(57)【要約】  本発明は、単分散性または二峰性の水溶性オリゴマー組成物から得られる水溶性オリゴマーの共有結合により化学修飾した小分子薬を提供する。本発明の接合体は、多数の投与経路のうちのいずれかで投与した場合、水溶性オリゴマーと結合していない小分子薬の生体膜通過率と比較して軽減した生体膜通過率を示す。
2007514761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単分散性または二峰性の接合体を含んで成る組成物であって、各接合体が、水溶性オリゴマーに対して安定な連結により共有結合した小分子薬由来の部分を含んで成り、ここで前記接合体が、水溶性オリゴマーに結合していない小分子薬の生体膜通過率と比較して、生体膜通過率の軽減を示す組成物。
【請求項２】
前記接合体が構造式Ｏ−Ｘ−Ｄを含んで成り、ここで、Ｏが水溶性オリゴマーに相当し、Ｘが安定な連結に相当し、そしてＤが小分子薬由来の部分に相当する、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記生体膜が、血液−脳関門、血液−脳脊髄液関門、血液−胎盤関門、及び血液−乳関門から成る群から選択される関門に関連している、請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
前記生体膜が血液−脳関門に関連している、請求項３に記載の組成物。
【請求項５】
前記接合体が、前記小分子薬の生体膜通過率と比較して、少なくとも２０％軽減した生体膜通過率を示す、請求項２又は３に記載の組成物。
【請求項６】
前記接合体が、前記小分子薬の生体膜通過率と比較して、少なくとも７０％軽減した生体膜通過率を示す、請求項３又は４に記載の組成物。
【請求項７】
前記小分子薬が経口から生物学的に利用できる、請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
前記接合体が、前記小分子薬の経口バイオアベイラビリティの少なくとも１０％の、経口バイオアベイラビリティを有する、請求項１又は７に記載の組成物。
【請求項９】
前記接合体が、前記小分子薬の経口バイオアベイラビリティの少なくとも５０％の、経口バイオアベイラビリティを有する、請求項１又は７に記載の組成物。
【請求項１０】
前記接合体が、経口投与された場合、前記小分子薬と比較して、初回通過代謝率の軽減を示す、請求項１又は７に記載の組成物。
【請求項１１】
前記接合体が約３００から１８００ダルトンの分子量を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
前記小分子薬が約７５０ダルトン未満の分子量を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１３】
前記小分子薬が非オピオイドアンタゴニストである、請求項１に記載の組成物。
【請求項１４】
前記水溶性オリゴマーが、アルキレンオキシド、オレフィンアルコール、ビニルピロリドン、ヒドロキシアルキルメタクリルアミド、ヒドロキシアルキルメタクリレート、糖、α−ヒドロキシ酸、ホスファゼン、オキサゾリン、アミノ酸、そしてＮ−アクリロイルモルホリンから成る群から選択されるモノマーから構成される、請求項１に記載の組成物。
【請求項１５】
前記水溶性オリゴマーがエチレンオキシドモノマーサブユニットから構成される、請求項１に記載の組成物。
【請求項１６】
オリゴマーが３から１５の間のモノマー数を有する、請求項１４又は１５に記載の組成物。
【請求項１７】
前記接合体が単分散性である、請求項１に記載の組成物。
【請求項１８】
前記接合体が二峰性である、請求項１に記載の組成物。
【請求項１９】
前記接合体が、小分子薬由来の部分と共有結合した単一の水溶性オリゴマーを有する、請求項１、２、３、４、７、１１、１２、１３、１４、１５、１７、及び１８のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２０】
前記の安定な連結が、エーテル、アミド、ウレタン、アミン、チオエーテル、エーテル、尿素、そして炭素間結合から成る群から選択される、請求項１、２、３、４、７、１１、１２、１３、１４、１５、１７、そして１８のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２１】
前記接合体が立体異性体の混合物を含んで成る、請求項１、２、３、４、７、１１、１２、１３、１４、１５、１７、及び１８のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２２】
前記接合体が単一の立体異性体である、請求項１、２、３、４、７、１１、１２、１３、１４、１５、１７、及び１８のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２３】
（ｉ）単分散性または二峰性の接合体であって、それぞれが安定な連結により水溶性オリゴマーに対して共有結合した小分子薬由来の部分を含んで成り、水溶性オリゴマーと結合していない小分子薬の生体膜通過率と比較して、生体膜通過率の軽減を示す接合体、及び（ｉｉ）医薬として許容される賦形剤、を含んで成る医薬組成物。
【請求項２４】
経口投与の剤型である、請求項２３に記載の医薬組成物。
【請求項２５】
それぞれが、水溶性オリゴマーに対して安定な連結により共有結合した小分子薬由来の部分を含んで成る単分散性または二峰性の接合体であって、水溶性オリゴマーに結合していない小分子薬の生体膜通過率と比較して、生体膜通過率の軽減を示す接合体から構成される組成物を投与するステップを含んで成る方法。
【請求項２６】
前記投与ステップが、経口投与、経皮投与、口腔投与、経粘膜投与、膣内投与、直腸投与、非経口投与、そして経肺投与から成る群から選択される、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
小分子薬の選択的な生体膜通過を最適化する方法であって、安定な連結を介して、単分散性または二峰性のオリゴマー組成物由来の水溶性オリゴマーを小分子薬と接合させ、それにより、接合前の小分子薬の生体膜通過率と比較した場合に軽減した生体膜通過率を示す接合体を形成させるステップを含んで成る方法。
【請求項２８】
小分子薬の生体膜通過性を最適化する方法であって、
（ａ）一列の単分散性または二峰性の接合体を調製するステップであって、当該列における各接合体が、水溶性オリゴマーに対して安定な連結により共有結合した小分子薬由来の部分から構成され、当該列における各接合体が、オリゴマー内のモノマー数を基にした場合、オリゴマーのサイズのみ異なる、ステップ；
（ｂ）ステップ（ａ）で調製した列における各接合体について、当該接合体が生体膜を通過しない程度を特徴付けるステップ；及び
（ｃ）（ｂ）の結果に基づいて、ステップ（ａ）で調製した一列の接合体から、生体膜通過の最適な低下を有している接合体を同定するステップ、
を含んで成る方法。
【請求項２９】
ステップ（ａ）で調製した列における各接合体について、経口バイオアベイラビリティの程度を特徴付けるステップ、及び、生体膜通過性の軽減とバイオアベイラビリティの間の最適なバランスを有する接合体を同定するステップ、を更に含んで成る、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
ステップ（ａ）で調製した列における各接合体について、経口投与による生体活性の程度を特徴付けるステップ、及び、生体膜通過性の軽減と生体活性の間の最適なバランスを有する接合体を同定するステップ、を更に含んで成る、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
接合体を調製する方法であって、単分散性または二峰性の水溶性オリゴマー組成物から得られる水溶性オリゴマーを小分子薬と共有結合させ、小分子薬由来の部分に対して前記オリゴマーを繋ぐ安定な連結を含んで成る接合体を提供するステップを含んで成る方法。
【請求項３２】
前記の安定な連結が加水分解に対して安定である、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記連結が酵素分解に対して安定である、請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
結合のステップが、１又は複数の合成ステップにおいて、反応基Ａを有するオリゴマーと、Ａとの反応に適した反応基Ｂを含んで成る小分子とを、ＡとＢの反応から生じる安定な連結を形成させるのに有効な条件下で反応させるステップを含んで成る、請求項３１、３２及び３３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３５】
前記接合体が異性体の混合物を含んで成る、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
異性体の混合物を分離して単一の接合体異性体の実質的に純粋な組成物を得るステップを含んで成る、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
単分散性のオリゴエチレングリコール試薬組成物を調製する方法であって、（ｍ）個のモノマーサブユニットを有するハロ末端オリゴエチレングリコールと、（ｎ）個のモノマーサブユニットを有するヒドロキシル末端オリゴエチレングリコールとを、ハロ基を置換するのに有効な条件下で反応させ、それにより、（ｍ）＋（ｎ）個のモノマーサブユニットを有するオリゴエチレングリコール（ＯＥＧm+n）（ここで、（ｍ）と（ｎ）はそれぞれ独立して１〜１０の範囲にある）を形成させるステップを含んで成る方法。
【請求項３８】
（ｍ）が１〜３の範囲にあり、（ｎ）が２〜６の範囲にある、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記反応ステップが強塩基の存在下で実施される、請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
ハロ末端オリゴエチレングリコールがエンドキャッピング基を有する。
【請求項４１】
ヒドロキシル末端オリゴエチレングリコールが構造式：ＨＯ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n−Ｈに相当する、請求項３７に記載の方法。
【請求項４２】
ＯＥＧm+nの末端ヒドロキシル基をハロ基―Ｘに変換してＯＥＧm+n−Ｘを形成させるステップを更に含んで成る、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
ＯＥＧm+n−Ｘと、（ｎ）個のモノマーサブユニットを有する第二ヒドロキシル末端オリゴエチレングリコールとを、ハロ基を置換するのに有効な条件下で反応させて、それにより、（ｍ）＋２（ｎ）個のモノマーサブユニットを有するオリゴエチレングリコール（ＯＥＧm+2n）（ここで、（ｍ）と（ｎ）はそれぞれ独立して１〜１０の範囲にある）を形成させるステップを更に含んで成る、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記第二ヒドロキシル末端オリゴエチレングリコールが構造式ＨＯ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n−Ｈに相当する、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
（ＯＥＧm+2n）が構造式ＣＨ3Ｏ（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）m+2nＨに相当し、且つＣＨ3Ｏ（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）m+2nＨの単分散性組成物の一部として存在する、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
ＯＥＧm+2nが第一級または第二級ヒドロキシル基を有する、請求項４３に記載の方法。
【請求項４７】
前記第一級または第二級ヒドロキシル基をハロ基−Ｘに変換してＯＥＧm+2n−Ｘを形成するステップを更に含んで成る、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
ＯＥＧm+2n−Ｘと、（ｎ）個のモノマーサブユニットを有する第三ヒドロキシル末端エチレンオリゴマーとを、ハロ基を置換するのに有効な条件下で反応させ、それにより、ｍ＋３ｎ個のモノマーサブユニットを有するオリゴエチレングリコール（ＯＥＧm+3n）（ここで（ｍ）と（ｎ）はそれぞれ独立して１〜１０の範囲にある）を形成させるステップを更に含んで成る、請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
（ＯＥＧm+3n）が構造式ＣＨ3Ｏ（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）m+3nＨに相当し、且つＣＨ3Ｏ（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）m+3nＨの単分散性組成物として存在する、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
活性物質の代謝を軽減する方法であって、
各接合体が水溶性オリゴマーに対して安定な連結により共有結合した小分子薬由来の部分を含んで成る単分散性または二峰性の接合体であって、水溶性オリゴマーに結合していない小分子薬の生体膜通過率と比較して、生体膜通過率の軽減を示す接合体を準備するステップ；及び
前記接合体を患者に投与するステップ、
を含んで成る方法。
【請求項５１】
前記投与ステップが、経口投与、経皮投与、口腔投与、経粘膜投与、膣内投与、直腸投与、非経口投与、及び経肺投与から成る群から選択される投与のタイプの一つを介して実施される、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記小分子薬が肝酵素によって代謝される、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
肝酵素が１又は複数のチトクロームＰ４５０のイソ型を含んで成る、請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
前記投与ステップが経口投与を介して実施される、請求項５１に記載の方法。
【請求項５５】
前記小分子薬が１又は複数の腸内酵素によって代謝される、請求項５４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学修飾されていない小分子に比べて、ある種の有利性をもった化学修飾された小分子とそれに関連する方法を提供する。本明細書に記載の化学修飾された小分子は、医薬品、薬物治療、生理学、有機化学、ポリマー化学そしてその他の分野に関連し、そして／あるいはそれらの分野に適用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
蛋白質の活性物質としての用途は、近年、いくつかのファクター、すなわち、蛋白質の同定、単離、精製そして／あるいは組み換え産生の技術の改善、プロテオミクスの出現によるin vivoでの蛋白質の役割についての理解の増大、そして製剤処方、輸送媒体や蛋白質の化学修飾による薬物動態的ならびに薬力学的特性を高めるためのアプローチの仕方においての改善などのために、拡大されてきた。
【０００３】
蛋白質を化学修飾するアプローチの改善に関しては、ポリエチレングリコール又はＰＥＧのようなポリマーの共有結合を使用して、循環半減期を改善し、免疫原性を減少させ、そして／または蛋白質分解を制限してきた。蛋白質やその他の活性物質にＰＥＧを共有結合させるこのアプローチは、通常ＰＥＧ化と称される。ＰＥＧの共有結合により修飾した注入用の蛋白質は、典型的には、しばしば５，０００から４０，０００ダルトンの範囲にある比較的高い分子量のＰＥＧポリマーの結合によって修飾される。
【０００４】
比較的高分子の蛋白質をその薬理学的実用性を改良するために修飾することは、おそらくＰＥＧ化の最も一般的な適用の一例であるが、ＰＥＧ化はまた、限られた程度にではあるが、水溶性の乏しい小分子薬のバイオアベイラビリティを高め、製剤処方を容易にするためにも用いられてきた。例えば、ＰＥＧのような水溶性のポリマーは、アーチリニン酸の水溶性を改良するために共有結合されている。例えば、米国特許第６，４６１，６０３号公報を参照のこと。同様に、ＰＥＧは共有結合することでトリメラモルのようなトリアジンベースの化合物の水溶性を高め、その化学的安定性を強化してきた。例えば、国際公開公報第ＷＯ０２／０４３７７２号を参照のこと。ビスインドリルマレイミドへのＰＥＧの共有結合は、そのような化合物の、低い水溶性による乏しいバイオアベイラビリティを改善するために用いられた。例えば、国際公開公報第ＷＯ０３／０３７３８４号を参照のこと。水溶性を高めるために小分子薬と結合したＰＥＧ鎖は、小分子薬の分子量によっては、典型的には約５００ダルトンから約５０００ダルトンの範囲の分子量を有する。
【０００５】
活性物質は、注入、経口、吸入、点鼻、そして経皮投与を含む多数の投与経路のいずれによっても投与されることが出来る。最も好ましい投与経路の一つは、その容易さより、経口投与である。小分子薬（すなわち、非タンパク質ベースの薬物）のためにもっとも一般的な経口投与は、簡便で、他の投与経路と比較して、患者のよりよい服薬遵守が得られる。あいにく小分子薬の多くは、経口投与が実用的でない特性（例えば、経口バイオアベイラビリティが乏しいこと）を有する。しばしば、小分子薬の溶解性と多種の生体膜を通した選択的な拡散に必要な特性は直接、最適なターゲットに対する親和性と投与のための必要な特性に矛盾する。小分子薬がある種の器官や組織へ入ることを制限する主要な生物学的な膜は、例えば、血液−脳関門、血液−胎盤関門そして血液−睾丸関門のようなある種の生物学的関門を伴う膜である。
【０００６】
血液−脳関門はほとんどの毒性物質から脳を保護する。多くの小さな枝分かれした突起を有する星状細胞と称される特別な細胞が、毛細管の内皮細胞と脳のニューロンの間に関門を形成する。星状細胞壁内の脂質および隣接している内皮細胞との間の非常に密接な接合部位の脂質が、水溶性分子の通過を制限する。血液−脳関門は、必須栄養素の通過を許すが、外部からのある物質の通過を有効に阻害し、また他の物質が膜を通して脳組織に入る速度を遅らせることが出来る。
【０００７】
胎盤の関門は、母体の循環系に存在する可能性のある多くの毒性物質から、発達段階の感受性の高い胎児を保護する。この関門は、母体と胎盤内の胎児の循環系との間の複数の細胞層から成る。細胞膜の脂質は、水溶性の毒性物質の拡散を制限する。しかしながら、発達段階の胎児の栄養素、ガスや排泄物のようなその他の物質は胎盤関門を通過する。血液−脳関門においてと同様に、胎盤関門は、完全に浸透を遮断するのではないが、効率的に多くの毒性物質が母体から胎児へ拡散するのを効果的に遅らせる。
【０００８】
多くの経口投与による薬物が、血液−脳関門や血液−胎盤関門のようなある種の生体膜を通して浸透することは、非常に望ましくなく、神経毒性、不眠、頭痛、混乱、悪夢または奇形遺伝性などの深刻な副作用を生じ得る。これらの副作用は、重症な場合には、そのような望ましくない脳や胎盤からの取り込みを示す薬物の開発を中止するのに十分であり得る。したがって、薬物を、特に小分子薬を効果的に患者に送達し、同時に小分子薬の不都合でしばしば毒性のある副作用を軽減する新しい方法をみつける必要がある。特に、良好な経口バイオアベイラビリティ、生体活性そして薬物動態の特性を最適なバランスで保持する薬物の送達のための改良された方法が必要とされている。本発明はこの必要性に見合うものであり、その他の必要性も満たすものである。
【発明の開示】
【０００９】
本発明は、ユニークな特性（生体膜に対するより低い透過性のような）を保持する、化学修飾された小分子薬の開発と発見と、そのような化合物の調製と投与の方法に基づくものである。
【００１０】
１つの観点においては、本発明は、各接合体が水溶性オリゴマーに対して安定な連結により共有結合した小分子薬である単分散性あるいは二峰性の接合体を含んで成る組成物を提供する。好ましくは、前記オリゴマーは、単分散性（すなわち、単分子性の）または二峰性の、さらに三峰性あるいは四峰性の組成物からなるものである。単分散性オリゴマー組成物から調製した接合体は、単分散性接合体と称され、二峰性のオリゴマー組成物から調製した接合体は二峰性性接合体と称され、以後それに準ずる。
【００１１】
有利には、水溶性オリゴマーは、小分子薬と結合すると、結果として生じる接合体が、血液−脳関門や血液−胎盤関門を伴うようなある種の生体膜を通過できる特性を効果的に減少させる。実施例の１又は複数の例において、水溶性オリゴマーと結合していない小分子薬の生体膜通過率と比較して、生体膜通過率の軽減した接合体が提供される。
【００１２】
接合体は、一般的に、Ｏ−Ｘ−Ｄの構造を有すると説明することができ、ここでＯは水溶性オリゴマーに相当し、Ｘは安定な連結に相当し、Ｄは小分子薬由来の部分に相当する。
【００１３】
１又は複数の態様において、前記小分子薬は経口投与によって生物学的に利用できる。また、接合体も経口投与によって利用できる。前記小分子薬と、それに相当する小分子薬とオリゴマーとの接合体の両方が生物学的に利用可能で場合によっては、接合体の経口バイオアベイラビリティが、接合体を形成していない小分子薬の経口バイオアベイラビリティの少なくとも１０％であることが好ましい。前記接合体において、保持された経口バイオアベイラビリティの、接合体を形成していない小分子薬に比較した典型的なパーセントは、以下のように、少なくとも約２０％、少なくとも約３０％、少なくとも約４０％、少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、そして少なくとも約９０％である。
【００１４】
１又は複数の態様において、前記接合体の投与は、それに相当する接合体を形成していない小分子薬と比較して、初回通過代謝の減少を示す。したがって、本発明は（他の記載事項のなかでも）活性物質の代謝を軽減する方法であって、各接合体が、水溶性オリゴマーに対し安定な連結により共有結合した小分子薬由来の部分から構成される単分散性のまたは二峰性の接合体を準備するステップ、ここで前記接合体は、水溶性オリゴマーと結合していない小分子薬の代謝率と比較した場合、代謝率の軽減を示すものである；及び、前記接合体を患者に投与する方法のステップを含んで成る方法を提供する。
【００１５】
接合体の調製に使用する水溶性オリゴマーは、多様であり、本発明はこの点に関して、特に制限されるものではなく、例示的なオリゴマーには、アルキレン酸化物、オレフィンアルコール、ビニルピロリドン、ヒドロキシアルキルメタクリルアミド、ヒドロキシアルキルメタクリレート、糖類、α−ヒドロキシ酸、ホスファゼン、オキサゾリン、アミノ酸、単糖類及びＮ−アクリロイルモルホリンからなるグループから選択されるモノマーから構成されるオリゴマーが含まれる。１又は複数の好ましい態様においては、水溶性オリゴマーはエチレンオキシドのモノマーから成る。
【００１６】
本明細書で提供する接合体のオリゴマー部分は、直列に結合した個々のモノマーから構成される。例示的なオリゴマーは、多数の繰り返しモノマーを直列に含むことがあり、以下の範囲の１又は複数を満足させるモノマー数、すなわち１−２５、１−２０、１−１５、１−１２、１−１０そして２−９、からなる。前記オリゴマーは、以下の値のいずれかの一つに相当するモノマー数、すなわちそれらは１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１そして１２、を有してもよい。
【００１７】
本明細書で提供する前記接合体のオリゴマー部分は、多様な幾何配置、構造そして特徴を有することができる。非限定的な例としては、直鎖および分枝鎖のオリゴマー構築が含まれる。
【００１８】
１又は複数の態様において、本明細書で提供する接合体は、それぞれが小分子薬の単分子に共有結合した単一の水溶性オリゴマーを有する。すなわち、小分子薬から由来する部分に対するオリゴマーの比率は１：１である。しかしながら、１又は複数の追加の態様において、接合体は小分子薬由来の部分と共有結合した１、２または３個のオリゴマーを有していても良い。
【００１９】
水溶性オリゴマーと小分子薬由来の部分を結ぶ連結は、共有結合（１又は複数の原子を介したもの）が好ましいが、分子を結合させるあらゆる適切な連結のいずれでもよい。水溶性オリゴマーと小分子薬間の適切な共有結合には、制限は無く、以下のもの、すなわち、エーテル、アミド、ウレタン、アミン、チオエーテルそして炭素間結合が含まれる。
【００２０】
本明細書で提供する組成物は単一種のみの接合体、または二、三、四もしくはそれ以上の異なる種類の接合体を含んで成ることがある。例えば、前記組成物は、単一種の接合体を含んで成り、その他の種類の接合体（例えば、分子量、分子構造などの異なる接合体種）が実質的に存在しなくてもよい。さらに、本明細書で提供する組成物はまた、例えば、二種類の異なる接合体を含んでもよく、ここで（ａ）組成物中の全ての接合体に小分子薬に由来する同一の分子部分があってもよく、そして（ｂ）単一種の接合体のオリゴマーのサイズが他の種類の接合体のオリゴマーのサイズとは違っていてもよい。異なる接合体の種類の混合物からなる組成物については、組成物中の各種類は既知の、規定の量で含まれる。上記のように、所定のあらゆる組成物中の接合体の種類は、オリゴマーのサイズが異なることがあるが、接合体の種類の違いはまた、オリゴマーのタイプ、小分子薬由来の部分、接合体の立体異性体などであっても良い。
【００２１】
本発明の別の観点においては、本明細書に記載の組成物を投与する方法が提供される。この点に関しては、当該方法は、各接合体が水溶性オリゴマーに対し安定な連結により共有結合した小分子薬由来の分子部分を含んで成る単分散性のまたは二峰性の接合体を含んでなる組成物を投与するステップを含んで成り、ここで前記接合体は、水溶性オリゴマーと結合していない小分子薬の代謝率と比較して、代謝率の軽減を示す。有利なことに、投与のステップは、例えば、経口投与、経皮投与、口腔投与、経粘膜投与、膣内投与、直腸投与、非経口投与そして経肺投与からなるグループから選択される投与法を含む。
【００２２】
また別の観点においては、小分子薬の生体膜の選択的な透過性を最適化する方法を提供する。この点に関しては、前記方法は、単分散性のまたは二峰性のオリゴマー組成物由来の水溶性オリゴマーを、安定な共有結合的連結を介して小分子薬に接合させ、接合前の小分子薬の生体膜通過性と比較して、軽減した生体膜通過性を示す接合体を形成させるステップを含んで成る。
【００２３】
本発明のさらに別の観点においては、小分子薬の生体膜通過性の減少を最適化するための方法であって、次のステップ：（ａ）一列の単分散性または二峰性の接合体の調製であって、当該列における各接合体が水溶性オリゴマーに対し安定した連結により共有結合した小分子薬由来の部分を含み、ここで、当該列における各接合体は、オリゴマー中のモノマー数当たりのオリゴマーのサイズのみが異なっている、（ｂ）ステップ（ａ）で調製した列における各接合体を、生体膜を透過しない程度を特徴付けるステップ、（ｃ）（ｂ）の結果に基づいて、ステップ（ａ）で調製した一連の接合体から、生体膜通過性が最適である接合体を同定するステップ、を含んで成る方法を提供する。
【００２４】
本発明はまた、接合体を調製する方法であって、単分散性または二峰性のオリゴマー組成物から得られる水溶性オリゴマーを小分子薬に共有結合させるステップを含んで成る方法を提供する。この方法においては、接合体は、オリゴマーを小分子薬由来の部分に安定な連結で繋ぐことで形成される。接合体を提供する典型的なやり方は、１又は複数の合成ステップにおいて、単分散性または多峰性のオリゴマー組成物由来の、反応基Ａを有する水溶性オリゴマーと、Ａとの反応に適した反応基Ｂをもつ小分子薬とを、ＡとＢの反応により生じる加水分解的に安定な連結を形成させるのに有効な条件下で反応させ、小分子薬と水溶性オリゴマーによる接合体を形成させるステップを含んで成る。
【００２５】
接合体を調製する前記方法が結果として異性体（または他の種類の接合体）の混合物を生じさせる限りでは、異性体（または他の種類の接合体）を分離して単一の接合体異性体（または接合体種）を得る追加のステップが実施されうる。任意には、各組成物が単一の接合体異性体（または接合体種）を有する任意の二つもしくはそれ以上の組成物については、二つもしくはそれ以上の組成物を合わせるステップを実施することで既知の規定量の各接合体異性体（または接合体種）をもった組成物を提供することができる。
【００２６】
本発明はまた、エチレンオキシドのオリゴマーのような単分散性の水溶性オリゴマーを調製する方法も提供する。前記方法には、（ｍ）個のモノマーを有するハロ末端エチレンオキシドのオリゴマーと、（ｎ）個のモノマーを有するヒドロキシ末端基をもったエチレンオキシドのオリゴマーとを、ハロ基を置換して（ｍ）＋（ｎ）個のモノマーサブユニットを有するエチレンオキシドのオリゴマー（ＯＥＧm+n）（ここで（ｍ）と（ｎ）は独立して１から１０の範囲の数である）を形成させるのに効果的な条件下で反応させるステップを含んで成る。必ずしも必要ではないが、好ましくは（ｍ）は２−６の範囲にあり（さらに好ましくは１−３の範囲）そして、（ｎ）は２−６の範囲にあることが望ましい。
【００２７】
単分散性の水溶性オリゴマーを調製する方法は、一般的に、ナトリウム、カリウム、水素化ナトリウム、水素化カリウム、メトキシドナトリウム、メトキシドカリウム、ｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウムまたはｔｅｒｔ−ブトキシドカリウムのような、ヒドロキシ末端基をもったエチレングリコールのオリゴマーのヒドロキシ基を、相当するアルコキシドに変換するために適した強塩基の存在下で実施される。
【００２８】
ハロ末端エチレンオキシドオリゴマー（またはその他のハロ末端オリゴマー）のハロ（またはハロゲン基）に関しては、前記ハロは典型的には、クロロ、ブロモ、そしてヨードからなるグループから選択される。さらに、ハロ末端エチレンオキシドオリゴマーは典型的には、例えば、メチルまたはエチル基が末端にあり、それに相当するメチルまたはエチルエーテル末端を提供する。好ましいハロ末端エチレンオキシドオリゴマーは、Ｈ3ＣＯ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）m−Ｂｒであり、ここで（ｍ）は上記のように定義される。
【００２９】
ヒドロキシ末端基をもったエチレンオキシドオリゴマーに関しては、そのようなヒドロキシ末端基をもったエチレンオキシドオリゴマーは、ＨＯ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n−Ｈの構造に相当し、ここで（ｎ）は上記の通りである。
【００３０】
単分散性の水溶性オリゴマーの調製法は、またＯＥＧm+nの末端ヒドロキシ基をハロ基に変換してＯＥＧm+n−Ｘを形成するステップを含んで成ることができ、ここでＸはハロ基である。このステップは、つづいて、ＯＥＧm+n−Ｘと、（ｎ）個のモノマーを有するヒドロキシ末端エチレンオキシドオリゴマーとを、ハロ基を置換して（ｍ）＋２（ｎ）モノマーサブユニットを有するエチレンオキシドオリゴマー（ＯＥＧm+2n）（ここで、（ｍ）と（ｎ）は前記の通りである）を形成させるのに有効な条件下で反応させるステップを含んで成ることもある。任意には、上記のステップは、望ましい個別の数のモノマーをもった単分散性のエチレンオキシドオリゴマーが得られるまで繰り返してもよい。
【００３１】
また上述のようにして調製した単分散性エチレンオキシドオリゴマーの成分を用いて接合体を調製する方法も提供される。本発明の接合体の調製に使用することが好ましいが、上述の単分散性のエチレンオキシドオリゴマーは、多数の活性化合物や表面のうちのいずれかと結合するためにも使用される。上述の方法によって調製した単分散性エチレンオキシドオリゴマーとカップリングさせるのに好ましい生体活性物質には、小分子治療薬、診断薬、染料、造影剤、ターゲティング用物質、界面活性剤、化粧品、薬用化粧品、薬用栄養素そしてそれらの類似物などが含まれる。
【００３２】
本発明のこれらの対象、観点、実施形態及び特徴は、以下の詳細な説明を合わせて読むことで、さらに十分に理解されると思われる。
【００３３】
この明細書においては、単数を表示する“一つの”または“その”という表現は、特に明示されていない限り、複数形をも含めることに注意するべきである。
【００３４】
本発明の説明と特許請求において、以下の用語は、下記に説明される定義によって用いられる。
【００３５】
“水溶性オリゴマー”における“水溶性”とは、少なくとも３５％（重量当たり）そして好ましくは９５％超が室温で水に溶けるオリゴマーを意味する。典型的には、“水溶性”オリゴマーのろ過していない水性の調製液は、ろ過後の同じ液の光透過量のすくなくとも７５％、さらに好ましくは少なくとも９５％の光を透過する。重量当たり、“水溶性”オリゴマーは好ましくは少なくとも３５％（重量当たり）水に溶け、さらに好ましくは少なくとも５０％（重量当たり）水に溶け、さらに一層好ましくは、少なくとも７０％（重量当たり）水に溶解し、そしてさらに一層好ましくは、少なくとも８５％（重量当たり）水に溶解する。しかしながら、最も好ましくは、水溶性オリゴマーは少なくとも９５％（重量当たり）水に溶解するか、または完全に水に溶解する。
【００３６】
“モノマー”、“モノマーサブユニット”、そして“モノマーユニット”という用語は、ここでは相互交換的に使用され、ポリマーまたはオリゴマーの基本構造ユニットの一つを指す。ホモオリゴマーの場合には、これはオリゴマーの構造上の繰り返しのユニットとして定義される。コオリゴマーの場合には、モノマーユニットは、構造上の繰り返しユニットが一つ以上のタイプのモノマーユニットを含むので、オリゴマーの形成のためにオリゴマー化されたモノマー残基として、より有用に定義される。本発明の好ましいオリゴマーはホモオリゴマーである。
【００３７】
“オリゴマー”とは、約１から約３０のモノマーを有する分子である。オリゴマーの構造は多様であり得る。本発明において使用される特定のオリゴマーには、下文で詳述するように、直鎖、分枝鎖またはフォーク状鎖のような多様な幾何配置を有するものが含まれる。
【００３８】
本明細書で使用する“ＰＥＧ”または“ポリエチレングリコール”は、全ての水溶性ポリエチレンオキシドを含むことを意味する。特に断らない限り、“ＰＥＧオリゴマー”またはオリゴエチレングリコールは、全てのモノマーサブユニットがエチレンオキシドサブユニットであるものである。典型的には、オリゴマーが、例えば接合体形成のために、区別できる末端分子、または官能基を有するかもしれないが、実質的に全ての、または全てのモノマーサブユニットがエチレンオキシドサブユニットである。典型的には、本発明に使われるＰＥＧオリゴマーは以下の二種類の構造“−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n−”または“−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n-1ＣＨ2ＣＨ2−“のうちの一方を含んで成り、それらは、例えば合成による化学変化の過程において、上記に述べたように、末端の酸素が置換されているかどうかによる。上述のように、本発明のＰＥＧオリゴマーは、変数（ｎ）は１から３０の範囲にあり、末端基とＰＥＧの全体的な化学的構築は多様である。ＰＥＧがさらに、例えば小分子薬との結合のための官能基Ａからなる場合には、前記官能基は、それがＰＥＧオリゴマーに共有結合している場合には、（ｉ）酸素−酸素結合（−Ｏ−Ｏ−，過酸化結合）または（ｉｉ）窒素−酸素結合（Ｎ−Ｏ、Ｏ−Ｎ）を生じない。
【００３９】
“エンドキャッピング基”は一般的には、ＰＥＧオリゴマーの末端酸素に結合された非反応性の炭素原子含有基である。本発明の目的のために、好ましいキャッピング基は、メチルまたはエチルのような比較的に低分子量のものである。エンドキャッピング基は、また検出可能な標識を含んで成ることもある。そのよう標識としては、限定しないが、蛍光標識分子、化学発光分子、酵素標識に使われる分子、比色標識（例えば、染料）、メタルイオン、そして放射活性分子部分などがある。
【００４０】
オリゴマーの幾何配置あるいは全体的な構造に関しての“分枝鎖状の”とは、分枝点から二つもしくはそれ以上のポリマーの“枝”を延ばしているオリゴマーについていう。
【００４１】
オリゴマーの幾何配置あるいは全体的な構造に関しての“フォーク状の”とは、分枝点から二つもしくはそれ以上の官能基（典型的には１又は複数の原子を介して）を延ばしているオリゴマーについていう。
【００４２】
“分枝点”とは、オリゴマーが、直鎖状の構造から１又は複数の追加の枝を分枝やフォークとして延ばす、１又は複数の原子からなる分枝れ部分をいう。
【００４３】
“反応性の”または“活性化された”とは、有機合成の通常の条件下で容易に、または実用的な速度で、反応する官能基のことをいう。これは、反応しないか、あるいは反応するために強力な触媒または非実用的な条件を必要とするような基（すなわち、“非反応基”または“不活性”基）に対比される。
【００４４】
反応混合物中の分子上の官能基に関して、“容易に反応しない”とは、その基が反応混合物において望ましい反応を行うのに効果的な条件下でほとんど変化を受けないで留まることを意味する。
【００４５】
“保護基”とは、ある反応条件下で、特定の化学的に反応性の官能基の反応を防ぐかまたは妨害する分子部分をいう。保護基は、保護される化学的な反応基のタイプ、そして用いられる反応条件や、分子中の別の反応基や保護基の存在により、多様である。保護されうる官能基には、例を挙げれば、カルボン酸基、アミノ基、ヒドロキシ基、チオール基、カルボニル基のような基が含まれる。カルボン酸の代表的な保護基には、エステル（ｐ−メトキシベンジルエステルのような）、アミド、ヒドラジドが含まれ、アミノ基の保護には、カルバミン酸エステル（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルのような）やアミドが含まれ、ヒドロキシ基の保護には、エーテルやエステルがあり、チオール基に対しては、チオエーテルやチオエステルがあり、カルボニル基に対しては、アセタールやケタールのような基がある。このような保護基は、当業者にはよく知られていて、例えば、Ｔ．Ｗ．Ｇｒｅｅｎｅ  ａｎｄ  Ｇ．Ｍ．  Ｗｕｔｓ、“Ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ  Ｇｒｏｕｐｓ  ｉｎ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ”、Ｔｈｉｒｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ、Ｗｉｌｅｙ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ、１９９９  、に記述があり、そこに文献が引用されている。
【００４６】
“保護型”の官能基とは、保護基をもった官能基のことをいう。本明細書で使用する場合、“官能基”という用語またはすべてのそれに関する同意語は、その保護型のものも含む。
【００４７】
“生理学的に分解可能な”または“加水分解可能な”または“分解可能な”結合とは、生理学的条件下で、水と反応する（すなわち、加水分解される）比較的不安定な連結をいう。水中で加水分解する傾向のある結合は、二つの中心的な原子間の結合の一般的なタイプのみならず、これらの中心的原子に結合された置換基にも依存する。適切な、加水分解的に不安定なまたは弱い結合には、限定しないが、カルボン酸エステル、リン酸エステル、無水物、アセタール、ケタール、アシルオキシアルキルエーテル、イミン、オルトエステル、ペプチド、オリゴヌクレオチド、チオエステル、チオールエステルそしてカーボネートが含まれる。
【００４８】
“酵素分解可能な連結”とは、１又は複数の酵素によって分解を受ける連結を意味する。
【００４９】
“加水分解的に安定な”連結や結合とは、水中で実質的に安定で、つまり、生理学的条件下で、長期間にわたって、検出可能な程度の加水分解を受けない化学結合、典型的には共有結合をいう。加水分解的に安定な連結の例には、限定しないが、以下のものが含まれ、それらは、炭素間結合（例えば、脂肪族鎖における）、エーテル、アミド、ウレタン、アミンのようなものである。一般的には、加水分解的に安定な連結は、生理学的条件下で、一日あたり、約１−２％以下の加水分解速度を示す。代表的な化学結合の加水分解速度は、ほとんどの標準的な化学の教科書に記載されている。
【００５０】
“実質的に”または“本質的に”とは、ほとんど全てに、または完全に、を意味し、例えば、所定の量の９５％もしくはそれ以上、さらに好ましくは９７％もしくははそれ以上、さらに一層好ましくは９８％もしくはそれ以上、なお一層好ましくは９９％もしくはそれ以上、より一層好ましくは、９９．９％もしくはそれ以上、であり、最も好ましくは９９．９９％超である。
【００５１】
“単分散性の”とは、組成物中の実質的に全てのオリゴマーが、明確な、単一の（すなわち同じ）分子量と、クロマトグラフィーまたは質量分析法によって決められた、既知数のモノマーを有するオリゴマー組成物を指す。単分散性のオリゴマー組成物は、ある意味で純粋であり、すなわち、広い範囲に分布したというよりも、実質的に単一の決定できる数の（全体数として）モノマーを有する。本発明の単分散性のオリゴマーの組成物は、ＭＷ／Ｍｎ値が１．０００５以下であり、さらに好ましくは、ＭＷ／Ｍｎ値が１．００００である。延いては、単分散接合体を含んで成る組成物は、実質的には、組成物中の全ての接合体の全てのオリゴマーが広い範囲に分布しているというよりも、単一の定義可能な数の（全体数として）モノマーを有し、且つ、オリゴマーが小分子薬由来の部分に結合されていない場合には、１．０００５のＭＷ／Ｍｎ値を有し、さらに好ましくは１．００００のＭＷ／Ｍｎ値を有することを意味する。しかしながら、単分散性の接合体を含んで成る組成物は、溶媒、試薬、賦形剤などの１又は複数の非接合体物質を含むことができる。
【００５２】
オリゴマー組成物に関して、“二峰性の”とは、組成物の実質的に全てのオリゴマーが、広い範囲に分布しているというよりは、二つの定義可能な異なる数の（全体数として）モノマーのうちのいずれか一方を有し、その分子量の分布は、分子量に対して数をプロットすると、分かれた二つの区別できるピークとして示される。好ましくは、本明細書に記載の二峰性のオリゴマーの組成物に関しては、二つのピークのサイズは異なるかもしれないが、各ピークがその平均において対称性である。理想的には、二峰性分布において各ピークの多分散性指数、Ｍｗ／Ｍｎが１．０１以下であり、さらに好ましくは１．００１以下であり、さらに好ましくは１．０００５以下であり、最も好ましくは、ＭＷ／Ｍｎ値が１．００００である。延いては、二峰性の接合体を含んで成る組成物は、組成物中の全ての接合体の実質的に全てのオリゴマーが、広い範囲に分布されているよりも二つの決定でき、異なる数の（全体数として）内のモノマー数を有し、もしもオリゴマーが小分子薬由来の部分に結合されていない場合は、ＭＷ／Ｍｎ値が１．０１以下、さらに好ましくは、１．００１以下さらにより好ましくは、１．０００５以下、最も好ましくはＭＷ／Ｍｎ値が１．００００である。しかしながら、二峰性の接合体を含んで成る組成物は、１又は複数の非接合体物質、例えば溶媒、試薬、賦形剤等を含んでいてもよい。
【００５３】
“小分子薬”はここでは広く、典型的には分子量が約１０００未満の有機、無機または有機金属化合物を指す。本発明の小分子薬は、分子量が約１０００未満のオリゴペプチドやその他の生物学的分子を含める。
【００５４】
“小分子薬由来の部分”及び“小分子薬部分”という用語はここでは相互変換的に使われ、薬物の（またはその活性化されたあるいは化学修飾された型）共有結合による本発明のオリゴマーへの結合で結果として生じる共有結合部までの親小分子薬の一部または残基を指す。
【００５５】
“生体膜”とは、典型的には特殊な細胞または組織からなり、少なくともある種の生体異物またはそうでなければ、望ましくない物質にたいしての関門として働く全ての膜である。本明細書で使用する場合、“生体膜”には、例えば、血液−脳関門、血液−脳脊髄液関門、血液−胎盤関門、血液−乳関門、血液−睾丸関門、そして膣粘膜、尿道粘膜、肛門粘膜、頬粘膜、舌下粘膜、直腸粘膜などを含めた粘膜関門を含めた生理学的保護関門に関連した膜を含める。文脈で明確に他のものが指摘されていない限り、“生体膜”という用語は、中間の胃腸管（例えば、胃と小腸）に関連した膜は含まない。
【００５６】
本明細書で使用する“生体膜通過率”は、血液‐脳関門（“ＢＢＢ”）のような生物学的関門を通過できる化合物の能力の測定値を提供する。所定のどんな生体膜についてもそれを通しての分子の輸送を評価するために多様な方法が使用できる。所定のどんな生物学的関門に関しても（例えば、前記血液−脳脊髄液関門、前記血液−胎盤関門、前記血液−乳関門、前記腸関門など）生体膜通過率を評価する方法が知られていて、ここで、そして／または関連文献に記載され、そして／または当業者によって決定することができる。
【００５７】
本発明により“血液−脳関門を通過する”化合物とは、ここに説明される方法を用いて評価して、前記ＢＢＢをアテノロールよりも高率に通過する化合物である。
【００５８】
本発明に関して、“代謝率の軽減”とは、水溶性オリゴマーと小分子薬の接合体に見られる、水溶性オリゴマーと結合していない小分子薬（すなわち、小分子薬それ自体）または対照となる標準物質と比較して、計測可能な代謝の軽減をいう。“初回通過代謝率の軽減”の特殊な場合には、小分子薬（または対照標準物質）および相当する接合体が経口投与されることを除き、同じ“代謝率の軽減”が必要とされる。経口投与による薬物は、胃腸管から吸収され、門脈循環系に入り、体循環系に達する前に肝臓を通過しなければならない。肝臓は、薬物代謝または生物学的変換の主要部位であるので、体循環系に達する前に、かなりの量の薬物が代謝されうる。初回通過代謝の程度と、従ってその軽減の程度は多くの異なるやり方で測定できる。例えば、動物の血液サンプルを一定の間隔で採取して、代謝物のレベルを測るために、血漿や血清を液体クロマトグラフィー／質量分析法で分析することができる。初回通過代謝およびその他の代謝過程に関した“代謝率の軽減”を測定するその他の技術については、ここで、そして／または関連文献に説明があり、当業者によって決定されることができる。好ましくは、本発明の接合体は、少なくとも以下の値の一つを満たす、代謝率の軽減を提供し、すなわちそれが、少なくとも約５％、少なくとも約１０％、少なくとも約１５％、少なくとも約２０％、少なくとも約２５％、少なくとも約３０％、少なくとも約４０％、少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、少なくとも約９０％である。
【００５９】
“経口投与により生物学的に利用可能な”化合物（小分子薬またはその接合体のような）が、経口投与された場合に、化合物のバイオアベイラビリティとは、代謝されない分子型で体循環系に達する投与された薬物の一部であるとして、バイオアベイラビリティが１％よりも大きい、そして好ましくは１０％よりも大きい化合物である。
【００６０】
“アルキル”は、典型的には約１から２０原子の長さの範囲にある炭化水素鎖を指す。このような炭化水素鎖は、必ずしもそうでなくてもよいが、好ましくは飽和されたもので、典型的には、直鎖状が好ましいが、分枝状でも直鎖状でもよい。例示的なアルキル基にはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、１−メチルブチル、１−エチルプロピル、３−メチルペンチルなどが含まれる。本明細書で使用する場合には、“アルキル”は、三個もしくはそれ以上の炭素原子が言及される場合にはシクロアルキルを含む。
【００６１】
“低級アルキル”とは、１から６個の炭素原子を含むアルキル基を指し、メチル、エチル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｔ−ブチルで例示されように、直鎖状でも分枝状でもよい。
【００６２】
“非干渉性の置換基”とは、分子上に存在するときに、典型的にはその分子上の他の官能基と反応しない基である。
【００６３】
“アルコキシ”は−Ｏ−Ｒ基を指し、ここでＲはアルキルまたは置換アルキルであり、好ましくはＣ1−Ｃ20アルキル（例えば、メトキシ、エトキシ、プロピルオキシ、ベンジル等）であり、好ましくはＣ1−Ｃ7アルキルである。
【００６４】
“求電子剤”は求電子中心をもった、すなわち電子を求める中心をもち、求核剤と反応できるイオン、原子またはイオン性あるいは中性の原子の集合を指す。
【００６５】
“求核剤”とは、求核性の中心をもった、すなわち核を求める中心をもち、求電子剤と反応できるイオン、原子またはイオン性あるいは中性の原子の集合を指す。
【００６６】
本明細書で使用する“薬物”とは、in vivo又はin vitroでの、しばしば有益な、ある薬理学的効果を示す、あらゆる物質、化合物、物質の組成物または混合物を含む。これには、食品、食品補強剤、栄養素、薬用栄養素、薬物、ワクチン、抗体、ビタミンそしてその他の有益な物質が含まれる。本明細書で使用する場合、これらの用語はさらに、患者に局所的あるいは全身的な効果をもたらす生理学的あるいは薬理学的活性物質を含む。
【００６７】
“医薬として許容される医薬賦形剤”または“医薬として許容される担体”とは、本発明の組成物に含まれることが出来、患者に有意な、有害で毒性の副作用をもたらさない医薬賦形剤を指す。
【００６８】
“医薬として有効量”、“生理学的に有効量”そして“治療的に有効量”という用語は、ここでは相互交換的に用いられ、組成物中の水溶性オリゴマーと小分子薬接合体の、血流中や標的組織中において所望のレベルの活性物物質及び／又は接合体を提供するために必要とされる量をさす。正確な量は、例えば、特定の活性物質、成分、組成物の物理学的特徴、治療しようとする患者群、患者への考慮などの多くの因子に依存し、本明細書で提供する情報や関連文献から得られる情報によって、当業者によって容易に決定されることができる。
【００６９】
“二官能性の”オリゴマーは、分子上に、典型的には末端に二つの官能基をもったオリゴマーである。官能基が同一で場合によっては、オリゴマーはホモ二官能性と言われる。官能基が異なる場合には、オリゴマーはヘテロ二官能性と言われる。
【００７０】
本明細書に記載の塩基性のまたは酸性の反応物質には、中性の、荷電のある、そしてその物質の相当する全ての塩が含まれる。
【００７１】
“患者”という用語は、本明細書に記載の接合体の、必ずしもではないが、典型的には水溶性オリゴマーと小分子薬の接合体型の投与によって予防あるいは処置可能な病状にかかりやすいまたは罹患している生物を指し、人と動物の両方を含む。
【００７２】
“任意な”または“任意に”とは、続いて説明される状況が起こるかもしれないし起こらないかもしれないことを意味し、従って、かかる記載は前記状況が起こる場合と起こらない場合とを含む。
【００７３】
本発明は、（中でも）水溶性オリゴマーの単分散性または二峰性の組成物から得られる水溶性オリゴマーの共有結合で化学修飾された小分子薬の組成物を対象とするものである。前記水溶性オリゴマーは水溶性オリゴマーの単分散性または二峰性のオリゴマー組成物から得られるので、その結果として生じる本発明の小分子薬とオリゴマー接合体の組成物は、構造上の見地からは非常に純粋で明確なものである。
【００７４】
本明細書に記載の前記接合体の利点は、それらが、接合体型でない相当する活性物質と比較した場合に、生体膜通過率の軽減を示すことができる点にある。理論に拘束されることを意図するものではないが、一定の分子が、一定の生体膜を通過するあるいは横切るかどうかそして、その程度について決定するためには分子サイズが重要な因子であるとされている。例えば、全てではないとしてもほとんどの保護的関門は少なくとも部分的に、比較的小分子のみが通過できる接着接合を有した膜を形成する高密度に詰まった細胞によって成りたっている。従って、一定の小分子薬についていうと、水溶性のポリマーを小分子薬に結合することは、必然的により大きな接合体を提供し、これには、前記接合体が生体膜を通過することが妨げられるか、または非接合体型の小分子薬と比較した場合に、軽減した生体膜の通過率を有することが予期される。
【００７５】
しかしながら、以下のさらなる詳細と実験項目において示されるように、小分子薬に水溶性オリゴマーを重合させることによって分子量を増加させることで生体膜通過率の軽減は、典型的には、完全に満足できる接合体を提供しない。理想的には、前記接合体は、単分散性または二峰性の接合体を含んで成る組成物として提供される。また、理論に拘束されることを意図するものではないが、接合体間のモノマー数の非常に小さな違いでさえも、薬理学的活性、代謝、経口バイオアベイラビリティ、生体膜通過率、溶解性などの特性に比較的大きな違いを提供することが考えられている。
【００７６】
さらに、図１０に提供されたマススペクトルによっても証明されているように、ＰＥＧ−３５０のような市販のオリゴマー組成物は、事実、組成物中に、ある範囲に分布するオリゴマーサイズが存在することからも、比較的不純である。したがって、そのような比較的不純なオリゴマー組成物を（さらに精製しないで）接合体の合成に使用することは、広範囲の接合体の分子量サイズを結果として生じるであろう（接合体を形成するために使用された組成物中の広い範囲の分子量の結果として）。その結果、生成される接合体の組成物は、それぞれ異なる特性を有することが予想される、多種の接合体を含んで成る。医薬品規制の観点からすると、明瞭に異なる特性をもった部分を含んでなる組成物は、理想的には避けるべきである。
【００７７】
結果として、本発明は、生体膜通過率を軽減するために（相当する非接合体型小分子薬と比較して）比較的大きい（繰り返すが、相当する非接合体型小分子薬と比較して）ばかりでなく、前記組成物の一定した、そして望ましい活性とその他の特性を保証できるように実質的に純粋な接合体を提供する。従って、各接合体が水溶性オリゴマーに対し安定な連結により共有結合した小分子薬の分子部分を含む、単分散性または二峰性の接合体を含んで成る組成物であって、水溶性オリゴマーと結合していない小分子薬の生体膜通過率と比較して、生体膜通過率の軽減を示す組成物が提供される。
【００７８】
先述したように、接合体を形成するために、明確に定義されたオリゴマー組成物から個別のオリゴマーを使用することは、相当する前記小分子薬に伴うある種の特性を有利に変えることを可能にする。例えば、本発明の接合体は、非経口、経口、経皮、口腔、経肺、または経鼻投与のような多数の適切な投与経路によって投与された場合に、軽減された、（血液−脳関門、や血液−胎盤関門に関連した生体膜のような）生体膜を横切る浸透性を示す。もしも経口投与が意図されるなら、前記接合体胃腸管（ＧＩ）壁はなおも通過して体循環に達しながら、その生体膜（血液−脳関門、や血液−胎盤関門に関連した生体膜のような）の通過がより遅いか、最小限であるかまたは全然無いことが好ましい。もしも、肺への伝送が意図されるなら、前記接合体は、好ましくは、体循環には入れないか、肺組織−血液関門の通過率が軽減され、肺においての局所的薬理活性を示すために肺局所レベルが保持される。さらに、本発明の接合体は、接合体型においてバイオアベイラビリティと生体活性の程度を保つものである。
【００７９】
血液−脳関門（“ＢＢＢ”）に関して云うと、この関門は、薬物の血液から脳への輸送を制限する。この関門は、接着接合によって結合したユニークな内皮細胞の連続的な層からなっている。大脳毛細管は、ＢＢＢの全表面の９５％超を成すが、ほとんどの溶質や薬物が中枢神経系へ入る主要な経路を代表する。
【００８０】
化合物によっては、脳内で薬理学的な作用を発揮するために脳組織での十分な濃度を達成することが望ましいけれども、脳組織に何らの有益な薬理学的作用のないその他の多くの化合物も最終的に中枢神経系に達しうる。これらの非中枢神経系作用薬の中枢神経系への通過率を軽減することは、中枢神経系への副作用の危険を軽減し、治療効果をさらに高めることになるかもしれない。
【００８１】
血液−脳関門通過能の程度が容易に分からない化合物については、本明細書に記載のin situラット脳灌流（“ＲＢＰ”）モデルのような適切な動物モデルを用いて決定できる。簡単に言うと、前記ＲＢＰ技術は頚動脈のカニューレ挿入に続く、制御された条件下での化合物溶液の灌流とそれに続く血管内に残る化合物を除去するための洗浄を含む。（このような分析は、例えば、アブゾープション  システムズ、エキストン、ペンシルバニア州、のような契約研究施設で実施できる）。さらに具体的にいうと、ＲＢＰモデルにおいて、カニューレが左頚動脈に挿入され、側枝の血管は結紮される。テストする化合物を含む（５マイクロモル）生理学的緩衝液をシングルパス灌流実験において、流速１０ｍＬ／ｍＬで灌流させる。３０秒後に、灌流を止め、脳血管含有物は化合物を含まない緩衝液でさらに３０秒間洗浄する。脳組織を続いて、除去し、化合物濃度を質量分析計を縦列させた液体クロマトグラフィー（ＬＳ／ＭＳ／ＭＳ）による検出によって分析する。あるいは、血液−脳関門通過性は分子中の極性原子（通常は酸素、窒素、そして結合された水素）の表面寄与の和として定義されるその化合物の分子極性表面面積（“ＰＳＡ”）の計算にもとづいて見積もられる。ＰＳＡは血液−脳関門輸送のような化合物の輸送能に相関することが示されている。化合物のＰＳＡを決定する方法は、例えば、Ｅｒｔｌ，Ｐ．ｅｔ  ａｌ．、Ｊ．  Ｍｅｄ．  Ｃｈｅｍ、２０００、４３、３７１４−３７１７そしてＫｅｌｄｅｒ，Ｊ．ｅｔ  ａｌ．、Ｐｈａｒｍ．Ｒｅｓ．、１９９９、１６、１５１４−１５１９に見られる。
【００８２】
血液−脳関門に同様な関門は血液−脳脊髄液関門である。血液−脳脊髄液関門は関門を形成するかあるいは別のやり方で、そのほとんどが脳室内系やクモ膜下空隙に局在する脳脊髄液に達する、毒性の、または望ましくない物質の量を減少させる。患者に投与された化合物（例えば、小分子薬や接合体）が血液−脳関門を通過するか、あるいはどの程度通過するかを決定するために、既知量の前記化合物をマウスに注入することができる。前記化合物の投与数日後に、マウスの脳脊髄液のサンプルを分析して、前記化合物の存在及び量が測定される。
【００８３】
血液−胎盤関門は発達中の胎児を、母体の循環系に配分されたほとんどの有毒物質から護る。この関門は、胎盤において、母体と胎児の循環血管間の数層の細胞から構成される。血液−脳関門の場合と同様に、胎盤関門は完全な不浸透性ではないが、ほとんどの有毒物質の拡散を効果的に遅らせる。妊娠中の哺乳類動物に投与された化合物（例えば、小分子薬や接合体）が血液−胎盤関門を通過するか、あるいはどの程度通過するかを決定するために、既知量の前記化合物を妊娠マウスに注入することができる。前記化合物の投与数日後に、マウスの胎児組織のサンプルを分析して、前記化合物の存在及び量が測定される。
【００８４】
血液−乳関門は、生体膜が体循環中のある種の物質を分離し通過することを制限するという点で血液−脳関門と似ている。血液−乳関門の場合には、生体膜はある種の物質が乳腺へ通過することを妨げる。妊娠中の哺乳類動物に投与された化合物（例えば、小分子薬や接合体）が血液−乳関門を通過するか、あるいはどの程度通過するかを決定するために、既知量の前記化合物を乳汁分泌中のマウスに注入することができる。前記化合物の投与数日後に、マウスの乳サンプルを分析して、前記化合物の存在及び量が測定される。
【００８５】
血液−睾丸関門は、男性生殖路に並び接着接合で結合した支持細胞（セルトリ細胞）から成る。男性の哺乳類動物に投与された化合物（例えば、小分子薬や接合体）が血液−睾丸関門を通過するか、あるいはどの程度通過するかを決定するために、既知量の前記化合物を雄のマウスに注入することができる。前記化合物の投与数日後に、マウスの睾丸を除去して分析し、前記化合物の存在及び量が測定される。
【００８６】
粘膜関門は、望ましくない物質が体循環系へ達することを、典型的に妨害または軽減する別の生体膜である。化合物の関心のある特定の部位へ投与し、血液サンプルにおける前記化合物の存在及び量を測定することで前記化合物が特定の粘膜関門を通過するか、またはどの程度通過するかを決めることが出来る。
【００８７】
どの生体膜に関しても、水溶性オリゴマーと小分子薬との接合体は、水溶性オリゴマーと結合していない小分子薬の生体膜通過率と比較して、軽減した生体膜通過率を示す。生体膜通過率の典型的な減少には、水溶性オリゴマーと結合していない前記小分子薬と比較して、少なくとも約５％、少なくとも約１０％、少なくとも約２５％、少なくとも約３０％、少なくとも約４０％、少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、または少なくとも約９０％の減少が含まれる。接合体について、生体膜通過率における好ましい軽減は少なくとも約２０％である。場合によっては、小分子薬自体が本明細書に記載の１又は複数の生体膜を通過する物質であることが好ましい。
【００８８】
生体膜通過率の軽減を示す前記接合体は、典型的には、Ｏ−Ｘ−Ｄの構造を含んで成り、ここで、Ｏは水溶性オリゴマーに相当し、Ｘは安定な連結部に相当し、Ｄは小分子薬由来の部分に相当する。
【００８９】
小分子薬由来の部分は、ある意味では、親小分子薬にはない原子に、典型的には共有結合で、連結されているという点で親小分子薬とは異なる。しかしながら、別の原子に連結されているという違い以外は、小分子薬由来の部分は小分子薬と本質的に同一であり、同様な薬理学的メカニズムによる作用を有する。従って、小分子薬についての論議は、小分子薬由来の分子部分についても当てはまる。
【００９０】
前記接合体に使用される活性物質は、小分子薬で、すなわち、約１０００ダルトン未満の分子量を有する薬理学的に活性な化合物である。本発明の目的のためには、小分子薬は、約１０００ダルトン未満の分子量を有するオリゴペプチド、オリゴヌクレオチド、そしてその他の生物学的分子を含む。また、“小分子薬”という用語には、上記の分子量の範囲内の天然の配列および変異体を含めたペプチド、蛋白質または抗体の全ての断片が含まれる。
【００９１】
小分子薬の典型的な分子量には、約９５０未満、約９００未満、約８５０未満、約８００未満、約７５０未満、約７００未満、約６５０未満、約６００未満、約５５０未満、約５００未満、約４５０未満、約４００未満、約３５０未満そして約３００未満の分子量が含まれる。
【００９２】
本発明に使用される小分子薬は、もしもキラルであれば、ラセミ体混合物から得られるかあるいは光学活性型、例えば、単一の鏡像異性体、あるいはあらゆる組み合わせまたは比率の鏡像異性体から得られる。さらに、小分子薬は１又は複数の幾何異性体を有していてもよい。幾何異性体に関しては、組成物は単一の幾何異性体のみを含んで成ることもあれば、二つもしくはそれ以上の幾何異性体の混合物を含んで成ることもある。本発明に使用する小分子薬は、慣例的な活性をもっていたり、あるいはある程度の修飾があってもよい。例えば、小分子薬は、オリゴマーの結合の前か後に、それに標的用の物質、タグまたは輸送用分子を結合されてもよい。あるいは、小分子薬は、リン脂質（例えば、ジルテアロイルフォスファチジルエタノールアミンまたは“ＤＳＰＥ”、ジパルミトイルフォスファチジルエタノールアミンまたは“ＤＰＰＥ”など）または小分子脂肪酸のような脂溶性分子が結合されてもよい。しかしながら、場合によっては、小分子薬が脂溶性分子に対する結合を含まないことが好ましい。
【００９３】
本発明のオリゴマーにカップリングするために使用する小分子薬は以下に示すもののいずれであっても良い。適切な薬物としては、例えば、呼吸器系薬物、抗痙攣薬、筋肉弛緩薬、抗炎症剤、食欲抑制剤、片頭痛薬、筋収縮剤、抗感染剤（抗生物質、抗ウィルス剤、抗真菌剤、ワクチン）、関節炎治療薬、抗マラリア薬、制吐剤、気管支弛緩薬、抗トロンビン薬、降圧剤、心血管薬、抗不整脈薬、抗酸化剤、抗喘息薬、利尿薬、脂質調製剤、抗男性ホルモン剤、駆虫薬、抗血液凝固薬、新生物剤、抗新生物剤、低血糖薬、栄養剤と栄養補強剤、成長補強剤、抗腸炎薬、ワクチン、抗体、診断薬、そして造影剤の中から選択されてもよい。
【００９４】
さらにとりわけ、前記活性物質は多数の構造的分類のうちの一つに入り、限定しないが、小分子、オリゴペプチド、ポリペプチドまたは蛋白質の類似薬や断片または類似体、ステロイド、ヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、電解質などを含む。好ましくは、本発明のオリゴマーにカップリングする活性物質は、オリゴマーに共有結合するために適した遊離のヒドロキシ、カルボキシル、チオ、そしてアミノ基のような基（すなわち“ハンドル”）を有する。あるいは、好ましくは、存在する官能基を、前記薬物と前記オリゴマーの間の安定な共有結合的連結の形成に適した官能基に変換することによって、前記薬物が適切な“ハンドル”を導入することで修飾される。いずれのアプローチも実験の章に例示されている。
【００９５】
本発明のオリゴマーの共有結合に適した活性物質の具体例には、以下の物質の小分子類似体と活性断片（変異体を含めて）が含まれ、それらは、アスパラギナーゼ、アムドキソビル（ＤＡＰＤ）、アンタイデ、ベカプレルミン、カルシトニン、シアノビリン、デニロイキンジフチトックス、エリスロポエチン（ＥＰＯ）、ＥＰＯアゴニスト（例えば、約１０−４０個のアミノ酸の長さで国際公開公報第ＷＯ  ９６／４０７４９号に記載された特定のコア配列をもったペプチド）、ドルナーゼアルファ、赤血球生成促進蛋白質（ＮＥＳＰ）、第Ｖ因子，第ＶＩＩ因子、第ＶＩＩａ因子、第ＶＩＩＩ因子，第ＩＸ因子，第Ｘ因子，第ＸＩＩ因子，第ＸＩＩＩ因子，フォンヴィルブランド因子などの血液凝固因子、セレダーゼ、セレザイム、アルファ−グルコシダーゼ、コラーゲン、サイクロスポリン、アルファデフェンシン、ベータデフェンシン、エクセジン−４、顆粒球コロニー促進因子（ＧＣＳＦ），スロンボポエチン（ＴＰＯ）、アルファ−１プロテナーゼ阻害剤、エルカトニン、顆粒球−マクロファージコロニー促進因子（ＧＭＣＳＦ）、フィブリノーゲン、フィルグラスチム、ヒト成長ホルモン（ｈＧＨ）、成長ホルモン放出ホルモン（ＧＨＲＨ）、ＧＲＯ−ベータ、ＧＲＯ−ベータ抗体、骨形成蛋白質−２、骨形成蛋白質−６、ＯＰ−１のような骨形成蛋白質、酸性線維芽細胞成長因子、塩基性線維芽細胞成長因子、ＣＤ−４０リガンド、ヘパリン、人の血清アルブミン、低分子量ヘパリン（ＬＭＷＨ）、インターフェロンアルファ、インターフェロンベータ、インターフェロンガンマ、インターフェロンオメガ、インターフェロンタウ、コンセンサスインターフェロン、等のインターフェロン、インターロイキン−１受容体、インターロイキン−２、インターロイキン−２融合蛋白質、インターロイキン−１受容体アゴニスト、インターロイキン−３、インターロイキン−４、インターロイキン−４受容体、インターロイキン−６、インターロイキン−８、インターロイキン−１２、インターロイキン−１３受容体、インターロイキン−１７受容体等のインターロイキンとインターロイキン受容体、ラクトフェリンとラクトフェリン断片、黄体形成ホルモン放出ホルモン（ＬＨＲＨ）、インスリン、プロインスリン、インスリン類似体（例えば、米国特許第５，９２２，６７５号に説明されるモノアシル化インスリン）、アミリン、Ｃ−ペプチド、ソマトスタチン、オクトレオチドを含むソマトスタチン類似体、バソプレッシン、卵胞刺激ホルモン（ＦＳＨ），インフルエンザワクチン、インスリン様成長因子（ＩＧＦ）、インスリントロピン、マクロファージコロニー刺激因子（Ｍ−ＣＳＦ）、アルテプラーゼ、ウロキナーゼ、レテプラーゼ、ストレプトキナーゼ、パミテプラーゼ、ラノテプラーゼそしてテネテプラーゼのようなプラズミノゲン活性化因子、神経成長因子（ＮＧＦ）、オステオプロテグリン、血小板由来成長因子、組織成長因子、形質転換成長因子−１、血管内皮細胞成長因子、白血病阻害因子、ケラチノサイト成長因子（ＫＧＦ）、グリア細胞成長因子（ＧＧＦ）、Ｔ細胞受容体、ＣＤ分子／抗原、腫瘍壊死因子（ＴＮＦ）、単球化学誘引蛋白質−１、内皮細胞成長因子、副甲状腺ホルモン（ＰＴＨ）���グルカゴン様ペプチド、ソマトトロピン、サイモシンアルファ１、サイモシンアルファ１ＩＩｂ／ＩＩＩａ阻害因子、サイモシンベータ１０、サイモシンベータ９、サイモシンベータ４、アルファ−１アンチトリプシン、フォスフォジエステラーゼ（ＰＤＥ）化合物、ＶＬＡ−４（発現の遅れた抗原−４）、ＶＬＡ−４阻害剤、ビルフォスフォネート、呼吸器多核体ウィルス抗体、嚢胞性線維症性膜貫通調節因子（ＣＦＴＲ）遺伝子、デオキシリボヌクレアーゼ（Ｄｎａｓｅ）、殺菌性／透過性増加蛋白質（ＢＰＩ）そして抗ＣＭＶ抗体である。典型的なモノクローナル抗体には、エタネルセプト（ＩｇＧ１のＦｃ部分に結合させた人の７５ｋＤ  ＴＮＦ受容体の細胞外リガンド結合部位からなる二価の融合蛋白質）、アプシキシマブ、アフェリオモマブ、バシリキシマブ、ダクリズマブ、インフリキシマブ、イブリツモマブ、チウエキセタン、ミツモマブ、ムロモナブ−ＣＤ３、ヨウ素１３１トシツモマブ接合体、オリズマブ、リツキシマブそしてトラスツズマブ（ヘルセプチン）が含まれる。
【００９６】
さらに加えて、本発明のオリゴマーと共有結合するのに適した物質としては、限定しないが、アミフォスチン、アミオダロン、アミノカプロン酸、アミノ馬尿酸ナトリウム、アミノグルテチミド、アミノレブリン酸、アミノサリチル酸、アムサクリン、アナグレリド、アナストロゾル、アスパラギナーゼ、アントラサイクリン、ベキサロテン、ビカルタミド、ブレオマイシン、ブセレリン、ブスルファン、カバゴリン、カペシタビン、カルボプラチン、カルムスチン、クロラムブシン、シラスタチンナトリウム、シスプラチン、クラドリビン、クロドロネート、シクロフォスファミド、シプロテロン、シタラビン、カンプトテシン、１３−ｃｉｓ−レチノイン酸、全ｔｒａｎｓレチノイン酸；ダカルバジン、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、デフェロキサミン、デキサメサゾン、ジクロフェナック、ジエチルスチルベストロール、ドセタキセル、ドキソルビシン、エピルビシン、エストラムスチン、エトポシド、エキセメスタン、フェキソフェナジン、フルダラビン、フルドロコルチゾン、フルオロウラシル、フルオキシメステロン、フルタミド、ジェムシタビン、エピネフリン、Ｌ−ドーパ、ヒドロキシウレア、イダルビシン、イフォスファミド、イマチニブ、イリノテカン、イトラコナゾール、ゴセレリン、レトロゾール、ロイコボリン、レヴァミソール、リシノプリル、ロヴォサイロキシンナトリウム、ロムスチン、メクロレタミン、メドロキシプロジェステロン、メゲストロール、メルファラン、メルカプトプリン、メタラミノール二酒石酸エステル、メトトレキセイト、メトクロプラミド、メキシレチン、マイトマイシン、マイトタン、マイトキサントロン、ナロキソン、ニコチン、ニルタミド、オクトレオチド、オキサリプラチン、パミドロネート、ペントスタチン、ピルカマイシン、ポルフィマー、プレドニソン、プロカルバジン、プロクロロペラジン、オンダンセトロン、ラルチトレキセド、シトリムス、ストレプトゾシン、タクロリムス、タモキシフェン、テモゾロミド、テニポシド、テストステロン、テトラヒドロカンナビノール、サリドマイド、チオグアニン、チオテパ、トポテカン、トレチノイン、バルルビシン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビンデシン、ビンオレルビン、ドラセトロン、グラニセトロン、フォルモテロール、フルチカソン、ロイプロリド、ミダゾラム、アルプラゾラム、アムフォテリシンＢ，ポドフィロトキシン、ヌクレオシド抗ウィルス剤、アロイルヒドラゾン、スマトリプタン、エリスロマイシンやオレアンドマイシン、トロケアンドマイシン、ロキシスロマイシン、クラリストマイシン、ダヴェルシン、アジストマイシン、フルリストマイシン、ジリストマイシン、ジョサマイシン、スピロマイシン、ミデカマイシン、ロイコマイシン、ミオカマイシン、ロキタマイシン、アンダジストマイシンそしてスウィノリドＡのようなマクロライド；シプロフロキサシンやオフロキサシン、レヴォフロキサシン、トロヴァフロキサシン、アラトロフロキサシン、モキシフロキシシン、ノルフロキサシン、エノキサシン グレパフロキサシン, ガチフロキサシン, ロメフロキサシン,スパルフロキサシン,テマフロキサシン, ペフロキサシン、アミフロキサシン、フレロキサシン、トスフロキサシン、プルリフロキサシン、イルロキサシン、パズフロキサシン、クリナフロキサシンそしてシタフロキサシンのようなフルオロキノロン；ジェンタマイシンやネチルマイシン、パラメシン、トブラマイシン、アミカシン、カナマイシン、ネオマイシンそしてストレプトマイシン、ヴァンコマイシン、タイコプラニン、ラムポラニン、ミデプラニン、コリスチン、ダプトマイシン、グラミシジン、コリスチメテートのようなアミノグリコシド；ポリミキシンＢやカプレオマイシン、バシトラシン、ペネムのようなポリミキシン；ペニシリンＧ、ペニシリンＶのようなペニシリナーゼ感受性の薬物を含むペニシリン；メチシリン、オキサシリン、クロキサシリン、ジクロキサシリン、フロキサシリン、ナフシリンのペニシリナーゼ抵抗性の薬物；アンピシリン、アモキシシリン、そしてヘタシリン、シリン、そしてカラムピシリンのようなグラム陰性微生物作用剤；カルベニシリン、チカルシリン、アズロシリン, メズロシリンそしてピペラシリンのような抗シュードモナス菌ペニシリン；セフポドキシム、セフプロジル、セフトブテン、セフチゾキシム、セフトリアキソン、セファロシン、セファピリン、セファレキシン、セフラドリン、セフチゾキシム、セファマンドル、セファゾリン、セファロリジン、セファクロール、セファドロキシル、セファログリシン、セフロキシム、セフォラニド、セフォタキシム、セファトリジン、セファセトリル、セフェピム、セフィキシム、セフォニシド、セフォペラゾン、セフォテタン、セフメタゾール、セフタジディム、ロラカルベフ、そしてモキサラクタムアストリオナムのようなモノバクタムのようなセファロスポリン；そしてイミペネム、メロペネム、ペンタミジンイセチオウエイト、アルブテロール硫酸エステル、リドケイン、メタプロテレノール硫酸エステル、ベクロメタソンジプリピオン酸エステル、トリアムシノロンアセトアミド、ブデソニドアセトニド、フルチカソン、臭化イプラトロピウム、フルニソリド、クロモリンナトリウム、そしてエルゴタミン酒石酸エステルのようなカルバペネム；パシリタキセルのようなタキサン；ＳＮ−３８そしてチロフォスチンを含む。
【００９７】
上記の典型的な薬物は、適用可能な場合には、それらの類似体、アゴニスト、アゴニスト、阻害剤、異性体、多形体、そして医薬として許容される塩を含むことを意味する。したがって、例えば、上記に提供された典型的な薬物が比較的大きくて、小分子薬と定義されない範囲にあっても、その大きな分子の、同様な活性をもちながらサイズの小さい類似体が使用できるために、前記典型的な薬物はなおも表記される。
【００９８】
本発明に特によく適した小分子薬は、生体膜を計測可能な程度に通過できる薬物である。皮膚関門を通過する小分子薬もまた含むことが意図される。場合によっては、小分子薬は経口的にあるいは非経口投与された時に、望ましくないことには生物学的関門をかなりな程度に通過する薬物である。例えば、血液−脳関門を望ましくなく通過する小分子薬は、アテノロールのそれと比較して、より速い脳からの取り込み速度を示すものである。この点に関して、本明細書に記載の方法で測定して、約１５ｐｍｏｌ／ｇｍ  脳組織／ｓｅｃよりも大きい脳取り込み速度（“ＢＵＲ”）を有する小分子薬は、血液−脳関門を望ましくなく通過する小分子薬の制限のない例である。
【００９９】
従って、血液−脳関門に関しては、非中枢神経系の症候のための小分子薬であって、それにもかかわらず血液−脳関門を通過する薬物が、これらの薬物の接合体化は、中枢神経系の副作用がより少ない分子を提供するので、好ましい。例えば、構造的に関連したヌクレオチドそしてヌクレオシド（例えば、８−アザグアニン、６−メルカプツプリン、アザチオプレン、チオイノシン酸、６−メチルチオイノシン酸、６−チオ尿酸、６−チオグアニン、ヴィダラビン、クラドリビン、アンシタビン、アザシチジン、エリスロ−９−（２−ヒドロキシ−３−ノニル）アデニン、フルダラビン、ジェムシタビン等）が好ましい。
【０１００】
フルダラビンに関しては、この小分子薬は約７０％の経口バイオアベイラビリティを示し、毛様性細胞白血病、非ホジキンリンホーマそして菌状息肉腫と同様に、慢性リンパ球性白血病の治療に用いられる。フルダラビンはまた、失明、昏睡や死すらも含む重篤な神経科の影響を伴う中枢神経系に関連した副作用を示す。ラットとウサギにおける動物試験では、前記薬剤はまた催奇性であるかもしれないことが示唆される。従って、フルダラビン接合体は、フルダラビンの副作用が改善されるように、前記薬物の血液−脳関門そして／または血液−胎盤関門を通しての浸透を妨げる、または少なくともこれらの関門を通過する速度を遅くすることに効果的であることが期待される。
【０１０１】
通常の中枢神経系に関連した副作用を有するが典型的には抹消への作用のために使われる小分子薬の別の部類は、抗ヒスタミン剤の部類の小分子薬である。構造的には、抗ヒスタミン剤は、部類としては、アミノアルキルエーテルに関連する。このような小分子薬には、ジフェンヒドラミン、ブロモジフェンヒドラミン、ドキシルアミン、カルビノキサミン、クレマスチン、ジメンヒドリネイト、トリペレナミン、ピリラミン、メタピリレン、ソンジルアミン、フェニラミン、クロルフェニラミン、デックスクロルフェニラミン、ブロモフェニラミン、デックスブロモフェニラミン、ピロブタミン、トリプロリジン、プロメタジン、トリメプラジン、メトジラジン、サイクリジン、クロルサイクリジン、ジフェニルピラリン、フェニンダミン、ジメチンデン、メクリジン、ブクリジン、アンタゾリン、サイプロヘプダジン、アザタジン、テルフェナジン、フェキソフェナジン、アステミゾール、セチリジン、アゼラルチン、アザタジン、ロラタジンそしてデスロラタジンが含まれる。
【０１０２】
血液−脳関門通過率の軽減が望ましい小分子薬のさらに別の部類は、オピオイド拮抗剤である、オピオイド拮抗剤には、ナロキソン、Ｎ−メチルナロキソン、６−アミノ−１４−ヒドロキシ−１７−アリルノルデソモルフィン、ナルトレンドール、ナルトレキソン、Ｎ−メチルナルトレキソン、ナルブフィン、ブトルファノル、サイクラゾシン、ペンタゾシン、ナルメフェン、ナルトレンドル、ナルトリンドル、ノルビナルトルフィミン、オキシロルファン、６−アミノ−６−デソキソ−ナロキソン、ペンタゾシン、レヴァロルファンメチルナルトレキソン、ブプレノルフィン、サイクロルファン、レヴァロルファン、そしてナロルフィンが、米国特許公報第５，１５９，０８１号、第５，２５０，５４２号、第５，２７０，３２８号、そして第５，４３４、１７１号および、Ｋｎａｐｐ，ｅｔ  ａｌ．、“Ｔｈｅ  Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ  ｏｆ  Ｏｐｉｏｉｄ  Ｐｅｐｔｉｄｅｓ”、Ｌ．Ｆ．Ｔｓｅｎｇ  Ｅｄ．、ｐ．１５、Ｈａｒｗｏｏｄ  Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ、１９９５に説明される化合物と同様に含まれる。しかしながら、一般的には、オキソモルフォンの化学的部類の全てのものが（オキソモルフォン、コデイン, オキシコドン, モルフィン, エチルモルフィン, ジアセチルモルフィン, ヒドロモルフィン,ジヒドロコデイン、ジヒドロモルフィンそしてメチルジヒドロモルフィンと同様に、上記のオピオイド拮抗剤を含めて）含まれる。
【０１０３】
また別の小分子薬は、白金配位錯体ベースの薬物である。これらには、例えば、シスプラチン、ヒドロプラチン、カルボプラチンそしてオキサリプラチンが含まれる。
【０１０４】
特に接合体化によく適した小分子薬の別の部類は、ステロイドの部類である。好ましいステロイドは、その分子構造にヒドロキシ基（または、還元によってヒドロキシ基を形成するアシル基）を有する。非限定的なステロイドの例としては、アルドステロン、デオキシコルチコステロン、フルフォロコルチゾン、コルチゾン、ヒドロコルチゾン、プレドニソロン、プレドニソン、メドリソン、メプレドニソン、アルクロメタソン、ベクロメタソン、ベタメタソン、デキサメタソン、ジフロラソン、フルメタソン、メチルプレドニソロン、パラメーターソン、アムシノリド、デソニド、フルオシノロン、フルニソリド、フルランドレノリド、トリアムシノロン、クロベタソル、ハルシノニド、モメタソン、クロフコルトロンそしてデソキシメタソンが含まれる。
【０１０５】
フルオロキノロンとこの部類の関連した小分子薬は、接合体形成に使用できる。典型的なフルオロキノロンには、シプロフロキサシン、オフロキサシン、レボフロキサシン、トロバフロキサシン、アラトロフロキサシン、モキシフロキシシン、ノルフロキサシン、エノキサシン、グレパフロキサシン、ガチフルキサシン、ロメフロキサシン、スパルフロキサシン、テマフロキサシン、ペフロキサシン、アミフロキサシン、フレロキサシン、トスフロキサシン、プルリフロキサシン、イルロキサシン、パズフロキサシン、クリナフロキサシンそしてシタフロキサシンが含まれる。
【０１０６】
末梢の症候に一般的に使われ、そのうちのあるものは催奇形性があることが知られている、さらに別の部類の薬物は、レチノイドの部類の小分子薬である。構造的に関連したレチノイドの部類には、限定しないが、レチノール、レチナール、３−デヒドロレチノール、α−カロテン、β−カロテン、γ−カロテン、δ−カロテン、クリトキサンチン、トレチノイン、イソトレチノイン、エトレチネイトそしてエレチンが含まれる。この部類の小分子薬（または催奇形遺伝性を起こす薬物の部類は全て）の催奇形遺伝性の可能性のために、催奇形性物質の疑われる薬物の血液−胎盤関門通過率を完全に除去するか、軽減することによって、胎児への潜在的な危害を軽減することが望ましい。
【０１０７】
本明細書に記載の前記接合体の一部として、使われる小分子薬にさらに加えられるものとしては、フェノチアジン、ジベンゾ−ジアゼピン、メタクロパミドのようなガラクトググ、そしてチアジドが含まれる。フェノチアジンの例には、プロクロルペラジン、ペルフェナジン、トリフルオロペラジンそしてフルフェナジンが含まれる。ジベンゾ−ジアゼピンの例には、クロザピン、オランザピンそしてクエチアピンが含まれる。その他の小分子薬には、アムロジピン、ニフェジピン、ニモジピン、ニモジピン、５−ヒドロキシトリプトファン、レチノイン酸そしてイソトレチノインが含まれる。また別の好ましい薬物はネビラピンであって、胎盤関門を容易に通過する。
【０１０８】
さらに加えられる、本発明に使用するために適した小分子薬は、例えば、“Ｔｈｅ  Ｍｅｒｃｋ  Ｉｎｄｅｘ”、１３ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ、Ｍｅｒｃｋ ＆ ＣＯ．，Ｉｎｃ．（２００１）；“Ｔｈｅ  ＡＨＦＳ  Ｄｒｕｇ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ，２ｎｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ”、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｈｅａｌｔｈ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｐｈａｒｍａｃｉｓｔｓ  ａｎｄ  Ｌｉｐｐｉｎｃｏｔｔ，Ｗｉｌｌｉａｍｓ  ａｎｄ  Ｗｉｌｋｉｎｓ；“Ｔｈｅ  Ｐｈｙｓｉｃｉａｎｓ  Ｄｅｓｋ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ”、Ｔｈｏｍｓｏｎ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ  Ｉｎｃ．、  ２００３；そして“Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ：  Ｔｈｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ  ｏｆ  Ｐｈａｒｍａｃｙ”、１９ｔｈ  Ｅｄｉｔｉｏｎ、１９９５に見られる。
【０１０９】
上記に提供されたような小分子薬を、単分散性または二峰性のオリゴマー組成物からえられた水溶性オリゴマーを共有結合させることで修飾することにより、小分子薬の輸送と薬理学的特性の有意な変更をもたらすことができる。単分散性または二峰性のオリゴマー組成物由来の水溶性オリゴマーの使用は、結果として生じる接合体が、あるモノマーサブユニット（つまり、分子量）分布を有する一連の小分子薬とオリゴマーの接合体種の分布というよりも、明確となっている組成を持つので、薬物の特性を目的に合わせて適合させることを可能とする。前述したように、一つのモノマーのような僅かな追加や除去が、結果としての接合体の特性にかなりの影響をもたらすことが認められる。異なるサイズ（１から３０のモノマーサブユニット）の個別のオリゴマーからなるマトリックスのスクリーニングは、適度な時間内に実施可能で、最適な特性を有する接合体を、注文に応じて適合させることを可能にする。
【０１１０】
小分子薬と結合した場合、前記オリゴマーは親小分子薬と比較して、特性における違いを提供する。小さいオリゴマー（蛋白質と結合する典型的な５Ｋから６０Ｋのポリマーと比較して）はまた薬物が、少なくともある程度、好ましくは有意な程度にその生体活性を維持する見込みを増す。この特徴は、表ＶＩ（実施例１０）に示され、本発明の典型的な接合体の生体活性（ＥＣ50）のデータを提供する。例示されるＰＥＧオリゴマー‐ナロキソン／ナロキソル接合体は、未修飾の親薬物の生体活性の約５％から約３５％の範囲の活性を有し、さらに本発明の有益な特徴を示すものである。
【０１１１】
前記オリゴマーは典型的には、モノマー鎖を形成するために連結された二つもしくはそれ以上のモノマーを含んで成る。オリゴマーは、単一のモノマーのタイプがら形成されてもよく（すなわちホモオリゴマー型）、または二つあるいは三つのモノマーのタイプから（すなわちコオリゴマー型）形成されてもよい。好ましくは、各オリゴマーは、二種のモノマーから成るコオリゴマーであるか、より好ましはホモオリゴマーである。用いられたモノマーは、ここで定義されたような水溶性オリゴマーを生じ、すなわち、室温下に生理学的ｐＨで（約７．２−７．６）、＞９５％水溶性、好ましくは＞９９％水溶性である。
【０１１２】
従って、各オリゴマーは、以下の化合物からなるグループから選択される最大３つの異なるモノマータイプから形成され、それらの化合物は、エチレンオキシドまたはプロピレンオキシドのようなアルキレンオキシド；ビニルアルコール、１−プロペノールまたは２−プロペノールのようなオレフィンアルコール；ビニルピロリドン；アルキルが好ましくはメチルであるヒドロキシアルキルメタクリルアミドまたはヒドロキシアルキルメタクリレート；乳酸やグリコール酸のようなα−ヒドロキシ酸；ホスファゼン、オキサゾリン、アミノ酸、単糖類、糖類またはマンニトールのような炭水化物；そしてＮ−アクリロイルモルフォリンである。好ましいモノマーのタイプには、アルキレンオキシド、オレフィンアルコール、ヒドロキシアルキルメタクリルアミドまたはメタクリレート、Ｎ−アクリロイルモルフォリンそしてα−ヒドロキシ酸である。好ましくは、各オリゴマーは、独立してこのグループから選択された二種類のモノマータイプからなるコオリゴマーであり、さらに好ましくは、このグループから選択された単一のモノマータイプからなるホモオリゴマーである。
【０１１３】
コオリゴマーの二種類のモノマーのタイプは、例えば、エチレンオキシドやプロピレンオキシドのような二種類のアルキレンオキシドのように、同じタイプのモノマーであっても良い。好ましくは、前記オリゴマーはエチレンオキシドのホモオリゴマーである。通常、必ずしもそうとは限らないが、小分子に共有結合していないオリゴマーの末端基（または複数の末端基）は反応しないようにキャッピングされている。あるいは、前記末端基は反応性の基を含んでいても良い。末端基が反応基である場合は、反応基は、最終的なオリゴマーまたはオリゴマーの小分子薬への共有結合の形成のための条件下では不活性であるか、または必要に応じて保護されている。特にオリゴエチレンオキシドにおいて、よくある末端官能基のひとつはヒドロキシル基または‐ＯＨである。
【０１１４】
水溶性オリゴマー（接合体構造式Ｏ−Ｘ−Ｄの“Ｏ”）は、多くの異なる幾何配置のいずれをとってもよい。例えば、“Ｏ”（構造式Ｏ−Ｘ−Ｄにおいての）は直鎖状、分枝状あるいはフォーク状であっても良い。最も典型的には、前記水溶性オリゴマーは直鎖状であるか、例えば、一つの分枝点を有する分枝状である。ここでの考察の多くは、例証としてのオリゴマーのポリエチレンオキシドに焦点をあてているが、本明細書に記載の考察や構造は、上記の水溶性オリゴマーのいずれをも含めるように容易に拡大される。
【０１１５】
リンカー部分を除く、前記水溶性オリゴマーの分子量は、一般的に比較的に小さい。前記水溶性のポリマーの典型的な分子量には、約１５００未満、約１４００未満、約１３００未満、約１２００未満、約１１００未満、約１０００未満、約９００未満、約８００未満、約７００未満、約６００未満、約５００未満、約４００未満、約３００未満、約２００未満、約１００未満のダルトンのものを含む。
【０１１６】
前記水溶性オリゴマーの分子量（リンカー部分を除く）の範囲には、約１００から約１４００ダルトン、約１００から約１２００ダルトン、約１００から約８００ダルトン、約１００から約５００ダルトン、約１００から約４００ダルトン、約２００から約５００ダルトン、約２００から約４００ダルトン、約７５から１０００ダルトン、そして約７５から約７５０ダルトンが含まれる。
【０１１７】
好ましくは、水溶性オリゴマーのモノマー数は、１又は複数の以下の範囲内であり、それらの範囲とは、約１から約３０の間（１と３０を含めて）、約１と約２５の間、約１と約２０の間、約１と約１５の間、約１と約１２の間、約１と約１０の間である。場合によっては、前記オリゴマー（及びその相当する接合体）における直列のモノマー数は、１、２、３、４、５、６、７、または８である。さらに追加の態様においては、前記オリゴマー（及び前記の相当の接合体）は、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９または２０個のモノマーを直列で含む。さらに追加の態様においては、前記オリゴマー（及び前記の相当の接合体）は２１，２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９または３０個のモノマーを直列で有する。
【０１１８】
前記水溶性オリゴマーが１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０個のモノマーを有する場合、これらの数値は、それぞれ分子量が７５、１１９、１６３、２０７、２５１、２９５、３３９、３８３、４２７、４７１ダルトンのメトキシエンドキャッピングを持ったオリゴエチレンオキシドに相当する。オリゴマーが１１、１２、１３、１４または１５のモノマーを有する場合は、分子量がそれぞれ、５１５、５５９、６０３、６４７、そして６９１ダルトンのメトキシエンドキャッピングをもったオリゴエチレンオキシドに相当する。
【０１１９】
二峰性のオリゴマーが用いられた例においては、オリゴマーは、上記のモノマー数のいずれか二つを中心とした二峰性の分布を有する。理想的には、二峰性分布の各ピークの多分散性指標、Ｍｗ／Ｍｎ、は１．０１以下であり、さらにより好ましくは１．００１以下であり、そしてさらにより好ましくは１．０００５以下である。最も好ましくは、各ピークが、１．００００のＭＷ／Ｍｎ値を有する。例えば、二峰性のオリゴマーは、以下の典型的なモノマーサブユニットの組み合わせのいずれかの一つであるかもしれなく、それらの組み合わせとは、１−２、１−３、１−４、１−５、１−６、１−７、１−８、１−９、１−１０等、２−３、２−４、２−５、２−６、２−７、２−８、２−９、２−１０等、３−４、３−５、３−６、３−７、３−８、３−９、３−１０等、４−５，４−６，４−７，４−８，４−９，４−１０等、５−６、５−７、５−８、５−９、５−１０等、６−７、６−８，６−９、６−１０等、７−８，７−９，７−１０等、そして８−９、８−１０等である。
【０１２０】
さらに、本発明のオリゴマーは、前記のような範囲のモノマーユニットを有した三峰性または四峰性でもあり得る。明確なオリゴマー混合物（すなわち二峰性、三峰性、四峰性等）は、望ましい特性をもったオリゴマー（モノマー数のみ異なる二種類のオリゴマー混合物は二峰性であり、モノマー数のみ異なる三種類のオリゴマー混合物は三峰性であり、モノマー数のみ異なる四種類のオリゴマー混合物は四峰性である）を得るために、精製された単分散性のオリゴマーを混ぜることで、あるいは、明確な分子量範囲のオリゴマーの混合物を得るために多分散性のオリゴマーのカラムクロマトグラフィーから、“センターカット”を回収することで調製できる。図１０に示されたように、市販のＰＥＧは、低分子量の物質についてさえも、典型的には多分散性の混合物である。ここで示されたメトキシ‐ＰＥＧサンプルは、質量分析法で分析され、そしてメトキシ‐ＰＥＧ−３５０と標示されているにもかかわらず、この試薬は、それぞれがモノマーサブユニット数の異なる、９種類の異なったオリゴマー成分を含むことがわかった。本発明の目的のためには、つまり、本明細書に記載の特徴を有する接合体の調製のためには、モノマー数のわずかな変化が、結果として形成される接合体の特性に意味の深い影響を与えることがわかってきたので、多分散性のポリマーは特に好ましいとはされない。そのような影響は、多分散性のオリゴマーを用いて調製した接合体の混合物においては、おそらく弱められたり、検出不可能であったりすらする。さらに、多分散性のポリマー（またはオリゴマー）の市販のバッチはしばしばその組成物が、非常に一定せず、そのために、本明細書に記載のようにバッチ間の均一性が望ましい本発明の適用においてはとくに好ましいとはされない。
【０１２１】
上記のように、前記水溶性オリゴマーは、好ましくは、単分子あるいは単分散性の組成物から得られる。つまり、前記組成物のオリゴマーは、分子量分布よりも同一の、区別されうる分子量を有する。ある種の単分散性のオリゴマーは、シグマ‐アルドリッチから入手できるもののように、販売元から購入できるし、あるいは、シグマ‐アルドリッチのような市販の出発物質から直接、調製されることができる。例えば、本発明のオリゴエチレングリコールは、Ｃｈｅｎ  Ｙ．、Ｂａｋｅｒ、Ｇ．Ｌ．、Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．、６８７０−６８７３（１９９９）または、国際公開公報第ＷＯ  ０２/０９８９４９Ａ１に説明される方法で調製することができる。あるいは、そのようなオリゴマーはここで実施例９に説明される方法で調製されることができる。
【０１２２】
上記のように、本発明のある観点は、オリゴエチレンオキシドのような単分散オリゴマーの改良された調製法を提供することである。これらのオリゴマーは、上記のような有益な特性を有する小分子薬‐水溶性オリゴマー接合体の調製を含むがこれに限定されず、多様な用途のいずれにも用いることができる。
【０１２３】
望ましい単分散性のオリゴマーを提供するために、新しいアプローチを使用した。ハロ末端オリゴマー試薬がこれまでに説明されてきた試薬と比較して、より反応性があり、単官能基性の生成物のより高い回収率をもたらすことが分かった。
【０１２４】
従って、本発明はまた単分散性のオリゴマー組成物を調製する方法も含む。前記方法は、（ｍ）個のモノマーをもったオリゴエチレンオキシドのようなハロ末端オリゴマーと、（ｎ）個のモノマーをもった末端ヒドロキシル基をもったオリゴエチレンオキシドとの反応を包含する。一般的に、ハロ末端オリゴエチレングリコールのハロ基は、クロロ、ブロモ、またはヨード基である。しかしながら、好ましくは、前記ハロ基はブロモである。前記反応は、ハロ末端オリゴマー由来のハロ基を置換して、（ｍ）＋（ｎ）個のモノマーサブユニットをもったオリゴエチレンオキシド（ＯＥＧm+n）（ここで（ｍ）と（ｎ）は独立して１−１０の範囲にある数である）を形成させるのに有効な条件下で実施される。つまり、（ｍ）と（ｎ）のそれぞれは独立して、１、２，３，４，５，６，７，８，９または１０である。好ましくは、（ｍ）と（ｎ）はそれぞれ独立して１から６の範囲にある。ある選択された態様においては、（ｍ）は１、２、または３であり、（ｎ）は１−６の範囲にある。他の例では、（ｍ）は１、２または３であり、（ｎ）は２−６の範囲にある。典型的には、前記反応は、末端ヒドロキシル基をもったオリゴエチレンオキシドのヒドロキシル基を、相当する種類のアルコキシドに変換するために効果的な強塩基の存在下で実施される。適切な塩基は、ナトリウム、カリウム、水素化ナトリウム、水素化カリウム、メトキシドナトリウム、メトキシドカリウム、ｔｅｒｔ−ブトキシドナトリウム、ｔｅｒｔ−ブトキシドカリウム、を含む。好ましい態様においては、前記ハロ末端オリゴエチレングリコールは、メトキシまたはエトキシのようなエンドキャッピング基を有する。
【０１２５】
代表的な末端ヒドロキシル基をもったオリゴエチレングリコールは、構造式ＨＯ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n−Ｈ（ここで（ｎ）は上記の通りである）に相当する。前記方法は、次に、好ましくは、ＯＥＧm+nの末端ヒドロキシル基をハロ基、−Ｘに変えてＯＥＧm+n−Ｘを形成するステップを含んで成る。次に、所望のサブユニット数を有する単分子オリゴマーが得られるまで上記のステップは繰り返される。
【０１２６】
例示的な反応スキームは以下の通りである。
【化１】
2007514761.tif 000003
【０１２７】
図示した通り、前記方法は置換反応を利用することで２種類の単分子オリゴマー種をカップリングさせることを包含しており、ここで、あるオリゴマー、好ましくはオリゴマーのエチレンオキシド、より好ましくはハロ誘導体化オリゴエチレンオキシドメチルエーテル上のハロゲン化物と、オリゴエチレングリコールアルコキシドとを反応させて相当のオリゴマーが生成する（上記反応１を参照のこと）。
【０１２８】
前記アルコキシドは、典型的には、相当するオリゴエチレンオキシドから、強塩基の存在下で、末端のヒドロキシル基を相当するアルコキシドに変換することによって生成される。前記反応は一般的には、約０°Ｃから約８０°Ｃの範囲の温度下で、テトラヒドロフラン（“ＴＨＦ”）のような有機溶媒中で実施される。反応時間は典型的には、約１０分から約４８時間の範囲である。上記の反応の典型的なものにおいて、結果の生成物は、エンドキャッピングされたオリゴエチレンオキシドであって、ハロ誘導体化されたオリゴマーのモノマー数とオリゴエチレングリコールアルコキシドのモノマー数の和となるモノマー数［（ｍ）＋（ｎ）］を含む。回収率は典型的には、精製された結合生成物として、約２５％から約７５％の範囲にあり、最も典型的には約３０から約６０％の範囲の回収率が得られる。
【０１２９】
上記の実施例において、反応１からの前記生成物の前記末端ヒドロキシル基は、必要であれば、続いて小分子への結合のために活性化される。あるいは、所望の場合、上記の典型的な生成物［（ｍ）＋（ｎ）の数のサブユニットをもった上記の実施例において］の末端ヒドロキシル基は続いて、ハロゲン化物に変換されるが、臭化物であることが望ましい。アルコールからアルキルハロゲン化物への変換は、直接的に、またはスルホン酸エステルやハロホルムエステルのような中間物質を通して、影響される。この変換に影響するために適した条件や試薬については、例えば、Ｌａｒｏｃｋ，Ｒ．、“Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ”、ＶＣＨ、１９９４、３５３−３６３頁に記載がみられる。
【０１３０】
好ましい方法の一例を実施例１１に記載する。続いて（ｍ）＋２（ｎ）個のモノマーを有するオリゴエチレンオキシド等を形成するために、上述のように、オリゴエチレンオキシドへの前記オリゴエチレンオキシドハロゲン化物の段階的な添加が繰り返される。このやり方で、別個のオリゴエチレンオキシドサブユニットが、制御された段階的な様式で既存の単量体（単分子）のオリゴマーのエチレンオキシド生成物に加えられ、その結果、正確なサブユニット数を有する、明確なオリゴマーの調製が保証される。
【０１３１】
約１−３個のモノマーサブユニットを有する単分子オリゴエチレングリコールは、通常、入手できる（シグマ‐アルドリッチ）。例えば、メシラートの使用のようなハロ置換型オリゴマーエチレングリコール反応物質、特にブロモ置換によるオリゴエチレングリコール試薬、の使用は、既存の方法よりも優れていることを示しており、それは、本明細書で提供するこのアプローチが、前記ハロゲン化物、特にブロモ置換オリゴエチレングリコール試薬の高度な反応性によって、収率の向上、反応時間の短縮、そして反応条件の緩和をもたらすためである。このようにして調製したオリゴマーは、典型的には、さらに次の使用の前に、例えば、以下に示す、１又は複数の方法：ＨＰＬＣ、イオン交換クロマトグラフィー、カラムクロマトグラフィーのようなクロマトグラフィー、沈殿法または再結晶法により精製される。続いて純度が、ＮＭＲ，ＧＰＣそしてＦＴＩＲのような多くの分析技術のいずれかによって確認される。ここで、このように形成された生成物は、以後の使用に適している。
【０１３２】
本発明のリンカーまたは連結は酸素や硫黄のような単一の原子、二つの原子または多数の原子であってもよい。リンカーは、必ずしもそうでなくてもよいが、典型的にはその特性が直鎖状である。前記連結“Ｘ”（Ｏ−Ｘ−Ｄの構造式において）は加水分解的に安定であり、酵素分解的にも安定であることが望ましい。前記連結“Ｘ”は、約１２未満の原子の鎖長である、そして、約１０未満の原子の鎖長であることが好ましく、約８未満の原子の鎖長でることがさらに好ましく、約５未満の原子の鎖長であることがさらにより好ましく、ここで鎖長は単鎖上の原子数を意味し、置換基は勘定されない。例えば、Ｒオリゴマー‐ＮＨ−（Ｃ＝Ｏ）−ＮＨ−Ｒ’薬物のような尿素結合は３原子（−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−）の鎖長を有すると考えられる。選択した態様においては、前記連結がそれ以上のスペーサー基を含まない。このような小さい連結は、一つまたは少数のモノマーサブユニットの追加の、本発明の接合体の輸送性の違いに与える影響を支配したり、より大きな影響を与えたりすることが少ないので、小さい連結が好ましく、それが本発明の性質に寄与する。
【０１３３】
場合によっては、リンカー“Ｘ”は加水分解的に安定であり、エーテル、アミド、ウレタン、アミン、チオエーテル、尿素、または炭素間結合からなる。以下に論議され、実施例に例証されるもののような官能基が、典型的には連結の形成に使われる。前記連結は、それほど好ましくはないが、さらに続けて以下に説明されるようなスペーサー基を含む（または隣接するか、あるいは側面につく）こともある。スペーサーは、前記接合体の生体活性が、親薬物上のオリゴマーの配置のために有意に軽減される場合には、最も有益である。
【０１３４】
選ばれた態様において、さらに具体的には、本発明のリンカーＬ、は、以下のいずれのものであってもよく、それらは、−Ｏ−、−ＮＨ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ、ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ、Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ、−Ｃ（Ｓ）−，−ＣＨ2−、−ＣＨ2−ＣＨ2−，−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ2−、−Ｏ−ＣＨ2−、−ＣＨ2−Ｏ−、−Ｏ−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2−，−ＣＨ2−ＣＨ2−Ｏ−，−Ｏ−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＨ2−ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2、−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ2−Ｏ−、−Ｏ−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＨ2−ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2−、−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ2−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣＨ2−、−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＨ2−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣＨ2−、−ＣＨ2−ＣＨ2−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−、―Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＨ2−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＨ2−ＣＨ2−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣＨ2−、−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ2−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−、−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＨ2−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＨ2−ＣＨ2−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ2−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣＨ2−、−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ2−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ2−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−、−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ2−、−ＣＨ2−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ2−、−ＣＨ2−ＣＨ2−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ2−、−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＨ2−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ2−ＣＨ2、−ＣＨ2−ＣＨ2−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ2−ＣＨ2、−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣＨ2−、−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣＨ2−、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＮＨ−ＣＨ2−、−ＮＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＨ2−ＮＨ−ＣＨ2−、−ＣＨ2−ＣＨ2−ＮＨ−ＣＨ2−、−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ2−、−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＨ2−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ2−、−ＣＨ2−ＣＨ2−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ2−、−ＣＨ2−ＣＨ2−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ2−ＣＨ2−、−ＣＨ2−ＣＨ2−Ｃ（Ｏ）−、−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ2−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−ＮＨ−、−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ2−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−、−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ2−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−ＣＨ2−ＣＨ2−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ2−、二価のシクロアルキル基、−Ｎ（Ｒ6）−において、Ｒ6はＨまたは、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルケニル、アリールそして置換アリールからなるグループから選択される有機ラジカルとされるものである。
【０１３５】
しかしながら、本発明の目的のためには、直列の原子は、これがオリゴマーセグメントに直接隣接していて、且つ別のモノマーに直接隣接しておらず、提案される連結がオリゴマー鎖の単なる延長に相当するような場合には、連結部とはみなされない。
【０１３６】
オリゴマーと小分子との間の前記連結“Ｘ”は典型的には、オリゴマーの末端にある官能基の、小分子薬分子上の相当する官能基との反応によって形成される。以下に簡単にそれらの反応を例証する。例えば、オリゴマー“Ｏ”、のアミノ基は、前記小分子のカルボン酸または活性化されたカルボン酸誘導体と反応して、あるいはその逆は、反応してアミド結合を生成できる。あるいは、オリゴマー上のアミンと薬物上の活性化エステル（例えば、スクシンイミジルまたはベンゾトリアジドカーボネート）、またはその逆、はカルバミン酸エステル結合を形成する。オリゴマー上のアミンと薬物上のイソシアネート（Ｒ−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ）、またはその逆、は尿素結合（Ｒ−ＮＨ−（Ｃ＝Ｏ）−ＮＨ−Ｒ’）を形成する。さらに、オリゴマー上のアルコール（アルコキシド）基と薬物分子のアルキルハロゲン化物の基またはハロゲン化物の基、またはその逆、はエーテル結合を形成する。さらに別の結合の仕方においては、アルデヒド作用を有する小分子は、還元的アミノ化によって、オリゴマーのアミノ基と結合して、オリゴマーと小分子の間に第二級アミン結合を形成する。
【０１３７】
特に好ましいオリゴマーは、アルデヒド官能基を有するオリゴマーである。この点については、前記オリゴマーは次の構造：ＣＨ3Ｏ−（ＣＨ2−ＣＨ2−Ｏ）n−（ＣＨ2）p−Ｃ（Ｏ）Ｈ［ここで（ｎ）は１、２、３、４、５、６、７、８、９そして１０のうちの一つであり、（ｐ）は１、２、３、４、５、６そして７のうちの一つである］を有する。好ましい（ｎ）の値は、３、５、そして７を含み、好ましい（ｐ）の値は２、３、そして４を含む。さらに、−Ｃ（Ｏ）Ｈ部分にアルファ結合した炭素原子は、任意にアルキルで置換されうる。前記オリゴマー試薬は、単分散性の組成物として提供さることが好ましい。
【０１３８】
典型的には、官能基を持たないオリゴマーの末端は、反応しないようにキャッピングされている。オリゴマーが接合体形成のためのもの以外の官能基を含む場合には、その基は連結“Ｘ”の形成の条件下で非反応性であるように選択されているか、あるいは連結“Ｘ”の形成中には保護されている。
【０１３９】
上記のように、前記オリゴマーは、本明細書に記載の特性を有する小分子接合体の形成のための官能基を含む。官能基は典型的には、小分子との共有結合のために、求電子基または求核基を含んで成り、これは反応基が小分子内に含まれているか、小分子内に導入されているかに依存する。オリゴマーまたは小分子のいずれかに存在しうる求核基の例には、ヒドロキシル基、アミン、ヒドラジン（−ＮＨＮＨ2）、ヒドラジド（−Ｃ（Ｏ）ＮＨＮＨ2）そしてチオールが含まれる。好ましい求核剤には、アミン、ヒドラジン、ヒドラジドそしてチオール、特にアミン、が含まれる。オリゴマーに対して結合される小分子薬のほとんどは、遊離のヒドロキシル、アミノ、チオ、アルデヒド、ケトン、またはカルボン酸基を有する。
【０１４０】
前記オリゴマーあるいは前記小分子のいずれかに存在しうる求電子官能基には、カルボン酸、カルボン酸エステル、特にイミドエステル、オルトエステル、カーボネート、イソシアネート、イソチオシアネート、アルデヒド、ケトン、チオン、アルケニル、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、スルホン、マレイミド、ジスルフィド、ヨード、エポキシ、スルホン酸エステル、チオスルホン酸エステル、シラン、アルコキシシランそしてハロシランが含まれる。これらのグループのさらに特異的な例としては、スクシンイミジルエステル、または、イミダゾイルカーボネートまたはベンゾトリアゾールカーボネートまたはビニルスルホンカーボネート、クロロエチルスルホン、ビニルピリジン、ピリジルジスルフィド、ヨードアセトアミド、グリオキサル、ジオン、メシレート、トシレートそしてトレシレート（２，２，２，−トリフルオロエタンスルホネート）が含まれる。
【０１４１】
チオン、チオン水化物、チオケタール等のようなこれらのグループのいくつかのものの硫黄類似体もまた、前記分子のいずれかの水和物または保護化誘導体（例えば、アルデヒド水和物、ヘミアセタール、アセタール、ケトン水和物、ヘミケタール、ケタール、チオケタール、チオアセタール）と同様に含まれる。もう一つの有益な接合体試薬は、２−チアゾリジンチオンである。
【０１４２】
上記したように、カルボン酸の“活性化された誘導体”とは、一般的に、誘導体化されないカルボン酸に比べて、非常に容易に求核剤と反応するカルボン酸誘導体を指す。活性化されたカルボン酸とは、例えば、酸のハロゲン化合物（酸の塩化物のような）、無水物、カーボネート、そしてエステル類である。そのようなエステルには、例えば、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジル（ＮＨＳ）エステル類またはＮ−ヒドロキシフタルイミジルエステル類のような一般式‐（ＣＯ）Ｏ−Ｎ［（ＣＯ）−］2で示されるイミドエステル類が含まれる。またイミダゾイルエステル類やベンゾトリアゾルエステル類が好ましい。共有する米国特許第５，６７２，６６２号公報に説明されるように、活性化されたプロピオン酸またはブタン酸のエステル類が特に好ましい。これらには、構造式−（ＣＨ2）2-3Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−Ｑで表される化合物のグループがふくまれ、ここでＱは、Ｎ−スクシンイミジル、Ｎ−スルホスクシンイミジル、Ｎ−フタルイキド、Ｎ−グルタルイミド、Ｎ−テトラヒドロフタルイミド、Ｎ−ノルボルネン‐２，３−ジカルボキシミド、ベンゾトリアゾール、７−アザベンゾトリアゾールやイミダゾールから選択されることが好ましい。
【０１４３】
その他の好ましい求電子基のグループには、スクシンイミジルカーボネート、マレイミド、ベンゾトリアゾルカーボネート、グリシジルエーテル、イミダゾイルカーボネート、ｐ−ニトロフェニルカーボネート、アクリレート、トレシレート、アルデヒドそしてオルトピリジルジスルフィドが含まれる。
【０１４４】
これら求電子基は、例えば、ヒドロキシ、チオ、またはアミノ基のような求核剤と反応して多様な結合型を形成する。本発明に関しては、加水分解的に安定な連結の形成を好む反応が望ましい。例えば、オルトエステル、スクシンイミジルエステル、イミダゾイルエステルそしてベンゾトリアゾルエステルを含むカルボン酸や活性化されたその誘導体は、上記のタイプの求核剤と反応してそれぞれ、エステル、チオエステルそしてアミド類を形成し、なかでもアミド類が加水分解的に最も安定である。上述したように、前記オリゴマーと前記薬物の間の加水分解的に安定な連結を有する接合体が最も望ましい。スクシンイミジル、イミダゾイル、そしてベンゾトリアゾルカーボネートを含むカーボネートはアミノ基を反応してカルバミン酸エステルを形成する。イソシアネート（Ｒ−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ）はヒドロキシル基またはアミノ基と反応して、それぞれ、カルバミン酸エステル（ＲＮＨ−Ｃ（Ｏ）−ＯＲ’）または尿素（ＲＮＨ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨＲ’）結合を形成する。アルデヒド、ケトン、グリオキサル、ジオン、そしてそれらの水和物またはアルコール結合体（すなわちアルデヒド水和物、ヘミアセタール、アセタール、ケトン水和物、ヘミケタール、そしてケタール）はアミンと反応させ、望ましい場合は、続いてその結果生じたイミンを還元して、アミン結合（還元アミン化）を提供させることが好ましい。
【０１４５】
求電子官能基にいくつかのものは、チオールのような求核基が結合する求電子二重結合を含むか、結合されることが可能であって、例えば、チオエーテル結合を形成できる。これらの基には、マレイミド、ビニルスルホン、ビニルピリジン、アクリレート、メタクリレートそしてアクリルアミドが含まれる。その他の基は、求核基によって置き換えられる脱離基からなり、それらには、クロロエチルスルホン、ピリジルジスルフィド（切断可能なＳ−Ｓ結合を含む）、ヨードアセトアミド、メシレート、トシレート、チオスルホネートそしてトレシレートが含まれる。エポキシドは、求核剤によって開環することで反応し、例えばエーテルまたはアミン結合を形成する。前記オリゴマーと前記小分子上の、上記のような相補的反応基を含む反応は、本発明の接合体の調製に利用される。
【０１４６】
例えば、レチノイン酸の典型的なオリゴマー接合体の調製法を実施例１に詳細に説明する。簡単にいうと、反応性のカルボキシル基を含む小分子であるレチノイン酸を、活性化アミノ基をもったオリゴマーエチレングリコールと結合させ、前記小分子を前記オリゴマーに共有結合によって連結させるアミド基を有した接合体を形成する。ＰＥＧ３量体（３個のエチレングリコールのモノマーサブユニットを有するオリゴマーエチレングリコールを意味する）、ＰＥＧ７量体、そしてＰＥＧ１１量体のそれぞれをレチノイン酸に共有結合させる反応について説明する。
【０１４７】
さらに、ナロキソンのオリゴマー接合体の調製について実施例４に説明する。この代表的な合成法においては、芳香族性のヒドロキシル基を保護した後に、ナロキソンのケト基を還元して相当のヒドロキシル基に変え、続いて、それをオリゴマーエチレングリコールのハロゲン化物と結合させ、エーテル（−Ｏ−）結合による小分子接合体を生成する。この実施例において、興味深いことには、ナロキソンの前記ヒドロキシル基の還元は、ヒドロキシル基の配向が異なる二つの立体異性体の形成を生じる。そのようなオリゴマー接合体を調製して分離した結果、以下により詳細に論議されるような、幾分異なった特徴を有することが示された。このことは、本発明の別の特徴、つまり、オリゴマーと小分子の接合体の単一の異性体の調製／単離、そしてその使用について表示するものである。
【０１４８】
本発明の前記接合体は、前述したように、軽減された生物学的関門の通過率を示す。さらに、前記接合体は、未修飾の親小分子薬の、少なくとも約５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％もしくはそれ以上の生体活性を維持する。修飾のための二つ以上の反応部位を有する、ある所定の小分子薬については、分子モデリングを行うか、またはin vivoあるいはin vitro生体活性アッセイを行って、結果として生じる接合体の生体活性を評価し、そしてオリゴマーを共有結合させることについての最適な部位を決める必要があるかもしれない。ナロキソン、そしてナロキソン誘導体、６−ＮＨ2−ナロキソンと６−ＯＨ−ナロキソルの多様なオリゴマー接合体についての、表ＶＩに例示された生体活性データを参照のこと。この試験においては、可変因子は、前記親薬物の化学修飾部位、共有結合のタイプ、立体化学、そして前記薬物部分に共有結合したオリゴマーのサイズを含む。データから分かるように、前記接合体の生体活性は、前記親薬物の生体活性の約５％から約３５％の範囲にある。
【０１４９】
経口投与により生物学的利用可能な小分子薬に対する小さい水溶性オリゴマーの安定な共有結合は、これらの分子の特性に有意な変化をもたらすことに効果的であり、それによってこれらの薬物を一層臨床的に有効なものとすることができる。さらに具体的には、エチレンオキシドオリゴマーのような、単分散性のオリゴマーを共有結合させることは、血液‐脳関門を越える薬物の輸送を制限する、あるいは、場合によっては遮断するために有効であり、そのことは中枢神経系に関連した副作用の有意な軽減につながる。最適なサイズのオリゴマーの選択は典型的には以下のようにして行われる。
【０１５０】
最初に、単分散性または二峰性の水溶性オリゴマーから得られるあるオリゴマーとある小分子薬を接合体化させる。前記薬物は、経口投与によって生物学的に利用可能であり、そのままで生体膜の通過率を示すものであることが好ましい。次に、前記接合体の生体膜通過能について、適切なモデルを用いて測定し、未修飾の親薬物のそれと比較する。もしも、その結果が好ましいものであれば、すなわち、例えば、通過率が有意に軽減している場合、接合体の生体活性についてさらに評価する。本発明の有益な接合体は、連結が加水分解的に安定であり、且つ投与の際に未修飾の薬物が放出されないので、生体活性を有する。従って、接合型の薬物は生体活性を有し、好ましくは親薬物に比べて、かなりな程度の生体活性を保持し、すなわち、親薬物の生体活性の約３０％超の、あるいはさらに好ましくは、親薬物の生体活性の約５０％超を保持する。
【０１５１】
次に、同じモノマータイプで、異なる数のサブユニットを有するオリゴマーを用いて、上記のステップが繰り返される。
【０１５２】
胃腸管（“ＧＩＴ”）は食物と薬物の、消化管腔から血液やリンパ液への輸送を制限するので、ＧＩＴは接合体がテストされるべきもう一つの関門である。ＧＩＴ関門は、しかしながら、前記接合体が、経口投与による体循環性の送達を意図する場合には、前記接合体の通過を遮断する関門であってはならない。ＧＩＴ関門は、腸管上皮における、密着結合により接合した腸細胞の連続層からなる。
【０１５３】
接合体化されていない小分子薬と比較して、その生体膜の通過能が軽減された接合体のそれぞれについて、その経口バイオアベイラビリティが続いて評価される。これらの結果に基づいて、すなわち、所定の小分子内の所定の位置または場所に、個別のモノマー数を逐次、増加させた付加による結果に基づいて、生体膜の通過性の軽減、経口バイオアベイラビリティ、そして生体活性の最適なバランスを有する接合体を提供するために最も効果的なオリゴマーのサイズを決定することが可能である。前記オリゴマーのサイズが小さいことが、そのようなスクリーニングを実行可能にし、結果として得られる接合体の特性を効果的に適合させることを可能とする。オリゴマーのサイズのわずかな、漸次的増加を行い、実験的なデザインアプローチを利用することで、生体膜通過率の軽減、生体活性、そして経口バイオアベイラビリティの望ましいバランスをもった接合体を有効に同定することができる。場合によっては、本明細書に記載のように、オリゴマーの結合は、前記薬物の経口バイオアベイラビリティを実際に有効に増加させるのに有効である。
【０１５４】
例えば、ルーチンな実験を用いて、当業者が、まず、分子量と官能基の異なる直列のオリゴマーを調製し、次に、接合体を患者に投与して、間欠的に血液と尿のサンプルを採取して必要なクリアランスの特徴をとらえることで、経口バイオアベイラビリティを改善するために最適な分子サイズと分子結合を決定することができる。一度、試験された各接合体のクリアランスの特徴が明らかになったら、適切な接合体が同定できる。
【０１５５】
動物モデル（齧歯類と犬）もまた、経口薬物輸送を調べるために使用できる。さらに、in vivo以外の方法には、齧歯類の反転させた胃の組織切片やＣａｃｏ−２細胞の単層組織培養モデルが含まれる。これらのモデルは、薬物の経口バイオアベイラビリティを予測するために有益である。
【０１５６】
本発明はまた、本明細書で提供する接合体と医薬賦形剤との組み合わせからなる医薬品調製品を含む。一般的に、前記接合体それ自体は、固体あるいは液体の適切な医薬賦形剤と組みあわせられる固形物質（例えば、析出物）である。
【０１５７】
典型的な賦形剤としては、限定しないが、炭水化物、無機塩、抗微生物剤、抗酸化剤、界面活性剤、緩衝剤、酸、塩基そしてそれらの組み合わせからなるからなる群から選択されるものを含む。
【０１５８】
糖、そしてアルジトール、アルドン酸、エステル化された糖のような糖の誘導体、そして／または糖のポリマーのような炭水化物は賦形剤となりうる。具体的な炭水化物賦形剤は、例えば、フルクトース、マルトース、ガラクトース、グルコース、Ｄ−マンノース、ソルボースやその類似体のような単糖類、ラクトース、ショ糖、トレハロース、セロビオース、およびその類似体のような二糖類、ラフィノース、メレジトース、マルトデキストリン類、デキストラン類、スターチ類そしてその類似体のような多糖類、そして、マンニトール、キシリトール、マルチトール、ラクチトール、キシリトール、ソルビトール（グルシトール）、ピラノシルソルビトール、ミオイノシトール等を含む。
【０１５９】
前記医薬賦形剤には、またクエン酸、塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム、硝酸カリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸一水素ナトリウム、そしてそれらを組み合わせたものが含まれる。
【０１６０】
前記調製品はまた、微生物の生育を防いだり阻止したりするための抗菌剤を含んでも良い。本発明に適した、抗菌剤の非限定的な例には、塩化ベンズアルコニウム、クロロブタノール、ベンジルアルコール, 塩化セチルピリジニウム、 クロロブタノール、フェノール、フェニルエチルアルコール、硝酸フェニル水銀、チメルソル、そしてそれらの組み合わせからなるものが含まれる。
【０１６１】
抗酸化剤もまた、前記調製品に含まれても良い。抗酸化剤は、酸化を防ぐことによって、前記調製品の前記接合体やそのほかの成分の劣化を防ぐ。本発明に使われる、適切な抗酸化剤には、例えば、アスコルビルパルミチン酸エステル、ブチルヒドロキシアニソル、ブチルヒドロキシトルエン、次亜リン酸、モノチオグリセロール、プロピル没食子酸エステル、次亜硫酸ナトリウム、フォルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、そしてそれらの組み合わせからなるものが含まれる。
【０１６２】
界面活性剤が賦形剤として存在しても良い。典型的な界面活性剤には、“トゥイーン２０”や“トゥイーン８０”のようなポリソルベート類、Ｆ６８やＦ８８（両方ともＢＡＳＦ，マウントオリーブ、ニュージャージィ州、から入手可能）のようなプルロニック類、ソルビタンエステル類、レシチンやその他のフォスファチジルコリン、フォスファチジルエタノールアミン（リポソーム型でないことが望ましいが）のようなリン脂質、脂肪や脂肪酸エステルのような脂質、コレステロールのようなステロイド、そしてＥＤＴＡのようなキレート剤、亜鉛そして他の適切な陽イオンが含まれる。
【０１６３】
酸または塩基が前記調製品には賦形剤として含まれても良い。使用できる酸の非限定的な例としては、塩酸、酢酸、リン酸、クエン酸、リンゴ酸、乳酸、蟻酸、トリクロロ酢酸、硝酸、過塩素酸、リン酸、硫酸、フマール酸、そしてそれらの組み合わせからなるグループから選択されるものが含まれる。適切な塩基の例には、限定しないが、水酸化ナトリウム、酢酸ナトリウム、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、酢酸アンモニウム、酢酸カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、クエン酸ナトリウム、ギ酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、フマル酸カリウム、そしてそれらの組み合わせからなるもののグループから選択されるものが含まれる。
【０１６４】
前記組成物中の接合体の量は、多数の因子によって変わるが、前記組成物が単位投与量の容器に保存される場合には、治療上に有効な量であることが最適である。治療上の有効量は、どれだけの量が臨床的に望ましい評価指標をもたらすかを決定するために前記接合体量を増加させながら、繰り返し投与することにより、実験的に決定できる。
【０１６５】
前記組成物中のいずれの賦形剤量も前記賦形剤の活性と組成物における特別な必要性によって変化する。典型的には、いずれの賦形剤の最適量も慣例の実験によって決定され、例えば、賦形剤の量（少量から多量の範囲で）を変えた組成物を調製し、安定性やその他のパラメーターをテストし、次に、有意な有害作用をもたらさないで、最適な薬効がえられた量の範囲を決定することによる。
【０１６６】
一般的には、しかしながら、前記賦形剤は、前記組成物中に、重量当たり約１％から約９９％の比率で存在し、賦形剤の重量当たり約５％−９８％であることが望ましく、賦形剤の重量当たり約１５−９５％であることがさらに望ましく、重量当たり３０％未満の濃度であることが最も望ましい。
【０１６７】
これら前述の医薬賦形剤は、その他の賦形剤とともに、“Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ：Ｔｈｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ＆  Ｐｒａｃｔｉｃｅ  ｏｆ  Ｐｈａｒｍａｃｙ”、１９ｔｈ  ｅｄ．、Ｗｉｌｌｉａｍｓ  ＆  Ｗｉｌｌｉａｍｓ（１９９５）、ｔｈｅ“Ｐｈｙｓｉｃｉａｎ‘ｓ  Ｄｅｓｋ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ”、５２ｎｄ  ｅｄ．、Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ、Ｍｏｎｔｖａｌｅ、ＮＪ（１９９８）、そしてＫｉｂｂｅ，Ａ．Ｈ．、Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ｅｘｃｉｐｉｅｎｔｓ、３ｒｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ、Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，Ｄ．Ｃ．、２０００に記述がある。
【０１６８】
前記医薬組成物は多数の形体をとり、本発明のこの点については制限がない。典型的な調製品は、錠剤、カプレット、カプセル、ゲルキャップ、トローチ、分散液、懸濁液、溶液、エリキシル剤、シロップ、薬用キャンデー、経皮パッチ、スプレー、坐剤、そして粉末のような経口投与に適した剤型が最も好ましい。
【０１６９】
経口投与により活性のある接合体については、経口的剤型が望ましく、それには、錠剤、カプレット、カプセル、ゲルキャップ、懸濁液、溶液、エリキシル剤、そしてシロップが含まれ、そして任意にカプセルに充填された、多数の顆粒、ビーズ、粉末または沈渣もまた含まれる。そのような投与剤型は、医薬製剤の分野の人には知られていて、適当な教科書に説明されている通常の方法を用いて調製される。
【０１７０】
錠剤とカプレットは、例えは、標準的な錠剤処理方法と装置を用いて、製造できる。本明細書に記載の前記接合体を含んだ錠剤やカプレットの調製には、直接的打錠成型や顆粒成型の技術が望ましい。前記接合体に加えて、前記錠剤やカプレットは、一般的に不活性な、医薬として許容される媒体物質、例えば、結合剤、潤滑剤、分解剤、充填剤、安定剤、界面活性剤、着色剤、そしてその類似物質、を含む。結合剤は、錠剤に結合性をもたらし、前記錠剤が損なわれないことを確保する。適切な結合剤物質には、これらに限られるものではないが、スターチ（コーンスターチやゼラチン処理のスターチを含む）、ゼラチン、糖（ショ糖、グルコース、デキストロース、そしてラクトースを含む）、ポリエチレングリコール、ワックス類、そして、例えばアカシアアルギン酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、セルロースポリマー類（ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース、微結晶性のセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、そしてその類似体を含む）、そしてヴィーガムのような天然および合成ゴムが含まれる。潤滑剤は、粉末の流れを増進し、圧力が軽減された場合の粒子のキャッピング（すなわち粒子の損傷）を防いで錠剤の製造を促進するために使用される。有益な潤滑剤は、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、そしてステアリン酸である。抗凝集剤は、錠剤の凝集を阻止するために使われ、一般的には、スターチ類、粘度類、セルロース類、アルギン類、ゴム類、または架橋されたポリマーが含まれる。充填剤は、例えば、シリコンジオキシド、チタニウムジオキシド、アルミナ、タルク、カオリン、粉末セルロース、微結晶性のセルロースのような物質を、マンニトール、尿素、ショ糖、ラクトース、デキストロース、塩化ナトリウム、そしてソルビトールのような溶解性の物質と同様に含む。安定剤は、当該分野でよく知られているように、例として、酸化反応を含む薬物の分解を阻止あるいは遅延させるために用いられる。
【０１７１】
カプセルもまた、前記接合体を含む組成物が、液体またはゲル（例えば、ゲルキャップの場合）または固体（顆粒、ビーズ、粉末、または沈渣のような微粒子を含む）でカプセル充填が可能な場合の経口投与剤型として望ましい。適切なカプセルには、ハードおよびソフトなカプセルが含まれ、一般的には、ゼラチン、スターチ、またはセルロース性の物質から作られる。２ピースのハードカプセルは、ゼラチンバンド等で封をされることが望ましい。
【０１７２】
非経口製剤は、典型的に液体である注射用に調製される製剤と同様に、実質的に乾燥型（典型的には、粉末あるいはケーキ状の凍結乾燥物あるいは沈殿物として）で含まれ、これらは、乾燥型の非経口製剤を再構成させる段階を必要とする。注射前に、固形の組成物を再構成させる適切な希釈剤としては、注射用の殺菌水、５％デキストロース水溶液、リン酸緩衝生理食塩水、リンガー液、生理食塩水、滅菌水、脱イオン水、そしてそれらの組み合わせからなるものが含まれる。
【０１７３】
場合によっては、非経口投与を意図する組成物が、典型的には滅菌された非水溶液、懸濁液、または乳濁液であり得る。非水性の溶媒または媒体の例は、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、オリーブオイルやコーンオイルのような植物油、ゼラチン、そしてエチルオレイン酸エステルのような注入可能な有機エステルである。
【０１７４】
本明細書に記載の非経口製剤はまた、保存、加湿、乳濁、分散剤のような佐剤を含むことが出来る。製剤は、滅菌剤を加えたり、バクテリアがろ過されないフィルターを用いた濾過、放射線照射または加熱によって滅菌される。
【０１７５】
前記接合体はまた、常用の経皮パッチ又は経皮輸送系を用いて皮膚を通じて投与することができ、ここで、当該接合体は層状構造内に含まれており、これが皮膚に貼り付けられて薬物送達装置として働く。そのような構造においては、前記接合体は、上部の支持層の下に敷かれた層または“貯蔵部”に含まれる。積層の層状構造は、単一の貯蔵部、あるいは複数の貯蔵部を含むことができる。
【０１７６】
本発明はまた、前記接合体による治療に反応する病状に罹患している患者に、本明細書に記載のように、接合体を投与する方法を提供する。前記方法は、一般的には経口投与により、前記接合体（医薬品調製品として提供されることが望ましい）の治療上の有効量を投与することを含む。経肺、経鼻、口腔、経腸、舌下、経皮、そして非経口的な投与法のようなその他のタイプの投与法についても、熟考されている。本明細書で使用する場合、“非経口的”という用語は、皮下、静脈内、動脈内、腹腔内、心臓内、クモ膜下腔内、そして筋肉内注入を含む。
【０１７７】
非経口投与が用いられる場合は、前述したものよりも幾分大きな、分子量が約５００から３０Ｋダルトンの範囲にある（例えば、分子量が約、５００、１０００、２０００、２５００、３０００、５０００、７５００、１００００、１５０００、２００００、２５０００、３００００またはさらにそれ以上であってもよい）オリゴマーを使う必要があるかもしれない。
【０１７８】
前記投与法は、前記の特定の接合体の投与により治療や予防が可能である、あらゆる病状をも治療するために用いられる。当業者は、どの病状を、特定の接合体が有効に治療できるかを認識できる。実際の投与量は、治療する病状の重篤度、医療行為従事者の判断、そして投与される接合体のみならず年齢、体重、患者の一般的状態によって決まる。治療上の有効量は、当業者に知られているか、そして／または適切な教科書や文献に説明されている。一般的に、治療上の有効量は、約０．００１ｍｇから１００ｍｇの範囲にあり、一日あたり０．０１ｍｇから７５ｍｇの投与量であることが望ましく、一日あたり０．１０ｍｇから５０ｍｇであることがさらに望ましい。
【０１７９】
所定のどの接合体（繰り返すが、医薬調製品の一部として提供されることが望ましい）の単位投与量も、臨床医の判断や患者においての必要度などによって、多様な投与スケジュールで投与されることができる。特定の投与スケジュールは、当業者には知られているか、または慣例の方法を使って実験的に決定されることができる。典型的な投与スケジュールには、それらに限られるわけではないが、一日あたり５回、一日あたり４回、一日あたり３回、毎日２回、毎日１回、週３回、週２回、週１回、月２回、月１回、そしてそれらのいずれかの組み合わせによるものが含まれる。一度、臨床的な評価指標が達成されたなら、前記接合体の投与は停止される。
【０１８０】
本発明の前記接合体の投与に関する有利な点の一つは、親薬物と比較して、初回通過代謝率の軽減が見られるかもしれないことである。例えば、実施例８の証明結果を参照のこと。そのような結果は、胃の通過によって実質的に代謝される経口投与された多くの薬物にとって有利である。このように、接合体のクリアランスは、望ましいクリアランスの特性を提供する、前記オリゴマーの分子サイズ、結合の種類、そして共有結合の位置を選択することによって、修飾することができる。当業者は、ここでの教示に基づいて、前記オリゴマーの理想的な分子サイズを決定することができる。相当する接合体化されていない小分子薬に比較した接合体の初回通過代謝率の軽減は、少なくとも約１０％、少なくとも約２０％、少なくとも約３０％、少なくとも約４０％、少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、そして少なくとも約９０％であることが望ましい。
【０１８１】
従って、本発明は活性物質の代謝を軽減する方法を提供する。当該方法は、以下のステップ：各接合体が水溶性オリゴマーに安定な連結によって共有結合した小分子薬由来の部分を含む、単分散性のまたは二峰性の接合体を提供するステップであって、前記接合体が水溶性オリゴマーと結合していない小分子薬の代謝率と比較した場合、代謝率の軽減を示すステップと、前記接合体を患者に投与するステップを含んで成る。典型的には、投与は、経口投与、経皮投与、口腔投与、経粘膜投与、膣内投与、直腸投与、非経口投与、そして経肺投与からなるグループから選択される投与法のタイプの一つによって行われる。
【０１８２】
多くのタイプの代謝（第Ｉ相そして第ＩＩ相代謝を含む）が軽減されることは有益であるが、前記接合体は、特に、前記小分子薬が肝臓の酵素（例えば、１又は複数のチトクロームＰ４５０のイソ型）、そして／または１又は複数の腸内酵素によって代謝される場合に、前記接合体は有益である。
【実施例】
【０１８３】
本発明について、幾つかの好ましく具体的な態様説明してきたが、以下に続く実施例のみならず、前述の説明は、例示を目的とするものであって、本発明の適用領域を限定するものではないことを理解するべきである。本発明の適用領域内でのその他の観点、利点そして修飾は、本発明に関する技術分野の当業者には、明白であろう。
【０１８４】
添付された実施例において言及される全ての化学試薬は、特に断らない限り、市販品を利用することができる。例証となる単分子ＰＥＧ多量体の調製については、実施例９に説明される。実施例に用いられた全てのオリゴ（エチレングリコール）メチルエーテルは、単分散性で、逆相クロマトグラフィーで決定されたクロマトグラフィー分析上純粋である。
【０１８５】
全ての1Ｈ  ＮＭＲ（核磁気共鳴）のデータは、ブルカー社によって製造された３００ＭＨｚ  ＮＭＲスペクトロメーターによって、作成された。幾つかの化合物とその入手源を以下に提供する。
【０１８６】
２−ブロモエチルメチルエーテル、９２％、アルドリッチ社、
【０１８７】
１−ブロモ‐２−（２−メトキシエトキシ）エタン、９０％、アルドリッチ社、
【０１８８】
ＣＨ3（ＯＣＨ2ＣＨ2）3ＢｒはＣＨ3（ＯＣＨ2ＣＨ2）3ＯＨから調製した、
【０１８９】
トリ（エチレングリコール）モノエチルエーテル、９５％、アルドリッチ社、
【０１９０】
ジ（エチレングリコール）、９９％、アルドリッチ社、
【０１９１】
トリ（エチレングリコール）、９９％、アルドリッチ社、
【０１９２】
テトラ（エチレングリコール）、９９％、アルドリッチ社、
【０１９３】
ペンタ（エチレングリコール）、９８％、アルドリッチ社、
【０１９４】
ヘキサ（エチレングリコール）、９７％、アルドリッチ社、
【０１９５】
水素化ナトリウム、９５％、乾燥粉末、アルドリッチ社、
【０１９６】
メタンスルホニルクロライド、９９％、ＡＣＥ社、
【０１９７】
テトラブチルアンモニウムブロマイド、シグマ社
【０１９８】
実施例１
ＣＨ3（ＯＣＨ2ＣＨ2）3−ＮＨ−１３−ｃｉｓ−レチナミド（ＰＥＧ3−１３−ｃｉｓ−ＲＡ）の合成
ＰＥＧ3−１３−ｃｉｓ−ＲＡが調製された。合成法の概要を以下に示す。
【化２】
2007514761.tif 000004
【０１９９】
０．１０８５ｇのＣＨ3（ＯＣＨ2ＣＨ2）3−ＮＨ2（０．６６５６ｍｍｏｌｅｓ）、０．０４４ｇの１−ヒドロキシベンチルトリアゾル（“ＨＯＢＴ”、０．３３２８ｍｍｏｌｅｓ），そして０．２００ｇの１３−ｃｉｓ−レチノイン酸（“１３−ｃｉｓ−ＲＡ”，０．６６５６ ｍｍｏｌｅｓ）を１０ｍＬのベンゼンに溶解させた。この溶液に、０．１９２ｇの１，３−ジシクロヘキシルカルノジイミド（“ＤＣＣ”、０．９３１ｍｍｏｌｅｓ）を加えて、反応混合物を室温で一夜、攪拌した。反応混合物をろ過し、溶媒をロータリーエヴァポレーターで除去した。粗生成物をさらに真空下に乾燥させ、２０ｍＬのジクロロメタンに溶解させ、その有機相を１５ｍＬの脱イオン水で二回洗った。前記有機相をＮａ2ＳＯ4上で乾燥させ、ろ過し、溶媒をロータリーエヴァポレーターで除去した。回収された生成物に５０ｐｐｍのブチルヒドロキシトルエンを含むジクロロメタンを２滴を加えて、生成物を真空下に乾燥させた。収量０．３５５ｇ。1Ｈ  ＮＭＲ（ＤＭＳＯ）：δ１．０２（シングレット、２ＣＨ3）、１．６７（シングレット、ＣＨ3），３．５（幅広のマルチプレット、ＰＥＧ）、６．２０（ｍ、３Ｈ）。
【０２００】
実施例２
ＣＨ3−（ＯＣＨ2ＣＨ2）7−ＮＨ−１３−ｃｉｓ−レチナミド（ＰＥＧ7−１３−ｃｉｓ−ＲＡ）の合成
０．２２５７ｇのＣＨ3（ＯＣＨ2ＣＨ2）7−ＮＨ2（０．６６５６ｍｍｏｌｅｓ），０．０４４ｇの１−ヒドロキシベンチルトリアゾル（０．３３２８ｍｍｏｌｅｓ），そして０．２００ｇの１３−ｃｉｓ−レチノイン酸（０．６６５６ｍｍｏｌｅｓ）を１０ｍＬのベンゼンに溶解させた。この溶液に、０．１９２ｇの１，３−ジシクロヘキシルカルノジイミド（０．９３１８ｍｍｏｌｅｓ）を加えて、反応混合物を室温で一夜、攪拌した。反応混合物をろ過し、溶媒をロータリーエヴァポレーターで除去した。生成物をさらに真空下に乾燥させた。生成物を２０ｍＬのジクロロメタンに溶解させ、その溶液を１５ｍＬの脱イオン水で二回洗った。前記有機相をＮａ2ＳＯ4上で乾燥させ、ろ過し、溶媒をロータリーエヴァポレーターで除去した。回収された生成物に５０ｐｐｍのブチルヒドロキシトルエンを含むジクロロメタンの２滴を加えて、生成物を真空下に乾燥させた。収率０．４２６ｇ。1Ｈ  ＮＭＲ（ＤＭＳＯ）：δ１．０１（ｓ、２ＣＨ3）、１．６８（ｓ、ＣＨ3），３．５（ｂｒ m、ＰＥＧ）、６．２０（ｍ、３Ｈ）。
【０２０１】
ＣＨ3−（ＯＣＨ2ＣＨ2）5−ＮＨ−１３−ｃｉｓ−レチナミド（“ＰＥＧ5−１３−ｃｉｓ−ＲＡ”）は、ＣＨ3（ＯＣＨ2ＣＨ2）7−ＮＨ2をＣＨ3（ＯＣＨ2ＣＨ2）5−ＮＨ2（“mＰＥＧ5−ＮＨ2”）の代わりに用いて、この手法を用いて同様に調製した。
【０２０２】
実施例３
ＣＨ3−（ＯＣＨ2ＣＨ2）11−ＮＨ−１３−ｃｉｓ−レチナミド（ＰＥＧ11−１３−ｃｉｓ−ＲＡ）の合成
０．３４９ｇのＣＨ3（ＯＣＨ2ＣＨ2）11−ＮＨ2（０．６７８９ｍｍｏｌｅｓ），０．０４４ｇの１−ヒドロキシベンチルトリアゾル（０．３３２８ｍｍｏｌｅｓ），そして０．２０４ｇの１３−ｃｉｓ−レチノイン酸（０．６７８９ｍｍｏｌｅｓ）を１０ｍＬのベンゼンに溶解させた。この溶液に、０．１９２ｇの１，３−ジシクロヘキシルカルボジイミド（０．９３１８ｍｍｏｌｅｓ）を加えて、反応混合物を室温で一夜、攪拌した。反応混合物をろ過し、溶媒をロータリーエヴァポレーターで蒸発除去した。生成物をさらに真空下に乾燥させた。生成物を２０ｍＬのジクロロメタンに溶解させ、その溶液を１５ｍＬの脱イオン水で二回洗って、前記有機相をＮａ2ＳＯ4上で乾燥させた。その溶液をろ過し、溶媒をロータリーエヴァポレーターで蒸発除去した。回収された生成物を５０ｐｐｍのブチルヒドロキシトルエンを含むジクロロメタンの２滴を加えて、生成物を真空下に乾燥させた。収量０．５４１ｇ。1Ｈ  ＮＭＲ（ＤＭＳＯ）：δ１．０１（ｓ、２ＣＨ3）、１．６８（ｓ、ＣＨ3），３．５（ｂｒ m、ＰＥＧ）、６．２０（ｍ、３Ｈ）。
【０２０３】
実施例４
ＰＥＧ3−３−ナロキソルの合成
典型的な小分子薬であるナロキソルの構造は以下に示すとおりである。
【化３】
2007514761.tif 000005
【０２０４】
この分子（保護されたヒドロキシル基を有する）は、実施例５に説明される広範な合成スキームの一部として調製した。
【０２０５】
実施例５
α、β‐６−ＣＨ3−（ＯＣＨ2ＣＨ2）1−ナロキソル（α、β‐ＰＥＧ1−Ｎａｌ）の合成
α、β‐ＰＥＧ1−ナロキソルを調製した。合成法の概観を以下に提供する。
【化４】
2007514761.tif 000006
【０２０６】
５．Ａ．３−ＭＥＭ−ナロキソンの合成
ジイソプロピルエチルアミン（３９０ｍｇ、３．０ｍｍｏｌｅ）をナロキソン・ＨＣl・２Ｈ2Ｏ（２００ｍｇ、０．５０ｍｍｏｌｅ）のＣＨ2Ｃｌ2（１０ｍＬ）溶液に攪拌しながら加えた。次に、上記の溶液に、メトキシエチルクロライド（“ＭＥＭＣｌ”、２５０ｍｇ、２．０ｍｍｏｌｅ）を滴下して加えた。その溶液を窒素気流下に室温で一夜、攪拌した。
【０２０７】
粗生成物を、ＨＰＬＣで分析した結果、３−ＭＥＭ−Ｏ−ナロキソン（１）が、９７％の回収率で生成されたことが示された。溶媒をロータリーエヴァポレーターを用いて除去し、粘り気のあるオイルを回収した。
【０２０８】
５．Ｂ．３−ＭＥＭ−ナロキソルのαおよびβエピマーの混合物の合成（２）
３ｍＬの０．２Ｎ  ＮａＯＨを３−ＭＥＭ−ナロキソン（１）（上記の５．Ａから得られたものを、さらに精製することなく使用）の５ｍＬエタノール溶液に加えた。この溶液に、ＮａＢＨ4（７６ｍｇ、２．０ｍｍｏｌｅ）の水溶液（１ｍＬ）を滴下して加えた。その結果の溶液を室温で５時間攪拌した。エタノールをロータリーエヴァポレーターを用いて除去し、続いて過剰のＮａＢＨ4を分解させ、ｐＨを１に調節するために０．１Ｎ  ＨＣl溶液を加えた。その溶液をＣＨＣｌ3で洗って、過剰のメトキシエチルクロライドとその誘導体を除去し（３ｘ５０ｍＬ）、溶液のｐＨを８．０にあげるためにＫ2ＣＯ3を加えた。生成物をＣＨＣｌ3（３ｘ５０ｍＬ）で抽出し、Ｎａ2ＳＯ4上で乾燥させた。溶媒は、蒸発させて除去し、無色の粘り気のある固体（１９２ｍｇ、０．４６ｍｍｏｌｅ、ナロキソン・ＨＣｌ・２Ｈ2Ｏに基づく９２％の単離回収率）を回収した。
【０２０９】
ＨＰＬＣによる分析は、前記生成物が、３−ＭＥＭ−ナロキソル（２）のαおよびβエピマーの混合物であることを示した。
【０２１０】
５．Ｃ．６−ＣＨ3−ＯＣＨ2ＣＨ2−Ｏ−３−ＭＥＭ−ナロキソル（３ａ）のαおよびβエピマーの混合物の合成
６−ヒドロキシル‐３−ＭＥＭ−ナロキソル（２）（１９２ｍｇ、０．４６ｍｍｏｌｅ）のジメチルフォルムアミド（“ＤＭＦ”，６ｍＬ）溶液にＮａＨ（ミネラルオイル中に６０％、５５ｍｇ、１．３８ｍｍｏｌｅ）を加えた。この混合物をＮ2気流下に室温で、１５分間攪拌し、続いて、２−ブロモエチルメチルエーテル（３２０ｍｇ、２．３０ｍｍｏｌｅ）のＤＭＦ溶液（１ｍＬ）を加えた。この溶液をＮ2気流下に室温で３時間攪拌した。
【０２１１】
ＨＰＬＣ分析は、αおよびβ−６−ＣＨ3−ＯＣＨ2ＣＨ2−Ｏ−３−ＭＥＭ−ナロキソル（３）の混合物であることを示し、回収率は約８８％であった。ＤＭＦをロータリーエヴァポレーターを用いて除去し、粘り気のある白色の固体を回収した。この生成物はさらに精製しないで、引き続いての変換反応にした。
５．Ｄ．６−ＣＨ3−ＯＣＨ2ＣＨ2−ナロキソル(4)のαおよびβエピマーの混合物の合成
【０２１２】
α−およびβ−６−ＣＨ3−ＯＣＨ2ＣＨ2−Ｏ−３−ＭＥＭ−ナロキソル（３）の粗生成物を５ｍＬのＣＨ2Ｃｌ2に溶解させて混濁溶液とし、５ｍＬのトリフルオロ酢酸（“ＴＦＡ”）を加えた。その結果の溶液を室温で４時間攪拌した。ＨＰＬＣアッセイによって、反応が完了したことを決定した。ＣＨ2Ｃｌ2をロータリーエヴァポレーターを用いて、除去し、続いて１０ｍＬの水を加えた。この溶液に、過剰のＴＦＡを分解させてｐＨを８に調節するために、十分量のＫ2ＣＯ3を加えた。この溶液をＣＨＣｌ3（３ｘ５０ｍＬ）で抽出し、抽出物を合わせて、さらに０．１ＮＨＣｌ溶液（３ｘ５０ｍＬ）で抽出した。回収した水相のｐＨを、Ｋ2ＣＯ3を加えて、ｐＨ８に調整し、続いて、さらにＣＨＣｌ3（３ｘ５０ｍＬ）で抽出した。有機層を合わせて、次に、Ｎａ2ＳＯ4で乾燥させた。溶媒を除去し、無色の粘り気のある固体を回収した。
【０２１３】
前記固体を、シリカゲルカラム（２ｃｍｘ３０ｃｍ）に二回通して、ＣＨＣｌ3／ＣＨ3ＯＨ（３０：１）を溶出液に使って、精製し、粘り気のある固体を回収した。精製された生成物は1Ｈ  ＮＭＲを用いて、約３０％のαエピマーと約７０％のβエピマー［１００ｍｇ、０．２６ｍｍｏｌｅ、６−ヒドロキシル‐３−ＭＥＭ−ナロキソル（２）に基づき、５６％の単離回収率］を含む６−ＣＨ3−ＯＣＨ2ＣＨ2−ナロキソルのαおよびβエピマーの混合物（４）であることが示された。
【０２１４】
1Ｈ  ＮＭＲ（δ、ｐｐｍ、ＣＤＣｌ3）：６．５０−６．７３（２Ｈ，マルチプレット、ナロキソルの芳香族プロトン）、５．７８（１Ｈ、マルチプレット、ナロキソンのオレフィンのプロトン）、５．１７（２Ｈ、マルチプレット、ナロキソルのオレフィンのプロトン）、４．７３（１Ｈ  、ダブレット、αナロキソルのＣ５プロトン）、４．５７（１Ｈ、ダブレット、βナロキソルのＣ5プロトン）、３．９１（１Ｈ、マルチプレット、αナロキソルのＣ6プロトン）、３．５１−３．７５（４Ｈ、マルチプレット、ＰＥＧ）、３．３９（３Ｈ、シングレット、ＰＥＧのメトキシプロトン、αエピマー）、３．３６（３Ｈ、シングレット、ＰＥＧのメトキシプロトン、βエピマー）、３．２３（１Ｈ、マルチプレット、βナロキソルのＣ6プロトン）、１．４６−３．２２（１４Ｈ、マルチプレット、ナロキソルのプロトン）。
【０２１５】
実施例６
６−ＣＨ3−（ＯＣＨ2ＣＨ2）3−ナロキソル（α，β−ＰＥＧ3−Ｎａｌ）の合成
６．Ａ．６−ＣＨ3−（ＯＣＨ2ＣＨ2）3−Ｏ−３−ＭＥＭ−ナロキソルのαおよびβエピマー混合物の合成
３−ＭＥＭ−ナロキソル［９８ｍｇ、０．２４ｍｍｏｌｅ，実施例５の合成スキーム中に（２）として示された］のジメチルフォルムアミド（“ＤＭＦ”、８ｍＬ）溶液にＮａＨ（ミネラルオイルに６０％、３８ｍｇ、０．９４ｍｍｏｌｅ）を加えた。この溶液をＮ2気流下に室温で、１５分間攪拌し、ＣＨ3−（ＯＣＨ2ＣＨ2）3−Ｂｒ（３２０ｍｇ、１．４１ｍｍｏｌｅ）のＤＭＦ（１ｍＬ）の溶液を加えた。その結果の溶液を、Ｎ2気流下に、オイル槽を用いて２時間加熱した。
【０２１６】
ＨＰＬＣ分析は、望ましい生成物であるα−およびβ‐６−ＣＨ3−（ＯＣＨ2ＣＨ2）3−Ｏ−３−ＭＥＭ−ナロキソルの混合物が、ほぼ９５％の回収率で生成されたことを示した。ＤＭＦをロータリーエヴァポレーターを用いて、除去し、粘り気のある白色の固体を回収した。粗生成物は、さらに精製しないで、使用された。
【０２１７】
６．Ｂ．  ６−ＣＨ3−（ＯＣＨ2ＣＨ2）3−Ｏ−ナロキソルのαおよびβエピマー混合物（α、β‐ＰＥＧ3−Ｎａｌ）の合成
上記の６．Ａで得られた、α−およびβ‐６−ＣＨ3−（ＯＣＨ2ＣＨ2）3−Ｏ−３−ＭＥＭ−ナロキソルの混合物を３ｍＬのＣＨ2Ｃｌ2に溶解させ、混濁した溶液を得て、それに４ｍＬのトリフルオロ酢酸（“ＴＦＡ”）を加えた。その結果の溶液を室温で、４時間攪拌した。ＨＰＬＣ分析によって、反応の完了が確認された。溶媒であるＣＨ2Ｃｌ2をロータリーエヴァポレーターを用いて除去した。残留溶液に、５ｍＬの水を加え、続いて、過剰のＴＦＡを分解し、ｐＨを８に調整するためにＫ2ＣＯ3を加えた。次に、溶液をＣＨＣｌ3（３ｘ５０ｍＬ）で抽出した。このＣＨＣｌ3抽出液を合わせて、０．１Ｎ  ＨＣｌ溶液（３ｘ５０ｍＬ）で抽出した。残留水相を再び、Ｋ2ＣＯ3を加えてｐＨを８に調整し、続いて、ＣＨＣｌ3（３ｘ５０ｍＬ）で抽出した。有機抽出液を合わせて、Ｎａ2ＳＯ4上で乾燥させた。溶媒除去に続いて、無色の粘り気のある固体が得られた。
【０２１８】
前記固体を、シリカゲルカラム（２ｃｍｘ３０ｃｍ）を二回通して、ＣＨＣｌ3／ＣＨ3ＯＨ（３０：１）を溶出液に用いて、精製した。この精製された生成物、およそ等量のαおよびβエピマーを含む、α−およびβ‐６−ＣＨ3−（ＯＣＨ2ＣＨ2）3−Ｏ−ナロキソルの混合物をＮＭＲで分析した（４６ｍｇ、０．０９７ｍｍｏｌｅ，６−ＣＨ3−（ＯＣＨ2ＣＨ2）3−Ｏ−３−ＭＥＭ−ナロキソンに基づいて、単離回収率は４１％）。1Ｈ  ＮＭＲ（δ、ｐｐｍ、ＣＤＣｌ3）：６．４９−６．７２（２Ｈ，マルチプレット、ナロキソルの芳香族プロトン）、５．７９（１Ｈ、マルチプレット、ナロキソンのオレフィンのプロトン）、５．１７（２Ｈ、マルチプレット、ナロキソルのオレフィンのプロトン）、４．７１（１Ｈ、ダブレット、αナロキソルのＣ5プロトン）、４．５２（１Ｈ、ダブレット、βナロキソルのＣ5プロトン）、３．８９（１Ｈ，マルチプレット、αナロキソルのＣ6プロトン）３．５６−３．８０（１２Ｈ、マルチプレット、ＰＥＧ）、３．３９（３Ｈ、シングレット、ＰＥＧのメトキシプロトン、αエピマー）。３．３８（３Ｈ、シングレット、ＰＥＧのメトキシプロトン、βエピマー）、３．２２（１Ｈ、マルチプレット、βナロキソルのＣ6プロトン）、１．１４−３．１２（１４Ｈ、マルチプレット、ナロキソルのプロトン）。
【０２１９】
６．Ｃ．  α―６−ＣＨ3−（ＯＣＨ2ＣＨ2）3−Ｏ−ナロキソルおよびβ‐６−ＣＨ3−（ＯＣＨ2ＣＨ2）3−Ｏ−ナロキソルの分離
約８０ｍｇの、ＰＥＧ3−Ｎａｌのαおよびβエピマーの粗混合物を最少量のＣＨＣｌ3に溶解させ、ＣＨＣｌ3を用いて調製したシリカゲルカラム（２ｃｍｘ３０ｃｍ）にかけた。そのカラムをＣＨＣｌ3／ＣＨ3ＯＨの混合液（６０：１）を使って、注意深く溶出した。純化されたα−ＰＥＧ3−Ｎａｌが、最初の溶出物質（２６ｍｇ、分離回収率３３％）であり、続いて、純化されたβ‐ＰＥＧ3−Ｎａｌ（３０ｍｇ、分離回収率３８％）が溶出された。両化合物は、無色で粘り気のある固体であった。α−ＰＥＧ3−Ｎａｌ、1Ｈ  ＮＭＲ（δ、ｐｐｍ、ＣＤＣｌ3）：６．４９−６．７３（２Ｈ，二つのダブレット、ナロキソルの芳香族プロトン）、５．７９（１Ｈ、マルチプレット、ナロキソルのオレフィンのプロトン）、５．１７（２Ｈ、トリップレット、ナロキソルのオレフィンのプロトン）、４．７１（１Ｈ  、ダブレット、αナロキソルのＣ5プロトン）、３．８１（１Ｈ、マルチプレット、ナロキソルのＣ6プロトン）、３．５７−３．８０（１２Ｈ、マルチプレット、ＰＥＧ）、３．４０（３Ｈ、シングレット、ＰＥＧのメトキシプロトン）、１．１３−３．１２（１４Ｈ、マルチプレット、ナロキソンのプロトン）。β‐ＰＥＧ3−Ｎａｌ、1Ｈ  ＮＭＲ（δ、ｐｐｍ、ＣＤＣｌ3）：６．５４−６．７２（２Ｈ，二つのダブレット、ナロキソルの芳香族プロトン）、５．７７（１Ｈ、マルチプレット、ナロキソルのオレフィンのプロトン）、５．１５（２Ｈ、トリップレット、ナロキソルのオレフィンのプロトン）、４．５１（１Ｈ、ダブレット、ナロキソルのＣ5プロトン）、３．５８−３．７８（１２Ｈ、マルチプレット、ＰＥＧ）、３．３９（３Ｈ、シングレット、ＰＥＧのメトキシプロトン）、３．２０（１Ｈ，マルチプレット、ナロキソルのＣ6プロトン）、１．３０−３．１２（１３Ｈ、マルチプレット、ナロキソルのプロトン）。
【０２２０】
α，β−６−ＣＨ3−（ＯＣＨ2ＣＨ2）5−Ｏ−ナロキソル（“α，β‐ＰＥＧ5−Ｎａｌ”）およびα，β‐６−ＣＨ3−（ＯＣＨ2ＣＨ2）7−Ｏ−ナロキソル（“α，β‐ＰＥＧ7−Ｎａｌ”）は同様に調製され、個々の異性体が単離された。
【０２２１】
実施例７
ｃｉｓ−レチノイン酸のＰＥＧ多量体とナロキソルの経口バイオアベイラビリティ
雌のスプラーグドーリー（登録商標）ラット（１５０−２００ｇ）はハーランラボから入手した。これらのラットは、外頸静脈にカニューレを挿入し、試験開始前に少なくとも７２時間の順応時間をおいた。実験動物は、一夜（−１日目）絶食させたが、水は任意に摂取させた。
【０２２２】
薬物投与日の朝（０日目）、各ラットの体重を測定し、カニューレにヘパリン（１０００Ｕ／ｍＬ）を流した。食物を与えるチューブを使って、実験動物に、薬物のＰＥＧ化されたものまたは、されていないものを含む水溶性の製剤を経口投与（強制投与法）した。投与量は、ｍｇ／ｋｇ体重によって決定された。投与量の全容量は、１０ｍＬ／ｋｇを越さなかった。特定の間隔（１、２そして４時間）で、血液サンプル（約１．０ｍＬ）をカニューレを通して採取し、１４μＬのヘパリンが入った１．５ｍＬの遠心管にとり、混ぜ合わせ、血漿分離のために遠心した。血漿サンプルは、アッセイ時まで、凍結（＜−７０°Ｃ）保存した。血漿サンプルは、沈殿技術によって精製し、分析サンプルを抽出し、質量選択検出器（ＭＳＤ）を装備した高性能液体クロマトグラフィー（ＬＣ）法によってアッセイを行った。未知のサンプル中の濃度を外挿によって、見積もるための標準線を作成するために、標準サンプルを同様にして調製した（表ＩＩの結果を参照）。場合によっては、分析のための内部標準を用いた。
【０２２３】
試験された化合物の、選択された特性（分子量そして溶解度のような）について、表Ｉに要約した。試験化合物の幾つかのものについては、試験管内酵素結合活性についても表ＩにＩＣ50値として記載した。
【０２２４】
【表１】
2007514761.tif 000007
*ナロキソン系列の化合物についてのＭｕ−オピオイド誘導体の結合活性
ヒドロキシジンとセチリジンの系列の化合物についてのヒスタミンＨ−１結合活性
【０２２５】
レチノイン酸系列の化合物の経口バイオアベイラビリティが計算され、結果を表ＩＩに示した。全てのデータは、６ｍｇ／ｋｇの投与量に対して標準化された。これらの化合物の血漿濃度の時間経過については、図１に示した。
【０２２６】
【表２】
2007514761.tif 000008
【０２２７】
ナロキソン系列の化合物においての各異性体の経口バイオアベイラビリティを計算して表ＩＩＩに示した。ナロキソンの経口投与量は、５または１０ｍｇ／ｋｇであり、ＰＥＧ化された化合物の投与量は、１ｍｇ／ｋｇの投与量に標準化された。これらに化合物の血漿濃度と時間経過についての関係を図２に示した。
【０２２８】
【表３】
2007514761.tif 000009
【０２２９】
上記の結果は、レチノイン酸やナロキソン（遊離塩基型）のような低分子量で、脂溶性の化合物のＰＥＧ化は、溶解度と経口バイオアベイラビリティを増加させることを示す。他方、ＰＥＧオリゴマーの結合はまた、親化合物の分子量を増加させ（約５００ダルトン超）、それによって、例えばＰＥＧ7−１３−ｃｉｓ−ＲＡそしてＰＥＧ11−１３−ｃｉｓ−ＲＡの例にみられるように、特にＰＥＧ多量体の長さを長くするにつれて、高度に水溶性の化合物の経口投与による通過性を制限する。
【０２３０】
実施例８
ｃｉｓ−レチノイン酸そしてナソキソンのＰＥＧ多量体の血液−脳関門を越える輸送
これらの実験に用いられたように、原位置での脳灌流技術のために、ラットの全脳を、（ｉ）正常な生理学的条件下でのＢＢＢ  を越える薬物の通過性を決定し、そして（ｉｉ）受動的な拡散であるか、担体による輸送であるかといったような輸送のメカニズムを調べるために使った。
【０２３１】
灌流には、単一のタイムポイントによる方法を用いた。簡略して云うと、試験される化合物を含んだ灌流液（灌流する液）を、注入ポンプを使って、一定の速度で（２０ｍＬ／ｍｉｎ）、左外頚動脈から注入した。灌流の流速は、正常な生理学的圧力下（８０−１２０ｍｍＨｇ）で液流を完全に脳まで送れるように設定した。灌流の時間は３０秒であった。灌流後、直ちに残存の薬物を除去するために、薬物の入らない灌流液をさらに３０秒間、脳血管系に灌流した。ポンプを止め、次に脳を直ちに、頭蓋から取り出した。各ラットからの、左側の脳のサンプルを、まず計量し、つぎにポリトロンホモジェナイザーでホモジェナイズした。４ｍＬの２０％メタノールをホモジェナイゼーションのためにそれぞれのラット脳に加えた。ホモジェナイズした後に、ホモジェネートの全量を測定し、記録した。
【０２３２】
前記ホモジェネートの計測量を有機溶媒で希釈し、次に遠心分離した。上清を除去し、窒素気流下に、蒸発させ、それを再構成して、ＬＣ／ＭＳ／ＭＳによって分析した。脳の薬物濃度の定量は、ブランク（すなわち、薬物を含まない）の脳のホモジェネートに、薬物をスパイクインして作成した計量線を用いて行った。脳ホモジェネート中の薬物濃度の分析は、各条件につき３サンプルをとって行い、得られた値から、脳からの取り込み速度を計算し、一秒間あたり、ラット脳組織重量（ｇ）あたりのｐｍｏｌｅとして表した。
【０２３３】
各灌流液は、アテノロール（標的濃度、５０μＭ）、アンチピリン（標的濃度、５μＭ）そして試験化合物（１３−ｃｉｓ−レチノイン酸、ＰＥＧn−１３−ｃｉｓ−レチノイン酸、ナロキソン、またはＰＥＧn−Ｎａｌ）を２０μＭの標的濃度で含んだ。
【０２３４】
試験された各化合物のＢＢＢ取り込みを計算し、標準化して、表ＩＶに記録した。全てのデータは、５μＭの投与量を２０ｍＬ／ｍｉｎの灌流速度で３０秒間、灌流したものに対して標準化された。
【０２３５】
【表４】
2007514761.tif 000010
【０２３６】
上記の結果は、１３−ｃｉｓ−レチノイン酸のような脂溶性の化合物のＰＥＧ化は、例えば、ＰＥＧ7−１３−ｃｉｓ−ＲＡにおいては４倍、そしてＰＥＧ11−１３−ｃｉｓ−ＲＡにおいては５倍といったように、その脳からの取り込み速度（“ＢＵＲ”）を、親化合物である”１３−ｃｉｓ−レチノイン酸“と比較して有意に軽減させることを示している。ナロキソンの場合には、ＰＥＧ5−ＮａｌとＰＥＧ7−Ｎａｌにおいて、ＢＵＲが１６倍減少した。ヒドロキシジンに関しては、ＰＥＧ7−Ｈｙｄとして投与された場合には、ＢＵＲは２９倍減少した。セチリジンの血液‐脳関門を通した輸送は、比較的に最少量であり、ＰＥＧ7−Ｃｅｔとして投与された場合にも有意な変化は見られなかった。
【０２３７】
従って、全体的に、これらのような小分子薬に水溶性の小分子ポリマーを結合することによって、胃腸管関門、血液‐脳関門、胎盤関門及びそれに類似の関門に関連した膜のような生体膜に対する通過能を修飾して薬物の送達の様相を最適化できるという驚くべきことが判明した。さらに重要なことは、経口投与された薬物においては、１又は複数の水溶性の小分子ポリマーの結合が、そのような薬物の、血液‐脳関門のような生体膜を通した輸送の速度の有意な軽減に有効であることが判明した。理想としては、血液‐脳関門のような生物学的関門を通した輸送が有意に妨げられる一方で、修飾された薬物の経口バイオアベイラビリティが、臨床的に有効なレベルに保たれるように、そのような修飾された薬物の胃腸管を通しての輸送が有意な程度に、有害な影響を受けないことである。
【０２３８】
実施例７と８のデータは、１３−ｃｉｓ−レチノイン酸とナロキソンそれぞれの、比較的な経口バイオアベイラビリティとＢＢＢを通した輸送についての、ＰＥＧのサイズの影響を比較するためにプロットされた。図３〜７を参照。図３においては、経口バイオアベイラビリティに対する１３−ｃｉｓ−レチノイン酸へのＰＥＧ３量体、ＰＥＧ５量体、ＰＥＧ７量体及びＰＥＧ１１量体の結合の効果が試験されている。図４においては、１３−ｃｉｓ−レチノイン酸の血液‐脳関門の通過性に対するこれらの多種のＰＥＧ多量体の結合の効果が試験されている。図５においては、ナロキソンのバイオアベイラビリティに対するＰＥＧ３量体、ＰＥＧ５量体及びＰＥＧ７量体のそれぞれの共有結合の効果が試験されている。図６はナロキソンの血液‐脳関門輸送に対するかかるＰＥＧ多量体の共有結合の効果を証明している。図７は、ＰＥＧn−Ｎａｌ化合物が、ナロキソンよりも高い、経口バイオアベイラビリティを有していたことを示す。これらの図から分かるように、ＰＥＧオリゴマーのサイズが増加するにつれて、親分子と比較して経口バイオアベイラビリティが増加する一方、ＢＢＢからの取り込み速度は有意に減少する。
【０２３９】
ナロキソンのα−およびβ‐異性体間にみられる経口バイオアベイラビリティの違いは、それらの化合物の物理化学的特性の違いによるものである可能性がある。一方の異性体が他方の異性体よりもわずかに、より脂溶性であるようで、そのために経口バイオアベイラビリティにわずかな違いを結果としてもたらす。
【０２４０】
実施例９
ＰＥＧ−ナロキソルのin vitroでの代謝
ナロキソンの第二相代謝（グルクロニド化）に及ぼすＰＥＧ化の影響を調べるために試験管内の方法が開発された。この方法は、ＮＡＤＰＨ再生系（ＮＲＳ）の溶液を必要とする。ＮＲＳ溶液は、重炭酸ナトリウム（２２．５ｍｇ）を１ｍＬの脱イオン水に溶解させて調製される。この溶液にＢ−ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸ナトリウム塩またはＮＡＤＰ（１．６ｍｇ）、グルコース‐６−リン酸（７．８５ｍｇ）、グルコース‐６−リン酸脱水素酵素（３μＬ）、ウリジン５−ジフォスフォグルクロン酸三ナトリウム塩またはＵＤＰＧＡ（２．１７ｍｇ）、アデノシン３’−リン酸  ５’−ジホスホグルクロン硫酸リチウム塩またはＰＡＰＳ（０．５２ｍｇ）、そして１Ｍ  塩化マグネシウム溶液（１０μＬ）を加えた。固体を全て溶解した後に、溶液を氷槽上に保管した。
【０２４１】
３０ｍＭの試験用化合物のストック溶液は、ナロキソンＨＣｌ、６−ｍＰＥＧ3−Ｏ−ナロキソン、α−６−ｍＰＥＧ5−Ｏ−ナロキソン、そしてα−ｍＰＥＧ7−Ｏ−ナロキソンを計量して、１ｍＬの脱イオン水に溶解させて調製した。
【０２４２】
雄のスプラーグドーリーラットのミクロソーム（２０ｍｇ／ｍＬの濃度で０．５ｍＬ、Ｍ００００１、インビトロテクノロジィ社、バルチモア、メリーランド州）をフリーザーから取り出し、氷槽中で融解させた。４０μＬの肝ミクロソームを、試験管内で６０μＬの脱イオン水で１００μＬに希釈した。その試験管に、トリス緩衝液、ｐＨ７．４（６４０μＬ）と試験物質のストック溶液（１０μＬ）を加えて、容量を７５０μＬとした。
【０２４３】
各試験管と前記ＮＲＳ溶液を別々に、３７°Ｃの水槽に５分間放置した。前記ＮＲＳ溶液（２５０μＬ）を各試験管に加えた。反応のタイマーは、最初の試験管にＮＲＳ溶液を加えた時にスタートさせた。各サンプル（２００μＬ）を採取して、過塩素酸（２０μＬ）を加えて反応を終了させた。サンプルは、０、２、２０、４０、そして６０分の時間経過において採取した。反応終了後の試験管は全て、氷槽中に保管した。
【０２４４】
アセトニトリル（１００μＬ）を各試験管に加えて、続いて、３０００ｘｇで５分間遠心分離した。上清（２３０μＬ）をとって、１０μＬの試験溶液をＬＣ／ＭＳ法でアッセイした。各サンプル中の試験物質の濃度を測定し、各時間ごとに記録した。
【０２４５】
表Ｖは、肝ミクロソームとのインキュベーション後の活性のある残存量のパーセントを表示する。
【０２４６】
【表５】
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【０２４７】
表Ｖの結果により、オリゴマーのＰＥＧ化は、ナロキソルのような小分子のグルクロニド化の速度を減少させると結論することが可能である。さらに、ＰＥＧオリゴマーの鎖長が長くなるにつれて、グルクロニド化の速度がより減少する。そればかりでなく、ＰＥＧ3−ナロキソルのα‐異性体とβ‐異性体の比較は、β‐異性体が分離されたラットの肝ミクロソーム中のチトクロームＰ４５０の、いい基質ではないことを示している。この観察結果は、図７に示すin vivoデータを確認するものである。
【０２４８】
図８と９のデータに戻ると、小分子ＰＥＧの結合は、効果的に薬物の代謝率（ナロキソンの場合には、グルクロニド形成によって示される）を減少させるようである。α‐異性体と比較して、β‐異性体の血中レベルがより高いのは、初回通過効果が有意に妨害されたため、すなわち、ＰＥＧオリゴマー分子を共有結合させた結果として、初回通過代謝の程度が有意に妨害されたためであろう（図７）。ＰＥＧ分子は、立体障害そして／または親水性または疎水性効果をもたらし、ＰＥＧがβ‐異性体に結合されると、ＰＥＧがα−異性体と結合した場合よりも、大幅にβ‐異性体接合体のチトクロームＰ４５０に対する親和性を変えるかもしれない。β‐異性体の代謝物のレベルは、α−異性体の代謝物そしてＰＥＧを結合されていないナロキソンと比較して、低い。
【０２４９】
実施例１０
μ−オピオイド受容体に対する多種類のオピオイドアンタゴニストの活性
別の一連の実験において、ナロキソン、別のオピオイドアンタゴニスト、そしてその他の多種類の接合体のμ‐オピオイド受容体に対する生体活性を試験管内実験で決定した。その結果を表ＶＩにまとめた。
【表６】
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【０２５０】
上記の表において、それぞれの化合物について、生体活性は、親薬物に比較した多種類のＰＥＧ接合体のそれぞれの比較活性の計測値として提供されている。ＥＣ50は、標準用量反応曲線におけるベースラインと最大反応の間の中間値の反応を惹き起こすアゴニストの濃度である。上記のデータから分かるように、ＰＥＧn−Ｎａｌ接合体のそれぞれは、生体活性を有し、そして実際のところ、６−ナロキソンまたはナロキソル接合体の全ては、親薬物の活性の少なくとも５％もしくはそれ以上の生体活性を維持し、未修飾の親化合物の生体活性の約５％から約３５％の生体活性を有していた。生体活性について云えば、ＰＥＧ550−６−ＮＨ−ナロキソンは、親化合物（６−ＮＨ2−ナロキソン）の生体活性の約１３％を有し、α−ＰＥＧ3−Ｎａｌは、親化合物（α−６−ＯＨ−ナロキソル）の生体活性の約３０％を有し、β−ＰＥＧ3−Ｎａｌは、親化合物（α−６−ＯＨ−ナロキソル）の生体活性の約３５％を有する。
【０２５１】
実施例１１
実質的に単分子量のオリゴエチレングリコールメチルエーテルとその誘導体の調製法
本発明の単分子（単分散性）ＰＥＧは以下に詳細を述べる方法によって調製した。これらの単分子ＰＥＧは、本発明の修飾活性物質を提供し、その活性物質に生物学的関門の投下性についての望ましい特性を与えるために特に有利である。
【０２５２】
以下に例示する方法は、本発明の別の観点を表示し、すなわち、ハロ誘導体化された（例えば、ブロモ誘導体化された）エチレンオキシドオリゴマーを用いて、低分子量の単分散性オリゴエチレングリコールから、単分散性のエチレンオキシドオリゴマーのメチルエーテルを調製する方法である。また、本明細書で提供するのは、本発明のさらに別の観点において、エチレンオキシドオリゴマーメチルエーテルのハロ誘導体を用いて、エチレンオキシドオリゴマーのメチルエーテル（単分子量組成物から）を活性物質に結合させる方法である。
【０２５３】
図示すると、前記反応は以下のように表示される。
【化５】
2007514761.tif 000013
【０２５４】
１０．Ａ．  ＣＨ3ＯＣＨ2ＣＨ2Ｂｒを用いたＣＨ3Ｏ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）5−Ｈの合成
【化６】
2007514761.tif 000014
【０２５５】
テトラエチレングリコール（５５ｍｍｏｌ，１０．７ｇ）を、１００ｍＬのテトラヒドロフラン（“ＴＨＦ”）に溶解させ、この溶液に室温でＫＯｔＢｕ（５５ｍＬ、ＴＨＦ中に１．０Ｍ）を加えた。その結果の溶液を室温で３０分間攪拌し、続いて、ＣＨ3ＯＣＨ2ＣＨ2Ｂｒ（５５ｍｍｏｌ、５０ｍＬのＴＨＦ中に５．１７ｍＬ）を滴下して加えた。反応を室温で一夜、攪拌して行い、続いて、Ｈ2Ｏ（３００ｍＬ）／ＣＨ2Ｃｌ2（３ｘ３００ｍＬ）で抽出した。有機抽出物を合わせて無水Ｎａ2ＳＯ4上で乾燥させた。固体の乾燥剤をろ過して除き、溶媒を蒸発させて除去し、回収された粗残渣をシリカゲルカラム（ＣＨ2Ｃｌ2：ＣＨ3ＯＨ＝６０：１−４０：１）を使ったカラムクロマトグラフィーで精製し、純粋なペンタエチレングリコ−ルモノメチルエーテルを得た（回収率３５％）。1Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）δ３．７５−３．４２（ｍ、２０Ｈ、ＯＣＨ2ＣＨ2Ｏ）、３．３９（ｓ、３Ｈ、ＭｅＯ）。
【０２５６】
１０．Ｂ．  ＭｅＯＣＨ2ＣＨ2Ｂｒを用いたＣＨ3Ｏ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）7−Ｈの合成
ヘキサエチレングリコール（１０ｇ、３５ｍｍｏｌｅ）と２−ブロモエチルメチルエーテル（４．９ｇ、３５ｍｍｏｌｅ）のＴＨＦ（１００ｍＬ）溶液に、ゆっくりと水素化ナトリウム（２．５５ｇ、１０６ｍｍｏｌｅ）を加えた。その溶液を室温で２時間攪拌した。ＨＰＬＣは、５４％の回収率で、ｍＰＥＧ7−ＯＨが形成されたことを示した。つぎに、過剰の水素化ナトリウムを分解するために、反応を希釈塩酸を加えて止めた。ロータリーエヴァポレーターを使って、溶媒を完全に除去し、茶色の粘り気のある液体を得た。半調製用のＨＰＬＣ（２０ｃｍｘ４ｃｍ、Ｃ１８カラム、移動相としてアセトニトリルと水を使用）を使って、精製されたｍＰＥＧ7−ＯＨを無色の液体（４．９ｇ、４１％の分離回収率）。1Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）：２．５７ｐｐｍ（トリプレット、１Ｈ、ＯＨ）；３．３８ｐｐｍ（シングレット、３Ｈ，ＣＨ3Ｏ）；３．６２ｐｐｍ（マルチプレット、３０Ｈ、ＯＣＨ2ＣＨ2）。
【０２５７】
１０．Ｃ．  ＣＨ3Ｏ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）5−Ｂｒの合成
トリエチルアミン（５．７ｍＬ、４０ｍｍｏｌ）を攪拌しながらＣＨ3Ｏ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）5−ＯＨ（５．０ｇ、２０ｍｍｏｌ）に加えた。その溶液を氷槽中で、Ｎ2気流下に冷やし、２．５ｍＬのメタンスルホニルクロライド（３２ｍｍｏｌ）を３０分間かけて、滴下して加えた。その溶液を室温で一夜、攪拌した。反応混合物に水（４０ｍｌ）を加え、その溶液をＣＨ2Ｃｌ2（３ｘ１５０ｍｌ）で抽出し、有機相を０．１ＮのＨＣｌ（３ｘ８０ｍｌ）と水（２ｘ８０ｍｌ）で洗った。Ｎａ2ＳＯ4で乾燥させ、溶媒を除去した後に、薄い茶色の液体が得られた。その生成物をＢｕ4ＮＢｒ（１２．８０ｇ、３９．７ｍｍｏｌ）をＣＨ3ＣＮ（５０ｍｌ）に溶解させて、その溶液を５０°Ｃで、Ｎ2気流下に、１５時間攪拌した。室温まで冷ました後に、ＣＨ3ＣＮをロータリーエヴァポレーターを使って、除去し、赤い液体を得て、それを１５０ｍｌの水に溶かし、ＥｔＯＡｃ（２ｘ２００ｍｌ）で抽出した。有機相を合わせて、水で洗い、Ｎａ2ＳＯ4上で乾燥させた。溶媒を除去した後に、赤い液体が得られた（４．８３ｇ、７７．４％）。1Ｈ  ＮＭＲ（３００Ｈｚ、ＣＤＣｌ3）：δ３．８２（ｔ、２Ｈ）、３．６７（ｍ、１４Ｈ）、３．５１（ｍ、２Ｈ）、３．４０（ｓ、３Ｈ）．
【０２５８】
実施例１１
ｍＰＥＧ3Ｎ−メフロキンの合成
メフロキン塩酸塩（２００ｍｇ、０．４８ｍｍｏｌ）とｍＰＥＧ3−ブチルアルデヒド（２８０ｍｇ、１．２０ｍｍｏｌ）のメタノール溶液（５ｍＬ）にシアノ水素化ホウ素ナトリウム（６０ｍｇ、０．９６ｍｍｏｌ）の水溶液（１ｍＬ）を加えた。その結果の溶液を窒素気流下に、攪拌しながら、油槽中で、５０°Ｃで１６時間加熱した。ＨＰＬＣによって反応の完了が示された。ロータリーエヴァポレーターを用いて、溶媒を完全に除去し、粗生成物が得られた。調製用逆相ＨＰＬＣで精製後、純粋なｍＰＥＧ−３−Ｎ−メフロキン接合体が、無色の粘り気のある液体（１６０ｍｇ、０．２７ｍｍｏｌ，５６％の分離回収率）で得られた。1Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3、ｐｐｍ）：８．１５（マルチプレット、３Ｈ、芳香族環）；７．７３（トリプレット、１Ｈ、芳香族環）；５．８６（ダブレット、１Ｈ、ＣＨ）；３．６７（マルチプレット、１４Ｈ、ＰＥＧ主鎖）；３．５２（シングレット、３Ｈ、ＰＥＧ−ＯＣＨ3）；３．１８（マルチプレット、２Ｈ、ＰＥＧ−ＣＨ2）；０．５２−２．７４（マルチプレット、１３Ｈ、ＰＥＧとシクロヘキシルプロトン）。
【０２５９】
図示すると、前記反応は以下のように描かれる：
【化７】
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【図面の簡単な説明】
【０２６０】
【図１】図１は、実施例７で詳述したとおり、スプラーグドーリーラットに投与された１３−ｃｉｓ−レチノイン酸（“１３−ｃｉｓ−ＲＡ”）とその例示的な小分子ＰＥＧ接合体（ＰＥＧ3−１３−ｃｉｓ−レチナミド、“ＰＥＧ3−１３−ｃｉｓ‐ＲＡ”；ＰＥＧ5−１３−ｃｉｓ−レチナミド、“ＰＥＧ5−１３−ｃｉｓ−ＲＡ”；ＰＥＧ7−１３−ｃｉｓ−レチナミド、“ＰＥＧ7−１３−ｃｉｓ−ＲＡ”；ＰＥＧ11−１３−ｃｉｓ−レチナミド、“ＰＥＧ11−１３−ｃｉｓ−ＲＡ”）の血漿中濃度を時間経過に対してプロットしたものである。
【図２】図２は、実施例７で詳述したとおり、スプラーグドーリーラットに投与された６−ナロキソルとその代表的な小分子ＰＥＧ接合体（３量体、５量体、７量体）の血漿中濃度を時間経過に対してプロットしたものである。
【図３】図３は、ＰＥＧの鎖長が、多種のＰＥＧ−１３−ｃｉｓ−ＲＡ接合体と１３−ｃｉｓ−ＲＡのスプラーグドーリーラットにおける腸管輸送（経口バイオアベイラビリティの指標として）に及ぼす影響を示すプロットである。
【図４】図４は、多様なサイズのＰＥＧ多量体（ＰＥＧ−ｍｅｒｓ）の共有結合が、１３−ｃｉｓ−ＲＡと多種のＰＥＧ−１３−ｃｉｓ−ＲＡ接合体の血液−脳関門輸送に及ぼす影響を示すプロットである。
【図５】図５は、多様なサイズのＰＥＧ多量体の共有結合が、ナロキソンとＰＥＧn−Ｎａｌの腸管輸送（経口バイオアベイラビリティの指標として）に及ぼす影響を示すプロットである。
【図６】図６は、多様なサイズのＰＥＧ多量体の共有結合が、ナロキソンとＰＥＧn−Ｎａｌの血液―脳関門輸送に及ぼす影響を示すプロットである。
【図７】図７は、ラットに強制経口投与後の、ナロキソンとＰＥＧn−Ｎａｌの薬物動態を示すプロットである。
【図８】図８は、多様なサイズのＰＥＧ多量体の共有結合が、ナロキソン代謝産物とＰＥＧn−Ｎａｌの代謝産物に及ぼす影響を示すプロットである。
【図９】図９は、多様なサイズのＰＥＧ多量体の共有結合が、ナロキソン代謝産物とＰＥＧn−Ｎａｌの代謝産物に及ぼす影響を示すプロットである。
【図１０】図１０は、販売会社（シグマ−アルドリッチ）から入手した、メトキシ−ＰＥＧ−３５０のマススペクトルである。分析からわかるように、分子量３５０のメトキシ−ＰＥＧとして販売されているにもかかわらず、この試薬は、実際には、モノマーサブユニットの数がほぼ７からほぼ１５個の範囲である９個の異なるＰＥＧオリゴマーの混合物である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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