用于制備隱形納米顆粒的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種用于制備納米顆粒的方法。特別是，本發(fā)明設(shè)及用于制備祀向隱 形納米顆粒的方法。本發(fā)明還設(shè)及納米顆粒本身，包含該納米顆粒的藥物組合物，W及其在 藥物遞送和分子顯像中的使用。
【背景技術(shù)】
[0002] 在醫(yī)學(xué)中納米技術(shù)的使用提供了在許多所設(shè)想的藥用的應(yīng)用中具有潛能的許多 令人興奮的可能性。特別是，期望納米醫(yī)學(xué)來(lái)引導(dǎo)在復(fù)雜疾病的治療中的重大改進(jìn)。其中納 米顆粒的使用已經(jīng)開(kāi)始展現(xiàn)特定值的兩個(gè)方面是藥物遞送和分子顯像。
[0003] 用于治療劑的遞送的納米顆粒具有規(guī)避由于缺乏祀向遞送而造成的與傳統(tǒng)遞送 途徑相關(guān)的很多挑戰(zhàn)的潛力，運(yùn)些挑戰(zhàn)包括患者對(duì)處方治療的順從性的缺乏、不利的副作 用和差的臨床療效。用于藥物遞送的納米顆粒的重要技術(shù)優(yōu)點(diǎn)包括，遞送不溶于水的和不 穩(wěn)定的藥物的能力、疏水性和親水性治療劑的滲合和利用各種給藥途徑的能力。納米顆粒 遞送系統(tǒng)還可便于祀向藥物遞送和可控的釋放的應(yīng)用、提高在作用部位上的藥物生物利用 度、減少劑量頻率和總體劑量多少，從而最大限度地減少副作用。由于運(yùn)些潛在的優(yōu)點(diǎn)，研 究了作為藥物遞送載體的各種納米顆粒系統(tǒng)。其包括聚合物膠束、聚合物、脂質(zhì)體、低密度 脂蛋白、固體脂質(zhì)納米顆粒、樹(shù)枝狀大分子、親水性藥物-聚合物復(fù)合物和陶瓷納米顆粒。
[0004] 納米顆?；娘@像劑可具有提高的循環(huán)時(shí)間和改變的水溶性，從而避免快速清 除。許多迄今使用的微粒顯像系統(tǒng)是?？跒檠睾土芗合到y(tǒng)顯像而設(shè)計(jì)的。祀向顯像系統(tǒng) 的使用具有提高在祀向部位累積的潛力，導(dǎo)致了更高的靈敏度，從而使分子在血池和淋己 系統(tǒng)外顯像。據(jù)設(shè)想，包含治療劑和顯像劑的祀向納米顆?？蒞使單一載體用于疾病的診 斷、治療和后續(xù)監(jiān)測(cè)。
[0005] 聚合納米顆粒，特別是包含可生物降解的聚合物，諸如聚(乳酸）、聚（乙醇酸)和聚 (氯基丙締酸烷基醋）的聚合納米顆粒在醫(yī)藥領(lǐng)域中已經(jīng)受到了極大的關(guān)注，然而由于高清 除率和包括進(jìn)入健康組織的對(duì)經(jīng)過(guò)全身分布的傾向性，迄今所發(fā)展的那些聚合納米顆粒具 有有限的效力。因此可控的使用納米顆粒的活性劑的遞送仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)，且需要發(fā)展能 夠擴(kuò)展的活性劑遞送的生物相容的組合物，其和單獨(dú)的活性劑給藥相比提供了延長(zhǎng)的循環(huán) 時(shí)間和增加的穩(wěn)定性。
[0006] 在運(yùn)方面已經(jīng)對(duì)長(zhǎng)循環(huán)納米顆粒（即在循環(huán)系統(tǒng)中具有增強(qiáng)的穩(wěn)定性的那些納米 顆粒)進(jìn)行了研究，并在一定程度上解決了運(yùn)些問(wèn)題。運(yùn)些類型的納米顆粒具有圍繞納米顆 粒的被稱為隱形電暈的親水性外殼，其典型地由親水性聚合物提供，并導(dǎo)致了在納米顆粒 的血循環(huán)半衰期中的增加，大大增加了循環(huán)次數(shù)。親水性外殼模仿水并充當(dāng)免疫保護(hù)層，使 免疫系統(tǒng)相對(duì)地"看不見(jiàn)"納米顆粒，使其能夠避免被吞隧細(xì)胞攝取。隱形結(jié)構(gòu)納米顆粒是 眾所周知的，且W多種納米顆粒核和眾多聚合外殼被制備，如Nicolas和Couvreur在 Rev.化nomed.化nobiotechnol.，2009，l，lll-127和Sto;rm等人，AdvD;rugDelivRev 1995,17:31-48?及Stolnik，Illum&Davis，Adv Drug Deliv Rev 1995,16:195-214中所述 的。其在治療劑的封裝中的使用也描述在例如美國(guó)2002/0034474中。市售示例為Doxil愈，其 包含含有阿霉素的聚乙二醇化脂質(zhì)體。
[0007] 然而仍然需要把運(yùn)些擴(kuò)展的循環(huán)時(shí)間和祀向遞送結(jié)合，使得在健康組織中的累積 最小化，從而減少不良副作用。然而，因?yàn)檫\(yùn)些額外的基團(tuán)的存在具有破壞隱形結(jié)構(gòu)的潛 力，在隱形納米顆粒的表面的祀向部分的滲合不是簡(jiǎn)單的技術(shù)。其結(jié)果是，用于隱形納米顆 粒的制備的已知的方法不容易適于成功地生產(chǎn)祀向隱形納米顆粒。
[0008] 用于制備納米顆粒的許多方法是已知的，諸如乳液聚合和納米沉淀。陰離子乳液 聚合被描述在例如US 2008/0138418中。
[0009] 用于具有1至lOOOnm、最典型地為50至5(K)nm的平均尺寸的納米顆粒的制備的細(xì)乳 液方法是已知的，如Lan壯ester在Macromol .Rapid Comm. 2001,22,896-936和Lan壯ester 等人在Macromolecules 1999,32,5222-5228中所公開(kāi)的。該方法最早在1972年由Ugelstad 和Vanderhoff描述。用于聚合納米顆粒的制備的細(xì)乳液技術(shù)是由其制備了分散體的技術(shù)， 通過(guò)聚合反應(yīng)而將連續(xù)相中的分散相的穩(wěn)定納米乳劑轉(zhuǎn)化為納米顆粒分散體。該技術(shù)包含 在與連續(xù)相的乳化發(fā)生前，分散相中各種組分的混合，導(dǎo)致了乳液的生產(chǎn)，其中每個(gè)微滴具 有相同組成的活性劑和單體。所有類型的聚合反應(yīng)都可W在運(yùn)些微滴納米反應(yīng)器中應(yīng)用。 在本發(fā)明的情況下，優(yōu)選的實(shí)施方式是通常通過(guò)向連續(xù)相中加入引發(fā)劑開(kāi)始的在微滴界面 的水包油細(xì)乳液類和陰離子聚合。所形成的顆粒典型地和顆粒由其制備的微滴在尺寸和尺 寸分布方面是相同或幾乎相同的，運(yùn)造成了該方法的高重復(fù)性。
[0010] 細(xì)乳液類通常被表面活性劑和助穩(wěn)定劑穩(wěn)定化，后者通常被稱為"疏水物"。助穩(wěn) 定劑通過(guò)提高滲透壓有助于乳液的滲透壓的穩(wěn)定，抵消了由于微滴的表面張力的毛細(xì)管或 Kelvin壓力，并通過(guò)最小化從小微滴到大微滴中的單體的擴(kuò)散減少了奧斯特瓦爾德熟化。
[0011] 在常規(guī)的乳液中，聚合物直接從含有單體的溶液中形成，而在細(xì)乳液方法中，兩種 液相首先接觸而隨后形成乳液。另一差別是常規(guī)乳液聚合方法導(dǎo)致了僅含有約1%的納米 顆粒的懸浮液，而細(xì)乳液方法允許15%至25%或更多的納米顆粒的固體含量，運(yùn)在擴(kuò)大規(guī) 模和生產(chǎn)成本等方面很重要。常規(guī)乳液方法導(dǎo)致了作為基質(zhì)系統(tǒng)的納米球，其中藥物物理 地并均勻地分散在聚合物中，而和界面聚合反應(yīng)所結(jié)合的細(xì)乳液方法導(dǎo)致了作為囊泡系統(tǒng) 的納米膠囊，其中藥物溶解在由薄聚合物層包圍的液忍中。因此，應(yīng)該理解的是，傳統(tǒng)乳液 和細(xì)乳液方法是非常不同的，并且由此生產(chǎn)的產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)上不同。
[0012] 在US 2008/182776和US 2010/015165中描述了用于聚(氯基丙締酸烷基醋)納米 顆粒的制備的細(xì)乳液聚合方法。所使用的聚合引發(fā)劑分別為表面活性劑(普朗尼克類)和伯 胺或仲胺，雖然在一般情況下，可使用含有例如徑基或氨基基團(tuán)的任何親核化合物。引發(fā)劑 的示例包含氨氧化鋼、氨基酸(例如甘氨酸)和聚乙二醇。通過(guò)改變抑值也可發(fā)生引發(fā)，如在 例如美國(guó)2009/0297613中所討論的。
[0013] 用于祀向隱形納米顆粒的制備的已知的大多數(shù)方法和用于祀向聚氯基丙締酸燒 基醋的隱形納米顆粒的制備的唯一已知方法設(shè)及到多個(gè)連續(xù)步驟:活性劑的封裝和隱形層 的引入在一起，然后是祀向部分通常W活化和偶聯(lián)步驟的方式的引入?？商娲?，祀向部分 可被添加到將在納米顆粒的形成之前單獨(dú)形成隱形層的組分。參見(jiàn)，例如US 2010/ 0104645。除了完成合成中的每一步的產(chǎn)物的表征之外，為了遵守臨床接受性控制的必要條 例，需要生物材料結(jié)構(gòu)和組成的精確控制。其結(jié)果是，運(yùn)些常規(guī)制備方法是非常昂貴和費(fèi)時(shí) 的。
[0014] 因此需要的是，并因此本發(fā)明的一個(gè)目的是，開(kāi)發(fā)用于祀向隱形納米顆粒的制備 的新的、更有效的方法，該納米顆粒能夠遞送治療劑至期望的目標(biāo)而不損害與隱形結(jié)構(gòu)相 關(guān)的較長(zhǎng)循環(huán)時(shí)間。特別是，包含更少的步驟的方法是需要的。最終，需要的是該方法適于 商業(yè)應(yīng)用。
[0015] 本發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn)，運(yùn)可W通過(guò)利用和特定的聚亞烷基二醇衍生物類別結(jié)合的 細(xì)乳液方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。特別是，他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種方法，其中使用共價(jià)地連接到祀向部分的 至少一種聚亞烷基二醇，優(yōu)選地和不與祀向部分連接的聚亞烷基二醇結(jié)合，因此能夠使祀 向基團(tuán)的引入和隱形電暈的形成同步。出乎意料的是，運(yùn)在單一的聚合步驟中是可能的，從 而顯著地減少表征和生產(chǎn)成本，理想地不損害納米顆粒的長(zhǎng)循環(huán)特性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 因此，從一個(gè)方面看，本發(fā)明提供了一種聚(氯基丙締酸烷基醋）均聚物或共聚物 的祀向納米顆粒的制備方法，其中所述方法包括在單一步驟中的水包油細(xì)乳液的陰離子聚 合，其中所述細(xì)乳液包含
[0017] (i)包含至少一種氯基丙締酸烷基醋單體的聚合單體；
[0018] (ii)選自由聚乙二醇(PEG)和聚丙二醇(PPG)或其混合物構(gòu)成的組的至少兩種聚 亞烷基二醇，其中至少一種所述聚亞烷基二醇共價(jià)地連接到祀向部分;和
[0019] (iii)任選的一種或多種活性劑。
[0020] 從另一個(gè)方面來(lái)看，本發(fā)明提供了一種聚(氯基丙締酸烷基醋)均聚物或共聚物的 祀向納米顆粒的制備方法，其中所述方法包括，將選自由聚乙二醇(PEG)和聚丙二醇(PPG) 或其混合物構(gòu)成的組中的至少兩種聚亞烷基二醇加入到水包油細(xì)乳液中，其中所述細(xì)乳液 包含
[0021] (i)包含至少一種氯基丙締酸烷基醋單體的聚合單體;和
[0022] (ii)任選的一種或多種活性劑；
[0023] 并通過(guò)陰離子聚合使得到的混合物聚合。
[0024] 從另一方面看，本發(fā)明提供了通過(guò)如前文所述方法生產(chǎn)的聚(氯基丙締酸烷基醋） 均聚物或共聚物的祀向納米顆粒。
[0025] 從另一方面看，本發(fā)明提供了包含如前文所述的祀向納米顆粒的藥物組合物。
[0026] 從另一方面看，本發(fā)明提供了如前所述的祀向納米顆粒在醫(yī)藥中的用途。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 本發(fā)明描述了一種用于聚(氯基丙締酸烷基醋）均聚物或共聚物的祀向納米顆粒 的制備方法，其中所述方法包括在單一步驟中通過(guò)水包油細(xì)乳液的陰離子聚合的所述納米 顆粒的形成。
[002引細(xì)乳液
[0029]如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)"細(xì)乳液"是指一種包括具有在50至500nm的范圍內(nèi)的典型 平均尺寸的穩(wěn)定微滴的特殊類型的乳液。顆粒尺寸受包括存在的表面活性劑的量、作為整 體的體系的粘度和用于產(chǎn)生微滴的剪切速率的許多因素影響。細(xì)乳液類的典型的粒徑分布 曲線(例如使用動(dòng)態(tài)光散射測(cè)量的)是高斯形狀的且相對(duì)較窄。本發(fā)明的細(xì)乳液類優(yōu)選地具 有0.3或更小、更優(yōu)選為0.2或更小饋如約0.1)的多分散性指數(shù)(PDI)。
[0030] 細(xì)乳液類是由表面活性劑和助穩(wěn)定劑的存在而理想地穩(wěn)定化，后者通常被稱為 "疏水物"。助穩(wěn)定劑通過(guò)提高滲透壓有助于乳液的滲透壓穩(wěn)定化，抵消了由于微滴的表面 張力的毛細(xì)管或Kelvin壓力，并減少了奧斯特瓦爾德熟化。奧斯特瓦爾德熟化是指分子經(jīng) 過(guò)連續(xù)相從小微滴擴(kuò)散到大微滴的方法。該方法破壞了乳液的結(jié)構(gòu)。細(xì)乳液類可W是直接 的（水包油)或相反的（油包水），盡管對(duì)于本發(fā)明的目的，術(shù)語(yǔ)"細(xì)乳液"可被認(rèn)為僅是指直 接細(xì)乳液類。因此，在本發(fā)明的細(xì)乳液類中，水形成連續(xù)相。油相典型地含有在陰離子聚合 中使用的單體、助穩(wěn)定劑和活性劑(如果存在）。
[0031] 如上所述，細(xì)乳液類和用于制備納米顆粒的細(xì)乳液聚合是本