如下文結構10-14中所示。這些聚酰胺中的每一種可經由PEG二胺 H2N-(CH 2CH20)mCH2CH2-NH 2與適當?shù)沫h(huán)酐反應而衍生：
[0072]
[0073]
[0074] 在溫和的條件下，上述酰胺酸是預期的產物。加熱后，酰亞胺的形成是預期的，產 生具有較少反應性基團但仍然適用于連接疏水C部分的聚合物。可通過在較低的溫度和/或 在水性條件下進行反應來減少或避免不需要的酰亞胺的形成?？蛇x擇地，可將懸垂的側鏈C 加至聚合物A嵌段的末端，并且聚合時支化點部分可形成(路線5)。
[0075] 除了簡單的二胺例如如路線5中所示的1，3_二氨基丙烷，還可使用具有(任選地掩 蔽的)反應性官能團X的二胺，產生適用于連接靶向部分的聚合物15(路線6)。在下文式中，p 可在0-4的范圍內，并且每個X獨立地為與可能存在的任何其他基團X相同或不同的。反應性 基團X不必是懸垂的，但是可以是例如在形成二胺的原子的鏈中（如在單體H2N-(CH2)3-NH_ (CH 2)3-NH2 中）的NH 基團。
[0076]
15
[0077]
[0078]
[0079]路線 6
[0080]如上文制備的31-聚合物中的一些具有適用于進一步衍生的反應性基團X，以連接 靶向部分或經由雙官能或多官能交聯(lián)劑以實現(xiàn)聚合物鏈的交聯(lián)。在特定的實施方案中，進 行聚合物鏈上的反應性基團的部分衍生以產生具有各種不同反應性基團的聚合物，這些 反應性基團允許將各種靶向部分連接至單一的聚合物鏈。因此，亞化學計量的量的丙烯酰 氯(或馬來酸酐)與實施例1的聚合物的加成將產生均具有丙烯酰(或馬來酰)基團和殘留 的羥基基團的聚合物。隨后的亞化學計量的量的巰基-羧酸(例如HS- (CH2) 3-C00H)的邁克爾 加成將產生具有羥基、丙烯?；汪然鶊F的聚合物。半胱氨酸的加成除了被亞化學計量 的量的試劑遺留的任何殘留的反應性基團之外，還引入了氨基和羧基基團。
[0081] 另一個得到多官能的31-聚合物的方法涉及故意去除疏水鏈C的一部分。例如，通過 在酰胺化步驟中限制懸垂形成的烷基胺的量的簡單辦法可制備具有未反應的羧酸基團的 實施例1的聚合物。還有另一種方法是與胺混合物的酰胺化，所述胺中的一部分含有反應 性基團X。同樣，在適合的條件(步驟A中過量的馬來酸酐和步驟B中過量的DTT)下，可產生具 有所需要的數(shù)量的自由硫醇基基團的聚合物的制備。
[0082] 實施例1中的31-聚合物通過設計含有來源于DTT部分的羥基基團在主鏈中，其用作 反應性基團X。這些基團與水介質中的丙烯酰氯或甲基丙烯酰氯在碳酸鹽/碳酸氫鹽緩沖液 存在的條件下的酯化，產生-OH基團上的丙烯酰取代。可容易地使丙烯酸酯化(acrylated) 的聚合物進行自由基聚合(具有或不具有附加的自由基單體例如丙烯酸化合物或交聯(lián)劑例 如雙丙烯酸化合物）以獲得適用于控制的藥物遞送(起到聚合物儲存或儲器的作用)和局部 使用(例如皮膚貼片或軟膏）的水凝膠。還可使丙烯?；鶊F進行邁克爾加成，尤其是與硫醇， 例如蛋白、酶、肽、抗體、Fal/ 2片段或Fat/片段、或者其他靶向部分中的半胱氨酸殘基中的 硫醇(路線7)。
[0083]
[0084] 路線 7
[0085] 可用馬來酸酐將具有反應性羥基基團的31-聚合物在干燥后進行酯化以連接馬來 酸酯基團（一種邁克爾受體），同時產生自由的羧基基團。在所得到的聚合物中，馬來雙鍵可 用于邁克爾加成，尤其是與硫醇，例如蛋白、酶、肽、抗體、Fab'2片段或Fab'片段、或者其他 靶向部分中的半胱氨酸殘基中的硫醇(路線8)，并且羧基基團可用于與靶向部分中的氨基 基團例如蛋白和肽中的賴氨酸殘基偶聯(lián)。
[0086] 可通過酰胺化進一步將不同的部分與新引入的（或之前可用的）羧基基團連接。因 此，即使在飽和的反應條件（即待連接的部分以化學計量過量存在)下，至少兩個不同的靶 向部分可被連接。
[0087]
[0088] 路線 8
[0089]如路線9中所示，一種可選擇的制備包括PEG二馬來酸酯的酰胺化，以及之后與二 硫醇反應。酰胺化可經由使用活性酯或許多已知的羧酸活化工藝中的任何一種來進行，羧 酸活化工藝包括但不限于使用EDC、DIPC、DCC或類似物的方法，使用或不使用進一步的催化 劑例如順5、11081'、01^?、吡啶或1']\^0。之后將？￡6二馬來酸酰胺化物（(1111^1631111(^丨6)與01^ 或另一種二硫醇反應以產生對雙鍵的類似邁克爾加成的加成，由此生成所需要的聚合物。 這一工藝的優(yōu)點是人們可以從預制的PEG二馬來酰胺化物的潛在地非常廣泛的選擇中選擇 人們希望結合到聚合物中的恰當?shù)膯误w(及其比率）。
[0090]
[0091 ]路線 9
[0092] 可用胺在通常的偶聯(lián)條件下將含有懸垂的羧酸酯基團的聚合物酰胺化，并且還可 將它們經由Curtius重排轉化為異氰酸酯基團，并且之后與胺或醇偶聯(lián)以分別形成脲和氨 基甲酸酯。這種反應可被用于引入疏水基團C或連接靶向部分。
[0093] 可通過將反應性基團中的一個與二胺至少部分地反應而向聚合物引入自由胺。必 須選擇二胺以便胺基團之一在反應的條件下是受保護的或不反應的。后者常常可通過在pH 約7.5時使用乙二胺來實現(xiàn)，因為兩個氨基基團的pKa很不同。優(yōu)選地，這一酰胺化作為引入 疏水的懸垂基團之后的單獨步驟來進行。之后通過在這一自由胺上的酰胺化連接具有羧酸 基團的肽或另一分子。
[0094] 因此，即使在飽和條件下，可將多達三種的不同的靶向部分連接至Jr-聚合物:一種 經由硫醇，一種經由胺或羥基，以及一種經由羧酸基團。除了靶向部分，成像劑也可被并入 到本發(fā)明的聚合物中，使得聚合物在體內的分布可見。放射治療劑例如 198Au、32P、125I、131I 、 9()Y、186Re、188Re、67Cu、211At、 213Bi、224Ac以及類似物也可被連接至聚合物，并且細胞毒素例 如卡奇霉素、細菌內毒素、白樹毒素、相思豆毒蛋白、蓖麻毒蛋白或類似物也可被連接至聚 合物。
[0095] 羥基和硫醇基團也可通過已知的方法(例如光延反應)被轉化為胺，或通過與氮丙 啶或鹵代烷基胺(例如溴代乙胺或氯代乙胺)反應被改性為伯胺。與半胱胺的酰胺化將引入 二硫化物，其可通過與肽或抗體的半胱氨酸直接反應以連接肽或抗體;或可為了與肽或抗 體的進一步反應而首先被還原(例如用氨基乙硫醇或DTT)。
[0096] 通過進行部分反應，人們可將另外的反應性官能團引入本發(fā)明的聚合物，包括但 不限于（1)硫醇-反應性基團例如丙烯酸或馬來酸衍生物，（2)羧酸-反應性基團例如氨基或 羥基，（3)胺-反應性基團例如羧基，以及(4)二硫化物-反應性基團例如巰基。取決于所用的 試劑和所用的數(shù)量，每個聚合物分子的這種附加的官能團的數(shù)量可在1/r直到r的幾倍的范 圍內。
[0097] 可選擇地，可連接兩種或更多特異的靶向部分以增強對癌細胞表面的結合的特異 性。還可使用兩種或更多特異的部分以便產生在不同目標之間的相互作用，例如一個部分 可將聚合物靶向癌細胞，而另一個部分可促進補體因子的結合和補體通路的活化。
[0098] 靶向部分與本發(fā)明的聚合物的重復單元的連接導致部分在聚合物鏈上的和納米 微粒表面上多價展示。多價展示常常導致對靶的親和性的大大增加。例如多價抗體在它們 的靶的清除上要比正常的二價抗體有效得多。自然界中結合碳水化物的蛋白和碳水化物已 知為多價的，并且如果單價時是無效的。同樣的多價的肽和碳水化物靶向部分也比單獨的 單體有效得多。
[0099] 將靶向部分與本發(fā)明的聚合物鏈連接的另一個好處是分子量上的顯著增加，其導 致肽和其他配體的腎臟清除率的減少。此外PEG主鏈提供的好處類似于蛋白PEG化，例如避 開免疫監(jiān)視。
[0100] 本發(fā)明的梳型聚合物可用于在水性溶劑系統(tǒng)中包封水溶性的和微溶的抗癌藥物。 在水性溶劑中包封物質的方法包括將藥物與本發(fā)明的梳型聚合物在水存在的條件下接觸 以便形成物質和聚合物的水溶性的絡合物?？蛇x擇地，可將聚合物和待包封的物質在兩相 的水性-有機乳液中混合并且通過蒸發(fā)除去有機溶劑。示例性的方法描述于美國專利第6， 838,089號中，該美國專利通過引用并入本文。據(jù)信在大多數(shù)實例中，聚合物自組裝為類膠 束的納米微粒，其具有溶解在聚結于顆粒的核處的疏水C鏈中的藥物，而A嵌段形成親水的 暈，其充分降低了界面自由能以使得顆粒的水性懸浮液保持穩(wěn)定。
[0101 ]在一些實例中，微溶的藥物可以不完全溶解在核中，但是可作為在顆粒的核處由C 鏈包圍并懸浮在C鏈中的固態(tài)納米顆粒或納米晶體而存在。本發(fā)明的實施并不依賴于C鏈與 微溶的物質混合的任何特定程度。藥物在某些實例中可以分子水平溶解在C鏈中，而在其他 的實例中，它可表現(xiàn)出與C鏈環(huán)境的任何程度的相分離。在某些實例中，由于外部條件例如 pH、溫度或剪切速率的作用，預期體系將從一種狀態(tài)變?yōu)槠渌麪顟B(tài)。例如，血流中的剪切速 率可以是相當高的，而在淋巴系統(tǒng)中，其通常是低的。這種環(huán)境誘導的狀態(tài)的改變可被利用 以控制藥物從顆粒核的釋放。
[0102] 聚合物顆粒的疏水核的溶劑化能力可通過改性疏水C部分而改進。適合的改性包 括但不限于引入一個或多個雙極性的和/或親水的取代基例如羥基、醚、酰胺、亞砜和氰基 官能團，以便增加疏水核的極性和/或可極化性。
[0103] 能夠被這些聚合物包封并遞送的抗癌藥物包括但不限于多柔比星、喜樹堿、多西 紫杉醇、紫杉醇、托泊替康、伊立替康、伊馬替尼、舒尼替尼、索拉非尼、axitinib、帕唑帕尼、 依托泊苷、甲氨蝶呤、甲基葉酸、二氯甲氨蝶呤、5-氟尿嘧啶、6-巰基嘌呤、克拉屈濱、克拉屈 濱、星形孢菌素、阿糖胞苷、美法侖、長春羅新、放線菌素、道諾霉素、表柔比星、伊達比星、絲 裂霉素D、絲裂霉素A、洋紅霉素(carninomycin)、氨喋呤、他利霉素、鬼臼毒素、順鉑、碳鉑、 長春堿、長春新堿、長春地辛(vindesin)、視黃酸、秋水仙素、地塞米松、和他莫昔芬、以及這 些藥物的衍生物和類似物，以及光動力劑、核酸、核酸類似物和核酸絡合物。核酸類似物包 括物質例如硫代磷酸酯、氨基磷酸酯和肽核酸。核酸絡合物是低聚核酸或其類似物與基本 上電中性量的陽離子或聚陽離子物質的離子絡合物。
[0104] 由于本發(fā)明的聚合物的包封抗癌藥物的能力，本發(fā)明還提供了藥物組合物，其含 有與治療上有效量的一種或多種藥理上有效的抗癌劑組合的一種或多種本發(fā)明的聚合 物，以及藥學上可接受的載體或賦形劑。適合的載體和賦形劑包括水和鹽水，以及固體添加 劑例如緩沖劑、鹽、糖、多糖例如纖維素及其衍生物，以及本領域內已知的各種潤濕劑、助流 劑、防腐劑、結合劑和分散劑。本發(fā)明的聚合物可使得在現(xiàn)有技術中以其他方式為無效量的 抗癌劑有效。因此，為了本公開內容，"治療上有效量"是使得組合物整體有效的劑的量。
[0105] 本文所提及的所有的專利、專利申請和出版物都通過引用全文并入本文。 實施例
[0106] 1 ?一般步驟
[0107] 本發(fā)明還提供了用于本發(fā)明的梳型聚合物的制備方法。這些聚合物的合成可由有 機合成領域的技術人員通過依照下文描述的步驟容易地實現(xiàn)。主要的起始材料是聚乙二 醇，其優(yōu)選地為使用前干燥并且脫氣的。這通過在真空下于高溫攪拌熔化的PEG直到不再形 成氣泡來適宜地完成。這取決于PEG的質量，可能需要8-12小時。一旦干燥，就可將PEG在氬 氣下無限期保存。商業(yè)上可獲得的工業(yè)和研究級別的PEG可被用于制造本發(fā)明的聚合物，例 如具有1430-1570分子量分布的商品多分散"PEG 1500"。這種材料可摻入雙酚A二縮水甘油 醚，其在PEG鏈的中心處引入了仲羥基基團。為了確保本發(fā)明的聚合物具有最可重復性和一 致性，PEG優(yōu)選地為無雙酚A并且具有低分散度。最優(yōu)選的是>95 %單分散性的PEG聚合物， 例如為可從Nektar Therapeutics(以前的Shearwater Polymers)、Huntsville AL以及 Polypure AS，0slo，Norway商業(yè)獲得的。特別優(yōu)選的PEG的一個實例是來自Polypure的 "PEG-28"，其為 > 95 % HO (CH2CH2O) 28H，分子量 1252。
[0108] 所有的反應在惰性氣氛例如氮氣或氬氣下進行，伴隨磁力的或優(yōu)選地機械的攪 拌。
[0109] 在步驟A中，將無水的PEG熔化，并且攪拌下加入馬來酸酐（每摩爾PEG 2摩爾）。馬 來酸酐的量應當盡可能地與PEG末端羥基基團的數(shù)目匹配。馬來酸酐不足將產生羥基-封端 的聚合物鏈，而過量的馬來酸酐將消耗下一步驟中的硫醇基團，導致過早的鏈終止和末端 羧基基團。反應溫度不是關鍵，該方法可在45°C和100°C之間的溫度適宜地進行。反應的優(yōu) 選溫度是在65°C和90°C之間。如果使用升高的溫度，馬來酸酐容易升華，而應當采取步驟以 使馬來酸酐保留在溶液中。將頂端空間最小化并使反應容器浸沒在油浴中是有效的方法。
[0110] 取決于所選擇的溫度，反應可在2小時或更短的時間內完成或者可進行整夜。反應 可通過硅膠板上的TLC來監(jiān)測，并持續(xù)直到馬來酸酐消失之后。視覺對比、UV和碘染色都可 用于檢查TLC板。
[0111] 在步驟B中，將步驟A中產生的粗制的PEG雙馬來酸酯與二硫蘇糖醇(DTT)和N，N， g 四甲基乙二胺(TEMED)(以及添加的水，如果是流動性所必需的）混合，并且于70°C攪 拌混合物。如粘度的迅速增加所指示的，反應在30分鐘內完成。如果使用了比最佳量更多或 更少的DTT，產物的分子量將減少。如果需要，通過用效力較差的叔胺堿例如TEA代替TEMED， 也可減少產物的分子量。
[0112] 在步驟C中，向反應混合物中加入足夠的水以降低粘度，并且相對于聚合物中每 mo 1的羧酸基團加入0. lmo 1 N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)和1.05mo 1的十六烷胺。（這一量的NHS 表現(xiàn)最佳地將副反應的程度最小化）。之后分批加入過量的N-(3-二甲氨基丙基)-N~乙基 碳二亞胺(EDC)(每mol羧酸基團1.4mol EDC)，根據(jù)需要加入另外的水以維持攪拌。反應混 合物的pH保持在7以上，并且優(yōu)選地在9和11之間，以將烷基胺的反應性最優(yōu)化。使用十二烷 胺，這一反應可