專利名稱：治療實體瘤的方法和組合物的制作方法
背景技術：
1.發(fā)明領域本發(fā)明涉及治療實體瘤的方法，特別是涉及抗腫瘤藥從可生物降解組合物中的延遲釋放。
2.相關技術描述抗腫瘤藥如紫杉醇可用于治療各種類型的實體瘤。例如，本領域技術人員嘗試著將大量水漿(aqueous slurry)形式的抗腫瘤藥給予腫瘤內部(“內損害intralesionally”，即“瘤內”)。參見Luck等的US4,978,332。然而，這種水基組合物也需要血管收縮藥物以使試劑的定位(localize)發(fā)揮作用。
與之相對的一個方法是制備用于瘤內注射如紫杉醇的水不溶性脂肪酸酯基質，可參見1995年7月6日公布的WO 95/17901和Brown等的US5,573,781。但是并未公開可使抗腫瘤劑瘤內控釋延遲如至少3或4周的脂質載體。
因此，這就需要可將各種抗腫瘤劑體內控釋到實體瘤中的方法，這些抗腫瘤劑可以是小的疏水性藥物如紫杉醇，或大量生物大分子如治療用蛋白。優(yōu)選地，抗腫瘤劑的有效釋放并不需要大量生理可接受的液體載體，例如生理鹽水或水不溶性有機溶劑。
生物相容的聚合物材料在各種治療藥物運載和藥用植入劑中均有應用。如果藥用植入劑是用于藥物運送或其它控釋系統(tǒng)，則生物降解聚合物載體是以局部或控釋運送治療劑的一種有效方式，參見Langer等，“用于生物活性劑控釋載體的聚合物的化學和物理結構”，J.Macro.Science，Rev.Macro.Chem.Phys.，1983年，C23(1)61-126頁。采用這種方法，可降低所需藥物的總量，并且可減少毒付作用。
聚合物常被用作治療劑的載體以達到局部和緩釋目的。參見Leong等，“聚合物控釋給藥”，Advanced Drug Delivery Rev.，1987年，1199-233頁；Langer，“給藥新方法”，Science，1990年，2491527-33頁和Chien等，Novel Drug Delivery Systems(1982年)。此類給藥系統(tǒng)具有提高療效和減少毒性的作用。經研究，有可能用作固體生物降解材料的合成聚合物種類包括聚酯(Pitt等，“含脂肪族聚合物的生物降解給藥系統(tǒng)在避孕藥和麻醉拮抗劑中的應用”，Controlled Release of Bioactive Materials，1980年，19-44頁(Richard Baker編輯)；聚(氨基酸)和假-聚(氨基酸)(Pulapura等“生物可吸收的聚合物在醫(yī)療應用進展”，J.Biomaterials Appl.，1992年，61，216-50頁；聚氨酯(Bruin等，“含賴氨酸二異氰酸鹽的可生物降解聚(乙交酯-共聚-ε己交酯)-氨基甲酸乙酯網絡在人造皮膚中的應用”，Biomaterials，1990年，114，291-95頁；聚原酸酯(Heller等，“炔諾酮聚原酸酯的釋放”，Polymer Engineering Sci.，1981年，2111，727-31頁；和聚酐(Leong等，“用于控釋生物活性劑的聚酐”，Biomaterials，1986年，75，364-71頁)。
更具體地，Walter等在Neurosurgery，1995年，376，1129-45頁中披露了用于瘤內給藥的聚酐PCPP-SA固體載體。還有人采用聚(乳酸)為瘤內給藥載體，例如可直接注射到損傷部位的針。參見Kaetsu等，J.Controlled Release，1987年，6249-63頁；和Yamada等的US5,304,377。
然而，這些材料也存在問題。體外分析表明，包封于聚(ε-己交酯)中的紫杉醇經6周后僅有25％的釋放量。參見Dordunoo等，“包封于聚(ε-己交酯)微球中的紫杉醇”，Cancer Chemotherapy &Pharmacology，1995年，36279-82頁。用聚(乳酸-共聚-乙醇酸)微球包封的紫杉醇，體外3周后仍可保持相對恒定的釋放速率，但是在體內無法評估。Wang等，“用于新抗腫瘤劑-紫杉醇靶向給藥的聚(乳酸-共聚-乙醇酸)微球的制備和特性”，Chemical &Pharmaceutical Bulletin，1996年，441935-40頁。也曾將紫杉醇包封于聚酐圓盤(discs)中，但是據描述其釋放速率太慢而不適于臨床應用。Park等，“用于Cefaxolin鈉、布比卡因和紫杉醇局部給藥的生物降解聚酐裝置制備和體外釋放動力學和機理”，J.OfControlled Release，1998年，52179-89頁。
具有磷酸酯鍵的聚合物，即聚(磷酸酯)、聚(膦酸酯phosphonates)和聚(亞磷酸酯phosphites)均是已知的。參見Penczek等，聚合物合成手冊，第17章“含磷的聚合物”，(Hans R.Kricheldorf編輯，1992年)。這三類化合物的代表性結構如下所示，均含有與磷原子連接的側鏈 聚磷酸酯聚膦酸酯聚亞磷酸酯這些聚合物的多樣性(versatility)來源于磷原子的易變性，已知這與反應的多重性有關。其成鍵軌道包含3p軌道或多個3s-3p雜化物；由于存在可進入的d軌道，spd雜化物也是可能的。這樣，通過變化R或R’基團，就可輕易地改變聚(磷酸酯)的物理-化學特性。聚合物的可生物降解性主要是源于聚合物骨架中存在生理不穩(wěn)定的磷酸酯鍵。通過處理其骨架或側鏈，可獲得的不同的生物降解速率。
聚(磷酸酯)的另一特征是其官能側基的可利用性。由于磷原子可以是五價的，這樣就可能將藥物分子或其它生物活性物質化學連接到聚合物上。例如，具有-O-羧基的藥物可通過磷酸酯鍵與磷原子連接而形成可水解的物質。參見，Leong的US5,194,581和5,256,765。骨架中的P-O-C基團也可降低聚合物的玻璃化溫度，而且更重要的是使其具有在普通有機溶劑中的可溶性，而這正是便于定性和處理所需要的。
1998年4月2日提交的共同未決的專利申請序列為US09/053,648，即對應于PCT/US98/0681(1998年10月8日公開的WO98/44021)，公開了可生物降解的對苯二酸酯聚酯-聚(磷酸酯)組合物。1998年4月2日提交的共同未決的專利申請序列為US09/053,649，即對應于PCT/US98/06380(1998年10月8日公開的WO98/44020)，公開了含有用磷酸酯擴鏈的聚合物的可生物降解組合物。另外，1998年4月30日提交的共同未決的專利申請序列為US09/070,204，即對應于PCT/US98/09185，公開了含有聚(脂環(huán)磷酸酯)化合物的可生物降解組合物。然而，這些公開并未暗示生物降解聚(磷酸酯)組合物在瘤內治療實體瘤方面的特殊應用。
因此，針對這些問題，仍需要可成功地治療腫瘤的新方法，該方法具有最小的毒性并且避免了長時間的定期再給藥。
發(fā)明簡述發(fā)現(xiàn)了適于將瘤內給藥治療患有實體瘤的哺乳動物的可生物降解聚合物組合物，它包括(a)一種聚(磷酸酯)生物降解聚合物和(b)至少一種有效量的可抑制實體瘤生長的抗腫瘤劑。
在一個優(yōu)選實施方案中，該組合物包括(a)一種由二鹵代磷酸酯與二醇反應制得的聚(磷酸酯)生物降解聚合物；和(b)至少一種有效量的可瘤內注射用于抑制腫瘤生長的抗腫瘤劑。
另外，它還可包括(a)至少一種有效量的可瘤內注射用于抑制腫瘤生長的抗腫瘤劑；和(b)一種由包括以下步驟的方法制得的聚(磷酸酯)生物降解聚合物(1)至少一種雜環(huán)化合物與H-Y-L-Y-H反應形成預聚物，
其中H是氫；Y是-O-，-S-或-NR4-，其中R4是H或烷基；和L具有1-20個碳原子的支鏈或直鏈二價脂烴基；(2)預聚物進一步與二鹵代磷酸酯反應而制得聚(磷酸酯)。
本發(fā)明還包括適于瘤內給予抗腫瘤劑以治療患有實體瘤哺乳動物的制品(article)，所述制品包括(a)一種可生物降解聚(磷酸酯)；和(b)至少一種有效量的可瘤內注射用于抑制腫瘤生長的抗腫瘤劑。
在本發(fā)明的另一實施方案中，還提供了經瘤內給予以下組合物治療患有胸腔腫瘤的哺乳動物的方法(a)一種可生物降解聚合物；(b)至少一種有效量的可瘤內注射用于抑制腫瘤生長的抗腫瘤劑。
另一治療哺乳動物實體瘤的方法是經瘤內給予以下組合物(a)一種聚(磷酸酯)生物降解聚合物；(b)至少一種有效量的可瘤內注射用于抑制腫瘤生長的抗腫瘤劑。
本發(fā)明組合物適于持久地給予多種抗腫瘤劑，但不需要大量的運載液體或再定期地給藥，這些抗腫瘤劑可以是疏水性藥物如紫杉醇、大的水溶性大分子如蛋白質或DNAs。因此，本發(fā)明方法可顯著地增加持續(xù)釋放有效量抗腫瘤劑的時間。另外，也可將腫瘤的生長減緩到出人意料的程度。在最小副作用的情況下，受治療者所患的腫瘤得以治療性控制，而且沒有定期非腸道連續(xù)給藥以在腫瘤中維持大量抗腫瘤劑濃度所帶來的不愉快和不舒適感覺。
圖2A-2C為聚(D，L-交酯-共聚-乙基磷酸酯)[“聚(DAPG-EOP)”]聚合物的降解數據。
圖3為經瘤內給予24mg/kg含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)和單獨給予聚(DAPG-EOP)載體治療的A549腫瘤隨時間的變化。
圖4為經瘤內給予3種不同劑量(4mg/kg，12.5mg/kg或24mg/kg)含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)治療的A549腫瘤隨時間的變化。
圖5為經腹膜內給予含紫杉醇的常規(guī)液體制劑(24mg/kg)、瘤內給予含紫杉醇的常規(guī)液體制劑(24mg/kg)和瘤內給予含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)(24mg/kg)治療的A549腫瘤隨時間的變化。
圖6為經瘤內給予24mg/kg含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)和單獨給予聚(DAPG-EOP)載體治療的H1299腫瘤隨時間的變化。
圖7為經瘤內給予3種不同劑量(4mg/kg，12.5mg/kg或24mg/kg)含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)治療的H1299腫瘤隨時間的變化。
圖8為經腹膜內給予含紫杉醇的常規(guī)液體制劑(24mg/kg)、瘤內給予含紫杉醇的常規(guī)液體制劑(24mg/kg)和瘤內給予含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)(24mg/kg)治療的H1299腫瘤隨時間的變化。
圖9為經載體對照組或用24mg/kg含紫杉醇的常規(guī)液體或聚(DAPG-EOP)制劑治療的荷A549瘤小鼠的體重變化。


圖10為經載體對照組或用24mg/kg含紫杉醇的常規(guī)液體或聚(DAPG-EOP)制劑治療的荷H1299瘤小鼠的體重變化。
圖11為由圖4-6的A549腫瘤細胞數據估計的腫瘤體積倍增時間。其中P值表示相應組與24mg/kg含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)組間差異。
圖12為由圖7-9的H1299腫瘤細胞數據估計的腫瘤體積倍增時間。其中P值表示相應組與24mg/kg含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)組間差異。
發(fā)明詳述本發(fā)明聚合物組合物在此所用的術語“哺乳動物”指任何哺乳動物類受治療者，例如小鼠、大鼠、豚鼠、貓、狗、人、母牛、馬、羊或其它牲畜。
“癌”包括經細胞增殖增加和/或凋亡減少而生長的組織。
術語“患有癌癥的哺乳動物”包括但不限于患有這種疾病流行癥狀的受治療者和經其它方式如手術、化療或其它藥物治療而痊愈的受治療者。
在此所用的術語“治療”包括(i)抑制疾病、不適或狀態(tài)，即阻止(arrest)其發(fā)展；和(ii)減輕疾病、不適或狀態(tài)，即消退疾病、不適和/或狀態(tài)。
“腫瘤體積”指所測得的腫瘤在動物體內占據的三維空間(立方單位)“瘤內”給藥指在腫瘤內植入含有治療劑的儲庫。瘤內給藥對于腫瘤治療來說是有利的，因為腫瘤的外部細胞層通常由高比例的壞死細胞和/或結締和支持組織構成的，它們可減緩/或阻止治療劑經腫瘤外血管或經非腸道運送到實體瘤中央的活動生長癌細胞中。
“倍增時間”指癌細胞總數倍增所需的時間或腫瘤體積倍增所需的時間。
“可生物降解的”指可被生物分解?！翱缮锝到獾摹本酆衔锟杀簧锓纸獬山浬锵到y(tǒng)消除和/或可化學結合到生物系統(tǒng)中的單位。本發(fā)明對實體瘤生長的抑制優(yōu)選是基于延遲腫瘤的倍增時間。采用本發(fā)明，優(yōu)選至少兩種因素的一種因素、更優(yōu)選至少四種因素的一種因素、和最優(yōu)選為因素8-10可顯著地延緩腫瘤的倍增時間。
本發(fā)明另一實體瘤生長的抑制方法是基于縮小腫瘤的體積。使用本發(fā)明，可顯著地使腫瘤的體積、優(yōu)選至少縮小約10％、更優(yōu)選至少縮小約30％、甚更優(yōu)選至少縮小約50％、和最優(yōu)選至少縮小約70％。
“實體瘤”指腫瘤細胞所處部，其中大多數細胞是腫瘤細胞或與腫瘤有關的細胞。
可生物降解的聚合物不同于非生物降解聚合物，它可以在體內治療過程中降解。聚合物通常分解為其單體子單元。大體上說，本發(fā)明中所用聚合物的最終水解降解產物為二醇、脂族醇和磷酸酯。所用的這些降解產物都可能是無毒的。但是，水解的中間寡聚產物可能具有不同的性質。因此，即使是由顯然無害單體合成的，那些欲植入體內的可生物降解聚合物也需一種或多種毒理學分析后才能植入。
在此所用的術語“延遲釋放”包括但不限于各種釋放形式，例如控釋、定時(timed)釋放、緩釋、延時釋放、長效和脈沖(pulsatile)給藥、以不同速率的即時釋放。采用本領域普通技術人員熟知的方法和技術，可獲得延遲釋放、控釋、定時釋放、緩釋、延時釋放、長效、脈沖給藥、即時釋放。這些特定技術或方法并不構成本發(fā)明的發(fā)明部分。
本發(fā)明旨在提供治療患有實體瘤受治療者的可生物降解聚合物組合物、制品和方法。多種實體瘤會對本發(fā)明的治療有反應，它們包括但不限于喉腫瘤、腦腫瘤、和其他頭頸腫瘤；結腸、直腸和前列腺腫瘤；乳房和胸實體瘤；卵巢和子宮腫瘤；食道、胃、胰腺和肝腫瘤；膀胱和膽囊腫瘤；皮膚瘤如黑瘤等。另外，本發(fā)明所治療的腫瘤可以是原發(fā)的或由身體其他部位癌細胞轉移到胸部的繼發(fā)腫瘤。
所述腫瘤優(yōu)選為喉、結腸、直腸、前列腺、乳房、胸、膀胱或皮膚腫瘤。更優(yōu)選為胸部，例如但不限于支氣管腫瘤如原發(fā)和/或轉移的肺癌[非小細胞性肺癌(NSCLC)和小細胞性肺癌(SCLC)]；惡性胸膜積液；或肺軟組織、導氣管、胸壁和胸膜腔的腫瘤。腫瘤最優(yōu)選為肺實體瘤。
術語“脂肪族”指直鏈、支鏈或環(huán)狀烷烴、烯烴或炔烴。優(yōu)選本發(fā)明聚(脂環(huán)磷酸酯)組合物中的直鏈或支鏈脂烴基具有1-20個碳原子。優(yōu)選脂環(huán)基具有一個或多個不飽和位點即雙或三鍵，但并不是芳基。
在此所用的術語“芳基”指具有4n+2π電子的不飽和環(huán)碳化合物。在此所用的術語“雜環(huán)”指除了碳以外，環(huán)中還具有一個或多個其他原子如氮、氧或硫的飽和或不飽和環(huán)化合物?！半s芳基”指具有4n+2電子的雜環(huán)化合物。
在此所用的術語“非干擾性取代基”指不與單體反應的；不催化、停止或干擾聚合反應的；和不通過分子內或分子間反應與所得聚合物鏈反應的取代基。
本發(fā)明的可生物降解和可注射的聚合物組合物包括可生物降解的聚(磷酸酯)聚合物。根據組合物中所用抗腫瘤劑的親水性或疏水性、預期的物理特性和釋放分布(profile)，可對本發(fā)明所用的具體聚(磷酸酯)聚合物加以變化?？捎玫木?磷酸酯)實例包括聚(磷酸酯)、聚(亞磷酸酯)、或聚(膦酸酯)；用聚(羧酸)修飾的聚(磷酸酯)；如Friedman在US 3,422,982描述的聚(苯基新羧酸酯亞磷酸酯)和聚(戊赤蘚醇基新羧酸酯亞磷酸酯)；如Vandenberg在US 3,655,586描述的環(huán)狀亞環(huán)烷基磷酸酯和環(huán)狀的亞芳基磷酸酯；如Kerst在US3,664,975描述的取代的乙烷二膦酸酯；如Cohen等在US 3,664,974描述聚羥氯丙基磷酸酯-磷酸酯；如Herwig等在US 3,875,263描述的二膦酸酯；如Desitter等在US3,927,231描述的聚(磷酸苯酯)；如Reader在US 3,932,566描述的聚(對苯二酸酯膦酸酯)；如Meyer等在US3,981,847描述的聚氨基羧酸(即聚酰胺酸)；如Hechenbleikner在US4,082,897描述的二甲基季戊四醇二亞磷酸酯、烷基亞烷基亞磷酸酯、1，3，2-dioxaphosphorinanes、芳基亞烷基亞磷酸酯、和1，3，2-氧雜-氮雜-phospholanes；如Login等在US315,847和4,315,969描述的磷酸和鹵化二醇的直鏈飽和聚酯；如Schmidt等在US 4,328,174和4,374,971描述的芳族二羧酸和芳族二羥基化合物基礎上的聚酯膦酸酯；如Besecke等在U S4,463,159和4,472,570描述的含亞磷的聚亞芳基酯；如Serini等在US 4,482,693和4,491,656描述的由二氫茚-5-醇和三苯磷酸酯制得的聚磷酸酯；如Leong在US 5,176,907描述的聚(磷酸酯-氨酯)；如Leong在US5,194,581和5,256,765描述的由化合物例如雙酚A制得的聚(磷酸酯)等，其公開內容在此引入作為參考。
然而，特別優(yōu)選的聚(磷酸酯)，包括在1998年4月2日提交的共同未決的專利申請序列為US09/053,648、1998年4月2日提交的共同未決的專利申請序列為US09/053,649和1998年4月30日提交的共同未決的專利申請序列為US09/070,204，即對應于PCT/US98/0681(1998年10月8日公開的WO98/44021)、PCT/US98/06380(1998年10月8日公開的WO98/44020)和PCT/US98/09185(1998年10月8日公開的WO98/44021)中描述的聚合物，其公開內容在此引入作為參考。
然而，聚(磷酸酯)優(yōu)選具有以下式I重復單體單元 其中X是-O-或-NR4，R4是H或烷基例如甲基、乙基、1，2-二甲基乙基、正-丙基、異丙基、2-甲基丙基、2，2-二甲基丙基或叔丁基、正-戊基、叔戊基、正-己基等。
式I中Y基團是-O-或-NR4，其中R4如上述定義。
每一R1和R2均可為二價有機基團，它們可以是未取代的或是被一種或多種非干擾性取代基取代，所述基團及其取代基不應對聚合物的聚合、共聚或生物降解產生不良干擾。具體地說，每一R1和R2可以是支鏈或脂烴基，優(yōu)選具有約1-20個碳原子。例如，R1和R2可以是亞烷基如亞甲基、亞乙基、1-甲基亞乙基、1，2-二甲基亞乙基、正-亞丙基、異亞丙基、2-甲基亞丙基、2，2’-二甲基亞丙基或叔亞丁基、正-亞戊基、叔亞戊基、正-亞己基、正-亞庚基、正-亞辛基、正-亞壬基、正-亞癸基、正-亞十一碳基、正-亞十二碳基等。
R1和R2可以為亞烯基，例如亞乙烯基、亞丙烯基、2-乙烯基亞丙烯基、正-亞丁烯基、3-乙烯基亞丁基、正-亞戊烯基、4-(3-丙烯基)亞己烯基、正-亞辛烯基、1-(4-丁烯基)-3-甲基癸烯、亞十二碳烯基、2-(3-丙烯基)十二碳烯、亞十六碳烯基等。R1和R2也可以是亞炔基，例如亞乙炔基、亞丙炔基、3-(2-乙炔基)亞戊炔基、正-亞己炔基、亞十八炔基、2-(2-丙炔基)亞癸炔基等。
R1和R2也可以是脂烴基，例如是亞烷基、亞烯基或炔基，可被非干擾性取代基如羥基、鹵素或氮取代。這包括但不限于2-氯-正-亞癸烯、1-羥基-3-乙烯基亞丁烯、2-丙基-6-硝基-10-亞十二碳烯等。
另外，R1和R2可是脂環(huán)，例如亞環(huán)戊基、2-甲基亞環(huán)戊基、亞環(huán)己基、亞環(huán)己烯基等。每一R1和R2均可是二價芳基，例如亞苯基、亞甲基苯、萘、亞菲基等，或是被非干擾性取代基取代的二價芳基。R1和R2還可是二價雜環(huán)基，例如亞吡咯基、亞呋喃基、亞苯硫基、亞烷基-亞吡咯基-亞烷基、亞吡啶基、亞吡啶烷基(pyridinylene)、亞嘧啶基等，或均可被非干擾性取代基取代。
R1和R2優(yōu)選具1-20個碳原子，并且為亞烷基、脂環(huán)、亞苯基，或具有下式的二價基團 其中Z是氧、氮或硫，和m是1-3。更優(yōu)選地，每個R1和R2是具有1-7個碳原子的支鏈或直鏈亞烷基。最優(yōu)選地，每個R1和R2是亞甲基、亞乙基、正-亞丙基、2-甲基亞丙基、或2，2’-二甲基亞丙基。
在本發(fā)明的一個實施方案中，每個R1和R2或所有R1和R2均是在生理環(huán)境下可釋放形式的抗腫瘤劑。當抗腫瘤劑以這種形式構成聚(磷酸酯)骨架的一部分時，它可隨本發(fā)明組合物降解時形成的聚合物基質中釋放出來。
本發(fā)明聚合物組合物中的L可以是具有1-20個碳原子的支鏈或直鏈的二價脂烴基、脂環(huán)或下式基團 當L是支鏈或直鏈亞烷基時，它優(yōu)選是具有1-7個碳原子的亞烷基，例如2-甲基亞甲基或亞乙基。當L是脂環(huán)基時，它可以是任何不干擾聚合物組合物聚合反應或生物降解的二價脂環(huán)基。適用的未取代和取代的脂環(huán)基的特定實例包括亞環(huán)基如亞環(huán)戊基、2-甲基亞環(huán)戊基、亞環(huán)己基、2-氯代亞環(huán)己基等；亞環(huán)烯基如亞環(huán)己烯；和在一個或多個側鏈上具有附加稠或橋環(huán)結構的亞環(huán)基，例如亞四氫化萘(tetralinylene)、亞萘烷(decalinylene)、和亞降蒎烷(norpinanylene)等。
本發(fā)明聚合物組合物中的R3選自H，烷基，烷氧基，芳基，芳氧基，雜環(huán)和雜環(huán)氧殘基。
當R3是烷基或烷氧基時，它優(yōu)選含有約1-20個碳原子，更優(yōu)選含有約1-15個碳原子，最優(yōu)選具有1-7個碳原子。此類基團的實例包括甲基、甲氧基、乙氧基、正-丙基、異丙氧基、正-丁氧基、叔丁基、-C8HI7；用非干擾性取代基如鹵素、烷氧基或硝基取代的烷基；與生物活性物質共軛而形成pendant給藥系統(tǒng)的烷基等。
當R3是芳基或相應的芳氧基時，它典型地含有5-14個碳原子，優(yōu)選約5-12個碳原子，并且可任選含有一個或多個相互稠合的環(huán)。特別適宜的芳基實例包括苯基、苯氧基、萘基、蒽基(anthracenyl)、菲基(phenanthrenyl)等。
當R3是雜環(huán)或雜環(huán)氧時，它典型地含有約5-14個環(huán)原子，優(yōu)選約5-12個環(huán)原子，和一個或多個雜原子。適宜的雜環(huán)基團的實例包括呋喃、噻吩、吡咯、異吡咯、3-異吡咯、吡唑、2-異咪唑、1，2，3-三唑、1，2，4-三唑、噁唑、噻唑、異噻唑、1，2，3-噁二唑、1，2，4-噁二唑、1，2，5-噁二唑、1，3，4-噁二唑、1，2，3，4-噁三唑、1，2，3，5-噁三唑、1，2，3-二噁唑、1，2，4-二噁唑、1，3，2-二噁唑、1，3，4-二噁唑、1，2，5-噁三唑、1，3-噁噻酚(oxathiole)、1，2-吡喃、1，4-吡喃、1，2-吡喃酮、1，4-吡喃酮、1，2-dioxin、1，3-dioxin、吡啶、N-烷基吡啶鎓、噠嗪、嘧啶、吡嗪、1，3，5-三嗪、1，2，4-三嗪、1，2，3-三嗪、1，2，4-噁嗪、1，3，2-噁嗪、1，3，5-噁嗪、1，4-噁嗪、鄰-異噁嗪、對-異噁嗪、1，2，5-噁噻嗪(oxathiazine)、1，2，6-噁噻嗪(oxathiazine)、1，4，2-噁二嗪、1，3，5，2-噁二嗪、氮雜、氧雜(oxepin)、硫雜(thiepin)、1，2，4-二氮雜、茚、異茚、苯并呋喃、異苯并呋喃、硫茚、異硫茚、吲哚、假吲哚、2-異吲哚、1，4-氮茚、吡喃并[3，4b]-吡咯、異吲唑、吲哚并嗪、苯并噁唑、苯甲酰亞氨、1，2-苯并吡喃、1，2-苯并吡喃酮、1，4-苯并吡喃酮、2，1-苯并吡喃酮、2，3-苯并吡喃酮、喹啉、異喹啉、12，-苯并二嗪、1，3-苯并二嗪、萘并吡啶、吡啶并[3，4-b]-吡啶、吡啶并[3，2-b]-吡啶、吡啶并[4，3-b]吡啶、1，3，2-苯并噁嗪、1，4，2-苯并噁嗪、2，3，1-苯并噁嗪、3，1，4-苯并噁嗪、1，2-苯并異噁嗪、1，4-苯并異噁嗪、咔唑、xanthrene、吖啶、嘌呤等。優(yōu)選地，當R3是雜環(huán)或雜環(huán)氧，它選自呋喃、吡啶、N-烷基吡啶、1，2，3-和1，2，4-三唑、茚、蒽和嘌呤環(huán)。
在一個特別優(yōu)選實施方案中，R3是烷基、烷氧基、苯基、苯氧基、或雜環(huán)氧，更優(yōu)選為含有1-10個碳原子的烷氧基。R3最優(yōu)選是乙氧基或己氧基。
另外，側鏈R3可以是抗腫瘤劑或其他生物活性物質，它們可通過離子鍵或共價鍵而基本上pendantly結合到聚合物骨架中。在該pendant系統(tǒng)中，當連接R3和磷原子的鍵在生理條件下開裂時，其中的抗腫瘤劑或其它生物活性物質就會是釋放出來。
重復單體單元的數目可根據聚合物預期的生物降解和釋放性能而變化，但是典型地在約5-1,000的范圍內變化。重復單體單元的數目優(yōu)選約5-500、更優(yōu)選為5-400。
當采用在本發(fā)明方法時，聚合物組合物可向患有一種或多種實體瘤受治療者的實體瘤內提供延遲釋放的抗腫瘤劑，優(yōu)選超過約1天。甚至更優(yōu)選地，釋放分布可延遲至少約15天、更優(yōu)選至少約30天例如至少4周至1年。
更優(yōu)選地，本發(fā)明聚(磷酸酯)聚合物是磷酸酯-共聚-酯。
在一個實施方案中，本發(fā)明可生物降解的聚(磷酸酯)的分子量約2-500千道爾頓，并且包括式II和III所示的單體單元 其中每一R’、R2和R5是二價有機基團；和R3是選自烷氧基、芳氧基、和雜環(huán)氧。更優(yōu)選地，R1、R2和R5獨立地為具有1-7個碳原子的亞烷基；和R3是具有1-7個碳原子的烷氧基。最優(yōu)選地，R1、R2和R5獨立地選自亞乙基、正-亞丙基、2-甲基亞丙基、和2，2-二甲基-亞丙基；和R3是乙氧基。
在另一實施方案中，本發(fā)明聚合物組合物包括分子量約2-500千道爾頓的生物降解聚(磷酸酯)，并且包括如式IV、V、VI和VII所示的單體單元VI VIY-L-Y其中X是-O-或-NR4-；Y是-O-，-S-或-NR4-；R4是H或烷基；M1和M2獨立地為(1)具有1-20個碳原子的支鏈或直鏈脂烴基；或(2)具有1-20個碳原子的支鏈或直鏈、氧基-、羧基-或氨基-脂烴基；L是具有1-20個碳原子的支鏈或直鏈二價脂烴基；和R3選自H、烷基、烷氧基、芳香基、芳氧基、雜環(huán)或雜環(huán)氧。
在式IV-VII中，各種單體的摩爾比根據聚合物預期的生物降解和釋放性能而變化，但是典型地約為1∶10∶1∶10。
在式V和VII中，每一M1和M2優(yōu)選為支鏈或直鏈亞烷基或亞烷氧基，更優(yōu)選具有1-20個碳原子。甚至更優(yōu)選地，至少M1和M2中的一個是具有選自-(CH)a-、-(CH2)a-O-、和-(CH2)a-O-(CH2)b-的亞烷基或亞烷氧基，其中每個a和b是1-7。
當M1或M2是具有1-20個碳原子的支鏈或直鏈、羧基-脂烴基時，它可以是二價羧酸酯如對應于以下的二價基團甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、正-乙酸丙酯、乙酸異丙酯、正-乙酸丁酯、丙酸乙酯、丙酸烯丙酯、叔丙烯酸丁酯、正-丁酸丁酯、氯乙烯乙酸乙烯、2-甲氧甲?；h(huán)己酮、2-乙酸基環(huán)己酮等。當M1或M2是支鏈或直鏈、羧基-脂烴基時，優(yōu)選其具有式-CHR’-CO-O-CHR”-，其中R’和R”獨立地為H、烷基、烷氧基、芳香基、芳氧基、雜環(huán)或雜環(huán)氧。
當M1或M2是具有1-20個碳原子的支鏈或直鏈、氨基-脂烴基時，它可以是二價胺，例如-CH2NH-、-正-C4H9-NH-、-叔-C4H9-NH-，-(CH2)2N-、-CH2(C2H5)N-、-CH2(C3H6)N-、-C2H5(C3H6)N-、-CH2(C8H17)N-等。當M1或M2是支鏈或直鏈、氨基-脂烴基時，它優(yōu)選具有式-(CH2)a-NR’，其中R’是H或低級烷基，“a”為1-7。
優(yōu)選地，M1和/或M2是具有式O-(CH2)a-(其中a為1-7)的亞烷基，最優(yōu)選為二價亞乙基。在另一特別優(yōu)選實施方案中，M1和M2分別為正-亞戊基和對應于乙酸甲酯的二價基。
優(yōu)選地，式IV-VII中的R3是烷氧基；X和Y均為氧；和M’，M2和L獨立地為具有1-7個碳原子的支鏈或直鏈亞烷基。更優(yōu)選地，R3是具有1-7個碳原子的烷氧基；L是亞烷基；和M1和M2獨立地為具有1-3個碳原子的亞烷基。
優(yōu)選具有式VIII和IX的聚合物
其中X、Y和R3如上定義；M1和M2獨立地為(1)具有約1-20個、優(yōu)選1-7個碳原子的支鏈或直鏈脂烴基；或(2)具有1-20個碳原予的支鏈或直鏈、氧基-、羧基-或氨基-脂烴基，例如亞乙氧基、2-甲基亞乙氧基、亞丙氧基、亞丁氧基、亞戊氧基、亞十二氧基、亞十六氧基等；L是具有1-20個碳原子的支鏈或直鏈二價脂烴基；每一x和y約1-1,000；x∶y的摩爾比可根據聚合物預期的生物降解和釋放特性而變化，但是典型地約為1；q∶r的摩爾比可根據聚合物預期的生物降解和釋放特性而變化，但是典型地在約1∶200-200∶1范圍內變化，優(yōu)選約1∶150-150∶1和更優(yōu)選約為1∶99-99∶1。
在另一優(yōu)選實施方案中，本發(fā)明聚合物組合物是分子量約2-500千道爾頓、包括式X單體單元的可生物降解聚(磷酸酯) 其中每一R1和R2均獨立地是直鏈或支鏈脂烴基，可以是未取代的或被一個或多個非干擾性取代基取代；和L是二價脂環(huán)基；和R3是選自H、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環(huán)、雜環(huán)氧。
每一R1和R2優(yōu)選是亞甲基；R3是具有1-6個碳原子烷氧基；和L是亞環(huán)己烷。
最優(yōu)選地，可生物降解組合物適于經瘤內給藥治療患有胸實體瘤的哺乳動物，該組合物包括(a)紫杉醇和(b)分子量為2-500千道爾頓的可生物降解聚合物，它包括式XI的單體單元 其中有至少兩種因素中的一種可延遲腫瘤的倍增時間。典型地，式XI中x∶y約1∶1。
本發(fā)明組合物所用聚合物的分子量可以變化，這主要取決于所需聚合物是剛性體(較高分子量)還是可流動或可變形狀態(tài)(較低分子量)?？捎帽绢I域普通技術人員熟知的標準技術如GPC和光散射法測得分子量。通常，重均分子量(Mw)典型地在約2,000-500,000道爾頓范圍內變化，優(yōu)選約5,000-200,000道爾頓，更優(yōu)選5,000-100,000道爾頓。
另一測定分子量的方法是凝膠滲透色譜(“GPC”)和光散射法結合，例如，可采用混合的底層(bed)柱、溶劑CH2Cl2、折光指數檢測儀和光散射檢測儀。典型地可采用離線dn/dc測量。
優(yōu)選本發(fā)明所用的生物降解聚合物本身足夠純，以使其具有生物相容性，并且在生物降解過程中保持生物相容性?！吧锵嗳荨敝干锝到猱a物或聚合物本身沒有毒性，并且經注射或與vasculated組織緊密接觸時僅對組織產生最小的刺激。由于本發(fā)明聚合物組合物中不要求含有機溶劑，因此本發(fā)明很容易達到生物相容的要求。
然而，為了便于合成、純化或處理，本發(fā)明所用的聚合物優(yōu)選可溶于一種或多種普通有機溶劑中。普通有機溶劑包括乙醇、氯仿、二氯甲烷、丙酮、乙酸乙酯、DMAC、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺和二甲亞砜。聚合物優(yōu)選至少可溶于一種上述溶劑中。本發(fā)明生物降解聚合物還包括不干擾生物降解特性和所需流動性的附加生物相容單體單元。在設計靶向給藥的精確釋放分布和生物降解的精確速率方面，此類附加的單體單元顯得更加靈活。但是，所用的附加單體單元的量應足夠小，以使所得的可生物降解的共聚物具備預期的物理性能如剛性、粘性、流動性、變形性或特定的形態(tài)。
此類附加的生物相容單體包括以下重復單元聚(磷酸酯)，聚(酯)，聚(交酯)，聚(乙交酯)，聚(己交酯)，聚(酐)，聚(酰胺)，聚(氨酯)，聚(酯酰胺)，聚(原酸酯)，聚(二噁烷酮(dioxanones))，聚(乙縮醛)，聚(縮酮)，聚(碳酸酯)，聚(亞氨基-碳酸酯)，聚(原碳酸酯)，聚(磷腈)，聚(羥丁酸酯)，聚(羥纈草酸酯)，聚(烯化草酸酯)，聚(烯化丁二酸酯)，聚(蘋果酸)，聚(氨基酸)，聚(乙烯吡咯烷酮)，聚(乙二醇)，聚(羥基纖維素)，殼多糖，殼聚糖和共聚物，三聚物，或上述物質的組合或混合物。然而，優(yōu)選聚(磷酸酯)為本發(fā)明組合物所用的主要組分。
所用的附加單體單元優(yōu)選具有較低的結晶度但更疏水。特別優(yōu)選的具有所需物理特性的重復單元衍生于聚(交酯)/聚(己交酯)，和它們與乙交酯的共聚物。合成聚(磷酸酯)聚合物用于制備聚(磷酸酯)的最常見反應是二鹵代磷酸酯如二氯代磷酸酯與二醇間的脫氯化氫作用，具體如下式 大多數聚(膦酸酯)可通過適當取代的二氯化物與二醇的縮合反應制得。
乙二醇兩步縮合反應可制得聚(亞磷酸酯)。20％摩爾過量的二甲基亞磷酸鹽與乙二醇反應，然后高溫和真空下除掉低聚物中的甲氧基膦?；?br> 熔融縮聚法的優(yōu)點在于避免了使用溶劑和大量添加劑，這樣就使純化變得簡單。它也可提供具有相當高分子量的聚合物。然而，也需要可導致鏈酸解(或有水存在下的水解)的略為嚴格的條件。如果聚合物骨架對奪氫反應或與大分子基團重組的氧化反應敏感，可發(fā)生多余的、熱引發(fā)的副反應如交聯(lián)反應。
為了減少這些副反應，可在溶液中進行聚合反應。溶液聚合需要預聚物和可溶于普通溶劑的含磷組分。典型地可使用氯化有機溶劑如氯仿、二氯甲烷或二氯乙烷。
溶液聚合優(yōu)選在含有等摩爾反應物和化學計量等量的酸性接受體的條件下進行，酸性接受體一般為叔胺如吡啶或三乙胺。由于采用了比較溫和的條件，從而減少了副反應，并且可將更敏感的官能團結合到聚合物中。
需要高反應速率時可采用界面縮聚反應。采用溫和的條件以減少副反應，并且二醇與二氯化物起始物之間不需溶液方法中的化學計量等值。界面縮聚反應后所得聚合物的產率和分子量受反應時間、單體間的摩爾比、不混溶溶劑間的體積比、酸性接受體的類型、及相轉移催化劑的類型和濃度的影響。
聚合反應的目的是形成包括(i)二價有機重復單元和(ii)磷酸酯重復單元的聚合物。產物可以是均聚物、相當均勻的共聚物、或嵌段共聚物。這三個實施方案均非常適于用作控釋介質。
當反應以大批量、在溶液中采用界面縮聚反應，或任何其他常規(guī)聚合反應時，優(yōu)選反應在溶液狀態(tài)進行。特別適宜的溶劑包括二氯甲烷、氯仿、四氫呋喃、二甲基甲酰胺、二甲亞砜、甲苯或其他任何惰性有機溶劑。
特別是采用溶液聚合反應時，加入酸性接受體是很有益處的。特別適宜的酸性接受體包括叔胺，例如吡啶、三甲胺、三乙胺、取代的苯胺和取代的氨基吡啶。最優(yōu)選的酸性接受體是取代的氨基吡啶4-二甲基氨基吡啶(“DMAP”)。
例如，在本發(fā)明的一個特別優(yōu)選實施方案中，可通過包括以下步驟的方法制得式VIII或IX的生物降解聚合物(a)至少一種式XII、XIII或XIV的雜環(huán)化合物 其中M1，M2和X如上定義，與具有式H-Y-L-Y-H的引發(fā)劑反應，其中Y和L如上定義，形成如式XV或XVI的預聚物 其中X、M1、M2、Y、L、R、x、y、q和r如上定義；和(b)預聚物與式XVII的二鹵代磷酸酯進一步反應形成式VIII或IX聚合物 其中“鹵素”是Br、Cl或I；和R3如上定義。
第一反應步驟(a)的作用是使用引發(fā)劑打開式XII、XIII或XIV雜環(huán)化合物的環(huán)。適宜的式XII、XIII或XIV雜環(huán)化合物實例包括內酯、內酰胺、氨基酸酐如甘氨酸酐、亞環(huán)烷基碳酸酯、二噁烷酮、乙交酯、交酯等。
當本發(fā)明化合物具有式VIII結構時，則只有一種含有M1的式XII雜環(huán)化合物可用于制備步驟(a)中的預聚物。當本發(fā)明化合物具有式IX時，則可在步驟(a)中聯(lián)用含有M1的式XII雜環(huán)化合物和含有M2的式XIII雜環(huán)化合物。另外，當本發(fā)明化合物具有式IX時，則含有M1和M2的式XIV雜環(huán)化合物可用于步驟(a)。
適宜的引發(fā)劑實例包括多種具有至少兩個活性氫(H-Y-L-Y-H)的化合物，其中H是氫，L是如上定義的連接基團，和Y是O-、-’S-或-NR4，其中R4如上定義。連接基L可以是直鏈基團如亞烷基，但也可被一種或多種含活性氫的附加基團取代。例如，L可以是用一種或多種含活性氫的烷基取代的直鏈亞烷基，其中均含有一個活性氫組分如OH、-SH或NH2。用這種方法，采用含有活性氫的支鏈引發(fā)劑，可以制備具有所需特性的各種支鏈聚合物。然而，當支鏈聚合物與?；确磻獣r，可得到交聯(lián)聚合物。
根據預期的分子量、反應物對不良副反應的敏感性、和存在一種或多種催化劑的不同，反應步驟(a)可在不同的溫度進行。然而，反應步驟(a)優(yōu)選在約110～+235℃的熔融條件下進行。在使用陽離子或陰離子催化劑的情況下，溫度也可略低。
當反應步驟(a)以本體、在溶液中采用界面縮聚反應，或任何其他常規(guī)聚合反應時，優(yōu)選步驟(a)在熔融狀態(tài)進行。
特別有用的式XVI預聚物實例包括(i)衍生于交酯和乙交酯的OH-封端的共聚物
(ii)衍生于交酯和己交酯的OH-封端的共聚物 和(iii)衍生于乙交酯和己交酯的OH-封端的共聚物 聚合步驟(b)的目的是形成含有(i)如步驟(a)所產生的預聚物，和(ii)磷?；ミB單元的共聚物?？僧a生特別適用于控釋介質的嵌段或無規(guī)共聚物。
本發(fā)明發(fā)生聚合步驟(b)的溫度一般低于步驟(a)，但是根據聚合反應類型、存在一種或多種催化劑、預期的分子量、和反應物對不良副反應的敏感性的不同而變化。所用熔融溫度可在0-150℃內變化。然而，當聚合步驟(b)是在溶液進行的聚合反應時，則其溫度典型地為約-40～100℃?？鼓[瘤劑通常，根據不同的藥理策略如減緩實體瘤的生長或縮小其大小，可選用不同的本發(fā)明抗腫瘤劑?？鼓[瘤劑可以是單獨實體或多種實體的組合。采用載有高水溶性和/或低水溶性抗腫瘤劑的組合物、制品和方法，可制得控釋給藥系統(tǒng)。
術語“抗腫瘤劑”包括但不限于含鉑劑，例如卡鉑和順鉑；氮芥烷化劑；亞硝基脲烷化劑，例如卡氮芥(BCNU)和其它烷基化試劑；抗代謝劑，例如甲氨蝶呤；嘌呤拮抗劑；嘧啶拮抗劑，例如氟尿嘧啶(5-FU)和gemcitabine；激素性抗腫瘤劑，例如goserelin，leuprolide，和他莫昔芬；天然抗腫瘤劑如紫杉烷(如紫杉特爾(docetaxel)和紫杉醇)，aldesleukin，白介素-2，依托泊苷(VP16)，干擾素α，和tretinoin(ATRA)；抗菌素性天然抗腫瘤劑，例如博萊霉素，放線菌素D，柔紅霉素或阿霉素，和絲裂霉素；和長春花屬生物堿天然抗腫瘤劑，例如長春堿和長春新堿。
抗腫瘤劑優(yōu)選為紫杉烷和其它抗微管劑，它們包括但不限于紫杉醇、紫杉特爾和合成的紫杉烷。紫杉烷是由15元紫杉烷環(huán)系統(tǒng)與4元氧雜(oxetan)環(huán)連接的混合酯。例如，在紫杉醇和紫杉特爾中，紫杉烷環(huán)與C-13上的酯側鏈鏈接，這對于抗腫瘤活性很重要。紫杉醇與紫杉特爾的結構在C-10紫杉烷環(huán)和C-13位置的酯側鏈上的取代基不同?？鼓[瘤劑更優(yōu)選為紫杉醇，其結構和紫杉特爾及前體紫杉烷10-脫乙?；?漿果赤霉素III如下所示。 紫杉醇 紫杉特爾 10-脫乙?；鶟{果赤霉素III化合物10-脫乙?；?漿果赤霉素III可用于制備多種具有抗癌作用的相關化合物。
另外，以下附加藥物可與抗腫瘤劑聯(lián)用放線菌素D；鹽酸柔紅霉素；紫杉特爾；鹽酸阿霉素；epoetinα；依托泊苷(VP-16)；9-(1，3-二羥-2-丙氧甲基)鳥嘌呤鈉；硫酸慶大霉素；干擾素α；醋酸leuprolide；鹽酸哌替啶；鹽酸美沙酮；鹽酸雷尼替??；硫酸長春堿；和疊氮酰苷(AZT)。例如，最近將氟尿嘧啶與腎上腺素和牛膠原結合而制成一種特別有效的聯(lián)用劑。
另外，也可采用以下氨基酸、肽、多肽、蛋白質、多糖和其它大分子白介素1-18，包括突變體和類似物；干擾素或細胞因子，例如干擾素α、β和γ；激素，例如黃體激素釋放激素(LHRH)和類似物、促性腺激素釋放激素(GnRH)；生長因子，例如轉化生長因子-α(TGF-α)、成纖維細胞生長(FGF)、神經生長因子(NGF)、生長激素釋放因子(GHRF)、表皮生長因子(EGF)、成纖維細胞生長因子同種因子(FGFHF)、肝細胞生長因子(HGF)、和胰島素生長因子(IGF)；腫瘤壞死因子-α和β(TNF-α和β)；侵染抑制因子-2(IIF-2)；骨形態(tài)發(fā)生蛋白1-7(BMP 1-7)；生長抑素；胸腺素-α-1；γ-球蛋白；超氧化物歧化酶(SOD)；補體因子；抗-血管生成因子；抗原物質；和前藥。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明組合物可包括其它生物活性物質，優(yōu)選為治療藥物或前藥，例如用于其它化學治療劑、抗生素、抗病毒藥、抗真菌藥、抗炎藥、血管收縮劑和抗凝劑、癌癥疫苗用的抗原或相應的前藥。
可采用多種形式的抗腫瘤劑和/或其它生理活性物質。這些形式包括但不限于無荷電分子、分子絡合物、鹽、醚、酯、酰胺等，它們在植入、注入或插入腫瘤中會被生理性激活。聚合物組合物所用抗腫瘤劑的量是治療有效的，這很大程度上取決于所用具體抗腫瘤劑的種類。所摻入的抗腫瘤劑的量取決于所需的釋放分布、達到生物作用所需的試劑濃度、治療所需抗腫瘤劑釋放的時間長度。
如果溶液或分散體的粘度足以維持組合物所需的物理特性，則所摻入的抗腫瘤劑沒有上限量。所摻入的抗腫瘤劑的下限取決于藥物的化學和所需治療的時間。這樣，抗腫瘤劑的量既不應少到無法產生所需的生理作用，也不應大到抗腫瘤劑以無法控制的方式釋放。
在一定范圍內，摻入本發(fā)明給藥系統(tǒng)的抗腫瘤劑的量可典型地為1-65％、優(yōu)選1-30％重量。但是，對于特別有效的抗腫瘤劑，只需少量即可達到有效的治療水平。
另外，本發(fā)明可生物降解的聚合物組合物可包括本發(fā)明聚合物與其它生物相容聚合物或共聚物的摻和物，但是這些附加的聚合物或共聚物對組合物的生物降解性或機械性能沒有不良影響。本發(fā)明可生物降解的聚合物優(yōu)選含有超過50％的摻和物。本發(fā)明摻有其它聚合物的聚合物摻和物，在設計適于靶向給藥的精確釋放分布方面或所需精確的生物降解速率方面顯得更加靈活。這種附加的生物相容聚合物的示例包括其它聚(磷酸酯)，聚(酯)，聚(交酯)，聚(乙交酯)，聚(己交酯)，聚(酐)，聚(酰胺)，聚(氨基甲酸乙酯)，聚(酯酰胺)，聚(原酸酯)，聚(二噁烷酮)，聚(乙縮醛)，聚(縮酮)，聚(碳酸酯)，聚(亞氨-碳酸酯)，聚(原碳酸酯)，聚(磷腈s)，聚(羥丁酸酯)，聚(羥戊酸酯)，聚(烯化草酸酯)，聚(烯化丁二酸酯)，聚(蘋果酸)，聚(氨基酸)，聚(乙烯吡咯烷酮)，聚(乙二醇)，聚(羥基纖維素)，殼多糖，殼聚糖和共聚物，三聚物，或上述物質的組合或混合物。
可藥用的聚合載體可包括許多添加物。此類物質包括但不限于已知的稀釋劑、結合劑和粘合劑、潤滑劑、崩解劑、著色劑、填充劑、調味劑、甜料，和用于制備藥用組合物的各種材料如緩沖劑和吸附劑。這些附加材料不應對本發(fā)明聚合物組合物所需的生物相容性、生物降解性和物理狀態(tài)有影響。
為了運送抗腫瘤劑或其它的生物活性物質，可將所述試劑加到聚合物組合物中。將所述試劑或物質溶于聚合物組合物中形成適宜的恒定濃度的均勻溶液，或者分散在聚合物組合物中形成預期“負載”濃度(每克生物活性物質/每克含生物活性物質的組合物，通常為百分率)的混懸液或分散體。
盡管生物降解的聚合物或生物活性劑可以溶于少量無毒溶劑中，使生物活性劑能更有效地以無定形形式整體分布或更細地分散于可變形或流動性組合物中，但是本發(fā)明的優(yōu)點是在一個優(yōu)選實施方案中不需溶劑即可形成所需的組合物。
本發(fā)明聚合物組合物可以是剛性固體物質、變形的的固體物質或材料、或流動性物質。“可流動的”是指其形狀可隨體溫而變化。例如，這包括可定點噴霧的液體組合物；可用配有如23-號(gauge)針頭的手工操作注射器注射或經導管給藥。
另外，術語“可流動的”還包括室溫下高粘性的、“凝膠狀”物質，它可從軟管中傾出或擠壓出來而運送到指定部位或者可用任何市售的粉末注射器注射，這種注射器可提供比手工操作更大的注射壓力，從而可以注射高粘度但可流動的物質。此類聚合物組合物的優(yōu)點在于即使制劑中含有大量的生物大分子，也能提供可控和有效地釋放抗腫瘤劑。
盡管有痕量或殘余量的生物相容性溶劑是允許的，但只要所用的聚合物本身具備流動性，本發(fā)明聚合物(即使是粘性的)就不需要使其具有流動性的生物相容性溶劑。除了在聚合物骨架中混入二醇的順式-和反式-異構體外，調節(jié)聚合物的分子量也可調整聚合物的粘度。
本發(fā)明聚合物組合物可經多種途徑給藥。例如，如果是流動性的，可用針頭如Turner活組織檢查用針或Chiba活組織檢查用針，將其直接注射的實體瘤中。在治療肺部實體瘤時，可采用支氣管鏡或其它可實施支氣管樹插套管的設備(例如來自Cook導管公司)將組合物運送到胸腔。采用市售的跨支氣管(transbronchial)吸引針(例如來自Milrose或Boston Scientific)，將組合物直接注射到可經支氣管樹進入的腫塊中。采用標準胸腔穿刺術，在肋骨至胸膜間插入胸腔穿刺導管或針，也可將組合物直接運送到胸膜內。
本發(fā)明聚合物組合物可將能植入腫瘤中的固體裝置包被成針狀、棒狀、微粒或移植片固定模。植入和給藥系統(tǒng)可生物降解聚合物給藥系統(tǒng)的最簡單形式可由聚合物基質中的抗腫瘤劑溶液或分散體組成，該聚合物有不穩(wěn)定的(生物降解的)鍵與聚合物骨架結合。在特別優(yōu)選的實施方案中，將一種包括本發(fā)明組合物的固體物質植入可采用植入、注射治療的實體瘤中，或者將其置于受治療者者的腫瘤內，例如可在手術摘除部分可見癌組織期間或之后進行。
組合物中的抗腫瘤劑與聚合物可形成一均勻的基質，例如微球形式，或者采用其它方法將抗腫瘤劑包封在聚合物中。例如，可先將抗腫瘤劑包封在微球中，然后再與聚合物摻合，這樣至少可保持部分微球結構。另外，本發(fā)明聚合物中的抗腫瘤劑是不混溶的，它以小液滴而不是溶解于聚合物中。
作為一種結構性藥用裝置，本發(fā)明聚合物組合物可提供多種具有特定化學、物理和機械性能的物理形式，這些形式適于植入需治療的腫瘤中，而且還提供可在體內降解成無毒殘余物的組合物。具體地說，可將組合物制成適于手工植入腫瘤塊中的針狀或釘狀。
可用多種方法制備可生物降解的給藥制品?？刹捎贸Ｒ?guī)的擠塑或注模技術熔融聚合物，或先溶于適宜溶劑中，再采用設備如噴霧干燥，蒸發(fā)或萃取除掉溶劑而制得。通過這些方法，可將聚合物成所需大小和形狀的制品，如可植入或注射的針狀、棒狀、微球或其它微粒。典型的醫(yī)療的制品也可經包封后置于其它植入裝置中。
一經植入，本發(fā)明聚合物組合物將至少部分地與腫瘤細胞或腫瘤中的生物液體接觸，這包括血液和各種激素和與血管生成有關的酶等。植入或注射的組合物會將其基質中的抗腫瘤劑控速釋放到腫瘤中，直到物質耗盡。其機理是藥物從剛性、可變形或流動性的可生物降解聚合物基質中擴散或溶解出來。
本發(fā)明治療哺乳動物實體瘤的方法是瘤內給予下述組合物(a)一種可生物降解的聚合物；和(b)至少一種經瘤內注射有效量可抑制所述腫瘤生長的抗腫瘤劑。
如上所述，本發(fā)明方法適用于治療多種實體瘤，特別適用于胸腔癌，例如但也不限于支氣管腫瘤如原發(fā)性和/或已轉移的肺癌(NSCLC和SCLC)；惡性胸膜積液；或轉移到胸腔任何部位的非胸腔癌。
用于治療胸腔腫瘤的組合物中的可生物降解聚合物包括但不限于聚(磷酸酯)。適用于本發(fā)明的示例性可生物降解聚合物并無限制，可包括聚酐、聚酯、聚(磷酸酯)、聚原酸酯、聚磷腈、聚酯酰胺、聚二噁烷酮、聚羥丁酸、聚羥基纈草酸酯、聚烯化草酸酯、聚烯化丁二酯、聚(蘋果酸)、聚(氨基酸)和共聚物、三聚物和上述的組合或混合物等。然而，可生物降解的聚合物優(yōu)選為聚(磷酸酯)。
下述實施例用于闡明本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，但并不對本發(fā)明加以限定。除非另有所指，所有聚合物的分子量均為重量平均分子量。除非另有所指，所有百分率均為在所制備的給藥系統(tǒng)或制劑中的所占百分比，并且其總和等于100％重量。
實施例實施例1合成聚(BHET-EOP/TC，80/20)共聚物 于氬氣流下，將10g 1，4-對苯二甲酸雙(羥乙基)酯(BHET)、9.61g 4-二甲基氨基吡啶(DMAP)和70ml二氯甲烷加到配有漏斗的250ml燒瓶中。攪拌下將溶液冷卻至-40℃，將含5.13g乙基二氯代磷酸酯(EOP)(預先蒸餾)的20ml二氯甲烷溶液通過漏斗滴加到上述溶液中。然后混合物于室溫下攪拌4小時形成BHET-EOP均聚物。
然后，滴加含有1.60g對苯二酰氯(TC)(來自Aldrich化學公司，預先用己烷重結晶)的20ml二氯甲烷溶液。溫度逐漸提高到約45～50℃，反應混合物回流過夜，使均聚物聚(BHET-EOP)與附加的單體TC共聚反應進行完全以形成共聚物聚(BHET-EOP/TC)。
蒸發(fā)溶劑后，將殘余物再溶于約100～200ml氯仿中。氯仿液用飽和NaCl溶液洗滌3次，用無水NaSO4干燥，然后用醚驟冷(quenched)。將得到的沉淀再溶于氯仿中并用醚驟冷。濾過并真空干燥所得堅硬的黃白色固體沉淀物。收率82％。
用IH-MR、31P-NMR和FT-IR光譜確定聚(BHET-EOP/TC，80/20)的結構。也可通過元素分析確定結構，它與理論比例密切相關。示例結構可見PCT申請WO 98/44021。
首先，用聚苯乙烯為校正基準，采用凝膠滲透色譜法(GPC)測定聚(BHET-EOP/TC，80/20)的分子量。所得圖形確定其重均分子量(Mw)約為6100，數均分子量(Mn)約為2200。氣壓滲透計(“VPO”)測定該共聚物的Mn約7900。
實施例2其它二醇變種TC與下式的正-丙烯二醇或2-甲基丙烯二醇反應可合成與BHET結構相關的二醇對苯二酸酯。
-CH2CH2CH2- 這些對苯二酸二醇酯再與EOP反應形成相應的均聚物。所得均聚物在另一反應中再與TC反應而形成本發(fā)明的均聚物。
實施例3紫杉醇從聚(BHET-EOP/TC)共聚物中的體外釋放按實施例1方法，制得聚合物聚(雙-羥乙基-對苯二甲酸酯-共聚-乙基磷酸酯/對苯二酸酯氯化物(80∶20)[“聚(BHET-EOP/TC，80/20)”]。將聚合物和紫杉醇溶于CH2Cl2中。將溶于傾入冷卻的Teflon模子中，然后室溫下真空干燥48小時。然后從模子上揭下薄膜。圖1為37℃磷酸緩沖鹽中，紫杉醇從聚(BHET-EOP/TC，80/20)膜中的釋放。
實施例4制備含有利多卡因的聚(BHDPT-EOP/TC，50/50)微球將1.35g聚乙烯醇(PVA)混合于含270ml去離子水的600ml燒杯中，制得0.5％w/v的PVA水溶液。溶液攪拌1小時并過濾。渦流混合900mg聚(BHDPT-EOP/TC，50/50)共聚物和含100mg利多卡因的9ml二氯甲烷，制得共聚物/藥物溶液。
當PVA溶液用架空混合器以800rpm攪拌時，將聚合物/藥物混合物滴加入。合并液攪拌1.5小時。將形成的微球過濾，用去離子水洗滌，并凍干過夜。得到載有3.7％w/w利多卡因的625mg微球。
以同樣的方法，用聚(BHDPT-HOP/TC，50/50)也可制得含利多卡因的微球。可得到載有5.3％w/w利多卡因的676mg微球。
實施例5合成聚(L-交酯-共聚-乙基-磷酸酯)[聚(LAEG-EOP)] 聚(LAEG-EOP)將20g(0.139摩爾(3S)-順-3，6-二甲基-1，4-二噁烷-2，5-二酮(L-交酯)(來自Aldrich化學公司，預先用乙酸乙酯重結晶，純化，再用乙酸乙酯重結晶)和0.432g(6.94毫摩爾)乙二醇(99.8％，無水，來自Aldrich)加到克有干燥氬氣的250ml圓底燒瓶中。真空密封燒瓶并置于烘箱中加熱至140℃。燒瓶恒溫48小時，偶爾振蕩。
然后將燒瓶充入干燥氬氣并置于油浴中加熱至135℃。于氬氣流下，攪拌中加入1.13g乙基二氯代磷酸酯。攪拌1小時后，使該系統(tǒng)保持低真空狀態(tài)(約20mmHg)過夜。后處理前1小時，使其呈高真空狀態(tài)。冷卻后，將聚合物溶于200ml氯仿中，并用1l醚驟冷2次，得到黃白色沉淀物，然后真空干燥。
經NMR光譜證實所得聚合物為預期產物-聚(L-交酯-共聚-乙基-磷酸酯)[聚(LAEG-EOP)]。
實施例6使用聚乙烯醇為非水溶劑相制備含利多卡因的聚(LAEG-EOP)微球將1.05g聚乙烯醇(PVA)混合于含210ml去離子水的600ml燒杯中，制得0.5％w/v PVA的去離子水溶液。溶液攪拌1小時并過濾。渦流混合630mg聚合物和含70mg利多卡因的7ml二氯甲烷，制得共聚物/藥物溶液。用架空混合器以500rpm混合PVA溶液時，并將聚合物/藥物混合物滴加入。攪拌30分鐘后，向攪拌中的PVA溶液滴加200ml冷卻的去離子水。所得混合物攪拌3.5小時。將形成的微球過濾，用去離子水洗滌，并凍干過夜。可獲得載有4.2％w/w利多卡因的微球。
實施例7合成聚(DAPG-EOP)按下述制備聚(L-交酯-共聚-丙基-磷酸酯)[“聚(DAPG-EOP)”]的d，l外消旋混合物 聚(DAPG-EOP)所得產物為可溶于有機溶劑的白色固體。如下表所示，根據反應條件的不同，可得到不同特性粘度和分子量的產物
實施例8使用硅油為非水溶劑相制備含利多卡因的聚(DAEG-EOP)微球將3ml司盤-85(購自Aldrich，商品名司盤-85)與150ml硅油合并于400ml燒杯中，并用架空混合器500rpm攪拌，制得含2％脫水山梨醇-三油酸酯的硅油。溶解400mg實施例5制得的聚合物和含100mg利多卡因的4.5ml二氯甲烷，制得聚(L-交酯-共聚-乙基磷酸酯)聚(DAEG-EOP)的d，l外消旋混合物聚合物/藥物溶液。所得聚合物/藥物溶液滴加到攪拌的硅油/司盤混合物中?；旌衔飻嚢?小時15分鐘。過濾形成的微球并用石油醚洗滌以除去硅油/司盤混合物，凍干過夜。
可獲得載有7.6％w/w利多卡因的450mg微球。將約10mg微球加到37℃的磷酸緩沖鹽中(0.1M，pH 7.4)，置于震動器上并有規(guī)律地取樣。所得結果以％利多卡因釋放對時間(天)繪圖。
含有紫杉醇的聚(DAPG-EOP)微球也可得到類似的數據，結果見圖2A、2B和2C。
實施例9聚(DAPG-EOP)微球在小鼠腹腔生物相容性如下檢驗本發(fā)明可生物降解聚(磷酸酯)微球的生物相容性按實施例10方法制備3種凍干的30mg/ml聚(L-交酯-共聚-乙基-磷酸酯)微球樣品，第一種的直徑不超過75微米，第二種的直徑為75-125微米，第三種的直徑為125-250微米。分別將每種樣品經腹膜內注射給予一組18只體重為25g的雌性CD-1小鼠。分別于第2、7和14天，和第1、2和3月，對每組動物進行稱重、處死和尸體剖檢。對尸檢中觀察到的損害程度按0-4等級評分，其中0表示對治療沒有反應，4表示對治療有嚴重反應。
將可觀察到的與微球有關的炎性損害限定為發(fā)生在腹膜表面或脂肪組織中，并與異物分離(isolation)和包被(encapsulation)比較。在第2-7天可觀察到伴有間皮增生的多灶性支持性(supportive)腹膜脂肪織炎病灶，但是它會被巨噬細胞浸潤逐漸消散，在后來的處死動物中發(fā)現(xiàn)有炎性巨細胞的形成和纖維性的包被的微球。同時也發(fā)現(xiàn)，微球偶爾粘著在與炎性反應有關的肝臟和隔膜上。在腹部或胸器官未見與微球有關的損害。在整個研究期間發(fā)現(xiàn)，較早處死動物中的微球是透明的，而在后來處死動物中的微球內部卻形成了晶體物質。可觀察到的僅限于直接鄰近微球區(qū)域的腹膜反應，未見對主要的胸或腹部器官有傷害作用。
同樣將DAPG-EOP經腹膜內注射給予雄性和雌性S-D大鼠，結果如下
2表示實驗過程中死亡的或在瀕死情況下處死的動物。M＝雌性；F＝雄性實施例10合成聚(磷酸酯)聚(反式-CHDM-HOP)
聚(CHDM/HOP)于氬氣流下，將10g反式-1，4-環(huán)己烷二甲醇(CHDM)、1.794g4-二甲氨基吡啶(DMAP)、15.25ml(14.03g)正-甲基嗎啉(NMM)、和50ml二氯甲烷置于配有漏斗的250ml燒瓶中。將燒杯中的溶液攪拌冷卻至-15℃，通過漏斗將含有15.19g己基二氯代磷酸酯(HOP)的30ml二氯甲烷溶液加入。將反應液的溫度逐漸升至沸點并保持回流過夜。
過濾反應混合物，將濾液蒸發(fā)干燥。將殘余物再溶于100ml氯仿中。該溶于用HCl和NaCl混合物的0.1M溶液洗滌，用無水Na2SO4干燥，并用500ml醚驟冷。收集所得的可流動的沉淀物，在真空下干燥得澄明的淡黃色凝膠狀聚合物，它具有粘性糖漿劑的流動特征。此聚合物的產率為70-80％。用31P-NMR和1H-NMR光譜和FT-IR光譜確定聚(反式-CHDM-HOP)的結構。以聚苯乙烯校正基準，采用凝膠滲透色譜法(GPC)測定其分子量(Mw＝8584；Mn＝3076)。
實施例11將紫杉醇摻入聚(CHDM-HOP)或聚(CHDM-EOP)中將聚合物聚(CHDM-HOP)和聚(CHDM-EOP)各100mg溶于乙醇中，其濃度約50％。聚合物完全溶解后，加入5mg紫杉醇粉(一種化療藥物)，攪拌至粉末完全溶解。然后將溶于傾入冰水中形成聚合物組合物的沉淀。所得混懸液經離心、傾析并凍干過夜，獲得粘性凝膠狀產物。實施例12紫杉醇從聚(CHDM-HOP)和聚(CHDM-EOP)中的體外釋放制備聚(CHDM-EOP)和聚(CHDM-HOP)。
室溫下，將每種聚合物與10％負載水平量的紫杉醇混合形成均勻的糊狀物。取兩種紫杉醇聚合物制劑各5mg置于1.7ml的塑料微量離心管中，加入1ml 80％PBS和20％PEG 400的混合緩沖液，與37℃下孵育。每一待試制劑各制備4個試樣。與特定時間點(約每天)，傾出PBSPEG緩沖液用于紫杉醇的HPLC分析，然后向微量離心管中補加新鮮緩沖液。在第26天停止釋放研究，此時用溶劑將剩余紫杉醇從聚合物中提取出來，以維持紫杉醇的質量平衡。
進行紫杉醇從兩種聚合物中的釋放研究，測得聚(CHDM-HOP)制劑和聚(CHDM-EOP)制劑中紫杉醇的總回收率分別為65％和75％。
實施例13溶劑稀釋法制備含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)微球采用溶劑稀釋法(蒸發(fā))制備含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)微球。稱取約10g紫杉醇和90g聚合物并溶于250ml乙酸乙酯中。將乙酸乙酯(90ml)加到1升0.5％的PVA中，并勻化1分鐘制得非溶劑相。將藥物-聚合物溶液和PVA-乙酸乙酯溶液經均化器轉移到燒瓶中。用架空混合器攪拌溶液。然后將約900ml水加到燒瓶中。然后攪拌30分鐘。將微球混懸液轉移到具有150μm和25μm篩的過濾/干燥裝置中。微球用1升去離子水漂清并干燥過夜。將25μm篩中的干燥微球收集到容器中。
實施例14用溶劑蒸發(fā)法制備含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)微球稱取紫杉醇(10.08g)和聚合物(90.1g)并溶于足量乙酸乙酯中，總體積為250m1。將乙酸乙酯(90ml)加到1升0.5％的PVA中并均化1分鐘。將藥物-聚合物溶液和PVA-乙酸乙酯溶液經均化器轉移到12升的3頸燒瓶中。用架空混合器攪拌溶液。用真空和空氣蒸發(fā)乙酸乙酯。由于出現(xiàn)過量泡沫，于40分鐘后關掉真空和空氣。繼續(xù)攪拌20分鐘。將微球混懸液轉移到具有250μm和25μm篩的過濾/干燥裝置中，微球用1升去離子水漂清。用去離子水將留在25μm篩中的物質沖洗到2個1升的離心瓶中，使其沉降。沉降后棄去上清液，將微球置于-40℃下冷凍1小時，然后凍干72小時。
實施例15噴霧干燥法制備含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)微球將聚(DAPG-EOP)溶于二氯甲烷中成濃度為5-20％(w/v)的溶液。將紫杉醇加到聚合物溶液中，所得負載率為10％(w/w)。藥物完全溶解后，用Buchi噴霧干燥器對溶液噴霧干燥。收集所得的微球。
實施例16噴霧干燥法制備含利多卡因的聚(DAPG-EOP)微球將聚(DAPG-EOP)溶于二氯甲烷中成濃度為5-20％(w/v)的溶液。將利多卡因加到聚合物溶液中，所得負載率為10％(w/w)。藥物完全溶解后，用Buchi噴霧干燥器對溶液噴霧干燥。收集產品。
實施例17紫杉醇從聚(DAPG-EOP)中的體外釋放于37℃下磷酸緩沖液(pH 7.4)中進行紫杉醇從微球中的體外釋放。為了維持sink狀態(tài)，PBS上層的辛醇層用于從水相中連續(xù)提取釋放出的紫杉醇。釋放出的紫杉醇用HPLC法定量，重量分析法測定聚合物的體外質量損失。
結果如圖2A所示。
實施例18紫杉醇在體內模型中對A549腫瘤緩釋的比較研究對實體瘤緩釋作用的研究采用了一種廣泛應用和可接受的用于研究實體瘤療效的鼠腫瘤模型。給Athymic nude Balb/c小鼠植入人非小細胞肺癌細胞株(A549和H1299，均來自美國典型培養(yǎng)物中心)。
在37℃和5％CO2氣氛的無抗生素條件下，細胞在DMEM/F12培養(yǎng)基(Mediatech，Herndon，VA)中生長以融合，內加10％胎牛血清(“生長培養(yǎng)基”)。當在標準組織培養(yǎng)條件下成長后，將細胞酶促分離、計數，并調整至所需的濃度。
細胞與植入促發(fā)劑MatrigelTM按1∶1混合，將2×106細胞經脅腹皮下注射。腫瘤體積可長到約200-400mm3，其體積按下式計算腫瘤體積＝(長)×(寬)×(高)。用測徑器直接測得每一實驗在內動物腫瘤的大小。
將不同的紫杉醇制劑經全身或瘤內給予患瘤的實驗動物。治療期間對每一動物稱重，以便調整劑量而達到文獻報道的mg/kg量。將實驗組合物注射到實驗動物的腹膜腔內而實現(xiàn)全身給藥。腹膜內(“IP”)注射的總體積約為1ml。
另一方面，通過以下步驟實施瘤內給藥(“IT”)(1)用21-25號針頭將約100μl(0.1ml)的實驗組合物注射到腫瘤結的中心，用時10-20秒；(2)注入該體積，持續(xù)約10-15秒，然后將針頭原位停留10-20秒；(3)抽出針頭。
將治療后的所有小鼠標記，每周3次用測徑器測量腫瘤大小。實驗動物每周稱重1次。
實驗用的各種制劑包括(1)紫杉醇(“PTX”)溶于1∶1的12.5％cremophor/12.5％乙醇中，然后用0.9％NaCl稀釋到適宜的濃度(以便比較所有組的注射體積)，配制115mM NaCl溶液，(紫杉醇的“常規(guī)”制劑)；和(2)混懸于10％右旋糖酐40稀釋劑中的含有0.1mg紫杉醇/1mg聚(DAPG-EOP)的聚(DAPG-EOP)微球(“PTX/聚合物”)。
結果見圖3-5，為兩次實驗的均值±標準偏差。圖3為小鼠治療的結果比較IP液體載體＝腹膜內給予不含紫杉醇的常規(guī)cremophor/乙醇載體(對照組)；IT液體載體＝瘤內給予不含紫杉醇的常規(guī)cremophor/乙醇載體(對照組)；IT聚合物載體＝瘤內給予不含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)微球(對照組)；和IT PTX 24/聚合物＝瘤內給予24mg/kg含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)微球。
圖4為下述治療結果的比較IT PTX 4/聚合物＝瘤內注射4mg/kg含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)微球；IT PTX 12.5/聚合物＝將12.5mg/kg含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)微球注射到腫瘤中；和IT PTX 24/聚合物＝將24mg/kg含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)微球注射到腫瘤中。
圖5為下述治療結果的比較IP PTX 24＝腹膜內注射含24mg/kg紫杉醇的常規(guī)液體制劑；IT PTX 24＝瘤內注射含24mg/kg紫杉醇的常規(guī)液體制劑；和IT PTX 24/聚合物＝瘤內注射24mg/kg含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)微球。
實施例19紫杉醇在體內模型中對H1299腫瘤緩釋的比較研究測定了經不同治療后H1299腫瘤結生長和/或大小隨時間的變化。結果見圖6-8，為兩次實驗的均值±標準偏差。
圖6為下述治療結果的比較IP液體載體＝腹膜內給予不含紫杉醇的常規(guī)cremophor/乙醇載體(對照組)；IT液體載體＝瘤內給予不含紫杉醇的cremophor/乙醇載體(對照組)；IT聚合物載體＝瘤內給予不含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)微球(對照組)；和IT PTX 24/聚合物＝瘤內給予24mg/kg含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)微球。
圖7為下述治療結果的比較，均為瘤內給藥IT PTX 4/聚合物＝4mg/kg含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)微球；IT PTX 12.5/聚合物＝12.5mg/kg含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)微球；和IT PTX 24/聚合物＝24mg/kg含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)微球。
圖8為下述治療結果的比較IP PTX 24＝腹膜內注射含24mg/kg紫杉醇的常規(guī)液體制劑；IT PTX 24＝瘤內注射含24mg/kg紫杉醇的常規(guī)液體制劑；和IT PTX 24/聚合物＝瘤內注射24mg/kg含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)微球。
實施例20治療后小鼠的體重變化經下述治療后的第0、7、14、21和28天，測定按實施例18和19方法治療動物的體重IT液體載體＝腹膜內給予不含紫杉醇的常規(guī)cremophor/乙醇載體(對照組)；IP PTX 24＝腹膜內注射含24mg/kg紫杉醇的液體制劑；IT液體載體＝瘤內給予不含紫杉醇的cremophor/乙醇載體(對照組)；IT PTX 24＝瘤內注射含24mg/kg紫杉醇的常規(guī)液體制劑；IT聚合物載體＝瘤內注射不含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)微球(對照組)；和
IT PTX 24/聚合物＝瘤內注射24mg/kg含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)微球。
A549細胞株的單一實驗結果見圖9。A549細胞株的兩次實驗的均值±標準偏差，結果見圖10。期間所有動物的體重均增加，且組間無顯著差異，所有治療未出現(xiàn)明顯的毒性。
實施例21腫瘤倍增時間由上述圖3-8衍生的數據可估計腫瘤體積的倍增時間。P值表示文獻組與瘤內注射24mg/kg含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)微球組間差異。文獻中的治療如下IP液體載體＝腹膜內給予不含紫杉醇的常規(guī)cremophor/乙醇載體(對照組)；IP PTX 24＝腹膜內注射含24mg/kg紫杉醇的常規(guī)液體制劑；IT液體載體＝瘤內給予不含紫杉醇的常規(guī)cremophor/乙醇載體(對照組)；IT PTX 4＝瘤內注射4mg/kg含紫杉醇的cremophor/乙醇載體；IT PTX 12＝瘤內注射12mg/kg含紫杉醇的cremophor/乙醇載體；IT PTX 24＝瘤內注射24mg/kg含紫杉醇的cremophor/乙醇載體；IT聚合物載體＝瘤內給予不含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)微球(對照組)；IT PTX 4/聚合物＝瘤內給予4mg/kg含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)微球；IT PTX 12/聚合物＝瘤內給予12mg/kg含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)微球；IIT PTX 24/聚合物＝瘤內給予24mg/kg含紫杉醇的聚(DAPG-EOP)微球；測量所有治療組的腫瘤體積以確定其倍增時間。A549細胞株腫瘤和H1299細胞株腫瘤的結果分別見圖11和12。
對于A549細胞，給予含24mg/kg紫杉醇聚(DAPG-EOP)微球的治療組的倍增時間估計為60±9.4天，而腹膜內和瘤內給予含24mg/kg紫杉醇常規(guī)制劑的治療組的倍增時間分別為11.5±2.3天和10.2±4.7天。至于H1299細胞株，給予含24mg/kg紫杉醇聚(DAPG-EOP)微球的治療組的倍增時間估計為35±8天，而腹膜內和瘤內給予含24mg/kg紫杉醇常規(guī)制劑的治療組的倍增時間分別為12±1.9天和11.2±1.9天。
簡而言之，給予含24mg/kg紫杉醇聚(DAPG-EOP)微球后，A549瘤和H1299瘤的倍增時間分別約為60和35天；而經瘤內給予同樣劑量水平的紫杉醇常規(guī)制劑后，瘤的倍增時間分別為10和11天。
實施例22抗其它實體瘤的效力代表下述癌癥類型的細胞株來自美國典型培養(yǎng)物中心，經培養(yǎng)擴增后按上述方法植入免疫抑制的小鼠中
將包括高于24mg/kg的一系列不同劑量的含紫杉醇聚(DAPG-EOP)緩釋微球給予動物。腫瘤體積隨時間變化。小鼠腫瘤模型證實與給予紫杉醇常規(guī)溶液的實驗動物相比，它可改善對多種類型實體瘤生長的控制，可降低生長速度，在某些情況下甚至可縮小腫瘤體積。
實施例23胸腔內腫塊給藥將含紫杉醇的緩釋聚(DAPG-EOP)微球給予肺癌腫瘤塊中，包括原發(fā)性支氣管癌和已轉移到胸腔的癌。可用Turner活組織檢查用針頭將單劑量或多劑量的紫杉醇-聚(DAPG-EOP)制劑給予肺癌腫瘤塊中?？捎脽晒忡R或CT(計算機斷層掃描)導向?？刹捎?-96mg/kg的劑量?？筛鶕w重或腫瘤體積調整劑量。與瘤內給予相同劑量的紫杉醇的常規(guī)cremophor/乙醇溶液相比，本發(fā)明可生物降解的聚(磷酸酯)組合物和方法具有意料不到的效果。
以上是對本發(fā)明的描述。很容易理解，本發(fā)明可以多種形式變化。然而，此類變化并未偏離本發(fā)明的精神和范疇，并且所有的此類修飾均包括在下面的權利要求書中。
權利要求
1.一種適于瘤內給予患有實體瘤的哺乳動物的可生物降解聚合物組合物，所述組合物包括(a)聚(磷酸酯)可生物降解聚合物；(b)至少一種有效量的可瘤內注射用于抑制腫瘤生長的抗腫瘤劑。
2.如權利要求1的聚合物組合物，其中對腫瘤生長的抑制是基于延遲腫瘤的倍增時間。
3.如權利要求2的聚合物組合物，其中至少兩種因素的一種因素延緩腫瘤的倍增時間。
4.如權利要求2的聚合物組合物，其中至少四種因素的一種因素延緩腫瘤的倍增時間。
5.如權利要求1的聚合物組合物，其中對腫瘤生長的抑制是基于縮小所述腫瘤體積。
6.如權利要求5的聚合物組合物，其中腫瘤體積至少縮小約10％。
7.如權利要求5的聚合物組合物，其中腫瘤體積至少縮小約30％。
8.如權利要求5的聚合物組合物，其中腫瘤體積至少縮小約50％。
9.如權利要求5的聚合物組合物，其中腫瘤體積至少縮小約70％。
10.如權利要求1的組合物，其中抗腫瘤劑包括紫杉烷。
11.如權利要求1的組合物，其中抗腫瘤劑包括紫杉醇。
12.如權利要求1的組合物，其中可生物降解聚合物是磷酸酯-共聚-酯。
13.如權利要求1的組合物，其中單劑量的組合物可提供抗腫瘤劑至少緩釋1天。
14.如權利要求1的組合物，其中單劑量的組合物可提供抗腫瘤劑至少緩釋15天。
15.如權利要求1的組合物，其中單劑量的組合物可提供抗腫瘤劑至少緩釋30天。
16.如權利要求1的聚合物組合物，其中所述聚合物包括式I的重復單體單元 其中X是-O-或-NR4-；Y是-O-或-NR4-；R’是H或烷基；每個R’和R2是二價的有機基團；L是含有1-20碳原子的二價、支鏈或直鏈脂烴基，環(huán)脂烴基，或下式基團； 和R3選自H、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環(huán)、或雜環(huán)氧。
17.如權利要求1的組合物，其中可生物降解聚(磷酸酯)的分子量約2-500千道爾頓，并且包括式II和III的單體單元 其中每一R1、R2和R5是二價有機基團；R3是選自H、烷基、烷氧基、芳氧基和雜環(huán)氧。
18.如權利要求17的組合物，其中R1、R2和R5獨立地為具有1-7個碳原子的亞烷基；和R3是1-7個碳原子的烷氧基。
19.如權利要求17的組合物，其中R1、R2和R5獨立地選自亞乙基、正-亞丙基、2-甲基亞丙基和2，2-二甲基-亞丙基；和R3是乙氧基。
20.如權利要求17、18或19的組合物，其中抗腫瘤劑是紫杉烷。
21.如權利要求17、18或19的組合物，其中抗腫瘤劑是紫杉醇。
22.如權利要求1的組合物，其中可生物降解聚(磷酸酯)的分子量約2-500千道爾頓，并且包括式IV、V、VI和VII的單體單元VI VIY-L-Y 其中X是-O-或-NR4-；Y是-O-、-S-或-NR4-；R4是H或烷基；M1和M2獨立地為(1)具有1-20個碳原子的支鏈或直鏈脂烴基；或(2)具有1-20個碳原子的支鏈或直鏈的氧基-、羧基-或氨基-脂烴基；L是具有1-20個碳原子的支鏈或直鏈二價脂烴基；和R3選自H、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環(huán)或雜環(huán)氧。
23.如權利要求23的組合物，其中可生物降解聚(磷酸酯)為式VIII或IX 其中M1和M2獨立地為(1)具有1-20個碳原子的支鏈或直鏈脂烴基；或(2)具有1-20個碳原子的支鏈或直鏈的氧基-、羧基-或氨基-脂烴基；L是具有1-20個碳原子的支鏈或直鏈二價脂烴基；x∶y的摩爾比約為1；和q∶r的摩爾比在約1∶99-99∶1間變化。
24.如權利要求22的組合物，其中R3是烷氧基；X和Y為氧；和M1、M2和L獨立地為具有1-7個碳原子的支鏈或直鏈的亞烷基。
25.如權利要求23的組合物，其中R3是具有1-7個碳原子的烷氧基；L是亞烷基；和M1和M2獨立地為具有1-3個碳原子的亞烷基。
26.如權利要求22、23或24的組合物，其中抗腫瘤劑是紫杉烷。
27.如權利要求22、23或24的組合物，其中抗腫瘤劑是紫杉醇。
28.如權利要求1的組合物，其中可生物降解聚(磷酸酯)的分子量約2-500千道爾頓，并且包括式X的單體單元 其中R1和R2獨立地為直鏈或支鏈脂烴基，未取代或用一種或多種干擾性取代基取代；和L是二價環(huán)脂烴基；和R3選自H、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、雜環(huán)或雜環(huán)氧。
29.如權利要求28的組合物，其中每個R1和R2是亞甲基；R3是具有1-6個碳原子的烷氧基；和L是環(huán)己撐。
30.如權利要求28或29的組合物，其中抗腫瘤劑是紫杉烷。
31.如權利要求28或29的組合物，其中抗腫瘤劑是紫杉醇。
32.如權利要求17、22或28的組合物，其中對實體瘤生長的抑制是基于延遲腫瘤的倍增時間，并且至少兩種因素的一種因素延緩腫瘤的倍增時間。
33.如權利要求17、22或28的組合物，其中對實體瘤生長的抑制是基于縮小腫瘤的體積，并且腫瘤的體積至少縮小10％。
34.如權利要求17、22或28的組合物，其中單劑量的組合物可提供抗腫瘤劑至少緩釋1天。
35.如權利要求34的組合物，其中單劑量的組合物可提供抗腫瘤劑至少緩釋15天。
36.如權利要求34的組合物，其中單劑量的組合物可提供抗腫瘤劑至少緩釋30天。
37.一種適于瘤內給予患有實體瘤的哺乳動物的可生物降解聚合物組合物，所述組合物包括(a)紫杉醇和(b)一種分子量約2-500千道爾頓的可生物降解聚合物，包括式XI單體單元 其中x∶y的摩爾比約為1，并且至少兩種因素的一種因素延緩腫瘤的倍增時間。
38.一種適于瘤內給予患有實體瘤的哺乳動物的可生物降解聚合物組合物，所述組合物包括(a)一種由二鹵代磷酸酯和二醇反應而制得的聚(磷酸酯)可生物降解聚合物；和(b)至少一種有效量的可瘤內注射用于抑制腫瘤生長的抗腫瘤劑。
39.一種適于瘤內給予患有實體瘤的哺乳動物的可生物降解聚合物組合物，所述組合物包括(a)至少一種有效量的可瘤內注射用于抑制腫瘤生長的抗腫瘤劑；和(b)一種由以下反應步驟制得的聚(磷酸酯)可生物降解聚合物(1)至少一種雜環(huán)化合物與H-Y-L-Y-H反應形成的預聚物，其中H是氫；Y是-O-、-S-或-NR4-，其中R4是H或烷基；和L是具有1-20個碳原子的支鏈或直鏈二價脂烴基；(2)預聚物進一步與二鹵代磷酸酯反應而制得聚(磷酸酯)。
40.如權利要38的組合物，其中對實體瘤生長的抑制是基于縮小腫瘤的體積，并且抗腫瘤劑的用量足以使腫瘤的體積至少縮小10％。
41 如權利要求38的組合物，其中對實體瘤生長的抑制是基于延遲腫瘤的倍增時間，并且至少兩種因素的一種因素延緩腫瘤的倍增時間。
42.一種適于瘤內給予患有實體瘤的哺乳動物抗腫瘤劑的制品，所述制品包括(a)一種可生物降解的聚(磷酸酯)；和(b)至少一種經瘤內注射有效量可抑制所述腫瘤生長的抗腫瘤劑。
43.如權利要求42的制品，其中對實體瘤生長的抑制是基于縮小腫瘤的體積，并且所述抗腫瘤劑的用量足以使腫瘤的體積至少縮小10％。
44.如權利要求42的制品，其中對實體瘤生長的抑制是基于延遲腫瘤的倍增時間，并且至少兩種因素的一種因素延緩腫瘤的倍增時間。
45.如權利要求42的制品，其中所述制品為針狀、棒狀、移植片固定?；蚩勺⑸湮⒘?。
46.如權利要求42的制品，其中所述制品為微球形式。
47.如權利要求1的組合物，其中所述組合物為粘性液體、乳劑或混懸液形式。
48.一種適于植入胸腔瘤內用來治療患有胸腔瘤的哺乳動物的固體制品，所述制品包括可生物降解聚的聚合物組合物，該組合物包括(a)紫杉醇和(b)一種分子量約2-500千道爾頓的可生物降解聚(磷酸酯)，包括式XI單體單元 其中x∶y的摩爾比約為1，并且至少兩種因素的一種因素延緩腫瘤的倍增時間。
49.一種治療哺乳動物胸腔瘤的方法，其中經瘤內給予的組合物包括(a)一種可生物降解聚合物；和(b)至少一種經瘤內注射有效量可抑制所述腫瘤生長的抗腫瘤劑。
50.一種治療哺乳動物實體瘤的方法，其中經瘤內給予的組合物包括(a)一種聚(磷酸酯)可生物降解聚合物；和(b)至少一種經瘤內注射有效量可抑制所述腫瘤生長的抗腫瘤劑。
51.如權利要求50的方法，其中對實體瘤生長的抑制是基于縮小腫瘤的體積，并且所述抗腫瘤劑的用量足以使腫瘤的體積至少縮小10％。
52.如權利要求50的方法，其中對實體瘤生長的抑制是基于延遲腫瘤的倍增時間，并且至少兩種因素的一種因素延緩腫瘤的倍增時間。
53.如權利要求50的方法，其中單劑量的聚合物組合物可提供抗腫瘤劑至少緩釋1天。
54.如權利要求50的方法，其中單劑量的聚合物組合物可提供抗腫瘤劑至少緩釋15天。
55.如權利要求50的方法，其中單劑量的聚合物組合物可提供抗腫瘤劑至少緩釋30天。
56.如權利要求50的方法，其中實體瘤為非小細胞性肺實體瘤。
全文摘要
一種可生物降解的聚合物組合物,含有:(a)聚(磷酸酯)生物降解的聚合物和(b)至少一種有效量的可抑制實體瘤生長的抗腫瘤劑,它適于經瘤內給藥治療患有實體瘤的哺乳動物。
文檔編號A61K9/10GK1367684SQ00806972
公開日2002年9月4日 申請日期2000年3月20日 優(yōu)先權日1999年3月26日
發(fā)明者黨文兵, R·I·小加弗 申請人:吉爾福德藥物有限公司