基于透明質(zhì)酸的藥物遞送系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】基于透明質(zhì)酸的藥物遞送系統(tǒng)
[0001] 相關(guān)申請的交叉參考
[0002] 依據(jù)35U. S. C. § 119 (e)，本申請要求于2012年9月6日提交的名稱為 "Hyaluronic Acid-Based Drug Delivery Systems(基于透明質(zhì)酸的藥物遞送系統(tǒng)）"的美 國臨時申請?zhí)?1/697, 296的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，將其整個公開內(nèi)容通過引用以其整體結(jié)合在本 文中用于所有的目的。 發(fā)明領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及透明質(zhì)酸（HA)水凝膠用于以可控的速率遞送藥物（如小分子或蛋白 質(zhì)或肽或核酸）用于多種臨床和外科手術(shù)應(yīng)用的用途，所述臨床或手術(shù)應(yīng)用包括但不限 于，眼科學(xué)（例如，青光眼，角膜，眼部炎癥，玻璃體視網(wǎng)膜和醫(yī)學(xué)視網(wǎng)膜疾?。┖推つw病學(xué) 病癥。具體地，本發(fā)明涉及HA水凝膠，其包含分散在所述HA水凝膠中的加載的囊泡（loaded vesicle)，其中所述囊泡加載有一種或多種藥物，一種或多種蛋白質(zhì)，或一種或多種核酸。 所述藥物或蛋白質(zhì)或核酸以可控方式釋放。另外，本發(fā)明涉及用于制備包含加載有藥物或 蛋白質(zhì)或核酸的囊泡的HA水凝膠的多種方式。本發(fā)明涉及用于制備包含分散在其中的加 載的囊泡的HA水凝膠的方法。
[0004] 發(fā)明背景
[0005] 公知的是，透明質(zhì)酸（HA)，作為一種天然存在的糖胺聚糖（GAG)，在傷口愈合中起 關(guān)鍵作用。HA具有100至10, 000, OOODa的天然存在的分子大小范圍。HA參與組織的水體 內(nèi)穩(wěn)態(tài)，參與通過空間排阻現(xiàn)象調(diào)節(jié)其他物質(zhì)的滲透性，并且參與關(guān)節(jié)的潤滑。HA還特異性 地結(jié)合細(xì)胞外基質(zhì)中、細(xì)胞表面上和細(xì)胞胞質(zhì)溶膠內(nèi)的蛋白質(zhì)，由此在軟骨基質(zhì)穩(wěn)定、細(xì)胞 運動性、生長因子活動、形態(tài)發(fā)生以及胚胎發(fā)育和炎癥中起作用。未改性的HA在藥物遞送 和手術(shù)中具有多種重要的應(yīng)用。例如，其用作眼科藥物遞送的輔藥。另外，HA在粘性手術(shù)、 粘度補充和傷口愈合領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用。HA還是用于藥物遞送、組織改造和粘度補充的 生物相容性和生物可降解聚合物的結(jié)構(gòu)單元。
[0006] 水凝膠由交聯(lián)的聚合物形成，并且能夠吸收大量的水而不被溶解。HA水凝膠是物 理或共價交聯(lián)的HA凝膠。HA分子通常被官能化，以允許與交聯(lián)劑反應(yīng)。例如，已經(jīng)通過與 諸如雙環(huán)氧丁烷、乙二醇二縮水甘油醚（EGDGE)或聚乙二醇二縮水甘油醚（PEGDE)的分子 交聯(lián)而制備了交聯(lián)的HA水凝膠。
[0007] HA水凝膠已經(jīng)用于一些應(yīng)用，包括藥物遞送應(yīng)用。它們能夠提供多種治療劑的持 續(xù)的、局部遞送。由于HA水凝膠的生物相容性、低毒性、缺少免疫反應(yīng)和生物可降解性，已 經(jīng)研究了 HA在水凝膠中作為構(gòu)架材料的用途。
[0008] 盡管已經(jīng)關(guān)于藥物遞送應(yīng)用研究了 HA水凝膠，但是遞送速率是難以控制的。如果 將親水藥物結(jié)合在水凝膠中，則結(jié)合是容易的（可以加載大量），但是釋放也是快速的。另 一方面，由于溶解度原因，難以將大量的疏水藥物結(jié)合在所述水凝膠中。任何未溶解的藥物 將遷移到水凝膠表面并且爆發(fā)式釋放（在一天或兩天內(nèi)釋放）。
[0009] 因此，需要提供避免上文提及的缺點、允許疏水和親水藥物、蛋白質(zhì)或核酸的有效 且局部化的可控的釋放的另外的改善的藥物/蛋白質(zhì)/核酸持續(xù)不變的遞送制劑。
[0010] 發(fā)明概述
[0011] 本發(fā)明通過提供新型和改善的可控釋放的藥物或蛋白質(zhì)或核酸制劑及制備其的 方法解決了此需要。
[0012] 在第一方面，本發(fā)明涉及透明質(zhì)酸（HA)水凝膠，其包含分散在其中的加載的囊 泡，其中所述囊泡加載有藥物或蛋白質(zhì)和肽或核酸（"加載的囊泡"）。
[0013] 所述加載的囊泡選自膠束（micelle)、脂質(zhì)體和/或顆粒如微粒（microparticle) 或納米顆粒（nanoparticle)。優(yōu)選地，所述膠束由兩性自組裝分子制成。兩性自組裝分子 優(yōu)選地選自聚合物（包括嵌段共聚物）和表面活性劑。優(yōu)選地，所述顆粒選自脫乙酰殼聚 糖（chitosan)納米顆?；蛭⒘Ｒ约熬郏ㄈ樗?共-乙醇酸）（PLGA)納米顆粒或微粒。優(yōu) 選地，加載的囊泡的量是整個HA水凝膠系統(tǒng)（包括加載的囊泡的HA水凝膠）的1重量％ 至40重量％。更優(yōu)選地，整個HA水凝膠系統(tǒng)的1-20重量％。
[0014] 藥物優(yōu)選地選自疏水或親水藥物，更優(yōu)選地其選自抗生素藥物如環(huán)丙沙星，化學(xué) 治療藥物如紫杉醇（paclitaxel)或多柔比星或5-氟尿啼陡,用于治療青光眼或高眼壓的 藥物，如拉坦前列素，以及抗瘢痕藥物，如5-氟尿嘧啶。
[0015] 蛋白質(zhì)優(yōu)選地選自單克隆抗體的組，如貝伐珠單抗（Avastin)和雷珠單抗 (Lucentis)，或類似的治療性蛋白質(zhì)。
[0016] 肽優(yōu)選地是利鈉肽（natriuretic peptide)，包括C-型利鈉肽（C-NP)，A-型利鈉 肽（A-NP)，嵌合型利鈉肽（CD-NP)，突變型心房利鈉肽（M-ANP)。
[0017] 核酸優(yōu)選地選自RNA、siRNA、DNA、cDNA和質(zhì)粒DNA的組。
[0018] 本發(fā)明所述的HA水凝膠優(yōu)選是共價交聯(lián)的HA水凝膠的HA水凝膠。形成水凝膠 的HA部分（骨架）用要與交聯(lián)劑連接的官能團官能化。所述交聯(lián)劑是在HA水凝膠制備中 適于充當(dāng)交聯(lián)劑的任意分子。交聯(lián)在加載的囊泡存在下進行，以提供本發(fā)明的HA水凝膠。 官能團是與HA連接、優(yōu)選共價連接的且能夠與交聯(lián)劑分子反應(yīng)以交聯(lián)官能化的HA并且用 于HA凝膠的任意分子或部分或基團。備選地，所述官能團是與HA連接、優(yōu)選共價連接的且 本身能夠充當(dāng)交聯(lián)劑以形成HA水凝膠的任意分子或部分或基團。優(yōu)選地，HA用甲基丙烯 酸或酸酐官能化以產(chǎn)生甲基丙烯酸酯-HA (HA-MA)，HA用己二酸二酰肼（ADH)官能化以產(chǎn)生 HA-ADH，或者HA用乳酸官能化以產(chǎn)生MeLAHA，或用己內(nèi)酯官能化以產(chǎn)生MeCLHA。優(yōu)選地， 交聯(lián)劑分子是聚乙二醇二縮水甘油醚（PEGDE)。在加載的囊泡存在下，HA-MA用PEGDE的交 聯(lián)提供根據(jù)本發(fā)明的包含分散在其中的加載的囊泡的HA水凝膠。備選地，在加載的囊泡存 在下，HA-ADH用PEGDE的交聯(lián)提供根據(jù)本發(fā)明的包含分散在其中的加載的囊泡的HA水凝 膠。
[0019] 備選地，在官能化的HA中，官能化基團是交聯(lián)劑。優(yōu)選地，官能化的HA選自HA-MA 和HA-ADH。官能團MA可以充當(dāng)交聯(lián)劑而形成HA-MA水凝膠。官能團ADH可以充當(dāng)交聯(lián)劑 而形成HA-ADH水凝月父。
[0020] 優(yōu)選地，HA水凝膠選自HA-MA水凝膠，HA-ADH水凝膠，用PE⑶E交聯(lián)的HA-ADH水 凝膠，用P⑶E交聯(lián)的HA-MA水凝膠。
[0021] 優(yōu)選地，被有效官能化的HA與交聯(lián)劑的摩爾比（其中交聯(lián)劑不是官能團本身）的 范圍為1 : 20至1 : 1，優(yōu)選I : 10至1 : 2,更優(yōu)選1 : 5至1 : 2。因此，優(yōu)選地，力口 入的交聯(lián)劑的量是被有效官能化的HA的摩爾數(shù)的2-10倍。例如，對于如HA-ADH體系的體 系，使用交聯(lián)劑（其不是ADH本身）。例如，對于HA-ADH，使用交聯(lián)劑PE⑶E。通常，PE⑶E 以是被有效官能化的HA-ADH的摩爾數(shù)的2-10倍的比率使用。例如，如果HA-ADH的官能化 程度為50% ( S卩，整個HA分子的50%具有ADH)，那么可以加入該量的2-10倍的PE⑶E。
[0022] 在第二方面，本發(fā)明提供用于制備根據(jù)本發(fā)明的包含分散在其中的加載的囊泡的 HA水凝膠的方法。
[0023] 所述方法包括：a)提供具有適于與交聯(lián)劑連接的官能團/部分的官能化的HA，和 b)任選地在交聯(lián)劑存在下，交聯(lián)所述官能化的HA部分，其中交聯(lián)在加載的囊泡存在下發(fā) 生，并且其中當(dāng)不存在交聯(lián)劑時，HA上的官能團/部分充當(dāng)