藥劑的靶向頰內(nèi)遞送的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明大體上屬于用于將藥劑靶向遞送到口腔粘膜的調(diào)配物的領(lǐng)域，例如遞送用 于治療口腔癌的抗腫瘤藥劑。
[0002] 相關(guān)申請案的奪叉參考
[0003] 本申請案要求2013年2月21日提交的U. S. S. N. 61/767, 589的優(yōu)先權(quán)。
[0004] 關(guān)于聯(lián)邦咨助研究的聲明
[0005] 美國政府對本發(fā)明無權(quán)利。
【背景技術(shù)】
[0006] 根據(jù)口腔癌（OC)基金會，僅是今年便將有約40, 000美國人被診斷患有口腔和咽 部癌癥，導(dǎo)致8, 000人死亡，每天24小時大致每小時殺死一個人。所述問題在全球更加顯 著；每年超過640, 000個新病例。盡管許多癌癥的發(fā)病率正在不斷減少，但OC的發(fā)病率已 連續(xù)增長五年。目前，順鉑（cisplatin)、順二氯二氨鉑（II) (CIS)是最常見抗腫瘤OC治療 劑。
[0007] 全身藥劑遞送問題是眾所周知的。歸因于較高劑量需求的副作用和對身體不需要 治療的區(qū)域的無意治療，尤其針對癌癥在藥劑幾乎與疾病一樣有害的情況下，產(chǎn)生對藥劑 的局部投與的強(qiáng)烈需求。
[0008] 這些OC患者中僅一半將在確診后存活五年。在某些國家，如斯里蘭卡、印度、巴基 斯坦和孟加拉國，OC是最常見的癌癥。在印度部分地區(qū)，其表示超過所有癌癥的50%。僅 在美國，OC發(fā)病率在2002與2007之間增長了 11%。到2020年，預(yù)測全世界每年發(fā)病率增 長到超過840, 000,升高了 30%，并且每年死亡率增長到幾乎480, 000,大致提高了 37%。
[0009] 根據(jù)OC基金會，持續(xù)超過三周的任何口腔病變都需要由臨床醫(yī)師進(jìn)行檢查并且 治療?；颊邿o法得到安全、有效并且適宜的治療。如果化療藥物毒性顯著降低，那么臨床醫(yī) 師將更可能盡早地以較低劑量治療患者。
[0010] 將治療劑局部遞送到口腔極其困難。粘膜形成粘附的強(qiáng)大屏障并且極少物質(zhì)可以 穿透這一粘性、光滑材料到達(dá)下部口腔上皮細(xì)胞，更少物質(zhì)與細(xì)胞保持連接持續(xù)足夠長的 時間以遞送有效量的治療劑。
[0011] 如賴（Lai)等人，先進(jìn)藥物遞送評論（Adv Agent Deliv Rev. )，27:61 (2) : 158-171 (2009)所報(bào)道，粘液是粘彈性凝膠層，其保護(hù)原本暴露于外部 環(huán)境中的組織。粘液主要由杯形細(xì)胞和粘膜下腺分泌的交聯(lián)并且纏結(jié)的粘蛋白纖維構(gòu) 成。粘蛋白是大分子，通常通過諸多粘蛋白單體的連接形成〇.5-40MDa的尺寸，每個約 0. 3-0. 5MDa，并且涂布有一系列復(fù)雜并高度不同的蛋白多糖。至少二十個粘蛋白類型糖蛋 白已分到MUC基因家族，其中若干粘蛋白類型在每個粘膜表面表達(dá)。粘蛋白一般可以分成 兩個家族：長度范圍在IOOnm與500nm之間的細(xì)胞結(jié)合粘蛋白，其含有跨膜結(jié)構(gòu)域，以及分 泌粘蛋白，其長度長達(dá)幾微米。個別粘蛋白纖維直徑大致是3-10nm，如生物化學(xué)和電子顯微 研究所測定。它們是高度柔性分子，持續(xù)長度為大致15nm。除特定疾病病況（如COB)和 CF)外，對于子宮頸、鼻部和肺臟粘液來說，粘蛋白含量范圍在2重量％與5重量％之間，糖 基化寡醣代表粘蛋白質(zhì)量的40%-80%。大多數(shù)粘液類型（即，肺臟、胃、子宮頸陰道）中 的水含量通常在90% -98%范圍內(nèi)。除粘蛋白外，粘液凝膠還載有細(xì)胞、細(xì)菌、脂質(zhì)、鹽、蛋 白質(zhì)、大分子以及細(xì)胞碎片。粘液PH可以取決于粘膜表面而大大變化，其中強(qiáng)酸性環(huán)境能 夠聚集粘蛋白纖維并且大大增加粘液粘彈性。肺臟和鼻部粘液一般是PH中性的，并且眼睛 粘液是略堿性，pH約7. 8。相比之下，胃粘液暴露于廣泛范圍的pH下：在相同粘液橫截面內(nèi) 存在較大pH梯度，pH從內(nèi)腔約1-2的pH上升到上皮表面處約7的pH。陰道分泌物通常展 現(xiàn)在3. 5到4. 5范圍內(nèi)的pH，這歸因于在厭氧條件下乳桿菌所產(chǎn)生的乳酸的酸化。除生物 化學(xué)差異外，粘液覆蓋層的厚度還因不同粘膜表面而變化。鼻腔具有有限厚度的粘液層，相 比于其它粘膜表面其是容易接近并且視為高度可滲透的。在人類GI道中，粘液層在胃和結(jié) 腸中最厚，但展現(xiàn)顯著變化。
[0012] 粘液連續(xù)分泌，接著被排出和丟棄或消化和回收。其壽命較短，常常在幾分鐘到幾 小時來度量。對各種粘膜表面處的粘液層厚度和清除時間的理解對于研發(fā)經(jīng)設(shè)計(jì)以克服粘 膜清除機(jī)制的粒子來說是重要的，因?yàn)槠浔仨氁员日骋焊潞颓宄@著更快的速率穿透粘 液以克服障礙。關(guān)于口腔粘膜所知甚少。
[0013] 在口腔粘膜腔內(nèi)遞送藥劑被分成三種類別：（i)舌下遞送，用于全身藥劑遞送通 過粘膜里層，口腔底部，（ii)頰內(nèi)遞送，其通過頰部里層（頰內(nèi)粘膜）用于藥劑遞送，以及 (iii)局部口腔遞送，其將藥劑遞送到口腔中。
[0014] 遞送到口腔組織中是困難的，因?yàn)槲粗苯邮┘拥缴掀ぜ?xì)胞中的治療劑經(jīng)吞咽而損 失。僅接觸面積可以形成用于藥劑到達(dá)口腔上皮細(xì)胞的有效導(dǎo)槽。味道也是藥劑遞送到這 一區(qū)域的主要挑戰(zhàn)。藥劑的味道掩蔽是設(shè)計(jì)遞送手段時的重要因素。相較于其它粘膜（如 腸內(nèi)部），遞送治療劑通過口腔粘膜的另一個主要困難是口腔上皮為約40到50個細(xì)胞層 深，具有阻止藥劑滲透的緊密連接。相比之下，腸上皮僅為單個細(xì)胞層。
[0015] 因此，本發(fā)明的一個目標(biāo)為提供用于局部和全身投與通過口腔上皮細(xì)胞的治療劑 或診斷劑遞送裝置，其可以滲透較厚的緊密口腔上皮。
[0016] 本發(fā)明的一個目標(biāo)還提供掩蔽待遞送治療劑或診斷劑味道的治療劑或診斷劑遞 送裝置。
[0017] 本發(fā)明的另一個目標(biāo)為提供盡管存在與口腔遞送相關(guān)的持續(xù)唾液和清除問題仍 有效的治療劑或診斷劑遞送裝置。
[0018] 本發(fā)明的另一個目標(biāo)為提供一種用于將治療劑或診斷劑投與到口腔上皮特定區(qū) 域的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019] 已研發(fā)出一種用于將藥劑局部和全身遞送到靶向口腔位置（如口腔癌細(xì)胞）的遞 送裝置。調(diào)配物包括粘膜粘附聚合基質(zhì)，其含有一種或多種治療劑和/或診斷劑、味道掩蔽 劑、滲透增強(qiáng)劑以及藥劑囊封納米粒子。納米粒子由粘膜粘附聚合物（如殼聚糖或環(huán)糊精， 其任選地與如RGD肽、葉酸、抗體或葡萄糖類似物的靶向分子組合）；待遞送治療劑或診斷 劑；以及親水性聚合涂層（如聚乙二醇（"PEG"），其增強(qiáng)通過粘膜到達(dá)遞送部位的滲透） 形成。在一個實(shí)施例中，調(diào)配物包括用于遞送順鉑（"CIS"）或其它化學(xué)治療劑或抗炎劑 的殼聚糖或環(huán)糊精納米粒子；聚乙二醇（PEG)涂層以增強(qiáng)納米粒子的粘膜滲透；以及與PEG 連接的靶向基序（RGD肽或葡萄糖類似物）以提高對靶向細(xì)胞的生物粘附。粘膜粘附聚合 物用于掩蔽治療劑味道同時使其保留在癌細(xì)胞部位處。可以實(shí)現(xiàn)較大負(fù)載劑量，例如20% 順鉑的負(fù)載量。
[0020] 在優(yōu)選實(shí)施例中，使基質(zhì)調(diào)配有具有PEG粘膜粘附聚合物的一側(cè)，其中PEG粘膜粘 附聚合物是暴露的以便局部放置于口腔或其它粘膜區(qū)域中的上皮或癌細(xì)胞上，以及面對口 腔內(nèi)部、覆蓋有對待遞送治療劑和/或診斷劑來說不可滲透的生物相容性惰性膜的側(cè)面。 基質(zhì)可以包括額外組分，如味道掩蔽劑以阻止治療劑的苦味和令人不愉快的味道，例如檸 檬酸或其它果味調(diào)味劑；滲透增強(qiáng)劑，例如PEG、膽汁鹽、檸檬酸或其它；以及抗炎劑或抗氧 化劑，例如姜黃素。
【附圖說明】
[0021] 圖1是遞送裝置、制造和使用的圖式。
[0022] 圖2是示出了順鉑負(fù)載納米粒子的不同百分比負(fù)載容量的囊封效率的圖。
[0023] 圖3是示出了順鉬負(fù)載納米粒子在不同pH下的尺寸和電荷的圖。
[0024] 圖4是示出了順鉑負(fù)載納米粒子在pH 6下的活體外釋放曲線的圖。
[0025] 圖5是示出了順鉑囊封納米粒子隨時間推移從殼聚糖海綿釋放的圖。
[0026] 圖6A示出了 FaDu細(xì)胞響應(yīng)于不同濃度順鉬負(fù)載納米粒子（·）、空白納米粒子 ()、游離順鉑（▲)或無治療（▼ )24小時的生存力。圖6B示出了 FaDu細(xì)胞響應(yīng)于不 同濃度順鉑負(fù)載納米粒子（魯）、空白納米粒子（)、游離順鉑（▲)或無治療（▼ )48 小時的生存力。圖6C示出了 HCPCl細(xì)胞響應(yīng)于不同濃度順鉑負(fù)載納米粒子（魯）、空白納 米粒子（)或游離順鉑（▲ )48小時的生存力。
[0027] 圖7A和7B示出了暴露于順鉑負(fù)載納米粒子（15% ) 24小時（圖7A)或72小時 (圖7B)的KB細(xì)胞的生存力。
[0028] 圖8示出了使用FaDu細(xì)胞異種移植小鼠模型順鉑負(fù)載納米粒子的活體內(nèi)療效研 究。
[0029] 圖9A和9B是經(jīng)CIS-NP嵌入海綿局部處理和游離順鉑腹膜內(nèi)處理的倉鼠頰囊癌 瘤（HCPCl)細(xì)胞系同種異體移植倉鼠的腫瘤抑制研究。結(jié)果顯示經(jīng)CIS-NP嵌入海綿處理 的倉鼠在四次處理后腫瘤完全消除（圖9A)。在處理過程期間HCPCl同種異體移植倉鼠的 重量改變曲線圖示出了相比于健康群組的不顯著的重量損失；而游離順鉑腹膜內(nèi)群組示出 了顯著的重量損失（圖9B)。
[0030] 圖10是TR-146細(xì)胞的np的細(xì)胞攝取圖。
[0031] 圖11是硫醇改性的殼聚糖聚合物。
[0032] 圖12是熒光團(tuán)結(jié)合的殼聚糖。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 已研發(fā)出一種遞送裝置，其尤其用于口腔內(nèi)到達(dá)口腔粘膜的遞送。對遞送裝置的 要求包括：
[0034] 裝置不管生物膜必須粘著于頰內(nèi)組織
[0035] 裝置必須具有強(qiáng)大的味道掩蔽元件以便患者順應(yīng)性
[0036] 裝置必須阻止藥劑被洗滌下到咽喉
[0037] 對于全身遞送，裝置必須具有足夠的滲透能力以在到達(dá)全身循環(huán)之前滲透通過大 致50層細(xì)胞。
[0038] 對于局部遞送，必須可根據(jù)所需深度調(diào)節(jié)滲透。
[0039] I.定義
[0040] "每秒千計(jì)數(shù)"(Kcps)意指計(jì)數(shù)率（以每秒千計(jì)數(shù)計(jì)（kcps))。如果樣品的計(jì)數(shù)率 低于100,那么應(yīng)中止測量，意指樣品濃度對于測量來說過低。具有適合的Kcps的樣品可以 視為具有對于測量來說理想濃度的穩(wěn)定樣品。
[0041] 本文中使用"多分散指數(shù)"（PDI)或簡稱"分散度"來指混合物中的粒子尺寸的不 均勻性的量度。PDI測量納米粒子的尺寸分散度。
[0042] 本文中使用" ζ電位"（ZP)來指在特定介質(zhì)中采集的納米粒子的總電荷并且可以 在澤塔塞澤納米儀器（Zetasizer Nano instrument)上測量。
[0043] "粘膜粘附"是具有粘著于人體中的粘膜的能力的材料的特性。
[0044] "生物相容性"是指生物材料在醫(yī)學(xué)療法方面執(zhí)行其所需功能的能力，而不會在所 述療法接受者或受益人中引發(fā)任何顯著非所需局部或全身作用，而在所述特定情形下產(chǎn)生 最適當(dāng)?shù)挠欣募?xì)胞或組織反應(yīng)，并且優(yōu)化所述療法的臨床上相關(guān)表現(xiàn)。
[0045] "生物可降解"是指材料能夠通過活物的作用尤其分解成無害產(chǎn)物的特性。
[0046] I.藥劑遞送裝置
[0047] 圖1中示出了代表性遞送裝置。
[0048] 裝置10包括納米粒子負(fù)載粘膜粘附基質(zhì)12和不可滲透的背層14。納米粒子16 分散于粘膜粘附基質(zhì)12中。納米粒子16包括聚合物18,其具有分散或囊封于其中的治療 劑、防治劑、診斷劑或營養(yǎng)藥劑20。任選地，納米粒子16可以包括化學(xué)連接劑22,其可以將 靶向配體24和/或額外藥劑20偶合到納米粒子16。粘膜粘附基質(zhì)12可以包括一種或多 種滲透增強(qiáng)劑26a、26b。
[0049] 將裝置10的粘膜粘附基質(zhì)12施加到口腔，優(yōu)選于粘