Дендримерные композиции, способы их синтеза и их применение

Дендримерные композиции, способы их синтеза и их применение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к новым дендримерным конъюгатам и способам их получения, а также к системам и способам, использующим дендримерные конъюгаты, например, в диагностике и/или схемах лечения.

Уровень техники

Дендримеры представляют собой макромолекулы, состоящие из мономеров, которые объединены, образуя древовидную структуру вокруг многофункционального центрального ядра.

Дендримеры, называемые также "каскадные молекулы", являются сильно разветвленными функциональными полимерами определенной структуры. Эти макромолекулы действительно являются полимерами, так как базируются на ассоциации повторяющихся звеньев. Однако дендримеры принципиально отличаются от обычных полимеров, поскольку они обладают особыми свойствами, обусловленными их древовидной структурой. Молекулярную массу и форму дендримеров можно регулировать с большой точностью, а функциональные группы расположены на конце древовидных структур, образуя поверхность, которая делает их легкодоступными.

Дендримеры получают поэтапно повторением последовательности реакций, что делает возможным мультипликацию каждого повторяющегося звена и терминальных функциональных групп. Каждая последовательность реакций образует то, что называется "новая генерация". Построение древовидной структуры осуществляют повторением последовательности реакций, в результате чего новая генерация и увеличивающееся число идентичных ветвлений могут быть получены в конце каждого цикла реакций. После нескольких генераций дендример приобретает сильно разветвленную и многофункционализованную глобулярную форму за счет многочисленных концевых функциональных групп, находящихся на периферии.

Такие полимеры были описаны, в частности, в работах Лейнея [Launay et al., Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 1994, 33, 15/16, 1590-1592] [1]; или [Launay et al., Journal of Organometallic Chemistry, 1997, 529, 51-58] [2].

Гипоксические опухоли очень трудно поддаются лечению: они резистентны к лучевой терапии и к химиотерапии и часто увеличиваются в процессе лечения [3].

Однако, как известно, гипоксические опухолевые клетки очень агрессивны и быстро распространяются в виде метастазов по организму [4].

Так как гипоксические опухоли плохо поддаются лечению традиционными способами (лучевая терапия и химиотерапия), появляются другие методы лечения, такие как гипербарическая оксигенотерапия и сенсибилизирующие агенты, обладающие биовосстанавливающим действием [5].

В данном примере биовосстанавливающие агенты, подобные семейству нитроимидазола, восстанавливаются гипоксическими опухолевыми клетками при помощи внутриклеточных метаболитов, что приводит к образованию анион-радикалов, которые реагируют внутриклеточно.

Ранее новые методы лечения путем внутриартериального введения цитотоксических средств (радиотерапия = облучение иттрием, химиотерапия = доксорубицин и некоторые химические конгенеры) существенно улучшили прогноз [6].

Лечение рака in situ предпочтительно при рецидиве и метастазах при использовании системной терапии и в условиях резистентности или превышения переносимой дозы антимитотического средства в результате предшествующего лечения.

Лучевая терапия in situ путем внутриартериографического введения предлагается для лечения метастаз, резистентных главным образом из-за их гипоксического состояния. На данный момент в этом методе применяются недиффундирующие микросферы, обычно формирующиеся на основе поглощенного ииттрия-90.

В отсутствие внутриопухолевой диффузии и неспецифичности используемого продукта этот вид лечения базируется исключительно на физическом эффекте ионизирующего излучения и обладает очень ограниченной эффективностью при наличии большой опухоли.

Следовательно, существует огромная потребность в разработке новых соединений, применимых для лечения рака, в частности соединений, которые возможно помогут улучшить прогноз для таких пациентов, которые в настоящее время считаются паллиативными.

Краткое описание фигур

На фиг. 1 показана типичная структура дендримера, который имеет ядро с тремя функциональными группами.

На фиг. 2 представлена таблица со сводными статистическими данными результатов примера 5 по биораспределению в виде доли инъецированной дозы (в процентах %) в органе (доля инъецированной дозы (%) в органе = 100% × (доза, фиксированная органом/общая доза, инъецированная первоначально)).

На фиг. 3 представлена таблица со сводными статистическими данными результатов примера 5 по биораспределению в виде доли инъецированной дозы (в процентах), приходящейся на 1 г массы органа (инъецированная доза/г органа = [100% × (доза, фиксированная органом/общая доза, инъецированная первоначально)]/масса органа).

На фиг. 4 и 5 в графической форме изображены результаты, представленные на фиг. 2 и 3 соответственно.

На фиг. 6 представлена сцинтиграфическая картина у крыс после внутриартериального введения продукта и умерщвления животного через несколько часов после введения. Инъекцию делают в долю печени (очень интенсивная точка на фотографии). Органы забирают, отделяют и анализируют с помощью гамма-камеры. Полученная картина подтверждает правильность концепции таргетной терапии дендримерным конъюгатом по настоящему изобретению: действительно, введенный in situ продукт остается главным образом в месте его активности (биораспределение тканей весьма незначительно через несколько часов).

На фиг. 7 представлена общая схема способа приготовления и введения дендримерного конъюгата по изобретению.

Определения

Чтобы облегчить понимание настоящего изобретения, ниже даны определения ряда терминов и фраз.

Используемый в данном документе термин "субъект" относится к любому животному (например, млекопитающему), включая человека, нечеловекообразных приматов, грызунов и им подобных, которое является реципиентом конкретного лечения, но термин не ограничен перечисленными. Обычно термины "субъект" и "пациент" используются здесь как взаимозаменяемые в отношении человека. В данном контексте термин "субъект" может включать в себя такие термины, как "субъекты, у которых подозревают рак", "субъекты, у которых диагностирован рак" и/или "субъекты, подверженные риску заболеть раком".

Используемый в данном документе термин "субъект, у которого подозревают рак" относится к субъекту, у которого имеется один или несколько симптомов, указывающих на рак (например, заметная опухоль или образование), или которого проверяют на наличие рака (например, во время обычного медицинского осмотра). Субъект, у которого подозревают рак, может также иметь один или несколько факторов риска. Обычно субъект, у которого подозревают рак, не был ранее тестирован на его наличие. Однако термин "субъект, у которого подозревают рак" охватывает индивидуума, которому был поставлен предварительный диагноз (например, КТ-сканирование показывает опухоль), но для которого не сделан контрольный тест (например, биопсия и/или гистология), или для которого неизвестна стадия рака. Иногда у "субъекта, у которого подозревают рак", диагностируют рак, а иногда обнаруживают, что его нет.

Используемый в данном документе термин "субъект, у которого диагностирован рак" относится к субъекту, который был исследован, и у него были обнаружены раковые клетки. Рак может быть диагностирован с помощью любых подходящих способов, включающих биопсию, рентген, анализ крови и методы диагностики по настоящему изобретению, но способы не ограничиваются перечисленными.

Используемый в данном документе термин "субъект подверженный риску заболеть раком" относится к субъекту с одним или несколькими факторами риска для развития конкретного вида рака. Факторы риска включают (но не ограничиваются ими) пол, возраст, генетическую предрасположенность, воздействие окружающей среды и предшествующие случаи рака, предсуществующие нераковые заболевания и образ жизни.

В данном контексте термин "стадия рака" относится к качественной или количественной оценке уровня развития рака. Критерии, используемые для определения стадии рака, включают (но не ограничиваются ими) размер опухоли, распространилась ли опухоль на другие части организма, и куда распространился рак (например, внутри одного и того же органа или одной и той же части организма, или в еще одном органе).

Используемый в данном документе термин "улучшение прогноза" относится к уменьшению воздействия наличия рака (например, определенного способами диагностики по настоящему изобретению) на здоровье субъекта в будущем (например, ожидаемая заболеваемость или смертность, вероятность заболевания раком и риск метастазирования). Используемый в данном документе термин "нечеловекоподобные животные" относится ко всем нечеловекоподобным животным, таким как грызуны, нечеловекообразные приматы, овцы, крупный рогатый скот, жвачные животные, свиньи, козы, лошади, собаки, кошки и т.п., но не ограничивается ими.

Термин "лечение" в данном контексте обычно означает, что соединения по изобретению могут быть использованы для людей или животных с по меньшей мере предположительным диагнозом заболевания. В некоторых вариантах осуществления изобретения соединения по изобретению будут задерживать или замедлять развитие заболевания, тем самым увеличивая продолжительность жизни индивидуума.

Термин «профилактика» в данном контексте обычно означает, что соединения по настоящему изобретению применимы для введения пациенту, который ко времени введения не диагностирован как возможно имеющий заболевание, но у которого можно ожидать развитие болезни или он подвержен повышенному риску заболеть. Соединения по изобретению будут замедлять развитие симптомов заболевания, задерживать начало заболевания или вообще предотвращать развитие заболевания у индивидуума. Профилактика также включает введение соединений по изобретению тем индивидуумам, которые, как предполагается, предрасположены к заболеванию по причине семейного анамнеза, генетических или хромосомных аномальностей и/или вследствие наличия одного или нескольких биологических маркеров на заболевания.

Подробное описание некоторых предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Как отмечалось выше, в последние годы возрастает интерес к разработке новых соединений, применимых для лечения рака, в частности соединений, которые могут помочь улучшить прогноз для пациентов, которые в настоящее время считаются паллиативными.

В этом контексте предлагается использование дендримеров в качестве эмиттеров суправекторов, направленных на гипоксические клетки-мишени. Например, они могут быть эмиттерами суправекторов в β-комплексах рения-186.

В одном предпочтительном аспекте изобретение объединяет:

- во-первых, сферический супрамолекулярный дендримерный вектор, диаметр которого легко адаптируется к эмболизации неоваскуляризации стромы опухолей. При эмболизации неоваскуляризаций опухоли радиоактивные комплексы свободно диффундируют в тело опухоли и поглощаются преимущественно гипоксическими клетками; и

- во-вторых, атом переходного металла (например, рения-186) β-эмиттера образует комплекс с вектором лиганда, который захватывается предпочтительно гипоксическими клетками, что в результате приводит к искомому радиотоксичному эффекту.

Другие предпочтительные аспекты настоящего изобретения включают:

- предоставление новых таргетных противораковых агентов in situ для лечения первичных и/или метастатических опухолей;

- предоставление новых радиофармацевтических агентов для диагностики первичных и/или метастатических опухолей; и

- предоставление новых диагностических агентов для идентификации гипотоксических опухолей, которые не поддаются традиционным видам противораковой терапии.

Предпочтительно способ по изобретению, описанный здесь, особенно подходит для системной терапии против метастазов или неоперабельных опухолей, или не поддающихся лечению опухолей, резистентных к традиционному лечению.

1) Общее описание дендримерных конъюгатов по изобретению

Обнаружено, что фармацевтическое соединение, образованное суправектором на основе дендримера, соединенным с комплексом переходный металл - нитроимидазольный лиганд может оказаться применимым для in situ противораковой таргетной терапии гипотоксических опухолей, которые резистентны в отношении традиционной терапии.

Предпочтительно соединения по изобретению включают дендримерный конъюгат (A), содержащий полилизиновый дендример генерации G2 - G10, соединенный с комплексом нитроимидазольный лиганд-металл следующей структуры:

где

n представляет собой целое число от 0 до 8 включительно;

R1, R2 и R3 независимо представляют собой Н, NO₂ или метил;

R'1 and R'2 независимо представляют собой Н, ОН, метил, этил или пропил;

X1, Х2 и Х3 независимо представляет собой ∅, СО или Н₂О в соответствии с валентностью металла М; и

М представляет собой радиоактивный или нерадиоактивный ("холодный") изотоп переходного металла, выбранного из Y, Zr, Nb, Mo, Тс, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, Re, In или Sn.

Предпочтительно, соединения по изобретению включают дендримерный конъюгат (B), включающий циклотрифосфазен-феноксиметил(метилгидразоно) дендример генерации G2 - G10 (с циклотрифосфазеновым ядром), сопряженный с комплексом лиганд-металл, объединяющий тетрадентатный 2-аминоциклопентен-дитиокарбоксилатный лиганд, соединенный с имидазолильной группой, и металл, причем комплекс лиганд-металл, имеет следующую структуру:

где

М представляет собой радиоактивный или нерадиоактивный ("холодный") изотоп переходного металла, выбранного из Y, Zr, Nb, Mo, Тс, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, Re, In или Sn; a

R представляет собой линейный или разветвленный С1-6 алкильный или С1-6 гетероалкильный остаток, предпочтительно -Me, -CH₂Ph или -CH(CH₃)OEt.

Понятно, что все варианты осуществления изобретения, которые следуют ниже, могут быть применены к дендримерным конъюгатам (А) и/или (В), как определено выше. Соединение дендримера и комплекса лиганд-металл предпочтительно может быть нековалентным для того, чтобы обеспечить высвобождение комплекса лиганд-металл в субъекте и/или в клетках при введении дендримерного конъюгата по изобретению.

Предпочтительно дендримерные конъюгаты по изобретению, осаждаемые in situ в качестве основы с in situ высвобождением, могут содержать полилизиновое или циклотрифосфазеновое ядро феноксиметил(метилгидразоно)вого дендримера (D), с комплексами переходный металл - имидазольный лиганд (комплексы L-M). Комплексы L-М содержат две отличающиеся части: (i) имидазолильный, нитроимидазолильный или метилимидазолильный остаток и (ii) хелатообразующий сайт переходного металла (например, ди(2-пиколил)амин или тетрадентатный 2-аминоциклопентен-дитиокарбоксилат). Таким образом, часть (i) нацелена на гипотоксические клетки (резистентные к традиционным видам лечения), а часть (ii) проявляет фармакологическую/терапевтическую активность через хелатированный переходный металл (радиоактивность или алкилирующая активность). Дендримерные конъюгаты (А) предпочтительно объединяют полилизиновый дендример (D), соединенный: с комплексами переходного металла с имидазольным лигандом (L-M комплексами), содержащими (i) имидазолильный, нитроимидазолильный или метилимидазолильный остаток и (ii) хелатообразующий сайт переходного металла с ди(2-пиколил)амином. Дендримерные конъюгаты (В) предпочтительно объединяют циклотрифосфазен-феноксиметил(метилгидразоно) дендример (D) (имеющим циклотрифосфазеновое ядро), соединенный с комплексами переходный металл - имидазолильный лиганд (комплексами L-M), содержащими (i) имидазолильный, нитроимидазолильный или метилимидазолильный (предпочтительно имидазолильный) остаток, и (ii) хелатообразующий 2-аминоциклопентендитиокарбоксилатный сайт переходного металла.

Когда M может быть радиоактивным изотопом, дендримерный конъюгат по изобретению может быть использован предпочтительно для визуализации и лучевой терапии. В приводимом в качестве примера предпочтительном варианте осуществления изобретения M может представлять собой ^99mTc или ^186/188Re.

Когда M может быть нерадиоактивным ("холодным") изотопом, дендримерный конъюгат по изобретению может быть использован предпочтительно для химиотерапии.

Согласно изложенному выше, дендримеры представляют собой синтетические полимеры, характеризуемые повторяющимися ветвлениями цепи, выходящими из центрального ядра, способствующих образованию топологии фрактального типа и большому числу обрывов цепи. Дендримеры составлены из ядра, одного или нескольких слоев (или генераций) разветвленных мономеров и слоя концевых групп, которые удваивают каждую "генерацию" и обрывают различные цепи.

Генерация, G, относится к числу слоев в дендримере, a Ζ обозначает число концевых групп на внешней поверхности дендримера. В данном контексте ядро является нулевой генерацией (G0). Мономер, непосредственно присоединенный к ядру можно считать мономером первой генерации (G1); мономер, присоединенный к мономеру генерации G1, является мономером второй генерации (G2) и т.д. В этой системе нумерации Z=2^(G+1). Следовательно, для дендримера, ядро которого имеет 2 функциональные группы, для нулевой генерации G0 Z=2 (2⁽⁰⁺¹⁾), для первой генерации G1 2=4 (2⁽¹⁺¹⁾) и т.д.

Предпочтительно дендример имеет по меньшей мере 2 генерации, причем ядро считается нулевой генерацией. Например, дендример может иметь число генераций, равное 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10. Предпочтительно дендример может иметь 2, 3, 4, 5, 6, 7 генераций; более предпочтительно - 3, 4, 5; наиболее предпочтительно - 5.

Типичные дендримеры включают дендримерные формы поли-L-лизина (PLL). Они могут быть использованы предпочтительно для дендримерных конъюгатов (А).

Другие варианты типичных дендримеров, включают циклотрифосфазеновое ядро - циклотрифосфазен-феноксиметил(метилгидразоно)дендримеры. Они могут быть использованы предпочтительно для дендримерных конъюгатов (В).

По мере увеличения числа генераций, дендримеры разрастаются через непрерывное множество молекулярных форм: от открытых растянутых структур до эллипсоидов и закрытых глобулярных сфероидов. Так как число концевых групп увеличивается экспоненциально с увеличением числа генераций, а площадь поверхности увеличивается пропорционально стерическому окружению ветвлений при высоких генерациях, это приводит к переполнению поверхности; примерно после G5 (Z=64) наблюдается уменьшение доступности концевых групп и, следовательно, снижение их реакционной способности. Высокая плотность на поверхности и относительно низкие значения внутренней плотности высших дендримеров способствуют образованию полостей диаметром от 5 до 15 ангстрем, которые могут быть соединены с каналами, связанными с поверхностью.

Например, дендример по изобретению может быть изображен следующим образом:

где:

А обозначает ядро дендримера с мультивалентностью k, где:

k обозначает число дендронов и предпочтительно равно 3;

А обозначает синтон ядра, имеющий следующую структуру:

(b) Mi обозначает дендример генерации i, где:

i представляет собой целое число от 2 до g, g обозначает номер генерации дендримера;

когда i=0, Mi представляет собой ∅, а терминальное разветвление ВТ тогда непосредственно связано с синтоном ядра А;

когда i>0, Mi представляет собой:

где символ * указывает на точку соединения мономера Mi с мономером следующей генерации;

(с) ВТ обозначает терминальную ветвь, a t обозначает число терминальных групп, где:

-t - целое число от 1 до 3, предпочтительно t равно 2 или 3;

- в каждом случае появления ВТ независимо представляет собой атом водорода, карбоксильную группу (СООН), сложноэфирную группу (COO-R), гидроксильную группу (ОН); тиольную группу (SH) или тиоэфирную группу (S-R), где каждый R независимо обозначает С1-С6-алкильную или С6-арильную группу.

Генерация g может изменяться в пределах от 2 до 10. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления изобретения g может быть равным 2, 3, 4 или 5; предпочтительно - 2 или 3; наиболее предпочтительно g может быть равно 2.

В дендримерном конъюгате указанное соединение молекул включает предпочтительно ионные связи, металлические связи, водородные связи или связи Ван-дер-Ваальса.

В дендримерном конъюгате дендример предпочтительно может иметь следующую структуру:

В дендримерном конъюгате комплекс нитроимидазольный лиганд - металл предпочтительно имеет следующую структуру:

где М обозначает радиоактивный или нерадиоактивный ("холодный") изотоп переходного металла, выбранного из Y, Zr, Nb, Mo, Тс, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, Re, In или Sn.

В дендримерном конъюгате комплекс нитроимидазольный лиганд-металл предпочтительно имеет следующую структуру:

М обозначает радиоактивный или нерадиоактивный ("холодный" нитроимидазольный лиганд - металл) изотоп переходного металла, выбранного из Y, Zr, Nb, Mo, Тс, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, Re, In или Sn. Полученный дендримерный конъюгат может быть использован предпочтительно для химиотерапии.

В дендримерном конъюгате комплекс нитроимидазольный лиганд-металл предпочтительно имеет следующую структуру:

где М обозначает ^99mTc или ^186/188Re. Полученный дендримерный конъюгат может быть использован предпочтительно для лучевой терапии.

Дендримерный конъюгат по пункту 1 или 2, где конъюгат имеет следующую структуру:

где М обозначает ⁹⁹Тс или ¹⁸⁶Re.

Некоторые из вышеупомянутых соединений могут содержать один или несколько асимметрических центров и, следовательно, могут существовать в различных изомерных формах, например в виде стереоизомеров и/или диастереомеров. Поэтому соединения по изобретению и их фармацевтические композиции могут быть в виде индивидуального энантиомера, диастереомера или геометрического изомера или могут быть в виде смеси стереоизомеров. В некоторых вариантах осуществления изобретения соединения по изобретению представляют собой энантиомерно чистые соединения. В некоторых других вариантах осуществления изобретения предлагаются смеси стереоизомеров или диастереомеров.

2) Обзор способов синтеза:

Специалист-практик имеет наработанный набор литературы по химии дендримеров, для того, чтобы руководствоваться им в сочетании с информацией, содержащейся в настоящем документе, для разработки стратегий синтеза, выбора защитных групп и других материалов и способов, применимых для синтеза дендримерного конъюгата по настоящему изобретению.

Общие способы синтеза:

Синтез лигандов

Хлоралкилнитроимидазольное производное (2) может быть получено присоединением по аминогруппе хлоралкилимидазола (1). Азидоалкилнитроимидазольное производное (3) может быть получено замещением атома хлора азидогруппой. Конечное соединение нитроимидазолалкил-1,2,3-триазолметилди(2-пиколил)амин (5) можно получать растворением пропаргилди(2-пиколил)амина (4) и азидоалкилнитроимидазольного производного (3) в смеси растворителей диоксан-вода при 100°С в присутствии сульфата меди и аскорбата натрия, как показано ниже на схеме 1А:

Пример синтеза тетрадентат метил 2-аминоциклопентен-1-дитиокарбоксилат имидазолильного лиганда показан ниже на схеме 1В:

где R представляет собой линейную или разветвленную Cl-6-алкильную или С1-6-гетероалкильную группу, предпочтительно -Me, -CH₂Ph или -CH(CH₃)OEt.

Дендример

Полилизиновые дендримеры, подходящие для осуществления изобретения, коммерчески доступны (например, полилизиновый дендример 10-й генерации G10 можно приобрести в компании Colcom, (Монпелье, Франция) или в Сигма-Алдридж).

Циклотрифосфазен-феноксиметил(метилгидразоно) дендримеры (с циклотрифосфазеновым ядром), подходящие для осуществления изобретения также коммерчески доступны (например, циклофосфазенфеноксиметил(метилгидразоно) дендример 1,5-й генерации можно приобрести в компании Сигма-Алдридж).

Кроме того, различные патентные документы и другие ссылки, цитируемые в настоящем документе, предоставляют полезную дополнительную информацию по получению соединений аналогичных дендримерным конъюгатам по изобретению, описанным здесь, или по соответствующим интермедиатам. Некоторые цитируемые патентные документы содержат также сведения по получению, применению и введению таких дендримерных конъюгатов, которые могут представлять интерес.

Многочисленные патенты США описывают способы и композиции для получения дендримеров. Таким образом, химия дендримеров широко известна, что подтверждается различными патентными документами, ссылки на которые даны ниже, они могут быть адаптированы или по меньшей мере могут предоставить некоторые рекомендации для разработки стратегий для получения полилизиновых дендримеров.

Примеры некоторых из этих патентов приводятся ниже, чтобы показать описание некоторых композиций дендримеров, которые могут быть применимы в настоящем изобретении, однако следует понимать, что они представляют собой просто иллюстративные примеры, а многочисленные другие аналогичные композиции дендримеров могли бы быть использованы в настоящем изобретении.

Патент США №4,507,466, патент США №4,558,120, патент США №4,568,737 и патент США №4,587,329 описывают способы изготовления плотных звездообразных полимеров с плотностью, более высокой, чем у обычных звездообразных полимеров. Эти полимеры обладают более сильной/более равномерно распределенной реакционной способностью, чем обычные звездообразные полимеры, т.е. плотные звездообразные полимеры 3-й генерации. В этих патентах, кроме того, описаны природа амидоаминных дендримеров и трехмерный молекулярный диаметр дендримеров.

Патент США №4,631,337 описывает гидролитически стабильные полимеры. В патент США №4,694,064 описаны палочковидные дендримеры. В патенте США №4,713,975 описаны плотные звездообразные полимеры и их применение для характеристики поверхностей вирусов, бактерий и белков, в том числе ферментов. Мостиковые плотные звездообразные полимеры описаны в патенте США №4,737,550, патенте США №4,857,599, а в патенте США №4,871,779 описаны плотные звездообразные полимеры на иммобилизованных ядрах, применимых как ионо-обменные смолы и хелатирующие смолы, а также способы изготовления таких полимеров.

Патент США №5,338,532 относится к звездчатым конъюгатам дендримера(ов) в сочетании с по меньшей мере одним звеном переносимого вещества сельскохозяйственного, фармацевтического или другого назначения. В этом патенте описывается применение дендримеров для предоставления средств доставки с высокими концентрациями переносимых веществ на звено полимера, средств регулируемой доставки, таргетной доставки и/или доставки множества объектов, таких, как лекарства, антибиотики, общие и специфические токсины, ионы металлов, радионуклиды, генераторы сигнала, антитела, интерлейкины, гормоны, интерфероны, вирусы, вирусные фрагменты, пестициды и антимикробные средства.

В патенте США №6,471,968 описан дендримерный комплекс, содержащий ковалентно связанные первый и второй дендримеры, причем первый дендример включает первый агент, а второй дендример включает второй агент, причем первый дендример отличается от второго дендримера, а первый агент отличается от второго агента.

Другие полезные композиции дендримерного типа описаны в патентах США №5,387,617, №5,393,797 и №5,393,795, где плотные звездообразные полимеры модифицируют путем блокирования гидрофобной группой, способной образовывать гидрофобную внешнюю оболочку. В патенте США №5,527,524 раскрывается применение дендримеров с терминальными аминогруппами в конъюгатах антител.

Применение дендримеров в качестве носителей ионов металлов раскрывается в патенте США №5,560,929. В патенте США №5,773,527 описаны несшитые полиразветвленные полимеры, имеющие звездчатую конфигурацию и способы их получения. Патент США №5,631,329 описывает способ получения полиразветвленного полимера с высокой молекулярной массой путем образования первичного набора разветвленных полимеров, защищенных от разветвления; прививки на ядро; снятия защиты первичного набора; снятие защиты первичного набора разветвленных полимеров, затем образования второго набора разветвленных полимеров, защищенных от разветвления и прививки к ядру, имеющему первый набор разветвленных полимеров и т.д.

Читатель может извлечь из цитируемых выше ссылок на патенты способы синтеза и адаптировать их для получения дендримерных конъюгатов по изобретению.

Вообще говоря, в химии дендримеров слои различных генераций могут быть получены в последовательных генерациях различными способами дивергентного типа (если способ начинается с ядра) или конвергентного типа (если способ начинается с одного или нескольких ветвлений генераций) в одну или несколько стадий. Можно выделять дендримеры каждой генерации, т.е. дендримеры, имеющие определенное число слоев. Слои различных генераций (или внутренние, или внешние) могут быть, подобно ядру, органическими и неорганическими или могут состоять из органических или неорганических элементов.

Получение указанных дендримеров можно строго контролировать. Например, для того, чтобы построить дендример, ряд ветвлений генерации можно прикрепить к ядру, и они могут образовать слой первой генерации (генерации 1), включающий на периферии те же самые внешние функциональные группы, и путем повторения последовательности реакций, использованных для построения первой генерации присоединяют слой второй генерации (генерации 2) и затем слой третьей, четвертой генерации и т.д.

Слой последней генерации (генерации g) состоит из цепей генерации g. Он включает множество идентичных химических функциональных групп, распределенных на наружной границе, причем каждая функциональная группа образует или расширяет свободный конец одного из ветвлений указанной генерации последнего слоя. На концы этих цепей генерации g можно затем прививать промежуточные цепи, например PEG цепи, чтобы изменять фармакокинетический профиль дендримерного конъюгата.

Дендримеры можно охарактеризовать рядом методов, включающих (но не ограниченных перечисленными ниже) масс-спектроскопию с ионизацией методом электрораспыления, спектроскопию ядерного магнитного резонанса (¹³С), спектроскопию ядерного магнитного резонанса (¹Н), высокоэффективную жидкостную хроматографию, эксклюзионную хроматографию с многоугловым рассеянием лазерного излучения, ультрафиолетовую спектрофотометрию, капиллярный электрофорез и гель-электрофорез. Эти тесты обеспечивают однородность популяции полимеров и важны для мониторинга контроля качества изготовления дендримеров для приложений и использования in vivo.

Кроме того, специалист-практик ориентирован на конкретные указания и примеры, предлагаемые в данном документе, относящиеся к различным примерам соединений и их интермедиатов.

Образование комплексов соединений дендример-лиганд с переходным металлом М

Образование комплексов металлов на комплексообразующем сайте лигандов направлено на активацию соединения дендример-лиганд. Например, эта активация может осуществляться выдерживанием соединения дендример-лиганд с гидратированным карбонилметаллированным соединением М(СО)₃(H₂O)₃, что проиллюстрировано схемой 3.

Ниже проиллюстрирован пример синтеза для образования комплекса металла М с тетрадентатным метил-2-аминоциклопентен-1-дитиокарбоксилат имидазолильным лигандом:

Аналогично, чтобы активировать соединение дендример-лиганд с рением (для лечения) или технеция (для диагностики), полученного после элюирования генераторов в виде перренатов (ReO₄) или пертехнетата (ТсО₄) можно использовать другие восстановители и особенно хлорид олова (SnCl₂) или фосфины [Technetium-99m and rhenium complexes with new polydentates ligands derived from dithiocarboxylic acid. Improvement of oxo and nitrido-technetium radiopharmaceuticals for regional blood flow evaluation; H. BELHADJ-TAHAR, PhD Thesis, University Grenoble 1; 1996].

3) Фармацевтические композиции

Как отмечалось выше, в настоящем изобретении предлагаются дендримерные конъюгаты, которые применимы в качестве медикамента для лечения или диагностики рака. Все варианты осуществления изобретения, которые следуют ниже, применимы к дендримерным конъюгатам (А) и/или (В), указанным в данном документе.

Соответственно, в еще одном аспекте настоящего изобретения предлагаются фармацевтически приемлемые композиции, причем эти композиции содержат любой из дендримерных конъюгатов, указанных в данном документе, и необязательно содержат фармацевтически приемлемый носитель, адъювант или основу. В некоторых вариантах осуществления изобретения эти композиции необязательно дополнительно содержат один или несколько дополнительных терапевтических средств.

Композиция по изобретению предпочтительно содержит дендримерный конъюгат, где М представляет собой радиоактивный изотоп, указанный выше, такой как ^186/188Re, и композиция представляет собой радиофармацевтическую композицию.

Композиция по изобретению предпочтительно содержит дендримерный конъюгат, где М представляет собой радиоактивный изотоп, указанный выше, такой как ^99mTc, и композиция представляет собой диагностическую композицию.

В предпочтительных вариантах осуществления изобретения дендримерные конъюгаты используют в сочетании с соответствующими солями и буферами, чтобы стабильно выполнять доставку композиций, создавая возможность их поглощения клетками-мишенями. Когда пациенту вводят дендримерные конъюгаты, возможно также использование буферов. Водные композиции содержат эффективное количество дендримерных конъюгатов, диспергированных в фармацевтически приемлемом носителе или водной среде. Такие композиции также называются инокулятами. Фраза "фармацевтически или фармакологически приемлемый" относится к молекулярным соединениям и композициям, которые не вызывают отрицательных, аллергических или других нежелательных реакций при введении животному или человеку. Используемая в данном документе фраза "фармацевтически приемлемый носитель" включает любые и все растворители, дисперсионные среды, покрытия, бактерицидные и фунгицидные средства, изотонические и задерживающие абсорбцию средства и им подобные. Предполагается применение любых обычно используемых сред или агентов в терапевтических композициях, за исключением случаев, когда эти среды или агенты несовместимы с векторами или клетками по настоящему изобретению. В композиции можно также вводить дополнительные активные ингредиенты.

Композиции по изобретению могут включать предпочтительно классические фармацевтические препараты. Введение данных композиций по настоящему изобретению осуществляют любым общепринятым способом, если ткань-мишень доступна при введении этим способом. Способы введения включают внутридермальную, внутрибрюшинную или внутривенную инъекцию, но не ограничиваются перечисленными. Дендримерные конъюгаты можно также вводить парентерально, внутрибрюшинно или внутритуморально.

Растворы дендримерных конъюгатов в виде свободных оснований или фармакологически приемлемых солей могут быть приготовлены в воде, надлежащим образом смешанной с поверхностно-активным веществом, таким, как гидроксипропилцеллюлоза. Дисперсии могут также быть приготовлены в глицерине, жидких полиэтиленгликолях и их смесях и в маслах. В обычных условиях хранения и использования эти препараты могут содержать консе