KR101845281B1

KR101845281B1 - 소포 조성물들

Info

Publication number: KR101845281B1
Application number: KR1020137012761A
Authority: KR
Inventors: 아난스 안나프라가다; 인드라니 다스굽타; 에릭 타니품; 마얀크 스리바스타바; 무스타파 안나루이
Original assignee: 센술린, 엘엘씨; 보드 오브 리전츠 오브 더 유니버시티 오브 텍사스 시스템
Priority date: 2011-03-02
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2018-04-04
Also published as: US9278068B2; ES2913069T3; EP2680822A4; AU2012223210A1; CN107029245A; KR20140074860A; EP2680822B1; CA2822021A1; JP5998158B2; US8679531B2; US20140227349A1; CA2822021C; MX2013004146A; US20120231067A1; BR112013022170A2; BR112013022170B1; CN103429226A; AU2012223210B2; EP2680822A1; MX345504B

Abstract

소포 조성물들은 치료용 화합물을 포함하여 제공된다. 소포 조성물들은 외부 자극의 존재에 반응하여 치료용 화합물을 방출할 수 있을 수 있다. 소포 소성물들은 다수의 생체적합성 소포들을 포함할 수 있다. 생체적합성 소포들은 치료용 화합물이 필요한 환자의 치료를 위한 치료용 화합물, 및 둘 이상의 생체적합성 소포들 사이에 하나 이상의 교차-결합들을 포함할 수 있고, 각각의 교차-결합은 화학적 감지 잔기 및 감지되는 잔기를 포함한다. 일부 실시형태들에서, 치료용 화합물은 환자에게 일시적으로 억제하는(palliative), 치유력이 있는(curative), 또는 다른 유익한 효과들을 제공하는 여하한 화합물일 수 있다.

Description

소포 조성물들{VESICLE COMPOSITIONS}

관련된 출원들에 대한 상호-참조

본 출원은 2011년 3월 2일에 출원된, 미국 가출원 제 61/448,556의 우선권을 주장하며, 이들은 본 명세서에서 이들의 전문이 인용참조된다.

연방정부 후원 연구( FEDERALLY SPONSORED RESEARCH ) 또는 개발에 대한 진술

본 발명은 국립보건원(National Institute of Health)에 의해 수여되는 R43 DK083819 하에서 정부 후원에 의해 만들어졌다. 정부는 본 발명에 대하여 여하한 권리들을 갖는다.

당뇨병은 체내의 인슐린 결핍 또는 인슐린에 대한 저항성에 의해 야기되는 질병이다. Ⅰ형 당뇨병은 췌장 내에 랑게르한스섬(islets of Langerhans)의 베타 세포들을 손상되어, 결과적으로 체내에 인슐린의 양이 불충분해지는 자가면역 질병이다. 인슐린 치료들 없이는, Ⅰ형 당뇨병은 치명적이다. Ⅱ형 당뇨병은 인슐린의 불충분한 생산, 또는 인슐린에 대하여 환자의 신체가 적절히 반응할 수 없음(inability)에 기인한다. Ⅱ형 당뇨병과 관련된 인슐린 저항성은 적절한 수치(levels)의 혈당이 에너지가 저장될 세포들 내로 들어가는 것을 방지하여, 혈류 내의 고혈당을 야기한다. 전통적으로, Ⅰ형 당뇨병은 매일 인슐린의 반복된 피하 주사들로 치료받는다. 또한, Ⅱ형 당뇨병은 인슐린, 대개 경구적으로 또는 주사에 의해 취해지는 여타의 약제(medication)들과 조합되어 치료받는다. 식이 조절 및 혈액 검사를 통하여 환자의 혈당 수치에 대한 주의 깊은 모니터링(monitoring)뿐만 아니라, 날마다 다수의 인슐린 주사들이 요구된다. 주사기에 의해 다수의 매일 맞는 인슐린 주사들에 대안으로서, 인슐린 펌프(pump)들이 사용된다. 그러나, 인슐린 펌프들은 비싸고, 많은 시간을 소비해야만 하며, 환자에게 전달될 인슐린의 양을 결정하기 위하여 혈액 검사가 요구된다. 혈액 검사는 환자에게, 보통 손가락으로부터 혈액 샘플을 추출하도록 하고, 상기 혈액 샘플을 포도당 농도에 대하여 검사하도록 요구된다. 혈당 모니터링 시스템들이 이용가능하며, 이는 간질액(interstitial fluid) 내의 포도당의 양을 주기적으로 모니터하기 위하여 피부 바로 밑에 위치되는 센서를 사용한다. 이러한 시스템들은, 전형적으로 날마다 두 개의 손가락을 찌름(pricks)으로써 야기되는 보정(calibration)이 요구되며, 비싸다. 게다가, 혈류 내의 포도당 농도와 간질액 내의 포도당 농도 사이에 시간차(lag time)가 존재한다.

환자 또는 전문 의료진이 지속적으로 혈당 수치를 모니터링하고, 주사할 인슐린의 적절한 양을 결정하며, 하루 내내 주기적으로 인슐린을 주사할 필요없이, 증가되는 포도당 농도들에 반응하여 직접 제어된 양의 인슐린을 전달하는 장치 또는 시스템에 대한 필요성이 존재한다.
소포 조성물(Vesicle composition)들은 치료용(therapeutic) 화합물을 포함하여 제공된다. 소포 조성물들은 외부 자극(external trigger)의 존재에 반응하여 치료용 화합물을 방출할 수 있을 수 있다. 소포 조성물들은 복수의 생체적합성 소포(biocompatible vesicle)들을 포함할 수 있다. 생체적합성 소포들은 치료가 필요한 환자의 치료를 위한 치료용 화합물, 그리고 둘 이상의 생체적합성 소포들 사이에 하나 이상의 교차-결합(cross-linkage)들을 포함할 수 있으며, 각각의 교차-결합은 화학적 감지 잔기(chemical sensing moiety) 및 감지되는 잔기(sensed moiety)를 포함한다. 일부 실시형태들에서, 치료용 화합물은 환자에게 일시적으로 억제하는(palliative), 치유력이 있는(curative), 또는 다른 유익한 효과들을 제공하는 여하한 화합물일 수 있다. 소포 조성물들은 환자에 대한 주사에 적합할 수 있다.
또한, 소포 조성물들은 복수의 생체적합성 소포들을 포함하여 제공되고, 상기 생체적합성 소포들은 치료가 필요한 환자의 치료를 위한 치료용 화합물, 그리고 둘 이상의 생체적합성 소포들 사이에 하나 이상의 교차-결합들을 포함하며, 각각의 교차-결합은 보론산(boronic acid) 잔기 또는 보론산 유도체 잔기 및 당 잔기(sugar moiety)를 포함한다.

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더욱더, 치료용 화합물이 필요한 환자에게 치료용 화합물을 투여하기 위한, 방법들이 제공된다. 이러한 방법들은 치료가 필요한 환자에게 비경구적으로, 치료용 화합물을 포함하는 소포 조성물을 주사하는 단계; 및 유발하는 기작(triggering event)에 반응하여 환자 내로 상기 치료용 화합물을 방출하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 방법들은 의학적 질환(medical condition)을 치료하기 위하여 제공되고, 상기 방법들은 소포 조성물[여기서, 소포 조성물은 치료가 필요한 환자의 치료를 위한 치료용 화합물이 적재(loaded)되어 있음]을 치료가 필요한 환자 내로 투여하는 단계; 및 유발하는 기작에 반응하여 환자 내로 상기 치료용 화합물을 방출하는 단계를 포함한다.

일반적인 설명 및 하기의 상세한 설명은 예시적이고 설명하기 위한 것뿐이며, 청구항들 내에 정의된 바와 같이, 본 발명을 제한하려는 의도는 아니다. 여타의 실시형태들은 본 명세서에 제공된 상세한 설명을 고려하여 본 기술분야의 전문가들에게 명백할 것이다.

본원 발명은 본 명세서의 일부를 형성하는, 첨부된 도면들 및 실시예들과 관련되어 받아들여진 하기의 상세한 설명에 대한 참고문헌에 의해 좀 더 손쉽게 이해될 수 있다. 본 발명은 본 명세서에 설명 및/또는 나타낸 특정한 장치들, 방법들, 적용(application)들, 조건들 또는 파라미터(parameter)들로 제한되지 않는다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 예시로서 특정 실시형태들을 설명하려는 목적만을 위한 것이며, 제한하려는 의도는 아니다. 명세서 및 청구항들에 사용되는 바와 같이, 단수형들 "a", "an" 및 "the"는 복수형(plural)을 포함한다. 그러나, "복수(plurality)"라는 용어는 하나 이상을 의미한다. 만약 문맥이 명확하게 달리 지시하지 않는다면, 특정한 수치에 대한 언급(Reference)은 그 특정한 수치(value) 이상을 포함한다. 수치들의 범위가 표현되어 있는 경우, 또 다른 실시형태는 하나의 특정한 수치에서 및/또는 여타 특정한 수치까지 포함한다. 특정한 수치는 또 다른 실시형태를 형성한다. "약"이란 용어가 숫자와 함께 사용되는 경우, 이는 숫자의 ±10 %를 포함하는 것으로 의도된다. 예를 들어 "약 10"은 9 내지 11을 의미할 수 있다.

"포함한다(includes)" 또는 "포함하는(including)"이라는 용어가 본 명세서 또는 청구항에 사용되면, 이는 청구항 내의 연결어(transitional word)로 적용되는 경우에 이 용어가 해석되는 바와 같이 "포함하는(comprising)"이라는 용어와 유사한 방식으로 포괄적인 것으로 의도된다. 더욱이, "또는"이라는 용어가 적용되면(예를 들어, A 또는 B), 이는 "A 또는 B 또는 둘 모두"를 의미하는 것으로 의도된다. 출원인들이 "A 또는 B뿐만이며, 둘 모두는 아니다(only A or B but not both)"라고 나타내려고 의도한다면, 이후에 "A 또는 B뿐만이며, 둘 모두는 아니다"라고 하는 용어가 적용될 것이다. 따라서, 본 명세서에서 "또는"이라는 용어의 사용은 포괄적이고, 배타적인 사용이 아니다.

명확성을 위하여, 개별적인 실시형태들의 문맥 내에서 본 명세서에 설명된 본 발명의 여하한 특징들은, 단일 실시형태와 조합되어 제공될 수도 있다. 정반대로, 간결하게 하기 위해, 단일 실시형태의 문맥에 설명되는 본 발명의 다양한 특징들은, 개별적으로 또는 여하한 부조합(subcombination) 내에 제공될 수도 있다.

본원 발명은 도 1, 도 2 및 도 3을 참조하여 좀 더 손쉽게 이해될 수 있다. 도 1에서, 소포 조성물(1)의 일 실시형태의 도식이 나타난다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 소포 조성물(1)은 복수의 생체적합성 소포(2)들을 포함한다. 일 실시형태에, 복수의 생체적합성 소포(2)들은, 예를 들어 비-독성 및 생분해성일 수 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 소포 조성물(1)은 하나 이상의 화학적 감지 잔기(3)들을 더 포함한다. 일 실시형태에서, 하나 이상의 화학적 감지 잔기(3)들은, 예를 들어 접합체(conjugate) 잔기와 가역적으로 결합할 수 있는 하나 이상의 화학적 잔기들일 수 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 소포 조성물(1)은 하나 이상의 감지되는 잔기(4)들을 더 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 하나 이상의 감지되는 잔기(4)들은, 예를 들어 화학적 감지 잔기(예를 들어, 3)와 가역적으로 결합할 수 있는 화학적 잔기들일 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "감지되는 잔기"라는 구(phrase)는, (도 1에 나타낸 바와 같이) 생체적합성 소포에 부착되는 결합된 감지되는 잔기(bound sensed moiety)들, 그리고 생체적합성 소포에 결합되지 않은 잔기들을 감지하나 생리적 환경(즉, 환자의 신체 내의 환경)에 존재하는 유리된 감지되는 잔기(free sensed moiety)들 모두를 포괄할 수 있다. 도 1로 돌아가서, 제 1 생체적합성 소포(2)는 화학적 감지 잔기(3)에 부착되는 반면, 제 2 생체적합성 소포(2)는 감지되는 잔기(4)에 부착된다. 화학적 감지 잔기(3) 및 감지되는 잔기(4)가 서로 부착되는 경우, 교차결합(crosslink: 5)을 형성한다.

도 2는 소포 조성물(1)의 또 다른 실시형태를 나타낸다. 제 1 생체적합성 소포(2)는 중합체 링커(polymer linker: 6)에 부착되고, 상기 중합체 링커(6)는 화학적 감지 잔기(3)에 부착된다. 제 2 생체적합성 소포(2)는 감지되는 잔기(4)에 부착된다. 화학적 감지 잔기(3) 및 감지되는 잔기(4)가 서로 부착되는 경우, 교차결합(5)을 형성한다.

도 3은 계속해서 소포 조성물(1)의 또 다른 실시형태를 나타낸다. 생체적합성 소포(2)는 제 1 중합체 링커(6)에 부착되고, 상기 제 1 중합체 링커(6)는 제 1 화학적 감지 잔기(3)에 부착된다. 제 2 생체적합성 소포(2)는 제 2 중합체 링커(6)에 부착되고, 상기 제 2 중합체 링커(6)는 제 2 화학적 감지 잔기(3)에 부착된다. 두 개의 감지되는 잔기(4)들은 서로 부착되고, 각각의 화학적 감지 잔기(3)는 감지되는 잔기(4)에 부착된다. 화학적 감지 잔기(3)들 및 감지되는 잔기(4)들이 서로 부착되는 경우, 교차결합(5)을 형성한다.

생체적합성 소포는 치료용 화합물을 운반할 수 있는 여하한 생체적합성 입자(particle)일 수 있다. 생체적합성 소포는 내부 부분(inner portion)을 갖는 형태로 거의 구형(spherical)일 수 있다. 치료용 화합물은 소포의 내부 부분 내에, 소포의 벽에, 소포의 외부 표면에 부착되어, 또는 여하한 여타의 적합한 수단에 의해 운반될 수 있다. 생체적합성 소포는 중합체들, 지질들, 단백질들, 탄수화물들, 여타의 고분자(macromolecule)들, 물(waters) 및 염들, 또는 이들의 여하한 조합물(combination)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 생체적합성 소포는 복수의 지질들로 구성된 리포솜을 포함할 수 있다. 지질들은 포화 지질들을 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 생체적합성 소포는 디스테아로일포스파티딜에탄올아민(distearoylphosphatidylethanolamine: DSPE), 디팔미토일포스파티딜에탄올아민(dipalmitoylphosphatidylethanolamine: DPPE), 디팔미토일포스파티딜콜린(dipalmitoylphosphatidylcholine: DPPC), 디스테아로일포스파티딜콜린(distearoylphosphatidylcholine: DSPC) 또는 이들의 여하한 조합물로 구성될 수 있다. 생체적합성 소포는 치료용 화합물을 위한 전달계(delivery system)로서 적합하게 충분한 저장 수명(shelf life)을 가질 수 있다. 일 실시형태에서, 생체적합성 소포는 약 2 ℃ 내지 약 8 ℃에서 6개월 이상의 저장 수명의 안정성, 또는 실온에서 7일 이상의 저장 수명의 안정성을 가질 수 있다.

적합한 소포 조성물들은 치료용 화합물을 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 치료용 화합물은 생체적합성 소포들 내에 또는 상에 적재될 수 있다. 일 실시형태에서, 소포 조성물은 환자의 생리적 환경 내로 치료용 화합물을 방출할 수 있을 수 있다. 환자의 생리적 환경은 대개 혈류이나, 소포 조성물이 전달되는 환자의 신체 내의 여하한 환경일 수 있다. 일 실시형태에서, 치료용 화합물은 생리적 환경 내에서 유리된 감지되는 잔기의 존재에 반응하여 소포 조성물로부터 방출될 것이다. 일 실시형태에서, 치료용 화합물의 방출을 유발하는 생리적 환경 내의 유리된 감지되는 잔기는, 치료용 화합물에 의해 치료되도록 시도되는 질환의 징후이다. 소포가 환자에게 주사하기에 적합한 제제(formulation)들인 경우, 소포 조성물의 총 중량을 기반으로 한 치료용 화합물의 중량 퍼센트는 약 0.1 % 내지 약 30 %, 또는 약 0.2 % 내지 약 20 %, 또는 약 1 % 내지 약 10 %의 범위 내에 있을 수 있다. 치료용 화합물은 일시적으로 억제하는(palliative), 치유력이 있는(curative), 또는 다른 유익한 효과들을 제공하기 위하여 환자에게 투여되는 여하한 화합물일 수 있다. 예시적인(Example) 치료용 화합물들은 인슐린 및 시프로플록사신(ciprofloxacin)을 포함할 수 있다. 치료용 화합물인 인슐린인 일부 실시형태들에서, 인슐린은 0.1 mg/mL 내지 10 mg/mL의 범위, 또는 약 0.5 mg/mL 내지 약 5 mg/mL의 범위, 또는 약 1 mg/mL 내지 3 mg/mL의 범위, 이를 테면 2 mg/mL 내의 농도로 존재할 수 있다.

일부 실시형태들에서, 방출되는 치료용 화합물의 양은 환자의 생리적 환경 내에 존재하는 감지되는 잔기의 양과 관련된다. 예를 들어, 상기 환경 내에서 감지되는 잔기의 양 및 방출되는 치료용 화합물의 양은 선형 비례적일 수 있거나 비-선형 함수의 관계일 수 있다. 따라서, 생리적 환경 내에서 유리된 감지되는 잔기의 농도의 증가는 소포 조성물로부터 방출되는 치료용 화합물의 양의 증가를 유발할 수 있다. 예를 들어, 소포 조성물은 생리적 환경 내에서 당류(sugars)인 유리된 감지되는 잔기들의 존재에 반응하여 치료용 화합물인 인슐린을 방출할 수 있다. 당류인 유리된 감지되는 잔기들의 농도가 증가하는 경우, 방출되는 인슐린의 농도도 증가할 수 있다. 예시적인 당류는 포도당, 갈락토오스, 말토오스, 락토오스, 프룩토오스, 수크로오스 또는 이들의 여하한 조합물을 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 인슐린의 방출은 생리적 환경 내에 포도당의 존재에 의해 유발될 수 있다. 대안적인 실시형태들에서, 당류는 인슐린 이외의 치료용 화합물들의 방출을 유발하는데 사용될 수 있다.

일부 실시형태들에서, 화학적 감지 잔기는 생체적합성 소포에 직접적으로 부착될 수 있다. 링커 잔기는 화학적 감지 잔기와 생체적합성 소포 사이에 위치될 수 있다. 생체적합성 소포가 리포솜인 실시형태들에서, 링커 잔기는 리포솜의 일부인 지질에 부착될 수 있다. 링커 잔기는, 예를 들어 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol: PEG)과 같은 생분해성 중합체 잔기일 수 있다. 링커 잔기는 생체적합성 소포와 화학적 감지 잔기 사이에 유연성을 제공할 수 있다. 링커 잔기의 유연성을 특징짓는 하나의 방식은 중합체 잔기의 각각의 반복되는 단위 내에 불포화 결합들의 밀도이다. 일 실시형태에서, 링커 잔기를 포함하는 중합체의 각각의 반복되는 단위는 하나 이상의 불포화 결합을 함유할 수 있다. 링커 잔기의 유연성을 특징짓는 또 다른 방식은 이의 길이에 의한 것이다. 링커 잔기가 PEG인 경우, 각각의 PEG 잔기는 독립적으로, 예를 들어 약 500 내지 약 5,000 Da의 범위와 같은, 약 100 내지 약 10,000 Da의 범위 내에 분자량을 가질 수 있다. 일 실시형태에서, PEG 링커 잔기는 약 10 내지 100 에틸렌 글리콜의 반복되는 단위들을 포함한다. 또 다른 실시형태에서, PEG 링커 잔기는 약 30 내지 60 에틸렌 글리콜의 반복되는 단위들을 포함한다.

감지되는 잔기는 화학적 감지 잔기에, 이를 테면 공유 결합에 의해 부착될 수 있을 수 있다. 감지되는 잔기는 생체적합성 소포에 부착되는 결합된 감지되는 잔기일 수 있으며, 이는 화학적 감지 잔기와 함께 소포 조성물 내에서 교차결합을 형성한다. 대안적으로, 감지되는 잔기는 유리된 감지되는 잔기일 수 있으며, 이는 화학적 감지 잔기와 결합하기 위하여 결합된 감지되는 잔기들과 경쟁한다. 일 실시형태에서, 생리적 환경 내에 유리된 감지되는 잔기는 경쟁적으로 화학적 감지 잔기와 결합하여, 생체적합성 소포들 사이의 교차결합들을 절단(cleaving)함으로써, 치료용 화합물을 방출하도록 하는 유발자(trigger)의 역할을 할 수 있다.

감지되는 잔기는 치료용 화합물에 의해 치료되도록 시도되는 질환 또는 질병과 관련될 수 있다. 예를 들어, 치료용 화합물에 의해 치료되도록 시도되는 질환이 당뇨병, 또는 고혈당을 야기하는 또 다른 대사 장애(metabolic disorder)인 일부 실시형태들에서, 치료용 화합물의 방출을 유발하는 유리된 감지되는 잔기는 당이다. 예시적인 당류는 포도당, 갈락토오스, 말토오스, 락토오스, 프룩토오스, 수크로오스 또는 이들의 여하한 조합물을 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 당은 포도당이다. 치료되는 질환이 당뇨병 또는 고혈당을 야기하는 또 다른 대사 장애이고, 유리된 감지되는 잔기가 당인 실시형태들에서, 치료용 화합물은 인슐린일 수 있다. 치료되도록 시도되는 질환이 염증인 일부 실시형태에서, 치료용 화합물의 방출을 유발하는 화합물(chemical compound)은 일산화질소일 수 있다. 일부 실시형태들에서, 아밀로이드 베타 42(amyloid beta 42)는 잠재적 플라크 형성(potential plaque formation)을 치료하기 위하여 치료용 화합물의 방출을 유발할 수 있다. 여타 실시형태들에서, 알부민, 알칼리성 인산가수분해효소(alkaline phosphatase), 알라닌 아미노기전이효소(alanine transaminase: ALT), 아스파르트산 아미노기전달효소(aspartate aminotransferase: AST), 혈액 요소성 질소(blood urea nitrogen: BUN), 칼슘, 클로라이드, 이산화탄소, 크레아티닌, 직접 빌리루빈(direct bilirubin), 감마-글루타밀 펩티드전이효소(gamma-glutamyl transpeptidase: Gamma-GT), 포도당, 젖산 탈수소효소(lactate dehydrogenase: LDH), 인, 칼륨, 나트륨, 총 빌리루빈(total bilirubin), 총 콜레스테롤, 총 단백질(total protein), 요산(uric acid) 또는 이들의 여하한 조합물은 유리된 감지되는 잔기로서 작용할 수 있다.

화학적 감지 잔기 및 감지되는 잔기는 서로 가역적으로 부착될 수 있을 수 있는 화학기(chemical group)들이다. 부착은 공유 결합과 같은 화학적 결합일 수 있다. 화학적 감지 잔기와 감지되는 잔기 사이의 공유 결합은 생리적 환경(environment) 내에서 경쟁하는 유리된 감지되는 잔기들의 존재 하에서 절단(cleaving)될 수 있다. 소포 조성물이 환자 내로 전달되는 경우, 화학적 감지 잔기와 감지되는 잔기 사이의 공유 결합은 생리적 환경 내에 유리된 감지되는 잔기들의 존재 하에서 절단될 수 있다. 상이한 화학적 감지 잔기들이 각각의 생체적합성 소포에 부착되는 경우, 상이한 화학적 감지 잔기들 및 감지되는 잔기들에 의해 형성되는 교차결합들은 상이한 힘을 가질 수 있다. 교차결합들의 절단 정도 및 치료용 화합물의 방출 속도는 존재하는 강한 교차결합들, 약한 교차결합들 및 중간 정도의(moderate) 교차결합들의 수에 의존할 수 있다.

적합한 화학적 감지 잔기들은 보론산 또는 보론산 유도체를 포함할 수 있다. 예시적인 보론산 유도체들은 페닐보로네이트들, 피리딜보로네이트들 및 사이클로헥실보로네이트들을 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 보론산 유도체는 3-(N,N-디메틸아미노)페닐보론산; 2,4-디클로로페닐보론산; 4-아미노카르보닐페닐보론산; 3-클로로페닐보론산; 4-하이드록시페닐보론산; 4-프로필페닐보론산; 3-[(E)-2-니트로비닐]페닐보론산; 4-클로로카르보닐페닐보론산 무수물; 사이클로펜텐-1-일보론산; 2-브로모피리딘-3-보론산; 2,4-디tert-부톡시피리미딘-5-일보론산; 2,4-비스(벤질옥시)피리미딘-5-보론산; 5-페닐-2-티에닐보론산; 5-포르밀티오펜-3-보론산; 또는 이들의 여하한 조합물일 수 있다.

감지되는 잔기는, 화학적 감지 잔기가 보론산 또는 보론산 유도체인 일 실시형태들에서 당일 수 있다. 적합한 당류는 포도당, 갈락토오스, 말토오스, 락토오스, 프룩토오스, 수크로오스 또는 이들의 여하한 조합물을 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 감지되는 잔기는 화학적 감지 잔기가 보론산 또는 보론산 유도체인 경우에 포도당이다. 일부 실시형태들에서, 각각의 생체적합성 소포는 이에 부착되는 오직 한 종류의 보론산 또는 보론산 유도체를 가질 수 있다. 여타 실시형태들에서, 각각의 생체적합성 소포는 이에 부착되는 한 종류의 보론산이나 보론산 유도체, 또는 이의 표면에 부착되는 한 종류 이상의 보론산을 가질 수 있다. 상이한 보론산 유도체들이 각각의 생체적합성 소포에 부착되는 경우, 상이한 보론산 유도체들에 의해 형성되는 교차결합들은 상이한 힘을 가질 수 있다. 교차결합들의 절단 정도 및 치료용 화합물의 방출 속도는 존재하는 강한 교차결합들, 약한 교차결합들 및 중간 정도의 교차결합들의 수에 의존할 수 있다.

생체적합성 소포들, 화학적 감지 잔기들, 감지되는 잔기들, 및 소포 조성물을 형성하는 교차결합들은 많은 방식들로 배치될 수 있다. 각각의 생체적합성 소포들은 부착되는 다수의(multiple) 잔기들을 가질 수 있으며, 상기 잔기들은 화학적 감지 잔기들, 감지되는 잠기들, 또는 둘 모두이다. 대안적으로, 각각의 생화학적 소포들은 부착되는 단 하나의 잔기, 화학적 감지 또는 감지되는 잔기 둘 중 하나를 가질 수 있다. 또한, 각각의 생체적합성 소포들은, 부착된 하나의 잔기를 갖는 일부 생체적합성 소포들 및 부착된 하나 이상의 잔기를 갖는 여타 생체적합성 소포들과 결합(attached)하는 많은 잔기들을 가질 수 있다. 일부 실시형태들에서, 생체적합성 소포들은 동일한 생체적합성 소포에 부착되는 감지되는 잔기들 및 화학적 감지 잔기들 모두를 가질 수 있다. 일 실시형태들에서, 각각의 생체적합성 소포들은 부착된 감지되는 잔기들만, 또는 화학적 감지 잔기들만을 가진다. 적합한 소포 조성물들은 두 개의 생체적합성 소포들 정도만으로 구성될 수 있다. 또한, 적합한 소포 조성물들은 약 10개 내지 약 10⁸개의 생체적합성 소포들을 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 소포 조성물들은 약 10²개 내지 약 10⁷개의 생체적합성 소포들을 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 소포 조성물은 약 10³개 내지 약 10⁷개의 생체적합성 소포들을 포함할 수 있다. 생체적합성 소포들에 부착되는 잔기들은, 교차결합들이 형성되고 화학적 감지 잔기들과 감지되는 잔기들 사이에서 절단되도록 하는 여하한 기하학적 구조(geometry)로 배치될 수 있다. 화학적 감지 잔기들 또는 감지되는 잔기들은 여하한 기하학적 구조로 생체적합성 소포 상에 배치될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 잔기들은 생체적합성 소포에 대하여 동일하게 간격을 두게 될 것이다. 여타 실시형태들에서, 잔기들은 무작위 방식(random fashion)으로 생체적합성 소포에 부착될 것이다. 생체적합성 입자들, 부착되는 잔기들 및 이들이 형성하는 교차결합들의 기하학적 구조에 상관없이, 소포 조성물은 접혀진(folded) 기하학적 구조 또는 이와 달리 응집된(agglomerated) 기하학적 구조로 추정할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 소포 조성물은 약 0.1 ㎛ 내지 약 50 ㎛의 범위 내에 있는 직경을 가질 수 있다. 일 실시형태에서, 소포 조성물은 약 0.5 ㎛ 내지 약 30 ㎛의 범위 내에 있는 직경을 가질 수 있다. 일 실시형태에서, 소포 조성물은 약 1 ㎛ 내지 약 20 ㎛의 범위 내에 있는 직경을 가질 수 있다.

소포 조성물은 환자 내로 주사하는데 적합할 수 있다. 주사에 대한 적합성을 측정하는 한 가지 방법은 화학적 감지 잔기를 포함하는 PEG-지질 조성물에 의해 야기되는 염증의 정도에 대하여 시험하는 것이다. 염증의 정도에 대한 한 가지 측정법(measure)은 NF-κβ 단백질 어세이(assay)이다. 일 실시형태에서, NF-κβ 어세이를 사용하여 시험되는 화학적 감지 잔기를 포함하는 PEG-기질 조성물은 약 0.2 미만의 PCC[피어슨 상관 계수(Pearson's correlation coefficient)]를 야기한다. 일 실시형태에서, 화학적 감지 잔기를 포함하는 PEG-지질 조성물의 농도가 약 40 nM 내지 160 nM의 범위 내, 예를 들어 80 nM인 경우, NF-κβ 분자의 핵 분획(nuclear fraction)과 세포질 분획(cytoplasmic fraction) 사이의 PCC는 약 0.2 미만, 예를 들어 약 0.1 미만이다. 일 실시형태에서, 화학적-감지 잔기를 포함하는 PEG-지질 조성물은 NF-κβ 전좌(translocation) 어세이에 의해 측정되는 바와 같이, 화학적 감지 잔기 단일 분자보다 염증을 덜 야기할 수 있을 수 있다.

소포 조성물의 주사에 대한 적합성을 측정하는 또 다른 방법은 화학적 감지 잔기의 세포 독성을 측정하는 것이다. 만약 화학적 감지 잔기가 MTT 세포 증식 어세이에 따라서 측정되어 약 82 % 이상의 세포 생존(survival)을 야기하는 것으로 특징지어지면, 소포 조성물은 주사에 적합하다. 화학적 감지 잔기가 약 40 nM 내지 약 160 nM의 범위 내의 농도로 투여(dosed)되는 경우, 화학적 감지 잔기는 MTT 세포 증식 어세이에 따라서 측정되어 82 % 이상의 세포 생존을 야기하는 것으로 특징지어질 수 있다.

또 다른 실시형태에서, 치료용 화합물이 필요한 환자에게 치료용 화합물을 투여하는 방법이 제공되고, 상기 방법은 치료용 화합물을 포함하는 소포 조성물을 비경구적으로 환자 내로 주사하는 단계, 및 유발하는 기작에 반응하여 환자 내로 상기 치료용 화합물을 방출하는 단계를 포함한다. 소포 조성물은 치료용 화합물, 생체적합성 소포들, 하나 이상의 화학적 감지 잔기들, 하나 이상의 감지되는 잔기들, 및 화학적 감지 잔기들과 감지되는 잔기들 사이의 교차결합들로 구성될 수 있다. 일 실시형태에서, 유발하는 기작은 치료용 화합물에 의해 치료되도록 시도되는 질환의 징후이다. 일 실시형태에서, 유발하는 기작은 생리적 환경 내에 유리된 감지되는 잔기의 존재일 것이다. 일부 실시형태들에서, 생리적 환경 내에서의 유리된 감지되는 잔기의 농도 증가는 치료용 화합물의 방출을 야기할 수 있다.

일 실시형태에서, 방법은, 화학 센서(chemical sensor)가 보론산 또는 보론산 유도체이고, 감지되는 잔기가 당이며, 치료용 화합물이 인슐린인 경우에 소포 조성물을 투여하는 단계를 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 보론산 유도체들은 페닐보로네이트들, 피리딜보로네이트들 및 사이클로헥실보로네이트들을 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 보론산 유도체는 3-(N,N-디메틸아미노)페닐보론산; 2,4-디클로로페닐보론산; 4-아미노카르보닐페닐보론산; 3-클로로페닐보론산; 4-하이드록시페닐보론산; 4-프로필페닐보론산; 3-[(E)-2-니트로비닐]페닐보론산; 4-클로로카르보닐페닐보론산 무수물; 사이클로펜텐-1-일보론산; 2-브로모피리딘-3-보론산; 2,4-디tert-부톡시피리미딘-5-일보론산; 2,4-비스(벤질옥시)피리미딘-5-보론산; 5-페닐-2-티에닐보론산; 5-포르밀티오펜-3-보론산; 또는 이들의 여하한 조합물일 수 있다. 화학적 감지 잔기가 보론산 또는 보론산 유도체인 실시형태들에서, 감지되는 잔기는 당일 수 있다. 예시적인 당류는 포도당, 갈락토오스, 말토오스, 락토오스, 프룩토오스, 수크로오스 또는 이들의 여하한 조합물을 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 화학적 감지 잔기가 보론산 또는 보론산 유도체인 경우, 감지되는 잔기는 포도당이다. 일부 실시형태들에서, 각각의 생체적합성 소포는 이에 부착되는 오직 한 종류의 보론산 또는 보론산 유도체를 갖는다. 여타 실시형태들에서, 각각의 생체적합성 소포는 이에 부착되는 한 종류의 보론산이나 보론산 유도체, 또는 이의 표면에 부착되는 한 종류 이상의 보론산을 갖는다. 상이한 보론산 유도체들이 각각의 생체적합성 소포에 결합되는 경우, 상이한 보론산 유도체들에 의해 형성되는 교차결합들은 상이한 힘을 가질 수 있다. 교차결합들의 절단 정도 및 치료용 화합물의 방출 속도는 존재하는 강한 교차결합들, 약한 교차결합들 및 중간 정도의 교차결합들의 수에 의존할 수 있다.

일 실시형태에서, 유발하는 기작은 환자 내에 고혈당일 수 있다. 일부 실시형태들에서, 환자 내 생리적 환경에서의 포도당 농도의 증가는 치료용 화합물의 방출을 유발할 수 있다. 여타 실시형태들에서, 환자 내 생리적 환경에서의 당 농도의 증가는 소포 조성물로부터 방출되는 치료용 화합물의 증가를 유발할 수 있다. 다른 여타(still other) 실시형태들에서, 생리적 환경 내에 당의 존재가 당에 대한 비례량으로 치료용 화합물의 방출을 유발할 수 있다. 일 실시형태에서, 당류는 포도당, 갈락토오스, 말토오스, 락토오스, 프룩토오스, 수크로오스 또는 이들의 여하한 조합물일 수 있다. 일 실시형태에서, 당은 포도당이다. 일부 실시형태들에서, 유발하는 기작은 환자의 생리적 환경 내에서 당 농도가 약 100 mg/dL 초과인 경우일 수 있다.

일 실시형태에서, 소포 조성물은 무기한 기간 동안(For an indefinite duration of days) 하루에 두 번에서 일주일에 한 번 투여될 수 있다. 일 실시형태에서, 소포 조성물은 무기한 기간 동안 하루에 한 번씩 투여될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 소포 조성물은 응집된 소포들로 구성되어 더욱더 특징지어질 수 있다.

일 실시형태에서, 의학적 질환(medical condition)을 치료하기 위한 방법이 제공되고, 상기 방법은 치료가 필요한 환자의 치료를 위하여 치료용 화합물을 적재한, 소포 조성물을 치료가 필요한 환자 내로 투여하는 단계, 및 유발하는 기작에 반응하여 환자 내로 치료용 화합물을 방출하는 단계를 포함한다. 소포 조성물은 생체적합성 소포들, 하나 이상의 화학적 감지 잔기들, 하나 이상의 감지되는 잔기들, 및 화학적 감지 잔기들과 감지되는 잔기들 사이의 교차결합들을 포함할 수 있다. 소포 조성물은 생체적합성 소포들의 응집체(agglomeration)를 포함할 수 있다. 소포 조성물은, 예를 들어 주사를 포함하는, 여하한 적합한 수단에 의해 투여될 수 있다. 대안적으로, 소포 조성물은 펌프(pump) 또는 흡입기(inhalation)에 의해 투여될 수 있다. 일 실시형태에서, 소포 조성물은 무기한 기간 동안 하루에 두 번에서 일주일에 한 번 투여될 수 있다. 일 실시형태에서, 소포 조성물은 무기한 기간 동안 하루에 한 번씩 투여될 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 방법들은, 화학 센서가 보론산 또는 보론산 유도체이고, 감지되는 잔기가 당이며, 치료용 화합물이 인슐린인 경우에 소포 조성물을 투여하는 단계를 포함할 수 있다. 보론산 유도체들은 페닐보로네이트들, 피리딜보로네이트들 및 사이클로헥실보로네이트들을 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 보론산 유도체는 3-(N,N-디메틸아미노)페닐보론산; 2,4-디클로로페닐보론산; 4-아미노카르보닐페닐보론산; 3-클로로페닐보론산; 4-하이드록시페닐보론산; 4-프로필페닐보론산; 3-[(E)-2-니트로비닐]페닐보론산; 4-클로로카르보닐페닐보론산 무수물; 사이클로펜텐-1-일보론산; 2-브로모피리딘-3 -보론산; 2,4-디tert-부톡시피리미딘-5-일보론산; 2,4-비스(벤질옥시)피리미딘-5-보론산; 5-페닐-2-티에틸보론산; 5-포르밀티오펜-3-보론산; 또는 이들의 여하한 조합물을 포함할 수 있다. 화학적 감지 잔기가 보론산 또는 보론산 유도체인 일 실시형태들에서, 감지되는 잔기는 당을 포함할 수 있다. 예식적인 당류는 포도당, 갈락토오스, 말토오스, 락토오스, 프룩토오스, 수크로오스 또는 이들의 여하한 조합물을 포함할 수 있다. 화학적 감지 잔기가 보론산 또는 보론산 유도체인 일 실시형태에서, 감지되는 잔기는 포도당을 포함한다. 일부 실시형태들에서, 각각의 생체적합성 소포는 이에 부착되는 오직 한 종류의 보론산 또는 보론산 유도체를 가질 수 있다. 여타 실시형태들에서, 각각의 생체적합성 소포는 이에 부착되는 한 종류의 보론산이나 보론산 유도체, 또는 이의 표면에 부착되는 한 종류 이상의 보론산을 가질 수 있다. 상이한 보론산 유도체들이 각각의 생체적합성 소포에 부착되는 경우, 상이한 보론산 유도체들에 의해 형성되는 교차결합들은 상이한 힘을 가질 수 있다. 교차결합들의 절단 정도 및 치료용 화합물의 방출 속도는 존재하는 강한 교차결합들, 약한 교차결합들 및 중간 정도의 교차결합들의 수에 의존할 수 있다.

또한, 소포 조성물들은 표적화 메카니즘(targeting mechanism)을 포함할 수 있다. 표적화 메카니즘은 소포 조성물을 환자의 신체 내 특정 목적지로 지향시키는 여하한 방법일 수 있다. 일 실시형태에서, 표적화 메카니즘은 세포 수용체, 항체, 생체지표(biomarker) 또는 이들의 여하한 조합물일 수 있다. 일부 실시형태들에서, 소포 조성물은 조영제(contrast agent), 진단제(diagnostic agent), 또는 둘 모두를 포함할 수 있다.

대사 장애들을 포함하는, 다수의 의학적 질환들은 본 발명의 방법들에 의해 치료될 수 있다. 예시적인 대사 장애들은 신체 대사에 관련된 여하한 의학적 질환, 특히 당뇨병을 포함할 수 있다. 당뇨병을 치료하기 위한 치료용 화합물[예를 들어, 인슐린 및 이의 변형체(variant)들]은 24 내지 72 시간 동안 정상혈당 수치(normoglycemic levels)를 지속시킬 수 있다. 전형적으로, 혈류 내 당의 정상혈당 수치는 약 126 mg/dL이다.

또한, 본 발명의 방법들은 폐 감염(pulmonary infection)을 치료하는데 사용될 수 있다. 본 발명의 방법들이 폐 감염을 치료하는 경우, 치료용 화합물은 항생제(antibiotic)일 수 있다. 항생제는 폐 감염을 치료하는데 적합한 여하한 항생제일 수 있다. 치료되는 의학적 질환이 폐 감염인 실시형태들에서, 치료용 화합물은 예를 들어, 시프로플록사신(ciprofloxacin)일 수 있다.

첨부된 도면들, 화학식들, 화학 구조들 및 실험 데이타는, 하기에 제공된 상세한 설명과 함께, 주장하는 발명의 예를 든 실시형태들을 설명하는데 제공된다.
도 1은 소포 조성물의 일 실시형태를 나타낸다.
도 2는 소포 조성물의 일 실시형태를 나타낸다.
도 3은 소포 조성물의 일 실시형태를 나타낸다.
도 4는 NF-κB의 핵 또는 세포질 국소화(nuclear or cytoplasmic localization)에 대한 보론산 유도체 처리의 효과를 나타내는 HeLa 세포들의 대표적인 이미지들을 나타낸다.
도 5a는 처리하지 않은 대조구(untreated control: UTC) 및 지질다당류(lipopolysaccharide: LPS)와 비교하여, 유리(free) 4-아미노카르보닐페닐보론산(어두운색 막대)뿐만 아니라, DSPE-PEG-COOH의 접합체들로서 각각의 이러한 보론산 유도체들(연한색 막대)로 처리된 HeLa 세포들 내에 NF-κB 분자의 핵 분획들과 세포질 분획들 사이의 피어슨 상관 계수(PCC)를 설명한다.
도 5b는 처리하지 않은 대조구(UTC) 및 지질다당류(LPS)와 비교하여, 유리(free) 3-아미노페닐보론산(어두운색 막대)뿐만 아니라, DSPE-PEG-COOH의 접합체들로서 각각의 이러한 보론산 유도체들(연한색 막대)로 처리된 HeLa 세포들 내에 NF-κB 분자의 핵 분획들과 세포질 분획들 사이의 피어슨 상관 계수(PCC)를 설명한다.
도 5c는 처리하지 않은 대조구(UTC) 및 지질다당류(LPS)와 비교하여, 유리(free) 5-아미노-2,4-디플루오로페닐보론산(어두운색 막대)뿐만 아니라, DSPE-PEG-COOH의 접합체들로서 각각의 이러한 보론산 유도체들(연한색 막대)로 처리된 HeLa 세포들 내에 NF-κB 분자의 핵 분획들과 세포질 분획들 사이의 피어슨 상관 계수(PCC)를 설명한다.
도 5d는 처리하지 않은 대조구(UTC) 및 지질다당류(LPS)와 비교하여, 유리(free) 3-플루오로-4-아미노메틸페닐보론산(어두운색 막대)뿐만 아니라, DSPE-PEG-COOH의 접합체들로서 각각의 이러한 보론산 유도체들(연한색 막대)로 처리된 HeLa 세포들 내에 NF-κB 분자의 핵 분획들과 세포질 분획들 사이의 피어슨 상관 계수(PCC)를 설명한다.
도 5e는 처리하지 않은 대조구(UTC) 및 지질다당류(LPS)와 비교하여, 유리(free) 4-아미노피리미딘보론산(어두운색 막대)뿐만 아니라, DSPE-PEG-COOH의 접합체들로서 각각의 이러한 보론산 유도체들(연한색 막대)로 처리된 HeLa 세포들 내에 NF-κB 분자의 핵 분획들과 세포질 분획들 사이의 피어슨 상관 계수(PCC)를 설명한다.
도 6a는 UTC 및 LPS와 비교하여, 유리(free) 4-아미노카르보닐페닐보론산(어두운색 막대)뿐만 아니라, DSPE-PEG-COOH의 접합체들로서 각각의 이러한 보론산 유도체들(연한색 막대)로 처리된 HeLa 세포들의 생존율(surviving fraction)을 설명한다.
도 6b는 UTC 및 LPS와 비교하여, 유리(free) 3-아미노페닐보론산(어두운색 막대)뿐만 아니라, DSPE-PEG-COOH의 접합체들로서 각각의 이러한 보론산 유도체들(연한색 막대)로 처리된 HeLa 세포들의 생존율을 설명한다.
도 6c는 UTC 및 LPS와 비교하여, 유리(free) 5-아미노-2,4-디플루오로페닐보론산(어두운색 막대)뿐만 아니라, DSPE-PEG-COOH의 접합체들로서 각각의 이러한 보론산 유도체들(연한색 막대)로 처리된 HeLa 세포들의 생존율을 설명한다.
도 6d는 UTC 및 LPS와 비교하여, 유리(free) 3-플루오로-4-아미노메틸페닐보론산(어두운색 막대)뿐만 아니라, DSPE-PEG-COOH의 접합체들로서 각각의 이러한 보론산 유도체들(연한색 막대)로 처리된 HeLa 세포들의 생존율을 설명한다.
도 6e는 UTC 및 LPS와 비교하여, 유리(free) 4-아미노피리미딘보론산(어두운색 막대)뿐만 아니라, DSPE-PEG-COOH의 접합체들로서 각각의 이러한 보론산 유도체들(연한색 막대)로 처리된 HeLa 세포들의 생존율을 설명한다.
도 7은 4-아미노카르보닐페닐보론산에 대한 결합 상수 계산(binding constant calculation)에 관한 대표적인 플롯(plot)을 나타낸다.
도 8은 다양한 보론산 유도체들에 대한 구조, 포도당 결합 친화도(glucose binding affinity), 80 nM에서의 HeLa 세포 생존 퍼센트, 및 80 nM에서의 HeLa 세포들 내에 NF-κB 분자의 핵 분획들과 세포질 분획들 사이의 PCC를 나타낸다.
도 9는 4가지 대표적인 보론산 - 당 소포 조성물들에 대한 누적 방출(cumulative release)을 나타낸다.
도 10a는 5 mM, 7 mM 및 10 mM PBS에 의해 유발되는 것과 비교하여, 5 mM, 7 mM 및 10 mM 포도당에 의해 유발되는 4-아미노카르보닐페닐보론산 - 당 소포 조성물들로부터의 인슐린 방출에 대한 누적 플롯들을 나타낸다.
도 10b는 5 mM, 7 mM 및 10 mM PBS에 의해 유발되는 것과 비교하여, 5 mM, 7 mM 및 10 mM 포도당에 의해 유발되는 4-아미노카르보닐페닐보론산 - 당 소포 조성물들로부터의 인슐린 방출에 대한 상이한 플롯들을 나타낸다.
도 11a는 10 mM, 30 mM 및 40 mM 포도당에 의해 유발되는 콘카나발린 A 소포 조성물들(Concanavalin A vesicle compositions: "ConA-AVT") 및 4-아미노카르보닐페닐보론산 - 당 소포 조성물들("4-아미노카르보닐페닐보론산 AVT")로부터의 인슐린 방출에 대한 누적 플롯들을 나타낸다.
도 11b는 10 mM, 30 mM 및 40 mM 포도당에 의해 유발되는 콘카나발린 A 소포 조성물들("ConA-AVT") 및 4-아미노카르보닐페닐보론산 - 당 소포 조성물들("4-아미노카르보닐페닐보론산 AVT")로부터의 인슐린 방출에 대한 상이한 누적 플롯들을 나타낸다.

실시예들

실시예 1. 염증에 대한 NF -κB 어세이 ( assay )

다양한 보론산 화합물들의 잠재적 염증성(inflammatory potential)이 면역세포화학(immunocytochemistry) 및 고속 처리 고 밀착성 현미경 관찰(high throughput high contact microscopy)에 의해 HeLa 세포들 내에 NF-κB의 핵 전좌(nuclear translocation)를 측정함으로써 연구되었다. 15,000 HeLa 세포들이 실험 전날 밤에 96홈 판(96 well plate)들 내에서 평판 배양되었다(plated). 실험 당일, 세포들은 2시간 동안 세 가지의 상이한 농도들(40 nM, 80 nM 및 160 nM)의 보론산들로 처리되었다(하기의 표 1). 배양이 끝날 때쯤, 세포들은 인산 완충 식염수(phosphate buffered saline: PBS)로 세정되었고, 15분 동안 4 % 파라포름알데히드 내에서 고정되었으며, 10분 동안 PBS 내의 0.01 % Triton에 의해 삼투압되었다(permeablized). 세포들은 PBS로 세 번 세정되었다. 비특이성 부위들은 PBS 내의 5 % 소혈청 알부민(bovine serum albumin: BSA)에 의해 차단(blocked)되었고, 1시간 동안 항-NF-κB로 배양되었으며, 이어서 플루오레세인 이소티오시안산염(fluorescein isothiocyanate: FITC)으로-표지된 이차 항체와 배양되었다. 배양이 끝날 때쯤에 세포들을 세정한 후, 1분 동안 4',6-디아미디노-2-페닐인돌(4',6-diamidino-2-phenylindole: DAPI)로 처리되었고, 추가적으로 분석할 때까지 4 ℃로 유지되었다. 세포들의 이미지(Image)들은 Beckman-Coulter사의 100 자동화 고속 처리 현미경 시스템(automated high-throughput microscope system)에 의해 얻어졌고, Cytseer 소프트웨어(Vala Sciences사, CA)를 사용하여 분석되었다. NF-κB의 공존(co-localization)은 NF-κB 분자의 핵 분획과 세포질 분획 사이의 PCC를 측정함으로써 정량화되었다. PCC는 동일한 세포의 핵 및 NF-κB 이미지들의 화소 밝기(pixel intensity)들 간의 중첩(overlap)에 대한 측정이다. PCC 수치는 -1 내지 1의 범위에 이를 수 있다. 양의 상관관계(positive correlation)[PCC 수치]는 NF-κB의 핵 전좌를 나타낸다. 음의 상관관계(음수의 PCC 수치)는 핵 전좌의 부재를 나타낸다.

도 4는 NF-κB의 핵 또는 세포질 국소화에 대한 보론산 처리의 효과를 나타내는 HeLa 세포들의 대표적인 이미지들을 나타낸다. DAPI는 흰색 원들로 나타내고, 동시에 NF-κB는 회백색으로 나타낸다. 회백색에 둘러싸인 흰색 원들은 세포질 NF-κB를 나타내는 동시에, 세포핵(nucleus) 내의 회색 신호(gray signal)에 의한 흰색 원들의 소멸(obliteration)은 핵 NF-κB를 나타낸다. (A) UTC, 세포질 NF-κB; (B) 양성 대조구(Positive control), LPS로 처리된 세포들 내에서 NF-κB의 핵 전좌; (C) 2,4-디(tert-부톡시)피리미딘-5-일-보론산(80 nM, 2 hrs)으로 처리, 대부분 세포질 NF-κB; 및 (D) 5-이소퀴놀린보론산(80 nM, 2 hrs.)으로 처리, 대부분 핵 NF-κB.

도 5는 UTC 및 LPS와 비교하여, 유리(free) 4-아미노카르보닐페닐보론산, 3-아미노페닐보론산, 5-아미노-2,4-디플루오로페닐보론산, 3-플루오로-4-아미노메틸페닐보론산 및 4-아미노피리미딘보론산(어두운색 막대)뿐만 아니라, DSPE-PEG-COOH의 접합체들로서 각각의 이러한 보론산 유도체들(연한색 막대)로 처리된 HeLa 세포들 내에 NF-κB 분자의 핵 분획들과 세포질 분획들 사이의 PCC를 설명한다. 놀랍게도, 4-아미노카르보닐페닐보론산 접합체는 유리 4-아미노카르보닐페닐보론산보다 염증이 덜하였다.

표 1 및 도 8은 다양한 보론산 유도체들에 대한 PCC 결과들을 리스트에 나타낸다(list).

표 1

실시예 2. 세포독성( cytotoxicity )에 대한 MTT 어세이

표 1에서의 보론산 유도체들의 세포독성이 MTT 어세이에 의해 연구되었다. 150,000 HeLa 세포들이 실험 전날 밤에 96홈 판들 내에서 평판 배양되었다. 실험 당일, 세포들은 2시간 동안 세 가지의 상이한 농도들(40 nM, 80 nM 및 160 nM)의 보론산 유도체로 처리되었다. 배양이 끝날 때쯤, MTT 어세이들[생체 외 독성학 MTT 기반 어세이 키트(In-Vitro toxicology MTT based assay kit), Sigma Aldrich사, MO]이 제조업자의 프로토콜에 따라서 실시되었다.

도 6은 UTC 및 LPS와 비교하여, 유리(free) 4-아미노카르보닐페닐보론산, 3-아미노페닐보론산, 5-아미노-2,4-디플루오로페닐보론산, 3-플루오로-4-아미노메틸페닐보론산 및 4-아미노피리미딘보론산(어두운색 막대)뿐만 아니라, DSPE-PEG-COOH의 접합체들로서 각각의 이러한 보론산 유도체들(연한색 막대)로 처리된 HeLa 세포들의 생존율을 설명한다. 놀랍게도, 4-아미노카르보닐페닐보론산 접합체는 유리 4-아미노카르보닐페닐보론산보다 세포독성이 덜하였다.

표 1 및 도 8은 다양한 보론산 유도체들에 대한 세포 생존율을 리스트에 나타낸다(list).

실시예 3. 결합 어세이 .

포도당에 대한 보론산 유도체들의 결합 친화도는, 보론산 유도체들의 농도들을 다양하게 하고, 경쟁 표준물질(competitive standard)로서 콘카나발린 A(ConA)을 사용하여 경쟁 어세이(competition assay)에 의해 결정되었다. 카르복시-말단 자성 비드(Carboxy-terminated magnetic bead)들은 비드들을 100 mM 2-(N-모르폴리노)에탄술폰산[2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid: MES] 완충용액(pH 4.5) 내에 현탁시킴으로써 활성화되었다. 글루코사민(100 mg/mL)은 교차결합제(crosslinker)로서 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드(EDC)와 커플링된 카르보디이미드를 사용하여 활성화된 자성 미드들에 접합(conjugated)되었다. 접합 반응은 96홈 판에서 실시되었다. 반응은 24시간 동안 실행되었다. 비드들은 마이크로플레이트(microplate)를 자기 분리기(magnetic separator) 상에 위치시킴으로써 분리되었고, 결합하지 않은 포도당, 과량의(excess) EDC 및 N-하이드록시술포숙신이미드(술포-NHS)를 제거하기 위하여 pH 7.2에서 PBS로 완전히 세정되었다.

포도당 말단(glucose terminated) 비드들은 2.4 μM의 플루오레세인 이소티오시안산염로 표시된 형광성 ConA(탄수화물의 알려진 결합제)[ConA-FITC]와 함께 1시간 동안 같이-배양되었고, 시험되는 각각의 보론산 유도체의 2.5 μM 내지 20 μM의 범위의 농도들로 적정되었다. 하기의 대조구들이 사용되었다: (A) (포도당과 접합되지 않은) 카르복시-말단 자성 비드들은 비-특이성 결합을 결정하기 위하여 ConA-FITC로 처리됨; 및 (B) 포도당 접합된 비드들은 최대 결합(maximal binding)을 결정하기 위하여 비-형광성 ConA의 고농도로 처리됨.

홈(well)들은 결합하지 않은 보론산 유도체들 및 FITC-ConA를 제거하기 위하여 pH 7.2에서 PBS로 세 번 세정되었다. 비드들은 PBS 내에 재-현탁되었고, FITC 형광[여기(excitation): 495 nm, 전면 발광(top emission): 520 nm; 홈 당 6번의 반짝임(flashes); 보론산들에 결합된 포도당의 양을 정량화하기 위하여 Flexstation II³⁸⁴ microplate reader 내에서 n=3 홈(well)들의 평균]을 측정하기 전에 실온에서 15분 동안 교반되었다. 형광 밝기가 측정되었고, 비드들의 표면에 결합한 ConA의 양을 지표(indication)로서 사용하였다. ConA-당 상호작용은 보론산 유도체들에 의해 억제될 것으로 예상되었고, 이는 당 분자들을 결합시킬 수 있고, 결합된 ConA-FITC를 치환할 수 있으므로, 혼합물의 형광 밝기의 감소를 야기한다.

보론산 유도체들의 결합 상수는 형광 밝기로부터 계산되었다. 형광 밝기의 감소는 식 2에 의해서 [ConAs]와 관련된다.

[ConAs]와 보론산[BA]의 양 사이의 관계는 식 3으로 제공된다.

간단한 재배열로 식 4를 얻었고, 이로부터 두 개의 평형 상수들의 비율(K_ConA/K_BA)이 유도될 수 있다.

당 부위(sugar site)들의 농도(S1)는 1/[ConAs] 대 1/[BA]의 플롯의 절편으로부터 계산될 수 있다.

도 7은 4-아미노카르보닐페닐보론산에 관하여 결합 상수 계산에 대한 대표적인 플롯을 나타낸다.

표 1은 ConA와 비교하여, 다양한 보론산 유도체들의 상대적인 당 결합 친화도(log(K_ConA/K_BA))들을 리스트에 나타낸다.

도 8은 다양한 보론산 유도체들에 대한 구조와 포도당 결합 친화도(M^-1)를 나타낸다.

실시예 4. 지질- PEG -링커- 보론산 접합체들의 합성.

모든 지질-PEG-링커-보론산 및 당 접합체(sugar conjugate)들은 카르보디이미드 화학적 성질(chemistry)을 사용하여 DSPE-PEG-COOH와, 당 잔기들 또는 보론산-링커의 아민-유도체를 커플링시킴으로써 제조되었다. 일반적으로, 50 mg의 DSPE-PEG-COOH가 2 mL 무수 디메틸포름아미드(DMF) 내에 용해되었고, 이어서 EDC(2.0 당량) 및 N-하이드록시숙신이미드(NHS)(3.0 당량)이 첨가되었으며, 혼합물은 실온에서 30분 동안 교반되었다. 당 또는 보론산의 아민 유도체가 첨가되었고, 반응 혼합물은 하룻밤 교반되었다. 암모늄 염의 형태로 얻어진 아민들에 대하여, 이들은 반응 혼합물에 첨가하기 전에, 실온에서 30분 동안 500 μL DMF 및 35 μL 트리에틸아민 내에서 교반함으로써 탈-염(de-salted)되었다. 반응 혼합물은 4 mL MES 완충용액(50 mM, pH 4.18)으로 희석되었고, 3K MWCO 투석 카세트(dialysis cassette) 내로 옮겨졌으며, 2 L의 동일한 완충용액으로 두 번, 이후에 2 L 물로 두 번 투석되었고, 뒤이어 동결 건조(freeze drying)함으로써 원하는 접합체를 얻었다. 최종 생성물의 확인 및 순도는 ¹H NMR 분광분석법에 의해 확인되었다.

실시예 5. 당/ 보론산들 및 이들의 접합체들로 작용화된 ( functionalized ) 리포솜들의 합성.

인지질-폴리에틸렌 글리콜- 글리코실 접합체들의 합성. 지질-PEG-글리코실 종들은 본 명세서에 인용참조되는, G.T. Hermanson, Bioconjugate Techniques, Academic Press, Elsevier Science USA (1996) 169-185에 설명된 카르보디이미드 커플링 화학적 성질을 사용하여, 글루코사민, 칼락토사민 및 만노피라노시드의 아민기에 DSPE-PEG-COOH의 카르복실기를 접합시킴으로써 합성되었다. 커플링은 당 분자들의 C2 위치에서 이루어졌고, 이로 인해 C3, C4 및 C5 위치들은 변경되지 않았다.

인슐린을 갖는 리포솜들의 적재( Loading ). 인간의 재조합 인슐린이 시트레이트(citrate) 완충용액(100 mM, pH 2.5)에 15 mg/mL의 농도까지 용해되었다. 지질들(56.4 몰% DPPC, 40 몰% 콜레스테롤, 및 1.2 몰% 각각의 DSPE-PEG-포도당, DSPE-PEG-갈락토오스, DSPE-PEG-만노피라노시드)이 에탄올에 용해되었고, 15분 동안 50 ℃에서 인슐린 용액으로 수화(hydrated)되었다. 최종 지질 농도는 50 mM이었다. 수화된 혼합물은 50 ℃, 100 psi의 압력 하에서 400 nm 핵공 트랙-에치 막(Nucleopore track-etch membrane)을 통하여 여덟 번 통과되었다. 모(parent) 리포솜들은 244.1 nm의 평균 직경(적합한 평균 리포솜 직경들은 약 100 nm 내지 약 300 nm의 범위일 수 있음) 및 약 50 mM의 지질 농도를 가졌다. 인슐린은 수동적인 적재(passive loading)에 의해 캡슐화되었다. 리포솜 제제의 pH는 5.6(인슐린의 등전점)으로 유지되었다. 리포솜들은 캡슐화되지 않은 인슐린을 제거하기 위하여 시트레이트 완충용액(100 nM, pH 5.6)으로 투석되었다. 이 실시예에서, 캡슐화되지 않은 인슐린은 인슐린이 생리적 환경 상에서 즉각적인, 그리고 아마도 불필요한 영향을 미치는 것을 방지하거나 경감시키기 위하여 제거되었다. 일부 실시형태들에서, 소포 조성물은 환자가 고혈당 증상을 경험하고 있는 경우와 같은, 환자의 생리적 환경 내에서 포도당의 한계량(threshold amount)의 존재의 반응하여(즉, "포도당 응답성" 반응을 가짐), 우선적으로(primarily) 또는 단독으로 인슐린을 방출 및/또는 제공하도록 의도된다. 즉각적인(instant) 실시예에서, 캡슐화된 인슐린이 인슐린의 시작 농도와 대략 동일하거나, 미만 또는 초과할 수 있다고 고려되지만, 캡슐화된 인슐린은 대략 15 mg/mL의 농도로 존재하였다. 환자의 생리적 환경 내로 도입되는 소포 조성물의 매질, 및 환자의 필요에 따라서, 캡슐화되지 않은 인슐린의 더 높은 농도들이 허용가능하거나 바람직할 수 있으나, 캡슐화되지 않은 인슐린은 캡슐화된 인슐린의 대략 0 % 내지 5 %의 농도, 또는 약 0.75 mg/mL까지 존재할 수 있다.

인지질-폴리에틸렌 글리콜- 보론산 유도체의 접합체들의 합성. 지질-PEG-보론산은 본 명세서에 인용참조되는, G.T. Hermanson, Bioconjugate Techniques, Academic Press, Elsevier Science USA (1996) 169-185에 설명된 카르보디이미드 커플링 화학적 성질을 사용하여, DSPE-PEG-COOH의 카르복실기를 아미노 작용화된 보론산 잔기들에 접합시킴으로써 합성되었다. 보론산 작용화된 리포솜에 대한 지질 조성물은 다음과 같다: 56.4 몰% DPPC, 40 몰% 콜레스테롤, 및 3.6 몰%의 DSPE-PEG-보론산.

대표적인 지질-PEG-보론산 유도체의 접합체 종들은 하기를 포함한다:

3- 아미노페닐보론산 접합체. 특징적인 ¹H NMR 피크들: δ ppm 7.98(s, 1H), 7.59(d, 1H), 7.31(d, 1H), 7.03(t, 1H), 5.33(s, 1H, NH), 5.21(s, 2H, NH), 1.55(t, 3H), 1.49(t,3H).

3- 플루오로 -4- 아미노메틸페닐보론산 접합체. 특징적인 ¹H NMR(300 MHz, 아세톤-d6) 피크들: δ ppm 8.15(d, 1H), 8.00(dd, 1H), 7.90(m, 1H), 5.70(s, 1H, NH), 5.50(s, 1H, NH), 1.55(t, 3H), 1.40(t, 3H).

4- 아미노피리미딜보론산 접합체. 특징적인 ¹H NMR(300 MHz, 아세톤-d6) 피크들: δ ppm 7.85(s, 2H), 5.25(s, 1H, NH), 5.20(s, 2H, NH), 1.40(t, 6H).

4- 아미노카르보닐페닐보론산 접합체. 특징적인 ¹H NMR(300 MHz, 아세톤-d6) 피크들: δ ppm 7.85(d, 2H), 7.80(d, 2H), 5.30(s, 1H, NH), 5.25(s, 2H, NH), 1.40(t, 6H).

5-아미노-2,4- 디플루오로페닐보론산.

인슐린 적재(loading), 압출(extrusion), 및 정제 공정들은 상기에 설명된 당 리포솜들에 사용된 것과 유사하였다. 리포솜은 184±0.162 nm의 평균 직경(바람직한 평균 리포솜 직경들은 약 100 nm 내지 약 300 nm의 범위일 수 있음)을 가졌다. 캡슐화된 인슐린은 대략 15 mg/mL의 농도로 존재하였다.

소포 조성물들의 제조. 리포솜 제제들에 적재되고, 당 분자들 또는 보론산 유도체들로 작용화되는 두 종류의 인슐린이 혼합되고, 소포 조성물들을 형성하기 위하여 실온에서 교반되었다. 혼합물들은 소포 조성물 형성에 요구되는 과량의 보론산들을 결정하기 위하여, 1:2 내지 1:50의 범위로, 리포솜들의 외부 표면 상의 보론산에 대한 당 종류(sugar species)의 몇몇의 몰 비(mole ratios)를 사용하여 제조되었다. 또한, 혼합물의 pH는 생리적 pH에서 형성되는 소포 조성물들을 선택하기 위하여, 7 내지 11 사이로 다양하였다.

표 2

보론산과 당 잔기들의 화학적 교차-결합의 확인. 소포 조성물들이 보론산과 당 잔기들의 화학적 교차-결합에 의해 형성되었는지 확인하기 위하여, 응집체(agglomerate)들이 10 mM 포도당에 노출되었다. 응집체들은 유리(free) 포도당과의 보론산들의 경쟁적 결합으로 인하여, 포도당 존재 하에서 빠르게 절단되었다. 이는, 포도당으로 배양하면서 크기가 1 ㎛ 이하인 입자들의 빈도가 13 % 내지 37 %로 증가함으로써 증명되었다.

실시예 6. 보로네이트 -당 소포 조성물들로부터 인슐린의 생체-외 방출.

응집체들의 작은 부피(500 μL)가 관형(tubular) 투석막(100,000 MWCO) 내로 적재되었고, 클립들로 밀봉되었으며, 유발자(trigger) 없이 인슐린의 수동 확산을 모니터링하기 위하여 포도당에 의한 절단 이전에, 30분 동안 PBS 용액(pH 7.4)으로 투석되었다. 이는 소포 조성물들을 절단하고 인슐린의 방출을 유발하기 위하여, 일정한 간격을 두고 막 내부의 응집체들에 포도당 용액의 첨가가 뒤이어졌다. 매 15분마다 외부상(external phase)으로부터 분취량(Aliquot)들을 덜어내었고(removed), 인슐린 농도는 214 nm에서의 흡광도를 판독함으로써 분석(assayed)되었다. 어세이는 캡슐화된 인슐린의 방출에 대한 휴지기(halt)를 확인하여 수 시간 동안 계속되었다.

도 9는 포도당 자극(glucose trigger) 없이, 네 개의 상이한 보로네이트-포도당 소포 조성물들(4-아미노카르보닐페닐보론산, 3-아미노페닐보론산, 3-플루오로-4-아미노에틸페닐보론산 및 5-아미노-2,4-디플루오로페닐보론산)에 대한 누적 방출 플롯들을 나타낸다. 3-아미노페닐보론산 소포 조성물 및 4-아미노카르보닐페닐보론산 소포 조성물은 각각 이들의 인슐린 함유량(content)의 12 % 및 17 %를 방출하였다.

다양한 농도의 포도당 자극을 첨가함으로써의 4-아미노카르보닐페닐보론산 소포 조성물로부터의 인슐린 방출은, 수 시간 동안 분석되었다. 자극 농도들은 정상혈당 및 고혈당 상태들에서의 혈당 수치를 모방하도록 선택되었다. 또한, 대조군 어세이는 4-아미노카르보닐페닐보론산 소포 조성물이 포도당 대신에 PBS로 자극(triggered)되도록 실시되었다. 4-아미노카르보닐페닐보론산 소포 조성물은 포도당 자극의 도입 후에 2분 내로 인슐린의 폭발적인 방출(burst release)을 나타내었다. 또 다른 투여량(dose)이 첨가되고, 이것이 폭발적인 방출의 새로운 발현(episode)을 유발할 때까지의 시간 동안 방출 속도는 천천히 느려진다. 이 실시예에서, 4-아미노카르보닐페닐보론산 소포 조성물을 절단하고 인슐린을 방출하기 위하여 요구되는 포도당의 최소 농도는 10 mmol/L이었고, 이는 180 mg/dL의 혈당 수치에 대응한다. 4-아미노카르보닐페닐보론산 소포 조성물이 저혈당(hypoglycemia)[약 9 mg/dL] 또는 정상혈당(약 126 mg/dL)과 유사한 포도당 농도들에 의해 자극되는 경우에 인슐린의 폭발적인 방출이 관찰되지 않았으며, 이는 예시적인 4-아미노카르보닐페닐보론산 소포 조성물이 정상적인 혈당 수치를 유지하는데 적합하다는 것을 증명한다. 또한, 이러한 소포 조성물들로부터의 인슐린 방출 속도는 포도당 농도에 의존하고, 이에 의해 본원 실시형태들은 과-인슐린증(hyper-insulinism)을 경감시키거나 방지하는데 유용하다.

도 10은 5 mM, 7 mM 및 10 mM PBS에 의해 유발되는 것과 비교하여, 5 mM, 7 mM 및 10 mM 포도당에 의해 유발되는 4-아미노카르보닐페닐보론산 소포 조성물들(4-아미노카르보닐페닐보론산 AVT)로부터의 인슐린의 방출에 대한 (a) 누적 플롯들 및 (b) 상이한 플롯들을 나타낸다.

도 11은 10 mM, 30 mM 및 40 mM 포도당에 의해 유발되는 4-아미노카르보닐페닐보론산 및 ConA 소포 조성물들로부터의 인슐린 방출에 대한 (a) 누적 플롯들 및 (b) 상이한 플롯들을 나타낸다.

본 기술분야의 전문가들은 수많은 변화들 및 변경들이 본 명세서에 설명되는 실시형태들 내에서 이루어질 수 있고, 이러한 변화들 및 변경들이 본 발명의 정신으로부터 벗어나게 하지 않는다는 것을 인식할 것이다. 그러므로, 첨부된 청구항들은 본 발명의 범위 및 참 정신 내에서 있는 이러한 동등한 변화들을 포함시키는 것으로 의도된다.

Claims

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환자 내로 주사될 수 있는 소포 조성물에 있어서,
(A) 하기를 포함하고, 인슐린을 캡슐화하는 제 1 리포솜:
(1) DPPC,
(2) 콜레스테롤, 및
(3) DSPE-PEG-보론산 유도체의 접합체로서,

[n = 30 내지 60]
를 포함하는 DSPE-PEG-보론산 유도체의 접합체; 그리고
(B) 하기를 포함하고, 제 2 리포솜은 인슐린을 캡슐화하며; 그리고 제 1 리포솜은 제 2 리포솜에 가교 결합(cross-linked)되는 제 2 리포솜:
(1) DPPC,
(2) 콜레스테롤,
(3) DSPE-PEG-글루코실 접합체,
(4) DSPE-PEG-갈락토실 접합체, 및
(5) DSPE-PEG-만노피라노시딜 접합체;
를 포함하는 소포 조성물.
제 11 항에 있어서,
상기 제 1 리포솜이:
(1) 40 내지 70 몰% DPPC;
(2) 20 내지 50 몰% 콜레스테롤; 및
(3) 1 내지 15 몰% DSPE-PEG-보론산 유도체의 접합체
를 포함하는 소포 조성물.
제 11 항에 있어서,
상기 제 1 리포솜이:
(1) 56.4 몰% DPPC;
(2) 40 몰% 콜레스테롤; 및
(3) 3.6 몰% DSPE-PEG-보론산 유도체의 접합체
를 포함하는 소포 조성물.
제 11 항에 있어서,
상기 제 2 리포솜이:
(1) 40 내지 70 몰% DPPC;
(2) 20 내지 50 몰% 콜레스테롤;
(3) 1 내지 15 몰% DSPE-PEG-글루코실 접합체;
(4) 1 내지 15 몰% DSPE-PEG-갈락토실 접합체; 및
(5) 1 내지 15 몰% DSPE-PEG-만노피라노시딜 접합체
를 포함하는 소포 조성물.
제 11 항에 있어서,
상기 제 2 리포솜이:
(1) 56.4 몰% DPPC;
(2) 40 몰% 콜레스테롤;
(3) 1.2 몰% DSPE-PEG-글루코실 접합체;
(4) 1.2 몰% DSPE-PEG-갈락토실 접합체; 및
(5) 1.2 몰% DSPE-PEG-만노피라노시딜 접합체
를 포함하는 소포 조성물.
제 11 항에 있어서,
상기 제 1 리포솜의 DSPE-PEG-보론산 유도체의 접합체의 분자가, 상기 제 2 리포솜의 DSPE-PEG-글루코실 접합체, DSPE-PEG-갈락토실 접합체 및 DSPE-PEG-만노피라노시딜 접합체 중의 하나 이상의 분자에 공유 결합되는 소포 조성물.
제 11 항에 있어서,
상기 제 1 리포솜 및 상기 제 2 리포솜 중 하나 이상이 당의 존재에 반응하여 인슐린의 양을 방출하는 소포 조성물.
소포 조성물(vesicle composition)에 있어서,
(A) 하기를 포함하는 제 1 리포솜:
(1) DPPC,
(2) 콜레스테롤, 및
(3) DSPE-PEG-보론산 유도체의 접합체(conjugate);
(B) 하기를 포함하는 제 2 리포솜:
(1) DPPC,
(2) 콜레스테롤, 및
(3) DSPE-PEG-글리코실 접합체로서,
상기 제 1 리포솜 또는 제 2 리포솜 중 적어도 하나는 각각 인슐린을 캡슐화하고; 그리고
DSPE-PEG-글리코실 접합체의 글리코실 잔기는 글루코실 잔기, 갈락토실 잔기 또는 만노피라노시딜 잔기를 포함하고;
제 1 리포솜은 적어도 하나의 가역 붕소-글리코실 가교 결합에 의해 제 2 리포솜에 커플링되며,
상기 DSPE-PEG-보론산 유도체 접합체는

[n = 30 내지 60]
으로 표시되지 않는 경우,
제 1 리포솜의 DSPE-PEG-보론산 유도체 접합체 및 제 2 리포솜의 DSPE-PEG-글리코실 접합체를 함께 사용하여 제 1 리포솜과 제 2 리포솜 사이에 적어도 하나의 가역 붕소-글리코실 가교 결합을 형성하는 DSPE-PEG-글리코실 접합체;
를 포함하는 소포 조성물.
제 18 항에 있어서,
상기 DSPE-PEG-보론산 유도체 접합체가 4-아미노카르보닐페닐보론산 잔기를 포함하는 소포 조성물.
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제 18 항에 있어서,
상기 제 1 리포솜 및 상기 제 2 리포솜 중 하나 이상이 상기 인슐린의 양을 당(sugar)의 존재에 반응하여 방출하는 소포 조성물.
제 24 항에 있어서,
상기의 방출되는 인슐린의 양이 당의 농도에 의존하는 소포 조성물.
제 18 항에 있어서,
상기 DSPE-PEG-보론산 유도체 접합체에 접합된 보론산 유도체 잔기는 비접합된 형태(unconjugated form)의 보론산 유도체 잔기보다 세포독성이 덜 하거나, 염증이 덜 하거나, 또는, 세포독성 및 염증이 덜 한 것을 특징으로 하는 소포 조성물.
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제 18 항에 있어서,
상기 제 1 리포솜이:
(1) 40 내지 70 몰% 사이의 DPPC;
(2) 20 내지 50 몰% 사이의 콜레스테롤; 또는
(3) 1 내지 15 몰% 사이의 DSPE-PEG-보론산 유도체의 접합체
중 하나 이상을 포함하는 소포 조성물.
제 18 항에 있어서,
상기 제 1 리포솜이:
(1) 56.4 몰% DPPC;
(2) 40 몰% 콜레스테롤; 또는
(3) 3.6 몰% DSPE-PEG-보론산 유도체의 접합체
중 하나 이상을 포함하는 소포 조성물.
제 18 항에 있어서,
상기 제 2 리포솜이:
(1) 40 내지 70 몰% 사이의 DPPC;
(2) 20 내지 50 몰% 사이의 콜레스테롤;
(3) 1 내지 15 몰% 사이의 DSPE-PEG-글루코실 접합체;
(4) 1 내지 15 몰% 사이의 DSPE-PEG-갈락토실 접합체; 또는
(5) 1 내지 15 몰% 사이의 DSPE-PEG-만노피라노시딜 접합체
중 하나 이상을 포함하는 소포 조성물.
제 18 항에 있어서,
상기 제 2 리포솜이:
(1) 56.4 몰% DPPC;
(2) 40 몰% 콜레스테롤;
(3) 1.2 몰% DSPE-PEG-글루코실 접합체;
(4) 1.2 몰% DSPE-PEG-갈락토실 접합체; 또는
(5) 1.2 몰% DSPE-PEG-만노피라노시딜 접합체
중 하나 이상을 포함하는 소포 조성물.
제 18 항에 있어서,
상기 제 1 리포솜 및 상기 제 2 리포솜 중 하나 이상이 포도당의 존재에 반응하여 인슐린의 양을 방출할 수 있는 소포 조성물.
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