糖原基阳离子聚合物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及糖原基阳离子聚合物，所述阳离子聚合物与阴离子化合物形成的复合物，包括所述复合物的药物组合物，和所述复合物用于将所述阴离子化合物传递或转染至特定的药理学目标(例如器官、组织或细胞)的用途。
【专利说明】糖原基阳离子聚合物
【技术领域】
[0001]本发明涉及糖原基阳离子聚合物、包括所述聚合物和至少一种阴离子化合物的复合物、和所述复合物用于传递阴离子化合物的用途。
[0002]特别地，糖原基阳离子聚合物用作非病毒的载体，用于核酸的转染。
现有技术
[0003]为了减少有效成分的副作用并使它们的治疗效果最佳化，开发了控制释放系统，其中药物的形式控制了有效成分的释放阶段，并且系统还能够将有效成分传递并指向特定的药理学目标。
[0004]特别地，传递和指向系统必须以以下的方式来与有效成分产生交互作用:获得的复合物在储存和给药期间是稳定的，但将有效成分释放至正确的药理学目标。
[0005]典型地，在传递系统和有效成分之间形成的交互作用是非共价的，例如:静电的、离子的或范德华交互作用、氢键等。
[0006]针对低分子量有效成分，和部分针对聚合物和高分子量分子，例如核酸，解决了开发传递和指向系统的问题。
[0007]特别地，在基因治疗领域，通过术语〃转染〃表达的是:为了补偿缺乏基因，过表达基因、沉默(silencing)基因表达或向所述细胞引入新的功能的目的，核酸序列和/或遗传构造向祀细胞插入的自发过程。
[0008]在遗传性疾病的治疗以及在慢性疾病的治疗和防治用策略的开发两者中，这个过程似乎是有如途的。
[0009]然而，当以天然形式体内给药时，核酸，很像其它的聚阴离子物质，迅速地被阳离子酶(例如核酸酶和蛋白酶)分解，并有节制地被细胞吸收。
[0010]迄今已经研究和开发的基因载体包括病毒系统(逆转录酶病毒、腺病毒等)和非病毒系统(脂质体、聚合物、肽等)。
[0011]众所周知的是:病毒载体与非病毒系统相比具有更高的转染效率。然而，在体内使用病毒载体受到很多缺点的限制，例如复制的危险、诱导免疫反应的可能性、只有再分细胞可有效地作为目标的事实、大尺寸基因低的装载量或DNA片段的随机插入。
[0012]在本领域已知的是:使用基于非病毒载体的基因治疗，包括许多益处，其中有相对的安全性和低的制备成本。
[0013]已经广泛研究了非病毒的基因载体，例如阳离子聚合物、脂质体和合成载体，作为使用病毒载体的替代。
[0014]N，N-二乙基氨基乙基-葡聚糖(DEAE-葡聚糖)，是要用于有效成分受控释放的天然聚合物的第一化学衍生物的一种(例如用于向粘膜中的受控释放，如，例如在W090/09780中描述的)，并且接着作为转染试剂(如，例如在EP1738769中描述的)。
[0015]DEAE-葡聚糖是聚阳离子聚合物，通过N，N- 二乙基氨基乙基氯化物和葡聚糖反应获得，葡聚糖是其中葡萄糖单体通过α -1, 6键键合的线性聚合物，具有很少的支链，其中葡萄糖单体是通过α -1, 4-键键合的(编号示于下面的式子中)。
[0016]由下列结构式表示的DEAE-葡聚糖，具有两个包括含氮残基的取代基，其中氮原子具有彼此不同的物理化学特性:
[0017]
【权利要求】
1.一种糖原基阳离子聚合物，包括至少一种选自如下组成的组的重复单元:
其中 基团R可以是相同或不同的，是氢原子；羧甲基，任选地以与药学上可接受的有机或无机碱形成的盐的形式；或选自以下的含氮基团=NH2-(C1-C6)烷基、[N，N-二(C1-C6)烷基氨基]-(C1-C6)烷基、NH2-{[(C「C6)烷基-二 (C1-C6)烷基铵基]K(C1-C6)烷基、{[N，N-二(C1-C6)烷基氨基]-(C1-C6)烷基-二 (C1-C6)烷基铵基 K(C1-C6)烷基、NH2-[(C1-C6)烷基氨基]-(C1-C6)烷基、{[N，N-二 (C1-C6)烷基氨基]-(C1-C6)烷基氨基K(C1-C6)烷基、[三(C1-C6)烷基铵基]-(C1-C6)烷基、含氮环基-(C1-C6)烷基，其中链(C1-C6)烷基可以是相同或不同的，任选地用一个或多个羟基取代；和 η是大于或等于I的整数；和
其中 R1选自:氢原子；羧甲基，任选地以与药学上可接受的有机或无机碱形成的盐的形式；或选自以下的含氮基团=NH2-(C1-C6)烷基、[N，N-二 (C1-C6)烷基氨基]-(C1-C6)烷基、NH2-[(C1-C6)烷基-二 (C1-C6)烷基铵基]-(C1-C6)烷基、{[N，N-二 (C1-C6)烷基氨基]-(C1-C6)烷基-二 (C1-C6)烷基铵基 K(C1-C6)烷基、NH2-[(C1-C6)烷基氨基]-(C1-C6)烷基、{[N，N-二 (C1-C6)烷基氨基]-(C1-C6)烷基氨基K(C1-C6)烷基、[三(C1-C6)烷基铵基]-(C1-C6)烷基，其中链(C1-C6)烷基可以是相同或不同的，任选地用一个或多个羟基取代； X1和X2可以是相同或不同的，是基团-OH或含有氮的基团-NHR2，其中R2选自:氢原子、(C1-C6)烷基和H-[NH-(C「C6)烷基]p_，其中P是大于或等于I的整数，且基团(C「C4)烷基可以相同或不同；和 m是大于或等于I的整数； 条件是IRpX1和X2中至少一个是如分别对各个KRpX1和X2限定的含氮基团，和 条件是:所述糖原基阳离子聚合物不同于由糖原与N- (3-氯-2-羟基丙基)-三甲基氯化铵反应而获得的产物。
2.根据权利要求1所述的糖原基阳离子聚合物，其中所述基团R可以是相同或不同的，是氢原子；羧甲基，任选地以与药学上可接受的有机或无机碱形成的盐的形式；或选自以下的含氮基团:[N，N-二 (C1-C3)烷基氨基]-(C1-C3)烷基、{[N，N-二(C1-C3烷基氨基]-(C1-C3)烷基-二 (C1-C3)烷基铵基K(C1-C3)烷基、{[N，N-二 (C1-C3)烷基氨基]-(C1-C3)烷基氨基K(C1-C3)烷基、[三(C1-C3)烷基铵基]-(C1-C3)烷基、含氮环基-(C1-C3)烷基，其中链(C1-C3)烷基可以是相同或不同的，任选地用羟基取代。
3.根据权利要求2所述的糖原基阳离子聚合物，其中所述基团R可以是相同或不同的，是氢原子；羧甲基，任选以与药学上可接受的有机或无机碱形成的盐的形式；或选自以下的含氮基团:N，N- 二甲基氨基乙基、N，N- 二甲基氨基丙基、N，N- 二乙基氨基乙基、[(N, N- 二甲基-氨基乙基)二甲基铵基]乙基、[(N，N-二甲基氨基-丙基)二甲基铵基]丙基、[(N, N- 二乙基氨基乙基)二乙基-铵基]-乙基、[三甲基铵基]-2-羟基丙基、哌啶基-N-乙基或吗啉基-N-乙基。
4.根据前述权利要求任一项所述的糖原基阳离子聚合物，其中R1是氢原子；羧甲基，任选以与药学上可接受的有机或无机碱形成的盐的形式；或选自以下的含氮基团:[N, N- 二(C1-C3)烷基氨基]-(C1-C3)烷基、{[N, N- 二(C1-C3)烷基氨基]-(C1-C3)烷基-二(C1-C3)烷基铵基1-(C1-C3)烷基、{[N，N-二(C1-C3)烷基氨基]-(C1-C3)烷基氨基K(C1-C3)烷基或[三(C1-C3)烷基铵基]-(C1-C3)烷基，其中链(C1-C3)烷基可以是相同或不同的，任选地用羟基取代。
5.根据权利要求4所述的糖原基阳离子聚合物，其中R1是氢原子或羧甲基。
6.根据前述权利要求任一项所述的糖原基阳离子聚合物，其中X1和X2，可以是相同或不同的，是含氮基团-NHR2，其中R2是氢原子或H-LNH-(C1-C4)烷基]p-，其中p是大于或等于I的整数，且基团(C1-C4)烷基可以是相同或不同的。
7.根据权利要 求6所述的糖原基阳离子聚合物，其中所述基团H-LNH-(C1-C4)烷基]P-是:具有50至3000道尔顿的分子量的聚乙烯亚胺、精胺(H2N(CH2)3NH(CH2)4NH(CH2)3NH2)或亚精胺(H2N(CH2)4NH(CH2)4NH2) 0
8.根据前述权利要求任一项所述的糖原基阳离子聚合物，其中所述重复单元(a)和(b)包括: -至少一个在生理学pH下可离子化的含氮基团，选自如下组成的组AH2-(C1-C6)烷基、[N, N- 二 (C1-C6)烷基氨基]-(C1-C6)烷基、NH2- (C1-C6)烷基氨基} - (C1-C6)烷基、{[N, N- 二(C1-C6)烷基氨基]-(C1-C6)烷基氨基1-(C1-C6)烷基和含氮环基-(C1-C6)烷基；和 -至少一种在低于生理学PH的pH下可被离子化的基团，选自由以下组成的组::NH2-([(C1-C3)烷基]-二 (C1-C6)烷基铵基 K(C1-C6)烷基和{[N，N-二 (C1-C3)烷基氨基]-(C1-C6)烷基-二 (C1-C6)烷基铵基K(C1-C6)烷基。
9.在根据权利要求1至8任一项所述的糖原基阳离子聚合物和阴离子化合物之间形成的复合物。
10.根据权利要求9所述的复合物，其中所述复合物包括含量相对于所述糖原基阳离子聚合物重量在5重量％至60重量％之间的所述阴离子化合物。
11.根据权利要求10所述的复合物，其中所述复合物包括含量相对于所述糖原基阳离子聚合物重量在10重量％和50重量％之间的所述阴离子化合物。
12.包括(A)复合物和(B)至少一种药学上可接受的赋形剂的药物组合物，所述复合物是:在(I)包括至少一种选自如下组成的组的重复单元的糖原基阳离子聚合物与(2)阴离子化合物之间形成的复合物:
其中 基团R可以是相同或不同的，是:氢原子；羧甲基，任选地以与药学上可接受的有机或无机碱形成的盐的形式；或选自以下的含氮基团=NH2-(C1-C6)烷基、[N，N-二(C「C6)烷基氨基]-(C1-C6)烷基、NH2-([(C1-C6)烷基-二 (C1-C6)烷基铵基]K(C1-C6)烷基、{[N，N-二(C1-C6)烷基氨基]-(C1-C6)烷基-二(C1-C6)烷基-铵基 K(C1-C6)烷基、NH2-[(C1-C6)烷基氨基]-(C1-C6)烷基、{[N，N-二 (C1-C6)烷基氨基]-(C1-C6)烷基氨基K(C1-C6)烷基、[三(C1-C6)烷基铵基]-(C1-C6)烷基、含氮环基-(C1-C6)烷基，其中链(C1-C6)烷基可以是相同或不同的，任选地用一个或多个羟基取代；和 η是大于或等于I的整数；和
其中 R1选自氢原子；羧甲基，任选地以与药学上可接受的有机或无机碱形成的盐的形式；或选自以下的含氮基团=NH2-(C1-C6)烷基、[N，N-二 (C1-C6)烷基氨基]-(C1-C6)烷基、NH2-[(C1-C6)烷基]-二 (C1-C6)烷基铵基]-(C1-C6)烷基、{[N，N-二 (C1-C6)烷基氨基]-(C1-C6)烷基-二 (C1-C6)烷基铵基 K(C1-C6)烷基、NH2-[(C1-C6)烷基氨基]-(C1-C6)烷基、{[N，N-二 (C1-C6)烷基氨基]-(C1-C6)烷基氨基K(C1-C6)烷基、[三(C1-C6)烷基铵基]-(C1-C6)烷基，其中链(C1-C6)烷基可以是相同或不同的，任选地用一个或多个羟基取代； X1和X2可以是相同或不同的，是基团-OH或含有氮的基团-NHR2，其中R2选自:氢原子、(C1-C6)烷基和H-[NH-(C「C6)烷基]p_，其中P是大于或等于I的整数，且基团(C「C4)烷基可以相同或不同；和 m是大于或等于I的整数； 条件是:R、R1^ X1和X2中至少一个是如分别对各个R、％、X1和X2限定的含氮基团。
13.根据权利要求12所述的药物组合物，其中所述阴离子化合物是核酸。
14.根据在前权利要求12和13任一项所述的药物组合物，用于注射使用。
15.复合物(A)用于将所述阴离子化合物传递或转染进入特定的药理学目标的用途，所述复合物(A)是:在(I)包括至少一种选自如下组成的组的重复单元的糖原基阳离子聚合物与(2)阴离子化合物之间形成的复合物:
其中 基团R可以是相同或不同的，是:氢原子；羧甲基，任选地以与药学上可接受的有机或无机碱形成的盐的形式；或选自以下的含氮基团=NH2-(C1-C6)烷基、[N，N-二(C1-C6)烷基氨基]-(C1-C6)烷基、NH2-U(C1-C6)烷基]-二 (C1-C6)烷基铵基 H-(C1-C6)烷基、{[N，N-二(C1-C6)烷基氨基]-(C1-C6)烷基-二 (C1-C6)烷基-铵基 H-(C1-C6)烷基、NH2-[(C1-C6)烷基氨基]-(C1-C6)烷基、{[N, N- 二(C1-C6)烷基氨基]-(C1-C6)烷基氨基} - (C1-C6)烷基、[三(C1-C6)烷基铵基U-(C1-C6)烷基、含氮环基-(C1-C6)烷基，其中链(C1-C6)烷基可以是相同或不同的，任选地用一个或多个羟基取代；和 η是大于或等于I的整数；和
其中 R1选自氢原子；羧甲基，任选地以与药学上可接受的有机或无机碱形成的盐的形式；或选自以下的含氮基团=NH2-(C1-C6)烷基、[N，N-二 (C1-C6)烷基氨基]-(C1-C6)烷基、NH2-U(C1-C6)烷基]-二 (C1-C6)烷基铵基 K(C1-C6)烷基、{[N，N-二 (C1-C6)烷基氨基]-(C1-C6)烷基-二 (C1-C6)烷基铵基 K(C1-C6)烷基、NH2-[(C1-C6)烷基氨基]-(C1-C6)烷基、{[N，N-二 (C1-C6)烷基氨基]-(C1-C6)烷基氨基K(C1-C6)烷基、[三(C1-C6)烷基铵基]-(C1-C6)烷基，其中链(C1-C6)烷基可以是相同或不同的，任选地用一个或多个羟基取代； Xl和X2可以是相同或不同的，是基团-OH或含有氮的基团-NHR2，其中R2选自:氢原子、(C「C6)烷基和H-[NH-(C「C6)烷基]p_，其中P是大于或等于I的整数，且基团(C1-C4)烷基可以相同或不同；和 m是大于或等于I的整数； 条件是:R、R1^ X1和X2中至少一个是如分别对各个R、％、X1和X2限定的含氮基团。
【文档编号】A61K47/48GK104080812SQ201380007182
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年2月21日 优先权日:2012年3月15日
【发明者】V·鲁索, E·利博拉蒂, N·卡佐拉 申请人:方济各安吉利克化学联合股份有限公司