如下文结构10-14中所示。这些聚酰胺中的每一种可经由PEG二胺 H2N-(CH 2CH20)mCH2CH2-NH 2与适当的环酐反应而衍生：
[0072]
[0073]
[0074] 在温和的条件下，上述酰胺酸是预期的产物。加热后，酰亚胺的形成是预期的，产 生具有较少反应性基团但仍然适用于连接疏水C部分的聚合物。可通过在较低的温度和/或 在水性条件下进行反应来减少或避免不需要的酰亚胺的形成。可选择地，可将悬垂的侧链C 加至聚合物A嵌段的末端，并且聚合时支化点部分可形成(路线5)。
[0075] 除了简单的二胺例如如路线5中所示的1，3_二氨基丙烷，还可使用具有(任选地掩 蔽的)反应性官能团X的二胺，产生适用于连接靶向部分的聚合物15(路线6)。在下文式中，p 可在0-4的范围内，并且每个X独立地为与可能存在的任何其他基团X相同或不同的。反应性 基团X不必是悬垂的，但是可以是例如在形成二胺的原子的链中（如在单体H2N-(CH2)3-NH_ (CH 2)3-NH2 中）的NH 基团。
[0076]
15
[0077]
[0078]
[0079]路线 6
[0080]如上文制备的31-聚合物中的一些具有适用于进一步衍生的反应性基团X，以连接 靶向部分或经由双官能或多官能交联剂以实现聚合物链的交联。在特定的实施方案中，进 行聚合物链上的反应性基团的部分衍生以产生具有各种不同反应性基团的聚合物，这些 反应性基团允许将各种靶向部分连接至单一的聚合物链。因此，亚化学计量的量的丙烯酰 氯(或马来酸酐)与实施例1的聚合物的加成将产生均具有丙烯酰(或马来酰)基团和残留 的羟基基团的聚合物。随后的亚化学计量的量的巯基-羧酸(例如HS- (CH2) 3-C00H)的迈克尔 加成将产生具有羟基、丙烯酰基和羧基基团的聚合物。半胱氨酸的加成除了被亚化学计量 的量的试剂遗留的任何残留的反应性基团之外，还引入了氨基和羧基基团。
[0081] 另一个得到多官能的31-聚合物的方法涉及故意去除疏水链C的一部分。例如，通过 在酰胺化步骤中限制悬垂形成的烷基胺的量的简单办法可制备具有未反应的羧酸基团的 实施例1的聚合物。还有另一种方法是与胺混合物的酰胺化，所述胺中的一部分含有反应 性基团X。同样，在适合的条件(步骤A中过量的马来酸酐和步骤B中过量的DTT)下，可产生具 有所需要的数量的自由硫醇基基团的聚合物的制备。
[0082] 实施例1中的31-聚合物通过设计含有来源于DTT部分的羟基基团在主链中，其用作 反应性基团X。这些基团与水介质中的丙烯酰氯或甲基丙烯酰氯在碳酸盐/碳酸氢盐缓冲液 存在的条件下的酯化，产生-OH基团上的丙烯酰取代。可容易地使丙烯酸酯化(acrylated) 的聚合物进行自由基聚合(具有或不具有附加的自由基单体例如丙烯酸化合物或交联剂例 如双丙烯酸化合物）以获得适用于控制的药物递送(起到聚合物储存或储器的作用)和局部 使用(例如皮肤贴片或软膏）的水凝胶。还可使丙烯酰基团进行迈克尔加成，尤其是与硫醇， 例如蛋白、酶、肽、抗体、Fal/ 2片段或Fat/片段、或者其他靶向部分中的半胱氨酸残基中的 硫醇(路线7)。
[0083]
[0084] 路线 7
[0085] 可用马来酸酐将具有反应性羟基基团的31-聚合物在干燥后进行酯化以连接马来 酸酯基团（一种迈克尔受体），同时产生自由的羧基基团。在所得到的聚合物中，马来双键可 用于迈克尔加成，尤其是与硫醇，例如蛋白、酶、肽、抗体、Fab'2片段或Fab'片段、或者其他 靶向部分中的半胱氨酸残基中的硫醇(路线8)，并且羧基基团可用于与靶向部分中的氨基 基团例如蛋白和肽中的赖氨酸残基偶联。
[0086] 可通过酰胺化进一步将不同的部分与新引入的（或之前可用的）羧基基团连接。因 此，即使在饱和的反应条件（即待连接的部分以化学计量过量存在)下，至少两个不同的靶 向部分可被连接。
[0087]
[0088] 路线 8
[0089]如路线9中所示，一种可选择的制备包括PEG二马来酸酯的酰胺化，以及之后与二 硫醇反应。酰胺化可经由使用活性酯或许多已知的羧酸活化工艺中的任何一种来进行，羧 酸活化工艺包括但不限于使用EDC、DIPC、DCC或类似物的方法，使用或不使用进一步的催化 剂例如順5、11081'、01^?、吡啶或1']\^0。之后将？￡6二马来酸酰胺化物（(1111^1631111(^丨6)与01^ 或另一种二硫醇反应以产生对双键的类似迈克尔加成的加成，由此生成所需要的聚合物。 这一工艺的优点是人们可以从预制的PEG二马来酰胺化物的潜在地非常广泛的选择中选择 人们希望结合到聚合物中的恰当的单体(及其比率）。
[0090]
[0091 ]路线 9
[0092] 可用胺在通常的偶联条件下将含有悬垂的羧酸酯基团的聚合物酰胺化，并且还可 将它们经由Curtius重排转化为异氰酸酯基团，并且之后与胺或醇偶联以分别形成脲和氨 基甲酸酯。这种反应可被用于引入疏水基团C或连接靶向部分。
[0093] 可通过将反应性基团中的一个与二胺至少部分地反应而向聚合物引入自由胺。必 须选择二胺以便胺基团之一在反应的条件下是受保护的或不反应的。后者常常可通过在pH 约7.5时使用乙二胺来实现，因为两个氨基基团的pKa很不同。优选地，这一酰胺化作为引入 疏水的悬垂基团之后的单独步骤来进行。之后通过在这一自由胺上的酰胺化连接具有羧酸 基团的肽或另一分子。
[0094] 因此，即使在饱和条件下，可将多达三种的不同的靶向部分连接至Jr-聚合物:一种 经由硫醇，一种经由胺或羟基，以及一种经由羧酸基团。除了靶向部分，成像剂也可被并入 到本发明的聚合物中，使得聚合物在体内的分布可见。放射治疗剂例如 198Au、32P、125I、131I 、 9()Y、186Re、188Re、67Cu、211At、 213Bi、224Ac以及类似物也可被连接至聚合物，并且细胞毒素例 如卡奇霉素、细菌内毒素、白树毒素、相思豆毒蛋白、蓖麻毒蛋白或类似物也可被连接至聚 合物。
[0095] 羟基和硫醇基团也可通过已知的方法(例如光延反应)被转化为胺，或通过与氮丙 啶或卤代烷基胺(例如溴代乙胺或氯代乙胺)反应被改性为伯胺。与半胱胺的酰胺化将引入 二硫化物，其可通过与肽或抗体的半胱氨酸直接反应以连接肽或抗体;或可为了与肽或抗 体的进一步反应而首先被还原(例如用氨基乙硫醇或DTT)。
[0096] 通过进行部分反应，人们可将另外的反应性官能团引入本发明的聚合物，包括但 不限于（1)硫醇-反应性基团例如丙烯酸或马来酸衍生物，（2)羧酸-反应性基团例如氨基或 羟基，（3)胺-反应性基团例如羧基，以及(4)二硫化物-反应性基团例如巯基。取决于所用的 试剂和所用的数量，每个聚合物分子的这种附加的官能团的数量可在1/r直到r的几倍的范 围内。
[0097] 可选择地，可连接两种或更多特异的靶向部分以增强对癌细胞表面的结合的特异 性。还可使用两种或更多特异的部分以便产生在不同目标之间的相互作用，例如一个部分 可将聚合物靶向癌细胞，而另一个部分可促进补体因子的结合和补体通路的活化。
[0098] 靶向部分与本发明的聚合物的重复单元的连接导致部分在聚合物链上的和纳米 微粒表面上多价展示。多价展示常常导致对靶的亲和性的大大增加。例如多价抗体在它们 的靶的清除上要比正常的二价抗体有效得多。自然界中结合碳水化物的蛋白和碳水化物已 知为多价的，并且如果单价时是无效的。同样的多价的肽和碳水化物靶向部分也比单独的 单体有效得多。
[0099] 将靶向部分与本发明的聚合物链连接的另一个好处是分子量上的显著增加，其导 致肽和其他配体的肾脏清除率的减少。此外PEG主链提供的好处类似于蛋白PEG化，例如避 开免疫监视。
[0100] 本发明的梳型聚合物可用于在水性溶剂系统中包封水溶性的和微溶的抗癌药物。 在水性溶剂中包封物质的方法包括将药物与本发明的梳型聚合物在水存在的条件下接触 以便形成物质和聚合物的水溶性的络合物。可选择地，可将聚合物和待包封的物质在两相 的水性-有机乳液中混合并且通过蒸发除去有机溶剂。示例性的方法描述于美国专利第6， 838,089号中，该美国专利通过引用并入本文。据信在大多数实例中，聚合物自组装为类胶 束的纳米微粒，其具有溶解在聚结于颗粒的核处的疏水C链中的药物，而A嵌段形成亲水的 晕，其充分降低了界面自由能以使得颗粒的水性悬浮液保持稳定。
[0101 ]在一些实例中，微溶的药物可以不完全溶解在核中，但是可作为在颗粒的核处由C 链包围并悬浮在C链中的固态纳米颗粒或纳米晶体而存在。本发明的实施并不依赖于C链与 微溶的物质混合的任何特定程度。药物在某些实例中可以分子水平溶解在C链中，而在其他 的实例中，它可表现出与C链环境的任何程度的相分离。在某些实例中，由于外部条件例如 pH、温度或剪切速率的作用，预期体系将从一种状态变为其他状态。例如，血流中的剪切速 率可以是相当高的，而在淋巴系统中，其通常是低的。这种环境诱导的状态的改变可被利用 以控制药物从颗粒核的释放。
[0102] 聚合物颗粒的疏水核的溶剂化能力可通过改性疏水C部分而改进。适合的改性包 括但不限于引入一个或多个双极性的和/或亲水的取代基例如羟基、醚、酰胺、亚砜和氰基 官能团，以便增加疏水核的极性和/或可极化性。
[0103] 能够被这些聚合物包封并递送的抗癌药物包括但不限于多柔比星、喜树碱、多西 紫杉醇、紫杉醇、托泊替康、伊立替康、伊马替尼、舒尼替尼、索拉非尼、axitinib、帕唑帕尼、 依托泊苷、甲氨蝶呤、甲基叶酸、二氯甲氨蝶呤、5-氟尿嘧啶、6-巯基嘌呤、克拉屈滨、克拉屈 滨、星形孢菌素、阿糖胞苷、美法仑、长春罗新、放线菌素、道诺霉素、表柔比星、伊达比星、丝 裂霉素D、丝裂霉素A、洋红霉素(carninomycin)、氨喋呤、他利霉素、鬼臼毒素、顺铂、碳铂、 长春碱、长春新碱、长春地辛(vindesin)、视黄酸、秋水仙素、地塞米松、和他莫昔芬、以及这 些药物的衍生物和类似物，以及光动力剂、核酸、核酸类似物和核酸络合物。核酸类似物包 括物质例如硫代磷酸酯、氨基磷酸酯和肽核酸。核酸络合物是低聚核酸或其类似物与基本 上电中性量的阳离子或聚阳离子物质的离子络合物。
[0104] 由于本发明的聚合物的包封抗癌药物的能力，本发明还提供了药物组合物，其含 有与治疗上有效量的一种或多种药理上有效的抗癌剂组合的一种或多种本发明的聚合 物，以及药学上可接受的载体或赋形剂。适合的载体和赋形剂包括水和盐水，以及固体添加 剂例如缓冲剂、盐、糖、多糖例如纤维素及其衍生物，以及本领域内已知的各种润湿剂、助流 剂、防腐剂、结合剂和分散剂。本发明的聚合物可使得在现有技术中以其他方式为无效量的 抗癌剂有效。因此，为了本公开内容，"治疗上有效量"是使得组合物整体有效的剂的量。
[0105] 本文所提及的所有的专利、专利申请和出版物都通过引用全文并入本文。 实施例
[0106] 1 ?一般步骤
[0107] 本发明还提供了用于本发明的梳型聚合物的制备方法。这些聚合物的合成可由有 机合成领域的技术人员通过依照下文描述的步骤容易地实现。主要的起始材料是聚乙二 醇，其优选地为使用前干燥并且脱气的。这通过在真空下于高温搅拌熔化的PEG直到不再形 成气泡来适宜地完成。这取决于PEG的质量，可能需要8-12小时。一旦干燥，就可将PEG在氩 气下无限期保存。商业上可获得的工业和研究级别的PEG可被用于制造本发明的聚合物，例 如具有1430-1570分子量分布的商品多分散"PEG 1500"。这种材料可掺入双酚A二缩水甘油 醚，其在PEG链的中心处引入了仲羟基基团。为了确保本发明的聚合物具有最可重复性和一 致性，PEG优选地为无双酚A并且具有低分散度。最优选的是>95 %单分散性的PEG聚合物， 例如为可从Nektar Therapeutics(以前的Shearwater Polymers)、Huntsville AL以及 Polypure AS，0slo，Norway商业获得的。特别优选的PEG的一个实例是来自Polypure的 "PEG-28"，其为 > 95 % HO (CH2CH2O) 28H，分子量 1252。
[0108] 所有的反应在惰性气氛例如氮气或氩气下进行，伴随磁力的或优选地机械的搅 拌。
[0109] 在步骤A中，将无水的PEG熔化，并且搅拌下加入马来酸酐（每摩尔PEG 2摩尔）。马 来酸酐的量应当尽可能地与PEG末端羟基基团的数目匹配。马来酸酐不足将产生羟基-封端 的聚合物链，而过量的马来酸酐将消耗下一步骤中的硫醇基团，导致过早的链终止和末端 羧基基团。反应温度不是关键，该方法可在45°C和100°C之间的温度适宜地进行。反应的优 选温度是在65°C和90°C之间。如果使用升高的温度，马来酸酐容易升华，而应当采取步骤以 使马来酸酐保留在溶液中。将顶端空间最小化并使反应容器浸没在油浴中是有效的方法。
[0110] 取决于所选择的温度，反应可在2小时或更短的时间内完成或者可进行整夜。反应 可通过硅胶板上的TLC来监测，并持续直到马来酸酐消失之后。视觉对比、UV和碘染色都可 用于检查TLC板。
[0111] 在步骤B中，将步骤A中产生的粗制的PEG双马来酸酯与二硫苏糖醇(DTT)和N，N， g 四甲基乙二胺(TEMED)(以及添加的水，如果是流动性所必需的）混合，并且于70°C搅 拌混合物。如粘度的迅速增加所指示的，反应在30分钟内完成。如果使用了比最佳量更多或 更少的DTT，产物的分子量将减少。如果需要，通过用效力较差的叔胺碱例如TEA代替TEMED， 也可减少产物的分子量。
[0112] 在步骤C中，向反应混合物中加入足够的水以降低粘度，并且相对于聚合物中每 mo 1的羧酸基团加入0. lmo 1 N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)和1.05mo 1的十六烷胺。（这一量的NHS 表现最佳地将副反应的程度最小化）。之后分批加入过量的N-(3-二甲氨基丙基)-N~乙基 碳二亚胺(EDC)(每mol羧酸基团1.4mol EDC)，根据需要加入另外的水以维持搅拌。反应混 合物的pH保持在7以上，并且优选地在9和11之间，以将烷基胺的反应性最优化。使用十二烷 胺，这一反应可