CN1717209A

CN1717209A - 以环糊精为基础的材料、其相关的组合物和用途

Info

Publication number: CN1717209A
Application number: CNA2003801045673A
Authority: CN
Inventors: N·C·贝洛克; M·E·戴维斯; S·H·普
Original assignee: Insert Therapeutics Inc
Current assignee: Calando Pharmaceuticals Inc
Priority date: 2002-10-09
Filing date: 2003-10-08
Publication date: 2006-01-04
Also published as: ZA200502754B; US20040109888A1; US8357377B2; EP1549269A4; AU2003295344A1; BR0315198A; RU2005114007A; US20140199370A1; US20130315980A1; AU2003295344B2; MXPA05003591A; WO2004032862A3; EP1549269A2; KR20050051686A; JP4602085B2; TW200423960A; WO2004032862A2; CA2501132A1; JP2006513992A

Abstract

本申请公开了用于携带药物和其它活性剂如核酸的环糊精修饰的材料。还公开了在控制条件下可释放所述活性剂的环糊精修饰的材料的组合物。本发明还公开了与用于帮助将药物递送至其作用部位的生物识别分子相结合的环糊精修饰的聚合物载体的组合物。

Description

以环糊精为基础的材料、其相关的组合物和用途

背景技术

近年来，被称为“糖聚合物(glycopolymer)”的具有凸出的糖部分的聚合物(Bioconj.Chem.，3：256(1992))越来越引人注意，这在很大程度上是由于其是生物学上重要的碳水化合物分子的多价体形式的支架。这些糖聚合物已经被用作有效的病毒宿主细胞附着和白细胞-内皮细胞粘附的抑制剂(FEBS，272：209(1990)；Can.J.Microbiol.，37：233(1991)；J.Am.Chem.Soc.，119：3161(1997))。糖聚合物还被开发用作药物和基因靶向递送的载体(J.Hepatology，21：806(1994))以及用作细胞粘附的人工底物(J.Cell Biol.，115：485(1991))。对糖聚合物作为生物相容性植入材料的适应性研究较少，仅限于例如Microbiol.Chem.Phys.，195：3597(1994)中描述的很少的几个实例。

对于用作生物相容性植入材料的聚合物而言，其性质、特别是表面组成尤为重要。所做的努力包括向整个系统(bulk system)中和其表面上引入生物相容性组分。例如J.Colloid Interface Sci.，149：84(1992)中所述的研究已经表明在具有共价结合的中性多糖的整体或表面中具有凸出的葡萄糖单位的共聚物可减少血小板粘附和蛋白质吸附。

因此，易于制备的生物相容性聚合物材料将可用于药物递送和其它生物医学用途。

发明概述

本发明提供了一种通过将带有包合主体(如环糊精)的聚合物与带有至少两个可以作为包合客体与该包合主体形成包合络合物的官能团的连接分子进行交联而形成的材料。对于其中环糊精是包合主体的聚合物而言，包合客体的实例包括萘酚、金刚烷、胆固醇和它们的衍生物。在某些实施方案中，聚合物带有包合客体，使用带有包合主体如环糊精的连接分子与该聚合物进行交联。可以用上述材料来递送治疗剂，如蛋白质、核酸和药物。

附图简要说明

图1用图描述了本发明的交联聚合物基质。

图2说明了本发明的包含治疗部分的基质。

图3描述了作为聚合时间的函数的CD-PEG₃₄₀₀的分子量。

图4表示转染实验的结果。

图5表示细胞通过本文所述的基质的迁移。

图6表示没有交联的CD-PEG₃₄₀₀聚合物的动态频率扫描。浓度为100mg/ml，在PBS中，温度为37℃，且应变为0.5％。

图7表示没有交联剂的CD-PEG₃₄₀₀聚合物的动态频率扫描。浓度为100mg/ml，在PBS中，温度为20℃，且应变为0.5％。

图8提供了含有36.5mg/ml二-金刚烷-PEG交联剂的CD-PEG₃₄₀₀聚合物(100mg/ml)的动态频率扫描。温度为37℃，且应变为0.5％。

图9是含有36.5mg/ml二-金刚烷-PEG交联剂的CD-PEG₃₄₀₀聚合物(100mg/ml)的动态频率扫描。温度为20℃，且应变为0.5％。

图10表示2.4mg/ml的牛胶原基质的动态频率扫描。温度为37℃，且应变为0.5％。

图11说明了用本文所述的基质进行的体外分析的结果。

图12描绘了用主题组合物处理伤口的结果。(12A)：用基质A(左侧伤口)和基质B(右侧伤口)处理的ICR小鼠。在手术后4天处死时动物的表现。紫色墨水是用手术笔做的标记，不是基质中所用的染料(颜色为深蓝色/黑色)。在实际的伤口部位几乎没有染料残留；但是，残留的染料可能是由于在使用伤口辅料后发生的从基质向周围未受伤组织的渗出和扩散而产生的。(12B)：用基质A(左侧伤口)和基质B(右侧伤口)处理的ICR小鼠。在手术后4天处死时动物的表现。左侧和右侧的伤口分别显示：基质A和基质B在注射后没有扩散到周围的组织。

图13表示用主题组合物处理伤口的结果。(13A)：用基质A(左侧伤口)和基质B(右侧伤口)处理的ICR小鼠。在手术后4天处死时动物的表现。在左侧和右侧伤口中均可以看到自然的伤口缩小。可以看到少量的来自最初注射的染料残留；但是，在周围未受伤的组织中不存在染料。(13B)：用基质A(左侧伤口)和基质B(右侧伤口)处理的ICR小鼠。在手术后4天处死时动物的表现。左侧和右侧伤口分别显示：基质A和基质B在注射后没有扩散到周围的组织。

图14描述了处理的海绵中的PDGF-B表达水平。对来自每个处理组的各个海绵样品进行QRT-PCR。数据表示为所分析的6个海绵的均值±标准差。

图15说明了处理组中的GAPDH RNA水平。

图16表示处理的海绵中的病毒PDGF-B DNA。对来自每个处理组的海绵样品进行QPCR分析。PCR引物靶向于人PDGF-B序列的特异表达，不与大鼠PDGF-B DNA交叉反应。

图17描绘了海绵中的GAPDH DNA含量。

图18描述了海绵处理组中的病毒六邻体DNA。

图19给出了PVA海绵的形态学分析。

发明详述

I.概述

环糊精具有篮样形状的环结构。这种形状使得环糊精可以将许多种类的分子包合到其内腔中。参见例如Szejtli，Cyclodextrins and Their InclusionComplexs；Akademiai Klado，Budapest，1982；和Bender等人，CyclodextrinChemistry，Springer-Verlag，柏林，1978。环糊精能与一系列有机分子形成包合络合物，所述的有机分子包括例如药物、杀虫剂、除草剂和军事物质。参见Tenjarla等人，J.Pharm.Sci.，87：425-429(1998)；Zughul等人，Pharm.Dev.Technol.，3：43-53(1998)；和Albers等人，Crit.Rev.Ther.Drug CarrierSyst.，12：311-337(1995)。

以前已经证明以环糊精为基础的线性聚合物(CDP)在体外(在许多不同的细胞系中)和体内均具有低毒性(Gonzalez等人，1999 Bioconjugate Chem 10：1068-1074；和Hwang等人，2001 Bioconjugate Chem 12(2)：280-290)。本发明至少部分涉及以带有或包含环糊精部分的聚合物为基础的生物相容性材料，如图1所示，其是通过将该线性链与带有两个或多个可与环糊精形成包合络合物的部分的连接分子进行交联而形成的。此外，本领域技术人员将意识到这一概念可自然延伸至将带有或包含环糊精以外的包合主体的聚合物与带有可与这些包合主体形成包合络合物的包合客体的连接分子相连接，或者，将带有包合客体的聚合物与带有或包含可与这些包合客体形成包合络合物的包合主体的连接分子相连接。环糊精以外的包合主体和相关的环状直链淀粉(cylcoamylose)的实例包括全氢化苯并[9，10]菲(其与聚乙烯形成包合络合物)、脲/硫脲(其与脂肪酸和美国专利US4,776,984、5,106,542和4,170,601中所述的相关分子形成包合络合物)、环芳类物质(如美国专利US 4,116,955中所述的那些)以及美国专利US4,841,081、4,367,072和4,898,654中所述的那些，在此将所有这些文献全文引入作为参考。

在本发明的某些实施方案中，如下文的实施例19中所述的那样，一种聚合物既带有包合主体又带有包合客体，因此其可以通过在该聚合物链的主体和客体之间和/或在毗邻聚合物链的主体和客体之间形成包合络合物来与自身进行交联。进行交联的条件将影响这两类包合络合物之间的平衡。例如，在高稀释度下进行络合将有利于形成分子内络合物，而在高浓度下进行络合将有助于形成分子间络合物，在一些情况下包括索烃-和轮烷-型结构。在某些该类实施方案中，高度的分子间相互作用增加了所述材料的刚性、熔点和强度。

对于本发明的应用目的而言，聚合物通过在该聚合物链内含有包合主体而‘结合有’包合主体如环糊精部分，例如从该聚合物中除去包合主体将需要断裂聚合物链。该类聚合物的实例有以上所提及的以环糊精为基础的线性聚合物。‘带有’环糊精部分的聚合物具有连接有包合主体的聚合物链，例如包合主体被连接在不同的聚合物链上。本文中所述的聚乙烯亚胺-CD聚合物是该类聚合物的实例。‘包含’包合主体的聚合物是那些‘带有’或‘结合有’或既‘带有’又‘结合有’包合主体的聚合物，或者具有共价结合的、作为聚合物链的一部分的包合主体的聚合物。在本申请中可以使用任何包含包合主体的聚合物。在某些实施方案中，结合有包合主体的聚合物是线性(即无分支的)聚合物。在某些实施方案中，包合主体、例如结合在聚合物中的或者聚合物上所带有的包合主体在整个聚合物中或沿着组合物有规律地间隔分布。

可以通过对可形成不同强度的包合络合物的部分进行选择来改变所得材料的物理性质；络合物的强度越大，所得材料的耐久性和刚性越强。类似地，正如增加连接分子与聚合物质量比例所实现的那样，使用带有两个以上该类部分的连接分子也可以通过增加交联度来增加该材料的强度和刚性。还可以通过改变连接分子本身的柔韧性或通过改变环糊精聚合物本身中的连接物的柔韧性来改变该材料的物理性质。

此外，可以通过在基质中使用在生理条件下不稳定的键来改变基质的体内性质。例如，聚合物链、交联分子或聚合物链和交联分子可以包含在生理条件下不稳定的键，如酯键和肽键。在置于生理环境中后，这些键将逐渐开始裂解，从而导致结构完整性的逐渐降解和损失。可以通过改变聚合物链中该类键的出现频率、通过以不同比例组合不稳定的和有抵抗力的交联分子或者通过选择具有不同强度的不同的不稳定键来得到各种不同的性质。例如，肽键的抗裂解性通常比酯键强，而酯键又比硫酯键稳定。

正如普通生物相容性聚合物领域中众所周知的那样，可以通过形成包合络合物或通过不形成包合络合物的简单混合或包封来用聚合物对化合物和物质如治疗剂、病毒、辅剂等进行配制。

如图2所示，可以通过将包合络合物客体轭合到所关注的实体上并将该轭合物包含在交联材料中而将可增加该材料治疗效用的化合物如信号肽、有助于细胞迁移的其它部分或辅剂结合入该材料中。所述轭合物可以在交联过程之前、期间或之后被包含到其中。还可以以这种方式将治疗性化合物包含在其中，优选地其中药物和包合客体/主体之间的连接在生理条件下不稳定，如酯键。参见美国专利申请公布No.20030008818和20030017972。

II.定义

为了方便，将本说明书、实施例以及所附权利要求中所用的某些术语集中在此。

本文中所用的术语‘辅剂’是本身几乎没有或没有治疗价值、但是可增加治疗剂功效的化合物。辅剂的实例包括辐射敏化剂、转染促进剂(transfection-enhancing agent)(如氯喹及其类似物)、趋化剂和化学吸引剂、调节细胞粘附和/或细胞移动性的肽、细胞通透剂、多药耐药性和/或外排泵(efflux pump)的抑制剂等。

当涉及聚合物时，所用的术语“生物相容性聚合物”和“生物相容性”是本领域所公知的。例如，生物相容性聚合物包括其本身对主体(例如动物或人)无毒并且在主体体内以不产生毒性浓度的单体或低聚体亚基或其它副产物的速率降解(如果该聚合物降解的话)的聚合物。在本发明的某些实施方案中，生物降解通常涉及聚合物在生物体内的降解，例如降解成已知实际上无毒的其单体亚基。但是，由该类降解产生的中间的低聚体产物可能具有不同的毒理学性质，或者降解可能涉及产生聚合物单体亚基以外的分子的氧化或其它生物化学反应。因此，在某些实施方案中，可以在一种或多种毒性分析后确定用于体内使用如植入或注射到患者体内的生物可降解聚合物的毒性。任何主题组合物并不必须均具有100％的纯度才被认为是生物相容性的。因此，主题组合物可以包含99％、98％、97％、96％、95％、90％、85％、80％、75％或甚至更少的生物相容性聚合物，例如包含聚合物和本文所述的其它物质和赋形剂，且其仍然是生物相容性的。

为了确定一种聚合物或其它物质是否是生物相容性的，可能必须进行毒性分析。该类分析是本领域中众所周知的。该类分析的一个实例可以用活的癌细胞如GT3TKB肿瘤细胞以以下方法进行：使样品在1M NaOH中于37℃下进行降解直至观察到完全降解。然后，将该溶液用1M HCl中和。将约200μL各种浓度的降解的样品产物置于96-孔组织培养板中并用人胃癌细胞(CT3TKB)以10⁴/孔的密度进行接种。将该降解的样品产物与GT3TKB细胞一起温育48小时。用相对生长百分数对组织培养孔中降解样品的浓度作图来用图表示分析的结果。此外，还可以用公知的体内试验来评价本发明的聚合物和制剂，如皮下植入到大鼠体内以证实其不会在皮下植入部位造成显著水平的刺激或炎症。

术语“生物可降解的”是本领域中所公知的，并且包括将在使用期间降解的聚合物、组合物和制剂，如本文中所述的那些。典型地，生物可降解的聚合物与不能生物降解的聚合物不同，前者可以在使用期间降解。在某些实施方案中，该类使用涉及体内使用，如体内治疗，在其它某些实施方案中，该类使用涉及体外使用。一般而言，可归于生物降解性的降解涉及生物可降解的聚合物降解成其组成亚基或者该聚合物被消化成较小的非聚合物亚基，例如被生物化学过程消化成该类亚基。在某些实施方案中，通常可鉴别两种不同类型的生物降解。例如，一种类型的生物降解可能涉及聚合物主链中的键(共价键或其它键)的裂解。在该类生物降解中，典型地，产生单体和低聚体，甚至更典型地，该类生物降解通过断裂连接聚合物的一个或多个亚基的键而发生。相反，另一种类型的生物降解可能涉及侧链内的键或将侧链连接到聚合物主链上的键(共价键或其它键)的裂解。例如，可以通过生物降解将作为侧链连接到聚合物主链上的治疗剂或其它化学部分释放出来。在某些实施方案中，在聚合物的使用过程中，可能发生一种类型或另一种类型或两种一般类型的生物降解。

本文中所用的术语“生物降解”包括这两种一般类型的生物降解。生物可降解的聚合物的降解速率常常部分取决于包括产生任何降解的键的化学特性、该类聚合物的分子量、结晶度、生物稳定性和交联度、植入物的物理特性(例如形状和大小)以及施用的方式和位置在内的许多因素。例如，分子量越高、结晶度越高和/或生物稳定性越高，任何生物可降解的聚合物的生物降解通常越慢。术语“生物可降解的”旨在包括也被称为“生物可蚀解的”材料和过程。

在某些其中生物可降解的聚合物还含有与其联用的治疗剂或其它物质的实施方案中，可以用该类物质的释放速率来描述该类聚合物的生物降解速率。在该类情况下，生物降解速率可能不仅取决于聚合物的化学特性和物理特性，而且还取决于其中所结合的一种或多种物质的特性。主题组合物的降解不仅包括分子内键的裂解，例如通过氧化和/或水解所发生的裂解，而且还包括分子间键的瓦解，如通过与外来的包合主体竞争性形成络合物而发生的主体/客体络合物的解离。

在某些实施方案中，本发明的聚合物制剂在一段时间内进行生物降解，该段时间在所需应用中是可以接受的。在某些实施方案中，如在体内治疗中，当与pH为6至8且温度为25至37℃的生理溶液接触时，该类降解在通常小于约5年、1年、6个月、3个月、1个月、15天、5天、3天或甚至1天的一段时间内发生。在其它实施方案中，聚合物在约1小时至数周的一段时间内降解，这取决于所需的应用。

生物可水解的键(例如酯、酰胺、碳酸酯、氨基甲酸酯或二酰亚胺)是指在生理条件下可以裂解的键(例如酯裂解形成羟基和羧酸)。生理条件包括消化道(例如胃、肠等)的酸性和碱性环境、肿瘤的酸性环境、酶裂解、代谢和其它生物学过程，并且优选是指脊椎动物如哺乳动物中的生理条件。

术语“健康护理提供者”是指为人、公众等提供健康护理服务的个人或组织。“健康护理提供者”的实例包括医生、医院、持续护理退休社区、专业护理机构、亚急性护理机构、诊所、多专科诊所、独立式门诊中心(freestanding ambulatory center)、家庭保健服务机构和HMO′s。

本文中所用的“使用说明书”是指属于药盒的描述相关物质或方法的文件。这些材料可以包括以下内容的任何组合：背景信息、组分列表及其有效性信息(购买信息等)、使用该药盒的简单或详细方案、问题解答(trouble-shooting)、参考资料、技术支持和任何其它相关文件。使用说明书可以与药盒一起提供或者作为独立的组成部分被提供，其为纸件形式或者为可以在计算机可读存储设备上被提供的或可以从互联网站点下载的电子形式或者为音像形式。使用说明书可以包括一种或多种文件，并且意欲包括未来的最新资料。

本文中所用的“药盒”是指构成药盒的至少两种组分的集合。各组分一起构成了用于给定目的的功能单位。在物理形式上，各组成组分可以被包装在一起或者被独立包装。例如，包括如何使用药盒的使用说明书的药盒在物理形式上可以包括或不包括其它各组成组分的使用说明书。或者，使用说明书可以作为独立的组成组分被提供，其可以为纸件形式或者为可以在计算机可读存储设备上被提供的或可以从互联网站点下载的电子形式或者为音像形式。

本文中所用的术语‘RNAi构建体’是一种总称，包括小干扰RNA(siRNA)、发夹RNA以及可在体内裂解形成siRNA的其它RNA种类。本文中的RNAi构建体还包括能引起可在细胞中形成dsRNA或发夹RNA的转录物和/或能在体内产生siRNA的转录物的表达载体(也称为RNAi表达载体)。

在涉及主题治疗方法时，主题化合物的‘有效量’是指当作为所需剂量方案的一部分被应用时，根据临床上可接受的标准对于治疗或预防特定病症可提供益处的制剂中的治疗剂的量。

用主题方法治疗的‘患者’或‘个体’是动物，优选哺乳动物，包括人。

术语“预防性或治疗性”治疗是本领域所公知的，包括对主体施用一种或多种主题组合物。如果在临床表现出不希望的病症(例如主体动物的疾病或其它不希望的状态)之前进行施用，则该治疗是预防性的，即其保护主体防止其发生不希望的病症，而如果在表现出不希望的病症之后施用，则该治疗是治疗性的，(即用于减轻、改善或稳定已经存在的不希望的病症或其副作用)。

术语“预防”是本领域所公知的，当与病症如局部复发(例如疼痛)、疾病如癌症、综合征如心力衰竭或任何其它医学病症联用时，其在本领域中可以被十分良好地理解，其包括施用组合物，与未接受该组合物的个体相比较，所述组合物可以降低该个体的医学病症症状的频率或延缓其发作。因此，癌症的预防包括例如与未经治疗的对照群体相比降低接受预防性治疗的患者群体中可察觉的癌生长数量和/或与未经治疗的对照群体相比延缓治疗群体中可察觉的癌生长的出现，例如以统计学和/或临床上显著的量降低或延迟。感染的预防包括例如与未经治疗的对照群体相比降低治疗群体中诊断出感染的数量和/或与未经治疗的对照群体相比延缓感染症状的发作。疼痛的预防包括例如与未经治疗的对照群体相比降低治疗群体中个体所经历的疼痛感觉的频率或者延缓个体所经历的疼痛感觉。

本文所用的术语“治疗剂”包括当施用于生物体(人或非人动物)时可通过局部和/或全身作用产生所需的药理学、致免疫性和/或生理学作用的任何合成的或天然存在的生物学活性化合物或物质组合物。因此，该术语包括那些通常被称为药物、疫苗和生物药(包括分子如蛋白质、肽、激素、核酸、基因构建体等)的化合物或化学物质。更具体而言，术语“治疗剂”包括在所有主要治疗领域中使用的化合物或组合物，其包括但不限于辅剂；抗感染剂如抗菌剂和抗病毒剂；镇痛剂和镇痛剂组合、食欲抑制剂、抗炎剂、抗癫痫剂、局部和全身麻醉剂、催眠剂、镇静剂、抗精神病药、精神安定剂、抗抑郁剂、抗焦虑剂、拮抗剂、神经元阻滞剂、抗胆碱药和拟胆碱药、抗毒蕈碱药和拟毒蕈碱药、抗肾上腺素能药、抗心律失常药、抗高血压药、激素和营养物、抗关节炎药、抗哮喘药、抗惊厥药、抗组胺药、止恶心药、抗肿瘤药、止痒剂、退热剂；解痉药、心血管制剂(包括钙通道阻滞剂、β-阻滞剂、β-激动剂和抗心律失常药)、抗高血压药、利尿剂、血管舒张药；中枢神经系统兴奋剂；咳嗽和感冒制剂；减充血药；诊断剂；激素；骨生长刺激剂和骨吸收抑制剂；免疫抑制剂；肌肉松弛药；精神兴奋剂；镇静剂；安定药；蛋白质、肽及其片段(无论是天然存在的、化学合成的还是重组制备的)；以及核酸分子(两个或多个核苷酸的聚合物形式，所述的核苷酸为核糖核苷酸(RNA)或脱氧核糖核苷酸(DNA)，包括双链和单链分子、基因构建体、表达载体、反义分子等)、小分子(例如阿霉素)和其它生物活性大分子如例如蛋白质和酶。这些物质可以是医学(包括兽医学)应用和农业如植物以及其它领域中所用的生物学活性剂。术语治疗剂还包括但不限于药物；维生素；矿物补充剂；用于治疗、预防、诊断、治愈或减轻疾病或病情的物质；或影响机体结构或功能的物质；或在被置于预定的生理环境中后变得有生物学活性或者生物学活性更高的前体药物。

术语“治疗指数”是指被定义为LD₅₀/ED₅₀的药物治疗指数。

‘酰基’是指适于将氮原子酰化从而形成酰胺或氨基甲酸酯、将碳原子酰化从而形成酮、将硫原子酰化从而形成硫代酸酯或将氧原子酰化从而形成酯基的基团，例如连接在-C(＝O)-部分上的烃。优选的酰基包括苯甲酰基、乙酰基、叔丁基乙酰基、新戊酰基和三氟乙酰基。更优选的酰基包括乙酰基和苯甲酰基。最优选的酰基是乙酰基。

术语‘酰基氨基’是本领域中所公知的，优选是指可以用以下通式表示的部分：

其中R₉和R′₁₁各自独立地表示氢或烃取代基，如烷基、杂烷基、芳基、杂芳基、碳环脂族和杂环脂族基团。

术语‘胺’和‘氨基’是本领域中所公知的，是指未取代的和取代的胺以及铵盐，例如可以用以下通式表示的基团：

或

其中R₉、R₁₀和R′₁₀各自独立地表示氢或烃取代基，或者R₉和R₁₀与它们所连接的N原子一起形成在环结构中具有4至8个原子的杂环。在优选的实施方案中，R₉、R₁₀和R′₁₀中没有一个是酰基，例如R₉、R₁₀和R′₁₀选自氢、烷基、杂烷基、芳基、杂芳基、碳环脂族和杂环脂族基团。本文中所用的术语‘烷基胺’是指具有至少一个与其连接的取代的或未取代的烷基的以上所定义的胺基团。荷正电荷(例如R′₁₀存在)的氨基被称为‘铵’基。在铵基以外的氨基中，胺优选是碱性的，例如其共轭酸具有高于7的pKa。

术语‘酰氨基’和‘酰胺’是本领域中所公知的，为氨基-取代的羰基，如可以用以下通式表示的部分：

其中R₉和R₁₀如以上所定义。在某些实施方案中，酰胺将包括二酰亚胺。

‘烷基’是指具有1至18个碳原子、优选1至12个、更优选1至6个、还更优选1至4个碳原子的饱和或不饱和烃链。烷基链可以是直链(例如正丁基)或支链(例如仲丁基、异丁基或叔丁基)。优选的支链烷基具有一个或两个分支，优选一个分支。优选的烷基是饱和的。不饱和的烷基具有一个或多个双键和/或一个或多个三键。优选的不饱和烷基具有一个或两个双键或一个三键，更优选具有一个双键。烷基链可以是未取代的或被1至4个取代基取代。优选的烷基是未取代的。优选的取代的烷基是单-、二-、或三取代的。优选的烷基取代基包括卤素、卤代烷基、羟基、芳基(例如苯基、甲苯基、烷氧基苯基、烷氧基羰基苯基、卤代苯基)、杂环基和杂芳基。

术语‘链烯基’和‘炔基’是指长度和可能的取代与上述烷基相似但是分别含有至少一个双键或三键的不饱和脂族基团。当没有特别说明时，术语链烯基和炔基优选分别是指低级链烯基和低级炔基。当在术语链烯基和炔基的列表中出现术语烷基时，术语烷基是指除链烯基和炔基之外的饱和烷基。

本文中所用的术语‘烷氧基’和‘烷氧’是指基团-O-烷基。代表性的烷氧基包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、叔丁氧基等。‘醚’是通过氧共价连接的两个烃。因此，使烃成为醚的烃的取代基可以是烷氧基或者另外的部分如-O-芳基、-O-杂芳基、-O-杂烷基、-O-芳烷基、-O-杂芳烷基、-O-碳环脂族基团或-O-杂环脂族基团。

术语‘烷硫基’是指基团-S-烷基。代表性的烷硫基包括甲硫基、乙硫基等。‘硫醚’是指与两个烃取代基键合的硫原子，例如其中氧被硫替代的醚。因此，碳原子上的硫醚取代基是指烃取代的硫原子取代基，如烷硫基或芳硫基等。

本文中所用的术语‘芳烷基’是指被芳基取代的烷基。

‘芳基环’是指芳族烃环体系。芳族环是单环或稠合的双环体系，如苯基、萘基等。单环的芳族环在环中含有约5至约10个碳原子，优选5至7个碳原子，并且最优选5至6个碳原子。双环的芳族环在环中含有8至12个碳原子，优选9或10个碳原子。术语‘芳基’还包括其中仅有一个环是芳族环、例如其它环是环烷基、环烯基或杂环基的双环体系。芳族环可以是未取代的或者在环上被1至约5个取代基取代。优选的芳族环取代基包括：卤素、氰基、低级烷基、杂烷基、卤代烷基、苯基、苯氧基或其任何组合。更优选的取代基包括低级烷基、氰基、卤素和卤代烷基。

‘碳环脂族环’是指饱和或不饱和的烃环。碳环脂族环不是芳族环。碳环脂族环是单环或者是稠合、螺环或桥连的双环环体系。单环的碳环脂族环在环中含有约4至约10个碳原子，优选4至7个碳原子，并且最优选5至6个碳原子。双环的碳环脂族环在环中含有8至12个碳原子，优选9至10个碳原子。碳环脂族环可以是未取代的或在环上被1至4个取代基取代。优选的碳环脂族环取代基包括卤素、氰基、烷基、杂烷基、卤代烷基、苯基、苯氧基或其任何组合。更优选的取代基包括卤素和卤代烷基。优选的碳环脂族环包括环戊基、环己基、环己烯基、环庚基和环辛基。更优选的碳环脂族环包括环己基、环庚基和环辛基。

术语‘羰基’是本领域中所公知的，包括可以用以下通式表示的该类部分：

或

其中X是键或者表示氧或硫，且R₁₁表示氢、烃取代基，或可药用的盐，R₁₁’表示氢或烃取代基。当X是氧且R₁₁或R₁₁’不是氢时，该式表示‘酯’。当X是氧且R₁₁如以上所定义时，该部分在本文中被称为羧基，且特别是当R₁₁是氢时，该式表示‘羧酸’。当X是氧且R₁₁’是氢时，该式表示‘甲酸酯’。通常，当上式中的氧原子被硫替代时，该式表示‘硫代羰基’。当X是硫且R₁₁或R₁₁’不是氢时，该式表示‘硫代酸酯’。当X是硫且R₁₁是氢时，该式表示‘硫代羧酸’。当X是硫且R₁₁’是氢时，该式表示‘硫代甲酸酯’。另一方面，当X是键、R₁₁不是氢且羰基与烃键合时，上式表示‘酮’基。当X是键、R₁₁是氢且羰基与烃键合时，上式表示‘醛’或‘甲酰’基。

‘Ci烷基’是具有i个成员原子的烷基链。例如，C4烷基含有4个碳成员原子。C4烷基可以是饱和的或者是具有一个或两个双键(顺式或反式)或一个三键的不饱和烷基。优选的C4烷基是饱和的。优选的不饱和C4烷基具有一个双键。C4烷基可以是未取代的或者被一个或两个取代基取代。优选的取代基包括低级烷基、低级杂烷基、氰基、卤素和卤代烷基。

‘卤素’是指氟、氯、溴或碘取代基。优选的卤素是氟、氯和溴；更优选的是氯和氟。

‘卤代烷基’是指具有一个或多个卤素取代基的直链、支链或环状烃。优选的卤代烷基是C1-C12卤代烷基；更优选是C1-C6卤代烷基；还更优选是C1-C3卤代烷基。优选的卤素取代基是氟和氯。最优选的卤代烷基是三氟甲基。

‘杂烷基’是碳原子和至少一个杂原子的饱和或不饱和链，其中没有两个杂原子是毗邻的。杂烷基链在链中含有1至18个成员原子(碳原子和杂原子)，优选1至12个、更优选1至6个、还更优选1至4个成员原子。杂烷基链可以是直链的或支链的。优选的支链杂烷基具有一个或两个分支，优选一个分支。优选的杂烷基是饱和的。不饱和的杂烷基具有一个或多个双键和/或一个或多个三键。优选的不饱和杂烷基具有一个或两个双键或一个三键，更优选一个双键。除非特别说明，否则杂烷基链可以是未取代的或被1至约4个取代基取代。优选的杂烷基是未取代的。优选的杂烷基取代基包括卤素、芳基(例如苯基、甲苯基、烷氧基苯基、烷氧基羰基苯基、卤代苯基)、杂环基、杂芳基。例如，被以下取代基取代的烷基链是杂烷基：烷氧基(例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基)、芳氧基(例如苯氧基、氯苯氧基、甲苯氧基、甲氧基苯氧基、苄氧基、烷氧基羰基苯氧基、酰氧基苯氧基)、酰氧基(例如丙酰氧基、苯甲酰氧基、乙酰氧基)、氨基甲酰氧基、羧基、巯基、烷硫基、酰硫基、芳硫基(例如苯硫基、氯苯硫基、烷基苯硫基、烷氧基苯硫基、苄硫基、烷氧基羰基苯硫基)、氨基(例如氨基、单-和二-C1-C3烷基氨基、甲基苯基氨基、甲基苄基氨基、C1-C3烷基酰氨基、氨基甲酰氨基(carbamamido)、脲基、胍基)。

‘杂原子’是指多价的非碳原子，如硼、磷、硅、氮、硫或氧原子，优选氮、硫或氧原子。含有一个以上杂原子的基团可以含有不同的杂原子。

‘杂芳基环’是指在环中含有碳原子和1至约4个杂原子的芳族环体系。杂芳族环是单环或稠合的双环环体系。单环的杂芳族环在环中含有约5至约10个成员原子(碳和杂原子)，优选5至7个、最优选5至6个成员原子。双环的杂芳环在环中含有8至12个成员原子，优选9或10个成员原子。术语‘杂芳基’还包括其中仅有一个环是芳族环、例如其它环是环烷基、环烯基或杂环基的双环环体系。杂芳族环可以是未取代的或者在环上被1至约4个取代基取代。优选的杂芳族环取代基包括卤素、氰基、低级烷基、杂烷基、卤代烷基、苯基、苯氧基或其任何组合。优选的杂芳族环包括噻吩基、噻唑基、噁唑基、吡咯基、嘌呤基、嘧啶基、吡啶基和呋喃基。更优选的杂芳族环包括噻吩基、呋喃基和吡啶基。

‘杂环脂族环’是在环中含有碳原子和1至约4个杂原子的非芳族的饱和或不饱和环，其中在环中没有两个杂原子是毗邻的且优选地与杂原子相连的环中的碳不再具有与其相连接的羟基、氨基或硫醇基。杂环脂族环是单环或者是稠合或桥连的双环环体系。单环的杂环脂族环在环中含有约4至约10个成员原子(碳原子和杂原子)，优选4至7个、且最优选5至6个成员原子。双环的杂环脂族环在环中含有8至12个成员原子，优选9或10个成员原子。杂环脂族环可以是未取代的或者在环上被1至约4个取代基取代。优选的杂环脂族环取代基包括卤素、氰基、低级烷基、杂烷基、卤代烷基、苯基、苯氧基或其任何组合。更优选的取代基包括卤素和卤代烷基。杂环基包括例如噻吩、噻蒽、呋喃、吡喃、异苯并呋喃、色烯、呫吨、酚黄素(phenoxathin)、吡咯、咪唑、吡唑、异噻唑、异噁唑、吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪、中氮茚、异吲哚、吲哚、吲唑、嘌呤、喹嗪、异喹啉、乙内酰脲、噁唑啉、咪唑啉三酮、三唑啉酮、喹啉、酞嗪、萘啶、喹喔啉、喹唑啉、喹啉、蝶啶、咔唑、咔啉、菲啶、吖啶、菲咯啉、吩嗪、吩砒嗪、吩噻嗪、呋咱、吩噁嗪、吡咯烷、氧杂环戊烷(oxolane)、硫杂环戊烷(thiolane)、噁唑、哌啶、哌嗪、吗啉、内酯、内酰胺如氮杂环丁烷酮和吡咯烷酮、磺内酰胺、磺酸内酯等。优选的杂环脂族环包括哌嗪基、吗啉基、四氢呋喃基、四氢吡喃基和哌啶基。杂环还可以是多环。

术语‘羟基’是指-OH。

‘低级烷基’是指包含1至5个、优选1至4个碳成员原子、更优选1或2个碳成员原子的烷基链。低级烷基可以是饱和的或不饱和的。优选的低级烷基是饱和的。低级烷基可以是未取代的或被1或约2个取代基取代。低级烷基上优选的取代基包括氰基、卤素、三氟甲基、氨基和羟基。在本申请中，优选的烷基是低级烷基。在优选的实施方案中，本文中被称为烷基的取代基是低级烷基。同样，‘低级链烯基’和‘低级炔基’具有相似的链长度。

‘低级杂烷基’是指包含1至4个、优选1至3个成员原子、更优选1至2个成员原子的杂烷基链。低级杂烷基含有一个或两个不毗邻的杂原子成员原子。优选的低级杂烷基含有一个杂原子成员原子。低级杂烷基可以是饱和的或不饱和的。优选的低级杂烷基是饱和的。低级杂烷基可以是未取代的或被1或约2个取代基取代。低级杂烷基上优选的取代基包括氰基、卤素、三氟甲基和羟基。

‘Mi杂烷基’是具有i个成员原子的杂烷基链。例如，M4杂烷基含有1或2个不毗邻的杂原子成员原子。含有1个杂原子成员原子的M4杂烷基可以是饱和的或不饱和的(具有一个双键(顺式或反式)或一个三键)。优选的含有2个杂原子成员原子的M4杂烷基是饱和的。优选的不饱和M4杂烷基具有一个双键。M4杂烷基可以是未取代的或被1或2个取代基取代。优选的取代基包括低级烷基、低级杂烷基、氰基、卤素和卤代烷基

‘异氰酸酯(盐)’是指基团-NCO。

‘成员原子’是指构成链或环的一部分的链或环体系中的多价原子(例如C、O、N或S原子)。例如，在甲酚中，六个碳原子是该环的成员原子，而氧原子和甲基取代基的碳原子则不是该环的成员原子。

本文中所用的术语‘硝基’是指-NO₂。

‘可药用的盐’是指在任何酸性基团(例如异羟肟酸或羧酸)上形成的阳离子盐或在任何碱性基团(例如氨基或胍基)上形成的阴离子盐。该类盐在本领域中是众所周知的。参见例如Johnston等人的于1987年9月11日公布的世界专利出版物87/05297，将其引入本文作为参考。该类盐用本领域普通技术人员已知的方法制备。应当理解的是普通技术人员可以较另一种盐优选这一种盐以改善溶解度、稳定性、配制容易性、价格等。该类盐的确定和最优化在本领域普通技术人员实践的范围内。优选的阳离子包括碱金属(如钠和钾)和碱土金属(如镁和钙)以及有机阳离子如三甲铵、四丁铵等。优选的阴离子包括卤化物(如氯化物)、磺酸根、羧酸根、磷酸根等。在该类盐中显然包括可以提供在之前没有的光学中心的加成盐。例如，可以由本发明的化合物制备手性酒石酸盐。本定义包括该类手性盐。

‘苯基’是一种可以不被取代或者被1至5个取代基取代的六元单环芳族环。所述的取代基可以位于苯环的邻位、间位或对位，或者可以是其任何组合。优选的苯基取代基包括：卤素、氰基、低级烷基、杂烷基、卤代烷基、苯基、苯氧基或其任何组合。苯环上更优选的取代基包括卤素和卤代烷基。最优选的取代基是卤素。

术语‘多环基’和‘多环的基团’是指其中一个环的两个或多个成员原子是第二个环的成员原子的两个或多个环(例如环烷基、环烯基、杂芳基、芳基和/或杂环基)。通过不毗邻的原子被连接到一起的环被称为‘桥连的’环，通过毗邻的原子被连接到一起的环是‘稠合环’。

术语‘有机小分子’是指小于约2500amu、优选小于1500amu的有机化合物。该术语包括不是蛋白质或核酸的大多数药用物质。

术语‘巯基’是指-SH，术语‘磺酰基’是指-SO₂-。

有机小分子上的‘取代’或‘取代基’一般是指与氢以外的部分相结合的多价原子上的位置，例如链或环的成员原子以外的链或环上的位置。该类部分包括本文中所定义的那些和本领域中已知的那些，例如卤素、烷基、链烯基、炔基、叠氮化物、卤代烷基、羟基、羰基(如羧基、烷氧基羰基、甲酰基、酮或酰基)、硫代羰基(如硫代酸酯、硫代乙酸酯或硫代甲酸酯)、烷氧基、磷酰基、膦酸酯、次膦酸酯、胺、酰胺、脒、亚胺、氰基、硝基、叠氮基、巯基、烷硫基、硫酸酯、磺酸酯、氨磺酰基、磺酰氨基、磺酰基、甲硅烷基、醚、环烷基、杂环基、杂烷基、杂链烯基和杂炔基、杂芳烷基、芳烷基、芳基或杂芳基。本领域技术人员应当理解的是：如果适宜的话，某些取代基如芳基、杂芳基、多环基、烷氧基、烷基氨基、烷基、环烷基、杂环基、链烯基、炔基、杂烷基、杂链烯基和杂炔基本身可以被取代。并非旨在以任何方式用有机化合物可能的取代基限制本发明。应当理解的是，‘取代’或‘被取代’包括的暗含前提是该类取代是被取代原子且是该取代基的原子价所允许的，并且该取代产生稳定的化合物，例如不会自发进行转化如通过重排、环化、消除、水解等进行转化的化合物。

当在任何结构中出现一次以上时，本文中所用的各表达例如烷基、m、n等的定义与其在该结构中其它位置的定义是彼此独立的。

缩写Me、Et、Ph、Tf、Nf、Ts和Ms分别表示甲基、乙基、苯基、三氟甲磺酰基、九氟丁磺酰基、对甲苯磺酰基和甲磺酰基。Journal ofOrganic Chemistry各卷第一期中给出了本领域普通技术的有机化学工作人员所用的缩写的更全面的列表；典型地，这种列表存在于标题为标准缩写列表的表中。所述列表中所含有的缩写以及本领域普通技术的有机化学工作人员所用的所有缩写均引入本文作为参考。

术语邻、间和对分别应用于1，2-、1，3-和1，4-二取代的苯。例如，1，2-二甲基苯和邻-二甲基苯的称呼是同义的。

术语三氟甲磺酰基、甲苯磺酰基、甲磺酰基和九氟丁磺酰基是本领域所公知的，分别是指三氟甲烷磺酰基、对-甲苯磺酰基、甲烷磺酰基和九氟丁烷磺酰基。术语三氟甲磺酸酯、甲苯磺酸酯、甲磺酸酯和九氟丁磺酸酯是本领域所公知的，分别是指三氟甲烷磺酸酯、对-甲苯磺酸酯、甲烷磺酸酯和九氟丁烷磺酸酯官能基和含有所述基团的分子。

本文中所用的短语‘保护基’是指可保护可能的活性官能团防止其发生不希望的化学转化的临时取代基。该类保护基的实例分别包括羧酸的酯、醇的甲硅烷基醚以及醛和酮的缩醛和缩酮。已经对保护基化学领域进行了综述(Greene，T.W.；Wuts，P.G.M.Protective Groups in Organic Synthesis，第2版；Wiley：纽约，1991；和Kocienski，P.J.Protecting Groups，GeorgThieme Verlag：纽约，1994)。

术语‘前体药物’旨在包括在生理条件下可转化成本发明的治疗活性剂的化合物。一种制备前体药物的普通方法是包括所选择的可在生理条件下被水解从而释放出所需分子的部分如酯或缩酮。在其它实施方案中，前体药物通过主体动物的酶活性来进行转化。

对于本发明的目的而言，根据元素周期表、CAS版本、HandbookofChemistry and Physics，第67版，1986-87内封页来确定化学元素。对于本发明的目的而言，术语“烃”还包括具有至少一个碳-氢键的所有可能的化合物或部分。在广义上，所述的可能的烃包括无环的和环状的、支链的和无支链的碳环和杂环、芳族和非芳族的有机化合物，其可以是取代的或未取代的。

所考虑的上述化合物的等同物包括与其相当且具有与其相同的有用性质的其它化合物，其中进行的取代基的一种或多种简单变化不会对化合物的功效产生不利影响。通常，本发明的化合物可以通过例如以下所述的一般反应流程图中所述的方法或通过其变体、用易于获得的起始材料、试剂和常规合成操作来进行制备。在这些反应中，也可能使用本身已知但是本文中没有提及的变体。

III.举例性方法和组合物应用

本发明的治疗组合物含有治疗剂和本发明的材料，如以环糊精为基础的材料。所述的治疗剂可以是任何合成的或天然存在的生物学活性治疗剂，包括本领域中公知的那些。适宜的治疗剂的实例包括但不限于抗菌剂、类固醇、多核苷酸(例如基因组DNA、cDNA、mRNA和反义寡核苷酸)、质粒、蛋白质、多肽、肽片断、小分子(例如阿霉素)和其它生物学活性大分子如例如蛋白质和酶。在某些实施方案中，该物质可以与递送系统联用，例如核酸可以被包含在病毒中，或者该物质可以被载荷在脂质体或微球中，并且将递送系统分散在整个材料中。

本发明的治疗组合物可以用本领域中公知的方法来进行制备。在优选的实施方案中，将本发明的材料如以环糊精为基础的材料与上述治疗剂混合或在上述治疗剂存在下进行制备。根据本发明，该材料用作治疗剂的递送载体。可以用本领域技术人员公知的方法将治疗剂(和/或辅剂)与材料相结合，所述的方法如例如静电相互作用、氢键、疏水性相互作用、与包合主体形成包合络合物或与聚合物共价连接，优选通过一种可逆的连接如酯或碳酸酯相结合。在某些实施方案中，治疗剂和/或辅剂可以共价连接、任选地通过一种可逆的键共价连接到可与包合主体例如环糊精形成包合络合物的部分上。可以用本领域中公知的技术来测定缔合度，所述的技术包括例如荧光研究、DNA移动性研究、光散射、电子显微镜，缔合度将随着治疗剂的不同而变化。就递送方式而言，例如，可以用本发明的含有本发明的材料和DNA的治疗组合物来帮助转染，即将DNA摄入动物(例如人)细胞中。(Boussif，O.Proceedings of the National Academy of Sciences，92：7297-7301(1995)；Zanta等人，Bioconjugate Chemistry，8：839-844(1997))。

在某些实施方案中，本发明的治疗组合物是适于注射的形式，在其它实施方案中，组合物适于局部应用。根据治疗组合物的状态，本发明的治疗组合物的其它施用方式包括本领域中公知的那些，例如但不限于口服施用、胃肠外、静脉内、鼻内、眼内、颅内或腹膜内注射。

根据所用治疗剂的类型，可以用多种治疗方法(例如DNA疫苗、抗菌剂、抗病毒剂)使用本发明的治疗组合物来治疗先天性或后天性病症如例如囊性纤维化、戈谢病、肌营养不良、AIDS、癌症(例如多发性骨髓瘤、白血病、黑素瘤和卵巢癌)、心血管病症(例如进行性心力衰竭、再狭窄和血友病)以及神经学病症(例如脑创伤)。在其它实施方案中，主题组合物可用于治疗伤口如切口、糖尿病性溃疡、褥疮、裂伤、烧伤等。

治疗剂可以是核酸(如载体、RNAi构建体或反义寡核苷酸)或蛋白质以及有机小分子。在某些实施方案中，治疗剂是抗癌(如喜树碱或相关衍生物)、抗真菌、抗细菌、抗霉菌或抗病毒治疗剂。在某些实施方案中，治疗剂是受体激动剂。在某些实施方案中，治疗剂是受体拮抗剂。在某些实施方案中，治疗剂是蛋白酶抑制剂。此外，本发明的聚合物可以含有一种治疗剂或者可以含有一种以上的治疗剂。例如，在组合物中可以含有两种或多种不同的抗癌剂或者抗癌剂和免疫抑制剂或者抗菌剂和抗炎剂。

根据所用治疗剂的类型，可以在多种治疗方法中(例如DNA疫苗、抗菌剂、抗病毒剂)使用本发明的治疗组合物以治疗先天性或后天性病症如例如囊性纤维化、戈谢病、肌营养不良、AIDS、癌症(例如多发性骨髓瘤、白血病、黑素瘤和卵巢癌)、心血管病症(例如进行性心力衰竭、再狭窄和血友病)以及神经学病症(例如脑创伤)。

在某些特定的实施方案中，本发明的组合物可用于治疗伤口(即促进伤口愈合)。虽然可以仅用基质作为伤口封闭剂，但是该类组合物可以包含例如PDGF-B或用于在靶细胞中产生PDGF-B的表达载体、细胞增殖或分化刺激剂、干细胞或祖细胞和/或已知可有效促进愈合、抑制感染的其它化合物等。

在其它实施方案中，本发明的组合物可用于治疗癌症。该类组合物可以包含化疗剂、血管生成抑制剂、细胞增殖抑制剂、辐射敏化剂和/或任何可用于治疗癌症的其它物质。

例如可以被配制到治疗癌症的主题组合物中的化合物包括：氨鲁米特、安吖啶、阿纳曲唑、天冬酰胺酶、卡介苗、比卡鲁胺、博来霉素、布舍瑞林、白消安、喜树碱、卡培他滨、卡铂、卡氮芥、苯丁酸氮芥、顺铂、克拉屈滨、氯膦酸盐、秋水仙碱、环磷酰胺、环丙孕酮、阿糖胞苷、达卡巴嗪、更生霉素、柔红霉素、双烯雌酚、己烯雌酚、多西他赛、阿霉素、表阿霉素、雌二醇、雌莫司汀、依托泊苷、依西美坦、非格司亭、氟达拉滨、氟氢可的松、氟尿嘧啶、氟羟甲睾酮、氟他胺、吉西他滨、染料木素、戈舍瑞林、羟基脲、伊达比星、异环磷酰胺、伊马替尼、干扰素、伊立替康、伊浓替康(ironotecan)、来曲唑、甲酰叶酸、醋酸亮丙瑞林、左旋咪唑、罗氮芥、氮芥、甲羟孕酮、甲地孕酮、苯丙氨酸氮芥、巯嘌呤、巯基乙磺酸钠、甲氨蝶呤、丝裂霉素、米托坦、米托蒽醌、尼鲁米特、洛可达唑、奥曲肽、奥沙利铂、紫杉醇、氨羟二磷酸二钠、喷司他丁、光辉霉素、卟吩姆(porfimer)、丙卡巴肼、雷替曲塞、利妥昔单抗、链脲霉素、苏拉明、他莫昔芬、替莫唑胺、替尼泊苷、睾酮、硫鸟嘌呤、噻替哌、二氯环戊二烯钛、拓扑替康、曲妥单抗、维甲酸、长春碱、长春新碱、长春地辛和长春烯碱。

这些化疗剂可以按照它们的作用机理被分类为例如以下各组：抗代谢剂/抗癌剂，如嘧啶类似物(5-氟尿嘧啶、氟尿苷、卡培他滨、吉西他滨和阿糖胞苷)和嘌呤类似物、叶酸拮抗剂和相关的抑制剂(巯嘌呤、硫鸟嘌呤、喷司他丁和2-氯脱氧腺苷(克拉屈滨))；抗增殖剂/抗有丝分裂剂，包括天然产物如长春花生物碱(长春碱、长春新碱和长春烯碱)、微管干扰剂如紫杉烷(紫杉醇、多西他赛)、长春新碱、长春碱、洛可达唑、埃坡霉素(epothilone)和诺维本、epidipodophyllotoxins(替尼泊苷)、DNA破坏剂(放线菌素、安吖啶、蒽环霉素、博来霉素、白消安、喜树碱、卡铂、苯丁酸氮芥、顺铂、环磷酰胺、环磷酰胺、更生霉素、柔红霉素、阿霉素、表阿霉素、乌洛托品、奥沙利铂、异环磷酰胺、苯丙氨酸氮芥、merchlorehtamine、丝裂霉素、米托蒽醌、亚硝基脲、光辉霉素、丙卡巴肼、替尼泊苷、噻替哌和依托泊苷(VP16))；抗菌剂如更生霉素(放线菌素D)、柔红霉素、阿霉素(羟基柔红霉素)、伊达比星、蒽环霉素、米托蒽醌、博来霉素、光辉霉素(普卡霉素)和丝裂霉素；酶(L-天冬酰胺酶，其全身性代谢L-天冬酰胺并使不具有合成自己的天冬酰胺能力的细胞损失)；抗血小板剂；抗增殖/抗有丝分裂烷化剂如氮芥(氮芥、环磷酰胺及类似物、苯丙氨酸氮芥、苯丁酸氮芥)、氮丙啶和甲基蜜胺类物质(methylmelamines)(乌洛托品和噻替哌)、烷基磺酸酯类物质-白消安、亚硝基脲(卡氮芥(BCNU)及类似物、链脲霉素)、trazenes-达卡巴嗪(DTIC)；抗增殖/抗有丝分裂抗代谢物如叶酸类似物(甲氨蝶呤)；铂配位络合物(顺铂、卡铂)、丙卡巴肼、羟基脲、米托坦、氨鲁米特；激素、激素类似物(雌激素、他莫昔芬、戈舍瑞林、比卡鲁胺、尼鲁米特)和芳香酶抑制剂(来曲唑、阿纳曲唑)；抗凝剂(肝素、合成肝素盐以及其它凝血酶抑制剂)；纤维蛋白溶解剂(如组织纤溶酶原激活物、链激酶和尿激酶)、阿司匹林、COX-2抑制剂、双嘧达莫、噻氯匹定、氯吡格雷、阿昔单抗；抗迁移剂；抗分泌药(breveldin)；免疫抑制剂(环孢菌素、他克莫司(FK-506)、西罗莫司(雷帕霉素)、硫唑嘌呤、麦考酚酸吗啉乙酯)；抗血管生成化合物(TNP-470、染料木素)和生长因子抑制剂(血管内皮生长因子(VEGF)抑制剂、成纤维细胞生长因子(FGF)抑制剂)；血管紧张素受体阻滞剂；一氧化氮供体；反义寡核苷酸；抗体(曲妥单抗)；细胞周期抑制剂和分化诱导剂(维甲酸)；mTOR抑制剂、拓扑异构酶抑制剂(阿霉素(羟基柔红霉素)、安吖啶、喜树碱、柔红霉素、更生霉素、依尼泊苷(eniposide)、表阿霉素、依托泊苷、伊达比星和米托蒽醌、拓扑替康、伊立替康)、皮质类固醇(可的松、地塞米松、氢化可的松、甲基泼尼松龙、泼尼松和泼尼松龙)；生长因子信号转导激酶抑制剂；线粒体功能障碍诱导剂和半胱天冬酶活化剂；染色质干扰剂。

根据本发明，一种治疗方法是施用治疗有效量的本发明的治疗组合物。如本领域技术人员所公知的那样，治疗有效量将根据不同情况来确定。要考虑的因素包括但不限于所治疗的病症和患有该病症的个体的身体特性。

本发明的另一个实施方案是含有至少一种具有农业学效用的生物学活性化合物和本发明的环糊精修饰的线性聚合物或氧化环糊精修饰的线性聚合物的组合物。所述的农业学上的生物学活性化合物包括本领域中所公知的那些。例如，适宜的农业学上的生物学活性化合物包括但不限于杀真菌剂、除草剂、杀虫剂和杀霉菌剂(mildewcide)。

IV.举例性组合物

在某些实施方案中，基础的聚合物是包含环糊精的线性聚合物，例如。聚合物主链包含环糊精部分。例如，聚合物可以是通过提供至少一种被修饰为在恰好两个位置的每个位置上带有活性位点的环糊精衍生物并使该环糊精衍生物与恰好具有两个在聚合条件下能与所述的活性位点形成共价键的活性部分的连接物进行反应所制得的水溶性的线性环糊精聚合物，所述的聚合条件可促进所述的活性位点与所述的活性部分进行反应从而在连接物和环糊精衍生物之间形成共价键，从而制得一种包含交替的环糊精衍生物和连接物单位的线性聚合物。在美国专利申请20020151523和10/656,838中描述了多种适宜的聚合物。或者，聚合物可以是一种具有线性聚合物主链的水溶性的线性环糊精聚合物，该聚合物在线性聚合物主链中包含多个取代的或未取代的环糊精部分和连接物部分，其中位于聚合物链末端的环糊精部位以外的每个环糊精部分被连接到两个所述的连接物部分上，每个连接物部分与两个环糊精部分共价连接。在另外一个实施方案中，聚合物是包含与多个连接物部分共价连接在一起的多个环糊精部分的水溶性的线性环糊精聚合物，其中位于聚合物链末端的环糊精部分以外的每个环糊精部分被连接到两个连接物部分上以形成线性环糊精聚合物。

所述的一个或多个连接物基团可以是亚烷基链、聚乙二醇(PEG)链、聚琥珀酸酐、聚-L-谷氨酸、聚(乙烯亚胺)、寡糖、氨基酸链或任何其它适宜的键合。在某些实施方案中，连接物基团本身可以是在生理条件下稳定的，如亚烷基链，或者可以是在生理条件下可被裂解的，如被酶裂解(例如该键合含有为肽酶底物的肽序列)或被水解(例如该键合含有可水解的基团，如酯或硫代酸酯)。该连接物基团可以是无生物学活性的，如PEG、聚乙醇酸或聚乳酸链，或者可以是有生物学活性的，如寡肽或多肽，当从所述的部分裂解下来时其与受体结合、使酶灭活等。各种生物相容性的和/或生物可蚀解的低聚连接物基团是本领域中已知的，键合的选择可影响材料的最终性质，如当被植入时其是否耐久、在植入后其是否逐渐变形或收缩或者其是否被机体逐渐降解和吸收。连接物基团可以通过任何适宜的键或官能团(包括碳-碳键、酯、醚、酰胺、胺、碳酸酯、氨基甲酸酯、磺酰胺等)连接到所述的部分上。

在举例性实施方案中，用于形成所述材料的环糊精聚合物是环糊精和聚乙二醇(PEG)的共聚物。该类聚合物可以用本领域中众所周知的技术来制备，如以下反应式所例举的反应：

其中梯形表示以下所详细描述的环糊精部分，且n表示1至20、优选2至12的整数。该聚合物可以被修饰，例如可以通过共价连接治疗剂部分来进行修饰，例如通过可以在生理条件下裂解的连接物进行共价连接。

在该类聚合物中，环糊精部分可以占共聚物重量的至少2％，优选占共聚物重量的至少5％或10％，或甚至多达20％、40％、50％、60％、80％，或甚至90％。

在某些实施方案中，用于形成所述材料的环糊精聚合物具有下式的结构：

其中R每次出现时各自独立地表示H、低级烷基、环糊精部分或

且

m每次出现时各自独立地表示2-10,000、优选10至5,000或100至1,000的整数。这种类型的适宜的聚合物在美国专利申请No.10/372,723和PCT申请WO 03/072637中进行了更详细的讨论。

在某些实施方案中，R表示环糊精部分，使得至少约1％、更优选至少约3％且高至约5％、10％、20％、35％或甚至50％的否则将为伯胺(即带有两个表示H的R)的氮原子不再是伯胺。

在某些实施方案中，环糊精部分占环糊精修饰聚合物的至少约2％、3％或4％重量高至5％、7％或甚至10％重量。

在某些实施方案中，聚合物中至少约2％、3％或4％重量、高至5％、7％或甚至10％的亚乙基亚胺(ethylenimine)亚基被环糊精部分修饰。

也可以用带有易于被衍生化的亲核氨基取代基的聚(乙烯亚胺)与环糊精部分的共聚物来制备本发明范围内的环糊精修饰的聚合物。

举例性的环糊精部分包括基本由6至9个糖部分组成的环状结构，如环糊精和氧化的环糊精。环糊精部分任选地包含可在所述环状结构和聚合物主链之间形成共价键的连接物部分，其优选在链中具有1至20个原子，如烷基链，包括二羧酸衍生物(如戊二酸衍生物、琥珀酸衍生物等)，和杂烷基链，如低聚乙二醇链。环糊精部分还可以包含一个或多个直接(即通过碳水化合物键)或通过连接物基团连接在环状核上的碳水化合物部分，优选简单的碳水化合物部分如半乳糖。

环糊精是含有α-(1，4)键合的天然存在的D-(+)-吡喃葡萄糖单位的环状多糖。最常见的环糊精是分别含有6、7或8个吡喃葡萄糖单位的alpha(α)-环糊精、beta(β)-环糊精和gamma(γ)-环糊精。在结构上，环糊精的环状性质形成了具有内部非极性或疏水性空穴的环形曲面或环形室样形状，仲羟基位于环糊精环形曲面的一侧，伯羟基位于另一侧。因此，以(β)-环糊精为例，环糊精常常如下图所示。

仲羟基所位于的一侧比伯羟基所位于的一侧具有更宽的直径。环糊精内部空穴的疏水性质使得可以包合各种化合物。(ComprehensiveSupramolecular Chemistry，第3卷，J.L.Atwood等人编辑，PergamonPress(1996)；T.Cserhati，Analytical Biochemistry，225：328-332(1995)；Husain等人，Applied Spectroscopy，46：652-658(1992)；FR 2 665 169)。在Suh，J.和Noh，Y.，Bioorg.Med.Chem.Lett.1998，8，1327-1330中描述了对聚合物进行修饰的其它方法。

通过与可以适合于环糊精的疏水性空穴的各种药物形成包合络合物或与其它生物学活性分子如寡核苷酸及其衍生物形成非共价缔合的络合物环糊精已经被用作各种治疗性化合物的递送载体。例如，参见美国专利4,727,064、5,608,015、5,276,088和5,691,316。各种含有环糊精的聚合物及其制备方法也是本领域中所公知的。 Comprehensive Supramolecular Chemistry，第3卷，J.L.Atwood等人编辑，Pergamon Press(1996)。已经通过将环糊精或环糊精混合物和其它碳水化合物用聚合剂例如表氯醇、二异氰酸酯、双环氧化合物进行连接或交联来制备环糊精聚合物(不溶性环糊精聚合物小珠，Chem.Abstr.No.222444m，102：94；Zsadon和Fenyvesi，1st.Int.Symp.on Cyclodextrins，J.Szejtli编辑，D.Reidel Publishing Co.，Boston，327-336页；Fenyvesi等人，1979，Ann.Univ.Budapest，SectionChim.15：1322；和Wiedenhof等人，1969，Die Stirke 21：119-123)。这些聚合剂能与碳6、2和3上的伯羟基和仲羟基反应。可以将环糊精修饰的聚合物载体与生物识别分子进行偶联以将药物靶向递送至它们的作用部位。还可以参见美国专利6,180,739、5,981,740、5,929,131、5,910,551和5,792,821(公开了可聚合的环糊精衍生物)、6,048,736(讨论了使用环糊精聚合物进行的药物递送)、(公开了可聚合的环糊精衍生物)、5,856,416和5,593,768(公开了带有环糊精部分的单体和聚合物)、5,608,015(公开了制备可聚合的环糊精衍生物的方法)和5,516,766(描述了环糊精聚合物的应用)。

交联分子通常包含两个或多个可与环糊精或另一种包合主体形成包合络合物的部分，该部分通过一个使该部分以相距0.5至50nm、优选相距1至30nm的距离被间隔开的原子的链共价连接。该部分可选自可以与包合主体如环糊精形成包合络合物的任何分子，例如苯环、金刚烷多环、胆固醇、萘酚衍生物等。参见例如Szejtli，Cyclodextrins and Their InclusionComplexes；Akademiai Klado，Budapest，1982；和Bender等人，Cyclodextrin Chemistry，Springer-Verlag，柏林，1978。环糊精能与一系列有机分子形成包合络合物，所述的有机分子包括例如药物、杀虫剂和除草剂。参见Tenjarla等人，J.Pharm.Sci.，87：425-429(1998)；Zughul等人，Pharm.Dev.Technol.，3：43-53(1998)；和Albers等人，Crit.Rev.Ther.Drug CarrierSyst.，12：311-337(1995)。在交联分子中该部分可以相同或不同，并且可以在一种单一材料中同时使用不同的交联分子。

这些部分之间的共价键可以是任何适宜的键，如亚烷基链、聚乙二醇(PEG)链、聚(乙烯亚胺)、寡糖、氨基酸链或任何其它适宜的键。该键可以是在生理条件下稳定的，如亚烷基链，或者可以是在生理条件下可被裂解的，如被酶裂解(例如该键合含有为肽酶底物的肽序列)或者被水解(例如该键合含有可水解的基团，如酯或硫代酸酯)。该键合可以是无生物学活性的，如PEG、聚乙醇酸或聚乳酸链，或者可以是有生物学活性的，如寡肽或多肽，当从所述的部分裂解下来时其与受体结合、使酶灭活等。各种生物相容性的和/或生物可蚀解的低聚键合是本领域中已知的，键合的选择可影响材料的最终性质，如当被植入时其是否耐久、在植入后其是否逐渐变形或收缩或者其是否被机体逐渐降解和吸收。该键合可以通过任何适宜的键或官能团(包括碳-碳键、酯、醚、酰胺、胺、碳酸酯、氨基甲酸酯、磺酰胺等)连接到所述的部分上。

在一个举例性的实施方案中，交联分子包含为生物学活性药物的部分，其通过有生物学活性并且可以在生理条件下水解的键合被连接。在植入后，该键合逐渐裂解，释放出活性药物并且该材料的结构被部分降解。如果支撑环糊精的聚合物也是生物可降解的，则该材料将逐渐分解，缓慢释放络合在其中的生物学活性药物。在该类实施方案中，在该材料中可以但不是必需包含另外的药物以获得治疗作用。

本发明的材料还可以包含一种或多种生物学活性剂。所述活性剂也可以与环糊精形成包合络合物或者可以仅分散在该材料中。所述活性剂的实例包括核酸、病毒、多肽、聚合复合物(polyplexes)、药物、有机小分子、抗体或任何其它治疗剂。

在某些实施方案中，主题组合物包含RNAi构建体，例如用于用RNA干扰(RNAi)来击倒靶基因。RNAi构建体包含可特异性地阻断靶基因表达的双链RNA，适合用于使用主题组合物的递送。RNAi提供了一种有用的在体外或体内抑制基因表达的方法。RNAi构建体可以包含与靶核酸序列相同或基本相同的dsRNA的长段序列或仅与靶核酸序列的一定区域相同或基本相同的dsRNA的短段序列。

任选地，RNAi构建体含有一个核苷酸序列，该核苷酸序列可在细胞的生理条件下杂交成用于被抑制基因(即“靶”基因)的mRNA转录物的至少一部分的核苷酸序列。双链RNA仅需要与天然RNA足够相似以便其具有介导RNAi的能力。因此，本发明的优点是能耐受由于基因突变、菌株多形性或进化趋异而预期可能发生的序列变化。耐受的靶序列和RNAi构建体序列之间的核苷酸错配的数目为在5个碱基对中不超过1个，或者在10个碱基对中不超过1个，或者在20个碱基对中不超过1个，或者在50个碱基对中不超过1个。siRNA双链体中心的错配最为关键并且可能基本上废止靶RNA的裂解。相反，与靶RNA互补的siRNA链的3′末端上的核苷酸对靶标识别的特异性没有显著贡献。可以通过本领域中已知的序列比较和对比算法(参见Gribskov和Devereux，Sequence Analysis Primer，Stockton Press，1991以及其中所引用的参考资料)并通过例如使用缺省参数的BESTFIT软件程序(例如University of Wisconsin Genetic ComputingGroup)中所应用的Smith-Waterman算法计算核苷酸序列之间的差异百分数来最优化序列一致性。优选抑制性RNA和靶基因部分之间的序列一致性大于90％或甚至为100％。或者，可以将RNA的双链体区域在功能上定义为能与一部分靶基因转录物杂交的核苷酸序列(例如400mM NaCl，40mM PIPES pH 6.4，1mM EDTA，50℃或70℃杂交12-16小时；然后洗涤)。

由自我互补的RNA单链或两个互补的RNA链可以形成双链结构。RNA双链体的形成可以在细胞内或细胞外引发。可以以使得向每个细胞递送至少一个拷贝的量引入RNA。更高剂量(例如每个细胞至少5、10、100、500或1000个拷贝)的双链材料可产生更有效的抑制作用，但更低的剂量也可以用于特定的应用。抑制是序列特异性的，因为与RNA双链体区域相应的核苷酸序列定向于基因抑制。

主题RNAi构建体可以是“小干扰RNA”或“siRNA”。这些核酸长度为约19-30个核苷酸，甚至更优选长度为21-23个核苷酸。认为siRNA募集核酸酶复合物并通过与特定的序列配对而将该复合物导向靶mRNA。结果，靶mRNA被该蛋白质复合物中的核酸酶降解。在一个特定的实施方案中，21-23个核苷酸的siRNA分子包含3′羟基。在某些实施方案中，siRNA构建体可以通过对更长的双链RNA进行加工、例如于酶dicer存在下进行加工来制备。在一个实施方案中，使用果蝇属体外系统。在该实施方案中，dsRNA与衍生自果蝇属胚胎的可溶性提取物结合，从而产生一种组合。将该组合维持在一定条件下，在该条件下dsRNA可被加工成约21至约23个核苷酸的RNA分子。可以用许多本领域技术人员公知的技术纯化siRNA分子。例如，可以用凝胶电泳来纯化siRNA。或者，可以用非变性方法如非变性柱色谱法来纯化siRNA。此外，还可以用色谱法(例如尺寸排阻色谱法)、甘油梯度离心法、使用抗体的亲和纯化法来纯化siRNA。

可以用化学合成方法或重组核酸技术来进行RNAi构建体的制备。处理的细胞的内源性RNA聚合酶可介导体内转录，或者可以用克隆的RNA聚合酶来进行体外转录。RNAi构建体可以包括对磷酸酯-糖主链或核苷酸的修饰，例如以降低对细胞核酸酶的敏感性、提高生物利用度、改善制剂特性和/或改变其它药动学性质。例如，可以对天然RNA的磷酸二酯键进行修饰以包含至少一个氮或硫杂原子。可以对RNA结构中的修饰进行调整以产生特定的基因抑制，同时避免对dsRNA的广泛反应。同样，可以对碱基进行修饰以阻断腺苷脱氨酶的活性。RNAi构建体可以通过酶的作用产生或者通过部分/全有机合成来产生，可以通过体外酶合成或有机合成引入任何修饰的核糖核苷酸。化学修饰RNA分子的方法可能适用于修饰RNAi构建体(参见例如Heidenreich等人(1997) Nucleic Acids Res，25：776-780；Wilson等人(1994) J Mol Recog 7：89-98；Chen等人(1995)Nucleic Acids Res 23：2661-2668；Hirschbein等人(1997) Antisense Nucleic Acid Drug Dev 7：55-61)。仅仅作为举例说明，可以用硫代磷酸酯、氨基磷酸酯、二硫代磷酸酯、嵌合体甲基膦酸酯-磷酸二酯、肽核酸、包含5-丙炔基-嘧啶的低聚物或糖变体(例如2′-取代的核糖核苷，a-构型)修饰RNAi构建体的主链。

在一些情况下，siRNA分子中至少一个链具有长度为约1至约6个核苷酸、但是长度也可以为2至4个核苷酸的3′突出端。更优选地，该3′突出端长度为1-3个核苷酸。在某些实施方案中，一个链具有3′突出端，另一个链是平端或者也具有突出端。各链突出端的长度可以相同或不同。为了进一步增强siRNA的稳定性，可稳定3′突出端对抗降解。在一个实施方案中，通过包含嘌呤核苷酸如腺苷或鸟苷核苷酸来稳定RNA。或者，可以耐受修饰的类似物对嘧啶核苷酸的取代，例如2′-脱氧thyinidine对尿苷核苷酸3′突出端的取代，并且所述取代不影响RNAi的功效。不存在2′羟基显著增强了突出端在组织培养物中的核酸酶抗性，可能在体内有益。

RNAi构建体还可以是长双链RNA形式。在某些实施方案中，RNAi构建体为至少25、50、100、200、300或400个碱基。在某些实施方案中，RNAi构建体长度为400-800个碱基。例如，双链RNA被细胞内消化，例如在细胞内产生siRNA序列。但是，在体内使用长双链RNA并不总是可行，推测是因为可由不依赖于序列的dsRNA反应造成的有害作用。在该类实施方案中，优选使用可降低干扰素或PKR作用的局部递送系统和/或物质。

或者，RNAi构建体为发夹结构的形状(被称为发夹RNA)。发夹RNA可以被外源性合成或者可以通过体内转录由RNA聚合酶III启动子形成。在例如Paddison等人， Genes Dev，2002，16：948-58；McCaffrey等人，Nature，2002，418：38-9；McManus等人， RNA，2002，8：842-50；Yu等人，Proc Natl Acad Sci USA，2002，99：6047-52中描述了制备和将该类发夹RNA用于哺乳动物细胞中的基因沉默的实例。优选地，在细胞或哺乳动物中改造该类发夹RNA以确保所需基因的连续和稳定表达。本领域中已知可以通过在细胞中加工发夹RNA来制备siRNA。

PCT申请WO 01/77350描述了用于转基因双向转录以在真核细胞中产生该转基因的有义和反义RNA转录物的载体的实例。因此，在某些实施方案中，对于最终的递送，主题组合物包含具有以下独特特性的重组载体：其包含具有两个相反取向排列的重叠转录单位且在侧面连接有用于所关注的RNAi构建体的转基因的病毒复制子，其中所述的两个重叠转录单位在主体细胞中由相同的转基因片断产生有义和反义RNA转录物。

V. 商业方法

本发明的其它方面为某些工商业方法做了准备。具体而言，实施本发明的方法使得可以得到新的治疗组合物及其改良制剂。当与一种或多种另外的步骤相结合时，该技术步骤为进行药学或优选地生命科学工商业的新方法做了准备。例如，可以对用本发明的方法制备的治疗组合物在各种疾病模型中作为治疗剂的功效进行试验，然后在制备、包装和随后将所得的用于治疗疾病的制剂进行销售之前对该治疗组合物的可能毒性和其它安全性进行试验。或者，出于某些考虑也可以将研发和销售所述制剂或进行所述步骤的权力授予第三方。

因此，在某些实施方案中，本发明提供了一种进行药学工商业的方法，其包括：

a.制备包含本文中所公开的任何组分的药物组合物的制剂或药盒；和

b.销售给健康护理提供者，在疾病或病症的治疗中使用所述的制剂或药盒而获益。

在其它实施方案中，本发明公开了一种进行药学工商业的方法，其包括：

a.提供一种销售本文中所公开的任何组分的药物组合物的配送网络；和

b.为患者或医生提供使用所述的制剂来治疗疾病或病症的使用说明材料。

在某些实施方案中，本发明提供了一种进行药学工商业的方法，其包括：

a.确定本文中所公开的任何组分的药物组合物的适宜制剂和剂量；

b.在动物中进行步骤(a)中所确定的制剂在功效和毒性方面的治疗性质描述；和

c.提供用于销售步骤(b)中所确定的具有可接受的治疗性质的一种或多种制剂的配送网络。

实施方案的另一个步骤包括提供向健康护理提供者销售所述制剂的销售团队。

在另外的实施方案中，本发明提供了一种进行药学工商业的方法，其包括：

a.确定本文中所公开的任何组分的药物组合物的适宜制剂和剂量；和

b.将进一步研发和销售所述制剂的权利授予第三方。

实施例

现在已经对本发明进行了一般性描述，参考以下实施例可以更容易地理解本发明，给出这些实施例的目的仅仅是为了对本发明的某些方面和实施方案进行举例说明，而并非旨在限制本发明。

实施例1

聚乙烯亚胺(PEI)-环糊精轭合物的合成

(Suh等人1992， J.Am.Chem.Soc.114 7916-7917)

将支化PEI(60mg，Aldrich Mw 25,000)溶解在DMSO(4mL)和脱气的水(6mL)溶剂混合物中。在氩气下向该溶液中加入环糊精单甲苯磺酸酯(928mg，Cyclodextrin Technologies Development，Inc.)。将该混合物于70℃下搅拌约1小时后，该浑浊的溶液变澄清。在该温度、氩气下48小时后，该溶液变成浅黄色。将溶液转移到Spectra/Por MWCO 25,000膜中并用水透析6天。然后通过冷冻干燥除去水。将该溶液冷冻干燥后得到白色粉末(134mg)。根据¹H NMR质子积分计算环糊精/PEI比例。

实施例2

可水解的聚乙烯亚胺(PEI)-环糊精轭合物的合成

Ahn等人2002 Journal of Controlled Release 80，273-282

如参考文献Ahn等人2002 Journal of Controlled Release 80，273-282中所述合成可水解的PEI-PEG。将所得的可水解的PEI聚合物溶解在DMSO(4mL)和脱气的水(6mL)溶剂混合物中。在氩气下向该溶液中加入环糊精单甲苯磺酸酯(Cyclodextrin Technologies Development，Inc.)。然后，使反应混合物沉淀到冷乙醚中并将产物在真空下干燥过夜。根据¹H NMR质子积分计算环糊精/PEI比例。

实施例3

以环糊精为基础的线性聚乙二醇聚合物(CD-PEG)的合成

通过将双官能化的β-环糊精单体(A)与双官能化的聚乙二醇共聚单体(B)聚合以得到ABAB产物来制备CD-PEG聚合物。该合成方法包括首先根据文献方法(Gonzalez等人1999 Bioconiugate Chem.10：1068-1074；和Hwang等人2001 Bioconiugate Chem.12(2)：280-290)制备双官能化的β-环糊精(6A，6D-二脱氧-6A，6D-二(2-氨基乙硫基)-β-环糊精(称为二半胱胺-β-环糊精)。用市售可得的双官能化聚乙二醇来进行该聚合步骤。对三种方法进行了研究。

方法I：使用二酸-聚乙二醇

合成：

具有不同分子量的二酸-PEG(Mw＝250、600、3000、6000)购自Fluka，Milwaukee，WI。在典型的实验中，将PEG₆₀₀-(COOH)₂(0.096g，0.16mmol)溶解在pH 6.5的1mL 25mM MES缓冲液(2-(N-吗啉代)乙磺酸)中。向其中加入溶解在2mL 25mM MES缓冲液(pH 6.5)中的二半胱胺-β-环糊精(0.2g，0.16mmol)。然后，向其中加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)(0.612g，3.2mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)和N-羟基磺基琥珀酰亚胺(磺基-NHS)(0.026g，0.12mmol，Pierce，Rockford，IL)。将所得溶液在室温下搅拌过夜。然后，将该聚合物溶液转移到Spectra/Por 7MWCO 10,000膜(Spectrum，Houston，TX)中并用水透析24小时。然后，将溶液冷冻干燥至干。得到272mg白色固体(收率：93％)。

表征法：光散射和分子量测定

在磷酸盐缓冲的盐水1×(PBS)(Cellgro，Mediatech，Inc，Herndon，VA)中用Bausch & Lomb ABBE-3L折射仪测定比折射率(specific refractiveindex)增量，dn/dc。然后，在配有ERC-7512 RI检测器、Precision DetectorsPD2020/DLS静态光散射检测器和PL aquagel-OH 30(polymerLaboratories，Amherst，MA)柱的Hitachi D6000 HPLC系统上分析聚合物样品，用磷酸盐缓冲的盐水1×作为洗脱剂，流速为0.7ml/分钟。在下表中报告了测得的各个样品的dn/dc、重均分子量Mw和多分散性指数Mw/Mn。

表1：CD-PEG聚合物的静态光散射和分子量测定。

聚合物	dn/dc	Mw(Da)	多分散性
聚合物	dn/dc	Mw(Da)	多分散性	CD-PEG₆₀₀₀	0.1267	21,560	1.69
CD-PEG₃₀₀₀	0.1296	10,490	1.35	CD-PEG₆₀₀₀	0.1267	21,560	1.69
CD-PEG₃₀₀₀	0.1296	10,490	1.35	CD-PEG₆₀₀	0.1361	28,450	1.77
CD-PEG₂₅₀	0.1359	21,150	1.06	CD-PEG₆₀₀	0.1361	28,450	1.77

方法II：使用二琥珀酰亚胺基丙酸酯聚乙二醇

合成：

将二琥珀酰亚胺基丙酸酯聚乙二醇(PEG₃₄₀₀-(SPA)₂)(1.0854g，0.32mmol，Shearwater Polymers，Inc，Huntsville，AL)在5mL DMSO中的溶液加入到溶解在2mL DMSO中的二半胱胺-β-环糊精(0.4g，0.32mmol)溶液中。立即形成一种粘性溶液。然后，将该反应混合物在氩气、室温下搅拌过夜。向其中加入乙醚以使聚合物沉淀，然后用移液管将其倾出。蒸除残余的醚并将聚合物重新溶解在水中。然后，将所得溶液转移到10,000MWCO Spectra/Por膜中并用水透析24小时。然后，将溶液冷冻干燥至干。得到1.329g白色固体(收率：95％)。

表征法：光散射和分子量测定

用与上述相同的技术来表征该聚合物。计算得到的dn/dc为0.1316，测得的重均分子量Mw为184,000Da，多分散性指数Mw/Mn为2.18。

方法III：使用二-苯并三唑碳酸酯聚乙二醇

合成：

将二-苯并三唑碳酸酯聚乙二醇(PEG₃₄₀₀-(BTC)₂)(1g，0.32mmol，Shearwater Polymers，Inc，Huntsville，AL)在5mL DMSO中的溶液加入到溶解在2mL DMSO中的二半胱胺-β-环糊精(0.4g，0.32mmol)溶液中。立即形成一种粘性溶液。将该反应混合物在氩气、室温下搅拌过夜。向其中加入乙醚以使聚合物沉淀，然后用移液管将其倾出。蒸除残余的醚并将聚合物重新溶解在水中。然后，将所得溶液转移到10,000 MWCO Spectra/Por膜中并用水透析24小时。然后，将溶液冷冻干燥至干。得到1.3g白色固体(收率：95％)。

实施例4

CD-PEG聚合物的分子量控制：

将二半胱胺-β-环糊精·2HCl(0.577g，0.46mmol)在真空下于100℃干燥16小时。然后，加入二琥珀酰亚胺基丙酸酯聚乙二醇(PEG₃₄₀₀-(SPA)₂)(1.565g，0.46mmol，Shearwater Polymers，Inc，Huntsville，AL)。向该混合物中加入无水DMSO(8mL)。搅拌10分钟后，在氩气下加入DIEA(176μL，1.01mmol)。在选定的时间(15分钟、30分钟、60分钟、1小时、2小时和5小时)取出一部分聚合溶液(1mL)。然后，将这些样品转移到10,000MWCO Spectra/Por膜中并用水透析24小时。然后，将溶液冷冻干燥至干。如上所述测定所得固体的MW。

如图3所示，在5小时的时间过程中聚合物Mw增加至约80kDa。可以将聚合物Mw控制在50至80kDa之间。

实施例5

可水解的以环糊精为基础的线性聚乙二醇聚合(CD-PEG)的合成

方法I：使用NHS-HBA-CM-PEG₃₄₀₀-CM-HBA-NHS

将NHS-HBA-CM-PEG₃₄₀₀-CM-HBA-NHS(0.2g，0.06mmol，Shear-water Polymers，Inc，Huntsville，AL)在1.5mL DMSO中的溶液加入到溶解在2mL DMSO中的二半胱胺-β-环糊精(0.074g，0.06mmol)溶液中。将该反应混合物在氩气、室温下搅拌过夜。将所得聚合物用乙醚沉淀、过滤并真空干燥。

方法II：使用PEG琥珀酰亚胺基琥珀酸酯(PEG-(SS)₂)

合成：

将二琥珀酰亚胺基琥珀酸酯聚乙二醇(PEG₃₄₀₀- (SS)₂ )(SunBio，Inc.，980-5 Kwan-yang Dong，Anyang City，韩国)(0.3mmol)在5mL DMSO中的溶液加入到溶解在2mL DMSO中的二半胱胺-β-环糊精(0.3mmol)溶液中。将该反应混合物在氩气、室温下搅拌过夜。将所得聚合物用乙醚沉淀、过滤并真空干燥。

实施例6

可水解的以环糊精为基础的线性聚合物的合成

合成：

将乙二醇二[琥珀酰亚胺基琥珀酸酯](EGS)(0.2mmol，Pierce，Rockford，IL)在2mL DMSO中的溶液加入到在100℃下真空干燥并被溶解在1.5mL DMSO中的二半胱胺-β-环糊精(0.2mmol)溶液中。将该反应混合物在氩气、室温下搅拌过夜。将所得的混合物用丙酮沉淀，过滤并真空干燥。

实施例7

二金刚烷交联剂：二(2-(1-金刚烷基)乙基)磷酸酯的合成

(Zhang等人1997， J.Am.Chem.Soc.119(7)：1676-1681)

合成：

将无水吡啶(10mL，Aldrich，Milwaukee，WI)在冰浴中冷却并向其中滴加二氯磷酸甲酯(1.488g，10mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)。将该混合物再冷却15分钟。在此期间，形成N-甲基吡啶鎓二氯磷酸盐沉淀。向其中加入1-金刚烷乙醇(4.758g，26.4mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)，将密封的混合物在室温下搅拌过夜。然后，将其倒入10％NaHCO₃(50mL)中并在真空下蒸除吡啶。将该浅黄色固体溶解在1L水中并用乙醚萃取(三份，每份150mL)。将水相用2N HCl酸化至pH1，然后用每份150mL的三份CHCl₃∶正-BuOH(7∶3)萃取。将合并的有机层(乙醚和CHCl₃∶正-BuOH)用水洗涤并在该混合溶剂中形成浅黄色沉淀，这时，在真空下蒸除溶剂。形成浅黄色固体并用丙酮/己烷将其重结晶。将固体真空干燥，收率为60％。

表征法：

用¹H NMR和¹³C NMR表征该产物。¹H NMR(CDCl₃)：δ1.45-1.75(m，28H，-CH₂-，金刚烷基)，1.95(m，6H，C-H，金刚烷基)，4.07(q，4H，-CH₂-)和8.60(br，1H，POOH)。¹³C NMR(CDCl₃，500MHz)：δ28.59，31.77，37.02，42.52，43.96，44.02，64.21，64.26。还用质谱：电喷雾电离表征该产物：421[M-H]^-。

实施例8

可水解的金刚烷交联剂的合成：

合成：

将1-金刚烷甲基胺(0.152g，0.92mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)加入到乙二醇二[琥珀酰亚胺基琥珀酸酯](EGS)(0.2g，0.43mmol，Pierce，Rockford，IL)在10mL无水二氯甲烷中的溶液中。将所得溶液在室温下搅拌5小时。然后，用0.1N HCl将其酸化并用二氯甲烷进行萃取。将有机相用MgSO₄干燥，然后将其在真空下浓缩至干。得到0.22g固体(收率为90％)。

表征法：

用质谱：电喷雾电离表征该产物：557[M+H]⁺，579[M+Na]⁺，1135[2M+Na]⁺。

实施例9

二金刚烷聚乙二醇交联剂的合成：

对多种方法进行了研究：

方法I：使用二酸-聚乙二醇

将1-金刚烷甲基胺(0.64mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)加入到溶解在二氯甲烷中的PEG-二酸(0.32mmol，Fluka，Milwaukee，WI)中。向其中加入1，3-二环己基碳二亚胺(DCC)(3.2mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)并将所得溶液在室温下搅拌过夜。将沉淀(二环己基异脲，DCU)滤出并用18％HCl洗涤滤液。将有机相用MgSO₄干燥，然后在真空下浓缩至干。将所得固体重新溶解在水中以便使残余的DCC沉淀。将DCC滤出并将滤液冷冻干燥。

方法II：使用二琥珀酰亚胺基丙酸酯聚乙二醇

将1-金刚烷甲基胺(0.1g，0.60mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)加入到溶解在10mL二氯甲烷中的二琥珀酰亚胺基丙酸酯聚乙二醇(PEG₃₄₀₀-(SPA)₂)(1.02g，0.30mmol，Shearwater Polymers，Inc，Huntsville，AL)中。将所得溶液在室温下搅拌过夜。在真空下蒸除溶剂，将残余物溶解在水中并离心以除去过量的1-金刚烷甲基胺。然后，将上清液转移到1,000 MWCO Spectra/Por膜中并用水透析24小时。然后，将溶液冷冻干燥至干。得到0.88g固体(收率84％)。

方法III：使用聚乙二醇

(Sandier等人2000， Langmuir 16：1634-1642)

通过在70℃、真空下加热过夜干燥聚乙二醇(Mw＝1000)(1g，1mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)。将其溶解在无水二氯甲烷(25mL)中后，将异氰酸1-金刚烷酯(0.39g，2.2mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)加入该干燥的聚乙二醇中。然后，向其中加入两种催化剂，二月桂酸二丁基锡(63.2mg，0.1mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)和三乙胺(10.1mg，0.1mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)。将该反应混合物在回流下加热7小时。除去溶剂后，将反应产物溶解在蒸馏水中。通过加入活性炭并连续过滤将该水溶液进行纯化，然后将其冷冻干燥。以70％的收率回收到所得聚合物并用1H NMR对其进行表征。

方法IV：使用二-苯并三唑碳酸酯聚乙二醇

将1-金刚烷甲基胺(0.1g，0.60mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)加入到溶解在10mL二氯甲烷中的二苯并三唑碳酸酯聚乙二醇(PEG₃₄₀₀-(BTC)₂)(1.02g，0.30mmol，Shearwater Polymers，Inc，Huntsville，AL)中。将所得溶液在室温下搅拌过夜。在真空下蒸除溶剂，将残余物溶解在水中并离心以除去过量的1-金刚烷甲基胺。然后，将上清液转移到1,000 MWCOSpectra/Por膜中并用水透析24小时。然后，将溶液冷冻干燥至干。得到0.88g固体(收率为84％)。

实施例10

可水解的二金刚烷聚乙二醇交联剂的合成：

对多种方法进行了研究：

方法I：使用聚乙二醇

通过在真空、70℃下加热过夜干燥聚乙二醇(Mw＝1000)(1mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)。将其溶解在无水甲苯(15mL)中后，将1-金刚烷乙酸(2.2mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)加入该干燥的聚乙二醇中。然后，向其中加入催化量的对-甲苯磺酸(Aldrich，Milwaukee，WI)。用Dean-Stark装置将所得混合物共沸回流16小时。反应完全后，在真空下除去溶剂并将所得聚合物用乙醚沉淀。

方法II：使用二琥珀酰亚胺基琥珀酸酯聚乙二醇

将1-金刚烷甲基胺(0.1g，0.60mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)加入到溶解在10mL二氯甲烷中的二琥珀酰亚胺基琥珀酸酯聚乙二醇(PEG₃₄₀₀- (SS)₂ )(SunBio，Inc.，980-5 Kwan-yang Dong，Anyang City，S.Korea)(0.30mmol)中。将所得溶液在室温下搅拌过夜。在真空下蒸除溶剂并将所得聚合物用乙醚沉淀。

实施例11

三金刚烷交联剂的合成：

将1-金刚烷甲基胺(0.212g，1.29mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)加入到溶解在10mL无水二甲基甲酰胺(Aldrich，Milwaukee，WI)中的氨基三乙酸三琥珀酰亚胺基酯(TSAT)(0.2g，0.41mmol，Pierce，Rockford，IL)中。将所得混合物在室温、氩气下搅拌14小时。将沉淀滤出并用质谱：电喷雾电离表征：633.4[M+H]⁺，655.6[M+Na]⁺，1265.3[2M+H]⁺，1287.1[2M+Na]⁺。

实施例12

四金刚烷交联剂的合成：

将1-金刚烷甲基胺(0.212g，1.29mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)加入到溶解在5mL无水二甲基甲酰胺(Aldrich，Milwaukee，WI)中的四-(N-琥珀酰亚胺基羧基丙基)季戊四醇(NHS-4)(0.1g，0.12mmol，MolecularBiosciences，Boulder，CO)中。将所得混合物在室温、氩气下搅拌14小时。将沉淀滤出并用质谱：电喷雾电离表征：1013.7[M+H]⁺，1035.8[M+Na]⁺。

实施例13

四-金刚烷聚乙二醇交联剂的合成：

方法I：使用季戊四醇乙氧基化物(15/4 EO/OH)

通过在70℃、真空下加热过夜干燥季戊四醇乙氧基化物(15/4 EO/OH)(Mn＝797)(1mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)。将其溶解在无水二氯甲烷(25mL)中后，将异氰酸1-金刚烷酯(4.4mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)加入该干燥的聚合物中。然后，向其中加入两种催化剂，二月桂酸二丁基锡(0.1mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)和三乙胺(0.1mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)。将反应混合物在回流下加热7小时。除去溶剂后，将反应产物溶解在蒸馏水中。通过加入活性炭并连续过滤将该水溶液进行纯化，然后冷冻干燥。

方法II：使用4臂PEG

通过在70℃、真空下加热过夜干燥4臂PEG(Mn＝10000)(1mmol，Shearwater Polymers，Inc，Huntsville，AL)。将其溶解在无水二氯甲烷(25mL)中后，将异氰酸1-金刚烷酯(4.4mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)加入该干燥的聚合物中。然后，向其中加入两种催化剂，二月桂酸二丁基锡(0.1mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)和三乙胺(0.1mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)。将反应混合物在回流下加热7小时。除去溶剂后，将反应产物溶解在蒸馏水中。通过加入活性炭并连续过滤将该水溶液进行纯化，然后冷冻干燥。

实施例14

可水解的四-金刚烷聚乙二醇交联剂的合成：

方法I：使用季戊四醇乙氧基化物(15/4 EO/OH)

通过在70℃、真空下加热过夜干燥季戊四醇乙氧基化物(15/4 EO/OH)(Mn＝797)(1mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)。将其溶解在无水甲苯中后，将1-金刚烷乙酸(4.4mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)加入该干燥的聚合物中。然后，向其中加入催化量的对-甲苯磺酸(Aldrich，Milwaukee，WI)。用Dean-Stark装置将所得混合物共沸回流16小时。反应完全后，在真空下除去溶剂并将所得聚合物用乙醚沉淀。

方法II：使用4臂PEG

通过在70℃、真空下加热过夜干燥4臂PEG(Mn＝10000)(1mmol，Shearwater Polymers，Inc，Huntsville，AL)。将其溶解在无水甲苯中后，将1-金刚烷乙酸(4.4mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)加入该干燥的聚合物中。然后，向其中加入催化量的对-甲苯磺酸(Aldrich，Milwaukee，WI)。用Dean-Stark装置将所得混合物共沸回流16小时。反应完全后，在真空下除去溶剂并将所得聚合物用乙醚沉淀。

方法III：使用4-臂PEG-琥珀酰亚胺基琥珀酸酯(PEG-SS)₄

将1-金刚烷甲基胺(0.069g，0.44mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)加入1g事先溶解在10mL二氯甲烷中的二琥珀酰亚胺基琥珀酸酯聚乙二醇((PEG_10k-SS)₄)(SunBio，Inc.，980-5 Kwan-yang Dong，Anyang City，韩国)(0.1mmol)中。将所得溶液在室温下搅拌过夜。在真空下蒸除溶剂并将所得聚合物用乙醚沉淀。

实施例15

八-金刚烷聚乙二醇交联剂的合成：

通过在70℃、真空下加热过夜干燥8臂PEG(Mn＝10000)(1mmol，Shearwater Polymers，Inc，Huntsville，AL)。将其溶解在无水二氯甲烷(25mL)中后，将异氰酸1-金刚烷酯(4.4mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)加入该干燥的聚合物中。然后，向其中加入两种催化剂，二月桂酸二丁基锡(0.1mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)和三乙胺(0.1mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)。将反应混合物在回流下加热7小时。除去溶剂后，将反应产物溶解在蒸馏水中。通过加入活性炭并连续过滤将该水溶液进行纯化，然后冷冻干燥。

实施例16

可水解的八-金刚烷聚乙二醇交联剂的合成：

通过在70℃、真空下加热过夜干燥8臂PEG(Mn＝10000)(1mmol，Shearwater Polymers，Inc，Huntsville，AL)。将其溶解在无水甲苯中后，将1-金刚烷乙酸(4.4mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)加入该干燥的聚合物中。然后，向其中加入催化量的对-甲苯磺酸(Aldrich，Milwaukee，WI)。用Dean-Stark装置将所得混合物共沸回流16小时。反应完全后，在真空下除去溶剂并将所得聚合物用乙醚沉淀。

实施例17

多金刚烷交联剂的合成：

方法I：使用支化PEI

将1-金刚烷乙酸(Aldrich，Milwaukee，WI)加入溶解在MES缓冲液25mM，pH 6.5中的PEI(Aldrich，Milwaukee，WI)中。然后，向该反应混合物中加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)(Aldrich，Milwaukee，WI)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)(Aldrich，Milwaukee，WI)。将该反应混合物在室温下搅拌24小时，然后转移到10000MWCOSpectra/Por膜中并用水透析24小时。然后，将该溶液冷冻干燥至干。

方法II：使用支链淀粉

(Akiyoshi等人1993， Macromolecules 26：3062-3068)

将异氰酸1-金刚烷酯(Aldrich，Milwaukee，WI)与支链淀粉(Sigma-Aldrich，Milwaukee，WI)在含有吡啶的无水DMSO中于80℃下反应8小时。向该反应混合物中加入乙醇，并将所得混合物在4℃下贮存过夜。分离出沉淀，通过用水透析将其进行纯化并冷冻干燥至干。用1H NMR测定金刚烷基的取代度。

实施例18

可水解的多金刚烷交联剂的合成：

(Sunamoto等人1992， Macromolecules 25：5665-5670)

在60℃下，将支链淀粉(Sigma-Aldrich，Milwaukee，WI)溶解在无水DMF中。将1-金刚烷碳酰氯(Aldrich，Milwaukee，WI)溶解在无水DMF中并向其中加入无水吡啶。将所得混合物在60℃下搅拌2小时并将其在室温下再搅拌1小时。将混合物倾入乙醇中。收集沉淀并用乙醇、然后用乙醚洗涤。将该固体在50℃下真空干燥2小时。用¹H NMR测定金刚烷基的取代度。

实施例19

自交联聚合物的合成：

含有环糊精和金刚烷官能团的聚合物的合成分三步进行。

1.步骤1：单体6^A，6^D-二-(2-氨基-2-羧基乙硫基)-6^A，6^D-二脱氧-β-环糊精，(CD-二Cys)的合成

将167mL 0.1M碳酸钠缓冲液在一个配有磁力搅拌棒、冷凝器和隔片的500mL 2-颈圆底烧瓶中脱气45分钟。向该溶液中加入1.96g(16.2mmol)L-半胱氨酸和10.0g(73.8mmol)二-碘-β-环糊精(Gonzalez 等人1999Bioconjugate Chem.10：1068-1074；和Hwang等人2001 Bioconjugate Chem.12(2)：280-290；Gonzalez，H.，Hwang，S.J.和Davis，M.E.(2000)线性环糊精共聚物WO 001734A1)。将所得混悬液在回流温度下加热4.5小时直至该溶液变得澄清、无色。然后，将其冷却至室温并用1N HCl酸化至pH 3。通过缓慢加入丙酮(该溶液的3倍重量比)使产物析出。得到9.0g(收率为90.0％)CD-二Cys。将所得固体用阴离子交换柱色谱进行处理，用0-0.4M碳酸氢铵溶液梯度洗脱。ESI/MS(m/z)：1342[M]⁺，1364[M+Na]⁺。用HPLC测定CD-二Cys的纯度。

2.步骤2：CD-二Cys-PEG₃₄₀₀共聚物的合成

将CD-二Cys(2g，1.49mmol)和SPA-PEG3400-SPA(5.07g，1.49mmol，Shearwater Inc.)溶解在无水DMSO(40mL)中。10分钟后，在氩气下向其中加入二异丙基乙基胺(DIEA，0.571mL，2.2当量，Aldrich)。将该反应混合物在氩气下搅拌2-6天。观察到粘度的增加是聚合时间的函数。在剧烈搅拌下向该聚合溶液中加入水(200mL)。然后，将该溶液在25,000MWCO Spectra/Por 7膜中在约10mg聚合物/mL水的浓度下透析2.5天。冷冻干燥后，得到松散的白色粉末(6.2g，收率为92％)。

表征法：光散射和分子量测定

在磷酸盐缓冲的盐水1×(PBS)(Cellgro，Mediatech，Inc，Herndon，VA)中用Bausch & Lomb ABBE-3L折射仪测定比折射率增量，dn/dc。然后，在配有ERC-7512 RI检测器、Precision Detectors PD2020/DLS静态光散射检测器和PL aquagel-OH 30(Polymer Laboratories，Amherst，MA)柱的Hitachi D6000 HPLC系统上分析聚合物样品，用磷酸盐缓冲的盐水1×作为洗脱剂，流速为0.7mL/分钟。计算得到的dn/dc为0.1348，测得的重均分子量Mw为103,500Da，多分散性指数Mw/Mn为1.71。

3.金刚烷对CD-二Cys-PEG₃₄₀₀共聚物的轭合

将CD-二Cys-PEG₃₄₀₀共聚物(0.32mmol重复单位)溶解在干燥DMSO中并将其搅拌10分钟。向该聚合物溶液中加入1-金刚烷甲基胺(0.76mmol，Aldrich，Milwaukee，WI)、DIEA(0.76mmol)、EDC(0.96mmol)和NHS(0.71mmol)。将该混合物搅拌约16小时。向所得混合物中加入水以除去过量的1-金刚烷甲基胺。过滤沉淀后，将溶液用水在10,000MWCOSpectra/Por膜中透析48小时并冷冻干燥至干。用¹H NMR测定金刚烷基的取代度。

实施例20

RGD-修饰的金刚烷-PEG衍生物的合成

步骤1：VS-PEG₅₀₀₀-AD(2)的合成

将乙烯基砜-PEG₅₀₀₀-NHS(1)(Shearwater Polymers，0.147mmol)加入配有搅拌棒的圆底烧瓶中并将其溶解在5mL DMSO中。向其中加入金刚烷甲基胺(Aldrich，0.147mmol)。将所得溶液在室温下搅拌1小时。将所得混合物用3500MWCO膜(Spectra Por)透析过夜。然后将该溶液冷冻干燥，得到乙烯基砜-PEG₅₀₀₀-AD(2)。

步骤2：RGDpep-PEG-AD轭合物的合成

将如Kok等人(Bioconjugate Chemistry(2002)，13(1)，128-135)所述合成的RGDpep-SH溶解在PBS(磷酸盐缓冲的盐水)1×，pH 7.2中。然后，将乙烯基砜-PEG₅₀₀₀-AD(2)加入该RGDpep-SH溶液中。将所得溶液在室温下搅拌2小时。然后，将该聚合物溶液转移到Spectra/Por 7 MWCO 3500膜(Spectrum，Houston，TX)中并用水透析24小时。然后，将该溶液冷冻干燥至干，得到RGDpep-PEG₅₀₀₀-AD(3)。

实施例21

材料的制备：

将带有包合主体的聚合物(实施例1-6)以100mg/mL溶解在PBS(磷酸盐缓冲的盐水)1×，pH 7.2中。然后，向其中加入交联剂(实施例7-18)(比例：金刚烷/环糊精：1/1或1/2)。将所得混合物剧烈混合以得到在溶液中的交联剂。在约10分钟内观察到粘度增加。

实施例22

离子型材料的制备：

使用多价离子

将带有包合主体和羧基的聚合物(见实施例19，步骤2)以100mg/mL溶解在0.1M CaCl₂水溶液中，然后将其加入含有交联剂混合物(实施例7-18)(比例：金刚烷/环糊精：1/1或1/2)的小瓶中。将所得混合物剧烈混合以得到在溶液中的交联剂和二氨基化合物。观察到粘度增加。

使用二氨基化合物

将带有包合主体和羧基的聚合物(见实施例19，步骤2)以100mg/mL溶解在水中，然后将其加入含有交联剂(实施例7-18)(比例：金刚烷/环糊精：1/1或1/2)和二氨基化合物如PEG₃₄₀₀-(NH₂)₂(Shearwater Polymers)或C_nH_2n-(NH₂)₂(比例NH₂/COO^-：1/1或1/2)混合物的小瓶中。将所得混合物剧烈混合以得到在溶液中的交联剂和二氨基化合物。观察到粘度增加。

使用聚阳离子

将带有包合主体和羧基的聚合物(见实施例19，步骤2)以100mg/mL溶解在水中，然后将其加入含有交联剂(实施例7-18)(比例：金刚烷/环糊精：1/1或1/2)和聚阳离子如聚赖氨酸或聚乙烯亚胺的混合物的小瓶中。将所得混合物剧烈混合以得到在溶液中的交联剂和聚阳离子。观察到粘度增加。

实施例23

含有病毒或蛋白质的材料的制备：

将带有包合主体的聚合物(实施例1-6)以所需浓度溶解在含有蛋白质或病毒的PBS(磷酸盐缓冲的盐水)1×，pH 7.2中，得到终浓度为100mg/mL的聚合物溶液。然后，加入交联剂(实施例7-18)(比例：金刚烷/环糊精：1/1或1/2)。将所得混合物剧烈混合以得到在溶液中的交联剂。在约10分钟内观察到粘度增加。

实施例24

含有信号肽的材料的制备

将带有包合主体的聚合物(实施例1-6)以所需浓度溶解在PBS(磷酸盐缓冲的盐水)1×，pH 7.2(当需要时含有蛋白质、病毒或其它药物或药物递送系统)中，得到终浓度为100mg/mL的聚合物溶液。然后，加入交联剂(实施例7-18)(比例：金刚烷/环糊精：1/2)和信号肽(实施例20)(比例：金刚烷/环糊精：1/2)。将所得混合物剧烈混合以得到在溶液中的交联剂。在约10分钟内观察到粘度增加。

实施例25

关于细胞通过基质的移动性的研究

a.如实施例21所述制备基质(0.2mL，包含CD-PEG₃₄₀₀和二-(2(1-金刚烷基)乙基)磷酸酯)，将其加入FluoroBlok Inserts(用于24孔格式，FalconCatalog # 351152)的底部。

b.将CCD细胞用PBS洗涤，然后与5μM Calcein-AM(一种荧光标记物)接触15-30分钟。

c.然后，将CCD细胞进行胰蛋白酶消化，并且在0.5mL培养基中以10,000个细胞/Insert将其涂布于在Insert中的所述基质的顶部。

d.然后，向下室中加入1mL含有10ng/mL人PDGF蛋白的培养基。

e.用荧光显微镜法对细胞通过基质和进入下室的移动性监测3天。通过在涂布后72小时用荧光显微镜法观察到在下室中存在细胞证明了细胞通过基质和穿过Insert的成功迁移，如图5所示。

实施例26

用基质配制的CD-PEI聚合复合物进行的CCD成纤维细胞转染研究

将24-孔板的孔底用～0.2mL以下物质涂布：

a.不涂布(对照)。

b.基质。

c.含有1μg包含萤光素酶基因的质粒的基质。

d.含有CDP聚合复合物的基质。

e.含有CDPEI聚合复合物的基质。

f.不涂布。游离的CDPEI聚合复合物(阳性对照I：常规转染方法)。

g.不涂布。游离的CDP聚合复合物(阳性对照II：常规转染方法)。

将CCD(成纤维细胞，ATCC)以40,000个细胞/孔涂布在24孔板中。涂布细胞后24小时，取出培养基，将细胞用PBS洗涤并进行细胞裂解。用萤光素酶分析法对细胞裂解产物的萤光素酶蛋白活性进行分析。以RLU/孔报告结果。本实验证明细胞能成功地迁移到基质中并且可以被包含在所述基质中的聚合复合物转染。转染效率仅略低于培养基中游离的聚合复合物的转染效率。

注：该基质包含用二金刚烷交联剂(二-(2(1-金刚烷基)乙基)磷酸酯，见合成方法的实施例7)交联的CD-PEG(见实施例3，合成方法的方法II)。基质制备方法如实施例21所述。当基质中包含聚合复合物时，通过在最佳电荷比下向10μL包含萤光素酶基因的质粒的溶液(0.1mg/mL)中加入10μL聚合物溶液制备聚合复合物。将聚合复合物包含在用于溶解基质的CD-PEG组分的缓冲液中并如实施例21所述制备基质。

对于阳性对照实验，如所述的那样制备聚合复合物并将其直接加入细胞培养基中。

实施例27

如图1所示，可以通过包含环糊精(CD)的聚合物(A)和末端具有能与该包含环糊精的聚合物形成包合络合物的分子的二-或多-官能团连接物(B)的自我装配来制备这些材料。可以将这些材料(P)制备成含有蛋白质、细胞、病毒、聚合复合物或其它治疗剂或含有治疗剂的递送系统。

可以根据Breslow和Zhang，JACS(1996)，118，8495-8496以及Zhang和Breslow，JACS(1993)，115，9353-9354中所述的方案来制备以下的举例性连接物：

本领域技术人员可以容易地根据本领域公知的技术对该方案进行修改从而得到一系列不同的可用作本文中所用术语所表示的连接分子的连接物。双官能团连接物或包含环糊精的聚合物可以含有生物可降解的键以便有助于治疗剂的释放和/或该材料的降解。

如图2所示，可以通过将包合络合物客体与所关注的实体轭合并将该轭合物包含在所述材料中而将可增加该材料治疗效用的化合物如信号肽或有助于细胞迁移的其它部分结合入材料中。该轭合物可以在交联过程之前、期间或之后被包含在其中。

例如，由下式的重复亚单位组成的聚合物：

例如其中单体的Mw为约4800，

可以被制备成100mg/mL的该聚合物在PBS(磷酸盐缓冲的盐水)1×，pH7.2中的溶液。可将混合物离心，然后将溶液进行搅拌以使聚合物溶解。可以将33.3μL 132mg/mL的连接分子：

在二氯甲烷中的溶液的等分试样放置到小瓶中，使二氯甲烷在室温下或在烘箱中于37℃下蒸发。然后，可以将1mL聚合物溶液加入残余的连接物中，任选地对其进行研磨以有助于溶解。然后，可以将溶液静置，在一段时间例如10分钟后，溶液可变粘。为了将外来物质如治疗剂或病毒微粒包含在交联聚合物中，可以在最后的静置期之前使该物质存在于溶液中。例如，该物质可存在于用于溶解环糊精聚合物的溶剂中或存在于初始的连接分子的溶液中，或者可以在交联反应之前将其加入组分中或加入最终的溶液中。

实施例28

方法和结果：

使用基质1(根据实施例3，方法II制得的60kD聚合物和根据实施例9，方法II制得的交联剂)和基质2(根据实施例3，方法II制得的80kD聚合物和根据实施例9，方法II制得的交联剂)。

60kD基质的体内应用

将300μl 60kD基质吸入1cc注射器中并通过往复移动注射器活塞除去所有气泡。23G针足够大可以使该基质在所需的一定压力下通过。20G针足够大可以使该基质容易地通过。

将雄性Sprague-Dawley大鼠处死、刮毛并在其背部区域造成一个8mm的伤口。使用具有20G针的1cc注射器，排出过量的60kD基质直至剩下100μL的体积。然后，将基质应用于8mm的伤口冲孔上，没有任何满溢。进行相同的操作，不同点在于使用150μl基质1并且其满溢大鼠背部皮肤上的8mm冲孔伤口。

研究了将基质应用于切开伤口上的可能性。在大鼠背部造成一个长度约2英寸的全层皮肤切口。在注射器中装入200μL 60kD基质并用20G针将其在切口部位成功地进行皮内注射。

80kD基质的应用

在大鼠背部造成两个8mm的全层皮肤冲孔。将一个冲孔用1cc注射器和20G针以100μL 80kD基质进行处理。使该体积均匀填充入该冲孔中；但是，与60kD基质相比，递送80kD的基质需要更大的力。150μL 80kD基质满溢8mm的皮肤冲孔。通过皮内注射成功地递送了200μL 80kD基质，但是完成该注射需要很大的力。

实施例29

进行了研究以获得用二-金刚烷-PEG(36.5mg/ml)(实施例9，方法II)交联之前和之后CD-PEG₃₄₀₀基质(100mg/ml)(实施例3，方法II)的初步流变学数据。将这些数据与2.4mg/ml的胶原基质(临床前模型研究中使用的标准制剂之一)进行比较。

结果：

用无交联剂的100mg/ml的CD-PEG₃₄₀₀聚合物进行了第一个系列的实验。在各种恒定的应变下进行频率扫描。

图7表示37℃下的频率扫描。G″大于G′，导致tanδ为约3.2。如所预计的那样，该聚合物溶液表现出最具粘性的特性。这一点可以通过作为频率函数的G′的斜率得到证实。对于纯粹的粘性流体，预计理论斜率为2，而对于纯粹的弹性流体，预计在一定频率范围内斜率为0。在结构水平上，这些结果的解释是聚合物分子通过某类弱相互作用而彼此相互作用。应用于材料的能量可以通过移动相互作用的节点(旋转、缠结)而被分子弹性贮存。然后，这种能量的大部分被消散成热。在10.0rad/s下，测得的该聚合物溶液的复数粘度为0.27Pa s。

图8表示在20℃下的相同材料。观察到在10rad/s下粘度增加至1.46Pa s。该值比37℃下的粘度高约7倍。

图9表示用36.5mg/mL二-金刚烷-PEG交联的CD-PEG₃₄₀₀聚合物的频率扫描。加入该交联剂将基质的粘度增加了100倍以上，增加至约33.1Pas。同时，tanδ降低约3倍，降低至值为1.2，G′的斜率降至0.58。这些结果与弹性特性的增加相一致。在结构上，在材料中聚合物的移动被限制，所应用的能量可以以更有限的方式被贮存在网点之间。通过观察到当将浸入的物体从该表面拉出时交联的基质具有拖长丝的趋势也证明了这种特性。总之，粘力仍然占优势(tanδ＞1)(见图11)。

图10表示在20℃下的交联的聚合物。粘度进一步增加至约50Pa s，而所有的其它特性仍然相似。

作为比较，图11表示2.4mg/ml的胶原基质的频率扫描。在其凝固状态(set state)(即在37℃下)下的胶原基质表现出典型的凝胶特性，tanδ为0.14的低值，G′的斜率为0.07。在结构上，这表示一种永久性的和有序排列的网络。应用的能量仅能在有限程度上被贮存于网络节点之间，并且在很大程度上被返回。该材料的复数粘度为12.8Pa s。

实施例30

体外生物相容性实验

方法：

用根据实施例3，方法II制得的58kD环糊精(CD)聚合物和得自实施例9，方法II的交联剂制备基质。在制备该基质时，将pEGFP DNA或GFCB病毒与该基质混合在一起。配制低剂量和高剂量的DNA或病毒。各处理组在表2中列出。对于所有组，58kD环糊精基质的终浓度均为100mg/mL。将各约100μL的各试剂用移液管移入48孔平底板中。将每个组一式两份地进行试验。将含有供试制剂的48-孔板在室温下放置约30分钟。将2.5×10⁴CCD-1074sk细胞(人皮肤成纤维细胞)置于交联基质制剂的顶部，在体积为200μL的含有10％胎牛血清(FBS)的DMEM培养基中。在进行细胞计数时，CCD-1074sk细胞系约70％融合，通过锥虫蓝染色发现细胞生存力大于95％。每天在倒置显微镜下检查包括第1-8组的每个孔的细胞生存力和GFP荧光信号。在实验开始后第4天和第8天向各孔中加入200μL新鲜培养基(不进行替换)。将该板在37℃下用5％CO₂进行温育。

CD-lPEI的合成

将线性PEI_25,000(500mg，Polysciences，Inc.)和6-单甲苯磺酰基-β-环糊精(3.868g，Cyclodextrin Technologies Development，Inc.)溶解在36mLDMSO中。将所得混合物在70℃下搅拌6天。该溶液变成浅黄色。然后，将溶液转移到Spectra/Por MWCO 10,000膜中并用水透析6天。然后通过冷冻干燥除去水，得到一种略微有色的固体。根据¹H NMR质子积分计算环糊精/PEI比例(Varian 300MHz，D₂O)δ5.08ppm(s br.，CD的C₁H)，3.3-4.1ppm(m br.CD的C₂H-C₆H)，2.5-3.2ppm(m br.PEI的CH₂)。

β环糊精聚合物(CDP-咪唑)

根据以前所述的方法(Gonzalez，H.，Hwang，S.& Davis，M.(1999)Bioconjugate Chem.10，1068-74)合成βCDP。通过用4-咪唑乙酸(Aldrich，St.Louis，MO)将聚合物末端的伯胺酰胺化而将咪唑轭合在该βCDP聚合物上(Sehgal，D.& Vijay，I.(1994)Anal Biochem.218，87-91)。在典型的实验中，将200mg(33.3μmol)βCDP溶解在800μL 25mM MES(pH 6.5)缓冲液中，向该缓冲液中加入4-咪唑乙酸钠盐水合物(49.3mg，0.333mmol)。用该溶液溶解1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺(EDC)(0.128g，0.666mmol)。然后，向聚合物溶液中立即加入溶解在200μL 25mM MES(pH 6.5)缓冲液中的N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)(3.83mg，33.3μmol)。将所得溶液在室温下搅拌24小时，然后用水在Spectra Por膜MWCO 1000中进行透析。将该溶液冷冻干燥至干。用TNBS分析测定咪唑含量(Hermanson，G.T.(1996)Bioconjugate Techniques，132页，Academic Press，Rockford，IL)，然后进行UV测定以对未反应的聚合物端基进行定量。咪唑轭合为73％。

表2：处理组/孔(48-孔平底板)

组编号	处理
组编号	处理	1	0.25mg/mL pEGFP+CPD-咪唑，在58kD环糊精中
2	0.025mg/mL pEGFP+CPD-咪唑，在58kD环糊精中	1	0.25mg/mL pEGFP+CPD-咪唑，在58kD环糊精中
2	0.025mg/mL pEGFP+CPD-咪唑，在58kD环糊精中	3	0.25mg/mL pEGFP+CD-IPEI，在58kD环糊精中
4	0.025mg/mL pEGFP+CD-IPEI，在58kD环糊精中	3	0.25mg/mL pEGFP+CD-IPEI，在58kD环糊精中
4	0.025mg/mL pEGFP+CD-IPEI，在58kD环糊精中	5	1×10¹⁰P/mL GFCB，在58kD环糊精中
6	1×10⁹P/mL GFCB，在58kD环糊精中	5	1×10¹⁰P/mL GFCB，在58kD环糊精中
6	1×10⁹P/mL GFCB，在58kD环糊精中	7	空白对照(仅有细胞)
8	仅有58kD环糊精基质的对照	7	空白对照(仅有细胞)

结果：

第1天：第1-4组开始死亡。它们开始从板上抬起。CCD-1074sk细胞在形态学上“聚集”并漂浮。第5-8组看起来健康。这些细胞附着在板上并且在形态学上“伸展”(成纤维细胞的典型状态)；但是，此时这些组中没有任何一组具有GFP表达。见图12。

第2天：第5-8组看起来健康。CCD-1074sk细胞附着在板上并“伸展”。对于GFP表达，第5-6组(GFCB组)为阳性。高剂量的GFCB(第5组)比低剂量的GFCB(第6组)具有更多的GFP表达。此时，第1、3和4组看起来完全死亡；但是，在第2组(0.025mg/mL pEGFP+CDP-咪唑，在58kD环糊精中)中有数个细胞存活下来。在第1-4组中没有可检测到的GFP表达。

第4天：第1-4组的CCD-1074sk细胞呈现死亡。细胞漂浮。在这些组的任何一个组中均未检测到GFP表达。第5-8组健康。第5-6组GFP表达为阳性，并且显示表达比第2天更活跃。

第5天：第1-4组的CCD-1074sk细胞死亡并且未看到GFP表达。第5-8组健康。对于GFP表达，第5-6组为阳性并且显示表达水平又比前一天更活跃。

第6天：第1-4组的CCD-1074sk细胞死亡并且未看到GFP表达。不再对这些细胞进行监测。第5-8组健康。第5-6组仍然表达GFP并且显示表达水平比前一天更活跃。

第8天：第5-8组的CCD-1074sk细胞看起来仍然健康。在形态学上，它们看起来与第6天没有任何不同。它们仍然表达GFP并且显示处于所观察到的最活跃的强度。

第12天：第5-8组的CCD-1074sk细胞健康。细胞计数显示比第8天略微更多；但是，显示GFP表达下降。

第13天：显示第5-8组的CCD-1074sk细胞健康，但是GFP表达开始下降。

实施例29

方法：

按照Insert Therapeutics，Inc的书面方案制备基质A和基质B的组分。基质A是100mg/mL在pH 7.2的PBS中的β-环糊精-PEG₃₄₀₀聚合物(实施例3，方法II)和4.4mg/mL二-金刚烷化合物交联剂(实施例9，方法II)。将两种组分等分并分别保存直至使用。基质B是100mg/mL在pH 7.2的PBS中的β-环糊精-PEG₃₄₀₀聚合物和36.5mg/mL二-金刚烷PEG₃₄₀₀化合物交联剂。将两种组分等分并分别保存。

对三种不同的递送方法进行试验：

1)用手术敷料将基质A递送至伤口部位和在用手术敷料覆盖之前将基质B递送至伤口部位：

将ICR小鼠用氯胺酮和甲苯噻嗪麻醉。将背部区域的毛剃掉并造成两个8mm的皮肤冲孔。将50μL基质A(最终的调节体积)进行混合，其含有少量染料，然后将其置于一小方块OpSite敷料上。使该基质胶凝约2分钟。在此期间，用Mastisol敷料粘合剂为小鼠左侧伤口冲孔做准备。然后，将含有混合的基质A的OpSite敷料翻转(“粘性”面向下)并将其放置在左侧伤口部位上。用Mastisol粘合剂敷料为右侧伤口冲孔做准备。也以50μL的最终调节体积制备含有少量染料的基质B并将其直接放置在右侧伤口部位上。使其胶凝约2分钟，然后用OpSite敷料覆盖。使动物从该手术中恢复并在4天后将其处死。

2)通过预先应用的手术敷料将预混合的基质A和未预混合的基质B递送至伤口部位：

将ICR小鼠用氯胺酮和甲苯噻嗪麻醉。将背部区域的毛剃掉并造成两个8mm的皮肤冲孔。用Mastisol粘合剂为两个伤口部位做准备并将1单层OpSite敷料放置到伤口上。将基质A制备成含有少量染料的50μL总注射体积。将该基质直接吸入1cc注射器中并将一个23G针放置到该注射器上。将过量的基质从注射器中排出直至剩下约50μL。然后，将该材料通过OpSite敷料注射到左侧伤口床上。对于右侧伤口，将基质B制备成～100μL总注射体积。用含23G针的1cc注射器吸取约82μL基质B。然后，将一个小空气袋吸入注射器中。然后，将约18μL相伴的交联剂吸入该注射器针中。再向该注射器中吸入另一个小空气袋。最后，将少量(～2-4μL)染料吸入该注射器中。在右侧伤口部位的一端放置27G针通过敷料以从被覆盖的伤口部位排出空气。将含有独立的基质B的组分的具有23G针的注射器通过敷料放置(未预混合组分)并将该材料注射到伤口部位。27G针为注射器中的小空气袋提供了通气。使动物从手术中恢复并在4天后将其处死。

3)使用各种型号的针将基质A和B注射到PVA海绵中

将HSD大鼠用氯胺酮和甲苯噻嗪麻醉并将PVA海绵皮下植入到大鼠的腹侧。用伤口夹将切口闭合并使动物恢复4天。配制基质A，调整的注射体积为～200μL，含有染料(～2-4μL)。通过22G针将该基质混合物吸入1cc注射器中并将其在注射器中混合。努力除去过量的气泡。将混合的基质注射到被处死的动物的PVA海绵的中心。数分钟后，将伤口部位打开并对海绵区域进行检查。

将基质B制备成～200μL注射剂。该基质含有少量染料并用22G针将其吸入1cc注射器中，将该针取下并用更短的23G针代替22G针用于注射。将该材料在注射器中混合并努力除去过量的气泡。将材料注射到PVA海绵的中心，使之停留数分钟，然后将动物打开以对注射的海绵进行检查。

结果：

将50μL基质A(最终的调节体积)与少量染料混合，将其置于一小方决OpSite敷料上，使该基质胶凝短时间(～2分钟)，然后翻转(“粘性”面向下)放置在左侧伤口部位上。在手术后4天将动物处死时，该伤口呈现干状态并且观察到动物毫无困难地耐受基质A。基质仍保持在其递送时的初始位置，即位于包括一些周围未受伤组织在内的伤口部位的顶部。保留在伤口部位的基质比手术当天浅且量小。在伤口部位没有出现肉眼可见的炎症。见图12A-12B。

也以50μL的最终调节体积制备含有少量染料的基质B并将其直接放到右侧伤口部位上，然后用OpSite敷料覆盖。当4天后处死动物时，该伤口呈现干状态并且动物似乎良好地耐受基质B。在伤口部位周围肉眼未见炎症或任何其它不良作用。在手术后，基质未分散到周围组织，而是仍然保持在最初的伤口部位。处死时仍然保留在伤口部位的基质比手术当天浅且量小。见图12A-12B。

将50μL基质A(最终的调节体积)与少量染料混合，然后将其直接注射到OpSite敷料下和左侧伤口部位上。基质保留在伤口部位局部，未分散到周围未受伤的组织。由于注射器中有气泡，不能精确测量给药体积。在手术后4天将动物处死时，伤口呈现干状态并且动物耐受基质A，没有任何可观察到的不良作用。基质仍保持在其递送时的初始位置，即位于包括一些周围未受伤组织在内的伤口部位。手术后基质未分散到其它周围组织；但是，基质仅在伤口表面上且比手术时量小。在用肉眼检查时，在伤口部位未观察到炎症。见图13A-13B。

将100μL终体积的含有少量染料的基质B吸入注射器中。将该基质的各组分(聚合物、交联剂和染料)分别吸入注射器中，用空气袋将各组分分离开。将用于消除注射器中的空气袋的通气针通过敷料放置在伤口的一端并在未预先混合的情况下将基质B的各独立的组分通过OpSite敷料直接注射到右侧伤口部位上。这种方法需要最小量的压力将基质成功注射到伤口部位，通气针用来消除皮肤下的空气袋。一旦将基质B的所有组分均递送至伤口部位，则该基质迅速胶凝，由可见的消除和接触可知，没有基质泄漏到敷料外。该基质保留在伤口床局部，目测观察未扩展到周围组织。当4天后处死动物时，伤口呈现干状态并且动物似乎耐受基质B，没有肉眼可见的不良作用。在伤口部位周围没有观察到炎症或任何其它不良作用，并且显示基质保持在局部伤口部位。基质位于伤口表面并且比最初注射时量少。见图13A-13B。

3)使用各种型号的针将基质A和B注射到PVA海绵中：

制备含有少量染料的基质A并通过22G针将其吸入1cc注射器中。将约200μL基质注射到PVA海绵中，使其停留数分钟，然后将动物打开进行检查。在对海绵进行检查时，该基质仍保留在局部，具有最低程度的向周围区域的分散。

制备基质B，将其与少量染料混合，然后用22G针将其吸入1cc注射器中。用更短的23G针(1英寸)代替22G针(11/2英寸)。将约200μL基质注射到PVA海绵中，使其停留数分钟，然后将动物打开进行检查。在对海绵进行进一步检查时，显示该基质仍保留在局部，具有最低程度的向周围区域的分散。

结论：

基质A和基质B均十分迅速地胶凝并且非常粘稠。尽管可以将基质皮下注射和将其注射到PVA海绵中，但最容易的递送方法是将基质的各组分单独地(用小空气袋分离开)吸入射器中，然后用23G针通过覆盖的皮肤冲孔将其直接注射。在这种方法中，第二个更小号的针可以帮助将过量空气从伤口敷料下排出。

实施例30

已经表明血小板衍生的生长因子B(PDGF-B)可以刺激成纤维细胞增殖和胞外基质合成。在大鼠PVA海绵模型中通过RT-PCR比较环糊精和胶原基质的PDGF-B表达。

动物编号200μL总注射体积/海绵	组编号	海绵注射内容物
动物编号200μL总注射体积/海绵	组编号	海绵注射内容物	6(N＝6个海绵/组)	1：2：3：4：5：6：	仅胶原仅58kD环糊精(CD)-金刚烷基质2×10¹⁰PN PGCB，在胶原中2×10¹⁰PN PGCB，在CD-金刚烷基质中50μg pCTK-PD(编码PDGF-B的质粒DNA)+L-PEI，在CD-金刚烷基质中50μg pCTK-PD+CD_咪唑，在CD-金刚烷基质中

方法

造成六个小切口(0.5cm)并将聚乙烯醇(PVA，M-PACT)海绵皮下植入雄性Harlan Sprague-Dawley大鼠的腹侧。植入后4天，如上所述将供试材料和对照材料用vPBS和液体胶原(Cohesion Technologies)或58kD环糊精(CD)-金刚烷基质稀释并将其注射到PVA海绵中。最终的胶原制剂为1.8mg/mL，用NaOH调pH，并用vPBS补充至所需体积。最终的58kD环糊精(CD)-金刚烷基质制剂为100mg/mL。向每个海绵中递送200μL总体积的供试试剂。注射后2天将动物处死并取出海绵。将海绵切成三块，将大部分海绵(～70-80％)冷冻在液氮中并贮存在-80℃下以进行QPCR和QRT-PCR分析。将小部分海绵在4％PFA中于4℃下固定18小时、石蜡包埋并切片(5μm)。将切片用Masson′s Trichrome(细胞＝黑色，脉管系统＝红色，胶原＝蓝色)和苏木精-伊红法染色。由两名独立的研究人员用显微镜法对组织切片进行粗略(gross)组织学分析。

结果：

用胶原、环糊精基质(CD)、在胶原中的2×10¹⁰ PN PGCB、在CD中的2×10¹⁰ PN PGCB、在CD中的50μg pCTK-PD+L-PEI或在CD中的50μg pCTK-PD+CD_咪唑处理植入的PVA海绵。处理后48小时取出海绵，分别用QRT-PCR和QPCR方法对人PDGF-B RNA和病毒DNA进行分析。还将每个海绵的一部分固定、包埋、切片并用Masson′s Trichrome染色以进行粗略形态学检查。

用于人PDGF-B RNA表达的QRT-PCR(定量RT-PCR)分析表明用在CD中的2×10¹⁰ PN PGCB处理的海绵具有最高的平均RNA含量，为7.0×10⁸MEQ PDGF-B/分析的海绵(图14)。用在胶原中的2×10¹⁰ PN PGCB处理的海绵具有相似的PDGF-B RNA平均水平，为3.2×10⁸ MEQPDGF-B/分析的海绵。用在CD中的50μg pCTK-PD+L-PEI和在CD中的50μg pCTK-PD CD_咪唑处理的海绵分别具有6.8×10⁵和9.1×10⁴ MEQPDGF-B/分析的海绵的PDGF-B RNA水平。最后，用胶原或环糊精处理的海绵没有表现出可检测到的PDGF-B RNA水平(图14，表3)。t检验分析表明：除了在胶原中的2×10¹⁰ PN PGCB和在CD中的2×10¹⁰ PN PGCB之间的海绵比较外，所有的海绵处理组均有统计学差异(p≤0.05)。还进行了GAPDH QRT-PCR对照分析以监测每个样品的RNA性质和总RNA。对于所有处理组，结果显示出一致的RNA量，为1.9×10⁷至6.9×10⁷ MEQGAPDH/分析的海绵(图15)。

表3：hPDGF-B RNA检测的QRT-PCR结果

组	计数(n)	均值	标准差	标准误差
组	计数(n)	均值	标准差	标准误差	胶原	6	BQL	·	·
50kD CD	5	BQL	·	·	胶原	6	BQL	·	·
50kD CD	5	BQL	·	·	2×10¹⁰ PN PGCB，在胶原中	6	3.2E+8	2.0E8	8.2E+7
2×10¹⁰ PN PGCB，在CD中	6	7.0E+8	4.1E+8	1.7E+8	2×10¹⁰ PN PGCB，在胶原中	6	3.2E+8	2.0E8	8.2E+7
2×10¹⁰ PN PGCB，在CD中	6	7.0E+8	4.1E+8	1.7E+8	50μg pCTK-PD+L-PEI，在CD中	6	6.9E+5	2.9E+5	1.2E+5
50μg pCTK-PD+CD_咪唑，在CD中	6	9.1E+4	1.7E+5	7.1E+4	50μg pCTK-PD+L-PEI，在CD中	6	6.9E+5	2.9E+5	1.2E+5

BQL＝低于定量水平(＜2×10³ MEQ PDGF-B/分析的海绵)

MEQ＝分子当量是根据阳性对照的稀释因子随意给定的数。

表4：处理组之间的hPDGF-B RNA统计学分析

处理组的未配对比较	p-值
处理组的未配对比较	p-值	2×10¹⁰ PN PGCB，在胶原中对2×10¹⁰ PN PGCB，在CD中	0.0699
2×10¹⁰ PN PGCB，在胶原中对50μg pCTK-PD+L-PEI，在CD中	0.0030	2×10¹⁰ PN PGCB，在胶原中对2×10¹⁰ PN PGCB，在CD中	0.0699
2×10¹⁰ PN PGCB，在胶原中对50μg pCTK-PD+L-PEI，在CD中	0.0030	2×10¹⁰ PN PGCB，在胶原中对50μg pCTK-PD+CD_咪唑，在CD中	0.0030
2×10¹⁰ PN PGCB，在CD中对50μg pCTK-PD+L-PEI，在CD中	0.0020	2×10¹⁰ PN PGCB，在胶原中对50μg pCTK-PD+CD_咪唑，在CD中	0.0030
2×10¹⁰ PN PGCB，在CD中对50μg pCTK-PD+L-PEI，在CD中	0.0020	2×10¹⁰ PN PGCB，在CD中对50μg pCTK-PD+CD_咪唑，在CD中	0.0020
50μg pCTK-PD+L-PEI，在CD中对50μg pCTK-PD+CD_咪唑，在CD中	0.0014	2×10¹⁰ PN PGCB，在CD中对50μg pCTK-PD+CD_咪唑，在CD中	0.0020

注：不能进行胶原和58kD CD处理组的统计学分析。

人PDGF-B DNA的QPCR(定量PCR)分析表明：用在CD中的50μgpCTK-PD+L-PEI和在CD中的50μg pCTK-PD+CD_咪唑处理的海绵具有最高的平均水平，分别为2.4×10¹²和1.7×10¹² MEQ PDGF-B/分析的海绵(图16，表5)。用在胶原中的2×10¹⁰ PN PGCB和在CD中的2×10¹⁰ PNPGCB处理的海绵具有分别为4.5×10¹⁰和4.1×10¹⁰ MEQ PDGF-B/分析的海绵的平均人PDGF-B DNA水平。但是，用胶原或环糊精处理的海绵也具有阳性PDGF-B DNA水平，分别为9.8×10⁸和1.3×10⁸ MEQPDGF-B/分析的海绵。t-检验分析表明：除胶原和环糊精的处理组之间以及在胶原中的2×10¹⁰ PN PGCB和在CD中的2×10¹⁰ PN PGCB的处理组之间的海绵比较外，所有组均具有统计学差异(p≤0.05)(表6)。进行小鼠GAPDH定量以确证DNA性质和等量的DNA输入，结果为9.4×10⁸至2.8×10⁹MEQ GAPDH/分析的海绵(图17)。

表5：海绵内病毒PDGF-B检测的PCR结果

组	计数(n)	均值	标准差	标准误差
组	计数(n)	均值	标准差	标准误差	胶原	6	9.8E+8	1.5E+9	6.1E+8
50kD CD	5	1.3E+8	2.1E+8	9.2E+7	胶原	6	9.8E+8	1.5E+9	6.1E+8
50kD CD	5	1.3E+8	2.1E+8	9.2E+7	2×10¹⁰ PN PGCB，在胶原中	6	4.5E+10	3.9E+10	1.6E+10
2×10¹⁰ PN PGCB，在CD中	6	4.1E+10	2.3E+10	9.2E+9	2×10¹⁰ PN PGCB，在胶原中	6	4.5E+10	3.9E+10	1.6E+10
2×10¹⁰ PN PGCB，在CD中	6	4.1E+10	2.3E+10	9.2E+9	50μg pCTK-PD+L-PEI，在CD中	6	2.4E+12	1.1E+11	4.6E+10
50μg pCTK-PD CD_咪唑，在CD中	6	1.7E+12	4.1E+11	1.7E+11	50μg pCTK-PD+L-PEI，在CD中	6	2.4E+12	1.1E+11	4.6E+10

表6：海绵内人PDGF-B DNA含量的统计学分析

处理组的未配对比较	p-值
处理组的未配对比较	p-值	胶原对58kD CD	0.2382
胶原对2×10¹⁰ PN PGCB，在胶原中	0.0207	胶原对58kD CD	0.2382
胶原对2×10¹⁰ PN PGCB，在胶原中	0.0207	胶原对2×10¹⁰ PN PGCB，在CD中	0.0015
胶原对50μg pCTK-PD+L-PEI，在CD中	＜0.0001	胶原对2×10¹⁰ PN PGCB，在CD中	0.0015
胶原对50μg pCTK-PD+L-PEI，在CD中	＜0.0001	胶原对50μg pCTK-PD+CD_咪唑，在CD中	＜0.0001
58kD CD对2×10¹⁰ PN PGCB，在胶原中	0.0321	胶原对50μg pCTK-PD+CD_咪唑，在CD中	＜0.0001
58kD CD对2×10¹⁰ PN PGCB，在胶原中	0.0321	58kD CD对2×10¹⁰ PN PGCB，在CD中	0.0030
58kD CD对50μg pCTK-PD+L-PEI，在CD中	＜0.0001	58kD CD对2×10¹⁰ PN PGCB，在CD中	0.0030
58kD CD对50μg pCTK-PD+L-PEI，在CD中	＜0.0001	58kD CD对50μg pCTK-PD+CD_咪唑，在CD中	＜0.0001
2×10¹⁰ PN PGCB，在胶原中对2×10¹⁰ PN PGCB，在CD中	0.8197	58kD CD对50μg pCTK-PD+CD_咪唑，在CD中	＜0.0001
2×10¹⁰ PN PGCB，在胶原中对2×10¹⁰ PN PGCB，在CD中	0.8197	2×10¹⁰ PN PGCB，在胶原中对50μg pCTK-PD+L-PEI，在CD中	＜0.0001
2×10¹⁰ PN PGCB，在胶原中对50μg pCTK-PD+CD_咪唑，在CD中	＜0.0001	2×10¹⁰ PN PGCB，在胶原中对50μg pCTK-PD+L-PEI，在CD中	＜0.0001
2×10¹⁰ PN PGCB，在胶原中对50μg pCTK-PD+CD_咪唑，在CD中	＜0.0001	2×10¹⁰ PN PGCB，在CD中对50μg pCTK-PD+L-PEI，在CD中	＜0.0001
2×10¹⁰ PN PGCB，在CD中对50μg pCTK-PD+CD_咪唑，在CD中	＜0.0001	2×10¹⁰ PN PGCB，在CD中对50μg pCTK-PD+L-PEI，在CD中	＜0.0001
2×10¹⁰ PN PGCB，在CD中对50μg pCTK-PD+CD_咪唑，在CD中	＜0.0001	50μg pCTK-PD+L-PEI，在CD中对50μg pCTK-PD+CD_咪唑，在CD中	0.0018

QPCR结果表明在胶原和环糊精对照海绵中检测到显著水平的PDGF-B DNA。还没有完全确定造成这种观察结果的原因；但是，六邻体QPCR结果(仅检测包含在腺病毒中的六邻体序列)表明对照海绵中检测到的DNA来自PCTK-PD质粒(图18)。因为在对照海绵中没有检测到PDGF-B RNA，所以这表明在收集海绵时或者在收集海绵后最可能发生污染。

表7：PVA海绵形态学分析概述

组	囊大小	免疫反应	肉芽组织	胶原沉积	脉管系统
组	囊大小	免疫反应	肉芽组织	胶原沉积	脉管系统	胶原	薄	最小	最小	最小	最小
50kD CD	薄至中等	轻微至中等	最小至轻微	最小	最小至中等	胶原	薄	最小	最小	最小	最小
50kD CD	薄至中等	轻微至中等	最小至轻微	最小	最小至中等	2×10¹⁰ PN PGCB，在胶原中	厚	中等	最小至轻微	轻微	中等至严重
2×10¹⁰ PN PGCB，在CD中	非常厚	重度	最小至轻微	轻微	中等	2×10¹⁰ PN PGCB，在胶原中	厚	中等	最小至轻微	轻微	中等至严重
2×10¹⁰ PN PGCB，在CD中	非常厚	重度	最小至轻微	轻微	中等	50μg pCTK-PD+L-PEI，在CD中	薄至中等	轻微至中等	最小至轻微	最小	轻微至中等
50μg pCTK-PD+CD_咪唑，在CD中	薄至中等	轻微至中等	最小至轻微	最小	轻微至中等	50μg pCTK-PD+L-PEI，在CD中	薄至中等	轻微至中等	最小至轻微	最小	轻微至中等

由两名独立的观察人员对5μm、Masson′s Trichrome染色的石蜡切片进行分析。除囊大小外，用以下标准对所有类型的海绵特性进行定量评估：最小＜轻微＜中等＜严重＜重度。用以下标准对囊大小进行评估：薄＜中等＜厚＜非常厚。

进行海绵形态学分析以评价主体的免疫反应。虽然该研究被设计为用基因表达和炎症作为主要终点，但是当存在时也对肉芽组织形成、胶原沉积和新血管形成进行分析。在收获时，用在CD中的2×10¹⁰ PN PGCB处理的海绵在海绵中和海绵周围具有可观察到的和数量增多的渗出物(表7，图19)。这些海绵在尺寸上也比其它组更大。粗略组织学检查表明用在CD中的2×10¹⁰ PN PGCB处理的海绵具有重度的免疫反应，特征为厚的囊和存在细胞浸润。也对肉芽组织、胶原和新血管形成进行了观察。用在胶原中的2×10¹⁰ PN PGCB处理的海绵也表现出肉芽组织形成、胶原沉积和新血管形成；但是，其免疫反应不象用在CD中的PGCB处理的海绵那样严重。用单独的环糊精、在CD中的50μg pCTK-PD+L-PEI或在CD中的50μg pCTK-PD+CD_咪唑处理的海绵均具有有最小量肉芽组织的相似结果。在这些处理组中发现的全部免疫反应与用在胶原中的PGCB处理的海绵相似。最后，发现仅用胶原处理的海绵具有最小量的组织、胶原或脉管系统以及最小的免疫反应。

在此将以上引用的所有参考文献和公开物引入作为参考。

本领域技术人员将意识到或者能够仅使用常规实验来确定本文中所述的本发明的具体实施方案的许多等同方案。该类等同方案也应包括在以下的权利要求中。

Claims

1.一种聚合物组合物，其包含含有多个包合主体的线性生物相容性聚合物和连接分子，每个连接分子包含至少两个与该包合主体形成包合络合物的部分，其中所述的连接分子与所述的聚合物进行交联。

2.权利要求1的聚合物组合物，其中所述的包合主体是环糊精部分。

3.权利要求1的聚合物组合物，其还包含至少一种生物学活性化合物或其前体药物形式。

4.权利要求3的聚合物组合物，其中所述的生物学活性化合物是核酸。

5.权利要求4的聚合物组合物，其中所述的核酸在选自病毒、聚合物和脂质体的递送系统中被提供。

6.用核酸转染细胞的方法，其包括使细胞与权利要求4的聚合物组合物接触。

7.权利要求3的聚合物组合物，其中所述的化合物是多肽或有机小分子。

8.将生物学活性化合物施用于患者的方法，其包括对患者施用权利要求3的聚合物组合物。

9.权利要求3的聚合物组合物，其中所述的化合物是蛋白质或多肽。

10.权利要求3的聚合物组合物，其中所述的生物学活性化合物或其前体药物形式在递送系统中被提供。

11.权利要求10的聚合物组合物，其中所述的递送系统选自微粒和脂质体。

12.权利要求3的聚合物组合物，其中所述的生物学活性化合物共价连接到与所述的包合主体形成包合络合物的部分上。

13.权利要求1的聚合物组合物，其还包含至少一种辅剂。

14.权利要求3的聚合物组合物，其还包含增加所述生物学活性剂功效的辅剂。

15.一种聚合物组合物，其包含含有多个包合主体的生物相容性的、生物可降解的聚合物和连接分子，每个连接分子包含至少两个与该包合主体形成包合络合物的部分，其中所述的连接分子与所述的聚合物进行交联。

16.一种聚合物组合物，其包含含有多个包合主体的生物相容性聚合物和连接分子，每个连接分子包含至少三个与该包合主体形成包合络合物的部分，其中所述的连接分子与所述的聚合物进行交联。

17.一种聚合物组合物，其包含含有多个环糊精部分的生物相容性聚合物和连接分子，每个连接分子包含至少两个与该环糊精部分形成包合络合物的部分，其中每个环糊精部分具有不超过两个与该聚合物主链相连接的键，并且所述的连接分子与所述的聚合物进行交联。

18.一种治疗组合物，其包含a)含有多个包合主体的生物相容性聚合物，b)连接分子，每个连接分子包含至少两个与该包合主体形成包合络合物的部分，和c)治疗剂，其中所述的连接分子与所述的聚合物进行交联。

19.一种制备交联聚合物的方法，其包括将含有包合主体的线性生物相容性聚合物与连接分子相结合，每个连接分子包含至少两个与该包合主体形成包合络合物的部分。

20.权利要求19的方法，其中所述的包合主体是环糊精。

21.权利要求19的方法，其中所述的聚合物和所述的连接分子于生物学活性剂存在下相结合。

22.权利要求21的方法，其中所述的生物学活性剂被共价连接到与所述的包合主体形成包合络合物的部分上。

23.一种制备交联聚合物的方法，其包括将含有包合客体的聚合物与连接分子相结合，每个连接分子包含至少两个与该包合客体形成包合络合物的包合主体。

24.权利要求23的方法，其中所述的包合主体是环糊精。

25.权利要求23的方法，其中所述的聚合物和所述的连接分子于生物学活性剂存在下相结合。

26.一种治疗疾病的方法，其包括对患者施用适于治疗该疾病的物质和与之结合的权利要求1的聚合物组合物。

27.权利要求26的方法，其中所述的疾病是癌症。

28.一种处理伤口的方法，其包括将权利要求1的聚合物组合物应用于伤口。

29.权利要求28的方法，其中所述的组合物还包含治疗剂。

30.权利要求29的方法，其中所述的治疗剂是编码PDGF-B的核酸。