專利名稱：親水性聚合物與丹參酮類藥物的結(jié)合物以及包含該結(jié)合物的藥物組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型的親水性聚合物與丹參酮類藥物的結(jié)合物、以及包含該結(jié)合物的藥物組合物。
為解決此問題，現(xiàn)已廣泛地使用聚乙二醇衍生物，使其與蛋白質(zhì)、肽或其他治療藥物的結(jié)合，以延長(zhǎng)藥物的生理半衰期、降低其免疫原性和毒性。在臨床使用中，PEG及其衍生物作為制作藥物制劑的載體已經(jīng)在很多商業(yè)藥品中得到了廣泛的應(yīng)用，而將PEG鍵合到藥物分子的嘗試在最近十年里也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，在許多批準(zhǔn)藥品中廣泛被使用，如PEG-intron，一種α-干擾素與聚乙二醇的鍵合物就表現(xiàn)出了更長(zhǎng)的循環(huán)半衰期和更好的治療效果。紫杉醇與聚乙二醇的鍵合物也相應(yīng)的降低了毒性和延長(zhǎng)了生物活性。它們?cè)谌梭w內(nèi)的代謝過程已相當(dāng)清楚，是一種安全的，無副作用的藥物改性劑。
在與藥物結(jié)合時(shí)，常用到一種被稱為聚乙二醇(PEGylation)化的工藝，即聚乙二醇兩端的一個(gè)或二個(gè)端基被化學(xué)活化后具有一適當(dāng)?shù)墓倌軋F(tuán)，此官能團(tuán)對(duì)要結(jié)合的藥物中的至少一個(gè)官能團(tuán)具有活性，能與之形成穩(wěn)定的鍵，并可在體內(nèi)適當(dāng)?shù)那闆r下被降解除去，而釋放出活性成分。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種親水性聚合物與丹參酮類藥物的結(jié)合物，以提高對(duì)天然產(chǎn)物丹參酮及其衍生物的水溶性和生理半衰期。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案，其提供如下式所表示的親水性聚合物與丹參酮IIa的化學(xué)結(jié)構(gòu)式 其中Y獨(dú)立地代表O或者N-X-P；P為溶性聚合物；以及X為連接基團(tuán)。
同時(shí)，本發(fā)明的目的也可提供一種以下式表示的親水性聚合物與丹參酮類藥物的結(jié)合物 其中P為水溶性聚合物；Arg代表精氨酸或者聚精氨酸；Tan為丹參酮衍生物；以及n為1-12的整數(shù)。
在上述結(jié)合物中，所述丹參酮類藥物優(yōu)選為丹參酮IIa、丹參酮IIb、丹參酮I、隱丹參酮、以及丹參新醌A、B和C。
本發(fā)明結(jié)合物中的水溶性聚合物選自于聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯嗎啉以及它們的共聚物，其中優(yōu)選是分子量為300到60,000的聚乙二醇。
所述連接基團(tuán)優(yōu)選是腙基、亞胺基、或酯基。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，其提供包含上述結(jié)合物作為活性成分的藥物組合物。
根據(jù)本發(fā)明的結(jié)合物可改善天然丹參酮類藥物的吸收，延長(zhǎng)作用時(shí)間，增強(qiáng)療效，降低給藥劑量及避免某些毒副作用。
在本發(fā)明的結(jié)合物中，由于諸如丹參酮等藥物本身的非親水性，所形成的親水性聚合物—藥物分子的結(jié)合物在水溶液中將形成以若干分子聚集組成分子團(tuán)的微球結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)保留了親水性聚合物良好的親水性、柔性、抗巨噬細(xì)胞吞噬性等優(yōu)良特性，同時(shí)提供了對(duì)藥物分子的緩釋控釋，可以極大的延長(zhǎng)藥物，尤其是天然藥物分子，在體內(nèi)的停留周期。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是除了保留有親水性聚合物如聚乙二醇或其衍生物通常的溶解性、非免疫原性和無毒等特征外，若使用寡肽類基團(tuán)將提供對(duì)藥物分子的多個(gè)負(fù)載點(diǎn)，保證了藥物分子的有效血藥濃度和分步釋放。
現(xiàn)在以聚乙二醇衍生物為例，說明本發(fā)明中親水性聚合物與藥物分子的連接。
聚乙二醇衍生物的結(jié)構(gòu)中包括了聚合物支鏈部分和端基功能團(tuán)部分，分別描述如下。
聚乙二醇(PEG)，其結(jié)構(gòu)通式如I所示 其中R為H或C1-12烷基，n為任何整數(shù)，表征其聚合度。
當(dāng)R為低級(jí)烷基時(shí)，R可以是含有1-6個(gè)碳原子的任何低級(jí)烷基，如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、正戊基或正己基。當(dāng)R為環(huán)烷基時(shí)，R優(yōu)選為含3-7個(gè)碳原子的環(huán)烷基，如環(huán)丙基、環(huán)丁基和環(huán)己基。優(yōu)選的環(huán)烷基為環(huán)己基。其典型的化合物是甲氧基聚乙二醇(mPEG)。其他聚乙二醇類似物或聚乙二醇共聚物也可用于此發(fā)明應(yīng)用，如聚丙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯嗎啉等。
對(duì)聚乙二醇而言，一般采用分子量予以表示，只要使形成結(jié)合物的聚乙二醇的分子量為300～60,000道爾頓，這相當(dāng)于n為大約6～1,300。更優(yōu)選的是，n為28、112和450，這分別相應(yīng)于分子量為1,325、5,000和20,000。由于通常由其平均分子量而非自重復(fù)單元限定的起始PEG化合物的潛在不均一性，優(yōu)選用分子量表征聚乙二醇聚合物，而不是用整數(shù)n表示PEG聚合物中的自重復(fù)單元。各種分子量的起始PEG化合物可以通過本領(lǐng)域中的已知方法制備或者可以從商業(yè)來源得到。
在目前使用許多藥物、尤其是天然藥物成分中都含有羰基、氨基、羧基、羥基等官能團(tuán)，它們?cè)谏矬w內(nèi)通常都與單糖、多糖、核苷、多聚核苷、磷?；瘸煞纸Y(jié)合，以形成在生物體中有活性的藥理結(jié)構(gòu)。
因此，親水性聚合物可以通過相同的方式和這些藥物分子結(jié)合，以替代生物有機(jī)分子，并克服生物有機(jī)分子在生物體內(nèi)生理半衰期短的，藥效持續(xù)時(shí)間短的缺陷。
在丹參酮及其衍生物的分子結(jié)構(gòu)中，其活性官能團(tuán)為羰基。許多氨的衍生物，可用一般式NH2-X表示，可以和此類醛酮發(fā)生親核反應(yīng)，然后失水，形成含有C＝N雙鍵的化合物。最常用的氨基衍生物有下列幾種NH2-X-NH2聯(lián)氨或肼-OH 羥氨-NHC6H5苯肼-NHC6H3(NO2)22，4-二硝基苯肼-NHCONH2氨基脲-NHCOCH2N+(CH3)3Cl吉拉(Girard，A.)試劑-CNNH2胍醛酮和以上的試劑反應(yīng)，可用下列的通式表示 此一類型的親核加成反應(yīng)，是一個(gè)酸性催化反應(yīng)。如果進(jìn)行酸性水解，即可得會(huì)原來的醛和酮。因此可以保持經(jīng)過改性后的丹參酮類衍生物在體內(nèi)降解，所釋放出的丹參酮衍生物仍然具有原有的生理活性。
在本發(fā)明的結(jié)合物中，親水性聚合物通常都具有游離羥基。因此，在與丹參酮類藥物結(jié)合時(shí)，需要對(duì)該游離羥基進(jìn)行改性，形成能夠與丹參酮類藥物上的羰基或者羥基進(jìn)行反應(yīng)的活性端基。因此針對(duì)需要實(shí)現(xiàn)的用途，可以采用以下幾種方法對(duì)端基官能團(tuán)進(jìn)行改性。以下將以聚乙二醇作為親水性聚合物的實(shí)例來說明活性基團(tuán)的引入。氨基化氨基化后的聚乙二醇，由反應(yīng)活性較大的氨基取代了羥基，在與一個(gè)含羧酸基的分子進(jìn)行反應(yīng)形成鍵合物中尤其重要。 羧基化聚乙二醇羧基化后，可提高PEG的反應(yīng)性，使PEG可以和另一含氨基或羥基的分子反應(yīng)形成鍵合物。 如果采用各種氨基酸作為反應(yīng)原料，將同樣獲得含有羧基的端基官能團(tuán)。特別的，如果使用酸性氨基酸或者含酸性氨基酸的聚合物，將獲得含有多個(gè)活性羧基的端基官能團(tuán)。此種結(jié)構(gòu)將有利于提高對(duì)小分子的各種天然藥物成分的負(fù)載率，并可通過分步降解獲得緩釋效果。酰肼化在酸性聚乙二醇化合物的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步作肼化處理。使其形成肼或者苯肼類衍生物，使PEG可以和含有羰基、羧基、磺酸基的分子形成鍵合物。 其他同樣的，也可通過酰氯、馬來酰亞胺、吡啶二硫化物等方法對(duì)其進(jìn)行改性，在本領(lǐng)域可以很容易的獲得相關(guān)的合成方法。
另外，在該親水性聚合物上還可連接靶向分子，如抗體等，以便定向轉(zhuǎn)運(yùn)本發(fā)明的結(jié)合物。
在本發(fā)明的結(jié)合物中，丹參酮類藥物分子部分優(yōu)選是由天然植物中分離的藥物活性成分，如丹參酮IIa、丹參酮IIb、丹參酮I、隱丹參酮、以及丹參新醌A、B和C等。
本發(fā)明的結(jié)合物可以純化合物形式或適宜的藥物組合物進(jìn)行給藥，可采用任何可接受的給藥方式或用于類似的用途的試劑進(jìn)行。組合物可包含常規(guī)藥用載體或賦形劑和作為活性成分(一種或多種)的本發(fā)明的結(jié)合物，此外，還可包含其它藥劑、載體、輔劑等。
通常，根據(jù)所需給藥方式，藥學(xué)上可接受的組合物將包含約1至約99重量％的本發(fā)明結(jié)合物、以及99至1重量％的適宜的藥用賦形劑。優(yōu)選組合物包含約5至75重量％的本發(fā)明結(jié)合物，其余為適宜的藥用賦形劑。
優(yōu)選的給藥途徑是注射給藥，采用常規(guī)日劑量方案，該方案可根據(jù)疾病的嚴(yán)重程度進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明的結(jié)合物或其藥學(xué)上可接受的鹽也可配制成注射用劑，例如使用約0.5至約50％的活性成分分散于可采用液體形式給藥的藥用輔劑中，實(shí)例為水、鹽水、含水葡萄糖、甘油、乙醇等，從而形成溶液劑或混懸劑。
如果需要的話，本發(fā)明的藥物組合物還可包含少量的輔助物質(zhì)，如潤(rùn)濕劑或乳化劑、pH緩沖劑、抗氧化劑等，例如檸檬酸、脫水山梨醇單月桂酸酯、三乙醇胺油酸酯、丁基化羥基甲苯等。
該類劑型的實(shí)際制備方法是本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的或者顯而易見的，例如可參見Remington′s Pharmaceutical Sciences，第18版，(MackPublishing Company，Easton，Pennsylvania，1990)。無論如何，按照本發(fā)明的技術(shù)，所使用的組合物將含有治療有效量的本發(fā)明結(jié)合物，以用于治療相應(yīng)的疾病。
實(shí)施例1甲氧基聚乙二醇和丹參酮IIa通過亞胺基連接 2.5克甲氧基聚乙二醇胺(Methoxy-PEG-NH2，分子量5,000)和150毫克丹參酮IIa溶于20毫升甲醇中，混合液中添加0.1毫升三氟乙酸。溶液避光加熱回流反應(yīng)2小時(shí)，反應(yīng)液通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去，殘余物傾入異丙醇(IPA)，過濾收集沉淀，真空干燥。產(chǎn)物用離子交換樹脂純化。產(chǎn)率1克(40％)，熔點(diǎn)53-55℃。
實(shí)施例2甲氧基聚乙二醇和丹參酮IIa通過腙基連接 2.5克甲氧基聚乙二醇酰阱(Methoxy-PEG-CO-NH-NH2，分子量5,000)和150毫克丹參酮IIa溶于20毫升甲醇中，混合液中加入0.1毫升三氟乙酸。溶液避光加熱回流反應(yīng)2小時(shí)，反應(yīng)液通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去，殘余物傾入異丙醇(IPA)，過濾收集沉淀，真空干燥。產(chǎn)率2.25克(90％)，熔點(diǎn)53-55℃。
實(shí)施例3聚乙二醇和丹參酮IIa通過腙基連接 5克聚乙二醇酰肼(PEG-(CO-NH-NH2)2，分子量20,000)和150毫克丹參酮IIa溶于50毫升甲醇中，混合液中加入0.1毫升三氟乙酸。溶液避光加熱回流反應(yīng)2小時(shí)，反應(yīng)液通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去，殘余物傾入異丙醇(IPA)，過濾收集沉淀，真空干燥。產(chǎn)率4.6克(92％)，熔點(diǎn)58-60℃。
實(shí)施例4甲氧基聚乙二醇-谷氨酸寡肽和丹參酮IIa通過腙基連接 10克甲氧基聚乙二醇-谷氨酸6肽(Methoxy-PEG-(glutamic acid)6，分子量21,200)溶于150毫升無水二氯甲烷中，溶液中添加10毫升無水肼和820毫克二環(huán)己基羰二亞胺(DCC)，室溫下攪拌5小時(shí)。蒸除溶劑，殘余物溶于20毫升1，4-二氧六環(huán)。沉淀過濾除去，濾液濃縮，傾入100毫升異丙醇，沉淀收集，真空干燥。
3克甲氧基聚乙二醇-酰肼基谷氨酸6肽(Methoxy-PEG-(Glutamate-NH-NH2)6，分子量21,300，由前一步制得)和320毫克丹參酮IIa溶于50毫升甲醇中，溶液中在加入0.2毫升三氟乙酸。溶液避光加熱回流反應(yīng)2小時(shí)，反應(yīng)液通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去，殘余物傾入異丙醇(IPA)，過濾收集沉淀，真空干燥。產(chǎn)率2.7克(90％)，熔點(diǎn)60-62℃。
實(shí)施例5甲氧基聚乙二醇-精氨酸衍生物和丹參酮IIa的鍵合 2.5克甲氧基聚乙二醇精氨酸(Methoxy-PEG-Arginine，分子量5,000)和150毫克丹參酮IIa溶于40毫升乙睛中，混合液中加入0.5毫升無水吡啶。溶液氮?dú)獗Ｗo(hù)下攪拌反應(yīng)過夜，溶劑通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去，殘余物傾入乙醚中，過濾收集沉淀，真空干燥。產(chǎn)率2.25克(90％)，熔點(diǎn)54-56℃。
實(shí)施例6甲氧基聚乙二醇羧基衍生物和丹參酮IIb通過酯基連接 10克甲氧基聚乙二醇胺(Methoxy-PEG-NH2，分子量5,000)和1克琥珀酸酐溶于80毫升二氯甲烷中，添加0.5毫升無水吡啶。氮?dú)獗Ｗo(hù)下過夜攪拌，溶劑通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去，殘余物傾入異丙醇中，過濾收集沉淀，真空干燥。產(chǎn)率9.0克(90％)。
5克甲氧基聚乙二醇酸(MPEG-COOH，分子量5,000，由上一步制備)，0.2克羥基苯并三唑(HOBT)，0.2克4-二甲基氨基吡啶二甲基氨基吡啶(DMAP)溶于50毫升二氯甲烷中。溶液再添加0.32克二環(huán)己基羰二亞胺(DCC)。氮?dú)獗Ｗo(hù)下室溫?cái)嚢柽^夜。溶液濃縮，殘余物溶于20毫升1，4-二氧六環(huán)中，過濾除去沉淀，濾液濃縮，殘余物傾入100毫升異丙醇，過濾，乙醚洗滌，真空干燥。產(chǎn)率4.25克(85％)，熔點(diǎn)52-54℃。
實(shí)施例7甲氧基聚乙二醇-谷氨酸寡肽和丹參酮IIb通過酯基連接 5克甲氧基聚乙二醇-谷氨酸6肽酸(Methoxy-PEG-(glutamicacid)6，分子量21,200)、0.31克丹參酮Iib、0.2克羥基苯并三唑(HOBT)、0.2克4-二甲基氨基吡啶(DMAP)溶于50毫升二氯甲烷中。溶液再添加0.32克二環(huán)己基羰二亞胺(DCC)。氮?dú)獗Ｗo(hù)下室溫?cái)嚢柽^夜。溶液濃縮，殘余物溶于20毫升1，4-二氧六環(huán)中，過濾除去沉淀，濾液濃縮，殘余物傾入100毫升異丙醇，過濾，乙醚洗滌，真空干燥。產(chǎn)率2.7克(90％)，熔點(diǎn)59-61℃。
實(shí)施例8本實(shí)施例說明代表性非胃腸道給藥的藥物組合物的制備過程，所述組合物包含本發(fā)明的結(jié)合物。
成分本發(fā)明的結(jié)合物 2g0.9％鹽水溶液 至100mL將本發(fā)明的結(jié)合物溶解于0.9％鹽水溶液，得到100mL的靜脈內(nèi)溶液，將其通過0.2μ的膜過濾材料過濾，在無菌條件下包裝。
權(quán)利要求
1.以下式的親水性聚合物與藥物分子的結(jié)合物P-X-Tan其中P是水溶性聚合物；X是連接基團(tuán)；以及Tan為丹參酮衍生物藥物分子。
2.一種以下式表示的親水性聚合物與丹參酮衍生物的結(jié)合物 其中P獨(dú)立地是水溶性聚合物；Arg是精氨酸或者聚精氨酸；Tan為丹參酮衍生物藥物分子；n為1-12的整數(shù)。
3.一種以下式所表示的親水性聚合物與丹參酮IIa的結(jié)合物 其中Y為獨(dú)立的O或者N-X-P；P為水溶性聚合物；以及X為連接基團(tuán)。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的結(jié)合物，其中，所述水溶性聚合物選自于聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯嗎啉以及它們的共聚物。
5.如權(quán)利要求4所述的結(jié)合物，其中，所述水溶性聚合物是聚乙二醇。
6.如權(quán)利要求5所述的結(jié)合物，其中，聚乙二醇的分子量為300～60,000。
7.如權(quán)利要求1-3之一所述的結(jié)合物，其中，所述親水性聚合物上的游離羥基可用C1-12烷氧基、環(huán)烷氧基或芳烷氧基封端。
8.如權(quán)利要求1-3之一所述的結(jié)合物，其中，在所述親水性聚合物上可攜帶靶向分子以定向轉(zhuǎn)運(yùn)該結(jié)合物。
9.如權(quán)利要求8所述的結(jié)合物，其中，所述靶向分子是抗體。
10.如權(quán)利要求1-3之一所述的結(jié)合物，其中，連接基團(tuán)X是腙基、亞胺基、羥氨基、酯基。
11.藥物組合物，其包含如權(quán)利要求1-10之一所述的結(jié)合物以及藥物學(xué)是可接受的載體或賦形劑。
12.如權(quán)利要求11所述的組合物，其還可包含其他的治療活性成分。
13.如權(quán)利要求11所述的組合物，其為注射用劑、溶液劑、片劑、混懸劑或氣霧劑的劑型。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種親水性聚合物與丹參酮類藥物形成的結(jié)合物，該結(jié)合物是將丹參酮類藥物，如丹參酮IIa、丹參酮IIb、丹參酮I、隱丹參酮以及丹參新醌A、B、和C等，與親水性聚合物結(jié)合后，提高丹參酮類藥物的水溶性并延長(zhǎng)其在生物體中的循環(huán)半衰期。本發(fā)明結(jié)合物的優(yōu)點(diǎn)在于，無毒、基本無免疫原性的水溶性聚乙二醇支載藥物分子，提高該藥物的用藥便利性和治療效果。
文檔編號(hào)A61K9/10GK1448420SQ02108778
公開日2003年10月15日 申請(qǐng)日期2002年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月1日
發(fā)明者嵇世山, 朱德權(quán) 申請(qǐng)人:北京鍵凱科技有限公司