用于肽分子和多肽分子的受控釋放的基質(zhì)組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供用于肽分子的受控釋放的、包括脂質(zhì)飽和的基質(zhì)和與PEG結(jié)合的肽分子的組合物，所述脂質(zhì)飽和的基質(zhì)包括生物相容的聚合物。本發(fā)明還提供產(chǎn)生基質(zhì)組合物的方法和利用基質(zhì)組合物以提供肽分子的受控釋放的方法。
【專利說明】用于肽分子和多肽分子的受控釋放的基質(zhì)組合物
發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明提供用于肽分子的受控釋放的、包括脂質(zhì)飽和的基質(zhì)和與PEG結(jié)合的肽分子的組合物，所述脂質(zhì)飽和的基質(zhì)包括生物相容的聚合物。本發(fā)明還提供產(chǎn)生基質(zhì)組合物的方法和利用基質(zhì)組合物以提供肽活性分子的受控釋放的方法。
[0002]發(fā)明背景
[0003]在過去的幾十年中不同的肽類或蛋白質(zhì)類的潛在的治療或診斷效果已被集中研究，且多種疾病和臨床病癥通過施用這種藥物活性劑來治療。然而，肽分子的使用的技術(shù)障礙是對它們的遞送及持續(xù)釋放和/或 受控釋放的實(shí)用的、有效的和安全的手段的需求。
[0004]用于生物活性劑，特別是治療劑的基于脂質(zhì)的遞送系統(tǒng)在藥物科學(xué)領(lǐng)域中是眾所周知的。通常，它們被用于配制具有差的生物利用度或高毒性或兩者兼具的劑。在已獲得接受的普遍的劑量形式中有包括小的單層囊泡、多層囊泡及許多其他類型的脂質(zhì)體的許多不同類型的脂質(zhì)體；包括油包水乳液、水包油乳液、水包油包水雙乳液、亞微米乳液、微米乳液的不同類型的乳劑；膠束和許多其他疏水性藥物載體?；谥|(zhì)的遞送系統(tǒng)的這些類型可以是高度專門化的以允許靶向遞送或減小毒性或增加代謝穩(wěn)定性等等。在數(shù)天、數(shù)周和更長的范圍內(nèi)的生物活性劑的延長釋放不是通常與體內(nèi)基于脂質(zhì)的遞送系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的特征。
[0005]理想地持續(xù)釋放藥物遞送系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)展示由使用的特定賦形劑的類型和比例容易地控制的動(dòng)力學(xué)特征和其他特征。有利地，持續(xù)釋放藥物遞送系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)為親水性藥物、兩親性藥物以及疏水性藥物提供提供解決方案。
[0006]長期以已理解的是，以不提供受控釋放的方式施用治療劑可導(dǎo)致其水平的大幅振蕩，有時(shí)達(dá)到可以中毒或產(chǎn)生不期望的副作用的濃度，且在其他時(shí)候下降至治療功效所要求的水平以下。使用用于受控釋放的設(shè)備和/或方法的主要目標(biāo)是在治療劑的全身水平方面產(chǎn)生更大的控制。
[0007]已經(jīng)展開了針對實(shí)現(xiàn)治療劑的受控釋放的不同的策略。通過受控?cái)U(kuò)散來釋放是這些策略中的一個(gè)策略。不同的材料已被用于制造擴(kuò)散受控的緩慢釋放裝置。這些材料包括不可降解的聚合物比如聚二甲基硅氧烷、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和甲基丙烯酸羥烷基酯以及可降解的聚合物，在其中有乳酸/乙醇酸共聚物。由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物制成的微孔膜已被用于蛋白質(zhì)的釋放，提供高的釋放能力。
[0008]受控釋放的另外的策略涉及化學(xué)受控的持續(xù)釋放，其要求從治療劑所固定到的基材上的化學(xué)分裂，和/或劑所固定到的聚合物的生物降解。這種分類還包括受控的非共價(jià)分解，其涉及由劑的分解引起的釋放，所述劑通過非共價(jià)結(jié)合被暫時(shí)地鍵合至基材。這種方法特別好地適合于蛋白質(zhì)或多肽的受控釋放，所述蛋白質(zhì)或多肽是能夠形成給予蛋白質(zhì)與合適的基材的穩(wěn)定但不永久的附接的多個(gè)非共價(jià)鍵、離子鍵、疏水鍵和/或氫鍵的大分子。
[0009]理想地持續(xù)釋放藥物遞送系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)展示由使用的特定的賦形劑的類型和比例容易地控制的動(dòng)力學(xué)和其他特征。有利地，持續(xù)釋放藥物遞送系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)為親水性藥物、兩親性藥物以及疏水性藥物提供解決方案。
[0010]本發(fā)明的發(fā)明人的國際專利申請公布第W02010/007623號和第W02011/0072525號提供了用于一種或多種活性成分的延長釋放的組合物，其包括由可生物降解的聚合物、不可生物降解的聚合物或嵌段共聚物形成的脂質(zhì)飽和的基質(zhì)，所述嵌段共聚物包括不可生物降解的聚合物和可生物降解的聚合物。產(chǎn)生基質(zhì)組合物的方法和利用基質(zhì)組合物以在需要其的受治療者身體中提供活性成分的受控釋放的方法也被公開。
[0011]盡管本領(lǐng)域中近已取得了進(jìn)展，但是對適合于實(shí)現(xiàn)從多個(gè)藥物活性劑的脂質(zhì)飽和的聚合基質(zhì)中持續(xù)釋放或程序化釋放或受控釋放，優(yōu)選地實(shí)現(xiàn)其與相同或另外的活性劑的快速釋放的結(jié)合的改進(jìn)的藥物組合物存在需要。
[0012]發(fā)明概述
[0013]本發(fā)明提供用于肽分子的受控釋放的、包括脂質(zhì)飽和的基質(zhì)和與PEG結(jié)合的肽分子的組合物，所述脂質(zhì)飽和的基質(zhì)包括生物相容的聚合物。基質(zhì)組合物特別適合于肽分子的局部遞送或局部應(yīng)用。本發(fā)明還提供產(chǎn)生基質(zhì)組合物的方法和利用基質(zhì)組合物以提供生物活性肽分子的受控釋放和/或持續(xù)釋放的方法。
[0014]本發(fā)明部分地基于如下的意外發(fā)現(xiàn):存在于有機(jī)溶劑溶液(還包括聚乙二醇(PEG))中的肽、多肽或蛋白質(zhì)且特別是極性肽分子可以有效地裝載到包括至少一種生物相容的聚合物的基于脂質(zhì)的基質(zhì)中，其中聚合物可以是可生物降解的聚合物、不可生物降解的聚合物或其組合。另外，肽分子可以以受控的方式和/或延長的方式從基質(zhì)中釋放。
[0015] 本發(fā)明的基質(zhì)組合物相對于目前為止已知的用于生物活性肽分子的遞送的組合物和基質(zhì)是有優(yōu)勢的，因?yàn)槠鋵⑸锘钚苑肿又良?xì)胞或組織的有效的局部遞送與所述分子的受控釋放和/或持續(xù)釋放結(jié)合。
[0016]一方面，本發(fā)明提供包括以下的基質(zhì)組合物:(a)與包括具有極性基團(tuán)的至少一種脂質(zhì)的第一脂質(zhì)組分結(jié)合的藥學(xué)上可接受的生物相容的聚合物；(b)包括具有至少14個(gè)碳的脂肪酸部分的至少一種磷脂的第二脂質(zhì)組分；(C)至少一種肽分子且與聚乙二醇(PEG)結(jié)合，其中基質(zhì)組合物適合于提供肽分子的持續(xù)釋放和/或受控釋放。根據(jù)某些實(shí)施方案，肽分子是極性的。根據(jù)某些實(shí)施方案，肽分子是親水性的。
[0017]根據(jù)某些目前典型的實(shí)施方案，聚合物和磷脂形成基本上不含水的基質(zhì)組合物。
[0018]如本文所使用的術(shù)語“肽分子”指由一種或多種氨基酸，典型地兩種或更多種氨基酸組或的任何結(jié)構(gòu)。所述術(shù)語意圖包括肽、多肽和蛋白質(zhì)。肽分子可以是天然存在的肽、多肽或蛋白質(zhì)，可以是改性的、重組的或化學(xué)合成的肽、多肽或蛋白質(zhì)。
[0019]與如上面所定義的肽分子結(jié)合的術(shù)語“極性”意思是肽分子包括具有極性官能團(tuán)的至少一種氨基酸。例如，陽離子側(cè)鏈(精氨酸和賴氨酸)、陰離子側(cè)鏈(天門冬氨酸和谷氨酸)和中性的極性側(cè)鏈(天冬酰胺、谷氨酰胺、絲氨酸和蘇氨酸)。根據(jù)一些實(shí)施方案，其意味著分子的整體性質(zhì)是極性的。根據(jù)一些實(shí)施方案中，其意味著分子在極性溶劑中是可溶的。
[0020]根據(jù)某些實(shí)施方案，肽分子具有治療活性。根據(jù)某些實(shí)施方案，肽分子選自酶、激素、抗菌劑、抗體、抗癌藥，成骨因子、生長因子或低口服生物利用度蛋白質(zhì)或肽。根據(jù)一些實(shí)施方案，肽分子是極性的。每種可能性代表本發(fā)明的獨(dú)立的實(shí)施方案。根據(jù)某些典型的實(shí)施方案，肽分子是抗菌肽。根據(jù)其他典型的實(shí)施方案，肽分子是酶。
[0021]根據(jù)某些實(shí)施方案，肽分子與PEG非共價(jià)地結(jié)合。不希望受理論或作用機(jī)制的束縛，據(jù)建議，肽分子和PEG的結(jié)合通常是包括氫鍵和范德華力的吸引作用的分子間相互作用的產(chǎn)物。[0022]根據(jù)某些實(shí)施方案，PEG是具有在1，000-10, 000的范圍內(nèi)的分子量的直鏈PEG。根據(jù)典型的實(shí)施方案，PEG分子量在1，000-8, 000的范圍內(nèi)，更典型地在5，000或更小的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，也可以使用可生物降解的PEG分子，特別是包括具有更高的分子量的可降解的間隔物(spacer)的PEG分子。
[0023]具有5，000或更小的分子量的PEG分子目前被批準(zhǔn)用于藥物用途。因此，根據(jù)某些典型的實(shí)施方案，活性PEG分子具有最高至5，000的分子量。
[0024]根據(jù)某些實(shí)施方案，基質(zhì)組合物還可以包括至少一種陽離子脂質(zhì)。根據(jù)某些實(shí)施方案，陽離子脂質(zhì)選自由DC-膽固醇、1，2- 二油酰-3-三甲基銨-丙烷(D0TAP)、二甲基雙十八烷基銨(DDAB)、1，2- 二月桂酰-sn-甘油-3-乙基磷酸膽堿(乙基PC)、1，2- 二 -0-十八烯基-3-三甲基銨丙烷(DOTMA)以及其他陽離子脂質(zhì)組成的組。每種可能性代表本發(fā)明的獨(dú)立的實(shí)施方案。
[0025]根據(jù)某些實(shí)施方案，生物相容的聚合物選自由可生物降解的聚合物、不可生物降解的聚合物及其組合組成的組。根據(jù)某些實(shí)施方案，可生物降解的聚合物包括選自由PLA(聚乳酸)、PGA (聚乙醇酸)、PLGA (聚(乳酸-共-乙醇酸))及其組合組成的組的聚酯。根據(jù)另外的實(shí)施方案，可生物降解的聚合物選自由殼聚糖和膠原組成的組。根據(jù)其他實(shí)施方案，不可生物降解的聚合物選自由聚乙二醇(PEG)、PEG丙烯酸酯、PEG甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸羥乙酯、2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿(MPC)、聚苯乙烯、衍生的聚苯乙烯、聚賴氨酸、聚N-乙基-4-乙烯基-溴化吡啶、聚丙烯酸甲酯、硅酮、聚甲醛、聚氨酯、聚酰胺、聚丙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸、及其單獨(dú)的或作為共聚合混合物的衍生物組成的組。每種可能性代表本發(fā)明的獨(dú)立的實(shí)施方案。
[0026]根據(jù)另外的實(shí)施方案，不可生物降解的聚合物和可生物降解的聚合物形成嵌段共聚物，例如，PLGA-PEG-PLGA等等。
[0027]根據(jù)某些實(shí)施方案具有極性基團(tuán)的脂質(zhì)選自留醇、生育酚、脂肪酸、磷脂酰乙醇胺或其任意組合組成的組。根據(jù)某些特別的實(shí)施方案，具有極性基團(tuán)的脂質(zhì)是留醇或其衍生物。根據(jù)典型的實(shí)施方案，留醇是膽固醇。
[0028]根據(jù)某些實(shí)施方案，第一脂質(zhì)組分與生物相容的聚合物混合，以形成非共價(jià)結(jié)合。在不限于任何特別的理論或作用機(jī)制的情況下，據(jù)建議，聚合物和具有極性基團(tuán)的第一脂質(zhì)經(jīng)由氫鍵的形成而結(jié)合。
[0029]根據(jù)某些特別的實(shí)施方案，第一脂質(zhì)組分是留醇或其衍生物，且生物相容的聚合物是可生物降解的聚酯。根據(jù)這些實(shí)施方案，可生物降解的聚酯經(jīng)由非共價(jià)鍵特別是經(jīng)由氫鍵與甾醇結(jié)合。
[0030]根據(jù)一些實(shí)施方案，第二脂質(zhì)組分包括具有兩個(gè)脂肪酸部分(其中脂肪酸部分的至少一個(gè)具有至少14個(gè)碳)的磷脂酰膽堿或其衍生物。根據(jù)一些實(shí)施方案，脂肪酸部分的至少一個(gè)是飽和的。根據(jù)一些實(shí)施方案，兩個(gè)脂肪酸部分皆是飽和的。根據(jù)其他的實(shí)施方案，第二脂質(zhì)組分包括具有兩個(gè)脂肪酸部分(其中脂肪酸部分的至少一個(gè)具有至少14個(gè)碳)的磷脂酰膽堿或其衍生物的混合物。根據(jù)一些實(shí)施方案，脂肪酸部分的至少一個(gè)是飽和的。根據(jù)一些實(shí)施方案，兩個(gè)脂肪酸部分皆是飽和的。根據(jù)又一些其他的實(shí)施方案，第二脂質(zhì)組分包括磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醇胺或其衍生物的混合物。根據(jù)另外的實(shí)施方案，第二脂質(zhì)組分還包括留醇及其衍生物。根據(jù)典型的實(shí)施方案，留醇是膽固醇。根據(jù)還有的又一些實(shí)施方案，第二脂質(zhì)組分包括不同類型的磷脂的混合物。根據(jù)某些典型的實(shí)施方案，第二脂質(zhì)組分還包括鞘脂、生育酚、聚乙二醇化的脂質(zhì)中的至少一種。
[0031]根據(jù)另外的實(shí)施方案，總脂質(zhì)與生物相容的聚合物的重量比在1:1和9:1之間，包括端值在內(nèi)。根據(jù)一些實(shí)施方案，第一脂質(zhì)與第二脂質(zhì)的重量比在1:20至1:1之間。根據(jù)一些實(shí)施方案，肽分子和PEG的重量比在20:1和1:1之間。根據(jù)一些實(shí)施方案，PEG以按重量計(jì)在基質(zhì)組合物的總重量的0.1%和10%之間的量存在。
[0032]根據(jù)某些實(shí)施方案，基質(zhì)組合物是均質(zhì)的。在其他實(shí)施方案中，基質(zhì)組合物為基于脂質(zhì)的基質(zhì)的形式，其形狀和邊界由生物相容的聚合物來確定。在還有的又一些實(shí)施方案中，基質(zhì)組合物為植入物的形式。
[0033]在某些特別的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供包括以下的基質(zhì)組合物:(a)可生物降解的聚酯；(b)留醇；(c)具有至少14個(gè)碳的脂肪酸部分的磷脂酰膽堿；(d)肽分子以及(e)PEG。
[0034]在其他特別的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供包括以下的基質(zhì)組合物:(a)可生物降解的聚酯；(b)留醇；(c)具有至少14個(gè)碳的脂肪酸部分的磷脂酰膽堿；(d)極性肽分子以及(e) PEG。
[0035]在又一些其他實(shí)施方案中，本發(fā)明提供包括以下的基質(zhì)組合物:(a)可生物降解的聚酯；(b)留醇；(c)具有至少14個(gè)碳的飽和脂肪酸部分的磷脂酰膽堿；(d)極性肽分子以及(e) PEG。
[0036]在某些實(shí)施方案中，基質(zhì)組合物包括以重量計(jì)至少50%脂質(zhì)。在某些實(shí)施方案中，基質(zhì)組合物還包括靶向部分。
[0037]根據(jù)某些實(shí)施方案，基質(zhì)組合物基本上不含水。術(shù)語“基本上不含水”指含有按重量計(jì)少于1%的水、按重量計(jì)少于0.8%的水、按重量計(jì)少于0.6%的水、按重量計(jì)少于0.4%的水或按重量計(jì)少于0.2%的水的組合物。每種可能性代表本發(fā)明的獨(dú)立的實(shí)施方案。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述術(shù)語指不存在影響基質(zhì)的抗水性質(zhì)的量的水。
[0038]根據(jù)另外的實(shí)施方案，基質(zhì)組合物實(shí)質(zhì)上不含水?！皩?shí)質(zhì)上不含”指包含按重量計(jì)少于0.1%的水、按重量計(jì)少于0.08%的水、按重量計(jì)少于0.06%的水、按重量計(jì)少于0.04%的水或按重量計(jì)少于0.02%的水的組合物。每種可能性代表本發(fā)明的獨(dú)立的實(shí)施方案。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述術(shù)語指包括按重量計(jì)少于0.01%的水的組合物。
[0039]根據(jù)另外的實(shí)施方案，每種基質(zhì)組合物不含水。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述術(shù)語指不含有可檢測的量的水的組合物。每種可能性代表本發(fā)明的獨(dú)立的實(shí)施方案。
[0040]在某些實(shí)施方案中，基質(zhì)組合物能夠在體內(nèi)被降解為囊泡，在囊泡中整合了一些或所有質(zhì)量的被釋放的肽、多肽或蛋白質(zhì)。在其他實(shí)施方案中，基質(zhì)組合物能夠在體內(nèi)被降解，以形成其中整合了活性肽分子和靶向部分的囊泡。
[0041]根據(jù)另外的方面，本發(fā)明提供包括本發(fā)明的基質(zhì)組合物和藥學(xué)上可接受的賦形劑的藥物組合物。
[0042]根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施方案，在除去有機(jī)溶劑和水后，本發(fā)明的基質(zhì)組合物為植入物的形式。在另一個(gè)實(shí)施方案中，植入物是均質(zhì)的。每種可能性代表本發(fā)明的獨(dú)立的實(shí)施方案。[0043]根據(jù)某些實(shí)施方案，由本發(fā)明的組合物產(chǎn)生植入物的過程包括步驟(a)根據(jù)本發(fā)明的方法產(chǎn)生疏松材料形式的基質(zhì)組合物jP(b)將疏松材料轉(zhuǎn)移入所期望形狀的模具或固體容器中。
[0044]根據(jù)另外的方面，本發(fā)明提供產(chǎn)生用于生物活性肽分子的遞送和持續(xù)釋放和/或受控釋放的基質(zhì)組合物的方法，所述方法包括:
[0045](a)將(i )生物相容的聚合物和(ii )包括具有極性基團(tuán)的至少一種脂質(zhì)的第一脂質(zhì)組分混合到第一溶劑中；
[0046](b)將肽分子混合到第二溶劑中以形成溶液并將聚乙二醇加入到溶液中；
[0047](C)將在步驟(b)中得到的溶液與包括具有至少14個(gè)碳的脂肪酸部分的至少一種磷脂的第二脂質(zhì)組分混合；
[0048](d)將步驟(a)和(C)中得到的溶液混合，以形成均質(zhì)的混合物；及
[0049](e)除去溶劑，
[0050]從而產(chǎn)生均質(zhì)的包括肽分子的聚合物-磷脂基質(zhì)。
[0051]根據(jù)一些實(shí)施方案，第一溶劑是揮發(fā)性有機(jī)溶劑。根據(jù)某些實(shí)施方案，第二溶劑選自由揮發(fā)性有機(jī)溶劑、極性溶劑及其任何混合物組成的組。根據(jù)典型的實(shí)施方案，極性溶劑是水。
[0052]根據(jù)某些實(shí)施方案， 步驟(C)任選地還包括(i)通過蒸發(fā)、冷凍干燥或離心除去溶劑，以形成沉淀物，及(ii)使所得的沉淀物懸浮于第二揮發(fā)性有機(jī)溶劑中。
[0053]根據(jù)特別的制劑中使用的特定的肽、多肽或蛋白質(zhì)和其他物質(zhì)，和生物活性肽、多肽或蛋白質(zhì)的預(yù)期用途，以及根據(jù)本文中所描述的本發(fā)明的實(shí)施方案來選擇特定的溶劑。根據(jù)肽、多肽或蛋白質(zhì)的期望的釋放速率和根據(jù)本文中所描述的本發(fā)明的實(shí)施方案來選擇形成本發(fā)明的基質(zhì)的特別的脂質(zhì)。
[0054]溶劑通常通過在根據(jù)獲得的溶液的性質(zhì)和生物活性肽分子的類型確定的受控的溫度下進(jìn)行蒸發(fā)來除去。有機(jī)溶劑和水的殘留進(jìn)一步通過真空除去。
[0055]根據(jù)本發(fā)明，使用不同類型的揮發(fā)性有機(jī)溶液能夠形成均質(zhì)的抗水的、基于脂質(zhì)的基質(zhì)組合物。根據(jù)不同的實(shí)施方案，第一和第二溶劑可以是相同的或不同的。根據(jù)一些實(shí)施方案，一種溶劑可以是非極性的且另一種可以是可與水混溶的。
[0056]根據(jù)某些實(shí)施方案，可生物降解的聚酯選自由PLA、PGA和PLGA、殼聚糖和膠原組成的組。在其他實(shí)施方案中，可生物降解的聚酯是本領(lǐng)域中已知的任何其他合適的可生物降解的聚酯或聚胺。
[0057]在某些實(shí)施方案中，步驟(a)的混合物中的聚合物是脂質(zhì)飽和的。在另外的實(shí)施方案中，基質(zhì)組合物是脂質(zhì)飽和的。每種可能性代表本發(fā)明獨(dú)立的實(shí)施方案。
[0058]本發(fā)明的基質(zhì)組合物可以用于全部地或部分地涂覆不同基材的表面。根據(jù)某些實(shí)施方案，待涂覆的基材包括選自由碳纖維、不銹鋼、羥基磷灰石涂覆的金屬、合成聚合物、橡膠、硅、鈷-鉻、鈦合金、鉭、陶瓷和膠原或明膠組成的組的至少一種材料。在其他實(shí)施方案中，基材可以包括任何醫(yī)療裝置和骨填充顆粒(bone filler particle)。骨填充顆?？梢允峭N異體的骨顆粒(即，來自人來源)、異種的骨顆粒(即，來自動(dòng)物來源)和人造骨顆粒中的任何一種。根據(jù)某些典型的實(shí)施方案，涂層具有1-200微米，優(yōu)選地在5-100微米之間的厚度。在其他實(shí)施方案中，利用涂覆過的基材的治療和涂覆過的基材的施用將遵循本領(lǐng)域中已知的用于相似的未涂覆過的基材的治療和施用的程序。
[0059]值得強(qiáng)調(diào)的是，利用本發(fā)明的組合物的持續(xù)釋放期可以考慮四個(gè)主要因素來設(shè)定:(i)聚合物和脂質(zhì)含量(特別是具有至少14個(gè)碳的脂肪酸部分的磷脂)之間的重量比；(ii)生物聚合物和脂質(zhì)的生物化學(xué)和/或生物物理性質(zhì)；(iii)用于給定的組合物中的不同的脂質(zhì)之間的比例。肽、多肽或蛋白質(zhì)與聚乙二醇的孵育時(shí)間(incubation time)也可以影響持續(xù)釋放期。
[0060]特別地，應(yīng)當(dāng)考慮聚合物的降解速率和脂質(zhì)的流動(dòng)性。例如，PLGA (85:15)聚合物將比PLGA (50:50)聚合物的降解慢。磷脂酰膽堿(14:0)在體溫下比磷脂酰膽堿(18:0)的流動(dòng)性高(較低的剛性和較低的有序性)。因此，例如，摻入到包括PLGA (85:15)和磷脂酰膽堿(18:0)的基質(zhì)組合物中的肽分子的釋放速率將比摻入到由PLGA (50:50)和磷脂酰膽堿(14:0)組成的基質(zhì)中的分子的釋放速率緩慢。將決定釋放速率的另一方面是摻入到基質(zhì)中的肽、多肽或蛋白質(zhì)的物理特征。另外，治療性肽分子的釋放速率還可以通過在第二脂質(zhì)組分的制劑中添加其他脂質(zhì)來進(jìn)一步控制。這可以包括不同長度的脂肪酸比如月桂酸(C12:0)、膜活性留醇(如膽固醇)或其他磷脂如磷脂酰乙醇胺。利用聚乙二醇的肽、多肽或蛋白質(zhì)的孵育時(shí)間也可以影響肽分子從基質(zhì)中的釋放速率。
[0061]根據(jù)某些實(shí)施方案，肽分子的至少30%以零級動(dòng)力學(xué)從基質(zhì)組合物中釋放。根據(jù)其他實(shí)施方案，肽分子的至少50%以零級動(dòng)力學(xué)從組合物中釋放。
[0062]從以下的對本發(fā)明的詳細(xì)描述將更容易地理解和認(rèn)識本發(fā)明的這些和其他的特征和優(yōu)勢。
[0063]附圖簡述
[0064]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方案的來自基質(zhì)中的NBD標(biāo)記的抗菌肽的釋放曲線。
[0065]發(fā)明詳述
[0066]本發(fā)明提供用于具有治療活性的肽分子的延長釋放和/或受控釋放的組合物，其包括具有生物相容的聚合物的基于脂質(zhì)的基質(zhì)。特別地，本發(fā)明的基質(zhì)組合物適合于活性分子的局部釋放。本發(fā)明還提供產(chǎn)生基質(zhì)組合物的方法和利用基質(zhì)組合物以在需要其的受治療者身體中提供活性成分的受控釋放的方法。
[0067]根據(jù)一方面，本發(fā)明提供了包括以下的基質(zhì)組合物:(a)與包括具有極性基團(tuán)的至少一種脂質(zhì)的第一脂質(zhì)組分結(jié)合的藥學(xué)上可接受的生物相容的聚合物；(b)包括具有至少14個(gè)碳的脂肪酸部分的至少一種磷脂的第二脂質(zhì)組分；(c)與聚乙二醇(PEG)結(jié)合的至少一種肽分子，其中基質(zhì)組合物適于提供的肽分子的受控釋放。根據(jù)一些實(shí)施方案，肽分子是極性的。
[0068]根據(jù)某些實(shí)施方案，生物相容的聚合物是可生物降解的。根據(jù)其它實(shí)施方案，生物相容的聚合物是不可生物降解的。根據(jù)另外的實(shí)施方案，生物相容的聚合物包括任選地作為嵌段共聚物的可生物降解的和不可生物降解的聚合物的組合。
[0069]根據(jù)某些實(shí)施方案，本發(fā)明提供了包括以下的基質(zhì)組合物:(a)藥學(xué)上可接受的可生物降解的聚酯；(b)具有至少14個(gè)碳的脂肪酸部分的磷脂；(c)藥物活性肽分子；及(d) PEG。
[0070]肽分子可以是具有治療效果的任何寡肽、多肽或蛋白質(zhì)。根據(jù)某些實(shí)施方案，肽分子選自酶、激素、抗體、抗菌肽、抗癌肽、抗癌蛋白質(zhì)、成骨因子、生長因子或低口服生物利用度的蛋白質(zhì)或肽。每種可能性代表本發(fā)明的獨(dú)立的實(shí)施方案。根據(jù)某些典型的實(shí)施方案，肽分子是抗菌肽。根據(jù)其他典型的實(shí)施方案，肽分子是酶。
[0071 ] 根據(jù)某些實(shí)施方案脂質(zhì)飽和的基質(zhì)組合物包括至少一種陽離子脂質(zhì)。術(shù)語“陽離子脂質(zhì)”是指在選定的PH值，如生理pH下帶凈正電荷的許多脂質(zhì)種類中的任何一種。這種脂質(zhì)包括但不限于N，N- 二油烯基-N，N- 二甲基氯化銨(“DODAC”)；N-(2, 3- 二油烯氧基)丙基-N，N，N-三甲基氯化銨(“D0TMA”);N，N- 二硬脂酰-N，N- 二甲基溴化銨(“DDAB”)；N-(2，3- 二油酰氧基)丙基-N, N，N-三甲基氯化銨(“DOTAP”) ;3-(N_(N，，N，-二甲基氨基乙基)胺基甲酰基)膽固醇(“DC-ChoI”)和N-(1，2-二肉豆蘧氧基丙-3-基)-N，N-二甲基-N-羥乙基溴化銨(“DMRIE”)。另外，本發(fā)明中使用的陽離子脂質(zhì)的許多商業(yè)制劑是可獲得的。這些包括例如Lipofectinu (來自美國紐約州格蘭德島的gibco/brl (gibco/BRL, Grand Island, N.Y，USA)的包括 DOTMA 和 1，2- 二油酰-sn_3-磷酸乙醇胺(“DOPE”)的市售的陽離子脂質(zhì)體，);LIPOFECTAMINE? (來自GIBC0/BRL的包括N-(1-(2，3- 二油烯氧基)丙基)-N-(2-(精胺甲酰胺)乙基)N，N-二甲基三氟乙酸銨(“D0SPA”)和(“DOPE”)的市售的陽離子脂質(zhì)體);及TRANSFECTAM? (來自美國威斯康星洲麥迪遜的Promega公司(Promega Corp, Madison, ffis, USA)的在乙醇中的包括二 -十八烷基酰氨基甘氨酰基羧基精胺(“DOGS”)的市售的陽離子脂質(zhì))。下面的脂質(zhì)為陽離子的并在生理pH以下帶正電荷:DODAP、DODMA、DMDMA等等。不希望受任何特定的理論或作用機(jī)理的束縛，基質(zhì)的陽離子脂質(zhì)有助于本發(fā)明的基質(zhì)(包括肽分子)內(nèi)化到細(xì)胞或組織中。根據(jù)某些實(shí)施方案，細(xì)胞和/或組織形成人體的部分。
[0072] 根據(jù)其他實(shí)施方案，可生物降解的聚合物包括陽離子聚合物，比如陽離子化的瓜爾膠、二烯丙基季銨鹽/丙烯酰胺共聚物、季銨化的聚乙烯基吡咯烷酮及其衍生物，以及不同的聚季銨鹽化合物。
[0073]根據(jù)某些實(shí)施方案，第二脂質(zhì)組分的磷脂是具有至少14個(gè)碳的脂肪酸部分的磷脂酰膽堿。在另一個(gè)實(shí)施方案中，第二脂質(zhì)組分還包括具有至少14個(gè)碳的脂肪酸部分的磷脂酰乙醇胺。在另一個(gè)實(shí)施方案中，第二的脂質(zhì)組分還包括留醇，特別是膽固醇。
[0074]在某些實(shí)施方案中，基質(zhì)組合物是脂質(zhì)飽和的。如本文所用的“脂質(zhì)飽和的”，指基質(zhì)組合物的聚合物用脂質(zhì)(包括磷脂、聯(lián)合存在于基質(zhì)中的任何肽分子和任選的靶向部分)及可以存在的任何其他脂質(zhì)飽和?；|(zhì)組合物由存在的任何脂質(zhì)飽和。本發(fā)明的脂質(zhì)飽和的基質(zhì)展現(xiàn)出另外的優(yōu)點(diǎn)，即不需要合成乳化劑或表面活性劑，比如聚乙烯醇；因此，本發(fā)明的組合物通常是基本上沒有聚乙烯醇。用于確定達(dá)到脂質(zhì)飽和的聚合物:脂質(zhì)比率的方法和確定基質(zhì)的脂質(zhì)飽和度的方法在本領(lǐng)域中是已知的。
[0075]在其它實(shí)施方案中，基質(zhì)組合物是均質(zhì)的。在還有的另外的實(shí)施方案中，基質(zhì)組合物為脂質(zhì)飽和的基質(zhì)的形式，其形狀和邊界由生物相容的聚合物來確定。根據(jù)某些實(shí)施方案，基質(zhì)組合物為植入物的形式。
[0076]在某些特定實(shí)施方案中，本發(fā)明提供包括以下的基質(zhì)組合物:(a)可生物降解的聚酯；(b)留醇；(c)具有至少14個(gè)碳的脂肪酸部分的磷脂酰膽堿；(d)具有的治療效果的至少一種肽分子，以及(c) PEG。在其它典型的實(shí)施方案中，基質(zhì)組合物是脂質(zhì)飽和的。在其它典型的實(shí)施方案中，肽分子是極性的。在還有的其它典型的實(shí)施方案中，磷脂酰膽堿具有至少14個(gè)碳的飽和脂肪酸部分。
[0077]根據(jù)某些實(shí)施方案，可生物降解的聚酯經(jīng)由非共價(jià)鍵與留醇結(jié)合。
[0078]如本文所提供的，本發(fā)明的基質(zhì)能夠被塑形成不同的厚度和形狀的三維構(gòu)造。因此，所形成的基質(zhì)可以成形為呈現(xiàn)特定的形狀，包括球、立方體、棒、管、片，或成形為線。在基質(zhì)的制備過程中利用冷凍干燥步驟的情況下，形狀由模具或支持物的形狀確定，所述模具或支持物可以由任何惰性材料制成，且對于球和立方體來說可以在所有側(cè)面與基質(zhì)接觸，或?qū)τ谄瑏碚f可以在有限數(shù)目的側(cè)面與基質(zhì)接觸?；|(zhì)可以被成形為如植入物設(shè)計(jì)所需的形式。用剪刀、手術(shù)刀、激光束或任何其他切割器械去除基質(zhì)的部分可以產(chǎn)生三維結(jié)構(gòu)中所需的任何精細(xì)加工。每種可能性代表本發(fā)明獨(dú)立的實(shí)施方案。
[0079]根據(jù)另外的實(shí)施方案，本發(fā)明的基質(zhì)組合物提供骨移植材料的涂層。根據(jù)某些實(shí)施方案，骨移植物材料選自由同種異體移植物、異體移植物和異種移植物組成的組。根據(jù)另外的實(shí)施方案，本發(fā)明的基質(zhì)可以與膠原或膠原基質(zhì)蛋白質(zhì)結(jié)合。根據(jù)另外的實(shí)施方案，基質(zhì)可用于涂覆羥基磷灰石涂覆的金屬、合成聚合物，橡膠和硅基材。根據(jù)一些實(shí)施方案，涂層具有小于200微米；可選地，小于150微米；可選地，小于100微米；可選地，小于90微米；可選地，小于80微米；可選地，小于70微米；可選地，小于60微米；可選地，小于50微米的厚度。
[0080]脂質(zhì)
[0081]“磷脂酰膽堿”指具有磷酸膽堿首基(head group)的磷酸甘油酯。在另一個(gè)實(shí)施
方案中，磷脂酰膽堿化合物，具有下面的結(jié)構(gòu):
[0082]
【權(quán)利要求】
1.一種基質(zhì)組合物，包括: a.生物相容的聚合物，所述生物相容的聚合物與包括具有極性基團(tuán)的至少一種脂質(zhì)的第一脂質(zhì)組分結(jié)合； b.第二脂質(zhì)組分，所述第二脂質(zhì)組分包括具有至少14個(gè)碳的脂肪酸部分的至少一種憐脂；和 c.與聚乙二醇(PEG)結(jié)合的至少一種肽分子； 其中所述基質(zhì)組合物適于提供所述肽分子的持續(xù)釋放和/或受控釋放。
2.如權(quán)利要求1所述的基質(zhì)組合物，其中所述肽分子是極性的。
3.如權(quán)利要求1所述的基質(zhì)組合物，其中所述PEG是具有在1，000-8,000的范圍內(nèi)的分子量的直鏈PEG。
4.如權(quán)利要求1所述的基質(zhì)組合物，其中具有極性基團(tuán)的所述脂質(zhì)選自由留醇、生育酚、磷脂酰乙醇胺及其衍生物組成的組。
5.如權(quán)利要求4所述的基質(zhì)組合物，其中具有極性基團(tuán)的所述脂質(zhì)是甾醇。
6.如權(quán)利要求5所述的基質(zhì)組合物，其中所述留醇是膽固醇。
7.如權(quán)利要求6所述的基質(zhì)組合物，其中所述膽固醇以所述基質(zhì)組合物的總脂質(zhì)含量的2摩爾％-30摩爾％的量存在。
8.如權(quán)利要求1所述的基質(zhì)組合物，其中所述第二脂質(zhì)組分包括選自由磷脂酰膽堿或其衍生物；磷脂酰膽堿或其衍生物的混合物；磷脂酰乙醇胺或其衍生物；及其任意組合組成的組的磷脂。
9.如權(quán)利要求8所述的基質(zhì)組合物，其中所述磷脂包括至少14個(gè)碳的至少一個(gè)飽和脂肪酸部分。
10.如權(quán)利要求8所述的基質(zhì)組合物，其中所述磷脂包括至少14個(gè)碳的兩個(gè)飽和脂肪酸部分。
11.如權(quán)利要求1所述的基質(zhì)組合物，還包括選自由DC-膽固醇、1，2-二油酰-3-三甲基銨-丙烷(DOTAP)、二甲基雙十八烷基銨(DDAB)、1，2- 二月桂酰-sn_甘油-3-乙基磷酸膽堿(乙基PC)、1，2- 二 -O-十八烯基-3-三甲基銨丙烷(DOTMA)及其任意組合組成的組的陽離子脂質(zhì)。
12.如權(quán)利要求1所述的基質(zhì)組合物，其中所述生物相容的聚合物選自由可生物降解的聚合物、不可生物降解的聚合物及其組合組成的組。
13.如權(quán)利要求12所述的基質(zhì)組合物，其中所述可生物降解的聚合物選自由PLA(聚乳酸)、PGA (聚乙醇酸)、PLGA (聚(乳酸共乙醇酸))、殼聚糖、膠原及其衍生物以及其組合組成的組。
14.如權(quán)利要求13所述的基質(zhì)組合物，其中所述不可生物降解的聚合物選自由聚乙二醇(PEG)、PEG丙烯酸酯、PEG甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸羥乙酯、2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿(MPC)、聚苯乙烯、衍生的聚苯乙烯、聚賴氨酸、聚N-乙基-4-乙烯基-溴化吡啶、聚丙烯酸甲酯、硅酮、聚甲醛、聚氨酯、聚酰胺、聚丙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸及其組合組成的組。
15.如權(quán)利要求14所述的基質(zhì)組合物，其中所述生物相容的聚合物包括可生物降解的聚合物和不可生物降解的聚合物的共嵌段。
16.如權(quán)利要求1所述的基質(zhì)組合物，其中總脂質(zhì)與所述可生物降解的聚合物的重量比在1:1和9:1之間，包括端值在內(nèi)。
17.如權(quán)利要求1所述的基質(zhì)組合物，其中所述肽分子和PEG的重量比在10:1和1:1之間，包括端值在內(nèi)。
18.如權(quán)利要求1所述的基質(zhì)組合物，其中所述基質(zhì)組合物是均質(zhì)的。
19.如權(quán)利要求1所述的基質(zhì)組合物，還包括鞘脂。
20.如權(quán)利要求1所述的基質(zhì)組合物，還包括生育酚。
21.如權(quán)利要求1所述的基質(zhì)組合物，其中所述基質(zhì)組合物基本上不含水。
22.如權(quán)利要求1所述的基質(zhì)組合物，還包括選自由磷脂酰絲氨酸、磷脂酰甘油和磷脂酰肌醇組成的組的另外的磷脂。
23.如權(quán)利要求1所述的基質(zhì)組合物，還包括具有14個(gè)或更多個(gè)碳原子的游離脂肪酸。
24.如權(quán)利要求1所述的基質(zhì)組合物，還包括聚乙二醇化的脂質(zhì)。
25.如權(quán)利要 求1所述的基質(zhì)組合物，用于所述肽分子的持續(xù)釋放，其中所述劑的至少30%以零級動(dòng)力學(xué)從所述組合物中釋放。
26.如權(quán)利要求25所述的基質(zhì)組合物，用于所述肽分子的持續(xù)釋放，其中所述劑的至少50%以零級動(dòng)力學(xué)從所述組合物中釋放。
27.如權(quán)利要求1所述的基質(zhì)組合物，其中所述肽分子具有治療活性。
28.如權(quán)利要求27所述的基質(zhì)組合物，其中所述肽分子選自由酶、激素、抗菌劑、抗體、抗癌藥、成骨因子、生長因子或低口服生物利用度蛋白質(zhì)或肽組成的組。
29.如權(quán)利要求28所述的基質(zhì)組合物，其中所述肽分子是抗菌肽。
30.如權(quán)利要求28所述的基質(zhì)組合物，其中所述肽分子是蛋白質(zhì)。
31.如權(quán)利要求30所述的基質(zhì)組合物，其中所述蛋白質(zhì)是酶。
32.如權(quán)利要求1所述的基質(zhì)組合物，所述基質(zhì)包括(a)可生物降解的聚酯；(b)甾醇，(c)具有至少14個(gè)碳的脂肪酸部分的磷脂酰膽堿；(d)極性肽分子；及(e) PEG。
33.一種包括權(quán)利要求1所述的基質(zhì)組合物的植入物。
34.一種用于將治療性肽分子施用于需要其的受治療者的藥物組合物，所述藥物組合物包括權(quán)利要求1所述的基質(zhì)組合物。
35.一種將治療性肽分子施用于需要其的受治療者的方法，所述方法包括將根據(jù)權(quán)利要求I所述的基質(zhì)組合物施用于所述受治療者，從而將治療性肽分子施用于需要其的受治療者的步驟。
36.一種醫(yī)療裝置，包括:基材和沉積在所述基材的至少一部分上的生物相容的涂層，其中所述生物相容的涂層包括權(quán)利要求1所述的基質(zhì)組合物。
37.如權(quán)利要求36所述的醫(yī)療裝置，其中所述生物相容的涂層包括多層。
38.一種產(chǎn)生用于肽分子的遞送和持續(xù)釋放和/或受控釋放的基質(zhì)組合物的方法，包括步驟: a.將(i)生物相容的聚合物和(ii)包括具有極性基團(tuán)的至少一種脂質(zhì)的第一脂質(zhì)組分混合到第一溶劑中；其中所述第一溶劑是揮發(fā)性有機(jī)溶劑； b.將所述肽分子混合到第二溶劑中以形成溶液并將聚乙二醇添加到所述溶液中；C.將在步驟(b)中得到的所述溶液與包括具有至少14個(gè)碳的脂肪酸部分的至少一種磷脂的第二脂質(zhì)組分混合； d.將步驟(a)和(c)中得到的所述溶液混合，以形成均質(zhì)的混合物'及 e.除去所述溶劑； 從而產(chǎn)生均質(zhì)的包括所述肽分子的聚合物-磷脂基質(zhì)。
39.如權(quán)利要求38所述的方法，其中所述第二溶劑選自由揮發(fā)性有機(jī)溶劑和極性溶劑組成的組。
40.如權(quán)利要求38所述的方法，其中步驟(c)還包括:(i)通過蒸發(fā)除去溶劑；及(ii )使得到的沉淀物懸浮于所述第二揮發(fā)性有機(jī)溶劑中。
41.如權(quán)利要求38所述的方法，其中所述肽分子是極性的。
42.如權(quán)利要求38所述的方法，其中所述PEG是具有在1，000-5，000范圍內(nèi)的分子量的直鏈PEG。
43.如權(quán)利要求38所述的方法，其中具有極性基團(tuán)的所述脂質(zhì)選自由留醇、生育酚、磷脂酰乙醇胺及其衍生物組成的組。
44.如權(quán)利要求43所述的方法，其中具有極性基團(tuán)的所述脂質(zhì)是留醇或其衍生物。
45.如權(quán)利要求38所述的方法，其至所述第二脂質(zhì)組分包括選自由磷脂酰膽堿或其衍生物；磷脂酰膽堿或其衍生物的混合物；磷脂酰乙醇胺或其衍生物；及其任意組合組成的組的磷脂。
46.如權(quán)利要求38所述的方法，其中所述生物相容的聚合物選自由可生物降解的聚合物、不可生物降解的聚合物及其組`合組成的組。
47.如權(quán)利要求46所述的方法，其中所述可生物降解的聚合物是選自由PLA(聚乳酸)、PGA (聚乙醇酸)、PLGA (聚(乳酸-共-乙醇酸))、陽離子生物相容的聚合物及其組合組成的組的可生物降解的聚酯。
48.如權(quán)利要求46所述的方法，其中所述不可生物降解的聚合物選自由聚乙二醇(PEG)、PEG丙烯酸酯、PEG甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸羥乙酯、2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿(MPC)、聚苯乙烯、衍生的聚苯乙烯、聚賴氨酸、聚N-乙基-4-乙烯基-溴化吡啶、聚丙烯酸甲酯、硅酮、聚甲醛、聚氨酯、聚酰胺、聚丙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸及其組合組成的組。
49.如權(quán)利要求38所述的方法，其中在步驟(d)之后將所得到的溶液放入模具中，且隨后將所述溶劑除去以便得到特定結(jié)構(gòu)的基質(zhì)。
50.如權(quán)利要求38所述的方法，其中基材被添加到、浸潰或浸泡在步驟(d)中得到的均勻溶液中，且隨后將所述溶劑除去，從而產(chǎn)生涂覆有包括所述肽分子的所述均質(zhì)的聚合物_憐脂基質(zhì)的基材。
51.如權(quán)利要求38所述的方法，其中步驟(e)包括通過加熱最高至60°C、通過施加負(fù)壓力或通過這兩者蒸發(fā)所述溶劑。
【文檔編號】A61K9/14GK103717206SQ201280037604
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月27日
【發(fā)明者】諾姆·伊曼紐爾 申請人:波利皮得有限公司