專利名稱：制備控釋系統(tǒng)的方法
制備控釋系統(tǒng)的方法本發(fā)明涉及制備控釋系統(tǒng)的方法，尤其涉及將化合物包封在聚合物載體中用于活性組分的控釋的方法，所述活性組分優(yōu)選為生物活性組分，例如藥物。本方法可以得到用于活性組分的控釋的系統(tǒng)，尤其是用于受控藥物遞送的系統(tǒng)。按照本發(fā)明，術(shù)語“控釋”包括所有種類的控釋，包括緩慢釋放、持續(xù)釋放和延遲釋放。具體而言，本發(fā)明得到了包封在聚合物載體或聚合物裝置中或以其他方式摻入或連接至聚合物載體或聚合物裝置的活性組分， 所述聚合物載體或聚合物裝置諸如膠束、納米顆粒、微球、水凝膠和用于控釋的其他類型聚合物裝置；所述活性組分與所述聚合物裝置或載體鍵合，特別是共價鍵合。諸如膠束的納米顆粒聚合物載體被認 為是用于靶向藥物遞送的有前景的候選者。 可以構(gòu)建這些系統(tǒng)從而在各種病灶處具有所謂的增強的滲透效應和滯留效應。這類用于靶向遞送的聚合物裝置可以含有各種生物活性組分，疏水性藥物是其中之一。在這方面，可以參考US-B-7，425，581和EP-A-1776400，這兩篇文獻描述了基于疏水性修飾的PEG-聚甲基丙烯酰胺嵌段共聚物的膠束。這些聚合物表現(xiàn)出特有的溫度敏感性和生物降解性組合，所述溫度敏感性和生物降解性分別為膠束提供了容易的藥物負載特性和受控的釋放特性。此外，在Biomaterials 巡(2007)，5581-5593 中 Ri jcken et al 證實了，膠束核心中聚合物的交聯(lián)，即共價綴合，對于實現(xiàn)將膠束靜脈內(nèi)給予小鼠后膠束的長時間血液循化是必需的。此外，他們發(fā)現(xiàn)，空載的交聯(lián)膠束在腫瘤組織中積累的程度高于非交聯(lián)膠束6倍。然而，將藥物或其他活性組分非共價(物理)封裝于聚合物膠束(或其他裝置) 中經(jīng)常會導致活性組分的快速丟失，尤其是將其施加到所述活性組分應當發(fā)揮它們的活性的系統(tǒng)之后，例如體內(nèi)應用。這是由于藥物的快速擴散和/或過早的載體崩解。盡管可以通過將膠束交聯(lián)來防止或至少拖延后一機制，但是這些交聯(lián)膠束核心中的非共價包封的藥物化合物易于在通過諸如靜脈注射引入人體或動物體后立刻發(fā)生爆發(fā)式釋放。這種從穩(wěn)定膠束中的快速釋放是藥物擴散的結(jié)果。此外發(fā)現(xiàn)，在諸如凍干的侵略性處理后，如US-B-7，425，581和EP-A-1776400中所述的含有非共價包封的藥物的膠束的特性會受到不利影響。尤其在醫(yī)療應用中并特別是在藥物遞送應用中，負載藥物的顆粒良好的貯存穩(wěn)定性是重要的。本發(fā)明旨在提供能提供藥物遞送系統(tǒng)的長期產(chǎn)品穩(wěn)定性的方法，例如通過冷凍干燥(lyophilisation)(凍干 (freeze-drying))0現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)開發(fā)出了共價封裝藥物的方法。在共價封裝中，諸如藥物分子的活性組分與聚合物鏈化學鍵合。這些聚合物可以是親水性的，并且因此這類系統(tǒng)被稱為聚合物-藥物綴合物，其本身可以進行給藥?？蛇x擇地，所述聚合物可以是兩性的，并且在水性環(huán)境中形成本身可以進行給藥的膠束。在靜脈內(nèi)給藥后，這類膠束可以具有穩(wěn)定性問題， 導致崩解為單獨的組分。例如，可以通過使用有機合成來對所述聚合物進行修飾。在J. Contr. Rel. §1(2003)，33-47 文章中 Ulbrich et al.描述了與抗癌藥物阿霉素綴合的水溶性HPMA共聚物。阿霉素通過水解不穩(wěn)定的間隔物連接至聚合物載體，所述間隔物含有腙鍵或順-烏頭酸殘基。具有可水解釋放的阿霉素的綴合物還描述于Rihovdet al. J. Contr. Rel. O001) ,225-232 和 Κον Γ et al. J. Contr. Rel. 99 Q004) 301-314 中。阿霉素的聚合物膠束載體系統(tǒng)描述于Nakanishi et al. J. Contr. Rel.I4O00lU95-302中。首先，將阿霉素與聚乙二醇和聚天冬氨酸嵌段共聚物綴合。然后，通過將該修飾的聚合物溶解在水性環(huán)境中形成膠束載體系統(tǒng)。該載體系統(tǒng)還包含自由的(物理包封的)阿霉素。^t Panarin et al. , Pharmaceutical Chemistry Journal 23, (1989),689-694 中，公開了與水溶性聚合物進行衍生的糖皮質(zhì)激素衍生物。具體而言，公開了氫化可的松、 潑尼松龍或地塞米松被乙烯吡咯烷酮與順丁烯二酸酐的共聚物酰化，從而形成所述糖皮質(zhì)激素的聚酯。利用可聚合的藥物衍生物通過聚合物合成的共聚作用也可以實現(xiàn)藥物分子的共價鍵合。在Davaran et al. ,J. Contr. Rel. 58 1999，279-287中，含有藥物的單體與甲基丙烯酸或甲基丙烯酸羥乙酯自由基共聚。所述丙烯酸聚合物主鏈攜帶藥物單元，所述藥物單元作為通過諸如酯鍵或酰胺鍵的可水解的鍵連接的側(cè)鏈取代基。這些已知系統(tǒng)的缺點是必須進行有機合成將藥物分子與高分子量聚合物鏈連接 (這具有一定難度)，并且必須為每種藥物分子開發(fā)新的聚合物，這限制了新的聚合物平臺技術(shù)的實用性。此外，在聚合物-藥物綴合物中，主要是將水溶性聚合物用于藥物分子的共價鍵合，因此經(jīng)常將這些聚合物-藥物綴合物的應用限制為水溶性藥物。此外，親水性聚合物-藥物綴合物在水性溶液中較不穩(wěn)定，因為這些親水性聚合物-藥物綴合物仍與水性溶液接觸并且因此容易降解。本發(fā)明提供了克服了上述提到的缺點的方法。即提供了下述方法首先，在水性環(huán)境中將諸如藥物分子的活性組分非共價包封在聚合物相中，尤其是聚合物富集相中，并隨后與3D-聚合物網(wǎng)絡綴合。具體而言，本發(fā)明建立了制備控釋系統(tǒng)的方法，所述控釋系統(tǒng)包含摻入了活性組分的聚合物骨架，所述方法包括下述步驟(i)將包含反應性部分的活性組分與包含聚合物鏈的水性溶液或分散液混合，所述聚合物鏈包含至少一個能與所述活性組分的反應性部分進行反應的反應性部分，所述聚合物鏈還能進行分子內(nèi)交聯(lián)或分子間交聯(lián)；以及(ii)將該混合物在下述條件下進行交聯(lián)而形成聚合物骨架，所述條件使得在所述聚合物骨架形成的同時，所述活性組分被包封入該聚合物骨架中，即包封入形成的聚合物網(wǎng)絡中。在步驟(i)中，所述聚合物鏈優(yōu)選地在水相中彼此相互作用(參見本文下文)而形成聚合物亞相。即，產(chǎn)生聚合物鏈相對富集相和聚合物鏈相對貧乏相。在最佳模式中，所述活性組分優(yōu)先存在于聚合物鏈富集相中?；钚越M分在聚合物鏈富集亞相中亞定位的發(fā)生是基于活性組分和聚合物鏈間的物理相互作用。在步驟(i)中，所述活性組分并未與所述聚合物鏈形成共價綴合物。僅在交聯(lián)步驟(ii)中，所述活性組分與所述聚合物鏈共同形成 3D-網(wǎng)絡。在聚合物交聯(lián)形成聚合物載體或裝置的同時，所述活性組分與所述聚合物載體共價鍵合。使用本發(fā)明方法形成的交聯(lián)的活性組分-聚合物綴合物表現(xiàn)出比非交聯(lián)的聚合物顆粒更高的熱力學穩(wěn)定性。此外，由于與聚合物載體的共價鍵合，包封的藥物分子免于快速釋放。本發(fā)明方法無需將藥物分子與單一聚合物鏈預先直接連接，因此完全保留了所用的聚合物的原始性質(zhì)，諸如熱敏性和/或載藥膠束形成的方便性。使用固定類型的聚合物， 例如熱敏性可生物降解的嵌段共聚物，提供了廣泛實用的平臺技術(shù)，這允許快速、方便地改變/優(yōu)化載藥裝置的組成。所述方法適用于與能在交聯(lián)后形成聚合物載體的聚合物鏈非共價地相互作用的所有活性組分。在水相中，所述聚合物鏈(在交聯(lián)步驟前)優(yōu)先聚集在一定的結(jié)構(gòu)中，或至少聚集在聚合物鏈富集域中；并且所述活性組分定位于這些聚集體中。所有類型的物理相互作用都是可能的(參見下文)，但在優(yōu)選的實施方案中，所述活性組分疏水性很高，或至少是非親水性的。唯一的額外要求是活性組分包含能與形成聚合物裝置或載體的基礎的聚合物鏈的部分進行反應的部分(或可以用反應性取代基進行修飾)。通過將藥物分子共價包封入載體核心，諸如包封入膠束核心，藥物會獲得交聯(lián)載體在體內(nèi)延長的血液循環(huán)，并因此導致腫瘤組織中升高的藥物濃度，并且按照該方式，本發(fā)明具有超過上述US-B-7，425，581和EP-A-1776400的優(yōu)勢。此外，通過將利用本發(fā)明方法制備的產(chǎn)品進行冷凍干燥可以獲得長期的產(chǎn)品穩(wěn)定性。例如，可以方便地將按照本發(fā)明方法制備的載藥膠束凍干，并且可以隨后進行重懸而不會破壞形態(tài)；作為干粉，獲得了長的貯存期。因此，本發(fā)明涉及在水性環(huán)境中將(藥物)分子非共價包封入聚合物載體中的方法，其中所述聚合物載體的聚合物鏈包含至少一個反應性部分。所述非共價包封之后是同時進行的交聯(lián)反應，該交聯(lián)反應任選地但通常地發(fā)生在修飾的(藥物)分子與聚合物鏈之間，從而形成緊密關聯(lián)的網(wǎng)絡。得到的諸如膠束的載藥聚合物裝置不會表現(xiàn)出活性組分的過早釋放，而是表現(xiàn)出延長的血液循環(huán)。例如，這導致(顯著)增強的腫瘤積累。當通過可降解的連接物包封藥物時，可以確保治療活性化合物的持續(xù)釋放。通過以下可以實現(xiàn)(藥物)分子從載體的控釋在生理條件下切割諸如藥物分子的活性組分和聚合物載體之間的連接物或連接基團，所述連接物或連接基團優(yōu)選為可降解的；或如下文所闡述并詳細說明的進行局部環(huán)境觸發(fā)或外部刺激。此外，所述封裝防止血液暴露于毒性高藥物峰值水平，如果不進行所述封裝，則在自由藥物的靜脈內(nèi)給藥后會立即出現(xiàn)所述毒性高藥物峰值水平。更重要的是，通過阻止藥物遷移至正常組織，可以降低急性毒性作用。 相反，通過將(藥物)分子限制在諸如交聯(lián)膠束核心的交聯(lián)聚合物載體所形成的三維網(wǎng)絡中，可以將所述(藥物)分子完全隔離環(huán)境保護起來，進而防止了過早的降解和/或清除。 這些特有的方面使得藥物以正確的部位和時間并且以預期有效的劑量進行遞送。本發(fā)明的分步方法包括兩個必需的連續(xù)步驟。在第一步驟中，將可交聯(lián)的聚合物與活性組分在水性環(huán)境中混合。優(yōu)選地，通過將所述活性組分添加至聚合物水性溶液或懸液中來實現(xiàn)混合，添加前的活性組分任選地位于合適的溶劑中，該溶劑優(yōu)選為水或與水混溶的溶劑，例如諸如乙醇的低級醇或四氫呋喃。存在的聚合物和所述活性組分應選擇為使得所述聚合物與所述活性組分充分接觸，并且在優(yōu)
5選的實施方案中，所述活性組分優(yōu)先與聚合物鏈接觸。換言之，在第一步驟中，聚合物鏈和活性組分之間的物理的、非共價相互作用導致化合物選擇性定位在聚合物裝置的特定區(qū)域內(nèi)。第一步之后的結(jié)果是構(gòu)成活性組分的分子被非共價地包封在溶液中的聚合物鏈中以及所述聚合物鏈之間。在本說明書和所附的權(quán)利要求書中，概念“非共價相互作用”表示非共價的任何相互作用，即，原子間或鍵間的任何弱鍵作用，所述弱鍵作用不涉及共用電子對。非共價相互作用的實例是疏水相互作用、芳香族相互作用、氫鍵相互作用、靜電相互作用、立構(gòu)復合相互作用和金屬離子相互作用。在本發(fā)明方法的第二必需步驟中，所述非共價包封的活性組分與新的正在形成的 /已經(jīng)形成的聚合物網(wǎng)絡共價連接。即，進行了反應，其中聚合物鏈進行交聯(lián)。該反應可以在分子間和分子內(nèi)發(fā)生，但明顯優(yōu)先進行分子間交聯(lián)，并且促進分子間交聯(lián)的任何步驟都是目前要求保護的方法的優(yōu)選實施方案。在交聯(lián)步驟進行的同時，活性組分的反應性部分也進行共交聯(lián)，且形成了聚合物和活性組分的緊密關聯(lián)的網(wǎng)絡。通常，該步驟不僅需要引發(fā)劑，而且需要可以導致形成交聯(lián)和綴合物的反應發(fā)生的物理環(huán)境。如果需要引發(fā)劑，則不僅可以將這些引發(fā)劑與活性組分一起添加至聚合物溶液，也可以將這些引發(fā)劑在更早或更晚的階段添加至反應系統(tǒng)。活性組分的合適的量為占聚合物加活性組分的重量的0. l-30wt. %，優(yōu)選為 0. 5-15wt. %0例如1-lOwt. %0由于活性組分摻入的程度可以高達95-100%，所以相似的量可以被摻入在形成的3D-網(wǎng)絡中。按照本發(fā)明的優(yōu)選方法，兩性聚合物可以完全溶解在溶劑中；(生物)活性化合物可以存在于所述溶劑中或可以在所述聚合物溶解后添加，并且所述(生物)活性化合物在所述聚合物溶液中形成普遍分布；然后，可以將該系統(tǒng)進行某些環(huán)境的改變(例如溫度、pH、溶劑)，這導致以下情況，至少部分的聚合物表現(xiàn)出與其他部分的聚合物不同的行為并發(fā)生聚類；由于(生物)活性劑的物理特性，這些試劑定位于新形成的聚類的聚合物溶液的某些區(qū)域；在該定位后，發(fā)生交聯(lián)，將所述(生物)活性化合物固定在它們優(yōu)選的區(qū)域內(nèi)。在本發(fā)明方法的優(yōu)選實施方案中，使用熱敏性嵌段共聚物。例如，將活性組分在水性環(huán)境中混合，所述水性環(huán)境中還存在非交聯(lián)的熱敏性嵌段共聚物，所述熱敏性嵌段共聚物所處的溫度低于它的最低臨界溶解溫度(LCST)或低于它的臨界膠束形成溫度(CMT)。在低于該LCST的任意溫度下，所述系統(tǒng)是溶液；在低于該CMT的任意溫度下，不會發(fā)生膠束形成。然而，通過將這類系統(tǒng)進行加熱，形成了顆?；蚰z束，由此將活性疏水性組分包封入它們的疏水性核心中。然后，在高于LCST或CMT的溫度下，還進行交聯(lián)反應，該交聯(lián)反應形成了核心中緊密關聯(lián)的膠束網(wǎng)絡。通過在加熱聚合物溶液之前或形成非交聯(lián)顆?；蚰z束之后添加引發(fā)劑，可以加速該交聯(lián)反應?？梢栽诒景l(fā)明中使用的合適的聚合物鏈是，例如熱敏性嵌段共聚物。具體而言，基于PEG-b-聚(N-羥烷基甲基丙烯酰胺-低聚乳酸酯(oligolactates))的、具有部分甲基丙烯酸化的低聚乳酸酯單元的共聚物是優(yōu)選的。各種其他的(甲基)丙烯酰胺酯也可以用于構(gòu)建熱敏性嵌段，例如，HPMAm(羥丙基甲基丙烯酰胺)或HEMAm(羥乙基甲基丙烯酰胺)的酯，且優(yōu)選為(低聚)乳酸酯，以及N_(甲基)丙烯酰氨基酸酯。優(yōu)選的熱敏性嵌段共聚物來自含有可以被甲基丙烯酸酯基團修飾的官能團的單體，諸如HPMAm-乳酸酯聚合物?？梢允褂玫钠渌愋偷墓δ苄詿崦粜?共)聚合物是疏水修飾的聚(N-羥烷基) (甲基)丙烯酰胺、N-異丙基丙烯酰胺(NIPAAm)與含有反應性官能團(例如，酸性丙烯酰胺和諸如N-丙烯酰氧基琥珀酰亞胺的其他部分)的單體的共聚物組合物、或聚(烷基)2-噁唑啉的相似共聚物等。其他優(yōu)選的熱敏性基團可以基于NIPAAm和/或烷基_2_噁唑啉，這些單體可以與含有反應性官能團的單體發(fā)生反應，所述反應性官能團諸如(甲基)丙烯酰胺或含有羥基、 羧基、胺基或琥珀酰亞胺基的(甲基)丙烯酸酯。合適的熱敏性聚合物描述于US-B-7, 425，581和EP-A-1776400中。然而，也可以使用其他類型兩性嵌段共聚物或離子膠束，該兩性嵌段共聚物或離子膠束未必是熱敏性的并且未必含有可交聯(lián)的反應性基團或可以用可交聯(lián)的反應性基團進行修飾。在這些情況下，可以使用本領域內(nèi)先進的方法來形成膠束，諸如直接溶解、透析和溶劑蒸發(fā)。符合水中聚合物富集相(例如，由于疏水相互作用或離子相互作用)并且含有反應性部分或含有能用來連接反應性部分的部分的這些其他類型的聚合物，例如PEG-PLA-甲基丙烯酸酯(例如Kim et al,Polym. Adv. Technol.，邊(1999)，647-6 中詳細描述的)、甲基丙烯酸化的 PLA-PEG-PLA (例如 Lee et al.在 Macromol. Biosci. g2006) 846_邪4 中所描述的)、甲基丙烯酸化的PEG-聚己內(nèi)酯(例如Hu et al. ^ Macromol. Biosci. 9 (2009), 456-463中所描述的)、以及其他含有反應性部分的、基于聚乳酸、聚乳酸乙醇酸和/或聚己內(nèi)酯的(嵌段共)聚合物。此外，可以使用能由于離子相互作用而形成膠束的聚合物，諸如聚(環(huán)氧乙烷)-b_聚(甲基丙烯酸)共聚物和二價金屬陽離子的嵌段離子交聯(lián)聚合物復合物(例如，Kim et al.在 J. Control. Rel. 1^(2009) 197—204 中禾口 Bontha et al. ^t J. Control. Rel. 114(2006) 163-174中所描述的)、基于聚(乙二醇)和聚(氨基酸)的嵌段共聚物的聚離子復合物(例如，Lee et al.，Angew. Chem 11^2009) 5413-4516 中；Nishi yama et al.， Cancer Res.迎(2003)，8977-8983 中或 Miyata et al，J. Control. Rel. 109 (2005) 15-23 中所教導的)。通常，可以使用能在合適的溶劑系統(tǒng)中產(chǎn)生不同亞相的所有聚合物，以及能選擇性定位在這類亞相中的(生物)活性劑。待包封入聚合物中的活性組分包括但不限于，藥物分子、肽/蛋白、顯像劑、遺傳物質(zhì)或這些化合物的組合。優(yōu)選地，這些活性組分所具有的性質(zhì)使得這些活性組分趨向于以物理的、非共價的方式與本文上述的聚合物的聚合物鏈相互作用。在優(yōu)選的實施方案中并且使用熱敏性聚合物時，本發(fā)明尤其適用于封裝疏水性化合物。在所獲得的好的結(jié)果中，活性組分的IogP高于1，優(yōu)選高于2。對于IogP的定義，參考ChemicalReviews 1971， volume 71, number 6。所述聚合物鏈和活性組分含有反應性和/或可聚合的部分，或可以進行修飾使其含有反應性和/或可聚合的部分，尤其是可自由基聚合的部分，包括但不限于，末端雙鍵 (例如，乙烯基、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺)和非飽和化合物(例如，含有碳碳雙鍵的直鏈)。顯而易見的是，對活性組分進行的選擇或修飾需使得自由基引發(fā)僅導致由反應性基團形成的鍵。這保證了所述活性組分保持了它在預期最終用途中所需的效應。所用的聚合物應當含有足夠多數(shù)量的能進行交聯(lián)和與活性組分的反應性基團進行反應的反應性取代基。例如，當聚合物單體單元中的10-15%具有反應性取代基時，獲得了合適的結(jié)果；但是，也可以使高達100%的單體單元衍生具有反應性取代基。通過使用不同類型的連接物將反應性部分與活性組分綴合，可以容易地控制活性組分的釋放速率。合適類型的公知的可降解的連接物分子包括但不限于酯、碳酸酯、氨基甲酸酯、琥珀酸酯或與原酸酯、縮酮、縮醛、腙和酶學可降解的連接物(例如，肽)或這些的組合。此外，還可以使用所有公知的刺激敏感性連接物，諸如光敏感性/溫度敏感性/超聲敏感性連接物，以及其他連接物。當修飾生物活性組分時，應注意綴合的類型，以便當釋放時， 僅釋放最初的分子而不是衍生物，這樣可以確保它的治療活性。通過使用可生物降解的連接，諸如藥物分子的最初的活性組分將按照特定的受控制的譜進行釋放，并隨后發(fā)揮它的活性，尤其是治療效應。通過本發(fā)明方法獲得的產(chǎn)物是用于控釋的、含有包封的或以其他方式摻入的活性組分的、諸如膠束、納米顆粒、微球、水凝膠的聚合物載體以及其他類型的聚合物載體或裝置，例如具有含有包封的活性組分的包被的裝置。如上述，在本發(fā)明方法的第二必需步驟中，實現(xiàn)了交聯(lián)和綴合。此外，可以將數(shù)種 (自由基)引發(fā)劑用于聚合誘導的交聯(lián)，所述引發(fā)劑包括但不限于KPS (過硫酸鉀)/TEMED、 光引發(fā)劑、熱不穩(wěn)定引發(fā)劑、氧化還原引發(fā)劑和用于開環(huán)易位聚合的金屬配體。也可以使用活性自由基聚合技術(shù)(例如，原子轉(zhuǎn)移自由基聚合反應(ATRP)和可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移 (RAFT))。根據(jù)被封裝的活性組分的最終用途，通過重復洗滌或其他已知的技術(shù)可以去除引發(fā)劑的殘留。通過舉例的方式描述了本發(fā)明方法具體實施方案的構(gòu)成。在本實施方案中，從基于PEG-b-聚(N-羥烷基甲基丙烯酰胺-低聚乳酸酯)與部分甲基丙烯酸化的低聚乳酸酯單元的共聚物開始。使疏水性(藥物)分子衍生具有可聚合的部分，所述可聚合的部分通過諸如氨基甲酸酯的可降解的連接物與所述藥物分子連接。隨后，將所述熱敏性嵌段共聚物的水性溶液與少量(輕度)疏水性藥物分子的濃縮溶液(通常為10 1的體積比)混合， 所述藥物分子在混合前處于與水混溶的有機溶劑(優(yōu)選為低沸點的有機溶劑，例如乙醇或四氫呋喃)中，所述混合在低于聚合物CMT的溫度下，即不允許膠束形成的溫度下進行。然后，添加引發(fā)劑溶液(KPS-TEMED)，隨后立即快速加熱至高于臨界膠束形成溫度(CMT)。這導致單分散性聚合物膠束(大小約70nm)的形成，其中所述(藥物)化合物通過疏水相互作用非共價地定位于疏水核心。膠束形成后，創(chuàng)造氮氣氛圍。由此，引發(fā)劑基團將誘導甲基丙烯酸化的聚合物和具有反應性部分的可聚合的藥物化合物的聚合。該交聯(lián)過程導致緊密關連的網(wǎng)絡的形成，并將所述藥物共價地固定在膠束核心中，而不影響膠束的大小和均一性。因此，(藥物)分子被共價包封入交聯(lián)的膠束中。在未修飾的低聚乳酸酯單元(部分)水解后，本實施方案中的膠束由于水合作用而在生理環(huán)境中膨脹，隨后，通過可降解連接物的切割而使藥物被釋放。該切割也可以是局部環(huán)境觸發(fā)或外部刺激的結(jié)果。本發(fā)明方法不限于使用能形成膠束的聚合物。還允許聚合物納米顆粒、微球、水凝膠或包被中的(藥物)分子的非共價包封和隨后的共價交聯(lián)。關于這些含有(藥物)化合物的裝置的應用，本發(fā)明包括下述非限制性實施方案(a)通過體內(nèi)給藥進行包封入交聯(lián)膠束中的(藥物)分子的控釋，所述體內(nèi)給藥例如口服施用、血管注射或器官或腫瘤中的直接注射；(b)通過定位給藥進行包封入交聯(lián)聚合物微球或水凝膠中的藥物和/或蛋白的控釋；以及(c)通過用被包封的藥物分子包被裝置進行(藥物)分子的控釋，諸如通過將冰冷的水性聚合物溶液和藥物溶液(有機溶劑中)兩者噴施到醫(yī)療裝置上，所述醫(yī)療裝置保持在熱敏性聚合物的相變溫度以上。在隨后的交聯(lián)和溶劑蒸發(fā)之后，形成了交聯(lián)的包被?，F(xiàn)通過下述非限制性實施例說明本發(fā)明。
實施例在本實施例中，選擇地塞米松作為模式藥物化合物，這是由于地塞米松的雙重作用機制，即對促炎細胞因子和前致癌信號的負向調(diào)節(jié)。因此，地塞米松被廣泛用作抗炎劑， 并且最近證實了在腫瘤靶向遞送后，皮質(zhì)類固醇的顯著抗腫瘤效果。具體而言，使用甲基丙烯酸酯單元通過可降解的氨基甲酸酯連接物修飾3H-地塞米松，并且通過血液和組織樣品的液閃計數(shù)的手段，使用wC標記的聚合物獨立地追蹤藥物和載體的藥物動力學和生物分布。通過上述基于具有部分甲基丙烯酸化的低聚乳酸酯單元的PEG-b-聚(N-2-羥丙基甲基丙烯酰胺-低聚乳酸酯)(irC的CMT)的具體的實施方案， 將修飾的地塞米松進行物理包封，并且然后，共價地連接于交聯(lián)的膠束核心。將自由藥物、 非共價地或共價地包封入交聯(lián)聚合物膠束中的地塞米松靜脈內(nèi)給予B16F10荷瘤小鼠，在 6、對或48小時后將小鼠處死。

圖1描述了結(jié)果，其表明自由藥物、非共價包封入膠束的地塞米松和共價包封入膠束的地塞米松在靜脈內(nèi)給予小鼠后的生物分布譜和腫瘤積累，這些小鼠是在6J4或48小時后被處死的。將未修飾的地塞米松非共價地包封入交聯(lián)膠束不會延長藥物的血液循環(huán)。然而， 對于共價包封的地塞米松，多于95%的共價載藥膠束在6小時后仍保留在血液中，而自由地塞米松僅有0. 3%。而且，每克皮下腫瘤積累了共價鍵合的地塞米松的注射劑量的10%， 這比自由地塞米松增加了 23倍。最后，藥物與膠束間連接物的生物降解能力控制被包封藥物的治療活性。
權(quán)利要求
1.制備控釋系統(tǒng)的方法，所述控釋系統(tǒng)包含摻入了活性組分的聚合物骨架，所述方法包括下述步驟(i)將包含反應性部分的活性組分與包含聚合物鏈的水性溶液或分散液混合，所述聚合物鏈包含至少一個能與所述活性組分的反應性部分進行反應的反應性部分，所述聚合物鏈還能進行分子內(nèi)交聯(lián)或分子間交聯(lián)；以及(ii)將該混合物在下述條件下進行交聯(lián)而形成聚合物骨架，所述條件使得在所述聚合物骨架形成的同時，所述活性組分被包封入并優(yōu)選地被共價包封入該聚合物骨架中。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(i)中的聚合物鏈在連續(xù)的水相中形成聚合物鏈富集相。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述聚合物相中存在的活性組分的濃度高于水相中存在的活性組分的濃度，并且優(yōu)選地所述活性組分基本存在于所述聚合物相中。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的方法，其中所述聚合物鏈是熱敏性聚合物鏈。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中在水性環(huán)境中混合所述活性組分，所述水性環(huán)境中在開始時還存在非交聯(lián)的聚合物鏈，所述非交聯(lián)的聚合物鏈所處的溫度低于最低臨界溶解溫度(LCST)，混合后，在高于LCST的溫度下進行步驟(ii)；或者，所述非交聯(lián)的聚合物鏈所處的溫度低于臨界膠束形成溫度(CMT)，混合后，在高于CMT的溫度下進行步驟(ii)。
6.如權(quán)利要求4或5所述的方法，其中所述熱敏性聚合物鏈選自基于N-羥烷基-(甲基)丙烯酰胺或N-(甲基)丙烯酰氨基酸的疏水性修飾的酯的(共)聚合物。
7.如權(quán)利要求4、5或6中任一項所述的方法，其中所述聚合物鏈含有甲基丙酸化的官能團，諸如N-羥烷基甲基丙烯酰胺-低聚乳酸酯)的(共)聚合物，包括HPMAm (羥丙基甲基丙烯酰胺)或HEMAm(羥乙基甲基丙烯酰胺)的(低聚)乳酸酯。
8.如權(quán)利要求4-7中任一項所述的方法，其中所述熱敏性聚合物鏈還包含來自N-異丙基丙烯酰胺和/或烷基-2-噁唑啉的單體。
9.如權(quán)利要求4-8中任一項所述的方法，使用基于所述熱敏性聚合物的聚合物，該聚合物能形成膠束、水凝膠微顆粒和/或包被。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，聚合物是與PEG的雙嵌段或三嵌段共聚物。
11.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述活性組分是藥物分子、肽、蛋白、顯像劑、遺傳物質(zhì)或這些化合物的組合。
12.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述聚合物鏈和所述活性組分含有可聚合的部分，并特別是可自由基聚合的部分。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述可聚合的部分并特別是可自由基聚合的部分包含末端雙鍵，且優(yōu)選為乙烯基、(甲基)丙烯酸酯基、(甲基)丙烯酰胺基；或者，所述可聚合的部分并特別是可自由基聚合的部分是非飽和的化合物，且優(yōu)選為含有碳碳雙鍵的直鏈。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述可聚合部分通過可降解的鍵與所述活性組分連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及制備控釋系統(tǒng)的方法，尤其涉及將化合物包封入聚合物載體中用于活性組分的控釋的方法，所述活性組分優(yōu)選為生物活性組分，例如藥物。本方法可以得到用于活性組分的控釋的系統(tǒng)，尤其是用于受控藥物遞送的系統(tǒng)。按照本發(fā)明，術(shù)語“控釋”包括所有種類的控釋，包括緩慢釋放、持續(xù)釋放和延遲釋放。具體而言，本發(fā)明得到了包封在聚合物載體或聚合物裝置中或以其他方式摻入或連接至聚合物載體或聚合物裝置的活性組分，所述聚合物載體或聚合物裝置諸如膠束、納米顆粒、微球和用于控釋的其他類型聚合物裝置；所述活性組分與所述聚合物載體或聚合物裝置共價鍵合。
文檔編號A61K47/32GK102159251SQ200980136634
公開日2011年8月17日 申請日期2009年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月18日
發(fā)明者克里斯蒂安尼·約翰娜·費迪南·里耶肯, 科尼利厄斯·弗朗西斯庫斯·萬諾斯特魯姆, 維拉穆斯·艾弗哈德烏斯·赫尼恩克 申請人:烏得勒支大學控股有限公司