水凝膠前藥的制作方法
【專利說明】水凝膠前藥 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及制備水凝膠的方法和可通過所述方法得到的水凝膠。本發(fā)明進(jìn)一步設(shè) 及制備水凝膠-間隔劑共輛物的方法，可通過所述方法得到的水凝膠-間隔劑共輛物，制備 連接載體的前藥的方法和可通過所述方法得到的連接載體的前藥，特別是提供藥物從載體 中受控和/或持續(xù)釋放的連接載體的前藥。另外，本發(fā)明設(shè)及水凝膠在制備連接載體的前 藥中的用途。
[000引發(fā)明背景
[0003] 常規(guī)水凝膠為能夠吸收大量水的=維親水或兩親聚合物網(wǎng)絡(luò)。該些網(wǎng)絡(luò)可包含各 種聚合物且由于共價化學(xué)和/或物理交聯(lián)，例如離子的、疏水的相互作用或纏結(jié)的存在而 不溶。
[0004] 許多常規(guī)水凝膠在其應(yīng)用方面嚴(yán)重受限。一些水凝膠用于藥物應(yīng)用，例如傷口縫 合、組織工程或藥物輸送。用于組織密封的水凝膠例如公開于W0 2008/125655A1中。
[0005] 另外，W099/014259A1公開了其中夾帶藥物分子的交聯(lián)PEG水凝膠。
[0006] 夾帶的藥物分子從該類常規(guī)水凝膠中的釋放取決于水凝膠的降解并可導(dǎo)致突然 釋放，暫時性導(dǎo)致太高的藥物水平且難W預(yù)測藥物釋放。理想的是控制和/或維持藥物從 水凝膠中的釋放。W006/003014A2和W0 2011/012715A1描述了水凝膠作為連接載體的前 藥中的載體，其中生物活性結(jié)構(gòu)部分通過可逆前藥連接劑共價連接在水凝膠上。該類連接 水凝膠的前藥可控且W特定半衰期釋放藥物。
[0007] 然而，W0 2011/012715A1中公開的水凝膠優(yōu)選用于較小藥物分子的受控且持續(xù) 釋放，且不能提供對較大藥物分子如蛋白質(zhì)藥物的充分通路，因此導(dǎo)致該類水凝膠的低藥 物負(fù)荷。
[000引發(fā)明詳述
[0009] 水凝膠的制備方法和水凝膠
[0010] 因此，需要可用作適于較大藥物分子可控且持續(xù)釋放的連接載體的前藥的載體的 水凝膠。
[0011] 因此，本發(fā)明的目的是克服至少一些上述缺點并提供可用作適于較大藥物分子受 控和/或持續(xù)釋放的連接載體的前藥的載體。
[0012] 一方面，本發(fā)明設(shè)及制備水凝膠的方法，所述方法包括步驟：
[0013] (a)提供包含W下組分的混合物：
[0014] (a-i)至少一種骨架試劑，其中至少一種骨架試劑具有1-lOOkDa的分子量，且包 含至少3個胺（-畑2和/或-NH-);
[0015] (a-ii)至少一種交聯(lián)劑試劑，其中該至少一種交聯(lián)劑試劑具有6-40kDa的分子 量，其中至少一種交聯(lián)劑試劑包含：
[001引a)至少2個幾氧基（-(C= 0) - 0 -或-0 -(C= 0) -)，W及另外
[0017]扣）至少2個選自如下的活性官能端基；活性醋基團、活性氨基甲酸醋基團、活性 碳酸醋基團和活性硫代碳酸醋基團，
[001引且為包含至少70%陽G的基于陽G的；和
[0019] (a-iii)第一溶劑和至少第二溶劑，所述第二溶劑在第一溶劑中不溶混，
[0020] 其中該至少一種骨架試劑與該至少一種交聯(lián)劑試劑的重量比為1:99-99:1 ;和
[0021] 化）將步驟（a)的混合物在懸浮聚合中聚合成水凝膠。
[0022] 一般而言，已知交聯(lián)劑的設(shè)計影響水凝膠的孔徑大小，但預(yù)期交聯(lián)劑越長，它們越 可能形成會阻礙通向水凝膠內(nèi)部空間的通路的次級結(jié)構(gòu)。該阻礙會防止較大的蛋白質(zhì)藥物 進(jìn)入水凝膠的內(nèi)部空間且該藥物分子的附著會主要限于表面和接近水凝膠表面的區(qū)域上。 現(xiàn)在驚訝地發(fā)現(xiàn)盡管該些預(yù)期的限制，大的藥物，如蛋白質(zhì)，能夠W使該些水凝膠適用作前 藥載體的量進(jìn)入本發(fā)明水凝膠中。
[0023] 在本發(fā)明內(nèi)，術(shù)語W如下含義使用。
[0024] 如本文所用，術(shù)語"水凝膠"意指由由于共價化學(xué)交聯(lián)的存在而不溶的均聚物或共 聚物組成的親水或兩親聚合物網(wǎng)絡(luò)。交聯(lián)提供網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和物理完整性。水凝膠顯示出與水 的熱力學(xué)相容性，該容許它們在水性介質(zhì)中溶脹。
[0025] 如本文所用術(shù)語"試劑"意指包含至少一個與其它試劑或結(jié)構(gòu)部分的官能團反應(yīng) 的官能團的化合物。
[0026] 如本文所用術(shù)語"骨架試劑"意指適用作形成水凝膠的原料的試劑。如本文所用， 骨架試劑優(yōu)選不包含可生物降解鍵。骨架試劑可包含"支化巧"，其指多于一個其它結(jié)構(gòu)部 分連接在其上的原子或結(jié)構(gòu)部分。
[0027]如本文所用術(shù)語"交聯(lián)劑試劑"意指適用作將骨架試劑交聯(lián)的原料的線性或支化 試劑。優(yōu)選，交聯(lián)劑試劑為線性化合物。交聯(lián)劑試劑包含至少2個可生物降解鍵。
[0028] 如本文所用術(shù)語"結(jié)構(gòu)部分"意指與相應(yīng)試劑相比缺乏一個或多個原子的分子部 分。如果例如式的試劑與另一試劑反應(yīng)且變成反應(yīng)產(chǎn)物的一部分，則反應(yīng)產(chǎn)物的 相應(yīng)結(jié)構(gòu)部分具有結(jié)構(gòu)"H-X-"或"-X-"，而各個表示在另一結(jié)構(gòu)部分上。因此， 生物活性結(jié)構(gòu)部分作為藥物從前藥中釋放出來。
[002引因此，短語"W結(jié)合形式"用于指試劑的相應(yīng)結(jié)構(gòu)部分，即"W結(jié)合形式的賴氨酸" 指缺乏賴氨酸試劑的一個或多個原子且為分子的一部分的賴氨酸結(jié)構(gòu)部分。
[0030] 如本文所用術(shù)語"官能團"意指可與其它官能團反應(yīng)的原子基團。官能團包括但 不限于W下基團：駿酸（-(C= 0)0H)、伯或仲胺（-畑2、-NH-)、馬來酷亞胺、硫哲（-SH)、 橫酸（-(〇 =S= 0)0H)、碳酸醋、氨基甲酸醋（-0(C= 0)N<)、哲基（-0H)、醒（-(C= 0)H)、 酬（-(C= 0)-)、阱（〉N-N<)、異氯酸醋、異硫氯酸醋、磯酸（-0(P= 0)0H0H)、麟酸（-0(P= 0)0HH)、面代己酷基、烷基面、丙締酷基、芳基氣、哲胺、二硫化物、己締基諷、己締基酬、重氮 燒、氧雜環(huán)丙烷和氮雜環(huán)丙烷。
[0031] 如本文所用術(shù)語"活性官能團"意指與活化基團連接的官能團，即官能團與活化試 劑反應(yīng)。優(yōu)選的活性官能團包括但不限于活性醋基團、活性氨基甲酸醋基團、活性碳酸醋基 團和活性硫代碳酸醋基團。優(yōu)選的活化基團選自式（(f-i)至（f-vi):
[0032]
【主權(quán)項】
1. 制備水凝膠的方法，其包括步驟： (a) 提供包含以下組分的混合物： (a-i)至少一種骨架試劑，其中該至少一種骨架試劑具有1-lOOkDa的分子量，且包含 至少3個胺（_順2和/或-NH-); (a-ii)至少一種交聯(lián)劑試劑，其中該至少一種交聯(lián)劑試劑具有6_40kDa的分子量，其 中該至少一種交聯(lián)劑試劑包含： (i) 至少2個羰氧基（-(C= 0)-0 -或- 0-(C= 0)-)，以及另外 (ii) 至少2個選自如下的活性官能端基：活性酯基團、活性氨基甲酸酯基團、活性碳酸 酯基團和活性硫代碳酸酯基團， 且為包含至少70%PEG的基于PEG的；和 (a-iii)第一溶劑和至少第二溶劑，所述第二溶劑在第一溶劑中不溶混， 其中該至少一種骨架試劑與該至少一種交聯(lián)劑試劑的重量比為1:99-99:1 ;和 (b) 將步驟（a)的混合物在懸浮聚合中聚合成水凝膠。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中步驟（a)的混合物進(jìn)一步包含清凈劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中清凈劑為CithrolDPHS、Hypermer70A、Hypermer B246、Hypermer1599A、Hypermer2296 或Hypermerl083〇
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的方法，其中步驟（b)中的聚合通過加入堿而引發(fā)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中堿選自N，N，N'，N' -四甲基乙二胺（TMEDA)、1，4-二甲 基哌嗪、4-甲基嗎啉、4-乙基嗎啉、1,4-二氮雜二環(huán)[2. 2. 2]辛烷、1，1，4, 7, 10, 10-六甲 基三亞乙基四胺、1，4, 7-三甲基-1，4, 7-三氮雜環(huán)壬烷、三[2-(二甲基氨基）乙基]胺、 三乙胺、二異丙基乙胺0IPEA)、三甲胺、N，N-二甲基乙胺、N，N，N'，N'-四甲基-1，6-己 二胺、N，N，N，，N"，N"-五甲基二亞乙基三胺、1,8-二氮雜二環(huán)[5.4.0] ^碳_7_烯、 1，5-二氮雜二環(huán)[4. 3. 0]壬-5-稀和六亞甲基四胺。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項的方法，其中步驟（a)的混合物為乳液。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項的方法，其中方法進(jìn)一步包括步驟： (c) 將水凝膠后處理。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項的方法，其中該至少一種骨架試劑選自： 式⑴的化合物： B(- (A°)xl - (SP)^^1 -P-^-Hyp1), (I), 其中： B為支化核心， SP為選自如下的間隔基結(jié)構(gòu)部分：Ci_6烷基、C2_6鏈條基和C2_6炔基， P為包含至少80 %PEG，優(yōu)選至少85 %PEG，更優(yōu)選至少90 %PEG，最優(yōu)選至少95 %PEG的基于PEG的聚合物鏈， Hyp1為包含胺（_順2和/或-NH-)的結(jié)構(gòu)部分或者包含至少2個胺（_順2和/或-NH-) 的多胺， x為3-16的整數(shù)， xl、x2相互獨立地為0或1，條件是如果x2為0,則xl為0， A°、A\A2相互獨立地選自：
其中R1和R13相互獨立地選自H和C^烷基； 式（II)的化合物： Hyp2-A3-P-A4-Hyp3(II) 其中： P如上文式（I)的化合物中所定義， Hyp2、Hyp3相互獨立地為包含至少兩個胺（-NH2和/或-NH-)的多胺，且A3和A4獨立地選自：
其中R1和R13相互獨立地選自H和C^烷基； 式（III)的化合物： P1 -A5 -Hyp4 (III) 其中： P1為包含至少80 %PEG，優(yōu)選至少85 %PEG，更優(yōu)選至少90 %PEG，最優(yōu)選至少95 %PEG的基于PEG的聚合物鏈， Hyp4為包含至少3個胺（-NH2和/或-NH)的多胺，且A5選自：
其中R1和R13相互獨立地選自H和C^烷基； 和 式（IV)的化合物： T1 -A6 -Hyp5 (IV) 其中： Hyp5為包含至少3個胺（-NH2和/或-NH)的多胺，且A6選自：
其中R1和R13相互獨立地選自H和C^烷基；且 T1選自C^烷基、C2_5(|鏈烯基或C2_5(|炔基，所述鏈段任選被一個或多個選自如 下的基團間隔：_NH_、-WCh烷基）-、-〇-、-S-、-C(0)-、-C(0)NH_、_C(0)N(Ci_4燒 基）_、_〇_C(0)-、-S(0)-、-S(0)2-、4-7 兀雜環(huán)基、苯基或蔡基。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中Hyp\Hyp2、Hyp3、Hyp4和Hyp5選自： 式（e-i)的結(jié)構(gòu)部分：
其中： pl為1-5的整數(shù)，優(yōu)選pi為4,且 如果骨架試劑具有式（I)的結(jié)構(gòu)，則虛線表示連接在A2上，如果骨架試劑具有式（II) 的結(jié)構(gòu)，則虛線表示連接在A3或A4上， 式（e-ii)的結(jié)構(gòu)部分：
其中： p2、p3和p4為相同或不同的且各自相互獨立地為1-5的整數(shù)，優(yōu)選p2、p3和p4為4， 且 如果骨架試劑具有式（I)的結(jié)構(gòu)，則虛線表示連接在A2上，如果骨架試劑具有式（II) 的結(jié)構(gòu)，則虛線表示連接在A3或A4上，如果骨架試劑具有式（III)的結(jié)構(gòu)，則虛線表示連接 在A5上，如果骨架試劑具有式（IV)的結(jié)構(gòu)，則虛線表示連接在A6上； 式（e-iii)的結(jié)構(gòu)部分：
其中： p5-pll為相同或不同的且各自相互獨立地為1-5的整數(shù)，優(yōu)選p5-pll為4,且 如果骨架試劑具有式（I)，則虛線表示連接在A2上，如果骨架試劑具