RU2243236C2 - Linear copolymers of cyclodextrin - Google Patents

Linear copolymers of cyclodextrin

Info

Publication number
RU2243236C2
RU2243236C2 RU2001102789/04A RU2001102789A RU2243236C2 RU 2243236 C2 RU2243236 C2 RU 2243236C2 RU 2001102789/04 A RU2001102789/04 A RU 2001102789/04A RU 2001102789 A RU2001102789 A RU 2001102789A RU 2243236 C2 RU2243236 C2 RU 2243236C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cyclodextrin
copolymer
oxidized
deoxy
monomer
Prior art date
Application number
RU2001102789/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001102789A (en
Inventor
Эктор ГОНСАЛЕС (US)
Эктор ГОНСАЛЕС
Сузи Суе Дзеан ХВАНГ (US)
Сузи Суе Дзеан ХВАНГ
Марк Е. ДЭВИС (US)
Марк Е. ДЭВИС
Original Assignee
Кэлифорниа Инститьют Оф Текнолоджи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кэлифорниа Инститьют Оф Текнолоджи filed Critical Кэлифорниа Инститьют Оф Текнолоджи
Publication of RU2001102789A publication Critical patent/RU2001102789A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2243236C2 publication Critical patent/RU2243236C2/en

Links

Landscapes

  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry of polymers, medicine, pharmacy.
SUBSTANCE: invention relates to linear copolymers of cyclodextrin and oxidized cyclodextrin that can be used as carriers in delivery of different therapeutic agents. Water-soluble linear copolymer of cyclodextrin is prepared by a method that involves: a) preparing at least one precursor of cyclodextrin monomer allowing carrying out the polymerization reaction at two positions only; b) interaction of precursor of cyclodextrin monomer with compound comprising two functional groups through that the binding precursors of cyclodextrin monomer can be carried out and resulting to preparing water-soluble linear cyclodextrin copolymer comprising repeated elementary links of the formula
Figure 00000073
. The cyclodextrin copolymer comprising cyclodextrin fragments as a component of the main chain of polymer and comprising repeated elementary links of the formula (Ia) and (Ib). The therapeutic composition comprises above said copolymer and effective dose of the therapeutic agent. The composition comprises: a) the first copolymer wherein at least one cyclodextrin fragment or monomer is oxidized, and b) the second cyclodextrin copolymer comprising cyclodextrin fragments as component of the main polymeric chain. The therapeutic composition comprises above said cyclodextrin composition and effective dose of therapeutic agent. Method for delivery of therapeutic agent to patient comprises administration to patient therapeutically effective dose of above said therapeutic compositions. Invention provides preparing copolymers that can be used as a carrier in delivery of medicinal agent and can release this agent in response to specific biological processes of catabolism.
EFFECT: improved preparing method, valuable medicinal and pharmaceutical properties of copolymers.
50 cl, 33 ex

Description

Область изобретенияField of Invention

Изобретение относится к линейным сополимерам циклодекстрина и линейным сополимерам окисленного циклодекстрина. Указанные сополимеры соответственно содержат циклодекстриновый фрагмент, неокисленный или окисленный, в качестве мономерного элементарного звена, которое внедрено в главную цепь сополимера. Изобретение также относится к способам получения линейных сополимеров циклодекстрина и линейных сополимеров окисленного циклодекстрина. Такие сополимеры циклодекстрина могут использоваться в качестве носителя доставки различных терапевтических средств.The invention relates to linear cyclodextrin copolymers and linear oxidized cyclodextrin copolymers. These copolymers respectively contain a cyclodextrin fragment, unoxidized or oxidized, as a monomer unit that is embedded in the main chain of the copolymer. The invention also relates to methods for producing linear copolymers of cyclodextrin and linear copolymers of oxidized cyclodextrin. Such cyclodextrin copolymers can be used as a delivery vehicle for various therapeutic agents.

Описание известного уровня техникиDescription of the prior art

Циклодекстрины представляют собой циклические полисахариды, содержащие элементарные звенья природной D(+)-глюкопиранозы в α-(1,4)соединении. Наиболее распространенными циклодекстринами являются альфа (α)-циклодекстрины, бета (β)-циклодекстрины и гамма (γ)-циклодекстрины, которые содержат соответственно шесть, семь или восемь звеньев глюкопиранозы. Циклическая структура циклодекстрина по форме подобна торусу или тороидальному кольцу, имеющему внутреннюю неполярную или гидрофобную полость, и на одной стороне циклодекстринового торуса расположены вторичные гидроксильные группы, а на другой стороне расположены первичные гидроксильные группы. Таким образом, используя в качестве образца (β)-циклодекстрин, циклодекстрин зачастую представляют схематически следующим образом:Cyclodextrins are cyclic polysaccharides containing elementary units of the natural D (+) glucopyranose in the α- (1,4) compound. The most common cyclodextrins are alpha (α) cyclodextrins, beta (β) cyclodextrins, and gamma (γ) cyclodextrins, which contain six, seven, or eight glucopyranose units, respectively. The cyclic structure of cyclodextrin is similar in shape to a torus or toroidal ring having an internal non-polar or hydrophobic cavity, and secondary hydroxyl groups are located on one side of the cyclodextrin torus and primary hydroxyl groups are located on the other side. Thus, using (β) -cyclodextrin as a sample, cyclodextrin is often represented schematically as follows:

Figure 00000002
Figure 00000002

Сторона, на которой расположены вторичные гидроксильные группы, имеет больший диаметр по сравнению со стороной, на которой расположены первичные гидроксильные группы. Гидрофобная природа внутренней полости циклодекстрина дает возможность включать в нее различные соединения. (Comprehensive Supramolecular Chemistry, Volume 3, J.L. Atwood et al., eds., Pergamon Press (1996); Т. Cserhati, Analytical Biochemistry, 225:328-332 (1995); Husain et al., Applied Spectroscopy, 46:652-658 (1992); FR 2665169).The side on which the secondary hydroxyl groups are located has a larger diameter than the side on which the primary hydroxyl groups are located. The hydrophobic nature of the internal cavity of cyclodextrin makes it possible to include various compounds in it. (Comprehensive Supramolecular Chemistry, Volume 3, JL Atwood et al., Eds., Pergamon Press (1996); T. Cserhati, Analytical Biochemistry, 225: 328-332 (1995); Husain et al., Applied Spectroscopy, 46: 652 -658 (1992); FR 2665169).

Циклодекстрины использовались ранее в качестве носителя доставки различных терапевтических соединений посредством образования комплексов включения с различными лекарственными средствами, которые могут вписываться в гидрофобную полость циклодекстрина, или посредством образования нековалентных ассоциированных комплексов с другими биологически активными молекулами, такими как олигонуклеотиды и их производные. Например, в патенте США 4727064 описываются фармацевтические препараты, состоящие из лекарственного средства с по существу низкой растворимостью в воде и аморфной водорастворимой смеси на основе циклодекстрина. Лекарственное средство образует комплекс включения с циклодекстринами указанной смеси. В патенте США 5691316 описывается циклодекстриновая система доставки олигонуклиотидов в клетки. В такой системе олигонуклеотид с помощью нековалентной связи связан с циклодекстрином в комплекс или, альтернативно, олигонуклеотид посредством ковалентной связи может связываться с адамантином, который, в свою очередь, нековалентно ассоциирован с циклодекстрином.Cyclodextrins have previously been used as a delivery vehicle for various therapeutic compounds through the formation of inclusion complexes with various drugs that can fit into the hydrophobic cavity of the cyclodextrin, or through the formation of non-covalent associated complexes with other biologically active molecules, such as oligonucleotides and their derivatives. For example, US Pat. No. 4,727,064 describes pharmaceutical preparations consisting of a drug with a substantially low solubility in water and an amorphous, water-soluble cyclodextrin-based mixture. The drug forms an inclusion complex with cyclodextrins of the mixture. US Pat. No. 5,691,316 describes a cyclodextrin system for delivering oligonucleotides to cells. In such a system, an oligonucleotide is non-covalently linked to a cyclodextrin in a complex, or, alternatively, an oligonucleotide can be covalently linked to adamantine, which in turn is non-covalently associated with cyclodextrin.

Известны также различные полимеры, содержащие циклодекстрин, и способы их получения. (Comprehensive Supramolecular Chemistry, Volume 3, J.L. Atwood et al., eds., Pergamon Press (1996)). Способ получения полимера, содержащего иммобилизованный циклодекстрин, описан в патенте США 5608015. Согласно этому способу производное циклодекстрина подвергается взаимодействию с мономерным хлорангидридом α,β-ненасыщенной кислоты или его производным, либо с α,β-ненасыщенной кислотой или ее производным, содержащим на конце изоцианатную группу или производную изоционатной группы. Производное циклодекстрина получают взаимодействием циклодекстрина с такими соединениями, как галогенангидриды карбоновых кислот и ангидриды кислот. Образующийся полимер содержит циклодекстриновые элементарные звенья в виде боковых цепей, отходящих от главной цепи макромолекулы линейного полимера.Various polymers containing cyclodextrin and methods for their preparation are also known. (Comprehensive Supramolecular Chemistry, Volume 3, J. L. Atwood et al., Eds., Pergamon Press (1996)). A method for producing a polymer containing immobilized cyclodextrin is described in US Pat. No. 5,608,015. According to this method, a cyclodextrin derivative is reacted with α, β-unsaturated acid monomeric acid chloride or its derivative, or with α, β-unsaturated acid or its derivative containing isocyanate at the end a group or derivative of an isocyanate group. A cyclodextrin derivative is prepared by reacting cyclodextrin with compounds such as carboxylic acid halides and acid anhydrides. The resulting polymer contains cyclodextrin elementary units in the form of side chains extending from the main chain of the linear polymer macromolecule.

В патенте США 5276088 описывается способ синтеза полимеров, содержащих циклодекстрин, посредством взаимодействия поливинилового спирта или целлюлозы или ее производных с производными циклодекстрина или совместной полимеризацией производного циклодекстрина с винилацетатом или метилметакрилатом. И снова полученный полимер содержит циклодекстриновый фрагмент в виде бокового фрагмента, отходящего от главной цепи полимера.US 5,276,088 describes a process for synthesizing polymers containing cyclodextrin by reacting polyvinyl alcohol or cellulose or its derivatives with cyclodextrin derivatives or by co-polymerizing a cyclodextrin derivative with vinyl acetate or methyl methacrylate. Again, the resulting polymer contains a cyclodextrin fragment in the form of a side fragment extending from the polymer backbone.

Способные разлагаться биологическим способом полимерные агрегаты с надмолекулярной структурой описаны в публикации WO 96/09073 A1. Агрегат включает ряд циклических соединений, несущих лекарственное средство, которые получены связыванием лекарственного средства с α-, β- или γ-циклодекстрином и последующим “нанизыванием” соединений состава “лекарственное средство/циклодекстрин” вдоль цепи линейного полимера, содержащего биоразлагаемые фрагменты, присоединенные к обоим его концам. Такой агрегат, как сообщается, способен высвобождать лекарственное средство в ответ на специфическое биологическое разложение, имеющее место при заболевании. Эти агрегаты обычно называют циклодекстриновыми полимерами “в виде ожерелья”.Biologically degradable polymer aggregates with a supramolecular structure are described in WO 96/09073 A1. The unit includes a number of cyclic compounds that carry the drug, which are obtained by binding the drug to α-, β- or γ-cyclodextrin and then “stringing” the compounds of the drug / cyclodextrin composition along a linear polymer chain containing biodegradable fragments attached to both its ends. Such an aggregate has been reported to be able to release a drug in response to a specific biological degradation occurring in a disease. These aggregates are commonly referred to as “necklace” cyclodextrin polymers.

Однако еще существует потребность в линейных полициклодекстринах, в которых циклодекстриновый фрагмент является частью главной цепи, а не боковым фрагментом, исходящим от главной цепи, и в способе их получения.However, there is still a need for linear polycyclodextrins in which the cyclodextrin fragment is part of the main chain and not the side fragment emanating from the main chain, and a process for their preparation.

Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Данное изобретение удовлетворяет эту потребность и предоставляет линейные сополимеры циклодекстрина. Такие линейные сополимеры циклодекстрина содержат повторяющееся элементарное звено формул Ia, Ib или их сочетание:The present invention satisfies this need and provides linear cyclodextrin copolymers. Such linear cyclodextrin copolymers contain a repeating unit of formulas Ia, Ib, or a combination thereof:

Figure 00000003
Figure 00000003

Изобретение предоставляет также способы получения линейных сополимеров циклодекстрина. Один такой способ включает совместную полимеризацию исходного циклодекстринового мономера, дизамещенного одинаковыми или разными уходящими группами, и исходного сомономера А, способного замещать уходящую группу. Другой такой способ включает йодирование исходного циклодекстринового мономера с получением исходного дийодированного циклодекстринового мономера и последующую совместную полимеризацию исходного дийодированного циклодекстринового мономера с исходным сомономером А для получения линейного сополимера циклодекстрина. Еще один способ включает йодирование исходного циклодекстринового мономера с образованием исходного дийодированного циклодекстринового мономера, аминирование исходного дийодированного мономера для получения исходного диаминированного циклодекстринового мономера и последующую совместную полимеризацию исходного диаминированного циклодекстринового мономера с исходным сомономером А для получения линейного сополимера циклодекстрина. Еще один способ включает восстановление линейного сополимера окисленного циклодекстрина до линейного сополимера циклодекстрина.The invention also provides methods for preparing linear cyclodextrin copolymers. One such method involves co-polymerizing a starting cyclodextrin monomer disubstituted with the same or different leaving groups and a starting comonomer A capable of replacing a leaving group. Another such method involves the iodination of the starting cyclodextrin monomer to obtain the starting diiodated cyclodextrin monomer and subsequent co-polymerization of the starting diiodated cyclodextrin monomer with the starting comonomer A to produce a linear cyclodextrin copolymer. Another method involves the iodination of the starting cyclodextrin monomer to form the starting diiodinated cyclodextrin monomer, the amination of the starting diiodinated monomer to produce the starting diaminated cyclodextrin monomer and the subsequent co-polymerization of the starting diaminated cyclodextrin monomer with the starting comonomer A to form a linear copolymer of cyclodextrin. Another method involves reducing a linear oxidized cyclodextrin copolymer to a linear cyclodextrin copolymer.

Изобретение также предоставляет линейный сополимер окисленного циклодекстрина. Линейный сополимер окисленного циклодекстрина представляет собой линейный сополимер циклодекстрина, который включает по меньшей мере один фрагмент окисленного циклодекстрина формулы VIa или VIb:The invention also provides a linear oxidized cyclodextrin copolymer. A linear oxidized cyclodextrin copolymer is a linear cyclodextrin copolymer that includes at least one oxidized cyclodextrin fragment of formula VIa or VIb:

Figure 00000004
Figure 00000004

Каждый циклодекстриновый фрагмент линейного сополимера циклодекстрина изобретения может быть окислен таким образом, чтобы получить линейный сополимер окисленного циклодекстрина, содержащий повторяющееся элементарное звено формулы VIa, VIb или их сочетание.Each cyclodextrin fragment of the linear cyclodextrin copolymer of the invention can be oxidized so as to produce a linear oxidized cyclodextrin copolymer containing a repeating unit of formula VIa, VIb, or a combination thereof.

Изобретение также предоставляет способ получения линейного сополимера окисленного циклодекстрина. Один такой способ включает окисление линейного сополимера циклодекстрина таким образом, чтобы по меньшей мере один циклодекстриновый мономер являлся окисленным. Другие способы включают совместную полимеризацию исходного окисленного циклодекстринового мономера с исходным сомономером А.The invention also provides a method for producing a linear oxidized cyclodextrin copolymer. One such method involves oxidizing a linear cyclodextrin copolymer such that at least one cyclodextrin monomer is oxidized. Other methods include co-polymerizing the starting oxidized cyclodextrin monomer with the starting comonomer A.

Изобретение, кроме того, предоставляет линейный сополимер циклодекстрина или линейный сополимер окисленного циклодекстрина, привитой на субстрат, и способ его получения. Изобретение также предоставляет линейный сополимер циклодекстрина или линейный сополимер окисленного циклодекстрина, сшитый с другим полимером, и способ его получения. Способ получения сшитых полимеров циклодекстрина включает взаимодействие линейного сополимера циклодекстрина или линейного сополимера окисленного циклодекстрина с полимером в присутствии сшивающего агента.The invention further provides a linear copolymer of cyclodextrin or a linear copolymer of oxidized cyclodextrin grafted onto a substrate, and a method for producing it. The invention also provides a linear cyclodextrin copolymer or a linear oxidized cyclodextrin copolymer crosslinked with another polymer, and a method for producing it. A method for producing crosslinked cyclodextrin polymers involves reacting a linear cyclodextrin copolymer or a linear oxidized cyclodextrin copolymer with a polymer in the presence of a crosslinking agent.

Изобретение предоставляет линейный сополимер циклодекстрина или линейный сополимер окисленного декстрина, содержащий по меньшей мере один лиганд, связанный с сополимером циклодекстрина. Лиганд может быть связан либо с циклодекстриновым фрагментом или либо с фрагментом сомономера А.The invention provides a linear cyclodextrin copolymer or a linear oxidized dextrin copolymer containing at least one ligand bound to a cyclodextrin copolymer. The ligand can be associated either with a cyclodextrin fragment or with a fragment of comonomer A.

Изобретение также предоставляет циклодекстриновую композицию, содержащую по меньшей мере один линейный сополимер циклодекстрина данного изобретения и по меньшей мере один линейный сополимер окисленного циклодекстрина данного изобретения. Изобретение предоставляет также терапевтические композиции, содержащие терапевтическое средство и линейный сополимер циклодекстрина и/или линейный сополимер окисленного циклодекстрина данного изобретения. Способ лечения посредством введения терапевтически эффективного количества терапевтической композиции изобретения также описан.The invention also provides a cyclodextrin composition comprising at least one linear cyclodextrin copolymer of the present invention and at least one linear oxidized cyclodextrin copolymer of the present invention. The invention also provides therapeutic compositions comprising a therapeutic agent and a linear cyclodextrin copolymer and / or the linear oxidized cyclodextrin copolymer of the present invention. A method of treatment by administering a therapeutically effective amount of a therapeutic composition of the invention is also described.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Одно воплощение изобретения представляет собой линейный сополимер циклодекстрина. Линейный сополимер циклодекстрина представляет собой полимер, содержащий циклодекстриновые фрагменты в качестве составной части главной цепи макромолекулы полимера. Ранее циклодекстриновые фрагменты не являлись частями главной цепи макромолекулы полимера, а отходили от главной цепи макромолекулы полимера как боковые фрагменты. Согласно данному изобретению линейный сополимер циклодекстрина содержит повторяющееся элементарное звено формулы Ia, Ib или их сочетание:One embodiment of the invention is a linear cyclodextrin copolymer. A linear cyclodextrin copolymer is a polymer containing cyclodextrin fragments as part of the backbone of a polymer macromolecule. Previously, cyclodextrin fragments were not parts of the main chain of the polymer macromolecule, but departed from the main chain of the polymer macromolecule as side fragments. According to this invention, a linear cyclodextrin copolymer contains a repeating unit of formula Ia, Ib, or a combination thereof:

Figure 00000005
Figure 00000005

В формулах Iа и Ib С представляет собой замещенный или незамещенный циклодекстриновый мономер, А представляет собой сомономер, связанный, например ковалентно связанный, с циклодекстрином С. Полимеризация исходного циклодекстринового мономера С с исходным сомономером А приводит к линейному сополимеру циклодекстрина данного изобретения. В пределах одного линейного сополимера циклодекстрина данного изобретения элементарное звено циклодекстринового мономера С может быть одинаковым или разным, и, аналогично, сомономер А может быть одинаковым или разным.In the formulas Ia and Ib, C represents a substituted or unsubstituted cyclodextrin monomer, A represents a comonomer linked, for example, covalently linked to cyclodextrin C. The polymerization of the starting cyclodextrin monomer C with the starting comonomer A leads to a linear cyclodextrin copolymer of the present invention. Within one linear cyclodextrin copolymer of the present invention, the unit of cyclodextrin monomer C may be the same or different, and similarly, comonomer A may be the same or different.

Предшественник циклодекстринового мономера может представлять собой любой циклодекстрин или его производное, известное в данной области. Как описано выше, циклодекстрин определяется как циклический полисахарид, в большинстве случаев содержащий от шести до восьми элементарных звеньев существующих в природе D(+)-глюкопираноз в α-(1,4)связи. Предпочтительно предшественник циклодекстринового мономера представляет собой циклодекстрин, содержащий шесть, семь и восемь глюкозных элементарных звеньев, то есть соответственно альфа (α)-циклодекстрин, бета (β)-циклодекстрин и гамма (γ)-циклодекстрин. Производное циклодекстрина может представлять собой любой известный замещенный циклодекстрин, в котором заместитель не влияет на совместную полимеризацию с предшественником сомономера А, как описано выше. Согласно изобретению производное циклодекстрина может быть нейтральным, катионным или анионным. Примеры подходящих заместителей включают, но без ограничения, гидроксиалкильные группы, такие как, например, гидроксипропил, гидроксиэтил; простые эфирные группы, такие как, например, группы простого дигидроксипропилового эфира, простого метилгидроксиэтилового эфира, простого этилгидроксиэтилового эфира и простого этилгидроксипропилового эфира; алкильные группы, такие как, например, метил; сахариды, такие как, например, глюкозил и мальтозил; кислотные группы, такие как, например, группы карбоновых кислот, фосфорных кислот, фосфиновых кислот, фосфоновых кислот, фосфорных кислот, тиофосфоновых кислот, тиофосфоновой кислоты и сульфоновых кислот; имидазольные группы и сульфатные группы.The cyclodextrin monomer precursor may be any cyclodextrin or derivative thereof known in the art. As described above, cyclodextrin is defined as a cyclic polysaccharide, in most cases containing from six to eight elementary units of the naturally occurring D (+) - glucopyranose in the α- (1,4) bond. Preferably, the cyclodextrin monomer precursor is cyclodextrin containing six, seven and eight glucose units, i.e., alpha (α) -cyclodextrin, beta (β) -cyclodextrin and gamma (γ) -cyclodextrin, respectively. The cyclodextrin derivative may be any known substituted cyclodextrin in which the substituent does not affect co-polymerization with the comonomer A precursor, as described above. According to the invention, the cyclodextrin derivative may be neutral, cationic or anionic. Examples of suitable substituents include, but are not limited to hydroxyalkyl groups, such as, for example, hydroxypropyl, hydroxyethyl; ether groups such as, for example, dihydroxypropyl ether, methylhydroxyethyl ether, ethylhydroxyethyl ether and ethylhydroxypropyl ether groups; alkyl groups, such as, for example, methyl; saccharides, such as, for example, glucosyl and maltosyl; acid groups, such as, for example, carboxylic acid, phosphoric acid, phosphinic acid, phosphonic acid, phosphoric acid, thiophosphonic acid, thiophosphonic acid and sulfonic acid groups; imidazole groups and sulfate groups.

Кроме того, предшественник циклодекстринового мономера может быть химически модифицированным (например, галогенированным, аминированным) для способствования или влияния на полимеризацию предшественника циклодекстринового мономера с предшественником сомономера А, как описано ниже. Химическая модификация предшественника циклодекстринового мономера позволяет проводить полимеризацию только в двух положениях на каждом циклодекстриновом фрагменте, то есть получать бифункциональный циклодекстриновый фрагмент. Схема нумерации С1-С6 положений каждого кольца глюкопиранозы является следующей:In addition, the cyclodextrin monomer precursor may be chemically modified (e.g., halogenated, aminated) to promote or influence the polymerization of the cyclodextrin monomer precursor with the comonomer A precursor, as described below. Chemical modification of the cyclodextrin monomer precursor allows polymerization in only two positions on each cyclodextrin fragment, that is, to obtain a bifunctional cyclodextrin fragment. The C1-C6 numbering scheme of the positions of each glucopyranose ring is as follows:

Figure 00000006
Figure 00000006

В предпочтительном воплощении полимеризация осуществляется по любым двум из С2, С3 или С6 положениям циклодекстринового фрагмента, включая их сочетания. Например, один предшественник циклодекстринового мономера может полимеризоваться по двум С6 положениям, в то время как другой предшественник циклодекстринового мономера может полимеризоваться в положениях С2 и С6 циклодекстринового фрагмента. В случае β-цикло-декстрина схема записи относительного положения каждого кольца глюкопиранозы в циклодекстрине будет следующей:In a preferred embodiment, the polymerization is carried out at any two of the C2, C3 or C6 positions of the cyclodextrin fragment, including combinations thereof. For example, one cyclodextrin monomer precursor can polymerize at two C6 positions, while the other cyclodextrin monomer precursor can polymerize at positions C2 and C6 of the cyclodextrin fragment. In the case of β-cyclodextrin, the recording scheme for the relative position of each glucopyranose ring in cyclodextrin will be as follows:

Figure 00000007
Figure 00000007

В предпочтительном воплощении линейного сополимера циклодекстрина данного изобретения циклодекстриновый мономер С имеет следующую общую формулу (II):In a preferred embodiment of the linear cyclodextrin copolymer of the present invention, the cyclodextrin monomer C has the following general formula (II):

Figure 00000008
Figure 00000008

В формуле (II) n и m представляют собой целые числа, которые в сумме с двумя глюкопиранозовыми кольцами определяют общее количество элементарных звеньев глюкопиранозы в циклодекстриновом мономере. Формула (II) представляет циклодекстриновый мономер, который способен подвергаться полимеризации в двух С6 положениях на циклодекстриновом элементарном звене. Примеры циклодекстриновых мономеров формулы (II) включают, но без ограничения, 6A,6B-деокси-α-циклодекстрин (n=0, m=4), 6A,6C-деокси-α-циклодекстрин (n=1, m=3), 6A,6D-деокси-α-циклодекстрин (n=2, m=2), 6A,6B-дeoкcи-β-циклoдeкcтpин (n=0, m=5), 6A,6C-дeoкcи-β-циклoдeкcтpин (n=1, m=4), 6A,6D-деокси-β-циклодекстрин (n=2, m=3), 6A,6B-деокси-γ-циклодекстрин (n=0, m=6), 6A,6C-деокси-γ-циклодекстрин (n=1, m=5), 6A,6D-деокси-γ-циклодекстрин (n=2, m=4), 6A,6E-дeoкcи-γ-циклoдeкcтpин (n=3, m=3). В другом предпочтительном воплощении линейного сополимера циклодекстрина данного изобретения циклодекстриновое элементарное звено мономера С имеет следующую общую формулу (III):In formula (II), n and m are integers that, in total with two glucopyranose rings, determine the total number of glucopyranose unit units in the cyclodextrin monomer. Formula (II) represents a cyclodextrin monomer which is capable of undergoing polymerization at two C6 positions on a cyclodextrin unit. Examples of cyclodextrin monomers of formula (II) include, but are not limited to, 6 A , 6 B- deoxy-α-cyclodextrin (n = 0, m = 4), 6 A , 6 C- deoxy-α-cyclodextrin (n = 1, m = 3), 6 A , 6 D- deoxy-α-cyclodextrin (n = 2, m = 2), 6 A , 6 B- deoxy-β-cyclodextrin (n = 0, m = 5), 6 A , 6 C- deoxy-β-cyclodextrin (n = 1, m = 4), 6 A , 6 D- deoxy-β-cyclodextrin (n = 2, m = 3), 6 A , 6 B- deoxy-γ-cyclodextrin (n = 0, m = 6), 6 A , 6 C- deoxy-γ-cyclodextrin (n = 1, m = 5), 6 A , 6 D- deoxy-γ-cyclodextrin (n = 2, m = 4 ), 6 A , 6 E- deoxy-γ-cyclodextrin (n = 3, m = 3). In another preferred embodiment of the linear cyclodextrin copolymer of the present invention, the cyclodextrin unit of monomer C has the following general formula (III):

Figure 00000009
Figure 00000009

где р=5-7. В формуле (III) одно из элементарных звеньев D(+)-глюкопиранозы циклодекстринового мономера подвергается раскрытию цикла для проведения полимеризации в положение С2 и С3 циклодекстринового элементарного звена. Циклодекстриновые мономеры формулы (III) коммерчески доступны от Carbomer of Westborough, MA. Примеры циклодекстриновых мономеров формулы (III) включают, но без ограничения, 2A,3A-деокси-2A,3A-дигидро-α-циклодекстрин, 2A,3A-дeoкcи-2A,3A-дигидро-β-циклодекстрин, 2A,3A-деокси-2A,3A-дигидро-γ-циклодекстрин, которые обычно называют соответственно 2,3-деокси-α-циклодекстрин, 2,3-деокси-β-циклодекстрин и 2,3-деокси-γ-циклодекстрин.where p = 5-7. In the formula (III), one of the D (+) elementary units, the glucopyranose of the cyclodextrin monomer, undergoes a ring opening to polymerize to the C2 and C3 positions of the cyclodextrin element. Cyclodextrin monomers of formula (III) are commercially available from Carbomer of Westborough, MA. Examples of cyclodextrin monomers of formula (III) include, but are not limited to, 2 A , 3 A- deoxy-2 A , 3 A- dihydro-α-cyclodextrin, 2 A , 3 A- deoxy-2 A , 3 A- dihydro-β -cyclodextrin, 2 A , 3 A -deoxy-2 A , 3 A -dihydro-γ-cyclodextrin, which are commonly called 2,3-deoxy-α-cyclodextrin, 2,3-deoxy-β-cyclodextrin and 2,3, respectively -deoxy-γ-cyclodextrin.

Предшественник сомономера А может представлять собой любое соединение с прямой или разветвленной цепью, симметричное или асимметричное, которое в результате взаимодействия с предшественником циклодекстринового мономера, как описано выше, соединяет два циклодекстриновых мономера. Предпочтительно предшественник сомономера А представляет собой соединение, содержащее по меньшей мере две функциональные группы, через которые может быть осуществлена реакция и, следовательно, связывание циклодекстриновых мономеров. Примеры возможных функциональных групп, которые могут быть одинаковыми или разными, располагаться на конце или в середине молекулы каждого исходного сомономера А, включают, но без ограничения, аминогруппу, кислотную группу, группу сложного эфира, имидазольнную группу или группу ацилгалогенида и их производные. В предпочтительном воплощении две функциональные группы являются одинаковыми и концевыми. В результате сополимеризации предшественника сомономера А с предшественником циклодекстринового мономера могут связываться вместе два циклодекстриновых мономера посредством соединения первичных гидроксильных групп одного циклодекстринового мономера с первичными гидроксильными группами другого циклодекстринового мономера, посредством соединения вторичных гидроксильных групп одного циклодекстринового мономера с вторичными гидроксильными группами другого циклодекстринового мономера или посредством соединения первичных гидроксильных групп одного циклодекстринового мономера с вторичными гироксильными группами другого циклодекстринового мономера. Соответственно, сочетания таких химических связей могут существовать в конечном сополимере.The comonomer precursor A may be any straight or branched chain compound, symmetric or asymmetric, which, as described above, combines two cyclodextrin monomers by reaction with the cyclodextrin monomer precursor. Preferably, the comonomer A precursor is a compound containing at least two functional groups through which the reaction and, therefore, the binding of cyclodextrin monomers can be carried out. Examples of possible functional groups, which may be the same or different, located at the end or middle of the molecule of each starting comonomer A, include, but are not limited to, an amino group, an acid group, an ester group, an imidazole group or an acyl halide group and their derivatives. In a preferred embodiment, the two functional groups are the same and terminal. By copolymerizing the comonomer precursor A with the cyclodextrin monomer precursor, two cyclodextrin monomers can bind together by combining the primary hydroxyl groups of one cyclodextrin monomer, by combining the secondary hydroxyl groups of one cyclodextrin monomer or another with a second primary hydras ksilnyh groups of one cyclodextrin monomer with the secondary groups giroksilnymi another cyclodextrin monomer. Accordingly, combinations of such chemical bonds may exist in the final copolymer.

Как предшественник сомономера А, так и сомономер А конечного сополимера может быть нейтральным, катионным (например, содержащим протонированные группы, такие как, например, четвертичные аммониевые группы) или анионным (например, содержащим депротонированные группы, такие как, например, сульфатная, фосфатная или карбоксилатная анионные группы). Заряд сомономера А сополимера может регулироваться посредством регулирования рН. Примеры подходящих предшественников сомономера А включают, но без ограничения, цистамин, 1,6-диаминогексан, диимидазол, дитиоимидазол, спермин, дитиоспермин, дигистидин, дитиогистидин, сукцинимид (например, дитиобис(сукцинимидилпропионат) (DSP) и дисукцинимидилсуберат (DSS)) и имидаты (например, диметил 3,3'-дитиобиспропионимидат (DTBP)). Сополимеризация предшественника сомономера А с предшественником циклодекстринового мономера приводит к получению линейного сополимера циклодекстрина данного изобретения, содержащего связи сомономера А следующих общих формул:Both the precursor of comonomer A and comonomer A of the final copolymer can be neutral, cationic (for example, containing protonated groups, such as, for example, Quaternary ammonium groups) or anionic (for example, containing deprotonated groups, such as, for example, sulfate, phosphate or carboxylate anionic groups). The charge of the comonomer A of the copolymer can be controlled by adjusting the pH. Examples of suitable comonomer A precursors include, but are not limited to, cystamine, 1,6-diaminohexane, diimidazole, dithioimidazole, spermine, dithiospermine, digistidine, dithiohistidine, succinimide (e.g., dithiobis (succinimidyl propionate) (DSP) and disuccide) (e.g. dimethyl 3,3'-dithiobispropionimidate (DTBP)). Copolymerization of the comonomer A precursor with the cyclodextrin monomer precursor results in a linear cyclodextrin copolymer of the present invention containing bonds of comonomer A of the following general formulas:

-HNC(O)(CH2)xC(O)NH-, -HNC(O)(CH2)xSS(СН2)хС(О)NH-,-HNC (O) (CH 2 ) x C (O) NH-, -HNC (O) (CH 2 ) x SS (CH 2 ) x C (O) NH-,

-+Н2N(СH2)хSS(СН2)хNH + 2 , -HNC(O)(СН2СН2О)xСН2СН2С(О)NH-,- + H 2 N (CH 2 ) x SS (CH 2 ) x NH + 2 , -HNC (O) (CH 2 CH 2 O) x CH 2 CH 2 C (O) NH-,

-HNNHC(О)(СН2СН2O)хСН2СН2С(О)NHNH-,-HNNHC (O) (CH 2 CH 2 O) x CH 2 CH 2 C (O) NHNH-,

-+H2NCH2(CH2CH2O)xCH2CH2CH2NH + 2 -,- + H 2 NCH 2 (CH 2 CH 2 O) x CH 2 CH 2 CH 2 NH + 2 -,

-NC(О)(CH2CH2O)xCH2CH2SS(СН2СН2О)хСН2СН2С(О)NH-,-NC (O) (CH 2 CH 2 O) x CH 2 CH 2 SS (CH 2 CH 2 O) x CH 2 CH 2 C (O) NH-,

-HNC(NH + 2 )(CH2CH2O)xCH2CH2C(NH + 2 )NH-,-HNC (NH + 2 ) (CH 2 CH 2 O) x CH 2 CH 2 C (NH + 2 ) NH-,

-SCH2CH2NHC(NH + 2 )(CH2)xC(NH + 2 )NHCH2CH2S-,-SCH 2 CH 2 NHC (NH + 2 ) (CH 2 ) x C (NH + 2 ) NHCH 2 CH 2 S-,

-SCH2CH2NHC(NH + 2 )(CH2)xSS(CH2)xC(NH + 2 )NHCH2CH2S-,-SCH 2 CH 2 NHC (NH + 2 ) (CH 2 ) x SS (CH 2 ) x C (NH + 2 ) NHCH 2 CH 2 S-,

-SCH2CH2NHC(NH + 2 )CH2CH2(OCH2CH2)xC(NH + 2 )NHCH2CH2CH2S--SCH 2 CH 2 NHC (NH + 2 ) CH 2 CH 2 (OCH 2 CH 2 ) x C (NH + 2 ) NHCH 2 CH 2 CH 2 S-

Figure 00000010
Figure 00000010

Figure 00000011
Figure 00000011

В приведенных выше формулах х=1-50 и y+z=x. Предпочтительно х=1-30. Более предпочтительно х=1-20. В предпочтительном воплощении сомономер А способен разлагаться биологическим способом или является кислотно-лабильным. Кроме того, в предпочтительном воплощении исходный сомономер А и, следовательно, сомономер А может быть селективно выбран для целевого применения. Например, для доставки терапевтических средств с небольшими молекулами наличие заряда в полимере может быть необязательно, и сомономер А может представлять собой полиэтиленгликолевую группу.In the above formulas, x = 1-50 and y + z = x. Preferably x = 1-30. More preferably x = 1-20. In a preferred embodiment, comonomer A is biodegradable or acid labile. In addition, in a preferred embodiment, the starting comonomer A and, therefore, comonomer A can be selectively selected for the intended use. For example, for the delivery of therapeutic agents with small molecules, the presence of a charge in the polymer may not be necessary, and comonomer A may be a polyethylene glycol group.

Линейный сополимер циклодекстрина данного изобретения может быть модифицирован по меньшей мере одним лигандом, присоединенным к сополимеру циклодекстрина. Лиганд может присоединяться к сополимеру циклодекстрина через циклодекстриновый мономер С или сомономер А. Предпочтительно лиганд присоединяется по меньшей мере к одному циклодекстриновому фрагменту линейного сополимера циклодекстрина. Предпочтительно лиганд позволяет линейному сополимеру циклодекстрина достигать клетки и соединяться с ней. Если к линейному сополимеру циклодекстрина изобретения присоединено несколько лигандов, которые могут быть одинаковыми или разными, дополнительный лиганд или лиганды могут присоединяться к одинаковым или разным циклодекстриновым фрагментам или к одинаковым или разным сомономерам А сополимера.The linear cyclodextrin copolymer of the present invention may be modified with at least one ligand attached to the cyclodextrin copolymer. The ligand can be attached to the cyclodextrin copolymer via cyclodextrin monomer C or comonomer A. Preferably, the ligand is attached to at least one cyclodextrin fragment of the linear cyclodextrin copolymer. Preferably, the ligand allows the linear cyclodextrin copolymer to reach and bind to the cell. If several ligands are attached to the linear cyclodextrin copolymer of the invention, which may be the same or different, the additional ligand or ligands can be attached to the same or different cyclodextrin fragments or to the same or different comonomer A of the copolymer.

Примеры подходящих лигандов включают, но без ограничения, витамины (например, фолиевую кислоту), белки (например, трансферрин и моноклональные антитела) и полисахариды. Лиганд будет изменяться в зависимости от типа целевой доставки. Например, рецептор-проводимая доставка может достигаться посредством, но без ограничения, применения лиганда фолиевой кислоты, в то время как доставка антисмысловых олигонуклеотидов может достигаться посредством применения, но без ограничения, трансферринового лиганда. Лиганд может присоединяться к сополимеру изобретения известными способами.Examples of suitable ligands include, but are not limited to, vitamins (e.g., folic acid), proteins (e.g., transferrin and monoclonal antibodies) and polysaccharides. The ligand will vary depending on the type of target delivery. For example, receptor-mediated delivery can be achieved by, but not limited to, the use of a folic acid ligand, while delivery of antisense oligonucleotides can be achieved by, but not limited to, a transferrin ligand. The ligand can be attached to the copolymer of the invention by known methods.

Другим воплощением изобретения является способ получения линейного сополимера циклодекстрина. Согласно изобретению, сополимер линейного циклодекстрина изобретения может быть получен совместной полимеризацией предшественника циклодекстринового мономера, дизамещенного подходящими уходящими группами, с предшественником сомономера А, который способен замещать уходящие группы. Уходящие группы, которые могут быть одинаковыми или разными, могут представлять собой любую уходящую группу, известную в данной области, которая может подвергаться замещению в процессе совместной полимеризации с предшественником сомономера А. В предпочтительном воплощении линейный сополимер циклодекстрина может быть получен йодированием предшественника циклодекстринового мономера с получением предшественника дийодированного циклодекстринового мономера и совместной полимеризацией предшественника дийодированного циклодекстринового мономера с предшественником сомономера А с получением линейного сополимера циклодекстрина, содержащего повторяющееся элементарное звено формулы Ia, Ib или их сочетание, которые описаны выше. В предпочтительном воплощении способа получения линейного сополимера циклодекстрина данного изобретения йодирование предшественника циклодекстринового мономера, как описано выше, проводится с получением дийодированного предшественника циклодекстринового мономера формулы IVa, IVb, IVc или их смеси:Another embodiment of the invention is a method for producing a linear cyclodextrin copolymer. According to the invention, the linear cyclodextrin copolymer of the invention can be prepared by co-polymerizing a cyclodextrin monomer precursor disubstituted with suitable leaving groups with a comonomer A precursor which is capable of replacing leaving groups. The leaving groups, which may be the same or different, can be any leaving group known in the art that can be substituted during co-polymerization with the precursor of comonomer A. In a preferred embodiment, a linear cyclodextrin copolymer can be prepared by iodinating a cyclodextrin monomer precursor to obtain diiodinated cyclodextrin monomer precursor and co-polymerization of diiodated cyclodextrin precursor Vågå monomer with a comonomer A precursor to obtain a linear cyclodextrin copolymer having repeating unit of formula Ia, Ib or a combination thereof, as described above. In a preferred embodiment of the process for preparing the linear cyclodextrin copolymer of the present invention, the iodination of the cyclodextrin monomer precursor as described above is carried out to obtain a diiodinated cyclodextrin monomer precursor of formula IVa, IVb, IVc, or a mixture thereof:

Figure 00000012
Figure 00000012

Дийодированный циклодекстрин может быть получен любыми известными методами. (Tabushi et al., J. Am. Chem. 106, 5267-5270 (1984); Tabushi et al., J. Am. Chem. 106, 4580-4584 (1984)). Например, β-циклодекстрин может подвергаться взаимодействию с бифенил-4,4'-дисульфонилхлоридом в присутствии безводного пиридина с образованием β-циклодекстрина, блокированного бифенил-4,4'-дисульфониилхлоридом, который затем может подвергаться взаимодействию с йодидом калия с получением дийод-β-циклодекстрина. Предшественник циклодекстринового мономера йодируется только в двух положениях. Посредством сополимеризации дийодированного предшественника циклодекстринового мономера с предшественником сомономера А, как описано выше, может быть получен линейный полимер циклодекстрина, содержащий повторяющееся звено формулы Ia, Ib или их сочетания, что также описано выше. Если это приемлемо, то йод или йодные группы могут замещаться другими известными уходящими группами.Diiodinated cyclodextrin can be obtained by any known method. (Tabushi et al., J. Am. Chem. 106, 5267-5270 (1984); Tabushi et al., J. Am. Chem. 106, 4580-4584 (1984)). For example, β-cyclodextrin can be reacted with biphenyl-4,4'-disulfonyl chloride in the presence of anhydrous pyridine to form β-cyclodextrin blocked by biphenyl-4,4'-disulfonyl chloride, which can then be reacted with potassium iodide to give diiodo-β β-cyclodextrin. The cyclodextrin monomer precursor is iodinated in only two positions. By copolymerizing the diiodinated cyclodextrin monomer precursor with the comonomer A precursor as described above, a linear cyclodextrin polymer containing a repeating unit of formula Ia, Ib or a combination thereof, as also described above, can be obtained. If appropriate, then the iodine or iodine groups may be replaced with other known leaving groups.

Кроме того, согласно изобретению йодные группы или другая подходящая уходящая группа могут(жет) замещаться группой, которая позволяет взаимодействовать с предшественником сомономера А, как описано выше. Например, предшественник дийодированного циклодекстринового мономера формулы IVa, IVb, IVc или их смесь может подвергаться реакции аминирования с образованием предшественника диаминированного циклодекстринового мономера формулы Va, Vb, Vc или их смеси:In addition, according to the invention, iodine groups or another suitable leaving group can (optionally) be replaced by a group that allows interaction with the precursor of comonomer A, as described above. For example, a diiodinated cyclodextrin monomer precursor of the formula IVa, IVb, IVc or a mixture thereof may undergo an amination reaction to form a diaminated cyclodextrin monomer precursor of the formula Va, Vb, Vc or a mixture thereof:

Figure 00000013
Figure 00000013

Предшественник диаминированного циклодекстринового мономера может быть получен любым известным способом. (Tabushi et al. Tetrahedron Lett. 18:1527-1530 (1977); Mungall et al., J. Org. Chem. 1659-1662 (1975)). Например, дийод-β-циклодекстрин может подвергаться взаимодействию с азидом натрия и затем восстанавливаться с образованием диамино-β-циклодекстрина.The diaminated cyclodextrin monomer precursor can be prepared by any known method. (Tabushi et al. Tetrahedron Lett. 18: 1527-1530 (1977); Mungall et al., J. Org. Chem. 1659-1662 (1975)). For example, diiodo-β-cyclodextrin can be reacted with sodium azide and then reduced to form diamino-β-cyclodextrin.

Предшественник циклодекстринового мономера аминируется только в двух положениях. Предшественник диаминированного циклодекстринового мономера может затем подвергаться сополимеризации с предшественником мономера А, как описано выше, для получения линейного сополимера циклодекстрина, содержащего повторяющееся элементарное звено формулы Ia, Ib или их сочетание, что также описано выше. Однако аминофункциональность диаминированного предшественника циклодекстринового мономера необязательно присоединяется непосредственного к циклодекстриновому фрагменту. Альтернативно, аминофункциональность может вводиться посредством замещения атома йода или других подходящих уходящих групп предшественника циклодекстринового мономера фрагментами, содержащими аминогруппу, такими как, например, -SCH2CH2NH2, с образованием предшественника диаминированного циклодекстринового мономера формулы Vd, Ve, Vf или их смеси.The cyclodextrin monomer precursor is aminated in only two positions. The diaminated cyclodextrin monomer precursor can then be copolymerized with the monomer precursor A as described above to obtain a linear cyclodextrin copolymer containing a repeating unit of formula Ia, Ib or a combination thereof, as also described above. However, the amino functionality of the diaminated cyclodextrin monomer precursor is optionally attached directly to the cyclodextrin fragment. Alternatively, amino functionality may be introduced by replacing the iodine atom or other suitable leaving groups of the cyclodextrin monomer precursor with amino group fragments, such as, for example, -SCH 2 CH 2 NH 2 , to form the diaminated cyclodextrin monomer precursor of formula Vd, Ve, Vf, or a mixture thereof .

Figure 00000014
Figure 00000014

Figure 00000015
Figure 00000015

Линейный сополимер циклодекстрина данного изобретения также может быть получен восстановлением линейного окисленного сополимера циклодекстрина данного изобретения, как описано ниже. Этот способ может осуществляться, если сомономер А не содержит фрагмента, способного подвергаться восстановлению, или группы, такой как, например, дисульфидный мостик.The linear cyclodextrin copolymer of the present invention can also be obtained by reducing the linear oxidized cyclodextrin copolymer of the present invention, as described below. This method can be carried out if comonomer A does not contain a fragment capable of undergoing reduction or a group, such as, for example, a disulfide bridge.

Согласно данному изобретению линейный сополимер циклодекстрина по данному изобретению может подвергаться окислению таким образом, чтобы вводить, по меньшей мере, один мономер окисленного циклодекстрина в сополимер так, чтобы мономер окисленного циклодекстрина являлся составной частью главной цепи макромолекулы полимера. Линейный сополимер циклодекстрина, который содержит по меньшей мере один мономер окисленного циклодекстрина, называется линейным сополимером окисленного циклодекстрина. Циклодекстриновый мономер может быть окислен либо на стороне вторичных гидроксильных групп либо на стороне первичных гидроксильных групп циклодекстринового фрагмента.According to the present invention, the linear cyclodextrin copolymer of the present invention can be oxidized so that at least one oxidized cyclodextrin monomer is introduced into the copolymer so that the oxidized cyclodextrin monomer is an integral part of the backbone of the polymer macromolecule. A linear cyclodextrin copolymer that contains at least one oxidized cyclodextrin monomer is called a linear oxidized cyclodextrin copolymer. The cyclodextrin monomer can be oxidized either on the side of the secondary hydroxyl groups or on the side of the primary hydroxyl groups of the cyclodextrin fragment.

Если в линейном сополимере окисленного циклодекстрина изобретения присутствует несколько мономеров окисленного циклодекстрина, то могут присутствовать одинаковые или разные мономеры циклодекстрина, окисленные на стороне первичных гидроксильных групп или вторичных гидроксильных групп, либо на обеих сторонах. Например, линейный сополимер окисленного циклодекстрина с окисленными вторичными гидроксильными группами содержит, например, по меньшей мере одно элементарное звено формулы VIa или VIb:If several oxidized cyclodextrin monomers are present in the linear oxidized cyclodextrin copolymer of the invention, the same or different cyclodextrin monomers may be present, oxidized on the side of the primary hydroxyl groups or secondary hydroxyl groups, or on both sides. For example, a linear copolymer of oxidized cyclodextrin with oxidized secondary hydroxyl groups contains, for example, at least one elementary unit of formula VIa or VIb:

Figure 00000016
Figure 00000016

В формулах VIa и VIb С представляет собой замещенный или незамещенный мономер окисленного циклодекстрина, и А представляет собой сомономер, соединенный, например, ковалентой связью с окисленным циклодекстрином С. Кроме того, в формулах VIa и VIb окисление вторичных гидроксильных групп приводит к раскрытию кольца циклодекстринового фрагмента и образованию альдегидных групп.In formulas VIa and VIb, C is a substituted or unsubstituted monomer of oxidized cyclodextrin, and A is a comonomer joined, for example, by covalent bonding with oxidized cyclodextrin C. In addition, in formulas VIa and VIb, oxidation of the secondary hydroxyl groups leads to the opening of the cyclodextrin fragment ring and the formation of aldehyde groups.

Линейный сополимер окисленного циклодекстрина может быть получен окислением линейного сополимера циклодекстрина, как описано выше. Окисление линейного сополимера циклодекстрина может проводиться с помощью известных методов окисления. (Hisamatsu et al., Starch 44:188-191 (1992)). Предпочтительно используется такой окислитель, как, например, периодат натрия. Квалифицированному специалисту понятно, что в стандартных условиях окисления степень окисления из расчета на полимер может изменяться или может быть изменена. Таким образом, в одном воплощении изобретения линейный окисленный сополимер данного изобретения может содержать один мономер окисленного циклодекстрина. В другом воплощении по существу все или все циклодекстриновые мономеры сополимера будут окисленными.A linear oxidized cyclodextrin copolymer can be prepared by oxidizing a linear cyclodextrin copolymer as described above. The oxidation of a linear cyclodextrin copolymer can be carried out using known oxidation methods. (Hisamatsu et al., Starch 44: 188-191 (1992)). An oxidizing agent such as, for example, sodium periodate is preferably used. It will be appreciated by those skilled in the art that, under standard oxidation conditions, the degree of oxidation based on the polymer may or may be changed. Thus, in one embodiment of the invention, the linear oxidized copolymer of the present invention may contain one oxidized cyclodextrin monomer. In another embodiment, substantially all or all of the cyclodextrin monomers of the copolymer will be oxidized.

Другой способ получения линейного сополимера окисленного циклодекстрина изобретения включает окисление исходного дийодированного или диаминированного мономера циклодекстрина, как описано выше, с образованием исходного окисленного дийодированного или диаминированного циклодекстринового мономера и сополимеризацию предшественника окисленного дийодированного или диаминированного циклодекстринового мономера с предшественником сомономера А. В предпочтительном воплощении предшественник окисленного дийодированного циклодекстринового мономера формулы VIIa, VIIb, VIIc или их смесь:Another method for preparing a linear oxidized cyclodextrin copolymer of the invention involves oxidizing the starting diiodated or diaminated cyclodextrin monomer as described above to form the starting oxidized diiodated or diaminated cyclodextrin monomer and copolymerizing the oxidized diiodinated or diaminated cyclodextrin monomer precursor with the precursor oxidized precursor cyclodextrin new monomer of the formula VIIa, VIIb, VIIc or a mixture thereof:

Figure 00000017
Figure 00000017

может быть получен(а) окислением предшественника дийодированного циклодекстринового мономера формул IVa, IVb, IVc или их смеси, как описано выше. В другом предпочтительном воплощении предшественник окисленного диаминированного циклодекстринового мономера формул VIIIa, VIIIb, VIIIc или их смесь:can be obtained by (a) oxidizing a diiodinated cyclodextrin monomer precursor of the formulas IVa, IVb, IVc, or a mixture thereof, as described above. In another preferred embodiment, the oxidized diaminated cyclodextrin monomer precursor of formulas VIIIa, VIIIb, VIIIc, or a mixture thereof:

Figure 00000018
Figure 00000018

может быть получен(а) аминированием предшественника окисленного дийодированного циклодекстринового мономера формул VIIa, VI Ib, VIIc или их смеси, как описано выше. В еще одном предпочтительном воплощении предшественник окисленного диаминированного циклодекстринового мономера формул IXa, IXb, IXc или их смесь:can be obtained (a) by amination of a precursor of an oxidized diiodinated cyclodextrin monomer of formulas VIIa, VI Ib, VIIc, or a mixture thereof, as described above. In another preferred embodiment, the oxidized diaminated cyclodextrin monomer precursor of formulas IXa, IXb, IXc, or a mixture thereof:

Figure 00000019
Figure 00000019

Figure 00000020
Figure 00000020

может быть получен(а) замещением йода или других подходящих уходящих групп предшественника окисленного циклодекстринового мономера, дизамещенного йодом или другой подходящей уходящей группой, фрагментом, содержащим аминогруппу, например -SCH2CH2NH2.can be prepared by (a) substituting iodine or other suitable leaving groups for an oxidized cyclodextrin monomer precursor disubstituted with iodine or another suitable leaving group with an amino group fragment, for example, —SCH 2 CH 2 NH 2 .

Альтернативно, предшественник окисленного дийодированного или диаминированного циклодекстринового мономера, как описано выше, может быть получен окислением предшественника циклодекстринового мономера с образованием предшественника окисленного циклодекстринового мономера и последующим дийодированием и/или диаминированием окисленного циклодекстринового мономера, как описано выше. Как описано выше, циклодекстриновый фрагмент может быть модифицирован другими уходящими группами, отличными от группы йода, и другими функциональностями, содержащими аминогруппу. Предшественник окисленного дийодированного или диаминированного циклодекстринового мономера может затем подвергаться сополимеризации с предшественником сомономера А, как описано выше, с образованием линейного сополимера окисленного циклодекстрина данного изобретения.Alternatively, the oxidized diiodinated or diaminated cyclodextrin monomer precursor as described above can be prepared by oxidizing the cyclodextrin monomer precursor to form the oxidized cyclodextrin monomer precursor and then diiodating and / or diaminating the oxidized cyclodextrin monomer as described above. As described above, the cyclodextrin fragment can be modified by other leaving groups other than the iodine group and other functionalities containing an amino group. The oxidized diiodinated or diaminated cyclodextrin monomer precursor can then be copolymerized with the comonomer A precursor as described above to form a linear oxidized cyclodextrin copolymer of the present invention.

Линейный сополимер окисленного циклодекстрина может также подвергаться дополнительной модификации посредством присоединения к сополимеру по меньшей мере одного лиганда. Лиганд описан выше.The linear oxidized cyclodextrin copolymer may also be further modified by the addition of at least one ligand to the copolymer. The ligand is described above.

В предпочтительном воплощении изобретения линейный сополимер циклодекстрина или линейный сополимер окисленного циклодекстрина содержит на конце по меньшей мере один предшественник сомономера А или гидролизованный продукт предшественника сомономера А, которые описаны выше. В результате того, что сополимер циклодекстрина заканчивается по меньшей мере одним предшественником сополимера А, по меньшей мере одна свободная функциональная группа, как описано выше, находится на линейном сополимере циклодекстрина или на линейном сополимере окисленного циклодекстрина. Например, функциональная группа может быть кислотной группой или группой, которая может подвергаться гидролизу с получением кислотной группы. Согласно данному изобретению функциональная группа может подвергаться дополнительной химической модификации, если это необходимо, для улучшения свойств циклодекстринового сополимера, таких как, например, коллоидная стабильность или эффективность трансфекции. Например, функциональная группа может модифицироваться посредством взаимодействия с PEG с образованием сополимера циклодекстрина с концевой PEG группой для повышения коллоидной стабильности или с гистидином для получения сополимера циклодекстрина с концевой группой имидазола для повышения внутриклеточной эффективности и эффективности трансфекции.In a preferred embodiment of the invention, the linear cyclodextrin copolymer or the linear oxidized cyclodextrin copolymer comprises at least one comonomer A precursor or a hydrolyzed comonomer A precursor product as described above at the end. As a result of the cyclodextrin copolymer terminating with at least one precursor of copolymer A, at least one free functional group, as described above, is located on a linear cyclodextrin copolymer or on a linear oxidized cyclodextrin copolymer. For example, the functional group may be an acidic group or a group that can undergo hydrolysis to give an acidic group. According to this invention, the functional group may undergo further chemical modification, if necessary, to improve the properties of the cyclodextrin copolymer, such as, for example, colloidal stability or transfection efficiency. For example, a functional group can be modified by reacting with PEG to form a cyclodextrin copolymer with a terminal PEG group to increase colloidal stability or with histidine to obtain a cyclodextrin copolymer with an imidazole terminal group to increase intracellular and transfection efficiency.

Дополнительная химическая модификация сополимера циклодекстрина может осуществляться с использованием модифицированной функциональной группы. Например, модифицированная функциональная группа может использоваться для наращивания полимерной цепи посредством присоединения линейного сополимера циклодекстрина или линейного сополимера окисленного циклодекстрина, как описано в изобретении, к такому же или другому сополимеру циклодекстрина или к нециклодекстриновому полимеру. В предпочтительном воплощении изобретения полимер, к которому должно осуществляться присоединение, является таким же или другим линейным сополимером циклодекстрина или линейным сополимером окисленного циклодекстрина, который также может содержать на конце по меньшей мере один предшественник сомономера А для дальнейшей модификации, как описано выше.Additional chemical modification of the cyclodextrin copolymer can be carried out using a modified functional group. For example, a modified functional group can be used to build up the polymer chain by attaching a linear cyclodextrin copolymer or a linear oxidized cyclodextrin copolymer, as described herein, to the same or another cyclodextrin copolymer or to a non-cyclodextrin polymer. In a preferred embodiment of the invention, the polymer to be attached is the same or a different linear cyclodextrin copolymer or a linear oxidized cyclodextrin copolymer, which may also contain at least one comonomer A precursor at the end for further modification, as described above.

Альтернативно, по меньшей мере два одинаковых или разных линейных сополимера циклодекстрина или линейных окисленных сополимера циклодекстрина, содержащих на конце функциональную группу или модифицированную функциональную группу, как описано выше, могут взаимодействовать и соединяться вместе через функциональную или модифицированную функциональную группу. Предпочтительно в процессе взаимодействия функциональных или модифицированных функциональных групп образуется фрагмент, который способен разлагаться, такой как, например, дисульфидный мостик. Например, модификация концевой функциональной группы с цистеином может применяться для получения линейного сополимера циклодекстрина или линейного сополимера окисленного циклодекстрина, содержащего по меньшей мере одну свободную тиольную группу. Взаимодействие с таким же или другим сополимером циклодекстрина, тоже содержащим по меньшей мере одну свободную тиольную группу, будет приводить к образованию дисульфидного мостика между двумя сополимерами. В предпочтительном воплощении изобретения функциональные или модифицированные функциональные группы могут подбираться для получения мостиков, проявляющих различные скорости разложения (например, ферментативного разложения), и таким образом обеспечивать при необходимости систему с длительным временем высвобождения терапевтического средства. Образующийся полимер может подвергаться сшивке, как описано в данном изобретении. Терапевтическое средство, которое описано в данном изобретении, может добавляться перед сшивкой или после сшивки полимера. Лиганд, который описан выше, также может присоединяться через модифицированную функциональную группу.Alternatively, at least two identical or different linear cyclodextrin copolymers or linear oxidized cyclodextrin copolymers containing at the end a functional group or a modified functional group, as described above, can interact and join together through a functional or modified functional group. Preferably, during the interaction of the functional or modified functional groups, a fragment is formed which is capable of decomposing, such as, for example, a disulfide bridge. For example, modification of the terminal functional group with cysteine can be used to produce a linear cyclodextrin copolymer or a linear oxidized cyclodextrin copolymer containing at least one free thiol group. Interaction with the same or another cyclodextrin copolymer, also containing at least one free thiol group, will lead to the formation of a disulfide bridge between the two copolymers. In a preferred embodiment of the invention, the functional or modified functional groups may be selected to provide bridges exhibiting different degradation rates (e.g., enzymatic degradation), and thereby provide a system with a long release time for the therapeutic agent if necessary. The resulting polymer may be crosslinked as described in this invention. The therapeutic agent described in this invention may be added before crosslinking or after crosslinking of the polymer. The ligand, which is described above, can also be attached via a modified functional group.

Согласно изобретению линейный сополимер циклодекстрина или линейный сополимер окисленного циклодекстрина может быть сшит с подложкой или привит на подложку. Подложкой может служить любая известная в данной области подложка. В другом предпочтительном воплощении изобретения линейный сополимер циклодекстрина или линейный сополимер окисленного циклодекстрина может подвергаться сшивке с полимером для образования соответственно сшитого сополимера циклодекстрина или сшитого сополимера окисленного циклодекстрина. Полимер может представлять собой любой полимер, способный сшиваться с линейным сополимером циклодекстрина или линейным сополимером окисленного циклодекстрина данного изобретения (например, полиэтиленгликоль (PEG), полиэтилен). Полимер может также быть таким же или другим линейный сополимером циклодекстрина или линейным сополимером окисленного декстрина. Таким образом, например, линейный сополимер циклодекстрина может подвергаться сшиванию с любым полимером, включая, но без ограничения, сам этот сополимер, другой линейный сополимер циклодекстрина и линейный сополимер окисленного циклодекстрина. Сшитый линейный сополимер циклодекстрина данного изобретения может быть получен взаимодействием линейного сополимера циклодекстрина с полимером в присутствии сшивающего агента. Сшитый линейный сополимер окисленного циклодекстрина данного изобретения может быть получен взаимодействием линейного сополимера окисленного циклодекстрина с полимером в присутствии подходящего сшивающего агента. Сшивающий агент может представлять собой любой сшивающий агент, известный в данной области техники. Примеры сшивающих агентов включают дигидразиды и дисульфиды. В предпочтительном воплощении сшивающий агент представляет собой подвижную группу, таким образом, чтобы сшитый сополимер мог быть превращен в несшитый, если это необходимо.According to the invention, a linear cyclodextrin copolymer or a linear oxidized cyclodextrin copolymer can be crosslinked or grafted onto the substrate. The substrate can be any substrate known in the art. In another preferred embodiment of the invention, the linear cyclodextrin copolymer or the linear oxidized cyclodextrin copolymer may be crosslinked with the polymer to form a suitably crosslinked cyclodextrin copolymer or crosslinked oxidized cyclodextrin copolymer. The polymer may be any polymer capable of crosslinking with a linear cyclodextrin copolymer or a linear oxidized cyclodextrin copolymer of the present invention (e.g., polyethylene glycol (PEG), polyethylene). The polymer may also be the same or a different linear cyclodextrin copolymer or a linear oxidized dextrin copolymer. Thus, for example, a linear cyclodextrin copolymer can be crosslinked with any polymer, including, but not limited to, this copolymer itself, another linear cyclodextrin copolymer and a linear oxidized cyclodextrin copolymer. A crosslinked linear cyclodextrin copolymer of the present invention can be prepared by reacting a linear cyclodextrin copolymer with a polymer in the presence of a crosslinking agent. A crosslinked linear oxidized cyclodextrin copolymer of the present invention can be prepared by reacting a linear oxidized cyclodextrin copolymer with a polymer in the presence of a suitable crosslinking agent. The crosslinking agent may be any crosslinking agent known in the art. Examples of crosslinking agents include dihydrazides and disulfides. In a preferred embodiment, the crosslinking agent is a mobile group, so that the crosslinked copolymer can be converted to an uncrosslinked, if necessary.

Линейный сополимер циклодекстрина или линейный сополимер окисленного циклодекстрина данного изобретения может характеризоваться любыми известными в данной области способами. Такие способы или методы характеристики включают, но без ограничения, гельпроникающую хроматографию (ГПХ), матричную вспомогательную лазерную десорбционную ионизационную - времяпролетную масс-спектрометрию (MALDI-TOF Mass spec), 1H и 13С ЯМР, рассеяние света и титрование.The linear cyclodextrin copolymer or linear oxidized cyclodextrin copolymer of the present invention may be characterized by any methods known in the art. Such characterization methods or methods include, but are not limited to, gel permeation chromatography (GPC), matrix assisted laser desorption ionization-time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF Mass spec), 1 H and 13 C NMR, light scattering and titration.

Изобретение также относится к композиции циклодекстрина, содержащей по меньшей мере один линейный сополимер циклодекстрина и по меньшей мере один линейный сополимер окисленного циклодекстрина данного изобретения, как описано выше. Соответственно, либо один из линейного сополимера циклодекстрина и линейного сополимера окисленного циклодекстрина, либо оба эти сополимера могут быть сшиты с другим полимером и/или соединены с лигандом, как описано выше. Терапевтические композиции согласно данному изобретению содержат терапевтическое средство и линейный сополимер циклодекстрина или линейный сополимер окисленного циклодекстрина, включая сшитые сополимеры, данного изобретения. Линейный сополимер циклодекстрина, линейный сополимер окисленного циклодекстрина и их производные описаны выше. Терапевтическое средство может представлять собой любое синтетическое или природное биологически активное терапевтическое средство, включая известные терапевтические средства. Примеры подходящих терапевтических средств включают, но без ограничения, антибиотики, стероиды, полинуклеотиды (например, геномные ДНК, кДНК, мРНК и антисмысловые олигонуклеотиды), плазмиды, пептиды, пептидные фрагменты, небольшие молекулы (например, доксорубицин) и другие биологически активные макромолекулы, такие как, например, белки и ферменты.The invention also relates to a cyclodextrin composition comprising at least one linear cyclodextrin copolymer and at least one linear oxidized cyclodextrin copolymer of the present invention, as described above. Accordingly, either one of a linear copolymer of cyclodextrin and a linear copolymer of oxidized cyclodextrin, or both of these copolymers can be crosslinked with another polymer and / or connected to a ligand, as described above. The therapeutic compositions of this invention comprise a therapeutic agent and a linear cyclodextrin copolymer or a linear oxidized cyclodextrin copolymer, including crosslinked copolymers of the present invention. A linear cyclodextrin copolymer, a linear oxidized cyclodextrin copolymer and derivatives thereof are described above. The therapeutic agent may be any synthetic or natural biologically active therapeutic agent, including known therapeutic agents. Examples of suitable therapeutic agents include, but are not limited to, antibiotics, steroids, polynucleotides (e.g., genomic DNA, cDNA, mRNA and antisense oligonucleotides), plasmids, peptides, peptide fragments, small molecules (e.g., doxorubicin) and other biologically active macromolecules, such such as proteins and enzymes.

Терапевтическая композиция изобретения может быть получена с помощью известных способов. В предпочтительном воплощении сополимер изобретения смешивается с терапевтическим средством, которое описано выше, для самопроизвольной агрегации. Согласно изобретению терапевтическое средство и линейный сополимер циклодекстрина или линейный сополимер окисленного циклодекстрина ассоциируют друг с другом таким образом, что сополимер действует как носитель доставки терапевтического средства. Терапевтическое средство и сополимер циклодекстрина могут ассоциировать посредством известных квалифицированному специалисту причин, например посредством электростатического взаимодействия и гидрофобного взаимодействия. Степень ассоциации может быть определена известными способами, включая, например, исследование флуоресценции, изучение подвижности ДНК, рассеяние света, электронная микроскопия, и будет изменяться в зависимости от терапевтического средства.The therapeutic composition of the invention can be obtained using known methods. In a preferred embodiment, the copolymer of the invention is mixed with a therapeutic agent as described above for spontaneous aggregation. According to the invention, the therapeutic agent and the linear cyclodextrin copolymer or linear oxidized cyclodextrin copolymer are associated with each other so that the copolymer acts as a delivery vehicle for the therapeutic agent. The therapeutic agent and the cyclodextrin copolymer may be associated through causes known to the skilled person, for example through electrostatic interaction and hydrophobic interaction. The degree of association can be determined by known methods, including, for example, fluorescence studies, DNA motility studies, light scattering, electron microscopy, and will vary depending on the therapeutic agent.

Например, терапевтическая композиция данного изобретения, содержащая сополимер данного изобретения и ДНК, может использоваться в качестве способа доставки для способствования трансфекции, то есть введения ДНК в клетку живого организма (например, человека). (Boussif, О. Proceedings of the National Academy of Sciences, 92:7297-7301 (1995); Zanta et al. Bloconjugate Chemistry, 8:839-844 (1997)).For example, a therapeutic composition of the present invention containing a copolymer of the present invention and DNA can be used as a delivery method to facilitate transfection, that is, the introduction of DNA into a cell of a living organism (e.g., human). (Boussif, O. Proceedings of the National Academy of Sciences, 92: 7297-7301 (1995); Zanta et al. Bloconjugate Chemistry, 8: 839-844 (1997)).

Терапевтическая композиция изобретения может представлять собой, например, твердое вещество, жидкость, суспензию или эмульсию. Предпочтительно терапевтическая композиция данного изобретения является препаратом, который может вводиться внутривенно. Другие способы введения терапевтической композиции данного изобретения включают в зависимости от физического состояния терапевтической композиции известные способы, такие как, но без ограничения, пероральное введение, местное применение, парентеральную, внутривенную, интраназальную, внутриглазную, интракраниальную или интраперионеальную инъекции.The therapeutic composition of the invention may be, for example, a solid, liquid, suspension or emulsion. Preferably, the therapeutic composition of the invention is a preparation that can be administered intravenously. Other methods of administering the therapeutic composition of the invention include, depending on the physical state of the therapeutic composition, known methods such as, but not limited to, oral administration, topical administration, parenteral, intravenous, intranasal, intraocular, intracranial or intraperional injection.

В зависимости от типа используемого терапевтического средства терапевтическая композиция данного изобретения может использоваться в различных терапевтических методах (например, в ДНК вакцинах, антибиотиках, антивирусных средствах) для лечения наследственных или приобретенных расстройств, таких как, например муковисцидоз, болезнь Гоше, мышечная дистрофия, СПИД, раковые заболевания (например, множественная миелома, лейкоз, меланома и овариальная карцинома), сердечно-сосудистые расстройства (например, прогрессирующая сердечная недостаточность, рестеноз и гемофилия) и неврологические расстройства (например, мозговая травма). Согласно данному изобретению способ лечения включает введение терапевтически эффективного количества терапевтической композиции данного изобретения. Для специалиста ясно, что терапевтически эффективное количество будет определяться для каждого случая. Факторы, которые следует учитывать, включают, но без ограничения, заболевание, которое подлежит лечению, и физические характеристики пациента, страдающего данным заболеванием.Depending on the type of therapeutic agent used, the therapeutic composition of the present invention can be used in various therapeutic methods (e.g., DNA vaccines, antibiotics, antiviral drugs) for the treatment of hereditary or acquired disorders, such as, for example, cystic fibrosis, Gaucher disease, muscular dystrophy, AIDS, cancers (e.g., multiple myeloma, leukemia, melanoma, and ovarian carcinoma), cardiovascular disorders (e.g., progressive heart failure accuracy, restenosis and hemophilia) and neurological disorders (e.g., brain injury). According to the invention, a treatment method comprises administering a therapeutically effective amount of a therapeutic composition of the invention. It is clear to one skilled in the art that a therapeutically effective amount will be determined for each case. Factors to be considered include, but are not limited to, the disease to be treated and the physical characteristics of the patient suffering from the disease.

Другое воплощение изобретения представляет собой композицию, содержащую по меньшей мере одно биологически активное соединение сельскохозяйственного применения, и линейный сополимер циклодекстрина или линейный сополимер окисленного циклодекстрина данного изобретения. Например, подходящие сельскохозяйственные биологически активные соединения включают, но без ограничения, фунгициды, гербициды, инсектициды и средства для борьбы с болезнями растений.Another embodiment of the invention is a composition comprising at least one biologically active compound for agricultural use, and a linear cyclodextrin copolymer or a linear oxidized cyclodextrin copolymer of the present invention. For example, suitable agricultural biologically active compounds include, but are not limited to, fungicides, herbicides, insecticides, and plant disease control agents.

Приведенные далее примеры даны для иллюстрации изобретения. Однако следует представлять, что изобретение не ограничивается конкретными условиями или некоторыми деталями, описанными в этих примерах.The following examples are given to illustrate the invention. However, it should be understood that the invention is not limited to the specific conditions or certain details described in these examples.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Материалы: β-циклодекстрин (Cerestar USA, Inc. of Hammond, IN) сушат в вакууме (<0,1 mTorr) при 120°С перед применением. Дифенил-4,4'-дисульфонилхлорид (Aldrich Chemical Comраnу, Inc. of Milwaukee, WI) перекристаллизовывают из смеси хлороформ/гексаны. Йодид калия растирают в порошок с помощью ступки и пестика и сушат в печи при 200°С. Все другие реагенты получают из коммерческих источников и используют без дополнительной очистки. Образцы полимеров анализируют методом ВЭЖХ в системе Hitachi HPLC, снабженной детектором Anspec RI и колонкой Progel-TSK G3000pwxL, с использованием в качестве элюента воды с объемной скоростью истечения 1,0 мл/мин-1.Materials: β-cyclodextrin (Cerestar USA, Inc. of Hammond, IN) was dried in vacuo (<0.1 mTorr) at 120 ° C. before use. Diphenyl-4,4'-disulfonyl chloride (Aldrich Chemical Comranu, Inc. of Milwaukee, WI) was recrystallized from chloroform / hexanes. Potassium iodide is ground into powder using a mortar and pestle and dried in an oven at 200 ° C. All other reagents are obtained from commercial sources and used without further purification. Polymer samples were analyzed by HPLC using a Hitachi HPLC system equipped with an Anspec RI detector and a Progel-TSK G3000 pwxL column using water with an ejection volumetric flow rate of 1.0 ml / min -1 .

Пример 1: β-Циклодекстрин, блокированный в положениях А и D бифенил-4,4'-дисульфонилом, 1 (Tabushi et al. J. Am. Chem. Soc. 106, 5267-5270 (1984))Example 1: β-Cyclodextrin blocked at positions A and D by biphenyl-4,4'-disulfonyl, 1 (Tabushi et al. J. Am. Chem. Soc. 106, 5267-5270 (1984))

В круглодонную колбу объемом 500 мл, снабженную магнитной мешалкой, адаптером Шленка и мембраной, загружают 7,92 г (6,98 ммоль) сухого β-циклодекстрина и 250 мл безводного пиридина (Aldrich Chemical Company, Inc). Полученный раствор перемешивают при 50°С под атмосферой азота, в процессе чего добавляют 2,204 г (6,28 ммоль) бифенил-4,4'-дисульфонилхлорида в виде четырех равных порций с интервалами 15 минут. После перемешивания при 50°С в течение дополнительных 3 часов растворитель удаляют в вакууме и остаток подвергают очистке колоночной хроматографией с обращенной фазой, используя градиентное элюирование (0-40% ацетонитрил в воде). Фракции анализируют высокоэффективной жидкостной хроматографией (ВЭЖХ) и соответствующие фракции соединяют. После удаления ацетонитрила на роторном испарителе полученную водную суспензию лиофилизируют досуха. В результате получают 3,39 г (38%) 1 в виде бесцветного твердого вещества.A 500 ml round bottom flask equipped with a magnetic stirrer, Schlenk adapter and membrane was charged with 7.92 g (6.98 mmol) of dry β-cyclodextrin and 250 ml of anhydrous pyridine (Aldrich Chemical Company, Inc). The resulting solution was stirred at 50 ° C. under nitrogen atmosphere, during which 2.204 g (6.28 mmol) of biphenyl-4,4′-disulfonyl chloride was added in four equal portions at 15 minute intervals. After stirring at 50 ° C. for an additional 3 hours, the solvent was removed in vacuo and the residue was purified by reverse phase column chromatography using gradient elution (0-40% acetonitrile in water). Fractions are analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC) and the appropriate fractions are combined. After removal of acetonitrile on a rotary evaporator, the resulting aqueous suspension is lyophilized to dryness. The result is 3.39 g (38%) of 1 as a colorless solid.

Пример 2: 6A, 6D-Дийод-6A,6D-деокси-β-циклодекстрин, 2 (Tabushi et al. J. Am. Chem. Soc. 106, 4580-4584 (1984))Example 2: 6 A , 6 D- Diiod-6 A , 6 D- deoxy-β-cyclodextrin, 2 (Tabushi et al. J. Am. Chem. Soc. 106, 4580-4584 (1984))

В пробирку для центрифугирования объемом 40 мл, снабженную магнитной мешалкой, адаптером Шленка и мембраной, загружают 1,02 г (7,2 ммоль) 1, 3,54 г (21,3 ммоль) сухого порошкообразного йодида калия (Aldrich) и 15 мл безводного N,N-диметилформамида (DMF) (Aldrich). Полученную суспензию перемешивают при 80°С под атмосферой азота в течение 2 часов. После охлаждения до комнатной температуры твердые вещества выделяют центрифугированием, а супернатант декантируют. Твердый осадок промывают второй порцией DMF и супернатанты соединяют и концентрируют в вакууме. После этого остаток растворяют в 14 мл воды, охлаждают на ледяной бане и затем добавляют с интенсивным перемешиванием 0,75 мл (7,3 ммоль) тетрахлорэтилена (Aldrich). Осадок, содержащий комплекс, фильтруют на стеклянной фрите среды, промывают небольшим количеством ацетона и сушат в вакууме над P2O5 в течение 14 часов. В результате получают 0,90 г (92%) 2 в виде твердого белого вещества.In a 40 ml centrifugation tube equipped with a magnetic stirrer, a Schlenk adapter and a membrane, 1.02 g (7.2 mmol) of 1, 3.54 g (21.3 mmol) of dry powdered potassium iodide (Aldrich) and 15 ml are loaded anhydrous N, N-dimethylformamide (DMF) (Aldrich). The resulting suspension was stirred at 80 ° C under nitrogen atmosphere for 2 hours. After cooling to room temperature, solids were isolated by centrifugation, and the supernatant was decanted. The solid precipitate was washed with a second portion of DMF and the supernatants were combined and concentrated in vacuo. After that, the residue was dissolved in 14 ml of water, cooled in an ice bath and then 0.75 ml (7.3 mmol) of tetrachlorethylene (Aldrich) was added with vigorous stirring. The precipitate containing the complex is filtered on a glass frit medium, washed with a small amount of acetone and dried in vacuum over P 2 O 5 for 14 hours. The result is 0.90 g (92%) of 2 as a white solid.

Пример 3: 6A, 6D-Диазо-6A,6D-деоси-β-циклодекстрин, 3 (Tabushi et al. Tetrahedron Lett. 18, 1527-1530 (1977))Example 3: 6 A , 6 D- Diazo-6 A , 6 D- deosi-β-cyclodextrin, 3 (Tabushi et al. Tetrahedron Lett. 18, 1527-1530 (1977))

В круглодонную колбу объемом 100 мл, снабженную магнитной мешалкой, адаптером Шленка и мембраной, загружают 1,704 г (1,25 ммоль) β-циклодекстрина дийодида, 0,49 г (7,53 ммоль) азида натрия (ЕМ Science of Gibbstown, NJ) и 10 мл безводного N,N-диметилформамида (DMF). Полученную суспензию перемешивают при 60°С под атмосферой азота в течение 14 часов. После этого растворитель удаляют в вакууме. Полученный остаток растворяют в достаточном количестве воды для получения 0,2 М раствора соли и затем пропускают через 11,3 г смолы Biorad AG501-X8(D) для удаления остаточных солей. После этого элюат лиофилизируют досуха, в результате получают 1,232 г (83%) 3 в виде твердого белого аморфного вещества, которое используют на следующей стадии без дополнительной очистки.1.704 g (1.25 mmol) of β-cyclodextrin diiodide, 0.49 g (7.53 mmol) of sodium azide (EM Science of Gibbstown, NJ) are charged into a 100 ml round bottom flask equipped with a magnetic stirrer, Schlenk adapter and membrane. and 10 ml of anhydrous N, N-dimethylformamide (DMF). The resulting suspension was stirred at 60 ° C under nitrogen atmosphere for 14 hours. After that, the solvent is removed in vacuo. The resulting residue was dissolved in enough water to obtain a 0.2 M salt solution and then passed through 11.3 g of Biorad AG501-X8 (D) resin to remove residual salts. After this, the eluate is lyophilized to dryness, resulting in 1.232 g (83%) 3 as a white solid amorphous substance, which is used in the next step without further purification.

Пример 4: 6A,6D-Диамино-6A,6D-деокси-β-циклодекстрин, 4 (Mungall et al., J. Org. Chem. 1659-1662 (1975))Example 4: 6 A , 6 D- Diamino-6 A , 6 D- deoxy-β-cyclodextrin, 4 (Mungall et al., J. Org. Chem. 1659-1662 (1975))

В круглодонную колбу объемом 250 мл, снабженную магнитной мешалкой и мембраной, загружают 1,232 г (1,04 ммоль) β-циклодекстрина бис-азида и 50 мл безводного пиридина (Aldrich). К этой суспензии при перемешивании добавляют 0,898 г (3,42 ммоль) трифенилфосфина. Полученную суспензию перемешивают в течение часа при комнатной температуре и затем добавляют 10 мл концентрированного водного аммиака. Добавление аммиака сопровождается быстрым выделением газа, и раствор становится гомогенным. Спустя 14 часов растворитель удаляют в вакууме и остаток растирают в порошок с 50 мл воды. Твердые вещества отфильтровывают, фильтрат подкисляют (рН<4) 10% НСl и затем полученный раствор загружают в ионообменную колонку, содержащую смолу Toyopearl SP-650M (NH + 4 форма). Продукт 4 элюируют бикарбонатом аммония (элюент с градиентом 0-0,5 М бикарбонат аммония). Подходящие фракции соединяют и лиофилизируют, в результате получают 0,832 г (71%) продукта 4 в виде бис(гидрокарбонатной) соли.Into a 250 ml round bottom flask equipped with a magnetic stirrer and membrane, 1.232 g (1.04 mmol) of β-cyclodextrin bis-azide and 50 ml of anhydrous pyridine (Aldrich) are charged. 0.898 g (3.42 mmol) of triphenylphosphine are added to this suspension with stirring. The resulting suspension was stirred for one hour at room temperature, and then 10 ml of concentrated aqueous ammonia was added. The addition of ammonia is accompanied by a rapid evolution of gas, and the solution becomes homogeneous. After 14 hours, the solvent was removed in vacuo and the residue was triturated with 50 ml of water. The solids were filtered off, the filtrate was acidified (pH <4) with 10% HCl, and then the resulting solution was loaded onto an ion exchange column containing Toyopearl SP-650M resin (NH + 4 the form). Product 4 was eluted with ammonium bicarbonate (eluent with a gradient of 0-0.5 M ammonium bicarbonate). The appropriate fractions are combined and lyophilized to give 0.832 g (71%) of product 4 as a bis (bicarbonate) salt.

Пример 5: сополимер b-циклодекстрина и DSP, 5Example 5: a copolymer of b-cyclodextrin and DSP, 5

В сцинтилляционную пробирку объемом 20 мл загружают раствор 92,6 мг (7,65×10-5 моль) бис(гидрокарбонатной) соли 4 в 1 мл воды. Значение рН раствора доводят до 10 с помощью 1М раствора NaOH и затем добавляют раствор 30,9 мг (7,65×10-5 моль) дитиобис(сукцинимидила пропионата) (DSP, Pierce Chemical Со. of Rockford, IL) в 1 мл хлороформа. Полученную двухфазную смесь перемешивают мешалкой Вортекса (Vortex mixer) в течение 0,5 часа. После этого водный слой декантируют и экстрагируют свежеперегнанным хлороформом. Затем водный раствор полимера анализируют с помощью гельпроникающей хроматографии (ГПХ) на смоле Toypearl HW-40F, используя в качестве элюента воду. Фракции анализируют ГПХ и соответствующие фракции лиофилизируют, в результате получают 85 мг (85%) продукта в виде бесцветного аморфного порошка.A solution of 92.6 mg (7.65 × 10 -5 mol) of bis (bicarbonate) salt 4 in 1 ml of water is loaded into a 20 ml scintillation tube. The pH of the solution was adjusted to 10 with a 1M NaOH solution and then a solution of 30.9 mg (7.65 × 10 -5 mol) of dithiobis (succinimidyl propionate) (DSP, Pierce Chemical Co. of Rockford, IL) in 1 ml of chloroform was added. . The resulting biphasic mixture was stirred with a Vortex mixer for 0.5 hours. After that, the aqueous layer is decanted and extracted with freshly distilled chloroform. The aqueous polymer solution is then analyzed by gel permeation chromatography (GPC) on Toypearl HW-40F resin using water as the eluent. Fractions were analyzed by GPC and the corresponding fractions were lyophilized to give 85 mg (85%) of the product as a colorless amorphous powder.

Пример 6: сополимер β-циклодекстрина и DSS, 6Example 6: a copolymer of β-cyclodextrin and DSS, 6

Сополимер β-циклодекстрина и DSS 6 синтезируют способом, аналогичным получению сополимера β-циклодекстрина и DSP 5, с тем отличием, что DSP заменяют дисукцинимидилсубератом (DSS, Pierce Chemical Co. of Rockford, IL). Соединение 6 получают с 67% выходом.The β-cyclodextrin copolymer and DSS 6 are synthesized in a similar manner to the preparation of β-cyclodextrin copolymer and DSP 5, with the difference that DSP is replaced by disuccinimidyl suberate (DSS, Pierce Chemical Co. of Rockford, IL). Compound 6 was obtained in 67% yield.

Пример 7: сополимер β-циклодекстрина и DTBP, 7Example 7: a copolymer of β-cyclodextrin and DTBP, 7

В сцинтилляционную колбу объемом 20 мл загружают раствор 91,2 мг (7,26×10-5 моль) бис(гидрокарбонатной) соли 4 в 1 мл воды. Значение рН раствора доводят до 10 с помощью 1 М раствора NaOH и добавляют 22,4 мг (7,26×10-5 моль) диметил-3,3'-дитиобис(пропионимидат) 2НС1 (DTBP, Prierce Chemical Co. Of Rockford, IL). Полученный гомогенный раствор перемешивают мешалкой Вортекса в течение 0,5 часов. Водный раствор полимера хроматографируют гельпроникающей хроматографией (ГПХ) на смоле Toypearl HW-40F, используя в качестве элюента воду. Фракции анализируют ГПХ и соответствующие фракции лиофилизируют, в результате получают 67 мг (67%) продукта в виде бесцветного аморфного порошка.A solution of 91.2 mg (7.26 x 10 -5 mol) of bis (bicarbonate) salt 4 in 1 ml of water is charged into a 20 ml scintillation flask. The pH of the solution was adjusted to 10 with a 1 M NaOH solution and 22.4 mg (7.26 × 10 -5 mol) of dimethyl-3,3'-dithiobis (propionimidate) 2CH1 (DTBP, Prierce Chemical Co. Of Rockford, IL). The resulting homogeneous solution was stirred with a Vortex mixer for 0.5 hours. The aqueous polymer solution is chromatographed by gel permeation chromatography (GPC) on Toypearl HW-40F resin using water as an eluent. Fractions were analyzed by GPC and the corresponding fractions lyophilized to give 67 mg (67%) of the product as a colorless amorphous powder.

Пример 8: Сополимер b-циклодекстрина и цистамина, 8Example 8: Copolymer of b-cyclodextrin and cystamine, 8

К раствору 166,2 мг (7,38×10-5 моль) цистамина дигидрохлорида (Aldrich) в 15 мл 0,1 н раствора NaOH добавляют 100 мг (7,26×10-5 моль) 2 и 5 мл ацетонитрила. Полученный гомогенный раствор нагревают до 80°С, выдерживают при этой температуре в течение 2 часов и хроматографируют с использованием гельпроникающей хроматографии (ГПХ) на смоле Toyopearl HW-40F (элюент: вода). Фракции анализируют ГПХ и соответствующие фракции лиофилизируют, в результате получают 17,2 мг (19%) продукта в виде бесцветного аморфного порошка.To a solution of 166.2 mg (7.38 × 10 -5 mol) of cystamine dihydrochloride (Aldrich) in 15 ml of a 0.1 N NaOH solution, 100 mg (7.26 × 10 -5 mol) of 2 and 5 ml of acetonitrile are added. The resulting homogeneous solution was heated to 80 ° C, maintained at this temperature for 2 hours and chromatographed using gel permeation chromatography (GPC) on Toyopearl HW-40F resin (eluent: water). Fractions were analyzed by GPC and the corresponding fractions were lyophilized to give 17.2 mg (19%) of the product as a colorless amorphous powder.

Пример 9: Полиэтиленгликоль 6000 дигидразид, 9Example 9: Polyethylene glycol 6000 dihydrazide, 9

В круглодонную колбу объемом 100, снабженную магнитной мешалкой и обратным холодильником, загружают 1,82 г (3,0 ммоль) полиэтиленгликоля 600 (Fluka Chemical Corp. of Milwaukee, WI), 40 мл абсолютного этанола (Quantum Chemicals Pty Ltd of Tuscola, IL) и несколько капель серной кислоты. Полученный раствор кипятят с обратным холодильником в течение 14 часов. Твердый карбонат натрия добавляют для прекращения реакции и под атмосферой азота в капельную воронку переносят раствор сложного диэфира PEG. Этот раствор по каплям добавляют к раствору 0,6 мл (9,0 ммоль) гидразингидрата (Aldrich) в 10 мл абсолютного этанола. Образуется небольшое количество мутного осадка. Полученный раствор кипятят с обратным холодильником в течение 1 часа, фильтруют и концентрируют. ГПХ выявляет в продукте загрязняющие его примеси с более высокой молекулярной массой. Гельпроникающая хроматография на смоле Toyopearl HW-40F позволяет частично очистить продукт с получением целевого соединения с чистотой 85%.1.82 g (3.0 mmol) of polyethylene glycol 600 (Fluka Chemical Corp. of Milwaukee, WI), 40 ml of absolute ethanol (Quantum Chemicals Pty Ltd of Tuscola, IL) are charged into a 100-volume round bottom flask equipped with a magnetic stirrer and reflux condenser. ) and a few drops of sulfuric acid. The resulting solution was refluxed for 14 hours. Solid sodium carbonate is added to terminate the reaction, and a PEG diester solution is transferred to the dropping funnel under a nitrogen atmosphere. This solution was added dropwise to a solution of 0.6 ml (9.0 mmol) of hydrazine hydrate (Aldrich) in 10 ml of absolute ethanol. A small amount of cloudy precipitate forms. The resulting solution was refluxed for 1 hour, filtered and concentrated. GPC reveals contaminants with a higher molecular weight in the product. Gel permeation chromatography on Toyopearl HW-40F resin allows you to partially purify the product to obtain the target compound with a purity of 85%.

Пример 10: Окисление сополимера β-циклодекстрина и DSS, 10 (Husamatsu et al., Starch 44, 188-191 (1992))Example 10: Oxidation of a copolymer of β-cyclodextrin and DSS, 10 (Husamatsu et al., Starch 44, 188-191 (1992))

Сополимер β-циклодекстрина и DSS 6 (92,8 мг, 7,3×10-5 моль) растворяют в 1,0 мл воды, охлаждают на ледяной бане и добавляют 14,8 мг (7,38×10-5 моль) периодата натрия. Раствор сразу же приобретает ярко-желтое окрашивание, и его перемешивают в темноте при 0°С в течение 14 часов. Затем раствор хроматографируют с использованием гельпроникающей хроматографии (ГПХ) на смоле Toyopearl HW-40F (элюент: вода). Фракции анализируют ГПХ. Соответствующие фракции соединяют и лиофилизируют досуха, в результате получают 84,2 мг (91%) продукта в виде ярко-желтого аморфного порошка.The copolymer of β-cyclodextrin and DSS 6 (92.8 mg, 7.3 × 10 -5 mol) is dissolved in 1.0 ml of water, cooled in an ice bath and 14.8 mg (7.38 × 10 -5 mol) is added sodium periodate. The solution immediately acquires a bright yellow color, and it is stirred in the dark at 0 ° C for 14 hours. The solution is then chromatographed using gel permeation chromatography (GPC) on Toyopearl HW-40F resin (eluent: water). Fractions analyze GPC. The appropriate fractions were combined and lyophilized to dryness, resulting in 84.2 mg (91%) of the product as a bright yellow amorphous powder.

Пример 11: Полиэтиленгликоль (PEG) 600 хлорид дикислоты, 11Example 11: Polyethylene glycol (PEG) 600 diacid chloride, 11

Figure 00000021
Figure 00000021

В круглодонную колбу объемом 50 мл, снабженную магнитной мешалкой и обратным холодильником, загружают 5,07 г (са. 8,4 ммоль) полиэтиленгликоля 600 дикислоты (Fluka Chemical Corp. of Milwaukee, WI) и 10 мл безводного хлороформа (Aldrich). К этому раствору при перемешивании добавляют 3,9 мл (53,4 ммоль) тионилхлорида (Aldrich) и полученный раствор кипятят с обратным холодильником в течение 1 часа, в процессе чего наблюдают выделение газа. Полученному раствору дают охладиться до комнатной температуры и растворитель и избыток тионилхлорида удаляют в вакууме. Полученное масло хранят в сухом боксе и используют без очистки.A 50 ml round bottom flask equipped with a magnetic stirrer and reflux condenser was charged with 5.07 g (ca. 8.4 mmol) of 600 polyethylene glycol diacid (Fluka Chemical Corp. of Milwaukee, WI) and 10 ml of anhydrous chloroform (Aldrich). To this solution, 3.9 ml (53.4 mmol) of thionyl chloride (Aldrich) was added with stirring, and the resulting solution was refluxed for 1 hour, during which gas evolution was observed. The resulting solution was allowed to cool to room temperature, and the solvent and excess thionyl chloride were removed in vacuo. The resulting oil is stored in a dry box and used without purification.

Пример 12: сополимер β-циклодекстрина и PEG 600, 12Example 12: a copolymer of β-cyclodextrin and PEG 600, 12

Figure 00000022
Figure 00000022

В сцинтилляционную пробирку объемом 20 мл загружают раствор 112,5 мг (8,95×10-5 моль) бис(гидрокарбонатной) соли 6A,6D-диамино-6A,6D-деокси-β-циклодекстрина, 50 мкл (3,6×10-4 моль) триэтиламина (Aldrich) и 5 мл безводного N,N-диметилацетамида (DMAc, Aldrich). Полученную суспензию обрабатывают 58 мг (9,1×10-5 моль) полиэтиленгликоля 600, дихлорангидрида, 11. Полученный раствор перемешивают мешалкой Вортекса в течение 5 минут и затем оставляют при 25°С на 1 час, в процессе чего раствор становится гомогенным. Растворитель удаляют в вакууме и остаток хроматографируют гельпроникающей хроматографией на смоле Toyopearl HW-40F (элюент: вода). Фракции анализируют ГПХ и соответствующие фракции лиофилизируют досуха, в результате получают 115 мг (75%) продукта в виде бесцветного аморфного порошка.A solution of 112.5 mg (8.95 × 10 -5 mol) of bis (bicarbonate) salt of 6 A , 6 D- diamino-6 A , 6 D- deoxy-β-cyclodextrin, 50 μl (50 μl) is loaded into a 20 ml scintillation tube 3.6 x 10 -4 mol) of triethylamine (Aldrich) and 5 ml of anhydrous N, N-dimethylacetamide (DMAc, Aldrich). The resulting suspension is treated with 58 mg (9.1 × 10 -5 mol) of polyethylene glycol 600, dichloride, 11. The resulting solution is stirred with a Vortex mixer for 5 minutes and then left at 25 ° C for 1 hour, during which the solution becomes homogeneous. The solvent was removed in vacuo and the residue was chromatographed by gel permeation chromatography on Toyopearl HW-40F resin (eluent: water). Fractions were analyzed by GPC and the corresponding fractions were lyophilized to dryness to give 115 mg (75%) of the product as a colorless amorphous powder.

Пример 13: сополимер β-циклодекстрина и DSP, 13Example 13: a copolymer of β-cyclodextrin and DSP, 13

Figure 00000023
Figure 00000023

В пробирку объемом 8 мл загружают раствор 102,3 мг (8,80×10-5 моль) 2A,2A-диaминo-2A,3A-деокси-β-циклодекстрина в 1 мл воды. Значение рН раствора доводят до 10 с помощью 1М раствора NaOH и добавляют раствор 36,4 мг (8,80×10-5 моль) дитиобис(сукцинимидила пропионата) (DSP, Pierce Chemical Co. of Rockford, II) в 1 мл хлороформа. Полученную двухфазную смесь перемешивают мешалкой Вортекса в течение 0,5 часа. Водный слой декантируют и экстрагируют свежеперегнанным хлороформом (3×1 мл). Водный раствор полимера хроматографируют с использованием гель-проникающей хроматографии.A solution of 102.3 mg (8.80 x 10 -5 mol) of 2 A , 2 A- diamino-2 A , 3 A- deoxy-β-cyclodextrin in 1 ml of water is loaded into an 8 ml tube. The pH of the solution was adjusted to 10 with a 1M NaOH solution and a solution of 36.4 mg (8.80 x 10 -5 mol) of dithiobis (succinimidyl propionate) (DSP, Pierce Chemical Co. of Rockford, II) in 1 ml of chloroform was added. The resulting two-phase mixture was stirred with a Vortex mixer for 0.5 hours. The aqueous layer was decanted and extracted with freshly distilled chloroform (3 × 1 ml). The aqueous polymer solution is chromatographed using gel permeation chromatography.

Пример 14: 6A,6D-Бис-(2-аминоэтилтио)-6A,6D-деокси-β-циклодекстрин, 14 (Tabushi, I: Shimokawa, K; Fugita, К. Tetrahedron Lett. 1977, 1527-1530)Example 14: 6 A , 6 D- Bis- (2-amino-ethylthio) -6 A , 6 D- deoxy-β-cyclodextrin, 14 (Tabushi, I: Shimokawa, K; Fugita, K. Tetrahedron Lett. 1977, 1527- 1530)

Figure 00000024
Figure 00000024

В колбу Шленка объемом 25 мл, снабженную магнитной мешалкой и мембраной, загружают 0,91 мл (7,37 ммоль) 0,81 М раствора 2-аминоэтилтиолата натрия в этаноле. (Fieser, L.F.; Fieser M. Reagents for Organic Synthesis, Wiley: New York, 1967; Vol. 3, pp. 265-266). Раствор выпаривают досуха и твердый остаток повторно растворяют в 5 мл безводного DMF (Аldrich). Добавляют 6A,6D-дийод-6A,6D-деокси-β-циклодекстрин (100 мг, 7,38×10-5 моль) и полученную суспензию перемешивают при 60°С под атмосферой азота в течение 2 часов. После охлаждения до комнатной температуры раствор концентрируют в вакууме и остаток повторно растворяют в воде. После подкисления 0,1 н раствором НСl раствор переносят в колонку с ионно-обменной смолой Toyopearl SP-650M (NH + 4 форма) и элюируют (раствор бикарбоната натрия, элюент с градиентом 0-0,4 М). Соответствующие фракции соединяют и лиофилизируют досуха. В результате получают 80 мг (79%) 14 в виде белого порошка.Into a 25 ml Schlenk flask equipped with a magnetic stirrer and membrane, 0.91 ml (7.37 mmol) of a 0.81 M solution of sodium 2-aminoethylthiolate in ethanol are charged. (Fieser, LF; Fieser M. Reagents for Organic Synthesis, Wiley: New York, 1967; Vol. 3, pp. 265-266). The solution was evaporated to dryness and the solid residue was redissolved in 5 ml of anhydrous DMF (Aldrich). 6 A , 6 D- diiodo-6 A , 6 D- deoxy-β-cyclodextrin (100 mg, 7.38 × 10 -5 mol) was added and the resulting suspension was stirred at 60 ° C under nitrogen atmosphere for 2 hours. After cooling to room temperature, the solution was concentrated in vacuo and the residue was redissolved in water. After acidification with a 0.1 N HCl solution, the solution is transferred to a Toyopearl SP-650M (NH) ion exchange resin column + 4 form) and elute (sodium bicarbonate solution, eluent with a gradient of 0-0.4 M). The appropriate fractions are combined and lyophilized to dryness. The result is 80 mg (79%) of 14 as a white powder.

Пример 15: сополимер β-циклодекстрин(цистамина) и DTBP, 15Example 15: copolymer of β-cyclodextrin (cystamine) and DTBP, 15

Figure 00000025
Figure 00000025

В пробирку объемом 4 мл загружают раствор 19,67 мг (1,42·10-5 моль) бис(гидрокарбонатной) соли 14 в 0,1 М растворе NaHCO3. Раствор охлаждают на ледяной бане и добавляют 4,4 мг (1,4·10-5 моль) диметил-3,3'-дитиобиспропионимидата-2НСl (DTBP, Pierce). Полученный раствор перемешивают мешалкой Вортекса и оставляют на 1 час при 0°С. Реакцию гасят 1М раствором Tris-HCl, подкисляют до рН 4 с помощью 0,1 н НСl. Водный раствор полимера подвергают гельпроникающей хроматографии на смоле Toyopearl HW-40F. Фракции анализируют ГПХ и подходящие фракции лиофилизируют досуха. В результате получают 21,3 мг (100%) 15 в виде белого порошка.A solution of 19.67 mg (1.42 · 10 -5 mol) of bis (bicarbonate) salt 14 in 0.1 M NaHCO 3 solution is loaded into a 4 ml test tube. The solution was cooled in an ice bath and 4.4 mg (1.4 · 10 -5 mol) of dimethyl-3,3'-dithiobispropionimidate-2HCl (DTBP, Pierce) was added. The resulting solution was stirred with a Vortex mixer and left for 1 hour at 0 ° C. The reaction was quenched with a 1M Tris-HCl solution, acidified to pH 4 with 0.1 n HCl. The aqueous polymer solution was subjected to gel permeation chromatography on Toyopearl HW-40F resin. Fractions were analyzed by GPC and suitable fractions were lyophilized to dryness. The result is 21.3 mg (100%) 15 in the form of a white powder.

Пример 16: сополимер β-циклодекстрин (цистамина) и DSM, 16Example 16: a copolymer of β-cyclodextrin (cystamine) and DSM, 16

Figure 00000026
Figure 00000026

В колбу Шленка объемом 10 мл, снабженную магнитной мешалкой и мембраной, загружают 200 мг (1,60×10-4 моль) 14,44 мкл (3,2 мл ×10-4 моль) триэтиламина (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI), 43,6 мг (1,60×10-4) диметилсуберимидата-2НСl (DMS, Pierse) и 3 мл безводного DMF (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI). Полученную суспензию нагревают до 80°С и выдерживают при этой температуре 18 часов под стационарным потоком азота, в процессе чего большая часть растворителя испаряется. Полученный остаток повторно растворяют в 10 мл воды и полученный раствор подкисляют 10% НСl до рН 4. Затем полученный раствор пропускают через центробежный фильтр Amicon Centricon Plus-20 5000 NMWL. После промывки водой (2×10 мл) раствор полимера лиофилизируют досуха, в результате получают 41,4 мг (18%) продукта в виде твердого аморфного вещества желтоватого цвета.In a 10 ml Schlenk flask equipped with a magnetic stirrer and membrane, 200 mg (1.60 × 10 -4 mol) of 14.44 μl (3.2 ml × 10 -4 mol) of triethylamine (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI), 43.6 mg (1.60 × 10 -4 ) of dimethylsuberimidate-2HCl (DMS, Pierse) and 3 ml of anhydrous DMF (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI). The resulting suspension is heated to 80 ° C and maintained at this temperature for 18 hours under a steady stream of nitrogen, during which most of the solvent evaporates. The resulting residue was redissolved in 10 ml of water and the resulting solution was acidified with 10% Hcl to pH 4. Then, the resulting solution was passed through an Amicon Centricon Plus-20 5000 NMWL centrifugal filter. After washing with water (2 × 10 ml), the polymer solution was lyophilized to dryness, resulting in 41.4 mg (18%) of the product as a yellow amorphous solid.

Пример 17: Присоединение фолиатного лиганда к циклодекстриновому полимеру 1. Присоединение смолы:Example 17: Attachment of a folate ligand to a cyclodextrin polymer 1. Addition of a resin:

50 мг FMOC-PEG3400-NHS (Shearwater Polymers, Inc. of Huntsville, AL) растворяют в 1 мл безводного N,N-диметилформамида (DMF) и добавляют к 10 эквивалентам гидразид-2-хлортритильной смолы (Novobiochem USA of La Jolla, CA), набухшей в DMF. Смесь перемешивают при 60°С до тех пор, пока весь полимер не присоединится к смоле, что определяют системой ГПХ, снабженной ультрафиолетовым детектором. Соединение состава смола-полимер затем переносят в колонку агломерированного стекла (sintered glass column) для дальнейшего взаимодействия.50 mg of FMOC-PEG 3400- NHS (Shearwater Polymers, Inc. of Huntsville, AL) was dissolved in 1 ml of anhydrous N, N-dimethylformamide (DMF) and added to 10 equivalents of hydrazide-2-chlorotrityl resin (Novobiochem USA of La Jolla, CA) swollen in DMF. The mixture is stirred at 60 ° C until the entire polymer is attached to the resin, as determined by a GPC system equipped with an ultraviolet detector. The resin-polymer compound is then transferred to a sintered glass column for further interaction.

2. Блокирование функциональных групп смолы:2. Blocking the functional groups of the resin:

Непрореагировавшие гидразидные группы на смолах блокируют уксусным ангидридом и продукты - производные уксусной кислоты нейтрализуют диизопропиленэтиламином.Unreacted hydrazide groups on the resins are blocked with acetic anhydride and products derived from acetic acid are neutralized with diisopropylene ethylamine.

3. Удаление защитной группы:3. Removal of the protective group:

Защитную FMOC группу удаляют двумя промывками 20% раствором пиперидина в DMF (общий объем 1 мл). Затем смолу 10 раз промывают DMF (каждый раз 1 мл) и 5 раз H2O (каждый раз 1 мл).The FMOC protecting group is removed by two washes with a 20% solution of piperidine in DMF (total volume 1 ml). Then the resin is washed 10 times with DMF (each time 1 ml) and 5 times with H 2 O (each time 1 ml).

4. Блокирование функциональных групп фолиевой кислотой:4. Blocking functional groups with folic acid:

10 эквивалентов фолиевой кислоты и 1-(3-диметиламинопропил)-3-этилкарбодиимид (EDC) добавляют к смоле вместе с 1,5 мл Н2О. В реакционную смесь добавляют 1 н. раствор NaOH до тех пор, пока фолиевая кислота не растворится (приблизительно рН 10). Затем стеклянную колонку помещают на ротатор и перемешивание продолжают в течение ночи. Смолу промывают 10×1 мл NaOH (1 н.), 10×1 мл 50 мМ бикарбоната натрия и затем по 5 раз водой, THF и дихлорметаном.10 equivalents of folic acid and 1- (3-dimethylaminopropyl) -3-ethylcarbodiimide (EDC) are added to the resin along with 1.5 ml of H 2 O. 1N is added to the reaction mixture. NaOH solution until folic acid dissolves (approximately pH 10). Then the glass column is placed on a rotator and stirring is continued overnight. The resin is washed with 10 × 1 ml NaOH (1 N), 10 × 1 ml 50 mm sodium bicarbonate and then 5 times with water, THF and dichloromethane.

5. Выделение из смолы:5. Isolation from resin:

1% трифторуксусную кислоту (TFA) в 1 мл DCM добавляют дважды к смоле каждый раз в течение минуты. Супернатант собирают и DCM выпаривают. Полученную маслянистую пленку повторно гидрируют в Н2О и лиофилизируют, в результате получают светло-желтый порошок. Анализ методом ЯМР подтверждает присутствие PEG полимера.1% trifluoroacetic acid (TFA) in 1 ml of DCM is added twice to the resin each time for a minute. The supernatant was collected and the DCM was evaporated. The resulting oily film was rehydrated in H 2 O and lyophilized, resulting in a light yellow powder. NMR analysis confirms the presence of the PEG polymer.

6. Связывание с полимером:6. Binding to the polymer:

Соединение состава связующий агент - фолиевая кислота взаимодействует с 6 эквивалентами циклодекстринового сополимера (окисленный как в примере 10) посредством смешения в 50 ммолях бората (рН 8,5). Реакционную смесь анализируют, и наличие сопряженного полимера подтверждается ГПХ системой с ультрафиолетовым детектором при 285 нм. (См. схему 1 в конце описания).The coupling agent-folic acid compound is reacted with 6 equivalents of a cyclodextrin copolymer (oxidized as in Example 10) by mixing in 50 mmoles of borate (pH 8.5). The reaction mixture is analyzed and the presence of the conjugated polymer is confirmed by a GPC system with an ultraviolet detector at 285 nm. (See Scheme 1 at the end of the description).

Пример 18: присоединение фолиат-лиганда к циклодекстриновому полимеруExample 18: Attachment of a Folate Ligand to a Cyclodextrin Polymer

1. Связывание:1. Binding:

36 мг трет-бутилкарбазата растворяют в 240 мкл смеси DCM/этилацетат (1:1), добавляют к 260 мг FMOC-PEG3400-NHS (Shearwater Polymer) и перемешивают при комнатной температуре в течение 2 часов. Продукт высаживают дважды из смеси этилацетат/простой эфир (1:1).36 mg of tert-butylcarbazate was dissolved in 240 μl of a DCM / ethyl acetate (1: 1) mixture, added to 260 mg of FMOC-PEG 3400- NHS (Shearwater Polymer) and stirred at room temperature for 2 hours. The product is precipitated twice from a mixture of ethyl acetate / ether (1: 1).

2. Удаление защитной группы:2. Removal of the protective group:

FMOC защитную группу удаляют с помощью 20% пиперидина в DMF. Растворитель удаляют в вакууме и продукт повторно растворяют в 1,3 мл DMSO.The FMOC protecting group is removed with 20% piperidine in DMF. The solvent was removed in vacuo and the product was redissolved in 1.3 ml of DMSO.

3. Блокирование функциональных групп фолиевой кислотой:3. Blocking functional groups with folic acid:

К 1,2 эквивалента фолиевой кислоты и DCC добавляют одну каплю пиридина и полученный раствор перемешивают в темноте при комнатной температуре в течение 6 часов. DMSO удаляют в вакууме и наличие сопряжения фолиевой кислоты подтверждается ГПХ с УФ мониторингом при 285 нм.One drop of pyridine is added to 1.2 equivalents of folic acid and DCC, and the resulting solution is stirred in the dark at room temperature for 6 hours. DMSO is removed in vacuo and the presence of folic acid conjugation is confirmed by GPC with UV monitoring at 285 nm.

4. Удаление защитной группы гидразида:4. Removal of the protective group of hydrazide:

Наконец, гидразидную группу удаляют посредством перемешивания в 4М НСl в диоксане в течение часа с последующим удалением растворителя в вакууме. Конечный продукт очищают с помощью колоночной хроматографии Toyopearl HW-40F.Finally, the hydrazide group is removed by stirring in 4M HCl in dioxane for one hour, followed by removal of the solvent in vacuo. The final product is purified using Toyopearl HW-40F column chromatography.

5. Связывание с полимером:5. Binding to the polymer:

Соединение состава фолиевая кислота - связывающий агент взаимодействует с 6 эквивалентами сополимера циклодекстрина (окислен, как в примере 10) посредством смешения в 50 ммолях бората (рН 8,5). Реакционную смесь анализируют и наличие сопряженного полимера подтверждают с помощью ГПХ системы с ультрафиолетовым детектором при 285 нм. (См. схему 2 в конце описания).The folic acid-binding agent compound is reacted with 6 equivalents of a cyclodextrin copolymer (oxidized as in Example 10) by mixing in 50 mmoles of borate (pH 8.5). The reaction mixture was analyzed and the presence of the conjugated polymer was confirmed using a GPC system with an ultraviolet detector at 285 nm. (See Scheme 2 at the end of the description).

Пример 19: присоединение трансферринового лиганда к циклодекстриновому полимеруExample 19: attaching a transferrin ligand to a cyclodextrin polymer

1. Окисление трансферрина1. The oxidation of transferrin

50 мг трансферрина человека, не содержащего железа (Sigma of St. Louis, МО), растворяют в 30 мМ ацетатно-натриевого буфера и охлаждают до 0°С. К этому раствору добавляют 20 мг периодата натрия, растворенного в 4 мкл 30 мМ раствора ацетата натрия. Смесь перемешивают при 0°С в течение ночи. Затем добавляют 1 г смолы AG501-X8 (Biorad) для удаление солей и раствор лиофилизируют.50 mg of iron-free human transferrin (Sigma of St. Louis, MO) is dissolved in 30 mM sodium acetate buffer and cooled to 0 ° C. To this solution was added 20 mg of sodium periodate dissolved in 4 μl of a 30 mM sodium acetate solution. The mixture was stirred at 0 ° C. overnight. Then add 1 g of resin AG501-X8 (Biorad) to remove salts and the solution is lyophilized.

2. Связывание со смолой:2. Binding to the resin:

20 мг FMOC-PEG3400-NHS (Snearwater Polymers, Inc. of Huntsville, AL) растворяют в 0,5 мл безводного N,N-диметилформамида (DMF) и добавляют к 10 эквивалентам гидразид 2-хлортритильной смолы (Novabiochem USA of La Jolla, CA), набухшей в DMF. Смесь перемешивают при 60°С до тех пор, пока весь полимер не будет связан со смолой, что определяют с помощью ГПХ системы, снабженной ультрафиолетовым детектором. Соединение состава смола-полимер переносят в колонку агломерированного стекла для всех дополнительных реакций.20 mg FMOC-PEG 3400- NHS (Snearwater Polymers, Inc. of Huntsville, AL) was dissolved in 0.5 ml of anhydrous N, N-dimethylformamide (DMF) and 10 equivalents of 2-chlorotrityl resin (Novabiochem USA of La Jolla) was added , CA) swollen in DMF. The mixture is stirred at 60 ° C until the entire polymer is bound to the resin, as determined by a GPC system equipped with an ultraviolet detector. The resin-polymer compound is transferred to an agglomerated glass column for all additional reactions.

3. Блокирование функциональных групп смолы:3. Blocking the functional groups of the resin:

Непрореагировавшие гидразидные группы на смолах блокируют уксусным ангидридом и продукты - производные уксусной кислоты нейтрализуют диизопропилэтиламином.Unreacted hydrazide groups on the resins are blocked with acetic anhydride and products derived from acetic acid are neutralized with diisopropylethylamine.

4. Удаление защитной группы:4. Removal of the protective group:

FMOC защитную группу удаляют посредством двухкратной промывки 20% пиперидином в DMF (общий объем 1 мл). Смолу затем промывают 10 раз (каждый раз 1 мл) DMF и пять раз (каждый раз по 1 мл) H2O.The FMOC protecting group is removed by washing twice with 20% piperidine in DMF (total volume 1 ml). The resin is then washed 10 times (1 ml each time) with DMF and five times (1 ml each time) H 2 O.

5. Связывание с трансферрином:5. Linking with transferrin:

К смоле добавляют 1,2 эквивалента трансферрина, растворенного в 0,05 М растворе карбоната натрия и 0,1 М цитратно-натриевого буфера, рН 9,5. Затем к раствору добавляют 5 М цианоборагидрида в 1 н. растворе NaOH. Стеклянную колонку помещают на ротатор и перемешивают в течение 2 часов. Затем смолу промывают 15 раз водой и 5 раз - каждый раз тетрагидрофураном (THF) и DCM.1.2 equivalents of transferrin dissolved in a 0.05 M sodium carbonate solution and 0.1 M sodium citrate buffer, pH 9.5, are added to the resin. Then, 5 M cyanoborohydride in 1N was added to the solution. NaOH solution. The glass column is placed on a rotator and stirred for 2 hours. The resin is then washed 15 times with water and 5 times each time with tetrahydrofuran (THF) and DCM.

6. Выделение из смолы:6. Isolation from resin:

1% трифторуксусную кислоту (TFA) в 1 мл DCM два раза добавляют к смоле, каждый раз в течение минуты. Супернатант собирают и DCM выпаривают. Полученную маслянистую пленку повторно гидрируют в Н2О и лиофилизируют.1% trifluoroacetic acid (TFA) in 1 ml of DCM is added twice to the resin, each time for a minute. The supernatant was collected and the DCM was evaporated. The resulting oily film was rehydrated in H 2 O and lyophilized.

7. Связывание с полимером:7. Binding to the polymer:

Соединение состава связывающий агент - трансферрин взаимодействует с 6 эквивалентами циклодекстринового сополимера посредством восстановительного аминирования с цианоборгидридом натрия: сначала сополимер добавляют к трансферриновому связующему агенту, растворенному в 0,05 М растворе карбоната натрия и 0,1 М натриево-цитратном буфере. Добавляют 5 М цианоборгидрида в 1 н. растворе NaOH и реакционную смесь перемешивают в течение двух часов при комнатной температуре. Непрореагировавшие альдегидные сайты блокируют добавлением этаноламина и взаимодействием в течение 15 минут при комнатной температуре. Полученный конъюгат очищают диализом. (См. схему 3 в конце описания).A compound of the binding agent-transferrin composition is reacted with 6 equivalents of a cyclodextrin copolymer by reductive amination with sodium cyanoborohydride: first, the copolymer is added to the transferrin binding agent dissolved in a 0.05 M sodium carbonate solution and 0.1 M sodium citrate buffer. Add 5 M cyanoborohydride in 1 N. NaOH solution and the reaction mixture was stirred for two hours at room temperature. Unreacted aldehyde sites are blocked by adding ethanolamine and reacting for 15 minutes at room temperature. The resulting conjugate was purified by dialysis. (See diagram 3 at the end of the description).

Пример 20: Общая методика получения комплексов циклодекстрина с небольшими молекуламиExample 20: General Procedure for the Preparation of Small Molecule Cyclodextrin Complexes

Сополимер на основе циклодекстрина (CD-полимер) растворяют в воде, буфере или органическом растворителе до соответствующей концентрации. Соединение с небольшими молекулами растворяют в растворителе, смешиваемом с растворителем раствора CD-полимера, и добавляют к раствору CD-полимера. Затем смесь перемешивают в течение 1/2 часа и оставляют для достижения равновесного состояния на ночь.A cyclodextrin-based copolymer (CD polymer) is dissolved in water, a buffer, or an organic solvent to an appropriate concentration. The small molecule compound is dissolved in a solvent miscible with the solvent of the CD polymer solution and added to the CD polymer solution. The mixture was then stirred for 1/2 hour and allowed to equilibrate overnight.

Пример 21: Образование комплекса сополимера циклодекстрина с доксорубицином.Example 21: Formation of a complex of a copolymer of cyclodextrin with doxorubicin.

Доксорубицин и CD-полимер растворяют с различными концентрациями в PBS (фосфатно-буферный солевой раствор, рН 7,2). Константу ассоциации между CD и доксорубицином определяют измерением степени повышения флуоресценции доксорубицина в результате коплексообразования с CD. (Гидрофобное взаимодействие CD и доксорубицина повышает интенсивность флуоресценции). Константа ассоциации составляет приблизительно 200 М-1 при рН 7,1. Добавление β-CD заметно повышает флуоресценцию доксорубицина, что является показателем комплексообразования между CD-полимером и доксорубицином. В публикации Husain et al., Applied Spectroscopy Vol. 46, No. 4, 652-658 (1992) показано, что константа ассоциации между β-CD и доксорубицином равна 210 М-1 при рН 7,1.Doxorubicin and the CD polymer are dissolved at various concentrations in PBS (phosphate buffered saline, pH 7.2). The association constant between CD and doxorubicin is determined by measuring the degree of increase in fluorescence of doxorubicin as a result of coplex formation with CD. (The hydrophobic interaction of CD and doxorubicin increases the fluorescence intensity). The association constant is approximately 200 M -1 at pH 7.1. The addition of β-CD significantly increases the fluorescence of doxorubicin, which is an indicator of the complexation between the CD polymer and doxorubicin. In the publication of Husain et al., Applied Spectroscopy Vol. 46, No. 4, 652-658 (1992), it is shown that the association constant between β-CD and doxorubicin is 210 M -1 at pH 7.1.

Пример 22: Доставка небольших молекул к культивируемым клеткамExample 22: Delivery of small molecules to cultured cells

Для культивируемых линий клеток применяют среду, содержащую доксорубицин и комплексы доксорубицин/CD-полимер при различных концентрациях. Спустя 5 часов среду удаляют и заменяют свежей средой. Влияние доксорубицина на выживание клеток определяют с использованием количественного анализа токсичности МТТ ([3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенил-2Н-тетразолий). (R. Ian Feshney, “Culture of animal cells”, 3rd ed., Wiley-Liss: New York (1994)). Результаты представлены в таблице ниже. Сополимер 15 или 16 (138 мкМ эквивалент CD мономера) не токсичны к KB или KB-VI (производная KB, обладающая множественной лекарственной устойчивостью) линиям клеток в отсутствии доксорубицина. При рецептор-проводимой доставке для комплексообразования с доксорубицином используется лиганд, такой как фолиат, ковалентно присоединенный к CD-полимеру.For cultured cell lines, a medium containing doxorubicin and doxorubicin / CD polymer complexes at various concentrations is used. After 5 hours, the medium is removed and replaced with fresh medium. The effect of doxorubicin on cell survival is determined using an MTT toxicity assay ([3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyl-2H-tetrazolium). (R. Ian Feshney, “Culture of animal cells”, 3 rd ed., Wiley-Liss: New York (1994)). The results are presented in the table below. A copolymer of 15 or 16 (138 μM equivalent of CD monomer) is non-toxic to KB or KB-VI (a derivative of a multi-drug resistant KB) cell lines in the absence of doxorubicin. For receptor-based delivery, a ligand, such as a folate covalently attached to a CD polymer, is used for complexation with doxorubicin.

Figure 00000027
Figure 00000027

Пример 23: получение комплекса сополимера с фиксированным постоянным зарядом и плазмидыExample 23: obtaining a complex of a copolymer with a fixed constant charge and plasmids

Обычно равные объемы CD-полимера с фиксированным зарядом и ДНК плазмиды смешивают при соответствующих соотношениях зарядов полимер/плазмида. Смеси затем дают достичь состояния равновесия и оставляют на ночь для самопроизвольной агрегации при комнатной температуре. Ход комплексообразования контролируют переносом небольшой аликвоты смеси в 0,6% агарозный гель и проверкой подвижности ДНК. Свободная ДНК перемещается под действием применяемого напряжения, в то время как закомплексованная ДНК замедляется в резервуаре.Typically, equal volumes of a fixed charge CD polymer and plasmid DNA are mixed at appropriate polymer / plasmid charge ratios. The mixture is then allowed to reach equilibrium and left overnight for spontaneous aggregation at room temperature. The progress of complexation is controlled by transferring a small aliquot of the mixture into a 0.6% agarose gel and checking the DNA mobility. Free DNA moves under the influence of the applied voltage, while complexed DNA slows down in the reservoir.

1 мкг ДНК с концентрацией 0,2 мкг/мкл в дистиллированной воде смешивают с 10 мкл сополимера 15 при соотношении зарядов полимерный амин : ДНК фосфат, равном 2, 4, 6, 12, 24, 36, 60 и 120. Раствор смешивают вручную с помощью микропипетки и осторожно перемешивают в течение ночи на лабораторном ротаторе. На следующее утро в каждый раствор добавляют 1 мкг/мкл загружающего буфера (40% сахарозы, 0,25% бромфенолового синего, 20 мМ Ttis-ацетатного буфера, содержащего 5 мМ EDTA (Gao et al., Biochemistry 35: 1027-1036 (1996)). Каждый образец загружают на 0,6% агарозный гель для электрофореза, содержащий 6 мкг EtBr/100 мл в 1×ТАЕ буфере (40 мМ Тris-ацетат/1 мМ EDTA) и в течение 1 часа на гель подают напряжение 40 V. Степень комплексообразования ДНК/полимер показывает замедление ДНК в миграционной картине в геле. Полимер (15) замедляет ДНК при соотношении зарядом 6 и выше, что говорит о комплексообразовании в этих условиях.1 μg of DNA with a concentration of 0.2 μg / μl in distilled water is mixed with 10 μl of copolymer 15 with a polymer amine: DNA phosphate charge ratio of 2, 4, 6, 12, 24, 36, 60 and 120. The solution is mixed manually with using a micropipette and mix gently overnight on a laboratory rotator. The next morning, 1 μg / μl of loading buffer (40% sucrose, 0.25% bromophenol blue, 20 mM Ttis acetate buffer containing 5 mM EDTA (Gao et al., Biochemistry 35: 1027-1036 (1996) )). Each sample was loaded onto a 0.6% agarose electrophoresis gel containing 6 μg EtBr / 100 ml in 1 × TAE buffer (40 mm Tris-acetate / 1 mm EDTA) and a voltage of 40 V was applied to the gel for 1 hour The degree of complexation of the DNA / polymer shows a slowdown of the DNA in the migration pattern in the gel. The polymer (15) slows down the DNA at a charge ratio of 6 or higher, which indicates a complexation ovany in these conditions.

Пример 24: Образование комплекса сшитого полимера с плазмидой Сополимер 15 или сополимер 16 окисляют, как в примере 10. Окисленный сополимер 15 или 16 затем подвергают комплексообразованию с ДНК плазмидой, как в примерах 23 и 26. Затем добавляют сшивающий агент (например, РЕG600-дигидразид) для инкапсулирования ДНК. Осуществление инкапсулирования определяют посредством рассеяния света и с помощью электронного микроскопа.Example 24: Complex formation of a crosslinked polymer with a plasmid Copolymer 15 or copolymer 16 is oxidized, as in Example 10. The oxidized copolymer 15 or 16 is then complexed with a DNA plasmid, as in Examples 23 and 26. A crosslinking agent is then added (for example, PEG 600 - dihydrazide) for encapsulating DNA. The implementation of encapsulation is determined by scattering of light and using an electron microscope.

Пример 25: Комплексообразование сополимера с изменяемым (рН-чувствительным) зарядом с плазмидойExample 25: Complexation of a copolymer with a variable (pH-sensitive) charge with a plasmid

Равные объемы растворов CD-полимера и ДНК плазмиды в воде смешивают при соответствующих соотношениях заряд полимера/заряд плазмиды. Смеси оставляют на 30 минут для достижения состояния равновесия и самопроизвольной агрегации. Затем добавляют сшивающий агент (например, РЕG600-дигидразид) для инкапсулирования ДНК. Затем добавляют концентрированный буферный раствор для регулирования рН и таким образом получают нейтральный CD-полимер. Осуществление инкапсулирования определяют посредством рассеяния света и визуально с помощью электронного микроскопа.Equal volumes of solutions of the CD polymer and plasmid DNA in water are mixed at the appropriate polymer charge / plasmid charge ratios. The mixture is left for 30 minutes to achieve equilibrium and spontaneous aggregation. A crosslinking agent (eg, REG 600- dihydrazide) is then added to encapsulate the DNA. Then a concentrated buffer solution was added to adjust the pH, and thus a neutral CD polymer was obtained. The implementation of the encapsulation is determined by scattering of light and visually using an electron microscope.

Пример 26: Изучение трансфекции с плазмидами, кодирующими Luciferase reporter генExample 26: Study of transfection with plasmids encoding the Luciferase reporter gene

ВНК-21 клетки помещают в 24-ячеечные планшеты с плотностью 60000 клеток/ячейка за 24 часа перед трансфекцией. Плазмиды, кодирующие лусиферазный ген, инкапсулируют с помощью CD-полимера, как описано в примерах 23 или 25, таким образом, чтобы образовывались комплексы при соотношении зарядов ДНК/полимер, равном 6, 12, 24, 36 и 60, как описано в примере 23 изучения связывания ДНК. Среду, содержащую комплексы ДНК/полимер, добавляют к культивированным клеткам и заменяют свежей средой после 5 часов инкубирования при 37°С. Клетки лизируют спустя 48 часов после трансфекции. Подходящие субстраты для световой оценки лусиферазы добавляют к клеточному лизату. Лусиферазную активность, измеренную с полученными единицами света, подсчитывают с помощью люминометра. Комплексы ДНК/полимер успешно трансфектируют ВНК-21 клетки при соотношениях зарядов, равных 6, 12 и 24. Клеточный лизат также используют для определения жизнеспособности клеток с помощью оценки белка по Лаури. (Lowry et al., Journal of Biological Chemistry, Vol. 193, 265-275 (1951)). Максимальную токсичность наблюдают при соотношениях зарядов полимерный амин : ДНК фосфат, равных 36 и 60 при 91% выживании клеток.BHK-21 cells are placed in 24-cell plates with a density of 60,000 cells / well 24 hours before transfection. Plasmids encoding the luciferase gene are encapsulated using a CD polymer, as described in examples 23 or 25, so that complexes are formed at a DNA / polymer charge ratio of 6, 12, 24, 36 and 60, as described in example 23 DNA binding studies. The medium containing the DNA / polymer complexes is added to the cultured cells and replaced with fresh medium after 5 hours of incubation at 37 ° C. Cells are lysed 48 hours after transfection. Suitable substrates for light evaluation of luciferase are added to the cell lysate. The luciferase activity measured with the resulting light units is counted using a luminometer. DNA / polymer complexes successfully transfect BHK-21 cells with charge ratios of 6, 12, and 24. Cell lysate is also used to determine cell viability using Lauri protein estimation. (Lowry et al., Journal of Biological Chemistry, Vol. 193, 265-275 (1951)). The maximum toxicity is observed at polymer amine: DNA phosphate charge ratios of 36 and 60 at 91% cell survival.

Пример 27: Изучение трансфекции с плазмидами, кодирующими Lusiferase reporter генExample 27: Study of transfection with plasmids encoding the Lusiferase reporter gene

ВНК-21 клетки помещают в 24-ячеечные планшеты с плотностью 60000 клеток/ячейка за 24 часа перед трансфекцией. Плазмиды, кодирующие лусиферазный ген, инкапсулируют с помощью CD-полимера, как описано в примере 23, с тем отличием, что полимер 15 заменяют полимером 16 и что комплексы ДНК/полимер успешно трансфектируют ВНК-21 клетки при соотношениях зарядов 10, 20, 30 и 40 с максимальной трансфекцией при соотношении зарядов полимерный амин : ДНК фосфат, равном 20. Среду, содержащую комплексы ДНК/полимер, добавляют к культивированным клеткам и заменяют свежей средой после 24 часов инкубирования при 37°С. Клетки лизируют через 48 часов после трансфекции. Подходящие субстраты для световой оценки лусиферазы добавляют к клеточному лизату. Лусиферазную активность, измеренную с полученными единицами света, подсчитывают с помощью люминометра. Результаты представлены ниже. Комплексы ДНК/полимер успешно трансфектируют ВНК-21 клетки при соотношениях зарядов, равных 6, 12 и 24. Клеточный лизат также используют для определения жизнеспособности клеток с помощью оценки белка по Лаури. (Lowry et al., Journal of Biological Chemistry, Vol. 193, 265-275 (1951)). Результаты представлены ниже. Максимальную токсичность наблюдают при соотношениях зарядов полимерный амин : ДНК фосфат, равных 40 и 50 при 33% выживании клеток.BHK-21 cells are placed in 24-cell plates with a density of 60,000 cells / well 24 hours before transfection. Plasmids encoding the luciferase gene are encapsulated using a CD polymer as described in Example 23, with the difference that polymer 15 is replaced with polymer 16 and that DNA / polymer complexes successfully transfect BHK-21 cells at charge ratios of 10, 20, 30 and 40 with maximum transfection with a polymer amine: DNA phosphate charge ratio of 20. A medium containing DNA / polymer complexes is added to the cultured cells and replaced with fresh medium after 24 hours of incubation at 37 ° C. Cells are lysed 48 hours after transfection. Suitable substrates for light evaluation of luciferase are added to the cell lysate. The luciferase activity measured with the resulting light units is counted using a luminometer. The results are presented below. DNA / polymer complexes successfully transfect BHK-21 cells with charge ratios of 6, 12, and 24. Cell lysate is also used to determine cell viability using Lauri protein estimation. (Lowry et al., Journal of Biological Chemistry, Vol. 193, 265-275 (1951)). The results are presented below. The maximum toxicity is observed at polymer amine: DNA phosphate charge ratios of 40 and 50 at 33% cell survival.

Figure 00000028
Figure 00000029
Figure 00000028
Figure 00000029

Пример 28: Изучение трансфекции с плазмидами, кодирующими GFP reporter генExample 28: Study of transfection with plasmids encoding the GFP reporter gene

Плазмиды, кодирующие зеленый флуоресцентный белок, инкапсулируют с помощью CD-полимера, как описано в примерах 23 или 25. Раствор среды, содержащий комплексы ДНК/полимер, добавляют к культивированным клеткам и заменяют свежей средой после инкубирования при 37°С. Клетки отделяют от поверхности трипсина, промывают и повторно суспендируют в сбалансированном солевом растворе Ханкса (Hanks) с пропидиум йодидом. После этого клетки подвергают анализу посредством сортировки флуоресцентно-активированных клеток (FACS). Жизнеспособность клеток определяют по размеру клеток и исключением пропидиума йодида, а успешное осуществление трансфекции - посредством GFP белковой флуоресценции.Plasmids encoding a green fluorescent protein are encapsulated using a CD polymer as described in Examples 23 or 25. A medium solution containing DNA / polymer complexes is added to the cultured cells and replaced with fresh medium after incubation at 37 ° C. Cells are separated from the trypsin surface, washed and resuspended in a balanced Hanks saline solution with propidium iodide. After that, the cells are analyzed by sorting fluorescently activated cells (FACS). Cell viability is determined by the size of the cells and the exclusion of propidium iodide, and the successful implementation of transfection by GFP protein fluorescence.

Пример 29: Образование комплексов полимера с олиогенамиExample 29: Formation of Polymer Complexes with Oliogens

Комплексообразование с десенсибилизирующим олигогенами проводят в соответствии с методиками для плазмидного комплексообразования примеров 23 и 25.Complexation with desensitizing oligogens is carried out in accordance with the methods for plasmid complexation of examples 23 and 25.

Пример 30: Изучение трансфекции с олигогенами.Example 30: Study of transfection with oligogens.

Десенсибилизирующие олигогены, направленные против луциферазного гена, инкапсулируют с помощью CD-полимера, как описано в примере 29. Раствор среды, содержащий комплексы олигоген/полимер, добавляют к HeLa X1/5 клеткам (HeLa клетки, которые устойчиво экспрессируют луциферазный ген, предоставленный CLONTECH) и заменяют свежей средой после инкубирования в течение 5 часов при 37°С. Клетки лизируют спустя 48 часов после трасфекции и добавляют подходящие субстраты для количественного анализа луциферазы. Активность луциферазы, измеренная в виде полученных единиц света, вычисляют с помощью люминометра. Успешное осуществление трансферазы определяют улавливанием (by knockout) активности луциферазы.Desensitizing oligogens directed against the luciferase gene are encapsulated using a CD polymer as described in Example 29. A medium solution containing oligogen / polymer complexes is added to HeLa X1 / 5 cells (HeLa cells that stably express the luciferase gene provided by CLONTECH) and replaced with fresh medium after incubation for 5 hours at 37 ° C. Cells are lysed 48 hours after transfection and suitable substrates are added for quantitative analysis of luciferase. The luciferase activity, measured in the form of the obtained units of light, is calculated using a luminometer. Successful transferase activity is determined by capturing (by knockout) luciferase activity.

Пример 31: Токсичности сополимера β-циклодекстрин(цистамина) и DTBP, 15Example 31: Toxicity of a β-cyclodextrin (cystamine) copolymer and DTBP, 15

Активную токсичность сополимера 15 исследуют с использованием Swiss-Webster “белой мыши”. Всего используют 48 мышей, как описано в таблице 2 ниже. Каждую мышь подвергают единственному внутривенному (i.v.) или интраперитонеальному (i.p.) заражению стерильным солевым раствором или раствором сополимера 15. Через пять дней животных умерщвляют и производят полное вскрытие. Смертности и токсичности не наблюдают.The active toxicity of copolymer 15 is investigated using a Swiss-Webster “white mouse”. A total of 48 mice were used, as described in table 2 below. Each mouse is subjected to a single intravenous (i.v.) or intraperitoneal (i.p.) infection with sterile saline or copolymer solution 15. After five days, the animals are sacrificed and completely opened. Mortality and toxicity are not observed.

Figure 00000030
Figure 00000030

Пример 32: Изучение трансфекции с плазмидами, кодирующими Luciferасе reporter генExample 32: Study of transfection with plasmids encoding the Luciferase reporter gene

Плазмиды, кодирующие луциферазный ген, инкапсулируют с помощью CD-полимера, как описано в примере 23, с тем отличием, что вместо сополимера 15 используют сополимер 16. Комплексы ДНК/полимер используются для успешной трансфекции ВНК-21 или СНО-К1 клеток, каждые помещают на 24 ячеечные планшеты с плотностью клеток 60000 клеток/ячейка за 24 часа до трансфекции при различных соотношениях зарядов в среде, содержащей 10% сыворотки или не содержащей сыворотки, в соответствии с методикой, приведенной в примере 27. Клетки лизируют спустя 48 часов после трансфекции. Соответствующие субстраты для количественного светового определения лусиферазы добавляют к клеточному лизату. Активность лусиферазы, измеряемую из расчета полученных единиц света (то есть относительных световых единиц - relative light units (RLU)), вычисляют с помощью люминометра. Клеточный лизат также используют для определения жизнеспособности клеток посредством количественного определения белка по Лаури. (Lowry et al., Journal of Biological Chemistry, Vol. 193, 265-275 (1951)). Токсичность измеряют определением общего клеточного белка в ячейках спустя 48 часов после трансфекции. Результаты трансфекции и выживания клеток в 10% сыворотке и в среде, не содержащей сыворотки, приведены ниже.Plasmids encoding the luciferase gene are encapsulated using a CD polymer as described in Example 23, with the difference that copolymer 16 is used instead of copolymer 15. DNA / polymer complexes are used to successfully transfect BHK-21 or CHO-K1 cells, each placed on 24 cell plates with a cell density of 60,000 cells / cell 24 hours before transfection at different charge ratios in a medium containing 10% serum or serum free, in accordance with the procedure described in example 27. Cells are lysed 48 hours after transfection and. Appropriate substrates for quantitative light determination of luciferase are added to the cell lysate. The luciferase activity, measured from the calculation of the resulting light units (i.e. relative light units - relative light units (RLU)), is calculated using a luminometer. A cell lysate is also used to determine cell viability by Lauri protein quantification. (Lowry et al., Journal of Biological Chemistry, Vol. 193, 265-275 (1951)). Toxicity is measured by determining the total cellular protein in the cells 48 hours after transfection. The results of transfection and cell survival in 10% serum and serum-free medium are given below.

Активность лусиферазного белка в ВНК-21 клетках, трансфектированных в среде, не содержащей сыворотки, достигает стабильного максимума при 30+/- 5×107 RLU. Присутствие 10% сыворотки в трансфекционной среде снижает активность лусиферазы при всех соотношениях зарядов, за исключением 70+/-. Для СНО-К1 клеток повышение соотношения зарядов также приводит к повышению трансфекции для всех условий испытания. Дополнительно, транфекция в сыворотке снижает количество единиц света на порядок.The activity of luciferase protein in BHK-21 cells transfected in serum-free medium reaches a stable maximum at 30 +/- 5 × 10 7 RLU. The presence of 10% serum in a transfection medium reduces luciferase activity at all charge ratios, with the exception of 70 +/-. For CHO-K1 cells, an increase in the charge ratio also leads to an increase in transfection for all test conditions. Additionally, serum transfection reduces the number of light units by an order of magnitude.

Сополимер 16 показывает токсичность только в отношении ВНК-21 клеток для трансфекции в отсутствии сыворотки. Токсичность снижается до минимума в присутствии 10% сыворотки в процессе трансфекции. Заметной токсичности не наблюдают при трансфекциях на СНО-К1 клетках.Copolymer 16 shows toxicity only to BHK-21 cells for transfection in the absence of serum. Toxicity is reduced to a minimum in the presence of 10% serum during transfection. Noticeable toxicity was not observed with transfections on CHO-K1 cells.

Figure 00000031
Figure 00000031

Влияние соотношения зарядов сополимера 16/ДНК и наличия сыворотки на эффективность трансфекции (

Figure 00000032
) и выживание слеток (
Figure 00000033
) в ВНК-21 клетках. Результаты трансфекции в 10% сыворотке и среде, не содержащей сыворотки, представлены соответственно пунктирной и сплошной линиями. Данные представлены в виде среднего значения трех образцов +/- ст. отклонение. Данные токсичности представлены в виде линий наилучшего приближения (best fit lines).The effect of the ratio of the charges of the copolymer 16 / DNA and the presence of serum on the efficiency of transfection (
Figure 00000032
) and the survival of fights (
Figure 00000033
) in BHK-21 cells. The results of transfection in 10% serum and serum-free medium are represented by dashed and solid lines, respectively. The data are presented as the average of three samples +/- st. deviation. Toxicity data are presented as best fit lines.

Figure 00000034
Figure 00000034

Влияние соотношения зарядов сополимера 16/ДНК и наличия сыворотки на эффективность трансфекции (

Figure 00000035
Figure 00000036
) и выживание клеток (
Figure 00000037
) в СНО-К1 клетках. Результаты трансфекции в 10% сыворотке и в среде, не содержащей сыворотки, представлены соответственно пунктирной и сплошной линиями. Данные представлены в виде среднего значения трех образцов +/- ст. отклонение. Данные токсичности представлены в виде линий наилучшего приближения (best fit lines).The effect of the ratio of the charges of the copolymer 16 / DNA and the presence of serum on the efficiency of transfection (
Figure 00000035
Figure 00000036
) and cell survival (
Figure 00000037
) in CHO-K1 cells. The results of transfection in 10% serum and in serum-free medium are shown by dashed and solid lines, respectively. The data are presented as the average of three samples +/- st. deviation. Toxicity data are presented as best fit lines.

Сравнительный пример 1: Изучение трансфекции с плазмидами, кодирующими Luciferase reporter генComparative Example 1: Transfection Study with Plasmids Encoding the Luciferase Reporter Gene

В соответствии с методикой примера 32 изучают эффективность трансфекции и токсичность различных невирусных векторов с клетками ВНК-21 и СНО-К1 и результаты сравнивают с результатами, полученными с комплексами ДНК/полимер 16. ВНК-21 и CHO-K1 клетки трансфектируют в интервале соотношений зарядов и исходных плотностей для всех векторов в среде, не содержащей сыворотки. Результаты приведены ниже и они представляют оптимальные условия трансфекции, установленные для каждого вектора.In accordance with the procedure of example 32, the transfection efficiency and toxicity of various non-viral vectors with BHK-21 and CHO-K1 cells are studied and the results are compared with the results obtained with DNA / polymer complexes 16. BHK-21 and CHO-K1 cells are transfected in the range of charge ratios and initial densities for all vectors in a serum-free medium. The results are shown below and they represent the optimal transfection conditions established for each vector.

Figure 00000038
Figure 00000039
Figure 00000038
Figure 00000039

Следует представлять, что приведенные выше обсуждение и примеры представляют только подробное описание определенных предпочтительных воплощений. Для квалифицированного специалиста ясно, что различные модификации и эквиваленты могут производиться без выделения из объема и области изобретения. Все патенты, журнальные статьи и другие документы, обсуждаемые или цитированные выше, введены в описании в виде ссылок.It should be understood that the above discussion and examples provide only a detailed description of certain preferred embodiments. It is clear to a skilled person that various modifications and equivalents can be made without isolating from the scope and scope of the invention. All patents, journal articles, and other documents discussed or cited above are incorporated herein by reference.

Figure 00000040
Figure 00000041
Figure 00000042
Figure 00000043
Figure 00000044
Figure 00000040
Figure 00000041
Figure 00000042
Figure 00000043
Figure 00000044

Claims (50)

1. Водорастворимый линейный сополимер циклодекстрина, полученный способом, включающим а) получение, по крайней мере, одного предшественника циклодекстринового мономера, позволяющего проводить полимеризацию только в двух положениях; б) взаимодействие предшественника циклодекстринового мономера с соединением, содержащим две функциональные группы, через которые может быть осуществлено связывание предшественников циклодекстринового мономера, в результате чего получают водорастворимый линейный циклодекстриновый сополимер, включающий повторяющиеся элементарные звенья формулы Ia, Ib или оба звена:1. A water-soluble linear cyclodextrin copolymer obtained by a process comprising a) producing at least one cyclodextrin monomer precursor allowing polymerization in only two positions; b) the interaction of the cyclodextrin monomer precursor with a compound containing two functional groups through which the cyclodextrin monomer precursors can be coupled, resulting in a water-soluble linear cyclodextrin copolymer comprising repeating unit units of formula Ia, Ib, or both:
Figure 00000045
Figure 00000045
где С представляет собой замещенный или незамещенный циклодекстриновый мономер;where C is a substituted or unsubstituted cyclodextrin monomer; А представляет собой сомономер, связанный с циклодекстрином С.A is a comonomer associated with cyclodextrin C.
2. Водорастворимый линейный сополимер циклодекстрина, содержащий циклодекстриновые фрагменты в качестве составной части его главной цепи сополимера, включающий повторяющиеся элементарные звенья формулы Ia, Ib или оба звена:2. A water-soluble linear cyclodextrin copolymer containing cyclodextrin fragments as part of its main chain of the copolymer, including repeating elementary units of the formula Ia, Ib or both:
Figure 00000046
Figure 00000046
где С представляет собой замещенный или незамещенный циклодекстриновый мономер;where C is a substituted or unsubstituted cyclodextrin monomer; А представляет собой сомономер, связанный с циклодекстрином С.A is a comonomer associated with cyclodextrin C.
3. Сополимер по любому из пп.1-2, где циклодекстриновые фрагменты или циклодекстриновые мономеры одинаковы по всему полимеру.3. The copolymer according to any one of claims 1 to 2, where the cyclodextrin fragments or cyclodextrin monomers are the same throughout the polymer. 4. Сополимер по любому из пп.1-2, где циклодекстриновые фрагменты или циклодекстриновые мономеры содержат, по крайней мере, два различных циклодекстриновых фрагмента.4. The copolymer according to any one of claims 1 to 2, where the cyclodextrin fragments or cyclodextrin monomers contain at least two different cyclodextrin fragments. 5. Сополимер по п.4, где, по крайней мере, несколько циклодекстриновых фрагментов или циклодекстриновых мономеров являются замещенными.5. The copolymer according to claim 4, where at least several cyclodextrin fragments or cyclodextrin monomers are substituted. 6. Сополимер по п.5, где, по крайней мере, один циклодекстриновый мономер или фрагмент замещен лигандом, способным связать сополимер с клеткой.6. The copolymer according to claim 5, where at least one cyclodextrin monomer or fragment is replaced by a ligand capable of binding the copolymer to the cell. 7. Сополимер по п.1 или 2, где циклодекстриновые фрагменты или циклодекстриновые мономеры представляют собой7. The copolymer according to claim 1 or 2, where the cyclodextrin fragments or cyclodextrin monomers are α-, β-, γ-циклодекстрины или их сочетание.α-, β-, γ-cyclodextrins or a combination thereof. 8. Сополимер по п.7, где циклодекстриновые8. The copolymer according to claim 7, where cyclodextrin фрагменты или циклодекстриновые мономеры независимо выбраны из группы, включающей 6А,6В-деокси-α-циклодекстрин, 6А,6С-деокси-α-циклодекстрин, 6А,6D-деокси-α-циклодекстрин, 6А,6В-деокси-β-циклодекстрин, 6А,6С-деокси-β-цикло-декстрин 6А,6D-деокси-β-циклодекстрин, 6А,6В-деокси-γ-циклодекстрин, 6А,6С-деокси-γ-циклодекстрин, 6А,6D-деокси-γ-циклодекстрин, 6А,6Е-деокси-γ-циклодекстрин.fragments or cyclodextrin monomers are independently selected from the group consisting of 6 A , 6 B- deoxy-α-cyclodextrin, 6 A , 6 C- deoxy-α-cyclodextrin, 6 A , 6 D- deoxy-α-cyclodextrin, 6 A , 6 B- deoxy-β-cyclodextrin, 6 A , 6 C -deoxy-β-cyclodextrin 6 A , 6 D- deoxy-β-cyclodextrin, 6 A , 6 B- deoxy-γ-cyclodextrin, 6 A , 6 C - deoxy-γ-cyclodextrin, 6 A , 6 D- deoxy-γ-cyclodextrin, 6 A , 6 E- deoxy-γ-cyclodextrin. 9. Сополимер по п.1 или 2, где указанные циклодекстриновые фрагменты или циклодекстриновые мономеры содержат оксидированные циклодекстриновые мономеры, имеющие общую формулу (III)9. The copolymer according to claim 1 or 2, where these cyclodextrin fragments or cyclodextrin monomers contain oxidized cyclodextrin monomers having the general formula (III)
Figure 00000047
Figure 00000047
где р = 5-7.where p = 5-7.
10. Сополимер циклодекстрина по п.9, где указанные оксидированные циклодекстриновые фрагменты или циклодекстриновые мономеры включают фрагменты, выбранные из 2А,3А-деокси-2А,3А-дигидро-α-циклодекстрина, 2А,3А-деокси-2А,3А-дигидро-β-циклодекстрина, 2А,3А-деокси-2А,3А-дигидро-γ-циклодекстрина.10. The cyclodextrin copolymer according to claim 9, wherein said oxidized cyclodextrin fragments or cyclodextrin monomers include fragments selected from 2 A , 3 A- deoxy-2 A , 3 A- dihydro-α-cyclodextrin, 2 A , 3 A- deoxy- 2 A , 3 A- dihydro-β-cyclodextrin, 2 A , 3 A -deoxy-2 A , 3 A- dihydro-γ-cyclodextrin. 11. Сополимер по п.1, где сомономер выбирают из:11. The copolymer according to claim 1, where the comonomer is selected from: -HNC(O)(CH2)xC(O)NH-, -HNC(O)(CH2)xSS(CH2)xC(O)NH-,-HNC (O) (CH 2 ) x C (O) NH-, -HNC (O) (CH 2 ) x SS (CH 2 ) x C (O) NH-, -+H2N(CH2)xSS(CH2)xNH + 2 -, -HNC(O)(CH2CH2O)xCH2CH2C(O)NH-,- + H 2 N (CH 2 ) x SS (CH 2 ) x NH + 2 -, -HNC (O) (CH 2 CH 2 O) x CH 2 CH 2 C (O) NH-, -HNNHC(O)(CH2CH2O)xCH2CH2C(O)NHNH-,-HNNHC (O) (CH 2 CH 2 O) x CH 2 CH 2 C (O) NHNH-, -+H2NCH2(CH2CH2O)xCH2CH2CH2NH + 2 -,- + H 2 NCH 2 (CH 2 CH 2 O) x CH 2 CH 2 CH 2 NH + 2 -, -HNC(O)(CH2CH2O)xCH2CH2SS(CH2CH2O)xCH2CH2C(O)NH-,-HNC (O) (CH 2 CH 2 O) x CH 2 CH 2 SS (CH 2 CH 2 O) x CH 2 CH 2 C (O) NH-, -HNC(NH + 2 )(CH2CH2O)xCH2CH2C(NH + 2 )NH-,-HNC (NH + 2 ) (CH 2 CH 2 O) x CH 2 CH 2 C (NH + 2 ) NH-, -SCH2CH2NHC(NH + 2 )(CH2)xC(NH + 2 )NHCH2CH2S-,-SCH 2 CH 2 NHC (NH + 2 ) (CH 2 ) x C (NH + 2 ) NHCH 2 CH 2 S-, -SCH2CH2NHC(NH + 2 )(CH2)xSS(CH2)xC(NH + 2 )NHCH2CH2S-,-SCH 2 CH 2 NHC (NH + 2 ) (CH 2 ) x SS (CH 2 ) x C (NH + 2 ) NHCH 2 CH 2 S-, -SCH2CH2NHC(NH + 2 )CH2CH2(OCH2CH2)xC(NH + 2 )NHCH2CH2S-,-SCH 2 CH 2 NHC (NH + 2 ) CH 2 CH 2 (OCH 2 CH 2 ) x C (NH + 2 ) NHCH 2 CH 2 S-,
Figure 00000048
Figure 00000048
Figure 00000049
Figure 00000049
Figure 00000050
Figure 00000050
Figure 00000051
Figure 00000051
Figure 00000052
Figure 00000052
Figure 00000053
Figure 00000053
Figure 00000054
Figure 00000054
Figure 00000055
Figure 00000055
Figure 00000056
и
Figure 00000056
and
Figure 00000057
Figure 00000057
где x = 1-50 и y+z=x.where x = 1-50 and y + z = x.
12. Сополимер по п.1, где сомономеры содержат биоразлагаемые или кислотно-лабильные связующие.12. The copolymer according to claim 1, where the comonomers contain biodegradable or acid-labile binders. 13. Сополимер по п.1 или 2, где сополимер сшит с другим полимером.13. The copolymer according to claim 1 or 2, where the copolymer is crosslinked with another polymer. 14. Сополимер по п.13, где по меньшей мере один лиганд связан с сополимером.14. The copolymer according to item 13, where at least one ligand is associated with a copolymer. 15. Сополимер по п.1 или 2, где по меньшей мере один лиганд связан с сополимером.15. The copolymer according to claim 1 or 2, where at least one ligand is associated with the copolymer. 16. Сополимер по п.1 или 2, где по меньшей мере один циклодекстриновый фрагмент или мономер оксидирован.16. The copolymer according to claim 1 or 2, where at least one cyclodextrin fragment or monomer is oxidized. 17. Сополимер по п.16, где циклодекстриновый фрагмент представляет собой α-, β-, γ-циклодекстрин или их сочетание.17. The copolymer according to clause 16, where the cyclodextrin fragment is an α-, β-, γ-cyclodextrin or a combination thereof. 18. Сополимер по п.16, где сополимер сшит с другим полимером.18. The copolymer according to clause 16, where the copolymer is crosslinked with another polymer. 19. Сополимер по п. 18, где по меньшей мере один лиганд связан с оксидированным сополимером.19. The copolymer according to claim 18, where at least one ligand is associated with an oxidized copolymer. 20. Сополимер по п. 16, где по меньшей мере один лиганд связан с сополимером.20. The copolymer according to claim 16, where at least one ligand is associated with a copolymer. 21. Сополимер по п.1 или 2, где в основном все циклодекстриновые фрагменты оксидированы.21. The copolymer according to claim 1 or 2, where basically all of the cyclodextrin fragments are oxidized. 22. Сополимер по п.1 или 2, где все циклодекстриновые фрагменты оксидированы.22. The copolymer according to claim 1 or 2, where all cyclodextrin fragments are oxidized. 23. Терапевтическая композиция, включающая сополимер по любому из предшествующих пунктов и эффективное количество терапевтического агента.23. A therapeutic composition comprising the copolymer according to any one of the preceding paragraphs and an effective amount of a therapeutic agent. 24. Композиция, включающая а) первый сополимер по п. 16 и (б) второй водорастворимый линейный сополимер циклодекстрина, включающий циклодекстриновые фрагменты, как составную часть его главной сополимерной цепи.24. A composition comprising a) a first copolymer according to claim 16 and (b) a second water-soluble linear cyclodextrin copolymer comprising cyclodextrin fragments as an integral part of its main copolymer chain. 25. Композиция по п.24, где по меньшей мере один из указанного первого сополимера и указанного второго сополимера является сшитым с другим полимером.25. The composition of claim 24, wherein at least one of said first copolymer and said second copolymer is crosslinked with another polymer. 26. Композиция по п.25, где по меньшей мере один лиганд связан по меньшей мере с одним из указанных первого и второго сополимеров.26. The composition according A.25, where at least one ligand is associated with at least one of these first and second copolymers. 27. Композиция по п.24, где по меньшей мере один лиганд связан по меньшей мере с одним из указанных первого и второго сополимеров.27. The composition according to paragraph 24, where at least one ligand is associated with at least one of these first and second copolymers. 28. Терапевтическая композиция, включающая циклодекстриновую композицию по любому из пп.24-27 и эффективное количество терапевтического агента.28. A therapeutic composition comprising a cyclodextrin composition according to any one of paragraphs.24-27 and an effective amount of a therapeutic agent. 29. Способ получения водорастворимого линейного сополимера циклодекстрина, включающий следующие стадии: а) получение по меньшей мере одного предшественника циклодекстринового мономера, который позволяет проводить полимеризацию только в двух положениях; б) взаимодействие предшественника циклодекстринового мономера с соединением, содержащим две функциональные группы, посредством которых осуществляется связь предшественников циклодекстринового мономера, в результате чего получают водорастворимый линейный циклодекстриновый сополимер, включающий повторяющиеся элементарные звенья формулы Ia, Ib или оба звена:29. A method of obtaining a water-soluble linear cyclodextrin copolymer comprising the following steps: a) producing at least one cyclodextrin monomer precursor that allows polymerization in only two positions; b) the interaction of the cyclodextrin monomer precursor with a compound containing two functional groups, through which the cyclodextrin monomer precursors are coupled, as a result of which a water-soluble linear cyclodextrin copolymer is obtained, including repeating elementary units of formula Ia, Ib or both:
Figure 00000058
Figure 00000058
где С представляет собой замещенный или незамещенный циклодекстриновый мономер;where C is a substituted or unsubstituted cyclodextrin monomer; А представляет собой сомономер, связанный с циклодекстрином С.A is a comonomer associated with cyclodextrin C.
30. Способ по п. 29, где указанный предшественник циклодекстринового мономера является предшественником дийодированного циклодекстринового мономера формулы IVa, IVb, IVc или их смесью:30. The method of claim 29, wherein said cyclodextrin monomer precursor is a diiodinated cyclodextrin monomer precursor of formula IVa, IVb, IVc, or a mixture thereof:
Figure 00000059
Figure 00000059
31. Способ по п.29, где указанный предшественник циклодекстринового мономера представляет собой α-, β-, γ-циклодекстрин или их сочетание.31. The method according to clause 29, where the specified cyclodextrin monomer precursor is α-, β-, γ-cyclodextrin or a combination thereof. 32. Способ по п.29, где указанный предшественник циклодекстринового мономера выбран из группы, включающей: 6А,6В-деокси-α-циклодекстрин, 6А,6С-деокси-α-циклодекстрин, 6А,6D-деокси-α-циклодекстрин, 6А,6В-деокси-β-циклодекстрин, 6А,6С-деокси-β-циклодекстрин, 6А,6D-деокси-β-циклодекстрин, 6А,6В-деокси-γ-циклодекстрин, 6А,6С-деокси-γ-циклодекстрин, 6А,6D-деокси-γ-циклодекстрин, 6А,6Е-деокси-γ-циклодекстрин.32. The method according to clause 29, wherein said cyclodextrin monomer precursor is selected from the group consisting of: 6 A , 6 B- deoxy-α-cyclodextrin, 6 A , 6 C- deoxy-α-cyclodextrin, 6 A , 6 D- deoxy -α-cyclodextrin, 6 A , 6 B -deoxy-β-cyclodextrin, 6 A , 6 C -deoxy-β-cyclodextrin, 6 A , 6 D -deoxy-β-cyclodextrin, 6 A , 6 B -deoxy-γ -cyclodextrin, 6 A , 6 C- deoxy-γ-cyclodextrin, 6 A , 6 D- deoxy-γ-cyclodextrin, 6 A , 6 E- deoxy-γ-cyclodextrin. 33. Способ по п.29, где указанный предшественник циклодекстринового мономера имеет общую формулу (III)33. The method according to clause 29, where the specified cyclodextrin monomer precursor has the General formula (III)
Figure 00000060
Figure 00000060
где р = 5.where p = 5.
34. Способ по п.33, где указанный предшественник циклодекстринового мономера выбран из группы, включающей 2А,3А-деокси-2А,3А-дигидро-α-циклодекстрин, 2А,3А-деокси-2А,3А-дигидро-β-циклодекстрин, 2А,3А-деокси-2А,3А-дигидро-γ-циклодекстрин.34. The method according to claim 33, wherein said cyclodextrin monomer precursor is selected from the group consisting of 2 A , 3 A- deoxy-2 A , 3 A- dihydro-α-cyclodextrin, 2 A , 3 A- deoxy-2 A , 3 A- dihydro-β-cyclodextrin, 2 A , 3 A- deoxy-2 A , 3 A- dihydro-γ-cyclodextrin. 35. Способ по п.29, где соединение, содержащее две функциональные группы, выбирают из группы, включающей35. The method according to clause 29, where the compound containing two functional groups is selected from the group including -HNC(O)(CH2)xC(O)NH-, -HNC(O)(CH2)xSS(CH2)xC(O)NH-, -+H2N(CH2)xSS(CH2)xNH + 2 , -HNC(O)(CH2CH2O)xCH2CH2C(O)NH-, -HNNHC(O)(CH2CH2O)xCH2CH2C(O)NHNH-,-HNC (O) (CH 2 ) x C (O) NH-, -HNC (O) (CH 2 ) x SS (CH 2 ) x C (O) NH-, - + H 2 N (CH 2 ) x SS (CH 2 ) x NH + 2 , -HNC (O) (CH 2 CH 2 O) x CH 2 CH 2 C (O) NH-, -HNNHC (O) (CH 2 CH 2 O) x CH 2 CH 2 C (O) NHNH-, -+H2NCH2(CH2CH2O)xCH2CH2CH2NH + 2 -,- + H 2 NCH 2 (CH 2 CH 2 O) x CH 2 CH 2 CH 2 NH + 2 -, -NC(O)(CH2CH2O)xCH2CH2SS(CH2CH2O)xCH2CH2C(O)NH-, -HNC(NH + 2 )(CH2CH2О)хCH2CH2C(NH + 2 )NH-, -SCH2CH2NHC(NH + 2 )(CH2)xC(NH + 2 )NHCH2CH2S-,-NC (O) (CH 2 CH 2 O) x CH 2 CH 2 SS (CH 2 CH 2 O) x CH 2 CH 2 C (O) NH-, -HNC (NH + 2 ) (CH 2 CH 2 O) x CH 2 CH 2 C (NH + 2 ) NH-, -SCH 2 CH 2 NHC (NH + 2 ) (CH 2 ) x C (NH + 2 ) NHCH 2 CH 2 S-, -SCH2CH2NHC(NH + 2 )(CH2)хSS(CH2)xC(NH + 2 )NHCH2CH2S-,-SCH 2 CH 2 NHC (NH + 2 ) (CH 2 ) x SS (CH 2 ) x C (NH + 2 ) NHCH 2 CH 2 S-, -SCH2CH2NHC(NH + 2 )CH2CH2(OCH2CH2)xC(NH + 2 )NHCH2CH2CH2S--SCH 2 CH 2 NHC (NH + 2 ) CH 2 CH 2 (OCH 2 CH 2 ) x C (NH + 2 ) NHCH 2 CH 2 CH 2 S-
Figure 00000061
Figure 00000061
Figure 00000062
Figure 00000062
Figure 00000063
Figure 00000063
Figure 00000064
Figure 00000065
или
Figure 00000064
Figure 00000065
or
Figure 00000066
Figure 00000066
где х = 1-50 и y+z=x.where x = 1-50 and y + z = x.
36. Способ по п.29, включающий дополнительную стадию взаимодействия указанного сополимера с лигандом с образованием линейного сополимера, содержащего по меньшей мере один лиганд, связанный с сополимером.36. The method according to clause 29, comprising the additional step of reacting said copolymer with a ligand to form a linear copolymer containing at least one ligand bound to the copolymer. 37. Способ по п.30, включающий дополнительную стадию аминирования указанного предшественника дийодированного циклодекстринового мономера с образованием предшественника диаминированного циклодекстринового мономера и полимеризацию указанного предшественника диаминированного циклодекстринового мономера с образованием указанного сополимера.37. The method according to p. 30, comprising the additional stage of the amination of the specified precursor diiodinated cyclodextrin monomer with the formation of the precursor diaminated cyclodextrin monomer and the polymerization of the precursor diaminated cyclodextrin monomer with the formation of the specified copolymer. 38. Способ по п.37, где указанный предшественник диаминированного циклодекстринового мономера является мономером, имеющим формулы Va, Vb, или Vc, или их смесью:38. The method according to clause 37, where the specified precursor to a diaminated cyclodextrin monomer is a monomer having the formula Va, Vb, or Vc, or a mixture thereof:
Figure 00000067
Figure 00000067
Figure 00000068
Figure 00000068
39. Способ по п.37, где указанный предшественник диаминированного циклодекстринового мономера является мономером формулы Vd, Ve, или Vf или их смесью:39. The method according to clause 37, where the specified predecessor of the diaminated cyclodextrin monomer is a monomer of the formula Vd, Ve, or Vf or a mixture thereof:
Figure 00000069
Figure 00000069
40. Способ получения сополимера, включающий стадию восстановления линейного сополимера оксидированного циклодекстрина при условии, что указанный линейный сополимер оксидированного циклодекстрина не содержит способный к восстановлению сомономер А.40. A method of producing a copolymer, comprising the step of reducing a linear oxidized cyclodextrin copolymer, provided that said linear oxidized cyclodextrin copolymer does not contain reducible comonomer A. 41. Способ получения сополимера, включающий стадию оксидирования сополимера по п. 1 или 2.41. A method of producing a copolymer, comprising the step of oxidizing a copolymer according to claim 1 or 2. 42. Способ по п.41, включающий дополнительную стадию взаимодействия указанного сополимера с лигандом с образованием сополимера, содержащего по меньшей мере один лиганд, связанный с сополимером.42. The method according to paragraph 41, comprising the additional step of reacting said copolymer with a ligand to form a copolymer containing at least one ligand bound to the copolymer. 43. Способ получения сополимера, включающий следующие стадии:43. A method of obtaining a copolymer, comprising the following stages: (а) йодирование предшественника оксидированного циклодекстринового мономера с образованием предшественника оксидированного дийодированного циклодекстринового мономера формулы VIIa, VIIb, VIIc или их смеси:(a) iodination of the oxidized cyclodextrin monomer precursor to form the oxidized diiodinated cyclodextrin monomer precursor of formula VIIa, VIIb, VIIc, or a mixture thereof:
Figure 00000070
Figure 00000070
(b) взаимодействие указанного предшественника оксидированного дийодированного циклодекстринового мономера с предшественником сомономера А с образованием линейного сополимера оксидированного циклодекстрина.(b) reacting said oxidized diiodinated cyclodextrin monomer precursor with comonomer A precursor to form a linear oxidized cyclodextrin copolymer.
44. Способ по п.43, включающий дополнительную стадию взаимодействия указанного линейного сополимера оксидированного циклодекстрина с лигандом с образованием линейного сополимера оксидированного циклодекстрина, содержащего по меньшей мере один лиганд, связанный с сополимером.44. The method according to item 43, comprising the additional step of reacting said linear oxidized cyclodextrin copolymer with a ligand to form a linear oxidized cyclodextrin copolymer containing at least one ligand bound to the copolymer. 45. Способ получения сополимера, включающий стадии (а) аминирования предшественника оксидированного дийодированного циклодекстринового мономера с образованием предшественника окисленного диаминированного циклодекстринового мономера формулы VIIIa, VIIIb, VIIIc или их смеси:45. A method of producing a copolymer comprising the steps of (a) aminating an oxidized diiodinated cyclodextrin monomer precursor to form an oxidized diaminated cyclodextrin monomer precursor of formula VIIIa, VIIIb, VIIIc, or a mixture thereof:
Figure 00000071
Figure 00000071
(b) взаимодействие указанного предшественника оксидированного диаминированного циклодекстринового мономера с предшественником сомономера А с образованием линейного сополимера оксидированного циклодекстрина.(b) reacting said oxidized diaminated cyclodextrin monomer precursor with comonomer A precursor to form a linear oxidized cyclodextrin copolymer.
46. Способ получения сополимера, включающий стадии (а) аминирования предшественника оксидированного дийодированного циклодекстринового мономера с получением предшественника оксидированного диаминированного циклодекстринового мономера формулы IXa, IХb, IХc или их смеси:46. A method of producing a copolymer comprising the steps of (a) aminating an oxidized diiodinated cyclodextrin monomer precursor to obtain an oxidized diaminated cyclodextrin monomer precursor of formula IXa, IXb, IXc, or a mixture thereof:
Figure 00000072
Figure 00000072
(b) взаимодействие указанного предшественника оксидированного диаминированного циклодекстринового мономера с предшественником сомономера А с образованием линейного сополимера оксидированного циклодекстрина.(b) reacting said oxidized diaminated cyclodextrin monomer precursor with comonomer A precursor to form a linear oxidized cyclodextrin copolymer.
47. Способ получения сшитого сополимера циклодекстрина, включающий взаимодействие сополимера по п. 1 или 2 со вторым сополимером в присутствии сшивающего агента.47. A method of obtaining a crosslinked cyclodextrin copolymer, comprising reacting the copolymer according to claim 1 or 2 with a second copolymer in the presence of a crosslinking agent. 48. Способ по п.47, где указанным вторым сополимером является линейный сополимер циклодекстрина или линейный сополимер оксидированного циклодекстрина.48. The method according to clause 47, where the specified second copolymer is a linear copolymer of cyclodextrin or a linear copolymer of oxidized cyclodextrin. 49. Способ доставки терапевтического агента пациенту, включающий введение пациенту терапевтически эффективного количества терапевтической композиции по п.23.49. A method for delivering a therapeutic agent to a patient, comprising administering to the patient a therapeutically effective amount of a therapeutic composition according to claim 23. 50. Способ доставки терапевтического агента пациенту, включающий введение пациенту терапевтически эффективного количества терапевтической композиции по п.28.50. A method for delivering a therapeutic agent to a patient, comprising administering to the patient a therapeutically effective amount of a therapeutic composition according to claim 28.
RU2001102789/04A 1998-07-01 1999-06-25 Linear copolymers of cyclodextrin RU2243236C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US9155098P 1998-07-01 1998-07-01
US60/091,550 1998-07-01
US09/203,556 1998-12-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001102789A RU2001102789A (en) 2003-01-20
RU2243236C2 true RU2243236C2 (en) 2004-12-27

Family

ID=34392809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001102789/04A RU2243236C2 (en) 1998-07-01 1999-06-25 Linear copolymers of cyclodextrin

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2243236C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2336390C (en) Linear cyclodextrin copolymers
US7091192B1 (en) Linear cyclodextrin copolymers
KR100894186B1 (en) Compositions containing inclusion complexes
US20080279954A1 (en) Method of preparing a supramolecular complex containing a therapeutic agent and a multi-dimensional polymer network
EP1133318B1 (en) Supramolecular complexes containing therapeutic agents
RU2243236C2 (en) Linear copolymers of cyclodextrin
KR100848121B1 (en) Linear cyclodextrin copolymers
RU2288921C2 (en) Inclusion complexes-containing compositions

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130626