体内可定位过滤装置及其相关方法
【专利说明】体内可定位过滤装置及其相关方法
[0001]交叉引用
[0002]本申请要求2012年12月21日提交的美国临时专利申请号61/745，183和2013年3月14日提交的美国临时专利申请号61/784，507的权益，这些申请的全部内容通过引用并入本文。
[0003]介绍
[0004]提供了体内可定位过滤装置，所述装置过滤血管中流动的血液中的一种或多种治疗剂。所述过滤装置包括细长构件和联接至细长构件的过滤部件。细长构件和过滤部件的尺寸被设定用于定位在人类或非人类动物的血管中。此外，过滤部件包括过滤材料以从血液中过滤一种或多种治疗剂。还提供了体内过滤一种或多种治疗剂的方法。所述方法包括将过滤装置定位在人类或非人类动物的身体的血管中，以及在靶组织位点上游施用治疗剂，以引导治疗剂流向靶组织位点并且然后流向过滤装置。将过滤装置定位在靶组织位点下游。
[0005]概述
[0006]在本公开的一些方面，提供了体内可定位过滤装置，所述装置过滤血管中流动的血液中的一种或多种治疗剂。所述过滤装置包括细长构件和联接至细长构件的过滤部件。细长构件和过滤部件的尺寸被设定用于定位在人类或非人类动物的血管中。此外，过滤部件包括过滤材料以从血液中过滤一种或多种治疗剂。
[0007]在本公开的一些方面，提供了体内过滤一种或多种治疗剂的方法。所述方法包括将过滤装置定位在人类或非人类动物的身体的血管中，以及在靶组织位点上游施用治疗剂，以引导治疗剂流向靶组织位点并且然后流向过滤装置。将过滤装置定位在靶组织位点下游。此外，过滤装置是用于过滤血管中流动的血液中的治疗剂。当血液和治疗剂由过滤装置接收时，体内定位的过滤装置对治疗剂进行过滤。
[0008]附图简述
[0009]图1示出了根据一个实施方案的体内可定位过滤装置的侧视图；
[0010]图2A和2B分别示出了图1所示的过滤部件的近视侧视图和近视顶部透视图；
[0011]图3-10示出根据不同的实施方案的示例性过滤装置；
[0012]图11示出根据一个实施方案的实施了树脂过滤器且阿霉素(Doxorubicin)作为治疗剂的实验t吴型；
[0013]图12示出根据一个实施方案的由用图11所示的实验模型获得的实验数据得到的树脂的阿霉素动力学曲线的图形；并且
[0014]图13示出根据一个实施方案的由用图11所示的实验模型获得的实验数据得到的吸附树脂的阿霉素动力学曲线的图形。
[0015]图14A-14L示出不同的血管中所定位的装置的各种实施例。
[0016]详述
[0017]癌症目前在美国是第二大死亡原因并且在今后十年中有望超过心血管疾病成为死亡的首要原因。常规的静脉内化疗由于全身毒性而剂量受限。用于多种肿瘤的常见化疗是阿霉素(Dox)，阿霉素的毒性包括骨髓抑制、胃肠道损伤，以及可能最为众所周知的不可逆的心力衰竭。
[0018]为了限制这些全身毒性并且进一步增加癌症的化疗剂量，对于某些肿瘤(例如像肝脏中的那些)，可将如Dox的化疗剂动脉内直接施用到供养肿瘤的血管中。然而，大部分化疗剂可直接通过肿瘤进入全身静脉循环。
[0019]在一些方面，提供一种体内可定位过滤装置以捕获或以其它方式过滤通过靶组织位点(例如，癌性位点)的治疗剂。治疗剂的过滤可促进例如化疗剂量的最优化，并且使化疗剂的全身毒性水平最小化。虽然本公开的装置和方法是参照癌症和化疗剂(如Dox)描述的，但是应理解，非化疗剂也可应用于癌性和非癌性病状、疾病、病痛等。
[0020]
[0021]在本公开的一些方面，提供了体内可定位过滤装置，所述装置过滤血管中流动的血液中的一种或多种治疗剂。所述过滤装置包括细长构件和联接至细长构件的过滤部件。细长构件和过滤部件的尺寸被设定用于定位在人类或非人类动物的血管中。此外，过滤部件包括过滤材料以从血液中过滤一种或多种治疗剂。
[0022]过滤材料可包括从血液中过滤一种或多种治疗剂的材料。治疗剂可为例如化疗剂，或者也可实施非化疗剂。在一个实施方案中，化疗剂为Dox。
[0023]应理解，术语“治疗剂”在本文中广泛使用并且可包括治疗颗粒。此外，提及“治疗剂的过滤”在本文中广泛使用并且涵盖治疗颗粒的过滤。例如，在某些实施方案中，颗粒可包括游离化疗(或非化疗)分子，或者化疗(或非化疗)荷载分子(例如，与如药物洗脱树脂或药物洗脱活性炭的颗粒相结合的化疗分子)。示例性治疗剂包括但不限于:化疗剂；血管活性剂，例如维拉帕米、尼卡地平或米力农；十四烷基硫酸钠(十四烃基硫酸钠，Ang1dynamics 或 B1Niche Pharmaceuticals);博来霉素；X-射线或MRI 造影剂；抗生素；溶解剂(例如，凝块溶解性药物，如tPA)。在某些实施方案中，颗粒可包括温和颗粒。颗粒可包括例如使癌性或其它病变组织的血管闭塞的颗粒。在一些实例中，颗粒可包括聚合物、胶、树脂、活性炭或玻璃。在某些实施方案中，颗粒可与辐射发射同位素(如放射治疗颗粒)相结合。
[0024]过滤材料可包括具有吸附、结合、捕获或者灭活或降解治疗剂的特性的材料。例如，在某些实施方案中，过滤材料可包括吸附、结合、捕获或者灭活或降解治疗剂的珠粒或其它颗粒。
[0025]如上所述，在某些实施方案中，过滤材料可通过吸附或结合治疗剂以使得能够将其从血液中移除来从血液中过滤治疗剂。例如，过滤材料可具有吸附治疗剂、与治疗剂化学结合、和/或与治疗剂的磁性载体磁性结合，而不显著结合或过滤血液中的内源性实体的特性。过滤材料与治疗剂之间的结合可为不可逆或轻度可逆的。以这种方式，可通过过滤材料收集治疗剂并将其从血液中移除。
[0026]基于特定的过滤材料、治疗剂以及过滤装置构型，移除的治疗剂的百分比在不同的实施方案中可以改变。在某些实施方案中，例如通过过滤材料移除的治疗剂的百分比的范围可为50%或更高，如80%或更高，包括95%或更高。
[0027]在一个实施方案中，过滤材料包括具有吸附治疗剂，与治疗剂化学结合、和/或与结合至治疗剂的磁性载体磁性结合的特性的树脂。包括具有吸附和/或化学结合治疗剂(如阿霉素)的特性的树脂的示例性过滤材料可包括但不限于:强酸性阳离子交换聚合物树脂；离子交换树脂；没有离子交换的聚合物吸附树脂；包括离子键键合治疗剂的磺酸根基团的树脂；基于层析的树脂、基于丙烯酸的树脂，包括由聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、丙烯酸钠以及甚至乙烯基共聚物或者它们的任何组合组成的那些。所述树脂可掺入到由聚合物或布料制成的膜或片上，实例包括:Naf 1n (Dupont)、Neosepta、CM1-7000 (MembranesInternat1nal)，以及 1NAC 膜(Sybron Chemicals)。
[0028]例如，在一个实施方案中，强酸性阳离子交换聚合物树脂可用于略带正电的药物，如Dox。化学或物理地(通过吸附)结合治疗剂(如阿霉素)的化合物的其它实例可包括但不限于:集钙蛋白；环状低聚糖，如环糊精，包括γ环糊精；hNoppl40 ;特异性结合药剂的抗体，如抗阿霉素单克隆抗体(MADll);核仁磷蛋白；肉毒杆菌神经毒素B ;细胞膜脂质，如心磷脂、磷脂酰丝氨酸和磷酸；核酸配体所谓的“适体”包括RNA和DNA ;白蛋白；以及血红蛋白O
[0029]此外，应理解，在其它实施方案中，可应用各种其它类型的离子交换树脂，包括但不限于弱酸性阳离子交换树脂、弱碱性阴离子交换树脂、强碱性阴离子交换树脂。例如，在一个实施方案中，对于带负电荷的药物(例如，肝素)，实施了强碱性阴离子交换树脂。
[0030]如树脂官能团和多孔性/交联、溶液温度、pH、浓度以及离子强度的因素可为影响树脂结合治疗剂的有效性的因素。在一些实例中，例如，树脂的溴化氰活化可用来附接官能团。在某些实例中，实施了这些树脂的低交联型式，如3%或更少，包括2%或更少。更高交联型式也可应用并且也可实施。
[0031]在某些实施方案中，过滤材料包括与治疗剂相结合的碳，如活性碳(例如木炭或活性木炭)。活性碳的有效性可基于例如像孔径、形状、表面积、灰分含量以及硬度的因素而变化。在一些实例中，碳可涂覆有另外的树脂材料。此外，碳和树脂便宜并且可使用少量且仍然有效。虽然在一些实例中可实施更大的量，但是如10克或更少，如5克或更少以及包括I克或更少的碳和树脂的示例性量可实施且为有效的。
[0032]用于过滤装置的示例性树脂可包括但不限于以下中的一种或多种:!fepaSphere、QuadraSphere、Dowex 50W-X2 ；Dowex 50W-X4 ；Dowex 50W-X8 ；B1rad AG50W-X2 ；B1radAG50W-X4 ；B1rad AG50W-X8 ；GE Sepharose Big Beads ；Amberlite XAD-2 ；TosohToyopearl MegaCap II ；Purolite PAD 600 ;以及Purolite CGC100X2。用于过滤装置的不例性碳可包括但不限于以下中的一种或多种:Norit C Gran ；Calgon TOG NDS 20x50 ;以及QUO-YC-1041 ο
[0033]在某些实施方案中，过滤材料可包括改善生物相容性的材料，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、壳聚糖、肝素等。在一些实例中，例如，过滤材料的树脂或碳可涂覆或以其它方式浸渍有PMMA、壳聚糖和/或肝素。示例性涂覆方法可见于美国专利公布号2010/0316694，所述专利的全部内容通过引用并入本文。
[0034]在某些实施方案中，过滤材料可通过灭活或以其它方式降解治疗剂或治疗剂的毒性来从血液中过滤治疗剂。例如，过滤材料可为催化材料，例如像酶促降解治疗剂以降低其毒性水平的固定化(共价或非共价)酶。Dox的酶促降解和灭活例如可通过利用肝脏中含有的糖苷酶裂解其糖主链而发生。
[0035]在其它实施方案中，可通过使化合物与磁性颗粒(如磁性纳米颗粒)共价或非共价地缔合来对施用给患者的治疗剂进行预处理。因此，过滤材料可由磁性材料构成，以使得在处理之后磁性结合的治疗颗粒可附接至过滤材料的磁性材料。
[0036]在其它实施方案中，过滤材料由基本机械筛状过滤器组成，所述机械筛状过滤器捕获通常用于栓塞肿瘤的大范围的颗粒，如基于树脂的颗粒，如DC Beads和LC Beads (离子交换树脂)、QuadraSpheres和HepaSpheres (丙稀酸钠和乙稀基共聚物树脂)、EmboSphe