TW200815047A

TW200815047A - Nanoparticle compositions

Info

Publication number: TW200815047A
Application number: TW096130347A
Authority: TW
Inventors: Saran Kumar; Wen-Chung Shieh; Seema Tomer; Joseph Lawrence Zielinski
Original assignee: Novartis Ag
Priority date: 2006-08-17
Filing date: 2007-08-16
Publication date: 2008-04-01
Also published as: AU2007319701A1; CL2007002371A1; WO2008060734A3; BRPI0716046A2; US20100166865A1; JP2010501004A; MX2009001630A; PE20080899A1; CA2659407A1; KR20090041437A; WO2008060734A2; RU2009109353A; AR062452A1; CN101500546A; EP2054043A2

Description

200815047 九、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明係關於一種治療性組合物及將奈米粒子調配為傳遞媒劑使用之方法。奈米粒子視情況包含在奈求粒外表面上之有效結合歡組織且經輕組織内化之親和部分^ 奈米粒子視情況亦包含親水性聚合物之表面塗層以提:二間穩定性且延長循環時間。兩a 【先前技術】奈米粒子可用於多種治療性目的，尤其可用於藉由性投與奈米粒子而將治療劑攜帶至靶鈿胞。因種種原因，可能需要使用奈米粒子將治療劑遮蔽利用雙膦酸鹽類藥物之治療效果，藥物分布必須加以改^ 以使得治療劑可有效地與治療目標之乾表面特異性: 用。因此，需要提供-種治療性奈米粒子組合物。【發明内容】在-態樣中’本發明包括一種基於奈米粒物受檢者之方法，其包括將含有以下物之奈米粒子全= 地投予該受檢者：身1± (0 聚合物基質；及 (ii)治療劑。該聚合物基質對洽療劑提供保護作用物中呈溶液形式並快速分布於全身。 -在傳統調配基於微脂粒之奈米粒子（諸如定m蜘值、掩月曰為调配物）為投與用於靶疋樂物傳遞之治療劑的另一種方年巴罵人地發現，在雙膦 123031.doc 200815047 二二：，亀脂粒調配物在全身性投藥後因來自 =圍介貝之㈣螯合於微脂粒内而事實上引起_血症。二可：最終導致中毒(參考：微絲專利在奈米粒子基質之情況下’如本發明中所述，可避免_ 餐a ’因此預期該等調配物提供比基統更優良的安全性。于、 2發明之另-態樣包括-種基於奈米粒子治療哺乳動物

文檢者之方法’其包括將含有以下物之奈米粒子全身性地投予該受檢者： (0 聚合物基質； (ii)治療劑；㈣用以提高空間穩^性且延長循環時間之親水性聚合物塗層；視情況以及㈣有效地特異性結合治療目標之乾表面的親和部分。親水性聚合物塗層係由聚合物鏈構成，該等聚合物與奈米粒子中之聚合物基質之表面組分共價連接或藉由電荷相互作用吸附在聚合物基質表面上。在一實施例中，聚合物基質含有鈣離子。在一實施例（其中治療劑係投予靶區域）中，親和部分為在乾區域中有效地特異性結合受體的配位體，且奈米粒子包括捕集形式之治療劑。此實施例之一實例為實體腫瘤之 /σ療’其中親和部分有效地特異性結合腫瘤特異性受體咬抗原’該等奈米粒子具有約1〇 nm至約5〇〇 nm之間的平均尺寸且包括所捕集之藥物。 123031.doc 200815047 物在-實施例中，聚合物基質含有乳酸與乙醇酸之共聚【實施方式】 l奈米粒子組合物用:基於奈米粒子之療法的奈米粒子具有至少一層具有 :卜表面的外層。應瞭解該奈米粒子可包括其他層種情形下，該外層由、彳貝連接之親水性聚合物組成，該親 tlr合物又與衫部分共價連接。在另-情形中，該外二：水性聚合物組成’該親水性聚合物在一端與輕定部 :广連接且在另—端又與帶電部分共價連接且與該帶電口 P刀發生靜電相互作 f電口p刀係遠自多種具有與聚合土質之電荷相反之電荷的胺基酸或基於胺基酸之聚合物。 ° 奈米粒子包含含有二價陽離子之聚合物基質，以在治療劑受到暴㈣與絲標相互作肖之前有效遮蔽治療劑使其 :漏，°二價陽離子基f提高囊封有效性及治療劑之藥物裝载量且藉由捕集藥物來降低治療劑穿越奈米粒子之透過性。二價陽離子I質有助於捕集具有高度可溶性之治療劑。此外，二價陽離子基質可促使治療劑更有效地傳遞至腫瘤。，—實施例中，併入奈米粒子内之鈣離子有助於持留活性藥物以防其在靶標反應之前散開。欲投予靶細胞或靶區域之治療劑係捕集於奈米粒子中。如本文中所用，治療劑、化合物及藥物可互換使用。 12303l.doc 200815047 戶斤捕集之治療齋丨可生綮月i 了為可捕集於聚合物基質中治療劑，包括水溶性荜劑、 w大里分此+ w、親油性化合物或 (例如靜電連接）至微浐初冰本& 了t疋連接八#^ 外表之藥劑。例示性水溶性化合物包括雙膦酸麟類藥舲、Λ # w 化麗頦梁物。治療劑之實例為膦酸，尤苴式⑴之銼# # w 取代之烷一八A (1)之雜方基烷二膦酸： ρ〇,Η· •R2 R1—C Η· Ρ〇，Η· Φ 其中 R1為5員雜芳基，其含有2七隨原子或原子以及1個0原子或s原子作為雜原子，且其可未經取代或c經如下基團取代：低碳烷基；苯基或經低碳烷基、低碳烷氧基及/或鹵素取代之苯基；或低碳烷氧基，I基，一-低碳烷基胺基；低碳烷硫基及/或齒素；及/或在能夠被取代之Ν原子處ν經低碳烷基、低碳烷氧基及/或鹵素取代；且 R2為氫、羥基、胺基、低碳烷硫基或鹵素；以及其鹽；該等化合物之製備；含有該等化合物之醫藥組合物；以及其作為藥劑之用途。含有2-4個怳原子或1或2個Ν原子以及1個〇原子或S原子作為雜原子的5員雜芳基之實例為··咪唑基，例如咪唑_ i 基、味唾-2-基或咪唑_4-基；。比唑基，例如吨唑-^基或吡唑-3-基；噻唑基’例如噻唑基或噻唑_4_基；或欠佳地’嗔唾基，例如噁唑_2_基或噁唑_4_基·，異噁唑基，例 123031.doc 200815047 如異噁唑基或異噁唑·‘基；三唑基，例㈧如1Ή-1，2,4-三唑小基、4H-1，2,4-三唑-3-基或 4Η-152,4_=喊 / # 一〜味-本基或2Η- 1，2,3-三峻-4-基；四唾基’例如四峻_5-基；噻二唑基，例 2-基。該等基團可含有一或多個相同或不同(較佳為—或兩個相同或不同）之選自上述基團之取代基。、 ^ 所述未經取代或經取代之基團R!為例如未經取代或c經苯基或經如所述經取代之苯基取代的㈣_2_基或㈣·4_基，或^經。 c4燒基（例如曱基）取代的味„坐_2_基或味唾_4_基，且诵咪唑-2-基；1_(：】44烷基咪唑 ’’、、、签居如1-甲基咪唑-2- 土，或2-CVC4 烧基口米嗤-4-基或 5-Ct-C» ^ 基咪唑-4-基，諸如孓甲基咪唑_4_基或5_甲基咪 £ 4 I，未經取代之噻唑基，例如售峻-2-基；或未經取代或八A左C广C4烧基（諸如曱基）取代之1H-1，2,4-三嗤基，例如】「 J 戈Ki-G烷基-1H-1，2,4-三唑-5-基（諸如^曱基·2 4· ·

一— 一主-5-基）；或未經取代或C 經笨基或經如所述經取代之笨其丰暴或經（Vc4烷基（諸如甲基）取代之咪唑-1-基、吡唑β1_基 Η 1，2,4 -二 σ坐-1-基、41^>· 1,2 ’ 4 -二。坐4 -基或四υ坐-1 _基，/丨 1 ^例如咪唑-1-基、2-0^(：4烷 m戈5-Cl-c4烧基口米唾小基（诸如2-甲基味嗤小基、4~甲基_唾小基或5-甲㈣唾_ 基卜比…、3-c,_叫比唾小基或4_ci_c4烧基吼坐-1-基（諸如3-曱基吡唑-1-基成签虱4-曱基吡唑-i基）、n 1，254-四唑.基、3_c c烷基田曾土1H]，2,心三唑小基（諸如3· 甲基-1^1-1，2,4-三唑-1-基）、4]^19/1一1 W i，2,4·三唑-1-基、3-CrC4 12303 l.doc -10- 200815047 烧基-4H]，2,4_三嗤_4_基（諸如3_曱基规ι>2冬三唾冰基）或 1H-1，2,4-四基。下文中由術語"低碳"限定之紐及化合物之含義通常库理解為含有至多7個（包括7個）碳原子、較佳至多4個碳料 (包括4個碳原子）的彼等基團及化合物。通用術語具有例如

乙基、丙基或且此外可為c5- 較佳1-苯基-(V

低石反烧基為例如C ! -C4燒基，諸如甲基丁基以及異丁基、第二丁基或第三丁基， C7烧基’諸如戊基、己基或庚基。苯基低碳烷基為例如苯基_C「C4烷基， CU烧基，諸如苄基。弟一丁氧基低碳烷氧基為例如Cl_C4烷氧基，諸如曱氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、或第三丁氧基。一-低碳烷基胺基為例如二_Ci_C4烷基胺基，諸如二甲基胺基、二乙基胺基、N•乙基_N_甲基胺基、二丙基胺基' N-甲基-N-丙基胺基或二丁基胺基。低碳烷硫基為例如Ci_C4烷硫基，諸如甲硫基、乙硫基、丙硫基或丁硫基以及異丁硫基、第二丁硫基或第三丁硫基。鹵素為例如原子數至多為35(包括35)的_素，諸如氟、氯或漠。式（I)化合物之鹽尤其為其與醫藥學上可接受之驗之鹽，諸如衍生自第la、Ib、IIa及IIb族金屬的無毒金屬鹽，例如 123031.doc 200815047 ===Γ)、驗土金屬__或鎮銨、、或鋅鹽，以及與氨或有機胺或季銨驗之二钱胺或季銨鹼諸如游離脂族胺或C經基化脂族 t較t單低碳燒胺、二低碳烧胺或三低碳燒胺，例如甲 ^ 一甲胺或二乙胺；單（羥基-低碳烷基）胺、二 (:工基上低石反燒基）胺或三（經基-低碳烧基）胺，諸如乙醇胺、乙醇胺或二乙醇胺；參（羥甲基）胺基甲烷或2-羥基-第三

^ 或Ν·(羥基-低碳烷基）-Ν，Ν-二-低碳烷基胺或队 (^1基-低奴烷基）·Ν_低碳烷基胺，諸如2_(二曱基胺基）乙酉予或L葡糖胺；或氫氧化四級脂族銨，例如氫氧化四丁基铵0 就此而5，亦應瞭解，式⑴化合物亦可以内鹽形式獲知，限制條件為R1基團具有足夠的鹼性。因此，該等化合物亦可藉由用強質子酸（諸如氫鹵酸、硫酸、磺酸，例如甲烷石男酸或對曱苯磺酸或胺基磺酸，例如Ν_環己基胺基磺酸）處理轉化成相應的酸加成鹽。在一實施例中，該等治療劑為式⑴化合物，其中 R1為咪唑基、吡唑基、2Η-1，2,3-三唑基、1Η-1，2,4-三主基或4Η-1，2,4-二哇基、四。坐基、。惡η坐基、異。惡〇坐基、嗔二嗤基、噻唑基或嘆二嗤基，該等基團係未經取代或C經一或兩個選自以下基團之成員取代：低碳烷基；低碳烷氧基；苯基或又經一或兩個選自低碳烷基、低碳烷氧基及/或_素之成員取代之笨 123031.doc -12- 200815047 基；羥基；二-低碳烷基胺基；低碳烷硫基及/或鹵素’及/或在能夠被取代之N原子處N經低碳烷基或笨基-低碳烷基取代，該低碳烷基或苯基-低碳烷基係未經取代或經一或兩個選自低碳烷基、低碳烷氧基及/或鹵素之成員取代·，且 R2為氫、羥基、胺基、低碳烷硫基或齒素；及其鹽，尤其其内鹽及其與驗之醫藥學上可接受之鹽。 _ 在一實施例中，該等治療劑為式⑴化合物，其中 R1為咪唑基、吡唑基、2H-H3·三唑基或姐丄^一三唑基、四唑基、噁唑基、異噁唑基、噁二唑基、噻唑基或噻二唑基，該基團係未經取代或C經一或兩個選自以下基團之成員取代：低碳烷基；低碳烷氧基，苯基或又經一或兩個選自低碳烷基、低碳烷氧基及/或i素之成員取代之苯基；經基；二-低碳烧 _ 基版基，低碳烧硫基及/或函素，及/或在能夠被取代之N原子處N經低碳烷基或苯基-低碳烷基取代， 4低峡院基或苯基-低碳燒基係未經取代或經一或兩個選自低碳烷基、低碳烷氧基及/或_素之成員取代；且 R2為虱 1基、胺基、低碳烧硫基或鹵素；及其鹽，尤其其内鹽及其與鹼之醫藥學上可接受之鹽。在一實施例中，該等治療劑為式⑴化合物，其中 123031.doc -13- 200815047

R1為嘑唑基，諸如咪唑-〗_基、咪唑_2_基或咪唑基；4Η-1，2,4-三唑基，諸如-三唑_4•基；或噻唑基，諸如噻唑-2 —基，該基團係未經取代或C經一或兩個選自以下基團之成員取代·· Ci_C4烷基，= 如甲基；CVC4燒氧基，諸如甲氧基；苯基；羥基；二-C^C4烷基胺基，諸如二甲基胺基或二乙基胺基；C1-C4烷硫基，諸如甲硫基；及/或具有至多35 之原子數（^括35)之画素，諸如氯，及/或在能夠被取代之N原子處_Ci_C4燒基（諸如甲基）或苯基々 C：4烧基（諸如节基）取代；且 R2較佳地為羥基或欠佳地為氫或胺基；及其鹽，尤其其内鹽及其與鹼之醫藥學上可接受之鹽。在-實施例中，該等治療劑為式⑴化合物，其中 R1為未經取代或c經苯基取代或經諸如甲基之◦厂 C4烧基取代的咪^基㈣^4_基，例如_^ 1 C4烷基咪唑_2•基，諸如〗_甲基咪唑基或 2-Ci_C4燒基味唾·4 | 基或5 - C1 - C4烧基嗦嗤-4 -基，諸如2 -曱基味唾_ 4 _其々、土或5-甲基咪ϋ坐-4-基；或為未經取 2之嘆嗤基，例如心_2•基；或為未經取代或經諸甲基之C】-C4烷基取代之1Η-1，2,4-三唑基，例如 ci-CVlH-l，2 4 = 1 ’ 一°坐‘5_基，諸如1-曱基-1H-1，2,4-三 °坐_5-基；且以及其鹽，尤其其醫藥 R2 為經基或欠佳地為氫 12303I.doc -14- 200815047 學上可接雙之鹽。 •在貫施例中，該等治療劑為式⑴化合物，其中· R1為未經取代或c經笨基或諸如曱基之Cl-c4烷基取代的咪唾小基、吡唑小基、丨仏以+三峻小基、4H_ i，2,4·三唑基或四唑基，例如咪唑_；μ基、2-Cr C4燒基咪嗤-1-基、4_Ci_C4烷基咪唑-〗-基或5_CkC4 _ 烷基味唾小基（諸如2_甲基口米嗤小基、4_曱基咪唑· ^基或5-甲基咪唑-:^基）、吡唑-丨-基、3_Ci_c4烷基比°坐-1-基或4-Ci-C4燒基吡唑_ι_基（諸如3_甲基吡嗤-1-基或4-甲基π比唑-j-基）、四唑-^基、> (：：1<4燒基]11-1，2,4-三唑-1-基（諸如3_甲基_111-1，2,4-三唾基）、4H-1，2,4-三唑-丨-基、3-(^0：4烷基-4H-1，2，‘三唑_4·基（諸如3_甲基_4][1_1，2,4_三唑_4_基）或 1H-四唑·1<β基；且響 R2為經基，或欠佳地為氫；以及其鹽，尤其其醫藥學上可接受之鹽。在题轭例中，該等治療劑為式（I)化合物，，其中

Ri為未經取代或經諸如曱基之。广匕烷基取代的咪唑基，例如味嗤小基、咪唑-2_基、^甲基咪唑士基、咪唑-4-基或2-甲基咪唑-4-基或5•甲基咪唑基；且 R2為羥基，或欠佳地為氫；以及其鹽，尤其其醫藥學上可接受之鹽。 12303I.doc -15- 200815047 在本發明之一較佳實施例中，該等奈米粒子含有用於治療實體腫瘤之捕集藥物，諸如唑來膦酸（z〇ledr〇nic acid)。奈米粒子之外表面可含有一包含親水性聚合物鏈之親水性聚合物之表面塗層，該表面塗層較佳經緻密壓緊以形成有放$蔽奈米粒子表面組分的刷樣塗層。根據本發明，該等親水性聚合物鏈係以化學方式與奈米粒子聚合物連接或不經任何化學鍵而被吸附。奈米粒子之外表面可含有有效地特異性結合靶標（例如基於奈米粒子之治療目標之生物表面，諸如細胞膜、細胞基質、組織或靶表面或區域）的親和部分。親和部分藉由共價連接方式結合奈米粒子外表面且藉由靜電相互作用結合奈米粒子之表面組分及/或親水性聚合物塗層。親和部分為特異性且以高親和力有效結合靶標上所攜帶之配位體結合分子的配位體。舉例而言，在一實施例中，親和部分有效結合實體腫瘤中過度表現的腫瘤特異性抗原及/或受體；且在另一實施例中，親和部分有效結合炎症位點處之細胞。在另一實施例中，親和部分為維生f、多肽或多醣或蛋白質效應子。本發明之奈米粒子係用於將治療劑投予靶標。該治療劑得以捕集在奈米粒子内。本發明之奈米粒子組合物主要由聚合物基質組成。該聚合物基質可由以下方法形成： (a) 乳化法； (b) 沈厥法或表面沈積法；或 123031.doc -16- 200815047 (C)此項技術中已知之其他奈米粒子製備方法。形成奈米粒子基質之聚合物包括聚乳酸交酯、聚乙交醋及上述聚合物之共聚物（通常稱為聚乳酸乙醇酸或PLGA)、聚胺基酸、聚胺基酸共聚物、葡糖胺聚糖、m糖糖等。

此外，選擇聚合物以達成特定流動度或剛度以控制奈米來子在u之•疋性及控制奈米粒子中之所捕集藥劑之釋放速率。如將描述’奈米粒子之剛度(如藉由聚合物所測定）亦可在奈米粒子與靶鈿胞之融合中起作用。本發明之奈米粒子可含有親水性聚合物塗層，該塗層由連接奈米粒子表面之聚合物鏈構成。該等親水性聚合物鏈 Μ包容在約⑽莫耳％親水性聚合物·聚合物基質結合物之間來併入奈米粒子内。適用於聚合物塗層中之親水性驾合物包括聚乙烯吼㈣酮、聚乙烯基甲基鱗、聚甲基㈣聚乙基心唑啉、聚羥丙基噁唑啉、聚羥丙基甲基丙辦醯胺、聚甲基丙烯醯胺、聚二甲基丙稀醯胺、聚經丙基甲土丙烯酉夂酉曰聚羥乙基丙烯酸酯、羥基甲基纖維素、羥乙 ^纖維素、聚乙二醇、聚丙三醇及聚天冬醯胺、玻糖醒酸、聚氧乙烯·聚氧丙稀共聚物（泊洛沙姆（PG1Gxamer))、卵填脂、聚乙烯醇。 /_較佳實施例中’親水性聚合物為聚乙二醇（PEG)， :佳為具有介於5〇〇道爾頓與1〇，_道爾頓之間之分子量 '更佳介於2，_道爾頓與1〇，_道爾頓之間之分子量且最佳介於1，000道爾頓與5，_道爾頓之間之分子量的· I23031.doc 200815047 鍵。在另一較佳實施例中，親水性聚合物為聚甘油（PG)，較佳為具有介於400與2000道爾頓之間之分子量、更佳介於 500與1，000道爾頓之間之分子量且最佳介於600與700道爾頓之間之分子量的PG鏈。本發明之奈求粒子組合物可含有親和部分。此親和部分一般有效地特異性結合靶標，亦即生物表面，諸如靶細胞表面或膜、細胞表面受體、細胞基質、斑塊區域或類似表面。如將描述，此親和部分藉由直接連接聚合物基質之聚合物組分或藉由連接親水性聚合物鏈而與奈米粒子表面結合。在一實施例中，親和部分為在靶區域有效特異性.結合受體的配位體，更特定而言，為結合乾細胞上之受體的配位. 體。適於此目的之配位體的非限制實例列舉於表1中。表1配位體·受體對及相關之靶細胞

葉酸葉酸受體上皮癌、骨髓幹細胞水溶性維生素維生素受體多種細胞 D比哆醇構酸鹽 CD4 CD4+淋巴細胞脂蛋白元 LDL 肝細胞血管内皮細胞胰島素胰島素受體運鐵蛋白轉運受體内皮細胞(腦) 半乳糖去唾液酸糖蛋白肝細胞唾液酸化路易斯寡糖 (Sialyl-Lewis)* E，P選擇素激活之内皮細胞 VEGF Flk-1，2 腫瘤上皮細胞 &性 FGF FGF受體腫瘤上皮細胞 EGF EGF受體上皮細胞 VCAM-1 八4戸2_整合素血管内皮細胞 ICAM-1 整合素血管内皮細胞 123031.doc -18- 200815047 葉酸葉酸受體上皮癌、骨髓幹細胞 PECAM-1/CD31 ανβ3-整合素血管内皮細胞纖連蛋白 ανβ3-整合素激活之血小板骨橋蛋白 ανβ1&ανβ5-整合素動脈粥樣硬化斑中之平滑肌細胞基質蛋白質之RGD序列 ανβ3-整合素腫瘤内皮細胞、血管平滑肌細胞在本發明之一實施例中，可使用表1中所列舉之配位體使奈求粒子革巴定至特異性革巴細胞。舉例而言，與聚合物基質中之聚合物連接之葉酸配位體或與PEG鏈之遠端連接之葉酸配位體可併入奈米粒子中。如本文中所用，PEG鏈明確意謂具有所選長度（分子量）的PEG鏈，以使得配位體當併入奈米粒子内時由親水性聚合物鍵之表面塗層掩蔽或遮蔽。合併在奈米粒子上之表面結合葉酸配位體可有效結合上皮細胞上之葉酸受體以便將所捕集之治療劑投予靶細胞，例如投與抗贅生劑以治療上皮癌。親和部分為具有細胞結合活性且有效地與配位體競爭受體位點的短肽。抑制配位體-受體細胞結合事件可阻滯感染過程。含有所捕集之藥劑的聚合物基質係根據熟知方法（諸如* 上述彼等方法，通常為乳化法、複乳化法與微囊化法）製備。待傳遞之化合物在親油性化合物之情況下係包容於有機介質中，或在水溶性治療劑之情況下係包容於水性介質中。或者，治療劑可在投予受檢者之前裝載在預成形基質中。 II.奈米粒子製備 A.可釋放型聚合物塗層之製備 123031.doc -19- 200815047 親水性聚合物鏈係經由一鍵聯與奈米粒子連接，此鍵聯可響應所選刺激而分裂。在一實施例中，此鍵聯為肽、酯或*^硫鍵聯。肽連接化合物例如藉由使聚烷基醚（諸如pEG)與胺偶合來製備。將封端PEG用羰基二咪唑偶合試劑活化以形成活化之咪唑化合物。接著使已活化之PEG與所示之例示性三肽之N-末端胺偶合。接著可經由習知碳二醯亞胺偶合試劑 (諸如二環己基碳二醯亞胺（DCC))使用肽胺基偶合羧基。酯連接化合物可如下般製備：例如使用醇經由酸酐偶合劑使聚合物酸（諸如聚乳酸）與聚烷基醚之末端醇基偶合。或者，可使用含有内酯鍵及適當末端基團（諸如第一胺基團）之短鍵聯片段經由醯胺或胺基曱酸酯鍵聯使聚烷基醚與形成基質之聚合物偶合。 B.親和部分之連接如上所述，本發明之奈米粒子可含有與PEG塗覆奈米粒子之表面連接之親和部分。該親和部分係藉由與奈米粒子表面組分直接連接或經由短間隔臂或繫鏈與奈米粒子連接，此係視該部分之性質而定。可利用夕種方法使分子（例如親和部分）連接至聚合物基質之表面。在一較佳方法中，親和部分係藉由下述偶合反應與聚合物偶合，以形成親和部分_聚合物結合物。此結合物係用於形成奈綠子。纟另—方法中，將經活化用於親和部分之共價連接或其他相互作用（亦即靜電）的形成基質之聚合物併入奈米粒子内。 12303l.doc -20- 200815047 一般而言，部分與間隔臂之連接可如下實現：用具有用於連接親和部分之反應性末端基團的親水性聚合物（諸如 PEG)使形成基質之聚合物（通常為PLGA)衍生化。配位體與已活化之PEG鏈之連接方法係描述於此項技術中（Allen 等人 ’ 1995 ’ Zahpsky，1993 ; Zalipsky，1994 ; Zalipsky，

1995a; ZaHpsky，1995b)。在該等方法中，mpEG2惰性末端甲氧基係、經適於結合反應的反應性官能基，諸如胺基或醯肼基團置換。末端官能化之PEG係與脂質（通常DSPE)連接g此化PEG聚合物衍生物係用於奈米粒子之形成且所要配位體在奈米粒子形成之前或之後與pEG鏈之反應性末端連接。在上述方法中，視所用聚合物而冑，必須形成盥聚合物組分共價鍵聯之有效性。因此，在另—方法中，可 ❹雙官能聚合物以在—端絲標部分共價連接而在另一 U電Μ共價連接。帶電部分係經選擇以使得其電荷與用於形成聚合物基質之聚合物組分之電荷相反。 c_奈米粒子製備 A示未粒子可藉由諸如乳化或複乳化之多種技術製備。吊聚合物係溶於有機溶劑中，而藥物溶於有機溶劑薄目中’此係視耗物在料兩相中之相對溶解度而定。良匕油礼液’且溶劑快速擴散出而使得聚合物以奈诗形式沈殿。此方、本 Art Ά m . 万法—般適用於親油性藥物，該親油相物可溶於與聚合物 * 而丄，谷诏相同之溶劑中。對於親水性藥二可使用水包油包水之複乳化(w/〇由施量輸人法（諸如超音波處理）來測定。 123031 .d〇c -21 · 200815047 ;形成本發明之奈米粒子的基質聚合物較佳以基質之約20-98%存在。、氣備本發明之奈米粒子的另一種奈米粒子製備程序 $办浏注入法。在此程序中，在攪拌下將溶於溶劑中之聚合物注入一水性介質中以形成奈米粒子。溶劑係藉诸如透析或蒸發之適當技術移除。么地’奈米粒子可製備成在所選尺寸範圍内具有大體均一的尺寸，诵赍入认从，八篮於；1 ;力0 nm至約50〇 nm之間，較佳介 ' nm至約3〇〇 nm之問間。門且最佳介於80 nm至約2〇〇 ηπ]^ 需要日夺，夺半物工# 再Π +可糟由諸如蒸發或束乾法加以乾浮且再懸汙於任何所要溶劑中乾岛且凍乾之前或在奈米粒子綱不未粒子係經;東乾，則可在性。—種今^' ”配期間添加非還原糖以得到穩定. 其他穩定劑可包種違搪為甘露醇、嚴糖、海括胺基酸，亦即甘胺酸。 ’ 具有二價陽離子基質之期間添加含有二價陽.不未拉子可藉由在奈求粒子製備 1貝刼離子之溶劑奈米粒子可藉由輕微、。水合可在室溫下或在適於=4液而再懸浮於水溶液内。再他溫度下進行。 y、；立子之組成及其内含物的其 III·治療方法在-態樣中，本發明包括一種美… 物％檢者之方法，其包括：· 土；不米粒子治療哺乳動地投予該受檢者·· 冬各有以下物之奈米粒子全身性 I2303l.doc '22- 200815047 ⑴二價陽離子基質；及 (Π)治療劑。 /α療劑保護作用，否則其在儲出而一次性導入體内。本發明此二價陽離子基質可提供存時會使傳統脂質調配物漏之另一恶樣包括一種基於本半、/ ^ 吞瓦不木粒子治療哺乳動物受檢者之方法，其包括將含有以下物之本半* 心不木粒子全身性地投予該受檢者：

(i) 二價陽離子基質； (ii) 治療劑； (出）用以提高穩定性且延長循環時間之親水性聚合物塗層，視情況以及㈣有效地特異性結合治療目標之乾表面的親和部分。親水性聚合物塗層係由聚合物鏈構成’其中該等聚合物 :係共價連接或表面吸附至奈米粒子中之表面聚合物紅分。所投之奈米粒子可全身性循環直至達成奈米粒子之所要生物分布，從而使親和劑暴露於靶表面。、，在一較佳實施例+，奈米粒子制於治療實體腫瘤。奈米粒子包括捕集形式之抗腫瘤藥物且藉由有效特異性結合 :瘤：異性抗原之親和部分而靶定至腫瘤區域。舉二言二奈米粒子可藉由將VEGF配位體包容於奈米粒子内而革巴疋至腫瘤之血管内皮細胞，以便選擇性地與增殖性腫瘤内皮細胞上所表現之Flk-1，2受體連接。在本實施例中，奈米粒子之尺寸介於約10 11111與2〇() nm 之間，較佳介於5〇 11〇1與15〇 nm之間且最佳介於⑼與 123031.doc -23 - 200815047 120 nm之間。業已證明此尺寸範圍内之奈米粒子能夠經由存在於腫瘤脈&系統之内皮細胞内襯中之，，間隙"進入腫瘤 [Yuan等人，（1995)]。在-實施例中，該等治療劑係選自式⑴化合物。式⑴化合物及其鹽具有重要的藥理學特性。特定言之，其對溫血動物之約代謝具有顯著的調控作用。最獨特地，其實現大氣中骨吸收之明顯抑制’如可仏~一第78卷， •第613·24頁（1975)中所述之實驗程序中，在皮下投與約 O.OM.O mg/k^圍内之劑量後藉助於ρτΗ誘發之血清詞含量增加所證明’以及在ΤΡΤχ(甲狀腺副甲狀腺切除）大鼠模型中皮下投與約O.OOOH.O邮之劑量後藉助於維生素〜所誘發之血鈣過多所證明 '經口投與約ι 〇_ι〇〇叫心之後， H 256腫瘤所誘發之腫_血症同樣得到抑制。此外，在根據Newb〇uld，細"六―第。卷，第127頁 (m3)之實驗程序中及在根據Kaibar^m印胸， _第⑼卷’第1388_96頁⑽4)之實驗程序中，當皮下投與 JO’OOl 1·0 mg/kg之劑量時’式⑴化合物及其鹽對患有佐劑性關節炎之大鼠之關節炎病狀之進程實現明顯抑制。因此，其特別適用作治療例如以下疾病之與約代謝受損相關之疾病的藥劑：關節之炎症性病狀、關節軟骨之退化過釭、骨質疏鬆症、牙周炎、甲狀旁腺功能宄進及血管或假么士 =物中之弼沈積。在以下疾病之治療中亦可達成有利、、、。果，其中觀測到難_鹽異常沈積之疾病，如關節炎疾病，例如強直性脊椎炎、神經炎、滑囊炎、牙周炎及腱 12303I.doc -24· 200815047 炎、纖維發育不良、骨關節症或動組織之異常分解為主要症狀的广=’:及身體硬酸酶症、關節軟骨之退化 ※:丙％如遇傳性低磷帕哲病不同根源之骨質疏鬆症、帕哲病（Paget，s disease)及發之溶骨絲。 U不良症以及腫瘤誘

广粒子(例如靜脈内投與)之後，且逝去足夠的時 ^以容許奈米粒子分布在受檢者全身且滲人腫瘤内之後，示未粒子之親和部分提供朴細胞之結合及絲細胞中之 :化。在-實施例中’親水性表面塗層藉由pH敏感鍵與奈 X杻子連接，且在奈米粒子滲入腫瘤内之後，該等鍵因腫瘤區域之低氧性質而斷開。由以上可瞭解，本發明之多種特徵及目標如何達到。本發明之奈綠子提供-錄定㈣粒子之方法。親水性表面塗層減少奈米粒子之攝取，達成長久的血液循環壽命：衫米粒子之分布。分錢，奈綠子料接之親和部分谷許多價呈現及與$巴標結合。以下實例說明製備、表徵及使用本發明之奈米粒子的方法。該等實例決非意欲限制本發明之範圍。儘管本發明已關於特定實施例加以描述’但熟習此項技術者應顯而易見在不背離本發明之情況下可作出多種修改及修飾。實例在以下實例中’奈米粒子係藉由複乳化方法製備。所有樣本皆在水或5%甘露醇（或其他適當的增積劑，亦即蔗糠存在下藉由超音波處理、蒸發、離心及康乾處理。 12303 l.doc -25- 200815047 以下實例係在無任何二價陽離子的情況下製造且此調配物在基質内提供極低的藥物負荷。

實例A 1. ZOL446 30 mg/Ml (2.8% PVA/tris緩衝液，pH 8) 2. PLGA?50:50?90?000MW 30 mg/mL(在二氯曱烷中） 3. PVA 3% (tris缓衝液pH 8+氯化鈣）將步驟1之藥物溶液添加至步驟2之聚合物溶液中進行超音波處理。將此初乳液添加至步驟3之P VA溶液中且繼續超音波處理。奈米粒子籍由蒸去溶劑、洗滌及離心來收穫。將產物在水或5%甘露醇存在下凍乾。

實例B 1 · ZOL446 30 mg/mL (2.8% PVA/tris缓衝液，pH 8) 2· PLGA，50:50, 50,000 MW 30 mg/mL (在二氯曱烷中） 3. PVA 3% (tris緩衝液pH 8+氯化鈣）將步驟1之藥物溶液添加至步驟2之聚合物溶液中進行超音波處理。將此初乳液添加至步驟3之PVA溶液中且繼續超音波處理。奈米粒子藉由蒸去溶劑、洗滌及離心來收穫。將產物在水或5%甘露醇存在下凍乾。

實例C 1. ZOL446 30 mg/mL (2.8% PVA/tris緩衝液，pH 8) 2. PLGA，50:50，10,000MW 30 mg/mL (在二氯曱烷中） 3. PVA 2%(tris緩衝液ρΗδ+氯化鈣）將步驟1之藥物溶液添加至步驟2之聚合物溶液中進行超音波處理。將此初乳液添加至步驟3之PVA溶液中且繼續 123031.doc -26 - 200815047 超音波處理。奈米粒子藉由蒸去溶劑、洗滌及離心來收穫。將產物在水或5 °/。甘露醇存在下珠乾。

實例D

1. ZOL446 2. PLGA? 50:50, 105000MW 10 mg/mL (1% PVA/tris緩衝液pH 8) 50 mg/mL (在乙酸乙酯中） FVA 5% (tris緩衝液pH 8+氯化鈣）

將步驟1之藥物溶液添加至步驟2之聚合物溶液中進行超音波處理。將此初乳液添加至步驟3之PVA溶液中且繼續超音波處理。奈米粒子藉由蒸去溶劑、洗滌及離心來收穫。將產物在水或5 %甘露醇存在下康乾。

實例E 1 · ZOL446 30 mg/mL (2.8% PVA/Uis緩衝液，pH 8) 2. PLGA，50:50, 90,000 MW 30 mg/mL (在二氯曱烷中) 3· PVA 3% (tris緩衝液pH 8) 將步驟1之藥物溶液添加至步驟2之聚合物溶液中進行超音波處理。將此初乳液添加至步驟3之P VA溶液中且繼續超音波處理。奈米粒子藉由蒸去溶劑、洗滌及離心來收穫。將產物在水或5%甘露醇存在下凍乾。

實例F 1. ZOL446 10 mg/mL (2.8% PVA/tris緩衝液pH 8) 2. PLGA，50:50, 140,000 MW 50 mg/mL (在乙酸乙酉旨中） 3. PVA 1 % (tris緩衝液pH 8+氯化I弓）將步驟1之藥物溶液添加至步驟2之聚合物溶液中進行超音波處理。將此初乳液添加至步驟3之PVA溶液中且繼續 123031.doc -27- 200815047 超音波處理。奈米粒子藉由蒸去溶劑、洗務及離心來收穫。將產物在水或5%甘露醇存在下凍乾。

實例G 1. ZOL446 0.4 mg/mL (1% 泊洛沙姆，0·1 N HC1) — 2. PLGA，50:50, 75,000 MW 4 mg/mL (在丙酮中） 3.泊洛沙姆 1% 將步驟2之聚合物溶液添加至步驟1之藥物溶液中進行混 0 合。蒸去丙酮且收集奈米粒子。將產物在5%甘露醇存在下凍乾。 123031.doc -28-

Claims

200815047 十、申請專利範圍： h 一種包含聚合物基質以及二價陽離子之奈米粒子組合物用於將治療劑投予哺乳動物受檢者之用途，其中該奈米球子、、且合物含有用於製造藥劑的治療劑。月求項1之用途，其中該聚合物基質在全身性投藥後使知來自周圍介質中之鈣不被螯合，從而預防低鈣血症。 3·如凊求項1之用途，其中該治療劑係水溶性的。士叫求項3之用途，其中該治療劑為式⑴化合物： p〇3h2 R1—g — — R2 p〇3H2 其中 R1 ^ 0 為5員雜芳基，其含有^々個^^原子或1或2個]^原子以及1個Ο原子或S原子作為雜原子，且其係未經取代或C經如下基團取代：低碳烷基；苯基或經低碳烷基、低碳烷氧基及/或函素取代之苯基；或低碳烷氧基；經基；二_低碳烷基胺基；低碳烷硫基及/或i素；及/或在能夠被取代之N原子處n 經低碳烷基、低碳烷氧基及/或函素取代；且 R2 卜二氫、髮基、胺基、低碳烧硫基或齒素；以及其醫藥學上可接受之鹽。月求項4之用途，其中該治療劑為唑來膦酸（zoledronic acid) 〇 6·如明求項1之用途，其中該聚合物基質包含鈣離子。 123031.doc 200815047

7·如清求項1之用途，其中該聚合物基質包含PLGA。 t明求項1之用途，其中該奈米粒子組合物具有約1 0奈米（nm)至約500 nm之平均粒徑。 9·如請求項1之用途，其中該奈米粒子組合物進一步包含親水性聚合物。 10·如請求項1之用途，其中該奈米粒子組合物進一步包含親和部分。 $種包合二價陽離子基質之奈米粒子組合物用於將治療 d扠予哺礼動物受檢者之用途，其中該奈米粒子組合物含有用於製造藥劑之治療劑。月求項11之用途，其係用於將治療劑投予靶細胞，其中親和部分為有效地特異性結合該等輕細胞上之細胞表面受體的配位體，且㈣奈米粒子進—步包括捕集形式之該治療劑。月求項11之用途，其中該親和部分係有效地特異性結合腫瘤特異性受體及/或抗原。如明求項11之用途，其中該治療劑係水溶性的。如請求仙之料，其中該治療劑為式⑴化合物： p〇.h2 R1-srhR2 p〇3h2 其中 11. 12. 13. 14. 15. R1 為5員雜芳基’其含有2_彻原子或⑷個n原子以及1個Ο原子或s原子作為雜原子，且其係未經 12303I.doc 200815047 取代或c經如下基團取代：低碳烷基；苯基或經低碳烧基、低碳烷氧基及/或鹵素取代之苯基；或低碳烷氧基；羥基；二-低碳烷基胺基；低碳烷硫基及/或_素；及/或在能夠被取代之N原子處N 經低碳烧基、低碳烷氧基及/或鹵素取代；且 R2為氫、經基、胺基、低碳烷硫基或鹵素；以及其醫藥學上可接受之鹽。 16·如請求項11之用途’其中該治療劑為唑來膦酸。 17·如請求項11之用途，其中該二價陽離子包含鈣離子。 18.如請求項1〗之用途，其中該二價陽離子基質係由聚合物基質組成，其中該聚合物基質包含PLGA聚合物。 19·如請求項11之用途，其中該奈米粒子組合物具有約⑺ nm至約500 nm之平均粒徑。 20·如請求項π之用途，其中該奈米粒子組合物進一步包含親水性聚合物。 2 1 ·如請求項11之用途，其中該奈米粒子組合物進一步包含親和部分。 22. —種包含二價陽離子基質之奈米粒子組合物，其含有治療劑。 23·如請求項22之組合物，其中該治療劑係水溶性的。 24·如請求項22之組合物，其中該治療劑為式⑴化合物： P〇3H2 R1 一C-H2 --R2 p〇3H2 12303I.doc 200815047 其中 R1為5員雜芳基’其含有2-4個N原子或1或2個N原子以及1個Ο原子或S原子作為雜原子，且其係未經取代或C經如下基團取代：低碳烷基；苯基或經低碳烧基、低碳烧氧基及/或鹵素取代之苯基；或低碳烧氧基；羥基；二-低碳烷基胺基；低碳烷硫基及/或i素；及/或在能夠被取代之N原子處N 經低碳烧基、低碳烷氧基及/或鹵素取代；且 R2為氫、經基、胺基、低碳烷硫基或鹵素；以及其醫藥學上可接受之鹽。 25·如請求項22之組合物，其中該治療劑為唑來膦酸。 26·如請求項22之組合物，其中該二價陽離子基質包含钙離子。 27.如請求項22之組合物，其中該奈米粒子組合物進一步包含親水性聚合物。 28·如請求項22之組合物，其中該奈米粒子組合物進一步包含親和部分。 29· 種奈米粒子組合物，其包含： (a) 治療劑； (b) 二價陽離子基質； (e)親水性聚合物塗層；及 (d)視情況選用之親和部分。妯明求項29之奈米粒子組合物，其中該親和部分為有效特異性結合$巴表面上之細胞表面受體的配位體。 12303I.doc 200815047 3L如請求項29之奈米粒子組合物，其中該親和部分係有效地特異性結合腫瘤特異性受體及/或抗原。 32. 如請求項29之奈求粒子組合物，其中該治療劑係、水溶性的。 33. 如請求項29之奈米粒子組合物，其中該治療劑為式⑴化合物： p〇3h2 • R1~Srr~R2 w po3h2 其中 R1為5員雜芳基，其含有個N原子或1或2個>1原子以及1個Ο原子或S原子作為雜原子，且其係未經取代或C經如下基團取代：低碳烷基；苯基或經低碳烷基、低碳烷氧基及/或鹵素取代之苯基；或低碳烷氧基；羥基；二-低碳烷基胺基；低碳烷 &基及/或鹵素；及/或在能夠被取代之N原子處n 經低碳烧基、低碳烷氧基及/或鹵素取代；且 R2為虱、.基、胺基、低碳烧硫基或_素；以及其醫藥學上可接受之鹽。 34·如請求項29之奈米粒子組合物，其中該治療劑為唑來膦酸。 3 5 ·如请求項29之奈米粒子組合物，其中該二價陽離子基質包含鈣離子。 36·如请求項29之奈米粒子組合物，其中該二價陽離子基質 123031.doc 200815047 係由聚合物基質組成，其中該聚合物基質包含PLGA聚合物。 3 7.如請求項29之奈米粒子組合物，其中該奈米粒子組合物具有約10 nm至約500 nm之平均粒徑。

123031.doc 200815047 七、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：(無） (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： ⑩ 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：

R 1 — C - h2 po3h2 --R2 P〇3H2 I23031.doc