CN1192690A - 结合稳定的治疗剂组合物、传递和诊断制剂 - Google Patents

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Abstract

稳定结合的治疗剂复合物,含有与包含亲脂和亲水部分结合的治疗剂。在特定的方面,本发明包括适用于胃肠外以及非胃肠外给药,优选经口或胃肠外给药的胰岛素组合物,所述组合物含有与聚合物共价结合的胰岛素,所述聚合物包含:(i)直链聚二醇部分和(ii)亲脂部分,其中胰岛素,直链聚二醇部分和亲脂部分以相互关联的构型排列以便组合物中的胰岛素相对于胰岛素本身提高对体内酶促降解的抗性。治疗剂分子可与一个,两个或三个聚合物组分共价相连,一个聚合物组分是优选的。本发明的结合物用于治疗以及非治疗如诊断应用,治疗剂和聚合物可彼此共价结合,或如通过氢键或其他连接键关系彼此相连。

Description

结合稳定的治疗剂组合物、传递和诊断制剂
发明领域
本发明涉及结合稳定的治疗剂组合物和制剂、其制备和使用方法。本发明的组合物可以含有治疗剂如蛋白质、肽、核苷、核苷酸、抗病毒剂、抗肿瘤剂、抗生素、抗心律失常药、抗凝剂等以及它们的前药、前体、衍生物及中间体。
发明背景
在疾病和生理不健康状态的药物治疗性干预和治疗领域，已应用了各种治疗剂，包括各种蛋白质、肽、核苷、核苷酸、抗病毒剂、抗肿瘤剂、抗生素、抗心律失常药、抗凝剂等以及它们的前药前体、衍生物及中间体。
例如，将多肽和蛋白质用于全身性治疗某种疾病目前己在医学实践中广为接受。肽在替补疗法中的作用非常重要，因此许多研究都是针对通过重组DNA技术进行大量合成。这些多肽中有很多是内源性分子，它们在产生其生理作用方面非常有效并且特异性很强。其它非(多)肽类治疗剂同样重要并且具有药效。
当胃肠道外给药时，限制这些治疗物质用于其所需应用的主要因素是它们很容易被血浆蛋白酶代谢掉。口服施用这些物质更有问题，因为除在胃中被蛋白水解外，在它们到达应到的靶组织前就会被胃的高酸性破坏。例如，由胃和胰酶作用而产生的多肽和蛋白质片段被肠刷状缘膜中的外-和内肽酶裂解而产生二和三肽，即使不被胰酶蛋白水解，多肽也是刷状缘肽酶降解的对象。通过胃而能保留下来的任何治疗剂还会在肠粘膜(其中穿透屏障防止治疗剂进入细胞)中代谢。
除这些问题外，文献中还有相当多的证据表明通过肠粘膜可吸收营养和药物学治疗剂如蛋白质。另一方面，营养和药物(多)肽也会被肠粘膜细胞中的特定肽转运蛋白吸收。这些发现表明适当配制的治疗剂如(多)肽和蛋白质可经口施用，同时保留足够的生物学活性以用于其所需的用途。但如果可以修饰这些治疗剂以便将其生理学活性全部保留下来或至少保留到相当多的程度，而且同时稳定它们使其可以抗蛋白水解酶并提高其透过肠粘膜的能力，那么就可以对它们加以适当利用以用于所希望的目的。这样得到的产物有许多优点，即可以更充分地吸收，同时可以用较低的剂量就可得到最佳治疗效果。
与经口和胃肠外施用治疗剂如蛋白质相关的问题是药物工业领域熟知的，而且正在采取各种措施试图解决这些问题。这些措施包括掺入穿透增强剂如水扬酸盐、类脂-胆汁混合的胶粒、甘油酯和酰基肉碱，但常常发现这些措施会引起严重的局部毒性问题，如局部刺激和毒性、上皮细胞层的完全擦伤和组织炎症。这些问题的产生是因为增强剂常常与治疗剂共同施用，而且经常发现从制剂中渗出。改善经口给药的其他措施包括将治疗剂与蛋白酶抑制剂如抑蛋白酶肽、大豆胰蛋白酶抑制剂和氨肽酶抑制剂混合，以试图限制所施用治疗剂的降解。不幸的是，这些蛋白酶抑制剂不是选择性的，同时也会抑制内源蛋白质。因此这种效果是人们所不希望的。
还一直通过修饰候选药物的生理化学特性来提高治疗剂跨粘膜的穿透能力。结果表明简单地提高亲脂性并不足以增强paracellular运输。事实上，已经表明裂解肽-水氢键是在肽治疗剂跨膜扩散中要克服的主要能量障碍(Conradi，R.A.，Hilgers，A.R.，Ho，N.F.H，and Burton，P.S.，“肽结构对跨Caco-2细胞运输的影响”，药学研究，8，1453-1460(1991))。已有许多作者描述了蛋白质的稳定问题。Abuchowski和Davis(“Soluble polymers-Enzyme adducts”，In：Enzymes as Drugs，Holcenberg和Roberts编辑，J.Wiley and Sons，New York，NY，(1981))公开了衍生酶以提供水溶性的非致免疫的体内稳定产物的各种方法。
已经公开了许多与蛋白质稳定有关的研究。Abuchowski和Davis公开了将酶与聚合物(出处同上)结合的各种方法。更具体地说，这些聚合物是葡聚糖、聚乙烯吡咯烷酮、糖肽、聚乙二醇和多氨基酸。据报道所得的结合多肽保留了用于胃肠外给药的其生物学活性和水溶性。相同的作者在美国专利4179337中公开了当与蛋白质偶合时，聚乙二醇使所述蛋白质具有可溶性和非致免疫性。但这些聚合物既不含有适于肠粘膜结合的片段，也不含有任何有利于或增强穿越膜的部分。尽管这些结合物是水溶性的，但它们不适用于经口施用。
Meisner等(美国专利4585754)教导了蛋白质可通过将其与硫酸软膏素结合而得到稳定。这样结合的产物通常是多阴离子的、极亲水的，但没有细胞穿透能力。它们通常不适用于经口施用。
Mill等(美国专利4003792)教导了可将某些酸性多糖如果胶、藻酸、透明质酸和角叉藻聚糖与蛋白质偶合以产生可溶和不可溶产物。所述多糖是多阴离子的，衍生于食用植物。它们没有细胞穿透能力并通常不适用于经口施用。
在药物学研究通讯14，11-120(1982)中，Boccu等公开了可将聚乙二醇与蛋白质如超氧化物歧化酶(SOD)结合。所得的结合产物抗变性和酶消化的稳定性增强。聚合物不含有与膜作用所需的部分，因此出现上述的同样的问题，即它们不适用于经口施用。
在下列文献中描述了稳定肽和蛋白质药物的其他技术，其中将蛋白药物与相对低分子量的化合物如aminolethicin、脂肪酸、维生素B12和糖苷结合：R.Igarishi等，“Proceed.Intern.Symp.Control.Rel.BioactMaterials”，17，366，(1990)；T.Taniguchi等，出处同上，19，104(1992)；G.J.Russel-Jones，出处同上，19，102(1992)；M.Baudys等，出处同上，19，210(1992)。修饰的化合物不是聚合物，因此不含有产生可溶性和膜亲和性所必需的部分，而所述可溶性和膜亲和性在经口和胃肠外给药后，对于生物获得性是必需的。许多这些制剂都不能经口施用。
已制用来延长蛋白类物质在体内作用期限的另一种方法是包被技术。M.Saffan等在《科学》，223，1081(1986)中教导了用偶氮聚合物胶膜包被蛋白质类药物以便经口施用。据报道该胶膜在胃中不被消化，但被大肠中的微生物群系降解，并释放包被的蛋白质。该技术利用了物理混合物，但不利于所释放蛋白的跨膜吸收。
Ecanow(美国专利4963367)教导了可用凝聚衍生的胶膜包被包括蛋白质的生理学活性化合物，所得的产物适用于跨粘膜给药。该发明的其他制剂可通过吸入、经口、胃肠外和经皮途径给药。这些方法未提供抗胃肠道酸性和蛋白水解酶的完整稳定性和适用于经口给药的特性。
为稳定用于经口和胃肠外给药的蛋白质而采取的另一种方法包括将治疗剂包在脂质体中。该技术的综述参见Y.W.Chien，“新药传递系统”，Marcel Dekker，New York，NY，1992。脂质体-蛋白质复合物是物理混合物；它们的施用会产生不确定的和无法预料的结果。己经报道了使用所述脂质体-蛋白质复合物使蛋白质组分在某些器官中有不希望的积累。除这些因素外，与脂质体应用有关的还有其他问题，如费用、需要复杂冻干循环的困难的制备工艺以及溶剂的不相容性。此外，被改变的生物分布和抗原性也是开发临床上有用的脂质体制剂的限制因素。
最近还描述了“蛋白类物质”的应用(Santiago，N.，Milstein，S.J.，Rivera，T.，Garcia，E.，Chang.，T.C.，Baughman，R.A.，and Bucher，D.，“用流感病毒M蛋白质(M1)微球体对大鼠经口服免疫”，Abstract#A 221，Proc.Int.Symp.Control.Rel.Bioac.Mater.，19，116(1992))。已经报道了采用该系统经口传递数种类型的治疗剂，该系统将所需药物包被在由高度支链的氨基酸组成的聚合鞘中。在用脂质体的情况下，药物不与蛋白类物质球结合，药物可能从制剂形式组分中漏出。
一直是许多合成研究的重点并且人们努力改善其施用和生物吸收性的肽是胰岛素。
用胰岛素治疗糖尿病可追溯到1922年，Banting等(“胰提取物用于治疗糖尿病”Can.Med.Assoc.J.12，114-146(1922))表明来自胰腺的活性提取物对患糖尿病的狗有治疗作用。同年用胰腺提取物治疗糖尿病患者产生了巨大的、延长了生命的临床改进。为延长恢复期需要每日注射胰岛素。
胰岛素分子由通过二硫键相连的两个氨基酸链组成；胰岛素的分子量为约6000。胰岛的β细胞分泌胰岛素的单链前体，称为胰岛素原。胰岛素原的蛋白水解导致除去4个碱性氨基酸(分别为胰岛素原链中的第31、32、64和65位的氨基酸：Arg、Arg、Lys、Arg)和连接(“C”)肽。在所得的两链胰岛素分子中，A链在氨基末端为甘氨酸，B链在氨基末端为苯丙氨酸。
胰岛素可作为单体、二聚体或由3个二聚体形成的六聚体存在。六聚体与2个Zn2+原子相配。单体有生物活性。尽管直到最近，几乎主要是用牛和猪的胰岛素来治疗人类的糖尿病，但已知胰岛素在各品种之间有许多变异。猪胰岛素与人胰岛素最相似，其不同仅在于在B链C末端为一丙氨酸而不是苏氨酸。除这些差异外，大部分哺乳动物的胰岛素都有相近的特异活性。直到最近，动物提取物提供了用于治疗糖尿病的所有胰岛素。重组技术的发展使得可以以商业规模制备人胰岛素(如HumulinTM胰岛素，可从Eli Lilly and Company，Indianapolis，IN购买)。
尽管用胰岛素治疗糖尿病已有70多年的历史，但对其制剂的稳定性一直没有什么研究，直到最近才有两篇文献(Brange，J.，Langkjaer，I.，Havelund，S.，and Volund，A.，“胰岛素的化学稳定性，1.在药物制剂储藏期间的降解”，药物研究，9，715-726(1992)；和Brange，J.，Havelund，S.，andHougaard，P.，“胰岛素的化学稳定性，2.在药物储藏期间高分子量转化产物的配制”，药物研究，9，727-734(1992))。在这些文献中，作者详细地描述了在不同温度和pH条件下，数种胰岛素制品的化学稳定性。前期的报道几乎都将生物学潜能作为胰岛素制剂稳定性的一种尺度。但几种新的和有效的分析技术-圆盘电泳、大小排阻色谱和HPLC的出现，使得可以详细检测胰岛素的化学稳定性。早期对胰岛素稳定性进行研究很难，因为发现受检测的再结晶胰岛素的纯度不到80-90％。最近才可以得到单组分的高纯度胰岛素。这种单组分胰岛素含有杂质的以目前的分析技术检测不到。
配制的胰岛素易于进行多种类型的降解。当谷氨酰胺酰基或大冬酰胺酰基的侧链酰胺基团被水解掉成为游离羧酸时，就发生非酶促脱酰胺作用。在胰岛素中有6个可能的所述脱酰胺作用位点：GlnA5、GlnA15、AsnA18、AsnA21、AsnB3和GlnB4。公开的报道表明3个Asn残基对所述反应最敏感。
Brange等(出处同上)报道在酸性条件下，胰岛素由于在AsnA21位大量脱酰胺而迅速降解。相反，在中性制剂中，脱酰胺作用以非常慢的速率发生在AsnB3，与胰岛素浓度和胰岛素所来自的种无关。但是，温度和制剂类型在决定B3的水解速率中起很重要的作用。例如，如果胰岛素是晶体而不是无定型的，则在B3的水解最小。显然在晶体形式中被降低的柔性(四级结构)减慢了反应速率。通过将酚掺入到中性制剂中来稳定四级结构会降低脱酰胺速率。
胰岛素制剂中除水解降解产物外，还会形成高分子量的转化产物。Brange等通过大小排阻色谱表明在4-45℃之间贮存胰岛素而形成的主要产物是共价结合的胰岛素二聚体。在含鱼精蛋白的制剂中，还形成了共价胰岛素鱼精蛋白产物。胰岛素二聚体和胰岛素-鱼精蛋白产物的形成速率主要受温度的影响。对于人或猪胰岛素，与4℃相比，(规则N1制剂)在37℃形成1％高分子量产物的时间从154个月减少到1.7个月。对于猪胰岛素的锌悬浮制剂，相同的转化在4℃需要357个月，但在37℃仅需要0.6个月。
胰岛素的这些类型的降解对于糖尿病患者是非常重要的。尽管高分子量产物的形成通常比以前描述的水解(化学)降解产物的形成慢，但其意义可能更严重。有显著的迹象表明对胰岛素的免疫反应的发生可能起因于胰岛素共价聚集物的存在(Robbins，D.C.Cooper，S.M.Fineberg，S.E.，和Mead，P.M.，“使用胰岛素的糖尿病患者血液中的抗胰岛素共价聚集物的抗体”，糖尿病，36，838-841(1987)；Maislos，M.，Mead，P.M.Gaynor，D.H.和Robbins，D.C.，“在I型糖尿病患者中胰岛素循环聚集物的来源是治疗胰岛素”，临床研究杂，77，717-723(1986)；和Rather R.E.，Phillips，T.M.，和Steiner，M.，“因高分子量胰岛素聚集物而引起的持续性皮胰岛素过敏”，糖尿病，39，728-733(1990))。接受胰岛素的糖尿病患者中，有30％的人产生了抗共价胰岛素二聚体的特异性抗体。有报道认为，在2％这样低的水平共价胰岛素二聚体的存在，在过敏性患者的淋巴细胞刺激中产生了非常显著的应答。当二聚体的含量在0.3-0.6％的范围内时，应答不显著。结果，建议制剂中的共价胰岛素二聚体的含量应保持在1％以下以避免临床症状。
市售的有多种胰岛素制剂；尽管已将稳定性改进到不再需要冷藏所有制剂的程度，但仍需要提高胰岛素制剂的稳定性。在医药领域，不易形成高分子量产物的修饰胰岛素将是一个实质性的进步，产生这种稳定性(除有可能经口施用胰岛素外)的修饰显然将有助于糖尿病治疗。
除体内施用治疗剂外，多肽、蛋白质、核苷和有体内活性的其他分子在诊断试剂应用中也有重要的且日益增加的用途。在许多所述应用中，这些试剂被用在对热和酶促降解敏感的溶液中。所述诊断剂的实例包括酶、肽和蛋白质激素、抗体、用于免疫检测的酶-蛋白质结合物、抗体-半抗原结合物、病毒蛋白如在诊断或筛选疾病(如AIDS、肝炎和风疹)的大量检测方法中所用的那些、用于组织培养中的肽和蛋白质生长因子、用于临床化学的酶、和不溶性酶如在食品工业中所用的那些。作为具体实例，在用于生物液体中抗体或抗原比色检测的试剂盒中，广泛地用碱性磷酸酶作为试剂。尽管可以从市场上购得各种形式的所述酶(包括游离酶和抗体结合物)，但其贮存稳定性和溶液常常受到限制。结果，碱性磷酸酶结合物常常是冻干的，用添加剂如牛血清白蛋白和吐温20来增加所述酶制剂的稳定性。尽管在某些情况下所述方法可提高治疗和/或诊断试剂对降解的抗性，但所述方法还有许多缺陷，从而限制了其通常的应用范围。
本发明概述
本发明总的涉及结合稳定的治疗剂和/或诊断剂组合物和制剂、其制备和使用方法。
更具体地讲，本发明在总的方面涉及共价结合的治疗剂和/或诊断剂复合物，其中的治疗剂和/或诊断剂肽与一种或多种聚合物分子共价结合，所述聚合物带有作为一个整体的亲水部分如直链聚二醇和作为另一个整体的亲脂部分。
一方面，本发明涉及含有与聚合物共价偶联的生理活性治疗剂的生理活性治疗剂组合物，其中所述聚合物含有(i)直链聚二醇部分和(ii)亲脂部分，其中的治疗剂、直链聚二醇部分和亲脂部分按彼此相关的方式构象排列，从而使生理活性治疗剂组合物中的生理活性治疗剂在体内对酶降解的抗性强于生理活性治疗剂本身(即未与聚合物偶联的未结合形式)。
另一方面，本发明涉及三维构象的生理活性治疗剂组合物，该组合物含有与聚乙氧基醚复合物共价偶联的生理活性治疗剂，所述聚乙氧基醚复合物含有(i)直链聚二醇部分和(ii)亲脂部分，其中生理活性治疗剂、直链聚二醇部分和亲脂部分按彼此相关的方式构象排列，从而使(a)在三维构象中亲脂部分在外部，并且(b)生理活性治疗剂组合物中的生理活性治疗剂在体内对酶降解的抗性强于生理活性治疗剂本身。
又一方面，本发明涉及含有甘油三酯主链部分的多配体结合的治疗剂复合物，该复合物含有：
与甘油三酯主链部分通过结合在甘油三酯主链部分碳原子上的聚二醇间隔基而共价偶联的生物活性治疗剂；和
直接或通过聚二醇间隔基部分与甘油三酯主链部分的碳原子共价连接的至少一个脂肪酸部分。
在所述多配体结合治疗剂复合物中，甘油三酯生物活性部分的α和β碳原子可带有通过共价结合与其直接连接或通过聚二醇间隔基部分与其间接共价结合的脂肪酸部分。或者，脂肪酸部分可以直接地或通过聚二醇间隔基部分共价连接到甘油三酯主链部分的α和α′碳原子上，生物活性治疗剂或通过直接共价结合、或通过聚二醇间隔基部分间接结合而与甘油三酯主链部分的β碳原子共价偶联。可以认识到，各种结构、组成和构象形式对于含有甘油三酯主链部分的多配体结合治疗剂复合物均是可能的，它们均在上述讨论的范围内。
在所述多配体结合治疗剂复合物中，生物活性治疗剂最好是通过烷基间隔基或其它可接受的间隔基与甘油三酯主链部分共价偶联，它们均在本发明的范围内。在此，间隔基的可接受性是指空间、组成和最终应用的具体可接受性特征。
又一方面，本发明涉及含有包含甘油三酯主链的聚乙氧基醚部分的聚乙氧基醚复合物，所述甘油三酯主链上带有与其α、α′和β碳原子共价偶联的功能化的基团，所述基团包括：
(i)脂肪酸基团；和
(ii)带有与其共价结合的生理活性部分的聚乙二醇基团，例如生理活性部分与聚乙二醇基团的适宜功能基共价结合。
所述共价结合可以是直接的，例如与聚乙二醇基团的羟基末端结合；共价结合也可以是间接的，例如，将聚乙二醇的羟基末端用末端羧基功能间隔基反应封端，从而使得到的被封端的聚乙二醇基团带有末端羧基功能基，生理活性部分可共价结合在该功能基上。
本发明还涉及稳定的、水溶的结合治疗剂复合物，该复合物含有与生理相容性聚乙二醇修饰的糖脂部分共价偶联的生理活性治疗剂。在所述复合物中，生理活性治疗剂可在治疗剂的游离氨基酸基团上通过不稳定共价键与生理相容性聚乙二醇修饰的糖脂部分共价偶联，其中的不稳定共价键可以在体内通过生化水解和/或蛋白水解而裂解。生理相容性聚乙二醇修饰的糖脂部分最好含有聚乙氧基醚聚合物，例如含有脂肪酸酯基团的聚乙氧基醚聚合物，所述脂肪酸酯选自单棕榈酸酯、二棕榈酸酯、单月桂酸酯、二月桂酸酯、三月桂酸酯、单油酸酯、二油酸酯、三油酸酯、单硬脂酸酯、二硬脂酸酯和三硬脂酸酯。在所述复合物中，生理相容性聚乙二醇修饰的糖脂部分可适当地含有选自聚乙二醇脂肪酸醚和聚乙二醇脂肪酸酯的聚合物，其中的脂肪酸选自例如月桂酸、棕榈酸、油酸和硬脂酸。
在上述复合物中，生理活性治疗剂可包括肽、蛋白质、核苷、核苷酸、抗肿瘤剂、抗生素、抗凝剂、抗心律失常药、抗病毒剂，或它们的前药、前体、中间体或衍生物。
例如，治疗剂可包括下列肽：胰岛素、降钙素、ACTH、胰高血糖素、生长激素释放抑制因子、生长激素、生长调节素、甲状腺旁素、促红细胞生成素、下丘脑释放因子、催乳素、甲状腺刺激激素、内啡肽、脑啡肽、后叶加压素、非天然阿片类物质、过氧化物歧化酶、干扰素、天冬酰胺酶、精氨酸酶、精氨酸脱氨酶、腺苷酸脱氨酶、核糖核酸酶、胰蛋白酶、化学胰蛋白酶和木瓜蛋白酶。
作为另外的例子，治疗剂可以包括：抗病毒剂如Ara-A(阿糖呋喃腺嘌呤)、酰基鸟苷、去甲脱氧鸟苷、叠氮胸苷、二脱氧腺苷或二脱氧胞苷；抗癌剂如二脱氧肌苷、5-氟脱氧尿苷、6-巯基嘌呤、阿霉素、柔红霉素或去甲氧柔红霉素；和抗生素如红霉素、万古霉素、竹桃霉素或氨苄青霉素；抗心率失常药如奎尼定；或抗凝剂如肝素。
另一方面，本发明涉及用于调节胰岛素不足的口服给药剂型，该剂型含有可药用载体和含有与生理相容性聚乙二醇修饰的糖脂部分共价偶联的胰岛素或胰岛素原的稳定的、水溶性的结合胰岛素复合物。
另一方面，本发明涉及对表现为胰岛素不足的人或其它哺乳动物对象治疗胰岛素不足的方法，该方法包括给所述对象口服有效量的结合胰岛素组合物，所述组合物含有稳定的水溶性的结合胰岛素复合物，该复合物含有与生理相容性聚乙二醇修饰的糖脂部分共价偶联的胰岛素或胰岛素原。
文中所用的术语“肽”包括分子量高达约10000的多肽本身，以及分子量大于约10000的蛋白质，其中的分子量为数均分子量。文中所用的术语“共价偶联”指特定的基团或者是直接共价结合在一起，或是通过一个或多个插入的部分如桥、间隔基或一个或多个键共价结合在一起。术语“结合偶联”指特定的基团彼此或者是共价偶联在一起，或者是非共价偶联在一起，例如通过氢键、离子键、范德华力等。术语“治疗剂”指具有治疗用途的试剂，例如用于对疾病、生理不健康、症状或致病因子进行治疗、缓解或减弱或对其进行评估和诊断的试剂。
因此，本发明包括各种治疗(体内)应用的组合物，其中，结合治疗剂复合物中的治疗剂成分是生理活性或生物活性治疗剂。在所述含有治疗剂的组合物中，治疗剂成分与含有亲水和亲脂部分的聚合物之间的结合可以是直接共价结合或是间接(通过适宜的间隔基)结合，并且亲水和亲脂部分还可以在聚合物的结合结构中以任何适宜方式排列，包括彼此直接或间接共价结合。因此，可以按照给定的最终治疗应用将各种治疗剂用于本发明的实践。
另一方面，如上所述的共价偶联的治疗剂组合物还可以使用用于诊断或体外应用的治疗剂成分，其中的治疗剂例如是诊断试剂，或是用于免疫检测或其它诊断或非体内应用的诊断结合物的补体。在这些非治疗应用中，本发明的复合物特别适于用作稳定的组合物，例如可将该组合物在相容溶剂或其它基于溶液的制剂中配制以得到稳定的组合物形式，该组合物对降解的抗性增强。
在前述治疗和非治疗(例如诊断)应用中，本发明在总的方面涉及共价结合的治疗剂复合物，其中的治疗剂与一种或多种聚合物分子共价结合，所述聚合物带有亲水部分如聚二醇部分和亲脂部分如脂肪酸部分。在一个优选的方面，治疗剂可通过共价键与一种或多种掺入了亲脂部分如脂肪酸部分的直链聚二醇聚合物分子共价结合。
在另一大的方面，本发明涉及非共价结合的治疗剂复合物，其中的治疗剂与一种或多种聚合物分子共价结合，所述聚合物带有亲水部分如聚二醇部分和亲脂部分如脂肪酸部分。该聚合物可以具有与以上在共价结合的治疗剂复合物中所述的聚合物类似的各种结构和排列，但其中的治疗剂不以共价方式与聚合物分子结合，但仍通过例如缔合键如氧键、离子键或配位键、范德华键、胶束密封或缔合(对于特定的治疗剂而言)等与聚合物缔合。
所述治疗剂成分和聚合物部分的非共价缔合可用于例如治疗(体内)应用的治疗剂成分，以及用于例如诊断或其它(体外)用途的非治疗性治疗剂成分。
在所述缔合结合的治疗剂组合物中，可将聚合物成分适当地构造、修饰，或将其适当地功能基化以使其能够以选择性的方式进行缔合结合(例如使聚合物viz-a-vis治疗剂能够形成氢键)，这是本领域专业人员熟知的。
通过下文公开的内容和所附的权利要求，本发明的其它方面、特点、和变化将更加明显。
附图简述
图1是施用胰岛素本身和复合物形式的胰岛素后，血清葡萄糖(mg/dL)随时间(分钟)的函数。
图2是施用各种形式的胰岛素后，血清葡萄糖(mg/dL)随时间(小时)的函数。
本发明详述以及实施本发明的最佳方式
用无毒、无免疫原性的聚合物修饰治疗剂具有某些优点。如果进行修饰的方式使产物(聚合物-治疗剂结合物)保留了其所有的或大部分生理活性，则可以产生如下特性：可以增强上皮穿透能力；修饰后的治疗剂可以防止蛋白分解的消化作用以及由此产生的活性丧失；可以改善对内源性转运系统的亲合力；具有抗胃酸的化学稳定性；可以使聚合物的亲脂性和亲水性的平衡达到最佳。具有上述改进特点的蛋白质类物质可以在口服或胃肠外给药的替补疗法中有效。其它给药途径，例如经鼻和经皮给药也可以使用经修饰的治疗剂。
在非治疗性应用(例如诊断)中，当结合成分以本发明的方式与聚合物共价结合时，诊断剂和/或肽、核苷或其它治疗剂包括最终应用的核苷、肽或其它产物的前体和中间体的结合稳定作用带来了相应的优点。形成的共价结合的试剂可以抵抗周围的降解因子，包括溶剂或溶液介导的降解过程。这种抗降解增强的结果，可使活性成分的保存时间显著延长，使含有治疗剂的组合物在最终应用中具有可靠性。
治疗剂与聚合物以本发明的方式共价结合可以有效地使水解降解降低到最小程度，从而具有了体外和体内稳定性。
当治疗剂、诊断剂或各种试剂以本发明的方式与聚合物分子非共价缔合结合时，也可以产生类似的好处。
用胰岛素与聚合物成分的共价结合作为本发明的一个说明性实施方案，结合(包括可裂解的共价化学键)的性质使得将聚合物从肽(胰岛素)上裂解下来的时间得到控制。可通过酶促或化学机制进行裂解。结合的聚合物-肽复合物本身是有活性的。在将聚合物从肽上酶促裂解下来后，就可以得到全部活性。此外，化学修饰可以使得所附的肽如胰岛素穿过细胞膜。在本发明的优选方面，将提高膜穿透特性的亲脂脂肪酸掺入到结合的聚合物中。在该方面，再次用胰岛素作为所需的肽，胰岛素的脂肪酸聚合物衍生物改进了胰岛素的肠吸收：PheB1和LysB29氨基与长链脂肪酸聚合物的氨基甲酰化作用产生了具有一些低血糖活性的化合物。这种衍生作用提高了胰岛素在肠粘膜中的稳定性并使其在小肠中被吸收。
尽管随后的描述主要并说明性地针对用胰岛素作为本发明各种组合物和制剂中的肽组分，但应理解本发明的应用并不因此受到限制，而应扩展到以本发明方式可共价结合或相连的任何物质，该物质包括(但不限于)下列肽：降钙素、ACTH、胰高血糖素、生长激素释放抑制因子、生长激素、生长调节素、甲状旁腺素、促红细胞生成素、下丘脑释放因子、催乳素、甲状腺刺激激素、内啡肽、抗体、血红蛋白、可溶性CD-4、血凝因子、组织血纤维蛋白溶酶原激活剂、脑啡肽、加压素、非天然产生的阿片样物质、超氧化物歧化酶、干扰素、天冬酰胺酶、精氨酸酶、精氨酸脱氨酶、腺苷脱氨酶、核糖核酸酶、胰蛋白酶、化学胰蛋白酶和木瓜酶、碱性磷酸酶和其他适宜的酶、激素、蛋白质、多肽、酶-蛋白质结合物、抗体-半抗原结合物、病毒表面决定簇等；抗病毒剂如Ara-A(阿糖呋喃腺嘌呤)、酰基鸟苷、去甲脱氧鸟苷、叠氮胸苷、二脱氧腺苷或二脱氧胞苷；抗癌剂如二脱氧肌苷、5-氟脱氧尿苷、6-巯基嘌呤、阿霉素、柔红霉素或去甲氧柔红霉素；和抗生素如红霉素、万古霉素、竹桃霉素或氨苄青霉素；抗心率失常药如奎尼定；及抗凝剂如肝素。
本发明的一个目的是提供适用于与治疗剂结合的适宜的聚合物以得到上述所需的特征。另一目的是将所述修饰的治疗剂用于治疗剂的体内保持传递。再一目的是用所述技术以其口服活性形式传递治疗剂。
本发明的又一目的是提供经口或胃肠外给药后治疗有效的两亲前药。
另一目的是将缔合结合的药物用于免疫检测、诊断和其他非治疗(如体外)应用。本发明的另一目的是提供稳定结合的肽和核苷组合物，包括适用于各种体内和非体内应用的共价结合的组合物，或者提供适用于各种体内和非体内应用的非共价缔合结合的肽和核苷组合物。
在本发明范围内，可将单个聚合物分子与多种治疗剂结合，而且在本发明广泛的实施范围内，还将各种聚合物作为结合剂用于结合特定的治疗剂；也可以使用这些方法的组合。此外，发现稳定的结合治疗剂组合物在体内和非体内应用方面均有实用性。因此，应认识到结合的聚合物可采用任何其他基团、部分或其他结合的种类，只要适用于最终的使用目的。作为实例，在某些应用中，可通过共价键将一功能部分与聚合物结合，以使聚合物具有抗UV-降解抗性、或抗氧化作用、或其他特性或特征。作为另一实例，在某些应用中，可将聚合物功能化以使其具有同样的反应性或可交联性，以提高总结合物的各种特性或特征。因此，聚合物可含有任何官能团、重复基团、键或其他不妨碍结合的组合物用于其所需目的效力的组成性结构。从以下公开的内容和权利要求中，本发明的其他目的和优点将是显而易见的。
可用于达到这些特征的说明性聚合物描述于本文下述的举证性反应方案中。在共价结合的肽应用中，可将聚合物功能化，然后与肽的游离氨基酸结合以形成活泼键，以保留完整活泼键的活性。然后通过化学水解和蛋白水解除去所述的键，从而提高肽的活性。
在本发明中所用的聚合物可适宜地在其分子组成中掺入如可食用脂肪酸(亲脂末端)、聚乙二醇(水溶性末端)、可接受的糖部分(受体反应末端)和用于治疗剂连接的间隔基。在所选的聚合物中，聚乙氧基醚是特别优选的，在以下本文的讨论中，选择该聚合物来说明本发明的各种实施方案。当然，本发明的范围不限于聚乙氧基醚，具有上述部分的其他聚合物也可用于本发明的实践。有时在不会影响目的的前提下可除去所述部分中的一个，而在聚合物结构中保留其他部分。当需要这样做时，可以被除去而不会影响本发明目的和益处的优选部分是糖和/或间隔基部分。
优选的是使用分子量为500-10,000道尔顿的聚合物。
在本发明的实践中，优选将C2-C4烷基聚二醇的聚二醇残基，(优选为聚乙二醇(PEG))掺入所需的聚合物系统中。
这些PEG残基的存在将会使聚合物和相应的聚合物-治疗剂结合物具有亲水特性。已知某些糖脂可稳定治疗剂如蛋白质和肽。这种稳定机制可能涉及糖脂脂肪酸部分与肽或蛋白质的疏水结构域相连；由此防止蛋白质或肽的聚集。还已知与天然肽相比，聚集的肽很难在小肠中被吸收。因此本发明提供了聚合物-肽产物，其中肽如胰岛素与聚合物的亲水或疏水残基结合。提供聚合物的脂肪酸部分以便与肽的疏水结构域相连，由此防止肽在溶液中的聚集。因此，所得的聚合物-肽结合物：是稳定的(对于化学和酶促水解而言)；由于PEG残基而是水溶性的；而且借助于脂肪酸-疏水结构域的相互作用而是不易聚集的。
在本发明配制聚合物-治疗剂结合物的实践中，聚二醇衍生作用有许多优点，这些优点与聚二醇衍生物的下列特性有关：水溶性增加，而同时不会引发抗原或致免疫反应；高度的生物相容性；聚二醇衍生物不会在体内发生生物降解；容易被活有机体排出。
因此在本发明实践中所用的聚合物含有亲脂和亲水部分，可以使所得的聚合物-药物结合物在经口和胃肠外以及其他方式生理给药后，非常有效(生物活性)。如下文所用的，术语“药物”和“治疗剂”是可相互替换的。
下面所列的本发明聚合物-核苷结合物的举证性实施例是共价结合的结合物的分子式，为简便起见下文将这些结合物简称为结合物1、结合物2和结合物3，其中“药物”是胰岛素或其他治疗剂，m，n，w，x和y的具体值将在随后的讨论中描述。结合物1：
Figure A9619607900211
其中
或C4-C20的其它脂肪酸基团。
结合物2：
Figure A9619607900222
其中，m和n分别独立地选自1-125。结合物3：
药物-
其中，m和n分别独立地选自1-125。
结合物1是以聚合体中心部分含有的单油酸聚乙氧基醚及一种糖为特征，其中的单油酸聚乙氧基醚可白市售购得，糖是在药物应用中常采用的。脂肪酸链可带来亲脂性和吸收增强的特性，而聚乙二醇(PEG)基团可提供亲水(形成氢键)的环境。药物可通过甲氨酸酯的桥连与相邻聚合物的PEG部位连接起来。
结合物2中不包括糖基，但药物仍然通过甲氨酸酯与相邻聚合物中亲水性的PEG部位相连。因此聚合物的亲脂性脂肪酸区与药物如胰岛素的连接点是有一定距离的。
上述结合物2的排列可再转化成结合物3的情况。仍不包括糖基，但在结合物3的结构中亲脂性的脂肪酸残基距离药物结合点最近，并且亲水性PEG部分远离药物结合点，但药物仍然是通过甲氨酸酯连接的。
本发明中，亲水性基团和亲脂性基团相对于聚合物与药物的结合点的定位顺序可以是不同的，这种不同还在聚合物中形成了可作用于药物的亲脂性和亲水性区域。在结合物1、2和3中，聚合物间的甲氨酸酯键的连接点优选是氨基官能团。
在本发明总的实践中，将聚合物与治疗剂如肽、核苷等偶联的有效方法有许多种，这将在后面的内容中作详细的说明。
在本发明中，所采用的与治疗剂进行结合的聚合物是具有良好物理特性的，这样才能保证达到预期的目的。在确保药物可穿过细胞膜的同时，吸收增强物并不提高药物的稳定性；因此可将本发明所述的聚合物一药物结合物以制剂形式应用于体内，但制剂中将不包括这些通透增强物。本发明的一个方面是在聚合物中掺入脂肪基团，这样可模拟通透增强物的作用。
在本发明中的以共价键结合的聚合物—治疗剂结合物中，其中的药物是通过不稳定的化学键与水溶性聚合物共价连接。连接药物和聚合物的该共价键可通过化学的和酶促反应而断裂开。聚合物—药物产物保留了有效量的活性。当聚合物完全从药物上裂解下来后，药物组分表现出其全部的活性。同时，结合聚合物中含有的聚乙二醇部分可赋予聚合物—药物结合物较高的水溶性，并增强其血液循环能力。上述修饰作用提高了药物的溶解性、稳定性和膜亲和力。由于这些特性的改进，本发明不仅可将聚合物—药物活性物质以胃肠外和口服的方式给药，还考虑到了在体内应用时经水解后药物本身的生物利用度。
下述实施方案中所用的聚合物可分成含聚乙二醇的类脂和含聚乙二醇的脂肪酸。在优选的结合聚合物中可例举的是包括单棕榈酸酯、二棕榈酸酯、三棕榈酸酯、单月桂酸酯、二月桂酸酯、三月桂酸酯、单油酸酯、二油酸酯、三油酸酯、单硬脂酸酯、二硬脂酸酯、三硬脂酸酯的聚乙氧基醚。也可采用其它的低级脂肪酸。在各结合反应中，所用聚合物的数均分子量优选在750-5,000道尔顿之间。优选的间聚聚合物是聚乙二醇酯或脂肪酸酯，所述脂肪酸可选自月桂酸、棕榈酸、油酸和硬脂酸，也可采用其它低级脂肪酸，该类聚合物的平均分子量是250-5,000道尔顿。优选的聚合物中带有可衍生的基团，而这些衍生基团可以是端位聚乙二醇或端位脂肪基团。衍生基团还可位于聚合物中，并可作为肽和聚合物之间的间隔基团。
为得到预期的聚合物，对脂肪酸山梨聚糖进行修饰的几种方法将结合结构式在下面作具体讨论。聚乙氧基醚是指山梨醇酯和它们的酐，它们可与环氧乙烷进行共聚反应。下式是一个典型的聚合物结构式：        
Figure A9619607900241
w、x、y、z之和是20，并且R1、R2和R3分别独立地选自由月桂酸、油酸、棕榈酸和硬脂酸基团组成的组，或当R3是月桂酸、棕榈酸、油酸或硬脂酸基团或其它低级脂肪酸时，R1和R2分别是羟基。这些聚合物可以购到，并用于药物制剂中。若需得到更高分子量的聚合物，合成中可采用糖脂及适当的聚乙二醇，其中的糖脂具体例如单月桂酸山梨糖酯、单油酸山梨糖酯、单棕榈酸山梨糖酯、单硬脂酸山梨糖酯。可以作为反应起始物的糖脂的结构可描述如下。
Figure A9619607900242
在合成在3个位置被聚乙二醇取代的糖脂聚合物时，聚乙二醇含有的两个端位自由羟基中的一个羟基须用三苯甲基基团进行保护，羟基的保护反应是在吡啶中与1摩尔的三苯甲基氯进行的。聚乙二醇上残留的自由羟基可转化为甲苯磺酸酯或溴化物。将所需的糖脂溶解在适当的惰性溶剂中并用氢化钠处理。经保护的聚乙二醇的甲苯磺酸酯或溴化物也溶于惰性溶剂中，并过量的加入到糖脂溶液中。产物再用对甲苯磺酸在无水惰性溶剂中的溶液进行处理，反应在室温下进行，然后采用色谱柱进行纯化。结构式的转化描述如下。
Figure A9619607900243
Trityl＝三苯甲游基
m＝10-16
x、y、z之和等于8-240(结构式3)
通过调整试剂的摩尔当量和采用适当分子量范围内的聚乙二醇，具有所需分子量的单取代或二取代糖脂可通过下列步骤得到。
Figure A9619607900251
其中各n和m可独立地变化，它们是与被稳定的具体药物相匹配的任意的适当值，例如从1-16。
上述糖脂中的糖部分可被结构式如下的甘油或氨基甘油取代：
在此修饰作用中，伯醇首先发生醚化反应或与脂肪酸进行酯化反应，所述的脂肪酸例如为月桂酸、油酸、棕榈酸或硬脂酸；氨基可与脂肪酸进行衍生化反应，得到酰胺或仲氨基，如下所示；
其中m可取任意的适当值，例如取自10-16。
当仲醇与聚乙二醇反应并转化成所需聚合物时，留下的伯醇基团须用三苯甲基进行保护。通常，聚乙二醇在一个端位带有离去基团而另一端位是甲氧基。将聚乙二醇溶于惰性溶剂中，然后加入到含有糖脂和氢化钠的溶液中去。产物在室温下用对甲苯磺酸脱保护，得到所需的聚合物，如下所示：
Figure A9619607900261
有时，需要在聚乙二醇链的不同位置掺入脂肪酸衍生物，由此可得到某些与取代聚乙氧基醚相似的物理化学性质，所述取代聚乙氧基醚是指被2/3个脂肪酸分子取代，例如三油酸聚乙氧基醚。
聚合物的各结构可在如下的聚乙氧基醚的开链反应示意图中表示：
Figure A9619607900262
其中m、n和y均可彼此独立地在上述数值中变化。
(结构式8)
在合成聚合物A时，甘油的第一和第二个碳上的羟基基团需要进行保护，例如溶胶缩酮(solketal)。余下的羟基在惰性溶剂中转化成钠盐，并与卤代或甲苯磺酸酯化的聚乙二醇反应，该聚乙二醇的一端已被成酯保护。然后将甘油的保护基团脱除，并将得到的两个自由羟基转化成相应的钠盐。这些盐在惰性溶剂中与聚乙二醇反应，所用聚乙二醇已部分地与脂肪酸发生了衍生化反应。该反应是在其羟基转化成甲苯磺酸酯或溴化物后发生的。
除了被保护的甘油首先与脂肪酸酯反应的步骤外，聚合物G的合成方法与上述合成方法相同，所述脂肪酸酯中的脂肪酸的端位碳是被卤化了的。
在合成聚合物C时，优选以1，3-二卤-2-丙醇为起始反应物。将二卤化合物溶解在惰性溶剂中，并与两摩尔的聚乙二醇钠盐反应，该聚乙二醇此前已经与被1摩尔的脂肪酸所衍化。通过色谱或透析来纯化产物。得到的干燥产物在惰性溶剂中与氢化钠进行反应。然后，由此生成的钠盐与部分被保护的聚乙二醇卤代衍生物进行反应。
有时，聚合物的糖部分可省略掉。得到的聚合物仍含有聚乙二醇片断。脂肪酸部分的膜亲和力特性在脂肪酸被适当的亲脂性长链烷烃取代后仍可保持下来，因此也就保留了生物相容性。在该实施方案的一个例子中，具有两个端位自由羟基的聚乙二醇在惰性溶剂中用氢化钠处理。将1当量的脂肪酸部分的伯溴衍生物加入到聚乙二醇溶剂混合物中。所需的产物用惰性溶剂萃取并在必要时用色谱柱纯化。
若需要在脂肪酸和聚乙二醇间生成酯连接键，可将酸的氯化酰基在适当的惰性溶剂中用过量的聚乙二醇处理。聚合物用惰性溶剂萃取并在必要时进一步用色谱柱纯化。
Figure A9619607900282
在肽的某些修饰作用中，脂肪酸基团可直接与治疗剂结合。在这种情况下，聚合物由脂肪酸部分中的可衍生的官能团进行合成。将具有适当分子量的单甲氧基聚乙二醇在惰性溶剂中的溶液，用氢化钠进行处理，随后，加入含有脂肪酸乙酯的溶液，所述的脂肪酸在端位碳上带有离去基团。产物用溶剂萃取纯化后，若需要可进行色谱柱层析纯化。
用稀释的酸或碱将酯上的保护基脱去。
Figure A9619607900291
若要与药物形成甲氨酸酯键，可用本领域已知的化学还原方法将羧基或酯转化成羟基。
在药物结合中所用的官能团通常位于聚合物的端位，但某些情况下，优选官能团位于聚合物内部。此时，衍生基团可作为间隔基团。在实施方案的一个例子中，脂肪酸基团可在相对羧基是α位的碳上进行溴化，并且将酸转化成酯。此类化合物的实验方法与上述所列的相似，得到如下式所示的产物。
若需要加长间隔基，可将聚乙二醇单醚转化成氨基，并与己被脂肪酸部分衍化的丁二酸酐反应。将含有伯氨的聚乙二醇溶于磷酸钠缓冲溶液中，该缓冲溶液的PH值是8.8，并与取代的丁二酸酐脂肪酸(如下所示)进行反应。产物通过溶剂萃取而分离出来。若需要可采用色谱柱纯化。
Figure A9619607900294
应理解的是，上述反应的示意图仅是为了说明本发明，不可将本发明广泛的实践看成仅局限于修饰药物所用的反应和结构，例如为获得可经胃肠外和口服给药的溶解性、稳定性和细胞膜亲和力而进行的反应。
生成聚合物与药物共价结合产物的反应是易于发生的。在此为了简洁说明起见，将聚合物简称为(P)。若聚合物含有羟基，它首先可转化为有活性的碳酸酯衍生物，例如对硝苯基碳酸酯。随后，活化的衍生物与药物的氨基进行短时间反应，反应是在温和的条件下进行的。生成甲氨酸酯衍生物。
Figure A9619607900301
上述反应和试剂仅用于举例说明，但不是为了限制。其它形成尿烷的活化试剂或其它连接键也可采用。可用本领域已知的试剂将羟基转化成氨基。随后，药物通过羧基偶联反应得到酰胺。
当聚合物含有羧基时，其可转化成混合酸酐，并与药物上的氨基进行反应，产生含有酰胺键的结合物。另一方法是，羧基与水溶性的碳化亚胺反应，然后再与药物反应，生成含有酰胺键的结合物。
由于采用了不同分子量的聚合物，药物结合物的活性和稳定性具有几种不同的情况。可通过改变聚合物复合物中掺入的聚乙二醇片断的比例和大小，来改变结合物的溶解性。亲水性和疏水性可通过脂肪酸和聚乙二醇部分间的适当匹配而得到平衡。
下列是本发明的一些聚合物—药物结合物修饰反应的举例说明。
Figure A9619607900302
在上述示意图中，所示的第I、J和K步的反应路线，用来说明结合聚合物的亲水性/亲脂性平衡可通过它们来得到改变。结合聚合物的酯基易于被酯酶水解；因此，含有酯基的结合聚合物可被修饰，将其中的酯基转化成醚基，该醚基具有较强的耐水解特性。反应示意图中所示的L和M步反应，表明了羟基转化为羧酸酯基团的路线。在这方面，羧基可提供与核苷或其它药物的氨基基团结合的羧基阴离子。
总之，可采用不同的技术来提高本发明聚合物结合物的稳定性。包括：聚合物与极耐水解的基团进行官能化作用，例如上述酯基向醚基的转化；调节结合聚合物的亲脂性/亲水性平衡，对被聚合物稳定的药物而言是适当的；及调节聚合物的分子量，使之相对于被聚合物稳定的药物的分子量而言是适当的水平。
带有聚二醇衍生物的聚合物对本发明治疗应用价值的独特特性是它具有广泛的生物相容性。聚合物具有不同的水溶性，同时不产生毒性。它们是非抗原性的、非致免疫性的、对酶的生物活性不产生干扰的物质。它们的血液循环期长，并易于从活的有机体中排泄出来。
已经发现，本发明的产物可用于保持治疗性核苷、肽和其它治疗剂的生物活性，以及，例如通过溶解在水中或可行性液体介质中可将本发明的产物制备成治疗用剂型。可通过胃肠外给药也可通过口服给药。也可制备用于胃肠外给药(以产生贮存(depot)作用)的精制胶状混悬液，或制备通过口服途径给药的精制胶状混悬液。
在冷冻干燥状态下，本发明的药物—聚合物结合物具有良好的贮存稳定性；本发明结合物的溶液剂型也有很好的储存稳定性。
本发明的治疗用聚合物结合物可用于预防和治疗任何不健康或疾病状态，其中的药物组分对所述的不健康或疾病是有效的。
另外，本发明的基于聚合物的结合物可用于诊断生物系统或样品的组成、不健康状况或病症，也可用于非生理系统的诊断。
还有，本发明的聚合物结合物对植物系统的不健康状况或病症，也有着预防或治疗作用。例如，结合物的活性组分可具有适于许多植物系统的杀昆虫、除莠、杀真菌、和/或杀虫的功效。
在治疗应用中，本发明还涉及对已经或潜在地易于患不健康或病症并需要此类治疗的动物进行治疗的方法，该方法包括给予所述动物有效量的本发明聚合物结合物，其中的聚合物结合物对所述的不健康状况或病症具有治疗功效。
本发明聚合物结合物的治疗对象既包括人又包括人类以外的动物(例如，鸟类、狗、猫、牛、马)，优选哺乳动物作为治疗对象，最优选人。
根据所要治疗的不健康状况或病症的特性，可以以治疗有效和安全剂量的任何适当剂量，将本发明聚合物结合物给予动物对象，所给药量本领域人员很容易地作出判断，而不用进行大量的试验。
本发明的聚合物—药物结合物本身也可作为药物，也可以其可药用酯、可药用盐和其它有生理功能的衍生物的形式进行给药。
本发明也涉及了不仅可供兽医使用也可供人使用的医用药物制剂，该制剂中包括了作为活性成分的本发明的一种或多种聚合物结合物。
在这些药物和医用制剂中，活性剂优选与一种或多种的可药用载体一起使用，并可任选其它治疗用成分来共同应用。载体须是可药用的，即它必须是与制剂的其它活性组分相容性的，并对受体无不利影响。活性剂在使用中须达到一定的有效量，以得到预期的如上所述的药理作用，同时所用活性剂的量应是适当的，须与所需的日剂量相适应。
制剂可包括那些适用于胃肠外的及非胃肠外给药的剂型，具体的给药方式包括经口、直肠、颊面、局部、鼻、眼、皮下、肌内、静脉内、透皮、鞘内、关节内、动脉内、蛛网膜下、支气管、淋巴、阴道、和子宫内的给药方式。优选适于口服和胃肠外给药的制剂。
当活性剂用于含液体溶液的制剂时，制剂最好经口服或胃肠外给药。当活性剂用在液体混悬液制剂中时，或与生物相容性载体制成粉状制剂时，这些制剂都利于经口、直肠或支气管进行给药。
当活性剂直接以粉状固体形式进行使用时，该活性剂最好口服给药。另外，它还可经支气管进行给药，该给药方式是将粉状活性剂与载体气共同制成喷雾剂，当患者从带有适当喷雾器装置的呼吸管路吸入粉末时，粉末形成气态扩散物。
含有本发明活性剂的制剂可十分便于制成单位剂量的形式，并可采用本领域技术人员熟知的任何方法来制备。这些方法通常包括将活性组分与载体结合的步骤，其中的载体可由一种或多种辅剂成分组成。通常，制备这些制剂时，可将活性组分均匀地和紧密地与载体结合，该载体可是液体载体、细小的固体载体或二者的混合物，此后根据需要，可将产物按所需剂型制备。
本发明中适于口服给药的制剂可制成独立的单位剂型，例如，胶囊、扁囊剂、片剂或锭剂，各种单剂中含有预定量的活性组分粉末或颗粒；制剂还可是一种混悬液，其中含有水溶液或非水液体如糖浆、酏剂或饮剂。
可通过片压或模压制得片剂，片剂其中可任意混有一种或多种辅助成分。可采用适当的压片设备制备压制片剂，并将自由流动型的活性化合物例如粉状或颗粒状的，非强制性地与粘合剂、崩解剂、润滑剂、惰性稀释剂、表面活性剂、或排泄剂进行混合。模压的片剂可由适当的设备通过模压来制得，该种片剂包括粉状活性化合物与适当载体的混合物。
糖浆剂的制备是将活性化合物加入到浓缩的糖水溶液例如蔗糖中来制备的，也可向该糖溶液中加入任意的辅助组分。辅助组分包括增味剂、适宜的防腐剂、防止糖结晶的试剂、和增加其它组分溶解性的试剂如多羟基醇，具体例如乙二醇或山梨醇。
适用于胃肠外给药的制剂通常是包括活性结合物的灭菌含水制剂，优选该制剂与使用者的血液是等渗的(例如生理盐水溶液)。这种制剂包括悬浮剂和增稠剂或其它微粒体系，它们的作用是使活性化合物靶向血液组分或一个或多个器官。制剂可以单剂或多剂的形式存在。
鼻喷制剂包括活性结合物的纯化水溶液以及防腐剂和等渗剂。优选的该类制剂有着与鼻粘膜相适应的PH值和等渗态。
直肠给药制剂可以与适当载体共同制成栓剂，例如载体可以是可可脂、氢化脂肪或氢化脂肪族羧酸。
眼用制剂与鼻喷剂的制备方法相似，除了其中的PH值和等渗因子是与眼睛相匹配的以外。
局部涂敷制剂包括溶解或悬浮在一种或多种介质如矿物油、石油醚、多羟基醇或其它适用于局部药物制剂的基质中的活性化合物。
除了上述的成分，本发明的制剂可进一步包括一种或多种辅剂，这些辅剂可选自稀释剂、缓冲液、矫味剂、崩解剂、表面活性剂、增稠剂、润滑剂、防腐剂(包括抗氧化剂)及其类似物。
因此，本发明还提供了用于在体外在溶液中稳定药物的适当聚合物，它是非治疗性应用的优选例证。在实施例中所述聚合物可提高药物的热稳定性和酶降解抗性。以本发明方式结合的药物，其热稳定性提高了，这一特性提供了改善储存寿命、室温稳定性和研制试剂及试剂盒的途径。
下列实施例可具体说明本发明，但不应将本发明不局限于此范围内。实施例1
结合物1
三油酸聚乙氧基醚对硝基苯基碳酸酯
向对硝基苯基氯甲酸酯(0.8g，4mmole)的50ml无水乙腈溶液中加入干燥的三油酸聚乙氧基醚(7g，4mmole)，然后加入二甲氨基吡啶(0.5g，4mmole)。反应混合物在室温下搅拌24小时，将溶剂在减压条件下除去，所得沉淀物用无水苯稀释，随后经硅藻土(Celite)过滤。残留物溶在无水苯液中冷冻过夜，将沉淀再过滤除去。减压条件下除去溶剂，残留的苯溶剂在抽至低压真空后被除去，得到6.4g的二油酸聚乙氧基醚p-硝基苯基碳酸酯。
活化聚合物与胰岛素的偶联反应
先将活化的三油酸聚乙氧基醚(1g)溶解在水和二甲基亚砜(DMSO)或二甲基甲酰胺的混合溶剂中，然后向该溶液中加入溶于0.1M磷酸缓冲液(PH为8.8)的牛胰岛素(50mg)。用1N的NaOH进行精细调节，维持该PH值。反应混合物在室温下搅拌2.5小时。此后，采用Sephadex G-75将混合物经凝胶过滤色谱法纯化，纯化采用0.1M的pH为7.0的磷酸缓冲液洗脱，用自动馏分收集器收集馏分，得到结合物1。聚合物的含量可通过三硝基苯磺酸(TNBS)分析法和质谱测得，蛋白浓度可由缩二脲方法测定。测得聚合物相对胰岛素的摩尔比为1：1。结合物1也可采用纯有机溶剂(例如DMSO、DMF)得到。实施例II
结合物2
单硬脂酸聚乙二醇酯的端位羟基通过与上述的p-硝苯基氯甲酸酯进行反应而得到活化。向活化聚合物(1g)的蒸馏水溶液中加入牛胰岛素(80mg)的0.1M磷酸盐缓冲液，该磷酸盐缓冲液PH值为8.8。用1N的NaOH进行精细调节，维持该PH值。搅拌3小时后，反应混合物在含有过量甘氨酸的条件下骤冷，并采用Sephadex G-75以凝胶过滤色谱法分离。收集和冻干胰岛素/聚合物结合物。蛋白质含量可通过缩二脲分析法进行测定，得到定量的产量。实施例III
结合物3
四氢-2-(12-溴代十二烷氧基)-2H吡喃
向12-溴代-1-十二烷基醇(1mole)溶于含有吡啶鎓p-甲苯磺酸盐(P-TSA)的二氯甲烷所形成的溶液中加入二氢吡喃(2mole)。反应混合物搅拌24小时，随后用水洗涤2次，再用无水MgSO4干燥。二氯甲烷在减压条件下除去。必要时所得的产物用硅胶进行色谱纯化。
聚乙二醇与四氢吡喃衍生物的偶联反应
将溶于无水苯的上述四氢吡喃衍生物加入聚乙二醇(1mole)溶于含氢化钠(1mole)的无水苯形成的溶液中。反应混合物在室温下搅拌24小时。此后，混合物经硅胶柱用苯洗脱。必要时，可再用柱色谱纯化。在室温下用p-TSA处理，将四氢吡喃保护基除去。最终的产物在必要时用色谱柱进行纯化。如上所述，聚合物的羟基可通过与p-硝苯基氯甲酸酯反应而得到活化。与胰岛素发生的结合反应与结合物1中的相同。实施例IV
在采用了牛胰岛素的对比试验中，对聚合物—胰岛素结合物和天然胰岛素在动物模型中的相对稳定性和活性进行测定。在对动物的研究中，对聚合物—胰岛素降低血液中(糖)水平所产生的功效与天然胰岛素具有的功效进行对比。平均体重为25g的雌性和雄性白化病小鼠禁食一夜，并将其分成5组，用于分为几个不同阶段进行的历时2天的治疗试验。
每个受试动物分别给予单剂量的天然胰岛素(第一组，100μg/kg，皮下)；天然胰岛素(第二组，1.5mg/kg，通过管饲法口服)；结合物1(第三组，100μg/kg，口服)；或结合物1(第四组，100μg/kg，皮下)，给药的时间作为起始时间(0)。另一组(第五组)不给予任何种类的胰岛素，但在规定给样时间的前30分钟给予葡萄糖。动物在治疗前夜开始禁食并在研究期间一直保持禁食。所有试验材料都用pH为7.4的磷酸缓冲盐水配制。在给予胰岛素治疗的第0.5、1、2、4、8和24小时是定时取样时间，在这些定时取样时间前30分钟给予动物—剂单剂量的葡萄糖(5g/kg，50％的溶液，口服)，使每个动物仅得到一个剂量的胰岛素或结合物1和葡萄糖剂。在规定的取样时间，从动物的尾静脉中抽取血样并采用一触式数字葡萄糖测定仪(One Touch DigitalGlucose Meter)(Life Scan)立即测定血中的葡萄糖含量。1-5组的试验结果如图1所示。
第一组动物(天然胰岛素，皮下)的血液葡萄糖水平在30分钟的时间点时近似等于对照组(第五组)动物的30％。第一组动物的低血糖效应仅持续了3.5小时。天然胰岛素经口服后，血液中葡萄糖水平最多降低到对照值的60％，该最大降低量是在给予胰岛素治疗的30分钟后出现的。与之相反的是，第三组动物(结合物1，100μg/kg，口服)的葡萄糖水平降低，并伴随一种显著延缓启动的低血糖活性。尽管第三组所给予的胰岛素剂量仅是第二组的十五分之一，但第三组动物的低血糖活性却比第二组动物的更高。在3小时后的所有时间点，第三组动物的葡萄糖含量水平比其它任何试验组的水平都低，在4-8小时取样时间点的区别最大。第四组动物(结合物1，100μg/kg，皮下)的葡萄糖水平与第一组动物在该研究的头四小时中有相同的含量变化过程。四小时后第二组动物的葡萄糖水平仍然比上述对照组(未经治疗的，第5组)的含量高，第四组的葡萄糖水平却下降了，在第八小时时降低至第五组的62％，并持续低于第五组的水平。实施例V
采用未经结合的胰岛素和结合物1作为测试物质，进行研究胰岛素在雄性和雌性白化病小鼠上功效的试验。本研究的一个目的是测定以结合物1形式存在的胰岛素在经皮下给药后，是否仍具有与普通胰岛素一样的可对血液内葡萄糖水平产生的作用。第二个目的是测定与游离胰岛素不同的结合物1形式的胰岛素复合物，在口服后是否对血液中葡萄糖水平仍产生影响。附图2显示了该试验的结果，其中“胰岛素复合物”代表结合物1。
基线血液样品是取自10只禁食的未经治疗的白化病小鼠(5只雄性和5只雌性)并利用血清葡萄糖分析法测定的；附图2的基线值用“O”来代表。另外的三组(5只雄性和5只雌性)在试验前夜开始禁食，并采用管饲法仅仅喂给葡萄糖(5g/kg体重)。在三个时间间隔点(在摄取糖剂后的30、60和120分钟)各处死十只动物，获取血样用于葡萄糖分析。将一种市售的胰岛素和结合物1分别都经口服(p.o.)和胃肠外(s.c.)给予各组禁食小鼠(5只雄性和5只雌性，在三个时间阶段分别处死并进行血样分析)，这样可提供不同的治疗方案。附图2中的治疗、给药途径和结果表示符号包括：(i)葡萄糖(5g/kgp.o.)，符号“●”；(ii)胰岛素(100μg/kg，s.c.)和葡萄糖(5g/kg p.o.)，符号“_”；(iii)胰岛素(1.5mg/kg，p.o.)和葡萄糖(5g/kg p.o.)，符号“_”；(iv)结合物1(100μg/kg，s.c.)和葡萄糖(5g/kg p.o.)，符号“”；(v)结合物1(250μg/kg，s.c.)和葡萄糖(5g/kg p.o.)，符号 ；(vi)结合物1(1.5mg/kg，s.c.)和葡萄糖(5g/kgp.o.)，符号“△”。在这些结合物的试验中，给药溶液中的蛋白质浓度是0.1mg蛋白质/ml溶液；为了对比，可包括一种以共价键修饰的胰岛素—聚合物结合物，其中给药溶液中含有的蛋白质浓度是0.78mg蛋白质/ml溶液；(vii)修饰的结合物1(100μg/kg，s.c.)和葡萄糖(5g/kgp.o.)，符号“△”。
在服用葡萄糖前15分钟给予胰岛素。
所有葡萄糖采用管饲法经口服给予，但基线组的动物所用剂量是5g/kg(糖浓度是10mg/kg，50％w/v的普通盐水溶液)。当胰岛素采用管饲法经口服给药时，给予的剂量是1.5mg/kg(胰岛素浓度是18.85ml/kg，0.008％w/v的普通盐水溶液)。当胰岛素经皮下给药时，给予的剂量是100μg/kg(胰岛素浓度是2.5ml/kg，0.004％w/v的普通盐水溶液)。当结合物1聚合物—胰岛素复合物采用管饲法经口服给药时，给予的剂量是1.56mg/kg(待测物质未经稀释，浓度是2.0ml/kg)。当结合物1聚合物—胰岛素复合物经皮下给药时，给予的剂量是100μg/kg(复合物的浓度是1.28ml/kg，所用溶剂是0.78mg/ml溶液被稀释到1∶10的稀释液)或250μg/kg(复合物的浓度是3.20ml/kg，所用溶剂是已有溶液被稀释到1∶10的稀释液)。修饰的结合物1含有0.1ml胰岛素/ml，所用剂量是1.0ml/kg，使其中的胰岛素剂量达到100μg/kg。
葡萄糖可采用成对离心分析仪(Gemini Centrifugal Analyzer)和购得的葡萄糖试剂盒进行测量。该分析是一种偶联酶检测法，它是基于由己糖磷酸激酶催化的葡萄糖和ATP之间的反应，以及与葡萄糖-6-磷酸脱氢酶进行偶联反应，产生NADH。分析样品是平行成对，所得结果是其平均值。为了测定某些样品中的高浓度葡萄糖，一些血清样品需要稀释(1∶2或1∶4)。
在摄取了葡萄糖后，平均血清葡萄糖含量可在30分钟时上升到高水平，在60分钟时下降，在120分钟时降至基线以下。当市售的胰岛素经皮下给药时(100μg/kg体重)，它可很有效地防止血液葡萄糖的增加。然而，当胰岛素经口服给药(以高剂量1.5mg/kg)时，却没有对血糖的升高产生影响。这是可预料的，由于胰岛素，作为一种蛋白质，在消化道内易于被水解并不能以完整的形式被吸收入血流。
当结合物1经皮下以100或250μg/kg的剂量给药时，在摄取葡萄糖后，对血糖增高具有高效的限制作用。在使用了100μg/kg结合物1后的30和60分钟时的平均血清葡萄糖值，显著地低于使用100μg/kg游离胰岛素所产生的结果。平均血糖值在使用了250μg/kg结合物1后可被降低，虽然在30分钟时并不明显，在60分钟时降低显著，并在120分钟时回升至基线值。当使用100μg/kg游离胰岛素和100μg/kg结合物1时，葡萄糖水平在120分钟时仍然低于基线值。
修饰的结合物1在以100μg/kg剂量施给时，可在30分钟时产生显著的降血糖作用。实施例VI
单棕榈酸聚乙氧基醚的对硝苯基碳酸酯的制备
单棕榈酸聚乙氧基醚首先与无水苯采用共沸法进行干燥。
经干燥的聚合物(2g，2mmole)溶于10ml的无水吡啶中，向该溶液中加入对硝苯基氯甲酸酯(0.6g，3mmol)。混合物在室温下搅拌24小时。反应混合物用冰冷却并用无水苯稀释，然后用过滤器过滤。重复该过程，最终将溶剂采用旋转蒸发器除去。残留的溶剂在真空条件下除净。得到1.8g的产物。实施例VII
单棕榈酸聚乙氧基醚与胰岛素结合物的制备
按上述实施例I中的结合反应方法，采用1g的单棕榈酸聚乙氧基醚和80mg的胰岛素，并采用HPLC分离反应产物，得到以共价键键合的胰岛素—单棕榈酸聚乙氧基醚结合物。实施例VIII
酶—聚合物结合物的制备
将碱性磷酸酶(AP)与聚合物偶联，所用的方法与实施例1中结合物1所采用的相同。另外，为了测定聚合物相对于蛋白质的高比例和低比例那种更有利，结合物分别采用140moles聚合物/mol酶和14moles聚合物/mol酶制备而成。相对于高比例的聚合物和低比例的聚合物，每分子结合AP中聚合物基团的数量分别是30和5。
以下是制备约5(聚合物)基团/碱性磷酸酶分子的方法：4.1mg(游离盐)溶于0.05M的碳酸氢钠中。向该溶液中加入活化聚合物(0.75mg)的水/二甲基亚砜溶液，将该溶液在室温下搅拌3-12小时。所得反应混合物在透析管(通透分子量范围是12,000-14,000)中用一盐溶液(0.3N的NaCl)进行透析，透析持续12小时，并更换透析液4-6次。采用同样的过程制备高含比例聚合物的结合物。采用缩二脲法测定透析物质的蛋白质总浓度。
活性测定和稳定性研究
磷酸酶检测可根据A.Voller et al，bulletin WHO，53，55(1976)所述的方法。将1等份(50微升)样品加入到微孔中并与200微升的底物溶液(10g/L，4-硝苯基磷酸盐溶于20％乙醇胺缓冲液，pH为9.3)进行混合并在室温下保温45分钟。加入50微升3 M的NaOH以中止反应。利用微板读数仪(micro plate reader)在405nm下测得吸收度。
在不同的条件下将磷酸酶活性与天然酶进行比较。
将含有相同浓度的碱性磷酸酶和碱性磷酸酶—聚合物结合物的稀释溶液储存在不同的温度下，定期地检测酶的活性。将在5℃、15℃、35℃和55℃下进行测定的两种聚合物，与作为对照的储存在5℃下的碱性磷酸酶进行比较。
从表A中可看出，两种聚合物的起始酶活性约比对照高三倍。两种聚合物—酶结合物相对于天然酶而言都具有提高了的热稳定性。对于高比例聚合物的结合物，该特性尤其显著。表A
  天5温度(℃)  15AP/高     3555     0      2      3      4      5     6399    360    321    371    343   337158    115    126    24    184132    112    135    138   12336     25     10     14
AP/低        5153555     324    252    210    220    162  15983     47     40     38   5161     36     35     33   3217     6       2     2
 AP/对照     5153555     100    100    100    100    100    10089     74     43     36     2853     48     21     20     2010     2      1       2
实施例IX
结合物1A
将胰岛素(50mg)溶于0.05M的碳酸氢钠缓冲溶液中，溶液的pH为9.2，向该胰岛素溶液中加入活化聚合物(1g)的水/二甲基亚砜溶液，并在室温下搅拌3小时。混合物的pH值用1N的NaOH溶液小心地调节以维持不变。随后，反应混合物用0.1M pH为7.0的磷酸盐缓冲溶液进行透析。将纯化的产物冷冻干燥。采用缩二脲分析法对蛋白含量(48mg)进行测定。与胰岛素连接的聚合物的链数采用TNBS方法检测，得到聚合物∶胰岛素的比值等于2∶1。实施例X
OT100AraCMP的合成
三丁基单磷酸阿糖胞苷(AraCMP)的合成
将含有200mg的AraCMP(0.62mmle)、1ml吡啶、16μl三—正丁胺(0.67mmole)和1.1ml无水丁酸酐(6.2mmole)的混合物在室温下搅拌21小时。随后将甲醇(1ml)加入到反应混合物中以消耗尽未反应的丁酸酐并搅拌1小时。反应混合物与水(0.5ml)在室温下搅拌24小时，使丁酸磷酸酯键断裂。通过旋转蒸发将溶剂除去，产物即三丁基单磷酸阿糖胞苷，用10ml的氯仿萃取，有机层用3×15ml的水洗涤。用MgSO4干燥氯仿层并蒸发至干。该产物可在下列步骤中使用而不需纯化。
OT10C(聚氧乙烯[10]鲸蜡醚)与三丁基单磷酸阿糖胞苷的结合
将TPSCl(1.3mmole)溶于6ml的无水氯仿中，然后加入到三丁基单磷酸阿糖胞苷中并在室温下搅拌40分钟。将所得经TPS活化的三丁基单磷酸阿糖胞苷加入至876mg OT10(1.2mmole)的2.1ml吡啶溶液中，在室温下搅拌4.5小时。采用TCL法，THF∶甲醇(10∶0.75v/v)的展开剂检测反应混合物，显示三丁基AraCMP完全消失。蒸除溶剂，产物悬浮在6ml水中并用2×6ml氯仿萃取。
通过将氯仿层与4.5ml(2.0M)氨水的乙醇溶液在室温下搅拌过夜，而使OT10-AraCMP结合物中的丁基去保护。
OT10-AraCMP结合物的纯化
将上述反应混合物中的溶剂采用旋转蒸发法除去，将TPS磺酸用15ml水沉淀。水层的pH值降低至1-2，产物用6×35ml的氯仿萃取。利用HPLC方法，以异丙烷-水-0.1％TFA为洗脱剂，在分析用C8色谱柱上可测得氯仿层中有疏水性核酸产物。产物的31PNMR谱表示在磷酸酯部分有聚合物残基连接，其1HNMR谱可显示出聚合物及核苷的共振。产物用C-8柱进行梯度纯化，所用洗脱剂为异丙烷-水-0.1％TFA。工业适用性
本发明涉及的结合稳定的治疗剂组合物，可用于给患者施用所需的各种治疗剂，所述的治疗剂包括经胃肠外给药时被血浆蛋白水解酶代谢消耗的治疗剂，还包括经口服给药时被胃蛋白酶分解的治疗剂，或者是在小肠粘膜内被消化代谢降解的治疗剂。这些易于降解的治疗剂与本发明所述的亲脂性/亲水性复合基团进行的结合，使所述治疗剂在治疗中的功效和生物获得性得到显著地改善。本发明的结合稳定的组合物适用于许多不同的治疗剂，包括治疗剂如胰岛素、降钙素、促肾上腺皮质素(ACTH)、胰高血糖素、生长激素释放抑制因子、生长激素、生长调节素、甲状旁腺素、促红细胞生长素、下丘脑释放因子、催乳激素、促甲状腺素、内啡肽、脑啡肽、加压素、非天然存在的阿片物质、超氧化物歧化酶、干扰素、天冬酰胺酶、精氨酸酶、精氨酸脱氨酶、腺苷脱氨酶、核酸酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、木瓜蛋白酶、Ara-A(阿糖呋喃腺嘌呤)、酰基鸟苷、去甲脱氧鸟苷、叠氮胸苷、二脱氧腺苷、二脱氧胞苷、二脱氧肌苷、5-氟脱氧尿苷、6-巯基嘌呤、阿霉素、柔红霉素、去甲氧柔红霉素、红霉素、万古霉素、竹桃霉素、氨苄青霉素：奎尼丁和肝素。

Claims (36)

1.含有与一个或多个非天然聚合物分子稳定共价地结合偶联的治疗剂的组合物，所述聚合物含有亲脂部分和亲水聚合物部分，从而使本发明的组合物具有平衡的亲脂和亲水特性，使得该组合物可溶于可药用溶剂并能够与生物膜相互作用。
2.根据权利要求1的组合物，其中的治疗剂包括肽。
3.根据权利要求1的组合物，其中的治疗剂包括核苷。
4.含有与一个或多个非天然聚合物分子稳定地结合偶联的治疗剂的组合物，所述聚合物含有亲脂部分和亲水聚合物部分，其中的肽可溶于含水溶剂并在预防或治疗哺乳动物不健康或疾病时有效。
5.根据权利要求4的肽组合物，其中的非天然聚合物含有(i)直链聚二醇部分和(ii)亲脂部分。
6.根据权利要求1的组合物，其中的治疗剂是用于在体外或体内反应性地测定是否存在不健康状态或成分的诊断性肽。
7.根据权利要求1的组合物，其中的治疗剂在植物中有活性或是其成分。
8.根据权利要求1的组合物，其中的非天然聚合物含有(i)直链聚二醇部分和(ii)亲脂部分。
9.根据权利要求1的组合物，其中的治疗剂包括抗肿瘤剂。
10.根据权利要求1的组合物，其中：
非天然聚合物含有(i)直链聚二醇部分和(ii)亲脂部分；
所述治疗剂包括选自肽、蛋白质、核苷、核苷酸、抗病毒剂、抗肿瘤剂、抗生素、抗心律失常药和抗凝剂的生理活性物质；并且
所述生理活性物质、直链聚二醇部分和亲脂部分按彼此相关的方式构象排列，从而使组合物中的生理活性物质在体内对酶降解的抗性强于生理活性物质本身。
11.生理活性治疗剂组合物，含有与一个或多个聚合物分子共价偶联的生理活性治疗剂，所述聚合物含有(i)直链聚二醇部分和(ii)亲脂部分，其中生理活性治疗剂、直链聚二醇部分和亲脂部分按彼此相关的方式构象排列，从而使生理活性治疗剂组合物中的生理活性治疗剂在体内对酶降解的抗性强于生理活性治疗剂本身。
12.三维构象的生理活性治疗剂组合物，该组合物含有与聚乙氧基醚复合物共价偶联的生理活性治疗剂，所述聚乙氧基醚复合物含有(i)直链聚二醇部分和(ii)亲脂部分，其中生理活性治疗剂、直链聚二醇部分和亲脂部分按彼此相关的方式构象排列，从而(a)在三维构象中亲脂部分在外部，并且(b)生理活性治疗剂组合物中的生理活性治疗剂在体内对酶降解的抗性强于生理活性治疗剂本身。
13.含有甘油三酯主链部分的多配体结合的治疗剂复合物，该复合物具有：
与甘油三酯主链部分通过结合在甘油三酯主链碳原子上的聚二醇间隔基共价偶联的生物活性治疗剂；和
与甘油三酯主链部分的碳原子或直接共价连接或通过聚二醇间隔基间接共价连接的至少一个脂肪酸部分。
14.根据权利要求13的多配体结合的肽复合物，其中甘油三酯生物活性部分的α′和β碳原子上带有与其直接共价结合连接或通过聚二醇间隔基部分与其间接共价结合的脂肪酸部分。
15.根据权利要求13的多配体结合的肽复合物，其中脂肪酸部分或直接地或通过聚二醇间隔基部分共价连接到甘油三酯主链部分的α和α′碳原子上，生物活性治疗剂或直接地或通过聚二醇间隔基部分间接地共价结合而与甘油三酯主链部分的β碳原子共价偶联。
16.含有包含甘油三酯主链的聚乙氧基醚部分的聚乙氧基醚复合物，所述甘油三酯主链上带有与其α、α′和β碳原子之一共价偶联的脂肪酸基团，并带有与其α、α′和β碳原子之一共价偶联的聚乙二醇基团，其中所述的聚乙氧基醚部分带有与其共价结合的生理活性核苷。
17.根据权利要求16的聚乙氧基醚复合物，其中的核苷是抗病毒核苷。
18.根据权利要求16的聚乙氧基醚复合物，其中的生理活性部分共价结合在聚乙二醇基团上。
19.稳定的水溶性的结合治疗剂复合物，含有稳定地结合偶联在被聚乙二醇修饰的糖脂部分的治疗剂。
20.根据权利要求19的复合物，其中的治疗剂在多肽的游离氨基酸基团上通过不稳定的共价键与聚乙二醇修饰的糖脂部分共价偶联，其中的不稳定共价键可以在体内通过生化水解和/或蛋白水解而裂解。
21.根据权利要求19的复合物，其中聚乙二醇修饰的糖脂部分含有聚乙氧基醚聚合物。
22.根据权利要求21的复合物，其中的聚乙氧基醚聚合物含有脂肪酸酯基团，所述脂肪酸酯选自单棕榈酸酯、二棕榈酸酯、单月桂酸酯、二月桂酸酯、三月桂酸酯、单油酸酯、二油酸酯、三油酸酯、单硬脂酸酯、二硬脂酸酯和三硬脂酸酯。
23.根据权利要求19的复合物，其中聚乙二醇修饰的糖脂部分含有选自聚乙二醇脂肪酸醚和聚乙二醇脂肪酸酯的聚合物，其中的脂肪酸选自月桂酸、棕榈酸、油酸和硬脂酸。
24.根据权利要求19的复合物，其中的治疗剂选自Ara-A(阿糖呋喃腺嘌呤)、酰基鸟苷、去甲脱氧鸟苷、叠氮胸苷、二脱氧腺苷、二脱氧胞苷、二脱氧肌苷、5-氟脱氧尿苷、6-巯基嘌呤、阿霉素、柔红霉素或去甲氧柔红霉素、红霉素、万古霉素、竹桃霉素、氨苄青霉素；奎尼定和肝素。
25.根据权利要求19的复合物，含有包含甘油三酯主链的聚乙氧基醚部分，所述甘油三酯主链上带有与其α、α′和β碳原子之一共价偶联的脂肪酸基团，并带有与其α、α′和β碳原子之一共价偶联的聚乙二醇基团。
26.根据权利要求25的复合物，其中的治疗剂与甘油三酯主链在其β碳原子上共价偶联。
27.根据权利要求19的复合物，其中的治疗剂是核苷。
28.根据权利要求25的复合物，其中的甘油三酯主链含有在甘油三酯主链β碳原子和α、α′碳原子之一之间的生物相容性的二价间隔基。
29.含有包含甘油三酯主链的聚乙氧基醚部分的聚乙氧基醚复合物，所述甘油三酯主链上带有与独立地选自甘油三酯主链的α、α′和β碳原子的碳原子共价偶联的功能化的基团，所述基团包括：
(i)脂肪酸基团；和
(ii)带有与其共价结合的生理活性核苷部分的聚乙二醇基团。
30.根据权利要求29的聚乙氧基醚复合物，其中的生理活性核苷部分与聚乙二醇基团的末端功能基共价结合。
31.根据权利要求1的治疗剂组合物，其中的聚合物分子量为约500-约10000道尔顿。
32.根据权利要求1的治疗剂组合物，其中的治疗剂选自Ara-A(阿糖呋喃腺嘌呤)、酰基鸟苷、去甲脱氧鸟苷、叠氮胸苷、二脱氧腺苷、二脱氧胞苷、二脱氧肌苷、5-氟脱氧尿苷、6-巯基嘌呤、阿霉素、柔红霉素或去甲氧柔红霉素、红霉素、万古霉素、竹桃霉素、氨苄青霉素；奎尼定和肝素。
33.根据权利要求1的组合物，其中的治疗剂包括叠氮胸苷。
34.含有结合聚合物的聚合物-治疗剂结合物，所述结合聚合物选自下列聚合物：
Figure A9619607900051
其中w、x、y、z的总数为4-100，R1、R2和R3彼此独立地选自月桂酸、油酸、棕榈酸和硬脂酸基团以及C5-C18烷基，或当R3是月桂酸、棕榈酸、油酸或硬脂酸基团时，R1和R2均是羟基；其中：m＝10-16，并且x、y、z的总数＝8-240
Figure A9619607900062
其中m为10-16，n+m＝8-240，或当存在一个以上的n时，所有n和m的总数为8-240，其中糖脂的糖部分可任意地被甘油或氨基甘油取代；
其中x＝O，并且其中m和n如上所定义；其中所述聚合物与治疗剂共价偶联。
35.用有效治疗剂在人或其它哺乳动物个体中预防或干预性地治疗潜在的或己显出不健康或疾病状态的方法，包括向所述个体给予有效量的结合的治疗剂组合物，所述组合物含有稳定的水溶性的结合治疗剂复合物，该复合物含有与生理相容性聚乙二醇修饰的糖脂部分偶联的所述治疗剂。
36.在体内或体外系统中延长治疗活性剂活性的方法，包括将所述治疗剂与一个或多个含有亲脂部分和亲水聚合物部分的非天然聚合物分子结合偶联，以得到结合偶联的聚合物-治疗剂复合物，然后将结合偶联的聚合物-治疗剂复合物引入体内或体外系统。
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