Сшитые полимеры и имплантаты, произведенные из электрофильно активированного полиоксазолина

Сшитые полимеры и имплантаты, произведенные из электрофильно активированного полиоксазолина

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к биосовместимому ковалентно сшитому полимеру, который получают в результате проведения реакции между электрофильно активированным полиоксазолином (EL-POX) и сшивающим агентом.

Изобретение, кроме того, относится к биосовместимым медицинским изделиям, содержащим такой сшитый полимер РОХ. Примерами таких медицинских изделий являются медицинские имплантаты, в том числе костные имплантаты, имплантаты мягких тканей, адгезивные имплантаты, покрытия на имплантатах, хирургические нити, клейкие герметики для ткани и клейкие ленты для ткани.

Также предлагается и набор для получения биосовместимого сшитого полимера РОХ.

Изобретение, кроме того, предлагает включающее клей для ткани медицинское изделие, содержащее, по меньшей мере, 1% масс. сухого вещества, электрофильно активированного полимера РОХ, содержащего реакционно-способные группы, которые способны вступать в реакцию с компонентами ткани.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Клеи для ткани имеют множество потенциальных медицинских областей применения, в том числе ушивание раны, дополнение или замена хирургических нитей или хирургических скобок при хирургических вмешательствах, адгезия синтетических накладок или вкладок для роговой оболочки, устройства для доставки лекарственных средств и в качестве противоспаечных барьеров для предотвращения возникновения послеоперационных спаек.

Обычные клеи для ткани включают фибриновые герметики, герметики на цианоакрилатной основе и другие синтетические герметики и полимеризуемые макромеры. Некоторые из данных обычных герметиков являются подходящими для использования только в определенном диапазоне областей применения клеев. Например, клеи на цианоакрилатной основе использовали для местного ушивания раны, но высвобождение токсичных продуктов разложения ограничивает их использование для внутренних областей применения. Клеи на фибриновой основе являются дорогостоящими, зачастую требуют хранения в охлажденном состоянии, являются медленно отверждающимися, характеризуются ограниченной механической прочностью и создают опасность вирусной инфекции.

Для определенных областей применения, например, офтальмологических областей применения, таких как в случае герметизации раны, получающейся в результате травмы, такой как разрывы роговой оболочки, или от хирургических вмешательств, таких как в случае операций по витрэктомии, грыж живота, операции по удалению катаракты, операции LASIK, антиглаукомной операции и трансплантатов роговой оболочки; нейрохирургических областей применения, таких как в случае герметизации твердой мозговой оболочки, тампонады для герметизации фистулы или слезной точки, требуются медленно разлагающиеся клеи для ткани.

В последнее десятилетие было разработано несколько типов (полу)синтетических гидрогелевых клеев для ткани, которые обладают улучшенными адгезионными свойствами и являются нетоксичными. Большинство данных гидрогелевых клеев для ткани, подобных продукту DuraSeal®, в своей химической основе имеют способ, называемый PEG-илированием, использующий полимермодифицированное терапевтическое средство с предшественниками mPEG-NHS, содержащими концевые группы, блокированные полиэтиленгликолем (PEG), подобными, например, PEG-сукцинимидилглутарату. Данные гидрогелевые клеи для ткани на основе PEG-илирования обычно чрезмерно быстро набухают или растворяются чрезмерно быстро чрезмерно быстро или демонстрируют отсутствие достаточной когезии (механической прочности взаимного соединения), что, тем самым, уменьшает их эффективность в качестве хирургических клеев. Кроме того, для использования данных гидрогелевых клеев для ткани может потребоваться технология распыления из двойного шприца, которая требует обширной подготовки образца из лиофильно высушенных исходных материалов. В заключение, свойства таких материалов на основе PEG нельзя легко контролировать, и количество групп NHS ограничивается количеством концевых групп цепей, возможно содержащих несколько групп NHS в расчете на одну концевую группу цепи, что в результате приводит к высокой плотности групп NHS вместо равномерного распределения групп.

В публикации WO 02/062276 описывается гидрогелевый герметик для ткани, содержащий звездообразного PEG-сукцинимидилглутаратного предшественника, также известного под обозначением star-PEG-NHS или star-PEG-NS или star-SG-PEG или star-PEG-SG, который вступает в реакцию с трилизиновым предшественником. Предшественник star-SG-PEG может быть ресуспендирован в фосфате при значении рН 4, в то время как трилизиновый предшественник может быть ресуспендирован в боратном буфере при значении рН 8. При перемешивании образуются ковалентные амидные связи между аминами трилизинового предшественника и NHS-активированными концевыми карбоксилатными группами предшественника star-SG-PEG.

В публикациях US 2003/0119985 и US 2005/0002893 описывается герметик для ткани на основе тех же самых принципов star-PEG-NHS/трилизин, по которым гидрогели получаются в результате проведения реакции между компонентом, содержащим нуклеофильные группы, и компонентом, содержащим электрофильные группы, с образованием сшитой сетки в результате ковалентного связывания.

В публикации WO 2010/043979 описывается имплантат, включающий пористый слой, при этом упомянутый пористый слой включает первый подслой, который содержит первый гидрогелевый предшественник, и второй подслой, свободный от гидрогелевого предшественника, и первый дополнительный слой, при этом упомянутый первый дополнительный слой является непористым слоем, содержащим второй гидрогелевый предшественник, где первый гидрогелевый предшественник содержит нуклеофильные функциональные группы, а второй гидрогелевый предшественник содержит электрофильные функциональные группы.

В публикации WO 02/102864 описывается сшиваемая композиция, образованная из

а) первого сшиваемого компонента А, содержащего m нуклеофильных групп, где m>2;

b) второго сшиваемого компонента В, содержащего n электрофильных групп, способных вступать в реакцию с m нуклеофильными группами с образованием ковалентных связей, где n>2 и m+n>4; и

с) третьего сшиваемого компонента С, содержащего, по меньшей мере, одну функциональную группу, выбираемую из (i) нуклеофильных групп, способных вступать в реакцию с электрофильными группами компонента В, и (ii) электрофильных групп, способных выступать в реакцию с нуклеофильными группами компонента А, где совокупное количество функциональных групп на компоненте С составляет р, так что m+n+p>5,

где, по меньшей мере, один из компонентов А, В и С образован из гидрофильного полимера, и сшивание композиции приводит в результате к получению биосовместимой, неиммуногенной, сшитой матрицы. В качестве примера гидрофильного полимера упоминаются полиоксазолины.

В публикации WO 2006/078282 описывается сухая порошкообразная композиция, образованная из: первого компонента, включающего ядро, замещенное m нуклеофильными группами, где m>2; и второго компонента, включающего ядро, замещенное n электрофильными группами, где n>2, и m+n>4; где нуклеофильные и электрофильные группы являются нереакционно-способными в сухой среде, но делаются реакционно-способными при воздействии водной среды, так что компоненты вступают в реакцию друг с другом в водной среде с образованием трехмерной композиции. Ядро первого или второго компонента может представлять собой гидрофильный полимер. В публикации WO 2006/078282 упоминается определенный диапазон различных гидрофильных полимеров, в том числе полиоксазолинов.

В публикации WO 2010/033207 описывается конъюгат, содержащий остаток терапевтического пептидного фрагмента, ковалентно присоединенный либо непосредственно, либо через спейсерный фрагмент, содержащий один или несколько атомов, к растворимому в воде непептидному полимеру. В качестве одного примера растворимого в воде полимера упоминается полиоксазолин.

В публикации WO 2009/043027 описываются многолучевые, монофункциональные формы полиоксазолинов и конъюгаты таких полиоксазолиновых производных с лекарственными средствами. В примере 18 описывается сочетание бисамина с полиоксазолином, содержащим повторяющееся звено, обладающее структурой -[N(COCH₂CH₃)CH₂CH₂]_n-, в котором концевой азот связан с метилом, и в котором другая концевая группа содержит следующий далее электрофильный остаток: -OCO₂-NHS.

В публикации US 5635571 описываются полиоксазолины, содержащие концевую группу NH₂ или ОН и боковую сложноэфирную группу. Сверхразветвленный полимер получают в результате прохождения амидирования между боковой сложноэфирной группой и завершающей цепь концевой группой NH₂ или в результате прохождения переэтерификации между боковой сложноэфирной группой и концевой группой ОН.

Авторы Chujo et al. (Reversible Gelation of Polyoxazoline by Means of Diels-Alder Reaction, Macromolecules, 1990(23), 2636-2641) описывают получение полиоксазолинового гидрогеля при использовании межмолекулярной реакции Дильса-Альдера между фуранмодифицированным поли(N-ацетилэтиленимином) (PAEI) и малеимидмодифицированным полимером PAEI, которые синтезировали из частично гидролизованных полимеров PAEI в результате проведения реакции с фуран- или малеимидкарбоновой кислотой, соответственно, в присутствии дициклогексилкарбодиимида.

Автор Luxenhofer (Thesis: Novel Functional Poly(2-oxazoline)s as Potential Carriers for Biomedical Applications, Technische Universität München (2007)) описывает поли(2-оксазолиновые) гидрогели. Данные гидрогели получают в результате сшивания поли(2-метил-2-оксазолина), содержащего альдегидные боковые цепи, с гидразином или с поли(2-этил-2-оксазолином), содержащим аминовые боковые цепи. Гелеобразование и набухание оценивали в водных буферах, характеризующихся значением рН в диапазоне от 4 до 9.

Интерес представляют расширение диапазона полимеров, характеризующихся областями применения имплантатов или герметиков для ткани, а в особенности получение полимеров, обладающих свойствами, не имеющимися у полимеров на основе PEG, при одновременном наличии у них подобной биосовместимости.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как обнаружили изобретатели, полимер, обладающий превосходными характеристиками имплантата и/или герметизации, может быть получен в результате проведения реакции между электрофильно активированным полиоксазолином (EL-POX), который содержит, по меньшей мере, две электрофильные группы, и сшивающим агентом, который содержит две и более нуклеофильные группы. Полимер EL-POX, использующийся в сшитом полимере, содержит, по меньшей мере, 1 боковую электрофильную группу, или в противном случае он содержит, по меньшей мере, 3 концевые электрофильные группы.

В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения сшитый полимер обладает свойствами клея для ткани вследствие того, что он содержит непрореагировавшие электрофильные группы, которые способны вступать в реакцию с нуклеофилсодержащими компонентами, естественным образом присутствующими в ткани. Таким образом, изобретение предлагает биосовместимый с клеем для ткани, ковалентно сшитый полимер, который получают в результате проведения реакции между полимером EL-POX и нуклеофильным сшивающим агентом, при этом упомянутый полимер EL-POX содержит m электрофильных групп; а упомянутый нуклеофильный сшивающий агент содержит n нуклеофильных групп, где m электрофильных групп способны вступать в реакцию с n нуклеофильными группами с образованием ковалентных связей, где m≥2, n≥2, a m+n≥5; где, по меньшей мере, одна из m электрофильных групп представляет собой боковую электрофильную группу, и/или где m≥3; и где полимер EL-POX содержит избыточное количество электрофильных групп по отношению к количеству нуклеофильных групп, содержащихся в нуклеофильном сшивающем агенте.

Сшитый полимер настоящего изобретения обладает несколькими выгодными свойствами:

- с адгезионными и механическими свойствами сшитого полимера можно эффективно манипулировать в результате контролирования уровня и природы алкильной боковой цепи и/или функционализации концевой группы и длины цепи полимера. Катионная полимеризация 2-алкил-2-оксазолина в подходящем для использования случае может быть применена для включения большого количества активированных групп в алкильные боковые цепи полимера РОХ;

- когезионные свойства сшитого полимера главным образом определяют количество/плотность сшивок в полимере. Количество сшивок в полимере можно варьировать в широких диапазонах в результате включения различных количеств активированных групп в алкильные боковые цепи полимера РОХ;

- индекс набухания сшитого полимера можно контролировать в результате манипулирования с количеством сшивок и длиной цепи алкильных боковых цепей в полимере РОХ;

- имплантаты, полученные из сшитого полимера, представляют собой идеальное депо лекарственного средства для локальной доставки лекарственного средства. Высвобождение лекарственных средств, таких как антибиотики, факторы роста, подобные VEGF и остеогенному фактору (ВМР-2), может поддерживаться в результате медленного диффундирования из взаимосвязанной сетки в зависимости от природы алкильных боковых цепей и плотности сшивок в сетке;

- биоразлагаемость сшитого полимера можно эффективно контролировать в результате включения в сополимеры гидролизуемых групп, таких как в случае сложных эфиров или карбонатов. Кроме того, на нее оказывает воздействие количество внутренних сшивок. Таким образом, можно проводить тонкое подстраивание биоразлагаемости полимера к предполагаемому варианту использования;

- исходя из исследования полимера РОХ-NHS, содержащего блокированные концевые группы, с точки зрения доставки лекарственного средства полимер РОХ, по-видимому, обладает подобными или даже лучшими характеристиками малозаметности и противообрастания в сопоставлении с полимером PEG. Для почечного очищения полимер РОХ должен иметь значение Mw, составляющее 30000 и менее.

Еще один аспект изобретения относится к набору для получения биосовместимого сшитого полимера, при этом упомянутый набор содержит полимер EL-POX и нуклеофильный сшивающий агент, описанные в настоящем документе прежде, где, по меньшей мере, одна из m электрофильных групп представляет собой боковую электрофильную группу. Данный набор в подходящем для использования случае может быть применен для доставки материалов-заменителей костной ткани, антиадгезивных имплантатов (пленок), адгезивных имплантатов (например, герметик для ткани для закрытия мест пункции артерий или для эмболизации или для лечения недержания мочи).

Скорость, с которой происходит сшивание при введении в контакт полимера EL-POX и сшивающего агента, можно эффективно контролировать в результате включения неинертных жидкостей, таких как вода (рН), спирты и/или полиолы.

Изобретение также предлагает биосовместимое медицинское изделие, содержащее, по меньшей мере, 1% масс. сухого вещества, сшитого полимера клея для ткани настоящего изобретения. Примеры таких биосовместимых медицинских изделий включают имплантаты, герметики для ткани, клейкую ленту для ткани, материалы хирургической нити, стенты с полимерным покрытием и кровоостанавливающие материалы.

Изобретение, кроме того, предлагает включающее клей для ткани медицинское изделие, содержащее, по меньшей мере, 10%, в расчете на сухое вещество, полимера EL-POX, при этом упомянутый полимер EL-POX содержит, по меньшей мере, 2 электрофильные группы, в том числе, по меньшей мере, одну боковую электрофильную группу, при этом упомянутые реакционно-способные группы выбирают из групп сложных эфиров карбоновых кислот, сложных эфиров сульфоновых кислот, сложных эфиров фосфоновых кислот, пентафторфениловых сложных эфиров, п-нитрофениловых сложных эфиров, п-нитротиофениловых сложных эфиров, галогенангидридов кислот, ангидридов, кетонов, альдегидов, изоцианато, тиоизоцианато (изотиоцианато), изоциано, эпоксидов, активированных гидроксилов, олефинов, глицидиловых простых эфиров, карбоксила, сукцинимидиловых сложных эфиров, сукцинимидилкарбонатов, сукцинимидилкарбаматов, сульфосукцинимидиловых сложных эфиров, сульфосукцинимидилкарбонатов, малеимидо, этенсульфонила, сложных имидоэфиров, ацетоацетата, галогенацеталя, ортопиридилдисульфида, дигидроксифенильных производных, винилакрилата, акриламида, иодоацетамида и их комбинаций. Вышеупомянутые реакционные группы способны вступать в реакцию с нуклеофилсодержащими компонентами, естественным образом присутствующими в ткани, что, тем самым, придает медицинскому изделию, содержащему полимер EL-POX, свойства клея для ткани.

Включающее клей для ткани медицинское изделие настоящего изобретения обеспечивает достижение следующих далее преимуществ:

- Вследствие своего гидрофильно/гидрофобного баланса полимер EL-POX является растворимым в органических жидкостях, подобных этанолу и дихлорметану, а также в воде.

- Полимер EL-POX обладает превосходными аморфными свойствами, демонстрируя температуру стеклования, значительно большую в сопоставлении, например, с тем, что имеет место у полиэтиленгликоля.

- Полимер EL-POX обладает пленкообразующей способностью и легко пластифицируется при использовании ограниченных количеств пластификаторов. Одно преимущество полимера EL-POX в сопоставлении с электрофильно активированным полимером PEG заключается в возможности включения различных, а также функционализованных групп по длине цепи для подстраивания свойств полимера к конкретным областям применения.

- Полимер РОХ обеспечивает наличие защитной среды для групп NHS в имплантате при отсутствии воздействия воды или физиологических жидкостей.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с этим, один аспект изобретения относится к биосовместимому с клеем для ткани, ковалентно сшитому полимеру, который получают в результате проведения реакции между электрофильно активированным полиоксазолином (EL-POX) и нуклеофильным сшивающим агентом, при этом упомянутый полимер EL-POX содержит m электрофильных групп, а упомянутый нуклеофильный сшивающий агент содержит n нуклеофильных групп, где m электрофильных групп способны вступать в реакцию с n нуклеофильными группами с образованием ковалентных связей, где m≥2, n≥2 и m+n≥5, где, по меньшей мере, одна из m электрофильных групп представляет собой боковую электрофильную группу, и/или где m≥3; и где полимер EL-POX содержит избыточное количество электрофильных групп по отношению к количеству нуклеофильных групп, содержащихся в нуклеофильном сшивающем агенте.

Термин «полиоксазолин» в соответствии с использованием в настоящем документе относится к поли(N-ацилалкиленимин)у или поли(ароилалкиленимин)у и, кроме того, соотносится с обозначением РОХ. Одним примером полимера РОХ является поли(2-этил-2-оксазолин). Термин «полиоксазолин» также включает и сополимеры РОХ.

Терминологическая формулировка «боковая электрофильная группа» относится к электрофильной группе, которая включена в боковую цепь, например, алкильную или арильную боковую цепь, полимера РОХ в противоположность электрофильной группе, которая располагается в концевом положении цепи полимера РОХ. Необходимо понимать то, что конкретная боковая цепь полимера РОХ в подходящем для использования случае может содержать более чем одну электрофильную группу, в случае чего каждая электрофильная группа в пределах данной конкретной боковой цепи считается боковой электрофильной группой.

Термин «аминовые группы» в соответствии с использованием в настоящем документе относится к первичным или вторичным аминовым группам.

Каждый раз, когда сшитый полимер настоящего изобретения характеризуют на основании присутствия определенного количества конкретных групп или связей в расчете на 100 мономеров, необходимо понимать то, что это не предполагает того, что полимер содержит, по меньшей мере, 100 мономеров. Например, 10 боковых групп в расчете на 100 мономеров содержит сшитый полимер, содержащий 80 мономеров и 8 боковых групп. Подобным образом, в случае содержания в полимере 80 мономеров и указания на то, что данный полимер содержит, например, по меньшей мере, х боковых групп в расчете на 100 мономеров, данный критерий будет удовлетворяться при содержании в данном конкретном полимере в среднем, по меньшей мере, 0,8х боковых групп.

Предпочтительно полимер EL-POX настоящего изобретения представляет собой электрофильно активированную версию полиоксазолинового полимера, повторяющиеся звенья которого описываются следующей далее формулой (I):

(CHR¹)_mNCOR²,

при этом R² и каждый из R¹ независимо выбирают из Н, необязательно замещенного С_1-22 алкила, необязательно замещенного циклоалкила, необязательно замещенного аралкила, необязательного замещенного арила, и m составляет 2 или 3. Изобретение также включает использование полиоксазолиновых сополимеров, которые содержат два и более различных повторяющихся звена, которые описываются формулой (I).

Предпочтительно R¹ и R² в формуле (I) выбирают из Н и С_1-22 алкила, еще более предпочтительно из Н и С_1-4 алкила. R¹ наиболее предпочтительно представляет собой Н. Целое число m в формуле (I) предпочтительно составляет 2.

В соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления полиоксазолин, использующийся в соответствии с настоящим изобретением, представляет собой полимер, еще более предпочтительно гомополимер 2-алкил-2-оксазолина, при этом упомянутый 2-алкил-2-оксазолин выбирают из 2-метил-2-оксазолина, 2-этил-2-оксазолина, 2-пропил-2-оксазолина, 2-бутил-2-оксазолина и их комбинаций. Наиболее предпочтительно полиоксазолин представляет собой гомополимер 2-этилоксазолина.

Предпочтительно электрофильно активный полимер РОХ (EL-POX) и сшивающий агент, использующиеся в настоящем сшитом полимере, не являются идентичными.

Нуклеофильные группы нуклеофильного сшивающего агента предпочтительно выбирают из аминовых групп, тиольных групп и их комбинаций. Наиболее предпочтительно данными нуклеофильными группами являются аминовые группы.

Полимер EL-POX может быть активирован в своих боковых цепях, в своих концевых положениях (при том условии, что он содержит, по меньшей мере, 3 концевые электрофильные группы) или по обоим вариантам. Одним примером полимера EL-POX, содержащего блокированные концевые группы, является сукцинимидиловый сложный эфир янтарной кислоты, подобный CH₃O-POX-O₂C-CH₂-C(CH₂CO₂-NHS)₃. Одним примером активированного в боковых цепях полимера EL-POX является полимер РОХ, содержащий группы NHS в алкильной боковой цепи. Еще одним примером полимера EL-POX являются звездообразные полимеры, функционализованные по концевым группам при использовании NHS-сложных эфиров.

Электрофильные группы, содержащиеся в полимере EL-POX, предпочтительно являются высокореакционно-способными по отношению к аминовым группам или тиольным группам, предпочтительно в условиях окружающей среды и/или в физиологических условиях. Таким образом, в отличие от публикации US 5635571 электрофильные группы предпочтительно не являются боковыми сложноэфирными группами, описывающимися следующей далее формулой -(CO)R(CO)OR², где R представляет собой фенилен или алкилен, содержащий от 2 до 18 атомов углерода, а R² представляет собой С_1-4 алкил.

Электрофильные группы, присутствующие в полимере EL-POX, предпочтительно выбирают из групп сложных эфиров карбоновых кислот, сложных эфиров сульфоновых кислот, сложных эфиров фосфоновых кислот, пентафторфениловых сложных эфиров, п-нитрофениловых сложных эфиров, п-нитротиофениловых сложных эфиров, галогенангидридов кислот, ангидридов, кетонов, альдегидов, изоцианато, тиоизоцианато (изотиоцианато), изоциано, эпоксидов, активированных гидроксилов, олефинов, глицидиловых простых эфиров, карбоксила, сукцинимидиловых сложных эфиров, сукцинимидилкарбонатов, сукцинимидилкарбаматов, сульфосукцинимидиловых сложных эфиров, сульфосукцинимидилкарбонатов, малеимидо (малеимидила), этенсульфонила, сложных имидоэфиров, ацетоацетата, галогенацеталя, ортопиридилдисульфида, дигидроксифенильных производных, винилакрилата, акриламида, иодоацетамида и их комбинаций.

Более предпочтительно электрофильные группы, присутствующие в полимере EL-POX, выбирают из групп сложных эфиров карбоновых кислот, хлорангидридов кислот, ангидридов, кетонов, альдегидов, изоцианато, тиоизоцианато, эпоксидов, активированных гидроксилов, олефинов, карбоксила, сукцинимидилового сложного эфира, сукцинимидилкарбоната, сукцинимидилкарбаматов, сульфосукцинимидилового сложного эфира, сульфосукцинимидилкарбоната, малеимидо, этенсульфонила и их комбинаций. Еще более предпочтительно электрофильные группы, присутствующие в полимере EL-POX, выбирают из групп альдегида, изоцианато, тиоизоцианато, сукцинмидилового сложного эфира, сульфосукцинимидилового сложного эфира, малеимидо и их комбинаций.

Наиболее предпочтительно электрофильные группы, присутствующие в полимере EL-POX, выбирают из групп изоцианато, тиоизоцианато, сукцинимидилового сложного эфира, сульфосукцинимидилового сложного эфира, малеимидо и их комбинаций.

Примеры сложных эфиров сульфоновых кислот, которые могут быть использованы в качестве электрофильных групп, включают мезилат, тозилат, нозилат, трифлат и их комбинации. Примеры олефинов, которые могут быть использованы, включают акрилат, метакрилат, этилакрилат и их комбинации. Примеры групп активированных гидроксилов включают гидроксильные группы, которые были активированы при использовании активатора, выбираемого из п-нитрофенилхлоркарбонатов, карбонилдиимидазолов (например, 1,1-карбонилдиимидазола) и сульфонилхлорида.

В соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления нуклеофильными группами нуклеофильного сшивающего агента являются аминовые группы, а электрофильные группы, содержащиеся в полимере EL-POX, выбирают из групп сложных эфиров карбоновых кислот, сложных эфиров сульфоновых кислот, сложных эфиров фосфоновых кислот, пентафторфениловых сложных эфиров, п-нитрофениловых сложных эфиров, п-нитротиофениловых сложных эфиров, галогенангидридов кислот, ангидридов, кетонов, альдегидов, изоцианато, тиоизоцианато, изоциано, эпоксидов, активированных гидроксилов, глицидиловых простых эфиров, карбоксила, сукцинимидиловых сложных эфиров, сукцинимидилкарбонатов, сукцинимидилкарбаматов, сульфосукцинимидиловых сложных эфиров, сульфосукцинимидилкарбонатов, сложных имидоэфиров, дигидроксифенильных производных и их комбинаций.

Примеры сукцинимидильных производных, которые могут быть использованы, включают сукцинимидилглутарат, сукцинимидилпропионат, сукцинимидилсукцинамид, сукцинимидилкарбонат, дисукцинимидилсуберат, бис(сульфосукцинимидил)суберат, дитиобис(сукцинимидилпропионат), бис(2-сукцинимидооксикарбонилокси)этилсульфон и 3,3'-дитиобис(сульфосукцинимидилпропионат). Примеры сульфосукцинимидильных производных, которые могут быть использованы, включают сульфосукцинимидил(4-иодоацетил)аминобензоат, бис(сульфосукцинимидил)суберат, сульфосукцинимидил-4-(N-малеимидометил)циклогексан-1-карбоксилат, дитиобиссульфосукцинимидилпропионат, дисульфосукцинимидилтартрат, бис[2-(сульфосукцинимидилоксикарбонилоксиэтилсульфон)], этиленгликольбис(сульфосукцинимидилсукцинат), дитиобис(сукцинимидилпропионат). Примеры дигидроксифенильных производных включают дигидроксифенилаланин, 3,4-дигидроксифенилаланин (DOPA), допамин, 3,4-дигидроксигидрокоричную кислоту (DOHA), норэпинефрин, эпинефрин и катехин.

Еще более предпочтительно электрофильные группы, содержащиеся в полимере EL-POX, выбирают из групп альдегидов, сукцинимидиловых сложных эфиров, сукцинимидилкарбонатов, сукцинимидилкарбаматов, сложных имидоэфиров, дигидроксифенильных производных и их комбинаций. Наиболее предпочтительно электрофильные группы выбирают из групп N-гидроксисукцинимидных сложных эфиров, альдегидов, дигидроксифенильных производных и их комбинаций.

В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления нуклеофильными группами нуклеофильного сшивающего агента являются тиольные группы, а электрофильные группы, содержащиеся в полимере EL-POX, выбирают из групп галогенацеталей, ортопиридилдисульфида, малеимидов, винилсульфона, дигидроксифенильных производных, винила, акрилата, акриламида, иодоацетамида, сукцинимидилового сложного эфира, сукцинимидилкарбоната, сукцинимидилкарбаматов, сульфосукцинимидилового сложного эфира, сульфосукцинимидилкарбоната и их комбинаций. Более предпочтительно электрофильные группы выбирают из групп сукцинимидиловых сложных эфиров, галогенацеталей, малеимидов или дигидроксифенильных производных и их комбинаций. Наиболее предпочтительно электрофильные группы выбирают из групп малеимидов или дигидроксифенильных производных и их комбинаций.

Преимущества настоящего изобретения в особенности хорошо понятны в случае количества электрофильных групп m, которые содержатся в полимере EL-POX, составляющего, по меньшей мере, 13.

Полимер EL-POX, соответствующий настоящему изобретению, в выгодном случае производят из сополимера 2-NHS-функционального 2-оксазолина и 2-алкил-2-оксазолина. 2-NHS-функциональный 2-оксазолин, содержащийся в сополимере, предпочтительно выбирают из функционализованного NHS-сложным эфиром меркаптоалкановой кислоты 2-алкенил-2-оксазолина или 2-NHS-алканоат-2-оксазолина и их комбинаций. Еще более предпочтительно 2-NHS-функциональный 2-оксазолин выбирают из функционализованного NHS-сложным эфиром меркаптоуксусной кислоты 2-бутенил-2-оксазолина, 2-NHS-пропионат-2-оксазолина и их комбинаций.

NHS-сложный эфир может уже присутствовать в мономерах, использующихся во время синтеза полимера, или он может быть введен впоследствии в результате сочетания с функциональным сомономером или в результате неполного гидролиза полимера РОХ с последующим проведением алкилирования или амидирования получающихся в результате вторичных аминовых групп в полимерной цепи. 2-алкил-2-оксазолин предпочтительно выбирают из 2-этил-2-оксазолина, 2-метил-2-оксазолина, 2-пропил-2-оксазолина и их комбинаций. Обычно полимер EL-POX содержит 2-NHS-функциональный 2-оксазолин и 2-алкил-2-оксазолин при молярном соотношении, которое находится в диапазоне от 1:33 до 1:2, более предпочтительно от 1:20 до 1:5.

В соответствии с еще одним выгодным вариантом осуществления полимер EL-POX, соответствующий настоящему изобретению, представляет собой сополимер 2-алкил-2-оксазолина и 2-малеимидофункционализованного 2-оксазолина. Последнее малеимидо-звено может быть введено в результате последующего модифицирования аминовых или кислотных функциональностей боковой цепи или вторичных аминов основной цепи, получающихся в результате неполного гидролиза.

Полимер EL-POX настоящего изобретения в выгодном случае содержит одну или несколько боковых электрофильных групп. Обычно полимер EL-POX содержит от 3 до 50 боковых электрофильных групп в расчете на 100 мономеров, более предпочтительно от 4 до 35 боковых электрофильных групп в расчете на 100 мономеров, еще более предпочтительно, по меньшей мере, от 5 до 20 боковых электрофильных групп в расчете на 100 мономеров.

Как разъяснялось в настоящем документе прежде, в боковой цепи полимера EL-POX может содержаться более, чем одна электрофильная группа. Однако предпочтительно боковые электрофильные группы полимера EL-POX находятся в различных боковых цепях.

Полимер EL-POX, использующийся в соответствии с настоящим изобретением, обычно имеет молекулярную массу в диапазоне от 1000 до 100000 г/моль, более предпочтительно от 5000 до 50000, а наиболее предпочтительно от 10000 до 30000 г/моль.

В соответствии с одним особенно предпочтительным вариантом осуществления n нуклеофильных групп, присутствующих в нуклеофильном сшивающем агенте, являются первичными аминовыми группами.

В одном варианте осуществления изобретения нуклеофильный сшивающий агент, использующийся в сшитом полимере, представляет собой низкомолекулярный полиамин, имеющий молекулярную массу, меньшую чем 1000 г/моль, более предпочтительно меньшую чем 700 г/моль, а наиболее предпочтительно меньшую чем 400 г/моль. Еще более предпочтительно нуклеофильный сшивающий агент выбирают из группы дилизина, трилизина, тетрализина, пентализина, дицистеина, трицистеина, тетрацистеина, пентацистеина, олигопептидов, содержащих два и более аминокислотных остатка, выбираемых из лизина, орнитина, цистеина, аргинина и их комбинаций и других аминокислотных остатков; спермина; трис(аминометил)амина; аргинина и их комбинаций.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения нуклеофильный сшивающий агент, использующийся в сшитом полимере, представляет собой высокомолекулярный полиамин, выбираемый из группы нуклеофильно активированного полимера РОХ (NU-POX), содержащего, по меньшей мере, две аминовые группы; хитозана; производных хитозана (например, дикарбоксидериватизированных полимеров хитозана, описанных в публикации WO 2009/028965), полиэтилениминов; поливиниламина; полиаллиламина; аминфункционализованных поли(мет)акрилатов; полисахаридов, содержащих аминфункциональные фрагменты, таких как поли(галактозамин); стирольных полимеров; полипептидов, содержащих два и более аминокислотных остатка, выбираемых из лизина, орнитина, цистеина, аргинина и их комбинаций и других аминокислотных остатков; и их комбинаций. Одним примером полипептида, который в подходящем для использования случае может быть применен в качестве полипептида, являются альбумин из природного источника или рекомбинант. Еще одним примером высокомолекулярного полиамина, который в подходящем для использования случае может быть применен в качестве нуклеофильного сшивающего агента, является аминфункционализованный полиэтиленгликоль.

Высокомолекулярный сшивающий агент обычно имеет молекулярную массу, составляющую, по меньшей мере, 2000 г/моль, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 10000 г/моль.

Предпочтительно нуклеофильный сшивающий агент не является фармацевтически активным пептидом, содержащим более чем пять, более предпочтительно, более чем два, аминокислотных остатка (в противоположность конъюгатам, описанным в публикации WO 2010/033207). Наиболее предпочтительно сшивающий агент не является фармацевтически активным пептидом. В данном случае термин «фармацевтически активный пептид» обозначает то, что фармацевтически активность пептида была продемонстрирована научно.

В соответствии с одним особенно предпочтительным вариантом осуществления высокомолекулярный полиамин представляет собой полимер NU-POX, содержащий, по меньшей мере, две аминовые группы. Еще более предпочтительно высокомолекулярный полиамин производят из гомополимеров или сополимера цистеаминмодифицированного 2-алкенил-2-оксазолина или 2-трет-бутоксикарбониламиноалкил-2-оксазолина и 2-алкил-2-оксазолина. Цистеаминмодифицированный 2-алкенил-2-оксазолин, содержащийся в сополимере, предпочтительно выбирают из 2-бутенил-2-оксазолина и его комбинаций. 2-алкил-2-оксазолин предпочтительно выбирают из 2-этил-2-оксазолина, 2-метил-2-оксазолина, 2-пропил-2-оксазолина и их комбинаций. Аминовые фрагменты также могут быть введены в результате неполного гидролиза полимера РОХ с последующими проведением алкилирования или амидирования получающихся в результате вторичных аминовых групп в полимерной цепи. Обычно полимер NU-POX содержит цистеаминмодифицированный 2-алкенил-2-оксазолин и 2-алкил-2-оксазолин при молярном соотношении, которое находится в диапазоне от 1:33 до 1:2, более предпочтительно от 1:20 до 1:5.

В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления n нуклеофильных групп, присутствующих в нуклеофильном сшивающем агенте, являются тиольными (сульфогидрильными) группами.

В одном варианте осуществления изобретения нуклеофильный сшивающий агент, использующийся в сшитом полимере, представляет собой низкомолекулярный политиол, содержащий 2 и более тиольные группы и имеющий молекулярную массу, меньшую, чем 1000 г/моль, более предпочтительно, меньшую, чем 700 г/моль, а наиболее предпочтительно меньшую, чем 400 г/моль. Еще более предпочтительно нуклеофильный сшивающий а