[go: up one dir, main page]

RU2288921C2 - Inclusion complexes-containing compositions - Google Patents

Inclusion complexes-containing compositions Download PDF

Info

Publication number
RU2288921C2
RU2288921C2 RU2003121303/04A RU2003121303A RU2288921C2 RU 2288921 C2 RU2288921 C2 RU 2288921C2 RU 2003121303/04 A RU2003121303/04 A RU 2003121303/04A RU 2003121303 A RU2003121303 A RU 2003121303A RU 2288921 C2 RU2288921 C2 RU 2288921C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polymer
cyclodextrin
peg
therapeutic agent
composition according
Prior art date
Application number
RU2003121303/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003121303A (en
Inventor
ПУН Сузи ХВАНГ (US)
ПУН Сузи ХВАНГ
Эктор ГОНЗАЛЕЗ (US)
Эктор ГОНЗАЛЕЗ
Марк Е. ДЭВИС (US)
Марк Е. ДЭВИС
Натали БЕЛЛОК (US)
Натали БЕЛЛОК
Джианджун ЧЕНГ (US)
Джианджун ЧЕНГ
Original Assignee
Калифорниа Инститьют оф Текнолоджи
Инсерт Терапьютикс, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Калифорниа Инститьют оф Текнолоджи, Инсерт Терапьютикс, Инк. filed Critical Калифорниа Инститьют оф Текнолоджи
Publication of RU2003121303A publication Critical patent/RU2003121303A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2288921C2 publication Critical patent/RU2288921C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

FIELD: pharmaceutical dosage forms.
SUBSTANCE: invention relates to compositions and methods for delivery of drugs. Composition according to invention represents powdered composite containing polymer, therapeutical agent, and complexing agent, said polymer containing one or more cyclodextrin fragments. Polymer interacts with complexing agent in a host/guest or guest/host manner resulting in formation of inclusion complex. Both polymer of composite and complexing agent may be used in a way to introduce functionality into therapeutical composition. Invention also discloses a method for preparing composition and to a method for delivering therapeutical agent.
EFFECT: widened choice of drug delivery methods.
26 cl, 31 dwg, 1 tbl, 65 ex

Description

Область, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к композициям и способам, применяемым для доставки терапевтических агентов. Более конкретно, данное изобретение относится к композиции, содержащей полимер, терапевтический агент и комплексообразующий агент, в которой наблюдается взаимодействие "хозяин-гость" или "гость-хозяин" полимера с комплексообразующим агентом с образованием комплекса включения. Композицию по изобретению можно применять для доставки терапевтического агента при лечении различных нарушений.The invention relates to compositions and methods used for the delivery of therapeutic agents. More specifically, the present invention relates to a composition comprising a polymer, a therapeutic agent and a complexing agent, in which a host-guest or guest-host interaction of the polymer with a complexing agent is observed to form an inclusion complex. The composition of the invention can be used to deliver a therapeutic agent in the treatment of various disorders.

Предпосылки создания изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

Циклодекстрины представляют собой циклические полисахариды, содержащие остатки природной D(+)-глюкопиранозы, соединенные α-(1,4)-мостиком. Наиболее широко распространены альфа (α)-циклодекстрины, бета (β)-циклодекстрины и гамма (γ)-циклодекстрины, которые содержат, соответственно, шесть, семь или восемь глюкопиранозных остатков. Структурно циклическая природа циклодекстрина выражается в виде очертаний тора или тороида с внутренней неполярной или гидрофобной полостью, вторичными гидроксильными группами, находящимися на одной стороне циклодекстринового тора, и первичными гидроксильными группами, находящимися на другой стороне тора. Так, на приведенном ниже примере (β)-циклодекстрина показано схематическое изображение циклодекстрина:Cyclodextrins are cyclic polysaccharides containing natural D (+) - glucopyranose residues connected by an α- (1,4) -bridge. Alpha (α) -cyclodextrins, beta (β) -cyclodextrins and gamma (γ) -cyclodextrins, which contain, respectively, six, seven or eight glucopyranose residues, are most widely distributed. The structurally cyclic nature of cyclodextrin is expressed in the form of a torus or toroid with an internal non-polar or hydrophobic cavity, secondary hydroxyl groups located on one side of the cyclodextrin torus, and primary hydroxyl groups located on the other side of the torus. So, in the example below, (β) -cyclodextrin shows a schematic representation of cyclodextrin:

Figure 00000001
Figure 00000001

Сторона, на которой расположены вторичные гидроксильные группы, имеет больший диаметр, чем сторона, на которой расположены первичные гидроксильные группы. Гидрофобная природа внутренней полости циклодекстрина делает возможным включение множества соединений (Comprehensive Supramolecular Chemistry, Volume 3, J.L. Atwood et al., eds., Pergamon Press (1996); Т. Cserhati, Analytical Biochemistry, 225:328-332 (1995); Husain et al., Applied Spectroscopy, 46:652-658 (1992); Французский патент 2665169).The side on which the secondary hydroxyl groups are located has a larger diameter than the side on which the primary hydroxyl groups are located. The hydrophobic nature of the internal cavity of cyclodextrin makes it possible to include many compounds (Comprehensive Supramolecular Chemistry, Volume 3, JL Atwood et al., Eds., Pergamon Press (1996); T. Cserhati, Analytical Biochemistry, 225: 328-332 (1995); Husain et al., Applied Spectroscopy, 46: 652-658 (1992); French Patent 2665169).

Циклодекстрины использовались в качестве носителей различных терапевтических соединений благодаря своей способности образовывать комплексы включения с различными лекарственными веществами, которые могут прилегать к гидрофобной полости циклодекстрина, или благодаря образованию нековалентно ассоциированных комплексов с другими биологически активными молекулами, такими как олигонуклеотиды и их производные. Например, в патенте США 4727064 описаны фармацевтические препараты, состоящие из лекарственного вещества с очень низкой растворимостью в воде и аморфной растворимой в воде смеси на основе циклодекстрина. Лекарственное вещество образует комплекс включения с циклодекстрином из этой смеси. В патенте США 5691316 описана клеточная система доставки олигонуклеотидов на основе циклодекстринов. В такой системе олигонуклеотид связывается с циклодекстрином нековалентной связью, образуя комплекс, или же олигонуклеотид может ковалентной связью связываться с адамантаном, который, в свою очередь, нековалентно ассоциируется с циклодекстрином.Cyclodextrins were used as carriers of various therapeutic compounds due to their ability to form inclusion complexes with various medicinal substances that can adhere to the hydrophobic cavity of cyclodextrin, or due to the formation of non-covalently associated complexes with other biologically active molecules, such as oligonucleotides and their derivatives. For example, US Pat. No. 4,727,064 discloses pharmaceutical preparations consisting of a drug substance with a very low solubility in water and an amorphous water-soluble cyclodextrin-based mixture. The drug substance forms an inclusion complex with cyclodextrin from this mixture. US Pat. No. 5,691,316 describes a cellular cyclodextrin-based oligonucleotide delivery system. In such a system, the oligonucleotide binds to the cyclodextrin non-covalently to form a complex, or the oligonucleotide can covalently bind to adamantane, which in turn is non-covalently associated with cyclodextrin.

Различные циклодекстринсодержащие полимеры и методы их получения также известны в технике (Comprehensive Supramolecular Chemistry, Volume 3, J.L. Atwood et al., eds., Pergamon Press (1996)). Способ получения полимеров, содержащих иммобилизованный циклодекстрин, описан в патенте США 5608015. В соответствии с этим способом производное циклодекстрина реагирует либо с мономерным галоидангидридом α,β-ненасыщенной кислоты или его производным, либо с α,β-ненасыщенной кислотой или ее производным, содержащим концевую изоцианатную группу или ее производное. Производное циклодекстрина получают реакцией циклодекстрина с такими соединениями, как галоидангидриды или ангидриды кислоты. Образующийся полимер содержит циклодекстриновые фрагменты (остатки) в виде боковых цепей, вне основной линейной полимерной цепи.Various cyclodextrin-containing polymers and methods for their preparation are also known in the art (Comprehensive Supramolecular Chemistry, Volume 3, J.L. Atwood et al., Eds., Pergamon Press (1996)). A method for producing polymers containing immobilized cyclodextrin is described in US Pat. No. 5,608,015. According to this method, a cyclodextrin derivative is reacted with either a monomeric α, β-unsaturated acid halide or a derivative thereof, or an α, β-unsaturated acid or a terminal derivative thereof isocyanate group or its derivative. A cyclodextrin derivative is prepared by reacting a cyclodextrin with compounds such as acid halides or anhydrides. The resulting polymer contains cyclodextrin fragments (residues) in the form of side chains, outside the main linear polymer chain.

В патенте США 5276088 описывается метод синтеза циклодекстриновых полимеров либо по реакции поливинилового спирта или целлюлозы или их производных с производными циклодекстрина, либо сополимеризацией производного циклодекстрина с винилацетатом или метилметакрилатом. Полученный в результате циклодекстрин содержащий полимер также содержит циклодекстриновый фрагмент в качестве дополнительного фрагмента, расположенного вне главной полимерной цепи.US Pat. No. 5,276,088 describes a method for synthesizing cyclodextrin polymers, either by reacting polyvinyl alcohol or cellulose or derivatives thereof with cyclodextrin derivatives, or by copolymerizing a cyclodextrin derivative with vinyl acetate or methyl methacrylate. The resulting cyclodextrin-containing polymer also contains a cyclodextrin fragment as an additional fragment located outside the main polymer chain.

Ансамбль (сборка) биодеструктируемого полимера медицинского назначения с надмолекулярной структурой описан в Международной заявке WO 96/09073A1 и в патенте США 5855900. Ансамбль содержит ряд циклических соединений, несущих лекарственное вещество, полученных связыванием лекарственного вещества с α, β или γ-циклодекстрином с последующей укладкой нитей соединений лекарственное вещество/циклодекстрин вдоль линейного полимера с биодеструктируемыми фрагментами, связанными с обоими концами полимера. Как сообщают, такой ансамбль способен высвобождать лекарственное вещество в ответ на специфическую биодеструкцию в процессе заболевания. Такие ансамбли (самосборки) обычно называют "молекулярными ожерельями" на основе циклодекстриновых полимеров.An ensemble (assembly) of a biodegradable polymer for medical use with a supramolecular structure is described in International Application WO 96 / 09073A1 and in US Pat. No. 5,855,900. The ensemble contains a number of cyclic compounds carrying a drug substance obtained by binding the drug substance to α, β or γ-cyclodextrin followed by folding strands of drug / cyclodextrin compounds along a linear polymer with biodegradable fragments bonded to both ends of the polymer. It is reported that such an ensemble is capable of releasing a drug substance in response to specific biodegradation during the course of the disease. Such ensembles (self-assemblies) are usually called “molecular necklaces” based on cyclodextrin polymers.

Однако в технике существует потребность в более эффективных невирусных системах доставки, проявляющих, например, такие свойства как повышенная стабильность (например, в физиологических условиях) и эффективные способности нацеливания (тагетирования). Данное изобретение решает эти задачи ("отвечает таким потребностям").However, there is a need in the art for more effective non-viral delivery systems exhibiting, for example, properties such as increased stability (for example, under physiological conditions) and effective targeting (targeting) capabilities. This invention solves these problems ("meets such needs").

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Данное изобретение прежде всего включает в себя соединение формулыThis invention primarily includes a compound of the formula

Figure 00000002
Figure 00000002

гдеWhere

J обозначает -NH-, -С(=O)NH-(CH2)d-, -NH-C(=O)-(CH2)d-, -CH2SS-, -С(=O)O-(СН2)е-O-Р(=O)(O-(СН2)е-Y)O-,J is —NH—, —C (= O) NH— (CH 2 ) d -, —NH — C (= O) - (CH 2 ) d -, —CH 2 SS—, —C (= O) O - (CH 2 ) e -O-P (= O) (O- (CH 2 ) e -Y) O-,

Figure 00000003
Figure 00000003

пептидный или полипептидный остаток, илиpeptide or polypeptide residue, or

-NH-(C=O)-CH(R1)-NH-(C=O)-CH(R1)-NH-;-NH- (C = O) -CH (R 1 ) -NH- (C = O) -CH (R 1 ) -NH-;

Y обозначает дополнительную функциональность хозяин/гость;Y denotes additional host / guest functionality;

R1 обозначает -(СН2)а-CO2Н, ее эфир или соль; или -(CH2)a-CONH2;R 1 is - (CH 2 ) a —CO 2 H, its ester or salt; or - (CH 2 ) a —CONH 2 ;

PEG (ПЭГ) обозначает -O(CH2CH2O)z-, где z варьируется от 2 до 500;PEG (PEG) means —O (CH 2 CH 2 O) z -, where z varies from 2 to 500;

L обозначает Н, -NH2, -NH-(C=O)-(CH2)e-(C=O)-CH2-, -S(=O)2-HC=CH2-, - SS-, -С(=O)O- или углеводный остаток;L is H, -NH 2 , -NH- (C = O) - (CH 2 ) e - (C = O) -CH 2 -, -S (= O) 2 -HC = CH 2 -, - SS- , —C (═O) O— or a carbohydrate residue;

хозяин-гость выбирается из адамантила, нафтила, холестерола, циклодекстрина или любой их комбинации;the host is selected from adamantyl, naphthyl, cholesterol, cyclodextrin, or any combination thereof;

а обозначает 0 или 1;a is 0 or 1;

b обозначает 0 или 1;b is 0 or 1;

d имеет значение в интервале от 0 до 6;d has a value in the range from 0 to 6;

е имеет значение в интервале от 1 до 6;e matters in the range from 1 to 6;

n имеет значение в интервале от 0 до 6;n has a value in the range from 0 to 6;

q имеет значение в интервале от 1 до 5;q has a value in the range of 1 to 5;

w имеет значение в интервале от 1 до 5;w has a value in the range from 1 to 5;

y обозначает 1;y is 1;

х обозначает 1; иx is 1; and

z имеет значение в интервале от 1 до 5.z has a value in the range of 1 to 5.

Изобретение включает в себя также композицию, содержащую порошкообразный композит полимера и терапевтического агента, и комплекс включения указанного полимера и комплексообразующего агента, причем комплексообразующий агент содержит функциональную группу, а полимер содержит один или более фрагментов циклодекстрина.The invention also includes a composition containing a powdered composite of a polymer and a therapeutic agent, and a complex for including said polymer and a complexing agent, the complexing agent containing a functional group and the polymer containing one or more cyclodextrin fragments.

Данное изобретение также относится к способам приготовления терапевтической композиции. Согласно изобретению по этому способу объединяют терапевтический агент, полимер с функциональностью хозяина или гостя и комплексообразующий агент с функциональностью гостя или хозяина с образованием терапевтической композиции. Комплексообразующий агент образует комплекс включения с полимером.The present invention also relates to methods for preparing a therapeutic composition. According to the invention, this method combines a therapeutic agent, a polymer with host or guest functionality and a complexing agent with guest or host functionality to form a therapeutic composition. The complexing agent forms an inclusion complex with a polymer.

Данное изобретение также относится к способу доставки терапевтического агента. Согласно этому способу, терапевтически эффективное количество композиции по изобретению вводят млекопитающему (например, человеку или животному), признанному нуждающимся в терапевтическом агенте. Таким образом, изобретение охватывает лечение заболевания с применением композиции по изобретению для доставки соответствующего терапевтического агента.The invention also relates to a method for delivering a therapeutic agent. According to this method, a therapeutically effective amount of a composition of the invention is administered to a mammal (eg, a human or animal) recognized as in need of a therapeutic agent. Thus, the invention encompasses the treatment of a disease using the composition of the invention to deliver an appropriate therapeutic agent.

Краткое описание ФигурShort Description of Shapes

На Фигурах, отображающих различные варианты изобретения, соединение 12 также обозначено как βCDP6. Композиты, содержащие нуклеиновую кислоту и катионный полимер в конкретном композите, определяются как полиплексы. Ниже дано краткое описание фигур.In the Figures depicting various embodiments of the invention, compound 12 is also designated as βCDP6. Composites containing nucleic acid and a cationic polymer in a particular composite are defined as polyplexes. Below is a brief description of the figures.

Фигура 1. Структуры различных молекул адамантан - ПЭГFigure 1. The structure of various molecules of adamantane - PEG

Фигура 2 Гидродинамический диаметр GALA и GALA-Ad модифицированных композиций. Пример 30.Figure 2 The hydrodynamic diameter of GALA and GALA-Ad modified compositions. Example 30

Фигура 3. Дзета-потенциал композиций, модифицированных при использовании GALA и GALA-Ad, Пример 32.Figure 3. Zeta potential of compositions modified using GALA and GALA-Ad, Example 32.

Фигура 4. Всасывание клетками ВНК-21 композиций, модифицированных при использовании GALA и GALA-Ad, Пример 31.Figure 4. Absorption by cells of BHK-21 compositions modified using GALA and GALA-Ad, Example 31.

Фигура 5. Всасывание клетками HUH-7 полиплекс-полиплексных композиций, модифицированных при использовании GALA и GALA-Ad, Пример 33.Figure 5. Absorption by HUH-7 cells of polyplex-polyplex compositions modified using GALA and GALA-Ad, Example 33.

Фигура 6. Трансфицирование клеток ВЕК-21 с помощью люциферазы при участии композиций на основе β-циклодекстрин-DMS сополимера 12, модифицированных при участии GALA и GALA-Ad, Пример 34.Figure 6. Transfection of VEK-21 cells with luciferase using β-cyclodextrin-DMS copolymer 12 based compositions modified with GALA and GALA-Ad, Example 34.

Фигура 7. Токсичность полиплексов, модифицированных при участии GALA и GALA-Ad, в отношении клеток ВНК-21, Пример 35.Figure 7. The toxicity of polyplexes modified with the participation of GALA and GALA-Ad, in relation to BHK-21 cells, Example 35.

Фигура 8. Схема ПЭГирования с помощью привитой сополимеризации после образования комплекса с ДНК, Пример 39.Figure 8. Scheme of pegylation using grafted copolymerization after complexing with DNA, Example 39.

Фигура 9. Размеры частиц конкретных композитов PEI и 12 и полиплекс-полиплексных композиций в процессе пост-ДНК-комплексообразования, Пример 39.Figure 9. Particle sizes of specific PEI and 12 composites and polyplex-polyplex compositions during post-DNA complexation, Example 39.

Фигура 10. Стабилизация полиплексных композиций с помощью ПЭГирования, Пример 40.Figure 10. Stabilization of polyplex compositions by pegylation, Example 40.

Фигура 11. Совместная доставка 12 с помощью PEG3400-FITC, Пример 42.Figure 11. Joint delivery of 12 using PEG 3400- FITC, Example 42.

Фигура 12. Структура соединения Лактоза-12, Пример 37.Figure 12. The structure of the compound Lactose-12, Example 37.

Фигура 13. Трансфекция 12 и полиплексов LAC-CDP6 в клетки HUH-7, Пример 43.Figure 13. Transfection of 12 and LAC-CDP6 polyplexes into HUH-7 cells, Example 43.

Фигура 14. Схематическое изображение экспериментального протокола, Пример 43.Figure 14. Schematic representation of the experimental protocol, Example 43.

Фигура 15. Диаметры частиц, Пример 47.Figure 15. The diameters of the particles, Example 47.

Фигура 16. Утрата ДНК вследствие осаждения комплекса. Пример 47.Figure 16. Loss of DNA due to precipitation of the complex. Example 47

Фигура 17. Комплексы включения для модификации композита 12/ДНК, Пример 48.Figure 17. Inclusion complexes for the modification of composite 12 / DNA, Example 48.

Фигура 18 Трансфекция модифицированных полиплексов в клетки HepG2, Пример 49.Figure 18 Transfection of modified polyplexes into HepG2 cells, Example 49.

Фигура 19. Эксперименты по конкурентному замещению. Пример 52.Figure 19. Competitive substitution experiments. Example 52

Фигура 20. Синтез Адамантан-ПЭГ-трансферрина (Ad-PEG-Tf), Пример 55.Figure 20. Synthesis of Adamantan-PEG Transferrin (Ad-PEG-Tf), Example 55.

Фигура 21. Нагрузка железа на трансферрин, Пример 55.Figure 21. The load of iron on transferrin, Example 55.

Фигура 22. Аффинность связывания трансферрин-ПЭГ-Ad, Пример 55.Figure 22. The binding affinity of transferrin-PEG-Ad, Example 55.

Фигура 23. Связывание трансферрина через группы лизина, Пример 56.Figure 23. Linking transferrin through lysine groups, Example 56.

Фигура 24. Аффинность связывания трансферрин-ПЭГ-Ad с рецепторами трансферрина на клетках РСЗ, Пример 57.Figure 24. The binding affinity of transferrin-PEG-Ad with transferrin receptors on RSZ cells, Example 57.

Фигура 25. Изменение дзета-потенциала и размера частиц как функция модификации частиц в полиплексах, модифицированных с помощью трансферрина и ПЭГ, Пример 58.Figure 25. Change in zeta potential and particle size as a function of particle modification in polyplexes modified with transferrin and PEG, Example 58.

Фигура 26. Измерения дзета-потенциала, Ad-анионный-ПЭГ, Пример 62.Figure 26. Measurement of the zeta potential, Ad-anionic-PEG, Example 62.

Фигура 27. Измерения стабильности, Пример 62.Figure 27. Measurement of stability, Example 62.

Фигура 28. Присоединение увеличивающегося комплексообразователя для трансферрина, Пример 62.Figure 28. Attachment of an increasing complexing agent for transferrin, Example 62.

Фигура 29. Синтез гистидилированного 12.Figure 29. Synthesis of histidylated 12.

Фигура 30. рН-чувствительные полимеры для эндосомного выделения (Синтез полимеров, содержащих вторичные амины).Figure 30. pH-sensitive polymers for endosomal isolation (Synthesis of polymers containing secondary amines).

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Данное изобретение относится к композиции, в которой используются комплексы включения для доставки терапевтических агентов. Комплексы включения представляют собой молекулярные соединения, имеющие характерную структуру аддукта, в котором молекула одного из соединений (молекула-"хозяин") пространственно ограничивает, по меньшей мере, часть молекулы другого соединения. Заключенная в этот объем молекула соединения (молекула-"гость") расположена в полости молекулы-хозяина таким образом, что она не влияет на остовную структуру хозяина. Характерной особенностью комплекса включения является то, что размер и конфигурация соответствующей полости чаще всего остаются неизменными, не считая легкой деформации, "хозяином" может являться любое соединение-хозяин или любая молекула-хозяин, известные в технике. Примеры подходящих "хозяев" включают, но без ограничения, циклодекстрины, карцеранды, кавитанды, краун-эфиры, криптанды, кукурбитурилы, каликсарены, сферанды и т.п. Примеры "гостей", пригодных в качестве комплексообразующих агентов, включают такие соединения, как адамантан, диадамантан, нафталин и холестерин (холестерол).This invention relates to compositions in which inclusion complexes are used to deliver therapeutic agents. Inclusion complexes are molecular compounds having a characteristic adduct structure in which a molecule of one of the compounds (the host molecule) spatially limits at least a portion of the molecule of the other compound. The molecule of the compound enclosed in this volume (the guest molecule) is located in the cavity of the host molecule in such a way that it does not affect the core structure of the host. A characteristic feature of the inclusion complex is that the size and configuration of the corresponding cavity most often remain unchanged, apart from slight deformation, the “host” can be any host compound or any host molecule known in the art. Examples of suitable “hosts” include, but are not limited to, cyclodextrins, carcerands, cavitands, crown ethers, cryptands, cucurbiturils, calixarenes, spherands, and the like. Examples of “guests” useful as complexing agents include compounds such as adamantane, diadamantane, naphthalene and cholesterol (cholesterol).

Циклодекстрины являются предпочтительными хозяевами, способными взаимодействовать со многими ионными и молекулярными соединениями и дающими в результате соединения включения, относящиеся к классу комплексов "гость-хозяин". Для того, чтобы реализовалось взаимодействие "хозяин-гость", соединения должны отвечать нескольким требованиям: одно из них - это то, что сайты связывания молекул хозяина и гостя должны быть комплементарными с точки зрения стереоэлектронных эффектов. Циклодекстрины способны образовывать комплексы включения с соединениями, размеры молекул которых сравнимы с размерами полости. Однако степень образования комплекса зависит также от полярности молекулы-"гостя". Образование комплекса с молекулами, значительно большими по объему, чем полость, также возможно при условии, что только некоторые группы или боковые цепи проникают в канал углевода. См. J. Szejtly, Akademiai Kiado, Cyclodextrins and their inclusion complexes, Budapest, 1982.Cyclodextrins are preferred hosts capable of interacting with many ionic and molecular compounds and resulting in inclusion compounds belonging to the class of guest-host complexes. In order for the host-guest interaction to take place, the compounds must meet several requirements: one of them is that the binding sites of the host and guest molecules must be complementary in terms of stereo-electronic effects. Cyclodextrins are capable of forming inclusion complexes with compounds whose molecular sizes are comparable to those of the cavity. However, the degree of complex formation also depends on the polarity of the guest molecule. The formation of a complex with molecules that are significantly larger in volume than the cavity is also possible provided that only some groups or side chains penetrate the carbohydrate channel. See J. Szejtly, Akademiai Kiado, Cyclodextrins and their inclusion complexes, Budapest, 1982.

Композиция по изобретению содержит, по меньшей мере, один полимер и, по меньшей мере, один терапевтический агент, главным образом, в виде порошкообразного композита, состоящего из полимера и терапевтического агента. Терапевтическая композиция также содержит один или более комплексообразующих агентов. По меньшей мере, один полимер порошкообразного композита взаимодействует с комплексообразующим агентом по схеме "хозяин-гость" или "гость-хозяин" с образованием комплекса включения, состоящего из полимера и комплексообразующего агента. Полимер и в особенности комплексообразующий агент можно использовать для введения функциональных групп в композицию по изобретению. В одном варианте изобретения, по меньшей мере, один полимер порошкообразного композита несет функциональность хозяина и образует комплекс включения с комплексообразующим агентом с функциональностью гостя. В другом варианте данного изобретения, по меньшей мере, один полимер порошкообразного композита имеет функциональность гостя и образует комплекс включения с комплексообразующим агентом с функциональностью хозяина. Еще в одном варианте изобретения полимер порошкообразного композита может содержать как функциональность хозяина, так и гостя и может образовывать комплексы включения с комплексообразующими агентами как в роли "гостя", так и в роли "хозяина".The composition according to the invention contains at least one polymer and at least one therapeutic agent, mainly in the form of a powdery composite consisting of a polymer and a therapeutic agent. The therapeutic composition also contains one or more complexing agents. At least one polymer of the powdered composite interacts with the complexing agent according to the "host-guest" or "guest-host" scheme with the formation of an inclusion complex consisting of a polymer and a complexing agent. The polymer and in particular the complexing agent can be used to introduce functional groups into the composition of the invention. In one embodiment of the invention, at least one polymer of the powdered composite carries host functionality and forms an inclusion complex with a complexing agent with guest functionality. In another embodiment of the present invention, at least one polymer of the powdered composite has guest functionality and forms an inclusion complex with a complexing agent with host functionality. In yet another embodiment of the invention, the polymer powder composite may contain both host and guest functionality and may form inclusion complexes with complexing agents both as a “guest” and as a “host”.

1. Порошкообразный композит1. Powdered composite

Порошкообразный композит терапевтического агента и полимера представляет собой комбинацию или интеграцию терапевтического агента и полимера. Порошкообразный композит является ассоциированной структурой, содержащей один или более терапевтический агент внутри многомерной полимерной сетки. Можно использовать единственный полимер или смесь полимеров. Помимо способности образовывать полимерную многомерную сетку порошкообразного композита, как обсуждается ниже, носители функциональности гость и/или хозяин могут образовывать комплексы включения с одним или более комплексообразующих агентов.A powdered composite of a therapeutic agent and a polymer is a combination or integration of a therapeutic agent and a polymer. A powder composite is an associated structure containing one or more therapeutic agents within a multidimensional polymer network. You can use a single polymer or a mixture of polymers. In addition to the ability to form a polymer multidimensional network of a powdered composite, as discussed below, guest and / or host functionality carriers can form inclusion complexes with one or more complexing agents.

А. ПолимерA. Polymer

Любой тип полимера, способный образовывать порошкообразный композит с терапевтическим агентом и имеющий функциональность хозяин и/или гость, можно применять в композиции по изобретению. Полимер может быть линейным или разветвленным. Полимер может быть гомополимером или сополимером. Если используется сополимер, этот сополимер может быть статистическим сополимером или разветвленным сополимером. Предпочтительно, полимер диспергируется в воде, и более предпочтительно, полимер является водорастворимым. Например, подходящие полимеры включают, но без ограничения, полисахариды, сложные полиэфиры, полиамиды, простые полиэфиры, поликарбонаты, полиакрилаты и т.д. Для терапевтических фармацевтических целей полимер должен быть низкотоксичным и, предпочтительно, он должен быть нетоксичным или цитотоксичным. Как обсуждается ниже, предпочтительным полимером для применения в композиции по изобретению является полимер на основе циклодекстрина. Предпочтительными являются водорастворимые линейные сополимеры циклодекстринов, описанные ниже, имеющие молекулярные массы в интервале 3000-100000, а особенно предпочтительны такие сополимеры с молекулярной массой 3000-50000.Any type of polymer capable of forming a powdery composite with a therapeutic agent and having host and / or guest functionality may be used in the composition of the invention. The polymer may be linear or branched. The polymer may be a homopolymer or a copolymer. If a copolymer is used, this copolymer may be a random copolymer or a branched copolymer. Preferably, the polymer is dispersible in water, and more preferably, the polymer is water soluble. For example, suitable polymers include, but are not limited to, polysaccharides, polyesters, polyamides, polyethers, polycarbonates, polyacrylates, etc. For therapeutic pharmaceutical purposes, the polymer should be low toxic and, preferably, it should be non-toxic or cytotoxic. As discussed below, a preferred polymer for use in the composition of the invention is a cyclodextrin-based polymer. The water-soluble linear cyclodextrin copolymers described below having molecular weights in the range of 3000-100000 are preferred, and such copolymers with a molecular weight of 3000-50000 are particularly preferred.

В соответствии с изобретением полимер в порошкообразном композите может быть единственным полимером или смесью двух или более полимеров, которые могут быть одинаковыми или различными полимерами. Каждый полимер порошкообразного композита может дополнительно содержать или может быть модифицирован таким образом, чтобы содержать сшивающую группу, с помощью которой можно осуществить ассоциацию полимеров с образованием порошкообразного композита.In accordance with the invention, the polymer in the powder composite may be a single polymer or a mixture of two or more polymers, which may be the same or different polymers. Each polymer of the powdered composite may additionally contain or may be modified so as to contain a crosslinking group with which it is possible to associate the polymers with the formation of the powdered composite.

По меньшей мере, один полимер порошкообразного композита представляет собой полимер, способный образовывать комплекс включения. "Полимер, способный образовывать комплекс включения", может представлять собой любой полимер, способный образовывать один или более ассоциатов типа "гость-хозяин" за счет несвязывающего взаимодействия (например, за счет сил Ван-дер-Ваальса, водородных связей, диполь-дипольных взаимодействий, взаимодействий по типу ионных пар, "солюофобных" взаимодействий) с другим соединением (комплексообразующим агентом) или заместителем в этом соединении. Другими словами, по меньшей мере, один полимер имеет функциональность гостя или хозяина при образовании комплекса включения с комплексообразующим агентом или с заместителем в комплексообразующем агенте. Функциональность хозяина или гостя может быть частью основной цепи полимера или может присутствовать в качестве заместителя либо в боковой, либо в разветвленной цепи. Примером полимера с функциональностью хозяина в основной цепи является линейный полимер циклодекстрина, описанный ниже. Примером полимера, у которого функциональность гостя не является частью основной цепи полимера, служит полимер с адамантановыми группами в боковой цепи. Другие примеры подходящих "хозяев", которые можно применять с полимером включают, но без ограничения, карцеранды, кавитанды, краун-эфиры, криптанды, кукурбитурилы, каликсарены, сферанды и т.п. Примеры "гостей" для комплексов включения, пригодных в качестве комплексообразующих агентов для таких хозяев, включают, но без ограничения, такие известные в технике соединения, как адамантан, диадамантан, нафталин и холестерин (холестерол).At least one polymer of the powdered composite is a polymer capable of forming an inclusion complex. A “polymer capable of forming an inclusion complex” can be any polymer capable of forming one or more guest-host associates through non-binding interactions (eg, due to van der Waals forces, hydrogen bonds, dipole-dipole interactions , interactions of the type of ion pairs, “soluophobic” interactions) with another compound (complexing agent) or a substituent in this compound. In other words, at least one polymer has guest or host functionality in the formation of an inclusion complex with a complexing agent or with a substituent in the complexing agent. The functionality of the host or guest may be part of the backbone of the polymer or may be present as a substituent in either the side or branched chains. An example of a polymer with host functionality in the backbone is the linear cyclodextrin polymer described below. An example of a polymer in which guest functionality is not part of the polymer backbone is a polymer with adamantane groups in the side chain. Other examples of suitable “hosts” that can be used with the polymer include, but are not limited to, carcerands, cavitands, crown ethers, cryptands, cucurbiturils, calixarenes, spherands, and the like. Examples of “guests” for inclusion complexes suitable as complexing agents for such hosts include, but are not limited to, compounds known in the art, such as adamantane, diadamantane, naphthalene and cholesterol (cholesterol).

В предпочтительном варианте изобретения полимер может содержать различные типы функциональностей хозяина или гостя или полимер может содержать функциональность как гостя, так и хозяина. Это делает возможным получение более разнообразных комплексов включения на основе данного полимера. Наличие множества функциональностей хозяина, множества функциональностей гостя, или функциональностей как хозяина, так и гостя у одного и того же полимера увеличивает разнообразие функциональности, которую можно ввести в терапевтическую композицию по изобретению с помощью комплекса включения.In a preferred embodiment of the invention, the polymer may contain various types of functionalities of the host or guest, or the polymer may contain the functionality of both the guest and the host. This makes it possible to obtain more diverse inclusion complexes based on this polymer. The presence of multiple host functionalities, multiple guest functionalities, or both host and guest functionalities of the same polymer increases the variety of functionality that can be introduced into the therapeutic composition of the invention using an inclusion complex.

Вследствие ассоциации хозяин-гость полимер взаимодействует с комплексообразующим агентом с образованием комплекса включения. Предпочтительно, когда константы связывания образующегося в результате несвязывающего взаимодействия или ассоциации комплекса включения составляют, примерно, >102, предпочтительно, около >103, и более предпочтительно, около >104. Как правило, константы связывания находятся в пределах, примерно, 102-106.Due to the host-guest association, the polymer interacts with the complexing agent to form an inclusion complex. Preferably, the binding constants resulting from the non-binding interaction or association of the inclusion complex are about> 10 2 , preferably about> 10 3 , and more preferably about> 10 4 . As a rule, the binding constants are in the range of about 10 2 -10 6 .

Полимер порошкообразного композита можно модифицировать с помощью одного или более лигандов. Лиганд можно вводить в ходе или после образования порошкообразного композита с помощью модификации лиганда терапевтического агента и/или полимера порошкообразного композита. Лиганд может представлять собой любой лиганд, который делает возможным нацеливание на заданную клетку и/или связывание с ней. Специалисту в данной области понятно, что нацеливание и связывание с клеткой может включать присоединение к клеточному рецептору, что, в свою очередь, может привести к опосредуемому рецептором эндоцитозу. Если присоединяются два или более лигандов, лиганды могут быть одинаковыми или различными. Примеры соответствующих лигандов включают, но без ограничения, витамины (например, фолиевую кислоту), белки (например, трансферрин и моноклональные антитела), моносахариды (например, галактозу), пептиды и полисахариды. Выбор лиганда, как понимает рядовой специалист в данной области, может варьироваться в зависимости от заданного вида доставки. В качестве другого примера, лиганд может представлять собой мембранопермеабилизующим или мембранопроницаемым агентом, таким как белок ТАТ ВИЧ-1. Белок ТАТ является вирусным белком активации транскрипции, который активно импортирован в клеточное ядро. Torchilin, V.P. et al, PNAS. 98, 8786-8791 (2001).The polymer powder composite can be modified with one or more ligands. The ligand can be introduced during or after the formation of the powder composite by modifying the ligand of the therapeutic agent and / or the polymer of the powder composite. A ligand can be any ligand that makes it possible to target and / or bind to a given cell. One of skill in the art will recognize that targeting and binding to a cell may include attachment to a cell receptor, which in turn can lead to receptor-mediated endocytosis. If two or more ligands are attached, the ligands may be the same or different. Examples of suitable ligands include, but are not limited to, vitamins (e.g., folic acid), proteins (e.g., transferrin and monoclonal antibodies), monosaccharides (e.g., galactose), peptides and polysaccharides. The choice of ligand, as understood by an ordinary specialist in this field, may vary depending on the specified type of delivery. As another example, the ligand may be a membrane-permeabilizing or membrane-permeable agent, such as HIV-1 TAT protein. The TAT protein is a viral transcription activation protein that is actively imported into the cell nucleus. Torchilin, V.P. et al, PNAS. 98, 8786-8791 (2001).

В предпочтительном варианте изобретения, по меньшей мере, один из полимеров порошкообразного композита представляет собой практически линейный полимер, который имеет функциональность хозяина и/или гостя, способный образовывать комплекс включения. Практически линейный полимер можно получать любым известным в технике методом. Полимер можно получать из соответствующего мономера, способного образовывать комплекс включения, или из смеси мономеров, из которых, по меньшей мере, один имеет функциональность хозяина или гостя. Функциональность хозяина или гостя может находиться внутри полимерной цепи, в боковой (или разветвленной) цепи по отношению к полимерной цепи или присутствовать в виде концевой группы. Или же, после того, как полимер получен, его можно дополнительно модифицировать, присоединяя (добавляя) функциональность гостя или хозяина, как обсуждается выше, с образованием практически линейного полимера, способного образовывать комплекс включения. Практически линейный полимер может быть блоксополимером, в котором блоки вводят такие свойства, как функциональность хозяина, диспергируемость в воде и/или растворимость в воде. Примеры таких блоков включают, например, линейный полиэтиленимин (PEI), линейный циклодекстринсодержащий полимер, бис(2-аминоэтил)-1,3-пропандиамин (AEPD) и N2,N2,N3,N3-(3'-PEG5000аминопропан)-бис(2-аминоэтил)-1,3-пропандиаммоний дифторацетат (AEPD-PEG).In a preferred embodiment of the invention, at least one of the polymers of the powdered composite is a substantially linear polymer that has host and / or guest functionality capable of forming an inclusion complex. Almost a linear polymer can be obtained by any method known in the art. The polymer can be obtained from the corresponding monomer capable of forming an inclusion complex, or from a mixture of monomers, of which at least one has the functionality of a host or guest. The functionality of the host or guest may be located within the polymer chain, in the side (or branched) chain with respect to the polymer chain, or may be present as an end group. Or, after the polymer is obtained, it can be further modified by adding (adding) the guest or host functionality, as discussed above, with the formation of an almost linear polymer capable of forming an inclusion complex. A substantially linear polymer may be a block copolymer in which the blocks introduce properties such as host functionality, dispersibility in water and / or solubility in water. Examples of such blocks include, for example, linear polyethyleneimine (PEI), linear cyclodextrin-containing polymer, bis (2-aminoethyl) -1,3-propanediamine (AEPD) and N 2 , N 2 , N 3 , N 3 - (3'-PEG 5000 aminopropane) bis (2-aminoethyl) -1,3-propanediammonium difluoroacetate (AEPD-PEG).

В другом предпочтительном варианте изобретения полимер, применяемый для получения порошкообразного композита, представляет собой циклодекстринсодержащий полимер, более предпочтительно, практически линейный полимер циклодекстрина, как описано ниже. Полимер может также представлять собой полиэтиленимин (PEI) или полимер, содержащий боковые циклодекстриновые цепи. Линейный полимер циклодекстрина представляет собой полимер, содержащий циклодекстриновые фрагменты как неотъемлемую часть полимерной цепи. Полимеры, содержащие боковые циклодекстриновые фрагменты скорее не как часть основной полимерной цепи, а как фрагменты, присоединенные вне полимерной цепи, также могут использоваться в композициях по изобретению. Линейный циклодекстринсодержащий полимер может быть любым линейным полимером, содержащим, по меньшей мере, один циклодекстриновый фрагмент как часть основной полимерной цепи. Циклодекстринсодержащий полимер, предпочтительно, является водорастворимым. Более предпочтительно, линейный циклодекстринсодержащий полимер представляет собой линейный сополимер циклодекстрина или линейный сополимер окисленного циклодекстрина, каждый из которых описан ниже. Циклодекстриновые группы внутри полимера придают полимеру функциональность хозяина, позволяющую ему образовывать комплексы включения. Практически линейный полимер, способный образовывать комплекс включения, может дополнительно содержать, или его можно дополнительно модифицировать таким образом, чтобы он содержал дополнительную функциональную группу (например, тиольную группу).In another preferred embodiment of the invention, the polymer used to prepare the powder composite is a cyclodextrin-containing polymer, more preferably a substantially linear cyclodextrin polymer, as described below. The polymer may also be polyethyleneimine (PEI) or a polymer containing cyclodextrin side chains. A linear cyclodextrin polymer is a polymer containing cyclodextrin fragments as an integral part of the polymer chain. Polymers containing lateral cyclodextrin fragments rather than as part of the main polymer chain, but as fragments attached outside the polymer chain, can also be used in the compositions of the invention. The linear cyclodextrin-containing polymer may be any linear polymer containing at least one cyclodextrin fragment as part of the main polymer chain. The cyclodextrin-containing polymer is preferably water soluble. More preferably, the linear cyclodextrin-containing polymer is a linear cyclodextrin copolymer or a linear oxidized cyclodextrin copolymer, each of which is described below. Cyclodextrin groups within the polymer give the polymer the functionality of the host, allowing it to form inclusion complexes. A substantially linear polymer capable of forming an inclusion complex may further comprise, or may be further modified to contain an additional functional group (e.g., a thiol group).

Линейные циклодекстринсодержащие полимерыLinear cyclodextrin-containing polymers

Линейный сополимер циклодекстрина, который можно использовать для образования порошкообразного композита, содержит замещенные или незамещенные циклодекстриновые фрагменты, бифункционально связанные в основную линейную цепь сополимера за счет связи в 2, 3 или 6 положении, по меньшей мере, одного цикла глюкопиранозы циклодекстрина с двухвалентными фрагментами, связывающими молекулы циклодекстрина линейного полимера циклодекстрина. Как описывается в Международной патентной заявке WO 00/01734, такой линейный полимер циклодекстрина содержит повторяющийся элемент формулы Ia, Ib (см. ниже) или их комбинацию. Линейные сополимеры циклодекстрина, их получение и свойства также описаны в Gonzalez, H., Hwang, S. and Davis, M (1999) New class of polymers for the delivery of macromolecular therapeutics. Bioconjugate Chem., 10, 1068-1074 и Hwang, S., Bellock, N. and Davis, M (2001) Effects of Structure of Beta-Cyclodextrin-Containing Polymers on Gene Delivery. Bioconjugate Chem., 12(2), 280-290.A linear cyclodextrin copolymer that can be used to form a powdery composite contains substituted or unsubstituted cyclodextrin fragments bifunctionally linked to the main linear chain of the copolymer by linking at 2, 3, or 6 position of at least one cyclodextrin glucopyranose cycle with divalent binding fragments cyclodextrin molecules of a linear cyclodextrin polymer. As described in International Patent Application WO 00/01734, such a linear cyclodextrin polymer contains a repeating element of formula Ia, Ib (see below), or a combination thereof. Linear cyclodextrin copolymers, their preparation and properties are also described in Gonzalez, H., Hwang, S. and Davis, M (1999) New class of polymers for the delivery of macromolecular therapeutics. Bioconjugate Chem., 10, 1068-1074 and Hwang, S., Bellock, N. and Davis, M (2001) Effects of Structure of Beta-Cyclodextrin-Containing Polymers on Gene Delivery. Bioconjugate Chem., 12 (2), 280-290.

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

В формулах Ia и Ib С обозначает замещенный или незамещенный мономер циклодекстрин, а А обозначает сомономер связан, т.е. ковалентно связан, с циклодекстрином С. Полимеризация предшественника мономера циклодекстрина С с предшественником сомономера А дает линейный сополимер циклодекстрина. В отдельном линейном сополимере циклодекстрина мономерный элемент циклодекстрина С может быть одинаковым или различным и, аналогично, сомономер А может быть одинаковым или различным.In formulas Ia and Ib, C denotes a substituted or unsubstituted cyclodextrin monomer, and A denotes a comonomer bound, i.e. covalently linked to cyclodextrin C. Polymerization of the precursor of cyclodextrin monomer C with the precursor of comonomer A gives a linear cyclodextrin copolymer. In a separate linear cyclodextrin copolymer, the monomeric element of cyclodextrin C may be the same or different and, likewise, comonomer A may be the same or different.

Предшественник мономера циклодекстрина может представлять собой любой известный в технике циклодекстрин или любое известное в технике его производное. Как обсуждается выше, циклодекстрин определяется как циклический полисахарид, обычно содержащий от шести до восьми остатков (элементов) природной D(+)-глюкопиранозы, соединенных α-(1,4)-связью. Предпочтительно, предшественник мономера циклодекстрина представляет собой циклодекстрин, содержащий шесть, семь и восемь фрагментов глюкозы, т.е., соответственно, альфа (α)-циклодекстрин, бета (β)-циклодекстрин и гамма (γ)-циклодекстрин. Производное циклодекстрина может быть любым замещенным циклодекстрином, известным в технике, в котором заместитель не препятствует сополимеризации с предшественником сомономера А, как описано ниже. Производное циклодекстрина может быть нейтральным, катионным или анионным. Примеры соответствующих заместителей включают, но без ограничения, гидроксиалкильные группы, такие, например, как гидроксипропильная, гидроксиэтильная; простые эфирные группы, такие, например, как дигидроксипропиловые эфиры, метилгидроксиэтиловые эфиры, этилгидроксиэтиловые эфиры и этилгидроксипропиловые эфиры; алкильные группы, такие, например, как гликозил и мальтозил; кислотные группы, например, карбоновые кислоты, фосфорные кислоты, тиофосфоновые кислоты и сульфокислоты; имидазольные группы; сульфатные группы; и защищенные тиольные группы.The cyclodextrin monomer precursor may be any cyclodextrin known in the art or any derivative known in the art. As discussed above, cyclodextrin is defined as a cyclic polysaccharide, usually containing from six to eight residues (elements) of the natural D (+) glucopyranose, connected by an α- (1,4) bond. Preferably, the cyclodextrin monomer precursor is cyclodextrin containing six, seven and eight glucose moieties, i.e., respectively, alpha (α) cyclodextrin, beta (β) cyclodextrin and gamma (γ) cyclodextrin. The cyclodextrin derivative may be any substituted cyclodextrin known in the art in which the substituent does not interfere with copolymerization with the precursor of comonomer A, as described below. The cyclodextrin derivative may be neutral, cationic or anionic. Examples of suitable substituents include, but are not limited to, hydroxyalkyl groups, such as, for example, hydroxypropyl, hydroxyethyl; ether groups, such as, for example, dihydroxypropyl ethers, methyl hydroxyethyl ethers, ethyl hydroxyethyl ethers and ethyl hydroxypropyl ethers; alkyl groups, such as, for example, glycosyl and maltosyl; acid groups, for example, carboxylic acids, phosphoric acids, thiophosphonic acids and sulfonic acids; imidazole groups; sulfate groups; and protected thiol groups.

Предшественник мономера циклодекстрина можно дополнительно химически модифицировать (например, галоидировать, аминировать), чтобы облегчить сополимеризацию предшественника мономера циклодекстрина с предшественником сомономера А или повлиять на эту сополимеризацию, как описано ниже. Химическая модификация предшественника мономера циклодекстрина делает возможной полимеризацию только в двух положениях каждого циклодекстринового фрагмента, т.е. в результате модификации образуется бифункциональный фрагмент циклодекстрина. Ниже представлена нумерация для положений С1-С6 каждого кольца глюкопиранозы:The cyclodextrin monomer precursor can be further chemically modified (e.g., halogenated, aminated) to facilitate the copolymerization of the cyclodextrin monomer precursor with the comonomer A precursor or to influence this copolymerization as described below. Chemical modification of the cyclodextrin monomer precursor makes it possible to polymerize only in two positions of each cyclodextrin fragment, i.e. as a result of the modification, a bifunctional cyclodextrin fragment is formed. The following is the numbering for the C1-C6 positions of each glucopyranose ring:

Figure 00000006
Figure 00000006

В предпочтительном варианте изобретения полимеризация идет по любым двум положениям С2, С3 и С6, включая их комбинации, циклодекстринового фрагмента. Например, один предшественник мономера циклодекстрина может полимеризоваться по двум С6-положениям, тогда как другой предшественник мономера циклодекстрина может полимеризоваться по положениям С2 и С6 фрагмента циклодекстрина. Ниже на примере β -циклодекстрина схематически показаны буквенные обозначения относительного положения каждого цикла глюкопиранозы в циклодекстринеIn a preferred embodiment, the polymerization proceeds at any two positions C2, C3 and C6, including combinations thereof, of a cyclodextrin fragment. For example, one cyclodextrin monomer precursor can polymerize at two C6 positions, while another cyclodextrin monomer precursor can polymerize at positions C2 and C6 of a cyclodextrin fragment. Below, as an example of β-cyclodextrin, the letter designations of the relative position of each cycle of glucopyranose in cyclodextrin are shown schematically

Figure 00000007
Figure 00000007

В предпочтительном варианте изобретения мономер циклодекстрина С линейного сополимера циклодекстрина по изобретению имеет приведенную ниже общую формулу (II):In a preferred embodiment, the cyclodextrin C monomer of the linear cyclodextrin copolymer of the invention has the following general formula (II):

Figure 00000008
Figure 00000008

В формуле (II) n и m обозначают целые числа, которые, вместе с двумя другими циклами глюкопиранозы, определяют общее число глюкопиранозных элементов в мономере циклодекстрина. Формула (II) показывает мономер циклодекстрина, который способен полимеризоваться по двум положениям С6 элемента циклодекстрина. Примеры мономеров циклодекстрина формулы (II) включают, но без ограничения, 6A,6B дидезокси-α-циклодекстрин (n=0, m=4), 6A,6C-дидезокси-α-циклодекстрин (n=1, m=3), 6A,6D-дидезокси-α-циклодекстрин (n=2, m=2), 6A,6B-дидезокси-β-циклодекстрин (n=0, m=5), 6A,6C дидезокси-β-циклодекстрин (n=1, m=4), 6A,6Dдидезокси-β-циклодекстрин (n=2, m=3), 6A,6B-дидезокси-γ-циклодекстрин (n=0, m=6), 6,6 -дидезокси-γ-циклодекстрин (n=1, m=5), 6A,6D-дидезокси-γ-циклодекстрин (n=2, m=4) и 6A,6E-дидезокси-γ-циклодекстрин (n=3, m=3).In formula (II), n and m are integers which, together with two other glucopyranose cycles, determine the total number of glucopyranose elements in the cyclodextrin monomer. Formula (II) shows a cyclodextrin monomer that is capable of polymerizing at two positions C6 of a cyclodextrin element. Examples of cyclodextrin monomers of formula (II) include, but are not limited to, 6 A , 6 B dideoxy-α-cyclodextrin (n = 0, m = 4), 6 A , 6 C- dideoxy-α-cyclodextrin (n = 1, m = 3), 6 A , 6 D- dideoxy-α-cyclodextrin (n = 2, m = 2), 6 A , 6 B- dideoxy-β-cyclodextrin (n = 0, m = 5), 6 A , 6 C dideoxy-β-cyclodextrin (n = 1, m = 4), 6 A , 6 D dideoxy-β-cyclodextrin (n = 2, m = 3), 6 A , 6 B- dideoxy-γ-cyclodextrin (n = 0, m = 6), 6,6-dideoxy-γ-cyclodextrin (n = 1, m = 5), 6 A , 6 D- dideoxy-γ-cyclodextrin (n = 2, m = 4) and 6 A , 6 E- dideoxy-γ-cyclodextrin (n = 3, m = 3).

В другом предпочтительном варианте линейный сополимер циклодекстрина по изобретению может содержать элемент С мономерного циклодекстрина с раскрытым циклом глюкозы, где глюкопиранозные циклы циклодекстрина раскрываются при сохранении циклической системы циклодекстрина. Общая формула (III) показывает циклодекстрин с раскрытым глюкопиранозным циклом, раскрывающимся в положениях С2 и С3.In another preferred embodiment, the linear cyclodextrin copolymer of the invention may comprise an open glucose monomer cyclodextrin element C, wherein the glucopyranose cyclodextrin cycles are opened while maintaining the cyclodextrin cyclic system. The general formula (III) shows a cyclodextrin with an open glucopyranose ring opening at positions C2 and C3.

Figure 00000009
Figure 00000009

В формуле (III) р варьируется от 5 до 7. В формуле (III), по меньшей мере, в одном из элементов D(+)-глюкопиранозы мономера циклодекстрина раскрывается цикл, что делает возможным полимеризацию по положению С2 и С3 циклодекстринового элемента. Мономеры циклодекстрина формулы (III), такие, например, как 2A,3A-диамино-2A,3A-дидезокси-β-циклодекстрин и 2A,3A-диальдегид-2A,3A-дидезокси-β-циклодекстрин выпускает фирма Carbomer в Westborough, МА. Примеры мономеров циклодекстрина формулы (III) включают, но без ограничения, 2A,3A-дидезокси-2A,3A-дигидро-α-циклодекстрин, 2A,3A-дидезокси-2A,3A-дигидро-β-циклодекстрин, 2A,3A-дидезокси-2A,3A-дигидро-γ-циклодекстрин, обычно называемые, соответственно, 2,3-дидезокси-α-циклодекстрин, 2,3-дидезокси-β-циклодекстрин и 2,3-дидезокси-β-циклодекстрин.In formula (III), p varies from 5 to 7. In formula (III), at least in one of the elements D (+) - glucopyranose of the cyclodextrin monomer, a cycle is opened, which allows polymerization at the positions of C2 and C3 of the cyclodextrin element. Cyclodextrin monomers of formula (III), such as, for example, 2 A , 3 A- diamino-2 A , 3 A- dideoxy-β-cyclodextrin and 2 A , 3 A- dialdehyde-2 A , 3 A- dideoxy-β- cyclodextrin is manufactured by Carbomer in Westborough, MA. Examples of cyclodextrin monomers of formula (III) include, but are not limited to, 2 A , 3 A- dideoxy-2 A , 3 A- dihydro-α-cyclodextrin, 2 A , 3 A- dideoxy-2 A , 3 A- dihydro-β β-cyclodextrin, 2 A , 3 A -dideoxy-2 A , 3 A- dihydro-γ-cyclodextrin, commonly called, respectively, 2,3-dideoxy-α-cyclodextrin, 2,3-dideoxy-β-cyclodextrin and 2, 3-dideoxy-β-cyclodextrin.

Предшественник сомономера А может быть линейным или разветвленным, симметричным или асимметричным соединением, которое в процессе реакции с предшественником мономера циклодекстрина, описанного выше, связывает вместе два мономера. Предпочтительно, предшественник сомономера А представляет собой соединение, содержащее, по меньшей мере, две сшивающие группы, за счет которых можно осуществить реакцию и, следовательно, соединить мономеры циклодекстрина. Примерами возможных связывающих групп, которые могут быть одинаковыми или различными, концевыми или внутренними, каждого предшественника сомономера А включают, но без ограничения, аминогруппу, кислотную группу, сложноэфирную группу, имидазольную группу и хлорангидридную группу и их производные. В предпочтительном варианте две сшивающие группы одинаковы и являются концевыми. При сополимеризации предшественника сомономера А с предшественником мономера циклодекстрина две молекулы циклодекстрина могут связываться за счет соединения стороны с первичными гидроксильными группами одного мономера циклодекстрина со стороной с первичными гидроксильными группами другого мономера циклодекстрина, за счет соединения стороны со вторичными гидроксильными группами одного мономера циклодекстрина со стороной со вторичными гидроксильными группами другого мономера циклодекстрина или за счет соединения стороны с первичными гидроксильными группами одного мономера циклодекстрина со стороной со вторичными гидроксильными группами другого мономера циклодекстрина. Таким образом, в полученном сополимере могут быть все комбинации, образующиеся в результате таких связей.The comonomer A precursor may be a linear or branched, symmetric or asymmetric compound, which, when reacted with the cyclodextrin monomer precursor described above, binds two monomers together. Preferably, the comonomer A precursor is a compound containing at least two crosslinking groups, through which a reaction can be carried out and, therefore, cyclodextrin monomers can be combined. Examples of possible linking groups, which may be the same or different, terminal or internal, of each comonomer A precursor include, but are not limited to, an amino group, an acid group, an ester group, an imidazole group and an acid chloride group and derivatives thereof. In a preferred embodiment, the two crosslinking groups are the same and are terminal. When copolymerizing the precursor of comonomer A with the precursor of a cyclodextrin monomer, two cyclodextrin molecules can bind by connecting the side with the primary hydroxyl groups of one cyclodextrin monomer to the side with the primary hydroxyl groups of another cyclodextrin monomer, by connecting the side with the secondary hydroxyl groups of one cyclodextrin monomer with the side hydroxyl groups of another cyclodextrin monomer or by bonding the side with the first chnymi hydroxyl groups of one cyclodextrin monomer with the side with the secondary hydroxyl groups of another cyclodextrin monomer. Thus, in the resulting copolymer can be all combinations resulting from such bonds.

Как предшественник сомономера А, так и сомономер А в конечном сополимере могут быть нейтральными, катионными (например, за счет присутствия протонированных групп, таких, например, как четвертичные аммониевые группы) или анионными (например, за счет наличия депротонированных групп, таких, например, как сульфатная, фосфатная или карбоксильная анионная группа). Противоионом имеющего заряд предшественника сомономера А или сомономера А может быть любой подходящий противоанион или противокатион (например, противоионом катионного предшественника сомономера А может быть анион галоида (например, анион хлора). Заряд сомономера А сополимера можно корректировать, корректируя рН.Both the precursor of comonomer A and comonomer A in the final copolymer can be neutral, cationic (for example, due to the presence of protonated groups, such as, for example, quaternary ammonium groups) or anionic (for example, due to the presence of deprotonated groups, such as, for example as a sulfate, phosphate or carboxyl anionic group). The counterion of the charged precursor comonomer A or comonomer A can be any suitable counteranion or countercation (for example, the counterion of the cationic precursor of comonomer A can be a halogen anion (for example, a chlorine anion). The charge of the comonomer A of the copolymer can be adjusted by adjusting the pH.

Примеры подходящих предшественников сомономера А включают, но без ограничения, цистамин, 1,6-диаминогексан, диимидазол, дитиоимидазол, спермин, дитиоспермин, дигистидин, дитиогистидин, сукцинимид (например, дитиобис (сукцинимидилпропионат) DSP) и дисукцинимидилсуберат (DSS)) и имидаты (например, диметил-3,3'-дитиобиспропионимидат (DTBP)).Examples of suitable comonomer A precursors include, but are not limited to, cystamine, 1,6-diaminohexane, diimidazole, dithioimidazole, spermine, dithiospermine, digistidine, dithiohistidine, succinimide (e.g., dithiobis (succinimidyl propionate) DSP) and disuccinimide (D) succinimide for example, dimethyl-3,3'-dithiobispropionimidate (DTBP)).

Сополимеризация предшественника сомономера А с мономером циклодекстрина ведет к образованию линейного полимера циклодекстрина, содержащего мостики (связи) сомономера А, имеющие представленные ниже общие формулы:Copolymerization of the comonomer A precursor with a cyclodextrin monomer leads to the formation of a linear cyclodextrin polymer containing comonomer A bridges (bonds) having the following general formulas:

-HNC(O)(CH2)xC(O)NH-, -HNC(O)(CH2)xSS(CH2)xC(O)NH-, -+H2N(CH2)xSS(CH2)xNH2+-, -HNC(O)(CH2CH2O)xCH2CH2C(O)NH-, =NNHC(O)(CH2CH2O)xCH2CH2C(O)NH=, -+H2NCH2(CH2CH2O)xCH2CH2CH2, NH2+-, -HNC(O)(CH2CH2O)xCH2CH2SS(CH2CH2O)x CH2CH2 C(O) NH-, -HNC(NH2+)(CH2CH2O)xCH2CH2C(NH2+)NH-, -SCH2CH2NHC(NH2+)(CH2)xC(NH2+)NHCH2CH2S-, -SCH2CH2NHC(NH2+)(CH2)xSS(CH2)xC(NH2+)NHCH2CH2S-, -SCH2CH2NHC(NH2+)CH2CH2(OCH2CH2)xC(NH2+)NHCH2CH2S-,-HNC (O) (CH 2 ) x C (O) NH-, -HNC (O) (CH 2 ) x SS (CH 2 ) x C (O) NH-, - + H 2 N (CH 2 ) x SS (CH 2 ) x NH 2 + -, -HNC (O) (CH 2 CH 2 O) x CH 2 CH 2 C (O) NH-, = NNHC (O) (CH 2 CH 2 O) x CH 2 CH 2 C (O) NH =, - + H 2 NCH 2 (CH 2 CH 2 O) x CH 2 CH 2 CH 2 , NH 2 + -, -HNC (O) (CH 2 CH 2 O) x CH 2 CH 2 SS (CH 2 CH 2 O) x CH 2 CH 2 C (O) NH-, -HNC (NH 2 + ) (CH 2 CH 2 O) x CH 2 CH 2 C (NH 2 + ) NH-, -SCH 2 CH 2 NHC (NH 2 + ) (CH 2 ) x C (NH 2 + ) NHCH 2 CH 2 S-, -SCH 2 CH 2 NHC (NH 2 + ) (CH 2 ) x SS (CH 2 ) x C (NH 2 + ) NHCH 2 CH 2 S-, -SCH 2 CH 2 NHC (NH 2 + ) CH 2 CH 2 (OCH 2 CH 2 ) x C (NH 2 + ) NHCH 2 CH 2 S-,

Figure 00000010
Figure 00000010

Figure 00000011
Figure 00000011

Figure 00000012
Figure 00000012

Figure 00000013
Figure 00000013

Figure 00000014
Figure 00000014

Figure 00000015
Figure 00000015

Figure 00000016
Figure 00000016

Figure 00000017
Figure 00000017

Figure 00000018
Figure 00000018

Figure 00000019
Figure 00000019

иand

Figure 00000020
Figure 00000020

В вышеприведенных формулах х=1-50, a y+z=x. Предпочтительно, х=1-30. Более предпочтительно, х=1-20. В предпочтительном варианте сомономер А содержит биологически разлагаемый мостик (связь). Сомономер А может также включать неустойчивую в кислой среде функциональную группу, такую как сложноэфирные группы и другие неустойчивые при действии кислот группы, известные специалистам в данной области техники.In the above formulas, x = 1-50, a y + z = x. Preferably, x = 1-30. More preferably, x = 1-20. In a preferred embodiment, comonomer A contains a biodegradable bridge (bond). Comonomer A may also include a functional group unstable in an acidic environment, such as ester groups and other acid-unstable groups known to those skilled in the art.

В другом предпочтительном варианте изобретения предшественник сомономера А и, следовательно, сомономер А могут селективно выбираться, чтобы соответствовать заданному применению. Например, для того, чтобы доставлять низкомолекулярный терапевтический агент, заряженный полимер может не потребоваться, а сомономер А может представлять собой или может содержать гидрофильную группу, такую как полиэтиленгликоль, дополнительно повышающий растворимость в воде. В случае полипептидных терапевтических агентов, таких как ДНК или белки, сомономер А, предпочтительно, несет заряд катиона (плюс), повышая способность линейного полимера циклодекстрина образовывать порошкообразный композит с полипептидным терапевтическим агентом. Понятно также, что линейный полимер циклодекстрина может содержать смесь сомономерных групп А.In another preferred embodiment of the invention, the precursor of comonomer A and, therefore, comonomer A can be selectively selected to suit the intended application. For example, in order to deliver a low molecular weight therapeutic agent, a charged polymer may not be required, and comonomer A may or may contain a hydrophilic group, such as polyethylene glycol, which further increases water solubility. In the case of polypeptide therapeutic agents, such as DNA or proteins, comonomer A preferably carries a cationic charge (plus), increasing the ability of the linear cyclodextrin polymer to form a powdery composite with a polypeptide therapeutic agent. It is also understood that the linear cyclodextrin polymer may contain a mixture of comonomer groups A.

Линейный сополимер циклодекстрина можно получать сополимеризацией предшественника мономера циклодекстрина, содержащего в качестве заместителей две уходящие группы, с предшественником сомономера А, способным замещать уходящие группы. Уходящие группы, которые могут быть одинаковыми или различными, могут представлять собой любые уходящие группы, известные в технике, которые могут быть замещены в процессе сополимеризации на предшественник сомономера А.A linear cyclodextrin copolymer can be prepared by copolymerizing a cyclodextrin monomer precursor containing two leaving groups as substituents with a comonomer A precursor capable of replacing the leaving groups. Leaving groups, which may be the same or different, can be any leaving groups known in the art that can be substituted during the copolymerization with the precursor of comonomer A.

Линейный полимер циклодекстрина можно получать йодированием предшественника мономера циклодекстрина с образованием дийодзамещенного предшественника мономера циклодекстрина и сополимеризацией дийодзамещенного предшественника мономера циклодекстрина с предшественником сомономера А с образованием сополимера, содержащего повторяющийся элемент формула Ia, Ib или их комбинацию, каждый из этих элементов описан выше.A linear cyclodextrin polymer can be prepared by iodinating a cyclodextrin monomer precursor to form a di-substituted cyclodextrin monomer precursor and copolymerizing the di-substituted cyclodextrin monomer precursor with comonomer A precursor to form a copolymer containing a repeating element of Formula Ia, Ib, or a combination thereof.

Другой способ получения: линейный циклодекстрин йодирует предшественника мономера циклодекстрина, описанного выше, с образованием дийодзамещенного предшественника мономерного циклодекстрина формулы IVa, IVb, IVc или их смеси:Another method of preparation: linear cyclodextrin iodinates the cyclodextrin monomer precursor described above to form a di-substituted monomeric cyclodextrin precursor of the formula IVa, IVb, IVc, or a mixture thereof:

Figure 00000021
Figure 00000022
Figure 00000021
Figure 00000022

Figure 00000023
Figure 00000023

Дийодированный циклодекстрин можно получать любым известным в технике методом (см., например, Tabushi et al., J. Am. Chem. 106, 5267-5270 (1984); Tabushi et al., J. Am. Chem. 106, 4580-4584 (1984)). Например, β-циклодекстрин может реагировать с бифенил-4,4'-дисульфонилхлоридом в присутствии безводного пиридина с образованием β-циклодекстрина, "накрытого" бифенил-4,4'-дисульфонилхлоридом, который может реагировать с иодидом калия с образованием дийод-β-циклодекстрина. Предшественник мономера циклодекстрина йодируется только в два положения. При сополимеризации дииодированного предшественника мономера циклодекстрина с предшественником сомономера А, как описано выше, можно получать линейный полимер циклодекстрина, содержащий повторяющийся элемент формулы Ia, Ib или их комбинацию. Если требуется, иод или иодсодержащие группы можно заменить другими известными уходящими группами.Diiodinated cyclodextrin can be prepared by any method known in the art (see, for example, Tabushi et al., J. Am. Chem. 106, 5267-5270 (1984); Tabushi et al., J. Am. Chem. 106, 4580- 4584 (1984)). For example, β-cyclodextrin can react with biphenyl-4,4′-disulfonyl chloride in the presence of anhydrous pyridine to form β-cyclodextrin “coated” with biphenyl-4,4'-disulfonyl chloride, which can react with potassium iodide to form diiodo-β- cyclodextrin. The precursor of cyclodextrin monomer is iodinated in only two positions. By copolymerizing a diiodinated precursor of a cyclodextrin monomer with a precursor of comonomer A, as described above, a linear cyclodextrin polymer containing a repeating element of formula Ia, Ib, or a combination thereof can be obtained. If desired, iodine or iodine-containing groups can be replaced with other known leaving groups.

Иодсодержащие группы или другие подходящие уходящие группы можно заменить группой, которая допускает реакцию с предшественником сомономера А, как описано выше. Например, дииодзамещенный предшественник мономера циклодекстрина формулы IVa, IVb, IVc или их смесь можно аминировать с образованием диаминозамещенного предшественника мономера циклодекстрина формулы Va, Vb, Vc или их смеси:Iodine-containing groups or other suitable leaving groups can be replaced with a group that is capable of reacting with the precursor of comonomer A, as described above. For example, a di-substituted cyclodextrin monomer precursor of the formula IVa, IVb, IVc or a mixture thereof can be aminated to form a diamino substituted cyclodextrin monomer precursor of the formula Va, Vb, Vc, or a mixture thereof:

Figure 00000024
Figure 00000025
Figure 00000024
Figure 00000025

Figure 00000026
Figure 00000026

Диаминозамещенный предшественник мономера циклодекстрина можно получать любыми известными в технике методами (см., например, Tabushi et al., Tetrahedron Lett. 18:1527-1530 (1977); Mungall et al., J. Org. Chem. 1659-1662 (1975)). Например, дийод-β-циклодекстрин может реагировать с азидом натрия, а затем продукт можно восстановить с образованием диамино-β-циклодекстрина. Предшественник мономерного циклодекстрина аминируется только по двум положениям. Диаминированный предшественник мономера циклодекстрина может затем вступать в реакцию сополимеризации с предшественником сомономера А, описанным выше, давая линейный сополимер циклодекстрина, содержащий повторяющийся элемент формулы Ia, Ib или их комбинацию, также описанные выше. Однако, функциональная аминогруппа диаминозамещенного предшественника мономера циклодекстрина не обязательно должна быть непосредственно соединена с циклодекстриновым фрагментом. Или же функциональную аминогруппу можно вводить, замещая иод или другую подходящую уходящую группу предшественника мономера циклодекстрина на аминосодержащие фрагменты, такие, например, как -SCH2CH2NH2, с образованием диаминозамещенного предшественника мономера циклодекстрина формулы Vd, Ve, Vf, Vg, Vh и Vi или их смеси:A diamine substituted cyclodextrin monomer precursor can be prepared by any methods known in the art (see, for example, Tabushi et al., Tetrahedron Lett. 18: 1527-1530 (1977); Mungall et al., J. Org. Chem. 1659-1662 (1975 )). For example, diiodo-β-cyclodextrin can react with sodium azide, and then the product can be reduced to form diamino-β-cyclodextrin. The monomeric cyclodextrin precursor is aminated at only two positions. The diaminated cyclodextrin monomer precursor can then undergo a copolymerization reaction with the comonomer A precursor described above to give a linear cyclodextrin copolymer containing a repeating element of formula Ia, Ib, or a combination thereof, also described above. However, the functional amino group of the diamino-substituted cyclodextrin monomer precursor does not have to be directly connected to the cyclodextrin fragment. Or the functional group can be introduced, replacing the iodo or other suitable leaving group monomer cyclodextrin precursor amine-containing moieties, such as - SCH 2 CH 2 NH 2, to form diaminosubstituted precursor monomer cyclodextrin of formula Vd, Ve, Vf, Vg, Vh and Vi or mixtures thereof:

Figure 00000027
Figure 00000028
Figure 00000027
Figure 00000028

Figure 00000029
Figure 00000030
Figure 00000029
Figure 00000030

Figure 00000031
Figure 00000032
Figure 00000031
Figure 00000032

Линейный сополимер циклодекстрина можно также получать восстановлением линейного сополимера окисленного циклодекстрина, как описано ниже. Этот метод можно осуществлять, если сомономер А не содержит фрагмента, способного восстанавливаться, например, дисульфидного мостика.A linear cyclodextrin copolymer can also be prepared by reduction of a linear oxidized cyclodextrin copolymer, as described below. This method can be carried out if comonomer A does not contain a fragment capable of being restored, for example, a disulfide bridge.

Линейный полимер циклодекстрина можно окислять таким образом, чтобы включить в полимер, по меньшей мере один окисленный мономер циклодекстрина так, чтобы окисленный мономер циклодекстрина был частью линейной полимерной цепи. Линейный сополимер циклодекстрина, который содержит, по меньшей мере, один окисленный мономер циклодекстрина, определяют как линейный окисленный сополимер циклодекстрина. Линейный окисленный циклодекстрин, следовательно, содержит замещенные и незамещенные циклодекстриновые фрагменты, бифункционально связанные в линейную основную цепь сополимера за счет связей заместителей в положении 2, 3 или 6, по меньшей мере, одного глюкопиранозного цикла циклодекстрина, с бифункциональными фрагментами, фрагментами сомономера А, связывающими циклодекстрин линейного сополимера циклодекстрина, и при этом глюкопиранозный цикл циклодекстринового фрагмента является окисленным. Мономер циклодекстрина может окисляться либо по первичным, либо по вторичным гидроксильным группам циклодекстринового фрагмента. Если в линейном окисленном сополимере циклодекстрина присутствует более одного окисленного мономера циклодекстрина, то эти окисленные мономеры циклодекстрина могут быть окислены либо по первичным, либо по вторичным гидроксильным группам, либо и по тем и по другим. В качестве иллюстрации приведен линейный сополимер циклодекстрина с окисленными вторичными гидроксильными группами, который содержит, например, по меньшей мере, один элемент (звено) формулы VIa или VIb.The linear cyclodextrin polymer can be oxidized so as to include at least one oxidized cyclodextrin monomer in the polymer so that the oxidized cyclodextrin monomer is part of a linear polymer chain. A linear cyclodextrin copolymer that contains at least one oxidized cyclodextrin monomer is defined as a linear oxidized cyclodextrin copolymer. The linear oxidized cyclodextrin, therefore, contains substituted and unsubstituted cyclodextrin fragments bifunctionally linked to the linear main chain of the copolymer due to the bonds of substituents at position 2, 3 or 6 of at least one glucopyranose cycle of cyclodextrin, with bifunctional fragments, comonomer A fragments that bind cyclodextrin is a linear cyclodextrin copolymer, and wherein the glucopyranose cycle of the cyclodextrin fragment is oxidized. The cyclodextrin monomer can be oxidized either at the primary or secondary hydroxyl groups of the cyclodextrin fragment. If more than one oxidized cyclodextrin monomer is present in a linear oxidized cyclodextrin copolymer, then these oxidized cyclodextrin monomers can be oxidized either by primary or secondary hydroxyl groups, or both. As an illustration, a linear copolymer of cyclodextrin with oxidized secondary hydroxyl groups is shown, which contains, for example, at least one element (unit) of formula VIa or VIb.

Figure 00000033
Figure 00000033

Figure 00000034
Figure 00000034

В формулах VIa и VIb С обозначает замещенный или незамещенный окисленный мономер циклодекстрина, а А обозначает сомономер, связанный, т.е. ковалентно связанный, с окисленным циклодекстрином С. Также в формулах VIa и VIb окисление вторичных гидроксильных групп приводит к раскрытию цикла циклодекстринового фрагмента и образованию альдегидной группы.In formulas VIa and VIb, C is a substituted or unsubstituted oxidized cyclodextrin monomer, and A is a comonomer bound, i.e. covalently linked to oxidized cyclodextrin C. Also in formulas VIa and VIb, the oxidation of secondary hydroxyl groups leads to the opening of the cyclodextrin fragment cycle and the formation of an aldehyde group.

Линейный окисленный сополимер циклодекстрина можно получать окислением линейного сополимера циклодекстрина, как обсуждается выше. Окисление линейного сополимера циклодекстрина можно осуществлять методами окисления, известными в технике (Hisamatsu et al., Starch 44:188-191 (1992)). Предпочтительно, применяют такой окислитель, как, например, периодат натрия. Специалисты в данной области техники понимают, что в стандартных условиях окисления степень окисления может изменяться в полимере или в зависимости от полимера. Так, в одном варианте изобретения линейный окисленный сополимер может содержать один окисленный мономер циклодекстрина. В другом варианте окисленными являются практически все мономеры циклодекстрина в сополимере.A linear oxidized cyclodextrin copolymer can be prepared by oxidizing a linear cyclodextrin copolymer, as discussed above. The oxidation of a linear cyclodextrin copolymer can be carried out by oxidation methods known in the art (Hisamatsu et al., Starch 44: 188-191 (1992)). Preferably, an oxidizing agent such as, for example, sodium periodate is used. Those skilled in the art will recognize that under standard oxidation conditions, the degree of oxidation may vary in the polymer or depending on the polymer. Thus, in one embodiment of the invention, the linear oxidized copolymer may contain one oxidized cyclodextrin monomer. In another embodiment, practically all cyclodextrin monomers in the copolymer are oxidized.

Другой способ получения линейного окисленного сополимера циклодекстрина включает окисление дийодзамещенного или диаминозамещенного предшественника мономера циклодекстрина, описанных выше, с образованием окисленного дийодзамещенного или диаминозамещенного предшественника мономера циклодекстрина и сополимеризацию окисленного дийодзамещенного или диаминозамещенного предшественника мономера циклодекстрина с предшественником сомономера А. Предпочтительный вариант изобретения охватывает окисленный дийодзамещенный предшественник мономера циклодекстрина формулы VIIa, VIIb, VIIc или их смесь:Another method for preparing a linear oxidized cyclodextrin copolymer involves the oxidation of a di-substituted or diamino substituted cyclodextrin monomer precursor described above to form an oxidized di-substituted or diamine substituted cyclodextrin monomer precursor and the copolymerization of an oxidized diiodo substituted or diamino substituted monomer substituted precursor of A. invention nickname of cyclodextrin monomer of formula VIIa, VIIb, VIIc or a mixture thereof:

Figure 00000035
Figure 00000036
Figure 00000035
Figure 00000036

Figure 00000037
Figure 00000037

Окисленный мономер циклодекстрина можно получать окислением дийодзамещенного предшественника мономера циклодекстрина формулы IVa, IVb, IVc или их смеси, как описано выше. В другом варианте изобретения предшественник окисленного диаминозамещенного мономера циклодекстрина формулы VIIIa, VIIIb, VIIIc или их смесьThe oxidized cyclodextrin monomer can be prepared by oxidizing a diiodosubstituted precursor of a cyclodextrin monomer of formula IVa, IVb, IVc, or a mixture thereof, as described above. In another embodiment of the invention, the precursor of the oxidized diamino substituted cyclodextrin monomer of formula VIIIa, VIIIb, VIIIc, or a mixture thereof

Figure 00000038
Figure 00000039
Figure 00000038
Figure 00000039

Figure 00000040
Figure 00000040

можно получать аминированием окисленного дийодзамещенного предшественника мономера циклодекстрина формул VIIa, VIIb, VIIc или их смеси, как описано выше.can be obtained by amination of an oxidized diiodosubstituted cyclodextrin monomer precursor of formulas VIIa, VIIb, VIIc, or a mixture thereof, as described above.

Еще в одном варианте изобретения окисленный диаминосодержащий предшественник мономера циклодекстрина формулы IXa, IXb, IXc, IXd, IXe, IXf или их смесьIn yet another embodiment of the invention, the oxidized diamine-containing precursor of a cyclodextrin monomer of formula IXa, IXb, IXc, IXd, IXe, IXf, or a mixture thereof

Figure 00000041
Figure 00000042
Figure 00000041
Figure 00000042

Figure 00000043
Figure 00000044
Figure 00000043
Figure 00000044

Figure 00000045
Figure 00000046
Figure 00000045
Figure 00000046

можно получать замещением иода или других соответствующих уходящих групп дизамещенного окисленного предшественника мономера циклодекстрина, имеющего в качестве заместителей иод или другую соответствующую уходящую группу, на аминогруппу, содержащую фрагмент -SCH2CH2NH2.can be obtained by substituting iodine or other corresponding leaving groups of the disubstituted oxidized precursor of cyclodextrin monomer having iodine or another corresponding leaving group as substituents, on an amino group containing the - SCH 2 CH 2 NH 2 fragment.

Или же окисленный дийодированный, дикарбоксилированный или диаминированный предшественник мономера циклодекстрина, описанный выше, можно получать окислением предшественника мономера циклодекстрина с образованием окисленного предшественника мономера, а затем дийодированием и/или диаминированием окисленного мономера циклодекстрина, как описано выше. Аминогруппы любых диаминированных окисленных мономеров циклодекстрина могут иметь защитные группы, чтобы избежать нежелательных побочных реакций. Как обсуждается выше, циклодекстриновый фрагмент может быть модифицирован с помощью других уходящих групп, иных, нежели йод и другие аминогруппы, содержащие функциональные группы. Окисленный дийодированный или диаминированный предшественник мономера циклодекстрина можно затем сополимеризовать с предшественником сомономера А с образованием линейного окисленного сополимера циклодекстрина.Alternatively, the oxidized diiodated, dicarboxylated or diaminated cyclodextrin monomer precursor described above can be prepared by oxidizing the cyclodextrin monomer precursor to form an oxidized monomer precursor, and then diiodating and / or diaminating the oxidized cyclodextrin monomer as described above. The amino groups of any diaminated oxidized cyclodextrin monomers may have protecting groups to avoid unwanted side reactions. As discussed above, the cyclodextrin fragment can be modified using other leaving groups, other than iodine and other amino groups containing functional groups. The oxidized diiodinated or diaminated cyclodextrin monomer precursor can then be copolymerized with the comonomer A precursor to form a linear oxidized cyclodextrin copolymer.

Линейный сополимер циклодекстрина или линейный окисленный сополимер циклодекстрина оканчивается, по меньшей мере, одним предшественником сомономера А или продуктом гидролиза предшественника сомономера А. Вследствие того, что на конце сополимера циклодекстрина находится, по меньшей мере, один предшественник сомономера А, на линейный сополимер циклодекстрина или на линейный окисленный сополимер циклодекстрина приходится свободная дериватизирующая группа, описанная выше. Например, дериватизирующая группа, которую можно гидролизовать до кислотной группы. Согласно изобретению, дериватизирующую группу можно дополнительно модифицировать таким образом, чтобы улучшить свойства сополимера циклодекстрина, такие, например, как устойчивость в коллоидном состоянии и эффективность трансфекции. Например, дериватизирующую группу можно дериватизировать реакцией с ПЭГ с целью получения сополимера циклодекстрина с ПЭГ на конце, чтобы повысить устойчивость коллоидной системы, или реакцией с гистидин- или имидазолуксусной кислотой с целью получения сополимера циклодекстрина с имидазолильной группой на конце, чтобы повысить внутриклеточную активность (например, эндосомное выделение) и активность трансфекции. См. Фигуры 29 и 30.A linear cyclodextrin copolymer or a linear oxidized cyclodextrin copolymer terminates with at least one comonomer A precursor or a product of hydrolysis of a comonomer A precursor due to the fact that at least one comonomer A precursor is at the end of the cyclodextrin copolymer, on a linear cyclodextrin copolymer or on The linear oxidized cyclodextrin copolymer accounts for the free derivatizing group described above. For example, a derivatizing group that can be hydrolyzed to an acid group. According to the invention, the derivatizing group can be further modified in such a way as to improve the properties of the cyclodextrin copolymer, such as, for example, colloidal stability and transfection efficiency. For example, a derivatizing group can be derivatized by reaction with PEG to obtain a cyclodextrin copolymer with PEG at the end to increase the stability of the colloidal system, or by reaction with histidine or imidazoleacetic acid to obtain a cyclodextrin copolymer with an imidazolyl group at the end to increase intracellular activity (e.g. , endosomal excretion) and transfection activity. See Figures 29 and 30.

Дальнейшие химические превращения сополимера циклодекстрина можно осуществлять при участии модифицированной дериватизирующей группы. Например, модифицированную дериватизирующую группу можно использовать для увеличения полимерной цепи путем связывания линейного сополимера циклодекстрина или линейного окисленного сополимера циклодекстрина с тем же самым или с другим сополимером циклодекстрина или нециклодекстриновым полимером. Полимер, который следует присоединить, может быть тем же самым или иным линейным сополимером циклодекстрина или линейным окисленным сополимером циклодекстрина, который также может иметь на конце предшественник сомономера А для дальнейшей модификации.Further chemical transformations of the cyclodextrin copolymer can be carried out with the participation of a modified derivatizing group. For example, a modified derivatizing group can be used to increase the polymer chain by linking a linear cyclodextrin copolymer or a linear oxidized cyclodextrin copolymer with the same or a different cyclodextrin copolymer or non-cyclodextrin polymer. The polymer to be attached may be the same or a different linear cyclodextrin copolymer or a linear oxidized cyclodextrin copolymer, which may also have a comonomer A precursor at the end for further modification.

Или же, по меньшей мере, два одинаковых или различных линейных сополимера циклодекстрина или линейных окисленных сополимера циклодекстрина, содержащих концевую дериватизирующую группу или концевую модифицированную дериватизирующую группу, описанную выше, могут вступать в реакцию и связываться вместе за счет фнкциональной или модифицированной дериватизирующей группы. Предпочтительно, когда в ходе реакции функциональной или модифицированной дериватизирующей группы образуется расщепляемый фрагмент, такой, например, как дисульфидный мостик. Например, модификация концевой дериватизирующей группы цистеином может использоваться для получения линейного сополимера циклодекстрина или линейного окисленного сополимера циклодекстрина, содержащих свободную тиольную группу. Реакция с тем же самым или с другим сополимером циклодекстрина, также содержащим тиольную группу, приводит к образованию дисульфидной связи между двумя сополимерами. Функциональные или модифицированные дериватизирующие группы можно выбирать так, чтобы образовывались связи с различными скоростями расщепления (например, ферментативного расщепления), и тем самым обеспечивать, если необходимо, систему пролонгированного действия для терапевтического агента. Образующийся полимер может быть сшитым, как представлено в данном описании. Терапевтический агент по данному описанию можно добавлять до или после сшивания полимера. Лиганд может быть также связан с сополимером циклодекстрина за счет модифицированной дериватизирующей группы. Например, линейный сополимер циклодекстрина или линейный окисленный сополимер циклодекстрина можно модифицировать с помощью лиганда, прилегающего к сополимеру циклодекстрина. Лиганд может быть присоединен к сополимеру циклодекстрина за счет мономера С циклодекстрина или за счет сомономера А. Предпочтительно, лиганд присоединен к циклодекстриновому фрагменту сополимера циклодекстрина. См. Международную заявку WO 00/01734, вводимую в данное описание в качестве ссылки.Or, at least two identical or different linear cyclodextrin copolymers or linear oxidized cyclodextrin copolymers containing a terminal derivatizing group or a terminal modified derivatizing group described above can be reacted and linked together by a functional or modified derivatizing group. Preferably, a cleavable moiety, such as, for example, a disulfide bridge, is formed during the reaction of a functional or modified derivatizing group. For example, modification of the terminal derivatizing group with cysteine can be used to produce a linear cyclodextrin copolymer or a linear oxidized cyclodextrin copolymer containing a free thiol group. Reaction with the same or with a different thiol group-containing cyclodextrin copolymer leads to the formation of a disulfide bond between the two copolymers. Functional or modified derivatizing groups can be selected so that bonds are formed with different cleavage rates (e.g., enzymatic cleavage), and thereby provide, if necessary, a sustained release system for the therapeutic agent. The resulting polymer may be crosslinked as described herein. The therapeutic agent as described herein may be added before or after crosslinking of the polymer. The ligand may also be coupled to a cyclodextrin copolymer due to a modified derivatizing group. For example, a linear cyclodextrin copolymer or a linear oxidized cyclodextrin copolymer can be modified with a ligand adjacent to the cyclodextrin copolymer. The ligand may be attached to the cyclodextrin copolymer by the cyclodextrin monomer C or by the comonomer A. Preferably, the ligand is attached to the cyclodextrin fragment of the cyclodextrin copolymer. See International Application WO 00/01734, incorporated herein by reference.

Разветвленные циклодекстринсодержащие полимерыBranched Cyclodextrin-Containing Polymers

Полимер порошкообразного композита, имеющий функциональность хозяина и/или гостя, может также быть практически разветвленным полимером, таким, например, как разветвленный полиэтиленимин (PEI) или разветвленный циклодекстринсодержащий полимер, предпочтительно, разветвленный циклодекстринсодержащий полимер. Разветвленный циклодекстринсодержащий полимер может быть любым водорастворимым полимером, содержащим, по меньшей мере, один циклодекстриновый фрагмент, который может быть частью основной полимерной цепи и/или разветвлением от основной полимерной цепи. Разветвленный циклодекстринсодержащий полимер представляет собой разветвленный сополимер циклодекстрина или разветвленный окисленный сополимер циклодекстрина. Разветвленный сополимер циклодекстрина или разветвленный окисленный сополимер циклодекстрина представляет собой, соответственно, линейный сополимер циклодекстрина или линейный окисленный сополимер циклодекстрина, описанные выше, от которых отходит боковая цепь. Ответвленная боковая цепь может быть любой насыщенной или ненасыщенной, линейной или разветвленной углеводородной цепью. Ответвленная боковая цепь может дополнительно содержать различные дериватизирующие группы или заместители, такие, например, как гидроксил, амино, кислотная, сложноэфирная, амидная, кето, формильная и нитрогруппа. Ответвленная боковая цепь может также содержать циклодекстриновый или другой фрагмент с функциональностью гостя и/или хозяина. Ответвленная боковая цепь может также модифицироваться с помощью лиганда. Такая модификация при участии лиганда включает, но без ограничения, присоединение лиганда к циклодекстриновому фрагменту в ответвленной боковой цепи.A powder composite polymer having host and / or guest functionality may also be a substantially branched polymer, such as, for example, branched polyethyleneimine (PEI) or branched cyclodextrin-containing polymer, preferably branched cyclodextrin-containing polymer. The branched cyclodextrin-containing polymer may be any water-soluble polymer containing at least one cyclodextrin fragment, which may be part of the main polymer chain and / or branching from the main polymer chain. The branched cyclodextrin-containing polymer is a branched cyclodextrin copolymer or a branched oxidized cyclodextrin copolymer. A branched cyclodextrin copolymer or a branched oxidized cyclodextrin copolymer is, respectively, a linear cyclodextrin copolymer or a linear oxidized cyclodextrin copolymer described above, from which the side chain departs. The branched side chain may be any saturated or unsaturated, linear or branched hydrocarbon chain. The branched side chain may further comprise various derivatizing groups or substituents, such as, for example, hydroxyl, amino, acidic, ester, amide, keto, formyl and nitro. The branched side chain may also contain a cyclodextrin or other fragment with guest and / or host functionality. The branched side chain can also be modified using a ligand. Such a modification with the participation of the ligand includes, but is not limited to, the attachment of the ligand to the cyclodextrin fragment in the branched side chain.

Предпочтительно, разветвленный циклодекстринсодержащий полимер представляет собой разветвленный сополимер циклодекстрина или разветвленный окисленный сополимер циклодекстрина, в котором ответвленная боковая цепь содержит циклодекстриновый фрагмент. Если ответвленная боковая цепь содержит циклодекстриновый фрагмент, циклодекстриновый фрагмент может облегчить образование комплекса включения, а также инкапсулирование терапевтического агента. Предпочтительно, циклодекстриновый фрагмент ответвленной боковой цепи облегчает образование комплекса включения и инкапсулирование терапевтического агента в сочетании с циклодекстриновым фрагментом в полимерной основной цепи. Разветвленный циклодекстринсодержащий полимер можно получать любыми способами, известными в технике, включая, но без ограничения, дериватизацию (например, замещение) полимера (например, линейного или разветвленного PEI) с помощью предшественника мономера циклодекстрина. Примеры полимеров, содержащих циклодекстрины в боковой цепи, описаны в Tojima, et al., J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 36, 1965 (1998), Crini, et al., Eur. Polym. J. 33, 1143, (1997), Weickenmeier et al., Maromol. Rapid Commun. 17, 731 (1996), и Bachmann, et al., J. Carbohydrate Chemistry 17, 1359 (1998); каждый из этих источников вводится в данное описание в качестве ссылки. (В статье Weickenmeier описаны сложные полиэфиры с циклодекстрином в боковой цепи, их синтез и внедрение (включение) производных адамантана). Разветвленный циклодекстринсодержащий полимер может быть сшитым, как обсуждалось выше.Preferably, the branched cyclodextrin-containing polymer is a branched cyclodextrin copolymer or a branched oxidized cyclodextrin copolymer in which the branched side chain contains a cyclodextrin fragment. If the branched side chain contains a cyclodextrin fragment, the cyclodextrin fragment can facilitate the formation of an inclusion complex as well as the encapsulation of a therapeutic agent. Preferably, the cyclodextrin fragment of the branched side chain facilitates the formation of an inclusion complex and the encapsulation of a therapeutic agent in combination with the cyclodextrin fragment in the polymer backbone. A branched cyclodextrin-containing polymer can be prepared by any methods known in the art, including but not limited to derivatization (e.g., substitution) of a polymer (e.g., linear or branched PEI) using a cyclodextrin monomer precursor. Examples of polymers containing cyclodextrins in the side chain are described in Tojima, et al., J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 36, 1965 (1998), Crini, et al., Eur. Polym. J. 33, 1143, (1997), Weickenmeier et al., Maromol. Rapid Commun. 17, 731 (1996), and Bachmann, et al., J. Carbohydrate Chemistry 17, 1359 (1998); each of these sources is incorporated into this description by reference. (The Weickenmeier article describes polyesters with cyclodextrin in the side chain, their synthesis and incorporation (inclusion) of adamantane derivatives). The branched cyclodextrin-containing polymer may be crosslinked as discussed above.

Поли(этиленимин) (PEI) для применения по изобретению имеет среднюю молекулярную массу между 800 и 800000 дальтон, предпочтительно, между 2000 и 100000 дальтон, более предпочтительно, между 2000 и, примерно, 25000 дальтон. PEI может быть линейным или разветвленным. Подходящие соединения PEI выпускаются в промышленности многими фирмами, включая полиэтиленимин от Aldrich Chemical Company, полиэтиленимин от Polysciences и POLYMIN поли(этиленимин) и LUPASOL™ поли(этиленимин) от BASF Corporation.Poly (ethyleneimine) (PEI) for use according to the invention has an average molecular weight between 800 and 800,000 daltons, preferably between 2000 and 100000 daltons, more preferably between 2000 and about 25000 daltons. PEI can be linear or branched. Suitable PEI compounds are commercially available from many companies, including polyethyleneimine from Aldrich Chemical Company, polyethyleneimine from Polysciences and POLYMIN poly (ethyleneimine) and LUPASOL ™ poly (ethyleneimine) from BASF Corporation.

Другие полимеры с функциональностью хозяинаOther polymers with host functionality

Как обсуждается выше, по меньше мере, один полимер порошкообразного композита является полимером, способным образовывать комплексы включения. Полимеры, в которых циклодекстрин имеет предпочтительную фунциональность хозяина, описаны выше. Таким же образом любой полимер, линейный или разветвленный, имеющий функциональность хозяина, может применяться в практическом использовании данного изобретения. Другие примеры подходящих "хозяев", которые могут применяться с полимеров, включают, но без ограничения, кавитанды, краун-эфиры, криптанды, кукурбитурилы, каликсарены, сферанды и т.п. Полимеры этих других хозяев можно получать так же, как описано выше для циклодекстринсодержащих полимеров. Представляющий интерес хозяин может быть дериватизирован за счет функциональной группы, такой, например, как гидроксильная группа, путем присоединения уходящей группы, такой как йод, тозилат и т.д., и может реагировать с соответствующим сомономером А, замещающим уходящую группу и образующим сополимер-"хозяин". Или же хозяин может содержать или может быть дериватизирован таким образом, чтобы содержать функциональную группу, такую как амино-или карбоксигруппа, которая делает возможной реакцию хозяина с сомономером А с образованием сополимера-"хозяина". Сополимеры-"хозяева", следовательно, можно получать, имея смесь функциональностей хозяина в полимерной основной цепи, а также, если полимер разветвлен, в боковых цепях.As discussed above, at least one polymer of the powdered composite is a polymer capable of forming inclusion complexes. Polymers in which cyclodextrin has a preferred host functionality are described above. In the same way, any polymer, linear or branched, having host functionality, can be used in the practice of this invention. Other examples of suitable “hosts” that can be used with polymers include, but are not limited to, cavitands, crown ethers, cryptands, cucurbiturils, calixarenes, spherands, and the like. The polymers of these other hosts can be obtained in the same manner as described above for cyclodextrin-containing polymers. The host of interest can be derivatized due to a functional group, such as, for example, a hydroxyl group, by addition of a leaving group, such as iodine, tosylate, etc., and can react with the corresponding comonomer A, which replaces the leaving group and forms a copolymer "master". Alternatively, the host may contain or may be derivatized in such a way as to contain a functional group, such as an amino or carboxy group, which makes possible the reaction of the host with comonomer A to form a "copolymer". The "host" copolymers, therefore, can be obtained by having a mixture of the host functionalities in the polymer backbone, and also, if the polymer is branched, in the side chains.

Полимеры с функциональностью гостяPolymers with Guest Functionality

Полимером с функциональностью гостя может быть любой полимер, способный образовывать комплекс включения с комплексообразующим агентом с функциональностью хозяина. Как правило, функциональность гостя присутствует в боковой цепи или в концевой группе. Примером полимера, имеющего функциональность гостя не в качестве части основной цепи полимера, является полимер, имеющий боковые адамантановые группы. Примеры функциональности "включения", которую можно встроить в полимер, включают функциональности, известные в технике, например, но без ограничения, адамантан, диадамантан, нафталин и холестерол.A polymer with guest functionality may be any polymer capable of forming an inclusion complex with a complexing agent with host functionality. Typically, guest functionality is present in the side chain or in the end group. An example of a polymer having guest functionality not as part of the polymer backbone is a polymer having adamantane side groups. Examples of “inclusion” functionality that can be incorporated into a polymer include those known in the art, for example, but not limited to, adamantane, diadamantane, naphthalene and cholesterol.

В. Терапевтический агентB. Therapeutic agent

Согласно изобретению, по меньшей мере, один терапевтический агент инкапсулируется в полимере с образованием порошкообразного композита, как описано выше. Предполагается, что термин "терапевтический агент" охватывает любой активный агент, который имеет фармакологическое или терапевтическое применение, как обсуждается ниже, в качестве активных соединений или агентов, обладающих микробицидным действием. Примеры таких терапевтических агентов (или активных агентов) обсуждаются ниже. Инкапсулирование определяется как любой способ ассоциации терапевтического агента (например, электростатическое взаимодействие, гидрофобное взаимодействие, действительное инкапсулирование) с полимером. Степень ассоциации можно определить методами, известными в технике, включая, например, исследование флуоресценции, исследование подвижности ДНК, рассеяние света, электронную микроскопию; и степень ассоциации очень меняется в зависимости от терапевтического агента. В качестве способа доставки, например, терапевтическую композицию, содержащую многомерную полимерную сетку, созданную из полимера порошкообразного композита, как описано выше, и ДНК можно использовать для содействия трансфекции, т.е. попаданию ДНК в клетку животного (например, человека) (Boussif, О. Proceedings of the National Academy of Sciences, 92:7297-7301 (1995); Zanta et al. Bioconjugate Chemistry, 8:839-844 (1997); Gosselin et al. "Efficient Gene Transfer Using Reversibly Cross-Linked Low Molecular Weight Polyethilenimine ", College of Pharmacy, The Ohio Statue University, опубликовано в Интернете (web), проверенная рукопись 5 июля 2001 года). Когда терапевтическим агентом является полимер на основе нуклеиновой кислоты (например, ДНК), терапевтический агент, образующий композит, может быть в виде "полиплекса". Полиплекс представляет собой композит нуклеиновой кислоты и "подотчетных" полимеров. См. Felgner, et al. "Nomenclature for Synthetic Gene Delivery Systems". Hum. Gene Ther. 8, 511-512 (1997).According to the invention, at least one therapeutic agent is encapsulated in a polymer to form a powdery composite, as described above. The term “therapeutic agent” is intended to encompass any active agent that has pharmacological or therapeutic uses, as discussed below, as active compounds or agents having a microbicidal effect. Examples of such therapeutic agents (or active agents) are discussed below. Encapsulation is defined as any method of associating a therapeutic agent (e.g., electrostatic interaction, hydrophobic interaction, actual encapsulation) with a polymer. The degree of association can be determined by methods known in the art, including, for example, fluorescence studies, DNA motility studies, light scattering, electron microscopy; and the degree of association varies greatly depending on the therapeutic agent. As a delivery method, for example, a therapeutic composition comprising a multidimensional polymer network created from a polymer of a powdery composite as described above, and DNA can be used to facilitate transfection, i.e. DNA entering an animal (e.g., human) cell (Boussif, O. Proceedings of the National Academy of Sciences, 92: 7297-7301 (1995); Zanta et al. Bioconjugate Chemistry, 8: 839-844 (1997); Gosselin et al. "Efficient Gene Transfer Using Reversibly Cross-Linked Low Molecular Weight Polyethilenimine", College of Pharmacy, The Ohio Statue University, published on the Internet (web), revised manuscript July 5, 2001). When the therapeutic agent is a polymer based on a nucleic acid (eg, DNA), the therapeutic agent forming the composite may be in the form of a “polyplex”. Polyplex is a composite of nucleic acid and "accountable" polymers. See Felgner, et al. "Nomenclature for Synthetic Gene Delivery Systems". Hum. Gene Ther. 8, 511-512 (1997).

Любую смесь терапевтических агентов можно использовать с композицией по изобретению. При образовании порошкообразного композита терапевтический агент может сохранить или не сохранить свою биологическую или терапевтическую активность. При высвобождении из терапевтической композиции, а именно, из полимера порошкообразного композита, активность терапевтического агента восстанавливается. Или порошкообразный композит благоприятно влияет на защищенность терапевтического агента от утраты активности вследствие, например, разрушения и обеспечивает повышенную биодоступность. Следовательно, композицию по изобретению можно применять для обеспечения устойчивости, в частности, при хранении и в растворе, терапевтического агента или любого активного химического соединения. Инкапсулирование липофильного терапевтического агента обеспечивает повышенную, если не полную, растворимость липофильного терапевтического агента. Терапевтический агент можно дополнительно модифицировать с помощью лиганда перед образованием порошкообразного композита или терапевтической композиции или после их образования.Any mixture of therapeutic agents can be used with the composition of the invention. When a powdery composite is formed, the therapeutic agent may or may not retain its biological or therapeutic activity. When released from a therapeutic composition, namely, from a polymer of a powdery composite, the activity of the therapeutic agent is restored. Or a powdery composite favorably affects the protection of the therapeutic agent from loss of activity due to, for example, destruction and provides increased bioavailability. Therefore, the composition of the invention can be used to provide stability, in particular when stored and in solution, of a therapeutic agent or any active chemical compound. Encapsulating a lipophilic therapeutic agent provides increased, if not complete, solubility of the lipophilic therapeutic agent. The therapeutic agent can be further modified with a ligand before or after the formation of the powdered composite or therapeutic composition.

Терапевтический агент может быть любым липофильным или гидрофильным, синтетическим или природным биологически активным терапевтическим агентом, включая агенты, известные в технике. The Merck Index, An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals, 13th Edition, 2001, Merck and Co., Inc., Whitehouse Station, NJ. Примеры таких терапевтических агентов включают, но без ограничения, низкомолекулярные фармацевтические препараты, антибиотики, стероиды, полинуклеотиды (например, геномная ДНК, кДНК, мРНК, антисмысловые полинуклеотиды, вирусы и химерные полинуклеотиды), плазмиды, пептиды, пептидные фрагменты, малые молекулы (например, доксорубицин), хелатирующие агенты (например, дефороксамин (DESFERAL), этилендиаминтетрауксусная кислота (EDTA), природные продукты (например, Taxol, Amphotericin) и другие биологически активные макромолекулы, например, такие как белки и ферменты. См. также Патент США 6048736, в котором перечисляются активные агенты (терапевтические агенты), применяемые в качестве гостя для получения соединений включения с полимерами циклодекстрина. Патент США 6048736 вводится в данное описание в качестве ссылки. Низкомолекулярные терапевтические агенты могут быть не только терапевтическими агентами в частице (составляющей) композита, но, в дополнительном варианте изобретения, могут быть ковалентно связаны с полимером в композите. Предпочтительно, ковалентная связь "обратима" (например, пролекарственная форма или биоразрушаемая связь, такая, как дисульфидный мостик) и создает другой путь доставки терапевтического агента.The therapeutic agent may be any lipophilic or hydrophilic, synthetic or natural biologically active therapeutic agent, including agents known in the art. The Merck Index, An Encyclopedia of Chemicals , Drugs, and Biologicals, 13 th Edition, 2001, Merck and Co., Inc., Whitehouse Station, NJ. Examples of such therapeutic agents include, but are not limited to, low molecular weight pharmaceuticals, antibiotics, steroids, polynucleotides (e.g., genomic DNA, cDNA, mRNA, antisense polynucleotides, viruses and chimeric polynucleotides), plasmids, peptides, peptide fragments, small molecules (e.g. doxorubicin), chelating agents (e.g. deforoxamine (DESFERAL), ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), natural products (e.g. Taxol, Amphotericin), and other biologically active macromolecules, such as proteins and f See also US Pat. No. 6,048,736, which lists active agents (therapeutic agents) used as a guest to prepare inclusion compounds with cyclodextrin polymers. US Pat. No. 6,048,736 is incorporated herein by reference. Low molecular weight therapeutic agents may not only be therapeutic agents in the particle (component) of the composite, but, in a further embodiment of the invention, may be covalently bound to the polymer in the composite. Preferably, the covalent bond is “reversible” (for example, a prodrug or biodegradable bond, such as a disulfide bridge) and creates a different delivery route for the therapeutic agent.

2. Комплексообразующий агент2. Complexing agent

Согласно изобретению комплексообразующий агент представляет собой соединение, имеющее функциональность хозяина или гостя, которое способно образовывать комплекс включения с полимером в порошкообразном композите, имеющем, соответственно, функциональность гостя или хозяина. Как описывается выше, комлексообразователь-гость можно применять для модификации полимера порошкообразного композита, имеющего функциональность хозяина, или мономера полимера, имеющего функциональность хозяина, с целью получения комплекса включения. Так же, как описано выше, комлексообразователь-гость может образовывать комплекс включения, по меньшей мере, с одним полимером порошкообразного композита, выступая в качестве гостя по отношению к полимеру с функциональностью хозяина. Комплексообразующий агент может иметь две или более функциональности включения. Например, комплексообразующий агент, имеющий две функциональности включения, может представлять собой комплексообразователь-гость, гость; хозяин, хозяин; хозяин, гость. Комплексообразующий агент может также содержать смесь или несколько функциональностей хозяин и/или гость. Комплексообразующий агент также содержит функциональную группу, которая придает благоприятные свойства композиции по изобретению. Эта функциональная группа может, например, быть лигандом, гидрофильной или гидрофобной группой, дополнительным терапевтическим агентом и т.д. Комплексообразующий агент может включать спейсер между гостем или хозяином включения и функциональной группой.According to the invention, the complexing agent is a compound having host or guest functionality, which is capable of forming an inclusion complex with a polymer in a powder composite having, respectively, guest or host functionality. As described above, the guest complexing agent can be used to modify a polymer of a powdery composite having host functionality or a monomer of a polymer having host functionality in order to obtain an inclusion complex. Also, as described above, the guest-forming agent can form an inclusion complex with at least one polymer of the powdery composite, acting as a guest with respect to the polymer with host functionality. The complexing agent may have two or more inclusion functionality. For example, a complexing agent having two inclusion functionality may be a complexing guest, a guest; host, host; host, guest. The complexing agent may also contain a mixture or several functionalities of the host and / or guest. The complexing agent also contains a functional group that confers the beneficial properties of the composition of the invention. This functional group may, for example, be a ligand, a hydrophilic or hydrophobic group, an additional therapeutic agent, etc. The complexing agent may include a spacer between the guest or inclusion host and the functional group.

Предпочтительно, константы связывания комплексообразующего агента составляют около >102, предпочтительно, около >103, и более предпочтительно, около >104. Как правило, значения константы связывания лежит в примерном интервале 12-106. Примеры гостей включения, пригодных в качестве комплексообразующих агентов, включают комплексообразующие агенты, известные в технике, например, но без ограничения, такие, как адамантан, диадамантан, нафталин, холестерин(-ол). и их производные. Предпочтительно, применяют адамантан или диадамантан. Amiel et al., Int. J. Polymer Analysis & Characterization, Vol.1, 289-300 (1995); Amiel et a Journal of Inclusion Phenomena and Molecular Recognition in Chemistry, 25:61-67 (1996); Amiel et al., Advances in Colloid and Interface Science 105-122 (1999); and Sandier et al., Langmuir, 16, 1634-1642 (2000).Preferably, the binding constants of the complexing agent are about> 10 2 , preferably about> 10 3 , and more preferably, about> 10 4 . Typically, the values of the binding constant lies in the approximate range of 1 2 -10 6 . Examples of inclusion guests useful as complexing agents include complexing agents known in the art, for example, but not limited to, such as adamantane, diadamantane, naphthalene, cholesterol (-ol). and their derivatives. Adamantane or diadamantane are preferably used. Amiel et al., Int. J. Polymer Analysis & Characterization, Vol. 1, 289-300 (1995); Amiel et a Journal of Inclusion Phenomena and Molecular Recognition in Chemistry, 25: 61-67 (1996); Amiel et al., Advances in Colloid and Interface Science 105-122 (1999); and Sandier et al., Langmuir, 16, 1634-1642 (2000).

Комплексообразующий агент содержит функциональную группу, которая оказывает благотворное воздействие на композицию по изобретению. Простое присоединение гидроксильной или аминофункциональной группы - это один способ введения функциональности. В предпочтительном варианте изобретения комплексообразующий агент может образовывать комплекс включения с полимером порошкообразного композита, а также изменять композит, например, облегчать клеточный контакт, межклеточную направленную миграцию и/или входные ворота клетки и высвобождение из клетки. Можно использовать любую такую группу, известную в технике. Примеры подходящих "функциональных" групп включают, но без ограничения, лиганды, сигналы ядерной локализации (см. Zanta et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 96, pp.91-96 (1999), пептиды эндосомного высвобождения, полимеры эндосомного высвобождения, агенты пермеабилизации мембран или их смеси. Сигналом ядерной локализации (NLS) может быть любой известный в технике сигнал ядерной локализации. Пептидом или полимером эндосомного высвобождения может быть любой пептид или полимер эндосомного высвобождения, известный в технике (например, НА-2 и GALA). См. "Gene delivery by negatively charged ternary complexes of DNA, cationic liposomes and transferrin or fusigenic peptides" Simoes S, Slepushkin V, Gaspar R, de Lima MCP, Duzgunes N, GENE THERAPY 5: (7) 955-964 JUL 1998. Примером агента пермеабилизации клеточной мембраны (или агента проницаемости клеточной мембраны)является белок ТАТ ВИЧ-1. Белок ТАТ представляет собой вирусный активатор транскрипции, активно импортируемый в клеточное ядро. Torchilin, V. Р. et al, PNAS. 98, 8786-8791, (2001).The complexing agent contains a functional group that has a beneficial effect on the composition of the invention. The simple attachment of a hydroxyl or amino functional group is one way of introducing functionality. In a preferred embodiment of the invention, the complexing agent can form an inclusion complex with the polymer of the powdered composite, and also modify the composite, for example, facilitate cell contact, intercellular directed migration and / or cell entry gates and release from the cell. Any such group known in the art may be used. Examples of suitable “functional” groups include, but are not limited to, ligands, nuclear localization signals (see Zanta et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 96, pp. 91-96 (1999), endosomal release peptides, endosomal release polymers, membrane permeabilization agents, or mixtures thereof. The nuclear localization signal (NLS) may be any nuclear localization signal known in the art. The endosomal release peptide or polymer may be any peptide or endosomal release polymer known in the art (for example, HA-2 and GALA). See "Gene delivery by negatively charged terna ry complexes of DNA, cationic liposomes and transferrin or fusigenic peptides "Simoes S, Slepushkin V, Gaspar R, de Lima MCP, Duzgunes N, GENE THERAPY 5: (7) 955-964 JUL 1998. An example of a cell membrane permeabilization agent (or agent cell membrane permeability) is the TAT HIV-1 protein. The TAT protein is a viral transcription activator actively imported into the cell nucleus. Torchilin, V. P. et al, PNAS. 98, 8786-8791, (2001).

Комплексообразующий агент может также быть функционализован при использовании полимера, который повышает растворимость и/или устойчивость к воздействиям, в частности, в биологических условиях. Стабилизации композиции можно достичь или повысить ее, используя комплексообразующие агенты, имеющие гидрофильные группы или липофильные группы. Предпочтительными гидрофильными группами является полиэтиленгликоль или полиэтиленгликоль-содержащий сополимер (PEG). Предпочтительные полиэтиленгликоли имеют формулу OH(CH2CH2O)zH, где z изменяется от 2 до 500, предпочтительно, 10-300. PEG 600, PEG 34000 и PEG 5000 являются представителями полиэтиленгликолей, которые можно использовать по изобретению. В целом, чем выше молекулярная масса ПЭГ в комплексообразующем агенте, тем выше стабилизация композиции. Как правило, предпочтительным является более высокий молекулярный вес. Предпочтительным комплексообразующим агентом является пэгированный адамантан или пэгированный диадамантан. Структуры некоторых молекул Адамантан-ПЭГ, пригодных в качестве комплексообразующих агентов, показаны на Фигуре 1. Чтобы повысить липофильность (гидрофобность), комплексообразующий агент может содержать липофильные группы, такие как алкилы с длинной цепью, жирные кислоты и т.д. Выбор липофильной группы зависит от нужной степени липофильности. Как можно видеть из этого обсуждения, комплексообразующий агент можно модифицировать с помощью любого типа функциональности, чтобы ввести заданное свойство в композицию. Комплексообразующий агент можно получать обычными методами органической химии. Применение смесей различных комплексообразующих агентов позволяет получать большее разнообразие и большую специфичность нужных свойств композиции.The complexing agent can also be functionalized using a polymer that increases solubility and / or resistance to impacts, in particular under biological conditions. Stabilization of the composition can be achieved or improved using complexing agents having hydrophilic groups or lipophilic groups. Preferred hydrophilic groups are polyethylene glycol or a polyethylene glycol-containing copolymer (PEG). Preferred polyethylene glycols have the formula OH (CH 2 CH 2 O) z H, where z varies from 2 to 500, preferably 10-300. PEG 600, PEG 34000 and PEG 5000 are representatives of polyethylene glycols that can be used according to the invention. In general, the higher the molecular weight of PEG in the complexing agent, the higher the stabilization of the composition. Generally, a higher molecular weight is preferred. A preferred complexing agent is pegylated adamantane or pegylated diadamantane. The structures of some Adamantan-PEG molecules suitable as complexing agents are shown in Figure 1. To increase lipophilicity (hydrophobicity), the complexing agent may contain lipophilic groups such as long chain alkyls, fatty acids, etc. The choice of lipophilic group depends on the desired degree of lipophilicity. As can be seen from this discussion, the complexing agent can be modified using any type of functionality to introduce a given property into the composition. The complexing agent can be obtained by conventional methods of organic chemistry. The use of mixtures of various complexing agents allows to obtain a greater variety and greater specificity of the desired properties of the composition.

Для соединения функциональной группы с комплексообразующим агентом можно использовать спейсерную группу. Спейсерная группа может быть любой спейсерной группой, известной в технике, которая не оказывает вредного воздействия на свойства гостя-комплексообразователя или функциональной группы. Например, спейсерная группа может быть простой связью, так что функциональная группа непосредственно связана с комплексообразующим агентом. Или же спейсерная группа может быть фрагментом, который растворим в воде, является анионом с высоким зарядом при физиологических рН или обладает фузогенными свойствами в кислой среде. Предпочтительно, спейсерная группа повышает аффинность связывания комплексообразующего агента с полимером в комплексе включения (например, анионная спейсерная группа может также содержать восстанавливаемую связь (например, дисульфидный мостик), восстановление которого высвобождает функциональную группу комплексообразующего агента. Примеры подходящих спейсерных групп включают, но без ограничения, простую связь, полиглутаминовую кислоту, GALA и полиэтиленгликоли (ПЭГ).To connect a functional group with a complexing agent, a spacer group can be used. The spacer group may be any spacer group known in the art that does not adversely affect the properties of the guest complexing agent or functional group. For example, a spacer group may be a simple bond, so that the functional group is directly linked to the complexing agent. Or the spacer group may be a fragment that is soluble in water, is a high charge anion at physiological pH, or has fusogenic properties in an acidic environment. Preferably, the spacer group increases the binding affinity of the complexing agent to the polymer in the inclusion complex (for example, the anionic spacer group may also contain a reducing bond (eg, a disulfide bridge), the reduction of which releases the functional group of the complexing agent. Examples of suitable spacer groups include, but are not limited to, single bond, polyglutamic acid, GALA and polyethylene glycols (PEG).

Функциональная группа может также являться дополнительным терапевтическим агентом. Терапевтический агент может быть обратимо связан с комплексообразующим агентом (например, за счет пролекарственной формы или биоразрушаемых связей). Это дает способ доставки дополнительных терапевтических агентов с помощью комплексообразующего агента.The functional group may also be an additional therapeutic agent. A therapeutic agent may be reversibly bound to a complexing agent (for example, due to a prodrug form or biodegradable bonds). This provides a method of delivering additional therapeutic agents using a complexing agent.

Как можно понять из вышеприведенной дискуссии, комплексообразующий агент, применяемый в композиции по изобретению, представляет собой соединение формулы:As can be understood from the discussion above, the complexing agent used in the composition of the invention is a compound of the formula:

Figure 00000047
Figure 00000047

гдеWhere

J обозначает NH-, -С(=O)NH-(CH2)d-, -NH-C(=O)-(CH2)d-, -CH2SS-, -С(=O)O-(СН2)е-O-Р(=O)(O-(СН2)е-Y)O-,J is NH-, -C (= O) NH- (CH 2 ) d -, -NH-C (= O) - (CH 2 ) d -, -CH 2 SS-, -C (= O) O- (CH 2 ) e -O-P (= O) (O- (CH 2 ) e -Y) O-,

Figure 00000048
Figure 00000048

пептидный или полипептидный остаток илиpeptide or polypeptide residue or

-NH-(C=O)-CH(R1)-NH-(C=O)-CH(R1)-NH-;-NH- (C = O) -CH (R 1 ) -NH- (C = O) -CH (R 1 ) -NH-;

Y обозначает дополнительную функциональность хозяин/гость;Y denotes additional host / guest functionality;

R1 обозначает -(CH2)a-CO2H, ее эфир или соль; или -(CH2)a-CONH2;R 1 is - (CH 2 ) a —CO 2 H, an ester or salt thereof; or - (CH 2 ) a —CONH 2 ;

PEG (ПЭГ) обозначает -O(CH2CH2O)z-, где z варьируется от 2 до 500;PEG (PEG) means —O (CH 2 CH 2 O) z -, where z varies from 2 to 500;

L обозначает Н, -NH2, -NH-(C=O)-(CH2)e-(C=O)-CH2-, -S(=O)2-HC-CH2-,-SS-, С(=O)O-или углеводный остаток;L is H, -NH 2 , -NH- (C = O) - (CH 2 ) e - (C = O) -CH 2 -, -S (= O) 2 -HC-CH 2 -, - SS- , C (= O) O or carbohydrate residue;

а обозначает 0 или 1;a is 0 or 1;

b обозначает 0 или 1;b is 0 or 1;

d имеет значение в интервале от 0 до 6;d has a value in the range from 0 to 6;

е имеет значение в интервале от 1 до 6;e matters in the range from 1 to 6;

n имеет значение в интервале от 0 до 6;n has a value in the range from 0 to 6;

y обозначает 0 или 1; иy is 0 or 1; and

х обозначает 0 или 1.x is 0 or 1.

Комплексообразующий агент может также являться соединением формулы:The complexing agent may also be a compound of the formula:

Figure 00000049
Figure 00000049

где переменные имеют то же значение, которое указано выше, при этом z имеет значения в интервале от 1 до 5, q имеет значения в интервале от 1 до 5 и w имеет значения в интервале от 1 до 5.where the variables have the same value as above, with z having values in the range of 1 to 5, q having values in the range of 1 to 5, and w having values in the range of 1 to 5.

Как обсуждалось выше, примеры функциональности гостя включают, но без ограничения, адамантил, нафтил, холестерин, а предпочтительной функциональностью гостя является циклодекстрин. Смеси функциональностей хозяина и гостя, как указано в формуле, могут присутствовать в комплексообразующем агенте.As discussed above, examples of guest functionality include, but are not limited to, adamantyl, naphthyl, cholesterol, and cyclodextrin is a preferred guest functionality. Mixtures of host and guest functionalities, as indicated in the formula, may be present in the complexing agent.

Предпочтительный класс комплексообразующих агентов, имеющих функциональность гостя адамантана, представляют собой соединения формулы:A preferred class of complexing agents having adamantane guest functionality are compounds of the formula:

Figure 00000050
Figure 00000050

J обозначает NH-, -С(=O)NH-(CH2)d-, -NH-C(=O)-(CH2)d-, -CH2SS-, -С(=O)O -(СН2)е-O-Р(=O)(O-(СН2)е-Ad)O-,J is NH-, -C (= O) NH- (CH 2 ) d -, -NH-C (= O) - (CH 2 ) d -, -CH 2 SS-, -C (= O) O - (CH 2 ) e -O-P (= O) (O- (CH 2 ) e -Ad) O-,

Figure 00000048
Figure 00000048

пептидный или полипептидный остаток илиpeptide or polypeptide residue or

-NH-(C=O)-CH(R1)-NH-(C=O)-CH(R1)-NH-;-NH- (C = O) -CH (R 1 ) -NH- (C = O) -CH (R 1 ) -NH-;

Ad обозначает адамантил;Ad is adamantyl;

R1 обозначает -(СН2)а-CO2Н, ее эфир или соль; или -(CH2)-CONH2;R 1 is - (CH 2 ) a —CO 2 H, its ester or salt; or - (CH 2 ) —CONH 2 ;

ПЭГ обозначает -O(CH2CH2O)z-, где z варьируется от 2 до 500;PEG means —O (CH 2 CH 2 O) z -, where z varies from 2 to 500;

L обозначает Н, -NH2, -NH-(C=O)-(CH2)e-(C=O)-CH2-, -S(=O)2-HC=CH2 -,-SS-, С(=O)O-или углеводный остаток;L is H, -NH 2 , -NH- (C = O) - (CH 2 ) e - (C = O) -CH 2 -, -S (= O) 2 -HC = CH 2 -, - SS- , C (= O) O or carbohydrate residue;

а обозначает 0 или 1;a is 0 or 1;

b обозначает 0 или 1;b is 0 or 1;

d имеет значение в интервале от 0 до 6;d has a value in the range from 0 to 6;

е имеет значение в интервале от 1 до 6;e matters in the range from 1 to 6;

y обозначает 0 или 1; иy is 0 or 1; and

х обозначает 0 или 1.x is 0 or 1.

При использовании функционализованных комплексообразующих агентов терапевтическая композиция по изобретению может быть модифицирована или функционализована таким образом, чтобы облегчить клеточный контакт и/или входные ворота клетки. Чтобы получить несколько функций и/или преимуществ, композиция может образовывать два или три типа комплексов включения при использовании комплексообразующего агента, имеющего различные функциональности. Как описано выше, для модификации полимера порошкообразного композита или комплексообразующего агента может применяться лиганд. Таким образом, в соответствии с изобретением композиция по изобретению может, через посредство комплекса включения, содержать более чем один лиганд и, следовательно, нести более одного сайта для нацеливания на клетку и/или доставки. Порошкообразный композит, содержащий сложные, функционализованные с помощью лиганда или иным способом комплексообразующие агенты, может быть стабилизирован добавлением комплексообразующих агентов с функциональностью стабилизации или растворимости, например, таких как пэгированные комплексообразующие агенты.When using functionalized complexing agents, the therapeutic composition of the invention can be modified or functionalized so as to facilitate cell contact and / or cell entry gates. In order to obtain several functions and / or advantages, the composition may form two or three types of inclusion complexes using a complexing agent having different functionalities. As described above, a ligand can be used to modify the polymer of the powdered composite or complexing agent. Thus, in accordance with the invention, the composition of the invention may, through the inclusion complex, contain more than one ligand and, therefore, carry more than one site for targeting the cell and / or delivery. A powdery composite containing complex complexing agents functionalized with a ligand or otherwise can be stabilized by the addition of complexing agents with stabilization or solubility functionality, such as, for example, pegylated complexing agents.

Так как полимер может образовывать несколько комплексов включения со смесью различных функционализованных комплексообразующих агентов, терапевтическая композиция по изобретению может содержать, например, несколько терапевтических агентов, различные лиганды и/или разные полимеры для стабилизации. Если комплексообразующий агент функционализован с помощью терапевтического агента или пролекарства, то образование комплексов включения позволяет доставлять многие терапевтические средства, используя одну и ту же терапевтическую композицию. Если присутствует лиганд, вся комбинация (коктейль) терапевтических агентов может быть направлена на конкретный тип клеток, конкретное заболевание или на другое терапевтическое применение.Since the polymer can form several inclusion complexes with a mixture of various functionalized complexing agents, the therapeutic composition of the invention may contain, for example, several therapeutic agents, various ligands and / or different polymers for stabilization. If the complexing agent is functionalized with a therapeutic agent or prodrug, the formation of inclusion complexes allows the delivery of many therapeutic agents using the same therapeutic composition. If a ligand is present, the entire combination (cocktail) of therapeutic agents can be directed to a specific cell type, a specific disease, or other therapeutic use.

Функционализованный гость - комплексообразующий агент можно получать любым известным в технике способом. См. Amiel et al., Int. J. Polymer Analysis & Characterization, Vol.1, 289-300 (1995); Amiel et al., Journal of Inclusion Phenomena and Molecular Recognition in Chemistry, 25, 61-67 (1996); Sandier et al., Langmuir, 16, 1634-1642 (2000).A functionalized guest - complexing agent can be obtained by any method known in the art. See Amiel et al., Int. J. Polymer Analysis & Characterization, Vol. 1, 289-300 (1995); Amiel et al., Journal of Inclusion Phenomena and Molecular Recognition in Chemistry, 25, 61-67 (1996); Sandier et al., Langmuir, 16, 1634-1642 (2000).

3. Получение композиции по изобретению3. Obtaining a composition according to the invention

Изобретение также относится к способу получения композиции. Способ включает объединение терапевтического агента, полимера, имеющего функциональность "хозяин" или "гость", и комплексообразующего агента с целью получения терапевтической композиции. Комплексообразующий агент, играющий роль гостя или хозяина, образует комплекс включения с полимером. В другом варианте изобретения сначала объединяют полимер и терапевтический агент с целью получения порошкообразного композита. Затем порошкообразный композит объединяют с комплексообразующим агентом для образования комплекса включения терапевтической композиции. Композицию можно также получать, сначала смешивая полимер с комплексообразующим агентом, а затем объединяя смесь с терапевтическим агентом с образованием композита и, соответственно, композиции по изобретению.The invention also relates to a method for producing a composition. The method comprises combining a therapeutic agent, a polymer having host or guest functionality, and a complexing agent to form a therapeutic composition. A complexing agent playing the role of a guest or host forms an inclusion complex with a polymer. In another embodiment of the invention, the polymer and the therapeutic agent are first combined to form a powdery composite. The powder composite is then combined with a complexing agent to form an inclusion complex of the therapeutic composition. The composition can also be obtained by first mixing the polymer with a complexing agent, and then combining the mixture with a therapeutic agent to form the composite and, accordingly, the composition of the invention.

А. Получение порошкообразного композита полимер - агентA. Obtaining a powdery composite polymer-agent

Порошкообразный композит терапевтического агента и полимера можно получать любым известным в технике подходящим способом. Например, порошкообразный композит можно получать простым контактированием, смешением или диспергированием терапевтического агента с полимером. Например, полимер и терапевтический агент можно смешивать в растворителе, в котором они оба растворимы, в котором полимер растворим, а терапевтический агент диспергирован, или в растворителе, в котором полимер и терапевтический агент диспергируются, но в котором солюбилизируется порошкообразный композит. Для применения в фармации растворитель может быть любым физиологически приемлемым водным раствором. Порошкообразный композит может образовываться путем ассоциации полимера и терапевтического агента, путем самоассоциации полимера или химическими способами. До образования порошкообразного композита полимер порошкообразного композита, как правило, не существует как практически ассоциированная структура, например, гель полимера. Однако, полимер как часть порошкообразного композита, в зависимости от природы полимеров и терапевтического агента, может образовывать практически ассоциированную структуру, такую как гель. Порошкообразный композит можно также получать полимеризацией мономеров, которые могут быть одинаковыми или различными, в присутствии терапевтического агента, с образованием линейного или разветвленного полимера. Порошкообразный композит можно также получать полимеризацией мономеров, которые могут быть одинаковыми или различными, способных образовывать линейный или разветвленный полимер, в присутствии терапевтического агента, при условии, что агент ведет себя как матрица для полимеризации. Troubetskoy et al., Nucleic Acids Research, Vol.26, No. 18, pp.4178-4185 (1998).The powdered composite of the therapeutic agent and polymer can be prepared by any suitable method known in the art. For example, a powdery composite can be prepared by simply contacting, mixing, or dispersing a therapeutic agent with a polymer. For example, the polymer and therapeutic agent can be mixed in a solvent in which they are both soluble, in which the polymer is soluble and the therapeutic agent is dispersed, or in a solvent in which the polymer and therapeutic agent are dispersed, but in which the powder composite is solubilized. For use in pharmacy, the solvent may be any physiologically acceptable aqueous solution. A powdery composite may be formed by association of a polymer and a therapeutic agent, by self-association of a polymer, or by chemical means. Prior to the formation of the powdered composite, the polymer of the powdered composite, as a rule, does not exist as a practically associated structure, for example, a polymer gel. However, the polymer, as part of the powdery composite, depending on the nature of the polymers and the therapeutic agent, can form a substantially associated structure, such as a gel. A powdery composite may also be prepared by polymerizing monomers, which may be the same or different, in the presence of a therapeutic agent, to form a linear or branched polymer. A powdered composite can also be obtained by polymerizing monomers, which may be the same or different, capable of forming a linear or branched polymer, in the presence of a therapeutic agent, provided that the agent behaves like a matrix for polymerization. Troubetskoy et al., Nucleic Acids Research, Vol. 26, No. 18, pp. 4178-4185 (1998).

Количество используемого полимера и терапевтического агента может представлять собой любое количество, которое делает возможной "сборку" композита. Как правило, полимер берут в избытке по отношению к терапевтическому агенту. Когда применяемый полимер несет заряд катиона или аниона, например, такой как в случае положительно ("катионно") заряженного сомономера А или в случае полиалкиленимина, например, такого как PEI, и когда терапевтический агент несет такой заряд, как, например, в анионном полинуклеотиде, соотношение полимера и терапевтического агента можно выразить соотношением зарядов. Соотношение зарядов есть выражение соотношения заряда полимера к заряду терапевтического агента. Как показано в примерах, порошкообразные композиты катионных полимеров циклодекстрина и анионной ДНК, как правило, готовят в соотношении зарядов 5+/-, то есть пять катионных зарядов полимера циклодекстрина на один анионный заряд ДНК. Соотношение зарядов может представлять собой любое соотношение, которое делает возможным образование композита и которое может превышать минимальное необходимое соотношение. Если полимер и/или терапевтический агент не заряжены, количество или соотношение полимера к терапевтическому агенту можно выражать в весовых единицах, в молях или в виде концентрации, как известно в технике.The amount of polymer and therapeutic agent used may be any amount that makes assembly possible of the composite. Typically, the polymer is taken in excess with respect to the therapeutic agent. When the polymer used carries a charge of a cation or anion, for example, such as in the case of a positively (“cationically”) charged comonomer A or in the case of polyalkyleneimine, for example, such as PEI, and when the therapeutic agent carries such a charge as, for example, in an anionic polynucleotide , the ratio of polymer to therapeutic agent can be expressed as the ratio of charges. The charge ratio is an expression of the ratio of the charge of the polymer to the charge of the therapeutic agent. As shown in the examples, powdered composites of cationic polymers of cyclodextrin and anionic DNA, as a rule, are prepared in the ratio of charges 5 +/-, that is, five cationic charges of the polymer cyclodextrin per one anionic charge of DNA. The charge ratio can be any ratio that makes possible the formation of a composite and which can exceed the minimum required ratio. If the polymer and / or therapeutic agent is not charged, the amount or ratio of polymer to therapeutic agent can be expressed in weight units, in moles, or as concentration, as is known in the art.

Согласно изобретению, полимер порошкообразного композита можно также обрабатывать в условиях, достаточных для образования порошкообразного композита, содержащего терапевтический агент и многомерную полимерную сетку. Такие многомерные полимерные сетки описаны в Международной заявке WO 00/33885, которая вводится в данное описание в качестве ссылки. Как описывается в Международной заявке WO 00/33885, обработка полимера порошкообразного композита в условиях, достаточных для образования многомерной полимерной сетки, может быть осуществлена в любых подходящих условиях реакции, включая прибавление дополнительных агентов или реагентов, которые промотируют ассоциацию полимера и терапевтического агента порошкообразного композита. Полимер может ассоциироваться за счет межполимерных ковалентных связей, нековалентных связей (например, ионных связей) или нековалентных взаимодействий (например, взаимодействий Ван-дер-Ваальса). Ассоциация за счет внутриполимерного ковалентного связывания, нековалентного связывания или нековалентных взаимодействий полимера также может иметь место. В результате такой ассоциации полимер порошкообразного композита взаимодействует с образованием многомерной полимерной сетки.According to the invention, the polymer composite powder can also be processed under conditions sufficient to form a powder composite containing a therapeutic agent and a multidimensional polymer network. Such multidimensional polymer networks are described in International Application WO 00/33885, which is incorporated herein by reference. As described in International Application WO 00/33885, processing a polymer of a powdery composite under conditions sufficient to form a multidimensional polymer network can be carried out under any suitable reaction conditions, including the addition of additional agents or reagents that promote the association of the polymer and therapeutic agent of the powdery composite. A polymer may be associated due to interpolymer covalent bonds, non-covalent bonds (e.g., ionic bonds), or non-covalent bonds (e.g., Van der Waals interactions). Association due to intrapolymer covalent binding, non-covalent binding, or non-covalent polymer interactions may also occur. As a result of this association, the polymer powder composite interacts with the formation of a multidimensional polymer network.

В одном варианте изобретения образование порошкообразного композита, содержащего терапевтический агент и многомерную полимерную сетку, включает реакции сшивания (перекрестного связывания). Например, если полимер порошкообразного композита представляет собой отдельную полимерную молекулу, полимер может реагировать с молекулой(-ами), олигомером(-ами) или другим(-и) полимером(-ами), которые промотируют сшивание или образуют перекрестные связи (сшивки), такие как сшивание внутри молекулы полимера (внутримолекулярное) или настоящее сшивание с отдельной полимерной молекулой порошкообразного композита. Аналогично, если полимер порошкообразного композита представляет собой смесь двух или более полимеров, полимер или полимеры могут реагировать с молекулой(-ами), олигомером(-ами) или другим(-и) полимером(-ами), которые промотируют сшивание или образуют перекрестные связи (сшивки). Образующиеся сшивки могут быть внутри молекулы полимера (внутримолекулярными) и/или между полимерными молекулами (межмолекулярными), предпочтительно, они представляют собой межмолекулярное сшивание полимера или полимеров порошкообразного композита.In one embodiment of the invention, the formation of a powdery composite containing a therapeutic agent and a multidimensional polymer network includes crosslinking (crosslinking) reactions. For example, if the polymer of the powdery composite is a single polymer molecule, the polymer may react with the molecule (s), oligomer (s) or other polymer (s) that promote crosslinking or crosslink (s), such as crosslinking within a polymer molecule (intramolecular) or real crosslinking with a single polymer molecule of a powdered composite. Similarly, if the polymer of the powder composite is a mixture of two or more polymers, the polymer or polymers can react with the molecule (s), oligomer (s) or other polymer (s) that promote crosslinking or crosslink (stitching). The resulting crosslinking can be inside the polymer molecule (intramolecular) and / or between the polymer molecules (intermolecular), preferably, they are intermolecular crosslinking of the polymer or polymers of the powdered composite.

Сшивающий агент может быть любым известным в технике сшивающим агентом. Сшивающий агент может быть любым олигомером или полимером (например, полимером полиэтиленгликолем (ПЭГ), полиэтиленом), способным инициировать сшивание внутри или действительное сшивание с полимером порошкообразного композита. Сшивающий олигомер или полимер может быть тем же самым, что и полимер порошкообразного композита, или отличным от него. Аналогично, сшивающий агент может быть любой подходящей молекулой, способной сшивать полимер порошкообразного композита. Сшивающий агент сам может иметь лиганд.The crosslinking agent may be any crosslinking agent known in the art. The crosslinking agent may be any oligomer or polymer (for example, a polyethylene glycol (PEG) polymer, a polyethylene) capable of initiating internal crosslinking or actual crosslinking with the polymer of the powdered composite. The crosslinking oligomer or polymer may be the same as or different from the polymer powder composite. Similarly, a crosslinking agent may be any suitable molecule capable of crosslinking a polymer of a powdery composite. The crosslinking agent itself may have a ligand.

Как описано в Международной заявке WO 00/33885, степень ассоциации полимера порошкообразного композита, образующего многомерную полимерную сетку, может меняться от частичной ассоциации до полной ассоциации. Изменяя степень ассоциации полимера, можно полимеру с короткой цепью придать характеристики полимера с длинной цепью, при этом при диссоциации сохраняются желательные характеристики полимера с короткой цепью. Например, длинноцепной полимер промотирует общую стабильность, т.е. устойчивость к разрушению, до тех пор, пока не достигнута клетка-мишень, тогда как особенностью короткоцепного полимера является промотирование высвобождения ДНК внутри клетки-мишени. Эта двойственность придает терапевтической композиции, содержащей терапевтический агент и многомерную полимерную сетку, повышенную стабильность как в нефизиологических, так и в физиологических условиях и обеспечивает устойчивость при более длительном хранении. Изменение степени ассоциации полимера терапевтической композиции также позволяет регулировать высвобождение терапевтического агента.As described in International Application WO 00/33885, the degree of association of a polymer of a powdery composite forming a multidimensional polymer network can vary from partial association to full association. By varying the degree of association of the polymer, it is possible for the short-chain polymer to give the characteristics of the long-chain polymer, while dissociation preserves the desired characteristics of the short-chain polymer. For example, a long chain polymer promotes overall stability, i.e. resistance to destruction, until the target cell is reached, while a feature of the short-chain polymer is the promotion of DNA release inside the target cell. This duality gives the therapeutic composition containing a therapeutic agent and a multidimensional polymer network, increased stability in both non-physiological and physiological conditions and provides stability during longer storage. Changing the degree of association of the polymer of the therapeutic composition also allows you to control the release of the therapeutic agent.

Размер частиц порошкообразного композита зависит от полимера и терапевтического агента, применяемых для образования композиции по изобретению. Как показано в нижеприведенных примерах, размеры частиц могут меняться в интервале 50-1000 нм, предпочтительно, 50-500 нм. Обычно при образовании комплекса включения размер частиц увеличивается незначительно. Композиции остаются в виде дискретных частиц. Как обсуждается ниже, композиции, содержащие пэгированные комплексообразующие агенты, обладают прекрасной устойчивостью в растворах солей. Преимуществом является то, что композиции устойчивы в физиологических условиях, что делает возможным их применение в качестве носителей для доставки терапевтических агентов и при лечении различных заболеваний и нарушений.The particle size of the powder composite depends on the polymer and therapeutic agent used to form the composition of the invention. As shown in the examples below, particle sizes can vary in the range of 50-1000 nm, preferably 50-500 nm. Usually, with the formation of an inclusion complex, the particle size increases slightly. Compositions remain in the form of discrete particles. As discussed below, compositions containing pegylated complexing agents exhibit excellent stability in salt solutions. The advantage is that the compositions are stable under physiological conditions, which makes it possible to use them as carriers for the delivery of therapeutic agents and in the treatment of various diseases and disorders.

В. Получение комплекса включенияB. Preparation of inclusion complex

Комплекс включения можно получать любым известным в технике способом. Например, комплекс включения может образовываться при простом контактировании, смешении или диспергировании порошкообразного композита и комплексообразующего агента. Например, порошкообразный композит и комплексообразующий агент можно смешивать в растворителе, в котором они оба растворимы, в котором растворим порошкообразный композит или комплексообразующий агент, а другой компонент диспергирован, или в растворителе, в котором диспергированы порошкообразный композит и комплексообразующий агент, но комплекс включения солюбилизирован. Предпочтительно, комплекс включения получают, добавляя комплексообразующий агент к порошкообразному композиту в том же сосуде, который применяется для смешения полимера и терапевтического агента, с образованием комплекса включения. Для применения в фармации растворитель может быть любым физиологически приемлемым водным раствором.The inclusion complex can be obtained by any method known in the art. For example, an inclusion complex can be formed by simply contacting, mixing or dispersing a powdery composite and a complexing agent. For example, a powdery composite and a complexing agent can be mixed in a solvent in which they are both soluble, in which a powdery composite or a complexing agent is soluble and the other component is dispersed, or in a solvent in which a powdery composite and a complexing agent are dispersed, but the inclusion complex is solubilized. Preferably, an inclusion complex is prepared by adding a complexing agent to the powdery composite in the same vessel that is used to mix the polymer and therapeutic agent to form an inclusion complex. For use in pharmacy, the solvent may be any physiologically acceptable aqueous solution.

Комплексообразующий агент можно добавлять к фракции композита в любом молярном отношении к количеству молей функциональности хозяина и/или гостя (в молях) в полимере композита, который образует комплекс включения. Как правило, комплексообразующий агент добавляют в молярном соотношении 1:1 к числу молей функциональности хозяина и/или гостя. Более низкие молярные соотношения (избыток функциональности хозяина и/или гостя в полимере) можно применять в случае, когда композиция содержит, по меньшей мере, один комплексообразующий агент и, по меньшей мере, одну функциональность хозяина и/или гостя в полимере для получения комплекса включения. Можно также применять избыток комплексообразователя. Таким образом, как правило, интервал молярного соотношения комплексообразующего агента и функциональности хозяина и/или гостя (в молях) в полимере составляет от 0,01:1 до 1:0,01, предпочтительно, составляет от 0,5:1 до 1:0,5. Когда применяют несколько комплексообразующих агентов, молярное соотношение индивидуальных комплексообразующих агентов можно выбирать исходя из функциональности, которую следует ввести в композицию. Например, в данной композиции может сложиться так, что пэгированный стабилизирующий комплексообразующий агент присутствует в соотношении 0,9:1, а комплексообразующий агент, содержащий лиганд, присутствует лишь в минорных количествах, например, 1-2% от комплексообразующего агента. Общее количество комплексообразующего агента в такой композиции, как правило, находится в указанных выше пределах.The complexing agent can be added to the composite fraction in any molar ratio to the number of moles of host and / or guest functionality (in moles) in the composite polymer that forms the inclusion complex. Typically, the complexing agent is added in a 1: 1 molar ratio to the number of moles of host and / or guest functionality. Lower molar ratios (excess functionality of the host and / or guest in the polymer) can be used when the composition contains at least one complexing agent and at least one functionality of the host and / or guest in the polymer to form an inclusion complex . An excess of complexing agent may also be used. Thus, as a rule, the range of the molar ratio of the complexing agent to the functionality of the host and / or guest (in moles) in the polymer is from 0.01: 1 to 1: 0.01, preferably from 0.5: 1 to 1: 0.5. When several complexing agents are used, the molar ratio of the individual complexing agents can be selected based on the functionality to be introduced into the composition. For example, in this composition it may be that the pegylated stabilizing complexing agent is present in a ratio of 0.9: 1, and the complexing agent containing the ligand is present only in minor amounts, for example, 1-2% of the complexing agent. The total amount of complexing agent in such a composition is typically within the above ranges.

4. Композиции и способы лечения4. Compositions and methods of treatment

Терапевтическую композицию по изобретению можно приготовить в сухом виде, в виде жидкости, суспензии или эмульсии. Предпочтительно, терапевтическая композиция по изобретению находится в форме для внутривенных инъекций. Другие способы введения терапевтической композиции по изобретению включают способы, известные в технике, например, но без ограничения, такие как пероральное введение, ингаляция, местное введение, парентеральная, внутривенная, интраназальная, внутриглазная, внутричерепная или внутрибрюшинная инъекция и введение в легкие. Способ введения часто зависит от рецептуры терапевтической композиции. Перед введением терапевтическую композицию можно выделить и очистить любыми известными в технике способами, включая, например, центрифугирование, диализ и/или лиофилизацию.The therapeutic composition of the invention can be prepared in dry form, in the form of a liquid, suspension or emulsion. Preferably, the therapeutic composition of the invention is in an intravenous injection form. Other methods of administering the therapeutic composition of the invention include methods known in the art, for example, but not limited to, such as oral administration, inhalation, topical administration, parenteral, intravenous, intranasal, intraocular, intracranial or intraperitoneal injection and pulmonary administration. The route of administration often depends on the formulation of the therapeutic composition. Prior to administration, the therapeutic composition can be isolated and purified by any methods known in the art, including, for example, centrifugation, dialysis and / or lyophilization.

Изобретение относится к фармацевтическим композициям, которые содержат эффективное количество терапевтической композиции по изобретению и фармацевтически и физиологически приемлемый носитель. Подходящими сухими или жидкими галеновыми препаратами являются, например, гранулы, порошки, таблетки, покрытые оболочкой, микрокапсулы, суппозитории, сиропы, эликсиры, суспензии, эмульсии, капли или инъецируемые растворы. Общеупотребительные добавки в фармацевтических композициях включают, но без ограничения, эксципиенты, вещества, способствующие измельчению, связующие, агенты для покрытия, вещества, способствующие набуханию, проглатыванию, или смазки, ароматизаторы, подсластители или вещества, способствующие солюбилизации. Более конкретно, часто используются добавки, как например, карбонат магния, диоксид титана, маннит и другие сахара, тальк, лактальбумин, желатин, крахмал, целлюлоза и ее производные, животные и растительные масла, полиэтиленгликоли и растворители. Растворители включают стерильную воду и одноатомные или многоатомные спирты, такие как глицерин.The invention relates to pharmaceutical compositions that contain an effective amount of a therapeutic composition according to the invention and a pharmaceutically and physiologically acceptable carrier. Suitable dry or liquid galenic preparations are, for example, granules, powders, coated tablets, microcapsules, suppositories, syrups, elixirs, suspensions, emulsions, drops or injectable solutions. Common additives in pharmaceutical compositions include, but are not limited to, excipients, comminuting agents, binders, coating agents, swelling, swallowing, or lubricating agents, flavoring agents, sweeteners, or solubilizing agents. More specifically, additives are often used, such as magnesium carbonate, titanium dioxide, mannitol and other sugars, talc, lactalbumin, gelatin, starch, cellulose and its derivatives, animal and vegetable oils, polyethylene glycols and solvents. Solvents include sterile water and monohydric or polyhydric alcohols, such as glycerin.

В зависимости от типа применяемого терапевтического агента терапевтическую композицию по изобретению можно применять в различных терапевтических методах (например, вакцины ДНК, антибиотики, антивирусные агенты) для лечения врожденных или приобретенных нарушений, таких как муковисцидоз, болезнь Гоше, мышечная дистрофия, СПИД, различные виды рака (например, множественная миелома, лейкоз, меланома и рак яичников), сердечно-сосудистые расстройства (например, прогрессивная сердечная недостаточность, рестеноз и гемофилия) и неврологические нарушения (например, травма головы). Согласно изобретению способ лечения предусматривает введение человеку или млекопитающему, нуждающемуся в лечении, терапевтически эффективного количества терапевтической композиции по изобретению. Терапевтически эффективное количество, как признано специалистами в данной области техники, определяют опытным путем. Факторы, которые следует принять во внимание, включают, но без ограничения, нарушение, которое нужно лечить, и физические особенности страдающего этим нарушением.Depending on the type of therapeutic agent used, the therapeutic composition of the invention can be used in various therapeutic methods (e.g. DNA vaccines, antibiotics, antiviral agents) for treating congenital or acquired disorders such as cystic fibrosis, Gaucher disease, muscular dystrophy, AIDS, various types of cancer (e.g., multiple myeloma, leukemia, melanoma, and ovarian cancer), cardiovascular disorders (e.g., progressive heart failure, restenosis, and hemophilia) and neurological disorders (e.g., head injury). According to the invention, the treatment method comprises administering to a human or mammal in need of treatment a therapeutically effective amount of a therapeutic composition of the invention. A therapeutically effective amount, as recognized by those skilled in the art, is determined empirically. Factors to be considered include, but are not limited to, the disorder to be treated and the physical characteristics of the sufferer.

6. Другие области применения (полезность)6. Other applications (utility)

Комплексы включения по изобретению могут также найти применение при доставке химических веществ в сельскохозяйственном производстве. В другом варианте изобретения "терапевтический агент" представляет собой биологически активное соединение с бактерицидной и сельскохозяйственной полезностью. Эти биологически активные соединения включают соединения, известные в технике. Например, подходящие для сельского хозяйства биологически активные соединения включают, но без ограничения, удобрения, фунгициды, гербициды, инсектициды и средства против ложной мучнистой росы. Бактерицидные соединения также применяют для очистки воды при обработке муниципальных систем водоснабжения и систем промышленного водоснабжения, например, систем подачи охлаждающей воды, системы аэрированного потока в целлюлозно-бумажной промышленности. Водные системы, чувствительные к микробиологическому воздействию или к микробиологическому разрушению, имеются также в кожевенной промышленности, текстильной промышленности и при нанесении покрытий или в производстве красок. Примеры таких бактерицидных соединений и их применение, индивидуальное или в комбинациях, описаны в Патентах США 5693631, 6034081 и 6060466. Композиции, содержащие, например, обсуждавшиеся выше активные агенты, можно применять способом, известным для самого ингредиента. Следует отметить, так как эти области применения не относятся к фармакологии, полимер композита не обязательно должен отвечать профилю токсичности, требуемому для фармацевтического применения.The inclusion complexes of the invention may also find application in the delivery of chemicals in agricultural production. In another embodiment of the invention, the “therapeutic agent” is a biologically active compound with bactericidal and agricultural utility. These biologically active compounds include compounds known in the art. For example, agriculturally acceptable biologically active compounds include, but are not limited to, fertilizers, fungicides, herbicides, insecticides, and mildew. Bactericidal compounds are also used for water treatment in the processing of municipal water supply systems and industrial water supply systems, for example, cooling water supply systems, aerated flow systems in the pulp and paper industry. Aquatic systems that are sensitive to microbiological effects or microbiological degradation are also available in the leather, textile, and coating or paint industries. Examples of such bactericidal compounds and their use, individually or in combination, are described in US Pat. Nos. 5,693,631, 6,034,081 and 6,060,466. Compositions containing, for example, the active agents discussed above, can be used in a manner known per se. It should be noted, since these fields of application are not related to pharmacology, the polymer of the composite does not have to meet the toxicity profile required for pharmaceutical use.

7. Примеры7. Examples

Ниже для иллюстрации данного изобретения приводятся примеры. Следует понимать, однако, что данное изобретение не следует ограничивать конкретными условиями и подробностями, описанными в этих примерах.The following are examples to illustrate the invention. It should be understood, however, that the invention should not be limited to the specific conditions and details described in these examples.

Материалы, β-циклодекстрин (Cerestar USA, Inc. of Hammond, IN) перед употреблением сушат в вакууме (<0.1 мТорр) при 120°С в течение 12 час. Бифенил-4,4'-дисульфонилхлорид (Aldrich Chemical Company, Inc. of Milwaukee, WI) перекристаллизовывают из смеси хлороформ/смесь гексанов. Йодистый калий измельчают пестиком в ступке и сушат в сушильном шкафу при 200°С. Все другие исходные являются промышленными реагентами и их используют без дополнительной очистки. Полимерные образцы анализируют с помощью системы ВЭЖХ Hitachi, снабженной детектором Anspec RI detector, детектором Precision Detectors DLS и колонкой Progel-TSK G3000HWXLс 0,3 М NaCI или водой в качестве элюента при скорости потока 1.0 мл мин-1.The materials, β-cyclodextrin (Cerestar USA, Inc. of Hammond, IN) are dried in vacuum (<0.1 mTorr) at 120 ° C for 12 hours before use. Biphenyl-4,4'-disulfonyl chloride (Aldrich Chemical Company, Inc. of Milwaukee, WI) is recrystallized from a chloroform / hexanes mixture. Potassium iodide is ground with a pestle in a mortar and dried in an oven at 200 ° C. All other starting materials are industrial reagents and are used without further purification. Polymer samples were analyzed using a Hitachi HPLC system equipped with Anspec RI detector, Precision Detectors DLS and a Progel-TSK G3000 HWXL column with 0.3 M NaCI or water as eluent at a flow rate of 1.0 ml min -1 .

Пример 1: β-Циклодекстрин, соединенный по A,D (capped) с бифенил-4,4'-дисульфонилом, 1 (Tabushi et al. J. Am. Chem. Soc. 106, 5267-5270 (1984))Example 1: β-Cyclodextrin connected by A, D (capped) with biphenyl-4,4'-disulfonyl, 1 (Tabushi et al. J. Am. Chem. Soc. 106, 5267-5270 (1984))

В круглодонную колбу на 500 мл, снабженную магнитной мешалкой, насадкой Шленка и мембраной помещают 7,92 г (6,98 ммол) сухого β-циклодекстрина в 250 мл безводного пиридина (Aldrich Chemical Company, Inc.). Образующийся раствор перемешивают под азотом при 50°С в то время, как четырьмя равными порциями с 15-минутными интервалами прибавляют 2,204 г (6,28 ммол) бифенил-4,4'-дисульфонилхлорида. После перемешивания при 50°С еще в течение 3 час растворитель отгоняют в вакууме, а остаток подвергают обращенно-фазовой хроматографии, элюируя в градиенте 0-40% ацетонитрилом в воде. Фракции анализируют высокоэффективной жидкостной хроматографией (ВЭЖХ) и соответствующие фракции объединяют. После удаления основного объема ацетонитрила на роторном испарителе образующуюся водную суспензию лиофилизируют досуха. Получают 3,39 г (38%) 1 в виде бесцветного твердого вещества.In a 500 ml round bottom flask equipped with a magnetic stirrer, a Schlenk nozzle and a membrane, 7.92 g (6.98 mmol) of dry β-cyclodextrin in 250 ml of anhydrous pyridine (Aldrich Chemical Company, Inc.) were placed. The resulting solution was stirred under nitrogen at 50 ° C. while 2.204 g (6.28 mmol) of biphenyl-4,4'-disulfonyl chloride were added in four equal portions at 15-minute intervals. After stirring at 50 ° C for another 3 hours, the solvent was distilled off in vacuo, and the residue was subjected to reverse phase chromatography, eluting with a gradient of 0-40% acetonitrile in water. Fractions were analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC) and the appropriate fractions were combined. After removal of the main volume of acetonitrile on a rotary evaporator, the resulting aqueous suspension is lyophilized to dryness. 3.39 g (38%) of 1 are obtained as a colorless solid.

Пример 2: 6A,6D Дийод-6A,6D-дидезокси-β-циклодекстрин, 2 (Tabushi et al. J. Am. Chem. 106, 4580-4584 (1984))Example 2: 6 A , 6 D Diiod-6 A , 6 D- Dideoxy-β-cyclodextrin, 2 (Tabushi et al. J. Am. Chem. 106, 4580-4584 (1984))

В центрифужную пробирку на 40 мл, снабженную магнитной мешалкой, насадкой Шленка и мембраной, помещают 1,02 г (7,2 ммол) 1, 3,54 г (21,3 ммол) сухого порошкообразного йодистого калия (Aldrich) и 15 мл безводного N,N-диметилформамида (ДМФА) (Aldrich). Образующуюся суспензию перемешивают под азотом при 80°С в течение 2 час. По охлаждении до комнатной температуры твердый осадок отфильтровывают, а супернатант собирают. Твердый осадок промывают второй порцией безводного ДМФА и надосадочные жидкости объединяют и упаривают в вакууме. Затем остаток растворяют в 14 мл воды, охлаждают в бане со льдом и при интенсивном перемешивании прибавляют 0,75 мл (7,3 ммол) тетрахлорэтилена (Aldrich). Выпавший продукт отфильтровывают через стеклянный фильтр и промывают малой порцией ацетона и сушат в вакууме над P2O5 в течение 14 час. Получают 0,90 г (92%) 2 в виде белого твердого вещества.In a 40 ml centrifuge tube equipped with a magnetic stirrer, Schlenk nozzle and membrane, 1.02 g (7.2 mmol) of 1, 3.54 g (21.3 mmol) of dry powdered potassium iodide (Aldrich) and 15 ml of anhydrous are placed N, N-dimethylformamide (DMF) (Aldrich). The resulting suspension is stirred under nitrogen at 80 ° C for 2 hours. After cooling to room temperature, the solid precipitate was filtered off and the supernatant was collected. The solid precipitate was washed with a second portion of anhydrous DMF and the supernatants were combined and evaporated in vacuo. The residue was then dissolved in 14 ml of water, cooled in an ice bath and 0.75 ml (7.3 mmol) of tetrachlorethylene (Aldrich) was added with vigorous stirring. The precipitated product is filtered through a glass filter and washed with a small portion of acetone and dried in vacuum over P 2 O 5 for 14 hours. 0.90 g (92%) of 2 are obtained as a white solid.

Пример 3: 6A,6D-Диазидо-6A,6D-дидезокси-β-циклодекстрин, 3 (Tabushi et al. Tetrahedron Lett. 18, 1527-1530 (1977))Example 3: 6 A , 6 D- Diazido-6 A , 6 D- dideoxy-β-cyclodextrin, 3 (Tabushi et al. Tetrahedron Lett. 18, 1527-1530 (1977))

В круглодонную колбу на 100 мл, снабженную магнитной мешалкой, насадкой Шленка и мембраной, помещают дийодида β-циклодекстрина 1,704 г (1,25 ммол); 0,49 г (7,53 ммол) азида натрия (ЕМ Science of Gibbstown, NJ) и 10 мл безводного N,N-диметилформамида. Образующуюся суспензию перемешивают при 60°С под азотом в течение 14 час. Затем растворитель отгоняют в вакууме. Образующийся остаток растворяют в количестве воды, достаточном для получения 0,2 М раствора в соли, а затем пропускают через 11,3 г смолы Biorad AG501-X8(D) для удаления остатка солей. Элюат затем лиофилизируют досуха, получают 1,232 г (83%) 3 в виде белого аморфного вещества, которое вводят в следующую стадию без дополнительной очистки.In a 100 ml round-bottom flask equipped with a magnetic stirrer, a Schlenk nozzle and a membrane, 1.704 g (1.25 mmol) diiodide of β-cyclodextrin is placed; 0.49 g (7.53 mmol) of sodium azide (EM Science of Gibbstown, NJ) and 10 ml of anhydrous N, N-dimethylformamide. The resulting suspension is stirred at 60 ° C under nitrogen for 14 hours. Then the solvent is distilled off in vacuo. The resulting residue is dissolved in an amount of water sufficient to obtain a 0.2 M solution in salt, and then 11.3 g of Biorad AG501-X8 (D) resin are passed through to remove the remaining salt. The eluate is then lyophilized to dryness to give 1.232 g (83%) 3 as a white amorphous substance, which is introduced into the next step without further purification.

Пример 4: 6A,6D-Диамино-6A,6D-дидезокси-β-циклодекстрин, 4 (Mungall et al., J. Org. Chem. 1659-1662(1975)).Example 4: 6 A , 6 D- Diamino-6A, 6 D- dideoxy-β-cyclodextrin, 4 (Mungall et al., J. Org. Chem. 1659-1662 (1975)).

В круглодонную колбу на 250 мл, снабженную магнитной мешалкой и мембраной, помещают 1,232 г (1,04 ммол) биазида β-циклодекстрина и 50 мл безводного пиридина (Aldrich). К этой суспензии при перемешивании прибавляют 0,898 г (3,42 ммол) трифенилфосфина. Образующуюся суспензию перемешивают в течение 1 час при комнатной температуре и добавляют 10 мл концентрированного водного раствора аммиака. Прибавление аммиака сопровождается энергичным выделением газа, и раствор становится гомогенным. Через 14 час растворитель удаляют в вакууме и к остатку добавляют 50 мл воды. Твердый осадок отфильтровывают, фильтрат подкисляют (рН<4), добавляя 10% HCl и переносят на колонку с ионообменной смолой Toyopearl SP-650M (NH4+ форма). Продукт 4 элюируют в градиенте 0-0.5 М бикарбонатом аммония. Соответствующие фракции объединяют и лиофилизируют, получают 0,832 г (71%) продукта 4 в виде соли бис(бикарбоната).In a 250 ml round bottom flask equipped with a magnetic stirrer and membrane, 1.232 g (1.04 mmol) of β-cyclodextrin biazide and 50 ml of anhydrous pyridine (Aldrich) are placed. 0.898 g (3.42 mmol) of triphenylphosphine are added to this suspension with stirring. The resulting suspension is stirred for 1 hour at room temperature and 10 ml of concentrated aqueous ammonia are added. The addition of ammonia is accompanied by vigorous evolution of gas, and the solution becomes homogeneous. After 14 hours, the solvent was removed in vacuo and 50 ml of water was added to the residue. The solid precipitate was filtered off, the filtrate was acidified (pH <4) by adding 10% HCl and transferred onto a Toyopearl SP-650M ion exchange resin column (NH 4 + form). Product 4 was eluted in a gradient of 0-0.5 M ammonium bicarbonate. The appropriate fractions were combined and lyophilized to give 0.832 g (71%) of product 4 as a bis (bicarbonate) salt.

Пример 5: Сополимер β-циклодекстрин-DSP, 5Example 5: Copolymer β-cyclodextrin-DSP, 5

В пробирку для сцинтилляционного счетчика объемом 20 мл помещают раствор 92,6 мг (7,65×10-5 мол) бис(бикарбоната) соединения 4 в 1мл воды. рН раствора доводят до 10 с помощью 1М NaOH и добавляют раствор 30,9 мг (7,65×10-5 мол) дитиобис (сукцинимидилпропионата) (DSP, Pierce Chemical Co. of Rockford, IL) в 1 мл хлороформа. Образующуюся двухфазную смесь перемешивают в вибрационном смесителе в течение 0,5 час. Затем водный слой декантируют и экстрагируют 3×1 мл свежего хлороформа. Затем водный раствор полимера подвергают гель-проникающей хроматографии (GLP) на смоле Toyopearl HW-40F с водой в качестве элюента. Фракции анализируют с помощью GLP и соответствующие фракции лиофилизируют, получая 85 мг (85%) в виде бесцветного аморфного порошка.A solution of 92.6 mg (7.65 × 10 -5 mol) of bis (bicarbonate) of compound 4 in 1 ml of water is placed in a 20 ml scintillation tube. The pH of the solution was adjusted to 10 with 1M NaOH and a solution of 30.9 mg (7.65 × 10 -5 mol) of dithiobis (succinimidyl propionate) (DSP, Pierce Chemical Co. of Rockford, IL) in 1 ml of chloroform was added. The resulting two-phase mixture is stirred in a vibrating mixer for 0.5 hour. Then the aqueous layer is decanted and extracted with 3 × 1 ml of fresh chloroform. The aqueous polymer solution is then subjected to gel permeation chromatography (GLP) on Toyopearl HW-40F resin with water as an eluent. Fractions were analyzed by GLP and the corresponding fractions were lyophilized to obtain 85 mg (85%) as a colorless amorphous powder.

Пример 6: Сополимер β-циклодекстрин-DSS, 6Example 6: Copolymer β-cyclodextrin-DSS, 6

Сополимер β-циклодекстрин-DSS, 6, синтезируют аналогично полимеру DSP, 5, за исключением того, что вместо реагента DSP используют дисукцидинимидилсуберат (DSS, Pierce Chemical Co. of Rockford, IL). Соединение 6 получают с выходом 67%.The β-cyclodextrin-DSS copolymer, 6, is synthesized similarly to the polymer DSP, 5, except that disuccidinimidyl suberate (DSS, Pierce Chemical Co. of Rockford, IL) is used instead of the DSP reagent. Compound 6 was obtained in 67% yield.

Пример 7: Сополимер β-циклодекстрин-DTBP, 7Example 7: Copolymer β-cyclodextrin-DTBP, 7

В пробирку для сцинтилляционного счетчика объемом 20 мл помещают раствор 91,2 мг (7,26×10-5 мол) бис(бикарбоната) соединения 4 в 1мл воды. рН раствора доводят до 10 с помощью 1М NaOH и добавляют раствор 22,4 мг (7,26×10-5 мол) диметил-3,3'-дитиобис(пропионимидата)•2HCl (DTBP, Pierce Chemical Co. of Rockfbrd, IL). Образующийся гомогенный раствор перемешивают в вибрационном смесителе в течение 0,5 час. Затем водный раствор полимера подвергают гель-проникающей хроматографии (GLP) на смоле Toyopearl HW-40F с водой в качестве элюента. Фракции анализируют с помощью GLP и соответствующие фракции лиофилизируют, получая 67 мг (67%) в виде бесцветного аморфного порошка.A solution of 91.2 mg (7.26 × 10 -5 mol) of bis (bicarbonate) of compound 4 in 1 ml of water is placed in a test tube for a 20 ml scintillation counter. The pH of the solution was adjusted to 10 with 1M NaOH and a solution of 22.4 mg (7.26 × 10 -5 mol) of dimethyl-3,3'-dithiobis (propionimidate) • 2HCl (DTBP, Pierce Chemical Co. of Rockfbrd, IL) was added. ) The resulting homogeneous solution is stirred in a vibrating mixer for 0.5 hour. The aqueous polymer solution is then subjected to gel permeation chromatography (GLP) on Toyopearl HW-40F resin with water as an eluent. Fractions were analyzed using GLP and the appropriate fractions were lyophilized to give 67 mg (67%) as a colorless amorphous powder.

Пример 8: Хлорангидрид полиэтиленгликоль(ПЭГ)-600 -дикарбоновой кислотыExample 8: Polyethylene glycol (PEG) -600-dicarboxylic acid chloride

Figure 00000051
Figure 00000051

В круглодонную колбу на 50 мл, снабженную магнитной мешалкой и обратным холодильником, помещают 5,07 г (около 8,4 ммол) полиэтиленгликоль-600-дикарбоновой кислоты (Fluka Chemical Corp. of Milwaukee, WI) и 10 мл безводного хлороформа (Aldrich). К этому раствору при перемешивании прибавляют 3,9 мл (53,4 ммол) тионилхлорида (Aldrich) и образовавшийся раствор кипятят 1 час, при этом наблюдается выделение газа. Образующийся раствор охлаждают до комнатной температуры и отгоняют в вакууме растворитель и избыток хлористого тионила. Полученный раствор хранят в эксикаторе и используют без дополнительной очистки.5.07 g (about 8.4 mmol) of polyethylene glycol-600-dicarboxylic acid (Fluka Chemical Corp. of Milwaukee, WI) and 10 ml of anhydrous chloroform (Aldrich) are placed in a 50 ml round bottom flask equipped with a magnetic stirrer and reflux condenser. . 3.9 ml (53.4 mmol) of thionyl chloride (Aldrich) are added to this solution with stirring, and the resulting solution is boiled for 1 hour, while gas evolution is observed. The resulting solution was cooled to room temperature and the solvent and excess thionyl chloride were distilled off in vacuo. The resulting solution is stored in a desiccator and used without further purification.

Пример 9: Сополимер β-циклодекстрин-ПЭГ 600, 9Example 9: Copolymer β-cyclodextrin-PEG 600, 9

Figure 00000052
Figure 00000052

В пробирку для сцинтилляционного счетчика объемом 20 мл помещают раствор 112,5 мг (8,95×10-5 мол) бис(бикарбоната) 6A,6Dдиамино-6A,6Dдидезокси-β-циклодекстрина (4), 50 мкл (3,6×10-4 мол) триэтиламина (Aldrich) и 15 мл безводного N,N-диметилацетамида (ДМАА, Aldrich). Образующуюся суспензию обрабатывают 58 мг (9,1×10-5 мол) хлорангидрида полиэтиленгликоль 600-дикарбоновой кислоты, 8. Образующийся раствор перемешивают в вибрационном смесителе в течение 5 мин, а затем оставляют на 1 час при 25°С, за это время раствор становится гомогенным. Растворитель удаляют в вакууме, а остаток подвергают гель-фильтрации (гель-проникающей хроматографии) на смоле Toyopearl HW-40F с водой в качестве элюента. Фракции анализируют с помощью GPC и нужные фракции лиофилизируют досуха, получая 115 мг (75%) бесцветного аморфного порошка.A solution of 112.5 mg (8.95 × 10 -5 mol) of bis (bicarbonate) 6 A , 6 D diamino-6 A , 6 D dideoxy-β-cyclodextrin (4), 50 is placed in a 20 ml scintillation counter tube μl (3.6 × 10 -4 mol) of triethylamine (Aldrich) and 15 ml of anhydrous N, N-dimethylacetamide (DMAA, Aldrich). The resulting suspension is treated with 58 mg (9.1 × 10 - 5 mol) of acid chloride of polyethylene glycol of 600-dicarboxylic acid, 8. The resulting solution is stirred in a vibrating mixer for 5 minutes, and then left for 1 hour at 25 ° C, during which time the solution becomes homogeneous. The solvent was removed in vacuo and the residue was subjected to gel filtration (gel permeation chromatography) on Toyopearl HW-40F resin with water as an eluent. Fractions were analyzed by GPC and the desired fractions were lyophilized to dryness to give 115 mg (75%) of a colorless amorphous powder.

Пример 10: 6A,6D-Бис-(2-аминоэтилтио)-6A,6D-дидезокси-β-циклодекстрин, 10 (Tabushi, I; Shimokawa, K; Fugita, К. Tetrahedron Lett. 1977,1527-1530)Example 10: 6 A , 6 D- Bis- (2-aminoethylthio) -6 A , 6 D- dideoxy-β-cyclodextrin, 10 (Tabushi, I; Shimokawa, K; Fugita, K. Tetrahedron Lett. 1977, 1527- 1530)

Figure 00000053
Figure 00000053

В колбу Шлейка на 25 мл, снабженную магнитной мешалкой и мембраной, помещают 0,91 мл (7,37 ммол) 0,81 М раствора 1-аминоэтилтиолата натрия в этаноле (Fieser, L.F.; Fieser, M. Reagents for Organic Synthesis; Wiley: New York, 1967; Vol. 3, pp. 265-266). Раствор упаривают досуха и твердый остаток снова растворяют в 5 мл безводного ДМФА (Aldrich). Прибавляют 6A,6D-дийод-6A,6Dдидезокси-β-циклодекстрин (2) (100 мг; 7,38×10-5 мол) и образующуюся суспензию перемешивают при 60°С под азотом в течение 2 час. По охлаждении до комнатной температуры раствор упаривают и остаток снова растворяют в воде. После подкисления 0,1 N HCl раствор переносят на колонку с ионообменной смолой Toyopearl SP-650M (NH4+ форма) и продукт элюируют бикарбонатом аммония в градиенте 0-0,4 М. Нужные фракции объединяют и лиофилизируют досуха. Получают 80 мг (79%) соединения 10 в виде белого порошка.0.91 ml (7.37 mmol) of a 0.81 M solution of sodium 1-aminoethylthiolate in ethanol (Fieser, LF; Fieser, M. Reagents for Organic Synthesis; Wiley) are placed in a 25 ml Schleik flask equipped with a magnetic stirrer and membrane. : New York, 1967; Vol. 3, pp. 265-266). The solution was evaporated to dryness and the solid residue was redissolved in 5 ml of anhydrous DMF (Aldrich). 6 A , 6 D- diiodo-6 A , 6 D dideoxy-β-cyclodextrin (2) (100 mg; 7.38 × 10 -5 mol) are added and the resulting suspension is stirred at 60 ° C. under nitrogen for 2 hours. After cooling to room temperature, the solution was evaporated and the residue was redissolved in water. After acidification with 0.1 N HCl, the solution was transferred to a Toyopearl SP-650M ion exchange resin column (NH 4 + form) and the product was eluted with ammonium bicarbonate in a gradient of 0-0.4 M. The desired fractions were combined and lyophilized to dryness. Obtain 80 mg (79%) of compound 10 as a white powder.

Альтернативный синтез дицистеамина β-CD 10Alternative synthesis of dicysteamine β-CD 10

К раствору 4,69 г (3,17 ммол) соединения 2 в 100 мл дегазированной воды добавляют 0,489 г (6,34 ммол) свежевозогнанного цистеамина. Раствор перемешивают при кипении в течение 2 час. После охлаждения до комнатной температуры и подкисления 1 N HCl раствор переносят на колонку с ионообменной смолой Toyopearl SP-650M (NH4+ форма) и продукт элюируют бикарбонатом аммония в градиенте 0-0,2 М. Нужные фракции объединяют и лиофилизируют досуха. При этом получают 1,87 г (выход 39%) белого твердого вещества. Это твердое вещество характеризуют с помощью ТСХ (силикагель, н-PrOH-AcOEt-H2О-NH3водн. 5/3/3/1, обнаружение нингидрином), имеется основное пятно, соответствующее 10. Время пролета (TOF), получаемое MS с лазерной системой десорбции/ионизации (MALDI), регистрируют на 2-метровом приборе ELITE, выпускаемом PerSeptive Biosystems, Inc. MALDI-TOF m/z вычислено для соединения 3: 1252, найдено: 1253,5 [М+Н]+, 1275, [M+Na]+, 1291,4 [М+К]+. 13С ЯМР (Bruker 500 мГц, D2O) δ м.д.: 32,1 (S-CH2) и 38,8 (CH2-NH2), 32,9 (С6, прилегающий к S), 60,2 (С6, прилегающий к ОН), 70,8; 71,4; 72,5 (С2, С3, С5), 81,8 (С4), 101.7 (С1).To a solution of 4.69 g (3.17 mmol) of compound 2 in 100 ml of degassed water was added 0.489 g (6.34 mmol) of freshly distilled cysteamine. The solution was stirred at the boil for 2 hours. After cooling to room temperature and acidifying with 1 N HCl, the solution was transferred onto a Toyopearl SP-650M ion exchange resin column (NH 4 + form) and the product was eluted with ammonium bicarbonate in a gradient of 0-0.2 M. The desired fractions were combined and lyophilized to dryness. This yields 1.87 g (39% yield) of a white solid. This solid is characterized by TLC (silica gel, n-PrOH-AcOEt-H 2 O-NH 3 aq. 5/3/3/1, detection with ninhydrin), there is a main spot corresponding to 10. Flight time (TOF) obtained MS with a laser desorption / ionization system (MALDI) is recorded on an ELITE 2 meter instrument manufactured by PerSeptive Biosystems, Inc. MALDI-TOF m / z calculated for compound 3: 1252, found: 1253.5 [M + H] + , 1275, [M + Na] + , 1291.4 [M + K] + . 13 C NMR (Bruker 500 MHz, D 2 O) δ ppm: 32.1 (S-CH 2 ) and 38.8 (CH 2 -NH 2 ), 32.9 (C6 adjacent to S), 60.2 (C6 adjacent to OH); 70.8; 71.4; 72.5 (C2, C3, C5), 81.8 (C4), 101.7 (C1).

Пример 11: Сополимер β-циклодекстрин (цистамин)-DTBP, 11Example 11: Copolymer β-cyclodextrin (cystamine) -DTBP, 11

Figure 00000054
Figure 00000054

В пробирку на 4 мл помещают раствор 19,6 мг (1,42×10-5 мол) бис(бикарбоната) соединения 10 в 0,5 мл 0,1 М NaHCO3. Раствор охлаждают в бане со льдом и прибавляют 4,4 мг (1,4×10-5 мол) диметил-3,3'-дитиобиспропионимидата-2 HCl (DTBP, Pierce Chemical Co. of Rockford, IL). Образующийся раствор перемешивают в вибрационном смесителе и оставляют при 0°С на 1 час. Реакцию прекращают, добавляя 1М Tris-HCl, а затем подкисляют 0,1 N HCl до рН 4. Водный раствор полимера подвергают гель-фильтрации (гель-проникающей хроматографии) на смоле Toyopearl HW-40F. Фракции анализируют с помощью GPC и нужные фракции лиофилизируют досуха. Получают 21,3 мг (100%) соединения 11 в виде белого порошка.A solution of 19.6 mg (1.42 × 10 -5 mol) of bis (bicarbonate) of compound 10 in 0.5 ml of 0.1 M NaHCO 3 is placed in a 4 ml tube. The solution was cooled in an ice bath and 4.4 mg (1.4 x 10 -5 mol) of dimethyl-3,3'-dithiobispropionimidate-2 HCl (DTBP, Pierce Chemical Co. of Rockford, IL) was added. The resulting solution is stirred in a vibrating mixer and left at 0 ° C for 1 hour. The reaction is terminated by adding 1M Tris-HCl and then acidified with 0.1 N HCl to pH 4. The aqueous polymer solution is subjected to gel filtration (gel permeation chromatography) on Toyopearl HW-40F resin. Fractions were analyzed by GPC and the desired fractions were lyophilized to dryness. 21.3 mg (100%) of compound 11 are obtained in the form of a white powder.

Пример 12: Сополимер β-циклодекстрин (цистамин)-DMS, 12Example 12: Copolymer β-cyclodextrin (cystamine) -DMS, 12

Figure 00000055
Figure 00000055

В колбу Шленка на 10 мл, снабженную магнитной мешалкой и мембраной, помещают 200 мг (1,60×10-4 мол) соединения 10, 44 мкл (3,2×10-4 мол) триэтиламина (Aldrich Chemical Co. Milwaukee, WI), 43,6 мг (1,60×10-4 мол) диметилсуберимидата · 2 HCl (DMS, Pierce Chemical Co. of Rockford, IL) и 3 мл безводного ДМФА (Aldrich Chemical Co. Milwaukee, WI). Образующуюся суспензию нагревают при 80°С в течение 18 час при постоянном токе азота в течение всего времени, пока почти весь растворитель не испарится. Остаток снова растворяют в 10 мл воды и затем образовавшийся раствор подкисляют 10% HCl до рН 4. Этот раствор пропускают через фильтр для центрифуг Amicon Centricon. Plus-20 5000 NMWL. После промывания водой (порции 2×10 мл) раствор полимера лиофилизируют досуха, получают 41,4 мг (18%) желтовато-белого аморфного твердого вещества.In a 10 ml Schlenk flask equipped with a magnetic stirrer and membrane, 200 mg (1.60 × 10 -4 mol) of compound 10, 44 μl (3.2 × 10 -4 mol) of triethylamine (Aldrich Chemical Co. Milwaukee, WI) are placed ), 43.6 mg (1.60 x 10 -4 mol) of dimethylsuberimidate · 2 HCl (DMS, Pierce Chemical Co. of Rockford, IL) and 3 ml of anhydrous DMF (Aldrich Chemical Co. Milwaukee, WI). The resulting suspension is heated at 80 ° C for 18 hours under a constant stream of nitrogen for the entire time until almost all of the solvent has evaporated. The residue was redissolved in 10 ml of water and then the resulting solution was acidified with 10% HCl to pH 4. This solution was passed through an Amicon Centricon filter. Plus-20 5000 NMWL. After washing with water (2 × 10 ml portions), the polymer solution was lyophilized to dryness to give 41.4 mg (18%) of a yellowish-white amorphous solid.

Альтернативный синтез: Сополимер β-циклодекстрин (цистамин)-DMS синтезируют, как описано выше (Gonzalez, et al. 1999). В типичном опыте в пробирку на 25 мл помещают раствор бис(бикарбоната) дицистеамина β-CD 10 (399,6 мг; 0,269 ммол), растворенного в 500 мкл 0,5 М Na2CO3. Добавляют диметилсуберимидат · 2 HCl (DMS, Pierce Chemical Co. of Rockford, Illinois, 73,5 мг, 0,269 ммол) и раствор быстро центрифугируют для растворения компонентов. Образующуюся смесь перемешивают при 25°С в течение 15 час. Затем смесь разбавляют 10 мл воды и, прибавляя 0,1 N HCl, получают рН раствора менее 4. Затем этот раствор подвергают диализу против мембраны для диализа Spectra/Por 7 MWCO3500 (Spectrum) в dH2O в течение 24 час. Диализованный раствор лиофилизируют досуха. 13С ЯМР (Broker 500 мГц, D2O) δ м.д.:25,8; 26,0; 27,0; 28,7; 29,9; 32,2; 37,5; 38,1; 41,1; 60,0; 71,6; 72,3; 72,6; 80,8; 101,4; 167,9.Alternative synthesis: The β-cyclodextrin (cystamine) -DMS copolymer is synthesized as described above (Gonzalez, et al. 1999). In a typical experiment, a solution of bis (bicarbonate) of dicysteamine β-CD 10 (399.6 mg; 0.269 mmol) dissolved in 500 μl of 0.5 M Na 2 CO 3 is placed in a 25 ml test tube. Dimethylsuberimidate · 2 HCl (DMS, Pierce Chemical Co. of Rockford, Illinois, 73.5 mg, 0.269 mmol) was added and the solution was rapidly centrifuged to dissolve the components. The resulting mixture was stirred at 25 ° C for 15 hours. The mixture was then diluted with 10 ml of water and, adding 0.1 N HCl, a pH of less than 4 was obtained. This solution was then dialyzed against a Spectra / Por 7 MWCO3500 dialysis membrane (Spectrum) in dH 2 O for 24 hours. The dialyzed solution is lyophilized to dryness. 13 C NMR (Broker 500 MHz, D 2 O) δ ppm: 25.8; 26.0; 27.0; 28.7; 29.9; 32.2; 37.5; 38.1; 41.1; 60.0; 71.6; 72.3; 72.6; 80.8; 101.4; 167.9.

Пример 13: Образование комплекса с фиксированным постоянным зарядом сополимера с плазмидой.Example 13: The formation of a complex with a fixed constant charge of the copolymer with a plasmid.

Как правило, равные объемы раствора CD-полимера и плазмиды ДНК с фиксированным зарядом смешивают в соответствующих соотношениях заряда полимер/плазмида. Затем при комнатной температуре происходит процесс уравновешивания и самосборки смеси. За ходом комплексообразования следят, перенося аликвоту смеси на 0,6% агарозный гель и проверяя подвижность ДНК. Свободная ДНК движется при приложенном напряжении, тогда как ДНК в составе комплекса задерживается в ячейке.Typically, equal volumes of a solution of a CD polymer and a fixed-charge DNA plasmid are mixed in the appropriate polymer / plasmid charge ratios. Then, at room temperature, the mixture is balanced and self-assembled. The course of complexation is monitored by transferring an aliquot of the mixture to a 0.6% agarose gel and checking the mobility of the DNA. Free DNA moves when the voltage is applied, while the DNA in the complex is retained in the cell.

Раствор 1 мкг ДНК в дистиллированной воде с концентрацией 0,1 мкг/мкл смешивают с 10 мкл сополимера 12 при соотношении заряда полимерный амин: ДНК фосфат составляет 2, 4, 6, 12, 24, 36, 60 и 120. В каждый раствор добавляют 1 мкг/мкл буфера для нанесения (40% сахарозы; 0,25% бромфенолового синего и 200мМ Tris-ацетатного буфера, содержащего 5 мМ EDTA (Gao et al., Biochemistry 35:1027-1036 (1996)). Каждый образец ДНК/полимер наносят на 0,6% агарозный электрофоретический гель, содержащий 6 мкг EtBr/100 мл в 1 × ТАЕ буфере (40 мМ трис-ацетата/1 мМ EDTA), и на гель подают напряжение 40 В в течение 1 часа. Степень образования комплекса ДНК/полимер определяют по задержке миграции ДНК в геле. Сополимер (12) удерживает ДНК при соотношении зарядов 2 и выше, что указывает на образование комплекса в этих условиях.A solution of 1 μg of DNA in distilled water with a concentration of 0.1 μg / μl is mixed with 10 μl of copolymer 12 with a polymer amine: DNA phosphate charge ratio of 2, 4, 6, 12, 24, 36, 60 and 120. Add to each solution 1 μg / μl application buffer (40% sucrose; 0.25% bromophenol blue and 200 mM Tris acetate buffer containing 5 mM EDTA (Gao et al., Biochemistry 35: 1027-1036 (1996)). Each DNA sample / the polymer is applied to a 0.6% agarose electrophoretic gel containing 6 μg EtBr / 100 ml in 1 × TAE buffer (40 mm Tris-acetate / 1 mm EDTA), and a voltage of 40 V is applied to the gel for 1 hour. the formation of the DNA / polymer complex is determined by the delay in DNA migration in the gel.The copolymer (12) retains DNA at a charge ratio of 2 or higher, which indicates the formation of the complex under these conditions.

Пример 14: Исследования трансфекции при использовании плазмид, кодирующих ген люциферазы (контроль):Example 14: Transfection studies using plasmids encoding the luciferase gene (control):

За 24 часа до трансфекции клетки ВНК-21 помещают в 24-луночные планшеты при плотности клеток 60000 клеток/лунка. Плазмиды, кодирующие ген люциферазы, смешивают с CD-полимером, как в Примере 13. Раствор для среды, содержащий комплексы ДНК/полимер, добавляют к культивируемым клеткам и заменяют свежей средой через 24 часа инкубации при 37°С. Клетки лизируют через 48 часов после трансфекции. К клеточному лизату добавляют соответствующие субстраты для люциферазного биотестирования. Люциферазную активность, измеряемую в единицах освещенности, количественно определяют люминометром. Комплексы ДНК/полимер успешно трансфицируют клетки ВНК-21 при соотношении зарядов, примерно, 3 и максимальной трансфекцией при соотношении зарядов полимерный амин/ДНК фосфат, равном 40. Клеточный лизат также используют для определения жизнеспособности клеток методом анализа белков по Лоури (Lowry et al., Journal of Biological Chemistry, Vol.193, 265-275 (1951)). До соотношения зарядов 40 не наблюдается токсичности.24 hours before transfection, BHK-21 cells were placed in 24-well plates at a cell density of 60,000 cells / well. Plasmids encoding the luciferase gene are mixed with the CD polymer as in Example 13. The medium solution containing the DNA / polymer complexes is added to the cultured cells and replaced with fresh medium after 24 hours incubation at 37 ° C. Cells are lysed 48 hours after transfection. Appropriate substrates for luciferase biotesting are added to the cell lysate. The luciferase activity, measured in units of illumination, is quantified by a luminometer. DNA / polymer complexes successfully transfect BHK-21 cells with a charge ratio of approximately 3 and maximum transfection with a polymer amine / DNA phosphate charge ratio of 40. Cell lysate is also used to determine cell viability using Lowry protein analysis (Lowry et al. Journal of Biological Chemistry, Vol. 193, 265-275 (1951)). Up to a charge ratio of 40, toxicity is not observed.

Пример 15: Синтез сополимера β-циклодекстрин (цистамин)-DMA, 13Example 15: Synthesis of a β-cyclodextrin (cystamine) -DMA copolymer, 13

Figure 00000056
Figure 00000056

В пробирку для сцинтилляционного счетчика объемом 20 мл, снабженную магнитной мешалкой, помещают 180 мг (0,131 ммол) соединения 10 и 32 мг диметиладипимида (ДМА, Pierce Chemical Co. of Rockford, Illinois). Прибавляют 500 мкл 0,5 M Na2CO3. Образующийся раствор закрывают фольгой и перемешивают в течение ночи. Смесь подкисляют 0,1 N HCl, подвергают диализу с мембраной Spectrapor MWCO 3500 в течение 2 часов и лиофилизируют, получают 41 мг белого твердого аморфного вещества с молекулярной массой 6 кДа, как определено методом рассеяния света.In a 20 ml scintillation counter tube equipped with a magnetic stirrer, 180 mg (0.131 mmol) of compound 10 and 32 mg of dimethyl adipimide (DMA, Pierce Chemical Co. of Rockford, Illinois) were placed. Add 500 μl of 0.5 M Na 2 CO 3 . The resulting solution was covered with foil and stirred overnight. The mixture was acidified with 0.1 N HCl, dialyzed with a Spectrapor MWCO 3500 membrane for 2 hours and lyophilized to give 41 mg of a white, amorphous solid with a molecular weight of 6 kDa as determined by light scattering.

Пример 16: Синтез сополимера β-циклодекстрин (цистамин)-DMP, 14Example 16: Synthesis of a β-cyclodextrin (cystamine) -DMP copolymer, 14

Figure 00000057
Figure 00000057

В пробирку для сцинтилляционного счетчика объемом 20 мл, снабженную магнитной мешалкой, помещают 160 мг (0,116 ммол) соединения 10 и 30,1 мг диметилпемилимидата (ДМА, Pierce Chemical Co. of Rockford, Illinois). Прибавляют 500 мкл 0,5 M Na2CO3. Образующийся раствор закрывают фольгой и перемешивают в течение ночи. Смесь подкисляют 0,1 N HCl, подвергают диализу с мембраной Spectrapor MWCO 3500 в течение 2 часов и лиофилизируют, получают 22 мг белого твердого аморфного вещества с молекулярной массой 6 кДа, как определено методом рассеяния света.160 mg (0.116 mmol) of compound 10 and 30.1 mg of dimethyl pemilimidate (DMA, Pierce Chemical Co. of Rockford, Illinois) were placed in a 20 ml scintillation counter tube equipped with a magnetic stirrer. Add 500 μl of 0.5 M Na 2 CO 3 . The resulting solution was covered with foil and stirred overnight. The mixture was acidified with 0.1 N HCl, dialyzed with a Spectrapor MWCO 3500 membrane for 2 hours and lyophilized to give 22 mg of a white, amorphous solid with a molecular weight of 6 kDa, as determined by light scattering.

Пример 17: Сополимер β-циклодекстрин (цистамин)-ПЭГ600, 15Example 17: Copolymer β-cyclodextrin (cystamine) -PEG600, 15

Figure 00000058
Figure 00000058

В круглодонную колбу на 100 мл, снабженную магнитной мешалкой, насадкой Шленка и мембранной пробкой, помещают 1,564 г (1,25 ммол) соединения 10 и 25 мл свежеперегнанного диметилацетамида (ДМАА, Aldrich). К суспензии прибавляют 0,7 мл (4 экв.) триэтиламина и раствор 8 (2,39 г; 3,75 экв.) в 5 мл ДМАА. Образующийся раствор перемешивают в вибрационном смесителе в течение 5 мин, а затем оставляют на 1 час при 25°С, за это время раствор становится гомогенным. Затем растворитель отгоняют в вакууме и остаток подвергают гель-проникающей хроматографии на смоле Toyopearl HW-40F. Фракции анализируют с помощью GPC и нужные фракции лиофилизируют досуха. Получают бесцветный аморфный порошок.1.564 g (1.25 mmol) of compound 10 and 25 ml of freshly distilled dimethylacetamide (DMAA, Aldrich) are placed in a 100 ml round bottom flask equipped with a magnetic stirrer, Schlenk nozzle and membrane plug. 0.7 ml (4 equiv.) Of triethylamine and a solution of 8 (2.39 g; 3.75 equiv.) In 5 ml of DMAA are added to the suspension. The resulting solution is stirred in a vibrating mixer for 5 minutes, and then left for 1 hour at 25 ° C, during which time the solution becomes homogeneous. Then, the solvent was distilled off in vacuo and the residue was subjected to gel permeation chromatography on Toyopearl HW-40F resin. Fractions were analyzed by GPC and the desired fractions were lyophilized to dryness. A colorless amorphous powder is obtained.

Пример 18: Синтез β-циклодекстринтозилата, 16 (Melton, L.D., and Slessor, K.N., Carbohydrate Research, 18, p.29 (1971))Example 18: Synthesis of β-cyclodextrinosylate, 16 (Melton, L.D., and Slessor, K.N., Carbohydrate Research, 18, p.29 (1971))

Figure 00000059
Figure 00000059

В круглодонную колбу, снабженную магнитной мешалкой и мембранной пробкой, подсоединенную к вакуумному насосу, помещают раствор сухого β-циклодекстрина (8,530 г; 7,51 ммол) и 200 мл сухого пиридина. Раствор охлаждают до 0°С и добавляют 1,29 г (6,76 ммол) тозилхлорида. Образующийся раствор оставляют на ночь при комнатной температуре. Пиридин, насколько это возможно, удаляют в вакууме. Остаток дважды перекристаллизовывают из 40 мл горячей воды, получают 7,54 г (88%) белого кристаллического вещества.A solution of dry β-cyclodextrin (8.530 g; 7.51 mmol) and 200 ml of dry pyridine are placed in a round-bottom flask equipped with a magnetic stirrer and a membrane plug connected to a vacuum pump. The solution was cooled to 0 ° C. and 1.29 g (6.76 mmol) of tosyl chloride were added. The resulting solution was left overnight at room temperature. Pyridine, as far as possible, is removed in vacuo. The residue was recrystallized twice from 40 ml of hot water to obtain 7.54 g (88%) of a white crystalline solid.

Пример 19: Синтез β-циклодекстриниодида, 17Example 19: Synthesis of β-cyclodextriniodide, 17

Figure 00000060
Figure 00000060

В круглодонную колбу с магнитной мешалкой и насадкой Шленка помещают соединение 16, 15 эквивалентов йодистого калия и ДМФА. Образующуюся смесь нагревают в течение 3 часов при 80°С, после чего реакционная смесь охлаждается при комнатной температуре. Затем смесь фильтруют, осадок отбрасывают, а фильтрат упаривают досуха и снова растворяют в воде при 0°С. Добавляют тетрахлорэтилен и образующуюся суспензию интенсивно перемешивают при 0°С в течение 20 мин. Осадок собирают на стеклянной фритте (стеклянный фильтр), промывают ацетоном и хранят над P2O5.A compound of 16, 15 equivalents of potassium iodide and DMF was placed in a round-bottom flask with a magnetic stirrer and a Schlenk nozzle. The resulting mixture was heated for 3 hours at 80 ° C, after which the reaction mixture was cooled at room temperature. Then the mixture is filtered, the precipitate is discarded, and the filtrate is evaporated to dryness and again dissolved in water at 0 ° C. Tetrachlorethylene is added and the resulting suspension is vigorously stirred at 0 ° C for 20 minutes. The precipitate was collected on a glass frit (glass filter), washed with acetone and stored over P 2 O 5 .

Пример 20: Синтез β-циклодекстринтиол-ПЭГ-присоединенного полимера, 18Example 20: Synthesis of β-cyclodextrinthiol-PEG-attached polymer, 18

Стадия 1: Синтез β-циклодекстринтиола (К.Fujita, et al., Bioorg. Chem., Vol.11, p.72 (1982) и К.Fujita, et al., Bioorg. Chem., Vol.11, p.108 (1982))Stage 1: Synthesis of β-cyclodextrinthiol (K. Fujita, et al., Bioorg. Chem., Vol.11, p. 72 (1982) and K. Fujita, et al., Bioorg. Chem., Vol.11, p .108 (1982))

В круглодонную колбу на 50 мл с магнитной мешалкой и насадкой Шленка помещают 1,00 г (0,776 ммол) соединения 16, 0,59 г (7,75 ммол) тиомочевины (Aldrich) и 7,8 мл 0,1 N NaOH. Образующуюся смесь нагревают при 80°С в течение 6 часов в атмосфере азота. Затем добавляют 0,62 г (15,5 ммол) гидроксида натрия и реакционную смесь нагревают при 80°С в атмосфере азота еще один час. Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры, затем с помощью 10% HCl доводят рН до 4. Общий объем раствора доводят до 20 мл, охлаждают в бане со льдом и прибавляют 0,8 мл тетрахлорэтилена. Реакционную смесь энергично перемешивают при 0°С в течение 0,5 час, затем выпавший осадок собирают на стеклянном фильтре. Твердый осадок выдерживают в вакууме в течение ночи, получают 0,60 г (67%) белого аморфного твердого вещества.1.00 g (0.776 mmol) of compound 16, 0.59 g (7.75 mmol) of thiourea (Aldrich) and 7.8 ml of 0.1 N NaOH are placed in a 50 ml round bottom flask with a magnetic stirrer and a Schlenk nozzle. The resulting mixture was heated at 80 ° C for 6 hours in a nitrogen atmosphere. Then 0.62 g (15.5 mmol) of sodium hydroxide was added and the reaction mixture was heated at 80 ° C. under nitrogen for another hour. The reaction mixture was cooled to room temperature, then adjusted to pH 4 with 10% HCl. The total volume of the solution was adjusted to 20 ml, cooled in an ice bath and 0.8 ml of tetrachlorethylene was added. The reaction mixture was vigorously stirred at 0 ° C for 0.5 hour, then the precipitate was collected on a glass filter. The solid was kept in vacuo overnight to give 0.60 g (67%) of a white amorphous solid.

Стадия 2: В круглодонную колбу на 100 мл, снабженную магнитной мешалкой и обратным холодильником, помещают 2,33 г (2,11 ммол) β-циклодекстринтиола, полученного на Стадии 1, 0,650 г функционализованного ПЭГ (ПЭГ с олефинами в боковой цепи, получен от Yoshiyuki Koyama из Otsuma Women's University, Tokyo, Japan) и 50 мл dH2О. Образующуюся смесь кипятят в течение 12 час, за это время β-циклодекстринтиол растворяется. Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и выпавший осадок отделяют центрифугированием. Супернатант подвергают диализу против воды на мембране Spectra/Por 7 MWCO 1000. Раствор лиофилизируют, получая аморфное твердое вещество белого цвета.Step 2: 2.33 g (2.11 mmol) of β-cyclodextrinthiol obtained in Step 1, 0.650 g of functionalized PEG (PEG with olefins in the side chain, obtained) are placed in a 100 ml round bottom flask equipped with a magnetic stirrer and reflux condenser. from Yoshiyuki Koyama of Otsuma Women's University, Tokyo, Japan) and 50 ml of dH 2 O. The resulting mixture is boiled for 12 hours, during which time β-cyclodextrinthiol dissolves. The reaction mixture was cooled to room temperature and the precipitate was separated by centrifugation. The supernatant is dialyzed against water on a Spectra / Por 7 MWCO 1000 membrane. The solution is lyophilized to give a white amorphous solid.

Figure 00000061
Figure 00000061

Figure 00000062
Figure 00000062

Пример 21: Синтез разветвленного полимера PEI-циклодекстрин, 19Example 21: Synthesis of a branched polymer PEI-cyclodextrin, 19

В пробирку для сцинтилляционного счетчика объемом 20 мл, снабженную магнитной мешалкой, помещают разветвленный PEI (25 кДа, Aldrich) и соединение 17. Затем прибавляют дегазированный натрий-карбонатный буфер. Образующийся раствор перемешивают при 80°С в течение 4 час. Смесь подкисляют 0,1N NaCl, диализуют с использованием мембраны Spectra/Por 7 MWCO 3500 в течение 2 дней и лиофилизируют.Branched PEI (25 kDa, Aldrich) and compound 17 were placed in a 20 ml scintillation counter tube equipped with a magnetic stirrer and then degassed sodium carbonate buffer was added. The resulting solution was stirred at 80 ° C for 4 hours. The mixture was acidified with 0.1 N NaCl, dialyzed using a Spectra / Por 7 MWCO 3500 membrane for 2 days and lyophilized.

Пример 21В: Синтез сшитого полимера PEI-циклодекстринExample 21B: Synthesis of Crosslinked Polymer PEI-Cyclodextrin

Разветвленный PEI (М.в. 1200, Aldrich) и дифункционализованный мономер циклодекстрина 2 (1 экв.) смешивают в сухом ДМСО. Смесь перемешивают при 80°С в течение 4 дней, а затем в течение двух дней подвергают диализу против воды, применяя мембрану Spectra/Por 7 MWCO, и лиофилизируют.Branched PEI (M.V. 1200, Aldrich) and difunctionalized cyclodextrin 2 monomer (1 equiv.) Are mixed in dry DMSO. The mixture was stirred at 80 ° C. for 4 days and then dialyzed against water for two days using a Spectra / Por 7 MWCO membrane and lyophilized.

Пример 22: Синтез Ad-PEG3400-AdExample 22: Synthesis of Ad-PEG 3400 -Ad

240 мг 1-аминоадамантана (1,6 ммол, Aldrich) и 288 мг PEG3400(SPA)2 (0,085 ммол, Shearwater Polymers) помещают в стеклянную пробирку (колбу ) с магнитной мешалкой. Прибавляют 5 мл хлористого метилена и раствор перемешивают в течение ночи. На следующий день раствор фильтруют, удаляя побочный н-гидроксисукцинимид, и хлористый метилен отгоняют в вакууме. Остаток растворяют в воде и центрифугируют для удаления избытка 1-аминоадамантана. Супернатант затем диализуют в течение ночи в приборе Slide-A-Lyzer фирмы Pierce с MWCO=3500. Затем раствор лиофилизируют, получают 248 мг Ad-PEG3400-Ad в виде белого пушистого вещества.240 mg of 1-aminoadamantane (1.6 mmol, Aldrich) and 288 mg of PEG 3400 (SPA) 2 (0.085 mmol, Shearwater Polymers) were placed in a glass tube (flask) with a magnetic stirrer. 5 ml of methylene chloride are added and the solution is stirred overnight. The next day, the solution was filtered to remove the by-product n-hydroxysuccinimide, and methylene chloride was distilled off in vacuo. The residue was dissolved in water and centrifuged to remove excess 1-aminoadamantane. The supernatant is then dialyzed overnight in a Pierce Slide-A-Lyzer with MWCO = 3500. The solution was then lyophilized to give 248 mg of Ad-PEG 3400 -Ad as a white fluffy substance.

Пример 23: Синтез Ad-PEG3400-NH2 Example 23: Synthesis of Ad-PEG 3400 -NH 2

347 мг FMOC-PEG3400-NH2 (0,110 ммол, Shearwater Polymers) и 155 мг 1-аминоадамантана (1,0 ммол, Aldrich) помещают в стеклянную пробирку (колбу) с магнитной мешалкой. Прибавляют 5 мл хлористого метилена и образующийся раствор перемешивают в течение ночи. На следующий день раствор фильтруют, удаляя побочный н-гидроксисукцинимид, и хлористый метилен отгоняют в вакууме. Остаток растворяют в воде и фильтруют, удаляя непрореагировавший 1-аминоадамантан. Затем раствор лиофилизируют для удаления воды. Группу FMOC удаляют, растворяя образовавшееся твердое вещество в 20% растворе пиперидина в ДМФА в течение 20 мин. Растворитель отгоняют в вакууме и остаток снова растворяют в воде. Затем раствор центрифугируют, удаляя нерастворившийся FMOC, а затем диализуют в течение ночи в приборе Slide-A-Lyzer фирмы Pierce с MWCO 3500. Затем раствор лиофилизируют, получают 219 мг Ad-PEG3400-NH2 в виде белого пушистого вещества.347 mg of FMOC-PEG 3400- NH 2 (0.110 mmol, Shearwater Polymers) and 155 mg of 1-aminoadamantane (1.0 mmol, Aldrich) were placed in a glass tube (flask) with a magnetic stirrer. 5 ml of methylene chloride are added and the resulting solution is stirred overnight. The next day, the solution was filtered to remove the by-product n-hydroxysuccinimide, and methylene chloride was distilled off in vacuo. The residue was dissolved in water and filtered, removing unreacted 1-aminoadamantane. The solution is then lyophilized to remove water. The FMOC group is removed by dissolving the solid formed in a 20% solution of piperidine in DMF for 20 minutes. The solvent was removed in vacuo and the residue was redissolved in water. The solution was then centrifuged to remove insoluble FMOC and then dialyzed overnight in a Pierce Slide-A-Lyzer with MWCO 3500. The solution was then lyophilized to give 219 mg of Ad-PEG 3400 -NH 2 as a white fluffy substance.

Пример 24: Адамантан-PEG3400-NH2 (Ad-PEG3400-NH2).Example 24: Adamantan-PEG 3400- NH 2 (Ad-PEG 3400- NH 2 ).

266 мг FMOC-PEG3400-NHS (78,2 мкмол, Shearwater Polymers, Huntsville, AL) помещают в стеклянную пробирку (колбу ) с магнитной мешалкой. Затем прибавляют 10 экв. 1-адамантилметиламина (1,5 ммол, Aldrich), растворенного в 3 мл хлористого метилена, и раствор перемешивают в течение ночи при комнатной температуре. Растворитель удаляют в вакууме и в оставшийся раствор добавляют воду для растворения ПЭГ-продукта. Раствор центрифугируют при rcf 20K (103) в течение 10 минут, при этом фаза адамантилметиламина отделяется как жидкость с более высокой плотностью. Водную фазу собирают и воду отгоняют в вакууме. Оставшуюся вязкую жидкость снова растворяют в 20% растворе пиперидина в ДМФА для снятия защиты FMOC и перемешивают в течение 30 минут при комнатной температуре. Растворитель удаляют в вакууме, несколько раз промывают ДМФА, снова растворяют в воде и пропускают через ионообменную колонку для удаления непрореагировавшего ПЭГ. Первые фракции собирают и лиофилизируют, получая 222 мг белого пушистого порошка (выход 76%) нужного продукта, строение которого подтверждено анализом MALDI-TOF.266 mg of FMOC-PEG 3400- NHS (78.2 μmol, Shearwater Polymers, Huntsville, AL) was placed in a glass tube (flask) with a magnetic stirrer. Then add 10 equiv. 1-adamantylmethylamine (1.5 mmol, Aldrich) dissolved in 3 ml of methylene chloride, and the solution was stirred overnight at room temperature. The solvent was removed in vacuo and water was added to the remaining solution to dissolve the PEG product. The solution is centrifuged at rcf 20K (10 3 ) for 10 minutes, while the phase of adamantylmethylamine is separated as a liquid with a higher density. The aqueous phase is collected and water is distilled off in vacuo. The remaining viscous liquid was redissolved in a 20% solution of piperidine in DMF to remove the FMOC protection and stirred for 30 minutes at room temperature. The solvent was removed in vacuo, washed with DMF several times, redissolved in water and passed through an ion exchange column to remove unreacted PEG. The first fractions were collected and lyophilized to obtain 222 mg of a white fluffy powder (76% yield) of the desired product, the structure of which was confirmed by MALDI-TOF analysis.

Пример 25: Адамантан-PEG3400-лактоза (Ad-PEG3400-Lac).Example 25: Adamantan-PEG 3400 Lactose (Ad-PEG 3400- Lac).

60 мг Ad-PEG3400-NH2 (16,8 мкмол), полученного в Примере 24, и 5,0 экв лактозы-моносукцинимидила (50 мг, Pierce, Rockford, IL) помещают в стеклянную пробирку (колбу) с магнитной мешалкой. Добавляют 2 мл 50 мМ NaHCO3 и образующийся раствор перемешивают в течение ночи. За реакцией амина следят с помощью анализа TNBS (с тринитробензолсульфонатом), который позволяет определять концентрации амина. По окончании реакции амина (прореагировало 99% амина), раствор переносят в трубку для диализа (Slide-A-Lyzer, MWCO=3500, Pierce), диализуют в течение 24 час против воды и лиофилизируют, получают 65,1 мг пушистого белого порошка (выход 93%).60 mg of Ad-PEG 3400- NH 2 (16.8 μmol) obtained in Example 24 and 5.0 eq of lactose-monosuccinimidyl (50 mg, Pierce, Rockford, IL) were placed in a glass tube (flask) with a magnetic stirrer. 2 ml of 50 mM NaHCO 3 was added and the resulting solution was stirred overnight. The amine reaction is monitored by TNBS analysis (with trinitrobenzenesulfonate), which allows the determination of amine concentrations. At the end of the amine reaction (99% of the amine reacted), the solution was transferred to a dialysis tube (Slide-A-Lyzer, MWCO = 3500, Pierce), dialyzed for 24 hours against water and lyophilized to obtain 65.1 mg of a fluffy white powder ( yield 93%).

Пример 26: Синтез Ad-PEG5000 Example 26: Synthesis of Ad-PEG 5000

279 мг PEG5000-NHS (0,053 ммол, Shearwater Polymers) помещают в стеклянную пробирку (колбу ) с магнитной мешалкой. Затем прибавляют 46 мкл 1-адамантилметиламина (0,42 ммол, Aldrich), растворенного в 3 мл хлористого метилена, и раствор перемешивают в течение ночи. На следующий день раствор фильтруют, удаляя побочный н-гидроксисукцинимид, и хлористый метилен отгоняют в вакууме. Остаток растворяют в воде и центрифугируют. Избыток 1-адамантилметиламина отделяют и верхний водный слой удаляют и диализуют в течение ночи в приборе фирмы Pierce Slide-A-Lyzer, MWCO=3500. Затем раствор лиофилизируют и получают 253 мг белого пушистого твердого вещества Ad-PEG5000. По данным анализа (продукт анализируют методом ВЭЖХ с помощью системы Beckman Gold с детектором Richards Scientific ELS и колонкой С 18) продукт является чистым (время удерживания PEG5000-NHS: 10,7 мин; время удерживания продукта: 12,0 мин; градиент ацетонитрил/вода).279 mg of PEG 5000 -NHS (0.053 mmol, Shearwater Polymers) was placed in a glass tube (flask) with a magnetic stirrer. Then, 46 μl of 1-adamantylmethylamine (0.42 mmol, Aldrich) dissolved in 3 ml of methylene chloride was added, and the solution was stirred overnight. The next day, the solution was filtered to remove the by-product n-hydroxysuccinimide, and methylene chloride was distilled off in vacuo. The residue is dissolved in water and centrifuged. Excess 1-adamantylmethylamine was separated and the upper aqueous layer was removed and dialyzed overnight in a Pierce Slide-A-Lyzer instrument, MWCO = 3500. The solution was then lyophilized to give 253 mg of a white fluffy solid of Ad-PEG 5000 . According to the analysis (the product was analyzed by HPLC using a Beckman Gold system with a Richards Scientific ELS detector and a C 18 column) the product is pure (retention time of PEG 5000 -NHS: 10.7 min; retention time of the product: 12.0 min; acetonitrile gradient /water).

Альтернативный синтез Адамантан-PEG5000(Ad-PEG5000)Alternative synthesis of Adamantan-PEG 5000 (Ad-PEG 5000 )

674 мг PEG5000-NHS (135 мкмол, Shearwater Polymers) помещают в стеклянную пробирку (колбу ) с магнитной мешалкой. Затем прибавляют 5 экв. 1-адамантилметиламина (675 мкмол, Aldrich), растворенного в 10 мл хлористого метилена, и раствор перемешивают в течение ночи при комнатной температуре. Растворитель упаривают в вакууме и к оставшемуся раствору прибавляют воду. Раствор центрифугируют при rcf 20K в течение 10 мин, за это время слой адамантилметиламина отделяется как жидкость, имеющая более высокую плотность. Водную фазу собирают и диализуют в течение 24 час (Slide-A-Lyzer, MWCO=3500) против воды. Раствор лиофилизируют и получают 350 мг белого пушистого порошка (выход 75%, продукт схематически показан ниже). По данным анализа (продукт анализируют методом ВЭЖХ с помощью системы Beckman Gold с детектором Richards Scientific ELS и колонкой С 18) продукт является чистым (время удерживания PEG5000-NHS: 10,7 мин; время удерживания продукта: 12,0 мин; градиент ацетонитрил/вода). Ad-PEG3400 получают по аналогичной методике (выход 56%; строение продукта подтверждают анализом MALDI-TOF.674 mg of PEG 5000 -NHS (135 μmol, Shearwater Polymers) was placed in a glass tube (flask) with a magnetic stirrer. Then add 5 equiv. 1-adamantylmethylamine (675 μmol, Aldrich) dissolved in 10 ml of methylene chloride, and the solution was stirred overnight at room temperature. The solvent was evaporated in vacuo and water was added to the remaining solution. The solution was centrifuged at rcf 20K for 10 min, during which time the adamantylmethylamine layer separated as a liquid having a higher density. The aqueous phase is collected and dialyzed for 24 hours (Slide-A-Lyzer, MWCO = 3500) against water. The solution was lyophilized and 350 mg of a white fluffy powder was obtained (75% yield, product shown schematically below). According to the analysis (the product was analyzed by HPLC using a Beckman Gold system with a Richards Scientific ELS detector and a C 18 column) the product is pure (retention time of PEG 5000 -NHS: 10.7 min; retention time of the product: 12.0 min; acetonitrile gradient /water). Ad-PEG 3400 was prepared in a similar manner (56% yield; product structure was confirmed by MALDI-TOF analysis.

Figure 00000063
Figure 00000063

Пример 27: Адамантан-(PEG5000)2 (Ad-(PEG5000)2).Example 27: Adamantane- (PEG 5000 ) 2 (Ad- (PEG 5000 ) 2 ).

315 мг (PEG5000)2-NHS (30 мкмол, Shearwater Polymers) помещают в стеклянную пробирку (колбу) с магнитной мешалкой. Затем прибавляют 10 экв. 1-адамантилметиламина (300 мкмол, Aldrich), растворенного в 3 мл хлористого метилена (DCM), и раствор перемешивают в течение ночи при комнатной температуре. Растворитель упаривают в вакууме и к оставшемуся раствору прибавляют воду для растворения ПЭГ-продукта. Раствор центрифугируют в течение 10 мин при rfc 20K, за это время слой адамантилметиламина отделяется как жидкость, имеющая более высокую плотность. Водную фазу собирают и диализуют в течение 24 час (Slide-A-Lyzer, MWCO=3500) против воды. Раствор лиофилизируют и получают 286 мг белого пушистого порошка (выход 91%).315 mg (PEG 5000 ) 2 -NHS (30 μmol, Shearwater Polymers) was placed in a glass tube (flask) with a magnetic stirrer. Then add 10 equiv. 1-adamantylmethylamine (300 μmol, Aldrich) dissolved in 3 ml of methylene chloride (DCM), and the solution was stirred overnight at room temperature. The solvent was evaporated in vacuo and water was added to the remaining solution to dissolve the PEG product. The solution was centrifuged for 10 min at rfc 20K, during which time the adamantylmethylamine layer separated as a liquid having a higher density. The aqueous phase is collected and dialyzed for 24 hours (Slide-A-Lyzer, MWCO = 3500) against water. The solution was lyophilized and 286 mg of a white fluffy powder was obtained (yield 91%).

Пример 28: Адамантан-PEG3400-флуоресцеин (Ad-PEG3400-FITC).Example 28: Adamantan-PEG 3400- fluorescein (Ad-PEG 3400- FITC).

20 мг Ad-PEG3400-NH2 растворяют в 3 мл 0,1 М Na2CO3 растворяют в 3 мл 0,1 М Na2CO3 в стеклянной пробирке с магнитной мешалкой. К этому раствору прибавляют 3 экв. флуоресцеинизоцианата (FITC, Sigma) в ДМСО (4 мг/мл, 1,6 мл), образовавшийся раствор перемешивают в темноте в течение ночи, переносят в трубку для диализа (MWCO=3500) и диализуют в темноте в течение 48 час против воды. Раствор собирают и лиофилизируют, получают23 мг желтого пушистого твердого вещества. PEG3400-FITC синтезируют в качестве контрольного полимера из PEG3400-NH2 (Shearwater Polymers) по аналогичной методике, получают 23 мг.20 mg of Ad-PEG 3400 -NH 2 was dissolved in 3 ml of 0.1 M Na 2 CO 3 dissolved in 3 ml of 0.1 M Na 2 CO 3 in a glass tube with a magnetic stirrer. To this solution 3 eq. fluorescein isocyanate (FITC, Sigma) in DMSO (4 mg / ml, 1.6 ml), the resulting solution was stirred in the dark overnight, transferred to a dialysis tube (MWCO = 3500) and dialyzed in the dark for 48 hours against water. The solution was collected and lyophilized to give 23 mg of a yellow fluffy solid. PEG 3400- FITC was synthesized as a control polymer from PEG 3400- NH 2 (Shearwater Polymers) in a similar manner to give 23 mg.

Пример 29: Синтез пептида GALAExample 29: Synthesis of the peptide GALA

Пептид GALA (последовательность: W-E-A-A-L-A-E-A-L-A-E-A-L-A-E-H-L-А-E-A-bL-A-E-A-L-E-A-L-A-A, М.в. 3032) синтезируют на установке для синтеза биополимеров (Biopolymer Synthesis Facility, Beckman Institute, California Institute of Technology) с помощью автоматического синтезатора. Перед отщеплением пептида от полимера одну треть полимера отбирают для конъюгации адамантана. Анализ пептида методом ВЭЖХ показывает чистоту более 95%. 1-Адамантилкарбоновая кислота (Aldrich) образует конъюгат по N-концу пептида GALA с помощью DCC конденсации. Образующийся пептид (GALA-Ad, М.в. 3194) отщепляют от полимера. Анализ пептида методом ВЭЖХ показывает чистоту более 90%. Идентичность пептидов подтверждают методом MALDI-TOF (Biopolymer Analysis Facility (установка для анализа биополимеров), Beckman Institute, California Institute of Technology).The GALA peptide (sequence: W-E-A-A-L-A-E-A-L-A-E-A-L-A-E-H-L-A-E-A-bL-A-E-A-L-E-A-L-A-A, M.V. 3032) is synthesized using a Biopolymer Synthesis Facility, Institute of Automation, Institute of Biotechnology. Before cleavage of the peptide from the polymer, one third of the polymer is selected for conjugation of adamantane. HPLC analysis of the peptide shows a purity of more than 95%. 1-Adamantylcarboxylic acid (Aldrich) forms a conjugate at the N-terminus of the GALA peptide by DCC condensation. The resulting peptide (GALA-Ad, M.V. 3194) is cleaved from the polymer. HPLC analysis of the peptide shows a purity of more than 90%. The identity of the peptides is confirmed by the MALDI-TOF method (Biopolymer Analysis Facility (installation for analysis of biopolymers), Beckman Institute, California Institute of Technology).

Пример 30: Получение композиции по изобретению с применением пептида GALAExample 30: Preparation of a composition of the invention using the GALA peptide

Плазмиды и олигонуклеотиды. Плазмиду pGL3-CV (Promega, Madison, WI), содержащую ген люциферазы под контролем промотора SV40, амплифицируют при использовании Esherichia Coli и очищают с помощью не содержащего эндотоксинов набора Qiagen's Endotoxin-free Megaprep kit (Valencia, CA). Олигонуклеотиды, меченые флуоресцеином, (FITC-oligos, 25-мер, 5'-FITC-ACT GCT TAC CAG GGA TTTCAG TGC A-3') синтезируют с помощью устройства для синтеза биополимеров (California Institute of Technology).Plasmids and oligonucleotides. Plasmid pGL3-CV (Promega, Madison, WI) containing the luciferase gene under the control of the SV40 promoter was amplified using Esherichia Coli and purified using the Qiagen's Endotoxin-free Megaprep kit (Valencia, CA). Fluorescein-labeled oligonucleotides (FITC-oligos, 25mer, 5'-FITC-ACT GCT TAC CAG GGA TTTCAG TGC A-3 ') are synthesized using a biopolymer synthesis device (California Institute of Technology).

Образование и характеристика частиц. Композиции по изобретению получают, смешивая равный объем соединения 12 (растворенного в dH2O) с ДНК (0.1 мг/мл в dH2O) при соответствующем соотношении зарядов. Затем к комплексам добавляют одинаковый объем GALA или GALA-Ad, растворенного в 50 мМ забуференного фосфатом физиологического раствора (PBS, рН 7.2). Например, при изучении характеристики частиц получают комплекс из 2 мкг плазмидной ДНК (20 мкл) с 12 (20 мкл) при соотношении зарядов 5+/-. Затем к комплексам добавляют 20 мкл раствора GALA, раствора GALA-Ad или 50 мМ PBS (для контрольных образцов). Затем растворы разбавляют, прибавляя 1,2 мл dH2O. Размер и заряд частиц определяют, используя измерения динамического рассеяния света и дзета-потенциала с помощью детектора динамического рассеяния света ZetaPals (Brookhaven Instruments Corporation, Holtsville, NY). Результаты, выражаемые как среднее ± стандартное отклонение для данных измерений, показаны на Фигуре 2. Гидродинамический диаметр композиций соединение 12/pGL3-CV, полученных при соотношении зарядов 5+/-, определяемый с помощью динамического рассеяния света, равен 260 нм. 2 мкг плазмидной ДНК в 20 мкл смешивают с равным объемом соединения 12 при соотношении зарядов 5+/-. Затем к частицам прибавляют различные соотношения GALA или GALA-Ad. Гидродинамический диаметр определяют, измеряя динамическое рассеяние света. Результаты выражаются как среднее ± стандартное отклонение по трем измерениям. Пептид GALA претерпевает переход из водорастворимой конформации статистического клубка при рН 7.5 в нерастворимую в воде спираль при рН 5. Пептид GALA и пептид GALA, модифицированный адамантаном (GALA-Ad), растворяют в 50 мМ PBS (рН 7.2) и добавляют к терапевтической композиции при различных соотношениях пептид/циклодекстрин. Смесь разбавляют dH2O и размер частиц определяют, измеряя динамическое рассеяние света (Фиг.2). На Фигуре 2 показан гидродинамический диаметр GALA (пунктирная линия) и GALA-Ad (сплошная линия) модифицированных полиплексов.Particle formation and characterization. The compositions of the invention are prepared by mixing an equal volume of compound 12 (dissolved in dH 2 O) with DNA (0.1 mg / ml in dH 2 O) at an appropriate charge ratio. An equal volume of GALA or GALA-Ad dissolved in 50 mM phosphate buffered saline (PBS, pH 7.2) is then added to the complexes. For example, when studying particle characteristics, a complex of 2 μg plasmid DNA (20 μl) with 12 (20 μl) is obtained with a charge ratio of 5 +/-. Then, 20 μl of a GALA solution, a GALA-Ad solution, or 50 mM PBS (for control samples) are added to the complexes. The solutions are then diluted by adding 1.2 ml of dH 2 O. Particle size and charge are determined using dynamic light scattering and zeta potential measurements using a ZetaPals dynamic light scattering detector (Brookhaven Instruments Corporation, Holtsville, NY). The results, expressed as mean ± standard deviation for the measurement data, are shown in Figure 2. The hydrodynamic diameter of the compounds 12 / pGL3-CV obtained at a charge ratio of 5 +/-, determined by dynamic light scattering, is 260 nm. 2 μg of plasmid DNA in 20 μl is mixed with an equal volume of compound 12 at a charge ratio of 5 +/-. Then, various GALA or GALA-Ad ratios are added to the particles. The hydrodynamic diameter is determined by measuring dynamic light scattering. Results are expressed as mean ± standard deviation in three dimensions. The GALA peptide undergoes a transition from the water-soluble conformation of the statistical coil at pH 7.5 to a water-insoluble helix at pH 5. The GALA peptide and the GALA peptide modified with adamantane (GALA-Ad) are dissolved in 50 mM PBS (pH 7.2) and added to the therapeutic composition at different peptide / cyclodextrin ratios. The mixture was diluted with dH 2 O and the particle size was determined by measuring dynamic light scattering (Figure 2). Figure 2 shows the hydrodynamic diameter of GALA (dashed line) and GALA-Ad (solid line) of the modified polyplexes.

Результаты. Так как скорость счета частиц остается одинаковой при всех концентрациях добавляемого пептида, добавление пептида, по-видимому, не разрушает композиции. Кривые зависимости размера частиц от добавления GALA и GALA-Ad очень похожи. Гидродинамический диаметр увеличивается от 250 нм (1% GALA или GALA-Ad) до 400 нм (10% GALA или GALA-Ad). По мере прибавления большего количества пептида размер частиц снова уменьшается до размера частиц немодифицированной терапевтической композиции. Диаметр возвращается, примерно, к 200 нм при добавлении 30% или более GALA-Ad и 50% или более GALA. См. Фигура 2.Results. Since the particle count rate remains the same at all concentrations of the added peptide, the addition of the peptide does not appear to destroy the composition. The particle size curves for the addition of GALA and GALA-Ad are very similar. The hydrodynamic diameter increases from 250 nm (1% GALA or GALA-Ad) to 400 nm (10% GALA or GALA-Ad). As more peptide is added, the particle size again decreases to the particle size of the unmodified therapeutic composition. The diameter returns to about 200 nm with the addition of 30% or more GALA-Ad and 50% or more GALA. See Figure 2.

Пример 31: Включение GALA-модифицированных композиций в клетки ВНК-21.Example 31: Inclusion of GALA-modified compositions in BHK-21 cells.

Клеточная культура. Клетки ВНК-21 получают из АТСС (Rockville, MD), а клетки HUH-7 любезно предоставлены Valigen (Newtown, PA). Обе клеточные линии культивируют в среде DMEM, дополненной 10% фетальной бычьей сывороткой, 100 Единиц/мл пенициллина, 100 мкг/мл стрептомицина и 0,25 мкг/мл амфотерицина в инкубаторе с увлажнением (атмосферы) при 37°С и 5% СО2, и пересевают через каждые 4-5 дней. Среды и дополнения получают от Gibco BRL (Gaithersburg, MD).Cell culture. BHK-21 cells were obtained from ATCC (Rockville, MD), and HUH-7 cells were kindly provided by Valigen (Newtown, PA). Both cell lines were cultured in DMEM supplemented with 10% fetal bovine serum, 100 Units / ml penicillin, 100 μg / ml streptomycin and 0.25 μg / ml amphotericin in a humidified incubator (atmosphere) at 37 ° C and 5% CO 2 , and subcultured every 4-5 days. Media and additions are obtained from Gibco BRL (Gaithersburg, MD).

Поглощение терапевтической композиции культуральными клетками. Клетки ВНК-21 помещают в 6-луночные планшеты при плотности 150,000 клеток/лунка и инкубируют 24 часа при 37°С. Получают комплекс из 5 мкг FITC-oligo с 12 при соотношении зарядов 5+/-. Через 5 мин после начала комплексообразования к комплексам добавляют 50 мкл GALA или GALA-Ad в 50 мМ PBS (рН 7.2). Среды удаляют из клеток и клетки отмывают PBS. Для трансфекции в раствор каждой терапевтической композиции добавляют 900 мкл Optimem и весь раствор переносят в клеточные культуры. Клетки инкубируют со смесью для трансфекции в течение 5 часов, удаляют среду и дважды отмывают клетки PBS. Клетки собирают трипсинизацией и готовят для FACS анализа. Клетки дважды отмывают буфером для отмывания (уравновешенный раствор солей Хэнкса, содержащий ДНК-азу и MgCl2) и снова суспендируют в 500 мкл буфера FACS (равновесный раствор соли Хэнкса, 2.5 мг/мл альбумина бычьей сыворотки, 10 мкг/мл пропидия йодида). Анализ FACS осуществляют, используя проточный цитометр FACSCalibur (Becton Dickinson, San Jose, CA) и программное обеспечение CellQuest. Результаты показаны на Фигуре 4. Как показано на Фиг.4a-d, клетки ВНК-21 (4а) трансфицированы при использовании 12/FITC-Oligo (4b), 12/FITC -Oligo/50% GALA (4c), 12/FITC-Oligo/50%GALA-Ad (4d). Поглощение определяют проточной цитометрией. Данные представлены в виде кривых флуоресценции, при этом по оси у откладывают количество клеток, а по оси х - интенсивность флуоресценции флуоресцеина.Absorption of the therapeutic composition by culture cells. BHK-21 cells are placed in 6-well plates at a density of 150,000 cells / well and incubated for 24 hours at 37 ° C. Get a complex of 5 μg FITC-oligo with 12 at a charge ratio of 5 +/-. 5 minutes after the start of complexation, 50 μl of GALA or GALA-Ad in 50 mM PBS (pH 7.2) is added to the complexes. The media is removed from the cells and the cells are washed with PBS. For transfection, 900 μl of Optimem is added to the solution of each therapeutic composition, and the entire solution is transferred to cell cultures. The cells are incubated with the transfection mixture for 5 hours, the medium is removed and the PBS cells are washed twice. Cells are harvested by trypsinization and prepared for FACS analysis. Cells are washed twice with wash buffer (Hanks balanced solution containing DNAase and MgCl 2 ) and resuspended in 500 μl FACS buffer (Hanks equilibrium salt solution, 2.5 mg / ml bovine serum albumin, 10 μg / ml propidium iodide). FACS analysis was performed using a FACSCalibur flow cytometer (Becton Dickinson, San Jose, CA) and CellQuest software. The results are shown in Figure 4. As shown in FIG. 4a-d, BHK-21 (4a) cells were transfected using 12 / FITC-Oligo (4b), 12 / FITC-Oligo / 50% GALA (4c), 12 / FITC -Oligo / 50% GALA-Ad (4d). Absorption is determined by flow cytometry. The data are presented in the form of fluorescence curves, with the cell axis being plotted along the y axis, and the fluorescence fluorescence intensity along the x axis.

Пример 32: Дзета-потенциал модифицированных комплексов.Example 32: Zeta potential of modified complexes.

2 мкг плазмидной ДНК в 20 мкл смешивают с равным объемом соединения 12 при соотношении зарядов 5+/-. Затем к частицам прибавляют различные соотношения GALA или GALA-Ad при различных соотношениях пептид/CD и разбавляют dH2O. Заряд частиц определяют, измеряя электрофоретическую подвижность, и представляют как дзета-потенциал частицы в мВ. Как найдено с помощью измерения дзета-потенциала, заряд частиц композиций 12/pGL3-CV при соотношении зарядов 5+/-, равен +13 мВ. Определяют дзета-потенциал частиц в присутствии пептидов, значения его представлены на Фигуре 3 как среднее ± стандартное отклонение, полученное в результате трех измерений.2 μg of plasmid DNA in 20 μl is mixed with an equal volume of compound 12 at a charge ratio of 5 +/-. Then, various GALA or GALA-Ad ratios are added to the particles at different peptide / CD ratios and diluted with dH 2 O. The charge of the particles is determined by measuring the electrophoretic mobility and is represented as the zeta potential of the particle in mV. As found by measuring the zeta potential, the particle charge of the 12 / pGL3-CV compositions with a charge ratio of 5 +/- is +13 mV. Determine the zeta potential of the particles in the presence of peptides, its values are presented in Figure 3 as mean ± standard deviation obtained from three measurements.

Результаты. Так как пептид GALA является анионным пептидом при рН 7.2 (содержит несколько остатков глутаминовой кислоты), то ассоциация GALA и GALA-Ad с композициями понижает их дзета-потенциал. Композиции становятся отрицательно заряженными при 30% GALA (-11 мВ) или GALA-Ad (-23 мВ). Дзета-потенциал GALA + терапевтическая композиция в этой точке представляет собой плато; добавление большего количества GALA лишь слегка увеличивает дзета-потенциал (-15 мВ при 150% GALA). Однако отрицательный заряд частиц становится больше при более высоких концентрациях GALA-Ad. Композиции, в которых 150% GALA-Ad, имеют значение дзета-потенциала -42 мВ. См. Фиг.3.Results. Since the GALA peptide is an anionic peptide at pH 7.2 (contains several glutamic acid residues), the association of GALA and GALA-Ad with the compositions lowers their zeta potential. Compositions become negatively charged at 30% GALA (-11 mV) or GALA-Ad (-23 mV). The GALA zeta potential + therapeutic composition at this point is a plateau; adding more GALA only slightly increases the zeta potential (-15 mV at 150% GALA). However, the negative charge on the particles becomes larger at higher concentrations of GALA-Ad. Compositions in which 150% GALA-Ad have a zeta potential value of -42 mV. See FIG. 3.

Пример 33: Эффективность композиций по доставке ДНК.Example 33: Efficacy of DNA Delivery Compositions

Клетки HUH-7: Клеточную линию гепатомы, HUH-7, также трансфицируют с помощью 12/FITC-Oligo/50% при соотношении зарядов 5+/- и 12/FITC-Oligo/50% GALA-Ad. За поглощением ДНК следят так же, как описано для клеток ВНК-21. Профиль флуоресценции для нетрансфицированных клеток HUH-7 лежит в первом дециле (Фиг.5а). FITC-Oligo успешно доставляются к 95% клеток HUH-7 при использовании соединения 12 (Фиг.5b). Добавление к композициям 50% GALA-Ad ингибирует поглощение FITC-Oligo на два порядка, как это наблюдается для клеток ВНК-21 (Фиг.5с).HUH-7 cells: The hepatoma cell line, HUH-7, is also transfected with 12 / FITC-Oligo / 50% at a charge ratio of 5 +/- and 12 / FITC-Oligo / 50% GALA-Ad. DNA uptake is monitored as described for BHK-21 cells. The fluorescence profile for untransfected HUH-7 cells lies in the first decile (Fig. 5a). FITC-Oligo successfully delivered to 95% of HUH-7 cells using compound 12 (Figure 5b). Adding 50% GALA-Ad to the compositions inhibits the absorption of FITC-Oligo by two orders of magnitude, as is observed for BHK-21 cells (Fig. 5c).

Пример 34: Эффективность композиций по изобретению при трансфекции гена люциферазы.Example 34: Efficacy of the compositions of the invention for transfection of the luciferase gene.

Трансфицирующая способность композиций, модифицированных GALA и GALA-Ad, определяют, используя доставку контрольного гена люциферазы к культивируемым клеткам. Клетки ВНК-21 помещают в 24-луночные планшеты и трансфицируют при использовании 1 мкг pGL-CV3 (плазмида, которая содержит ген люциферазы), закомплексованной с соединением 12 при соотношении зарядов 5+/-с образованием порошкообразного композита. Эти порошкообразные композиты модифицируют, добавляя GALA или GALA-Ad при различных соотношениях пептид/циклодекстрин. Клетки лизируют в течение 48 часов после трансфекции и анализируют на люциферазную активность. Результаты, показанные на Фигуре 6, выражаются в относительных единицах освещенности (RLU). Данные представляют собой среднее ± SD для трех измерений. Фоновое значение = 300 RLU.The transfection ability of the compositions modified with GALA and GALA-Ad is determined using the delivery of the control luciferase gene to cultured cells. BHK-21 cells were placed in 24-well plates and transfected using 1 μg pGL-CV3 (a plasmid that contains the luciferase gene), complexed with compound 12 at a charge ratio of 5 +/- to form a powdery composite. These powder composites are modified by adding GALA or GALA-Ad at various peptide / cyclodextrin ratios. Cells are lysed within 48 hours after transfection and assayed for luciferase activity. The results shown in Figure 6 are expressed in relative light units (RLU). Data are mean ± SD for three measurements. Background value = 300 RLU.

Клетки успешно трансфицируют при использовании композиций 12/pGL-CV3 с RLU~1×105. Добавление GALA не оказывает значительного влияния на эффективность трансфекции. Однако модификация композиции с помощью GALA-Ad в значительной степени ингибирует трансфекцию. Добавление 1% GALA в два раза увеличивает трансфекцию до 2×105 RLU, и 12/ pGL-CV3/10% GALA также приводит к незначительному повышению трансфекции (1,5×105 RLU). Добавление 100% GALA понижает трансфекцию на 50% до 5×104 RLU.Cells were successfully transfected using compositions 12 / pGL-CV3 with RLU ~ 1 × 10 5 . The addition of GALA does not significantly affect transfection efficiency. However, modifying the composition with GALA-Ad substantially inhibits transfection. The addition of 1% GALA doubles the transfection to 2 × 10 5 RLU, and 12 / pGL-CV3 / 10% GALA also leads to a slight increase in transfection (1.5 × 10 5 RLU). Addition of 100% GALA reduces transfection by 50% to 5 × 10 4 RLU.

Пример 35: Токсичность композиций GALA и GALA-Ad.Example 35: Toxicity of the compositions GALA and GALA-Ad.

Токсичность композиций, модифицированных GALA и GALA-Ad, определяют, измеряя концентрации белка в клеточных лизатах, получаемых в экспериментах по трансфекции. Клетки ВНК-21 трансфицируют при использовании 1 мкг pGL-CV3, закомплексованной с соединением 12 при соотношении зарядов 5+/-. Перед трансфекцией к комплексам добавляют различные соотношения GALA и GALA-Ad. Жизнеспособность клеток при трансфекции в присутствии GALA (заштрихованные столбцы) и GALA-Ad (незаштрихованные столбцы) определяют, проверяя общую концентрацию белка через 48 часов после трансфекции и нормализуя каждый образец по уровню белка для нетрансфицированных клеток. Концентрации белка, выражаемые как среднее ± SD в тройном повторе, усредняют и делят на среднюю концентрацию белка клеток, трансфицированных при использовании только композиций 12/pGL-CV3, и выражают как частичную жизнеспособность клеток (Фигура 7). Добавление GALA и GALA-Ad к раствору для трансфекции не придает клеткам ВНК-21 заметной токсичности.The toxicity of the compositions modified with GALA and GALA-Ad is determined by measuring the concentration of protein in the cell lysates obtained in transfection experiments. BHK-21 cells were transfected using 1 μg pGL-CV3, complexed with compound 12 at a charge ratio of 5 +/-. Before transfection, various ratios of GALA and GALA-Ad are added to the complexes. Cell viability during transfection in the presence of GALA (shaded columns) and GALA-Ad (unshaded columns) is determined by checking the total protein concentration 48 hours after transfection and normalizing each sample according to the protein level for untransfected cells. Protein concentrations, expressed as mean ± SD in triplicate, are averaged and divided by the average protein concentration of cells transfected using only 12 / pGL-CV3 formulations and expressed as partial cell viability (Figure 7). The addition of GALA and GALA-Ad to the transfection solution does not impart noticeable toxicity to BHK-21 cells.

Пример 36: Сополимер лактоза-β-циклодекстрин-DMS 20 (сополимер Lac-β-циклодекстрин-DMS 20).Example 36: Lactose-β-cyclodextrin-DMS 20 copolymer (Lac-β-cyclodextrin-DMS 20 copolymer).

Соединение 12 (20,5 мг, 3 мкмол), 10 экв. α-лактозы (21 мг, 60 мкмол, Sigma) и 18,6 натрия цианоборгидрида (300 мкмол) помещают в стеклянную колбу. К твердым веществам добавляют 1 мл боратного буфера, рН 8,5, и образующийся раствор быстро встряхивают, а затем выдерживают (инкубируют) при 37°С на водяной бане в течение 30 час. Раствор подкисляют до рН 6,0, добавляя 1М HCl и диализуют против воды в течение 24 час. Анализ TNBS на полимерные амины показывает, что степень конъюгации составляет 87%. Структура соединения 20.Compound 12 (20.5 mg, 3 μmol), 10 eq. α-lactose (21 mg, 60 μmol, Sigma) and 18.6 sodium cyanoborohydride (300 μmol) are placed in a glass flask. 1 ml of borate buffer, pH 8.5, was added to the solids, and the resulting solution was shaken quickly and then incubated at 37 ° C in a water bath for 30 hours. The solution was acidified to pH 6.0 by adding 1M HCl and dialyzed against water for 24 hours. Analysis of TNBS for polymer amines shows that the degree of conjugation is 87%. Compound structure 20.

Пример 37: Сополимер лактоза-(СН2)6-β-циклодекстрин-DMS 21 (сополимер Lac-С6-β-циклодекстрин-DMS 21).Example 37: Lactose- (CH 2 ) 6- β-cyclodextrin-DMS 21 copolymer (Lac-C6-β-cyclodextrin-DMS 21 copolymer).

Соединение 12 (43,2 мг, 7,4 мкмол) и 5,6 экв. моно(лактозиламидо)-моно(сукцинимидил)суберат (50 мг, 84 мкмол, Pierce) помещают в стеклянную колбу, снабженную магнитной мешалкой, и растворяют в 2 мл 50 мМ NaHCO3. Образующийся раствор перемешивают в течение ночи. За ходом реакции следят по исчезновению концевых групп полимерного амина методом TNBS, который показывает степень конъюгации 90%. Раствор подкисляют до рН 5,0, добавляя 1М HCl и диализуют против воды в течение 2 дней в приборе Slide-A-Lyzer, MWCO 3500, фирмы Pierce, а затем лиофилизируют. Белый пушистый порошок получают с выходом 70%. Строение соединения 21 показано на Фигуре 12.Compound 12 (43.2 mg, 7.4 μmol) and 5.6 equiv. mono (lactosylamido) -mono (succinimidyl) suerate (50 mg, 84 μmol, Pierce) was placed in a glass flask equipped with a magnetic stirrer and dissolved in 2 ml of 50 mM NaHCO 3 . The resulting solution was stirred overnight. The progress of the reaction is monitored by the disappearance of the terminal groups of the polymer amine by TNBS, which shows a degree of conjugation of 90%. The solution was acidified to pH 5.0 by adding 1M HCl and dialyzed against water for 2 days in a Slide-A-Lyzer, MWCO 3500, Pierce, and then lyophilized. White fluffy powder is obtained with a yield of 70%. The structure of compound 21 is shown in Figure 12.

Пример 38: Сополимер β-циклодекстрин-DMS с концевьм ПЭГ3400 22; Пэгирование перед образованием комплекса с ДНК.Example 38: Copolymer of β-cyclodextrin-DMS with terminal PEG 3400 22; Pegylation before complexing with DNA.

20,3 мг соединения 12 (3 мкмол) и 10 экв. FMOC-PEG3400-NHS (190 мг, 60 мкмол) помещают в стеклянную колбу, снабженную магнитной мешалкой, и растворяют в 1 мл 50 мМ NaHCO3, рН 8,5. Раствор перемешивают в темноте при комнатной температуре, а затем лиофилизируют. Сухое соединение растворяют в 0,5 мл 20% пиперидина в ДМФА и перемешивают в течение 30 мин для снятия защиты FMOC. Растворитель удаляют в вакууме, а оставшуюся вязкую жидкость растворяют в воде и с помощью 0,1 М HCl доводят рН до значения ниже 6,0. Полимер отделяют от непрореагировавшего ПЭГ анионообменной хроматографией и лиофилизируют, получают белый пушистый порошок. Структура 22 показана ниже.20.3 mg of compound 12 (3 μmol) and 10 eq. FMOC-PEG 3400- NHS (190 mg, 60 μmol) was placed in a glass flask equipped with a magnetic stirrer, and dissolved in 1 ml of 50 mm NaHCO 3 , pH 8.5. The solution was stirred in the dark at room temperature and then lyophilized. The dry compound is dissolved in 0.5 ml of 20% piperidine in DMF and stirred for 30 minutes to remove FMOC protection. The solvent was removed in vacuo and the remaining viscous liquid was dissolved in water and the pH was adjusted to below 6.0 with 0.1 M HCl. The polymer is separated from unreacted PEG by anion exchange chromatography and lyophilized to give a white fluffy powder. Pattern 22 is shown below.

Figure 00000064
Figure 00000064

Пэгирование перед образованием комплекса с ДНК. Как 12, так и 22 смешивают с плазмидной ДНК для измерений размера частиц. В то время, как βCDP6 12 конденсируется с плазмидой, давая однородные частицы с гидродинамическим диаметром, 130 нм, пэгированный 22 не способен конденсироваться с ДНК. Присутствие ПЭГ на конце полимера нарушает конденсацию с ДНК.Pegylation before complexing with DNA. Both 12 and 22 are mixed with plasmid DNA to measure particle size. While βCDP6 12 condenses with the plasmid, giving homogeneous particles with a hydrodynamic diameter of 130 nm, pegylated 22 is not able to condense with DNA. The presence of PEG at the end of the polymer disrupts condensation with DNA.

Пример 39 (сравнительный): Пэгирование методом привитой сополимеризации после образования комплекса с ДНК.Example 39 (comparative): Paging by graft copolymerization after complexing with DNA.

Применяют модифицированную методику Ogris et al., Gene Therapy, 595-605 (1999). 5 мкг pGL-CV3 в 500 мкл dH2O смешивают с равным объемом PEI (в dH2O) при соотношении зарядов 3+/- или 6+/-. Порошкообразные композиты 12/ДНК получают так же, как и при соотношении зарядов 5+/-. Диаметр частиц порошкообразных композитов определяют, используя динамическое рассеяние света (DLS). После образования порошкообразного композита прибавляют PEG5000-SPA (10 мг/мл в ДМФА) к раствору, который перемешивают в течение двух часов. На второй стадии после определения размера частиц к раствору добавляют 500 мкл PBS, рН 7,2. Раствор инкубируют в течение 30 минут при комнатной температуре прежде, чем методом DLS определяют конечный размер частиц. См. схематическое изображение на Фигуре 8.A modified technique is used by Ogris et al., Gene Therapy, 595-605 (1999). 5 μg pGL-CV3 in 500 μl dH 2 O is mixed with an equal volume of PEI (in dH 2 O) at a charge ratio of 3 +/- or 6 +/-. Powdered 12 / DNA composites are prepared in the same manner as with a charge ratio of 5 +/-. The particle diameter of the powdered composites is determined using dynamic light scattering (DLS). After the formation of the powdery composite, PEG 5000 -SPA (10 mg / ml in DMF) was added to the solution, which was stirred for two hours. In the second stage, after determining the particle size, 500 μl of PBS, pH 7.2, are added to the solution. The solution was incubated for 30 minutes at room temperature before the final particle size was determined by DLS. See the schematic diagram in Figure 8.

На Стадии 1 порошкообразный композит PEI/ДНК или 12/ДНК получают в 1,2 мл dH2O. Размеры частиц определяют динамическим рассеянием света (DLS). К растворам порошкообразного композита, полученным на Стадии 2, добавляют PEG5000-SPA и оставляют реагировать с первичными аминогруппами в течение 1 часа. Размер частиц "пэгированных" образцов определяют с помощью DLS. На Стадии 3 к каждому образцу добавляют 600 мкл PBS, рН 7,2, для испытания устойчивости пэгированных частиц к соли. Размер частиц определяют через 30 мин после добавления соли для определения степени агрегации частиц.In Stage 1, a powdery PEI / DNA or 12 / DNA composite is obtained in 1.2 ml of dH 2 O. Particle sizes are determined by dynamic light scattering (DLS). To the powder composite solutions obtained in Step 2, PEG 5000 -SPA was added and allowed to react with primary amino groups for 1 hour. The particle size of the pegyated samples is determined using DLS. In Stage 3, 600 μl of PBS, pH 7.2, is added to each sample to test salt resistance of the pegyated particles. Particle size is determined 30 minutes after adding salt to determine the degree of particle aggregation.

Порошкообразные композиты PEI готовят при соотношении зарядов 3+/- и 6+/-, а плексы порошкообразных композитов 12/ДНК получают при соотношении зарядов 5+/- для Стадии 1. PEG5000-SPA добавляют к PEI в соотношении 10:1 вес/вес в соответствии с методикой, опубликованной Ogris et al.. Gene Therapy, 595-606, 1999. 12 пэгируют при 100%, 150% и 200% ПЭГ: амин (мол %). В качестве контроля к 12 также добавляют нереакционноспособный ПЭГ в количестве 100%. Диаметр частиц на каждой стадии показан в таблице на Фигуре 9. Размер частиц порошкообразного композита PEI слегка увеличивается при пэгировании (с 58 нм до 65 нм для соотношения зарядов 3+/- и с 55 нм до 60 нм для соотношения зарядов 6+/-). Пэгирование защищает порошкообразные композиты PEI от вызываемой солью агрегации. В то время, как частицы немодифицированного PEI увеличиваются в диаметре до 80 нм после добавления соли, размер частиц порошкообразного композита пэгированного PEI немного увеличивается до 78 нм (для соотношения зарядов 6+/-) и 115 нм (для соотношения зарядов 3+/-).Powdered PEI composites are prepared at a charge ratio of 3 +/- and 6 +/-, and Plex powder composites 12 / DNA are prepared at a charge ratio of 5 +/- for Stage 1. PEG 5000 -SPA is added to PEI at a ratio of 10: 1 weight / weight according to a procedure published by Ogris et al .. Gene Therapy, 595-606, 1999. 12 pegylated at 100%, 150% and 200% PEG: amine (mol%). As a control, an unreactive PEG in an amount of 100% is also added to 12. The particle diameter at each stage is shown in the table in Figure 9. The particle size of the powdery PEI composite slightly increases with pegylation (from 58 nm to 65 nm for a charge ratio of 3 +/- and from 55 nm to 60 nm for a charge ratio of 6 +/-) . Pegging protects powdered PEI composites from salt-induced aggregation. While unmodified PEI particles increase in diameter to 80 nm after adding salt, the particle size of the powdery pegylated PEI composite slightly increases to 78 nm (for a charge ratio of 6 +/-) and 115 nm (for a charge ratio of 3 +/-) .

Добавление 150% или 200% PEG5000-SPA к порошкообразному композиту на основе соединения 12 приводит к разрушению частиц; число частиц резко падает, и не наблюдается никакой соответствующей корреляции функции. По-видимому, пэгирование соединения 12 предупреждает связывание полимер/ДНК. Размер частиц сохраняется 67 нм после пэгирования под действием 100% PEG5000-SPA. Однако мониторинг размера частиц как функции времени показывает, что частицы разрушаются, примерно, через 30 секунд после прибавления ПЭГ, после чего снова наблюдаются малые частицы. Следовательно, при добавлении 100% PEG5000-SPA может пэгироваться часть 12. Так как добавляют избыток полимера 12 по отношению к ДНК (при соотношении зарядов 5+/-), частицы могут перегруппировываться, так что немодифицированный полимер образует полиплексы с плазмидой ДНК, тогда как большая часть пэгированного полимера остается свободным в растворе. Добавление соли к этим частицам приводит к агрегации частиц (300 нм), хотя размер частиц не достигает размера частиц порошкообразного композита с немодифицированным 12 (700 нм). В целом, пэгирование по реакции с первичными аминогруппами полимера после образования комплекса с ДНК, по-видимому, эффективно для полимеров с высокой молекулярной массой (м.В.) с высокой плотностью заряда. Однако реакция с 12, даже после образования комплекса с ДНК, приводит к недостаточной стабилизации в присутствии соли при добавлении 100% PEG5000-SPA и к разрушению частиц при более высоких концентрациях PEG5000-SPA.The addition of 150% or 200% PEG 5000 -SPA to the powdered composite based on compound 12 leads to the destruction of the particles; the number of particles drops sharply, and no corresponding correlation of the function is observed. The pegylation of compound 12 appears to prevent polymer / DNA binding. Particle size is maintained at 67 nm after pegylation with 100% PEG 5000 -SPA. However, monitoring of particle size as a function of time shows that the particles are destroyed approximately 30 seconds after the addition of PEG, after which small particles are again observed. Therefore, with the addition of 100% PEG 5000 -SPA, part 12 can be pegylated. Since excess polymer 12 is added relative to DNA (with a charge ratio of 5 +/-), the particles can rearrange so that the unmodified polymer forms polyplexes with a DNA plasmid, then how much of the pegylated polymer remains free in solution. The addition of salt to these particles leads to particle aggregation (300 nm), although the particle size does not reach the particle size of the powdery composite with unmodified 12 (700 nm). In general, pegylation by reaction with the primary amino groups of the polymer after complexing with DNA is apparently effective for polymers with a high molecular weight (mV) with a high charge density. However, reaction with 12, even after complexing with DNA, leads to insufficient stabilization in the presence of salt with the addition of 100% PEG 5000 -SPA and to the destruction of particles at higher concentrations of PEG 5000 -SPA.

Пример 40: Пэгирование после образования комплекса с ДНК за счет образования комплекса включения.Example 40: Pegylation after complexing with DNA due to the formation of an inclusion complex.

Используя приведенную ниже методику, молекулы Адамантан-ПЭГ (Ad-PEG) добавляют к растворам заранее полученных композиций 100% адамантана с циклодекстрином (мол. %). Затем к растворам добавляют PBS и с интервалом 2 минуты с помощью DLS проверяют размер частиц. Результаты показаны на Фигуре 10.Using the following procedure, Adamantan-PEG molecules (Ad-PEG) are added to solutions of pre-prepared compositions of 100% adamantane with cyclodextrin (mol%). PBS is then added to the solutions and the particle size is checked with DLS at intervals of 2 minutes. The results are shown in Figure 10.

Методика: 2 мкг pGL-CV3 в 600 мкл dH2О смешивают с равным объемом 12 (в dH2O) при соотношении зарядов 5+/-. Добавляют нужное количество Ad-PEG (10 мг/мл в dH2O) и с помощью DLS определяют размер частиц. К раствору добавляют 600 мкл PBS, рН 7,2, и проводят мониторинг размера частиц в течение 8 минут с интервалами 2 минуты.Procedure: 2 μg pGL-CV3 in 600 μl dH 2 O is mixed with an equal volume of 12 (in dH 2 O) with a charge ratio of 5 +/-. The desired amount of Ad-PEG (10 mg / ml in dH 2 O) was added and particle size was determined using DLS. To the solution was added 600 μl of PBS, pH 7.2, and particle size was monitored for 8 minutes at 2 minute intervals.

Средний диаметр частиц непэгированного 12 увеличивается с 58 им до 250 нм в течение 8 минут после прибавления соли. Присутствие свободного ПЭГ в растворе не предотвращает агрегации (средний диаметр после прибавления соли 240 нм). Однако пэгирование за счет образования комплексов включения с линейными молекулами Ad-PEG уменьшает агрегацию частиц в зависимости от длины. Через 8 минут после добавления соли частицы, пэгированные с помощью Ad-PEG3400, агрегируются, достигая 210 нм в диаметре, тогда как размер агрегированных частиц с Ad-PEG3400-Lac составляет 200 нм. Частицы, пэгированные с помощью Ad-PEG5000, увеличиваются в диаметре только до 90 нм через 8 минут после прибавления соли и до 160 нм через 2 часа после прибавления соли. Модификация с помощью Ad-(PEG5000)2 оказывает слабое влияние на агрегацию (диаметр частиц 200 нм после прибавления соли).The average particle diameter of un-pegyled 12 increases from 58 to 250 nm within 8 minutes after the addition of salt. The presence of free PEG in the solution does not prevent aggregation (average diameter after adding salt of 240 nm). However, pegylation due to the formation of inclusion complexes with linear Ad-PEG molecules reduces particle aggregation depending on length. 8 minutes after salt addition, the particles pegylated with Ad-PEG 3400 aggregate to 210 nm in diameter, while the size of the aggregated particles with Ad-PEG 3400- Lac is 200 nm. Particles pegylated with Ad-PEG 5000 increase in diameter only to 90 nm after 8 minutes after adding salt and to 160 nm after 2 hours after adding salt. Modification using Ad- (PEG 5000 ) 2 has a weak effect on aggregation (particle diameter 200 nm after addition of salt).

Стабилизация также зависит от плотности ПЭГ (Фигура 10А). Средний диаметр частиц, измеряемый через 10 минут после прибавления соли, увеличивается в 4,7 раза для немодифицированных полиплексов (с 58 нм до 272 нм), но только в 1,2 раза для полиплексов, модифицированных путем добавления 150% или 200% адамантана к циклодекстрину.Stabilization also depends on the density of the PEG (Figure 10A). The average particle diameter, measured 10 minutes after the addition of salt, increases 4.7 times for unmodified polyplexes (from 58 nm to 272 nm), but only 1.2 times for polyplexes modified by adding 150% or 200% adamantane to cyclodextrin.

Пример 41: Пониженное поглощение в клетках вследствие пэгирования после комплексообразования.Example 41: Reduced cell uptake due to pegylation after complexation.

Стадия 1. Смеси для трансфекции готовят следующим образом: Равный объем катионного 12 прибавляют к 3 мкг FITC-Oligos (0,1 мкг/мл) при соотношении зарядов полимера к ДНК 3+/-. К комплексам прибавляют свободный ПЭГ или Ad-PEG5000 (полученный в Примере 40) в соотношении ПЭГ к циклодекстрину 1:1.Stage 1. Mixtures for transfection are prepared as follows: An equal volume of cationic 12 is added to 3 μg FITC-Oligos (0.1 μg / ml) with a polymer to DNA charge ratio of 3 +/-. To the complexes add free PEG or Ad-PEG 5000 (obtained in Example 40) in the ratio of PEG to cyclodextrin 1: 1.

Стадия 2. Клетки HUH-7 помещают в 6-луночные планшеты при плотности 3×105 клеток/лунка и в течение 24 часов выдерживают в 4 мл DMEM + 10% FBS + Антибиотик/Фунгицид. Через 24 часа клетки отмывают PBS и к клеткам добавляют 1 мл Optimem, содержащей смеси для трансфекции из Стадии 1. После инкубации в течение 15 минут среды для трансфекции удаляют, клетки отмывают PBS и в каждую лунку добавляют 1 мл Optimem. Клетки инкубируют при 37°С в течение 30 минут. Затем клетки отмывают буфером для отмывания клеток (Cell Scrub Buffer, Gene Therapy Systems) для удаления комплексов, ассоциированных с поверхностью, и PBS, a затем отделяют от лунок, обрабатывая трипсином. Затем клетки готовят и анализируют методом FACS на включение FITC-Oligo. Результаты представлены ниже, в Таблице 1. Модификация комплексов с помощью Ad-PEG5000 уменьшает поглощение комплексов FITC-Oligo/полимер.Stage 2. Cells HUH-7 are placed in 6-well plates at a density of 3 × 10 5 cells / well and incubated in 4 ml of DMEM + 10% FBS + Antibiotic / Fungicide for 24 hours. After 24 hours, the cells were washed with PBS and 1 ml of Optimem containing transfection mixtures from Stage 1 was added to the cells. After incubation for 15 minutes, the transfection medium was removed, the cells were washed with PBS and 1 ml of Optimem was added to each well. Cells are incubated at 37 ° C for 30 minutes. Cells are then washed with Cell Scrub Buffer, Gene Therapy Systems to remove surface-associated complexes and PBS, and then separated from the wells by trypsin treatment. Cells are then prepared and analyzed by FACS for incorporation of FITC-Oligo. The results are presented below in Table 1. Modification of the complexes with Ad-PEG 5000 reduces the absorption of the FITC-Oligo / polymer complexes.

Таблица 1.Table 1. ОбразецSample Трансфекция, %Transfection,% Одни клеткиAlone cells 0%0% Клетки + FITC-OligoCells + FITC-Oligo 0%0% Клетки + порошкообразный композит + Свободный ПЭГCells + Powder Composite + Free PEG 43%43% Клетки + порошкообразный композит, модифицированный Ad-PEG5000 Cells + Ad-PEG 5000 Modified Powder Composite 27%27%

Пример 42: Получение композиции 12/ Ad-PEG5000 + FITC и доставка к культивируемым клеткам.Example 42: Preparation of composition 12 / Ad-PEG 5000 + FITC and delivery to cultured cells.

Клетки ВНК-21 помещают в 6-луночные планшеты, 200000 клеток/лунка, и инкубируют в течение 24 часов при 37°С. Осуществляют комплексообразование 3 мкг олиго (0,1 мг/мл в dH2O) с равным объемом 12 (2 мг/мл в dH2O) при соотношении зарядов 5+/-. После 5-минутной реакции образования комплекса к комплексам добавляют 1,5 мкл ПЭГ (PEG)-FITC или Ad-PEG-FITC. Среду удаляют из клеток и клетки отмывают PBS. Для трансфекции к раствору каждой терапевтической композиции добавляют 940 мкл Optimem и весь раствор трансфицируют в клетки, клетки инкубируют со смесью для трансфекции в течение 4 часов, удаляют среду, отмывают клетки PBS и добавляют 4 мл полной среды. Клетки инкубируют еще в течение 24 часов при 37°С, среду удаляют и клетки дважды отмывают PBS. Клетки собирают трипсинизацией и готовят для анализа FACS. Клетки отмывают дважды буфером для отмывания (уравновешенный раствор солей Хэнкса, содержащий ДНК-азу и MgCl2 и снова суспендируют в 500 мкл буфера FACS (уравновешенный раствор солей Хэнкса, 2,5 /мл бычьего сывороточного альбумина, 10 мкг/мл пропидия йодида). Анализ FACS осуществляют, используя проточный цитометр FACSCalibur (Becton Dickinson, San Jose, CA) и программное обеспечение CellQuest. Результаты показаны на Фигуре 11.BHK-21 cells were placed in 6-well plates, 200,000 cells / well, and incubated for 24 hours at 37 ° C. Complexation of 3 μg of oligo (0.1 mg / ml in dH 2 O) with an equal volume of 12 (2 mg / ml in dH 2 O) is carried out with a charge ratio of 5 +/-. After a 5-minute complexation reaction, 1.5 μl of PEG (PEG) -FITC or Ad-PEG-FITC is added to the complexes. The medium is removed from the cells and the cells are washed with PBS. For transfection, 940 μl of Optimem was added to the solution of each therapeutic composition and the whole solution was transfected into cells, the cells were incubated with the transfection mixture for 4 hours, the medium was removed, the PBS cells were washed and 4 ml of complete medium was added. Cells are incubated for another 24 hours at 37 ° C, the medium is removed and the cells are washed twice with PBS. Cells are harvested by trypsinization and prepared for FACS analysis. Cells are washed twice with wash buffer (Hanks balanced solution containing DNase and MgCl 2 and resuspended in 500 μl FACS buffer (Hanks balanced solution, 2.5 / ml bovine serum albumin, 10 μg / ml propidium iodide). FACS analysis was performed using a FACSCalibur flow cytometer (Becton Dickinson, San Jose, CA) and CellQuest software. The results are shown in Figure 11.

Образование комплексов включения с Ad-PEG3400-FITC вызывает заметно повышенное поглощение флуоресцеина по сравнению с 12, инкубированным с Ad-PEG3400-FITC (43% по сравнению с 14%, Фиг.11). Свободный Ad-PEG3400-FITC в средах может поглощаться клеткой как часть пиноцитозного или эндоцитозного пути. Однако Ad-PEG3400-FITC способен также поглощаться клетками и в виде комплекса с 12. Не похоже, чтобы модификация порошкообразных композитов 12 с помощью Ad-PEG3400-FITC при низких соотношениях (10%) ингибировала интернализацию. Скорее всего порошкообразные композиции 12 легко связываются с клеточной поверхностью и совместно доставляют Ad-PEG3400-FITC к клеткам, поскольку они интернализованы. Доставка с помощью порошкообразных композиций 12 приводит к более высокой флуоресценции флуоресцеина, наблюдаемой в клетках, трансфицированных при использовании 12/Ad-PEG3400-FITC. Этот способ можно также применять для совместной доставки низкомолекулярных терапевтических веществ вместе с интересующим геном.The formation of inclusion complexes with Ad-PEG 3400- FITC causes a markedly increased absorption of fluorescein compared to 12 incubated with Ad-PEG 3400- FITC (43% compared to 14%, FIG. 11). Free Ad-PEG 3400- FITC in media can be absorbed by the cell as part of the pinocytotic or endocytotic pathway. However, Ad-PEG 3400- FITC is also able to be absorbed by the cells and as a complex with 12. It does not seem that modification of the powdered composites 12 with Ad-PEG 3400- FITC at low ratios (10%) inhibits internalization. Most likely, the powdered compositions 12 easily bind to the cell surface and together deliver the Ad-PEG 3400- FITC to the cells because they are internalized. Delivery using powdered formulations 12 leads to higher fluorescence of fluorescein observed in cells transfected with 12 / Ad-PEG 3400- FITC. This method can also be used for co-delivery of low molecular weight therapeutic substances together with the gene of interest.

Пример 43: Трансфекция клеток HUH-7.Example 43: Transfection of HUH-7 cells.

Трансфекция люциферазы. Клетки HUH-7 помещают в 24-луночные планшеты, 50000 клеток/лунка, и инкубируют в течение 24 часов при 37°С. Для образования комплекса 3 мкг плазмидного GL-CV3 (0,1 мг/мл в dH2O) смешивают с равным объемом 12 (в dH2O) или 21 (см. Фиг.13) при различных соотношениях зарядов. Среды удаляют из клеточных культур перед трансфекцией и клетки промывают PBS. В каждую терапевтическую композицию добавляют 600 мкл Optimem с целью образования раствора для трансфекции, 230 мкл которого добавляют в каждую из 3 лунок на 4 часа. Через четыре часа в каждую лунку добавляют 800 мкл полной среды. Среду меняют через 24 часа после трансфекции и клетки лизируют в 50 мкл буфера для лизиса клеточных культур (Promega, Madison, WI) через 48 часов после трансфекции. Люциферазную активность определяют, используя реагент фирмы Promega для люциферазного анализа. Результаты показаны на Фигуре 13.Transfection of luciferase. HUH-7 cells were placed in 24-well plates, 50,000 cells / well, and incubated for 24 hours at 37 ° C. To form a complex, 3 μg of plasmid GL-CV3 (0.1 mg / ml in dH 2 O) is mixed with an equal volume of 12 (in dH 2 O) or 21 (see Fig. 13) at different charge ratios. The media is removed from the cell cultures before transfection and the cells are washed with PBS. 600 μl of Optimem was added to each therapeutic composition to form a transfection solution, 230 μl of which was added to each of 3 wells for 4 hours. After four hours, 800 μl of complete medium was added to each well. The medium is changed 24 hours after transfection and the cells are lysed in 50 μl of cell culture lysis buffer (Promega, Madison, WI) 48 hours after transfection. Luciferase activity is determined using a Promega reagent for luciferase assay. The results are shown in Figure 13.

Пример 44: Синтез PEI, дериватизированного адамантаном (Ad-PEI)Example 44: Synthesis of Adamantane Derivatized PEI (Ad-PEI)

Полиэтиленимин (PEI) и адамантанкарбоновую кислоту смешивают в сухом СН2Cl2 и охлаждают до 0°С. К смеси добавляют DCC (1 эквив.), 1-гидроксибензоилтриазол (1 эквив) и триэтиламин (1 эквив.). Раствор медленно доводят до комнатной температуры и перемешивают в течение 16 часов. Осадок отфильтровывают, а затем растворитель отгоняют в вакууме. К оставшемуся желтоватому раствору добавляют воду. Не растворенное твердое вещество отделяют центрифугированием. Водный раствор осторожно переносят в диализный мешок и диализуют против воды в течение 24 часов. После лиофилизации получают PEI-CD.Polyethyleneimine (PEI) and adamantanecarboxylic acid are mixed in dry CH 2 Cl 2 and cooled to 0 ° C. DCC (1 equiv.), 1-hydroxybenzoyl triazole (1 equiv.) And triethylamine (1 equiv.) Were added to the mixture. The solution was slowly brought to room temperature and stirred for 16 hours. The precipitate is filtered off and then the solvent is distilled off in vacuo. Water is added to the remaining yellowish solution. The undissolved solid is separated by centrifugation. The aqueous solution is carefully transferred into a dialysis bag and dialyzed against water for 24 hours. After lyophilization, PEI-CD is obtained.

Пример 45: Синтез циклодекстрин-ПЭГ (CD-PEG)Example 45: Synthesis of cyclodextrin-PEG (CD-PEG)

ПЭГ-сукцинимидилпропионовую кислоту (SPA) (Shearwater Polymers) и циклодекстрин-моноамин (1,2 эквив.) растворяют в ДМСО и перемешивают в течение 24 часов при комнатной температуре. Продукт циклодекстрин-PEG очищают диализом.PEG-succinimidyl propionic acid (SPA) (Shearwater Polymers) and cyclodextrin-monoamine (1.2 equiv.) Are dissolved in DMSO and stirred for 24 hours at room temperature. The cyclodextrin-PEG product is purified by dialysis.

Пример 46: Образование порошкообразного композита Ad-PEI/ДНК и последующая модификация с помощью CD-PEGExample 46: The formation of a powdered composite of Ad-PEI / DNA and subsequent modification using CD-PEG

1 мкг плазмидной ДНК (0,1 мкг/мкл в dH2O) смешивают с Ad-PEI из Примера 44 при соотношении зарядов 5+/-. Затем к комплексу прибавляют CD-PEG (растворенный в dH2O) в заданном соотношении CD: Ad.1 μg of plasmid DNA (0.1 μg / μl in dH 2 O) was mixed with the Ad-PEI from Example 44 at a charge ratio of 5 +/-. Then, CD-PEG (dissolved in dH 2 O) was added to the complex in a predetermined ratio of CD: Ad.

Пример 47: Стабилизация с помощью пэгирования: рецептура при высоких концентрацияхExample 47: Stabilization by Pegging: Formulation at High Concentrations

4 мкг плазмидной ДНК смешивают с равным объемом полимерной смеси (содержащей полимер циклодекстрина 12 с соотношением зарядов 1,5+/- и, в некоторых случаях, Адамантан-PEG5000 при соотношении 1 CD:PEG5000) с конечной концентрацией в интервале 0,1 мг/мл-4 мг/мл (см. Фигура 14). Половину раствора разводят 1,2 мл воды и динамическим рассеянием света определяют диаметр. Другую половину раствора пропускают через колонку Qiagen Quiaquick для экстракции ДНК, остающейся в растворе. Концентрацию ДНК определяют УФ-адсорбцией при λ=260.4 μg of plasmid DNA is mixed with an equal volume of polymer mixture (containing polymer cyclodextrin 12 with a charge ratio of 1.5 +/- and, in some cases, Adamantan-PEG 5000 at a ratio of 1 CD: PEG 5000 ) with a final concentration in the range of 0.1 mg / ml-4 mg / ml (see Figure 14). Half of the solution is diluted with 1.2 ml of water and the diameter is determined by dynamic light scattering. The other half of the solution is passed through a Qiagen Quiaquick column to extract the DNA remaining in the solution. DNA concentration is determined by UV adsorption at λ = 260.

Результаты (Фигуры 15 и 16): Однородные порошкообразные композиты, состоящие из малых частиц (диаметр <100 нм), модифицированные с помощью адамантана-PEG5000, можно приготовить с концентрациями вплоть до и включая 4 мг ДНК/мл без высаживания. Немодифицированные полиплексы образуют большие частицы (>300 нм) при концентрациях выше 0,2 мг/мл, и при всех концентрациях рецептуры наблюдается интенсивное осаждение (потеря >50% ДНК).Results (Figures 15 and 16): Homogeneous powdery composites consisting of small particles (diameter <100 nm), modified with adamantane-PEG 5000 , can be prepared with concentrations up to and including 4 mg DNA / ml without precipitation. Unmodified polyplexes form large particles (> 300 nm) at concentrations above 0.2 mg / ml, and intense precipitation is observed at all concentrations of the formulation (loss> 50% DNA).

Пример 48; Ингибирование неспецифического поглощения с помощью модификации поверхности полиплексаExample 48; Inhibition of non-specific absorption by surface modification of the polyplex

Клетки ВНК-21 помещают в 6-луночные планшеты. Клетки трансфицируют с помощью 3 мкг FITC-Oligo (конечная концентрация смеси для трансфекции: 0,05 мг ДНК/мл), закомплексованного с равным объемом 12 при соотношении зарядов 12/ДНК 2,5 +/-. Порошкообразные композиты затем модифицируют при использовании следующих линкеров:BHK-21 cells are placed in 6-well plates. Cells are transfected with 3 μg FITC-Oligo (final transfection mixture concentration: 0.05 mg DNA / ml), complexed with an equal volume of 12 at a charge ratio of 12 / DNA 2.5 +/-. Powdered composites are then modified using the following linkers:

Анионный линкер:Anionic Linker: WEAALAEALAEALAEACWEAALAEALAEALAEAC Ad-анионный линкер:Ad-Anionic Linker: Ad-WEAALAEALAEALAEACAd-WEAALAEALAEALAEAC Ad-PEGAd peg Ad-PEG5000 Ad-peg 5000 Ad-анионный линкер-PEGAd-Anionic Linker-PEG Ad-WEAALAEALAEALAEAC-PEG5000 Ad-WEAALAEALAEALAEAC-PEG 5000

1 мл среды optimem добавляют в смесь для трансфекции и весь раствор переносят в предварительно отмытые клетки ВНК-21 (отмытые PBS) на 15 минут. Затем среду удаляют и клетки отмывают с помощью CellScrub, трипсинизируют и готовят для анализа FACS.1 ml of optimem medium was added to the transfection mixture and the whole solution was transferred to the previously washed BHK-21 cells (washed by PBS) for 15 minutes. The medium is then removed and the cells washed with CellScrub, trypsinized and prepared for FACS analysis.

Результаты: Гость включения (адамантан), спейсер (анионный линкер) и функциональная группа (PEGD5000) действуют так, чтобы модифицировать порошкообразные композиты 12/ДНК и ингибировать неспецифическое поглощение культивированными клетками (включение в клетки). См. Фигура 17. Оптимальное ингибирование достигается комбинацией всех трех компонентов.Results: Guest inclusion (adamantane), spacer (anionic linker) and functional group (PEGD 5000 ) act to modify powdered 12 / DNA composites and inhibit non-specific uptake by cultured cells (incorporation into cells). See Figure 17. Optimal inhibition is achieved by a combination of all three components.

Пример 49: Поглощение клетками гепатомы, опосредуемое галактозойExample 49: Absorption of hepatoma cells mediated by galactose

Клетки HepG2 помещают в 24-луночные планшеты по 50000 клеток/лунка. 1 мкг pCMV-Luc контактирует с равным объемом 12 и модифицируют, как указано ниже. Модификацию с помощью ПЭГ-содержащих комплексообразующих агентов осуществляют при соотношении CD:PEG (CD представляет собой циклодекстрины в 12), равном 2:1.HepG2 cells are placed in 24-well plates at 50,000 cells / well. 1 μg pCMV-Luc is contacted with an equal volume of 12 and modified as follows. Modification using PEG-containing complexing agents is carried out at a ratio of CD: PEG (CD is cyclodextrins in 12) equal to 2: 1.

Порошкообразный композит 12/pcMV-Luc без модификацииPowdered composite 12 / pcMV-Luc without modification

Glu-PEG-Pep-AdGlu-PEG-Pep-Ad Glucose-PEG3400-CAEAEAEAE-Ad, 2 CD:1 PEGGlucose-PEG 3400 -CAEAEAEAE-Ad, 2 CD: 1 PEG Gal-PEG-Pep-AdGal-peg-pep-ad Galactose-PEG3400-CAEAEAEAE-Ad, 2 CD:1 PEGGalactose-PEG 3400 -CAEAEAEAE-Ad, 2 CD: 1 PEG PEG-Pep-AdPeg-pep-ad PEG5000-CAEAEAEAE-Ad, 2 CD:1 PEGPEG 5000 -CAEAEAEAE-Ad, 2 CD: 1 PEG

К порции каждой смеси для трансфекции добавляют 200 мкл среды Optimem и переносят в каждую лунку с клетками. Через 4 часа после трансфекции в каждую лунку добавляют 800 мкл полной среды. Через 24 часа после трансфекции среду удаляют, клетки отмывают PBS и в каждую лунку добавляют 1 мл полной среды. Через 48 часов после трансфекции клетки отмывают PBS, лизируют и анализируют на люциферазную активность. Описанную процедуру трансфекции осуществляют также в присутствии 1 мМ глюкозы или 1 мМ галактозы в качестве конкурентного ингибитора.200 μl of Optimem medium is added to a portion of each transfection mixture and transferred to each cell well. 4 hours after transfection, 800 μl of complete medium is added to each well. 24 hours after transfection, the medium is removed, the cells are washed with PBS and 1 ml of complete medium is added to each well. 48 hours after transfection, cells are washed with PBS, lysed and assayed for luciferase activity. The described transfection procedure is also carried out in the presence of 1 mM glucose or 1 mM galactose as a competitive inhibitor.

Результаты: Порошкообразные композиты, модифицированные при использовании Glu-PEG-Pep-Ad или PEG-Pep-Ad, имеют отрицательный дзета-потенциал и, следовательно, с трудом трансфицируют клетки. Однако у полиплексов, модифицированных Gal-PEG-Pep-Ad, наблюдается повышенная трансфекция, которая ингибируется в присутствии свободной галактозы, тем самым демонстрируется опосредуемая галактозой трансфекция в клетки гепатомы. См. Фигура 18.Results: Powdered composites modified using Glu-PEG-Pep-Ad or PEG-Pep-Ad have a negative zeta potential and, therefore, are difficult to transfect cells. However, polyplexes modified with Gal-PEG-Pep-Ad show increased transfection, which is inhibited in the presence of free galactose, thereby demonstrating galactose-mediated transfection into hepatoma cells. See Figure 18.

Пример 50: Синтез соединения диадамантана.Example 50: Synthesis of a compound of diadamantane.

Ссылка: Breslow et al., JACS (1996) v118 р8495-8496.Reference: Breslow et al., JACS (1996) v118 p8495-8496.

Zhang et al., JACS (1993) v115 р9353-9354.Zhang et al., JACS (1993) v115 p9353-9354.

Безводный пиридин (5 мл) помещают в реактор с небольшой магнитной мешалкой и охлаждают в бане со льдом. По каплям прибавляют метилдихлорфосфат (1,0 мл). Смесь оставляют на холоду на 15 минут, за это время образуется осадок дихлорфосфата. В реактор добавляют адамантилэтанол, растворенный в 5 мл пиридина, и после замораживания смеси реактор герметически закрывают. Образующуюся смесь перемешивают в течение ночи при комнатной температуре. Затем закрытый герметически реактор открывают и образующуюся смесь выливают в 10% раствор бикарбоната натрия (50 мл). Затем образовавшийся раствор упаривают в вакууме. К твердому остатку добавляют 800 мл воды и продукт экстрагируют 150 мл эфира. Водную фазу подкисляют 2N HCl до рН=1,4, а затем экстрагируют 3×150 мл CHCl3: н-BuOH (7:3). Органический слой промывают водой и смесь растворителей упаривают в вакууме, получая твердую фазу. Это твердое вещество перекристаллизовывают из смеси ацетон/гексан и получают 27% твердого вещества белого цвета. Масс-спектрометрия с ионизацией электрораспылением показывает наличие чистого заданного продукта.Anhydrous pyridine (5 ml) was placed in a reactor with a small magnetic stirrer and cooled in an ice bath. Methyl dichlorophosphate (1.0 ml) was added dropwise. The mixture is left in the cold for 15 minutes, during which time a dichlorophosphate precipitate forms. Adamantylethanol dissolved in 5 ml of pyridine was added to the reactor, and after freezing the mixture, the reactor was sealed. The resulting mixture was stirred overnight at room temperature. Then the hermetically sealed reactor is opened and the resulting mixture is poured into a 10% sodium bicarbonate solution (50 ml). Then the resulting solution was evaporated in vacuo. 800 ml of water are added to the solid residue and the product is extracted with 150 ml of ether. The aqueous phase is acidified with 2N HCl to pH = 1.4, and then extracted with 3 × 150 ml of CHCl 3 : n-BuOH (7: 3). The organic layer was washed with water and the solvent mixture was evaporated in vacuo to give a solid phase. This solid was recrystallized from acetone / hexane to give 27% white solid. Electrospray ionization mass spectrometry indicates the presence of a pure, predetermined product.

Пример 51: Синтез соединения диадамантан-PEG5000 Example 51: Synthesis of the compound diadamantane-PEG 5000

Figure 00000065
Figure 00000065

Хлористый метилен сушат CaH2 при кипячении в течение ночи, затем перегоняют непосредственно перед реакцией. К раствору ПЭГ-эпоксид (М.в. 5000) в свежеперегнанном хлористом метилене (0,2 мл) медленно прибавляют раствор бис-(2-(1-адамантил)этилфосфата (соединение диамантана, описанное в Примере 51) а 0,4 мл хлористого метилена. Образующийся раствор перемешивают при 35°С в течение 4 дней. Растворитель отгоняют в вакууме досуха. Образующееся твердое вещество при добавлении 6 мл воды выпадает в осадок. Образовавшуюся смесь перемешивают полчаса при комнатной температуре, а затем центрифугируют, отделяя твердую фазу (непрореагировавшее диадамантановое соединение). Супернатант диализуют в течение ночи против мембраны 3500MWCO в воде и лиофилизируют досуха. При этом получают белое вещество с выходом 99%. Анализ MALDI-TOF показывает искомый продукт.Methylene chloride was dried with CaH 2 at reflux overnight, then distilled immediately before the reaction. To a solution of PEG-epoxide (M.W. 5000) in freshly distilled methylene chloride (0.2 ml), a solution of bis (2- (1-adamantyl) ethyl phosphate (diamantane compound described in Example 51) is slowly added and 0.4 ml methylene chloride. The resulting solution was stirred at 35 ° C. for 4 days. The solvent was evaporated to dryness in vacuo. The resulting solid precipitated by adding 6 ml of water. The resulting mixture was stirred for half an hour at room temperature and then centrifuged to separate the solid phase (unreacted) diadamantane is connected e). The supernatant was dialyzed overnight against 3500MWCO membrane in water and lyophilized to dryness. This gives a white solid with a yield of 99%. MALDI-TOF Analysis shows desired product.

Пример 52: Эксперименты по конкурентному замещению между Ad-PEG3400 и диадамантан-PEG5000:Example 52: Competitive Substitution Experiments between Ad-PEG 3400 and Diadamantane-PEG 5000 :

Эксперименты по конкурентному поглощению осуществляют, добавляя раствор диAdPEG5000 к заранее полученной композиции AdPEG3400, полимера и ДНК. Затем добавляют раствор соли и определяют размер частиц как функцию от времени.Competitive absorption experiments are carried out by adding a diAdPEG 5000 solution to a preformed AdPEG 3400 composition, polymer and DNA. A salt solution is then added and particle size is determined as a function of time.

Исходное получают, добавляя раствор 12 (16,6 мкл воды + 2,61 мкл 12 с концентрацией 5 мг/мл + 2,37 мкл AdPEG3400 с концентрацией 12,5 мг/мл) к раствору ДНК (20 мкл ДНК с концентрацией 0,1 мг/мл). Ниже даны характеристики этого раствора композиции:The initial one is obtained by adding solution 12 (16.6 μl of water + 2.61 μl 12 with a concentration of 5 mg / ml + 2.37 μl of AdPEG 3400 with a concentration of 12.5 mg / ml) to a DNA solution (20 μl of DNA with a concentration of 0 1 mg / ml). The following are the characteristics of this composition solution:

[ДНК] = 0,05 мг/мл[DNA] = 0.05 mg / ml

Молярное соотношение AdPEG3400:CD=1:1AdPEG 3400 molar ratio: CD = 1: 1

Соотношение зарядов = 3 +/-Charge ratio = 3 +/-

Общий полученный объем = 40 мклTotal volume obtained = 40 μl

Эту композицию инкубируют 10 минут и добавляют раствор ди-AdPEG5K (10 мг/мл). Объем этого раствора определяют таким образом, чтобы молярное соотношение между диAdPEG5000 и AdPEG3400 было 1:1, 1:2, 1:4 или 1:6. Например, чтобы молярное соотношение было 1:2, добавляют 2,38 мкл AdPEG5000.This composition was incubated for 10 minutes and a di-AdPEG5K solution (10 mg / ml) was added. The volume of this solution is determined so that the molar ratio between diAdPEG 5000 and AdPEG 3400 is 1: 1, 1: 2, 1: 4 or 1: 6. For example, to make the molar ratio 1: 2, 2.38 μl AdPEG 5000 is added.

Еще через 10 минут инкубации добавляют 1,2 мл воды, чтобы можно было считывать с помощью приборов DLS. Размер частиц определяют для 10 минут, а затем с раствором композиции быстро смешивают 600 uL 1×PBS. Затем размер частиц определяют каждую минуту в течение следующих 30 минут.After another 10 minutes of incubation, 1.2 ml of water is added so that it can be read with DLS instruments. The particle size was determined for 10 minutes, and then 600 uL 1 × PBS was quickly mixed with the solution of the composition. Then, the particle size is determined every minute for the next 30 minutes.

Для сравнения готовят два других раствора композиции. В одном случае совсем не добавляют диAdPEG5000. В другом случае не добавляют AdPEG3400. Можно видеть, что в этих условиях размер частиц порошкообразного композита не стабилизируется при использовании AdPEG3400. Соли вызывают увеличение среднего диаметра частиц от 70 нм до 350 нм в течение 30 минут. Однако один диAdPEG5000 не вызывает устойчивости в отношении соли. Размер частиц остается постоянным после добавления раствора соли Это остается верным, даже когда ди-AdPEG5K присутствует в количестве 1/6 от AdPEG3400. Результаты показаны на Фигуре 19.For comparison, two other solutions of the composition are prepared. In one case, DiAdPEG 5000 is not added at all. In another case, do not add AdPEG 3400 . You can see that under these conditions, the particle size of the powder composite does not stabilize when using AdPEG 3400 . Salts cause an increase in the average particle diameter from 70 nm to 350 nm in 30 minutes. However, one diAdPEG 5000 does not cause salt tolerance. The particle size remains constant after the addition of the salt solution. This remains true even when di-AdPEG5K is present in an amount of 1/6 of the AdPEG 3400 . The results are shown in Figure 19.

Пример 53: Чувствительный к рН модификатор адамантан-PEGExample 53: pH Sensitive Adamantane-PEG Modifier

Figure 00000066
Figure 00000066

Константа ассоциации гостя и хозяина соединения включения понижается, когда заряжен либо гость, либо хозяин. Например, протонированная форма (нейтральная форма) адамантанкарбоновой кислоты имеет константу ассоциации ~500000, тогда как непротонированная (анионная) форма адамантанкарбоновой кислоты имеет константу ассоциации ~30000. Это можно использовать для того, чтобы ввести рН-чувствительное поведение в материал, содержащий соединения включения. Например, можно модифицировать, используя соединение адамантан-PEG (Ad-PEG), содержащее вторичные аминогруппы около адамантана. Соединение Ad-PEG имеет высокую аффинность при физиологических значениях рН, но более легко высвобождается при кислых рН, наблюдаемых в эндосомах клеток. Более легкое нарушение упаковки в эндосомах промотирует высвобождение ДНК и клеточную интернализацию полиплексов.The guest-host association constant of the inclusion compound decreases when either the guest or the host is charged. For example, the protonated form (neutral form) of adamantanecarboxylic acid has an association constant of ~ 500000, while the unprotonated (anionic) form of adamantanecarboxylic acid has an association constant of ~ 30000. This can be used to introduce pH-sensitive behavior into a material containing inclusion compounds. For example, it is possible to modify using an adamantane-PEG compound (Ad-PEG) containing secondary amino groups near adamantane. The Ad-PEG compound has high affinity at physiological pHs, but is more readily released at acidic pHs observed in cell endosomes. A milder packing disorder in the endosomes promotes the release of DNA and cellular internalization of polyplexes.

Пример 54: Синтез модификаторов рН-чувствительного гидролизуемого адамантана-PEG.Example 54: Synthesis of pH Sensitive Hydrolyzable Adamantane-PEG Modifiers

PEG5k-NH2 (132 мг, 0,0264 ммол) растворяют в воде и охлаждают до 0°С. К смеси добавляют раствор NaOH (5N, 0,053 мл, 0,264 ммол, 10 экв.) и раствор 1-адамантилфторформиата (52 мг, 0,264 ммол, 10 экв.) в ТГФ (3 мл). Смесь перемешивают при этой температуре в течение пяти минут, а затем доводят до комнатной температуры и перемешивают два часа. ТГФ удаляют в вакууме. Нерастворившееся твердое вещество удаляют центрифугированием. Оставшийся водный раствор переносят на мембрану Spectra/Por MWCO 35000 и диализуют против воды в течение двух дней. После лиофилизации получают адамантилкарбамат-PEG5k (80 мг). Строение этого соединения подтверждено 1Н ЯМР, ВЭЖХ и MALDI TOF MS.PEG5k-NH 2 (132 mg, 0.0264 mmol) was dissolved in water and cooled to 0 ° C. To the mixture was added a solution of NaOH (5N, 0.053 ml, 0.264 mmol, 10 eq.) And a solution of 1-adamantyl fluoroformate (52 mg, 0.264 mmol, 10 eq.) In THF (3 ml). The mixture was stirred at this temperature for five minutes, and then brought to room temperature and stirred for two hours. THF is removed in vacuo. Insoluble solid is removed by centrifugation. The remaining aqueous solution was transferred onto a Spectra / Por MWCO 35000 membrane and dialyzed against water for two days. After lyophilization, adamantylcarbamate-PEG5k (80 mg) is obtained. The structure of this compound was confirmed by 1 H NMR, HPLC and MALDI TOF MS.

Синтез гидролизуемого соединения Адамантан-основание Шиффа-PEGSynthesis of the Adamantane-Schiff-PEG Hydrolyzable Compound

PEG5K-ALD и 1-адамантилметиламин (1 экв.) смешивают в метаноле. Добавляют несколько капель муравьиной кислоты в качестве катализатора образования основания Шиффа. Смесь перемешивают при 60°С в течение 12 часов, затем растворитель упаривают в вакууме. Смесь диализуют в воде и получают искомое соединение Адамантан-основание Шиффа-PEG5K.PEG5K-ALD and 1-adamantylmethylamine (1 eq.) Were mixed in methanol. A few drops of formic acid are added as a Schiff base catalyst. The mixture was stirred at 60 ° C for 12 hours, then the solvent was evaporated in vacuo. The mixture was dialyzed in water to give the desired Adamantane-Schiff-PEG5K compound.

Пример 55: Синтез соединения Адамантан-PEG-Трансферрин (Ad-PEG-Tf), Фигура 20Example 55: Synthesis of the compound Adamantan-PEG-Transferrin (Ad-PEG-Tf), Figure 20

1. Конденсация трансферрина по углеводным группам.1. Condensation of transferrin by carbohydrate groups.

Стадия 1: Синтез Ad-PEG-NH2-NH2 Stage 1: Synthesis of Ad-PEG-NH 2 -NH 2

FMOC-NH-PEG5000-NHS (Shearwater Polymers, 0,2 ммол, 1 г) помещают в круглодонную колбу с магнитной мешалкой. Добавляют трет.-бутилкарбазат (ВОС-гидразид) (Aldrich, 1,6 ммол, 0,2112 мг), растворенный в 7 мл смеси хлористый метилен/этилацетат (1:1). Образующийся раствор перемешивают в течение ночи при комнатной температуре. На следующий день растворители отгоняют в вакууме. Группу FMOC снимают, растворяя образовавшееся твердое вещество в 10 мл 20% пиперидина в диметилформамиде в течение 5 часов. Растворитель отгоняют в вакууме и остаток снова растворяют в воде. Полученный раствор центрифугируют, удаляя нерастворившуюся группу FMOC, а затем диализуют в течение ночи в приборе Slide-A-Lyzer фирмы Pierce, 3500MWCO. Затем раствор лиофилизируют, получая H2N-PEG5000-NH-NH-CO-OtBu.FMOC-NH-PEG 5000 -NHS (Shearwater Polymers, 0.2 mmol, 1 g) was placed in a round bottom flask with a magnetic stirrer. Tert-butylcarbazate (BOC hydrazide) (Aldrich, 1.6 mmol, 0.2112 mg) dissolved in 7 ml of a mixture of methylene chloride / ethyl acetate (1: 1) was added. The resulting solution was stirred overnight at room temperature. The next day, the solvents are distilled off in vacuo. The FMOC group is removed by dissolving the solid formed in 10 ml of 20% piperidine in dimethylformamide for 5 hours. The solvent was removed in vacuo and the residue was redissolved in water. The resulting solution was centrifuged to remove the insoluble FMOC group, and then dialyzed overnight in a Slide-A-Lyzer from Pierce, 3500MWCO. The solution was then lyophilized to give H 2 N-PEG 5000 —NH — NH — CO — OtBu.

N-Гидроксисукцинимид (Aldrich, 0,24 ммол, 27,3 мг) и адамантанкарбоновую кислоту (Aldrich, 0,39 ммол, 71,2 мг) добавляют к H2N-PEG5000-NH-NH-CO-OtBu (2) (0,16 ммол, 790 мг), растворенному в 7 мл хлористого метилена. К полученному раствору прибавляют 1,3-дициулогексилкарбодиимида (Aldrich, 1,6 ммол, 0,326 г), растворенного в 3 мл хлористого метилена. Полученный раствор перемешивают в течение ночи при комнатной температуре. На следующий день образовавшийся осадок отфильтровывают через плотный стеклянный фильтр и фильтрат упаривают на роторном испарителе в вакууме. Остаток растворяют в 10 мл воды и центрифугируют, удаляя непрореагировавшую адамантанкарбоновую кислоту. Растворитель отгоняют в вакууме и остаток снова растворяют в 6 мл 4М HCl в диоксане для удаления снятой защитной трет.-бутоксикарбонильной группы. Полученный раствор перемешивают при комнатной температуре в течение 4 часов. Затем растворитель отгоняют в вакууме и остаток снова растворяют в воде. Полученный раствор диализуют в течение ночи в приборе Slide-A-Lyzer фирмы Pierce, 3500MWCO и лиофилизируют, получают 635 мг Ad-PEG-NH2-NH2.N-Hydroxysuccinimide (Aldrich, 0.24 mmol, 27.3 mg) and adamantanecarboxylic acid (Aldrich, 0.39 mmol, 71.2 mg) are added to H 2 N-PEG 5000 -NH-NH-CO-OtBu (2 ) (0.16 mmol, 790 mg) dissolved in 7 ml of methylene chloride. To the resulting solution was added 1,3-dicyulohexylcarbodiimide (Aldrich, 1.6 mmol, 0.326 g) dissolved in 3 ml of methylene chloride. The resulting solution was stirred overnight at room temperature. The next day, the precipitate formed is filtered through a thick glass filter and the filtrate is evaporated on a rotary evaporator in vacuo. The residue was dissolved in 10 ml of water and centrifuged to remove unreacted adamantanecarboxylic acid. The solvent was distilled off in vacuo and the residue was redissolved in 6 ml of 4M HCl in dioxane to remove the deprotected tert.-butoxycarbonyl group. The resulting solution was stirred at room temperature for 4 hours. Then, the solvent was distilled off in vacuo, and the residue was redissolved in water. The resulting solution was dialyzed overnight in a Pierce Slide-A-Lyzer, 3500 MWCO and lyophilized to give 635 mg of Ad-PEG-NH 2 -NH 2 .

Стадия 2: Синтез конъюгата Трансферрин-PEG-AdStage 2: Synthesis of Conjugate Transferrin-PEG-Ad

Раствор 100 мг (1,28 мкмол) человеческого трансферрина (обедненного железом) (Sigma-Aldrich) в 1 мл 30 мМ натрийацетатного буфера (рН 5) подвергают гель-фильтрации на колонке Sephadex G-25 (Supelco). Полученные 4 мл раствора, содержащего трансферрин (мониторинг: УФ-поглощение при 280 нм), охлаждают до 0°С и добавляют 80 мкл 30 мМ натрийацетатного буфера (рН 5), содержащего 4 мг (19 мкмол) периодатата натрия. Смесь выдерживают 2 часа в бане со льдом в темноте. Для удаления низкомолекулярных продуктов применяют дополнительную гель-фильтрацию (Sephadex G-25, 30 мМ натрийацетатный буфер (рН 5). Получают раствор, содержащий около 85 мг (1,09 мкмол) окисленного трансферрина. Раствор окисленного трансферрина быстро прибавляют к раствору, содержащему 54,5 мг (10,9 мкмол) Ad-PEG-NH2-NH2 в 1 мл 100 мМ ацетата натрия (рН 5). Полученный раствор перемешивают в течение ночи при комнатной температуре. Затем доводят рН до 7,5, прибавляя 1 М бикарбонат натрия, и с интервалами в 1 час прибавляют четырьмя порциями 9,5 мг (150 мкмол) цианоборгидрида натрия. Через 18 час пэгированный трансферрин очищают и концентрируют на приборе Centricon YM-50000 NMWI (Millipore).A solution of 100 mg (1.28 μmol) of human transferrin (depleted in iron) (Sigma-Aldrich) in 1 ml of 30 mM sodium acetate buffer (pH 5) was subjected to gel filtration on a Sephadex G-25 column (Supelco). The resulting 4 ml of a solution containing transferrin (monitoring: UV absorption at 280 nm) was cooled to 0 ° C and 80 μl of 30 mM sodium acetate buffer (pH 5) containing 4 mg (19 μmol) of sodium periodate was added. The mixture is kept for 2 hours in an ice bath in the dark. An additional gel filtration (Sephadex G-25, 30 mM sodium acetate buffer (pH 5) is used to remove low molecular weight products. A solution containing about 85 mg (1.09 μmol) of oxidized transferrin is obtained. An oxidized transferrin solution is quickly added to a solution containing 54 5 mg (10.9 μmol) of Ad-PEG-NH 2 -NH 2 in 1 ml of 100 mM sodium acetate (pH 5). The resulting solution was stirred overnight at room temperature. Then the pH was adjusted to 7.5 by adding 1 M sodium bicarbonate, and at intervals of 1 hour, four portions are added 9.5 mg (150 μmol) cyanoborohydride sodium ida After 18 hours, the pegylated transferrin was purified and concentrated on a Centricon YM-50,000 NMWI instrument (Millipore).

Стадия 3: Нагрузка железом Трансферрин-PEG-Ad, синтезированного окислением трансферринаStage 3: Iron loading of Transferrin-PEG-Ad synthesized by transferrin oxidation

40 мг соединения на основе апо-трансферрина (апо-трансферрин или апо-трансферрин-PEG-Ad) растворяют в 700 мкл dH2O. К этому раствору добавляют 200 мкл 5мМ цитрата железа и 100 мкл NaHCO3 с концентрацией 84 мг/мл. Этот раствор оставляют на 2-3 часа, а затем в течение ночи диализуют против PBS. Эффективность нагрузки железом вычисляют, определяя отношение поглощения при 465 нм (окисленного железа) к поглощению при 280 нм (остатков триптофана в белке), и нормализуют по отношению A465/A280 промышленного голо-трансферрина. Определяемая эффективность нагрузки железом для трансферрина в окислительном буфере (ацетат натрия рН 5) и свежеокисленного трансферрина показана на Фигуре 21.40 mg of the apo-transferrin-based compound (apo-transferrin or apo-transferrin-PEG-Ad) is dissolved in 700 μl of dH 2 O. 200 μl of 5 mM iron citrate and 100 μl of NaHCO 3 with a concentration of 84 mg / ml are added to this solution. This solution is left for 2-3 hours and then dialyzed against PBS overnight. The iron load efficiency is calculated by determining the ratio of absorption at 465 nm (oxidized iron) to absorption at 280 nm (tryptophan residues in the protein), and normalized by the ratio A 465 / A 280 of industrial holo-transferrin. The determined iron loading efficiency for transferrin in oxidative buffer (sodium acetate pH 5) and freshly oxidized transferrin is shown in Figure 21.

Стадия 4. Аффинность связывания Трансферрин-PEG-Ad (синтезированного окислением трансферрина) с рецепторами трансферрина на клетках РС3.Stage 4. The binding affinity of Transferrin-PEG-Ad (synthesized by oxidation of transferrin) with transferrin receptors on PC3 cells.

Клетки РС3 инкубируют с 250 нМ флуоресцеина-трансферрина (FITC-TF) при различных количествах немеченого трансферрина и трансферрин-PEG-Ad. Ассоциацию клеток FITC-hTF оценивают методом FACS. Немеченый трансферрин очень эффективно конкурирует с FITC-hTF, в то время как трансферрин-PEG-Ad очень слабо конкурирует с FITC-hTF, наиболее вероятно, вследствие пониженной аффинности в отношении рецептора. Результаты показаны на Фигуре 22.PC3 cells are incubated with 250 nM fluorescein transferrin (FITC-TF) with varying amounts of unlabeled transferrin and transferrin-PEG-Ad. The association of FITC-hTF cells is evaluated by the FACS method. Unlabeled transferrin competes very effectively with FITC-hTF, while transferrin-PEG-Ad competes very weakly with FITC-hTF, most likely due to reduced receptor affinity. The results are shown in Figure 22.

Пример 56: Конденсация трансферрина с группами лизина. Фигура 23.Example 56: Condensation of transferrin with lysine groups. Figure 23.

Стадия 1: Синтез VS-PEG3400-AdStage 1: Synthesis of VS-PEG 3400- Ad

Винилсульфон-PEG3400-NHS (Shearwater Polymers, 0,147 ммол, 0,5 г) помещают в круглодонную колбу с мешалкой и растворяют в 5 мл ДМСО. Прибавляют адамантилметиламин (Aldrich, 0,147 ммол, 0,0243 г). Полученный раствор перемешивают 1 час при комнатной температуре. Растворитель отгоняют в вакууме и остаток снова растворяют в воде. Полученную смесь диализуют в течение ночи против мембраны 1000 MWCO (Spectra Рог). Затем раствор лиофилизируют и получают Винилсульфон-PEG3400-Ad.Vinyl sulfone-PEG 3400- NHS (Shearwater Polymers, 0.147 mmol, 0.5 g) was placed in a round bottom flask with a stirrer and dissolved in 5 ml of DMSO. Adamantylmethylamine (Aldrich, 0.147 mmol, 0.0243 g) was added. The resulting solution was stirred for 1 hour at room temperature. The solvent was removed in vacuo and the residue was redissolved in water. The resulting mixture was dialyzed overnight against a 1000 MWCO membrane (Spectra Horn). The solution is then lyophilized to give Vinylsulfone-PEG 3400- Ad.

Стадия 2: Синтез конъюгата Трансферрин-PEG-Ad (Tf-PEG-Ad)Stage 2: Synthesis of conjugate Transferrin-PEG-Ad (Tf-PEG-Ad)

К 109 мг (32,1 мкмол) Винилсульфона-PEG3400-Ad прибавляют раствор человеческого трансферрина (обедненный железом) (Sigma-Aldrich) в 10 мл 0,1 М натрийтетраборатного буфера (рН 9,4). Образующийся раствор перемешивают при комнатной температуре в течение 2 часов. Пэгированный трансферрин очищают от непрореагировавшего Винилсульфон-PEG3-Ad на приборе Centricon YM-50000 NMWI (Millipore) и от непрореагировавшего трансферрина на колонке с гидрофобным взаимодействием Butyl-650S (Tosoh Biosep) (чистота подтверждена ВЭЖХ и MALDI-TOF MS).To 109 mg (32.1 μmol) of Vinyl Sulfone-PEG 3400- Ad was added a solution of human transferrin (depleted in iron) (Sigma-Aldrich) in 10 ml of 0.1 M sodium tetraborate buffer (pH 9.4). The resulting solution was stirred at room temperature for 2 hours. The pegylated transferrin is purified from unreacted Vinylsulfone-PEG 3 -Ad on a Centricon YM-50,000 NMWI instrument (Millipore) and from unreacted transferrin on a hydrophobic column Butyl-650S (Tosoh Biosep) (purity confirmed by HPLC and MALDI-TOF).

Стадия 3: Нагрузка железом Трансферрин-PEG-Ad, синтезированного конденсацией через группы лизинаStage 3: Iron loading of Transferrin-PEG-Ad synthesized by condensation through lysine groups

Апо-трансферрин и Tf-PEG-Ad нагружают железом по методике, описанной в Примере 55. Избыток нагрузки железом определяют количественно, как описано ранее. Эффективность нагрузки железом Tf-PEG-Ad, синтезированного конденсацией по группам лизина, составляет почти 100%.Apo-transferrin and Tf-PEG-Ad are loaded with iron according to the procedure described in Example 55. The excess load of iron is quantified, as described previously. The iron loading efficiency of Tf-PEG-Ad synthesized by condensation by lysine groups is almost 100%.

Пример 57: Аффинность связывания Трансферрин-PEG-Ad (синтезированного конденсацией по группам лизина) с рецепторами трансферрина на клетках РС3.Example 57: Binding affinity of Transferrin-PEG-Ad (synthesized by condensation by lysine groups) with transferrin receptors on PC3 cells.

Клетки РС3 помещают в 6-луночные планшеты при плотности 125000 клеток/мл. Через 24 часа клетки экспонируют с 250 нМ FITC-Tf, смешиваемых в различных концентрациях с hTf, hTf-PEG-Ad (синтезированным окислением hTf), hTf-PEG-Ad (синтезированным по реакции с VS-лизином и очищенным) и hTf-(PEG-Ad)2. Поглощение через 20-минутной экспозиции определяют методом FACS. В отличие от Tf-PEG-Ad, синтезированного окислением трансферрина, соединения трансферрина, синтезированные конденсацией с лизином, эффективно конкурирует с FITC-Tf за рецепторы РС3-клеточной поверхности. Результаты показаны на Фигуре 24.PC3 cells are placed in 6-well plates at a density of 125,000 cells / ml. After 24 hours, the cells are exposed with 250 nM FITC-Tf mixed in various concentrations with hTf, hTf-PEG-Ad (synthesized by oxidation of hTf), hTf-PEG-Ad (synthesized by reaction with VS-lysine and purified) and hTf- ( PEG-Ad) 2 . Absorption after a 20-minute exposure is determined by the FACS method. In contrast to Tf-PEG-Ad synthesized by transferrin oxidation, transferrin compounds synthesized by condensation with lysine effectively compete with FITC-Tf for receptors on the PC3 cell surface. The results are shown in Figure 24.

Пример 58: Дзета-потенциал FITC-Tf-модифицированных полиплексовExample 58: Zeta potential of FITC-Tf-modified polyplexes

Аликвоту 12 равного объема добавляют к аликвоте плазмидной ДНК (2 мкг ДНК, 0,1 мг/мл в воде) при соотношении зарядов 3+/- с образованием порошкообразного композита. Голо-трансферрин или голо-Tf-PEG-Ad добавляют к порошкообразному композиту. Частицы разбавляют, добавляя 1,2 мл воды, и определяют дзета-потенциал на приборе ZetaPals динамического рассеяния света (Brookhaven Instruments). Результаты показаны на Фигуре 2. Немодифицированный голо-трансферрин ассоциируется с порошкообразными композитами с помощью электростатических взаимодействий. Когда добавляют 2 нмол Tf/мкг ДНК, порошкообразные композиты становятся нейтральными (достигают нейтрального состояния). По-видимому, голо-Трансферрин-PEG-Ad (обозначенный на Фигуре 25 Tf-PEG-Ad) ассоциируется в частицы порошкообразного композита как электростатическим взаимодействием, так и за счет образования соединений включения. Следовательно, существует более прочная ассоциация голо-Tf-PEG-Ad с частицами, что ясно показывает непрерывное понижение дзета-потенциала модифицированных частиц при более высоких концентрациях голо-Tf-PEG-Ad. При 2 нмол Tf/мкг порошкообразные композиты, модифицированные голо-Tf-PEG-Ad, заряжены отрицательно (дзета-потенциал ~-7 мВ).An aliquot of 12 equal volumes is added to an aliquot of plasmid DNA (2 μg DNA, 0.1 mg / ml in water) at a charge ratio of 3 +/- to form a powdery composite. Holo-transferrin or holo-Tf-PEG-Ad is added to the powdered composite. The particles are diluted by adding 1.2 ml of water and the zeta potential is determined on a ZetaPals dynamic light scattering instrument (Brookhaven Instruments). The results are shown in Figure 2. Unmodified holo-transferrin is associated with powdered composites via electrostatic interactions. When 2 nmol Tf / μg DNA is added, the powdered composites become neutral (reach a neutral state). Apparently, holo-Transferrin-PEG-Ad (indicated in Figure 25 Tf-PEG-Ad) is associated in the particles of the powdered composite both by electrostatic interaction and by the formation of inclusion compounds. Therefore, there is a stronger association of holo-Tf-PEG-Ad with particles, which clearly shows a continuous decrease in the zeta potential of modified particles at higher concentrations of holo-Tf-PEG-Ad. At 2 nmol Tf / μg, powdered composites modified with holo-Tf-PEG-Ad are negatively charged (zeta potential ~ -7 mV).

Пример 59: Синтез AD-Phos-PEG5000-ГалактозаExample 59: Synthesis of AD-Phos-PEG 5000 -Galactose

Figure 00000067
Figure 00000067

Figure 00000068
Figure 00000068

Figure 00000069
Figure 00000069

Номера соединений, указанные ниже, относятся к приведенной выше схеме.The compound numbers shown below refer to the above diagram.

I. Синтез адамантанфосфоновой кислоты 2. Дибензилфосфит (0,712 г, 2,71 ммол) вводят шприцом в раствор 1-адамантилметиламина (0,493 г, 2,98 ммол) в сухом CCl4 в атмосфере аргона. Почти сразу после добавления дибензилфосфита выпадает белый осадок. Раствор перемешивают в течение 12 часов. К смеси добавляют СН2Cl2 (30 мл). Органический слой дважды (2×40 мл) промывают разбавленной кислотой (подкисленной водой, рН=4). Затем сушат органический слой MgSO4. Растворитель упаривают в вакууме. Полученное белое вещество кристаллизуют из смеси растворителей CH2Cl2 и гексана. Получают кристаллы соединения 1 в виде игл (0,69 г, выход 60%). Кристаллическое соединение гидрируют водородом под давлением 15 psi (103,42 кПа) с 10% Pd/C (200 мг) в качестве катализатора в этаноле (40 мл) в течение 16 час. Катализатор отфильтровывают, растворитель отгоняют из фильтрата под вакуумом. Получают 2 с количественным выходом. Полученное соединение 2 используют без дополнительной очистки.I. Synthesis of adamantane phosphonic acid 2. Dibenzyl phosphite (0.712 g, 2.71 mmol) is injected with a syringe into a solution of 1-adamantylmethylamine (0.493 g, 2.98 mmol) in dry CCl 4 under argon. Almost immediately after the addition of dibenzylphosphite, a white precipitate forms. The solution was stirred for 12 hours. CH 2 Cl 2 (30 ml) was added to the mixture. The organic layer was washed twice (2 × 40 ml) with dilute acid (acidified water, pH = 4). Then dried the organic layer of MgSO 4 . The solvent was evaporated in vacuo. The resulting white substance is crystallized from a mixture of solvents CH 2 Cl 2 and hexane. Crystals of compound 1 were obtained in the form of needles (0.69 g, 60% yield). The crystalline compound is hydrogenated with hydrogen at a pressure of 15 psi (103.42 kPa) with 10% Pd / C (200 mg) as a catalyst in ethanol (40 ml) for 16 hours. The catalyst is filtered off, the solvent is distilled off from the filtrate in vacuo. Get 2 in quantitative yield. The resulting compound 2 was used without further purification.

II. Синтез NH2-PEG5000-Галактозы 4. FMOC-NH-PEG5000-NHS (Shearwater, 760 мг, 0,152 ммол) растворяют в ДМСО (3,7 мл). К этому раствору добавляют раствор галактозамина (385 мг, 1,52 ммол) и диизопропилэтиламин (0,264 мл, 1,52 ммол) в ДМСО (14 мл). Раствор перемешивают в течение 20 минут, а затем диализуют в воде (4×4 л), используя мембрану 3500 MWCO (Spectra/Por 7, Spectrum Lab, Inc.), в течение 24 часов. Затем раствор лиофилизируют, получают 745 мг FMOC-NH-PEG5000-Галактозы 3. 3 растворяют в ДМФА (12 мл), содержащем пиперидин (3 мл). Раствор перемешивают в течение 16 часов. Затем ДМФА отгоняют в высоком вакууме. К твердому остатку прибавляют 40 мл воды. Белое твердое вещество отделяют центрифугированием. Водный раствор диализуют в воде, (4×4л), используя мембрану 3500 MWCO (Spectra/Por 7, Spectrum Lab, Inc.), в течение 24 часов. Раствор лиофилизируют, получают 625 мг NH2-PEG5000-Галактозы 4.II. Synthesis of NH 2 -PEG 5000 -Halactose 4. FMOC-NH-PEG 5000 -NHS (Shearwater, 760 mg, 0.152 mmol) was dissolved in DMSO (3.7 ml). To this solution is added a solution of galactosamine (385 mg, 1.52 mmol) and diisopropylethylamine (0.264 ml, 1.52 mmol) in DMSO (14 ml). The solution was stirred for 20 minutes and then dialyzed in water (4 × 4 L) using a 3500 MWCO membrane (Spectra / Por 7, Spectrum Lab, Inc.) for 24 hours. The solution is then lyophilized to give 745 mg of FMOC-NH-PEG 5000 -Halactose 3. 3 is dissolved in DMF (12 ml) containing piperidine (3 ml). The solution was stirred for 16 hours. Then DMF is distilled off in high vacuum. 40 ml of water are added to the solid residue. The white solid is separated by centrifugation. The aqueous solution was dialyzed in water (4 × 4 L) using a 3500 MWCO membrane (Spectra / Por 7, Spectrum Lab, Inc.) for 24 hours. The solution was lyophilized to give 625 mg of NH 2 -PEG 5000 -Galactose 4.

III. Синтез Адамантан-Phos-PEG5000-Галактозы 5. 4 (63 мг, 0,013 ммол) растворяют в имидазольном буферном растворе (1 мл, 0,1 N, рН=6,5). К этому раствору добавляют раствор 2 в СН3CN (4 мл), а затем 1-этил-3-(3-диметиламинопропил)карбодиимида гидрохлорид (EDC, 100 мг, 40 экв.). Раствор перемешивают в течение 16 часов при комнатной температуре. Раствор диализуют в воде (4×4 л), используя мембрану 3500 MWCO (Spectra/Por 7, Spectrum Lab, Inc.), a затем лиофилизируют, получая 5.III. Synthesis of Adamantan-Phos-PEG 5000 -Galactose 5. 4 (63 mg, 0.013 mmol) was dissolved in imidazole buffer solution (1 ml, 0.1 N, pH = 6.5). To this solution was added a solution of 2 in CH 3 CN (4 ml), followed by 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride (EDC, 100 mg, 40 eq.). The solution was stirred for 16 hours at room temperature. The solution was dialyzed in water (4 × 4 L) using a 3500 MWCO membrane (Spectra / Por 7, Spectrum Lab, Inc.), and then lyophilized to give 5.

Пример 60: Синтез AD-Glu-Glu-PEG5000-ГалактозыExample 60: Synthesis of AD-Glu-Glu-PEG 5000 -Galactose

Figure 00000070
Figure 00000070

Figure 00000071
Figure 00000071

Номера соединений, указанные ниже, относятся к приведенной выше схеме.The compound numbers shown below refer to the above diagram.

I. Синтез Н-Glu-Glu-Адамантана 7. Н-Glu(Bn)-OH (3,55 г, 15 ммол) растворяют в воде (16 мл), содержащей бикарбонат натрия (1.26 г; 15 ммол). К смеси прибавляют Z-Glu(Bn)-OSu (4,68 г, 10 ммол) в ТГФ (30 мл). Затем к смеси прибавляют еще 30 мл ТГФ, 20 мл CH3CN и затем 10 мл 2N NaOH. Раствор перемешивают 16 часов при комнатной температуре. ТГФ и СН3СН упаривают в высоком вакууме. К водной смеси добавляют 1 N HCl, доводя значение рН до 3. Наблюдают образование осадка. Смесь экстрагируют хлороформом (3×30 мл). Органический слой сушат MgSO4. MgSO4 отфильтровывают. Органический растворитель упаривают, получая белое липкое твердое вещество 6. 6 используют на следующей стадии без дальнейшей очистки.I. Synthesis of H-Glu-Glu-Adamantane 7. H-Glu (Bn) -OH (3.55 g, 15 mmol) is dissolved in water (16 ml) containing sodium bicarbonate (1.26 g; 15 mmol). Z-Glu (Bn) -OSu (4.68 g, 10 mmol) in THF (30 ml) was added to the mixture. Then another 30 ml of THF, 20 ml of CH 3 CN and then 10 ml of 2N NaOH are added to the mixture. The solution was stirred for 16 hours at room temperature. THF and CH 3 CH were evaporated in high vacuum. 1 N HCl was added to the aqueous mixture, adjusting the pH to 3. Precipitation was observed. The mixture was extracted with chloroform (3 × 30 ml). The organic layer was dried with MgSO 4 . MgSO 4 is filtered off. The organic solvent was evaporated, yielding a white, sticky solid 6. 6 was used in the next step without further purification.

6 (3,51 г, 6,1 ммол) растворяют в сухом ТГФ (40 мл). К этому раствору под аргоном при 0°С добавляют 1-адамантилметиламин (1,007 г, 6,1 ммол), 1-гидроксибензотриазол (0,93 г, 6,1 ммол), DCC (1,32 г, 6,4 ммол) и диизопропилэтиламин (1,06 мл, 6,1 ммол) под аргоном при 0°С. Смесь затем доводят до комнатной температуры и перемешивают в течение ночи. Осадок отфильтровывают. Затем в вакууме удаляют ТГФ и получают твердое вещество желтого цвета. Это желтое вещество кристаллизуют из метанола, получая кристаллы 6 в форме пластин (2,1 г, 49%). Затем 6 растворяют в 40 мл метанола и встряхивают в приборе для гидрирования в присутствии 200 мг 10% Pd/C при давлении водорода 25-30 psi (172,37-206,84 кПа). Катализатор отфильтровывают через 24 часа. Н-Glu-Glu-AD 7 получают с количественным выходом после отгонки метанола в вакууме. 7 используют без дополнительной очистки.6 (3.51 g, 6.1 mmol) was dissolved in dry THF (40 ml). To this solution, under argon at 0 ° C., 1-adamantylmethylamine (1.007 g, 6.1 mmol), 1-hydroxybenzotriazole (0.93 g, 6.1 mmol), DCC (1.32 g, 6.4 mmol) are added. and diisopropylethylamine (1.06 ml, 6.1 mmol) under argon at 0 ° C. The mixture was then brought to room temperature and stirred overnight. The precipitate is filtered off. Then, THF was removed in vacuo to give a yellow solid. This yellow substance is crystallized from methanol to give crystals 6 in the form of plates (2.1 g, 49%). Then 6 was dissolved in 40 ml of methanol and shaken in a hydrogenation apparatus in the presence of 200 mg of 10% Pd / C at a hydrogen pressure of 25-30 psi (172.37-206.84 kPa). The catalyst is filtered off after 24 hours. H-Glu-Glu-AD 7 was obtained in quantitative yield after distillation of methanol in vacuo. 7 use without further purification.

II. Синтез AD-Glu-Glu-PEG5000-Галактозы 9. Винилсульфон(VS)-PEG5000-NHS (Shearwater, 423 мг, 0,085 ммол) и галактозамин (216 мг, 0,85 ммол) добавляют в раствор PBS (2,25 мл, 1х, рН 7,2). Раствор перемешивают в течение 1 часа, а затем в течение 24 часов диализуют в воде (4×4 л), используя мембрану 3500 MWCO (Spectra/Por 7, Spectrum Lab, Inc.). Затем раствор лиофилизируют. Продукт 8 анализируют, используя MALDI-TOF MS и ВЭЖХ. 8 растворяют в боратном буферном растворе (6 мл, 0,1 N, рН 9,4). Соединение 7 (121 мг) растворяют в ДМСО (2 мл) и затем добавляют к раствору полимера. Смесь перемешивают при 35°С в течение 16 часов, а затем при 50°С в течение 17 часов. За реакцией следят с помощью ВЭЖХ. Полимер диализуют, используя мембрану 3500 MWCO, и лиофилизируют, получая 419 мг AD-Glu-Glu-PEG5000-Галактозы 9 с выходом 90%.II. Synthesis of AD-Glu-Glu-PEG 5000 -Galactose 9. Vinylsulfone (VS) -PEG 5000 -NHS (Shearwater, 423 mg, 0.085 mmol) and galactosamine (216 mg, 0.85 mmol) are added to the PBS solution (2.25 ml, 1x, pH 7.2). The solution was stirred for 1 hour and then dialyzed in water (4 × 4 L) for 24 hours using a 3500 MWCO membrane (Spectra / Por 7, Spectrum Lab, Inc.). Then the solution is lyophilized. Product 8 was analyzed using MALDI-TOF MS and HPLC. 8 is dissolved in a borate buffer solution (6 ml, 0.1 N, pH 9.4). Compound 7 (121 mg) was dissolved in DMSO (2 ml) and then added to the polymer solution. The mixture was stirred at 35 ° C for 16 hours, and then at 50 ° C for 17 hours. The reaction is monitored by HPLC. The polymer was dialyzed using a 3500 MWCO membrane and lyophilized to obtain 419 mg of AD-Glu-Glu-PEG 5000 -Galactose 9 in 90% yield.

Пример 61: Синтез AD-Glu-Glu-PEG5000 Example 61: Synthesis of AD-Glu-Glu-PEG 5000

Figure 00000072
Figure 00000072

Синтез AD-Glu-Glu-mPEG5000 10. mPEG5000-SPA (Shearwater, 300 мг, 0,06 ммол) и 7, Пример 60, растворяют в ДМСО (2 мл) и CH3CN (1 мл). Смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 24 часов. Затем раствор диализуют в воде (4×4 л), используя мембрану 3500 MWCO (Spectra/Por 7, Spectrum Lab, Inc.) в течение 24 часов. Раствор лиофилизируют, получают 276 мг Ad-Glu-Glu-mPEG5000 10. Строение 10 подтверждают MALDI-TOF MS, ВЭЖХ и 1Н ЯМР.Synthesis of AD-Glu-Glu-mPEG 5000 10. mPEG 5000 -SPA (Shearwater, 300 mg, 0.06 mmol) and 7, Example 60, were dissolved in DMSO (2 ml) and CH 3 CN (1 ml). The mixture was stirred at room temperature for 24 hours. The solution is then dialyzed in water (4 × 4 L) using a 3500 MWCO membrane (Spectra / Por 7, Spectrum Lab, Inc.) for 24 hours. The solution was lyophilized to give 276 mg of Ad-Glu-Glu-mPEG 5000 10. Structure 10 was confirmed by MALDI-TOF MS, HPLC and 1 H NMR.

Пример 62: Препарат трансферрина и ПЭГ-модифицированных полиплексов.Example 62: The preparation of transferrin and PEG-modified polyplexes.

Полиплексы (соотношение заряда полимера к заряду ДНК 3+/-), модифицированные при использовании Tf-PEG-AD (или Tf-(PEG-AD)2) и PEG-AD (или PEG-Glu-Glu-AD), можно готовить следующим образом. Берут равные объемы всех компонентов. К раствору 12 в воде добавляют Tf-PEG-AD (или Tf-(PEG-AD)2). К этому смешанному раствору добавляют аликвоту PEG-AD (или PEG-Glu-Glu-AD). Эту трехкомпонентную смесь полимеров добавляют затем к раствору ДНК. Раствор осторожно перемешивают, отбирая пипеткой, и размер частиц, дзета-потенциал и устойчивость к действию соли определяют, как описано выше. Дзета -потенциал частиц можно менять ("настраивать"), изменяя относительные соотношения Tf-PEG-AD (или Tf-(PEG-AD)2) и PEG-AD (или PEG-Glu-Glu-AD). Некоторые примеры изменения дзета-потенциала и размера частиц в зависимости от модификации частиц показаны на Фигурах 26, 27 и 28.Polyplexes (ratio of polymer charge to DNA charge 3 +/-) modified using Tf-PEG-AD (or Tf- (PEG-AD) 2 ) and PEG-AD (or PEG-Glu-Glu-AD) can be prepared in the following way. Take equal volumes of all components. Tf-PEG-AD (or Tf- (PEG-AD) 2 ) is added to a solution of 12 in water. An aliquot of PEG-AD (or PEG-Glu-Glu-AD) is added to this mixed solution. This ternary polymer mixture is then added to the DNA solution. The solution was carefully mixed by pipetting, and the particle size, zeta potential, and salt resistance were determined as described above. The zeta potential of particles can be changed ("tuned") by changing the relative ratios of Tf-PEG-AD (or Tf- (PEG-AD) 2 ) and PEG-AD (or PEG-Glu-Glu-AD). Some examples of changes in the zeta potential and particle size depending on the modification of the particles are shown in Figures 26, 27 and 28.

Пример 63: Адамантан-анионный пептид-PEG3400-галактоза/глюкоза (AD-nen-PEG-gal-glu). Анионный пептид (последовательность: Е-А-Е-А-Е-А-Е-А-С) синтезируют с помощью устройства для синтеза биополимеров (Biopolymer Synthesis Facility, Beckman Institute, California Institute of Technology), используя автоматический синтезатор. Перед отщеплением пептида от полимера адамантанкарбоновая кислота (АСА, Aldrich) конъюгирует с N-концом пептида в присутствии DCC. Полученный пептид (АСА-Е-А-Е-А-Е-А-Е-А-С, М.в. 1084) отщепляют от полимера и анализируют методом MALDI-TOF.Example 63: Adamantane Anionic Peptide-PEG 3400 -galactose / Glucose (AD-nen-PEG-gal-glu). Anionic peptide (sequence: E-A-E-A-E-A-E-A-C) is synthesized using a device for the synthesis of biopolymers (Biopolymer Synthesis Facility, Beckman Institute, California Institute of Technology) using an automatic synthesizer. Before cleavage of the peptide from the polymer, adamantanecarboxylic acid (ASA, Aldrich) conjugates to the N-terminus of the peptide in the presence of DCC. The resulting peptide (ASA-E-A-E-A-E-A-E-A-C, M.V. 1084) was cleaved from the polymer and analyzed by the MALDI-TOF method.

Галактоза- и глюкоза-PEG3400-винилсульфон (gal/glu-PEG3400-VS) получают с выходом около 95 % по реакции NHS-PEG3400-VS (Shearwater Polymers) с 20 эквивалентами глюкозамина или галактозамина (Sigma) в забуференном фосфатом физиологическом растворе, рН 7,2, в течение двух часов при комнатной температуре. Раствор подвергают интенсивному диализу против воды, а затем лиофилизируют. Тиолы анионного пептида (два эквивалента) реагируют с галактозой-PEG3400-VS или глюкозой-PEG3400-VS в 50 мМ натрийборатном буфере (рН 9,5), содержащем 10 мМ ТСЕР. Раствор подкисляют и выпавший осадок (не растворимый ниже рН 9,0) удаляют центрифугированием. Супернатант собирают, интенсивно диализуют и лиофилизируют. Строение искомых продуктов подтверждают методом MALDI-TOF.Galactose- and glucose-PEG 3400- vinylsulfone (gal / glu-PEG 3400 -VS) are obtained in about 95% yield by reaction of NHS-PEG 3400 -VS (Shearwater Polymers) with 20 equivalents of glucosamine or galactosamine (Sigma) in physiological phosphate buffered solution, pH 7.2, for two hours at room temperature. The solution is subjected to intensive dialysis against water, and then lyophilized. Anionic peptide thiols (two equivalents) are reacted with galactose-PEG 3400- VS or glucose-PEG 3400- VS in 50 mM sodium borate buffer (pH 9.5) containing 10 mM TCEP. The solution was acidified and the precipitate (insoluble below pH 9.0) was removed by centrifugation. The supernatant is collected, intensively dialyzed and lyophilized. The structure of the desired products is confirmed by the MALDI-TOF method.

Figure 00000073
Figure 00000073

Figure 00000074
Figure 00000074

Пример 64: Синтез нафталин-PEG5000 Example 64: Synthesis of naphthalene-PEG 5000

Figure 00000075
Figure 00000075

500 мг PEG5000-NHS (0,1 ммол, Shearwater Polymers) добавляют в стеклянный сосуд с мешалкой. Прибавляют 146 мкл 1-нафталинметиламина (1 ммол, 10 экв., Aldrich), растворенного в 8 мл хлористого метилена, и раствор перемешивают в течение 16 часов. Затем растворитель удаляют в вакууме. К смеси прибавляют 20 мл воды. Нерастворившийся осадок удаляют центрифугированием. Водный раствор диализуют с мембраной Spectra/Por 3500 MWCO в течение 24 часов. Затем раствор лиофилизируют, получая белый пушистый твердый нафталин-PEG5000. Продукт анализируют методами 1H ЯМР, MALDI-TOF MS и обращенно-фазовой ВЭЖХ. Нафталин-PEG5000 синтезируют по аналогичной методике (выход 56%; строение продукта подтверждают методом MALDI-TOF).500 mg of PEG 5000 —NHS (0.1 mmol, Shearwater Polymers) was added to a glass jar with stirrer. 146 μl of 1-naphthalenemethylamine (1 mmol, 10 equiv., Aldrich) dissolved in 8 ml of methylene chloride are added and the solution is stirred for 16 hours. Then the solvent is removed in vacuo. 20 ml of water are added to the mixture. The insoluble precipitate is removed by centrifugation. The aqueous solution is dialyzed with a Spectra / Por 3500 MWCO membrane for 24 hours. The solution was then lyophilized to give a white fluffy solid naphthalene-PEG 5000 . The product was analyzed by 1 H NMR, MALDI-TOF MS and reverse phase HPLC. Naphthalene-PEG 5000 is synthesized by a similar procedure (yield 56%; product structure is confirmed by the MALDI-TOF method).

Пример 65: Синтез Нафталин-PEG5000-ГалактозыExample 65: Synthesis of Naphthalene-PEG 5000 -Galactose

Винилсульфон(VS)-PEG5000-NHS (Shearwater, 423 мг, 0,085 ммол) и галактозамин (216 мг, 0,85 ммол) добавляют к раствору PBS (2,25 мл, 1х, рН 7,2). Раствор перемешивают в течение 1 часа, а затем в течение 24 часов диализуют в воде (4×4 л), используя мембрану 3500 MWCO (Spectra/Por 7, Spectrum Lab, Inc.). Затем раствор лиофилизируют, получая Винилсульфон-PEG5000-Галактозу. Продукт анализируют MALDI-TOF MS и ВЭЖХ. 300 мг (0,06 ммол) Винилсульфон-PEG5000-Галактозы растворяют в боратном буферном растворе (3 мл, 0,1 N, рН 9,4). 1-Нафталинметиламин (8,8 мкл, 0,06 ммол) растворяют в ДМСО (3 мл), а затем добавляют к раствору полимера. Смесь перемешивают при 55°С в течение 36 часов. Полимер диализуют, используя мембрану 3500 MWCO, и лиофилизируют, получая Нафталин-PEG5000-Галактозу.Vinyl sulfone (VS) -PEG 5000 -NHS (Shearwater, 423 mg, 0.085 mmol) and galactosamine (216 mg, 0.85 mmol) are added to the PBS solution (2.25 ml, 1x, pH 7.2). The solution was stirred for 1 hour and then dialyzed in water (4 × 4 L) for 24 hours using a 3500 MWCO membrane (Spectra / Por 7, Spectrum Lab, Inc.). The solution was then lyophilized to give Vinylsulfone-PEG 5000 -Galactose. Product analyzed by MALDI-TOF MS and HPLC. 300 mg (0.06 mmol) of Vinyl Sulfone-PEG 5000 -Halactose are dissolved in borate buffer solution (3 ml, 0.1 N, pH 9.4). 1-Naphthalenemethylamine (8.8 μl, 0.06 mmol) was dissolved in DMSO (3 ml) and then added to the polymer solution. The mixture was stirred at 55 ° C for 36 hours. The polymer was dialyzed using a 3500 MWCO membrane and lyophilized to give Naphthalene-PEG 5000 -Galactose.

Следует понимать, что вышеприведенное обсуждение и примеры представляют собой подробное описание лишь некоторых предпочтительных вариантов изобретения. Специалисты в данной области техники понимают, что различные модификации и эквиваленты могут быть сделаны без отступления от сущности и объема изобретения.It should be understood that the above discussion and examples are a detailed description of only certain preferred embodiments of the invention. Those skilled in the art will recognize that various modifications and equivalents can be made without departing from the spirit and scope of the invention.

Claims (26)

1. Соединение формулы1. The compound of the formula
Figure 00000076
Figure 00000076
где J обозначает -NH-, -C(=O)NH-(CH2)d-, -NH-C(=O)-(CH2)d-, -CH2SS-, -C(=O)O-(CH2)e-O-P(=O)(O-(CH2)e-Y)O-,where J is -NH-, -C (= O) NH- (CH 2 ) d -, -NH-C (= O) - (CH 2 ) d -, -CH 2 SS-, -C (= O) O- (CH 2 ) e -OP (= O) (O- (CH 2 ) e -Y) O-,
Figure 00000077
Figure 00000077
пептидный или полипептидный остаток, илиpeptide or polypeptide residue, or -NH-(C=О)-CH(R1)-NH-(С=О)-CH(R1)-NH-;-NH- (C = O) -CH (R 1 ) -NH- (C = O) -CH (R 1 ) -NH-; Y обозначает дополнительную функциональность хозяин/гость;Y denotes additional host / guest functionality; R1 обозначает -(CH2)а -CO2Н, ее эфир или соль; или -(CH2)a-CONH2;R 1 is - (CH 2 ) a —CO 2 H, an ester or salt thereof; or - (CH 2 ) a —CONH 2 ; PEG (ПЭГ) обозначает -O(СН2СН2О)z-, где z варьируется от 2 до 500;PEG (PEG) means —O (CH 2 CH 2 O) z -, where z varies from 2 to 500; L обозначает Н, -NH2, -NH-(C=O)-(CH2)e-(C=O)-CH2-, -S(=O)2-НС=СН2-, - SS-, С(=O)O- или углеводный остаток;L is H, -NH 2 , -NH- (C = O) - (CH 2 ) e - (C = O) -CH 2 -, -S (= O) 2 -CH = CH 2 -, - SS- , C (= O) O- or carbohydrate residue; хозяин-гость выбирается из адамантила, нафтила, холестерола, циклодекстрина или любой их комбинации;the host is selected from adamantyl, naphthyl, cholesterol, cyclodextrin, or any combination thereof; а обозначает 0 или 1;a is 0 or 1; b обозначает 0 или 1;b is 0 or 1; d имеет значение в интервале от 0 до 6;d has a value in the range from 0 to 6; е имеет значение в интервале от 1 до 6;e matters in the range from 1 to 6; n имеет значение в интервале от 0 до 6;n has a value in the range from 0 to 6; q имеет значение в интервале от 1 до 5;q has a value in the range of 1 to 5; w имеет значение в интервале от 1 до 5;w has a value in the range from 1 to 5; y обозначает 1;y is 1; х обозначает 1; иx is 1; and z имеет значение в интервале от 1 до 5.z has a value in the range of 1 to 5.
2. Соединение по п.1, где q обозначает 1; w обозначает 1 и z обозначает 1.2. The compound according to claim 1, where q is 1; w is 1 and z is 1. 3. Соединение по п.2, где3. The compound according to claim 2, where
Figure 00000078
Figure 00000078
и Y представляет собой адамантил.and Y is adamantyl.
4. Композиция, предназначенная для доставки терапевтического агента, содержащая порошкообразный композит полимера и терапевтического агента и комплекс включения указанного полимера и комплексообразующего агента, причем комплексообразующий агент содержит функциональную группу, а полимер содержит один или более фрагментов циклодекстрина.4. A composition intended for the delivery of a therapeutic agent containing a powdery composite of a polymer and a therapeutic agent and a complex for including said polymer and a complexing agent, the complexing agent containing a functional group and the polymer containing one or more cyclodextrin fragments. 5. Композиция по п.4, отличающаяся тем, что полимер имеет функциональность хозяина, а комплексообразующий агент имеет функциональность гостя.5. The composition according to claim 4, characterized in that the polymer has host functionality, and the complexing agent has guest functionality. 6. Композиция по п.4, отличающаяся тем, что полимер имеет функциональность гостя, а комплексообразующий агент имеет функциональность хозяина.6. The composition according to claim 4, characterized in that the polymer has guest functionality, and the complexing agent has host functionality. 7. Композиция по п.4, отличающаяся тем, что полимер имеет функциональность хозяина и гостя и содержащая смесь комплексообразующих агентов имеет функциональность гостя и хозяина.7. The composition according to claim 4, characterized in that the polymer has the functionality of a host and a guest and containing a mixture of complexing agents has the functionality of a guest and a host. 8. Композиция по одному из пп.5, 6 или 7, отличающаяся тем, что функциональность хозяина выбирают из циклодекстрина, карцеранда, кавитанда, краун-эфира, криптанда, кукурбитурила, каликсарена, сферанда или их любой комбинации.8. The composition according to one of claims 5, 6 or 7, characterized in that the host functionality is selected from cyclodextrin, carcerand, cavitand, crown ether, cryptand, cucurbituril, calixarene, spherand, or any combination thereof. 9. Композиция по одному из пп.5, 6 или 7, отличающаяся тем, что комплексообразующий агент дополнительно содержит спейсерную группу.9. The composition according to one of paragraphs.5, 6 or 7, characterized in that the complexing agent further comprises a spacer group. 10. Композиция по одному из пп.5, 6 или 7, отличающаяся тем, что функциональность гостя выбирают из адамантана, диадамантана, нафталина и холестерола.10. The composition according to one of paragraphs.5, 6 or 7, characterized in that the guest functionality is selected from adamantane, diadamantane, naphthalene and cholesterol. 11. Композиция по п.10, отличающаяся тем, что функциональность хозяина представляет собой циклодекстрин, а функциональность гостя представляет собой адамантан или диадамантан.11. The composition of claim 10, wherein the host functionality is cyclodextrin, and the guest functionality is adamantane or diadamantane. 12. Композиция по одному из пп.4-7, отличающаяся тем, что функциональную группу выбирают из лиганда, сигнала ядерной локализации, пептида эндосомного высвобождения, полимера эндосомного высвобождения, второго терапевтического агента, стабилизирующего полимера/гидрофильного полимера для стабилизации или любой их комбинации; спейсерную группу выбирают из простой связи, фосфатной группы, полиэтиленгликоля и короткой анионной пептидной последовательности.12. The composition according to one of claims 4 to 7, characterized in that the functional group is selected from a ligand, a nuclear localization signal, an endosomal release peptide, an endosomal release polymer, a second therapeutic agent, a stabilizing polymer / hydrophilic polymer for stabilization, or any combination thereof; the spacer group is selected from a single bond, a phosphate group, a polyethylene glycol and a short anionic peptide sequence. 13. Композиция по одному из пп.4-7, отличающаяся тем, что терапевтический агент выбирают из антибиотика, стероида, полинуклеотида, низкомолекулярного фармацевтического вещества, вируса, плазмиды, пептида, пептидного фрагмента, хелатирующего агента, биологически активной макромолекулы и любой их комбинации.13. The composition according to one of claims 4 to 7, characterized in that the therapeutic agent is selected from an antibiotic, steroid, polynucleotide, low molecular weight pharmaceutical substance, virus, plasmid, peptide, peptide fragment, chelating agent, biologically active macromolecules and any combination thereof. 14. Композиция по п.13, отличающаяся тем, что терапевтический агент представляет собой полинуклеотид.14. The composition according to item 13, wherein the therapeutic agent is a polynucleotide. 15. Композиция по п.4, отличающаяся тем, что полимер представляет собой циклодекстринсодержащий полимер, а комплексообразующий агент дополнительно содержит гостя включения, выбранного из адамантана и диадамантана.15. The composition according to claim 4, characterized in that the polymer is a cyclodextrin-containing polymer, and the complexing agent further comprises a guest guest selected from adamantane and diadamantane. 16. Композиция по п.15, отличающаяся тем, что терапевтический агент выбирают из антибиотика, стероида, полинуклеотида, низкомолекулярного фармацевтического вещества, вируса, плазмиды, пептида, пептидного фрагмента, хелатирующего агента, биологически активной макромолекулы и любой их комбинации.16. The composition according to clause 15, wherein the therapeutic agent is selected from an antibiotic, steroid, polynucleotide, low molecular weight pharmaceutical substance, virus, plasmid, peptide, peptide fragment, chelating agent, biologically active macromolecules and any combination thereof. 17. Композиция по п.16, отличающаяся тем, что терапевтический агент представляет собой полинуклеотид.17. The composition according to clause 16, wherein the therapeutic agent is a polynucleotide. 18. Композиция по п.15, отличающаяся тем, что комплексообразующий агент представляет собой соединение формулы:18. The composition according to p. 15, characterized in that the complexing agent is a compound of the formula:
Figure 00000079
Figure 00000079
гдеWhere J обозначает -NH-, -C(=O)NH-(CH2)d-, -NH-C(=O)-(CH2)d-, -CH2SS-, -C(=O)O-(CH2)e-O-P(=O)(O-(CH2)e-Ad)O-,J is -NH-, -C (= O) NH- (CH 2 ) d -, -NH-C (= O) - (CH 2 ) d -, -CH 2 SS-, -C (= O) O - (CH 2 ) e -OP (= O) (O- (CH 2 ) e -Ad) O-,
Figure 00000077
Figure 00000077
или -NH-(С=O)-CH(R1)-NH-(С=О)-CH(R1)-NH-;or —NH— (C = O) —CH (R 1 ) —NH— (C = O) —CH (R 1 ) —NH—; Ad обозначает адамантил;Ad is adamantyl; R1 обозначает -(CH2)a-CO2H, ее эфир или соль; или -(CH2)a-CONH2;R 1 is - (CH 2 ) a —CO 2 H, an ester or salt thereof; or - (CH 2 ) a —CONH 2 ; PEG (ПЭГ) обозначает -O(СН2СН2O)z -, где z варьируется от 2 до 300;PEG (PEG) means —O (CH 2 CH 2 O) z -, where z varies from 2 to 300; L обозначает Н, -NH2, -NH-(C=O)-(CH2)e-(C=O)-CH2-, -S(=O)2-HC=CH2-, -SS-, -С(=O)O- или углеводный остаток;L is H, -NH 2 , -NH- (C = O) - (CH 2 ) e - (C = O) -CH 2 -, -S (= O) 2 -HC = CH 2 -, -SS- , —C (═O) O— or a carbohydrate residue; а обозначает 0 или 1;a is 0 or 1; b обозначает 0 или 1;b is 0 or 1; d имеет значение в интервале от 0 до 6;d has a value in the range from 0 to 6; е имеет значение в интервале от 1 до 6;e matters in the range from 1 to 6; n имеет значение в интервале от 0 до 6;n has a value in the range from 0 to 6; y обозначает 1; иy is 1; and х обозначает 1.x is 1.
19. Композиция по п.4, отличающаяся тем, что полимер представляет собой циклодекстринсодержащий полимер, а комплексообразующий агент содержит гостя включения, представляющего собой соединение по п.4 или 5.19. The composition according to claim 4, characterized in that the polymer is a cyclodextrin-containing polymer, and the complexing agent contains an inclusion guest, which is a compound according to claim 4 or 5. 20. Композиция по п.19, отличающаяся тем, что терапевтический агент выбирают из антибиотика, стероида, полинуклеотида, низкомолекулярного фармацевтического вещества, вируса, плазмиды, пептида, пептидного фрагмента, хелатирующего агента, биологически активной макромолекулы или любой их комбинации.20. The composition according to claim 19, wherein the therapeutic agent is selected from an antibiotic, steroid, polynucleotide, low molecular weight pharmaceutical substance, virus, plasmid, peptide, peptide fragment, chelating agent, biologically active macromolecules, or any combination thereof. 21. Композиция по п.20, отличающаяся тем, что терапевтический агент представляет собой полинуклеотид.21. The composition according to claim 20, characterized in that the therapeutic agent is a polynucleotide. 22. Способ приготовления композиции по п.4, включающий стадию объединения терапевтического агента, полимера и комплексообразующего агента с образованием композиции, при этом полимер и терапевтический агент образуют порошкообразный композит, а полимер и комплексообразующий агент образуют комплекс включения.22. The method of preparing a composition according to claim 4, comprising the step of combining a therapeutic agent, a polymer and a complexing agent to form a composition, wherein the polymer and therapeutic agent form a powdery composite, and the polymer and complexing agent form an inclusion complex. 23. Способ по п.22, отличающийся тем, что терапевтический агент сначала объединяют с полимером с образованием порошкообразного композита, а затем порошкообразный композит объединяют с комплексообразующим агентом таким образом, что полимер и комплексообразующий агент образуют комплекс включения.23. The method according to item 22, wherein the therapeutic agent is first combined with the polymer to form a powdery composite, and then the powdery composite is combined with a complexing agent so that the polymer and complexing agent form an inclusion complex. 24. Способ по п.22, отличающийся тем, что полимер сначала объединяют с комплексообразующим агентом с образованием комплекса включения и комплекс включения объединяют с терапевтическим агентом таким образом, что полимер и терапевтический агент образуют порошкообразный композит.24. The method according to item 22, wherein the polymer is first combined with a complexing agent to form an inclusion complex and the inclusion complex is combined with a therapeutic agent so that the polymer and therapeutic agent form a powdery composite. 25. Способ доставки терапевтического вещества, включающий стадию введения человеку, нуждающемуся по показаниям в терапевтическом агенте, терапевтически эффективного количества композиции по пп.4, 5 или 7.25. A method for delivering a therapeutic substance, comprising the step of administering to a person in need of a therapeutic agent, a therapeutically effective amount of a composition according to claims 4, 5 or 7. 26. Способ доставки терапевтического вещества, включающий стадию введения человеку, нуждающемуся по показаниям в терапевтическом агенте, терапевтически эффективного количества композиции по пп.15-18.26. A method for delivering a therapeutic substance, comprising the step of administering to a person in need of a therapeutic agent, a therapeutically effective amount of a composition according to claims 15-18.
RU2003121303/04A 2000-12-19 2001-12-19 Inclusion complexes-containing compositions RU2288921C2 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US25634400P 2000-12-19 2000-12-19
US25634100P 2000-12-19 2000-12-19
US60/256,344 2000-12-19
US60/256,341 2000-12-19
US60/293,543 2001-05-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003121303A RU2003121303A (en) 2005-01-10
RU2288921C2 true RU2288921C2 (en) 2006-12-10

Family

ID=34890221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003121303/04A RU2288921C2 (en) 2000-12-19 2001-12-19 Inclusion complexes-containing compositions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2288921C2 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2367472C1 (en) * 2008-03-17 2009-09-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Технология Лекарств" Parenteral preparation and method for making thereof
RU2428205C1 (en) * 2010-04-05 2011-09-10 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования Амурская Государственная Медицинская Академия Росздрава Method for stimulating conditioned reflex action in modular apparatus
RU2429017C1 (en) * 2010-04-05 2011-09-20 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования Амурская Государственная Медицинская Академия Росздрава Antiaggregant activation in experiment in vitro
RU2435851C2 (en) * 2007-08-13 2011-12-10 Коули Фармасьютикал ГмбХ Rna sequence motives in context of certain internucleotide linkages, inducing specific immunomodulating profiles
WO2012115538A1 (en) 2011-02-21 2012-08-30 Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Исследовательская Компания "Медбиофарм" Clathrate complex of cyclodextrin or arabinogalactan with 9-phenyl-sym-octahydroselenoxanthene
RU2489149C2 (en) * 2007-06-07 2013-08-10 Новартис Аг Stabilised amorphous forms of imanitib mesylate
RU2570382C1 (en) * 2014-12-10 2015-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЛАЙФ САЙНСЕС ОХФК" Pharmaceutical composition and medicinal agent based on clathrate complex of 7-brom-5-(ortho-chlorophenyl)-2,3-dihydro-1h-1,4-benzodiazepin-2-one and cyclodextrin, methods for producing it (versions)
RU2574022C2 (en) * 2010-01-21 2016-01-27 Дробридж Фармасьютикалз Пти Лтд. Anaesthetic composition

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1390479A (en) * 1973-09-05 1975-04-16 I Orch Sinteza Akademii Nauk L Pharmaceutical composition for treatment of parkinsonism
US5691316A (en) * 1994-06-01 1997-11-25 Hybridon, Inc. Cyclodextrin cellular delivery system for oligonucleotides
RU2099354C1 (en) * 1990-01-23 1997-12-20 Дзе Юниверсити оф Канзас Purified derivative of cyclodextrine, clathrate complex of purified derivative of cyclodextrine with drug, pharmaceutical composition
US5880154A (en) * 1994-02-01 1999-03-09 The Board Of Regents Of The University Of Nebraska Polymeric adamantane analogues
WO2000001734A1 (en) * 1998-07-01 2000-01-13 California Institute Of Technology Linear cyclodextrin copolymers
WO2000033885A1 (en) * 1998-12-04 2000-06-15 California Institute Of Technology Supramolecular complexes containing therapeutic agents
WO2000040962A1 (en) * 1998-12-30 2000-07-13 Kosak Ken M Cyclodextrin polymers for use as drug carriers

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1390479A (en) * 1973-09-05 1975-04-16 I Orch Sinteza Akademii Nauk L Pharmaceutical composition for treatment of parkinsonism
RU2099354C1 (en) * 1990-01-23 1997-12-20 Дзе Юниверсити оф Канзас Purified derivative of cyclodextrine, clathrate complex of purified derivative of cyclodextrine with drug, pharmaceutical composition
US5880154A (en) * 1994-02-01 1999-03-09 The Board Of Regents Of The University Of Nebraska Polymeric adamantane analogues
US5691316A (en) * 1994-06-01 1997-11-25 Hybridon, Inc. Cyclodextrin cellular delivery system for oligonucleotides
WO2000001734A1 (en) * 1998-07-01 2000-01-13 California Institute Of Technology Linear cyclodextrin copolymers
WO2000033885A1 (en) * 1998-12-04 2000-06-15 California Institute Of Technology Supramolecular complexes containing therapeutic agents
WO2000040962A1 (en) * 1998-12-30 2000-07-13 Kosak Ken M Cyclodextrin polymers for use as drug carriers

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2489149C2 (en) * 2007-06-07 2013-08-10 Новартис Аг Stabilised amorphous forms of imanitib mesylate
RU2435851C2 (en) * 2007-08-13 2011-12-10 Коули Фармасьютикал ГмбХ Rna sequence motives in context of certain internucleotide linkages, inducing specific immunomodulating profiles
RU2367472C1 (en) * 2008-03-17 2009-09-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Технология Лекарств" Parenteral preparation and method for making thereof
RU2574022C2 (en) * 2010-01-21 2016-01-27 Дробридж Фармасьютикалз Пти Лтд. Anaesthetic composition
RU2428205C1 (en) * 2010-04-05 2011-09-10 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования Амурская Государственная Медицинская Академия Росздрава Method for stimulating conditioned reflex action in modular apparatus
RU2429017C1 (en) * 2010-04-05 2011-09-20 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования Амурская Государственная Медицинская Академия Росздрава Antiaggregant activation in experiment in vitro
WO2012115538A1 (en) 2011-02-21 2012-08-30 Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Исследовательская Компания "Медбиофарм" Clathrate complex of cyclodextrin or arabinogalactan with 9-phenyl-sym-octahydroselenoxanthene
RU2570382C1 (en) * 2014-12-10 2015-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЛАЙФ САЙНСЕС ОХФК" Pharmaceutical composition and medicinal agent based on clathrate complex of 7-brom-5-(ortho-chlorophenyl)-2,3-dihydro-1h-1,4-benzodiazepin-2-one and cyclodextrin, methods for producing it (versions)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003121303A (en) 2005-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4476545B2 (en) Composition containing inclusion complex
US7091192B1 (en) Linear cyclodextrin copolymers
US6509323B1 (en) Linear cyclodextrin copolymers
US20110144190A1 (en) Method of preparing a supramolecular complex containing a therapeutic agent and a multi-dimensional polymer network
EP1133318A1 (en) Supramolecular complexes containing therapeutic agents
RU2288921C2 (en) Inclusion complexes-containing compositions
ZA200304562B (en) Compositions containing inclusion complexes.
HK1127963A (en) Compositions containing inclusion complexes

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171220