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藥物遞送系統(tǒng)的制作方法與工藝

文檔序號:12005319閱讀:469來源:國知局
藥物遞送系統(tǒng)的制作方法與工藝
藥物遞送系統(tǒng)發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及對低氧條件有響應(yīng)的新型藥物遞送系統(tǒng)。發(fā)明背景充足的氧氣供應(yīng)對于所有多細胞有機體/后生動物物種正常的功能發(fā)揮是必需的。大多數(shù)細胞過程的主要能源是三磷酸腺苷(ATP)。氧化磷酸化是細胞由葡萄糖和脂肪酸的分解代謝而產(chǎn)生ATP的過程,并且氧分子是這種細胞呼吸的代謝底物,從而充當末端電子受體。低細胞氧濃度,通稱為低氧(hypoxia),可能會損及細胞功能并且導致細胞死亡和組織損傷。然而,氧分子具潛在毒性,因為它們可能會對細胞內(nèi)的大分子造成氧化性破壞。因此,氧穩(wěn)態(tài)的控制對于維持細胞活力并且因此對于維持整體有機體活力來說是必需的。健康人類組織內(nèi)的生理氧張力視器官而變化,但一般在20-120mmHg范圍內(nèi)。不同組織中的細胞承受不同的氧張力。一個組織內(nèi)的細胞承受一系列氧張力,這視離最近的血液供應(yīng)的距離(氧通過組織擴散的距離據(jù)估算為約150μm)和所述血液供應(yīng)的氧合狀態(tài)而定。舉例來說,血液供應(yīng)到肝臟的O2壓力在肝動脈中在95-105mmHg范圍內(nèi),在門靜脈中在50-65mmHg范圍內(nèi),在血竇中在35-45mmHg范圍內(nèi)并且在中央靜脈中在30-40mmHg范圍內(nèi)。在健康肝臟中每個細胞所承受的不同氧張力均被視為是正常的。實際上,沿著血竇的氧梯度是引起血竇內(nèi)的代謝功能發(fā)揮分區(qū)的調(diào)控因子。感測細胞內(nèi)氧濃度和對變化作出反應(yīng)的敏感性和適應(yīng)性機制是重要的,以便維持氧穩(wěn)態(tài)。對波動的氧水平的適應(yīng)需要有靈活性并且能夠?qū)毼⒌淖兓鞒龇磻?yīng)。當氧張力是≤7mmHg時,出現(xiàn)低氧現(xiàn)象,通常是由于血液中的氧分壓降低(低氧血)或血液的載氧能力降低(貧血)而引起。對低氧的分子反應(yīng)使得與對低氧的適應(yīng)有關(guān)的基因表達增加,并且促進一系列允許細胞在低氧環(huán)境中存活的生理性反應(yīng)和生理性適應(yīng)。這些靶基因在血管生成、新陳代謝、細胞增殖和細胞存活中起著關(guān)鍵性的作用。對低氧的適應(yīng)的主要調(diào)控子是轉(zhuǎn)錄因子低氧誘導性因子(HIF)。圖1是顯示當供給腫瘤的氧水平降低時結(jié)果是生長因子的存在因為腫瘤變得含氧量低并且因此大小增大而增加的示意圖??紤]到當組織經(jīng)歷低氧時在組織內(nèi)會出現(xiàn)不利的代謝變化,那么就有機會研發(fā)智能藥物遞送系統(tǒng),其能響應(yīng)于低氧環(huán)境而調(diào)節(jié)活性化合物的釋放并且可以對抗這些變化。人們對刺激響應(yīng)性聚合物,特別是受控型和自我調(diào)控型藥物遞送的領(lǐng)域越來越有興趣。研發(fā)基于這些聚合物的遞送系統(tǒng)以接近地類似于患病狀態(tài)的正常生理學過程,從而確保符合生理需求的最佳藥物釋放。已經(jīng)研發(fā)了如下特征的聚合物架構(gòu),其展現(xiàn)在其物理化學特性方面響應(yīng)于來自環(huán)境的微小信號時有很大變化并且已被用于制造潛在地適用于藥物和生物醫(yī)學應(yīng)用的材料。最先進的刺激響應(yīng)性藥物遞送系統(tǒng)還探索出一種旨在設(shè)計靶向性遞送系統(tǒng)以治療如同癌癥和相關(guān)腫瘤的復雜疾病的新策略。硫醇與二硫化物的相互轉(zhuǎn)化是關(guān)于許多蛋白質(zhì)的構(gòu)象完整性的重要生物學過程。含有二硫鍵官能團的聚合物可以被認為是具氧化還原和硫醇響應(yīng)性,因為它們將通過兩種機制經(jīng)歷可逆的轉(zhuǎn)化(參見Meng,F.等人,Reduction-sensitivepolymersandbioconjugatesforbiomedicalapplications,Biomaterials,30,(2009),2180-2198)。谷胱甘肽(GSH)是一種天然存在的還原劑,大量地以10mM的濃度存在于大多數(shù)細胞中,比其細胞外水平大約高5000倍,這提供了一種觸發(fā)細胞環(huán)境內(nèi)的反應(yīng)的機制。此外,已知低氧腫瘤具有還原性環(huán)境,其中NAD(P)H依賴性細胞色素P450和其他血紅素蛋白在低氧條件下介導各種各樣的底物的兩電子還原。這是一些生物還原性藥物的基礎(chǔ),這些藥物例如有含有低毒性N-氧化物的藥物,這些N-氧化物可以轉(zhuǎn)化成具有抗腫瘤活性的相應(yīng)叔胺,例如巴諾蒽醌(banoxantrone)(AQ4→AQ4Nconversionunderhypoxia,PattersonL.H.,CancerMetastasisRev.12,(1993),119-34)。Oupicky描述了含有可在細胞內(nèi)環(huán)境中還原的二硫鍵的聚-L-賴氨酸系統(tǒng),從而提供一種有助于DNA釋放并且使轉(zhuǎn)染效率提高60倍的機制(Oupicky,D.,Designanddevelopmentstrategiesofpolymermaterialsfordrugandgenedeliveryapplications,AdvancedDrugDeliveryReviews,60,(2008)957)。已經(jīng)描述了具有二硫鍵交聯(lián)的微球體組合物,其中所述微球體是由蛋白質(zhì)組成。舉例來說,Mak等人報導了一種非化學交聯(lián)方法,其被用于以一種創(chuàng)新性方式,即所謂的蛋白質(zhì)活化自發(fā)性和自組裝(PASS)來產(chǎn)生純蛋白質(zhì)微粒子。蛋白質(zhì)微粒子的這種制造是基于以下想法:使用蛋白質(zhì)分子內(nèi)的內(nèi)部二硫鍵作為分子連接子來將蛋白質(zhì)分子組裝成微粒形式。所述組裝過程是由活化試劑二硫蘇糖醇(DTT)所觸發(fā),這個試劑僅參與中間步驟,而不并入所得蛋白質(zhì)微粒子中(MakW.C.等人,Proteinparticlesformedbyproteinactivationandspontaneousself-assembly,AdvancedFunctionalMaterials,20,(2010),4139-4144)。美國專利申請20070231400(Quirk,S)提供了類蛋白質(zhì)微球體,其由與交聯(lián)試劑交聯(lián)的熱縮合氨基酸的混合物組成。所述類蛋白質(zhì)微球體可以用于囊封一種材料或一種化合物并且用于提供所述材料或化合物的緩慢、持續(xù)或定時釋放。已經(jīng)描述了基于硫醇-二硫化物化學特征的可生物降解的聚合微膠囊。Zelikin等人通過以下步驟來制備由二硫鍵交聯(lián)的聚(甲基丙烯酸)(PMA):使硫醇化PMA(PMASH)和聚(乙烯基吡咯烷酮)(PVP)逐層沉積于二氧化硅粒子上,隨后使硫醇氧化而使PMA交聯(lián)并且通過改變pH值以破壞氫鍵鍵合并且形成膠囊狀結(jié)構(gòu)來移除二氧化硅和PVP。(Zelikin,A.N.等人,Disulfidecross-linkedpolymercapsules:enroutetobiodeconstructiblesystems,Biomacromolecules,7,(2006),27-30)。其他人描述了通過離子膠凝化來研發(fā)胰島素的口服型基于巰基聚合物(thiomer)的微粒遞送系統(tǒng)(GreimelA.等人,Oralpeptidedelivery:invitroevaluationofthiolatedalginate/poly(acrylicacid)microparticles,J.Pharm.Pharmacol.,59,(2007),1191-8)。微粒基體由聚(丙烯酸)-半胱氨酸(PAA-Cys)和海藻酸鹽-半胱氨酸(Alg-Cys)或者相應(yīng)未經(jīng)修飾的聚合物(PAA,Alg)組成。所有配制物的平均粒度在400到600微米范圍內(nèi)。類似地,報導了一種新型的粘膜粘著性微粒藥物遞送系統(tǒng)(Bernkop-SchnurchA.等人,Preparationandinvitrocharacterizationofpoly(acrylicacid)-cysteinemicroparticles,J.ControlledRelease,18,(2003),29-38)。微粒子是通過溶劑蒸發(fā)乳化技術(shù)使用平均分子質(zhì)量為450kDa的聚(丙烯酸)-半胱氨酸結(jié)合物以每克聚合物308微摩爾硫醇基的量來制備。Yan等人描述使用先前[0008]所述的3微米直徑的PMASH微膠囊來裝載多柔比星(doxorubicin)并且在體外將所述藥物遞送到結(jié)腸癌細胞(Yan,Y.等人,UptakeandIntracellularfateofdisulfide-bondedpolymerhydrogelcapsulesfordoxorubicindeliverytocolorectalcancercells,ACSNano,4,(2010),2928-36)。然而,在論文中并未呈現(xiàn)對所述藥物的氧化還原觸發(fā)型釋放的證實。在EP1007101A2中公開了聚合物微球體可以用于栓塞術(shù)治療中。栓塞術(shù)涉及將栓塞劑引入向腫瘤提供養(yǎng)分的動脈中以使其缺乏其營養(yǎng)物和氧氣。已經(jīng)研發(fā)了藥物洗脫珠粒,其除了由裝置引起的局部缺血以外,以持續(xù)性方式局部地向腫瘤施用伴隨劑量的化療藥物,從而減少全身暴露并且最大化腫瘤中的藥物水平(參見例如WO04/071495)。來自臨床前腫瘤模型的跡象表明,單獨栓塞會在腫瘤中引起低氧,這又會經(jīng)由活化低氧誘導性因子1α(HIF-1α)而引發(fā)許多促存活路徑,從而導致更惡性的表型,伴隨藥物抗性和促血管生成反應(yīng)增加(Liang,B.等人,Correlationofhypoxia-induciblefactor1alphawithangiogenesisinlivertumorsaftertranscatheterarterialembolisationinananimalmodel,CVIR,33,(2010)806-812)?,F(xiàn)有技術(shù)未能公開在低氧環(huán)境中使用含有二硫基的水凝膠微粒子或微球體來受控型遞送藥物。發(fā)明概要根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供包含凝膠體的微粒子,其中所述凝膠體包含合成聚合物和藥物,其中所述微粒子的平均直徑在40到1500μm范圍內(nèi),其中所述聚合物通過包含二硫鍵的基團交聯(lián)并且呈水凝膠形式。根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供用于栓塞術(shù)治療方法的微粒子,其中所述微粒子包含聚合物和藥物,其中所述聚合物通過包含二硫鍵的基團交聯(lián),并且在治療中釋放藥物。根據(jù)第三方面,提供平均直徑在40-1200μm范圍內(nèi)的微粒子,所述微粒子包含聚合物和藥物,其中所述聚合物通過包含二硫鍵的基團交聯(lián),并且所述聚合物是乙烯醇聚合物。根據(jù)第四方面,提供平均直徑在40-1200μm范圍內(nèi)的微粒子,所述微粒子包含聚合物和帶陽離子電荷的藥物,其中所述聚合物通過包含二硫鍵的基團交聯(lián),其中每個交聯(lián)基團包含對稱地排列在二硫鍵單元周圍的2個帶陰離子電荷的基團,其中所述帶陰離子電荷的基團與所述藥物靜電締合。根據(jù)第五方面,提供平均直徑在40-1200μm范圍內(nèi)的微粒子,所述微粒子包含聚合物和藥物,其中所述聚合物通過包含二硫鍵的基團交聯(lián),所述微粒用于治療腫瘤的方法。本發(fā)明提供一種適用于實體腫瘤的化學栓塞治療的新型藥物遞送系統(tǒng)。所述系統(tǒng)由在結(jié)構(gòu)內(nèi)含有二硫鍵交聯(lián)的聚合物微粒子組成。當所述腫瘤變得含氧量低時改變藥物從微粒子中釋放的速率,從而使得藥物釋放增加,因為所述二硫鍵交聯(lián)在所述腫瘤的還原性環(huán)境內(nèi)裂解。本發(fā)明可以通過經(jīng)由動脈內(nèi)路徑直接腫瘤內(nèi)施用或遞送到腫瘤血管系統(tǒng)而用于局部靶向腫瘤。發(fā)明詳述本發(fā)明涉及一類響應(yīng)性聚合物,其對氧化還原環(huán)境或硫醇的存在敏感,即具氧化還原/硫醇響應(yīng)性。所述聚合物是由二硫鍵共價交聯(lián),不過也可存在其他交聯(lián)。以下示意圖顯示硫醇和氧化還原響應(yīng)性??梢杂糜诒景l(fā)明的一些更常見的含有二硫鍵的交聯(lián)劑的化學結(jié)構(gòu)顯示如下。交聯(lián)劑通常具有以下通式:A-(CH2)n-S-S-(CH2)n’-A’其中A和A’是獨立地選自可以與聚合物形成共價鍵的基團;n和n’是1到10范圍內(nèi)的整數(shù)并且優(yōu)選地在2-4范圍內(nèi)。n和n’各自最優(yōu)選地為2。-(CH2)n-和-(CH2)n’基團可以被例如可以與藥物靜電締合的其他基團取代。離子相互作用是優(yōu)選的。特別優(yōu)選的取代基是羧基,其可以與陽離子藥物形成離子鍵?;鶊FA和A’可以是對聚合物的親核攻擊敏感的基團。典型地,所述對親核攻擊敏感的基團包含基團-C(=O)LG,其中LG是離去基團,并且在與聚合物的反應(yīng)中離去?;蛘?,所述基團經(jīng)歷與聚合物的聚合。為此,它可以包含烯屬不飽和基團,例如∶優(yōu)選地,交聯(lián)劑在二硫鍵單元周圍是對稱的。特別優(yōu)選的交聯(lián)劑具有下式:其中基團A和A’如上給出。交聯(lián)劑典型地通過使所述交聯(lián)劑與聚合物上的側(cè)位烯屬不飽和基團反應(yīng)而合并到聚合物中。適用于本發(fā)明的聚合物包括丙烯酸類聚合物、乙烯醇聚合物和丙烯酸酯聚合物。優(yōu)選地,聚合物是共聚物,例如來自丙烯酸家族,例如聚丙烯酰胺和其衍生物、聚丙烯酸酯和其衍生物以及聚烯丙基和聚乙烯基化合物。聚合物可以是源于合成,即不是源于自然界(例如蛋白質(zhì))。微粒子可以具有任何形狀。微粒子的直徑很可能采用所謂的“正常分布”,有極少數(shù)的粒子具有極端直徑并且大多數(shù)具有平均直徑。本發(fā)明的微粒子優(yōu)選地為微球體。本發(fā)明中的微球體是由聚合物形成的球形或基本上球形的珠粒?;旧锨蛐我庵^微球體群體的球形度測量值在約80%到約100%的范圍內(nèi)集中接近約95%。所述群體可以包括一些個別微球體,其球形度測量值較小,但仍維持整個群體的高球形度測量值。微球體的球形度測量值可以使用Beckman-Coulter(TM)RapidVUE(R)粒子分析系統(tǒng)(Hialieah,Fla)依據(jù)大小量表來產(chǎn)生。一般來說,微粒子是由在整個微粒子主體中基本上連續(xù)的聚合物基體,即凝膠體形成,也就是在微膠囊主體中不存在有內(nèi)部空間。微粒子優(yōu)選地是由遇水膨脹型水不溶性聚合物的基體形成。治療劑(藥物)吸附于基體中。聚合物優(yōu)選地在6到8范圍內(nèi)的pH值下具有總體的陰離子電荷。典型地,微粒子當膨脹到在水中達到平衡時所具有的粒度(平均直徑)在40-1500μm,優(yōu)選地為40-1200μm、40-1000μm,最優(yōu)選地為40-500μm或40-300μm范圍內(nèi)。優(yōu)選地,至少50%的粒子在所述范圍內(nèi),更優(yōu)選地為至少80%,更優(yōu)選地為至少90%,最優(yōu)選地為至少95%。粒度分布優(yōu)選地為單峰。微粒子的平均直徑可以通過例如流化床分離和篩分(也稱為篩網(wǎng)過濾)等方法來測定。特別有用的是通過一系列適合于回收含有所要尺寸的微粒子的樣品的篩子進行篩分。接著可以通過例如光學顯微法成像等技術(shù),使用網(wǎng)格目鏡(graticuleeyepiece)來測定平均直徑。以此方式,可以例如通過應(yīng)用等效圓直徑來測定微粒子的平均直徑。對于基本上呈球形的微球體,平均直徑與微球體的實際直徑有關(guān)。微粒子優(yōu)選地為可生物降解的。生物降解是在活有機體作用下材料發(fā)生化學分解,導致物理性質(zhì)發(fā)生變化的過程。如果在還原性環(huán)境存在下,微粒子內(nèi)的二硫鍵裂解成其硫醇基,然后接著裂解,例如直到形成氨基酸,所述氨基酸發(fā)生溶解,從而導致微粒子降解,那么微粒子是可生物降解的。處于低氧狀態(tài)的腫瘤提供一個高度還原性環(huán)境,其可以被用作智能藥物遞送系統(tǒng)的標靶。在一個具體實例中,在還原性環(huán)境存在下,BALC微粒子內(nèi)的二硫鍵裂解成其硫醇基。所還原的BALC發(fā)生裂解形成其開始組分,即氨基酸L-半胱氨酸,但通過共聚物結(jié)構(gòu)保持在微粒子內(nèi),因此遞送系統(tǒng)保持其持久的栓塞功能。然而,因為在微粒子內(nèi)BALC的濃度增加并且共聚物的濃度減小,因而更多BALC將自身發(fā)生聚合。當微粒子在高度交聯(lián)下,暴露于低氧腫瘤內(nèi)所存在的生物制劑時,BALC將再次裂解形成氨基酸,但是可能以低聚物形式連接于一個或多個額外的L-半胱氨酸分子。氨基酸低聚物一旦從共聚物結(jié)構(gòu)脫離即變得可溶,從而導致微粒子降解。本發(fā)明中的聚合物優(yōu)選地為可遇水膨脹,但是不可溶于水。因此,在含水液體存在下,聚合物將形成水凝膠。聚合物是共價交聯(lián)的,不過至少在某種程度上聚合物也可能適合于離子交聯(lián)。聚合物可以通過使烯屬不飽和單體在二官能或更高官能的交聯(lián)單體存在下聚合而形成,所述烯屬不飽和單體包括陰離子單體??梢允褂萌缬糜诨趀tafilconA的隱形眼鏡的甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸和交聯(lián)單體(例如乙二醇二甲基丙烯酸酯或亞甲基雙丙烯酰胺)的共聚物。除了可以參與聚合反應(yīng)的包含二硫鍵的交聯(lián)劑之外,還可以存在這些交聯(lián)單體??梢杂糜谛纬捎鏊蛎浶退蝗苄曰w的另一類聚合物是使用醛類交聯(lián)劑(例如戊二醛)交聯(lián)的聚乙烯醇。對于這樣的產(chǎn)物,必須使聚乙烯醇呈陰離子性,例如通過使含有官能酸基團的單體與羥基反應(yīng)來提供側(cè)位陰離子基團而實現(xiàn)。合適試劑的實例有二酸,例如二羧酸。當聚合物基體是由每分子具有一個以上的烯屬不飽和側(cè)基的聚乙烯醇大單體通過與包括酸性單體的烯屬不飽和單體共聚而形成時,本發(fā)明具有特別價值。PVA大單體可以例如通過提供具有合適分子量(例如在1000到500,000D范圍內(nèi),優(yōu)選地為10,000到100,000D)并且具有側(cè)位乙烯基或丙烯酸基團的PVA聚合物來形成。側(cè)位丙烯酸基團可以例如通過使丙烯酸或甲基丙烯酸與PVA反應(yīng)以經(jīng)由一些羥基形成酯鍵而提供。將能夠聚合的乙烯基連接到聚乙烯醇上的方法例如描述于US4,978,713中并且優(yōu)選地描述于US5,508,317和5,583,163中。因此,優(yōu)選的大單體包含聚乙烯醇主鏈,其經(jīng)由環(huán)縮醛鍵連接到(烷基)丙烯酰胺基烷基部分。WO2004/071495的實例1描述了適用于本發(fā)明的以名稱nelfilconB獲知的這樣的大單體的一個實例的合成。PVA大單體優(yōu)選地每分子具有約2個到20個側(cè)位乙烯基,例如5個到10個。當PVA大單體與包括酸性單體的烯屬不飽和單體共聚合時,優(yōu)選的酸性單體是以WO04/071495中的通式I給出。特別優(yōu)選的一類單體是(烷基)丙烯酰胺基烷磺酸,例如2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷-磺酸(AMPS)??梢栽谙俨伙柡蛦误w中包括稀釋劑單體,例如非離子單體。這樣的單體可以適用于控制酸基的pKa值,控制產(chǎn)物的親水性或疏水性,在聚合物中提供疏水性區(qū)域,或僅僅充當惰性稀釋劑。非離子稀釋劑單體的實例例如有(烷基)丙烯酸烷基酯和(烷基)丙烯酰胺,特別是這樣的化合物具有帶有1到12個碳原子的烷基;羥基和二羥基取代的(烷基)丙烯酸烷基酯和(烷基)丙烯酰胺;乙烯基內(nèi)酰胺、苯乙烯和其他芳香族單體。烯屬不飽和單體也可以包括兩性離子單體,例如以增加粒子的親水性、潤滑性、生物相容性和/或血液相容性。合適的兩性離子單體描述于我們早期的以下公開案中:WO-A-9207885、WO-A-9416748、WO-A-9416749和WO-A-9520407。兩性離子單體優(yōu)選地為2-(甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿)(MPC)。在聚合物基體中,陰離子水平優(yōu)選地在0.1到10meqg-1范圍內(nèi),優(yōu)選地為至少1.0meqg-1。當PVA大單體與其他烯屬不飽和單體共聚合時,PVA大單體與其他單體的重量比優(yōu)選地在50:1到1:5范圍內(nèi),更優(yōu)選地在20:1到1:2范圍內(nèi)。在烯屬不飽和單體中,陰離子單體優(yōu)選地是以在10到100摩爾%范圍內(nèi),優(yōu)選地為至少25摩爾%的量存在。優(yōu)選地,水不溶性遇水膨脹型聚合物的平衡水分含量通過重量分析(gravimetricanalysis)測知為40到99重量%,優(yōu)選地為75到95重量%。聚合物可以以幾種方式形成為粒子。例如,可以將交聯(lián)聚合物制成為大塊材料,例如呈片體或塊體形式,隨后加以粉碎到所要尺寸?;蛘?,可以使交聯(lián)聚合物本身形成為微粒形式,例如通過使處于分散相的單體在連續(xù)的不可混溶性載劑中發(fā)生液滴聚合而實現(xiàn)。已知適合于在膨脹時產(chǎn)生具有所要尺寸的粒子的油包水型聚合的實例。例如,US4,224,427描述了通過在懸浮劑存在下使水溶性單體分散到連續(xù)溶劑相中來形成直徑達5mm的均一球形珠粒的方法??梢源嬖诜€(wěn)定劑和表面活性劑以提供對分散相粒子尺寸的控制。在聚合之后,通過已知方法來回收交聯(lián)微粒子,并且加以洗滌,并且任選地加以消毒。優(yōu)選地,例如微粒子的粒子在含水液體中發(fā)生膨脹,并且根據(jù)其尺寸加以分類。如實施例中所說明,將包含二硫鍵的交聯(lián)劑合并到聚合物中。當使用反相懸浮聚合(reversesuspensionpolymerisation)時,典型地將所述試劑合并到水相中。如果交聯(lián)劑包含烯屬不飽和基團,那么它可以參與與聚合物的聚合反應(yīng)。優(yōu)選地,微粒子配制物含有0.5-100重量%,更典型地為0.5-80重量%的交聯(lián)劑??梢院喜⒌奖景l(fā)明的微粒子中的任何藥物可以用于本發(fā)明中。所述藥物可以例如選自:抗腫瘤藥、抗血管生成藥、抗真菌藥、抗病毒藥、消炎藥、抗菌藥、抗組胺藥、抗贅瘤藥、酶和抗過敏劑。優(yōu)選的藥物是抗贅瘤藥并且具有化療性質(zhì)。這些藥物可以用于抗腫瘤療法中。藥物可以是細胞毒性劑。細胞毒性劑對細胞具有直接毒性,從而防止其繁殖或生長。合適的細胞毒性劑例如有蒽環(huán)類(anthracycline)化合物,例如在WO04071495中所公開的多柔比星和其他化合物;如在WO2006027567中所描述的喜樹堿(camptothecin)衍生物;紫杉烷類;基于鉑的贅瘤抗代謝物,例如5-FU、FUDR、巰基嘌呤、卡培他濱(capecitabine);其他細胞毒性抗生素,例如放線菌素D和長春花生物堿(vincaalkaloids),包括長春花堿(vinblastine)、長春新堿(vincristine)、長春地辛(vindesine)和長春瑞濱(vinorelbine)。實例還包括阿糖孢苷(cytarabine)、吉西他濱(gemcitabine)、環(huán)磷酰胺、氟達拉濱(fludaribine)、苯丁酸氮芥(clorambucil)、白消安(busulfan)、米托蒽醌(mitoxantrone)、類視色素(retinoids)、阿那格雷(anagrelide)等等。例如拓撲替康(topotecan)和伊立替康(irinotecan)的喜樹堿化合物因為它們帶電荷而是特別優(yōu)選的。其他適用藥物包括鉑類(platins)(順鉑(cisplatin)、奧沙利鉑(oxaliplatin)、卡鉑(carboplatin))、紫杉烷類(太平洋紫杉醇(paclitaxel)、多西他賽(docetaxel))和博萊霉素(bleomycin)。可以使用的一類細胞毒性或細胞抑制性化合物包括雷帕霉素(rapamycin)和雷帕霉素類似物,其靶向mTOR。這樣的化合物包括西羅莫司(sirolimus)、替西羅莫司(temsirolimus)、依維莫司(everolimus)、他克莫司(tacrolimus)、吡美莫司(pimecrolimus)、佐他莫斯(zotarolimus)、比歐莫司(biolimus)和AP23573。涵蓋于在WO-A-2003022807中所描述的雷帕霉素類似物范疇內(nèi)的任何化合物可以用作雷帕霉素類似物,所述文獻的內(nèi)容以引用的方式并入本文中。其他合適藥物包括多激酶抑制劑,例如(但不限于)索拉非尼(sorafenib)、舒尼替尼(sunitinib)、博舒替尼(bosutinib)、布立尼布(brivanib)、阿西替尼(axitinib)、硼替佐米(bortezomib)、伊馬替尼(imantinib)、卡奈替尼(canertinib)、達沙替尼(dasatinib)、多韋替尼(dovitinib)、吉非替尼(gefitinib)、拉帕替尼(lapatinib)、來他替尼(lestaurtinib)、馬賽替尼(masitinib)、木利替尼(mubritinib)、尼羅替尼(nilotinib)、帕唑帕尼(pazopanib)、塞卡替尼(saracatinib)、托法替尼(tacocitinib)、陶扎色替(tozasertib)、凡德他尼(vandetanib)和瓦他拉尼(vatalanib)。其他合適藥物包括恩替諾特(etinostat)、恩扎妥林(enzastaurin)和PARP抑制劑,例如奧拉帕尼(olaparib)。藥物或者可以是COX抑制劑。COX抑制劑,例如NSAID,可以充當消炎和止痛劑,其靶向與化學栓塞程序相關(guān)的炎癥和疼痛。一個實例是布洛芬(Ibuprofen)。本發(fā)明中所用的治療性活性物(藥物)優(yōu)選地為蒽環(huán)類化合物,其包含連接有胺糖的蒽醌基團。所述糖上的氨基被認為與聚合物基體中的任何陰離子團締合,以允許高度裝載和施用后的受控遞送。優(yōu)選的藥物是蒽環(huán)類,例如多柔比星、表柔比星、紅必霉素、伊達比星(idarubicin);和蒽二酮米托蒽醌。在本發(fā)明中,藥物一般不以共價方式連接到聚合物基體。藥物可以是離子型的或非離子型的。當藥物是陽離子型時,優(yōu)選的是交聯(lián)劑具有可以有助于結(jié)合藥物的陰離子基團。優(yōu)選地,存在有兩個陰離子基團并且這些基團對稱地分布在二硫鍵周圍。就此而言,交聯(lián)劑L-胱氨酸雙丙烯酰胺是特別優(yōu)選的。所述兩個基團結(jié)合陽離子藥物分子。不受理論所束縛,據(jù)信,當在低氧環(huán)境中二硫鍵發(fā)生裂解時,兩個陰離子基團被迫分開,這有助于釋放藥物。當聚合物是陽離子型時,藥物優(yōu)選地為陰離子型,并且與聚合物靜電締合。聚合物或藥物也有可能不帶電。治療性活性物(藥物)可以通過多種技術(shù)來合并到聚合物基體中。在一種方法中,可以在發(fā)生聚合或交聯(lián)之前先將治療性活性物與聚合物前驅(qū)體,例如單體或大單體混合物或者可交聯(lián)聚合物和交聯(lián)劑混合物混合。或者,可以在聚合物發(fā)生交聯(lián)之后將活性物裝載到聚合物中。例如,微粒干型聚合物可以在治療性活性物溶液中,優(yōu)選地在水中膨脹,任選地隨后移除非吸附劑和/或蒸發(fā)溶劑??梢詫⒒钚晕镌谟袡C溶劑(例如醇)中,或更優(yōu)選地在水中的溶液噴灑到移動粒子床上,其中藥物吸附到粒子主體中,同時移除溶劑。最方便的是,我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn),有可能僅僅使懸浮于連續(xù)液體媒劑(例如水)中的膨脹粒子與藥物溶液在一個較長時段內(nèi)接觸,其中藥物變得吸附到粒子主體中。這被認為類似于陽離子交換型過程。膨脹媒劑可以隨后被移除,或者方便地,可以與粒子保持在一起,作為隨后用作栓塞劑的產(chǎn)物的一部分。隨后使微粒子與膨脹媒劑分離,加以過濾并且干燥。合適方法的詳情在WO04/071495中給出。被施用給具有實體腫瘤(例如肝細胞癌)并且需要栓塞治療的患者的組合物是含有吸附型藥物的膨脹粒子的水性懸浮液。常常需要將所述懸浮液在遞送之前與成像劑(例如常規(guī)的造影劑(radiopaqueagent))混合,后者用于凝膠型栓塞組合物。例如,含有吸附型藥物的膨脹粒子的水性懸浮液可以在施用之前即刻與常規(guī)地在栓塞劑(例如碘油)情況下使用的液體造影劑混合,數(shù)量在2:1到1:2范圍內(nèi),優(yōu)選地為約1:1(以體積計)。有關(guān)于此的更多細節(jié)在WO04/071495中給出。圖式簡單說明圖1是顯示當供給腫瘤的氧水平降低時結(jié)果是生長因子的存在因為腫瘤變得含氧量低并且因此大小增大而增加的示意圖。圖2A顯示僅PVA大單體的微球體的尺寸分布。圖2B顯示具有1.7%BAC的PVA大單體微球體的尺寸分布。圖3顯示具有4%BAC的PVA大單體微球體的尺寸分布。圖4顯示具有8%BAC的PVA大單體微球體的尺寸分布。圖5顯示具有2%BALC的PVA大單體微球體的尺寸分布。圖6顯示具有4%BALC的PVA大單體微球體的尺寸分布。圖7顯示具有8%BALC的PVA大單體微球體的尺寸分布。圖8顯示具有15%BALC的PVA大單體微球體的尺寸分布。圖9顯示交聯(lián)BALC微球體對照于多柔比星裝載量的百分比。圖10顯示有關(guān)在洗滌多柔比星之后被裝載的微球體的照片。圖11顯示有關(guān)DTT對多柔比星的影響隨時間變化的掃描結(jié)果。圖12A顯示有關(guān)多柔比星從31%BALC微球體洗脫的圖。圖12B顯示洗脫圖釋放百分比:已還原的BALC對照于未還原的BALC。圖13顯示已還原的與未還原的BALC微球體的百分比差異。圖14A顯示100%BALC微粒子的光學顯微鏡圖像。圖14B顯示有關(guān)100%BALC微粒子在水中沉降的照片。圖15顯示45%BALC微球體在還原前后的尺寸。圖16顯示有關(guān)伊立替康從31%BALC微球體洗脫的圖(N=3)。圖17顯示裝載雷帕霉素的BALC微球體。圖18顯示裝載雙氯芬酸(diclofenac)的BALC微球體。圖19顯示從BALC-HEMA微粒子洗脫多柔比星的情況。圖20A顯示在洗脫之前裝載有藥物的BALC-HEMA微粒子。圖20B顯示在正常環(huán)境中洗脫期間的BALC-HEMA微粒子。圖20C顯示在還原性環(huán)境中洗脫期間的BALC-HEMA微粒子。圖21顯示從BALC-AA微粒子洗脫多柔比星的情況。圖22A顯示在洗脫之前裝載有藥物的BALC-丙烯酸微粒子。圖22B顯示在正常環(huán)境中洗脫期間的BALC-丙烯酸微粒子。圖22C顯示在還原性環(huán)境中洗脫期間的BALC-丙烯酸微粒子。實施例實施例1:合成二硫化物交聯(lián)劑N,N’-雙丙烯酰基(L)-胱氨酸(BALC)的概述方法命名為BALC的二硫化物交聯(lián)劑(化學式:C12H16O6N2S2)是使用以下文件中所呈現(xiàn)的改型實施例來制備:“Newpoly(amidoamine)scontainingdisulfidelinkagesintheirmainchain.”(2005).JournalofpolymersciencePartA:polymerchemistry.第43卷,第7期.第1404-1416頁。程序包括胱氨酸二鹽酸鹽的酰胺化和二丙烯酰化(流程1)。流程1:合成雙丙烯?;?L-胱氨酸在通過中間出口配備有頂置式攪拌器的三頸500mL燒瓶中,將12.1g胱氨酸二鹽酸鹽和15mg4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基(TEMPO)溶解于50mL水中。將燒瓶置放于水浴中,并利用冰使混合物冷卻到0-5℃,并且用玻璃溫度計觀測溫度。在添加材料的整個過程中將頂置式攪拌器設(shè)定為150rpm并且將溫度維持為0-5℃。在攪拌器的兩側(cè)置放兩個玻璃滴液漏斗。所述滴液漏斗之一含有10mL二氯甲烷與10M丙烯酰氯的組合。另一個滴液漏斗含有6MNaOH。首先逐滴添加6MNaOH直到pH值降到8-10,并且在整個添加過程中維持所述pH值,這積聚大約50mLNaOH。一旦達到所述恰當?shù)膒H值,即經(jīng)1小時30分鐘手動地逐滴添加丙烯酰氯溶液。一旦完成所述添加,即允許在室溫下再將混合物攪拌3小時。一旦攪拌完全,即將pH值調(diào)節(jié)到1-2。將混合物冷凍過夜并且接著冷凍干燥。一旦完成冷凍干燥,即將丙酮添加到白色粉末中并且過濾出任何NaCl。移除所有丙酮,并且將混合物干燥,接著添加甲醇。一旦添加好甲醇后,即對溶液進行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),并且最終以這種方法獲得大量白色產(chǎn)物。在這個過程中,獲得10.15g交聯(lián)劑并且得出產(chǎn)率為58%。使用1HNMR對BALC結(jié)構(gòu)進行分析,結(jié)果顯示質(zhì)子峰對于H2為在6.3ppm處,對于H3為在6.24ppm處,對于H1為在5.8ppm處,對于H5為在4.7ppm處,對于H6為在3.3ppm處并且對于H7為在3.0ppm處。使用13CNMR對BALC結(jié)構(gòu)進行分析,結(jié)果顯示碳峰對于C6為在175ppm處,對于C3為在168ppm處,對于C2為在129ppm處,對于C1為在128ppm處,對于C4為在53ppm處并且對于C5為在39ppm處。使用電噴射質(zhì)譜法對BALC結(jié)構(gòu)進行分析,這證實分子量為348。實施例2:合成與N,N'-雙(丙烯?;?胱胺(BAC)交聯(lián)的微球體在具有頂置式攪拌器的2升夾套式容器中,通過反相懸浮聚合來制得本發(fā)明的微球體。有機相是由600g乙酸正丁酯和11.5g乙酸丁酸纖維素組成。用氮氣吹掃容器并且使用大約400rpm的攪拌器速度。水相由NelfilconB大單體組成,后者是來自被廣泛使用的經(jīng)N-丙烯酰胺基乙醛修飾的水溶性聚合物PVA的可聚合大單體。正是這種官能化PVA大單體與二硫化物交聯(lián)劑發(fā)生大量交聯(lián),從而產(chǎn)生含有可還原的二硫鍵交聯(lián)的微球體。水相的水含量被補足到130g。此實施例中所用的二硫化物交聯(lián)劑是購自SigmaAldrichInc。交聯(lián)劑的用量是通過基于水相的干重含量計算百分比來預(yù)先確定。產(chǎn)生一系列1.7%、4%和8%交聯(lián)微球體。在雙(丙烯?;?胱胺的情況下,由于其具有疏水性,因此將所述交聯(lián)劑溶解于將被添加以構(gòu)成水相的量的水中。通過加熱來溶解交聯(lián)劑,不過要確保不超過交聯(lián)劑的熔點。接著允許使水冷卻并且將溶液溶解于大單體中。借助于熱引發(fā)劑來將交聯(lián)劑合并到PVA大單體中。在2小時之后,完成刺激響應(yīng)性珠粒的合成,并且使用乙酸乙酯和丙酮經(jīng)由清潔過程從容器移去??梢酝ㄟ^改變攪拌器速度來將微球體的尺寸校準到所要尺寸。在從容器移去之后,對珠粒進行洗滌和清潔以移除任何殘余的丙酮。在水合之后,使用烘箱來使微球體干燥并且碾碎。使用元素分析來基于硫含量證實交聯(lián)劑的合并。僅PVA大單體的微球體(無交聯(lián)劑)的元素分析元素CHNS理論值%53.649.041.530實驗值1%52.179.040.30<0.10實驗值2%52.369.030.29<0.101.7%BAC微球體元素CHNS理論值%53.749.031.690.42實驗值1%53.229.100.510.85實驗值2%53.159.150.510.924%BAC微球體元素CHNS理論值%53.879.021.920.99實驗值1%53.248.840.831.35實驗值2%53.138.930.841.428%BAC微球體元素CHNS理論值%54.108.992.31.98實驗值1%52.548.861.372.32實驗值2%52.628.991.422.33實施例3:合成與N,N’-雙(丙烯?;?-(L)-胱氨酸交聯(lián)的微球體利用反相懸浮聚合,以與實施例2差不多完全相同的方式來制得本發(fā)明的微球體。在這個實施例中,BALC是在室內(nèi)合成。不同于BAC,交聯(lián)劑是親水性的并且在水中極易溶解;因此,在BALC微球體的合成中,不需要加熱來使交聯(lián)劑溶解于水中。由于交聯(lián)劑具有親水性,因此微球體中的合并百分比可以顯著地從0%的交聯(lián)BALC微球體增加到基本上100%的交聯(lián)BALC微球體。在制得實施例3的微球體之后,如實施例2中所述對它們進行洗滌和清潔。再次為了證實二硫化物交聯(lián)劑在微球體中的合并,對BALC微球體的不同配制物進行元素分析。然而,不是像對BAC微球體所進行的那樣在烘箱中將珠粒弄干并且將它們碾碎,而是采用冷凍干燥器。僅PVA大單體的微球體(無交聯(lián)劑)的元素分析元素CHNS理論值%53.69.041.530實驗值1%52.529.260.60<0.10實驗值2%52.839.420.61<0.104%BALC微球體元素CHNS理論值%53.18.81.70.9實驗值1%51.998.481.161.36實驗值2%51.908.681.141.2915%BALC微球體元素CHNS理論值%51.88.42.42.7實驗值1%50.678.382.042.82實驗值2%50.508.332.172.7431%BALC微球體元素CHNS理論值%49.87.83.55.6實驗值1%48.667.813.145.31實驗值2%48.367.733.135.35實施例4:BAC微球體的還原和尺寸測定在合成BAC微球體之后,進行進一步的表征研究,聚焦于微球體的尺寸和它們在還原性環(huán)境中膨脹的可能性。由于在微球體的整個結(jié)構(gòu)中合并二硫鍵交聯(lián),因此在還原性環(huán)境中二硫鍵應(yīng)發(fā)生裂解,從而使得微球體直徑增大。這種直徑增大現(xiàn)象應(yīng)該在理論上使得對靶血管的栓塞術(shù)更為有效。新微球體應(yīng)該充當持久的栓塞物并且不會因二硫化物交聯(lián)劑的還原而降解。所述微球體通過PVA主鏈而固持在適當位置。使用以下文件中所呈現(xiàn)的改型實施例來使微球體還原:“Redox-CleavablestarcationicPDMAEMAbyarm-firstapproachofATRPasanonviralvectorforgenedelivery,"(2010)Biomaterials,第3卷,第559-569頁。對于每個微球體配制物,將1mL微球體置放于具有1mL蒸餾水的10mL小瓶中。接著將微球體轉(zhuǎn)移到玻璃皿上以便在光學顯微鏡下進行手動尺寸測定。接著將同樣的微球體轉(zhuǎn)移回到玻璃小瓶中并且將1.5mL4%NaBH4添加到珠粒中以使二硫鍵裂解。接著使珠粒處于37℃的水浴中歷時1小時。在1小時過去之后,從水浴中移出小瓶,并且進行用蒸餾水洗滌的恒定程序直到移除了所有NaBH4為止。一旦洗掉了所有還原劑后,即將微球體放回到玻璃皿中,并且使用如前所述的相同方法,在光學顯微鏡下再加以分析。一旦對所有微球體進行尺寸測定后,即對數(shù)據(jù)進行比較并且分成還原前后的兩組珠粒(圖2A-4)。使用僅PVA大單體的微球體作為對照組,在此種情況下預(yù)期無尺寸變化。實施例5:BALC微球體的還原和尺寸測定使用與用于BAC微球體的方法完全相同的方法來對BALC微球體進行還原和尺寸測定。結(jié)果顯示于圖5-8中。實施例6:在多柔比星的情況下BALC微球體的最大藥物裝載能力由于使用二硫化物交聯(lián)劑BALC,所以有兩個羧酸基連接于單體。在中性pH值下,所述羧基發(fā)生去質(zhì)子化,留下兩個帶負電荷的羧酸根基團,后者結(jié)合帶正電荷的藥物。進行實驗以證實BALC微球體藥物結(jié)合能力和最大結(jié)合能力。由于有兩個羧酸根基團,所以基于藥物與單體2:1的比率來假定理論結(jié)合能力。將每個BALC微球體配制物的1mL微球體置放于各自的10mL玻璃小瓶中。還將1mL的僅PVA的微球體置放于玻璃小瓶中,以用作對照?;诶碚摻Y(jié)合能力,向每個小瓶添加過量多柔比星鹽酸鹽,恒定值為每小瓶60mg.mL-1。接著將微球體留置以在振蕩器上恒定攪動下進行裝載過夜。接著停止振蕩器,并且使用玻璃吸管移去小瓶中所有剩余的藥物,并置放于獨立的小瓶中以供分析。接著向微球體中添加10mL蒸餾水并且留置以進行振蕩。在后來的一個時點時,接著移去10mL沾有藥物的水,并置放于小瓶中以作分析,并且再次向微球體中添加10mL新鮮蒸餾水。對這個稱為多柔比星洗滌的過程進行多次,直到顯然有以下狀況出現(xiàn)為止:不再有藥物從微球體釋放出來并且水中沒有多柔比星藥物明顯的紅顏色。接著使用UV-Vis光譜法分析從多柔比星洗滌中收集的藥物樣品以測定從小瓶中移去的藥物確切的量,這進而揭示BALC微球體的結(jié)合能力。使用具有已知多柔比星濃度的標準溶液來證實被加到小瓶中的多柔比星確切的量,并且使用相同標準物來測定從小瓶中移去的藥物確切的量。將后者的值從所添加藥物的初始量減去以確定結(jié)合于BALC微球體的藥物的量(圖9)。表1:多柔比星的裝載量交聯(lián)的BALC微球體%理論值mg.mL-1實際值mg.mL-1002.122.55.4445.28.57810.411.251519.514.69對照微球體并不積極地吸收任何藥物;然而,多柔比星的確會玷染珠粒和玻璃器皿。(參見圖10)。在對裝載結(jié)果進行分析以進一步增加藥物裝載量之后,使用具有更高BALC含量的配制物(31%BALC微球體)進行n=4裝載實驗。再次使用相同方法來測定其他用于測定31%BALC微球體的裝載能力的BALC微球體配制物的裝載能力。表2:裝載多柔比星的BALC微球體31%BALC微球體的平均最大裝載能力=38.3mg.mL-1實施例7:從BALC微球體洗脫藥物在根據(jù)實施例6對BALC微球體進行裝載之后,測定藥物從珠粒釋放的動力學概況。在測試之前作出以下虛無假設(shè):相較于在非還原性環(huán)境中來說,在低氧(還原性)環(huán)境中,二硫鍵將在數(shù)分鐘到數(shù)小時的時間尺度上發(fā)生快速裂解,并且快速地發(fā)生響應(yīng)性化學降解,從而顯著地增強藥物從微球體發(fā)生的釋放。建立體外實驗以復制裝載藥物的BALC微球體在體內(nèi)低氧環(huán)境中的可能作用。首先,向六個10mL玻璃小瓶中填充1mL未裝載的31%BALC微球體。接著將這些微球體裝載到其最大裝載能力,平均為38.3mg.mL-1,并且是使用實施例6中所述的方法來裝載。一旦洗掉了所有多柔比星后,即將微球體保持在其獨立的小瓶中的蒸餾水中直到開始洗脫為止。接著取用六個220mL棕色的廣口瓶,并且填充200mL磷酸鹽緩沖鹽水溶液(PBSS)。將這些廣口瓶置放于磁力攪拌器盤子上,在每個廣口瓶中均有磁力攪拌器。二硫蘇糖醇(DTT)是一種熟知的溫和型二硫鍵還原劑并且用于維持二硫鍵基團呈其被還原的硫醇狀態(tài)。這是選定的還原劑,因為UV/Vis光譜法掃描顯示DTT不會隨時間改變多柔比星結(jié)構(gòu)。將高濃度的DTT添加到多柔比星中并且使用UV/Vis分光光度計在1小時時點上進行掃描。在暴露于DTT達17小時之后,多柔比星的吸光度從始到終的變化極小(圖11)。為了產(chǎn)生BALC微球體的還原性環(huán)境,將DTT以50-60mM添加到三個棕色廣口瓶中。據(jù)計算,DTT相對于二硫化物交聯(lián)劑是10摩爾過量。其余三個棕色廣口瓶留作為PBS,并且充當對照組,從而顯示BALC微球體在非還原性環(huán)境中的洗脫。在時間為0小時,使用5mL洗脫介質(zhì)來將BALC微球體從小瓶中移出并且添加到棕色廣口瓶中。此時開始洗脫。在釋放期間的某些時點時,抽取5mL含有來自BALC微球體的多柔比星的洗脫介質(zhì)以通過UV-Vis光譜法進行分析。在從廣口瓶移出洗脫介質(zhì)之后立即將5mL新鮮的PBS洗脫介質(zhì)添加到含有非還原性環(huán)境的三個棕色廣口瓶中。也將5mL含DTT的PBS添加到含有還原性環(huán)境的三個棕色廣口瓶中。這有助于維持還原性環(huán)境并且保持硫醇呈還原狀態(tài)。使用具有已知多柔比星濃度的標準溶液來計算在這兩個環(huán)境中從珠粒釋放的藥物確切的量。結(jié)果顯示于圖12A和圖12B中。在使用DTT進行n=3洗脫之后,使用利用相似因子的模型獨立性途徑來確定洗脫是否顯著不同。確定洗脫是否顯著不同的方程式在以下文件中找到:GuidanceforIndustryDissolutionTestingofImmediateReleaseSolidOralDosageForms。在有關(guān)溶解圖比較所研究的數(shù)種方法中,f2是最簡單的。Moore和Flanner提出一種模型獨立性數(shù)學途徑,以使用兩個因子f1和f2來比較溶解圖(1)。f1={[Σt=1n|Rt-Tt|]/[Σt=1nRt]}.100f2=50.log{[1+(1/n)Σt=1n(Rt-Tt)2]-0.5.100)其中Rt和Tt分別是參考物和測試產(chǎn)物在選定的n個時點中的每個時點下的累積溶解百分比。因子f1與兩圖之間的平均差成正比,而因子f2則與兩圖之間的平均平方差成反比,重點在所有時點之間的較大差異。因子f2量度兩圖之間的接近度。由于計量性質(zhì),f1被描述為差異因子,并且f2被描述為相似因子(2)。在溶解圖比較中,尤其為了保證產(chǎn)品性能的相似性,調(diào)控的關(guān)注點在于知曉兩條曲線如何相似,并且能具有一種在任何特定時點下對大差異更敏感的量度。為此,f2比較已在機構(gòu)指南中成為焦點。所述指南表述到,對于將被認為是相似的曲線來說,f1值應(yīng)接近于0,并且f2值應(yīng)接近于100。一般來講,至多15的f1值(0-15)和大于50的f2值(50-100)確保兩條曲線的相似性或等同性,并且因此確保測試產(chǎn)物(變化后)和參考產(chǎn)物(變化前)的性能的相似性或等同性。如果f1的值不在15以下并且f2的值不超過50,那么可以認為洗脫是顯著不同的。表3:洗脫的相似性數(shù)據(jù)溶解測試顯示盡管f2大于50,但是f1不小于15,因此兩個洗脫是顯著不同的。使用2-巰基乙醇作為還原劑代替DTT來進行相同的藥物洗脫實驗,并且是針對每個BALC微球體配制物來進行。結(jié)果再次顯示在已被還原的BALC微球體與未被還原的微球體之間存在有洗脫差異。選擇360分鐘的時點來比較每個BALC配制物內(nèi)的洗脫之間的差異百分比以得出每個配制物相對于彼此的洗脫百分比(圖13)。結(jié)果再次顯示在還原的洗脫與未還原的洗脫之間有顯著的差異百分比,這確證了上述結(jié)果。圖也表明在釋放動力學上有裝載更多多柔比星的可能趨勢。可以使微球體與膨脹媒劑分離,加以過濾并且干燥。合適方法的詳情在WO04/071495中給出。被施用給具有實體腫瘤(例如肝細胞癌)并且需要栓塞治療的患者的組合物是含有吸附型藥物的膨脹粒子的水性懸浮液。常常需要將懸浮液在遞送之前與成像劑(例如常規(guī)的造影劑)混合,如用于凝膠型栓塞型組合物。例如,含有吸附型藥物的膨脹粒子的水性懸浮液可以在施用之前即刻與常規(guī)地在栓塞劑(例如碘油)情況下使用的液體造影劑混合,數(shù)量在2:1到1:2范圍內(nèi),優(yōu)選地為約1:1(以體積計)。有關(guān)于此的更多細節(jié)在WO04/071495中給出。實施例8:合成具有高交聯(lián)百分比的BALC微粒BALC由于其具有丙烯酸酯基團而具有高度反應(yīng)性,并且盡管可溶于水,但當BALC濃度增加時,如果添加得太快,那么其向水中的添加則會受到損害。已經(jīng)觀察到,當向水中進行大量添加時,BALC會發(fā)生膠凝。據(jù)推測,在此時BALC已發(fā)生聚合并且不再可溶于水中。因此,BALC必須以極少量來添加到預(yù)定體積的水中。只有一旦BALC完全溶解,才可以再將BALC添加到溶液中。一旦完全溶解后,即將BALC分散于PVA大單體中并且置放于輥式混合器上歷時10分鐘。為了成功地合并BALC,有必要降低如在前述較低BALC配制物中所述添加到反應(yīng)中的熱引發(fā)劑的量。通過將合成步驟中熱引發(fā)劑的量降低到其初始值的十分之一,有可能成功地增加微球體內(nèi)的BALC量。使用現(xiàn)有技術(shù)和由于引發(fā)劑量降低而增加的反應(yīng)時間,制得了0.5%-100%的BALC珠粒。由于BALC在有機相中具有不可溶性,因此有可能以最小的產(chǎn)物損失來產(chǎn)生這些微球體,因為交聯(lián)劑在其發(fā)生聚合時不會分配到有機相中。幾乎所有被引入系統(tǒng)中的BALC被合并到珠粒中。以下元素分析在對于聚合物系統(tǒng)來說是典型的理論配方的±10%以內(nèi),并且說明45%BALC微球體的成功合成。表4:45%BALC微球體的元素分析元素CHNS理論值%48.47.23.78.1實驗值1%45.837.303.627.96實驗值2%45.657.193.677.97執(zhí)行另一實施例,從反應(yīng)混合物中移除所有PVA大單體,從而得到僅僅通過BALC結(jié)合在一起的微球體。圖14A顯示100%BALC微粒子的光學顯微鏡圖像。圖14B顯示在水中沉降的100%BALC珠粒。相較于先前含有PVA的配制物來說,這些微粒子更難以壓制,但所述配制物雖然更易碎,但仍能夠經(jīng)由離子交換來裝載帶電藥物。實施例9:45%BALC微球體的還原和尺寸測定雖然實施例8中的元素分析指示BALC已經(jīng)被成功合并到珠粒結(jié)構(gòu)中,但尋求其他證據(jù)來證明這一推測并且確定在珠粒結(jié)構(gòu)內(nèi)交聯(lián)劑是否保持完整。這使用目測方法借助于5,5'-二硫代雙(2-硝基苯甲酸)來進行。DTNB(埃爾曼氏試劑(Ellman'sreagent))是可以被用以定量樣品內(nèi)硫醇基的量的化學物。在這種情況下被用以定性微粒子結(jié)構(gòu)內(nèi)二硫鍵基團的存在。當微粒子呈非還原狀態(tài)時,二硫鍵基團不應(yīng)與埃爾曼氏試劑反應(yīng),但當微粒子被還原時,硫醇基將使DTNB內(nèi)的二硫鍵裂解,得到2-硝基-5-硫代苯甲酸酯(NTB-),其在水中在中性和堿性pH值下離子化為NTB2-二價陰離子。通過微粒子上呈現(xiàn)的硫醇基將DTNB裂解為其NTB2-二價陰離子的機制可以見下文(流程2)。NTB2-產(chǎn)生黃色,其可以被用以證實BALC的合并。因此,將DTNB添加到未還原的微粒子中以查看是否觀測到顏色變化。由于未注意到顏色變化,因此這將暗指BALC呈其二硫化物形式或無BALC并入。隨后,取用另一批同樣的珠粒配制物,并且用NaBH4還原。在還原之后,將還原劑徹底洗掉,確保不在微粒子中留下,這是因為還原劑會通過直接還原DTNB而產(chǎn)生錯誤結(jié)果。一旦去除,將DTNB添加到被還原的微粒子中。觀測到所有配制物都有顏色立即變?yōu)辄S色的現(xiàn)象。僅在還原之后的顏色變化表明,BALC已經(jīng)以其二硫化物形式被合并到微粒子中。這顯示,微粒子具有對低氧腫瘤環(huán)境作出響應(yīng)的潛力。在先前配制物中觀測到對還原性環(huán)境的這種響應(yīng)是直徑的增加。測試交聯(lián)度更高的配制物以確定其在其物理性質(zhì)方面是否具有類似變化。在光學顯微鏡下測量1mL45%BALC微球體。然后將微球體置放于具有1mL4%NaBH4的小瓶中。將樣品在37℃的水浴中保溫1小時。如先前所述移除還原劑,并且再對珠粒進行尺寸測定。圖15中所見的結(jié)果表明,較高級的BALC微球體配制物以與先前的交聯(lián)度較低的配制物完全相同的方式起作用。尺寸測定的結(jié)果指示,珠粒可以對低氧環(huán)境作出響應(yīng)。所有先前的較低級配制物都具有200μm的平均增加,但45%BALC微球體具有300μm的平均增加。這代表以下潛在趨勢:隨著配制物內(nèi)BALC的量增加,微球體的直徑增加,因為更多交聯(lián)被斷開,并且微球體的可膨脹性增加。實施例10:BALC微粒子的生物可降解性合成BALC微粒子,有意將它們用作栓塞物,從而封閉靶血管并且使腫瘤缺乏其營養(yǎng)供應(yīng)。應(yīng)認為,隨著在配制物內(nèi)二硫鍵交聯(lián)的數(shù)目增加,連同PVA大單體含量降低,于是在某些點時,配制物會發(fā)生生物降解/再吸收,這是因為聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)在使交聯(lián)還原之后斷裂成較小片段。0-45%的BALC配制物的分析是通過將1mL置放于200mL具有由DTT引入的還原劑的PBS中來進行,并且借助于磁力攪拌器恒定地攪拌珠粒。進行實驗超過72小時并且在那時在視覺上檢驗微球體的結(jié)構(gòu)完整性。在這個時點時,每個配制物中的大多數(shù)珠??磥肀3滞暾挥?5%BALC配制物內(nèi)的少量微球體看來像是已分裂開來。100%BALC微粒子可以是完全可生物降解的。因為BALC是這種微粒子唯一的組分,因此當還原時,它可以裂解成其氨基酸半胱氨酸。在這樣的低分子量下,珠粒應(yīng)該發(fā)生崩解并且被主體所吸收。實施例11:伊立替康鹽酸鹽的裝載和洗脫對1mL31%BALC微球體裝載38mg.mL-1伊立替康鹽酸鹽。如前所述,將被裝載的微球體置放于200mLPBS中,而將另外的1mL置放于具有由DTT提供的還原性環(huán)境的PBS中。遵循與關(guān)于實施例7中的多柔比星洗脫相同的方法。結(jié)果可以見于圖16中。結(jié)果證實在還原性環(huán)境存在下,二硫鍵將裂解,從而導致伊立替康的釋放速率增加。實施例12:裝載不帶陽離子電荷的藥物存在有許多在通過栓塞來治療癌癥方面可以提供臨床益處的其他藥物;然而,這些藥物可能不具有帶正電荷的基團并且因此不會經(jīng)由離子交換的機制裝載到這些帶陰離子電荷的珠粒中。進行一項研究以使用替代性方法將雷帕霉素裝載到BALC微球體配制物中。在二甲亞砜(DMSO)中洗滌BALC微球體,其中1mLBALC微球體的等分試樣用1mLDMSO洗滌5次。DMSO促使微球體膨脹,不過配制物內(nèi)的BALC不會裂解。一旦膨脹后,就將60mg.mL-1的溶解于DMSO中的雷帕霉素溶液添加到體積為1mL的珠粒中。使藥物擴散到微球體中,并且在10分鐘之后引出過量溶液并用去離子水洗滌珠粒漿液。當藥物在珠粒內(nèi)沉淀時,BALC珠粒呈現(xiàn)白色外觀。珠粒裝載了10mg.mL-1并且藥物在水中保持于珠粒內(nèi),但當置放于PBS洗脫液中時,藥物從微球體中釋放。圖17顯示了裝載雷帕霉素的BALC微球體。使用與關(guān)于雷帕霉素所描述類似的方法,BALC微球體還裝載有其他不帶陽離子電荷的藥物,如地塞米松(dexamethasone)和雙氯芬酸。圖18顯示了BALC微球體的雙氯芬酸裝載情況。實施例13:使用除PVA大單體以外的共聚單體合成BALC微粒子還使用BALC來借助于替代性單體產(chǎn)生共聚物微粒子。使用與關(guān)于PVA大單體+BALC配制物所描述類似的方法來制造微粒子,其中PVA在一項研究中以甲基丙烯酸2-羥乙酯(HEMA)替代(21gHEMA+2.5gBALC)并且在另一項研究中使用丙烯酸(AA)(21gAA+2.5gBALC)。在兩個實施例中,可以分離出微?;蛑榱町a(chǎn)物。實施例14:向BALC-HEMA配制物裝載多柔比星以及從BALC-HEMA配制物中洗脫出多柔比星將BALC-HEMA配制物的樣品置放于低濃度的多柔比星溶液中以研究微粒子是否將會能夠裝載帶正電荷的藥物。1mLBALC-HEMA裝載了8.8mg.mL-1多柔比星。然后使用被裝載的微粒子來研究這些微粒子的釋放圖。應(yīng)用實施例7中用于BALC-PVA配制物的相同方法。結(jié)果可以見于圖19中。釋放圖再次顯示了正如所預(yù)期,在還原性環(huán)境中的釋放量增加。然而,釋放量是非還原環(huán)境的2.6倍。獲取在洗脫之前(圖20A)、在正常環(huán)境中洗脫期間(圖20B)以及在還原性環(huán)境中洗脫期間(圖20C)的微粒子的圖像。在6小時時獲取圖20B和圖20C。圖20顯然顯示了粒子在常氧環(huán)境中保持完全完整;然而,裝載藥物的粒子在還原性環(huán)境中已經(jīng)完全降解,從而釋放出所有藥物負載。這證實了具有較低分子量組分的BALC共聚物配制物可以在還原性環(huán)境中較快速地降解。實施例15:向BALC-AA配制物裝載多柔比星以及從BALC-AA配制物中洗脫出多柔比星對BALC-丙烯酸配制物進行與實施例14相同的實驗。1mL微粒子裝載了所有加入的11.6mg.mL-1多柔比星。洗脫圖可以見于圖21中。在頭6個小時內(nèi),注意到在還原性環(huán)境中釋放量僅稍有增加,并且由此看來這種配制物的釋放極其緩慢。這可能歸因于通過丙烯酸增添的額外的藥物結(jié)合位點,并且這是通過在正常還原性環(huán)境中的整個過程中的珠粒來顯示。然而,在釋放圖的24小時點時,在還原性環(huán)境內(nèi)藥物釋放量再次呈指數(shù)級的增加。目視觀察結(jié)果顯示了在不同環(huán)境中微粒子的外觀再次存在明顯差異。獲取在洗脫之前(圖22A)、在正常環(huán)境中洗脫期間(圖22B)以及在還原性環(huán)境中洗脫期間(圖22C)的珠粒的圖像。在45小時時獲取圖22B和圖22C。再次地,珠粒在非還原性環(huán)境中保持完全完整,但微粒子在還原性環(huán)境中已經(jīng)再次降解,從而使得釋放量增加。這再次證實了具有與BALC的共聚物的微粒子可以在還原性環(huán)境中降解,從而釋放整個負載。實施例16:未裝載藥物的BALC微粒子與人類肝細胞的生物相容性進行一項實驗以研究微粒子是否將通過從微粒子中浸出物質(zhì)并且因此顯示這些物質(zhì)在體內(nèi)不相容而促使細胞死亡。培養(yǎng)HEPG2細胞系并且與1mL細胞MEM培養(yǎng)基一起以20,000個細胞/孔接種到24孔板中(n=6)。一旦接種后,就將10個45%BALC微球體添加到每個孔中并且經(jīng)過24-72小時的時段進行孵育。這項實驗顯示了細胞在孵育時段期間在未裝載藥物的微球體存在下存活并復制。這顯示了微球體具有生物相容性并且沒有細胞毒性效應(yīng)。
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