TW201628639A - 醫藥組合物、其製備及其用途 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於包括(i)至少一種生物相容奈米粒子及(ii)至少一種醫藥化合物之組合之醫藥組合物，該醫藥組合物欲投與需要此醫藥化合物之個體，其中該奈米粒子加強該醫藥化合物效率。該生物相容奈米粒子之最長尺寸通常介於約4nm與約500nm之間，其絕對表面電荷值係至少10mV(| 10mV |)，且其楊氏模數(Young modulus)小於100kPa。本發明亦係關於用於在有需要之個體中投與該醫藥化合物之此組合物，其中該至少一種奈米粒子及該至少一種醫藥化合物係依彼此間隔介於超過5分鐘與約72小時之間投與該個體。

Description

醫藥組合物、其製備及其用途
本發明係關於包括(i)至少一種生物相容奈米粒子及(ii)至少一種所關注化合物(通常至少一種醫藥化合物)之組合之醫藥組合物，其欲投與需要所關注之此化合物之個體，其中奈米粒子加強所關注化合物之效率。至少一種生物相容奈米粒子之最長尺寸通常介於約4nm與約500nm之間，其絕對表面電荷值係至少10mV(| 10mV |)，且其楊氏模數(Young modulus)小於100kPa。
本發明亦係關於用於將至少一種所關注化合物投與有此需要之個體之此組合物，其中至少一種生物相容奈米粒子及至少一種所關注化合物欲在該個體中依序投與，通常彼此間隔介於超過5分鐘與約72小時之間。
當與以標準醫藥劑量投與之該化合物誘導之醫藥效益及毒性相比時，將至少一種生物相容奈米粒子及至少一種所關注化合物組合(且通常依序)投與個體在該所關注化合物在該個體中之減小毒性下維持其醫藥(即治療性、預防性或診斷性)效益，或在等效或減小毒性下增加其醫藥效益。
本發明醫藥組合物通常容許在對個體之等效毒性(較佳減小毒性)下維持相同醫藥效益的同時，或對個體之在等效或減小毒性下增加醫藥效益的同時，所投與所關注化合物之醫藥劑量與該化合物之標準醫 藥劑量相比減少至少10%。
為確保安全性及功效，需要將醫藥化合物在有此需要之個體中以最佳速率選擇性地遞送至其靶位點。
藥物動力學(pK)係藥理學之分枝，其致力於確定外部投與活生物體之物質之命運。此確定涉及在足夠長時間段期間、較佳直至化合物消除為止，在所有主要組織中量測化合物濃度之步驟。有效描述化合物在活體內之行為需要藥物動力學，該行為包含其在生物體中吸收及分佈之機制以及其化學變化。血液中之pK特徵可使用多種程式擬合以獲得定量描述身體如何處置化合物之關鍵pK參數。重要參數包含最大濃度(Cmax)、半衰期(t1/2)、清除率、曲線下面積(AUC)及平均滯留時間(MRT)，即化合物在生物體中停留之平均時間。當觀測到化合物調配物之血液循環延長時，其經常與t1/2增加、清除率降低、AUC增加及MRT增加相關。pK數據通常用於決定最佳劑量及劑量方案，以供維持期望之血液濃度以在最小副作用下改良治療效率。另外，如熟習此項技術者所熟知，在大部分情形中，通常對於游離藥物，化合物之血液濃度與其功效及毒性二者相關聯。
治療以及預防化合物之物理-化學性質對其在體內之藥物動力學及代謝命運具有重要影響。因此，當設計此化合物時，適當物理-化學性質之選擇係關鍵的。然而，由於該化合物並非始終由生物體自身內源性提供且經常自外部投與，因此必須最佳化其生物分佈特徵以符合且較佳最佳化其期望之藥理學作用。
已研究若干方法以最佳化化合物至其靶位點之遞送。一種策略係設計具有隱形性質之治療化合物以延長其血液半衰期且因此增強其至靶位點之積聚。一種有利方法係將聚乙二醇(PEG)共價附接至治療化合物，已證明其可延長循環化合物之活體內半衰期(t1/2)，該活體內 半衰期增加之程度部分隨化合物之性質及塗層之性質而變。同樣，已研發藥物載劑(例如脂質體、乳液或微膠粒)以藉由調節藥物在個體體內之生物分佈特徵來增強該等藥物之治療功效。
然而，治療化合物之生物分佈缺乏選擇性仍係問題。迄今為止，不良藥物動力學及高毒性係治療化合物研發失敗之重要原因。
舉例而言，在癌症治療之情況中，故意抑制身體之基本功能以殺死癌細胞會在正常細胞中產生毒性，且臨床醫師必須依賴在腫瘤與正常組織間之劑量-反應及治療化合物分佈之差異來發現可能之治療窗。應注意，由於在肝臟中藥物誘導之細胞損傷之直接及間接機制，肝毒性仍係自醫藥研發及臨床應用停藥之主要原因。
建議用於奈米顆粒化合物(例如藥物載劑)之方法[Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems 11(1)：31-59 1994]係預注射誘餌載劑以減小、飽和或甚至去活化網狀內皮系統(RES)之吞噬能力。損害或封鎖亦可與調理素分子之血漿含量降低相關。已顯示，在投與測試粒子之前，靜脈內投與某些試劑(例如脂肪酸之烷基酯、硫酸葡聚糖、稀土元素之鹽(例如GdCl3)、藥物載劑、空或囊封氯膦酸鹽)可誘導庫弗式(kupffer)細胞吸收之中等至顯著降低。
例如，作者在「Biomimetic amplification of manoparticle homing to tumors」[PNAS 2007]中報導RES在清除其奈米粒子「CREKA-SPIO」中之作用。最初實驗顯示，靜脈內(IV)注射之「CREKA-SPIO」奈米粒子在MDA-MB-435乳癌異種移植物中未有效地積聚。與此相比，在RES組織中觀察到高濃度粒子。藉由利用脂質體氯膦酸鹽消耗肝臟中之RES巨噬細胞，發現其粒子之半衰期延長5倍。然而，氯膦酸鹽試劑誘導來自肝臟及脾臟之巨噬細胞之細胞凋亡，且此被視為總體有害的，此乃因巨噬細胞消耗增加與免疫阻抑及感染相關之風險。在第二個實驗中，作者測試包被有螯合Ni(II)作為潛在誘餌粒子 之脂質體，假定氧化鐵及Ni(II)將吸引類似之血漿調理素，且因此Ni-脂質體可消耗全身循環中之該等類似調理素。實際上，在注射CREKA-SPIO奈米粒子之前5分鐘或48小時投與之靜脈內(IV)注射之Ni-脂質體使奈米粒子之血液半衰期可增加5倍。然而，觀測到高毒性，其在腫瘤小鼠中引起死亡。亦測試普通脂質體來代替Ni-脂質體。然而，與該等Ni-脂質體相比，儘管普通脂質體之毒性減小，但有效性顯著較低。實際上，血液半衰期僅增加約2倍。
WO2005086639係關於通常在超音波或X-射線暴露之情況中，或在磁振成像(MRI)之情況中以及在治療之情況中，將期望試劑選擇性投與個體中之靶位點之方法。所述方法之目的係藉由並行投與無活性誘餌載劑，在減少具體投與之試劑總劑量的同時改良或維持所關注試劑之效率。
所述發明利用基於概率之方法。將非靶向無活性試劑(「無活性載劑」)與展現類似物理特點之所關注靶向試劑(存在於「活性組合物」中)共投與(即「實質上同時地」)，以幫助所關注靶向試劑避開RES系統，由此使得可改良所關注試劑在期望位點處之吸收。此方法減少患者對所關注試劑之暴露，且因此減少該所關注試劑之每劑量成本。活性組合物與無活性誘餌載劑之投與彼此間隔在5分鐘內，較佳間隔在2分鐘內，或間隔甚至更短時間。此方法依賴於顯著過量之非靶向「載劑」或「誘餌」媒劑之存在，且依賴於當在靶向至期望位置處之媒劑存在下供應時，此過量誘餌載劑將與所關注靶向試劑競爭被網狀內皮系統吸收之概率。RES所捕獲粒子之半衰期係劑量依賴性的，即粒子之循環半衰期隨劑量增加而增加。人們認為與較高劑量相關之較慢清除率有利於維持總試劑之高濃度，使得可降低欲投與之所關注試劑之劑量。換言之，根據WO2005086639之作者，由於總試劑之總體較高劑量而延長之半衰期應有益於靶向試劑。此方法涉及之要 求係，無論活性試劑與無活性試劑之各別組成如何，二者關於其在RES中之清除率特徵之表現類似。
在此方法中，需要無活性試劑與活性試劑之準並行注射，以增加血液中之試劑總含量，且因此延長其血液半衰期。此策略明確依賴基於概率之方法，其必然需要活性試劑與靶向試劑結合，以藉由賦予該活性試劑相對於無活性試劑之優勢來達成其在靶位點上之成功積聚。另外，由於準並行注射，可端視活性組合物之計畫用途而需要特別設計無活性載劑。
WO2005/063305係關於包括充氣微泡(通常具有至少0.5μm之大小)及與該微泡結合之組份(具有約低於100nm之大小)之組裝。所得組裝欲用作診斷性及/或治療性活性調配物中之醫藥活性組份。該兩種組份，即充氣微泡及微泡結合組份通常同時投與以供增強超音波對比成像視場中之成像，包含靶向超音波成像、超音波介導之藥物遞送及其他成像技術。
如自先前技術顯而易見且儘管長期醫學需要，由於該化合物(包含治療、預防以及診斷性化合物)有無法接受之毒性或不利之藥物動力學參數而無法最佳用於患者中，因此其效率之改良仍係問題。
圖1：端視治療化合物之大小(最長尺寸)自血液循環去除該等化合物之可能途徑之示意圖。
圖2：包括(i)實例3之生物相容奈米粒子及(ii)Dox-NP®之醫藥組合物在MDA-MB-231-lucD3H2LN異種移植物中之治療時間表之示意性表示。
圖3：包括實例3之生物相容奈米粒子及Dox-NP®之醫藥組合物在MDA-MB-231-lucD3H2LN異種移植物中之腫瘤再生長延遲(平均RTV±SD)。
圖4：L-麩胺酸N-(3-羧基-1-側氧基丙基)-1,5-雙十六烷基酯(SA-脂質)之化學式。
本發明現在將使所關注化合物(本文中亦簡稱為「化合物」)之效率最佳化，無論其計畫用於治療、預防或診斷情況中。本文所述組合物係(i)至少一種生物相容奈米粒子及(ii)至少一種所關注化合物(通常為至少一種醫藥化合物)之組合，其最佳化至少一種所關注化合物之藥物動力學參數，且因此現在將可能研發該原本由於(例如)無法接受之毒性而無法研發之醫藥化合物。通常，不使用生物相容奈米粒子作為(例如)醫藥化合物，亦即作為治療、預防或診斷化合物。
本發明典型組合物(在本文中通常稱為「醫藥組合物」)係包括(i)至少一種生物相容奈米粒子及(ii)至少一種化合物(「所關注化合物」)之組合之組合物，其中生物相容奈米粒子之最長或最大尺寸通常介於約4nm與約500nm之間，生物相容奈米粒子之絕對表面電荷值係至少10mV，且生物相容奈米粒子之楊氏模數小於100kPa。
當與一值(例如奈米粒子之大小或時間間隔)相關時，術語「約」及「左右」指示，所指示值之熟習此項技術者會識別為小變化之變化實質上不影響與其相關之標的物之性質且該標的物仍在本發明之精神中。
本發明之較佳目的係包括(i)至少一種生物相容奈米粒子及(ii)至少一種醫藥化合物之組合之醫藥組合物，其中生物相容奈米粒子之最長或最大尺寸介於約4nm與約500nm之間，生物相容奈米粒子之絕對表面電荷值係至少10mV(| 10mV |)，且生物相容奈米粒子之楊氏模數小於100kPa，該醫藥組合物用於在有需要之個體中投與該至少一種醫藥化合物，其中至少一種奈米粒子及至少一種醫藥化合物欲在需要該醫藥化合物之個體中投與，彼此間隔介於超過5分鐘與約72小時之 間，且其中不使用生物相容奈米粒子作為(例如)醫藥化合物。
當與通常沒有任何奈米粒子存在之標準醫藥劑量之該(等)化合物誘導之醫藥效益及毒性相比時，藉助本發明組合物將生物相容奈米粒子及醫藥化合物組合且依序投與個體通常在化合物對個體之減小毒性下容許(維持)其相同醫藥(即治療性、預防性或診斷性)效益，或在化合物對個體之等效或減小毒性(較佳減小毒性)下增加其醫藥效益。
本發明醫藥組合物通常容許(i)在對個體之等效毒性、較佳減小毒性下維持相同醫藥效益的同時，或(ii)在對個體之等效或減小毒性下增加醫藥效益的同時，所投與化合物的醫藥(即治療性、預防性或診斷性)劑量與通常沒有任何奈米粒子存在之該(等)化合物之標準醫藥劑量相比減少至少10%、較佳至少15%。
由於粒子形狀可影響其「生物相容性」，因此具有完全均一形狀之粒子在本文中較佳。出於藥物動力學原因，因此基本上球形/圓形或卵形形狀之奈米粒子較佳。此形狀亦有利於奈米粒子與細胞之相互作用或細胞對奈米粒子之吸收。球形/圓形形狀尤佳。
在本發明精神中，術語「奈米粒子」係指產物，尤其合成產物，其大小在奈米範圍內，通常介於約1nm與約500nm之間、較佳介於約4nm與約500nm之間、介於約4nm與約400nm之間、約30nm與約300nm之間、約20nm與約300nm之間、約10nm與約300nm之間，例如介於約4nm與約100nm之間，例如介於約10nm、15nm或20nm與約100nm之間，或介於約100nm與約500nm之間，通常介於約100nm與約300nm之間。
術語「奈米粒子之大小」、「奈米粒子之最大大小」及「奈米粒子之最長大小」在本文中通常係指當形狀為球形/圓形或卵形時「奈米粒子之最長或最大尺寸」或「奈米粒子之直徑」。可使用透射電子顯微鏡(TEM)或低溫-TEM來量測奈米粒子之大小。亦可使用動 態光散射(DLS)來量測溶液中奈米粒子之水動力學直徑。此兩種方法可另外相繼使用以比較藉由DLS量測之奈米粒子之水動力學直徑與藉由TEM或低溫-TEM量測之該奈米粒子之大小，以確認該大小。較佳方法係DLS(參考國際標準ISO22412粒子大小分析-動態光散射，國際標準化組織(ISO)2008)。
為了可用於本發明情況中，生物相容奈米粒子之絕對靜電表面電荷(本文中亦稱為「電荷」或「表面電荷」)欲高於| 10mV |(絕對值)。奈米粒子之表面電荷通常係藉由ζ電勢量測在介於0.2g/L與10g/L之間之奈米粒子濃度下，在介於6與8之間之PH下，在水性介質中，且通常在水性介質中介於0.001M與0.2M之間(例如0.01M或0.15M)之電解質濃度下測定。
通常，本發明生物相容奈米粒子之靜電表面電荷為至少| 10mV |，即低於-10mV或高於+10mV，例如低於介於-12mV或-15mV與-20mV之間或高於介於+12mV或+15mV與+20mV之間，通常低於-15mV或高於+15mV。較佳地，本發明生物相容奈米粒子之絕對電子錶面電荷值(「絕對表面電荷值」)大於10mV，該電荷甚至更佳為負電荷。
為了可用於本發明情況中，反映生物相容奈米粒子之彈性之生物相容奈米粒子之楊氏模數欲小於500kPa、通常小於400kPa、更佳小於300kPa或200kPa、較佳小於100kPa。生物相容奈米粒子之楊氏模數可(例如)小於70kPa，或小於60、50、40、30、20或10kPa。
通常楊氏模數係使用原子力顯微鏡(AFM)技術來量測。在典型實驗中，將生物相容奈米粒子附接或固定在平面表面、例如硼矽酸鹽板上。將固定至表面之生物相容奈米粒子浸漬在適當介質中，通常在PBS或HEPES緩衝劑中。該等力量測通常使用「膠體探針方法」來實施[Attachment of micro-and nano-particles on tipless cantilevers for colloidal probe microscopy.J.Colloid and Interface Science.426(2014)190-198]，其中將膠體粒子、通常二氧化矽微球附接至原子力顯微鏡(AFM)懸臂上。在本發明情況中，懸臂之彈簧常數針對奈米粒子之彈性加以調整且通常低於500mN.m-1。奈米粒子在表面上之定位通常係藉由掃描表面來實施。使用通常低於100nm.s-1之頂端恒速來記錄接近及收縮力曲線。藉由用適當模型擬合力特徵自實驗曲線提取楊氏模數。通常「Herzt模型」係公認計算模型[Determining the elastic modulus of biological samples using atomic force microscopy.JPK Instruments Application Note]。
亦可使用「經改進hertz模型」來計算生物相容奈米粒子之楊氏模數。在論文「Young’s moduli of surface-bound liposomes by atomic force microscopy force measurements」(Langmuir 2008,24；2009-2014)中，作者報導脂質體之楊氏模數通常低於40kPa、較佳低於10kPa。出於比較，活細胞之楊氏模數值通常低於100kPa。凝膠之楊氏模數可端視交聯度而變。在其論文「Effect of mechanical properties of hydrogel nanoparticles on macrophages cell uptake」(Soft Matter,2009,5；3984-3991)中，作者報導在由與N,N’-亞甲基-雙-丙烯醯胺交聯之N,N-二乙基丙烯醯胺及甲基丙烯酸2-羥基乙酯製得之生物相容奈米粒子中，楊氏模數隨交聯增加(mol%)而增加(自18.04kPa增加至最高211.39kPa)。
奈米粒子之組合性質(大小、表面電荷及彈性)容許奈米粒子之短血液循環及外滲至肝臟器官中。另外，已出現力學過程作為細胞與其微環境之間之複雜相互作用中的重要調節器。細胞與周圍之細胞外基質(ECM)之相互作用對於其適當功能以及組織架構及穩態之維持係必需的。細胞已產生大量能夠結合至ECM之受體。其提供至ECM之物理聯繫且藉由使其行為適於此複雜環境之性質來轉導自ECM發出之信號。值得注意的是，細胞行為受ECM之組成、形貌及力學性質影響。 細胞之彈性模數(即楊氏模數)通常介於100Pa與100kPa之間[Demichelis A.等人，Study of AFM Force Spectroscopy method for elastic modulus measurement of living cells.Journal of Physics：Conference Series 459(2013)012050]。在本發明情況中，在與細胞之安全相互作用(即未影響細胞之功能)下，生物相容奈米粒子之彈性(即彈性模數或楊氏模數)通常不大於細胞。因此，藉由依序投與本發明生物相容奈米粒子與所關注化合物，達成兩種化合物(即生物相容奈米粒子及所關注化合物)不共循環或共循環受限。因此，當與通常沒有任何奈米粒子存在之標準醫藥劑量之該(等)化合物誘導之醫藥效益及毒性相比時，生物相容奈米粒子之組合性質(大小、表面電荷及彈性)允許在化合物對個體之減小毒性下容許(維持)其相同醫藥(即治療性、預防性或診斷性)效益的同時，或換言之在化合物對個體之等效或減小毒性下增加其醫藥效益的同時，安全使用所關注化合物。
奈米粒子通常可係有機奈米粒子，例如基於脂質之奈米粒子(甘油脂質、磷脂、固醇脂質等，例如固體脂質奈米粒子)、基於蛋白質之奈米粒子(在本文中亦稱為「蛋白質-奈米粒子」，例如白蛋白)、基於聚合物之奈米粒子(「聚合奈米粒子」)、基於共聚物之奈米粒子(「共聚奈米粒子」)、基於碳之奈米粒子、類病毒奈米粒子(例如病毒載體)。
有機奈米粒子可進一步係奈米球(普通奈米粒子)或奈米囊(中空奈米粒子)，例如脂質體、凝膠、水凝膠、微膠粒、樹枝狀聚合物等。亦可使用本文所述有機奈米粒子之混合物。
聚合物或共聚物可具有天然或合成來源。
可在本發明情況中用於製備有機奈米粒子之合成(人造)及天然聚合物或共聚物之實例可選自聚乳酸(PLA)、聚(丙交酯-共-羥乙酸)(PLGA)、聚乙二醇(PEG)、羥乙酸乳酸聚酯(polyglactin)、聚乳酸 (Polylactide)、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚丙二醇、聚山梨醇酯、聚乙烯醇、聚丙烯醯胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氰基丙烯酸烷基酯、聚乳酸酯-共-羥乙酸酯、聚(醯胺-胺)、聚(伸乙基亞胺)、海藻酸鹽、纖維素及纖維素衍生物聚合物、膠原、玻尿酸、聚麩胺酸(PGA)、肌動蛋白、多糖及明膠。
用於本文所述組合物中之奈米粒子係生物相容性，亦即可與活組織相容。當其組合物需要時，奈米粒子可因此塗佈生物相容材料以變成可使用。在本發明之特定實施例中，本文所提及奈米粒子因此塗佈生物相容塗層。
生物相容材料可係容許與生物靶相互作用之試劑。當奈米粒子之絕對電荷係至少10mV時，此試劑通常將在奈米粒子之表面上產生正或負電荷。
在奈米粒子之表面上形成正電荷之試劑可(例如)選自胺基丙基三乙氧基矽烷或聚離胺酸。在奈米粒子表面上形成負電荷之試劑可(例如)選自磷酸鹽(例如聚磷酸鹽、偏磷酸鹽、焦磷酸鹽等)、羧酸鹽(例如檸檬酸鹽或二羧酸，特定言之琥珀酸)或硫酸鹽。
在特定實施例中，只要奈米粒子之絕對電荷係至少10mV(| 10mV |)，則奈米粒子可塗佈選自顯示立體基團之試劑之生物相容材料。此基團可選自(例如)聚乙二醇(PEG)；聚氧化乙烯；聚乙烯醇；聚丙烯酸酯；聚丙烯醯胺(聚(N-異丙基丙烯醯胺))；聚脲；生物聚合物；多糖(例如聚葡萄糖、木聚糖及纖維素)；膠原；兩性離子化合物(例如聚磺基甜菜鹼)等。
生物相容塗層可有利地係「全塗層」(完整單層)。此意味著存在極高密度之生物相容分子，其在奈米粒子之全部表面上產生適當電荷。
生物相容塗層可進一步包括標記劑，其通常為容許使用標準成 像設備呈現可見之顏色之試劑。
當與通常沒有任何奈米粒子存在之標準醫藥(通常指治療性)劑量之該(等)化合物誘導之醫藥效益及毒性相比時，至少一種生物相容奈米粒子連同至少一種所關注化合物一起之組合通常依彼此間隔介於超過5分鐘與約72小時之間投與該需要所關注化合物之個體時，可在對個體之減小毒性下維持該所關注化合物之醫藥(即治療性、預防性或診斷性，通常治療性)效益，或在對個體之等效或減小毒性下增加化合物之醫藥效益。
在特定實施例中，至少一種生物相容奈米粒子與至少一種所關注化合物之組合投與容許在化合物對個體之等效毒性或減小毒性(較佳減小毒性)下維持相同治療效益的同時，或在化合物對個體之等效或減小毒性下增加治療效益的同時，通常依彼此間隔介於超過5分鐘與約72小時之間投與該需要所關注化合物之個體時，所投與化合物之治療劑量與通常沒有任何奈米粒子存在之該(等)化合物之標準治療劑量相比減少至少10%、較佳至少15%。
在特定實施例中，奈米粒子係與若干種所關注化合物、通常至少兩種所關注化合物一起投與。
奈米粒子通常較佳在其投與需要至少一種所關注化合物之個體後1小時及6周(例如1個月(4周))內、在1小時及1個月內(例如介於1小時與3周之間，或介於1小時與2周之間，或介於1小時與1周之間)自其所投與之個體清除。
構成奈米粒子之材料(包含其生物相容塗層(當存在時))對確定奈米粒子之生物持久性(即在個體體內之持久性)係重要的。當奈米粒子係由(例如)生物可降解聚合物(例如PLGA或PLA)構成時，可將其視為生物可降解的。生物可降解性便於自個體快速清除奈米粒子。
根據本教示，可使用不同分子或試劑作為與如上文所述至少一 種生物相容奈米粒子組合投與之至少一種所關注化合物，通常作為至少一種所關注醫藥化合物。此化合物可係如先前解釋之治療、預防或診斷化合物。其可係有機化合物或無機化合物。
可用作所關注化合物之有機化合物之實例可選自生物化合物、抗體、寡核苷酸、合成肽、小分子靶向治療劑、溶瘤病毒、細胞毒性化合物及其任何相應前藥或衍生物等。
在特定實施例中，用於本發明情況中之所關注化合物係較佳選自以下之有機化合物：生物化合物、小分子分子靶向治療劑、溶瘤病毒及細胞毒性化合物。在另一特定實施例中，所關注化合物選自抗體、寡核苷酸及合成肽。
生物化合物係(例如)抗體、抗體藥物偶聯物、較佳單株抗體(「mAb」)，例如英利昔單抗(infliximab)、阿達木單抗(adalimumab)、貝伐珠單抗(bevacizumab)、利妥昔單抗(rituximab)、曲妥珠單抗(trastuzumab)、蘭尼單抗(ranibizumab)、西妥昔單抗(cetuximab)、帕那提目單抗(panatimumab)；蛋白質或重組蛋白質，例如恩博(enbrel)(依那西普(etanercept))或干擾素β-1a；肽或重組肽，例如甘精胰島素或betaseron；疫苗，例如prevnar 13或gardasil；生物類似物，例如epogin；酶或重組酶，例如replagal或creon；等。
寡核苷酸係(例如)反義寡核苷酸、適配體，例如米泊美生鈉(mipomersen sodium)或番瀉苷(pursennid)等。
合成或人造肽係例如乙酸格拉替雷(glatiramer acetate)或乙酸柳培林(leuprolide acetate)。
溶瘤病毒係選擇性感染並損傷癌性組織但對正常組織無害之治療可用病毒。溶瘤病毒(例如)選自腺病毒(例如Onyx-015)、柯薩奇病毒(coxsackie virus，例如Catavak)、單純皰疹病毒(例如塔裡莫拉維克病毒(talimogene laherparepvec))、麻疹病毒(例如MV-CEA)、新城雞瘟 病毒、小病毒、脊髓灰白質炎病毒、裡奧病毒(reovirus)、塞尼卡穀病毒、反轉錄病毒、牛痘、水皰性口炎病毒。
小分子靶向治療劑通常抑制惡性細胞內之突變、過表現或其他關鍵蛋白質(癌症治療情況中之潛在靶)上之酶結構域。一些治療劑包含彼等靶向細胞分裂(例如極光激酶抑制劑或週期蛋白依賴性激酶抑制劑)以及其他生物機制(例如蛋白質轉換及染色質修飾(例如組織蛋白去乙醯酶抑制劑))者。小分子靶向治療劑係(例如)伊馬替尼(imatinib)、雷帕黴素(rapamycin)、吉非替尼(gefitinib)、厄洛替尼(erlotinib)、索拉非尼(sorafenib)、舒尼替尼(sunitinib)、尼羅替尼(nilotinib)、達沙替尼(dasatinib)、拉帕替尼(lapatinib)、硼替佐米(bortezomib)、阿托伐他汀(atorvastatin)等。
細胞毒性化合物係(例如)DNA修飾劑，例如蒽環(例如多柔比星(doxorubicine)、道諾黴素(daunorubicine)等)、烷化劑(例如美法侖(melphalan)或替莫唑胺(temozolomide))以及極精確地干擾確定生理機制(例如微管聚合)(例如紫杉醇)或代謝產物合成(例如胺甲喋呤(methotrexate))之藥物。可活化之細胞毒性化合物通常用於光動力療法之情況中(例如光卟啉(photofrin))，且欲藉由外部來源(例如雷射源)活化以產生其治療效應。其他典型細胞毒性化合物通常選自如本文所述或如熟練腫瘤科醫生已知之化學治療劑。
前藥(例如卡培他濱(capecitabine)或伊立替康(irinotecan))在活體內以其活性形式代謝以產生其預期治療效應。
可用作至少一種所關注化合物之無機化合物之實例可選自過渡金屬配位錯合物、放射醫藥化合物、奈米粒子等。
當所關注化合物係奈米粒子時，該奈米粒子與所主張醫藥組合物中提及之「至少一種生物相容奈米粒子」不同。
過渡金屬配位錯合物提供優於更常見有機藥物之潛在優勢，包 含寬範圍之配位數及幾何學、可採用之氧化還原態、配體取代之熱力學及動力學之「可調性」以及寬廣之結構多樣性。基於金屬之物質與細胞分子靶相互作用，影響生物化學功能，使得破壞惡性細胞。過渡金屬配位錯合物通常係作用於DNA結構之細胞毒性劑(例如，鉑配位錯合物：順鉑、卡鉑、奧沙利鉑(oxaloplatin)，或釕或金配位錯合物)。
放射醫藥化合物發射用於診斷目的或以便選擇性破壞惡性細胞之輻射。典型放射醫藥可含有(例如)鍶-89、鉈-201、鍀-99、釤-83等。
奈米粒子通常可選自金屬氧化物奈米粒子(例如參見WO2009/147214及WO2007/118884)、金屬奈米粒子(例如金、鉑或銀奈米粒子)、金屬硫化物奈米粒子(例如Bi2S3)及其任何混合物(例如經氧化鉿材料塗佈之金奈米粒子)。奈米粒子係(例如)可經由外部來源(例如電磁輻射源、超音波源或磁源等)活化之奈米粒子。
與如上文所述生物相容奈米粒子組合投與(通常如本文所述依序投與)之所關注化合物可根據熟習此項技術者已知之方式囊封於載劑中或接枝(或結合)至此載劑。典型載劑係(例如)脂質體(例如DOXIL或使用熱敏脂質之ThermoDox)、微膠粒、聚合(或「聚合物」)載劑、水凝膠、凝膠、共聚載劑、蛋白質載劑、無機載劑。
本發明醫藥組合物(藉由所關注化合物及奈米粒子之組合來定義)可用於許多領域中，尤其用於人類或獸醫醫學中。此組合物通常用於經鑒定為動物、較佳哺乳動物(例如在獸醫醫學之情況中)、甚至更佳人類之個體中，無論其年齡或性別如何。
本發明醫藥組合物可用於預防或治療選自以下之疾病或病症：心血管疾病、中樞神經系統(CNS)疾病、胃腸疾病、遺傳病症、血液病症、激素病症、免疫病症、傳染性疾病、代謝病症、肌骨骼病症、 癌症、呼吸疾病及中毒等。在較佳實施例中，醫藥組合物用於預防或治療選自以下之疾病或病症：心血管疾病、CNS疾病、癌症、傳染性疾病及代謝病症。
在本發明之情況中，至少一種奈米粒子及醫藥化合物有利地欲投與需要該化合物之個體，彼此間隔介於超過5分鐘與約72小時之間，通常介於超過5分鐘與約24小時之間，較佳介於超過5分鐘或30分鐘與約12小時之間，以最佳化化合物之醫藥功效。
在本發明中，當在需要該(等)化合物之個體中彼此間隔介於超過5分鐘與約72小時之間投與至少一種奈米粒子及化合物時，生物相容奈米粒子之絕對表面電荷值係至少10mV(| 10mV |)。
在本發明之特定實施例中，當在需要該(等)化合物之個體中彼此間隔介於超過5分鐘與約24小時之間投與至少一種奈米粒子及化合物時，生物相容奈米粒子之絕對表面電荷值有利地係至少15mV(| 15mV |)。
在本發明之另一特定實施例中，當在需要該(等)化合物之個體中彼此間隔介於超過5分鐘與約12小時之間投與至少一種奈米粒子及化合物時，生物相容奈米粒子之絕對表面電荷值有利地係至少20mV(| 20mV |)。
本文亦闡述預防或治療懷疑易患疾病或患有疾病(例如本文所提及之彼等)之個體之方法，其中該方法包括將本發明醫藥組合物(通常如本文所述之至少一種生物相容奈米粒子及至少一種所關注化合物)投與該個體。通常可將至少一種奈米粒子或至少一種所關注化合物中之任一者首先投與個體，只要一方面之生物相容奈米粒子及另一方面之所關注化合物單獨投與即可，通常間隔介於超過5分鐘與約72小時之間。投與該至少一種奈米粒子或至少一種所關注化合物可係每一者之單一投與，每一者之重複投與，例如每一者之若干次連續投與。至 少一種生物相容奈米粒子可投與一次且至少一種所關注化合物可投與一次以上，且反之亦然。
在特定實施例中，至少在包括至少一種所關注化合物之若干次投與之方案開始時，即至少在第一次投與該至少一種所關注化合物時且在其投與之前或之後投與生物相容奈米粒子。
在另一特定實施例中，在包括所關注化合物之若干次投與之方案開始時不投與至少一種生物相容奈米粒子，且在該(等)所關注化合物之第二次或第三次投與之前且在其投與之前或之後不投與至少一種生物相容奈米粒子。
在此等最後兩個實施例之情況中，生物相容奈米粒子亦可在該(等)所關注化合物之部分或全部後續投與期間與所關注化合物一起(如先前所解釋在之前或之後)投與。
在特定實施例中，本發明之至少一種奈米粒子係在將至少一種所關注化合物投與該個體之前(通常在投與至少一種所關注化合物之前介於超過5分鐘與約72小時之間)投與個體。
在此情況中，更具體而言，術語「奈米粒子」可係指大小介於約4nm與約100nm之間、例如介於約10nm、15nm或20nm與約100nm之間之產物、尤其合成產物。欲與此奈米粒子一起使用之所關注化合物之實例係有機化合物，通常係生物化合物。其有利地選自抗體、寡核苷酸、合成肽、小分子靶向治療劑、溶瘤病毒及細胞毒性化合物，且較佳係抗體、小分子靶向治療劑及/或細胞毒性化合物。術語「奈米粒子」另外可係指大小介於約100nm與約500nm之間、通常介於約100nm與約300nm之間之產物、尤其合成產物。欲與此奈米粒子一起使用之所關注化合物之實例係無機化合物，通常選自金屬奈米粒子、金屬氧化物奈米粒子、金屬硫化物奈米粒子及其任何混合物或囊封於載劑中或接枝至此載劑之任何所關注化合物。
本發明醫藥組合物之生物相容奈米粒子可藉由不同途徑投與，例如皮下、靜脈內(IV)、真皮內、動脈內、氣道(吸入)、腹膜內、肌內及/或經口途徑(口服)，較佳藉由靜脈內(IV)、動脈內及/或腹膜內途徑。
本發明醫藥組合物之所關注化合物可藉由不同途徑投與，例如皮下、靜脈內(IV)、真皮內、動脈內、氣道(吸入)、腹膜內、肌內及/或經口途徑(口服)。
以下實例說明本發明，而不限制其範圍。
實例1：作為生物相容奈米粒子之脂質體之合成n°1
使用脂質膜再水化方法製備脂質體：
a)將脂質溶解於氯仿中。最後在氮氣流下使氯仿蒸發。在pH 7.4下用20mM HEPES及140mM NaCl再水化脂質膜係在50℃下實施，以使得脂質濃度係5mM。
使用以下脂質組成來製備帶電荷脂質體：DPPC(二棕櫚醯磷脂醯膽鹼)：86%mol：MPPC(單棕櫚醯磷脂醯膽鹼)：10%mol；DSPE-PEG(二硬脂醯磷脂醯乙醇胺-[甲氧基(聚乙二醇)-2000])：4%mol。
b)然後藉由將樣本接連投入液氮及調控在50℃下之水浴中實施6次冷凍-解凍循環。
c)使用熱桶擠壓機(LIPEXTM擠壓機，Northern Lipids)在控制溫度及壓力下校準脂質體之大小。在所有情形中，在50℃及10巴壓力下實施擠壓。
使用Zetasizer NanoZS(Malvern instrument)及90°角之633nm HeNe雷射藉由動態光散射(DLS)來測定所製備原樣之脂質體之大小分佈。在pH 7.4下在20mM HEPES及140mM NaCl中將脂質體懸浮液稀釋100倍。脂質體大小(即水動力學直徑)等於約170nm(按強度分佈)，分子量分佈指數(PDI)等於約0.1。
如熟習此項技術者可理解，由於所選擇脂質組成而獲得期望表面電荷，且其值係使用Zetasizer NanoZS(Malvern instrument)藉由ζ電勢量測來確認。
將脂質體在水中稀釋100倍且將所得懸浮液之pH調整至pH 7.4。在pH 7.4下脂質體表面電荷等於約-14mV。
實例2：容許欲在個體中投與之治療化合物之劑量在其於個體中之等效治療功效下減少至少10%之方法。
將包括生物相容奈米粒子及在暴露於電離輻射(例如X-射線)時可產生電子及/或高能光子之用於抗癌治療之可活化氧化物奈米粒子(用作「化合物」或「醫藥化合物」)之如技術方案1之醫藥組合物以以下方式投與帶有異種移植腫瘤之裸小鼠：a)將生物相容奈米粒子投與每一裸小鼠(藉由靜脈內注射)；b)在步驟a)後介於超過5分鐘與72小時之間，在步驟a)之每一小鼠中以與當前所用劑量相比較低之劑量(10%)投與(藉由靜脈內注射)治療化合物；c)量測每一小鼠之血液或血漿樣本中之治療化合物濃度，以獲得治療化合物之藥物動力學參數，該濃度係在投與治療化合物後介於1分鐘與24小時之間量測一次或較佳若干次；d)在投與醫藥組合物後評價任何毒性臨床體徵；且e)在靜脈內(IV)投與治療化合物後24小時量測其腫瘤積聚。
實例3：作為生物相容奈米粒子之脂質體之合成n°2
使用脂質膜再水化方法製備脂質體：
a)將脂質溶解於氯仿中。最後在氮氣流下使氯仿蒸發。在pH 7.4下用20mM HEPES及140mM NaCl再水化脂質膜係在60℃下實施，以使得脂質濃度係25mM。
使用以下脂質組成來製備帶電荷脂質體：DPPC(二棕櫚醯磷脂 醯膽鹼)62%mol；HSPC(氫化大豆磷脂醯膽鹼)20%mol；CHOL(膽固醇)16%mol；POPS(1-棕櫚醯基-2-油醯基磷脂醯絲胺酸)1%mol；DSPE-PEG(二硬脂醯磷脂醯乙醇胺-[甲氧基(聚乙二醇)-2000])1%mol。
b)然後藉由將樣本接連投入液氮及調控在60℃下之水浴中實施6次冷凍-解凍循環。
c)使用熱桶擠壓機(LIPEXTM擠壓機，Northern Lipids)在控制溫度及壓力下來校準脂質體之大小。首先，在5巴壓力下穿過聚醚碸(PES)0.45μm孔徑膜實施5次通過，然後在10巴下穿過PES 0.22μm孔徑膜實施12次通過，且最後15巴下穿過0.1μm聚二氟亞乙烯(PVDF)膜實施12次通過。使用Zetasizer NanoZS(Malvern instrument)及90°角之633nm HeNe雷射藉由動態光散射(DLS)來測定所製備原樣之脂質體之大小分佈。在pH 7.4下在20mM HEPES及140mM NaCl中將脂質體懸浮液稀釋100倍。脂質體大小(即水動力學直徑)等於約145nm(按強度分佈)，分子量分佈指數(PDI)等於約0.1。
如熟習此項技術者可理解，由於所選擇脂質組成而獲得期望表面電荷，且其值係使用Zetasizer NanoZS(Malvern instrument)藉由ζ電勢量測來確認。
將脂質體在1mM氯化鈉溶液中稀釋100倍且將所得懸浮液之pH調整至pH 7.4。在pH 7.4及1mM NaCl下脂質體表面電荷等於約-25mV。
實例4：包括實例3之生物相容奈米粒子懸浮液及Dox-NP®之醫藥組合物在MDA-MB-231-lucD3H2LN異種移植物中之腫瘤再生長延遲(圖2及3)
實施此研究以調查醫藥組合物在異種移植於NMRI裸小鼠上之MDA-MB-231-luc-D3H2LN腫瘤模型中之功效：該醫藥組合物包括(i) 來自實例3之生物相容奈米粒子及(ii)作為所關注治療化合物之Dox-NP®(脂質體囊封多柔比星)。
在Caliper Life Science(Villepinte,France)處購買人類乳房腺癌MDA-MB-231-luc-D3H2LN細胞系。在具有補充有10%胎牛血清、1%非必需胺基酸、1%L-麩醯胺酸及1%丙酮酸鈉(Gibco)之厄爾(Earl)平衡鹽溶液MEM/EBSS培養基之最低基礎培養基中培養該等細胞。
自Janvier Labs(法國)訂購6-7週NMRI裸小鼠(20-25g)。在接種異種移植癌細胞之前一天使用銫-137輻照裝置使小鼠經受3Gy全身輻照。
藉由在小鼠右下側腹皮下注射50μL中之4.106個細胞來獲得MDA-MB-231-luc-D3H2LN腫瘤。腫瘤生長直至體積達到約100mm3左右為止。使用數位卡尺量測腫瘤直徑且使用下式計算腫瘤體積(mm3)：
將小鼠隨機至單獨籠中且藉由編號鑒定(爪紋身)。如圖2所圖解說明來處理4個組。
- 組1：5%無菌葡萄糖(對照(媒劑)組)
在第1天、第7天及第14天向四(4)隻小鼠靜脈內(IV)注射5%無菌葡萄糖溶液。每次(每天)實施兩次5%葡萄糖注射。5%葡萄糖溶液之第一次注射係在第二次注射之前4小時實施。
- 組2：來自實例3之生物相容奈米粒子(對照組)
在第1天、第7天及第14天向四(4)隻小鼠靜脈內(IV)注射5%無菌葡萄糖溶液及來自實例3之生物相容奈米粒子(10ml/kg)。每次(每天)，來自實例3之生物相容奈米粒子之注射係在注射5%葡萄糖溶液 之前4小時實施。
- 組3：Dox-NP®(3mg/kg多柔比星)(治療組)
在第1天、第7天及第14天向五(5)隻小鼠靜脈內(IV)注射5%無菌葡萄糖溶液及Dox-NP®(3mg/kg多柔比星)。每次(每天)，5%無菌葡萄糖溶液之注射係在注射Dox-NP®(3mg/kg多柔比星)之前4小時實施。
- 組4：醫藥組合物，即(i)來自實例3之生物相容奈米粒子及(ii)Dox-NP®(3mg/kg多柔比星)之組合(治療組)
在第1天、第7天及第14天向五(5)隻小鼠靜脈內(IV)注射來自實例3之生物相容奈米粒子(10ml/kg)及Dox-NP®(3mg/kg多柔比星)。每次(每天)，來自實例3之生物相容奈米粒子之注射係在注射Dox-NP®(3mg/kg多柔比星)之前4小時實施。
Dox-NP®(Avanti Polar lipids，在pH 6.5-6.8下，在具有10%w/v蔗糖之10mM組胺酸緩衝劑中，2mg/ml多柔比星HCl之脂質體調配物)未經額外稀釋即以所需體積注射，以獲得3mg/kg之注射多柔比星。
來自實例3之生物相容奈米粒子懸浮液未經任何額外稀釋即使用。
Dox-NP®及來自實例3之生物相容奈米粒子係使用100U(0.3ml)胰島素注射器(TERUMO，France)經由側尾靜脈藉由靜脈內注射(IV)來投與。
針對臨床體徵、體重及腫瘤大小對小鼠進行隨訪。
腫瘤體積係使用下式利用數位卡尺自二維腫瘤體積量測來估計：
在每一組中，相對腫瘤體積(RTV)表示為Vt/V0比率(Vt為在治療期間在給定日期之腫瘤體積，且V0為在治療開始時之腫瘤體積)。
治療功效係使用兩次倍增時間(一次倍增時間為腫瘤體積倍增所用時間量)期間之特異性生長延遲(SGD)及最佳T/C百分比值(T/C%)來確定。
如下計算兩次倍增時間期間之SGD：
且T4d為腫瘤體積兩次倍增(平均RTV自100mm3至最高400mm3)所需之時間。
T/C百分比值(「T/C%」)係藉由以下方式來計算：用第1、3、7、10、13、15、18、21及24天治療組(組2、3、4)之相對腫瘤體積之中值除以對照組(組1)之該值，且將該除法之結果乘以100(參見表2)。在治療注射(如在本發明情況中所用使用或不使用生物相容奈米粒子)後2週內獲得之最低T/C%值對應於最佳T/C%值。
圖3顯示如在以下IV注射後所獲得(在先前所述條件中)之所有組之平均相對腫瘤體積(平均RTV)：- 媒劑(5%無菌葡萄糖)，在第1、7及14天(組1)；- 來自實例3之生物相容奈米粒子，在第1、7及14天在媒劑(5%無菌葡萄糖)注射之前4小時(組2)；- Dox-NP®(3mg/kg多柔比星)，在第1、7及14天(組3)；或- 來自實例3之生物相容奈米粒子，在第1、7及14天在Dox-NP®(3mg/kg多柔比星)注射之前4小時(組4)。
如在圖3上所示，當與單獨之Dox-NP®(3mg/kg多柔比星)相比時，在第一次注射包括(i)來自實例3之生物相容奈米粒子及(ii)Dox- NP®(3mg/kg多柔比星)之組合之醫藥組合物後，觀測到顯著腫瘤生長抑制。
計算每一腫瘤體積倍增兩次所需之時間(以天表示，T4d，作為治療效應持續時間之量度)。醫藥組合物之T4d經估計為約31天，與之相比，單獨Dox-NP®為約14天(表1)。另外，醫藥組合物之自兩次倍增時間(自平均RTV為100mm3開始至最高400mm3)期間之腫瘤生長估計之特異性生長延遲(SGD)等於約2，與之相比單獨Dox-NP®為約0(表1)。
表1：腫瘤體積倍增兩次之時間(T4d)及自兩次倍增時間期間之腫瘤生長估計之特異性生長延遲(SGD)。Td4表示達到兩次倍增時間(平均RTV自100mm3至最高400mm3)之天數。對照組係單獨的媒劑(5%葡萄糖)(-)。
此外，醫藥組合物之T/C百分比(T/C%)(計算直至組1犧牲當天為止)之減小快於單獨Dox-NP®。此展示醫藥組合物之顯著影響。在第24天觀測到之25之最佳T/C%實際上係針對醫藥組合物(即(i)來自實例3之生物相容奈米粒子及(ii)Dox-NP®(3mg/kg多柔比星)之組合)獲得的，而在第21天觀測到之38之最佳T/C%係針對單獨Dox-NP®組獲得的(表2)。
表2：T/C百分比(T/C%)係藉由以下方式來計算：用第1、3、7、10、13、15、18、21及24天治療組(組2、3、4)之相對腫瘤體積之中 值除以對照組(組1)之該值，且將該除法之結果乘以100。對照組係組1(單獨的5%無菌葡萄糖媒劑)。計算T/C%直至第24天為止，其對應於組1(對照組)犧牲當天。在灰色框中指示每組之最佳T/C%。
總而言之，彼等結果顯示當使用本發明醫藥組合物[對應於(i)來自實例3之生物相容奈米粒子及(ii)Dox-NP®(3mg/kg多柔比星)之組合]時之有利腫瘤生長延遲，在單獨使用Dox-NP®(3mg/kg多柔比星)(即在用於本發明情況中之生物相容奈米粒子不存在下)時未觀測到該延遲。當依序投與來自實例3之生物相容奈米粒子及所關注化合物(Dox-NP®)時觀測到此腫瘤生長延遲，該生物相容奈米粒子係在Dox-NP®之前4小時投與個體。
實例5：作為生物相容奈米粒子之脂質體之合成n°3
使用脂質膜再水化方法製備脂質體：
a)將脂質溶解於氯仿中。最後在氮氣流下使氯仿蒸發以在派熱司玻璃(Pyrex)管壁上形成脂質膜。在pH 7.4下用25mM HEPES及150mM NaCl再水化脂質膜係在60℃下實施，以使得脂質濃度係50mM。
使用以下脂質組成來製備帶電荷脂質體：DPPC(二棕櫚醯磷脂醯膽鹼)58%mol；HSPC(氫化大豆磷脂醯膽鹼)21%mol；CHOL(膽固醇)16%mol；POPS(1-棕櫚醯基-2-油醯基磷脂醯絲胺酸)5%mol。
b)然後藉由將樣本接連投入液氮及調控在60℃下之水浴中實施6次冷凍-解凍循環。每3次冷凍-解凍循環及在即將擠壓之前在30s期間對脂質體溶液實施超音處理。
c)使用熱桶擠壓機(LIPEXTM擠壓機，Northern Lipids)在控制溫度及壓力下來校準脂質體之大小。擠壓係在60℃下實施。在10巴壓力下穿過0.1μm孔徑聚二氟亞乙烯(PVDF)膜施加10次通過。
使用Zetasizer NanoZS(Malvern instrument)及173°角之633nm HeNe雷射藉由動態光散射(DLS)來測定所製備原樣之脂質體之大小分佈。在pH 7.4下在25mM HEPES及150mM NaCl中將脂質體溶液稀釋200倍。脂質體大小(即水動力學直徑)等於約170nm(按強度分佈)，分子量分佈指數(PdI)等於約0.2。
如熟習此項技術者可理解，由於所選擇脂質組成而獲得期望表面電荷，且其值係使用Zetasizer NanoZS(Malvern instrument)藉由ζ電勢量測來確認。將脂質體在1mM氯化鈉溶液中稀釋200倍且將溶液之pH調整至pH 7。在pH 7及1mM NaCl下，脂質體表面電荷等於約-40mV。
脂質體溶液之最終脂質濃度係藉由比色檢定(巴列特方法(Bartlett method))來量測。該方法基於藉助酸消化磷脂之總磷測定。釋放之無機磷酸鹽與鉬酸銨反應，錯合物產生強藍色。脂質濃度等於約50mM。
實例6：作為生物相容奈米粒子之脂質體之合成n°4
使用脂質膜再水化方法製備脂質體：
a)將脂質溶解於氯仿中。最後在氮氣流下使氯仿蒸發以在派熱司 玻璃管壁上形成脂質膜。在pH 7.4下用25mM HEPES及150mM NaCl再水化脂質膜係在60℃下實施，以使得脂質濃度係50mM。
使用以下脂質組成來製備帶電荷脂質體：DPPC(二棕櫚醯磷脂醯膽鹼)45.15%mol；CHOL(膽固醇)45.15%mol；DSPE-PEG(二硬脂醯磷脂醯乙醇胺-[甲氧基(聚乙二醇)-2000])0.60%mol；L-麩胺酸N-(3-羧基-1-側氧基丙基)-1,5-雙十六烷基酯(SA-脂質)9.10%mol。SA-脂質在脂質體表面上帶來COOH基團。
b)然後藉由將樣本接連投入液氮及調控在60℃下之水浴中實施6次冷凍-解凍循環。
c)使用熱桶擠壓機(LIPEXTM擠壓機，Northern Lipids)在控制溫度及壓力下來校準脂質體之大小。擠壓係在60℃下實施。在3巴壓力下穿過0.45μm孔徑聚二氟亞乙烯(PVDF)膜施加7次通過，且在10巴壓力下穿過0.22μm孔徑聚二氟亞乙烯(PVDF)膜施加10次通過。使用Zetasizer NanoZS(Malvern instrument)及173°角之633nm HeNe雷射藉由動態光散射(DLS)來測定所製備原樣之脂質體之大小分佈。在pH 7.4下在25mM HEPES及150mM NaCl中將脂質體溶液稀釋200倍。脂質體大小(即水動力學直徑)等於約230nm(按強度分佈)，分子量分佈指數(PdI)等於約0.2。
如熟習此項技術者可理解，由於所選擇脂質組成而獲得期望表面電荷，且其值係使用Zetasizer NanoZS(Malvern instrument)藉由ζ電勢量測來確認。將脂質體溶液在1mM氯化鈉溶液中稀釋200倍且將溶液之pH調整至pH 7。在pH 7及1mM NaCl下，脂質體表面電荷等於約-60mV。
脂質體溶液之最終脂質濃度係藉由比色檢定(巴列特方法)來量測。該方法基於藉助酸消化磷脂之總磷測定。釋放之無機磷酸鹽與鉬酸銨反應且錯合物產生強藍色。脂質濃度等於約50mM。
實例7：作為生物相容奈米粒子之脂質體之合成n°5
使用脂質膜再水化方法製備脂質體：
a)將脂質溶解於氯仿中。最後在氮氣流下使氯仿蒸發以在派熱司玻璃管壁上形成脂質膜。在pH 7.4下用25mM HEPES及150mM NaCl再水化脂質膜係在60℃下實施且脂質濃度係50mM。使用以下脂質組成來製備電荷脂質體：DSPC(1,2-二硬脂醯基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼)60%mol、CHOL(膽固醇)35%mol；及琥珀醯PE(1,2-二油醯基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-琥珀醯基)5%mol。
b)然後藉由將樣本接連投入液氮及調控在60℃下之水浴中實施6次冷凍-解凍循環。每3次冷凍-解凍循環及在即將擠壓之前，在30s期間對脂質體溶液實施超音處理。
c)使用熱桶擠壓機(LIPEXTM擠壓機，Northern Lipids)在控制溫度及壓力下來校準脂質體之大小。擠壓係在60℃下實施。在12巴壓力下穿過0.22μm孔徑聚二氟亞乙烯(PVDF)膜施加12次通過。
d)將對胺基苯基-α-D-吡喃甘露糖苷(MAN)偶聯至琥珀醯PE脂質體：使用碳二亞胺偶合用甘露糖衍生之配體對胺基苯基-α-D-吡喃甘露糖苷(MAN)修飾琥珀醯PE脂質體表面，以研發甘露糖偶聯脂質體。MAN藉由其胺基共價偶合至存在於預形成琥珀醯PE脂質體表面上之琥珀醯PE之羧酸基團。簡言之，向預形成之琥珀醯PE脂質體溶液中添加EDC(1-乙基-3-[3-二甲基胺基丙基]碳二亞胺鹽酸鹽)(琥珀醯PE/EDC莫耳比率為1：10)及N-羥基琥珀醯亞胺(NHS)(NHS/EDC莫耳比率為1：2.5)。然後將懸浮液之pH用1M NaOH調整至6且在室溫下將所得懸浮液攪拌15分鐘。隨後，將溶液之pH用1M NaOH調整至7且將MAN水溶液添加至溶液中(琥珀醯PE/MAN莫耳比率為1：2)。使用1M NaOH將pH再調整至7且在室溫下將懸浮液再攪拌2小時。使用50KDa纖維素膜藉由3個具有稀釋因子(×500；×500；×500)之透析步驟去除 過量未結合MAN、EDC及NHS分子。
應注意，由於透析時可能之稀釋，可在具有聚乙烯碸(PES)膜及300KDa截止值之Vivaspin濃縮器上使用膜超濾藉由離心(通常使用Sigma 3-15K離心機，5℃；1,200rpm)來濃縮脂質體溶液。
使用Zetasizer NanoZS(Malvern instrument)及173°角之633nm HeNe雷射藉由動態光散射(DLS)來測定所製備原樣之脂質體之大小分佈。在pH 7.4下在25mM HEPES及150mM NaCl中將脂質體溶液稀釋200倍。脂質體大小(即水動力學直徑)係約230nm(按強度分佈)，分子量分佈指數(PDI)為約0.2。
如熟習此項技術者可理解，由於所選擇脂質組成而獲得期望表面電荷，且其值係使用Zetasizer NanoZS(Malvern instrument)藉由ζ電勢量測來確認。將脂質體溶液在1mM氯化鈉溶液中且在pH 7下稀釋200倍。在pH 7及1mM NaCl下，脂質體表面電荷係約-70mV。
脂質體溶液之最終脂質濃度係藉由比色檢定(巴列特方法)來量測。該方法基於藉助酸消化磷脂之總磷測定。釋放之無機磷酸鹽與鉬酸銨反應且錯合物產生強藍色。脂質濃度等於約50mM。

Claims (13)

  1. 一種包括(i)至少一種生物相容奈米粒子及(ii)至少一種醫藥化合物之組合之醫藥組合物，其中該生物相容奈米粒子之最長尺寸介於約4nm與約500nm之間，該生物相容奈米粒子之絕對表面電荷值係至少| 10mV |，且該生物相容奈米粒子之楊氏模數(Young modulus)小於100kPa，該醫藥組合物用於有此需要之個體中之治療、預防或診斷方法中，該治療、預防或診斷方法包括將該至少一種醫藥化合物投與該個體之步驟及投與該至少一種奈米粒子之不同步驟，該至少一種奈米粒子係在該至少一種醫藥化合物之前或之後介於超過5分鐘與約72小時之間投與該個體，且其中該生物相容奈米粒子不用作例如醫藥化合物。
  2. 如請求項1之醫藥組合物，其中該奈米粒子之絕對表面電荷值大於10mV，該電荷為負電荷。
  3. 如請求項1或2之醫藥組合物，其中該奈米粒子係有機奈米粒子。
  4. 如請求項3之醫藥組合物，其中該奈米粒子選自基於脂質之奈米粒子、基於蛋白質之奈米粒子、基於聚合物之奈米粒子、基於共聚物之奈米粒子、基於碳之奈米粒子及類病毒奈米粒子。
  5. 如請求項1或2之醫藥組合物，其中該奈米粒子進一步塗佈生物相容性塗層。
  6. 如請求項1或2之醫藥組合物，其中當與沒有任何奈米粒子存在之標準治療劑量之該醫藥化合物誘導之治療效益及毒性相比時，該至少一種生物相容奈米粒子及該至少一種醫藥化合物之組合投藥可在對該個體之減小毒性下，仍維持該醫藥化合物之治療效益，或在對該個體之等效或減小毒性下，可增加該醫藥 化合物之治療效益。
  7. 如請求項1或2之醫藥組合物，其中該至少一種生物相容奈米粒子與該至少一種醫藥化合物之該組合投藥容許在對該個體之等效毒性或減小毒性下維持相同醫藥效益的同時，或在對該個體之等效或減小毒性下增加醫藥效益的同時，所投與醫藥化合物之治療劑量可比該醫藥化合物之標準醫藥劑量減少至少10%。
  8. 如請求項1或2之醫藥組合物，其中該至少一種奈米粒子在其投與需要如請求項1中所提及之該所關注醫藥化合物之個體後1小時至6週內自該接受投與之個體中清除。
  9. 如請求項1或2之醫藥組合物，其中該醫藥化合物係較佳選自生物化合物、小分子靶向治療劑、溶瘤病毒及細胞毒性化合物之有機化合物。
  10. 如請求項9之醫藥組合物，其中該醫藥化合物選自抗體、寡核苷酸及合成肽。
  11. 如請求項1或2之醫藥組合物，其中該醫藥化合物係選自金屬奈米粒子、金屬氧化物奈米粒子、金屬硫化物奈米粒子及其任何混合物之無機化合物。
  12. 如請求項1或2之醫藥組合物，其中該醫藥化合物囊封於載劑中。
  13. 如請求項1或2之醫藥組合物，其中該醫藥化合物結合至載劑。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6387400B2 (ja) 2013-05-30 2018-09-05 ナノビオティックスＮａｎｏｂｉｏｔｉｘ 医薬組成物、その製造および使用
HUE062561T2 (hu) 2014-11-25 2023-11-28 Curadigm Sas Legalább két eltérõ nanorészecskéket és egy gyógyászati vegyületet kombináló gyógyászati készítmény, annak elõállítása és alkalmazásai
NZ769187A (en) 2014-11-25 2023-07-28 Curadigm Sas Pharmaceutical composition, preparation and uses thereof
PT3223796T (pt) 2014-11-25 2021-09-28 Curadigm Sas Composições farmacêuticas, preparação e suas utilizações
TW201628644A (zh) 2014-11-25 2016-08-16 奈諾生技公司 醫藥組合物、其製備及其用途
WO2016189125A1 (en) 2015-05-28 2016-12-01 Nanobiotix Nanoparticles for use as a therapeutic vaccine
KR20200110321A (ko) * 2017-12-19 2020-09-23 나노비오띡스 신경 장애의 치료에서 사용하기 위한 나노입자

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1701745B1 (en) 2003-12-22 2014-12-10 Bracco Suisse S.A. Gas-filled microvesicle assembly for contrast imaging
WO2005086639A2 (en) 2004-02-10 2005-09-22 Barnes-Jewish Hospital Improved efficacy and safety of targeted particulate agents with decoy systems
US20090130050A1 (en) * 2006-03-24 2009-05-21 Toto Ltd. Titanium Oxide Composite Particles, Dispersion Liquid Thereof, and Process for Producing Them
EP1852107A1 (en) 2006-04-19 2007-11-07 Nanobiotix Magnetic nanoparticles compositions and uses thereof
EP2130553A1 (en) 2008-06-05 2009-12-09 Nanobiotix Inorganic nanoparticles of high density to destroy cells in-vivo
JP2014503575A (ja) * 2011-01-31 2014-02-13 ナノビオティックス 超常磁性のナノ粒子を用いて、興味対象生成物のリポソームからの放出をモニターする方法
PL2670394T3 (pl) * 2011-01-31 2019-03-29 Nanobiotix Układy do dostarczania nanocząstek, ich otrzymywanie i zastosowania
ITRM20120480A1 (it) * 2012-10-09 2014-04-10 Uni Degli Studi Camerino Nanoparticelle lipidiche multicomponenti e procedimenti per la loro preparazione.

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