專利名稱：通過蛋氨酸官能化的兩親聚合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新的具有親水主鏈和包括蛋氨酸在內(nèi)的疏水基團的兩親聚合物。
背景技術(shù)：
通常，兩親聚合物根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)在水介質(zhì)中能形成可變尺寸的納米顆粒。因此，親水的、線性的且具有疏水側(cè)基的主鏈的聚合物在水中可以容易地形成納米顆粒。這些納米顆粒根據(jù)用于其產(chǎn)生的基礎(chǔ)材料可以為生物兼容的和可選地為生物可降解的。它們尤其用于藥物載體化的醫(yī)藥領(lǐng)域。在該領(lǐng)域中，數(shù)十年來，申請公司一直開發(fā)基于包括多種疏水基的聚氨基酸(稱為M edusa )的納米顆粒系統(tǒng)和微粒系統(tǒng)。因此，F(xiàn)LAMEL TECHNOLOGIES公司的專利申請W02003/104, 303描述了包括α -生育酚接枝的谷氨酸聚合物，該谷氨酸聚合物在水中形成能結(jié)合胰島素的納米顆粒。YP. Chan等發(fā)表的Expert Opin. Drug. Deliv. (2007年，4 (4))的第441頁到451頁描述，以這些納米顆粒和例如α-干擾素或白介素2號的蛋白質(zhì)產(chǎn)生的制劑使得在人的皮下注射之后可以獲得至少等于一周時間的可測量的血漿濃度。類似地，已經(jīng)知道，基于支鏈淀粉且包括膽固醇接枝的兩親聚合物在水介質(zhì)中聚集在一起以便形成能夠可逆地結(jié)合例如胰島素的蛋白質(zhì)的納米顆粒(Akiyoshi 等在 J. Controlled Release, 1998 年,54,第 313 頁-320 頁)。基于殼聚糖或葡萄聚糖的其他類似的聚合物已經(jīng)開發(fā)，尤其以便獲得水凝膠薄膜或植入體(W0 00/14155)。從上文可以清楚看到，在蛋白質(zhì)與肽制劑的領(lǐng)域中兩親聚合物的使用是廣泛的。不幸地，獲得在水介質(zhì)中在5°C下穩(wěn)定時間持續(xù)至少兩年的兩親聚合物/蛋白質(zhì)制劑仍然是主要的挑戰(zhàn)，尤其一些治療性蛋白質(zhì)關(guān)于氧化方面的缺點。事實上，廣為人知，例如蛋氨酸、半胱氨酸、組氨酸或色氨酸的一些氨基酸，大量的蛋白質(zhì)或酶的組分在蛋白質(zhì)或酶的制備期間甚或隨著時間可以氧化。由于明顯的原因，該氧化現(xiàn)象可以對含有這些氨基酸的活性成分的生物活性具有有害的影響(Cleland等Crit. Rev. Ther. Drug Carrier Systems, 1993 年，10,第 307 頁到第 377 頁)。為了防止該不需要的氧化，在1993年，Takruri (US 5，272，135)提出利用在其序列中包括蛋氨酸、且通過蛋氨酸制備的蛋白質(zhì)或酶。該觀念為工作在含有蛋白質(zhì)的制劑的穩(wěn)定性的領(lǐng)域中的本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知。例如，專利申請WO 2008/145, 323中描述了含有2mM到75mM的蛋氨酸的干擾素α制劑，以及申請US 2003/0, 104, 996中描述了紅細胞生成素(EPO)或高糖基化紅細胞生成素(NESP)的制劑，該制劑的降解通過加入高達50mM的蛋氨酸而受限。然而，用于防止氧化的該替代方案不能令人完全滿意。因此，待與蛋白質(zhì)或酶結(jié)合以保證蛋白質(zhì)或酶的氧化穩(wěn)定性的蛋氨酸的量當(dāng)然可以根據(jù)蛋白質(zhì)的性質(zhì)、其濃度、PH和制劑的其他成分而變化。另ー方面，當(dāng)該蛋白質(zhì)或該肽已經(jīng)以如上文所述的結(jié)合兩親聚合物的形式被利用時，可以改變蛋氨酸的功效。最終，在從、這樣的兩親聚合物獲得的植入體或凝膠的具體情況中，加入的蛋氨酸由于其不能在植入體或凝膠中被均勻地和穩(wěn)定地分布而可以失去其功效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明g在準(zhǔn)確地彌補上述不足。更準(zhǔn)確地，本發(fā)明的目的是提出ー種新型的兩親聚合物，該聚合物能夠被用作活性成分的載體，尤其用作本身對氧化現(xiàn)象敏感型的蛋白質(zhì)、肽或酶的載體，以及這恰好能保證這樣的活性成分對這種氧化現(xiàn)象的穩(wěn)定性。本發(fā)明的另一基本目的是這些聚合物還易于結(jié)合活性成分并且因此可以被用作活性成分的載體，并且因此顯示出易干與大量活性成分結(jié)合和在體內(nèi)釋放它們的能力。因此，根據(jù)本發(fā)明的一方面，本發(fā)明涉及ー種兩親聚合物，該兩親聚合物包括親水 主鏈，其特征在于，所述主鏈具有至少ー種蛋氨酸或該蛋氨酸的ー種衍生物的側(cè)基以及不同于所述蛋氨酸或其衍生物的疏水側(cè)基。優(yōu)選地，所述蛋氨酸基和/或疏水基為無規(guī)排列。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明涉及如上所限定的用于活性成分(Al)的載體的聚合物的使用，該活性成分尤其為對氧化敏感的蛋白質(zhì)或肽。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明涉及納米顆粒，所述納米顆粒包含至少ー種根據(jù)本發(fā)明的結(jié)合或未結(jié)合活性成分的聚合物。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明涉及包含根據(jù)本發(fā)明的聚合物和活性成分的組合物，該組合物以納米顆粒的狀態(tài)組織或未組織。在本發(fā)明的內(nèi)容中，除非另外說明，術(shù)語“蛋氨酸”被用來表示蛋氨酸殘基或尤其如下文限定的蛋氨酸殘基的衍生物。在本發(fā)明的含義中并且本發(fā)明的所有內(nèi)容中，用來限制ー種或多種活性成分與根據(jù)本發(fā)明考慮的聚合物的相互作用的術(shù)語“結(jié)合”特別是指活性成分連接到所述聚合物和/或被所述聚合物溶解，尤其通過疏水和/或靜電的相互作用連接到所述聚合物。 在本發(fā)明中，術(shù)語“側(cè)”是指疏水基和蛋氨酸基被排列成表現(xiàn)為在線性主鏈上的側(cè)基或“接枝”。在本發(fā)明中，“無規(guī)”是指本發(fā)明的具有蛋氨酸基且具有疏水基的兩親聚合物的單體單元在該親水主鏈內(nèi)以無規(guī)律的方式分布，且與相鄰單元的性質(zhì)無關(guān)。從下文可以清楚看到，在申請公司的名義下，已經(jīng)開發(fā)出ー種新型的兩親聚合物，該聚合物能夠形成穩(wěn)定的納米顆粒系統(tǒng)，且該聚合物一方面包含一個或多個蛋氨酸側(cè)接枝且另一方面包含與蛋氨酸不同的多個疏水側(cè)基。文獻WO 2008/094，144已經(jīng)描述了ー種具有蛋氨酸和/或半胱氨酸接枝側(cè)鏈的聚天冬氨酸類型的親水聚合物。然而，該類型的聚合物沒有根據(jù)本發(fā)明的所需的不同于蛋氨酸的疏水接枝。此外，該聚合物僅提出用于納米顆粒的表面處理的目的。該文獻因此根本不關(guān)注蛋氨酸的抗氧化活性并且更沒有涉及蛋氨酸的潛在穩(wěn)定性，以用于開發(fā)能夠保留恰好對氧化現(xiàn)象敏感的活性成分的氧化穩(wěn)定性的聚合物載體。出人意料地，本發(fā)明人注意到在兩親聚合物上存在的接枝狀態(tài)的蛋氨酸可以賦予所述聚合物顯著的抗氧化活性，此外而不影響其性能，即ー方面結(jié)合活性成分，以及另一方面當(dāng)與水介質(zhì)接觸時以納米顆粒的狀態(tài)組織。此外，根據(jù)本發(fā)明考慮的聚合物有利地其能夠關(guān)于蛋氨酸的接枝率來調(diào)整抗氧化活性方面?？紤]到可以根據(jù)通過所述聚合物被穩(wěn)定化的蛋白質(zhì)或肽的氧化敏感性來調(diào)整根據(jù)本發(fā)明的聚合物的抗氧化活性，因此能改變蛋氨酸的接枝率特別重要。兩親聚合物親水豐鏈如上文指出，根據(jù)本發(fā)明考慮的兩親聚合物具有親水主鏈。有利地，根據(jù)本發(fā)明考慮的兩親聚合物具有可溶于水的聚合物主鏈，尤其可溶于 pH值在5到8之間的水中。該主鏈具體可以選自屬于聚氨基酸、多糖、聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯類型的聚合物或共聚物。因此以下物質(zhì)特別適合-聚氨基酸，例如聚谷氨酸(α類型或Υ類型)、聚天冬氨酸(α類型或α/β類型)、聚賴氨酸(α類型)或這些氨基酸的組合形成的共聚物；-聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸；以及-多糖例如葡聚糖或者其衍生物之一，例如羧甲基葡聚糖或羥こ基葡聚糖或支鏈淀粉。根據(jù)具體實施方式
，本發(fā)明的兩親聚合物的親水主鏈為選自聚谷氨酸、聚天冬氨酸、聚賴氨酸或其共聚物的聚氨基酸。根據(jù)本發(fā)明可以使用的一定數(shù)量的聚合物是市售的，例如可變質(zhì)量的聚(a -L-谷氨酸)、聚(a -D-谷氨酸)、聚(Y -L-谷氨酸)和聚(a -L-賴氨酸)類型的聚合物。此外，能夠形成本發(fā)明的兩親聚合物的親水主鏈的所述聚合物可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法獲得。例如，α類型的聚谷氨酸鈉的合成可以借助例如在文獻“Biopolymers”(1976年，15,第 1869 頁)和 H. R. Kricheldorf 編寫的書 “alpha-Aminoacid-N-carboxy Anhydrideand related Heterocycles”(利普林格出版社，1987)中所描述的N-羧基-氨基酸的酸酐(NCAs)的聚合來進行。NCA的衍生物優(yōu)選為NCA-Glu-0-R3 (R3為甲基、こ基或苯基)。該聚合物隨后在合適條件下被水解以便獲得其酸形式的聚合物。這些方法是基于申請公司的專利FR 2，801，226中給出的描述。這些聚合物具有如羧基、氨基或醇基官能團的可激活的基。它們的接枝因此可以被容易地構(gòu)思。通常，具有親水主鏈的線性聚合物由疏水基和蛋氨酸或蛋氨酸衍生物同時或相繼接枝。-疏水基和蛋氨酸基根據(jù)本發(fā)明的基本特征，本發(fā)明的聚合物被至少ー種蛋氨酸基(MG)和不同于蛋氨酸的側(cè)疏水基(HG)接枝。-蛋氨酸基(MG)在本發(fā)明中，表述“蛋氨酸衍生物”更具體地是指取代衍生物，尤其在蛋氨酸的氨基或羧基官能團的級別。
這些蛋氨酸衍生物例如為蛋氨酸酰胺或蛋氨酸こ酷。這些化合物特別有利于借助蛋氨酸的氨基官能團執(zhí)行偶合反應(yīng)。顯然，該蛋氨酸包括羧酸和伯胺兩個反應(yīng)性官能團，并且根據(jù)實施的偶合反應(yīng)可以保護這些官能團之ー或其他官能團。本發(fā)明的聚合物中可以使用的蛋氨酸可以為L構(gòu)型、D構(gòu)型或外消旋混合物。根據(jù)接枝類型，連接的官能團為氨基類型或酯類型。一旦蛋氨酸基被接枝到所述聚合物上，則蛋氨酸基通常具有以下三種結(jié)構(gòu)中的一者
權(quán)利要求
1.ー種包含親水主鏈的兩親聚合物，其特征在干，所述主鏈具有至少ー蛋氨酸或其一種衍生物側(cè)基以及不同于所述蛋氨酸或其ー種衍生物的疏水側(cè)基。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚合物，其中，所述蛋氨酸基和/或所述疏水基為無規(guī)排列。
3.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的聚合物，其特征在于，所述兩親聚合物的親水主鏈?zhǔn)蔷酆衔锘蚬簿畚?，所述聚合物或共聚物屬于聚氨基酸、多糖、聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯類型的物質(zhì)。
4.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的聚合物，其特征在于，所述兩親聚合物的親水主鏈為聚氨基酸，所述聚氨基酸選自聚谷氨酸、聚天冬氨酸、聚賴氨酸或它們的共聚物。
5.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的聚合物，其特征在于，所述聚合物的蛋氨酸的摩爾接枝率在O. 5%到20%之間變化。
6.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的聚合物，其中，所述蛋氨酸基具有以下三種結(jié)構(gòu)中的一者
7.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的聚合物，其特征在于，所述聚合物的疏水基的摩爾接枝率在2%到30%之間變化。
8.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的聚合物，其特征在于，所述疏水基選自 -線性或支鏈的C5到C3tl烷基，該烷基可選地包含至少ー不飽和鍵和/或至少ー雜原子； -C8到C3tl烷基芳基或芳基烷基，該烷基芳基或芳基烷基可選地包含至少ー不飽和鍵和/或至少ー雜原子；以及 -C10到C3tl多環(huán)基團，該多環(huán)基團可選地包含至少ー不飽和鍵和/或至少ー雜原子。
9.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的聚合物，其特征在于，所述聚合物的親水主鏈為聚(L)谷氨酸鈉且所述疏水基為合成來源的生育酚基團。
10.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的聚合物，其特征在于，所述蛋氨酸衍生物為蛋氨酰胺或蛋氨酸こ酷。
11.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的聚合物，其特征在于，所述聚合物的摩爾質(zhì)量在.2，000g/mol 到 200，000g/mol 之間，優(yōu)選地在 5，000g/mol 到 100，000g/mol 之間。
12.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的聚合物，其特征在干，所述聚合物還具有至少ー聚こニ醇類型的接枝，且更特別地所述至少一聚こニ醇類型的接枝的摩爾接枝百分比在1%到10%之間變化。
13.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的聚合物，其特征在干，當(dāng)所述聚合物分散于PH值范圍從5到8的水性介質(zhì)中時，所述聚合物能夠自發(fā)地形成納米顆粒，所述水性介質(zhì)尤其是水。
14.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的聚合物的納米顆粒，所述納米顆粒的尺寸在Inm到IOOOnm之間變化,優(yōu)選地在5nm到500nm之間變化,更優(yōu)選地在IOnm到300nm之間變化，更優(yōu)選地在IOnm到200nm之間變化,或甚至在IOnm到IOOnm之間變化。
15.一種組合物，其特征在于，所述組合物含有根據(jù)權(quán)利要求I到13中任ー項所述的聚合物和作為活性成分的至少ー種對氧化敏感的蛋白質(zhì)或肽。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的組合物，其特征在于，所述蛋白質(zhì)或肽在其序列中含有至少ー蛋氨酸。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的組合物，其特征在于，所述組合物以納米顆粒、微粒、凝膠或薄膜的形式存在。
18.根據(jù)權(quán)利要求15到17中任一項所述的組合物，所述組合物能夠確保所述活性成分的根據(jù)時間的釋放特性。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新的兩親聚合物，該聚合物包含疏水基和蛋氨酸基。本發(fā)明還涉及具有控制釋放特性的組合物，該組合物包含非共價地結(jié)合活性成分的聚合物，該活性成分尤其例如為肽或蛋白質(zhì)的活性成分，該肽或蛋白質(zhì)在其序列中包含對氧化敏感的至少一種氨基酸。
文檔編號A61K9/51GK102666653SQ201080059286
公開日2012年9月12日 申請日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者科林·比亞拉斯, 陳友平 申請人:弗拉梅技術(shù)公司