聚谷氨酸-喜树碱结合物及其制备方法技术

本发明专利技术提供聚谷氨酸－治疗剂结合物及其制备方法和应用。（*该技术在2021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】
本专利技术涉及包含分别与喜树碱和生物活性喜树碱类似物共价结合的聚谷氨酸聚合物的组合物。本专利技术还涉及此种组合物的制备方法和药物用途。
技术介绍
喜树碱是一种不溶于水的旋光性生物碱，从喜树(Camptothecaacuminata)获得。20(S)-喜树碱和20(S)-喜树碱类似物是细胞毒性剂，据认为其作用原理是稳定DNA的磷酸二酯主链中的一种拓扑异构酶I-诱导的单链断裂，从而阻止重新连接。这导致复制期间双链DNA断裂的产生，若不修复，就会导致细胞程序死亡。20(S)-喜树碱和许多20(S)-喜树碱类似物不溶于水。这些药物当中有许多表现出对人体癌细胞系和动物(活)体内异种移植物(xenografts)的优异抗肿瘤活性。然而，它们不溶于水的特性使这些药物难以给药。另外，20(S)-喜树碱及其类似物的药理学上重要的内酯环在人体血浆清蛋白存在下不稳定，从而导致该活性药物转化为与该清蛋白结合的钝化羧酸酯形式。克服20(S)-喜树碱及其类似物的此种药物和药代动力学缺陷的一种途经是使它们共价键合到诸如聚乙二醇之类的中性聚合物上(例如参见下面的参考文献1和2)。利用这种方法，大多数活性喜树碱的水中溶解度可得到改善，以致该结合的聚合物可溶解在含水介质中以非经肠方式给药。目前，仍然需要一种新聚合物结合物，其每个聚合物链能增溶较大量20(S)-喜树碱或20(S)-喜树碱类似物，从而减少给定剂量活性药物给药时所需要的聚合物总质量。另外，仍然存在着对这样一种新聚合物结合物的需要，即，它具有20(S)-喜树碱的未结合水溶性药物前体及其类似物所不具备的作为抗肿瘤剂的独特性质。背景出版物1.U.S.Patent No.5,646,1592.Greenwald et al.，Bioorg.Med.Chem.6551-562(1998)3.U.S.Patent No.5,545,8804.Conover et al.Cancer Chemother.Pharmacol.42407-414(1998)5.PCT Application WO 99/178046.Hesswijk et al.J.Cont.Re.1312(1985)7.U.S.Patent No.5,880,1318.U.S.Patent No.5,892,0439.U.S.Patent No.5,837,67310.U.S.Patent No.5,854,00611.U.S.Patent No.5,340,81712.U.S.Patent No.4,943,57913.Singer et al.，Ann.NY Acad.Sci.922136-150(2000)专利技术详述定义本文所使用的术语“聚谷氨酸”或“聚谷氨酸聚合物”包括聚(1-谷氨酸)、聚(d-谷氨酸)、聚(d1-谷氨酸)、聚(1-γ谷氨酸)、聚(d-γ谷氨酸)和聚(d1-γ谷氨酸)。优选的是，该聚谷氨酸聚合物包含的氨基酸残基中至少50％是谷氨酸，更优选100％是谷氨酸。聚谷氨酸聚合物可被天然存在或化学改性的氨基酸，优选亲水氨基酸，取代最高达50％，只要当结合到治疗剂上时该取代的聚谷氨酸聚合物具有比未结合的治疗剂改进的水中溶解度和/或改进的效果，且优选是非致免疫的。按本文所描述的方法制备结合物中所使用的聚谷氨酸聚合物的分子量通常大于5000D(道尔顿)，优选20kD～80kD，更优选25kD～60kD(按粘度测定)。本领域技术人员将懂得，当用其他方法测定时，分子量数值可能不同。这些其他方法包括，例如凝胶渗透、小角光散射、多角度激光散射、折光指数和它们的组合。本文所使用的术语“PG”是指聚谷氨酸聚合物。本文使用的术语“喜树碱”是指20(S)-喜树碱或生物活性20(S)-喜树碱类似物。“CPT”是指具有如下结构的20(S)-喜树碱 其中R1＝R2＝R3＝R4＝R5＝H。“20(S)-喜树碱类似物”是指这样的生物活性20(S)-喜树碱类似物，其中上式所示喜树碱结构上的一个或多个R基团不是氢。例如参见，Wang等人，《Med.Res.Rev.(医学研究评论)》17367～425(1997)；Labergne和Bigg，《Bull.Cancer(癌症通报)》(巴黎)151～8(1998)；以及本文的表2。本文使用的术语“聚谷氨酸-喜树碱结合物”或“PG-喜树碱”是指共价键合到20(S)-喜树碱或生物活性20(S)-喜树碱类似物上的聚谷氨酸聚合物，其中的键合可以通过聚谷氨酸的羧酸基团与治疗剂的官能团之间的直接键，或者通过双官能间隔基实现间接连接。优选的间隔基是在循环中对水解相对稳定的、可生物降解的并且当从结合物上裂解下来时是无毒的。要知道，合适的间隔基应不干扰结合物的抗肿瘤效果。间隔基的例子包括氨基酸(例如，甘氨酸、丙氨酸、β-丙氨酸、谷氨酸、亮氨酸、异亮氨酸)、-n-，其中R’是天然存在的氨基酸的侧链，n是1～10的整数，最优选1～3；p是1～10的整数，最优选1～3；通式为-n-的羟基酸，其中R’是天然存在的氨基酸的侧链，n是1～10的整数，最优选1～3；p是1～10的整数，最优选1～3(例如，2-羟基乙酸、4-羟基丁酸)；二醇、氨基硫醇、羟基硫醇、氨基醇以及这些的组合。目前优选的间隔基是氨基酸，更优选天然存在的氨基酸，更优选甘氨酸。治疗剂可通过任何连接方法连接到该聚合物或间隔基上，只要能生成可生物裂解键(即，在对应于活动物生物体内的条件下可借助酶催或非酶催机理裂解的键)。优选的键的例子包括酯、酰胺、氨基甲酸酯、碳酸酯、酰氧基烷基醚、酰氧基烷基硫醚、酰氧基烷基酯、酰氧基烷基酰胺、酰氧基烷氧羰基、酰氧基烷基胺、酰氧基烷基酰胺、酰氧基烷基氨基甲酸酯、酰氧基烷基氨磺酰、缩酮、缩醛、二硫键、硫酯、N-酰胺、烷氧羰氧基烷基、脲和N-磺酰基亚氨酸酯(N-sulfonylimidate)。目前最优选的是酰胺和酯键。生成这些键的方法是有机合成化学领域技术人员熟知的且可见诸于，例如标准教科书如March，《高等有机化学》，WileyInterscience(1992)。喜树碱在PG上的加载程度可表示为每个聚谷氨酸聚合物链的(喜树碱)分子数目，或优选地，作为结合物总重量的百分数(“％加载”)。对于给定结合物和给定用途，最佳加载度可根据所要求的结合物性质(例如，水中溶解度、疗效、药代动力学性质、毒性和剂量要求)凭经验确定。PG-喜树碱结合物的加载百分数可按照下文“制备方法”一节所描述的方法测定。喜树碱或喜树碱类似物必须能够通过在该天然分子上已经存在的官能团连接到聚合物上，或者可通过合成有机化学中熟知的程序引入，但不得改变药剂的活性。在下面给出的例子中以及如表3所示，喜树碱当处于未结合形式时为相对不溶于水的，而经过结合之后，则表现出在溶解度上的大大改善。然而，即便水溶性类似物和药物前体(例如，氨基酸酯)，在它们结合到聚谷氨酸上之后预期也将表现出许多优点(例如，药代动力学和在作用部位的保持性均比未结合的药剂改善，效果提高)。在“标准偶联条件”下进行的反应是在偶合剂和催化剂存在下、在-20℃～150℃，优选0℃～70℃，更优选0℃～30℃的温度、在惰性溶剂(例如，二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮)中进行的。当然，所用温度将取决于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，它包含一种聚谷氨酸－喜树碱结合物，其通式为：（喜树碱－Ｘ－）↓［ｍ］－ＰＧ其中：ＰＧ是聚谷氨酸聚合物；Ｘ是单键、氨基酰基连接基－［ＯＣ－（ＣＨＲ’）↓［ｐ］－ＮＨ］↓［ｎ］－，或羟基酰基连接基－［ＯＣ－（ＣＨＲ’ ）↓［ｐ］－Ｏ－］↓［ｎ］－，其中Ｒ’是天然存在的氨基酸的侧链；喜树碱是２０（Ｓ）－喜树碱或生物活性２０（Ｓ）－喜树碱类似物；ｍ是５～６５的正整数；喜树碱－Ｘ通过酯或酰胺键共价连接到所述聚合物的羧基基团上；ｎ是１～１０的整数 ；以及ｐ是１～１０的整数。

【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：R巴特，P德弗里斯，JP克莱恩，RA路易斯，JW辛格，J图林斯基，
申请(专利权)人：细胞治疗公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]