用于延长血液和淋巴组织中的药物水平的多药脂质纳米颗粒组合物和相关方法技术

本发明专利技术提供了稳定地掺入多种具有不同疏水和水溶性特征的小分子药物的多药脂质纳米颗粒，以及其相关的制备和使用方法。公开的组合物和方法提供了增强的脂质纳米颗粒药物制剂的稳定性，该脂质纳米颗粒药物制剂可以可靠地提供应对不同机制的靶点的药物，在体内的存在延长，用于更有效地治疗和避免单药耐药。

Multidrug lipid nanoparticle composition and related methods for prolonging the level of drug in the blood and lymphatic tissues

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于延长血液和淋巴组织中的药物水平的多药脂质纳米颗粒组合物和相关方法相关申请的交叉引用本申请要求于2015年6月15日提交的第62/175,565号美国临时申请的权益，将其全部内容通过引用并入本文。政府许可权利的声明本专利技术是在由国家卫生研究院(theNationalInstitutesofHealth)授予的AI077390(S1、S2和S3)、P51OD010425、RR00166、RR025014、UL1-TR000423和UM1-AI120176的政府支持下完成的。政府对专利技术享有一定的权利。背景多药联合治疗已经成为治疗疾病，诸如由人类免疫缺陷病毒(HIV)感染引起的疾病的注意标准(standard-of-care)，并且越来越多的证据表明其在用于治疗癌症方面优于单药治疗。针对HIV感染的联合抗逆转录病毒治疗(cART)由具有不同病毒靶标的多种口服给予的抗逆转录病毒药物的每日方案组成，其在降低耐药性和增加治疗功效方面的益处已经非常明确。然而，由于当前接受cART的患者的不依从和相关的病毒复发的挑战，迫切需要开发可以在每周或更低频率的基础上递送多药治疗的长效抗艾滋病毒药物技术。即使实施含有多种药物的单一口服片剂或胶囊作为标准cART以减轻药丸负担，呈现其游离形式的每种药物自然具有不同的药代动力学分布，在维持每种药物的有效血药浓度一致以最佳地抑制HIV而不促进耐药性方面出现难题。此外，口服联合药物向淋巴结和其他淋巴组织中的渗透差，导致细胞内淋巴药物浓度低且不一致。该药物不足以达到(linkto)接受cART的患者的残留病毒，即使患者的血液中的病毒低或不可检测，这会导致病毒水平的复苏。即使在药物-纳米颗粒制剂中使用看似相似的脂质或脂质赋形剂，制备方法和得到的药物-赋形剂相互作用可以产生具有独特的药理学和毒理学以及在体内的靶组织或清除组织中的分布的不同药物。将药物掺入封闭膜中，例如脂质体中的标准过程是熟知的。然而，虽然已经提出脂质体和其它封闭的膜作为用于脂溶性药物(掺入脂质壳中)和水溶性药物(包封在球形内部之中)的通用载体，但是多种药物的掺入和包封是困难的。即使药物成功地与脂质颗粒结合，所得到的颗粒通常对于产品开发也是不够稳定的。亲水性化合物的脂质体包封已经被证明是特别困难的，所述亲水性化合物包括作为一线cART的关键组分的核苷类似物逆转录酶抑制剂(RTI)，如替诺福韦(TFV)、拉米夫定(3TC)和恩曲他滨(FTC)。由于相对于小单层囊泡的截留的内部含水隔室的大量外部含水空间，在具有中性电荷的传统脂质体中小亲水性分子的包封率通常非常低，通常小于几个百分点。增加TFV捕获的尝试需要用带正电荷的脂肪酸改变膜内容物。不仅通过血清中的蛋白质容易从脂质体膜去除脂肪酸，从而使脂质体载体不稳定和失效，而且带正电的阳离子颗粒也在体内与红细胞和其他细胞相互作用，导致颗粒不稳定和细胞毒性。事实上，与带正电荷的脂质相关的毒性问题已经是阳离子非病毒载体17的临床应用的主要障碍。甚至对于应更容易引入脂质膜中的疏水性HIV药物，使用不同脂质组合物的优化研究产生了程度不完全和不均匀的两种掺入脂质体中的HIV药物。此外，这些甚至包括聚乙二醇修饰以改善稳定性的脂质体当在仅10％血清中孵育时容易释放药物，约80％的药物在孵育的第一小时内释放。脂质体结合的药物的快速去稳定使得这些颗粒对于药物从注射部位运送到靶组织无效。虽然固体聚合物颗粒可以以高达81％的效率掺入多种疏水性药物，但是这些颗粒甚至比脂质体更大，并且缺乏含水隔室，限制了它们容纳多种药物组合的效用。此外，这些大的聚合物药物载体和较小的量子点通常被捕获在局部注射部位并缓慢释放，而不是作为单个药物-颗粒单元运送到淋巴组织和细胞。已经报道了许多针对标准脂质体装配过程的变化和替代方案。例如，在逆向蒸发囊泡(REV)、多层囊泡、单层囊泡中，使用乙醇注射脂质体制备方法。这些制剂可以提供单一药物分子的高度掺入，特别是用于脂溶性药物。然而，在溶液中捕获水溶性亲水性药物的能力是可变的，并且取决于脂质体封闭的膜环境内药物分子的捕获量和电荷。基于脂质体膜捕获带电分子，如(NH4)2SO4的能力，和盐酸阿霉素的膜渗透性，硫酸阿霉素的脂质体内沉淀提供了脂质体中高效药物负载的方法。然而，这种称为远程负载的方法仅适用于有限数量的可渗透的并且具有显示低溶解度的抗衡离子的药物。不幸的是，并不是所有的药物都适合远程负载到脂质体中。为了以制药规模提高脂质体和脂质-药物纳米颗粒的包封效率，有人已经使用了采用单或双乳液方法的微胶囊载体方法，收效甚微。例如，微乳液方法产生不同程度的可再现的药物掺入水平，并且需要在最终步骤中从水中去除残留的有机溶剂，这可能是困难的，并且如果去除过程不完全，则可能引起毒性风险。就单一药剂掺入而言，必须将关注的药物添加到有机(油)相(用于疏水性药物)或水相(用于水溶性亲水性药物)中。该过程难以掺入多种药物，特别是显示不同物理特征的药物-疏水性药物和亲水性药物。微乳液方法的变化是双乳液方法，其中将药物和沉淀剂如KCl放置在具有脂质赋形剂和表面活性剂的两种分开的油包水(o/w/o)乳液中。在混合两种o/w/o乳液时，药物-KCl颗粒形成纳米药物沉淀物。使具有单层脂质涂层的这些纳米沉淀物经受在脂质例如胆固醇和DOTAP的有机或w/o乳液中包覆的第二步。这样产生的纳米颗粒药物掺入效率非常低。例如，对于替诺福韦(也称为PMPA)，最终的药物结合％小于3％。此外，该方法被设计用于信号药物纳米颗粒形成。虽然基于脂质与药物比例，载药量可能较高，但基于从开始到结束结合的药物部分，药物损耗的百分比低。为了改善携带电荷的水溶性药物的掺入，带正电的脂质如1,2-二棕榈酰基-3-三甲基铵-丙烷(DPTAP)已被包括在脂质膜中用于静电相互作用。不幸的是，正电荷会在动物中引起毒性风险，并且得到的粒径(大于100nm直径)更容易从体内快速清除和消除。类似地，在磷脂酰胆碱脂质中掺入携带正电荷的脂肪酸，硬脂胺(SA)可以使亲水性药物如TFV与直径高达～2000nm的大颗粒的结合提高到70％。然而，带正电的颗粒具有53-93mV的正ζ电位，并且同样显示线粒体毒性。因此，掺入带电脂质以促进亲水性药物掺入的组合物不太可能适合临床开发。尽管在本领域中有进展，但仍然需要有效且廉价地将多种结构不同的药物掺入单一药物递送载体中的方法，其向体内的预期组织和靶点提供稳定的递送。在HIV治疗的情况下，仍然需要能够维持血浆中的药物浓度并将药物递送到淋巴组织中的病毒持续感染的部位的药物递送载体。本专利技术致力于这些和相关的需求。概述提供该概述以简化的形式介绍一系列概念，这些概念在下面的详述中进一步描述。该概述不是为了确定所要求保护的主题的主要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。一方面，本专利技术提供了多药脂质纳米颗粒。所述多药脂质纳米颗粒包含：在25℃下logP大于1的第一小分子药剂；在25℃下logP小于0的第二小分子药剂；第一两亲性赋形剂，其中所述第一两亲性赋形剂是包含分子量小于300克/摩尔的亲水性结构域的脂质；和第二两亲性赋形剂，其包含分子量大于500克/摩尔的亲水性结构域。另一方面，本专利技术提供了制备多药脂质纳米颗粒的方法。该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多药脂质纳米颗粒，其包含：在25℃下log P大于1的第一小分子药剂；在25℃下log P小于0的第二小分子药剂；第一两亲性赋形剂，其中所述第一两亲性赋形剂是包含分子量小于300克/摩尔的亲水性结构域的脂质；和第二两亲性赋形剂，其包含分子量大于500克/摩尔的亲水性结构域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.15 US 62/1755651.一种多药脂质纳米颗粒，其包含：在25℃下logP大于1的第一小分子药剂；在25℃下logP小于0的第二小分子药剂；第一两亲性赋形剂，其中所述第一两亲性赋形剂是包含分子量小于300克/摩尔的亲水性结构域的脂质；和第二两亲性赋形剂，其包含分子量大于500克/摩尔的亲水性结构域。2.权利要求1所述的多药脂质纳米颗粒，其中所述纳米颗粒的小分子药剂与脂质赋形剂的摩尔比为至少1:10。3.权利要求1所述的多药脂质纳米颗粒，其中所述第一和第二小分子药剂具有1000克/摩尔或更低的分子量(MW)。4.权利要求1所述的多药脂质纳米颗粒，其中所述第一小分子药剂选自利匹韦林(RPV)或其前药，依法韦仑(EFV)或其前药，度鲁特韦(DTG)或其前药，茚地那韦(IDV)或其前药，阿扎那韦(ATV)或其前药，利托那韦(RTV)或其前药，和洛匹那韦(LPV)或其前药。5.权利要求1所述的多药脂质纳米颗粒，其中所述第二小分子药剂选自替诺福韦(TNF)或其前药，恩曲他滨(FTC)或其前药，拉米夫定(3TC)或其前药，雷特格韦(RAL)或其前药，和齐多夫定或其前药。6.权利要求1所述的多药脂质纳米颗粒，其中所述纳米颗粒的第一小分子药剂与第二小分子药剂的摩尔比为约1:20至约20:1。7.权利要求1所述的多药脂质纳米颗粒，其中所述第一两亲性赋形剂选自磷脂、鞘脂、胆固醇和类固醇衍生物、胆汁酸和衍生物、心磷脂、酰基甘油酯和衍生物、糖脂、酰基肽和脂肪酸。8.权利要求所述7的多药脂质纳米颗粒，其中所述磷脂选自二硬脂酰磷脂酰胆碱(DSPC)；二棕榈酰磷脂酰胆碱；二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱；二油酰磷脂酰胆碱；源自蛋、大豆、亚麻籽等的酯交换磷脂；磷脂酰乙醇胺；磷脂酰甘油；磷脂酰丝氨酸；和磷脂酸。9.权利要求1所述的多药脂质纳米颗粒，其中所述第一两亲性赋形剂是包含具有至少14个碳的脂肪酸尾部的磷脂。10.权利要求1所述的多药纳米颗粒，其中所述第一两亲性赋形剂是包含两条脂肪酸尾部的磷脂，其中每条脂肪酸尾部具有一个碳碳双键或没有碳碳双键。11.权利要求1所述的多药脂质纳米颗粒，其中所述第一两亲性赋形剂具有至少37℃的凝胶至液相转变温度。12.权利要求1所述的多药脂质纳米颗粒，其中所述第二两亲性赋形剂为糖蛋白、糖脂、含聚环氧烷的聚合物或含聚环氧烷的脂质。13.权利要求12所述的多药脂质纳米颗粒，其中所述含聚环氧烷的脂质选自含聚氧乙烯的脂质和含聚氧丙烯的脂质。14.权利要求13所述的多药脂质纳米颗粒，其中所述含聚氧乙烯的脂质是聚乙二醇官能化的磷脂，其中所述聚乙二醇具有约500至约20,000g/mol的数均分子量。15.权利要求14所述的多药脂质纳米颗粒，其中所述聚乙二醇官能化的磷脂是N-(羰基-甲氧基聚乙二醇-2000)-1,2-二硬脂酰基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺(mPEG-2000-DSPE)。16.权利要求12所述的多药脂质纳米颗粒，其中所述含聚环氧烷的脂质是包含具有至少14个碳的脂肪酸尾部的磷脂。17.权利要求1所述的多药脂质纳米颗粒，其中所述纳米颗粒的第一两亲性赋形剂与第二两亲性赋形剂的摩尔比为约2:1至约20:1。18.权利要求1所述的多药脂质纳米颗粒，其中所述脂质纳米颗粒的直径为约20nm至约200nm。19.权利要求1所述的多药脂质纳米颗粒，其中当在生理pH和25℃下的等渗缓冲液中时，所述脂质纳米颗粒包括厚度为约2nm至约15nm的亲水性冠。20.权利要求1所述的多药脂质纳米颗粒，其中所述脂质纳米颗粒不是脂质体。21.权利要求1所述的多药脂质纳米颗粒，其中所述脂质纳米颗粒没有固体芯。22.权利要求1所述的多药脂质纳米颗粒，其中至少75％的第一小分子药剂在pH7.4和25℃下在24小时后与纳米颗粒保持结合。23.权利要求1所述的多药脂质纳米颗粒，其中至少8％的第二小分子药剂在pH7.4和25℃下在24小时后与纳米颗粒保持结合。24.权利要求1所述的多药脂质纳米颗粒，其中至少75％的第二小分子药剂在pH7.4和25℃下在24小时后与纳米颗粒保持结合。25.权利要求1所述的多药脂质纳米颗粒，其中至少70％的组合的第一和第二小分子药剂在pH7.4和4℃下在8个月后与纳米颗粒保持结合。26.权利要求1所述的多药脂质纳米颗粒，其中当纳米颗粒经受蔗糖梯度测试时，至少70％的小分子药剂与纳米颗粒保持结合。27.权利要求26所述的多药脂质纳米颗粒，其中所述蔗糖梯度测试包括使多药脂质纳米颗粒经受连续的5％-20％蔗糖梯度，并施加200,000g的离心力4小时。28.一种药物组合物，其包含：多种如权利要求1-27中一项所述的多药脂质纳米颗粒，和药学上可接受的含水载体。29.一种药物组合物，其包含：在25℃下logP大于1的第一小分子药剂；在25℃下logP小于0的第二小分子药剂；第一两亲性赋形剂，其中所述第一两亲性赋形剂是包含分子量小于300克/摩尔的亲水性结构域的脂质；和第二两亲性赋形剂，其包含分子量大于500克/摩尔的亲水性结构域；其中所述组合物呈干燥粉末形式。30.一种制备多药脂质纳米颗粒的方法，其包括：在有机溶剂中溶解在25℃下logP大于1的第一小分子药剂、第一两亲性赋形剂和第二两亲性赋形剂，其中所述第一两亲性赋形剂是包含分子量小于300克/摩尔的亲水性结构域的脂质；第二两亲性赋形剂包含分子量大于500克/摩尔的亲水性结构域，以提供有机溶剂溶液，其中所述有机溶剂包含与水可混溶的副组分；在含水溶剂中溶解在25℃下logP小于0的第二小分子药剂，以提供含水溶剂溶液；混合所述有机溶剂溶液和所述含水溶剂溶液以提供混合溶剂溶液；从所述混合溶剂溶液去除混合溶剂以提供包含第一小分子药剂、第一两亲性赋形剂、第二两亲性赋形剂和第二小分子药剂的脱水产物；和在水溶液中再水化所述脱水产物以提供含有多药脂质纳米颗粒的溶液。31.权利要求30所述的方法，其中所述有机溶剂溶液和所述含水溶剂溶液以至少20:1(v/v)的比例混合。32.权利要求30所述的方法，其中所述有机溶剂的所述水可混溶的副组分为醇。33.权利要求32所述的方法，其中所述醇选自甲醇、乙醇、丙醇、己醇和癸醇。34.权利要求30所述的方法，其中所述有机溶剂的所述水可混溶的副组分为乙腈。35.权利要求30所述的方法，其中所述有机溶剂还包括选自以下的副组分：氯仿、己烷、癸烷、二氯甲烷及其组合。36.权利要求30所述的方法，其中所述含水溶剂包含NaHCO3、磷酸盐、硼酸盐、柠檬酸盐、甘氨酸或其组合。37.权利要求30所述的方法，其中从单一混合溶剂溶液去除所述有机溶剂和含水溶剂包括真空干燥。38.权利要求30所述的方法，其中所述脱水产物在至少高于所述两亲性赋形剂的凝胶至液相温度约3℃的温度下在水溶液中再水化。39.权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·岩本，R·J·Y·霍，
申请(专利权)人：华盛顿大学，
类型：发明
国别省市：美国,US