马来酰胺酸聚合物衍生物及其生物轭合物制造技术

技术编号:1574037 阅读:207 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于制备聚合物轭合物的方法,所述方法包含:    (a)提供包含马来酰亚胺基团的水溶性聚合物,    (b)使所述聚合物在能有效地使含有亲核基团的活性剂和水溶性聚合物通过Michael加成反应进行偶联的条件下与所述活性剂进行反应,以形成聚合物-琥珀酰亚胺-连接的活性剂轭合物,和    (c)在能有效地强制打开所述琥珀酰亚胺环的条件下处理(b)中得到轭合物,从而形成包含聚合物-琥珀酰胺酸-轭合物的聚合物-轭合物组合物。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术主要涉及聚合物化学领域,更具体而言,涉及由马来酰亚胺或马来酰胺酸官能化的水溶性聚合物,如聚乙二醇制成的化学稳定的活性剂轭合物,以及合成、表征和使用该聚合物试剂和轭合物的方法。
技术介绍
由于生物技术的最新进展,治疗蛋白质和其它生物分子,如抗体和抗体链段目前可以大规模地制备,使得这些生物分子可以更广泛地得到利用。不幸的是,潜在的治疗生物分子的临床应用往往被其快速的蛋白酶解降解、低生物利用率、在生产、贮存或给药时的不稳定性,或其免疫原性所阻碍。由于对给药蛋白质及其它生物分子的治疗用途的持续关注,人们已经对克服这些缺陷的各种方法进行了研究。一种已经得到广泛研究的方法是通过共价连接水溶性聚合物对蛋白质及其它潜在的治疗分子进行修饰,所述水溶性聚合物例如为聚乙二醇或“PEG”(Abuchowski,A.,等人,J.Biol.Chem.252(11),3579(1977);Davis,S.,等人,Clin.Exp Immunol.,46,649-652(1981))。在许多情况下已表明,PEG修饰蛋白质,也称PEG轭合物或聚乙二醇化的蛋白质的生物性能较之未聚乙二醇化的对应物有显著的提高(Herman,等人,Macromol.Chem.Phys.,195,203-209(1994))。已经表明,聚乙二醇修饰蛋白质由于提高的蛋白酶解降解抗性而在体内具有更长的循环周期,并且还具有提高的热稳定性(Abuchowski,A.,等人,J.Biol.Chem.,252,3582-3586(1977))。在其它的生物分子,如抗体和抗体链段上观察到了类似的生物效能提高(Chapman,A.,Adv.DrugDel.Rev.54,531-545(2002))。通常,是通过活化的PEG衍生物将聚乙二醇连接到药物或其它表面上的,也就是说,通过至少具有一个适合于与生物分子(例如,赖氨酸、半胱氨酸及类似的蛋白质残基)的亲核中心进行反应的活化末端的PEG。最常用的方法是基于活化的PEG与蛋白质氨基,例如位于蛋白质的赖氨酸侧链上的氨基进行反应。具有适合于与蛋白质氨基进行反应的活化端基的聚乙二醇包括PEG-醛(Harris,J.M.,Herati,R.S.,polym Prepr.(Am.Chem.Soc.,Div.Polym.Chem),32(1),154-155(1991))、混合酸酐、N-羟基琥珀酰亚胺酯、羰基咪唑烷(carbonylimadazolide)和氯氰脲酸酯(Herman,S.,等人,Macromol.Chem.Phys.195,203-209(1994))。尽管已表明许多蛋白质在PEG修饰过程中保持了活性,但在某些情况下,聚合物通过蛋白质氨基的连接是所不期望的,例如,当特定的赖氨酸残基的衍生作用钝化该蛋白质时(Suzuki,T.,等人,Biochimica et Biophysica Acta 788,248-255(1984))。并且,由于大多数蛋白质具有几个可利用的/可接近的氨基,所形成的聚合物轭合物通常是单聚乙二醇化、二聚乙二醇化、三聚乙二醇化等产物的混合物,这对于表征和分离是困难的并且也是耗时的。另外,该混合物往往不能重现性地制备,这在为管理许可而进行放大时及随后的商品化中出现问题。一种避免这些问题的方法是使用以氨基以外的其它官能团为标靶的位点选择性聚合物试剂。一种特别有吸引力的标靶是硫羟基,其存在于蛋白质的氨基酸,半胱氨酸上。在蛋白质中半胱氨酸通常比赖氨酸更少,因而与那些含硫羟基氨基酸连接时降低了蛋白质发生惰化作用的可能性。并且,与半胱氨酸位点的连接通常是以非常明确的方式进行的,这导致了单一种类聚合物轭合物的形成。具有硫羟基选择性反应端基的聚乙二醇衍生物包括马来酰亚胺、乙烯基砜、碘乙酰胺、硫醇和二硫化物,其中马来酰亚胺是最常用的。这些衍生物都已用于与蛋白质的半胱氨酸侧链的偶联。(Zalipsky,S.Bioconjug.Chem.6,150-165(1995);Greenwald,R.B.等人Crit.Rev.Ther.Drug Carrier Syst.17,101-161(2000);Herman,S.,等人,Macromol.Chem.Phys.195,203-209(1994))。但是,由于其合成和纯化困难,许多此类试剂还未得到广泛的研究。具有马来酰亚胺端基的聚乙二醇衍生物是最常用类型的巯基选择性试剂之一,可从多种来源进行商购。尽管未得到广泛的赞同或认可,申请人已认识到许多PEG-马来酰亚胺在贮存和/或与候选药物结合的过程中不幸地显示出了水解不稳定性。更具体而言,无论在结合前还是结合后,都已经观察到了马来酰亚胺环的大幅度水解。这种不稳定性可以导致在药物轭合物组合物中形成多种药物轭合物。各种药物轭合物品种可能具有相似的生物活性,但在药代动力学性能上可能有所不同。这对于病人给药用组合物尤其不利,因为所形成的药物组合物可能是各种药物轭合物品种的不明确混合物,其实际安全性和累积效果是未知的。并且,由于影响水解速率的因素不同,药物轭合物组合物批次间的不一致性可能会引起其它问题。申请人所观察到的另一个潜在问题是由PEG马来酰亚胺制成的轭合物脱聚乙二醇而形成改变的药物和脱除的PEG杂质的混合物。因此申请人已发现,对于与目标药物上的硫羟基或其它活性剂进行偶联,PEG马来酰亚胺可能不是所希望的试剂。为了解决该问题,以前的尝试集中在通过使其更不易水解(即,开环)来提高聚合物马来酰亚胺的稳定性。参见,例如美国专利申请公开No.US 2003/0065134。因而,申请人已认识到本
中对开发用于与生物活性分子以所希望的位点选择方式进行偶联的新型活化PEG的持续需求,这种活化PEG克服了目前使用的硫羟基选择性聚合物试剂的缺点并在贮存和偶联过程中保持稳定。本专利技术满足了这些需求。专利技术概述本专利技术提供(i)在贮存和偶联过程中保持稳定、(ii)耐水解和(iii)表现出提高的耐脱聚乙二醇性的硫羟基选择性聚合物试剂及其轭合物,从而使得可以形成化学上充分稳定且非常明确的药物轭合物组合物,下文将对该组合物作更详细的描述。本专利技术是基于申请人对常规聚合物马来酰亚胺试剂替代物需求的有关认识。对于这种需求,申请人已经设计了一种与目前使用的其它方法完全相反的方法。也就是说,申请人不是使用通常的方法及试图防止马来酰亚胺环的水解,而是有意地强制打开马来酰亚胺环,来提供聚合物试剂和轭合物,其中“马来酰亚胺”被转化为稳定的琥珀酰胺酸开环形式。更具体来说,一方面,本专利技术提供一种方法,其中水溶性聚合物的马来酰亚胺基团被强制(有意地)转化为其开环的马来酰胺酸形式,所述转化发生在与活性剂进行偶联之前或更常规地发生在偶联之后。从而,提供了具有(i)非常明确的组分和(ii)被降低的水解趋势的马来酰胺酸或琥珀酰胺酸聚合物组合物,尤其是相对于其马来酰亚胺衍生的琥珀酰亚胺对应物。更具体来说,一方面,本专利技术提供一种用于制备聚合物轭合物的方法。该方法包括步骤(a)提供包含马来酰亚胺基团的水溶性聚合物,和步骤(b)使该聚合物在能有效地使活性剂和水溶性聚合物通过Micheal加成反应进行偶联的条件下与具有亲核基团的活性剂进行反应,以形成聚合物-琥珀酰亚胺-连接的活性本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:A·柯兹罗斯克R·F·戈罗斯三世S·P·麦克玛奴斯
申请(专利权)人:尼克塔治疗亚拉巴马公司
类型:发明
国别省市:

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