技術領域
[0001] 總的來說,本公開涉及包含涂層粒子的組合物,以及制造和使用這種用于靶向藥物遞送的組合物的方法。
[0002] 相關技術簡述
[0003]
納米粒子(包括納米球)和微粒(包括微球)在本文中合稱為“粒子”,是直徑為約1nm至約10,000nm(10微米)、優(yōu)選約1nm至約2,000nm(2微米)的固體或半固體粒子。這樣的粒子可以從包括
蛋白質(zhì)、合成
聚合物、多糖、核酸、小分子及其組合的各種材料形成,并且已被用于許多不同應用中,主要是分離、診斷和藥物遞送。
[0004] 已發(fā)現(xiàn),包含這樣的粒子的組合物可用于藥物遞送。例如,美國
專利公布No.2006/0073199公開了包含活性劑的粒子能夠被配制成
水性懸液,并且通過在粒子上或周圍提供
表面活性劑涂層能夠使粒子對聚集和粒子生長而言穩(wěn)定。
[0005] 對于開發(fā)包含粒子的組合物及其制造和應用、特別是用于目標藥物遞送的方法,存在著持續(xù)不斷的需求。
[0007] 本發(fā)明的一個方面涉及包含粒子核心和與粒子核心結(jié)合的涂層的表面修飾粒子。粒子核心包含活性劑,例如
治療藥劑或診斷藥劑(例如有機小分子或
生物大分子)。涂層包含式I的表面活性劑或其鹽:
[0008]
[0009] 其中n和m獨立地選自1、2、3、4、5和6;R1、R2和R3獨立地選自C1至C8烷基;并且R4和R5獨立地選自C6至C40烷基、C6至C40烯基、C6至C40炔基、C(=O)(C5至C39烷基)、C(=O)(C5至C39烯基)和C(=O)(C5至C39炔基)。本發(fā)明的表面修飾粒子一般具有約1nm至約2,000nm的平均尺寸。
[0010] 本發(fā)明的另一方面涉及增加活性劑的細胞攝取的方法。所述方法包含將細胞與表面修飾粒子在足以增加表面修飾粒子的細胞攝取的條件下相
接觸。粒子包含粒子核心和與粒子核心結(jié)合的涂層,其中粒子核心包含活性劑,涂層包含式I的表面活性劑或其鹽,并且表面修飾粒子具有約1nm至約2,000nm的平均尺寸。這些方法可以離體或在體內(nèi)執(zhí)行。每種增加活性劑的細胞攝取的方法都可以離體執(zhí)行,即無需通過手術或療法對人體或動物體進行任何治療?;蛘?,增加活性劑的細胞攝取的方法也可以在體內(nèi)執(zhí)行。細胞可以是吞噬細胞例如巨噬細胞、單核細胞、粒細胞、無粒細胞、中性粒細胞及其組合。此外,細胞可以是
腫瘤細胞。
[0011] 本發(fā)明的另一方面涉及多個表面修飾粒子在制備用于增加活性劑的細胞攝取的藥物中的應用,其中所述表面修飾粒子包含粒子核心和與粒子核心結(jié)合的涂層,粒子核心包含選自小分子、肽和蛋白質(zhì)的活性劑,涂層包含式I的表面活性劑或其鹽,并且所述表面修飾粒子具有約1nm至約2,000nm的平均尺寸。
[0012] 本發(fā)明的另一方面涉及用于增加活性劑的細胞攝取的多個表面修飾粒子,其中所述表面修飾粒子包含粒子核心和與粒子核心結(jié)合的涂層,粒子核心包含選自小分子、肽和蛋白質(zhì)的活性劑,涂層包含式I的表面活性劑或其鹽,并且所述表面修飾粒子具有約1nm至約2,000nm的平均尺寸。
[0013] 本發(fā)明的另一方面涉及用于治療患有炎性
疾病或病癥的對象的方法,所述方法包含向所述對象
給藥多個表面修飾粒子,所述表面修飾粒子包含粒子核心和與粒子核心結(jié)合的涂層,其中粒子核心包含活性劑(例如抗炎劑),涂層包含式I的表面活性劑或其鹽,所述表面修飾粒子具有約1nm至約2,000nm的平均尺寸,并且所述給藥有效減輕、治療和/或防止與所述炎性疾病或病癥相關的癥狀或病理。
[0014] 本發(fā)明的另一方面涉及多個表面修飾粒子在用制備于治療炎性疾病或病癥的藥物中的應用,其中所述藥物包含有效減輕、治療和/或防止與炎性疾病或病癥相關的癥狀或病理的量的表面修飾粒子,其中所述表面修飾粒子包含粒子核心和與粒子核心結(jié)合的涂層,粒子核心包含活性劑(例如抗炎劑),涂層包含式I的表面活性劑或其鹽,并且表面修飾粒子具有約1nm至約2,000nm的平均尺寸。
[0015] 本發(fā)明的另一方面涉及多個表面修飾粒子或其藥物組合物,其用于治療患有炎性疾病或病癥的對象,其中所述表面修飾粒子包含粒子核心和與粒子核心結(jié)合的涂層,粒子核心包含活性劑(例如抗炎劑),涂層包含式I的表面活性劑或其鹽,并且所述表面修飾粒子具有約1nm至約2,000nm的平均尺寸。
[0016] 本發(fā)明的另一方面涉及用于治療患有增殖性疾病或病癥的對象的方法,所述方法包含向所述對象給藥多個表面修飾粒子,所述表面修飾粒子包含粒子核心和與粒子核心結(jié)合的涂層,其中粒子核心包含活性劑(例如抗增殖劑,如
抗腫瘤劑),涂層包含式I的表面活性劑或其鹽,表面修飾粒子具有約1nm至約2,000nm的平均尺寸,并且所述給藥有效減輕、治療和/或防止與所述增殖性疾病或病癥相關的癥狀或病理。
[0017] 本發(fā)明的另一方面涉及多個表面修飾粒子在制備用于治療增殖性疾病或病癥的藥物中的應用,其中所述藥物包含有效減輕、治療和/或防止與增殖性疾病或病癥相關的癥狀或病理的量的表面修飾粒子,其中所述表面修飾粒子包含粒子核心和與粒子核心結(jié)合的涂層,粒子核心包含活性劑(例如抗增殖劑,如抗腫瘤劑),涂層包含式I的表面活性劑或其鹽,并且所述表面修飾粒子具有約1nm至約2,000nm的平均尺寸。
[0018] 本發(fā)明的另一方面涉及多個表面修飾粒子或其藥物組合物,其用于治療患有增殖性疾病或病癥的對象,其中所述表面修飾粒子包含粒子核心和與粒子核心結(jié)合的涂層,粒子核心包含活性劑(例如抗增殖劑,如抗腫瘤劑),涂層包含式I的表面活性劑或其鹽,并且所述表面修飾粒子具有約1nm至約2,000nm的平均尺寸。
[0019] 本發(fā)明的另一方面涉及用于治療患有感染性疾病或病癥的對象的方法,所述方法包含向所述對象給藥多個表面修飾粒子,所述表面修飾粒子包含粒子核心和與粒子核心結(jié)合的涂層,其中粒子核心包含活性劑(例如抗感染藥劑),涂層包含式I的表面活性劑或其鹽,表面修飾粒子具有約1nm至約2,000nm的平均尺寸,并且所述給藥有效減輕、治療和/或防止與所述感染性疾病或病癥相關的癥狀或病理。
[0020] 本發(fā)明的另一方面涉及多個表面修飾粒子在制備用于治療感染性疾病或病癥的藥物中的應用,其中藥物包含有效減輕、治療和/或防止與感染性疾病或病癥相關的癥狀或病理的量的表面修飾粒子,其中所述表面修飾粒子包含粒子核心和與粒子核心結(jié)合的涂層,其中粒子核心包含活性劑(例如抗感染藥劑),涂層包含式I的表面活性劑或其鹽,并且所述表面修飾粒子具有約1nm至約2,000nm的平均尺寸。
[0021] 本發(fā)明的另一方面涉及多個表面修飾粒子或其藥物組合物,其用于治療患有感染性疾病或病癥的對象,所述表面修飾粒子包含粒子核心和與粒子核心結(jié)合的涂層,其中粒子核心包含活性劑(例如抗感染藥劑),涂層包含式I的表面活性劑或其鹽,并且所述表面修飾粒子具有約1nm至約2,000nm的平均尺寸。
[0022] 另一方面,本發(fā)明涉及用于治療患有神經(jīng)變性疾病或病癥的對象的方法,所述方法包含向所述對象給藥多個表面修飾粒子,所述表面修飾粒子包含粒子核心和與粒子核心結(jié)合的涂層,其中粒子核心包含活性劑(例如抗神經(jīng)變性藥劑),涂層包含式I的表面活性劑或其鹽,表面修飾粒子具有約1nm至約2,000nm的平均尺寸,并且所述給藥有效減輕、治療和/或防止與所述神經(jīng)變性疾病或病癥相關的癥狀或病理。
[0023] 本發(fā)明的另一方面涉及多個表面修飾粒子在制備用于治療神經(jīng)變性疾病或病癥的藥物中的應用,其中所述藥物包含有效減輕、治療和/或防止與神經(jīng)變性疾病或病癥相關的癥狀或病理的量的表面修飾粒子,其中所述表面修飾粒子包含粒子核心和與粒子核心結(jié)合的涂層,其中粒子核心包含活性劑(例如抗神經(jīng)變性藥劑),涂層包含式I的表面活性劑或其鹽,并且所述表面修飾粒子具有約1nm至約2,000nm的平均尺寸。
[0024] 本發(fā)明的另一方面涉及多個表面修飾粒子或其藥物組合物,其用于治療患有神經(jīng)變性疾病或病癥的對象,其中所述表面修飾粒子包含粒子核心和與粒子核心結(jié)合的涂層,其中粒子核心包含活性劑(例如抗神經(jīng)變性藥劑),涂層包含式I的表面活性劑或其鹽,并且所述表面修飾粒子具有約1nm至約2,000nm的平均尺寸。
[0025] 本發(fā)明的另一方面涉及用于治療患有感染性疾病或病癥、炎性疾病或病癥、神經(jīng)變性疾病或病癥或增殖性疾病或病癥的對象的方法,所述方法包含將多個表面修飾粒子給藥到所述對象的具有疾病或
炎癥位點的體腔內(nèi),所述表面修飾粒子包含粒子核心和與粒子核心結(jié)合的涂層,其中粒子核心包含活性劑,涂層包含式I的表面活性劑或其鹽,所述表面修飾粒子具有約1nm至約2,000nm的平均尺寸,并且所述給藥有效減輕、治療和/或防止與所述疾病或病癥相關的癥狀或病理。
[0026] 本發(fā)明的另一方面涉及多個表面修飾粒子在制備用于治療感染性疾病或病癥、炎性疾病或病癥、神經(jīng)變性疾病或病癥或增殖性疾病或病癥的藥物中的應用,其中所述藥物包含減輕、治療和/或防止與所述疾病或病癥相關的癥狀或病理的有效量的表面修飾粒子,所述表面修飾粒子包含粒子核心和與粒子核心結(jié)合的涂層,其中粒子核心包含活性劑,涂層包含式I的表面活性劑或其鹽,并且所述表面修飾粒子具有約1nm至約2,000nm的平均尺寸。
[0027] 本發(fā)明的另一方面涉及多個表面修飾粒子或其藥物組合物供用于治療患有感染性疾病或病癥、炎性疾病或病癥、神經(jīng)變性疾病或病癥或增殖性疾病或病癥的對象,其中所述表面修飾粒子包含粒子核心和與粒子核心結(jié)合的涂層,其中粒子核心包含活性劑,涂層包含式I的表面活性劑或其鹽,并且所述表面修飾粒子具有約1nm至約2,000nm的平均尺寸。
[0028] 上面提到的用于治療的每種方法,都可以通過使用細胞運輸以將表面修飾粒子遞送到對象的靶組織、或通過將表面修飾粒子局部給藥到對象的具有疾病(例如癌癥、感染)和/或炎癥位點的體腔內(nèi),以便表面修飾粒子能夠被位于體腔內(nèi)的患病或炎性細胞攝取而實施。
[0030] 圖1提供的圖顯示了用俄勒岡綠標記的DSPE-mPEG2000/泊洛沙姆188涂層紫杉醇粒子(無DOTAP)和用俄勒岡綠標記的DOTAP涂層紫杉醇粒子(DOTAP)的攝取。
[0031] 圖2提供的圖顯示了DSPE-mPEG2000/泊洛沙姆188涂層紫杉醇粒子(DSPE-mPEG2000/泊洛沙姆188)、用俄勒岡綠標記并儲存3個月的DOTAP涂層紫杉醇粒子(DOTAP樣品1)、新鮮制備的用俄勒岡綠標記的DOTAP涂層紫杉醇粒子(DOTAP樣品2)和用俄勒岡綠標記的魚精蛋白涂層紫杉醇粒子(魚精蛋白)的攝取。
[0032] 圖3提供的圖顯示了DSPE-mPEG2000/泊洛沙姆188涂層紫杉醇粒子的攝取。俄勒岡綠涂層粒子或含有DOTAP或不含DOTAP(無DOTAP)。在將細胞暴露于紫杉醇粒子之前將細胞培養(yǎng)1、2或6天。
[0033] 圖4提供的圖顯示了用俄勒岡綠標記的DSPE-mPEG2000/泊洛沙姆188涂層紫杉醇粒子(DSPE-mPEG2000/泊洛沙姆188)、用俄勒岡綠標記的DOTAP涂層紫杉醇粒子(DOTAP/DSPE-mPEG2000/泊洛沙姆188)、用俄勒岡綠標記的乳酸-
乙醇酸共聚物涂層紫杉醇粒子(PLGA/泊洛沙姆188)和用俄勒岡綠標記的磷脂酰絲
氨酸涂層紫杉醇粒子(PS/DSPE-mPEG2000/泊洛沙姆188)的攝取。
[0034] 圖5提供的圖顯示了用俄勒岡綠標記的DSPE-mPEG2000/泊洛沙姆188涂層紫杉醇粒子(DSPE-mPEG2000/泊洛沙姆188)、用俄勒岡綠標記的DOTAP涂層紫杉醇粒子(DOTAP/DSPE-mPEG2000/泊洛沙姆188)和用俄勒岡綠標記的十六烷基三甲基溴化銨涂層紫杉醇粒子(CTAB/DSPE-mPEG2000/泊洛沙姆188)的攝取。
[0035] 詳細描述
[0036] 所要求保護的發(fā)明容許有許多不同形式的實施方案。如本文所公開的優(yōu)選實施方案應該被視為所要求保護的發(fā)明的原理的示例,因此不打算將所要求保護的發(fā)明的廣泛方面限制于舉例說明的實施方案。
[0037] 本發(fā)明的一個方面提供了包含粒子核心和與粒子核心結(jié)合的涂層的表面修飾粒子。粒子核心包含典型選自小分子、肽類和蛋白質(zhì)的活性劑,涂層包含式I的表面活性劑或其鹽:
[0038]
[0039] 其中n和m獨立地選自1、2、3、4、5和6;R1、R2和R3獨立地選自C1至C8烷基;并且R4和R5獨立地選自C6至C40烷基、C6至C40烯基、C6至C40炔基、C(=O)(C5至C39烷基)、C(=O)(C5至C39烯基)和C(=O)(C5至C39炔基),并且所述表面修飾粒子具有約1nm至約2,000nm的平均尺寸。
[0040] 當在本文中使用時,術語“烷基”是指直鏈和支鏈飽和
烴基,其非限制性示例包括甲基、乙基以及直鏈與支鏈丙基和丁基。烷基任選可以
用例如一個或多個羥基(-OH)、
氧基(=O)、鹵基(-F、-Cl、-Br或-I)和巰基(-SH)或其組合取代。
[0041] 當在本文中使用時,術語“烯基”是指含有至少一個
碳-碳雙鍵的直鏈和支鏈烴基,其非限制性示例包括直鏈和支鏈十六烯基和十八烯基。烯基任選可以用例如一個或多個羥基(-OH)、氧基(=O)、鹵基(-F、-Cl、-Br或-I)和巰基(-SH)或其組合取代。
[0042] 當在本文中使用時,術語“炔基”是指包含至少一個碳-碳三鍵的直鏈和支鏈烴基,其非限制性示例包括直鏈和支鏈十六炔基和十八炔基。炔基任選可以用例如一個或多個羥基(-OH)、氧基(=O)、鹵基(-F、-Cl、-Br或-I)和巰基(-SH)或其組合取代。
[0043] 式I的R1、R2和R3烷基可以具有例如1至8個碳
原子、1至6個碳原子和/或1至1 2 3
4個碳原子。在一些實施方案中,R、R 和R 獨立地選自甲基和乙基。
[0044] 式I的R4和R5烷基可以具有例如6至40個碳原子、10至24個碳原子、14至18個碳原子、5至39個碳原子、9至23個碳原子和/或13至17個碳原子。
[0045] 式I的R4和R5烯基可以具有例如1、2、3、4、5、6個或更多個雙鍵。R4和R5烯基可以具有例如6至40個碳原子、10至24個碳原子、14至18個碳原子、5至39個碳原子、9至23個碳原子和/或13至17個碳原子。
[0046] 式I的R4和R5炔基可以具有例如1、2、3、4、5、6個或更多個三鍵。R4和R5炔基可以具有例如6至40個碳原子、10至24個碳原子、14至18個碳原子、5至39個碳原子、9至23個碳原子和/或13至17個碳原子。
[0047] 在一些實施方案中,R4和R5獨立地選自辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、順-9-十六烯基、十八烷基、16-甲基十七烷基、反-9-十八烯基、順-9-十八烯基、順,順-9,12-十八碳二烯基、反,反-9,12-十八碳二烯基、順,順,順-9,12,15-十八碳三烯基、反,反,反-9,12,15-十八碳三烯基、12-羥基-9-十八烯基、二十烷基、二十二烷基、順-13-二十二烯基、二十四烷基、二十六烷基、二十八烷基、三十烷基、三十四烷基、辛?;?、癸?;?、十二?;?、十四?;?、十六酰基、十七?;?、十八?;⒍;⒍;⒍孽;?、順,順,順-9,12,15-十八碳三烯?;?、順,順,順,順-6,9,
12,15-十八碳四烯?;?、順,順,順,順,順-5,8,11,14,17-二十碳五烯酰基、順,順,順,順,順,順-4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯?;?、順,順-9,12-十八碳二烯?;?、順,順,順-6,9,12-十八碳三烯?;㈨?,順,順-8,11,14-二十碳三烯?;?、順,順,順,順-5,8,
11,14-二十碳四烯?;?、順-9-十八烯酰基、反-9-十八烯?;㈨?13-二十二烯?;?、和順-15-二十四烯?;?br>
[0048] 在一些實施方案中,m和n是1;R1、R2和R3是甲基;并且R4和R5是順-9-十八烯?;?,即式I的表面活性劑是N-[1-(2,3-二油酰氧基)丙基]-N,N,N-三甲基銨(DOTAP)或其鹽(例如N-[1-(2,3-二油酰氧基)丙基]-N,N,N-三甲基甲基
硫酸銨或N-[1-(2,1 2
3-二油酰氧基)丙基]-N,N,N-三甲基
氯化銨)。在另一個實施方案中,m和n是1;R、R
3 4 5
和R 是甲基;并且R 和R 是順-9-十八烯基,即式I的表面活性劑是N-[1-(2,3-二油烯基氧基)丙基]-N,N,N-三甲基銨(DOTMA)或其鹽(例如N-[1-(2,3-二油烯基氧基)丙基]-N,N,N-三甲基甲基硫酸銨或N-[1-(2,3-二油烯基氧基)丙基]-N,N,N-三甲基氯
1 2 3 4 5
化銨)。在一些實施方案中,活性劑是紫杉醇;m和n是1;R、R 和R 是甲基;并且R 和R是順-9-十八烯?;词絀的表面活性劑是N-[1-(2,3-二油酰氧基)丙基]-N,N,N-三甲基銨(DOTAP)或其鹽(例如N-[1-(2,3-二油酰氧基)丙基]-N,N,N-三甲基甲基硫酸銨或N-[1-(2,3-二油酰氧基)丙基]-N,N,N-三甲基氯化銨)。在其他實施方案中,活性
1 2 3 4 5
劑是紫杉醇;m和n是1;R、R 和R 是甲基;并且R 和R 是順-9-十八烯基,即式I的表面活性劑是N-[1-(2,3-二油烯基氧基)丙基]-N,N,N-三甲基銨(DOTMA)或其鹽(例如N-[1-(2,3-二油烯基氧基)丙基]-N,N,N-三甲基甲基硫酸銨或N-[1-(2,3-二油烯基氧基)丙基]-N,N,N-三甲基氯化銨)。
[0049] 本發(fā)明的另一方面提供了增加活性劑被吞噬或非吞噬細胞攝取的方法,所述方法將細胞暴露于包含粒子核心和與粒子核心結(jié)合的涂層的表面修飾粒子,從而形成荷載表面修飾粒子的細胞。粒子核心包含典型選自小分子、肽類和蛋白質(zhì)的活性劑,涂層包含式I的表面活性劑或其鹽,并且表面修飾粒子具有約1nm至約2,000nm的平均尺寸。觀察到至少與細胞接觸不具有包含式I的表面活性劑或其鹽的涂層的粒子相比,活性劑被細胞的攝取增加。這樣的方法可以在體內(nèi)或離體執(zhí)行,以形成荷載表面修飾粒子的細胞。
[0050] 在另一個實施方案中,本發(fā)明提供了多個表面修飾粒子在藥物制備中的應用,所述藥物用于增加活性劑被吞噬或非吞噬細胞的細胞攝取。
[0051] 在另一個實施方案中,本發(fā)明還提供了使用上面提到的荷載表面修飾粒子的細胞,通過細胞運輸將包含多個表面修飾粒子的活性劑或藥物組合物遞送到
哺乳動物對象的靶組織的方法。靶向遞送表面修飾粒子的有效方法允許將更高濃度的治療藥劑以較低的全身不良作用和較低的毒性給藥到疾病、腫瘤或感染位點??梢栽O想,各種給藥方法例如靜脈內(nèi)給藥、肌肉內(nèi)給藥、皮下給藥、腹膜內(nèi)、口服等,將促進通行到淋巴系統(tǒng)、肝臟和其他組織靶的細胞對粒子增加的攝取。例如,對于各種疾病、包括沿著淋巴系統(tǒng)局部區(qū)域性侵入的頭頸癌,設想了皮下給藥。
[0052] 當在本文中使用時,“靶組織”或“組織靶”是指對象待治療的特定組織。這樣的靶組織的實例包括但不限于腦和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的其他部分、淋巴系統(tǒng)(例如淋巴結(jié)、骨髓、脾臟、胸腺等)、肝臟以及任何感染、炎癥或腫瘤位點。
[0053] 除了通過細胞運輸進行遞送之外,向靶組織的遞送還可以通過將表面修飾粒子局部給藥到對象具有疾病(例如癌癥、感染)和/或炎癥位點的體腔中來進行,以便表面修飾粒子可以被位于體腔內(nèi)的患病或炎性細胞攝取,從而將活性劑遞送到非??拷疾〉慕M織靶。例如,腹膜腔的癌癥例如卵巢癌、腹膜間皮細胞瘤、腹膜癌病等,可以通過將粒子或包含粒子的藥物組合物腹膜內(nèi)給藥到腹膜腔內(nèi)來治療。同樣地,膀胱的癌癥、感染和/或炎癥可以通過將粒子或包含粒子的藥物組合物給藥到膀胱腔內(nèi)來治療;
肺的癌癥、感染和/或炎癥可以通過將粒子給藥到肺腔內(nèi)(例如通過吸入)來治療;
胸膜腔的癌癥、感染和/或炎癥可以通過將粒子給藥到胸膜腔內(nèi)來治療;心腔的癌癥、感染和/或炎癥可以通過將粒子或包含粒子的藥物組合物給藥到心腔內(nèi)來治療;以及眼的癌癥、感染和/或炎癥可以通過將粒子或包含粒子的藥物組合物給藥到眼的房水或玻璃體液內(nèi)來治療。此外,胃腸的癌癥、感染和/或炎癥可以通過將粒子或包含粒子的藥物組合物給藥到胃和/或腸中(例如通過口服給藥)來治療。有利的是,當通過給藥到含有疾病或炎癥位點的體腔而將表面修飾粒子或包含表面修飾粒子的藥物組合物給藥到靠近和/或鄰近疾病或炎癥位點時,所述表面修飾粒子能夠被位于疾病或炎癥位點處的患病(例如癌性、被感染的)或炎性細胞攝取,從而觀察到至少與細胞接觸不具有包含式I的表面活性劑或其鹽的涂層的粒子相比,本發(fā)明的表面修飾粒子被患病或炎性細胞的攝取增加。
[0054] 當在本文中使用時,“體腔”是指被支持性組織包圍的相對空的空間或被支持性組織包圍的
流體填充的空間。當在本文中使用時,體腔涵蓋了包圍(并限定)腔的組織和腔的整個內(nèi)部兩者。示例性體腔包括腹膜腔、膀胱腔、肺腔、胸膜腔、心腔、胃腸腔、眼的房水和眼的玻璃體液。
[0055] 在一個方面,本發(fā)明設想了用于治療患有炎性疾病或病癥的對象的方法、組合物和藥物,包含向所述對象給藥多個表面修飾粒子,所述表面修飾粒子包含粒子核心和與粒子核心結(jié)合的涂層,其中粒子核心包含典型選自小分子、肽類和蛋白質(zhì)的活性劑,涂層包含本文中所限定的式I的表面活性劑或其鹽,所述表面修飾粒子具有約1nm至約2,000nm的平均尺寸大小,并且所述給藥有效減輕、治療和/或防止了與所述炎性疾病或病癥相關的1 2 3
癥狀或病理。一種情況下,對象患有炎性疾病或病癥,并且m和n是1;R、R 和R 是甲基;
4 5
并且R 和R 是順-9-十八烯?;?。一種情況下,活性劑是抗炎劑?;钚詣┑倪f送可以如本文中所述通過細胞運輸、或如本文中所述通過局部給藥到炎癥位點來執(zhí)行。
[0056] 另一個方面中,本發(fā)明設想了用于治療患有神經(jīng)變性疾病或病癥的對象的方法、組合物和藥物,包含向所述對象給藥多個表面修飾粒子,所述表面修飾粒子包含粒子核心和與粒子核心結(jié)合的涂層,其中粒子核心包含典型選自小分子、肽類和蛋白質(zhì)的活性劑,涂層包含本文中所限定的式I的表面活性劑或其鹽,所述表面修飾粒子具有約1nm至約2,000nm的平均尺寸大小,并且所述給藥有效減輕、治療和/或防止了與所述神經(jīng)變性疾病或病癥相關的癥狀或病理。一種情況下,對象患有神經(jīng)變性疾病或病癥,并且m和n是1;
1 2 3 4 5
R、R 和R 是甲基;并且R 和R 是順-9-十八烯酰基。一種情況下,活性劑是抗神經(jīng)變性藥劑?;钚詣┑倪f送可以如本文中所述通過細胞運輸來執(zhí)行。
[0057] 又一個方面中,本發(fā)明設想了用于治療患有增殖性疾病或病癥的對象的方法、組合物和藥物,包含向所述對象給藥多個表面修飾粒子,所述表面修飾粒子包含粒子核心和與粒子核心結(jié)合的涂層,其中粒子核心包含典型選自小分子、肽類和蛋白質(zhì)的活性劑,涂層包含本文中所限定的式I的表面活性劑或其鹽,所述表面修飾粒子具有約1nm至約2,000nm的平均尺寸大小,并且所述給藥有效減輕、治療和/或防止了與所述增殖性疾病或病癥相1 2 3
關的癥狀或病理。一種情況下,對象患有增殖性疾病或病癥,并且m和n是1;R、R 和R 是
4 5
甲基;并且R 和R 是順-9-十八烯?;?。一種情況下,活性劑是抗增殖藥劑例如抗腫瘤劑。
活性劑的遞送可以如本文中所述通過細胞運輸、或如本文中所述通過局部給藥到疾病位點來執(zhí)行。
[0058] 再一個方面中,本發(fā)明設想了用于治療患有感染性疾病或病癥的對象的方法、組合物和藥物,包含向所述對象給藥多個表面修飾粒子,所述表面修飾粒子包含粒子核心和與粒子核心結(jié)合的涂層,其中粒子核心包含典型選自小分子、肽類和蛋白質(zhì)的活性劑,涂層包含本文中所限定的式I的表面活性劑或其鹽,表面修飾粒子具有約1nm至約2,000nm的平均尺寸大小,并且所述給藥有效減輕、治療和/或防止了與所述感染性疾病或病癥相關1 2 3
的癥狀或病理。一種情況下,對象患有感染性疾病或病癥,并且m和n是1;R、R 和R 是甲
4 5
基;并且R 和R 是順-9-十八烯?;R环N情況下,活性劑是抗感染藥劑例如抗
真菌劑、抗病毒劑、抗細菌劑或抗寄生蟲藥劑。活性劑的遞送可以如本文中所述通過細胞運輸、或如本文中所述通過局部給藥到疾病位點來執(zhí)行。
[0059] 因此,本文中公開的給藥方法設想了
治療有效量的所述表面修飾粒子的給藥。當在本文中使用時,術語“治療有效量”是指根據(jù)本文所公開的治療方法,足以減輕、緩解、清除、治療和/或防止與所設想治療的疾病或病癥相關的癥狀或病理的表面涂層粒子的量。治療有效量的確定完全在本技術領域的專業(yè)人員的能
力范圍之內(nèi),特別是根據(jù)本文提供的公開內(nèi)容。
[0060] 下面對表面修飾粒子的描述適用于本文公開的所有實施方案。表面修飾粒子的活性劑可以是
水溶性差的或是水溶性的?;钚詣┛梢允侵委熕巹┗蛟\斷藥劑?;钚詣┛梢允切》肿踊蛏镏苿├绲鞍踪|(zhì)、肽、糖類、或復合物、接合物或其組合。在一種優(yōu)選情況下,DNA、RNA、寡核苷酸和多核苷酸不是適合用于本發(fā)明的表面修飾粒子的活性劑。在本文公開的組合物和方法中使用的活性劑表現(xiàn)出通常與這樣的活性劑相伴的藥物活性,盡管活性劑可以被吞噬或非吞噬細胞攝取并隨后遞送到靶組織。正如上面討論的,活性劑也可以在哺乳動物對象的疾病(例如癌癥、感染)和/或炎癥位點處局部給藥,并被位于疾病和/或炎癥位點處的患病細胞(例如感染細胞或癌細胞)或炎性細胞攝取。
[0061] 活性劑可以選自各種已知藥物化合物,例如但不限于:
鎮(zhèn)痛藥、麻醉藥、興奮劑、腎上腺素藥劑、腎上腺素能阻斷劑、抗腎上腺素藥、腎上腺類皮質(zhì)
激素、擬腎上腺素藥、抗膽
堿能藥劑、抗膽堿酯酶劑、抗驚厥藥、烷基化劑、生物堿、別構(gòu)
抑制劑、促蛋白合成類固醇、減食欲劑、解酸劑、止瀉劑、解毒劑、抗葉酸劑、退熱藥、抗
風濕藥劑、精神治療藥劑、神經(jīng)阻斷劑、抗炎劑、抗蠕蟲藥、抗凝劑、抗抑郁劑、抗
癲癇藥、抗
纖維化藥劑、抗感染劑(例如抗真菌劑、抗病毒劑例如抗反轉(zhuǎn)錄病毒劑例如核苷反轉(zhuǎn)錄酶抑制劑、非核苷反轉(zhuǎn)錄酶抑制劑和抗生素)、抗組胺劑、抗毒蕈堿藥劑、抗分支桿菌藥劑、抗腫瘤劑、
抗原蟲劑、抗焦慮
鎮(zhèn)靜藥、β-腎上腺素能受體阻斷劑、皮質(zhì)類固醇、鎮(zhèn)咳劑、多巴胺能藥物、
止血劑、血液藥劑、
催眠藥、免疫藥劑、毒蕈堿藥物、擬副交感神經(jīng)功能藥物、前列腺素類藥物、放射藥物、鎮(zhèn)靜劑、刺激劑、擬交感神經(jīng)藥物、維生素、黃嘌呤、生長因子、激素、抗
朊病毒藥劑、蛋白酶抑制劑及其組合。
[0062] 抗腫瘤劑的實例包括但不限于紫杉醇、紫杉醇衍生化合物、生物堿、抗
代謝物、酶抑制劑、烷基化劑及其組合。
[0063] 活性劑還可以是蛋白酶抑制劑,例如HIV蛋白酶抑制劑。蛋白酶抑制劑的實例包括但不限于茚地那韋、利托那韋、沙奎那韋、奈非那韋、阿扎那韋及其組合。
[0064] 活性劑可以是核苷反轉(zhuǎn)錄酶抑制劑。核苷反轉(zhuǎn)錄酶抑制劑的實例包括但不限于齊多夫定、去羥肌苷、司他夫定、扎西他濱、拉米夫定及其組合。
[0065] 活性劑可以是非核苷反轉(zhuǎn)錄酶抑制劑。非核苷反轉(zhuǎn)錄酶抑制劑的實例包括但不限于依法韋侖、奈韋拉平、德拉維拉丁及其組合。
[0066] 抗炎劑的實例包括但不限于非甾類抗炎藥、非選擇性環(huán)加氧酶(COX)抑制劑、COX-1抑制劑、COX-2抑制劑、脂氧合酶抑制劑、皮質(zhì)類固醇、抗
氧化劑、腫瘤
壞死因子(TNF)抑制劑及其組合。COX-2抑制劑的實例包括但不限于塞來西布、羅非昔布、伐地考昔、帕瑞昔布、羅美昔布、依托昔布及其組合。
[0067]
診斷劑包括x-射線
顯像劑和造影介質(zhì)。x-射線顯像劑的實例包括WIN-8883(3,5-二乙酰胺基-2,4,6-三碘苯
甲酸乙酯),也稱為泛影酸乙基酯(EEDA);WIN 67722,即(6-乙氧基-6-氧己基-3,5-雙(乙酰胺基)-2,4,6-三碘
苯甲酸酯;2-(3,5-雙(乙酰胺基)-2,4,6-三碘-苯甲酰氧基)丁酸乙酯(WIN 16318);泛影酰氧基乙酸乙酯(WIN
12901);2-(3,5-雙(乙酰胺基)-2,4,6-三碘苯甲酰氧基)丙酸乙酯(WIN 16923);N-乙基-2-(3,5-雙(乙酰胺基)-2,4,6-三碘苯甲酰氧基乙酰胺(WIN 65312);異丙基-2-(3,
5-雙(乙酰胺基)-2,4,6-三碘苯甲酰氧基)乙酰胺(WIN 12855);2-(3,5-雙(乙酰胺基)-2,4,6-三碘苯甲酰氧基)
丙二酸二乙酯(WIN 67721);2-(3,5-雙(乙酰胺基)-2,4,
6-三碘苯甲酰氧基)苯乙酸乙酯(WIN 67585);丙二酸,[[3,5-雙(乙酰胺基)-2,4,5-三碘苯甲?;鵠氧基]雙(1-甲基)酯(WIN 68165);和苯甲酸,3,5-雙(乙酰胺基)-2,4,
6-三碘-4-(乙基-3-乙氧基-2-丁烯酸)酯(WIN 68209)。
造影劑包括預期在生理條件下相對快速分解,因此使任何與粒子相關的炎性響應降到最低的造影劑。分解可以由酶
水解、
羧酸在生理pH下的增溶作用或其他機制引起。因此,包括了溶解差的碘代羧酸例如膽影酸、泛影酸和甲泛影酸以及水解不穩(wěn)定的碘代物質(zhì)例如WIN 67721、WIN 12901、WIN 68165和WIN 68209。
[0068] 其他造影介質(zhì)包括但不限于
磁共振成像助劑例如釓螯合劑或其他順
磁性造影劑的顆粒制劑。這樣的化合物的實例是釓噴酸葡胺(MAGNEVIST )和釓特醇(PROHANCE )。
[0069] 治療藥劑和診斷藥劑的類別和每類中的物質(zhì)的名單的描述,可見于Martindale,《大藥典》(The Extra Pharmacopoeia),第31版,The Pharmaceutical Press,London,1996,其在此引為參考并作為本文的一部分。所列出的治療藥劑和診斷藥劑是可商購的和/或可以通過已知方法制備。
[0070] 在具體實施方案中,活性劑是水溶性差的化合物。“水溶性差”的意義是指化合物在水中的
溶解度小于約10mg/mL、優(yōu)選小于約1mg/mL。這些水溶性差的化合物特別適合用于水性懸液制劑,因為將這些化合物配制在水性介質(zhì)中的可選方案有限。有利的是,提供了本發(fā)明的涂層的式I的表面活性劑或其鹽,能夠
吸附到包含這種水溶性差的活性劑的粒子的表面上,在其上形成基本上均勻的涂層。例如,式I的表面活性劑或其鹽的疏水性尾部部分,能夠與粒子表面上的疏水區(qū)域相結(jié)合。此外,式I的表面活性劑或其鹽帶有正電荷,因此,所述表面活性劑與粒子表面上帶負電荷的區(qū)域之間的靜電相互作用能夠使包含式I的表面活性劑或其鹽的涂層穩(wěn)定。在一種優(yōu)選情況下,水溶性差的活性劑化合物是分子量低于2500克/mol、低于2000克/mol并且最典型低于1000克/mol、例如在200克/mol至900克/mol之間的有機化合物。這樣的有機化合物在本文中被稱為“小分子”。
[0071] 或者,本發(fā)明可以用水溶性化合物來實踐。為了形成水溶性化合物的水性懸液,可以將水溶性活性化合物包埋在固體載體基質(zhì)(例如聚乳酸-聚乙醇酸共聚物(polylactate-polyglycolate copolymer)、
白蛋白、
淀粉)中或囊封在基本上不透過活性劑的包圍囊泡中。這種囊封性囊泡可以是聚合物包衣例如聚
丙烯酸酯。此外,從這些水溶性化合物制備的小粒子可以被改性以提高化學
穩(wěn)定性,并通過控制化合物從粒子的釋放來控制化合物的藥代動力學性質(zhì)。水溶性化合物的實例包括但不限于簡單的有機化合物、蛋白質(zhì)、肽類、核苷酸和糖類。
[0072] 下面關于粒子的描述也適用于本文公開的所有實施方案。當通過適合的分析方法例如差示掃描量熱術(DSC)或X-射線衍射進行測定時,粒子可以是無定形的、半晶體、晶體或其組合。在給藥之前,粒子可以通過均質(zhì)化方法進行均化。粒子也可以通過微沉淀/均質(zhì)化方法來均化。
[0073] 當通過動態(tài)光散射方法(例如
光子相關
光譜術、激光衍射、小
角激光光散射(LALLS)、中角激光光散射(MALLS))、光遮蔽方法(例如Coulter方法)、
流變學、或顯微術(光學或
電子)測量時,涂層粒子一般具有通常約1nm至約2μm(或2000納米)的平均有效粒度。優(yōu)選的平均有效粒度取決于多種因素,例如化合物所打算的給藥途徑、制劑、溶解度、毒性和生物利用度。其他適合的粒度包括但不限于約10nm至約1μm、約50nm至約500nm和/或約100nm至約250nm。
[0074] 在所有實施方案中,涂層粒子是包含活性劑的固體或半固體粒子。涂層粒子通常由至少5%(w/w)活性劑例如至少10%(w/w)、至少25%(w/w)、至少50%(w/w)和/或至少75%(w/w)或更多的活性劑構(gòu)成。
[0075] 粒子核心的制備
[0076] 制備在本發(fā)明中使用的粒子的方法可以通過許多技術來實現(xiàn)。用于制備粒子的技術的代表性但不是窮舉性的討論如下。
[0077] I.用于形成小粒子分散體的
能量加入技術
[0078] 一般來說,使用能量加入技術制備小粒子分散體的方法,包括將活性劑或藥物活性化合物、有時應該被稱為藥物,以松散形式添加到適合的介質(zhì)例如通常含有一種或多種下面提出的表面活性劑的水或水性溶液、或藥物化合物不能明顯溶解在其中的其他液體中以形成第一懸液的步驟,所述懸液應該被稱為預懸液。向預懸液添加能量以形成物理上比預懸液更穩(wěn)定的粒子分散體。能量通過機械
研磨(例如珠磨、球磨、錘磨、流體能磨、噴射磨或濕法研磨)來添加。這樣的技術公開在美國專利No.5,145,684中,其在此引為參考并作為本發(fā)明的一部分。
[0079] 能量加入技術還包括利用微射流機對預懸液施加高剪切條件包括
空化、剪切或沖擊力。本發(fā)明還設想使用
活塞間隙均質(zhì)機或逆流式均質(zhì)機向預懸液添加能量,所述均質(zhì)機例如在美國專利No.5,091,188中所公開的,所述專利在此引為參考并作為本發(fā)明的一部TM分。適合的活塞間隙均質(zhì)機可以在商品名EMULSIFLEX (Avestin)和FRENCH Pressure Cell(Thermo Spectronic)下商購。適合的微射流機可以從Microfluidics Corp商購。
[0080] 添加能量的步驟還可以使用超聲技術來實現(xiàn)。超聲步驟可以使用任何適合的超聲裝置來進行。適合的裝置包括Branson S-450A型和Cole-Parmer 500/750瓦型。這樣的裝置在工業(yè)中是公知的。超聲裝置典型具有插入到預懸液中以將超聲能發(fā)射到溶液中的超聲
輻射體或
探頭。在本發(fā)明的優(yōu)選形式中,超聲裝置在約1kHz至約90kHz、更優(yōu)選約20kHz至約40kHz或其中的任何范圍或范圍組合的
頻率下操作。探頭尺寸可以變化,并優(yōu)選采取不同尺寸例如1/2英寸或1/4英寸等。
[0081] 小粒子的分散體在給藥前可以進行滅菌。滅菌可以通
過熱滅菌、γ輻射、過濾(作為具有小于200nm的粒度的分散體直接過濾,或者在形成固體分散體之前對沉淀過程中使用的溶液進行除菌過濾)和通過施加非常高的壓力(高于2000個
大氣壓)或通過高壓和升高
溫度的組合來實現(xiàn)。
[0082] II.用于制備亞微米尺寸粒子分散體的沉淀方法
[0083] 小粒子分散體也可以通過沉淀技術來制備。下面是沉淀技術的實例的描述。
[0084] 微量沉淀方法.微量沉淀方法的一個實例公開在美國專利No.5,780,062中,其在此引為參考并作為本發(fā)明的一部分。’062號專利公開了有機化合物沉淀方法,其包括:(i)將有機化合物溶解在與水混溶的第一
溶劑中;(ii)制備聚合物和兩親分子在水性第二溶劑中的溶液,并且有機化合物基本上不溶于所述第二溶劑中,由此形成聚合物/兩親分子復合物;以及(iii)混合步驟(i)和(ii)的溶液,從而導致有機化合物與聚合物/兩親分子復合物的聚集體的沉淀。
[0085] 其他適合的沉淀方法公開在美國專利No.6,607,784、7,037,528、6,869,617、6,884,436中,其在此引為參考并作為本發(fā)明的一部分。所公開的方法包括下列步驟:(1)將有機化合物溶解在與水混溶的第一
有機溶劑中以產(chǎn)生第一溶液;(2)將第一溶液與第二溶劑或水混合來沉淀有機化合物以產(chǎn)生預懸液;以及(3)以高剪切混合或熱的形式向預懸液加入能量,以提供小粒子的分散體。任選地,通過任何適合的手段例如離心或過濾方法從混合物移除第一有機溶劑。此外,分散體的連續(xù)相可以任選被另一種連續(xù)相代替,這可以通過使用諸如離心和過濾的方法移除第一種連續(xù)相、并添加第二種連續(xù)相然后將固體物質(zhì)在第二種連續(xù)相中重新分散來進行。下面提出的一種或多種任選表面活性劑可以添加至第一有機溶劑、第二水性溶液或第一有機溶劑和第二水性溶液兩者。
[0086] 乳液沉淀方法.一種適合的乳液沉淀技術公開在美國專利公布No.2005/0037083中,其在此引為參考并作為本發(fā)明的一部分。以這種方式,方法包括下列步驟:(1)提供具有有機相和水性相的多相系統(tǒng),有機相在其中具有藥物活性化合物;以及(2)對系統(tǒng)進行超聲來
蒸發(fā)一部分有機相,引起化合物在水性相中沉淀以形成小粒子的分散體。提供多相系統(tǒng)的步驟包括下列步驟:(1)將與水不混溶的溶劑與藥物活性化合物混合以確定有機溶液,(2)使用一種或多種表面活性化合物制備水基溶液,以及(3)將有機溶液與水性溶液混合以形成多相系統(tǒng)。將有機相與水性相混合的步驟可以包括使用活塞間隙均質(zhì)機、膠體磨、高速攪拌設備、擠出設備、手動攪拌或振蕩設備、微射流機或用于提供高剪切條件的其他設備或技術。粗乳液將在水中具有尺寸為直徑約小于1μm的油滴。對粗乳液進行超聲以確定微乳液,并最終提供小粒子的分散體。
[0087] 制備小粒子的分散體的另一種方法公開在美國專利No.6,835,396中,其在此引為參考并作為本發(fā)明的一部分。方法包括下列步驟:(1)提供具有有機相和水性相的多相系統(tǒng)的粗分散體,有機相在其中具有藥物化合物;(2)向粗分散體提供能量以形成細分散體;(3)將細分散體冷凍;以及(4)將細分散體
冷凍干燥以獲得藥物化合物的小粒子。小粒子可以通過下面提出的技術滅菌,或者小粒子可以在水性介質(zhì)中重構(gòu)并滅菌。
[0088] 提供多相系統(tǒng)的步驟包括下列步驟:(1)將與水不混溶的溶劑與藥學有效化合物混合以確定有機溶液;(2)使用一種或多種表面活性化合物制備水基溶液;以及(3)將有機溶液與水性溶液混合以形成多相系統(tǒng)。將有機相與水性相混合的步驟包括使用活塞間隙均質(zhì)機、膠體磨、高速攪拌設備、擠出設備、手動攪拌或振蕩設備、微射流機或用于提供高剪切條件的其他設備或技術。
[0089] 溶劑-反溶劑沉淀.小粒子分散體也可以使用由Fessi等在美國專利No.5,118,528中和由Leclef等在美國專利No.5,100,591中公開的溶劑-反溶劑沉淀技術來制備,所述專利在此引為參考并作為本發(fā)明的一部分。兩種方法都包括下列步驟:(1)制備生物活性物質(zhì)在可以向其中添加一種或多種表面活性劑的溶劑或溶劑混合物中的液體相;(2)制備非溶劑或非溶劑混合物的第二種液體相,所述非溶劑與物質(zhì)的溶劑或溶劑混合物混溶;(3)在攪拌下將(1)和(2)的溶液加到一起;以及(4)除去不想要的溶劑以產(chǎn)生小粒子的分散體。這些方法與上一節(jié)“微量沉淀方法”下描述的方法的區(qū)別在于,它們不提供以高剪切混合或熱量形式向懸液加入能量的最后一步。
[0090] 相轉(zhuǎn)化沉淀.小粒子分散體可以使用如美國專利No.6,235,224、6,143,211和6,616,869中所公開的相轉(zhuǎn)化沉淀來形成,所述每個專利在此引為參考并作為本發(fā)明的一部分。相轉(zhuǎn)化是用于描述溶解在連續(xù)相溶劑系統(tǒng)中的聚合物轉(zhuǎn)變成聚合物作為連續(xù)相的固體大分子網(wǎng)絡的物理現(xiàn)象的術語。誘導相轉(zhuǎn)化的一種方法是通過向連續(xù)相添加非溶劑。聚合物經(jīng)歷從單一相向不穩(wěn)定的兩相混合物、即富聚合物和貧聚合物部份的轉(zhuǎn)變。非溶劑在富聚合物相中的膠束滴起到成核位點的作用并變得被聚合物包被?!?24號專利公開了聚合物溶液在某些條件下的相轉(zhuǎn)化能夠?qū)е伦园l(fā)形成離散微粒、包括納米粒子?!?24號專利公開了聚合物在溶劑中的溶解或分散。藥劑也被溶解或分散在溶劑中。為了使晶體接種步驟在這種方法中有效,適宜將藥劑溶解在溶劑中。聚合物、藥劑和溶劑一起形成具有連續(xù)相的混合物,其中溶劑是連續(xù)相。然后將混合物導入到至少10倍過量的可混溶非溶劑中,以引起自發(fā)形成平均粒度在10nm至10μm之間的藥劑微囊化微粒。粒度受到溶劑∶非溶劑體積比、聚合物濃度、聚合物-溶劑溶液的黏度、聚合物的分子量和溶劑-非溶劑對的特性的影響。
[0091] pH變換沉淀.小粒子分散體可以通過pH變換沉淀技術來形成。這樣的技術典型地包括將藥物溶解在具有可以溶解藥物的pH的溶液中的步驟,隨后進行將pH改變到藥物不再可溶的點的步驟。取決于具體的藥物化合物,pH可以是酸性或堿性的。然后將溶液中和以形成小粒子的分散體。一種適合的pH變換沉淀方法公開在美國專利No.5,665,331中,其在此引為參考并作為本發(fā)明的一部分。該方法包括將藥劑與晶形調(diào)變劑(CGM)一起溶解在堿溶液中、然后在適合的表面改性表面活性劑存在下用酸中和溶液以形成藥劑的小粒子分散體的步驟。沉淀步驟后可以進行分散體的透濾
凈化、然后將分散體的濃度調(diào)整至所需水平的步驟。
[0092] pH變換沉淀方法的其他實例公開在美國專利No.5,716,642、5,662,883、5,560,932和4,608,278中,其在此引為參考并作為本發(fā)明的一部分。
[0093] 灌注沉淀方法.適合用于形成小粒子分散體的灌注沉淀技術公開在美國專利No.4,997,454和4,826,689中,所述專利在此引為參考并作為本發(fā)明的一部分。首先,將適合的固體化合物溶解在適合的有機溶劑中以形成溶劑混合物。然后,將與有機溶劑混溶的沉淀用非溶劑在約-10℃至約100℃之間的溫度下,以每50ml體積每分鐘約0.01ml至每分鐘約1000ml的灌注速率灌注到溶劑混合物中,以形成化合物的沉淀的非聚集固體粒子的懸液,所述粒子具有小于10μm的基本上均勻的平均直徑。優(yōu)選將被灌注的溶液與沉淀用非溶劑一起攪拌(例如通過攪動)。非溶劑可以含有表面活性劑以使粒子穩(wěn)定以防聚集。然后將粒子與溶劑分離。根據(jù)本發(fā)明,取決于固體化合物和所需粒度,可以改變溫度、非溶劑與溶液比率、灌注速率、攪拌速率和體積這些參數(shù)。粒度與非溶劑;溶劑體積的比率和灌注溫度成正比,并與灌注速率和攪拌速率成反比。取決于化合物的相對溶解性和所需的懸浮介質(zhì),沉淀用非溶劑可以是水性或非水性的。
[0094] 溫度變換沉淀.溫度變換沉淀技術可用于形成小粒子分散體。這種技術公開在美國專利No.5,188,837中,其在此引為參考并作為本發(fā)明的一部分。在本發(fā)明的實施方案中,脂質(zhì)球(liposphere)通過下列步驟制備:(1)將待遞送物質(zhì)例如藥物
熔化或溶解在熔融介質(zhì)中,以形成待遞送物質(zhì)的液體;(2)在高于所述物質(zhì)或介質(zhì)的熔點溫度的溫度下向熔化的物質(zhì)或介質(zhì)加入磷脂以及水性介質(zhì);(3)將懸液在高于介質(zhì)的熔點溫度的溫度下混合直至獲得均勻的細粒制備物;以及然后(4)將制備物快速冷卻至室溫或更低溫度。
[0095] 溶劑蒸發(fā)沉淀.溶劑蒸發(fā)沉淀技術公開在美國專利No.4,973,465中,其在此引為參考并作為本發(fā)明的一部分?!?65號專利公開了制備微晶體的方法,其包括下列步驟:(1)提供溶解在常用有機溶劑或溶劑組合中的藥物組合物和磷脂的溶液,(2)蒸發(fā)溶劑,以及(3)將通過溶劑蒸發(fā)獲得的
薄膜通過劇烈攪拌懸浮在水性溶液中,以形成小粒子的分散體??梢酝ㄟ^蒸發(fā)足夠量的溶劑來移除溶劑,以引起化合物沉淀。也可以通過其他公知的技術、例如向溶液施加
真空或在溶液上方吹氮氣來移除溶劑。
[0096] 反應沉淀.反應沉淀包括將藥物化合物和任選的其他賦形劑溶解在適合的溶劑中以形成溶液的步驟。化合物可以添加到所述化合物在溶劑中的飽和點或更低的量。化合物或任何賦形劑通過與化學
試劑反應、或通過對施加能量例如熱或UV光等做出響應而改性,使改性化合物在溶劑中具有較低溶解度并從溶液沉淀以形成小粒子分散體,從溶液中沉淀出來。賦形劑的沉淀提供了固體基質(zhì),藥物吸附在其中。
[0097] 壓縮流體沉淀.適合用于通過壓縮流體進行沉淀的技術公開在Johnston的WO97/14407中,其在此引為參考并作為本發(fā)明的一部分。方法包括將水不溶性藥物溶解在溶劑中以形成溶液的步驟。然后將溶液噴灑在壓縮流體中,所述流體可以是氣體、液體或
超臨界流體。向溶質(zhì)在溶劑中的溶液添加壓縮流體導致溶質(zhì)達到或接近過飽和狀態(tài),并作為細小粒子沉淀出來。在這種情況下,壓縮流體起到降低用于溶解藥物的溶劑的內(nèi)聚能
密度的反溶劑的作用。
[0098] 或者,可以將藥物溶解在壓縮流體中,然后噴灑到水性相中。壓縮流體的快速膨脹降低了流體的溶解能力,進而引起溶質(zhì)作為小粒子在水性相中沉淀出來。在這種情況下,壓縮流體起到溶劑的作用。
[0099] 為了使粒子穩(wěn)定以防聚集,在這種技術中包含了表面改性劑例如表面活性劑。
[0100] 噴灑到
低溫流體中.適合用于通過壓縮流體進行沉淀的技術由Williams等公開在美國專利公布No.2004/0022861中,其在此引為參考并作為本發(fā)明的一部分。方法提供了用于生產(chǎn)小粒子的系統(tǒng)和方法,其中將活性成分與水、一種或多種溶劑或其組合進行混合,并將得到的混合物噴灑在低溫流體表面處或其下方。由此提供了冷凍粒子。也可以加入用于囊封固體粒子的材料,以便產(chǎn)生囊封劑包圍活性劑的冷凍粒子。
[0101] 蛋白質(zhì)納米球/微球沉淀.在本發(fā)明中使用的粒子也可以從包含將大分子例如蛋白質(zhì)與水溶性聚合物混合或溶解的方法來生產(chǎn)。這種方法公開在美國專利No.5,981,719、6,090,925、6,268,053、6,458,387和美國專利公布No.2004/0043077中,在此引為參考并作為本發(fā)明的一部分。在本發(fā)明的實施方案中,通過將溶液中的大分子與溶液中的聚合物或聚合物混合物在接近大分子的等電點的pH下混合來制備粒子。將混合物在能量源例如熱、輻射或電離存在下溫育預定量的時間??梢酝ㄟ^物理分離方法將如此產(chǎn)生的粒子與溶液中存在的任何未摻入的組分分開。
[0102] 存在眾多其他適合用于制備能夠在本發(fā)明中使用的小粒子分散體的方法。
[0103] III.用于制備藥物組合物的粒子分散體的其他方法
[0104] 下列用于制備在本發(fā)明中使用的藥物組合物(即活性劑或有機化合物)粒子的其他方法,可以分成四大類。每類方法共有下列步驟:(1)將有機化合物溶解在與水混溶的第一溶劑中以產(chǎn)生第一溶液,(2)將第一溶液與水的第二溶劑混合來沉淀有機化合物以產(chǎn)生預懸液,以及(3)以高剪切混合或熱或二者的組合的形式向預懸液加入能量,以提供具有如上限定的所需尺寸范圍的有機化合物的穩(wěn)定形式?;旌喜襟E和加入能量步驟可以在連續(xù)步驟中或同時執(zhí)行。
[0105] 方法的類別根據(jù)有機化合物的物理性質(zhì)來區(qū)分,所述物理性質(zhì)通過在能量加入步驟之前和能量加入步驟之后進行x-射線衍射研究、差示掃描量熱術(DSC)研究或其他適合的研究來確定。在第一類方法中,在能量加入步驟之前,預懸液中的有機化合物采取無定形形式、半結(jié)晶形式或
過冷液體形式,并具有平均有效粒度。在能量加入步驟后,有機化合物是結(jié)晶形式,其具有與預懸液基本上相同或較小的平均有效尺寸。
[0106] 在第二類方法中,在能量加入步驟之前,有機化合物處于結(jié)晶形式并具有平均有效尺寸。在能量加入步驟后,有機化合物處于具有與能量加入步驟前基本上相同的平均有效粒度的結(jié)晶形式,但能量加入步驟后晶體不太可能聚集或形成大晶體。
[0107] 通過激光動態(tài)光散射和光學顯微術觀察到了有機化合物聚集或形成大晶體的較低傾向。
[0108] 在第三類方法中,在能量加入步驟之前,有機化合物處于易碎并具有平均有效粒度的結(jié)晶形式。術語“易碎”的意義是指粒子是脆的并更容易
破碎成更小的粒子。在能量加入步驟后,有機化合物處于平均有效粒度比預懸液的晶體更小尺寸的結(jié)晶形式。通過采取將有機化合物置于易碎結(jié)晶形式所需的步驟,與處于不太易碎結(jié)晶形態(tài)的有機化合物相比,隨后的能量加入步驟可以更快和有效地執(zhí)行。
[0109] 在第四類方法中,對第一溶液和第二溶劑同時進行能量加入步驟。因此,沒有測量能量加入步驟之前和之后有機化合物的物理性質(zhì)。
[0110] 能量加入步驟可以用任何方式執(zhí)行,其中預懸液或第一溶液和第二溶劑暴露于空化、剪切或沖擊力。在一種形式中,能量加入步驟是
退火步驟。在本發(fā)明中退火被定義為通過單次或重復地施加能量(直接加熱或機械
應力)然后進行熱弛豫、將熱動力學不穩(wěn)定的物質(zhì)轉(zhuǎn)變成更穩(wěn)定形式的過程。這種能量的降低可以通過固體形式從不太有序向更加有序的晶格結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變來實現(xiàn)?;蛘?,這種穩(wěn)定化作用可以通過表面活性劑分子在固體-液體界面處的重排序而產(chǎn)生。
[0111] 下面分別顯示這四類方法。然而,應該理解,可以對方法的條件例如表面活性劑或表面活性劑組合的選擇、使用的表面活性劑的量、反應溫度、溶液混合速率、沉淀速率等進行選擇,以允許加工接下來討論的任一
門類下的藥物。
[0112] 第一類方法以及第二、第三和第四類方法,可以進一步分成兩個亞類,方法A和B。
[0113] 按照下述方法,第一溶劑是目標有機化合物在其中相對可溶并且能夠與第二溶劑混溶的溶劑或溶劑混合物。這樣的溶劑包括但不限于與水混溶的質(zhì)子性化合物,其中分子中的氫原子與電負性原子例如氧、氮或元素周期表中其他的VA、VIA和VII A族原子結(jié)合。這樣的溶劑的實例包括但不限于醇、胺(伯胺或仲胺)、肟、氧肟酸、羧酸、磺酸、膦酸、
磷酸、酰胺和脲。
[0114] 第一溶劑的其他實例還包括非質(zhì)子有機溶劑。這些
非質(zhì)子溶劑中有些可以與水形成氫鍵,但是只能作為質(zhì)子受體,因為它們?nèi)狈τ行У墓┵|(zhì)子基團。一類非質(zhì)子溶劑是偶極非質(zhì)子溶劑,其被國際純粹與應用化學協(xié)會(International Union of Pure and Applied Chemistry)(《IUPAC化學術語匯編》(IUPAC Compendium of Chemical Terminology),第二版,1997)定義為:具有高于約15的比較高的相對電容率(或
介電常數(shù))和相當大的永久偶極矩、不能提供適當不穩(wěn)定的氫原子以形成強氫鍵的溶劑,例如二甲基亞砜。
[0115] 偶極非質(zhì)子溶劑可以選自:酰胺(全取代的,具有缺乏相連的氫原子的氮)、脲(全取代的,沒有與氮相連的氫原子)、醚、環(huán)醚、腈、
酮、砜、亞砜、全取代的磷酸酯、膦酸酯、磷酰胺、硝基化合物等。二甲基亞砜(DMSO)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、2-吡咯烷酮、1,3-二甲基咪唑烷酮(DMI)、二甲基乙酰胺(DMA)、二甲基甲酰胺(DMF)、二噁烷、丙酮、四氫呋喃(THF)、四亞甲基砜(環(huán)丁砜)、乙腈和六甲基磷酰胺(HMPA)、硝基甲烷等,是該類的成員。
[0116] 也可以選擇一般與水不混溶、但是在小體積下(低于10%)具有足夠水溶性的溶劑,來用作在這些小體積下與水混溶的第一溶劑。實例包括芳香族烴類、烯烴、烷烴和鹵代芳香化合物、鹵代烯烴和鹵代烷烴。芳香化合物包括但不限于苯(取代或未取代的)和單環(huán)或多環(huán)芳烴。取代的苯的實例包括但不限于二
甲苯(鄰、間或?qū)ξ?和甲苯。烷烴的實例包括但不限于己烷、新戊烷、庚烷、異辛烷和環(huán)己烷。鹵代芳香化合物的實例包括但不限于氯苯、溴苯和氯甲苯。鹵代烷烴和烯烴的實例包括但不限于三氯乙烷、二氯甲烷、二氯乙烷(EDC)等。
[0117] 適合用作第一溶劑的溶劑的其他具體實例包括但不限于:N-甲基-2-吡咯烷酮(也稱為N-甲基-2-吡咯烷酮)、2-吡咯烷酮(也稱為2-吡咯烷酮)、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮(DMI)、二甲基亞砜、二甲基乙酰胺、乙酸、乳酸、甲醇、乙醇、異丙醇、3-戊醇、正戊醇、苯甲醇、甘油、丁二醇、乙二醇、丙二醇、單?;投;视蛦嗡狨?例如辛酸甘油酯)、異山梨醇二甲醚、丙酮、二甲基亞砜、二甲基甲酰胺、1,4-二噁烷、四亞甲基砜(環(huán)丁砜)、乙腈、硝基甲烷、四甲基脲、六甲基磷酰胺(HMPA)、四氫呋喃(THF)、二噁烷、二乙醚、叔丁基甲基醚(TBME)、芳香族烴類、烯烴、烷烴、鹵代芳香化合物、鹵代烯烴、鹵代烷烴、二甲苯、甲苯、苯、取代的苯、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯、氯苯、溴苯、氯甲苯、三氯乙烷、二氯甲烷、二氯乙烷(EDC)、己烷、新戊烷、庚烷、異辛烷、環(huán)己烷、聚乙二醇(PEG,例如PEG-4、PEG-8、PEG-9、PEG-12、PEG-14、PEG-16、PEG-120、PEG-75、PEG-150)、聚乙二醇酯(實例例如PEG-4二月桂酸酯、PEG-20二月桂酸酯、PEG-6異
硬脂酸酯、PEG-8棕櫚酰硬脂酸酯、PEG-150棕櫚酰硬脂酸酯)、聚乙二醇失水山梨糖醇(例如PEG-20失水山梨糖醇異硬脂酸酯)、聚乙二醇單烷基醚(實例例如PEG-3二甲基醚、PEG-4二甲基醚)、聚丙二醇(PPG)、聚丙烯藻酸酯、PPG-10丁二醇、PPG-10甲基
葡萄糖醚、PPG-20甲基葡萄糖醚、PPG-15硬脂基醚、丙二醇二辛酸酯/二癸酸酯、丙二醇月桂酸酯和三縮四乙二醇(四氫呋喃基醇聚乙二醇醚)。優(yōu)選的第一溶劑是N-甲基-2-吡咯烷酮。另一種優(yōu)選的第一溶劑是乳酸。
[0118] 第二溶劑是水性溶劑。該水性溶劑可以是水本身。該溶劑也可以包含緩沖劑、鹽、表面活性劑、水溶性聚合物以及這些賦形劑的組合。
[0119] 方法A.在方法A中,首先將有機化合物(“活性劑”或“藥物”)溶解在第一溶劑中以產(chǎn)生第一溶液。取決于有機化合物在第一溶劑中的溶解度,可以添加約0.1%(w/v)至約50%(w/v)的有機化合物。為了確?;衔镌诘谝蝗軇┲腥咳芙猓赡苄枰獙饪s物在約30℃至約100℃加熱。
[0120] 第二水性溶劑提供有一種或多種任選的表面改性劑,例如向其添加陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑、非離子表面活性劑或生物表面活性分子。適合的陰離子表面活性劑包括但不限于
烷基磺酸鹽、烷基
磷酸鹽、烷基膦酸鹽、月桂酸
鉀、硬脂酸三乙醇胺、月桂基硫酸鈉、十二烷基硫酸鈉、烷基聚氧乙烯
硫酸鹽、藻酸鈉、磺基
琥珀酸二辛基鈉、磷脂酰甘油、磷脂酰肌苷、磷脂酰肌醇、二磷脂酰甘油、磷脂酰絲氨酸、磷脂酸及其鹽、羧甲基
纖維素鈉、膽酸和其它膽汁酸(例如膽酸、脫氧膽酸、甘氨膽酸、
牛磺膽酸、甘氨脫氧膽酸)及其鹽(例如脫氧膽酸鈉等)。
[0121] 兩性離子表面活性劑是電中性的,但是在同一分子內(nèi)具有局部正和負電荷。適合的兩性離子表面活性劑包括但不限于兩性離子磷脂。適合的磷脂包括磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、二?;?甘油-磷酸乙醇胺(例如二肉豆蔻基-甘油-磷酸乙醇胺(DMPE)、二棕櫚?;?甘油-磷酸乙醇胺(DPPE)、二硬脂?;?甘油-磷酸乙醇胺(DSPE)和二油?;?甘油-磷酸乙醇胺(DOPE))。包含陰離子和兩性離子磷脂的磷脂混合物也可以用在本發(fā)明中。這樣的混合物包括但不限于溶血磷脂、卵或大豆磷脂或其任何組合。磷脂、不論是陰離子、兩性離子還是磷脂的混合物,都可以成鹽或脫鹽、加氫或部分加氫,或是天然、半合成或合成的。在本發(fā)明中,磷脂也可以與水溶性或親水性聚合物接合,以特異性靶向遞送到巨噬細胞。然而,接合的磷脂在其他應用中可用于靶向其他細胞或組織。優(yōu)選的聚合物是聚乙二醇(PEG),其也被稱為單甲氧基聚乙二醇(mPEG)。PEG的分子量可以不同,例如從200至50,000。一些常用的可商購PEG包括PEG 350、PEG 550、PEG 750、PEG 1000、PEG 2000、PEG 3000和PEG 5000。磷脂或PEG-磷脂接合物也可以包含能夠與配體共價連接的官能團,所述配體包括但不限于蛋白質(zhì)、肽類、糖類、糖蛋白、
抗體或藥學活性劑。這些官能團可以通過例如酰胺鍵形成、二硫化合物或硫醚形成、或生物素/鏈親合素結(jié)合與配體接合。配體結(jié)合性官能團的實例包括但不限于己酰胺、十二烷基胺、1,12-十二烷二羧酸酯、硫代乙醇、4-(對
馬來酰亞胺基苯基)丁酰胺(MPB)、4-(對馬來酰亞胺基甲基)環(huán)己烷-羧酰胺(MCC)、3-(2-吡啶基二硫代)丙酸酯(PDP)、琥珀酸酯、
戊二酸酯、十二烷酸酯和生物素。
[0122] 適合的陽離子表面活性劑包括但不限于季銨化合物,例如苯扎氯銨、鯨蠟基三甲基溴化銨、殼聚糖、月桂基二甲基苯甲基氯化銨、?;舛緣A
鹽酸鹽、二甲基雙十八烷基溴化銨(DDAB)、二油?;谆@丙烷(DOTAP,也稱為N-[1-(2,3-二油酰氧基)丙基]-N,N,N-三甲基銨)、N-[1-(2,3-二油烯基氧基)丙基]-N,N,N-三甲基銨(DOTMA)、二肉豆蔻?;谆@丙烷(DMTAP)、二甲基氨基乙烷氨甲?;戠薮?DC-Chol)、1,2-二酰基甘油-3-(O-烷基)磷酸膽堿、O-烷基磷脂酰膽堿、烷基吡啶鹵化物或長鏈烷基胺例如正辛基胺和油烯基胺。本文中所限定的式I的表面活性劑或其鹽也是適合的陽離子表面活性劑。
[0123] 適合的非離子表面活性劑包括:甘油酯、聚氧乙烯脂肪醇醚(MACROGOLTM和BRIJTM)TM聚氧乙烯失水山梨糖醇
脂肪酸酯(聚山梨酸酯)、聚氧乙烯脂肪酸酯(MYRJ )、失水山梨糖TM
醇酯(SPAN )、單硬脂酸甘油酯、聚乙二醇、聚丙二醇、鯨蠟醇、鯨蠟硬脂基醇、硬脂醇、芳烷基聚醚醇、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物(泊洛沙姆)、泊洛沙胺、甲基纖維素、羥甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、非結(jié)晶纖維素、多糖包括淀粉和淀粉衍生物例如羥乙基淀粉(HES)、聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮。在優(yōu)選形式中,非離子表面活性劑是聚氧乙烯和聚氧丙烯共聚物,優(yōu)選為丙二醇和乙二醇的嵌段共聚物。這樣的聚合物在商品名泊洛沙姆(POLOXAMER)、有時也稱為PLURONIC 下銷售,并由幾家供應商包括Spectrum Chemical和Ruger銷售。聚氧乙烯脂肪酸酯包括具有短烷基鏈的聚氧乙烯脂肪酸酯。這樣的表面活性劑的一個實例是由BASF Aktiengesellschaft制造的SOLUTOL HS 15、聚乙烯-660-羥基硬脂酸酯。
[0124] 表面活性生物分子包括分子例如白蛋白、
酪蛋白、水蛭素或其他適合的蛋白。例如,具有親水和疏水結(jié)構(gòu)域的蛋白也可以使用。還包括多糖表面活性生物制品,其包括但不限于淀粉、肝素和殼聚糖。其他適合的表面活性劑包括任何氨基酸例如亮氨酸、丙氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸,或這些氨基酸的任何衍生物例如酰胺或酯衍生物以及從這些氨基酸形成的多肽。
[0125] 還可能需要向第二溶劑添加pH調(diào)節(jié)劑。適合的pH調(diào)節(jié)劑包括但不限于鹽酸、硫酸、磷酸、單羧酸(例如乙酸和乳酸)、二羧酸(例如琥珀酸)、三羧酸(例如
檸檬酸)、THAM(三(羥基甲基)氨基甲烷)、甲葡胺(N-甲基葡萄糖胺)、氫氧化鈉、和氨基酸例如甘氨酸、精氨酸、賴氨酸、丙氨酸、組氨酸和亮氨酸。第二溶劑應該具有約3至約11范圍內(nèi)的pH。水性介質(zhì)可以另外包含滲透壓調(diào)節(jié)劑,例如但不限于甘油、單糖例如葡萄糖、
二糖例如
蔗糖、三糖例如
棉子糖、以及糖醇例如甘露糖醇、木糖醇和山梨糖醇。
[0126] 對于口服劑型來說,可以使用一種或多種下列賦形劑:明膠、酪蛋白、卵磷脂(磷脂)、阿拉伯膠、膽固醇、黃蓍膠、硬脂酸、苯扎氯銨、硬脂酸
鈣、單硬脂酸甘油酯、鯨蠟硬脂基醇、聚西托醇乳化蠟、失水山梨糖醇酯、聚氧乙烯烷基醚例如聚乙二醇醚例如聚西托醇TM1000、聚氧乙烯
蓖麻油衍生物、聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯例如可商購的TWEENS 、聚乙二醇、聚氧乙烯硬脂酸酯、膠體
二氧化硅、磷酸酯、十二烷基硫酸鈉、
羧甲基纖維素鈣、羧甲基纖維素鈉、甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、鄰苯二甲酸羥丙基甲基纖維素、非結(jié)晶纖維素、
硅酸鎂
鋁、三乙醇胺、聚乙烯醇(PVA)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。大多數(shù)這些賦形劑詳細描述在由美國藥學協(xié)會(American Pharmaceutical Association)和大不列顛藥學會(The Pharmaceutical Society of Great Britain)聯(lián)合出版的《藥物賦形劑手冊》(Handbook of Pharmaceutical Excipients),the Pharmaceutical Press,1986中。表面改性劑是可商購的和/或可以通過本技術領域已知的技術制備。兩種或多種便面改性劑可以組合使用。
[0127] 在優(yōu)選形式中,用于制備有機化合物的小粒子的方法包括向第二溶劑添加第一溶液的步驟。添
加速率取決于批量大小和有機化合物的沉淀動力學。典型地,對于小規(guī)模實驗室方法(制備1升)來說,添加速率為每分鐘約0.05cc至每分鐘約10cc。在添加期間,溶液應該在恒定攪拌下。使用光學顯微術觀察到,形成了無定形粒子、半結(jié)晶固體或過冷液體以產(chǎn)生預懸液。方法還包括對預懸液進行能量加入步驟以將無定形粒子、過冷液體或半結(jié)晶固體轉(zhuǎn)變成更穩(wěn)定的結(jié)晶固體狀態(tài)的步驟。當通過動態(tài)光散射方法(例如光子相關光譜術、激光衍射、小角激光光散射(LALLS)、中角激光光散射(MALLS))、光遮蔽方法(例如Coulter方法)、流變學或顯微術(光學或電子)測量時,得到的粒子將具有上面提出的范圍內(nèi)的平均有效尺寸。在第四類方法中,在進行能量加入步驟的同時將第一溶液與第二溶劑合并。
[0128] 能量加入步驟包括通過超聲、均質(zhì)化、反向流均質(zhì)化、微流化或提供沖擊、剪切或空化力的其他方法來加入能量。在此階段期間,可以對樣品進行冷卻或加熱。在一種形式中,能量加入步驟通過活塞間隙均質(zhì)機、例如由Avestin Inc.在產(chǎn)品名EmulsiFlex-C160下所銷售的該均質(zhì)機來執(zhí)行。在另一種形式中,能量加入步驟使用
超聲波處理器例如由Sonics and Materials,Inc.制造的Vibra-Cell
超聲波處理器(600W)通過超聲來實現(xiàn)。在另一種形式中,能量加入步驟使用在美國專利No.5,720,551中描述的乳化裝置來實現(xiàn),所述專利在此引為參考并作為本發(fā)明的一部分。
[0129] 取決于能量加入速率,可能希望將被處理樣品的溫度調(diào)整到約-30℃至30℃的范圍內(nèi)?;蛘?,為了在被處理固體中執(zhí)行所需
相變,也可能需要在能量加入步驟期間將預懸液加熱到約30℃至約100℃范圍內(nèi)的溫度。
[0130] 方法B.方法B與方法A的差別在于下列方面。第一個差別是表面活性劑或表面活性劑的組合被添加到第一溶液。表面活性劑可以選自上面提出的陰離子、非離子、陽離子表面活性劑和表面活性生物改性劑。
[0131] 方法A和方法B與美國專利No.5,780,062的對比實例.美國專利No.5,780,062公開了通過首先將化合物溶解在適合的與水混溶的第一溶劑中來制備有機化合物的小粒子的方法。第二溶液通過將聚合物和兩親分子溶解在水性溶劑中來制備。然后向第二溶液加入第一溶液,以形成由有機化合物和聚合物-兩親分子復合物構(gòu)成的沉淀?!?62號專利沒有公開利用了在方法A和B中該過程的能量加入步驟。缺乏穩(wěn)定性典型由快速聚集和粒子生長來證明。在某些情況下,無定形粒子重新結(jié)晶成大晶體。以上面公開的方式向預懸液加入能量典型地產(chǎn)生顯示出粒子聚集和生長的速率降低并且在產(chǎn)品儲存后不出現(xiàn)重結(jié)晶的粒子。
[0132] 方法A和B與’062號專利的方法的區(qū)別還在于在沉淀之前不存在形成聚合物-兩親分子復合物的步驟。在方法A中,由于沒有向稀釋劑(水性)相加入聚合物,因此不能形成這樣的復合物。在方法B中,將也可以起到兩親分子作用的表面活性劑、或聚合物與有機化合物一起溶解在第一溶劑中。這排除了在沉淀之前形成任何兩親分子-聚合物復合物。在’062號專利中,小粒子的成功沉淀依賴于沉淀前形成兩親分子-聚合物復合物?!?62號專利公開了兩親分子-聚合物復合物在水性第二溶液中形成聚集體?!?62號專利解釋稱,疏水有機化合物與兩親分子-聚合物復合物相互作用,從而降低了這些聚集體的溶解度并引起沉淀。在本發(fā)明的方法中,已經(jīng)證實在第一溶劑中包含表面活性劑或聚合物(方法B),在隨后添加到第二溶劑中后導致形成比’062號專利概述的方法所能提供的更均勻、更細小的顆粒。
[0133] 粒子的涂層
[0134] 用于對本發(fā)明制備的粒子進行涂層的方法,可以通過本技術領域的專業(yè)人員已知的各種技術來實現(xiàn)。涂層可以通過各種結(jié)合、包括共價和/或非共價結(jié)合(例如共價鍵合、離子相互作用、靜電相互作用、偶極-偶極相互作用、氫鍵鍵合、范德華力、疏水/疏水結(jié)構(gòu)域相互作用、交聯(lián)和/或任何其他相互作用)與粒子結(jié)合。
[0135] 非共價結(jié)合的涂層可以例如通過本文中公開的制備粒子核心的方法來制備,只要使用式I的表面活性劑或其鹽來制備粒子即可,或通過將多個預先制造的粒子與包含本文中限定的式I的表面活性劑或其鹽的溶液混合以形成本發(fā)明的表面修飾粒子來制備??梢允褂美缥⑸淞鳈C、活塞間隙均質(zhì)機、反向流均質(zhì)機或超聲波處理器將溶液在高剪切條件下混合。為了證實涂層成功吸附于粒子,可以通過在涂層過程之前和之后測量ζ電位來確定粒子的表面電位。也可以使用測量涂層吸附的其他已知方法,例如,可以用
熒光標記物修飾式I的表面活性劑或其鹽,并可以通過熒光
顯微鏡檢測熒
光標記的式I的表面活性劑或其鹽的吸收。有利地,可以將包含式I的表面活性劑或其鹽的涂層與粒子核心結(jié)合,例如通過吸附于粒子表面,這是用于將包含式I的表面活性劑或其鹽的涂層結(jié)合于粒子核心、特別是包含如上所解釋的水溶性差的活性劑的粒子的有效方法。
[0136] 通過向包含式I的表面活性劑或其鹽的溶液加入其他表面活性劑,然后將預先制造的粒子與所述溶液混合,還可以在涂層中包含一種或多種其他表面活性劑,包括式I的其他表面活性劑或其鹽。這種其他的表面活性劑可以選自各種已知的陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑、非離子表面活性劑和表面生物活性改性劑。適合的其他表面活性劑包括本文中前面提出的表面活性劑。示例性的其他表面活性劑包括但不限于泊洛沙姆、磷脂、聚乙二醇接合的磷脂、和聚山梨酸酯。示例性的其他表面活性劑組合包括但不限于泊洛沙姆與磷脂、泊洛沙姆與聚乙二醇接合的磷脂、以及泊洛沙姆與聚山梨酸酯。
[0137] 涂層粒子的細胞攝取
[0138] 本發(fā)明的一個實施方案涉及增強活性劑的細胞攝取的方法,所述方法包含將細胞與多個表面修飾粒子相接觸,所述粒子包含粒子核心和與粒子核心結(jié)合的涂層。細胞可以是吞噬細胞、弱吞噬細胞或非吞噬細胞。粒子核心包含典型選自小分子、肽類和蛋白質(zhì)的活性劑,涂層包含本文中限定的式I的表面活性劑或其鹽,并且表面修飾粒子具有約1nm至約2,000nm的平均尺寸。由此,至少與使用不包含上面提到的涂層的粒子時活性劑的攝取相比,活性劑被細胞的攝取增加了。
[0139] 細胞攝取允許活性劑被遞送至需要治療的靶組織,因為能夠增強本公開的涂層粒子攝取的各種細胞類型也運行到患病(例如癌癥、感染)或發(fā)炎組織。例如,在感染或炎癥早期中性粒細胞占優(yōu)勢,隨后是單核細胞衍生的吞噬細胞離開血管系統(tǒng)并進入被感染組織,并且已證實,至少與不具有包含式I的表面活性劑或其鹽的涂層的粒子相比,這樣的細胞對本發(fā)明的表面修飾粒子的攝取增加。固定的巨噬細胞(組織細胞)在肝臟、神經(jīng)系統(tǒng)、肺、淋巴結(jié)、骨髓和幾種其他組織中大量存在,并且也已證實,至少與不具有包含式I的表面活性劑或其鹽的涂層的粒子相比,這樣的細胞對本發(fā)明的表面修飾粒子的攝取增加。受細菌、病毒或真菌病原體感染最多并且發(fā)炎的組織,可以通過遞送具有通過趨化性被導向這些炎性位點的傾向性的載藥細胞(例如粒細胞)來靶定。從而,通過促進被上面提到的細胞攝取,將藥劑從這些細胞釋放到最需要治療的區(qū)域中。因此,荷載本發(fā)明的涂層粒子的細胞,促進了向靶組織遞送藥劑以治療疾病或病癥。這些疾病和病癥包括但不限于感染性疾病或病癥、炎性疾病或病癥、神經(jīng)變性疾病或病癥和增殖性疾病或病癥。
[0140] 能夠增強涂層粒子攝取的吞噬細胞類型有許多。這些細胞包括但不限于巨噬細胞、單核細胞、粒細胞、無粒細胞和中性粒細胞。本發(fā)明還涵蓋弱吞噬細胞和非吞噬細胞。因此,其他適合的細胞類型包括但不限于T-淋巴細胞、B-淋巴細胞、裸細胞、自然殺傷細胞、淋巴細胞、紅血細胞、肌細胞、骨髓細胞、干細胞、骨細胞、血管細胞、器官組織細胞、神經(jīng)元細胞、嗜堿性粒細胞、嗜曙紅細胞、樹突狀細胞和內(nèi)皮細胞。還有其他細胞能用于將藥物活性化合物遞送到對象。在本發(fā)明中可以使用任何細胞類型,只要它能夠攝取粒子即可。
粒子被細胞的攝取可以包括吞噬作用或其他內(nèi)吞手段,或者粒子附著/吸附在細胞表面上。與細胞表面結(jié)合的粒子也可以通過胞飲作用被攝入細胞,所述胞飲作用是細胞膜的內(nèi)陷以形成包圍粒子的細胞內(nèi)囊。在胞飲作用(“細胞吞飲”)中,被吞入的粒子相對小(例如20nm)(Watts等,胞吞作用:什么進入以及如何進入?(Endocytosis:what goes in and how?),Journal of Cell Science,1992,103(1)卷,1-8頁)。胞飲作用在幾乎所有真核細胞中持續(xù)發(fā)生。
[0141] 至少與細胞同不具有包含式I的表面活性劑或其鹽的涂層的粒子相接觸相比,患病細胞例如癌細胞也能表現(xiàn)出對本發(fā)明的表面修飾粒子的攝取增加。腫瘤細胞按慣例不被當作是吞噬性的。然而,正如在
實施例7中所述,表面修飾粒子被小鼠腹膜腔中的卵巢腫瘤細胞攝取。攝取增強的準確機制是未知的,但可能涉及吞噬作用、內(nèi)吞作用、胞飲作用或其他細胞攝取機制。
[0142] 正如本文中解釋的,粒子包括促進細胞攝取的涂層是有利的。具體來說,涂層可以促進被細胞例如單核細胞、巨噬細胞和T-淋巴細胞攝取,所述細胞能夠通過已知機制例如趨化性運行到炎癥、感染和/或腫瘤位點,并由此將粒子遞送到特定靶組織。
[0143] 在本發(fā)明的一個方面,細胞與表面修飾粒子的接觸(以形成荷載活性劑的細胞)離體進行(即在哺乳動物對象外部)。替代或附加地,細胞與表面修飾粒子的接觸可以在體內(nèi)(即在哺乳動物對象內(nèi)部)進行。在接觸步驟期間使用有效治療疾病或病癥的量的表面修飾粒子。普通專業(yè)人員將會理解,一定量的粒子可能被不運行到目標靶組織的細胞類型攝取,或不被細胞釋放到目標靶組織處。因此,普通專業(yè)人員將會理解,可以通過常規(guī)方案對給藥的粒子量進行優(yōu)化,只要這樣的量在已確立的給藥方案的范圍之內(nèi)即可。
[0144] 對于離體給藥來說,可以使用細胞分離器或單
采血液成分(apheresis)裝置從哺TM乳動物對象分離細胞。例如,可以使用CS-3000 細胞分離器(Fenwal Inc.,Lake Zurich,TM
Ill.)或ISOLEX 細胞分離器(Baxter Healthcare Corp.,Deer?eld,Ill.)來分離各種細胞??梢允褂帽炯夹g領域的專業(yè)人員已知的其他離
體細胞分離方法來獲得可用于本發(fā)明的細胞。這樣的方法包括但不限于外周血的單采血液成分、骨髓細胞通過例如G-CSF、M-CSF或GM-CSF的動員、或通過脊椎、胸、腰或髂嵴穿刺直接取出骨髓細胞??梢詫㈦x體細胞維持在本技術領域的專業(yè)人員已知的細胞培養(yǎng)基或其他分離系統(tǒng)中。這樣的培養(yǎng)基的實例是Alserver溶液、Ames培養(yǎng)基、Eagle
基礎培養(yǎng)基、CHO(中華倉鼠卵巢)細胞培養(yǎng)基、Click培養(yǎng)基、Dulbecco改良的Eagle培養(yǎng)基、磷酸鹽緩沖鹽水、磷酸鹽緩沖葡萄糖或蔗糖、Earle平衡鹽溶液、基因療法培養(yǎng)基-3、Gey平衡鹽溶液、Glasgow最小必需培養(yǎng)基、Hanks平衡鹽溶液、雜交瘤培養(yǎng)基、Iscove改良的Dulbecco培養(yǎng)基、Krebs-Henseleit含糖緩沖液、Leibovitz培養(yǎng)基(L-15)、M16培養(yǎng)基、McCoy培養(yǎng)基、MCDB、MDBK(Madin-Darby牛腎)、MDCK(Madin-Darby狗腎)、培養(yǎng)基199、NCTC、Ham培養(yǎng)基(例如營養(yǎng)混合物F-10)、Coon改良的Ham培養(yǎng)基、RPMI,以及其他培養(yǎng)基例如在《用于生命科學研究的生物化學品和試劑》(Biochemicals & Reagents for Life Science Research),Sigma-Aldrich Co.(St.Louis,Mo.,USA)中列出的培養(yǎng)基。所述培養(yǎng)的目的可以是僅僅為了不損失細胞地儲存的目的,或者通過適當添加生長因子、細胞因子和營養(yǎng)物以鼓勵細胞擴增,用于
細胞增殖或擴增。這樣的擴增將使患者必須準備取出細胞樣品的次數(shù)降到最低。
[0145] 一旦分離后,就可以將細胞與涂層粒子相接觸并進行短時期溫育,以允許細胞攝取粒子。在離體程序中使用的粒子濃度將因幾種因素而變,包括但不限于使用的細胞類型、細胞濃度、所使用的活性劑、小粒子分散體的尺寸、待治療的疾病等。然而,一般來說,細胞分離物與約1至約300mg/ml本發(fā)明的粒子相接觸。在粒子與細胞接觸期間,粒子的濃度高于
熱力學飽和溶解度,從而允許粒子在攝取和遞送到哺乳動物對象期間保持在顆粒形式??梢詫⒓毎c粒子溫育長達24小時或更長時間,以允許細胞充分攝取藥物粒子。
[0146] 可以使用任何方法來執(zhí)行活性劑粒子被離體細胞的攝取,其必要條件是該方法不會破壞細胞或以其它方式使細胞不可用于向?qū)ο蠼o藥。例如,可以使用粒子通過生物識別分子進行位點特異性遞送。參見例如在本文中引為參考的美國專利公布No.2003/0092069,其公開了通過中空納米粒子將基因轉(zhuǎn)移到特定細胞或組織中。荷載離體細胞的其他方法包括電穿孔、聲穿孔(sonoporation)以及破壞細胞膜(例如超聲)和能將固體顆粒插入到細胞中的其他機械手段。Zarnitsyn等(Zarnitsyn等,影響最佳超聲波介導的DNA
轉(zhuǎn)染的物理參數(shù)(Physical parameters influencing optimization of ultrasound-mediated DNA transfection),Ultrasound Med.Biol.,2004,30(4)卷,527-538頁成功地使用超聲波瞬時破壞細胞膜,由此促進DNA荷載到活細胞中。其他機械程序?qū)τ诒炯夹g領域的有經(jīng)驗人員來說是公知的,并包含進來作為本公開的一部分。用于使細胞膜瞬時去穩(wěn)定的化學方法也TM TM是公知的。轉(zhuǎn)染試劑含有表面活性劑,并包括293FECTIN 轉(zhuǎn)染試劑和LIPOFECTAMINE ,二者都是Invitrogen Corporation(Carlsbad,Calif.)的產(chǎn)品。用于將DNA轉(zhuǎn)移到細胞中的表面活性劑的另一個實例是來自Synvolux Therapeutics B.V.L.J.(Groningen,荷蘭)的TM
SAINT 試劑,其基于吡啶鎓表面活性劑。
[0147] 下面對粒子進行的描述也適用于本文公開的所有實施方案。對于少量可溶的藥物來說,可以使用細胞荷載程序,只要細胞能夠以比競爭性溶解過程更快的速率攝取涂層活性劑粒子即可。粒子應該具有適合的尺寸,以允許細胞在粒子完全溶解之前攝取涂層粒子并將它們遞送至靶組織。因為已知運行至目標靶組織的細胞能夠攝取粒子,因此活性劑最終從細胞釋放或以其它方式遞送在靶組織附近。此外,活性劑組合物的濃度應該保持高于組合物的飽和溶解度,以便粒子在攝取期間能夠保持在結(jié)晶狀態(tài)。
[0148] 下面對粒子進行的描述也適用于本文公開的所有實施方案。表面修飾粒子的給藥可以通過本技術領域已知的用于粒子給藥的各種技術來進行。給藥包括向哺乳動物對象給藥表面修飾粒子。用于給藥表面修飾粒子或其藥物組合物的適合方法包括但不限于靜脈內(nèi)、動脈內(nèi)、肌肉內(nèi)、皮下、真皮內(nèi)、關節(jié)內(nèi)、鞘內(nèi)、硬膜外、腦內(nèi)、頰、直腸、局部、透皮、口、鼻內(nèi)、通過肺途徑、腹膜內(nèi)、和/或眼內(nèi)給藥粒子。給藥的步驟可以通過推注、通過間歇輸注或通過連續(xù)輸注。表面修飾粒子的量和遞送方法可以由專業(yè)臨床醫(yī)師確定。各種因素將影響遞送的量和方法,其包括但不限于使用的細胞類型(對于離體給藥方法來說)、待治療對象的性別、體重和年齡、待治療疾病或病癥的類型和成熟度、待給藥的活性劑等。一般來說,活性劑可以提供成1pg化合物/kg體重至1000mg/kg、0.1mg/kg至100mg/kg、0.1mg/kg至50mg/kg和1至20mg/kg范圍內(nèi)的劑量,以日劑量提供或?qū)⒌刃┝恳曰蜷L或短的間隔例如每隔一日、每周兩次、每周一次、或每天兩次或三次提供。
[0149] 通過本發(fā)明可以治療各種疾病或病癥,其包括但不限于感染性疾病或病癥、炎性疾病或病癥、神經(jīng)變性疾病或病癥和增殖性疾病或病癥。就此而言,通過本發(fā)明的方法可以減輕這些疾病或病癥的癥狀。
[0150] 當在本文中使用時,“感染性疾病或病癥”是指由病原
微生物例如細菌、病毒、寄生蟲或真菌引起的病癥??梢詮谋竟_的方法獲益的感染性疾病或病癥包括但不限于
病毒感染(包括反轉(zhuǎn)錄病毒感染)例如登革熱、腸病毒感染、HIV、乙型
肝炎、丙型肝炎和流感;真菌感染;寄生蟲感染例如
非洲錐蟲病和瘧疾;以及細菌感染例如霍亂、腦膜炎和結(jié)核病。
[0151] 當在本文中使用時,“炎性疾病或病癥”是指以發(fā)紅、發(fā)熱、腫脹和
疼痛(即炎癥)為特征的典型地涉及組織損傷或破壞的病癥。炎性疾病或病癥尤其與白細胞內(nèi)流和/或白細胞趨化性相關。炎性病癥可以由病原生物體或病毒感染或由非感染性事件引起,所述非感染性事件包括但不限于外傷或心肌梗塞或中風后
再灌注、對外來抗原的免疫應答、和自體免疫應答。因此,可以使用本發(fā)明的方法和化合物治療的炎性病癥涵蓋了與特異性防御系統(tǒng)的反應相關的病癥、與非特異性防御系統(tǒng)的反應相關的病癥以及與炎性細胞活化相關的病癥。
[0152] 當在本文中使用時,術語“特異性防御系統(tǒng)”是指對特定抗原的存在起反應的免疫系統(tǒng)組分。由特異性防御系統(tǒng)的應答引起的炎性病癥的實例包括但不限于對外來抗原的經(jīng)典應答、自體免疫疾病、和由B細胞和/或T細胞(即B-淋巴細胞和/或T-淋巴細胞)介導的遲發(fā)型超敏反應。慢性炎性疾病、對實體移植組織和器官包括但不限于腎臟和骨髓移
植物的排斥以及移植物抗宿主疾病(GVHD),是由特異性防御系統(tǒng)的應答引起的炎性病癥的其他實例。
[0153] 當在本文中使用時,術語“非特異性防御系統(tǒng)”是指由不能進行免疫記憶的白細胞(例如粒細胞包括但不限于中性粒細胞、嗜曙紅細胞和嗜堿性粒細胞、肥大細胞、單核細胞、巨噬細胞)介導的炎性病癥。至少部分由非特異性防御系統(tǒng)的反應引起的炎性病癥的實例包括但不限于成年人(急性)呼吸窘迫綜合征(ARDS)、多器官損傷綜合征、再灌注損傷、急性腎小球腎炎、
反應性關節(jié)炎、具有急性炎性組分的皮炎、急性化膿性腦膜炎、其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎性病癥包括但不限于中風、熱損傷、炎性腸病、粒細胞輸血相關綜合征和細胞因子誘導的毒性。
[0154] 本發(fā)明的治療方法包括用于減輕與炎性細胞活化相關的病癥的方法?!把仔约毎罨笔侵赣纱碳の?包括但不限于細胞因子、抗原和自身抗體)誘導增殖性細胞應答、可溶性介導物(包括但不限于細胞因子、氧自由基、酶、前列腺素類和血管活性胺類)的生產(chǎn)、或炎性細胞(包括但不限于單核細胞、巨噬細胞、T淋巴細胞、B淋巴細胞、粒細胞(多形核白細胞包括中性粒細胞、嗜堿性粒細胞和嗜曙紅細胞)、肥大細胞、樹突狀細胞、朗格漢斯細胞和內(nèi)皮細胞)中新的或數(shù)量增加的介導物(包括但不限于主要組織相容性抗原和細胞黏附分子)的細胞表面表達。本技術領域的專業(yè)人員將會認識到,在這些細胞中這些表型的一種或組合的活化能夠造成炎性病癥的開始、持續(xù)或加重。
[0155] 可以被成功治療的其他疾病或病癥包括以炎癥或感染為特征的疾病或病癥,包括但不限于類風濕關節(jié)炎、格雷夫斯病、重癥肌無力、甲狀腺炎、糖尿病、炎性腸病、自體免疫性卵巢炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡和舍格倫綜合征。
[0156] 可以被成功治療的神經(jīng)變性疾病或病癥的實例包括但不限于帕金森氏(Parkinson’s)病、阿茨海默氏(Alzheimer’s)病、多發(fā)性硬化癥、腦脊髓炎、腦炎(包括HIV腦炎)、亨廷頓氏(Huntington′s)病、
肌萎縮性側(cè)索硬化癥(也稱為Lou Gehrig病)、額顳性癡呆癥、朊病毒疾病、克-雅二氏(Creutzfeldt-Jakob)病和腎上腺腦白質(zhì)營養(yǎng)不良。其他可以被成功治療的神經(jīng)變性疾病或病癥包括匹克氏(Pick′s)病、額顳葉變性、進行性失語和詞義性癡呆。朊病毒疾病,也稱為
傳染性海綿狀腦病(TSE),包括克-雅二氏病、克-雅二氏病新變體、Gerstmann- -Scheinker綜合征、致死性
家族性
失眠癥和庫魯病。神經(jīng)變性疾病或病癥還可以是亞歷山大(Alexander)病、Alper病、
共濟失調(diào)性毛細血管擴張癥、Batten病(也稱為Spielmeyer-Vogt-Sjogren-Batten病)、海綿狀腦白質(zhì)營養(yǎng)不良癥、Cockayne綜合征、皮層基底節(jié)變性、HIV相關性癡呆、Kennedy病、克拉伯(Krabbe)病、路易體癡呆癥、Machado-Joseph病(3型脊髓小腦性共濟失調(diào))、多系統(tǒng)萎縮、神經(jīng)疏螺旋體病、Pelizaeus-Merzbacher病、原發(fā)性側(cè)索硬化、Refsum病、Sandhoff病、Schilder病、
精神分裂癥、脊髓小腦性共濟失調(diào)、脊髓性肌萎縮、Steele-Richardson-Olszewski病和脊髓癆。
[0157] 可以從本公開的方法獲益的增殖性疾病或病癥包括但不限于結(jié)腸癌、腎癌、非小細胞肺癌、小細胞肺癌、肺腺癌、頭頸癌、腹膜腔的癌癥(例如卵巢癌、腸胃癌癥、腹部癌癥和間皮瘤)、
宮頸癌、
乳腺癌、
前列腺癌、腦癌(例如神經(jīng)膠質(zhì)瘤、腦脊膜瘤、星形細胞瘤)、胃癌、腸癌、肉瘤、黑素瘤、白血病、急性淋巴細胞白血病、急性髓性白血病、慢性淋巴細胞白血病、慢性髓性白血病、霍奇金(Hodgkin)淋巴瘤、非霍奇金淋巴瘤、骨髓瘤和成膠質(zhì)細胞瘤。甲狀腺炎包括橋本氏(Hashimoto’s)甲狀腺炎、亞急性甲狀腺炎(也稱為de Quervain甲狀腺炎)、無癥狀性甲狀腺炎(也稱為無痛甲狀腺炎)、產(chǎn)后甲狀腺炎、藥物誘發(fā)的甲狀腺炎、輻射誘發(fā)的甲狀腺炎和急性化膿性甲狀腺炎。
[0158] 參考下面的實施例可以更好地理解本公開,這些實施例不打算是限制性的,而僅僅是提出本公開的示例性實施方案。實施例
[0159] 實施例1
[0160] 具有DOTAP涂層的紫杉醇粒子的制備
[0161] 紫杉醇粒子使用微量沉淀/均質(zhì)化程序制備。具體來說,將紫杉醇(0.5g)溶解在N-甲基吡咯烷酮(NMP)(3g)中,然后在
轉(zhuǎn)子-
定子混合下添加到水性表面活性劑溶液A(25mL)中。溶液A(pH~7.8至8.0)在100mL水中含有無水磷酸氫二鈉(0.13g)、一水磷酸二氫鈉(0.01g)、甘油(2.2g)、DSPE-mPEG 2000(0.2g)和泊洛沙姆188(0.5g)(表1)。
[0162] 表1
[0163]組分 用于溶液A的%(w/v) 用于溶液B的%(w/v)
無水磷酸氫二鈉 0.127 0.127
一水磷酸二氫鈉 0.0144 0.0144
甘油 2.2 2.2
DSPE-mPEG 2000 0.2 0.2
泊洛沙姆188 0.5 0.5
DOTAP 0.0 0.1
水 補量至100mL 補量至100mL
[0164] 將得到的懸液轉(zhuǎn)移到均質(zhì)機(Avestin C5)中并在靜態(tài)壓力下循環(huán),直到懸液溫度達到至少50℃。然后將懸液在20,000±2,000psi的目標壓力和60℃的目標溫度下均質(zhì)化60分鐘。收集懸液并以10,000rpm離心30分鐘。在離心循環(huán)完成后,傾倒出上清液并用等體積水性表面活性劑溶液B替換。溶液B(pH~7.8至8.0)含有與溶液A相同的組分并另外包含N-[1-(2,3-二油酰氧基)丙基]-N,N,N-三甲基甲基硫酸銨(DOTAP,0.1g)(表1)。
將沉淀重懸浮,并將離心再重復兩次,每次使用溶液B作為替換表面活性劑。在第三次重懸浮后,將納米懸液在20,000±2,000psi的目標壓力和60℃的目標溫度下均質(zhì)化30分鐘。
最終的懸液含有大小為~160-170nm的粒子。
[0165] 按照上述程序通過向藥物濃縮物加入熒光標記的紫杉醇來制備熒光標記的紫杉醇粒子。具體來說,向上述藥物濃縮物添加400μg俄勒岡綠標記的紫杉醇(可以從Invitrogen,Carlsbad,CA獲得),以產(chǎn)生熒光標記的紫杉醇粒子,其具有足夠在流式細胞術和熒光顯微術中檢測到的熒光強度。
[0166] 實施例2
[0167] 人類單核細胞對具有DOTAP涂層的紫杉醇粒子的攝取
[0168] 將人類單核細胞對DOTAP涂層的紫杉醇粒子的攝取,與對魚精蛋白涂層的紫杉醇粒子和DSPE-mPEG 2000/泊洛沙姆188涂層的紫杉醇粒子的攝取進行比較。魚精蛋白涂層的紫杉醇粒子通過向0.01mL 10mg/mL的俄勒岡綠標記的紫杉醇懸液加入0.08mL 25mg/mL的魚精蛋白溶液來制備。
[0169] 在用于攝取實驗的條件下,DOTAP涂層的粒子和魚精蛋白涂層的粒子都略微帶有正電荷。因此,設計了使用魚精蛋白涂層的紫杉醇粒子的對比實驗來評估紫杉醇粒子的攝取增強是否能僅僅歸因于涂層粒子的正電荷。
[0170] 在圖2(以及表2)中所示的通過向pH 7.38的10mL 10mM HEPES緩沖液添加30μL懸液的細胞攝取實驗中使用的紫杉醇制劑上,進行了ζ電位測量。DOTAP和魚精蛋白涂層的紫杉醇納米粒子具有略微正的ζ電位,而DSPE-mPEG 2000/泊洛沙姆188涂層的紫杉醇納米粒子(其不含DOTAP或魚精蛋白)在測試條件下具有負的ζ電位(數(shù)據(jù)未顯示)。
[0171] 在攝取實驗中使用的人類單核細胞從人類供體的
全血中純化。將這些細胞在組織培養(yǎng)處理過的6孔板(BD Biosciences)中在培養(yǎng)基A中培養(yǎng)5-7天,每2-3天更換培養(yǎng)基。培養(yǎng)基A含有DMEM(Gibco BRL目錄號119625-351)并增補下列組分以制成1L:1000U/ml重組人類巨噬細胞集落刺激因子-1(rhM-CSF-1)(Chemicon),100mL熱失活的人類血清,10mL 200mM L-谷氨酰胺(Gibco BRL目錄號250325-381),2mL 50mg/ml慶大霉素(Sigma目錄號G1397)和400μL 25mg/mL環(huán)丙沙星(Bayer編號89-001-1)。也將細胞培養(yǎng)在玻璃蓋玻片上用于顯微鏡應用。
[0172] 然后將黏附性單核細胞衍生的巨噬細胞用紫杉醇制劑(具有DOTAP涂層的紫杉醇粒子、具有魚精蛋白涂層的紫杉醇粒子、或具有DSPE-mPEG 2000/泊洛沙姆188涂層的紫杉醇粒子)在37℃處理不同時間段。制劑懸液含有終濃度為~10μM的紫杉醇(摻有俄勒岡綠標記的紫杉醇)。在溫育后,將細胞用2mL/孔的磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)清洗至少三次。然后將細胞刮到PBS中并轉(zhuǎn)移到微量離心管(或者如果細胞黏附于蓋玻片的話進行固定)。
[0173] 為了評估紫杉醇粒子的攝取,將細胞對CD14的表達進行
染色并通過流式細胞術進行分析?;谕N型對照(以建立CD14+選擇門控)和未處理的細胞(以建立俄勒岡綠選擇門控)來建立門控(gates)。紫杉醇攝取通過對俄勒岡綠熒光陽性的CD14+細胞(單核細胞衍生的巨噬細胞)的比率(紫杉醇+/CD14+的%)、即內(nèi)化或吸收紫杉醇粒子的細胞的百分率、和平均熒光強度(MFI)兩者來評估。MFI值與細胞群體中包含的紫杉醇的濃度直接相關。
[0174] 紫杉醇懸液的攝取動力學顯示在圖1和2中(結(jié)果顯示為納米懸液攝取后紫杉醇陽性細胞的百分率和細胞結(jié)合/內(nèi)化的粒子的MFI兩者)。在圖1中,將細胞暴露于紫杉醇粒子0、3、5小時,而在圖2中,將細胞暴露于紫杉醇粒子0、0.25、0.5和1小時。與DSPE-mPEG2000/泊洛沙姆188涂層的粒子(圖1和2)和魚精蛋白涂層的粒子(圖2)相比,DOTAP涂層顯著改進了紫杉醇粒子的攝取。這些結(jié)果表明,紫杉醇粒子攝取增加不能僅僅歸因于涂層粒子的正電荷。
[0175] 此外,圖2證實了紫杉醇制劑在儲存后的穩(wěn)定性。DOTAP樣品1在攝取實驗之前儲存了約3個月。DOTAP樣品2在制備后很快用于攝取實驗中。這些結(jié)果表明,DOTAP涂層的紫杉醇粒子儲存幾個月不顯著影響粒子的攝取動力學。
[0176] 通過反相HPLC對紫杉醇粒子的攝取進行定量。在將細胞與紫杉醇懸液溫育15、30和60分鐘后測量紫杉醇攝取。通過向每種細胞懸液的500μL等份試樣加入乙腈(500μL)并渦旋振蕩混合來制備樣品。然后將樣品在25℃下以10,000rpm離心30分鐘,并將上清液通過反相HPLC進行分析,以確定樣品中紫杉醇的量(表2)。
[0177] 表2-細胞提取物中的紫杉醇水平(mg/mL)
[0178]
[0179] 圖3顯示了培養(yǎng)1、2或6天后單核細胞衍生的巨噬細胞對DOTAP涂層的紫杉醇納米懸液的攝取。將細胞暴露于紫杉醇粒子從0至3.5小時的不同時間段。結(jié)果表明,細胞培養(yǎng)時間越長,它們對DOTAP涂層的粒子的響應性越低。理論上,隨著細胞從單核細胞向巨噬細胞的成熟,預期所有的吞噬作用增加,因此在與年輕細胞(在體外培養(yǎng)相對短時期的細胞)相比時,DOTAP涂層可能在更成熟的細胞中不提供同樣大的增強細胞攝取的優(yōu)勢。另一方面,相對更年輕的單核細胞對DOTAP涂層的粒子的增強/加速攝取可能導致治療藥劑的更有效的定向遞送,因為這樣的單核細胞傾向于作為循環(huán)單核細胞,而較老的細胞傾向于分
化成固定的巨噬細胞(例如在脾臟和肝臟中)。
[0180] 實施例3
[0181] 人類單核細胞對具有PLGA或磷脂酰絲氨酸涂層的紫杉醇粒子的攝取
[0182] 將DOTAP涂層的紫杉醇粒子的攝取與乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)涂層的紫杉醇粒子的攝取和磷脂酰絲氨酸(PS)涂層的紫杉醇粒子的攝取進行比較。PLGA涂層的紫杉醇粒子和PS涂層的紫杉醇粒子按照實施例1中描述的程序制備,區(qū)別在于將PLGA粒子超聲處理而不是均質(zhì)化,并使用含有磷酸緩沖液、甘油、PLGA和泊洛沙姆188的溶液進行配制,而PS粒子使用含有磷酸緩沖液、甘油、DSPE-mPEG 2000、泊洛沙姆188和磷脂酰絲氨酸的溶液配制。
[0183] 紫杉醇懸液的攝取動力學顯示在圖4中(結(jié)果顯示為納米懸液攝取后紫杉醇陽性細胞的百分率和細胞結(jié)合/內(nèi)化的粒子的MFI兩者)。與PLGA涂層的或磷脂酰絲氨酸涂層的粒子相比,DOTAP涂層顯著提高了粒子的攝取。這些結(jié)果表明,紫杉醇粒子的攝取增強不能僅僅歸因于聚合物或表面活性劑涂層的存在。
[0184] 實施例4
[0185] 人類單核細胞對具有CTAB涂層的紫杉醇粒子的攝取
[0186] 將DOTAP涂層的紫杉醇粒子的攝取與十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)涂層的紫杉醇粒子的攝取進行比較。CTAB涂層的紫杉醇粒子按照實施例1中描述的程序制備,區(qū)別在于CTAB粒子使用含有磷酸緩沖液、甘油、DSPE-mPEG 2000、泊洛沙姆188和CTAB的溶液來制備。
[0187] 紫杉醇懸液的攝取動力學顯示在圖5中(結(jié)果顯示為納米懸液攝取后紫杉醇陽性細胞的百分率和細胞結(jié)合/內(nèi)化的粒子的MFI兩者)。與CTAB涂層的粒子相比,DOTAP涂層顯著提高了粒子的攝取。這些結(jié)果表明,紫杉醇粒子的攝取增強不能僅僅歸因于具有正電荷基團和疏水基團兩者的涂層的存在。
[0188] 實施例5
[0189] 具有DOTAP涂層的紫杉醇粒子在全血中的攝取
[0190] 將全血從健康人類獻血者
抽取到EDTA真空采血管(BD Biosciences)中。將摻有俄勒岡綠標記的紫杉醇的紫杉醇納米懸液與全血(終濃度~10μM)在1.7mL微量離心管中、在試管混勻儀上室溫溫育1小時。將一部分全血暴露于低滲裂解溶液(BD Biosciences)以裂解紅細胞。然后將裂解的樣品針對CD14表達進行染色。全血和染色細胞兩者都通過流式細胞術進行分析。
[0191] 在紅血細胞(RBC)和血小板群體中沒有觀察到俄勒岡綠熒光的明顯增加。在使用DOTAP配制的紫杉醇懸液時,在裂解樣品中的CD14+單核細胞群體中觀察到熒光的顯著增加。具有DSPE-mPEG 2000/泊洛沙姆188涂層的紫杉醇制劑在CD14+單核細胞群體中也顯示出一定的攝取。當通過俄勒岡綠熒光進行評估時,在其他主要細胞群體中沒有明顯的攝取(數(shù)據(jù)未顯示)。這些結(jié)果表明,DOTAP涂層的紫杉醇粒子被單核細胞選擇性攝取,其超過紅細胞、血小板和血液中存在的其他細胞類型。單核細胞對DOTAP涂層的粒子的選擇性攝取表明將治療藥劑更有效地定向遞送到疾病、腫瘤或感染位點。
[0192] 實施例6
[0193] 小鼠腹膜巨噬細胞對具有DOTAP涂層的紫杉醇粒子的攝取
[0194] 從小鼠分離腹膜巨噬細胞,并將其暴露于具有DOTAP涂層的紫杉醇粒子和不具有這種涂層的紫杉醇粒子。熒光圖像顯示,暴露于DOTAP涂層的粒子的腹膜巨噬細胞與暴露于DSPE-mPEG 2000/泊洛沙姆188涂層的粒子的腹膜巨噬細胞相比,攝取更大量的紫杉醇(數(shù)據(jù)未顯示)。本實施例支持DOTAP增強腹膜巨噬細胞對粒子的攝取。
[0195] 實施例7
[0196] 人類OVCAR-3細胞對具有DOTAP涂層的紫杉醇粒子的攝取
[0197] 將人類OVCAR-3細胞用紅色熒光蛋白(RFP)轉(zhuǎn)染以使它們產(chǎn)生紅色熒光。然后將這些細胞暴露于使用俄勒岡綠-紫杉醇制備的具有DOTAP涂層的紫杉醇粒子和不具有DOTAP涂層的紫杉醇粒子。熒光圖像顯示,只有當粒子被DOTAP涂層時RFP-OVCAR-3細胞才攝取粒子(數(shù)據(jù)未顯示)。用DSPE-mPEG 2000/泊洛沙姆188涂層的粒子沒有可見的攝取。本實施例支持DOTAP增強人類卵巢癌細胞對粒子的攝取。OVCAR-3細胞對DOTAP涂層的紫杉醇粒子的攝取速率表明腫瘤細胞直接攝取粒子,但是準確的機制未知。
[0198] 實施例8
[0199] 具有DOTAP涂層的紫杉醇粒子在小鼠中的
停留時間[0200] 將具有DOTAP涂層的俄勒岡綠標記紫杉醇粒子皮下注射到小鼠中。隨時間捕集熒光圖像以演示粒子停留時間。在30天時綠色熒光的繼續(xù)存在表明當皮下注射時,紫杉醇粒子保留至少30天(數(shù)據(jù)未顯示)。
[0201] 在另一個實驗中,將具有含DOTAP和羅丹明標記的表面活性劑(麗絲胺羅丹明B1,2-雙十六酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺,三乙基銨鹽(rDHPE);Invitrogen,Carlsbad,CA)的涂層的俄勒岡綠標記紫杉醇粒子,腹膜內(nèi)(IP)注射到健康小鼠中。隨時間捕集熒光圖像以證實粒子停留時間。數(shù)據(jù)表明,在健康小鼠中,紫杉醇納米粒子被快速(在約24小時內(nèi))清除出腹膜空間(數(shù)據(jù)未顯示)。
[0202] 建立了小鼠模型,其中實驗小鼠被移植有RFP-OVCAR-3細胞并允許腫瘤生長。腫瘤表達RFP并具有紅色熒光。將具有DOTAP涂層的俄勒岡綠標記紫杉醇粒子通過腹膜內(nèi)注射給藥于具有表達RFP的腫瘤的小鼠。DOTAP涂層的紫杉醇粒子相對于腫瘤的存在和
位置使用熒光來檢測。
[0203] 腫瘤和紫杉醇粒子兩者都通過熒光顯微術觀察(腫瘤為紅色熒光,粒子為綠色熒光)。與其中粒子被快速清除出腹膜腔的健康小鼠不同,在帶有腫瘤的小鼠中,DOTAP涂層的紫杉醇粒子存在到注射后長達30天,表明小鼠腹膜腔中存在的腫瘤部分造成了停留時間增加。此外,DOTAP涂層的紫杉醇粒子常常與腫瘤共
定位。因此,本實施例支持DOTAP涂層的紫杉醇粒子靶向腫瘤位點而不是健康組織,并且能夠在所靶向的腫瘤位點中保持相當長的時間段,使得它們能夠有效遞送持續(xù)釋放的治療性藥物。
[0204] 此外,當DOTAP涂層的紫杉醇粒子存在時,紅色熒光強度隨時間減小,與腫瘤細胞死亡相一致。相反,在不存在紫杉醇粒子的情況下,紅色熒光隨時間增強。因此,本實施例進一步證實DOTAP涂層的紫杉醇粒子的給藥在體內(nèi)有效治療癌癥。
[0205] 還執(zhí)行了使用不同劑量的DOTAP涂層的紫杉醇粒子(15mg/kg和25mg/kg)的劑量范圍研究,以鑒定用于在小鼠模型中引起卵巢腫瘤細胞死亡的有效劑量。測量腫瘤尺寸對不同劑量的DOTAP涂層的紫杉醇粒子給藥的響應,以確定給定劑量的效能。在第1天給藥25mg/kg的劑量,在給藥后25天減小了腫瘤尺寸。15mg/kg的劑量給藥兩次(在第1天和第14天),到第25天根除了腫瘤,留下殘余的綠色熒光藥物。本研究進一步支持DOTAP涂層的紫杉醇粒子給藥在體內(nèi)有效治療癌癥。
[0206] 實施例9
[0207] 具有DOTAP涂層的蛋白酶抑制劑粒子的制備
[0208] 使用微量沉淀/均質(zhì)化程序(前文中所述)制備了蛋白酶抑制劑茚地那韋(IDV)和利托那韋(RTV)的粒子。然后將粒子用各種表面活性劑包括DOTAP進行涂層。對不同蛋白酶抑制劑粒子制劑的攝取和有效性進行比較。在本研究中使用的蛋白酶抑制劑制劑顯示在表3中。
[0209] 表3
[0210]
[0211] 將粒子懸浮在包含Lipoid E80(1.4%)、P-188(0.5%)、DSPE-mPEG2000(0.2%)和/或DOTAP(0.1%)的溶液中,以便將粒子涂層。向溶液加入重量-體積比約為2%的粒子。通過向涂層溶液加入粒子并使用Ultra-Turrax T-18(KA Works Inc.,Wilmington,NC,USA)轉(zhuǎn)子-定子混合器混合4-7分鐘以降低初始粒度,來制備表面修飾粒子的懸液。然后將懸液在每平方英寸20,000磅下均質(zhì)化約30回或直至達到所需粒度。對于含有DOTAP的懸液來說,將均質(zhì)化懸液離心(5℃下12,100x g 30分鐘)以沉淀藥物粒子。通過用Ultra-Turrax T-18混合,將藥物重懸浮在含DOTAP的表面活性劑中。使用10mM磷酸鈉或10mM HEPES作為緩沖液,將納米懸液配制成略微堿性pH 7.8。使用甘油(2.25%)或蔗糖(9.25%)調(diào)整滲漲度。使用紅色熒光標記物——麗絲胺羅丹明B 1,2-雙十六?;?sn-甘油-3-磷酸乙醇胺,三乙基銨鹽(rDHPE;Invitrogen,Carlsbad,CA,USA)來標記粒子。
[0212] 對于所有制劑來說,使用HORIBA LA 920光散射儀(HORIBA Instruments Inc.,Irvine,CA,USA;對于IDV來說RRI=1.08,對于RTV來說為1.20)測量粒度。通過在Malvern Zsizer Nano系列儀器(Malvern Instruments Inc.,Westborough,MA,USA)上將0.1ml懸液在9.9ml pH7.4的10mM HEPES中稀釋,來測量ζ-電位。制劑的最終藥物含量通過RP-HPLC測定。
[0213] 實施例10
[0214] 人類單核細胞衍生的巨噬細胞對具有DOTAP涂層的蛋白酶抑制劑粒子的攝取[0215] 人類單核細胞通過白細胞單采術從HIV-1和肝炎血清陰性獻血者獲得,并按照Dou等((Blood,108(8):2827-2835,2006)中的描述通過反向流離心淘洗進行純化。制備Wright染色的細胞離心涂片并通過用抗CD68抗體(克隆KP-1)進行免疫標記來測定細胞6
純度。將單核細胞以1x10 個細胞/ml的濃度在37℃和加濕氣氛(5%CO2)下、在增補有10%熱失活的合并人類血清、1%谷氨酰胺、50μg/ml慶大霉素、10μg/ml環(huán)丙沙星和1000U/ml重組人類巨噬細胞集落刺激因子的Dulbecco改良的Eagle培養(yǎng)基中培養(yǎng)。為了誘導向巨噬細胞的分化,如Gendelman等(J.Exp.Med.167:1428-1441,1988)中所述,將單核細胞在巨噬細胞集落刺激因子存在下培養(yǎng)7天。
[0216] 將MDM(每孔2x106個)與濃度為1、10和100μM的表面修飾的蛋白酶抑制劑粒子一起培養(yǎng)。不改變培養(yǎng)基,對粒子的攝取進行24小時評估,其中每小時進行細胞收集。通過用1ml磷酸鹽緩沖鹽水清洗三次,收集黏附性MDM,然后將細胞刮入1ml磷酸鹽緩沖鹽水中。將樣品在4℃下以950x g離心10分鐘,并除去上清液。將細胞沉淀在200μl甲醇中超聲,并在4℃下以10,000x g離心10分鐘。將甲醇提取物儲存在-80℃下,直到進行RP-HPLC分析。
[0217] 產(chǎn)生了兩種不同的RTV制劑(參見表3)。具有最慢攝取速率和最低絕對攝取量的RTV制劑是RTV-1,其用DSPE-mPEG2000單獨涂層,具有200nm的尺寸,并且ζ-電位為-25.6mV(表3)。具有最快吸收速率和最大RTV積累的RTV制劑是RTV-4,其用P-188、DSPE、mPEG2000和DOTAP的組合涂層,具有620nm的尺寸,ζ-電位為+15.5mV。最大攝取對6
于RTV-4來說發(fā)生在8小時,對于RTV-1來說發(fā)生在12小時。對于RTV-4(40.98μg/1x10
6
個細胞)來說,絕對攝取量比RTV-1(24.68μg/1x10 個細胞)高約1.5倍。RTV-4的物理性質(zhì)與也含有DOTAP的IDV-4類似。這表明優(yōu)化IDV粒子攝取的物理性質(zhì)也優(yōu)化RTV粒子的攝取。
[0218] 在最初暴露于表面涂層粒子12小時后,在兩周的時間期間評估了從MDM的藥物釋放,其中每隔一天更換一半培養(yǎng)基。保存培養(yǎng)基樣品以及細胞復制品,并儲存在-80℃下直至可以使用在Dou等(Virology 358:148-158,2007)中描述的方法的改良版本進行RP-HPLC分析。將甲醇提取的細胞懸液在4℃以21,800x g離心10分鐘。將培養(yǎng)基樣品融化,并通過加入甲醇除去蛋白。將樣品在4℃以21,800x g離心10分鐘;將上清液在真空下蒸發(fā)至干,并重懸浮于70μl 100%甲醇中。將處理過的培養(yǎng)基或細胞的三份20μl平行樣品通過RP-HPLC進行評估,使用了帶有C8保護柱的YMC Pack Octyl C8柱(Waters Inc.,Milford,MA,USA)。以0.4ml/min
泵送由47%乙腈/53%pH 4.15(用1N HCl調(diào)整)的25mM KH2PO4構(gòu)成的流動相,使用UV/Vis在212nm處檢測。對于所有蛋白酶抑制劑制備物來說,通過與在甲醇中制備的游離藥物(0.025-100μg/ml)的標準曲線進行比較來定量評估。
[0219] 對于每種藥物和制劑觀察到了多樣化的釋放情況。評估了仍包含在細胞內(nèi)和釋放到培養(yǎng)基中的藥物的量。當對用IDV-1或IDV-4處理的MDM進行比較時,細胞藥物含量在所有時間點都有明顯差異(p<0.05)。在IDV-1處理的細胞中,到第11天時不能檢測到藥6
物,而對于IDV-4來說,在第15天藥物仍明顯存在(1.61μg/1x10 個細胞)。從第3至15天,培養(yǎng)基中的藥物濃度也有明顯差異(p<0.05)。在IDV-1處理的細胞中,到第13天時不能檢測到藥物,而在IDV-4處理的MDM中藥物仍明顯存在(16.37μg/ml)。
[0220] 當對用RTV-1或RTV-4處理的MDM進行比較時,在所有時間點處細胞和培6
養(yǎng)基兩者的藥物含量都不同(p<0.05)。對于RTV-1(0.19μg/1x10 個細胞)和
6
RTV-4(8.69μg/1x10 個細胞)兩者來說,在第15天時細胞內(nèi)都存在藥物。對于
RTV-1(0.28μg/ml)和RTV-4(11.62μg/ml)兩者來說,在第15天時培養(yǎng)基內(nèi)也都存在藥物。與沒有用DOTAP涂層的粒子(IDV-1和RTV-1)相比,MDM明顯更長時間地保留DOTAP涂層的粒子(IDV-1和RTV-1)。
[0221] 這些實驗證實,DOTAP涂層的蛋白酶抑制劑粒子更有效地被MDM攝取,并且這些DOTAP涂層的蛋白酶抑制劑粒子在與非DOTAP涂層的蛋白酶抑制劑粒子相比時,在MDM中保留更長時間。因此,載有DOTAP涂層蛋白酶抑制劑粒子的MDM是被感染組織的有效藥物載體。
[0222] 實施例11
[0223] 載有含DOTAP粒子的細胞的功能性質(zhì)評估
[0224] 進行了研究以評估在載有表面修飾粒子的單核細胞和MDM細胞中細胞功能是否TM受到影響。將單核細胞和MDM用100μM粒子處理12小時,并使用ALAMARBLUE 測定法(AbD Serotec,Raleigh,NC,USA)按照制造商的
說明書在24小時內(nèi)評估細胞毒性。ALAMARBLUE試劑摻有氧化還原指示劑,其對由細胞生長引起的生長培養(yǎng)基的化學還原做出響應,既產(chǎn)生熒光又改變
顏色。因此,氧化還原指示劑的強度與細胞生長和細胞存活性成正比。
[0225] 結(jié)果顯示,每種IDV粒子制劑在所使用的最高濃度(100μM)下不顯著改變單核細胞或MDM的存活性。此外,所有也在100μM下測試的RTV粒子制備物也不改變巨噬細胞的存活性,但是將單核細胞的存活性降低了15%。
[0226] 按 照 Gendelman 等 (J.Exp.Med.167(4):1428-1441,1988) 和 Chaudhuri 等(J.Cereb.Blood Flow Metab.28(4):697-711)中的描述執(zhí)行單核細胞跨過血腦屏障的4
遷移。對于這種測定法來說,將2x10 個人腦微血管內(nèi)皮細胞(HBMEC)接種在來自BD Tm
Biosciences(Franklin Lakes.NJ,USA)的
膠原蛋白包被的FLUOROBLOK 著色組織培養(yǎng)插片(3μm孔徑)上。因為在這些插片上不能看見HBMEC
單層,因此使用EVOM
電壓計(World Precision Instruments,Sarasota,F(xiàn)L,USA)評估跨上皮
電阻的手動讀數(shù)以證實單層的形
6
成和合生。將單核細胞以5μM/1x10 個細胞用鈣黃綠素-AM(Invitrogen)標記45分鐘,并
5
用磷酸鹽緩沖鹽水清洗。對于遷移來說,將2.5x10 個標記的單核細胞置于HBMEC單層上(FLUOROBLOK插片的上室),并允許其跨過單層遷移2小時(37℃,5%CO2)。使用熒光讀板器(吸收:494nm;發(fā)射:517nm)對遷移到下室中的單核細胞進行定量,并與從已知數(shù)量的鈣黃綠素標記的細胞的連續(xù)稀釋液產(chǎn)生的標準曲線進行比較。對于IDV-4和RTV-4來說,盡管相對于未荷載的單核細胞和MDM,粒子的荷載增加了跨過人造血腦屏障模型的單核細胞遷移,但這種增加不是統(tǒng)計學顯著的。
[0227] 這些研究證實,用DOTAP涂層的蛋白酶抑制劑粒子荷載MDM對細胞沒有毒性,并且MDM保留了細胞功能。因此,載有DOTAP涂層蛋白酶抑制劑粒子的MDM可有效用于將藥物遞送到被感染組織。
[0228] 實施例12
[0229] 含有DOTAP的粒子制備物的抗反轉(zhuǎn)錄病毒效能
[0230] 為了確定被MDM攝取的蛋白酶抑制劑表面修飾粒子的體外抗反轉(zhuǎn)錄病毒效果,將細胞用濃度為1、10和100μM的各表面修飾粒子制劑處理12小時,并在藥物處理后第1、5、10和15天用HIV-1(分離株ADA)以感染性病毒粒子/細胞的感染復數(shù)為0.01進行激惹。
在病毒感染后,將細胞培養(yǎng)10天,每隔一日更換一半培養(yǎng)基。在第5、7和10天從細胞培養(yǎng)物收集培養(yǎng)基樣品,用于通過RT活性測定來測量子代病毒粒子的生產(chǎn)。在感染后第10天,通過免疫染色進行被感染細胞的HIV-1 p24抗原表達的平行分析。
[0231] 為了測量RT活性,將培養(yǎng)基樣品(10μl)與10μl溶液混合,所述溶液含有100mM Tris-HCl(pH 7.9)、300mM KCl、10mM二硫蘇糖醇(DTT)、0.1%壬基苯氧基聚乙氧基乙醇-40和水。將反應混合物在37℃溫育15分鐘,并向每個孔加入25μl溶液,所述溶液含有50mM Tris-HCl(pH 7.9)、150mM KCl、5mM DTT、15mM MgCl2、0.05%壬基苯氧基聚乙氧
3
基乙醇-40、10μg/ml poly(A)、0.250U/ml寡聚d(T)12-18和10μCi/ml H-胸苷5’-三磷酸(TTP);將板在37℃溫育18小時。在溫育后,向每個孔加入50μl冷的10%TCA,將孔在玻璃纖維濾器上進行
收獲,并通過3-閃爍光譜術使用TopCount NXT計數(shù)器(PerkinElmer
3
Inc.,Waltham,MA,USA)評估濾器的 H-TTP摻入。
[0232] 對于相同制劑,在與用于實施例10中所描述的攝取和釋放研究相同的濃度下進行抗反轉(zhuǎn)錄病毒活性測試,以確保數(shù)據(jù)集可以進行比較。對于IDV-4來說,在檢所有的檢查時間點都觀察到RT活性的劑量依賴性效應,而IDV-1僅在第1和第5天顯示出可能的劑量依賴性響應。當藥劑在第1天以100μM給藥時,從第5天開始觀察到兩種制劑之間的顯著差異(p<0.05)。到第15天,IDV-1處理組與被感染的對照沒有差別,而IDV-4處理組維持顯著的(p<0.05)病毒抑制,從而證實了包含DOTAP的制劑的增加的效能。
[0233] 對于RTV-1和RTV-4來說,RT活性抑制的比較揭示出兩種藥物在所有時間點的可能的劑量響應趨勢。RTV-4處理的細胞隨時間保持RT活性的降低,但是RTV-1處理的細胞不是如此。到第15天,RTV-1與對照相比顯示出RT活性降低34.84%,而RTV-4將RT活性抑制98.42%,再一次證實了包含DOTAP的制劑的增加的效能。
[0234] HIV-1 p24抗原的表達也被用于證明用表面修飾粒子處理并隨后用HIV-1感染的MDM中的抗反轉(zhuǎn)錄病毒活性。在HIV-1感染后,將細胞用4%磷酸鹽緩沖的聚甲
醛固定10天。使用針對HIV-1 p24的小鼠單克隆抗體(1∶10,Dako,Carpinteria,CA,USA)測定HIV-I-感染的細胞的密度。免疫染色的定量使用Image-Pro Plus 4.0版(Media Cybernetics Inc.,Bethesda,MD,USA)通過密度測量法來進行。p24的表達通過測定每個顯微鏡
視野中陽性面積(指數(shù))作為總圖像面積的百分數(shù)來定量。
[0235] 用IDV-1和IDV-4處理的感染MDM的p24表達的評估,對于用IDV-4處理的細胞來說在所有時間點顯示出p24表達的劑量依賴性效應,但是對于用IDV-1處理的細胞來說僅在第一天顯示出這種效應。從第1天開始,在所有濃度下觀察到兩種制劑之間的顯著差異(p<0.05)。在第15天,用100μM IDV-1處理的細胞與被感染對照沒有差異,而用100μM IDV-4處理的細胞顯示出顯著差異(p=0.0003)。在用RTV-1或RTV-4處理的組中對HIV-1 p24抗原密度的比較,對于所有濃度下的兩種制劑來說,在所有時間點都顯示出可能的劑量響應效應。對于用100μM RTV粒子處理的細胞來說,從第1天開始觀察到HIV-1 p24密度的顯著差異(p=0.0156)。到第15天,在RTV制劑之間所有處理濃度具有顯著差異(p<0.021)。
[0236] 總的來說,IDV-4和RTV-4在被感染細胞中抑制HIV-1子代病毒粒子的生產(chǎn)達15天,而IDV-1和RTV-1不能。這由p24抑制的逐漸喪失以及由p24標記密度的增加所表現(xiàn)的病毒傳播隨時間過去的爆發(fā)所證實。該數(shù)據(jù)集反映了RT分析的結(jié)果,并通過顯示RT活性和HIV-1p24兩者隨時間的降低,證實了對于IDV-4和RTV-4來說病毒復制速率的降低。因此,DOTAP涂層的蛋白酶抑制劑粒子保留了反轉(zhuǎn)錄病毒活性,并且載有DOTAP涂層蛋白酶抑制劑粒子的MDM能夠有效治療HIV感染。
[0237] 盡管對具體實施方案進行了說明和描述,但可以想到許多
修改而不背離本發(fā)明的精神,并且保護范圍只受限于隨附的
權利要求書的范圍。