KR20100016280A - 양이온성 기 및 소수성 기로 작용기화된 폴리글루탐산 및 이의 용도, 특히 이의 치료적 용도 - Google Patents

양이온성 기 및 소수성 기로 작용기화된 폴리글루탐산 및 이의 용도, 특히 이의 치료적 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 특히 활성 성분(들)(AP)의 벡터화에 유용한 개질된 폴리아미노산을 베이스로 하는 신규한 생분해성 물질에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이들 폴리아미노산을 베이스로 하는 신규한 약학 조성물, 화장 조성물, 건강 식품 조성물 또는 식물 보호 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 AP 벡터화에 사용될 수 있고 생체적합성, 생분해성, 다수의 활성 성분과 용이하게 회합하거나 이것을 용해시키는 능력 및 생체내에서 이들 활성 성분을 방출시키는 능력과 같은 모든 요건을 만족시키는 신규한 중합체 출발 물질을 제공하는 것이다. 이 목적은 탈양성자화될 수 있는 경우 pKa가 7 이하인 양이온성 기 및 8∼30개의 탄소 원자를 포함하는 소수성 기로 개질된 신규한 폴리글루타메이트에 관한 본 발명에 의하여 해결된다.
양이온성 기에 의하여 개질된 이들 폴리글루타메이트는 활성 성분의 벡터화를 위해 용이하고 경제적으로 입자로 전환되며, 이들 입자는 스스로 안정한 수성 콜로이드 현탁액을 형성할 수 있다. 이들 개질된 폴리글루타메이트는 인슐린과 같은 단백질을 회합시키는 능력을 보유하면서 다른 유사 중합체보다 덜 점성이라는 이점이 있다. 일부는 산성 pH에서 수중 가용성이고 생리학적 pH(7.4)에서 불용성이 되므로 피하 주입 동안 주입 부위에 침전된다.

Description

양이온성 기 및 소수성 기로 작용기화된 폴리글루탐산 및 이의 용도, 특히 이의 치료적 용도{POLYGLUTAMIC ACIDS FUNCTIONALIZED BY CATIONIC GROUPS AND HYDROPHOBIC GROUPS AND APPLICATIONS THEREOF, IN PARTICULAR THERAPEUTIC APPLICATIONS THEREOF}
본 발명은 특히 활성 성분(들)(AP)의 벡터화에 유용한 코폴리아미노산을 함유하는 신규한 생분해성 물질에 관한 것이다.
본 발명은 또한 이들 개질된 폴리아미노산을 함유하는 신규한 약학 조성물, 화장 조성물, 건강 식품 조성물 또는 식물 보호 조성물에 관한 것이다. 이들 조성물은 AP의 벡터화를 가능하게 하는 유형일 수 있으며 바람직하게는 에멀션, 미셸, 나노입자, 마이크로입자, 겔, 임플란트 또는 필름의 형태로 제공된다.
적당한 AP는 경구, 비경구, 경비, 질내, 안내, 피하, 정맥내, 근내, 피내, 복강내, 뇌내 또는 협측 경로 등을 사용하여 동물 또는 인간 유기체에 투여될 수 있는 유리하게 생물학적으로 활성인 화합물이다.
더 구체적으로 그러나 비제한적으로 본 발명이 관련된 AP는 단백질, 당단백질, 펩티드, 다당류, 지다당류, 올리고뉴클레오티드 또는 폴리누클레오티드, 및 유기 분자이다. 그러나, 제초제, 살충제, 살균제 등과 같은 화장 제품 또는 식물 보 호 제품도 또한 고려된다.
활성 성분, 특히 의약 활성 성분의 벡터화 분야에서는,
* 이들 활성 성분을 분해(가수분해, 효소 분해 등)로부터 보호하는 것, 및/또는
* 이들 활성 성분의 방출 속도를 조절하여 소정 기간에 걸쳐 치료 수준을 유지하는 것, 및/또는
* 이들 활성 성분을 (보호하면서) 작용 부위까지 운반하는 것
이 필요하다.
몇가지 유형의 중합체가 이러한 목적에서 연구되어 왔고 일부는 심지어 시판되고 있다. 이러한 중합체의 예에는 폴리락트산, 폴리락트산/글리콜산, 폴리옥시에틸렌/옥시프로필렌, 폴리아미노산 또는 다당류 중합체가 포함된다. 이들 중합체는 예컨대 벌크 임플란트, 마이크로입자, 나노입자, 소포, 미셀 또는 겔의 제조를 위한 출발 물질로서 사용된다. 이들 중합체는 이러한 시스템의 제조에 적합하여야 한다는 사실 외에도, 생체적합성, 비독성, 비면역원성 및 경제적이어야 하고 생체로부터 용이하게 제거되고 및/또는 생분해 가능하여야 한다. 후자의 측면에서, 생체내 생분해는 또한 비독성 생성물을 생성시켜야 한다.
AP 벡터화 시스템의 제조를 위한 출발 물질로서 사용되는 중합체에 관한 종래 기술의 예시로서 여러 특허, 특허 출원 및 과학 문헌이 이하에 언급된다.
미국 특허 US-B-4 652 441호는 LH-RH 호르몬을 캡슐화하는 폴리락타이드 마이크로캡슐을 개시한다. 이들 마이크로캡슐은 호르몬을 포함하는 수성 내부층, 이 것을 고정하는 물질(젤라틴), 오일성 폴리락타이드층 및 수성 외부층(폴리비닐 알콜)을 포함하는 수중유중수 에멀션의 제조에 의하여 제조된다. AP의 방출은 피하 주입 후 2주 초과의 기간에 걸쳐 일어날 수 있다.
미국 특허 US-B-6 153 193호는 독소루비신과 같은 항암제의 벡터화를 위한 폴리(옥시에틸렌)-폴리(옥시프로필렌)의 양친매성 미셀을 베이스로 하는 조성물을 개시한다.
Akiyoshi 등(J. Controlled Release, 1998, 54, 313-320)은 콜레스테롤의 그래프팅에 의하여 소수성이 되고 수중 나노입자를 형성하는 풀루란을 개시한다. 가역적으로 인슐린과의 복합체를 형성할 수 있는 이들 나노입자는 안정한 콜로이드 현탁액을 형성한다.
미국 특허 US-B-4 351 337호는 활성 성분의 제어 방출을 위하여 마이크로입자 또는 임플란트의 형태로 사용될 수 있는 류신 및 글루타메이트를 베이스로 하는 양친매성 코폴리아미노산을 개시한다. 활성 성분의 방출은 중합체의 분해 속도에 따라 매우 긴 시간에 걸쳐 일어날 수 있다.
미국 특허 US-B-4 888 398호는, 폴리아미노산쇄에 무작위로 배치된 알킬옥시카르보닐메틸기를 갖는, 폴리글루타메이트 또는 폴리아스파르테이트 및 임의로 폴리류신을 베이스로 하는 중합체를 개시한다. 예컨대 메톡시카르보닐메틸기와 같은 측기로 그래프팅된 이들 폴리아미노산은 AP를 포함하는 서방 생분해성 임플란트의 형태로 사용될 수 있다.
미국 특허 US-B-5 904 936호는 안정한 콜로이드 현탁액을 형성할 수 있고 생 물학적으로 활성인 단백질을 변성시키는 일 없이 이것과 자발적으로 결합할 수 있는 폴리류신/폴리글루타메이트 블록 중합체로부터 얻어지는 나노입자를 개시한다. 이후 활성 단백질은 장기간에 걸쳐 제어된 방식으로 생체 내에서 방출될 수 있다.
미국 특허 US-B-5 449 513호는 폴리옥시에틸렌 블록 및 폴리아미노산 블록을 포함하는 양친매성 블록 공중합체, 예컨대 폴리(β-벤질-L-아스파르테이트)를 개시한다. 이들 폴리옥시에틸렌/폴리벤질아스파르테이트 중합체는 독소루비신 또는 인도메타신과 같은 소수성 활성 분자를 캡슐화할 수 있는 미셀을 형성한다.
특허 출원 WO-A-99/61512호는 소수성 기(폴리리신 또는 폴리오르니틴에 연결된 팔미트산) 및 친수성 기(폴리옥시에틸렌)로 작용기화된 폴리리신 및 폴리오르니틴을 개시한다. 이들 중합체, 예컨대 폴리옥시에틸렌 및 팔미토일쇄로 그래프팅된 폴리리신은 콜레스테롤의 존재 하에 독소루비신 또는 DNA를 캡슐화할 수 있는 소포를 형성한다. 폴리리신을 베이스로 하는 이들 중합체는 생리학적 매질에서 양이온성이다.
특허 출원 EP-A-963 758호는 양이온성 기로 작용기화된 폴리아미노산을 개시한다. 이들 중합체는 핵산과 복합체를 형성할 수 있고 유전자 치료에 사용될 수 있다. 양이온성 기는 아미노산에서 유도되지 않은 아민 유도체이며 폴리아미노산은 소수성 기를 포함하지 않는다.
Yang 등(Biotechnology Letters, 2005, 27, 977-982)은 선형 알킬기 및 올리고아르기닌으로 작용기화된 폴리아스파르테이트를 개시한다. 이들 중합체는 수중에서 8∼40 nm 크기의 나노입자를 형성하며 세포로 흡수될 수 있다. 이들 입자는 소 수성 분자의 벡터화에 사용될 수 있다고 제안된다.
동일한 분야에서, 본 출원인은 몇몇 특허 출원에서 연관된 개념을 갖는 폴리글루타메이트계 중합체(음이온성 중합체)를 개시하였다.
출원 WO-A-03/104303호는 α-토코페롤로 작용기화되는 음이온성 폴리아미노산을 개시한다.
출원 WO-A-2004/013206호는 소수성 기를 포함하는 음이온성 폴리아미노산을 개시하며, 이들 기는 2개의 아미드 작용기를 포함하는 연결기, 더 구체적으로는 리신 또는 오르니틴의 스페이서에 의하여 중합체에 연결된다.
출원 WO-A-2004/060968호는 류신, 이소류신, 발린 및/또는 페닐알라닌을 베이스로 하는 1 이상의 올리고아미노산기로 작용기화된 폴리아미노산을 개시한다.
W. C. Shen의 논문["Acid-sensitive dissociation between poly(lysine) and histamine-modified poly(glutamate) as a model for drug-releasing from carriers in endosomes", Biochim. Biophys. Acta, 1034 (1), 122-124, 1990]은 40%의 히스타민으로 작용기화된 폴리글루타메이트를 개시한다. 그러나, 이 문헌은 임의의 소수화된 폴리글루타메이트 주쇄를 개시하지 않는다. 또한, 개시된 중합체는 pH 4∼5에서 침전되며 생리학적 pH에서 가용성이다. 발전된 유일한 출원은 pH-감지성 폴리리신과의 복합체 형성에 관한 것이다. 이들 복합체는 정전기적 상호작용에 의하여 형성된다. 구체적으로, 생리학적 pH에서는, 폴리글루타메이트-히스타민/폴리리신 복합체가 형성되는 반면, 엔도좀 내부의 pH인 pH 4∼5에서는 이것이 분해된다.
따라서, 종래 기술에서 의약적 활성 성분의 벡터화를 위한 많은 기술적 방법이 개발되고 개시되어 왔으나, 모든 요건에 대한 해답을 얻는 것은 어렵고 개선의 여지가 있다. 더 구체적으로, 본 발명은 가역적으로 활성 성분과의 회합을 거칠 수 있는 벡터화를 위한 콜로이드 나노입자 또는 마이크로입자로 전환될 수 있는 생분해성 폴리아미노산에 관한 것이다.
여기서, 본 발명의 주요 목적 중 하나는 펜던트 (또는 현수) 쇄와 같은 소수성 기 및 중성 pH 또는 중성에 가까운 pH에서 양전하를 모두 포함하는 신규한 양친매성 코폴리글루타메이트를 제공하는 것이다.
이들 중합체는 상기 언급된 특허 또는 특허 출원에 개시된 것에 비하여 치료 펩티드 또는 단백질, DNA, RNA 또는 소분자와 같은 활성 성분의 벡터화 면에서 개선을 나타낸다.
본 발명의 또다른 목적은 이들 중합체가 활성 성분(AP)의 벡터화에 유용하고, 모든 요건, 즉, 특히
ㆍ * 안정한 수성 콜로이드 현탁액을 용이하고 경제적으로 형성하는 능력,
* 다수의 활성 성분과 용이하게 회합하는 능력, 및
* 생체내에서 이들 활성 성분을 방출하는 능력,
ㆍ 생체적합성,
ㆍ 생분해성,
ㆍ 가수분해에 대한 안정성
을 최적으로 만족시키는 것이다.
특히 이 목적은 글루탐산 잔기를 포함하는 폴리아미노산 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염에 관한 본 발명으로 달성되며, 여기서 상기 글루탐산 잔기의 일부는 각각 탈양성자화될 수 있는 경우 pKa가 7 이하인 서로 동일하거나 또는 상이한 양이온성 측쇄기를 갖고, 다른 글루탐산 잔기는 각각 서로 동일하거나 또는 상이한 소수성(GH) 측쇄기를 가진다.
이하의 개시에서, 달리 언급하지 않는 한, "양이온성 기"라는 용어는 일반적으로 탈양성자화될 수 없는 양이온성 기 및 7 이상의 pKa를 갖고 탈양성자화될 수 있는 양이온성 기를 의미한다.
본 발명에 따른 폴리아미노산의 "약학적으로 허용 가능한 염"이라는 용어는 중합체의 이온화된 작용기와 회합되는 짝이온을 갖는 모든 폴리아미노산을 포함하는 것으로 이해된다.
이하의 개시에서, "소분자"라는 용어는 1 kDa 미만의 분자량을 갖는 분자를 의미하는 것으로 이해된다.
달리 언급하지 않는 한, 알킬기는 1∼10개의 탄소 원자를 가진다.
따라서, 본 발명에 따른 각 폴리글루타메이트는 서로 동일하거나 상이한 복수의 양이온성 측쇄기 및 서로 동일하거나 상이한 소수성 측쇄기(GH)에 의하여 작용기화된다.
본 발명의 의미 내에서, "다중"이라는 용어는 폴리글루타메이트가
　　　* 1% 이상 99% 이하의 양이온성 기(글루탐산 잔기에 대한 몰%),
　　　* 분자당 평균 2이상의 소수성 측쇄기(GH)
로 작용기화됨을 의미한다. 본 발명에 따르면, 폴리글루탐산은 소수성 측쇄기(GH) 이외에 공중합체 쇄의 적어도 일단에 결합된 소수성 기(GH)를 함유할 수 있다.
본 발명의 의미에서, "가진다"라는 표현은 보유되는 기가 측쇄기임을 의미한다. 즉 상기 기가 글루탐산 잔기에 대하여 측기이고 이것을 갖는 글루탐산 잔기의 γ 위치에서 카르보닐 작용기의 치환기임을 의미한다.
본 발명의 폴리글루타메이트는 또한 양이온성 기를 가진다. 이들 기는 바람직하게는 아미드 또는 에스테르 결합을 통하여 글루탐산 잔기에 결합된다.
본 발명의 대안적 실시양태에 따르면, 다른 글루타민산 잔기는 각각 소수성 기(GH)와 상이한 비이온성 측쇄기를 가질 수 있으며, 상기 비이온성 기는 서로 동일하거나 또는 상이하다. 이러한 비이온성 측쇄기는 예컨대 히드록시에틸아미노기일 수 있다.
본 발명의 또다른 대안적 실시양태에 따르면, 다른 글루탐산 잔기는 각각 카르보닐에 대하여 γ 위치에서도 중성 pH에서 이온화되지 않고 소수성 기(GH)와 상이한 기를 가질 수 있으며, 상기 중성 pH에서 이온화되지 않는 기는 서로 동일하거나 또는 상이하다. 예컨대 이러한 기는 이하의 화학식을 가질 수 있다:
Figure 112009068161094-PCT00001
상기 화학식에서, -R10은 -H, -CO2H, 알킬 에스테르 (바람직하게는 -COOMe 또는 -COOEt), -CH2OH, -C(=O)-NH2, -C(=O)-NH-CH3 또는 -C(=O)-N(CH3)2이다.
양이온성 기와 소수성 기 및 임의로 (이온화되지 않거나 또는 중성 pH에서 이온화되지 않는) 비이온성기를 동시에 갖는 폴리글루타메이트는 또한 작용기화되지 않은 폴리글루탐산의 측쇄기의 이온화에서 유래하는 음전하를 (중성 pH에서) 가질 수 있다.
본 출원인은 다중 소수성 기로 작용기화되고 양이온성 기를 갖는 폴리글루타메이트를 베이스로 하고 안정한 콜로이드 시스템을 형성할 수 있는 신규한 부류의 중합체를 개발하였다. 작용기화도의 함수로서 중합체의 로딩을 조절할 수 있다는 것은
- 중합체의 점도를 낮추어 조제 단계 동안 주입 또는 사용을 더 용이하게 하고,
- 중성, 음이온성 또는 양이온성 활성 성분과의 양호한 회합을 제공하는 데 매우 효과적인 것으로 입증될 수 있다.
따라서, 본 발명의 중합체는
* 음이온성, 양이온성 또는 중성이며 하전된 또는 하전되지 않은 활성 성분과 회합될 수 있고,
* 온건한 산성 pH (pH = 4∼5)에서 양이온성이고, 중성 pH에서 중성 또는 약하게 하전될 수 있다. 이 경우, 이러한 pH 의존성으로 인하여 본 발명 중합체는 pH 4∼5에서 용액 내 활성 성분과 회합 후 생리학적 매질에 침적물을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명 중합체는 비독성 이화 생성물/대사 생성물(아미노산)을 유도하는 효소의 존재 하에 용이하게 분해된다.
본 발명의 의미 내에서 및 본 문헌을 통해서, 하나 이상의 활성 성분 및 개질된 폴리글루타메이트 간의 관계를 특성화하는 데 사용되는 용어 "회합" 또는 "회합하다"는 활성 성분(들)이 특히 소수성 상호 작용을 통하여 폴리글루타메이트(들)에 결합 또는 연결되고 및/또는 폴리글루타메이트(들)에 의하여 캡슐화됨을 의미한다.
본 발명에 따른 폴리아미노산은 L-글루타메이트 또는 L-글루탐산 단독중합체인 것이 유리하며, 폴리아미노산 내에서 이들 잔기는 알파 위치에서 카르복실기에 의하여 결합되는 것이 바람직하다.
글루타메이트 단위를 작용기화하는 데 사용될 수 있는 양이온성 기는 서로 동일하거나 상이하며 하기 화학식으로 표시된다:
Figure 112009068161094-PCT00002
상기 화학식에서,
X = O, NH,
Y = 독립적으로 H 또는 CH3,
Z- = 클로라이드, 설페이트, 포스페이트 또는 아세테이트,
L = 작용성 카르복실기 또는 이의 유도체로 임의 치환된 선형 (C2-C6) 알킬렌이다.
바람직한 실시양태에 따르면, 양이온성 기는 리신, 오르니틴, 아르기닌 및 이들의 유도체, 콜린, 에탄올아민(산소 원자에 의하여 결합됨), 푸트레신 및 아그마틴으로 구성된 군에서 선택된 화합물에서 얻어진다.
리신, 오르니틴 및 아르기닌 유도체는 예컨대 에틸 및 메틸 에스테르, 아미드 및 메틸화된 아미드일 수 있다.
따라서, 본 발명에 사용될 수 있는 양이온성 기는 이하의 기에서 선택될 수 있다:
Figure 112009068161094-PCT00003
(상기 화학식에서, Ra는 히드록시, 알콕시 또는 알킬아미노 기, 바람직하게는 -OMe, -OEt, -NH2, -NHCH3 또는 -N(CH3)2이고, Z-는 클로라이드, 설페이트, 포스페이트 또는 아세테이트, 바람직하게는 클로라이드임), 또는
-NH-(CH2)4-NH3 +,Z-,
-NH-(CH2)4-NH-C(=NH)-NH3 +,Z-,
-O-(CH2)2-N+(CH3)3,Z-,
-O-(CH2)2-NH3 +,Z-
(여기서, Z-는 클로라이드, 설페이트, 포스페이트 또는 아세테이트, 바람직하게는 클로라이드임)이다.
예컨대, 본 발명에 사용될 수 있는 양이온성 기는 이하의 화학식(각 기 아래에 전구체의 이름이 기재됨)을 가질 수 있다:
Figure 112009068161094-PCT00004
상기 화학식에서, Ra는 히드록시, 알콕시 또는 알킬아미노 기, 바람직하게는 -OMe, -OEt, -NH2, -NHCH3 또는 -N(CH3)2 기이다.
바람직한 실시양태에 따르면, 본 발명의 폴리아미노산은 중합체쇄당 평균 3 이상의 소수성 기(GH)를 포함한다.
적어도 하나의 소수성 기(GH)는 소수성 기(GH)를 폴리글루타메이트쇄(예컨대, 폴리글루타메이트 골격 주쇄)에 연결할 수 있는 1 이상의 이격 연결기(또는 단위)(스페이서)를 포함하는 소수성 그래프트에 포함되는 것이 유리하다. 이 연결기는 예컨대 1 이상의 직접 공유 결합 및/또는 1 이상의 아미드 결합 및/또는 1 이상의 에스테르 결합을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 연결기는 특히 폴리글루타메이트의 구성 단량체 단위 이외의 "아미노산" 잔기, 아미노알콜 유도체, 폴리아민(예컨대, 디아민) 유도체, 폴리올(예컨대, 디올) 유도체 및 히드록시산 유도체로 구성된 군에 속할 수 있다.
GH를 폴리글루타메이트쇄에 그래프팅하는 것은 폴리글루타메이트쇄에 결합될 수 있는 GH 전구체의 사용을 수반할 수 있다.
GH의 전구체는 실제로 비제한적으로 알콜 및 아민으로 구성된 군에서 선택될 수 있으며, 이들 화합물은 당업자에 의하여 용이하게 작용기화된다. GH 그래프팅은 이하 본 발명에 따른 개질된 폴리아미노산의 수득 방법의 개시에서 더 상세히 개시된다.
바람직한 실시양태에 따르면, 소수성 그래프트의 소수성 기(GH)는 8∼30개의 탄소 원자를 포함한다.
이들 소수성 기(GH)는
* 1 이상의 불포화 및/또는 1 이상의 헤테로원자를 임의로 포함할 수 있는 선형 또는 분지형 C8-C30 알킬,
* 1 이상의 불포화 및/또는 1 이상의 헤테로원자를 임의로 포함할 수 있는 C8-C30 알킬아릴 또는 아릴알킬, 및
* 1 이상의 불포화 및/또는 1 이상의 헤테로원자를 임의로 포함할 수 있는 C8-C30 (다)환식 화합물
로 구성된 군에서 주의깊게 그리고 유리하게 선택된다.
GH로 소수성 그래프트를 형성하는 연결기는 2가, 3가 또는 4가 (또는 심지어 5가 이상) 연결기일 수 있다. 2가 연결기의 경우, 소수성 그래프트는 하나의 GH기를 포함하며, 한편 3가 연결기는 소수성 그래프트에 2열성 부여하여, 즉 상기 그래프트는 2개의 GH "아암"을 가진다. 3가 연결기의 예에는 "아미노산" 잔기, 예컨대 "글루탐산" 또는 폴리올 잔기, 예컨대 글리세롤이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 따라서, 2열성 GH를 포함하는 소수성 그래프트의 유리하지만 비제한적인 2가지 예는 디알킬글리세롤 및 디알킬 글루타메이트이다.
소수성 기(GH)는 예컨대 옥탄올, 도데칸올, 테트라데칸올, 헥사데칸올, 옥타데칸올, 올레일 알콜, 토코페롤 및 콜레스테롤로 구성된 군에서 선택되는 기로부터 유도될 수 있다.
또다른 대안적인 실시양태에 따르면, 본 발명에 따른 폴리글루타메이트는 글루타메이트 또한 잔기에 결합된 폴리알킬렌 (바람직하게는 폴리에틸렌) 글리콜 유형의 그래프트를 1 이상 가질 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 폴리글루타메이트 주쇄는 α-L-글루타메이트 및/또는 α-L-글루탐산 단위를 포함한다.
더 바람직하게는, 본 발명에 따른 폴리글루타메이트는 하기 화학식 I 및 이의 약학적으로 허용가능한 염에 상응한다:
Figure 112009068161094-PCT00005
상기 화학식에서,
* A는 독립적으로
- RNH- 기(여기서, R은 H, 선형 C2-C10 또는 분지형 C3-C10 알킬 또는 벤질 기임),
- 하기 화학식의 말단 아미노산 잔기:
Figure 112009068161094-PCT00006
(여기서, -R7은 -OH, -OR9 또는 -NHR10이고, R8, R9 및 R10은 독립적으로 H, 선형 C2-C10 또는 분지형 C3 및 C10 알킬기 또는 벤질기임)이고;
* B는 직접 결합 또는 바람직하게는 -O-, -NH-, -N(C1-C5 알킬)-, 1∼6개의 탄소 원자를 포함하는 아미노산(바람직하게는 천연 아미노산), 디올, 트리올, 디아민, 트리아민, 아미노알콜 또는 히드록시산의 잔기에서 선택되는 2가, 3가 또는 4가 결합기이며;
* D는 H, 선형 C2-C10 또는 분지형 C3-C10 아실기 또는 피로글루타메이트이고;
* 소수성 기(GH)는 각각 서로 독립적으로
ㆍ 임의로 1 이상의 불포화 및/또는 1 이상의 헤테로원자(바람직하게는 O 및/또는 N 및/또는 S)를 포함할 수 있는 선형 또는 분지형 C8-C30 알킬, 또는
ㆍ 임의로 1 이상의 불포화 및/또는 1 이상의 헤테로원자(바람직하게는 O 및/또는 N 및/또는 S)를 포함할 수 있는 C8-C30 알킬아릴 또는 아릴알킬, 또는
ㆍ 임의로 1 이상의 불포화 및/또는 1 이상의 헤테로원자(바람직하게는 O 및/또는 N 및/또는 S)를 포함할 수 있는 C8-C30 (다)환식 화합물
에서 선택되는 기(이 기는 옥탄올, 도데칸올, 테트라데칸올, 헥사데칸올, 옥 타데칸올, 올레일 알콜, 토코페롤 및 콜레스테롤로 구성된 군에서 선택되고 B는 직접 결합인 것이 바람직함)이며;
* R1은 하기 화학식
- -NH-(CH2)w-NH3 +,Z-(여기서, w는 2∼6, 바람직하게는 4임),
- -NH-(CH2)4-NH-C(=NH)-NH3 +,Z-,
- -O-(CH2)2-NH3 +,Z-,
- -O-(CH2)2-N+(CH3)3,Z-,
- 하기 화학식의 아미노산 잔기 또는 아미노산 유도체:
Figure 112009068161094-PCT00007
(여기서, X는 산소 원자 또는 -NH-이고, R12는 H, 선형 C2-C10 또는 분지형 C3-C10 알킬 또는 벤질이며, R13은 -(CH2)4-NH3 +,Z-, -(CH3)3-NH-C(=NH)-NH3 +,Z-, -(CH2)3-NH3 +,Z-이고, 여기서 짝음이온 Z-는 클로라이드, 설페이트, 포스페이트 또는 아세테이트, 바람직하게는 클로라이드임)
의 군에서 선택되는 라디칼이고;
* R3은 히드록시에틸아미노-, 알킬렌 글리콜, 폴리알킬렌 글리콜 또는 하기 화학식의 기이며:
Figure 112009068161094-PCT00008
(여기서, -R10은 -H, -CO2H, 알킬 에스테르 (바람직하게는 -COOMe 또는 -COOEt), -CH2OH, -C(=O)-NH2, -C(=O)-NH-CH3 또는 -C(=O)-N(CH3)2임);
* p, q, r 및 s는 양의 정수이고;
* (p)/(p+q+r+s)는 소수성 기(GH)의 몰 그래프팅율로서 정의되며, 2∼99 몰%, 바람직하게는 5∼50 몰%로 달라지는데, 단 각 공중합체쇄는 평균 3 이상의 소수성 그래프트를 가지며;
* (q)/(p+q+r+s)는 양이온성 기의 몰 그래프팅율로서 정의되며, 1∼99 몰%로 달라지고;
* (p+q+r+s)는 10∼1000, 바람직하게는 30∼500으로 달라지며;
* (r)/(p+q+r+s)는 0∼98 몰%로 달라지고;
* (s)/(p+q+r+s)는 0∼98 몰%로 달라진다.
바람직하게는, 소수성 기(GH) 및 양이온성 기는 측쇄기로서 무작위로 배열된다.
일반적으로, 상기 개시된 화학식 I은 블록 공중합체만을 나타내는 것으로 해석되어서는 안되며 랜덤 공중합체 또는 멀티블록 공중합체도 나타내는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 발명에 따른 폴리글루타메이트의 소수성 단위의 몰 그래프팅율은 2∼99%, 바람직하게는 5∼50%인 것이 바람직한데, 단 각 중합체쇄는 평균 3 이상의 소수성 그래프트를 가진다.
본 발명에 따른 폴리글루타메이트의 (q)/(p+q+r+s) 비는 이것이 양이온 전하를 갖는 1 내지 약 97 몰%의 기를 포함할 수 있음을 의미한다.
본 발명에 따른 폴리글루타메이트의 (s)/(p+q+r+s) 비는 이것이 중성 pH에서 음이온성, 중성 또는 양이온성일 수 있음을 의미한다.
본 발명의 또다른 실시양태에 따르면, 본 발명에 따른 중합체의 몰질량은 2,000∼200,000 g/몰, 바람직하게는 5000∼100,000 g/몰이다.
명백히, 본 발명은 상기 정의된 바와 같은 개질된 폴리아미노산의 혼합물도 또한 포함한다.
본 발명의 폴리글루타메이트는 소수성 기 및 양이온성 기의 성질, 폴리글루타메이트의 중합도 및 전하에 따라 여러 방식으로 사용될 수 있음을 언급해 둔다. 본 발명에 의하여 고려되는 각종 형태의 활성 성분의 캡슐화를 위한 중합체의 형성 방법은 당업자에게 공지이다. 더 상세한 사항에 대해서는, 예컨대 특히 이하의 해당 문헌을 참조하기 바란다:
"Microspheres, Microcapsules and Liposomes; Vol.1. Preparation and Chemical Applications", edited by R. Arshady, Citus Books, 1999. ISBN: 0-9532187-1-6.
"Sustained - Release Injectable Products", edited by J. Senior and M. Radomsky, Interpharm Press, 2000. ISBN: 1-57491-101-5.
"Colloidal Drug Delivery Systems" edited by J. Kreuter, Marcel Dekker, Inc., 1994. ISBN: 0 8247-9214-9.
"Handbook of Pharmaceutical Controlled Release Technology", edited by D.L. Wise, Marcel Dekker, Inc., 2000. ISBN: 0-8247-0369-3.
(입자 형태이든 아니든) 본 발명의 폴리글루타메이트는 단백질, 펩티드, DNA, RNA 또는 소분자와 같은 활성 성분과 용이하게 회합하거나 또는 상기 활성 성분을 캡슐화 수 있다. 바람직한 제조 방식은, 공중합체를 물에 분산시키고 활성 성분(AP)의 존재 하에 상기 용액을 항온 처리하는 것으로 이루어지는 본 출원인의 미국 특허 US-B-6 630 171호에 개시된 것이다. 본 발명에 따른 폴리글루타메이트를 포함하는, 벡터화 입자의 콜로이드 용액을 이후 0.2 ㎛ 필터로 여과한 다음 환자에게 직접 주입할 수 있다.
중합체가 과량의 양이온 전하로 인하여 산성 pH에서 양이온성이고 가용성인 경우 그리고 이 전하가 중성 pH에서 부분적으로 또는 완전히 중화되는 경우, 이러한 중합체는 pH 의존적이라고 한다. 따라서, 이러한 유형의 중합체를 사용하여 예컨대 피하 조직에 투여 후 침적물을 형성할 수 있다.
개질된 폴리글루타메이트의 작용성 카르복실 잔기는 pH 및 조성에 따라 중성 이거나(COOH형) 또는 이온화된다(COO- 음이온)는 것을 이해하여야 한다. 그래서, i) 글루타메이트 잔기 또는 글루탐산 잔기, ii) 폴리글루탐산 잔기 또는 폴리글루타메이트 잔기라는 용어는 모두 상호 교환적으로 사용될 수 있다. 수용액에서, 짝양이온은 나트륨, 칼슘 또는 마그네슘과 같은 금속 양이온 또는 트리에탄올아민, 트리스(히드록시메틸)아미노메탄 또는 폴리에틸렌이민과 같은 폴리아민과 같은 유기 양이온일 수 있다. 이것이 2가일 경우, 짝양이온은 인접하는 2개의 1가 음이온성 기를 염화시킬 수 있다.
양이온성 기의 짝음이온은 바람직하게는 클로라이드, 설페이트, 포스페이트 또는 아세테이트를 포함하는 군에서 선택된다. 이것이 2가일 경우, 짝음이온은 인접하는 2개의 1가 양이온성 기를 염화시킬 수 있다. 따라서, 본 명세서에서, 중합체의 "약학적으로 허용 가능한 염"이란 용어는 중합체의 이온화된 작용기와 회합되는 짝이온을 갖는 모든 중합체를 포함한다. 양전하 및 음전하가 공존하는 특정 구조에 대해서는 전하의 완전 중화 또는 부분 중화도 또한 고려될 수 있다. 동등한 수의 양전하 및 음전하를 갖는 중합체(등전점)는 짝음이온 또는 짝양이온 없이 존재할 수 있다.
본 발명의 공중합체는 예컨대 당업자에게 공지된 방법을 사용하여 얻을 수 있다. 우선, α형 폴리아미노산을 얻기 위하여 가장 널리 사용되는 기술은 예컨대 문헌[논문 "Biopolymers, 1976, 15, 1869" 및 H.R. Kricheldorf의 저서, "alpha-amino acid N-carboxy Anhydride and related Heterocycles", Springer Verlag (1987)]에 개시된 N-카르복시아미노산 무수물(NCA)의 중합을 기초로 함을 기억하여야 한다. NCA 유도체는 바람직하게는 NCA-Glu-O-R3(R3 = 메틸, 에틸 또는 벤질)이다. 상기 중합체는 이후 중합체를 산 형태로 얻는 데 적절한 조건 하에서 가수분해된다. 이들 방법은 본 출원인의 프랑스 특허 FR-A-2 801 226호의 개시에 의해 영향을 받은 것이다.
예컨대 가변 중량을 갖는 폴리(α-L-글루탐산), 폴리(α-D-글루탐산), 폴리(α-D,L-글루타메이트) 및 폴리(γ-L-글루탐산)과 같은 본 발명에 따라 사용될 수 있는 특정 수의 중합체는 시판된다.
바람직하게는, 본 발명의 공중합체는 두 경로에 따라 합성될 수 있다. 제1 경로에서는, 우선 양이온성 기(예컨대 아르기닌아미드) 및 B GH 기(예컨대 도데실아민)를 폴리(L-글루탐산)에 동시에 또는 순차적으로 그래프팅한다. 이 반응은 이하의 반응식에 따라 DMF, DMSO 또는 NMP와 같은 용매 중에서 실시할 수 있다.
Figure 112009068161094-PCT00009
상기 메카니즘에서, q가 0이 아닐 경우, 질소에 의하여 결합된 에탄올아민과 같은 R1 기의 전구체는 합성 동안 양이온성 기와 동시에 도입된다.
양이온성 기가 화학적으로 상이하지 않은 2개의 아민 작용기(예컨대, 선형 디아민)를 포함하는 경우, 이것은 2개의 작용기 중 하나가 보호되는 형태로 도입될 수 있다. 이후 보호기의 최종 분리 단계가 상기 반응식에 부가된다.
폴리(L-글루탐산)은 프랑스 특허 출원 FR-A-2 801 226호에 개시된 경로에 따라 합성될 수 있다. HB-GH기가 에스테르 작용기를 통하여 결합되는 경우, 양이온성 기의 그래프팅 전에 카르보디이미드를 사용하는 종래의 커플링 반응에 의하여 B-GH 기를 먼저 그래프팅하는 것이 더 용이하다.
Figure 112009068161094-PCT00010
상기 메카니즘에서, q가 0이 아닐 경우, 질소를 통하여 결합된 에탄올아민과 같은 R1 기의 전구체는 합성 동안 양이온성 기와 동시에 도입된다.
양이온성 기가 화학적으로 상이하지 않은 2개의 아민 작용기(예컨대, 선형 디아민)를 포함하는 경우, 이것은 2개의 작용기 중 하나가 보호되는 형태로 도입될 수 있다. 이후 보호기의 최종 분리 단계가 상기 반응식에 부가된다.
이들 기의 커플링 반응 및 중합 화학은 당업자에게 널리 공지된 종래의 방법이다(예컨대 상기 언급된 본 출원인의 특허 또는 특허 출원 참조).
이들 방법은 실시예의 개시를 통해 보다 잘 이해될 것이다.
중합도는 단량체의 몰비에 대한 개시제의 몰비로 정의된다.
중합체의 산 기와 소수성 그래프트 GH의 커플링은 디메틸포름아미드(DMF), N-메틸피롤리돈(NMP) 또는 디메틸 설폭시드(DMSO)와 같은 적절한 용매 중에서 커플링제로서 카르보디이미드 및 임의로 4-디메틸아미노피리딘과 같은 촉매의 존재 하 에 폴리아미노산의 반응에 의하여 용이하게 실시된다. 카르보디이미드는 예컨대 디시클로헥실카르보디이미드 또는 디이소프로필카르보디이미드이다. 클로로포르메이트와 같은 커플링 시약도 또한 아미드 결합의 형성에 사용될 수 있다(예컨대 커플링제의 예에 대해서는 예컨대 Bodanszky의 저서, "Principles of Peptide Synthesis", Springer Verlag, 1984 참조). 그래프팅율은 구성 성분 및 반응물의 화학양론 및 반응 시간에 의하여 화학적으로 제어된다. 중합체의 아미노산 이외의 아미노산에 의하여 작용기화된 소수성 그래프트는 종래의 펩티드 커플링 또는 산 촉매 작용에 의한 직접 축합에 의하여 얻어진다. 이들 기술은 당업자에게 널리 공지이다.
또다른 측면에 따르면, 본 발명은 상기 정의한 바와 같은 1 이상의 폴리글루타메이트 및 임의로 치료 활성 성분, 화장 활성 성분, 건강 식품 활성 성분 또는 식물 보호 활성 성분일 수 있는 1 이상의 활성 성분을 포함하는 약학 조성물, 화장 조성물, 건강 식품 조성물 또는 식물 보호 조성물에 관한다.
본 발명의 유리한 실시양태에 따르면, 활성 성분은 (a) 공유 화학 결합(들) 이외의 하나 이상의 결합에 의하여 양이온성 기로 개질된 폴리아미노산(들)과 회합된다.
본 발명에 따른 개질된 폴리아미노산과 하나 이상의 AP를 회합시키는 기술들은 특히 미국 특허 US-B-6 630 171호에 개시된다. 상기 기술들은 백터화 입자(VP)를 포함하는 액체 매질에 1 이상의 활성 성분을 혼입시켜 하나 이상의 활성 성분(들) AP(들)과 회합되거나 또는 이들이 투입된 VP의 콜로이드 현탁액을 얻는 것으 로 이루어진다. VP가 AP를 포획하는 이러한 혼입은 이하의 방식으로 실시할 수 있다:
* AP의 수성 용해 및 이후 콜로이드 현탁액 또는 분리된 VP의 형태(동결건조물 또는 침전물)로 VP의 첨가; 또는
* 물과 같은 적절한 용매 중에 무수 VP를 분산시킴으로써 사용시에 임의로 제조된 VP 입자의 콜로이드 현탁액에 용액으로 또는 순수한 상태로 또는 예비 제조된 상태로 AP의 첨가.
바람직하게는, 활성 성분(AP)은 단백질, 당단백질, 하나 이상의 폴리알킬렌 글리콜쇄에 결합된 단백질[바람직하게는 폴리에틸렌 글리콜(PEG): "PEG화 단백질"], 펩티드, 다당류, 지당류, 올리고뉴클레오티드, 폴리뉴클레오티드 및 이들의 혼합물로 구성된 군, 더 바람직하게는 에리트로포이에틴, 예컨대 에포에틴 알파, 에포에틴 베타, 다르베포에틴, 헤모글로빈 라피머, 이들의 유사체 또는 이들의 유도체; 옥시토신, 바소프레신, 아드레노코르티코트로픽 호르몬, 표피 성장 인자, 혈소판 유래 성장 인자(PDGF), 조혈 작용을 자극하는 인자 및 이들의 혼합물, 알테플라제, 테넥테플라제, 인자 VII(a) 또는 인자 VII와 같은 혈액 인자; 헤모글로빈, 시토크롬, 알부민, 프로락틴, 룰리베린, 류프롤리드, 고세렐린, 트립토렐린, 부세렐린 또는 나파렐렌과 같은 황체 형성 호르몬-방출 호르몬(LHRH) 및 유사체; LHRH 길항제, LHRH 경쟁제, 인간, 돼지 또는 소 성장 호르몬(GH), 성장 호르몬 방출 인자, 인슐린, 소마토스타틴, 글루카곤, 인터류킨 또는 이들의 혼합물(IL-2, IL-11, IL-12), 인터페론 알파, 알파-2b, 베타, 베타-1a 또는 감마와 같은 인터페론; 가스 트린, 테트라가스트린, 펜타가스트린, 우로가스트론, 세크레틴, 칼시토닌, 엔케팔린, 엔도모르핀, 앤지오텐신, 티로트로핀-방출 호르몬(TRH), 종양 괴사 인자(TNF), 신경 성장 인자(NGF), 베클라페르민, 트라페르민, 안세스팀 또는 각질 형성 세포 성장 인자와 같은 성장 인자, 과립구-콜로니 자극 인자(G-CSF), 과립구-대식세포-콜로니 자극 인자(GM-CSF), 대식세포-콜로니 자극 인자(M-CSF), 헤파리나제, 골 형태형성 단백질(BMP), hANP, 글루카곤 유사 펩티드(GLP-1), VEG-F, 재조합 B형 간염 표면 항원(rHBsAg), 레닌, 시토킨, 브라디키닌, 바시트라신, 폴리믹신, 콜리스틴, 티로시딘, 그라미시딘, 에타네르셉트, 이미글루세라제, 드로트레코긴 알파, 시클로스포린 및 합성 유사체, 효소, 시토킨, 항체, 항원 및 백신의 약학적으로 활성인 변형 및 단편, 및 리툭시맵, 인플릭시맵, 트라스투주맵, 아달리무맵, 오말리주맵, 토시투모맵, 에팔리주맵 및 세툭시맵과 같은 항체로 구성된 하위 군에서 선택된다.
다른 적당한 활성 성분은 다당류(예컨대, 헤파린) 및 올리고뉴클레오티드 또는 폴리뉴클레오티드, DNA, RNA, iRNA, 항체 및 살아있는 세포이다.
적당한 활성 성분의 또다른 카테고리는 중추 신경계에 작용하는 약학 물질, 예컨대 리스페리돈, 주클로펜틱솔, 플루페나진, 퍼페나진, 플루펜틱솔, 할로페리돌, 플루스피릴렌, 퀘티아핀, 클로자펜, 아미술프리드, 술피리드, 지프라시돈 등을 포함한다.
대안적인 형태에 따르면, 활성 성분은 소수성, 친수성 또는 양친매성 유기 소분자이다. 본 발명의 의미 내에서, "소"분자는 특히 작은 비단백질 분자이다.
본 발명에 따른 폴리아미노산과 회합할 수 있는 AP의 예는, (나노 또는 마이 크로)입자의 형태이든 아니든,
ㆍ 인슐린, 인터페론, 성장 호르몬, 인터류킨, 에리트로포이에틴 또는 시토킨과 같은 단백질;
ㆍ 루프롤라이드 또는 시클로스포린과 같은 펩티드;
ㆍ 안트라시클린, 탁소이드 및 캄토테신 류에 속하는 것과 같은 소분자; 및
ㆍ 이들의 혼합물
을 포함하나 이에 한정되지 않는다.
활성 성분은 알콜 남용 치료용 제제, 알츠하이머병 치료용 제제, 마취제, 말단비대증 치료용 제제, 진통제, 항천식제, 알레르기 치료용 제제, 항암제, 항염제, 항응고제 및 항혈전제, 항경련제, 항간질약, 항당뇨병제, 진토제, 항녹내장제, 항히스타민제, 항감염제, 항생제, 항균제, 항바이러스제, 항파킨슨제, 항콜린제, 진해제, 탄산 탈수소효소 억제제, 심혈관제, 저지혈증, 항부정맥약, 혈관확장제, 항협심증제, 항고혈압제, 혈관보호제, 콜린에스테라제 억제제, 중추 신경계 질환 치료용 제제, 중추 신경계 자극제, 피임약, 수정 촉진제, 분만 유도제 및 억제제, 낭포성 섬유증 치료용 제제, 도파민 수용체 작용제, 자궁내막증 치료용 제제, 발기 불능 치료용 제제, 불임 치료를 위한 제제, 위장 장애 치료용 제제, 면역 조절제 및 면역 억제제, 기억 장애 치료용 제제, 편두통 치료제, 근육 이완제, 뉴클레오시드 유사체, 골다공중 치료용 제제, 부교감 신경 흥분제, 프로스타글란딘, 정신병 치료제, 진정제, 수면제 및 안정제, 신경마비제, 항불안제, 정신자극제, 항우울제, 피부 질환 치료용 제제, 스테로이드 및 호르몬, 암페타민, 식욕 억제제, 비마취 진 통제, 바르비투르산염, 벤조디아제핀, 하제, 향정신약물 및 이들 제품의 임의의 조합 중 1 이상으로부터 선택되는 것이 유리하다.
일 실시양태에 따르면, 본 발명 조성물은 겔, 용액, 에멀션, 미셀, 나노입자, 마이크로입자, 임플란트, 분말, 현탁액 또는 필름의 형태이다.
특히 바람직한 형태 중 하나에 따르면, 활성 성분(들)이 장입되거나 장입되지 않은 조성물은 수성상 또는 오일상 중 폴리아미노산 나노입자 및/또는 아미크로입자 및/또는 미셀의 안정한 콜로이드 현탁액이다.
마이크로입자는 응집제(2가 또는 3가 이온 또는 고분자 전해질)의 존재 하에 코아세르베이션, pH 또는 이온 강도 변화에 의한 침전, 추출/증발 또는 분무와 같은 여러 방법으로 얻을 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 조성물은 생리학적 pH에서 침전되는, 산성 pH에서 수성상 중 나노입자의 콜로이드 용액일 수 있다.
유리하게도, 과량의 양이온 전하를 갖는 본 발명의 폴리아미노산은 나노입자 또는 마이크로입자 형태의 DNA, DNA 단편, RNA 또는 올리고-RNA와 같은 음이온성 활성 성분을 축합시킬 수 있으며 이들 입자는 세포에 흡수될 수 있다.
또다른 실시양태에 따르면, 본 발명 조성물은 생체적합성 용매 중 용액의 형태이며 피하 또는 근내 또는 종양내 주입될 수 있다.
본 발명 조성물은 약학 조성물과 마찬가지로 경구, 비경구, 경비, 질내, 안내, 피하, 정맥내, 근내, 피내, 복강내, 뇌내 또는 협측 투여되거나 또는 폐 경로로 투여될 수 있다.
상기 조성물은 피하 또는 근내 또는 종양내 주입될 수 있는 생체적합성 용매 또는 생체적합성 용매 혼합물 중 용액의 형태로 고려될 수도 있다.
또다른 실시양태에서, 조성물은 pH 및/또는 삼투압의 조절을 위한 부형제 및/또는 안정성의 개선을 위한 부형제(항산화제) 및/또는 항균제로서의 부형제를 임의로 포함할 수 있다. 이들 부형제는 당업자에게 널리 공지이다[문헌(Injectable Drug Development, P.K. Gupta et al., Interpharm Press, Denver, Colorado, 1999) 참조].
본 발명은 또한
* 특히 경구, 경비, 질내, 안내, 피하, 정맥내, 근내, 피내, 복강내 또는 뇌내 투여를 위한 약제[여기서, 이들 약제의 활성 성분은 특히 단백질, 당단백질, 하나 이상의 폴리알킬렌 글리콜쇄에 연결된 단백질(예컨대, 폴리에틸렌 글리콜(PEG); 이하에서 사용되는 용어는 "PEG화" 단백질임), 펩티드, 다당류, 지당류, 올리고뉴클레오티드, 폴리뉴클레오티드 및 소수성, 친수성 또는 양친매성 유기 소분자일 수 있음];
* 및/또는 영양 물질;
* 및/또는 화장품 또는 식물 보호 제품
의 제조 방법에 관한 것이며, 이 방법은 실질적으로 1 이상의 상기 정의된 바와 같은 폴리아미노산 및/또는 상기 개시된 조성물을 사용하는 것으로 이루어진다.
본 발명은 또한 실질적으로 본원에 개시된 바와 같은 조성물을 경구, 비경 구, 경비, 질내, 안내, 피하, 정맥내, 근내, 피내, 복강내, 뇌내 또는 협측으로 또는 폐 경로에 의하여 투여하는 것으로 이루어지는 치료 방법에 관한 것이다.
본 발명의 특정 대안 형태에 따르면, 이 치료 방법은 실질적으로 생체적합성 용매 중 용액의 형태로 상기 개시된 바와 같은 조성물을 사용하고 이어서 이것을 피하 또는 근내 또는 종양내로 주입하여 바람직하게는 주입 부위에 침적물을 형성하는 것으로 이루어진다.
본 발명 중합체의 합성, 이의 AP 벡터화 시스템(안정한 수성 콜로이드 현탁액)으로의 전환 및 이러한 시스템이 단백질과 결합하여 약학 조성물을 형성하는 능력의 입증을 개시한 이하의 실시예로부터 본 발명이 더 잘 이해될 것이며 본 발명의 이점 및 대안적 실시양태가 명백히 드러날 것이다.
실시예 1: 중합체(1)의 합성
Figure 112009068161094-PCT00011
5%의 라세미체 α-토코페롤로 무작위 그래프팅된 220의 DP를 갖는 10 g의 폴리(글루탐산)을 80℃에서 125 ml의 NMP에 용해시킨다. 이 용액을 0℃로 냉각하고 8.7 ml의 이소부틸 클로로포르메이트 및 이어서 7.35 ml의 N-메틸모르폴린을 첨가한다. 이 반응 혼합물을 0℃에서 15분 동안 교반한다. 동시에, 24.67 g의 아르기닌아미드 디히드로클로라이드를 308 ml의 NMP에 현탁시키고 14.7 ml의 트리에틸아민을 첨가한다. 얻어지는 현탁액을 수분 동안 20℃에서 교반한 다음 0℃로 냉각한다. 이후 활성화된 중합체의 유탁액을 이 현탁액에 첨가하고 반응 혼합물을 0℃에서 2시간 동안 교반한 다음 20℃에서 밤새 교반한다. 2.1 ml의 35% HCl 용액 및 이어서 100 ml의 물을 첨가한 다음, 반응 혼합물을 1.6 리터의 물에 한방울씩 흘린다. 얻어진 용액을 8 부피의 염수 수용액(0.9 %) 및 이어서 4 부피의 물에 대하여 다이어필터링하고 대략 250 ml의 부피로 농축한다. D2O 중 프로톤 NMR로 측정할 때 그래프팅된 아르기닌아미드의 퍼센트는 90%이다.
실시예 2: 중합체(2)의 합성
Figure 112009068161094-PCT00012
5%의 라세미체 α-토코페롤로 무작위 그래프팅된 120의 DP를 갖는 3.5 g의 폴리(글루탐산)을 80℃에서 70 ml의 NMP에 용해시킨다. 이 용액을 0℃로 냉각하고 3.2 g의 이소부틸 클로로포르메이트 및 이어서 2.37 g의 N-메틸모르폴린을 첨가한다. 이 반응 혼합물을 0℃에서 10분 동안 교반한다. 동시에, 4.62 g의 N-tert-부틸옥시카르보닐-1,4-부탄디아민(BOC-푸트레신)을 9 ml의 NMP에 용해시킨 다음 0℃로 냉각한다. 이후 활성화된 중합체의 유탁액을 이 용액에 첨가하고 반응 혼합물을 0℃에서 2시간 동안 교반한 다음 20℃에서 밤새 교반한다. 0.7 ml의 35% HCl 용액을 첨가한 다음, 반응 혼합물을 317 ml의 물에 한방울씩 흘린다. 얻어진 용액의 pH를 1N 수산화나트륨으로 7.4로 조절한 다음 염수 수용액(0.9 %) 및 이어서 물에 대하여 투석한다. 얻어진 현탁액을 동결 건조하여 4.1 g의 백색 분말을 얻는다. 이 분말을 TFA에 재용해시키고 용액을 20℃에서 2시간 동안 교반한 다음 pH를 1N 수산화나트륨 용액으로 대략 7로 조절하면서 다량의 물에 한방울씩 흘린다. 얻어진 용액을 8 부피의 염수 수용액(0.9 %) 및 이어서 4 부피의 물에 대하여 다이어필터링하고 대략 50 ml의 부피로 농축한다. D2O 중 프로톤 NMR로 측정할 때 그래프팅된 BOC-푸트레신의 퍼센트는 90%이다.
실시예 3: 중합체(3)의 합성
Figure 112009068161094-PCT00013
5%의 라세미체 α-토코페롤로 무작위 그래프팅된 220의 DP를 갖는 10 g의 폴리(글루탐산)을 80℃에서 125 ml의 NMP에 용해시킨다. 이 용액을 0℃로 냉각하고 9.1 ml의 이소부틸 클로로포르메이트 및 이어서 7.71 ml의 N-메틸모르폴린을 첨가한다. 이 반응 혼합물을 0℃에서 15분 동안 교반한다. 동시에, 8.2 g의 아르기닌아미드 디히드로클로라이드를 103 ml의 NMP에 현탁시킨 다음 9.31 ml의 트리에틸아민을 첨가한다. 1.6 ml의 에탄올아민도 첨가하고 얻어진 현탁액을 20℃에서 수분 동안 교반한 다음 0℃로 냉각한다. 이후 활성화된 중합체의 유탁액을 이 현탁액에 첨가하고 반응 혼합물을 0℃에서 2시간 동안 교반한다. 1.2 ml의 에탄올아민을 첨가한 다음 20℃에서 밤새 교반한다. 2.1 ml의 35% HCl 용액 및 이어서 200 ml의 물을 첨가한 다음, pH를 대략 7.4로 조절하면서 반응 혼합물을 700 ml의 물에 한방울씩 흘린다. 얻어진 용액을 8 부피의 염수 수용액(0.9 %) 및 이어서 4 부피의 물에 대 하여 다이어필터링하고 대략 250 ml의 부피로 농축한다. D2O 중 프로톤 NMR로 측정할 때 그래프팅된 아르기닌아미드 및 그래프팅된 에탄올아민의 퍼센트는 각각 40 및 45%이다.
실시예 4: 중합체(4)의 합성
Figure 112009068161094-PCT00014
5%의 라세미체 α-토코페롤로 무작위 그래프팅된 120의 DP를 갖는 5 g의 폴리(글루탐산)을 80℃에서 63 ml의 NMP을 용해시킨다. 이 용액을 0℃로 냉각하고 4.3 g의 이소부틸 클로로포르메이트 및 이어서 3.7 g의 N-메틸모르폴린을 첨가한다. 이 반응 혼합물을 0℃에서 10분 동안 교반한다. 동시에, 3.15 g의 N-tert-부틸옥시카르보닐-1,4-부탄디아민(BOC-푸트레신)을 39 ml의 NMP에 용해시킨 다음 0℃로 냉각한다. 이 용액을 활성화된 중합체의 유탁액에 첨가하고 반응 혼합물을 0℃에서 2시간 동안 교반한다. 2 ml의 에탄올아민을 첨가한 다음 상온에서 밤새 교반한다. 1.04 ml의 35% HCl 용액을 첨가한 다음, 반응 혼합물을 407 ml의 물에 한방울씩 흘 린다. 얻어진 현탁액의 pH를 1N 수산화나트륨 용액으로 7.4로 조절한 다음 염수 수용액(0.9 %) 및 이어서 물에 대하여 다이어필터링한다(1 kD의 분류 기준). 얻어진 현탁액을 동결 건조하여 백색 분말을 얻는다. 이 분말을 100 ml의 TFA에 재용해시키고 용액을 20℃에서 1시간 15분 동안 교반한 다음 pH를 1N 수산화나트륨 용액으로 대략 7로 조절하면서 다량의 물(500 ml)에 한방울씩 흘린다. 600 ml의 에탄올을 첨가한 후, 얻어진 용액을 8 부피의 염수 수용액(0.9 %) 및 이어서 4 부피의 물에 대하여 다이어필터링하고 대략 100 ml의 부피로 농축한다. D2O 중 프로톤 NMR로 측정할 때 그래프팅된 BOC-푸트레신 및 그래프팅된 에탄올아민의 퍼센트는 각각 49 및 43%이다.
실시예 5: 중합체(5)의 합성
Figure 112009068161094-PCT00015
5%의 라세미체 α-토코페롤로 무작위 그래프팅된 100의 DP를 갖는 10 g의 폴리(글루탐산), 9.6 g의 이소부틸 클로로포르메이트, 7.7 ml의 N-메틸모르폴린, 24.7 g의 아르기닌아미드 디히드로클로라이드 및 14.7 ml의 트리에틸아민으로부터 출발하여 중합체(1)의 합성에 대하여 사용한 절차와 유사한 절차에 따라 약 300 ml의 48 mg/g 농축 용액을 얻는다. D2O 중 프로톤 NMR로 측정할 때 그래프팅된 아르기닌아미드의 퍼센트는 83%이다.
실시예 6: 중합체(6)의 합성
Figure 112009068161094-PCT00016
5%의 라세미체 α-토코페롤로 무작위 그래프팅된 220의 DP를 갖는 10 g의 폴리(글루탐산), 2.9 g의 이소부틸 클로로포르메이트, 2.2 ml의 N-메틸모르폴린, 4.93 g의 아르기닌아미드 디히드로클로라이드 및 3.3 ml의 트리에틸아민으로부터 출발하여 중합체(1)의 합성에 대하여 사용한 절차와 유사한 절차에 따라 약 250 ml의 43 mg/g 농축 용액을 얻는다. D2O 중 프로톤 NMR로 측정할 때 아르기닌아미드의 퍼센트는 28%이다.
실시예 7: 중합체(7)의 합성
Figure 112009068161094-PCT00017
5%의 라세미체 α-토코페롤로 무작위 그래프팅된 100의 DP를 갖는 10 g의 폴리(글루탐산), 9.58 g의 이소부틸 클로로포르메이트, 7.7 ml의 N-메틸모르폴린, 8.22 g의 아르기닌아미드 디히드로클로라이드, 2.86 g의 에탄올아민 및 5.1 ml의 트리에틸아민으로부터 출발하여 중합체(3)의 합성에 대하여 사용한 절차와 유사한 절차에 따라 약 200 ml의 41 mg/g 농축 용액을 얻는다. D2O 중 프로톤 NMR로 측정할 때 아르기닌아미드 및 에탄올아민의 퍼센트는 각각 40 및 48%이다.
실시예 8: 중합체(8)의 합성
Figure 112009068161094-PCT00018
5%의 라세미체 α-토코페롤로 무작위 그래프팅된 220의 DP를 갖는 10 g의 폴리(글루탐산), 6.39 g의 이소부틸 클로로포르메이트, 5.1 ml의 N-메틸모르폴린, 13.16 g의 아르기닌아미드 디히드로클로라이드 및 7.5 ml의 트리에틸아민으로부터 출발하여 중합체(1)의 합성에 대하여 사용한 절차와 유사한 절차에 따라 약 200 ml의 51 mg/g 농축 용액을 얻는다. D2O 중 프로톤 NMR로 측정할 때 아르기닌아미드의 퍼센트는 63%이다.
실시예 9: 중합체(9)의 합성
Figure 112009068161094-PCT00019
5%의 라세미체 α-토코페롤로 무작위 그래프팅된 220의 DP를 갖는 5 g의 폴리(글루탐산)을 80℃에서 63 ml의 NMP에 용해시킨다. 이 용액을 0℃로 냉각하고 2.38 ml의 이소부틸 클로로포르메이트 및 이어서 2.02 ml의 N-메틸모르폴린을 첨가한다. 이 반응 혼합물을 0℃에서 15분 동안 교반한다. 동시에, 4.93 g의 아르기닌아미드 디히드로클로라이드를 62 ml의 NMP에 현탁시키고 2.8 ml의 트리에틸아민을 첨가한다. 얻어지는 현탁액을 20℃에서 수분 동안 교반하고 이어서 0℃로 냉각한다. 이어서 활성화된 중합체의 유탁액을 이 현탁액에 첨가하고 반응 혼합물을 0℃에서 2시간 동안 교반한 다음 20℃에서 4시간 동안 교반한다. 1.04 ml의 35% HCl 용액 및 이어서 50 ml의 물을 첨가한 후, 1N HCl 용액으로 pH를 대략 3.4로 조절하면서 반응 혼합물을 500 ml의 산성 수용액(pH = 3)에 한방울씩 흘린다. 얻어진 용액을 8 부피의 염수 수용액(0.9 %) 및 이어서 4 부피의 물에 대하여 다이어필터링 하고 대략 250 ml의 부피로 농축한다. D2O 중 프로톤 NMR로 측정할 때 그래프팅된 아르기닌아미드의 퍼센트는 55%이다.
실시예 10: 중합체(10)의 합성
Figure 112009068161094-PCT00020
5%의 라세미체 α-토코페롤로 무작위 그래프팅된 220의 DP를 갖는 10 g의 폴리(글루탐산)을 80℃에서 125 ml의 NMP에 용해시킨다. 이 용액을 0℃로 냉각하고 5.6 ml의 이소부틸 클로로포르메이트 및 이어서 4.8 ml의 N-메틸모르폴린을 첨가한다. 이 반응 혼합물을 0℃에서 15분 동안 교반한다. 동시에, 7.4 g의 아르기닌아미드 디히드로클로라이드를 93 ml의 NMP에 현탁시킨 다음 4.7 ml의 트리에틸아민 및 1.2 ml의 에탄올아민을 첨가한다. 얻어지는 현탁액을 20℃에서 수분 동안 교반하고 이어서 0℃로 냉각한다. 이어서 활성화된 중합체의 유탁액을 이 현탁액에 첨가하고 반응 혼합물을 0℃에서 2시간 동안 교반한 다음 20℃에서 밤새 교반한다. 2.07 ml의 35% HCl 용액 및 이어서 200 ml의 물을 첨가한 후, 1N HCl 용액으로 pH를 대략 3으로 유지하면서 HCl로 pH 3으로 산성화한 670 ml의 물에 반응 혼합물을 한방울씩 흘린다. 얻어진 용액을 8 부피의 염수 수용액(0.9 %) 및 이어서 4 부피의 물에 대하여 다이어필터링하고 대략 250 ml의 부피로 농축한다. D2O 중 프로톤 NMR로 측정할 때 그래프팅된 아르기닌아미드 그래프팅된 에탄올아민의 퍼센트는 각각 40 및 22%이다.
비교 실시예 11: 양이온성 기로 작용기화된 화합물 C1
비교 화합물 C1은 양이온성 기로 개질된 폴리글루타메이트의 전구체(음이온 형태), 즉 5%의 라세미체 α-토코페롤로 무작위 그래프팅된 220의 DP를 갖는 폴리글루타메이트이다. 이 화합물은 출원 WO-A-03/104303호에 개시된 방법으로 얻어진다.
실시예 12: 인슐린의 회합 연구
pH 7.4에서 ml당 10 mg의 중합체 및 200 IU의 인슐린(7.4 mg)을 포함하는 수용액을 제조한다. 상기 용액을 방치시켜 실온에서 2시간 동안 항온처리하고 한외여과(100 kDa에서 기준값, 18℃에서 10,000 G하에 15분)에 의하여 회합된 인슐린으로부터 유리 인슐린을 분리한다. 이후 여액에 회수되는 유리 인슐린을 HPLC(고성능 액체 크로마토그래피)로 분석하고 회합된 인슐린의 양을 도출한다. 그 결과는 이하의 표 1에 개시된다.
중합체 회합(%)
3 100%
6 96%
8 100%
C1 99%
상기 결과는, 본 발명 중합체가 인슐린과 강하게 회합되어 100 kDa를 초과하는 크기의 콜로이드 현탁액을 형성할 수 있으며 인슐린과의 회합도가 매우 높음을 입증한다. 중합체 C1과 비교하여, 촉매 전하의 존재는 인슐린의 회합 수준을 감소시키지 않는 것으로 나타났다.
실시예 13: 10 s -1 의 속도 구배에서 29 mg/g의 수용액의 전단 하에 점도(mPa·s)의 측정
실시예 C1 3 6 8 10
점도 4720 6.6 4.5 5.8 4.7
상기 결과는 본 발명의 중합체가 양이온성 측쇄기를 포함하지 않는 기준 C1보다 점성이 현저히 낮음을 입증한다.
실시예 14: pH의 함수로서 용해도에 대한 연구
상기 결과는 본 발명의 일부 중합체(실시예 9 및 10)가 pH 의존적 용해도 특성을 보여, 화합물 C1과는 대조적으로 온건한 산성 pH(pH = 4)에서는 활성 성분과 조제되고 생리학적 pH(pH 7 근처)에서는 침적물을 형성할 수 있음을 나타낸다.
중합체 pH = 4 생리학적 pH
1 가용성 가용성
2 가용성 가용성
3 가용성 가용성
4 가용성 가용성
5 가용성 가용성
6 불용성 가용성
7 가용성 가용성
8 가용성 가용성
9 가용성 불용성
10 가용성 불용성
C1 불용성 가용성
실시예 15: 치료 RNA의 회합에 대한 연구
수용액에서의 중합체/RNA 회합은 고정된 양의 1433-뉴클레오티드 치료 RNA에서 증가된 양의 중합체(1), (3)(pH = 7.4에서 전반적으로 양이온성인 본 발명에 따른 두 중합체 실시예) 또는 C1을 첨가하여 실시한다. 이들 혼합물을 37℃에서 2시간 동안 항온처리한 다음 변성 조건 하에서 1% 아가로스 겔 전기 영동으로 분석하였다(브롬화에티듐으로 RNA 확인). RNA만을 삽입 양성 대조군으로서 사용한다. 시판되는 RNAse로 항온 처리된 RNA를 분해된 RNA 대조군으로 사용한다.
상기 결과는 연구된 RNA를 중합체 (1) 또는 (3)과 함께 항온처리하는 경우, 전기 영동 예상되는 크기에서 이동되는 RNA의 양은 회합에 사용되는 중합체의 양에 따라 점차로 감소하고 다른 밴드를 노출시킴 없이 일정 값 이상에서 사라짐을 보인다.
대조적으로, 성분 C1을 포함하는 혼합물에서, 이동하는 RNA의 양은 매우 과량의 중합체를 사용하여도 불변이다.
두번째로, 중합체(1) 또는 (3)의 양을 RNA에 첨가하여, RNA(겔 예상 크기에서 RNA가 더 이상 보이지 않는 상태)를 완전히 회합시키고 이들 혼합물을 37℃에서 2시간 동안 항온처리한다. 37℃에서 2시간 후, 화합물 C1의 양을 증가시켜 이들 혼합물에 첨가하고 37℃에서 16시간 동안 새로이 항온처리한다.
얻어지는 혼합물을 변성 조건하에서 1% 아가로즈 겔 전기 영동으로 분석한다(브롬화에티듐으로 RNA 확인).
상기 결과는, 예상되는 크기에서, RNA/중합체 (1) 또는 (3)의 혼합물에 첨가되는 중합체 C1의 양에 상관하여 RNA 양의 증가를 보인다.
이들 결과는 pH = 7.4에서 전반적으로 양이온성인 본 발명에 따른 특정 중합체는 RNA 모델을 1433 뉴클레오티드와 회합시킬 수 있고 이러한 회합은 전반적으로 음이온성인 중합체로도 가역적임을 나타낸다. 또한, 제조된 RNA는 분해되지 않는다.
실시예 16: 모델 올리고뉴클레오티드 세포막의 횡단에 대한 연구
태아 소 혈청을 포함하지 않는 Opti-MEM® 배지에서, Cy3로 마킹된 30 염기의 RNA 올리고뉴클레오티드를 올리고뉴클레오티드를 완전히 회합시키기에 필요한 최소량에 가까운 양의 중합체(3) 또는 (7)과 혼합한다. 이 혼합물을 25,000 세포/웰을 갖는 24웰 플레이트에서 성장시킨 인간 간암 세포 Huh-7과 접촉시킨다. 37℃에서 4시간 세포 항온처리한 후, 5%의 CO2, 20%의 태아 소 혈청(FCS)에서 D-MEM 배지를 첨가하여 FCS의 최종 농도가 10%이게 한다. 올리고뉴클레오티드/중합체 혼합물로 24시간 항온처리한 후, 세포를 세정하고, 세포막을 비오티닐화된 콘카나발린으로 마킹한 다음 세포를 3분 동안 3.7%의 파라포름알데히드로 고정한다.
PBS 완충액으로 2회 세정 후, 세포를 DAPI(핵 DNA)로 10분 동안 항온처리하고 PBS로 3회 세정한 다음 비오티닐화된 콘카나발린을 나타내는 AlexaFluor®488로 마킹된 스트렙타비딘으로 항온처리한다.
세포를 공초점 현미경으로 분석한다.
세포 국소화는 비오티닐화된 콘카나발린을 나타내는 AlexaFluor®488로 염색된 스트렙타비딘을 관찰함으로써 가능하다.
세포를 공초점 현미경으로 분석한다.
세포 국소화는 AlexaFluor®488로 염색된 막 및 이의 DAPI로 염색된 핵을 관찰함으로써 가능하다.
세포에 의한 Cy3-표지 올리고뉴클레오티드의 흡수를 Cy3 형광(550 nm에서 여기, 570 nm에서 방출)으로 시각화한다.
그 결과는 올리고뉴클레오티드 및 중합체(3) 또는 (7)의 존재 하에 세포를 항온처리하는 경우 Cy3-표지 올리고뉴클레오티드가 Huh-7 세포의 세포질에서 발견됨을 나타낸다. 비교하면, 올리고뉴클레오티드를 단독으로 항온처리한 경우 또는 올리고뉴클레오티드를 중합체 C1과 함께 항온처리한 경우, Cy3-표지 올리고뉴클레오티드는 세포에서 전혀 관찰되지 않는다.

Claims (18)

  1. 글루탐산 잔기를 포함하는 폴리아미노산 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염으로서, 상기 글루탐산 잔기의 일부는 탈양성자화될 수 있는 경우 pKa가 7 이상인 서로 동일하거나 또는 상이한 양이온성 측쇄기(pendant group)를 갖고, 다른 글루탐산 잔기는 서로 동일하거나 또는 상이한 소수성(GH) 측쇄기를 가지며,
    상기 양이온성 기는 하기 화학식:
    Figure 112009068161094-PCT00021
    [상기 화학식에서,
    X = O, NH,
    Y = 독립적으로 H 또는 CH3,
    Z = 클로라이드, 설페이트, 포스페이트 또는 아세테이트,
    L = 작용성 카르복실기 또는 이의 유도체로 임의 치환된 선형 (C2-C6) 알킬렌임]
    으로 표시되고,
    상기 소수성 기(GH)는
    * 1 이상의 불포화 및/또는 1 이상의 헤테로원자를 임의로 포함할 수 있는 선형 또는 분지형 C8-C30 알킬,
    * 1 이상의 불포화 및/또는 1 이상의 헤테로원자를 임의로 포함할 수 있는 C8-C30 알킬아릴 또는 아릴알킬, 및
    * 1 이상의 불포화 및/또는 1 이상의 헤테로원자를 임의로 포함할 수 있는 C8-C30 (다)환식 화합물
    로 구성되는 군에서 선택되는 것인 폴리아미노산 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염.
  2. 제1항에 있어서, 상기 양이온성 측쇄기는 아미드 또는 에스테르 결합에 의하여 글루탐산 잔기에 그래프팅되는 것인 폴리아미노산.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 알파 위치에서 카르복시기에 의하여 폴리아미노산에 결합된 L-글루타메이트 또는 L-글루탐산 단독중합체를 포함하는 것인 폴리아미노산.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 양이온성 측쇄기는
    Figure 112009068161094-PCT00022
    [상기 화학식에서, Ra는 히드록시, 알콕시 또는 알킬아미노 기, 바람직하게는 -OMe, -OEt, -NH2, -NHCH3 또는 -N(CH3)2 기이고, Z-는 클로라이드, 설페이트, 포스페이트 또는 아세테이트, 바람직하게는 클로라이드임], 또는
    -NH-(CH2)4-NH3 +,Z-,
    -NH-(CH2)4-NH-C(=NH)-NH3 +,Z-,
    -O-(CH2)2-N+(CH3)3,Z-,
    -O-(CH2)2-NH3 +,Z-
    (상기 화학식에서, Z-는 클로라이드, 설페이트, 포스페이트 또는 아세테이트, 바람직하게는 클로라이드임)
    로 구성된 군에서 선택되는 것인 폴리아미노산:
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체쇄당 평균 3 이상의 소수성 기(GH)를 포함하는 것인 폴리아미노산.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 다른 글루탐산 잔기는 소수성 기 (GH) 이외의 서로 동일하거나 상이한 비이온화성 측쇄기를 갖는 것인 폴리아미노산.
  7. 제6항에 있어서, 상기 비이온화성 측쇄기는 히드록시에틸아미노인 폴리아미노산.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 다른 글루탐산 잔기는 소수성 기(GH)와 상이한 중성 pH에서 이온화되지 않는 기를 가지며, 상기 중성 pH에서 이온화되지 않는 기는 서로 동일하거나 또는 상이한 것인 폴리아미노산.
  9. 제8항에 있어서, 상기 중성 pH에서 이온화되지 않는 기는 하기 화학식으로 표시되는 것인 폴리아미노산:
    Figure 112009068161094-PCT00023
    상기 화학식에서, -R10은 -H, -CO2H, 알킬 에스테르 (바람직하게는 -COOMe 또는 -COOEt), -CH2OH, -C(=O)-NH2, -C(=O)-NH-CH3 또는 -C(=O)-N(CH3)2이다.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 글루타메이트 잔기에 결합된 폴리알킬렌(바람직하게는 폴리에틸렌) 글리콜 유형의 그래프트를 1 이상 갖는 것인 폴리아미노산.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 화학식 I로 표시되는 것인 폴리아미노산 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염:
    화학식 I
    Figure 112009068161094-PCT00024
    상기 화학식에서,
    * A는 독립적으로
    - RNH- 기(여기서, R은 H, 선형 C2-C10 또는 분지형 C3-C10 알킬 또는 벤질 기임),
    - 하기 화학식의 말단 아미노산 잔기:
    Figure 112009068161094-PCT00025
    (여기서, -R7은 -OH, -OR9 또는 -NHR10이고, R8, R9 및 R10은 독립적으로 H, 선형 C2-C10 또는 분지형 C3 및 C10 알킬기 또는 벤질기임)이고;
    * B는 바람직하게는 -O-, -NH-, -N(C1-C5 알킬)-, 1∼6개의 탄소 원자를 포함하는 아미노산(바람직하게는 천연 아미노산), 디올, 트리올, 디아민, 트리아민, 아미노알콜 또는 히드록시산의 잔기에서 선택되는 2가, 3가 또는 4가 결합기 또는 직접 결합이며;
    * D는 H, 선형 C2-C10 또는 분지형 C3-C10 아실기 또는 피로글루타메이트이고;
    * 소수성 기(GH)는 각각 서로 독립적으로
    ㆍ 임의로 1 이상의 불포화 및/또는 1 이상의 헤테로원자(바람직하게는 O 및/또는 N 및/또는 S)를 포함할 수 있는 선형 또는 분지형 C8-C30 알킬, 또는
    ㆍ 임의로 1 이상의 불포화 및/또는 1 이상의 헤테로원자(바람직하게 는 O 및/또는 N 및/또는 S)를 포함할 수 있는 C8-C30 알킬아릴 또는 아릴알킬, 또는
    ㆍ 임의로 1 이상의 불포화 및/또는 1 이상의 헤테로원자(바람직하게는 O 및/또는 N 및/또는 S)를 포함할 수 있는 C8-C30 (다)환식 화합물
    에서 선택되는 기이며;
    * R1은 하기 화학식
    - -NH-(CH2)w-NH3 +,Z-(여기서, w는 2∼6, 바람직하게는 4임),
    - -NH-(CH2)4-NH-C(=NH)-NH3 +,Z-,
    - -O-(CH2)2-NH3 +,Z-,
    - -O-(CH2)2-N+(CH3)3,Z-,
    - 하기 화학식의 아미노산 잔기 또는 아미노산 유도체:
    Figure 112009068161094-PCT00026
    (여기서, X는 산소 원자 또는 -NH-이고, R12는 H, 선형 C2-C10 또는 분지형 C3-C10 알킬 또는 벤질이며, R13은 -(CH2)4-NH3 +,Z-, -(CH3)3-NH-C(=NH)-NH3 +,Z-, -(CH2)3-NH3 +,Z-이고, 여기서 짝음이온 Z-는 클로라이드, 설페이트, 포스페이트 또는 아세테이트, 바람직하게는 클로라이드임)
    중 하나를 갖는 기이고;
    * R3은 히드록시에틸아미노, 알킬렌 글리콜, 폴리알킬렌 글리콜 또는 하기 화학식의 라디칼이며:
    Figure 112009068161094-PCT00027
    (여기서, -R10은 -H, -CO2H, 알킬 에스테르 (바람직하게는 -COOMe 또는 -COOEt), -CH2OH, -C(=O)-NH2, -C(=O)-NH-CH3 또는 -C(=O)-N(CH3)2임);
    * p, q, r 및 s는 양의 정수이고;
    * (p)/(p+q+r+s)는 소수성 기(GH)의 몰 그래프팅율로서 정의되며, 2∼99 몰%, 바람직하게는 5∼50 몰%로 달라지는데, 단 각 공중합체쇄는 평균 3 이상의 소수성 그래프트를 가지며;
    * (q)/(p+q+r+s)는 양이온성 기의 몰 그래프팅율로서 정의되며, 1∼99 몰%로 달라지고;
    * (p+q+r+s)는 10∼1000, 바람직하게는 30∼500으로 달라지며;
    * (r)/(p+q+r+s)는 0∼98 몰%로 달라지고;
    * (s)/(p+q+r+s)는 0∼98 몰%로 달라진다.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 폴리아미노산을 1 이상 포함하는 약학, 화장, 건강 식품 또는 식물 보호 조성물.
  13. 제12항에 있어서, 1 이상의 활성 성분을 더 포함하는 것인 조성물.
  14. 제13항에 있어서, 상기 활성 성분은 (a) 공유 화학 결합(들) 이외의 하나 이상의 결합에 의하여 폴리아미노산과 회합되는 것인 조성물.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 활성 성분은 DNA, DNA 단편, RNA 및 올리고-RNA로 구성된 군에서 선택되는 것인 조성물.
  16. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 수성상 또는 오일상 중 폴리아미노산의 나노입자 및/또는 마이크로입자 및/또는 미셸의 콜로이드 현탁액을 포함하는 것인 조성물.
  17. 제16항에 있어서, 상기 현탁액은 생리학적 pH에서 침전하는, 산성 pH에서 수성상 중 나노입자의 콜로이드 용액인 것인 조성물.
  18. 실질적으로 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 1 이상의 폴리아미노산 및/또는 제12항 내지 제17항 중 어느 한 항의 조성물을 사용하는 것으로 이루어지는 특히 경구, 경비, 폐내, 질내, 안내, 피하, 정맥내, 근내, 피내, 복강내 또는 뇌내 투여를 위한 약제의 제조 방법으로서, 상기 약제의 활성 성분은 단백질, 당단백질, 하나 이상의 폴리알킬렌 글리콜쇄에 결합된 단백질, 펩티드, 다당류, 지당류, 올리고뉴클레오티드, 폴리뉴클레오티드 및 소수성, 친수성 및 양친매성 유기 소분자, 영양 물질, 화장품 및 식물 보호 제품으로 구성된 군에서 선택되는 것인 방법.
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