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CN102272179B - 多嵌段共聚物 - Google Patents

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CN102272179B CN200980148153.8A CN200980148153A CN102272179B CN 102272179 B CN102272179 B CN 102272179B CN 200980148153 A CN200980148153 A CN 200980148153A CN 102272179 B CN102272179 B CN 102272179B
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Abstract

本文中提供了多嵌段共聚物以及其胶束和治疗组合物。

Description

多嵌段共聚物
本申请要求2008年11月6日提交的美国专利申请系列案61/112,908、2008年11月6日提交的美国专利申请系列案61/112,054、2008年12月24日提交的美国专利申请系列案61/140,774、2008年12月24日提交的美国专利申请系列案61/140,779、2009年4月21日提交的美国专利申请系列案61/171,358、2009年4月21日提交的美国专利申请系列案61/171,369、2009年5月13日提交的美国系列案61/177,921和2009年9月18日提交的美国专利申请系列案61/243,898的优先权，将上述各申请通过参考完整引入本文。 
发明背景 
在某些情况下，给活细胞提供治疗剂例如多核苷酸(例如，寡核苷酸)是有益的。在一些情况下，此类多核苷酸向活细胞的递送提供了治疗有益性。 
发明概述 
在本发明的各个方面之中提供了包含与治疗剂(例如多核苷酸)缔合的嵌段共聚物的组合物。该嵌段共聚物包含至少3个在组成上不同的嵌段。3个嵌段中的第一嵌段是亲水性聚合物嵌段。3个嵌段中的第二嵌段是位于第一与第三嵌段之间的聚合物嵌段，第二嵌段(i)与所述治疗剂连接，或(iii)具有用于连接该治疗的官能团。第三嵌段是包含阴离子性重复单元的疏水性聚合物嵌段；所述阴离子性重复单元具有一群在数量上以pH依赖性方式变化的阴离子作为其取代基，所述群体在pH 7.4下比在pH 5下更大。 
在本公开内容的各个方面之中提供了包含与多核苷酸缔合的嵌段共聚物的组合物，所述嵌段共聚物包含第一嵌段(所述第一嵌段是适合于靶向或空间隔离(steric shielding)所述多核苷酸的亲水性聚 合物嵌段)、位于第一嵌段与第三嵌段之间的第二嵌段(所述第二嵌段与该多核苷酸缔合)和第三嵌段(所述第三嵌段包含疏水的pH依赖性的膜去稳定化聚合物嵌段。 
本公开内容的另一个方面涉及包含与多核苷酸缔合的嵌段共聚物的组合物，所述嵌段共聚物包含第一嵌段(所述第一嵌段是亲水性的聚合物嵌段)、位于第一与第三嵌段之间的第二嵌段(所述第二嵌段与该多核苷酸缔合)和第三嵌段(所述第三嵌段为或包含含有多个疏水性的单体残基和多个阴离子性的单体残基的聚合物嵌段。 
本公开内容的另一个方面涉及包含与多核苷酸缔合的嵌段共聚物的组合物，所述嵌段共聚物包含第一嵌段(所述第一嵌段是亲水性聚合物嵌段)、位于第一与第三嵌段之间的第二嵌段(所述第二嵌段是亲水性的并且包含多个与该多核苷酸离子性缔合的阳离子性单体残基)和第三嵌段(所述第三嵌段包含疏水性的pH依赖性的膜去稳定化聚合物嵌段)。 
本公开内容的另一个方面涉及包含与多核苷酸缔合的嵌段共聚物的组合物，所述嵌段共聚物包含第一嵌段(所述第一嵌段是亲水性聚合物嵌段)、位于第一与第三嵌段之间的第二嵌段(所述第二嵌段是包含与第二嵌段共价偶联的多核苷酸的聚合物生物缀合物)和第三嵌段(所述第三嵌段是或包含疏水性的pH依赖性的膜去稳定化聚合物嵌段)。 
本公开内容的另一个方面涉及包含与多核苷酸缔合的嵌段共聚物的组合物，所述嵌段共聚物包含第一嵌段(所述第一嵌段是适合用于多核苷酸的靶向或空间隔离的亲水性聚合物嵌段)、位于第一与第三嵌段之间的第二嵌段(所述第二嵌段是包含与第二嵌段共价偶联的多核苷酸的聚合物生物缀合物)和第三嵌段(所述第三嵌段是或包含含有多个疏水性单体残基和多个阴离子性单体残基的聚合物嵌段) 
本公开内容的另一个方面涉及包含本文中描述的组合物的聚合物胶束。 
在本文中的某些实施方案中提供了包含聚合物胶束和与该胶束缔 合的多核苷酸的组合物，所述胶束包含多个嵌段共聚物，所述嵌段共聚物包含： 
a.第一嵌段，所述第一嵌段是亲水性的隔离嵌段； 
b.第二嵌段，所述第二嵌段位于第一嵌段与第三嵌段之间，并且所述第二嵌段是多核苷酸载体嵌段；和 
c.第三嵌段，所述第三嵌段是疏水性的pH依赖性的膜去稳定化嵌段；该多个嵌段共聚物在胶束中缔合以便胶束在pH 7.4的含水介质中是稳定的。 
在本文中的某些实施方案中提供了包含聚合物胶束和与该胶束缔合的多核苷酸的组合物，所述胶束包含多个嵌段共聚物，其中所述嵌段共聚物包含： 
a.第一嵌段，所述第一嵌段是适合于靶向或空间隔离所述多核苷酸的亲水性聚合物嵌段； 
b.位于第一嵌段与第三嵌段之间的第二嵌段，所述第二嵌段与该多核苷酸缔合；和 
c.第三嵌段，所述第三嵌段包含疏水性的pH依赖性的膜去稳定化聚合物嵌段，该多个嵌段共聚物在胶束中缔合，所述胶束在pH 7.4的含水介质中是稳定的。 
在本文中的一些实施方案中提供了包含聚合物胶束和与该胶束缔合的多核苷酸的组合物，所述胶束包含多个嵌段共聚物，所述嵌段共聚物包含： 
a.第一嵌段，所述第一嵌段是亲水性的聚合物嵌段； 
b.位于第一嵌段与第三嵌段之间的第二嵌段，所述第二嵌段与所述多核苷酸缔合；和 
c.第三嵌段，所述第三嵌段是或包含含有多个疏水性单体残基和多个阴离子性单体残基的聚合物嵌段，所述多个嵌段共聚物在胶束中缔合，该胶束在pH 7.4的含水介质中是稳定的。 
在本文中的某些实施方案中提供了包含聚合物胶束和与胶束缔合的多核苷酸的组合物，所述胶束包含多个嵌段共聚物，所述嵌段共聚 物包含： 
a.第一嵌段，所述第一嵌段是亲水性的聚合物嵌段； 
b.位于第一嵌段与第三嵌段之间的第二嵌段，所述第二嵌段是亲水性的并且包含多个与所述多核苷酸离子性缔合的阳离子性单体残基；和 
c.第三嵌段，所述第三嵌段包含疏水性的pH依赖性的膜去稳定化聚合物嵌段，所述多个嵌段共聚物在胶束中缔合，该胶束在pH 7.4的含水介质中是稳定的。 
在本文中的某些实施方案中提供了包含聚合物胶束和与胶束缔合的多核苷酸的组合物，所述胶束包含多个嵌段共聚物，所述嵌段共聚物包含： 
a.第一嵌段，所述第一嵌段是亲水性的聚合物嵌段； 
b.位于第一嵌段与第三嵌段之间的第二嵌段，所述第二嵌段是包含共价偶联至第二嵌段的多核苷酸的聚合物生物缀合物，和 
c.第三嵌段，所述第三嵌段为或包含疏水性的pH依赖性的膜去稳定化聚合物嵌段，该多个嵌段共聚物在胶束中缔合，所述胶束在pH 7.4的含水介质中是稳定的。 
本公开内容的另一个方面涉及用于制备包含聚合物胶束和与该胶束缔合的多核苷酸的组合物的方法，所述方法包括将嵌段共聚物与第一变性介质混合，该嵌段共聚物包含第一、第二和第三嵌段，所述第一嵌段是亲水性的聚合物嵌段，所述第二嵌段是位于所述第一与第三嵌段之间的包含能够与多核苷酸缔合的部分的亲水性聚合物嵌段，所述第三嵌段是疏水性的pH依赖性的膜去稳定化聚合物嵌段，将该嵌段共聚物与第二含水介质接触，使嵌段共聚物在含水介质中缔合以形成胶束，并且将多核苷酸与嵌段共聚物的第二嵌段缔合。 
本发明的另一个方面是包含本发明的任何嵌段共聚物或胶束的药物组合物。 
本发明的另一个方面是本发明的嵌段共聚物或胶束在制备药物中的用途。 
本发明的另一个方面是用于细胞内递送多核苷酸的方法，所述方法包括将含有本发明的嵌段共聚物或胶束的组合物在第一pH的介质中与细胞表面接触；通过内吞作用将组合物导入细胞中的内体膜内；和使内体膜去稳定，由此将所述组合物或多核苷酸递送至细胞的细胞溶胶。 
本发明的另一个方面是用于调节细胞内靶在细胞中的活性的方法，所述方法包括：使用含有本发明的嵌段共聚物或胶束的组合物将多核苷酸递送至细胞的细胞溶胶，使该多核苷酸与细胞内靶相互作用，由此调节细胞内靶的活性。 
附图概述 
本发明的新特征具体地示于所附权利要求中。通过参考下列利用本发明原理的举例说明性实施方案中所示的详细描述和附图，将获得对本发明的特征和有利方面的更好理解，所述附图是： 
图1举例说明了聚[PEGMA-MAA(NHS)]-b-[DMAEMA]的合成。 
图2举例说明了利用NMR表征聚[PEGMA-MAA(NHS)]-b-[DMAEMA]。 
图3举例说明了利用GPC表征聚[PEGMA-MAA(NHS)]-b-[DMAEMA]。 
图4举例说明了聚[PEGMA-MAA(NHS)]-b-[DMAEMA]-b-[DMAEMA-BMA-PAA]的合成。 
图5举例说明了利用NMR表征聚[PEGMA-MAA(NHS)]-b-[DMAEMA]-b-[DMAEMA-BMA-PAA]。 
图6举例说明了利用GPC表征聚[PEGMA-MAA(NHS)]-b-[DMAEMA]-b-[DMAEMA-BMA-PAA]。 
图7举例说明了在PBS-d中利用NMR进行的聚[PEGMA-MAA(NHS)]-b-[DMAEMA]-b-[DMAEMA-BMA-PAA]的表征。 
图8举例说明了利用DLS进行的聚[PEGMA-MAA(NHS)]-b-[DMAEMA]-b-[DMAEMA-BMA-PAA]的表征。 
缩写和定义 
当介绍本发明的要素或其优选实施方案时，冠词″一种(个)(a)″和″所述的(the)″均意指存在一个或多个所述要素。术语“包含”、“包 括”和“具有”意指被包括在内，并且表示除了所列要素外还可包含其他要素。 
脂族：除非另有指定，否则“脂族”或“脂族基团”意指任选地取代的非芳香烃部分。所述部分可以是例如直链、支链或环状(例如，单环或多环例如稠合、桥连和螺稠合的多环)或其组合。除非另有指定，否则脂族基团包含1-20个碳原子。 
烷基：除非另有指定，本文中描述的烷基优选地是在主链中含有1至8个碳原子和多至20个碳原子的低级烷基。它们可以是直链、支链或环状的，包括甲基、乙基、丙基、丁基、己基等。 
氨基：除非另有指定，否则本文中使用的术语“氨基”单独地或作为另一个基团的部分是指部分-NR1R2，其中R1和R2为氢、烃基、取代的烃基或杂环。 
酰胺或氨基(Amido)：除非另有指定，否则“酰胺”或“酰氨基”部分代表式-CONR1R2的基团，其中R1和R2是如针对术语“氨基”所定义的。“取代的酰胺”例如是指式-CONR1R2的基团，其中R1和R2中的至少一个不为氢。“未取代的酰氨基”例如是指式-CONR1R2的基团，其中R1和R2都为氢。 
阴离子性的单体、阴离子性的单体单元或阴离子性的重复单元：除非另有指定，否则，“阴离子性的单体”、“阴离子性的单体单元”或“阴离子性的重复单元”是指这样的单体或单体单元，其具有以阴离子性的带电荷状态存在的基团，或以不带电荷状态存在、但处于不带电荷状态时能够变成阴离子性的带电荷状态(例如在除去亲电体(例如质子(H+)，例如以pH依赖性方式))的基团。在某些情况中，该基团在约生理pH下基本上带负电，但在弱酸性pH下发生质子化并且基本上变成中性。这种基团的非限制性实例包括羧基、巴比妥酸及其衍生物、黄嘌呤及其衍生物、硼酸、次膦酸类、膦酸类、亚磺酸类、磷酸类和磺酰胺类。 
阴离子性的种类：除非另有指定，否则“阴离子性的种类”是这样的基团、残基或分子，其以阴离子性的带电荷状态存在，或以不带 电荷状态存在，但处于不带电荷状态时能够变成阴离子性的带电荷状态，例如在除去亲电体时(例如质子(H+)，例如以pH依赖性方式)。在某些情况中，这种基团、残基或分子在约生理pH下基本上带负电，但在弱酸性pH下发生质子化并且变成基本上中性。 
芳基：除非另有指定，否则术语“芳基”或“芳基基团”意指具有总计5-14个环成员的任选地取代的单环、双环和三环环系，其中该环系中至少一个环是芳族的，且其中该环系中的每一个环都包含3-7个环成员。本文中使用的术语“芳基”或“ar”单独地或作为另一个基团的部分是指任选地取代的同素环芳基，优选在环部分包含6至12个碳的单环或二环基团，例如苯基、联苯基、萘基、取代的苯基、取代的联苯基或取代的萘基。苯基和取代的苯基是更优选的芳基。 
连接的：除非另有指定，否则如果两个部分或化合物通过任意相互作用，包括但不限于一个或多个共价键、一个或多个非共价相互作用(例如，离子键、静电力、范德瓦尔斯相互作用、其组合等)或其组合保持在一起，那么它们是“结合的”。 
嵌段共聚物：除非另有指定，否则“嵌段共聚物”包括通过共价键连接的两个或更多个均聚物或共聚物亚单元。具有两个或三个不同嵌段的嵌段共聚物分别称为二嵌段共聚物和三嵌段共聚物。二嵌段共聚物的图示概括由式[AaBbCc...]m-[XxYyZz...]n表示，其中每个字母表示结构单元或单体单元，并且其中每个结构单元的下标表示该单元在该具体嵌段中的摩尔分数，三个点表示每个嵌段中可以存在更多(也可以更少)个结构单元，m和n表示二嵌段共聚物中每个嵌段的分子量。正如图示所提示的，在一些情况中，对每个嵌段分别控制每个结构单元的数量和性质。图示并不意味着且不应解释为暗示每个嵌段中结构单元数或不同类型结构单元数之间何种情况下的任意关系。该图示也不意味着描述具体嵌段内结构单元的任意具体数量或排列。在每一嵌段中，除非另有特别描述，否则结构单元可以以纯粹随机、交替随机、规整交替、规整嵌段或随机嵌段结构形式排列。例如，纯粹随机结构可以具有以下非限制性的形式： x-x-y-z-x-y-y-z-y-z-z-z...。一种非限制性的示例性的交替随机结构可以具有以下非限制性的形式：x-y-x-z-y-x-y-z-y-x-z...，一种示例性的规整交替结构可以具有以下非限制性的形式：x-y-z-x-y-z-x-y-z...。一种示例性的规整嵌段结构可以具有如下非限制性的结构：...x-x-x-y-y-y-z-z-z-x-x-x...，而一种示例性的随机嵌段结构可以具有以下非限制性的结构：...x-x-x-z-z-x-x-y-y-y-y-z-z-z-x-x-z-z-z-...。在梯度聚合物中，一个或多个单体单元的含量以梯度方式从聚合物的α端值增加或减少到ω端值。在上述一般实例中无一指的是单个结构单元或嵌段的具体并列或嵌段中结构单元的数量或嵌段的数量，也不应将它们视为以任意方式具有或限制形成本文中描述的胶束的嵌段共聚物的实际结构。如本文中所使用的，括住结构单元的括号并非意指且不应视为意指结构单元自身形成嵌段。即方括号内的结构单元可以以任意方式与嵌段内的其他结构单元组合，即纯粹随机、交替随机、规整交替、规整嵌段或随机嵌段结构。本文所述的嵌段共聚物是任选地交替、梯度或随机嵌段共聚物。在一些实施方案中，嵌段共聚物是树状、星型或接枝共聚物。 
阳离子性的单体、阳离子性的单体单元或阳离子性的重复单元：除非另有指定，否则“阳离子性的单体”、“阳离子性的单体单元”或“阳离子性的重复单元”是携有阳离子或能够在添加亲电体(例如，质子(H+))后具有阳离子性电荷的部分的单体或单体单元或重复单元(术语“单体单元”与“重复单元”可互换使用)。 
可带电荷的种类、可带电荷的基团或可带电荷的单体单元：除非另有指定，否则“可带电荷的种类”、“可带电荷的基团”或“可带电荷的单体单元”是以带电荷或不带电荷状态存在的种类、基团或单体单元。在某些情况中，“可带电荷的单体单元”是可通过添加或除去亲电体(例如质子(H+))而被转化成(例如以pH依赖性方式转化)带电荷状态(阴离子性或阳离子性的带电荷状态)的单体单元。除非另有说明，否则应用的任意术语″可带电荷的种类″、″可带电荷的基团 ″或″可带电荷的单体单元″包括公开″可带电荷的种类″、″可带电荷的基团″或″可带电荷的单体单元″中的任意其他用语。作为″带电荷或可带电荷成为阴离子″或″带电荷或可带电荷成为阴离子性种类″的“可带电荷的种类”是阴离子性的带电荷状态的种类或基团，或不带电荷状态的种类或基团，但在不带电荷状态下能够通过例如除去亲电体例如质子(H+)而被转化成阴离子性的带电荷状态。属″带电荷或可带电荷成为阳离子″或″带电荷或可带电荷成为阳离子性种类″的″可带电荷的种类″是阳离子性的带电荷状态的种类或基团，或不带电荷状态的种类或基团，但在不带电荷状态下能够通过例如添加亲电体例如质子(H+)而被转化成阳离子性的带电荷状态。本文所述的″可带电荷的单体单元″与″可带电荷的单体残基″互换使用。 
共聚物：除非另有指定，否则术语“共聚物”表示聚合物是两个或更多个不同单体聚合的结果。 
临界胶束浓度和CMC：除非另有指定，否则“临界胶束浓度”或“CMC”是胶束自我装配时所处的浓度。 
切丁酶(Dicer)底物：除非另有指定，否则″切丁酶底物″是细胞中RNase III家族成员切丁酶(Dicer)的底物，该底物具有至少约25个碱基对的双链体RNA。切丁酶底物被切割而产生约21个碱基对的双链体小干扰RNAs(siRNAs)，它引起RNA干扰效应，从而通过mRNA敲低而引起基因沉默。 
被破裂的：除非另有指定，否则如果胶束不以与稳定胶束相同、基本上类似或类似方式起作用和/或不具有与稳定胶束相同、基本上类似或类似的物理和/或化学特征，则它是“被破裂的”。可以以任意适当的方式确定胶束的“被破裂”。在一种情况下，如果胶束不具有低于包含相同嵌段共聚物并且在pH 7.4的水溶液或人血清中形成的胶束5倍、4倍、3倍、2倍、1.8倍、1.6倍、1.5倍、1.4倍、1.3倍、1.2倍或1.1倍的流体动力学粒度，则它是“被破裂的”。在一种情况中，如果胶束不具有低于包含相同嵌段共聚物并且在pH 7.4的水溶液或人血清中形成的胶束的装配体浓度5倍、4倍、3倍、2倍、1.8 倍、1.6倍、1.5倍、1.4倍、1.3倍、1.2倍或1.1倍的装配体浓度，则它是“被破裂的”。 
内体破裂性的和溶内体的(endosomolytic)：除非另有指定，否则，如果组合物对内体的作用是增加内体膜的渗透性，则其是“内体破裂性的”，有时也称为“溶内体的”。 
杂烷基：除非另有指定，否则术语“杂烷基”意指其中至少一个骨架碳原子被杂原子替代的烷基。 
杂芳基：除非另有指定，否则术语“杂芳基”意指其中至少一个环成员是杂原子并且优选每个环中有5或6个原子的芳基。杂芳基优选在环中具有1或2个氧原子、1或2个硫原子和/或1至4个氮原子，并且可通过碳或杂原子与分子的其余部分键合。示例性的杂芳族化合物包括呋喃基、噻吩基、吡啶基、噁唑基、吡咯基、吲哚基、喹啉基或异喹啉基等。示例性取代基包括如下基团的一个或多个：烃基、取代的烃基、酮类(即，＝0)、羟基、受保护的羟基、酰基、酰氧基、烷氧基、烯氧基、炔氧基(alkynoxy)、芳氧基、卤素、酰氨基(amido)、氨基、硝基、氰基、硫氢基、缩酮、缩醛、酯和醚类。 
杂原子：除非另有指定，否则术语“杂原子”是指非氢或碳的原子，例如氧、硫、氮、磷、硼、砷、硒或硅原子。 
杂环：除非另有指定，否则在本文中单独或作为另一个基团的部分所使用的术语“杂环”和“杂环的”是指任选地取代的、完全饱和或不饱和的、单环或二环的、芳族或非芳族的基团，其在至少一个环中具有至少1个杂原子，并且优选在每一个环中具有5至6个原子。杂环基团优选在环中具有1或2个氧原子、1或2个硫原子和/或1至4个氮原子，并且可通过碳或杂原子与分子的其余部分键合。示例性杂环包括杂芳族化合物例如呋喃基、噻吩基、吡啶基、噁唑基、吡咯基、吲哚基、喹啉基或异喹啉基等。示例性取代基包括如下基团中的一个或多个：烃基、取代的烃基、酮类、羟基、受保护的羟基、酰基、酰氧基、烷氧基、链烯氧基、炔氧基(alkynoxy)、芳氧基、卤素、酰氨基(amido)、氨基、硝基、氰基、硫氢基、缩酮、缩醛、酯和醚 类。 
杂烃基：除非另有指定，否则术语“杂烃基”意指其中至少一个链碳原子用杂原子替代的烃基。 
烃或烃基：除非另有指定，否则本文中所使用的术语“烃”和“烃基”描述只由元素碳和氢组成的有机化合物或基团(radical)。此类部分包括烷基、烯基、炔基和芳基部分。此类部分还包括用其他脂族或环烃基团取代的烷基、烯基、炔基和芳基部分，例如烷芳基、烯芳基(alkenaryl)和炔芳基(alkynaryl)。除非另有指定，此类部分优选包含1至20个碳原子。 
疏水性的：除非另有指定，否则术语“疏水性的”和“疏水性”是描述根据化合物在非极性溶剂与水之间的转移自由能衡量的物理特性的专门术语(Hydrophobicity regained.Karplus P.A.，Protein ScL，1997，6：1302-1307)。化合物的疏水性可以由其logP值即分配系数(P)的对数度量，其被定义为化合物在两种不能溶混的溶剂例如辛醇和水的混合物的两相中的浓度比。疏水性的实验测定方法和计算机辅助的logP值计算方法是本领域技术人员公知的。本发明的疏水性种类包括、但不限于脂族基团、杂脂族基团、芳基和杂芳基。 
疏水性芯：除非另有指定，否则“疏水性芯”包含疏水性部分。在一些情况中，″疏水性芯″基本上不带电荷(例如电荷是基本上净中性的)。 
疏水性重复单元：除非另有指定，否则“疏水性重复单元”或“疏水性单体单元”是具有疏水性取代基的聚合物的重复单元或单体单元。 
疏水性种类：除非另有指定，否则术语“疏水性种类”是这样的部分，例如取代基、残基或基团，其在与分子例如单体或聚合物共价连接时可增强该分子的疏水性。 
抑制、沉默、弱化或敲低：除非另有指定，否则本文中所使用的术语“抑制”、“沉默”和“弱化”是指与在敲低剂不存在的情况下靶mRNA或相应蛋白质的表达相比较而言，靶mRNA或相应蛋白质的表达的可测量的减少。“敲低”或者靶mRNA或相应蛋白质的表达的减少 可通过使用本领域内熟知的技术测量mRNA的水平来估量，所述技术是例如定量聚合酶链式反应(qPCR)扩增、RNA溶液杂交、核酸酶保护、northern印迹和杂交以及使用微阵列的基因表达监控；以及在蛋白质的情况下利用本领域内熟知的技术例如SDS-PAGE、抗体结合、western印迹分析、免疫沉淀、放射免疫测定或酶联免疫吸附测定(ELISA)、荧光激活细胞分析和免疫细胞化学来估量。 
抑制基因表达：除非另有指定，否则短语“抑制基因表达”意指引起该基因的表达产物的量的任意可测量的减少。表达产物可以是从该基因转录的RNA(例如mRNA)和/或从由该基因转录的mRNA翻译的多肽。可使用用于测量mRNA或蛋白质的标准技术测定表达的水平 
膜去稳定化聚合物或膜去稳定化嵌段：除非另有指定，否则“膜去稳定化聚合物”或“膜去稳定化嵌段”可以直接或间接引起细胞膜结构(例如内体膜)的改变(例如渗透性改变)，以便允许活性剂(例如多核苷酸)(其与胶束或其组成聚合物)缔合或与之独立地)通过这种膜结构-例如进入细胞或离开细胞囊泡(例如内体)。膜去稳定化聚合物可以是(但不一定是)膜破裂性聚合物。膜破裂性聚合物可以直接或间接引起细胞囊泡的裂解或细胞膜破裂(例如针对大部分细胞膜群体所观察到的)。一般而言，可以通过各种方式评价聚合物或胶束的膜去稳定化或膜破裂特性。在一种非限制性手段中，可以通过试验评价来观察细胞膜结构改变，所述试验测定(直接或间接)活性剂(例如多核苷酸)从细胞膜(例如内体膜)的释放-例如通过在对这种膜而言是外部的环境中测定这种活性剂的存在或不存在或者这种活性剂的活性。另一种非限制性手段包括测定红细胞溶解(溶血)-例如作为所关注细胞膜的替代试验。这种试验可以任选地在单一pH值下或在多个pH值下进行。 
胶束：除非另有指定，否则“胶束”是包含芯和亲水性壳的颗粒，其中芯至少部分地、主要地或基本上通过疏水性相互作用而保持在一起。胶束可以是例如多成分纳米粒，其包含至少两个结构域，即内域或芯和外域或壳。本文中描述的胶束颗粒可具有例如小于1000纳米 (nm)的任何适当的或期望的直径。一般而言，胶束应当具有小至足以允许它们被真核细胞摄取的尺寸。通常，胶束具有200nm或更小的最长侧向尺寸(也称为直径)。在一些实施方案中，胶束具有100nm或更小的直径。更小的胶束，例如具有约10nm至约200nm，约20nm至约100nm或50nm或更小，例如5nm-30nm的直径的胶束被用于一些实施方案。胶束粒度可以以任意方式来测定，包括但不限于凝胶渗透色谱法(GPC)、动态光散射(DLS)、电子显微镜检查技术(例如，TEM)和其他方法。 
不带电荷的重复单元：除非另有指定，否则“不带电荷的重复单元”是既不是阴离子性重复单元也不是阳离子性重复单元的重复单元。 
核苷：除非另有指定，否则“核苷”用于描述包含单糖和碱基的化合物。单糖包括但不限于戊糖和己醣单糖。单糖还包括单糖模拟物和通过用卤素、甲氧基、氢或氨基取代羟基或通过酯化另外的羟基而修饰的单糖。 
核苷酸：除非另有指定，否则术语“核苷酸”在其最广义上意指掺入或可以掺入多核苷酸(例如寡核苷酸)链的任意化合物和/或物质。在一些实施方案中，核苷酸是通过磷酸二酯键掺入或可以掺入多核苷酸(例如寡核苷酸)链的化合物和/或物质。在一些实施方案中，″核苷酸″意指单个核酸残基(例如核苷酸和/或核苷)。在某些实施方案中，″至少一个核苷酸″意指存在一个或多个核苷酸；在不同的实施方案中，所述一个或多个核苷酸是离散的核苷酸、彼此以非共价键方式结合或彼此以共价键方式结合。照此，在一些情况中，″至少一个核苷酸″意指一个或多个多核苷酸(例如寡核苷酸)。在一些情况中，多核苷酸是包含两个或更多个核苷酸单体单元的聚合物。 
寡核苷酸：除非另有指定，否则术语“寡核苷酸”是指意指包含7-200个核苷酸单体单元的聚合物。在一些实施方案中，″寡核苷酸″包括单和或/双链RNA以及单和/或双链DNA。此外，术语″核苷酸″、″核酸″、″DNA″、″RNA″和/或类似术语包括核酸类似物，即具有被修饰的骨架的类似物，包括、但不限于肽核酸(PNA)、锁定的核酸(LNA)、 膦酰基-PNA、吗啉代核酸或具有被修饰的磷酸酯基的核酸(例如硫代磷酸酯、膦酸酯、5′-N-亚磷酰胺键)。核苷酸可以纯化自天然来源、使用重组表达系统产生并任选地纯化、化学合成等。在一些实施方案中，核苷酸是或包含天然核苷磷酸(例如腺苷、胸苷、鸟苷、胞苷、尿苷、脱氧腺苷、脱氧胸苷、脱氧鸟苷和脱氧胞苷磷酸)。在一些实施方案中，碱基包括天然存在于各种核酸中的任意碱基和其他模拟或类似这种天然存在碱基的修饰物。被修饰或衍生的碱基的非限制性实例包括5-氟尿嘧啶、5-溴尿嘧啶、5-氯尿嘧啶、5-碘尿嘧啶、次黄嘌呤、黄嘌呤、4-乙酰胞嘧啶、5-(羧基羟甲基)尿嘧啶、5-羧甲基氨甲基-2-硫脲苷、5-羧甲基氨甲基尿嘧啶、二氢尿嘧啶、β-D-galactosylqueosine、肌苷、N6-异戊烯腺嘌呤、1-甲基鸟嘌呤、1-甲基肌苷、2，2-二甲基鸟嘌呤、2-甲基腺嘌呤、2-甲基鸟嘌呤、3-甲基胞嘧啶、5-甲基胞嘧啶、N6-腺嘌呤、7-甲基鸟嘌呤、5-甲氨基甲基尿嘧啶、5-甲氧基氨甲基-2-硫脲嘧啶、β-D-mannosylqueosine、5′-甲氧基羧甲基尿嘧啶、5-甲氧基尿嘧啶、2-甲硫基-N6-异戊烯腺嘌呤、尿嘧啶-5-氧基乙酸、怀丁苷(wybutoxosine)、假尿嘧啶、queosine、2-硫胞嘧啶、5-甲基-2-硫尿嘧啶、2-硫尿嘧啶、4-硫尿嘧啶、5-甲基尿嘧啶、尿嘧啶-5-氧基乙酸甲酯、尿嘧啶-5-氧基乙酸、5-甲基-2-硫尿嘧啶、3-(3-氨基-3-N-2-羧丙基)尿嘧啶、2-氨基腺嘌呤、吡咯并嘧啶和2，6-二氨基嘌呤。核苷碱基还包括通用核碱基例如二氟甲苯基、硝基吲哚基、硝基吡咯基或硝基咪唑基。核苷酸还包括携有标记或包含脱碱基即缺乏碱基的单体的核苷酸。除非另有指示，否则核酸序列以5′-3′方向显示。核苷酸可以以序列特异性方式通过经Watson-Crick碱基对的氢键结合另一个核苷酸。这种碱基对被称为彼此互补。寡核苷酸可以是单链、双链或三链的。 
寡核苷酸基因表达调节剂：如本文中所使用的，“寡核苷酸基因表达调节剂”是这样的寡核苷酸试剂，其能够通过一些机制(包括但不限于反义机制)或通过RNA干扰(RNAi)介导的途径(其可包括(i)转录失活；(ii)mRNA降解或螯合(sequestration)；(iii)转录抑 制或弱化或(iv)翻译的抑制或弱化)而在活细胞中诱导基因表达的选择性调节。寡核苷酸基因表达调节剂包括调控RNA(包括实际上任意调控RNA)，例如但不限于反义寡核苷酸、miRNA、siRNA、RNAi、shRNA、适体和其任意类似物或前体。 
寡核苷酸敲低剂：除非另有指定，否则″寡核苷酸敲低剂″是这样的寡核苷酸种类，它们可以通过以序列特异性方式靶向和结合胞内核酸来抑制基因表达。寡核苷酸敲低剂的非限制性实例包括siRNA、miRNA、shRNA、切丁酶底物、反义寡核苷酸、诱饵DNA或RNA、反基因寡核苷酸及其任意类似物和前体。 
pH依赖性的膜去稳定化：除非另有指定，否则“pH依赖性的膜去稳定化”基团或嵌段是至少部分地、主要地或基本上疏水性并且以pH依赖性方式使膜去稳定化的基团或嵌段。在某些情况下，pH依赖性的膜去稳定化的聚合物嵌段是嵌段共聚物的疏水性聚合节段和/或包含多个疏水性种类；并且包含多个可带电荷的种类。在一些实施方案中，该可带电荷种类是阴离子性的。在一些实施方案中，该阴离子性的可带电荷种类在约中性pH下是阴离子性的。在另一些或可替代选择的实施方案中，该阴离子性的可带电荷种类在较低(例如内体的)pH下不带电荷。在一些实施方案中，膜去稳定化的可带电荷的疏水物包含多个阳离子性种类。该pH依赖性的膜去稳定化的可带电荷疏水物包含非肽和非脂质的聚合物骨架。例如，pH依赖性的膜去稳定化嵌段可具有阴离子性重复单元，其取代基在一个pH(例如pH 7.4)下大部分电离(阴离子)，在更低的pH(例如pH 5.0)下主要是中性的，由此该pH依赖性的膜去稳定化基团或嵌段随着pH从7.4下降5.0而变得疏水性增加。 
RNAi试剂：除非另有指定，否则术语″RNAi试剂″是指可通过RNAi机制介导基因表达的抑制的寡核苷酸，其包括但不限于siRNA、microRNA(miRNA)、短发夹RNA(shRNA)、不对称干扰RNA(aiRNA)、切丁酶底物和其前体。 
RNA干扰(RNAi)：除非另有指定，否则术语“RNA干扰”或“RNAi” 是指由至少部分双链RNA介导的基因表达的序列特异性抑制和/或靶mRNA和蛋白质水平的减少，所述双链RNA还包含与靶RNA实质上互补的部分。 
短发夹RNA(shRNA)：除非另有指定，否则“短发夹RNA”或“shRNA”意指具有至少两个彼此杂交或能够彼此杂交形成双链(双链体)结构的互补性部分和至少一个单链部分的寡核苷酸。 
短干扰RNA(siRNA)：除非另有指定，否则“短干扰RNA”或″siRNA″是指在长度上具有约15-50个碱基对并且任选地还包含0至2个单链突出端的RNAi试剂。siRNA的一条链包括以互补方式与靶RNA杂交的部分。在一些实施方案中，siRNA与靶RNA的被靶向部分之间可能存在一个或多个错配。在一些实施方案中，siRNA通过导致靶转录物降解而介导基因表达抑制。 
稳定的：除非另有指定，否则，如果本文中描述的胶束不解离或不变得不稳定，那么其是“稳定的”。在某些情况下，稳定的胶束装配体是具有的流体动力学粒度是最初在pH 7.4的水溶液(例如磷酸缓冲盐溶液，pH 7.4)中形成的包含相同嵌段共聚物的胶束装配体的流体动力学粒度的约60％、50％、40％、30％、20％或10％范围内的胶束装配体。在一些情况下，稳定的胶束装配体是其形成/装配浓度在包含相同嵌段共聚物并最初在pH 7.4水溶液(例如磷酸缓冲盐水，pH 7.4)中形成的胶束装配体的形成/装配浓度的约60％、50％、40％、30％、20％或10％范围内的胶束装配体。 
基本上不带电荷的嵌段：除非另有指定，否则术语“基本上不带电荷的嵌段”意指具有中性电荷或近中性电荷的聚合物嵌段。例如，在基本上不带电荷的嵌段中，嵌段中少于约10mole％的重复单元将是阴离子性、阳离子性或两性离子性的重复单元。再例如，在基本上不带电荷的嵌段中，嵌段中少于约5mole％的重复单元将是阴离子性、阳离子性或两性离子性的重复单元。 
取代的或任选地取代的：除非另有指定，否则术语“取代的”或“任选地取代的”意指用或可以用一个或多个另外的适当基团取代提 及的基团，所述适当的基团可各自和独立地选自缩醛、酰基、酰氧基、链烯氧基、烷氧基、烷硫基(alkylthio)、炔氧基(alkynoxy)、酰氨基、氨基、芳基、芳氧基、芳硫基(arylthio)、羰基、羧酰胺基(carboxamido)、羧基、氰基、酯、醚、烃基、取代的烃基、杂烃基、取代的杂烃烷基(substituted heterohydroalkyl)、环烷基、卤素、杂脂环(heteroalicyclic)、杂芳基、羟基、异氰酸基(isocyanato)、异硫氰酸基(isothiocyanato)、缩酮、酮、巯基、硝基、全卤代烷基(perhaloalkyl)、甲硅烷基、磺酰氨基、磺酰基、硫羰基、硫氰酸基(thiocyanato)、硫醇和/或其受保护的衍生物。 
治疗剂：除非另有指定，否则短语“治疗剂”是指当给受试者、器官、组织或细胞施用时具有治疗效果和/或引发期望的生物学和/或药理学效果的任意试剂。 
治疗有效量：除非另有指定，否则术语“治疗有效量”是指当给患有或怀疑患有某种疾病、障碍和/或病症的受试者施用时足以治疗、诊断、预防和/或延缓该疾病、障碍和/或病症症状发作的用量。 
两性离子性单体、两性离子性单体单元或两性离子性重复单元：除非另有指定，否则“两性离子性单体”、“两性离子性单体单元”或“两性离子性重复单元”是携有(i)阳离子或在添加亲电体(例如质子(H+))时具有阳离子性电荷的部分和(ii)阴离子或在除去亲电体例如质子(H+))时能够具有阴离子性电荷的部分的单体或单体单元或重复单元(术语“单体单元”和“重复单元”可互换使用)。 
优选实施方案的详述 
本发明的一个方面是包含3个离散聚合物嵌段的共聚物，每一个嵌段具有略微不同的特征或提供不同的功能。此类嵌段之一是亲水性聚合物嵌段，在本文中有时称为“第一嵌段”、“隔离嵌段”、“亲水性隔离嵌段”或简称“亲水性嵌段”。如在本文中其他地方更详细描述的，第一嵌段可有助于共聚物的水溶性以帮助胶束形成，将共聚物靶向细胞或其他生物靶，隔离与共聚物缔合的治疗剂，或其两种或更多种的组合。这些嵌段中的第二个，在本文中有时称为“第二嵌段” 或“载体嵌段”，被连接至治疗剂，或至少具有用于将治疗剂连接至共聚物的官能团。这些嵌段中的第三个是疏水性聚合物嵌段，在本文中有时称为第三嵌段或简单地“疏水性嵌段”。如在本文中其他地方更详细地描述的，所述第三嵌段可用于减小共聚物的水溶性，帮助胶束形成，使细胞膜或其他生物靶去稳定，或其两种或更多种的组合。所述共聚物可任选地具有扩大本发明共聚物的第一、第二和第三嵌段的功能或将其他功能性或性质引入共聚物的其他聚合物嵌段。无论嵌段的数目是多少，通常优选地载体嵌段位于第一(亲水性)和第三(疏水性)嵌段之间。此外，第一、第二和第三嵌段的组合数均分子量为约5,000至约100,000道尔顿。此外，在一个实施方案中，包含本发明嵌段共聚物的聚合物溶液(不具有缔合的治疗剂例如多核苷酸)的Zeta电位在-6mV至+6mV(毫伏)之间。在一个优选实施方案中，聚合物溶液(不具有缔合的治疗剂例如多核苷酸)的Zeta电位在-5mV至+5mV之间。在一个优选实施方案中，聚合物溶液(不具有缔合的治疗剂例如多核苷酸)的Zeta电位在-2mV至+2mV之间。 
一般地，第一、第二和第三嵌段的性质可通过选择组成3个嵌段的每一个的单体残基或相对摩尔比例来调节。再例如，第一嵌段是亲水性的并且第三嵌段是疏水性的，该亲水性的差异可通过用于第一和第三嵌段的不同组单体的聚合来实现；可选地，相同组的单体可用于这两个嵌段，但第一嵌段将包含相对更大百分比的亲水性单体残基以为第一嵌段提供总体上亲水的特征，而第三嵌段将包含相对更大百分比的疏水性单体残基以提供具有总体上疏水的特征的疏水性嵌段。类似地，将第二嵌段与治疗剂连接或至少具有用于连接治疗剂的官能团。因此，相对于第一和第三嵌段，载体嵌段将包含相对于第一和第三嵌段而言不同组的单体残基，或至少不同百分比的用于将治疗剂与载体嵌段连接的单体残基。因此第一、第二和第三嵌段由于各自嵌段之间的组成差异而彼此具有略微不同的性质或功能。 
虽然载体嵌段位于亲水性嵌段与疏水性嵌段之间，但不一定彼此紧密毗连。换言之，可将载体嵌段经聚合物或非聚合物连接部分共价 偶联至亲水性嵌段。可选地或此外，载体嵌段可经聚合物或非聚合物连接部分共价偶联至疏水性嵌段。例如，可通过一系列氨基酸残基、糖残基、核酸残基等将载体嵌段偶联至该亲水性嵌段和/或疏水性嵌段，以将切割点或其他功能性引入相应嵌段之间。再例如，可通过可切割部分例如二硫化物、酰肼、酯、缩醛或磷酸二酯连接部分将载体嵌段共价偶联至亲水性嵌段和/或疏水性嵌段。一般地，目前优选载体嵌段紧邻亲水性嵌段。目前也优选地载体嵌段紧邻疏水性嵌段。 
在本文中的某些实施方案中提供了本文中描述的嵌段共聚物或包含多个此类嵌段共聚物的胶束，所述嵌段共聚物包含亲水性隔离嵌段、载体嵌段和疏水性嵌段。在一些具体的实施方案中，载体嵌段在亲水性隔离嵌段与疏水性嵌段之间。 
在某些实施方案中提供了包含至少3个嵌段的嵌段共聚物和其胶束。在更具体的实施方案中，嵌段共聚物包含至少3个嵌段。在一些实施方案中，本文中描述的聚合物包含至少一个疏水性嵌段和至少两个亲水性嵌段。在某些实施方案中，本文中描述的聚合物包含至少一个疏水性嵌段、至少一个亲水性嵌段和至少一个与治疗剂(例如，多核苷酸或肽)缔合的嵌段，与治疗剂缔合的嵌段位于该亲水性与疏水性嵌段之间。 
在一些实施方案中，至少一个亲水性嵌段包含多个带电荷的种类(即，为多阳离子性的、多阴离子性的或两者)，和/或与包含多个带电荷的种类(例如，多核苷酸或多肽)的分子缔合。在具体的实施方案中，至少一个亲水性嵌段包含多个在约中性pH下带电荷的种类(即，在约中性pH下为多阳离子性的、多阴离子性的或两者)。在某些实施方案中，至少一个亲水性嵌段是隔离嵌段。在具体的实施方案中，隔离嵌段在例如约中性pH不带电荷。 
通常优选一个或多个聚合物嵌段是共聚物以及共聚物嵌段是随机共聚物嵌段。因此，例如，通常优选第一、第二或第三嵌段的至少一个是包含两个或更多个组成上不同的单体残基的随机共聚物。在一个这样的实例中，第一嵌段(即，亲水性嵌段)是包含两个或更多个组成 上不同的单体残基的随机共聚物。此外或可选地，第二嵌段(即，载体嵌段)可以是包含两个或更多个组成上不同的单体残基的随机共聚物。此外或可选地，第三嵌段(即，疏水性嵌段)可以是包含两个或更多个组成上不同的单体残基的随机共聚物。在一些实施方案中，本文中描述的聚合物的第一或第二嵌段是均聚物嵌段。例如，在一个实施方案中，第一嵌段是均聚物并且第二和第三嵌段是随机共聚物。再例如，在一个实施方案中，第一和第二嵌段是组成上不同的均聚物并且第三嵌段是随机共聚物。再例如，在一个实施方案中，这3个嵌段均是组成上不同的均聚物。再例如，在一个实施方案中，这3个嵌段是组成上不同的随机共聚物。 
第一、第二和第三嵌段包含链原子和共价偶联至链原子的侧基。优选，链原子是碳原子或者(i)碳和(ii)硫和/或氧原子的组合。因此，例如，第一、第二和第三嵌段的重复单元独立地选自取代的烯基、取代的亚烷基二醇和取代的亚烷基硫代二醇重复单元和其组合。在一个优选实施方案中，第一、第二和第三嵌段的链原子是碳。在另一个实施方案中，第一和第二嵌段的链原子独立地是碳或者碳、氧和硫原子的组合，并且第三嵌段的链原子是碳。在另一个实施方案中，第一和第二嵌段的链原子独立地是碳或者碳和氧原子的组合，并且第三嵌段的链原子是碳。在另一个实施方案中，第一和第二嵌段的链原子独立地是碳或碳和硫原子的组合，并且第三嵌段的链原子是碳。在另一个实施方案中，第一嵌段的链原子是碳和氧原子的组合，并且第二和第三嵌段的链原子是碳原子。独立于链原子的选择，侧基优选选自氢、烃基、取代的烃基、取代的羰基和杂环。 
在一个优选实施方案中，本发明的嵌段共聚物利用除了逐步偶联法外的方法制备，所述逐步偶联法包括一系列多个单反应(例如，本领域内已知的用于肽合成或用于寡核苷酸合成的反应)。例如，在一个实施方案中，第一、第二和第三嵌段中的至少一个通过链生长聚合(有时称为加成聚合)形成。再例如，在一个实施方案中，第一、第二和第三嵌段中的至少二个通过链生长聚合形成。再例如，在一个实 施方案中，第一、第二和第三嵌段中的每一个通过链生长聚合形成。这样，第一、第二和第三嵌段是非脂质的。 
虽然每一个嵌段可包含由例如通过氨基酸的缩合反应或通过除了氨基酸外的种类(例如，二胺和二羧酸)的缩合反应形成的酰胺键连接的重复单元，但通常优选地构成第一、第二和第三嵌段的大部分残基不是肽。换种说法，通常优选地第一、第二和第三嵌段的大部分残基不是通过肽键连接的氨基酸残基。例如，在一个实施方案中，至少90％的构成第一嵌段的残基不是通过肽键连接的氨基酸残基。再例如，在一个实施方案中，至少90％的构成第二嵌段的残基不是通过肽键连接的氨基酸残基。再例如，在一个实施方案中，至少90％的构成第三嵌段的残基不是通过肽键连接的氨基酸残基。再例如，在一个实施方案中，优选地至少90％的构成第一、第二和第三嵌段的残基总体而言不是通过肽键连接的氨基酸残基。再例如，在一个实施方案中，优选地至少90％的构成第一、第二和第三嵌段的残基不是通过肽链连接的氨基酸残基。优选地，每一个嵌段基本上是非肽聚合物(由除了氨基酸聚合物外的聚合物组成)。 
相反地，为清楚起见，尽管如此并且在不违背上述内容的情况下，本发明的靶向部分和/或其他生物分子试剂可以是氨基酸聚合物(例如，肽)或核酸聚合物(例如，寡核苷酸)或多糖。在一个优选实施方案中，将肽、糖或核酸残基作为侧基连与重复单元连接以增加水溶性，提供隔离、靶向或作为治疗剂，或将其他亲水性或靶向基团作为侧基与重复单元连接。然而，当作为侧基连接时，肽、糖和核酸不提供当它们作为重复单元掺入时将提供的沿聚合物嵌段的骨架的肽键、糖苷键或磷酸二酯键。 
方便地，从可容易聚合的单体制备第一、第二和第三嵌段。例如，在一个实施方案中，重复单元是乙烯系不饱和(ethylenically unsaturated)单体的残基。在另一个实施方案中，第一、第二和第三嵌段包含独立地来源于任选地取代的丙烯酸单体、任选地取代的乙烯芳基单体、任选地取代的丙烯酰胺单体、任选地取代的丙烯酸酯单体 和其组合的重复单元。 
在一个优选实施方案中，第一嵌段、第二嵌段或第三嵌段包含式1的重复单元： 
其中*指示式1的重复单元至其他重复单元的附着点；每一个X1和X2独立地选自氢、烃基、取代的烃基、杂环和取代的羰基，然而条件是位于同一重复单元内的X1和X2并不选自芳基、杂芳基、杂取代的羰基和其组合；每一个X3独立地为氢、烷基或取代的烷基，并且每一个X4独立地是杂取代的羰基、芳基或杂芳基。例如，在一个这样的实施方案中，第一、第二或第三嵌段包含相应于式1的重复单元，其中X4是芳基或杂芳基。在另一个这样的实施方案中，第一、第二或第三嵌段包含相应于式1的重复单元，其中X4为-C(O)OX40、-C(O)SX40或-C(O)NX40X41，并且X40和X41独立地为氢、烃基、取代的烃基、杂烃基、取代的杂烃基或杂环。在另一个这样的实施方案中，第一、第二和第三嵌段中的两个包含相应于式1的重复单元，其中X4为-C(O)OX40、-C(O)SX40或-C(O)NX40X41，并且X40和X41独立地为氢、烃基、取代的烃基、杂烃基、取代的杂烃基或杂环。在另一个这样的实施方案中，第一、第二和第三嵌段包含相应于式1的重复单元，其中X4为-C(O)OX40、-C(O)SX40或-C(O)NX40X41，并且X40和X41独立地为氢、烃基、取代的烃基、杂烃基、取代的杂烃基或杂环。在另一个这样的实施方案中，第一、第二和第三嵌段包含相应于式1的重复单元，其中X4为-C(O)OX40或-C(O)NX40X41，并且X40和X41独立地为氢、烃基、取代的烃基、杂烃基、取代的杂烃基或杂环。 
亲水性嵌段 
本发明的共聚物的第一嵌段可用于为共聚物提供一系列性质或功能。例如，可选择第一嵌段的组成单元(constituent unit)的数目和组成以赋予共聚物以期望程度的水溶性/分散性。可选地或此外，在其中将本发明的聚合物掺入胶束的那些实施方案中，可选择第一嵌段的组成单元的数目和组成以提供具有期望的大小、临界胶束浓度或其他性质的胶束。独立于胶束的形成，可选择一嵌段的组成单元的数目和组成以将聚合物靶向细胞或其他生物学靶。可选地或此外，可选择一嵌段的组成单元的数目和组成以隔离与共聚物缔合的治疗剂。 
取决于期望的性质和功能性，第一嵌段可以是均聚物嵌段或共聚物嵌段。在其中其是共聚物嵌段的那些实施方案中，其优选是随机共聚物嵌段。例如，第一嵌段可以是包含两个或更多个组成上不同的单体残基的共聚物嵌段。再例如，第一嵌段可以是包含带电荷的重复单元(即，阳离子性重复单元、阴离子性重复单元、两性离子性重复单元或其组合)、不带电荷的重复单元或其组合的共聚物嵌段。在一个具体的实施方案中，第一嵌段包含带电荷的重复单元。在另一个具体的实施方案中，第一嵌段包含阳离子性重复单元。在另一个实施方案中，第一嵌段包含阳离子性重复单元和不带电荷的重复单元。在另一个实施方案中，第一嵌段包含两性离子性重复单元和不带电荷的重复单元。在另一个实施方案中，第一嵌段只专门地包含不带电荷的重复单元并且嵌段在中性pH下是不带电荷的。此外，在其中第一嵌段包含阳离子性重复单元的那些实施方案中，第一嵌段可包含两个或更多个组成上不同的阳离子性重复单元的组合；在其中第一嵌段包含阴离子性重复单元的实施方案中，第一嵌段可包含两个或更多个组成上不同的阴离子性重复单元的组合；在其中第一嵌段包含两性离子性重复单元的那些实施方案中，第一嵌段可包含两个或更多个组成上不同的两性离子性重复单元的组合；以及在其中第一嵌段包含不带电荷的重复单元的那些实施方案中，第一嵌段可包含两个或更多个组成上不同的不带电荷重复单元的组合。 
一般地，亲水性第一嵌段可包含阴离子性重复单元、阳离子性重 复单元、两性离子性重复单元、两个或更多个带电荷的重复单元的组合(例如，阴离子性和阳离子性重复单元、阴离子性和两性离子性重复单元、阳离子性和两性离子性重复单元或阴离子性、阳离子性和两性离子性重复单元)、基本上不带电荷的重复单元或其组合，条件是其总体特征是亲水性的。换种说法，亲水性第一嵌段可包含任意范围广泛的重复单元(可以是亲水性或甚至疏水性的)，只要第一嵌段包含的重复单元的贡献总和提供具有总体上亲水的特征的嵌段。当重复单元包含可电离的基团时，单个重复单元对其作为组成成分的嵌段的总体亲水性的贡献可作为其pKa相对于其所存在环境的pH值的函数而变化。例如，丙基丙烯酸重复单元-CH2C(CH2CH2CH3)(COOH)-主要在pH 7但不在pH 5下电离，从而丙基丙烯酸重复单元对嵌段的疏水性贡献在pH 5下显著大于在pH 7下。因此，一般地，当第一嵌段包含可电离的阳离子性重复单元或可电离的阴离子性重复单元时，构成第一嵌段的重复单元的贡献的总和优选地是使嵌段的总体特征在生理pH下是亲水性的。例如，在一个实施方案中，第一嵌段优选地在pH 5.0至pH 7.5的pH范围内是亲水性的。 
在一些实施方案中，亲水性第一嵌段基本上是不带电荷的嵌段。在一些具体的实施方案中，亲水性第一嵌段基本上是不带电荷的并且隔离带电荷的第二嵌段和/或与第二嵌段缔合的带电荷的治疗剂。例如，第一嵌段可以是多糖嵌段。在一些其他实施方案中，亲水性第一嵌段是两性离子性(即，包含多个在约中性pH下为阳离子性和阴离子性的种类或单体残基)或聚阴离子性嵌段(即，包含多个在约中性pH下是阴离子性的单体残基)。在这些实施方案的任一个中，亲水性第一嵌段可包含至少一个可缀合或功能化的单体残基，所述残基可在聚合后用于例如将靶向基团、水增溶性(water-solubilizing)基团、或其他官能团与聚合物嵌段连接。 
在一个优选实施方案中，亲水性第一嵌段是适用于(能够/有效用于)多核苷酸的空间隔离的亲水性聚合物嵌段。在该实施方案中，亲水性第一嵌段包含多个具有隔离种类的单体残基，并且隔离种类对于 空间隔离与聚合物或包含聚合物的胶束缔合的多核苷酸是有效的。例如，隔离种类可以对于在血浆中增强多核苷酸抗酶促降解的稳定性是有效的。此外或可选地，隔离种类对于减小所述聚合物或胶束的毒性(例如，通过隔离带电荷的第二亲水性嵌段和减少聚合物或胶束的有效表面电荷)是有效的。此外，或可选地，隔离种类对于维持包含聚合物的胶束的期望表面性质是有效的。此外，或可选地，隔离种类对于增加循环时间或减少其肾脏清除速率是有效的。 
取决于期望的性质，聚合物或胶束的隔离种类可选自许多部分。例如，隔离种类可以是醇、酚、硫醇、多羟化烷基(例如，聚乙二醇、聚丙二醇等)、醚、硫醚等。在一些实施方案中，亲水性第一嵌段包含多个单体残基，所述单体残基具有包含隔离寡聚物(例如，聚乙二醇、聚丙二醇等)的侧基。在具体的实施方案中，本文中描述的聚合物或胶束的隔离种类是具有式II的结构的多羟化烷基(polyoxylated alkyl)： 
Figure BPA00001378440800251
其中各R1和R2各自独立地选自氢、卤素和任选地取代的C1-C3烷基，n是整数。在一个优选实施方案中，重复单元的数目n将提供具有约40至约2000道尔顿的分子量的隔离种类。在一些具体的实施方案中，n为约2至20；例如，n可以是约3至10，取决于聚合物，为约4至5，约8至9等。在一些实施方案中，隔离种类相应于式II并且具有约40至约2000道尔顿，或约100至约2000道尔顿的分子量。 
在一些实施方案中，亲水性第一嵌段具有相应于式Ia-1的结构： 
Figure BPA00001378440800261
其中： 
A6、A7和A8的每一个独立地选自-C-C-、-C-、-C(O)(C)aC(O)O-、-O(C)aC(O)-和-O(C)bO-； 
a为1至4； 
b为2至4； 
Y6、Y7和Y8的每一个独立地选自共价、(1C-10C)烷基-、(3C-6C)环烷基、O-(1C-10C)烷基、-C(O)O(2C-10C)烷基-、-OC(O)(1C-10C)烷基-、-O(2C-10C)烷基-、-S(2C-10C)烷基-、-C(O)NR6(2C-10C)烷基-和芳基，其任一个任选地被取代； 
用适当数量的氢原子完成未完全被R6a、R7、R8和Y6-Y8取代的A6-A8四价碳原子； 
各R6a、R7和R8独立地选自氢、-CN、烷基、炔基、杂烷基、环烷基、杂环烷基、芳基和杂芳基，其任一个可任选地用一个或多个氟原子取代； 
Q6是选自在生理pH下为亲水性的并且在约中性pH下基本上不带电荷的残基(例如，羟基、多羟化烷基、聚乙二醇、聚丙二醇、硫醇等)； 
Q7是这样的残基，其选自在生理pH下为亲水性并且在约中性pH下至少部分带正电荷的残基(例如，氨基、烷氨基、铵、烷基铵、胍、咪唑基、吡啶基等)；在约中性pH下至少部分带负电荷但在更低pH下发生质子化的残基(例如，羧基、磺酰胺、硼酸根、膦酸根、磷酸根等)；在生理pH下至少部分为两性离子性的残基(例如在生理pH下包含磷酸根和铵基的单体残基)，或氢； 
Q8选自可缀合的或可功能化的基团(例如，包含反应性基团的残基例如叠氮化物、炔烃、琥珀酰亚胺酯、四氟苯酯、五氟苯酯、对硝基苯酯、吡啶基二硫化物、醛、酮、胺等)或靶向剂(例如，糖残基、叶酸、肽等)； 
g为0至1； 
h为0至小于1； 
k为0至1； 
其中g+h+k＝1；以及 
y为约1至约100kDa，或约1至约30kDa。 
在一些实施方案中中，亲水性第一嵌段具有相应于式Ia-2的结构： 
Figure BPA00001378440800271
其中： 
A6选自-C-C-、-C-、-C(O)(C)aC(O)O-、-O(C)aC(O)-和-O(C)bO-； 
a为1至4； 
b为2至4； 
R4选自氢和任选地取代的C1-C6烷基， 
Y6选自共价健、(1C-10C)烷基-、(3C-6C)环烷基、O-(1C-10C)烷基、-C(O)O(2C-10C)烷基、-OC(O)(1C-10C)烷基-、-O(2C-10C)烷基-、-S(2C-10C)烷基-、-C(O)NR6(2C-10C)烷基-和芳基，其任一个任选地被取代； 
用适当数量的氢原子完成未完全被R6a和Y6取代的A6四价碳原子； 
各R6a独立地选自氢、-CN、烷基、炔基、杂烷基、环烷基、杂环烷基、芳基和杂芳基，其任一个可任选地用一个或多个氟原子取代； 
Q6是选自在生理pH下为亲水性的以及在生理pH下基本上不带电荷的残基(例如，羟基、多羟化烷基(polyoxylated alkyl)、聚乙二醇、聚丙二醇、硫醇等)的残基；和 
y为约1至约30kDa。 
在一些实施方案中，亲水性第一嵌段是包含相应于式Ia的单体残基和其他单体残基的共聚物。在一些优选实施方案中，所述其他单体残基是不带电荷的。在一些实施方案中，所述其他单体残基是非疏水性的。在某些实施方案中，所述其他单体残基不显著地影响亲水性第一嵌段的总体亲水性。 
在一个优选实施方案中，亲水性嵌段包含相应于式1的重复单元 
Figure BPA00001378440800281
其中*指示式1的重复单元至其他重复单元的附着点；每一个X1和X2独立地选自氢、烃基、取代的烃基、杂环和取代的羰基，然而条件是在同一重复单元内X1和X2并不选自芳基、杂芳基、杂取代的羰基和其组合；每一个X3独立地为氢、烷基或取代的烷基，并且每一个X4独立地是杂取代的羰基、芳基或杂芳基。例如，在一个这样的实施方案中，亲水性嵌段包含相应于式1的重复单元，并且X1和X2各自为氢。在另一个这样的实例中，亲水性嵌段包含相应于式1的重复单元，X1和X2各自为氢并且X3为氢或烷基。在另一个这样的实例中，亲水性嵌段包含相应于式1的重复单元，X1和X2各自为氢并且X3为氢或烷基，并且每一个X4独立地是杂取代的羰基。在另一个实例中，亲水性嵌段包含相应于式1的重复单元，X4为-C(O)OX40、C(O)SX40或-C(O)NX40X41，并且X40和X41独立地为氢、烃基、取代的烃基、杂烃基、取代的杂烃基或杂环。在另一个这样的实例中，亲水性嵌段包含相应于式1的重 复单元，X4为-C(O)OX40或-C(O)NX40X41，并且X40和X41独立地为氢、烃基、取代的烃基、杂烃基、取代的杂烃基或杂环。在另一个实例中，亲水性嵌段包含相应于式1的重复单元，X1和X2各自为氢，X3为氢或烷基，X4为-C(O)OX40，并且X40为氢、烃基、取代的烃基、杂烃基、取代的杂烃基或杂环。在另一个实例中，亲水性嵌段包含相应于式1的重复单元，X1和X2各自为氢，X3为氢或烷基，X4为-C(O)OX40，X40为-(CH2CH2O)tX400，t是正整数，并且X400是烷基、取代的烷基或杂环。在另一个实例中，疏水性嵌段包含相应于式1的重复单元，X1和X2各自为氢，X3为氢或烷基，X4为-C(O)OX40，X40为-(CH2CH2O)tX400，t是正整数，并且X400包含靶向部分。在另一个实例中，亲水性嵌段包含相应于式1的重复单元并且相应于式1的重复单元构成了亲水性嵌段中重复单元的总数的大部分。在另一个实例中，亲水性嵌段包含相应于式1的重复单元并且相应于式1的重复单元构成了亲水性嵌段中重复单元的总数的至少75％。在另一个实例中，亲水性嵌段包含相应于式1的重复单元并且相应于式1的重复单元构成了亲水性嵌段中重复单元的总数的至少90％。 
在一个可选的实施方案中，亲水性嵌段是包含至少两个组成上不同的重复单元的随机共聚物，所述重复单元的至少一个相应于式1。在另一个可选的实施方案中，亲水性嵌段是包含至少两个组成上不同的重复单元的随机共聚物，所述重复单元的每一个相应于式1。例如，亲水性嵌段可以是随机共聚物，其包含(i)相应于其中X4为-C(O)OH的式1的第一重复单元和(ii)相应于式1的组成上不同的第二重复单元。在另一个实例中，亲水性嵌段是包含至少两个组成上不同的重复单元的随机共聚物，所述重复单元的每一个相应于式1，并且相应于式1的重复单元构成了亲水性嵌段中的重复单元的总数的大部分。在另一个实例中，亲水性嵌段是包含至少两个组成上不同的重复单元的随机共聚物，所述重复单元的每一个相应于式1，并且相应于式1的重复单元构成了亲水性嵌段中的重复单元的总数的至少90％。 
在另一个优选实施方案中，亲水性嵌段包含相应于式1 ETS的重 复单元 
Figure BPA00001378440800301
其中*指示式1 ETS的重复单元至其他重复体单元的附着点，X3是烷基，并且X44是靶向或隔离部分。例如，X44可以是多元醇、维生素、肽或对于细胞或生物学靶具有结合亲和力的其他部分。例如，在一个这样的实施方案中，亲水性嵌段包含相应于式1 ETS的重复单元并且X44是多元醇。在另一个实例中，亲水性嵌段包含相应于式1 ETS的重复单元，并且所述相应于式1 ETS的重复单元可构成亲水性嵌段中重复单元的总数的至少2％。在另一个实例中，亲水性嵌段包含相应于式1 ETS的重复单元，并且所述相应于式1 ETS的重复单元可构成亲水性嵌段中重复单元的总数的至少5％。在另一个实例中，亲水性嵌段是包含至少两个重复单元的随机共聚物，一个重复单元相应于式1 ETS并且另一个是相应于式1的组成上不同的重复单元。在另一个实例中，亲水性嵌段是包含至少两个重复单元的随机共聚物，一个重复单元相应于式1 ETS并且另一个相应于其中X4为-COOH的式1。 
在某些实施方案中，亲水性嵌段包含通过式IIIb单体的聚合或共聚合获得的多个单体残基： 
其中： 
n为在2至20的范围内变化的整数； 
X为-(CR1R2)m-，其中m为0至10，并且其中一个或多个(CR1R2)单元任选地用-NR1R2、-OR1或-SR1取代， 
Y为-O-、-NR4-或-(CR1R2)-， 
各R1、R2、R3、Z1和Z2独立地选自氢、卤素和任选地取代的C1-C3烷基， 
R4选自氢和任选地取代的C1-C6烷基， 
R8为氢或(CR1R2)mR9，其中m为0至10，并且其中一个或多个(CR1R2)单元任选地用-NR1R2、-OR1或-SR1取代，以及 
R9为氢、卤素、任选地取代的C1-C3烷基、多元醇、维生素、肽、具有200至1200道尔顿分子量的小分子，或可缀合的基团。 
在某些实施方案中，亲水性嵌段包含通过式IIIc单体的聚合和共聚合获得的多个单体残基： 
Figure BPA00001378440800311
其中： 
n为在2至20的范围内变化的整数； 
X为-(CR1R2)m-，其中m为0至10，并且其中一个或多个(CR1R2)单元任选地用-NR1R2、-OR1或-SR1取代， 
Y为-O-、-NR4-或-(CR1R2)-， 
各R1、R2、R3、Z1和Z2独立地选自氢、卤素和任选地取代的C1-C3烷基， 
R4选自氢和任选地取代的C1-C6烷基， 
R8为氢或(CR1R2)mR9，其中m为0至10，并且其中一个或多个(CR1R2)单元任选地用-NR1R2、-OR1或-SR1取代，以及 
R9为氢、卤素、任选地取代的C1-C3烷基、多元醇、维生素、肽、 具有200至1200道尔顿分子量的小分子，或可缀合的基团。 
例如，在一个实施方案中，亲水性第一嵌段包含多个相应于式IIIc的单体残基，其中R1、R2、Z1和Z2为氢，R3为氢或C1-C3烷基，n为2至20并且R9是多元醇、维生素、肽或具有200至1200道尔顿分子量的小分子。 
在某些实施方案中，亲水性第一嵌段或隔离的亲水性嵌段包含通过式III单体的聚合或共聚合获得的多个单体残基： 
Figure BPA00001378440800321
其中： 
X为(CR1R2)m，其中m为0至10，并且其中一个或多个(CR1R2)单元任选地用-NR1R2、-OR1或-SR1取代， 
Y为O、NR4或CR1R2， 
各R1、R2、R3和R9独立地选自氢、卤素和任选地取代的C1-C3烷基或靶向基团，例如但不限于半乳糖、N-乙酰基半乳糖胺、叶酸、RGD肽， 
R4选自氢和任选地取代的C1-C6烷基， 
n为2至20的整数； 
R8为(CR1R2)mR9，其中m为0至10，并且其中一个或多个(CR1R2)单元任选地用NR1R2、OR1或SR1取代， 
在一些具体的实施方案中，亲水性的第一嵌段或隔离的亲水性嵌段包含通过式IIIa单体的聚合或共聚合获得的多个单体残基： 
其中： 
X为(CR1R2)mR，其中m为0至10，并且其中一个或多个(CR1R2)单元任选地用NR1R2、OR1或SR1取代， 
各R1、R2、R3和R9独立地选自氢、卤素和任选地取代的C1-C3烷基， 
n为2至20的整数， 
R8为(CR1R2)mR9，其中m为0至10，并且其中一个或多个(CR1R2)单元任选地用NR1R2、OR1或SR1取代， 
在一个实施方案中，亲水性第一嵌段包含多个相应于式IIIa的单体残基，其中R3为甲基(即，式III的单体为PEGMA)。 
在某些实施方案中，亲水性第一嵌段或隔离的亲水性嵌段包含通过式IV单体的聚合或共聚合获得的多个单体残基： 
Figure BPA00001378440800331
其中： 
各R1、R2和R3独立地选自氢、卤素和任选地取代的C1-C3烷基， 
n为2至20的整数， 
R8为(CR1R2)mR9，其中m为0至10，并且其中一个或多个(CR1R2)单元任选地用NR1R2、OR1或SR1取代， 
在一个实施方案中，亲水性第一嵌段包含多个相应于式IV的单体残基，R3为甲基并且n为2至20。 
一般地，亲水性第一嵌段包含多个重复单元，即至少两个。在一些实施方案中，本文中描述的聚合物的亲水性第一嵌段具有约1,000道尔顿至约50,000道尔顿，约2,000道尔顿至约30,000道尔顿，约5,000道尔顿至约20,000道尔顿或约7,000道尔顿至约15,000道尔顿的数均分子量。在一些具体的实施方案，亲水性嵌段为约7,000道尔顿、8,000道尔顿、9,000道尔顿、10,000道尔顿、11,000道尔顿、 12,000道尔顿、13,000道尔顿、14,000道尔顿或15,000道尔顿。 
载体嵌段 
本文中描述的嵌段共聚物包含第二嵌段(即，中间嵌段或者位于亲水性的第一嵌段与疏水性的嵌段之间的嵌段)，其(i)与治疗剂(例如，多核苷酸或肽)缔合或(ii)具有用于缔合治疗剂的官能团。例如，载体嵌段可具有用于与治疗剂例如多核苷酸离子性缔合的聚阳离子。可选地，或此外，载体嵌段可包含二硫键或用于将治疗剂二价偶联至嵌段共聚物的其他部分。在一个实施方案中，载体(第二)嵌段是亲水性的。在另一个实施方案中，载体(第二)嵌段是疏水性的。在一个实施方案中，第二嵌段是聚阳离子性的。在一些实施方案中，第二嵌段是亲水性的并且包含多个阳离子性单体残基(例如，在约中性pH下)。在另一个实施方案，载体(第二)嵌段是疏水性的并且包含多个阳离子性单体残基(例如，在约中性pH下)。在一些具体的实施方案，第二嵌段与多核苷酸离子性缔合。在某些实施方案中，第二嵌段是不带电荷的或至少基本上不带电荷的，并且与多核苷酸结合。在一些实施方案中，第二嵌段是亲水性的、聚阳离子性的并且通过共价键和离子性相互作用与多核苷酸结合。 
一般地，载体嵌段可包含阴离子性重复单元、阳离子性重复单元、两性离子性重复单元、两个或更多个带电荷的重复单元的组合(例如，阴离子性和阳离子性重复单元、阴离子性和两性离子性重复单元、阳离子性和两性离子性重复单元或阴离子性、阳离子性和两性离子性重复单元)、基本上不带电荷的重复单元或其组合。换种说法，载体嵌段可包含任意范围广泛的重复单元(亲水性的或甚至疏水性的)。在一个实施方案中，载体嵌段所包含的重复单元的贡献总和提供了具有总体上亲水的特征的嵌段。在一个可选的实施方案中，载体嵌段所包含的重复单元的贡献总和提供了具有总体上疏水的特征的嵌段。当重复单元包含可电离的基团时，单个重复单元对其作为其成分的嵌段的总体亲水性的贡献可作为其pKa相对于其所存在的环境的pH的函数而变 化。例如，丙基丙烯酸重复单元-CH2C(CH2CH2CH3)(COOH)-主要在pH 7下电离，但不在pH 5下电离，从而丙基丙烯酸重复单元对嵌段的疏水性贡献在pH 5下显著大于在pH 7下。因此，一般地，当载体嵌段包含可电离的阳离子性重复单元或可电离的阴离子性重复单元并且期望载体嵌段是亲水性的时候，构成载体嵌段的重复单元的贡献总和优选地是使嵌段的总体特征在生理pH下是亲水性的。例如，在一个实施方案中，优选地载体嵌段在pH 5.0至pH 7.5的pH范围内是亲水性的。可选地，当载体嵌段包含可电离的阳离子性重复单元或可电离的阴离子性重复单元并且期望载体嵌段是疏水性的时候，优选地构成载体嵌段的重复单元的贡献总和是使嵌段的总体特征在生理pH下是疏水性的。例如，在一个实施方案中，载体嵌段在pH 5.0至pH 7.5的pH范围内可以是疏水性的。 
在一些实施方案中，载体嵌段包含来源于具有在约6.0至约10.0之间，通常约6.2至约9.5之间，以及在一些实施方案中在约6.5至约8.5之间的任何范围变化的pKa的阳离子性单体的重复单元。当单体掺入聚合物嵌段时，残基的pKa相对于未聚合的单体而言倾向于减小；因此，通常掺入的重复单元的pKa将在约6.0至10.0之间，通常在约6.2至9.0之间，以及在一些实施方案中为约6.5至8.0之间。 
在某些实施方案中，第二嵌段是亲水性的并且包含含有非环胺(例如，胺、烷基胺、二烷基胺等)、非环亚胺(例如亚胺、烷基亚胺等)、环胺(例如，哌啶)、含氮杂环(例如，吡啶或喹啉)等的单体种类。在一些具体的实施方案，本文中利用的阳离子性种类包括质子化的非环胺(例如，胺、烷基胺、二烷基胺等)、非环亚胺(例如，亚胺、烷基亚胺等)、环亚胺(例如，哌啶)、含氮杂环(例如，吡啶或喹啉)等。 
非环胺的非限定性实例包括甲胺、二甲胺、乙胺、二乙胺、丙胺、异丙胺、二异丙胺、二异丙基乙胺、正丁胺、仲丁胺、叔丁胺、戊胺、新戊胺、异戊胺、己胺等。非环亚胺的非限定性实例包括甲基亚氨、乙基亚胺、丙基亚胺、异丙基亚胺、正丁基亚胺、仲丁基亚胺、戊基亚胺、新戊基亚胺、异戊基亚胺、己基亚胺等。环胺的非限定性实例 包括环丙胺、环丁胺、环戊胺、环己胺、环庚胺、哌啶、吡嗪、吡咯烷、高哌啶(homopiperidine)、氮杂环庚烷、二氮杂双环十一烷(diazabicycloundecane)等。环亚胺的非限定性实例包括环丙亚胺、环丁亚胺、环戊亚胺、环己亚胺、环庚亚胺等。含氮杂芳基的非限定性实例包括咪唑基、吡咯基、吡啶基、吲哚基等。 
在一些实施方案中，本文中描述的聚合物的第二嵌段是亲水性的并且包含多个任选地取代的单体残基，氨基(C1-C6)烷基-乙基丙烯酸酯、氨基(C1-C6)烷基-甲基丙烯酸酯、氨基(C1-C6)烷基-丙烯酸酯、(N-(C1-C6)烷基-氨基(C1-C6)烷基-乙基丙烯酸酯、N-(C1-C6)烷基-氨基(C1-C6)烷基-甲基丙烯酸酯、N-(C1-C6)烷基-氨基(C1-C6)烷基-丙烯酸酯、(N，N-二(C1-C6)烷基-氨基(C1-C6)烷基-乙基丙烯酸酯、N，N-二(C1-C6)烷基-氨基(C1-C6)烷基-甲基丙烯酸酯、N，N-二(C1-C6)烷基-氨基(C1-C6)烷基-丙烯酸酯或其组合。在一些具体的实施方案中，此类单体残基如本文中所述在中性pH下构成阳离子性的单体残基。 
在一个实施方案中，载体嵌段包含多个阴离子性单体残基。所述阴离子性单体残基可具有带电荷的或可带电荷成为阴离子的种类，包括可质子化的阴离子性种类。可带电荷的种类可以优选地在血清生理pH和基本上中性时是阴离子性的，或在使膜变得不稳定或破裂的pH下(例如优选在内体pH下)不带电荷。在一些实施方案中，载体嵌段包含多个阴离子性的疏水性单体残基、包含疏水性种类(例如，C2-C8烷基取代基)和带电荷的或可带电荷成为阴离子的种类的单体残基。 
在一些实施方案中，第二嵌段是包含共价地偶联至第二嵌段的多核苷酸的聚合物生物缀合物。在一些实施方案中，在治疗剂(例如，多核苷酸或肽)与聚合物中单体的侧连侧链之间产生共价缀合物。在一些实施方案中，第二嵌段包含通过连接部分与第二嵌段共价偶联的多核苷酸。在某些实施方案中，将第二嵌段共价偶联至多核苷酸的3′末端。在一些实施方案中，第二嵌段共价偶联至多核苷酸的5′末端。在某些实施方案中，连接部分是共价键。在一些实施方案中，连接部分来源于包含两个或更多个反应性官能团的多功能部分。在某些实施 方案中，连接部分是pH敏感性的易变部分。在一些实施方案中，连接部分在血清pH下是稳定的并且在内体pH下对酸敏感。在一些实施方案中，连接部分在pH 7.4下是稳定的并且在pH 6.0下对酸敏感。在某些实施方案中，连接部分是二硫化物。 
在某些实施方案中，第二嵌段包含一个或多个含有可缀合的或缀合的侧链(例如，单体残基的侧基)的单体残基。缀合的侧链，如本文中所使用的，意指包括当最初聚合时具有可缀合的侧链的单体残基，该侧链后来被缀合至例如多核苷酸。在一些情况中，可缀合的侧链是携有一个或多个反应性基团的基团，所述反应性基团可用于通过本领域内已知的化学法例如“Click”化学法(关于例如“Click”反应，参见Wu，P.；Fokin，V.V.Catalytic Azide-Alkyne Cycloaddition：Reactivity and Applications.Aldrichim.Acta，2007，40，7-17)聚合后引入额外的功能性。在某些实施方案中，本文中提供的可缀合的或可功能化的侧链包含一个或多个任意适当的亲电或亲核官能团，例如但不限于N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)酯、HOBt(1-羟基苯并三唑)酯、对硝基苯酯、四氟苯酯、五氟苯酯、吡啶二硫基、马来酰亚胺、醛、酮、酸酐、硫氢基、胺、羟基、卤代烷等。在更具体的实施方案，第二嵌段包含一个或多个这样的可功能化的侧链，所述侧链可与生物分子例如多核苷酸或肽生物缀合。 
在某些实施方案中，第二嵌段包含来源于具有式VIII的可缀合单体的聚合的单体残基： 
Figure BPA00001378440800371
其中： 
X选自共价键、C(O)、二价C5-C10芳基和二价C2-C10杂芳基， 
Y是共价键或选自任选地取代的二价C1-C20烷基、任选地取代的二价C1-C20杂烷基、任选地取代的二价C1-C20烯基、任选地取代的C1-C20 炔基、任选地取代的二价C1-C20环烷基、任选地取代的二价C1-C20环杂烷基、任选地取代的二价C5-C10芳基或任选地取代的二价C3-C10杂芳基中的连接基， 
R3选自卤素和任选地取代的C1-C4烷基， 
Q是可缀合的基团例如但不限于N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)酯、HOBt(1-羟基苯并三唑)酯、对硝基苯酯、四氟苯酯、五氟苯酯、吡啶二硫基、马来酰亚胺、醛、酮、酸酐、硫氢基、胺、羟基、卤代烷等。 
在某些实施方案中，第二亲水性嵌段还包含式Ia的亲水性嵌段中描述的多个单体残基。在具体的实施方案，第二亲水性嵌段是包含按重量计算至少约5％、至少约10％、至少约20％、至少约30％、或至少约40％的具有包含隔离寡聚物(例如，聚乙二醇)之侧基的单体残基(例如，PEGMA)的随机共聚物。 
在可选择的其中将治疗剂(例如，多核苷酸或肽)缀合至“第二亲水性嵌段”的实施方案中，第二嵌段可任选地用缀合治疗剂的非亲水性嵌段(例如，疏水性嵌段)替代。 
在某些实施方案中，中间嵌段具有下式： 
其中： 
A0和A1选自-C-C-、-C-、-C(O)(C)aC(O)O-、-0(C)aC(O)-和-O(C)bO-； 
a为1至4； 
b为2至4； 
Y0和Y1独立地选自共价键、(1C-10C)烷基-、-C(O)O(2C-10C)烷基-、-OC(O)(1C-10C)烷基-、-O(2C-10C)烷基-和-S(2C-10C)烷基-、-C(O)NR6(2C-10C)烷基-； 
用适当数量的氢原子完成未完全被R1-R2和Y0-Y1取代的A0-A1四价碳原子； 
各R1、R2和R6独立地选自氢、-CN、烷基、炔基、杂烷基、环烷基、杂环烷基、芳基和杂芳基，其任一个可任选地用一个或多个氟原子取代； 
Q7是选自下组的残基：在生理pH下为亲水性并且在生理pH下至少部分带正电荷的残基(例如，氨基、烷氨基、铵、烷基铵、胍、咪唑基、吡啶基等)；可缀合的或可功能化的残基(例如包含反应性基团的残基，如叠氮化物、炔、琥珀酰亚胺酯、四氟苯酯、五氟苯酯、对硝基苯酯、吡啶二硫基等)；或氢； 
Q1是在生理pH下为亲水性并且在生理pH下至少部分带正电荷的残基(例如，氨基、烷氨基、铵、烷基铵、胍、咪唑基、吡啶基等)；在生理pH下至少部分带负电荷但在更低pH下发生质子化的残基(例如，羧基、磺酰胺、硼酸根、膦酸根、磷酸根等)、在生理pH下基本为中性的残基(例如，羟基、多羟化烷基、聚乙二醇、聚丙二醇、硫氢基等)、或在生理pH下至少为部分两性离子性的残基(例如，在生理pH下包含磷酸根和铵基的单体残基)； 
m为0至小于1.0(例如，0至约0.49)； 
n为大于0至1.0(例如，约0.51至约1.0)；其中 
m+n＝1 
v为约1至约25kDa。 
在某些实施方案中，将Q0的可缀合的或可功能化的残基缀合至至少一个氨基酸或至少一个核酸。 
在一个优选实施方案中，载体嵌段包含相应于式1的重复单元 
Figure BPA00001378440800391
其中*指示式1的重复单元至其他重复体单元的附着点；每一个X1和X2独立地选自氢、烃基、取代的烃基、杂环和取代的羰基，然而条件是位于同一重复单元内的X1和X2并不选自芳基、杂芳基、杂取代的羰基和其组合；每一个X3独立地为氢、烷基或取代的烷基，并且每一个X4独立地是杂取代的羰基、芳基或杂芳基。例如，在一个这样的实施方案中，载体嵌段包含相应于式1的重复单元，并且X1和X2各自为氢。在另一个这样的实例中，载体嵌段包含相应于式1的重复单元，X1和X2各自为氢并且X3为氢或烷基。在另一个实例中，载体嵌段包含相应于式1的重复单元，X1和X2各自为氢，X3为氢或烷基，并且X4独立地是杂取代的羰基。在另一个实例中，所述亲水性嵌段包含相应于式1的重复单元，其中X4为-C(O)OX40、-C(O)SX40或-C(O)NX40X41，并且X40和X41独立地为氢、烃基、取代的烃基、杂烃基、取代的杂烃基或杂环。在另一个实例中，载体嵌段包含相应于式1的重复单元，X4为-C(O)OX45、-C(O)SX45或-C(O)NX41X45，并且X41和X45独立地为氢、烃基、取代的烃基、杂烃基或杂环。在另一个实例中，载体嵌段包含相应于式1的重复单元，X4为-C(O)OX45或-C(O)NX41X45，并且X41和X45独立地是烃基、杂烃基或杂环。在另一个实例中，载体嵌段包含相应于式1的重复单元，X1和X2各自为氢，X3为氢或烷基，X4为-C(O)OX45，X45为氢、烃基、取代的烃基、杂烃基、取代的杂烃基或杂环。在另一个实例中，载体嵌段包含相应于式1的重复单元，X1和X2各自为氢，X3为氢或烷基，X4为-C(O)OX45，并且X45是二硫基取代的烷基部分(例如，吡啶二硫基取代的乙基)。在另一个实例中，载体嵌段包含相应于式1的重复单元，X1和X2各自为氢，X3为氢或烷基，X4为-C(O)NX41X45，X41为氢，并且X45是烷基或取代的烷基。 
在一个可选的实施方案，载体嵌段是包含至少两个组成上不同的重复单元的随机共聚物，所述重复单元的每一个相应于式1。例如，载体嵌段可以是随机共聚物，其包含(i)相应于其中X4为-C(O)OX45的式1的第一重复单元和(ii)相应于其中X4为-C(O)NX41X45的式1的第二 重复单元。有利地，当载体嵌段是包含至少两个组成上不同的重复单元的随机共聚物时，重复单元之一可提供用于结合治疗剂例如核酸的官能团。因此，例如，载体嵌段可包含(i)相应于如下式1的第一重复单元，其中X4为-C(O)OX45、-C(O)SX45或-C(O)NX41X45并且治疗剂例如核酸经由X45与载体嵌段结合或X45包含用于结合治疗剂的官能团，和(ii)相应于式1的组成上不同的重复单元。 
在某些实施方案中，载体嵌段包含通过式IIIb单体的聚合或共聚合获得的多个单体残基： 
Figure BPA00001378440800411
其中： 
n为2至20的整数； 
X为-(CR1R2)m-，其中m为0至10，并且其中一个或多个(CR1R2)单元任选地用-NR1-R2、-OR1或-SR1取代， 
Y为-O-、-NR4-或-(CR1R2)-， 
各R1、R2、R3、Z1和Z2独立地选自氢、卤素和任选地取代的C1-C3烷基， 
R4选自氢和任选地取代的C1-C6烷基， 
R8为氢或(CR1R2)mR9，其中m为0至10，并且其中一个或多个(CR1R2)单元任选地用-NR1R2、-OR1或-SR1取代，以及 
R9为氢、卤素、任选地取代的C1-C3烷基、多元醇、维生素、肽、具有200至1200道尔顿分子量的小分子，或可缀合的基团。 
在某些实施方案中，载体嵌段包含通过式IIIc单体的聚合或共聚合获得的多个单体残基： 
Figure BPA00001378440800421
其中： 
n为2至20的整数； 
X为-(CR1R2)m-，其中m为0至10，并且其中一个或多个(CR1R2)单元任选地用-NR1-R2、-OR1或-SR1取代， 
Y为-O-、-NR4-或-(CR1R2)-， 
各R1、R2、R3、Z1和Z2独立地选自氢、卤素和任选地取代的C1-C3烷基， 
R4选自氢和任选地取代的C1-C6烷基， 
R8为氢或(CR1R2)mR9，其中m为0至10，并且其中一个或多个(CR1R2)单元任选地用-NR1R2、-OR1或-SR1取代，以及 
R9为氢、卤素、任选地取代的C1-C3烷基、多元醇、维生素、肽、具有200至1200道尔顿分子量的小分子，或可缀合的基团。 
在某些实施方案中，载体嵌段包含通过式III单体的聚合或共聚合获得的多个单体残基： 
Figure BPA00001378440800422
其中： 
X为(CR1R2)m，其中m为0至10，并且其中一个或多个(CR1R2)单元任选地用-NR1R2、-OR1或-SR1取代， 
Y为O、NR4或CR1R2， 
各R1、R2、R3和R9独立地选自氢、卤素、任选地取代的C1-C3烷基 或靶向基团，例如但不限于半乳糖、N-乙酰半乳糖胺、叶酸、RGD肽， 
R4选自氢和任选地取代的C1-C6烷基， 
n为2至20的整数； 
R8为(CR1R2)mR9，其中m为0至10，并且其中一个或多个(CR1R2)单元任选地用NR1R2、OR1或SR1取代， 
在一些具体的实施方案，亲水性的第一嵌段或隔离的亲水性嵌段包含通过式IIIa单体的聚合或共聚合获得的多个单体残基： 
Figure BPA00001378440800431
其中： 
X为(CR1R2)m，其中m为0至10，并且其中一个或多个(CR1R2)单元任选地用NR1R2、OR1或SR1取代， 
各R1、R2、R3和R9独立地选自氢、卤素和任选地取代的C1-C3烷基， 
n为2至20的整数， 
R8为(CR1R2)mR9，其中m为0至10，并且其中一个或多个(CR1R2)单元任选地用NR1R2、OR1或SR1取代。 
在具体的实施方案，R3为甲基(即，式III的单体为PEGMA)。 
在某些实施方案中，亲水性的第一嵌段或隔离的亲水性嵌段包含通过式IV单体的聚合或共聚合获得的多个单体残基： 
Figure BPA00001378440800432
其中： 
各R1、R2和R3独立地选自氢、卤素和任选地取代的C1-C3烷基， 
n为2至20的整数， 
R8为(CR1R2)mR9，其中m为0至10，并且其中一个或多个(CR1R2)单元任选地用NR1R2、OR1或SR1取代。 
通常，载体嵌段包含多个重复单元，即至少两个。在一些实施方案中，本文中描述的聚合物的载体或第二嵌段具有约1,000道尔顿至约50,000道尔顿，约2,000道尔顿至约30,000道尔顿，约5,000道尔顿至约20,000道尔顿或约7,000道尔顿至约15,000道尔顿的数均分子量。在一些具体的实施方案中，亲水性嵌段为约7,000道尔顿、8,000道尔顿、9,000道尔顿、10,000道尔顿、11,000道尔顿、12,000道尔顿、13,000道尔顿、14,000道尔顿或15,000道尔顿。 
疏水性嵌段 
在某些实施方案中，本文中描述的聚合物的疏水性嵌段是疏水性的pH依赖性的膜去稳定化嵌段。在一些实施方案中，本文中描述的聚合物的疏水性嵌段为或包含含有多个疏水性单体残基和多个阴离子性单体残基的聚合物嵌段。在具体的实施方案中，所述多个阴离子性单体残基在约中性pH下是阴离子性的。在更具体的实施方案中，至少50％、至少70％、至少80％、至少90％、至少95％或至少99％的所述多个阴离子性单体残基在约pH 5、约pH 5.5、约pH 5.7、约pH 6.0、约pH 6.2、约pH 6.5或约内体pH下是不带电荷的(例如，如根据给定的单体残基的pKa值计算的)。 
在某些实施方案中，所述疏水性种类或疏水性单体单元具有在约1至约20的范围内变化的疏水性嵌段的π值。作为其相对亲水性-亲脂性值度量的化合物的π值(参见，例如，Cate，L.A.，″Calculation of Drug Solubilities by Pharmacy Student s″Am.J.Pharm.Educ.45：1 1-13(1981))用于描述化合物的疏水性或亲水性。 
在某些实施方案中，本文中描述的疏水性嵌段包含多个疏水性种类(在本文中可与“疏水性增强子”互换使用)。各疏水性种类可包括但不限于烷基(如本文中所使用的，其包括饱和和不饱和烷基)、芳基- 烷基、烷基-芳基、烷基-芳基-烷基、杂烷基、芳基、杂芳基等，其每一个任选地被取代。在具体的实施方案中，所述疏水性种类是烷基、芳基-烷基、烷基-芳基、烷基-芳基-烷基或芳基。 
在一些实施方案中，本文中描述的疏水性嵌段包含多个不带电荷(即，基本上不具有整体电荷(whole charge)，或完全不具有整体电荷)的疏水性单体残基。在具体的实施方案中，疏水性单体残基包含至少一个疏水性种类。疏水性种类可包括但不限于烷基(如本文中所使用的，其包括饱和和不饱和烷基)、芳基-烷基、烷基-芳基、烷基-芳基-烷基、杂烷基、芳基、杂芳基等，其各自任选地被取代。在具体的实施方案中，所述疏水性种类是烷基、芳基-烷基、烷基-芳基、烷基-芳基-烷基或芳基。在一些实施方案中，聚合物链可独立地包含具有选自(C2-C8)烷基、(C2-C8)烯基、(C2-C8)炔基、芳基和杂芳基(其各自可任选地被取代)的疏水性种类的多个单体残基。在某些实施方案中，所述多个单体残基可来源于乙基丙烯酸(C2-C8)烷基酯、甲基丙烯酸(C2-C8)烷基酯或丙烯酸(C2-C8)烷基酯(其各自可任选地被取代)的聚合。 
在一个实施方案中，所述疏水性嵌段包含多个阴离子性的单体残基。通常，优选地疏水性嵌段包含数十或甚至数百个阴离子性的单体残基。例如，在一个实施方案中，疏水性嵌段包含至少10个此类残基。在另一个实施方案中，其包含至少20个此类残基。一个实施方案中，其包含至少50个此类残基。一个实施方案中，其包含至少100个此类残基。一个实施方案中，所述疏水性嵌段通常包含约10个至约500个阴离子性残基。所述阴离子性的单体残基可具有带电荷或可带电荷成为阴离子的种类，包括可质子化的阴离子性种类。所述可带电荷的种类可优选地在血清生理pH下为阴离子性的，并且在使膜变得不稳定或破裂的pH下(例如优选在内体pH下)带有显著更少的电荷。在一些优选实施方案，所述疏水性嵌段包含多个阴离子性的疏水性单体残基、包含疏水性种类(例如，C2-C8烷基取代基)和带电荷的或可带电荷成为阴离子的种类的单体残基。在每一个上述此类实施方案中，所 述疏水性嵌段总的说来可被认为是疏水性的。 
因此，一般地，疏水性嵌段可包含阴离子性重复单元、阳离子性重复单元、两性离子性重复单元、两个或更多个带电荷的重复单元的组合(例如，阴离子性和阳离子性重复单元、阴离子性和两性离子性重复单元、阳离子性和两性离子性重复单元或阴离子性、阳离子性和两性离子性重复单元)、基本上不带电荷的重复单元或其组合，只要其总体特征是疏水性的即可。换种说法，疏水性嵌段可包含任意范围广泛的重复单元(疏水性的或甚至亲水性的)，只要由疏水性嵌段包含的重复单元总共提供具有总体上疏水的特征的嵌段。当重复单元包含可电离的基团时，单个重复单元对其作为成分的嵌段的总体亲水性的贡献可作为其pKa值相对于其所存在的环境的pH值的函数而变化。例如，丙基丙烯酸重复单元-CH2C(CH2CH2CH3)(COOH)-主要在pH 7电离，但在pH 5下不电离，从而丙基丙烯酸重复单元对嵌段的疏水性贡献在pH 5下显著大于在pH 7下。因此，一般地，构成疏水性嵌段的重复单元的贡献总和优选是嵌段的总体特征在低于生理pH的pH下是疏水性的。例如，在一个实施方案中，贡献的总和是嵌段的总体特征在约5.0的pH下是疏水性的。再例如，在一个实施方案中，贡献的总和是嵌段的总体特征在约5.5的pH下是疏水性的。再例如，在一个实施方案中，贡献的总和是使嵌段的总体特征在约6.0的pH下是疏水性的。再例如，在一个实施方案中，贡献的总和是嵌段的总体特征在约6.8的pH下是疏水性的。再例如，在一个实施方案中，重复单元的贡献的总和是疏水性嵌段的总体特征在约6.2至6.8范围内的pH下是疏水性的。 
在某些实施方案中，本文中描述的疏水性嵌段包含因含有疏水性种类的单体的聚合或共聚合而产生的单体残基。包含疏水性种类的单体包括但不限于任选地取代的(C2-C8)烷基-乙基丙烯酸酯、(C2-C8)烷基-甲基丙烯酸酯、(C2-C8)烷基-丙烯酸酯、苯乙烯、(C2-C8)烷基-乙烯基等。在某些实施方案中，包含疏水性种类的单体包括但不限于式VI的单体： 
其中 
R1和R2各自独立地为氢、卤素和任选地取代的C1-C6烷基、任选地取代的烯基、任选地取代的炔基、任选地取代的环烷基、任选地取代的芳基或任选地取代的杂芳基； 
R3为氢、卤素和任选地取代的C1-C6烷基或-C(＝O)R5； 
R4为氢、卤素和任选地取代的C1-C6烷基； 
R5为任选地取代的C1-C6烷基、-SR6、-OR6或-NR7R8； 
R6为氢、任选地取代的C1-C6烷基、任选地取代的烯基、任选地取代的炔基、任选地取代的环烷基、任选地取代的芳基或任选地取代的杂芳基； 
R7和R8各自独立地为氢、任选地取代的烷基、任选地取代的杂烷基、任选地取代的环烷基、任选地取代的芳基；或R7和R8和与它们结合的氮一起形成任选地取代的杂环。 
在某些实施方案中，除了疏水性种类外，本文中描述的疏水性嵌段还包含阴离子性种类。在一些具体的实施方案中，所述阴离子性种类在约中性pH下是阴离子性的。在具体的实施方案中，疏水性嵌段包含含有疏水性种类的第一单体残基和含有阴离子性种类的第二单体残基。 
在某些实施方案中，本文中描述的疏水性嵌段包括含有多个疏水性单体残基和多个阴离子性单体残基的聚合物嵌段。在一些实施方案中，本文中描述的疏水性嵌段包括包含多个可带电荷的残基的聚合物嵌段。在一些实施方案中，为阴离子性的单体残基(1)在约中性pH、大于约7.2的pH或大于约7.4的任何pH下是阴离子性的，和(2)在小于约6、小于约5.8、小于约5.7、小于约5.6、小于约5.5、小于约 5.4、小于约5.2、小于约5.0或小于约4.5的pH下是不带电荷的。在一些实施方案中，所述单体残基具有约4.5至约8.0之间任何值，约5.5至约7.5之间任何值或约6.0至约7.0之间任何值的pKa。在某些实施方案中，当聚合时提供阴离子性的单体残基的单体具有约4.5至约8.0之间任何值，约5.5至约7.5之间任何值或约6.0至约7.0之间任何值的pKa。 
在一些具体的实施方案中，可在本文中描述的阴离子性单体残基上存在的阴离子性种类包括但不限于羧酸、磺酰胺、硼酸、磺酸、亚磺酸、硫酸、磷酸、次膦酸和亚磷酸基团，或其缀合碱或阴离子。在一些实施方案中，所述阴离子性单体残基是(C1-C8)烷基丙烯酸或丙烯酸的残基。在某些实施方案中，单体例如马来酸酐(Scott M.Henry，Mohamed E.H.El-Sayed，Christopher M.Pirie，Allan S.Hoffman和Patrick S.Stayton pH-Responsive Poly(styrene-alt-maleic anhydride)Alkylamide Copolymers for Intracellular Drug Delivery.Biomacromolecules 2006，7，2407-2414)用于通过马来酸酐单体单元的聚合后水解而引入阴离子性种类。 
在某些实施方案中，除了疏水性种类外，本文中描述的疏水性嵌段还包含阳离子性种类。在一些实施方案中，除了疏水性种类和阴离子性种类外，本文中描述的疏水性嵌段还包含阳离子性种类。在某些实施方案中，除了疏水性单体残基外，本文中描述的疏水性嵌段还包含阳离子性单体残基。在一些实施方案中，除了疏水性单体残基和阴离子性单体残基外，本文中描述的疏水性嵌段还包含阳离子性单体残基。在一些实施方案中，为阳离子性的种类和/或单体残基在约中性pH下是阳离子性的。 
在一些实施方案中，本文中描述的阳离子性单体残基具有在约6.0至约10.0之间，通常约6.2至约9.5之间以及在一些实施方案中为约6.5至约8.5之间任何值的pKa。在单体掺入聚合物嵌段后，残基的pKa值相对于未聚合的单体而言倾向于减小；因此，通常掺入的重复单元的pKa值为约6.0至10.0，通常为约6.2至9.0，以及在一些实 施方案中为约6.5至8.0。 
在某些实施方案中，所述疏水性嵌段包含含有非环胺(例如，胺、烷基胺、二烷基胺等)、非环亚胺(例如，亚胺、烷基亚胺等)、环胺(例如，哌啶)、含氮杂环(例如，吡啶或喹啉)等的单体种类。在具体的实施方案中，本文中利用的阳离子性种类包括质子化的非环胺(例如，胺、烷基胺、二烷基胺等)、非环亚胺(例如，亚胺、烷基亚胺等)、环胺(例如，哌啶)、含氮杂环(例如，吡啶或喹啉)等。 
非环胺的非限定性实例包括甲胺、二甲胺、乙胺、二乙胺、丙胺、异丙胺、二异丙胺、二异丙基乙胺、正丁胺、仲丁胺、叔丁胺、戊胺、新戊胺、异戊胺、己胺等。非环亚胺的非限定性实例包括甲基亚氨、乙基亚胺、丙基亚胺、异丙基亚胺、正丁基亚胺、仲丁基亚胺、戊亚胺、新戊亚胺、异戊亚胺、己亚胺等。环胺的非限定性实例包括环丙胺、环丁胺、环戊胺、环己胺、环庚胺、哌啶、吡嗪、吡咯烷、高哌啶(homopiperidine)、氮杂环庚烷、二氮杂双环十一烷(diazabicycloundecane)等。环亚胺的非限定性实例包括环丙亚胺、环丁亚胺、环戊亚胺、环己亚胺、环庚亚胺等。含氮杂芳基的非限定性实例包括咪唑基、吡咯基、吡啶基、吲哚基等。 
在一些实施方案中，本文中描述的聚合物的疏水性嵌段包含多个单体残基，其可以是任选地取代的，氨基(C1-C6)烷基-乙基丙烯酸酯、氨基(C1-C6)烷基-甲基丙烯酸酯、氨基(C1-C6)烷基-丙烯酸酯、(N-(C1-C6)烷基-氨基(C1-C6)烷基-乙基丙烯酸酯、N-(C1-C6)烷基-氨基(C1-C6)烷基-甲基丙烯酸酯、N-(C1-C6)烷基-氨基(C1-C6)烷基-丙烯酸酯、(N，N-二(C1-C6)烷基-氨基(C1-C6)烷基-乙基丙烯酸酯、N，N-二(C1-C6)烷基-氨基(C1-C6)烷基-甲基丙烯酸酯、N，N-二(C1-C6)烷基-氨基(C1-C6)烷基-丙烯酸酯或其组合。在一些具体的实施方案中，此类单体残基如本文中描述的在中性pH下构成了阳离子性单体残基。 
在某些实施方案中，本文中描述的疏水性嵌段包含多个阴离子性单体残基、多个阳离子性单体残基和多个疏水性单体残基。 
在某些具体的实施方案中，在约中性pH(例如，约pH 7.4)下，疏 水性嵌段具有基本上中性的总体电荷。在更具体的实施方案中，疏水性嵌段的基本上中性的总体电荷意指至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、至少95％或至少98％的阳离子性单体残基或阴离子性单体残基的电荷被另一个阴离子性单体残基或阳离子性单体残基的电荷中和。换句话说，在不同的实施方案中，疏水性嵌段中在约中性pH下是阳离子性的单体单元的数目与疏水性嵌段中在约中性pH下是阴离子性的单体单元的数目之比为约3∶5至约5∶3、约7∶10至约10∶7、约4∶5至约5∶4、约9∶10至约10∶9、约95∶100至约100∶95或约98∶100至约100∶98。可以以任何适当的方式，例如通过使用其pKa和/或pKb值计算带电荷的种类的数量来实现电荷比率的测定。 
在一些实施方案中，在约中性pH(例如，约pH 7.4)下，疏水性嵌段以约10∶1至约1∶10、约5∶1至约1∶5、约4∶1至约1∶4、约1∶0至约1∶4(阴离子性种类∶阳离子性种类)的比率包含阴离子性种类和阳离子性种类。在一个优选实施方案中，在约中性pH(例如约pH 7.4)下，疏水性嵌段以约1∶1(阴离子性种类∶阳离子性种类)的比率包含阴离子性种类和阳离子性种类。在一些实施方案中，在约中性pH(例如，约pH 7.4)下，疏水性嵌段以约1∶0至约1∶4(阴离子性单体残基∶阳离子性单体残基)的比率包含阴离子性单体残基和阳离子性单体残基。在一个优选实施方案中，在约中性pH(例如，约pH 7.4)下，疏水性嵌段以约1∶1(阴离子性单体残基∶阳离子性单体残基)的比率包含阴离子性单体残基和阳离子性单体残基。 
在某些实施方案中，在约中性pH(例如，约pH 7.4)下，疏水性嵌段包含疏水性的单体残基、阳离子性的单体残基和阴离子性的单体残基。在具体的实施方案中，疏水性单体残基对带电荷的单体残基(阳离子性单体残基加阴离子性单体残基)的比率为约1∶5至约5∶1，或约1∶3至约3∶1，或约1∶2至约3∶1，或约1∶1，或约1∶2或约2∶1。 
在某些实施方案中，疏水性嵌段，如本文中所描述的，包含来源于具有可质子化的阴离子性种类和疏水性种类的第一可聚合单体的多个第一单体残基和任选地来源于具有可去质子化的阳离子种类的第二 可聚合单体的多个第二单体残基。 
在一些实施方案中，如本文中所描述的，疏水性嵌段包含式Ic的结构： 
Figure BPA00001378440800511
其中： 
A2、A3和A4独立地选自-C-C-、-C-、-C(O)(C)aC(O)O-、-O(C)aC(O)-和-O(C)bO-；其中 
a为1至4； 
b为2至4； 
Y4独立地选自氢、(1C-10C)烷基-、(3C-6C)环烷基、O-(1C-10C)烷基、-C(O)O(2C-10C)烷基-、C(O)NR6(2C-10C)和芳基，其任意个任选地用一个或多个氟基团取代； 
Y2选自共价键、(1C-10C)烷基-、-C(O)O(2C-10C)烷基-、-OC(O)(1C-10C)烷基-、-O(2C-10C)烷基-和-S(2C-10C)烷基-、-C(O)NR6(2C-10C)烷基-； 
Y3选自共价键、(1C-10C)烷基和(6C-10C)芳基；其中 
用适当数量的氢原子完成未完全被R3-R5和Y2-Y4取代的A2-A4四价碳原子； 
各R3、R4和R5独立地选自氢、-CN、烷基、炔基、杂烷基、环烷基、杂环烷基、芳基和杂芳基，其任意个可任选地用一个或多个氟原子取代； 
Q2是在生理pH下带正电荷的残基，包括但不限于氨基、烷氨基、铵、烷基铵、胍、咪唑基、吡啶基； 
Q3是在生理pH下带负电荷但在更低pH下发生质子化的残基，包括但不限于羧基、磺酰胺、硼酸根、膦酸根、磷酸根等； 
p为约0.1至约0.9(例如，约0.2至约0.5)； 
q为约0.1至约0.9(例如，约0.2至约0.5)；其中： 
r为约0至约0.8(例如，0至约0.6)；其中 
p+q+r＝1；以及 
w为约1至约50kDa。 
在一个优选实施方案中，疏水性嵌段包含相应于式1A的重复单元 
Figure BPA00001378440800521
其中*指示式1A的重复单元至其他重复体单元的附着点；并且X3是烷基。示例性烷基包括甲基、乙基、丙基和丁基。通常，X3是乙基或丙基。在一个优选实施方案中，X3是丙基。 
在一个优选实施方案中，疏水性嵌段包含相应于式1E的重复单元 
Figure BPA00001378440800522
其中*指示式1E的重复单元至其他重复体单元的附着点；并且X3和X47独立地是烷基。示例性烷基包括甲基、乙基、丙基和丁基。通常，X3是甲基、乙基或丙基并且X47独立地是甲基、乙基、丙基或丁基。在一个优选实施方案中，X3是甲基并且X47是丁基。 
在一个优选实施方案中，疏水性嵌段包含相应于式1C的重复单元 
其中*指示式1C的重复单元至其他重复体单元的附着点；并且X3是烷基，X48是氨基取代的烷基。示例性烷基包括甲基、乙基、丙基和丁基。通常，X3是乙基或丙基并且X48是N，N-二烷基氨基烷基，例如N，N-二甲基氨基乙基。 
在一个优选实施方案中，疏水性嵌段是随机共聚物，其包含(i)相应于式1A和式1E的重复单元，(ii)相应于式1A和1C的重复单元或(iii)相应于式1A、1C和1E的重复单元。通常，当疏水性嵌段是包含相应于式1A和式1E(具有或不具有相应于式1C的重复单元)的重复单元的随机共聚物时，第三嵌段中相应于式1A的重复单元的数目与相应于式1E的重复单元的数目之比分别为约20∶1至1∶4。例如，第三嵌段中相应于式1A的重复单元的数目与相应于式1E的重复单元的数目之比通常优选地为约3∶1至1∶3。此外，相应于式1A的重复单元的数目通常优选地超过相应于式1C的重复单元的数目。 
通常，疏水性嵌段包含多个重复单元，即至少2个。在某些实施方案中，本文中描述的聚合物的疏水性嵌段具有约1,000道尔顿至约200,000道尔顿、约1,000道尔顿至约100,000道尔顿、约1,000道尔顿至约100,000道尔顿、约5,000道尔顿至约50,000道尔顿、约10,000道尔顿至约50,000道尔顿、约15,000道尔顿至约35,000道尔顿或约20,000道尔顿至约30,000道尔顿的数均分子量。 
嵌段比率 
在某些实施方案中，嵌段共聚物以(Mn1st+Mn2nd)∶(Mn3rd)表示的数均分子量比率为约2∶1至约1∶9(其中第一嵌段(即亲水性嵌段)的数均分子量用Mn1st表示，第二或中间或治疗载体嵌段的数均分子量用 Mn2nd表示，以及第三嵌段的数均分子量用Mn3rd表示)。在一些实施方案中，(Mn1st+Mn2nd)∶(Mn3rd)为约1∶1至约1∶3。 
可聚合的单体 
在某些实施方案中，嵌段共聚物中第一、第二和第三嵌段的每一个包含来源于可聚合单体的单体残基。如之前所指出的，嵌段共聚物除了第一、第二和第三嵌段外还可包含一个或多个其他嵌段，并且在这些情况中，所述至少一个另外的嵌段还可包含来源于可聚合单体的单体残基。在具体的实施方案中，经聚合或共聚合以提供亲水性、中间或疏水性嵌段的任意单体包括乙烯系不饱和单体。在更具体的实施方案中，乙烯系不饱和单体包括但不限于丙烯酸单体、乙烯基单体(vinylic monomer)等。在一些实施方案中，所述乙烯系不饱和单体是选自但不限于任选地取代的丙烯酸、任选地取代的丙烯酰胺和任选地取代的丙烯酸酯的丙烯酸单体。在某些实施方案中，乙烯系不饱和单体选自但不限于任选地C1-C8烷基-取代的丙烯酸、任选地C1-C8烷基-取代的丙烯酰胺和任选地C1-C8烷基-取代的丙烯酸酯。 
在某些实施方案中，本文中提供的胶束的嵌段共聚物(例如，膜去稳定化嵌段共聚物)包含乙烯系不饱和单体。术语“乙烯系不饱和单体”在本文中定义为具有至少一个碳双键或三键的化合物。乙烯系不饱和单体的非限定性实例是：烷基(烷基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、烷基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、苯乙烯、烯丙胺、烯丙基铵、二烯丙基胺、二烯丙基铵、N-乙烯基甲酰胺、乙烯醚、乙烯基磺酸酯、丙烯酸、磺基甜菜碱、羧基甜菜碱、磷酸酯甜菜碱或马来酸酐。 
在不同的实施方案中，使用适合于提供本文中描述的胶束的聚合物(包括，例如，膜去稳定化嵌段共聚物)的任意单体。在一些实施方案中，适合用于制备本文中提供的胶束的聚合物(包括，例如，膜去稳定化嵌段共聚物)的单体包括但不限于一个或多个下列单体：甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯(全部同分异构体)、甲基丙烯酸丁酯(全部同分异构体)、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯 酸异冰片酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯腈、α-甲基苯乙烯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯(全部同分异构体)、丙烯酸丁酯(全部同分异构体)、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸、丙烯酸苄酯、丙烯酸丙酯、丙烯腈、苯乙烯、选自如下的丙烯酸酯类和苯乙烯类：甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯(全部异构体)、甲基丙烯酸羟丁酯(全部异构体)、甲基丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸N，N-二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸三乙二醇酯、衣康酸酐、衣康酸、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸羟丙酯(全部异构体)、丙烯酸羟丁酯(全部异构体)、丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯、丙烯酸N，N-二乙氨基乙酯、丙烯酸三乙二醇酯、甲基丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N-叔丁基甲基丙烯酰胺、N-正丁基甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺(N-methylolacrylamide)、N-羟乙基丙烯酰胺(N-ethylolacrylamide)、乙烯基苯甲酸(全部异构体)、二乙氨基苯乙烯(全部异构体)、α-甲基乙烯基苯甲酸(全部异构体)、二乙氨基α-甲基苯乙烯(全部异构体)、对-乙烯基苯磺酸、对-乙烯基苯磺酸钠盐、甲基丙烯酸三甲氧基甲硅烷基丙酯、甲基丙烯酸三乙氧基甲硅烷基丙酯、甲基丙烯酸三丁氧基甲硅烷基丙酯、甲基丙烯酸二甲氧基甲基甲硅烷基丙酯、甲基丙烯酸二乙氧基甲基甲硅烷基丙酯、甲基丙烯酸二丁氧基甲基甲硅烷基丙酯、甲基丙烯酸二异丙氧基甲基甲硅烷基丙酯、甲基丙烯酸二甲氧基甲硅烷基丙酯、甲基丙烯酸二乙氧基甲硅烷基丙酯、甲基丙烯酸二丁氧基甲硅烷基丙酯、甲基丙烯酸二异丙氧基甲硅烷基丙酯、丙烯酸三甲氧基甲硅烷基丙酯、丙烯酸三乙氧基甲硅烷基丙酯、丙烯酸三丁氧基甲硅烷基丙酯、丙烯酸二甲氧基甲基甲硅烷基丙酯、丙烯酸二乙氧基甲基甲硅烷基丙酯、丙烯酸二丁氧基甲基甲硅烷基丙酯、丙烯酸二异丙氧基甲基甲硅烷基丙酯、丙烯酸二甲氧基甲硅烷基丙酯、丙烯酸二乙氧基甲硅烷基丙酯、丙烯酸二丁氧基甲硅烷基丙酯、丙烯酸二异丙氧基甲硅烷基丙酯、乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、乙烯基氯、乙烯基氟、乙烯基溴、马来酸酐、 N-芳基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、N-烷基马来酰亚胺、N-丁基马来酰亚胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基咔唑、丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯、乙烯、丙烯、1，5-己二烯类、1，4-己二烯类、1，3-丁二烯类、1，4-戊二烯类、乙烯醇、乙烯基胺、N-烷基乙烯基胺、烯丙基胺、N-烷基烯丙基胺、二烯丙基胺、N-烷基二烯丙基胺、亚烷基亚胺、丙烯酸类、烷基丙烯酸酯类、丙烯酰胺类、甲基丙烯酸类、甲基丙烯酸烷基酯类、甲基丙烯酰胺类、N-烷基丙烯酰胺类、N-烷基甲基丙烯酰胺类、苯乙烯、乙烯基萘、乙烯基吡啶、乙基乙烯基苯、氨基苯乙烯、乙烯基吡啶、乙烯基咪唑、乙烯基联苯、乙烯基茴香醚、乙烯基咪唑基、乙烯基吡啶基、乙烯基聚乙二醇、二甲氨基甲基苯乙烯、三甲基铵乙基甲基丙烯酸酯、三甲基铵乙基丙烯酸酯、二甲氨基丙基丙烯酰胺、三甲基铵乙基丙烯酸酯、三甲基铵乙基甲基丙烯酸酯、三甲基铵丙基丙烯酰胺、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸十八酯或甲基丙烯酸十八酯单体或其组合。 
在一些实施方案中，任选地使用此类单体的官能化形式。官能化的单体，如本文中所使用的，是包含掩蔽或未掩蔽的官能团(例如在聚合后可以连接其他部分的基团)的单体。此类基团的非限定性实例是伯氨基、羧基、硫氢基、羟基、叠氮基和氰基。几个适当的掩蔽基团是可供利用的(参见，例如，T.W.Greene&P.G.M.Wuts、Protective Groups in Organic Synthesis(第2版)J.Wiley&Sons、1991.P.J.Kocienski、Protecting Groups、Georg Thieme Verlag，1994)。 
按照任意适当的方式制备此处所述的聚合物。用于产生本文中提供的聚合物的适当合成方法包括但不限于例如阳离子性、阴离子性和自由基聚合。在一些情况下，当使用阳离子性方法时，用催化剂处理单体以引发聚合。任选地，一种或多种单体用于形成共聚物。在一些实施方案中，这种催化剂是引发剂，包括例如质子酸(布郎斯台德酸)或路易斯酸，在使用路易斯酸的情况下，还任选地使用一些促进剂例如水或醇。在一些实施方案中，催化剂是但不限于例如碘化氢、高氯酸、硫酸、磷酸、氟化氢、氯磺酸、甲磺酸、三氟甲磺酸、三氯化铝、 烷基氯化铝、三氟化硼复合物、四氯化锡、五氯化锑、氯化锌、四氯化钛、五氯化磷、三氯氧磷或氯氧化铬。在某些实施方案中，聚合物合成纯净地或在任意适合的溶剂中进行。适当的溶剂包括但不限于戊烷、己烷、二氯甲烷、氯仿或二甲基甲酰胺(DMF)。在某些实施方案中，在任意适当的反应温度下，包括例如约-50℃至约100℃或约0℃至约70℃的温度下进行聚合物合成。 
在某些实施方案中，通过自由基聚合制备聚合物。当使用自由基聚合方法时，提供(i)单体、(ii)任选地共聚单体和(iii)任选的自由基来源以引发自由基聚合过程。在一些实施方案中，自由基的来源是任选的，因为一些单体可在于高温下加热时自我引发。在某些情况下，在形成聚合混合物后，将混合物接触聚合条件。聚合条件是如本文中所述引起至少一种单体形成至少一种聚合物的条件。这种条件任选地可改变至任意适当的水平，包括但不限于例如温度、压力、气氛、聚合混合物中使用的原料的比例和反应时间。以任意适当的方式包括例如在溶液、分散体、悬浮液、乳剂中或批量进行聚合。 
在一些实施方案中，引发剂存在于反应混合物中。如果可用于本文中描述的聚合方法，则任选地使用任意适当的引发剂。这种引发剂包括但不限于例如一种或多种烷基过氧化物、取代的烷基过氧化物、芳基过氧化物、取代的芳基过氧化物、酰基过氧化物、烷基氢过氧化物、取代的烷基氢过氧化物、芳基氢过氧化物、取代的芳基氢过氧化物、杂烷基过氧化物、取代的杂烷基过氧化物、杂烷基氢过氧化物、取代的杂烷基氢过氧化物、杂芳基过氧化物、取代的杂芳基过氧化物、杂芳基氢过氧化物、取代的杂芳基氢过氧化物、烷基过酸酯、取代的烷基过酸酯、芳基过酸酯、取代的芳基过酸酯或偶氮化合物。在具体的实施方案中，过氧化苯甲酰(benzoylperoxide，BPO)和/或AIBN用作引发剂。 
在一些实施方案中，聚合过程以活泼形式按照任意适合的方式进行，例如，但不限于原子转移自由基聚合(ATRP)、一氧化二氮-为介体的活泼自由基聚合(NMP)、开环聚合(ROP)、简并性转移(DT)或可逆添 加分段转移(RAFT)。使用常规和/或活泼/受控聚合方法，可以生产各种聚合物结构，例如、但不限于嵌段、接枝、星形和梯度共聚物，其中单体单元在整个链上以统计学方式或以梯度方式分布，或以嵌段顺序或侧链接枝形式均聚化。在其他实施方案中，通过大分子设计，经黄原酸酯类(MADIX)的可逆添加-分段链转移合成聚合物(Direct Synthesis of Double Hydrophilic Statistical Di-and Triblock Copolymers Comprised of Acrylamide and Acrylic Acid Units via the MADIX Process″，Daniel Taton等人，Macromolecular Rapid Communications，22，No.18，1497-1503(2001).)。 
在某些实施方案中，可逆添加-分段链转移或RAFT用于合成本发明的乙烯型骨架聚合物。RAFT是一种活泼聚合过程。RAFT包含自由基简并性链转移过程。在一些实施方案中，用于制备本文所述聚合物的RAFT方法使用硫羰基硫基化合物，例如、但不限于二硫酯类、二硫氨基甲酸酯类、三硫氨基甲酸酯类和黄原酸酯类，以通过可逆链转移机制介导聚合。在某些情况中，聚合物自由基与任意上述化合物的C＝S基团的反应导致形成稳定化的自由基中间体。典型地，这些稳定化的自由基中间体不发生标准自由基聚合所典型的终止反应，而是再引入能够再引发或增殖单体的自由基，从而在该过程中重新形成C＝S键。在大部分情况中，这种添加到C＝S键上、然后使随后的自由基段裂的循环持续至全部单体耗尽或反应被淬灭。一般而言，低浓度的活性自由基在任意具体时间均限制正常终止反应。 
在一些实施方案中，用于本文中提供的胶束中的聚合物(例如，膜去稳定化的嵌段共聚物)具有较低的多分散性指数(PDI)或在链长上的差异。可按照任意适合的方式测定多分散性指数(PDI)，例如通过将聚合物链的重均分子量除以其数均分子量来测量。数均分子量是各链分子量的总和除以链数量。重均分子量与分子量的平方除以该分子量的分子的数量成正比。由于重均分子量始终大于数均分子量，所以多分散性始终大于或等于1。当数值越来越接近相同时，即当多分散性趋近于值1时，聚合物变成更加接近单分散性，其中每一链具有实际上 相同数目的结构单元。趋近于1的多分散性值可以使用活泼自由基聚合得到。测定多分散性的方法例如、但不限于尺寸排阻色谱法、动态光散射、基质辅助的激光解吸/电离色谱法和电喷雾质量色谱法是本领域众所周知的。在一些实施方案中，本文提供的胶束的嵌段共聚物(例如膜去稳定化嵌段共聚物)具有小于2.0，或小于1.8，或小于1.6，或小于1.5，或小于1.4，或小于1.3，或小于1.2的多分散性指数(PDI)。 
本文所述的聚合过程任选在任意适合的溶剂或其混合物中发生。适当的溶剂包括水、醇(例如，甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丁醇)、四氢呋喃(THF)二甲基亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)、丙酮、乙腈、六甲基磷酰胺、乙酸、甲酸、己烷、环己烷、苯、甲苯、二噁烷、二氯甲烷、醚(例如乙醚)、氯仿和乙酸乙酯。在一个方面，溶剂包括水和水与水易溶混有机溶剂例如DMF的混合物。 
在某些实施方案中，以任意适合的方式制备本文中使用的聚(DMAEMA)和其他聚合物实体(例如，BMA、DMAEMA和PAA的共聚物或共聚物嵌段)。在一个实施方案中，通过在RAFT CTA、ECT和自由基引发剂存在的情况下共聚合DMAEMA和PEGMA来制备聚(DMAEMA/PEGMA)。在一些实施方案中，将嵌段聚(DMAEMA/PEGMA)macroCTA用于制备一系列三嵌段共聚物或其他多嵌段共聚物，其中疏水性嵌段包含BMA、DMAEMA和PAA。在其他具体的实施方案中，反转三嵌段聚合物或其他多嵌段聚合物上各嵌段的方向，以使在自我装配后，聚合物的ω末端暴露在胶束的亲水性节段上。在不同的实施方案中，这通过任意适当的方式包括许多合成方法来实现。例如，在一些实施方案中，本文中描述的嵌段共聚物的合成始于形成芯的PAA/BMA/DMAEMA疏水性嵌段的制备，然后在第二合成步骤中通过将所得的PAA/BMA/DMAEMA macroCTA经历第二RAFT聚合步骤来加入形成壳的亲水性带电荷嵌段。变通方法包括还原PAA/BMA/DMAEMA macroCTA以形成硫氢基末端，然后将预先形成的亲水性带电荷聚合物共价连接至形成的硫氢基。该合成方法提供了在暴露于胶束表面的聚合物链的ω-末端上引入反应性 基团的方法，从而提供了对胶束进行化学缀合的可选择的方法。 
在一些实施方案中，通过化学缀合由分别的聚合方法制备的几种聚合物嵌段来合成嵌段共聚物。 
在某些实施方案中，乙烯系不饱和单体选自但不限于： 
其中 
R3为氢、卤素、羟基或任选地取代的C1-C3烷基； 
R4为-SR5、-OR5或-NR6R7或 
R4为C1-C40烷基或C1-C40聚氧化烷基(polyoxylated alkyl)、其任选地用卤素、氰基、羟基、烷氧基、硫氢基、烷硫基、甲硅烷基烷基(silylalkyl)、甲硅烷基芳基、-NR9R10、环烷基、杂环烷基、-C(＝O)OR9、-S(＝O)OR9、-S(＝O)2OR9、-C(＝O)NR9R10、-S(＝O)NR9R10、-S(＝O)2NR9R10、可切割的基团或可功能化的基团取代； 
R5为C1-C40烷基、C1-C40聚氧化烷基、C1-C40烯基、C1-C40炔基、环烷基、杂环烷基、芳基或杂芳基，其任选地用卤素、氰基、羟基、烷氧基、硫氢基、烷硫基、甲硅烷基烷基、甲硅烷基芳基、-NR9R10、环烷基、杂环烷基、-C(＝O)OR9、-S(＝O)OR9、-S(＝O)2OR9、-C(＝O)NR9R10、-S(＝O)NR9R10、-S(＝O)2NR9R10、可切割的基团或可功能化的基团取代； 
R6和R7各自独立地为氢、C1-C40烷基、C1-C40聚氧化烷基、C1-C40烯基、C1-C40炔基、环烷基、杂环烷基、芳基或杂芳基，其任选地用卤素、氰基、羟基、烷氧基、硫氢基、烷硫基、甲硅烷基烷基、甲硅烷基芳基、-NR9R10、环烷基、杂环烷基、-C(＝O)OR9、-S(＝O)OR9、-S(＝O)2OR9、-C(＝O)NR9R10、-S(＝O)NR9R10、-S(＝O)2NR9R10、可切割的基团或可功能化的基团取代；或 
R6和R7和与它们连接的氮一起形成了任选地取代的杂环； 
R9和R10各自独立地为氢、任选地取代的C1-C6烷基、任选地取代的环烷基、任选地取代的芳基、任选地取代的杂芳基，或 
R9和R10和与它们连接的氮一起形成杂环。 
三嵌段共聚物 
在某些实施方案中，本文中提供了由式I表示的三嵌段共聚物： 
[A1x-A2y]Mn-[A′1x-A′2y]Mn-[B1x-B2y-B3z]Mn  (I) 
在某些实施方案中，[A1-A2]是由单体残基A1和A2组成的第一嵌段共聚物，其中A1是亲水性残基，并且[A1-A2]总体上是亲水性的。在一些实施方案中，[A′1-A′2]是由单体残基A′1和A′2组成的第二嵌段共聚物。在某些实施方案中，[B1-B2-B3]是由B1、B2、B3组成的第三嵌段共聚物，x、y、z确定了以各个单体的摩尔百分比表示的聚合物组成。Mn是每一个聚合物嵌段的分子量。 
在其他实施方案中，三嵌段共聚物选自下列三嵌段： 
[PEGMA70-MAA(NHS)30]-[DMAEMA]-[B-P-D]     (I-1) 
[DMAEMA70-MAA(NHS)30]-[DMAEMA]-[B-P-D]    (I-2) 
[Gal]-[HPMA-PDSMA]-[B-P-D]                (I-3) 
[Gal-MAA]-[HPMA-PDSMA-MAA]-[B-P-D]        (I-4) 
[NAcGal]-[HPMA-PDSMA]-[B-P-D]             (I-5) 
[NAcGal-MAA]-[HPMA-PDSMA-MAA]-[B-P-D]     (I-6) 
[Gal]-[D]-[B-P-D]                         (I-7) 
[NAcGal]-[D]-[B-P-D]                      (I-8) 
[Gal-MAA]-[D]-[B-P-D]                     (I-9) 
[NAcGal-MAA]-[D]-[B-P-D]                  (I-10) 
[Gal-D]-[D]-[B-P-D]                       (I-11) 
[NAcGal-D]-[D]-[B-P-D]                    (I-12) 
[Gal]-[PA]-[B-P-D]                        (I-13) 
[Gal]-[HPMA-PA]-[B-P-D]                   (I-14) 
[Gal-MAA]-[PA]-[B-P-D]                    (I-15) 
[Gal-MAA]-[HPMA-PA]-[B-P-D]            (I-16) 
[Gal-D]-[PA]-[B-P-D]                   (I-17) 
[Gal-D]-[HPMA-PA]-[B-P-D]              (I-18) 
[NAcGal]-[PA]-[B-P-D]                  (I-19) 
[NAcGal]-[HPMA-PA]-[B-P-D]             (I-20) 
[NAcGal-MAA]-[PA]-[B-P-D]              (I-21) 
[NAcGal-MAA]-[HPMA-PA]-[B-P-D]         (I-22) 
[NAcGal-D]-[PA]-[B-P-D]                (I-23) 
[NAcGal-D]-[HPMA-PA]-[B-P-D]           (I-24) 
[PAA-BA]-[HPMA-PDSMA]-[叶酸]           (I-25) 
[PAA-BA]-[HPMA-MAA-PDSMA]-[叶酸]       (I-26) 
叶酸-[PEG]-[HPMA-PDSMA]-[D-B-P]        (I-27) 
叶酸-[PEG]-[HPMA-MAA-PDSMA]-[D-B-P]    (I-28) 
其中是甲基丙烯酸丁酯的单体残基；P是丙基丙烯酸的单体残基；D和DMAEMA是甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的单体残基；PEGMA是甲基丙烯酸聚乙二醇酯的单体残基(其中，例如，w＝4-5或7-8个环氧乙烷单元)，HPMA是N-(2-丙基)甲基丙烯酰胺或N-丙基甲基丙烯酸酯(包括全部异构体)的单体残基；PA是含伯氨基团的单体残基，NAcGal是衍生自N-乙酰半乳糖-PEG-乙烯基单体的单体残基，Gal是衍生自半乳糖-PEG-乙烯基单体的单体残基，PDSMA是衍生自2-(2-吡啶基二巯基)乙基甲基丙烯酸酯或2-(2-吡啶基二巯基)乙基甲基丙烯酰胺的单体残基，以及MAA(NHS)是衍生自甲基丙烯酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯的单体残基。叶酸是可缀合至掺入CTA的单体残基的侧基或缀合至由聚合物的ω末端基团还原所衍生的硫氢基的叶酸残基。此外，应当理解，HPMA-E(2-羟丙基甲基丙烯酸酯或从其衍生的单体残基)可替代HPMA出现在其中的每一个上述实例，即I-3至I-5，I-14，I-16，I-18，I-20，I-22和I-24至I-28中的HPMA；仅为了简洁明了，不重复此类额外的结构，但其应被认为是本公开内容的部分。 
胶束 
在某些实施方案中，从包含如本文中其他地方描述的亲水性嵌段、载体嵌段和疏水性嵌段的多个聚合物形成胶束。在某些实施方案中，本文中描述的胶束包含多个嵌段共聚物，所述胶束包含芯和壳。在具体的实施方案中，胶束的芯包含所述多个嵌段共聚物的疏水性嵌段，并且壳包含所述嵌段共聚物的亲水性嵌段。此外，在更具体的实施方案中，壳包含内层和外层(相对于彼此而言；还可能包含其他层)，亲水性第一嵌段形成胶束壳的外层，并且第二亲水性嵌段形成胶束壳的内层。 
在某些实施方案中，亲水性第一嵌段在表面(或与亲水性第二嵌段或与治疗剂缔合的第二嵌段相比至少更靠近胶束的表面)。在某些实施方案中，亲水性第一嵌段隔离(例如，通过空间和/或静电相互作用)胶束的内部(例如，由亲水性第二嵌段和/或治疗剂缔合的第二嵌段或与第二嵌段缔合的治疗剂例如多核苷酸组成的胶束的层)。 
在具体的实施方案中，将多个任意一种或多种本文中描述的聚合物装配成胶束。在具体的实施方案中，这样的胶束在约中性pH下是稳定的(例如，在约pH 7.4下的含水介质中是稳定的)。 
在一些实施方案中，本文中描述的胶束包含任意数目的本文中描述的聚合物，例如每胶束约10至约100个本文中描述的共聚物，或每胶束约20至约60个本文中描述的共聚物。 
在一个实施方案中，本文中描述的胶束(无缔合的治疗剂例如多核苷酸)具有在-6mV(毫伏)至+6mV之间的Zeta电位。在一个优选实施方案中，本文中描述的胶束(无缔合的治疗剂例如多核苷酸)具有在-5mV(毫伏)至+5mV之间的Zeta电位。在一个优选实施方案中，本文中描述的胶束(无缔合的治疗剂例如多核苷酸)具有在-2mV(毫伏)至+2mV之间的Zeta电位。 
在某些实施方案中，本文中描述的胶束具有在约0.2ug/ml至约20ug/ml范围内的临界胶束浓度CMC。在具体的实施方案中，胶束具有在约0.5ug/ml至约10ug/ml范围内的临界胶束浓度CMC。在某些 实施方案中，本文中描述的胶束包含多个本文中描述的嵌段共聚物，本文中描述的所述多个嵌段共聚物具有约1.0至约1.7或约1.0至约1.4的多分散性指数(PDI)。在一些实施方案中，胶束包含多个本文中描述的共聚物，其中嵌段共聚物的第一嵌段、第二嵌段和第三嵌段具有不超过1.5的多分散性指数。 
在某些实施方案中，本文中描述的胶束包含多个本文中描述的共聚物，其中所述多个共聚物中的至少一个或多个与第二共聚物共价交联，因此聚合物胶束是交联的聚合物胶束。在具体的实施方案中，第二聚合物也是本文中描述的共聚物。在一些实施方案中，将嵌段共聚物与第二聚合物的疏水性嵌段共价交联。在具体的实施方案中，本文中描述的两种共聚物的疏水性嵌段彼此交联。在某些实施方案中，嵌段共聚物包含从乙烯型单体(至少一个这样的单体是双功能交联单体)的受控自由基聚合产生的多个单体残基。 
在一些实施方案中，本文中提供的胶束的特征在于如下的一个或多个方面：(1)胶束在从与水混溶的溶剂(例如但不限于乙醇)中稀释至含水溶剂(例如磷酸缓冲盐溶液、pH 7.4)时通过嵌段共聚物的自发性自我缔合作用形成有组织的装配体(例如，胶束)来形成；(2)胶束对于稀释(例如，低至100μg/ml、50μg/ml、10μg/ml、5μg/ml或1μg/ml的聚合物浓度，所述浓度构成了临界稳定性浓度或临界胶束浓度(CMC))是稳定的；(3)胶束对于周围介质的高离子强度(例如0.5MNaCl)是稳定的；和/或(4)胶束具有随着有机溶剂的浓度增加而不断增加的不稳定性，此类有机溶剂包括但不限于二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMS)和二噁烷。在一些实施方案中，本文中提供的胶束的特征在于具有上述性质的至少两个性质。在一些实施方案中，本文中提供的胶束的特征在于具有上述性质的至少三个性质。在一些实施方案中，本文中提供的胶束的特征在于具有所有上述性质。 
在一些实施方案中，本文中提供的胶束在任意适当的浓度下自我装配。在某些实施方案中，本文中提供的胶束在约2μg/mL、约5μg/mL、约8μg/mL、约10μg/ml、约20μg/mL、约25μg/mL、 约30μg/mL、约40μg/mL、约50μg/mL、约60μg/mL、约70μg/mL、约80μg/mL、约90μg/mL、约100μg/mL或更高的浓度下自我装配(例如，具有上述临界胶束浓度，或胶束形成的最低浓度)。在某些实施方案中，本文中提供的胶束在约1μg/mL至约100μg/mL之间的至少一个浓度下自我装配。 
在一些实施方案中，通过本文中描述的聚合物的自发自我装配来制备本文中提供的胶束。在某些实施方案中，在将聚合物在与水混溶的有机溶剂中的溶液稀释入含水介质中后，本文中描述的聚合物装配成本文中提供的胶束。在一些实施方案中，在将聚合物直接溶解于含水溶液后，自发地形成了本文中提供的胶束。在一些实施方案中，胶束不需要多核苷酸的存在来进行胶束形成。 
在一些实施方案中，胶束对于含水溶液中的稀释是稳定的。在具体的实施方案中，胶束对生理pH(包括人循环血液的pH)下的稀释稳定，其临界稳定性浓度(例如，临界胶束浓度(CMC))为约50至约100μg/mL或约10至约50μg/mL、或低于10μg/mL。如本文中所使用的，“胶束的去稳定化”意指形成胶束的聚合物链至少部分地解聚，结构改变(例如大小的扩大和/改变形状)，和/或可形成无定形的超分子结构(例如非胶束的超分子结构)。 
在一些实施方案中，本文中提供的胶束在含水介质中是稳定的。在某些实施方案中，本文中提供的胶束在选择的pH，例如约生理pH(例如，循环人血浆的pH)下在含水介质中是稳定的。在具体的实施方案中，本文中提供的胶束在约中性pH下(例如，约7.4的pH下)在含水介质中是稳定的。在具体的实施方案中，含水介质是动物(例如，人)血清或动物(例如，人)血浆。在某些实施方案中，本文中提供的胶束在人血清和/或人血浆中是稳定的。在具体的实施方案中，胶束在循环人血浆中是稳定的。要理解，胶束的稳定性不限于指定的pH，而且其还在最低限度包括该指定pH的pH值下是稳定的。在具体的实施方案中，本文中描述的胶束在酸性pH下明显不如在约中性的pH下稳定。在更具体的实施方中案，本文中描述的胶束在约5.8的pH下明显不如 在约7.4的pH下稳定。 
在具体的实施方案中，胶束在约10μg/ml或更高的浓度下(例如，在约中性pH下)是稳定的。在一些实施方案中，胶束在约100μg/mL或更高的浓度下(例如，在约中性pH)是稳定的。 
在一个实施方案中，胶束是包含本发明的嵌段共聚物和至少一种额外的组成上不同的聚合物的异质聚合物胶束。其他组成上不同的聚合物包括例如，包含亲水性嵌段和疏水性嵌段的其他嵌段共聚物。有利地，其他嵌段共聚物的疏水性嵌段可通过疏水性相互作用与本发明的共聚物的疏水性嵌段缔合以形成疏水性芯。优选地，异质胶束在生理相关pH(例如，pH 7.4)下在含水介质中是稳定的。在一些实施方案中，异质聚合物胶束包含一种或多种额外的组成上不同的聚合物，例如在组成上与第一聚合物和第二聚合物的每一个不同的第三聚合物。通常，嵌段共聚物的(例如，第一聚合物和/或第二聚合物的)每一个嵌段可以是均聚物或随机共聚物，在每一种情况下均可以是线性或非线性(例如，支链的)，以及在每一种情况下均可以是交联的或未交联的，并且通常可包含衍生自可聚合单体的聚合(例如，使用受控活性自由基聚合法)的一个或多个单体残基。 
靶向 
在某些实施方案中，本文中描述的聚合物或胶束包含至少一个靶向部分(例如，靶向特定细胞或特定类型的细胞的部分)。在特定的情况下，本文中提供的聚合物和胶束可用于将治疗剂递送至个体的被特异性靶向的细胞。在某些情况下，通过将靶向部分掺入聚合物或胶束内或其表面上来增加聚合物或胶束的细胞摄取效率。“靶向部分”(可与“靶向试剂”互换使用)识别细胞(例如，选择细胞)的表面。在一些实施方案中，靶向部分识别细胞表面抗原或结合靶细胞的表面上的受体。在某些其他实施方案中，本文中描述的聚合物或胶束除了多个携靶向部分的单体单元外还包含多个第二单体单元，其中第二单体单元用作间隔单元，提供成组的靶向部分，其空间定位能使得它们与 多价受体或靶的结合最大化。适合的靶向部分包括，作为非限制性实例，例如抗体、抗体样分子或肽，例如整联蛋白结合肽例如含有RGD的肽或小分子例如维生素，例如叶酸，糖例如乳糖、半乳糖、N-乙酰基半乳糖胺，或其他小分子。细胞表面抗原包括细胞表面分子例如细胞表面上的蛋白质、糖、脂质或其他抗原。在具体的实施方案中，细胞表面抗原经历内化。被本文中提供的胶束的靶向部分靶向的细胞表面抗原的实例包括但不限于转铁蛋白受体1型和2型、EGF受体、HER2/Neu、VEGF受体、整联蛋白、NGF、CD2、CD3、CD4、CD8、CD19、CD20、CD22、CD33、CD43、CD38、CD56、CD69和脱唾液酸糖蛋白受体。 
在不同实施方案中，将靶向部分(具有或不具有间隔单元)连接至胶束的聚合物(例如，嵌段共聚物)的任一末端，或连接至单体单元的侧链，或掺入聚合物嵌段内。以任意适当的方式，例如通过许多缀合化学方法(包括但不限于胺-羧基连接基、胺-硫氢基连接基、胺-碳水化合物连接基、胺-羟基连接基、胺-胺连接基、羧基-硫氢基连接基、羧基-碳水化合物连接基、羧基-羟基连接基、羧基-羧基连接基、硫氢基-碳水化合物连接基、硫氢基-羟基连接基、硫氢基-硫氢基连接基、碳水化合物-羟基连接基、碳水化合物-碳水化合物连接基和羟基-羟基连接基)中的任一个方法实现靶向部分至聚合物的连接。在具体的实施方案中，将“Click”化学法用于将靶向配体连接至形成本文中提供的胶束的嵌段共聚物(关于“Click”反应的实例，参见Wu，P.；Fokin、V.V.Catalytic Azide-Alkyne Cycloaddition：Reactivity and Applications.Aldrichim.Acta 2007，40，7-17)。任选地利用许多种缀合化学法(参见，例如，Bioconjugation，Aslam和Dent，Eds，Macmillan，1998和本文中的章节，以及Hermanson，GT.(2008).Bioconjugate Techniques：第2版.New York：Academic Press，)。在一些实施方案中，连接基是生理上不稳定的或包含生理上不稳定的键。 
在一些实施方案中，将靶向配体连接至单体，然后将所得的化合物用于本文中描述的胶束中利用的本文所述聚合物(例如，嵌段共聚物) 的聚合合成。在某些实施方案中，携有此类靶向配体的单体是乙烯型单体。在一些情况中，携有此类靶向配体的单体具有下式VII： 
Figure BPA00001378440800681
在某些实施方案中； 
X选自共价键、-C(O)O-、-C(O)NH-、二价C5-C10芳基和二价C2-C10杂芳基， 
Y为共价键或选自下述的连接基：任选地取代的二价C1-C20烷基、任选地取代的二价C1-C20杂烷基、任选地取代的二价C1-C20烯基、任选地取代的二价C1-C20炔基、任选地取代的二价C3-C20环烷基、任选地取代的二价C1-C20环杂烷基、任选地取代的二价C5-C10芳基或任选地取代的二价C3-C10杂芳基， 
R3选自氢和任选地取代的C1-C4烷基， 
Q是选自糖残基、肽、维生素或对于细胞表面受体或抗原具有亲和力的小分子(MW小于1.5KDa)之中的靶向部分。 
在一些实施方案中，靶向部分被连接至混合的胶束中的第一嵌段共聚物的嵌段，或连接至第二嵌段共聚物的嵌段。在一些实施方案中，靶向配体被连接至与聚合物或胶束的聚合物结合的siRNA的有义或反义链。在某些实施方案中，靶向试剂被连接至有义或反义链的5′或3′末端。 
在某些实施方案中，本文中描述的聚合物或胶束在聚合物的α末端包含至少一个靶向部分。在某些实施方案中，通过构建掺入靶向基团的CTA(链转移剂)而将靶向基团包括在聚合物的α末端。在某些其他实施方案中，通过连接基例如聚乙二醇而将掺入的靶向基团远离CTA的反应中心连接。在某些其他实施方案中，将包含叶酸残基的CTA用作用于制备本文中描述的聚合物的RAFT CTA。可选地，可通过用具 有靶向基团的部分修饰macro-CTA上的化学基团，例如通过但不限于macro CTA上的羧酸与具有靶向基团的醇的反应来在聚合物的α末端上包含靶向基团。 
在某些实施方案中，本文中描述的聚合物或胶束在聚合物的ω末端包含至少一个靶向部分。在某些实施方案中，可通过合成额外的聚合物嵌段，将额外嵌段与具有靶向基团的乙烯型单体聚合来将靶向基团包含在聚合物的ω末端。在某些其他实施方案中，可通过合成额外的聚合物嵌段，将额外嵌段与用于连接靶向基团的乙烯型单体聚合来将靶向基团包含在聚合物的ω末端。在某些其他实施方案中，可通过合成额外的聚合物嵌段，将额外的嵌段与具有靶向基团的乙烯基单体聚合来将靶向基团包含在聚合物的ω末端。在某些其他实施方案中，通过加入马来酰亚胺基单体来终止聚合，其中马来酰亚胺基单体掺入靶向基团。在某些其他实施方案中，通过加入马来酰亚胺基单体来终止聚合，其中马来酰亚胺基单体掺入用于连接靶向基团的功能性，例如如由Henry等人(End-Functionalized Polymers and Junction-Functionalized Diblock Copolymers Via RAFT Chain Extension with Maleimido Monomers.Scott M.Henry，Anthony J，Convertine，Danielle S.W.Benoit.Allan S.Hoffman and Patrick S.Stayton.Bioconjugate Chem.，2009，20(6)，pp 1 122-1 128)描述的。在其他实施方案中，可通过合成修饰macro CTA上的Z基团，例如，将三硫代羰基还原成硫氢基，然后将靶向部分辍合至聚合物上的硫氢基来将靶向基团包含在聚合物的ω末端。 
在某些实施方案中，本文中描述的胶束或聚合物包括用于将聚合物、胶束或治疗剂靶向选择的细胞的机制。在一些实施方案中，通过提供含有靶向部分的本文中描述的共聚物、包含这样的共聚物的胶束来实现聚合物、胶束或治疗剂的靶向。在一些实施方案中，靶向部分是对于一种或多种有效地介导内吞作用的受体具有亲和力的配体。在具体的实施方案中，所述靶向部分共价偶联至第一嵌段。 
膜去稳定化 
在一些实施方案中，本文中描述的聚合物或胶束(包括其部分，例如聚合物亚单元)是在约6.5或更低的pH下，优选在经5.0至约6.5的pH下，或在约6.2或更低的pH下，优选在约5.0至6.2的pH下，或在约6.0或更低的pH下，优选在约5.0至约6.0的pH下具有膜去稳定性。例如，在一个实施方案中，聚合物或胶束在低于约6.2，低于约6.5，低于约6.8，低于约7.0的pH下具有膜去稳定性。在某些实施方案中，膜去稳定化是任何细胞膜的去稳定化，例如但不限于细胞外膜、细胞内膜、囊泡(vesicle)、细胞器、内体、脂质体或红细胞。在一些实施方案中，本文中提供的膜去稳定化聚合物(例如，共聚物)或膜去稳定化嵌段共聚物在内体pH下具有膜去稳定性(例如，在含水介质中)。 
在一些实施方案中，本文中描述的聚合物或胶束(包括其部分，例如聚合物亚单元)在低于约6.2，低于约6.5，低于约6.8，低于约7.0的pH下是溶血性的。在另外或可选的实施方案中，聚合物或胶束(包括其部分，例如聚合物亚单元)在大于约7.0的pH下基本上是非溶血性的。在具体的实施方案，本文中描述的聚合物或胶束(包括其部分，例如聚合物亚单元)在给定的浓度和约6.2的pH下是溶血性的，而在相同浓度和大于约7.0的pH下基本上是非溶血性的。在更具体的实施方案中，所述浓度为2至18ug/mL，其中在pH 5.8下存在50-100％的溶血作用，在pH 7.4下几乎无或无显著溶血作用。在某些实施方案中，以任何适当的方式，例如通过使用任何标准溶血作用测定法(例如体外溶血作用测定法)来测定本文中描述的聚合物或胶束(包括其部分，例如聚合物亚单元)的溶血性质。 
在某些实施方案中，本文中描述的聚合物或胶束(包括其部分，例如聚合物亚单元)是内体破裂性的。在一些实施方案中，本文中描述的聚合物或胶束(包括其部分，例如聚合物亚单元)在约6.2或低于约6.2，约6.5或低于约6.5，约6.8或低于约6.8，约7.0或低于约7.0的pH下是内体破裂性的。在某些实施方案中，以任意适当的方式，例 如通过使用任意标准溶血作用测定，例如体外内体裂解测定法，或体内非人哺乳动物内体裂解测定法，来测定某些实施方案中的聚合物，本文中描述的聚合物或胶束(包括其部分，例如聚合物亚单元)的内体破裂性质。 
治疗剂 
在某些实施方案中提供了与治疗剂组合的如本文中描述的聚合物或胶束。在具体的实施方案中，治疗剂是多核苷酸(例如，寡核苷酸)或肽。治疗剂可被预防性用作疫苗或用于治疗医疗状况。在一些实施方案中，治疗剂与本文中描述的共聚物的中间或第二嵌段离子性缔合和/或与其生物缀合。 
在不同的实施方案中，以任意适当的方式将研究试剂、诊断试剂和/或治疗剂连接至嵌段共聚物或含有该嵌段共聚物的胶束。在具体的实施方案中，通过共价键、非共价相互作用、静电相互作用、疏水相互作用等或其组合来实现连接。在一些实施方案中，将研究试剂、诊断试剂和/或治疗剂连接至嵌段共聚物的中间或第二嵌段或其胶束。在某些实施方案中，研究试剂、诊断试剂或治疗剂形成嵌段共聚物的中间或第二嵌段或其胶束。在一些实施方案中，研究试剂、诊断试剂或治疗剂存在胶束的壳中。 
在一些实施方案中，本文中提供了在胶束的壳中包含第一治疗剂和在胶束的芯中包含第二治疗剂的胶束。在一些具体的实施方案中，所述第一治疗剂是多核苷酸。并且第二治疗剂是疏水性药物。在某些实施方案中，本文中提供了在胶束的芯中包含疏水性药物(例如，小分子疏水性药物)的胶束。 
在某些实施方案中，本文中提供了如下胶束，其包含至少1至5、5至250、5至1000、250至1000个、至少2、至少5、至少10、至少20或至少50个连接了治疗剂的聚合物。在一些实施方案中，本文中提供了包含本文中描述的多个胶束的组合物，其中所述胶束平均包含至少1至5、5至250、5至1000、250至1000、至少2、至少5、至 少10、至少20或至少50个连接了治疗剂的聚合物。 
在一些实施方案中，治疗剂、诊断剂等选自但不限于例如，至少一个核苷酸(例如，多核苷酸)、至少一个碳水化合物或至少一个氨基酸(例如，肽)。在具体的实施方案中，治疗剂是多核苷酸、寡核苷酸、基因表达调节剂、敲低剂、siRNA、RNAi试剂、切丁酶底物、miRNA、shRNA、反义寡核苷酸或适体(aptamer)。在其他具体的实施方案中，治疗剂是aiRNA(Asymmetric RNA duplexes mediate RNA interference in mammalian cells.Xiangao Sun，Harry A Rogoff，Chiang J Li Nature Biotechnology 26，1379-1382(2008))。在某些实施方案中，治疗剂是蛋白质、肽、酶、抗体或抗体片段。在一些实施方案中，治疗剂是碳水化合物或具有大于约500道尔顿分子量的小分子。 
在一些实施方案中，与本文中描述的聚合物或胶束缔合的多核苷酸是寡核苷酸基因表达调节剂。在某些实施方案中，所述多核苷酸是寡核苷酸适体。在一些实施方案中，所述多核苷酸是寡核苷酸敲低剂。在某些实施方案中，所述多核苷酸是干扰RNA。在一些实施方案中，所述多核苷酸是选自siRNA、反义寡核苷酸、切丁酶底物、miRNA、aiRNA或shRNA的寡核苷酸。在一些具体的实施方案，所述多核苷酸是siRNA。 
在一些实施方案中，所述治疗剂(例如，寡核苷酸)包含至少一个负电荷(例如，包含带负电荷的骨架)并且与聚合物的中间或第二嵌段缔合(例如，在胶束中)。在具体的实施方案中，所述中间或第二嵌段至少部分中和存在于所述一个或多个连接至或存在于聚合物或包含该聚合物的胶束中的治疗剂(例如，寡核苷酸)中的负电荷。在某些实施方案中，一个或多个治疗剂(例如一个或多个寡核苷酸，一个或多个siRNA或其组合)与胶束的聚阳离子性中间或第二嵌段形成缔合(例如，复合)。在一些实施方案中，聚合物或胶束与治疗剂(例如，寡核苷酸或siRNA)之间的缔合(例如，复合)以任意期望的嵌段共聚物对治疗剂(例如，寡核苷酸或siRNA)的电荷比，例如1∶1至16∶1之间的电荷比来形成。在具体的实施方案中，胶束与siRNA之间的复 合物以2∶1、4∶1或8∶1的电荷比形成。换句话说，在一些实施方案中，存在于胶束的中间层(由本文中所述聚合物的中间嵌段所形成的)中的阳离子电荷的数目与存在于治疗剂中的阴离子电荷的数目之比是任意期望的值，例如约1∶1至约16∶1、约2∶1至约8∶1、约4∶1至约12∶1、约2∶1、约4∶1或约8∶1。在一些实施方案中，siRNA被形成胶束的嵌段共聚物的聚阳离子性中间嵌段所电荷中和。例如，在一些具体的实施方案中，将在生理pH下包含40个负电荷的20碱基对多核苷酸(例如，寡核苷酸或siRNA)与包含具有约7.4的pKa的聚DMAEMA中间或第二嵌段(长度为80个单体单元，MW＝11,680)的胶束缔合(例如，复合)。在该pH上，聚DMAEMA包含40个负电荷，从而导致在电荷上基本上是净中性的多核苷酸-中间嵌段缔合(例如，复合)。在某些情况下，避免大量的过量正电荷将有助于降低体外和体内毒性。在一些实施方案中，治疗剂(例如，寡核苷酸或siRNA)自发地与本文中提供的胶束的带正电荷的壳结合。 
在一些实施方案中，通过任意适当的化学缀合技术将治疗剂(例如，寡核苷酸)与聚合物或胶束和/或与胶束的一个或多个聚合物化学缀合。在一些实施方案中，通过将RNAi试剂与已形成的包含多个聚合物(例如，嵌段共聚物)的胶束缀合来形成包含RNAi试剂的胶束。在其他实施方案中，通过将RNAi试剂与聚合物(例如，膜去稳定化的嵌段共聚物)缀合，然后以任意适当的方式(例如通过所得的缀合物自我装配成包含RNAi试剂的胶束)来形成包含RNAi试剂的胶束。在不同的实施方案中，这样的胶束任选地还包含与RNAi试剂缀合的聚合物相似、相同或不同的未缀合聚合物(例如，嵌段共聚物)。本文中描述的胶束的聚合物与治疗剂之间的共价键任选地是不可切割的或可切割的。在某些实施方案中，将一个或多个RNAi试剂(例如，切丁酶底物)的前体通过不可切割的键连接至胶束或胶束的聚合物单元。在一些实施方案中，通过可切割的键连接一个或多个RNAi试剂。在某些实施方案中，本文中描述的胶束中使用的可切割的键包括但不限于例如二硫键(例如，在细胞质的还原环境中解离的二硫键)。在一些实施方案中，胶束 (包括其组分)与治疗剂(例如，寡核苷酸或siRNA)之间的共价缔合通过任意适当的化学缀合方法实现，所述方法包括但不限于胺-羧基连接基、胺-硫氢基连接基、胺-碳水化合物连接基、胺-羟基连接基、胺-胺连接基、羧基-硫氢基连接基、羧基-碳水化合物连接基、羧基-羟基连接基、羧基-羧基连接基、硫氢基-碳水化合物连接基、硫氢基-羟基连接基、硫氢基-硫氢基连接基、碳水化合物-羟基连接基、碳水化合物-碳水化合物连接基和羟基-羟基连接基。在一些实施方案中，还可使用pH敏感型键和连接基(包括但不限于腙和缩醛键合)来进行缀合。任选地也使用任意其他适当的缀合方法，例如许多种缀合化学法是可获得的(参见，例如，Biconjugation，Aslam和Dent，Eds，Macmillan，1998和本文中的其他章节)。 
在具体的实施方案中，通过本文中提供的聚合物或胶束递送的试剂是诊断试剂。在一些实施方案中，所述诊断试剂是诊断性成像试剂，例如可用于使哺乳动物脉管系统成像的试剂，其包括但不限于正电子发射断层成像(position emission tomography，PET)试剂、计算机化断层显象(computerized tomography，CT)试剂、磁共振成像(MRI)试剂、核磁成像试剂(nuclear magnetic imaging agent，NMI)、荧光检查试剂(fluoroscopy agent)和超声造影剂。此类诊断试剂包括一些元素的放射性同位素，例如碘(I)，包括123I、125I、131I等，钡(Ba)、钆(Gd)、锝(Tc)(包括99Tc)、磷(P)(包括31P)、铁(Fe)、锰(Mn)、铊(TI)、铬(Cr)(包括51C)、碳(C)(包括14C)等，荧光标记的化合物或它们的复合物、螯合物、加合物和缀合物。在其他实施方案中，诊断剂是编码当在细胞中表达时可容易地检测的蛋白质(包括但不限于，β-半乳糖苷酶、绿色荧光蛋白、荧光素酶等)的标记基因，和标记的核酸探针(例如，放射性或荧光标记的探针)。在一些实施方案中，按照多种缀合方法实现诊断试剂至本文中提供的聚合物或胶束的共价缀合。在其他实施方案中，通过与掺入嵌段共聚物的螯合残基(例如，羧酸残基)复合来将诊断剂与本文中提供的聚合物或胶束非共价结合。在一些实施方案中，将放射性标记的单体(例如，14C标记单体)掺入 胶束(例如，中间嵌段或第二嵌段)的聚合物骨架。在一些实施方案中，与诊断剂结合的聚合物或胶束包含靶向部分。 
用于制备胶束组合物的方法 
在本文中的某些实施方案中提供了用于制备包含异质聚合物胶束和与其该胶束缔合的多核苷酸的组合物方法，所述方法包括 
a.在第一变性介质中提供嵌段共聚物，所述嵌段共聚物包含亲水性嵌段和疏水性嵌段， 
b.将嵌段共聚物接触第二含水介质， 
c.使嵌段共聚物的疏水性嵌段在该含水介质中缔合，以形成包含所述嵌段共聚物的胶束，和 
d.将多核苷酸与所述嵌段共聚物的第二嵌段缔合。 
在一些实施方案中，所述方法还包括使多核苷酸与第一聚合物的亲水性嵌段形成离子性复合物。在某些实施方案中，所述方法还包括通过连接部分将多核苷酸共价偶联至第二嵌段或共价偶联至第二嵌段与第一嵌段或第三嵌段之间的连接部分。本文中还提供了按照这种方法制备的组合物。 
虽然已在本文中显示和描述了本发明的优选实施方案，但对于本领域技术人员显而易见的是此类实施方案仅作为例子提供。现本领域技术人员可进行许多变动、变化和转换而不背离本发明。应当理解，对本文中描述的本发明的实施方案的许多改变可用于实施本发明。意图由下列权利要求界定本发明的范围，因此，本发明涵盖这些权利要求范围内的方法和结构和其等价物。 
药物组合物 
包含聚合物或聚合物胶束和试剂例如生物分子试剂(例如，多核苷酸)的组合物可以是药物组合物。此种药物组合物可包含例如聚合物或聚合物胶束、生物分子试剂例如多核苷酸和药学上可接受的赋形剂。 
任选在组合物(例如，药学上可接受的组合物)中提供本文中提供的聚合物和胶束组合物(例如，连接至一种或多种RNAi试剂治疗剂的聚合物或胶束组合物)。在一些实施方案中，将本文中提供的聚合物或胶束组合物以任意合适方式(例如在使用或不使用稳定剂、缓冲剂等以形成治疗组合物的情况下)给患者施用。在一些实施方案中，配制本文中提供的聚合物或胶束组合物并且以片剂、胶囊剂或酏剂(用于口服施用)、栓剂(用于直肠施用)、无菌溶液、悬浮液或溶液(用于注射施用)和任意其他适当的组合物的形式使用其。 
提供了包含至少一种本文中描述的RNAi治疗剂的聚合物或胶束组合物的药学可接受制剂。此类制剂包括上述化合物的盐例如酸加成盐，例如盐酸、氢溴酸、乙酸和苯磺酸的盐。药物组合物或制剂是指以适合于施用(例如全身性施用)至细胞或患者(包括例如人)内的形式存在的组合物或制剂。适当的形式部分地取决于其用途或进入的途径，例如，口服、经皮肤或通过注射。因此，在其中聚合物或胶束组合物包含和将递送多核苷酸的具体实施方案中，制剂以不阻止聚合物或胶束组合物，更具体地多核苷酸(例如，寡核苷酸或siRNA)到达靶细胞同时保持多核苷酸完整性和/或功能的形式存在。例如，在某些实施方案中，注射入血流的药物组合物是可溶性的和/或可分散的。此外，本文中描述的药物组合物优选是无毒的。在施用本文中提供的聚合物或胶束组合物以获得治疗益处的一些实施方案中，施用治疗有效量的包含RNAi治疗剂(例如，寡核苷酸，例如siRNA)的组合物。在示例性实施方案中，治疗有效量包括提供约10mg或更少的siRNA/kg个体的充足量的本文中提供的聚合物或胶束组合物。 
在一些实施方案中，全身性施用包含含有RNAi治疗剂(例如，多核苷酸，例如siRNA)的聚合物或胶束组合物的药物组合物。如本文中所使用的，“全身性施用”是指在血流中体内全身性吸收或积累药物，然后分布在整个身体中。导致全身性吸收的施用途径包括但不限于：静脉内、皮下、腹膜内、吸入、口服、肺内和肌内途径。在一些实施方案中，局部施用组合物。 
在一些实施方案中，制备组合物以用于贮存或施用，所述组合物在药学上可接受的载体或稀释剂中包含药物有效量的包含治疗剂的本文中提供的聚合物或胶束组合物。本文中任选地利用任意可接受的载体或稀释剂。在例如Remington′s Pharmaceutical Sciences、Mack Publishing Co.、A.R.Gennaro Ed.、1985中描述了具体的载体和稀释剂。例如，任选地加入防腐剂、稳定剂、染料和调味剂。此类试剂包括对苯甲酸钠、山梨酸和对羟基苯甲酸的酯。此外，任选地使用抗氧化剂和悬浮剂。如本文中所使用的，术语“药学上可接受的载体”是指无毒、惰性的固体、半固体或液体充填剂、稀释剂、封装材料或任意类型的制剂助剂。任选地用作药学上可接受载体的材料的一些实例是糖例如乳糖、葡萄糖和蔗糖；淀粉例如玉米淀粉和马铃薯淀粉；纤维素和其衍生物例如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素和醋酸纤维素；西黄蓍胶粉；麦芽；明胶；滑石；赋形剂例如可可脂和栓剂蜡(suppository waxe)；油例如花生油、棉籽油；红花油；芝麻油；橄榄油；玉米油和大豆油；二醇类例如丙二醇；酯例如油酸乙酯和十二烷酸乙酯；琼脂；去垢剂例如Tween 80；缓冲剂例如氢氧化镁和氢氧化铝；海藻酸；无热源水；等渗盐水；林格氏溶液；乙醇；和磷酸缓冲液以及其他无毒的相容性润滑剂例如十二烷基硫酸钠和硬脂酸镁、以及着色剂、释放剂、包衣剂、甜味剂、调味剂和芳香剂、防腐剂和抗氧化剂还可存在于组合物中，这决定于配制者的判断。在一些实施方案中，给人和/或动物口服、直肠、胃肠外、intracistemally、阴道内、鼻内、腹膜内、局部(如通过粉剂、乳膏剂、软膏或滴剂)、经口腔施用或作为口腔或鼻腔喷雾剂施用本文中提供的药物组合物。 
在不同的实施方案中，用于口服施用的液体剂型包括药学上可接受的乳剂、微乳剂、溶液、悬浮液、糖浆剂和酏剂。除了活性成份(即，本文中提供的胶束-寡核苷酸复合物)外，液体剂型任选地还包含惰性稀释剂或赋形剂，例如作为非限制性实例，水或其他溶剂、增溶剂和乳化剂例如乙醇、异丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、苄醇、苯甲酸苄酯、丙二醇、1，3-丁二醇、二甲基甲酰胺、油(特别地，棉子、落花生、玉 米、胚芽(germ)、橄榄、蓖麻和芝麻油)、甘油、四氢糠醇、聚乙二醇和脱水山梨醇的脂肪酸酯和其混合物。除了惰性稀释剂以外，口服组合物中任选地还包括佐剂例如湿润剂、乳化剂和悬浮剂、甜味剂、调味剂和芳香剂。 
在一些实施方案中，相应地以任意适当的方式，例如使用分散剂、湿润剂和/或悬浮剂，配制可注射的制剂例如无菌可注射水性或油性悬浮液。无菌可注射制剂任选地是无毒的胃肠外可接受稀释剂或溶剂中的无菌可注射溶液、悬浮液或乳剂，例如1，3-丁二醇中的溶液。其中，任选地使用的可接受的媒介物和溶剂是水、林格氏溶液、U.S.P和等渗氯化钠溶液。此外，无菌不挥发性油也常规地用作溶剂或悬浮介质。为此目的，任选地使用任意刺激性小的不挥发性油，包括合成的甘油一酯或甘油二酯。在另外的实施方案中，将脂肪酸例如油酸用于制备可注射的制剂。在具体的实施方案中，将本文中提供的聚合物或胶束组合物溶解在包含1％(w/v)羧甲基纤维素钠和0.1％(v/v)Tween 80的载体流体中。 
在一些实施方案中，例如，通过例如将可注射制剂通过细菌截留滤器(bacteria-retaining filter)过滤或通过掺入以无菌固体组合物的形式存在的灭菌剂(任选地在使用之前将其溶解或分散在无菌水或其他可注射介质中)来对可注射制剂进行灭菌。 
在某些实施方案中，用于口服或阴道施用的组合物是栓剂。任选地通过将本文中提供的包含治疗剂的聚合物或胶束组合物与适当的非刺激性赋形剂或载体(所述赋形剂或载体在环境温度下是固体但在体温下是液体，从而在直肠或阴道腔内熔化并且释放本文中提供的聚合物或胶束组合物)例如可可脂、聚乙二醇或栓剂蜡混合来制备栓剂。 
用于口服施用的适当的固体剂型包括，作为非限制性实例，胶囊剂、片剂、丸剂、粉剂和颗粒。在这样的固体剂型中，将包含RNAi治疗剂(例如，寡核苷酸)的本文中提供的聚合物或胶束组合物与至少一种惰性的药学上可接受的赋形剂或载体(例如柠檬酸钠或磷酸二钙)和/或a)充填剂或增充剂(例如淀粉、乳糖、蔗糖、葡萄糖、甘露醇 和硅酸)，b)粘合剂，例如羧甲基纤维素、藻酸酯、明胶、聚乙烯基吡咯烷酮、蔗糖和阿拉伯胶，c)保湿剂(例如甘油)，d)崩解剂，例如琼脂-琼脂、碳酸钙、马铃薯或木薯淀粉、海藻酸、某些硅酸盐和碳酸钠，e)溶液阻滞剂，例如石蜡，f)吸收促进剂，例如季铵类化合物，g)湿润剂，例如鲸蜡醇和单硬脂酸甘油酯，h)吸收剂，例如高岭土和膨润土粘土，和i)润滑剂，例如滑石、硬脂酸钙、硬脂酸镁、固体聚乙二醇、十二烷基硫酸钠和其混合物相混合。在胶囊剂、片剂和丸剂的情况下，剂型还可包含缓冲剂。 
通过使用赋形剂如乳糖或奶糖(milk sugar)以及高分子量聚乙二醇等，相似类型的固体组合物也可任选地作为充填剂用于软和硬填充的明胶胶囊。 
在一些实施方案中，用包衣和壳例如肠溶包衣和其他适当的包衣制备片剂、锭剂、胶囊剂、丸剂和颗粒剂的固体剂型。它们任选地包含遮光剂。在某些实施方案中，它们的组成是它们只在或优先在肠道的某些部分，任选地以延迟的方式释放活性成分。适当的包埋组合物的实例包括，作为非限制性实例，例如聚合物物质和蜡。 
通过使用这样的赋形剂如乳糖或奶糖以及高分子量聚乙二醇等，任选地将相似类型的固体组合物作为充填剂用于软和硬填充的明胶胶囊。 
用于本发明的药物组合物的局部或经皮肤施用的剂型包括但不限于例如软膏、糊剂、乳膏剂、洗剂、凝胶、粉剂、溶液、喷雾剂、吸入剂或贴剂。在一些实施方案中，在无菌条件下将本文中提供的包含治疗剂的聚合物或胶束组合物和药学上可接受的载体以及任选地一种或多种防腐剂、一种或多种缓冲剂或其组合(例如，当需要时)混合。眼科制剂(Ophthalmic formulation)、滴耳剂和滴眼剂也包括在本发明的范围内。 
除了本文中提供的聚合物或胶束组合物外，本文中提供的软膏、糊剂、乳膏剂、凝胶任选地还包含赋形剂例如动物和植物脂肪、油、蜡、石蜡、淀粉、黄蓍胶、纤维素衍生物、聚乙二醇、硅酮、膨润土、 硅酸、滑石和氧化锌或其混合物。 
除了本文中提供的聚合物或胶束组合物外，粉剂和喷雾剂任选地还包含赋形剂例如乳糖、滑石、硅酸、氢氧化铝、硅酸钙和聚酰胺粉剂或此类物质的混合物。在一些实施方案中，喷雾剂额外地包含常规喷射剂例如氯氟化烃。 
透皮贴剂具有给身体提供受控的化合物递送的额外有利方面。以任意适当的方式，例如通过将微粒或纳米粒溶解或分散在恰当的介质中来制备此类剂型。任选地使用吸收促进剂来增加化合物穿过皮肤的通量(flux)。可通过提供速率控制膜(rate controlling membrane)或通过将本文中提供的聚合物或胶束组合物分散在聚合物基质或凝胶中来控制速率。 
在本发明的一些方面，聚合物或胶束组合物提供了通常通过赋形剂进行的一些性质(例如，机械、热学性质等)，从而减少了制剂所需的此类赋形剂的量。 
治疗性用途 
包含聚合物或聚合物胶束和试剂例如多核苷酸的组合物可用于不同方法。 
通常，此类组合物可用于例如用于细胞内递送试剂例如多核苷酸的方法。可将包含聚合物或聚合物胶束和与其缔合的试剂(例如，多核苷酸)的组合物在第一pH下的介质中暴露于细胞表面并且与其接触(例如，通过定向靶向)。可以例如通过内吞作用以及在一些实施方案中通过受体介导的内吞作用将组合物导入细胞中的内皮膜。使内体膜失去稳定(例如，通过其组成聚合物或嵌段，其为膜去稳定化聚合物)，从而将组合物或试剂(例如，多核苷酸)递送至细胞的细胞溶胶。介质可以是体外介质。介质可以是体外介质例如生理性介质。 
通常，例如，此类组合物可用于调节细胞中细胞内靶的活性。可按照正好上一段落中描述的方法将试剂例如多核苷酸递送至细胞的细胞溶胶。使试剂(例如，多核苷酸)与细胞内靶相互作用，从而调节 细胞内靶的活性。 
更具体地，例如，在一些实施方案中，包含本文中提供的聚合物或聚合物胶束(例如，胶束)的组合物用于治疗处于与胆固醇、载脂蛋白b和/或LDL胆固醇的高血浆水平相关和/或由其引起的障碍例如高胆固醇血症的风险中的或患有所述障碍的受试者。在某些实施方案中，治疗包括提供胶束和与其缔合的治疗剂(例如，寡核苷酸试剂)的胶束，其中所述治疗剂沉默(例如，通过断裂)促进此类病症的基因或基因产物。在一些实施方案中，该治疗剂(例如，寡核苷酸或RNAi试剂)沉默负责调控低密度脂蛋白(LDLR)水平和功能的前蛋白转化酶(proprotein convertase)枯草杆菌蛋白酶/kexin类型9(PCSK9)基因，从而包含此类治疗剂的聚合物或聚合物胶束用于治疗患有与胆固醇、载脂蛋白b和/或LDL胆固醇的高血浆水平相关和/或由其引起的障碍例如高胆固醇血症或处于发生所述障碍的风险中的受试者。在一些实施方案中，聚合物或聚合物胶束将PCSK9-沉默多核苷酸试剂(例如，siRNA)递送至表达PCSK9的细胞。在一些实施方案中，所述细胞是肝细胞。 
在一些实施方案中，本文中提供的聚合物或聚合物胶束(例如，胶束)可用于治疗处于不期望的细胞增殖(例如，恶性或非恶性细胞增殖)的风险中或患有所述疾病的受试者。治疗包括提供包含聚合物或聚合物胶束和治疗剂(例如，寡核苷酸试剂)的组合物、其中所述治疗剂可沉默(例如，通过断裂)促进不期望的细胞增殖的基因或基因产物；和给受试者(例如，人受试者)施用治疗有效剂量的聚合物或聚合物胶束。在一些实施方案中，所述治疗剂是与基因同源并且可沉默(例如，通过断裂)所述基因的多核苷酸(例如，寡核苷酸)。 
在某些实施方案中，所述基因是但不限于生长因子或生长因子受体基因、磷酸酶、激酶例如蛋白质酪氨酸、丝氨酸或苏氨酸激酶基因、衔接蛋白基因、编码G蛋白超家族分子的基因或编码转录因子的基因。在一些情况下，组合物包含聚合物或聚合物胶束和沉默在特定组织或器官(包括但不限于肺、胰腺、肝、肾、卵巢、肌肉、皮肤、乳腺、 结肠、胃等)中表达的基因的多核苷酸。 
在一些实施方案中，所述寡核苷酸试剂沉默一个或多个下列基因：PDGF β基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的PDGF β表达的障碍(例如睾丸癌和肺癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；Erb-B基因(例如，Erb-B-2或Erb-B-3)，从而可用于治疗患有特征在于不期望的Erb-B表达的障碍(例如乳腺癌或肺癌)或处于发生所述障碍的风险之中的受试者；Src基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的Src表达的障碍(例如结肠癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；CRK基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的CRK表达的障碍(例如结肠癌和肺癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；GRB2基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的GRB2表达的障碍(例如鳞状细胞癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；RAS基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的RAS表达的障碍(例如胰腺癌、结肠癌和肺癌以及慢性白血病)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；MEKK基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的MEKK表达的障碍(例如鳞状细胞癌、黑色素瘤或白血病)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；JNK基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的JNK表达的障碍(例如胰腺癌或乳腺癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；RAF基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的RAF表达的障碍(例如肺癌或白血病)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；Erk1/2基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的Erk1/2表达的障碍(例如肺癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；PCNA(p21)基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的PCNA表达的障碍(例如肺癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；MYB基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的MYB表达的障碍(例如结肠癌或慢性粒细胞白血病)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；c-MYC基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的c-MYC表达的障碍(例如伯基特淋巴瘤或神经母细胞瘤)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；JUN基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的JUN 表达的障碍(例如卵巢癌、前列腺癌或乳腺癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；FOS基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的FOS表达的障碍(例如皮肤癌或前列腺癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；BCL-2基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的BCL-2表达的障碍(例如肺癌或前列腺癌或非何杰金淋巴瘤)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；细胞周期蛋白D基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的细胞周期蛋白D表达的障碍(例如食道癌和结肠癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；VEGF基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的VEGF表达的障碍(例如食道癌和结肠癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；EGFR基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的EGFR表达的障碍(例如乳腺癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；细胞周期蛋白A基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的细胞周期蛋白A表达的障碍(例如肺癌和宫颈癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；细胞周期蛋白E基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的细胞周期蛋白E表达的障碍(例如肺癌和乳腺癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；WNT-1基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的WNT-1表达的障碍(例如基底细胞癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；β-连环蛋白(beta-catenin)基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的β-连环蛋白表达的障碍(例如腺癌或肝细胞癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；c-MET基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的c-MET表达的障碍(例如肝细胞癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；PKC基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的PKC表达的障碍(例如乳腺癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；NFKB基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的NFKB表达的障碍(例如乳腺癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；STAT3基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的STAT3表达的障碍(例如前列腺癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；存活素(survivin)基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的存活素表 达的障碍(例如宫颈癌或胰腺癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；Her2/Neu基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的Her2/Neu表达的障碍(例如乳腺癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；拓扑异构酶I基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的拓扑异构酶I表达的障碍(例如卵巢癌和结肠癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；拓扑异构酶IIα基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的拓扑异构酶II表达的障碍(例如乳腺癌和结肠癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者。 
在其他实施方案中，寡核苷酸试剂沉默下列基因之一的突变：p73基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的p73表达的障碍(例如结肠直肠腺癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；p21(WAF1/CIP1)基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的p21(WAF1/CIP1)表达的障碍(例如肝癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；p27(KIP1)基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的p27(KIP1)表达的障碍(例如肝癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；PPM1D基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的PPM1D表达的障碍(例如乳腺癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；RAS基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的RAS表达的障碍(例如乳腺癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；小窝蛋白I基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的小窝蛋白I表达的障碍(例如食道鳞状细胞癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；MIB I基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的MIB I表达的障碍(例如男性乳腺癌(MBC))或处于发生所述障碍的风险中的受试者；MTAI基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的MTAI表达的障碍(例如卵巢癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；M68基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的M68表达的障碍(例如食道、胃、结肠和直肠的人腺癌)或处于发生所述障碍的风险中的受试者。 
在一些实施方案中，所述寡核苷酸试剂沉默肿瘤抑制基因中的突变，从而可用作与化疗药物组合促进细胞凋亡活性的方法。在一些实 施方案中，所述肿瘤抑制基因选自下列肿瘤抑制基因中的一个或多个：p53肿瘤抑制基因、p53家族成员DN-p63、pRb肿瘤抑制基因、APC1肿瘤抑制基因、BRCA1肿瘤抑制基因、PTEN肿瘤抑制基因。 
在一些实施方案中，所述寡核苷酸试剂沉默下列融合基因之一：mLL融合基因例如mLL-AF9，从而可用于治疗患有特征在于不期望的mLL融合基因表达的障碍(例如急性白血病)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；BCR/ABL融合基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的BCR/ABL融合基因表达的障碍(例如急性和慢性白血病)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；TEL/AML1融合基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的TEL/AML1融合基因表达的障碍(例如儿童急性白血病)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；EWS/FLI1融合基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的EWS/FLI1融合基因表达的障碍(例如尤因肉瘤(Ewing Sarcoma))或处于发生所述障碍的风险中的受试者；TLS/FUS1融合基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的TLS/FUS1融合基因表达的障碍(例如粘液样脂肪肉瘤)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；PAX3/FKHR融合基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的PAX3/FKHR融合基因表达的障碍(例如粘液样脂肪肉瘤)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；AML1/ETO融合基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的AML1/ETO融合基因表达的障碍(例如急性白血病)或处于发生所述障碍的风险中的受试者。 
在本文中的一些方面，包含聚合物或聚合物胶束和试剂例如多核苷酸的组合物提供了治疗剂，所述治疗剂用于治疗处于可受益于血管生成抑制的疾病或障碍(例如癌症或视网膜变性)的风险中或患有所述疾病的受试者(例如人)。治疗包括提供包含寡核苷酸试剂的聚合物或聚合物胶束，其中所述寡核苷酸试剂与介导血管生成的基因(例如，VEGF-R1、VEGF-R2或编码此类受体途径的信号转导蛋白的基因)同源和/或可例如通过断裂沉默所述基因；和给受试者(例如人受试者)施用治疗有效剂量的包含所述寡核苷酸试剂的所述聚合物或聚合 胶束。 
在一些实施方案中，所述寡核苷酸试剂沉默下列基因之一：αv-整联蛋白基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的αV整联蛋白的障碍(例如脑瘤或上皮来源的肿瘤)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；Flt-1受体基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的FIt-1受体的障碍(例如癌症和类风湿性关节炎)或处于发生所述障碍的风险中的受试者；微管蛋白基因，从而可用于治疗患有特征在于不期望的微管蛋白的障碍(例如癌症和视网膜新血管形成)或处于发生所述障碍的受试者。 
在一些方面，包含聚合物或聚合物胶束和寡核苷酸试剂的组合物涉及治疗感染病毒的或处于发生与病毒感染相关的障碍或疾病的风险中的或患有所述障碍或疾病的受试者的方法。该方法包括提供包含寡核苷酸试剂的聚合物或聚合物胶束，其中所述寡核苷酸试剂与介导病毒功能(例如进入或生长)的病毒基因或细胞基因同源和/或可通过例如断裂沉默所述基因；和给受试者(例如人受试者)施用治疗有效剂量的所述寡核苷酸试剂。 
在一些实施方案中，包含聚合物或聚合物胶束和寡核苷酸试剂的组合物可用于治疗被人乳头瘤病毒(HPV)感染的或处于发生由HPV介导的障碍例如宫颈癌的风险中的或患有所述障碍的受试者。 
在一些实施方案中，减少包含聚合物或聚合物胶束和沉默HPV基因的表达的寡核苷酸试剂的组合物。在一些实施方案中，所述HPV基因选自E2、E6或E7。 
在另一个实施方案中，减少HPV复制所需的人基因的表达。 
在一些实施方案中，组合物包含聚合物或聚合物胶束和可用于治疗被人免疫缺陷病毒(HIV)感染的或处于发生由HIV介导的障碍(例如获得性免疫缺陷综合征(AIDS))的风险中的或患有所述障碍的患者的寡核苷酸试剂。在一些实施方案中，减少HIV基因的表达。在其他实施方案中，所述HIV基因是CCR5、Gag或Rev。在一些实施方案中，减少HIV复制所必需的人基因的表达。在一些实施方案中，所述基因 是CD4或Tsg101。 
在一些实施方案中，组合物包含聚合物或聚合物胶和如下寡核苷酸试剂，所述寡核苷酸试剂可用于治疗被乙型肝炎病毒(HBV)感染的或处于发生由HBV介导的障碍(例如肝硬化和肝细胞癌)的风险中的或患有所述障碍的患者。在一个实施方案中，减少HBV基因的表达。在另一个实施方案中，被靶向的HBV基因编码HBV核心蛋白的尾区域、pre-cregious(pre-c)区或cregious(c)区之一。在其他实施方案中，被靶向的HBV-RNA序列由poly(A)尾组成。在一些实施方案中，减少HBV复制所必需的人基因的表达。 
在一些实施方案中，组合物包含聚合物或聚合物胶束和可用于治疗被病毒感染或处于由病毒介导的障碍的风险中的或患有所述障碍的患者的寡核苷酸试剂，所述病毒选自下列病毒：甲型肝炎病毒(HAV)；丙型肝炎病毒(HCV)；包括肝炎D、E、F、G或H的肝炎病毒株系组中的任意株系；呼吸道合胞病毒(Respiratory Syncytial Virus)(RSV)；疱疹巨细胞病毒(CMV)；疱疹爱泼斯坦-巴尔病毒(Epstein Barr Virus)(EBV)；卡波西肉瘤相关疱疹病毒(KSHV)；JC病毒(JCV)；粘病毒(例如，引起流感的病毒)、鼻病毒(例如，引起普通感冒的病毒)或冠状病毒(例如，引起普通感冒的病毒)；圣路易斯脑炎黄病毒(St.Louis Encephalitis flavivirus)；蜱传脑炎黄病毒；墨莱溪谷脑炎黄病毒(Murray Valley encephalitis flavivirus)；登革热黄病毒；猿猴病毒40(SV40)；脑心肌炎病毒(EMCV)；麻疹病毒(MV)；水痘带状疱疹病毒(VZV)；腺病毒(例如，引起呼吸道感染的病毒)；脊髓灰质炎病毒或痘病毒(引起天花的痘病毒)。在一些实施方案中，减少此类病毒的复制所必需的人基因的表达。 
在一些实施方案中，组合物包含聚合物或聚合物胶束和寡核苷酸试剂，所述寡核苷酸试剂可用于治疗被单纯疱疹病毒(HSV)感染的或处于发生由HSV介导的障碍(例如生殖器疱疹和感冒疮以及威胁生命或损害视力的疾病，例如主要在免疫受损的患者中)的风险中的或患有所述疾病的患者。在一些实施方案中，减少HSV基因的表达。在其他 实施方案中，被靶向的HSV基因编码DNA聚合酶或解螺旋酶-引发酶。在一些实施方案中，减少HSV复制所必需的人基因的表达。 
在一些实施方案中，组合物包含聚合物或聚合物胶束和寡核苷酸试剂，所述寡核苷酸试剂可用于治疗被西尼罗病毒感染的或处于发生由西尼罗病毒介导的障碍的风险中的或患有所述障碍的患者。在一些实施方案中，减少西尼罗病毒基因的表达。在其他优选实施方案中，所述西尼罗病毒基因选自E、NS3或NS5。在一些实施方案中，减少西尼罗病毒复制所必需的人基因的表达。 
在一些实施方案中，聚合物或聚合物胶束包含寡核苷酸试剂，所述寡核苷酸试剂可用于治疗被人嗜T淋巴细胞病毒(HTLV)感染的或患有与该病毒相关的疾病或障碍(例如白血病或脊髓病)的患者。在一些实施方案中，减少HTLV基因的表达。在一些实施方案中，所述HTLV1基因是Tax转录激活因子。在一些实施方案中，减少HTLV复制所必需的人基因的表达。 
在一些方面，组合物包含聚合物或聚合物胶束和可用于治疗被病原体(例如细菌、阿米巴、寄生虫或真菌病原体)感染的受试者的寡核苷酸试剂。治疗的方法包括提供包含寡核苷酸试剂的胶束，其中所述寡核苷酸与病原体基因或参与病原体的生长的基因同源和/或可以例如通过断裂沉默所述基因；和给受试者(例如人受试者)施用治疗有效剂量的所述寡核苷酸试剂。靶基因可选自参与病原体的生长、细胞壁合成、蛋白质合成、转录、能量代谢例如三羧酸循环或毒素产生的基因。 
因此，在一些实施方案中，组合物包含聚合物或聚合物胶束和可用于治疗被引起疟疾的疟原虫感染的患者的寡核苷酸试剂。在一些实施方案中，减少疟原虫基因的表达。在其他实施方案中，所述基因是顶膜抗原1(AMA1)。在一些实施方案中，减少疟原虫复制所必需的人基因的表达。 
在一些实施方案中，组合物包含聚合物或聚合物胶束和可用于治疗被溃疡分枝杆菌(Mycobacterium ulcerans)、结核分枝杆菌 (Mycobacterium tuberculosis)、麻风分枝杆菌(Mycobacterium leprae)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)、酿脓链球菌(Streptococcus pyogenes)、肺炎衣原体(Chlamydia pneumoniae)、肺炎支原体(Mycoplasma pneumoniae)感染的患者或与此类病原体中任意种相关的疾病或障碍的寡核苷酸。在一些实施方案中，减少此类细菌的复制所必需的细菌基因和/或人基因的表达。 
在一些实施方案中，利用包含本文中提供的聚合物或聚合物胶束和试剂的组合物治疗的疾病可以是全身性的或存在于特定组织例如肺、皮肤、肝、乳腺、肾、胰腺、CNS等中。在某些方面，寡核苷酸沉默介导或参与代谢疾病或障碍(例如糖尿病、肥胖症等)的基因。在某些实施方案中，寡核苷酸沉默介导或参与肺疾病或障碍(例如慢性阻塞性肺疾病(COPD)、囊性纤维化或肺癌)的基因。在本文中的一些方面，聚合物或聚合物胶束包含如下寡核苷酸试剂，所述试剂可用于和/或涉及治疗受试者例如人的方法，所述受试者处于发生特征在于不期望的免疫应答的疾病或障碍(例如炎性疾病或障碍或者自身免疫疾病或障碍)的风险中或患有所述疾病。所述方法包括提供包含寡核苷酸试剂的聚合物或聚合物胶束，其中所述寡核苷酸试剂与介导不期望的免疫应答的基因同源和/或可以例如通过断裂沉默所述基因；和给受试者例如人受试者施用所述寡核苷酸试剂。在一些实施方案中，所述疾病或障碍是局部缺血或再灌注损伤，例如，与急性心肌梗塞、不稳定型心绞痛、心肺转流术、外科手术(例如血管成形术，例如经皮腔内冠状动脉成形术)、对移植器官或组织例如移植的心脏或血管组织的反应或溶栓相关的局部缺血或再灌注损伤。在其他实施方案中，所述疾病或病症是再狭窄，例如与外科手术(例如血管成形术，例如经皮腔内冠状动脉成形术)相关的再狭窄。在其他实施方案中，所述疾病或病症是炎性肠病，例如克罗恩病或溃疡性结肠炎。在一些实施方案中，疾病或障碍是与感染或损伤相关的炎症。在其他实施方案中，所述疾病或障碍是哮喘、过敏症、狼疮、多发性硬化、糖尿病例如II 型糖尿病、关节炎例如类风湿性或牛皮癣性关节炎。在某些实施方案中，寡核苷酸试剂沉默整联蛋白或其协同配体(co-ligand)例如VLA4、VCAM、ICAM。在其他实施方案中，寡核苷酸试剂沉默选择蛋白或其协同配体例如P-选择蛋白、E-选择蛋白(ELAM)、I-选择蛋白、P-选择蛋白糖蛋白-1(PSGL-1)。在某些实施方案中，寡核苷酸试剂沉默补体系统的成分例如C3、C5、C3aR、C5aR、C3转化酶和C5转化酶。在一些实施方案中，寡核苷酸试剂沉默趋化因子或其受体例如TNFI、TNFJ、IL-1I、IL-1J、IL-2、IL-2R、IL-4、IL-4R、IL-5、IL-6、IL-8、TNFRI、TNFRII、IgE、SCYAI1和CCR3。在其他实施方案中，寡核苷酸试剂沉默GCSF、Gro1、Gro2、Gro3、PF4、MIG、促血小板碱性蛋白(PPBP)、MIP-1I、MIP-1J、RANTES、MCP-1、MCP-2、MCP-3、CMBKR1、CMBKR2、CMBKR3、CMBKR5、AIF-1或I-309。 
在一些方面，组合物包含聚合物或聚合物胶束和可用于治疗受试者例如人的寡核苷酸试剂，所述受试者处于发生神经性疾病(neurological disease)或障碍的风险中或患有所述疾病。该方法包括提供包含寡核苷酸试剂的聚合物或聚合物胶束，其中所述寡核苷酸与介导神经性疾病或障碍的基因同源和/或可以例如通过断裂沉默所述基因；和给受试者例如人施用治疗有效剂量的所述寡核苷酸试剂。在一些实施方案中，所述疾病或障碍是阿尔茨海默病或帕金森病。在某些实施方案中，所述寡核苷酸试剂沉默淀粉样蛋白家族基因例如，APP；早老素(presenilin)基因例如PSEN1和PSEN2或I-突触核蛋白。在其他实施方案中，所述疾病或障碍是神经变性三核苷酸重复障碍(trinucleotide repeat disorder)例如亨廷顿病、齿状核红核苍白球丘脑下部核萎缩(dentatorubral pallidoluysian atrophy)或脊髓小脑性共济失调(spinocerebellar ataxia)，例如SCA1、SCA2、SCA3(马-约病，Machado-Joseph disease))、SCA7或SCA8。在一些实施方案中，所述寡核苷酸试剂沉默HD、DRPLA、SCA1、SCA2、MJD1、CACNL1A4、SCA7或SCA8。 
在某些方面，所述组合物包含聚合物或聚合物胶束和能够切割或 沉默超过1个基因的寡核苷酸试剂。在此类实施方案中，寡核苷酸试剂被选择成能使其对在超过1个基因中发现的序列(例如在这些基因间保守的序列)具有充分的同源性。因而在一些实施方案中，靶向此类序列的寡核苷酸试剂可有效地沉默该整个基因集合。 
下列实施例提供了本发明的各种举例说明性实施方案以及合成方法和各种生物学和其他活性参数。然而，这些实施例只提供了关于一些本发明的实施方案的详细内容并且无意进行限定。 
实施例
在本发明上下文的描述中，利用各种已知首字母缩写和简写描述单体或衍生自这种单体的聚合的单体残基。除非另有指定，否则不限于下述：″BMA″(或字母″B″作为等效的速记符号)表示甲基丙烯酸丁酯或衍生自它的单体残基；″DMAEMA″(或字母″D″作为等效的速记符号)表示甲基丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯或衍生自它的单体残基；″Gal ″意指半乳糖或半乳糖残基，任选地包括羟基保护部分(例如乙酰基)或其聚乙二醇化衍生物；“Nag”意指N-乙酰基半乳糖胺或N-乙酰基半乳糖胺残基，任选地包括羟基保护部分(例如乙酰基)或其聚乙二醇化衍生物；HPMA表示2-羟丙基甲基丙烯酰胺或衍生自它的单体残基；″HPMA-E″表示2-羟基丙基甲基丙烯酸酯或衍生自它的单体残基；″MAA″表示甲基丙烯酸或衍生自它的单体残基；″MAA(NHS)″表示甲基丙烯酸的N-羟基-琥珀酰亚胺酯或衍生自它的单体残基；″PAA″(或字母″P″作为等效的速记符号)表示2-丙基丙烯酸或衍生自它的单体残基；″PEGMA″意指聚乙二醇化的甲基丙烯酸单体CH3O(CH2CH2O)7-8C(O)C(CH3)CH2或衍生自它的单体残基。在每种情况中，任意这种命名表示单体(包括其全部的盐或离子性类似物)或衍生自该单体的聚合的单体残基(包括其全部的盐或离子性类似物)，且上下文中具体显示的形式对本领域技术人员显而易见。 
三嵌段聚合物的制备和表征 
在某些实施方案中，本文中提供了由式I表示的三嵌段共聚物： 
[A1x-A2y]Mn-[A′1x-A′2y]Mn[B1x-B2y-B3z]Mn(PI) 
在某些实施方案中，[A1-A2]是由单体残基A1和A2组成的第一嵌段共聚物，其中A1是亲水性单体残基并且x大于0，并且[A1-A2]在总体上是亲水性的。在一些实施方案中，[A′1-A′2]是由单体残基A′1和A′2组成的第二嵌段共聚物。在某些实施方案中，[B1-B2-B3]是由单体B1、B2、B3组成的第三嵌段共聚物。x、y、z确定了以各个单体的摩尔百分比表示的聚合物组成。Mn是每一个聚合物嵌段的分子量。 
在一些具体的实施方案中，三嵌段共聚物包括： 
[PEGMA70-MAA(NHS)30]-[DMAEMA]-[[B-P-D](P1-1) 
[DMAEMA70-MAA(NHS)30]-[DMAEMA]-[[B-P-D](PI-2) 
三嵌段共聚物提供了独特的结构和功能性质。在一些情况中，前两个嵌段通常主要由亲水性单体组成。包含PEGMA的第一嵌段用作由例如DMAEMA组成的阳离子性第二均聚物嵌段的空间隔离物(例如，以减少毒性)。第一嵌段还可包含用于缀合在细胞类型特异性靶向中起作用的配体的胺反应性酯单体，例如MAA(NHS)。包含DMAEMA的第二阳离子性嵌段用作核酸药物结合结构域。总之，第一和第二亲水性嵌段分别包含亲水性壳的外域和内域。第三嵌段包含一起形成在细胞内内体核酸药物释放中起作用的主要疏水性的芯的疏水性和可电离的单体。如实施例中所证明的，由亲水性壳(具有内域和外域)和疏水性芯组成的三嵌段共聚物形成了具有胶束性质的颗粒。 
实施例1.第一嵌段[A1-A2]聚合物MACRO-CTAS：[PEGMA-MAA-NHSJ-CTA的制备： 
[0436]第一嵌段共聚物的RAFT聚合通常在68℃、在氮气气氛中、在DMF中使用4-氰基-4-(乙基硫烷基硫羰基)硫烷基戊酸(ECT)作为链转移剂(CTA)和使用2，2′-偶氮-双-异丁腈(AIBN)(Wako化学)作为自由基引发剂进行。起始单体与CTA之比([CTA]0/[M]0能使得在50％转化率下的理论值Mn是期望的分子量(g/mol)。通过使用单个单体的不同投料比例如70∶30改变PEGMA和MAA(NHS)或PEGMA和DMAEMA在第一嵌段中的比例。([CTA]o/[I]o)是100∶1。起始CTA与引发剂之比([CTA]0/[I]0)是10∶1。通过从丙酮沉淀入己烷/乙醚75/25进行4次 分离所得的二嵌段共聚物macro-CTA，然后真空干燥过夜。Mn＝11,700KDa；PDI＝1.48。 
实施例2.第二嵌段[A′1]聚合物DMAEMA MACRO-CTA的制备： 
如实施例1中所述，使用第一嵌段共聚物作为macro-CTA进行第二嵌段均聚物DMAEMA macro-CTA的RAFT聚合和分离。Mn＝20.5Kda，PDI＝1.2。图1概述了合成[PEGMA70-MAA(NHS)30]的反应方案。将CDCl3中的NMR光谱用于确认聚合物的结构和计算第2嵌段的组成(图2)。利用凝胶渗透色谱法(GPC)，使用Viscotek GPCmax VE2001和折射计VE3580(Viscotek、Houston、TX)测定在DMF中的聚[PEGMA-MAA(NHS)]-macro-CTA和二嵌段共聚物样品的分子量和多分散性(PDI，Mw/Mn)。包含1.0wt％LiBr的HPLC-级DMF用作流动相。图3A、3B和3C显示分别地监控光散射(LAIS)、折射率(RI)和UV吸收的洗脱特征谱。 
实施例3.由聚[PEGMA-MAA(NHS)]-[DMAEMA]-二嵌段MACROCTA制备DMAEMA、PAA和BMA的第三嵌段(B1-B2-B3)共聚物 
将期望的化学计算量的BMA、PAA和DMAEMA(例如，50∶25∶25)加入到溶于N，N-二甲基甲酰胺的聚[PEGMA-MAA(NHS)]-[DMAEMA]二嵌段中(25wt％单体和macroCTA：溶剂)。就全部聚合而言，[M]o/[CTA]o和[CTA]o/[I]o分别是250∶1和10∶1。在添加AIBN后，用氮气将溶液净化30分钟，使其在68℃反应6-12小时(图4)。通过从丙酮沉淀入己烷/乙醚75/25进行4次，分离所得的三嵌段共聚物，然后真空干燥过夜。将CDCl3中的NMR光谱用于确认聚合物结构和计算第二嵌段的组成(图5)。利用凝胶渗透色谱法(GPC)，使用Viscotek GPCmax VE2001和折射计VE3580(Viscotek、Houston、TX)测定在DMF中的macroCTA和三嵌段共聚物样品的分子量和多分散性(PDI、Mw/Mn)。包含1.0wt％LiBr的HPLC-级DMF用作流动相。图6A、6B和6C概述了三嵌段的特征并且显示了分别地监控光散射(LAIS)、折射率(RI)和UV吸收的洗脱特征谱。Mn＝52.5Kda，PDI＝1.49。 
实施例4：三嵌段共聚物[PEGMA70- MAA(NHS)30][HDMAEMA]-[[B50-P25-D25]的NMR光谱(图7) 
本实施例使用NMR光谱法提供了三嵌段聚合物在水溶液形成胶束样结构的证据。 
在25℃在氘代氯仿(CDCl3)和氘代水(D2O)中用Bruker AV301记录 1H NMR光谱。使用氘锁(CDCl3、D2O)，以ppm测定来自四甲基硅烷(用于CDCl3)和3-(三甲代甲硅烷基)丙酸-2，2，3，3-d4酸钠盐(用于D2O)的化学位移。聚合物浓度是6mg/mL。 
使用三嵌段聚合物作为实例，合成聚合物在含水缓冲液中的NMR光谱提供了本发明三嵌段聚合物在水溶液中形成胶束的证据。胶束的形成导致隔离的粘性内芯形成，它限制了形成芯区段的质子运动并且防止了溶剂与芯的质子之间的氘交换。这反映为相应质子的1H NMR信号显著抑制或消失。我们使用这种溶液NMR光谱法的内在特性证实胶束芯的疏水性嵌段被有效隔离。如果胶束在含水介质中形成，则应发生现因疏水性共聚物嵌段的质子导致的信号消失。 
图7显示三嵌段聚合物在D2O(含水溶剂)中的1H NMR实验。在室温下聚合物在CDCl3中的1H NMR光谱(未显示)显示信号归因于全部聚合物质子，表明聚合物链在CDCl3中保持分散(未聚集)，保留了其运动，所以其质子可以与溶剂交换。这表明在有机溶剂中未形成具有隔离芯的稳定胶束。图7显示三嵌段聚合物在D2O中的1H NMR光谱。代表疏水性嵌段(BMA、PAA、DMAEMA)质子的信号从光谱中消失。这表明在水溶液中由三嵌段聚合物形成了具有隔离芯的稳定胶束。此外，在同一光谱中，归因于DMAEMA(2.28ppm)的两个甲基的质子共振的信号发生显著抑制，这意味着仅壳的第二嵌段聚DMAEMA被暴露于水，即主要是DMAEMA的带电荷基团以及构成PEGMA的所有质子。总的来说，1HNMR实验结果显示三嵌段聚合物形成具有有序芯-壳结构的胶束，其中第一嵌段聚和第二嵌段形成包围由疏水性单元(BMA)和带相反电荷的静电稳定化单元(PAA、DMAEMA)组成的芯的水化外壳。 
实施例5：三嵌段聚合物[PEGMA70-MAA(NHS)30]-[DMAEMA]-[[B50-P25-D25]的粒度的动态光散射(DLS)测定(图8) 
下列实施例证实了三嵌段聚合物形成均匀的54nm颗粒。 
通过动态光散射(DLS)，使用Malvern Zetasizer Nano ZS测定三嵌段聚合物的粒度。图8A和8B分别通过强度和体积显示粒度分布。以1mg/mL在磷酸缓冲盐水pH 7.4(PBS)中测量聚合物。聚合物显示具有接近均匀分布的粒度，PDI 0.130。 
实施例6.三嵌段聚合物：[GAL]-[HPMA90-PDSMA10]-[D25-B50-P25]和[GAL90-MAA10]-[HPMA80-PDSMA10-MAA10]-[D25-B50-P25]的合成 
合成的结构由式(PII)和(PII.1)表示：[Gal]4K-[HPMA90-PDSMA10]12.0K-[D25-B50-P25]30K(PII) 
Figure DEST_PATH_GSB00000637643100011
实施例6.1.PEG2乙烯基单体的合成 
按照Tew等人(Polymer，2008，49，1761-1769)描述的方法并稍加改进后进行合成，如方案1所概述。 
方案1 
Figure DEST_PATH_GSB00000637643100013
Figure BPA00001378440800961
向圆底烧瓶中加入二乙二醇(120mmol)，然后加入无水CH2Cl2(330mL)和三乙胺(120mmol)。将该混合物在氩气流下在0℃下搅拌5分钟。向25mL滴液漏斗中加入无水CH2Cl2(10mL)和甲基丙烯酰氯(9.3mL，96mmol)。将甲基丙烯酰氯溶液在30分钟内逐滴加入冷却的反应溶液。在加入完成后，将均一的混合物在0℃搅拌30分钟，然后在30分钟内加温至室温。然后将溶液在室温下搅拌过夜。使用SiO2固定相，以EtOAc和己烷(4∶6v/v)作为流动相通过薄层层析(TLC)跟踪反应进程(期望产物的Rf＝0.2)。用磷钼酸显影TLC板或用UV使TLC可视。 
用CH2Cl2(100mL)稀释过夜反应混合物，用NaHCO3(1x100mL)的饱和水溶液进行洗涤，然后用H2O(2x100mL)进行洗涤。分离有机层，用Na2SO4干燥，过滤，然后减压浓缩以提供粗制产物。 
然后将粗制产物溶解在CH2Cl2(25ml)中，使用SiO2柱层析，利用使用EtOAc和己烷4∶6v/v的等度梯度洗脱(isocratic gradient elution)进行纯化。使用TLC分析级分，利用UV显影。混合包含期望的产物的级分，蒸发溶剂以产生4.54g的产物(27％)。利用1H NMR光谱法验证正确的结构。 
实施例6.2.半乳糖-OAc-PEG2乙烯基单体的合成 
如由Ambrosi等人(J.Chem.Soc.Perkin Trans.1，2002，45-52)所描述的并稍加改进后进行合成，如方案2中所概述的。 
向圆底烧瓶中加入 
Figure BPA00001378440800962
分子筛(4.6g，在150℃下活化过夜)，然后加入PEG2乙烯基单体(如实施例6.1中制备的)(3.83g，22.0mmol)和无水CH2Cl2(90mL)。将该混合物在-40℃下搅拌15分钟。然后向反应混合物中加入，2，3，4，6-四-O-乙酰基-a-D-溴代半乳吡喃糖(3.00g，7.33mmol)，之后加入三氟甲烷磺酸银(2.27g，8.83mmol)，将溶液在氩气流下在-40℃(±5℃)下搅拌4小时。使用干冰和丙酮的混合物人工地将反应温度维持在-40℃(±5℃)。 
方案2 
Figure DEST_PATH_GSB00000637643100021
Figure DEST_PATH_GSB00000637643100022
在-40℃搅拌4小时后，将反应混合物加温至室温，通过重力过滤法进行过滤，然后将母液蒸发以提供以褐色油形式存在的粗制产物。然后将褐色油溶解在无水吡啶(50ml，618mmol)中，用醋酸酐(10ml，106mmol)处理。在室温下氩气氛下搅拌该混合物1.0小时以盖住未反应的醇。 
然后使用旋转蒸发器蒸发反应混合物，产生褐色液体。将浓缩的混合物溶解在CH2Cl2(300ml)中，将其在室温下在开口烧瓶中与饱和NaHCO3水溶液(75ml)一起剧烈搅拌，淬灭任何剩余的Ac2O。在全部Ac2O已被反应并且不再有气体产生后，将溶液转移入密闭烧瓶(需要多于15分钟反应时间来淬灭Ac2O)。在全部Ac2O淬灭后，将溶液转移至500ml分液漏斗，分离有机层。用CH2Cl2(1x100ml)提取水层，将所有有机层混合。然后用饱和NaHCO3水溶液(1x20ml)洗涤有机层，分离有机层，用Na2SO4进行干燥，过滤，然后使用旋转蒸发器蒸发，从而提供粗制产物。在尝试纯化前，通过使用油真空泵在非常低的压力下蒸发不长于30分钟来除去残留吡啶。然后将粗制产物在-80℃下贮存过夜。 
然后将粗制产物溶解于CH2Cl2(20ml)中，使用SiO2柱层析，利用使用EtOAc和己烷4∶6v/v的等度梯度洗脱进行纯化。使用TLC分析级分，利用UV显影。混合期望的级分，蒸发溶剂以产生1.6g(43％)产物。利用1H NMR光谱法评估结构和纯度。 
实施例6.3.用于聚合物凝胶渗透色谱(GPC)分析的标准条件 
在配备有UV/Vis、RI、粘度计和光散射检测器(RALS和LALS)的Viscoteck GPC max上进行全部分GPC分析。将样品(100μL，0.1-0.3％聚合物)在60℃在两个串联PolarGel-M柱(300x7.5mm，Polymer Laboratories)上，DMF/1％LiBr洗脱剂中运行，流速为0.75mL/分钟。用PMMA Easi Vial标准(Polymer Laboratories)标准化GPC柱。 
实施例6.4.半乳糖-OAc-PEG2乙烯基单体的聚合 
如下述方案3中概述的进行合成：在密封小瓶中、在氮气气氛中加入实施例6.2中获得的乙烯基半乳糖单体(1.5g，2.97mmoles)、ECT(19.6g，0.0744mmoles)、AIBN(0.31mg，0.00186mmoles；CTA∶AIBN 40∶1)和DMF(0.99ml)。单体浓度为3M，不计数半乳糖单体的体积。然后通过使氮气进入该混合物发泡30分钟给所得溶液脱气，将所得溶液放入加热块(温度计：67-68℃；显示：70-71；搅拌速度350rpm)。5小时后，通过将小瓶放到冰上和使该混合物接触空气而使反应停止。通过使用2kD膜对甲醇透析2天来纯化所得的聚合物。减压除去甲醇，在真空下干燥聚合物至少6小时。 
方案3 
Figure BPA00001378440800991
[单体]＝3M；N2净化：30分钟；温度＝68℃ 
聚合时间＝300分钟 
通过GPC分析进行聚合物的表征。利用1H NMR(CDCl3)验证结构和组成。Mn＝5.8KDa，PDI＝1.14，dn/dc＝0.075。 
实施例6.5.由聚[GAL(OAc)PEG2]合成二嵌段聚合物聚[GAL(OAc)PEG2]-[HPMA-PDSMA](式IV和IV.1)并表征 
聚[Gal(OAc)PEG2]-[HPMA-PDSMA](PIII) 
向0.0434mmoles聚[GAL(OAc)PEG2]-MacroCTA中加入HPMA(0.860g，5.996mmoles)和PDSMA(0.1332g，0.5216mmoles)，在密封小瓶中、在氮气气氛中加入(1∶150CTA∶单体)，AIBN(0.71mg，0.00434mmoles；CTA∶AIBN 10∶1)和DMF(2.62ml)。单体浓度为约2.5M。然后通过使氮气进入该混合物发泡30分钟给所得溶液脱气， 将所得溶液放到加热块上进行4.5小时(温度计：68℃；显示：70-71；搅拌速度300rpm)。4.5小时后，通过将小瓶放在冰上和使该混合物接触空气而使反应停止。通过对甲醇透析至少24小时来纯化所得的聚合物，在真空下干燥聚合物至少6小时。利用1H NMR(DMF-d7)光谱法验证聚合物的结构，利用分析型GPC测定聚合物分子量和多分散性：Mn＝17.9kDa，PDI＝1.26。 
实施例6.6.由二嵌段聚合物聚[GAL(OAc)PEG2]-[HPMA-PDSMA]合成三嵌段聚合物聚[GAL(OAc)PEG2]-[HPMA-PDSMA]-[DMAEMA-BMA-PAA](PIV)并表征 
聚[Gal(OAc)PEG2]-[HPMA-PDSMA]-[DMAEMA-BMA-PAA](PIV)) 
Figure BPA00001378440801001
在密封小瓶中、在氮气气氛中加入BMA(0.88g，6.16mmoles)、PAA(0.351g，3.075mmoles)、DMAEMA(0.484g，3.075mmoles)、来自步骤6.5的MacroCTA(0.5073g，0.0284mmoles；1∶434 CTA∶单体)、AIBN(0.00284mmoles；CTA∶AIBN 10∶1)和DMF(2.22ml)。单体浓度为约3M。然后通过使氮气进入该混合物发泡30分钟给所得溶液脱气，将所得溶液放入加热块进行11小时(温度计：67-68℃；显示：70-71；搅拌速度350rpm，推定50％的转化率)。11小时后，通过将小瓶放在冰上和使该溶液接触空气而使反应停止。通过从丙醇/DMF 1∶1沉淀入己烷/乙醚75/25(3次)纯化所得的聚合物。将所得的聚合物在真空下干燥至少8小时。利用1H NMR(CDCl3)分析以验证正确的结构，利用分析型GPC测定聚合物分子量和多分散性。Mn＝47kDa， PDI＝1.7。 
实施例6.7.使三嵌段聚合物脱保护以形成来自实施例6.6的聚合物 
反应条件如由Ambrosi等人(J.Chem.Soc.Perkin Trans.1，2002，45-52)描述的条件并稍加改进，如方案4中概述的。 
方案4 
Figure BPA00001378440801011
向50ml圆底烧瓶中加入来自实施例6.6的聚合物(680mg，4334μmol聚合物，173μmol半乳糖，87μmol吡啶基二硫化物)，然后 加入无水甲醇(3.0ml)、无水氯仿(1.5ml)和甲醇钠(74.8mg，1386μmol，相对于半乳糖为8个当量)。将所得的混合物在氩气气氛下在室温下搅拌1.0小时。然后将冰醋酸(39.7μL，693μmol，相对于半乳糖为4个当量)加入反应物，然后加入2，2′-二吡啶基二硫化物(49.5mg，225.2μmol，相对于吡啶基二硫化物为2个当量)。将该混合物在室温下在氩气流下搅拌1.0小时。 
在用2，2′-二吡啶基二硫化物封帽1小时后，用MeOH(5ml)稀释反应物，通过重力过滤进行过滤。将过滤的反应混合物转移至具有2000分子量截断值的透析膜(Spectrum Labs，Spectra/Por Dialysis Membrane MWCO：2000)并且对MeOH(2x500mL)透析24小时。在透析完成后，将聚合物转移至圆底烧瓶，然后使用旋转蒸发器蒸发溶剂。使用CD3OD和DMF-d7通过1H NMR分析所得的聚合物以验证正确的结构。在5％葡萄糖、10mM Hepes pH7.4中测量聚合物溶液(40mM)的zeta电位，其被测量为5.31mV(幅度＝5.25mV，46.4kcps，Mob 0.42μmcm/Vs，Cond 0.15mS/cm)。 
由于聚合物上的吡啶基二硫化物官能团难以通过NMR光谱法检测，因此使用UV/Vis定量该官能团(图26)。将终聚合物(100mg)溶解在EtOH(1.0ml)中，从而以100mg/mL的浓度提供聚合物溶液。用1.0M二硫苏糖醇的水溶液(10μl_，10.0μmol，DTT)处理该聚合物溶液的等分(10μl_，1.0mg，6.6μmol)，接着用H2O(80μl)稀释，产生0.066M的还原型聚合物溶液。由于预期吡啶基二硫化物的掺入在聚合物上应当为2％，因此可预期，在如上所述用DTT处理聚合物后，离去基团吡啶-2-硫酮的浓度应当为1.33mM(即，0.066x0.02＝0.00133M)。由于343nm处吡定-2-硫酮的摩尔吸光系数为ε＝8.08x103M-1cm-1(Hermanson，G.T.Bioconjugate Techniques，1996，第1版.Academic Press，animprint of Elsevier，第66页)并且使用的NanoDrop分光计的径长为0.1cm，因此上述还原型聚合物溶液的预期的吸光率为A＝1.075。在利用UV/Vis分析还原型聚合物溶液后，实验测定的吸光率在343nm处为A＝0.438。这证明聚合物中 存在吡啶基二硫化物官能团，并且实际浓度为1％总吡啶基二硫化物掺入(理论计算值为2％)。 
在透析后，将聚合物以100mg/mL的浓度溶解在无水EtOH中，然后直接用于与siRNA的缀合反应。基于百分比单体掺入测定聚合物当量计算值。 
实施例7.siRNA至三嵌段聚合物的缀合 
[Gal]4K-[HPMA90-PDSMA10]12.0K-[D25-B50-P25]30K    (PV) 
Figure BPA00001378440801031
实施例7.1.针对GAPDH的活化的RNA双链体的制备 
如下制备硫醇化siRNA(thiolated siRNA)。向15ml_Falcon管中加入三(2-羧乙基)膦盐酸盐(1.0mg，3.5μmol，TCEP)，然后加入NaHCO3(1.2mg，14.0μmol)、H2O(500μl)和GAPDH-SSC6OH双链体(5.0mg，0.37μmol，Agilent Technologies)。使该混合物在室温下静置。30分钟后，加入5.0M NaCl(20.0μl)，然后加入冷(-20℃)100％EtOH(5.0mL)。将混合物置于-80℃冰箱中进行30分钟以获得完全RNA沉淀。然后将Falcon管离心以沉淀RNA。除去母液，使用冷(+4℃)70％EtOH(1x1.0ml)研磨剩余的RNA沉淀。然后将剩余的RNA沉淀溶解在等渗葡萄(5.0ml，5.05wt％葡萄糖，10mM HEPES，pH 7.4)中以得到具有0.7μg/μL(通过UV分析)RNA浓度的RNA水溶液。 
也利用相似的方法制备下列活化的RNA双链体(针对ApoB)。 
实施例7.2.将活性RNA双链体缀合至三嵌段聚合物(式II)和二嵌段聚合物(无半乳糖靶向嵌段的式II) 
制剂1.将聚合物(式PII)(500mg)溶解入100％EtOH(5.0ml)，从而提供具有100mg/mL的聚合物浓度的溶液。将聚合物溶液的等分 (34.69uL，22.9umol)转移至15ml_falcon管中。同时向聚合物/EtOH溶液中加入还原的GAPDH RNA等渗葡萄糖溶液的等分(300uL，300ugRNA，0.022umol RNA，上述溶液制剂)。将反应混合物混合并且使其在室温下静置。利用凝胶电泳(下文中描述的)监控反应进展。在反应过夜(约18小时)后，用等渗葡萄糖(2665.3uL，5.05wt％葡萄糖，10mM HEPES，pH 7.4)稀释该溶液，产生总共3.0ml制剂用于体内测试。这在制剂中产生了期望的0.1mg/mL siRNA浓度和期望的1.16mg/mL聚合物浓度。 
制剂2.将聚合物(式PII)(500mg)溶解入100％EtOH(5.0ml)，从而提供具有100mg/mL聚合物浓度的溶液。将聚合物溶液的等分(151.3uL，99.9umol)转移至15ml_falcon管中。同时向聚合物/EtOH溶液中加入还原的GAPDH RNA等渗葡萄糖溶液的等分(300uL，300ug RNA，0.022umol RNA，上述溶液制剂)。将反应混合物混合并且使其在室温下静置。利用凝胶电泳(下文中描述的)监控反应进展。在反应过夜(约18小时)后，用等渗葡萄(2548.7uL，5.05wt％葡萄糖，10mM HEPES，pH 7.4)稀释该溶液，产生总共3.0ml制剂用于体内测试。这在制剂中产生了期望的0.1mg/mL siRNA浓度和期望的5.04mg/mL聚合物浓度。测量缀合物的zeta电位(40mM(基于聚合物)，于5％葡萄糖，10mM Hepes pH7.4中)，其被测定为1.2mV(幅度＝5.71mV，100.6kcps，Mob 0.09μmcm/Vs，Cond 0.15mS/cm)。 
方案5 
Figure BPA00001378440801051
制剂3.将聚合物(式PII)(500mg)溶解入100％EtOH(5.0ml)，从而提供具有100mg/mL聚合物浓度的溶液。将聚合物溶液的等分(69.54μl，45.9μmol)转移至15ml_falcon管中。同时向聚合物/EtOH溶液中加入还原的GAPDH RNA等渗葡萄糖溶液的等分(600μl，600μg RNA，0.044μmol RNA，上述溶液制剂)。将反应混合物混合并且使其在室温下静置。利用凝胶电泳(下文中描述的)监控反应进展。在反应过夜(约18小时)后，用等渗葡萄糖(2330.5μl，5.05wt％葡萄糖，10mM HEPES，pH 7.4)稀释该溶液，产生总共3.0ml制剂准备用于体内测试。这在制剂中产生了期望的0.2mg/mL siRNA浓度和期望的2.32mg/mL聚合物浓度。 
制剂4.将聚合物(式PII)(500mg)溶解入100％EtOH(5.0ml)，从而提供具有100mg/mL聚合物浓度的溶液。将聚合物溶液的等分(295.6μl_，195.1μmol)转移至15ml_falcon管中。同时向聚合物/EtOH溶液中加入还原的GAPDH RNA等渗葡萄糖溶液的等分(600μl，600μg RNA，0.044μmol RNA，上述溶液制剂)。将反应混合物混合并且使其在室温下静置。利用凝胶电泳(下文中描述的)监控反应进展。在反应过夜(约18小时)后，用等渗葡萄糖(2104.4μl，5.05wt％葡萄糖，10mM HEPES，pH 7.4)稀释该溶液，产生总共3.0ml制 剂准备用于体内测试。这在制剂中产生了期望的0.2mg/mL siRNA浓度和期望的9.85mg/mL聚合物浓度。 
制剂5.将聚合物(无半乳糖嵌段的式PII)(200mg)溶解入100％EtOH(2.0ml)，从而提供具有100mg/mL聚合物浓度的溶液。将聚合物溶液的等分(126.5μl，88.15μmol)转移至15ml_falcon管中。同时向聚合物/EtOH溶液中加入还原的GAPDH RNA等渗葡萄糖溶液的等分(300μl，0.022μmol RNA，上述溶液制剂)。振荡反应混合物，离心，然后使其在室温下静置。利用凝胶电泳(下文中描述的)监控反应进展。在反应过夜(约18小时)后，用等渗葡萄糖(2573.5μl，5.05wt％葡萄糖，10mM HEPES，pH 7.4)稀释该溶液，产生总共3.0ml制剂准备用于体内测试。 
制剂6.将聚合物(无半乳糖嵌段的式PII)(200mg)溶解入100％EtOH(2.0ml)，从而提供具有100mg/mL聚合物浓度的溶液。将聚合物溶液的等分(59.78μl，41.7μmol)转移至15ml_falcon管中。同时向聚合物/EtOH溶液中加入还原的GAPDH RNA等渗葡萄糖溶液的等分(600μl，0.044μmol RNA，上述溶液制剂)。振荡反应混合物，离心，然后使其在室温下静置。利用凝胶电泳(下文中描述的)监控反应进展。在室温下反应过夜(约18小时)后，用等渗葡萄糖(2340.2μl，5.05wt％葡萄糖，10mM HEPES，pH 7.4)稀释该溶液，产生总共3.0ml制剂准备用于体内测试。 
通过相似的方法，利用缀合至三嵌段聚合物(式PII)和二嵌段聚合物(无半乳糖嵌段的式PII)的活化RNA双链体(ApoB)制备下列制剂。将聚合物以100mg/mL吸收在EtOH中。将活化的RNA双链体溶解在等渗葡萄糖(5.0mL，5.05wt％葡萄糖，10mM HEPES，pH 7.4)中，从而产生具有1.0μg/μL(通过UV分析)RNA浓度的RNA水溶液。在16小时后，向混合物中加入额外的等渗葡萄糖(5.0ml，5.05wt％葡萄糖，10mM HEPES，pH 7.4)以使终体积达到3.0ml。 
Figure BPA00001378440801071
实施例7.3.凝胶电泳分析 
利用凝胶电泳(20％聚丙烯酰胺，来自Invitrogen的1X TBE凝胶，1X TBE缓冲液，在200V下持续约1小时，用2.5μl_SYBR金在50ml_1X TBE中染色15分钟)分析缀合反应物。取出3.0ml如上制备的体内样品等分并且制备稀释系列。例如，用蓝色染料上样缓冲液(6.0μl)稀释样品(4.0μl)，产生具有0.04μg/μL终RNA浓度的样品。然后将4μl该稀释的样品用于凝胶。类似地，用DTT(1.0μl，1.0M溶液)处理样品(4.0μl)进行10分钟，然后进一步用2.5％SDS(2.0μl)和上样缓冲液(3.0μl)稀释，得到终RNA浓度为0.04μg/μL的样品。然后将4μL该还原的溶液也用于凝胶以进行分析。 
实施例8.利用缀合至三嵌段聚合物(式PII)的siRNA在HEPG2和HELA细胞中进行体外mRNA敲低 
实施例8.1.一般转染方法和敲低活性的测定 
除非另有指出，否则从ATCC(Manassas，VA)购买细胞并且按照经销商的说明书进行培养。将细胞以10,000个细胞/孔的密度将细胞涂板在96孔板中并且使其在具有10％FBS(100μL)的MEM培养基中附着过夜。用ITG(5.05wt％葡萄糖，10mM HEPES，pH 7.4)或PBS将转染样品稀释至25μL的终体积，然后加至细胞(125μl的终体积)。24小时后，估量siRNA介导的GAPDH或ApoB mRNA减少的程度。移去培养基，并且用PBS漂洗细胞。使用Fast SYBR Green Cells-to-Ct试剂盒(Ambion)直接从细胞培养孔进行两步RT-PCR。使用针对SYBRGreen PCR；GAPDH和RPL13A内部标准化基因的引物利用StepOnePlus实时PCR系统进行实时PCR。反应物(总共20μl)由10μL 2X Fast SYBR Green PCR Mastermix、1μL引物和9μL于不含核酸酶的水中以1∶4稀释的cDNA组成。利用下列PCR参数：95℃下进行20秒，然后40个循环(95℃下进行3秒和60℃下进行30秒)。使用阈值循环(CT)分析定量GAPDH，将其针对RPL13A标准化，以相对于未处理的细胞的表达来表示。对于ApoB敲低，如之前所述处理细胞。
实施例8.2：在通过尾静脉注射静脉内递送至小鼠后，缀合至三嵌段聚合物(式PII)的siRNA在肝细胞中的体内生物分布和mRNA敲低 
实施例8.3一般方法 
通过以0.01mL/g的给药体积经尾静脉用siRNA-聚合物制剂给7至9周龄的雌性Balb/C小鼠(Charles River Laboratories)给药，n＝5只/组。用于ApoB和GAPDH的siRNA序列如下文中所示。 
RNA序列： 
Figure 505657DEST_PATH_GSB00000637643100031
m＝2′-O-甲基修饰的，r＝核糖核苷酸，d＝脱氧核糖核苷酸 
在给药后18至48小时处死动物。通过心脏穿刺收集血液以用于血清分离，用于血液化学分析。分离肝组织(左叶的下2/3)，将其置于RNAIater(Ambion)中，然后切碎成小块以促进组织渗透。使用MicroArrays Total RNA Isolation试剂盒(Ambion)的MagMAx-96从约50mg肝组织分离RNA。使用High Capacityc DNA Reverse Transcription试剂盒(Applied Biosystems)将RNA转化成cDNA。进行SYBR Green实时PCR以检查siRNA靶基因ApoB和GAPDH的mRNA水平，针对基因Calnexin 1和Hprtl(引物序列示于下文中)进行标准化。 
引物序列： 
Figure 422798DEST_PATH_GSB00000637643100041
将Step One Software v2.1(Applied Biosystems)用于将靶基因针对两个标准化基因进行标准化。混合来自每一个缓冲液对照样品的cDNA等分并且将其用于比较每一个处理的样品。此外，将每一个缓冲液对照样品与混合的缓冲液样品相比较。在Phoenix Central Laboratory(Everett，WA)上对给药后48小时收集的血液样品进行血液化学分析。 
为了进行通过杂交测定法检测siRNA的生物分布/PK研究，进行下列方法。用GAPDH或ApoB siRNA-聚合物制剂经尾静脉给7至9周龄的Balb/C小鼠给药。在给药后1小时处死动物。通过心脏穿刺收集血液，使其在室温下凝固，离心以收集血清，然后贮存在冰上或-20℃下以待随后分析。除了血液外，还收集肝、脾、肾和肺组织以进行分析。将约50mg的组织碎片称重，置于装有约1ml组织匀浆缓冲液(3M异硫氰酸胍/10mM EDTA/0.1M Tris pH 7.5，0.5M NaCl)的匀浆管中以产生50mg/ml的终组织浓度。使用FastPrep24匀浆机(MP Biomedicals)匀浆组织3次，每次20秒，每一次运行之间停息3分钟。将样品置于冰上进行5分钟，然后以12,000rpm离心5分钟。将组织匀浆物的等分转移至96孔板并且贮存在冰上或-20℃下以待随后的分析。为了测量血液和组织样品中siRNA的水平，将链霉抗生物素蛋白包被的96-孔板与捕获寡核苷酸(与siRNA反义链的9个核苷酸互补的生物素化寡核苷酸)一起温育。将捕获寡核苷酸在20mM Tris-HCI pH 7.5中稀释至250nM，向每一个板中加入100uL/孔，使其在室温下在平板振荡器上温育30分钟。在稀释缓冲液：1M异硫氰酸胍/10mM EDTA/0.1M Tris pH 7.5，0.5M NaCl中制备从0.293ng/ml至300 ng/ml(始于300ng/ml的11个2倍系列稀释)的siRNA标准曲线以及血清和组织样品的稀释物。将这些样品加热至90℃进行10分钟。同时，用洗涤缓冲液：1M NaCl，0.1M Tris pH 9.0，2mM MgCl2，1％Tween 20洗涤用捕获探针包被的板2次。向板中加入50uL/孔的与反义链的其余11个核苷酸互补的荧光素标记的报告寡核苷酸(reporter oligo)(在稀释缓冲液中稀释至0.1uM)。通过极快地操作，以一式二份将50uL/孔的来自90℃温育的siRNA标准物和稀释的组织样品加入含有荧光素标记的寡核苷酸的板中。将样品在室温下温育5分钟。弃去板的内容物，用洗涤缓冲液洗涤板5次。加入100uL/孔的在PBS中稀释至15mU/ml的HRP标记抗荧光素Fab(Roche)。将板在室温下在平板振荡器上温育1小时，然后用洗涤缓冲液洗涤5次。加入100uL/孔的TMB底物，在黑暗处温育10分钟。加入100uL/孔的终止溶液(1M磷酸)。在450nm读取板的O.D值。将读出值以ng siRNA/mg组织作图，其中根据标准曲线将组织中的siRNA浓度确定为ng siRNA/ml。然后将这些值除以来自起始溶液的50mg/ml组织浓度。 
实施例8.4.在将辍合至三嵌段聚合物(式PII)的siRNA的复合物经尾静脉递送至小鼠后进行的生物分布研究和GAPDH/APOB敲低 
如之前所述通过尾静脉注射将复合物递送至小鼠。 
Figure BPA00001378440801101
Figure BPA00001378440801111
如之前所述进行生物分布研究。如之前所述进行敲低测定。 
实施例8.5.在将缀合至三嵌段聚合物的siRNA的复合物经尾静脉递送至小鼠后进行的GAPDH/ApoB敲低 
如之所述(实施例7.2)制备缀合至三嵌段聚合物的siRNA的复合物。在所列的研究方案下，如之前所述通过尾静脉注射将所得的siRNA三嵌段聚合物缀合物递送至小鼠。在给药后24至48小时，处死动物，如之前实施例8.3中所述测定mRNA水平。 
这些三嵌段聚合物siRNA缀合物的体内敲低活性研究的结果示于下列表中。 
三嵌段聚合物-siRNA缀合物体内敲低活性 
Figure 202535DEST_PATH_GSB00000637643100051
Figure BPA00001378440801131
注意：a：在施用之前于4℃下贮存7天的制剂。B：注射入C57黑小鼠。 
实施例9：三嵌段聚合物[PEGMAx-BPAmY]-[HPMA90-PDSMA10]-[D25-B50-P25]的合成和与叶酸靶向配体及siRNA的聚合后缀合 
描述了用于将小分子配体(例如，叶酸)掺入靶向特性异细胞表面受体的三嵌段聚合物的方法。第一共聚物嵌段包含反应性胺(以其Boc被保护形式聚合的，命名为BPAm)和任选地第二亲水性单体(例如，PEGMA或HPMA)。在聚合物合成后，除去Boc保护基，产生可与活化的小分子靶向试剂反应以形成稳定的缀合物的胺。可改变聚合物中BPAm(Y)的mole％和第二亲水性单体(X)的mole％以及嵌段大小(Mn 1)，以获得靶向分子最优化靶向效率的最有效配价。合成的结构由式VII和VII.1表示[PEGMAx-BPAmY]Mn1-[HPMA90-PDSMA10]Mn2[D25-B50-P25]Mn3(PVI) 
Figure BPA00001378440801141
实施例9.1 BOC-保护的胺乙烯基单体的合成 
方案6 
Figure BPA00001378440801142
合成描述于方案6中。向100ml水和1ml饱和NaHCO3溶液的混合物中的胺(10.51g，100mmol)溶液中加入200ml THF中的Boc酸酐溶液(22.94g，105mmol)。使混合物在室温下搅拌过夜。向混合物中加入100mL饱和NaHCO3溶液和400mL EtOAc。用饱和NaHCO3、水洗涤有机层，然后用Na2SO4干燥，过滤和蒸发。将残留物在真空下干燥以产生以澄清的油存在的粗制产物。将化合物用于下一步骤而无需纯化。 
将来自步骤1的粗制产物(19.80g，96.5mmol)和三乙胺(16.1mL，115mmol)溶解在无水二氯甲烷(180ml)中，将溶液冷却至0℃，在0℃氮气气氛下通过注射器缓慢地加入甲基丙烯酰氯(methacryloyl chloride)(11.2mL，115mmol)。使反应混合物逐渐升温至室温并且在室温下搅拌过夜。然后用饱和NaHCO3溶液(150ml)和二氯甲烷(150ml)稀释反应物。分离有机层，用Na2SO4干燥，过滤，然后真空干燥。利用柱纯析，在硅胶(乙醚/己烷：1/1)上纯化化产物。混合含产物的级分并且进行蒸发(Rf 0.35)。1H NMR和TLC可显示少量杂质(约2-3％)。在硅胶(EtOAc/己烷1/3)上纯化化合物。在含产物的级分蒸发和干燥后，获得澄清的无色油。将产物在空气下在-20℃下贮存在盖紧的烧瓶中。利用1H NMR(dmso-d6)确认结构。 
实施例9.2：[PEGMAX-BPAMY]-CTA的合成 
如实施例1中所述合成和纯化三嵌段聚合物的第一嵌段。选择用于PEGMA和BPAm的乙烯基单体的投料比以大致反映期望的组成。例如，对于相似分子反应性的单体，50∶50或80∶20的投料比可分别产生约50％PEGMA和50％BPAm或80％PEGMA和20％BPAm的相对摩尔百分比。通过实验确定期望的摩尔组成的精细调整。取决于靶向配体的期望配价，可将第一嵌段的分子量调整至约5-15KDa，并且通过实验进行确定。利用1H NMR(dmso-d6)确认结构。 
实施例9.2：[PEGMAX-BPAMY]-[HPMA-PDSMA]-CTA的合成 
如实施例6.5中所述合成和表征三嵌段聚合物的第二嵌段，包括如实施例9中所述合成的[PEGMAx-BPAmY]-CTA。通常摩尔组成为90％HPMA和10％PDSMA(通过相应地调整聚合反应中乙烯基单体的投料比产生的)。第二嵌段的分子量通常在5至10KDa之间。利用1H NMR(dmso-d6)确认结构。 
实施例9.3：[PEGMAX-BPAMY]-[HPMA90-PDSMA10]-[D25-B50-P25]的合成 
如实施例6.6中所述合成和纯化三嵌段聚合物的第三嵌段，包括聚合反应中的[PEGMAX-BPAmY]-[HPMA-PDSMA]-CTA，如实施例9.2中所述合成的macro-CTA。通常摩尔组成为25％DMAEMA、50％BMA和25％PAA(通过相应地调整聚合反应中乙烯基单体的投料比产生的)。第三嵌段的分子量通常在20至40KDa之间。利用1H NMR(dmso-d6)确认结构。 
实施例9.4：三嵌段聚合物的BOC基团保护 
在将三嵌段聚合物的靶向嵌段与活化的靶向配体反应之前，除去BOC保护基团以产生反应性伯胺。在透析步骤和蒸发(如实施例6.6中所描述的)之后，在氮气气氛下加入纯净的TFA，在室温下进行脱保护反应2小时，然后进行乙醚沉淀。利用1H NMR(dmso-d6)确认结构。 
实施例9.5：叶酸靶向配体至三嵌段聚合物的第一嵌段的缀合产生[PEGMAx-MA(FOLATE)Y]-[HPMA90-PDSMA10]-[D25-B50-P25] 
使用碳二亚胺法将叶酸通过其γ羧酸偶联至间隔单元H2NCH2CH2OCH2CH2NHBOC。将叶酸(Sigma)溶解在二甲亚砜中。向所得的溶液中加入1至3倍摩尔浓度过量的二环己基碳二亚胺(DCC)和5摩尔浓度当量的N-羟基琥珀酰亚胺，将反应物在氮气气氛下在室温下搅拌16小时。通过用二乙醚沉淀分离活化的叶酸-NHS化合物，然后用二乙醚和丙酮洗涤。真空干燥分离的化合物，利用1H-NMR确认结构。γ-羧化物活化对α-羧化物活化的水平为约3∶1。 
向二甲亚砜中的活化的叶酸-NHS化合物中加入1至2倍摩尔浓度过量的H2NCH2CH2OCH2CH2NHBOC和1当量的三乙胺。在氮气气氛下在室温下搅拌反应物16小时。通过用二乙醚沉淀分离Boc-胺修饰的叶酸，然后用二乙醚洗涤。真空干燥分离的化合物，利用1H-NMR确认结构。 
在将叶酸衍生物与聚合物反应前，除去Boc保护基团以在叶酸衍生物上产生反应性伯胺，如实施例9.4中所描述的。通过用二乙醚沉淀分离胺修饰的叶酸，然后用二乙醚洗涤。真空干燥分离的化合物，利用1H-NMR确认结构。 
将10倍摩尔浓度过量的羰基二咪唑(CDI)加入二甲基亚砜中的胺修饰的叶酸，将反应物在室温下搅拌16小时。通过用二乙醚沉淀分离所得的叶酸衍生咪唑，然后用二乙醚洗涤以除去未反应的CDI和咪唑。然后将5倍摩尔浓度过量的咪唑脲与二甲基亚砜中的脱保护的聚合物(9.4节)混合。在室温下进行16小时后，通过在对水透析(2000MWCO透析膜)后冻干来分离产物。利用1H-NMR确认含叶酸的三嵌段聚合物的结构。 
实施例9.6：siRNA与三嵌段聚合物的第二嵌段缀合以产生[PEGMAx-MA(FoLATE)Y]-[HPMA90-PDS(SiRNA)10]-[D25-B50-P25]的[PEGMAX]-MA(Folate)Y]-[HPMA90-(PDSMA-PDS(siRNA))10]-[D25-B50-P25](PVII) 
Figure BPA00001378440801171
被靶向的三嵌段聚合物的构建中的最后步骤包括将siRNA缀合至三嵌段聚合物的第二嵌段以产生由式PVII和PVII.1表示的终聚合物结构。如实施例7中所述进行缀合反应。首先，制备硫醇化(活化的)siRNA(实施列7.1)，然后将其与三嵌段聚合物的第二嵌段中的PDS基团反应(实施例7.2)，以形成聚合物-siRNA缀合物。 
如实施例8中所述分析将含有靶向叶酸受体的第一嵌段和含有缀合的siRNA的第二嵌段的最终三嵌段聚合物的生物活性(即，基因特异性敲低活性)。可使用两个不同的细胞系，一个表达特异性叶酸受体，另一个是不表达叶酸受体的对照细胞。已描述了可用于证明细胞类型特异性靶向和通过叶酸受体的敲低的多个细胞系(例如，Low PS，Kularatne SA.Folate-targeted therapeutic and imaging agents for cancer.Curr Opin Chem Biol.2009 Jun；13(3)：256-62.)。 
实施例10：在亲水性嵌段中包含MAA单元的三嵌段聚合物 
可选地，通过向由式(PVIII)和(PIX)表示的聚合物嵌段1和2中添加甲基丙烯酸(MAA)来合成三嵌段聚合物。酸性残基的添加增加了聚合物的亲水性/溶解性。 
实施例10.1聚合物PVIII的合成： 
Figure BPA00001378440801172
步骤1.macroCTA[Nag-P380％-Co-MAA20％]的制备 
在密封小瓶中、在氮气气氛中加入O-乙酰基保护的N-乙酰基半乳糖胺单体Nag-P3-MA(1.5g，2.74mmoles)、MAA(0.059g，0.685mmoles)、ECT(22.5mg，0.0856mmoles；1∶40 CTA∶单体)、AIBN(0.351mg，0.00214mmoles；ECT∶AIBN 40∶1)和DMF(1.64ml)。单体浓度为约2.1M。然后通过使氮气进入该混合物发泡30分钟给混合物脱气，将它们放入加热块(温度计：68℃；显示：70-71；搅拌速度300rpm)。使反应进行9小时5分钟。通过将小瓶放在冰上和使该混合物接触空气而使反应停止。通过对甲醇透析36小时来进行聚合物的纯化。之后除去溶剂。真空干燥所得的聚合物，进行至少6小时。利用1H NMR确认所得的macroCTA的结构和组成。利用GPC分析测定产物的分子量(12.7kDa)和其多分散度(1.1)。 
步骤2.MacroCTA[Nag-P380％-MAA20％]-b-[HPMA82-PDSMA8-MAA]的制备 
在密封小瓶中、在氮气气氛中加入HPMA(0.556g，3.89mmoles)、PDSMA(0.097g，0.379mmoles)、[Nag-P380-MAA20]MacroCTA(0.30g，0.0315mmoles；1∶150 CTA∶单体)、AIBN(0.52mg，0.00316mmoles；CTA∶AIBN 10∶1)和DMF(1.52ml)。单体浓度为约3.0M。然后通过使氮气进入该混合物发泡30分钟给混合物脱气。将它们放入加热块(温度计：68℃；显示：70-71；搅拌速度300rpm)。使反应进行5小时，然后通过将小瓶放在冰上和使该混合物接触空气而使反应停止。通过对甲醇透析36小时来进行聚合物的纯化。之后除去溶剂，真空干燥所得的聚合物，进行至少6小时。NMR光谱显示产物的高纯度。未观察到相应于未处理的单体的乙烯基单体。产物的GPC分析给出正确的分子量(通过三重检测测得的19KDa，通过UV吸收测得的93％的活性末端)和良好的多分散性(1.1)。 
步骤3.受保护的[Nag-P3-MAA]-b-[HPMA-PDSMA-MAA]-b-[BMA-PAA-DMAEMA]的制备 
在密封小瓶中、在氮气气氛中加入BMA(0.776g，5.458mmoles)、PAA(0.312g，2.73mmoles)、DMAEMA(0.429g，2.73mmoles)、MacroCTA(0.881g，0.02757mmoles；1∶396 CTA∶单体)、AIBN(0.452mg，0.002757mmoles；CTA∶AIBN 10∶1)和DMF(1.986ml)。单体浓度为约3.0M。然后通过使氮气进入该混合物发泡30分钟给混合物脱气，将它们放入加热块(温度计：67-68℃；显示：70-71；搅拌速度350rpm)。使反应进行11小时(推定50-60％的转化率)。通过将小瓶放在冰上和使该混合物接触空气而使反应停止。通过从丙酮/DMF 1∶1沉淀入己烷/乙醚75/25(3次)进行聚合物的纯化。真空干燥所得的聚合物，进行至少8小时。NMR光谱显示产物的高纯度。利用GPC分析测定产物的分子量(43.2KD)和其多分散性(1.9)。 
步骤4：N-乙酰半乳糖胺聚合物[Nag-P3-MAA]-b-[HPMA-PDSMA-MAA]-b-[BMA-PAA-DMAEMA]的脱保护 
向20ml反应玻璃小瓶中加入步骤3中制备的聚合物(CD-02-22)(0.7mg，4225μmol聚合物)，然后加入无水甲醇(3.0ml)、无水氯仿(1.5ml)和甲醇钠(90mg，1650μmol，相对于Nag为6当量)。在室温下氮气气氛下搅拌该混合物1.0小时15分钟。然后向反应混合物中加入冰醋酸(540μl，695μmol，相对于聚合物的N-乙酰半乳糖胺含量为3个当量)，然后加入2，2′-二吡啶基二硫化物(15mg，68μmol，相对于吡啶基二硫化物为1个当量)。在室温下在氮气流下搅拌该混合物1.0小时。在用2，2′-二吡啶基二硫化物封帽75分钟后，用MeOH(5ml)稀释反应混合物，通过简单重力过滤来进行过滤。将过滤的溶液转移至具有2000g/mol MWCO的透析膜，对MeOH(4x1L)透析18小时以上，然后对miliQ水(5x4L)透析20小时以上，然后冻干。在CD3OD中进行NMR分析以确认聚合物结构。 
由于聚合物上的吡啶基二硫化物官能团难以通过NMR光谱法检测，因此，使用UV/Vis吸收定量该官能团。将脱保护的聚合物(13.4mg)溶解在EtOH(268mL)中，从而以50mg/mL的浓度提供聚合物溶液。用1.0M二硫苏糖醇的水溶液(10μL，10.0μmol，DTT)处理该聚 合物溶液的等分(20μL，1.0mg，6.35μmol)10分钟，接着用H2O(70μL)稀释，产生0.0635M(6.35μmol/100uL＝0.0635mol/L)的还原型聚合物溶液。由于吡啶二硫化物的预期的掺入在聚合物中应当为1.9％，因此在如上所述用DTT处理聚合物之后，预期离去基团吡啶-2-硫酮的浓度应当为1.21mM(即，0.0635x0.019＝0.00121M)。因为吡啶-2-硫酮在343nm处的摩尔吸光率为ε＝8.08x103M-1cm-1(Hermanson，G.T.Bioconjugate Techniques，1996，第1版，Academic Press，an imprint of Elsevier，第66页，将其通过参考引入本文)并且使用的NanoDrop分光计的径长为0.1cm，因此上述还原的聚合物溶液的预期吸收应当为A＝0.98(即，A＝8.08x103M-1cm-1x0.1cmx0.00153M)。在利用UV/Vis吸收分析还原的聚合物溶液后，实验测定的吸光率在343nm为A＝0.48。这证明了在聚合物中存在吡啶基二硫化物官能团，与2.4％的理论计算相比较而言，其实际浓度为聚合物中0.93％的总吡啶基二硫化物掺入([0.48/0.98]x1.9)。 
实施例10.2：聚合物PIX的合成 
Figure BPA00001378440801201
步骤1.聚(Nag-P3)的合成 
在密封小瓶中、在氮气气氛中加入具有三甘醇连接体的O-乙酰基-保护的N-乙酰半乳糖胺单体(Nag-P3-MA)(1.0g，1.83mmoles)、ECT(24.1mg，0.0913mmoles)和AIBN(0.375mg，0.00228mmoles；ECT∶AIBN 40∶1)和DMF(1.0g)。然后通过使氮气进入该混合物发泡30分钟给混合物脱气，然后将其放入加热块(温度计：67-68℃；显 示：70-71；搅拌速度350rpm)。使反应进行9小时5分钟，然后通过将小瓶放在冰上和使该混合物接触空气而使反应停止。通过对甲醇透析2天来进行终聚合物的纯化。在NMR光谱中未观察到乙烯基团并且光谱确认了期望的结构。如通过GPC分析测定的：dn/dc＝0.059234；Mn＝11.8kDa(约21个单元)；PDI＝1.2。 
步骤2.靶向结构聚合物聚(Nag-P3)11.8kDa-b-(HPMA-E-PDSMA)5kDa]的合成 
在密封小瓶中、在氮气气氛中加入HPMA-E(0.69g，4.79mmoles)、PDSMA(0.11g，0.47mmoles)、来自步骤1的MacroCTA(0.41g，0.0347mmoles；1∶150 CTA∶单体)、AIBN(0.57mg，0.00347mmoles；CTA∶AIBN 10∶1)和DMF(1.6g)。单体浓度为约3.0M。然后通过使氮气进入该混合物发泡30分钟给混合物脱气，然后浸入加热块(温度计：68℃；显示：70-71；搅拌速度300rpm)。使反应进行3小时，然后通过将小瓶放在冰上和使该混合物接触空气而使反应停止。通过对甲醇透析24小时进行聚合物的纯化。除去溶剂，真空干燥所得的聚合物，进行至少6小时。NMR光谱显示产物的高纯度和PDSMA的存在。未观察到因未反应的单体的存在而产生的乙烯基的化学位移。对于所得的聚合物，GPC分析测得分子量为16800和多分散性为1.1。 
步骤3.Nag-保护的聚合物[Nag-P3]11.8Kda-b-[HPMA-E-92-PDSMA8]5kDa-b-[BMA50-PAA40-DMAEMA10]30kDa的合成在密封小瓶中、在氮气气氛中加入BMA(0.596g，4.194mmoles)、PAA(0.383g，3.355mmoles)、DMAEMA(0.132g，0.839mmoles)、MacroCTA(0.300g，0.01852mmoles；1∶453 CTA∶单体)、AIBN(0.304mg，0.001852mmoles；CTA∶AIBN 10∶1)和DMF(1.5067g)。单体浓度为约3.0M。通过使氮气进入该混合物发泡30分钟给混合物脱气，然后将它们放入加热块(温度计：67-68℃；显示：70-71；搅拌速度350rpm)。使反应进行21小时(推定50-60％的转化率)。通过将小瓶放在冰上和使该混合物接触空气而使反应停止。通过从丙酮/DMF1∶1沉淀入己烷/乙醚75/25(3次)进行聚合物的纯化。真空干燥所 得的聚合物，进行至少8小时。NMR光谱显示纯的聚合物，其中存在PDSMA，但没有因未反应的单体杂质而产生的乙烯基。产物的GPC分析测得dn/dc＝0.058173；Mn＝41.9kDa；PDI＝1.30。 
步骤4：脱保护 
向20ml反应玻璃小瓶中加入来自步骤3的聚合物(440mg，2575μmol聚合物)，然后加入无水甲醇(2.0ml)、无水氯仿(1ml)和甲醇钠(72mg，1329μmol，相对于聚合物的Nag含量为6个当量)。在室温下氮气气氛下搅拌该混合物1.0小时，然后向反应物中加入2，2′-二吡啶基二硫化物(34mg，154.5μmol，相对于吡啶基二硫化物为5个当量)。在室温下搅拌该混合物30分钟。 
在用2，2′-二吡啶基二硫化物封帽30分钟后，用MeOH(5ml)稀释反应混合物。将过滤的溶液转移至具有2000g/mol MWCO的透析膜，对MeOH(4x1L)透析18小时以上，然后对miliQ水(3x4L)透析10小时以上，然后冻干。使用CD3OD进行NMR分析，显示存在PDSMA信号。也使用UV/Vis吸收定量聚合物上的吡啶基二硫化物官能团。将终聚合物(6.2mg)溶解在EtOH(248mL)中，从而以25mg/mL的浓度得到聚合物溶液。用1.0M二硫苏糖醇的水溶液(10μL，10.0μmol，DTT)处理该聚合物溶液的等分(20μL，0.5mg，3.125μmol)10分钟，接着用H2O(70μL)稀释，产生0.03125M(3.125μmol/100uL＝0.03125mol/L)的还原的聚合物溶液。由于聚合物上吡啶基二硫化物的预期掺入应当为1.2％，因此在如上所述用DTT处理聚合物之后，预期离去基团吡啶-2-硫酮的浓度应当为0.375mM(即，0.03125x0.012＝0.000375M)。因为吡啶-2-硫酮在343nm处的摩尔吸光率为ε＝8.08x103M-1cm-1(Hermanson，G.T.Bioconjugate Techniques，1996，第1版，Academic Press，an imprint of Elsevier，第66页，将其通过参考引入本文)并且使用的NanoDrop分光计的径长为0.1cm，因此上述还原的聚合物溶液的预期吸收应当为A＝0.303(即，A＝8.08x103M-1cm-1x0.1cmx0.000375M)。在利用UV/Vis吸收分析还原的聚合物溶液后，实验测定的吸光率在343nm为A＝0.345。这证明了在聚合物中存在吡啶基二硫化物的功能性，实际浓度为聚合物中1.3％的总吡啶基二硫化物掺入([0.345/0.303]x1.2)，而非理论计算的1.2％(100％的吡啶基二硫化物基团保留)
实施例11：可选的三嵌段结构 
通过使用上述方法，可制备下列额外的三嵌段聚合物。此外，应当理解，HPMA-E(2-羟丙基甲基丙烯酸酯或衍生自其的单体残基)可在每一个其中出现HPMA的下列三嵌段合物中替代HPMA；仅为了简洁明了，不重复此类额外的结构，但其应被认为是本公开内容的部分： 
[PAA90-BA10]18K-[HPMA90-PDSMA10]5K-[叶酸] 
[PAA90-BA10]18K-[HPMA80-MAA10-PDSMA10]5K-[叶酸] 
Folate-[PEG]2K-[HPMA90-PDSMA10]120K-[D25-B50-P25]30K
Folate-[PEG]2K-[HPMA90-MAA10-PDSMA10]12.0K-[D25-B50-P25]30K
[PEGMA70-MAA(NHS)30]-[DMAEMA]-[B-P-D] 
[DMAEMA70-MAA(NHS)30]-[DMAEMA]-[B-P-D] 
[0674] [Gal]-[HPMA-PDSMA]-[B-P-D] 
[Gal-MAA]-[HPMA-PDSMA-MAA]-[B-P-D] 
[NAcGal]-[HPMA-PDSMA]-[B-P-D] 
[NAcGal-MAA]-[HPMA-PDSMA-MAA]-[B-P-D] 
[0678] [Gal]-[D]-[B-P-D] 
[NAcGal]-[D]-[B-P-D] 
[0680] [Gal-MAA]-[D]-[B-P-D] 
[NAcGal-MAA]-[D]-[B-P-D] 
[0682] [Gal-D]-[D]-[B-P-D] 
[NAcGal-D]-[D]-[B-P-D] 
[Gal]-[PA]-[B-P-D] 
[0685] [Gal]-[HPMA-PA]-[B-P-D] 
[0686] [Gal-MAA]-[PA]-[B-P-D] 
[Gal-MAA]-[HPMA-PA]-[B-P-D] 
[Gal-D]-[PA]-[B-P-D] 
[0689] [Gal-D]-[HPMA-PA]-[B-P-D] 
[NAcGal]-[PA]-[B-P-D] 
[NAcGal]-[HPMA-PA]-[B-P-D] 
[NAcGal-MAA]-[PA]-[B-P-D] 
[NAcGal-MAA]-[HPMA-PA]-[B-P-D] 
[NAcGal-D]-[PA]-[B-P-D] 
[NAcGal-D]-[HPMA-PA]-[B-P-D] 
[0696] [PAA-BA]-[HPMA-PDSMA]-[叶酸] 
[PAA-BA]-[HPMA-MAA-PDSMA]-[叶酸] 
Folate-[PEG]-[HPMA-PDSMA]-[D-B-P] 
Folate-[PEG]-[HPMA-MAA-PDSMA]-[D-B-P] 
Figure IPA00001378440200011
Figure IPA00001378440200021
Figure IPA00001378440200031

Claims (24)

1.包含与多核苷酸缔合的嵌段共聚物的组合物，所述嵌段共聚物包含组成上不同的第一、第二和第三嵌段，所述第一嵌段是亲水性聚合物嵌段，所述第二嵌段位于第一与第三嵌段之间并且与所述多核苷酸缔合，第三嵌段是包含阴离子性重复单元的疏水性聚合物嵌段，所述阴离子性重复单元具有一群数量以pH依赖性方式变化的阴离子作为其取代基，所述群体在pH7.4下比在pH5下更大，其中至少90％的第一、第二和第三嵌段的重复单元不是由肽键连接的氨基酸残基。 
2.权利要求1的组合物，其中第一、第二和第三嵌段包含重复单元，所述重复单元具有链原子和共价偶联至所述链原子的侧基，并且所述链原子是碳或碳和硫或氧原子的组合。 
3.权利要求2的组合物，其中所述侧基选自氢、烃基、取代的烃基、取代的羰基或杂环。 
4.权利要求1的组合物，其中嵌段共聚物的第一、第二和第三嵌段包含衍生自任选地取代的丙烯酸单体、任选地取代的乙烯芳基单体、任选地取代的丙烯酰胺单体、任选地取代的丙烯酸酯单体和其组合的重复单元。 
5.权利要求1的组合物，其中所述第一、第二或第三嵌段包含式1的重复单元 
Figure FSB0000113800600000011
式1 
其中 
*指示式1的重复单元与其他重复单元的附着点； 
每一个X1和X2独立地选自氢、烃基、取代的烃基、杂环和取代的 羰基，条件是在同一重复单元内X1和X2并不选自芳基、杂芳基、杂取代的羰基和其组合； 
每一个X3独立地为氢、烷基或取代的烷基，并且 
每一个X4独立地是杂取代的羰基、芳基或杂芳基。 
6.权利要求5的组合物，其中所述第一、第二或第三嵌段包含其中X4为-C(O)OX40、-C(O)SX40或-C(O)NX40X41的式1重复单元，并且X40和X41独立地为氢、烃基、取代的烃基、杂烃基、取代的杂烃基或杂环。 
7.权利要求1的组合物，其中所述第一或第二嵌段包含衍生自具有下式的可聚合单体的重复单元： 
Figure FSB0000113800600000021
其中： 
n为在2至20的范围内变化的整数； 
X为-(CR1R2)m-，其中m为0至10，并且其中一个或多个(CR１R2)单元任选地用-NR1-R2、-OR1或-SR1取代， 
Y为-O-、-NR4-或-(CR1R2)-， 
各R1、R2、R3、Z1和Z2独立地选自氢、卤素和任选地取代的C1-C3烷基， 
R4选自氢和任选地取代的C1-C6烷基， 
R8为氢或(CR1R2)mR9，其中m为0至10，并且其中一个或多个(CR1R2)单元任选地用-NR1R2、-OR1或-SR1取代，以及 
R9为氢、卤素、任选地取代的C1-C3烷基、多元醇、维生素、肽或具有200至1200道尔顿分子量的小分子，或可缀合的基团。 
8.权利要求1或5-7中任一项的组合物，其中所述第一嵌段是包含两个或更多个组成上不同的重复单元的随机共聚物。 
9.权利要求1的组合物，其中所述第一嵌段包含相应于式1ETS 的重复单元： 
Figure FSB0000113800600000031
式1ETS 
其中*指示式1ETS的重复单元与其他重复单元的附着点，X3是烷基，X44是靶向或隔离部分。 
10.权利要求9的组合物，其中X44是多元醇、维生素、肽或具有200至1200道尔顿分子量的小分子。 
11.权利要求1的组合物，其中所述第二嵌段包含相应于式1的重复单元： 
Figure FSB0000113800600000032
式1 
X4为-C(O)OX45或-C(O)NX45X41，X45是取代的烃基、取代的杂烃基或杂环，并且X45包含二硫化物部分。 
12.权利要求11的组合物，其中所述多核苷酸通过X45共价地连接至所述第二嵌段。 
13.权利要求1、5、6或9-12中任一项的组合物，其中每个所述第一嵌段、第二嵌段或第三嵌段基本上由作为乙烯系不饱和单体的残基的重复单元所组成。 
14.权利要求1的组合物，其中所述第三嵌段包含相应于式1A的重复单元： 
式1A 
其中*指示式1A的重复单元与其他重复单元的附着点，并且X3是烷基。 
15.权利要求1或14的组合物，其中所述第三嵌段包含相应于式1E的重复单元： 
Figure FSB0000113800600000042
式1E 
其中*指示式1E的重复单元与其他重复单元的附着点，并且X3和X47独立地是烷基。 
16.权利要求1或14的组合物，其中所述第三嵌段包含相应于式1C的重复单元： 
Figure FSB0000113800600000043
式1C 
其中*指示式1C的重复单元与其他重复单元的附着点，X3是烷基，并且X48是氨基取代的烷基。 
17.权利要求1的组合物，其中所述第三嵌段包含衍生自(C2-C8)烷基丙烯酸聚合的阴离子性重复单元。 
18.权利要求17的组合物，其中所述阴离子性重复单元衍生自丙基丙烯酸的聚合。 
19.权利要求1-7、9-12、14和17-18中任一项的组合物，其中所述多核苷酸是脱氧核糖核苷酸、siRNA、反义寡核苷酸、切丁酶底物、miRNA、aiRNA或shRNA。 
20.权利要求1-7、9-12、14和17-18中任一项的组合物，其中所述多核苷酸是siRNA。 
21.权利要求1-20中任一项的组合物在制备用于细胞内递送多核苷酸的药物中的用途。 
22.用于多核苷酸的细胞内递送的方法，所述方法包括将细胞与权利要求1-20中任一项的组合物相接触。 
23.包含聚合物胶束和与所述胶束缔合的多核苷酸的组合物，所述胶束包含多个嵌段共聚物，所述嵌段共聚物包含：(i)第一嵌段，所述第一嵌段是亲水性聚合物嵌段；(ii)位于所述第一嵌段与第三嵌段之间的第二嵌段，所述第二嵌段与所述多核苷酸缔合，和(iii)第三嵌段，所述第三嵌段为或包含含有多个疏水性单体残基和多个阴离子性单体残基的聚合物嵌段，所述多个嵌段共聚物在胶束中缔合，所述胶束在pH7.4下的含水介质中是稳定的。 
24.包含权利要求1-20中任一项的组合物和药学上可接受的赋形剂的药物组合物。 
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