專利名稱:聚合物試劑和聚合物試劑組合物的制備方法
專利說明聚合物試劑和聚合物試劑組合物的制備方法 發(fā)明領域
本發(fā)明涉及制備水溶性非肽類聚合物(“聚合物試劑(polymeric reagents)”)的方法,以及涉及水溶性非肽類聚合物組合物、偶聯(lián)物、藥物組合物和施用藥物組合物的方法。
背景技術:
科學家和臨床醫(yī)生在將活性劑開發(fā)成適于輸送至患者的形式的嘗試中面對許多挑戰(zhàn)?;钚詣?,例如蛋白質(zhì),通常經(jīng)注射而不是經(jīng)口被輸送。以這種方式,蛋白質(zhì)被引入體循環(huán)而不暴露于胃中的蛋白水解環(huán)境中。
然而,蛋白質(zhì)的注射具有許多缺點。例如,許多蛋白質(zhì)具有相對短的半衰期,從而需要反復注射,這通常是不方便和痛苦的。而且,許多蛋白質(zhì)可誘導一種或更多種免疫應答,結(jié)果患者的免疫系統(tǒng)企圖破壞或另外中和該免疫原性蛋白。當然,一旦蛋白質(zhì)被破壞或被另外中和,該蛋白質(zhì)不能夠發(fā)揮其預期藥效。因此,即使通過注射施用,例如蛋白質(zhì)等活性劑的輸送通常也是麻煩的。
在著眼于通過注射輸送活性劑的問題方面已經(jīng)取得了一些成功。例如,將活性劑偶聯(lián)到水溶性聚合物已經(jīng)得到了免疫原性和抗原性降低的聚合物-活性劑偶聯(lián)物。此外,由于通過腎臟的清除率降低和/或在體循環(huán)中的酶促降解降低,聚合物-活性劑偶聯(lián)物相比于其未偶聯(lián)的對應物通常具有增加的半衰期。由于具有更長的半衰期,聚合物-活性劑偶聯(lián)物要求更低頻率的給藥,這又降低了疼痛注射和與衛(wèi)生保健專業(yè)人員會面的總次數(shù)。而且,當偶聯(lián)于水溶性聚合物,僅微溶的活性劑表現(xiàn)為水溶性顯著增強。
由于其廣為證明的安全性以及其被FDA批準用于局部應用和內(nèi)用,聚乙二醇已經(jīng)被偶聯(lián)到活性劑。當活性劑偶聯(lián)到聚乙二醇或“PEG”聚合物時,被偶聯(lián)的活性劑通常被稱為“PEG化的”。商業(yè)成功的PEG化的活性劑,例如PEGASYS PEG化干擾素α-2a(Hoffmann-LaRoche,Nutley,NJ)、PEG-INTRON PEG化干擾素α-2b(ScheringCorp.,Kennilworth,NJ)和NEULASTATM PEG-非格司亭(PEG-filgrastim)(Amgen Inc.,Thousand Oaks,CA),證明了施用偶聯(lián)形式的活性劑相對于未偶聯(lián)的對應物可具有顯著的優(yōu)勢。小分子例如二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(Zalipsky(1993)Bioconjug.Chem.4(4)296-299)和氟尿嘧啶(Ouchi et al.(1992)Drug Des.Discov.9(1)93-105)也已經(jīng)被PEG化。Harris等人已提供了PEG化對藥物影響的綜述。Harris et al.(2003)Nat.Rev.Drug Discov.2(3)214-221.
通常,偶聯(lián)物的形成包括活性劑和聚合物試劑之間的反應。盡管小規(guī)模量的聚合物試劑可從商業(yè)來源例如Nektar Therapeutics獲得,但是當需要商業(yè)規(guī)模或生產(chǎn)規(guī)模的聚合物試劑時了關注。具體而言,存在這樣的關注用于產(chǎn)生期望的偶聯(lián)物的具體聚合物試劑(用于制備在制造所需偶聯(lián)物的聚合物試劑的中間體)不能以及時、有效和經(jīng)濟的方式加以合成,且在很大程度上不含有潛在有害的雜質(zhì)。
例如,帶有活性酯的聚合物——其可用作聚合物試劑以及在制備其它聚合物試劑中有用的中間體——的常規(guī)合成需要過量的低分子量試劑[例如二(1-苯并三唑)碳酸酯],所述的分子量試劑必須被去除。盡管復雜,低分子量試劑的去除是必要的,以便低分子量試劑不與其它分子反應,從而引入導致產(chǎn)物相對不純和收率降低的不期望的副反應和副產(chǎn)物。
在制備帶有活性酯的聚合物的一種途徑中,美國專利6,624,246描述了帶有苯并三唑碳酸酯基團的甲氧基聚乙二醇的合成(″mPEG-BTC″)。如其中所描述,該方法實際上包括mPEG-BTC形成,然后是mPEG-BTC純化以純化該mPEG-BTC種,以及去除未反應的二(1-苯并三唑)碳酸酯和任何其它低分子量產(chǎn)物(例如,1-苯并三唑醇)。如美國專利6,624,246所述,mPEG-BTC的純化包括多個沉淀步驟。該方法的示意圖被提供如下。
B)mPEG-BTC純化 a)蒸餾出有機溶劑,形成三種產(chǎn)物殘留 b)在二氯甲烷中重新溶解該三種產(chǎn)物
在mPEG-BTC的制備中——其中聚乙二醇部分具有約20,000道爾頓的重均分子量,使用了八倍過量的diBTC,以實現(xiàn)所有mPEG-OH向mPEG-BTC的100%轉(zhuǎn)化。盡管大量的diBTC確保了MPEG-OH向mPEG-BTC的最佳轉(zhuǎn)化,但是相對大的量的diBTC仍保持為未反應并且必須在進行任何進一步的合成步驟之前加以去除。否則,剩余的diBTC將與遇到的任何反應基(例如,醇基團、胺基團等)反應并引入不期望的雜質(zhì)和降低總收率。
如在美國專利5,932,462中所述,mPEG-BTC與賴氨酸(帶有兩個氨基基團和單個羧酸基團)反應,從而提供“賴氨酸支化”結(jié)構(gòu),其中mPEG殘基被連接到每一個氨基基團上并且羧酸可用于進一步官能化。盡管消耗任意過量的diBTC并添加過量的賴氨酸是可能的,但是由于至少兩個原因,這樣的途徑是有缺陷的。首先,diBTC和mPEG-BTC都將競爭可利用的賴氨酸氨基基團,從而得到期望的賴氨酸支化結(jié)構(gòu)和僅具有單個mPEG殘基、單個BTC基團和單個羧酸的另一種的混合物。第二,即使該途徑是成功的,它也未解決這樣的情況,其中含非賴氨酸殘基的產(chǎn)物是期望的。
僅僅通過在mPEG-BTC純化期間破壞來自mPEG-BTC形成的過量diBTC,便可避免在賴氨酸反應期間含有過量的diBTC。異丙醇(Isopropyl alcohol)(IPA,異丙醇)可用來替代乙醚,以從二氯甲烷溶液中沉淀the mPEG-BTC[即,例如,在上面的示意圖中的步驟B(c)]。如果進行該變化,則IPA與過量的diBTC反應,形成異丙基-BTC,其在二氯甲烷和IPA的混合物中是可溶的。遺憾的是,在大規(guī)模的這類操作中,一些異丙基-BTC被截留在mPEG-BTC沉淀中。由于異丙基-BTC將在任何與賴氨酸的反應中與mPEG-BTC競爭,在生產(chǎn)可以繼續(xù)之前異丙基-BTC必須被去除。為除去截留的異丙基-BTC,一個或兩個另外的“預沉淀”步驟必須被進行,以得到不含異丙基-BTC的mPEG-BTC。由于每次預沉淀導致mPEG-BTC產(chǎn)物的一些損失——因為僅約85-95%的固體被回收,所以該途徑是昂貴的并且需要額外的時間。
在另一種制備帶有活性酯的聚合物的途徑中,美國專利5,281,698描述了帶有琥珀酰亞胺碳酸酯的甲氧基聚乙二醇(″mPEG-SC″)的合成。如其中所述,該方法實際上包括mPEG-SC形成,然后是mPEG-SC純化以純化該mPEG-SC種,以及去除未反應的二琥珀酰亞胺碳酸酯和任何其它低分子量產(chǎn)物(例如,N-羥基琥珀酰亞胺)。如美國專利5,281,698所述,mPEG-SC的純化包括分離和多個沉淀步驟。該方法的示意圖被提供如下。
B)mPEG-SC純化 a)過濾反應混合物 b)蒸餾出有機溶劑,形成三種產(chǎn)物殘留 c)在二氯甲烷中重新溶解該三種產(chǎn)物 d)加入乙醚,冷卻并形成,冷卻并形成mPEG-SC的沉淀 e)再重復沉淀(步驟c和d)兩次
在mPEG-SC的制備中——其中聚乙二醇部分具有約6100道爾頓的重均分子量,使用了二十倍過量的DSC,以實現(xiàn)所有mPEG-OH向mPEG-SC的100%轉(zhuǎn)化。盡管大量的DSC確保了MPEG-OH向mPEG-SC的最佳轉(zhuǎn)化,但是相對大的量的DSC仍未反應并且必須在進行任何進一步的合成步驟之前加以去除。否則,剩余的DSC將與遇到的任何活性基團(例如,醇基團、胺基團等)反應并引入不期望的雜質(zhì)和降低總收率。
因此,對于這樣的有效方法存在需求從低分子量試劑被添加的同一反應混合物中去除過量的低分子量試劑,所述的分子量試劑如diBTC和/或其活性降解物,從而實現(xiàn)“一鍋法”反應。本發(fā)明致力于本領域中的這個和其它需求。
發(fā)明概述
在一個或更多個實施方式中,提供了合成方法,所述方法包括 (a)混合含有胺端基或羥端基水溶性聚合物的組合物與含有活化碳酸酯試劑的組合物,任選在催化劑或中和酸的堿的存在下,其中所述含有活化碳酸酯試劑的組合物被添加,使得存在相對于胺端基或羥端基水溶性聚合物過量的活化碳酸酯試劑,從而得到含有水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的活化碳酸酯試劑的組合物;和 (b)將含有反應性分子的組合物添加到含有水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的活化碳酸酯試劑的組合物,其中所述含有反應性分子的組合物被添加,使得基本上所有未反應的活化碳酸酯試劑被基本上消耗。
在發(fā)明的一個或更多個實施方式中,提供了合成方法,所述方法包括 (a)混合含有羥端基水溶性聚合物的組合物與含有二(1-苯并三唑)碳酸酯的組合物,所述羥端基水溶性聚合物具有下面的結(jié)構(gòu) CH3O-(CH2CH2O)n-CH2CH2-OH 其中(n)是2至約4000的整數(shù),其中所述含有二(1-苯并三唑)碳酸酯的組合物被添加,使得存在相對于羥端基水溶性聚合物過量的二(1-苯并三唑)碳酸酯,從而得到含有水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的二(1-苯并三唑)碳酸酯的組合物,其中所述水溶性聚合物的活性碳酸酯具有下面的結(jié)構(gòu)
其中(n)是2至約4000的整數(shù); (b)將含有反應性分子的組合物添加到含有所述水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的二(1-苯并三唑)碳酸酯的組合物,其中所述含有反應性分子的組合物被添加,使得基本上所有未反應的二(1-苯并三唑)碳酸酯被基本上消耗。
在本發(fā)明的一個或更多個實施方式中,提供了合成方法,所述方法包括 (a)混合含有羥端基水溶性聚合物的組合物與含有二琥珀酰亞胺碳酸酯的組合物,所述羥端基水溶性聚合物具有下面的結(jié)構(gòu) CH3O-(CH2CH2O)n-CH2CH2-OH 其中(n)是2至約4000的整數(shù),其中所述含有二琥珀酰亞胺碳酸酯的組合物被添加,使得存在相對于羥端基水溶性聚合物過量的二琥珀酰亞胺碳酸酯,從而得到含有羥端基水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的二琥珀酰亞胺碳酸酯的組合物,其中所述水溶性聚合物的活性碳酸酯具有下面的結(jié)構(gòu)
其中(n)是2至約4000的整數(shù); (b)將含有反應性分子的組合物添加到含有所述水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的二琥珀酰亞胺碳酸酯的組合物,其中所述含有反應性分子的組合物被添加,使得基本上所有未反應的二琥珀酰亞胺碳酸酯被基本上消耗。
在本發(fā)明的一個或更多個實施方式中,提供了合成方法,所述方法包括 (a)混合含有羥端基水溶性聚合物的組合物與含有對硝基苯基氯甲酸酯的組合物,所述羥端基水溶性聚合物具有下面的結(jié)構(gòu) CH3O-(CH2CH2O)n-CH2CH2-OH 其中(n)是2至約4000的整數(shù),其中所述含有對硝基苯基氯甲酸酯的組合物被添加,使得存在相對于羥端基水溶性聚合物過量的對硝基苯基氯甲酸酯,從而得到含有羥端基水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的對硝基苯基氯甲酸酯的組合物,其中所述水溶性聚合物的活性碳酸酯具有下面的結(jié)構(gòu)
其中(n)是2至約4000的整數(shù); (b)將含有反應性分子的組合物添加到含有所述水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的對硝基苯基氯甲酸酯的組合物,其中所述含有反應性分子的組合物被添加,使得基本上所有未反應的對硝基苯基氯甲酸酯被基本上消耗。
在本發(fā)明的一個或更多個實施方式中,提供了合成方法,所述方法包括 使如下制備的水溶性聚合物的活性碳酸酯與活性劑在偶聯(lián)條件下反應,從而得到水溶性聚合物-活性劑偶聯(lián)物 (i)混合含有胺端基或羥端基水溶性聚合物的組合物與含有活化碳酸酯試劑的組合物,任選在催化劑或中和酸的堿的存在下,其中所述含有活化碳酸酯試劑的組合物被添加,使得存在相對于胺端基或羥端基水溶性聚合物過量的活化碳酸酯試劑,從而得到含有水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的活化碳酸酯試劑的組合物;和 (ii)將含有反應性分子的組合物添加到含有水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的活化碳酸酯試劑的組合物,其中所述含有反應性分子的組合物被添加,使得基本上所有未反應的活化碳酸酯試劑被基本上消耗。
在本發(fā)明的一個或更多個實施方式中,提供了合成方法,所述方法包括 使如下制備的聚合物試劑與活性劑在偶聯(lián)條件下反應,從而得到水溶性聚合物-活性劑偶聯(lián)物 (a)混合含有胺端基或羥端基水溶性聚合物的組合物與含有活化碳酸酯試劑的組合物,任選在催化劑或中和酸的堿的存在下,其中所述含有活化碳酸酯試劑的組合物被添加,使得存在相對于胺端基或羥端基水溶性聚合物過量的活化碳酸酯試劑,從而得到含有水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的活化碳酸酯試劑的組合物; (b)將含有反應性分子的組合物添加到含有水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的活化碳酸酯試劑的組合物,其中所述含有反應性分子的組合物被添加,使得基本上所有未反應的活化碳酸酯試劑被基本上消耗;和 (c)使水溶性聚合物的活性碳酸酯在一個或更多個反應中反應,形成聚合物試劑。
在本發(fā)明的一個或更多個實施方式中,提供了合成方法,所述方法包括 使如下制備的聚合物試劑與活性劑在偶聯(lián)條件下反應,從而得到水溶性聚合物-活性劑偶聯(lián)物 (a)混合含有胺端基或羥端基水溶性聚合物的組合物與含有活化碳酸酯試劑的組合物,任選在催化劑或中和酸的堿的存在下,其中所述含有活化碳酸酯試劑的組合物被添加,使得存在相對于胺端基或羥端基水溶性聚合物過量的活化碳酸酯試劑,從而得到含有水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的活化碳酸酯試劑的組合物; (b)將含有反應性分子的組合物添加到含有水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的活化碳酸酯試劑的組合物,其中所述含有反應性分子的組合物被添加,使得基本上所有未反應的活化碳酸酯試劑被基本上消耗;和 (c)使水溶性聚合物的活性碳酸酯在一個或更多個反應中反應,形成聚合物試劑。
在本發(fā)明的一個或更多個實施方式中,提供了含有偶聯(lián)物的組合物的制備方法,所述方法包括混合根據(jù)本文所描述的合成方法制備的水溶性聚合物的活性碳酸酯或(由其制備的聚合物試劑)與活性劑,從而得到含偶聯(lián)物的組合物。
在本發(fā)明的一個或更多個實施方式中,提供了含偶聯(lián)物的組合物,所述組合物由本文所提供的含偶聯(lián)物的組合物的制備方法產(chǎn)生。發(fā)明詳述
在詳細描述本發(fā)明的一個或更多個實施方式之前,應當理解,本發(fā)明并不限于具體的聚合物、試劑等,因為這些可以變化。
必須注意到,如在本說明書和權利要求書中所使用,單數(shù)形式的“一(a)”、“一(an)”和“所述(the)”包括復數(shù)的所指物,除非上下文明確另外指出。因此,例如,提及“聚合物”包括單個聚合物以及兩個或更多個相同或不同的聚合物,提及“活化碳酸酯試劑”是指單個活性碳酸酯試劑以及兩個或更多個相同或不同活性碳酸酯試劑,等等。
在描述本發(fā)明和要求保護本發(fā)明時,下列術語將根據(jù)下面提供的定義進行使用。
如本文所使用,“PEG”、“聚乙二醇”和“聚(乙二醇)”是互換的。通常,根據(jù)本發(fā)明使用的PEG包括下列結(jié)構(gòu)“-(OCH2CH2)n-”,其中(n)為2至4000。如本文所使用,取決于末端氧是否已經(jīng)被取代,PEG也包括“-CH2CH2-O(CH2CH2O)n-CH2CH2-”和“-(OCH2CH2)nO-”。在整個說明書和權利要求書中,應當記住,術語“PEG”包括具有各種端基或封端基團的結(jié)構(gòu)。術語“PEG”也是指含有大部分——也就是說,在50%以上——的-OCH2CH2-或-CH2CH2O-重復亞單元。對于具體的形式,PEG可以具有任意數(shù)量的各種分子量、以及各種結(jié)構(gòu)或幾何形狀,例如“支化”、“線型”、“叉化”、“多官能”等,將在下面更詳細描述。
術語“封端的(end-capped)”和“末端的(terminallycapped)”在本文中可互換用來指具有封端部分的聚合物末端或端點。典型地,盡管并非必須,封端部分包括羥基或C1-20烷氧基,更優(yōu)選C1-10烷氧基,仍更優(yōu)選C1-5烷氧基。因此,封端部分的例子包括烷氧基(例如,甲氧基、乙氧基和芐氧基)、以及芳基、雜芳基、環(huán)、雜環(huán)和類似物。必須記住,封端部分可包括聚合物中末端單體的一個或更多個原子[例如,在CH3(OCH2CH2)n-中的末端部分“甲氧基”]。此外,設想前述任何一種的飽和、不飽和、取代和未取代形式被考慮。而且,封端基團也可以是硅烷。封端基團還可有利地包括可檢測標記。當聚合物具有包括可檢測標記的封端基團時,聚合物和/或聚合物偶聯(lián)的部分(例如活性劑)的量或位置可通過合適的檢測器加以確定。這類標記非限制性地包括熒光劑、化學發(fā)光劑、在酶標記中使用的部分、比色部分(例如,染料)、金屬離子、放射性部分和類似標記。合適的檢測器包括光度計、薄膜、分光計等。封端基團還可有利地包括磷脂。當聚合物具有包括磷脂的封端基團時,獨特性能被賦予該聚合物和所得到的偶聯(lián)物。示例性的磷脂非限制性地包括選自被稱為磷脂酰膽堿的磷脂類的那些。具體的磷脂非限制性地包括選自二月桂酰磷脂酰膽堿、二油酰磷脂酰膽堿、二棕櫚酰磷脂酰膽堿、二硬脂酰磷脂酰膽堿、山崳炔酰磷脂酰膽堿、花生四烯酸磷脂酰膽堿和卵磷脂的那些。
關于如本文所描述的聚合物,“非天然生成的(Non-naturally occurring)”是指在自然中不是作為整體被發(fā)現(xiàn)的聚合物。然而,非天然發(fā)生的聚合物可以包含天然生成的一個或更多個單體或單體的鏈段,只要整體聚合物結(jié)構(gòu)未在自然中被發(fā)現(xiàn)。
如在“水溶性聚合物”中的術語“水溶性”是指在室溫下溶于水的任何聚合物。通常,水溶性聚合物將透射的光是由過濾后的同一溶液透射的光的至少約75%,更優(yōu)選至少約95%。按重量計,水溶性聚合物優(yōu)選至少約35%(按重量計)是水可溶的,更優(yōu)選至少約50%(按重量計)是水可溶的,仍更優(yōu)選約70%(按重量計)是水可溶的,且仍更優(yōu)選約85%(按重量計)是水可溶的。然而,最優(yōu)選的是,水溶性聚合物約95%(按重量計)是水可溶的或者完全水可溶的。
上下文中的例如PEG等水溶性聚合物的情況下,分子量可以表示成數(shù)均分子量或重均分子量。除非另外說明,本文中所有提及分子量是指重均分子量。兩種分子量——數(shù)均和重均——確定,都可以使用凝膠滲透色譜或其它液相色譜技術進行測量。測量分子量值的其它方法也可以被使用,例如利用端基分析或依數(shù)性(凝固點降低、沸點升高或滲透壓)的測量來確定數(shù)均分子量或者利用光散射技術、超離心或粘度測定法來確定重均分子量。本發(fā)明的聚合物通常是多分散性的(即,聚合物的數(shù)均分子量和重均分子量不相等),具有低多分散性,優(yōu)選在約1.2以下,更優(yōu)選在約1.15以下,仍更優(yōu)選在約1.10以下,仍更優(yōu)選在約1.05以下,以及最優(yōu)選在約1.03以下。如本文所使用,將不時提及具有重均分子量或數(shù)均分子量的單一水溶性聚合物;這類提及應當被理解為是指該單一溶解聚合物獲自具有所述分子量的水溶性聚合物的組合物。
術語“活性的(active)”或“活化的(activated)”,當與具體官能團結(jié)合使用時,是指容易與另一分子上的親電體或親核體反應的反應性官能團。這不同于那些要求強催化劑或很不切實際的反應條件以進行反應的基團(即,“非反應性”或“惰性”基團)
如本文所使用,術語“官能團”或其任何同義詞意圖包括其保護形式以及未保護形式。
術語“間隔部分(spacer moiety)”、“鍵”或“連接體”用于本文是指用于將相互連接的部分相連接的原子或原子的集合,所述相互連接的部分例如聚合物的末端和活性劑或活性劑的親電體或親核體。間隔部分可以是水解穩(wěn)定的或可以包括生理上可水解的或酶可降解的鍵。
“烷基”是指烴鏈,其長度通常在約1至15個原子的范圍內(nèi)。這類烴鏈優(yōu)選但不必須是飽和的,且可以是支鏈或直鏈,盡管通常直鏈是優(yōu)選的。示例性的烷基基團包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、1-甲基丁基、1-乙基丙基、3-甲基戊基和類似基團。如本文所使用,“烷基”包括環(huán)烷基以及含亞環(huán)烷基的烷基。
“低級烷基”是指含有1至6個碳原子的烷基基團,并可以是直鏈或支鏈的。低級烷基的非限制性例子包括甲基、乙基、正丁基、異丁基和叔丁基。
“環(huán)烷基”是指飽和或不飽和的環(huán)烴鏈,包括橋連的、稠合的或螺環(huán)化合物,優(yōu)選由3至約12個碳原子,更優(yōu)選3至約8個碳原子組成?!皝啳h(huán)烷基(cycloalkylene)”是指被插入烷基鏈的環(huán)烷基基團,其通過在環(huán)體系中的任何兩個碳上鍵合該鏈而被插入。
“烷氧基”是指-O-R基團,其中R是烷基、取代的烷基[優(yōu)選C1-6烷基(例如,甲氧基、乙氧基、丙氧基等等)或取代的C1-6烷基]、芳基、取代的芳基。
術語“取代的”,如在“取代的烷基”中,是指用一個或多個非干擾取代基取代的部分(例如,烷基),所述非干擾取代基例如但不限于烷基,C3-8環(huán)烷基例如環(huán)丙基、環(huán)丁基等;鹵代,例如氟代、氯代、溴代和碘代;氰基;烷氧基;低級苯基;取代的苯基;硝基和類似取代基。“取代的芳基”是具有一個或多個非干擾取代基的芳基。對于苯環(huán)上的取代,取代基可以是任何方向(即,鄰、間或?qū)?。
“非干擾取代基”是當存在于分子中時通常與該分子內(nèi)含有的其它官能團是不反應的那些基團。
“芳基”意指一個或多個芳環(huán),每一個具有5或6個核心碳原子。芳基包括多個芳環(huán),其可以是稠合的,如在萘基中,或者未稠合的,如在聯(lián)苯基中。芳環(huán)也可以與一個或多個環(huán)烴、雜芳基或雜環(huán)稠合或未與它們稠合。如本文所使用,“芳基”包括雜芳基。
“雜芳基”是含有一個至四個雜原子的芳基基團,所述雜原子優(yōu)選硫、氧、或氮、或它們的組合。雜芳環(huán)可以與一個或多個環(huán)烴、雜環(huán)、芳基或雜環(huán)稠合。
“雜環(huán)”或“雜環(huán)的”是指一個或更多個具有5-12個原子的環(huán),更優(yōu)選5-7個原子,具有或不具有不飽和或芳香性,并含有至少一個不是碳的環(huán)原子。優(yōu)選的雜原子包括硫、氧和氮。
“取代的雜芳基”是具有一個或多個作為取代基的非干擾基團的雜芳基。
“取代的雜環(huán)”是具有一個或多個由非干擾取代基形成的側(cè)鏈的雜環(huán)。
如本文所使用,“有機基團”應包括烷基、取代的烷基、芳基和取代的芳基。
“親電體”和“親電基團”是指離子或可以是離子的原子或原子的集合,其具有親電中心,即尋找電子的中心,能夠與親核體反應。
“親核體”和“親核基團”是指離子或可以是離子的原子或原子的集合,其具有親核中心,即尋找親電中心或能夠與親電體反應的中心。
“生理上可切割的(physiologically cleavable)”或“可水解的”鍵是在生理條件下與水反應(即,被水解)的鍵。優(yōu)選的是在pH8、25℃下水解半衰期約30分鐘以下的鍵。鍵在水中水解的傾向?qū)⒉坏Q于連接兩個給定原子的鍵的一般類型而且取決于連接于這兩個給定原子上的取代基。適當?shù)乃獠环€(wěn)定的或弱的鍵包括但不限于羧酸酯、磷酸酯、酸酐、乙縮醛、酮縮醇、酰氧基烷基醚、亞胺、原酸酯、肽和寡核苷酸。
“酶可降解的鍵”意指經(jīng)受一種或多種酶的降解的鍵。
“水解穩(wěn)定的”鍵(lingage或bond)是指化學鍵,通常是共價鍵,其在水中基本上是穩(wěn)定的,也就是說,在生理條件下在長期期間內(nèi)不經(jīng)歷任何明顯程度的水解。水解穩(wěn)定的鍵的例子包括但不限于下列碳-碳鍵(例如,在脂族鏈中)、醚、酰胺、氨基甲酸乙酯等。通常,水解穩(wěn)定的鍵是在生理條件下表現(xiàn)出每日約1-2%以下的水解速率的鍵。代表性化學鍵的水解速率可以在大多數(shù)標準化學教材中找到。
“藥學上可接受賦形劑”是指可任選地被包括在組合物之內(nèi)并在施用后不給患者帶來明顯的不利毒理效應的賦形劑。
“治療有效量”在本文中用來指在血流中或在靶組織中提供期望的偶聯(lián)物(或相應的未偶聯(lián)活性劑)水平所需的偶聯(lián)物的量。精確的量將取決于許多因素,例如,具體的活性劑、治療組合物的成分和物理特性、目標患者群體、輸送方式、個體患者考慮因素和類似因素,并可以由本領域普通技術人員方便地確定。
“多官能的”是指其中具有其中含有三個或更多個官能團的聚合物,其中官能團可以相同或不同。多官能聚合物試劑通常將含有約3-100個官能團、或3-50個官能團、或3-25個官能團、或3-15個官能團、或3-10個官能團,或在聚合物骨架中將含有3、4、5、6、7、8、9或10個官能團。
“任選的”或“任選地”是指隨后描述的情況可發(fā)生或可不發(fā)生,這樣,說明書包括其中該情況發(fā)生的情形以及該情況不發(fā)生的情形。
“基本上”(除非在別處的具體上下文具體限定或上下文另外清楚地指出)是指接近全部或完全,例如,滿足下列之一或多個所述情況的50%以上、51%或以上、75%或以上、80%或以上、90%或以上和95%或以上。
關于“基本上非含水的”是指這樣的組合物或反應介質(zhì)(i)具有每百萬份10,000份以下(1%以下)的水,更優(yōu)選具有每百萬份1,000份以下(0.1%以下)的水,仍更優(yōu)選每百萬份100份以下(0.01%以下)的水,仍更優(yōu)選每百萬份10份以下(0.001%以下)的水。優(yōu)選地,但不必須地,基本上非含水的條件包括惰性氣氛。
如本文所使用,術語“消耗”將指使用分子中和未反應的活化碳酸酯試劑[例如二(1-苯并三唑)碳酸酯],可選的,所述反應性分子可以是結(jié)合在樹脂或柱上的部分,用化學方法破壞所有或大部分化學過程中的未反應活性碳酸酯試劑。
如在一鍋合成法中,“一鍋”是指前一反應的產(chǎn)物在進行下一反應之前不需要被分離。
除非特別相反地說明,術語“混合(或結(jié)合)(combining)”,如在作為合成方法的一部分而將兩種或更多種組合物“混合”在一起中,不被限于添加的順序。
“活化碳酸酯”包括diBTC以及二(1-苯并三唑)碳酸酯(BTC)、二琥珀酰亞胺碳酸酯(″DSC″)、對硝基苯基鹵代甲酸酯、二琥珀酰亞胺草酸酯和三光氣——即使一種或多種化合物可能不是真正的“碳酸酯”(其中鹵代選自氟代、氯代、溴代或碘代)——以及diBTC內(nèi)的一個或兩個苯并三唑基的烷氧基取代基。然而,活性碳酸酯在與胺端基、羥端基或硫羥端基的水溶性聚合物反應后必定產(chǎn)生活化的氨基甲酸乙酯-、碳酸酯、或硫代碳酸酯封端的水溶性聚合物。活化的氨基甲酸乙酯-、碳酸酯、或硫代碳酸酯封端的水溶性聚合物依次是能與蛋白質(zhì)或與試劑反應形成活性基團封端的水溶性聚合物的氨基甲酸乙酯-、碳酸酯、或硫代碳酸酯封端的水溶性聚合物。
除非上下文明確另外指出,當術語“約”在數(shù)值之前時,數(shù)值應當被理解成所描述的數(shù)值的±10%。
合成方法的步驟
合成方法包括下列步驟 (a)混合含有胺端基或羥端基水溶性聚合物的組合物與含有活化碳酸酯試劑的組合物,任選在催化劑或中和酸的堿的存在下,其中所述含有活化碳酸酯試劑的組合物被添加,使得存在相對于胺端基或羥端基水溶性聚合物過量的活化碳酸酯試劑,從而得到含有水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的活化碳酸酯試劑的組合物;和 (b)將含有反應性分子的組合物添加到某組合物,所述組合物含有水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的活化碳酸酯試劑,其中,添加所述含有反應性分子的組合物使得基本上所有未反應的活化碳酸酯試劑被基本上消耗。
除了其它,該混合步驟導致形成含有活性氨基甲酸乙酯-、碳酸酯或硫羥封端的水溶性聚合物的組合物。當使用含有胺端基水溶性聚合物的組合物時,氨基甲酸乙酯封端的水溶性聚合物得以形成。當使用含有羥端基水溶性聚合物時,碳酸酯封端的水溶性聚合物得以形成。當使用硫羥端基水溶性聚合物的組合物時,硫代碳酸酯封端的水溶性聚合物得以形成。這些如本文提供的方法的一部分制備而成的水溶性聚合物(即,氨基甲酸乙酯封端的水溶性聚合物、碳酸酯封端的水溶性聚合物和硫代碳酸酯封端的水溶性聚合物)的每一種將被稱為水溶性聚合物的活性碳酸酯。
本發(fā)明的方法被示意性提供如下,其中含有羥端基水溶性聚合物mPEG-OH的組合物被使用,活化碳酸酯試劑是二(1-苯并三唑)碳酸酯,所得到的活性碳酸酯是mPEG-BTC,而反應性分子是水。
因此,在示例性的方法中,該方法包括 a)混合含有羥端基水溶性聚合物的組合物和含有二(1-苯并三唑)碳酸酯的組合物,所述羥端基水溶性聚合物具有下列結(jié)構(gòu)POLY-(X)a-OH,其中POLY是水溶性聚合物,X(當存在時)是任選的間隔部分,(a)是零或一[優(yōu)選地,POLY-(X)a-OH是CH3O-(CH2CH2O)n-CH2CH2-OH],其中所述含有二(1-苯并三唑)碳酸酯的組合物被添加,使得存在相對于羥端基水溶性聚合物過量的二(1-苯并三唑)碳酸酯,從而得到含有水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的二(1-苯并三唑)碳酸酯(和釋放的羥基苯并三唑)的組合物,其中所述水溶性聚合物的活性碳酸酯具有下列結(jié)構(gòu)
其中POLY、X和(a)如上所定義,優(yōu)選
其中(n)是2至約4000的整數(shù); b)將水添加到含有水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的二(1-苯并三唑)碳酸酯的組合物,其中所述添加水,使得基本上所有未反應的活化碳酸酯試劑被基本上消耗。
該方法可有利地以“一鍋”法合成進行。此外,該方法不要求如在美國專利6,624,246所要求的沉淀步驟來除去活化碳酸酯試劑。然而,如果該活化碳酸酯試劑是需要的試劑,其可通過沉淀被分離。
任選地,該方法進一步包括使水溶性聚合物的活性碳酸酯(例如mPEG-BTC)在一個或多個反應中進行反應,形成不同的聚合物試劑。在形成聚合物試劑后,可能的是,在偶聯(lián)條件下使聚合物試劑與活性劑反應,從而得到水溶性聚合物-活性劑偶聯(lián)物。盡管水溶性聚合物的活性碳酸酯(例如mPEG-BTC)可被用作形成聚合物試劑的中間體,但是使用活性碳酸酯(例如mPEG-BTC)本身作為偶聯(lián)反應中的聚合物試劑也是可能的。
為了回收水溶性聚合物的活性碳酸酯,通常加入過量的非溶劑。示例性的非溶劑包括異丙醇、乙醚、MTBE、庚烷、THF、己烷和它們的組合。
在本發(fā)明的一個或更多個實施方式中,水溶性聚合物的活性碳酸酯將具有下列式子的結(jié)構(gòu) POLY-O-(C=O)-O-R 其中 POLY是水溶性聚合物;和 R是有機基團, 限制性條件是,當POLY是線性甲基封端聚(乙二醇)時,該線性甲基封端聚乙二醇具有至少103的分子量。
用于該方法的示例性反應性分子包括親核分子例如水、低碳烷基一元醇(例如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇等等)、低碳烷基一元胺、和帶有結(jié)合的反應性羧酸酯、羥基、硫羥基或胺基的樹脂(例如,經(jīng)由胺凝膠,如Duolite A-7胺凝膠)。有利地,這類樹脂可形成柱子的一部分,帶有非反應的活化碳酸酯試劑的組合物可以經(jīng)過該柱子,以實現(xiàn)步驟“將含有反應性分子的組合物添加到含有水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的活化碳酸酯試劑的組合物”。然而,優(yōu)選的是,所述反應性分子是水。水可以被直接添加。此外,水可通過釋放水的部分添加,例如水合鹽。
在該方法的一個或更多個實施方式中,形成于未反應的活化碳酸酯上的二氧化碳基本上被消耗。
該混合步驟需要,含有胺端基、羥端基、或硫羥端基水溶性聚合物的組合物。如此處所使用,“胺端基、羥端基、或硫羥端基水溶性聚合物”是帶有至少一個胺基(″-NH2″)、或羥基(″-OH″)或硫羥基(″-SH″)的任何水溶性聚合物,無論胺基、羥基或硫羥基是否確實位于該水溶性聚合物的末端。事實上,胺基(-NH2)或羥基(″-OH″)或硫羥基(″-SH″)可以結(jié)合于芳香基團。
該混合步驟還需要含有活化碳酸酯試劑的組合物。用在本方法中的活化碳酸酯試劑通?!M管并不必須——選自二(1-苯并三唑)碳酸酯(BTC)、二琥珀酰亞胺碳酸酯(″DSC″)、對硝基苯基氯甲酸酯、三氯苯基氯甲酸酯、對硝基苯基琥珀酰亞胺碳酸酯、對硝基苯基1-苯并三唑碳酸酯、五氟苯基氯甲酸酯、1,1′-羰基二咪唑、二琥珀酰亞胺草酸酯和三光氣。在某些情況下,活化碳酸酯試劑具有下列式子之一的結(jié)構(gòu)R-O(C=O)-OR;R-O(C=O)-OR′;和R-O(C=O)X,其中R是有機基團,R′是R以外的有機基團,而X是Cl、Br或I。
相對于胺端基或羥端基水溶性聚合物過量的活化碳酸酯試劑表示下列情況之一或更多種過量至少約5mol%,過量至少約50mol%,過量至少約二倍摩爾濃度;過量至少約四倍摩爾濃度;以及過量至少約8倍摩爾濃度。
制備水溶性聚合物的活性碳酸酯的方法具有有用性除了其它,提供在聚合物試劑形成中有用的中間體,如在例如美國專利6,624,246和5,932,462中所述。
混合步驟通常在基本上非含水的條件下進行。此外,基非質(zhì)子溶劑的組合物被用于該合成方法。此外,通常在惰性氣氛如氬下進行全部合成方法。
該方法的一個或更多個步驟在有機溶劑中進行。盡管任何有機溶劑可被使用且本發(fā)明在這點上不受限制,但是示例性的有機溶劑包括選自鹵化脂族烴、醇、芳香烴、鹵化芳香烴、醚、環(huán)醚和它們的組合的那些溶劑。優(yōu)選的有機溶劑的例子包括選自二氯甲烷(methylene chloride或dichloromethane)、氯仿、辛醇、甲苯、甲基叔丁基醚、四氫呋喃、乙酸乙酯、碳酸二乙酯、丙酮、乙腈、DMF、DMSO、二甲基乙酰胺、N-環(huán)己基吡咯烷酮(N-cyclohexylpyrrolidinone)、環(huán)己烷和它們的組合。
含偶聯(lián)物的組合物的制備方法
在本發(fā)明的一個或更多個實施方式中,提供了含偶聯(lián)物的組合物的制備方法,該方法包括混合活性劑和水溶性聚合物的活性碳酸酯(或使用這類水溶性聚合物的活性碳酸酯制備的聚合物試劑),從而得到含偶聯(lián)物的組合物。因此,制備含偶聯(lián)物的組合物的方法包括在本發(fā)明之內(nèi)。
含偶聯(lián)物的組合物
在本發(fā)明的一個或更多個實施方式中,提供了含偶聯(lián)物的組合物,所述組合物產(chǎn)生自本文所提供的方法,該方法包括混合活性劑和水溶性聚合物的活性碳酸酯(或使用這類水溶性聚合物的活性碳酸酯制備的聚合物試劑)。
因此,含偶聯(lián)物的組合物包括在本發(fā)明之內(nèi)。組合物(偶聯(lián)物組合物和試劑組合物)被認為比已知方法具有更高的純度并且還被更有效地制備。
水溶性聚合物(″POLY″)
如本文所使用,術語“水溶性聚合物”包括那些生物相容的且非免疫原性的水溶性聚合物,并且具體排除任何不是生物相容且非免疫原性的水溶性聚合物片斷。對于生物相容性,如果與一種物質(zhì)單獨或和另一物質(zhì)(例如活性劑)一起連同活組織加以使用(例如,施用給患者)有關的有益效應超過任何有害效應,如臨床醫(yī)生如內(nèi)科醫(yī)生所評價,則這種物質(zhì)被認為是生物相容的。對于非免疫原性,如果一種物質(zhì)的目標體內(nèi)應用不產(chǎn)生不期望的免疫應答(例如,抗體的形成),或者產(chǎn)生了這樣的免疫應答,其不被認為是臨床上顯著的或重要的,如臨床醫(yī)生所評價,則這種物質(zhì)被認為是非免疫原性的。特別優(yōu)選的是,本文所描述的水溶性聚合物鏈段以及偶聯(lián)物是生物相容性的且非免疫原性的。
當提及聚合物,應當理解,聚合物可以是許多水溶性和非肽類聚合物的任何一種,例如本文描述的、適于用于本發(fā)明的那些聚合物。優(yōu)選地,聚(乙二醇)(即,PEG)是所述聚合物。術語PEG包括具有許多幾何形狀或形式的任何一種的聚(乙二醇),包括線型、支化或多臂形式(例如,叉化PEG或連接于多元醇核心的PEG)、側(cè)鏈PEG、或其中具有可降解鍵的PEG,其將在下面更充分描述。
聚合物所攜帶的官能團的數(shù)目和官能團的位置可以變化。通常,聚合物將包括1至約25個官能團,優(yōu)選1、2、3、4、5、6、7、8、9或10個官能團。線型聚合物,例如PEG聚合物,將通常包括位于聚合物鏈末端的一個或兩個官能團。如果PEG聚合物是單官能的(即,mPEG),則聚合物將包括單個官能團。如果PEG聚合物是雙官能的,則聚合物可以含有兩個獨立選擇的官能團,在聚合物鏈的每一端各有一個。如將被理解,多臂或支化聚合物可包括更大量的官能團。
多臂或支化PEG分子,例如美國專利5,932,462——其通過引用被全部并入于此——中描述的那些,也可被用作PEG聚合物。一般而言,多臂或支化聚合物具有兩個或更多個從中心支化點伸出的聚合物“臂”。例如,示例性支化PEG聚合物具有結(jié)構(gòu)
其中PEG1和PEG2是具有本文所描述的任何形式或幾何形狀的PEG聚合物,并且其可以相同或不同,而L′是水解穩(wěn)定的鍵。示例性的支化PEG具有結(jié)構(gòu)
其中polya和polyb是PEG骨架,例如甲氧基聚(乙二醇);R″是非反應性部分,例如H、甲基或PEG骨架;以及P和Q是非反應性鍵。在優(yōu)選的實施方式中,支化PEG聚合物是甲氧基聚(乙二醇)二取代賴氨酸。為了本文的目的,多臂結(jié)構(gòu)將包括三個或更多個支鏈,而支化結(jié)構(gòu)將僅包括兩個支鏈。
支化PEG結(jié)構(gòu)可以連接到第三寡聚體或聚合物鏈上,如下所示
其中PEG3是第三PEG寡聚體或聚合物鏈,其可與PEG1和PEG2不同或相同。
PEG聚合物可選地可包括叉化PEG。一般而言,具有叉化結(jié)構(gòu)的聚合物的特征在于聚合物鏈通過共價鍵連接于兩個或更多個官能團,該共價鍵從聚合物中的水解穩(wěn)定支化點伸出。叉化PEG的例子由PEG-YCHZ2表示,其中Y是連接基團,Z是活化端基,用于共價連接到生物活性劑。Z基團通過具有限定長度的原子鏈被連接于CH。美國專利6,362,254公開了能夠用于本發(fā)明的多種叉化PEG結(jié)構(gòu)。將Z官能團(例如,羥基)連接到支化碳原子的原子鏈用作束縛基團(tetheringgroup)并可包括例如烷基鏈、醚鍵、酯鍵、酰胺鍵或它們的組合。
PEG聚合物可包括側(cè)鏈PEG分子,其沿著PEG骨架而不是在PEG鏈末端共價連接有反應性基團(例如,羥基)。側(cè)鏈反應性基團可以直接或通過連接部分如亞烷基連接到PEG骨架。
除了上述形式的PEG,聚合物還可以用聚合物骨架中的一個或更多個水解穩(wěn)定或可降解的鍵加以制備,包括任一上述聚合物。例如,PEG可以用聚合物骨架中的酯鍵加以制備,所述酯鍵經(jīng)受水解。如下所示,該水解導致聚合物切割成較低分子量的鏈段 -PEG-CO2-PEG-+H2O—→-PEG-CO2H+HO-PEG-
其它水解可降解的鍵——可用作聚合物骨架中的可降解的鍵,包括碳酸酯鍵;亞胺鍵,其例如由胺和醛反應得到(見,例如Ouchi等,Polymer Preprints,38(1)582-3(1997));磷酸酯鍵,其例如由醇與磷酸基團反應得到;腙鍵,其通常由肼和醛的反應形成;乙縮醛鍵,其通常由醛和醇之間的反應形成;原酸酯鍵,其例如通過酸衍生物和醇之間的反應形成;以及寡核苷酸鍵,其例如由如在聚合物末端的氨基磷酸和寡核苷酸的5′羥基形成。許多上述可降解的鍵的使用是較不優(yōu)選的,原因在于許多具有胺基團的不穩(wěn)定鍵的親核反應性。
本領域普通技術人員應當理解,術語聚(乙二醇)或PEG代表或包括所有上述形式的PEG。
各種含有其它非肽類和水溶性聚合物鏈的其它聚合物的任何一種也可用于本發(fā)明。聚合物可以是線型的,或可以是前述形式的任何一種(例如,支化、叉化等等)。合適聚合物的例子包括但不限于其它聚烷撐二醇、乙二醇和丙二醇的共聚物、聚烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚羥烷基甲基丙烯酰胺、聚羥烷基甲基丙烯酸酯、多糖、聚(α-羥基乙酸)、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚磷腈、聚唑啉(polyoxazolines)、聚(N-丙烯酰嗎啉),例如描述于美國專利5,629,384,以及它們的共聚物、三元共聚物和混合物。
盡管水溶性聚合物的分子量可根據(jù)期望應用、聚合物結(jié)構(gòu)的構(gòu)型、支化程度等而變化,但分子量將滿足下列值的一個或更多個100道爾頓以上;200道爾頓以上;400道爾頓以上;500道爾頓以上;750道爾頓以上;900道爾頓以上;1,000道爾頓以上;1,400道爾頓以上;1,500道爾頓以上;1,900道爾頓以上;2,000道爾頓以上;2,200道爾頓以上;2,500道爾頓以上;3,000道爾頓以上;4,000道爾頓以上;4,900道爾頓以上;5,000道爾頓以上;6,000道爾頓以上;7,000道爾頓以上;7,500道爾頓以上;9,000道爾頓以上;10,000道爾頓以上;11,000道爾頓以上;14,000道爾頓以上;15,000道爾頓以上;16,000道爾頓以上;19,000道爾頓以上;20,000道爾頓以上;21,000道爾頓以上;22,000道爾頓以上;25,000道爾頓以上;和30,000道爾頓以上。應當理解,本文中給定的水溶性聚合物鏈段的分子量的最高限在約30,000道爾頓以下。
聚合物的分子量將通常落入下列范圍的至少一個從約100道爾頓至約100,000道爾頓;從約200道爾頓至約60,000道爾頓;從約300道爾頓至約40,000道爾頓。
水溶性聚合物鏈段的示例性分子量包括約100道爾頓、約200道爾頓、約300道爾頓、約350道爾頓、約400道爾頓、約500道爾頓、約550道爾頓、約600道爾頓、約700道爾頓、約750道爾頓、約800道爾頓、約900道爾頓、約1,000道爾頓、約2,000道爾頓、約2,200道爾頓、約2,500道爾頓、約3,000道爾頓、約4,000道爾頓、約4,400道爾頓、約5,000道爾頓、約6,000道爾頓、約7,000道爾頓、約7,500道爾頓、約8,000道爾頓、約9,000道爾頓、約10,000道爾頓、約11,000道爾頓、約12,000道爾頓、約13,000道爾頓、約14,000道爾頓、約15,000道爾頓、約20,000道爾頓、約22,500道爾頓、約25,000道爾頓、約30,000道爾頓、約35,000道爾頓、約40,000道爾頓、約50,000道爾頓、約60,000道爾頓和約75,000道爾頓。
對于支化形式的聚合物,聚合物的總分子量(基本上基于兩個水溶性聚合物部分的合量)的合適大小的示例性范圍包括下列從約200道爾頓至約100,000道爾頓;從約1,000道爾頓至約80,000道爾頓;從約2,000道爾頓至約50,000道爾頓;從約4,000道爾頓至約25,000道爾頓;以及從約10,000道爾頓至約40,000道爾頓。更具體而言,本發(fā)明聚合物的支化形式的總重均分子量對應于下列之一400;1,000;1,500;2,000;3000;4,000;10,000;15,000;20,000;30,000;40,000;50,000;60,000;或80,000。
對于PEG——其中含有重復環(huán)氧乙烷單體例如″-(CH2CH2O)n-″或″-(OCH2CH2)n″的結(jié)構(gòu)可被提供,優(yōu)選的(n)值是包括從約3至約3,000;從約10至約3,000;從約15至約3,000;從約20至約3,000;從約25至約3,000;從約30至約3,000;從約40至約3,000;從約50至約3,000;從約55至約3,000;從約75至約3,000;從約100至約3,000;和從約225至約3,000。
間隔部分(″X″)
任選地,間隔部分存在于水溶性聚合物和本文提供的其它結(jié)構(gòu)中。示例性的間隔部分包括下列-O-、-S-、-C(O)-、-O-C(O)-、-C(O)-O-、-C(O)-NH-、-NH-C(O)-NH-、-O-C(O)-NH-、-C(S)-、-CH2-、-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-CH2-、-O-CH2-、-CH2-O-、-O-CH2-CH2-、-CH2-O-CH2-、-CH2-CH2-O-、-O-CH2-CH2-CH2-、-CH2-O-CH2-CH2-、-CH2-CH2-O-CH2-、-CH2-CH2-CH2-O-、-O-CH2-CH2-CH2-CH2-、-CH2-O-CH2-CH2-CH2-、-CH2-CH2-O-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-O-CH2-、-CH2-CH2-CH2-CH2-O-、-C(O)-NH-CH2-、-C(O)-NH-CH2-CH2-、-CH2-C(O)-NH-CH2-、-CH2-CH2-C(O)-NH-、-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-、-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-、-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-、-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-、-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-CH2-、-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-、-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-、-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-、-C(O)-O-CH2-、-CH2-C(O)-O-CH2-、-CH2-CH2-C(O)-O-CH2-、-C(O)-O-CH2-CH2-、-NH-C(O)-CH2-、-CH2-NH-C(O)-CH2-、-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-、-NH-C(O)-CH2-CH2-、-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-、-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-、-C(O)-NH-CH2-、-C(O)-NH-CH2-CH2-、-O-C(O)-NH-CH2-、-O-C(O)-NH-CH2-CH2-、-O-C(O)-NH-CH2-CH2-CH2-、-NH-CH2-、-NH-CH2-CH2-、-CH2-NH-CH2-、-CH2-CH2-NH-CH2-、-C(O)-CH2-、-C(O)-CH2-CH2-、-CH2-C(O)-CH2-、-CH2-CH2-C(O)-CH2-、-CH2-CH2-C(O)-CH2-CH2-、-CH2-CH2-C(O)-、-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-、-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-、-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-、-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-、-O-C(O)-NH-[CH2]0-6-(OCH2CH2)0-2-、-C(O)-NH-(CH2)1-6-NH-C(O)-、-NH-C(O)-NH-(CH2)1-6-NH-C(O)-、-O-C(O)-CH2-、-O-C(O)-CH2-CH2-、-O-C(O)-CH2-CH2-CH2-、-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-、-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-、二價環(huán)烷基、-CH2-CH2-CH2-C(O)-NH-CH2-CH2-NH-C(O)-CH2-CH2-、O-C(O)-NH-[CH2]f-(OCH2CH2)n-、和任何前述的兩個或更多的組合,其中(f)是0至6,(n)是0至20(優(yōu)選0至10,例如0、1、2、3、4、5、6、7、8、9和10,更優(yōu)選4)。此外,前述含碳間隔部分的每一個可以具有連接于其上得支化烷基。二價環(huán)烷基(例如,亞環(huán)烷基)基團的非限制性例子包括C3-8環(huán)烷基,例如環(huán)丙二基(cyclopropadiyl)的各種異構(gòu)體(例如,1,1-、順式-11,2-或反式-1,2-環(huán)丙烯)、環(huán)丁二基、環(huán)戊二基、環(huán)己二基和環(huán)庚二基。亞環(huán)烷基可用一個或更多個烷基基團取代,優(yōu)選C1-C6烷基基團。
水溶性聚合物的活性碳酸酯形成后,水溶性聚合物的活性碳酸酯可不加改變就用作聚合物試劑——其可用于與活性劑進行偶聯(lián)反應,或者可任選地被進一步衍生化,形成帶有不同反應基的不同聚合物試劑。優(yōu)選的反應基選自親電體或親核體。示例性的反應基包括羥基(-OH)、酯、原酸酯、碳酸酯、乙縮醛、醛、醛水合物、酮、乙烯酮(vinyl ketone)、酮水合物、硫酮、硫酮水合物、半酮縮醇、硫取代半酮縮醇、酮縮醇、鏈烯基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、砜、胺、酰肼、硫醇、二硫化物、硫醇水合物(thiol hydrate)、羧酸、異氰酸酯、異硫氰酸酯、馬來酰亞胺
琥珀酰亞胺
苯丙三唑
乙烯砜、氯乙基砜、二硫代吡啶、乙烯基吡啶、碘乙酰胺、環(huán)氧化物、乙二醛、二酮類(diones)、甲磺酸酯、甲苯磺酸酯、硫代磺酸酯、三氟乙基磺酸酯(tresylate)和硅烷。優(yōu)選的反應基的具體例子包括胺、羧酸、酯、醛、乙縮醛、琥珀酰亞胺和馬來酰亞胺。
間隔部分和反應基組合的例證性例子包括
和
其中r是1-5,r′是0-5,以及R7是芳基或烷基。
例如,水溶性聚合物的活性碳酸酯可以與氨基酸反應,形成氨基酸衍生物。因此,例如,mPEG-BTC酯可與賴氨酸反應,形成聚合賴氨酸衍生物。例如,一種這類賴氨酸[即,H2N(CH2)4CH(NH2)CO2H·HCl]衍生物是雙重PEG化的賴氨酸,其中兩個PEG通過氨基甲酸酯鍵被連接到賴氨酸的胺上,如下所示(其中n是2至約4000)。
這類賴氨酸PEG衍生物可用作用于制備蛋白質(zhì)PEG衍生物的試劑。這些蛋白質(zhì)PEG衍生物相對于非PEG化的蛋白質(zhì)通常提供優(yōu)勢,例如,較長的體內(nèi)循環(huán)壽命、降低的蛋白水解速率以及降低的免疫原性。在另一方面,PEG BTC衍生物可直接用于將PEG通過氨基甲酸酯鍵連接到蛋白質(zhì)上,并提供與對于賴氨酸PEG衍生物所描述的那些類似的優(yōu)勢。
因此,例如,上面的“(PEG2 Acid)可與二環(huán)己基碳二亞胺和N-羥基琥珀酰亞胺反應,形成PEG2酸的PEG2活性酯(N-羥基琥珀酰亞胺)。然后,在隨后的反應中,PEG2活性酯可在叔胺堿的存在下與3-N-馬來酰亞胺丙酸的乙二胺單酰胺的三氟乙酸鹽反應,形成帶有馬來酰亞胺基團的聚合物試劑,其能與蛋白質(zhì)、生物工程所得的生物分子和其它目標治療性分子上的硫羥基反應。
帶有馬來酰亞胺基團的聚合物試劑(其中n是2至4000的整數(shù)) 通過使上述帶有馬來酰亞胺基團的聚合物試劑與含硫羥基的活性劑[“(活性劑)-HS”,例如含半胱氨酸的多肽、蛋白質(zhì)或其它含硫羥基的生物分子]在偶聯(lián)反應條件下反應,具有下列結(jié)構(gòu)的偶聯(lián)物得以形成。
偶聯(lián)物[其中n是2至4000的整數(shù),“S-(活性劑)”是含硫羥基活性劑的殘基]
生物活性偶聯(lián)物
對于任何給定的聚合物,上面描述的方法有利地提供了進一步轉(zhuǎn)化聚合物(在任何去保護步驟之前或之后)的能力,以便攜帶具體的反應基。因此,使用本領域中熟知的技術,聚合物可被官能化,以包括反應基(例如,活性酯、硫醇、馬來酰亞胺、醛、酮等)。
例如,當聚合物帶有作為反應基的羧酸時,使用常規(guī)技術可形成相應的酯。例如,羧酸可經(jīng)歷與醇的酸催化縮合,從而提供相應的酯。進行這個過程的方法將采用通常稱為Fischer(費歇爾)酯化反應的方法。形成期望的酯的其它技術是本領域普通技術人員已知的。
例如,當聚合物帶有作為反應基的羧酸時,使用常規(guī)技術可形成相應的酯。例如,羧酸可經(jīng)歷與醇的酸催化縮合,從而提供相應的酯。進行這個過程的方法將采用通常稱為Fischer(費歇爾)酯化反應的方法。形成期望的酯的其它技術是本領域普通技術人員已知的。
此外,帶有羧酸的聚合物可被修飾,以形成酯以外的有用反應基。例如,羧酸可被進一步延伸化,以形成酰鹵,酰類鹵(acylpseudohalides),例如酰腈、酰異氰酸酯和酰疊氮,中性鹽,例如堿金屬鹽或堿土金屬鹽(例如,鈣鹽、鈉鹽和鋇鹽),酯,酸酐,胺,亞胺,酰肼等。在優(yōu)選的實施方式中,羧酸被酯化,形成N-琥珀酰亞胺酯、臨-、間-或?qū)ο趸锦ァ?-苯并三唑酯、咪唑酯或N-磺基琥珀酰亞胺酯。例如,通過使羧酸與二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)或二異丙基碳二亞胺(DIC)在N-羥基琥珀酰亞胺的存在下反應,羧酸可被轉(zhuǎn)化成相應的N-琥珀酰亞胺酯。
上述合成方法的步驟在合適的溶劑中進行。本領域普通技術人員可確定任何適宜溶劑是否適于任何給定反應。然而,通常溶劑是非極性溶劑或極性非質(zhì)子溶劑。非極性溶劑的非限制性例子包括苯、二甲苯、二烷、四氫呋喃(THF)和甲苯。示例性的極性非質(zhì)子溶劑包括但不限于乙腈、DMSO(二甲基亞砜)、HMPA(六甲基磷酰胺)、DMF(二甲基甲酰胺)、DMA(二甲基乙酰胺)和NMP(N-甲基吡咯烷酮)。
制備聚合物的方法任選地包括在聚合物形成后將其分離和回收的額外步驟。已知的方法可用于分離聚合物,但特別優(yōu)選采用色譜法,例如,尺寸排阻色譜法。可選地或者另外,該方法包括在聚合物形成后將其純化的步驟。此外,本領域已知的標準純化方法可用于純化聚合物。通過采用本領域已知的方法蒸餾出溶劑,也可進行水溶性聚合物的活性碳酸酯的分離。
本領域的聚合物可在惰性氣氛下儲存,例如在氬下或在氮下。以這種方式,與例如大氣氧有關的潛在降解過程被減少或完全避免。在一些情況下,為避免氧化降解,抗氧化劑,例如丁化羥基甲苯(BHT),可在儲存前被添加到最終產(chǎn)物中。此外,優(yōu)選使與儲存條件有關的濕氣量最小化,以減少與水有關的潛在破壞性反應。而且,優(yōu)選使儲存條件保持黑暗,以防止某些涉及光的降解過程。因此,優(yōu)選的儲存條件包括下列的一個或多個在氬或另一種干惰性氣體下儲存;在約-15℃的溫度下儲存;在無光下儲存;以及與合適量(例如,約50至約500份/百萬份)的抗氧化劑例如BHT一起儲存。
上述的聚合物可用于偶聯(lián)到含有至少一種適于與聚合物上的反應基反應的基團的生物活性劑或表面上。例如,活性劑或表面上的氨基基團(例如伯胺)、肼、酰肼和醇將與聚合物上的羧基基團反應。此外,聚合物的更“活化”形式的羧酸可被制備,以增強與生物活性劑或表面的反應性?;罨人岬姆椒ㄔ诒绢I域中是已知的,并包括例如形成上述活性酯的方法?;罨人岬钠渌问绞潜绢I域普通技術人員已知的。
通常,聚合物以克分子數(shù)相等量(關于適合于與反應基反應的基團的期望數(shù)量)或過量克分子數(shù)被添加到活性劑或表面。例如,聚合物可以大約1∶1(聚合物∶活性劑)、1.5∶1、2∶1、3∶1、4∶1、5∶1、6∶1、8∶1或10∶1的摩爾比被添加到靶活性劑。偶聯(lián)反應被允許繼續(xù)進行,直到基本上無進一步的偶聯(lián)發(fā)生,這通??赏ㄟ^監(jiān)測反應隨時間的進程而加以確定。反應進程可通過在不同時間點從反應混合物取出試樣量并利用SDS-PAGE或MALDI-TOF質(zhì)譜或任何其它合適的分析方法分析該混合物來加以監(jiān)測。一旦與所形成的偶聯(lián)物的量或所剩余的未偶聯(lián)聚合物的量有關的平臺達到,反應被認為已完成。通常,偶聯(lián)反應進行數(shù)分鐘到數(shù)小時(例如,從5分鐘到24小時或更長)不等。所得到的產(chǎn)物混合物優(yōu)選但不必須被純化,以分離出過量的試劑、未偶聯(lián)試劑(例如活性劑)、不期望的多偶聯(lián)物質(zhì)和游離或未反應聚合物。然后,所得到的偶聯(lián)物可采用分析方法例如MALDI、毛細管電泳、凝膠電泳和/或色譜法進一步表征。
對于聚合物-活性劑偶聯(lián)物,偶聯(lián)物可被純化,以獲得/分離不同的偶聯(lián)物質(zhì)??蛇x地,并且對于較低分子量(例如,在約20千道爾頓以下,更優(yōu)選在約10千道爾頓以下)聚合物更優(yōu)選的,產(chǎn)物混合物可被純化,以獲得每活性劑的水溶性聚合物鏈段分布。例如,產(chǎn)物混合物可被純化,獲得每活性劑(例如蛋白質(zhì))一至五個PEG不等的均值,通常為每活性劑(例如蛋白質(zhì))3個PEG的均值。最終反應偶聯(lián)物的純化策略將取決于許多因素,包括例如所使用的聚合物的分子量、具體的活性劑、期望的給藥方案以及各個偶聯(lián)物的殘留活性和體內(nèi)性質(zhì)。
如果期望,具有不同分子量的偶聯(lián)物可使用凝膠過濾色譜法加以分離。也就是說,凝膠過濾色譜法被用于對差異編號的聚合物-活性劑比(例如,1-mer、2-mer、3-mer等等,其中“1-mer”表示1聚合物比活性劑,“2-mer”表示2聚合物比活性劑)基于它們不同的分子量(其中該差異基本上對應于水溶性聚合物鏈段的平均分子量)加以分級。例如,在其中100kD蛋白質(zhì)被隨機偶聯(lián)到分子量約20kD的PEG鏈烷酸的示例性反應中,所得到的反應混合物將可能含有未修飾的蛋白質(zhì)(MW 100kD)、單PEG化的蛋白質(zhì)(MW 120kD)、二PEG化的蛋白質(zhì)(MW 140kD)等等。盡管該方法可被用于分離PEG和其它具有不同分子量的聚合物偶聯(lián)物,但是該方法對于分離在蛋白質(zhì)中具有不同聚合物連接位點的位置異構(gòu)體通常是無效的。例如,凝膠過濾色譜可用于分離PEG 1-mers、2-mers、3-mers等的混合物,盡管每一回收的PEG-mer組合物可含有連接到活性劑內(nèi)的不同的反應性氨基基團(例如,賴氨酸殘基)。
適于進行這類分離的凝膠過濾柱包括可從AmershamBiosciences(Piscataway,NJ)得到的SuperdexTM和SephadexTM柱。特定柱的選擇將取決于需要的分級范圍。洗脫通常使用合適的緩沖液進行,例如,磷酸鹽、乙酸鹽等等。收集的級分可通過許多不同的方法加以分析,例如(i)對于蛋白質(zhì)含量,在280nm處的光密度(OD),(ii)牛血清白蛋白(BSA)蛋白質(zhì)分析,(iii)碘測試PEG含量[Sims etal.(1980)Anal.Biochem,10760-63],和(iv)十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS PAGE),隨后用碘化鋇染色。
通過使用反相高效液相色譜(RP-HPLC)C18柱的反相色譜或通過使用離子交換柱例如可得自Amersham Biosciences的SepharoseTM離子交換柱的離子交換色譜,進行位置異構(gòu)體的分離。每一方法都可用于分離具有相同分子量的聚合物-活性劑異構(gòu)體(位置異構(gòu)體)。
在偶聯(lián)之后,以及任選地在額外的分離步驟之后,偶聯(lián)物混合物可被濃縮、無菌過濾并在低溫儲存,通常在約-20℃到約-80℃下??蛇x地,偶聯(lián)物可在含有或不合有殘留緩沖液的情況下被凍干,并以凍干粉末儲存。在一些情況下,優(yōu)選的是,用揮發(fā)性緩沖液如碳酸銨或乙酸銨替換用于偶聯(lián)的緩沖液,所述揮發(fā)性緩沖液可在凍干期間容易除去,以便凍干粉末不存在殘留緩沖液??蛇x地,可采用劑型緩沖液(formulation buffer)進行緩沖液交換步驟,以便凍干的偶聯(lián)物具有適于重構(gòu)于制劑緩沖液中并最終施用給哺乳動物的形式。
本發(fā)明的聚合物可被共價或非共價連接于許多實體,包括膜、化學分離和純化表面、固體支持物、金屬表面如金、鈦、鉭、鈮、鋁、鋼、和它們的氧化物、氧化硅、大分子(例如蛋白質(zhì)、多肽等等)、以及小分子。另外,所述聚合物還可用于生物化學傳感器、生物電子開關、和門控。所述聚合物還可用作肽合成的載體、用于制備聚合物涂布表面和接枝聚合物、用于制備用于親和分配的聚合物-配體偶聯(lián)物、用于制備交聯(lián)或非交聯(lián)的水凝膠、以及用于制備用于生物反應器的聚合物-輔因子加合物。
用于偶聯(lián)到本文所描述的聚合物的生物活性劑可以是下列的一種或多種安眠藥和鎮(zhèn)靜劑、精神興奮劑、安定劑、呼吸系統(tǒng)藥物(respiratory drugs)、鎮(zhèn)痙劑、肌肉松弛藥、抗帕金森癥藥劑(多巴胺拮抗劑)、麻醉劑、消炎劑、抗焦慮藥(anxiolytics)、食欲抑制劑、抗偏頭痛劑、肌收縮劑、抗感染劑(抗生素、抗病毒劑、抗真菌劑、疫苗)抗風濕藥、抗瘧藥、止吐藥、anepileptics、支氣管擴張藥、細胞因子、生長因子、抗癌劑、抗血栓藥、抗高血壓藥、心血管藥物、抗心律不齊藥、antioxicants、抗哮喘藥、激素類藥包括避孕藥、擬交感神經(jīng)劑、利尿劑、脂質(zhì)調(diào)節(jié)劑(lipid regulating agents)、抗雄激素物質(zhì)、抗寄生物藥、抗凝血劑、腫瘤藥(neoplastics)、抗腫瘤藥、降血糖藥、營養(yǎng)劑和添加劑(nutritional agents andsupplements)、生長添加劑、抗腸炎藥、疫苗、抗體、診斷劑和造影劑。
適合用于共價連接到本發(fā)明的反應性聚合物的活性劑的例子包括但不限于降鈣素、促紅細胞生成素(EPO)、因子VIII、因子IX、ceredase、cerezyme、環(huán)孢素、粒細胞集落刺激因子(GCSF)、血小板生成素(TPO)、α-1蛋白酶抑制劑、依降鈣素(elcatonin)、粒細胞巨噬細胞集落刺激因子(GMCSF)、生長激素、人生長激素(HGH)、生長激素釋放激素(GHRH)、肝素、低分子量肝素(LMWH)、α干擾素、β干擾素、γ干擾素、白介素-1受體、白介素-2、白介素-1受體拮抗劑、白介素-3、白介素-4、白介素-6、黃體生成素釋放激素(LHRH)、因子IX、胰島素、胰島素原、胰島素類似物(例如,美國專利5,922,675中描述的單乙?;葝u素)、支鏈淀粉、C-肽、促生長素抑制劑、促生長素抑制劑類似物包括抑生長肽、血管升壓素、促卵泡激素(FSH)、胰島素樣生長因子(IGF)、insulintropin、巨噬細胞集落刺激因子(M-CSF)、神經(jīng)生長因子(NGF)、組織生長因子、角質(zhì)形成細胞生長因子(KGF)、膠質(zhì)細胞生長因子(GGF)、腫瘤壞死因子(TNF)、內(nèi)皮生長因子、甲狀旁腺素(PTH)、胰高血糖素樣肽胸腺素α1、IIb/IIIa抑制劑、α-1抗胰蛋白酶、磷酸二酯酶(PDE)化合物、VLA-4抑制劑、雙膦酸鹽、呼吸道合胞病毒抗體、囊性纖維化跨膜傳導調(diào)節(jié)蛋白(CFTR)基因,脫氧核糖核酸酶(Dnase)、殺菌/滲透增強蛋白(BPI)、抗CMV抗體、13-順式視黃酸、大環(huán)內(nèi)酯類例如紅霉素、竹桃霉素、醋竹桃霉素,羅紅霉素、甲紅霉素、達發(fā)新(davercin)、阿奇霉素、氟紅霉素、地紅霉素、交沙霉素、螺旋霉素、麥迪霉素、柱晶白霉素、美歐卡霉素、羅吉他霉素、andazithromycin和swinolide A;氟喹諾酮類例如環(huán)丙沙星、氧氟沙星、左氧氟沙星、曲伐沙星、阿拉曲伐沙星、moxifloxicin、諾氟沙星、依諾沙星、格帕沙星、加替沙星、洛美沙星、司帕沙星、替馬沙星、pefloxacin培氟沙星、氨氟沙星、氟羅沙星、妥舒沙星、普盧利沙星、伊洛沙星、帕珠沙星、克林沙星、和西他沙星;氨基糖苷類例如慶大霉素、奈替米星、草履蟲素、妥布霉素、阿米卡星、卡那霉素、新霉素、和鏈霉素、萬古霉素、替考拉寧、雷莫拉寧(rampolanin)、麥地拉寧、多粘菌素E、達普托霉素、短桿菌肽、甲磺酸粘菌素;多粘菌素類例如多粘菌素B、卷曲霉素、桿菌肽、青霉烯類(penems);青霉素類,包括青霉素酶敏感劑,如青霉素G、青霉素V,青霉素酶抗性劑,如甲氧西林(methicillin)、苯唑青霉素、氯灑西林、雙氯西林、氟氯西林、萘夫西林;革蘭氏陰性微生物活性劑(gram negative microorganism active agents),如氨芐西林、阿莫西林和海他西林、cillin、和galampicillin;抗單假孢菌青霉素,如羧芐青霉素、替卡西林、阿洛西林、美洛西林和哌拉西林;頭孢菌素類,如頭孢泊肟、頭孢丙烯、ceftbuten、頭孢唑肟、頭孢曲松、頭孢噻吩、頭孢匹林、頭孢力新、頭孢拉定(cephradrine)、頭孢西丁、頭孢孟多、頭孢唑啉、頭孢噻啶、頭孢克洛、頭孢羥氧、頭孢甘氨酸、頭孢呋辛、頭孢雷特、頭孢噻肟、頭孢曲秦、頭孢乙氰、頭孢吡肟、頭孢克肟、頭孢尼西、頭孢哌酮、頭孢替坦、頭孢美唑、頭孢他啶、氯碳頭孢、和拉氧頭孢;單酰胺環(huán)類,如噻肟單酰胺菌素;以及碳雜青霉烯例如亞胺培南、美羅培南(meropenem)、羥乙磺酸戊雙脒、硫酸舒喘靈、利多卡因、硫酸異丙喘寧、倍氯米松雙丙酸酯、乙酰胺去炎松(triamcinolone acetamide)、布地耐德縮酮(budesonideacetonide)、氟替卡松(fluticasone)、異丙托溴銨、氟尼縮松、色甘酸鈉、酒石酸麥角胺以及如果可適用,上述的類似物、激動劑、拮抗劑、抑制劑、和藥物可接受鹽形式。對于肽和蛋白質(zhì),本發(fā)明意圖包括合成的、天然的、糖基化的、未糖基化的、聚乙二醇化的形式其生物活性片段和類似物。
本發(fā)明還包括含有本文所提供的偶聯(lián)物以及藥物賦形劑的藥物制劑。通常,偶聯(lián)物本身將是固體形式(例如,沉淀),其可與可以是固體形式或液體形式的藥物賦形劑聯(lián)合。
示例性的賦形劑非限制性地包括選自碳水化合物、無機鹽、殺真菌劑、抗氧化劑、表面活性劑、緩沖劑、酸、堿及其組合的那些賦形劑。
碳水化合物例如糖、衍生糖如糖醇、糖酸、酯化糖、和/或糖聚合物可以作為賦形劑存在。具體的碳水化合物賦形劑包括例如單糖,如果糖、麥芽糖、半乳糖、葡萄糖、D-甘露糖、山梨糖等等;二糖,例如乳糖、蔗糖、海藻糖、纖維二糖等等;多糖,例如蜜三糖、松三糖、麥芽糖糊精、葡聚糖、淀粉等;以及糖醇,例如甘露糖醇、木糖醇、麥芽糖醇、乳糖醇、木糖醇、山梨糖醇(葡萄糖醇)、吡喃型山梨糖醇、肌醇等等。
賦形劑還可包括無機鹽或緩沖劑例如檸檬酸、氯化鈉、氯化鉀、硫酸鈉、硝酸鉀、磷酸二氫鈉、磷酸氫鈉及其組合。
所述制劑還可包括抗微生物劑,用于預防或阻止微生物生長。適于本發(fā)明的抗微生物劑的非限制性例子包括苯扎氯銨、苯索氯銨、苯甲醇、十六烷基氯化吡啶、氯丁醇、苯酚、苯乙醇、硝酸苯汞、thimersol和它們的組合。
抗氧化劑同樣可存在于制劑中??寡趸瘎┍挥糜诜乐寡趸?,從而防止偶聯(lián)物或制劑的其它成分的老化??捎糜诒景l(fā)明的合適的抗氧化劑包括例如棕櫚酸抗壞血酸酯、丁基化羥基苯甲醚、丁化羥基甲苯、次磷酸、硫代甘油單酯、棓酸丙酯、亞硫酸氫鈉、甲醛合次硫酸氫鈉、焦亞硫酸鈉和其組合。
表面活性劑可作為賦形劑存在。示例性的表面活性劑包括聚山梨醇酯,例如″Tween 20″和″Tween 80″,以及普朗尼克類(pluronics)例如F68和F88(兩種都可從BASF,Mount Olive,NewJersey獲得);脫水山梨糖醇酯;脂類,例如磷脂如卵磷脂和其它磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺(盡管優(yōu)選非脂質(zhì)體形式)、脂肪酸和脂肪酸酯;類固醇,例如膽固醇;以及螯合劑,例如EDTA、鋅和其它這類合適的陽離子。
酸或堿在制劑中可作為賦形劑存在。可使用的酸的非限制性例子包括選自鹽酸、乙酸、磷酸、檸檬酸、蘋果酸、乳酸、蟻酸、三氯乙酸、硝酸、高氯酸、磷酸、硫酸、富馬酸和它們的組合。合適的堿的例子非限制性地包括選自下列的堿氫氧化鈉、乙酸鈉、氫氧化銨、乙酸鉀、磷酸鈉、磷酸鉀、檸檬酸鈉、甲酸鈉、硫酸鈉、硫酸鉀、丁烯二酸鉀及其組合。
所述藥物制劑包括各種類型的劑型,特別是那些適于注射的劑型,例如可重構(gòu)的粉末以及懸浮液和溶液。當組合物儲存于單位劑量容器(例如,小瓶)中時,組合物中偶聯(lián)物(即,活性劑和本文所描述的聚合物之間形成的偶聯(lián)物)的量將根據(jù)許多因素而變化,但最佳是治療有效劑量。此外,藥物制劑可裝入注射器中。治療有效劑量可通過反復施用增加量的偶聯(lián)物以確定哪個量產(chǎn)生臨床期望終點而加以試驗確定。
組合物中任何單個賦形劑的量將根據(jù)賦形劑的活性和該組合物的具體需要而變化。通常,任何單個賦形劑的最適量通過常規(guī)試驗加以確定,即通過制備含有變化量的賦形劑(從低到高的范圍)的組合物,檢驗組合物的穩(wěn)定性和其它參數(shù),然后確定獲得最優(yōu)性能且無明顯副作用的范圍。
然而,一般而言,賦形劑在組合物中將以按重量計約1%至約99%的量存在,優(yōu)選按重量計約5%-98%,更優(yōu)選按重量計約15%-95%,其中濃度在按重量計30%以下是最優(yōu)選的。
這些前述的藥物賦形劑連同其它賦形劑被描述于″RemingtonThe Science & Practice of Pharmacy″,19th ed.,Williams & Williams,(1995),the″Physician′s Desk Reference″,52nd ed.,Medical Economics,Montvale,NJ(1998)以及Kibbe,A.H.,Handbook of Pharmaceutical Excipients,3rd Edition,AmericanPharmaceutical Association,Washington,D.C.,2000中。
本發(fā)明的藥物制劑通?!M管非必須——通過注射被施用,從而在施用前通常是液體溶液或懸浮液。該藥物制劑也可以采取其它形式,例如糖漿、乳油、軟膏、片劑、粉末等等。其它給藥模式也被包括在內(nèi),例如肺部、直腸、經(jīng)皮、經(jīng)粘膜、經(jīng)口、鞘內(nèi)、皮下、動脈內(nèi)等等。
如前所述,偶聯(lián)物可通過靜脈注射進行腸胃外施用,或較不優(yōu)選地,通過肌肉注射或通過皮下注射進行腸胃外施用。腸胃外施用的合適劑型包括隨時可注射的溶液、使用前與溶劑混合的干燥粉末、隨時可注射的懸浮液、使用前與載體聯(lián)合的干燥不可溶組合物、以及施用前用于稀釋的乳液和液體濃縮物,等等。
本發(fā)明還提供了向患有應答于偶聯(lián)物治療的疾病的患者施用本文所提供的偶聯(lián)物的方法。所述方法包括施用——一般通過注射——治療有效量的偶聯(lián)物(優(yōu)選以藥物制劑的一部分加以提供)。該施用方法可用于治療通過施用具體偶聯(lián)物可治療或預防的任何疾病。本領域普通技術人員理解具體偶聯(lián)物可有效治療哪種疾病。被施用的確切劑量將根據(jù)患者的年齡、體重和總體狀況以及待治療疾病的嚴重程度、衛(wèi)生保健專業(yè)人員的判斷和待施用的偶聯(lián)物而變化。治療有效量是本領域普通技術人員已知的和/或描述于相關參考教材和文獻中。一般而言,治療有效量的范圍為約0.001mg至100mg,優(yōu)選從0.01mg/日至75mg/日的劑量,更優(yōu)選0.10mg/日至50mg/日的劑量。
根據(jù)臨床醫(yī)生的判斷、患者的需要等等,任何給定的偶聯(lián)物(同樣,優(yōu)選以藥物制劑的一部分加以提供)的單位劑量可以以各種不同給藥方案進行施用。具體的給藥方案是本領域普通技術人員已知的并且可以利用常規(guī)方法加以試驗確定。示例性的給藥方案非限制性地包括一日施用五次、一日四次、一日三次、每日兩次、每日一次、每周三次、每周兩次、每周一次、每月兩次、每月一次、以及它們的組合。一旦臨床終點達到后,組合物的給藥被終止。
應當理解,盡管本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合其優(yōu)選的具體實施方式
進行了描述,但前述描述以及下面的實施例意圖闡述本發(fā)明的范圍且不意圖限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明范圍內(nèi)的其它方面、優(yōu)勢和改變對于本發(fā)明所屬的領域內(nèi)的普通技術人員是明顯的。盡管具體的術語(或下位概念)在本文中被使用,但是它們僅以一般性和描述性的含義被使用,且不用于限制目的。 試驗
除非另外說明,本發(fā)明的實踐將利用有機合成、生物化物、蛋白質(zhì)純化等等的常規(guī)技術,其在本領域技術人員的范圍之內(nèi)。這類技術在文獻中被充分解釋。例如,參見,J.March,Advanced OrganicChemistryReactions Mechanisms and Structure,4th Ed.(NewYorkWiley-Interscience,1992),同上。
在下列的實施方式中,已經(jīng)盡力確保所使用數(shù)字(例如,量、溫度等)的準確性,但一些試驗誤差和偏差應當被考慮。除非另外說明,溫度以℃計,壓力為海平面處的氣壓或在其附近。下列實施例的每一個被認為有益于本領域普通技術人員實施本文所描述的一個或多個實施方式。實施例1mPEG(5,000Da)-BTC的制備
mPEG(5,000Da)-OH(MW 5,000,15g,0.003摩爾)、二(1-苯并三唑)碳酸酯(4.0g的70%混合物,0.000945摩爾)和吡啶(2.2ml)的乙腈溶液(30ml)在氮氣下于室溫攪拌過夜。NMR分析表明,所得到的mPEG(5,000Da)-BTC被100%取代并且反應混合物含有0.0012摩爾的殘留二(1-苯并三唑)碳酸酯。計算量的蒸餾水(0.025g,計算以提供相對于diBTC過量的量)被加入,混合物被攪拌三小時。連續(xù)NMR分析表明,mPEG(5,000Da)-BTC仍被100%取代,但殘留的二(1-苯并三唑)碳酸酯被完全水解。通過蒸餾除去溶劑;在室溫下真空干燥殘留物,得到14.8g產(chǎn)物,1H NMR分析顯示其被100%取代。期望1H NMR(d6-DMSO)3.23ppm(s,-OCH3,3H),3.51ppm(s,聚合物骨架),4.62ppm(m,mPEG-O-CH2-OCO2-,2H),7.41-8.21ppm(complex mult,苯并三唑質(zhì)子,4H)。實施例2 mPEG(20,000Da)-BTC的制備
mPEG(20,000Da)-OH(MW 20,000,20g,0.001摩爾)、二(1-苯并三唑)碳酸酯(3.4g的70%混合物,0.00803摩爾)和吡啶(3.0ml)的乙腈溶液(40ml)在氮氣下于室溫攪拌過夜。NMR分析表明,所得到的mPEG(20,000Da)-BTC被100%取代并且反應混合物含有0.0027摩爾的殘留二(1-苯并三唑)碳酸酯。計算量的蒸餾水(0.050g,計算以提供相對于diBTC過量的量)被加入,混合物被攪拌三小時。連續(xù)NMR分析表明,mPEG(20,000Da)-BTC仍被100%取代,但殘留的二(1-苯并三唑)碳酸酯被完全水解。所得到的混合物被直接用于制備mPEG(20,000Da)-胺。1H NMR(d6-DMSO)3.23ppm(s,-OCH3,3H),3.51ppm(s,聚合物骨架),4.62ppm(m,mPEG-O-CH2-OCO2-,2H),7.41-8.21ppm(complex mult,苯并三唑質(zhì)子,4H)。實施例3由mPEG(20,000Da)-BTC制備mPEG(20,000Da)-胺
實施例2中制備的mPEG(20,000Da)-苯并三唑碳酸酯(20.0g,0.001摩爾)的乙腈溶液(40ml)被逐滴加入2,2’-(乙二氧撐)雙(乙胺)(Sigma-Aldrich;FW=148.21,3g,0.020摩爾)的乙腈溶液(40ml)中,反應混合物在室溫下于氬氣氛下攪拌兩小時。接著,溶劑被蒸發(fā)至干燥。粗產(chǎn)物被溶解在二氯甲烷中并用異丙醇沉淀。濕產(chǎn)物在減壓下干燥。產(chǎn)量18.2g。期望1H NMR(d6-DMSO)2.64ppm(t,-CH2-胺-,2H),3.11ppm(q,-CH2-NH-,),3.23ppm(s,-OCH3,3H),3.51ppm(s,PEG骨架),4.04ppm(m,-CH2-O(C=O)-,2H),7.11ppm(t,-(C=O)-NH-,1H)。陽離子交換色譜mPEG(20,000Da)-胺97.7%。實施例4 mPEG(20,000Da)-琥珀酰亞胺碳酸酯的制備
mPEG(20,000Da)-OH(MW 20,000,60g,0.003摩爾)、N,N’-二琥珀酰亞胺碳酸酯(2.4g,0.00937摩爾)和吡啶(6.5ml)的乙腈溶液(300ml)在氮氣下于室溫攪拌過夜。NMR分析表明,所得到的mPEG(20,000Da)-琥珀酰亞胺碳酸酯被100%取代并且反應混合物含有0.0034摩爾的殘留N,N’-二琥珀酰亞胺碳酸酯。計算量的蒸餾水(0.097g,計算以提供相對于diBTC過量的量)被加入,混合物被攪拌四小時。連續(xù)NMR分析表明,mPEG(20,000Da)-琥珀酰亞胺碳酸酯仍被100%取代,但殘留的N,N’-二琥珀酰亞胺碳酸酯被完全水解。通過蒸餾除去溶劑;在室溫下真空干燥殘留物,得到56.8g產(chǎn)物,1H NMR分析顯示其被100%取代。1H NMR(d6-DMSO)2.80ppm(s,二琥珀酰亞胺,4H),3.23ppm(s,-OCH3,3H),3.51ppm(s,聚合物骨架),4.62ppm(m,mPEG-O-CH2-OCO2-,2H)。實施例5 mPEG(20,000Da)-NPC的制備
mPEG(20,000Da)-OH(MW 20,000,60g,0.003摩爾)、對硝基苯基氯甲酸酯(NPC)(1.9g,0.00943摩爾)和吡啶(6.5ml)的乙腈溶液(300ml)在氮氣下于室溫攪拌過夜。NMR分析表明,所得到的mPEG(20,000Da)-NPC被100%取代并且反應混合物含有0.0034摩爾的殘留對硝基苯基氯甲酸酯。反應混合物通過凝膠柱(Duolite A-7胺凝膠),該凝膠柱允許小分子流通但很大程度上將高分子物質(zhì)排除在外。連續(xù)NMR分析表明,mPEG(20,000Da)-NPG仍被100%取代,但無殘留的對硝基苯基氯甲酸酯。1H NMR(CDCl3)3.39ppm(s,-OCH3,3H),3.58ppm(s,聚合物骨架),4.37ppm(m,mPEG-O-CH2-OCO2-,2H),7.44ppm(m,芳族質(zhì)子,2H),8.27ppm(m,芳族質(zhì)子,2H)。實施例6 由mPEG(20,000Da)-NPC制備mPEG(22,000Da)-丙酸
向mPEG(20,000Da)-NPC(60.0g,0.0030摩爾,來自實施例5)的乙腈溶液加入PEG(2,000Da)-a-氨基-w-丙酸(6.6g,0.0033摩爾)和三乙胺(1.8ml),反應混合物在室溫下于氬氣氛下攪拌六小時。接著,混合物被過濾,溶劑被蒸發(fā)至干燥。粗產(chǎn)物被溶解在二氯甲烷中并用異丙醇沉淀。濕產(chǎn)物在減壓下干燥。產(chǎn)量54.3g。1H NMR(d6-DMSO)2.44ppm(t,-CH2-COO-,2H),3.11ppm(q,-CH2-NH-,2H),3.24ppm(s,-OCH3),3.51ppm(s,PEG骨架),4.04ppm(m,-CH2-O(C=O)-,2H),7.11ppm(t,-(C=O)-NH-,1H)。陰離子交換色譜M-PEG(20,000Da)-丙酸96.5%。實施例7 mPEG(20,000Da)-BTC的制備 大規(guī)模合成
mPEG(20,000Da)-OH(28kg)在氬氣氛下被溶解于無水乙腈(93kg)?;旌衔锿ㄟ^如下干燥通過分子篩筒,然后該筒用50L乙腈洗滌。重復干燥過程,直到水含量在100ppm以下。然后,二(1-苯并三唑)碳酸酯(1285g的42%混合物)與大約2000mL的乙腈在單獨的容器中混合,形成漿液,其在氬下被添加到先前制備的混合物。該單獨容器用乙腈(用200mL)沖洗兩次,增強定量轉(zhuǎn)移。然后,吡啶(200mL)在氬下被添加,隨后在31℃±3℃下混合12小時。水(大約20mL),其用乙腈(1L)稀釋,被添加,整個反應混合物在31℃±3℃下混合60分鐘。之后,反應混合物在減壓下被蒸餾,收集產(chǎn)物并使之冷卻。然后,具有低水含量的異丙醇(551kg)被添加。在異丙醇的添加結(jié)束后,所得到的沉淀混合最少三十分鐘。之后,分離沉淀物,并用異丙醇(約90kg)在氬下洗滌。最后,沉淀物在真空下干燥。產(chǎn)物的收率百分比和總量為22kg(79%收率)。NMR分析表明,產(chǎn)物含有98.6%的期望mPEG(20,000Da)-BTC和1.4%的起始mPEG(20,000Da)-OH。無異丙基苯并三唑碳酸酯被檢測到。
比較實施例8mPEG(20,000Da)-BTC的制備 大規(guī)模合成,無水處理 重復實施例7中所描述的mPEG(20,000Da)-BTC的大規(guī)模合成,但水未被加入到反應混合物來水解殘留的二(1-苯并三唑)碳酸酯。NMR分析表明,最終產(chǎn)物含有44mol%的異丙基苯并三唑碳酸酯。因此,本試驗表明,需要分離和除去活化碳酸酯的大規(guī)模生產(chǎn)是可能的。然而,基于比較試驗,沉淀損失被預測為10-20%。
權利要求
1.合成方法,包括
(a)混合含有非質(zhì)子溶劑和胺端基或羥端基水溶性聚合物的組合物與含有活化碳酸酯試劑的組合物,任選地在催化劑或中和酸的堿的存在下,其中,添加所述含有活化碳酸酯試劑的組合物使得存在相對于所述胺端基或羥端基水溶性聚合物過量的所述活化碳酸酯試劑,從而得到含有所述水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的活化碳酸酯試劑的組合物;和
(b)將含有反應性分子的組合物添加到含有所述水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的活化碳酸酯試劑的組合物,其中,添加所述含有反應性分子的組合物,使得基本上所有所述未反應的活化碳酸酯試劑基本上被消耗。
2.權利要求1所述的方法,其中所述水溶性聚合物的所述活性碳酸酯具有下列化學式
POLY-O-(C=O)-O-R
其中
POLY是水溶性聚合物;和
R是有機基團,
限制性條件是,當POLY是線性甲基封端聚(乙二醇)時,所述線性甲基封端聚乙二醇具有至少103的分子量。
3.權利要求1和2中任一項所述的方法,其中所述活性碳酸酯試劑具有下列分子式之一的結(jié)構(gòu)R-O(C=O)-OR;R-O(C=O)-OR′;和R-O(C=O)X,其中R是有機基團,R′是R以外的有機基團,而X是Cl、Br或I。
4.權利要求1、2和3中任一項所述的方法,其中所述非質(zhì)子溶劑選自乙腈、二甲基亞砜、二甲基甲酰胺、氯仿、二氯甲烷和它們的組合。
5.權利要求1所述的方法,進一步包括使所述水溶性聚合物的所述活性碳酸酯在一個或更多個反應中反應,以形成聚合物試劑。
6.權利要求1所述的方法,其中所述水溶性聚合物的所述活性碳酸酯通過蒸餾出所述溶劑加以分離。
7.權利要求1所述的方法,其中所述水溶性聚合物的所述活性碳酸酯通過添加非溶劑而沉淀加以分離。
8.權利要求7所述的方法,其中所述非溶劑選自異丙醇、己烷、乙醚、和它們的組合。
9.權利要求1所述的方法,其中所述胺端基或羥端基水溶性聚合物是帶有末端胺基或羥基的水溶性聚合物,其中所述水溶性聚合物選自聚(烷撐二醇)、聚(烯醇)、聚(乙烯吡咯烷酮)、聚(羥烷基甲基丙烯酰胺)、聚(羥烷基甲基丙烯酸酯)、多糖、聚(α-羥基乙酸)、聚(丙烯酸)、聚(乙烯醇)、聚磷腈、聚唑啉、聚(N-丙烯酰嗎啉)、以及它們的共聚物或三元共聚物。
10.權利要求6所述的方法,其中所述水溶性聚合物是聚(乙二醇)。
11.權利要求10所述的方法,其中所述聚乙二醇是線性聚(乙二醇)。
12.權利要求10所述的方法,其中所述聚乙二醇是支化聚(乙二醇)。
13.權利要求10所述的方法,其中所述聚乙二醇是多臂聚(乙二醇)。
14.權利要求10所述的方法,其中所述聚(乙二醇)具有約100至約100,000道爾頓的分子量。
15.權利要求1、2、3和4中任一項所述的方法,其中所述胺端基或羥端基水溶性聚合物是胺端基水溶性聚合物。
16.權利要求1、2、3和4中任一項所述的方法,其中所述胺端基或羥端基水溶性聚合物是羥端基水溶性聚合物。
17.權利要求1、2、3和4中任一項所述的方法,其中所述活化碳酸酯試劑選自二(1-苯并三唑)碳酸酯、二琥珀酰亞胺碳酸酯、對硝基苯基氯甲酸酯、三氯苯基氯甲酸酯、對硝基苯基琥珀酰亞胺碳酸酯、對硝基苯基1-苯并三唑碳酸酯、五氟苯基氯甲酸酯和1,1′-羰基二咪唑。
18.權利要求1、2、3和4中任一項所述的方法,其中相對于所述胺端基或羥端基水溶性聚合物過量的所述活化碳酸酯試劑表示過量至少約5mol%。
19.權利要求1、2、3和4中任一項所述的方法,其中相對于所述胺端基或羥端基水溶性聚合物過量的所述活化碳酸酯試劑表示過量至少約50mol%。
20.權利要求1、2、3和4中任一項所述的方法,其中相對于所述胺端基或羥端基水溶性聚合物過量的所述活化碳酸酯試劑表示過量至少約二倍摩爾濃度。
21.權利要求1、2、3和4中任一項所述的方法,其中所述反應性分子選自水、低碳烷基一元醇、硫化氫和低碳烷基一元胺。
22.權利要求21所述的方法,其中所述反應性分子是水。
23.權利要求1、2、3和4中任一項所述的方法,其中所述反應性分子選自連接于固體支持物的羥烷基、連接于固體支持物的巰基烷基、連接于固體支持物的伯胺和連接于輔助支持物的仲胺。
24.合成方法,包括
(a)混合含有非質(zhì)子溶劑和羥端基水溶性聚合物的組合物與含有二(1-苯并三唑)碳酸酯的組合物,所述羥端基水溶性聚合物具有下面的結(jié)構(gòu)
CH3O-(CH2CH2O)n-CH2CH2-OH
其中(n)是2至約4000的整數(shù),其中所述含有二(1-苯并三唑)碳酸酯的組合物被添加,使得存在相對于所述羥端基水溶性聚合物過量的所述二(1-苯并三唑)碳酸酯,從而得到含有所述水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的二(1-苯并三唑)碳酸酯的組合物,其中所述水溶性聚合物的活性碳酸酯具有下面的結(jié)構(gòu)
其中(n)是2至約4000的整數(shù);
(b)將含有反應性分子的組合物添加到所述含有所述水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的二(1-苯并三唑)碳酸酯的組合物,其中,添加含有反應性分子的組合物使得基本上所有所述未反應的二(1-苯并三唑)碳酸酯基本上被消耗。
25.權利要求24所述的方法,其中所述反應性分子選自水、低碳烷基一元醇、硫化氫和低碳烷基一元胺。
26.權利要求24所述的方法,其中所述反應性分子選自連接于固體支持物的羥烷基、連接于固體支持物的巰基烷基、連接于固體支持物的伯胺和連接于輔助支持物的仲胺。
27.合成方法,包括
(a)混合含有非質(zhì)子溶劑和羥端基水溶性聚合物的組合物與含有二琥珀酰亞胺碳酸酯的組合物,所述羥端基水溶性聚合物具有下面的結(jié)構(gòu)
CH3O-(CH2CH2O)n-CH2CH2-OH
其中(n)是2至約4000的整數(shù),其中所述含有二琥珀酰亞胺碳酸酯的組合物被添加,使得存在相對于所述羥端基水溶性聚合物過量的二琥珀酰亞胺碳酸酯,從而得到含有所述羥端基水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的二琥珀酰亞胺碳酸酯的組合物,其中所述水溶性聚合物的活性碳酸酯具有下面的結(jié)構(gòu)
其中(n)是2至約4000的整數(shù);
(b)將含有反應性分子的組合物添加到所述含有所述水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的二琥珀酰亞胺碳酸酯的組合物,其中添加含有反應性分子的組合物使得基本上所有所述未反應的二琥珀酰亞胺碳酸酯基本上被消耗。
28.權利要求27所述的方法,其中所述反應性分子選自水、低碳烷基一元醇、硫化氫和低碳烷基一元胺。
29.權利要求27所述的方法,其中所述反應性分子選自連接于固體支持物的羥烷基、連接于固體支持物的巰基烷基、連接于固體支持物的伯胺和連接于輔助支持物的仲胺。
30.合成方法,包括
(a)混合含有非質(zhì)子溶劑和羥端基水溶性聚合物的組合物與含有對硝基苯基氯甲酸酯的組合物,所述羥端基水溶性聚合物具有下面的結(jié)構(gòu)
CH3O-(CH2CH2O)n-CH2CH2-OH
其中(n)是2至約4000的整數(shù),其中,添加含有對硝基苯基氯甲酸酯的組合物使得存在相對于所述羥端基水溶性聚合物過量的對硝基苯基氯甲酸酯,從而得到含有所述羥端基水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的對硝基苯基氯甲酸酯的組合物,其中所述水溶性聚合物的活性碳酸酯具有下面的結(jié)構(gòu)
其中(n)是2至約4000的整數(shù);
(b)將含有反應性分子的組合物添加到所述含有所述水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的對硝基苯基氯甲酸酯的組合物,其中,添加含有反應性分子的組合物使得基本上所有所述未反應的對硝基苯基氯甲酸酯基本上被消耗。
31.權利要求30所述的方法,其中所述反應性分子選自水、低碳烷基一元醇、硫化氫和低碳烷基一元胺。
32.權利要求30所述的方法,其中所述反應性分子選自連接于固體支持物的羥烷基、連接于固體支持物的巰基烷基、連接于固體支持物的伯胺和連接于輔助支持物的仲胺。
33.實施權利要求1至32所述方法中任一種方法得到的組合物。
34.合成方法,包括
使由如下步驟制備的水溶性聚合物的活性碳酸酯與活性劑在偶聯(lián)條件下反應,從而得到水溶性聚合物-活性劑偶聯(lián)物
(i)混合含有非質(zhì)子溶劑和胺端基或羥端基水溶性聚合物的組合物與含有活化碳酸酯試劑的組合物,任選在催化劑或中和酸的堿的存在下,其中所述含有活化碳酸酯試劑的組合物被添加,使得存在相對于所述胺端基或羥端基水溶性聚合物過量的活化碳酸酯試劑,從而得到含有所述水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的活化碳酸酯試劑的組合物;和
(ii)將含有反應性分子的組合物添加到所述含有所述水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的活化碳酸酯試劑的組合物,其中,添加含有反應性分子的組合物使得基本上所有所述未反應的活化碳酸酯試劑基本上被消耗。
35.合成方法,包括
使由如下步驟制備的聚合物試劑與活性劑在偶聯(lián)條件下反應,從而得到水溶性聚合物-活性劑偶聯(lián)物
(a)混合含有非質(zhì)子溶劑和胺端基或羥端基水溶性聚合物的組合物與含有活化碳酸酯試劑的組合物,任選在催化劑或中和酸的堿的存在下,其中,添加含有活化碳酸酯試劑的組合物使得存在相對于所述胺端基或羥端基水溶性聚合物過量的活化碳酸酯試劑,從而得到含有所述水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的活化碳酸酯試劑的組合物;
(b)將含有反應性分子的組合物添加到所述含有水溶性聚合物的活性碳酸酯和未反應的活化碳酸酯試劑的組合物,其中,添加含有反應性分子的組合物使得基本上所有所述未反應的活化碳酸酯試劑被基本上消耗;和
(c)使所述水溶性聚合物的活性碳酸酯在一個或更多個反應中反應以形成聚合物試劑。
全文摘要
本發(fā)明提供了制備水溶性聚合物的活性碳酸酯的方法。也提供了與水溶性聚合物的活性碳酸酯相關的其它方法,以及提供相應的組合物。
文檔編號C08G65/32GK101243120SQ200680030236
公開日2008年8月13日 申請日期2006年7月31日 優(yōu)先權日2005年7月29日
發(fā)明者A·科茲洛夫斯基, J·麥坎南, S·P·麥克馬努斯 申請人:尼克塔治療亞拉巴馬公司