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KR20140051292A - 양친매성 스페이서 또는 양친매성 폴리머 상에서 치료제를 포함하는 항산화, 신경보호 및 항신생물 나노입자 - Google Patents

양친매성 스페이서 또는 양친매성 폴리머 상에서 치료제를 포함하는 항산화, 신경보호 및 항신생물 나노입자 Download PDF

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KR20140051292A
KR20140051292A KR1020147003240A KR20147003240A KR20140051292A KR 20140051292 A KR20140051292 A KR 20140051292A KR 1020147003240 A KR1020147003240 A KR 1020147003240A KR 20147003240 A KR20147003240 A KR 20147003240A KR 20140051292 A KR20140051292 A KR 20140051292A
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KR
South Korea
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branched
group
camptothecin
antioxidant
nanospheres
Prior art date
Application number
KR1020147003240A
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English (en)
Inventor
존 유
봉 섭 이
Original Assignee
세다르스-신나이 메디칼 센터
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Publication date
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Abstract

본 발명은 양친매성 스페이서 또는 양친매성 폴리머 상에서 치료제를 포함하는 항산화, 신경보호 및 항신생물 나노입자에 관한 것이다. 양친매성 스페이서 또는 양친매성 폴리머 상에서 치료제를 포함하는 항산화, 신경보호 및 항신생물 나노입자를 생산하기 위해 캄프토테신의 항산화 유도체 및 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체, NSAID 및 스타틴의, 그의 동시 에멀젼화 또는 나노침전하는 방법 및 암성 질환의 치료에서의 그의 용도가 또한 제공된다. 본 발명의 추가 측면은 다른 의약품 및/또는 약물의 전달 장치의 제조를 위한, 이들 신경보호 및 항신생물 나노입자의 용도이다.

Description

양친매성 스페이서 또는 양친매성 폴리머 상에서 치료제를 포함하는 항산화, 신경보호 및 항신생물 나노입자 {ANTIOXIDANT, NEUROPROTECTIVE AND ANTINEOPLASTIC NANOPARTICLES COMPRISING A THERAPEUTIC AGENT ON AN AMPHIPHILIC SPACER OR AN AMPHIPHILIC POLYMER}
본 발명은 양친매성 스페이서 또는 양친매성 폴리머 상에서 치료제를 포함하는 항산화 및 항신생물 나노입자에 관한 것이다.
본원의 모든 공보는, 각각의 개별적인 공보 또는 특허 출원이 참고로 포함되도록 구체적으로 및 개별적으로 표시되었던 것처럼 동일한 정도로 참고로 포함된다. 하기 설명은 본 발명을 이해하는데 유용할 수 있는 정보를 포함한다. 본원에 제공된 임의의 정보는 선행기술이거나 현재 청구된 발명과 관련되거나, 구체적으로 또는 은연 중에 참조된 임의의 공보가 선행기술이라는 인정은 아니다.
캄프토테신의 항신생물 효과
캄프토테신은 캄프토테카 아큐미네이트 (Nyssaceae)의 목재 및 나무껍질로부터 먼저 단리된 식물성 알칼로이드이고 토포이소머라제 I에 의한 DNA 완화의 억제에 의한 항신생물 효과를 나타낸다. 그러나, 캄프토테신은 본질적으로 물에서 불용성이고, 따라서, 수많은 유도체는 물 용해도를 증가시키기 위해 개발되었다 (Thomas 등, Camptothecin : Current perspectives. Bioorg. Med. Chem., 12, 2004, 1585-1604: Pizzolato 등, The Camptothecin. The Lancet, 361, 2003, 2235-2242).
캄프토테신은 E-고리에서 락톤을 갖는 5환식 구조로 이루어지고, 이것은 분자의 항종양 효과에 필수적이다. 약물의 주요 변환 및 제거 경로는 락톤 가수분해 및 소변 배출을 포함하는 것으로 실증되었다. 사실상, 락톤 형태는 투여 30 분 후 개방 고리로 50% 가수분해된다. 나트륨 염이 캄프토테신보다 더 낮은 활성을 보여주는 것은, pH 7.4에서 불활성 형태 (개방 고리)가 락톤 활성 형태 (폐쇄된 고리)에 대해 지배적이기 때문이다.
비-스테로이드 항염증 약물
비-스테로이드 항염증 약물 (NSAID)은 통증, 열병, 및 염증의 치료에서 널리 사용된다. NSAID가 그것의 항염증 활성을 발휘한 주요 기전은 불리한 부작용, 예컨대 위장 (GI) 점막의 자극 및 궤양화에 또한 책임있는 사이클로옥시게나제-유도된 프로스타글란딘 합성의 억제이다 (Whittle, 2003). 2 개 유형의 COX 효소, 즉 COX-1 및 COX-2가 있다. COX-1은 많은 조직에서 항시적으로 발현되고, 반면에 COX-2는 염증의 부위에서만 발현된다 (S. Kargan 등 GASTROENTEROL., 111: 445-454, 1996). 그의 생산이 COX-1에 의해 매개된 프로스타글란딘은 위 점막 온전성의 유지에 책임이 있다. 따라서, GI 부작용은 NSAID에서 유리 카복실 그룹에 의해 야기된 자극 및 GI 관에서 프로스타글란딘 생합성의 봉쇄의 조합된 효과로부터 생기는 것으로 일반적으로 믿는다 (Dannhardt 및 Kiefer, 2001). 사이클로옥시게나제의 활성에 대한 그것의 억제 효과에 기인하는 부작용에 추가하여, 이들 NSAID의 산성 모이어티는 이들 약물에 대한 반응에서 관찰된 위방 부작용에 또한 기여한다 (Tammara 등, 1993).
역학 연구는, NSAID의 서브셋이 알츠하이머병 (AD)에 대한 위험을 감소시키는 것을 문서로 기록했다. AD에서의 NSAID의 효능은 항염증 또는 항-아밀로이드 형성 활성에 대한 원인일 수 있다. 이부프로펜, 인도메타신 및 설린닥 설파이드가 COX 활성의 큰 아밀로이드 형성의 Aβ42 펩타이드를 독립적으로 감소시킨다는 것으로 보고되었다 (Nature, 414:212-216 (2001)).
NSAID는 내피 세포에 대한 직접적인 효과를 통해 신생혈관형성을 억제하는 또한 보여주었다.
미엘로페록시다아제 (MPO)-H2O2/Cl- 시스템에 의해 산출된 염증성 산화제 차아염소산 (HOCl)가 감염에 대항하는 숙주 방법의 중요한 기전을 포함할지라도, 과잉생산 및 세포외로 산출된 HOCl은 세포독성이고 신경퇴행성 장애, 죽상경화증, 만성 염증성 상태, 및 암을 포함하는 수많은 질환의 병원균과 연루된 것으로 믿는다 (Malle 등, Br J Pharmacol 2007: 1-17).
차아염소산은 많은 생물학적 분자와 반응할 수 있는 강력한 산화제이다. 생리적 농도의 클로라이드 이온의 조재에서, H2O2는 차아염소산을 산출하기 위해 활성화된 식균 세포에 의해 산출된 훨씬 가장 풍부한 산화제인 헴(heme) 효소 MPO에 의해 효율적으로 할로겐화된다 (Krasowska 등, BRAIN Res. 997:176-184 (2004)). 차아염소산은 세포질 단백질 및 핵 DNA 염기를 염소화할 수 있고 인지질 및 지방단백질에서 지질 과산화를 유됴한다 (Spickett CM., Pharmacol THERAPEUTICS 115:400-409 (2007)). 중요하게, 세포내 글루타티온 및 단백질 티올에 대한 HOCl에 의해 야기된 손상은 비가역적이고 재합성에 의해서만 대체될 수 있다 (Dalle-Donne 등, Free Radic Biol Med 32(9):927-937 (2002)). 더욱이, HOCl는 손상 하이드록실 라디칼로 전환될 수 있다 (Candeias 등, FEBS Lett 333(1,2):151-153 (1993)). 대부분의 NSAID는 수성 환경에서 차아염소산을 소거할 수 있고 일부 NSAID는 효소와의 직접적인 상호작용에 의해 MPO를 억제한다 (Neve 등, EUROPAN J Pharmacol 417:37-43 (2001)).
NSAID 의 항암 효과
수많은 역학 연구, 임상시험, 및 동물 연구는, NSAID가 특정 암의 예방 및 치료에서 효과적일 수 있다는 것을 보여주였다.
(Keller 등, Chemoprevention strategies using NSAIDs and COX -2 inhibitors. Cancer Biol Ther (2003) 2:S140-9; Gupta 등, Colorectal cancer prevention and treatment by inhibition of cyclooxygenase-2. Nat Rev Cancer (2001) 1:11-21; Umar 등, Development of COX inhibitors in cancer prevention and therapy. Am J Clin Oncol (2003) 26:S48-57; Harris 등, Aspirin , ibuprofen , and other non - steroidal anti - inflammatory drugs in cancer prevention : a critical review of nonselective COX -2 blockade [ review ]. Oncol Rep 2005;13: 559-83). 어떤 NSAID의 장기간 사용이 결직장, 유방, 및 난소암의 위험을 감소시킨다는 것을 또한 제안했다. Taketo 등, Cyclooxygenase-2 inhibitors in tumorigenesis. J Natl Cancer Inst (1998) 90:1529-36; Sandler 등 A randomized trial of aspirin to prevent colorectal adenomas. N Engl J Med (2003) 348:891-9; Saji 등 Novel sensitizing agents : potential contribution of COX -2 inhibitor for endocrine therapy of breast cancer. Breast Cancer (2004) 11:129-33.
NSAID가 항신생물 효과를 나타내는 분자 기전은 저조하게 이해되는데, 이것은 집중적인 조사의 문제이다. NSAID의 화학예방적 및 항종양형성 효과는 세포자멸사의 유도 그 다음 COX-2의 억제에 부분적으로 기여한다. Lin 등, The role of cyclooxygenase-2 inhibition for the prevention and treatment of prostate carcinoma. Clin Prostate Cancer (2003) 2:119-26; Mann 등, Cyclooxygenase -2 and gastrointestinal cancer. Cancer J (2004) 10:145-52; Basler 등, Nonsteroidal anti - inflammatory drugs and cyclooxygenase -2 selective inhibitors for prostate cancer chemoprevention. J Urol 2004;171: S59-62; discussion S62-53; Sabichi 등, COX -2 inhibitors and other nonsteroidal anti - inflammatory drugs in genitourinary cancer. Semin Oncol 2004;31:36-44.
다양한 연구는, COX-2-독립적인 기전이 또한 관여될 수 있다는 것을 또한 제안했는데, 이것은, NSAID에 의한 세포자멸자 유도가 COX-2을 억제하기 위한 그것의 능력과 항상 상관관계가 있는 것은 아니기 때문이다. Chuang 등, COX -2 inhibition is neither necessary nor sufficient for celecoxib to suppress tumor cell proliferation and focus formation in vitro. Mol Cancer (2008) 7:38; Marx 등, J. Cancer research; Anti-inflammatories inhibit cancer growth―but how? Science 2001;291:581-2; Elder 등, Induction of apoptotic cell death in human colorectal carcinoma cell lines by a cyclooxygenase -2 ( COX -2)- selective nonsteroidal anti-inflammatory drug : independence from COX -2 protein expression. Carcinogenesis (2001) 22:17-25; Jiang 등, Subtraction hybridization identifies a novel melanoma differentiation associated gene , mda -7, modulated during human melanoma differentiation , growth and progression. Oncogene (1995) 11:2477-86.
α-리포산의 항산화 효과
디티올란 모이어티를 함유하는 분자는 그것의 항산화 특성으로 인해 널리 조사된다. 그의 분자 내에 디티올란 고리를 갖는 α-리포산 (티옥산, 1,2-디티올란-3-펜탄산)은 성장 인자로서 본래 발견된 널리 분배된 천연 물질이다. 생리적으로, α-케토 카복실산 (예를 들면, 피루베이트)의 산화적 탈카복실화의 보조효소로서 및 항산화제로서 작용하고, 비타민 C, 비타민 E, 글루타티온 및 보조효소 Q10를 재생할 수 있다. 병적 상태에서, 리포산 당뇨병 다발성신경병증, 간경변증 및 금속 중독의 치료에 적용된다.
Figure pct00001
Figure pct00002
α-리포산 디하이드로리포산
리포산 및 디하이드로리포산은 지질 및 수성 환경 모두에서 수많은 라디칼을 포획할 수 있다. 리포산 및 디하이드로리포산은 직접적인 라디칼 트랩핑 및/또는 금속 킬레이트화에 의해서뿐만 아니라 다른 항산화제 (예를 들면, 비타민 C, 비타민 E)의 재순환 및 비타민 E을 차례차레 재순환시키는 글루타티온의 환원에 의해 항산화제로서 작용한다. [1,2]-디티올란 고리계에 존재하는 2 개의 티올 그룹은 그것에 독특한 항산화 잠재성을 부여한다. 사이클릭 5-원 고리 예컨대 리포산을 갖는 디설파이드는 개방-사슬 유도체 예컨대 시스틴 또는 글루타티온보다 환원성 및/또는 친핵성 공격에서 더 효과적인 것으로 발견되었다.
화합물의 항산화 잠재성은 하기와 같은 특성을 기반으로 평가될 수 있다: (1) 유리 라디칼 소거의 특이성, (2) 다른 항산화제와의 상호작용, (3) 금속-킬레이팅 활성, (4) 유전자 발현에 대한 효과, (5) 흡수 및 생체이용률, (6) (수성 또는 막 도메인, 또는 둘 모두에서) 위치, 및 (7) 치유 산화적 손상을 치유하는 능력 (Packer 등, Free Radical Biology & Medicine. 19(2):227-250, 1995). 상기 기준에 따라, 리포산/디하이드로리포산 산화환원 시스템을 함유하는 [1,2]-디티올란은 보편적인 항산화제로서 간주되었다.
항산화 활성을 갖는 리포산 유도체 또는 복합물을 개발하기 위한 많은 시도가 있었다. 미국 특허 번호 6,090,842; 6,013,663; 6,117,899; 6,127,394; 6,150,358; 6,204,288, 6,235,772; 6,288,106; 6,353,011; 6,369,098; 6,387,945; 6,605,637; 6,887,891; 6,900,338; 및 6,936,715는 일부 예이다.
많은 다른 미국 특허에서, 천연 및 합성 리포산 유도체 및 그것의 대사물은 피부 노화의 예방 및 유리 라디칼 매개된 질환의 치료에 사용하기 위해 개시되고, 상기 질환은 염증성, 증식성, 신경퇴행성, 대사 및 감염성 질환을 포함한다.
NO - 신타제 및 트랩핑 반응성 산소 종 ( ROS )에 대한 억제 활성
다양한 상태들 또는 질환 상태는 그것의 생리병리학에서 산화질소 (NO) 및 ROS의 잠재적인 역할 및 글루타티온의 대사를 실증했다. 질소 모녹사이드 및 글루타티온의 대사 뿐만 아니라 티올 그룹의 산화환원 상태가 관여된 상태들 또는 질환 상태는 비제한적으로 하기를 포함한다: 심혈관 및 뇌혈관 장애 (예를 들면, 죽상경화증, 편두통, 동맥 고혈압, 패혈성 쇼크, 허혈성 또는 출혈성 심장 또는 뇌 경색, 허혈 및 혈전증); 중추 또는 말초 신경계의 장애 (예를 들면, 신경퇴행성 신경계); 뇌 경색, 지주막하 출혈, 노화, 노인성 치매 (예를 들면, 알츠하이머병), 헌팅턴 무도병, 파킨슨병, 프리온병 (예를 들면, 크로이펠츠 야콥병), 근위축측삭경화증, 통증, 뇌 및 척수 외상을 포함하는 신경퇴행성 질환; 증식성 및 염증성 질환 (예를 들면, 죽상경화증), 아밀로이드증, 및 위-장 시스템의 염증; 장기 이식; 당뇨병 및 그것의 합병증 (예를 들면, 망막병증, 신병증 및 다발성신경병증, 다발성 경화증, 근병증); 암; 상염색체 유전 질환 (예를 들면, 운베리히드-룬드보그 질환); 중독 (예를 들면, 카드뮴 중독, n-헥산, 살충제, 제초제의 흡입)과 연관되고, 치료 (예를 들면, 방사선요법) 또는 유전 기원의 장애 (예를 들면, 윌슨병)에 연과된 신경 질환; 및 당뇨병에 연관된 발기부전.
이들 상태들 및 질환 상태는 질소 모녹사이드의 과도한 생산 또는 기능장애 및/또는 글루타티온의 대사 및 티올 그룹의 산화환원 상태를 특징으로 한다 (Duncan and Heales, Nitric Oxide and Neurological Disorders, Molecular Aspects of Medicine. 26:67-96, 2005; Kerwin 등, Nitric Oxide : A New Paradigm For Second Messengers, J. Med. Chem. 38:4343-4362, 1995; Packer 등, Free Radical Biology & Medicine. 19:227-250, 1995). 미국 특허 번호 6,605,637, 6,887,891, 및 6,936,715는, disclose that 리포산 유도체가 질소 모녹사이드 NO를 생산하는 NO-신타제 효소의 활성을 억제하고 ROS를 포획하고 티올 그룹의 산화환원 상태에서 더 일반적인 방식으로 개입하는 내인성 항산화제를 재생한다는 것을 개시한다. 미국 특허 번호 5,693,664, 5,948,810, 및 6,884,420은 유형 I 및 Ⅱ의 진성 당뇨병의 치료를 위한 약물의 합성을 위해 라세미 α-리포산 또는 그것의 대사물, 염, 아마이드 또는 에스테르의 용도를 개시한다. 미국 특허 번호 5,925,668은 유리 라디칼 매개된 질환을 치료하고/거나 그와 같은 질환과 연관된 증상을 감소시키는 방법을 개시하고 그것에 의하여 항산화 활성을 갖는 화합물은 1,2-디티올란, 감소된 또는 산화된 형태를 함유한다. 미국 특허 번호 6,251,935는 라세미 알파-리포산, 거울상이성질체들 및 그의 약제학적으로 허용가능한 염, 아마이드, 에스테르 또는 티오에스테르로 이루어진 그룹으로부터 선택된 활성 성분의 투여를 포함하는, 편두통의 예방 또는 치료 방법을 개시한다. 미국 특허 번호 6,472,432 및 6,586,472는 리포산 및/또는 리포산 유도체를 함유하는 조성물의 적용에 의해 만성 염증성 장애 장미증의 치료를 개시한다. 또한, 리포산 및 디하이드로리포산의 신경보호 효과가 항산화제 및 유리 라디칼 소거 기전에 의해 매개된다는 강한 증거가 있다 (Packer 등, Free Radical Biology & Medicine. 22:359-378, 1997).
스타틴의 신경보호 및 신경회복 효과
스타틴은 콜레스테롤 수준을 저하하는데 사용된 콜레스테롤 생합성 억제제이다. 스타틴은 외상성 뇌 손상 (TBI) 및 뇌졸중의 동물 모형에서 신경보호 및 신경회복 이점을 또한 보여준다 (Chen 등, Ann Neurol 53(6),743-751, 2003; Jessberger 등, Learn Mem 16(2),147-154, 2009; Chen 등, Life Sci 81(4), 288-298, 2007; Chen 등, J Cereb Blood Flow Metab 25(2), 281-290, 2005; Lu 등, J Neurotrauma, 21(1), 21-32, 2004; Lu 등, J Neurosurg,101 (5):813-821, 2004. Wu 등, J Neurosurg, 109(4):691-698, 2008). 뇌졸중 및 외상에 의해 야기된 외상성 뇌 손상은 전세계적인 주요 건강 문제이다. 허혈은 또한 TBI의 병원균에 중요한 역할을 한다. 스타틴은 TBI 후 기능 회복을 향상시키고, 유의미하게 신경 기능적 결손을 감소시키며, 뉴런의 생존을 증가시킨다 (Chen 등, Ann Neurol, 53(6), 743-751, 2003; Lu 등, J Neurotrauma, 24(7): 1132-1146, 2007; Wang 등, Exp Neurol, 206(1), 59-69, 2007).
발명의 요약
하기 구현예 및 그의 측면은 기재되어 있고 비제한적인 범위로 예시적인 및 설명적인 조성물 및 방법과 함께 실증된다.
본 발명의 한 구현예는 하기를 포함하는 나노구형체를 포함한다: 토코페롤 및 친수성 스페이서, 소수성 스페이서, 양친매성 스페이서, 또는 양친매성 폴리머에 콘주게이트된 치료제 또는 조영제.
다양한 구현예에서, 나노구형체는 본원에 기재된 바와 같이 식 A-Ia로 표시되는 항산화 α-리포산-함유 소수성 화합물을 추가로 포함하고, 여기서 X는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있고, 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있고; Y는 분지형 및 비분지형 알킬, 분지형 및 비분지형 알케닐, 분지형 및 비분지형 알키닐, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알킬, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알케닐, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알키닐, 아릴, 사이클릭 지방족, 사이클릭 방향족, 헤테로사이클릭, 및 방향족 헤테로사이클릭 그룹으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있고; n은 적어도 하나의 정수일 수 있다. 다양한 구현예에서, 식 Ia의 디티올란 모이어티는 α-리포산일 수 있고 본원에 기재된 바와 같이 식 A-Ⅱa로 나타낸다.
다양한 구현예에서, 나노구형체는 추가로, 본원에 기재된 바와 같이 식 B-I로 표시되는 소수성 비스테로이드 항염증 약물 (NSAID) 유도체를 포함하고, 여기서 상기 A는 분지형 및 비분지형 알킬, 분지형 및 비분지형 알케닐, 분지형 및 비분지형 알키닐, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알킬, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알케닐, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알키닐, 아릴, 사이클릭 지방족, 사이클릭 방향족, 헤테로사이클릭, 및 방향족 헤테로사이클릭 그룹으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있고; n은 적어도 2 개의 정수일 수 있다.
다양한 구현예에서, 나노구형체는 추가로, 본원에 기재된 바와 같이 식 B-Ⅱ로 표시되는 비스테로이드 항염증 약물 (NSAID)의 소수성 항산화 및 항염증 유도체를 포함하고, 여기서 X는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있고 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있고; A는 분지형 및 비분지형 알킬, 분지형 및 비분지형 알케닐, 분지형 및 비분지형 알키닐, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알킬, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알케닐, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알키닐, 아릴, 사이클릭 지방족, 사이클릭 방향족, 헤테로사이클릭, 및 방향족 헤테로사이클릭 그룹으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고; n은 적어도 하나의 정수일 수 있고; m은 적어도 하나의 정수일 수 있다. 다양한 구현예에서, NSAID의 소수성 항산화 및 항염증 유도체는 본원에 기재된 바와 같이 식 B-Ⅲ이고, 여기서 ALA는 α-리포산을 나타낸다.
다양한 구현예에서 나노구형체는 추가로, 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체를 포함한다.
다양한 구현예에서, 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체는 본원에 기재된 바와 같이 식 C-Ⅱ일 수 있고, 여기서 A 및 B는 ―OC(O)―, ―OC(O)O―, 및 ―OC(O)N(R)―로 이루어진 그룹으로부터 독립적으로 선택될 수 있고, 여기서 R은 수소 원자, 또는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬일 수 있고; X 및 Y는 링커일 수 있고, 각각은 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬을 독립적으로 포함하고 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있고; R1, R2, R3, R4, 및 R5 각각은 수소, 알킬, 아릴, 사이클로지방족, 및 아랄킬로 이루어진 그룹으로부터 독립적으로 선택될 수 있고 각각은 헤테로 원자를 임의로 함유할 수 있다.
다양한 구현예에서, 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체는 본원에 기재된 바와 같이 식 C-IV일 수 있고, 여기서 L1은 디올 상에서 2 개의 유리 에스테르가능한 하이드록실 그룹의 에스테르화에 의해 형성된 모이어티일 수 있고; R1, R2, R3, R4, 및 R5 각각은 수소, 알킬, 아릴, 사이클로지방족, 및 아랄킬 그룹으로 이루어진 그룹으로부터 독립적으로 선택될 수 있고, 및 헤테로 원자를 임의로 함유할 수 있다.
다양한 구현예에서, 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체는, 본원에 기재된 바와 같이 하기로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다: 식 C-V, 식 C-VI, 식 C-VⅡ, 식 C-VⅢ, 식 C-IX, 식 C-X, 및 식 C-XLVI.
다양한 구현예에서, 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체는 본원에 기재된 바와 같이 식 C-Ⅲ일 수 있고, 여기서 A는 ―OC(O)―, ―OC(O)O―, 및 ―OC(O)N(R)―로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있고, 여기서 R은 수소 원자, 또는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬일 수 있고; P는 ―OC(O)―, 및 ―N(R)C(O)―로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있고, 여기서 R은 수소 원자, 또는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬일 수 있고; X는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬을 포함하는 링커일 수 있고 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있고; R1, R2, R3, R4, 및 R5 각각은 수소, 알킬, 아릴, 사이클로지방족, 및 아랄킬로 이루어진 그룹으로부터 독립적으로 선택될 수 있고, 각각은 헤테로 원자를 임의로 함유할 수 있다.
다양한 구현예에서, 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체는 본원에 기재된 바와 같이 식 C-XI일 수 있고, 여기서 L2는 화합물을 생산하는 과정에서 링커로서 다아민을 사용하여 형성될 모이어티일 수 있고; R1, R2, R3, R4, 및 R5 각각은 수소, 알킬, 아릴, 사이클로지방족, 및 아랄킬 그룹으로 이루어진 그룹으로부터 독립적으로 선택될 수 있고, 및 헤테로 원자를 임의로 함유할 수 있다.
다양한 구현예에서, 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체는, 본원에 기재된 바와 같이 하기로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다: 식 C-XⅡ, 식 C-XⅢ, 식 C-XIV, 식 C-XV, 식 C-XVI, 식 C-XVⅡ, 및 식 C-XLVⅡ.
다양한 구현예에서, 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체는 본원에 기재된 바와 같이 식 C-XVⅢ일 수 있고, 여기서 L3은 화합물을 생산하는 과정에서 링커로서 아미노알코올을 사용하여 형성된 모이어티일 수 있고; R1, R2, R3, R4, 및 R5 각각은 수소, 알킬, 아릴, 사이클로지방족, 및 아랄킬로 이루어진 그룹으로부터 독립적으로 선택될 수 있고, 각각은 헤테로 원자를 함유할 수 있다.
다양한 구현예에서, 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체는, 본원에 기재된 바와 같이 하기로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다: 식 C-XIX, 식 C-XX, 식 C-XXI, 식 C-XXⅡ, 식 C-XXⅢ, 식 C-XXIV, 및 식 C-XLVⅢ.
다양한 구현예에서 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체는 석신산 무수물 또는 글루타르산 무수물과의 반응에 의해 변형된 α-리포산 및 캄프토테신 또는 캄프토테신 유사체의 콘주게이션에 의해 생산된 화합물일 수 있고, 여기서 캄프토테신 유사체는 본원에 기재된 바와 같이 식 C-I로 나타내고, 여기서 R1, R2, R3, R4, 및 R5 각각은 수소, 알킬, 아릴, 사이클로지방족, 및 아랄킬로 이루어진 그룹으로부터 독립적으로 선택될 수 있고, 헤테로 원자를 임의로 함유할 수 있다.
다양한 구현예에서, 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체는, 본원에 기재된 바와 같이 하기로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다: 식 C-XXV, 식 C-XXVI, 식 C-XXVⅡ, 식 C-XXVⅢ, 식 C-XXIX, 식 C-XXX, 식 C-XXXI, 식 C-XXXⅡ, 식 C-XXXⅢ, 식 C-XXXIV, 식 C-XXXV, 식 C-XXVI, 식 C-XXXVⅡ, 식 C-XXXVⅢ, 식 C-XXXIX, 식 C-XL, 식 C-XLI, 식 C-XLⅡ, 식 C-XLⅢ, 식 C-XLIV, 및 식 C-XLV.
다양한 구현예에서, 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체는, 본원에 기재된 바와 같이 하기로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다: 화합물 C-23, 화합물 C-1, 화합물 C-2, 화합물 C-10, 화합물 C-3, 화합물 C-4, 화합물 C-5, 화합물 C-11, 화합물 C-6, 화합물 C-7, 화합물 C-8, 화합물 C-12, 화합물 C-9, 화합물 C-13, 화합물 C-14, 화합물 C-15, 화합물 C-16, 화합물 C-17, 화합물 C-18, 화합물 C-19, 화합물 C-20, 화합물 C-21, 및 화합물 C-22.
본 발명의 한 구현예는 하기를 포함하는, 필요로 하는 대상체의 암의 치료 방법을 제공한다: 본원에 기재된 바와 같은 나노구형체를 제공하는 단계; 및 암을 치료하기 위해 치료적으로 유효량의 상기 나노구형체를 상기 대상체에게 투여하는 단계. 다양한 구현예에서, 암은 뇌암일 수 있다.
다양한 구현예에서, 치료제는 하기로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다: 화학요법제, 스타틴, 비스테로이드 항염증 약물 (NSAID), 에리트로포이에틴, 펩타이드, 안티센스 핵산, DNA, RNA, 단백질, 및 이들의 조합. 다양한 구현예에서, 치료제는 파클리탁셀, 독소루비신, 테모졸로마이드, 5-플루오로우라실, 캄프토테신, 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 한 구현예는 하기를 포함하는, 필요로 하는 대상체에서 암을 진단하는 방법을 제공한다: 본원에 기재된 바와 같은 나노구형체를 제공하는 단계; 효과적인 양의 상기 나노구형체를 상기 대상체에게 투여하는 단계; 및 암을 진단하기 위해 상기 대상체를 영상화하는 단계. 다양한 구현예에서, 조영제는 하기로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다: 형광 염료, 암에서 과발현된 단백질에 대항하는 항체, 및 이들의 조합.
다양한 구현예에서, 나노구형체는 추가로, 본원에 기재된 바와 같이 식 D-I, D-Ⅱ, D-Ⅲ, D-IV, D-V 또는 D-VI로 표시되는 스타틴 락톤 유도체를 포함할 수 있다.
다양한 구현예에서, 스타틴 락톤 유도체는, 본원에 기재된 바와 같이 하기로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다: 화합물 D-47, 화합물 D-48, 화합물 D-49, 화합물 D-50, 화합물 D-51, 화합물 D-52, 화합물 D-53, 화합물 D-54, 화합물 D-55, 화합물 D-56, 화합물 D-57, 화합물 D-58, 화합물 D-59, 화합물 D-60, 화합물 D-61, 화합물 D-62, 화합물 D-63, 화합물 D-64, 화합물 D-65, 화합물 D-66, 화합물 D-67, 화합물 D-68, 화합물 D-69, 화합물 D-70, 화합물 D-13, 화합물 D-14, 화합물 D-15, 화합물 D-16, 화합물 D-17, 화합물 D-18, 화합물 D-19, 화합물 D-20, 화합물 D-21, 화합물 D-22, 화합물 D-23, 화합물 D-24, 화합물 D-25, 화합물 D-26, 화합물 D-27, 화합물 D-28, 화합물 D-29, 화합물 D-30, 화합물 D-31, 및 화합물 D-32.
다양한 구현예 본 발명의 한 구현예는 하기를 포함하는, 필요로 하는 대상체에서 콜레스테롤 수준을 저하시키고, 심혈관 질환의 가능성을 저하시키거나, 심혈관 질환을 치료하는 방법을 제공한다: 본원에 기재된 바와 같은 나노구형체를 제공하는 단계; 및 치료적으로 유효량의 상기 나노구형체를 상기 대상체에 투여하여 콜레스테롤 수준을 저하시키고, 심혈관 질환의 가능성을 저하시키거나, 심혈관 질환을 치료하는 단계.
다양한 구현예 하기를 포함하는, 필요로 하는 대상체에서 암을 진단하는 방법을 제공한다: 본원에 기재된 바와 같은 나노구형체를 제공하는 단계; 효과적인 양의 상기 나노구형체를 상기 대상체에게 투여하는 단계; 및 암을 진단하기 위해 상기 대상체를 영상화하는 단계. 다양한 구현예에서, 조영제는 하기로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다: 형광 염료, 암에서 과발현된 단백질에 대항하는 항체, 및 이들의 조합.
본 발명의 다른 특징 및 이점은 본 발명의 구현예의 다양한 특징을 예로서 설명하는 수반되는 도면들과 함께 취한 하기 상세한 설명으로부터 분명할 것이다.
예시적인 구현예는 참조된 도에서 실증된다. 본원에서 개시된 구현예 및 도는 제한적이라기 보다는 설명적인 것으로 간주되는 것으로 의도된다.
도 1은 본 발명의 다양한 구현예에 따라 양친매성 스페이서를 포함하는 항산화 및 항신생물 나노입자를 위한 합성 단계의 도식적 묘사를 도시한다.
도 2는 본 발명의 다양한 구현예에 따라 양친매성 스페이서를 포함하는 항산화 및 항신생물 나노입자의 합성 단계의 또 하나의 도식적 묘사를 도시한다.
도 3은 본 발명의 다양한 구현예에 따라 양친매성 스페이서를 포함하는 항산화 및 항신생물 나노입자의 도식적 묘사를 도시한다.
도 4는 본 발명의 다양한 구현예에 따라 양친매성 스페이서에 콘주게이트된 치료제를 포함하는 항산화 및 항신생물 나노입자의 도식적 묘사를 도시한다. (a) 코아 나노입자는 CPT-TEG-ALA와 함께 토코페롤로부터 제조되었다; (b) 코아 나노입자는 CPT-TEG-ALA 없이 토코페롤로부터 제조되었다; 및 (c) 코아 나노입자는 CPT-TEG-ALA 없이 토코페롤로부터 제조되었다. 스페이서는 일차 아민 (-NH2)을 설프히드릴 (-SH) 대신에 함유한다.
도 5는 본 발명의 다양한 구현예에 따라 양친매성 폴리머를 포함하는 항산화 및 항신생물 나노입자의 도식적 묘사를 도시한다.
도 6은 본 발명의 다양한 구현예에 따라 양친매성 폴리머 상에서 치료제를 포함하는 항산화 및 항신생물 나노입자의 도식적 묘사를 도시한다. (a) 코아 나노입자는 CPT-TEG-ALA와 함께 토코페롤로부터 제조되었고; (b) 코아 나노입자는 CPT-TEG-ALA 없이 토코페롤로부터 제조되었다.
도 7은 본 발명의 다양한 구현예에 따라 스페이스 상에서 치료 또는 조영제를 포함하는 항산화 토코페롤 나노입자의 도식적 묘사를 도시한다.
도 8은 본 발명의 다양한 구현예에 따라 스페이서 상에서 치료 또는 조영제를 포함하는 항산화 및 신경보호 스타틴/토코페롤 나노입자의 도식적 묘사를 도시한다.
도 9은 본 발명의 다양한 구현예에 따라 스페이서 상에서 치료 또는 조영제를 포함하는 항산화 및 신경보호 NSAID/스타틴/토코페롤 나노입자의 도식적 묘사를 도시한다.
도 10은 본 발명의 다양한 구현예에 따라 캄프토테신 나노전구약물의 제조를 도시한다. a, α-리포산 (ALA) 및 테트라(에틸렌 글리콜) (TEG)과 함께 전구약물 CPT-TEG-ALA에 통합된 유리 캄프토테신 (CPT). b, 전구약물 및 α-토코페롤은 CPT-TEG-ALA/Toco 나노전구약물로의 동시 에멀젼화를 겪는다. c, 콘주게이션에 의해 1-옥타데칸티올의 티올 모이어티에 포함된 Cy5.5.
도 11은 본 발명의 다양한 구현예에 따라 캄프토테신 나노전구약물의 특성화를 도시한다. a, 나노입자 추적 분석 (NTA)으로부터 수득된 CPT-TEG-ALA/Toco 나노전구약물 (I) 및 Toco 나노서스펜션 (Ⅱ)의 가시화. b, 레이저 초점공유 현미경검사에 의해 측정된 바와 같이 Cy5.5 기능화된 나노전구약물이 형광 검출에 의해 CPT-TEG-ALA/Toco 나노전구약물의 U87 MG 신경아교종 세포로의 시험관내 흡수의 가시화. 기준자, 낮은 확대에 대한 100 μm 및 높은 확대에 대한 20 μm. c, 분해된 캄프토테신 (P1), 산화된 CPT-TEG-ALA 전구약물 (P2), 및 온전한 CPT-TEG-ALA 전구약물 (P3)의 크로마토그램. 크로마토그램 I은 신선한 제조된 및 부분적으로 산화된 나노전구약물로부터 취해졌다. 크로마토그램 Ⅱ는 본원에서 기재된 바와 같이 제조된 세포 용해물로부터 취해졌다.
도 12는 본 발명의 다양한 구현예에 따라 Cy5.5-형광 나노전구약물 CPT-TEG-ALA/Toco의 종양 특이적 국재화를 도시한다. a, 형광 나노전구약물의 정맥내 주사 72 시간 후 피하 U87 MG 신경아교종 이종이식편 및 수확된 기관을 갖는 마우스의 대표적인 형광 이미지. b, 형광 나노전구약물의 정맥내 주사 96 시간 후 피하 U87 MG 신경아교종 이종이식편에서 Cy5.5-형광 CPT-TEG-ALA/Toco 나노전구약물 (I) 및 유리 Cy5.5 (Ⅱ)의 축적의 비교. c, 종양 조직학. U87 MG 피하 이종이식편 종양 부분 (10 μm)는 H&E로 염색되고, Cy5.5-형광 CPT-TEG-ALA/Toco 나노전구약물에 대해 형광 이미지화되거나, CD31로 면역염색되었다. 흑색 및 백색 화살표, 종양 맥관구조. 기준자 , 20 μm. d, Cy5.5-형광 CPT-TEG-ALA/Toco 나노전구약물의 정맥내 주사 3 시간 및 5 시간 후 수확된 뇌 및 기관의 형광. e, 형광 CPT-TEG-ALA/Toco 나노전구약물 (L)의 정맥내 주사 48 시간 후에 수확된 뇌 및 기관의 형광 이미지, 뇌의 양쪽 측면(M) 및 OCT 블록에서의 세로 뇌 부분 (R)의 이미지. f, U87 MG 두개내 이종이식편을 함유하는 뇌 부분의 조직학, 형광 영상, 및 면역염색. 마우스는 형광 CPT-TEG-ALA/Toco 나노전구약물의 주사 48 시간 후에 희생되고, 뇌는 즉각적으로 분리되고, 드라이아이스 상에서 냉동되고 동결절편으로 된다. HE 염색은 건강한 및 종양 면적 사이에 명확한 배리어를 나타낸다. 대표적인 Cy5.5 형광 사진은 U87 MG 두개내 종양 내에서 구체적으로 국한된 CPT-TEG-ALA/Toco 나노전구약물을 보여준다. 가장 강한 축적은 종양 맥관구조 근처에서 및 종양 가장자리에서 관찰되었다. 대표적인 CD31 면역염색은 종양 면적에서 강한, 비정상 혈관 형성을 보여준다. Ki67 면역염색의 대표적인 사진은 종양 면적에서 종양 세포를 증시시키는 것을 보여준다.
도 13은 본 발명의 다양한 구현예에 따라 CPT-TEG-ALA/Toco 나노전구약물의 항종양 효능을 도시한다. a, CPT-TEG-ALA/Toco 나노전구약물, 이리노테칸, α-토코페롤 나노서스펜션, 및 염수에 의한 치료 후 마우스에서 피하 U87 MG 인간 종양 이종이식편의 용적. 통계적 유의도는 CPT-TEG-ALA/Toco 나노전구약물 및 염수 대조군의 마지막 3 개의 측정을 위해 스튜던트 t-시험에 의해 추정된다. 점들, 6 개의 동물 / 그룹으로부터 평균; 막대, SD. b, 두개내 U87 MG 종양 이종이식편을 갖는 동물에 대한 CPT-TEG-ALA/Toco 나노전구약물의 생존 이점을 설명하는 카플란-마이어 생존 플랏. 이러한 도는 CPT-TEG-ALA/Toco 나노전구약물, 이리노테칸, α-토코페롤 나노서스펜션, 또는 염수에 의한 치료 후 마우스의 생존율 퍼센트를 보여준다. 통계적 유의도는 염수 대조군과 비교된 CPT-TEG-ALA/Toco 나노전구약물의 로그-순위 방법에 의해 추정된다.
도 14는 본 발명의 다양한 구현예에 따라 약물 효과의 제안된 기전을 도시한다. a, 뇌종양의 산화적 환경에서 나노전구약물 활성화의 도식적 묘사. 캄프토테신 전구약물의 α-리포산 모이어티는 산화적 종양 미세환경에서 ROS를 소거하는데, 이것은 나노전구약물 표면의 부식을 가속화한다. 이것은 전구약물의 가수분해 또는 효소 분해를 용이하게 한다. 적색 화살표는 가수분해의 부위를 보여준다. b, 뇌종양 조직에서 EPR 효과를 통한 나노전구약물 축적. Cy5.5 형광 이미지는 U87 MG 두개내 종양 내의 종양 혈관 주위에 구체적으로 국한된 CPT-TEG-ALA/Toco 나노전구약물을 보여준다. 건강한 뇌 조직로부터 형광 신호는 무시해도 좋다. CD31 면역염색은 종양 면적에서 강한, 비정상 맥관구조 및 정상 뇌 조직에서 미세혈관을 보여준다. 나노전구약물은 흑색 점으로서 보여진다.
발명의 설명
본원에서 인용된 모든 참조는 완전히 제시된 바와 같이 참고로 포함되어 있다. 달리 정의되지 않으면, 본원에서 사용된 기술 및 과학 용어들은 본 발명이 속하는 당해분야의 숙련가에 의해 통상적으로 이해되는 바와 같이 동일한 의미를 갖는다. Singleton 등, Dictionary of Microbiology and Molecular Biology 3 rd ed ., J. Wiley & Sons (New York, NY 2001); March, Advanced Organic Chemistry Reactions , Mechanisms and Structure 5 th ed ., J. Wiley & Sons (New York, NY 2001); 및 Sambrook 및 Russel, Molecular Cloning : A Laboratory Manual 3 rd ed ., Cold Spring Harbor Laboratory Press (Cold Spring Harbor, NY 2001)은 당해분야의 숙련가에게 본원에서 사용된 많은 용어들에 대한 일반적인 안내를 제공한다.
당해분야의 숙련가는 본 발명의 실시에서 사용될 수 있는, 본 명세서에서 기재된 것과 유사하거나 동등한 많은 방법 및 물질을 인식할 것이다. 사실상, 본 발명은 기재된 방법 및 물질로 결코 제한되지 않는다. 본 발명을 위해, 하기 용어들은 이하에서 규정되어 있다.
약어 "CPT"는 본원에 사용된 바와 같이 캄프토테신 {(S)-4-에틸-4-하이드록시-1H-파이라노-[3',4',6, 7]인돌리지노[1,2-b]퀴놀린-3, 14(4H, 12H)-디온}을 의미하고, 이것은 이하에서 보여진다. 상기 화합물은 수많은 공급원; 예를 들면, Sigma Chemical Co. (St. Louis, Mo)으로부터 상업적으로 이용가능하다.
Figure pct00003

"캄프토테신 유사체"는, 본원에 사용된 바와 같이 식 C-I의 화합물을 의미한다:
Figure pct00004

여기서 R1, R2, R3, R4, 및 R5 각각은 수소 또는 알킬, 아릴, 사이클로지방족, 및 아랄킬 그룹으로부터 선택된 치환체로부터 독립적으로 선택될 수 있고, 포화된 또는 불포화될 수 있고, 헤테로 원자 (예를 들면, 질소, 산소, 황, 할로겐, 등)을 함유할 수 있다.
"캄프토테신의 항산화 유도체" 및 "항산화 캄프토테신 유도체"는, 본원에 사용된 바와 같이 항산화제 [1,2]-디티올란 고리를 함유하는 캄프토테신의 유도체를 의미한다.
"캄프토테신 유사체의 항산화 유도체" 및 "항산화 캄프토테신 유사체 유도체"는, 본원에 사용된 바와 같이 항산화 [1,2]-디티올란 고리를 함유하는 캄프토테신 유사체의 유도체를 의미한다.
"캄프토테신 나노구형체" 및 "캄프토테신 나노구형체 전구약물"은, 본원에 사용된 바와 같이 캄프토테신의 항산화 유도체 또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체를 포함하는 나노구형체를 의미한다. 나노구형체는 추가로, 다중 α-리포산-함유 소수성 화합물, α-토코페롤, 비스테로이드 항염증 약물 (NSAID) 유도체, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
"암" 및 "암성"는 조절되지 않은 세포 성장을 전형적으로 특징으로 하는 포유동물에서 생리적 상태를 의미하거나 기재한다. 암의 예는 비제한적으로 유방암, 결장암, 폐암, 전립선암, 간세포 암, 위암, 췌장암, 자궁경부암, 난소암, 간암, 방광암, 요로의 암, 갑상선암, 신장 암, 암종, 흑색종, 두경부암, 및 뇌암을 포함하고; 비제한적으로, 신경아교종, 교모세포종, 교모세포종 다형성 (GBM), 희소돌기아교세포종, 원시 신경외배엽 종양, 낮은, 중간, 높은 등급의 별아교세포종, 뇌실막세포종 (예를 들면, 점액유두상 뇌실막세포종 유두상 뇌실막세포종, 뇌실막밑세포종, 역형성 뇌실막세포종), 희소돌기아교세포종, 수모세포종, 수막종, 뇌하수체 암종, 신경모세포종, 및 두개인두종을 포함한다.
"포유동물"은 본원에 사용된 바와 같이 하기를 비제한적으로 포함하는 포유동물 강의 임의의 멤버를 의미한다: 인간 및 비인간 영장류 예컨대 침팬지 및 다른 유인원 및 원숭이 종; 가축 예컨대 소, 양, 돼지, 염소 및 말; 가축 포유동물 예컨대 개 및 고양이; 설치류 예컨대 마우스, 랫트 및 기니아 피그을 포함하는 실험실 동물, 등. 용어는 특정한 연령 또는 성별을 나타내지는 않는다. 따라서, 성인 및 신생 대상체, 뿐만 아니라 태아는, 남성 또는 여성이든 아니든, 이러한 용어의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.
"나노구형체"는 본원에 사용된 바와 같이, 적어도 하나 치수로, 약 10 nm 내지 약 1000 nm의 크기를 갖는 입자를 의미하고; 나노에멀젼을 또한 포함할 수 있다.
"나노전구약물"은 본 출원을 통해 "나노구형체"와 상호교환적으로 사용된다.
"비-스테로이드"는 본원에 사용된 바와 같이 항염증 약물을 유사한 항염증 작용을 갖는 스테로이드와 구별한다.
"NSAID 유도체"는 본원에 사용된 바와 같이 화합물을 의미하고, 여기서 적어도 하나 NSAID 분자는 예를 들면 에스테르화를 통해 폴리올에 커플링된다.
"폴리올"는 본원에 사용된 바와 같이 적어도 2 개의 유리 에스테르가능한 하이드록실 그룹을 함유하는 화합물을 의미한다.
"치료제"는 본원에 사용된 바와 같이, 질환 또는 장애의 치료, 치유, 예방, 감속, 또는 감소가 결국 성공적이지 못할지라도 질환 또는 장애의 치료, 치유, 예방, 감속, 또는 감소를 위한 약으로서 내부적으로 또는 외부로 사용된 임의의 물질을 의미한다.
본원에 사용된 "치료적 유효량"은 치료를 구하는 상태 또는 질환 상태를 갖는 환자에서 유익한 결과를 달성할 수 있는 양을 지칭한다. 치료적 유효량은 개별적인 근거에 의해 결정될 수 있으며, 적어도 부분적으로 포유동물의 생리적 특성, 사용된 전달 시스템 또는 치료 기술의 유형 및 질환의 진행과 관련된 투여의 시간을 고려하여 근거를 둘 것이다.
본원에 사용된 "치료" 및 "치료하는 것"은, 치료적 처리 및 예방 또는 방지 조치 모두를 지칭하며, 여기서 목적은 치료가 결국 성공적이지 못하더라도 질환 또는 질환 상태를 예방하고/거나, 늦추고/거나 완화시키는 것이다.
두개내 신경아교종을 위한 화학요법은 혈액 뇌 장벽 (BBB)을 통한 치료제의 제한된 전달에 의해 방해된다. 최적의 화학치료제는 혈액 종양 장벽을 통과하고, 종양 내에 축적되어, 종양 내에서부터 유해하지 않은 전구약물로부터 활성화될 것이다. 본원에서 본 발명자들은 항암전구약물 (나노전구약물)의 나노미터-크기의 어셈블리를 제시하고, 여기서 캄프토테신 (CPT)이 화학적으로 결합되어 전구약물을 형성하고, 이는 산화적 스트레스의 존재 하에 활성화되고 방출된다. 이 산화적 자극-반응하는 나노전구약물은 혈액뇌 장벽을 관통하여 구체적으로 건강한 조직 및 기관이 아닌 교모세포종 다형성 (GBM)에서 축적된다. 세포내 분석은 산화된 전구약물 및 캄프토테신 방출을 입증하였다. 상기 나노전구약물은 피하 및 두개내 종양을 억제하는데 효과적이고, 인간 GBM을 갖는 면역결핍된 동물에서 유의미하게 장기적인 생존을 야기하였다.
교모세포종은 성인에서 가장 흔하고 공격적인 유형의 악성 일차 뇌종양이다. 신경수술 개입, 방사선 요법, 및 화학요법에서의 진전에도 불구하고, 교모세포종에 대한 중앙 생존은 진단 후 15개월 미만인 채로 남아있다1 ,2. 종양은 보통 화학방사선 개시 6개월 이내에 재발한다. 두개내 신경아교종의 치료는 종양의 부위에 유효한 수준의 화학치료제를 전달할 수 없는 것에 의해 제한된다3. 혈액 뇌 장벽 (BBB)은 순환 혈액 및 뇌 미세혈관 내피 세포에 의해 형성된 뇌 조직 사이의 단단히 조절된 계면이다. BBB는 고민감성 중추신경계 (CNS)의 항상성을 유지하고 말초 순환계에 널리 퍼져 있는 신경독성 물질로부터 뇌를 보호한다4. BBB는 작고, 전하를 띠지 않는, 지질-가용성 제제를 제외하고 치료제를 포함한 대부분의 외래 분자의 유리 확산을 막는다5. 이는 뇌로 약물 전달하는데 주요 장애로 남아 있다. 그러나, BBB의 온전성은 뇌종양, 신경퇴행성 질환, 및 외상성 뇌손상 (TBI)을 포함하는, 뇌에서의 많은 질환에 의해 심각하게 절충된다6 -8. 격렬한 종양 성장은 조절되지 않은 신생혈관형성의 유도를 야기하여, 거대 기공 및 높은 투과성을 갖는 불량성 맥관구조를 초래한다. 이는 어떤 거대 분자 및 나노입자가 BBB를 통해 관통하여 종양 내로 들어가게 하고, 림프성 배출의 결여로 인해, 치료 수준까지 축적되게 한다9. 이 현상은 증대된 투과성 및 체류 (EPR) 효과로 불리며, 그것은 거대 분자 약물 및 나노담체를 이용한 수동적인 종양 특이적 표적화를 위한 기회를 제공한다10.
나노구조화된 물질을 이용한 암 치료 분야에서의 연구는 정확한 표적화, 개선된 내성, 및 약물 효능에 대한 그 잠재성으로 인해 약제학적 산업으로부터 상당한 주목을 받아왔다11. 나노구조화된 물질의 또 하나의 이점은 수불용성 치료제가, 안정한 나노구조 내로 통합될 때, 수성 생리적 환경에서 보다 효율적으로 수송될 수 있다는 것이다12. 캄프토테신 이용시 마주치는 주요 문제는 캄포테신의 수성 환경에서의 극도로 낮은 용해도이다. 그의 카복실레이트 형태는 더 수용성이지만, 락톤 형태의 손실은 그 항암 효능의 손실을 초래한다13. 본 발명자들은 구조, ROS 소거능력, 효소 활성화, 방출 동력학, 및 U87 MG 신경아교종 세포에 대한 시험관내 항암 효능과 관련하여 CPT 전구약물 (CPT-TEG-ALA) 및 α-토코페롤 (Toco)로부터 제조된 나노전구약물의 특성을 규명하였다14. 본원에 기재된 바와 같이, 본 발명자들은 인간 피하 및 두개내 신경아교종을 갖는 실험 마우스 모델에서 CPT 나노전구약물의 세포 흡수, 종양 특이적 표적화, 및 항종양 효능을 입증한다.
캄프토테신 전구약물은 생분해성 카보네이트 및 에스테르 결합을 도입함으로써 합성되었다(도10). 생분해성 결합은 전구약물 분자가 가수분해적으로 또는 에스테라제에 의해 효소적으로 분해되는 것을 보장한다. 전구약물 및 α-토코페롤의 나노전구약물로의 동시 에멀젼화는 높은 소수성 전구약물의 유리 전달과 연관된 문제를 줄여준다. 전구약물 분자들 간의 소수성 상호작용은 수성 환경에서 나노전구약물을 안정화시키고, 이는 나노구조의 온전성을 유지시킨다. 게다가, 나노전구약물로의 변환은 생물학적 분자와 접촉시 전구약물이 활성화되는 풍부한 반응성 표면적을 생성하며, 이는 전구약물 활성화 속도를 증가시켜 치료 효능을 개선한다15. 도 11a는 나노입자 추적 분석 (NTA)16에 의해 계산된 나노전구약물 CPT-TEG-ALA/Toco의 평균 크기가 α-토코페롤로부터 제조된 나노서스펜션보다 약간 더 크다는 것을 보여준다. 이 나노전구약물 전략은 약물을 생분해성 전구약물로 변환시키고 이들을 나노전구약물로 변형시킴으로써 치료 나노입자를 제조하는 다용도의 방법이다.
나노전구약물의 세포 흡수를 시각화하기 위해, 본 발명자들은 Cy5.5 표지된 나노전구약물을 제조하였다. 도 11b에 나타난 바와 같이, U87 MG 신경아교종 세포는 배양 5시간 내에 효과적인 세포 흡수를 나타내었다. 본 발명자들은 α-리포산 모이어티가 효율적으로 ROS를 소거하여, 나노전구약물의 가속화된 탈안정화 및 증가된 전구약물 활성화를 야기한다는 것을 이전에 입증하였다17. 이것은 나노전구약물이 더 바람직하게는 고염증성 종양 조직을 포함하는 산화적 환경에서 활성화된다는 것을 제시한다. ROS는 만성염증 및 암 사이의 연관성에 직접 관여하는 것으로 보고되어 왔다. 염증은 풍부한 ROS를 생성하는 염증 세포를 동원하고 자극함으로써 종양 진행, 생존 및 이동의 중요한 성분인 것으로 널리 인식되고 있다18 ,19. ROS가 동물 모델 및 인간 모두에서 종양 개시 및 진행에서 주요 역할을 한다는 상당한 증거가 있다20 ,21. 종양 미세환경에서 염증을 감소시키는 것이 마우스 모델에서 종양 진행을 억제하는 것으로 보고되었다22. 세포 흡수시 CPT-TEG-ALA 전구약물의 분해를 입증하기 위해, 세포를 나노전구약물의 존재 하에 배양하고 세포 용해물을 분석하였다. 산화된 형태의 CPT-TEG-ALA (P2) 및 캄프토테신 (P1)만이 세포 용해물에서 검출되었는데 (도 11c), 이는 전구약물 산화가 전구약물 활성화보다 앞서 일어난다는 것을 제시한다.
생체내 인간 GBM 종양에서의 CPT-TEG-ALA/Toco 나노전구약물의 표적화 능력을 설명하기 위해, nu/nu 마우스에게 U87 MG 종양 이종이식편의 피하 이식물을 제공하였다. 나노전구약물의 축적이 종양 조직에서 발생하였지만, 뇌, 간, 폐, 심장, 및 비장에서는 발생하지 않았다 (도 12a). 도 12b는 EPR 효과에 기인한 특징인, 유리 Cy5.5 염료와 비교하여 나노전구약물의 축적을 보여준다. 도 12c는 혈관 주위에서 CD31 및 더 밝은 Cy5.5 형광으로 면역염색된 비정상 종양 맥관구조를 보여주며, 이는 종양 혈관의 고투과성 벽을 통한 나노전구약물의 증가된 분출을 제시한다. 표적화된 축적이 U87 MG 신경아교종의 두개내 이종이식편에서 추가로 나타났다. 뇌종양에서의 축적은 약물주사 후 3-5시간 내에 발생하였다 (도 12d). 신장 및 간으로부터의 강한 형광 신호는 약물 주사 후 48시간에 소멸된 반면(도 12e), 뇌종양으로부터의 신호는 강화되었는데, 이는 뇌종양에서의 나노전구약물의 선택적 축적을 제시한다. 주목할만하게도, 나노전구약물은 정상 뇌 조직이 아닌 종양에서만 국한되었다. 이 특징은 종양을 둘러싼 건강한 뇌 조직이 아닌 종양 영역 내 BBB를 통해 나가는 CPT-TEG-ALA/Toco 나노전구약물의 능력을 강조한다. 해부된 뇌종양 조직에서의 형광 분포의 패턴(도 12f.)은 그것의 이상적인 표적화 특성; 종양 기저조직에 국한된 강한 축적, 인접한 건강한 조직에서의 비검출, 및 고활성인, 길고 복잡한 종양 경계에서의 최대 국재화를 보여준다. Ki67 양성 세포는 종양의 주변에서 국한되었는데, 이는 건강한 조직내로 외부로 증식하는 종양의 공지된 동향을 확인시켜준다. 이들 영역은 강한 CD31 양성 세포의 영역과 연관되었고, 이는 증대된 나노전구약물축적이 바람직하게는 비정상 종양 맥관구조를 갖는 빠르게 증식하는 종양 영역에서 발생하였음을 제시한다.
본 발명자들은 침습성 U87 MG 세포의 피하 종양 성장에 대한 나노전구약물의 효능을 조사하였다 (도 13a). 통계적 분석은 염수 및 α-토코페롤 대조군 그룹과 비교하여 치료 그룹에서의 종양 용적의 유의미한 감소를 보여준 반면, 임상적으로 사용되는 CPT 유사체인 이리노테칸의 몰 당량을 사용시에는 유의미한 감소가 없었다. 상기 나노전구약물은 치료 21일 후 약 250 mm3까지 종양 성장을 억제하였고, 이는 대조군 치료와 비교하여 80%를 초과하는 감소이다 (1350 mm3). 상기 나노전구약물이 두개내로 이식된 U87 MG 세포의 보다 임상적으로 관련된 동소이식 모델에서 효과적일지 여부는 흥미로왔다. 도 13b는 두개내 GBM 이종이식편을 갖는 마우스의 생존 연구의 결과를 나타낸다. CPT-TEG-ALA/Toco 나노전구약물, 이리노테칸, 염수, 및 α-토코페롤 나노서스펜션에 대한 중앙 생존 시간은 각각 72.5, 41.0, 40.5, 및 41.5일이었다. 상기 나노전구약물은 몰 당량의 이리노테칸보다 유의미하게 더 효과적이었다. 상기 나노전구약물그룹에서만 장기간 생존자가 있었다 (로그-순위, p= 0.0015).
종양 조직에서의 나노전구약물의 고 특이성 축적 후 효율적인 세포내 흡수는 다중 약물 내성 (MDR)으로 표시되는, 항암 치료제에 대해 내성이 생기는 암의 치료에 중요할 수 있다. P-당단백질 (Pgp)에 의해 매개되는 MDR은 뇌종양에서의 MDR의 가장 특징적인 기전이다. Pgp는 뇌종양 세포의 세포막 및 새로 형성된 뇌종양 혈관의 내피 세포에서 발현되는 것으로 확인되었다23 ,24. 이 내재성 막 수송체 단백질은 약물 흡수를 억제하고 약물 유출을 촉진함으로써 세포내 약물 수준을 감소시킨다25. 세포내이입에 의해 세포로 들어가는 나노입자의 사용이 Pgp-매개된 MDR를 극복하는 것으로 제안되어왔다. 나노입자가 Pgp-매개된 MDR을 극복하는 정확한 기전은 아직 명확하지 않다. Pgp는 이미 세포질 내에 존재할 때가 아닌, 원형질막에 존재할 때 소수성 약물을 인식하는 것으로 제안되었다2 6. 따라서, 약물을 방출하지 않고 세포내이입에 의해 세포로 들어가는 나노입자는 Pgp-매개된 MDR를 극복할 수 있다. 이리노테칸과 비교하여 캄프토테신 나노전구약물의 우수한 항암 효능은 세포에서의 치료 약물의 증가된 수준에 기인할 수 있으며, 이는 종양 조직에서의 나노전구약물의 수동적인 축적 (EPR 효과) 및 세포내이입에 의한 효율적인 세포흡수의 조합에 의해 달성된다. 이 조합된 효과는 나노전구약물에 대한 Pgp-매개된 MDR을 극복하는데 기여하여 세포질에서의 약물 축적을 허용하는 반면, 이리노테칸 및 그것의 활성형 대사물 SN38 모두는 Pgp의 기질이다27 ,28.
α-리포산-함유 전구약물의 산화는 나노전구약물의 탈안정화를 초래하였다14 ,17. 이탈안정화는 나노전구약물의 표면 상에서의 산화된 전구약물의 증가된 친수성에 기인해 왔으며; 산화된, 친수성 전구약물은 수성 환경 내로 밀려나 전구약물의 효소 분해를 가능하게 한다 (도 14a). 이런 방식으로, 종양 미세환경에서 나노전구약물의 표면 상에서 산화가 일어남에 따라 더 많은 전구약물이 에스테라제에 의해 가속화된 방식으로 분해된다. 산화적 탈안정화 및 효소 전구약물 활성화 사이의 이러한 독특한 상호작용은 산화적 자극-반응하는 나노전구약물의 특징이 된다.
신생혈관형성은 종양의 가속화된 대사 요구를 만족시키기 위해 발생하여 거대 기공 및 높은 투과성을 갖는 불량성 맥관구조를 초래한다. EPR 효과는 사실상 일차 및 전이성 모두를 포함하는 대부분의 인간 고형 종양에 대해 명확히 문서로 기록되어 왔다9. 기능장애 뇌종양 맥관구조를 고려할 때, 본 발명자들은, 임의의 특정한 이론에 제한됨이 없이, 신경아교종 모델에서의 나노입자 축적이, 대부분의 고형 종양 모델처럼, EPR 효과에 기인될 수 있다고 믿는다. 마찬가지로, CPT-TEG-ALA/Toco 나노전구약물은 EPR 효과를 통해 뇌종양 조직의 수동적인 표적화가 가능할 수 있다 (도 14b). 증식될 때 뇌 실질 내로 침투하는 교모세포종 다형성의 특성으로 인해, 가장 활발히 분열하고, 침습하고, 신생혈관형성을 유도하는 종양 영역은 주변부에 있는 반면, 괴사는 신경아교종의 중심에서 발견된다29. 맥관구조의 이 진행은 종양 덩어리 및 건강한 세포 사이의 주변부에서의 높은 CD31+ 형광에 의해 확인된다 (도 12f). 나노전구약물 형광은 종양이 활발히 확장하여 최적의 효능을 야기하는 신-신생혈관형성의 영역에서 증가된다. 암 줄기세포는 말초혈관 틈새에서 잔류하는 것으로 나타났고 이러한 전달 패턴은 종양 세포의 이러한 악성의 서브셋을 특이적으로 표적화할 수 있다3 0.
요약하면, 본 발명자들은, 신경아교종 이종이식편에서 혈관의 증가된 투과성은 캄프토테신의 미립자 치료 나노전구약물이 혈관을 통과하고 피하 및 두개내 신경아교종 모델 모두에서 선택적으로 축적되도록 하는 것을 실증했다. 본 발명자들은 몰 당량의 현재 사용된 임상 형태의 CPT, 이리노테칸과 비교하여 이러한 나노전구약물의 증가된 종양 특이적 전달 및 효능을 실증했다. 화학치료제의 ROS-민감성 방출의 이러한 플랫폼은 더 높은 안전성 프로파일을 가능하게 한다. 본 발명자들은 다른 화학치료제 뿐만 아니라 다른 치료제를 이러한 나노전구약물 플랫폼으로 조작했다. 이러한 플랫폼은 염증과 연관된 산화적 환경에서 부위-특이적 방출을 위한 많은 제제에 적응할 수 있다.
본 발명의 한 구현예는 양친매성 스페이서 상에 치료제 또는 진단제를 포함하는 다양한 나노구형체를 제공한다. 본 발명의 다른 구현예는 양친매성 폴리머 상에 치료제 또는 진단제 포함하는 나노구형체를 제공한다.
나노구형체
다양한 구현예에서, 나노구형체는 항산화 나노구형체이다.
어떤 구현예에서, 나노구형체는 토코페롤로 형성된다. 따라서, 어떤 구현예에서, 나노구형체는 토코페롤을 포함한다.
α-리포산-함유 나노구형체
어떤 구현예에서, 나노구형체는 항산화 α-리포산-함유 소수성 화합물로 형성된다. 따라서, 어떤 구현예에서, 나노구형체는 항산화 α-리포산-함유 소수성 화합물을 포함한다. 이들 화합물은 미국 가출원 시리즈 번호 61/018,749 (2008년 1월 3일 출원), 및 국제 출원 공보 번호 WO 2009/086547 (2008년 12월 30일 출원)에 개시되어 있고, 이들은 제시된 바와 같이 그 전체가 참고로 포함되어 있다. 이들 항산화 α-리포산-함유 소수성 화합물의 예는 비제한적으로 하기를 포함한다:
항산화 α-리포산-함유 소수성 화합물은 식 A-Ia로 나타낸다:
Figure pct00005
, 여기서 X는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있고, 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있고; Y는 분지형 및 비분지형 알킬, 분지형 및 비분지형 알케닐, 분지형 및 비분지형 알키닐, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알킬, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알케닐, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알키닐, 아릴, 사이클릭 지방족, 사이클릭 방향족, 헤테로사이클릭, 및 방향족 헤테로사이클릭 그룹으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있고; n은 적어도 하나의 정수일 수 있다. 특별한 구현예에서, n은 1 내지 4의 정수일 수 있고; X는 1 내지 6 개의 탄소 원자의 비치환된, 비분지형 사슬일 수 있다.
일 구현예에서, 식 Ia의 디티올란 모이어티는 α-리포산일 수 있고 식 A-Ⅱa로 나타낸다:
Figure pct00006

다양한 구현예에서, Y는 폴리올의 하이드록실 그룹의 에스테르화에 의해 형성된 모이어티일 수 있다. 다양한 구현예에서, 폴리올은 하기로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있고,
Figure pct00007
여기서 n은 1 내지 4의 정수이고
Figure pct00008
여기서 n은 3 내지 16의 정수이다.
특히 유용한 다중 α-리포산-함유 소수성 화합물의 하나의 예는 하기와 같이 나타낸다:
Figure pct00009

NSAID 나노구형체
어떤 구현예에서, 나노구형체는 소수성 NSAID 유도체로 형성된다. 따라서, 어떤 구현예에서, 나노구형체는 소수성 NSAID 유도체를 포함한다. 어떤 구현예에서, 나노구형체는 NSAID의 소수성 항산화 및 항염증 유도체로 형성된다. 따라서, 어떤 구현예에서, 나노구형체는 NSAID의 소수성 항산화 및 항염증 유도체를 포함한다.
국제 출원 공보 번호 WO2009/148698은 수성 NSAID 유도체 및 NSAID의 소수성 항산화 및 항염증 유도체의 예를 제공하고, 그 전체가 참고로 본원에 포함되어 있다.
NSAID 유도체 및 나노구형체
본 발명의 다양한 구현예는 NSAID ("NSAID 유도체")의 소수성 유도체를 포함하는 NSAID 나노구형체를 사용한다. 일 구현예에서, 본 발명의 NSAID 나노구형체는 장기적인 기간 동안 NSAID 유도체를 방출할 수 있고, 따라서 NSAID에 의해 야기된 부정적인 위장 부작용을 감소시킨다.
NSAID 나노구형체는 NSAID의 유도체 ("NSAID 유도체")를 포함한다. 본 발명의 소수성 NSAID 유도체는 식 B-I로 나타낼 수 있다:
Figure pct00010

여기서 A는 분지형 및 비분지형 알킬, 분지형 및 비분지형 알케닐, 분지형 및 비분지형 알키닐, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알킬, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알케닐, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알키닐, 아릴, 사이클릭 지방족, 사이클릭 방향족, 헤테로사이클릭, 및 방향족 헤테로사이클릭 그룹으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고; n은 적어도 2 개의 정수이고, 특별한 구현예에서 n은 2-4의 정수일 수 있다. 다양한 구현예에서, A는 폴리올 상에서 적어도 2 개의 유리 에스테르가능한 하이드록실 그룹의 에스테르화에 의해 형성된 모이어티이다.
다양한 구현예에서, 본 발명에서 유용한 폴리올은 하기와 같이 상업적으로 이용가능한 디올을 포함한다:
Figure pct00011

여기서 n은 1 내지 6의 정수이다.
Figure pct00012

여기서 n은 3 내지 16의 정수이다.
다른 구현예에서, 폴리올은 이하에서 보여진 바와 같이 상업적 이용가능한 폴리올로부터 선택될 수 있다:
Figure pct00013

Figure pct00014

Figure pct00015

NSAID는 카복실산을 함유하는 비-스테로이드 항염증 약물일 수 있다. NSAID 는 당해기술에 잘 공지되어있고 당해분야의 숙련가는 과도한 실험과정없이 NSAID를 쉽게 선택할 것이다. NSAID의 카복실 그룹은 가수분해성 결합을 통해 일시적으로 감추어지고 따라서 전구약물로서 작용하고 부작용을 감소시킬 수 있고 약물의 조절된 및 지속된 방출시 또한 이점을 갖는다.
NSAID의 예는 비제한적으로 아스피린, 이부프로펜, 플루르바이프로펜, 케토프로펜, 페노프로펜, 펜부펜, 나프록센, 인도메타신, 디클로페낙, 케토록락, 톨메틴, 플루페남산, 메페남산, 톨페남산, 메클로페남산, 니플룸산, 설린닥, 및 설린닥 설파이드를 포함한다.
Figure pct00016

그것으로서, 특히 유용한 소수성 NSAID의 유도체의 예는 하기의 식으로 나타낸다:
Figure pct00017

Figure pct00018

Figure pct00019

Figure pct00020

다중 NSAID-함유 소수성 화합물의 합성 및 NSAID 나노구형체의 제조에 대한 일반적인 도식은 뒤이온 예에서 기재되어 있다. 나노구형체는 에스테라제에 의해 효소 가수분해 시 유리 NSAID의 지속된 방출을 보여주었다.
항산화 및 항염증 유도체 및 나노구형체
본 발명의 다양한 구현예는 항산화 및 NSAID 나노구형체를 사용한다. 일 구현예에서, 항산화 및 NSAID 나노구형체는 장기적인 기간 동안 NSAID를 방출할 수 있다.
본 발명의 NSAID의 소수성 항산화 및 항염증 유도체는 식 B-Ⅱ으로 나타낼 수 있다:
Figure pct00021

여기서 X는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬로 이루어진 그룹으로부터 선택되고 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있고; A는 분지형 및 비분지형 알킬, 분지형 및 비분지형 알케닐, 분지형 및 비분지형 알키닐, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알킬, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알케닐, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알키닐, 아릴, 사이클릭 지방족, 사이클릭 방향족, 헤테로사이클릭, 및 방향족 헤테로사이클릭 그룹으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고; n은 적어도 하나의 정수이고; m은 적어도 하나의 정수이다. 일 구현예에서, X는 4 개의 탄소 원자의 비치환된, 비분지형 사슬일 수 있다. 다양한 구현예에서, A는 폴리올 상에서 적어도 2 개의 유리 에스테르가능한 하이드록실 그룹의 에스테르화에 의해 형성된 모이어티이다. 폴리올은 당해분야에서 공지되고 상기에서 기재된 바와 같은 임의의 폴리올일 수 있다. NSAID는 당해분야에서 공지되고 상기에서 기재된 바와 같은 임의의 NSAID일 수 있다.
일 구현예에서, [1,2]-디티올란 모이어티는 α-리포산 ("ALA")로부터 유래되고, 따라서, 본 발명의 항산화 및 NSAID 유도체는 식 B-Ⅲ으로 나타낼 수 있다:
Figure pct00022

따라서, 항산화 및 NSAID 나노구형체는 NSAID 및 α-리포산의 유도체를 포함한다.
특히 유용한 소수성 항산화 및 NSAID 유도체의 예는 하기와 같은 식으로 나타낸다:
Figure pct00023

Figure pct00024

Figure pct00025

α-리포산 및 NSAID-함유 소수성 화합물의 합성 및 독창적인 항산화 및 NSAID 나노구형체의 제조에 대한 일반적인 도식은 뒤이은 예에서 기재된다. 나노구형체의 항산화 활성은 HOCl 소거 검정에 의해 실증되었다.
CPT 나노구형체
어떤 구현예에서, 나노구형체는 캄프토테신의 항산화 유도체 또는 캅포테신 유사체의 항산화 유도체로 형성되었다. 따라서, 어떤 구현예에서, 나노구형체는 캄프토테신의 유도체 또는 캅포테신 유사체의 항산화 유도체를 포함한다.
일 구현예에서, 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체는 식 C-Ⅱ으로 나타낼 수 있다:
Figure pct00026

여기서 A 및 B는 ―OC(O)―, ―OC(O)O―, 및 ―OC(O)N(R)―로 이루어진 그룹으로부터 독립적으로 선택될 수 있고, 여기서 R은 수소 원자, 또는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬일 수 있고 헤테로원자 (예를 들면, 질소, 산소, 황, 등)을 함유할 수 있고; 여기서 X 및 Y 각각은 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬일 수 있는 링커일 수 있고 헤테로원자 (예를 들면, 질소, 산소, 황, 등)을 함유할 수 있고; 여기서 R1, R2, R3, R4, 및 R5 각각은 수소 또는 알킬, 아릴, 사이클로지방족, 및 아랄킬 그룹으로부터 선택된 치환체로부터 독립적으로 선택될 수 있고, 포화된 또는 불포화될 수 있고, 헤테로 원자 (예를 들면, 질소, 산소, 황, 할로겐, 등)를 함유할 수 있다.
일 구현예에서, 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체는 캄프토테신 또는 캄프토테신 유사체 및 α-리포산의 콘주게이션에 의해 제조되고 식 C-Ⅲ으로 나타낸다:
Figure pct00027

여기서 A는 ―OC(O)―, ―OC(O)O―, 및 ―OC(O)N(R)―로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있고, 여기서 R은 수소 원자, 또는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬일 수 있고 헤테로원자 (예를 들면, 질소, 산소, 황, 등)을 함유할 수 있고; 여기서 P는 ―OC(O)―, 및 ―N(R)C(O)―로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있고, 여기서 R은 수소 원자, 또는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬일 수 있고 헤테로원자 (예를 들면, 질소, 산소, 황, 등)을 함유할 수 있고; 여기서 X는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬일 수 있는 링커일 수 있고 헤테로원자 (예를 들면, 질소, 산소, 황, 등)을 함유할 수 있고; 여기서 R1, R2, R3, R4, 및 R5 각각은 수소 또는 알킬, 아릴, 사이클로지방족, 및 아랄킬 그룹으로부터 선택된 치환체로부터 독립적으로 선택될 수 있고, 포화된 또는 불포화될 수 있고, 헤테로 원자 (예를 들면, 질소, 산소, 황, 할로겐, 등)를 함유할 수 있다.
또 하나의 구현예에서, 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체는 디올을 통해 캄프토테신 또는 캄프토테신 유사체 및 α-리포산의 콘주게이션에 의해 제조되고 식 C-IV으로 나타낸다:
Figure pct00028

여기서 L1은 디올 상에서 2 개의 유리 에스테르가능한 하이드록실 그룹의 에스테르화에 의해 형성된 모이어티일 수 있고; 여기서 R1, R2, R3, R4, 및 R5 각각은 수소 또는 알킬, 아릴, 사이클로지방족, 및 아랄킬 그룹으로부터 선택된 치환체로부터 독립적으로 선택될 수 있고, 포화된 또는 불포화될 수 있고, 헤테로 원자 (예를 들면, 질소, 산소, 황, 할로겐, 등)를 함유할 수 있다.
다양한 구현예에서, 본 발명에서 유용한 디올은 하기 식으로 나타낼 수 있다:
HO―W―OH
여기서 W는 탄화수소 그룹; 예를 들면, 알킬, 아릴, 사이클로지방족 또는 아랄킬 그룹일 수 있고; 포화된 또는 불포화될 수 있다. W는 헤테로 원자 (예를 들면, 질소, 산소, 황, 등)을 또한 함유할 수 있다.
디올의 부가적 예는 표 10의 것이다. 본 발명에서 유용한 디올의 추가 예는 하기와 같이, 상업적으로 이용가능한 것을 비제한적으로 포함한다:
Figure pct00029

여기서 n은 1 내지 100의 정수이다.
Figure pct00030

여기서 n은 2 내지 12의 정수이다.
1,4-비스(2-하이드록시에틸)-피페라진
Figure pct00031

1,3-사이클로펜탄디올
Figure pct00032

1,4-사이클로헥산디올
Figure pct00033

본 발명의 특히 유용한 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체의 예는 하기 식으로 나타낸다:
Figure pct00034

Figure pct00035

여기서 R1, R2, R3, R4, 및 R5 각각은 수소 또는 알킬, 아릴, 사이클로지방족, 및 아랄킬 그룹으로부터 선택된 치환체로부터 독립적으로 선택될 수 있고, 포화된 또는 불포화될 수 있고, 헤테로 원자 (예를 들면, 질소, 산소, 황, 할로겐, 등)를 함유할 수 있다.
하나의 예시적인 화합물 및 그것의 합성은 하기에서 보여진다.
Figure pct00036

또 하나의 구현예에서, 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체는 디아민을 통해 캄프토테신 또는 캄프토테신 유사체 및 α-리포산의 콘주게이션에 의해 제조되고 식 C-XI으로 나타낸다:
Figure pct00037

여기서 L2는 항산화 캄프토테신 유도체 또는 항산화 캄프토테신 유사체 유도체를 생산하는 과정에서 링커로서 디아민을 사용하여 형성된 모이어티일 수 있고; 여기서 R1, R2, R3, R4, R5 각각은 수소 또는 알킬, 아릴, 사이클로지방족, 및 아랄킬 그룹으로부터 선택된 치환체로부터 독립적으로 선택될 수 있고, 포화된 또는 불포화될 수 있고, 헤테로 원자 (예를 들면, 질소, 산소, 황, 할로겐, 등)를 함유할 수 있다.
일 구현예에서, 본 발명에서 유용한 디아민은 하기 식으로 나타낼 수 있다:
H2N―X―NH2
여기서 X는 탄화수소 그룹; 예를 들면, 알킬, 아릴, 사이클로지방족 또는 아랄킬 그룹일 수 있고; 포화된 또는 불포화될 수 있다. X는 헤테로 원자 (예를 들면, 질소, 산소, 황, 등)을 또한 함유할 수 있다.
다른 구현예에서, 본 독창적인 화합물에서 유용한 디아밍은 하기와 같이 상업적으로 이용가능한 것을 비제한적으로 포함한다:
Figure pct00038

여기서 n은 1 내지 100의 정수이다.
Figure pct00039

여기서 n은 2 내지 12의 정수이다.
본 구현예의 특히 유용한 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체의 예는 하기 식으로 나타낸다:
Figure pct00040

Figure pct00041

Figure pct00042

여기서 R1, R2, R3, R4, 및 R5 각각은 수소 또는 알킬, 아릴, 사이클로지방족, 및 아랄킬 그룹으로부터 선택된 치환체로부터 독립적으로 선택될 수 있고, 포화된 또는 불포화될 수 있고, 헤테로 원자 (예를 들면, 질소, 산소, 황, 할로겐, 등)를 함유할 수 있다.
하나의 예시적인 화합물 및 그것의 합성은 하기에서 보여진다.
Figure pct00043

또 하나의 구현예에서, 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체는 아미노알코올을 통해 캄프토테신 또는 캄프토테신 유사체 및 α-리포산의 콘주게이션에 의해 제조되고 식 C-XVⅢ로 표시된다:
Figure pct00044

여기서 L3은 항산화 캄프토테신 유도체 또는 항산화 캄프토테신 유사체 유도체의 생산의 과정에서 링커로서 아미노알코올을 사용하여 형성된 모이어티일 수 있고; 여기서 R1, R2, R3, R4, 및 R5 각각은 수소 또는 알킬, 아릴, 사이클로지방족, 및 아랄킬 그룹으로부터 선택된 치환체로부터 독립적으로 선택될 수 있고, 포화된 또는 불포화될 수 있고, 헤테로 원자 (예를 들면, 질소, 산소, 황, 할로겐, 등)를 함유할 수 있다.
본 발명에서 유용한 아미노알코올은 하기 식으로 나타낼 수 있다:
H2N―Y―OH
여기서 Y는 탄화수소 그룹; 예를 들면, 알킬, 아릴, 사이클로지방족 또는 아랄킬 그룹일 수 있고; 포화된 또는 불포화될 수 있다. Y는 헤테로 원자 (예를 들면, 질소, 산소, 황, 등)을 또한 함유할 수 있다.
본 독창적인 화합물에서 유용한 아미노알코올의 예는 하기와 같은 상업적으로 이용가능한 것을 비제한적으로 포함한다:
Figure pct00045

여기서 n은 1 내지 100의 정수이다.
Figure pct00046

여기서 n은 2 내지 12의 정수이다.
본 구현예의 특히 유용한 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체의 예는 하기 식으로 나타낸다:
Figure pct00047

Figure pct00048

Figure pct00049

여기서 R1, R2, R3, R4, 및 R5 각각은 수소 또는 알킬, 아릴, 사이클로지방족, 및 아랄킬 그룹으로부터 선택된 치환체로부터 독립적으로 선택될 수 있고, 포화된 또는 불포화될 수 있고, 헤테로 원자 (예를 들면, 질소, 산소, 황, 할로겐, 등)를 함유할 수 있다.
하나의 예시적인 화합물 및 그것의 합성은 하기에서 보여진다.
Figure pct00050

본 발명의 부가적 구현예는 하기 화합물을 제공한다:
Figure pct00051

Figure pct00052

Figure pct00053

Figure pct00054

또 하나의 구현예에서, 캄프토테신 유사체는 석신산 무수물 또는 글루타르산 무수물 및 캄프토테신의 항산화 유도체와의 반응에 의해 변형되고/거나 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체는 α-리포산 및 변형된 캄프토테신 또는 캄프토테신 유사체의 콘주게이션에 의해 제조된다. 하나의 예시적인 화합물 및 그것의 합성은 하기에서 보여진다.
Figure pct00055

여기서 R1, R2, R3, R4, 및 R5 각각은 수소 또는 알킬, 아릴, 사이클로지방족, 및 아랄킬 그룹으로부터 선택된 치환체로부터 독립적으로 선택될 수 있고, 포화된 또는 불포화될 수 있고, 헤테로 원자 (예를 들면, 질소, 산소, 황, 할로겐, 등)를 함유할 수 있다.
특히 유용한 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체의 부가적 예는 하기와 같은 식으로 나타낸다:
Figure pct00056

Figure pct00057

Figure pct00058

Figure pct00059

Figure pct00060

Figure pct00061

Figure pct00062

여기서 R1, R2, R3, R4, 및 R5 각각은 수소 또는 알킬, 아릴, 사이클로지방족, 및 아랄킬 그룹으로부터 선택된 치환체로부터 독립적으로 선택될 수 있고, 포화된 또는 불포화될 수 있고, 헤테로 원자 (예를 들면, 질소, 산소, 황, 할로겐, 등)를 함유할 수 있다.
하나의 특별한 구현예에서, 상기에 기재된 식 및/또는 화합물의 R1 내지 R5의 각각은 H이고, 하기에서 보여진다:
Figure pct00063

캄프토테신의 항산화 유도체 및 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체의 합성 및 항산화-항신생물 나노구형체의 제조에 대한 일반적인 도식은 뒤이온 실시예에 기재되어 있다. 합성 절차는 간단하고 다용도이고 가변 크기 및 소수성을 갖는 캄프토테신의 항산화 유도체 및 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체가 합성된다.
스타틴 유도체 및 나노구형체
어떤 구현예에서, 나노구형체는 스타틴 유도체로 형성된다. 따라서, 어떤 구현예에서, 나노구형체는 스타틴의 유도체를 포함한다.
일 구현예에서, 스타틴 유도체는 식 D-I으로 나타낼 수 있다:
Figure pct00064

여기서 A 및 B는 ―OC(O)―, ―OC(O)O―, 및 ―OC(O)N(R)―로 이루어진 그룹으로부터 독립적으로 선택될 수 있고, 여기서 R은 수소 원자, 또는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬일 수 있고 헤테로원자 (예를 들면, 질소, 산소, 황, 등)을 함유할 수 있고; 여기서 X 및 Y 각각은 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬일 수 있는 링커일 수 있고 헤테로원자 (예를 들면, 질소, 산소, 황, 등)을 함유할 수 있고; 여기서 SL은 아토르바스타틴, 플루바스타틴, 로바스타틴, 메바스타틴, 피타바스타틴, 로수바스타틴, 및 심바스타틴으로 이루어진 그룹으로부터 스타틴 락톤으로부터 선택될 수 있다.
Figure pct00065

일 구현예에서, 스타틴 유도체는 스타틴 및 α-리포산의 콘주게이션에 의해 제조되고 식 D-Ⅱ로 나타낸다:
Figure pct00066

여기서 A는 ―OC(O)―, ―OC(O)O―, 및 ―OC(O)N(R)―로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있고, 여기서 R은 수소 원자, 또는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬일 수 있고 헤테로원자 (예를 들면, 질소, 산소, 황, 등)을 함유할 수 있고; 여기서 P는 ―OC(O)―, 및 ―N(R)C(O)―로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있고, 여기서 R은 수소 원자, 또는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬일 수 있고 헤테로원자 (예를 들면, 질소, 산소, 황, 등)을 함유할 수 있고; 여기서 X는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬일 수 있는 링커일 수 있고 헤테로원자 (예를 들면, 질소, 산소, 황, 등)을 함유할 수 있고; 여기서 SL은 아토르바스타틴, 플루바스타틴, 로바스타틴, 메바스타틴, 피타바스타틴, 로수바스타틴, 및 심바스타틴으로 이루어진 그룹으로부터 스타틴 락톤으로부터 선택될 수 있다.
또 하나의 구현예에서, 스타틴의 항산화 유도체는 디올올 통해 스타틴 락톤 및 α-리포산의 콘주게이션의 콘주게이션에 의해 제조되고 식 D-Ⅲ로 나타낸다:
Figure pct00067

여기서 L1은 디올 상에서 2 개의 유리 에스테르가능한 하이드록실 그룹의 에스테르화에 의해 형성된 모이어티일 수 있고; 여기서 SL은 아토르바스타틴, 플루바스타틴, 로바스타틴, 메바스타틴, 피타바스타틴, 로수바스타틴, 및 심바스타틴으로 이루어진 그룹으로부터 스타틴 락톤으로부터 선택될 수 있다.
다양한 구현예에서, 본 발명에서 유용한 디올은 하기 식으로 나타낼 수 있다:
HO―W―OH
여기서 W는 탄화수소 그룹; 예를 들면, 알킬, 아릴, 사이클로지방족 또는 아랄킬 그룹일 수 있고; 포화된 또는 불포화될 수 있다. W는 헤테로 원자 (예를 들면, 질소, 산소, 황, 등)을 또한 함유할 수 있다.
디올의 부가적 예는 in 표 10의 것이다. 게다가, 본 발명에서 유용한 디올의 예는 하기와 같은 상업적으로 이용가능한 것을 비제한적으로 포함한다:
Figure pct00068

여기서 n은 1 내지 100의 정수이다.
Figure pct00069

여기서 n은 2 내지 12의 정수이다.
1,4-비스(2-하이드록시에틸)-피페라진
Figure pct00070

1,3-사이클로펜탄디올
Figure pct00071

1,4-사이클로헥산디올
Figure pct00072

본 구현예의 특히 유용한 유도체의 예는 로바스타틴을 사용하는 하기 식으로 나타낸다:
Figure pct00073

Figure pct00074

Figure pct00075

또 하나의 구현예에서, 스타틴 유도체는 디아민을 통해 스타틴 락톤 및 α-리포산의 콘주게이션에 의해 제조되고 식 D-IV로 나타낸다:
Figure pct00076

여기서 L2는 스타틴 락톤의 유도체를 생산하는 과정에서 링커로서 디아민을 사용하여 형성된 모이어티일 수 있고, 및 여기서 SL은 아토르바스타틴, 플루바스타틴, 로바스타틴, 메바스타틴, 피타바스타틴, 로수바스타틴, 및 심바스타틴으로 이루어진 스타틴 락톤으로부터 선택될 수 있다.
일 구현예에서, 본 발명에서 유용한 다아민은 하기 식으로 나타낼 수 있다:
H2N―X―NH2
여기서 X는 탄화수소 그룹; 예를 들면, 알킬, 아릴, 사이클로지방족 또는 아랄킬 그룹일 수 있고; 포화된 또는 불포화될 수 있다. X는 헤테로 원자 (예를 들면, 질소, 산소, 황, 등)을 또한 함유할 수 있다.
다른 구현예에서, 본 독창적인 화합물에서 유용한 디아민은 하기와 같이 상업적으로 이용가능한 것을 비제한적으로 포함한다:
Figure pct00077

여기서 n은 1 내지 100의 정수이다.
Figure pct00078

여기서 n은 2 내지 12의 정수이다.
본 구현예의 스타틴 락톤의 특히 유용한 유도체의 예는 로바스타틴을 사용하는 하기 화합물로 나타낸다:
Figure pct00079

Figure pct00080

Figure pct00081

또 하나의 구현예에서, 스타틴 락톤의 유도체는 아미노알코올을 통해 스타틴 락톤 및 α-리포산의 콘주게이션에 의해 제조되고 식 D-V로 나타낸다:
Figure pct00082

여기서 L3은 스타틴 락톤 유도체를 생산하는 과정에서 링커로서 아미노알코올을 사용하여 형성된 모이어티일 수 있고; 여기서 SL은 아토르바스타틴, 플루바스타틴, 로바스타틴, 메바스타틴, 피타바스타틴, 로수바스타틴, 및 심바스타틴으로 이루어진 그룹으로부터 스타틴 락톤으로부터 선택될 수 있다.
본 발명에서 유용한 아미노알코올은 하기 식으로 나타낼 수 있다:
H2N―Y―OH
여기서 Y는 탄화수소 그룹; 예를 들면, 알킬, 아릴, 사이클로지방족 또는 아랄킬 그룹일 수 있고; 포화된 또는 불포화될 수 있다. Y는 헤테로 원자 (예를 들면, 질소, 산소, 황, 등)을 또한 함유할 수 있다.
본 독창적인 화합물에서 유용한 아미노알코올의 예는 하기와 같은 상업적으로 이용가능한 것을 비제한적으로 포함한다:
Figure pct00083

여기서 n은 1 내지 100의 정수이다.
Figure pct00084

여기서 n은 2 내지 12의 정수이다.
본 구현예의 스타틴 락톤의 특히 유용한 유도체의 예는 하기 화합물로 나타낸다:
Figure pct00085

Figure pct00086

Figure pct00087

본 발명의 부가적 구현예는 하기 화합물을 제공한다:
Figure pct00088

Figure pct00089

Figure pct00090

또 하나의 구현예에서, 스타틴 유도체는 스타틴 락톤 및 스페이서 분자의 콘주게이션에 의해 제조되고 식 D-VI로 나타낸다:
Figure pct00091

여기서 A 및 P는 ―OC(O)―, ―OC(O)O―, 및 ―OC(O)N(R)―로 이루어진 그룹으로부터 독립적으로 선택될 수 있고, 여기서 R은 수소 원자, 또는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬일 수 있고 헤테로원자 (예를 들면, 질소, 산소, 황, 등)을 함유할 수 있고; 여기서 X는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬일 수 있는 링커일 수 있고 헤테로원자 (예를 들면, 질소, 산소, 황, 등)을 함유할 수 있고; 여기서 SL1 및 SL2는 아토르바스타틴, 플루바스타틴, 로바스타틴, 메바스타틴, 피타바스타틴, 로수바스타틴, 및 심바스타틴으로 이루어진 그룹으로부터 스타틴 락톤으로부터 독립적으로 선택될 수 있다.
본 구현예의 스타틴 락톤의 특히 유용한 유도체의 예는 하기 식으로 나타낸다:
Figure pct00092

Figure pct00093

Figure pct00094

Figure pct00095

Figure pct00096

Figure pct00097

스타틴의 유도체의 합성 및 나노구형체의 제조에 대한 일반적인 도식은 뒤이은 실시예에 기재되어 있다. 합성 절차는 모두 간단하고 다용도이고 가변 크기이 및 소수성을 갖는 스타틴의 유도체가 합성된다.
치료제
다양한 구현예에서, 치료제는 화학요법제 또는 스타틴이다. 화학요법제는 파클리탁셀, 독소루비신, 테모졸로마이드, 5-플루오로우라실, 캄프토테신, 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있고, 스타틴은 아토르바스타틴, 플루바스타틴, 로바스타틴, 메바스타틴, 피타바스타틴, 로수바스타틴, 및 심바스타틴으로 이루어진 스타틴 락톤으로부터 선택될 수 있다. 다양한 구현예에서, 치료제는 펩타이드, 안티센스 핵산, DNA, RNA, 단백질, 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 외상성 뇌 손상의 치료를 위한 특이한 구현예에서, 치료제는 NSAID, 스타틴, 에리트로포이에틴, 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
양친매성 스페이서
본 개시내용에서 사용된 친수성 또는 소수성 스페이서는 하나의 분자 내에 친수성 또는 소수성 부분을 포함하고 치료제, 진단제, 또는 또 하나의 스페이서 분자와 콘주게이트하여 치료제, 진단제, 또는 또 하나의 스페이서용 담체로서 사용될 수 있는, 하나의 말단 또는 둘 모두 말단 상에 화학적 활성인 작용 그룹을 추가로 포함하는 분자이다.
본 개시내용에서 사용된 양친매성 스페이서는 하나의 분자 내에 친수성 및 소수성 부분 모두를 포함하는 분자이고, 친수성 부분은 추가로, 치료제 또는 진단제와 콘주게이트하여 치료 또는 진단제용 담체로서 사용될 수 있는 화학적 활성 작용 그룹을 추가로 포함한다. 다양한 구현예에서, 화학적 활성 작용 그룹은 티올, 아민, 카복실산, 카복실산 NHS 에스테르, 말레이마이드, 하이드라진, 케톤, 및 알데하이드로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다. 본 개시내용에서 사용된 양친매성 스페이서는 또한, 친수성 스페이서를 소수성 스페이서와 콘주게이트하여 만들어 질 수 있다. 친수성 부분의 말단은 추가로, 치료제 또는 진단제와 콘주게이트하여 치료 또는 진단제용 담체로서 사용될 수 있는 화학적 활성 작용 그룹을 추가로 포함한다.
다양한 구현예에서, 양친매성 스페이서는 소수성 부분 및 친수성 부분을 포함한다. 다양한 구현예에서, 양친매성 스페이서의 소수성 부분는 분지형 및 비분지형 알킬, 분지형 및 비분지형 알케닐, 분지형 및 비분지형 알키닐, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알킬, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알케닐, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알키닐, 아릴, 사이클릭 지방족, 사이클릭 방향족, 헤테로사이클릭, 및 방향족 헤테로사이클릭 그룹, 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
다양한 구현예에서, 양친매성 스페이서의 친수성 부분은 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알케닐, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알키닐, 아릴, 사이클릭 지방족, 사이클릭 방향족, 헤테로사이클릭, 및 방향족 헤테로사이클릭 그룹, 및 티올, 아민, 카복실산, 카복실산 NHS 에스테르, 말레이마이드, 하이드라진, 케톤, 알데하이드, 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 화학작 활성 그룹으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 분자를 포함한다.
양친매성 폴리머
다양한 구현예에서, 양친매성 폴리머는 폴리머 뼈대, 폴리머의 친수성 부분 및 폴리머의 소수성 부분을 포함한다. 다양한 구현예에서, 폴리머 뼈대는 천연 폴리머, 변형된 천연 폴리머, 합성 폴리머, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
다양한 구현예에서, 폴리머 뼈대는 폴리무수물, 폴리에스테르, 폴리오르토에스테르, 폴리에스테르아마이드, 폴리아세탈, 폴리케탈, 폴리카보네이트, 폴리포스포에스테르, 폴리포스파젠, 폴리비닐피롤리돈, 폴리디옥사논, 폴리(말산), 폴리(아미노산), N-2-(하이드록시프로필)메타크릴아마이드 (HPMA)의 폴리머, N-이소프로필 아크릴아마이드 (NIPAAm)의 폴리머, 폴리글리콜라이드, 폴리락타이드, 글리콜라이드 및 락타이드의 코폴리머, 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
다양한 구현예에서, 양친매성 폴리머의 소수성 부분은 분지형 및 비분지형 알킬, 분지형 및 비분지형 알케닐, 분지형 및 비분지형 알키닐, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알킬, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알케닐, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알키닐, 아릴, 사이클릭 지방족, 사이클릭 방향족, 헤테로사이클릭, 및 방향족 헤테로사이클릭 그룹, 및 이들의 조합으 로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
다양한 구현예에서, 양친매성 폴리머의 친수성 부분은 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알케닐, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알키닐, 아릴, 사이클릭 지방족, 사이클릭 방향족, 헤테로사이클릭, 및 방향족 헤테로사이클릭 그룹으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 분자, 및 티올, 아민, 카복실산, 카복실산 NHS 에스테르, 말레이마이드, 하이드라진, 케톤, 알데하이드, 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 화학작 활성 그룹을 포함한다.
따라서, 다양한 구현예에서, 나노구형체는 토코페롤 및 친수성, 소수성, 또는 양친매성 스페이서에 콘주게이트된 치료제 또는 진단제를 포함한다.
어떤 구현예에서, 나노구형체는 토코페롤 및 항산화 α-리포산-함유 소수성 화합물 및 친수성, 소수성, 또는 양친매성 스페이서에 콘주게이트된 치료제 또는 진단제를 포함한다.
어떤 구현예에서, 나노구형체는 토코페롤 및 소수성 NSAID 유도체 및 양친매성 스페이서에 콘주게이트된 치료제 또는 진단제를 포함한다. 어떤 구현예에서, 나노구형체는 토코페롤 및 NSAID의 소수성 항산화 및 항염증 유도체 및 친수성, 소수성, 또는 양친매성 스페이서에 콘주게이트된 치료제 또는 진단제를 포함한다.
어떤 구현예에서, 나노구형체는 토코페롤 및 스타틴 락톤의 유도체 및 친수성, 소수성, 또는 양친매성 스페이서에 콘주게이트된 치료제 또는 진단제를 포함한다.
어떤 구현예에서, 나노구형체는 토코페롤 및 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체 및 친수성, 소수성, 또는 양친매성 스페이서에 콘주게이트된 치료제 또는 진단제를 포함한다.
다양한 구현예에서, 나노구형체는 토코페롤 및 양친매성 폴리머에 콘주게이트된 치료제 또는 진단제를 포함한다.
어떤 구현예에서, 나노구형체는 토코페롤 및 항산화 α-리포산-함유 소수성 화합물 및 양친매성 폴리머에 콘주게이트된 치료제 또는 진단제를 포함한다.
어떤 구현예에서, 나노구형체는 토코페롤 및 소수성 NSAID 유도체 및 양친매성 폴리머에 콘주게이트된 치료제 또는 진단제를 포함한다. 어떤 구현예에서, 나노구형체는 토코페롤 및 NSAID의 소수성 항산화 및 항염증 유도체 및 양친매성 폴리머에 콘주게이트된 치료제 또는 진단제를 포함한다.
어떤 구현예에서, 나노구형체는 토코페롤 및 스타틴 락톤의 유도체 및 양친매성 폴리머에 콘주게이트된 치료제 또는 진단제를 포함한다.
어떤 구현예에서, 나노구형체는 토코페롤 및 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체 및 양친매성 폴리머에 콘주게이트된 치료제 또는 진단제를 포함한다.
다양한 구현예는 암을 치료하는 방법을 제공한다. 본 방법은 본 발명의 나노구형체를 제공하는 단계를 포함는 단계로서, 여기서 치료제는 친수성 스페이서, 소수성 스페이서, 양친매성 스페이서, 또는 양친매성 폴리머에 콘주게이트되는 단계; 및 상기 나노구형체를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 단계를 포함한다.
다양한 구현예는 암을 영상화 및 진단하는 방법을 제공한다. 본 방법은 본 발명의 암-표적화된 나노구형체를 제공하는 단계로서, 여기서 조영제 및/또는 진단제는 친수성 스페이서, 소수성 스페이서, 양친매성 스페이서, 또는 양친매성 폴리머에 콘주게이트되는 단계; 상기 나노구형체를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 단계; 및 상기 대상체를 이미징화하여 암을 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 다양한 구현예에서, 조영제 및/또는 진단제는 암에서 과발현된 단백질에 대항하는 형광 염료 및 항체, 예컨대 성장 인자 (비제한적으로 내피 성장 인자 및 섬유아세포 성장 인자, 태반 성장 인자 및 케라틴생성세포 성장 인자 포함) 및 성장 인자 수용체 (비제한적으로 내피 성장 인자 수용체 (EGFR) 및 수용체 티로신 키나제 예컨대 HER-2 및 혈소판-유도된 성장 인자 수용체 포함)를 비제한적으로 포함할 수 있다.
다양한 구현예에서, 본 발명은 본 발명의 치료적으로 유효량의 상기 나노구형체와 함께 약제학적으로 허용가능한 부형제를 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다. "약제학적으로 허용가능한 부형제"는 일반적으로 안전한, 비-독성, 및 바람직한 약제학적 조성물을 제조하는데 유용한 부형체를 의미하고, 수의적 용도 뿐만 아니라 인간 약제학적 용도에 허용가능한 부형체를 포함한다. 그와 같은 부형제는 고체, 액체, 반고체, 또는, 에어로졸 조성물의 경우에, 가스일 수 있다.
다양한 구현예에서, 본 발명에 따른 약제학적 조성물은 임의의 투여 경로를 통해 전달용으로 제형될 수 있다. "투여 경로"는 당해기술에서 공지된 임의의 투여 경로를 의미할 수 있고, 그 경로는 비제한적으로 에어로졸, 비강, 경구, 점막통과, 경피, 비경구, 장, 또는 안구를 포함한다. "경피" 투여는 국소 크림 또는 연고를 사용하여 또는 경피 패치에 의해 달성될 수 있다. "비경구"는 주사와 일반적으로 연관된 투여 경로를 의미하고, 그 경로는 안와내, 주입, 동맥내, 관절내, 심장내, 진피내, 근육내, 복강내, 폐내, 척수내, 흉골내, 척추강내, 자궁내, 정맥내, 지주막하, 피막밑, 피하, 점막통과, 또는 기관경유를 포함한다. 비경구 경로를 통해, 조성물은 주입 또는 주사용 용액 또는 서스펜션의 형태로, 또는 동결건조된 분말로서 존재할 수 있다. 장 경로를 통해, 약제학적 조성물은 정제, 겔 캡슐, 당-코팅된 정제, 시럽, 서스펜션, 용액, 분말, 과립, 에멀젼, 마이크로구체 또는 나노구형체 또는 지질 소포 또는 폴리머 소포의 형태일 수 있고, 이는 조절된 방출을 허용한다. 비경구 경로를 통해, 조성물은 주입 또는 주사용 용액 또는 서스펜션의 형태일 수 있다. 국소 경로를 통해, 본 발명에 따른 화합물을 기반으로 하는 약제학적 조성물은 피부 및 점막을 치료하기 위해 제형될 수 있고 연고, 크림, 밀크, 고약, 분말, 함침된 패드, 용액, 겔, 스프레이, 로션 또는 서스펜션의 형태이다. 또한 마이크로구체 또는 나노구형체 또는 지질 소포 또는 폴리머 소포 또는 폴리머 패치 및 하이드로겔의 형태일 수 있고, 이는 조절된 방출을 허용한다. 이들 국소-경로 조성물은 임상 징후에 따라 무수 형태 또는 수성 형태일 수 있다. 안구 경로를 통해, 안약의 형태일 수 있다.
본 발명에 따른 약제학적 조성물은 임의의 약제학적으로 허용가능한 담체를 또함 함유할 수 있다. "약제학적으로 허용가능한 담체"는 본원에 사용된 바와 같이 약제학적으로 허용가능한 물질, 조성물, 또는 하나의 조직, 기관, 또는 신체의 부분으로부터 또 하나의 조직, 기관, 또는 신체의 부분으로 관심있는 화합물을 보유 또는 수송하는데 관여된 비히클을 의미한다. 예를 들면, 담체는 액체 또는 고체 충전제, 희석제, 부형제, 용매, 또는 캡슐화 물질, 또는 이들의 조합일 수 있다. 담체의 각 성분은 제형의 다른 성분과 양립성이 있어야 한다는 점에서 "약제학적으로 허용가능"해야 한다. 접촉할 수 있는 임의의 조직 또는 기관과 접촉해서 사용하기에 또한 적당해야 하는데, 이것은, 독성, 자극, 알러지 반응, 면역원성, 또는 치료 이점보다 과도하게 중요한 임의의 다른 문제의 위험을 보여해서는 안 된다는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 약제학적 조성물은 또한 경구 투여를 위해 에멀젼 또는 시럽 내에 캡슐에 넣어진, 정제로 만든 또는 제조될 수 있다. 약제학적으로 허용가능한 고체 또는 액체 담체는 조성물을 향상 또는 안정화시키거나, 조성물의 제조를 촉진하기 위해 부가될 수 있다. 액체 담체는 시럽, 땅콩 오일, 올리브 오일, 글리세린, 염수, 알코올 및 물을 포함한다. 고형 담체는 전분, 락토오스, 칼슘 설페이트, 디히드레이트, 백토, 마그네슘 스테아레이트 또는 스테아르산, 탈크, 펙틴, 아카시아, 한천 또는 젤라틴을 포함한다. 담체는 또한, 지속된 방출 물질 예컨대 글리세릴 모노스테아레이트 또는 글리세릴 디스테아레이트를, 단독으로 또는 왁스화 함께 포함할 수 있다.
약제학적 제제는 정제 형태를 위해, 필요할 때, 밀링, 혼합, 과립화, 및 압축; 또는 경질 젤라틴 캡슐 형태를 위해 밀링, 혼합 및 충전을 수반하는 약국의 종래의 기술에 따라 만들어 진다. 액체 담체가 사용될 때, 제제는 시럽, 엘릭시르, 에멀젼 또는 수성 또는 비-수성 서스펜션의 형태일 것이다. 그와 같은 액체 제형는 직접적으로 p.o. 투여되거나 연질 젤라틴 캡슐에 채워질 수 있다.
본 발명에 따른 약제학적 조성물은 치료적으로 효과적인 양으로 전달될 수 있다. 정확한 치료적으로 효과적인 양은, 주어진 대상체에서 치료의 효능에 관하여 가장 효과적인 결과를 산출할 조성물의 양이다. 상기 양은 다양한 인자에 따라 변할 것이고, 그 인자는 비제한적으로 하기를 포함한다: 치료 화합물의 특성 (활성, 약동학, 약력학, 및 생체이용률 포함), 대상체의 생리적 조건 (연령, 성별, 질환 유형 및 상태, 일반적인 신체 조건, 주어진 복용량에 대한 반응성, 및 약의 유형 포함), 제형 중 약제학적으로 허용가능한 담체 또는 담체들의 본성, 및 투여 경로. 임상 및 약리적 기술에서의 숙련의는 일상적인 실험과정을 통해, 예를 들면, 화합물의 투여에 대한 대상체의 반응을 모니터링하고 따라서 복용량을 조정하여 일상적인 실험과정을 통해 치료적으로 효과적인 양을 결정할 것이다. 부가적 지도에 대해, 하기를 참조한다: Remington : The Science and Practice of Pharmacy (Gennaro ed. 20th edition, Williams & Wilkins PA, USA) (2000).
효과적인 양의 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체, 또는 캄프토테신 나노구형체 전구약물의 전형적인 복용량은, 공지된 치료 화합물이 사용되는 경우, 및 또한 동물 모형에서 시험관내 반응 또는 반응에 의해 숙련가에 의해 표시된 바와 같이 제조자가 추천하는 범위일 수 있다. 그와 같은 복용량은 전형적으로 관련된 생물학적 활성을 잃지 않으면서 농도 또는 양에서 최대 약 한 자릿수까지 감소될 수 있다. 따라서, 실제 복용량은 의사의 판단, 환자의 상태, 및 이전에 기재된 바와 같이, 예를 들면 관련된 일차 배양 세포 또는 조직배양된 조직 샘플, 예컨대 생체검사된 악성 종양의 시험관내 반응성, 또는 적절한 동물 모형에서 관찰된 반응을 기반으로 하는 치료 방법의 유효성에 의존할 것이다.
본 발명은 또한 암을 치료하기 위한 키트에 관한 것이다. 키트는 독창적인 조성물의 적어도 하나를 포함하는, 물질 또는 성분의 집합체이다. 따라서, 일부 구현예에서 키트는 상기에서 기재된 바와 같은 본 발명의 나노구형체를 포함하는 조성물을 함유한다.
독창적인 키트에서 구성된 성분의 정확한 본성은 그것의 의도된 목적을 따른다. 예를 들면, 일부 구현예는 암을 치료하기 위해 구성된다. 일 구현예에서, 키트는 특히 포유동물 대상체를 치료하기 위해 구성된다. 또 하나의 구현예에서, 키트는 특히 인간 대상체를 치료하기 위해 구성된다. 추가 구현예에서, 키트는 대상체 예컨대, 비제한적으로, 가축, 사육 동물, 및 실험실 동물을 치료하는 수의적 적용을 위해 구성된다. 다른 구현예에서, 키트는 특히 진단 목적; 예를 들면, 암의 진단을 위해 구성된다.
사용 지침은 키트에 포함될 수 있다. "사용 지침"은 전형적으로, 원하는 결과, 예컨대 암을 치료하기 위해 원하는 결과를 가져오기 위해 키트의 성분을 사용하여 이용될 기술을 처방하는 실재하는 표현을 포함한다. 임의로, 키트는 또한, 당해분야의 숙련가에 의해 쉽게 인식되는 바와 같이 다른 유용한 성분, 예컨대, 희석제, 완충액, 약제학적으로 허용가능한 담체, 주사기, 카테터, 도포기, 피펫팅 또는 측정 도구, 또는 다른 유용한 용품을 또한 함유한다.
키트 내에 조립된 물질 또는 성분은 작동성 및 유용성을 보존하는 임의의 편리한 및 적당한 방식으로 보관된 의사에세 제공될 수 있다. 예를 들면 성분은 용해된, 탈수된, 또는 동결건조된 형태일 수 있고; 실온, 냉장된 또는 냉동된 온도로 제공될 수 있다. 성분은 전형적으로 적당한 패키징 물질(들) 내에 함유된다. 본원에서 이용된 바와 같이, 어구 "패키징 물질"은 키트의 내용물, 예컨대 독창적인 조성물 등을 수용하도록 사용된 1 이상의 물리적 구조를 의미한다. 패키징 물질은, 바람직하게는 멸균, 오염물질-없는 환경을 제공하기 위해 잘 공지된 방법에 의해 구성된다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "패키지"는 개별적인 키트 구성요소를 보유할 수 있는, 적당한 고체 매트릭스 또는 물질 예컨대 유리, 플라스틱, 종이, 포일, 등을 의미한다. 따라서, 예를 들면, 패키지는 친수성 스페이서, 소수성 스페이서, 양친매성 스페이서, 또는 양친매성 폴리머에 콘주게이트된 치료제 또는 조영제를 포함하는 독창적인 나노구형체의 적당한 양을 함유하도록 사용된 유리 바이알일 수 있다. 패키징 물질은 일반적으로 키트 및/또는 그것의 성분의 함량 및/또는 목적을 나타내는 외부 라벨을 갖는다.
실시예
하기 실시예는 청구된 발명의 더 잘 설명하기 위해 제공되고 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되지 않는다. 구체적인 물질이 언급되는 정도로, 단지 실례를 위한 것이고 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 당해분야의 숙련가는 독창적인 용량의 연습없이 및 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 동등한 수단 또는 반응물을 개반할 수 있다.
실시예 1
cy3/cy5/cy5.5-표지된 항산화-항신생물 나노구형체를 제조하기 위해, 항산화-항신생물 나노구형체를 이하의 실시예 A - 실시예 D에서 기재된 것과 동일한 절차를 사용하여 제조했고, 단, 0.1 - 2 mg의 1-옥타데칸티올 (Aldrich, 코드 O1858)을 동시 에멀젼화 전에 유기상에 부가했다 (도 1에서의 A).
1-옥타데칸티올-함유 항산화-항신생물 나노구형체의 3 ml의 서스펜션에 500 μl의 10×PBS 및 1.5 몰 당량의 Cy3/Cy5/Cy5.5 말레이마이드를 부가했다 (도 1의 B). 도 1의 C가 보여주는 바와 같이, 이러한 중간체는 말레이마이드 그룹을 갖도록 변형된 담체 약물에 사용될 수 있다.
도 2에서 묘사된 바와 같이, SH-말레이마이드 쌍은 NH2-NHS 쌍 또는 다른 것에 의해 대체될 수 있다.
실시예 A - 항산화-항신생물 나노구형체의 제조
나노구형체를 약간의 변형이 있는 동시 에멀젼화를 사용하는 방법에 따라 제조했다. 간단히 말해서, 15 mg의 화합물 (캄프토테신 유도체 및 ALA2(1,12-도데칸디올의 혼합물)를 아세톤 (5 mL, 0.1% 폴리소르베이트 80)에서 용해시켰다. 유기 용액을 25 mg의 Pluronic F68을 10 mL 이중증류수 (0.25% w/v)에서 용해시켜 제조한 수성상에 자석판 상의 보통의 교반 하에서 부었다. 자석 교반 15 분 후, 아세톤을 감압 하에서 실온에서 제거했다. 나노구형체를 0.8 μm 친수성 주사기 필터를 통해 여과하고 4 ℃에서 보관했다. 나노구형체의 유체역학적 크기 측정 및 크기 분포를 Coulter N4-Plus 서브마이크론 입자 치수측정기 (Coulter Corporation, Miami, FL)를 사용하는 동적 광 산란 (DLS)으로 수행했다.
추가로, 25 mg의 화합물 (항산화 캄프토테신 유도체, 다중 α-리포산 함유 화합물 및 α-토코페롤의 혼합물)를 (5 mL, 0.1% 폴리소르베이트 80)에서 용해시켰다. 유기 용액을 25 mg의 Pluronic F68을 10 mL 이중증류수 (0.25% w/v)에서 용해시켜 제조한 수성상에 자석판 상의 보통의 교반 하에서 부었다. 자석 교반 15 분 후, 아세톤을 감압 하에서 실온에서 제거했다. 나노구형체를 0.8 μm 친수성 주사기 필터를 통해 여과하고 4 ℃에서 보관했다. 나노구형체의 유체역학적 크기 측정 및 크기 분포를 Coulter N4-Plus 서브마이크론 입자 치수측정기 (Coulter Corporation, Miami, FL)를 사용하는 동적 광 산란 (DLS)으로 수행했다. 대조군 나노구형체를 캄프토테신 유도체의 부재에서 다중 α-리포산 함유 화합물 및 α-토코페롤로부터 제조했다.
표 1. 크기 및 다분산성 지수 (P.I.):
산화제- 항신생물 나노구형체 I
Figure pct00098

실시예 B - 항산화-항신생물 나노구형체의 제조
나노구형체를, 25 mg의 화합물 (캄프토테신 유도체 및 α-토코페롤의 혼합물)로부터 동시 에멀젼화를 사용하여 실시예 5에서 기재된 방법에 따라 제조했다. 대조군 나노구형체를 캄프토테신 유도체의 부재에서 α-토코페롤 또는 Ibu2TEG로부터 제조했다.
표 2. 크기 및 다분산성 지수 (P.I.):
항산화- 항신생물 나노구형체 Ⅱ
Figure pct00099

실시예 C - 항염증- 항신생물 나노구형체의 제조
나노구형체를 25 mg의 화합물 (캄프토테신 유도체, 비-스테로이드 항염증 약물 (NSAID)의 유도체 및 α-토코페롤의 혼합물)로부터 동시 에멀젼화를 사용하여 실시예 5에서 기재된 방법에 따라 제조했다. 대조군 나노구형체를 캄프토테신 유도체의 부재에서 α-토코페롤 또는 α-토코페롤 및 NSAID의 유도체의 혼합물로부터 제조했다.
표 3. 크기 및 다분산성 지수 (P.I.): 항염증- 항신생물 나노구형체
Figure pct00100

실시예 D - 캄프토테신 유도체를 포함하는 나노구형체의 항암 및 항증식성 효과
U87-MG 인간 신경아교종 세포주를 미국 종균 협회 (ATCC) (Rockville, Maryland, USA)로부터 수득했다. 세포를 성장시키고, 항생제 100 U/mL 페니실린 (Invitrogen) 및 100 μg/mL 스트렙토마이신 (Invitrogen)을 함유하는 최소 필수적인 배지 (MEM) (Invitrogen)에서 유지하고, 10% 우태혈청 (FBS) (Invitrogen)을 보충했다. 세포를, 5% CO2 를 포함하는 가습된 분위기에서 36 ℃에서 유지했다.
나노구형체를 하기의 혼합물로부터 제조했다: 화합물 C-10 (1 mg), α-토코페롤 (25 mg), 및 다중 α-리포산 함유 화합물 (ALA)3글리세롤; 또는 화합물 C-10 (1 mg) 및 α-토코페롤 (25 mg); 또는 화합물 C-10 (1 mg), α-토코페롤 (25 mg), 및 NSAID 유도체 Ibu2TEG, 및 포스페이트 완충 식염수 (PBS)에서 밤새 투석했다. 인간 신경아교종 세포 (U87-MG)를 105 세포/웰에서 6-웰 플라스크에서 씨딩하고 24 시간 동안 성장되도록 했다. 배지를 변화시키고 세포를 화합물 C-10에 대해 0.1 내지 2 μM 범위의 최종 농도에서 나노구형체로 처리했다. 치료 4일 후, 배지를 제거하고, 세포를 PBS으로 세정하고 1 ml의 0.25% 트립신/EDTA (Gibco)을 부가하여 세포를 탈착했다. 세포를 혈구계산기에서 즉각적으로 세었다. 대조군 배양물은 나노구형체의 부재에서 성장되었다.
실시예 2
α-리포산 유도체 ALA 2 (1,12- 도데칸디올 )의 합성
20 ml의 무수 디클로로메탄 (DCM) 중 α-리포산 (2.48 g, 12 mmol, 1.2 당량) 및 1,12-도데칸디올 (10 mmo1 OH, 1.0 당량)을 분자체 (60 Å, 10-20 메쉬 비드)의 존재에서 4-(디메틸아미노)-피리딘 (DMAP, 1.47 g, 12 mmol, 1.2 당량)와 10 분 동안 실온에서 반응시켰다. N-(3-디메틸아미노프로필)-N-에틸카보디이마이드 하이드로클로라이드 (EDCI, 2.3 g, 12 mmol, 1.2 당량)을 나누어서 10 분에 걸쳐 부가하고 반응 혼합물을 교반된 12 시간 동안 실온에서 어둠 속에서, 여과하고, 그 다음 진공 하에서 농축하여 용적을 감소시켰다. 수득한 반응 혼합물을, 추가 제조없이 칼럼 상에 직접 로딩하여 실리카겔을 사용하여 정제했다. 용매를 감압 하에서 제거하여 생성물을 얻었다. 화합물의 1H NMR 및 13C NMR 스펙트럼이 제공된다.
완전히 제시되어 있는 것처럼 그 전체가 참고로 본원에 포함되어 있는 미국 가출원 시리즈 번호 61/018,749 (2008년 1월 3일 출원), 및 국제 출원 공보 번호 WO 2009/086547 (2008년 12월 30일 출원)은 본 발명에서 사용된 α-리포산 유도체를 합성하는 부가적 예를 제공한다.
도식 4
α-리포산 유도체 B 의 합성
Figure pct00101

실시예 3
α-리포산 및 NSAID 의 이작용기 유도체의 합성
50 ml의 무수 디클로로메탄 (DCM) 중 α-리포산 (ALA, 10 mmol) 및 테트라에틸렌 글리콜 (TEG, 30 mmol)을 분자체 (Fluka, 3 Å, 10-20 메쉬 비드)의 존재에서 4-(디메틸아미노)-피리딘 (DMAP, 15 mmol)와 10 분 동안 실온에서 반응시켰다. N-(3-디메틸아미노프로필)-N-에틸카보디이마이드 하이드로클로라이드 (EDCI, 10 mmol)을 나누어서 10 분에 걸쳐 부가하고 반응 혼합물을 5 시간 동안 실온에서 어둠 속에서 교반하고, 여과하고, 그 다음 진공 하에서 농축하여 용적을 감소시켰다. 생성물 ALA-TEG-OH 및 이량체 부산물 ALA-TEG-ALA를, 사전의 제조없이 칼럼 상에 농축된 반응 혼합물을 로딩하여 칼럼 크로마토그래피를 사용하여 정제하고 상기에서 기재된 바와 같이 특성화했다. 20 ml의 무수 DCM 중 TEG (3.8 mmol) 및 NSAID (4.1 mmol, 인도메타신: Ind, 이부프로펜: Ibu, 나프록센: Npx)의 모노-ALA 유도체를 분자체의 존재에서 DMAP (4.1 mmol)와 10 분 동안 실온에서 반응시켰다. EDCI (4.1 mmol)을 나누어서 10 분에 걸쳐 부가하고 반응 혼합물을 5 시간 동안 실온에서 어둠 속에서 교반하고, 여과하고, 그 다음 진공 하에서 실온에서 농축했다. 생성물을 칼럼 크로마토그래피를 사용하여 정제하고 상기에서 기재된 바와 같이 특성화했다.
ALA - TEG - OH: 실리카겔상 칼럼 크로마토그래피 (CHCl3:MeOH 50:1)로 화합물을 황색 오일로서 얻었다 (63%). TLC (CHCl3:MeOH 50:0.5) R f 0.19; 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ = 1.47 (m, 2×H, Ha), 1.68 (m, 4×H, Hb), 1.91 (m, 1×H, Hc), 2.36 (t, 2×H, Hd), 2.46 (m, 1×H, He), 2.61 (s, 1×H, -OH), 3.11 (m, 1×H, Hf), 3.18 (m, 1×H, Hg), 3.56 (m, 1×H, Hh), 3.61 (m, 2×H, HE), 3.67 (s, 8×H, HA), 3.71 (m, 4×H, HB), 4.24 (m, 2×H, HD). 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ = 24.55, 28.67, 33.86, 34.54, 38.45, 40.19, 56.31, 61.6, 63.37, 69.11, 70.19, 70.43, 70.45, 70.56, 173.47.
ALA - TEG - ALA : 실리카겔상 칼럼 크로마토그래피 (CHCl3:MeOH 90:1)로 화합물을 황색 오일로서 얻었다. TLC (CHCl3:MeOH 100:0.5) R f 0.12; 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ = 1.47 (m, 4H, 2×Ha), 1.68 (m, 8H, 2×Hb), 1.91 (m, 2H, 2×Hc), 2.35 (t, J = 7.5 Hz, 4H, 2×Hd), 2.46 (m, 2H, 2×He), 3.15 (m, 4H, 2×Hf + Hg), 3.57 (m, 2H, 2×Hh), 3.65 (s, 8H, O-CH 2-CH 2 -O), 3.70 (t, J = 4.8 Hz, 4H, 2×O-CH 2-CH2-OCO), 4.23 (t, J = 4.8 Hz, 4H, 2×CO-O-CH 2 -). 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ =24.56, 28.71, 33.94, 34.56, 38.5, 40.22, 56.33, 63.44, 69.16, 70.56, 173.36.
ALA - TEG - Ind: 실리카겔상 칼럼 크로마토그래피 (CHCl3:MeOH 100:0.5)로 화합물을 황색 오일로서 얻었다 (73%). TLC (CHCl3:MeOH 50:0.5) R f 0.33; 1H NMR (400MHz, CDCl3): δ = 1.48 (m, 2×H, Ha), 1.69 (m, 4×H, Hb), 1.92 (m, 1×H, Hc), 2.33-2.43 (m, 5×H, H8 + Hd), 2.47 (m, 1×H, He), 3.15 (m, 2×H, Hf + Hg), 3.54-3.75 (m, 15×H, H7 + HA + HB + Hh), 3.86 (s, 3×H, H6), 4.27 (m, 4×H, HD+HE), 6.68 (q, 1×H, H5), 6.95 (d, 1×H, H4), 6.99 (d, 1×H, H3), 7.49 (m, 2×H, H2), 7.68 (m, 2×H, H1). 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ = 13.4, 24.6, 28.7, 30.2, 33.9, 34.6, 38.5, 40.2, 55.71, 56.3, 63.4, 64.1, 69.1, 69.16, 70.53, 70.58, 101.39, 111.59, 112.50, 114.92, 129.12, 130,65, 130.78, 131.18, 133.91, 135.98, 139.20, 156.03, 168.24, 170.77, 173.41.
ALA - TEG - Ibu: 실리카겔상 칼럼 크로마토그래피 (CHCl3:MeOH 100:0.5)로 화합물을 황색 오일로서 얻었다 (69%). TLC (CHCl3:MeOH 50:0.5) R f 0.37; 1H NMR (400MHz, CDCl3): δ = 0.86 (d, 6×H, H7), 1.37-1.48 (m, 5×H, H6 + Ha), 1.64 (m, 4×H, Hb), 1.85-1.95 (m, 2×H, H5 + Hc), 2.32 (t, 2×H, Hd), 2.38-2.45 (m, 3×H, H4 + He), 3.04-3.18 (m, 2×H, Hg + Hf) 3.50-3.73 (m, 14×H, H3 + HA +HB + Hh), 4.20 (m, 4×H, HD+HE), 7.05 (d, 2×H, H2), 7.18 (d, 2×H, H1). 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ = 18.59, 22.41, 24.6, 28.71, 30.16, 33.91, 34.58, 38.47, 40.20, 44.98, 45.01, 56.31, 63.43, 63.85, 69.05, 69.16, 70.54, 70.59, 127.18, 129.27, 137.67, 140.44, 173.38, 174.62.
ALA - TEG - Npx: 실리카겔상 칼럼 크로마토그래피 (CHCl3:MeOH 100:0.5)로 화합물을 황색 오일로서 얻었다 (65%). TLC (CHCl3:MeOH 50:0.5) R f 0.33; 1H NMR (400MHz, CDCl3): δ = 1.44 (m, 2×H, Ha), 1.54-1.71 (m, 7×H, H5 + Hb), 1.88 (m, 1×H, Hc), 2.33 (t, 2×H, Hd), 2.43 (m, 1×H, He), 3.05-3.19 (m, 2×H, Hf +Hg), 3.39-3.67 (m, 13×H, HA + HB + Hh), 3.88 (m, 4×H, H4), 4.21 (m, 4×H, HD+HE), 7.12 (m, 2×H, H3), 7.40 (q, 1×H, H2), 7.68 (m, 3×H, H1). 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ = 18.57, 24.61, 28.73, 33.93, 34.57, 38.48, 40.12, 45.33, 55.32, 56.33, 63.44, 63.96, 69.03, 69.14, 70.53, 105.57, 118.97, 125.99, 126.28, 127.11, 128.91, 129.28, 133.68, 135.63, 157.63, 173.44, 174.59.
도식 1
Figure pct00102

동일한 절차를 하기 화합물의 합성에 사용하고, 단, 디에틸렌 글리콜을 테트라에틸렌 글리콜 대신 사용했다:
Figure pct00103

실시예 4
이량체 NSAID 의 유도체의 합성
40 ml의 무수 DCM 중 NSAID (6 mmol) 및 TEG (2.5 mmol)을 분자체의 존재에서 DMAP (6 mmol)와 10 분 동안 실온에서 반응시켰다. EDCI (6 mmol)을 나누어서 10 분에 걸쳐 부가하고 반응 혼합물을 5 시간 동안 실온에서 어둠 속에서 교반하고, 여과하고, 그 다음 진공하에서 농축했다. 생성물을 (칼럼 크로마토그래피, 100:0.5 CH3Cl: MeOH)로 정제하고 상기에서 기재된 바와 같이 특성화했다.
Ind 2 TEG: 실리카겔상 칼럼 크로마토그래피 (CHCl3:MeOH 100:0.5)로 화합물을 황색 오일로서 얻었다 (78%). TLC (CHCl3:MeOH 50:0.5) R f 0.25; 1H NMR (400MHz, CDCl3): δ = 2.35 (s, 6×H, H8), 3.56 (m, 8×H, HA), 3.64-3.70 (m, 8×H, H7 + HB), 3.80 (s, 6×H, H6), 4.25 (t, 4×H, HD+HE), 6.64 (q, 2×H, H5), 6.86 (d, 2×H, H4), 6.95 (d, 2×H, H3), 7.43 (m, 4×H, H2), 7.62 (m, 4×H, H1). 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ = 13.4, 30.19, 55.69, 64.13, 69.07, 70.52, 70.57, 101.4, 111.58, 112.51, 114.93, 129.11, 130.66, 130.79, 131.18, 133.93, 135.98, 139.18, 156.04, 168.22, 170.77.
Ibu 2 TEG: 실리카겔상 칼럼 크로마토그래피 (CHCl3:MeOH 100:0.5)로 화합물을 무색 오일로서 얻었다 (83%). TLC (CHCl3:MeOH 50:0.5) R f 0.54; 1H NMR (400MHz, CDCL3): δ = 0.90 (d, 12×H, H7), 1.49 (d, 6×H, H6), 1.84 (m, 2×H, H5), 2.44 (d, 4×H, H4), 3.55 (m, 8×H, HA), 3.63 (m, 4×H, HB), 3.73 (q, 2×H, H3), 4.22 (m, 4×H, HD+HE), 7.08 (m, 4×H, H2), 7.21 (m, 4×H, H1). 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ = 18.60, 22.42, 30.19, 45.02, 45.04, 63.87, 69.08, 70.57, 70.61, 127.20, 129.29, 137.70, 140.48, 174.67.
Npx 2 TEG: 실리카겔상 칼럼 크로마토그래피 (CHCl3:MeOH 100:0.5)로 화합물을 무색 오일로서 얻었다 (75%). TLC (CHCl3:MeOH 50:0.5) R f 0.46; 1H NMR (400MHz, CDCl3): δ = 1.58 (d, 6×H, H5), 3.44 (m, 8×H, HA), 3.60 (m, 4×H, HB), 3.90 (m, 8×H, H4), 4.22 (m, 4×H, HD+HE), 7.12 (m, 4×H, H3), 7.41 (q, 2×H, H2), 7.68 (m, 6×H, H1). 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ = 18.56, 45.33, 55.29, 63.95, 69.02, 70.44, 70.47, 105.56, 118.96, 125.96, 126.27, 127.11, 128.91, 129.27, 133.68, 135.62, 157.63, 174.60.
도식 2
Figure pct00104

Figure pct00105

실시예 5
동시 에멀젼화
나노전구약물을 동시 에멀젼화를 사용하는 방법에 따라 제조했다 (Bouchemal 등, 2004b). 간단히 말해서, 25 mg의 화합물을 폴리소르베이트 80 (0.1% w/v)를 함유하는 아세톤 (5 ml)에서 용해시켰다. 유기 용액을 자석판 상의 보통의 교반 하에서 25 mg의 Pluronic F68를 10 ml 증류수 (0.25% w/v)에서 용해시켜 제조한 수성상에 부었다. 자석 교반 15 분 후, 아세톤을 감압 하에서 실온에서 제거했다. 서스펜션을 0.8 μm 친수성 주사기 필터 (Corning, 부품 번호 431221, Fisher Scientific Co., Pittsburgh, PA, USA)를 통해 여과하고 4 ℃에서 보관했다.
실시예 6
항산화 화합물의 합성
20 ml의 무수 디클로로메탄 (DCM) 중 α-리포산 (2.48 g, 12 mmol, 1.2 당량) 및 2 개의 하이드록실 그룹 (1,12-도데칸디올 ("1,12-DD")) (10 mmo1 OH, 1.0 당량)을 함유하는 화합물을 분자체 (60 Å, 10-20 메쉬 비드)의 존재에서 4-(디메틸아미노)-피리딘 (DMAP, 1.47 g, 12 mmol, 1.2 당량)와 10 분 동안 실온에서 반응시켰다. N-(3-디메틸아미노프로필)-N-에틸카보디이마이드 하이드로클로라이드 (EDCI, 2.3 g, 12 mmol, 1.2 당량)을 나누어서 10 분에 걸쳐 부가하고 반응 혼합물을 교반된 12 시간 동안 실온에서 어둠 속에서, 여과하고, 그 다음 진공 하에서 농축하여 용적을 감소시켰다. 수득한 반응 혼합물을, 추가 제조없이 칼럼 상에 직접 로딩하여 실리카겔을 사용하여 정제했다. 용매를 감압 하에서 제거하여 생성물을 얻었다. 완전히 제시되어 있는 것처럼 그 전체가 참고로 본원에 포함되어 있는 국제 출원 번호 PCT/US08/88541를 또한 참고한다.
도식 3
Figure pct00106

실시예 7
소수성 NSAID 유도체 및 폴리(락타이드-코-글리콜라이드)(PLGA)의 혼합물로부터 나노구형체의 제조
나노구형체를, 소수성 NSAID의 유도체 (25 mg)와 PLGA (100 mg) (Sigma, P2191, 락타이드: 글리콜라이드 50:50, mol. wt 40,000-75,000), α-토코페롤 (25 mg)와의 혼합물로부터 동시 에멀젼화를 사용하여 상기에 기재된 방법에 따라 제조했다.
표 5. 크기 및 다분산성 지수 (P.I.)
Figure pct00107

실시예 8
농도를 증가시키기 위해 다단계 동시 에멀젼화를 사용하는 항산화- 항신생물 나노구형체의 제조
고농도를 갖는 항산화-항신생물 나노구형체를 제조하기 위해, 다단계 동시 에멀젼화가 적용되었다. 일반적으로, 25 - 100 mg의 화합물 (항산화 캄프토테신 유도체, 다중 α-리포산 함유 화합물, 비-스테로이드 항염증 약물 (NSAID)의 유도체 및 α-토코페롤의 혼합물)를 아세톤 (5 mL, 0.1% 폴리소르베이트 80)에서 용해시켰다. 유기 용액을 자석판 상의 보통의 교반 하에서 25 mg의 Pluronic F68을 10 mL 이중증류수 (0.25% w/v)에서 용해시켜 제조한 수성상에 부었다. 자석 교반 15 분 후, 아세톤을 감압 하에서 실온에서 제거했다. 아세톤의 동시 에멀젼화 및 제거의 조합된 과정을 동일한 수성 서스펜션을 사용하여 최대 5회 반복했다.
서스펜션을 셀룰로오스 막 튜브 (Sigma, 코드 D9777)에서 밤새 증류수에서 투석하고 0.45 μm 친수성 주사기 필터 (Sigma, 코드 CLS431220)를 통해 여과하고 4 ℃에서 보관했다. 나노구형체의 유체역학적 크기 측정 및 크기 분포를 Coulter N4-Plus 서브마이크론 입자 치수측정기 (Coulter Corporation, Miami, FL)를 사용하는 동적 광 산란 (DLS)으로 수행했다.
실시예 9
형광- 표지된 항산화-항신생물 나노구형체의 제조
세포내 흡수 시험관내 세포 배양물, 동물 몸체 내의 분포, 및 항산화-항신생물 나노구형체의 종양내 축적을 실증하기 위해, 소수성 염료 쿠마린 6 (Sigma, 코드 442631) 또는 친수성 염료 cy3/cy5/cy5.5 (GE Healthcare Life Sciences)로 표지된 항산화-항신생물 나노구형체를 제조했다. 쿠마린 6-표지된 항산화-항신생물 나노구형체를 실시예 5 - 실시예 8에서 기재된 동일한 절차로 제조하고, 단, 50 μg의 염료를 동시 에멀젼화 전에 유기상에 부가했다. 혼입 쿠마린 6은 밤새 투석 동안에 항산화-항신생물 나노구형체와 연관된 채로 있다.
cy3/cy5/cy5.5-표지된 항산화-항신생물 나노구형체를 제조하기 위해, 항산화-항신생물 나노구형체를 실시예 5 - 실시예 8에서 기재된 것과 동일한 절차를 사용하여 제조하고, 단, 0.1 - 2 mg의 1-옥타데칸티올 (Aldrich, 코드 O1858)을 동시 에멀젼화 전에 유기상에 부가했다. 항산화-항신생물 나노구형체를 밤색 투석하고, 티올 그룹의 농도는 하기와 같이 결정되었다: 알드리티올-2 (Sigma, 코드 143049)을 에탄올 (100 mM)에서 용해시키고 10 μl의 용액을 항산화-항신생물 나노구형체 (80 μL)의 서스펜션에 부가했다. 10 μl의 10×PBS의 부가 후, 혼합물을 30 분 동안 37 ℃에서 배양했다. 방출된 2-티오피리돈을 실시예 1에서 기재된 바와 같이 50% 아세토니트릴을 갖는 RP-HPLC을 사용하여 분리하고 341 nm에서 UV 검출기로 검출했다. 방출된 2-티오피리돈의 결정에 대한 표준 곡선은 공지된 양의 알드리티올-2 및 DTT의 반응으로부터 산출된 2-티오피리돈을 측정하여 산출되었다.
1-옥타데칸티올-함유 항산화-항신생물 나노구형체 500 μl의 10×PBS 및 1.5 몰 당량의 Cy3/Cy5/Cy5.5 말레이마이드의 3 ml의 서스펜션을 부가했다. 반응 혼합물을 밤새 실온에서 배양하고 적어도 6 시간 투석하여 서스펜션으로부터 미결합된 cy5.5 말레이마이드를 제고하고 0.45 μm 친수성 주사기 필터 (Sigma, 코드 CLS431220)를 통해 여과하고 4 ℃에서 보관했다.
실시예 10
스타틴 락톤 및 α-리포산 유도체 A의 합성
50 ml의 무수 디클로로메탄 (DCM) 중 α-리포산 (ALA, 2.06 g, 10 mmol.) 및 디올 화합물 (테트라에틸렌 글리콜, TEG) (30 mmol)을 분자체 (60 Å, 10-20 메쉬 비드)의 존재에서 4-(디메틸아미노)-피리딘 (DMAP, 15 mmol)와 10 분 동안 실온에서 반응시켰다. N-(3-디메틸아미노프로필)-N-에틸카보디이마이드 하이드로클로라이드 (EDCI, 2.3 g, 12 mmol)을 나누어서 10 분에 걸쳐 부가하고 반응 혼합물을 5 시간 동안 실온에서 어둠 속에서 교반하고, 여과하고, 그 다음 진공 하에서 농축하여 용적을 감소시켰다. 수득한 반응 혼합물을, 추가 제조없이 칼럼 상에 직접 로딩하여 실리카겔을 사용하여 정제했다. 용매를 감압 하에서 제거하여 생성물을 얻었다.
무수 DCM 중 스타틴 락톤 (0.4 mmol), 트리포스겐 (0.15 mmol), 및 DMAP (1.3 mmol)을 10 분 동안 교반했다. 모노-ALA-TEG (0.4 mmol)을 부가하고 반응 혼합물을 24 시간 동안 교반했다. 반응 혼합물을 진공 하에서 농축하여 용적을 감소시켰다. 수득한 반응 혼합물을, 추가 제조없이 칼럼 상에 직접 로딩하여 실리카겔을 사용하여 정제했다. 용매를 감압 하에서 제거하여 생성물을 얻었다. (참조 도식 5).
도식 5
Figure pct00108

실시예 11
스타틴 락톤 및 α-리포산 유도체 B의 합성
무수 DCM 중 스타틴 락톤 (0.4 mmol), 트리포스겐 (0.15 mmol), 및 DMAP (1.3 mmol)을 10 분 동안 교반했다. TEG (0.2 mmol)을 부가하고 반응 혼합물을 24 시간 동안 교반했다. 반응 혼합물을 진공 하에서 농축하여 용적을 감소시켰다. 수득한 반응 혼합물을, 추가 제조없이 칼럼 상에 직접 로딩하여 실리카겔을 사용하여 정제했다. 용매를 감압 하에서 제거하여 생성물을 얻었다. (참조 도식 6).
도식 6
Figure pct00109

실시예 12
표면 상에 치료제를 보유하는 항산화-항신생물 나노구형체를 제조하기 위해, 양친매성 스페이서 또는 양친매성 폴리머로 표면 변형된 항산화-항신생물 나노구형체를 상기의 실시예 A - 실시예 D에서 기재된 것과 동일한 절차를 사용하여 제조하고, 단, 0.1 - 5 mg의 양친매성 스페이서 또는 양친매성 폴리머를 동시 에멀젼화 전에 유기상에 부가했다 (도 3 및 5). 양친매성 스페이서 또는 양친매성 폴리머의 친수성, 반응성 화학적 그룹은 나노구형체의 표면으로 유도된다. 도 4 및 6이 보여주는 바와 같이, 표면-변형된 나노구형체는 나노구형체의 표면 상에서 양친매성 스페이서 또는 양친매성 폴리머의 화학적 그룹과 반응하는 화학적 그룹을 함유하는 함유하는 치료제를 운반하기 위해 사용될 있다.
도 1 및 2에서 묘사된 바와 같이, SH-말레이마이드 쌍은 NH2-NHS 쌍 또는 다른 것으로 대체될 수 있다.
실시예 13
캄프토테신 전구약물 및 나노전구약물 제제의 합성.
캄프토테신 전구약물 CPT-TEG-ALA를, 기재된 바와 같은 생분해성 에스테르 및 카보네이트 결합을 도입하여 합성했다14. 나노전구약물을 다단계 변형과 함께 동시 에멀젼화를 사용하는 방법에 따라 제조했다14 ,17. 단일 단계 절차를 위해, 7 mg의 CPT-TEG-ALA 및 50 mg α-토코페롤을 폴리소르베이트 80 (0.1% w/v)를 함유하는 아세톤 (5 ml)에서 용해시켰다. 유기 용액을, 자석판 상의 보통의 교반 하에서 25 mg의 Pluronic F68를 10 ml 증류수 (0.25% w/v)에서 용해시켜서 제조한 수성상에 부었다. 15 분의 교반 후, 아세톤을 감압 하에서 제거했다. 다단계 절차를 위해, 에멀젼화/증발 사이클을 3회 반복했다. 제 1 사이클로부터 수득된 나노전구약물 (CPT-TEG-ALA/Toco) 서스펜션을 제 2 에멀젼화, 등을 위한 수성상으로서 사용했다. 서스펜션을 셀룰로오스 막 튜브 (시그마)에서 밤새 증류수에서 투석하고 0.8, 0.45, 및 0.2 μm 친수성 주사기 필터 (Corning)을 통해 연속하여 여과하고 4 ℃에서 보관했다. α-토코페롤 대조군 나노서스펜션을, 캄프토테신 전구약물의 누락을 제외한 동일한 절차를 사용하여 제조했다. 나노전구약물의 가시화에 대해 나노입자 추적 분석 (NTA)을 디지털 현미경 LM10 시스템을 사용하여 수행했다16.
실시예 14
형광 라벨링
Cy5.5는 형광 영상을 위해 나노전구약물에 포함되었다. Cy5.5-표지된 나노전구약물은 상기에서 기재된 바와 같이 단일 단계 절차를 사용하여 제조되었고, 단, 2 mg의 1-옥타데칸티올 (Aldrich)은 동시 에멀젼화 전에 유기상에 부가되었다. 1-옥타데칸티올-함유 나노전구약물 500 μl의 10×PBS 및 몰 당량의 Cy5.5 말레이마이드 (GE Healthcare)의 2 ml의 서스펜션에 부가되었다. 반응 혼합물은 밤새 실온에서 광 보호 하에서 배양되었다. 미결합된 Cy5.5 말레이마이드를 제거하기 위해, 서스펜션은 0.15 M NaCl33을 갖는 20 mM 나트륨 시트레이트 완충액으로 균형을 이룬 G-25 Sephadex 칼럼 (GE Healthcare) 상에서 전제되었다. 표지된 나노전구약물은 여과되고, 상기에서 기재된 바와 같이 보과된었다. 결합된 Cy5.5의 농도는 하기와 같이 측정되었다: 200 μl의 나노전구약물 서스펜션은 800 μL 아세토니트릴와 혼합되었고 흡광도는 675 nm에서 측정되었다. 농도는 Cy5.5 말레이마이드로 산출된 표준 곡선을 사용하여 계산되었다.
실시예 15
나노전구약물의 시험관내 세포 배양물 및 세포 흡수
인간 교모세포종 세포주 U87 MG는 미국 종균 협회 (ATCC)로부터 수득되었다. 세포는 항생제 페니실린 (100 U/mL) 및 스트렙토마이신 (100 μg/mL)을 함유하는 최소 필수 배지 (MEM, Invitrogen)에서 가습된 공기에서 36 ℃에서 5% CO2의 분위기에서 성장되었고, 10% 우태혈청 (FBS, Invitrogen)으로 보충되었다. 나노전구약물의 세포내 흡수 및 분해를 설명하기 위해, 세포는 75 cm2 배양 플라스크에서 최대 ~70% 융합성 음영으로 성장되었고 CPT-TEG-ALA/Toco 나노전구약물 (5 μM)로 3 일 동안 처리되었다. 세포는 유리 나노전구약물을 제거하기 위해 PBS로 3 회 세정되었고 트립신화되었다. 세포는 원심분리에 의해 수집되었고 펠렛은 PBS에서 재현탁되었다. 3 개의 재서스펜션/원심분리 사이클 후, 대략 80 백만 개의 세포는 15 분 동안 36 ℃에서 1 ml의 세포용해 버퍼 (Triton X-100의 1%, 10 mM 트리스-HCl, pH 7.4)로 처리되었다. 용해물은 아세토니트릴 (3 mL)와 혼합되었고 10,000 × g에서 10 분 동안 원심분리되었다. 상청액은 수집되고고 증발 건조되었다. 잔여물은 500 μL 아세토니트릴에서 용해되고 15 분 동안 20,000 × g에서 원심분리되었다. 상청액은 기재된 바와 같이 RP-HPLC로 분석되었다14. 형광 나노전구약물의 세포내 흡수를 설명하기 위해, 세포는 형광-표지된 나노전구약물의 존재에서 배양되었다. 4 개의 챔버 배양 슬라이드 (BD Biosciences)는 U87 MG 세포로 씨딩되었고, 세포는 24 시간 동안 부착되도록 했다. 배지는 배지 중 형광-표지된 나노전구약물 (1μM Cy5.5)의 1.0 ml의 새로 제조된 서스펜션으로 대체되었고, 챔버 슬라이드는 5 시간 동안 배양되었다. 세포는 유리 나노전구약물을 제거하기 위해 PBS로 3회 세정되었고, 4', 6-디아미디노-2-페닐인돌 (DAPI) (Prolong Gold, Invitrogen)를 갖는 1 방울의 중첩 배지는 부가되고 그 다음 커버 슬라이드가 놓여졌다. 현미경적 분석을 위해, 형광 현미경 (Model Upright Zeiss)과 함께 디지털 카메라가 구비된 초점공유 레이저-스캐닝 현미경 (Leica Microsystem SP5)가 사용되었다
실시예 16
동물 모형
모든 동물 연구는 Cedars-Sinai 의료 센타 동물실험윤리위원회 프로토콜에 따라 수행되었다. 암컷 6- 내지 8-주령 무흉선 nu/nu 마우스 (Charles River Laboratories)가 모들 실험을 위해 사용되었다. 피하 종양 모델에 대해, 마우스는 오른쪽 옆구리에서 PBS (100 uL)에서 현탁된 107 U87 MG 인간 신경아교종 세포가 주입되었다. 두개내 종양 모델에 대해, 마우스는 U87 MG 세포의 두개내 뇌정위적 이식을 겪었다. 마우스는 단일 복강내 주사로서 케타민 및 덱스메데토미딘 조합을 사용하여 마취되었다. 2 μl의 PBS에서 현탁된 105 U87 MG 세포는 해밀턴 주사기를 사용하여 뇌의 우측 전두골 영역에서 이식되었다. 동물은 덱스메데토미딘 효과를 역전시키기 위해 아티파메졸의 복강내 주사를 수용했다. 부프레노르핀의 단일 피하 주사는 통증 완화를 위해 투여되었다.
실시예 17
나노전구약물의 생체내 항종양 효능
CPT-TEG-ALA/Toco 나노전구약물의 항종양 효과는 마우스의 U87 MG 종양의 피하 및 두개내 이종이식에 대해 시험되었다. 피하 모델에서, 치료는, 종양 크기의 직경이 대략 0.5-1.0 cm에 도달했을 때 개시되었다. 동물 (n = 6)은 5 일 동안 1일 기준으로 나노전구약물의 정맥내 (꼬리 정맥) 주사를 수용했다 (4 mg/kg/일일 CPT-TEG-ALA). 종양의 2 개의 수직인 직경이 측정되고, 용적은 방정식: V (mm3) = L (mm) × W2 (mm2)/2에 따라 계산되고, 여기서 L은 가장 긴 직경이고 W는 L에 수직인 직경이다. 두개내 모델에서, 동물 (n = 8)는 4 주 동안 매 3일 종양 이식 후 7일에 시작하는 나노전구약물 (16 mg/kg/일일 CPT-TEG-ALA)의 정맥내 (꼬리정맥) 주사를 수용했다. 동물이 심각한 반신부전마비를 보이거나, 음식, 물, 공격 활성, 약화의 접근에 대한 무능을 보일 때, 마비, 동물이 희생되었다. 대조으로서, 동물은 이리노테칸, α-토코페롤 나노서스펜션, 및 염수의 주사를 수용했다.
실시예 18
광학 영상
피하 모델에서, 100 μL 형광 나노전구약물 (10 μM Cy5.5)는 종양 크기가 >1cm에서 도달한 후 꼬리 정맥 주사를 통해 주입되었다. 두개내 모델에서, 형광 나노전구약물은 유의미한 신경 손상의 징후가 있었을 때 주입되었다. 살아있는 동물 및 수확된 기관의 형광 영상은 Xenogen 200 이미징 시스템 (Caliper Life Sciences)를 사용하여 수행되었다. 기관 (뇌, 심장, 간, 신장, 비장, 및 폐)은 동물로부터 수확되었고 즉각적으로 영상화되어 나노전구약물의 축적을 측정했다. 이미징은 전체의 몸체 (피하 모델 단독) 및 내장된 단리된 기관 및 종양 부분 상에서 만들어졌고 OCT 화합물에서 냉동되었다. 형광 초점공유 현미경검사를 위해, 종양은 동결절편되었고 (10μm), DAPI (Prolong Gold, Invitrogen)를 갖는 1 방울의 중첩 배지는 부가되고 그 다음 커버 슬라이드가 놓여졌다. 현미경적 분석을 위해, 형광 현미경 (Model Upright Zeiss)과 함께 디지털 카메라가 구비된 초점공유 레이저-스캐닝 현미경 (Leica Microsystem SP5)가 사용되었다.
실시예 19
조직학 및 면역조직화학
전체의 뇌는 동물이 희생된 직후에 수확되었고, OCT 화합물에서 냉동되었고, 동결절편으로 만들고 (10μm), 헤마톡실린 및 에오신으로 염색되었다. 면역조직화학에 대해, 부분은 4% PFA에서 5 분 동안 고정되었다. 종양 신생혈관형성을 설명하기 위해, 냉동 부분은 랫트 항-마우스 CD31 (1:100; BD Biosciences) 및 그 다음 FITC-콘주게이트된 염소 항-랫트 IgG (시그마)로 처리되었다. 증식성 활성을 검출하기 위해, 부분은 토끼 항-인간 Ki-67 및 그 다음 FITC-콘주게이트된 염소 항-토끼 IgG (시그마)로 처리되었다. 모든 부분은 DAPI (Prolong Gold, Invitrogen)를 갖는 1 방울의 중첩 배지를 부가하여 DAPI으로 대조염색되었다. 초점공유 현미경적 분석은 상기에서 기재된 바와 같이 수행되었다.
실시예 20
통계적 분석
생존 연구 외에, 결과가 분석되었고 평균 ± 표준 편차 (S.D.)로서 표현되었다. 결과의 통계적 분석은 스튜던트 t-시험을 사용하여 수행되었다. 마우스 생존 연구에 대해, 로그-순위 통계적 분석이 수행되었다. 모든 시험에 대해, 차이는 P< 0.05에서 통계적으로 유의미한 것으로 간주되었다.
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발명의 다양한 구현예가 상세한 설명 내 상기에 기재되어 있다. 이들 설명이 직접적으로상기 구현예를 기술하고 있지만, 당해분야의 숙련가라면 본원에 나타나고 기재된 특정 구현예에 대해 변형 및/또는 변화를 구상해낼 수 있을 것으로 이해된다. 이 설명의 범위 내에 속하는 임의의 그러한 변형 또는 변화 역시 여기에 포함되는 것으로 의도된다. 구체적으로 표시하지 않는 한, 명세서 및 청구항 내의 단어 및 어구는 적용가능한 기술분야에서의 당해분야의 숙련가에게 통상적이고 익숙한 의미로 제시된다는 것이 발명자들의 의도이다.
출원시에 출원인에게 공지된 발명의 다양한 구현예의 이전의 설명이 제시되어 왔고, 이는예시 및 설명하고자 의도된다. 본 설명은 망라하거나 개시된 정확한 형태로 본 발명을 한정하고자 하는 것이 아니며, 상기 교시에 비추어 많은 변형 및 변화가 가능하다. 기재된 구현예는 본 발명의 원리 및 이의 실질적인 응용을 설명하는 역할을 하며 당해기술분야의 다른 숙련가가 다양한 구현예 내에서 그리고 고려된 특정 용도에 맞춰진 다양한 변형을 이용하여 본 발명을 이용할 수 있게 하는 역할을 한다. 따라서, 본 발명은 본 발명을 실시하기 위해 개시된 특정한 구현예에 제한되지 않는 것으로 의도된다.
본 발명의 특정한 구현예가 나타나 있고 기재되어 있음에도 불구하고, 본원에서의 교시에 기초하여, 본 발명 및 그것의 더 넓은 측면으로부터 벗어남이 없이 변화 및 변형이 일어날 수 있으므로, 첨부된 청구항들은 이들의 범위 내에서 본 발명의 진실된 정신 및 범위 내에 포함되는 것과 같은 그러한 모든 변화 및 변형을 포함하는 것임이 당해기술분야의 숙련가에게 자명할 것이다. 일반적으로, 본원에 사용된 용어들은 일반적으로 "개방식(open)" 용어로서 의도된다는 것이 당해기술분야 내의 숙련가에 의해 인식될 것이다(예를 들면, 용어 "포함하는것"은 "비제한적으로 포함하는 것"으로서 해석되어야 하며, 용어 "갖는것"은 "적어도 갖는 것"으로서 해석되어야 하고, 용어 "포함하다"는 "비제한적으로 포함하다" 등으로서 해석되어야 한다).

Claims (36)

  1. 하기를 포함하는 나노구형체:
    토코페롤 및
    친수성 스페이서, 소수성 스페이서, 양친매성 스페이서, 또는 양친매성 폴리머에 콘주게이트된 치료제 또는 조영제.
  2. 하기를 포함하는, 필요로 하는 대상체의 암의 치료 방법:
    청구항 1의 나노구형체를 제공하는 단계; 및
    암을 치료하기 위해 치료적으로 유효량의 상기 나노구형체를 상기 대상체에게 투여하는 단계.
  3. 하기를 포함하는, 필요로 하는 대상체의 암을 검출 또는 진단하는 방법:
    청구항 1의 나노구형체를 제공하는 단계;
    효과적인 양의 상기 나노구형체를 상기 대상체에게 투여하는 단계; 및
    암을 검출 또는 진단하기 위해 상기 대상체를 영상화하는 단계.
  4. 청구항 1에 있어서, 하기를 추가로 포함하는 나노구형체:
    식 A-Ia로 표시되는 항산화 α-리포산-함유 소수성 화합물:
    Figure pct00110

    여기서 X는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있고; Y는 분지형 및 비분지형 알킬, 분지형 및 비분지형 알케닐, 분지형 및 비분지형 알키닐, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알킬, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알케닐, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알키닐, 아릴, 사이클릭 지방족, 사이클릭 방향족, 헤테로사이클릭, 및 방향족 헤테로사이클릭 그룹으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고; n은 적어도 하나의 정수이다.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 식 Ia의 디티올란 모이어티는 α-리포산이고 식 A-Ⅱa로 나타내는 나노구형체:
    Figure pct00111
  6. 하기를 포함하는, 필요로 하는 대상체의 암의 치료 방법:
    청구항 4의 나노구형체를 제공하는 단계; 및
    암을 치료하기 위해 치료적으로 유효량의 상기 나노구형체를 상기 대상체에게 투여하는 단계.
  7. 하기를 포함하는, 필요로 하는 대상체의 암을 검출 또는 진단하는 방법:
    청구항 4의 나노구형체를 제공하는 단계;
    효과적인 양의 상기 나노구형체를 상기 대상체에게 투여하는 단계; 및
    암을 검출 또는 진단하기 위해 상기 대상체를 영상화하는 단계.
  8. 청구항 1에 있어서, 하기를 추가로 포함하는 나노구형체:
    식 B-I로 표시되는 소수성 비스테로이드 항염증 약물 (NSAID) 유도체:
    Figure pct00112

    여기서 A는 분지형 및 비분지형 알킬, 분지형 및 비분지형 알케닐, 분지형 및 비분지형 알키닐, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알킬, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알케닐, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알키닐, 아릴, 사이클릭 지방족, 사이클릭 방향족, 헤테로사이클릭, 및 방향족 헤테로사이클릭 그룹으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고; n은 적어도 2 개의 정수이다.
  9. 하기를 포함하는, 필요로 하는 대상체의 암의 치료 방법:
    청구항 8의 나노구형체를 제공하는 단계; 및
    암을 치료하기 위해 치료적으로 유효량의 상기 나노구형체를 상기 대상체에게 투여하는 단계.
  10. 하기를 포함하는, 필요로 하는 대상체의 암을 검출 또는 진단하는 방법:
    청구항 8의 나노구형체를 제공하는 단계;
    효과적인 양의 상기 나노구형체를 상기 대상체에게 투여하는 단계; 및
    암을 검출 또는 진단하기 위해 상기 대상체를 영상화하는 단계.
  11. 청구항 1에 있어서, 하기를 추가로 포함하는 나노구형체:
    식 B-Ⅱ로 표시되는 비스테로이드 항염증 약물 (NSAID)의 소수성 항산화 및 항염증 유도체:
    Figure pct00113

    여기서 X는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬로 이루어진 그룹으로부터 선택되고 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있고; A는 분지형 및 비분지형 알킬, 분지형 및 비분지형 알케닐, 분지형 및 비분지형 알키닐, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알킬, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알케닐, 헤테로원자-함유 분지형 및 비분지형 알키닐, 아릴, 사이클릭 지방족, 사이클릭 방향족, 헤테로사이클릭, 및 방향족 헤테로사이클릭 그룹으로 이루어진 그룹으로부터 선택되고; n은 적어도 하나의 정수이고; m은 적어도 하나의 정수이다.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 NSAID의 소수성 항산화 및 항염증 유도체는 식 B-Ⅲ인 나노구형체:
    Figure pct00114
    , 여기서 ALA는 α-리포산을 나타낸다.
  13. 하기를 포함하는, 필요로 하는 대상체의 암의 치료 방법:
    청구항 11의 나노구형체를 제공하는 단계; 및
    암을 치료하기 위해 치료적으로 유효량의 상기 나노구형체를 상기 대상체에게 투여하는 단계.
  14. 하기를 포함하는, 필요로 하는 대상체의 암을 검출 및 진단하는 방법:
    청구항 11의 나노구형체를 제공하는 단계;
    효과적인 양의 상기 나노구형체를 상기 대상체에게 투여하는 단계; 및
    암을 검출 또는 진단하기 위해 상기 대상체를 영상화하는 단계.
  15. 청구항 1에 있어서, 하기를 추가로 포함하는 나노구형체:
    식 D-I, D-Ⅱ, D-Ⅲ, D-IV, D-V 또는 D-VI로 표시되는 스타틴 락톤 유도체:
    Figure pct00115
    식 D-I
    여기서 A 및 B는 ―OC(O)―, ―OC(O)O―, 및 ―OC(O)N(R)―로 이루어진 그룹으로부터 독립적으로 선택되고, 여기서 R은 수소 원자, 또는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬이고 헤테로원자를 임의로 포함할 수 있고; X 및 Y는 링커이고, 각각은 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬을 독립적으로 포함하고 헤테로원자를 임의로 포함할 수 있고; SL은 아토르바스타틴, 플루바스타틴, 로바스타틴, 메바스타틴, 피타바스타틴, 로수바스타틴, 및 심바스타틴으로 이루어진 그룹으로부터 스타틴으로부터 선택되고,
    Figure pct00116
    식 D-Ⅱ
    여기서 A는 ―OC(O)―, ―OC(O)O―, 및 ―OC(O)N(R)―로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, 여기서 R은 수소 원자, 또는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬이고 헤테로원자를 임의로 포함할 수 있고; P는 ―OC(O)―, 및 ―N(R)C(O)―로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, 여기서 R은 수소 원자, 또는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬이고 헤테로원자를 임의로 포함할 수 있고; X는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬을 포함하는 링커이고 헤테로원자를 임의로 포함할 수 있고; SL은 아토르바스타틴, 플루바스타틴, 로바스타틴, 메바스타틴, 피타바스타틴, 로수바스타틴, 및 심바스타틴으로 이루어진 그룹으로부터 스타틴으로부터 선택되고,
    Figure pct00117
    식 D-Ⅲ
    여기서 L1은 디올 상에서 2 개의 유리 에스테르가능한 하이드록실 그룹의 에스테르화에 의해 형성된 모이어티이고; SL은 아토르바스타틴, 플루바스타틴, 로바스타틴, 메바스타틴, 피타바스타틴, 로수바스타틴, 및 심바스타틴으로 이루어진 그룹으로부터 스타틴으로부터 선택되고,
    Figure pct00118
    식 D-IV
    여기서 L2는 스타틴 락톤 유도체를 생산하는 과정에서 링커로서 디아민을 사용하여 형성된 모이어티이고, SL은 아토르바스타틴, 플루바스타틴, 로바스타틴, 메바스타틴, 피타바스타틴, 로수바스타틴, 및 심바스타틴으로 이루어진 그룹으로부터 스타틴으로부터 선택되고,
    Figure pct00119
    식 D-V
    여기서 L3은 스타틴 락톤 유도체를 생산하는 과정에서 링커로서 아미노알코올을 사용하여 형성된 모이어티일 수 있고; SL은 아토르바스타틴, 플루바스타틴, 로바스타틴, 메바스타틴, 피타바스타틴, 로수바스타틴, 및 심바스타틴으로 이루어진 그룹으로부터 스타틴으로부터 선택되고,
    Figure pct00120
    식 D-VI,
    여기서 A 및 P는 ―OC(O)―, ―OC(O)O―, 및 ―OC(O)N(R)―로 이루어진 그룹으로부터 독립적으로 선택되고, 여기서 R은 수소 원자, 또는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬이고 헤테로원자를 임의로 포함할 수 있고; X는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬을 포함하는 링커이고 헤테로원자를 임의로 포함할 수 있고; SL1 및 SL2는 아토르바스타틴, 플루바스타틴, 로바스타틴, 메바스타틴, 피타바스타틴, 로수바스타틴, 및 심바스타틴으로 이루어진 그룹으로부터 스타틴 락톤으로부터 독립적으로 선택된다.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 스타틴 락톤 유도체는 하기로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 나노구형체:
    Figure pct00121

    Figure pct00122

    Figure pct00123

    Figure pct00124

    Figure pct00125

    Figure pct00126

    Figure pct00127

    Figure pct00128

    Figure pct00129

    Figure pct00130
  17. 하기를 포함하는, 필요로 하는 대상체에서 콜레스테롤 수준을 저하시키고, 심혈관 질환의 가능성을 저하시키거나, 심혈관 질환을 치료하는 방법:
    청구항 15의 나노구형체를 제공하는 단계; 및
    치료적으로 유효량의 상기 나노구형체를 상기 대상체에 투여하여 콜레스테롤 수준을 저하시키고, 심혈관 질환의 가능성을 저하시키거나, 심혈관 질환을 치료하는 단계.
  18. 하기를 포함하는, 필요로 하는 대상체의 암을 검출 또는 진단하는 방법:
    청구항 15의 나노구형체를 제공하는 단계;
    효과적인 양의 상기 나노구형체를 상기 대상체에게 투여하는 단계; 및
    암을 검출 또는 진단하기 위해 상기 대상체를 영상화하는 단계.
  19. 청구항 1에 있어서, 하기를 추가로 포함하는 나노구형체:
    캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체.
  20. 청구항 19에 있어서, 상기 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체는 하기로 표시되는 나노구형체:
    Figure pct00131
    식 C-Ⅱ
    여기서 A 및 B는 ―OC(O)―, ―OC(O)O―, 및 ―OC(O)N(R)―로 이루어진 그룹으로부터 독립적으로 선택되고, 여기서 R은 수소 원자, 또는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬이고;
    X 및 Y는 링커이고, 각각은 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬을 독립적으로 포함하고 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있고;
    R1, R2, R3, R4, 및 R5 각각은 수소, 알킬, 아릴, 사이클로지방족, 및 아랄킬로 이루어진 그룹으로부터 독립적으로 선택되고 각각은 헤테로 원자를 임의로 함유할 수 있다.
  21. 청구항 20에 있어서, 상기 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체는 하기로 표시되는 나노구형체:
    Figure pct00132
    식 C-IV
    여기서 L1은 디올 상에서 2 개의 유리 에스테르가능한 하이드록실 그룹의 에스테르화에 의해 형성된 모이어티이다.
  22. 청구항 21에 있어서, 상기 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체는 하기로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 나노구형체:
    Figure pct00133

    Figure pct00134

    Figure pct00135

    Figure pct00136
  23. 청구항 20에 있어서, 상기 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체는 하기로 표시되는 나노구형체:
    Figure pct00137
    식 C-Ⅲ
    여기서 A는 ―OC(O)―, ―OC(O)O―, 및 ―OC(O)N(R)―로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, 여기서 R은 수소 원자, 또는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬이고;
    P는 ―OC(O)―, 및 ―N(R)C(O)―로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, 여기서 R은 수소 원자, 또는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬이고;
    X는 탄소 원자의 치환된, 비치환된, 분지형 또는 비분지형 사슬을 포함하는 링커이고 헤테로원자를 임의로 함유할 수 있고;
    R1, R2, R3, R4, 및 R5 각각은 수소, 알킬, 아릴, 사이클로지방족, 및 아랄킬로 이루어진 그룹으로부터 독립적으로 선택되고, 각각은 헤테로 원자를 임의로 함유할 수 있다.
  24. 청구항 23에 있어서, 상기 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체는 식 C-XI로 표시되는 나노구형체:
    Figure pct00138

    여기서 L2는 화합물을 생산하는 과정에서 링커로서 디아민을 사용하여 형성된 모이어티이다.
  25. 청구항 23에 있어서, 상기 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체는 하기로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 나노구형체:
    Figure pct00139

    Figure pct00140

    Figure pct00141

    Figure pct00142

    Figure pct00143
  26. 청구항 23에 있어서, 상기 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체는 하기 식으로 표시되는 나노구형체:
    Figure pct00144

    여기서 L3은 화합물을 생산하는 과정에서 링커로서 아미노알코올을 사용하여 형성된 모이어티이다.
  27. 청구항 26에 있어서, 상기 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체는 하기로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 나노구형체:
    Figure pct00145

    Figure pct00146

    Figure pct00147

    Figure pct00148
  28. 청구항 19에 있어서, 상기 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체는 석신산 무수물 또는 글루타르산 무수물과 반응시켜 변형된 α-리포산 및 캄프토테신 또는 캄프토테신 유사체의 콘주게이션에 의해 생산된 화합물이고, 상기 캄프토테신 유사체는 하기 식으로 표시되는 나노구형체:
    식 C-I
    Figure pct00149

    여기서 R1, R2, R3, R4, 및 R5 각각은 수소, 알킬, 아릴, 사이클로지방족, 및 아랄킬로 이루어진 그룹으로부터 독립적으로 선택되고, 헤테로 원자를 임의로 함유할 수 있다.
  29. 청구항 19에 있어서, 상기 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체는 하기로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 나노구형체:
    Figure pct00150

    Figure pct00151

    Figure pct00152

    Figure pct00153

    Figure pct00154

    Figure pct00155

    Figure pct00156

    여기서 R1, R2, R3, R4, 및 R5 각각은 수소, 알킬, 아릴, 사이클로지방족, 및 아랄킬로 이루어진 그룹으로부터 독립적으로 선택되고 각각은 헤테로 원자를 임의로 함유할 수 있다.
  30. 청구항 19에 있어서, 상기 캄프토테신의 항산화 유도체 및/또는 캄프토테신 유사체의 항산화 유도체는 하기로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 나노구형체:
    Figure pct00157

    Figure pct00158

    Figure pct00159

    Figure pct00160
  31. 하기를 포함하는, 필요로 하는 대상체의 암의 치료 방법:
    청구항 19의 나노구형체를 제공하는 단계; 및
    암을 치료하기 위해 치료적으로 유효량의 상기 나노구형체를 상기 대상체에게 투여하는 단계.
  32. 청구항 31에 있어서, 상기 암은 뇌암인 방법.
  33. 하기를 포함하는, 필요로 하는 대상체의 암을 검출 또는 진단하는 방법:
    청구항 19의 나노구형체를 제공하는 단계;
    효과적인 양의 상기 나노구형체를 상기 대상체에게 투여하는 단계; 및
    암을 진단하기 위해 상기 대상체를 영상화하는 단계.
  34. 청구항 1에 있어서, 상기 치료제는 하기로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 나노구형체: 화학요법제, 스타틴, 비스테로이드 항염증 약물 (NSAID), 에리트로포이에틴, 펩타이드, 안티센스 핵산, DNA, RNA, 단백질, 및 이들의 조합.
  35. 청구항 1에 있어서, 상기 치료제는 파클리탁셀, 독소루비신, 테모졸로마이드, 5-플루오로우라실, 캄프토테신, 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 나노구형체.
  36. 청구항 1에 있어서, 상기 조영제는 하기로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 나노구형체: 형광 염료, 암에서 과발현된 단백질에 대항하는 항체, 및 이들의 조합.
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