ДЕНДРИМЕРНЫЕ КОМПОЗИЦИИ, СПОСОБЫ ИХ СИНТЕЗА И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
DENDRIMERIC COMPOSITIONS, METHODS FOR THEIR SYNTHESIS AND THEIR APPLICATION

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к новым дендримерным конъюгатам и способам их получения, а также к системам и способам, использующим дендримерные конъюгаты, например, в диагностике и/или схемах лечения.
Уровень техники
Дендримеры представляют собой макромолекулы, состоящие из мономеров, которые объединены, образуя древовидную структуру вокруг многофункционального центрального ядра.
Дендримеры, называемые также "каскадные молекулы", являются сильно разветвленными функциональными полимерами определенной структуры. Эти макромолекулы действительно являются полимерами, так как базируются на ассоциации повторяющихся звеньев. Однако дендримеры принципиально отличаются от обычных полимеров, поскольку они обладают особыми свойствами, обусловленными их древовидной структурой. Молекулярную массу и форму дендримеров можно регулировать с большой точностью, а функциональные группы расположены на конце древовидных структур, образуя поверхность, которая делает их легкодоступными.
Дендримеры получают поэтапно повторением последовательности реакций, что делает возможным мультипликацию каждого повторяющегося звена и терминальных функциональных групп. Каждая последовательность реакций образует то, что называется "новая генерация". Построение древовидной структуры осуществляют повторением последовательности реакций, в результате чего новая генерация и увеличивающееся число идентичных ветвлений могут быть получены в конце каждого цикла реакций. После нескольких генераций дендример приобретает сильно разветвленную и многофункционализованную глобулярную форму за счет многочисленных концевых функциональных групп, находящихся на периферии.
Такие полимеры были описаны, в частности, в работах Лейнея [Launay et al., Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 1994, 33, 15/16, 1590-1592] [1]; или [Launay et al., Journal of Organometallic Chemistry, 1997, 529, 51-58] [2].
Гипоксические опухоли очень трудно поддаются лечению: они резистентны к лучевой терапии и к химиотерапии и часто увеличиваются в процессе лечения [3].
Однако, как известно, гипоксические опухолевые клетки очень агрессивны и быстро распространяются в виде метастазов по организму [4].
Так как гипоксические опухоли плохо поддаются лечению традиционными способами (лучевая терапия и химиотерапия), появляются другие методы лечения, такие как гипербарическая оксигенотерапия и сенсибилизирующие агенты, обладающие биовосстанавливающим действием [5].
В данном примере биовосстанавливающие агенты, подобные семейству нитроимидазола, восстанавливаются гипоксическими опухолевыми клетками при помощи внутриклеточных метаболитов, что приводит к образованию анион-радикалов, которые реагируют внутриклеточно.
Ранее новые методы лечения путем внутриартериального введения цитотоксических средств (радиотерапия = облучение иттрием, химиотерапия = доксорубицин и некоторые химические конгенеры) существенно улучшили прогноз [6].
Лечение рака in situ предпочтительно при рецидиве и метастазах при использовании системной терапии и в условиях резистентности или превышения переносимой дозы антимитотического средства в результате предшествующего лечения.
Лучевая терапия in situ путем внутриартериографического введения предлагается для лечения метастаз, резистентных главным образом из-за их гипоксического состояния. На данный момент в этом методе применяются недиффундирующие микросферы, обычно формирующиеся на основе поглощенного ииттрия-90.
В отсутствие внутриопухолевой диффузии и неспецифичности используемого продукта этот вид лечения базируется исключительно на физическом эффекте ионизирующего излучения и обладает очень ограниченной эффективностью при наличии большой опухоли.
Следовательно, существует огромная потребность в разработке новых соединений, применимых для лечения рака, в частности соединений, которые возможно помогут улучшить прогноз для таких пациентов, которые в настоящее время считаются паллиативными.
Краткое описание фигур
На фиг. 1 показана типичная структура дендримера, который имеет ядро с тремя функциональными группами.
На фиг. 2 представлена таблица со сводными статистическими данными результатов примера 5 по биораспределению в виде доли инъецированной дозы (в процентах %) в органе (доля инъецированной дозы (%) в органе = 100% × (доза, фиксированная органом/общая доза, инъецированная первоначально)).
На фиг. 3 представлена таблица со сводными статистическими данными результатов примера 5 по биораспределению в виде доли инъецированной дозы (в процентах), приходящейся на 1 г массы органа (инъецированная доза/г органа = [100% × (доза, фиксированная органом/общая доза, инъецированная первоначально)]/масса органа).
На фиг. 4 и 5 в графической форме изображены результаты, представленные на фиг. 2 и 3 соответственно.
На фиг. 6 представлена сцинтиграфическая картина у крыс после внутриартериального введения продукта и умерщвления животного через несколько часов после введения. Инъекцию делают в долю печени (очень интенсивная точка на фотографии). Органы забирают, отделяют и анализируют с помощью гамма-камеры. Полученная картина подтверждает правильность концепции таргетной терапии дендримерным конъюгатом по настоящему изобретению: действительно, введенный in situ продукт остается главным образом в месте его активности (биораспределение тканей весьма незначительно через несколько часов).
На фиг. 7 представлена общая схема способа приготовления и введения дендримерного конъюгата по изобретению.
Определения
Чтобы облегчить понимание настоящего изобретения, ниже даны определения ряда терминов и фраз.
Используемый в данном документе термин "субъект" относится к любому животному (например, млекопитающему), включая человека, нечеловекообразных приматов, грызунов и им подобных, которое является реципиентом конкретного лечения, но термин не ограничен перечисленными. Обычно термины "субъект" и "пациент" используются здесь как взаимозаменяемые в отношении человека. В данном контексте термин "субъект" может включать в себя такие термины, как "субъекты, у которых подозревают рак", "субъекты, у которых диагностирован рак" и/или "субъекты, подверженные риску заболеть раком".
Используемый в данном документе термин "субъект, у которого подозревают рак" относится к субъекту, у которого имеется один или несколько симптомов, указывающих на рак (например, заметная опухоль или образование), или которого проверяют на наличие рака (например, во время обычного медицинского осмотра). Субъект, у которого подозревают рак, может также иметь один или несколько факторов риска. Обычно субъект, у которого подозревают рак, не был ранее тестирован на его наличие. Однако термин "субъект, у которого подозревают рак" охватывает индивидуума, которому был поставлен предварительный диагноз (например, КТ-сканирование показывает опухоль), но для которого не сделан контрольный тест (например, биопсия и/или гистология), или для которого неизвестна стадия рака. Иногда у "субъекта, у которого подозревают рак", диагностируют рак, а иногда обнаруживают, что его нет.
Используемый в данном документе термин "субъект, у которого диагностирован рак" относится к субъекту, который был исследован, и у него были обнаружены раковые клетки. Рак может быть диагностирован с помощью любых подходящих способов, включающих биопсию, рентген, анализ крови и методы диагностики по настоящему изобретению, но способы не ограничиваются перечисленными.
Используемый в данном документе термин "субъект подверженный риску заболеть раком" относится к субъекту с одним или несколькими факторами риска для развития конкретного вида рака. Факторы риска включают (но не ограничиваются ими) пол, возраст, генетическую предрасположенность, воздействие окружающей среды и предшествующие случаи рака, предсуществующие нераковые заболевания и образ жизни.
В данном контексте термин "стадия рака" относится к качественной или количественной оценке уровня развития рака. Критерии, используемые для определения стадии рака, включают (но не ограничиваются ими) размер опухоли, распространилась ли опухоль на другие части организма, и куда распространился рак (например, внутри одного и того же органа или одной и той же части организма, или в еще одном органе).
Используемый в данном документе термин "улучшение прогноза" относится к уменьшению воздействия наличия рака (например, определенного способами диагностики по настоящему изобретению) на здоровье субъекта в будущем (например, ожидаемая заболеваемость или смертность, вероятность заболевания раком и риск метастазирования). Используемый в данном документе термин "нечеловекоподобные животные" относится ко всем нечеловекоподобным животным, таким как грызуны, нечеловекообразные приматы, овцы, крупный рогатый скот, жвачные животные, свиньи, козы, лошади, собаки, кошки и т.п., но не ограничивается ими.
Термин "лечение" в данном контексте обычно означает, что соединения по изобретению могут быть использованы для людей или животных с по меньшей мере предположительным диагнозом заболевания. В некоторых вариантах осуществления изобретения соединения по изобретению будут задерживать или замедлять развитие заболевания, тем самым увеличивая продолжительность жизни индивидуума.
Термин «профилактика» в данном контексте обычно означает, что соединения по настоящему изобретению применимы для введения пациенту, который ко времени введения не диагностирован как возможно имеющий заболевание, но у которого можно ожидать развитие болезни или он подвержен повышенному риску заболеть. Соединения по изобретению будут замедлять развитие симптомов заболевания, задерживать начало заболевания или вообще предотвращать развитие заболевания у индивидуума. Профилактика также включает введение соединений по изобретению тем индивидуумам, которые, как предполагается, предрасположены к заболеванию по причине семейного анамнеза, генетических или хромосомных аномальностей и/или вследствие наличия одного или нескольких биологических маркеров на заболевания.
Подробное описание некоторых предпочтительных вариантов осуществления изобретения
Как отмечалось выше, в последние годы возрастает интерес к разработке новых соединений, применимых для лечения рака, в частности соединений, которые могут помочь улучшить прогноз для пациентов, которые в настоящее время считаются паллиативными.
В этом контексте предлагается использование дендримеров в качестве эмиттеров суправекторов, направленных на гипоксические клетки-мишени. Например, они могут быть эмиттерами суправекторов в β-комплексах рения-186.
В одном предпочтительном аспекте изобретение объединяет:
- во-первых, сферический супрамолекулярный дендримерный вектор, диаметр которого легко адаптируется к эмболизации неоваскуляризации стромы опухолей. При эмболизации неоваскуляризаций опухоли радиоактивные комплексы свободно диффундируют в тело опухоли и поглощаются преимущественно гипоксическими клетками; и
- во-вторых, атом переходного металла (например, рения-186) β-эмиттера образует комплекс с вектором лиганда, который захватывается предпочтительно гипоксическими клетками, что в результате приводит к искомому радиотоксичному эффекту.
Другие предпочтительные аспекты настоящего изобретения включают:
- предоставление новых таргетных противораковых агентов in situ для лечения первичных и/или метастатических опухолей;
- предоставление новых радиофармацевтических агентов для диагностики первичных и/или метастатических опухолей; и
- предоставление новых диагностических агентов для идентификации гипотоксических опухолей, которые не поддаются традиционным видам противораковой терапии.
Предпочтительно способ по изобретению, описанный здесь, особенно подходит для системной терапии против метастазов или неоперабельных опухолей, или не поддающихся лечению опухолей, резистентных к традиционному лечению.
1) Общее описание дендримерных конъюгатов по изобретению
Обнаружено, что фармацевтическое соединение, образованное суправектором на основе дендримера, соединенным с комплексом переходный металл - нитроимидазольный лиганд может оказаться применимым для in situ противораковой таргетной терапии гипотоксических опухолей, которые резистентны в отношении традиционной терапии.
Предпочтительно соединения по изобретению включают дендримерный конъюгат (A), содержащий полилизиновый дендример генерации G2 - G10, соединенный с комплексом нитроимидазольный лиганд-металл следующей структуры:
где
n представляет собой целое число от 0 до 8 включительно;
2
R1, R2 и R3 независимо представляют собой Н, NO или метил;
R'1 and R'2 независимо представляют собой Н, ОН, метил, этил или пропил;
2
X1, Х2 и Х3 независимо представляет собой ∅, СО или НО в соответствии с валентностью металла М; и
М представляет собой радиоактивный или нерадиоактивный ("холодный") изотоп переходного металла, выбранного из Y, Zr, Nb, Mo, Тс, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, Re, In или Sn.
Предпочтительно, соединения по изобретению включают дендримерный конъюгат (B), включающий циклотрифосфазен-феноксиметил(метилгидразоно) дендример генерации G2 - G10 (с циклотрифосфазеновым ядром), сопряженный с комплексом лиганд-металл, объединяющий тетрадентатный 2-аминоциклопентен-дитиокарбоксилатный лиганд, соединенный с имидазолильной группой, и металл, причем комплекс лиганд-металл, имеет следующую структуру:
где
М представляет собой радиоактивный или нерадиоактивный ("холодный") изотоп переходного металла, выбранного из Y, Zr, Nb, Mo, Тс, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, Re, In или Sn; a
2
3
R представляет собой линейный или разветвленный С1-6 алкильный или С1-6 гетероалкильный остаток, предпочтительно -Me, -CHPh или -CH(CH)OEt.
Понятно, что все варианты осуществления изобретения, которые следуют ниже, могут быть применены к дендримерным конъюгатам (А) и/или (В), как определено выше. Соединение дендримера и комплекса лиганд-металл предпочтительно может быть нековалентным для того, чтобы обеспечить высвобождение комплекса лиганд-металл в субъекте и/или в клетках при введении дендримерного конъюгата по изобретению.
Предпочтительно дендримерные конъюгаты по изобретению, осаждаемые in situ в качестве основы с in situ высвобождением, могут содержать полилизиновое или циклотрифосфазеновое ядро феноксиметил(метилгидразоно)вого дендримера (D), с комплексами переходный металл - имидазольный лиганд (комплексы L-M). Комплексы L-М содержат две отличающиеся части: (i) имидазолильный, нитроимидазолильный или метилимидазолильный остаток и (ii) хелатообразующий сайт переходного металла (например, ди(2-пиколил)амин или тетрадентатный 2-аминоциклопентен-дитиокарбоксилат). Таким образом, часть (i) нацелена на гипотоксические клетки (резистентные к традиционным видам лечения), а часть (ii) проявляет фармакологическую/терапевтическую активность через хелатированный переходный металл (радиоактивность или алкилирующая активность). Дендримерные конъюгаты (А) предпочтительно объединяют полилизиновый дендример (D), соединенный: с комплексами переходного металла с имидазольным лигандом (L-M комплексами), содержащими (i) имидазолильный, нитроимидазолильный или метилимидазолильный остаток и (ii) хелатообразующий сайт переходного металла с ди(2-пиколил)амином. Дендримерные конъюгаты (В) предпочтительно объединяют циклотрифосфазен-феноксиметил(метилгидразоно) дендример (D) (имеющим циклотрифосфазеновое ядро), соединенный с комплексами переходный металл - имидазолильный лиганд (комплексами L-M), содержащими (i) имидазолильный, нитроимидазолильный или метилимидазолильный (предпочтительно имидазолильный) остаток, и (ii) хелатообразующий 2-аминоциклопентендитиокарбоксилатный сайт переходного металла.
99m
186/188
Когда M может быть радиоактивным изотопом, дендримерный конъюгат по изобретению может быть использован предпочтительно для визуализации и лучевой терапии. В приводимом в качестве примера предпочтительном варианте осуществления изобретения M может представлять собой Tc или Re.
Когда M может быть нерадиоактивным ("холодным") изотопом, дендримерный конъюгат по изобретению может быть использован предпочтительно для химиотерапии.
Согласно изложенному выше, дендримеры представляют собой синтетические полимеры, характеризуемые повторяющимися ветвлениями цепи, выходящими из центрального ядра, способствующих образованию топологии фрактального типа и большому числу обрывов цепи. Дендримеры составлены из ядра, одного или нескольких слоев (или генераций) разветвленных мономеров и слоя концевых групп, которые удваивают каждую "генерацию" и обрывают различные цепи.
(G+1)
(0+1)
(1+1)
Генерация, G, относится к числу слоев в дендримере, a Ζ обозначает число концевых групп на внешней поверхности дендримера. В данном контексте ядро является нулевой генерацией (G0). Мономер, непосредственно присоединенный к ядру можно считать мономером первой генерации (G1); мономер, присоединенный к мономеру генерации G1, является мономером второй генерации (G2) и т.д. В этой системе нумерации Z=2. Следовательно, для дендримера, ядро которого имеет 2 функциональные группы, для нулевой генерации G0 Z=2 (2), для первой генерации G1 2=4 (2) и т.д.
Предпочтительно дендример имеет по меньшей мере 2 генерации, причем ядро считается нулевой генерацией. Например, дендример может иметь число генераций, равное 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10. Предпочтительно дендример может иметь 2, 3, 4, 5, 6, 7 генераций; более предпочтительно - 3, 4, 5; наиболее предпочтительно - 5.
Типичные дендримеры включают дендримерные формы поли-L-лизина (PLL). Они могут быть использованы предпочтительно для дендримерных конъюгатов (А).
Другие варианты типичных дендримеров, включают циклотрифосфазеновое ядро - циклотрифосфазен-феноксиметил(метилгидразоно)дендримеры. Они могут быть использованы предпочтительно для дендримерных конъюгатов (В).
По мере увеличения числа генераций, дендримеры разрастаются через непрерывное множество молекулярных форм: от открытых растянутых структур до эллипсоидов и закрытых глобулярных сфероидов. Так как число концевых групп увеличивается экспоненциально с увеличением числа генераций, а площадь поверхности увеличивается пропорционально стерическому окружению ветвлений при высоких генерациях, это приводит к переполнению поверхности; примерно после G5 (Z=64) наблюдается уменьшение доступности концевых групп и, следовательно, снижение их реакционной способности. Высокая плотность на поверхности и относительно низкие значения внутренней плотности высших дендримеров способствуют образованию полостей диаметром от 5 до 15 ангстрем, которые могут быть соединены с каналами, связанными с поверхностью.
Например, дендример по изобретению может быть изображен следующим образом:
где:
А обозначает ядро дендримера с мультивалентностью k, где:
k обозначает число дендронов и предпочтительно равно 3;
А обозначает синтон ядра, имеющий следующую структуру:
(b) Mi обозначает дендример генерации i, где:
i представляет собой целое число от 2 до g, g обозначает номер генерации дендримера;
когда i=0, Mi представляет собой ∅, а терминальное разветвление ВТ тогда непосредственно связано с синтоном ядра А;
когда i>0, Mi представляет собой:
где символ * указывает на точку соединения мономера Mi с мономером следующей генерации;
(с) ВТ обозначает терминальную ветвь, a t обозначает число терминальных групп, где:
-t - целое число от 1 до 3, предпочтительно t равно 2 или 3;
- в каждом случае появления ВТ независимо представляет собой атом водорода, карбоксильную группу (СООН), сложноэфирную группу (COO-R), гидроксильную группу (ОН); тиольную группу (SH) или тиоэфирную группу (S-R), где каждый R независимо обозначает С1-С6-алкильную или С6-арильную группу.
Генерация g может изменяться в пределах от 2 до 10. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления изобретения g может быть равным 2, 3, 4 или 5; предпочтительно - 2 или 3; наиболее предпочтительно g может быть равно 2.
В дендримерном конъюгате указанное соединение молекул включает предпочтительно ионные связи, металлические связи, водородные связи или связи Ван-дер-Ваальса.
В дендримерном конъюгате дендример предпочтительно может иметь следующую структуру:
В дендримерном конъюгате комплекс нитроимидазольный лиганд - металл предпочтительно имеет следующую структуру:
где М обозначает радиоактивный или нерадиоактивный ("холодный") изотоп переходного металла, выбранного из Y, Zr, Nb, Mo, Тс, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, Re, In или Sn.
В дендримерном конъюгате комплекс нитроимидазольный лиганд-металл предпочтительно имеет следующую структуру:
М обозначает радиоактивный или нерадиоактивный ("холодный" нитроимидазольный лиганд - металл) изотоп переходного металла, выбранного из Y, Zr, Nb, Mo, Тс, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, Re, In или Sn. Полученный дендримерный конъюгат может быть использован предпочтительно для химиотерапии.
В дендримерном конъюгате комплекс нитроимидазольный лиганд-металл предпочтительно имеет следующую структуру:
99m
186/188
где М обозначает Tc или Re. Полученный дендримерный конъюгат может быть использован предпочтительно для лучевой терапии.
Дендримерный конъюгат по пункту 1 или 2, где конъюгат имеет следующую структуру:
99
186
где М обозначает Тс или Re.
Некоторые из вышеупомянутых соединений могут содержать один или несколько асимметрических центров и, следовательно, могут существовать в различных изомерных формах, например в виде стереоизомеров и/или диастереомеров. Поэтому соединения по изобретению и их фармацевтические композиции могут быть в виде индивидуального энантиомера, диастереомера или геометрического изомера или могут быть в виде смеси стереоизомеров. В некоторых вариантах осуществления изобретения соединения по изобретению представляют собой энантиомерно чистые соединения. В некоторых других вариантах осуществления изобретения предлагаются смеси стереоизомеров или диастереомеров.
2) Обзор способов синтеза:
Специалист-практик имеет наработанный набор литературы по химии дендримеров, для того, чтобы руководствоваться им в сочетании с информацией, содержащейся в настоящем документе, для разработки стратегий синтеза, выбора защитных групп и других материалов и способов, применимых для синтеза дендримерного конъюгата по настоящему изобретению.
Общие способы синтеза:
Синтез лигандов
Хлоралкилнитроимидазольное производное (2) может быть получено присоединением по аминогруппе хлоралкилимидазола (1). Азидоалкилнитроимидазольное производное (3) может быть получено замещением атома хлора азидогруппой. Конечное соединение нитроимидазолалкил-1,2,3-триазолметилди(2-пиколил)амин (5) можно получать растворением пропаргилди(2-пиколил)амина (4) и азидоалкилнитроимидазольного производного (3) в смеси растворителей диоксан-вода при 100°С в присутствии сульфата меди и аскорбата натрия, как показано ниже на схеме 1А:
Пример синтеза тетрадентат метил 2-аминоциклопентен-1-дитиокарбоксилат имидазолильного лиганда показан ниже на схеме 1В:
2
3
где R представляет собой линейную или разветвленную Cl-6-алкильную или С1-6-гетероалкильную группу, предпочтительно -Me, -CHPh или -CH(CH)OEt.
Дендример
Полилизиновые дендримеры, подходящие для осуществления изобретения, коммерчески доступны (например, полилизиновый дендример 10-й генерации G10 можно приобрести в компании Colcom, (Монпелье, Франция) или в Сигма-Алдридж).
Циклотрифосфазен-феноксиметил(метилгидразоно) дендримеры (с циклотрифосфазеновым ядром), подходящие для осуществления изобретения также коммерчески доступны (например, циклофосфазенфеноксиметил(метилгидразоно) дендример 1,5-й генерации можно приобрести в компании Сигма-Алдридж).
Кроме того, различные патентные документы и другие ссылки, цитируемые в настоящем документе, предоставляют полезную дополнительную информацию по получению соединений аналогичных дендримерным конъюгатам по изобретению, описанным здесь, или по соответствующим интермедиатам. Некоторые цитируемые патентные документы содержат также сведения по получению, применению и введению таких дендримерных конъюгатов, которые могут представлять интерес.
Многочисленные патенты США описывают способы и композиции для получения дендримеров. Таким образом, химия дендримеров широко известна, что подтверждается различными патентными документами, ссылки на которые даны ниже, они могут быть адаптированы или по меньшей мере могут предоставить некоторые рекомендации для разработки стратегий для получения полилизиновых дендримеров.
Примеры некоторых из этих патентов приводятся ниже, чтобы показать описание некоторых композиций дендримеров, которые могут быть применимы в настоящем изобретении, однако следует понимать, что они представляют собой просто иллюстративные примеры, а многочисленные другие аналогичные композиции дендримеров могли бы быть использованы в настоящем изобретении.
Патент США №4,507,466, патент США №4,558,120, патент США №4,568,737 и патент США №4,587,329 описывают способы изготовления плотных звездообразных полимеров с плотностью, более высокой, чем у обычных звездообразных полимеров. Эти полимеры обладают более сильной/более равномерно распределенной реакционной способностью, чем обычные звездообразные полимеры, т.е. плотные звездообразные полимеры 3-й генерации. В этих патентах, кроме того, описаны природа амидоаминных дендримеров и трехмерный молекулярный диаметр дендримеров.
Патент США №4,631,337 описывает гидролитически стабильные полимеры. В патент США №4,694,064 описаны палочковидные дендримеры. В патенте США №4,713,975 описаны плотные звездообразные полимеры и их применение для характеристики поверхностей вирусов, бактерий и белков, в том числе ферментов. Мостиковые плотные звездообразные полимеры описаны в патенте США №4,737,550, патенте США №4,857,599, а в патенте США №4,871,779 описаны плотные звездообразные полимеры на иммобилизованных ядрах, применимых как ионо-обменные смолы и хелатирующие смолы, а также способы изготовления таких полимеров.
Патент США №5,338,532 относится к звездчатым конъюгатам дендримера(ов) в сочетании с по меньшей мере одним звеном переносимого вещества сельскохозяйственного, фармацевтического или другого назначения. В этом патенте описывается применение дендримеров для предоставления средств доставки с высокими концентрациями переносимых веществ на звено полимера, средств регулируемой доставки, таргетной доставки и/или доставки множества объектов, таких, как лекарства, антибиотики, общие и специфические токсины, ионы металлов, радионуклиды, генераторы сигнала, антитела, интерлейкины, гормоны, интерфероны, вирусы, вирусные фрагменты, пестициды и антимикробные средства.
В патенте США №6,471,968 описан дендримерный комплекс, содержащий ковалентно связанные первый и второй дендримеры, причем первый дендример включает первый агент, а второй дендример включает второй агент, причем первый дендример отличается от второго дендримера, а первый агент отличается от второго агента.
Другие полезные композиции дендримерного типа описаны в патентах США №5,387,617, №5,393,797 и №5,393,795, где плотные звездообразные полимеры модифицируют путем блокирования гидрофобной группой, способной образовывать гидрофобную внешнюю оболочку. В патенте США №5,527,524 раскрывается применение дендримеров с терминальными аминогруппами в конъюгатах антител.
Применение дендримеров в качестве носителей ионов металлов раскрывается в патенте США №5,560,929. В патенте США №5,773,527 описаны несшитые полиразветвленные полимеры, имеющие звездчатую конфигурацию и способы их получения. Патент США №5,631,329 описывает способ получения полиразветвленного полимера с высокой молекулярной массой путем образования первичного набора разветвленных полимеров, защищенных от разветвления; прививки на ядро; снятия защиты первичного набора; снятие защиты первичного набора разветвленных полимеров, затем образования второго набора разветвленных полимеров, защищенных от разветвления и прививки к ядру, имеющему первый набор разветвленных полимеров и т.д.
Читатель может извлечь из цитируемых выше ссылок на патенты способы синтеза и адаптировать их для получения дендримерных конъюгатов по изобретению.
Вообще говоря, в химии дендримеров слои различных генераций могут быть получены в последовательных генерациях различными способами дивергентного типа (если способ начинается с ядра) или конвергентного типа (если способ начинается с одного или нескольких ветвлений генераций) в одну или несколько стадий. Можно выделять дендримеры каждой генерации, т.е. дендримеры, имеющие определенное число слоев. Слои различных генераций (или внутренние, или внешние) могут быть, подобно ядру, органическими и неорганическими или могут состоять из органических или неорганических элементов.
Получение указанных дендримеров можно строго контролировать. Например, для того, чтобы построить дендример, ряд ветвлений генерации можно прикрепить к ядру, и они могут образовать слой первой генерации (генерации 1), включающий на периферии те же самые внешние функциональные группы, и путем повторения последовательности реакций, использованных для построения первой генерации присоединяют слой второй генерации (генерации 2) и затем слой третьей, четвертой генерации и т.д.
Слой последней генерации (генерации g) состоит из цепей генерации g. Он включает множество идентичных химических функциональных групп, распределенных на наружной границе, причем каждая функциональная группа образует или расширяет свободный конец одного из ветвлений указанной генерации последнего слоя. На концы этих цепей генерации g можно затем прививать промежуточные цепи, например PEG цепи, чтобы изменять фармакокинетический профиль дендримерного конъюгата.
13
1
Дендримеры можно охарактеризовать рядом методов, включающих (но не ограниченных перечисленными ниже) масс-спектроскопию с ионизацией методом электрораспыления, спектроскопию ядерного магнитного резонанса (С), спектроскопию ядерного магнитного резонанса (Н), высокоэффективную жидкостную хроматографию, эксклюзионную хроматографию с многоугловым рассеянием лазерного излучения, ультрафиолетовую спектрофотометрию, капиллярный электрофорез и гель-электрофорез. Эти тесты обеспечивают однородность популяции полимеров и важны для мониторинга контроля качества изготовления дендримеров для приложений и использования in vivo.
Кроме того, специалист-практик ориентирован на конкретные указания и примеры, предлагаемые в данном документе, относящиеся к различным примерам соединений и их интермедиатов.
Образование комплексов соединений дендример-лиганд с переходным металлом М
3
2
3
Образование комплексов металлов на комплексообразующем сайте лигандов направлено на активацию соединения дендример-лиганд. Например, эта активация может осуществляться выдерживанием соединения дендример-лиганд с гидратированным карбонилметаллированным соединением М(СО)(HO), что проиллюстрировано схемой 3.
Ниже проиллюстрирован пример синтеза для образования комплекса металла М с тетрадентатным метил-2-аминоциклопентен-1-дитиокарбоксилат имидазолильным лигандом:
4
4
2
Аналогично, чтобы активировать соединение дендример-лиганд с рением (для лечения) или технеция (для диагностики), полученного после элюирования генераторов в виде перренатов (ReO) или пертехнетата (ТсО) можно использовать другие восстановители и особенно хлорид олова (SnCl) или фосфины [Technetium-99m and rhenium complexes with new polydentates ligands derived from dithiocarboxylic acid. Improvement of oxo and nitrido-technetium radiopharmaceuticals for regional blood flow evaluation; H. BELHADJ-TAHAR, PhD Thesis, University Grenoble 1; 1996].
3) Фармацевтические композиции
Как отмечалось выше, в настоящем изобретении предлагаются дендримерные конъюгаты, которые применимы в качестве медикамента для лечения или диагностики рака. Все варианты осуществления изобретения, которые следуют ниже, применимы к дендримерным конъюгатам (А) и/или (В), указанным в данном документе.
Соответственно, в еще одном аспекте настоящего изобретения предлагаются фармацевтически приемлемые композиции, причем эти композиции содержат любой из дендримерных конъюгатов, указанных в данном документе, и необязательно содержат фармацевтически приемлемый носитель, адъювант или основу. В некоторых вариантах осуществления изобретения эти композиции необязательно дополнительно содержат один или несколько дополнительных терапевтических средств.
186/188
Композиция по изобретению предпочтительно содержит дендримерный конъюгат, где М представляет собой радиоактивный изотоп, указанный выше, такой как Re, и композиция представляет собой радиофармацевтическую композицию.
99m
Композиция по изобретению предпочтительно содержит дендримерный конъюгат, где М представляет собой радиоактивный изотоп, указанный выше, такой как Tc, и композиция представляет собой диагностическую композицию.
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения дендримерные конъюгаты используют в сочетании с соответствующими солями и буферами, чтобы стабильно выполнять доставку композиций, создавая возможность их поглощения клетками-мишенями. Когда пациенту вводят дендримерные конъюгаты, возможно также использование буферов. Водные композиции содержат эффективное количество дендримерных конъюгатов, диспергированных в фармацевтически приемлемом носителе или водной среде. Такие композиции также называются инокулятами. Фраза "фармацевтически или фармакологически приемлемый" относится к молекулярным соединениям и композициям, которые не вызывают отрицательных, аллергических или других нежелательных реакций при введении животному или человеку. Используемая в данном документе фраза "фармацевтически приемлемый носитель" включает любые и все растворители, дисперсионные среды, покрытия, бактерицидные и фунгицидные средства, изотонические и задерживающие абсорбцию средства и им подобные. Предполагается применение любых обычно используемых сред или агентов в терапевтических композициях, за исключением случаев, когда эти среды или агенты несовместимы с векторами или клетками по настоящему изобретению. В композиции можно также вводить дополнительные активные ингредиенты.
Композиции по изобретению могут включать предпочтительно классические фармацевтические препараты. Введение данных композиций по настоящему изобретению осуществляют любым общепринятым способом, если ткань-мишень доступна при введении этим способом. Способы введения включают внутридермальную, внутрибрюшинную или внутривенную инъекцию, но не ограничиваются перечисленными. Дендримерные конъюгаты можно также вводить парентерально, внутрибрюшинно или внутритуморально.
Растворы дендримерных конъюгатов в виде свободных оснований или фармакологически приемлемых солей могут быть приготовлены в воде, надлежащим образом смешанной с поверхностно-активным веществом, таким, как гидроксипропилцеллюлоза. Дисперсии могут также быть приготовлены в глицерине, жидких полиэтиленгликолях и их смесях и в маслах. В обычных условиях хранения и использования эти препараты могут содержать консервант для предотвращения роста микроорганизмов.
Лекарственные формы, подходящие для применения в виде инъекций включают стерильные водные растворы или дисперсии и стерильные порошки для экстемпорального приготовления стерильных инъекционных растворов и дисперсий. Носитель может представлять собой растворитель или дисперсионную среду, содержащую, например, воду, этанол, полиол (например глицерин, пропиленгликоль и жидкий полиэтиленгликоль и т.п.), их смеси, подходящие для этой цели, и растительные масла. Надлежащую текучесть можно поддерживать, например, использованием покрытия, такого как лецитин, сохранением требуемого размера частиц в случае дисперсии и применением поверхностно-активных веществ. Действие микроорганизмов можно предотвратить, применяя различные бактерицидные и фунгицидные средства, например парабены, хлорбутанол, фенол, сорбиновая кислота, тимеросал и им подобные. Во многих случаях включение изотонических агентов, например Сахаров или хлорида натрия, может быть предпочтительным. Прологированное поглощение инъекционных композиций можно осуществить включением в композиции средств, замедляющих абсорбцию, например моностеарата алюминия и желатина.
Стерильные инъекционные растворы могут быть приготовлены смешиванием дендримерных конъюгатов в требуемом количестве с соответствующим растворителем и, в случае необходимости, с различными другими ингредиентами, перечисленными выше, и последующей стерилизацией фильтрацией. Как правило, дисперсии можно получать введением различных стерилизованных активных ингредиентов в стерильную основу, которая содержит базовую дисперсионную среду и другие необходимые ингредиенты из перечисленных выше. В случае стерильных порошков для получения стерильных инъекционных растворов предпочтительные способы получения включают сушку в вакууме и лиофильную сушку, которые дают в результате порошок активного ингредиента плюс любой требуемый ингредиент из его раствора, предварительно стерилизованного фильтрацией.
После приготовления дендримерные конъюгаты можно вводить таким способом, который совместим с дозированной лекарственной формой, и в таком количестве, которое является терапевтически эффективным. Композиции можно легко вводить в различных лекарственных формах, например в виде инъекционных растворов. Например, для парентерального введения в водном растворе раствор может быть забуферен должным образом, если необходимо, а жидкий разбавитель сначала делают изотоническим, используя достаточное количество физиологического раствора или глюкозы. Эти конкретные водные растворы могут особенно подходить для внутривенного и внутрибрюшинного введения. Например, одна доза может быть растворена в 1 мл изотонического раствора NaCl и/или прибавлена к 1000 мл жидкости для гиподермоклизиса, или инъецирована в предложенное место инфузии [см. например, "Remington's Pharmaceutical Sciences" 15th Edition, pages 1035-1038 and 1570-1580)].
Описанные выше фармацевтически приемлемые композиции по настоящему изобретению дополнительно содержат фармацевтически приемлемый носитель, адъювант или основу, которая в данном изобретении включает любые и все растворители, разбавители или другую жидкую основу, добавки к дисперсии или суспензии, поверхностно-активные вещества, изотонические агенты, консерванты и им подобные, в зависимости от конкретной требуемой лекарственной формы. В монографии [Remington's Pharmaceutical Sciences, Sixteenth Edition, Ε.W. Martin (Mack Publishing Co., Easton, Pa., 1980] описаны различные носители, используемые при составлении фармацевтически приемлемых композиций, и методики для их приготовления. Кроме случаев, когда любая обычная среда-носитель несовместима с соединениями по изобретению, например из-за нежелательного биологического эффекта или же из-за иного вредного взаимодействия с любым другим компонентом фармацевтически приемлемой композиции, подразумевается, что применение этой композиции входит в объем настоящего изобретения.
Применение дендримерных конъюгатов и фармацевтически приемлемых композиций
Дендримерные конъюгаты по настоящему изобретению могут найти применение в выявлении и лечении различных видов рака. Так, в одном аспекте изобретения предлагаются дендримерные конъюгаты, описанные здесь, для применения в качестве медикамента в лечении или диагностике рака. Следовательно, предлагаются дендримерные конъюгаты, описанные здесь, или их фармацевтические композиции для применения в качестве медикамента в лечении или диагностике рака. Таким образом, предлагается способ лечения рака или способ диагностики рака, включающий введение субъекту, который в этом нуждается, эффективного количества дендримерного конъюгата по изобретению или его фармацевтической композиции.
В еще одном аспекте предлагается способ лечения рака или ослабления тяжести этого заболевания, включающий введение эффективного количества дендримерного конъюгата или фармацевтически приемлемой композиции, содержащей дендримерный конъюгат, субъекту, который в этом нуждается. Следовательно, предлагаются дендримерные конъюгаты, описанные в данном документе, или их фармацевтические композиции для применения в качестве медикамента для лечения рака или ослабления тяжести этого заболевания. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения выражение "эффективное количество" дендримерного конъюгата или фармацевтически приемлемой композиции обозначает количество, которое эффективно для лечения рака или ослабления его тяжести. Дендримерные конъюгаты и композиции согласно способу по настоящему изобретению можно вводить, используя любое количество и любой путь введения, эффективные для лечения рака или ослабления его тяжести. Точное необходимое количество будет варьироваться от субъекта к субъекту в зависимости от вида, возраста и общего состояния субъекта, тяжести инфицирования, конкретного средства, способа его введения и т.п. Соединения по настоящему изобретению предпочтительно вводят в состав стандартной лекарственной формы для легкого введения и однородности дозирования. Выражение "стандартная лекарственная форма", используемое в данном документе, относится к физически дискретной единице средства, подходящей пациенту, который подлежит лечению. Однако понятно, что общую суточную дозу дендримерных конъюгатов и композиций по настоящему изобретению будет определять лечащий врач в рамках здравого медицинского суждения. Конкретная эффективная доза для любого конкретного пациента или организма будет зависеть от множества факторов, включающих вид рака, который подвергается лечению, и тяжесть этого заболевания; активность конкретного применяемого дендримерного конъюгата; конкретной применяемой композиции; возраста, массы тела, общего состояния здоровья, пола и режима питания пациента; времени введения, пути введения и скорости выведения конкретного применяемого дендримерного конъюгата; продолжительности лечения; лекарств, используемых в комбинации с применяемым конкретным дендримерным конъюгатом или применяемых одновременно с ним, и подобных факторов, хорошо известных в медицине. Термин "пациент" в данном контексте обозначает животное, предпочтительно млекопитающее, и наиболее предпочтительно человека.
186/188
186/188
M может быть предпочтительно радиоактивным изотопом, таким как Re, и тогда композиция дендримерного конъюгата представляет собой радиофармацевтическую композицию. Таким образом, также предлагается способ лечения рака, включающий введение субъекту, страдающему раком или восприимчивому к указанному раку, терапевтически эффективного количества радиофармацевтической композиции по изобретению, где M может представлять собой радиоактивный изотоп, указанный в данном документе, такой как Re. Например, указанный рак может быть выбран из группы, состоящей из лимфомы, лимфомы Ходжкина, неходжкинской лимфомы, множественной миеломы, макроглобулинемии Вальденстрема, болезни тяжелых цепей, солидных опухолей, сарком и карцином, фибросаркомы, миксосаркомы, липосаркомы, хондросаркомы, остеогенной саркомы, хордомы, ангиосаркомы, эндотелиосаркомы, лимфангиосаркомы, лимфангиоэндотелиосаркомы, синовиомы, мезотелиомы, опухоли Юинга, лейомиосаркомы, рабдомиосаркомы, рака толстой кишки, рака поджелудочной железы, рака мозга, рака молочной железы, рака яичников, рака предстательной железы, плоскоклеточной карциномы, базальноклеточной карциномы, аденокарциномы, карциномы потовых желез, карциномы сальной железы, папиллярной карциномы, папиллярных аденокарцином, цистаденокарциномы, медуллярной карциномы, бронхогенной карциномы, почечно-клеточной карциномы, гепатомы, карциномы желчного протока, хориокарциномы, семиномы, эмбриональной карциномы, опухоли Вильмса, рака шейки матки, рака матки, тестикулярной опухоли, рака легкого, мелкоклеточного рака легкого, рак мочевого пузыря, эпителиальной карциномы, глиомы, астроцитомы, медуллобластомы, краниофарингиомы, эпендимомы, пинеаломы, гемангиобластомы, нейромы слухового нерва, олигодендроглиомы, менингиомы, меланомы и нейробластомы, ретинобластомы и всех солидных опухолей.
188
-12
188
-12
Стадия введения предпочтительно включает инъекцию композиции внутриартериально путем интервенционной рентгенографии, внутритуморально или перитуморально и все виды введения, достигающие in situ локализации терапевтического средства (дендримерного конъюгата). Стадия введения терапевтически эффективного количества композиции предпочтительно включает введение дозы от приблизительно 37 МБк/кг Re соответствующей 5,4⋅10 моль металла на 1 кг массы тела субъекта до приблизительно 68 МБк/кг Re соответствующей 9,96⋅10 моль металла на 1 кг массы тела субъекта.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения предлагается способ изменения роста опухоли у субъекта, включающий а) получение композиции, содержащей дендримерный конъюгат по изобретению, и b) введение субъекту, который в этом нуждается, терапевтически эффективного количества указанной композиции в таких условиях, что рост указанной опухоли изменяется. Например, указанное изменение включает ингибирование роста опухоли у указанного субъекта. В еще одном примере указанное изменение включает уменьшение размера указанной опухоли у указанного субъекта. Опухоль может представлять собой первичную или метастатическую опухоль. Таким образом, предлагаются дендримерные конъюгаты по изобретению или их фармацевтические композиции для применения в качестве медикамента для изменения роста опухоли у субъекта.
99m
99m
-12
99m
-12
В еще одном аспекте предлагается способ визуализации лимфатической системы, включающий введение субъекту улучшающего изображение количества дендримерного конъюгата по изобретению, где металл M представляет собой Tc; и детектирование разницы в интенсивности сигналов изображения по меньшей мере части лимфатической системы после введения дендримерного конъюгата, где разница в интенсивности сигналов изображения указывает на наличие метастатических раковых клеток. Часть лимфатической системы предпочтительно может содержать лимфатический узел. Стадия введения может предпочтительно включать инъекцию композиции внутривенно или внутрилимфатически. Стадия введения улучшающего изображение количества дендримерного конъюгата предпочтительно включает введение дозы от приблизительно 10,5 МБк/кг Tc соответствующей 0,6⋅10 моль металла на 1 кг массы тела субъекта до приблизительно 26,3 MBq Tc, соответствующей 1,5⋅10 моль металла на 1 кг массы тела субъекта. Таким образом, предлагаются дендримерные конъюгаты по изобретению или их фармацевтические композиции в качестве медикамента для визуализации лимфатической системы.
Диапазоны доз для радиоактивных изотопов широко варьируются и зависят от полупериода жизни изотопа, силы и типа испускаемой радиации и поглощения опухолевыми клетками. Специалист в данной области руководствуется монографией ["Remington's Pharmaceutical Sciences" 15th Edition, chapter 33, в частности, стр. 624-652]. Некоторые изменения в дозировке обязательно будут иметь место в зависимости от состояния субъекта, подвергаемого лечению. Лицо, ответственное за введение, будет в любом случае определять соответствующую дозу для отдельного субъекта. Кроме того, препараты для введения человеку должны отвечать стандартам стерильности, пирогенности, общей безопасности и чистоты, которые требуют регламентирующие органы (например, Отдел биологических стандартов Управления по контролю пищевых продуктов и лекарственных средств (FDA) в США).
В предпочтительном варианте осуществления изобретения in situ доставка дендримерных конъюгатов пациентам, страдающим раком, может быть использована для достижения максимальной терапевтической эффективности доставляемого средства. Аналогично химиотерапия и лучевая терапия может быть направлена на конкретный пораженный участок организма субъекта. Системная доставка композиции дендримерного конъюгата и/или средства может быть приемлемой как альтернативный вариант в некоторых обстоятельствах, например, в случаях, где имеет место обширное метастазирование.
Привлекательная особенность настоящего изобретения состоит в том, что терапевтические композиции по изобретению могут быть доставлены в локализованные, участки организма пациента с помощью медицинских устройств. Медицинские устройства, которые подходят для применения по настоящему изобретению, включают известные устройства для локализованной доставки терапевтических средств. Такие устройства включают (но не ограничиваются перечисленными ниже) катетеры, такие как катетеры для инъекций, баллонные катетеры, двойные баллонные катетеры, микропористые баллонные катетеры, канальные баллонные катетеры, инфузионные катетеры, перфузионные катетеры и т.п., на которые нанесены, например терапевтические средства, или через которые вводят такие средства; устройства для инъекций с иглами, такие как гиподермальные иглы и катетеры с иглой для инъекций; безыгольные устройства для инъекций, такие как безыгольные шприцы; стенты с покрытием, бифуркационные стенты, сосудистые трансплантаты, стент-графты и т.п.; и вазоокклюзивные устройства с покрытием, такие как проволочные спирали.
Приводимые в качестве примера устройства описаны в патентах США №5,935,114; 5,908,413; 5,792,105; 5,693,014; 5,674,192; 5,876,445; 5,913,894; 5,868,719; 5,851,228; 5,843,089; 5,800,519; 5,800,508; 5,800,391; 5,354,308; 5,755,722; 5,733,303; 5,866,561; 5,857,998; 5,843,003 и 5,933,145; полное содержание которых включено в данный документ путем ссылки. Типовые стенты, которые коммерчески доступны и могут быть использованы в настоящей заявке, включают RADIUS (SCIMED LIFE SYSTEMS, Inc.), SYMPHONY (Boston Scientific Corporation), Wallstent (Schneider Inc.), PRECEDENT II (Boston Scientific Corporation) и NIR (Medinol Inc.). Такие устройства доставляют и/или имплантируют с помощью известных методик в органы-мишени в организме субъекта.
В случаях, когда подразумеваются клинические приложения, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения дендримерные конъюгаты получают как часть фармацевтической композиции в форме, соответствующей применению по назначению. Вообще это подразумевает получение композиций, которые по существу свободны от пирогенов, а также других примесей, которые могли бы быть вредными для людей или животных. Однако в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения можно вводить просто дендримерный состав, используя один или несколько способов введения, описанных здесь.
Фармацевтически приемлемые композиции по настоящему изобретению предпочтительно можно вводить человеку и другим животным путем инъекции композиции внутриартериально с помощью интервенционной рентгенографии, внутритуморально или перитуморально, внутривенно или внутрилимфатически, и всеми видами введения, достигающими in situ локализации терапевтического средства.
Препараты для инъекций, например стерильные водные или масляные суспензии для инъекций могут быть приготовлены, с применением известных из уровня техники подходящих диспергирующих и увлажняющих средств. Стерильный препарат для инъекций может также представлять собой стерильный инъекционный раствор, суспензию или эмульсию для инъекций в нетоксичном парентерально приемлемом разбавителе или растворителе, например раствор в 1,3-бутандиоле. Приемлемые носители (основы) и растворители, которые можно использовать, включают воду, раствор Рингера, U.S.P. и изотонический раствор хлорида натрия. Кроме того, стерильные нелетучие масла обычно используют в качестве растворителя или суспендирующей среды. Для этой цели можно использовать любое безвкусное нелетучее масло, в том числе синтетические моно- или диглицериды. Кроме того, жирные кислоты, такие как олеиновая кислота можно использовать для получения инъекционных препаратов.
Инъекционные препараты можно стерилизовать, например, фильтрацией через фильтр, удерживающий бактерии, или путем включения стерилизующих агентов в виде стерильных твердых композиций, которые можно растворять или диспергировать в стерильной воде или других стерильных инъекционных средах перед использованием.
Комбинированная терапия
Следует также принимать во внимание, что дендримерные конъюгаты и фармацевтически приемлемые композиции по настоящему изобретению могут использоваться в комбинированной терапии, то есть дендримерные конъюгаты и фармацевтически приемлемые композиции можно применять одновременно с одним или несколькими другими необходимыми терапевтическими средствами или медицинскими процедурами, или перед их введением или проведением, или после их введения или проведения. В конкретной комбинации видов терапии (терапевтических средств или процедур), чтобы использовать комбинированную схему лечения, должны учитываться совместимость необходимых терапевтических средств и/или процедур и желательный лечебный эффект. Следует также иметь в виду, что применяемые виды терапии могут привести к достижению желательного эффекта для одного и того же заболевания (например, дендримерные конъюгаты по изобретению можно вводить одновременно с еще одним средством, применяемым для лечения того же заболевания), или они могут давать разные эффекты (например, контроль любых нежелательных побочных реакций). Используемые в данном изобретении дополнительные терапевтические средства, которые обычно вводят для лечения или профилактики конкретного заболевания или состояния, известны также как "соответствующие заболеванию или состоянию, подвергаемому лечению".
Например, другие виды терапии, химиотерапевтические средства или другие антипролиферативные средства можно комбинировать с дендримерными конъюгатами по настоящему изобретению для лечения пролиферативных заболеваний и рака. Примеры видов терапии и противораковых средств, которые могут быть использованы в сочетании противораковыми средствами по настоящему изобретению, включают хирургию, лучевую терапию (за исключением нескольких примеров, гамма-излучение, лучевую терапию пучком нейтронов, электронно-лучевую терапию, протонную лучевую терапию, брахитерапию, и системную терапию радиоактивными изотопами и многие другие), эндокринную терапию, модификаторы биологического ответа (интерфероны, интерлейкины, фактор некроза опухолей (ФНО) и многие другие), гипертермию и криотерапию, средства для ослабления нежелательных побочных реакций (например, противорвотные препараты) и другие общепринятые химиотерапевтические средства, включающие (но не ограниченные перечисленными ниже) алкилирующие препараты (мехлорэтамин, хлорамбуцил, циклофосфамид, мелфалан, ифосфамид), антиметаболиты (метотрексан), антагонисты пуринов, антагонисты пиримидинов (6-меркаптопурин, 5-фторурацил, цитарабил, гемцитабин), веретенные яды (винбластин, винкристин, винорелбин, паклитаксел), подофиллотоксины (этопозид, иринотекан, топотекан), антибиотики (доксорубицин, блеомицин, митомицин), нитрозомочевины (кармустин, ломустин), неорганические ионы (цисплатин, карбоплатин), ферменты (аспарагиназу) и гормоны (тамоксифен, леупролид, флутамид и мегестрол), гливек™, адриамицин, дексаметазон и циклофосфамид. Для более всестороннего обсуждения современных видов терапии рака см., руководство [The Merck Manual, Nineteenth Ed. 2011] содержание которого полностью включено в настоящий документ путем ссылки. См. также веб-сайт Национального института рака США (CNI) (www.nci.nih.gov) и веб-сайт Управления по контролю пищевых продуктов и лекарственных средств США (FDA) для ознакомления со списком онкологических средств, получивших одобрение FDA (www.fda.gov/cder/cancer/druglistframe - См. Приложение).
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения, дендример по изобретению можно сочетать с одним или несколькими противораковыми средствами.
В другом варианте или в дополнение к этому варианту, композицию, содержащую дендримерный конъюгат можно вводить совместно с химиотерапевтическим или антионкогенным средством. Например, химиотерапевтическое средство может быть выбрано из группы, состоящей и комплекса платины, верапамила, подофиллотоксина, карбоплатина, прокарбазина, мехлороэтамина, циклофосфамида, камптотецина, ифосфамида, мелфалана, хлорамбуцила, бисульфана, нитрозомочевины, адриамицина, дактиномицина, даунорубицин, доксорубицина, блеомицина, пликомицин, митомицина, блеомицина, этопозида, тмоксифена, паклитаксела, таксола, комплексов транс-платины, 5-фторурацила, винкристина, винбластина и метотрексата.
Набор для лечения
В еще одном варианте осуществления изобретения, настоящее изобретение относится к набору для удобного и эффективного осуществления способов по настоящему изобретению. Вообще фармацевтическая упаковка или набор содержит один или несколько контейнеров, заполненных одним или несколькими ингредиентами фармацевтических композиций по изобретению. Такие наборы особенно подходят для доставки инъекционных форм. Такой набор предпочтительно включает ряд стандартных лекарственных форм и может также включать карту с дозами лекарства, расположенными в порядке их использования по назначению. Если требуется, может быть приложена памятка, например в виде номеров, букв или другой маркировки, или календаря-вкладыша, в котором обозначаются дни в курсе лечения, когда можно вводить указанные дозы. Необязательно связанное с такими контейнерами уведомление может быть приложено в форме, установленной государственным органом, регулирующим производство, применение или продажу фармацевтических продуктов, которое отражает одобрение этим органом производства, применения или продажу для введения человеку.
Эквиваленты
Типичные примеры, которые приводятся ниже для иллюстрации изобретения не предназначены для ограничения объема изобретения и не должны истолковываться как ограничивающие объем изобретения. Действительно, различные модификации изобретения и множество последующих вариантов осуществления изобретения в дополнение к вариантам, показанным и описанным здесь, будут очевидны специалистам в данной области техники из полного содержания этого документа, включающего примеры, которые приводятся ниже, и ссылки на научную и патентную литературу, цитируемую в нем. Кроме того, следует понимать, что содержание цитируемых источников включено в данный документ путем ссылки, чтобы проиллюстрировать состояние области техники.
Следующие ниже примеры содержат важную дополнительную информацию, иллюстративные примеры и рекомендации, которые можно применить для практического осуществления этого изобретения и его эквивалентов в различных вариантах.
Пояснения на примерах
Дендримерные конъюгаты по настоящему изобретению и их получение могут быть пояснены дополнительно примерами, иллюстрирующими некоторые из процессов, с помощью которых данные соединения получают или используют. Однако следует принимать во внимание, что эти примеры не ограничивают изобретение. Считается, что изменения изобретения, известные сейчас или разработанные впоследствии, охватываются объемом настоящего изобретения, описанного и заявленного в настоящем документе.
Пример 1-синтез 4-нитро-1H-имидазолметил-1,2,3-триазолметилди(2-пиколил)амина
Обычно 1-(хлорметил)-4-нитро-1H-имидазол (2) получают взаимодействием 4-нитро-1H-имидазола (1) с параформальдегидом в присутствии тионилхлорида в хлороформе. 1-(Азидометил)-4-нитро-1H-имидазол (3) синтезируют взаимодействием 1-(хлорметил)-4-нитро-1H-имидазола (2) с азидом натрия в ДМФА при 50°С. Реакция ди(2-пиколил)амина с пропаргилбромидом в присутствии карбоната калия в ацетонитриле дает пропаргилди(2-пиколил)амин (4) с выходом 87%. Клик-реакции с этим соединением и различными арилазидами (бензил-, антраценил- или антраценилметилазидами) дают N,N'-бис(2-пиридилметил)-N''-(4-триазолилметил)аминотрехдентатную хелатообразующую систему с выходом 26-60%. ["A Click procedure with heterogeneous copper to tether technetium-99m chelating agents and rhenium complexes. Evaluation of the chelating properties and biodistribution of the new radiolabeled glucose conjugates", Eric Benoist, Yvon Coulais, Mehdi Almant, Jose Kovensky, Vincent Moreau, David Lesur, Marine Artigau, Claude Picarda, Chantal Galaup, Sebastien G. Gouin. Carbohydrate Research, Volume 346, Issue 1, 2011, Pages 26-34], [7] и [Eric Benoist et al., "A Click procedure with heterogeneous copper to tether technetium-99m chelating agents and rhenium complexes. Evaluation of the chelating properties and biodistribution of the new radiolabelled glucose conjugates", Carbohydrate Research, Volume 346, Issue 1, 3 January 2011, Pages 26-34] [8]. 4-Нитро-1H-имидазолметил-1,2,3-триазолметилди(2-пиколил)амин (5) получают растворением в смеси растворителей диоксан - вода пропаргилди(2-пиколил)амина (4) и 1-(азидометил)-4-нитро-1H-имидазола (3) at 100°С в присутствии сульфата меди, аскорбата натрия.
Лиганд 4-нитро-1H-имидазол-метил-1,2,3-триазолметилди(2-пиколил)амин (5) можно также приобрести в компании HOLIS Technologies SA, Тулуза, Франция.
Пример 2 - дендример
Полилизиновые дендримеры десятой и пятой генераций (G10 и G5) приобретают в компании Колком, Кап Альфа, Клапье, Франция.
Как известно, эти дендримеры безопасны для человека [VivaGel™ (SPL7013 Gel): A candidate dendrimer - microbicide for the prevention of HIV and HSV infection. Richard Rupp, Susan L Rosenthal, Lawrence R Stanberry and Richard Rupp, International Journal of Nanomedicine 2007:2(4) 561-566] [9].
В частности, характеристики дендримера пятой генерации следующие: молекулярная масса 172300 г и расчетный диаметр 16 нм. Показано, что этот дендример пятой генерации является безопасным после любой прямой внутрисосудистой инъекции в концентрации 100 мг/л [H. BELHADJ-TAHAR et al., «Etudes de Toxicocinétique et de biodistribution de dendrimères de cinquième generation», 8èmes Journées Cancéropôle Grand Sud Quest 10-12 octobre 2012, Montpellier Lett., 9 (2007), pp. 4999-5002] [10].
Пример 3 - смесь дендримера с лигандом
Лиганд смешивают с дендримером в соотношении 1/1000, т.е. концентрация лиганда составляет 4,8 миллимоль/литр (4,8 мМ/л), а концентрация дендримера составляет 4,9 микромоль/литр (4,9 мкМ /л).
Тестируемые объекты хранят "при комнатной температуре, вдали от источников света и влажности, в помещении, специально предназначенном для этой цели. Продукт, растворенный в стерильной воде, используют в течение 2 часов после приготовления.
Пример 4 - образование комплекса с переходным металлом
Раствор дендримерного конъюгата с активностью 0,087 мКи/мкл (3,34 МБк/мкл) получают взаимодействием 330 мкл физиологического раствора 1,725 ммоль 1-нитро-1H-имидазол-метил-1,2,3-триазолметилди(2-пиколил)амина и 7,03 ммоль дендримера пятой генерации G5 с радиоактивным карбонилом технеция (28,86 мКи) и нагревают при 60°С в течение 1 часа.
Протоколы экспериментов, общие для примеров 5 и 6
Вид: крысы линии Вистар RjHan: Wi (свободны от конкретных патогенов)
Происхождение: Лаборатория JANVIER S.A.S, Франция. Животные, доставляемые поставщиком, сопровождаются заключением о состоянии здоровья (для определения акклиматизации).
Количество, пол и масса: 6 здоровых взрослых крыс (самцов) со средней массой 300 г.
Акклиматизация: в течение 24 часов перед началом тестирования.
Масса: D0, за один день до соответствующей стадии тестирования животных взвешивают.
Производят расчет средней массы, и неприемлемые предельные значения отбрасываются, при этом предельные значения индивидуальной массы животных не должны отклоняться от среднего показателя более чем на 20%.
ID: Животных идентифицируют с помощью маркировки несмываемым черным на шерстном покрове (крыс-самцов нумеруют от 1 до 6).
Размещение: животных размещают в клетках (до 3 животных на клетку) из полипропилена размером 31 см × 46 см × 19 см, клетки снабжены крышкой из нержавеющей стали. Клетку размещают в помещении ограниченного доступа, в котором поддерживается слабое давление (10 мм минимум вода) в атмосфере с контролируемой температурой (Т=22±2°С) и контролируемой относительной влажностью (RH=50±20%), за исключением циклов промывки с заменой воздуха профильтрованным свежим воздухом (НЕРА фильтр), 10 циклов в час.
Регулярно обновляемая подстилка состоит из не содержащих пыли древесных опилок, стерилизованных γ-излучением.
Искусственное освещение обеспечивает 12-часовой дневной свет и 12 часов темноты.
Питание: предоставляется сбалансированный корм в виде гранул А04-10.
Питье: нормальную профильтрованную воду распределяют в полипропиленовые сосуды, снабженные ниппельной поилкой из нержавеющей стали, образец воды отбирают по меньшей мере каждые шесть месяцев и отправляют на физико-химический и бактериологический анализ.
Пример 5 - тест на острую токсичность и биораспределение после внутривенного и внутрибрюшинного введения крысам "дендримера G5 с 1-нитро-1H-имидазолметил-1,2,3-триазолметилди(2-пиколил)амином"
Тестируемый объект:
Дендример G5 с 1-нитро-1Н-имидазолметил-1,2,3-триазолметилди(2-пиколил)амином.
- Резюме результатов тестирования:
Цель исследования - качественная и количественная оценка токсических эффектов и задержки их появления после единичного внутривенного или внутрибрюшинного введения заранее определенной дозы 63, 4316 пикомоль/кг (33,17 мКи/кг или 1226 МБк/кг массы тела) тестируемого объекта, разведенного дистиллированной водой, указанная доза соответствует фактору риска, в 8 раз превышающему эквивалентную дозу для человека).
Эксперимент проводят в две стадии:
Первая стадия
3 группы крыс-самцов:
- Группа 1 ("G5"): 2 крысы (1 и 2), получающие 0,1 мл меченого раствора дендримера, причем одной крысе раствор вводят внутривенно, второй - внутрибрюшинно.
- Группа 2 ("G5-HLS"): 2 крысы (3 и 4), получающие 0,1 мл меченого раствора тестируемого объекта «дендримера G5 с 1-нитро-1H-имидазолметил-1,2,3-триазолметилди(2-пиколил)}амином», причем одной крысе раствор вводят внутривенно, второй - внутрибрюшинно.
- Группа 3 ("HLS"): 2 крысы (номера 4 и 5), получающие 0,1 мл меченого раствора 1-нитро-1H-имидазолметил-1,2,3-триазолметилди(2-пиколил)амина, причем одной крысе раствор вводят внутривенно, второй - внутрибрюшинно.
Вторая стадия
- Крыса №7, получающая 0,1 мл меченого раствора дендримера путем внутривенного введения.
- Крыса №8, получающая 0,1 мл меченого раствора тестируемого объекта -"дендримера G5 с 1-нитро-1H-имидазолметил-1,2,3-триазолметилди(2-пиколил)амином" путем внутривенного введения.
- Крысе №9 внутривенно вводят 0,1 мл меченого раствора 1-нитро-1H-имидазолметил-1,2,3-триазолметилди(2-пиколил)амина.
Животных наблюдают в течение 1 часа после введения и регистрируют признаки токсического воздействия (смертность…).
Данный тест дает результаты, позволяющие немедленно проверить тестируемый объект на отсутствие токсичности и распределение в тканях.
Меченый образец с дендримером как таковым
Меченый раствор дендримера с активностью 0,087 мКи /мкл (3,34 МБк /мкл) получают взаимодействием 330 мкл физиологического раствора 7,03 мкмоль дендримера G5 с радиоактивным карбонилом технеция (28,86 мКи) и нагревают при 60°С в течение 1 часа.
Меченый образец тестируемого объекта
Раствор тестируемого объекта с активностью 0,087 мКи /мкл (3,34 МБк /мкл) получают взаимодействием 330 мкл физиологического раствора 1,725 ммоль 1-нитро-1H-имидазолметил-1,2,3-триазолметилди(2-пиколил)амина и 7,03 мкмоль дендримера G5 с радиоактивным карбонилом технеция (28,86 мКи) и нагревают при 60°С в течение 1 часа.
Меченый образец 1-нитро-1H-имидазолметил-1,2,3-триазолметилди(2-пиколил)амина как такового
Раствор меченого 1-нитро-1H-имидазолметил-1,2,3-триазолметилди(2-пиколил)амина с активностью 0,087 мКи /мкл (3,34 МБк /мкл) получают взаимодействием 330 мкл физиологического раствора 1,725 ммоль 1-нитро-1H-имидазолметил-1,2,3-триазолметилди(2-пиколил)амина с радиоактивным карбонилом технеция (28,86 мКи) и нагревают при 60°С в течение 1 часа.
Каждый образец выдерживают в стерилизованном стеклянном сосуде типа I объемом 15 мл (тип Elumatic International CisBio).
- Результаты:
Смертность равна 0% при дозе 63,4316 пикомоль/кг (33,17 мКи/кг = 1226 МБк/кг) (соответствующей фактору риска, в 8 раз превышающему эквивалентную дозу для человека).
- Заключение:
Тестируемый объект, разведенный дистиллированной водой проверен для дозы 63,4316 пикомоль/кг (33,17 мКи/кг = 1226 МБк/кг); (соответствующей фактору риска, в 8 раз превышающему эквивалентную дозу для человека).
Пример 6 - тест на острую токсичность и биораспределение после in situ введения прямой внутрипеченочной инъекцией крысам «дендримера G5 с 1-нитро-1H-имидазолметил-1,2,3-триазолметилди(2-пиколил)амином»
- Тестируемый объект:
Дендример G5 с 1-нитро-1Н-имидазолметил-1,2,3-триазолметилди(2-пиколил)амином.
- Резюме результатов тестирования:
Цель тестирования - качественная и количественная оценка токсических эффектов и задержки их появления после единичного in situ внутрипеченочного введения заранее определенной дозы 5,72 мКи/кг (209,969 МБк/кг) массы тела тестируемого объекта, разведенного дистиллированной водой.
Эксперимент проводят следующим образом:
3 крысы-самца:
- Крыса 1: получающая 0,1 мл меченого раствора дендримера как такового путем прямой инъекции в правую долю печени после лапаротомии под общей анестезией.
- Крыса 2: получающая 0,1 мл раствора тестируемого объекта - дендримера G5 с 1-нитро-1Н-имидазол-метил-1,2,3-триазол-метил-ди(2-пиколил)амином путем прямой инъекции в правую долю печени после лапаротомии под общей анестезией.
- Крыса 3: получающая 0,1 мл меченого раствора 1-нитро-1H-имидазолметил-1,2,3-триазолметилди(2-пиколил)амина путем прямой инъекции в правую долю печени после лапаротомии под общей анестезией.
Животных наблюдают в течение 1 часа после введения и признаки токсичности (смертность…) регистрируют. Затем всех животных умерщвляют и проводят исследование биораспределения.
Принимая во внимание природу тестируемого объекта, тестирование начинают с одним животным (стадия 1), получающим дозу 33,17 мКи/кг (1226 МБк/кг массы тела) тестируемого объекта. После этой первой стадии в соответствии с методологией и рекомендациями OECD, тестирование продолжают на других животных, получающих тестируемый объект в дозе 33,17 мКи/кг (1226 МБк/кг) массы тела в тех же условиях, что и для животных на стадии 1.
Введение тестируемого объекта
Объем инъекции на 1 кг массы тела первоначально устанавливают по дозе 33,17 мКи/кг. Объемы тестируемого объекта для введения рассчитывают для каждой крысы. Концентрация базового раствора тестируемого объекта составляет 0,087 мКи /мкл (3,34 МБк/мкл).
Тестируемый объект вводят один раз внутривенно и внутрибрюшинно, используя шприц подходящего объема, снабженный иглой подходящего размера. Вскрытие
Всех животных, выживших к концу 60 минут наблюдения, умерщвляют при Τ=60 мин внутрибрюшинной инъекцией 6%-ного раствора пентобарбитала натрия при дозе 1,16 мл/кг и спускают кровь через бедренную артерию. Животных вскрывают и основные органы исследуют макроскопически. Все патологические изменения регистрируют в документе, сохраняемом для этой цели.
Биораспределение
Удаленные органы (мозг, почки, печень, сердце, кишечник, легкие, половые железы, кровь, мочу) взвешивают и их активности рассчитывают с помощью NaI гамма-камеры.
Данное тестирование дает результаты, позволяющие немедленно проверить тестируемый объект на отсутствие токсичности и распределение в тканях.
Фармацевтическое качество обеспечивается системой Pharmacy Usage Indoor (PUI) (PURPAN), которая состоит из:
- контроля рН,
- контроля химической чистоты твердого продукта методом газовой хроматографии (технология HOLIS),
- контроля стерильности (апостериори),
- контроля пирогенов (апостериори).
• Результаты:
Смертность равна 0% при дозе тестируемого объекта 5,72 мКи/кг (209,969 МБк/кг) (соответствующей фактору риска, составляющему 1,3 эквивалентной дозы для человека). Степень связывания тестируемого объекта в печени оценивают в 53,7% относительно 33,5% - доли, первоначально инъецированной дозы тестируемого объекта, поглощенной массой печени, тогда отношение степеней связывания печенью при in 5/7 м/внутрисосудистом введении тестируемого объекта по расчету составляет 2190% (33,5%DIg/1,53%DIg).
Интерпретация результатов:
Критериями оценки токсичности тестируемого объекта, которые принимаются во внимание, являются:
- клинические и поведенческие признаки,
- наблюдения при вскрытии,
- смертность, выраженная числом умерших вследствие введения тестируемого объекта животных,
- активность тестируемого объекта как функции массы тела животного.
Заключение:
Тестируемый объект, разбавленный дистиллированной водой, проверяют для дозы 5,72 мКи/кг (209,969 МБк/кг) (соответствующей фактору риска, составляющему 1,3 эквивалентной дозы для человека). Степень связывания тестируемого объекта в печени оценивают в 53,7% относительно 33,5% - доли первоначально инъецированной дозы тестируемого объекта, поглощенной массой печени, тогда отношение степеней связывания при in situ/внутрисосудистом введении по расчету составляет 2190%.
Фармакологические свойства
Результаты примеров 5 и 6 представлены на фиг. 2-6.
Показано исследованиями на крысах-самцах линии Wistar, что дендримерный конъюгат по изобретению не обладает острой токсичностью даже после прямой инъекции в концентрации 63,4316 пкмоль/кг (активность 33,17 мКи /кг или 1226 МБк/кг) (что соответствует коэффициенту безопасности, составляющему 8 эквивалентных доз продукта, вводимых человеку) в кровоток внутривенно. В месте инъекции также не наблюдаются преципитация или образование тромба.
Терапевтический эффект основан на радиотоксичном действии рения на раковые клетки. Эффект направлен на раковые клетки, поэтому авторы говорят о концепции таргетной терапии, и это относится к 3 эффектам дендримерного конъюгата по изобретению:
1. Эффект возможен благодаря лиганду, который аккумулируется предпочтительно раковыми клетками.
2. In situ введение дендримерного конъюгата. Примеры вариантов in situ введения дендримерного конъюгата: (i) локализация дендримерного конъюгата непосредственно в опухоли посредством прямого введения, (ii) внутриартериальное введение с помощью интервенционной радиологии.
3. Применение дендримера в виде раствора суправектора для точной локализации «горячего» радиоактивного элемента.
Кроме того, in situ введение крысам-самцам линии Wistar, которое включает лапаротомию и прямую инъекцию в сегмент печени, показало, что дендримерный конъюгат остается почти полностью в месте введения. Действительно, степень фиксации при in situ введении тестируемого объекта оценивается в 2190% относительно фиксации его в печени, получаемой при интраваскулярном введении. Оценку радиоактивности проводят в различных органах и теле животного, моче и цельной крови.
Фиг. 6 представляет собой сцинтиграфическую картину биораспределения после инъекции: следует отметить, что только печень, желудок и кишечники различимы. Отмечается, что авторы применяют 600 оборотов в минуту в течение 10 минут для максимальной чувствительности: дендримерный конъюгат не сдвигается намного от места его локализации, и биораспределение достигает максимума в месте инъекции.
Таким образом, применение дендримерного конъюгата можно отнести к категории таргетной терапии, так как биораспределение радиоактивного элемента вне сайта-мишени незначительно.
Этот вид терапии позволяет наблюдать за терапевтическим средством (дендримерным конъюгатом) с помощью диагностической гамма-камеры: нет необходимости добавлять рентгеноконтрастный эксципиент для мониторинга введения, в том числе и внутриартериального.
Пример 7 - типичная лекарственная форма продукта
Радионуклиды:
Имеются рений-188, рений-186 и следовый уровень радиоактивности. Изотопы рений-188 и рений-186 являются бета-эмиттерами высокой энергии (Εβ=777 кэВ и Εβ=326,1 кэВ) с коротким периодом полураспада 0,71 и 3,78 дня, соответственно.
Доза для инъеции:
Доза 1,3 ГБк (35 мКи), которая не индуцирует значительной токсичности в организме в целом у человека.
[Dose escalation study with rhenium-188 hydroxyethylidene diphosphonate in prostate cancer patients with osseous metastases. Palmedo H, Guhlke S, Bender H, Sartor J, Schoeneich G, Risse J, Griinwald F, Knapp FF Jr, Biersack HJ. Eur J Nucl Med. 2000 Feb; 27 (2): 123-30]. [11]
Вектор лиганда:
Имеется тетрадентатный лиганд с производным 2-метил-1-аминоциклопентендитиокарбоксилата, соединенным с имидазолом. Этот трейсер показывает высокую аффинность и специфичность в отношении гипоксических клеток.
[Conceptualization and assessment of original probes for hypoxic cell exploration. H. Belhadj-Tahar, Y. COULAIS and M. VIDAL. 2nd Symposium "Novel Targeting drugs and radiotherapy", 14-15 June 2007, Toulouse (France)] [12].
Способ комплексообразования:
Радиоактивный металл образует комплексы на сайтах с высокой аффинностью (лигандах). Присоединение к этим сайтам кинетически более благоприятно, чем сайт-специфичное распознавание биомолекулы (имидазол), мишенью являются гипоксические клетки.
Суправектор
Дендримером, который используют, является циклотрифосфазен-феноксиметил(метилгидразоно)дендример генерации 1,5. Он представляет собой макромолекулу с молекулярной массой 2855,51 г/моль, объем распределения ограничивает диффузию локализованной в опухоли стромы.
* CAS 89939-12-6: вещество отнесено к классу неопасных (согласно директиве 67/548/ЕЕС).
Типовые готовые продукты для продажи
Прекурсор "холодного" набора в запаянном сосуде:
Набор содержит лиофилизованный продукт, включающий вектор полидентатного диаминотиола с пониженной аффиностью к металлу, а также восстанавливающий агент (хлорид олова) и лимонную кислоту (участвующую в буферном эффекте возвращенного продукта для немедленного применения).
a) Описание сосуда А:
Лиофилизат лиганда,
Лимонная кислота (регулятор рН),
Хлорид олова.
b) Описание сосуда В:
Полилизин стерилизованный, лиофилизованный,
c) Пиготовление сосуда А для немедленного применения:
Введение перрената натрия в сосуд А, помещенный в шейкер, термостатированный при 40°С.
d) Приготовление сосуда В для немедленного применения:
Переносят содержимое сосудов А и В, полученные в сосуде; инкубируют в течение 1 ч при комнатной температуре в шейкере.
Препарат перед введением, вводимый продукт
Препарат изготавливают из:
- прекурсора «холодного» набора
- из радиоактивного металла свежеэлюированного из вольфрам-рениевого генератора физиологическим стерильным раствором. Радиологический контроль осуществляют, используя элюат, полученный от радиофармацевта.
Продукт для доставки помещают в запаянный флакон.
Введение осуществляют максимум в течение 4 ч после приготовления.
Введение осуществляет радиолог.
Общая схема способа изготовления и введения дендримерного конъюгата по настоящему изобретению проиллюстрирована на фиг. 7. Путь введения:
Путь введения внутриартериальный, что означает, что продукт вводится in situ специалистом-радиологом.
Наличие дендримера будет ограничивать распределение в тканях рения, связанного с имидазолом, в отличие от иттрия, который локализуется в виде гранул, а наличие имидазола будет в большей степени увеличивать транспорт рения, связанного с раковой клеткой, фактически в процессе развития рак индуцирует гипоксию [13], а производные имидазола лучше всего захватываются гипоксическими и/или раковыми клетками.
Таким образом, путь введения и конструирование лекарств (drug-design) для внутриартериального введения будут сильно уменьшать распределение радиоактивного рения в тканях и распространение радиоактивного рения в нормальных клетках [14].
Частота введения:
Учитывая то, что полупериод жизни рения составляет несколько дней и принимая во внимание опыт радиологов и клиницистов по иттрию, лечение состоит из одной инъекции лекарственного препарата, содержащего радиоактивный рений.
Пример 8 - типичная лекарственная форма продукта
Пример 7 повторяют, используя полилизиновый дендример генерации G5 вместо циклотрифосфазен-феноксиметил(метилгидразоно)дендримера генерации 1,5; и 1-нитро-1H-имидазолметил-1,2,3-триазолметилди(2-пиколил)амин в качестве лиганда вместо тетрадентатного лиганда с 2-метил-1-аминоциклопентен дитиокарбоксилатом, соединенным с имидазолом.
Хотя авторы изобретения описали ряд вариантов осуществления этого изобретения, очевидно, что основные примеры могут быть изменены, чтобы предложить другие варианты осуществления изобретения, в которых используются соединения и способы по настоящему изобретению. Таким образом, следует понимать, что объем настоящего изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения, а не конкретными вариантами осуществления изобретения, которые представлены в виде примеров.
Ссылочные материалы
[1] Launay et al., Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 1994, 33, 15/16, 1590-1592.
[2] Launay et al., Journal of Organometallic Chemistry, 1997, 529, 51-58.
[3] Adams G. Hypoxia-mediated drugs for radiation and chemotherapy. Cancer, 1981; 48; 696-707.
[4] Brizel DM et al. Tumour oxygenation predicts for the likelihood of distant metastases in human soft tissue sarcoma. Cancer Res. 1996; 56: 941-943.
[5] Seddon BM et al. The role of functional and molecular imaging in cancer drug discovery and development. Brit J Radial. 2003; 76: S128- S138.
[6] Salem R et al. Radioembolization for hepatocellular carcinoma using yttrium-90 microspheres: a comprehensive report of long-term outcomes. Gastroenteroly. 2010; 138(1): 52-64.
[7] Eric Benoist et al., "A Click procedure with heterogeneous copper to tether technetium-99m chelating agents and rhenium complexes. Evaluation of the chelating properties and biodistribution of the new radiolabeled glucose conjugates", Carbohydrate Research, Volume 346, Issue 1, 2011, Pages 26-34.
[8] Eric Benoist et al., "A Click procedure with heterogeneous copper to tether technetium-99m chelating agents and rhenium complexes. Evaluation of the chelating properties and biodistribution of the new radiolabelled glucose conjugates", Carbohydrate Research, Volume 346, Issue 1, 3 January 2011, Pages 26-34.
[9] Richard Rupp et al., "A candidate dendrimer - microbicide for the prevention of HIV and HSV infection", International Journal of Nanomedicine 2007:2(4) 561-566.
[10] H.BELHADJ-TAHAR et al., «Etudes de Toxicocinétique et de biodistribution de dendrimères de cinquième generation», 8èmes Journées Cancéropôle» Grand Sud Ouest 10-12 octobre 2012, MontpellierLett., 9 (2007), pp.4999-5002.
[11] Palmedo H. et al., "Dose escalation study with rhenium-188 hydroxyethylidene diphosphonate in prostate cancer patients with osseous metastases", Eur J Nucl Med. 2000 Feb; 27 (2): 123-30.
[12] H. Belhadj-Tahar et al., "Conceptualization and assessment of original probes for hypoxic cell exploration", 2nd Symposium "Novel Targeting drugs and radiotherapy, 14-15 June 2007, Toulouse (France).
[13] Kunz M, Ibrahim MS. Molecular responses to hypoxia in tumor cells. Mol Cancer. 2003; 2: 1-13.
[14] Raleigh et al. Derivatives of 2-nitroimidazole as hypoxic cell markers. US patent №5,674,693 du 7/10/1997 et Siemens Medical, Нитро-imidazole hypoxia imaging agents. US Patent №US 2011/0002850 Al du 06/01/2011.
Патенты США, цитируемые в настоящей заявке
Патент США №4,507,466, Патент США №4,558,120, Патент США №4,568,737, Патент США №4,587,329, Патент США №4,631,337, Патент США №4,694,064, Патент США №4,713,975, Патент США №4,737,550, Патент США №4,857,599, Патент США №4,871,779, Патент США №5,338,532, Патент США №6,471,968, Патент США №5,387,617, Патент США №5,393,797, Патент США №5,393,795, Патент США №5,527,524, Патент США №5,560,929, Патент США №5,773,527, Патент США №5,631,329, патенты США №5,935,114; 5,908,413; 5,792,105; 5,693,014; 5,674,192; 5,876,445; 5,913,894; 5,868,719; 5,851,228; 5,843,089; 5,800,519; 5,800,508; 5,800,391; 5,354,308; 5,755,722; 5,733,303; 5,866,561; 5,857,998; 5,843,003; и 5,933,145.