TW200307563A

TW200307563A - Use of BUCKYSOME or carbon nanotube for drug delivery

Info

Publication number: TW200307563A
Application number: TW092102970A
Authority: TW
Inventors: Andreas Hirsch; Uri Sagman; Stephen R Wilson
Original assignee: Sixty Inc C
Priority date: 2002-02-14
Filing date: 2003-02-13
Publication date: 2003-12-16
Also published as: JP4676701B2; JP2006502966A; US20060127470A1; WO2003068185A2; AU2003211042A8; US7070810B2; EP2127680A1; US20030180491A1; AU2003211042A1; WO2003068185A3; EP1476198A2

Description

(i) 200307563 坎、發明說明 t明背景本案凊求共同審查中之之L牯申岣案60/356,856申請曰2002 年2月Μ日之優先權，該系揭不以引用方式併入此處。本發明係有關供投予治療法。特別本發明係關於囊胞樂烯以及該囊包含治療劑；奈米管係以該治療劑衍生以投予哺乳動物之方法。 2.先前拮術劑給哺乳動物用之組成物及方 ’其中該囊壁包含經取代之富經衍生之碳奈米管，其中該碳及將囊胞或衍生後之碳奈米管近年來研九夕種辦法用於藥物的輸送、dna的轉移感染以及其匕酉藥及生物用^。其中一組辦法涉及囊胞或微脂粒（二術語於此處將互換使用）。

Mshra等人’藥物衍生（2〇〇〇) 7(3) : 155_159教示使用阿黴素 (d_biem)鹽酸鹽載荷紅血球鬼。經由生物膜出芽入紅血球鬼内部（細胞攝粒作用），結果導致小囊積聚於各個親代鬼内部，而形成所謂之翻轉生物膜囊胞。阿黴素被捕捉於翻轉生物膜囊胞之量為〇·75毫克/毫升填裝後之囊胞。試管試驗釋放側繪圖顯示52·86%藥物於16小時釋放。

Gu〇等人，藥物輪送（2〇〇〇)7⑺：113-116教示含有胰島素之 •撓性卵磷脂_囊胞之製備，以及評估此等囊胞用於經皮輸送胰島素的效果。當囊胞施用於小鼠腹部皮膚時18小時内血糖的下降高於50%。 200307563

Fmmd ’藥物衍生_) 8(4) : 239_244教示治療分子包囊於 ::陽離子性多層載體’該載體包含磷月旨基膽鹼、膽固醇及 ^乳伸乙基醇。此種帶有捕捉藥物之載體係經由切變磷脂勿溶層相製備。」旦業界仍然需要有具有適合供藥物輸送性質之囊胞，換 ::’囊胞製造原料之親兩性材料毒性低，囊胞之形成以、二！合！易等性質。此等性質就非以囊胞為主之藥物輪运系統而g也令人感興趣。富樂稀中最出名的範例<，首次“如。等人，自秋 5)318_ 162報告。此後富樂烯之衍生容易已經製備出寬 K夕種之何生富樂烯且已經探討其性質。 L兩性衍生富樂烯已經有Hirsch #人，如醇—如购848報告。—之_ 個3 18個竣酸部合以另：人，， F刀以及五個疏水部分之樹狀基團，各自白二：：：:Γ12烴鏈。親兩性衍生富樂烯水溶液之冷滚， =她目片顯示’親兩性衍生富樂浠形成詞表示一種囊胞係由-張膜界限，該膜包含-；卜S忒寺昌樂烯分子之親水基實質全口F疋向於囊胞外部，以 _ 王 #， 3層親水衍生富樂烯分子内曰 μ本萄^烯分子之親水基實皙令邱—a认專〜豆中土貝貝王邛疋向於囊胞内部，直二“子之疏水基係緊鄰於内層分子之疏水基），直k、力100奈米至約400奈米。 :人，歐洲有機化學期摩。。”⑺·ιΐ8 素化之富樂烯之合成。 9丁生物 200307563 發明說明續頁石反奈米管及其々ί生方法為已知。Holzinger等人，如86\^.0^111· Int· Ed· (2001) 40(21) : 4002-4005報告氮烯之環狀加成、親核碳烯之加成、以及基團加成至碳奈米管側壁。名釜明内t 一具體實施例中，本發明係有關一種囊胞，其具有一内部、一外部及一壁，其中該壁包含一層或多層，其中各層包含一種具有結構式I之經取代之富樂烯： (1) (B)b-Cn-(A)a 其中Cn為包含η個碳原子之富樂烯部分，其中整數且 60<η<240 ； Β為包含1至約40個極性頭基部分之有機部分； b為整數且lsbg ; 各個B係經由丨或2個碳_碳、碳_氧或碳_氮鍵而共價鍵结 iCn ; A為有機部分包含一個q近端以及一或多個q遠端，其中該cn遠端各自包含-CxH〆其中X為整數且8立24，以及乂為整數且l：^y^2x+l ; a為整數，; 2<b+a$6 ;以及各個A係透過1或2個碳-碳、碳-氧、或碳_氮鍵而共價鍵結至Cn， /、中忒囊壁包含至少約5〇莫耳％經取代之富樂烯，以及囊肊内口 [5彳为壁之兩層間、或二者包含一種治療劑。體貝轭例中，本發明係有關一種將治療劑投予哺 (4) 200307563

乳動物之方法，包含·· 、（）將種，谷液投予哺孔動物，該溶液包含醫藥旦治療劑，其中今、、厶秦卞丨备 ' ^里之 ”甲3 /口療釗係存在於囊胞内部、層間、岑-〜 4^主丨刀屣壁之兩 4 一百，丹中綠囊胞係定義如前。又另-具體實施例中，本發明係有關一種可胞之方法，兮臺疋式形成囊该展胞包含一種治療劑於其内部、間、或二者，該方法包含：於其壁雙層將種具有結構式j(定義如前）之經取代之療劑溶解於水性溶劑，耒烯以及治其中該溶劑之pH夠低而可由該經取代胞。田$烯形成囊又另—具體實施例中，本發明係有關米管，包含：何生之碳奈一碳奈米管，以及至少一種治療劑，其中治療#1係各自共價鍵結至該碳奈米管。具體實施例中，本發明係有關—種劑至哺乳動物組織之方法，該方法包I 種治療 (i) 對该哺乳動物於勒物奴予一種經衍生之碳奈米管，之碳奈米管包含一讲太。亥經衍生療劑各自係共價M d 其中治 .. /、1貝鍵結至碳奈米管，以及 (ii) 對哺乳動物投予— ^ y - 又丁種輔劑，當經衍生之碳太伞— 組織時，該佐劑可> ^丁、未管接近㈠了促成该碳奈米管與該至少一之共價鍵的斷翏，ra二^ 裡，口療劑間乂因而輪送該至少一種治療劑至組織。 200307563 (5) _____ 發明說明續頁本發明允許方便地製備組成物，該組成物容易輸送治療劑至特定組織。將治療劑鎖定目標於特定組織的能力，將允許使用更低劑量之治療劑，且降低治療劑之系統性副作用。此外，本發明之各具體實施例使用之經取代之富樂烯之石反奈米管於治療劑輸送後容易由體内清除。實施方式一具體實施例中，本發明係有關一種囊胞，其具有一内部、一外部及一壁，其中該壁包含一層或多層，其中各層包含一種具有結構式I之經取代之富樂烯： (I) (B)b-Cn.(A)a 其中Cn為包含n個碳原子之富樂烯部分，其中^為整數且 60<η<240 ； Β為包含1至約40個極性頭基部分之有機部分； b為整數且Kbs ; 各個B係經由1或2個碳-破、石反氧或石炭-氮鍵而共價鍵結至Cn ; A為有機部分包含一個Cn近端以及一或多個Cn遠端，其中該Cn遠端各自包含-CxHy，其中x為整數且，以及y 為整數且; a為整數; 2$b+aS6 ;以及各個A係透過1或2個破-破、破氧、或碳-氮鍵而共價鍵結至Cn，其中該囊壁包含至少約50莫耳％經取代之富樂稀，以及 -10- (6) 200307563 一發明說明續頁囊胞内部、部分壁之兩層間、「喜^ ^ 一者包含一種治療劑囊胞」一詞用於此處為親兩性孑一 1主-、刀卞的集合，親兩性分子詞表示分子包括⑻親水（「嗜水^ a 八上、—t L a J’化’典型為帶電部刀戏徑性部分，例如熟諳技蓺八，、,u π八士匕对之包含極性頭基部为，以及（b)疏水（「厭水」）區，业型為非極性部分，例如无、叫技蟄人士已知之烴鏈。於水溶去士一代T 田親兩性分子形成一土日守，形成囊胞，亦即形成封閉辟R…烏h 4 J 一没工間表面。該土界疋囊胞内部以及囊胞外部。典型地，壁

兩性分子定向為其親水區係接觸水亦即接觸水溶液之溶劑而形成。Μ内表面之形成方式係經由親兩性分子定向成豆親水區係接觸存在於囊胞内部之水而形成壁内表面；或辟内表面係經由親兩性分子定向成其疏水區接觸存在於囊：内部之疏水材料而形成。

壁之親兩性分子傾向於形成多層，因此壁包含—或多層親兩性分子。若壁係由一層組成，則可稱做為「單層膜」曰或「一層膜」。若壁係由兩層組成，則可稱做為「雙層膜: 具有多於兩層至任何層數之壁皆屬於本發明之定：範、圍。囊胞於此處稱做為「巴基體（buckys〇me)^ 。「Cn」表示包含η個碳原子之富樂烯部分。巴克公使富樂烯（BuckminsterfUllerenes)也稱做富樂烯或更通俗稱做為巴基球 (buckyballs)，是一種大致主要由spk混成碳組成的蘢狀分子。富樂烯是除了碳以及石墨以外之第三種純碳形式。典型地画樂稀係排列成六面體、五面體或二者。依據分子大小決疋，大部分已知富樂烯有丨2個五面體以及不等數目的 >面 -11 - 200307563 ⑺ Γϊ#說明讀頁體。常見富樂烯包括C6Q及C7Q，但也已知包含至多約400碳原子之富樂烯。此處，「（^^)」用來表示C6Q分子或分子的C6()部分。富樂烯可藉任一種已知技術生產，包括但非限於藉石墨之高溫氣化生產。富樂烯於市面上可得自多個來源包括 MER公司（亞利桑納州吐克桑）以及先鋒碳公司。

特定經取代C6Q異構物之命名相當複雜。於本說明書中，將使用所謂的 Hirsch 架構命名（Hirsch，Angew· Chem· Inti· Ed· (1994) 33(4) : 437_438) 〇

使用多種取代基取代富樂烯之方法為業界已知。該等方法包括1，3 -偶極加成反應（Sijbesma等人，美國化學會期刊 (1993) 115 : 6510-6512 ; Suzuki，美國化學會期刊（1992) 114 : 7301-7302; Suzuki等人，科學（1991)254 : 1186-1188 ; Prato等人，有機化學期刊（1993) 58 : 5578-5580 ; Vasella 等人，Angew. Chem. Int. Ed. Engl· (1992)31 : 1388-1390 ; Prato等人，美國化學會期刊（1993) 115:1148-1150 ; Maggini 等人，四面體函件（1994)35 : 2985-2988 ; Maggini等人，美國化學會期刊（1993) 115 : 9798-9799 ;以及Meier 等人，美國化學會期刊（1994) 116 : 7044-7048);迪爾斯阿德反應（Diels-Alder reactions) (Iyoda等人，化學會化學通訊期刊（1994) 1929-1930 ; Belik 等人，Angew· Chem· Int· Ed· Engl. (1993) 32 ·· 78-80 ; Bidell等人，化學會化學通訊期刊（1994) 1641-1642 ;及Meidine 等人，化學會化學通訊期刊（1993) 1342-1344);其它環狀加成方法（Saunders 等人，四面體函件（1994) 35 : 3869-3872 ; Tadeshita 等人，化學會期刊 Perkin· Trans. (1994) 1433-1437 ; Beer 等人，Angew· -12- 200307563 (8) 發明說明續頁

Chem· Int· Ed· Engl. (1994) 33 : 1087-1088 ; Kusukawa 等人，有機金屬（1994) 13 ·· 4186_4188 ; Averdung 等人，Chem_ Ber. (1994) 127 : 787-789 ; Akasaka 等人，美國化學會期刊（1994) 116 : 2627-2628 ; Wu等人，四面體函件（1994) 35 : 919-922 ;及Wilson，有機化學期刊（1993) 58 : 6548-6549);藉加成/消去反應之環丙烷化 (Hirsch 等人，Angew. Chem. Int· Ed. Engl. (1994) 33 : 437-438 及 Bestmann 等人，C_ Tetra· Lett· (1994) 35 ·· 9017-9020);以及碳陰離子 /烷基鐘/格利亞試劑之加成反應（Nagashima等人，有機化學期刊（1994) 59 : 1246-1248 ; Fagan 等人，美國化學會期刊（1994) 114 : 9697-9699 ; Hirsch 等人，Angew· Chem· Int· Ed. Engl· (1992) 31 : 766-768 ;及 Komatsu 等人，有機化學期刊（1994)59 : 6101-6102)等。經取代之富樂烯之合成係由Murphy等人，美國專利第 6，162,926號綜論。發現富樂烯特別C6G容易以八面體加成樣式接收高達六個加合物（一個八面體有六個頂點）（Brettreich等人，Angew. Chem.

Int· Ed· (2000) 39 : 1845-1848)。 B係選自含1至約40個極性頭基部分之有機部分。「極性頭基」為一種極性部分，極性部分一詞表示該部分内部各個鍵之鍵結偶極向量和為非零。極性頭基可帶正電荷、帶負電荷、或為電中性。極性頭基之位置可讓至少該部分之一部分係暴露於分子環境。範例極性頭基部分包括但非限 •於羧酸、醇、醯胺、及胺部分等。較佳B帶有約6至約24個極性頭基部分。一具體實施例中，B之結構式為其中大部分極性頭基部分為羧酸部分，當經取代之富樂烯溶解於水 200307563 發明說明績頁 4°亥羧0夂部分暴露於水。樹狀體或其它規則高度为支結構適合用於B之結構。 ,…具體實施例中，若存在韦夕於—個减(亦即b>1)，則全部B基係彼此此鄰。「此鄰」於此處纟示並無任何B基只帶有八基（定義如後）及/或於全部最接近的鄰近加成點未帶有取代基。以八面體加成樣式為例，當b>i時，「田士吨主-、比郯」表不八面體最接近B基的四個頂點並非皆為A基或空白。

一具體實施例巾，B包含18個極性頭基部分以及M。 B之極性頭基部分傾向於讓]8基變成親水性。各個B係透過一個共價鍵或多個共價鍵而鍵結至c。預期包含任一種共價鍵，該共價鍵為富樂稀碳可形成且"不會破壞富樂烯結構之共價鍵。例如包括碳-碳鍵、碳_氧鍵或碳-氮鍵。B基之一或多個原子例如一或二個原子可參與鍵結至Cn。一具體實施例中，6基之一個碳原子鍵結至仏之兩個碳原子，其中cn之兩個碳原子係彼此鍵結。 n

一具體實施例中，B具有醯胺樹狀體結構 >C(C(=0)0C3H6C(=0)NHC(C2H4C(=0)NHC(C2H4C(=0)0H)3)3)2。結構式I中，A為一種有機部分包含一個q終端以及_或多個Cn遠端。一具體實施例中，該有機部分包含兩個c = 端。「Cn終端」一詞表示A基部分包含A基之一或多個原子例如一或二個原子與Cn形成鍵結。「&遠端」一詞表示 A基之一部分其不包含任何與形成鍵結之原子，但該基部分確實包含一或多個原子其係與A基之&近端形成二 -14- 200307563 —______ 結。發明說明續頁 --—---- 各個知包含-CxHy ’其中χ為整數且㈣24以及y為敕數且:W。-C冉可為線性、分支、環狀、芳香族或； 1丈一種組合。較佳A和/金、τ , 土匕β呵调cn运端，其中各個-c 性，125x518，及产2x+；l。争杜从 X y匈線仏於兩個运端個別x=12以及y=：25。

Cn遠端傾向於讓A基變成疏水性或親脂性。 A值可為1至5之任一個餐童击二杜^ c 正數較佺3為5。一具體實施例 j右^在有多於—個A基（亦^>1，則全部此等A基彼此比4田比#」5司於此處表示並無任何A基只具有略（定義如後），及/或於全部最接近的鄰近加成點並無取代基。以八面體加成樣式為例， Γ A抑 . N 田a>1日守，「毗鄰」一詞表示八面體隶接近A基之四個了百個頂點亚非全部皆為B基或空白。 _ 個成夕個共價鍵鍵結至Cn。預期涵蓋任種田市烯石反可形成且不會破壞富樂烯結構之共價鍵。例如包括碳-碳鍵、碳-氧鍵或碳-氮鍵。A基之一或多個原子例如一或二個

，、子了 >與與cn鍵結。一具體實施例中，A 基之個石厌原子鍵έ士七、、^至Cn之兩個石厌原子，其中該Cn之兩個碳原子彼此鍵結。一具體貫施例φ , A g » J 甲 A 具有結構式〉C(CH})0(CH2)nCH3)2。 B基及A基數目你n 係k擇為2至6，換言之，2^b+a^6。一具體實方例中，in t 、^ 。親水性B基與疏水性A基的組合讓經取代之、田臬烯交成親兩性。B基及A基之數目及身份係選擇可製造一種呈有牲社 W殊親兩性品質之富樂烯其可滿意地用於特定期望用途。 -15- 200307563 (11) I發明說明續頁一較佳具體實施例，經取代之富樂烯具有結構式II :

(Π) 其中 X，為〉C(C(=0)0C3H6C(K))NHC(C2H4C(=0)NHC(C2H4C(=〇)0H)3)3)2 以及各個X為〉C(CH))0(CH2)nCH3)2。具有結構式II之經取代之富樂烯之結構代表圖顯示於圖1，其中各個X為 sqCtCOCXCHACHA。一具體實施例中，經取代之富樂烯具有圖1所示結構。經取代之富樂烯可進一步包含一或多個官能基其係共價鍵聯至一或多個B基、一或多個a基或二者。一具體實施例中’该一或多個官能基係共價鍵聯至一或多個B基。「官能基」一詞表示結合至特定化合物之基團，如此允許經取代之富樂烯結合該特定化合物。一具體實施例中，該官能基為生物素或含生物素部分，亦即將結合至鍵絲菌抗生物素部分。另-具體實施例中，官能基為抗原結合部分，抗原結合部分一詞表示包含抗體之抗原辨識位置之部分。包含彳^ 之抗原辨識位置之部分例如包括（但非限制性）單株抗體、多株抗體、單株抗體之Fab片段、多株抗體之秘片段、單株抗體之Fab2片段以及多株抗體之片段等。可使用單或多鏈抗原辨識位置。多鏈抗原辨識位置可為祠合或未祠 -16 - (12) 200307563 抗原結合部分可選自任一種已知之抗體類別。 u大口 ·^抗肢類別包括（但非限制性）IgG、IgM、IgA、IgD及IgE。多種類別也具有亞類。例如已知之IgG類別亞類包括（但非必然限於）IgGl、IgG2、lgG3及IgG4。其它類別也具有熟諳技: 人士例行已知之亞類。农抗原結合部分可選自衍生自任何種屬抗體。「衍生自一詞用於此處表示由種屬個別成員於活體内製備且萃取」，或係藉已知生技技術而由核酸分子製備，該核酸分子全部或部分編碼一種抗體胜肽，該抗體胜肽包含由該種屬個別成員於活體内製備之抗體實質完全相同之恆定區 yV y -ί. 4 β 核 Α刀子、.扁碼一種抗體胜肽，該抗體胜肽可由該種屬特別提引出之抗血清所辨識。種屬例如包括(但非限制：亡、黑猩猩、狒狒、其它靈長類、小鼠、大鼠、山羊手及兔等。-具體實施例中，該抗體為嵌合體、、. 該抗體包含複數個部分，其中各個部分係衍生自、；強屬。-種嵌合體抗體其中一個部分係衍生自視人化抗體。 j祝為夕^辨識部分可供辨識寬廣多種哺乳動物種屬關聯寬廣夕種、.，田胞類別、組織及器官以及寬廣多種醫療、尹、抗原。醫療病情例如包括（但非限如月之相關癌、胃癌、結腸癌、神經系統癌、病毒性、直== 關節炎；感染如細菌性、真囷丨生或其它微生物感染；以及系統或其它細胞類別、組織或器官病症等。用-、血管 -17- (13) 200307563 發明說明續頁業界已知之抗原辨識部分例如包括（但非限制性）衍生自下列抗體之抗原辨識部分：抗血管内皮生長因子受體 (VEGF-r)抗體（得自殷克隆（Imd〇ne)公司，紐約州紐約）、抗表皮生長因子受體（EGF-r)抗體（得自亞吉尼士（Abgenix)公司^ 加州芙利蒙特）、抗肺癌相關多肽抗體（得自克利撒（C〇rixa) 公司，華盛頓州西雅圖）、抗人類腫瘤壞死因子以抗體（得自BASF公司，德國盧威沙芬）等。抗原辨識部分可藉多種業界已知技術製備。此等製備技術包括但非限於免疫技術，Kohlei^ Milstdn述於自然2兄， 495-497 (1975)以及Campbell述於「單株抗體技術，齧齒類及人類雜交瘤之製造及特徵化」，Burd〇n等人編輯，生化及分子生物實驗室技術，第13期愛斯維爾科學出版公司，荷= 阿姆斯特丹（1985年）；以及藉重組DNA技術製造，述於讯^ 等人，科學246 ’ ^754281 (1989);其它業界人士已知技術咖又一具體實施例中，官能基為組織辨識部分，組織辨識部分一詞表示經由與某種特定組織細胞表現的且存在於^ 胞外部的一或多㈣白質進行特異性結合而可辨識該種：定組織細胞之部分。此種部分例如包括（但非限制性）胜肽等類別部分。「胜肽」一詞用於此處涵蓋任一種包含一或多個胺基酸之胜肽。胜肽例如包括（但非限制性）vegf: EGF、其它生長因子以及其它受體（如細胞表面受體、胞質 -受體及核受體）之配位子等。、 —具體實施例中，其中極性頭基為羧酸部分，以及官能基為胜肽’官能基可透過極性頭基之羧酸與胜肽之胺間2 -18- (14)200307563 發明說明續頁月女基鍵聯而鍵聯至極性頭基。組織辨識部分可衍生自任一種屬或複數種屬，且可選用來鎖定任何細胞類別、組織或器官或治療任一種疾病。涵括官能基將有助於經取代之富樂烯鎖定目標於特定也織。涵括官能基於至少若干囊胞膜之經取代富樂稀分子，將有助於該囊胞鎖定目標於特定組織。官能基也包含聯結子，聯結子亦即可共價鍵結至下列一者之部分：⑻含生物素部分、抗原結合部分或組織辨識部分（定義如前）以及⑼經取代之富樂烯（定義如前）。—具體實施例中，其中極性頭基為羧酸部分，聯結子為酯。若囊胞膜之若干經取代之富樂烯分子包含官能基，則約 0.01莫耳％至約100莫耳0/。囊胞膜之經取代富樂稀分子包含該官能基。為了降低成本，以及有鑑於觀察到多種官能美對其結合之特定化合物高度敏感，較佳約〇〇1莫耳％至約" 莫耳％囊胞膜之經取代富樂烯分子包含官能基。一具體實施例中，囊胞壁包含至少約5〇莫耳％經取代之富樂烯。囊胞膜之差額包含其它親兩性化合物。「親兩性化合物一詞於此處表示一種化合物其分子各自包含疏區及親水區。此種親兩性化合物包括（但非限制性）市隹族例如二曱基二-十八烷基溴化銨、磷脂基膽鹼及二油基三曱基磷酸銨等。一具體實施例中，囊胞壁包含至少約75莫耳％具有結構式I之經取代之富樂烯。另一具體實施例中，囊胞壁主α要係由具有結構式I之經取代之富樂烯组成。 -19- 200307563 (15) -—_ 發明說明續頁一具體實施例中，囊胞壁為雙層膜。雙層膜包含兩層，内層係由經取代之富樂烯以及其它親兩性化合物（若有）組成’其中實質全部經取代之富樂烯及其它親兩性分子係以 /、&尺匀朝向外層定向；以及一外層係由經取代之富樂烯及其它親兩性化合物（若有）組成，其中實質全部經取代之田市稀及其它親兩性分子係以其疏水部分朝向内層定 =。結果外層及内層個別實質全部分子之親水部分係朝向嚴肊内部之水性溶劑或朝向囊胞外部定向。由於若溶劑之pH或其它參數改變時，分子之親水部分之親水性可能改變（例如若pH升高至高於經取代富樂烯之B基才°〖生碩基邛为之pKa時，經取代之富樂稀易由囊胞膜脫離而進入水相），故溶劑之及任何其它參數可由業界人士藉例行實驗調整俾允許生成囊胞。因囊胞包含内部，且内部包含水性溶劑，故囊胞進一步包含治療劑於囊胞内部。典型地此種化合物係做為囊胞形成過程之一部分而被導引入囊胞内部，例如其方式係經由等/口療η]經取代之萄樂烯、及其它親兩性化合物（若有）於PH及其它條件下導人水性溶劑内，目此經取代之富樂稀及其匕親兩性化合物（若有）自我組裝成為囊胞，而於囊胞自我、、且衣過私中H療劑分子係被阻隔於囊胞内部。為了輔助自我組裝’較佳溶劑之阳係低於約8〇。但也可使用業界已知之其它涵括治療劑於囊胞内部之技術。一-具體實施例中，當囊胞内部包含水，❿實質不含疏水溶劑時，治療劑為水溶性藥物或其它化合物，其當投予哺 -20- 200307563 (16) ___ 發明說明續頁乳動物時可改善該哺乳動物所患有的醫療病情。一具體每施例中，該治療劑係選自水溶性抗癌藥物組成的組群。 -具體實施例中’囊胞壁為單層膜，其中經取代之富斑烯及其它親兩性化合物(若有)分子實質全部定向成其：：區係毗鄰極性相或水相，該極性相或水相係在囊胞内囊胞外部；而其疏水區係吼鄰非極性相，該非極性相係於囊胞内部或於囊胞外部。此冑「極性」以及「非極性」、為相對術語’表示具有較高親水性、與水溶混性等之相俾水中溶解度較差之相具有較高極性。一具體實施例中胞中，實質全部單層膜分子之疏水區皆係朝向囊胞内部定向。一㈣實施例中，#囊胞内部包含疏水溶劑或其它非極性物’貝時、且實質不含水時’該治療劑為疏水藥物或苴它化合物，劑當投予哺乳動物時可改善哺乳動物；患有的醫療病情。「疏水性」及「顇p w ^ 時為同義詞。」及親月曰性」一詞於此處出現任-種疏水化合物皆可涵括於囊胞内部，典型經由提供 :取代之富樂烯、其它親兩性化合物： =水：溶劑於PH及其它條件下，於該等條件下將形成；入物將、广午囊胞自我組裝，於該組裝過程中，該疏水化口物將破阻隔於囊胞内部。劑。H係低於約8·。。 $ 了辅助囊胞的組裝，較佳溶膜囊胞單層(有單-雙分子膜)、多層(有複數雙分子、牛息狀」）或半層(有單-單層膜）。囊胞大小約5〇埃 -21 - (17) 200307563 發明說明續頁數目及性質以及囊胞及其它參數至約10微米。膜之大小皆可藉例行實驗調整。 -具體實施例中，治療劑係結基之經取代富樂烯等。、纟士八f 6 :烯，例如包含官能價鍵聯；富樂烯取代马田市烯申心與治療劑之共樂稀取代基之帶正電:右Λ)與治療劑間之共價鍵聯4 何基間之離子鍵聯；或二丨之：相反電鍵聯可為直接共價鍵妒，+已襄於田丰烯中心等。共價與富樂烯中心或富樂:取=使用共價聯結子鍵聯治療劑共價鍵聯可夢適若有)。-具體實施例中，，T精適田裂解技術裂解，裂表解或化學裂解等。另一且 U先解、_ 間之非1價鍵俨 ” ⑪例中，治療劑與富樂烯離子鍵#化學㈣，例如當該鍵聯為電荷之帶電化合物而用：=療劑之帶電基相同治療劑間之非共價鍵：之一與書内容將顯然易明。用來技藝人士鑑於本說明劑」。促進解離之化學或酶稱做為「輔來自任一種來源之任一種治療劑皆可使用。 ^治療劑可“理化學料、組合化學、或奇蹟發現等物它已：技術發明治療劑。天然治療劑可衍生自植、田囷真81、病毒或其它有機體。治療劑可藉已知化予合成技術合成。 :α療剤可治療任一種疾病。疾病例如包括(但非限制性) β症、自體免疫病、感染、肝病、及神經方面疾病等。 -22- 200307563 發明說明續頁 (18) 一具體實施例中，治療劑為抗癌藥物。抗癌藥物例如包括太平洋紫杉酚（paclitaxel)(商品名塔克索（Taxol)，必治妥-梅爾施貴寶公司）、阿黴素（doxombicin)(商品名阿黴素 (Adriamycin))、文克里斯汀（vmcristine)(商品名翁可文（Oncovin)、文凱塞（Vincasar)PES及文克里士（Vincrex))、放線黴素 D(actinomycin D)、亞崔它命（altretamine)、天冬驢胺酶、布里歐黴素（bleomycin)、布索芳（busulphan)、卡佩希塔賓（capecitabine)、卡波拉、汀（carboplatin)、卡慕斯汀（carmustine)、克羅蘭布梭 (chlorambucil)、希斯普拉汀（cisplatine)、塞克夫法麥 (cyclophosphamide)、希塔拉賓（cytarabine)、達卡巴金（dacarbazine)、多諾盧比辛（daunombicin)、艾皮盧比辛（epirubicin)、伊托波塞 (etoposide)、芙達拉賓（fludarabine)、氟尿,咬、貞希塔賓 (gemcitabine)、經基尿素、伊達盧比辛（idambicin)、依夫法麥 (ifosfamide)、伊利諾肯（irinotecan)、洛慕斯汀（lomustine)、美法蘭（melphalan)、SfL基嘌吟、美索崔塞（methotrexate)、米托黴素 (mitomycin)、米托贊重（mitozantrone)、歐薩里拉汀（oxaliplatin)、波卡巴金（procarbazine)、類固醇、史崔托佐金（streptozocine)、塔索堤爾（taxotere)、塔摩佐洛麥（tamozolomide)、硫鳥σ票吟、席歐特帕（thiotepa)、托慕德士（tomudex)、托波特肯（topotecan)、崔歐梭芳（treosulfan)、UFT (尿。密σ定-泰古芙（teguflir))、文布拉斯、汀（vinblastine)、及文德辛（vindesine)等。其它治療劑包括（但非限制性）下列：氫可待因酮、亞托法塔汀（atorvastatin)、雌激素、亞特諾洛（atenolol)、左旋曱狀腺素、阿吉塑黴素（azithromycin)、來適泄（farosemide)、阿摩喜 -23- (19) (19)200307563 發明說明續頁希林（amoxicillin)、安洛帝潘（amlodipine)、阿拉佐蘭（alprazolam)、阿布特羅（albuterol)、洛拉塔丁（l〇ratadine)、海卓克賽載 (hydrochlorothiazide)、歐美巾白佐（omeprazole)、塞徹林（sertraline)、巾巴羅希廷（paroxetine)、崔安堤林（triamterene)、蘭梭拉佐 (lansoprazole)、伊布波芬（ibuprofen)、希樂柯夕（celecoxib)、杏維斯塔汀（simvastatin)、希法雷辛（cephalexin)、美佛明 (metformin)、羅菲柯夕（rofecoxib)、黎希諾皮（lisin〇pril)、阿摩喜希林、克雷夫拉奈（clavulanate)、波珀希芬（propoxyphene)、孕激素、培德尼松（prednisone)、挪吉堤麥（norgestimate)、低乙基雌二醇、乙酸胺芬（acetaminophen)、可待因、希堤里金 (cetirizine)、菲梭菲納定（fexofenadine)、左旋曱狀腺素、阿摩喜希林、美托波洛（metoprolol)、洛拉澤潘（lorazepam)、美托波洛、芙歐希汀（fluoxetine)、拉尼堤丁（ranitidine)、佐匹丹 (zolpidem)、希塔洛藍（dtalopram)、阿米崔堤林（amitriptyline)、阿連卓奈（alendronate)、奎納皮爾（quinapril)、希德納菲（sildenafil) 檸檬酸鹽、帕維斯汀（pravastatin)、拿波森（naproxen)、加巴潘帝（gabapentin)、殺鼠靈、希波夫薩辛（ciprofloxacin)、維拉帕彌 (verapamil)、異經基洋地黃毒苷、阿布特羅（albuterol)、布波匹昂（bupropion)、里希諾皮（lisinopril)、克羅納澤潘（clonazepam)、徹瑪多（tramadol)、塞克班澤平（cyclobenzaprine)、徹佐冬 (trazodone)、芙堤卡松（fluticasone)、蒙特盧開（montelukast)、 -待亞澤潘（diazepam)、伊梭索拜(isosorbide) —硝酸鹽、葛布賴 (glyburide)、凡拉法辛（venlafaxine)、雷夫洛薩辛（levofloxacin)、美卓希特隆（medroxyprogesterone)、阿摩喜希林、夫克納佐 -24- 200307563 發明說明續頁 (20) (fluconazole)、伊納拉皮（enalapril)、殺鼠靈、卡里梭波朵 (carisoprodol)、崔美斯（trimeth)、梭法美斯（Slllfameth)、芙堤卡松丙酸鹽、貝納吉皮（benazepril)、摩美塔松（mometas〇ne)、朵希塞克林（doxycydine)、雌二醇、別嘌呤醇、羅希葛塔宗 (rosiglitazone)順丁烯二酸鹽、克皮多雷（clopidogrel)、波帕諾洛 (propranolol)、安洛帝潘、貝納吉皮、美希培德尼梭隆 (methylprednisolone)、法撒坦（valsartan)、洛撒坦（losartan)、騰島素、克洛尼定（clonidine)、迪爾堤貞（diltiazem)、洛拉堤定 (loratidine)、假麻黃驗、拉塔諾珀（latanoprost)、皮歐葛塔宗 (pioglitazone)、洛拉堤定、假麻黃驗、里佩里冬（risperidone)、菲梭菲納定、假麻黃鹼、多薩佐辛（doxazosin)、拉洛希芬 (raloxifene)、諾瑞形忠（norethindrone)、葉酸、青黴素（penicillin)、經基可待因酮、特瑪吉潘（temazepam)、迪爾堤貞、薩美特羅 (salmeterol)、夫希諾皮（fosinopril)、經基可待因酮、拉米皮 (ramipril)、波美沙金(promethazine)、特拉佐辛（terazosin)、歐蘭澤平（olanzapine)、貞菲玻吉（gemfibrozil)、左旋曱狀腺素、諾瑞形忠、蘇瑪崔坦（sumatriptan)、海卓席金（hydroxyzine)、美克里金（meclizine)、洛沙坦（losartan)、拉貝帕佐（rabeprazole)、菲尼托因（phenytoin)、克雷里抽黴素（clarithromycin)、葛美匹賴 (glimepiride)、潘托拉佐（pantoprazole)、史皮諾拉同（spironolactone)、伊帕抽平（ipratropium)、阿布特羅（albuterol)、譚蘇洛辛 • (tamsulosin)、青黴素、里希諾皮（lisinopril)、美托克拉麥 (metoclopramide)、米諾塞林（minocycline)、比梭波洛（bisoprolol)、異經基洋地黃毒嘗、法撒坦、美抽尼達佐（metronidazole)、塞 -25 - 200307563 (21) 發明說明續頁波佐（cefprozil)、崔安希諾隆（triamcinolone)、葛皮載（glipizide)、諾瑞形忠、雷夫諾哲崔（levonorgestrel)、希弗洛希美 (cefuroxime)、尼史塔汀（nystatin)、凱托皮（captopril)、波美沙金、可待因、阿賽克維（acyclovir)、挪吉堤麥、羥基可待因酮、爾貝沙坦（irbesartan)、内發佐冬（nefazodone)、米塔哲平 (mirtazapine)、法拉塞克維（valacyclovir)、美希芬尼待 (methylphenidate)、賽里法塔汀（cerivastatin)、芙歐希汀（fluoxetine)、尼抽夫藍托（nitrofhrantoin)、洛拉塔丁、葛布賴（glyburide)、美佛明、美佛明、迪爾堤貞、德梭哲崔（desogestrel)、慕皮洛辛 (mupirocin)、1-諾哲崔（Ι-norgestrel)、芙維史汀（fluvastatin)、阿斯匹靈（aspirin)、克雷里抽黴素、克林達黴素（clindamycin)、艾索美帕佐（esomeprazole)、美塔薩隆（metazalone)、挪崔堤林 (nortriptyline)、希美堤定（cimetidine)、菲諾非貝（fenofibrate)、伊波抽平（iprotropium)溴化物、汰癌勝（tamoxifen)、I圭抑弼素、菲洛迪平（felodipine)、雷夫諾哲崔、薩美特羅、崔安希諾隆丙酮化物、波美沙金、引朵美沙辛（indomethacin)、班佐納泰 (benzonatate)、苯基巴比妥（phenobarbital)、拿波森納、摩美塔松、氫可待因酮、葛皮載、迪法波士（divalproex)、硝化甘油及非納佐皮定（phenazopyridine)等。一或多種治療劑可用於本發明之任一種組成物或方法。治療劑之作用模式可為化學治療、放射線治療或具有其 -它作用模式。一具體實施例中，治療劑可媒介光、熱或其它外部能量的施用，因而允許該光、熱或其它外部能量發揮治療作用。 -26- 200307563 从〜買貝 -具體實施例中，治療劑係存在於囊壁之兩層且體貫施例中，治療劑可為水溶性化合物或親Μ /、另-具體實施例中，囊胞包含感測器分子。「❹ 子」用於此處為一種可選擇性結合特殊原…子：刀子。任何業界已知之感測器分子皆可使用。感測 = 藉疏水、親水或兩種類型之交：了定於囊胞壁。 /、田市％鍵聯或固又-具體實施例中，囊胞包含診斷劑。「診斷劑用：此處為一種方便藉施用電磁輻射、熱、冷卻、放射性測定或其它業界已知技術而⑭測之分子。診斷劑可藉炉 ::親水或兩種類型交互作用而鍵聯富樂稀或固定於二另一具體實施例中，本發明係有關-種將治療劑投予哺乳動物之方法，包含： χ τ再 (1)將一種包含醫藥有效量之治療劑之溶液投予哺乳動物，其中該治療劑係存在於⑻具有内部、外部及壁之囊胞内部，（b)部分囊胞壁之兩層間或⑻二者，其中該壁包含一或夕層，以及各層包含具有結構式丨之經取代之富樂烯。囊胞、經取代之富樂稀及治療劑係如前述。一具體實施 =中，囊胞壁包含至少約75莫耳％具有結構式〗之經取代之田本稀。另一具體實施例中，囊胞壁主要係由結構式I之 -經取代之富樂烯組成。具體貫施例中，囊胞壁為單層膜。另一具體實施例中，囊胞壁為雙層膜。 -27- (23) 200307563 一具體實施例中，約〇〇1莫 Γ::_分子額外包含- 二二亥r基：辨識-種組織。另-具體實施例中，該自如前文定義之含生物素部分、抗原結合部分及組織辨識部分組成的組群。刀 w π有效π之治療劑將隨化合物、期望效果、投藥計查、 ==動物體重或其它特徵等熟諸技藝人士顯然易知之、，見體重之靶圍。一具體實施例中，治療旦典=係於W述範圍内且大於約請毫克/千克體重^另=

例千V:療劑劑量典型係於前述範圍，其係低於約 100¾:克/千克體重。 J /、體知例中’治療劑為抗癌藥物係平洋紫杉紛、阿徵素及文克里斯、汀組成的^物可使用。例如前：；明：: 胞壁雙層間之技術皆下於r:生溶劑於阳以及其它可生成囊胞之條件下生成；二：：：：:：或連續基準進行。但也可使用其它技術， :/口、劑浴液顯微注射入囊胞内部等。、介於I °溶液自 °〉谷液货儲存及 4 一 #之洛液被導入哺乳動物體内劑或水性溶劑，以及包含治療劑之囊胞 - V•劑、保藏劑以及其它就溶液之形成或使用上需要涵括之化合物。 -28- (24) 200307563 發明說明續頁任一種期望導人治療劑之哺乳動物皆可為該治療方法主體。一具體實施例中，哺乳動物為人類。 ’、技予」3用二此處表不涵蓋任一種將化合物導入浦乳動物體之技術。例行投予途徑包括經皮、皮下、靜脈、關節内、肌肉、經口、經直腸以及經鼻等途徑。砰氏一具體實施例中’囊胞包含經取代 ^ , 取代之樂烯，其額外包含一個官能基帶有前述身份及濃声 4 /辰度。包含此種經取代之富樂烯之囊胞可被導向特定組織。此處「特定組織」絕非囿限於某種細胞類型，反而可用來表示特定體液、包含多種組織的特定器官等。希望導引囊胞之特定組織包括（但非限制性）w 、 , W 1王）月知道組織、循環組織、淋巴組織、膽道組織、腦眷齡、、点 ^ 細會如液、滑液、眼睛水性液體、以及前文說明之腫瘤或任何i4 人$㈧具匕組織或細胞類型。

富樂烯本身通常具有類似碳之I 及心毋理性質，經取代之富樂烯通常預期不會具有毒性。例如對」&去…/丄 1 J戈對小鼠重複經皮投予富樂

烯於苯長達24週（劑量=200微身/日u士里+l A 又兄/日）結果未導致良性或惡性的皮膚腫瘤形成（Nelson等人，卷踩與彳 ^ t 毋理學與工業衛生（1993) 9⑷： 623-630) 〇此外’處理後72小日卑日卑pq染丄士 J时#間對表皮細胞之DNA合成或鳥胺酸脫魏基酶活性也夫^/ 仏木仏成任何影響。Zakharenko等人 ’ Doklady Akademit Nauk. (1994、〜《 ^ V J35(2) · 261-262，顯示 C6Q 於相當南劑量不會造成染色體的損傷。 --具體實施例中’官能基直接與特定組織交互作用。例如如官能基為抗原結合部分，且由該部分辨識之抗原為存在於特定組織細胞表面之蛋白f，則該官能基將結合該蛋 -29- (25) 200307563 (25) 200307563 發明說明續頁白質且導引該囊胞至該特定組織。另一範例中’若為組織辨識部則該官能基將辨識特定組織，且導胞至該特定組織。抗原結合部分以及組織辨識部分，以及合的抗原以及其辨識的組織皆為業界眾所周知。其它吕此基與特定組織間的直接交互作做為本發明之一部分。 …-且預期涵蓋用另；具體實施例中，官能基係與特定組織間接交互作 I互;Γ?官能基與辅劑交互作用’而輔劑與特定組織作用。輔劑」一詞用於此處表示任-種分子其當出二^活體，或經由投予哺乳動物而被導人活體内時可提供袓2功能。一具體實施例中，辅劑包含抗原結合部分或嫌、我辨識部分以及鏈絲菌抗生物素部分，烯之官能基包含含生物素部分。乂之田市舍鉍γ人刀襄胞與輔劑透過經取代之生物素部分與辅劑之鍵絲菌抗生物素部分交互作用，辅劑與特定組織透過前又部分交互作用。几原、、、σ 3邛分或組織辨識供其它或額外有利功用。-具體實施例中，輔二體組織細胞膜結合-體。囊胞與細胞膜結合多種有用的辅劑並未:：Γ 入細胞的胞質内部。體實施例中，，亥方 _ 、嗔礼動物活體内。因此一具 .中該辅劑可辅助組織被辅:投予哺乳動物，其膜的結合一體、式土此基辨識、辅助囊胞與組織細胞藥途徑(說明如;):予。1劑係如 )4又予。輔劑可於包含囊胞之溶液投予 -30. 200307563 (26) _- _ 發明說明續頁前、、後或同時投予。典型地輔劑係透過包含囊胞溶液之相同逆徑投予，但若有所需輔劑也可藉不同途徑投予。 i -具體實施例中，該方法允許透過囊胞於活體内之解聚. 公而允許治療劑糸統性分布於哺乳動物體。該方法允許導 _ 引包含治療劑之囊胞至特定組織。多種情況下，希望當囊胞位於特定組織附近時釋放出治療劑。、治療劑可於組織附近釋放之一項技術涉及囊胞結合該組織之細胞膜。結合可如前述經由使用特定輔劑辅助。另一組治療劑可於細胞附近釋放技術涉及當囊胞係位於 · 該組織附近時囊胞解聚合。此種技術涉及提高存在有該囊體液PH。藉由提高體液之PH，經取代之富樂烯B基的帶電荷羧基（-COa)數目增加，以及依據經取代之富樂烯之 f以及確切結構決定，、經取代之富樂烯分子將發現就自由能而言，經取代之富樂烯分子進入水溶液中比留在囊胞膜更有利如此導致囊胞的解聚合且釋放出治療劑。因此一 2體實施例中，該方法進一步包含升高存在有包含囊胞及治療劑於囊胞内部之溶液之體液阳至囊胞解聚合的pH。—春具體貫施例中，pH係升高至高於約11.0。任種適合提升pH之技術皆可使用。典型地pH之升高可 · 經由對哺乳動物投予一種溶液例如鹼性溶液進行，該溶液 · 包含將提高體液pH之化合物。此種溶液可透過前述或業界已知之任一種途徑投予。，另一種囊胞解聚合之技術為觀察得某些經取代之富樂烯 · (例如某些由迪爾斯阿德環加成反應生成之經取代之富樂 -31 - 200307563 (27) ~~— 發明說明續頁 =)於略局於室溫之溫度（依據取代基之二烯結構決定）容易喪失其取代基；以及若干其它經取代之富樂烯（例如醛衍 ^加合物）於水分或加熱下容易喪失其取代基。經取代之二市烯之B丞、A基或二者可選擇經由此種反應加成至富市烯。結果依據取代基性質以及其它熟諳技藝人士顯然易知之茶數決定，經由例行實驗結果，經取代之富樂烯可設

汁為§投予時或投予後即刻喪失B基、A基或二者。喪失B =、A基或二者將降低該經取代之富樂烯之親兩性特徵性貝、、、σ果將降低其形成囊胞膜或維持囊胞膜的能力。如此預期將造成囊胞的解聚合。另員晨胞解聚合技術為囊胞接觸體液時自然解聚合。 ^種過程可藉體液内存在有的因素（蛋白質、月旨質、鹽類寺）而加速。此種過程可能無需該方法操作員之進一步介入即可出現。另一項將囊胞解聚合之技術涉及使用可光裂解極性頭 ^。可光裂解部分例如_Ar(N〇2)CH2_ (其中&為芳香族部分） Ζ 2來鍵聯帶有極性頭基之富樂烯中心，由此種經取代之带烯可形成囊胞。當本具體實施例之囊胞藉適當波長的 :=輻射照射時，可光裂解部分被裂解，結果由經取代之 4婦去除極性頭基，導致囊胞的解聚合。另的項囊胞解聚合技術涉及使用超音波能。哺乳動物體 '區暴路-於超音波能時，存在於該區之囊胞解聚合而釋方文出矣士人真 / 類:展胞的治療劑（若有）。囊胞可經由鎖定特定細胞、型、組織或器官目標而存在於該區；5戈囊胞可經由系統 -32- 200307563 發明說明續頁循環結果而存在於該區。另種義胞解聚合技術涉及使用結合囊胞之生物感測器刀子，例如感測器部分共價鍵聯囊胞壁之富樂烯分子；或感測器分子藉由與囊胞壁之疏水、親水或兩種類型交互作用而固定於囊胞壁。特定感測器分子可偵測存在於體液（例士血液）之原子及分子。存在於血液之原子及分子例如包括葡萄糖；礦物質例如鈣、㈣鈉等；激素例如胰島素、曱狀腺激素、$固酮、雌激素或生長激素等；胜肽類；酵素類；或血液成分例如紅血球表面分子、白血球表面分子、血小板或胞外血色素等；等。—具體實施例中，感測器分，可選定為當遭逢一個體區，其中體液含有過 :器分子搞測的原子或分子時，感測器分子結合原子或：且離開囊胞，或感測器分子進行組 =經過適當選用感測器分子、囊胞以及其它結= =解聚合。另外，感測器分子可選擇為當囊胞遭逢 —且其中體液缺乏該種原子或分子時囊胞將解聚合。療病含本發明係有關-種診斷哺乳動物之醫 (')對f乳動物投予一種包含醫華有1 g β A 液，复中今…此種匕3面亲有效I之診斷劑之溶内部斷劑係存在於⑻具有内冑、外部及壁之㈣係如前文說C部分囊胞壁或(C)二者…該囊胞㈤偵測該診斷劑:如w述以官能基取代之富樂烯；以及任種可藉任1手段摘測之化學劑皆可做為「診斷 -33- (29) 200307563 發明說明續頁 :二―具體實施例中，診斷劑為螢光基團二當恭露於特定波長的電磁 =μ目^先基團施例中，診斷劑為放射性出螢光。另-具體實偵測。其它診斷劑為業界已射性核種可藉已知技術。亥方法係類似前述治療、’ 細胞類型或組織，&而使用Y人:亚非釋放治療劑至特定部分或組織辨識部分)取代之能基(如抗原結合引至該細胞類型或組織附近。一之线’將診斷劑導一具體實施例中，本發動物之方法，該方法包含：關於一種將治療劑投予哺乳取代之富樂烯包其中η為整數且生物素部分、抗以及（b)醫藥有效之焉樂稀結合。。一具體實施例 ①投予-種溶液’該溶液包含⑻一種經 έ (a-i)個萄樂烯部分含n個碳原子， 60把24〇，以及㈤〇一個官能基其係選自含 f結合部分及組織辨識部分組成的組群， S之治療劑，其中該治療劑係與該經取代、、二取代之母樂稀及治療劑係如前文說明中’該治療劑為抗癌藥物。 -具體實施例中，該方法進一步包含⑻將辅劑投予哺乳」勿，其中輔劑有助於治療劑由經取代之富樂烯解離疋經取代之富樂烯以及特定治療劑之適當輔劑可鑑討論做適當選擇。 -、則又囊胞（亦稱做微脂粒）做為藥物輸送媒介之 b刀馬菜界眾斤周知’討論如前且由亞哲（Alza)公司〜、1山不市）、加州大予以及基克司（Sequus)藥品公司等之研究工作為已知 -34- (30) 200307563 -------—— 一發明說明續頁管另包ί體實施例中’本發明係有關一種經衍生之石炭奈米一碳奈米管；以及至少一種治療劑，其中各治療劑係共價附接至該奈米管内部。次存在於該碳奈如♦所周知，碳不僅具有可由高溫自我組、, 球：封閉籠(富樂烯)之傾向，同時也可借助於過渡金㈣而^裝成為單壁圓柱體，該單壁圓柱體之-端或兩端可^半畜樂烯圓頂密封。此種管可視為碳之二維單晶。夕壁圓柱體包含巢套單壁夕 m w M 1版也曰、、工蛻祭侍。多壁及單壁囫柱肢白涵蓋於此處使用之「碳奈米管」一气。丄義碳t米管時使用公認的命名系統將有助益。此處將 .等人’富樂稀及碳奈米管科學第_ tr 單壁管狀富樂烯可以雙指數(n, m)彼此區別，此處11及！11為整數，描述糰石黑田一長條六面體鐵絲、」，土口此虽早一長條包裹於圓柱體表面時其邊緣可無縫接合。當"π時，結果所得的管稱做為「扶手椅」或（n η)型’原因在於當該管垂直於管軸線切割日夺，只暴露出六面體該側：而其環繞管邊緣周邊之圖案類似扶手椅的扶手 :柯墊重稷η-人。肖官類型無關，全部單壁奈米管皆有極高導熱率及抗拉強度。扶手椅管也有極高導電性。單壁碳奈米管（SWNTS)比多壁碳奈米管更不含缺陷。相作其原因係在於多壁碳奈米管偶爾發生缺陷仍然可倖存，作 -35- (31) ( (31) (200307563 發 SWNT不含鄰近壁經由於未飽和碳價 ' 之故。由於單壁碳奈米管的缺陷較少、，仏缺陷故通常較强㊉電性較高、典型比具有類似直徑之多辟#太、導但SWNT及多壁碳奈米管皆可用於本發"明厌之丁^、官更有用。多壁奴奈米官之確切結構並無特殊限制，可由：拉或士經由例行實驗決定。SWNT通當1 士 + _ ’、、、°日支蟄人巾/、有直徑約〇 3太伞奈米。-具體實施例中，S衡直經約u奈米^多辟^8 米管之直徑經常約30奈米至約2〇〇奈米。土反不 -具體實施例中，碳奈米管為單壁唆至20。一具體實施例中，碳夺米女、'、m+n=2 壁奈米管。 …為帶有则結構之單該至少-種治療劑係選自任―種之治療劑。「至少一種治療劑 & 冗⑷」 3涵蓋一或多個分j々單一治療劑或一或多種治療劑各一 -又夕個分子。一具體實施例中，治療劑可透過碳奈米管之-或多個碳與治療劑之 -或f個原子間之-或多個鍵結而鍵結至該碳奈米管。一具體貫施例中’一或多個治療劑 ^ , j席子係選自碳、氧及氮组成的組群。較佳該鍵結為單鍵。〜本具體實_中，任何期望之治療劑皆可鍵結至碳奈米官。一具體實施例中，治療劑係如前述。 η 另一具體實施例中，治療劑可存在於碳奈米管。一 •具體實施例中，治療劑係如前述。 ^ 衍生後之碳奈米管進一步包含豆 ^ , ^ ^ 3其匕部分。一具體實施例中，衍生後之碳奈米管進一步包| _ ^ ^ ^ 個選自生物素、含生 -36- 200307563 (32) r—~~ __ 發明說明續頁物素部分、抗原結合部分及組織辨識部分（說明如前）組成的組群之官能基。 ' 另—具體實施例中乳動物之方法，包含本發明係有關一種輸送治療劑至哺 ⑴對該喃乳動物投予一種經衍生之碳奈米管，該經衍生之碳奈米管包含一碳奈米管以及至少一種治療劑，其中治療劑各自係共價鍵結至碳奈米管。 ° 經衍生之碳奈米管係如前述。一具體實施例中，衍生後之碳奈米管進一步包含一個選自生物素、含生物素部分、抗原結合部分及組織辨識部分組成的組群之官能基。此種官能基隸進經冑纟之碳㈣管Μ入預定哺乳動物組織。第一投予步驟可透過前文說明之任一種適當途徑進行。典型地，經衍生之碳奈米管為水溶液，溶液進一步包含保藏劑、輔劑及其它業界已知之化合物。但也可使用其它供經竹生之碳奈米管用之媒劑（例如非極性溶劑、固體等）。一具體實施例中，該方法進一步包含： ⑻對哺乳動物投予一種輔劑，當經衍生之碳奈米管接近組織時，該佐劑可促成該碳奈米管與該至少一種治療劑間之共價鍵的斷裂，因而輸送該至少一種治療劑至組織。第一投予步驟可透過前述任一種適當途徑施行。於第二投予步驟投予之輔劑可為任一種可促進至少一種治療劑共饧鍵聯^碳奈米管斷裂之化合物，或可為任一種以任何其方式提升^療劑作用之化合物。輔劑典型係於水溶液， -37- (33) 200307563 發明說明續頁溶液進一步包含保藏劑及其 ^ _ /、匕某界已知之化合物。本方法之一具體實施例顯示於圖8。下列實施例供驗證本發明之人+笮了缻你— ，、體貝知例。熟諳技蓺 tt員了解後文貫施例揭示之技術係表示發明人發現可：靶本發明發揮良好功能之技 X Τλ 娓-i此從丄热5日技藝人士鏗於此處揭不，未g _本發明之精趙人现国而對揭不之特定且辨者施例做出多種變化，仍麸漼尸 /、Μ男、 1乃2獲侍相同或類似的結果。下列實施例顯示親兩性脂t樂烯1(結構式微脂粒（實施例丨）。微脂粒大 / 成私疋 J又W /合液pH值控制之影塑（眘施例2)。此外’可以螢光椤 a 、〇铩记或錨定分子而將親兩性脂富柒烯之酸單位官能化（實施例3)。

貫驗技術低溫-TEM -小滴(5微升)新鮮製備之親兩性富樂烯於磷酸納緩衝液（PH⑽）溶液（0.2%(w/v))置於有親水多孔洞碳薄膜之格拇上使用BALTEC MED 020裝置，暴露於8瓦電漿處理6〇秒時間，過量流體被吸潰去除而形成跨據石炭薄膜孔洞之超薄溶液層。格栅即刻使用標準衝壓裝置，於液態乙烷於其冰點 (89度K)玻璃化。玻璃化後之樣本使用蓋坦你㈣低溫維持器及低溫平台（型號626)於液態氮下移至菲利浦公司CM丨2透射電子顯微鏡。使用顯微鏡低劑量方案，於_175t樣本溫度進订顯微鏡檢以防止任何不必要的照射。一次放大為 58,300倍，施加選擇為〇9微米，對應CTF(對比轉移函數）之 -38- 200307563 (34) __ 發明說明續頁第一零於18埃（Cs=2毫米）。動態光散射^ 親兩[生田桌烯浴解於無塵米里庫水时），使用米雷士 _⑻-GS-過據器（米里波（題p〇re)公司，孔徑Μ微米） =米!過濾器（米里波公司，孔徑0.45微来）過渡一二王邛光σ式官及燒瓶皆於丙酮喷泉處理變成無塵。動態光政射測里係使用如下裝置進行：史代比賴口姻㈤)2〇6〇_ KR-R氣離子雷射（^647 1奈米）得自光错物理公司，測角器 SP 86得自ALV ’以及數位關聯器ALV_3〇〇〇得自公司。單層實驗親兩丨田市烯以0.2奈莫耳/微升濃度溶解於氯仿。用於王α卩工氣/水界面單層實驗，下相含有eDTA(伸乙基月女四乙fee )，且以25 mM麟酸鹽或2〇 mM HEPES(N-2-經基乙基哌井-N-2-乙烷磺酸）緩衝。若未指示，則阳藉氫氧化鈉（用於磷酸鹽緩衝液約13福，用於HEPES緩衝液約4福）調整至pH 7.0。緩衝液係使用米里波公司純水製備。親兩性富樂烯衍生物單層係使用微注射器由有機溶液展開，縮至所需表面壓力。於不同PH值之薄膜天平實驗對全部實驗皆使用蘭格謬 (LangmUlr)槽進行，最大表面積422平方厘米，下相溫度2〇〇±〇 2t：。單層之pK值係採用裝配有内「滴定腔室」之專用薄膜天平測疋如後··親兩性富樂烯單層首先於pH 4.0之下相上加壓至4.5愛牛頓/米。隨後槽與滴定腔室間之通道鏈路藉加壓緊密關閉，月空室下相之pH藉經由注入口將總計5〇峨升 -39- (35) (35)200307563 發明說明續頁 1 ·00 Μ氮氧化納注入日允^> •變化。 …内而連續升高，經適當平衡後記實施m.基於親兩性脂富樂稀i之多成（圖1) κ木體之生親兩性脂富樂烯1具有圖 ^ 〜鉍π 「頁圖1所不結構式。硯察得親兩性脂备条細（親兩性富樂稀」）1於pH 7 · 4之水溶液中自動來隹 ^體可至少穩定數日，不會㈣合至叫臨界膠=立吊數）至少4χ10_7莫耳/升。使用光散射方法以及電子顯微術，測定微脂粒之尺寸及，式：親兩性脂富樂稀㈣向於形成單層(雙層)囊以及圓二形勝粒。囊胞直徑為5〇奈米至約4⑻奈米。圓柱形膠粒之 :士為7奈米，其粗略等於二分子大小，圓柱形膠粒顯示5〇 :。米至2〇0奈米不等長度。典型囊胞之低溫侧顯示於圖本囊胞直徑為約80奈米’雙層厚度約7奈米。雙層之深色區表示親兩性富樂烯&中心。曰' 實施例2.藉變更pH值調整微脂粒大小

因親兩性富樂烯1之pKa值，可能出現質子化程度變化，，已經於pH 6至11之範圍觀察。师化大為影響包含親兩，生富樂烯之微脂粒表面電荷密度。因此考慮可藉由改變阳而=聚集性質。此種表現可由親兩性富樂稀單層上之pH 滴定實驗、以及由光散射測量值對pH之相依性獲得驗證。 II實驗 :使單層之pH滴定未能提供有關溶液中聚集體表現的立印資訊’彳關囊胞表面靜電交互作用的f訊方便易得。單 -40- 200307563 (36) ______ 發明說明續頁層壓力係與溶液pH值有直接關聯，也與酸單元間之靜電交互作用有直接關聯。隨著pH的升高，表面電荷增加，隨著表面電荷的增加，預期生成聚集體之傾向將下降。阳對表面壓力之相依性顯示於圖3。猃溶液之光耑射音鲶

一微脂粒溶液中囊胞大小出現於pH相依性變化係以光散射實驗顯示。表1顯示pH由約7升高至約丨丨，結果導致囊胞之流體力學半徑由約5〇奈米縮小至約19奈米。預期使用其它親兩性脂富樂烯可獲得此種數值之類似調整。表1 ·囊胞大小對pH之相依性（Dapp :名

分子。螢光標記德州紅（Texas Re(p)(續基若丹明，市面上得自分子探針公司，俄勒岡州尤金市）用於本項研究。

另一實驗中可結合至生物分子（抗生物素、鏈絲菌抗生物素）之生物素附接至親兩性富樂烯1。德州紅之 t州二疋種衍生自若丹明之螢光基團，比其它若丹明衍生物可發射更長波長。標記之前置條件設(最大值5%)經過標記之親兩性富樂烯，對每個樹狀體只有一 -41- 200307563 發明說明續頁個螢光基團。使用新鮮製備之羰基二咪唑（CE)I)於絕對氯仿標準溶液以及德州紅於N，N-二甲基甲醯胺（DMF)之標準溶液，於絕對氯仿進行如下羧酸基之酮基標示。親兩性富樂烯1首先藉CDI於羧酸基部分活化。1小時後加入5莫耳％營光基團之胺基衍生物。藉薄層層析術（TLC)追蹤偶合情形。 >谷液檟:拌1日’隨後以氣仿稀釋，及以水洗滌。然後燈色氯仿相移至TLC板，以及藉製備性TLC(於矽膠TLC板）分離。含親兩性富樂烯之洗提分與乙醇重複溶劑媒合，且溶解的石夕勝使用二氣甲烧沈殿後，溶液經旋轉蒸發，產物經真空脫水。圖7顯示以螢光標記德州紅標記至樹狀體富樂烯六重加合物之合成。總產率為78%。使用TLC對照組證實產物純度。混合物中 1對2之比係藉UV/Vis光譜術測定。德州紅於589奈米之強吸收帶讓分子2可偵測且校準小量比例螢光基團單元（圖4)。參考文獻報告德州紅於DMF之消光係數於591奈米為 81χ103。因4-(二氰基亞曱基）-2-甲基-6-(4-二甲基胺基苯乙烯基）-犯-叶匕喃（DCM)用於2之特徵化，故測定德州紅於DCM(預先於小量DMF溶劑媒合）之消光係數。獲得62(±0.3)χ 103值。測定親兩性富樂烯1於DCM之消光係數。於271奈米 ε=77χ103，於 282 奈米 79χ103，於 318 奈米 52χ103，以及於 334 奈米41χ103等值與報告值之吻合良好。親兩性富樂烯1及螢光基團德州紅之消光係數比用於測定被加標記之分子數量。以圖5所示於UV/Vis光譜螢光基團 -42- (38) (38)200307563 發明說明續頁區之適當基準線之修正，測得2.0%標示比生物素之附芩另外嘗試將親兩性富樂烯官能化，附著可結合生物分子 (抗生物素、鏈絲菌抗生物素）之錨定分子生物素。基於使用f光基團之偶合實驗，生物素_間隔基_分子附接至親兩性畐樂烯1而獲得錨定官能化親兩性富樂烯3(參考圖6)。、-;匕處揭不热需經由不必要之貫驗即可做出且實施此處揭示以及凊求專利之全部組成物及方法。雖然已經就較佳具體實施例說明本發明之組成物及方法，但業界人士顯然易知可未悖離本發明之構想、精髓及範圍而對組成物及方法以及方法步驟或方法步驟順序加以改變。特別顯然化學及生理性質相關之某些作用劑可取代此處所述作用劑，而仍達成相同或類似效果。全部此等熟諳技藝人士顯然易知之類似取代及修改皆視為落入隨附之申請專利範圍界疋之本發明之精髓、範圍以及構想範圍内。 1式簡單說明圖1顯不本發明之特定經取代之富樂烯（可稱之為「親兩性S樂烯」）。使用灰色來表示三個〉部刀払示此二部分係鍵結至富樂烯中心位於假設觀察者於此種方向無法直接目測的富樂烯區域。圖2顯示包含圖丨表示之親兩性富樂烯之囊胞之低溫生成透射電子顯微術（「低溫-TEM」）影像。囊胞之直徑約為8〇不米以及雙層厚約7奈米。雙層之深色區表示親兩性富樂烯之C6Q中心。 -43 - (39) 200307563 圖3顯示對圖U示之親兩性富樂烯形成之單 p 溫線，壓力呈pH之函數。 ^疋怪圖4顯示圖丨表示之親兩性富樂烯之德州红衍議s光譜。德州紅衍生物於實施例3反應圖丨稱做為：：物2。 σ 圖5顯示以2.0%螢光基團部分標示之樹狀體富樂稀（化合物2)之UV/Vis光譜。圖6顯示根據本發明之方法官能基之特殊經取代之富樂烯。遵照圖1使用灰色。S月b基為含生物素部分且包括聯結子部分。圖7顯不以螢光標記德州紅彳示不之親兩性富樂稀之合成反應圖。遵照圖1及圖6使用灰色。圖8顯示使用碳奈米管輸送治療性化合物之方法之一具體實施例。 -44-

Claims

200307563 拾、申請專利範圍 1· 一種囊胞，其具有一内部、一外部及一壁，其中該壁包含一層或多層，其中各層包含一種具有結構式I之經取代之富樂烯： (I) (BWA)a 其中cn為包含η個碳原子之富樂烯部分，其中n為整數且 60SnS240 ; B為包含1至約40個極性頭基部分之有機部分； b為整數且; 各個B係經由個碳-碳、碳-氧或碳_氮鍵而共價鍵結至Cn ; A為有機部分包含一個Q近端以及一或多個q遠端，其中該(^遠端各自包含七xHy，其中χ為整數且8立，以及y為整數且Ky^2x+1 ; a為整數，lSa$5 ; 2Sb+a<6 ;以及 •碳、碳-氧、或碳·氮鍵而共價各個A係透過1或2個碳鍵結至Cn， ” °亥展羞包含至少約50莫耳％經取代之富樂烯；其中該囊胞内部、部分壁之兩層間、或二者包含治療劑。 2. 其中該壁為雙層膜。其中該壁為單層膜。其中B包含18個極性頭如申請專-利範圍第丨項之囊胞，如申請專利範圍第丨項之囊胞，如申請專利範圍第1項之囊胞 4. 200307563 申請專利範圍續頁基部分；A包含兩個Cn遠端端基；x=12 ; y=25 ; b=l ;以及 a=5 〇 5·如申請專利範圍第4項之囊胞，其中該經取代之富樂烯分子具有結構式II :

(II) 其中 X ’ 為 >€(〇(=〇ρ€3Η6〇(=〇)ΝΗα〇2Η4α=〇ΡΗ(：((：2Η4(：Η)χ)ΐ^3)3)2 以及各個 X|>C(C(=〇)〇(CH2)nCH3)2。 6.如申請專利範圍第5項之囊胞，其中該經取代之富樂稀分子具有圖1所示結構式。 7·如申請專利範圍第丨項之囊胞，其中約〇〇1莫耳％至約莫耳/◦經取代之富樂烯分子進一步包含一個共價鍵聯至 B基之官能基。 8.如申請專利範圍第7項之囊胞，其中該官能基係選自含 ^物素邛分、抗原結合部分及組織辨識部分組成的組 9.如申請專利範圍第8項取代之守座嗒，、中5亥包含官能基之取代之田耒烯具有圖6所示結構式。 10·如申請專利節圍楚 ^ 圍弟1項之囊胞，其中該壁包含$ /1、的莫耳％具有έ士椹彳τ七Λ 匕3至）約 °構式1之經取代之富樂烯。 11·如申請專利範圍物。之囊胞其中该治療劑為抗癌 200307563 12· —種可逆式形成囊胞之方法’邊曩胞具有内部、外部以及壁，其中該壁包含一或多詹以及囊胞内部、兩層間之部分壁或二者包含治療劑，該方法包含：於水性溶劑⑻溶解一種具有結構式1之經取代之富樂烯·· (I) (B)b-Cn.(A)a 其中Cn為包含η個碳原子之畜樂烯部分，其中η為楚數且 6(Κη^240 ; Β為包含1至約40個極性頭基部分之有機部分； b為整數且lsbd ; 各個B係經由1或2個碳-碳、碳-氧或碳-氮鍵而共價鍵結至Cn ; A為有機部分包含一個Cn近端以及一或多個仏遠端，其中名Cn遠鳊各自包含_CxHy，其中χ為整數且8立224，以及y為整數且l^yS2x+l ; a為整數，15 ; 2<b+a：^6 ;以及各個A係透過丨或2個碳-碳、碳-氧、或碳-氮鍵而共價鍵結至Cn，以及 (b)治療劑，其中該溶劑之pH夠低而可由經取代之富樂烯形成囊其中該壁為雙層膜。其中該壁為單層膜。 13_如申請專利範圍第12項之方法 14.如申睛專利範圍第12項之方法 200307563 j請專利範圍讀頁 = :=: = 12項之方法’其中該_低於約δ·。。合。專利乾圍弟12項之方法，進-步包含將囊胞解聚 17·一種經衍生之碳奈米管，包含：一碳奈米管，以及種〜療劑，其係共價附接至 18·如申請專利笳囹楚” s 人不木吕太平二：！圍弟17項之經衍生之碳奈米管，其中該碳不未吕具有（10，10)結構。瓜：申請專利範圍第17項之經衍生之碳療劑為抗癌藥物。 /、甲3 /〇 20·如申.月專利範圍第17項之經衍含-個選自生物辛、入“… 官，進一步包曰玍物素3生物素部分、抗組織辨識部分組成的組群之官能基。…刀、及 21·—種經取代之富樂烯，包含： -富樂烯部分，其包含n個碳原子， 602^240，以及 ^中11為正數且一種官能基其係選自含生物素部分、及組織辨識部分組成的組群。几”、、、D s部分以 22·Ι如申請專利範圍第21項之經取代之富樂歸，包含結構式 (I) (B)b-Cn-(A)a 其中Cn-為包含n個碳原子之富樂烯部且60公^240 ; ’具中η為整數 Β為包含i至約4〇個極性頭基部分之有機部分； 200307563 申請專利範圍續頁 b為整數且1幼<5 ; 各個B係經由1或2個碳-碳、碳-氧或碳-氮鍵而共價鍵結至; A為有機部分包含一個Cn近端以及一或多個Cn遠端，其中該Cn遠端各自包含-CxHy，其中X為整數且82x524，以及y為整數且l：^y^2x+l ; a為整數，; 2Sb+a<6 ;以及各個A係透過1或2個碳-碳、碳-氧、或碳-氮鍵而共價鍵結至Cn，其中該官能基係共價鍵聯至B基。 23. 如申請專利範圍第22項之經取代之富樂烯，其中B包含18 個極性頭基部分；A包含兩個Cn遠端之端基；x=12 ; y=25 ; b=l ;以及 a=5。 24. 如申請專利範圍第23項之經取代之富樂烯，包含結構式 II ··

(II) 其中 X’ 為 >C(CK))0C3H6C(=0)NHC(C2H4C(=O)NHC(C2H4C(=0)0H)3)3)2 或經以官能基取代之〉c(c(=o)oc3h6c(二o)nhc(c2h4c(=o)nhc(c2h4c(=o)oh)3)3)2 以及各個 X 為〉c(c(=o)o(ch2)uch3)2。 200307563 申請專利範圍續頁 25. 如申請專利範圍第21項之經取代之富樂烯，進一步包含一個治療性部分其係結合該富樂稀部分。 26. 如申請專利範圍第25項之經取代之富樂烯，其中該治療性部分為一種抗癌藥物。