用于成像的基于聚蘋果酸的納米綴合物制造技術

納米綴合物，該納米綴合物包括基于聚蘋果酸的分子骨架，連接到所述骨架上的一個或多個成像部分和一個或多個靶向模塊。至少一個成像部分和至少一個靶向模塊連接到所述基于聚蘋果酸的分子骨架上。納米綴合物的合成方法包括提供包含多個羧基側基的聚蘋果酸。所述方法使含有巰基和氨基酸基團的化合物起反應，使巰基通過羧基側基加成到聚蘋果酸上，以形成活化的聚蘋果酸。所述方法使至少一個含有巰基結合基團的成像部分與活化的聚蘋果酸反應以形成綴合物前體。所述方法可以包括對受試者給藥包括基于聚蘋果酸的分子骨架、至少一個成像部分和至少一個靶向模塊的納米綴合物。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于成像的基于聚蘋果酸的納米綴合物本申請要求2011年4月6日提交的美國臨時申請N0.61/472,362的優先權，該臨時申請在此以全文援引方式納入本文。政府權力本專利技術的一部分是在來自美國國立衛生研究院的R01CA123495和U01CA151815的資助支持下完成的。政府對本專利技術享有一定的權利。
本專利技術涉及納米綴合物，所述納米綴合物含有連接到基于聚蘋果酸的分子骨架上的成像部分和靶向模塊。本專利技術還涉及合成納米綴合物的方法，以及通過對受試者進行納米綴合物的給藥來使藥物靶向病變細胞或組織的方法。
技術介紹
影像診斷(diagnostic imaging)允許通過確認不同病理狀況的性質來避免不必要的侵入性外科手術干預，所述不同病理狀況包括:水腫和腫瘤的區分，多發性轉移病灶(multiple metastases)的檢測,或者精神病或癡呆癥的檢測。非侵入性成像可能特別適用于對通過許多常規的探測方法(例如活檢和光成像)難以達到的人腦部的疾病或病理狀況的診斷。阿爾茨海默癥(Alzheimer disease,AD)是在65歲以上的人群中發現的最常見的癡呆癥類型，其診斷也需要非侵入性成像。最古老的診斷AD的方法是死后通過使用小化合物證實人體組織中的阿爾茨海默癥斑塊，所述小化合物能夠與所述斑塊特異性結合，并通過體外染色或體內的放射性閃爍掃描能夠使其可視化(Newberg A B et al.2006 J Nuc Med 47:748)。在小鼠模型可用于 AD和癌癥(如三陰性乳腺癌，HER2陽性乳腺癌，成膠質細胞瘤)之后，體內成像方法逐漸成熟起來。體內成像方法是利用可特異性結合病變細胞或組織的組分的熒光劑或標記抗體，或者使用正電子發射斷層掃描(PET;Raymond SB et al.2008Plos One 3:e2175, I ；Klunk WE et al.2004 Annals Neurol 55:306)。雖然上述其中的一些方法可以證實病變組織的存在，但是其應用需要較長的曝光時間，且分辨率不足以清楚地區分細節，或小的阿爾茨海默癥斑塊。突破性的成像技術使用磁共振成像(MRI)。由于含有禮(Gd)的高分辨率造影劑(contrast agents)的應用，MRI成為最先進的非侵入性的成像系統之一。然而，MRI不能區分發生在腦內的病理狀況。例如，MRI不能區分癌癥的類型，甚至不能區分癌癥與其他惡性腫瘤。許多體內成像方法，例如MRI，效率低的原因源于造影劑(例如，釓)不能穿越血腦屏障(BBB)，并且造影劑會通過腎臟被迅速清除。
技術實現思路
—方面，本專利技術涉及一種納米綴合物(nanoconjugate),所述納米綴合物含有基于聚蘋果酸的分子骨架、至少一個成像部分(imaging moiety)和至少一個祀向模塊(targeting module)。所述至少一個成像部分中的一個或多個以及所述至少一個祀向模塊中的一個或多個綴合到所述基于聚蘋果酸的分子骨架上。一方面，本專利技術涉及一種用于促進受試者的細胞或組織成像的試劑盒。所述試劑盒包括納米綴合物，所述納米綴合物含有基于聚蘋果酸的分子骨架、至少一個成像部分和至少一個靶向模塊。所述至少一個成像部分中的一個或多個以及所述至少一個靶向模塊中的一個或多個綴合到所述基于聚蘋果酸的分子骨架上。一方面，本專利技術涉及一種靶向受試者的細胞或組織的方法。該方法包括對受試者進行組合物的給藥，所述組合物包括基于聚蘋果酸的分子骨架、至少一個成像部分和至少一個靶向模塊。所述至少一個成像部分中的一個或多個以及所述至少一個靶向模塊中的一個或多個綴合到所述基于聚蘋果酸的分子骨架上。一方面，本專利技術涉及一種合成納米綴合物的方法。該方法包括:提供具有多個羧基側基(pendant carboxyl group)的聚蘋果酸。該方法還包括:使含有巰基和氨基酸基團的化合物反應，通過羧基側基使巰基添加到聚蘋果酸上，以形成活化的聚蘋果酸。該方法包括使含有巰基結合基團的至少一個成像部分與活化的聚蘋果酸反應以形成綴合物前體。該方法還包括使含有巰基結合基團的至少一個靶向模塊與所述綴合物前體反應。【附圖說明】結合附圖閱讀將會更好地理解以下優選實施方式的詳細說明。出于圖解的目的，圖中顯示的是目前優選的實施方式。然而，應當理解的是，本專利技術并不局限于這些具體的設計和方法。附圖中:圖1為設計的便于對轉移到腦部的三陰性乳腺癌(TNBC)進行成像的納米綴合物的示意圖。圖2 為,L (Gd)-1, 4, 7, 10-四氣環十二燒(tetraazocyclododecane)-1, 4, 7, 10-四乙酸(DOTA)胺的合成圖。圖3為Gd-DOTA-Polycefin納米綴合物的合成圖。圖4顯示了含有西妥昔單抗的Gd-DOTA-Polycefin納米綴合物的HPLC洗脫曲線。圖5為一組線性圖，顯示了含有聚蘋果酸(P )，12%的Gd-DOTA和15%的2_巰基-乙燒-1-胺(MEA)的Polycefin納米綴合物的Tl-弛豫率的計算。圖6為一組線性圖，顯示了通過飽和酶聯免疫吸附試驗(ELISA)測定對小鼠轉鐵蛋白受體(抗MsTfR單抗(抗-MsTfR mAb))特異性的單克隆抗體的親和力。實線表示游離的抗-MsTfR mAb。虛線表示結合到Gd-DOTA-Polycefin納米綴合物上的MsTfR mAb,所述綴合物還含有西妥昔單抗和AlexaFluor 680。圖7為一組熒光激活細胞分選(FACS)柱形圖，顯示了羅丹明標記的含西妥昔單抗的Gd-DOTA-Polycefin納米綴合物與在MDA-MB-468細胞中表達的表皮生長因子受體(EGFR)的結合，及其與游離的西妥昔單抗和磷酸鹽緩沖液(PBS)的對比。圖8為顯示了具有TNBC轉移性腫瘤的小鼠的腦切片的一組MRI圖像。左側圖像是未對動物進行造影劑給藥的條件下獲得的。右側圖像是動物接受Polycefin-Gd納米綴合物靜脈注射后獲得的。比例尺=50 μ m。圖9為顯示了具有TNBC轉移性腫瘤的小鼠腦中腫瘤的切片的一組MRI圖像。上部圖像是對動物進行市售的Gd (III)增強劑給藥后15分鐘(左)和I小時45分鐘(右)后獲得的。下部圖像是對動物進行含有聚蘋果酸、Gd-DOTA、MsTfR、西妥昔單抗和Alexa Fluor680染料的Polycefin納米綴合物給藥后15分鐘(左)和3小時15分鐘(右)后獲得的。比例尺=50 μ m。圖1OA和IOB為注射含有Gd-DOTA、MsTfR、西妥昔單抗和Alexa Fluor 680染料的Polycefin-Gd-DOTA納米綴合物的動物的Xenogen突光圖像。圖11是一組線性圖，示出了對動物注射臨床使用的Gd (III)(空心圓圈)和含有Gd-DOTA, MsTfR，西妥昔單抗和Alexa Fluor 680的納米綴合物(實心圓圈)后，腫瘤的MRI動力學。圖12A和12B顯示了對受試者注射臨床使用的Gd(III)(圖12A)和含有Gd-DOTA、MsTfR、西妥昔單抗和Alexa Fluor 680的Gd-DOTA-Polycefin納米綴合物(圖12B)后，具有腫瘤的腦部(實線)與健康的腦部(虛線)比較的MRI動力學。圖13A到本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種納米綴合物，該納米綴合物含有基于聚蘋果酸的分子骨架、至少一個成像部分以及至少一個靶向模塊，其中，所述至少一個成像部分中的一個或多個綴合到基于聚蘋果酸的分子骨架上，并且，所述至少一個靶向模塊中的一個或多個綴合到所述基于聚蘋果酸的分子骨架上。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.04.06 US 61/472,3621.一種納米綴合物，該納米綴合物含有基于聚蘋果酸的分子骨架、至少一個成像部分以及至少一個靶向模塊，其中，所述至少一個成像部分中的一個或多個綴合到基于聚蘋果酸的分子骨架上，并且，所述至少一個靶向模塊中的一個或多個綴合到所述基于聚蘋果酸的分子骨架上。2.根據權利要求1所述的納米綴合物，其中，所述至少一個成像部分的每一個都綴合到所述基于聚蘋果酸的分子骨架上，并且，所述至少一個靶向模塊的每一個都綴合到所述基于聚蘋果酸的分子骨架上。3.根據權利要求1所述的納米綴合物，其中，所述至少一個成像部分包括造影劑。4.根據權利要求3所述的納米綴合物，其中，所述造影劑含有螯合分子。5.根據權利要求4所述的納米綴合物，其中，所述螯合分子選自由1，4，7，10-四氮環十二烷-1，4，7，10-四乙酸、二乙烯三胺五乙酸、1，4，7，10-四氮環十二烷_1，4，7，10-四(2-丙酸)和1，4，8，11-四氮環十四烷-1，4，8，11-四乙酸所組成的組中。6.根據權利要求5所述的納米綴合物，其中，所述造影劑還含有由所述螯合分子螯合的順磁性離子。7.根據權利要求6所述的納米綴合物，其中，所述順磁性離子選自由釓、鉻、錳、鐵、鏑、銪和鋱所組成的組中。8.根據權利要求7所述的納米綴合物，其中，所述造影劑包括Gd-DOTA。9.根據權利要求1所述的納米綴合物，其中，所述至少一個靶向模塊中的每一個均獨立地選自由抗體、肽、多肽、寡核苷酸和化學治療劑所組成的組中。10.根據權利要求9所`述的納米綴合物，其中，所述抗體特異性結合選自由表皮生長因子受體、粘連層蛋白411、胰島素樣生長因子、轉鐵蛋白受體蛋白和腫瘤壞死因子-α所組成的組中的蛋白。11.根據權利要求9所述的納米綴合物，其中，所述抗體包括西妥昔單抗或赫賽汀中的至少一種。12.根據權利要求1所述的納米綴合物，其中，所述至少一個靶向模塊能夠靶向病變細胞或病變組織的組分。13.根據權利要求1所述的納米綴合物，其中，所述至少一個靶向模塊能夠靶向β淀粉樣斑塊。14.根據權利要求13所述的納米綴合物，其中，所述至少一個靶向模塊包括姜黃素。15.一種用于促進受試者的細胞或組織成像的試劑盒，該試劑盒包括含有基于聚蘋果酸的分子骨架、至少一個成像部分和至少一個靶向模塊的納米綴合物，其中，所述至少一個成像部分中的一個或多個綴合到基于聚蘋果酸的分子骨架上，并且，所述至少一個靶向模塊中的一個或多個綴合到基于聚蘋果酸的分子骨架上。16.根據權利要求15所述的試劑盒，其中，該試劑盒還包括藥學上可接受的緩沖液。17.根據權利要求15所述的試劑盒，其中，該試劑盒還包括使用說明書。18.—種祀向受試者細胞或組織的方法,該方法包括 對受試者進行組合物的給藥，所述組合物包括基于聚蘋果酸的分子骨架、至少一個成像部分和至少一個靶向模塊，其中，所述至少一個成像部分中的一個或多個綴合到基于聚蘋果酸的分子骨架上，并且，所述至少一個靶向模塊中的一個或多個綴合到基于聚蘋果酸的分子骨架上。19.根據權利要求18所述的方法，其中，所述至少一個成像部分包括造影劑。20.根據權利要求19所述的方法，其中，所述造影劑含有螯合分子。21.根據權利要求20所述的方法，其中，所述螯合分子選自由1，4，7，10-四氮環十二烷-1，4，7，10-四乙酸、二乙烯三胺五乙酸、1，4，7，10...

【專利技術屬性】
技術研發人員：K·L·布萊克，J·Y·柳比莫娃，A·V·柳比莫夫，E·哈勒爾，
申請(專利權)人：西奈醫療中心，
類型：
國別省市：