[发明专利]聚合物二甲双胍和其作为治疗剂和作为递送载体的用途

说明书

政府支持声明

本发明在政府支持下在国立卫生研究院授予的资助号CA151652、CA149363和DK100664下进行。政府对本发明具有一定权利。

发明领域

本发明涉及包含共价键合的二甲双胍残基的聚合物和大分子，在本文称为聚-二甲双胍(PolyMet)，其本身具有治疗剂性质，还可用作其它治疗剂的递送载体和作为转染试剂。

发明背景

二甲双胍经口服有效治疗2型糖尿病。二甲双胍被美国食品药品监督管理局批准用于治疗性治疗糖尿病。二甲双胍的化学名称是N,N-二甲基亚胺基二甲亚胺二酰胺。其是双胍，一种美国目前市售的抗高血糖药，呈其盐酸盐的形式1,1-二甲双胍盐酸盐。

已知二甲双胍在细胞水平上改进胰岛素作用，但不影响胰岛素分泌。二甲双胍不促进重量增加，具有对数种心血管风险因子的有益效果。因此，二甲双胍被广泛视为大多数2型糖尿病患者的药物选择。

尽管二甲双胍作为糖尿病药物的功效，但其仍具有一些缺点。尽管二甲双胍是糖尿病的一线疗法，但其从血浆中的快速清除要求多次高剂量，以得到持续活性的血浆浓度。特别是，尽管二甲双胍在小肠中被有效摄取，但其在结肠中吸收差(Marathe, Br. J. Clin., Pharmacol., 50, 325-332 (2000))。结果是，二甲双胍的有效血浆浓度的时间窗受到限制。因为这种狭窄的吸收窗，通常处方二甲双胍摄取约2-3次/天。

为此和其它原因，二甲双胍具有未被充分开发的潜在用途。本公开内容解决了许多这些缺点。

发明简述

本文提供了包含二甲双胍残基的聚合物(“PolyMet”)。PolyMet是有用的治疗剂、递送载体和遗传物质、例如核酸的转染试剂。

本文还提供了治疗受试者的疾病或不需要的病况的方法，其中所述方法包括给予PolyMET作为治疗剂以对抗所述疾病或病况。

本文还提供了治疗受试者的疾病或不需要的病况的方法，其中所述方法包括给予在包含PolyMet的递送载体、例如纳米颗粒中的治疗剂。

本文进一步提供了制备PolyMet的方法。

这些和其它方面在下文完全详细地公开。

附图简述

图1A描述二甲双胍、PEI和PolyMet在220-300 nm的范围内的UV光谱。PolyMet和二甲双胍二者在大约230 nm具有最大吸光度，表明二者具有类似的功能结构，而PEI不是如此。图1B描述二甲双胍、PEI和PolyMet的细胞毒性。在暴露于二甲双胍、PolyMet和PEI溶液24 h后，使用MTT测定法测量H460细胞利用率。数据为均值± S.D. (n = 8)。图1C描述PEI和PolyMet的最大可耐受剂量(MTD)。CD-1小鼠经IV注射各种浓度的聚合物/0.9% NaCl溶液。*MTD是在IV注射24小时内低于任何致死剂量0.5 mg/kg。每个剂量测试至少三只小鼠。

图2描述PEI和PolyMet的MALDI-TOF质谱。将地蒽酚(20 mg/ml，在THF中，NaTFA 1 mg/ml)与样品混合，和α-氰基-4-羟基肉桂酸用于样品制备。对于PEI，高于30%的强度信号广泛出现在515.4和1244.1 (m/z)之间的范围。PolyMet谱中高于30%的强度信号出现在670.5-3820.2 (m/z)。与PEI谱的峰位置相比，PolyMet光谱溶液的谱中的峰向更高的质量范围位移。这样的位移表明，PolyMet的分子质量高于PEI，显示PEI被双氰胺成功修饰。

图3描述复合物的制剂优化。PEI-HA (A)和PolyMet-HA (B)的N/P比率对复合物的粒度(蓝色)和ζ电位(红色)的影响。

图4，PolyMet/HA复合物(A, C) LPH-PolyMet (B, D)的A和B示意图和(C, D)代表性的透射电子显微术(TEM)图像。图4E描述纳米颗粒的动态光散射(DLS)测量。

图5A描述全血的血液学检验；图5B描述血清的血液生物化学检验；和图5C描述从注射PBS、二甲双胍、LPH-PEI和LPH-PolyMet后收集的主要器官的H&E染色。数据为均值± S.D. (n = 5/组)。