to, organic groups having the formula sulfonate, nitrate, carboxylate, and phosphonate.

詳細には、それぞれアニオン性カーゴおよびカチオン性カーゴと一緒の使用のための(B)の1つ以上のカチオン性又はアニオン性の部分は、独立して、以下の一般式を有し得る: In particular, one or more cationic or anionic moieties of (B) for use with anionic and cationic cargoes, respectively, may independently have the general formula:

Figure 0007525981000006
式中、Rは、Aが求核生基を含む場合Aに共有結合し得る求電子性基である。この場合におけるRとしては、以下が挙げられるが、これらに限定されない:
他の幾つかの中でもとりわけ、-C(=O)OH、-C(=O)Cl、-C(=O)NHS、-C(=NH )OMe、-S(=O)OCl-、-CHBr、アルキルおよび芳香族エステル、末端アルキン、トシレート、およびメシレート。部分Aが求電子末端基を含む場合、Rは、-NH(第1級アミン)、-OH、-SH、Nおよび第2級アインなどの求核性基を有する。
Figure 0007525981000006
wherein R5 is an electrophilic group that can be covalently bonded to A when A contains a nucleophilic group. R5 in this case includes, but is not limited to, the following:
Among others, -C(=O)OH, -C(=O)Cl, -C(=O)NHS, -C(=NH 2 + )OMe, -S(=O)OCl-, -CH 2 Br, alkyl and aromatic esters, terminal alkynes, tosylates, and mesylates. When moiety A contains an electrophilic end group, R 5 bears a nucleophilic group such as -NH 2 (primary amines), -OH, -SH, N 3 and secondary amines.

詳細には、部分(B)がアニオン性カーゴと一緒に用いられるカチオン性部分(B)である場合、「有機基」は、m≧1であるC2mおよび他のヘテロ原子から成る一般式を有する骨格を有し得、且つ以下を含む官能基の少なくとも1つを含まなければならない:式(XIII)のアミジン、式(XIV)の第4級アンモニウム、式(XV)の第1級アミン基、式(XVI)の第2級アミン基、式(XVII)の第3級アミン基(そのpKa未満にプロトン化されている)、並びに式(XVIII)のイミダゾリウム。 In particular, when moiety (B) is a cationic moiety (B) used with an anionic cargo, the "organic group" may have a backbone with the general formula consisting of CmH2m , where m>1, and other heteroatoms , and must contain at least one of the functional groups including: amidine of formula (XIII), quaternary ammonium of formula (XIV), primary amine group of formula (XV), secondary amine group of formula (XVI), tertiary amine group of formula (XVII) (protonated below its pKa), and imidazolium of formula (XVIII).

Figure 0007525981000007
Figure 0007525981000007

部分(B)がカチオン性カーゴと一緒に用いられるアニオン性部分(B)である実施形態において、「有機基」は、m≧1であるC2mおよび他のヘテロ原子から成る一般式を有する骨格を有し得、且つ以下を含む官能基の少なくとも1つを含まなければならない:式(XIX)のスルホネート、式(XX)のニトレート、式(XXI)のカルボキシレート、並びに式(XXII)のホスホネート。 In embodiments where moiety (B) is an anionic moiety (B) used with a cationic cargo, the "organic group" may have a backbone with the general formula consisting of CmH2m , where m>1, and other heteroatoms, and must contain at least one of the functional groups including: sulfonates of formula (XIX), nitrates of formula (XX), carboxylates of formula (XXI), and phosphonates of formula (XXII).

Figure 0007525981000008
Figure 0007525981000008

(B)がカルボキシレート(XXI)によって構成される場合の実施形態において、第1級アミン又はヒドロキシル基を含む化合物もまた、ペプチド結合又はエステル結合の形成を介して結合され得る。 In embodiments where (B) is constituted by a carboxylate (XXI), compounds containing primary amines or hydroxyl groups may also be attached via the formation of peptide or ester bonds.

(B)が式(XV)の第1級アミン基および/又は式(XVI)の第2級アミン基から構成される場合の実施形態において、カルボン酸基を具組む化合物は、ペプチド結合の形成を介して結合され得る。 In embodiments where (B) is comprised of a primary amine group of formula (XV) and/or a secondary amine group of formula (XVI), compounds containing a carboxylic acid group may be attached via formation of a peptide bond.

幾つかの実施形態において、部分(B)は、独立して以下から選択される: In some embodiments, portion (B) is independently selected from:

Figure 0007525981000009
ここで、
qは、1~20であり;且つ詳細には、5であってもよく、
pは、20~200であり;且つ
Lは、脱離基である。
Figure 0007525981000009
here,
q is 1 to 20; and may particularly be 5;
p is 20 to 200; and L is a leaving group.

用語「脱離基」は、本明細書中で使用される場合、異方性結合解列において一対の電子を分離する分子断片を示す。詳細には、脱離基は、アニオン又は中性の分子であり、脱離基が分離する能力は、共役酸のpKに相関し、低いpKが、よりよい脱離基能力に関連する。アニオン性化合物の例としては、Cl、BrおよびIなどのハロゲン化物およびスルホネートエステル、例えば、パラ-トルエンスルホネート又は「トシレート」(TsO)が挙げられる。中性分子脱離基の例は、水(HO)、アンモニア(NH)およびアルコール(ROH)である。 The term "leaving group" as used herein refers to a molecular fragment that separates a pair of electrons in anisotropic bond dissociation. In particular, leaving groups are anionic or neutral molecules, and the ability of the leaving group to dissociate is correlated to the pK a of the conjugate acid, with a lower pK a being associated with better leaving group ability. Examples of anionic compounds include halides such as Cl - , Br - and I - , and sulfonate esters, e.g., para-toluenesulfonate or "tosylate" (TsO - ). Examples of neutral molecular leaving groups are water (H 2 O), ammonia (NH 3 ), and alcohols (ROH).

詳細には、幾つかの実施形態において、Lは、塩素(Cl)、メトキシ(OMe)、tブトキシ(OtBU)又はNスクシンイミド(NHS)であってもよい。 Specifically, in some embodiments, L may be chlorine (Cl), methoxy (OMe), t-butoxy (OtBU), or N-succinimide (NHS).

幾つかの実施形態において、式(I)の構造単位は、以下の式を有し得る: In some embodiments, the structural unit of formula (I) may have the following formula:

Figure 0007525981000010
Figure 0007525981000010

幾つかの実施形態において、式(II)の構造単位は、以下の式を有し得る: In some embodiments, the structural unit of formula (II) may have the following formula:

Figure 0007525981000011
Figure 0007525981000011

幾つかの実施形態において、式(III)の構造単位は、以下の式を有し得る: In some embodiments, the structural unit of formula (III) may have the following formula:

Figure 0007525981000012
の有機部分であり、ここで、
nは、1~20であり;且つ詳細には、1~4である。
Figure 0007525981000012
where:
n is 1-20; and particularly, 1-4.

幾つかの実施形態において、ポリオール含有ポリマーは、以下の式を有し得る: In some embodiments, the polyol-containing polymer may have the following formula:

Figure 0007525981000013
Figure 0007525981000013

幾つかの実施形態において、ボロン酸含有ポリマーは、少なくとも1つの末端ボロン酸基を含み、以下の構造を有する: In some embodiments, the boronic acid-containing polymer contains at least one terminal boronic acid group and has the following structure:

Figure 0007525981000014
式中、
およびRは、任意の親水性有機ポリマーから独立して選択され、詳細には、独立して任意のポリ(エチレンオキシド)および双性イオン性ポリマーであってもよく、
は、-CH、-N又は-Bの1つ以上を含有する有機部分であり、
は、場合によりオレフィン基又はアルキニル基、又は芳香族基(例えば、フェニル、ビフェニル、ナフチル又はアントラセニル)を含むm≧1である式-C2m-を有するアルキル基であってもよく、
rは、1~1000であり;
aは、0~3であり;且つ
bは、0~3であり;
且つ式中、官能基1および官能基2は、同一であるか又は異なっており、標的リガンドに結合可能であり、詳細には、タンパク質、抗体又はペプチド、又は-OH、-OCH又は-(X)-(Y)-B(OH)-などの末端基である。
Figure 0007525981000014
In the formula,
R3 and R4 are independently selected from any hydrophilic organic polymer, and in particular may be independently any poly(ethylene oxide) and zwitterionic polymer;
X1 is an organic moiety containing one or more of -CH, -N, or -B;
Y 1 may be an alkyl group having the formula -C m H 2m -, where m≧1, optionally including an olefinic or alkynyl group, or an aromatic group (e.g., phenyl, biphenyl, naphthyl, or anthracenyl);
r is 1 to 1000;
a is 0 to 3; and b is 0 to 3;
and wherein functional group 1 and functional group 2 are the same or different and are capable of binding to a target ligand, in particular a protein, an antibody or a peptide, or a terminal group such as -OH, -OCH3 or -( X1 )-( Y1 )-B(OH) 2- .

幾つかの実施形態において、RおよびRは、(CHCHO)であり、ここで、tは、2~2000であり、詳細には、100~300である。 In some embodiments, R 3 and R 4 are (CH 2 CH 2 O) t , where t is 2-2000, particularly 100-300.

幾つかの実施形態において、Xは、-NH-C(=O)-、-S-S-、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-又は-C(=O)-O-であり、且つ/又はYはフェニフェニル基である。 In some embodiments, X 1 is -NH-C(=O)-, -S-S-, -C(=O)-NH-, -OC(=O)- or -C(=O)-O-, and/or Y 1 is a phenylphenyl group.

幾つかの実施形態において、rは1であってもよく、aは0であってもよく、且つbは1であってもよい。 In some embodiments, r may be 1, a may be 0, and b may be 1.

幾つかの実施形態において、官能基1および官能基2は、同一であるか又は異なっており独立して、以下から選択される:-B(OH)、-OCH、-OH。 In some embodiments, Functional Group 1 and Functional Group 2 are the same or different and are independently selected from the following: -B(OH) 2 , -OCH 3 , -OH.

詳細には、式(XXXI)の官能基1および/又は2は、カーゴに結合可能な官能基であってもよく、詳細には、標的リガンド、例えば、タンパク質、抗体又はペプチドであってもよく、又は、-OH、-OCH又は-(X)-(Y)-B(OH)などの末端基であってもよい。 In particular, functional groups 1 and/or 2 of formula (XXXI) may be functional groups capable of binding to a cargo, in particular a targeting ligand, such as a protein, antibody or peptide, or may be a terminal group such as -OH, -OCH3 or -(X)-(Y)-B(OH) 2 .

用語「官能基」は、本明細書中で使用される場合、分子構造又はその一部の特徴的化学反応を担う、分子構造内又はその一部の原子の特定の群を示す。官能基の例としては、炭化水素、ハロゲン含有基、酸素含有基、窒素含有基並びにリンおよび硫黄含有基が挙げられ、全ては当業者によって同定され得る。詳細には、本開示の意味における官能基としては、カルボン酸、アミン、トリアリールホスフィン、アジド、アセチレン、スルホニルアジド、チオアジドおよびアルデヒドが挙げられる。詳細には、例えば、標的リガンドにおける対応する官能基に結合可能な官能基は、以下の結合パートナーを含むように選択され得る:カルボン酸基およびアミン基、アジドおよびアセチレン基、アジドおよびトリアリールホスフィン基、スルホニルアジドおよびチオアジド、並びにアルデヒドおよび第1級アミン。さらなる官能基は、本開示を読むことにより、当業者によって理解され得る。本明細書中で使用される場合、用語「対応する官能基」とは、別の官能基と反応し得る官能基をいう。従って、互いに反応し得る官能基は、対応する官能基ということができる。 The term "functional group" as used herein refers to a particular group of atoms in or part of a molecular structure that is responsible for a characteristic chemical reaction of the molecular structure or part thereof. Examples of functional groups include hydrocarbons, halogen-containing groups, oxygen-containing groups, nitrogen-containing groups, and phosphorus- and sulfur-containing groups, all of which can be identified by one of ordinary skill in the art. In particular, functional groups in the sense of the present disclosure include carboxylic acids, amines, triarylphosphines, azides, acetylenes, sulfonyl azides, thioazides, and aldehydes. In particular, for example, functional groups capable of binding to corresponding functional groups in a targeting ligand can be selected to include the following binding partners: carboxylic acid and amine groups, azides and acetylene groups, azides and triarylphosphine groups, sulfonyl azides and thioazides, and aldehydes and primary amines. Additional functional groups can be understood by one of ordinary skill in the art upon reading this disclosure. As used herein, the term "corresponding functional group" refers to a functional group that can react with another functional group. Therefore, functional groups that can react with each other can be said to be corresponding functional groups.

末端基は、マイクロ分子又はオリゴマー分子の末端である構造単位を示す。例えば、PETポリエステルの末端基は、アルコール基又はカルボン酸基であり得る。末端基は、モル質量を決定するために使用され得る。末端基の例は、以下を含む:-OH、-COOH、NHおよびOCH End groups refer to structural units that are the ends of a micro- or oligomeric molecule. For example, the end groups of a PET polyester can be alcohol or carboxylic acid groups. End groups can be used to determine the molar mass. Examples of end groups include: -OH, -COOH, NH2 , and OCH3 .

幾つかの実施形態において、ボロン酸含有ポリマーは、以下の式を有し得る: In some embodiments, the boronic acid-containing polymer may have the formula:

Figure 0007525981000015
式中、sは、20~300である。
Figure 0007525981000015
In the formula, s is 20 to 300.

本開示のナノ粒子に結合可能な薬剤および標的リガンドの例は、有機分子又は無機分子を含み、これらとしては、ポリヌクレオチド、ヌクレオチド、アプタマー、ポリペプチド、タンパク質、多糖類、マクロ分子複合体(タンパク質とポリヌクレオチド、糖類および/又は多糖類との混合物、ウイルス、放射性同位体を有する分子、抗体又は抗体断片が挙げられるが、これらに限定されない)が挙げられる。 Examples of drugs and targeting ligands that can be attached to the nanoparticles of the present disclosure include organic or inorganic molecules, including, but not limited to, polynucleotides, nucleotides, aptamers, polypeptides, proteins, polysaccharides, macromolecular complexes (including mixtures of proteins with polynucleotides, saccharides and/or polysaccharides, viruses, molecules bearing radioisotopes, antibodies or antibody fragments).

用語「ポリヌクレオチド」は、本明細書中で使用される場合、ヌクレオチド、ヌクレオシド又はそれらのアナログを含む2つ以上のモノマーから成る有機ポリマーを示す。用語「ヌクレオチド」は、プリン塩基又はピリミジン塩基、並びにリン酸基に結合したリボース糖又はデオキシリボース糖から成る幾つかの化合物のいずれかをいい、核酸の基本的構造単位である。用語「ヌクレオシド」は、デオキシリボース又はリボースと合わさったプリン塩基又はピリミジン塩基から成る化合物(例えば、グアノシン又はアデノシン)をいい、特に核酸において見出される。用語「ヌクレオチドアナログ」又は「ヌクレオシドアナログ」は、1つ以上の個々の原子が異なる原子又は異なる官能基と置き換えられているヌクレオチド又はヌクレオシドを、それぞれいう。従って、用語「ポリヌクレオチド」としては、任意の長さの核酸、詳細には、DNA、RNA、それらのアナログおよび断片が、挙げられる。3つ以上のヌクレオチドのポリヌクレオチドはまた、「ヌクレオチドオリゴマー」又は「オリゴヌクレオチド」ともいう。 The term "polynucleotide" as used herein refers to an organic polymer of two or more monomers, including nucleotides, nucleosides, or analogs thereof. The term "nucleotide" refers to any of several compounds consisting of a purine or pyrimidine base and a ribose or deoxyribose sugar linked to a phosphate group, and is the basic structural unit of nucleic acids. The term "nucleoside" refers to a compound consisting of a purine or pyrimidine base (e.g., guanosine or adenosine) combined with deoxyribose or ribose, and is found especially in nucleic acids. The terms "nucleotide analog" or "nucleoside analog" refer to a nucleotide or nucleoside, respectively, in which one or more individual atoms are replaced with different atoms or different functional groups. Thus, the term "polynucleotide" includes nucleic acids of any length, particularly DNA, RNA, analogs and fragments thereof. Polynucleotides of three or more nucleotides are also referred to as "nucleotide oligomers" or "oligonucleotides."

用語「アプタマー」は、本明細書中で使用される場合、特定の標的に結合するオリゴ核酸又はペプチド分子を示す。詳細には、ムチン酸アプタマーは、例えば、インビトロ選択の繰り返し、すなわち、SELEX(systematic evolution of ligands by exponential enrichment)を通して、種々の分子標的(例えば低分子、タンパク質、核酸、並びにさらに細胞、組織および生物ですら)に結合するよう操作されている核酸種を含み得る。アプタマーは、抗体のそれと競合する分子認識特性を提供するので、バイオテクノロジー用途および治療用途において有用である。ペプチドアプタマーは、細胞の内側のタンパク質-タンパク質相互作用に特異的に結合し且つこれらに干渉するように設計されているペプチドである。詳細には、ペプチドアプタマーは、例えば、酵母ツーハイブリッド(Y2H)システムに由来する選択戦略に従って、引き出され得る。詳細には、この戦略に従い、転写因子結合ドメインに結合する可変ペプチドアプタマーループが、転写因子活性化ドメインに結合した標的タンパク質に対してスクリーニングされる。ペプチドアプタマーのその標的へのこの選択戦略を介したインビボ結合は、下流酵母マーカー遺伝子の発現として検出される。 The term "aptamer" as used herein refers to an oligonucleic acid or peptide molecule that binds to a specific target. In particular, mucic acid aptamers can include nucleic acid species that have been engineered to bind to various molecular targets (e.g., small molecules, proteins, nucleic acids, and even cells, tissues, and organisms) through, for example, repeated in vitro selection, i.e., SELEX (systematic evolution of ligands by exponential enrichment). Aptamers are useful in biotechnological and therapeutic applications because they offer molecular recognition properties that compete with those of antibodies. Peptide aptamers are peptides that are designed to specifically bind and interfere with protein-protein interactions inside cells. In particular, peptide aptamers can be derived, for example, following selection strategies derived from the yeast two-hybrid (Y2H) system. Specifically, according to this strategy, variable peptide aptamer loops that bind to a transcription factor binding domain are screened against a target protein bound to a transcription factor activation domain. In vivo binding of the peptide aptamer to its target via this selection strategy is detected as expression of a downstream yeast marker gene.

用語「ポリヌクレオチド」は、本明細書中で使用される場合、2つ以上のアミノ酸モノマーおよび/又はそのアナログから構成される有機の直鎖状、環状又は分枝鎖状のポリマーを示す。兵庫「ポリペプチド」は、完全長のタンパク質およびペプチド、並びにそれらのアナログおよび断片を含む、任意の長さのアミノ酸ポリマーを含む。3以上のアミノ酸のポリペプチドもまた、タンパク質オリゴマー、ペプチド又はオリゴペプチドと呼ばれる。詳細には、用語「ペプチド」および「オリゴペプチド」は、通常、50未満のアミノ酸モノマーを有するポリペプチドを示す。本明細書中で使用される場合、用語「アミノ酸」、「アミノ酸モノマー」又は「アミノ酸残基」は、20の天然に存在するアミノ酸、天然に存在しないアミノ酸、および人工アミノ酸のいずれかをいい、DおよびLの光学異性体の両方を含む。詳細には、天然に存在しないアミノ酸として、天然に存在するアミノ酸のD立体異性体が挙げられる。(これらは、有用なリガンド構築ブロックを含む。何故なら、酵素分解を受けにくいからである。)用語「人工アミノ酸」は、標準的アミノ酸カップリング科学を用いて容易にカップリングされ得るが、天然に存在するアミノ酸に似ていない分子構造を有する分子を示す。用語「アミノ酸アナログ」は、1つ以上の個々の原子が、異なる原子、同位体又は異なる官能基のいずれかと置換されているが、それ以外ではこのアナログが由来する元のアミノ酸と同一であるアミノ酸をいう。これらの全てのアミノ酸は、標準的アミノ酸カップリング化学を用いて、ペプチド又はポリペプチド内に合成的に組み込まれ得る。用語「ポリペプチド」は、本明細書中で使用される場合、1つ以上のモノマー又はアミノ酸モノマー以外の構築ブロックを含むポリマーを含む。モノマー、サブユニット、又は構築ブロックの用語は、適切な条件下で同じ又は異なる化学的性質の別のモノマーと化学的に結合してポリマーを形成できる化学化合物を示す。用語「ポリペプチド」は、1つ以上の構築ブロックが、アミド結合又はペプチド結合以外の化学的結合により互いに共有結合するポリマーを含むようさらに企図される。 The term "polynucleotide" as used herein refers to an organic linear, cyclic or branched polymer composed of two or more amino acid monomers and/or analogs thereof. A "polypeptide" includes amino acid polymers of any length, including full-length proteins and peptides, as well as analogs and fragments thereof. Polypeptides of three or more amino acids are also referred to as protein oligomers, peptides or oligopeptides. In particular, the terms "peptide" and "oligopeptide" generally refer to polypeptides having fewer than 50 amino acid monomers. As used herein, the terms "amino acid", "amino acid monomer" or "amino acid residue" refer to any of the 20 naturally occurring amino acids, non-naturally occurring amino acids, and artificial amino acids, including both D and L optical isomers. In particular, non-naturally occurring amino acids include the D stereoisomers of naturally occurring amino acids. (These include useful ligand building blocks because they are less susceptible to enzymatic degradation.) The term "artificial amino acid" refers to molecules that can be readily coupled using standard amino acid coupling science, but have molecular structures that do not resemble naturally occurring amino acids. The term "amino acid analog" refers to an amino acid in which one or more individual atoms have been replaced with either a different atom, an isotope, or a different functional group, but which is otherwise identical to the original amino acid from which the analog is derived. All of these amino acids can be synthetically incorporated into peptides or polypeptides using standard amino acid coupling chemistry. The term "polypeptide" as used herein includes polymers that include one or more monomers or building blocks other than amino acid monomers. The terms monomer, subunit, or building block refer to chemical compounds that can be chemically bonded under appropriate conditions with another monomer of the same or different chemical nature to form a polymer. The term "polypeptide" is further intended to include polymers in which one or more building blocks are covalently bonded to each other by chemical bonds other than amide or peptide bonds.

用語「タンパク質」は、本明細書中で使用される場合、他のタンパク質、DNA、RNA、脂質、代謝物、ホルモン、ケモカインおよび低分子を含む他の生物分子との相互作用に参加できる、特定の二次構造および三次構造を有するポリペプチドを示すが、これらに限定されない。本明細書中で記載されるタンパク質の例は、抗体である。 The term "protein" as used herein refers to a polypeptide having a particular secondary and tertiary structure that can participate in interactions with other biological molecules, including, but not limited to, other proteins, DNA, RNA, lipids, metabolites, hormones, chemokines, and small molecules. An example of a protein described herein is an antibody.

用語「抗体」は、本明細書中で使用される場合、抗原による刺激の後に活性型B細胞によって産生され、抗原に特異的に結合して生物学的システムにおける免疫応答を促進できる種類のタンパク質をいう。完全抗体は、代表的に、2つの重鎖および2つの軽鎖を含む4つのサブユニットから成る。用語抗体は、天然および合成の抗体を含み、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体又はそれらの断片を含むが、これらに限定されない。抗体の例としては、IgA、IgD、IgG1、IgG2、IgG3、IgMなどが挙げられる。断片の例としては、Fab Fv、Fab’F(ab’)2等が挙げられる。モノクローナル抗体は、「エピトープ」と呼ばれる別の生物分子の1つの特定の空間的および極性の機構に対し特異的に結合可能であり、従って、相補的であると定義される抗体である。幾つかの形態において、モノクローナル抗体はまた、同じ構造を有してもよい。ポリクローナル抗体は、異なるモノクローナル抗体の混合物をいう。幾つかの形態において、ポリクローナル抗体は、少なくとも2つのモノクローナル抗体が異なる抗原性エピトープに結合する、モノクローナル抗体の混合物であってもよい。異なる抗原性エピトープは、同じ標的、異なる標的又は組み合わせに対するものであってもよい。抗体は、宿主の免疫化および血清の収集(ポリクローナル)、又は継続的ハイブリドーマ細胞株の調製および分泌タンパク質の収集(モノクローナル)などの当該分野で周知の技術によって、調製され得る。 The term "antibody" as used herein refers to a type of protein produced by activated B cells after stimulation with an antigen, capable of specifically binding to an antigen and promoting an immune response in a biological system. A complete antibody typically consists of four subunits, including two heavy chains and two light chains. The term antibody includes natural and synthetic antibodies, including, but not limited to, monoclonal antibodies, polyclonal antibodies, or fragments thereof. Examples of antibodies include IgA, IgD, IgG1, IgG2, IgG3, IgM, etc. Examples of fragments include Fab Fv, Fab'F(ab')2, etc. A monoclonal antibody is an antibody that is capable of specifically binding to, and is therefore defined as complementary to, one particular spatial and polar feature of another biological molecule, called an "epitope." In some forms, monoclonal antibodies may also have the same structure. A polyclonal antibody refers to a mixture of different monoclonal antibodies. In some forms, a polyclonal antibody may be a mixture of monoclonal antibodies, where at least two monoclonal antibodies bind to different antigenic epitopes. The different antigenic epitopes may be against the same target, different targets, or a combination. Antibodies may be prepared by techniques well known in the art, such as immunizing a host and collecting serum (polyclonal), or preparing continuous hybridoma cell lines and collecting secreted proteins (monoclonal).

幾つかの実施形態において、ポリオールポリマーは、図1および2の図解に従って、1つ以上の送達される目的の化合物との非共有結合複合体を形成するか又は連結を形成する。 In some embodiments, the polyol polymer forms a non-covalent complex or linkage with one or more compounds of interest to be delivered, according to the diagrams in Figures 1 and 2.

幾つかの実施形態において、ナノ粒子構造は、薬剤およびポリオール含有ポリマーを含み、この薬剤は、共有結合によってポリオールポリマーに連結される。薬剤と結合体化したポリオールポリマーの例は、実施例16~21に詳細に説明される。これらの実施形態において、薬剤に結合体化したポリオールポリマー(本明細書中で「ポリオールポリマー-薬剤複合体」と呼ぶ)は、ナノ粒子を形成し、この構造は、その表面上に、BA分子との相互作用のために部位を提示する。 In some embodiments, the nanoparticle structure includes a drug and a polyol-containing polymer, where the drug is linked to the polyol polymer by a covalent bond. Examples of polyol polymers conjugated with drugs are detailed in Examples 16-21. In these embodiments, the polyol polymer conjugated to the drug (referred to herein as a "polyol polymer-drug conjugate") forms a nanoparticle, the structure presenting sites on its surface for interaction with BA molecules.

幾つかの実施形態において、このナノ粒子は、立体安定性および/又はナノ粒子の標的官能性を提供するように形成されたBAポリマーをさらに含む。詳細には、これらの実施形態において、BAポリマーの付加は、自己凝集および他のナノ粒子との望まぬ相互作用の最小化を可能にし、従って、塩安定性および血清安定性の向上を提供する。例えば、立体安定性は、本明細書中で、実施例12において記載されるナノ粒子の例によって説明されるように、PEGを有するBAポリマーによって提供される。 In some embodiments, the nanoparticles further comprise a BA polymer configured to provide steric stabilization and/or targeting functionality to the nanoparticles. Specifically, in these embodiments, the addition of the BA polymer allows for minimization of self-aggregation and unwanted interactions with other nanoparticles, thus providing improved salt and serum stability. For example, steric stabilization is provided by the BA polymer with PEG, as illustrated by the example of the nanoparticles described herein in Example 12.

このような実施形態において、このナノ粒子の構造は、先行技術の薬剤送達方法を凌ぐ幾つかの利点、例えば、1つ以上の薬剤の制御放出を提供する能力を提供する。この特徴は、例えば、薬剤とポリオールポリマーとの間の生分解性エステル結合の使用によって、提供され得る。当業者は、この目的のために好適な、他の連結の可能性を理解する。これらの実施形態において、別の利点は、BAポリマー部分を介した薬剤の特異的標的を提供することである。 In such embodiments, the nanoparticle structure provides several advantages over prior art drug delivery methods, such as the ability to provide controlled release of one or more drugs. This feature can be provided, for example, by the use of a biodegradable ester linkage between the drug and the polyol polymer. Those skilled in the art will appreciate other linkage possibilities suitable for this purpose. In these embodiments, another advantage is that it provides specific targeting of the drug via the BA polymer moiety.

幾つかの実施形態において、BAポリマーは、MRI又は他の類似の技術において画像化剤として使用され得るフッ化ボロン酸(実施例7)又はフッ化開裂可能ボロン酸(実施例8)を含み得る。このような画像化剤は、ナノ粒子によって送達される薬剤の薬物動態学もしくは薬力学を追跡するために通用であり得る。 In some embodiments, the BA polymer may include a fluorinated boronic acid (Example 7) or a fluorinated cleavable boronic acid (Example 8) that may be used as an imaging agent in MRI or other similar techniques. Such imaging agents may be useful for tracking the pharmacokinetics or pharmacodynamics of drugs delivered by the nanoparticles.

幾つかの実施形態において、ナノ粒子構造は、薬剤およびポリオールポリマーを含み、ここで、このナノ粒子は、改変型リポソームである。これらの実施形態において、この改変型リポソームは、共有結合を介してポリオールポリマーと結合体化した脂質を含み、それによって、このリポソームの表面は、ポリオールポリマーを提示する。これらの実施形態において、薬剤を送達させるように形成された改変型リポソームは、リポソームナノ粒子内に含まれる。 In some embodiments, the nanoparticle structure comprises a drug and a polyol polymer, where the nanoparticle is a modified liposome. In these embodiments, the modified liposome comprises a lipid conjugated via a covalent bond to a polyol polymer, whereby the surface of the liposome displays the polyol polymer. In these embodiments, the modified liposome formed to deliver the drug is contained within a liposomal nanoparticle.

用語「リポソーム」は、本明細書中で使用される場合、脂質から構成される小胞性構造を示す。脂質は、代表的に、長い炭化水素鎖および親水性の頭部基を含む尾部基を有する。脂質は、内部が送達される薬剤を含むのに好適な水性環境である、脂質二重層を形成するように配置される。このようなリポソームは、好適な標的リガンド又は細胞表面レセプター又は他の目的の標的による特異的認識のための分子を含み得る外表面を提示する。 The term "liposome" as used herein refers to a vesicular structure composed of lipids. The lipids typically have a long hydrocarbon chain and a tail group that includes a hydrophilic head group. The lipids are arranged to form a lipid bilayer, the interior of which is an aqueous environment suitable for containing the agent to be delivered. Such liposomes present an outer surface that may contain suitable targeting ligands or molecules for specific recognition by cell surface receptors or other targets of interest.

用語「結合体化した」は、本明細書中で使用される場合、1つの分子が、第2の分子との共有結合を形成し、一重および多重(例えば、二重)結合(例えば、C=C-C=C-C)を含んで互いに影響し合い、電子非局在化をもたらすことを示す。 The term "conjugated," as used herein, refers to one molecule forming a covalent bond with a second molecule, including single and multiple (e.g., double) bonds (e.g., C=C-C=C-C) that affect each other and result in electron delocalization.

本開示のなお他の実施形態において、ナノ粒子構造は、薬剤およびポリオールを含み、ここで、このナノ粒子は、改変型ミセルである。これらの実施形態において、改変型ミセルは、疎水性ポリマーブロックを含むように改変されたポリオールポリマーを含む。 In still other embodiments of the present disclosure, the nanoparticle structure comprises a drug and a polyol, where the nanoparticle is a modified micelle. In these embodiments, the modified micelle comprises a polyol polymer that has been modified to include a hydrophobic polymer block.

用語「疎水性ポリマーブロック」は、本開示において使用される場合、それ自体が疎水性であるポリマーのセグメントを示す。 The term "hydrophobic polymer block," as used in this disclosure, refers to a segment of a polymer that is itself hydrophobic.

用語「ミセル」は、本明細書中で使用される場合、脂質中に分散した分子の凝集体をいう。水溶液中の代表的なミセルは、周囲溶媒と接触する領域における親水性「頭部」領域を有する凝集体を形成し、疎水性の一重尾部領域を、ミセル中心において隔離する。本開示において、頭部領域は、例えば、ポリオールポリマーの表面領域であってもよく、他方で、尾部領域は、例えば、ポリオールポリマーの疎水性ポリマーブロック領域であってもよい。 The term "micelle," as used herein, refers to an aggregate of molecules dispersed in lipids. A typical micelle in aqueous solution forms an aggregate with a hydrophilic "head" region in the region in contact with the surrounding solvent, and sequestering a hydrophobic single tail region in the center of the micelle. In this disclosure, the head region may be, for example, a surface region of a polyol polymer, while the tail region may be, for example, a hydrophobic polymer block region of a polyol polymer.

これらの実施形態において、疎水性ポリマーブロックを有するポリオールポリマーは、送達される薬剤と混合した際、ナノ粒子内に送達される薬剤を有する改変型ミセルであるナノ粒子を形成するように配置する。このようなナノ粒子実施形態は、BAポリマーと相互作用するために好適なポリオールポリマーをその表面上に提示する。このBAポリマーは、前の実施形態に従う標的官能性を有するか又は有さない。これらの実施形態において、その目的のために使用可能なBAポリマーとしては、式(I)又は(II)において、親水性のAおよび疎水性のBを有するものが挙げられる。この相互作用は、上述の他のナノ粒子実施形態について提供された利点と同様又は類似の利点を提供する。 In these embodiments, the polyol polymer having a hydrophobic polymer block is arranged to form a nanoparticle that, when mixed with the agent to be delivered, is a modified micelle with the agent to be delivered within the nanoparticle. Such nanoparticle embodiments present a polyol polymer on their surface suitable for interaction with a BA polymer, with or without targeting functionality according to the previous embodiment. In these embodiments, BA polymers that can be used for this purpose include those having a hydrophilic A and a hydrophobic B in formula (I) or (II). This interaction provides advantages similar or similar to those provided for the other nanoparticle embodiments described above.

幾つかの実施形態において、ナノ粒子又は関連の構成要素は、許容可能なビヒクルと一緒に、組成物中に含められてもよい。用語「ビヒクル」は、本明細書中で使用される場合、通常、活性成分として組成物中に含められるナノ粒子についての溶媒、キャリア、結合剤、賦形剤又は希釈剤として作用する種々の培地のいずれかを示す。 In some embodiments, the nanoparticles or related components may be included in the composition together with an acceptable vehicle. The term "vehicle" as used herein generally refers to any of a variety of media that act as a solvent, carrier, binder, excipient, or diluent for the nanoparticles that are included in the composition as an active ingredient.

この組成物が個体に投与される幾つかの実施形態において、この組成物は、製薬組成物であってもよく、許容可能なビヒクルは、製薬的に許容可能なビヒクルであってもよい。 In some embodiments in which the composition is administered to an individual, the composition may be a pharmaceutical composition and the acceptable vehicle may be a pharma- ceutical acceptable vehicle.

幾つかの実施形態において、ナノ粒子は、製薬組成物中に、賦形剤又は希釈剤と一緒に含まれてもよい。詳細には、幾つかの実施形態において、製薬組成物は、ナノ粒子を、1つ以上の適合性且つ製薬的に許容可能なビヒクル、詳細には製薬的に許容可能な希釈剤又は賦形剤と組み合わせて含むことが、開示される。 In some embodiments, the nanoparticles may be included in a pharmaceutical composition together with an excipient or diluent. In particular, it is disclosed that in some embodiments, the pharmaceutical composition includes the nanoparticles in combination with one or more compatible and pharma- ceutically acceptable vehicles, in particular pharma-ceutically acceptable diluents or excipients.

用語「賦形剤」は、本明細書中で使用される場合、医薬の活性成分のためのキャリアとして使用される不活性物質を示す。本明細書中で開示される製薬組成物のために好適な賦形剤は、このナノ粒子を吸収する個体の身体の能力を増強する、任意の物質を含む。好適な賦形剤はまた、ナノ粒子を含む処方物を、簡便且つ正確な投薬を可能にするよう嵩増しするために使用され得る任意の物質を含む。単回用量におけるその使用に加え、賦形剤は、ナノ粒子の操作を助けるために、製造手順において使用されてもよい。投与の経路および医薬の形態に依存し、異なる賦形剤が、使用され得る。賦形剤の例としては、粘着防止剤、結合剤、コーティング崩壊剤、フィラー、矯味矯臭剤(例えば、甘味料)および着色剤、滑剤、滑沢剤、保存料、吸着剤が挙げられるが、これらに限定されない。 The term "excipient" as used herein refers to an inert substance used as a carrier for the active ingredient of a pharmaceutical. Suitable excipients for the pharmaceutical compositions disclosed herein include any substance that enhances the ability of an individual's body to absorb the nanoparticles. Suitable excipients also include any substance that can be used to bulk a formulation containing nanoparticles to allow for convenient and accurate dosing. In addition to their use in single doses, excipients may be used in manufacturing procedures to aid in the manipulation of nanoparticles. Depending on the route of administration and the pharmaceutical form, different excipients may be used. Examples of excipients include, but are not limited to, anti-adherents, binders, coating disintegrants, fillers, flavorings (e.g., sweeteners) and colorings, glidants, lubricants, preservatives, and adsorbents.

用語「希釈剤」は、本明細書中で使用される場合、組成物の活性成分を希釈するか又は運搬するために供される希釈する薬剤を示す。好適な希釈剤としては、医薬調製物の粘度を下げることができる任意の物質を含む。 The term "diluent" as used herein refers to a diluent agent that serves to dilute or carry the active ingredient of the composition. Suitable diluents include any material capable of reducing the viscosity of a pharmaceutical preparation.

特定の実施形態において、組成物、詳細には、製薬組成物は、非経口投与、より詳細には静脈内投与、皮内投与および筋肉内投与を含む全身的投与のために処方され得る。 In certain embodiments, the compositions, particularly pharmaceutical compositions, may be formulated for parenteral administration, more particularly systemic administration, including intravenous, intradermal and intramuscular administration.

非経口投与のための組成物の例としては、滅菌水溶液、注射可能な溶液又はナノ粒子を含む懸濁液が挙げられるが、これらに限定されない。幾つかの実施形態において、非経口投与のための組成物は、使用の際に、フリーズドライ凍結乾燥形態に予め調製された粉末状組成物を、生物学的に適合性の水性液体(蒸留水、生理学的溶液又は他の水溶液)に溶解することよって調製されてもよい。 Examples of compositions for parenteral administration include, but are not limited to, sterile aqueous solutions, injectable solutions, or suspensions containing nanoparticles. In some embodiments, compositions for parenteral administration may be prepared at the time of use by dissolving a powdered composition previously prepared in a freeze-dried lyophilized form in a biologically compatible aqueous liquid (distilled water, physiological solution, or other aqueous solution).

用語「凍結乾燥」(フリーズドライ又は低温乾燥)は、代表的には、腐敗し易い物質を保存するか又はその物質をより輸送し易くするために使用される、脱水プロセスを示す。フリーズドライは、物質を凍結させ、次いで、周囲圧を減圧させ、物質内の凍結した水が固相から気体へ直接消化するために充分な充分な熱を加えることによって成される。 The term "lyophilization" (freeze-drying or cryo-drying) refers to a dehydration process typically used to preserve perishable materials or to make them easier to transport. Freeze-drying is accomplished by freezing the material and then reducing the ambient pressure and applying enough heat that the frozen water within the material decays directly from a solid phase to a gas.

製薬用途において、フリーズドライは、しばしば、ワクチンおよび他の注射用薬剤などの製品の使用期限を延ばすために使用される。物質から水を除去し、この物質をバイアル中に密封することによって、この物質は、容易に保存、輸送および注射のためにその元の形態に再構築可能である。 In pharmaceutical applications, freeze-drying is often used to extend the shelf life of products such as vaccines and other injectable medications. By removing the water from the substance and sealing it in a vial, the substance can be easily reconstituted into its original form for storage, transportation and injection.

幾つかの実施形態において、本明細書中で記載されるナノ粒子は、所定の標的に送達される。幾つかの実施形態において、この標的は、インビトロの生物システムであり、この方法は、標的を本明細書中で記載されるナノ粒子に接触されることを含む。 In some embodiments, the nanoparticles described herein are delivered to a predetermined target. In some embodiments, the target is an in vitro biological system, and the method includes contacting the target with the nanoparticles described herein.

幾つかの実施形態において、この方法は、個体への薬剤の送達のために提供され、ここで、この方法は、種々の本開示の実施形態に従って好適なナノ粒子を処方することを含む。このナノ粒子はまた、本開示の幾つかの実施形態に従って、製薬的に許容可能な組成物に処方されてもよい。この方法は、被検体にナノ粒子を送達することを含む。ナノ粒子を個体に送達するため、ナノ粒子又はナノ粒子処方物は、経口で与えられても、非経口で与えられても、局所的に与えられても、又は直腸的に与えられてもよい。これらは、各投与経路に好適な形態で送達される。例えば、ナノ粒子組成物は、丸剤又はカプセルの形態で投与されても、注射、吸入、目薬、軟膏、坐剤、点滴によって投与されても、坐剤によって直腸的に投与されてもよい。 In some embodiments, a method is provided for delivery of a drug to an individual, where the method includes formulating suitable nanoparticles according to various embodiments of the present disclosure. The nanoparticles may also be formulated into a pharma- ceutically acceptable composition according to some embodiments of the present disclosure. The method includes delivering the nanoparticles to the subject. To deliver the nanoparticles to the individual, the nanoparticles or nanoparticle formulations may be given orally, parenterally, topically, or rectally. They are delivered in a form suitable for each route of administration. For example, the nanoparticle composition may be administered in the form of a pill or capsule, by injection, inhalation, eye lotion, ointment, suppository, infusion, or rectally by suppository.

用語「個体」は、本明細書中で使用される場合、1つの生物を含み、これらとしては、植物又は動物が挙げられ、詳細には、より高等な動物が挙げられ、詳細には、脊椎動物、例えば哺乳動物が挙げられ、詳細には、ヒトが挙げられるが、これらに限定されない。 The term "individual" as used herein includes a single organism, including a plant or an animal, particularly including higher animals, particularly including vertebrates such as mammals, particularly including, but not limited to, humans.

語句「非経口投与」および「非経口的に投与される」は、本明細書中で使用される場合、経腸投与および局所投与以外の、通常、注射による投与の様式を意味し、非限定で、静脈内、筋肉内、動脈内、髄腔内、関節内、眼窩内、心臓内、皮内(intradennal)、腹腔内、経気管、皮下、表皮下、関節内、被膜下、くも膜下、髄腔内および胸骨内(intrastemal)の、注射および点滴が挙げられる。 The phrases "parenteral administration" and "administered parenterally," as used herein, refer to modes of administration other than enteral and topical administration, usually by injection, including, but not limited to, intravenous, intramuscular, intraarterial, intrathecal, intraarticular, intraorbital, intracardiac, intradermal, intraperitoneal, transtracheal, subcutaneous, subcuticular, intraarticular, subcapsular, subarachnoid, intrathecal, and intrasternal injection and infusion.

語句「全身的投与」、「全身的に投与した」、「末梢投与」および「末梢に投与した」は、本明細書中で使用される場合、ナノ粒子又はその組成物を、中枢神経系内に直接投与する以外で投与することにより、それが個体のシステムに入り、従って、代謝などのプロセスを受ける投与、例えば皮下投与を意味する。 The terms "systemic administration," "systemically administered," "peripheral administration," and "peripherally administered," as used herein, refer to administration of a nanoparticle or composition thereof other than directly into the central nervous system, such that it enters an individual's system and is thus subjected to processes such as metabolism, e.g., subcutaneous administration.

本明細書中で記載される製薬組成物中の活性成分又は薬剤の実際の投薬レベルは、特定の個体、組成物および投与の様式について、この個体に毒となることなく所望の治療応答を達成するために有効な活性薬剤の量を得るために、変動し得る。 The actual dosage levels of the active ingredients or agents in the pharmaceutical compositions described herein may vary for a particular individual, composition and mode of administration to obtain an amount of active agent effective to achieve the desired therapeutic response without being toxic to the individual.

これらの治療用ポリマー結合体は、ヒトおよび他の動物に、経口投与、スプレーによるなどの鼻投与、直腸投与、膣内投与、非経口投与、大槽内投与並びに粉末、軟膏又は滴剤などによる頬内および舌下を含む局所投与を含む、任意の好適な投与の経路によって、療法のために投与され得る。 These therapeutic polymer conjugates may be administered to humans and other animals for therapy by any suitable route of administration, including oral administration, nasal administration, such as by spray, rectal administration, vaginal administration, parenteral administration, intracisternal administration, and topical administration, including buccal and sublingual administration, such as by powders, ointments or drops.

選択した投与の経路に関わりなく、好適な水和形態および/又は本発明の製薬の形態で使用され得る治療用ポリマー結合体は、陶業者に公知の従来方法により、製薬的に許容可能な投薬形態で処方され得る。 Regardless of the route of administration selected, the therapeutic polymer conjugates that may be used in suitable hydrated form and/or in the pharmaceutical form of the present invention may be formulated into pharma- ceutical acceptable dosage forms by conventional methods known to those skilled in the art.

詳細には、幾つかの実施形態において、送達される化合物は、個体の症状を処置するか又は予防するための薬物である。 In particular, in some embodiments, the compound being delivered is a drug for treating or preventing a condition in an individual.

「薬物」又は「治療剤」は、個体における症状の処置、予防又は診断において使用され得るか、又はさもなければ、個体の物理的又は精神的に良好な状態を増強するために使用され得る、活性薬剤を示す。 "Drug" or "therapeutic agent" refers to an active agent that can be used in the treatment, prevention, or diagnosis of a condition in an individual, or that can otherwise be used to enhance the physical or mental well-being of an individual.

用語「症状」は、本明細書中で使用される場合、通常、完全な、物理的、精神的およびおそらく社会的に良好な状態に伴う、全体としてもしくは1つ以上のその部分の、個体の物理的状態と適合しない、全体としてもしくは1つ以上のその部分の、個体の身体の物理的状態を示す。本明細書中で記載される症状としては、障害および疾患が挙げられるがこれらに限定されない。ここで、用語「障害」は、身体もしくはその何らかの一部の機能異常を伴う生きている個体の症状を示し、並びに用語「疾患」は、身体もしくはその何らかの一部の正常機能が損なわれていて、代表的には、識別兆候又は症候によって顕在化する、生きている個体の症状を示す。症状の例としては、傷害、機能不全、障害(精神障害および身体障害を含む)、症候群、感染、個体の異常行動、並びに個体の身体又はその一部の構造および機能の異常変化が挙げられるが、これらに限定されない。 The term "condition" as used herein refers to a physical condition of an individual's body, as a whole or one or more of its parts, that is incompatible with the physical condition of the individual, as a whole or one or more of its parts, that is normally associated with complete physical, mental and possibly social well-being. Conditions described herein include, but are not limited to, disorders and diseases, where the term "disorder" refers to a condition in a living individual involving abnormal functioning of the body or any part thereof, and the term "disease" refers to a condition in a living individual in which the normal functioning of the body or any part thereof is impaired and is typically manifested by a distinguishing sign or symptom. Examples of conditions include, but are not limited to, injury, dysfunction, disorder (including mental and physical disorders), syndrome, infection, abnormal behavior of an individual, and abnormal changes in the structure and function of an individual's body or any part thereof.

「処置」は、本明細書中で使用される場合、症状に対する、薬学的又は外科的な、医学的手当ての一部である任意の活動を示す。 "Treatment" as used herein refers to any activity that is part of medical treatment, pharmaceutical or surgical, for a condition.

用語「予防」は、本明細書中で使用される場合、個体の症状からの死亡率又は罹患率の負担を低減する、任意の活動を示す。これは、以下の一次、二次および三次の予防レベルで起こる:(a)一次予防は、疾患の発症を避ける;(b)二次予防は、初期疾患処置を目指し、それにより、疾患の進行および症候の出現を予防する介入の機会を増やす;並びに(c)三次予防は、機能の回復および疾患関連の合併症を軽減することによって、既に発症した疾患の悪影響を軽減する。 The term "prevention," as used herein, refers to any activity that reduces the burden of mortality or morbidity from a condition in an individual. This occurs at the following primary, secondary, and tertiary prevention levels: (a) primary prevention avoids the onset of disease; (b) secondary prevention aims at early disease treatment, thereby increasing the chances of interventions that prevent disease progression and symptom appearance; and (c) tertiary prevention reduces the adverse effects of an already established disease by restoring function and reducing disease-related complications.

本明細書中で記載されるナノ粒子によって送達され、薬物として好適である化合物の例は、電磁放射(例えば10B同位体)を発し、放射線処置において用いられることができる化合物(例えば、ホウ素中性子補足)を含む。さらなる治療剤は、任意の親油性又は親水性の、合成又は天然に存在する、生物学的に活性な治療剤(当該分野で公知のものを含む)を含む。The Merck Index,An Encyclopedia of Chemicals,Drugs,and Biologicals,13th Edition,2001,Merck and Co.,Inc.,Whitehouse Station,N.J.このような治療剤の例としては、低分子医薬品、抗生物質、ステロイド、ポリヌクレオチド(例えば、ゲノムDNA、cDNA、mRNA、siRNA、shRNA、miRNA、アンチセンスオリゴヌクレオチド、ウイルスおよびキメラポリヌクレオチド)、プラスミド、ペプチド、ペプチド断片、低分子(例えば、ドキソルビシン)、キレート剤(例えば、デフェロキサミン(DESFERAL))、エチレンジアミン四酢酸(EDTA))、天然産物(例えば、タキソール、アンホテリシン)、並びに他の生物学的に活性な高分子、例えば、タンパク質および酵素などが挙げられるが、これらに限定されない。本明細書中で記載されたナノ粒子と共に治療剤として使用され得る活性剤(治療剤)を列挙した米国特許第6,048,736号もまた、参考にされたい。低分子治療剤は、混成粒子中の治療剤であるのみでなく、さらなる実施形態においては、混成物中のポリマーに共有結合し得る。幾つかの実施形態において、共有結合は、可逆的なであり(例えば、プロドラッグ形態又はジスルフィド結合などの生分解性連結を通す)、治療剤を送達する別の方法を提供する。幾つかの実施形態において、本明細書中で記載されるナノ粒子によって送達され得る治療剤としては、化学療法剤、例えばエポチロン、カンプトテシンベースの薬物、タキソール、又はプラスミド、siRNA、shRNA、miRNA、アンチセンスオリゴヌクレオチドアプタマーなどの核酸又はこれらの組み合わせ、並びに本開示を読んだ当業者によって同定され得る他の薬物が、挙げられる。 Examples of compounds that may be delivered by the nanoparticles described herein and that are suitable as drugs include compounds that emit electromagnetic radiation (e.g., 10 B isotopes) and can be used in radiation treatments (e.g., boron neutron capture). Additional therapeutic agents include any lipophilic or hydrophilic, synthetic or naturally occurring, biologically active therapeutic agent, including those known in the art. The Merck Index, An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals, 13th Edition, 2001, Merck and Co., Inc., Whitehouse Station, N.J. Examples of such therapeutic agents include, but are not limited to, small molecule pharmaceuticals, antibiotics, steroids, polynucleotides (e.g., genomic DNA, cDNA, mRNA, siRNA, shRNA, miRNA, antisense oligonucleotides, viruses, and chimeric polynucleotides), plasmids, peptides, peptide fragments, small molecules (e.g., doxorubicin), chelators (e.g., deferoxamine (DESFERAL)), ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA)), natural products (e.g., taxol, amphotericin), and other biologically active macromolecules such as proteins and enzymes. Reference is also made to U.S. Pat. No. 6,048,736, which lists active agents (therapeutic agents) that can be used as therapeutic agents with the nanoparticles described herein. Small molecule therapeutic agents are not only therapeutic agents in the hybrid particles, but in further embodiments can be covalently attached to the polymer in the hybrid. In some embodiments, the covalent bond is reversible (e.g., through a prodrug form or a biodegradable linkage such as a disulfide bond), providing another method of delivering the therapeutic agent. In some embodiments, the therapeutic agents that may be delivered by the nanoparticles described herein include chemotherapeutic agents, such as epothilones, camptothecin-based drugs, taxol, or nucleic acids such as plasmids, siRNA, shRNA, miRNA, antisense oligonucleotide aptamers, or combinations thereof, as well as other drugs that may be identified by one of skill in the art upon reading this disclosure.

幾つかの実施形態において、送達される化合物は、個体の細胞又は組織を画像化するために好適である。本明細書中で記載されるナノ粒子によって送達され得、且つ画像化のために好適な化合物の例は、例えばMR画像化のための19F同位体、PET画像化のための18F又は64Cuなどの同位体を含む化合物を含む。 In some embodiments, the compound being delivered is suitable for imaging cells or tissues of an individual. Examples of compounds that can be delivered by the nanoparticles described herein and that are suitable for imaging include compounds that contain isotopes such as 19F isotopes for MR imaging, 18F or 64Cu for PET imaging.

詳細には、本明細書中で記載されるナノ粒子は、19F含有BAポリマーを含むように作られ得る。例えば、19F原子は、開裂不能又は開裂可能なBAポリマー化合物内に組み込まれ得る。19F原子が存在し得る他の位置は、BAポリマー構成要素上、ポリオールポリマー構成要素上、又は送達される薬剤上である。これらおよび他の改変は、当業者に明らかである。 In particular, the nanoparticles described herein can be made to include 19 F-containing BA polymers. For example, 19 F atoms can be incorporated into non-cleavable or cleavable BA polymer compounds. Other locations where 19 F atoms can be present are on the BA polymer component, on the polyol polymer component, or on the drug to be delivered. These and other modifications will be apparent to those skilled in the art.

幾つかの実施形態において、本明細書中で記載されるナノ粒子は、農産業において使用される化学物質を送達するために使用され得る。本発明の別の実施形態において、本明細書中で記載されるナノ粒子によって送達される薬剤は、微生物学および農業の有用性を有する、生物学的に活性な化合物である。これらの生物学的に活性な化合物としては、当該分野で公知のものが挙げられる。例えば、好適な農業的生物学的活性化合物としては、肥料、殺真菌剤、除草剤、殺昆虫剤および殺うどんこ病菌剤が挙げられるが、これらに限定されない。殺微生物剤はまた、都市用水および産業用水(例えば冷却水、製紙における白水系)のシステムを処理するためにも使用され得る。微生物の攻撃又は分解を受けやすい水性系はまた、革産業、織物産業、およびコーティング又は塗料産業においても見出される。このような殺微生物剤の例およびその使用は、個々に、および組み合わせて、米国特許第5,693,631号、同第6,034,081号、および同第6,060,466号に記載され、これらは、本明細書中で参考とし組み込まれる。上で記載されたものなどの活性薬剤を含む組成物は、活性成分事態が公知であるように、同じ様式で使用され得る。とりわけ、このような使用は製薬的な使用ではないので、混成物のポリマーは、製薬的使用において必要とされる毒性プロフィールに適合する必要はない。 In some embodiments, the nanoparticles described herein can be used to deliver chemicals used in the agricultural industry. In another embodiment of the invention, the agents delivered by the nanoparticles described herein are biologically active compounds that have microbiological and agricultural utility. These biologically active compounds include those known in the art. For example, suitable agricultural biologically active compounds include, but are not limited to, fertilizers, fungicides, herbicides, insecticides, and mildewicides. Microbicides can also be used to treat municipal and industrial water systems (e.g., cooling water, white water systems in papermaking). Aqueous systems susceptible to microbial attack or degradation are also found in the leather, textile, and coating or paint industries. Examples of such microbicides and their uses, individually and in combination, are described in U.S. Pat. Nos. 5,693,631, 6,034,081, and 6,060,466, which are incorporated herein by reference. Compositions containing active agents such as those described above can be used in the same manner as the active ingredient itself is known. In particular, since such uses are not pharmaceutical uses, the polymer of the composite need not meet the toxicity profile required for pharmaceutical use.

特定の実施形態において、ポリオールポリマーとBAポリマーとを含むナノ粒子はまた、示された化合物、詳細にはナノ粒子を用いる薬剤のいずれかを送達するために好適なシステムに、含まれてもよい。このシステムの幾つかの実施形態において、ナノ粒子は、個体への投与のためのナノ粒子を調製するために好適な構成要素を提供する。 In certain embodiments, nanoparticles comprising a polyol polymer and a BA polymer may also be included in a system suitable for delivering any of the indicated compounds, particularly drugs, using nanoparticles. In some embodiments of this system, the nanoparticles provide suitable components for preparing the nanoparticles for administration to an individual.

本明細書中で記載されるシステムは、部分のキットの形態で提供されてもよい。例えば、ポリオールポリマーおよび/又はBAポリマーは、分子のみで含まれても、又は好適な賦形剤、ビヒクル又は希釈剤の存在下で含まれてもよい。 The systems described herein may be provided in the form of a kit of parts. For example, the polyol polymer and/or the BA polymer may be included as the sole molecule or in the presence of a suitable excipient, vehicle or diluent.

部分のキットにおいて、ポリオールポリマー、BAポリマーおよび/又は送達される薬剤は、独立して、おそらくは好適なビヒクルキャリア又は補助薬剤と一緒に組成物中含まれて、キット中に含められる。例えば、ポリオールポリマーおよび/又はBAポリマーは、1つ以上の組成物のみに含まれてもよく、および/又は好適なベクターに含まれてもよい。また、送達される薬剤は、好適なビヒクルキャリア又は補助剤と共に、組成物中に含まれてもよい。あるいは、この薬剤は、末端使用者によって与えられ、部分のキットに含まれなくてもよい。さらに、ポリオールポリマー、BAポリマーおよび/又は薬剤は、ナノ粒子中への適切な組み込みに好適な種々の形態で含まれ得る。 In the kit of parts, the polyol polymer, BA polymer and/or the drug to be delivered may be included in the kit independently, possibly in a composition with a suitable vehicle carrier or auxiliary agent. For example, the polyol polymer and/or BA polymer may be included in one or more compositions alone and/or in a suitable vector. Also, the drug to be delivered may be included in a composition with a suitable vehicle carrier or auxiliary agent. Alternatively, the drug may be provided by the end user and not included in the kit of parts. Additionally, the polyol polymer, BA polymer and/or drug may be included in various forms suitable for proper incorporation into the nanoparticles.

さらなる構成要素はまた、微小流体チップ、参照標準、緩衝液、および本開示を読んで当業者によって同定され得るさらなる構成要素に含まれ、これを構成し得る。 Additional components may also be included in and constitute the microfluidic chip, reference standards, buffers, and additional components that may be identified by one of skill in the art upon reading this disclosure.

本明細書中で開示される部分のキットにおいて、キットの構成要素は、好適な相互作用および本明細書中で開示される方法を実施するために必須の他の試薬と共に提供されてもよい。幾つかの実施形態において、個のキットは、別個の容器中に組成物を含んでもよい。アッセイを行うための指示書、例えば書かれたか又はオーディオの、紙上又は電子支持体(例えば、テープ又はCD-ROM)上の指示書もまた、キット中に含まれてもよい。このキットはまた、使用される特定の方法に依存して、他の包装の試薬および材料(例えば洗浄緩衝液など)を含んでもよい。 In the kits of the parts disclosed herein, the components of the kit may be provided with suitable interactions and other reagents necessary to carry out the methods disclosed herein. In some embodiments, the kit may contain the compositions in separate containers. Instructions for carrying out the assay, e.g., written or audio, on paper or on an electronic support (e.g., tape or CD-ROM), may also be included in the kit. The kit may also contain other packaged reagents and materials (e.g., wash buffers, etc.), depending on the particular method used.

組成物の好適なキャリア薬剤又は補助薬剤、および一般的にキットの製造および包装に関するさらなる詳細は、本開示を読んだ当業者によって同定され得る。 Further details regarding suitable carrier agents or adjuvant agents for the compositions, and generally regarding the manufacture and packaging of kits, can be identified by one of skill in the art upon reading this disclosure.

幾つかの実施形態において、ナノ粒子は、ナノ粒子の個々の構成要素を調製し、その後、所望の混成ナノ粒子構造に到達するように、この構成要素を種々の順番で混合することによって、調製され得る。構成要素の調製および混合は、当業者に公知の好適な溶液において実施される。 In some embodiments, nanoparticles can be prepared by preparing the individual components of the nanoparticles and then mixing the components in various orders to arrive at the desired hybrid nanoparticle structure. The preparation and mixing of the components is carried out in a suitable solution known to those skilled in the art.

用語「混合」は、本明細書中で使用される場合、目的の分子を含む1つの溶液と別の目的の分子を含む別の溶液との添加を示す。例えば、本開示の文脈において、ポリオールポリマーの水溶液が、BAポリマーの水溶液と、混合され得る。 The term "mixing," as used herein, refers to the addition of one solution containing a molecule of interest to another solution containing another molecule of interest. For example, in the context of the present disclosure, an aqueous solution of a polyol polymer may be mixed with an aqueous solution of a BA polymer.

用語「溶液」は、本明細書中で使用される場合、目的の分子を含む任意の液相サンプルを示す。例えば、ポリオールポリマーの水溶液は、水中又は任意の緩衝溶液、詳細には水溶液中に希釈されたポリオールポリマーを含み得る。 The term "solution" as used herein refers to any liquid phase sample containing a molecule of interest. For example, an aqueous solution of a polyol polymer may include the polyol polymer diluted in water or any buffer solution, particularly an aqueous solution.

幾つかの実施形態において、ナノ粒子は、ポリオールポリマーを、送達される薬剤(図1および2)と混合し、ポリオールポリマー-薬剤ナノ粒子を形成することによって、調製され得る。他の実施形態において、ナノ粒子は、BAポリマーをこのポリオールポリマー-薬剤ナノ粒子とさらに混合することによって、調製され得る。他の実施形態において、ナノ粒子は、ポリオールポリマーとBAポリマーとを混合し、その後、送達される薬剤を混合することによって、調製され得る。なお他の実施形態において、ナノ粒子は、ポリオールポリマーとBAポリマーと、送達される薬剤とを同時に混合することによって、調製され得る。 In some embodiments, nanoparticles may be prepared by mixing a polyol polymer with the drug to be delivered (FIGS. 1 and 2) to form a polyol polymer-drug nanoparticle. In other embodiments, nanoparticles may be prepared by further mixing a BA polymer with the polyol polymer-drug nanoparticle. In other embodiments, nanoparticles may be prepared by mixing a polyol polymer with a BA polymer and then mixing the drug to be delivered. In yet other embodiments, nanoparticles may be prepared by simultaneously mixing a polyol polymer with a BA polymer and the drug to be delivered.

幾つかの実施形態において、ナノ粒子は、本開示の種々の実施形態に従ってポリオールポリマー-薬剤結合体を形成することによって、ポリオールポリマー-薬剤結合体から構成されるナノ粒子を調製することよって、調製される。他の実施形態において、ポリオールポリマー-薬剤結合体から構成されるナノ粒子は、このナノ粒子を好適な水溶液中に溶解することによって、調製され得る。なおさらなる実施形態において、ポリオールポリマー-薬剤結合体から構成されるナノ粒子は、ポリオールポリマー-薬剤結合体を、標的リガンドを提供するか又は提供しないBAポリマーと混合することによって、調製され得る。 In some embodiments, nanoparticles are prepared by preparing nanoparticles comprised of polyol polymer-drug conjugates by forming a polyol polymer-drug conjugate according to various embodiments of the present disclosure. In other embodiments, nanoparticles comprised of polyol polymer-drug conjugates may be prepared by dissolving the nanoparticles in a suitable aqueous solution. In still further embodiments, nanoparticles comprised of polyol polymer-drug conjugates may be prepared by mixing the polyol polymer-drug conjugates with a BA polymer that may or may not provide a targeting ligand.

幾つかの実施形態において、ナノ粒子は、ポリオールポリマーを送達される薬剤を有する疎水性ポリマーブロックと混合することにより、本開示の実施形態に従う改変型ミセルを調製することによって、調製され得る。他の実施形態において、ナノ粒子は、この改変型ミセルをBAポリマーとさらに混合することによって、調製され得る。なお他の実施形態において、ナノ粒子は、ポリオールポリマーとBAポリマーとを混合し、その後、送達される薬剤を混合することにより、改変型ミセルであるナノ粒子を調製することによって、調製され得る。 In some embodiments, nanoparticles can be prepared by mixing a polyol polymer with a hydrophobic polymer block having an agent to be delivered to prepare a modified micelle according to an embodiment of the present disclosure. In other embodiments, nanoparticles can be prepared by further mixing the modified micelle with a BA polymer. In still other embodiments, nanoparticles can be prepared by mixing a polyol polymer with a BA polymer, and then mixing the agent to be delivered to prepare a nanoparticle that is a modified micelle.

本開示の幾つかの実施形態において、ナノ粒子は、ポリオールポリマーに結合体化した脂質をBAポリマーとおよび/又は送達される薬剤と混合し、改変型リポソームを調製することによって、調製され得る。種々の実施形態において、ナノ粒子は、ポリオールポリマーと結合体化した脂質をBAポリマーとを混合し、その後、送達される薬剤を混合することによって、調製され得る。他の実施形態において、ナノ粒子は、ポリオールポリマーと結合体化した脂質を送達される薬剤を混合することによって、調製され得る。他の実施形態において、ナノ粒子は、ポリオールポリマーと結合体化した脂質を送達される薬剤と混合し、その後、BAポリマーと混合して、改変型リポソームであるナノ粒子を調製することによって、調製され得る。 In some embodiments of the present disclosure, nanoparticles can be prepared by mixing lipids conjugated to polyol polymers with BA polymers and/or with an agent to be delivered to prepare modified liposomes. In various embodiments, nanoparticles can be prepared by mixing lipids conjugated to polyol polymers with BA polymers and then with an agent to be delivered. In other embodiments, nanoparticles can be prepared by mixing lipids conjugated to polyol polymers with an agent to be delivered. In other embodiments, nanoparticles can be prepared by mixing lipids conjugated to polyol polymers with an agent to be delivered and then with BA polymers to prepare nanoparticles that are modified liposomes.

本開示の幾つかの実施形態に従うナノ粒子の形成は、当業者に公知の技術および手順によって、分析され得る。例えば、幾つかの実施形態において、ゲルシフト法が、ナノ粒子内への核酸薬剤の取り込みをモニタリングして測定するために、使用される(実施例10)。幾つかの実施形態において、好適なナノ粒子サイズおよび/又はゼータ電位が、公知の方法を用いて選択され得る(実施例11)。 The formation of nanoparticles according to some embodiments of the present disclosure can be analyzed by techniques and procedures known to those of skill in the art. For example, in some embodiments, a gel shift method is used to monitor and measure the uptake of a nucleic acid drug into the nanoparticles (Example 10). In some embodiments, a suitable nanoparticle size and/or zeta potential can be selected using known methods (Example 11).

組成物の好適なキャリア薬剤又は補助薬剤、および一般的にキットの製造および包装に関するさらなる詳細は、本開示を読んだ当業者によって同定され得る。 Further details regarding suitable carrier agents or adjuvant agents for the compositions, and generally regarding the manufacture and packaging of kits, can be identified by one of skill in the art upon reading this disclosure.

ニトロフェニルボロン酸を有するポリマーを有するナノ粒子
ニトロフェニルボロン酸含有ポリマーに結合体化したポリオール含有ポリマーを有するナノ粒子が、本明細書中で記載される。記載される標的されたナノ粒子のポリオールナノ粒子部分を含むポリマーが、以下の構造単位の任意の1つの1つ以上を有し得る:
Nanoparticles having a polymer with nitrophenylboronic acid Described herein are nanoparticles having a polyol-containing polymer conjugated to a nitrophenylboronic acid-containing polymer. The polymer comprising the polyol nanoparticle portion of the described targeted nanoparticles can have one or more of any one of the following structural units:

Figure 0007525981000016
Aは、以下の式:
Figure 0007525981000016
A has the following formula:

Figure 0007525981000017
ここで、RおよびRは、約10kDa以下の分子量を有する任意の炭素ベースの基又は有機基のいずれかから独立して選択され;Xは、-H、-F、-C、-N又は-Oの1つ以上を含む脂肪族基から選択され;且つYは、-OH又は-OHを提示する有機部分から独立して選択され、且つBは、第1部分AのRおよびRの1つに連結する有機部分であり、第2部分AのRおよびRをポリマー中に有する。幾つかの実施形態において、Xは、C2n+1であってもよく、ここで、nは、0~5の任意の1つの数であり、Yは、-OHである。幾つかの実施形態において、Aは、以下のいずれか1つであり得る:
Figure 0007525981000017
where R 1 and R 2 are independently selected from any carbon-based or organic group having a molecular weight of about 10 kDa or less; X is selected from an aliphatic group containing one or more of -H, -F, -C, -N or -O; and Y is independently selected from -OH or an organic moiety presenting -OH, and B is an organic moiety that links to one of R 1 and R 2 of the first moiety A and has R 1 and R 2 of the second moiety A in the polymer. In some embodiments, X can be C n H 2n+1 , where n is any one of the numbers 0 to 5, and Y is -OH. In some embodiments, A can be any one of the following:

Figure 0007525981000018
ここで、スペーサーは、任意の有機基から独立して選択され;アミノ酸は、遊離のアミンおよび遊離のカルボン酸基を有する有機基から選択され;nは、1~20の任意の単一番号であり;且つZは、-NH,-OH、-SHおよび-COOHから独立して選択され;RおよびRは、独立して以下の式を有し得:
Figure 0007525981000018
where spacer is independently selected from any organic group; amino acid is selected from organic groups having a free amine and a free carboxylic acid group; n is any single number from 1 to 20; and Z 1 is independently selected from -NH 2 , -OH, -SH, and -COOH; R 1 and R 2 can independently have the formula:

Figure 0007525981000019
式中、dは、0~100の任意の単一番号であり、eは、0~100の任意の単一番号であり、fは、0~100の任意の単一番号であり、Zは、1つの有機部分を別の有機部分に連結する共有結合であり、且つZは、-NH、-OH、-SHおよび-COOHから独立して選択され;Bは、以下のいずれか1つであってもよく:
Figure 0007525981000019
wherein d is any single number from 0 to 100, e is any single number from 0 to 100, f is any single number from 0 to 100, Z is a covalent bond linking one organic moiety to another organic moiety, and Z 1 is independently selected from -NH 2 , -OH, -SH and -COOH; B can be any one of the following:

Figure 0007525981000020
ここで、qは、1~20の任意の単一番号であり;pは、20~200の任意の単一番号であり;且つLは、遊離基であり、これらのBサブユニットは、上述のAサブユニットのいずれか1つと対合される。より詳細な実施形態において、式(I)の構造単位に示される標的化ナノ粒子のポリオールナノ粒子セグメントを含有するポリマーは、以下:
Figure 0007525981000020
wherein q is any single number from 1 to 20; p is any single number from 20 to 200; and L is a radical, and these B subunits are paired with any one of the A subunits described above. In more particular embodiments, the polymer containing the polyol nanoparticle segment of the targeted nanoparticles shown in the structural unit of formula (I) is as follows:

Figure 0007525981000021
より詳細な実施形態において、式(II)の構造単位に示される標的化ナノ粒子のポリオールナノ粒子セグメントを含有するポリマーは、以下:
Figure 0007525981000021
In a more particular embodiment, the polymer containing the polyol nanoparticle segment of the targeted nanoparticles shown in the structural unit of formula (II) is:

Figure 0007525981000022
であり、そして
式(III)の構造単位に示される標的化ナノ粒子のポリオールナノ粒子セグメントを含有するポリマーは、以下:
Figure 0007525981000022
and the polymer containing the polyol nanoparticle segment of the targeted nanoparticles shown in the structural unit of formula (III) is:

Figure 0007525981000023
であり、
ここで、nは、1~20の任意の単一番号である。記載の標的化ナノ粒子の幾つかの実施形態において、ポリオール含有ポリマーは、以下である:
Figure 0007525981000023
and
where n is any single number from 1 to 20. In some embodiments of the described targeted nanoparticles, the polyol-containing polymer is:

Figure 0007525981000024
Figure 0007525981000024

まとめると、下位部分Aについての式(式VI、VII又はVIII)のいずれかは、下位部分Bについての式(式XXIII又はXIV)のいずれかと組み合わされて、記載のナノ粒子のポリオール含有ポリマーを形成し得る。本明細書中で記載される特定の局面において、ナノ粒子は、下位部分Aについての式(IX、X又はXI)のいずれか1つと下位部分Bについての式(式XXIII又はXIV)のいずれか1つの組み合わせから形成されるポリオール含有ポリマーを有し得る。 In summary, any of the formulas for sub-moiety A (Formula VI, VII or VIII) can be combined with any of the formulas for sub-moiety B (Formula XXIII or XIV) to form the polyol-containing polymer of the described nanoparticle. In certain aspects described herein, the nanoparticle can have a polyol-containing polymer formed from a combination of any one of the formulas for sub-moiety A (Formula IX, X or XI) and any one of the formulas for sub-moiety B (Formula XXIII or XIV).

幾つかの実施形態において、ニトロフェニルボロン酸含有ポリマーは、ニトロフェニルボロン酸基を含み、以下の一般式を有する: In some embodiments, the nitrophenylboronic acid-containing polymer contains nitrophenylboronic acid groups and has the following general formula:

Figure 0007525981000025
ここで、RおよびRは、独立して親水性有機ポリマーであり、Xは、-C、-N又は-Bの1つ以上を含む有機部分であり、Yは、mが≧1である式-C2m-のアルキル基又は芳香族基であり、rは、1~1000の任意の単一番号であり、aは、0~3の任意の単一番号であり、且つbは、0~3の任意の単一番号であり、且つ官能基1および官能基2は、同一であるか又は異なっており、-B(OH)、-OCH又は-OHのいずれか1つから独立して選択され得る。幾つかの実施形態において、記載のニトロフェニルボロン酸含有ポリマーのこれらの可変の下位部分は、以下から選択され得る:RおよびRは、(CHCHO)であり得、ここで、tは、2~2000の任意の単一番号であり;Xは、-NH-C(=O)-、-S-S-、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-又は-C(=O)-O-のいずれか1つであり、且つYは、ニトロフェニル基である。幾つかの実施形態において、記載のニトロフェニルボロン酸含有ポリマーのこれらの可変の下位部分は、以下から選択され得る:RおよびRは、(CHCHO)であり、ここで、tは、2~2000の任意の単一番号であり;Xは、-NH-C(=O)-、-S-S-、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-又は-C(=O)-O-のいずれか1つであり、且つYは、ニトロフェニル基であり、且つrは、1の値を有し得、aは、0の値を有し得、且つbは、1の値を有し得る。ニトロフェニルボロン酸含有ポリマーの実施形態のそれぞれにおいて、ニトロ基は、オルト位、メタ位、又はパラ位のいずれであってもよい。なおさらなる実施形態において、ニトロフェニルボロン酸含有ポリマーは、フェニル環上に存在する、メチル基などのさらなる基を有し得る。詳細な実施形態において、本明細書中で記載される標的化ナノ粒子は、以下の式のいずれか1つを有するニトロフェニルボロン酸含有ポリマーを含み得る:
Figure 0007525981000025
wherein R 3 and R 4 are independently a hydrophilic organic polymer, X 1 is an organic moiety containing one or more of -C, -N or -B, Y 1 is an alkyl or aromatic group of the formula -C m H 2m -, where m is ≧1, r is any single number from 1 to 1000, a is any single number from 0 to 3, and b is any single number from 0 to 3, and functional group 1 and functional group 2 are the same or different and may be independently selected from any one of -B(OH) 2 , -OCH 3 or -OH. In some embodiments, these variable submoieties of the described nitrophenyl boronic acid containing polymers can be selected from the following: R 3 and R 4 can be (CH 2 CH 2 O) t , where t is any single number from 2 to 2000; X 1 is any one of -NH-C(=O)-, -S-S-, -C(=O)-NH-, -O-C(=O)-, or -C(=O)-O-, and Y 1 is a nitrophenyl group. In some embodiments, these variable submoieties of the described nitrophenylboronic acid containing polymers may be selected from the following: R 3 and R 4 are (CH 2 CH 2 O) t , where t is any single number from 2 to 2000; X 1 is any one of -NH-C(=O)-, -S-S-, -C(=O)-NH-, -O-C(=O)-, or -C(=O)-O-, and Y 1 is a nitrophenyl group, and r may have a value of 1, a may have a value of 0, and b may have a value of 1. In each of the embodiments of the nitrophenylboronic acid containing polymer, the nitro group may be in either the ortho, meta, or para position. In still further embodiments, the nitrophenylboronic acid containing polymer may have additional groups, such as methyl groups, present on the phenyl ring. In particular embodiments, the targeted nanoparticles described herein may include a nitrophenylboronic acid containing polymer having any one of the following formulas:

Figure 0007525981000026
ここで、sは、20~300の任意の単一番号である。式XXXIII、XXXIVおよびXXXVのポリマーは、フェニル環上のPEGの位置を、ボロン酸基に関連してオルト位、メタ位、又はパラ位に変えるようにさらに改変され得る。
Figure 0007525981000026
where s is any single number from 20 to 300. The polymers of Formula XXXIII, XXXIV and XXXV can be further modified to change the position of the PEG on the phenyl ring to the ortho, meta, or para position relative to the boronic acid group.

まとめると、下位部分Aについての式(式VI、VII又はVIII)のいずれか1つは、下位部分Bについての式(式XXIII又はXIV)のいずれか1つと組み合わされて、記載のナノ粒子のポリオール含有ポリマーナノ粒子セグメントを形成し得、得られたポリオール含有ポリマーは、次いで、ニトロフェニルボロン酸含有ポリマーとカップリングされ得る。幾つかの実施形態において、記載のポリオール含有ポリマーと記載のニトロフェニルボロン酸含有ポリマーとの間の結合体化は、ボロン酸基の少なくとも1つのヒドロキシル基によって媒介される。本明細書中で記載される特定の局面において、ナノ粒子は、下位部分Aについての式(IX、X又はXI)のいずれか1つと下位部分Bについての式(式XXIII又はXIV)のいずれか1つとの組み合わせから形成されるポリオール含有ポリマーを有し得、これは、次いで、式XXXを有するボロン酸含有ポリマーとカップリングされ得る。本明細書中で記載される幾つかの実施形態において、ナノ粒子は、下位部分Aについての式(IX、X又はXI)のいずれか1つと下位部分Bについての式(式XXIII又はXIV)のいずれか1つとの組み合わせから形成されるポリオール含有ポリマーを有し得、これは、次いで、式XXXIII、XXXIV、又はXXXVのいずれか1つに対応するボロン酸含有ポリマーとカップリングされ得る。 In summary, any one of the formulas (Formula VI, VII or VIII) for sub-moiety A can be combined with any one of the formulas (Formula XXIII or XIV) for sub-moiety B to form a polyol-containing polymer nanoparticle segment of the described nanoparticles, and the resulting polyol-containing polymer can then be coupled to a nitrophenylboronic acid-containing polymer. In some embodiments, the conjugation between the described polyol-containing polymer and the described nitrophenylboronic acid-containing polymer is mediated by at least one hydroxyl group of the boronic acid group. In certain aspects described herein, the nanoparticles can have a polyol-containing polymer formed from the combination of any one of the formulas (IX, X or XI) for sub-moiety A and any one of the formulas (Formula XXIII or XIV) for sub-moiety B, which can then be coupled to a boronic acid-containing polymer having formula XXX. In some embodiments described herein, the nanoparticles can have a polyol-containing polymer formed from a combination of any one of the formulas (IX, X, or XI) for submoiety A and any one of the formulas (formula XXIII or XIV) for submoiety B, which can then be coupled to a boronic acid-containing polymer corresponding to any one of the formulas XXXIII, XXXIV, or XXXV.

本明細書中で記載されるナノ粒子は、さらに、化合物を含み得る。幾つかの実施形態において、この化合物は、1つ以上の治療剤、例えば低分子化学療法剤又はポリヌクレオチドであってもよい。幾つかの実施形態において、このポリヌクレオチドは、DNA、RNA又は干渉RNA(例えばshRNA、siRNA又はmiRNA)のいずれか1つ以上であってもよい。幾つかの実施形態において、低分子化学療法剤は、カンプトテシン、エポチロン又はタキサンの1つ以上であってもよい。本明細書中で記載されるナノ粒子は、ポリヌクレオチドと1つ以上の低分子との組み合わせを含んでもよい。この点に関して、下位部分Aのポリマー(式VI、VII又はVIII)のいずれか1つは、下位部分Bのポリマー(式XXIII又はXIV)のいずれか1つと組み合わされて、記載のナノ粒子のポリオール含有ポリマーナノ粒子セグメントを形成し得、得られたポリオール含有ポリマーは、次いで、ニトロフェニルボロン酸含有ポリマーとカップリングされ得る。下位部分Aのポリマー、下位部分Bのポリマー又はニトロフェニルボロン酸を有するポリマーは、1つ以上の治療剤、例えば低分子化学療法剤又はポリヌクレオチドと共に形成され得る。幾つかの実施形態において、下位部分Aのポリマー(式VI、VII又はVIII)は、下位部分Bのポリマー(式XXIII又はXIV)のいずれか1つと組み合わされて、記載のナノ粒子のポリオール含有ポリマーナノ粒子セグメントを形成し得、得られたポリオール含有ポリマーは、次いで、ニトロフェニルボロン酸含有ポリマーとカップリングされ得る。下位部分Aのポリマー、下位部分Bのポリマー又はニトロフェニルボロン酸を有するポリマーは、1つ以上のDNA、RNA又は干渉RNA(例えば、shRNA、siRNA又はmiRNA)と共に形成され得る。幾つかの実施形態において、下位部分Aのポリマー(式VI、VII又はVIII)は、下位部分Bのポリマー(式XXIII又はXIV)のいずれか1つと組み合わされて、記載のナノ粒子のポリオール含有ポリマーナノ粒子セグメントを形成し得、得られたポリオール含有ポリマーは、次いで、ニトロフェニルボロン酸含有ポリマーとカップリングされ得る。下位部分Aのポリマー、下位部分Bのポリマー又はニトロフェニルボロン酸を有するポリマーは、1つ以上の化学療法剤と共に形成され得る。幾つかの実施形態において、下位部分Aのポリマー(式VI、VII又はVIII)は、下位部分Bのポリマー(式XXIII又はXIV)のいずれか1つと組み合わされて、記載のナノ粒子のポリオール含有ポリマーナノ粒子セグメントを形成し得、得られたポリオール含有ポリマーは、次いで、ニトロフェニルボロン酸含有ポリマーとカップリングされ得る。下位部分Aのポリマー、下位部分Bのポリマー又はニトロフェニルボロン酸を有するポリマーは、1つ以上のDNA、RNA又は干渉RNA(例えば、shRNA、siRNA又はmiRNA)と共に形成され得る。幾つかの実施形態において、記載のポリオール含有ポリマーと記載のニトロフェニルボロン酸含有ポリマーとの間の結合体化は、ニトロフェニルボロン酸基の少なくとも1つのヒドロキシル基によって媒介される。本明細書中で記載される幾つかの実施形態において、標的化ナノ粒子は、下位部分Aについての式(IX、X又はXI)のいずれか1つと下位部分Bについての式(式XXIII又はXIV)のいずれか1つとの組み合わせから形成されるポリオール含有ポリマーを有し得、これは、次いで、式XXXIII、XXXIV、又はXXXVのいずれか1つに対応するニトロフェニルボロン酸含有ポリマーとカップリングされ得る。 The nanoparticles described herein may further include a compound. In some embodiments, the compound may be one or more therapeutic agents, such as a small molecule chemotherapeutic agent or a polynucleotide. In some embodiments, the polynucleotide may be any one or more of DNA, RNA, or interfering RNA (e.g., shRNA, siRNA, or miRNA). In some embodiments, the small molecule chemotherapeutic agent may be one or more of camptothecin, epothilone, or taxane. The nanoparticles described herein may include a combination of a polynucleotide and one or more small molecules. In this regard, any one of the polymers of sub-portion A (Formula VI, VII, or VIII) may be combined with any one of the polymers of sub-portion B (Formula XXIII or XIV) to form a polyol-containing polymeric nanoparticle segment of the described nanoparticles, and the resulting polyol-containing polymer may then be coupled with a nitrophenylboronic acid-containing polymer. The polymer of sub-portion A, the polymer of sub-portion B, or the polymer with nitrophenylboronic acid may be formed with one or more therapeutic agents, such as a small molecule chemotherapeutic agent or a polynucleotide. In some embodiments, the polymer of sub-portion A (Formula VI, VII or VIII) can be combined with any one of the polymers of sub-portion B (Formula XXIII or XIV) to form a polyol-containing polymeric nanoparticle segment of the described nanoparticles, and the resulting polyol-containing polymer can then be coupled with a nitrophenylboronic acid-containing polymer. The polymer of sub-portion A, the polymer of sub-portion B or the polymer with nitrophenylboronic acid can be formed with one or more DNA, RNA or interfering RNA (e.g., shRNA, siRNA or miRNA). In some embodiments, the polymer of sub-portion A (Formula VI, VII or VIII) can be combined with any one of the polymers of sub-portion B (Formula XXIII or XIV) to form a polyol-containing polymeric nanoparticle segment of the described nanoparticles, and the resulting polyol-containing polymer can then be coupled with a nitrophenylboronic acid-containing polymer. The polymer of sub-portion A, the polymer of sub-portion B or the polymer with nitrophenylboronic acid can be formed with one or more chemotherapeutic agents. In some embodiments, the polymer of sub-moiety A (Formula VI, VII or VIII) can be combined with any one of the polymers of sub-moiety B (Formula XXIII or XIV) to form a polyol-containing polymeric nanoparticle segment of the described nanoparticles, and the resulting polyol-containing polymer can then be coupled with a nitrophenylboronic acid-containing polymer. The polymer of sub-moiety A, the polymer of sub-moiety B or the polymer with nitrophenylboronic acid can be formed with one or more DNA, RNA or interfering RNA (e.g., shRNA, siRNA or miRNA). In some embodiments, the conjugation between the described polyol-containing polymer and the described nitrophenylboronic acid-containing polymer is mediated by at least one hydroxyl group of the nitrophenylboronic acid group. In some embodiments described herein, the targeted nanoparticles can have a polyol-containing polymer formed from a combination of any one of the formulas (IX, X, or XI) for submoiety A and any one of the formulas (formula XXIII or XIV) for submoiety B, which can then be coupled to a nitrophenylboronic acid-containing polymer corresponding to any one of the formulas XXXIII, XXXIV, or XXXV.

標的化ナノ粒子
任意の5、4、3、2又は1の標的リガンドに結合体化したポリオール含有ポリマーを有する標的化ナノ粒子が、本明細書中で記載される。記載される標的されたナノ粒子のポリオールナノ粒子部分を含むポリマーが、以下の構造単位の任意の1つの1つ以上を有し得る:
Targeted Nanoparticles Described herein are targeted nanoparticles having a polyol-containing polymer conjugated to any 5, 4, 3, 2, or 1 targeting ligand. The polymer comprising the polyol nanoparticle portion of the described targeted nanoparticles can have one or more of any one of the following structural units:

Figure 0007525981000027
Aは、以下の式:
Figure 0007525981000027
A has the following formula:

Figure 0007525981000028
ここで、RおよびRは、約10kDa以下の分子量を有する任意の炭素ベースの基又は有機基のいずれかから独立して選択され;Xは、-H、-F、-C、-N又は-Oの1つ以上を含む脂肪族基から選択され;且つYは、-OH又は-OHを提示する有機部分から独立して選択され、且つBは、第1部分AのRおよびRの1つに連結する有機部分であり、第2部分AのRおよびRをポリマー中に有する。幾つかの実施形態において、Xは、C2n+1であってもよく、ここで、nは、0~5の任意の1つの数であり、Yは、-OHである。幾つかの実施形態において、Aは、以下のいずれか1つであり得る:
Figure 0007525981000028
where R 1 and R 2 are independently selected from any carbon-based or organic group having a molecular weight of about 10 kDa or less; X is selected from an aliphatic group containing one or more of -H, -F, -C, -N or -O; and Y is independently selected from -OH or an organic moiety presenting -OH, and B is an organic moiety that links to one of R 1 and R 2 of the first moiety A and has R 1 and R 2 of the second moiety A in the polymer. In some embodiments, X can be C n H 2n+1 , where n is any one of the numbers 0 to 5, and Y is -OH. In some embodiments, A can be any one of the following:

Figure 0007525981000029
ここで、スペーサーは、任意の有機基から独立して選択され;アミノ酸は、遊離のアミンおよび遊離のカルボン酸基を有する有機基から選択され;nは、1~20の任意の単一番号であり;且つZは、-NH,-OH、-SHおよび-COOHから独立して選択され;RおよびRは、独立して以下の式を有し得:
Figure 0007525981000029
where spacer is independently selected from any organic group; amino acid is selected from organic groups having a free amine and a free carboxylic acid group; n is any single number from 1 to 20; and Z 1 is independently selected from -NH 2 , -OH, -SH, and -COOH; R 1 and R 2 can independently have the formula:

Figure 0007525981000030
式中、dは、0~100の任意の単一番号であり、eは、0~100の任意の単一番号であり、fは、0~100の任意の単一番号であり、Zは、1つの有機部分を別の有機部分に連結する共有結合であり、且つZは、-NH、-OH、-SHおよび-COOHから独立して選択され;Bは、以下のいずれか1つであってもよく:
Figure 0007525981000030
wherein d is any single number from 0 to 100, e is any single number from 0 to 100, f is any single number from 0 to 100, Z is a covalent bond linking one organic moiety to another organic moiety, and Z 1 is independently selected from -NH 2 , -OH, -SH and -COOH; B can be any one of the following:

Figure 0007525981000031
ここで、qは、1~20の任意の単一番号であり;pは、20~200の任意の単一番号であり;且つLは、遊離基であり、これらのBサブユニットは、上述のAサブユニットのいずれか1つと対合される。より詳細な実施形態において、式(I)の構造単位に示される標的化ナノ粒子のポリオールナノ粒子セグメントを含有するポリマーは、以下:
Figure 0007525981000031
wherein q is any single number from 1 to 20; p is any single number from 20 to 200; and L is a radical, and these B subunits are paired with any one of the A subunits described above. In more particular embodiments, the polymer containing the polyol nanoparticle segment of the targeted nanoparticles shown in the structural unit of formula (I) is as follows:

Figure 0007525981000032
より詳細な実施形態において、式(II)の構造単位に示される標的化ナノ粒子のポリオールナノ粒子セグメントを含有するポリマーは、以下:
Figure 0007525981000032
In a more particular embodiment, the polymer containing the polyol nanoparticle segment of the targeted nanoparticles shown in the structural unit of formula (II) is:

Figure 0007525981000033
式(III)の構造単位に示される標的化ナノ粒子のポリオールナノ粒子セグメントを含有するポリマーは、以下:
Figure 0007525981000033
The polymer containing the polyol nanoparticle segment of the targeted nanoparticles shown in the structural unit of formula (III) is:

Figure 0007525981000034
であり、
ここで、nは、1~20の任意の単一番号である。記載の標的化ナノ粒子の幾つかの実施形態において、ポリオール含有ポリマーは、以下である:
Figure 0007525981000034
and
where n is any single number from 1 to 20. In some embodiments of the described targeted nanoparticles, the polyol-containing polymer is:

Figure 0007525981000035
Figure 0007525981000035

まとめると、下位部分Aについての式(式VI、VII又はVIII)のいずれかは、下位部分Bについての式(式XXIII又はXIV)のいずれかと組み合わされて、記載の標的化ナノ粒子のポリオール含有ポリマーを形成し得る。本明細書中で記載される特定の局面において、標的化ナノ粒子は、下位部分Aについての式(IX、X又はXI)のいずれか1つと下位部分Bについての式(式XXIII又はXIV)のいずれか1つの組み合わせから形成されるポリオール含有ポリマーを有し得る。 In summary, any of the formulas for sub-moiety A (Formula VI, VII or VIII) can be combined with any of the formulas for sub-moiety B (Formula XXIII or XIV) to form the polyol-containing polymer of the targeted nanoparticles described. In certain aspects described herein, the targeted nanoparticles can have a polyol-containing polymer formed from a combination of any one of the formulas for sub-moiety A (IX, X or XI) and any one of the formulas for sub-moiety B (Formula XXIII or XIV).

所望の標的化ナノ粒子はまた、ポリオール含有ポリマーに可逆的共有結合でカップリングしたボロン酸含有ポリマーをも有し得る。幾つかの実施形態において、このナノ粒子は、ボロン酸含有ポリマーがナノ粒子の外部の環境に存在するように構成される。なおさらなる実施形態において、ボロン酸含有ポリマーは、ナノ粒子と反対のその末端において、標的リガンドに結合体化される。幾つかの実施形態において、ボロン酸含有ポリマーは、少なくとも1つの末端ボロン酸基を含み、以下の一般式を有する: The desired targeted nanoparticles may also have a boronic acid-containing polymer reversibly covalently coupled to the polyol-containing polymer. In some embodiments, the nanoparticles are configured such that the boronic acid-containing polymer is in the environment external to the nanoparticle. In still further embodiments, the boronic acid-containing polymer is conjugated to a targeting ligand at its end opposite the nanoparticle. In some embodiments, the boronic acid-containing polymer includes at least one terminal boronic acid group and has the following general formula:

Figure 0007525981000036
ここで、RおよびRは、独立して親水性有機ポリマーであり、Xは、-C、-N又は-Bの1つ以上を含む有機部分であり、Yは、mが≧1である式-C2m-のアルキル基又は芳香族基であり、rは、1~1000の任意の単一番号であり、aは、0~3の任意の単一番号であり、且つbは、0~3の任意の単一番号であり、且つ官能基1および官能基2は、同一であるか又は異なっており、-B(OH)、-OCH又は-OHのいずれか1つから独立して選択され得る。幾つかの実施形態において、記載のボロン酸含有ポリマーのこれらの可変の下位部分は、以下から選択され得る:RおよびRは、(CHCHO)であり、ここで、tは、2~2000の任意の単一番号であり;Xは、-NH-C(=O)-、-S-S-、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-又は-C(=O)-O-のいずれか1つであり、且つYは、フェニル基である。幾つかの実施形態において、記載のボロン酸含有ポリマーのこれらの可変の下位部分は、以下から選択され得る:RおよびRは、(CHCHO)であり、ここで、tは、2~2000の任意の単一番号であり;Xは、-NH-C(=O)-、-S-S-、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-又は-C(=O)-O-のいずれか1つであり、且つYは、フェニル基であり、且つrは、1の値を有し得、aは、0の値を有し得、且つbは、1の値を有し得る。詳細な実施形態において、本明細書中で記載される標的化ナノ粒子は、以下の式を有するボロン酸含有ポリマーを含み得る:
Figure 0007525981000036
wherein R 3 and R 4 are independently a hydrophilic organic polymer, X 1 is an organic moiety containing one or more of -C, -N or -B, Y 1 is an alkyl or aromatic group of the formula -C m H 2m -, where m is ≧1, r is any single number from 1 to 1000, a is any single number from 0 to 3, and b is any single number from 0 to 3, and functional group 1 and functional group 2 are the same or different and may be independently selected from any one of -B(OH) 2 , -OCH 3 or -OH. In some embodiments, these variable submoieties of the described boronic acid containing polymers can be selected from the following: R 3 and R 4 are (CH 2 CH 2 O) t , where t is any single number from 2 to 2000; X 1 is any one of -NH-C(=O)-, -S-S-, -C(=O)-NH-, -O-C(=O)-, or -C(=O)-O-, and Y 1 is a phenyl group. In some embodiments, these variable submoieties of the described boronic acid containing polymers may be selected from the following: R 3 and R 4 are (CH 2 CH 2 O) t , where t is any single number from 2 to 2000; X 1 is any one of -NH-C(═O)-, -S-S-, -C(═O)-NH-, -O-C(═O)-, or -C(═O)-O-, and Y 1 is a phenyl group, and r may have a value of 1, a may have a value of 0, and b may have a value of 1. In particular embodiments, the targeted nanoparticles described herein may include a boronic acid containing polymer having the following formula:

Figure 0007525981000037
ここで、sは、20~300の任意の単一番号である。
Figure 0007525981000037
Here, s is any single number between 20 and 300.

幾つかの実施形態において、ボロン酸含有ポリマーは、ニトロフェニルボロン酸を有する。幾つかの実施形態において、ニトロフェニルボロン酸含有ポリマーは、ニトロフェニルボロン酸基を含み、以下の一般式を有する: In some embodiments, the boronic acid-containing polymer comprises nitrophenylboronic acid. In some embodiments, the nitrophenylboronic acid-containing polymer comprises nitrophenylboronic acid groups and has the following general formula:

Figure 0007525981000038
ここで、RおよびRは、独立して親水性有機ポリマーであり、Xは、-C、-N又は-Bの1つ以上を含む有機部分であり、Yは、mが≧1である式-C2m-のアルキル基又は芳香族基であり、rは、1~1000の任意の単一番号であり、aは、0~3の任意の単一番号であり、且つbは、0~3の任意の単一番号であり、且つ官能基1および官能基2は、同一であるか又は異なっており、-B(OH)、-OCH又は-OHのいずれか1つから独立して選択され得る。幾つかの実施形態において、記載のボロン酸含有ポリマーのこれらの可変の下位部分は、以下から選択され得る:RおよびRは、(CHCHO)であり得、ここで、tは、2~2000の任意の単一番号であり;Xは、-NH-C(=O)-、-S-S-、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-又は-C(=O)-O-のいずれか1つであり、且つYは、ニトロフェニル基である。幾つかの実施形態において、記載のニトロフェニルボロン酸含有ポリマーのこれらの可変の下位部分は、以下から選択され得る:RおよびRは、(CHCHO)であり、ここで、tは、2~2000の任意の単一番号であり;Xは、-NH-C(=O)-、-S-S-、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-又は-C(=O)-O-のいずれか1つであり、且つYは、ニトロフェニル基であり、且つrは、1の値を有し得、aは、0の値を有し得、且つbは、1の値を有し得る。ニトロフェニルボロン酸含有ポリマーの実施形態のそれぞれにおいて、ニトロ基は、オルト位、メタ位、又はパラ位のいずれであってもよい。なおさらなる実施形態において、ニトロフェニルボロン酸含有ポリマーは、フェニル環上に存在する、メチル基などのさらなる基を有し得る。詳細な実施形態において、本明細書中で記載される標的化ナノ粒子は、以下の式のいずれか1つを有するボロン酸含有ポリマーを含み得る:
Figure 0007525981000038
wherein R 3 and R 4 are independently a hydrophilic organic polymer, X 1 is an organic moiety containing one or more of -C, -N or -B, Y 1 is an alkyl or aromatic group of the formula -C m H 2m -, where m is ≧1, r is any single number from 1 to 1000, a is any single number from 0 to 3, and b is any single number from 0 to 3, and functional group 1 and functional group 2 are the same or different and may be independently selected from any one of -B(OH) 2 , -OCH 3 or -OH. In some embodiments, these variable submoieties of the described boronic acid containing polymers can be selected from the following: R 3 and R 4 can be (CH 2 CH 2 O) t , where t is any single number from 2 to 2000; X 1 is any one of -NH-C(=O)-, -S-S-, -C(=O)-NH-, -O-C(=O)- or -C(=O)-O-, and Y 1 is a nitrophenyl group. In some embodiments, these variable submoieties of the described nitrophenylboronic acid containing polymers may be selected from the following: R 3 and R 4 are (CH 2 CH 2 O) t , where t is any single number from 2 to 2000; X 1 is any one of -NH-C(=O)-, -S-S-, -C(=O)-NH-, -O-C(=O)-, or -C(=O)-O-, and Y 1 is a nitrophenyl group, and r may have a value of 1, a may have a value of 0, and b may have a value of 1. In each of the embodiments of the nitrophenylboronic acid containing polymer, the nitro group may be in either the ortho, meta, or para position. In still further embodiments, the nitrophenylboronic acid containing polymer may have additional groups, such as methyl groups, present on the phenyl ring. In particular embodiments, the targeted nanoparticles described herein may include boronic acid containing polymers having any one of the following formulas:

Figure 0007525981000039
ここで、sは、20~300の任意の単一番号である。式XXXIII、XXXIVおよびXXXVのポリマーは、フェニル環上のPEGの位置を、ボロン酸基に関連してオルト位、メタ位、又はパラ位に変えるようにさらに改変され得る。
Figure 0007525981000039
where s is any single number from 20 to 300. The polymers of Formula XXXIII, XXXIV and XXXV can be further modified to change the position of the PEG on the phenyl ring to the ortho, meta, or para position relative to the boronic acid group.

まとめると、下位部分Aについての式(式VI、VII又はVIII)のいずれか1つは、下位部分Bについての式(式XXIII又はXIV)のいずれか1つと組み合わされて、記載の標的化ナノ粒子のポリオールナノ粒子セグメントを含有するポリマーを形成し得、得られたポリオール含有ポリマーは、次いで、ボロン酸含有ポリマーとカップリングされ得、ここで、このボロン酸含有ポリマーは、フェニルボロン酸又はニトロフェニルボロン酸のいずれかである。幾つかの実施形態において、記載のポリオール含有ポリマーと記載のボロン酸含有ポリマーとの間の結合体化は、ボロン酸基の少なくとも1つのヒドロキシル基によって媒介される。本明細書中で記載される特定の局面において、標的化ナノ粒子は、下位部分Aについての式(IX、X又はXI)のいずれか1つと下位部分Bについての式(式XXIII又はXIV)のいずれか1つとの組み合わせから形成されるポリオール含有ポリマーを有し得、これは、次いで、式XXXを有するボロン酸含有ポリマーとカップリングされ得る。本明細書中で記載される幾つかの実施形態において、標的化ナノ粒子は、下位部分Aについての式(IX、X又はXI)のいずれか1つと下位部分Bについての式(式XXIII又はXIV)のいずれか1つとの組み合わせから形成されるポリオール含有ポリマーを有し得、これは、次いで、式XXXI、XXXIII、XXXIV、又はXXXVのいずれか1つに対応するボロン酸含有ポリマーとカップリングされ得る。 In summary, any one of the formulas (Formula VI, VII or VIII) for sub-moiety A can be combined with any one of the formulas (Formula XXIII or XIV) for sub-moiety B to form a polymer containing a polyol nanoparticle segment of the targeted nanoparticle described, and the resulting polyol-containing polymer can then be coupled with a boronic acid-containing polymer, where the boronic acid-containing polymer is either phenylboronic acid or nitrophenylboronic acid. In some embodiments, the conjugation between the described polyol-containing polymer and the described boronic acid-containing polymer is mediated by at least one hydroxyl group of the boronic acid group. In certain aspects described herein, the targeted nanoparticle can have a polyol-containing polymer formed from the combination of any one of the formulas (IX, X or XI) for sub-moiety A and any one of the formulas (Formula XXIII or XIV) for sub-moiety B, which can then be coupled with a boronic acid-containing polymer having formula XXX. In some embodiments described herein, the targeted nanoparticles can have a polyol-containing polymer formed from a combination of any one of the formulas (IX, X, or XI) for submoiety A and any one of the formulas (formula XXIII or XIV) for submoiety B, which can then be coupled to a boronic acid-containing polymer corresponding to any one of the formulas XXXI, XXXIII, XXXIV, or XXXV.

本明細書中で記載される幾つかの局面において、本明細書中で記載されるポリオール含有ポリマーナノ粒子セグメント又はポリオール含有ポリマーナノ粒子セグメントとボロン酸含有ポリマーとの組み合わせのいずれかから形成されるナノ粒子は、標的リガンドと結合体化して、標的リガンド対ナノ粒子の比が3:1である標的化ナノ粒子を形成する。本明細書中で記載される幾つかの局面において、本明細書中で記載されるポリオール含有ポリマーナノ粒子セグメント又はポリオール含有ポリマーナノ粒子セグメントとボロン酸含有ポリマーとの組み合わせのいずれかから形成されるナノ粒子は、標的リガンドと結合体化して、標的リガンド対ナノ粒子の比が1:1である標的化ナノ粒子を形成する。本明細書中で記載される幾つかの局面において、本明細書中で記載されるポリオール含有ポリマーナノ粒子セグメント又はポリオール含有ポリマーナノ粒子セグメントとボロン酸含有ポリマーとの組み合わせのいずれかから形成されるナノ粒子は、1つの単一標的リガンドと結合体化して、標的化ナノ粒子を形成する。幾つかの局面において、記載の標的リガンドは、ボロン酸含有ポリマーに、ボロン酸と反対の末端において結合体化する。記載の標的化ナノ粒子に結合体化した標的リガンドは、タンパク質、タンパク質断片、アミノ酸ペプチド、又はアミノ酸又はポリヌクレオチドのいずれかに由来するアプタマー、又は目的の標的に結合することが公知である他の高親和性分子のいずれか1つであってもよい。幾つかの実施形態において、タンパク質又はタンパク質断片である標的リガンドは、抗体、細胞性レセプター、細胞性レセプターについてのリガンド(例えば、トランスフェリン)、あるいはその一部を有するタンパク質又はキメラタンパク質のいずれか1つであってもよい。標的リガンドが抗体である場合、この抗体は、ヒト、マウス、ウサギ、非ヒト霊長類、イヌ、又はげっ歯類の抗体であるか。これらの抗体の任意の2つから成るキメラであってもよい。さらに、この抗体は、CDRセグメント又はCDRセグメントを含む可変領域の小さな一部のみが非ヒト抗体であり、抗体の残りはヒト抗体であるように、ヒト化されていてもよい。本明細書中で記載される抗体は、IgG、IgM、IgA、IgD、IgE、IgY又は哺乳類によって産生されることがわかっている別の型のイソ型などの、任意のイソ型のものであってもよい。幾つかの実施形態において、標的リガンドは、その標的への結合を担う抗体、細胞性レセプター、細胞性レセプターについてのリガンド由来のアミノ酸ペプチドのみを含んでもよい。 In some aspects described herein, nanoparticles formed from either the polyol-containing polymeric nanoparticle segments described herein or combinations of polyol-containing polymeric nanoparticle segments and boronic acid-containing polymers are conjugated with a targeting ligand to form targeted nanoparticles with a targeting ligand to nanoparticle ratio of 3:1. In some aspects described herein, nanoparticles formed from either the polyol-containing polymeric nanoparticle segments described herein or combinations of polyol-containing polymeric nanoparticle segments and boronic acid-containing polymers are conjugated with a targeting ligand to form targeted nanoparticles with a targeting ligand to nanoparticle ratio of 1:1. In some aspects described herein, nanoparticles formed from either the polyol-containing polymeric nanoparticle segments described herein or combinations of polyol-containing polymeric nanoparticle segments and boronic acid-containing polymers are conjugated with one single targeting ligand to form targeted nanoparticles. In some aspects, the targeting ligand described is conjugated to the boronic acid-containing polymer at the end opposite the boronic acid. The targeting ligand conjugated to the described targeted nanoparticles may be any one of a protein, a protein fragment, an amino acid peptide, or an aptamer derived from either amino acids or polynucleotides, or any other high affinity molecule known to bind to the target of interest. In some embodiments, the targeting ligand, which is a protein or protein fragment, may be any one of an antibody, a cellular receptor, a ligand for a cellular receptor (e.g., transferrin), or a protein or chimeric protein having a portion thereof. If the targeting ligand is an antibody, the antibody may be a human, mouse, rabbit, non-human primate, dog, or rodent antibody, or a chimera consisting of any two of these antibodies. Furthermore, the antibody may be humanized such that only the CDR segments or a small portion of the variable region containing the CDR segments are non-human antibodies, while the remainder of the antibody is a human antibody. The antibodies described herein may be of any isotype, such as IgG, IgM, IgA, IgD, IgE, IgY, or another type of isotype known to be produced by mammals. In some embodiments, the targeting ligand may comprise only an antibody, a cellular receptor, or an amino acid peptide derived from a ligand for a cellular receptor that is responsible for binding to its target.

幾つかの局面において、下位部分Aについての式(VI、VII又はVIII)のいずれか1つから形成されたナノ粒子は、下位部部分Bについての式(式XXIII又はXIV)のいずれか1つと合わせられて、記載の標的化ナノ粒子のポリオール含有ポリマーセグメントを形成し、さらに、5、4、3、2又は1のいずれかの、標的リガンドと結合体化したボロン酸、例えばフェニルボロン酸又はニトロフェニルボロン酸含有ポリマーにカップリングした。 In some aspects, a nanoparticle formed from any one of the formulas (VI, VII or VIII) for sub-moiety A is combined with any one of the formulas (Formula XXIII or XIV) for sub-moiety B to form the polyol-containing polymer segment of the targeted nanoparticle described, further coupled to any of 5, 4, 3, 2 or 1 boronic acid, e.g., phenylboronic acid or nitrophenylboronic acid-containing polymers conjugated with a targeting ligand.

幾つかの局面において、下位部分Aについての式(VI、VII又はVIII)のいずれか1つから形成されたナノ粒子は、下位部部分Bについての式(式XXIII又はXIV)のいずれか1つと合わせられて、記載の標的化ナノ粒子のポリオール含有ポリマーセグメントを形成し、さらに標的リガンドと結合体化した単一のボロン酸、例えばフェニルボロン酸又はニトロフェニルボロン酸含有ポリマーにカップリングした。 In some aspects, a nanoparticle formed from any one of the formulas (VI, VII or VIII) for sub-moiety A is combined with any one of the formulas (Formula XXIII or XIV) for sub-moiety B to form the polyol-containing polymer segment of the targeted nanoparticle described, further coupled to a single boronic acid, e.g., phenylboronic acid or nitrophenylboronic acid-containing polymer, conjugated with a targeting ligand.

本明細書中で記載される特定の局面において、標的化ナノ粒子は、下位部分Aについての式(IX、X又はXI)のいずれか1つと下位部分Bについての式(式XXIII又はXIV)のいずれか1つとの組み合わせから形成されるポリオール含有ポリマーを有し得、これは、5、4、3、2又は1のいずれかの、ボロン酸の反対の末端にて標的リガンドとカップリングした式XXXのボロン酸含有ポリマーにカップリングされ得る。 In certain aspects described herein, the targeted nanoparticles may have a polyol-containing polymer formed from a combination of any one of the formulas (IX, X, or XI) for submoiety A and any one of the formulas (formula XXIII or XIV) for submoiety B, which may be coupled to a boronic acid-containing polymer of formula XXX coupled to a targeting ligand at the opposite end of the boronic acid, either 5, 4, 3, 2, or 1.

本明細書中で記載される特定の局面において、標的化ナノ粒子は、下位部分Aについての式(IX、X又はXI)のいずれか1つと下位部分Bについての式(式XXIII又はXIV)のいずれか1つとの組み合わせから形成されるポリオール含有ポリマーを有し、ボロン酸の反対の末端にて標的リガンドとカップリングした式XXXのボロン酸含有ポリマーにカップリングされ得る。 In certain aspects described herein, the targeted nanoparticles have a polyol-containing polymer formed from a combination of any one of the formulas (IX, X, or XI) for submoiety A and any one of the formulas (formula XXIII or XIV) for submoiety B, which can be coupled to a boronic acid-containing polymer of formula XXX coupled to a targeting ligand at the opposite end of the boronic acid.

幾つかの局面において、下位部分Aについての式(VI、VII又はVIII)のいずれか1つから形成されたナノ粒子は、下位部部分Bについての式(式XXIII又はXIV)のいずれか1つと合わせられて、記載の標的化ナノ粒子のポリオール含有ポリマーセグメントを形成し、さらに5、4、3、2又は1のボロン酸含有ポリマー、例えば標的リガンドと結合体したフェニルボロン酸又はニトロフェニルボロン酸にカップリングした。ここで、得られた標的化ナノ粒子は、単一の標的リガンドとのみ結合体化する。 In some aspects, a nanoparticle formed from any one of the formulas (VI, VII or VIII) for sub-moiety A is combined with any one of the formulas (Formula XXIII or XIV) for sub-moiety B to form the polyol-containing polymer segment of the targeted nanoparticle described, further coupled to 5, 4, 3, 2 or 1 boronic acid-containing polymer, e.g., phenylboronic acid or nitrophenylboronic acid, conjugated to a targeting ligand. Here, the resulting targeted nanoparticle is conjugated to only a single targeting ligand.

幾つかの局面において、下位部分Aについての式(VI、VII又はVIII)のいずれか1つから形成されたナノ粒子は、下位部部分Bについての式(式XXIII又はXIV)のいずれか1つと合わせられて、記載の標的化ナノ粒子のポリオール含有ポリマーセグメントを形成し、さらに標的リガンドと結合体化した単一のボロン酸含有ポリマー、例えばフェニルボロン酸又はニトロフェニルボロン酸にカップリングした。ここで、得られた標的化ナノ粒子は、単一の標的リガンドとのみ結合体化する。 In some aspects, a nanoparticle formed from any one of formulas (VI, VII or VIII) for submoiety A is combined with any one of formulas (Formula XXIII or XIV) for submoiety B to form the polyol-containing polymer segment of the targeted nanoparticle described, and further coupled to a single boronic acid-containing polymer, e.g., phenylboronic acid or nitrophenylboronic acid, conjugated to a targeting ligand. Here, the resulting targeted nanoparticle is conjugated to only a single targeting ligand.

本明細書中で記載される特定の局面において、標的化ナノ粒子は、下位部分Aについての式(IX、X又はXI)のいずれか1つと下位部分Bについての式(式XXIII又はXIV)のいずれか1つとの組み合わせから形成されるポリオール含有ポリマーを有し得、これは、ボロン酸の反対の末端にて標的リガンドとカップリングした、5、4、3、2又は1のいずれかの式XXXを有するボロン酸含有ポリマーにカップリングされ得る。ここで、得られた標的化ナノ粒子は、単一の標的リガンドとのみ結合体化する。 In certain aspects described herein, the targeted nanoparticles may have a polyol-containing polymer formed from a combination of any one of the formulas (IX, X, or XI) for submoiety A and any one of the formulas (formula XXIII or XIV) for submoiety B, which may be coupled to a boronic acid-containing polymer having any of 5, 4, 3, 2, or 1 of formula XXX, coupled to a targeting ligand at the opposite end of the boronic acid. Here, the resulting targeted nanoparticles are conjugated with only a single targeting ligand.

本明細書中で記載される特定の局面において、標的化ナノ粒子は、下位部分Aについての式(IX、X又はXI)のいずれか1つと下位部分Bについての式(式XXIII又はXIV)のいずれか1つとの組み合わせから形成されるポリオール含有ポリマーを有し得、これは、ボロン酸の反対の末端にて標的リガンドとカップリングした式XXXを有するボロン酸含有ポリマーとカップリングされ得る。ここで、得られた標的化ナノ粒子は、単一の標的リガンドとのみ結合体化する。 In certain aspects described herein, the targeted nanoparticles may have a polyol-containing polymer formed from a combination of any one of the formulas (IX, X, or XI) for submoiety A and any one of the formulas (formula XXIII or XIV) for submoiety B, which may be coupled to a boronic acid-containing polymer having formula XXX coupled to a targeting ligand at the opposite end of the boronic acid. Here, the resulting targeted nanoparticles are conjugated to only a single targeting ligand.

幾つかの実施形態において、本明細書中で記載される標的化ナノ粒子は、任意の標的リガンドに結合体化する。幾つかの実施形態において、本明細書中で記載される標的化ナノ粒子は、単一の標的リガンドに結合体化する。本明細書中で記載される幾つかの実施形態において、標的化ナノ粒子は、下位部分Aについての式(IX、X又はXI)のいずれか1つと下位部分Bについての式(式XXIII又はXIV)のいずれか1つとの組み合わせから形成されるポリオール含有ポリマーを有し得、これは、次いで、式XXXI、XXXIII、XXXIV、又はXXXVのいずれか1つに対応する、5、4、3、2又は1のいずれかのボロン酸含有ポリマーとカップリングされ得る。これは、さらに、タンパク質、タンパク質断片、アミノ酸ペプチド又はアプタマーの1つ以上から選択される標的リガンドに結合体化する。 In some embodiments, the targeted nanoparticles described herein are conjugated to any targeting ligand. In some embodiments, the targeted nanoparticles described herein are conjugated to a single targeting ligand. In some embodiments described herein, the targeted nanoparticles may have a polyol-containing polymer formed from a combination of any one of formulas (IX, X, or XI) for submoiety A and any one of formulas (formula XXIII or XIV) for submoiety B, which may then be coupled to any one of 5, 4, 3, 2, or 1 boronic acid-containing polymers corresponding to any one of formulas XXXI, XXXIII, XXXIV, or XXXV. This is further conjugated to a targeting ligand selected from one or more of a protein, a protein fragment, an amino acid peptide, or an aptamer.

幾つかの実施形態において、本明細書中で記載される標的化ナノ粒子は、単一の標的リガンドに結合体化する。本明細書中で記載される幾つかの実施形態において、標的化ナノ粒子は、下位部分Aについての式(IX、X又はXI)のいずれか1つと下位部分Bについての式(式XXIII又はXIV)のいずれか1つとの組み合わせから形成されるポリオール含有ポリマーを有し得、これは、次いで、式XXXI、XXXIII、XXXIV、又はXXXVのいずれか1つに対応するボロン酸含有ポリマーとカップリングされ得る。これは、さらに、タンパク質、タンパク質断片、アミノ酸ペプチド又はアプタマーから選択される単一の標的リガンドに結合体化する。 In some embodiments, the targeted nanoparticles described herein are conjugated to a single targeting ligand. In some embodiments described herein, the targeted nanoparticles may have a polyol-containing polymer formed from a combination of any one of the formulas (IX, X, or XI) for submoiety A and any one of the formulas (formula XXIII or XIV) for submoiety B, which may then be coupled to a boronic acid-containing polymer corresponding to any one of formulas XXXI, XXXIII, XXXIV, or XXXV. This is further conjugated to a single targeting ligand selected from a protein, a protein fragment, an amino acid peptide, or an aptamer.

幾つかの実施形態において、本明細書中で記載される標的化ナノ粒子は、単一の標的リガンドに結合体化する。本明細書中で記載される幾つかの実施形態において、標的化ナノ粒子は、下位部分Aについての式(IX、X又はXI)のいずれか1つと下位部分Bについての式(式XXIII又はXIV)のいずれか1つとの組み合わせから形成されるポリオール含有ポリマーを有し得、これは、次いで、式XXXI、XXXIII、XXXIV、又はXXXVのいずれか1つに対応する、任意の5、4、3、2又は1のボロン酸含有ポリマーとカップリングされ得る。これはさらに、抗体、細胞性レセプター、細胞性レセプターについてのリガンド、又はタンパク質又はその一部を有するキメラタンパク質に結合体化される。 In some embodiments, the targeted nanoparticles described herein are conjugated to a single targeting ligand. In some embodiments described herein, the targeted nanoparticles may have a polyol-containing polymer formed from a combination of any one of the formulas (IX, X, or XI) for submoiety A and any one of the formulas (formula XXIII or XIV) for submoiety B, which may then be coupled to any 5, 4, 3, 2, or 1 boronic acid-containing polymers corresponding to any one of formulas XXXI, XXXIII, XXXIV, or XXXV. This may be further conjugated to an antibody, a cellular receptor, a ligand for a cellular receptor, or a chimeric protein having a protein or portion thereof.

本明細書中で記載される幾つかの実施形態において、標的化ナノ粒子は、下位部分Aについての式(IX、X又はXI)のいずれか1つと下位部分Bについての式(式XXIII又はXIV)のいずれか1つとの組み合わせから形成されるポリオール含有ポリマーを有し得、これは、次いで、式XXXI、XXXIII、XXXIV、又はXXXVのいずれか1つに対応するボロン酸含有ポリマーとカップリングされ得る。これはさらに、単一の抗体、細胞性レセプター、細胞性レセプターのリガンド、又はタンパク質もしくはその一部を有するキメラタンパク質に結合体化される。 In some embodiments described herein, the targeted nanoparticles may have a polyol-containing polymer formed from a combination of any one of the formulas (IX, X, or XI) for submoiety A and any one of the formulas (formula XXIII or XIV) for submoiety B, which may then be coupled to a boronic acid-containing polymer corresponding to any one of the formulas XXXI, XXXIII, XXXIV, or XXXV. This may be further conjugated to a single antibody, a cellular receptor, a ligand for a cellular receptor, or a chimeric protein having a protein or portion thereof.

幾つかの実施形態において、本明細書中で記載される標的化ナノ粒子は、単一の標的リガンドに結合体化する。本明細書中で記載される幾つかの実施形態において、標的化ナノ粒子は、下位部分Aについての式(IX、X又はXI)のいずれか1つと下位部分Bについての式(式XXIII又はXIV)のいずれか1つとの組み合わせから形成されるポリオール含有ポリマーを有し得、これは、次いで、式XXXI、XXXIII、XXXIV、又はXXXVのいずれか1つに対応するボロン酸含有ポリマーとカップリングされ得る。これはさらに、タンパク質、タンパク質断片、アミノ酸ペプチド又はアプタマーから選択される単一の標的リガンドに結合体化され、ここで、得られた標的化ナノ粒子は、単一の標的リガンドのみにしか結合体化されない。 In some embodiments, the targeted nanoparticles described herein are conjugated to a single targeting ligand. In some embodiments described herein, the targeted nanoparticles may have a polyol-containing polymer formed from a combination of any one of the formulas (IX, X, or XI) for submoiety A and any one of the formulas (formula XXIII or XIV) for submoiety B, which may then be coupled to a boronic acid-containing polymer corresponding to any one of formulas XXXI, XXXIII, XXXIV, or XXXV. This is further conjugated to a single targeting ligand selected from a protein, a protein fragment, an amino acid peptide, or an aptamer, where the resulting targeted nanoparticle is conjugated to only a single targeting ligand.

幾つかの実施形態において、本明細書中で記載される標的化ナノ粒子は、単一の標的リガンドに結合体化される。本明細書中で記載される幾つかの実施形態において、標的化ナノ粒子は、下位部分Aについての式(IX、X又はXI)のいずれか1つと下位部分Bについての式(式XXIII又はXIV)のいずれか1つとの組み合わせから形成されるポリオール含有ポリマーを有し得、これは、次いで、式XXXI、XXXIII、XXXIV、又はXXXVのいずれか1つに対応する、任意の5、4、3、2又は1のボロン酸含有ポリマーとカップリングされ得る。これはさらに、抗体、細胞性レセプター、細胞性レセプターのリガンド、又はタンパク質又はその一部を有するキメラタンパク質に結合体化される。ここで、得られた標的化ナノ粒子は、単一の標的リガンドのみにしか結合体化されない。 In some embodiments, the targeted nanoparticles described herein are conjugated to a single targeting ligand. In some embodiments described herein, the targeted nanoparticles may have a polyol-containing polymer formed from a combination of any one of the formulas (IX, X, or XI) for submoiety A and any one of the formulas (formula XXIII or XIV) for submoiety B, which may then be coupled to any 5, 4, 3, 2, or 1 boronic acid-containing polymers corresponding to any one of formulas XXXI, XXXIII, XXXIV, or XXXV. This may be further conjugated to an antibody, a cellular receptor, a ligand of a cellular receptor, or a chimeric protein having a protein or a portion thereof. Here, the resulting targeted nanoparticle is conjugated to only a single targeting ligand.

本明細書中で記載される幾つかの実施形態において、標的化ナノ粒子は、下位部分Aについての式(IX、X又はXI)のいずれか1つと下位部分Bについての式(式XXIII又はXIV)のいずれか1つとの組み合わせから形成されるポリオール含有ポリマーを有し得、これは、次いで、式XXXI、XXXIII、XXXIV、又はXXXVのいずれか1つに対応するボロン酸含有ポリマーとカップリングされ得る。これはさらに、単一の抗体、細胞性レセプター、細胞性レセプターのリガンド、又はタンパク質又はその一部を有するキメラタンパク質に結合体化され、ここで、得られた標的化ナノ粒子は、単一の標的リガンドにのみ結合体化される。 In some embodiments described herein, the targeted nanoparticles may have a polyol-containing polymer formed from a combination of any one of the formulas (IX, X, or XI) for submoiety A and any one of the formulas (formula XXIII or XIV) for submoiety B, which may then be coupled to a boronic acid-containing polymer corresponding to any one of the formulas XXXI, XXXIII, XXXIV, or XXXV. This may be further conjugated to a single antibody, cellular receptor, ligand of a cellular receptor, or chimeric protein having a protein or portion thereof, where the resulting targeted nanoparticle is conjugated to only a single targeting ligand.

本明細書中で記載される標的化ナノ粒子は、さらに、化合物を含み得る。幾つかの実施形態において、この化合物は、1つ以上の治療剤、例えば低分子化学療法剤もしくはポリヌクレオチドであってもよい。幾つかの実施形態において、このポリヌクレオチドは、DNA、RNA又は干渉RNA(例えばshRNA、siRNA又はmiRNA)のいずれか1つ以上であってもよい。幾つかの実施形態において、低分子化学療法剤は、カンプトテシン、エポチロン又はタキサンの1つ以上であってもよい。本明細書中で記載される標的化ナノ粒子は、ポリヌクレオチドと1つ以上の低分子化学療法剤との組み合わせを含んでもよい。 The targeted nanoparticles described herein may further comprise a compound. In some embodiments, the compound may be one or more therapeutic agents, such as a small molecule chemotherapeutic agent or a polynucleotide. In some embodiments, the polynucleotide may be one or more of DNA, RNA, or an interfering RNA (e.g., shRNA, siRNA, or miRNA). In some embodiments, the small molecule chemotherapeutic agent may be one or more of a camptothecin, an epothilone, or a taxane. The targeted nanoparticles described herein may comprise a combination of a polynucleotide and one or more small molecule chemotherapeutic agents.

本明細書中で記載される構成要素を用いて産生され得る種々の型のナノ粒子および標的化ナノ粒子を考察してきたが、以下の詳細な実施形態が、産生され得る。1つの実施形態において、記載の標的化ナノ粒子は、ムチン酸含有ポリマー、カンプトテシン、エポチロン、タキサン又は干渉RNA配列から選択される治療剤、可逆的共有結合にてムチン酸ポリマーとカップリンされた式XXXI、XXXIII、XXXIV又はXXXVを有するフェニルボロン酸含有ポリマーを有する。この標的化ナノ粒子は、フェニルボロン酸含有ポリマーをナノ粒子の外部環境に提示するように構成され、ここで、このフェニルボロン酸含有ポリマーは、ナノ粒子と反対の末端において標的リガンドに結合体化し、ここで、この標的化ナノ粒子は、1つの単一標的リガンドを含む。 Having discussed various types of nanoparticles and targeted nanoparticles that can be produced using the components described herein, the following detailed embodiments can be produced. In one embodiment, the targeted nanoparticle described comprises a mucic acid-containing polymer, a therapeutic agent selected from a camptothecin, an epothilone, a taxane, or an interfering RNA sequence, and a phenylboronic acid-containing polymer having the formula XXXI, XXXIII, XXXIV, or XXXV coupled to the mucic acid polymer by a reversible covalent bond. The targeted nanoparticle is configured to present the phenylboronic acid-containing polymer to the external environment of the nanoparticle, where the phenylboronic acid-containing polymer is conjugated to a targeting ligand at the end opposite the nanoparticle, where the targeted nanoparticle comprises one single targeting ligand.

1つの実施形態において、記載の標的化ナノ粒子は、ムチン酸含有ポリマー、カンプトテシン、エポチロン、タキサン又は干渉RNA配列から選択される治療剤、可逆的共有結合にてムチン酸ポリマーとカップリンされた式XXXI、XXXIII、XXXIV又はXXXVを有するフェニルボロン酸含有ポリマーを有する。この標的化ナノ粒子は、フェニルボロン酸含有ポリマーをナノ粒子の外部環境に提示するように構成され、ここで、このフェニルボロン酸含有ポリマーは、ナノ粒子と反対の末端において標的リガンドに結合体化し、ここで、この標的化ナノ粒子は、1つの単一抗体を含む。 In one embodiment, the targeted nanoparticle described comprises a mucic acid-containing polymer, a therapeutic agent selected from a camptothecin, an epothilone, a taxane, or an interfering RNA sequence, and a phenylboronic acid-containing polymer having formula XXXI, XXXIII, XXXIV, or XXXV coupled to the mucic acid polymer by a reversible covalent bond. The targeted nanoparticle is configured to present the phenylboronic acid-containing polymer to the external environment of the nanoparticle, where the phenylboronic acid-containing polymer is conjugated to a targeting ligand at an end opposite the nanoparticle, where the targeted nanoparticle comprises one single antibody.

1つの実施形態において、記載の標的化ナノ粒子は、ムチン酸含有ポリマー、カンプトテシン、エポチロン、タキサン又は干渉RNA配列から選択される治療剤、可逆的共有結合にてムチン酸ポリマーとカップリンされた式XXXI、XXXIII、XXXIV又はXXXVを有するフェニルボロン酸含有ポリマーを有する。この標的化ナノ粒子は、フェニルボロン酸含有ポリマーをナノ粒子の外部環境に提示するように構成され、ここで、このフェニルボロン酸含有ポリマーは、ナノ粒子と反対の末端において、ヒト抗体、マウス抗体、ウサギ抗体、非ヒト霊長類抗体、イヌ抗体、又はげっ歯類抗体、又はこれらの任意の2つの抗体から成るキメラ抗体(ここで、抗体は、IgG,IgD,IgM,IgE,IgA又はIgYのイソ型のいずれか1つである)のいずれか1つに結合体化し、ここで、この標的化ナノ粒子は、1つの単一抗体を含む。 In one embodiment, the targeted nanoparticle described comprises a mucic acid-containing polymer, a therapeutic agent selected from a camptothecin, an epothilone, a taxane, or an interfering RNA sequence, and a phenylboronic acid-containing polymer having the formula XXXI, XXXIII, XXXIV, or XXXV coupled to the mucic acid polymer by a reversible covalent bond. The targeted nanoparticle is configured to present the phenylboronic acid-containing polymer to the external environment of the nanoparticle, where the phenylboronic acid-containing polymer is conjugated at the end opposite the nanoparticle to any one of a human antibody, a mouse antibody, a rabbit antibody, a non-human primate antibody, a dog antibody, or a rodent antibody, or a chimeric antibody consisting of any two of these antibodies, where the antibody is any one of the isotypes IgG, IgD, IgM, IgE, IgA, or IgY, where the targeted nanoparticle comprises one single antibody.

1つの実施形態において、記載の標的化ナノ粒子は、ムチン酸含有ポリマー、カンプトテシン、エポチロン、タキサン又は干渉RNA配列から選択される治療剤、可逆的共有結合にてムチン酸ポリマーとカップリンされた式XXXI、XXXIII、XXXIV又はXXXVを有するフェニルボロン酸含有ポリマーを有する。この標的化ナノ粒子は、フェニルボロン酸含有ポリマーをナノ粒子の外部環境に提示するように構成され、ここで、このフェニルボロン酸含有ポリマーは、ナノ粒子と反対の末端において細胞性レセプターに結合体化し、ここで、この標的化ナノ粒子は、1つの単一の細胞性レセプターを含む。 In one embodiment, the targeted nanoparticle described comprises a mucic acid-containing polymer, a therapeutic agent selected from a camptothecin, an epothilone, a taxane, or an interfering RNA sequence, and a phenylboronic acid-containing polymer having formula XXXI, XXXIII, XXXIV, or XXXV coupled to the mucic acid polymer by a reversible covalent bond. The targeted nanoparticle is configured to present the phenylboronic acid-containing polymer to the external environment of the nanoparticle, where the phenylboronic acid-containing polymer is conjugated to a cellular receptor at an end opposite the nanoparticle, where the targeted nanoparticle comprises one single cellular receptor.

1つの実施形態において、記載の標的化ナノ粒子は、ムチン酸含有ポリマー、カンプトテシン、エポチロン、タキサン又は干渉RNA配列から選択される治療剤、可逆的共有結合にてムチン酸ポリマーとカップリンされた式XXXI、XXXIII、XXXIV又はXXXVを有するフェニルボロン酸含有ポリマーを有する。この標的化ナノ粒子は、フェニルボロン酸含有ポリマーをナノ粒子の外部環境に提示するように構成され、ここで、このフェニルボロン酸含有ポリマーは、ナノ粒子と反対の末端においてレセプターリガンドに結合体化し、ここで、この標的化ナノ粒子は、1つの単一レセプターリガンドを含む。 In one embodiment, the targeted nanoparticle described comprises a mucic acid-containing polymer, a therapeutic agent selected from a camptothecin, an epothilone, a taxane, or an interfering RNA sequence, and a phenylboronic acid-containing polymer having formula XXXI, XXXIII, XXXIV, or XXXV coupled to the mucic acid polymer by a reversible covalent bond. The targeted nanoparticle is configured to present the phenylboronic acid-containing polymer to the external environment of the nanoparticle, where the phenylboronic acid-containing polymer is conjugated to a receptor ligand at the end opposite the nanoparticle, where the targeted nanoparticle comprises one single receptor ligand.

本明細書中で記載される方法システムは、以下の実施例においてさらに説明される。これは、説明のために提供されるが、限定を企図しない。当業者は、核酸検出および他の標的、例えばタンパク質、抗原、真核生物細胞又は原核生物細胞などの検出の方法について詳細に記載される、特徴の適応性を理解する。 The method systems described herein are further described in the following examples, which are provided for purposes of illustration and are not intended to be limiting. Those skilled in the art will appreciate the applicability of the features described in detail to methods of nucleic acid detection and detection of other targets, such as proteins, antigens, eukaryotic or prokaryotic cells, etc.

全ての化学試薬は、商業的供給者から得られ、さらなる精製なしに入手したままに使用された。ポリマーサンプルを、示差屈折率(RI)検出器、示差粘度計および低角光散乱検出器から成るTDA 302三重検出器アレイを備えたViscotek GPC Systemにおいて分析した。7.5%酢酸溶液を、流速1mL/分にて、溶離液として用いた。 All chemical reagents were obtained from commercial suppliers and used as received without further purification. Polymer samples were analyzed on a Viscotek GPC System equipped with a TDA 302 triple detector array consisting of a refractive index (RI) detector, a differential viscometer, and a low angle light scattering detector. A 7.5% acetic acid solution was used as the eluent at a flow rate of 1 mL/min.

ホタルルシフェラーゼ遺伝子を含むプラスミドであるpGL3を、pGL3を発現する細菌から抽出し、精製した。siGL3を、Integrated DNA Technologies(配列を以下に提供する)から購入した。siCON1(配列を以下に提供する)を、Dharmaconから購入した。HeLa細胞を使用し、カチオン性ムチン酸ジアミン-DMSポリマーにより、pDNA又はsiRNA送達の有効性を決定した。 pGL3, a plasmid containing the firefly luciferase gene, was extracted and purified from bacteria expressing pGL3. siGL3 was purchased from Integrated DNA Technologies (sequence provided below). siCON1 (sequence provided below) was purchased from Dharmacon. HeLa cells were used to determine the efficacy of pDNA or siRNA delivery by cationic mucic acid diamine-DMS polymer.

Figure 0007525981000040
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実施例1:ムチン酸ジメチルエステルの合成、(1)
5g(22.8mmol)のムチン酸(Aldrich)を、120mLのメタノールおよび0.4mLの濃硫酸を含む500mL丸底フラスコに加えた。この混合物を85℃にて一晩、絶え間ない撹拌の下で還流させた。この混合物を、その後濾過し、メタノールで洗浄し、次いで、80mLメタノールおよび0.5mLトリエチルアミンの混合物から再結晶化させた。真空下で一晩の乾燥の後、8.0g(33.6mmol,71%)のムチン酸ジメチルエステルを得た。H NMR((CDSO)δ 4.88~4.91(d,2H),4.78~4.81(m,2H),4.28~4.31(d,2H),3.77~3.78(d,2H),3.63(s,6H).ESI/MS(m/z):261.0[M+Na]
Example 1: Synthesis of mucic acid dimethyl ester (1)
5 g (22.8 mmol) of mucic acid (Aldrich) was added to a 500 mL round bottom flask containing 120 mL of methanol and 0.4 mL of concentrated sulfuric acid. The mixture was refluxed at 85° C. overnight under constant stirring. The mixture was then filtered, washed with methanol, and then recrystallized from a mixture of 80 mL of methanol and 0.5 mL of triethylamine. After drying overnight under vacuum, 8.0 g (33.6 mmol, 71%) of mucic acid dimethyl ester was obtained. 1 H NMR ((CD 3 ) 2 SO) δ 4.88-4.91 (d, 2H), 4.78-4.81 (m, 2H), 4.28-4.31 (d, 2H), 3.77-3.78 (d, 2H), 3.63 (s, 6H). ESI/MS (m/z): 261.0 [M+Na] +

Figure 0007525981000041
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実施例2:N-BOC-保護ムチン酸ジアミン、(2)
8g(33.6mmol)のムチン酸ジメチルエステル(1;実施例1)、12.4mL(88.6mmol)のトリエチルアミンおよび160mLのメタノールの混合物を、絶え間なく撹拌した500mLの丸底フラスコ内で還流下で85℃にて、0.5時間にわたって加熱し、その後、メタノール(32mL)中に溶解した14.2g(88.6mmol)N-BOCジアミン(Fluka)を加えた。この反応懸濁液を、次いで、還流に戻した。一晩の還流の後、この混合物を濾過し、メタノールで洗浄し、メタノールから再結晶させ、真空下で乾燥させて、9.4g(19mmol,57%)のN-BOC-保護ムチン酸ジアミンを得た。H NMR((CDSO)δ 7.66(m,2H),6.79(m,2H),5.13~5.15(d,2H),4.35~4.38(d,2H),4.08~4.11(m,2H),3.78~3.80(d,2H),2.95~3.15(m,8H),1.38(s,18).ESI/MS(m/z):517.1[M+Na]
Example 2: N-BOC-protected mucic acid diamine, (2)
A mixture of 8 g (33.6 mmol) of mucic acid dimethyl ester (1; Example 1), 12.4 mL (88.6 mmol) of triethylamine and 160 mL of methanol was heated under reflux at 85° C. in a constantly stirred 500 mL round bottom flask for 0.5 h, after which 14.2 g (88.6 mmol) of N-BOC diamine (Fluka) dissolved in methanol (32 mL) was added. The reaction suspension was then returned to reflux. After refluxing overnight, the mixture was filtered, washed with methanol, recrystallized from methanol and dried under vacuum to give 9.4 g (19 mmol, 57%) of N-BOC-protected mucic acid diamine. 1 H NMR ((CD 3 ) 2 SO) δ 7.66 (m, 2H), 6.79 (m, 2H), 5.13-5.15 (d, 2H), 4.35-4.38 (d, 2H), 4.08-4.11 (m, 2H), 3.78-3.80 (d, 2H), 2.95-3.15 (m, 8 H), 1.38 (s, 18). ESI/MS (m/z): 517.1 [M+Na] +

Figure 0007525981000042
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実施例3:ムチン酸ジアミンの合成、(3)
8g(16.2mmol)のN-BOC-保護ムチン酸ジアミン(2;実施例2)を、メタノール(160mL)中の3M HClを含む500mL丸底フラスコに移し、一晩85℃にて、絶え間なく撹拌したがら還流させた。その後、沈殿物を濾過し、メタノールで洗浄して一晩真空下で乾燥させ、5.7g(15.6mmol,96%)のムチン酸ジアミンを得た。H NMR((CDSO)δ 7.97(m,8H),5.35~5.38(m,2H),4.18~4.20(m,2H),3.82(m,2H),3.35~3.42(m,8H),2.82~2.90(m,4H).ESI/MS(m/z):294.3[M],317.1[M+Na],333.0[M+K]
Example 3: Synthesis of mucic acid diamine (3)
8 g (16.2 mmol) of N-BOC-protected mucic acid diamine (2; Example 2) was transferred to a 500 mL round bottom flask containing 3 M HCl in methanol (160 mL) and refluxed overnight at 85° C. with constant stirring. The precipitate was then filtered, washed with methanol and dried under vacuum overnight to give 5.7 g (15.6 mmol, 96%) of mucic acid diamine. 1 H NMR ((CD 3 ) 2 SO) δ 7.97 (m, 8H), 5.35-5.38 (m, 2H), 4.18-4.20 (m, 2H), 3.82 (m, 2H), 3.35-3.42 (m, 8H), 2.82-2.90 (m, 4H). ESI/MS (m/z): 294.3 [M] + , 317.1 [M+Na] + , 333.0 [M+K] +

Figure 0007525981000043
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実施例4:ムチン酸ジアミン-DMSコポリマー(MAP)、(4)
1.5mLエッペンドルフ管に、0.8mLの0.1M NaHCO中の実施例3の85.5mg(0.233mmol)のビス(ヒドロクロリド)塩を、入れた。ジメチルスベリミデート・2HCl(DMS,Pierce Chemical Co.,63.6mg,0.233mmol)を添加し、この溶液をボルテックスし、遠心分離して、構成要素を溶解させた。得られた混合物を、室温にて15時間にわたって撹拌した。次いで、この混合物を、8mLの水で希釈し、1N HClの添加によって、pHを4にした。次いで、この溶液を、3500MWCO透析膜(Pierce pleated dialysis tubing)を用いて、ddHOにおいて24時間にわたって透析した。透析溶液を、乾燥するまで凍結乾燥させ、49mgの白いふわふわした粉末を得た。H NMR(500MHz,dDMSO)δ 9.15(bs),7.92(bs),5.43(bs),4.58(bs),4.17(bs),3.82(bs),3.37(bs),3.28(bs),2.82(bs),2.41(bs),1.61(bs),1.28(bs).13C NMR(126MHz,dDMSO)δ 174.88(s,1H),168.38(s,1H),71.45(s,4H),71.22(s,3H),42.34(s,2H),36.96(s,3H),32.74(s,3H),28.09(s,4H),26.90(s,4H).Mw[GPC]=2520,Mw/Mn=1.15.
Example 4: Mucate diamine-DMS copolymer (MAP), (4)
A 1.5 mL Eppendorf tube was charged with 85.5 mg (0.233 mmol) of the bis(hydrochloride) salt of Example 3 in 0.8 mL of 0.1 M NaHCO 3. Dimethylsuberimidate.2HCl (DMS, Pierce Chemical Co., 63.6 mg, 0.233 mmol) was added, and the solution was vortexed and centrifuged to dissolve the components. The resulting mixture was stirred at room temperature for 15 hours. The mixture was then diluted with 8 mL of water, and the pH was brought to 4 by the addition of 1 N HCl. The solution was then dialyzed in ddH 2 O for 24 hours using a 3500 MWCO dialysis membrane (Pierce pleated dialysis tubing). The dialysis solution was lyophilized to dryness, yielding 49 mg of a white fluffy powder. 1H NMR (500MHz, dDMSO) δ 9.15 (bs), 7.92 (bs), 5.43 (bs), 4.58 (bs), 4.17 (bs), 3.82 (bs), 3.37 (bs), 3.28 (bs), 2.82 (bs), 2.41 (bs), 1.61 (bs) ), 1.28 (bs). 13C NMR (126MHz, dDMSO) δ 174.88 (s, 1H), 168.38 (s, 1H), 71.45 (s, 4H), 71.22 (s, 3H), 42.34 (s, 2H), 36.96 (s, 3H), 32.74 (s, 3H), 28.09 (s, 4H) ), 26.90 (s, 4H). Mw[GPC]=2520, Mw/Mn=1.15.

Figure 0007525981000044
Figure 0007525981000044

ポリマー4は、カチオン性A-B型(反復構造は、ABABAB...である)ポリオール含有ポリマーの例である。 Polymer 4 is an example of a cationic A-B type (the repeating structure is ABABAB...) polyol-containing polymer.

実施例5:ボロン酸-アミド-PEG5000,(5)
実施例4のポリマーは、核酸、例えばsiRNAと共に集められ、ナノ粒子を形成する。これらのナノ粒子は、哺乳動物において使用される立体安定性を有する必要があり、必要に応じて、これらは、含まれる標的薬剤を有し得た。これらの2つの機能を行うために、このナノ粒子は、立体安静性およびPEG-標的リガンドのために、PEGで装飾されてもよい。このようにするために、ボロン酸を含有するPEG化合物が、調製される。例えば、ボロン酸含有PEGは、以下の実施例に従って、合成され得る。
Example 5: Boronic acid-amide-PEG 5000 , (5)
The polymer of Example 4 is assembled with a nucleic acid, e.g., siRNA, to form nanoparticles. These nanoparticles need to be sterically stable for use in mammals, and optionally they could have a targeting agent included. To perform these two functions, the nanoparticles may be decorated with PEG for steric stability and PEG-targeting ligands. To do this, a PEG compound containing a boronic acid is prepared. For example, a boronic acid-containing PEG may be synthesized according to the following example.

332mgの4-カルボキシフェニルボロン酸(2mmol)を、8mLのSOCl中に溶かした。これに、数滴のDMFを加え、この混合物を、アルゴン下で2時間還流した。過剰なSOClを減圧下で除去し、得られた個体を、10mLの無水ジクロロメタン中に溶かした。この溶液に、500mgのPEG5000-NH(2mmol)および418μLの5mLのジクロロメタン中に溶かしたトリエチルアミン(60mmol)を、0℃にてアルゴン下で溶解した。この混合物を、室温まで加温し、撹拌を一晩つづけた。ジクロロメタン中に溶かした溶媒を、減圧下で除去し、そして得られた液体を、20mLのジエチルエーテルで析出させた。沈殿物を、濾過し、乾燥させ、そしてddHO中で再溶解させた。次いで、この水溶液を、0.45μmフィルターで濾過し、3500MWCO透析膜(Pierce pleated dialysis tubing)で、ddHO中に24時間にわたって透析した。透析した溶液を、乾燥するまで凍結乾燥した。H NMR(300MHz,dDMSO)δ 7.92-7.77(m),4.44(d),4.37(t),3.49(m),2.97(s)。 332 mg of 4-carboxyphenylboronic acid (2 mmol) was dissolved in 8 mL of SOCl 2. To this, a few drops of DMF were added and the mixture was refluxed under argon for 2 hours. Excess SOCl 2 was removed under reduced pressure and the resulting solid was dissolved in 10 mL of anhydrous dichloromethane. To this solution, 500 mg of PEG 5000 -NH 2 (2 mmol) and 418 μL of triethylamine (60 mmol) dissolved in 5 mL of dichloromethane were dissolved at 0° C. under argon. The mixture was allowed to warm to room temperature and stirring was continued overnight. The solvent in dichloromethane was removed under reduced pressure and the resulting liquid was precipitated with 20 mL of diethyl ether. The precipitate was filtered, dried and redissolved in ddH 2 O. The aqueous solution was then filtered through a 0.45 μm filter and dialyzed with a 3500 MWCO dialysis membrane (Pierce pleated dialysis tubing) into ddH 2 O for 24 hours. The dialyzed solution was lyophilized to dryness. 1 H NMR (300 MHz, dDMSO) δ 7.92-7.77 (m), 4.44 (d), 4.37 (t), 3.49 (m), 2.97 (s).

Figure 0007525981000045
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実施例6:ボロン酸-ジスルフィド-PEG5000,(6)
実施例5のPEG化合物の(還元条件下で)開裂可能なバージョンもまた、以下のように合成され得る。
Example 6: Boronic acid-disulfide-PEG 5000 , (6)
Cleavable (under reducing conditions) versions of the PEG compound of Example 5 can also be synthesized as follows.

250mgのPEG5000-SH(0.05mmol,LaySanBio Inc.)を、スターラーを備えたガラスバイアルに加えた。これに、4mLのメタノール中に溶解した110mgのアルドリチオール-2(0.5mmol,Aldrich)を、加えた。この溶液を、1mLのメタノール中の77mgのメルカプトフェニルボロン酸(0.5mmol,Aldrich)を加えたのち、室温にて2時間にわたって撹拌した。得られた溶液を、さらに2時間、室温にて撹拌した。メタノールを、真空下で除去し、そして残渣を、2mLのジクロロメタン中に溶かした。18mLのジエチルエーテルを、ジクロロメタン溶液に加え、この混合物を、1時間にわたって静置した。生じた析出物を、遠心分離を介して収集し、ジエチルエーテルで数回洗浄して、乾燥させた。この乾燥個体を水中に再溶解し、0.45μmフィルターで濾過し、3500MWCO透析膜(Pierce pleated dialysis tubing)で、ddHO中に15時間にわたって透析した。透析した溶液を、乾燥するまで凍結乾燥した。H NMR(300MHz,dDMSO)δ 8.12-8.00(m),7.83-7.72(m),7.72-7.61(m),7.61-7.43(m),3.72(d,J=5.4),3.68-3.15(m),3.01-2.83(m)。 250 mg of PEG 5000 -SH (0.05 mmol, LaySanBio Inc.) was added to a glass vial equipped with a stirrer. To this was added 110 mg of aldrithiol-2 (0.5 mmol, Aldrich) dissolved in 4 mL of methanol. This solution was stirred at room temperature for 2 hours after which 77 mg of mercaptophenylboronic acid (0.5 mmol, Aldrich) in 1 mL of methanol was added. The resulting solution was stirred for an additional 2 hours at room temperature. Methanol was removed under vacuum and the residue was dissolved in 2 mL of dichloromethane. 18 mL of diethyl ether was added to the dichloromethane solution and the mixture was allowed to stand for 1 hour. The resulting precipitate was collected via centrifugation, washed several times with diethyl ether, and dried. The dried solid was redissolved in water, filtered through a 0.45 μm filter, and dialyzed with a 3500 MWCO dialysis membrane (Pierce pleated dialysis tubing) in ddH 2 O for 15 hours. The dialyzed solution was lyophilized to dryness. 1 H NMR (300 MHz, dDMSO) δ 8.12-8.00 (m), 7.83-7.72 (m), 7.72-7.61 (m), 7.61-7.43 (m), 3.72 (d, J=5.4), 3.68-3.15 (m), 3.01-2.83 (m).

Figure 0007525981000046
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実施例7:(2,3,5,6)-テトラフルオロフェニルボロン酸-PEG5000の合成、(7)
実施例5のボロン酸含有PEG化合物のフッ化バージョンを、合成し得、治療用ナノ粒子を有する画像化剤として使用できる。画像化のためのフッ素原子は、以下に記載され説明されるように、組み込まれ得る。
Example 7: Synthesis of (2,3,5,6)-tetrafluorophenylboronic acid-PEG 5000 , (7)
Fluorinated versions of the boronic acid-containing PEG compounds of Example 5 can be synthesized and used as imaging agents with therapeutic nanoparticles. Fluorine atoms for imaging can be incorporated as described and illustrated below.

(2,3,5,6)-フルオロカルボキシフェニルボロン酸を、過剰なSOCl(約100等量)中に溶解し、これに、数滴のDMFを加えた。この混合物を、アルゴン下で2時間にわたって還流した。過剰なSOClを、減圧下で除去し、得られた残渣を、無水ジクロロメタン中に溶かした。この溶液に、ジクロロメタン中に溶かしたPEG5000-NH(1等量)およびトリエチルアミン(30等量)を、0℃にてアルゴン下で加えた。得られた混合物を、室温まで加温し、撹拌を一晩つづけた。ジクロロメタン溶媒を、減圧下で除去し、そして得られた液体を、ジエチルエーテルで析出させた。沈殿物を、濾過し、乾燥させ、そしてddHO中で再溶解させた。次いで、この水溶液を、0.45μmフィルターで濾過し、3500MWCO透析膜(Pierce pleated dialysis tubing)で、ddHO中に24時間にわたって透析した。透析した溶液を、乾燥するまで凍結乾燥した。 (2,3,5,6)-Fluorocarboxyphenylboronic acid was dissolved in excess SOCl 2 (approximately 100 eq.) to which a few drops of DMF were added. The mixture was refluxed under argon for 2 hours. Excess SOCl 2 was removed under reduced pressure and the resulting residue was dissolved in anhydrous dichloromethane. To this solution was added PEG 5000 -NH 2 (1 eq.) and triethylamine (30 eq.) dissolved in dichloromethane at 0° C. under argon. The resulting mixture was allowed to warm to room temperature and stirring was continued overnight. The dichloromethane solvent was removed under reduced pressure and the resulting liquid was precipitated with diethyl ether. The precipitate was filtered, dried and redissolved in ddH 2 O. The aqueous solution was then filtered through a 0.45 μm filter and dialyzed with a 3500 MWCO dialysis membrane (Pierce pleated dialysis tubing) for 24 hours into ddH 2 O. The dialyzed solution was lyophilized to dryness.

Figure 0007525981000047
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フッ素含有化合物は、ナノ粒子中に19Fを提供するために有用である。19Fは、標準患者MRIを用いて磁気共鳴分光学によって検出され得る。19Fの添加は、ナノ粒子の画像化を可能にする(単なる画像化のためにされても、治療剤の添加により画像化および治療を可能にしてもよい)。 Fluorine-containing compounds are useful for providing 19 F in nanoparticles, which can be detected by magnetic resonance spectroscopy using standard patient MRI. The addition of 19 F allows for imaging of the nanoparticles (which may be done for imaging alone, or may allow imaging and therapy with the addition of a therapeutic agent).

実施例8:(2,3,5,6)-テトラフルオロフェニルボロン酸-ジスルフィド-PEG5000の合成、(8)
実施例5のボロン酸含有開裂可能PEG化合物のフッ化バージョンを、合成し得、治療用ナノ粒子を有する画像化剤として使用できる。画像化のためのフッ素原子は、以下に記載され説明されるように、組み込まれ得る。
Example 8: Synthesis of (2,3,5,6)-tetrafluorophenylboronic acid-disulfide-PEG 5000 , (8)
Fluorinated versions of the boronic acid-containing cleavable PEG compounds of Example 5 can be synthesized and used as imaging agents with therapeutic nanoparticles. Fluorine atoms for imaging can be incorporated as described and illustrated below.

250mgのPEG5000-SH(0.05mmol,LaySanBio Inc.)を、スターラーを備えたガラスバイアルに加える。これに、4mLのメタノール中に溶解した110mgのアルドリチオール-2(0.5mmol,Aldrich)を、加える。この溶液を、1mLのメタノール中の77mgの(2,3,5,6)-フルオロ-4-メルカプトフェニルボロン酸(0.5mmol)を加えたのち、室温にて2時間にわたって撹拌する。得られた溶液を、さらに2時間、室温にて撹拌する。メタノールを、真空下で除去し、そして残渣を、2mLのジクロロメタン中に溶かした。18mLのジエチルエーテルを、ジクロロメタン溶液に加え、この混合物を、1時間にわたって静置する。生じた析出物を、遠心分離を介して収集し、ジエチルエーテルで数回洗浄して、乾燥させる。この乾燥個体を水中に再溶解し、0.45μmフィルターで濾過し、3500MWCO透析膜(Pierce pleated dialysis tubing)で、ddHO中に15時間にわたって透析する。透析した溶液を、乾燥するまで凍結乾燥する。 250 mg of PEG 5000 -SH (0.05 mmol, LaySanBio Inc.) is added to a glass vial equipped with a stirrer. To this, 110 mg of aldrithiol-2 (0.5 mmol, Aldrich) dissolved in 4 mL of methanol is added. This solution is stirred at room temperature for 2 hours after adding 77 mg of (2,3,5,6)-fluoro-4-mercaptophenylboronic acid (0.5 mmol) in 1 mL of methanol. The resulting solution is stirred for another 2 hours at room temperature. Methanol is removed under vacuum and the residue is dissolved in 2 mL of dichloromethane. 18 mL of diethyl ether is added to the dichloromethane solution and the mixture is allowed to stand for 1 hour. The resulting precipitate is collected via centrifugation, washed several times with diethyl ether, and dried. The dried solid is redissolved in water, filtered through a 0.45 μm filter, and dialyzed with a 3500 MWCO dialysis membrane (Pierce pleated dialysis tubing) for 15 hours in ddH 2 O. The dialyzed solution is lyophilized to dryness.

Figure 0007525981000048
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実施例9:ボロン酸-PEG5000-トランスフェリンの合成、(9)
標的薬剤は、例えば、トランスフェリン付加を参照する、図12に図解されるアプローチに従って、実施例5~8の化合物におけるボロン酸由来のPEGの他の末端に置かれてもよい。
Example 9: Synthesis of Boronic Acid-PEG 5000 -Transferrin (9)
A targeting agent may be placed at the other end of the boronic acid derived PEG in the compounds of Examples 5-8, for example, following the approach illustrated in FIG. 12, which references transferrin attachment.

従って、核酸を治療剤として含むシステムの構成要素は、(標的リガンドは、トランスフェリン(図12)、抗体、又は抗体断片の様なタンパク質、RGD又はLHRHの様なペプチド、葉酸又はガラクトースの様な低分子、などであってもよい)であってもよい。ボロン酸ペグ化標的薬剤は、以下のように合成され得る。 Thus, a component of the system may include a nucleic acid as a therapeutic agent (the targeting ligand may be a protein such as transferrin (FIG. 12), an antibody or antibody fragment, a peptide such as RGD or LHRH, a small molecule such as folate or galactose, etc.). A boronic acid PEGylated targeting agent may be synthesized as follows:

詳細には、図12において図解されるアプローチに従って、ボロン酸PEG5000-トランスフェリンを合成するために、以下の手順を実施した。10mg(0.13μmol)ノヒトホロ-トランスフェリン(鉄リッチ)(Sigma Aldrich)の、1mLの0.1M PBS緩衝液(p.H.7.2)中溶液を、3.2mgのOPSS-PEG5000-SVA(5等量,0.64μmol,LaysanBio Inc.)に添加した。得られた溶液を、室温で2時間にわたって撹拌した。ペグ化トランスフェリンを、未反応のOPSS-PEG5000-SVAから、Ultracel 50,000MWCO(Amicon Ultra-4,Millipore)を用いて、並びに未反応のトランスフェリンから、ゲル濾過カラムG3000SWxl(Tosoh Biosep)を用いて精製した(HPLCおよびMALDI-TOF分析によって確認した)。次いで、100μL中100μgのOPSS-PEG5000ペグ化トランスフェリンを、室温で、20μLの4-メルカプトフェニルボロン酸(1μg/μL,20μg,100等量)と共に、1時間にわたって室温でインキュベートした。インキュベーションの後、この溶液を、YM-30,000NMWIデバイス(Millipore)で2回透析し、過剰な4-メルカプトフェニルボロン酸およびピリジル-2-チオン副産物を除去した。 Specifically, the following procedure was carried out to synthesize boronate PEG 5000 -transferrin according to the approach illustrated in Figure 12. A solution of 10 mg (0.13 μmol) of human holo-transferrin (iron-rich) (Sigma Aldrich) in 1 mL of 0.1 M PBS buffer (pH 7.2) was added to 3.2 mg of OPSS-PEG 5000 -SVA (5 equivalents, 0.64 μmol, LaysanBio Inc.). The resulting solution was stirred at room temperature for 2 hours. PEGylated transferrin was purified from unreacted OPSS-PEG 5000 -SVA using Ultracel 50,000 MWCO (Amicon Ultra-4, Millipore) and from unreacted transferrin using a gel filtration column G3000SWxl (Tosoh Biosep) (confirmed by HPLC and MALDI-TOF analysis). 100 μg of OPSS-PEG 5000 PEGylated transferrin in 100 μL was then incubated with 20 μL of 4-mercaptophenylboronic acid (1 μg/μL, 20 μg, 100 equivalents) at room temperature for 1 hour. After incubation, the solution was dialyzed twice with a YM-30,000NMWI device (Millipore) to remove excess 4-mercaptophenylboronic acid and the pyridyl-2-thione by-product.

実施例10:MAP-核酸粒子の処方-ゲルシフトアッセイ
図1において図示されるように、DNA分解酵素およびRNA分解酵素非含有水中の1μgのプラスミドDNA又はsiRNA(0.1μg/μL,10μL)を、10μLのMAPと、DNA分解酵素およびRNA分解酵素非含有水中の種々の濃度で混合し、0.5、1、1.5、2、2.5および5の電荷比(ポリマー上の「+」電荷対核酸上の「-」電荷)を得た。得られた混合物を、室温にて30分間にわたってインキュベートした。図3および4に示されるように、20μLの溶液の10μLを、1%アガロースゲル上に、3.5μLのローディング緩衝液と共にローディングし、ゲルを、80Vにて45分間にわたって電気泳動した。ナノ粒子中に含まれない核酸は、ゲル上を移動する。これらの結果は、ナノ粒子内の核酸含有物について必須の電荷比についての誘導を与える。
Example 10: Formulation of MAP-Nucleic Acid Particles - Gel Shift Assay As illustrated in Figure 1, 1 μg of plasmid DNA or siRNA (0.1 μg/μL, 10 μL) in DNase- and RNase-free water was mixed with 10 μL of MAP at various concentrations in DNase- and RNase-free water to obtain charge ratios ("+" charge on the polymer vs. "-" charge on the nucleic acid) of 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5 and 5. The resulting mixtures were incubated at room temperature for 30 minutes. As shown in Figures 3 and 4, 10 μL of the 20 μL solution was loaded onto a 1% agarose gel with 3.5 μL of loading buffer and the gel was electrophoresed at 80 V for 45 minutes. Nucleic acid not contained in the nanoparticles migrates on the gel. These results provide an indication of the essential charge ratio for nucleic acid inclusion within the nanoparticles.

実施例11:MAP-核酸粒子の粒子サイズおよびゼータ電位
DNA分解酵素およびRNA分解酵素非含有水中1μgのプラスミドDNA(0.1μg/μL,10μL)を、10μLのMAPと、DNA分解酵素およびRNA分解酵素非含有水中の種々の濃度で混合し、0.5、1、1.5、2、2.5および5の電荷比を得た。得られた混合物を、室温にて30分間にわたってインキュベートした。次いで、20μLの混合物を、粒子サイズ測定のために、DNA分解酵素およびRNA分解酵素非含有水で、70μLまで希釈した。次いで、この70μL溶液を、ゼータ電位測定のために、1mM KClで1400μLまで希釈した。粒子サイズおよびゼータ電位の測定を、ZetaPals動的光拡散(DLS)装置(Brookhaven Instruments)を用いて、行った。結果を図5に示す。
Example 11: Particle size and zeta potential of MAP-nucleic acid particles 1 μg of plasmid DNA (0.1 μg/μL, 10 μL) in DNase- and RNase-free water was mixed with 10 μL of MAP at various concentrations in DNase- and RNase-free water to obtain charge ratios of 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, and 5. The resulting mixture was incubated at room temperature for 30 minutes. 20 μL of the mixture was then diluted to 70 μL with DNase- and RNase-free water for particle size measurements. The 70 μL solution was then diluted to 1400 μL with 1 mM KCl for zeta potential measurements. Particle size and zeta potential measurements were performed using a ZetaPals dynamic light scattering (DLS) instrument (Brookhaven Instruments). The results are shown in FIG. 5.

実施例12:ボロン酸PEG5kを用いたペグ化による粒子サイズ安定化
図2において図示されるように、DNA分解酵素およびRNA分解酵素非含有水中の2μgのプラスミドDNA(0.45μg/μL,4.4μL)を、DNA分解酵素およびRNA分解酵素非含有水中80μLに、希釈した。このプラスミド溶液を、4.89μgのMAP(0.5μg/μL,9.8μL)と混合し、また、DNA分解酵素およびRNA分解酵素非含有水中80μLに希釈して、3+/-の電荷比および0.0125μg/μLの最終プラスミド濃度を得た。得られた混合物を、室温にて30分間にわたってインキュベートした。この溶液に、480μgのボロン酸PEG5K(化合物6;実施例6)、(20μg/μL,24μL)を加えた。次いで、この混合物を、さらに30分間インキュベートし、DNA分解酵素およびRNA分解酵素非含有水中で、0.5mL 100,000MWCO膜(BIOMAX,Millipore Corporation)を用いて2回透析し、DNA分解酵素およびRNA分解酵素非含有水160μL中で再構築した。この溶液の半分を、ゼータ電位測定のために、1.4mLの1mM KClで希釈した(図6)。BA含有ナノ粒子のゼータ電位は、これを含まないナノ粒子よりも低いゼータ電位を示したことに、留意されたい。これらの結果は、BA含有ナノ粒子は、ナノ粒子の外側にBAを局在させるという結論を、支持する。もう半分を、粒子サイズを測定するために用いた。粒子サイズを、10.2μLの10X PBSを添加して最終的に1X PBS中90.2μLの溶液を得た後の5分間について、毎分測定した。次いで、図7に示されるように、粒子サイズを、別の10分間にわたって、毎分測定した。非粒子構成要素から(濾過によって)分離されたBA含有ナノ粒子は、PBS中で安定であるが、BAを有さない粒子は、安定ではない。これらの結果は、BA含有ナノ粒子は、PBS中で凝集に対し安定的であるので、その外側に局在するBAを有するという結論を、支持する。
Example 12: Particle size stabilization by PEGylation with boronate PEG 5k As illustrated in Figure 2, 2 μg of plasmid DNA in DNase- and RNase-free water (0.45 μg/μL, 4.4 μL) was diluted to 80 μL in DNase- and RNase-free water. This plasmid solution was mixed with 4.89 μg of MAP (0.5 μg/μL, 9.8 μL) and also diluted to 80 μL in DNase- and RNase-free water to obtain a charge ratio of 3 +/- and a final plasmid concentration of 0.0125 μg/μL. The resulting mixture was incubated at room temperature for 30 minutes. To this solution, 480 μg of boronate PEG 5k (compound 6; example 6), (20 μg/μL, 24 μL) was added. The mixture was then incubated for an additional 30 min, dialyzed twice in DNase- and RNase-free water using 0.5 mL 100,000 MWCO membrane (BIOMAX, Millipore Corporation), and reconstituted in 160 μL of DNase- and RNase-free water. Half of this solution was diluted with 1.4 mL of 1 mM KCl for zeta potential measurement ( FIG. 6 ). Note that the zeta potential of the BA-containing nanoparticles was lower than that of the non-containing nanoparticles. These results support the conclusion that the BA-containing nanoparticles localize BA on the outside of the nanoparticles. The other half was used to measure particle size. Particle size was measured every minute for 5 min after adding 10.2 μL of 10× PBS to give a final solution of 90.2 μL in 1× PBS. Particle size was then measured every minute for another 10 minutes, as shown in Figure 7. BA-containing nanoparticles separated (by filtration) from non-particle components are stable in PBS, whereas particles without BA are not. These results support the conclusion that BA-containing nanoparticles have BA localized on their exterior, since they are stable to aggregation in PBS.

実施例13:MAP/pDNA粒子のHeLa細胞内へのトランスフェクション
HeLa細胞を、トランスフェクションの48時間前に、ウェルあたり20,000個の細胞で、24ウェルプレート内にまき、10% FBSを補充した培地中で成長させた。MAP粒子を、1μgのpGL3を200μLのOpti-MEM I中に、種々のポリマー対pDNAの電荷比で含むように処方した(実施例9を参照されたい)。成長培地を除去し、細胞をPBSで洗浄し、そして粒子処方物を加えた。その後、細胞を、37℃、5% COにて5時間インキュベートした後、800μLの10% FBSを補充した成長培地を加えた。48時間のインキュベーションの後、細胞の画分を、MTSアッセイを用いた細胞生存率について分析した。残った細胞を、100μLの1Xルシフェラーゼ培養細胞溶解試薬中で溶解した。ルシフェラーゼ活性を、10ulの細胞溶解物に100μLのルシフェラーゼアッセイ試薬を加えることによって決定し、生物蛍光を、Monolight luminometerを用いて定量した。その後、ルシフェラーゼ活性を、10,000個の細胞あたりの相対光単位(RLU)として報告する。結果を、図8および図9に示す。
Example 13: Transfection of MAP/pDNA particles into HeLa cells HeLa cells were seeded in 24-well plates at 20,000 cells per well 48 hours prior to transfection and grown in medium supplemented with 10% FBS. MAP particles were formulated to contain 1 μg pGL3 in 200 μL Opti-MEM I at various polymer to pDNA charge ratios (see Example 9). Growth medium was removed, cells were washed with PBS, and particle formulations were added. Cells were then incubated for 5 hours at 37° C., 5% CO 2 , before adding 800 μL of growth medium supplemented with 10% FBS. After 48 hours of incubation, a fraction of cells was analyzed for cell viability using the MTS assay. The remaining cells were lysed in 100 μL of 1× Luciferase Culture Cell Lysis Reagent. Luciferase activity was determined by adding 100 μL of luciferase assay reagent to 10 ul of cell lysate, and bioluminescence was quantified using a Monolight luminometer. Luciferase activity is then reported as relative light units (RLU) per 10,000 cells. Results are shown in Figures 8 and 9.

実施例14:MAP/pDNA粒子および/又はsiRNA粒子のHeLa細胞内への同時トランスフェクション
HeLa細胞を、トランスフェクションの48時間前に、ウェルあたり20,000個の細胞で、24ウェルプレート内にまき、10% FBSを補充した培地中で成長させた。MAP粒子を、1μgのpGL3および50nMのsiGL3を、5+/-の電荷比で200μLのOpti-MEM I中に含むように処方した。pGL3又はpGL3およびsiCONのみを含む粒子を、対照として使用した。成長培地を除去し、細胞をPBSで洗浄し、そして粒子処方物を加えた。その後、細胞を、37℃、5% COにて5時間インキュベートした後、800μLの10% FBSを補充した成長培地を加えた。48時間のインキュベーション後、細胞を、ルシフェラーゼ活性および細胞生存率について、実施例12に記載したようにアッセイした。結果は図10に示される。RLUは、siGL3(正しい配列)によるトランスフェクションにおいてより低く、siGL3およびpGL3の両方が、同時送達されなければならない。
Example 14: Co-transfection of MAP/pDNA and/or siRNA particles into HeLa cells HeLa cells were seeded at 20,000 cells per well in 24-well plates 48 hours prior to transfection and grown in medium supplemented with 10% FBS. MAP particles were formulated to contain 1 μg pGL3 and 50 nM siGL3 in 200 μL Opti-MEM I at a charge ratio of 5+/-. Particles containing only pGL3 or pGL3 and siCON were used as controls. Growth medium was removed, cells were washed with PBS, and particle formulations were added. Cells were then incubated for 5 hours at 37° C., 5% CO 2 , before adding 800 μL of growth medium supplemented with 10% FBS. After 48 hours of incubation, cells were assayed for luciferase activity and cell viability as described in Example 12. The results are shown in Figure 10. The RLU is lower in transfections with siGL3 (correct sequence), and both siGL3 and pGL3 must be co-delivered.

実施例15:MAP/siGL3のHeLa細胞内へのトランスフェクション
HeLa細胞を、トランスフェクションの48時間前に、ウェルあたり20,000個の細胞で、24ウェルプレート内にまき、10% FBSを補充した培地中で成長させた。MAP粒子を、50および100nMのsiGL3を、5+/-の電荷比で200μLのOpti-MEM I中に含むように処方した。成長培地を除去し、細胞をPBSで洗浄し、そして粒子処方物を加えた。その後、細胞を、37℃、5% COにて5時間インキュベートした後、800μLの10% FBSを補充した成長培地を加えた。48時間のインキュベーション後、細胞を、ルシフェラーゼ活性および細胞生存率について、実施例12に記載したようにアッセイした。結果は図11に示される。RLUは、siGL3の濃度の上昇に伴って低下するので、これらのデータは、内在性遺伝子の疎外が起こり得ることを示唆する。
Example 15: Transfection of MAP/siGL3 into HeLa cells HeLa cells were seeded at 20,000 cells per well in 24-well plates 48 hours prior to transfection and grown in medium supplemented with 10% FBS. MAP particles were formulated to contain 50 and 100 nM siGL3 at a charge ratio of 5+/- in 200 μL of Opti-MEM I. Growth medium was removed, cells were washed with PBS, and particle formulation was added. Cells were then incubated for 5 hours at 37°C, 5% CO2 before adding 800 μL of growth medium supplemented with 10% FBS. After 48 hours of incubation, cells were assayed for luciferase activity and cell viability as described in Example 12. Results are shown in FIG. 11. Since RLU decreased with increasing concentrations of siGL3, these data suggest that alienation of the endogenous gene may occur.

実施例16:ムチン酸ジヨージドの合成、(10)
1g(2.7mmol)のムチン酸ジアミン(実施例3)を、3.8mL(27.4mmol)のトリエチルアミンおよび50mLの無水DMFと混合し、その後、1.2mL(13.7mmol)ヨードアセチルクロリドの滴下を、250mL丸底フラスコにおいて行った。この混合物を、絶え間なく撹拌しながら、室温で一晩反応させた。その後、この溶媒を、バキュームポンプによって除去し、生成物を濾過し、メタノールで洗浄し、真空下で乾燥させて、0.8g(1.3mmol,46%)のムチン酸ジヨージドを得た。H NMR((CDSO)δ 8.20(s 2H),2H),7.77(s,2H),4.11(m,2H),4.03(m,2H),3.79(m,2H),3.11-3.17(m,2H),1.78(d,2H).ESI/MS(m/z):652.8[M+Na]
Example 16: Synthesis of mucic acid diiodide, (10)
1 g (2.7 mmol) of mucic acid diamine (Example 3) was mixed with 3.8 mL (27.4 mmol) of triethylamine and 50 mL of anhydrous DMF, followed by the dropwise addition of 1.2 mL (13.7 mmol) of iodoacetyl chloride in a 250 mL round bottom flask. The mixture was allowed to react overnight at room temperature with constant stirring. The solvent was then removed by vacuum pump and the product was filtered, washed with methanol and dried under vacuum to give 0.8 g (1.3 mmol, 46%) of mucic acid diiodide. 1 H NMR ((CD 3 ) 2 SO) δ 8.20 (s 2H), 2H), 7.77 (s, 2H), 4.11 (m, 2H), 4.03 (m, 2H), 3.79 (m, 2H), 3.11-3.17 (m, 2H), 1.78 (d, 2H). ESI/MS (m/z): 652.8 [M+Na] +

Figure 0007525981000049
Figure 0007525981000049

実施例17:ムチン酸ジシステインの合成、(11)
7mLの0.1M脱気炭酸ナトリウムを、17mgのL-システインおよび0.4gのムチン酸ジヨージドに加えた。得られた懸濁液を、150℃で5時間にわたり、溶液が透明になるまで還流させた。次いで、この混合物を、室温まで冷やし、1N HClでpH 3に調整した。次いで、アセトンのゆっくりした添加を、生成物の析出のために行った。濾過、アセトンによる洗浄、およびバキューム乾燥の後、60mgの粗生成物を得た。
Example 17: Synthesis of dicysteine mucate (11)
7 mL of 0.1 M degassed sodium carbonate was added to 17 mg of L-cysteine and 0.4 g of mucic acid diiodide. The resulting suspension was refluxed at 150° C. for 5 hours until the solution became clear. The mixture was then cooled to room temperature and adjusted to pH 3 with 1N HCl. A slow addition of acetone was then performed to precipitate the product. After filtration, washing with acetone, and drying under vacuum, 60 mg of crude product was obtained.

Figure 0007525981000050
Figure 0007525981000050

実施例17:ムチン酸ジシステインの合成、(11)
20mLの、pH 7.5における50mL丸底フラスコ中の0.1M脱気リン酸ナトリウム緩衝液を、0.38gのL-システイン(3.2mmol)および0.40g(0.6mmol)のムチン酸ジヨージドに加えた。得られた懸濁液を、75℃にて一晩還流させ、室温まで冷やして、凍結乾燥させた。その後、80mLのDMFを、この凍結乾燥した明るい茶色の粉末に加え、不溶性の過剰な試薬およびリン酸塩の可溶の生成物からの分離を、濾過によって達成した。DMFを、減圧下で除去し、そしてこの生成物をバキューム乾燥して、12mg(0.02mmol,3%)のムチン酸ジシステインを得た。
Example 17: Synthesis of dicysteine mucate (11)
20 mL of 0.1 M degassed sodium phosphate buffer at pH 7.5 in a 50 mL round bottom flask was added to 0.38 g L-cysteine (3.2 mmol) and 0.40 g (0.6 mmol) mucic acid diiodide. The resulting suspension was refluxed at 75° C. overnight, cooled to room temperature, and lyophilized. 80 mL of DMF was then added to the lyophilized light brown powder, and separation of the insoluble excess reagent and phosphate from the soluble product was achieved by filtration. DMF was removed under reduced pressure, and the product was vacuum dried to give 12 mg (0.02 mmol, 3%) dicysteine mucate.

Figure 0007525981000051
Figure 0007525981000051

実施例18:ポリマー合成、(ポリ(ムチン酸-DiCys-PEG))(12)
12mg(21.7μmol)のムチン酸ジシステインおよび74mg(21.7μmol)のPEG-DiSPA 3400を、真空下で乾燥させ、その後、0.6mLの無水DMSOを、アルゴン下で、2首10mL丸底フラスコにおいて加えた。10分間の撹拌の後、9μL(65.1μmol)の無水DIEAを、アルゴン下で反応容器に移した。この混合物を、アルゴン下で一晩撹拌した。次いで、このポリマー含有溶液を、10kDa膜遠心分離機を用いて透析し、そして凍結乾燥して、47mg(58%)のポリ(ムチン酸-DiCys-PEG)を得た。
Example 18: Polymer synthesis, (Poly(mucinic acid-DiCys-PEG)) (12)
12 mg (21.7 μmol) of dicysteine mucate and 74 mg (21.7 μmol) of PEG-DiSPA 3400 were dried under vacuum, then 0.6 mL of anhydrous DMSO was added under argon in a two-neck 10 mL round bottom flask. After stirring for 10 minutes, 9 μL (65.1 μmol) of anhydrous DIEA was transferred to the reaction vessel under argon. The mixture was stirred overnight under argon. The polymer-containing solution was then dialyzed using a 10 kDa membrane centrifuge and lyophilized to give 47 mg (58%) of poly(mucate-DiCys-PEG).

Figure 0007525981000052
Figure 0007525981000052

このポリオール含有ポリマーは、アニオン性ABポリマーである。 This polyol-containing polymer is an anionic AB polymer.

実施例19:薬物(カンプトテシン、CPT)ムチン酸ポリマーへの共有結合、(13)
10mg(2.7μmolの反復単位)のポリ(ムチン酸-DiCys-PEG)を、ガラス瓶内の1.5mLの無水DMSO中に溶解した。10分間の撹拌の後、1.1μLのDIEA(6.3μmol)、3.3mg(6.3μmol)のTFA-Gly-CPT、1.6mg(8.1μmol)のEDCおよび0.7mg(5.9μmol)のNHSを、反応混合物に加えた。8時間にわたる撹拌の後、1.5mLのエタノールを加え、溶媒を減圧下で除去した。析出物を、水中に溶解し、そして不要な物質を、0.2μmフィルターを通した濾過によって除去した。次いで、ポリマー溶液を、10kDa膜を介して水に対して透析し、その後、凍結乾燥して、ポリ(ムチン酸-DiCys-PEG)-CPT結合体を得た。
Example 19: Covalent attachment of a drug (camptothecin, CPT) to a mucic acid polymer (13)
10 mg (2.7 μmol repeat units) of poly(mucin acid-DiCys-PEG) was dissolved in 1.5 mL of anhydrous DMSO in a glass bottle. After stirring for 10 min, 1.1 μL of DIEA (6.3 μmol), 3.3 mg (6.3 μmol) of TFA-Gly-CPT, 1.6 mg (8.1 μmol) of EDC and 0.7 mg (5.9 μmol) of NHS were added to the reaction mixture. After stirring for 8 h, 1.5 mL of ethanol was added and the solvent was removed under reduced pressure. The precipitate was dissolved in water and unwanted materials were removed by filtration through a 0.2 μm filter. The polymer solution was then dialyzed against water through a 10 kDa membrane and then lyophilized to obtain the poly(mucin acid-DiCys-PEG)-CPT conjugate.

Figure 0007525981000053
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実施例20:CPT-ムチン酸ポリマー(13)を有するナノ粒子の水中における処方(20)
ポリ(ムチン酸-DiCys-PEG)およびポリ(ムチン酸-DiCys-PEG)-CPT結合体の有効な径を、このポリマーを再蒸留水中に処方し(0.1~10mg/mL)、ZetaPALS(Brookhaven Instrument Co)装置を用いた動的光拡散(DLS)を介して評価した。各1分間の連続3回のランを、その後記録し、平均化した。両化合物のゼータ電位を、1.1mM KCl溶液中で、ZetaPALS(Brookhaven Instrument Co)装置を用いて測定した。次いで、0.012の標的残余における連続10回の自動化したランを行い、結果を平均化した(図4)。詳細には、これらの2つの分布を、ポリ(ムチン酸-DiCys-PEG)-CPT結合体について測定し、主要な分布は、57nm(全粒子集団の60%)であった。2番目に少ない分布もまた、233nmにおいて測定される。
Example 20: Formulation of nanoparticles with CPT-mucinic acid polymer (13) in water (20)
The effective diameter of poly(mucin acid-DiCys-PEG) and poly(mucin acid-DiCys-PEG)-CPT conjugates was assessed via dynamic light scattering (DLS) using a ZetaPALS (Brookhaven Instrument Co) instrument by formulating the polymers in double distilled water (0.1-10 mg/mL). Three consecutive runs of 1 min each were then recorded and averaged. The zeta potential of both compounds was measured in 1.1 mM KCl solution using a ZetaPALS (Brookhaven Instrument Co) instrument. Ten consecutive automated runs at a target residual of 0.012 were then performed and the results averaged (Figure 4). Specifically, these two distributions were measured for the poly(mucinic acid-DiCys-PEG)-CPT conjugate, with the major distribution being at 57 nm (60% of the total particle population). The second minor distribution is also measured at 233 nm.

実施例21:CPT-ムチン酸ポリマーを有するボロン酸-ペグ化ナノ粒子(13)ボロン酸-ジスルフィド-PEG5000(6)の水中における処方
ボロン酸ペグ化ポリ(ムチン酸-DiCys-PEG)-CPTナノ粒子を、このポリマーを再蒸留水中に0.1mg/mLの濃度に溶解し、その後、やはり水中のポリマー6(BA-PEG)を添加して、ポリ(ムチン酸-DiCys-PEG)-CPT結合体におけるムチン酸糖上のPBA-PEG対ジオールの比を1:1にする。この混合物を、30分間にわたってインキュベートし、その後、有効な径およびゼータ電位を、ZetaPALS(Brookhaven Instrument Co)装置を用いて測定する。
Example 21: Formulation of Boronic Acid-PEGylated Nanoparticles with CPT-Mucic Acid Polymer (13) Boronic Acid-Disulfide-PEG 5000 (6) in Water Boronic acid PEGylated poly(mucin acid-DiCys-PEG)-CPT nanoparticles are prepared by dissolving the polymer in double distilled water to a concentration of 0.1 mg/mL, followed by addition of polymer 6 (BA-PEG), also in water, to give a 1:1 ratio of PBA-PEG to diol on the mucin sugar in the poly(mucin acid-DiCys-PEG)-CPT conjugate. The mixture is incubated for 30 minutes, after which the effective diameter and zeta potential are measured using a ZetaPALS (Brookhaven Instrument Co) instrument.

実施例22:マウスにおけるpDNA送達のための標的化ナノ粒子
プラスミドpApoE-HCRLucは、ルシフェラーゼを発現する遺伝子を含み、肝臓特異的プロモーターの制御下にある。ポリマー(MAP)4(0.73mg)、ポリマー6(73mg)およびポリマー9(0.073mg)を、5mLの水中で合わせ、次いで、1.2mLのpApoE-HCRLucプラスミド含有水を、添加した(+3のポリマー4対プラスミドの電荷比を得る)。この粒子を、連続的スピン濾過およびその後のD5Wの添加によって、D5W(水中5%グルコース)中に置いた(水中にある開始処方物から始める)。ヌードマウスに、Hepa-1-6肝癌細胞を移植し、腫瘍を、約200mmの大きさになるまで増殖させた。標的化ナノ粒子の注射を、5mg/プラスミドkgマウスに等しい量で、尾静脈においてi.v.で行った。マウスを、注射の24時間後に画像化した。マウスは、毒性の兆候を示さず、腫瘍の領域においてルシフェラーゼ発現が検出され、肝臓の領域では検出されなかった。
Example 22: Targeted nanoparticles for pDNA delivery in mice Plasmid pApoE-HCRLuc contains a gene expressing luciferase and is under the control of a liver-specific promoter. Polymer (MAP) 4 (0.73 mg), polymer 6 (73 mg) and polymer 9 (0.073 mg) were combined in 5 mL of water, then 1.2 mL of pApoE-HCRLuc plasmid-containing water was added (to obtain a polymer 4 to plasmid charge ratio of +3). The particles were placed in D5W (5% glucose in water) by successive spin filtration and subsequent addition of D5W (starting with the starting formulation in water). Nude mice were implanted with Hepa-1-6 hepatoma cells and tumors were allowed to grow until they reached a size of approximately 200 mm3 . Injections of targeted nanoparticles were performed i.v. in the tail vein in an amount equivalent to 5 mg/plasmid kg mouse. Mice were imaged 24 hours after injection. Mice showed no signs of toxicity and luciferase expression was detected in the area of the tumor but not in the area of the liver.

実施例23:PBA-PEGおよびニトロPBA-PEGの合成およびpKaの測定
安定化した標的化ナノ粒子を調製するため、ボロン酸とMAPとの間の可逆的共有結合特性を用いた。フェニルボロン酸(PBA)のpKaは、8.8の高さである。pKaを低下させるため、フェニル環において電子吸引性基を有するPBAを、ホウ素原子の酸性度を増すために使用した。市販の3-カルボキシPBAおよび3-カルボキシ5-ニトロPBAを、塩化オキサリルを用いて塩化アシルに変換した。次いで、これらの塩化アシル種を、NH-PEGと反応させて、PBA-PEGおよびニトロPBA-PEGをそれぞれ形成した。DMFおよびDIPEAの塩基の付加は、合成反応を進めるために必要であった。しかし、これらの塩基の存在は、酸性のPBAによって四面体付加物形成を生じた。これらの付加物を除くため、0.5N HClにおける作業およびその後の水に対する透析による中性pHへの平衡化を、行った。
Example 23: Synthesis and pKa Determination of PBA-PEG and NitroPBA-PEG The reversible covalent bond property between boronic acid and MAP was used to prepare stabilized targeted nanoparticles. Phenylboronic acid (PBA) has a high pKa of 8.8. To lower the pKa, PBA with an electron-withdrawing group on the phenyl ring was used to increase the acidity of the boron atom. Commercially available 3-carboxyPBA and 3-carboxy5-nitroPBA were converted to acyl chlorides using oxalyl chloride. These acyl chloride species were then reacted with NH 2 -PEG to form PBA-PEG and nitroPBA-PEG, respectively. The addition of bases DMF and DIPEA was necessary for the synthesis reaction to proceed. However, the presence of these bases caused tetrahedral adduct formation with the acidic PBA. To remove these adducts, a workup in 0.5 N HCl followed by equilibration to neutral pH by dialysis against water was performed.

PBA-PEG 200mg(1.21mM)の合成のために、5mLの無水テトラヒドロフラン中に溶解した3-カルボキシフェニルボロン酸を、アルゴン下で、18.7μl(0.24mM)の無水ジメチルホルムアミドに加えた。反応容器を、氷浴に移し、195μl(2.89mM)の塩化オキサリルを、アルゴン下でゆっくりと加えた。反応を、ベント下で、絶え間ない撹拌と共に、室温で2時間進めた。溶媒および過剰な試薬を、真空下で除去した。37mg(0.2mM)の絵れれた乾燥塩化アシル化合物を、15mlの無水ジクロロメタン中に、アルゴン下で溶かした。次いで、500mg(0.1mM)のNH2-PEG5kDa-CO2Hおよび52μl(0.3mM)の乾燥DIPEAを、アルゴン下で加えた。絶え間ない撹拌の下での一晩の反応の後、溶媒を、真空下で除去し、乾燥した生成物を、0.5N HCl中で再構築した。この溶液を、0.2μmフィルター(Acrodisc(登録商標))を通し、一定のpHを獲得するまで、3kDa MWCO膜フィルターデバイス(Amicon(商標))を用いて、水に対して透析した。次いで、上清を、0.2μmフィルター(Acrodisc(登録商標))を用いて濾過し、凍結乾燥して、377mg(73%)の PBA-PEG-CO2Hを得た。1H NMR((CD3)2SO)δ 12.52(s,1H),8.39(t,1H),8.22(s,1H),8.14(s,2H),7.88(d,1H),7.82(d,1H),7.39(t,1H),3.99(s,2H),3.35-3.62(PEGピーク).MALDI-TOF(m/z):5600g/mol(NH2-PEG5kDa-CO2H,5400g/mol)。 For the synthesis of 200 mg (1.21 mM) of PBA-PEG, 3-carboxyphenylboronic acid dissolved in 5 mL of anhydrous tetrahydrofuran was added to 18.7 μl (0.24 mM) of anhydrous dimethylformamide under argon. The reaction vessel was transferred to an ice bath and 195 μl (2.89 mM) of oxalyl chloride was added slowly under argon. The reaction was allowed to proceed for 2 hours at room temperature under venting and with constant stirring. The solvent and excess reagents were removed under vacuum. 37 mg (0.2 mM) of the dried acyl chloride compound was dissolved in 15 ml of anhydrous dichloromethane under argon. Then, 500 mg (0.1 mM) of NH2-PEG5kDa-CO2H and 52 μl (0.3 mM) of dry DIPEA were added under argon. After overnight reaction under constant stirring, the solvent was removed under vacuum and the dried product was reconstituted in 0.5 N HCl. The solution was passed through a 0.2 μm filter (Acrodisc®) and dialyzed against water using a 3 kDa MWCO membrane filter device (Amicon™) until a constant pH was obtained. The supernatant was then filtered using a 0.2 μm filter (Acrodisc®) and lyophilized to obtain 377 mg (73%) of PBA-PEG-CO2H. 1H NMR ((CD3)2SO)δ 12.52 (s, 1H), 8.39 (t, 1H), 8.22 (s, 1H), 8.14 (s, 2H), 7.88 (d, 1H), 7.82 (d, 1H), 7.39 (t, 1H), 3.99 (s, 2H), 3.35-3.62 (PEG peak) .. MALDI-TOF (m/z): 5600 g/mol (NH2-PEG5kDa-CO2H, 5400 g/mol).

Figure 0007525981000054
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ニトロPBA-PEG-CO2Hの合成を、PBA-PEG-CO2Hについて、開始物質が3-カルボキシ5-ニトロフェニルボロン酸であるほかは、同じように実施した。この反応は、393mg(76%)のニトロPBA-PEG-CO2Hを生じた。1H NMR((CD3)2SO)δ 12.52(s,1H),8.89(t,1H),8.72(s,1H),8.68(s,1H),8.64(s,1H),8.61(s,2H),3.99(s,2H),3.35-3.62(PEGピーク).MALDI-TOF(m/z):5600g/mol(NH2-PEG5kDa-CO2H,5400g/mol)。 The synthesis of nitroPBA-PEG-CO2H was carried out in the same manner as for PBA-PEG-CO2H, except that the starting material was 3-carboxy 5-nitrophenylboronic acid. The reaction yielded 393 mg (76%) of nitroPBA-PEG-CO2H. 1H NMR ((CD3)2SO) δ 12.52 (s,1H), 8.89 (t,1H), 8.72 (s,1H), 8.68 (s,1H), 8.64 (s,1H), 8.61 (s,2H), 3.99 (s,2H), 3.35-3.62 (PEG peak). MALDI-TOF (m/z): 5600 g/mol (NH2-PEG5kDa-CO2H, 5400 g/mol).

Figure 0007525981000055
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合成したPBA化合物のpKaは、三方晶立体構造(pHが低い)から四面体立体構造(pHが高い)に変換されたPBAの吸光度における変化の測定によって見出された。0.1M PBS中10~3M PBAの溶液に対し、pH 7.4を、1N NaOHを用いて滴定した。pHを記録し、そして対応するサンプルを、268nmにおける吸光度測定のために採取した。 The pKa of the synthesized PBA compounds was found by measuring the change in absorbance of PBA converted from trigonal conformation (low pH) to tetrahedral conformation (high pH). Solutions of 10-3M PBA in 0.1M PBS, pH 7.4 were titrated with 1N NaOH. The pH was recorded and the corresponding samples were taken for absorbance measurement at 268 nm.

Figure 0007525981000056
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実施例24:ニトロPBA-PEGに対する抗体結合体化
ニトロPBA-PEGの生成後、得られた化合物を、抗体に結合体化させた。結合体化のために、36mg(6.4μM)のニトロPBA-PEG-CO2H,12.3mg(64μM)の1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDC)および11.1mg(96μM)のNHSを、2.4mlの0.1M MES緩衝液、pH 6.0中に溶かした。この混合物を、15分間にわたって、室温にてロータリーシェイカー上で反応させた。過剰な反応物を、3kDa分子量カットオフ膜フィルターデバイス(Amicon(商標))によって透析して除いた。この活性型カルボン酸PEG化合物を、0.1M PBS,pH 7.2中20mg(0.14mM)のヒトIgG1抗体(Herceptin(登録商標))に添加した。反応を、回転シェイカー上で、室温で2時間行い、次いで、50kDa分子量カットオフ膜フィルターデバイス(Amicon(商標))を用いて1x PBSに対してpH 7.4にて4回透析した。質量分析による(MALDI-TOF)は、1つの抗体あたり平均1~2個のニトロPBA-PEG化合物の結合体を示した。
Example 24: Antibody conjugation to nitroPBA-PEG After the formation of nitroPBA-PEG, the resulting compound was conjugated to an antibody. For conjugation, 36 mg (6.4 μM) of nitroPBA-PEG-CO2H, 12.3 mg (64 μM) of 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide (EDC) and 11.1 mg (96 μM) of NHS were dissolved in 2.4 ml of 0.1 M MES buffer, pH 6.0. The mixture was reacted for 15 minutes at room temperature on a rotary shaker. The excess reactant was dialyzed off through a 3 kDa molecular weight cutoff membrane filter device (Amicon™). This activated carboxylic acid PEG compound was added to 20 mg (0.14 mM) of human IgG1 antibody (Herceptin®) in 0.1 M PBS, pH 7.2. The reaction was carried out for 2 hours at room temperature on a rotating shaker and then dialyzed four times against 1× PBS at pH 7.4 using a 50 kDa molecular weight cutoff membrane filter device (Amicon™). Mass spectrometry (MALDI-TOF) showed an average of 1-2 conjugates of nitro-PBA-PEG compound per antibody.

実施例26:標的化MAPナノ粒子の処方および性質決定
ナノ粒子処方および安定性におけるPBA-PEGおよびニトロPBA-PEGの効果を、試験した。PBA-PEGの溶液を、MAPの溶液に、3+/-の電荷比(siRNA由来の負電荷あたりのMAP由来の正電荷)にて、pH 7.4のリン酸緩衝液中で加えた。この混合物を、PBA-PEGとジオール含有MAPとの錯体形成のために、室温に10分間にわたって静置した。次いで、これを、等容量の水中siRNAに加え、ピペッティングにより混合した。10分間後、試験および性質決定を行った。粒子の処方物を、ニトロPBA-PEGにて安定化し、異なる電荷比を同じ様式で行った。PBA-PEGの複合体形成は、150~300nmの大きさのMAP/siRNA粒子を形成した。MAP-4(電荷中心(アミジン)と結合部位(ポリオール)との間の4つのメチレン単位を示す)は、MAP-2が使用された場合よりも小さなナノ粒子をもたらした。しかし、塩の添加の際、凝集した全ての粒子が、PBA-PEGがナノ粒子に充分な安定性を与えられないことを示した。ニトロPBA-PEGを使用した場合、試験した全ての電荷比、1および3(+/-)において、粒子は、安定化したナノ粒子を実証した。PBA-PEGとニトロPBA-PEGとによって付与された粒子安定性における相違は、ペグ化ボロン酸化合物をポリオールに対するより強い結合を有するよう改変することの重要性を示す。
Example 26: Formulation and characterization of targeted MAP nanoparticles The effect of PBA-PEG and nitro-PBA-PEG on nanoparticle formulation and stability was examined. A solution of PBA-PEG was added to a solution of MAP at a charge ratio of 3+/- (positive charge from MAP per negative charge from siRNA) in phosphate buffer at pH 7.4. The mixture was left at room temperature for 10 minutes for complexation of PBA-PEG with diol-containing MAP. It was then added to an equal volume of siRNA in water and mixed by pipetting. After 10 minutes, testing and characterization was performed. The particle formulation was stabilized with nitro-PBA-PEG and different charge ratios were performed in the same manner. Complexation of PBA-PEG formed MAP/siRNA particles with sizes of 150-300 nm. MAP-4, which exhibits four methylene units between the charge center (amidine) and the binding site (polyol), resulted in smaller nanoparticles than when MAP-2 was used. However, upon addition of salt, all particles aggregated, indicating that PBA-PEG does not provide sufficient stability to the nanoparticles. When nitro-PBA-PEG was used, particles at all charge ratios tested, 1 and 3 (+/-), demonstrated stabilized nanoparticles. The difference in particle stability imparted by PBA-PEG and nitro-PBA-PEG indicates the importance of modifying the PEGylated boronic acid compound to have stronger binding to the polyol.

安定化剤PEGの非存在下でMAP-4と縮合したsiRNAについて、+32mVの高いゼータ電位での640nmの粒子サイズを観察した。ニトロPBA-PEGを添加して粒子を安定化させた場合、径は、130nmに減少し、-4mVの負の表面電荷を有した。負電荷は、ボロン酸とジオールとの間の結合の結果である。ニトロPBA-PEGと結合体化した0.25mol% IgG(Herceptin(登録商標))を導入した場合、興味深いことに、粒子サイズはさらに82nmにまで減少し、このとき、ゼータ電位は同様のままであった。 For siRNA condensed with MAP-4 in the absence of the stabilizer PEG, a particle size of 640 nm was observed with a high zeta potential of +32 mV. When nitroPBA-PEG was added to stabilize the particles, the size was reduced to 130 nm with a negative surface charge of -4 mV. The negative charge is the result of the bond between the boronic acid and the diol. Interestingly, when 0.25 mol% IgG (Herceptin®) conjugated with nitroPBA-PEG was introduced, the particle size was further reduced to 82 nm, while the zeta potential remained similar.

種々のPEG基が結合したMAP-4/siRNAナノ粒子についての塩安定性を、評価した。粒子サイズを、ゼータ電位分析器(DLS ZetaPALS instrument,Brookhaven Instruments,Holtsville,NY)を用いて、1分にての5回のランについて、記録した。測定を停止し、10x PBS溶液を添加して粒子を処方したので、得られた粒子は1x PBSを含んだ。その後測定を再開し、各1分間の10回の連続したランを記録して、粒子安定性に対する塩添加の効果を研究した。図16において示されるように、安定化剤PEGの非存在下で、粒子が凝集した。ニトロPBA-PEGが存在した場合、粒子は、塩条件下でも安定したままであった。 Salt stability was evaluated for MAP-4/siRNA nanoparticles with various PEG groups attached. Particle size was recorded for 5 runs at 1 min using a zeta potential analyzer (DLS ZetaPALS instrument, Brookhaven Instruments, Holtsville, NY). Measurement was stopped and 10x PBS solution was added to formulate the particles so that the resulting particles contained 1x PBS. Measurement was then resumed and 10 consecutive runs of 1 min each were recorded to study the effect of salt addition on particle stability. As shown in Figure 16, in the absence of the stabilizer PEG, the particles aggregated. In the presence of nitroPBA-PEG, the particles remained stable even under salt conditions.

実施例27:標的化MAP-CPTナノ粒子の処方および性質決定
標的化MAP-CPTナノ粒子を調製するため、ボロン酸とMAP(ジオール含有)との間の可逆的共有結合特性を用いた。PBAとMAPとの間の結合定数は、約20M-1の低さである。結合定数を増大させるため、フェニル環において電子吸引性基を有するPBAを、ホウ素原子の酸性度を増し、MAPの結合定数を評価するために使用した。市販の3-カルボキシPBAおよび3-カルボキシ5-ニトロPBAを、塩化オキサリルを用いて塩化アシルに変換した。次いで、これらの塩化アシル種を、NH2-PEG-COHと反応させて、PBA-PEG-COHおよびニトロPBA-PEG-COHをそれぞれ形成した。DMFおよびDIPEAの塩基の付加は、合成反応を進めるために必要であった。しかし、これらの塩基の存在は、酸性のPBAによって四面体付加物形成を生じた。これらの付加物を除くため、0.5N HClにおける作業およびその後の水に対する透析による中性pHへの平衡化を、行った。
Example 27: Formulation and characterization of targeted MAP-CPT nanoparticles The reversible covalent binding property between boronic acid and MAP (containing diol) was used to prepare targeted MAP-CPT nanoparticles. The binding constant between PBA and MAP is as low as about 20 M −1 . To increase the binding constant, PBA with an electron-withdrawing group on the phenyl ring was used to increase the acidity of the boron atom and evaluate the binding constant of MAP. Commercially available 3-carboxy PBA and 3-carboxy 5-nitro PBA were converted to acyl chlorides using oxalyl chloride. These acyl chloride species were then reacted with NH2-PEG-CO 2 H to form PBA-PEG-CO 2 H and nitro PBA-PEG-CO 2 H, respectively. The addition of bases of DMF and DIPEA was required to drive the synthesis reaction. However, the presence of these bases resulted in tetrahedral adduct formation with the acidic PBA. To remove these adducts, a work-up in 0.5 N HCl followed by equilibration to neutral pH by dialysis against water was performed.

改変PBAのpKa値を、pHの上昇を伴うPBAの三方晶から四面体形態への立体構造変化に起因する吸光度変化によって決定した(表2)。求電子基を有するPBAは、低いpKaをもたらし、最も低い6.8のpKaを有するニトロPBA-PEG-COHをもたらした。従って、生理学的pHにおいて、PBAの殆どは、反応性のアニオン性四面体形態で存在する。PBAとMAPとの間の結合定数は、0.1M PBS、pH 7.4中でのAlizarin Red Sとの競合的結合によって見出された。ニトロPBA-PEG-COHについて観察したMAPの、低いpKa値および高い結合定数ゆえに、これを、IgG(Herceptin(登録商標))とMAP-CPTナノ粒子との間のリンカーとして選択した。 The pKa values of modified PBA were determined by the absorbance change due to the conformational change of PBA from trigonal to tetrahedral form with increasing pH (Table 2). PBA with electrophilic groups resulted in low pKa, with nitroPBA-PEG-CO 2 H having the lowest pKa of 6.8. Thus, at physiological pH, most of the PBA exists in the reactive anionic tetrahedral form. The binding constant between PBA and MAP was found by competitive binding with Alizarin Red S in 0.1 M PBS, pH 7.4. Due to the low pKa value and high binding constant of MAP observed for nitroPBA-PEG-CO 2 H, it was selected as the linker between IgG (Herceptin®) and MAP-CPT nanoparticles.

IgG(Herceptin(登録商標))とニトロPBA-PEG-COHとの間の結合体化反応を、EDCカップリング(上述)を介して進めた。IgG(Herceptin(登録商標))抗体1つあたり、平均1~2のPEGが結合した。 The conjugation reaction between IgG(Herceptin®) and NitroPBA-PEG-CO 2 H proceeded via EDC coupling (described above). On average, 1-2 PEGs were conjugated per IgG(Herceptin®) antibody.

Figure 0007525981000057
ムチン酸ジ(Asp-アミン)あたり等量のN,N-ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)を加えた。MW、(Mw+Mn)/2として決定した分子量;Mw,重量平均分子量;Mn,数平均分子量。Mw/Mnとして決定した多分散性。
Figure 0007525981000057
a Equivalent amount of N,N-diisopropylethylamine (DIPEA) was added per mucic acid di(Asp-amine). b MW, molecular weight determined as (Mw+Mn)/2; Mw, weight average molecular weight; Mn, number average molecular weight. c Polydispersity determined as Mw/Mn.

約40nmの平均サイズが、標的化MAP-CPTナノ粒子について、DLSおよびcryo-EM(表3)によって観察された。非標的化ナノ粒子からの約10nmの増大は、IgG(Herceptin(登録商標))のナノ粒子への結合を示す(量は、ナノ粒子1つあたり約1のHerceptin(登録商標)であった)。実際、cryo-EM画像から、標的化ナノ粒子は、球形ではなく、抗体の結合を示す突出を有することがわかった。標的化MAP-CPTナノ粒子の表面電荷は、MAP-CPTナノ粒子よりも、pH 7.4におけるハーセプチンの正電荷の存在に起因して、わずかに高かった(Herceptin(登録商標)のpI,9.2)。 An average size of about 40 nm was observed for the targeted MAP-CPT nanoparticles by DLS and cryo-EM (Table 3). An increase of about 10 nm from the non-targeted nanoparticles indicates the binding of IgG (Herceptin®) to the nanoparticles (the amount was about 1 Herceptin® per nanoparticle). Indeed, the cryo-EM images showed that the targeted nanoparticles were not spherical but had protrusions indicating antibody binding. The surface charge of the targeted MAP-CPT nanoparticles was slightly higher than that of the MAP-CPT nanoparticles due to the presence of positive charges of Herceptin at pH 7.4 (pI of Herceptin®, 9.2).

実施例28:細胞取り込み研究
HER2を過剰発現するヒト乳癌細胞株(BT-474)を、Herceptin(登録商標)標的化MAP-CPTナノ粒子対非標的化ナノ絵融資の細胞取り込みを試験するために使用した。HER2ネガティブな乳癌細胞株(MCF-7)を、ネガティブ対照として使用した。これらの研究のために、24ウェルプレートに、それぞれBT-474(10%ウシ胎仔血清を補ったRPMI-1640培地中)又はMCF-7(10%ウシ胎仔血清を補ったダルベッコ改変イーグル培地)(Cellgro,Manassas,VA)を、ウェルあたり20,000個の細胞でまき、5% COを有する湿潤化オーブン内で37℃に保った。40時間後、培地を、0.3mlの新鮮な培地と入れ替えた。培地はそれぞれ、培地MAP-CPT(40μg CPT/ml)、遊離のHerceptin(登録商標)を10mg/mlで含む培地MAP-CPT、種々の標的密度での標的化MAP-CPT(40μg CPT/ml)又は遊離のHerceptin(登録商標)を10mg/mlで含む標的化MAP-CPT含んだ。トランスフェクションを、30分間にわたって37℃にて実施した。処次いで、処方物を除去し、細胞を冷PBSで2回洗浄した。細胞の脱着および溶解のために、1ウェルあたり200μlのRIPA緩衝液を加えた。次いで、溶解した細胞を、4℃にて15分間にわたってインキュベートし、14,000gにて10分間にわたり4℃にて遠心分離した。上清の一部を、BCAアッセイによるタンパク質定量のために用いた。別のタンパク質に、等量の0.1N NaOHを加え、室温で一晩インキュベートして、蛍光を370/440nmにて、既知の濃度のMAP-CPTを標準として用いて測定した。
Example 28: Cellular uptake studies A human breast cancer cell line overexpressing HER2 (BT-474) was used to test the cellular uptake of Herceptin® targeted MAP-CPT nanoparticles versus non-targeted nanoparticles. A HER2 negative breast cancer cell line (MCF-7) was used as a negative control. For these studies, 24-well plates were seeded with BT-474 (in RPMI-1640 medium supplemented with 10% fetal bovine serum) or MCF-7 (in Dulbecco's modified Eagle's medium supplemented with 10% fetal bovine serum) (Cellgro, Manassas, VA) at 20,000 cells per well and kept at 37°C in a humidified oven with 5% CO2 . After 40 hours, the medium was replaced with 0.3 ml of fresh medium. The media contained medium MAP-CPT (40 μg CPT/ml), medium MAP-CPT with free Herceptin® at 10 mg/ml, targeted MAP-CPT at various target densities (40 μg CPT/ml) or targeted MAP-CPT with free Herceptin® at 10 mg/ml. Transfection was carried out at 37° C. for 30 min. The formulation was then removed and the cells were washed twice with cold PBS. For cell detachment and lysis, 200 μl of RIPA buffer was added per well. The lysed cells were then incubated at 4° C. for 15 min and centrifuged at 14,000 g for 10 min at 4° C. A portion of the supernatant was used for protein quantification by BCA assay. Separate proteins were added with an equal volume of 0.1 N NaOH, incubated overnight at room temperature, and fluorescence was measured at 370/440 nm using known concentrations of MAP-CPT as a standard.

BT-474細胞株において、非標的化ナノ粒子と比較して約70%高い取り込みを達成するために、ナノ粒子あたり1つのHerceptin(登録商標)-PEG-ニトロPBAが充分であることを、観察した(図17A)。標的化MAP-CPTのBT-474細胞における取り込みは、遊離のHerceptin(登録商標)の存在下での疎外を示した(図17B)。対照的に、MAP-CPTナノ粒子のMCF-7における取り込みは、遊離のHerceptin(登録商標)の存在下で、標的化への依存を示さなかった(図2B)。これらのデータは、BT-474細胞において、標的化MAP-CPTナノ粒子による、HER2レセプターの結合を介する、レセプター媒介型取り込みが存在することを示す。標的化および非標的化MAP-CPTナノ粒子の両方の細胞取り込みはまた、非特異的液相エンドサイトーシスを介しても起こった。 We observed that one Herceptin®-PEG-nitroPBA per nanoparticle was sufficient to achieve approximately 70% higher uptake compared to non-targeted nanoparticles in the BT-474 cell line (Figure 17A). Uptake of targeted MAP-CPT in BT-474 cells showed inhibition in the presence of free Herceptin® (Figure 17B). In contrast, uptake of MAP-CPT nanoparticles in MCF-7 showed no dependency on targeting in the presence of free Herceptin® (Figure 2B). These data indicate that there is receptor-mediated uptake by targeted MAP-CPT nanoparticles in BT-474 cells via HER2 receptor binding. Cellular uptake of both targeted and non-targeted MAP-CPT nanoparticles also occurred via non-specific fluid-phase endocytosis.

実施例29:インビトロ放出研究
短型、中型、長型MAP-CPTナノ粒子および標的化MAP-CPTナノ粒子からのCPTの放出を評価する実験を行った。これらの研究を、1x PBS中0.32mg CPT/ml(pH 6.5,7又は7.4);3mg/mlの低密度リポタンパク質(LDL)を含むBALB/cマウス血漿、ヒト血漿、および1x PBS(pH 7.4)、又は100単位/mlのブチリルコリンエステラーゼ(BCHE)又はLDLとBCHEとの組み合わせを用いて行った。
Example 29: In Vitro Release Studies Experiments were conducted to evaluate the release of CPT from short, medium, long MAP-CPT nanoparticles and targeted MAP-CPT nanoparticles. These studies were performed using 0.32 mg CPT/ml in 1x PBS (pH 6.5, 7, or 7.4); BALB/c mouse plasma, human plasma, and 1x PBS (pH 7.4) containing 3 mg/ml low density lipoprotein (LDL), or 100 units/ml butyrylcholinesterase (BCHE) or a combination of LDL and BCHE.

平衡化のために、96ウェルプレートにピペット分配した培地を、37℃にて、湿潤化オーブン内で、2時間にわたってインキュベートした。処方物を、対応する培地中に混合し、オーブン内に戻した。サンプルを、所定の時点で取り出し、分析の時点まで、-80℃で直ちに凍結した。BALB/cマウス血漿およびヒト血漿中の放出について、インキュベーションを、湿潤化オーブン内で、37℃にて5% COを(生理的pHレベルにて血漿中での主要なpH緩衝系である炭酸/二酸化炭素緩衝系を維持するために)用いて行った。 For equilibration, media pipetted into 96-well plates were incubated for 2 hours at 37°C in a humidified oven. Formulations were mixed into the corresponding media and placed back in the oven. Samples were removed at pre-determined time points and immediately frozen at -80°C until the time of analysis. For release in BALB/c mouse plasma and human plasma, incubations were performed in a humidified oven at 37°C with 5% CO2 (to maintain the carbonate/carbon dioxide buffer system, which is the major pH buffer system in plasma, at physiological pH levels).

未結合体化CPTの量を、まず、10μlのサンプルを10μlの0.1N HClと混合し、室温で30分間インキュベートした。次いで、80μlのメタノールを添加し、この混合物を、タンパク質沈殿のために、室温で3時間にわたってインキュベートした。この混合物を、14,000gにて10分間にわたって4℃にて遠心分離し、上清を、0.45μmフィルター(Millex-LH)で濾過し、メタノールで20倍に希釈し、そして得られた溶液の10μlを、HPLCに注入した。溶出したCPT(7.8分にて)のピーク面積を、対照のそれと比較した。CPTの全量を測定するため、10μlのサンプルを、6.5μlの0.1N NaOHと混合した。この溶液を、室温で1時間にわたってインキュベートし、CPTを親ポリマーから放出させた。次いで、10μlの0.1N HClを添加し、カルボキシレートCPT形態をラクテート状態に変換した。その後、73.5μlのメタノールを添加し、そして混合物を、3時間にわたって室温でインキュベートした。次いで、サンプルを遠心分離し、上のように処理した。ポリマー結合CPT濃度を、全CPT濃度と未結合体化CPT濃度との差から決定した。 The amount of unconjugated CPT was determined by first mixing 10 μl of sample with 10 μl of 0.1 N HCl and incubating at room temperature for 30 min. Then, 80 μl of methanol was added and the mixture was incubated at room temperature for 3 h for protein precipitation. The mixture was centrifuged at 14,000 g for 10 min at 4°C, the supernatant was filtered through a 0.45 μm filter (Millex-LH), diluted 20-fold with methanol, and 10 μl of the resulting solution was injected into the HPLC. The peak area of eluted CPT (at 7.8 min) was compared with that of the control. To measure the total amount of CPT, 10 μl of the sample was mixed with 6.5 μl of 0.1 N NaOH. The solution was incubated at room temperature for 1 h to release CPT from the parent polymer. Then, 10 μl of 0.1 N HCl was added to convert the carboxylate CPT form to the lactate state. After that, 73.5 μl of methanol was added and the mixture was incubated at room temperature for 3 hours. The samples were then centrifuged and processed as above. The polymer-bound CPT concentration was determined from the difference between the total CPT concentration and the unconjugated CPT concentration.

CPTの短型、中型および長型MAP-CPTナノ粒子からの放出は、全て、一次速度論を示した。CPTの短型、中型および長型MAP-CPTナノ粒子からの放出半減期は、試験した全ての条件において類似していた。他方で、標的化MAP-CPTについては、より長い半減期を観察した(表4)。放出速度とpHとの強い依存性を観察した。pHが6.5から7.4に上昇するに伴い、放出半減期は、短型、中型および長型MAP-CPTナノ粒子について、338時間から58時間に短縮した。これらのデータは、加水分解が、CPTの放出において重要な役割を果たすことを示す。短型、中型および長型MAP-CPTナノ粒子について、59時間の放出半減期を、BALB/cマウス血漿中で観察し、他方で、著しく短い38時間の半減期を、ヒト血漿中で観察した。マウス血漿は、ヒト血漿よりも高いエステラーゼ活性を有し、他方、ヒト血漿は、マウス血漿よりも「高脂肪」であることが公知である。従って、ヒト血漿とマウス血漿との間の放出速度の相違を知るために、エステラーゼおよび脂肪のCPT放出速度に対する寄与を、個別に試験した。ブチリルコリンエステラーゼ(BCHE)は、マウス血漿およびヒト血漿の両方に存在し、これを、放出速度に対するエステラーゼの寄与を試験するために使用した。低密度リポタンパク質(LDL)を、「脂肪」の放出速度に対する寄与を紙面するために、選択した。これらの構成要素を、PBS(pH 7.4)中に含めた。BCHEの存在は、放出速度に影響しないことが見出された(短型、中型および長MAP-CPTナノ粒子ナノ粒子についての、PBS中pH 7.4における58時間と比較して、61時間の半減期だった)。しかし、LDLの添加は、放出速度を劇的に伸ばした。この効果は、おそらく、競合的疎水性相互作用によるナノ粒子破壊に起因する。従って、「脂肪」の存在によるナノ粒子破壊およびその後の加水分解によるCPT開裂は、MAP-CPTナノ粒子からのCPT放出の主なメカニズムとは異なると考えられる。Herceptin(登録商標)標的化MAP-CPTナノ粒子からの放出は、非標的化バージョンよりも長い半減期を示す。9.2のpIを有するHerceptin(登録商標)の存在は、静電相互作用により、およびそれによって競合する疎水性相互作用の幾つかからナノ粒子を保護するので、負に帯電したナノ粒子の安定性を増大することができる。 The release of CPT from short, medium and long MAP-CPT nanoparticles all showed first-order kinetics. The release half-life of CPT from short, medium and long MAP-CPT nanoparticles was similar in all conditions tested. On the other hand, a longer half-life was observed for targeted MAP-CPT (Table 4). A strong dependence of release rate and pH was observed. With an increase in pH from 6.5 to 7.4, the release half-life was shortened from 338 to 58 hours for short, medium and long MAP-CPT nanoparticles. These data indicate that hydrolysis plays an important role in the release of CPT. For short, medium and long MAP-CPT nanoparticles, a release half-life of 59 hours was observed in BALB/c mouse plasma, whereas a significantly shorter half-life of 38 hours was observed in human plasma. It is known that mouse plasma has higher esterase activity than human plasma, while human plasma is more "fatty" than mouse plasma. Therefore, to understand the difference in release rates between human and mouse plasma, the contributions of esterases and fat to the CPT release rate were examined separately. Butyrylcholinesterase (BCHE) is present in both mouse and human plasma and was used to examine the contribution of esterases to the release rate. Low density lipoprotein (LDL) was chosen to document the contribution of "fat" to the release rate. These components were included in PBS (pH 7.4). The presence of BCHE was found not to affect the release rate (half-life of 61 hours compared to 58 hours in PBS pH 7.4 for short, medium and long MAP-CPT nanoparticles). However, the addition of LDL dramatically extended the release rate. This effect is likely due to nanoparticle destruction by competitive hydrophobic interactions. Therefore, nanoparticle destruction due to the presence of "fat" and subsequent CPT cleavage by hydrolysis appears to be a different main mechanism of CPT release from MAP-CPT nanoparticles. Release from Herceptin® targeted MAP-CPT nanoparticles shows a longer half-life than the non-targeted version. The presence of Herceptin®, which has a pI of 9.2, can increase the stability of negatively charged nanoparticles by electrostatic interactions and thereby shielding the nanoparticles from some of the competing hydrophobic interactions.

Figure 0007525981000058
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略語:PBS、リン酸緩衝化生理食塩水;LDL,低密度リポタンパク質;BCHE,ブチリルコリンエステラーゼPBS,pH 7.4,3mg/ml LDL含有PBS,pH 7.4,100単位/ml BCHE含有PBS,pH 7.4,3mg/ml LDLおよび100単位/ml BCHE含有 Abbreviations: PBS, phosphate buffered saline; LDL, low density lipoprotein; BCHE, butyrylcholinesterase. a PBS, pH 7.4, containing 3 mg/ml LDL. b PBS, pH 7.4, containing 100 units/ml BCHE. c PBS, pH 7.4, containing 3 mg/ml LDL and 100 units/ml BCHE.

実施例30:細胞毒性アッセイ
中型MAP、ニトロPBA-PEG、CPT、中型MAP-CPTナノ粒子、標的化MAP-CPTナノ粒子およびHerceptin(登録商標)のインビトロ細胞毒性を、2つのHER2+乳癌細胞株(BT-474,SKBR-3)および2つのHER2-乳癌細胞株(MCF-7,MDA-MB-231)において評価した(表5)。これらの研究のために、5% COを有する湿潤化オーブン内で、細胞を37℃に保った。BT-474、MCF-7、SKBR-3およびMDA-MB-231細胞株を、RPMI-1640培地、ダルベッコ改変イーグル培地、McCoy’s 5A改変培地、並びにダルベッコ改変イーグル培地において、それぞれインキュベートした(全て、10%ウシ胎仔血清を補った)。ウェルあたり3,000この細胞を、96ウェルプレートにプレート培養した。24時間後、培地を除去し、種々の濃度の中型MAP、ニトロPBA-PEG、CPT、中型MAP-CPTナノ粒子、標的化MAP-CPTナノ粒子又はHerceptin(登録商標)新鮮な培地と置き換えた。72時間のインキュベーション後、処方物を、新鮮な培地と置き換え、20μlのCellTiter 96(登録商標)AQueous One Solution細胞増殖アッセイ(Promega)を、ウェルあたりに加えた。これを、2時間にわたって37℃にて5% COの湿潤化オーブン内でインキュベートし、その後、490nmにて吸光度の測定を行った。未処理細胞を含むウェルを、対照として用いた。
Example 30: Cytotoxicity Assays The in vitro cytotoxicity of medium MAP, nitro-PBA-PEG, CPT, medium MAP-CPT nanoparticles, targeted MAP-CPT nanoparticles and Herceptin® was evaluated in two HER2+ breast cancer cell lines (BT-474, SKBR-3) and two HER2- breast cancer cell lines (MCF-7, MDA-MB-231) (Table 5). For these studies, cells were kept at 37°C in a humidified oven with 5% CO2 . BT-474, MCF-7, SKBR-3 and MDA-MB-231 cell lines were incubated in RPMI-1640 medium, Dulbecco's modified Eagle's medium, McCoy's 5A modified medium and Dulbecco's modified Eagle's medium, respectively (all supplemented with 10% fetal bovine serum). 3,000 of the cells were plated per well in a 96-well plate. After 24 hours, the medium was removed and replaced with various concentrations of medium-sized MAP, nitroPBA-PEG, CPT, medium-sized MAP-CPT nanoparticles, targeted MAP-CPT nanoparticles or Herceptin® fresh medium. After 72 hours of incubation, the formulations were replaced with fresh medium and 20 μl of CellTiter 96® AQueous One Solution Cell Proliferation Assay (Promega) was added per well. This was incubated for 2 hours at 37° C. in a humidified oven with 5% CO 2 , after which absorbance measurements were taken at 490 nm. Wells containing untreated cells served as controls.

中型MAPおよびニトロPBA-PEGは、それぞれ500μMおよび1000μM(試験した最も高い濃度)のIC50値を与え、これは、最小の細胞毒性を示す。CPT、中型MAP-CPTナノ粒子および標的化MAP-CPTナノ粒子のIC50濃度は、CPTの含量に基づく。CPTは、中型MAP-CPTナノ粒子および標的化MAP-CPTナノ粒子から、徐々に放出されたことに留意されたい(インビトロ放出研究を参照されたい)。さらに、細胞によるナノ粒子取り込みは、エンドソームの酸性の性質に起因して、長い放出時間をもたらした。これらの因子は、中型MAP-CPTナノ粒子および標的化MAP-CPTナノ粒子について観察した、CPTよりIC50値に寄与する(表5)。HER2+細胞株において、標的化MAP-CPTナノ粒子は、MAP-CPT単独と比較して低いIC50値をもたらした。他方、HER2-細胞株は、標的化はIC50に影響を及ぼさなかった。BT-474は、CPTに対し、従って中型MAP-CPTナノ粒子に対し、最も耐性の細胞株であった。ハーセプチンの、0.001~0.5μMの濃度での、BT-474細胞又はSKBR-3細胞への添加は、未処理対照と比較して、約60%の一定の細胞生存率をもたらした。これらの細胞株についてのこの濃度範囲にわたる真のIC50値の欠如は、これまでに観察されている(Phillips,et al.,Cancer Res.68,9280~9290(2008))。0.5μMまでのハーセプチン濃度において、HER2-細胞株は、何ら効果が観察されなかった。 Medium MAP and nitroPBA-PEG gave IC 50 values of 500 μM and 1000 μM (the highest concentrations tested), respectively, indicating minimal cytotoxicity. The IC 50 concentrations of CPT, medium MAP-CPT nanoparticles and targeted MAP-CPT nanoparticles are based on the content of CPT. It should be noted that CPT was released slowly from medium MAP-CPT nanoparticles and targeted MAP-CPT nanoparticles (see in vitro release studies). Furthermore, nanoparticle uptake by cells resulted in a long release time due to the acidic nature of the endosomes. These factors contribute to the IC 50 values observed for medium MAP-CPT nanoparticles and targeted MAP-CPT nanoparticles relative to CPT (Table 5). In HER2+ cell lines, targeted MAP-CPT nanoparticles gave lower IC 50 values compared to MAP-CPT alone. On the other hand, targeting of HER2- cell lines did not affect IC 50. BT-474 was the most resistant cell line to CPT and therefore to the medium MAP-CPT nanoparticles. Addition of Herceptin at concentrations of 0.001-0.5 μM to BT-474 or SKBR-3 cells resulted in a consistent cell viability of about 60% compared to untreated controls. The lack of true IC 50 values over this concentration range for these cell lines has been observed previously (Phillips, et al., Cancer Res. 68, 9280-9290 (2008)). At Herceptin concentrations up to 0.5 μM, no effect was observed in HER2- cell lines.

Figure 0007525981000059
no value、0.001~0.5μMの濃度範囲にわたり、IC50値が得られなかった。
Figure 0007525981000059
a no value, no IC 50 value was obtained over the concentration range of 0.001-0.5 μM.

実施例31:薬物動態学研究
短型、中型および長型のMAP-CPTナノ粒子および標的化MAP-CPTナノ粒子の、10mg/kg(CPTに基づく)注射における血漿薬物動態学研究を、雌BALB/cマウスにおいて行った(図18)。これらの研究のために、0.9wt% NaCl(非標的化ナノ粒子)又はPBS(標的化MAP-CPTナノ粒子)中に処方されたナノ粒子を、ボーラス尾静脈注射を介して、12~16週齢の雌BALB/cマウスに投与した。所定の時点で、伏在静脈を介して血液採集管(Microvette CB 300 EDTA,Sarstedt)で血液を採集した。直ちに、サンプルを、10,000g、4℃で、15分間にわたって遠心分離し、上清を取り出し、分析の時点まで-80℃で保存した。未結合体化およびポリマー結合CPTの分析は、以下であった。未結合体化CPTの量を、まず、10μlのサンプルを10μlの0.1N HClと混合し、室温で30分間インキュベートした。次いで、80μlのメタノールを添加し、この混合物を、タンパク質沈殿のために、室温で3時間にわたってインキュベートした。この混合物を、14,000gにて10分間にわたって4℃にて遠心分離し、上清を、0.45μmフィルター(Millex-LH)で濾過し、メタノールで20倍に希釈し、そして得られた溶液の10μlを、HPLCに注入した。溶出したCPT(7.8分にて)のピーク面積を、対照のそれと比較した。CPTの全量を測定するため、10μlのサンプルを、6.5μlの0.1N NaOHと混合した。この溶液を、室温で1時間にわたってインキュベートし、CPTを親ポリマーから放出させた。次いで、10μlの0.1N HClを添加し、カルボキシレートCPT形態をラクテート状態に変換した。その後、73.5μlのメタノールを添加し、そして混合物を、3時間にわたって室温でインキュベートした。次いで、サンプルを遠心分離し、上のように処理した。ポリマー結合CPT濃度を、全CPT濃度と未結合体化CPT濃度との差から決定した。Summit Research Services(Montrose,CO)によるNon-compartmentalモデリングソフトウェアPK Solutions 2.0を、薬物動態学データ分析のために使用した。全ての動物を、National Institute of Health Guidelines for Animal Careによって処理し、California Institute of Technology Institutional Animal Care and Use Committeeによる認可を得た。
Example 31: Pharmacokinetic studies Plasma pharmacokinetic studies of short, medium and long MAP-CPT nanoparticles and targeted MAP-CPT nanoparticles at 10 mg/kg (based on CPT) injection were performed in female BALB/c mice (Figure 18). For these studies, nanoparticles formulated in 0.9 wt% NaCl (non-targeted nanoparticles) or PBS (targeted MAP-CPT nanoparticles) were administered to 12-16 week old female BALB/c mice via bolus tail vein injection. At the designated time points, blood was collected via the saphenous vein into blood collection tubes (Microvette CB 300 EDTA, Sarstedt). Samples were immediately centrifuged at 10,000g for 15 min at 4°C and the supernatant was removed and stored at -80°C until the time of analysis. Analysis of unconjugated and polymer-bound CPT was as follows: The amount of unconjugated CPT was first determined by mixing 10 μl of the sample with 10 μl of 0.1 N HCl and incubating at room temperature for 30 min. Then, 80 μl of methanol was added and the mixture was incubated at room temperature for 3 h for protein precipitation. The mixture was centrifuged at 14,000 g for 10 min at 4° C., the supernatant was filtered through a 0.45 μm filter (Millex-LH), diluted 20-fold with methanol, and 10 μl of the resulting solution was injected into HPLC. The peak area of eluted CPT (at 7.8 min) was compared with that of the control. To measure the total amount of CPT, 10 μl of the sample was mixed with 6.5 μl of 0.1 N NaOH. The solution was incubated at room temperature for 1 h to release CPT from the parent polymer. Then, 10 μl of 0.1 N HCl was added to convert the carboxylate CPT form to the lactate state. Afterwards, 73.5 μl of methanol was added and the mixture was incubated at room temperature for 3 hours. The samples were then centrifuged and processed as above. The polymer-bound CPT concentration was determined from the difference between the total and unconjugated CPT concentrations. Non-compartmental modeling software PK Solutions 2.0 by Summit Research Services (Montrose, CO) was used for pharmacokinetic data analysis. All animals were treated in accordance with the National Institute of Health Guidelines for Animal Care and approved by the California Institute of Technology Institutional Animal Care and Use Committee.

全てのナノ粒子についてのポリマー結合CPTは、迅速な再分布相(α)および長い消去相(β)を有する二相性プロフィールを示した(図18A)。中型および長型のMAP-CPTナノ粒子の消去相は、特に、半減期をそれぞれ16.6時間および17.6時間に延長し、それぞれ2298および3636μg×時間/mlの高い曲線化面積(AUC)値を与えた。さらに、これらは、低容量の分布率およびクリアランス率を示した。注射の24時間後、中型MAP-CPTナノ粒子の注射用量の11.3%および長型MAP-CPTナノ粒子の20.5%が、ポリマー結合CPTとして、なおも血漿中の循環に残っていた。対照的に、CPTのみを10mg/kgで注射されたマウスは、たったの1.6μg×時間/mlのAUCおよび8時間後に循環中に残存する用量0.01%である、迅速なクリアランスを示した。中型MAP-CPTナノ粒子の標的化は、再分布相を増大し、消去相を21.2時間まで延長し、2766μg×時間/mlの高いAUC値を伴って、薬物動態学に影響を及ぼした。全てのナノ粒子についての血漿中の未結合CPTの量は、全ての時点において、低かった(図18B)。 Polymer-bound CPT for all nanoparticles showed a biphasic profile with a rapid redistribution phase (α) and a long elimination phase (β) (Figure 18A). The elimination phase of the medium and long MAP-CPT nanoparticles notably extended the half-life to 16.6 and 17.6 hours, respectively, and gave high area under the curve (AUC) values of 2298 and 3636 μg×hr/ml, respectively. Furthermore, they showed low volume distribution and clearance rates. 24 hours after injection, 11.3% of the injected dose of medium MAP-CPT nanoparticles and 20.5% of the long MAP-CPT nanoparticles still remained in the plasma circulation as polymer-bound CPT. In contrast, mice injected with only CPT at 10 mg/kg showed rapid clearance with an AUC of only 1.6 μg×hr/ml and 0.01% of the dose remaining in the circulation after 8 hours. Targeting of medium-sized MAP-CPT nanoparticles affected pharmacokinetics by increasing the redistribution phase and prolonging the elimination phase to 21.2 hours, with a high AUC value of 2766 μg×hour/ml. The amount of unbound CPT in plasma for all nanoparticles was low at all time points (Figure 18B).

実施例32:ヌードマウスにおける最大許容用量(MTD)の決定
MTD値を、雌Ncrヌードマウスにおいて決定し、15%未満の体重減少を伴い且つ処置関連の死をもたらさない最高の用量として規定した。これらの実験において、12週齢の雌NCrヌードマウスを、無作為に、各郡5匹を含む13の群に分けた。処方物中型MAP又はニトロPBA-PEGを200mg/kg、短型MAP-CPTナノ粒子を10、15又は20mg/kg(CPTに基づく)、中型MAP-CPTナノ粒子を8、10又は15mg/kg(CPTに基づく)、長型MAP-CPTナノ粒子を5、8又は10mg/kg(CPTに基づく)および標的化MAP-CPTナノ粒子を8又は10mg/kg(CPTに基づく)、0日目および7日目に、尾静脈の静脈内注射を介して投与した。標的化MAP-CPTを除く全ての注射を、0.9w/v%生理食塩水中に処方し、標的化MAP-CPTを、PBS,pH 7.4中に処方した。処置の開始から2週間にわたり、マウスの体重および健康を記録し、モニタリングした。MTDを、15%未満の体重減少を伴い且つ処置関連の死をもたらさない最高の用量として規定した。動物を、MTDについての基準を超えたか、又は研究の最後に、CO窒息によって安楽死させた。
Example 32: Determination of the maximum tolerated dose (MTD) in nude mice The MTD value was determined in female NCr nude mice and defined as the highest dose associated with less than 15% weight loss and no treatment-related deaths. In these experiments, 12-week-old female NCr nude mice were randomly divided into 13 groups with 5 mice per group. The formulations medium MAP or nitroPBA-PEG at 200 mg/kg, short MAP-CPT nanoparticles at 10, 15 or 20 mg/kg (based on CPT), medium MAP-CPT nanoparticles at 8, 10 or 15 mg/kg (based on CPT), long MAP-CPT nanoparticles at 5, 8 or 10 mg/kg (based on CPT) and targeted MAP-CPT nanoparticles at 8 or 10 mg/kg (based on CPT) were administered via intravenous injection in the tail vein on days 0 and 7. All injections were formulated in 0.9% w/v saline, except for Targeted MAP-CPT, which was formulated in PBS, pH 7.4. Mice weight and health were recorded and monitored for 2 weeks from the start of treatment. The MTD was defined as the highest dose associated with less than 15% weight loss and no treatment-related deaths. Animals were euthanized by CO2 asphyxiation when they exceeded the criteria for the MTD or at the end of the study.

中型MAP、ニトロPBA-PEG、短型、中型および長型MAP-CPT並びに標的化MAP-CPTで処置されたマウスを、0日目および7日目に、週2回、体重測定し、そして健康についてモニタリングした(表6)。マウスの体重および健康は、高用量の中型MAP又はニトロPBA-PEGでの処置によって影響を受けず、このことは、これらのポリマー構成要素について毒性が最小限であることを示す。CPTを含む群について、最大の体重減少が、各処置の3~5日目に見られた。殆どの群が、減少した体重を取り戻した。体重減少が続き、平均15%を超えた場合、研究をやめた。中型MAP-CPTを15mg/kgおよび長型MAP-CPTを10mg/kgで処置した幾匹かのマウスは、下痢を示し、弱って見えた。他のマウスは全て、健康に見えた。MTD値は、短型、中型、長型MAP-CPTおよび標的化MAP-CPTについて、それぞれ20、10、8および8mg/kg(CPTに基づく)であると見出された(表6)。 Mice treated with medium MAP, nitro-PBA-PEG, short, medium and long MAP-CPT and targeted MAP-CPT were weighed and monitored for health twice weekly on days 0 and 7 (Table 6). Mouse weight and health were not affected by treatment with high doses of medium MAP or nitro-PBA-PEG, indicating minimal toxicity for these polymeric components. For groups containing CPT, the greatest weight loss was seen on days 3-5 of each treatment. Most groups regained lost weight. If weight loss continued and exceeded an average of 15%, the study was discontinued. Some mice treated with medium MAP-CPT at 15 mg/kg and long MAP-CPT at 10 mg/kg showed diarrhea and appeared weak. All other mice appeared healthy. The MTD values were found to be 20, 10, 8 and 8 mg/kg (based on CPT) for short, medium, long MAP-CPT and targeted MAP-CPT, respectively (Table 6).

Figure 0007525981000060
MAP-CPTを含む全ての群は、mg CPT/kgに基づく。最大体重減少百分率。15%を超える体重減少のために処分した動物。
Figure 0007525981000060
a All groups including MAP-CPT are based on mg CPT/kg. b Maximum percentage weight loss. c Animals culled due to weight loss greater than 15%.

実施例33:ヌードマウスにおける生体分布
マウスおいて標的化ナノ粒子の生体分布を評価するために、7週齢のNCrヌードマウスに、17β-エストラジオールペレットを皮下移植した。2日後、RPMI-1640培地中に浮遊させたBT-474癌種細胞を、右前脇腹に、1000万細胞/動物で皮下注射した。処置を、腫瘍が260mmの平均サイズに達した後に開始した。動物を、各群6匹の2つの群に無作為化し、尾静脈に静脈内注射によって、5mg CPT/kgのMAP-CPTナノ粒子(PBS中,pH 7.4)又は5mg CPT/kgの標的化MAP-CPTナノ粒子および29mgのHerceptin(登録商標)/kg(PBS中,pH 7.4)で処置した。4時間後および24時間後、各群のこれらの動物から、伏在静脈出血を介して血液を採集した。次いで、動物をCO窒素によって安楽死させ、PBSに浸した。腫瘍、肺、心臓、脾臓、腎臓および肝臓を回収し、2つの同じ大きさの片に切り分けた。1片を、Tissue-Tek(登録商標)OCT(Sakura)中に包埋し、他をエッペンドルフ管に収集し、その両方を、直ちに-80℃にて、処理の時点まで凍らせた。
Example 33: Biodistribution in Nude Mice To evaluate the biodistribution of targeted nanoparticles in mice, 7-week-old NCr nude mice were implanted subcutaneously with 17β-estradiol pellets. Two days later, BT-474 carcinoma cells suspended in RPMI-1640 medium were injected subcutaneously at 10 million cells/animal in the right front flank. Treatment was initiated after tumors reached an average size of 260 mm3 . Animals were randomized into two groups of six animals each and treated with 5 mg CPT/kg MAP-CPT nanoparticles (in PBS, pH 7.4) or 5 mg CPT/kg targeted MAP-CPT nanoparticles and 29 mg Herceptin®/kg (in PBS, pH 7.4) by intravenous injection into the tail vein. After 4 and 24 hours, blood was collected from the animals in each group via saphenous vein bleeding. The animals were then euthanized by CO2 nitrogen and immersed in PBS. The tumor, lungs, heart, spleen, kidneys and liver were harvested and cut into two equal sized pieces. One piece was embedded in Tissue-Tek® OCT (Sakura) and the other was collected in an Eppendorf tube, both of which were immediately frozen at -80°C until the time of processing.

器官を、重量測定し、各100mgを、0.64cm(1/4インチ)セラミック球(MP Biomedicals,Solon,Ohio)を加えたLysing Matrix Aホモジナイザー管内に置いた。1mlのRIPA溶解緩衝液(Thermo Scientific)を加え、そして組織を、FastPrep(登録商標)-24ホモジナイザー(MP Biomedicals,Solon,Ohio)を用いて6m/秒にて30秒間にわたってホモジナイズした。これを、各回の間の1分間の氷上での冷却と共に3回繰り返した。次いで、サンプルを、14,000gにて15分間にわたり、4℃で遠心分離した。未結合体化CPTの量を、まず、10μlの上清を10μlの0.1N HClと混合し、室温で30分間にわたってインキュベートし、次いで、80μlのメタノールを加えて、タンパク質沈殿のために室温で3時間にわたってインキュベートすることによって、測定した。この混合物を、14,000gにて10分間4℃で遠心分離し、上清を、0.45μm フィルター(Millex-LH)で濾過し、10μlの得られた混合物を、HPLCに注入した。溶出したCPT(7.8分にて)のピーク面積を、対照のそれと比較した。CPTの全量を測定するため、10μlのサンプルを、6.5μlの0.1N NaOHと混合した。この溶液を、室温で1時間にわたってインキュベートし、CPTを親ポリマーから放出させた。次いで、10μlの0.1N HClを加え、カルボキシレートCPT形態からラクトン形態に変換させた。その後、73.5μlのメタノールを添加し、そして混合物を、3時間にわたって室温でインキュベートした。次いで、サンプルを遠心分離し、上のように処理した。 Organs were weighed and 100 mg of each was placed into a Lysing Matrix A homogenizer tube containing 0.64 cm (¼ inch) ceramic balls (MP Biomedicals, Solon, Ohio). 1 ml of RIPA lysis buffer (Thermo Scientific) was added and the tissue was homogenized at 6 m/s for 30 s using a FastPrep®-24 homogenizer (MP Biomedicals, Solon, Ohio). This was repeated three times with 1 min of cooling on ice between each run. Samples were then centrifuged at 14,000 g for 15 min at 4°C. The amount of unconjugated CPT was measured by first mixing 10 μl of the supernatant with 10 μl of 0.1 N HCl and incubating at room temperature for 30 min, then adding 80 μl of methanol and incubating at room temperature for 3 h for protein precipitation. The mixture was centrifuged at 14,000 g for 10 min at 4° C., the supernatant was filtered through a 0.45 μm filter (Millex-LH), and 10 μl of the resulting mixture was injected into HPLC. The peak area of eluted CPT (at 7.8 min) was compared with that of the control. To measure the total amount of CPT, 10 μl of the sample was mixed with 6.5 μl of 0.1 N NaOH. The solution was incubated at room temperature for 1 h to release CPT from the parent polymer. Then, 10 μl of 0.1 N HCl was added to convert the carboxylate CPT form to the lactone form. Then, 73.5 μl of methanol was added and the mixture was incubated at room temperature for 3 hours. The samples were then centrifuged and processed as above.

腫瘍、心臓、肝臓、脾臓、腎臓および肺の1グラムあたりの全CPTの平均百分率注射用量(ID)を、図19Aに示す。投薬の4時間後、全CPTの5.3および5.2% IDが、それぞれ、MAP-CPTナノ粒子および標的化MAP-CPTナノ粒子で処置したマウス腫瘍の1グラムあたりで存在した。処置の24時間後、全CPTの2.6% IDが、MAP-CPTナノ粒子で処置されたマウスの腫瘍の1グラムあたりに存在し、他方、全CPTの3.2% IDが、標的化MAP-CPTナノ粒子を受けたマウスの腫瘍1グラムあたりで存在した。これらのデータは、非標的化バージョンと実質的に同じサイズおよび表面電荷の標的化ナノ粒子が、非標的化バージョンの腫瘍局在よりも腫瘍局在を増大することなく、他の報告された観察と一致したことを示す。MAP-CPTナノ粒子および標的化MAP-CPTナノ粒子で処置されたマウスは、心臓、肝臓、腎臓および肺において同様のCPT分布をもたらした。しかし、脾臓において、標的化MAP^CPT対非標的化についての比較的高い量の全CPT蓄積が、24時間時点であった。この効果は、マウスにおけるヒト化抗体について、以前に観察されている。 The mean percentage injected dose (ID) of total CPT per gram for tumor, heart, liver, spleen, kidney and lung is shown in FIG. 19A. Four hours after dosing, 5.3 and 5.2% ID of total CPT were present per gram of tumor in mice treated with MAP-CPT nanoparticles and targeted MAP-CPT nanoparticles, respectively. Twenty-four hours after treatment, 2.6% ID of total CPT were present per gram of tumor in mice treated with MAP-CPT nanoparticles, while 3.2% ID of total CPT were present per gram of tumor in mice receiving targeted MAP-CPT nanoparticles. These data indicate that targeted nanoparticles of substantially the same size and surface charge as the nontargeted version did not increase tumor localization over that of the nontargeted version, consistent with other reported observations. Mice treated with MAP-CPT nanoparticles and targeted MAP-CPT nanoparticles resulted in similar CPT distribution in the heart, liver, kidneys, and lungs. However, in the spleen, there was a relatively higher amount of total CPT accumulation for targeted MAP^CPT vs. non-targeted at the 24 hour time point. This effect has been previously observed for humanized antibodies in mice.

図19Bは、腫瘍、心臓、肝臓、脾臓、腎臓および肺のそれぞれの器官における未結合体化CPTの平均百分律を示す。心臓、肝臓、脾臓、腎臓および肺における未結合体化CPTの百分率は、4時間および24時間の両時点において低かった。このことは、これらの器官からの遊離のCPTの迅速なクリアランスを示す。24時間時点の腫瘍において、4時間時点と比較して、MAP-CPTナノ粒子および標的化MAP-CPTナノ粒子の両方について有意に高い未結合体化CPTの百分率があった。腫瘍内における遊離のCPTの保有率は、CPTの細胞性蓄積を示唆する。標的化ナノ粒子は、4時間および24時間の両時点で、マウスの腫瘍において非標的化ナノ粒子よりも未結合体化CPTのわずかに高い百分率を示す。 Figure 19B shows the average percentage of unconjugated CPT in each of the organs: tumor, heart, liver, spleen, kidney and lung. The percentage of unconjugated CPT in the heart, liver, spleen, kidney and lung was low at both 4 and 24 hours, indicating rapid clearance of free CPT from these organs. There was a significantly higher percentage of unconjugated CPT in the tumor at 24 hours compared to the 4 hour time point for both MAP-CPT nanoparticles and targeted MAP-CPT nanoparticles. The retention of free CPT in the tumor suggests cellular accumulation of CPT. Targeted nanoparticles show a slightly higher percentage of unconjugated CPT than non-targeted nanoparticles in the tumors of mice at both 4 and 24 hours.

血漿におけるCPTの全濃度および血漿中で全未結合体化であるCPTの百分率は、MAP-CPTナノ粒子および標的化MAP-CPTナノ粒子の両方について、同様であった(図19C)。4時間後、17および20μg/mlの全CPTが、それぞれMAP-CPTナノ粒子および標的化MAP-CPTナノ粒子についての血漿中に残留していた。24時間後、血漿中に残留する全CPTの量は、MAP-CPTナノ粒子および標的化MAP-CPTナノ粒子の両方について同じであり、12μg/mlであった。血漿中で未結合体化である全CPTの百分率は、全ての条件について3%未満であった。このことは、血漿からの未結合体化CPTのわずかな放出および迅速なクリアランスを示す(図19D)。 The total concentration of CPT in plasma and the percentage of CPT that was unconjugated in plasma were similar for both MAP-CPT nanoparticles and targeted MAP-CPT nanoparticles (Figure 19C). After 4 hours, 17 and 20 μg/ml of total CPT remained in plasma for MAP-CPT nanoparticles and targeted MAP-CPT nanoparticles, respectively. After 24 hours, the amount of total CPT remaining in plasma was the same for both MAP-CPT nanoparticles and targeted MAP-CPT nanoparticles, at 12 μg/ml. The percentage of total CPT that was unconjugated in plasma was less than 3% for all conditions, indicating little release and rapid clearance of unconjugated CPT from plasma (Figure 19D).

実施例33:標的化ナノ粒子による腫瘍の処置
BT-474腫瘍保有Ncrヌードマウスを、MAP-CPT(5mg CPT/kg)又は標的化MAP-CPT(5mg CPT/kg,29mgハーセプチン/kg)のいずれかによって処置した。4時間および24時間後、マウスを安楽死させ、そして腫瘍を切除し、クライオスタットを用いて、20~30μm厚の切片にした。腫瘍切片を、Superfrost Plusスライドガラス(Fisher Scientific,Hampton,NH)上に置き、-80℃にて処理の時点まで保存した。スライドガラスを解凍し、組織切片を、スライドガラス上で、10%ホルマリン溶液で15分間にわたり直接固定した。次いで、このスライドガラスを、PBSで各5分間3回洗浄し、5%ヤギ血清ブロッキング緩衝液中で1時間にわたりブロックした。CPTは、440nmにおける発光で、天然に蛍光を発する。MAPの位置を同定するため、MAP内のPEGを、内部PEG単位を認識するラット抗PEG一次抗体で14μg/mlにて染色し、4℃で一晩インキュベートした。この後、3回のPBS洗浄および2μg/mlのAlexa Fluor(登録商標)488ヤギ抗ラットIgM二次抗体と共に1時間のインキュベーションを行った。次いで、このスライドガラスを、PBSで3回洗浄し、2μg/mlのAlexa Fluor(登録商標)633ヤギ抗ヒトIgG二次抗体と共に1時間にわたってインキュベートして、Herceptin(登録商標)を可視化した。このスライドガラスを、PBSでさらに3回洗浄し、Prolong Gold Antifade試薬でマウントして、画像化まで4℃で保存した。画像を、Zeiss LSM 510 Meta共焦点顕微鏡(Carl Zeiss,Germany)で、63x Plan-Neofluar oil対物レンズを用いて撮影した。720nmにおける2-光子励起(発光フィルターBP 390-465nm)を用い、CPTを検出した。488nmにおける励起(発光フィルターLP 530)および633nm(発光フィルターBP 645-700nm)を用いて、それぞれPEGおよびハーセプチンを検出した。全てのレーザーおよび獲得設定を、画像化の最初に設定し、変更しなかった。画像分析を、Zeiss lsm画像ブラウザにおいて行った。
Example 33: Treatment of tumors with targeted nanoparticles BT-474 tumor-bearing Ncr nude mice were treated with either MAP-CPT (5 mg CPT/kg) or targeted MAP-CPT (5 mg CPT/kg, 29 mg Herceptin/kg). After 4 and 24 hours, mice were euthanized and tumors were excised and sectioned at 20-30 μm thickness using a cryostat. Tumor sections were placed on Superfrost Plus slides (Fisher Scientific, Hampton, NH) and stored at -80°C until the time of processing. Slides were thawed and tissue sections were fixed directly on the slides with 10% formalin solution for 15 minutes. The slides were then washed three times with PBS for 5 minutes each and blocked in 5% goat serum blocking buffer for 1 hour. CPT is naturally fluorescent with an emission at 440 nm. To identify the location of MAPs, PEG within MAPs was stained with a rat anti-PEG primary antibody that recognizes internal PEG units at 14 μg/ml and incubated overnight at 4° C. This was followed by three PBS washes and a 1-hour incubation with 2 μg/ml Alexa Fluor® 488 goat anti-rat IgM secondary antibody. The slides were then washed three times with PBS and incubated for 1 hour with 2 μg/ml Alexa Fluor® 633 goat anti-human IgG secondary antibody to visualize Herceptin®. The slides were washed three more times with PBS, mounted with Prolong Gold Antifade reagent, and stored at 4° C. until imaging. Images were taken with a Zeiss LSM 510 Meta confocal microscope (Carl Zeiss, Germany) using a 63x Plan-Neofluar oil objective. Two-photon excitation at 720 nm (emission filter BP 390-465 nm) was used to detect CPT. Excitation at 488 nm (emission filter LP 530) and 633 nm (emission filter BP 645-700 nm) were used to detect PEG and Herceptin, respectively. All laser and acquisition settings were set at the beginning of imaging and did not change. Image analysis was performed in the Zeiss lsm image browser.

図20Aは、MAP-CPTナノ粒子で処置した4時間後のマウスの腫瘍切片を示す。CPTシグナルが、散在していた。CPTおよびMAPについてのシグナルが、重ねた画像において共に局在しているように見えた。注射の24時間後、CPTシグナルの蓄積が、点状に存在した(図20B)。重ねた画像は、CPTとMAPとの一緒の局在を示唆した。標的化MAP-CPTナノ粒子で処置したマウスについて、CPT蓄積を示す点が、処置の4時間後および24時間後の両方で観察された(図20Cおよび20D)。重ねた画像において、CPTシグナルとMAPシグナルとの一緒の局在が存在した。標的化MAP-CPTナノ粒子におけるハーセプチンの存在は、非標的化バージョンにおける弱いバックグラウンドシグナルと比較して、ハーセプチンチャネルにおける強い青色のシグナルによって示される。 Figure 20A shows tumor sections from mice treated with MAP-CPT nanoparticles 4 hours later. CPT signals were scattered. Signals for CPT and MAP appeared to be co-localized in the overlaid images. 24 hours after injection, there was a punctate accumulation of CPT signal (Figure 20B). The overlaid images suggested co-localization of CPT and MAP. For mice treated with targeted MAP-CPT nanoparticles, puncta indicating CPT accumulation were observed both 4 and 24 hours after treatment (Figures 20C and 20D). In the overlaid images, there was co-localization of CPT and MAP signals. The presence of Herceptin in the targeted MAP-CPT nanoparticles is indicated by the strong blue signal in the Herceptin channel compared to the weak background signal in the non-targeted version.

実施例33:ヌードマウスにおける抗腫瘍効力研究
BT-474は、カンプトテシンを含む抗癌剤に対し最も抵抗性の乳癌の1つである。ヌードマウスにおける腫瘍増殖を促進するために、17β-エストラジオールペレットを、7週齢のNcrヌードマウスに移植し、2日後にBT-474腫瘍細胞移植を行った。0日目(移植の5日後)、各群の腫瘍サイズは、平均250mmであった。処置を、1日目に開始した。動物を、各群6~8匹ずつ9つの群に無作為化し、以下のいずれかで処置した:MAP-CPTナノ粒子、1mg又は8mg/kg(CPTに基づく、PBS中、pH 7.4);CPT、8mg/kg(20% DMSO,20% PEG 400,30%エタノールおよび30% 10mM pH 3.5リン酸中に溶解);イリノテカン、80mg/kg(5w/v%デキストロース溶液,D5W中);Herceptin(登録商標)、2.9又は5.9mg/kg(PBS中,pH 7.4);標的化MAP-CPTナノ粒子、CPT/kgおよび2.9mg Herceptin(登録商標)/kg、又は1mg CPT/kgおよび5.9mg Herceptin(登録商標)/kg(PBS中,pH 7.4);又は生理食塩水。全ての処置を、新鮮に調製し、尾静脈の静脈内注射を介して与えた。注射を、マウスの体重20gあたり150μlにて正規化した。Herceptin(登録商標)を含む処置を、1週間に1度2週間与え、全ての他の群を、1週間に1度3週間与えた。腫瘍サイズを、ノギス測定(長さ×幅/2)を用いて週に3回記録し、動物の健康を、連続的にモニタリングした。動物を、腫瘍体積が1000mmを超えたときに安楽死させた。処置の開始から6週間後、動物を、CO窒息によって安楽死させた。この研究の結果を、図21および表7に示す。
Example 33: Antitumor efficacy study in nude mice BT-474 is one of the most resistant breast cancers to anticancer drugs including camptothecin. To promote tumor growth in nude mice, 17β-estradiol pellets were implanted into 7-week-old Ncr nude mice, followed by BT-474 tumor cell implantation two days later. On day 0 (5 days after implantation), the tumor size of each group averaged 250 mm. Treatment was initiated on day 1. Animals were randomized into 9 groups with 6-8 animals per group and treated with either: MAP-CPT nanoparticles, 1 mg or 8 mg/kg (based on CPT, in PBS, pH 7.4); CPT, 8 mg/kg (dissolved in 20% DMSO, 20% PEG 400, 30% ethanol and 30% 10 mM pH 3.5 phosphate); irinotecan, 80 mg/kg (in 5% w/v dextrose solution, D5W); Herceptin®, 2.9 or 5.9 mg/kg (in PBS, pH 7.4); targeted MAP-CPT nanoparticles, CPT/kg and 2.9 mg Herceptin®/kg, or 1 mg CPT/kg and 5.9 mg Herceptin®/kg (in PBS, pH 7.4); or saline. All treatments were freshly prepared and given via intravenous injection in the tail vein. Injections were normalized at 150 μl per 20 g of mouse body weight. Treatments containing Herceptin® were given once a week for 2 weeks, and all other groups were given once a week for 3 weeks. Tumor size was recorded using caliper measurements (length x width 2/2 ) three times a week, and animal health was continuously monitored. Animals were euthanized when tumor volumes exceeded 1000 mm3. Six weeks after the start of treatment, animals were euthanized by CO2 asphyxiation. The results of this study are shown in Figure 21 and Table 7.

生理食塩水を投与した対照群の動物の腫瘍は、迅速に成長した(図21)。28日後、8匹のうち5匹のマウスが、1000mmのサイズ限界を超える腫瘍を有した。この群の全ての動物を、この時点で安楽死させた。 Tumors in the saline-treated control group of animals grew rapidly (Figure 21). After 28 days, 5 of 8 mice had tumors exceeding the 1000 mm3 size limit. All animals in this group were euthanized at this point.

CPT(8mg/kg)で処置した群は、対照群と比較して、何ら腫瘍阻害をもたらさなかった(P>0.05)。1および3の処置関連死が、それぞれ9日目および16日目に記録され、並びに、28日目に、腫瘍のサイズ制限を超えたことによる4例の安楽死が記録された。研究の最終日まで生存した動物はなかった。 The group treated with CPT (8 mg/kg) did not result in any tumor inhibition compared to the control group (P>0.05). One and three treatment-related deaths were recorded on days 9 and 16, respectively, as well as four euthanasias due to tumors exceeding size limits on day 28. No animals survived until the final day of the study.

イリノテカン80mg/kgで処置されたマウスは、対照群と比較して有意でない腫瘍阻害を示した(P>0.05)。1例の腫瘍関連死が、11日目に起きた。研究の最終日に、腫瘍サイズは平均で575mmに達した。 Mice treated with irinotecan 80 mg/kg showed non-significant tumor inhibition compared to the control group (P>0.05). One tumor-related death occurred on day 11. On the final day of the study, tumor size reached an average of 575 mm3 .

MAP-CPTナノ粒子を8mg CPT/kgで受けた動物は、対照群の腫瘍阻害と比較して、非常に有意な腫瘍阻害を示した(P<0.01)。研究の最終日に、平均腫瘍サイズは、63mmに達し、8匹のうち3匹は、腫瘍サイズが0にまで縮小した。MAP-CPT、8mg CPT/kgで処置した非腫瘍保有NCrヌードマウスを用いたMTD研究において、死亡は発生しなかったが、研究の21日目に、体重減少に起因する1例の死が起きた。このことは、この研究において腫瘍負荷を加えたことおよび/又はこの研究に使用したマウスが7週齢であり、他方で、MTD研究においては、12週齢のマウスが使用されたことによる可能性がある。 Animals receiving MAP-CPT nanoparticles at 8 mg CPT/kg showed highly significant tumor inhibition compared to that of the control group (P<0.01). On the last day of the study, the average tumor size reached 63 mm3, with 3 of 8 animals showing a reduction in tumor size to zero. No deaths occurred in the MTD study with non-tumor-bearing NCr nude mice treated with MAP-CPT, 8 mg CPT/kg, although one death occurred on day 21 of the study due to weight loss. This may be due to the tumor burden in this study and/or the fact that the mice used in this study were 7 weeks old, whereas 12 weeks old mice were used in the MTD study.

Herceptin(登録商標)5.9mg/kgで処置された動物は、対照群と比較して非常に有意な腫瘍阻害を示した(P<0.01)。処置の11日目に、処置した8匹の動物のうち7匹が、0にまで縮小した腫瘍を有した。しかし、研究の最終日に、縮小した腫瘍のうちの2つは再発し、0容積の腫瘍を有する全部で5匹の動物を生じ、群平均腫瘍体積は60mmであった(図22)。MAP-CPTナノ粒子で1mg CPT/kgにて処置したマウスを、抗腫瘍効果が観察されなかったことにより、早く処分した。それにもかかわらず、Herceptin(登録商標)、5.9mg/kgを、MAP-CPTナノ粒子に対し、ニトロPBA-BAリンカーを介して、標的薬剤として、1mg/kgの低容量で加えた場合(標的化MAP-CPTナノ粒子、5.9mgHerceptin(登録商標)/kgおよび1mg CPT/kg)、全ての腫瘍は、処置の9日目に0に縮小し、研究の最終日までそのままであった(図22)。1例の非腫瘍関連死が、37日目に起きた。この結果は、対照群と比較して非常に有意である(P<0.01)。これらの3つの群について観察された結果の組み合わせは、Herceptin(登録商標)の本来の活性に加えて、Herceptin(登録商標)標的薬剤を加えることにより、効力の改善があったことを示す。 Animals treated with Herceptin® 5.9 mg/kg showed highly significant tumor inhibition compared to the control group (P<0.01). On the 11th day of treatment, 7 of 8 treated animals had tumors that had shrunk to zero. However, on the last day of the study, 2 of the shrunk tumors recurred, resulting in a total of 5 animals with zero tumor volume, with a group mean tumor volume of 60 mm3 (Figure 22). Mice treated with MAP-CPT nanoparticles at 1 mg CPT/kg were early terminated due to the lack of observed antitumor effects. Nevertheless, when Herceptin®, 5.9 mg/kg, was added to the MAP-CPT nanoparticles as a targeted agent via a nitroPBA-BA linker at a low dose of 1 mg/kg (targeted MAP-CPT nanoparticles, 5.9 mg Herceptin®/kg and 1 mg CPT/kg), all tumors shrank to 0 on the 9th day of treatment and remained so until the last day of the study (Figure 22). One non-tumor-related death occurred on day 37. This result is highly significant compared to the control group (P<0.01). The combination of results observed for these three groups indicates that there was an improvement in efficacy by adding a Herceptin® targeted agent in addition to the inherent activity of Herceptin®.

Herceptin(登録商標)2.9mg/kgで処置された動物は、研究の最終日までに、0まで縮小した腫瘍を有する2匹の動物を生じた。しかし、平均腫瘍サイズは、研究の開始から、278mmにまで増大した。この結果は、対照群と比較して有意である(0.01≦P≦0.05)。動物が、0.5mg CPT/kgおよび2.9mg Herceptin(登録商標)/kgを含む標的化MAP-CPTナノ粒子で処置された場合、2つの腫瘍が、0にまで縮小した。研究の最終日に、腫瘍サイズは平均で141mmに縮小した。この結果は、対照群と比較して非常に有意である(P<0.01)。これらの結果は、さらに、腫瘍阻害の標的化の利益を示唆する。 Animals treated with 2.9 mg/kg Herceptin® resulted in two animals with tumors that shrank to 0 by the last day of the study. However, the average tumor size increased from the start of the study to 278 mm3. This result is significant compared to the control group (0.01≦P≦0.05). When animals were treated with targeted MAP-CPT nanoparticles containing 0.5 mg CPT/kg and 2.9 mg Herceptin®/kg, two tumors shrank to 0. On the last day of the study, tumor size shrank to an average of 141 mm3 . This result is highly significant compared to the control group (P<0.01). These results further suggest a benefit of targeted tumor inhibition.

17β-エストラジオールペレット移植の5週間後、処置群に関係なく数匹のマウスが、膨張した膀胱および腹部膨満を有することが観察された。これは、無胸腺ヌードマウスにおいて水腎症および閉尿を生じる17β-エストラジオールペレットを使用したことに起因する可能性が高い。処置の6週間後、症状は悪化し、多くのマウスが、膨張した膀胱および腹部膨満の発症を観察され、それにより、安楽死させて、研究を終了した。 Five weeks after 17β-estradiol pellet implantation, several mice, regardless of treatment group, were observed to have distended bladders and abdominal distension. This was likely due to the use of 17β-estradiol pellets, which produce hydronephrosis and urinary retention in athymic nude mice. Six weeks after treatment, symptoms worsened and many mice were observed to develop distended bladders and abdominal distension, which led to euthanasia and termination of the study.

Figure 0007525981000061
開始は、研究開始時の動物の数であり、N終了は、研究の最後に生存していた動物の数である。TRDは、処置関連死の数、NNTRDは、非処置関連死の数、Neuthanは、腫瘍サイズ制限の1000mmを超えたことによって安楽死させた動物の数である。0まで縮小は、研究の最終日に腫瘍が0まで縮小した動物の数である。
Figure 0007525981000061
a Nstart is the number of animals at the start of the study, Nend is the number of animals surviving at the end of the study. b NTRD is the number of treatment-related deaths, NNTRD is the number of non-treatment-related deaths, Neuthan is the number of animals euthanized due to exceeding the tumor size limit of 1000 mm3 . c Nregression to 0 is the number of animals whose tumors regressed to 0 on the last day of the study.

上に示した実施例は、当業者に完全な開示および本開示の粒子、組成物、システムおよび方法の実施形態を作製および使用する方法を与えるために提供され、本開示に関して本発明者らが考える範囲を限定することを企図しない当業者に明らかな、本開示を実施する上述様式の改変は、以下の特許請求の範囲の範囲内であることが企図される。本明細書中で言及された全ての特許および刊行物は、本開示が属する分野の当業者のレベルを示す。本開示に挙げられた全ての参考文献は、各参考文献の全体が個々に参考として組み込まれるのと同程度に、参考として組み込まれる。 The above examples are provided to give one of ordinary skill in the art a complete disclosure and how to make and use the disclosed particle, composition, system and method embodiments, and modifications of the above described modes of carrying out the disclosure that are obvious to one of ordinary skill in the art and are not intended to limit the scope of what the inventors contemplate regarding the disclosure are intended to be within the scope of the following claims. All patents and publications mentioned in this specification are indicative of the level of skill in the art to which this disclosure pertains. All references cited in this disclosure are incorporated by reference to the same extent as if each reference was individually incorporated by reference in its entirety.

背景技術、概要、詳細な説明および実施例において挙げられた文献(特許、特許出願、雑誌、記事、研究所マニュアル、書籍又は他の開示を含む)の開示全体は、本明細書によって、参考として組み込まれる。 The entire disclosures of the documents cited in the Background, Summary, Detailed Description, and Examples (including patents, patent applications, journals, articles, laboratory manuals, books, or other disclosures) are hereby incorporated by reference.

本開示は、特定の組成物又は生物学的システムに限定されず、無論、変動し得ることが、理解される。本明細書で用いる用語は、特定の実施形態を説明する目的のみのために用いられており、制限的な意図ではないということもまた理解されねばならない。本明細書および添付の特許請求の範囲において使用されるとき、単数形「a」、「an」、および「the」は、その内容について別段の明確な指示がない限り、複数の指示対象を包含する。用語「複数の」は、その内容について別段の明確な指示がない限り、2以上の対象を含む。他で規定されない限り、本明細書中で使用される全ての技術用語および科学用語は、本開示が属する分野の当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。 It is understood that the present disclosure is not limited to a particular composition or biological system, which can, of course, vary. It should also be understood that the terms used herein are used only for the purpose of describing particular embodiments, and are not intended to be limiting. As used in this specification and the appended claims, the singular forms "a," "an," and "the" include plural referents unless the content clearly dictates otherwise. The term "plurality" includes two or more referents unless the content clearly dictates otherwise. Unless otherwise specified, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this disclosure belongs.

本明細書中で起債されたものと類似又は同等である任意の方法および材料が、本明細書中で記載される適切な材料および方法の特定の例を試験するために、実際に使用されてもよい。 Any methods and materials similar or equivalent to those described herein may be used in practice to test the specific examples of suitable materials and methods described herein.

本開示の多くの実施形態が、記載されている。しかし、本開示の精神および範囲から逸脱することなく、種々の改変が行われ得ることが、理解される。従って、他の実施形態が、以下の特許請求の範囲の範囲内である。 Many embodiments of the present disclosure have been described. However, it is understood that various modifications can be made without departing from the spirit and scope of the disclosure. Accordingly, other embodiments are within the scope of the following claims.

Claims (21)

以下の(a)~(c)を構成成分として含むナノ粒子であって、
(a)疎水性ポリマーブロックを含むよう修飾されたムチン酸ポリマー(MAP)を含む修飾ミセル、
(b)下記構造

を有し、前記ムチン酸ポリマーが結合体化したニトロフェニルボロン酸含有ポリマーであって、
ここで、sは20~300であり、*は標的リガンドであり、
(c)化学的または生物学的活性を示す薬物であって、前記薬物は前記修飾ミセル内に含まれ
ここで、前記ニトロフェニルボロン酸含有ポリマーは、前記ナノ粒子が前記ニトロフェニルボロン酸含有ポリマーを前記ナノ粒子の外部環境に存在するよう構成されるようにボロン酸とMAPジオールとの間の可逆的共有結合によって前記ムチン酸ポリマーに結合される
前記ナノ粒子。
A nanoparticle comprising the following components (a) to (c):
(a) a modified micelle comprising a mucic acid polymer (MAP) modified to include a hydrophobic polymer block;
(b) a compound having the following structure:

A nitrophenylboronic acid-containing polymer having a mucic acid polymer conjugated thereto,
where s is between 20 and 300, * is the target ligand,
(c) a chemically or biologically active drug, said drug being contained within said modified micelle ;
wherein the nitrophenylboronic acid-containing polymer is bound to the mucic acid polymer by a reversible covalent bond between the boronic acid and the MAP diol such that the nanoparticle is configured such that the nitrophenylboronic acid-containing polymer is present in the external environment of the nanoparticle.
The nanoparticles.
前記修飾されたムチン酸ポリマーがペンタエリスリトール、エチレングリコールまたはグリセリンのポリマー単位さらに含む、請求項に記載のナノ粒子。 The nanoparticle of claim 1 , wherein the modified mucic acid polymer further comprises polymeric units of pentaerythritol, ethylene glycol, or glycerin. 前記修飾されたムチン酸ポリマーがポリエステル、ポリエーテルまたは多糖類の単位をさらに含む、請求項1または2に記載のナノ粒子。 The nanoparticle of claim 1 or 2 , wherein the modified mucic acid polymer further comprises polyester, polyether or polysaccharide units . 前記ポリエステルが少なくとも1つのヒドロキシル末端基で終結するポリカーボネート、ポリブチレートまたはポリエチレンテレフタレートである、請求項に記載のナノ粒子。 4. The nanoparticle of claim 3 , wherein the polyester is a polycarbonate, polybutyrate or polyethylene terephthalate terminated with at least one hydroxyl end group. 前記ポリエーテルがHO-(CHCHO)-H(p≧1)である、請求項に記載のナノ粒子。 4. The nanoparticle of claim 3 , wherein the polyether is HO-(CH 2 CH 2 O) p -H, where p≧1. 前記ポリエーテルがポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールまたはポリ(テトラメチレンエーテル)グリコールである、請求項に記載のナノ粒子。 The nanoparticle of claim 5 , wherein the polyether is polyethylene glycol, polypropylene glycol or poly(tetramethylene ether) glycol. 前記多糖類がシクロデキストリン、デンプン、グリコーゲン、セルロース、キチンまたはβ-グリカンである、請求項に記載のナノ粒子。 The nanoparticle of claim 3 , wherein the polysaccharide is cyclodextrin, starch, glycogen, cellulose, chitin or β-glycan. 前記化学的または生物学的活性を示す薬物が治療剤である、請求項1~のいずれか1項に記載のナノ粒子。 The nanoparticle of any one of claims 1 to 7 , wherein the chemically or biologically active drug is a therapeutic agent. 前記治療剤が化学療法剤である、請求項に記載のナノ粒子。 The nanoparticle of claim 8 , wherein the therapeutic agent is a chemotherapeutic agent. 前記治療剤が低分子化学療法剤またはポリヌクレオチドである、請求項に記載のナノ粒子。 The nanoparticle of claim 8 , wherein the therapeutic agent is a small molecule chemotherapeutic agent or a polynucleotide. 前記治療剤がカンプトテシン、エポチロンまたはタキサンである、請求項に記載のナノ粒子。 The nanoparticle of claim 8 , wherein the therapeutic agent is a camptothecin, an epothilone, or a taxane. 前記治療剤がDNA、RNAまたは干渉RNAである、請求項に記載のナノ粒子。 The nanoparticle of claim 8 , wherein the therapeutic agent is DNA, RNA or interfering RNA. 前記標的リガンドが、タンパク質、タンパク質断片、ペプチド、アプタマーまたは抗体である、請求項に記載のナノ粒子。 The nanoparticle of claim 1 , wherein the targeting ligand is a protein, a protein fragment, a peptide, an aptamer or an antibody. 前記標的リガンドが、抗体であり、前記ニトロフェニルボロン酸含有ポリマーの末端部分に結合体化される、請求項に記載のナノ粒子。 The nanoparticle of claim 1 , wherein the targeting ligand is an antibody and is conjugated to a terminal portion of the nitrophenylboronic acid-containing polymer. 前記標的リガンドが、トランスフェリンである、請求項に記載のナノ粒子。 The nanoparticle of claim 1 , wherein the targeting ligand is transferrin. 請求項1~15のいずれか1項に記載のナノ粒子並びに好適な溶媒、キャリア、結合剤、賦形剤および/または希釈剤を含む、組成物。 A composition comprising the nanoparticles according to any one of claims 1 to 15 and a suitable solvent, carrier, binder, excipient and/or diluent. 前記組成物が製薬組成物であり、好適な溶媒、キャリア、結合剤、賦形剤および/または希釈剤が製薬的に許容可能な溶媒、キャリア、結合剤、賦形剤および/または希釈剤である、請求項16に記載の組成物。 17. The composition of claim 16, wherein the composition is a pharmaceutical composition and the suitable solvent, carrier, binder, excipient and/or diluent is a pharma- ceutically acceptable solvent, carrier, binder, excipient and / or diluent. 化学的または生物学的活性を示す薬物での治療を必要とする状態を有する被験体を治療する方法における使用のための請求項1~15のいずれか1項に記載のナノ粒子または請求項16に記載の組成物であって、前記方法は、前記ナノ粒子または前記組成物を前記被験体に投与することを含む、前記ナノ粒子または前記組成物。 A nanoparticle according to any one of claims 1 to 15 or a composition according to claim 16 for use in a method of treating a subject having a condition requiring treatment with a chemically or biologically active drug, said method comprising administering said nanoparticle or said composition to said subject. 前記状態が疾患であり、前記化学的または生物学的活性を示す薬物が前記疾患の治療に有効なものである、請求項18に記載のナノ粒子または組成物。 20. The nanoparticle or composition of claim 18 , wherein the condition is a disease and the chemically or biologically active drug is effective in treating the disease. 前記状態が癌であり、前記化学的または生物学的活性を示す薬物が化学療法化合物である、請求項18に記載のナノ粒子または組成物。 20. The nanoparticle or composition of claim 18 , wherein the condition is cancer and the chemically or biologically active drug is a chemotherapeutic compound. 前記化学療法化合物が、カンプトテシン、エポチロンまたはタキサンである、請求項20に記載の組成物。 21. The composition of claim 20 , wherein the chemotherapeutic compound is a camptothecin, an epothilone, or a taxane.
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