KR20150056619A - 치료제를 포함하는 치료 나노입자 및 그의 제조 및 사용 방법 - Google Patents

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마리아 피게이레두
에릭 피이케
데이비드 드와이트
크리스티나 반 진 호벤
그렉 트로이아노
제임스 라이트
영-호 송
홍 왕
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바인드 쎄라퓨틱스, 인크.
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Abstract

본 개시내용은 일반적으로 실질적 소수성 산, 양성자화가능한 질소를 갖는 염기성 치료제 및 중합체를 포함하는 나노입자에 관한 것이다. 다른 측면은 이러한 나노입자를 제조 및 사용하는 방법을 포함한다.

Description

치료제를 포함하는 치료 나노입자 및 그의 제조 및 사용 방법 {THERAPEUTIC NANOPARTICLES COMPRISING A THERAPEUTIC AGENT AND METHODS OF MAKING AND USING SAME}
관련 출원에 대한 상호 참조
본원은 2012년 12월 3일에 출원된 미국 가특허출원 61/732,510, 2012년 12월 5일에 출원된 미국 가특허출원 61/733,627, 및 2012년 9월 17일에 출원된 미국 가특허출원 61/702,014의 이익 및 그에 대한 우선권의 이익을 주장하며, 이는 그 전문이 본 명세서에 참고로 포함된다.
특정 약물을 환자에게 전달하거나 (예를 들어, 특정한 조직 또는 세포 유형에 대해 표적화되거나 또는 특이적 질환에 걸린 조직에 대해 표적화되지만, 정상 조직에 대해서는 그렇지 않음) 또는 약물의 방출을 제어하는 시스템은 유익한 것으로 오랫동안 인식되어 왔다.
예를 들어, 활성 약물을 포함하고, 예를 들어 특정한 조직 또는 세포 유형에 대해 표적화되거나 또는 특이적 질환에 걸린 조직에 대해 표적화되지만, 정상 조직에 대해서는 그렇지 않은 치료제는 표적화되지 않은 신체의 조직에서는 약물의 양을 감소시킬 수 있다. 이는 암과 같은 상태의 치료 시에 세포독성 용량의 약물이 주위 비암성 조직을 사멸시키지 않으면서 암 세포에 전달되는 것이 바람직한 경우에 특히 중요하다. 유효 약물 표적화는 항암 요법에서 흔한 바람직하지 않은 및 종종 생명 위협 부작용을 감소시킬 수 있다. 또한, 이러한 치료제는 약물이 다르게 도달할 수 없었던 특정 조직에 도달하도록 할 수 있다.
제어 방출 및/또는 표적화 요법을 제공하는 치료제는 또한 유효량의 약물을 전달할 수 있어야만 하며, 이는 다른 나노입자 전달 시스템에서도 공지되어 있는 한계이다. 예를 들어, 유리한 전달 특성을 갖도록 나노입자의 크기를 충분히 작게 유지하면서, 각 나노입자와 회합된 적절한 양의 약물을 갖는 나노입자 시스템을 제조하는 것이 도전과제일 수 있다.
적어도 1개의 염기성 질소 원자를 함유하는 치료제 (즉, 양성자화가능한 질소-함유 치료제)는 중요한 치료제 군을 나타낸다. 그러나, 이 부류의 약물의 나노입자 제제는 자주 바람직하지 않은 특성, 예를 들어, 버스트 방출 프로파일 및 부족한 약물 부하에 의해 방해받는다.
따라서, 암과 같은 질환을 치료하기 위해 양성자화가능한 질소-함유 치료제의 치료 수준을 전달하면서, 환자의 부작용을 또한 감소시킬 수 있는 나노입자 치료제 및 이러한 나노입자의 제조 방법에 대한 필요성이 존재한다.
양성자화가능한 질소-함유 치료제를 포함하는 중합체성 나노입자 및 이러한 치료 나노입자를 제조 및 사용하는 방법이 본원에 기재되어 있다.
한 측면에서, 치료 나노입자가 제공된다. 치료 나노입자는, 약 0.05 내지 약 30 중량 퍼센트의 실질적 소수성 산; 약 0.2 내지 약 20 중량 퍼센트의, pKa가 소수성 산의 pKa보다 적어도 약 1.0 pKa 단위 더 크며 양성자화가능한 질소를 갖는 염기성 치료제; 및 약 50 내지 약 99.75 중량 퍼센트의 이블록 폴리(락트)산-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체 또는 이블록 폴리(락트산-코-글리콜산)-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체를 포함하며, 여기서 치료 나노입자는 약 10 내지 약 30 중량 퍼센트의 폴리(에틸렌)글리콜을 포함한다.
또 다른 측면에서, 치료 나노입자가 제공된다. 치료 나노입자는, 실질적 소수성 산 대 염기성 치료제의 몰비가 약 0.25:1 내지 약 2:1인 실질적 소수성 산; 약 0.2 내지 약 20 중량 퍼센트의, pKa가 소수성 산의 pKa보다 적어도 약 1.0 pKa 단위 더 크며 양성자화가능한 질소를 갖는 염기성 치료제; 및 약 50 내지 약 99.75 중량 퍼센트의 이블록 폴리(락트)산-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체 또는 이블록 폴리(락트산-코-글리콜산)-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체를 포함하며, 여기서 치료 나노입자는 약 10 내지 약 30 중량 퍼센트의 폴리(에틸렌)글리콜을 포함한다.
일부 실시양태에서, 실질적 소수성 산 대 염기성 치료제의 몰비는 약 0.5:1 내지 약 1.5:1이다. 특정 실시양태에서, 실질적 소수성 산 대 염기성 치료제의 몰비는 약 0.75:1 내지 약 1.25:1이다.
특정 실시양태에서, 염기성 치료제의 pKa는 소수성 산의 pKa보다 적어도 약 2.0 pKa 단위 더 크다. 다른 실시양태에서, 염기성 치료제의 pKa는 소수성 산의 pKa보다 적어도 약 4.0 pKa 단위 더 크다.
또 다른 측면에서, 치료 나노입자가 제공된다. 치료 나노입자는, 소수성 산 및 적어도 1개의 이온화가능한 아민 모이어티를 갖는 치료제를 포함하는, 염기성 치료제 및 소수성 산의 pKa 사이의 차이가 적어도 약 1.0 pKa 단위인 소수성 이온-쌍; 및 약 50 내지 약 99.75 중량 퍼센트의, 약 15 kDa 내지 약 20 kDa의 폴리(락트산)의 수 평균 분자량 및 약 4 kDa 내지 약 6 kDa의 폴리(에틸렌)글리콜의 수 평균 분자량을 갖는 이블록 폴리(락트)산-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체를 포함한다.
특정 실시양태에서, 염기성 치료제 및 소수성 산의 pKa 사이의 차이는 적어도 약 2.0 pKa 단위이다. 다른 실시양태에서, 염기성 치료제 및 소수성 산의 pKa 사이의 차이는 적어도 약 4.0 pKa 단위이다.
특정 실시양태에서, 치료 나노입자는 약 0.05 내지 약 20 중량 퍼센트의 소수성 산을 포함한다.
일부 실시양태에서, 실질적 소수성 산은 약 2 내지 약 7의 log P를 갖는다.
일부 실시양태에서, 실질적 소수성 산은 약 -1.0 내지 약 5.0의 물 중 pKa를 갖는다. 다른 실시양태에서, 실질적 소수성 산은 약 2.0 내지 약 5.0 의 물 중 pKa를 갖는다.
특정 실시양태에서, 실질적 소수성 산 및 염기성 치료제는 치료 나노입자 내에서 소수성 이온 쌍을 형성한다.
일부 실시양태에서, 소수성 산은 지방산이다. 예를 들어, 특정 실시양태에서, 지방산은 카프로산, 에난트산, 카프릴산, 펠라르곤산, 카프르산, 운데칸산, 라우르산, 트리데실산, 미리스트산, 펜타데실산, 팔미트산, 마르가르산, 스테아르산, 노나데실산, 아라키드산, 헨에이코실산, 베헨산, 트리코실산, 리그노세르산, 펜타코실산, 세로트산, 헵타코실산, 몬탄산, 노나코실산, 멜리스산, 헤나트리아콘틸산, 락세로산, 프실산, 게드산, 세로플라스트산, 헥사트리아콘틸산, 및 그의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 포화 지방산이다. 다른 실시양태에서, 지방산은 헥사데카트리엔산, 알파-리놀렌산, 스테아리돈산, 에이코사트리엔산, 에이코사테트라엔산, 에이코사펜타엔산, 헨에이코사펜타엔산, 도코사펜타엔산, 도코사헥사엔산, 테트라코사펜타엔산, 테트라코사펜타엔산, 및 그의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 오메가-3 지방산이다. 또 다른 실시양태에서, 지방산은 리놀레산, 감마-리놀렌산, 에이코사디엔산, 디호모-감마-리놀렌산, 아라키돈산, 도코사디엔산, 아드렌산, 도코사펜타엔산, 테트라코사테트라엔산, 테트라코사펜타엔산, 및 그의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 오메가-6 지방산이다. 특정의 다른 실시양태에서, 지방산은 올레산, 에이코센산, 미드산, 에루스산, 네르본산, 및 그의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 오메가-9 지방산이다. 다른 실시양태에서, 지방산은 루멘산, α-칼렌드산, β-칼렌드산, 자카르산, α-엘레오스테아르산, β-엘레오스테아르산, 카탈프산, 푸닉산, 루멜렌산, α-파리나르산, β-파리나르산, 보세오펜타엔산, 피놀렌산, 포도카르프산, 및 그의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 다중불포화 지방산이다.
특정 실시양태에서, 소수성 산은 담즙산이다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 담즙산은 케노데옥시콜산, 우르소데옥시콜산, 데옥시콜산, 히콜산, 베타-뮤리콜산, 콜산, 리토콜산, 아미노산-접합 담즙산, 및 그의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 다른 실시양태에서, 아미노산-접합 담즙산은 글리신-접합 담즙산 또는 타우린-접합 담즙산이다.
특정 실시양태에서, 소수성 산은 디옥틸 술포숙신산, 1-히드록시-2-나프토산, 도데실황산, 나프탈렌-1,5-디술폰산, 나프탈렌-2-술폰산, 파모산, 운데칸산, 및 그의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 실시양태에서, 치료 나노입자는 약 1 내지 약 15 중량 퍼센트의 양성자화가능한 질소-함유 치료제를 포함한다. 다른 실시양태에서, 치료 나노입자는 약 2 내지 약 15 중량 퍼센트의 양성자화가능한 질소-함유 치료제를 포함한다. 또 다른 실시양태에서, 치료 나노입자는 약 4 내지 약 15 중량 퍼센트의 양성자화가능한 질소-함유 치료제를 포함한다. 특정의 다른 실시양태에서, 치료 나노입자는 약 5 내지 약 10 중량 퍼센트의 양성자화가능한 질소-함유 치료제를 포함한다.
특정 실시양태에서, 소수성 산은 약 300 Da 내지 약 1000 Da의 분자량을 갖는다.
일부 실시양태에서, 치료제는 키나제 억제제이다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 키나제 억제제는 수니티닙, 이마티닙, 닐로티닙, 다사티닙, 보수티닙, 포나티닙, 바페티닙, 및 그의 제약상 허용되는 염으로 이루어진 군으로부터 선택된 티로신 키나제 억제제이다.
특정 실시양태에서, 치료 나노입자의 유체역학적 직경은 약 60 내지 약 150 nm이다. 특정의 다른 실시양태에서, 유체역학적 직경은 약 90 내지 약 140 nm이다.
일부 실시양태에서, 치료 나노입자는 37℃에서 포스페이트 완충제 용액 중에 위치하는 경우에 치료제를 적어도 1분 동안 실질적으로 보유한다. 특정 실시양태에서, 치료 나노입자는 37℃에서 포스페이트 완충제 용액 중에 위치하는 경우에 약 30% 미만의 치료제를 실질적으로 즉시 방출한다. 특정의 다른 실시양태에서, 치료 나노입자는 37℃에서 포스페이트 완충제 용액 중에 위치하는 경우에 약 10 내지 약 45%의 치료제를 약 1시간에 걸쳐 방출한다. 또 다른 실시양태에서, 치료 나노입자는, 지방산 또는 담즙산을 함유하지 않는 것을 제외하고는 치료 나노입자와 실질적으로 동일한 대조 나노입자에 대한 방출 프로파일과 실질적으로 동일한 방출 프로파일을 갖는다.
특정 실시양태에서, 폴리(락트)산-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체는 약 0.6 내지 약 0.95의 폴리(락트)산 수 평균 분자량 분율을 갖는다. 특정의 다른 실시양태에서, 폴리(락트)산-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체는 약 0.6 내지 약 0.8의 폴리(락트)산 수 평균 분자량 분율을 갖는다. 또 다른 실시양태에서, 폴리(락트)산-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체는 약 0.75 내지 약 0.85의 폴리(락트)산 수 평균 분자량 분율을 갖는다. 다른 실시양태에서, 폴리(락트)산-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체는 약 0.7 내지 약 0.9의 폴리(락트)산 수 평균 분자량 분율을 갖는다.
특정 실시양태에서, 치료 나노입자는 약 10 내지 약 25 중량 퍼센트의 폴리(에틸렌)글리콜을 포함한다. 특정의 다른 실시양태에서, 치료 나노입자는 약 10 내지 약 20 중량 퍼센트의 폴리(에틸렌)글리콜을 포함한다. 또 다른 실시양태에서, 치료 나노입자는 약 15 내지 약 25 중량 퍼센트의 폴리(에틸렌)글리콜을 포함한다. 다른 실시양태에서, 치료 나노입자는 약 20 내지 약 30 중량 퍼센트의 폴리(에틸렌)글리콜을 포함한다.
특정 실시양태에서, 폴리(락트)산-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체는 약 15kDa 내지 약 20kDa의 폴리(락트산)의 수 평균 분자량 및 약 4kDa 내지 약 6kDa의 폴리(에틸렌)글리콜의 수 평균 분자량을 갖는다.
일부 실시양태에서, 치료 나노입자는 약 0.2 내지 약 30 중량 퍼센트의, 표적화 리간드로 관능화된 폴리(락트)산-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체를 추가로 포함한다. 다른 실시양태에서, 치료 나노입자는 약 0.2 내지 약 30 중량 퍼센트의, 표적화 리간드로 관능화된 폴리(락트)산-코-폴리(글리콜)산-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체를 추가로 포함한다. 특정 실시양태에서, 표적화 리간드는 폴리(에틸렌)글리콜에 공유 결합된다.
특정 실시양태에서, 소수성 산은 다가전해질이다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 다가전해질은 폴리(스티렌 술폰산), 폴리아크릴산 및 폴리메타크릴산으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
특정 실시양태에서, 고려되는 치료 나노입자는 2종 이상의 실질적 소수성 산의 혼합물을 추가로 포함한다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 고려되는 치료 나노입자는 2종의 실질적 소수성 산의 혼합물, 3종의 실질적 소수성 산의 혼합물, 4종의 실질적 소수성 산의 혼합물 또는 5종의 실질적 소수성 산의 혼합물을 포함한다.
또 다른 측면에서, 치료 나노입자가 제공된다. 치료 나노입자는 제1 중합체, 양성자화가능한 질소를 갖는 염기성 치료제 및 실질적 소수성 산을 포함하는 제1 유기 상을 유화시켜 에멀젼 상을 형성하고, 에멀젼 상을 켄칭하여 켄칭된 상을 형성하고, 켄칭된 상을 여과하여 치료 나노입자를 회수하는 것에 의해 제조된다.
또 다른 측면에서, 제약상 허용되는 조성물이 제공된다. 제약상 허용되는 조성물은 다수의 고려되는 치료 나노입자 및 제약상 허용되는 부형제를 포함한다.
특정 실시양태에서, 제약상 허용되는 조성물은 사카라이드를 추가로 포함한다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 사카라이드는 수크로스 또는 트레할로스, 또는 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 디사카라이드이다.
특정 실시양태에서, 제약상 허용되는 조성물은 시클로덱스트린을 추가로 포함한다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 시클로덱스트린은 α-시클로덱스트린, β-시클로덱스트린, γ-시클로덱스트린, 헵타키스-(2,3,6-트리-O-벤질)-β-시클로덱스트린, 헵타키스-(2,3,6-트리-O-벤조일)-β-시클로덱스트린, 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
또 다른 측면에서, 암의 치료를 필요로 하는 환자에서 암을 치료하는 방법이 제공된다. 방법은 환자에게 고려되는 치료 나노입자를 포함하는 조성물의 치료 유효량을 투여하는 것을 포함한다.
일부 실시양태에서, 암은 만성 골수 백혈병이다. 특정 실시양태에서, 암은 만성 골수단핵구성 백혈병, 과다호산구증가증성 증후군, 신세포 암종, 간세포성 암종, 필라델피아 염색체 양성 급성 림프모구성 백혈병, 비소세포 폐암, 췌장암, 유방암, 고형 종양 및 외투 세포 림프종으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
또 다른 측면에서, 위장 기질 종양의 치료를 필요로 하는 환자에서 위장 기질 종양을 치료하는 방법이 제공된다. 방법은 환자에게 고려되는 치료 나노입자를 포함하는 조성물의 치료 유효량을 투여하는 것을 포함한다.
또 다른 측면에서, 치료 나노입자를 제조하는 방법이 제공된다. 방법은, 제1 유기 상을 제1 수용액과 합하여 제2 상을 형성하고; 제2 상을 유화시켜, 제1 중합체, 양성자화가능한 질소를 갖는 염기성 치료제 및 실질적 소수성 산을 포함하는 에멀젼 상을 형성하고; 에멀젼 상을 켄칭하여 켄칭된 상을 형성하고; 켄칭된 상을 여과하여 치료 나노입자를 회수하는 것을 포함한다.
일부 실시양태에서, 방법은 제2 상의 유화 전에 제2 상에서 염기성 치료제 및 실질적 소수성 산을 합하는 것을 추가로 포함한다. 특정 실시양태에서, 염기성 치료제 및 실질적 소수성 산은 소수성 이온 쌍을 제2 상의 유화 전에 형성한다. 특정의 다른 실시양태에서, 소수성 이온 쌍 염기성 치료제 및 실질적 소수성 산은 소수성 이온 쌍을 제2 상의 유화 동안 형성한다. 특정 실시양태에서, 방법은 제2 상을 유화시키는 것과 실질적으로 동시에 제2 상에서 염기성 치료제 및 실질적 소수성 산을 합하는 것을 추가로 포함한다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 제1 유기 상은 염기성 치료제를 포함하고, 제1 수용액은 실질적 소수성 산을 포함한다.
일부 실시양태에서, 염기성 치료제는, 양성자화되는 경우에, 제1 pKa를 갖고, 실질적 소수성 산은 제2 pKa를 갖고, 에멀젼 상은 제1 pKa 및 제2 pKa 사이의 pKa 단위와 동일한 pH를 갖는 수용액으로 켄칭된다. 예를 들어, 특정 실시양태에서, 켄칭된 상은 제1 pKa 및 제2 pKa 사이의 pKa 단위와 동일한 pH를 갖는다. 다른 실시양태에서, 염기성 치료제는, 양성자화되는 경우에, 제1 pKa를 갖고, 실질적 소수성 산은 제2 pKa를 갖고, 제1 수용액은 제1 pKa 및 제2 pKa 사이의 pKa 단위와 동일한 pH를 갖는다. 특정의 다른 실시양태에서, pH는 제1 pKa 및 제2 pKa 사이에서 대략 등거리인 pKa 단위와 동일하다.
또 다른 측면에서, 온혈 동물, 예컨대 인간에서 의약으로 사용하기 위한 본원에 기재된 바와 같은 치료 나노입자가 제공된다.
또 다른 측면에서, 온혈 동물, 예컨대 인간에서 항증식성 효과의 생성에 사용하기 위한 본원에 기재된 바와 같은 치료 나노입자가 제공된다.
또 다른 측면에서, 고형 종양 질환의 방지 및/또는 치료에서 항침습제로서 온혈 동물, 예컨대 인간에서 사용하기 위한 본원에 기재된 바와 같은 치료 나노입자가 제공된다.
또 다른 측면에서, 온혈 동물, 예컨대 인간에서의 암의 예방 또는 치료에서 본원에 기재된 바와 같은 치료 나노입자의 용도가 제공된다.
또 다른 측면에서, 온혈 동물, 예컨대 인간에서의 암의 예방 또는 치료에 사용하기 위한 본원에 기재된 바와 같은 치료 나노입자가 제공된다.
또 다른 측면에서, 온혈 동물, 예컨대 인간에서의 암의 예방 또는 치료를 위한 의약의 제조에 있어서 본원에 기재된 바와 같은 치료 나노입자의 용도가 제공된다.
또 다른 측면에서, 온혈 동물, 예컨대 인간에서 항증식성 효과의 생성을 위한 본원에 기재된 바와 같은 치료 나노입자의 용도가 제공된다.
또 다른 측면에서, 온혈 동물, 예컨대 인간에서 항증식성 효과의 생성에 사용하기 위한 의약의 제조에 있어서 본원에 기재된 바와 같은 치료 나노입자의 용도가 제공된다.
또 다른 측면에서, 고형 종양 질환의 방지 및/또는 치료에서 항침습제로서 온혈 동물, 예컨대 인간에서 사용하기 위한 의약의 제조에 있어서 본원에 기재된 바와 같은 치료 나노입자의 용도가 제공된다.
또 다른 측면에서, 항증식성 효과의 생성을 필요로 하는 온혈 동물, 예컨대 인간에게 본원에 기재된 바와 같은 치료 나노입자의 유효량을 투여하는 것을 포함하는, 상기 동물에서 항증식성 효과를 생성하는 방법이 제공된다.
또 다른 측면에서, 고형 종양 질환의 방지 및/또는 치료에 의한 항침습 효과의 생성을 필요로 하는 온혈 동물, 예컨대 인간에게 본원에 기재된 바와 같은 치료 나노입자의 유효량을 투여하는 것을 포함하는, 상기 동물에서 고형 종양 질환의 방지 및/또는 치료에 의한 항침습 효과를 생성하는 방법이 제공된다.
또 다른 측면에서, 온혈 동물, 예컨대 인간에서 고형 종양 질환의 예방 또는 치료에 사용하기 위한 본원에 기재된 바와 같은 치료 나노입자가 제공된다.
또 다른 측면에서, 온혈 동물, 예컨대 인간에서 고형 종양 질환의 예방 또는 치료에 사용하기 위한 의약의 제조에 있어서 본원에 기재된 바와 같은 치료 나노입자의 용도가 제공된다.
또 다른 측면에서, 고형 종양 질환의 치료를 필요로 하는 온혈 동물, 예컨대 인간에게 본원에 기재된 바와 같은 치료 나노입자의 유효량을 투여하는 것을 포함하는, 상기 동물에서 고형 종양 질환의 예방 또는 치료를 위한 방법이 제공된다.
도 1은 개시된 나노입자를 형성하기 위한 에멀젼 방법에 대한 흐름도이다.
도 2a 및 2b는 개시된 에멀젼 방법에 대한 흐름도이다.
도 3은 수니티닙-함유 나노입자 제제에 대한 시험관내 방출 프로파일을 도시한다.
도 4는 이마티닙-함유 나노입자 제제에 대한 시험관내 방출 프로파일을 도시한다.
도 5는 이마티닙-함유 나노입자 제제에 대한 시험관내 방출 프로파일을 도시한다.
도 6은 이마티닙-함유 나노입자 제제에 대한 시험관내 방출 프로파일을 도시한다.
도 7은 다사티닙-함유 나노입자 제제에 대한 시험관내 방출 프로파일을 도시한다.
도 8은 다사티닙-함유 나노입자 제제에 대한 시험관내 방출 프로파일을 도시한다.
도 9는 다사티닙-함유 나노입자 제제에 대한 시험관내 방출 프로파일을 도시한다.
양성자화가능한 질소를 갖는 염기성 치료제 (예를 들어, 양성자화가능한 질소-함유 치료제)를 포함하는 중합체성 나노입자, 및 이러한 치료 나노입자를 제조 및 사용하는 방법이 본원에 기재되어 있다. 일부 실시양태에서, 개시된 나노입자 내에 실질적 소수성 산 (예를 들어, 지방산 및/또는 담즙산)의 포함 (즉, 도핑) 및/또는 나노입자 제조 방법에 포함되는 상기 포함은 개선된 약물 부하를 포함하는 나노입자를 생성할 수 있다. 또한, 특정 실시양태에서, 소수성 산을 포함하고/거나 이의 존재 하에 제조되는 나노입자는 개선된 제어 방출 특성을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 개시된 나노입자는 소수성 산의 부재 하에 제조된 나노입자와 비교 시에 양성자화가능한 질소-함유 치료제를 보다 천천히 방출할 수 있다.
어떠한 이론에 얽매이는 것을 원하지는 않지만, 소수성 산 (예를 들어, 지방산 및/또는 담즙산)을 포함하는 개시된 나노입자 제제가, 예를 들어, 아민을 갖는 치료제 및 산 사이의 소수성 이온-쌍 (HIP)의 형성을 통해 유의하게 개선된 제제 특성 (예를 들어, 약물 부하 및/또는 방출 프로파일)을 갖는 것으로 여겨진다. 본원에 사용된 바와 같이, HIP는 쿨롱 인력에 의해 함께 유지되는 반대로 하전된 이온의 쌍이다. 또한 어떠한 이론에 얽매이는 것을 원하지는 않지만, 일부 실시양태에서, HIP는 이온화가능한 기 (예를 들어, 아민)를 함유하는 치료제의 소수성을 증가시키는데 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 증가된 소수성을 갖는 치료제는 나노입자 제제에 유익할 수 있고, 유기 용매 중 보다 높은 치료제의 용해도를 제공할 수 있는 HIP 형성을 유발할 수 있다. 본원에 고려되는 바와 같은 HIP 형성은, 예를 들어 증가된 약물 부하를 갖는 나노입자를 생성할 수 있다. 나노입자로부터의 치료제의 보다 느린 방출은 또한, 예를 들어 일부 실시양태에서, 수용액 중 치료제의 용해도에 있어서의 감소로 인해 발생할 수 있다. 또한, 치료제와 대형 소수성 반대이온과의 착물화는 중합체성 매트릭스 내에 있는 치료제의 확산을 저속화할 수 있다. 유리하게는, HIP 형성은 소수성 기의 치료제에의 공유 접합을 필요로 하지 않으면서 발생한다.
어떠한 이론에 얽매이는 것을 원하지는 않지만, HIP의 강도는 고려되는 나노입자의 약물 부하 및 방출 속도에 영향을 주는 것으로 여겨진다. 예를 들어, HIP의 강도는, 하기에 보다 상세하게 논의되는 바와 같이, 양성자화가능한 질소-함유 치료제의 pKa 및 소수성 산의 pKa 사이의 차이의 크기를 증가시킴으로써 증가될 수 있다. 또한, 어떠한 이론에 얽매이는 것을 원하지는 않지만, 이온 쌍 형성을 위한 조건은 고려되는 나노입자의 약물 부하 및 방출 속도에 영향을 주는 것으로 여겨진다.
본원에 개시된 나노입자는 1, 2, 3종 또는 그 초과의 생체적합성 및/또는 생분해성 중합체를 포함한다. 예를 들어, 고려되는 나노입자는 약 35 내지 약 99.75 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 50 내지 약 99.75 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 50 내지 약 99.5 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 50 내지 약 99 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 50 내지 약 98 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 50 내지 약 97 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 50 내지 약 96 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 50 내지 약 95 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 50 내지 약 94 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 50 내지 약 93 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 50 내지 약 92 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 50 내지 약 91 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 50 내지 약 90 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 50 내지 약 85 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 60 내지 약 85 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 65 내지 약 85 중량 퍼센트, 및 일부 실시양태에서 약 50 내지 약 80 중량 퍼센트의, 생분해성 중합체 및 폴리(에틸렌 글리콜) (PEG)를 포함하는 하나 이상의 블록 공중합체, 및 약 0 내지 약 50 중량 퍼센트의 생분해성 단독중합체를 포함할 수 있다.
개시된 나노입자는 양성자화가능한 질소-함유 치료제를 포함할 수 있다. 본원에 사용된 "양성자화가능한 질소-함유 치료제"는 적어도 1개의 양성자화가능한 질소-함유 관능기를 함유하는 임의의 제약 활성제를 포함한다. 양성자화가능한 질소-함유 치료제는 1, 2, 3개 또는 그 초과의 양성자화가능한 질소-함유 관능기를 함유할 수 있다. 양성자화가능한 질소-함유 관능기의 비제한적 예는 지방족 아미노 기 (예를 들어, 1급 아민, 2급 아민 및 3급 아민), 질소-함유 헤테로아릴 기 (예를 들어, 피리딘, 이미다졸, 트리아졸 및 테트라졸) 및 구아니디노 기를 포함한다.
일부 실시양태에서, 개시된 나노입자는 약 0.2 내지 약 35 중량 퍼센트, 약 0.2 내지 약 20 중량 퍼센트, 약 0.2 내지 약 10 중량 퍼센트, 약 0.2 내지 약 5 중량 퍼센트, 약 0.5 내지 약 5 중량 퍼센트, 약 0.75 내지 약 5 중량 퍼센트, 약 1 내지 약 5 중량 퍼센트, 약 2 내지 약 5 중량 퍼센트, 약 3 내지 약 5 중량 퍼센트, 약 1 내지 약 20 중량 퍼센트, 약 2 내지 약 20 중량 퍼센트, 약 5 내지 약 20 중량 퍼센트, 약 1 내지 약 15 중량 퍼센트, 약 2 내지 약 15 중량 퍼센트, 약 3 내지 약 15 중량 퍼센트, 약 4 내지 약 15 중량 퍼센트, 약 5 내지 약 15 중량 퍼센트, 약 1 내지 약 10 중량 퍼센트, 약 2 내지 약 10 중량 퍼센트, 약 3 내지 약 10 중량 퍼센트, 약 4 내지 약 10 중량 퍼센트, 약 5 내지 약 10 중량 퍼센트, 약 10 내지 약 30 중량 퍼센트, 또는 약 15 내지 약 25 중량 퍼센트의 양성자화가능한 질소-함유 치료제를 포함할 수 있다.
특정 실시양태에서, 개시된 나노입자는 소수성 산 (예를 들어, 지방산 및/또는 담즙산)을 포함하고/거나 소수성 산을 포함하는 방법에 의해 제조된다. 이러한 나노입자는 소수성 산 부재 하의 방법에 의해 제조되는 나노입자보다 더 높은 약물 부하를 가질 수 있다. 예를 들어, 소수성 산을 포함하는 방법에 의해 제조된 개시된 나노입자의 약물 부하 (예를 들어, 중량 기준)는 소수성 산 부재 하의 방법에 의해 제조된 개시된 나노입자보다 약 2배 내지 약 10배 더 높고, 또는 심지어 그 초과일 수 있다. 일부 실시양태에서, 소수성 산을 포함하는 제1 방법에 의해 제조된 개시된 나노입자의 약물 부하 (중량 기준)는 제2 방법에 의해 제조된 개시된 나노입자보다 적어도 약 2배, 적어도 약 3배, 적어도 약 4배, 적어도 약 5배 또는 적어도 약 10배 더 높을 수 있고, 여기서 제2 방법이 소수성 산을 포함하지 않는 것을 제외하고는 제2 방법은 제1 방법과 동일하다.
임의의 적합한 소수성 산이 고려된다. 일부 실시양태에서, 소수성 산은 카르복실산 (예를 들어, 모노카르복실산, 디카르복실산, 트리카르복실산 등), 술핀산, 술펜산 또는 술폰산일 수 있다. 일부 경우에서, 고려되는 소수성 산은 2종 이상의 산의 혼합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 특정 실시양태에서, 소수성 산은 2종의 실질적 소수성 산의 혼합물, 일부 실시양태에서 3종의 실질적 소수성 산의 혼합물, 일부 실시양태에서 4종의 실질적 소수성 산의 혼합물, 또는 일부 실시양태에서 5종의 실질적 소수성 산의 혼합물을 포함할 수 있다.
일부 경우에서, 소수성 산의 염이 제제에 사용될 수 있다.
예를 들어, 개시된 카르복실산은 지방족 카르복실산 (예를 들어, 시클릭 또는 비-시클릭 분지형 또는 비분지형 탄화수소 쇄를 갖는 카르복실산)일 수 있다. 개시된 카르복실산은, 일부 실시양태에서, 할로겐 (즉, F, Cl, Br 및 I), 술포닐, 니트로 및 옥소를 포함하나 이에 제한되지는 않는 1개 이상의 관능기로 치환될 수 있다. 특정 실시양태에서, 개시된 카르복실산은 비치환될 수 있다.
예시적인 카르복실산은 치환 또는 비치환된 지방산 (예를 들어, C6-C50 지방산)을 포함할 수 있다. 일부 경우에서, 지방산은 C10-C20 지방산일 수 있다. 다른 경우에서, 지방산은 C15-C20 지방산일 수 있다. 지방산은, 일부 경우에서, 포화될 수 있다. 다른 실시양태에서, 지방산은 불포화될 수 있다. 예를 들어, 지방산은 단일불포화 지방산 또는 다중불포화 지방산일 수 있다. 일부 실시양태에서, 불포화 지방산 기의 이중 결합은 시스 입체형태일 수 있다. 일부 실시양태에서, 불포화 지방산의 이중 결합은 트랜스 입체형태일 수 있다. 불포화 지방산은 오메가-3, 오메가-6 및 오메가-9 지방산을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.
포화 지방산의 비제한적 예는 카프로산, 에난트산, 카프릴산, 펠라르곤산, 카프르산, 운데칸산, 라우르산, 트리데칸산, 미리스트산, 펜타데칸산, 팔미트산, 마르가르산, 스테아르산, 노나데칸산, 아라키드산, 헨이코산산, 베헨산, 트리코산산, 리그노세르산, 펜타코산산, 세로트산, 헵타코산산, 몬탄산, 노나코산산, 멜리스산, 헤나트리아콘탄산, 락세로산, 프실산, 게드산, 세로플라스트산, 헥사트리아콘탄산, 및 그의 조합물을 포함한다.
불포화 지방산의 비제한적 예는 헥사데카트리엔산, 알파-리놀렌산, 스테아리돈산, 에이코사트리엔산, 에이코사테트라엔산, 에이코사펜타엔산, 헨에이코사펜타엔산, 도코사펜타엔산, 도코사헥사엔산, 테트라코사펜타엔산, 테트라코사펜타엔산, 리놀레산, 감마-리놀렌산, 에이코사디엔산, 디호모-감마-리놀렌산, 아라키돈산, 도코사디엔산, 아드렌산, 도코사펜타엔산, 테트라코사테트라엔산, 테트라코사펜타엔산, 올레산 (pKa = ~4-5; logP = 6.78), 에이코센산, 미드산, 에루스산, 네르본산, 루멘산, α-칼렌드산, β-칼렌드산, 자카르산, α-엘레오스테아르산, β-엘레오스테아르산, 카탈프산, 푸닉산, 루멜렌산, α-파리나르산, β-파리나르산, 보세오펜타엔산, 피놀렌산, 포도카르프산, 팔미톨레산, 바센산, 가돌레산, 에루스산, 및 그의 조합물을 포함한다.
소수성 산의 다른 비제한적 예는 방향족 산, 예컨대 1-히드록시-2-나프토산 (즉, 크시나포산) (pKa = ~2-3; log P = 2.97), 나프탈렌-1,5-디술폰산 (pKa = -2; logP = 1.3), 나프탈렌-2-술폰산 (pKa = -1.8; logP = 2.1), 파모산 (pKa = 2.4), 신남산, 페닐아세트산, (±)-캄포르-10-술폰산, 도데실벤젠술폰산 (pKa = -1.8; logP = 6.6), 및 그의 조합물을 포함한다. 소수성 산의 다른 비제한적 예는 도데실황산 (pKa = -0.09; logP = 4.5), 디옥틸 술포숙신산 (즉, 도큐세이트 산) (pKa = -0.8; logP = 5.2), 디올레오일 포스파티드산 (pKa = ~2) 및 비타민 D3-술페이트 (pKa = -1.5)를 포함한다.
일부 실시양태에서, 소수성 산은 담즙산일 수 있다. 담즙산의 비제한적 예는 케노데옥시콜산, 우르소데옥시콜산, 데옥시콜산 (pKa = 4.65; logP = 3.79), 히콜산, 베타-뮤리콜산, 콜산 (pKa = ~4.5; logP = 2.48), 타우로콜산, 콜레스테릴 술페이트 (pKa = -1.4), 리토콜산, 아미노산-접합 담즙산, 및 그의 조합물을 포함한다. 아미노산-접합 담즙산은 임의의 적합한 아미노산에 접합될 수 있다. 일부 실시양태에서, 아미노산-접합 담즙산은 글리신-접합 담즙산 또는 타우린-접합 담즙산이다.
특정 경우에서, 소수성 산은 다가전해질일 수 있다. 예를 들어, 다가전해질은 폴리술폰산 (예를 들어, 폴리(스티렌 술폰산) 또는 덱스트란 술페이트) 또는 폴리카르복실산 (예를 들어, 폴리아크릴산 또는 폴리메타크릴산)일 수 있다.
일부 경우에서, 고려되는 산은 약 1000 Da 미만, 일부 실시양태에서 약 500 Da 미만, 일부 실시양태에서 약 400 Da 미만, 일부 실시양태에서 약 300 Da 미만, 일부 실시양태에서 약 250 Da 미만, 일부 실시양태에서 약 200 Da 미만, 및 일부 실시양태에서 약 150 Da미만의 분자량을 가질 수 있다. 일부 경우에서, 산은 약 100 Da 내지 약 1000 Da, 일부 실시양태에서 약 200 Da 내지 약 800 Da, 일부 실시양태에서 약 200 Da 내지 약 600 Da, 일부 실시양태에서 약 100 Da 내지 약 300 Da, 일부 실시양태에서 약 200 Da 내지 약 400 Da, 일부 실시양태에서 약 300 Da 내지 약 500 Da, 및 일부 실시양태에서 약 300 Da 내지 약 1000 Da의 분자량을 가질 수 있다. 특정 실시양태에서, 고려되는 산은 약 300 Da 초과, 일부 실시양태에서 400 Da 초과, 및 일부 실시양태에서 500 Da 초과의 분자량을 가질 수 있다. 특정 실시양태에서, 나노입자로부터의 치료제의 방출 속도는 나노입자 제제에 사용되는 소수성 산의 분자량을 증가시킴으로써 저속화될 수 있다.
일부 실시양태에서, 소수성 산은 적어도 부분적으로 산의 강도를 기준으로 하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 소수성 산은 25℃에서 결정 시에, 약 -5 내지 약 7, 일부 실시양태에서 약 -3 내지 약 5, 일부 실시양태에서 약 -3 내지 약 4, 일부 실시양태에서 약 -3 내지 약 3.5, 일부 실시양태에서 약 -3 내지 약 3, 일부 실시양태에서 약 -3 내지 약 2, 일부 실시양태에서 약 -3 내지 약 1, 일부 실시양태에서 약 -3 내지 약 0.5, 일부 실시양태에서 약 -0.5 내지 약 0.5, 일부 실시양태에서 약 1 내지 약 7, 일부 실시양태에서 약 2 내지 약 7, 일부 실시양태에서 약 3 내지 약 7, 일부 실시양태에서 약 4 내지 약 6, 일부 실시양태에서 약 4 내지 약 5.5, 일부 실시양태에서 약 4 내지 약 5, 및 일부 실시양태에서 약 4.5 내지 약 5의 물 중 산 해리 상수 (pKa)를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 산은 25℃에서 결정 시에, 약 7 미만, 약 5 미만, 약 3.5 미만, 약 3 미만, 약 2 미만, 약 1 미만, 또는 약 0 미만의 pKa를 가질 수 있다.
특정 실시양태에서, 소수성 산은 적어도 부분적으로 소수성 산의 pKa 및 양성자화된 질소-함유 치료제의 pKa 사이의 차이를 기준으로 하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에서, 소수성 산의 pKa 및 양성자화된 질소-함유 치료제의 pKa 사이의 차이는 25℃에서 결정 시에, 약 1 pKa 단위 내지 약 15 pKa 단위, 일부 실시양태에서 약 1 pKa 단위 내지 약 10 pKa 단위, 일부 실시양태에서 약 1 pKa 단위 내지 약 5 pKa 단위, 일부 실시양태에서 약 1 pKa 단위 내지 약 3 pKa 단위, 일부 실시양태에서 약 1 pKa 단위 내지 약 2 pKa 단위, 일부 실시양태에서 약 2 pKa 단위 내지 약 15 pKa 단위, 일부 실시양태에서 약 2 pKa 단위 내지 약 10 pKa 단위, 일부 실시양태에서 약 2 pKa 단위 내지 약 5 pKa 단위, 일부 실시양태에서 약 2 pKa 단위 내지 약 3 pKa 단위, 일부 실시양태에서 약 3 pKa 단위 내지 약 15 pKa 단위, 일부 실시양태에서 약 3 pKa 단위 내지 약 10 pKa 단위, 일부 실시양태에서 약 3 pKa 단위 내지 약 5 pKa 단위, 일부 실시양태에서 약 4 pKa 단위 내지 약 15 pKa 단위, 일부 실시양태에서 약 4 pKa 단위 내지 약 10 pKa 단위, 일부 실시양태에서 약 4 pKa 단위 내지 약 6 pKa 단위, 일부 실시양태에서 약 5 pKa 단위 내지 약 15 pKa 단위, 일부 실시양태에서 약 5 pKa 단위 내지 약 10 pKa 단위, 일부 실시양태에서 약 5 pKa 단위 내지 약 7 pKa 단위, 일부 실시양태에서 약 7 pKa 단위 내지 약 15 pKa 단위, 일부 실시양태에서 약 7 pKa 단위 내지 약 9 pKa 단위, 일부 실시양태에서 약 9 pKa 단위 내지 약 15 pKa 단위, 일부 실시양태에서 약 9 pKa 단위 내지 약 11 pKa 단위, 일부 실시양태에서 약 11 pKa 단위 내지 약 13 pKa 단위, 및 일부 실시양태에서 약 13 pKa 단위 내지 약 15 pKa 단위일 수 있다.
일부 경우에서, 소수성 산의 pKa 및 양성자화된 질소-함유 치료제의 pKa 사이의 차이는 25℃에서 결정 시에, 적어도 약 1 pKa 단위, 일부 실시양태에서 적어도 약 2 pKa 단위, 일부 실시양태에서 적어도 약 3 pKa 단위, 일부 실시양태에서 적어도 약 4 pKa 단위, 일부 실시양태에서 적어도 약 5 pKa 단위, 일부 실시양태에서 적어도 약 6 pKa 단위, 일부 실시양태에서 적어도 약 7 pKa단위, 일부 실시양태에서 적어도 약 8 pKa 단위, 일부 실시양태에서 적어도 약 9 pKa 단위, 일부 실시양태에서 적어도 약 10 pKa 단위, 및 일부 실시양태에서 적어도 약 15 pKa 단위일 수 있다.
일부 실시양태에서, 소수성 산은 약 2 내지 약 15, 일부 실시양태에서 약 5 내지 약 15, 일부 실시양태에서 약 5 내지 약 10, 일부 실시양태에서 약 2 내지 약 8, 일부 실시양태에서 약 4 내지 약 8, 일부 실시양태에서 약 2 내지 약 7, 또는 일부 실시양태에서 약 4 내지 약 7의 logP를 가질 수 있다. 일부 경우에서, 소수성 산은 약 2 초과, 약 4 초과, 약 5 초과, 또는 6 초과의 logP를 가질 수 있다.
일부 실시양태에서, 고려되는 소수성 산은, 예를 들어 치료 나노입자의 특성을 개선하기 위해 유리한 상 전이 온도를 가질 수 있다. 예를 들어, 산은 약 300℃ 미만, 일부 경우에서 약 100℃ 미만, 및 일부 경우에서 약 50℃ 미만의 융점을 가질 수 있다. 특정 실시양태에서, 산은 약 5℃ 내지 약 25℃, 일부 경우에서 약 15℃ 내지 약 50℃, 일부 경우에서 약 30℃ 내지 약 100℃, 일부 경우에서 약 75℃ 내지 약 150℃, 일부 경우에서 약 125℃ 내지 약 200℃, 일부 경우에서 약 150℃ 내지 약 250℃, 및 일부 경우에서 약 200℃ 내지 약 300℃의 융점을 가질 수 있다. 일부 경우에서, 산은 약 15℃ 미만, 일부 경우에서 약 10℃ 미만, 또는 일부 경우에서 약 0℃ 미만의 융점을 가질 수 있다. 특정 실시양태에서, 산은 약 -30℃ 내지 약 0℃, 또는 일부 경우에서 약 -20℃ 내지 약 -10℃의 융점을 가질 수 있다.
예를 들어, 본원에 개시된 방법 및 나노입자에 사용하기 위한 산은, 적어도 부분적으로, 산을 포함하는 용매 중 양성자화가능한 질소-함유 치료제의 용해도를 기준으로 하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 산을 포함하는 용매 중에 용해된 양성자화가능한 질소-함유 치료제는 약 15 mg/mL 내지 약 200 mg/mL, 약 20 mg/mL 내지 약 200 mg/mL, 약 25 mg/mL 내지 약 200 mg/mL, 약 50 mg/mL 내지 약 200 mg/mL, 약 75 mg/mL 내지 약 200 mg/mL, 약 100 mg/mL 내지 약 200 mg/mL, 약 125 mg/mL 내지 약 175 mg/mL, 약 15 mg/mL 내지 약 50 mg/mL, 약 25 mg/mL 내지 약 75 mg/mL의 용해도를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 산을 포함하는 용매 중에 용해된 양성자화가능한 질소-함유 치료제는 약 10 mg/mL 초과, 약 50 mg/mL 초과, 또는 약 100 mg/mL 초과의 용해도를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 소수성 산을 포함하는 용매 중에 용해된 양성자화가능한 질소-함유 치료제 (예를 들어, 치료제, 용매 및 소수성 산으로 이루어진 제1 용액)는 양성자화가능한 질소-함유 치료제가 소수성 산을 함유하지 않는 용매 (예를 들어, 치료제 및 용매로 이루어진 제2 용액) 중에 용해된 경우에서보다 적어도 약 2배 더 큰, 일부 실시양태에서 적어도 약 5배 더 큰, 일부 실시양태에서 적어도 약 10배 더 큰, 일부 실시양태에서 적어도 약 20배 더 큰, 일부 실시양태에서 약 2배 내지 약 20배 더 큰, 또는 일부 실시양태에서 약 10배 내지 약 20배 더 큰 용해도를 가질 수 있다.
일부 경우에서, 약물 용액 (즉, 양성자화가능한 질소-함유 치료제 용액) 중 산의 농도는 약 1 중량 퍼센트 내지 약 30 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 2 중량 퍼센트 내지 약 30 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 3 중량 퍼센트 내지 약 30 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 4 중량 퍼센트 내지 약 30 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 5 중량 퍼센트 내지 약 30 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 6 중량 퍼센트 내지 약 30 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 8 중량 퍼센트 내지 약 30 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 10 중량 퍼센트 내지 약 30 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 12 중량 퍼센트 내지 약 30 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 14 중량 퍼센트 내지 약 30 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 16 중량 퍼센트 내지 약 30 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 1 중량 퍼센트 내지 약 5 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 3 중량 퍼센트 내지 약 9 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 6 중량 퍼센트 내지 약 12 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 9 중량 퍼센트 내지 약 15 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 12 중량 퍼센트 내지 약 18 중량 퍼센트, 및 일부 실시양태에서 약 15 중량 퍼센트 내지 약 21 중량 퍼센트일 수 있다. 특정 실시양태에서, 약물 용액 중 소수성 산의 농도는 적어도 약 1 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 적어도 약 2 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 적어도 약 3 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 적어도 약 5 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 적어도 약 10 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 적어도 약 15 중량 퍼센트, 및 일부 실시양태에서 적어도 약 20 중량 퍼센트일 수 있다.
특정 실시양태에서, 소수성 산 대 양성자화가능한 질소-함유 치료제의 몰비 (예를 들어, 초기에 나노입자의 제제화 동안 및/또는 나노입자 내)는 약 0.25:1 내지 약 6:1, 일부 실시양태에서 약 0.25:1 내지 약 5:1, 일부 실시양태에서 약 0.25:1 내지 약 4:1, 일부 실시양태에서 약 0.25:1 내지 약 3:1, 일부 실시양태에서 약 0.25:1 내지 약 2:1, 일부 실시양태에서 약 0.25:1 내지 약 1.5:1, 일부 실시양태에서 약 0.25:1 내지 약 1:1, 일부 실시양태에서 약 0.25:1 내지 약 0.5:1, 일부 실시양태에서 약 0.5:1 내지 약 6:1, 일부 실시양태에서 약 0.5:1 내지 약 5:1, 일부 실시양태에서 약 0.5:1 내지 약 4:1, 일부 실시양태에서 약 0.5:1 내지 약 3:1, 일부 실시양태에서 약 0.5:1 내지 약 2:1, 일부 실시양태에서 약 0.5:1 내지 약 1.5:1, 일부 실시양태에서 약 0.5:1 내지 약 1:1, 일부 실시양태에서 약 0.5:1 내지 약 0.75:1, 일부 실시양태에서 약 0.75:1 내지 약 2:1, 일부 실시양태에서 약 0.75:1 내지 약 1.5:1, 일부 실시양태에서 약 0.75:1 내지 약 1.25:1, 일부 실시양태에서 약 0.9:1 내지 약 1.1:1, 일부 실시양태에서 약 0.95:1 내지 약 1.05:1, 일부 실시양태에서 약 1:1, 일부 실시양태에서 약 0.75:1 내지 약 1:1, 일부 실시양태에서 약 1:1 내지 약 6:1, 일부 실시양태에서 약 1:1 내지 약 5:1, 일부 실시양태에서 약 1:1 내지 약 4:1, 일부 실시양태에서 약 1:1 내지 약 3:1, 일부 실시양태에서 약 1:1 내지 약 2:1, 일부 실시양태에서 약 1:1 내지 약 1.5:1, 일부 실시양태에서 약 1.5:1 내지 약 6:1, 일부 실시양태에서 약 1.5:1 내지 약 5:1, 일부 실시양태에서 약 1.5:1 내지 약 4:1, 일부 실시양태에서 약 1.5:1 내지 약 3:1, 일부 실시양태에서 약 2:1 내지 약 6:1, 일부 실시양태에서 약 2:1 내지 약 4:1, 일부 실시양태에서 약 3:1 내지 약 6:1, 일부 실시양태에서 약 3:1 내지 약 5:1, 및 일부 실시양태에서 약 4:1 내지 약 6:1일 수 있다.
일부 경우에서, 소수성 산 대 양성자화가능한 질소-함유 치료제의 초기 몰비 (즉, 나노입자의 제제화 동안)는 나노입자 내에서의 소수성 산 대 양성자화가능한 질소-함유 치료제의 몰비 (즉, 비캡슐화된 소수성 산 및 양성자화가능한 질소-함유 치료제의 제거 후)와 상이할 수 있다. 다른 경우에서, 소수성 산 대 양성자화가능한 질소-함유 치료제의 초기 몰비 (즉, 나노입자의 제제화 동안)는 나노입자 내에서의 소수성 산 대 양성자화가능한 질소-함유 치료제의 몰비 (즉, 비캡슐화된 소수성 산 및 양성자화가능한 질소-함유 치료제의 제거 후)와 본질적으로 동일할 수 있다.
일부 경우에서, 양성자화가능한 질소-함유 치료제를 함유하는 용액은 중합체를 함유하는 용액과 개별적으로 제조될 수 있고, 2종의 용액은 이어서 나노입자 제제화 이전에 합할 수 있다. 예를 들어, 한 실시양태에서, 제1 용액은 양성자화가능한 질소-함유 치료제 및 소수성 산을 함유하고, 제2 용액은 중합체 및 임의로 소수성 산을 함유한다. 제2 용액이 소수성 산을 함유하지 않는 경우의 제제는, 예를 들어, 방법에 사용되는 소수성 산의 양을 최소화하거나, 또는 일부 경우에서, 소수성 산, 및 예를 들어 소수성 산의 존재 하에 분해될 수 있는 중합체 사이의 접촉 시간을 최소화하는데 유리할 수 있다. 다른 경우에서, 단일 용액은 양성자화가능한 질소-함유 치료제, 중합체 및 소수성 산을 함유하여 제조될 수 있다.
일부 실시양태에서, 소수성 이온 쌍은 나노입자의 제제화 이전에 형성될 수 있다. 예를 들어, 소수성 이온 쌍을 함유하는 용액은 고려되는 나노입자를 제제화하기 전에 (예를 들어, 적합한 양의 양성자화가능한 질소-함유 치료제 및 소수성 산을 함유하는 용액을 제조함으로써) 제조될 수 있다. 다른 실시양태에서, 소수성 이온 쌍은 나노입자의 제제화 동안 형성될 수 있다. 예를 들어, 양성자화가능한 질소-함유 치료제를 함유하는 제1 용액 및 소수성 산을 함유하는 제2 용액은 나노입자를 제조하기 위한 방법 단계 동안 (예를 들어, 에멀젼 형성 이전에 및/또는 에멀젼 형성 동안) 합할 수 있다. 특정 실시양태에서, 소수성 이온 쌍은 고려되는 나노입자 내에서 양성자화가능한 질소-함유 치료제 및 소수성 산의 캡슐화 이전에 형성할 수 있다. 다른 실시양태에서, 소수성 이온 쌍은, 예를 들어, 양성자화가능한 질소-함유 치료제 및 소수성 산의 캡슐화 후에 나노입자 내에서 형성할 수 있다.
특정 실시양태에서, 소수성 산은 25℃에서 결정 시에, 물 100 mL당 약 2 g 미만, 일부 실시양태에서 물 100 mL당 약 1 g 미만, 일부 실시양태에서 물 100 mL당 약 100 mg 미만, 일부 실시양태에서 물 100 mL당 약 10 mg 미만, 및 일부 실시양태에서 물 100 mL당 약 1 mg 미만의 용해도를 가질 수 있다. 다른 실시양태에서, 산은 25℃에서 결정 시에, 물 100 mL당 약 1 mg 내지 물 100 mL당 약 2 g, 일부 실시양태에서 물 100 mL당 약 1 mg 내지 물 100 mL당 약 1 g, 일부 실시양태에서 물 100 mL당 약 1 mg 내지 물 100 mL당 약 500 mg, 및 일부 실시양태에서 물 100 mL당 약 1 mg 내지 물 100 mL당 약 100 mg의 용해도를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 소수성 산은 25℃에서 물에 본질적으로 불용성일 수 있다.
일부 실시양태에서, 개시된 나노입자는 사용되는 소수성 산을 나노입자의 제조 동안 본질적으로 함유하지 않을 수 있다. 다른 실시양태에서, 개시된 나노입자는 소수성 산을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 개시된 나노입자 내 산 함량은 약 0.05 중량 퍼센트 내지 약 35 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 0.05 중량 퍼센트 내지 약 30 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 0.5 중량 퍼센트 내지 약 30 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 1 중량 퍼센트 내지 약 30 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 2 중량 퍼센트 내지 약 30 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 3 중량 퍼센트 내지 약 30 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 5 중량 퍼센트 내지 약 30 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 7 중량 퍼센트 내지 약 30 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 10 중량 퍼센트 내지 약 30 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 15 중량 퍼센트 내지 약 30 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 20 중량 퍼센트 내지 약 30 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 0.05 중량 퍼센트 내지 약 0.5 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 0.05 중량 퍼센트 내지 약 5 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 1 중량 퍼센트 내지 약 5 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 3 중량 퍼센트 내지 약 10 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 5 중량 퍼센트 내지 약 15 중량 퍼센트, 및 일부 실시양태에서 약 10 중량 퍼센트 내지 약 20 중량 퍼센트일 수 있다.
일부 실시양태에서, 개시된 나노입자는, 예를 들어 실온 (예를 들어, 25℃)에서 및/또는 37℃에서 포스페이트 완충제 용액 중에 위치하는 경우에 약 2% 미만, 약 5% 미만, 약 10% 미만, 약 15% 미만, 약 20% 미만, 약 25% 미만, 약 30% 미만, 또는 40% 미만의 양성자화가능한 질소-함유 치료제를 (예를 들어, 약 1분 내지 약 30분, 약 1분 내지 약 25분, 약 5분 내지 약 30분, 약 5분 내지 약 1시간, 약 1시간, 또는 약 24시간에 걸쳐) 실질적으로 즉시 방출한다. 특정 실시양태에서, 양성자화가능한 질소-함유 치료제를 포함하는 나노입자는, 예를 들어, 25℃에서 및/또는 37℃에서 수용액 (예를 들어, 포스페이트 완충제 용액) 중에 위치하는 경우에 약 1시간에 걸쳐 방출되는 약 0.01 내지 약 50%, 일부 실시양태에서 약 0.01 내지 약 25%, 일부 실시양태에서 약 0.01 내지 약 15%, 일부 실시양태에서 약 0.01 내지 약 10%, 일부 실시양태에서 약 1 내지 약 40%, 일부 실시양태에서 약 5 내지 약 40%, 및 일부 실시양태에서 약 10 내지 약 40%의 양성자화가능한 질소-함유 치료제에 실질적으로 상응하는 속도로 양성자화가능한 질소-함유 치료제를 방출할 수 있다. 일부 실시양태에서, 양성자화가능한 질소-함유 치료제를 포함하는 개시된 나노입자는, 예를 들어, 25℃에서 및/또는 37℃에서 수용액 (예를 들어, 포스페이트 완충제 용액) 중에 위치하는 경우에 약 4시간에 걸쳐 방출되는 약 10 내지 약 70%, 일부 실시양태에서 약 10 내지 약 45%, 일부 실시양태에서 약 10 내지 약 35%, 또는 일부 실시양태에서 약 10 내지 약 25%의 양성자화가능한 질소-함유 치료제에 실질적으로 상응하는 속도로 양성자화가능한 질소-함유 치료제를 방출할 수 있다.
일부 실시양태에서, 개시된 나노입자는, 37℃에서 포스페이트 완충제 용액 중에 위치하는 경우에 양성자화가능한 질소-함유 치료제를, 예를 들어, 적어도 약 1분, 적어도 약 1시간, 또는 그 초과 동안 실질적으로 보유할 수 있다.
한 실시양태에서, 개시된 치료 나노입자는 표적화 리간드, 예를 들어 저분자량 리간드를 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 저분자량 리간드는 중합체에 접합되고, 나노입자는 특정 비의 리간드-접합 중합체 (예를 들어, PLA-PEG-리간드) 대 비관능화된 중합체 (예를 들어, PLA-PEG 또는 PLGA-PEG)를 포함한다. 나노입자는 유효량의 리간드가 암과 같은 질환 또는 장애의 치료를 위한 나노입자와 회합되도록 최적화된 비의 이들 2종의 중합체를 가질 수 있다. 예를 들어, 증가된 리간드 밀도는 표적 결합 (세포 결합/표적 흡수)을 증가시킬 수 있으며, 이는 나노입자를 "표적 특이적"이 되도록 할 수 있다. 한편, 나노입자 내 특정 농도의 비관능화된 중합체 (예를 들어, 비관능화된 PLGA-PEG 공중합체)는 염증 및/또는 면역원성 (즉, 면역 반응을 유발하는 능력)을 제어할 수 있고, 나노입자가 질환 또는 장애의 치료에 적절한 순환 반감기를 갖도록 할 수 있다. 추가로, 비관능화된 중합체는, 일부 실시양태에서, 세망내피계 (RES)를 통한 순환계로부터의 클리어런스 속도를 저하시킬 수 있다. 따라서, 비관능화된 중합체는 투여 시에 입자가 신체를 통해 이동하도록 할 수 있는 특징을 갖는 나노입자를 제공할 수 있다. 일부 실시양태에서, 비관능화된 중합체는 달리 고농도의 리간드와 균형을 이룰 수 있으며, 이는 대상체에 의한 클리어런스를 다르게 가속화시켜 표적 세포로 덜 전달되도록 할 수 있다.
일부 실시양태에서, 본원에 개시된 나노입자는 대략 0.1 - 50, 예를 들어, 0.1 - 30, 예를 들어, 0.1 - 20, 예를 들어, 0.1 - 10 몰 퍼센트의, 나노입자 중 전체 중합체 조성 (즉, 관능화 + 비관능화된 중합체)을 구성하는 리간드에 접합된 관능화된 중합체를 포함할 수 있다. 또한 본원에 개시된 바와 같이, 또 다른 실시양태에서, 나노입자는 하나 이상의 저분자량 리간드와 (예를 들어, 공유적으로 (즉, 링커 (예를 들어, 알킬렌 링크를 통해) 또는 결합으로) 접합된 중합체를 포함하고, 여기서 전체 중합체에 관한 저분자량 리간드의 중량 퍼센트는 약 0.001 내지 5, 예를 들어, 약 0.001 내지 2, 예를 들어, 약 0.001 내지 1이다.
일부 실시양태에서, 개시된 나노입자는 생물학적 실체, 예를 들어 특정한 막 성분 또는 세포 표면 수용체에 효율적으로 결합할 수 있거나 또는 이와 달리 회합될 수 있다. 치료제의 표적화 (예를 들어, 특정한 조직 또는 세포 유형, 특이적 질환에 걸린 조직에 대해 표적화, 그러나 정상적인 조직 등에 대해서는 그렇지 않음)는 조직 특이적 질환, 예를 들어 고형 종양 암 (예를 들어, 전립선암)의 치료에 바람직하다. 예를 들어, 세포독성 항암제의 전신 전달과 달리, 본원에 개시된 나노입자는, 작용제가 건강한 세포를 사멸시키는 것을 실질적으로 방지할 수 있다. 또한, 개시된 나노입자는 (개시된 나노입자 또는 제제 없이 투여된 작용제의 유효량과 비교시) 보다 낮은 용량의 작용제의 투여를 가능하게 할 수 있으며, 전통적인 화학요법과 통상적으로 연관된 바람직하지 않은 부작용을 저하시킬 수 있다.
일반적으로, "나노입자"는 1000 nm 미만, 예를 들어, 약 10 nm 내지 약 200 nm의 직경을 갖는 임의의 입자를 지칭한다. 개시된 치료 나노입자는 약 60 내지 약 120 nm, 또는 약 70 내지 약 120 nm, 또는 약 80 내지 약 120 nm, 또는 약 90 내지 약 120 nm, 또는 약 100 내지 약 120 nm, 또는 약 60 내지 약 130 nm, 또는 약 70 내지 약 130 nm, 또는 약 80 내지 약 130 nm, 또는 약 90 내지 약 130 nm, 또는 약 100 내지 약 130 nm, 또는 약 110 내지 약 130 nm, 또는 약 60 내지 약 140 nm, 또는 약 70 내지 약 140 nm, 또는 약 80 내지 약 140 nm, 또는 약 90 내지 약 140 nm, 또는 약 100 내지 약 140 nm, 또는 약 110 내지 약 140 nm, 또는 약 60 내지 약 150 nm, 또는 약 70 내지 약 150 nm, 또는 약 80 내지 약 150 nm, 또는 약 90 내지 약 150 nm, 또는 약 100 내지 약 150 nm, 또는 약 110 내지 약 150 nm, 또는 약 120 내지 약 150 nm의 직경을 갖는 나노입자를 포함할 수 있다.
중합체
일부 실시양태에서, 나노입자는 중합체의 매트릭스 및 치료제를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 치료제 및/또는 표적화 모이어티 (즉, 저분자량 리간드)는 중합체성 매트릭스의 적어도 일부와 회합될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 표적화 모이어티 (예를 들어, 리간드)는 중합체성 매트릭스의 표면과 공유 회합될 수 있다. 일부 실시양태에서, 공유 회합은 링커에 의해 매개된다. 치료제는 중합체성 매트릭스의 표면과 회합되고/거나, 중합체성 매트릭스 내에 캡슐화되고/거나, 중합체성 매트릭스에 의해 둘러싸이고/거나, 중합체성 매트릭스 전체에 분산될 수 있다.
광범위한 중합체 및 이로부터 입자를 형성하는 방법은 약물 전달 분야에 공지되어 있다. 일부 실시양태에서, 개시내용은 적어도 2종의 거대분자와 함께 나노입자에 관한 것이며, 여기서 제1 거대분자는 저분자량 리간드 (예를 들어, 표적화 모이어티)에 결합된 제1 중합체를 포함하고; 제2 거대분자는 표적화 모이어티와 결합되지 않은 제2 중합체를 포함한다. 나노입자는 1종 이상의 추가의 비관능화된 중합체를 임의로 포함할 수 있다.
임의의 적합한 중합체는 개시된 나노입자에 사용될 수 있다. 중합체는 천연 또는 비천연 (합성) 중합체일 수 있다. 중합체는 단독중합체, 또는 2종 이상의 단량체를 포함하는 공중합체일 수 있다. 순서의 관점에서, 공중합체는 무작위, 블록일 수 있거나, 또는 무작위 및 블록 순서의 조합을 포함할 수 있다. 전형적으로, 중합체는 유기 중합체이다.
본원에 사용된 용어 "중합체"는 관련 분야에 사용되는 바와 같은 그의 통상적인 의미로 제공되며, 즉 공유 결합에 의해 연결된 하나 이상의 반복 단위 (단량체)를 포함하는 분자 구조이다. 반복 단위는 모두 동일할 수 있거나, 또는 일부 경우에서, 1종 초과 유형의 반복 단위가 중합체 내에 존재할 수 있다. 일부 경우에서, 중합체는 생물학적으로 유래되며, 즉 생체중합체일 수 있다. 비제한적 예는 펩티드 또는 단백질을 포함한다. 일부 경우에서, 추가 모이어티, 예를 들어 하기 기재되는 것과 같은 생물학적 모이어티가 중합체에 존재할 수 있다. 1종 초과 유형의 반복 단위가 중합체 내에 존재하는 경우에, 중합체는 "공중합체"인 것으로 지칭된다. 중합체를 사용하는 임의의 실시양태에서, 사용되는 중합체는 일부 경우에서 공중합체일 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 공중합체를 형성하는 반복 단위는 임의의 방식으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 반복 단위는 무작위 순서로, 교대 순서로, 또는 블록 공중합체로서 배열될 수 있으며, 즉 각각 제1 반복 단위 (예를 들어, 제1 블록)를 포함하는 하나 이상의 영역, 및 각각 제2 반복 단위 (예를 들어, 제2 블록)를 포함하는 하나 이상의 영역 등을 포함한다. 블록 공중합체는 구분되는 블록을 2개 (이블록 공중합체), 3개 (삼블록 공중합체), 또는 그 초과 개수로 가질 수 있다.
개시된 입자는, 일부 실시양태에서, 통상적으로 2종 이상의 중합체를 함께 공유 결합시킴으로써 서로 회합된 2종 이상의 중합체 (본원에 기재된 바와 같음)를 기재하는 공중합체를 포함할 수 있다. 따라서, 공중합체는 함께 접합되어 블록 공중합체를 형성하는 제1 중합체 및 제2 중합체를 포함할 수 있으며, 여기서 제1 중합체는 블록 공중합체의 제1 블록일 수 있고, 제2 중합체는 블록 공중합체의 제2 블록일 수 있다. 물론, 통상의 기술자는 블록 공중합체가 일부 경우에서 중합체의 다중 블록을 함유할 수 있고, 본원에 사용된 "블록 공중합체"가 단지 단일 제1 블록 및 단일 제2 블록을 갖는 블록 공중합체로만 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 블록 공중합체는 제1 중합체를 포함하는 제1 블록, 제2 중합체를 포함하는 제2 블록, 및 제3 중합체 또는 제1 중합체를 포함하는 제3 블록 등을 포함할 수 있다. 일부 경우에서, 블록 공중합체는 임의의 개수의 제1 중합체의 제1 블록 및 제2 중합체의 제2 블록 (및 특정 경우에, 제3 블록, 제4 블록 등)을 함유할 수 있다. 또한, 블록 공중합체가 또한, 일부 경우에서, 다른 블록 공중합체로부터 형성될 수 있다는 것을 주의해야 한다. 예를 들어, 제1 블록 공중합체는 또 다른 중합체 (이는 단독중합체, 생체중합체, 또 다른 블록 공중합체 등일 수 있음)에 접합되어 다수 유형의 블록을 함유하는 새로운 블록 공중합체를 형성하고/거나, 다른 모이어티 (예를 들어, 비-중합체성 모이어티)에 접합될 수 있다.
일부 실시양태에서, 중합체 (예를 들어, 공중합체, 예를 들어 블록 공중합체)가 친양쪽성일 수 있으며, 즉 친수성 부분 및 소수성 부분, 또는 비교적 친수성 부분 및 비교적 소수성 부분을 갖는 친양쪽성일 수 있다. 친수성 중합체는 일반적으로 물을 끌어당기는 중합체일 수 있고, 소수성 중합체는 일반적으로 물을 밀어내는 중합체일 수 있다. 친수성 또는 소수성 중합체는, 예를 들어 중합체의 샘플을 제조하고, 그의 물과의 접촉각을 측정함으로써 확인될 수 있다 (전형적으로, 중합체는 60° 미만의 접촉각을 갖는 반면, 소수성 중합체는 약 60° 초과의 접촉각 가질 것임). 일부 경우에서, 2종 이상의 중합체의 친수성은 서로에 관하여 측정될 수 있으며, 즉 제1 중합체는 제2 중합체보다 더 친수성일 수 있다. 예를 들어, 제1 중합체는 제2 중합체보다 더 작은 접촉각을 가질 수 있다.
한 세트의 실시양태에서, 본원에 고려되는 중합체 (예를 들어, 공중합체, 예를 들어 블록 공중합체)는 생체적합성 중합체, 즉 예를 들어 면역계에 의한, 예를 들어 T-세포 반응을 통한 중합체의 유의한 염증 및/또는 급성 거부 없이, 살아있는 대상체 내로 삽입 또는 주사되는 경우에 불리한 반응을 전형적으로 유도하지 않는 중합체를 포함한다. 따라서, 본원에 고려되는 치료 입자는 비-면역원성일 수 있다. 본원에 사용된 용어 비-면역원성은, 정상적으로 순환성 항체, T-세포 또는 반응성 면역 세포를 전혀 도출하지 않거나 또는 단지 최소 수준만을 도출하고, 정상적으로 개체 내에서 그 자체에 대한 면역 반응을 도출하지 않는, 그의 천연 상태의 내인성 성장 인자를 지칭한다.
생체적합성은 전형적으로, 적어도 일부의 면역계에 의한 물질의 급성 거부를 지칭하며, 즉 대상체 내로 이식된 비생체적합성 물질은 면역계에 의한 물질의 거부가 적절하게 제어될 수 없을 정도로 충분히 중증일 수 있는 대상체에서의 면역 반응을 유발하고, 이는 종종 물질이 대상체로부터 제거되어야만 하는 정도이다. 생체적합성을 결정하기 위한 하나의 간단한 시험은 중합체를 시험관내 세포에 노출시키는 것일 수 있고; 생체적합성 중합체는, 전형적으로 중간 정도의 농도, 예를 들어 50 마이크로그램/106개 세포의 농도에서 유의한 세포 사멸을 유발하지 않을 중합체이다. 예를 들어, 생체적합성 중합체는 섬유모세포 또는 상피 세포와 같은 세포에 노출 시에, 비록 이러한 세포에 의해 식균되거나 달리 흡수되지 않더라도, 약 20% 미만의 세포 사멸을 유발할 수 있다. 다양한 실시양태에 유용할 수 있는 생체적합성 중합체의 비제한적 예는 폴리디옥사논 (PDO), 폴리히드록시알카노에이트, 폴리히드록시부티레이트, 폴리(글리세롤 세바케이트), 폴리글리콜리드 (즉, 폴리(글리콜)산) (PGA), 폴리락티드 (즉, 폴리(락트)산) (PLA), 폴리(락트)산-코-폴리(글리콜)산 (PLGA), 폴리카프로락톤, 또는 이들 및/또는 다른 중합체를 포함하는 공중합체 또는 유도체를 포함한다.
특정 실시양태에서, 고려되는 생체적합성 중합체는 생분해성일 수 있으며, 즉 중합체는 생리학적 환경 내에서, 예를 들어 신체 내에서 화학적으로 및/또는 생물학적으로 분해될 수 있다. 본원에 사용된 "생분해성" 중합체는 세포 내로 도입된 경우에, 세포성 기구 (생물학적 분해성) 및/또는 화학적 방법, 예컨대 가수분해 (예를 들어, 화학적 분해성)에 의해 붕괴되어, 세포에 대한 유의한 독성 효과 없이 이러한 세포가 재사용 또는 처리할 수 있는 성분으로 붕괴되는 것들이다. 한 실시양태에서, 생분해성 중합체 및 그의 분해 부산물이 생체적합성일 수 있다.
본원에 개시된 입자는 PEG를 함유할 수 있거나 함유하지 않을 수 있다. 또한, 특정 실시양태는 폴리(에스테르-에테르)를 함유하는 공중합체, 예를 들어 에스테르 결합 (예를 들어, R-C(O)-O-R' 결합) 및 에테르 결합 (예를 들어, R-O-R' 결합)에 의해 연결된 반복 단위를 갖는 중합체에 관한 것일 수 있다. 일부 실시양태에서, 카르복실산 기를 함유하는 생분해성 중합체, 예를 들어 가수분해가능한 중합체는 폴리(에틸렌 글리콜) 반복 단위와 접합되어 폴리(에스테르-에테르)를 형성할 수 있다. 폴리(에틸렌 글리콜) 반복 단위를 함유하는 중합체 (예를 들어, 공중합체, 예를 들어 블록 공중합체)는 또한 "PEG화" 중합체로서 지칭될 수 있다.
예를 들어, 고려되는 중합체는 물에 노출 시에(예를 들어, 대상체 내에서) 자발적으로 가수분해되는 것일 수 있거나, 또는 중합체는 열 (예를 들어, 약 37℃의 온도에서)에 노출 시에분해될 수 있다. 중합체의 분해는 사용되는 중합체 또는 공중합체에 따라 다양한 속도로 발생할 수 있다. 예를 들어, 중합체의 반감기 (중합체의 50%가 단량체 및/또는 다른 비-중합체성 모이어티로 분해될 수 있는 시간)는 중합체에 따라 대략 수일, 수주, 수개월 또는 수년일 수 있다. 중합체는, 예를 들어 효소적 활성 또는 세포성 기구에 의해, 및 일부 경우에서, 예를 들어 리소자임 (예를 들어, 비교적 낮은 pH를 가짐)에 대한 노출을 통해 생물학적으로 분해될 수 있다. 일부 경우에서, 중합체는 세포에 대한 유의한 독성 효과 없이, 이러한 세포가 재사용 또는 처리할 수 있는 단량체 및/또는 다른 비중합체성 모이어티로 붕괴될 수 있다 (예를 들어, 폴리락티드는 가수분해되어 락트산을 형성할 수 있고, 폴리글리콜리드는 가수분해되어 글리콜산을 형성할 수 있음, 기타).
일부 실시양태에서, 중합체는, 본원에서 집합적으로 "PLGA"로 지칭되는, 락트산 및 글리콜산 단위를 포함하는 공중합체, 예컨대 폴리(락트산-코-글리콜산) 및 폴리(락티드-코-글리콜리드); 및 본원에서 "PGA"로 지칭되는, 글리콜산 단위를 포함하는 단독중합체, 및 본원에서 집합적으로 "PLA"로 지칭되는, 락트산 단위를 포함하는 단독중합체, 예컨대 폴리-L-락트산, 폴리-D-락트산, 폴리-D,L-락트산, 폴리-L-락티드, 폴리-D-락티드 및 폴리-D,L-락티드를 비롯한 폴리에스테르일 수 있다. 일부 실시양태에서, 예시적인 폴리에스테르는, 예를 들어 폴리히드록시산; 락티드 및 글리콜리드의 PEG화 중합체 및 공중합체 (예를 들어, PEG화 PLA, PEG화 PGA, PEG화 PLGA, 및 그의 유도체)를 포함한다. 일부 실시양태에서, 폴리에스테르는, 예를 들어 폴리무수물, 폴리(오르토 에스테르), PEG화 폴리(오르토 에스테르), 폴리(카프롤락톤), PEG화 폴리(카프롤락톤), 폴리리신, PEG화 폴리리신, 폴리(에틸렌 이민), PEG화 폴리(에틸렌 이민), 폴리(L-락티드-코-L-리신), 폴리(세린 에스테르), 폴리(4-히드록시-L-프롤린 에스테르), 폴리[α-(4-아미노부틸)-L-글리콜산], 및 그의 유도체를 포함한다.
일부 실시양태에서, 중합체는 PLGA일 수 있다. PLGA는 락트산 및 글리콜산의 생체적합성 및 생분해성 공중합체이고, 다양한 형태의 PLGA는 락트산:글리콜산의 비에 의해 특징화될 수 있다. 락트산은 L-락트산, D-락트산 또는 D,L-락트산일 수 있다. PLGA의 분해 속도는 락트산-글리콜산 비를 변경함으로써 조정될 수 있다. 일부 실시양태에서, PLGA는 대략 85:15, 대략 75:25, 대략 60:40, 대략 50:50, 대략 40:60, 대략 25:75, 또는 대략 15:85의 락트산:글리콜산 비에 의해 특징화될 수 있다. 일부 실시양태에서, 입자의 중합체 (예를 들어, PLGA 블록 공중합체 또는 PLGA-PEG 블록 공중합체) 중의 락트산 대 글리콜산 단량체의 비는 다양한 파라미터에 대해 최적화되도록 선택될 수 있으며, 예를 들어 수분 흡수, 치료제 방출 및/또는 중합체 분해 동역학이 최적화될 수 있다.
일부 실시양태에서, 중합체는 하나 이상의 아크릴 중합체일 수 있다. 특정 실시양태에서, 아크릴 중합체는, 예를 들어 아크릴산 및 메타크릴산 공중합체, 메틸 메타크릴레이트 공중합체, 에톡시에틸 메타크릴레이트, 시아노에틸 메타크릴레이트, 아미노 알킬 메타크릴레이트 공중합체, 폴리(아크릴산), 폴리(메타크릴산), 메타크릴산 알킬아미드 공중합체, 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리(메타크릴산 폴리아크릴아미드, 아미노 알킬 메타크릴레이트 공중합체, 글리시딜 메타크릴레이트 공중합체, 폴리시아노아크릴레이트, 및 상기 중합체 중 하나 이상을 포함하는 조합물을 포함한다. 아크릴 중합체는 낮은 함량의 4급 암모늄 기를 갖는, 아크릴산 및 메타크릴산 에스테르의 완전-중합 공중합체를 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 중합체는 양이온성 중합체일 수 있다. 일반적으로, 양이온성 중합체는 핵산 (예를 들어, DNA, RNA, 또는 그의 유도체)의 음으로 하전된 가닥을 축합 및/또는 보호할 수 있다. 아민-함유 중합체, 예컨대 폴리(리신), 폴리에틸렌 이민 (PEI) 및 폴리(아미도아민) 덴드리머는, 일부 실시양태에서, 개시된 입자에서의 사용을 위해 고려된다.
일부 실시양태에서, 중합체는 양이온성 측쇄를 보유하고 있는 분해성 폴리에스테르일 수 있다. 이들 폴리에스테르의 예는 폴리(L-락티드-코-L-리신), 폴리(세린 에스테르), 폴리(4-히드록시-L-프롤린 에스테르)를 포함한다.
예를 들어, PEG가 리간드에 접합되지 않은 경우에, PEG가 종결되고 말단 기를 포함할 수 있는 것으로 고려된다. 예를 들어, PEG는 히드록실, 메톡시 또는 다른 알콕실 기, 메틸 또는 다른 알킬 기, 아릴 기, 카르복실산, 아민, 아미드, 아세틸 기, 구아니디노 기 또는 이미다졸에서 종결시킬 수 있다. 다른 고려되는 말단 기는 아지드, 알킨, 말레이미드, 알데히드, 히드라지드, 히드록실아민, 알콕시아민 또는 티올 모이어티를 포함한다.
통상의 기술자는, 예를 들어 EDC (l-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필) 카르보디이미드 히드로클로라이드) 및 NHS (N-히드록시숙신이미드)를 사용하여 중합체를 아민에서 종결시키는 PEG 기에 반응시킴으로써, 또는 개환 중합 기술 (ROMP) 등에 의해 중합체를 PEG화시키는 방법 및 기술을 알 것이다.
한 실시양태에서, 중합체의 분자량 (또는 예를 들어, 공중합체의, 예를 들어 공중합체의 상이한 블록의 분자량의 비)은 본원에 개시된 바와 같은 유효 치료에 대해 최적화될 수 있다. 예를 들어, 중합체의 분자량은 입자 분해율 (예컨대 생분해성 중합체의 분자량이 조정될 수 있는 경우에), 용해도, 수분 흡수 및 약물 방출 동역학에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 중합체의 분자량 (또는 예를 들어, 공중합체의, 예를 들어 공중합체의 상이한 블록의 분자량의 비)은 입자가 합리적인 시간 기간 (몇 시간 내지 1-2주, 3-4주, 5-6주, 7-8주 등의 범위) 내에 치료되는 대상체에서 생분해되도록 조정될 수 있다. 개시된 분자는, 예를 들어 PEG 및 PL(G)A의 이블록 공중합체를 포함할 수 있으며, 여기서 예를 들어, PEG 부분은 약 1,000-20,000, 예를 들어, 약 2,000-20,000, 예를 들어, 약 2 내지 약 10,000의 수 평균 분자량을 가질 수 있고, PL(G)A 부분은 약 5,000 내지 약 20,000, 또는 약 5,000-100,000, 예를 들어, 약 20,000-70,000, 예를 들어, 약 15,000-50,000의 수 평균 분자량을 가질 수 있다.
예를 들어, 약 10 내지 약 99 중량 퍼센트의 폴리(락트)산-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체 또는 폴리(락트)산-코-폴리(글리콜)산-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체, 또는 약 20 내지 약 80 중량 퍼센트, 약 40 내지 약 80 중량 퍼센트, 또는 약 30 내지 약 50 중량 퍼센트, 또는 약 70 내지 약 90 중량 퍼센트의 폴리(락트)산-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체 또는 폴리(락트)산-코-폴리(글리콜)산-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체를 포함하는 예시적인 치료 나노입자가 본원에 개시되어 있다. 예시적인 폴리(락트)산-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체는 약 15 내지 약 20 kDa, 또는 약 10 내지 약 25 kDa의 폴리(락트)산의 수 평균 분자량, 및 약 4 내지 약 6, 또는 약 2kDa 내지 약 10 kDa의 폴리(에틸렌)글리콜의 수 평균 분자량을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 폴리(락트)산-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체는 약 0.6 내지 약 0.95, 일부 실시양태에서 약 0.7 내지 약 0.9, 일부 실시양태에서 약 0.6 내지 약 0.8, 일부 실시양태에서 약 0.7 내지 약 0.8, 일부 실시양태에서 약 0.75 내지 약 0.85, 일부 실시양태에서 약 0.8 내지 약 0.9, 및 일부 실시양태에서 약 0.85 내지 약 0.95의 폴리(락트)산 수 평균 분자량 분율을 가질 수 있다. 폴리(락트)산 수 평균 분자량 분율이 공중합체의 폴리(락트)산 성분의 수 평균 분자량을 폴리(락트)산 성분의 수 평균 분자량 및 폴리(에틸렌)글리콜 성분의 수 평균 분자량의 합에 의해 나눔으로써 계산될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
개시된 나노입자는 약 1 내지 약 50 중량 퍼센트의 폴리(락트)산 또는 폴리(락트)산-코-폴리(글리콜)산 (이는 PEG를 포함하지 않음)을 임의로 포함할 수 있거나, 또는 약 1 내지 약 50 중량 퍼센트, 또는 약 10 내지 약 50 중량 퍼센트 또는 약 30 내지 약 50 중량 퍼센트의 폴리(락트)산 또는 폴리(락트)산-코-폴리(글리콜)산을 임의로 포함할 수 있다. 예를 들어, 폴리(락트) 또는 폴리(락트)산-코-폴리(글리콜)산은 약 5 내지 약 15 kDa, 또는 약 5 내지 약 12 kDa의 수 평균 분자량을 가질 수 있다. 예시적인 PLA는 약 5 내지 약 10 kDa의 수 평균 분자량을 가질 수 있다. 예시적인 PLGA는 약 8 내지 약 12 kDa의 수 평균 분자량을 가질 수 있다.
치료 나노입자는, 일부 실시양태에서, 약 10 내지 약 30 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 10 내지 약 25 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 10 내지 약 20 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 10 내지 약 15 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 15 내지 약 20 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 15 내지 약 25 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 20 내지 약 25 중량 퍼센트, 일부 실시양태에서 약 20 내지 약 30 중량 퍼센트, 또는 일부 실시양태에서 약 25 내지 약 30 중량 퍼센트의 폴리(에틸렌)글리콜을 함유할 수 있으며, 여기서 폴리(에틸렌)글리콜은 폴리(락트)산-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체, 폴리(락트)산-코-폴리(글리콜)산-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체 또는 폴리(에틸렌)글리콜 단독중합체로 존재할 수 있다. 특정 실시양태에서, 나노입자의 중합체는 지질에 접합될 수 있다. 중합체는, 예를 들어 지질-종결 PEG일 수 있다.
표적화 모이어티
일부 실시양태에서, 임의적 표적화 모이어티, 즉 생물학적 실체, 예를 들어 막 성분, 세포 표면 수용체, 항원 등에 결합할 수 있거나 또는 이와 회합될 수 있는 모이어티를 포함할 수 있는 나노입자가 본원에 제공된다. 입자의 표면 상에 존재하는 표적화 모이어티는 입자가 특정한 표적화 부위, 예를 들어 종양, 질환 부위, 조직, 기관, 세포 유형 등에 국재화되도록 할 수 있다. 이와 같이, 나노입자는 이에 "표적 특이적"일 수 있다. 약물 또는 다른 페이로드는 이어서, 일부 경우에서, 입자로부터 방출되고, 특정한 표적화 부위와 국소적으로 상호작용하도록 할 수 있다.
한 실시양태에서, 개시된 나노입자는 저분자량 리간드인 표적화 모이어티를 포함한다. 본원에 사용된 용어 "결합하다" 또는 "결합하는"은, 전형적으로 생화학적, 생리학적 및/또는 화학적 상호작용을 포함하나 이에 제한되지는 않는 특이적 또는 비-특이적 결합 또는 상호작용으로 인한 상호 친화도 또는 결합 능력을 나타내는 분자 또는 그의 일부의 상응하는 쌍 사이의 상호작용을 지칭한다. "생물학적 결합"은 단백질, 핵산, 당단백질, 탄수화물, 호르몬 등을 비롯한 분자 쌍 사이에 일어나는 상호작용의 유형을 규정한다. 용어 "결합 파트너"는 특정한 분자와의 결합을 겪을 수 있는 분자를 지칭한다. "특이적 결합"은 다른 유사한 생물학적 실체보다 실질적으로 더 높은 정도로 결합 파트너 (또는 제한된 수의 결합 파트너)에 결합하거나 또는 이를 인식할 수 있는 분자, 예컨대 폴리뉴클레오티드를 지칭한다. 한 세트의 실시양태에서, 표적화 모이어티는 약 1 마이크로몰 미만, 약 10 마이크로몰 이상, 또는 약 100 마이크로몰 이상의 친화도 (분해 상수를 통하여 측정된 바와 같음)를 갖는다.
예를 들어, 표적화 부분은 사용된 표적화 모이어티에 따라 대상체의 신체 내에 있는 종양 (예를 들어, 고형 종양), 질환 부위, 조직, 기관, 세포 유형 등에 입자가 국재화되도록 할 수 있다. 예를 들어, 저분자량 리간드는 고형 종양, 예를 들어 유방 또는 전립선 종양 또는 암 세포에 국재화될 수 있다. 대상체는 인간 또는 비-인간 동물일 수 있다. 대상체의 예는 포유동물, 예컨대 개, 고양이, 말, 당나귀, 토끼, 소, 돼지, 양, 염소, 래트, 마우스, 기니 피그, 햄스터, 영장류, 인간 등을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.
고려되는 표적화 모이어티는 소분자를 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 용어 "소분자"는, 비교적 저분자량을 갖고 단백질, 폴리펩티드 또는 핵산이 아닌, 자연-발생 또는 인공적으로 (예를 들어, 화학적 합성을 통해) 창출된 유기 화합물을 지칭한다. 소분자는 전형적으로, 다수의 탄소-탄소 결합을 갖는다. 특정 실시양태에서, 소분자는 크기가 약 2000 g/mol 미만이다. 일부 실시양태에서, 소분자는 약 1500 g/mol 미만 또는 약 1000 g/mol 미만이다. 일부 실시양태에서, 소분자는 약 800 g/mol 미만 또는 약 500 g/mol 미만, 예를 들어 약 100 g/mol 내지 약 600 g/mol, 또는 약 200 g/mol 내지 약 500 g/mol이다.
일부 실시양태에서, 저분자량 리간드는 하기 화학식 I, II, III 또는 IV의 화합물, 및 그의 거울상이성질체, 입체이성질체, 회전이성질체, 호변이성질체, 부분입체이성질체 또는 라세미체이다.
<화학식 I>
Figure pct00001
<화학식 II>
Figure pct00002
<화학식 III>
Figure pct00003
<화학식 IV>
Figure pct00004
상기 식에서, m 및 n은 각각 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이고; p는 0 또는 1이고;
R1, R2, R4 및 R5는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬 (예를 들어, C1-10-알킬, C1-6-알킬 또는 C1-4-알킬), 치환 또는 비치환된 아릴 (예를 들어, 페닐 또는 피리디닐) 및 그의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되고; R3은 H 또는 C1-6-알킬 (예를 들어, CH3)이다.
화학식 I, II, III 및 IV의 화합물에 대해, R1, R2, R4 또는 R5는 나노입자에 대한 부착 지점, 예를 들어 개시된 나노입자의 일부를 형성하는 중합체, 예를 들어, PEG에 대한 부착 지점을 포함한다. 부착 지점은 공유 결합, 이온 결합, 수소 결합, 화학적 흡착 및 물리적 흡착을 비롯한 흡착에 의해 형성된 결합, 반 데르 발스(van der Waals) 결합으로부터 형성된 결합, 또는 분산력에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, R1, R2, R4 또는 R5가 아닐린 또는 C1-6-알킬-NH2 기로서 정의되는 경우에, 이들 관능기의 임의의 수소 (예를 들어, 아미노 수소)는 저분자량 리간드가 나노입자의 중합체성 매트릭스 (예를 들어, 중합체성 매트릭스의 PEG-블록)에 공유 결합되도록 제거될 수 있다. 본원에 사용된 용어 "공유 결합"은 1개 이상의 전자 쌍을 공유함으로써 형성되는 2개 원자 사이의 결합을 지칭한다.
화학식 I, II, III 또는 IV의 특정한 실시양태에서, R1, R2, R4 및 R5는 각각 독립적으로 C1-6-알킬 또는 페닐, 또는 C1-6-알킬 또는 페닐의 임의의 조합이며, 이는 OH, SH, NH2 또는 CO2H로 1회 이상 독립적으로 치환되고, 여기서 알킬 기는 N(H), S 또는 O가 개재될 수 있다. 또 다른 실시양태에서, R1, R2, R4 및 R5는 각각 독립적으로 CH2-Ph, (CH2)2-SH, CH2-SH, (CH2)2C(H)(NH2)CO2H, CH2C(H)(NH2)CO2H, CH(NH2)CH2CO2H, (CH2)2C(H)(SH)CO2H, CH2-N(H)-Ph, O-CH2-Ph 또는 O-(CH2)2-Ph이고, 여기서 각 Ph는 독립적으로 OH, NH2, CO2H 또는 SH로 1회 이상 치환될 수 있다. 이들 화학식의 경우에, NH2, OH 또는 SH 기는 나노입자에 대한 공유 부착 지점으로서 제공된다 (예를 들어, -N(H)-PEG, -O-PEG 또는 -S-PEG).
예시적인 리간드는
Figure pct00005
및 그의 거울상이성질체, 입체이성질체, 회전이성질체, 호변이성질체, 부분입체이성질체 또는 라세미체을 포함하며, 여기서 NH2, OH 또는 SH 기는 나노입자에 대한 공유 부착 지점으로서 제공되거나 (예를 들어, -N(H)-PEG, -O-PEG 또는 -S-PEG), 또는
Figure pct00006
는 나노입자에 대한 부착 지점을 나타내고, n은 1, 2, 3, 4, 5 또는 6을 나타내고, R은 독립적으로 NH2, SH, OH, CO2H; NH2, SH, OH 또는 CO2H로 치환된 C1-6-알킬; 및 NH2, SH, OH 또는 CO2H로 치환된 페닐로 이루어진 군으로부터 선택되고, R은 나노입자에 대한 공유 부착 지점으로서 제공된다 (예를 들어, -N(H)-PEG, -S-PEG, -O-PEG 또는 CO2-PEG). 이들 화합물은 추가로 NH2, SH, OH, CO2H; NH2, SH, OH 또는 CO2H로 치환된 C1-6-알킬; 또는 NH2, SH, OH 또는 CO2H로 치환된 페닐로 추가로 치환될 수 있으며, 여기서 이들 관능기는 또한 나노입자에 대한 공유 부착 지점으로서 제공된다.
일부 실시양태에서, 고형 종양, 예를 들어 전립선 또는 유방암 종양과 회합된 세포를 표적화하는데 사용될 수 있는 소분자 표적화 모이어티는 PSMA 펩티다제 억제제, 예컨대 2-PMPA, GPI5232, VA-033, 페닐알킬포스폰아미데이트 및/또는 그의 유사체 및 유도체를 포함한다. 일부 실시양태에서, 전립선암 종양과 회합된 세포를 표적화하는데 사용될 수 있는 소분자 표적화 모이어티는 티올 및 인돌 티올 유도체, 예컨대 2-MPPA 및 3-(2-메르캅토에틸)-1H-인돌-2-카르복실산 유도체를 포함한다. 일부 실시양태에서, 전립선암 종양과 회합된 세포를 표적화하는데 사용될 수 있는 소분자 표적화 모이어티는 히드록사메이트 유도체를 포함한다. 일부 실시양태에서, 전립선암 종양과 회합된 세포를 표적화하는데 사용될 수 있는 소분자 표적화 모이어티는 PBDA계 및 우레아계 억제제, 예컨대 ZJ 43, ZJ 11, ZJ 17, ZJ 38 및/또는 그의 유사체 및 유도체, 안드로겐 수용체 표적화제 (ARTA), 폴리아민, 예컨대 푸트레신, 스페르민 및 스페르미딘, 효소 글루타메이트 카르복실라제 II (GCPII) (NAAG 펩티다제 또는 NAALADase로서 공지됨)의 억제제를 포함한다.
또 다른 실시양태에서, 표적화 모이어티는 Her2, EGFR, 폴레이트 수용체 또는 톨 수용체를 표적화하는 리간드일 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 표적화 모이어티는 폴레이트, 폴산 또는 EGFR 결합 분자이다.
예를 들어, 고려되는 표적화 모이어티는 핵산, 폴리펩티드, 당단백질, 탄수화물 또는 지질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 표적화 모이어티는 세포 유형 특이적 마커에 결합하는 핵산 표적화 모이어티 (예를 들어 압타머, 예를 들어, A10 압타머)일 수 있다. 일반적으로, 압타머는 특정한 표적, 예컨대 폴리펩티드에 결합하는 올리고뉴클레오티드 (예를 들어, DNA, RNA, 또는 그의 유사체 또는 유도체)이다. 일부 실시양태에서, 표적화 모이어티는 세포 표면 수용체, 예를 들어 성장 인자, 호르몬, LDL, 트랜스페린 등에 대한 자연 발생 또는 합성 리간드일 수 있다. 표적화 모이어티는 항체일 수 있으며, 이 용어는 항체 단편을 포함하는 것으로 의도된다. 항체의 특징적 부분인 단일 쇄 표적화 모이어티는, 예를 들어 파지 디스플레이와 같은 절차를 사용하여 확인될 수 있다.
표적화 모이어티는 약 50개 이하 잔기의 길이를 갖는 표적화 펩티드 또는 표적화 펩티드모방체일 수 있다. 예를 들어, 표적화 모이어티는 아미노산 서열 AKERC, CREKA, ARYLQKLN 또는 AXYLZZLN을 포함할 수 있으며, 여기서 X 및 Z는 가변 아미노산, 또는 그의 보존적 변이체 또는 펩티드모방체이다. 특정한 실시양태에서, 표적화 모이어티는 아미노산 서열 AKERC, CREKA, ARYLQKLN 또는 AXYLZZLN을 포함하는 펩티드이고, 여기서 X 및 Z는 가변 아미노산이고, 20, 50 또는 100개 미만 잔기의 길이를 갖는다. CREKA (Cys Arg Glu Lys Ala) 펩티드 또는 그의 펩티드모방체, 또는 옥타펩티드 AXYLZZLN은 또한 표적화 모이어티로서, 뿐만 아니라 콜라겐 IV와의 복합체와 결합하거나 이를 형성하는 또는 조직 기저막 (예를 들어, 혈관의 기저막)을 표적화하는 펩티드, 또는 그의 보존적 변이체 또는 펩티드모방체를 표적화 모이어티로서 고려된다. 예시적인 표적화 모이어티는 ICAM (세포간 부착 분자, 예를 들어 ICAM-1)을 표적화하는 펩티드를 포함한다.
본원에 개시된 표적화 모이어티는, 일부 실시양태에서, 개시된 중합체 또는 공중합체 (예를 들어, PLA-PEG)에 접합될 수 있고, 이러한 중합체 접합체는 개시된 나노입자의 일부를 형성할 수 있다.
일부 실시양태에서, 치료 나노입자는 중합체-약물 접합체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 약물은 개시된 중합체 또는 공중합체 (예를 들어, PLA-PEG)에 접합될 수 있고, 이러한 중합체-약물 접합체는 개시된 나노입자의 일부를 형성할 수 있다. 예를 들어, 개시된 치료 나노입자는 약 0.2 내지 약 30 중량 퍼센트의 PLA-PEG 또는 PLGA-PEG를 임의로 포함할 수 있으며, 여기서 PEG는 약물로 관능화된다 (예를 들어, PLA-PEG-약물).
개시된 중합체성 접합체 (예를 들어, 중합체-리간드 접합체)는 임의의 적합한 접합 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 2종의 화합물, 예컨대 표적화 모이어티 또는 약물 및 생체적합성 중합체 (예를 들어, 생체적합성 중합체 및 폴리(에틸렌 글리콜))는 EDC-NHS 화학 (1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필) 카르보디이미드 히드로클로라이드 및 N-히드록시숙신이미드)과 같은 기술, 또는 티올, 아민 또는 유사하게 관능화된 폴리에테르의 한 말단에 접합될 수 있는, 말레이미드 또는 카르복실산을 포함하는 반응을 사용하여 함께 접합될 수 있다. 중합체-표적화 모이어티 접합체 또는 중합체-약물 접합체를 형성하기 위한 표적화 모이어티 또는 약물 및 중합체의 접합은 유기 용매, 예컨대 이에 제한되지는 않지만, 디클로로메탄, 아세토니트릴, 클로로포름, 디메틸포름아미드, 테트라히드로푸란, 아세톤 등 중에서 수행될 수 있다. 구체적인 반응 조건은 단지 통상적인 실험을 사용하여 통상의 기술자에 의해 결정될 수 있다.
또 다른 세트의 실시양태에서, 접합 반응은 카르복실산 관능기를 포함하는 중합체 (예를 들어, 폴리(에스테르-에테르) 화합물)를, 아민을 포함하는 중합체 또는 다른 모이어티 (예컨대 표적화 모이어티 또는 약물)와 반응시킴으로써 수행될 수 있다. 예를 들어, 표적화 모이어티, 저분자량 리간드, 또는 약물, 예컨대 다사티닙은 아민과 반응시켜 아민-함유 모이어티를 형성할 수 있고, 이어서 이를 중합체의 카르복실산에 접합시킬 수 있다. 이러한 반응은 단일-단계 반응으로서 발생할 수 있으며, 즉 접합은 중간체, 예컨대 N-히드록시숙신이미드 또는 말레이미드의 사용 없이 수행된다. 일부 실시양태에서, 약물은 아민-함유 링커와 반응시켜 아민-함유 약물을 형성할 수 있으며, 이어서 이를 상기 기재된 바와 같은 중합체의 카르복실산에 접합시킬 수 있다. 아민-함유 모이어티 및 카르복실산-종결 중합체 (예컨대 폴리(에스테르-에테르) 화합물) 사이의 접합 반응은, 한 세트의 실시양태에서, 유기 용매, 예컨대 (이에 제한되지는 않음) 디클로로메탄, 아세토니트릴, 클로로포름, 테트라히드로푸란, 아세톤, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 피리딘, 디옥산 또는 디메틸술폭시드 중 가용화된 아민-함유 모이어티를 카르복실산-종결 중합체를 함유하는 용액에 첨가함으로써 달성될 수 있다. 카르복실산-종결 중합체는 유기 용매, 예컨대 이에 제한되지는 않지만, 예를 들어 디클로로메탄, 아세토니트릴, 클로로포름, 디메틸포름아미드, 테트라히드로푸란 또는 아세톤 내에 함유될 수 있다. 아민-함유 모이어티 및 카르복실산-종결 중합체 사이의 반응은 일부 경우에서 자발적으로 일어날 수 있다. 접합되지 않은 반응물은 이러한 반응 후에 세척 제거될 수 있고, 중합체는 용매, 예컨대 예를 들어 에틸 에테르, 헥산, 메탄올 또는 에탄올 중에 침전될 수 있다. 특정 실시양태에서, 접합체는 중합체의 알콜-함유 모이어티 및 카르복실산 관능기 사이에 형성될 수 있으며, 이는 아민 및 카르복실산의 접합체에 대해 상기 기재된 바와 유사하게 달성될 수 있다.
나노입자의 제조
본 명세서의 또 다른 측면은 개시된 나노입자를 제조하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 일부 실시양태에서, 2종 이상의 다양한 중합체 (예를 들어, 공중합체, 예를 들어 블록 공중합체)를 다양한 비로 사용하고 중합체 (예를 들어, 공중합체, 예를 들어 블록 공중합체)로부터 입자를 생성하는 것은 입자의 특성을 제어한다. 예를 들어, 하나의 중합체 (예를 들어, 공중합체, 예를 들어 블록 공중합체)는 저분자량 리간드를 포함할 수 있는 반면, 또 다른 중합체 (예를 들어, 공중합체, 예를 들어 블록 공중합체)는 그의 생체적합성 및/또는 생성되는 입자의 면역원성을 제어하는 그의 능력에 대해 선택될 수 있다.
일부 실시양태에서, 나노입자 제조 방법 (예를 들어, 하기 논의된 바와 같은 나노침전 방법 또는 나노에멀젼 방법)에 사용되는 용매는 소수성 산을 포함할 수 있고, 이는 상기 방법을 사용하여 제조된 나노입자에 유리한 특성을 부여할 수 있다. 상기 논의된 바와 같이, 일부 경우에서, 소수성 산은 개시된 나노입자의 약물 부하를 개선할 수 있다. 또한, 일부 경우에서, 개시된 나노입자의 제어 방출 특성은 소수성 산의 사용에 의해 개선될 수 있다. 일부 경우에서, 소수성 산은, 예를 들어, 방법에 사용되는 유기 용액 또는 수용액 중에 포함될 수 있다. 한 실시양태에서, 약물을 유기 용액 및 소수성 산 및 임의로 하나 이상의 중합체와 합한다. 약물을 용해시키는데 사용되는 용액 중 소수성 산 농도는 상기 논의되어 있고, 예를 들어, 약 1 중량 퍼센트 내지 약 30 중량 퍼센트 등일 수 있다.
한 세트의 실시양태에서, 입자는, 하나 이상의 중합체를 포함하는 용액을 제공하고, 용액을 중합체 비용매와 접촉시켜 입자를 생성함으로써 형성된다. 용액은 중합체 비용매와 혼화성 또는 비혼화성일 수 있다. 예를 들어, 수혼화성 액체, 예컨대 아세토니트릴은 중합체를 함유할 수 있고, 예를 들어 아세토니트릴을 제어된 속도로 물에 부음으로써 아세토니트릴을 물, 중합체 비용매와 접촉시킴에 따라 입자가 형성된다. 이어서, 중합체 비용매와 접촉 시에, 용액 내에 함유된 중합체는 침전되어 입자, 예컨대 나노입자를 형성할 수 있다. 2종의 액체는 하나가 다른 것에 주위 온도 및 압력 하에 적어도 10 중량%의 수준으로 용해되지 않는 경우에 서로 "비혼화성" 또는 혼화성이 아닌 것으로 지칭된다. 전형적으로, 유기 용액 (예를 들어, 디클로로메탄, 아세토니트릴, 클로로포름, 테트라히드로푸란, 아세톤, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 피리딘, 디옥산, 디메틸술폭시드 등) 및 수성 액체 (예를 들어, 물, 또는 용해된 염 또는 다른 종, 세포 또는 생물학적 매질, 에탄올 등을 함유하는 물)는 서로에 대해 비혼화성이다. 예를 들어, 제1 용액을 제2 용액 내로 부을 수 있다 (적합한 속력 또는 속도 하에). 일부 경우에서, 입자, 예컨대 나노입자는 제1 용액이 비혼화성 제2 액체와 접촉함에 따라 형성될 수 있고, 예를 들어 접촉 시에 중합체의 침전은 제1 용액을 제2 액체에 붓는 동안 중합체가 나노입자를 형성하도록 유발하고, 일부 경우에서, 예를 들어, 도입 속도를 조심스럽게 제어하고 비교적 느린 속도로 유지하는 경우에, 나노입자가 형성될 수 있다. 이러한 입자 형성의 제어는 단지 통상적인 실험을 사용하여 통상의 기술자에 의해 용이하게 최적화될 수 있다.
표면 관능성, 표면 전하, 크기, 제타 (ζ) 전위, 소수성, 면역원성을 제어하는 능력 등과 같은 특성은 개시된 방법을 사용하여 고도로 제어될 수 있다. 예를 들어, 입자 라이브러리가 합성될 수 있고, 이를 스크리닝하여 입자가 입자의 표면 상에 존재하는 모이어티 (예를 들어, 저분자량 리간드)의 비밀도를 갖도록 하는 특정한 비의 중합체를 갖는 입자를 확인할 수 있다. 이로써, 과도한 노력 없이, 하나 이상의 특이적 특성, 예를 들어 모이어티의 특이적 크기 및 표면 비밀도를 갖는 입자를 제조할 수 있게 된다. 따라서, 특정 실시양태는 이러한 라이브러리를 사용하는 스크리닝 기술 뿐만 아니라 이러한 라이브러리를 사용하여 확인된 임의의 입자에 관한 것이다. 또한, 확인은 임의의 적합한 방법에 의해 일어날 수 있다. 예를 들어, 확인은 직접적 또는 간접적일 수 있거나, 또는 정량적 또는 정성적으로 진행될 수 있다.
일부 실시양태에서, 이미-형성된 나노입자는 리간드-관능화된 중합체성 접합체를 제조하기 위해 기재된 바와 유사한 절차를 사용하여 표적화 모이어티로 관능화된다. 예를 들어, 제1 공중합체 (PLGA-PEG, 폴리(락티드-코-글리콜리드) 및 폴리(에틸렌 글리콜))를 양성자화가능한 질소-함유 치료제와 혼합하여 입자를 형성한다. 이어서, 입자를 저분자량 리간드와 회합하여, 암을 치료하는데 사용될 수 있는 나노입자를 형성한다. 입자를 다양한 양의 저분자량 리간드와 회합시켜 나노입자의 리간드 표면 밀도를 제어함으로써, 나노입자의 치료적 특징을 변경시킬 수 있다. 또한, 예를 들어 분자량, PEG의 분자량, 및 나노입자 표면 전하와 같은 파라미터를 제어함으로써, 매우 정확하게 제어된 입자를 수득할 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 나노에멀젼 방법, 예컨대 도 1, 2a 및 2b에 나타난 방법이 제공된다. 예를 들어, 양성자화가능한 질소-함유 치료제 (예를 들어, 다사티닙), 소수성 산, 제1 중합체 (예를 들어, 이블록 공중합체, 예컨대 PLA-PEG 또는 PLGA-PEG, 이들 중 어느 하나는 리간드와 임의로 결합될 수 있음) 및 임의적 제2 중합체 (예를 들어, PL(G)A-PEG 또는 PLA)를 유기 용매와 합하여 제1 유기 상을 형성할 수 있다. 이러한 제1 상은 약 1 내지 약 50 중량% 고형물, 약 5 내지 약 50 중량% 고형물, 약 5 내지 약 40 중량% 고형물, 약 1 내지 약 15 중량% 고형물, 또는 약 10 내지 약 30 중량% 고형물을 포함할 수 있다. 제1 유기 상을 제1 수용액과 합하여 제2 상을 형성할 수 있다. 유기 용액은, 예를 들어 톨루엔, 메틸 에틸 케톤, 아세토니트릴, 테트라히드로푸란, 에틸 아세테이트, 이소프로필 알콜, 이소프로필 아세테이트, 디메틸포름아미드, 메틸렌 클로라이드, 디클로로메탄, 클로로포름, 아세톤, 벤질 알콜, 트윈 80, 스팬 80 등, 및 그의 조합물을 포함할 수 있다. 한 실시양태에서, 유기 상은 벤질 알콜, 에틸 아세테이트, 및 그의 조합물을 포함할 수 있다. 제2 상은 약 0.1 내지 50 중량%, 약 1 내지 50 중량%, 약 5 내지 40 중량%, 또는 약 1 내지 15 중량%의 고형물이 있을 수 있다. 수용액은 콜산나트륨, 에틸 아세테이트, 폴리비닐 아세테이트 및 벤질 알콜 중 하나 이상과 임의로 합한 물일 수 있다. 일부 실시양태에서, 수성 상의 pH는 양성자화된 염기성 치료제의 pKa 및/또는 소수성 산의 pKa를 기준으로 하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 특정 실시양태에서, 염기성 치료제는, 양성자화되는 경우에, 제1 pKa를 가질 수 있고, 소수성 산은 제2 pKa를 가질 수 있고, 수성 상은 제1 pKa 및 제2 pKa 사이의 pKa 단위와 동일한 pH를 가질 수 있다. 특정한 실시양태에서, 수성 상의 pH는 제1 pKa 및 제2 pKa 사이에서 대략 등거리인 pKa 단위와 동일할 수 있다.
예를 들어, 유상 또는 유기 상은 비용매 (물)와 단지 부분적으로만 혼화성인 용매를 사용할 수 있다. 따라서, 낮은 충분한 비로 혼합되는 경우 및/또는 유기 용매로 사전-포화시킨 물을 사용하는 경우에, 유상은 액체로 잔존한다. 유상은 수용액 내로 유화될 수 있고, 액체 액적으로서, 예를 들어 고에너지 분산 시스템, 예컨대 균질화기 또는 소니케이터를 사용하여 나노입자 내로 전단될 수 있다. 에멀젼의 수성 부분 (달리 "수상"으로서 공지됨)은, 콜산나트륨으로 이루어지고 에틸 아세테이트 및 벤질 알콜로 사전-포화시킨 계면활성제 용액일 수 있다. 일부 경우에서, 유기 상 (예를 들어, 제1 유기 상)은 염기성 치료제를 포함할 수 있다. 또한, 특정 실시양태에서, 수용액 (예를 들어, 제1 수용액)은 실질적 소수성 산을 포함할 수 있다. 다른 실시양태에서, 염기성 치료제 및 실질적 소수성 산 둘 다는 유기 상 중에 용해될 수 있다.
제2 상을 유화시켜 에멀젼 상을 형성하는 것은, 예를 들어, 1 또는 2개 유화 단계에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 일차 에멀젼을 제조한 다음, 유화시켜 미세 에멀젼을 형성할 수 있다. 일차 에멀젼은, 예를 들어 간단한 혼합, 고압 균질화기, 프로브 소니케이터, 교반 막대 또는 회전자-고정자 균질화기를 사용하여 형성될 수 있다. 일차 에멀젼은, 예를 들어 프로브 소니케이터 또는 고압 균질화기의 사용을 통해, 예를 들어 균질화기를 통해 1, 2, 3회 또는 그 초과의 통과를 사용함으로써 미세 에멀젼으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 고압 균질화기가 사용되는 경우에, 사용된 압력은 약 30 내지 약 60 psi, 약 40 내지 약 50 psi, 약 1000 내지 약 8000 psi, 약 2000 내지 약 4000 psi, 약 4000 내지 약 8000 psi, 또는 약 4000 내지 약 5000 psi, 예를 들어, 약 2000, 2500, 4000 또는 5000 psi일 수 있다.
일부 경우에서, 에멀젼 중 액적의 매우 높은 표면 대 부피 비를 특징으로 할 수 있는 미세 에멀젼 조건은, 양성자화가능한 질소-함유 치료제 및 소수성 산의 용해도를 최대화하고 목적하는 HIP를 형성하도록 선택될 수 있다. 특정 실시양태에서, 미세 에멀젼 조건 하에, 용해된 성분의 평형은 매우 신속하게, 즉 나노입자의 고형화보다 더 빠르게 이루어질 수 있다. 따라서, 예를 들어, 양성자화가능한 질소-함유 치료제 및 소수성 산 사이의 pKa 차이를 기준으로 하여 HIP를 선택하거나 또는 미세 에멀젼의 pH 및/또는 켄칭 용액의 pH와 같은 다른 파라미터를 조정하는 것은, 예를 들어 양성자화가능한 질소-함유 치료제 및/또는 소수성 산의 나노입자 외부로의 확산과는 대조적으로 나노입자 내에서의 HIP의 형성을 지시함으로써, 나노입자의 약물 부하 및 방출 특성에 대해 유의한 영향을 가질 수 있다.
일부 실시양태에서, 염기성 치료제 (예를 들어, 양성자화가능한 질소-함유 치료제) 및 실질적 소수성 산은 제2 상의 유화 전에 제2 상과 합할 수 있다. 일부 경우에서, 염기성 치료제 및 실질적 소수성 산은 소수성 이온 쌍을 제2 상의 유화 전에 형성할 수 있다. 다른 실시양태에서, 염기성 치료제 및 실질적 소수성 산은 소수성 이온 쌍을 제2 상의 유화 동안 형성할 수 있다. 예를 들어, 염기성 치료제 및 실질적 소수성 산은 제2 상을 유화시키는 것과 실질적으로 동시에 제2 상에서 합할 수 있고, 예를 들어, 염기성 치료제 및 실질적 소수성 산은 개별 용액 중에 용해될 수 있고 (예를 들어, 2종의 실질적으로 불혼화성 용액), 이어서 이를 유화 동안 합한다. 또 다른 예에서, 염기성 치료제 및 실질적 소수성 산은 개별 혼화성 용액 중에 용해될 수 있으며, 이어서 이를 유화 동안 제2 상 내로 공급한다.
용매 증발 또는 희석은, 용매의 추출을 완료하고 입자를 고형화시키는데 필요할 수 있다. 추출 동역학 및 보다 확장가능한 방법에 대한 보다 나은 제어를 위해, 수성 켄칭물을 통한 용매 희석을 사용할 수 있다. 예를 들어, 모든 유기 용매를 용해시키기에 충분한 농도로 에멀젼을 냉수 내로 희석시켜 켄칭된 상을 형성할 수 있다. 일부 실시양태에서, 켄칭은 적어도 부분적으로 약 5℃ 이하의 온도에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 켄칭에 사용된 물은 실온 미만 (예를 들어, 약 0 내지 약 10℃, 또는 약 0 내지 약 5℃)인 온도에 있을 수 있다. 특정 실시양태에서, 켄칭물은, 예를 들어, 나노입자의 특성, 예컨대 방출 프로파일을 개선하거나 또는 나노입자 파라미터, 예컨대 약물 부하를 개선함으로써 에멀젼 상을 켄칭하는데 유리한 pH를 갖도록 선택될 수 있다. 켄칭물의 pH는, 예를 들어 산 또는 염기 적정에 의해 또는 완충제의 적절한 선택에 의해 조정될 수 있다. 일부 실시양태에서, 켄칭물의 pH는 양성자화된 염기성 치료제의 pKa 및/또는 소수성 산의 pKa를 기준으로 하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 특정 실시양태에서, 염기성 치료제는, 양성자화되는 경우에, 제1 pKa를 가질 수 있고, 소수성 산은 제2 pKa를 가질 수 있고, 에멀젼 상은 제1 pKa 및 제2 pKa 사이의 pKa 단위와 동일한 pH를 갖는 수용액으로 켄칭될 수 있다. 일부 실시양태에서, 생성된 켄칭된 상은 또한 제1 pKa 및 제2 pKa 사이의 pKa 단위와 동일한 pH를 가질 수 있다. 특정한 실시양태에서, pH는 제1 pKa 및 제2 pKa 사이에서 대략 등거리인 pKa 단위와 동일할 수 있다.
특정 실시양태에서, HIP 형성은 유화 동안 또는 유화 후에, 예를 들어 미세 에멀젼에서의 평형 조건의 결과로서 일어날 수 있다. 어떠한 이론에 얽매이는 것을 원하지는 않지만, 유기-가용성 반대이온 (즉, 소수성 산)이 HIP 형성의 결과로서 에멀젼의 나노입자 내로 친수성 치료제의 확산을 용이하게 할 수 있는 것으로 여겨진다. 어떠한 이론에 얽매이는 것을 원하지는 않지만, HIP는 나노입자의 고형화 전에 나노입자 내에 잔류할 수 있으며, 이는 나노입자 내 HIP의 용해도가 에멀젼의 수성 상 및/또는 켄칭물 중 HIP의 용해도보다 더 높기 때문이다. 예를 들어, 염기성 치료제의 pKa 및 소수성 산의 pKa 사이에서 켄칭물에 대한 pH를 선택함으로써, 이온화된 염기성 치료제 및 소수성 산의 형성을 최적화시킬 수 있다. 그러나, 너무 높은 pH를 선택하는 것은 소수성 산을 나노입자의 외부로 확산하도록 유발하는 경향이 있을 수 있고, 반면 너무 낮은 pH를 선택하는 것은 염기성 치료제를 나노입자의 외부로 확산하도록 유발하는 경향이 있을 수 있다.
일부 실시양태에서, 나노입자 형성 방법에 사용되는 수성 상 (예를 들어, 수성 상, 에멀젼 상, 켄칭물 및 켄칭된 상을 포함하나 이에 제한되지는 않음)의 pH는 독립적으로 선택될 수 있고, 약 1 내지 약 3, 일부 실시양태에서 약 2 내지 약 4, 일부 실시양태에서 약 3 내지 약 5, 일부 실시양태에서 약 4 내지 약 6, 일부 실시양태에서 약 5 내지 약 7, 일부 실시양태에서 약 6 내지 약 8, 일부 실시양태에서 약 7 내지 약 9, 및 일부 실시양태에서 약 8 내지 약 10일 수 있다. 특정 실시양태에서, 나노입자 형성 방법에 사용되는 수용액의 pH는 약 3 내지 약 4, 일부 실시양태에서 약 4 내지 약 5, 일부 실시양태에서 약 5 내지 약 6, 일부 실시양태에서 약 6 내지 약 7, 일부 실시양태에서 약 7 내지 약 8, 및 일부 실시양태에서 약 8 내지 약 9일 수 있다.
일부 실시양태에서, 모든 앙성자화가능한 질소-함유 치료제가 이 단계에서 입자 내에 캡슐화되는 것은 아니고, 약물 가용화제를 켄칭된 상에 첨가하여 가용화된 상을 형성한다. 약물 가용화제는, 예를 들어, 트윈 80, 트윈 20, 폴리비닐 피롤리돈, 시클로덱스트란, 소듐 도데실 술페이트, 콜산나트륨, 디에틸니트로사민, 아세트산나트륨, 우레아, 글리세린, 프로필렌 글리콜, 글리코푸롤, 폴리(에틸렌)글리콜, 브리스(폴리옥시에틸렌글리콜)도데실 에테르, 벤조산나트륨, 살리실산나트륨, 또는 그의 조합물일 수 있다. 예를 들어, 트윈-80을 켄칭된 나노입자 현탁액에 첨가하여 유리 약물을 가용화시키고 약물 결정의 형성을 방지할 수 있다. 일부 실시양태에서, 약물 가용화제 대 앙성자화가능한 질소-함유 치료제의 비는 약 200:1 내지 약 10:1, 또는 일부 실시양태에서 약 100:1 내지 약 10:1이다.
가용화된 상을 여과하여 나노입자를 회수할 수 있다. 예를 들어, 한외여과 막을 사용하여 나노입자 현탁액을 농축시킬 수 있고, 유기 용매, 유리 약물 (즉, 비캡슐화된 치료제), 약물 가용화제 및 다른 가공 보조제 (계면활성제)를 실질적으로 제거할 수 있다. 예시적인 여과는 접선 흐름 여과 시스템을 사용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 용질, 미셀 및 유기 용매는 통과하도록 하면서 나노입자를 보유하는데 적합한 공극 크기를 갖는 막을 사용함으로써, 나노입자를 선택적으로 분리할 수 있다. 분자량 컷-오프가 약 300-500 kDa (~5-25 nm)인 예시적인 막이 사용될 수 있다.
정용여과는 일정 부피 접근법을 사용하여 수행될 수 있으며, 이는 정용여과물 (차가운 탈이온수, 예를 들어, 약 0 내지 약 5℃, 또는 0 내지 약 10℃)이 현탁액으로부터 제거되는 것과 동일한 속도로 여과물을 공급 현탁액에 첨가할 수 있다는 것을 의미한다. 일부 실시양태에서, 여과는 약 0 내지 약 5℃, 또는 0 내지 약 10℃의 제1 온도, 및 약 20 내지 약 30℃, 또는 15 내지 약 35℃의 제2 온도를 사용하는 제1 여과를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 여과는 약 1 내지 약 30, 일부 경우에서 약 1 내지 약 15, 또는 일부 경우에서 1 내지 약 6 정용부피를 가공하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 여과는, 약 0 내지 약 5℃에서 약 1 내지 약 30, 또는 일부 경우에서 약 1 내지 약 6 정용부피를 가공하고, 약 20 내지 약 30℃에서 적어도 1 정용부피 (예를 들어, 약 1 내지 약 15, 약 1 내지 약 3, 또는 약 1 내지 약 2 정용부피)를 가공하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 여과는 다양한 분명한 온도에서 다양한 정용부피를 가공하는 것을 포함한다.
나노입자 현탁액을 정제 및 농축시킨 후에, 입자를 1, 2개 또는 그 초과의 멸균 및/또는 심층 필터를 통해, 예를 들어, ~0.2 μm 심층 예비-필터를 사용하여 통과시킬 수 있다. 예를 들어, 멸균 여과 단계는 여과 트레인을 제어된 속도로 사용하여 치료 나노입자를 여과하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 여과 트레인은 심층 필터 및 멸균 필터를 포함할 수 있다.
나노입자를 제조하는 또 다른 실시양태에서, 유기 상은 앙성자화가능한 질소-함유 치료제 및 중합체 (단독중합체, 공중합체, 및 리간드를 갖는 공중합체)의 혼합물로 구성되도록 형성된다. 유기 상은 수성 상과 대략 1:5 비 (유상:수성 상)로 혼합되며, 여기서 수성 상은 계면활성제 및 일부 용해된 용매로 구성된다. 일차 에멀젼은 간단한 혼합 하에 또는 회전자 고정자 균질화기의 사용을 통한 2상의 조합에 의해 형성된다. 이어서, 일차 에멀젼은 고압 균질화기의 사용을 통해 미세 에멀젼으로 형성된다. 이어서, 미세 에멀젼을 혼합 하에 탈이온수에 첨가하여 켄칭시킨다. 일부 실시양태에서, 켄칭물:에멀젼 비는 약 2:1 내지 약 40:1, 또는 일부 실시양태에서 약 5:1 내지 약 15:1일 수 있다. 일부 실시양태에서, 켄칭물:에멀젼 비는 대략 8.5:1이다. 이어서, 트윈 (예를 들어, 트윈 80)의 용액을 켄칭물에 첨가하여 전체적으로 대략 2% 트윈을 달성한다. 이는 유리된 비캡슐화된 양성자화가능한 질소-함유 치료제를 용해시키기 위해 제공한다. 이어서, 나노입자를 원심분리 또는 한외여과/정용여과를 통해 단리시킨다.
제제의 제조에 사용되는 중합체, 앙성자화가능한 질소-함유 치료제 및 소수성 산의 양이 최종 제제와 상이할 수 있다는 것이 인지될 것이다. 예를 들어, 일부 앙성자화가능한 질소-함유 치료제는 나노입자 내에 완전히 혼입되지 않을 수 있고, 이러한 유리된 앙성자화가능한 질소-함유 치료제는, 예를 들어 여과 제거될 수 있다. 예를 들어, 한 실시양태에서, 약 9%의 제1 소수성 산 (예를 들어, 지방산)을 함유하는 제1 유기 용액 중 약 11 중량 퍼센트 이론적 부하의 양성자화가능한 질소-함유 치료제를 함유하는 제1 유기 용액, 약 89 중량 퍼센트 중합체 (예를 들어, 중합체는 중합체에 접합된 표적화 모이어티 약 2.5 mol 퍼센트 및 PLA-PEG 약 97.5 mol 퍼센트를 포함할 수 있음)를 함유하는 제2 유기 용액, 및 약 0.12%의 제2 소수성 산 (예를 들어, 담즙산)을 함유하는 수용액은, 예를 들어, 약 2 중량 퍼센트 양성자화가능한 질소-함유 치료제, 약 97.5 중량 퍼센트 중합체 (여기서 중합체는 중합체에 접합된 표적화 모이어티 약 1.25 mol 퍼센트 및 PLA-PEG 약 98.75 mol 퍼센트를 포함할 수 있음), 및 약 0.5% 총 소수성 산을 포함하는 최종 나노입자를 생성하는 제제의 제조에 사용될 수 있다. 이러한 방법은 약 1 내지 약 20 중량 퍼센트 치료제, 예를 들어, 약 1, 약 2, 약 3, 약 4, 약 5, 약 8, 약 10 또는 약 15 중량 퍼센트 앙성자화가능한 질소-함유 치료제를 포함하는, 환자에게의 투여에 적합한 최종 나노입자를 제공할 수 있다.
치료제
양성자화가능한 질소-함유 치료제는 대안적 형태, 예컨대 그의 제약상 허용되는 염 형태, 유리 염기 형태, 수화물, 이성질체 및 전구약물을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 양성자화가능한 질소-함유 치료제는 공지된 작용제의 목록, 예를 들어, 이전에 합성된 작용제의 목록; 대상체, 예를 들어 인간 대상체 또는 포유동물 대상체에게 이전에 투여된 작용제의 목록; FDA 승인된 작용제의 목록; 또는 작용제의 이력 목록, 예를 들어, 제약 회사의 이력 목록 등으로부터 선택될 수 있다. 공지된 작용제의 적합한 목록은 통상의 기술자에게 널리 공지되어 있고, 머크 인덱스(Merck Index) 및 FDA 오렌지 북(FDA Orange Book)을 포함하나 이에 제한되지는 않으며, 이들 각각은 본원에 참조로 포함된다. 일부 경우에서, 2종 이상의 양성자화가능한 질소-함유 치료제 (예를 들어, 2, 3종 또는 그 초과의 양성자화가능한 질소-함유 치료제)의 조합물이 개시된 나노입자 제제에 사용될 수 있다.
일부 실시양태에서, 양성자화가능한 질소-함유 치료제는 티로신 키나제 억제제일 수 있다. 예를 들어, 티로신 키나제는 다중-표적화된 수용체 티로신 키나제 억제제 (예를 들어, 수니티닙 (pKa = 7.07))일 수 있다. 또 다른 예에서, 양성자화가능한 질소-함유 치료제는 Bcr-Abl 티로신-키나제 억제제 (예를 들어, 이마티닙 (pKa = 8.38), 닐로티닙, 다사티닙 (pKa = 7.07), 보수티닙, 포나티닙 및 바페티닙)일 수 있다. 일부 실시양태에서, Bcr-Abl 티로신-키나제 억제제는 또한 Src 티로신 키나제를 억제할 수 있다. 따라서, 일부 실시양태에서, 양성자화가능한 질소-함유 치료제는 Bcr-Abl 및 Src 티로신-키나제 억제제일 수 있다. Bcr-Abl 및 Src 티로신-키나제 억제제의 비제한적 예는 다사티닙이다.
양성자화가능한 질소-함유 치료제의 다른 비제한적 예는 화학요법제, 예컨대 독소루비신 (아드리아마이신), 겜시타빈 (겜자르), 다우노루비신, 프로카르바진, 미토마이신, 시타라빈, 비노렐빈, 빈카 알칼로이드, 예컨대 빈블라스틴 또는 빈크리스틴 (pKa = 7.08); 블레오마이신, 클라드리빈, 캄프토테신, CPT-11, 10-히드록시-7-에틸캄프토테신 (SN38), 다카르바진, S-I 카페시타빈, UFT, 데옥시시티딘, 5-아자시토신, 5-아자데옥시시토신, 알로퓨리놀, 2-클로로아데노신, 트리메트렉세이트, 아미노프테린, 메틸렌-10-데아자아미노프테린 (MDAM), 에피루비신, 9-아미노캄프토테신, 10,11-메틸렌디옥시캄프토테신, 카레니테신, 9-니트로캄프토테신, TAS 103, 빈데신, L-페닐알라닌 머스타드, 에포틸론 A-E, 토뮤덱스, 6-메르캅토퓨린, 6-티오구아닌, 암사크린, 카레니테신, 아시클로비르, 발라시클로비르, 간시클로비르, 아만타딘, 리만타딘, 라미부딘, 및 그의 조합물을 포함한다.
한 세트의 실시양태에서, 페이로드는 약물 또는 하나 초과의 약물의 조합물이다. 이러한 입자는, 예를 들어 표적화 모이어티를 사용하여, 약물을 함유하는 입자가 대상체 내의 특정한 국부 위치를 향하도록, 예를 들어 약물의 국부 전달이 이루어지도록 할 수 있는 실시양태에 유용할 수 있다.
제약 제제
본원에 개시된 나노입자는 또 다른 측면에 따라 제약상 허용되는 담체와 조합되어 제약 조성물을 형성할 수 있다. 통상의 기술자에 의해 인지되는 바와 같이, 담체는 하기 기재되는 바와 같은 투여 경로, 표적 조직의 위치, 전달하려는 약물, 약물의 전달 기간 등을 기준으로 하여 선택될 수 있다.
제약 조성물은 경구 및 비경구 경로를 비롯한, 관련 기술분야에 공지된 임의의 수단에 의해 환자에게 투여될 수 있다. 본원에 사용된 용어 "환자"는 인간, 뿐만 아니라 비-인간, 예를 들어 포유동물, 조류, 파충류, 양서류 및 어류를 지칭한다. 예를 들어, 비-인간은 포유동물 (예를 들어, 설치류, 마우스, 래트, 토끼, 원숭이, 개, 고양이, 영장류 또는 돼지)일 수 있다. 특정 실시양태에서 비경구 경로는 이들이 소화관에서 발견되는 소화 효소와의 접촉을 피하기 때문에 바람직하다. 이러한 실시양태에 따르면, 본 발명의 조성물은 주사에 의해 (예를 들어, 정맥내, 피하 또는 근육내, 복강내 주사), 직장으로, 질내로, 국소로 (분말, 크림, 연고 또는 적하제로), 또는 흡입에 의해 (분무로) 투여될 수 있다.
특정한 실시양태에서, 나노입자는 이를 필요로 하는 대상체에게 전신으로, 예를 들어, IV 주입 또는 주사에 의해 투여된다.
주사가능한 제제, 예를 들어 멸균 주사가능한 수성 또는 유성 현탁액은 적합한 분산제 또는 습윤제 및 현탁화제를 사용하여 공지된 관련 기술분야에 따라 제제화될 수 있다. 멸균 주사가능한 제제는 또한, 비독성의 비경구로 허용되는 희석제 또는 용매 중의 멸균 주사가능한 용액, 현탁액 또는 에멀젼, 예를 들어, 1,3-부탄디올 중의 용액일 수 있다. 사용될 수 있는 허용되는 비히클 및 용매 중에는 물, 링거액, U.S.P. 및 등장성 염화나트륨 용액이 있다. 또한, 멸균 고정 오일이 통상적으로 용매 또는 현탁 매질로서 사용된다. 이러한 목적을 위해 합성 모노- 또는 디글리세리드를 비롯한 임의의 무자극성 고정 오일이 사용될 수 있다. 또한, 지방산, 예컨대 올레산은 주사제의 제조에 사용된다. 한 실시양태에서, 본 발명의 접합체는, 1% (w/v) 소듐 카르복시메틸 셀룰로스 및 0.1% (v/v) 트윈™ 80을 포함하는 담체 유체 중에 현탁된다. 주사가능한 제제는, 예를 들어 박테리아-보유 필터를 통한 여과에 의해, 또는 사용 전에 멸균수 또는 다른 멸균 주사가능한 매질 중에 용해되거나 분산될 수 있는 멸균 고체 조성물 형태의 멸균제를 혼입함으로써 멸균될 수 있다.
경구 투여를 위한 고체 투여 형태는 캡슐, 정제, 환제, 분말 및 과립을 포함한다. 이러한 고체 투여 형태에서, 캡슐화 또는 비캡슐화된 접합체는 하나 이상의 불활성의 제약상 허용되는 부형제 또는 담체, 예컨대 시트르산나트륨 또는 인산이칼슘 및/또는 (a) 충전제 또는 증량제, 예컨대 전분, 락토스, 수크로스, 글루코스, 만니톨 및 규산, (b) 결합제, 예컨대, 예를 들어, 카르복시메틸셀룰로스, 알기네이트, 젤라틴, 폴리비닐피롤리디논, 수크로스 및 아카시아, (c) 함습제, 예컨대 글리세롤, (d) 붕해제, 예컨대 한천-한천, 탄산칼슘, 감자 또는 타피오카 전분, 알긴산, 특정의 실리케이트 및 탄산나트륨, (e) 용해 지연제, 예컨대 파라핀, (f) 흡수 촉진제, 예컨대 4급 암모늄 화합물, (g) 습윤제, 예컨대, 예를 들어, 세틸 알콜 및 글리세롤 모노스테아레이트, (h) 흡수제, 예컨대 카올린 및 벤토나이트 점토, 및 (i) 윤활제, 예컨대 활석, 스테아르산칼슘, 스테아르산마그네슘, 고체 폴리에틸렌 글리콜, 소듐 라우릴 술페이트, 및 그의 혼합물과 혼합된다. 캡슐, 정제 및 환제의 경우에, 투여 형태는 또한 완충제를 포함할 수 있다.
양성자화가능한 질소-함유 치료제를 함유하는 나노입자의 정확한 투여량은 치료하려는 환자와 관련하여 개별 의사에 의해 선택되며, 일반적으로 투여량 및 투여는 치료하려는 환자에게 유효량의 양성자화가능한 질소-함유 치료제 나노입자를 제공하도록 조정된다는 것이 인지될 것이다. 본원에 사용된 바와 같은, 양성자화가능한 질소-함유 치료제를 함유하는 나노입자의 "유효량"은 목적하는 생물학적 반응을 도출하데 필요한 양을 지칭한다. 통상의 기술자에 의해 인지될 바와 같이, 양성자화가능한 질소-함유 치료제를 함유하는 나노입자의 유효량은 목적하는 생물학적 종점, 전달하려는 약물, 표적 조직, 투여 경로 등과 같은 인자에 따라 다양할 수 있다. 예를 들어, 양성자화가능한 질소-함유 치료제를 함유하는 나노입자의 유효량은 바람직한 시간 주기에 걸쳐 바람직한 양에 의해 종양 크기에서의 감소를 유발하는 양일 수 있다. 고려될 수 있는 추가의 인자는 질환 상태의 중증도; 치료하고자 하는 환자의 연령, 체중 및 성별; 식이, 투여 시간 및 투여 빈도; 약물 조합물; 반응 감수성; 및 요법에 대한 내성/반응을 포함된다.
나노입자는 투여 용이성 및 투여량 균일성을 위해 투여 단위 형태로 제제화될 수 있다. 본원에 사용된 표현 "투여 단위 형태"는 치료하려는 환자에 대해 적절한 나노입자의 물리적 이산 단위를 지칭한다. 그러나, 조성물의 총 1일 용법은 타당한 의학적 판단 범위 내에서 담당의에 의해 결정될 것으로 이해될 것이다. 임의의 나노입자에 대해서, 치료 유효 용량은 세포 배양 검정에서 또는 동물 모델, 통상적으로 마우스, 토끼, 개 또는 돼지에서 초기에 추정될 수 있다. 또한, 동물 모델을 사용하여 바람직한 농도 범위 및 투여 경로를 달성한다. 이어서, 이러한 정보를 사용하여 인간에서의 투여에 유용한 용량 및 경로를 결정할 수 있다. 나노입자의 치료 효능 및 독성은 세포 배양 또는 실험 동물에서 표준 제약 절차에 의해 결정될 수 있고, 예를 들어 ED50 (집단의 50%에서 치료상 유효한 용량) 및 LD50 (집단의 50%에 치사성인 용량)이다. 독성 대 치료 효과의 용량 비가 치료 지수이고, 이는 LD50/ED50 비로서 표현될 수 있다. 큰 치료 지수를 나타내는 제약 조성물이 일부 실시양태에서 유용할 수 있다. 세포 배양 검정 및 동물 연구로부터 수득된 데이터는 인간 용도를 위해 투여량 범위를 체계화하는데 사용될 수 있다.
한 실시양태에서, 본원에 개시된 조성물은 약 10 ppm 미만의 팔라듐, 또는 약 8 ppm 미만, 또는 약 6 ppm 미만의 팔라듐을 포함할 수 있다. 예를 들어, 중합체성 접합체를 갖는 나노입자를 포함하는 조성물이 본원에 제공되며, 여기서 조성물은 약 10 ppm 미만의 팔라듐을 갖는다.
일부 실시양태에서, 본원에 개시된 나노입자를 포함하는, 동결에 적합한 조성물이 고려되고, 동결에 적합한 용액, 예를 들어, 당, 예컨대 모노, 디 또는 폴리 사카라이드, 예를 들어 수크로스 및/또는 트레할로스, 및/또는 염 및/또는 시클로덱스트린 용액이 나노입자 현탁액에 첨가된다. 당 (예를 들어 수크로스 또는 트레할로스)은, 예를 들어, 동결보호제로서 작용하여 동결 시에 입자가 응집되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 다수의 개시된 나노입자, 수크로스, 이온성 할라이드 및 물을 포함하는 나노입자 제제가 본원에 제공되며; 여기서 나노입자/수크로스/물/이온성 할라이드는 약 3-40%/10-40%/20-95%/0.1-10% (w/w/w/w) 또는 약 5-10%/10-15%/80-90%/1-10% (w/w/w/w)이다. 예를 들어, 이러한 용액은 본원에 개시된 바와 같은 나노입자, 약 5 중량% 내지 약 20 중량% 수크로스 및 이온성 할라이드, 예컨대 염화나트륨을 약 10-100 mM 농도로 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 다수의 개시된 나노입자, 트레할로스, 시클로덱스트린 및 물을 포함하는 나노입자 제제가 본원에 제공되며; 여기서 나노입자/트레할로스/물/시클로덱스트린은 약 3-40%/1-25%/20-95%/1-25% (w/w/w/w) 또는 약 5-10%/1-25%/80-90%/10-15% (w/w/w/w)이다.
예를 들어, 고려되는 용액은 본원에 개시된 바와 같은 나노입자, 약 1 중량% 내지 약 25 중량%의 디사카라이드, 예컨대 트레할로스 또는 수크로스 (예를 들어 약 5 중량% 내지 약 25 중량% 트레할로스 또는 수크로스, 예를 들어 약 10 중량% 트레할로스 또는 수크로스, 또는 약 15 중량% 트레할로스 또는 수크로스, 예를 들어 약 5 중량% 수크로스), 및 시클로덱스트린, 예컨대 β-시클로덱스트린을, 약 1 중량% 내지 약 25 중량% (예를 들어 약 5 중량% 내지 약 20 중량%, 예를 들어 10 중량% 또는 약 20 중량%, 또는 약 15 중량% 내지 약 20 중량% 시클로덱스트린)의 농도로 포함할 수 있다. 고려되는 제제는 다수의 개시된 나노입자 (예를 들어 PLA-PEG 및 활성제를 갖는 나노입자), 및 약 2 중량% 내지 약 15 중량% (또는 약 4 중량% 내지 약 6 중량%, 예를 들어 약 5 중량%) 수크로스 및 약 5 중량% 내지 약 20 중량% (예를 들어 약 7 중량% 내지 약 12 중량%, 예를 들어 약 10 중량%)의 시클로덱스트린 (예를 들어, HPbCD)을 포함할 수 있다.
본 개시내용은 부분적으로, 재구성 시에 최소량의 대형 응집체를 갖는 동결건조된 제약 조성물에 관한 것이다. 이러한 대형 응집체는 약 0.5 μm 초과, 약 1 μm 초과, 또는 약 10 μm 초과의 크기를 가질 수 있고, 재구성 용액 중에서 바람직하지 않을 수 있다. 응집체 크기는 미국 약전 32 <788> (본원에 참고로 포함됨)에 제시된 것들을 비롯한 다양한 기술을 사용하여 측정될 수 있다. USP 32 <788>에 요약된 시험은 광 차폐 입자 카운트 시험, 현미경 입자 카운트 시험, 레이저 회절 및 단일 입자 광학 감지를 포함한다. 한 실시양태에서, 주어진 샘플 중의 입자 크기는 레이저 회절 및/또는 단일 입자 광학 감지를 사용하여 측정된다.
광 차폐 입자 카운트 시험에 의한 USP 32 <788>은 현탁액 중에서 입자 크기를 샘플링하기 위한 가이드라인을 제시한다. 100 mL 이하의 용액에 대해, 존재하는 입자의 평균 수가 용기당 ≥10 μm인 입자 6000개 및 용기당 ≥25 μm인 입자 600개를 초과하지 않는 경우에, 제제는 시험에 따라 컴파일링한다.
USP 32 <788>에 요약된 바와 같이, 현미경 입자 계수 시험은 접안 마이크로미터를 갖는 100 ± 10x 배율로 조정된 양안 현미경을 사용하여 입자 양을 결정하기 위한 가이드라인을 제시한다. 접안 마이크로미터는 사분면으로 나누어지는 원으로 이루어진 원형 직경 계수선이며, 이는 100x 배율에서 보는 경우에 10 μm 및 25 μm를 나타내는 흑색 기준원을 갖는다. 선형 눈금은 계수선 아래에 제공된다. 10 μm 및 25 μm와 관련된 입자의 수는 시각적으로 집계된다. 100 mL 이하의 용액에 대해, 존재하는 입자의 평균 수가 용기당 ≥10 μm인 입자 3000개 및 용기당 ≥25 μm인 입자 300개를 초과하지 않는 경우에, 제제는 시험에 따라 컴파일링한다.
일부 실시양태에서, 재구성 시에, 개시된 조성물의 10 mL 수성 샘플은 ml당 10 마이크로미터 이상의 크기를 갖는 600개 미만의 입자; 및/또는 ml당 25 마이크로미터 이상의 크기를 갖는 60개 미만의 입자를 포함한다.
동적 광 산란 (DLS)은 입자 크기를 측정하는데 사용될 수 있지만, 이는 브라운 운동에 의존하므로 기술이 보다 큰 입자 중 일부를 검출하지 못할 수 있다. 레이저 회절은 입자 및 현탁액 매질 사이의 굴절률에서의 차이에 의존적이다. 기술은 마이크로미터 미만 내지 밀리미터 범위의 입자를 검출할 수 있다. 상대적으로 적은 (예를 들어, 약 1-5 중량%) 양의 보다 큰 입자는 나노입자 현탁액 중에서 결정될 수 있다. 단일 입자 광학 감지 (SPOS)는 약 0.5 μm의 개별 입자를 카운팅하기 위해 묽은 현탁액의 광 차폐를 사용한다. 측정된 샘플의 입자 농도를 공지함으로써, 응집체의 중량 백분율 또는 응집체 농도 (입자/mL)가 계산될 수 있다.
응집체의 형성은 입자 표면의 탈수로 인해 동결건조 동안 발생할 수 있다. 이 탈수는 동결건조 전에 현탁액 중에 동결건조보호제, 예컨대 디사카라이드를 사용함으로써 회피될 수 있다. 적합한 디사카라이드는 수크로스, 락툴로스, 락토스, 말토스, 트레할로스 또는 셀로비오스 및/또는 그의 혼합물을 포함한다. 다른 고려되는 디사카라이드는 코지비오스, 니게로스, 이소말토스, β,β-트레할로스, α,β-트레할로스, 소포로스, 라미나리비오스, 겐티오비오스, 투라노스, 말툴로스, 팔라티노스, 겐티오비울로스, 만노비아스, 멜리비오스, 멜리비울로스, 루티노스, 루티눌로스 및 크실로비오스를 포함한다. 재구성은 출발 현탁액과 비교 시에 동등한 DLS 크기 분포를 보여준다. 그러나, 레이저 회절은 일부 재구성 용액 중에서 >10 μm 크기의 입자를 검출할 수 있다. 또한, SPOS는 또한 FDA 가이드라인의 농도 초과의 농도에서 >10 μm 크기의 입자를 검출할 수 있다 (>10 μm 입자에 대해 104-105개 입자/mL).
일부 실시양태에서, 하나 이상의 이온성 할라이드 염은 당, 예컨대 수크로스, 트레할로스, 또는 그의 혼합물에 추가의 동결건조보호제로서 사용될 수 있다. 당은 디사카라이드, 모노사카라이드, 트리사카라이드 및/또는 폴리사카라이드를 포함할 수 있고, 다른 부형제, 예를 들어 글리세롤 및/또는 계면활성제를 포함할 수 있다. 임의로, 시클로덱스트린은 추가의 동결건조보호제로서 포함될 수 있다. 시클로덱스트린은 이온성 할라이드 염 대신에 첨가될 수 있다. 대안적으로, 시클로덱스트린은 이온성 할라이드 염에 추가로 첨가될 수 있다.
적합한 이온성 할라이드 염은 염화나트륨, 염화칼슘, 염화아연, 또는 그의 혼합물을 포함할 수 있다. 추가의 적한한 이온성 할라이드 염은 염화칼륨, 염화마그네슘, 염화암모늄, 브로민화나트륨, 브로민화칼슘, 브로민화아연, 브로민화칼륨, 브로민화마그네슘, 브로민화암모늄, 아이오딘화나트륨, 아이오딘화칼슘, 아이오딘화아연, 아이오딘화칼륨, 아이오딘화마그네슘 또는 아이오딘화암모늄, 및/또는 그의 혼합물을 포함한다. 한 실시양태에서, 약 1 내지 약 15 중량 퍼센트 수크로스는 이온성 할라이드 염과 함께 사용될 수 있다. 한 실시양태에서, 동결건조된 제약 조성물은 약 10 내지 약 100 mM 염화나트륨을 포함할 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 동결건조된 제약 조성물은 약 100 내지 약 500 mM의 2가 이온성 클로라이드 염, 예컨대 염화칼슘 또는 염화아연을 포함할 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 동결건조시키려는 현탁액은 시클로덱스트린을 추가로 포함할 수 있고, 예를 들어, 약 1 내지 약 25 중량 퍼센트의 시클로덱스트린이 사용될 수 있다.
적합한 시클로덱스트린은 α-시클로덱스트린, β-시클로덱스트린, γ-시클로덱스트린, 또는 그의 혼합물을 포함할 수 있다. 본원에 개시된 조성물에서의 사용에 고려되는 예시적인 시클로덱스트린은 히드록시프로필-β-시클로덱스트린 (HPbCD), 히드록시에틸-β-시클로덱스트린, 술포부틸에테르-β-시클로덱스트린, 메틸-β-시클로덱스트린, 디메틸-β-시클로덱스트린, 카르복시메틸-β-시클로덱스트린, 카르복시메틸 에틸-β-시클로덱스트린, 디에틸-β-시클로덱스트린, 트리-O-알킬--β-시클로덱스트린, 글리코실-β-시클로덱스트린 및 말토실-β-시클로덱스트린을 포함한다. 한 실시양태에서, 약 1 내지 약 25 중량 퍼센트 트레할로스 (예를 들어 약 10 중량% 내지 약 15 중량%, 예를 들어 5 내지 약 20 중량%)는 시클로덱스트린과 함께 사용될 수 있다. 한 실시양태에서, 동결건조된 제약 조성물은 약 1 내지 약 25 중량 퍼센트 β-시클로덱스트린을 포함할 수 있다. 예시적인 조성물은 PLA-PEG, 활성제/치료제, 약 4 중량% 내지 약 6 중량% (예를 들어 약 5 중량%) 수크로스, 및 약 8 내지 약 12 중량 퍼센트 (예를 들어 약 10 중량%) HPbCD를 포함하는 나노입자를 포함할 수 있다.
한 측면에서, 개시된 나노입자를 포함하는 동결건조된 제약 조성물이 제공되며, 여기서 약 100 mL 이하의 수성 매질 중 약 50 mg/mL의 나노입자 농도에서 동결건조된 제약 조성물의 재구성 시에, 비경구 투여에 적합한 재구성된 조성물은 6000개 미만, 예컨대 3000개 미만의 10 마이크로미터 이상의 마이크로입자; 및/또는 600개 미만, 예컨대 300개 미만의 25 마이크로미터 이상의 마이크로입자를 포함한다.
마이크로입자의 수는 광 차폐 입자 카운트 시험에 의한 USP 32 <788>, 현미경 입자 카운트 시험에 의한 USP 32 <788>, 레이저 회절 및 단일 입자 광학 감지와 같은 수단에 의해 결정될 수 있다.
한 측면에서, 재구성 시에 비경구 사용에 적합한 제약 조성물은 소수성 중합체 절편 및 친수성 중합체 절편을 갖는 공중합체; 활성제; 당; 및 시클로덱스트린을 각각 포함하는 다수의 치료 입자를 포함하여 제공된다.
예를 들어, 공중합체는 폴리(락트)산-블록-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체일 수 있다. 재구성 시에, 100 mL 수성 샘플은 10 마이크로미터 이상의 크기를 갖는 6000개 미만의 입자; 25 마이크로미터 이상의 크기를 갖는 600개 미만의 입자를 포함할 수 있다.
디사카라이드 및 이온성 할라이드 염을 첨가하는 단계는 약 5 내지 약 15 중량 퍼센트 수크로스 또는 약 5 내지 약 20 중량 퍼센트 트레할로스 (예를 들어, 약 10 내지 약 20 중량 퍼센트 트레할로스), 및 약 10 내지 약 500 mM 이온성 할라이드 염을 첨가하는 것을 포함할 수 있다. 이온성 할라이드 염은 염화나트륨, 염화칼슘 및 염화아연, 또는 그의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 한 실시양태에서, 약 1 내지 약 25 중량 퍼센트 시클로덱스트린이 또한 첨가된다.
또 다른 실시양태에서, 디사카라이드 및 시클로덱스트린을 첨가하는 단계는 약 5 내지 약 15 중량 퍼센트 수크로스 또는 약 5 내지 약 20 중량 퍼센트 트레할로스 (예를 들어, 약 10 내지 약 20 중량 퍼센트 트레할로스), 및 약 1 내지 약 25 중량 퍼센트 시클로덱스트린을 첨가하는 것을 포함할 수 있다. 한 실시양태에서, 약 10 내지 약 15 중량 퍼센트 시클로덱스트린이 첨가된다. 시클로덱스트린은 α-시클로덱스트린, β-시클로덱스트린, γ-시클로덱스트린, 또는 그의 혼합물로부터 선택될 수 있다.
또 다른 측면에서, 제약 나노입자 조성물에서 입자의 실질적 응집을 방지하는 방법은 동결건조된 제제에 당 및 염을 첨가하여 재구성 시에 나노입자의 응집을 방지하는 것을 포함하여 제공된다. 한 실시양태에서, 시클로덱스트린이 또한 동결건조된 제제에 첨가된다. 또 다른 측면에서, 제약 나노입자 조성물에서 입자의 실질적 응집을 방지하는 방법은 동결건조된 제제에 당 및 시클로덱스트린을 첨가하여 재구성 시에 나노입자의 응집을 방지하는 것을 포함하여 제공된다.
고려되는 동결건조된 조성물은 약 40 mg/mL 초과의 치료 입자 농도를 가질 수 있다. 비경구 투여에 적합한 제제는 10 mL 용량에서 10 마이크로미터 초과의 크기를 갖는 약 600개 미만의 입자를 가질 수 있다. 동결건조는 약 -40℃ 초과, 또는 예를 들어 약 -30℃ 미만의 온도에서 조성물을 동결시켜 동결된 조성물을 형성하고; 동결된 조성물을 건조시켜 동결건조된 조성물을 형성하는 것을 포함한다. 건조 단계는 약 50 mTorr에서 약 -25 내지 약 -34℃, 또는 약 -30 내지 약 -34℃의 온도에서 수행할 수 있다.
치료 방법
일부 실시양태에서, 표적화된 나노입자는 질환, 장애 및/또는 상태의 하나 이상의 증상 또는 특징을 치료, 완화, 개선, 경감, 이의 발병을 지연, 이의 진행을 억제, 이의 중증도를 감소 및/또는 이의 발생률의 감소시키는데 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 표적화된 나노입자는 고형 종양, 예를 들어 암 및/또는 암 세포를 치료하는데 사용될 수 있다. 특정 실시양태에서, 표적화된 나노입자는 임의의 암을 치료하는데 사용될 수 있으며, 여기서 PSMA는 전립선 또는 비-전립선 고형 종양의 신생혈관계를 포함하는 치료를 필요로 하는 대상체에서 암 세포의 표면 상에 또는 종양 신생혈관계에서 발현된다. PSMA-관련 적응증의 예는 전립선암, 유방암, 비소세포 폐암, 결장직장 암종 및 교모세포종을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.
용어 "암"은 전-악성 뿐만 아니라 악성 암을 포함한다. 암은 혈액 (예를 들어, 만성 골수 백혈병, 만성 골수단핵구성 백혈병, 필라델피아 염색체 양성 급성 림프모구성 백혈병, 외투 세포 림프종), 전립선암, 위암, 결장직장암, 피부암, 예를 들어, 흑색종 또는 기저 세포 암종, 폐암 (예를 들어, 비소세포 폐암), 유방암, 두경부암, 기관지암, 췌장암, 방광암, 뇌암 또는 중추 신경계암, 말초 신경계암, 식도암, 구강암 또는 인두암, 간암 (예를 들어, 간세포성 암종), 신장암 (예를 들어, 신세포 암종), 고환암, 담도암, 소장암 또는 충수암, 위장 기질 종양, 타액선암, 갑상선암, 부신암, 골육종, 연골육종, 혈액 조직의 암 등을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. "암 세포"는 종양 형태로 있거나 (즉, 고형 종양), 대상체 내에 단독으로 존재하거나 (예를 들어, 백혈병 세포), 또는 암으로부터 유래된 세포주일 수 있다.
암은 다양한 신체 증상과 연관될 수 있다. 암의 증상은 일반적으로 종양의 유형 및 위치에 따라 좌우된다. 예를 들어, 폐암은 기침, 숨가쁨 및 흉통의 원인이 될 수 있는 반면, 결장암은 종종 설사, 변비 및 혈변의 원인이 된다. 그러나, 몇 가지 예를 제공하자면, 하기 증상이 자주 다수의 암과 일반적으로 연관이 있다: 열, 오한, 야간 발한, 기침, 호흡곤란, 체중 감소, 식욕 상실, 식욕부진, 오심, 구토, 설사, 빈혈, 황달, 간비대, 객혈, 피로, 권태감, 인지 기능장애, 우울증, 호르몬 장애, 호중구감소증, 통증, 비-치유성 상처, 림프절 비대, 말초 신경병증 및 성 기능장애.
한 측면에서, 암 (예를 들어, 백혈병)의 치료 방법이 제공된다. 일부 실시양태에서, 암의 치료는 치료 유효량의 본 발명의 표적화된 입자를, 목적하는 결과를 달성하는데 필요한 바와 같은 그러한 양 및 그러한 시간 동안 이를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 것을 포함한다. 특정 실시양태에서, 본 발명의 표적화된 입자의 "치료 유효량"은 암의 하나 이상의 증상 또는 특징을 치료, 완화, 개선, 경감, 이의 발병을 지연, 이의 진행을 억제, 이의 중증도를 감소 및/또는 이의 발생률의 감소시키는데 유효한 양이다.
한 측면에서, 암 (예를 들어, 백혈병)을 앓는 대상체에게 본 발명의 조성물을 투여하는 방법이 제공된다. 일부 실시양태에서, 입자는 목적하는 결과 (즉, 암의 치료)를 달성하는데 바와 같은 그러한 양 및 그러한 시간 동안 대상체에게 투여될 수 있다. 특정 실시양태에서, 본 발명의 표적화된 입자의 "치료 유효량"은 암의 하나 이상의 증상 또는 특징을 치료, 완화, 개선, 경감, 이의 발병을 지연, 이의 진행을 억제, 이의 중증도를 감소 및/또는 이의 발생률의 감소시키는데 유효한 양이다.
본 발명의 치료 프로토콜은 본 발명의 표적화된 입자의 치료 유효량을 건강한 개체 (즉, 암의 어떠한 증상도 나타내지 않고/않거나 암으로 진단된 적이 없는 대상체)에게 투여하는 것을 포함한다. 예를 들어, 건강한 개체는 암의 발생 및/또는 암의 증상의 발병 전에 본 발명의 표적화된 입자로 "면역화"시킬 수 있고; 위험에 놓인 개체 (예를 들어, 암 가족력을 갖는 환자; 암의 발생과 연관된 하나 이상의 유전자 돌연변이를 보유하는 환자; 암의 발생과 연관된 유전자 다형성을 갖고 있는 환자; 암의 발생과 연관된 바이러스에 의해 감염된 환자; 암의 발생과 연관된 습관 및/또는 생활방식을 갖는 환자 등)는 암 증상의 발병과 실질적으로 동시에 치료될 수 있다 (예를 들어, 48시간 이내, 24시간 이내 또는 12시간 이내). 물론, 암을 갖는 것으로 공지된 개체는 본 발명의 치료를 언제든지 수용할 수 있다.
다른 실시양태에서, 개시된 나노입자는 암 세포, 예를 들어 골수 백혈병 암 세포의 성장을 억제하는데 사용될 수 있다. 본원에 사용된 용어 "암 세포의 성장을 억제하다" 또는 "암 세포의 성장을 억제하는"은 암 세포 증식 및/또는 이동의 속도를 저속화하거나, 암 세포 증식 및/또는 이동을 저지시키거나, 또는 암 세포를 사멸시켜, 암 세포 성장 속도가, 치료되지 않은 대조 암 세포의 관찰 또는 예측된 성장 속도와 비교하여 감소되도록 하는 것을 지칭한다. 용어 "성장을 억제하다"는 암 세포 또는 종양의 크기에서의 감소 또는 이의 소멸 뿐만 아니라 그의 전이 가능성에서의 감소를 지칭할 수 있다. 바람직하게는, 이러한 세포 수준에서의 억제는 환자에서 암의 크기를 감소시키거나, 암의 성장을 제지거나, 암의 침습을 감소시키거나, 또는 암의 전이를 예방 또는 억제할 수 있다. 통상의 기술자는 각종 적합한 지표에 의해, 암 세포 성장이 억제되는지를 용이하게 결정할 수 있다.
암 세포 성장의 억제는, 예를 들어 암 세포를 세포 주기의 특정한 기에서 저지시킴으로써, 예를 들어 세포 주기의 G2/M 기에서 저지시킴으로써 입증될 수 있다. 암 세포 성장의 억제는 또한 암 세포 또는 종양 크기의 직접적 또는 간접적 측정에 의해 입증될 수 있다. 인간 암 환자에서, 이러한 측정이 일반적으로, 널리 공지된 영상화 방법, 예를 들어 자기 공명 영상화, 컴퓨터 축상 단층촬영 및 X선을 사용하여 이루어진다. 암 세포 성장은 또한, 예컨대 순환성 암배아성 항원, 전립선 특이적 항원 또는 암 세포 성장과 상관관계가 있는 다른 암-특이적 항원의 수준을 결정함으로써 간접적으로 결정할 수 있다. 암 성장의 억제는 또한 일반적으로, 대상체의 연장된 생존 및/또는 증가된 건강 및 웰빙과 상관관계가 있다.
또한, 활성제를 포함하는 본원에 개시된 나노입자를 환자에게 투여하는 방법이 본원에 제공되며, 여기서 환자에게 투여하는 경우에 이러한 나노입자는 작용제 단독의 투여 (즉, 개시된 나노입자로서의 투여가 아님)와 비교 시에, 분포 부피를 실질적으로 감소시키고/거나 유리 Cmax를 실질적으로 감소시킨다.
2012년 6월 26일에 특허허여된 미국 특허 번호 8,206,747 (명칭: "약물 부하된 중합체성 나노입자 및 그의 제조 및 사용 방법")은 본원에 그 전문이 참고로 포함된다.
실시예
지금까지 일반적으로 기재된 본 발명은 이것이 하기의 실시예를 참조함으로써 보다 용이하게 이해될 것이며, 이들은 단순히 본 발명의 특정 측면 및 실시양태를 예시할 목적으로 포함되는 것이고, 어떠한 방식으로도 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예 1: 수니티닙-함유 나노입자의 제조
유기 상의 제조. (단계 1, 중합체 용액의 제조) 제1 7 mL 유리 바이알에 폴리(락트산)-폴리(에틸렌 글리콜) 이블록 공중합체 (PLA--PEG) 및 에틸 아세테이트를 첨가하였다. 혼합물을 중합체가 용해될 때까지 와류시켰다. (단계 2, 약물 용액의 제조) 적절한 양의 벤질 알콜을 수니티닙을 함유하는 제2 7 mL 유리 바이알에 첨가하고, 혼합물을 수니티닙이 용해될 때까지 와류시켰다. 대안적으로, 적절한 양의 올레산을 벤질 알콜에 첨가하여 3-15% (w/w) 용액을 제조하고, 이어서 이를 수니티닙을 함유하는 제2 7 mL 유리 바이알에 첨가하고, 혼합물을 수니티닙이 용해될 때까지 와류시켰다. (단계 3) 중합체 용액 및 약물 용액을 합하고, 나노입자의 제제화 이전에 몇 분 동안 와류시켰다.
수성 상의 제조. (0.07% 콜산나트륨 용액의 경우에) 1L 병에 콜산나트륨 (SC) (0.7 g) 및 DI수 (959.3 g)를 첨가하였다. 혼합물을 교반 플레이트 상에서 용해될 때까지 교반하였다. 콜산나트륨/물에 벤질 알콜 (40 g)을 첨가하고, 혼합물을 교반 플레이트 상에서 용해될 때까지 교반하였다. (0.25% 콜산나트륨 용액의 경우에) 1L 병에 콜산나트륨 (SC) (2.5 g) 및 DI수 (957.5 g)를 첨가하였다. 혼합물을 교반 플레이트 상에서 용해될 때까지 교반하였다. 콜산나트륨/물에 벤질 알콜 (40 g)을 첨가하고, 혼합물을 교반 플레이트 상에서 용해될 때까지 교반하였다.
에멀젼의 형성. 수성 상 대 유기 상의 비는 5:1이다. 유기 상을 수성 상에 붓고, 혼합물을 수동 균질화기를 사용하여 10초 동안 실온에서 균질화시켜 조대 에멀젼을 형성하였다. 조대 에멀젼을 1회 개별 통과를 위해 게이지 상에서 40-45 psi의 압력 설정을 갖는 고압 균질화기 (110S)를 통해 공급하여 나노에멀젼 (미세 에멀젼)을 형성하였다
나노입자의 형성. 나노에멀젼을 교반 플레이트 상에서 교반하면서 5℃ 미만에서 켄칭물 (D.I.수) 내로 부어 켄칭된 상을 형성하였다. 켄칭물 대 에멀젼의 비는 8:1이다. 켄칭된 상에 물 중 트윈 80 (35% (w/w))을 150:1 트윈 80 대 약물의 비로 첨가하였다
접선 흐름 여과 (TFF)를 통한 나노입자의 농축. 켄칭된 상을 300 kDa 폴 (Pall) 카세트 (2개 막)와 함께 TFF를 사용하여 농축시켜 ~100 mL의 나노입자 농축물을 형성하였다. 나노입자 농축물을 ~20 정용부피 (2 L)의 차가운 DI수로 정용여과하였다. 정용여과된 나노입자 농축물의 부피를 최소 부피로 감소시켰다. 냉수 (100 mL)를 용기에 첨가하고, 막을 통해 펌핑하여 헹구고 슬러리를 형성하였다. 슬러리 (100-180 mL)를 유리 바이알에 수집하였다. 슬러리를 보다 작은 TFF 장치를 사용하여 최종 부피 10-20 mL의 최종 슬러리로 추가로 농축시켰다.
비여과된 최종 슬러리의 고형물 농도의 결정. 중량산정된 20 mL 섬광 바이알에 해당 부피의 최종 슬러리를 첨가하고, 이를 진공 하에 동결건조기/오븐 상에서 건조시켰다. 건조된 슬러리의 부피 중 나노입자의 중량을 결정하였다. 최종 슬러리에 진한 수크로스 (0.666 g/g)를 첨가하여 10% 수크로스를 수득하였다.
0.45 μm 여과된 최종 슬러리의 고형물 농도의 결정. 최종 슬러리 샘플의 일부를 0.45μm 시린지 필터를 통해 여과한 후에, 수크로스를 첨가하였다. 중량산정된 20 mL 섬광 바이알에 해당 부피의 여과된 샘플을 첨가하고, 이를 동결건조기/오븐을 사용하여 진공 하에 건조시켰다. 수크로스를 함유한 비여과된 최종 슬러리의 잔류 샘플을 동결시켰다.
11가지 수니티닙 제제를 올레산 도핑의 존재 또는 부재 하에 제조하였다. 올레산 도핑의 부재 하에 제조된 제제에 대한 이론적 부하, 고형물 농도, 관찰된 부하 및 입자 크기를 표 1에 열거한다:
<표 1> 올레산 부재 하의 수니티닙 제제.
Figure pct00007
표 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 물 존재 또는 부재 하의 16/5 PLA/PEG 제제 (플레인 16/5 PLA/PEG)의 경우에, 나노입자 내의 약물 부하는 3% 미만이었다.
올레산 도핑의 존재 하에 제조된 제제에 대한, 수니티닙을 용해시키는데 사용된 올레산 농도, 이론적 부하, 고형물 농도, 관찰된 부하 및 입자 크기를 표 2에 열거한다:
<표 2> 올레산 존재 하의 수니티닙 제제.
Figure pct00008
표 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 올레산이 유기 용매 중의 수니티닙에 첨가되는 경우에, 나노입자 내 수니티닙 부하는 제제에 사용된 올레산의 농도에 따라 10% 초과까지 유의하게 증가하였다. 3% 미만의 약물 부하를 갖는, 올레산 부재 하에 제조된 제제와 비교 시에 (표 1 참조), 올레산을 함유하는 제제에 대해 관찰된 약물 부하에서의 증가는 유의하였다.
도 3은 올레산 도핑의 존재 또는 부재 하에 수니티닙-함유 나노입자에 대한 시험관내 방출 프로파일을 나타내었다. 올레산 도핑의 존재 하의 나노입자는 올레산 부재 하에 제조된 수니티닙 나노입자의 방출 프로파일과 유사한 방출 프로파일을 나타내었다. 따라서, 특정한 고형물 농도에서, 올레산은 올레산 부재 하에 제조된 제제에 비해 수니티닙 나노입자의 방출 프로파일에 유의하게 영향을 주지는 않았다.
실시예 2: 이마티닙-함유 나노입자의 제조
유기 상의 제조. (단계 1, 중합체 용액의 제조) 제1 7 mL 유리 바이알에 폴리(락트산)-폴리(에틸렌 글리콜) 이블록 공중합체 (PLA-PEG) 및 에틸 아세테이트를 첨가하였다. 혼합물을 중합체가 용해될 때까지 와류시켰다. (단계 2, 약물 용액의 제조) 적절한 양의 벤질 알콜을 이마티닙을 함유하는 제2 7 mL 유리 바이알에 첨가하고, 혼합물을 이마티닙이 용해될 때까지 와류시켰다. 대안적으로, 적절한 양의 올레산을 벤질 알콜에 첨가하여 9% (w/w) 용액을 제조하고, 이어서 이를 이마티닙을 함유하는 제2 7 mL 유리 바이알에 첨가하고, 혼합물을 이마티닙이 용해될 때까지 와류시켰다. (단계 3) 중합체 용액 및 약물 용액을 합하고, 나노입자의 제제화 전에 약 10-30초 동안 와류시켰다.
수성 상의 제조. 물 중 0.05-0.5% 콜산나트륨/4% 벤질 알콜 용액 (w/w)을, 콜산나트륨을 DI수 중에 용해시키고 이어서 벤질 알콜을 수성 콜산나트륨 용액 중에 용해시킴으로써 제조하였다.
에멀젼의 형성. 수성 상 대 유기 상의 비는 5:1이다. 유기 상을 수성 상에 붓고, 혼합물을 수동 균질화기를 사용하여 5-10초 동안 실온에서 균질화시켜 조대 에멀젼을 형성하였다. 조대 에멀젼을 1회 개별 통과를 위해 게이지 상에서 44-50 psi의 압력 설정을 갖는 고압 균질화기 (M-110S)를 통해 공급하여 나노에멀젼 (미세 에멀젼)을 형성하였다
나노입자의 형성. 나노에멀젼을 교반 플레이트 상에서 교반하면서 5℃ 미만에서 켄칭물 (D.I.수) 내로 부어 켄징된 상을 형성하였다. 켄칭물 대 에멀젼의 비는 10:1이다. 켄칭된 상에 물 중 트윈 80 (35% (w/w))을, 올레산-함유 제제의 경우에는 150:1 트윈 80 대 약물의 비로 및 올레산 무함유 제제의 경우에는 50:1 트윈 80 대 약물의 비로 첨가하였다.
접선 흐름 여과 (TFF)를 통한 나노입자의 농축. 켄칭된 상을 300 kDa 폴 카세트 (2개 막)와 함께 TFF를 사용하여 농축시켜 ~200 mL의 나노입자 농축물을 형성하였다. 나노입자 농축물을 ~20 정용부피 (4 L)의 차가운 DI수 (5℃ 미만)로 정용여과하였다. 정용여과된 나노입자 농축물의 부피를 최소 부피로 감소시켰다. 냉수 (30-75 mL)를 용기에 첨가하고, 막을 통해 펌핑하여 헹구고 최종 슬러리를 형성하였다. 최종 슬러리 (50-100 mL)를 유리 바이알에 수집하였다.
최종 슬러리에 진한 수크로스 (0.666 g/g)를 첨가하여 10% 수크로스를 수득하고, 이어서 이를 -20℃에서 동결시키고 저장하였다.
11가지 이마티닙 제제를 올레산 도핑의 존재 또는 부재 하에 제조하였다. 올레산 도핑의 부재 하에 제조된 제제에 대한 이론적 부하, 고형물 농도, 관찰된 부하, 입자 크기, 콜산나트륨 (SC)의 농도, 균질화기 통과 횟수 및 상응하는 압력을 표 3에 열거한다:
<표 3> 올레산 부재 하의 이마티닙 제제.
Figure pct00009
표 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 4.7% 및 15% 고형물에서 올레산 부재 하에 제조된 제제는 각각 약 0.4-1% 및 약 7-8%의 약물 부하를 유발하였다. 증가된 고형물 농도는 증가된 약물 부하를 유발하였다.
올레산 도핑의 존재 하에 제조된 제제에 대한 이론적 부하, 고형물 농도, 관찰된 부하, 입자 크기, 콜산나트륨 (SC)의 농도, 균질화기 통과 횟수 및 상응하는 압력을 표 4에 열거한다:
<표 4> 올레산 존재 하의 이마티닙 제제.
Figure pct00010
표 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 올레산의 존재 하에 제조된 제제는 모든 시험된 고형물 농도 및 올레산 대 약물의 몰비에서 약 6-9%의 약물 부하를 유발하였다.
도 4는 올레산 도핑의 부재 하에 다양한 고형물 농도를 갖는 이마티닙-함유 나노입자에 대한 시험관내 방출 프로파일을 나타내었다. 시험관내 방출은 고형물 농도가 높을수록 더 저속화되고 (그래프 상의 실선), 반면 보다 낮은 고형물 농도에서는 더 큰 입자 크기가 또한 방출을 저속화시킨다 (그래프 상의 점선).
도 5는 올레산의 존재 하에 제조된 이마티닙 제제에 대한 시험관내 방출 프로파일을 나타내었다. 시험관내 방출 프로파일이 유사하고, 약 68-75% 범위의 약물이 4시간까지 방출되었다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 산 부재 하의 제제에 대한 방출 프로파일을 올레산 존재 하의 제제에 대한 방출 프로파일과 비교하는 경우에, 보다 높은 고형물 농도 (예를 들어, 15% 고형물)를 함유하고 산이 없는 제제에 대한 방출 프로파일은 유사한 것으로 관찰되었다. 그러나, 보다 낮은 고형물 농도 (예를 들어, 4.7%)에서, 올레산을 함유한 제제는 올레산을 함유하지 않은 제제에 비해 더 느린 방출 프로파일을 나타내었다. 따라서, 제제 내 올레산의 포함은 주어진 고형물 농도에서 올레산 부재 하의 제제에 비해 제제의 방출 프로파일에 영향을 줄 수 있다.
실시예 3: 다사티닙-함유 나노입자의 제조 - 에멀젼 방법 1
유기 상의 제조. 20 mL 유리 바이알에 폴리(락트산)-폴리(에틸렌 글리콜) 이블록 공중합체 (PLA-PEG) (950 mg) 및 벤질 알콜 (9 g)을 첨가하였다. 혼합물을 밤새 와류시켜 중합체-BA 용액을 얻었다. 나노입자의 제제화 이전에, 50 mg의 다사티닙을 중합체-BA 용액에 첨가하고, 혼합물을 다사티닙이 용해될 때까지 와류시켰다.
수성 상의 제조. 1L 병에 콜산나트륨 (SC) (4.75 g) 및 DI수 (955.25 g)를 첨가하였다. 혼합물을 교반 플레이트 상에서 용해될 때까지 교반하였다. 콜산나트륨/물에 벤질 알콜 (40 g)을 첨가하고, 혼합물을 교반 플레이트 상에서 용해될 때까지 교반하였다.
에멀젼의 형성. 수성 상 대 유기 상의 비는 5:1이다. 유기 상을 수성 상에 붓고, 혼합물을 수동 균질화기를 사용하여 10초 동안 실온에서 균질화시켜 조대 에멀젼을 형성하였다. 조대 에멀젼을 2회 개별 통과를 위해 게이지 상에서 46 psi의 압력 설정을 갖는 고압 균질화기 (110S)를 통해 공급하여 나노에멀젼 (미세 에멀젼)을 형성하였다. (주: 제1 통과 후, 5% SC를 미세 에멀젼에 도핑하여 0.5%의 최종 SC 농도를 달성함).
나노입자의 형성. 나노에멀젼을 교반 플레이트 상에서 교반하면서 5℃ 미만에서 켄칭물 (D.I.수) 내로 부어 켄징된 상을 형성하였다. 켄칭물 대 에멀젼의 비는 10:1이다. 켄칭된 상에 물 중 트윈 80 (35% (w/w))을 100:1 트윈 80 대 약물의 비로 첨가하였다.
접선 흐름 여과 (TFF)를 통한 나노입자의 농축. 켄칭된 상을 300 kDa 폴 카세트 (2개 막)와 함께 TFF를 사용하여 농축시켜 ~200 mL의 나노입자 농축물을 형성하였다. 나노입자 농축물을 ~20 정용부피 (4 L)의 차가운 DI수로 정용여과하였다. 정용여과된 나노입자 농축물의 부피를 최소 부피로 감소시켰다. 냉수 (100 mL)를 용기에 첨가하고, 막을 통해 펌핑하여 헹구고 슬러리를 형성하였다. 최종 슬러리 (~100 mL)를 유리 바이알에 수집하였다.
비여과된 최종 슬러리의 고형물 농도의 결정. 중량산정된 20 mL 섬광 바이알에 해당 부피의 최종 슬러리를 첨가하고, 이를 진공 하에 동결건조기/오븐 상에서 건조시켰다. 건조된 슬러리의 부피 중 나노입자의 중량을 결정하였다. 최종 슬러리에 진한 수크로스 (0.666 g/g)를 첨가하여 10% 수크로스를 수득하였다.
0.45 μm 여과된 최종 슬러리의 고형물 농도의 결정. 최종 슬러리 샘플의 일부를 0.45μm 시린지 필터를 통해 여과한 후에, 수크로스를 첨가하였다. 중량산정된 20 mL 섬광 바이알에 해당 부피의 여과된 샘플을 첨가하고, 이를 동결건조기/오븐을 사용하여 진공 하에 건조시켰다. 수크로스를 함유한 비여과된 최종 슬러리의 잔류 샘플을 동결시켰다.
실시예 4: 다사티닙-함유 나노입자의 제조 - 에멀젼 방법 2
유기 상의 제조. 제1 20 mL 유리 바이알에 폴리(락트산)-폴리(에틸렌 글리콜) 이블록 공중합체 (PLA-PEG) (890 mg) 및 에틸 아세테이트 (16.22 g)를 첨가하였다. 혼합물을 밤새 와류시켜 중합체-EA 용액을 얻었다. 제2 20 mL 유리 바이알에 다사티닙 110 mg 및 신선하게 제조된 벤질 알콜 (BA) 중 9% 올레산 4.06 g을 첨가하고, 혼합물을 밤새 와류시켜 약물-산-BA 용액을 얻었다. 나노입자의 제제화 이전에, 중합체-EA 용액을 약물-산-BA 용액에 첨가하고, 혼합물을 와류시켜 유기 상을 형성하였다.
수성 상의 제조. 1L 병에 콜산나트륨 (SC) (1.2 g) 및 DI수 (955 g)를 첨가하였다. 혼합물을 교반 플레이트 상에서 용해될 때까지 교반하였다. 콜산나트륨/물에 벤질 알콜 (40 g)을 첨가하고, 혼합물을 교반 플레이트 상에서 용해될 때까지 교반하였다.
에멀젼의 형성. 수성 상 대 유기 상의 비는 5:1이다. 유기 상을 수성 상에 붓고, 혼합물을 수동 균질화기를 사용하여 10초 동안 실온에서 균질화시켜 조대 에멀젼을 형성하였다. 조대 에멀젼을 1회 통과를 위해 게이지 상에서 46 psi의 압력 설정을 갖는 고압 균질화기 (110S)를 통해 공급하여 나노에멀젼 (미세 에멀젼)을 형성하였다
나노입자의 형성. 나노에멀젼을 교반 플레이트 상에서 교반하면서 5℃ 미만에서 켄칭물 (D.I.수) 내로 부어 켄징된 상을 형성하였다. 켄칭물 대 에멀젼의 비는 10:1이다. 켄칭된 상에 물 중 트윈 80 (35% (w/w))을 100:1 트윈 80 대 약물의 비로 첨가하였다.
접선 흐름 여과 (TFF)를 통한 나노입자의 농축. 켄칭된 상을 300 kDa 폴 카세트 (2개 막)와 함께 TFF를 사용하여 농축시켜 ~200 mL의 나노입자 농축물을 형성하였다. 나노입자 농축물을 ~20 정용부피 (4 L)의 차가운 DI수로 정용여과하였다. 정용여과된 나노입자 농축물의 부피를 최소 부피로 감소시켰다. 냉수 (100 mL)를 용기에 첨가하고, 막을 통해 펌핑하여 헹구고 슬러리를 형성하였다. 최종 슬러리 (~100 mL)를 유리 바이알에 수집하였다.
비여과된 최종 슬러리의 고형물 농도의 결정. 중량산정된 20 mL 섬광 바이알에 최종 부피의 슬러리를 첨가하고, 이를 진공 하에 동결건조기/오븐 상에서 건조시켰다. 건조된 슬러리의 부피 중 나노입자의 중량을 결정하였다. 최종 슬러리에 진한 수크로스 (0.666 g/g)를 첨가하여 10% 수크로스를 수득하였다.
0.45 μm 여과된 최종 슬러리의 고형물 농도의 결정. 최종 슬러리 샘플의 일부를 0.45μm 시린지 필터를 통해 여과한 후에, 수크로스를 첨가하였다. 중량산정된 20 mL 섬광 바이알에 해당 부피의 여과된 샘플을 첨가하고, 이를 동결건조기/오븐을 사용하여 진공 하에 건조시켰다. 수크로스를 함유한 비여과된 최종 슬러리의 잔류 샘플을 동결시켰다.
실시예 5: 올레산/벤질 알콜 용액 중 다사티닙의 용해도
표 5에 나타낸 바와 같이, 다사티닙의 용해도는 벤질 알콜이 올레산으로 도핑된 경우에 약 2-3배 개선될 수 있다. 벤질 알콜, 에틸 아세테이트, 및 올레산과 벤질 알콜의 혼합물 중 다사티닙의 용해도는 HPLC를 사용하여 정량화하였다.
<표 5> 올레산 도핑의 존재 또는 부재 하의 선택된 용매의 다사티닙 용해도.
Figure pct00011
실시예 6: 올레산으로 도핑된 다사티닙-함유 나노입자 제제
11가지 다사티닙 제제를 올레산 도핑의 존재 또는 부재 하에 제조하였다. 제제화 조건 및 특성화는 표 6에 제공된다. 다사티닙 제제를 올레산 도핑이 없는 플레인 나노입자 또는 올레산으로 도핑된 나노입자로서 제조하였다. 4.7% 및 10%의 2가지 고형물 농도를 사용하였다. 플레인 제제 (로트170-51-1)는 BA 단독을 유기 용매로서 사용하였고, 반면 모든 올레산 제제는 20/80 BA/EA (w/w) 혼합물을 유기 용매로서 사용하였다. 유화 바로 직전에 EA를 올레산-BA 혼합물 중에 사전-용해시킨 약물 용액에 첨가하였다.
<표 6> 제제화 조건 및 특성화.
Figure pct00012
표 6에 나타낸 바와 같이, 모든 제제의 입자 크기는 100-130 nm의 범위 내에서 잘 제어된다. 유사한 입자 크기를 달성하려는 목표와 함께 유사한 조건 하에, 올레산-BA를 유기 용매로서 사용하는 로트는 올레산이 없는 로트보다 훨씬 더 적은 콜산나트륨을 사용하는 경향이 있었다. 어떠한 이론에 얽매이는 것을 원하지는 않지만, 이 결과는 지방산 (예를 들어, 올레산)의 부분적 계면활성제 효과로 인한 것일 수 있고, 이는 에멀젼을 안정화시키는 것을 도울 수 있다. 3% 올레산은 0.20% 약물 부하를 제공하였고, 이는 대조 로트 (올레산이 없는 제제)에 대한 0.87%와 비교하여 개선되지 않았다. 그러나, 6% 올레산을 사용하는 경우에, >1% 약물 부하가 4.7% 고형물 및 9% 이론적 약물 부하의 경우에 달성되었다. 올레산 농도를 BA 중 9%로 증가시키는 경우에, 약물 부하는 ~2%로 증가하였고, 이는 대조 로트의 대략 2배 부하이다.
시험관내 방출 프로파일을 하기 도 7 및 8에 나타내었다. (다사티닙이 37℃에서 방출 완충제 중에서 24시간 후에 분해되었기 때문에, 단지 6시간 이하의 방출 데이터를 보고하였음.) 도 7에 나타낸 바와 같이, 3% 올레산 로트는 올레산 없이 제제화된 대조 나노입자 및 6% 올레산와 함께 제제화된 나노입자와 비교 시에 가장 높은 버스트 및 가장 빠른 방출을 제공하였다. 6% 올레산 로트는 ~10%의 버스트를 제공하였으며, 이는 대조 나노입자의 버스트와 유사하다. 가장 높은 약물 부하를 갖는 2개 로트, 로트 170-100-3 및 170-139-8은 대조 로트보다 비교적 더 느린 방출을 제공하였으며, 대조 로트에 대한 60.99%에 대해 각각 34.2% 및 43.5%의 4시간 누적 방출을 가졌다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 9% 올레산을 사용하는 경우에, 버스트는 <5%로 크게 억제되었고, 방출 속도는 또한 저속화되었다. 4시간에서의 약물 방출은 약 29% 내지 약 38%의 범위 내에 있었으며, 이는 6% 올레산의 2개 저속-방출 로트, 로트 170-100-3 및 170-139-8보다 약간 더 느리다.
상기 제제는, 약물 부하를 개선하고 약물 방출의 속도를 저속화시키는 것 둘 다에 대한 BA 중 9% 올레산의 능력을 입증하였다.
실시예 7: 콜산으로 도핑된 다사티닙-함유 나노입자 제제
콜산으로 도핑된 9가지 다사티닙 제제를 제조하였다. 제제화 조건 및 특성화는 표 7에 제공된다. 2.0 및 3.0%의 2가지 고형물 농도가 사용되었다. 산/약물 몰비는 제제 내에서 다양하였다.
<표 7> 제제화 조건 및 특성화.
Figure pct00013
표 7에 나타난 바와 같이, 제제의 입자 크기는 일반적으로 120-150 nm의 범위 내에서 잘 제어된다. 유사한 나노입자 특성을 각각 3가지 콜산을 사용하여 수득하였으나; 콜산 대신에 리토콜산 유도체의 사용은 4배 더 적은 산이 유사한 나노입자 특성을 수득하는데 사용되도록 하였다. 6% 데옥시콜산을 사용하는 경우에, 잘 제어된 입자 크기 및 약물 부하를 다양한 조건 하에 수득하였다.
시험관내 방출 프로파일을 표 8 및 도 9에 나타내었다. (다사티닙이 37℃에서 방출 완충제 중에서 24시간 후에 분해되었기 때문에, 단지 6시간 이하의 방출 데이터를 보고하였음.) 표 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 3% 리토콜산을 사용하는 경우에, 버스트는 <7%였고, 방출 속도는 잘 제어되었다. 4시간에서의 약물 방출은 약 22% 내지 약 34%의 범위 내에 있었다. 수성 상 중 가장 많은 양의 콜산나트륨을 사용하는 145-54-3 제제는 가장 적은 양의 버스트 방출을 산출하였다 (<5%). 145-54-3R 및 145-107-3 제제는 다사티닙의 약간 더 높은 버스트 방출 및 총괄적으로 약간 더 빠른 장기간 방출을 가졌다.
<표 8> 리토콜산으로 도핑된 다사티닙 나노입자의 시험관내 방출 특성.
Figure pct00014
상기 제제는, 약물 부하를 개선하고 약물 방출의 속도를 저속화시키는 것 둘 다에 대한 BA 중 3% 리토콜산의 능력을 입증하였다.
등가물
통상의 기술자는 단지 통상의 실험을 사용하여, 본원에 기재된 본 발명의 구체적 실시양태에 대한 다수의 등가물을 인지하거나 또는 확인할 수 있을 것이다. 이러한 등가물은 하기 특허청구범위에 포괄되는 것으로 의도된다.
참조에 의한 포함
본원에 인용된 모든 특허, 공개 특허 출원, 웹사이트 및 다른 인용된 참고문헌은 그의 전체 내용이 본원에 명백하게 참조로 포함된다.

Claims (76)

  1. 약 0.05 내지 약 30 중량 퍼센트의 실질적 소수성 산;
    약 0.2 내지 약 20 중량 퍼센트의, pKa가 소수성 산의 pKa보다 적어도 약 1.0 pKa 단위 더 크며 양성자화가능한 질소를 갖는 염기성 치료제; 및
    약 50 내지 약 99.75 중량 퍼센트의 이블록 폴리(락트)산-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체 또는 이블록 폴리(락트산-코-글리콜산)-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체
    를 포함하는 치료 나노입자이며, 여기서 치료 나노입자는 약 10 내지 약 30 중량 퍼센트의 폴리(에틸렌)글리콜을 포함하는 것인 치료 나노입자.
  2. 실질적 소수성 산 대 염기성 치료제의 몰비가 약 0.25:1 내지 약 2:1인 실질적 소수성 산;
    약 0.2 내지 약 20 중량 퍼센트의, pKa가 소수성 산의 pKa보다 적어도 약 1.0 pKa 단위 더 크며 양성자화가능한 질소를 갖는 염기성 치료제; 및
    약 50 내지 약 99.75 중량 퍼센트의 이블록 폴리(락트)산-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체 또는 이블록 폴리(락트산-코-글리콜산)-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체
    를 포함하는 치료 나노입자이며, 여기서 치료 나노입자는 약 10 내지 약 30 중량 퍼센트의 폴리(에틸렌)글리콜을 포함하는 것인 치료 나노입자.
  3. 제2항에 있어서, 실질적 소수성 산 대 염기성 치료제의 몰비가 약 0.5:1 내지 약 1.5:1인 치료 나노입자.
  4. 제2항에 있어서, 실질적 소수성 산 대 염기성 치료제의 몰비가 약 0.75:1 내지 약 1.25:1인 치료 나노입자.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 염기성 치료제의 pKa가 소수성 산의 pKa보다 적어도 약 2.0 pKa 단위 더 큰 것인 치료 나노입자.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 염기성 치료제의 pKa가 소수성 산의 pKa보다 적어도 약 4.0 pKa 단위 더 큰 것인 치료 나노입자.
  7. 소수성 산 및 적어도 1개의 이온화가능한 아민 모이어티를 갖는 치료제를 포함하며, 염기성 치료제 및 소수성 산의 pKa 사이의 차이가 적어도 약 1.0 pKa 단위인 소수성 이온-쌍; 및
    약 50 내지 약 99.75 중량 퍼센트의, 약 15 kDa 내지 약 20 kDa의 폴리(락트산)의 수 평균 분자량 및 약 4 kDa 내지 약 6 kDa의 폴리(에틸렌)글리콜의 수 평균 분자량을 갖는 이블록 폴리(락트)산-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체
    를 포함하는 치료 나노입자.
  8. 제7항에 있어서, 염기성 치료제 및 소수성 산의 pKa 사이의 차이가 적어도 약 2.0 pKa 단위인 치료 나노입자.
  9. 제7항에 있어서, 염기성 치료제 및 소수성 산의 pKa 사이의 차이가 적어도 약 4.0 pKa 단위인 치료 나노입자.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 약 0.05 내지 약 20 중량 퍼센트의 소수성 산을 포함하는 치료 나노입자.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 실질적 소수성 산이 약 2 내지 약 7의 logP를 갖는 것인 치료 나노입자.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 실질적 소수성 산이 약 -1.0 내지 약 5.0의 물 중 pKa를 갖는 것인 치료 나노입자.
  13. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 실질적 소수성 산이 약 2.0 내지 약 5.0의 물 중 pKa를 갖는 것인 치료 나노입자.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 실질적 소수성 산 및 염기성 치료제가 치료 나노입자 내에서 소수성 이온 쌍을 형성하는 것인 치료 나노입자.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 소수성 산이 지방산인 치료 나노입자.
  16. 제15항에 있어서, 지방산이 카프로산, 에난트산, 카프릴산, 펠라르곤산, 카프르산, 운데칸산, 라우르산, 트리데실산, 미리스트산, 펜타데실산, 팔미트산, 마르가르산, 스테아르산, 노나데실산, 아라키드산, 헨에이코실산, 베헨산, 트리코실산, 리그노세르산, 펜타코실산, 세로트산, 헵타코실산, 몬탄산, 노나코실산, 멜리스산, 헤나트리아콘틸산, 락세로산, 프실산, 게드산, 세로플라스트산, 헥사트리아콘틸산, 및 그의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 포화 지방산인 치료 나노입자.
  17. 제15항에 있어서, 지방산이 헥사데카트리엔산, 알파-리놀렌산, 스테아리돈산, 에이코사트리엔산, 에이코사테트라엔산, 에이코사펜타엔산, 헨에이코사펜타엔산, 도코사펜타엔산, 도코사헥사엔산, 테트라코사펜타엔산, 테트라코사펜타엔산, 및 그의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 오메가-3 지방산인 치료 나노입자.
  18. 제15항에 있어서, 지방산이 리놀레산, 감마-리놀렌산, 에이코사디엔산, 디호모-감마-리놀렌산, 아라키돈산, 도코사디엔산, 아드렌산, 도코사펜타엔산, 테트라코사테트라엔산, 테트라코사펜타엔산, 및 그의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 오메가-6 지방산인 치료 나노입자.
  19. 제15항에 있어서, 지방산이 올레산, 에이코센산, 미드산, 에루스산, 네르본산, 및 그의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 오메가-9 지방산인 치료 나노입자.
  20. 제15항에 있어서, 지방산이 루멘산, α-칼렌드산, β-칼렌드산, 자카르산, α-엘레오스테아르산, β-엘레오스테아르산, 카탈프산, 푸닉산, 루멜렌산, α-파리나르산, β-파리나르산, 보세오펜타엔산, 피놀렌산, 포도카르프산, 및 그의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 다중불포화 지방산인 치료 나노입자.
  21. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 소수성 산이 담즙산인 치료 나노입자.
  22. 제21항에 있어서, 담즙산이 케노데옥시콜산, 우르소데옥시콜산, 데옥시콜산, 히콜산, 베타-뮤리콜산, 콜산, 리토콜산, 아미노산-접합 담즙산, 및 그의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 치료 나노입자.
  23. 제22항에 있어서, 아미노산-접합 담즙산이 글리신-접합 담즙산 또는 타우린-접합 담즙산인 치료 나노입자.
  24. 제14항에 있어서, 소수성 산이 디옥틸 술포숙신산, 1-히드록시-2-나프토산, 도데실황산, 나프탈렌-1,5-디술폰산, 나프탈렌-2-술폰산, 파모산, 운데칸산, 및 그의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 치료 나노입자.
  25. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 약 1 내지 약 15 중량 퍼센트의 양성자화가능한 질소-함유 치료제를 포함하는 치료 나노입자.
  26. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 약 2 내지 약 15 중량 퍼센트의 양성자화가능한 질소-함유 치료제를 치료 나노입자.
  27. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 약 4 내지 약 15 중량 퍼센트의 양성자화가능한 질소-함유 치료제를 포함하는 치료 나노입자.
  28. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 약 5 내지 약 10 중량 퍼센트의 양성자화가능한 질소-함유 치료제를 포함하는 치료 나노입자.
  29. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 소수성 산이 약 300 Da 내지 약 1000 Da의 분자량을 갖는 것인 치료 나노입자.
  30. 제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 치료제가 키나제 억제제인 치료 나노입자.
  31. 제30항에 있어서, 키나제 억제제가 수니티닙, 이마티닙, 닐로티닙, 다사티닙, 보수티닙, 포나티닙, 바페티닙, 및 그의 제약상 허용되는 염으로 이루어진 군으로부터 선택된 티로신 키나제 억제제인 치료 나노입자.
  32. 제1항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 유체역학적 직경이 약 60 내지 약 150 nm인 치료 나노입자.
  33. 제1항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 유체역학적 직경이 약 90 내지 약 140 nm인 치료 나노입자.
  34. 제1항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 37℃에서 포스페이트 완충제 용액 중에 위치하는 경우에 치료제를 적어도 1분 동안 실질적으로 보유하는 치료 나노입자.
  35. 제1항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 37℃에서 포스페이트 완충제 용액 중에 위치하는 경우에 약 30% 미만의 치료제를 실질적으로 즉시 방출하는 치료 나노입자.
  36. 제1항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 37℃에서 포스페이트 완충제 용액 중에 위치하는 경우에 약 10 내지 약 45%의 치료제를 약 1시간에 걸쳐 방출하는 치료 나노입자.
  37. 제1항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 지방산 또는 담즙산을 함유하지 않는 것을 제외하고는 치료 나노입자와 실질적으로 동일한 대조 나노입자에 대한 방출 프로파일과 실질적으로 동일한 방출 프로파일을 갖는 치료 나노입자.
  38. 제1항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리(락트)산-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체가 약 0.6 내지 약 0.95의 폴리(락트)산 수 평균 분자량 분율을 갖는 것인 치료 나노입자.
  39. 제1항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리(락트)산-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체가 약 0.6 내지 약 0.8의 폴리(락트)산 수 평균 분자량 분율을 갖는 것인 치료 나노입자.
  40. 제1항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리(락트)산-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체가 약 0.75 내지 약 0.85의 폴리(락트)산 수 평균 분자량 분율을 갖는 것인 치료 나노입자.
  41. 제1항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리(락트)산-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체가 약 0.7 내지 약 0.9의 폴리(락트)산 수 평균 분자량 분율을 갖는 것인 치료 나노입자.
  42. 제1항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 약 10 내지 약 25 중량 퍼센트의 폴리(에틸렌)글리콜을 포함하는 치료 나노입자.
  43. 제1항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 약 10 내지 약 20 중량 퍼센트의 폴리(에틸렌)글리콜을 포함하는 치료 나노입자.
  44. 제1항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 약 15 내지 약 25 중량 퍼센트의 폴리(에틸렌)글리콜을 포함하는 치료 나노입자.
  45. 제1항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 약 20 내지 약 30 중량 퍼센트의 폴리(에틸렌)글리콜을 포함하는 치료 나노입자.
  46. 제1항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리(락트)산-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체가 약 15kDa 내지 약 20kDa의 폴리(락트산)의 수 평균 분자량 및 약 4kDa 내지 약 6kDa의 폴리(에틸렌)글리콜의 수 평균 분자량을 갖는 것인 치료 나노입자.
  47. 제1항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서, 약 0.2 내지 약 30 중량 퍼센트의, 표적화 리간드로 관능화된 폴리(락트)산-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체를 추가로 포함하는 치료 나노입자.
  48. 제1항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서, 약 0.2 내지 약 30 중량 퍼센트의, 표적화 리간드로 관능화된 폴리(락트)산-코-폴리(글리콜)산-폴리(에틸렌)글리콜 공중합체를 추가로 포함하는 치료 나노입자.
  49. 제47항 또는 제48항에 있어서, 표적화 리간드가 폴리(에틸렌)글리콜에 공유 결합된 것인 치료 나노입자.
  50. 제1항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서, 소수성 산이 다가전해질인 치료 나노입자.
  51. 제50항에 있어서, 다가전해질이 폴리(스티렌 술폰산), 폴리폴리아크릴산 및 폴리메타크릴산으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 치료 나노입자.
  52. 제1항 내지 제51항 중 어느 한 항에 있어서, 2종 이상의 실질적 소수성 산의 혼합물을 추가로 포함하는 치료 나노입자.
  53. 제52항에 있어서, 2종의 실질적 소수성 산의 혼합물을 포함하는 치료 나노입자.
  54. 제52항에 있어서, 3종의 실질적 소수성 산의 혼합물을 포함하는 치료 나노입자.
  55. 제52항에 있어서, 4종의 실질적 소수성 산의 혼합물을 포함하는 치료 나노입자.
  56. 제52항에 있어서, 5종의 실질적 소수성 산의 혼합물을 포함하는 치료 나노입자.
  57. 제1 중합체, 양성자화가능한 질소를 갖는 염기성 치료제 및 실질적 소수성 산을 포함하는 제1 유기 상을 유화시켜 에멀젼 상을 형성하고;
    에멀젼 상을 켄칭하여 켄칭된 상을 형성하고;
    켄칭된 상을 여과하여 치료 나노입자를 회수하는 것
    에 의해 제조된 치료 나노입자.
  58. 제1항 내지 제57항 중 어느 한 항의 다수의 치료 나노입자 및 제약상 허용되는 부형제를 포함하는 제약상 허용되는 조성물.
  59. 제58항에 있어서, 사카라이드를 추가로 포함하는 제약상 허용되는 조성물.
  60. 제58항 또는 제59항에 있어서, 시클로덱스트린을 추가로 포함하는 제약상 허용되는 조성물.
  61. 제59항에 있어서, 사카라이드가 수크로스 또는 트레할로스, 또는 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 디사카라이드인 제약상 허용되는 조성물.
  62. 제60항에 있어서, 시클로덱스트린이 α-시클로덱스트린, β-시클로덱스트린, γ-시클로덱스트린, 헵타키스-(2,3,6-트리-O-벤질)-β-시클로덱스트린, 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 제약상 허용되는 조성물.
  63. 암의 치료를 필요로 하는 환자에게 제1항 내지 제57항 중 어느 한 항의 치료 나노입자를 포함하는 조성물의 치료 유효량을 투여하는 것을 포함하는, 상기 환자에서 암을 치료하는 방법.
  64. 제63항에 있어서, 암이 만성 골수 백혈병인 방법.
  65. 제63항에 있어서, 암이 만성 골수단핵구성 백혈병, 과다호산구증가증성 증후군, 신세포 암종, 간세포성 암종, 필라델피아 염색체 양성 급성 림프모구성 백혈병, 비소세포 폐암, 췌장암, 유방암, 고형 종양 및 외투 세포 림프종으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 방법.
  66. 위장 기질 종양의 치료를 필요로 하는 환자에게 제1항 내지 제57항 중 어느 한 항의 치료 나노입자를 포함하는 조성물의 치료 유효량을 투여하는 것을 포함하는, 상기 환자에서 위장 기질 종양을 치료하는 방법.
  67. 제1 유기 상을 제1 수용액과 합하여 제2 상을 형성하고;
    제2 상을 유화시켜, 제1 중합체, 양성자화가능한 질소를 갖는 염기성 치료제 및 실질적 소수성 산을 포함하는 에멀젼 상을 형성하고;
    에멀젼 상을 켄칭하여 켄칭된 상을 형성하고;
    켄칭된 상을 여과하여 치료 나노입자를 회수하는 것
    을 포함하는, 치료 나노입자를 제조하는 방법.
  68. 제67항에 있어서, 제2 상의 유화 전에 제2 상에서 염기성 치료제 및 실질적 소수성 산을 합하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  69. 제68항에 있어서, 염기성 치료제 및 실질적 소수성 산이 소수성 이온 쌍을 제2 상의 유화 전에 형성하는 것인 방법.
  70. 제68항에 있어서, 염기성 치료제 및 실질적 소수성 산이 소수성 이온 쌍을 제2 상의 유화 동안 형성하는 것인 방법.
  71. 제67항에 있어서, 제2 상을 유화시키는 것과 실질적으로 동시에 제2 상에서 염기성 치료제 및 실질적 소수성 산을 합하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  72. 제71항에 있어서, 제1 유기 상이 염기성 치료제를 포함하고, 제1 수용액이 실질적 소수성 산을 포함하는 것인 방법.
  73. 제67항 내지 제72항 중 어느 한 항에 있어서, 염기성 치료제가, 양성자화되는 경우에, 제1 pKa를 갖고, 실질적 소수성 산이 제2 pKa를 갖고, 에멀젼 상이 제1 pKa 및 제2 pKa 사이의 pKa 단위와 동일한 pH를 갖는 수용액으로 켄칭되는 것인 방법.
  74. 제73항에 있어서, 켄칭된 상이 제1 pKa 및 제2 pKa 사이의 pKa 단위와 동일한 pH를 갖는 것인 방법.
  75. 제67항 내지 제74항 중 어느 한 항에 있어서, 염기성 치료제가, 양성자화되는 경우에, 제1 pKa를 갖고, 실질적 소수성 산이 제2 pKa를 갖고, 제1 수용액이 제1 pKa 및 제2 pKa 사이의 pKa 단위와 동일한 pH를 갖는 것인 방법.
  76. 제73항 내지 제75항 중 어느 한 항에 있어서, pH가 제1 pKa 및 제2 pKa 사이에서 대략 등거리인 pKa 단위와 동일한 것인 방법.
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