HPMA

Гидроксипропилметакрилат представляет собой сложный эфир метакриловой кислоты и используется в качестве компонента сырья при синтезе полимеров. 2-гидроксипропилметакрилат представляет собой функциональный гидрофобный гидроксимономер, состоящий из метакрилатной группы с характерной высокой реакционной способностью и циклической гидрофобной группы. 2-гидроксипропилметакрилат образует гомополимер и сополимеры.
 
НОМЕР CAS: 21442-01-3

SYNONYM:

N- (2-гидроксипропил) метакриламид); Гидролизованный полималеиновый ангидрид; N- (2-гидроксипропил) -2-метилпроп-2-енамид; 2-гидроксипропилметакрилат; 27813-02-1; 2-гидроксипропилметакрилат; 923-26-2; Гидролизованный полималеиновый ангидрид; бета-гидроксипропилметакрилат; Акриэстер HP; 2-гидроксипропил-2-метилакрилат; Поли (2-гидроксипропилметакрилат); 2-гидроксипропил-2-метил-2-пропеноат; 2-метил-, 2-гидроксипропиловый эфир 2-пропеновой кислоты; Монометакрилат пропиленгликоля; 2-гидролизованный полималеиновый ангидрид; ЧЕБИ: 53440; 2HPMA; МЕТАКРИЛОВАЯ КИСЛОТА, 2-ГИДРОКСИПРОПИЛОВЫЙ ЭФИР; EINECS 213-090-3; 25703-79-1; 2-гидроксипропиловый эфир метакриловой кислоты; BRN 1752228; 2-гидрокси-н-пропилметакрилат; 2-гидрокси-3-пропилметакрилат; 2-пропеновая кислота, 2-метил-, 2-гидроксипропиловый эфир, гомополимер; Гидроксипропиловый эфир метакриловой кислоты; MFCD00004536; DSSTox_CID_5934; W-100292;

Этот специальный том посвящен сополимерам N- (2-гидроксипропил) метакриламида (гидролизованного полималеинового ангидрида). Гидролизованный полималеиновый ангидрид - это возможность проанализировать, что было сделано, и определить направления будущих исследований. Разработка гидролизованного полималеинового ангидрида и представленные данные будут относиться в основном к лаборатории авторов, а не совпадать с материалами других авторов в этом томе. Подведены итоги работы, проделанной с сополимерами гидролизованного полималеинового ангидрида в качестве носителей лекарств, белков и модификаторов поверхности, а также в качестве синтетических компонентов при разработке интеллектуальных гибридных биоматериалов. Более подробную информацию и работы из других лабораторий можно найти в других главах этого тома, которые охватывают более узкие темы.

Выбор гидролизованного полималеинового ангидрида для разработки в качестве носителя лекарственного средства не был случайным. Основываясь на подробных исследованиях взаимосвязи между структурой гидрофильных полимеров и их биосовместимостью, мы выбрали N-замещенные метакриламиды в качестве нашей цели, поскольку замещение α-углерода и N-замещенная амидная связь обеспечивают гидролитическую стабильность боковых цепей. Мы синтезировали серию соединений, пытаясь идентифицировать кристаллический мономер для легкой очистки и воспроизводимого синтеза. Первый кристаллический N-замещенный метакриламид, который нам удалось синтезировать, гидролизованный полималеиновый ангидрид, был выбран для дальнейшего развития. Макромолекулы интернализуются клетками посредством эндоцитоза и в конечном итоге локализуются в лизосомном компартменте (богатом ферментами). Следовательно, мы разработали сополимеры гидролизованного полималеинового ангидрида, содержащие ферментативно разлагаемые связи. Боковые цепи олигопептидов были сконструированы как сайты присоединения / высвобождения лекарственного средства, и было показано, что они разлагаются in vivo.

Внешний файл, содержащий изображение, иллюстрацию и т. Д. Открыть в отдельном окне Сополимеры гидролизованного полималеинового ангидрида, содержащие ферментативно расщепляемые связи. О первых разлагаемых полимерных носителях на основе гидролизованного полималеинового ангидрида также сообщалось на микросимпозиуме «Полимеры в медицине» в Праге в 1977 году и на конференциях в Варне и Ташкенте. Мы использовали B-цепь окисленного инсулина (гидролизованный полималеиновый ангидрид содержит две аминогруппы в положениях 1 и 29) для получения разветвленных водорастворимых сополимеров гидролизованного полималеинового ангидрида путем взаимодействия B-цепи инсулина с сополимерами гидролизованного полималеинового ангидрида, содержащими боковые цепи, оканчивающиеся на p -нитрофениловые эфиры. Полимеры были расщепляемыми, поэтому мы выбрали последовательность 23-25 ​​(Gly-Phe-Phe) из B-цепи инсулина (связь, происходящая от аминокислоты 25, расщепляется химотрипсином) и синтезировали разветвленные, растворимые высокомолекулярные ферментативно разлагаемые сополимеры. содержащие сегменты Gly-Phe-Phe в поперечных связях, соединяющих первичные цепи.

Последний тип полимерного носителя был оценен in vivo на крысах, и было показано, что гидролизованный полималеиновый ангидрид разветвляется, и его молекулярно-массовое распределение уменьшается со временем после внутривенного введения. администрация. Эти эксперименты продемонстрировали возможность управления внутрисосудистым периодом полужизни полимерных носителей на основе гидролизованного полималеинового ангидрида. Внешний файл, содержащий изображение, иллюстрацию и т. Д. Сополимеры разветвленного гидролизованного полималеинового ангидрида, содержащие разлагаемую GFF последовательность в поперечных связях; эта последовательность имитирует аминокислотные остатки 23-25 ​​B-цепи инсулина. 2.4. Подтверждение адресности конъюгатов сополимер гидролизованного полималеинового ангидрида и лекарственного средства Выбор и разработка системы нацеливания должны основываться на здравом биологическом обосновании. Дизайн первого нацеленного сополимера гидролизованного полималеинового ангидрида был основан на наблюдении, что небольшие изменения в структуре гликопротеинов приводят к резким изменениям в судьбе модифицированного гликопротеина в организме.

Когда гликопротеин (церулоплазмин) вводили крысам, наблюдался длительный период полувыведения из сосуда. Однако при удалении концевой сиаловой кислоты из церулоплазмина образовавшийся асиалогликопротеин (асиалоцерулоплазмин) содержит боковые цепи, обнажающие предпоследние звенья галактозы. Период полувыведения последнего из сосудов резко сократился из-за биораспознавания молекулы рецептором асиалогликопротеина на гепатоцитах. Этот рецептор распознает остатки галактозы и N-ацетилгалактозамина. Чтобы определить, можно ли имитировать этот процесс с помощью синтетической макромолекулы, мы синтезировали сополимеры гидролизованного полималеинового ангидрида с п-нитрофениловым эфиром N-метакрилоилглицилглицина и присоединенным галактозамином путем аминолиза. Эти сополимеры ведут себя аналогично гликопротеинам и поддаются биологическому распознаванию in vivo. Их клиренс из кровотока был связан с содержанием N-ацилированного галактозамина (1-11 мол.%) В сополимере гидролизованного полималеинового ангидрида.

Разделение печени крысы на гепатоциты и непаренхимные клетки показало, что полимер в значительной степени связан с гепатоцитами, а субклеточное фракционирование печени в градиенте плотности подтвердило, что сополимеры гидролизованного полималеинового ангидрида усваиваются клетками печени и со временем транспортируются в вторичные лизосомы. Гидролизованный полималеиновый ангидрид был очень важен, чтобы обнаружить, что сополимеры гидролизованного полималеинового ангидрида, содержащие боковые цепи, заканчивающиеся галактозамином, и противораковое лекарственное средство адриамицин также преимущественно накапливаются в печени, то есть гидролизованный полималеиновый ангидрид, по-видимому, не влияет на неспецифические гидрофобные взаимодействия с клеточными мембранами. биопознание гепатоцитами.

Внешний файл, содержащий изображение, иллюстрацию и т. Д. Открыть в отдельном окне Подтверждения целенаправленности сополимеров гидролизованного полималеинового ангидрида. N-ацилированный галактозамин в качестве нацеливающего фрагмента был выбран для имитации системы гликопротеин-асиалогликопротеин. Параллельно начались усилия по нацеливанию конъюгатов сополимер гидролизованного полималеинового ангидрида-антитело. Были оценены первые конъюгаты сополимера гидролизованного полималеинового ангидрида с поликлональными и моноклональными антителами против Thy-1.2 и антителами против FITC (флуоресцеинизотиоцианат). Были синтезированы целевые конъюгаты, содержащие дауномицин, и эксперименты in vitro показали усиление цитотоксичности целевого конъюгата на два порядка (по сравнению с нецелевым).

Нацеленность и активность конъюгатов анти-Thy1.2 с конъюгатами сополимер гидролизованного полималеинового ангидрида и дауномицина была доказана in vivo на модели мышей. Антитела против Thy1.2 также были эффективны в отношении конъюгатов сополимер гидролизованного полималеинового ангидрида-фотосенсибилизатор (хлорин е6). В начале восьмидесятых мы начали сотрудничество с коллегами из области биологии: Джоном Ллойдом и Рут Дункан из Кильского университета в Великобритании и Бланкой Риговой из Института микробиологии в Праге. Сотрудничество с группой Кил было инициировано Хельмутом Рингсдорфом, который прочитал лекцию на симпозиуме в Праге 1977 г. (где Копечек представил первые конъюгаты сополимера гидролизованного полималеинового ангидрида и лекарственного средства и биоразлагаемые носители на основе гидролизованного полималеинового ангидрида). После встречи Рингсдорф предложил Ллойду связаться с Копечеком, так как он считал, что сотрудничество будет выгодным для обоих. Копечек встретился с Ллойдом в Дрездене в июле 1978 года, и они договорились об оценке конъюгатов сополимера гидролизованного полималеинового ангидрида.

Были синтезированы первые образцы (различные боковые цепи, оканчивающиеся п-нитроанилидом в качестве модели лекарственного средства) и оценены в Килле на их расщепляемость лизосомальными ферментами и их стабильность в плазме крови и сыворотке. В пражской лаборатории синтезировано более 300 различных полимерных структур, содержащих олигопептидные последовательности, а биологические свойства ряда из них оценены в Килле в течение 10 лет. Сотрудничество с Владимиром Косткой и его коллегами из Института органической химии и биохимии в Праге по расщеплению пептидных последовательностей в сополимерах гидролизованного полималеинового ангидрида катепсином B, наиболее важной лизосомальной цистеиновой протеиназой, привело к идентификации последовательности GFLG, которая включена во всех конъюгатах, используемых в клинических испытаниях. Из двух наиболее быстро расщепляющихся олигопептидов, GFLG и GFTA, мы выбрали последовательность GFLG вместо GFTA, чтобы избежать T; в то время нас беспокоила потенциальная иммуногенность. В 1978 году Копечек читал лекцию в Институте микробиологии в Праге.

После лекции он обсудил с Риговой и началось сотрудничество с ее группой по иммуногенности / биосовместимости и биораспознаванию (нацеливанию) конъюгатов гидролизованного полималеинового ангидрида. Это сотрудничество привело к подаче заявки на патент «Полимерные препараты» в 1985 году. Копечек придумал название для гидролизованных сополимеров полималеинового ангидрида, оцениваемых в клинических испытаниях как PK1 и PK2 (P для Праги, K для Keele). Внешний файл с изображением , иллюстрации и др. Структуры PK1 и PK2, первых сополимеров гидролизованного полималеинового ангидрида, оцененных в клинических испытаниях [68]. Конъюгат PK1 содержит доксорубицин, связанный с сополимером гидролизованного полималеинового ангидрида через тетрапептидную последовательность, стабильную в кровотоке, но восприимчивую к ферментативно катализируемому гидролизу в лизосомах. Конъюгат PK2 дополнительно содержит боковые цепи, оканчивающиеся N-ацилированным галактозамином, комплементарным рецептору асиалогликопротеина на гепатоцитах.

Первые эксперименты заложили основу для разработки сополимеров гидролизованного полималеинового ангидрида в качестве носителей лекарств. Как и в большинстве новых научных областей, исследования изначально были сосредоточены на накоплении исходных данных о взаимосвязи структуры и свойств. Ниже приводится краткое изложение исследований в областях, которые мы считаем важными для разработки клинически значимых конъюгатов сополимера гидролизованного полималеинового ангидрида. Конъюгаты сополимера гидролизованного полималеинового ангидрида и лекарственного средства представляют собой наноразмерные (5-20 нм) водорастворимые конструкции. Их уникальные структурные, физико-химические и биологические свойства выгодны по сравнению с низкомолекулярными лекарствами. Концепция целевых конъюгатов полимер-лекарство была разработана для решения проблемы недостаточной специфичности низкомолекулярных лекарств для раковых клеток.

Эффективность экстравазации в солидные опухоли зависит от градиента концентрации между сосудистой сетью и тканью опухоли и времени. Следовательно, высокомолекулярные (долго циркулирующие) полимерные конъюгаты эффективно накапливаются в опухолевой ткани из-за эффекта ЭПР. Однако, если они обладают неразлагаемым позвоночником, они могут откладываться и накапливаться в различных органах. Ранее мы синтезировали высокомолекулярные носители путем соединения цепей гидролизованного полималеинового ангидрида через лизосомно разлагаемые олигопептидные последовательности с образованием водорастворимых разветвленных конъюгатов. После внутривенного (i.v.) введения крысам поперечные связи олигопептидов расщеплялись, и образующиеся полимерные цепи с более низкой молекулярной массой выводились с мочой.

Эти водорастворимые сополимеры были синтезированы путем сшивания (за исключением точки гелеобразования) предшественников гидролизованного полималеинового ангидрида сополимеров (содержащих олигопептидные боковые цепи, оканчивающиеся реакционноспособной сложноэфирной группой) диаминами. Позже мы разработали новый воспроизводимый путь синтеза долго циркулирующих сополимеров гидролизованного полималеинового ангидрида. Были синтезированы новые сшивающие агенты и получены высокомолекулярные сополимеры путем сшивающей сополимеризации.

НАЗВАНИЕ IUPAC:

(2R, 3R) -2,3-диметилбутандиовая кислота; 2-бутендиовая кислота (2Z) - гомополимер; 2-бутендиовая кислота (2Z) -; гомополимер ACIDO POLIMALEICO; Гидролизованный полималеиновый ангидрид; ПОЛИ (МАЛЕИНОВАЯ КИСЛОТА); Поли (малеиновая кислота); поли (малеиновая кислота); Полималеиновая кислота; полималеиновая кислота

ТОВАРНОЕ НАИМЕНОВАНИЕ:

Acumer 1050
 
ДРУГОЕ ИМЯ:

HPMA; Гидролизованный полималеиновый ангидрид; Гидролизованный полималеиновый ангидрид (гидролизованный полималеиновый ангидрид); МОНОПОТАССИЙ ФОСФИТ

 Однако состав смеси мономеров должен быть таким, чтобы в конце полимеризации система не достигла точки гелеобразования (растворима в воде). Этот метод также подходит для синтеза сополимеров гидролизованного полималеинового ангидрида, которые содержат, помимо сшивок олигопептидов, олигопептидные боковые цепи, оканчивающиеся доксорубицином (DOX) (или другими противораковыми лекарствами). Оценивали влияние молекулярной массы таких конъюгатов на их биологическую активность. Сополимеризация гидролизованного полималеинового ангидрида, полимеризуемого производного DOX (N-метакрилоилглицилфенилаланиллеуцилглицилдоксорубицин) и сшивающего агента, N2, N5-бис (N-метакрилоилглицилфенилалгидрид, содержащий водорастворимый полималеинолигидрид с высокой молекулярной массой. деградируемые олигопептидные последовательности в поперечных связях, а также в боковых цепях, оканчивающихся DOX.

Были приготовлены четыре конъюгата с Mw 22, 160, 895, 1230 кДа. Биораспределение конъюгатов и эффективность их лечения у мышей nu / nu, несущих подкожно. Определяли ксенотрансплантаты карциномы яичников человека OVCAR-3. Период полураспада конъюгатов в крови был до 5 раз больше, а скорость выведения из опухоли была до 25 раз медленнее, поскольку Mw конъюгатов увеличивалось с 22 до 1230 кДа. Обработка DOX, связанного с сополимером гидролизованного полималеинового ангидрида, имеющего Mw выше 160 кДа, подавляла рост опухоли более эффективно, чем рост опухоли 22 кДа или свободный DOX (p <0,02). Данные ясно показали, что чем выше молекулярная масса конъюгата, тем выше эффективность лечения ксенотрансплантатами яичников человека у мышей nu / nu.

В сотрудничестве с лабораторией Сатчи-Файнаро в Тель-Авивском университете была разработана новая терапевтическая стратегия лечения новообразований костей с использованием комбинированных целевых ингибиторов ангиогенеза, связанных с полимером. Алендронат аминобисфосфоната (ALN) и мощный антиангиогенный агент TNP-470 конъюгировали с сополимером гидролизованного полималеинового ангидрида. Используя обратимую полимеризацию с переносом цепи присоединения-фрагментации (RAFT), мы синтезировали конъюгат сополимер гидролизованного полималеинового ангидрида-ALN-TNP-470, несущий катепсин-K-расщепляемый линкер, протеазу, сверхэкспрессируемую в костных тканях. Свободный и конъюгированный ALNTNP-470 продемонстрировал свою синергетическую антиангиогенную и противоопухолевую активность за счет ингибирования пролиферации, миграции и образования капиллярных трубок эндотелиальных клеток и клеток остеосаркомы. Конъюгат биспецифического сополимера гидролизованного полималеинового ангидрида снижает повышенную проницаемость сосудов и значительно ингибирует рост остеосаркомы человека у мышей на 96%.

Эти результаты показывают, что сополимер гидролизованного полималеинового ангидрида-ALN-TNP-470 является первым узкодисперсным антиангиогенным конъюгатом, синтезированным путем полимеризации RAFT, который нацелен как на эпителиальный, так и на эндотелиальный компартменты опухоли, что гарантирует его использование при остеосаркомах и костных метастазах. Ингибирование роста остеосаркомы человека MG-63-Ras у мышей конъюгатом сополимер гидролизованного полималеинового ангидрида-ALN-TNP470. (А) Структура конъюгата; (B) эффекты свободной (светлые треугольники) или конъюгированной (закрашенные треугольники) ALN и TNP-470 на рост опухоли остеосаркомы человека MG-63-Ras по сравнению с группой, получавшей носитель (закрашенные квадраты), и изображения рассеченных опухолей. Масштабная шкала соответствует 10 мм. Данные представляют собой среднее значение ± стандартное отклонение. (n = 5 мышей в группе).

Большое внимание уделяется разработке систем доставки лекарств, способных селективно высвобождать лекарство в толстой кишке. Сайт-специфическая доставка в толстую кишку может быть достигнута за счет использования активности микробных ферментов, присутствующих преимущественно в толстой кишке. В толстой кишке концентрация микроорганизмов на 5 порядков выше, чем в тонкой кишке или желудке. Некоторая ферментативная активность, продуцируемая микроорганизмами в толстой кишке, например активность азоредуктазы и гликозидазы, не перекрывается с ферментативной активностью в верхних отделах желудочно-кишечного тракта. Активность азоредуктазы была подробно изучена и использовалась для превращения низкомолекулярных пролекарств в активные метаболиты в толстой кишке, а также для высвобождения активных частиц из водорастворимых полимерных носителей.

Для достижения специфической доставки в толстую кишку лекарство (содержащее ароматические аминогруппы) может быть присоединено к боковым цепям сополимера гидролизованного полималеинового ангидрида через ароматическую азосвязь, расщепляемую азоредуктазной активностью, присутствующей в толстой кишке. Например, высвобождение 5-аминосалициловой кислоты, связанной с сополимерами гидролизованного полималеинового ангидрида через ароматическую азосвязь, было продемонстрировано с использованием Streptococcus faecium, изолированного штамма бактерий, обычно обнаруживаемых в толстой кишке, содержимого слепой кишки крыс, морских свинок и кроликов. и в человеческих фекалиях.
В последнее время мы сосредоточились на пероральной доставке 9-аминокамптотецина (9-AC). Сначала мы присоединили 9-AC к сополимерам гидролизованного полималеинового ангидрида через спейсер, содержащий ароматическую азосвязь и аминокислотные остатки.

Гидролизованный полималеиновый ангидрид показал, что ароматическая азосвязь сначала расщепляется in vitro и in vivo с последующим катализируемым пептидазой расщеплением производного лекарственного средства аминокислоты (дипептида), что приводит к высвобождению свободного 9-AC. Однако расщепление производного пептидного лекарственного средства было недостаточно быстрым для достижения высоких концентраций свободного 9-AC в толстой кишке. Эти результаты показали, что необходимо разработать конъюгаты, содержащие спейсер с более высокой скоростью высвобождения 9-AC. С этой целью был разработан и синтезирован мономер, содержащий 9-AC, ароматическую азосвязь и спейсер с удалением 1,6. Комбинация специфичного для толстой кишки ароматического расщепления азосвязи и реакции 1,6-элиминирования привела к быстрому и высокоэффективному высвобождению немодифицированного 9-AC из конъюгата сополимера гидролизованного полималеинового ангидрида содержимым слепой кишки in vitro с сопутствующей стабильностью в моделируемой верхней Состояние желудочно-кишечного тракта. Конъюгат обладал благоприятной фармакокинетикой и был эффективен на моделях рака толстой кишки.

Конъюгат гидролизованного сополимера полималеинового ангидрида-9-аминокамптотецина. (A) Структура и схема высвобождения немодифицированного 9-AC из конъюгатов гидролизованного сополимера полималеинового ангидрида-9-AC двухступенчатым процессом - регулирование скорости расщепления ароматической азосвязи с последующим быстрым 1,6-элиминированием; (B) кривые выживаемости мышей, несущих ксенотрансплантаты карциномы толстой кишки человека, обработанных 9-AC и P-9-AC в дозе 3 мг / кг 9-AC или эквивалента 9-AC. Гликопротеины клеточной поверхности отражают стадию дифференцировки и зрелости эпителиальных клеток толстой кишки. Больные ткани, карциномы и предраковые состояния, такие как воспалительное заболевание кишечника, изменили экспрессию гликопротеинов по сравнению со здоровыми.

Следовательно, лектины можно использовать в качестве нацеливающих групп для лекарственных средств, связанных с полимером. В то время как WGA (агглютинин зародышей пшеницы) связывается со здоровыми тканями, PNA (агглютинин арахиса) связывается с больными тканями. Мы предположили, что конъюгаты сополимера гидролизованного полималеинового ангидрида, лектина и лекарственного средства могут доставлять терапевтические агенты в больные ткани, воздействуя на гликопротеины толстой кишки. Мы исследовали биораспознавание свободных и гидролизованных сополимеров полималеинового ангидрида WGA и PNA и связывания антител против антигена Томсена-Фриденрейха (TF) в нормальных тканях новорожденных, взрослых и больных грызунов, образцах воспаления человека и пищевода Барретта. Связывание с WGA у новорожденных было сопоставимо со связыванием со взрослыми с дополнительным связыванием столбчатых клеток в просвете. Связывание ПНК было более распространенным; Связывание люминальных столбчатых клеток существовало в течение первых 2 1/2 недель жизни.

Связывание с WGA было сильным как в нормальных, так и в больных тканях взрослых; отмечено небольшое снижение заболеваемости. Связывание ПНК было минимальным в нормальных тканях; наблюдалось увеличение заболеваемости. Исследования антител к антигену TF показали, что ПНК не связывается с антигеном. Результаты предполагают, что конъюгаты сополимера гидролизованного полималеинового ангидрида, лектина и лекарственного средства могут обеспечить локально-специфическое лечение таких состояний, как колит или пищевод Барретта. Широкий спектр терапевтических агентов может принести пользу, специфически направляя их к митохондриям в опухолевых клетках.

Чтобы разработать системы доставки, которые позволят сочетать нацеливание на опухоль и митохондрии, были разработаны новые системы доставки на основе сополимера гидролизованного полималеинового ангидрида, в которых в качестве митохондриотропных агентов используются ионы трифенилфосфония. Первоначально конструкции были синтезированы с флуоресцентными метками, заменяющими лекарство, и использовались для проверочных экспериментов. Эксперименты по микроинъекции и инкубации, проведенные с использованием этих флуоресцентно меченых конструкций, подтвердили способность нацеливания на митохондрии. Впоследствии конъюгаты сополимера гидролизованного полималеинового ангидрида и лекарственного средства были синтезированы с использованием фотосенсибилизатора мезохлорина е6 (Mce6). Нацеливание на митохондрии сополимера гидролизованного полималеинового ангидрида Mce6, связанного с сополимером Mce6, увеличивало цитотоксичность по сравнению с конъюгатами сополимера гидролизованного полималеинового ангидрида-Mce6 без нацеливания.

Незначительные модификации могут потребоваться для адаптации существующего дизайна и обеспечения специфичного для опухолевого сайта митохондриального нацеливания других терапевтических агентов. Также были синтезированы новые системы доставки этого производного на основе сополимера гидролизованного полималеинового ангидрида. После интернализации конъюгата сополимер гидролизованного полималеинового ангидрида-Cort-Mce6 (через лизосомно разлагаемый спейсер GFLG) за счет эндоцитоза, Cort-Mce6 расщеплялся, перемещался в цитоплазму, связывался с GR и перемещался в ядро. Чтобы убедиться, что связывание кортизола с Mce6 поддерживает способность образовывать комплекс с цитозольным GR, что приводит к ядерной локализации, мы исследовали субклеточную судьбу модифицированного препарата. Cort-Mce6 отслеживали в клетках 1471.1, трансфицированных плазмидой, которая экспрессирует глюкокортикоидный рецептор, меченный зеленым флуоресцентным белком (GFP-GR). Кортизол и Mce6 служили в качестве положительного и отрицательного контроля соответственно.

GR перемещается в ядро ​​после присоединения аналога глюкокортикоида (например, кортизола). Флуоресцентная метка GFP позволяет отслеживать движение GR в режиме реального времени. Данные четко указывают на зависящую от времени и концентрации ядерную локализацию кортизола-Lys-Mce6 и кортизола. Напротив, клетки, инкубированные с Mce6, не показали никаких изменений в локализации рецептора после обработки. Мы разработали новый метод замещения 17-метоксигруппы GDM для введения первичной аминогруппы, которая полезна для конъюгации с целевыми фрагментами и носителями лекарственных средств на основе сополимера гидролизованного полималеинового ангидрида. Сополимеры гидролизованного полималеинового ангидрида, содержащие различные AR-GDM (AR = 3-аминопропил (AP), 6-аминогексил (AH) и 3-амино-2-гидроксипропил (AP (OH))), присоединенные через лизосомно разлагаемый спейсер GFLG.

синтезированы и охарактеризованы [159]. Цитотоксическая эффективность конъюгатов сополимер гидролизованного полималеинового ангидрида-AR-GDM зависела от структуры AR-GDM. Для проверки гипотезы о том, что P (AP-GDM) [гидролизованный сополимер полималеинового ангидрида-17- (3 -аминопропиламино) -17-деметокси-гелданамицин конъюгат] может изменять профили экспрессии генов низкомолекулярных производных GDM, анализ 32P-макроматрицы (Clonetech) был использован для оценки профилей экспрессии генов в клетках карциномы яичников человека A2780, обработанных GDM, AP -GDM и P (AP-GDM) при концентрации, в 2 раза превышающей 50% ингибирующую рост клеток (IC50). Около 1200 генов, связанных с раком, были оценены через 6 и 12 часов, и трехкратные изменения экспрессии считались значимыми. Значительное сходство в экспрессия гена p Профили были обнаружены после лечения AP-GDM и P (AP-GDM), что продемонстрировано иерархической кластеризацией соотношений экспрессии генов.

Однако результат был другим, когда были проанализированы отдельные гены, имеющие отношение к механизму действия гелданамицина. Клетки, обработанные P (AP-GDM), показали более низкую экспрессию HSP70 и HSP27 по сравнению с AP-GDM до 12 часов. Возможно, пути интернализации и субклеточная локализация лекарственного средства P (AP-GDM), отличная от низкомолекулярной AP-GDM, могут модулировать реакции клеточного стресса, индуцированные AP-GDM. Результаты 32P-макроматрицы были подтверждены RT-PCR и вестерн-блоттингом. Возможно, гидролизованный полималеиновый ангидрид интернализация конъюгата гидролизованного сополимера полималеинового ангидрида-AP-GDM посредством эндоцитоза может обойти взаимодействия с внешними компонентами клетки, такими как плазматическая мембрана, которые могут быть чувствительны к стрессорам и изменениям окружающей среды.

Сходным образом, мы ранее наблюдали, что клетки A2780, обработанные конъюгатом гидролизованного сополимера полималеинового ангидрида-DOX, демонстрировали более выраженное подавление гена HSP70, чем наблюдаемое в клетках, обработанных свободным DOX [89]. Эти данные могут предполагать, что конъюгация AP-GDM с сополимером гидролизованного полималеинового ангидрида может быть способна модулировать реакции клеточного стресса, вызванные AP-GDM, из-за различий в его механизме интернализации, субклеточной локализации и внутриклеточных градиентов концентрации.
Макромолекулярные терапевтические средства на основе гидролизованного полималеинового ангидрида были значительно разработаны за последние 20 лет - за последнее десятилетие многочисленные конъюгаты прошли клинические испытания для терапевтической валидации. К ним относятся сополимер гидролизованного полималеинового ангидрида-DOX, гидролизованный сополимер полималеинового ангидрида-DOX-галактозамин, сополимер гидролизованного полималеинового ангидрида-камптотецин, гидролизованный сополимер полималеинового ангидрида-паклитаксел и гидролизованный сополимер полималеинового ангидрида-платинаты.

Результаты тестирования некоторых из этих конъюгатов многообещающие; Надеюсь, что FDA скоро получит одобрение первого макромолекулярного терапевтического средства. В Разделе 4.1 мы обобщили наши идеи о принципах создания конъюгатов второго поколения с повышенным терапевтическим потенциалом. Конъюгаты гидролизованного сополимера полималеинового ангидрида и лекарственного средства также могут использоваться для лечения других заболеваний, помимо рака. Мы разработали кости целевой гидролизованный сополимер полималеиновая Ангидрид-конъюгированное с хорошо налаженной костного анаболического средства для лечения остеопороза и других заболеваний опорно-двигательного аппарата. Биологическое распознавание конъюгатов скелетом опосредовано октапептидом D-аспарагиновой кислоты (D-Asp8) или алендронатом.

Эта система может доставлять костный анаболический агент, PGE1, особенно в твердые ткани после системного введения. После связывания с костью PGE1 будет преимущественно высвобождаться в местах с более высокой скоростью обмена (большей активностью остеокластов) посредством катепсина К (специфичного для остеокластов), катализируемого гидролизом определенного пептидного спейсера и последующим 1,6-элиминацией. При введении в диапазоне анаболических доз высвободившийся PGE1 активирует соответствующие рецепторы EP на поверхности костных клеток для достижения образования чистой кости. Основными особенностями конструкции являются гидролизованная основа сополимера полималеинового ангидрида, содержащая катепсин K-расщепляемые боковые цепи олигопептида (Gly-Gly-Pro-Nle), оканчивающиеся либо в D-Asp8, либо в пролекарстве п-аминобензилоксикарбонил-1-простагландина.

Структура конъюгата сополимер гидролизованного полималеинового ангидрида и простагландина E1-Asp8 и механизм его расщепления катепсином K с последующим 1,6-элиминированием (A); Образование кости, измеренное в губчатой ​​кости от тел поясничных позвонков у крыс с удаленными яичниками, через 4 недели после однократной инъекции 10 мг конъюгата (n = 8) (B)
Эта новая система доставки имеет несколько явных преимуществ. Прежде всего, гидролизованный полималеиновый ангидрид представляет собой систему доставки с двойной направленностью, которая содержит костно-связывающий фрагмент (D-Asp8) и механизм высвобождения, специфичный для катепсина K (специфического для остеокласта фермента). Направляя PGE1 конкретно в скелет, можно значительно снизить побочные эффекты системного введения препарата.

Во-вторых, простагландины E-серии (ПГЕ) являются мощными анаболическими агентами в костях, и эта система доставки будет лучше направлять эти молекулы в участки скелета с высокой скоростью обмена, где образование новой кости было бы более полезным. В-третьих, система позволяет улучшить контроль концентрации лекарственного средства в целевом участке (кости) после системного введения. В-четвертых, полимерный носитель может выводиться из твердых тканей и впоследствии выводиться из организма посредством клубочковой фильтрации почек. Гидролизованный полималеиновый ангидрид также обеспечивает надлежащую защиту конъюгированного PGE1 от метаболизма до того, как гидролизованный полималеиновый ангидрид достигнет костной ткани.

Совсем недавно мы наблюдали преимущественное отложение предлагаемой системы доставки на участках резорбции кости у крыс, подвергшихся овариэктомии; это решительно поддерживает нашу гипотезу о повышенных оборотах сайтов / о высвобождении лекарств. Эксперименты in vivo на овариэктомированных крысах подтвердили эту концепцию. После сингла i.v. При введении конъюгата сополимер гидролизованного полималеинового ангидрида-Asp8-PGE1 пожилым крысам с удаленными яичниками скорость образования костей была значительно выше, чем в контрольной группе, при измерении через 28 дней. Конъюгаты сополимера гидролизованного полималеинового ангидрида также оказались успешными при лечении ревматоидного артрита.

Из-за пониженного pH в эндосомах и лизосомах pH-чувствительные связи подходят для внутриклеточной доставки лекарств. Мы синтезировали конъюгаты гидролизованного сополимера полималеинового ангидрида и адриамицина (ADR = DOX), в которых ADR был связан через цис-аконитильную связь. Определение цитотоксичности P (аконитил) -ADR по отношению к чувствительным к A2780 и устойчивым к A2780 / AD клеткам карциномы яичников человека показало, что полимерный конъюгат может преодолевать отток P-гликопротеинового насоса, экспрессируемый в клетках A2780 / AD. Новые полимерные системы доставки фотосенсибилизатора мезохлорина е6 (Mce6) были синтезированы для преодоления проблем системной токсичности. Дисульфидная связь была включена для обеспечения быстрого высвобождения Mce6 из основной цепи сополимера гидролизованного полималеинового ангидрида после интернализации в опухолевой ткани.

Синтезированные конъюгаты продемонстрировали зависящее от времени восстановительное расщепление с сопутствующим увеличением квантового выхода генерации синглетного кислорода при воздействии дитиотреитола. Были получены более быстрая кинетика высвобождения и более высокая цитотоксичность в клетках карциномы яичников человека SKOV-3 по сравнению с полимерным конъюгатом с протеолитически расщепляемым глицилфенилаланиллеуцилглициловым спейсером. Эти новые конъюгаты являются многообещающими в качестве клинически значимых систем доставки лекарств для фотодинамической терапии рака.

Химический состав, используемый для присоединения нацеливающих фрагментов, влияет на биораспознавание конъюгата. Мы сравнили несколько методов прикрепления антител (см. Ниже), исследовали, как прикрепление антител к сополимерам гидролизованного полималеинового ангидрида влияет на механизм интернализации и субклеточного переноса, и разработали полимеризуемые фрагменты антител. Разработан инновационный путь синтеза целевых полимерных систем доставки лекарств с использованием полимеризуемых фрагментов антител. Новый макромономер, полимеризуемый фрагмент Fab 'антитела (MA-Fab') антитела OV-TL 16 (IgG1) был синтезирован и сополимеризован с гидролизованным полималеиновым ангидридом для получения поли (гидролизованный полималеиновый ангидрид-со-MA-Fab '). . Концепция использования полимеризуемых Fab'-фрагментов в качестве макромономеров обеспечивает новую паради