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技術 ミセル集合体

出願人 ユニヴァーシティオブワシントンフェイズアールエックス,インコーポレイテッド
発明者 ステイトン、パトリック・エス.ホフマン、アラン・エス.コンバータイン、アンソニー・ジェイ.ドゥバル、クレイグ・エル.ベノイト、ダニールオーブレル、ロバートジョンソン、ポールガール、アンナプリーブ、メアリーパスカル、アンバーディアブ、チャーベルデ、プリヤダーシ
出願日 2009年5月13日 (11年6ヶ月経過) 出願番号 2011-509671
公開日 2011年7月28日 (9年3ヶ月経過) 公開番号 2011-522070
状態 特許登録済
技術分野 蛋白脂質酵素含有:その他の医薬 医薬品製剤 高分子組成物 他の有機化合物及び無機化合物含有医薬 グラフト、ブロック重合体 化合物または医薬の治療活性 抗原、抗体含有医薬:生体内診断剤
主要キーワード コアセクション モル分数 温度非依存性 シェルセクション 化学親和力 カノニカル形 疎水性的 外殻構造
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (18)

課題・解決手段

本願によって、コポリマーを含むミセル集合体が提供される。一定の場合、本願に提供されるミセル集合体はpH感受性粒子である。

概要

背景

[0004]一定の場合において、生きた細胞に対して治療薬(例えばオリゴヌクレオチド)を提供することは有益である。ある場合、生きた細胞に対するそのようなポリヌクレオチド送達治療の利点を提供する。

概要

本願によって、コポリマーを含むミセル集合体が提供される。一定の場合、本願に提供されるミセル集合体はpH感受性粒子である。

目的

[0004]一定の場合において、生きた細胞に対して治療薬(例えばオリゴヌクレオチド)を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
3件

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請求項1

複数の膜不安定化ブロックコポリマーを含むミセル集合体であって、前記ミセル集合体はコアおよびシェルを含み、ここにおいて前記コアは前記膜不安定化ブロックコポリマーの複数のコアブロックを含み、ここにおいて前記シェルは前記膜不安定化ブロックコポリマーの複数のシェルブロックを含み、ここにおいて前記コアブロックは、ほぼ中性のpHにおいて陰イオン性である第1の帯電可能種を含むpH依存性膜不安定化疎水性物質であり、前記コアブロックはコポリマーブロックであり、およびここにおいて前記シェルブロックはほぼ中性のpHにおいて親水性であるミセル集合体。

請求項2

複数の膜不安定化ブロックコポリマーを含むミセル集合体であって、前記ミセル集合体はコアおよびシェルを含み、ここにおいて前記コアは前記膜不安定化ブロックコポリマーの複数のコアブロックを含み、ここにおいて前記シェルは前記膜不安定化ブロックコポリマーの複数のシェルブロックを含み、ここにおいて前記コアブロックは、ほぼ中性のpHにおいて陰イオン性である第1の帯電可能種を含むpH依存性膜不安定化疎水性物質であり、前記第1の帯電可能種は疎水性的に保護されており、およびここにおいて前記シェルブロックは、ほぼ中性のpHにおいて親水性であるセル集合体

請求項3

複数の膜不安定化ブロックコポリマーを含むミセル集合体であって、前記ミセル集合体はコアおよびシェルを含み、ここにおいて前記コアは前記膜不安定化ブロックコポリマーの複数のコアブロックを含み、ここにおいて前記シェルは前記膜不安定化ブロックコポリマーの複数のシェルブロックを含み、ここにおいて前記コアブロックは、ほぼ中性のpHにおいて陰イオン性である第1の帯電可能種およびほぼ中性のpHにおいて陽イオン性である第2の帯電可能種を含むpH依存性膜不安定化疎水性物質であり、および前記シェルブロックは、ほぼ中性のpHにおいて親水性であるセル集合体。

請求項4

複数の膜不安定化ブロックコポリマーを含むミセル集合体であって、前記ミセル集合体はコアおよびシェルを含み、ここにおいて前記コアは前記膜不安定化ブロックコポリマーの複数のコアブロックを含み、ここにおいて前記シェルは前記膜不安定化ブロックコポリマーの複数のシェルブロックを含み、ここにおいて、前記コアブロックは、ほぼ中性のpHにおいて陰イオン性である第1の帯電可能種を含むpH依存性膜不安定化疎水性物質であり、および前記シェルブロックは、ほぼ中性のpHにおいて温度非依存性親水性物質であるセル集合体。

請求項5

前記膜不安定化ブロックコポリマーは、約6.5以下、約5.0から約6.5、または約6.2以下のpHにおいて膜を不安定化する、請求項1から4の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項6

前記膜不安定化ブロックコポリマーはジブロックコポリマーである、請求項1から5の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項7

前記膜不安定化ブロックコポリマーは、2.0未満、1.8未満、1.6未満、1.5未満、1.4未満、1.3未満または1.2未満の多分散指数を有する、請求項1から6の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項8

前記膜不安定化ブロックコポリマーは第3のブロックを含む、請求項1から7の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項9

前記シェルはポリエチレングリコール基を含む、請求項1から8の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項10

前記膜不安定化ブロックコポリマーの前記シェルブロックはポリエチレングリコールであるか、またはポリエチレングリコールを含む、請求項1から5の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項11

前記シェルブロックは複数のシェルモノマー単位を含み、1以上の前記複数のシェルモノマー単位はPEG基によって置換されまたは官能化されている、請求項10に記載のミセル集合体。

請求項12

約6.2から7.5のpH範囲にわたる前記ミセル集合体の形態は、ミセル、擬似ミセルまたはミセル様構造である、請求項1から11の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項13

約6.2から7.5のpH範囲にわたる前記ミセル集合体の形態はミセルである、請求項12に記載のミセル集合体。

請求項14

1以上の前記膜不安定化ブロックコポリマーの少なくとも1つのブロックはグラジエントブロックである、請求項1から13の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項15

前記ミセル集合体は少なくとも1つの研究試薬を含む、請求項1から14の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項16

前記ミセル集合体は少なくとも1つの診断薬を含む、請求項1から14の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項17

前記ミセル集合体は少なくとも1つの治療薬を含む、請求項1から14の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項18

前記治療薬は前記ミセル集合体の前記シェルに存在する、請求項17に記載のミセル集合体。

請求項19

前記治療薬が、共有結合非共有結合性相互作用またはそれらの組合せによって、前記ミセル集合体における少なくとも1つの前記膜不安定化ブロックコポリマーの前記シェルブロックに結合している、請求項18に記載のミセル集合体。

請求項20

付加的な治療薬が前記ミセル集合体の前記コア部分内に存在する、請求項19に記載のミセル集合体。

請求項21

それぞれのミセル集合体が、平均で1−5、5−250、5−1000、250−1000、少なくとも2、少なくとも5、少なくとも10、少なくとも20または少なくとも50の治療薬を含む、請求項17に記載のミセル集合体。

請求項22

前記治療薬が少なくとも1つのヌクレオチド、少なくとも1つの炭水化物または少なくとも1つのアミノ酸を含む、請求項17に記載のミセル集合体。

請求項23

前記治療薬は、ポリヌクレオチドオリゴヌクレオチド遺伝子発現修飾因子ノックダウン剤、siRNA、RNAi剤ダイサー基質、miRNA、shRNA、アンチセンスオリゴヌクレオチドまたはアプタマーである、請求項17に記載のミセル集合体。

請求項24

前記治療薬が、タンパク質ペプチド酵素、抗体または抗体断片である、請求項17に記載のミセル集合体。

請求項25

前記治療薬が、炭水化物または約500ダルトンを超える分子量を有する小分子である、請求項17に記載のミセル集合体。

請求項26

1以上の複数の膜不安定化ブロックコポリマーが治療薬に結合している、請求項1から14の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項27

1以上の複数の膜不安定化ブロックコポリマーが第1の治療薬に結合しており、1以上の複数の膜不安定化ブロックコポリマーが第2の治療薬に結合している、請求項1から14の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項28

1以上の複数の膜不安定化ブロックコポリマーが第1の治療薬に結合しており、1以上の付加的なポリマーが第2の治療薬に結合している、請求項1から14の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項29

1以上の前記膜不安定化ブロックコポリマーの前記シェルブロックが少なくとも1つのヌクレオチド、少なくとも1つの炭水化物または少なくとも1つのアミノ酸を含む、請求項1から14の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項30

前記少なくとも1つのヌクレオチドが少なくとも1つのリボヌクレオチドである、請求項29に記載のミセル集合体。

請求項31

前記少なくとも1つのヌクレオチドが、遺伝子発現修飾因子、ノックダウン剤、siRNA、RNAi剤、ダイサー基質、miRNA、shRNA、アンチセンスオリゴヌクレオチドまたはアプタマーである、請求項30に記載のミセル集合体。

請求項32

前記ノックダウン剤が、siRNA、アンチセンスオリゴヌクレオチド、miRNAまたはshRNAである、請求項31に記載のミセル集合体。

請求項33

前記ミセル集合体が少なくとも1つのターゲッティング成分を含む、請求項1から32の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項34

1以上の前記膜不安定化ブロックコポリマーの前記シェルブロックは、(a)帯電しておりもしくは帯電可能であり、または(b)帯電していない、請求項1から32の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項35

1以上の前記膜不安定化ブロックコポリマーの前記シェルブロックは、(a)ほぼ中性のpHでポリカチオン性であり;(b)ほぼ中性のpHでポリアニオン性であり;(c)ほぼ中性のpHで帯電しておらず;または(d)ほぼ中性のpHで両性イオン性である、請求項34に記載のミセル集合体。

請求項36

前記シェルブロックは陽イオン性帯電可能のおよび非陽イオン性のモノマー単位を含む、請求項35に記載のミセル集合体。

請求項37

1以上の前記膜不安定化ブロックコポリマーの前記シェルブロックがホモポリマーブロックである、請求項1から36の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項38

前記シェルブロックが、N,N−ジ(C1−C6)アルキルアミノ(C1−C6)アルキル−エタクリレートモノマー単位、N,N−ジ(C1−C6)アルキル−アミノ(C1−C6)アルキル−メタクリレートモノマー単位、N,N−ジ(C1−C6)アルキル−アミノ(C1−C6)アルキル−アクリレートモノマー単位またはそれらの組合せを含む、請求項37に記載のミセル集合体。

請求項39

前記コアが少なくとも1つの第1の帯電可能種および少なくとも1つの第2の帯電可能種を含み、ここにおいて前記第1の帯電可能種は陰イオン種に帯電可能か、または帯電しており、ここにおいて前記第2の帯電可能種は陽イオンに帯電可能か、または帯電しており、および前記コアに存在する第1の帯電可能種と第2の帯電可能種との比は約1:4から約4:1である、請求項1から38の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項40

前記コアにおける正に帯電した基と負に帯電した基との比が、ほぼ中性のpHにおいて約1:4から約4:1である、請求項1から39の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項41

前記コアにおける正に帯電した基と負に帯電した基との比が、ほぼ中性のpHにおいて約1:2から約2:1である、請求項40に記載のミセル集合体。

請求項42

前記コアにおける正に帯電した基と負に帯電した基との比が、ほぼ中性のpHにおいて約1:1.1から約1.1:1である、請求項41に記載のミセル集合体。

請求項43

前記第1の帯電可能種が第1のモノマー単位上に存在し、前記第2の帯電可能種が第2のモノマー単位上に存在する、請求項42に記載のミセル集合体。

請求項44

前記コアに存在する第1のモノマー単位の数と第2のモノマー単位の数との比は、約1:4から約4:1である、請求項43に記載のミセル集合体。

請求項45

前記コアブロックが少なくとも1つの第1の帯電可能なモノマー単位および少なくとも1つの第2の帯電可能なモノマー単位を含む、請求項1から44の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項46

前記第1の帯電可能なモノマー単位がブレンステッド酸である、請求項45に記載のミセル集合体。

請求項47

少なくとも80%の前記第1の帯電可能なモノマー単位が、約7.4のpHにおいて、H+の喪失によって陰イオン種に帯電している、請求項45に記載のミセル集合体。

請求項48

50%未満の第1の帯電可能なモノマー単位が、約6のpHにおいて陰イオン種に帯電している、請求項45に記載のミセル集合体。

請求項49

前記第1の帯電可能なモノマー単位が(C2−C8)アルキルアクリル酸である、請求項45に記載のミセル集合体。

請求項50

前記第2の帯電可能なモノマー単位がブレンステッド塩基である、請求項45に記載のミセル集合体。

請求項51

少なくとも40%の第2の帯電可能なモノマー単位が、約7.4のpHにおいて、H+の取得により陽イオン種に帯電している、請求項45に記載のミセル集合体。

請求項52

前記第2の帯電可能なモノマー単位が、N,N−ジ(C1−C6)アルキル−アミノ(C1−C6)アルキル−エタクリレート、N,N−ジ(C1−C6)アルキル−アミノ(C1−C6)アルキル−メタクリレートまたはN,N−ジ(C1−C6)アルキル−アミノ(C1−C6)アルキル−アクリラートである、請求項51に記載のミセル集合体。

請求項53

前記コアブロックがさらに少なくとも1つの非帯電可能なモノマー単位を含む、請求項45に記載のミセル集合体。

請求項54

前記非帯電可能なモノマー単位が、(C2−C8)アルキル−エタクリレート、(C2−C8)アルキル−メタクリレートまたは(C2−C8)アルキル−アクリラートである、請求項53に記載のミセル集合体。

請求項55

前記ミセル集合体が約10nmから約200nmの平均流体力学的径を有する、請求項1から54の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項56

前記ミセル集合体が約20nmから約100nmの平均有効直径を有する、請求項65に記載のミセル集合体。

請求項57

前記ミセル集合体が約30nmから約80nmの平均有効直径を有する、請求項56に記載のミセル集合体。

請求項58

前記ミセル集合体が自己組織化する、請求項1から57の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項59

前記ミセル集合体が、約6.5から約7.5の範囲内のpHにおいて、水性媒質中で自己組織化する、請求項1から58の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項60

前記ミセル集合体が、約5.0から約7.4の範囲内のpHにおいて、水性媒質中で膜を不安定化する請求項1から59の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項61

前記ミセル集合体が、約7のpHよりも約5のpHにおいてより大きな正味の陽イオン性の電荷を含む、請求項1から60の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項62

前記ミセル集合体の電荷の絶対値が約7のpHよりも約5のpHの場合の方が大きい、請求項1から61の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項63

前記コアブロックの数平均分子量と前記シェルブロックの数平均分子量との比が約1:1から約5:1である、請求項1から62の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項64

前記コアブロックの数平均分子量と前記シェルブロックの数平均分子量との比が約2:1である、請求項63に記載のミセル集合体。

請求項65

前記コアブロックが約10,000ダルトンから約100,000ダルトンの数平均分子量(Mn)を有する、請求項1から64の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項66

前記シェルブロックが、約5,000ダルトンから約20,000ダルトンの数平均分子量(Mn)を有する、請求項1から65の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項67

前記ミセル集合体が約7.4のpHにて安定である、請求項1から66の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項68

前記ミセル集合体が、約7.4のpHよりも約5.8のpHの場合の方が実質的に安定性が低い、請求項66に記載のミセル集合体。

請求項69

前記ミセル集合体が約10μg/mL以上の濃度において安定である、請求項1から68の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項70

前記ミセル集合体が約100μg/mL以上の濃度において安定である、請求項1から69の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項71

前記膜不安定化ブロックコポリマーが、5を超える、20を超える、50を超えるまたは100を超える第1の帯電可能種を含み、ここにおいてそれぞれの第1の帯電可能種は、陰イオン種に帯電可能であるか、帯電している、請求項1から70の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項72

前記膜不安定化ブロックコポリマーが、5を超える、20を超える、50を超えるまたは100を超える第2の帯電可能種を含み、ここにおいてそれぞれの第2の帯電可能種が、陽イオン種に帯電可能であるか、帯電している、請求項1から71の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項73

前記膜不安定化ブロックコポリマーの前記コアブロックが、5を超える、20を超える、50を超えるまたは100を超える帯電可能種を含み、前記帯電可能種は陰イオン種に帯電可能であるか、帯電している、請求項1から72の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項74

前記シェルブロックの電荷状態は、ほぼ中性のpHおよびほぼエンドソームのpHにおいて実質的に同じである、請求項1から73の何れか1項に記載のミセル集合体。

請求項75

以下を含む、複数のブロックコポリマーを含むミセル集合体:(a)正常な生理的pHにおいて親水性である第1の構成単位を含む第1のブロック;および(b)以下を含む第2のブロック:(i)正常な生理的pHにおいて陽イオン性であり、前記第1の構成単位と同一または異なるものであり得る第2の構成単位;(ii)正常な生理学的なpHにおいて陰イオン性である第3の構成単位;(iii)前記第2のブロックの前記第2の構成単位、前記第3の構成単位、第4の構成単位またはそれらの組合せに共有結合している疎水性促進成分

請求項76

前記第2のブロックが全体の電荷において実質的に中性である、請求項75に記載のミセル集合体。

請求項77

下式Iの複数のブロックコポリマーを含むミセル集合体:ここにおいて、A0、A1、A2、A3およびA4は、−C−、−C−C−、−C(O)(C)aC(O)O−、−O(C)aC(O)−および−O(C)bO−から成る群から選択され;ここにおいて、aは1−4であり;bは2−4であり;Y4は、水素、(1C−10C)アルキル、(3C−6C)シクロアルキル、O−(1C−10C)アルキル、−C(O)O(1C−10C)アルキル、C(O)NR6(1C−10C)、(4C−10C)ヘテロアリールおよび(6C−10C)およびアリールから成る群から選択され、これらのいずれかは任意に1以上のフッ素基で置換され;Y0、Y1およびY2は、共有結合、(1C−10C)アルキル−、−C(O)O(2C−10C)アルキル−、−OC(O)(1C−10C)アルキル−、−O(2C−10C)アルキル−および−S(2C−10C)アルキル−、−C(O)NR6(2C−10C)アルキル−、−(4C−10C)ヘテロアリール−および−(6C−10C)アリール−から成る群から独立に選択され;Y3は、共有結合、(1C−10C)アルキル、(4C−10C)ヘテロアリールおよび(6C−10C)アリールから成る群から選択され;ここにおいてR1−R5およびY0−Y4で完全には置換されていないA1−A4の4価の炭素原子は、適切な数の水素原子補完され;R1、R2、R3、R4、R5およびR6は、水素、−CN、アルキル、アルキニルヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールおよびヘテロアリールから成る群から独立に選択され、これらのいずれかは1以上のフッ素原子で任意に置換され;Q0は、生理学的なpHにて親水性である残基、結合可能もしくは官能化可能残基または水素から成る群から選択される残基であり;Q1は、生理学的なpHにて親水性である残基であり;Q2は、生理学的なpHにて正に帯電した残基であり;Q3は、生理学的なpHにて負に帯電しているが、より低いpHにてプロトン化を受ける残基であり;mは約0から1.0未満(例えば0から約0.49)であり;nは0より大きい値から約1.0(例えば約0.51から約1.0)であり;ここにおいてm+n=1でありpは約0.1から約0.9であり;qは約0.1から約0.9であり;ここにおいて:rは0から約0.8であり;ここにおいてp+q+r=1であり、vは、約5から約25kDaであり;および、wは、約5から約50kDaである。

相互参照

0001

[0001]本願は、米国仮出願第61/052,908号(2008年5月13日出願)、米国仮出願第61/052,914号(2008年5月13日)、米国仮出願第61/091,294号(2008年8月22日出願)、米国仮出願第61/112,048号(2008年11月6日出願)、米国仮出願第61/140,774号(2008年12月24日出願)および米国仮出願第61/171,369号(2009年4月21日出願)の利益を主張し、これらの文献は、その全体が本願に援用される。

連邦政府に後援を受ける研究に関する表明

0002

[0002]本発明は、契約番号NIH1RO1EB002991の下、国立衛生研究所から与えられる政府支援に基づきなされたものである。政府は本発明に一定の権利を有する。

技術分野

0003

[0003]本願は、ポリマーから形成されるミセル集合体およびそのようなミセル集合体の使用を開示する。

背景技術

0004

[0004]一定の場合において、生きた細胞に対して治療薬(例えばオリゴヌクレオチド)を提供することは有益である。ある場合、生きた細胞に対するそのようなポリヌクレオチド送達治療の利点を提供する。

0005

[0005]一定の実施態様において、複数の膜不安定化ブロックコポリマーを含むミセル集合体であって、前記ミセル集合体はコアおよびシェルを含み、ここにおいて前記コアは前記膜不安定化ブロックコポリマーの複数のコアブロックを含み、ここにおいて前記シェルは前記膜不安定化ブロックコポリマーの複数のシェルブロックを含み、ここにおいて前記コアブロックはpH依存性膜不安定化疎水性物質であり、ここにおいて前記シェルブロックはほぼ中性のpHにおいて親水性であるミセル集合体が提供される。ある実施態様において、「膜」という用語は、細胞質の膜、ベジクル膜、被覆小窩膜、エンドソーム膜および/または細胞膜を意味する。

0006

[0006]一定の実施態様において、複数の膜不安定化ブロックコポリマーを含むミセル集合体であって、前記ミセル集合体はコアおよびシェルを含み、ここにおいて前記コアは前記膜不安定化ブロックコポリマーの複数のコアブロックを含み、ここにおいて前記シェルは前記膜不安定化ブロックコポリマーの複数のシェルブロックを含み、ここにおいて前記コアブロックは、ほぼ中性のpHにおいて陰イオン性である第1の帯電可能種を含むpH依存性膜不安定化疎水性物質であり、前記コアブロックはコポリマーブロックであり、且つここにおいて前記シェルブロックはほぼ中性のpHにおいて親水性であるミセル集合体が提供される。pHが帯電可能種のpKa付近である場合、双方の形態の帯電可能種の平衡分布が存在するだろう。陰イオン種の場合、pHが陰イオン種のpKaであるときには、集団の約50%が陰イオンとなり、約50%が帯電していない状態であるだろう。pHが帯電可能種のpKaからずれるとこの平衡状態は対応して変化し、より高いpH値では陰イオンの形態が支配的となり、より低いpH値では荷電していない形態が支配的となるだろう。ここに記載される実施態様は、任意のpH値におけるコポリマーの形態を含む。

0007

[0007]ある実施態様において、複数の膜不安定化ブロックコポリマーを含むミセル集合体であって、前記ミセル集合体はコアおよびシェルを含み、ここにおいて前記コアは前記膜不安定化ブロックコポリマーの複数のコアブロックを含み、ここにおいて前記シェルは前記膜不安定化ブロックコポリマーの複数のシェルブロックを含み、ここにおいて前記コアブロックは、ほぼ中性のpHにおいて陰イオン性である第1の帯電可能種を含むpH依存性膜不安定化疎水性物質であり、前記第1の帯電可能種は疎水性的に保護されており、且つここにおいて前記シェルブロックはほぼ中性のpHにおいて親水性であるミセル集合体が提供される。

0008

[0008]一定の実施態様において、複数の膜不安定化ブロックコポリマーを含むミセル集合体であって、前記ミセル集合体はコアおよびシェルを含み、ここにおいて前記コアは前記膜不安定化ブロックコポリマーの複数のコアブロックを含み、ここにおいて前記シェルは前記膜不安定化ブロックコポリマーの複数のシェルブロックを含み、ここにおいて前記コアブロックは、ほぼ中性のpHにおいて陰イオン性である第1の帯電可能種およびほぼ中性のpHにおいて陽イオン性である第2の帯電可能種を含むpH依存性膜不安定化疎水性物質であり、且つここにおいて前記シェルブロックはほぼ中性のpHにおいて親水性であるミセル集合体が提供される。

0009

[0009]ある実施態様において、複数の膜不安定化ブロックコポリマーを含むミセル集合体であって、前記ミセル集合体はコアおよびシェルを含み、ここにおいて前記コアは前記膜不安定化ブロックコポリマーの複数のコアブロックを含み、ここにおいて前記シェルは前記膜不安定化ブロックコポリマーの複数のシェルブロックを含み、ここにおいて前記コアブロックは、ほぼ中性のpHにおいて陰イオン性である第1の帯電可能種を含むpH依存性膜不安定化疎水性物質であり、且つここにおいて前記シェルブロックはほぼ中性のpHにおいて温度非依存性親水性物質であるミセル集合体が提供される。一実施態様において、「温度非依存性親水性物質」は、20から40℃の温度範囲にわたって実質的に変化しない親水性特性を有する親水性物質を指す。その結果、親水性特性は、ヒト患者へのミセル集合体の投与の前後において実質的に変化しない。ある実施態様において、ここに提供されるミセル集合体は、約6.5もしくはそれより低いpHで、約5.0から約6.5のpHで、または約6.2もしくはそれより低いpHで膜を不安定にする膜不安定化ブロックコポリマーを含む。

0010

[0010]ある実施態様において、ここに提供されるミセル集合体に利用される膜不安定化ブロックコポリマーは、少なくとも2つのブロックを含み、またはジブロックコポリマーである。

0011

[0011]一定の実施態様において、ミセル集合体のシェルはポリエチレングリコール基を含む。特定の実施態様において、膜不安定化ブロックコポリマーのシェルブロックはポリエチレングリコールであるか、またはそれを含む。ある実施態様において、シェルブロックは複数のシェルモノマー単位を含み、ここにおいて1以上の前記シェルモノマー単位はPEG基によって置換されまたは官能化されている。

0012

[0012]ある実施態様において、約6.2から7.5のpH範囲にわたる前記ミセル集合体の形態は、ミセル、擬似ミセルまたはミセル様構造である。さらなるまたは代替となる実施態様において、約6.2から7.5のpH範囲にわたる前記ミセル集合体の形態はミセルである。

0013

[0013]一定の実施態様において、1以上の前記膜不安定化ブロックコポリマーの少なくとも1つのブロックはグラジエントブロックであるミセル集合体が提供される。

0014

[0014]ある実施態様において、少なくとも1つの研究試薬を含むミセル集合体が提供される。一定の実施態様において、ここに記載されるミセル集合体は少なくとも1つの診断薬を含む。ある実施態様において、ミセル集合体は少なくとも1つの治療薬を含む。特定の実施態様において、治療薬は、共有結合非共有結合相互作用またはそれらの組み合わせにより、ミセル集合体において少なくとも1つの膜不安定化ブロックコポリマーのシェルブロックに付着される。ある実施態様において、ここに提供されるミセル集合体は、少なくとも1つの膜不安定化ブロックコポリマーのシェルブロックに付着された第1の治療薬およびミセル集合体のコア部分内における少なくとも1つの第2の治療薬を含む。ある実施態様において、それぞれのミセル集合体は、平均で1−5、5−250、5−1000、250−1000、少なくとも2、少なくとも5、少なくとも10、少なくとも20または少なくとも50の治療薬を含む。ある実施態様において、ここに記述されるミセル集合体にて提供される治療薬は、少なくとも1つのヌクレオチド、少なくとも1つの炭水化物または少なくとも1つのアミノ酸を含む。一定の実施態様において、治療薬は、ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、遺伝子発現修飾因子ノックダウン剤、siRNA、RNAi剤ダイサー基質、miRNA、shRNA、アンチセンスオリゴヌクレオチドまたはアプタマーである。ある実施態様において、治療薬は、タンパク質性治療薬(例えば、タンパク質ペプチド酵素ドミナントネガティブタンパク質、ホルモン、抗体、抗体様分子または抗体断片)である。一定の実施態様において、治療薬は、炭水化物または約500ダルトンより大きな分子量を有する小分子である。ある実施態様において、1以上の複数の膜不安定化ブロックコポリマーは、治療薬に付着される。

0015

[0015]ある実施態様において、膜不安定化ブロックコポリマーのシェルブロックは、少なくとも1つのヌクレオチド、少なくとも1つの炭水化物または少なくとも1つのアミノ酸を含む。ある実施態様において、シェルブロックは非ペプチド性である。一定の実施態様において、少なくとも1つのヌクレオチドはリボヌクレオチドである。ある実施態様において、少なくとも1つのヌクレオチドは、遺伝子発現修飾因子、ノックダウン剤、siRNA、RNAi剤、ダイサー基質、miRNA、shRNA、アンチセンスオリゴヌクレオチドまたはアプタマーである。特定の実施態様において、ノックダウン剤は、siRNA、アンチセンスオリゴヌクレオチド、miRNAまたはshRNAである。

0016

[0016]ある実施態様において、少なくとも1つのターゲッティング成分を含むミセル集合体が提供される。

0017

[0017]一定の実施態様において、膜不安定化ブロックコポリマーのシェルブロックは帯電しているか、または帯電可能である。ある実施態様において、膜不安定化ブロックコポリマーのシェルブロックは、ほぼ中性のpHでポリカチオン性である。一定の実施態様において、シェルブロックは陽イオン性および非陽イオン性のモノマー単位を含む。ある実施態様において、シェルブロックは、少なくとも1つの陽イオン性帯電可能モノマー単位および少なくとも1つの非帯電可能なモノマー単位を含む。

0018

[0018]ある実施態様において、ここに提供されるミセル集合体は、ホモポリマーブロックであるシェルブロックを有する複数の膜不安定化ブロックコポリマーを含む。さらなるまたは代替となる実施態様において、ここに提供されるミセル集合体は、ヘテロポリマーブロックであるシェルブロックを有する複数の膜不安定化ブロックコポリマーを含む。ある実施態様において、ここに提供されるミセル集合体の膜不安定化ブロックコポリマーのシェルブロックは、N,N−ジ(C1−C6)アルキルアミノ(C1−C6)アルキル−エタクリレートモノマー単位、N,N−ジ(C1−C6)アルキル−アミノ(C1−C6)アルキル−メタクリレートモノマー単位、N,N−ジ(C1−C6)アルキル−アミノ(C1−C6)アルキル−アクリレートモノマー単位またはそれらの組み合わせを含む。

0019

[0019]ある実施態様において、ここに提供されるミセル集合体は、少なくとも1つの第1の帯電可能種および少なくとも1つの第2の帯電可能種を有するコアを含み、ここにおいて前記第1の帯電可能種は陰イオン種に帯電可能か、または帯電しており、ここにおいて前記第2の帯電可能種は陽イオンに帯電可能か、または帯電しており、且つここにおいてコアにおける第1の帯電可能種と第2の帯電可能種との比は約1:4から約4:1である。ある実施態様において、前記コアにおける正に帯電した基と負に帯電した基との比は、ほぼ中性のpHで約1:4から約4:1である。一定の実施態様において、前記コアにおける正に帯電した基と負に帯電した基との比は、ほぼ中性のpHで約1:2から約2:1である。ある実施態様において、前記コアにおける正に帯電した基と負に帯電した基との比は、ほぼ中性のpHで約1:1.1から約1.1:1である。

0020

[0020]ある実施態様において、膜不安定化ブロックコポリマーは、5を超える、20を超える、50を超えるまたは100を超える陰イオン種に帯電した、または帯電可能な帯電可能種を含む。ある実施態様において、膜不安定化ブロックコポリマーは、5を超える、20を超える、50を超えるまたは100を超える第1の帯電可能種を含む。特定の実施態様において、それぞれの第1の帯電可能種は、陰イオン種に帯電可能であるか、帯電している。ある実施態様において、膜不安定化ブロックコポリマーは、5を超える、20を超える、50を超えるまたは100を超える第2の帯電可能種を含む。特定の実施態様において、各々の第2の帯電可能種は、陽イオン種に帯電可能であるか、帯電している。一定の実施態様において、膜不安定化ブロックコポリマーは、5を超える、20を超える、50を超えるまたは100を超える疎水性種を含む。ある実施態様において、膜不安定化ブロックコポリマーのコアブロックは、5を超える、20を超える、50を超えるまたは100を超える陰イオン種に帯電した、または帯電可能な帯電可能種を含む。一定の実施態様において、ここに提供される膜不安定化ブロックコポリマーのコアブロックは、5を超える、20を超える、50を超えるまたは100を超える第1の帯電可能種を含む。特定の実施態様において、それぞれの第1の帯電可能種は、陰イオン種に帯電可能であるか、帯電している。ある実施態様において、膜不安定化ブロックコポリマーのコアブロックは、5を超える、20を超える、50を超えるまたは100を超える第2の帯電可能種を含む。特定の実施態様において、各々の第2の帯電可能種は、陽イオン種に帯電可能であるか、帯電している。一定の実施態様において、ここに提供される膜不安定化ブロックコポリマーのコアブロックは、5を超える、20を超える、50を超えるまたは100を超える疎水性種を含む。

0021

[0021]ある実施態様において、少なくとも1つの膜不安定化ブロックコポリマーのコアブロックは、第1のモノマー単位に存在する第1の帯電可能種(例えば陰イオン性帯電可能)および第2のモノマー単位における第2の帯電可能種(例えば陽イオン性帯電可能)を含む。代替となる実施態様において、第1のおよび第2の帯電可能種は、同一のモノマー単位(例えば、双性イオン性帯電可能モノマー単位)に存在する。ある実施態様において、コアに存在する第1のモノマー単位の数と第2のモノマー単位の数との比は、約1:4から約4:1である。

0022

[0022]一定の実施態様において、ここに提供されるミセル集合体は、少なくとも1つの第1の帯電可能なモノマー単位および少なくとも1つの第2の帯電可能なモノマー単位を含むコアブロックを有する少なくとも1つの膜不安定化ブロックコポリマーを含む。ある実施態様において、第1の帯電可能なモノマー単位はブレンステッド酸である。一定の実施態様において、少なくとも80%の第1の帯電可能なモノマー単位は、H+の損失により、約7.4のpHで陰イオン種に帯電している。さらなるまたは代替となる実施態様において、50%未満の第1の帯電可能なモノマー単位は、約6のpHで陰イオン種に帯電している。ある実施態様において、第1の帯電可能なモノマー単位は(C2−C8)アルキルアクリル酸である。一定の実施態様において、第2の帯電可能なモノマー単位はブレンステッド塩基である。ある実施態様において、少なくとも40%の第2の帯電可能なモノマー単位は、H+の取得により、約7.4のpHで陽イオン種に帯電している。一定の実施態様において、第2の帯電可能なモノマー単位は、N,N−ジ(C1−C6)アルキル−アミノ(C1−C6)アルキル−エタクリレート、N,N−ジ(C1−C6)アルキル−アミノ(C1−C6)アルキル−メタクリレート、またはN,N−ジ(C1−C6)アルキル−アミノ(C1−C6)アルキル−アクリラートである。ある実施態様において、コアブロックはさらに少なくとも1つの非帯電可能なモノマー単位を含む。一定の実施態様において、非帯電可能なモノマー単位は、(C2−C8)アルキル−エタクリレート、(C2−C8)アルキル−メタクリレート、または(C2−C8)アルキル−アクリラートである。

0023

[0023]ある実施態様において、ここに提供されるミセル集合体は、約10nmから約200nmの平均流体力学的径を有する粒子である。特定の実施態様において、ミセル集合体は、約20nmから約100nmの平均流体力学的径を有する。より特定の実施態様において、ミセル集合体は約30nmから約80nmの平均流体力学的径を有する。

0024

[0024]ある実施態様において、自己組織化したミセル集合体が提供される。一定の実施態様において、ミセル集合体は、約6.5から約7.5の間のpHの水性媒質にて自己組織化する。ある実施態様において、自己組織化は、2時間未満、1時間未満、30分未満、15分未満に生じる。ある実施態様において、ミセル集合体は、約5.0から約7.4の間のpHの水性媒質にて膜を不安定にする。

0025

[0025]一定の実施態様において、約7のpHよりも約5のpHにおいてより大きな正味の陽イオン性の電荷を含むミセル集合体が提供される。ある実施態様において、ミセル集合体の電荷の絶対値は、約7のpHよりも約5のpHの場合の方が大きい。

0026

[0026]ある実施態様において、コアブロックおよびシェルブロックを有する複数の膜不安定化ブロックコポリマーを含むミセル集合体が提供され、ここにおいてコアブロックの数平均分子量とシェルブロックの数平均分子量との比は約5:1から約1:1、または1:1から約5:1である。より特定の実施態様において、コアブロックの数平均分子量とシェルブロックの数平均分子量との比は約2:1である。

0027

[0027]一定の実施態様において、ここに提供されるミセル集合体は、任意の適した数平均分子量(Mn)(例えば、2,000ダルトンを越える数平均分子量、約2,000ダルトンから約200,000ダルトン、約2,000ダルトンから約100,000ダルトン、約2,000ダルトンから約100,000ダルトン、約10,000ダルトンから約200,000ダルトン、または約10,000ダルトンから約100,000ダルトン)を有するコアブロックを有する複数の膜不安定化ブロックコポリマーを含む。ある実施態様において、ここに提供されるミセル集合体は、任意の適した数平均分子量(Mn)(5,000ダルトンを越える数平均分子量、または約5,000ダルトンから約50,000ダルトン)を有するシェルブロックを有する複数の膜不安定化ブロックコポリマーを含む。

0028

[0028]ある実施態様において、ここに提供される膜不安定化ブロックコポリマーは、2未満、1.8未満、1.6未満、1.5未満、1.4未満または1.3未満の多分散指数を有する。

0029

[0029]ある実施態様において、約7.4のpHで安定しているミセル集合体が提供される。一定の実施態様において、ミセル集合体は、約7.4のpHよりも約5.8のpHの場合の方が、実質的に安定性が低い。

0030

[0030]一定の実施態様において、(例えば、ほぼ中性のpHにおいて)10μg/mL以上の濃度において安定であるミセル集合体が提供される。ある実施態様において、(例えば、ほぼ中性のpHにおいて)100μg/mL以上の濃度において安定であるミセル集合体が提供される。

0031

[0031]特定の実施態様において、ここに記載されるミセル集合体を構成する任意のポリマーがここに記載される。すなわち、ポリマーのサブユニット(例えば、ブロックコポリマー)または個々のポリマー(ミセル集合体の形態であるか否かにかかわらず)もまたここに記載される実施態様である。明確には、ここに存在するそれぞれおよび全てのブロックコポリマーは、個々のポリマーとしてまたはここに記載されるミセル集合体の重合体ユニット/鎖/成分として、本願発明の範囲内である。

0032

[0032]特許請求の範囲には、本発明の新規の特徴が特に説明される。本発明の特徴および利点についてのよりよい理解は、本発明の根本方針が利用され例示的な実施態様を説明する以下の詳細な説明および続く図面を参照することで得られるだろう。

図面の簡単な説明

0033

図1Aは、RAFT合成したポリマーの組成および特徴の例示である。図1Bは、PEGMA−DMAEMAコポリマーの組成物および特性の例示である。
図2は、ブロックコポリマーPRx0729v6のNMR分光法の例示である。
図3は、siRNAと複合体を形成したポリマーPRx0729v6の粒子サイズの動的光散乱(DLS)測定の例示である。
図4は、異なる電荷比におけるポリマーPRx0729v6/siRNA複合体ゲルシフト分析の例示である。
図5は、ポリマーPRx0729v6の臨界安定性濃度(CSC)の例示である。
図6は、有機溶媒中のポリマーPRx0729v6粒子安定性の例示である。
図7は、培養した哺乳細胞におけるsiRNA—ミセル複合体ノックダウン活性の例示である。
図8は、ポリマーミセルおよびそれらのsiRNA複合体の膜不安定化活性の例示的な実証である。
図9は、ポリマーPRx0729v6の例示的な透過電子顕微鏡TEM)分析である。
図10は、ポリマー−siRNA複合体の細胞取り込みおよび細胞内分布の例示的な蛍光顕微鏡である。
図11は、ポリマー構造に対するpHの効果の例示である。
図12は、培養した哺乳細胞におけるsiRNA−ミセル複合体についてのノックダウンデータの例示的な要約である。
図13は、ガラクトース末端官能化ポリ[DMAEMA]−マクロCTAの例示である。
図14は、[PEGMA−MAA(NHS)]−[B−P−D]の合成の例示である。
図15は、PEGMAおよびMAA−NHSのRAFTコポリマー化の例示である。
図16は、ガラクトース官能化DMAEMA−MAA(NHS)またはPEGMA−MAA(NHS)ジブロックコポリマーの例示である。
図17は、結合可能siRNA、ペプチドおよびピリジルジスルフィドアミンの構造の例示である。

発明の詳細な説明

0034

[0051]一定の実施態様において、ミセル集合体およびその製造方法が提供される。ある実施態様において、ここに提供されるミセル集合体は複数のブロックコポリマーを含み、ブロックコポリマーはシェルブロックおよびコアブロックを含む。ある実施態様において、前記ミセル集合体はコアおよびシェルを含み、ここにおいてコアはマルチブロックポリマーのコアブロックを含み、ここにおいてシェルはマルチブロックポリマーのシェルブロックを含む。ある実施態様において、ここに記載されるミセル集合体は自己組織化される。特定の実施態様において、ミセル集合体は自発的に自己組織化される。ある実施態様において、ミセル集合体はミセルである。

0035

[0052]一定の実施態様において、ミセル集合体のコアは複数の疎水性基を含む。ある実施態様において、疎水性基は、ほぼ中性のpHで疎水性である。より特定の実施態様において、疎水性基は弱酸性のpH(例えば、約6のpHおよび/または約5のpH)において疎水性である。一定の実施態様において、2以上の異なる疎水性基が存在する。ある実施態様において、疎水性基は、約1以上のπ値を有する。化合物のπ値は、その関連する親水性−親脂肪性の値の尺度である(例えばCates,L.A.による「薬学部学生による薬剤溶性の計算」 Am.J.Pharm.Educ.45:11−13 (1981)参照)。

0036

[0053]ある実施態様において、ミセル集合体のコアは、ほぼ中性のpH(例えば約7.4)で少なくとも1つの電荷を含む。特定の実施態様において、少なくとも1つの電荷は負電荷である。より特定の実施態様において、少なくとも1つの電荷は、少なくとも1つの負電荷および少なくとも2つの正電荷である。

0037

[0054]特定の実施態様において、シェルブロックは親水性である(例えばほぼ中性のpHにおいて)。ある実施態様において、ミセル集合体は、約4.7から約6.8の間のpHで崩壊または分離する。

0038

[0055]ある例において、生きた細胞への治療薬(例えばオリゴヌクレオチドまたはペプチド含む)の送達に適したミセル集合体が提供される。ある実施態様において、ミセル集合体は、複数のブロックコポリマーおよび任意に少なくとも1つの治療薬を含む。一定の実施態様において、ここに記載されるミセル集合体は、生物学的適合性を有し、安定であり(物理的に安定および/または化学的に安定を含む)、および/または再生して合成される。さらに、ある実施態様において、ここに記載されるミセル集合体は、無毒(例えば、低い毒性を示す)であり、治療薬(例えばオリゴヌクレオチドまたはペプチド)ペイロードを分解から保護する、自然発生するプロセス(例えばエンドシトーシスによる)によって生きた細胞に入り、および/または細胞に接触した後に生きた細胞の細胞質に治療薬(例えばオリゴヌクレオチドまたはペプチド)ペイロードを送達する。一定の例において、ポリヌクレオチド(例えばオリゴヌクレオチド)は、siRNAおよび/または細胞の少なくとも1つの遺伝子の発現を変更する別の「ヌクレオチドベース」の薬剤である。したがって、一定の実施態様において、ここに記載されるミセル集合体は、細胞へsiRNAまたはペプチドを送達するのに役立つ。一定の例において、細胞はインビトロであり、その他の例において、細胞はインビボである。ある実施態様において、siRNAまたはペプチドを含む治療的有効量のミセル集合体は、それを必要とする個人(例えば遺伝子ノックダウンを必要とする個人、ここにおいて当該遺伝子は、投与されたsiRNAによってノックダウンできる)に投与される。特異的な例において、ミセル集合体は、特に個人の標的細胞へのsiRNAまたはペプチドの送達に有用であるか、またはそのために特別に設計されている。

0039

[定義]
[0056]本願に関して、異なると明記した場合を除き、単数形の使用は複数形を含み、その逆も成り立つと理解される。すなわち、「1つの(a)」および「その(the)」とは、1つ以上の全ての語句の修飾に関する。例えば、「ポリマー」または「ヌクレオチド」は、1つのポリマーもしくはヌクレオチドまたは複数のポリマーもしくはヌクレオチドを意味してよい。同様に、「ポリマー(polymers)」および「ヌクレオチド(nucleotides)」は、明記されない限り、または文脈からそのような意味が明白でない限り、1つのポリマーまたは1つのヌクレオチド並びに複数のポリマーまたはヌクレオチドを意味してよい。

0040

[0057]ここに使用されるように、2つの成分または化合物は、非限定的な例示として、1以上の共有結合、1以上の非共有結合相互作用(例えば、イオン結合、静的な力、ファンデルワールス相互作用もしくはそれらの組み合わせ等)、またはそれらの組み合わせを含む相互作用によって互いに繋がっている場合に、「付着」する。

0041

[0058]脂肪族または脂肪族基:ここに使用されるような「脂肪族」または「脂肪族基」という用語は、直鎖(すなわち、枝がない)、分枝または環状(融合、架橋およびスピロ融合多環式を含む)であってよく、且つ完全に飽和してよく、または1以上の不飽和単位を含むが芳香族でなくてよい、炭化水素成分を意味する。別段の定めない限り、脂肪族基は1−20の炭素原子を含む。

0042

[0059]陰イオンモノマー:ここに使用されるような「陰イオンモノマー」または「陰イオンモノマー単位」とは、陰イオン性に帯電した状態または帯電していない状態で存在する基を有するモノマーまたはモノマー単位であるが、帯電していない状態である場合、例えば親電子物質(例えばpH依存的な様式において、例えばプロトン(H+))が除去されると、陰イオン性に帯電可能である。一定の例において、基は、ほぼ生理的なpHにおいて実質的に負に帯電しているが、プロトン化により、弱酸性pHにて実質的に中性となる。そのような基の非限定的な例は、カルボキシル基バルビツール酸およびその誘導体キサンチンおよびその誘導体、ボロン酸ホスフィン酸ホスホン酸スルフィン酸リン酸塩、およびスルホンアミドを含む。

0043

[0060]陰イオン種:ここに使用されるような「陰イオン種」は、陰イオン性に帯電している、または帯電していない状態の基、残基または分子であるが、帯電していない状態の場合、例えば、親電子物質(例えばpH依存的様式で、例えばプロトン(H+))の除去により、陰イオン性に帯電できる。特定の例において、基、残基または分子は、生理的なpHにおいて実質的に負に帯電するが、プロトン化により、弱酸性pHで実質的に中性となる。

0044

[0061]アリールまたはアリール基:ここに使用されるような「アリール」または「アリール基」という用語は、計5から14の環員を有する単環式二環式および三環式の環系を意味し、ここにおいて系において少なくとも1つの環は芳香性であり、ここにおいて系におけるそれぞれの環は3から7の環員を含む。

0045

[0062]ここに使用されるような「中性に帯電」とは、±10から±30mVの間のゼータ電位を有する粒子、および/または負の電荷に帯電可能な帯電可能種(例えば、脱プロトン化によって陰イオン性となる酸性種)の第1の数(z)および正の電荷に帯電可能な帯電可能種(例えば、プロトン化によって陽イオン性となる塩基性種)の第2の数(0.5z)の存在を意味する。

0046

[0063]ここに使用されるような通常の生理的pHとは、血液、血清、正常細胞の細胞質等のような哺乳類の身体の主な液体のpHを指す。特定の例において、通常の生理的pHはほぼ中性のpHであり、例えば約7.2から約7.4のpHを含む。ある例において、ほぼ中性のpHとは6.6から7.6のpHである。中性のpHおよび生理的(physiologic、physiological)pHとは同義であり且つ互換的である。

0047

[0064]ここに使用されるように、ミセル集合体は、安定したミセル集合体に対して、同一に、実質的に同様にまたは類似した様式で機能しない場合、および/または同一の、実質的に同様のまたは同様の物理的および/または化学的特徴を有さない場合、「崩壊」している。ミセル集合体の「崩壊」は任意の適切な方法にて決定することができる。1つの例において、ミセル集合体は、同一のブロックコポリマーを含み、pH7.4の水溶液で形成されたまたはヒト血清中で形成されたミセル集合体の流体力学的粒子サイズに対して5倍、4倍、3倍、2倍、1.8倍、1.6倍、1.5倍、1.4倍、1.3倍、1.2倍または1.1倍未満の流体力学的粒子サイズを有さない場合、「崩壊」している。1つの例において、ミセル集合体は、同一のブロックコポリマーを含み、pH7.4の水溶液で形成されたまたはヒト血清中で形成されたミセル集合体の集合体の濃度に対して5倍、4倍、3倍、2倍、1.8倍、1.6倍、1.5倍、1.4倍、1.3倍、1.2倍または1.1倍未満の集合体の濃度を有さない場合、「崩壊」している。

0048

[0065]ヘテロアルキル:「ヘテロアルキル」という用語は、少なくとも1つの骨格炭素原子ヘテロ原子に置き換えられているアルキル基を意味する。

0049

[0066]ヘテロアリール:「ヘテロアリール」という用語は、少なくとも1つの環員がヘテロ原子であるアリール基を意味する。

0050

[0067]ここに使用されるように、「帯電可能種」、「帯電可能基」または「帯電可能モノマー単位」は、帯電しているか、または帯電していない状態の種、基またはモノマー単位である。特定の例において、「帯電可能モノマー単位」は、親電子物質(例えばプロトン(H+)、例えばpH依存的様式において)の付加または除去により、帯電した状態(陰イオン性または陽イオン性に帯電した状態)に変換することができるものである。「帯電可能種」、「帯電可能基」または「帯電可能モノマー単位」という用語のいずれかの使用は、その他の説明がない限り、その他の「帯電可能種」、「帯電可能基」または「帯電可能モノマー単位」のいずれかの開示を含む。「陰イオンに帯電可能であるか、帯電している」または「陰イオン種に帯電可能であるか、帯電している」「帯電可能種」は、陰イオン性に帯電した状態または帯電していない状態のいずれかの種または基であるが、帯電していない状態では、例えばプロトン(H+)といった親電子物質の除去により、陰イオン性に帯電した状態に変換できる。特定の実施態様において、帯電可能種は、ほぼ中性のpHにおいて陰イオンに帯電した種である。ポリマーにおける全ての帯電可能種が、帯電可能種のpKa(酸解離定数)付近のpHにおいて陰イオンになるとは限らないが、陰イオン種および非陰イオン種の平衡状態が共存するであろうということが強調される。「陽イオンに帯電可能であるか、帯電している」または「陽イオン種に帯電可能であるか、帯電している」「帯電可能種」は、陽イオン性に帯電した状態または帯電していない状態のいずれかの種または基であるが、帯電していない状態では、例えばプロトン(H+)といった親電子物質の付加により、陽イオン性に帯電した状態に変換できる。特定の実施態様において、帯電可能種は、ほぼ中性のpHで陽イオンに帯電した種である。ポリマーにおける全ての帯電した陽イオン種が、帯電した陽イオン種のpKa(酸解離定数)付近のpHでカチオンになるとは限らないが、陽イオン種および非陽イオン種の平衡状態が共存するであろうことが強調される。ここに記載される「帯電可能モノマー単位」は、「帯電可能モノマー残基」と互換的に使用される。

0051

[0068]ヘテロ原子:「ヘテロ原子」という用語は、水素または炭素以外の原子、例えば酸素硫黄窒素リンホウ素、ヒ素セレンまたはケイ素原子を意味する。

0052

[0069]疎水性種:ここに使用されるような「疎水性種」(「疎水性−促進成分」と互換的に使用される)は、モノマーまたはポリマーといった分子に共有結合で付着された場合、分子の疎水性を増加させるか、または疎水性促進成分として役立つ置換基、残基または基といった成分である。「疎水性」という用語は、非極性溶剤と水との間における化合物の転送自由エネルギーによって測定される化合物の物理的特性を記述する学術的な用語である(Hydrophobicity regained. Karplus P.A., Protein Sci., 1997, 6: 1302-1307)。化合物の疎水性は、そのlogP値、すなわち分配係数(P)の対数(2つの不混合性溶媒(例えばオクタノールおよび水)の混合物の2つの相における化合物の濃度の比として定義される)によって測定できる。疎水性の測定の実験的方法並びにlogP値のコンピュータによる計算方法が当業者既知である。本発明の疎水性種は、脂肪族、へテロ脂肪族、アリールおよびヘテロアリール基を含むがこれらに限られない。

0053

[0070]ここに使用されるように、「疎水性コア」は疎水性成分を含む。特定の例において、「疎水性コア」は実質的に帯電していない(例えば、電荷は実質的に正味中性である)。

0054

[0071]阻害:ここに使用されるような「阻害」、「サイレンシング」および「減衰」という用語は、ノックダウン剤の非存在下における標的mRNAまたは対応するタンパク質の発現と比較した場合の、標的mRNAまたは対応するタンパク質の発現の測定可能な減少を指す。「ノックダウン」または標的mRNAもしくは対応するタンパク質の発現の減少は、当該分野の周知技術、例えば定量的ポリメラーゼ連鎖反応(qPCR増幅RNA溶液ハイブリダイゼーションヌクレアーゼプロテクションノーザンブロッティングおよびハイブリダイゼーション、およびマイクロアレイによる遺伝子発現モニタリングを用いてmRNAレベルを測定することによって評価でき;タンパク質の場合には、当該分野の周知技術、例えばSDS−PAGE、抗体結合、ウェスタンブロッティング分析、免疫沈殿ラジオイムノアッセイまたは酵素結合抗体免疫吸着アッセイELISA)、蛍光活性細胞分析および免疫細胞化学によって評価できる。

0055

[0072]特許請求の範囲において特に詳述されていない理論に結ぶつけられることなく、膜不安定化ポリマーは、細胞膜構造(例えばエンドソーム膜)の変化(例えば透過性変化)を直接的または間接的に誘発することができ、ミセル集合体またはミセル(またはそれらの構成ポリマー)と共同してまたはそれらとは独立に、薬剤(例えばポリヌクレオチド)の、そのような膜構造の通過、例えば細胞への侵入または細胞の小胞(例えばエンドソーム)の脱出を可能にする。膜不安定化ポリマーは膜破壊ポリマーでありえる(が必ずしもそうである必要はない)。膜破壊ポリマーは、細胞小胞の溶解または細胞膜の崩壊を直接的または間接的に誘発することができる(例えば細胞膜の集団の実質的なフラクションにて観察されるように)。

0056

[0073]一般に、ポリマーまたはミセルの膜不安定化または膜破壊の特性は様々な手段によって評価できる。1つの非限定的なアプローチにおいて、細胞膜構造の変化は、細胞膜(例えばエンドソーム膜)からの薬剤(例えばポリヌクレオチド)の(直接的または間接的な)放出を測定するアッセイ、例えばそのような膜の外部の環境におけるそのような薬剤の存在または非存在またはそのような薬剤の活性の決定により観察することができる。その他の非限定的なアプローチは、例えば関心ある細胞膜のための代理アッセイとしての、赤血球溶解(溶血)の測定を含む。アッセイは、任意に、単一のpH値または複数のpH値において行われる。

0057

[0074]ここに使用されるような「ミセル」は、コアおよび親水性シェルを含む粒子を含み、ここにおいて、コアは、少なくとも部分的に、主にまたは実質的に疎水性相互作用によって互いに固定されている。特定の例において、ここに使用されるような「ミセル」とは、少なくとも2つのドメイン、内部ドメインまたはコアおよび外側のドメインまたはシェルを含むマルチ構成部分の、ナノ粒子である。コアは、少なくとも部分的に、主にまたは実質的に疎水性相互作用によって互いに固定され、ミセルの中心に存在する。ここに使用されるように、「ミセルのシェル」はミセルの非コア部分として定義される。

0058

[0075]ここに使用されるような粒子または集合体は、実質的にはミセルのように振る舞う場合に、「ミセル様」である:(1)それが、水混和性溶媒(例えばエタノール、但しこれに限定されない)から水性溶媒(例えば、リン酸緩衝液、pH7.4)への希釈によるブロックコポリマーの自発的な自己会合により組織化された集合体(例えばミセル)を形成することで、形成される;(2)それが、(例えば、臨界安定性濃度または臨界ミセル濃度CMC)を構成する100ug/ml、50ug/ml、10μg/ml、5ug/mlまたは1ug/mlのポリマー濃度への)希釈に対して安定である;(3)それが、周囲の媒質の高いイオン強度(例えば0.5M NaCl)に対して安定である;および/または(4)それが、有機溶媒(例えば、ジメチルホルムアミドDMF)、ジメチルスルホキシドDMS)およびジオキサンを含むがこれらに限定されない有機溶媒)の濃度が増大すると、安定性を増す。

0059

[0076]「pH依存性膜不安定化疎水性物質」は、少なくとも部分的に、主にまたは実質的に疎水性であり、pH依存的様式で膜を不安定化する基である。特定の例において、pH依存性膜不安定化帯電可能疎水性物質は、ブロックコポリマーの疎水性のポリマーのセグメントであり、および/または複数の疎水性種を含み;および複数の陰イオン性帯電可能種を含む。ある実施態様において、陰イオン性帯電可能種はほぼ中性のpHで陰イオンである。さらなるまたは代替となる実施態様において、陰イオン性帯電可能種は、より低いpH、例えばエンドソームのpHにおいて帯電していない。ある実施態様において、膜不安定化帯電可能疎水性物質は複数の陽イオン種を含む。pH依存性膜不安定化帯電可能疎水性物質は、非ペプチド性および非脂質性ポリマー骨格を含む。

0060

[0077]ここに使用されるように、集合体が分離しない、または不安定化しない場合、ここに記載されるミセル集合体は「安定」である。特定の例において、安定したミセル集合体は、pH7.4の水溶液(例えば、リン酸緩衝液、pH7.4)にて当初に形成された同一のブロックコポリマーを含むミセル集合体の流体力学的粒子サイズの約60%、50%、40%、30%、20%または10%以内の流体力学的粒子サイズを有するものである。ある例において、安定したミセル集合体は、pH7.4の水溶液(例えば、リン酸緩衝液、pH7.4)にて当初の同一のブロックコポリマーを含むミセル集合体の構成物/集合体の濃度の約60%、50%、40%、30%、20%または10%以内である構成物/集合体の濃度のものである。

0061

[0078]ナノ粒子:ここに使用されるように、「ナノ粒子」という用語は、1000ナノメーター(nm)未満の直径を有する任意の粒子を指す。一般に、ナノ粒子は、真核細胞による取り込みが可能な程度に小さな寸法を有するべきである。典型的に、ナノ粒子は、200nm以下の最長の直線の寸法(例えば直径)を有する。ある実施態様において、ナノ粒子の直径は100nm以下である。例えば約10nmから約200nm、約20nmから約100nmまたは50nm以下、例えば5nm−30nmまたは10nm−30nmの直径を有するより小さなナノ粒子がある実施態様において使用される。

0062

[0079]ヌクレオチド:ここに使用されるような「ヌクレオチド」という用語は、その最も広い意味において、ポリヌクレオチド(例えば、オリゴヌクレオチド)鎖である、またはそれに組む込むことができる任意の化合物および/または物質を意味する。ある実施態様において、ヌクレオチドは、ポリヌクレオチド(例えば、オリゴヌクレオチド)鎖であるか、ホスホジエステル結合によってそれに組み込むことができる化合物および/または物質である。ある実施態様において、「ヌクレオチド」は、各々の核酸残基(例えばヌクレオチドおよび/またはヌクレオシド)を指す。一定の実施態様において、「少なくとも1つのヌクレオチド」は1以上のヌクレオチドの存在を指す;様々な実施態様において、1以上のヌクレオチドは、分離したヌクレオチドであり、非共有結合で互いに付着しており、または共有結合で互いに付着している。それゆえ、特定の例において、「少なくとも1つのヌクレオチド」は1以上のポリヌクレオチド(例えば、オリゴヌクレオチド)を指す。ある実施態様において、ポリヌクレオチドは2以上ヌクレオチドモノマー単位を含むポリマーである。

0063

[0080]オリゴヌクレオチド遺伝子発現モジュレーター:ここに使用されるように、「オリゴヌクレオチド遺伝子発現モジュレーター」は、アンチセンス機構を含むがこれらに限定されない機構により、または、(i)転写不活性化;(ii)mRNAの分解または隔離;(iii)転写の阻害もしくは減衰または(iv)翻訳の阻害もしくは減衰を含んでもよいRNA干渉(RNAi)介在経路により、生きた細胞における遺伝子発現の選択的な調節を誘導できるオリゴヌクレオチド剤である。オリゴヌクレオチド遺伝子発現モジュレーターは、調節性RNA(事実上あらゆる調節性RNAを含む)を含み、例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド、miRNA、siRNA、RNAi、shRNA、アプタマーおよびそれらの任意のアナログまたは前駆体を含むが、これらに限定されない。

0064

[0081]オリゴヌクレオチドノックダウン剤:ここに使用されるように、「オリゴヌクレオチドノックダウン剤」は、配列特異的な方式にて細胞内の核酸ターゲットとして結合することで、遺伝子発現を阻害することができるオリゴヌクレオチド種である。オリゴヌクレオチドノックダウン剤の非限定的な例は、siRNA、miRNA、shRNA、ダイサー基質、アンチセンスオリゴヌクレオチド、デコイDNAまたはRNA、抗遺伝子オリゴヌクレオチド、およびそれらの任意のアナログおよび先駆物質を含む。

0065

[0082]ここに使用されるように、「オリゴヌクレオチド」という用語は、7−200のヌクレオチドモノマー単位を含むポリマーを指す。ある実施態様において、「オリゴヌクレオチド」は、一本鎖および/または二本鎖のRNA並びに一本鎖および/または二本鎖のDNAを包含する。更に、「ヌクレオチド」、「核酸」、「DNA」、「RNA」という用語および/または同様の用語は、核酸アナログ、すなわち、ペプチド核酸(PNA)、ロックされた核酸(LNA)、ホスホノ−PNA、モルフォリノ核酸または修飾されたリン酸基(例えば、ホスホロチオネートホスホネート、5’N−ホスホラミダイト結合)を有する核酸を含むがこれらに限定されない、修飾された骨格を有するアナログを含む。ヌクレオチドは、天然物から精製し、組み換え発現系を用いて製造して任意に精製し、化学的に合成することなどができる。ここに使用されるように、「ヌクレオシド」は、単糖および塩基を含む化合物を記述する用語である。単糖はペントースおよびヘキソース単糖を含むが、これらに限定されない。単糖はまた、単糖模倣物および水酸基ハロゲンメトキシ、水素またはアミノ基で置換することで、または付加的な水酸基のエステル化によって修飾した単糖を含む。ある実施態様において、ヌクレオチドは、天然ヌクレオシドリン酸(例えばアデノシンチミジングアノシンシチジンウリジンデオキシアデノシンデオキシチミジンデオキシグアノシンおよびデオキシシチジンリン酸)であるか、それらを含む。ある実施態様において、塩基は、様々な核酸から自然発生する任意の塩基並びにそのような自然発生する塩基を模倣した、またはそのような塩基に類似したその他の修飾物を含む。修飾または誘導体化された塩基の非限定的な例は、5−フルオロウラシル5−ブロモウラシル、5−クロロウシル、5−ヨードウラシルヒポキサンチン、キサンチン、4−アセチルシトシン、5−(カルボキシヒドロキシルメチル)ウラシル、5−カルボキシメチルアミノメチル−2−チオウリジン、5−カルボキシメチルアミノメチルウラシルジヒドロウラシルベータ−D−ガラクトシルキューシン(queosine)、イノシン、N6−イソペンテニルアデニン、1−メチルグアニン、1−メチルイノシン、2,2−ジメチルグアニン、2−メチルアデニン、2−メチルグアニン、3−メチルシトシン5−メチルシトシン、N6−アデニン、7−メチルグアニン、5−メチルアミノメチルウラシル、5−メトキシアミノメチル−2−チオウラシル、ベータ D−マンノシルキューオシン、5’−メトキシカルボキシメチルウラシル、5−メトキシウラシル、2−メチルチオ−N6−イソペンテニルアデニン、ウラシル−5−オキシ酢酸、ワイブトキソシン(wybutoxosine)、シュードウラシル、キューオシン、2−チオシトシン、5−メチル−2−チオウラシル、2−チオウラシル、4−チオウラシル5−メチルウラシル、ウラシル−5−オキシ酢酸メチルエステル、ウラシル−5−オキシ酢酸、5−メチル−2−チオウラシル、3−(3−アミノ−3−N−2−カルボキシプロピル)ウラシル、2−アミノアデニン、ピロロピリミジンおよび2,6−ジアミノプリンを含む。ヌクレオシド塩基は更に、普遍的な核酸塩基、例えばジフルオロトリルニトロインドリル、ニトロピロリル、またはニトロイミダゾリルを含む。ヌクレオチドはさらに、ラベルを有するまたは脱塩基(すなわち塩基を欠く)モノマーを含むヌクレオチドを含む。特に示さない限り、核酸配列は、5’から3’方向に示される。ヌクレオチドは、ワトソンクリック塩基対を介する水素結合を通じて、配列特異的な方式で別のヌクレオチドに結合できる。そのような塩基対は、互いに相補的であると言われる。オリゴヌクレオチドは、一本鎖、二本鎖または三本鎖であり得る。

0066

[0083]RNA干渉(RNAi):ここに使用されるように、「RNA干渉」または「RNAi」という用語は、標的RNAに実質的に相補的である部分も含む少なくとも部分的に二本鎖のRNAが介在する、遺伝子発現の配列特異的な阻害および/または標的mRNAおよびタンパク質レベルの減少を意味する。

0067

[0084]RNAi剤:ここに使用されるように、「RNAi剤」という用語は、RNAi機構によって遺伝子発現の阻害を仲介することができるオリゴヌクレオチドを意味し、siRNA、マイクロRNA(miRNA)、ショートヘアピンRNA(shRNA)、非対称性干渉RNA(aiRNA)、ダイサー基質およびそれらの前駆体を含むがこれらに限定されない。

0068

[0085]ショート干渉RNA(siRNA):ここに使用されるように、「ショート干渉RNA」または「siRNA」という用語は、約15−50塩基対の長さを有し、任意に0から2の一本鎖オーバーハングをさらに含むヌクレオチド二重鎖を含むRNAi剤を意味する。siRNAの1つの鎖は、相補的な方式で標的RNAとハイブリダイズする部分を含む。ある実施態様において、siRNAと標的RNAのターゲットとされた部分との間で1以上のミスマッチが存在してもよい。ある実施態様において、siRNAは、ターゲットとなる転写の分解を引き起こすことで、遺伝子発現の阻害を仲介する。

0069

[0086]ショートヘアピンRNA(shRNA):ショートヘアピンRNA(shRNA)は、互いにハイブリダイズするか、または互いにハイブリダイズ可能であり、二本鎖(二重鎖)構造および少なくとも1つの一本鎖部分を形成する少なくとも2つの相補部分を有するオリゴヌクレオチドを意味する。

0070

[0087]ダイサー基質:「ダイサー基質」は、細胞において、RNaseIIIファミリーメンバーであるダイサーの基質である約25塩基対より大きい二重鎖RNAである。ダイサー基質は分断され、RNA干渉の効果を促す約21の塩基対の二重鎖小分子干渉RNAs(siRNAs)が作られ、mRNAノックダウンにより遺伝子サイレンシングがもたらされる。

0071

[0088]遺伝子発現の阻害:ここに使用されるように、「遺伝子発現の阻害」という表現は、遺伝子の発現産物の量のあらゆる測定可能な減少を引き起こすことを意味する。発現産物とは、遺伝子から転写されたRNA(例えばmRNA)および/または遺伝子から転写されたmRNAから翻訳したポリペプチドであり得る。発現のレベルは、mRNAまたはタンパク質の測定のための標準的な技術を使用して決定してよい。

0072

[0089]ここに使用されるように、「実質的に帯電していない」とは、±10から±30mVのゼータ電位、および/または負の電荷に帯電可能な帯電可能種(例えば、脱プロトン化によって陰イオン性となる酸性種)の第1の数(z)および正の電荷に帯電可能な帯電可能種(例えば、プロトン化によって陽イオン性となる塩基性種)の第2の数(0.5z)の存在を含む。

0073

[0090]治療薬:ここに使用されるように、「治療薬」という表現は、対象、臓器組織または細胞に投与された場合に、治療効果を有し、および/または所望の生物学的および/または薬理学的効果を誘発する任意の薬剤を意味する。

0074

[0091]治療的有効量:ここに使用されるように、治療薬という用語の「治療的有効量」は、疾病障害および/または症状を患うまたはそれらの傾向がある対象に投与された場合、疾病、障害および/または症状を治療する、診断する、予防するおよび/またはそれらの病徴発症を遅らせるために十分な量を意味する。

0075

[ミセル集合体構造]
[0092]ある実施態様において、複数の膜不安定化ブロックコポリマーを含むミセル集合体が提供される。一定の実施態様において、ミセル集合体はコアおよびシェルを含む。

0076

[0093]ある実施態様において、膜不安定化ブロックコポリマーのコアブロックは膜を不安定化する。特定の実施態様において、ここに記述される膜不安定化ブロックコポリマーのコアブロックはpH依存性膜不安定化疎水性物質である。一定の実施態様において、シェルブロックは親水性である。特定の実施態様において、シェルブロックはほぼ中性のpHにおいて親水性である。

0077

[0094]ここに使用されるように、膜不安定化ブロックコポリマーは、膜破壊ブロックコポリマー(例えばエンドソーム膜を溶解するポリマー)および(例えばエンドソーム膜の一時的な裂け目を介して)膜を局所的に不安定化するブロックコポリマーを含む。ある実施態様において、膜不安定化ブロックコポリマーは、(i)複数の疎水性のモノマー残基、(ii)帯電可能種を有する複数の陰イオンモノマー残基、この帯電可能種は、血清の生理的pHで陰イオンであり、エンドソームのpHで実質的に中性であるかまたは帯電していない、および(iii)任意に複数の陽イオン性モノマー残基を含む。ある実施態様において、ブロックコポリマーにおける陰イオン種と陽イオン種との比の変更は、ここに記載されるミセル集合体の膜不安定化活性の変更を可能にする。そのような実施態様の幾つかにおいて、ブロックコポリマーにおける陰イオン種:陽イオン種の比は、血清の生理的pHにおいて約4:1から約1:4の範囲である。そのような実施態様の幾つかにおいて、ブロックコポリマーの疎水性ブロックにおける陰イオン種と陽イオン種との比の変更は、ここに記載されるミセル集合体の膜不安定化活性の変更を可能にする。そのような実施態様の幾つかにおいて、ここに記述されるブロックコポリマーの疎水性ブロックにおける陰イオン種:陽イオン種の比は、血清の生理的pHにおいて約1:2から約3:1、または約1:1から約2:1の範囲である。

0078

[0095]一定の実施態様において、ここに提供されるミセル集合体に存在する膜不安定化ブロックコポリマーは、複数の疎水性基を含むコアセクション(例えばコアブロック)を含む。より特定の実施態様において、コアセクション(例えばコアブロック)は、複数の疎水性基および複数の第1の帯電可能種または基を含む。さらに特定の実施態様において、そのような第1の帯電可能種または基は、(例えばほぼ中性のpH、または約7.4のpHで)負に帯電しておりおよび/または負に帯電した種または基に帯電可能である。ある特定の実施態様において、コアセクション(例えばコアブロック)は、複数の疎水性基、複数の第1の帯電可能種または基、および複数の第2の帯電可能種または基を含む。より特定の実施態様において、第1の帯電可能種または基は、負に帯電しており、および/または負に帯電した種または基に帯電可能であり、第2の帯電可能種または基は、(例えばほぼ中性のpH、または約7.4のpHで)正に帯電しており、および/または正に帯電した種または基に帯電可能である。

0079

[0096]一定の実施態様において、ミセル集合体のシェルおよび/またはここに記述される膜不安定化ブロックコポリマーのシェルブロックは、帯電可能種または基をさらに含む。ある実施態様において、ここに提供されるミセル集合体に存在する1以上の膜不安定化ブロックコポリマーは複数の陽イオン性帯電可能種または基を含むシェルセクションを有する。ミセル集合体の周囲の媒質における電解質(例えばpH)の濃度に依存して、これらの陽イオン性帯電可能種は、陽イオンに帯電した状態であるか、または帯電していない状態である。

0080

[0097]一定の実施態様において、ここに提供されるミセル集合体は、約5のpHにて正味陽イオンの電荷を有する。ある実施態様において、ここに記載されるミセル集合体は、ほぼ中性のpHにおいて、正味中性の電荷を有している。一定の実施態様において、ここに記載されるミセル集合体は、ほぼ中性のpH(例えば約7.4のpH)にて正味陽イオンの電荷を有する。ある実施態様において、ここに記載されるミセル集合体は、約7のpHよりも約5のpHにおいてより大きな正味の陽イオン性の電荷を有する。さらなるまたは代替となる実施態様において、ここに提供されるミセル集合体は、公称の(または絶対値の)電荷、すなわち約7のpHよりも約5のpHの場合の方が大きい電荷を有する。

0081

[0098]一定の実施態様において、ミセル集合体の形態が、約6以上、約6.5以上、約7以上、約6から約14以上;約6から約10以上;約6から約9.5以上;約6から約9以上;約6から約8.5以上;約6から約8以上;約6.5から約14以上;約6.5から約10以上;約6.5から約9.5以上;約6.5から約9以上;約6.5から約8.5以上;約7から約14以上;約7から約10以上;約7から約9.5以上;約7から約9以上;約7から約8.5以上;約6.2から約7.5以上;6.2から7.5;または約7.2から約7.4のpH範囲にわたってミセル、擬似ミセルまたはミセル様構造であるミセル集合体が提供される。一定の実施態様において、約7以下;約6.8以下;約6.5以下;約6.2以下;約6以下;約5.8以下;または約5.7以下のpHにおいて、ここに提供されるミセル集合体、ミセル、擬似ミセルまたはミセル様構造は、実質的に、または少なくとも部分的に分裂または解離する。特定の実施態様において、約6.2から7.5のpH範囲にわたる前記ミセル集合体の形態はミセルである。ここに使用されるように、ミセル集合体は、少なくとも記述されるpHにわたって形態を有し、記述されるpHの範囲外のpHにおいても形態を有してよいと理解すべきである。

0082

[0099]一定の実施態様において、ここに記述される「ブロックコポリマー」は、コアセクションおよびシェルセクションを含む。ここに議論されるように、コアセクションは、任意にコアブロックであり、またはコアブロックを含み、シェルセクションは、任意にシェルブロックであるか、またシェルブロックを含む。ある実施態様において、少なくとも1つのそのようなブロックは、グラジエントポリマーブロックである。さらなる実施態様において、ここで使用されるブロックコポリマーは、任意にグラジエントポリマーで置換される(すなわち、ミセル集合体において使用されるポリマーは、コアセクションおよびシェルセクションを有するグラジエントポリマーである)。

0083

[00100]一定の実施態様において、ミセル集合体はナノ粒子である。特定の実施態様において、ミセル集合体はミセルである。またさらなる実施態様において、ミセル集合体は、約10nmから約200nm、約10nmから約100nmまたは約30−80nmのサイズを有するナノ粒子またはミセルである。粒子サイズは、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)、動的光散乱法(DLS)、電子顕微鏡技術(例えばTEM)およびその他の方法を含むがこれらに限定されない任意の様式にて決定できる。

0084

[00101]一定の実施態様において、シェルおよび/またはシェルブロックは、親水性および/または帯電性(例えば非帯電性、陽イオン性、ポリカチオン性、陰イオン性、ポリアニオン性または双生イオン性)である。一定の実施態様において、シェルおよび/またはシェルブロックは親水性および中性(非帯電性)である。特定の実施態様において、シェルおよび/またはシェルブロックは正味の正電荷を含む。特定の実施態様において、シェルおよび/またはシェルブロックは正味の負電荷を含む。特定の実施態様において、シェルおよび/またはシェルブロックは正味の中性電荷を含む。ある実施態様において、コアおよび/またはコアブロックは疎水性であり、および/または疎水性の基、成分、モノマー単位、種等を含む。特定の実施態様において、疎水性コアおよび/またはコアブロックは、複数の疎水性の基、成分、モノマー単位、種等および複数の帯電可能種またはモノマー単位を含む。より特定の実施態様において、複数の帯電可能なモノマー単位または種は、複数の陰イオン性帯電可能モノマー単位または種を含む。より特定の実施態様において、複数の帯電可能なモノマー単位または種は、複数の陽イオン性帯電可能モノマー単位または種を含む。さらに特定の実施態様において、複数の帯電可能なモノマー単位または種は、複数の陽イオン性および複数の陰イオン性帯電可能モノマー単位または種を含む。ある実施態様において、ブロックコポリマーは、それぞれ、(1)ミセル集合体(例えばミセル)のシェルを形成する親水性、帯電性(例えば陰イオン性もしくはポリアニオン性;または陽イオン性もしくはポリカチオン性;または双生イオン性;または非帯電性)のブロック、(2)疎水性ブロック、および(3)複数の陰イオン性帯電可能種を有し、膜を不安定にする(例えば、pH依存的様式で膜を不安定にする)。ある実施態様において、複数の陰イオン性帯電可能種は疎水性ブロックに存在する。一定の実施態様において、疎水性コアおよび/またはコアブロックは、任意に、疎水性基、帯電可能基またはそれらの組み合わせを含んでよく、または含まないでよいスペーサーモノマー単位を含む。ある実施態様において、ミセル集合体(例えばミセル)のコア(例えばコポリマーの1以上のコアブロック)を形成する、またはそれに存在するポリマーブロックは、帯電可能である(例えば、生理的なpHにおいて陽イオン種および/または陰イオン種を含む)。ある例において、ここに提供されるミセル集合体(例えばミセル)は、自己会合する複数のブロックコポリマーから形成される。特定の例において、自己会合は、ブロックコポリマーの疎水性ブロックの相互作用によって生じ、生じるミセル集合体(例えばミセル)は、ミセル集合体のコアに存在する疎水性ブロックの疎水性相互作用によって安定する。

0085

[00102]ある実施態様において、ここに提供されるミセル集合体(例えばミセル)は、少なくとも2時間、少なくとも4時間、少なくとも6時間、少なくとも8時間、少なくとも12時間または少なくとも24時間、50%のヒト血清にて活性(例えば、ポリヌクレオチドといった治療薬を送達するミセル集合体の活性)を維持する。さらなるまたは代替となる実施態様において、ここに提供されるミセル集合体(例えばミセル)は、少なくとも2時間、少なくとも4時間、少なくとも6時間、少なくとも8時間、少なくとも12時間または少なくとも24時間、少なくとも50%のヒト血漿にて活性(例えばポリヌクレオチドを送達するミセル集合体の活性)を維持する。さらなるまたは代替となる実施態様において、ここに提供されるミセル集合体(例えばミセル)は、少なくとも2時間、少なくとも4時間、少なくとも6時間、少なくとも8時間、少なくとも12時間または少なくとも24時間、50%のマウス血清にて活性(例えばポリヌクレオチドを送達するミセル集合体の活性)を維持する。また更なるまたは代替となる実施態様において、ここに提供されるミセル集合体(例えばミセル)は、少なくとも2時間、少なくとも4時間、少なくとも6時間、少なくとも8時間、少なくとも12時間または少なくとも24時間、少なくとも50%のマウス血漿にて活性(例えば、ポリヌクレオチドといった治療薬を送達するミセル集合体の活性)を維持する。特定の実施態様において、ここに提供されるミセル集合体(例えばミセル)は、少なくとも2時間50%のヒト血清にて、少なくとも2時間少なくとも50%のヒト血漿にて、少なくとも2時間50%のマウス血清にて、少なくとも2時間少なくとも50%のマウス血漿にて、またはそれらの組み合わせで、活性(例えば、ポリヌクレオチドといった治療薬を送達するミセル集合体の活性)を維持する。

0086

[00103]様々な実施態様において、ここに記述されるミセル集合体(例えばミセル)に使用されるブロックコポリマーは、ここに提供されるミセル集合体(例えばミセル)の一定の側面または機能性に影響を及ぼし、またはそれらに影響を及ぼすように選択され、そのような側面または機能性には以下のものが含まれるが、これらに限定されない:(1)ミセル集合体(例えばミセル)の生物物理学的特性、非限定的な例示としては、可溶性、水可溶性、安定性、水性媒質における安定性、親水性、親油性、疎水性等;(2)管理可能な形態またはその他の目的へのミセル集合体の処方の促進;(3)(例えばターゲットする成分を運ぶことによる)特定のまたは選択したタイプの細胞をターゲットするミセル集合体の能力;および/または(4)ミセル集合体(例えばミセル)の生物学的適合性を増大する能力。ある実施態様において、ここに提供されるミセル集合体(例えばミセル)は、1以上の以下の事項によって特徴づけられる:(1)ミセル集合体(例えばミセル)は、水混和性溶媒(例えばエタノール、但しこれに限定されない)から水性溶媒(例えば、リン酸緩衝液、pH7.4)への希釈によるブロックコポリマーの自発的な自己会合により組織化された集合体(例えばミセル)を形成することで、形成される;(2)ミセル集合体(例えばミセル)は、(例えば、臨界安定性濃度または臨界ミセル濃度(CMC)を構成する100ug/ml、50ug/ml、10μg/ml、5ug/mlまたは1ug/mlのポリマー濃度への)希釈に対して安定である;(3)ミセル集合体(例えばミセル)は周囲の媒質の高いイオン強度に対して安定(例えば0.5M NaCl)である;および/または(4)ミセル集合体(例えばミセル)は、有機溶媒(例えば、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMS)およびジオキサンを含むがこれらに限定されない有機溶媒)の濃度が増大すると、安定性を増す。ある実施態様において、ここに提供されるミセル集合体(例えばミセル)は、少なくとも前述の特性の2つを有することにより特徴づけられる。ある実施態様において、ここに提供されるミセル集合体(例えばミセル)は、少なくとも前述の特性の3つを有することにより特徴づけられる。ある実施態様において、ここに提供されるミセル集合体(例えばミセル)は、前述の特性の全てを有することにより特徴づけられる。

0087

[00104]一定の実施態様において、ここに提供されるミセル集合体(例えばミセル)は、その他の基準によって、更にまたは代替的に特徴付けられる:(1)個々のブロックの分子量およびそれらの相対長さ比は、形成されたミセル集合体のサイズおよびその相対的安定性を管理するために減少または増大され、および(2)シェルを形成するポリマー陽イオン性ブロックのサイズは、陰イオン性治療薬(例えばオリゴヌクレオチド剤)と有効な複合体の形成を提供するために、および/または陰イオン性治療薬(例えばオリゴヌクレオチド剤)の電荷の中和を提供するために、変更される。

0088

[00105]さらに、一定の実施態様において、ここに提供されるミセル集合体は、小さな疎水性の分子、例えば疎水性小分子化合物(例えば疎水性小分子薬剤)をミセル集合体の疎水性コアに選択的に取り込む。特定の実施態様において、ここに提供されるミセル集合体は、小さな疎水性の分子、例えば疎水性小分子化合物ピレンをミセル集合体の疎水性コアに選択的に取り込む。

0089

[コア]
[00106]一定の実施態様において、ここに記載されるミセル集合体のコアは、複数のpH依存性膜不安定化疎水性物質を含む。一定の実施態様において、ここに記載されるミセル集合体のコアは、少なくとも部分的に、実質的にまたは主に疎水性相互作用によって、一つに維持される。

0090

[00107]ある実施態様において、ここに記載されるミセル集合体のコアは、複数の第1の帯電可能種を含む。特定の実施態様において、第1の帯電可能種は、陰イオン種に帯電可能であるか、帯電している。コア内の全ての第1の帯電可能種が帯電していないか、コア内の一部または全ての第1の帯電可能種が帯電していると理解される。

0091

[00108]一定の実施態様において、ここに記述される膜不安定化ポリマーのコアブロックは、複数の第1の帯電可能種、および複数の第2の帯電可能種を含む。ある例において、第1の帯電可能種は、陰イオン種に帯電可能であるか、帯電している;および、第2の帯電可能種は、陽イオン種に帯電可能であるか、帯電している。ある実施態様において、ここに記載されるミセル集合体のコアは、複数の第1の帯電可能種;複数の第2の帯電可能種;および複数の疎水性種を含む。

0092

[00109]コアは複数の陰イオン性帯電可能種および複数の陽イオン性帯電可能種を含む一定の実施態様において、複数の陰イオン性帯電可能種の数と複数の陽イオン性帯電可能種の数との比は、約1:10から約10:1、約1:8から約8:1、約1:6から約6:1、約1:4から約4:1、約1:2から約2:1、約3:2から約2:3、または約1:1である。ある実施態様において、コアは陰イオン性に帯電した複数の陰イオン性帯電可能種および陽イオン性に帯電した複数の陽イオン性帯電可能種を含み、ここにおいて、コアの中に存在する陰イオン性に帯電した種の数と陽イオン性に帯電した種の数との比は、約1:10から約10:1、約1:8から約8:1、約1:6から約6:1、約1:4から約4:1、約1:2から約2:1、約3:2から約2:3、または約1:1である。

0093

[00110]ある実施態様において、ほぼ中性のpH(例えば約7.4のpH)における、複数の陰イオン性帯電可能種の数と複数の陽イオン性帯電可能種の数との比は、約1:10から約10:1、約1:8から約8:1、約1:6から約6:1、約1:4から約4:1、約1:2から約2:1、約2:3から約3:2、約1:1.1から約1.1:1、または約1:1である。ある実施態様において、コアは、陰イオン性に帯電した複数の陰イオン性帯電可能種および陽イオン性に帯電した複数の陽イオン性帯電可能種を含み、ここにおいて、ほぼ中性のpH(例えば約7.4のpH)における、コアに存在する陰イオン性に帯電した種の数と陽イオン性に帯電した種の数との比は、約1:10から約10:1、約1:8から約8:1、約1:6から約6:1、約1:4から約4:1、約1:2から約2:1、約2:3から約3:2、約1:1.1から約1.1:1、または約1:1である。特定の実施態様において、コアに存在する正に帯電した種とコアにおける負に帯電した種との比は、ほぼ中性のpHの約1:4から約4:1である。より特定の実施態様において、コアに存在する正に帯電した種とコアにおける負に帯電した種との比は、ほぼ中性のpHにおいて約1:2から約2:1である。特定の実施態様において、コアに存在する正に帯電した種とコアにおける負に帯電した種との比は、ほぼ中性のpHにおいて約1:1.1から約1.1:1である。

0094

[00111]特定の実施態様において、第1の帯電可能種はブレンステッド酸である。特定の例において、ここに使用されるように、帯電可能種は、(例えばpH依存的様式における)プロトンの付加または除去が陽イオン性または陰イオン性の種、基またはモノマー単位をそれぞれ提供する種を含む。

0095

[00112]ある実施態様において、コアに存在する第1の帯電可能種は、ほぼ中性のpH(例えば約7.4のpH)で、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%または少なくとも95%負に帯電する種である。特定の実施態様において、これらの第1の帯電可能種は、ほぼ中性のpHでH+を損失して陰イオン種に帯電する。さらなるまたは代替となる実施態様において、コアに存在する第1の帯電可能種は、わずかに酸性のpH(例えば、約6.5以下;約6.2以下;約6以下;約5.9以下;約5.8以下のpH;またはほぼエンドソームのpH)で、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%または少なくとも95%が中性または帯電していない種である。

0096

[00113]ある実施態様において、第1の帯電可能種非限定的な例示として、カルボン酸無水物、スルホンアミド、スルホン酸、スルフィン酸、硫酸、リン酸、ホスフィン酸、硼酸亜燐酸等である。

0097

[00114]ある実施態様において、コアに存在する第2の帯電可能種は、ほぼ中性のpH(例えば約7.4のpH)にて、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%または少なくとも95%が正に帯電する種である。特定の実施態様において、これらの第2の帯電可能種は、H+の付加により、陽イオン種に帯電する。さらなるまたは代替となる実施態様において、コアに存在する第2の帯電可能種は、わずかに酸性のpH(例えば、約6.5以下;約6.2以下;約6以下;約5.9以下;約5.8以下のpH;またはほぼエンドソームのpH)で、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%または少なくとも95%が正に帯電した種である。

0098

[00115]ある実施態様において、ミセル集合体のコアにおいて複数の膜を不安定にする成分を含むミセル集合体が提供される。

0099

[シェル]
[00116]ある実施態様において、ここに記載されるミセル集合体のシェルは親水性である。特定の実施態様において、ここに記載されるミセル集合体のシェルは複数の帯電可能種を含む。特定の実施態様において、帯電可能種は陽イオン種に帯電可能であるか、帯電している。その他の特定の実施態様において、帯電可能種は陰イオン種に帯電可能であるか、帯電している。その他の実施態様において、ミセル集合体のシェルは親水性であり、および帯電していない(例えば実質的に帯電していない)。そのようなシェルブロックは、帯電可能種の全てが帯電していない、または帯電可能種の一部もしくは全てが帯電している種を含むと理解される。

0100

[00117]特定の実施態様において、ここに記載されるミセル集合体のシェルは、ほぼ中性のpH(例えば、約7.4のpH)でポリカチオンである。ある実施態様において、ミセル集合体のシェルにおける帯電可能種は、ほぼ中性のpH(例えば約7.4のpH)で、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%または少なくとも95%が正に帯電する種、基またはモノマー単位である。特定の実施態様において、ミセル集合体のシェルにおけるこれらの帯電可能種は、H+の付加により、陽イオン種(例えばブレンステッド塩基)に帯電する。さらなるまたは代替となる実施態様において、ここに記載されるミセル集合体のシェルにおける帯電可能種は、わずかに酸性のpH(例えば、約6.5以下;約6.2以下;約6以下;約5.9以下;約5.8以下のpH;またはほぼエンドソームのpH)で、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%または少なくとも95%が正に帯電する種である。

0101

[00118]ある実施態様において、ここに記載されるミセル集合体のシェルは、生理的なpH(例えば循環するヒト血漿のpH)において、またはそのpH付近において、陽イオン性である。ある実施態様において、シェルブロックはポリカチオン性である。ある実施態様において、シェルは、1以上の治療薬(例えばsiRNAといったポリヌクレオチド)を含み、ここにおいて治療薬はポリアニオン性である。ある実施態様において、複数の治療薬は、総計xの陰イオンを含み、ここに記載されるミセル集合体のポリカチオン性シェルは、約0.6x、約0.7x、約0.8x、約0.9x、約1.0x、約1.1xまたはそれ以上の陽イオンを含む。

0102

[00119]ある実施態様において、ここに記載されるミセル集合体のシェルは親水性および非帯電性である。ここに有用な親水性、非帯電性種は、非限定的な例示として、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリエチレンオキシド(PEO)等である。

0103

[00120]一定の実施態様において、ここに記載されるミセル集合体のシェルは、複数の種々の親水性種(例えば少なくとも1つの帯電していない親水性種および少なくとも1つの帯電した親水性種)を含む。

0104

[粒子サイズ]
[00121]一定の実施態様において、ここに記載されるミセル集合体は、任意の適切なサイズを有するナノ粒子である。ナノ粒子のサイズは、コアセクション、シェルセクション、付加的なセクションまたはそれらの組み合わせの重合度の調節により、特定のニーズを満たすために調節される。特定の実施態様において、ここに提供されるミセル集合体は、約10nmから約200nmの平均流体力学的径を有する。より特定の実施態様において、ここに記載されるミセル集合体は、水性媒質において、約1nmから約500nm、約5nmから約250nm、約10nmから約200nm、約10nmから約100nm、約20nmから約100nm、約30nmから約80nm等の平均流体力学的径を有する。さらに特定の実施態様において、ここに提供されるミセル集合体は、水性媒質において、ほぼ中性のpH(例えば約7.4のpH)で、約1nmから約500nm、約5nmから約250nm、約10nmから約200nm、約10nmから約100nm、約20nmから約100nm、約30nmから約80nm等平均流体力学的径を有する。ある実施態様において、ここに提供されるミセル集合体は、ヒト血清において、約1nmから約500nm、約5nmから約250nm、約10nmから約200nm、約10nmから約100nm、約20nmから約100nm、約30nmから約80nm等の平均流体力学的径を有する。特定の実施態様において、約7.4のpHの水性媒質およびヒト血清の両方において、約10nmから約200nmの粒子サイズを有するミセル集合体が提供される。

0105

[集合体]
[00122]ある実施態様において、ここに提供されるミセル集合体は自己会合する。一定の実施態様において、ミセル集合体は、水性媒質において自己会合し、または自己会合できる。ある実施態様において、ミセル集合体は、ほぼ中性のpH(例えば約7.4のpH)を有する水性媒質において自己会合し、または自己会合できる。ある実施態様において、ミセル集合体は、ほぼ中性のpH(例えば約7.4のpH)を有する水性媒質によるブロックコポリマーの有機溶液の希釈により、自己会合し、または自己会合できる。ある実施態様において、ミセル集合体は、ヒト血清において、自己会合し、または自己会合できる。ある実施態様において、ここに提供されるミセル集合体は自己会合する。

0106

[00123]特定の実施態様において、ここに提供されるミセル集合体は、約6から約9、約6から約8、約6.5から約9、約6.5から約8、約6.5から約7.5、約7から約9または約7から約8の範囲の少なくとも1つのpHの値の水性媒質において自己会合する。ある実施態様において、ミセル集合体は、約5.0から約7.4の内のpHの値の水性媒質において膜を不安定にする。ここに使用されるように、ミセル集合体は、少なくともここに記述されるpHにおいて自己会合するが、記載されるpH範囲外の1以上のpH値にて自己会合してもよいと解される。

0107

[00124]ある実施態様において、ここに提供されるミセル集合体は、任意の適切な濃度にて自己会合する。一定の実施態様において、ここに提供されるミセル集合体は、約2μg/mL、約5μg/mL、約8μg/mL、約10μg/mL、約20μg/mL、約25μg/mL、約30μg/mL、約40μg/mL、約50μg/mL、約60μg/mL、約70μg/mL、約80μg/mL、約90μg/mL、約100μg/mLまたはこれら以上の濃度(例えば臨界集合体濃度(CAC)またはミセル集合体が形態される最小の濃度)で自己会合する。一定の実施態様において、ここに提供されるミセル集合体は、約1μg/mLから約100μg/mLの間の少なくとも1つの濃度にて自己会合する。

0108

[00125]ある実施態様において、ここに提供されるミセル集合体(例えばミセル)は、ここに記載されるポリマーの自発的な自己組織化によって作製される。一定の実施態様において、ここに記載されるポリマーは、(a)水混和性有機溶媒にポリマーを含む溶液を水性溶媒で希釈することによって、または(b)水溶液に直接溶解することで、ここに記載されるミセル集合体へと集合する。ある実施態様において、ここに記載されたポリマーは、ポリヌクレオチドがない状態においてここに記載されるミセル集合体へと集合する。

0109

[00126]ある実施態様において、ミセル集合体(例えばミセル)は水溶液による稀釈に対して安定的である。特定の実施態様において、ミセル集合体(例えばミセル)は、生理的pH(ヒトにおいて循環する血液のpHを含む)において、約50から約100μg/mLまたは約10から約50μg/mL、10μg/mL未満、5μg/mL未満または2μg/mL未満の臨界安定性濃度(例えば臨界ミセル濃度(CMC))を有して、希釈に安定的である。ここに使用されるように、「ミセル集合体の不安定化」とは、ミセル集合体を形成する重合体の鎖が、少なくとも部分的に、分散し、構造上変化すること(例えば、サイズの拡大および/または形状の変化)、および/または無定形超分子構造(例えば非ミセル超分子の構造)を形成してもよいことを意味する。臨界安定性濃度(CSC)、臨界ミセル濃度(CMC)および臨界集合体濃度(CAC)という用語は、ここにおいて互換的に使用される。

0110

[安定性]
[00127]ある実施態様において、ここに提供されるミセル集合体は水性媒質において安定している。一定の実施態様において、ここに提供されるミセル集合体は、選択したpH、例えば、ほぼ生理的なpH(例えば循環するヒト血漿のpH)の水性媒質において安定している。特定の実施態様において、ここに提供されるミセル集合体は、ほぼ中性のpH(例えば約7.4のpH)の水性媒質において安定している。特定の実施態様において、水性媒質は、動物(例えばヒト)の血清または動物(例えばヒト)の血漿である。一定の実施態様において、ここに提供されるミセル集合体は、ヒト血清および/またはヒト血漿において安定している。特定の実施態様において、ミセル集合体は循環するヒト血漿において安定している。ミセル集合体の安定性は明示されるpHに制限されないと理解されるが、少なくとも明示されるpHを含むpHの値で安定していると理解される。特定の実施態様において、ここに記載されるミセル集合体は、ほぼ中性のpHよりも酸性のpHにおいて実質的に安定性が低い。より特定の実施態様において、ここに記載されるミセル集合体は、約7.4のpHよりも約5.8のpHの場合の方が、実質的に安定性が低い。

0111

[00128]特定の実施態様において、ミセル集合体は、(例えばほぼ中性のpHで)10μg/mL以上の濃度において安定である。ある実施態様において、ミセル集合体は、(例えばほぼ中性のpHで)100μg/mL以上の濃度において安定である。

0112

[ブロックコポリマー]
[00129]ある実施態様において、ここに提供される膜不安定化ブロックコポリマーは、任意の適切なpHにおいて膜を不安定化する。ある実施態様において、膜不安定化ブロックコポリマーは、(例えば水性媒質において)エンドソームのpH、約6.5以下、約5.0から約6.5、または約6.2以下のpHにおいて、膜を不安定化する。

0113

[00130]特定の実施態様において、ここに提供される膜不安定化ブロックコポリマーのコアブロックは、複数の第1の帯電可能の基、種またはモノマー単位および複数の第2の帯電可能種、基またはモノマー単位を含む。特定の例において、第1の帯電可能の基、種またはモノマー単位は、負に帯電しており、または負の種、基またはモノマー単位に帯電可能である。ある例において、第2の帯電可能の基、種またはモノマー単位は、正に帯電しており、または陽イオン種、基またはモノマー単位に帯電可能である。一定の実施態様において、ここに記載されるミセル集合体を含む水性媒質のpHが増大すると、膜不安定化ブロックコポリマーのコアブロックおよびミセル集合体のコアは、より正に帯電し、ミセル集合体の形状および/またはサイズの破壊をもたらし、および、膜(例えばミセル集合体の周囲のエンドソーム膜)の部分的または実質的な破壊を引き起こす。

0114

[00131]一定の実施態様において、ここに提供されるミセル集合体は、pH依存的様式にてエンドソーム膜を不安定化する複数の膜不安定化ブロックコポリマーを含む。様々な実施態様において、膜不安定化ブロックコポリマーは、ミセル集合体に集合した場合および/またはミセル集合体の形態と独立に存在する場合(例えばミセル集合体が解離および/または不安定化した場合)に、膜を不安定化する。ある実施態様において、生理的なpH(例えば循環する血液のpH)またはその付近のpHにおいて、ミセル集合体を構成するポリマーは、最小限に膜を不安定化するが、低下したpH(例えばエンドソームのpH)にさらされると、ポリマーは膜不安定化する。特定の例において、膜を不安定化する状態へのこの移行は、ポリマーに組み込まれる弱酸性残基のプロトン化によって生じ、そのようなプロトン化は、ポリマーの疎水性の増大をもたらす。特定の例において、ポリマーの疎水性の増大は、ミセル集合体の構造変化をもたらし、ミセル集合体に膜を不安定化させる(例えば膜の不安定化を引き起こす)。ある実施態様において、ここに記載されるミセル集合体の膜不安定化の機構は、ポリカチオン例えばPEIまたはその他のポリカチオンの純粋なプロトン−スポンジ膜不安定化機構に依存しない。ある実施態様において、膜破壊の2つの機構、(a)ポリカチオン(例えばDMAEMA)および(b)疎水性化されたポリアニオン(例えばプロピルアクリル酸)(これらはともに作用する)の組み合わせは、ポリマーによって付与される膜不安定化の力価に対して付加的または相乗的な効果を有する。

0115

[00132]ある実施態様において、ポリマーブロックは、非限定的な例示として、ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、ポリエチレングリコール、親水性ブロック、疎水性ブロック、帯電したブロック等から任意に選択される。

0116

[00133]一定の実施態様において、ここに記載されるミセル集合体は膜不安定化ブロックコポリマーを含み、ここにおいて、ブロックコポリマーは非ペプチド性および/または非脂質性である。膜不安定化ブロックコポリマーを含むミセル集合体であって、前記コアブロックは非ペプチド性および/または非脂質性であるミセル集合体が提供される。一定の実施態様において、ここに記載されるミセル集合体は膜不安定化ブロックコポリマーを含み、前記シェルブロックは非ペプチド性および/または非脂質性である。ある実施態様において、ミセル集合体を形成するブロックコポリマーの骨格は、非ペプチド性および/または非脂質性である。一定の実施態様において、コアブロックの骨格は非ペプチド性および/または非脂質性である。ある実施態様において、シェルブロックは非ペプチド性および/または非脂質性である。ここに使用されるように、脂質は、疎水性または環状分子として広く定義される化合物の多様な基であり、2つの異なるタイプの生化学的サブユニット:ケトアシル基およびイソプレン基から全体的にまたは部分的に起因し、例えば、脂肪酸グリセロ脂質グリセロリン脂質スフィンゴ脂質サッカロ脂質(saccharolipids)、ポリケチドステロール脂質およびプレノール脂質(prenol lipids)である。

0117

[00134]ある実施態様において、コアセクション(例えばコアブロック)およびシェルセクション(例えばシェルブロック)を含む複数の膜不安定化ブロックコポリマーを含むミセル集合体であって、コアセクション(例えば、コアブロック)の数平均分子量とシェルセクション(例えば、シェルブロック)の数平均分子量との比が任意の適切な比で存在するミセル集合体が提供される。特定の実施態様において、膜不安定化ブロックコポリマーでは、コアセクション(例えば、コアブロック)の数平均分子量とシェルセクション(例えば、シェルブロック)の数平均分子量との比は、約1:10から約5:1、約1:1から約5:1、約5:4から約5:1、約1:2から約2:1、約2:1、約1.5:1、約1.1:1、約1.2:1、約1.3:1、約1.4:1、約1.6:1、約1.7:1、約1.8:1、約1.9:1または約2.1:1の比である。ある実施態様において、膜不安定化ブロックコポリマーでは、コアセクション(例えば、コアブロック)の数平均分子量とシェルセクション(例えば、シェルブロック)の数平均分子量との比が、約2(以上)から1;約1.5(以上)から1;約1.1(以上)から1;約1.2(以上)から1;約1.3(以上)から1;約1.4(以上)から1;約1.6(以上)から1;約1.7(以上)から1;約1.8(以上)から1;約1.9(以上)から1;または約2.1(以上)から1である。特定の実施態様において、コアブロックの数平均分子量とシェルブロックの数平均分子量との比は約2:1である。

0118

[00135]特定の実施態様において、ここに記載されるミセル集合体は、親水性セグメントおよび疎水性セグメントを有する少なくとも1種のポリマー(例えばモノブロックコポリマーを含む、ブロックコポリマーおよび/またはモノブロックポリマー)を含む。一定の実施態様において、親水性セグメントは親水性ブロックであり、疎水性セグメントは疎水性ブロックである。ある実施態様において、これらのポリマーは非ペプチド性である。その他の実施態様において、親水性セグメントおよび疎水性セグメントは、モノブロックグラジエントコポリマーの異なる領域である。様々な例において、「ポリマーセグメント」は、所定の物理的性質(例えば、ここに記載されるブロックの物理的性質、例えば疎水性、親水性、帯電可能性等)を有するポリマーセクション、または同様の物理的性質(例えば疎水性、親水性、帯電可能性等)を有する1以上のブロックを含むものである。

0119

[00136]一定の実施態様において、ここに記載されるミセル集合体の1以上のまたは全てのポリマー(少なくとも複数の膜不安定化ブロックコポリマーおよび任意に非膜不安定化ブロックコポリマーを含む)は、それぞれ、(1)ミセル集合体(例えばミセル)のシェルの少なくとも一部を形成する任意に帯電した親水性セグメント(例えばシェルブロック);および(2)コア形成ポリマーセグメントの疎水性相互作用によって安定するミセル集合体(例えばミセル)の疎水性コアの少なくとも一部を形成する実質的に疎水性のセグメント(例えばコアブロック)を有する。ある実施態様において、親水性セグメントは中性であるか、または帯電していない。ある実施態様において、親水性セグメントは帯電しており陽イオン性であるか、またはポリカチオン性である。ある実施態様において、親水性セグメントは帯電しており陰イオン性であるか、またはポリアニオン性である。ある実施態様において、親水性セグメントは帯電しており両性イオン性である。ある場合、親水性セグメントは、少なくとも次の3つの機能に役立つかもしれない:(1)ミセル構造のシェルを形成する、(2)ミセル集合体の水性分散性を増大する、および(3)1以上の治療薬(例えばオリゴヌクレオチド−ベース治療分子、例えばsiRNA)に付着(例えば結合)する。ある実施態様において、ミセル集合体の膜不安定化ブロックコポリマーのコアブロックおよび/またはコアは、帯電可能または帯電した種(例えば生理的なpHにおいて、陰イオン性および/または陽イオン性の種/モノマー単位)を含み、膜を不安定化する(例えばpH依存的様式にて膜を不安定化する)。ある実施態様において、ミセル集合体の実質的に疎水性のブロック(例えばコアブロック)および/またはコアは、1以上の帯電可能種(例えばモノマー単位、成分、基等)を含む。より特定の実施態様において、ミセル集合体の実質的に疎水性のブロックおよび/またはコアは、複数の陽イオン種および複数の陰イオン種を含む。さらに特定の実施態様において、ミセル集合体の膜不安定化ブロックコポリマーのコアブロックおよび/またはコアは、実質的に同等の数の陽イオン種および陰イオン種を含む(すなわち、疎水性ブロックおよび/またはコアは実質的に正味中性である)。

0120

[00137]一定の実施態様において、ここに提供されるミセル集合体は、第1のおよび第2の帯電可能種を含む疎水性のコアブロックを含む。ある実施態様において、第1の帯電可能種はここに記述される通りであり、第2の帯電可能種は陽子の付加により陽イオン種に帯電する。特定の実施態様において、第1の帯電可能種は、酸性pH(例えばエンドソームのpH、約6.5より下のpH、約6.0より下のpH、約5.8より下のpH、約5.7より下のpH等)において帯電していない。特定の実施態様において、第2の帯電可能種のpKaは、約6から約10、約6.5から約9、約6.5から約8、約6.5から約7.5またはその他の適切なpKaである。一定の実施態様において、少なくとも1つの第1の帯電可能種および少なくとも1つの第2の帯電可能種は、単一のモノマー単位に存在する。ある実施態様において、第1の帯電可能種は第1の帯電可能なモノマー単位に見つかり、第2の帯電可能種は第2の帯電可能なモノマー単位に存在する。一定の実施態様において、第1の帯電可能種は、脱プロトン化により陰イオン種に帯電し、第2の帯電可能種は、プロトン化により陽イオン種に帯電し、陰イオン種と陽イオン種との比は、ほぼ中性のpHにおいて、約1:10と約10:1との間、約1:6と約6:1との間、約1:4と約4:1との間、約1:2と約2:1との間、約1:2と3:2との間または約1:1である。ある実施態様において、第1の帯電可能なモノマー単位と第2の帯電可能なモノマー単位との比は、約1:10と約10:1との間、約1:6と約6:1との間、約1:4と約4:1との間、約1:2と約2:1との間、約1:2と3:2との間または約1:1である。

0121

[00138]「コポリマー」という用語は、ここに使用されるように、ポリマーが2つ以上の異なるモノマーの重合の結果であることを示す。ここに記載されるミセル集合体の「モノブロックポリマー」または「サブユニットポリマー」は、単一の重合ステップの合成による生成物である。モノブロックポリマーという用語は、コポリマー(すなわち1つを超えるタイプのモノマーの重合の生成物)およびホモポリマー(すなわち単一のタイプのモノマーの重合の生成物)を含む。「ブロック」コポリマーとは、構成上のまたはモノマーの単位の1以上の下位の組み合わせ(sub−combination)を含む構造を意味し、ここにおいて互換的に使用される。そのような構成上のまたはモノマーの単位は、重合されたモノマーの残基を含む。ある実施態様において、ここに記述されたブロックコポリマーは、非脂質性の構成上のまたはモノマーの単位を含む。ある実施態様において、ブロックコポリマーはジブロックコポリマーである。ジブロックコポリマーは2つのブロックを含む;そのようなポリマーの概要は下記のように表わされる:[(AaBbCc)…]m−[XxYyZz…]n、ここにおいて、それぞれの文字は構成上のまたはモノマーの単位を表わし、構成単位のそれぞれの添字は、特定のブロックにおけるその単位のモル分数を表し、3つのドットは、それぞれのブロックにさらに構成単位が存在してもよい(または、より少なくてもよい)ことを表し、mおよびnは、ジブロックコポリマーにおけるそれぞれのブロックの分子量を示す。概要によって示唆されるとおり、ある例において、それぞれの構成単位の数および性質は、それぞれのブロックにて別々に制御される。概要は、各々のブロックにおける構成単位の数または異なるタイプの構成単位の数の間において如何なる任意の関係の推論も意味すべきでなく、解釈されるべきではない。また、概要は、任意の特定の数または特定のブロック内の構成単位の配列を記述するのが目的ではない。それぞれのブロックにおいて、特別に述べない限り、構成単位は、純粋にランダムな、交互にランダムな、規則的に交互な、規則的なブロックまたはランダムなブロックの構成に配置してよい。純粋にランダムな構成は、例えば、非限定的な形態:x−x−y−z−x−y−y−z−y−z−z−z…を有してよい。非限定的な、典型的な交互にランダムな構成は、非限定的な形態:x−y−x−z−y−x−y−z−y−x−z…を有してよく、典型的で規則的に交互の構成は非限定的な形態:x−y−z−x−y−z−x−y−z…を有してよい。典型的で規則性なブロックの構成は、次の非限定的な構成:…x−x−x−y−y−y−z−z−z−x−x−x…を有してよく、一方、典型的でランダムなブロック構成は非限定的な構成:…x−x−x−z−z−x−x−y−y−y−y−z−z−z−x−x−z−z−z−…を有してよい。グラジエントポリマーにおいて、1以上のモノマー単位の含有量は、ポリマーのα末端からω末端までグラジエントの様式で増大または減少する。前述の総括的ないずれの例においても、それぞれの構成単位もしくはブロックの特定の並置またはブロックにおける構成単位の数もしくはブロックの数を意味せず、本発明のミセル集合体を形成するブロックコポリマーの実際の構造に関するまたはそれに限定する任意の様式として解釈すべきでない。一定の実施態様において、任意のサブユニットポリマーまたはここに記載されるサブユニットポリマーの組成物が、そのようなポリマーがミセル集合体に集合するか否かにかかわらず提供される。

0122

[00139]ここに使用されるように、構成単位を囲む括弧は、構成単位自身がブロックを形成することを意味せず且つそのような意味に解釈してはならない。すなわち、角括弧内の構成単位は、ブロック内のその他の構成単位と任意の様式で組み合わされてよく、すなわち、純粋にランダムな、交互にランダムな、規則的に交互な、規則的なブロックまたはランダムなブロックの構成であってよい。ここに記載されたブロックコポリマーは、任意に交互、グラジエントまたはランダムなブロックコポリマーである。ある実施態様において、ブロックコポリマーはデンドリマースター(star)またはグラフト(graft)コポリマーである。

0123

[00140]一定の実施態様において、ここに記載されるミセル集合体のブロックコポリマー(例えば膜不安定化ブロックコポリマー)は、エチレン性不飽和モノマー(ethylenically unsaturated monomer)を含む。「エチレン性不飽和モノマー」という用語は、少なくとも1つの炭素二重結合または三重結合を有する化合物としてここに定義される。エチレン性不飽和モノマーの非限定的な例は次のとおりである:アルキル(アルキル)アクリラート、メタクリレート、アクリラート、アルキルアクリルアミドメタクリルアミドアクリルアミドスチレンアリルアミンアリルアンモニウム、ジアリルアミンジアリルアンモニウム、N−ビニルホルムアミドビニルエーテルビニルスルホネートアクリル酸スルホベタインカルボキシベタインホスホベタインまたは無水マレイン酸

0124

[00141]様々な実施態様において、ここに記載されるミセル集合体のポリマー(例えば膜不安定化ブロックコポリマーを含む)を提供するのに適している任意のモノマーが使用される。ある実施態様において、ここに記載されるミセル集合体のポリマー(例えば膜不安定化ブロックコポリマーを含む)の作製における使用に適したモノマーは、非限定的な例示として、1以上の次のモノマーを含む:メチルメタクリレートエチルアクリラートプロピルメタクリレート(全て異性体)、ブチルメタクリレート(全て異性体)、2−エチルヘキシルメタクリレート、イソボルニルメタクリレートメタクリル酸ベンジルメタクリレートフェニルメタクリレート、メタクリロニトリルアルファメチルスチレン、メチルアクリラート、エチルアクリラート、プロピルアクリラート(全て異性体)、ブチルアクリラート(全て異性体)、2−エチルヘキシルアクリラートイソボルニルアクリラート、アクリル酸、ベンジルアクリラート、フェニルアクリラート、アクリロニトリル、スチレン、次から選択されるアクリラートおよびスチレン、グリシジルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレートヒドロキシプロピルメタクリレート(全て異性体)、ヒドロキシブチルメタクリレート(全て異性体)、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、N,N−ジエチルアミノエチルメタクリレート、トリエチレングリコールメタクリレート、オリゴエチレングリコールメタクリレート、イタコン酸無水物、イタコン酸、グリシジルアクリラート、2−ヒドロキシエチルアクリラート、ヒドロキシプロピルアクリラート(全て異性体)、ヒドロキシブチルアクリラート(全て異性体)、N,N−ジメチルアミノエチルアクリラート、N,N−ジエチルアミノエチルアクリラート、トリエチレングリコールアクリラート、メタクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−tert−ブチルメタクリルアミド、N−n−ブチルメタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−エチロールアクリルアミドビニル安息香酸(全て異性体)、ジエチルアミノスチレン(全て異性体)、アルファ−メチルビニル安息香酸(全て異性体)、ジエチルアミノアルファ−メチルスチレン(全て異性体)、p−ビニルベンゼンスルホン酸、p−ビニルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩トリメトキシシリルプロピルメタクリレートトリエトキシシリルプロピルメタクリレート、トリブトキシシリルプロピルメタクリレート、ジメトキシメチルシリルプロピルメタクリレート、ジエトキシメチルシリルプロピルメタクリレート、ジブトキシメルシリルプロピルメタクリレート、ジイソプロポキシメチルシリルプロピルメタクリレート、ジメトキシシリルプロピルメタクリレート、ジエトキシシリルプロピルメタクリレート、ジブトキシシリルプロピルメタクリレート、ジイソプロポキシメチルシリルプロピルメタクリレート、トリメトキシシリルプロピルアクリラート、トリエトキシシリルプロピルアクリラート、トリブトキシシリルプロピルアクリラート、ジメトキシメチルシリルプロピルアクリラート、ジエトキシメチルシリルプロピルアクリラート、ジブトキシメチルシリルプロピルアクリラート、ジイソプロポキシメチルシリルプロピルアクリラート、ジメトキシシリルプロピルアクリラート、ジエトキシシリルプロピルアクリラート、ジブトキシシリルプロピルアクリラート、ジイソプロポキシシリルプロピルアクリラート、酢酸ビニル酪酸ブチル安息香酸ビニル塩化ビニル、フッ化ビニル、臭化ビニル、無水マレイン酸、N−アリールマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−アルキルマレイミド、N−ブチルマレイミド、N−ビニルピロリドンN−ビニルカルバゾールブタジエンイソプレンクロロプレンエチレンプロピレン、1,5−ヘキサジエン、1,4−ヘキサジエン、1,3−ブタジエン、1,4−ペンタジエンビニルアルコールビニルアミン、N−アルキルビニルアミン、アリルアミン、N−アルキルアリルアミン、ジアリルアミン、N−アルキルジアリルアミンアルキレンイミン、アクリル酸、アルキルアクリラート、アクリルアミド、メタクリル酸、アルキルメタクリレート、メタクリルアミド、N−アルキルアクリルアミド、N−アルキルメタクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミドビニルナフタレンビニルピリジンエチルビニルベンゼン、アミノスチレン、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール、ビニルビフェニル、ビニルアニソール、ビニルイミダゾリル、ビニルピリジニル、ビニルポリエチレングリコール、ジメチルアミノメチルスチレン、トリメチルアンモニウムエチルメタクリレート、トリメチルアンモニウムエチルアクリラート、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、トリメチルアンモニウムエチルアクリラート、トリメチルアンモニウムエチルメタクリレート、トリメチルアンモニウムプロピルアクリルアミドドデシルアクリラート、オクタデシルアクリラート、またはオクタデシルメタクリレートモノマー、またはそれらの組み合わせ。

0125

[00142]ある実施態様において、これらのモノマーの官能化されたバージョンが任意に使用される。官能化モノマーは、ここに使用されるように、マスクされたまたはマスクされていない官能基、例えば重合に続いてその他の成分を付着させることができる基を含むモノマーである。そのような基の非限定的な例は、一級アミノ基、カルボキシルチオール、ヒドロキシル、アジド、およびシアノ基である。いくつかの適切なマスキング基利用可能である(T.W. Greene & P.G.M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis (2nd edition) J. Wiley & Sons, 1991. P. J. Kocienski, Protecting Groups, Georg Thieme Verlag, 1994参照)。

0126

[00143]ここで記載されるポリマーは、任意の適切な様式にて調製される。ここに提供されるポリマーを製造するために使用される適切な合成法は、非限定的な例示として、陽イオン性の、陰イオン性のおよびフリーラジカルの重合を含む。ある例において、陽イオン性プロセスが使用される場合、重合の開始のためにモノマーは触媒で処理される。任意に、1以上のモノマーがコポリマーを形成するために使用される。ある実施態様において、そのような触媒は、例えばプロトン酸(ブレンステッド酸)またはルイス酸を含むイニシエーターであり、ルイス酸を使用する場合、あるプロモーター例えば水またはアルコールが任意に使用される。ある実施態様において、触媒は、非限定的な例示として、ヨウ化水素過塩素酸、硫酸、リン酸、フッ化水素クロロスルホン酸メタンスルホン酸トリフルオロメタンスルホン酸アルミニウム三塩化物、アルキル塩化アルミニウム三フッ化ホウ素複合体、四塩化スズ五塩化アンチモン塩化亜鉛四塩化チタン五塩化リンオキシ塩化リンまたは二塩化二酸化クロムである。一定の実施態様において、ポリマー合成は、純粋に行なわれ、または任意の適した溶媒にて行われる。適した溶媒は、ペンタンヘキサンジクロロメタンクロロホルムまたはジメチルホルムアミド(DMF)を含むがこれらに限られない。一定の実施態様において、ポリマー合成は、例えば約−50℃から約100℃または約0℃から約70℃含む任意の適切な反応温度でも行なわれる。

0127

[00144]一定の実施態様において、ポリマーはフリーラジカル重合によって調製される。フリーラジカル重合プロセスが使用される場合、(i)モノマー、(ii)任意にコモノマー、および(iii)フリーラジカルの任意の供給源が、フリーラジカル重合プロセスを引き起こすために提供される。ある実施態様において、あるモノマーは高温で加熱することで自発的に開始するため、フリーラジカルの供給源は任意である。特定の例において、重合混合物を形成した後、その混合物は重合状態にさらされる。ここに議論されるように、重合条件は、少なくとも1つのモノマーに少なくとも1つのポリマーを形成させる条件である。そのような条件は、任意の適切なレベルに自由に変更され、非限定的な例示として、温度、圧力、雰囲気、重合混合物に使用される開始成分の比率および反応時間を含む。重合は、例えば溶液、分散液、懸濁剤エマルションまたはバルクにおける実行を含む任意の適切な様式において実行される。

0128

[00145]ある実施態様において、イニシエーターは反応混合物中に存在する。任意の適切なイニシエーターが、ここに記載される重合プロセスに役立つ場合に自由に利用される。そのようなイニシエーターは、非限定的な例示として、1以上のアルキルペルオキシド置換アルキルペルオキシド、アリールペルオキシド、置換アリールペルオキシド、アシルペルオキシドアルキルヒドロペルオキシド、置換アルキルヒドロペルオキシド、アリールヒドロペルオキシド、置換アリールヒドロペルオキシド、ヘテロアルキルペルオキシド、置換ヘテロアルキルペルオキシド、ヘテロアルキルヒドロペルオキシド、置換ヘテロアルキルヒドロペルオキシド、ヘテロアリールペルオキシド、置換ヘテロアリールペルオキシド、ヘテロアリールヒドロペルオキシド、置換ヘテロアリールヒドロペルオキシド、アルキル過酸エステル、置換アルキル過酸エステル、アリール過酸エステル、置換アリール過酸エステルまたはアゾ化合物を含む。特定の実施態様において、過酸化ベンゾイル(BPO)および/またはAIBNはイニシエーターとして使用される。

0129

[00146]ある実施態様において、重合プロセスは、任意の適切な様式においてリビングの様式で行なわれ、例えば原子移動ラジカル重合(Atom Transfer Radical Polymerization)(ATRP)、ニトロキシドを介したリビングフリーラジカル重合(nitroxide−mediated living free radical polymerization)(NMP)、開環重合(ROP)、縮退移動(degenerative transfer)(DT)、可逆的付加開裂移動(Reversible Addition Fragmentation Transfer)(RAFT)で行われるが、これらに限定されない。従来のおよび/またはリビング/制御性重合方法を使用して、様々なポリマー構造(例えばブロック、グラフト、スターおよびグラジエントコポリマー、但しこれらに限定されない)を製造することができ、これにより、モノマー単位は、鎖を介して統計的にもしくはグラジエントな様式で分散され、またはブロック配列でもしくはペンダントグラフトにてホモポリマー化する。その他の実施態様において、ポリマーは、キサントゲン酸塩の可逆的付加開裂連鎖移動を解した分子設計(Macromolecular design via reversible addition−fragmentation chain transfer of Xanthates)(MADIX)によって合成される(Direct Synthesis of Double Hydrophilic Statistical Di- and Triblock Copolymers Comprised of Acrylamide and Acrylic Acid Units via the MADIX Process", Daniel Taton, et al., Macromolecular Rapid Communications, 22, No. 18, 1497-1503 (2001))。

0130

[00147]一定の実施態様において、可逆的付加開裂移動またはRAFTが、本発明のエチレン性骨格ポリマーの合成に使用される。RAFTはリビング重合プロセスである。RAFTはフリーラジカル退縮連鎖移動プロセスを含む。ある実施態様において、ここに記載されるポリマーを調製するためのRAFT処置は、可逆的連鎖移動機構により重合を介在するために、チオカルボニルチオ化合物(例えば、限定を意味することなく、ジチオエステルジチオカーバメート、トリチオカーバメートおよびキサントゲン酸塩)を使用する。特定の例において、重合体のラジカルと先の化合物のうちのいずれかのC=S基との反応は、安定したラジカル中間体の形成をもたらす。典型的に、これらの安定したラジカル中間体は、標準的なラジカル重合に典型的な停止反応を生じることがなく、むしろ、モノマーによる再開または伝播が可能なラジカルの再導入をもたらし、プロセスにおいてC=S結合を再編成する。ほとんどの例において、この、C=S結合への付加、続いて起こるラジカルの破片化のサイクルは、モノマーがすべて消費されるか、反応が停止するまで続く。一般に、任意の特定の時間における低濃度活性ラジカルは、正常な停止反応を制限する。

0131

[00148]ある実施態様において、ここに提供されるミセル集合体(例えばミセル)にて利用されるポリマー(例えば膜不安定化ブロックコポリマー)は、低い多分散指数(PDI)または鎖長の違いを有する。多分散指数(PDI)は、任意の適切な様式、例えばポリマー鎖重量平均分子量をそれらの数平均分子量で割ることで、決定することができる。数平均分子量は、個々の鎖分子量の合計を鎖の数で割ったものである。重量平均分子量は、その分子量の分子の数で割られた分子量の2乗に比例する。重量平均分子量が数平均分子量より常に大きいため、多分散性は常に1以上である。数が同一となるほど、すなわち多分散性が1つの値に接近するほど、ポリマーは単分散により近くなり、すべての鎖が正確に同一の数の構成単位を有するようになる。1に近づく多分散性の値は、ラジカルリビング重合を使用して達成できる。多分散性を決定する方法(例えば、サイズ排除クロマトグラフィー、動的光散乱法、マトリックス支援レーザー脱離イオン化クロマトグラフィーおよびエレクトロスプレー質量クロマトグラフィー、但しこれらに限定されない)は、当該分野で周知である。ある実施態様において、ここに提供されるミセル集合体(例えばミセル)のブロックコポリマー(例えば膜不安定化ブロックコポリマー)は、2.0未満、または1.8未満、または1.6未満、または1.5未満、または1.4未満、または1.3未満、または1.2未満の多分散指数(PDI)を有する。

0132

[00149]ここに記載された重合プロセスは、任意の適した溶媒またはそれらの混合物にて、任意に生じる。適した溶媒は、水、アルコール(例えばメタノール、エタノール、n−プロパノールイソプロピルアルコールブタノール)、テトラヒドロフラン(THF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、ジメチルホルムアミド(DMF)、アセトンアセトニトリルヘキサメチルホスホラミド、酢酸ギ酸、ヘキサン、シクロヘキサンベンゼントルエン、ジオキサン、塩化メチレンエーテル(例えばジエチルエーテル)、クロロホルムおよび酢酸エチルを含む。1つの側面において、溶媒は、水、および水と水混和性の有機溶媒(例えばDMF)との混合物を含む。

0133

[00150]一定の実施態様において、ここに使用されるポリ(DMAEMA)およびその他の重合体の要素(例えばBMA、DMAEMAおよびPAAのコポリマーまたはコポリマーブロック)は、任意の適した様式にて製造される。1つの実施態様において、ポリ(DMAEMA)は、RAFT、CTA、ECTおよびラジカルイニシエーターの存在下、DMAEMAを重合することで製造される。ある実施態様において、ブロック、ポリ(DMAEMA)マクロCTAは、第2のブロックがBMA、DMAEMAおよびPAAを含む一連のジブロックコポリマーを製造するために使用される。その他の特定の実施態様において、ジブロックポリマー上のブロックの配向は逆にされ、自己組織化により、ポリマーのω末端はミセルまたはミセル集合体の親水性セグメントにさらされる。様々な実施態様において、これは、多数の方法を総合的に含む任意の適切な様式にて達成される。例えば、ある実施態様において、ここに記載されるブロックコポリマーの合成は、PAA/BMA/DMAEMAコア−形成疎水性ブロックの製造により開始し、得られたPAA/BMA/DMAEMAマクロCTAを第2のRAFT重合テップさらすことにより、シェル−形成親水性帯電ブロックが第2の合成ステップに添加される。代替のアプローチは、PAA/BMA/DMAEMAマクロCTAを分解してチオール末端を形成し、その後あらかじめ形成されたた親水性の帯電したポリマーを、形成したチオールに共有結合させることを含む。この合成アプローチは、ミセルの表面に露出した重合体鎖のω−末端に対する反応性基導入方法を提供し、これにより、ミセルへの化学的結合の代替となるアプローチを提供する。

0134

[00151]ある実施態様において、ブロックコポリマーは、別々の重合プロセスによって製造された幾つかのポリマーブロックの化学的結合によって合成される。

0135

[00152]ある例において、ブロックコポリマー(例えば膜不安定化ブロックコポリマー)は、当該分野で既知の化学、例えば「click」化学によって、重合後の付加的な官能性の誘導に使用できる反応性基を有するモノマーを含む。(例えば「click」反応についてはWu, P.; Fokin, V. V. Catalytic Azide-Alkyne Cycloaddition: Reactivity and Applications. Aldrichim. Acta, 2007, 40, 7-17を参照)。

0136

[00153]特定の例において、以下の構造のポリマー(例えば膜不安定化ブロックコポリマーを含むブロックコポリマー)が提供される:
α−[Ds−Xt]b−[Bx−Py−Dz]a−ω [構造1]
α−[Bx−Py−Dz]a−[Ds−Xt]b−ω [構造2]
ここにおいて、x、y、z、sおよびtは、ポリマーブロックにおいて、個々のモノマー単位D(DMAEMA)、B(BMA)、P(PAA)および親水性の中性のモノマー(X)のモル%の組成(一般に0−50%)であり、aおよびbはブロックの分子量であり、[Ds−Xt]は親水性のコアブロックであり、およびαおよびωはポリマーの反対端を示す。一定の実施態様において、xは50%、yは25%且つzは25%である。一定の実施態様において、xは60%、yは20%且つzは20%である。一定の実施態様において、xは70%、yは15%且つzは15%である。一定の実施態様において、xは50%、yは25%且つzは25%である。一定の実施態様において、xは33%、yは33%且つzは33%である。一定の実施態様において、xは50%、yは20%且つzは30%である。一定の実施態様において、xは20%、yは40%且つzは40%である。一定の実施態様において、xは30%、yは40%且つzは30%である。ある実施態様において、ここに記載されるミセル集合体は、約2,000Daから約30,000Da、約5,000Daから約20,000Daまたは約7,000Daから約15,000Daの親水性ブロックを含む。特定の実施態様において、親水性ブロックは、約7,000Da、8,000Da、9,000Da、10,000Da、11,000Da、12,000Da、13,000Da、14,000Daまたは15,000Daである。一定の実施態様において、ここに記載されるミセル集合体は、約2,000Daから約50,000Da、約10,000Daから約50,000Da、約15,000Daから約35,000Da、または約20,000Daから約30,000Daの疎水性コアブロックを含む。ある特定の実施態様において、親水性ブロックを有するポリマーは12,500Daであり、25,000Da(1:2の長さの比)の疎水性コアブロックはミセル集合体(例えばミセル)を形成する。ある特定の実施態様において、親水性ブロックを有するポリマーは10,000Daであり、30,000Da(1:3の長さの比)の疎水性コアブロックはミセル集合体(例えばミセル)を形成する。ある特定の実施態様において、親水性ブロックを有するポリマーは10,000Daであり、25,000Da(1:2.5の長さの比)の疎水性コアブロックは、約45nm(動的光散乱法測定または電子顕微鏡観察によって決定される)のミセル集合体(例えばミセル)を形成する。ある特定の実施態様において、ミセルは、80または130nm(動的光散乱法測定または電子顕微鏡観察によって決定される)である。典型的に、ミセルシェルを形成する[Ds−Xt]の分子量(または長さ)が、コアを形成する[Bx−Py−Dz]疎水性コアブロックと比較して増大すると、ミセルのサイズは増大する。ある例において、シェル([Ds−Xt])を形成するポリマー陽イオン性ブロックのサイズは、オリゴヌクレオチド剤による有効な複合体形成/電荷中和を提供する点で重要である。例えば、特定の例において、約20の塩基対(すなわち40の陰イオンの電荷)のsiRNAでは、陽イオン性ブロックは、例えば40の陽イオン電荷との有効な結合を提供するのに適した長さを有する。7.4のpKa値を有する80DMAEMAモノマー(MW=11,680)を含むシェルブロックでは、ブロックはpH7.4で40の陽イオン電荷を含む。ある例において、安定的ポリマー—siRNA結合物(例えば複合体)は、同様の数の反対の電荷と間の静電相互作用によって形成する。特定の例において、多数の過剰な正電荷の回避は、著しいインビトロおよびインビボの毒性を防ぐのを助ける。

0137

[00154]特定の実施態様において、ブロックコポリマーの疎水性コアブロックは、複数の陽イオン性帯電可能種、例えばジメチルアミノエチルメタクリレート(DMAEMA)を含む。したがって、ある実施態様において、そのようなポリマーセグメントの構造は、以下の構造3によって表される:
Q1−[BMAx−PAAy−DMAEMAz]−Q2 [構造3]
ここにおいて、上記の明示におけるQ1およびQ2はその他のポリマーブロックまたは末端基官能性を示し、x、yおよびzは、それぞれモノマー単位のモル%組成物(一般に0−50%)である。特定の例において、それぞれのモノマー単位は、それぞれのおよび相乗的な機能を示す。例えば、陰イオン種および疎水性種の両方を含み、〜6.7のpKa値を有するポリプピルアクリル酸は、約6.7より大きいpHにて親水性であり、約6.7より下のpHにてますます疎水性であり、このときカルボン酸塩はプロトン化される。特定の例において、例えば、ブロックにおける主に疎水性のモノマー単位BMAのモル%の増大による局所的な環境の疎水性の増大は、PAAのpKaを上昇させ、より高いpHにてPAAのプロトン化をもたらし、すなわち、ブロックを含むPAAは、より高いpHにてより膜を不安定化するようになり、このため生理的なpH〜7.4より下のpHにおいて、より小さな酸度の変化に対して反応性がより高くなる。ある例において、PAAのプロトン化は、疎水性の大きな上昇およびその後の膜不安定化特性を有する形態への構造変化をもたらす。上記のポリマーブロックにおける第3のモノマー単位は、ある例において以下のものを含むがこれらに限定されない複数の機能を示す陽イオン種(例えばDMAEMA)である。等しいモル量においてPAAの陰イオン種に匹敵する場合、それは、静電相互作用を形成するための電荷の中和および電位を作り、静電相互作用はミセル構造の疎水性コアの安定性に寄与でき、ここにおいて上記構造におけるQ1またはQ2のいずれかは、親水性のホモポリマーブロック(例えばポリ−DMAEMA)である。

0138

[00155]一定の実施態様において、ブロックコポリマー(例えば膜不安定化ブロックコポリマー)は式Iを有する:

0139

[00156]ある実施態様において:
A0、A1、A2、A3およびA4は、−C−、−C−C−、−C(O)(C)aC(O)O−、−O(C)aC(O)−および−O(C)bO−から成る群から選択され;ここにおいて、
aは1−4であり;
bは2−4であり;
Y4は、水素、(1C−10C)アルキル、(3C−6C)シクロアルキル、O−(1C−10C)アルキル、−C(O)O(1C−10C)アルキル、C(O)NR6(1C−10C)、(4C−10C)ヘテロアリールおよび(6C−10C)アリール、これらのいずれかが1以上のフッ素基で任意に置換されたものから成る群から選択され;
Y0、Y1およびY2は、共有結合、(1C−10C)アルキル−、−C(O)O(2C−10C)アルキル−、−OC(O)(1C−10C)アルキル−、−O(2C−10C)アルキル−および−S(2C−10C)アルキル−、−C(O)NR6(2C−10C)アルキル−、−(4C−10C)ヘテロアリール−および−(6C−10C)アリール−から成る群から独立に選択され;
Y3は、共有結合、−(1C−10C)アルキル−、−(4C−10C)ヘテロアリール−および−(6C−10C)アリール−から成る群から選択され;ここにおいて
R1−R5およびY0−Y4で完全には置換されていないA1−A4の4価の炭素原子は、適切な数の水素原子補完され;
R1、R2、R3、R4、R5およびR6は、水素、−CN、アルキル、アルキニル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールおよびヘテロアリール、これらのいずれかが1以上のフッ素原子で任意に置換されたものから成る群から独立に選択され;
Q0は、生理学的なpHで親水性であって、生理学的なpHにて少なくとも部分的に正に帯電する残基(例えば、アミノ、アルキルアミノ、アンモニウム、アルキルアンモニウムグアニジン、イミダゾリル、ピリジル等);生理学的なpHにて少なくとも部分的に負に帯電しているがより低いpHにてプロトン化を受ける残基(例えば、カルボキシル、スルホンアミド、ボロネート、ホスホネート、リン酸等);生理学的なpHにて実質的に中性である(または帯電していない)残基(例えば、ヒドロキシ、ポリオキシル化(polyoxylated)アルキル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、チオール等);生理学的なpHにて少なくとも部分的に両性イオンである残基(例えば、生理学的なpHにてリン酸基およびアンモニウム基を含むモノマー残基);結合可能または官能化可能残基(例えば、反応性の基を含む残基、例えば、アジド、アルキンスクシンイミドエステルテトラフルオロフェニルエステルペンタフルオロフェニルエステル、p−ニトロフェニルエステル、ピリジルジスルフィド等);または水素から成る群から選択される残基であり;
Q1は、生理学的なpHにて親水性の残基であって、生理学的なpHにて少なくとも部分的に正に帯電した残基(例えば、アミノ、アルキルアミノ、アンモニウム、アルキルアンモニウム、グアニジン、イミダゾリル、ピリジル等);生理学的なpHで少なくとも部分的に負に帯電するが、より低いpHにてプロトン化を受ける残基(例えば、カルボキシル、スルホンアミド、ボロネート、ホスホネート、リン酸等);生理学的なpHにて実質的に中性である残基(例えば、ヒドロキシ、ポリオキシル化アルキル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、チオール等);または生理学的なpHにて少なくとも部分的に両性イオンである残基(例えば、生理学的なpHにてリン酸基およびアンモニウム基を含むもの)であり;
Q2は、生理学的なpHにて正に帯電しており、アミノ、アルキルアミノ、アンモニウム、アルキルアンモニウム、グアニジン、イミダゾリルおよびピリジルを含むがこれらに限定されない残基であり;
Q3は、生理学的なpHにて負に帯電しているが、より低いpHにてプロトン化する、カルボキシル、スルホンアミド、ボロネート、ホスホネートおよびリン酸を含むがこれらに限定されない残基であり;
mは約0から1.0未満(例えば0から約0.49)であり;
nは0より大きい値から約1.0(例えば約0.51から約1.0)であり;ここにおいて
m+n=1
pは約0.1から約0.9(例えば約0.2から約0.5)であり;
qは約0.1から約0.9(例えば約0.2から約0.5)であり;ここにおいて:
rは0から約0.8(例えば0から約0.6)であり;ここにおいて
p+q+r=1
vは、約1から約25kDaまたは約5から約25kDaであり;および、
wは、約1から約50kDaまたは約5から約50kDaである。

0140

[00157]ある実施態様において、pおよびqとして表わされるモノマー残基の数または比は、互いの約30%、互いの約20%、互いの約10%等の範囲である。特定の実施態様において、pは、qと実質的に同一である。一定の実施態様において、少なくとも部分的に帯電した、一般に微量を越える量の帯電した種を含み、例えば、残基の少なくとも20%が帯電しており、残基の少なくとも30%が帯電しており、残基の少なくとも40%が帯電しており、残基の少なくとも50%が帯電しており、残基の少なくとも60%が帯電しており、残基の少なくとも70%が帯電している。

0141

[00158]一定の実施態様において、mは0であり、Q1は、生理学的なpHにて親水性且つ実質的に中性の(または帯電していない)残基である。ある実施態様において、実質的に帯電していないとは、例えば、5%未満が帯電していること、3%未満が帯電していることまたは1%未満は帯電していることを含む。一定の実施態様において、mは0であり、Q1は、生理学的なpHにて親水性且つ少なくとも部分的に陽イオン性の残基である。一定の実施態様において、mは0であり、Q1は、生理学的なpHにて親水性且つ少なくとも部分的に陰イオン性である。一定の実施態様において、mは>0であり、nは>0であり、Q0およびQ1の1つは、生理学的なpHにおいて親水性且つ少なくとも部分的に陽イオン性の残基であり、Q0およびQ1の他方は、生理学的なpHにて親水性且つ実質的に中性の残基である。一定の実施態様において、mは>0であり、nは>0であり、Q0およびQ1の1つは、生理学的なpHにおいて親水性且つ少なくとも部分的に陰イオン性の残基であり、Q0およびQ1の他方は、生理学的なpHにて親水性且つ実質的に中性の残基である。一定の実施態様において、mは>0であり、nは>0であり、Q1は生理学的なpHにて親水性且つ少なくとも部分的に陽イオン性である残基であり、Q0は結合可能または官能化可能残基である残基である。一定の実施態様において、mは>0であり、nは>0であり、Q1は生理学的なpHにて親水性且つ実質的に中性の残基であり、Q0は結合可能または官能化可能残基である残基である。

0142

[00159]一定の実施態様において、ここに記載されるミセル集合体は、式IIのブロックコポリマーを含む:

0143

ある実施態様において:
A0、A1、A2、A3およびA4は、−C−C−、−C(O)(C)aC(O)O−、−O(C)aC(O)−および−O(C)bO−から成る群から選択され;ここにおいて、
aは1−4であり;
bは2−4であり;
Y0およびY4は、水素、(1C−10C)アルキル、(3C−6C)シクロアルキル、O−(1C−10C)アルキル、−C(O)O(1C−10C)アルキル、C(O)NR6(1C−10C)、(4C−10C)ヘテロアリールおよび(6C−10C)アリール、これらのいずれかが1以上のフッ素基で任意に置換されたものから成る群から独立に選択され;
Y1およびY2は、共有結合、(1C−10C)アルキル−、−C(O)O(2C−10C)アルキル−、−OC(O)(1C−10C)アルキル−、−O(2C−10C)アルキル−、−S(2C−10C)アルキル−、−C(O)NR6(2C−10C)アルキル、−(4C−10C)ヘテロアリール−および−(6C−10C)アリール−から成る群から独立に選択され;
Y3は、共有結合、(1C−10C)アルキル、(4C−10C)ヘテロアリールおよび(6C−10C)アリールから成る群から選択され;ここにおいて
R1−R5およびY0−Y4で完全には置換されていないA1−A4の4価の炭素原子は、適切な数の水素原子で補完され;
R1、R2、R3、R4、R5およびR6は、水素、−CN、アルキル、アルキニル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールおよびヘテロアリール、これらの何れかが1以上のフッ素原子で任意に置換されてもよいものから成る群から独立に選択され;
Q1およびQ2は、生理学的なpHにて正に帯電した残基であり、アミノ、アルキルアミノ、アンモニウム、アルキルアンモニウム、グアニジン、イミダゾリルおよびピリジルを含むが、これらに限定されない。
Q3は、生理学的なpHにて負に帯電しているが、より低いpHでプロトン化を受ける残基であり、カルボキシル、スルホンアミド、ボロネート、ホスホネートおよびリン酸を含むが、これらに限定されない。
mは0から約0.49まであり;
nは約0.51から約1.0までであり;ここにおいて
m+n=1
pは約0.2から約0.5であり;
qは約0.2から約0.5であり;ここにおいて:
pは実質的にqと同一であり;
rは0から約0.6であり;ここにおいて
p+q+r=1
vは、約1から約25kDaまたは約5から約25kDaであり;および、
wは、約1から約50kDaまたは約5から約50kDaである。

0144

[00161]一定の実施態様において、ここに記載されるミセル集合体は、(例えば通常の生理的なpHにおいて)式IIIのブロックコポリマーを含む。

0145

[00162]一定の実施態様において、示されるように置換されたA0、A1、A2、A3およびA4は、式IIIのポリマーの構成単位を含む(ここでは「モノマー単位」および「モノマー残基」と互換的に使用される)。特定の実施態様において、式IIIのA群を構成するモノマー単位は、適切な条件の下で重合可能適合する。特定の例において、エチレン性骨格または構成単位、−(C−C−)m−ポリマー(ここにおいて、それぞれのCはHおよび/またはその他の適切な基によって二置換されている)は、炭素−炭素二重結合、>C=C<を含むモノマーを使用して重合される。一定の実施態様において、それぞれA基(例えばA0、A1、A2、A3およびA4の各々)は、−C−C−(すなわちエチレンモノマー単位またはポリマー骨格)、−C(O)(C)aC(O)O−(すなわちポリ無水物モノマー単位またはポリマー骨格)、−O(C)aC(O)−(すなわちポリエステルモノマー単位またはポリマー骨格)、−O(C)bO−(すなわちポリアルキルエングリコールモノマー単位またはポリマー骨格)等(ここにおいて、それぞれのCは、Hおよび/または上記のR12および/またはR13を含む例えばここに記載されるその他の適切な基によって二置換される)であってよい(すなわち、これらから独立に選択されてよい)。特定の実施態様において、「a」という用語は1から4までの整数であり、「b」は2から4までの整数である。特定の例において、式IIIの骨格に付着したそれぞれの「Y」および「R」基(すなわちY0、Y1、Y2、Y3、Y4、R1、R2、R3、R4、R5のうちの任意の1つ)は、特定のモノマー単位の任意の「C」((C)aまたは(C)bのいずれかを含む)に結合される。特定の実施態様において、特定のモノマー単位のYおよびRの両方は同一の「C」に付着される。ある特定の実施態様において、特定のモノマー単位のYおよびRの両方は同一の「C」に付着され、「C」は、存在するならば、モノマー単位のカルボニル基にアルファである。

0146

[00163]特定の実施態様において、R1−R11は、水素、アルキル(例えば1C−5Cアルキル)、シクロアルキル(例えば、3C−6Cシクロアルキル)、またはフェニルから独立して選択され、ここにおいてR1−R11の何れかは、1以上のフッ素、シクロアルキルまたはフェニル(任意に1以上のアルキル基でさらに置換してもよい)で任意に置換される。

0147

[00164]一定の特定の実施態様において、Y0およびY4は、水素、アルキル(例えば1C−10Cアルキル)、シクロアルキル(例えば3C−6Cシクロアルキル)、O−アルキル(例えば、O−(2C−10C)アルキル)、−C(O)Oアルキル(例えば、−C(O)O−(2C−10C)アルキル)またはフェニル、これらのいずれかが1以上のフッ素で任意に置換されたものから独立に選択される。

0148

[00165]ある実施態様において、Y1およびY2は、共有結合、アルキル、好ましくは目下(1C−10C)アルキル、−C(O)Oアルキル、好ましくは目下−C(O)O−(2C−10C)アルキル基、−OC(O)アルキル、好ましくは目下−OC(O)−(2C−10C)アルキル基、O−アルキル、好ましくは目下−O(2C−10C)アルキルおよび−S−アルキル、好ましくは目下−S−(2C−10C)アルキル基から成る群から独立に選択される。一定の実施態様において、Y3は、共有結合、アルキル、好ましくは目下(1C−5C)アルキルおよびフェニルから選択される。

0149

[00166]ある実施態様において、Z−は存在するか、存在しない。一定の実施態様において、ここにおいて、R1および/またはR4は水素であり、Z−はOH−である。一定の実施態様において、Z−は、任意の対イオン(例えば1以上の対イオン)、好ましくは生物学的適合性の対イオン、例えば、非限定的な例示として、塩素イオン無機または有機リン酸、硫酸、スルホン酸、酢酸、プロピオン酸酪酸吉草酸塩カプロン酸塩カプリル酸カプリン酸ラウリン酸ミリスチン酸パルメート(palmate)、ステアリン酸パルミトレイン酸オレイン酸、リノレート(linolate)、アラキン酸ガドレイン酸ワクチネート(vaccinate)、乳酸グリコール酸サリチル酸、デスアミノフェニルアラニン(desamionphenylalanine)、デスアミノセリン(desaminoserine)、デスアミノスレオニン(desaminothreonine)、ε−ヒドロキシカプロン酸、3−ヒドロキシカプロン酸、4−ヒドロキシ酪酸または3−ヒドロキシ吉草酸である。ある実施態様において、Y、Rおよび任意のフッ素のそれぞれが、選択された骨格の炭素に共有結合する場合、完全に置換されていない任意の炭素は適切な数の水素原子で補われる。m、n、p、qおよびrという数は、そのブロックにおけるそれぞれの構成単位のモル分数を表わし、vおよびwはそれぞれのブロックの分子量を提供する。

0150

[00167]一定の実施態様において、
A0、A1、A2、A3およびA4は、−C−、−C−C−、−C(O)(CR12R13)aC(O)O−、−O(CR12R13)aC(O)−およびO(CR12R13)bOから成る群から選択され;ここにおいて、
aは1—4であり;
bは2—4であり;
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12およびR13は、水素、(1C−5C)アルキル、(3C−6C)シクロアルキル、(5C−10C)アリール、(4C−10C)ヘテロアリール、これらのいずれかが1以上のフッ素原子で任意に置換されてもよいものから成る群から独立に選択され;
Y0およびY4は、水素、(1C−10C)アルキル、(3C−6C)シクロアルキル、O−(1C−10C)アルキル、−C(O)O(1C−10C)アルキルおよびフェニル、これらのいずれかが1以上のフッ素基で任意に置換されたものから成る群から独立に選択され;
Y1およびY2は、共有結合、(1C−10C)アルキル−、−C(O)O(2C−10C)アルキル−、−OC(O)(1C−10C)アルキル−、−O(2C−10C)アルキル−および−S(2C−10C)アルキル−から成る群から独立に選択され;
Y3は、共有結合、(1C−5C)アルキルおよびフェニルから成る群から選択され;ここにおいてR1−R5およびY0−Y4で完全には置換されていないA1−A4の4価の炭素原子は、適切な数の水素原子で補完され;
Zは1以上の生理学的に許容可能な対イオンであり、
mは0から約0.49であり;
nは約0.51から約1.0であり;ここにおいて
m+n=1
pは約0.2から約0.5であり;
qは約0.2から約0.5であり;ここにおいて:
pは実質的にqと同一であり;
rは0から約0.6であり;ここにおいて
p+q+r=1
vは約1から約25kDaまたは約5から約25kDaであり;および、
wは約1から約50kDaまたは約5から約50kDaである。

0151

[00168]特定の実施態様において、
A0、A1、A2、A3およびA4は、−C−C−、−C(O)(C)aC(O)O−、−O(C)aC(O)−および−O(C)bO−から成る群から独立に選択され;ここにおいて、
aは1−4であり;
bは2−4であり;
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10およびR11は、水素、(1C−5C)アルキル、(3C−6C)シクロアルキルおよびフェニル、これらのいずれかが1以上のフッ素原子で任意に置換されてもよいものから成る群から独立に選択され;
Y0およびY4は、水素、(1C−10C)アルキル、(3C−6C)シクロアルキル、O−(1C−10C)アルキル、−C(O)O(1C−10C)アルキルおよびフェニル、これらのいずれかが1以上のフッ素基で任意に置換されたものから成る群から独立に選択され;
Y1およびY2は、共有結合、(1C−10C)アルキル−、−C(O)O(2C−10C)アルキル−、−OC(O)(1C−10C)アルキル−、−O(2C−10C)アルキル−および−S(2C−10C)アルキル−から成る群から独立に選択され;
Y3は、共有結合、(1C−5C)アルキルおよびフェニルから成る群から選択され;
ここにおいてR1−R5およびY0−Y4で完全には置換されていないA1−A4の4価の炭素原子は、適切な数の水素原子で補完され;
Zは生理学的に許容可能な対イオンであり、
mは0から約0.49であり;
nは約0.51から約1.0であり;
ここにおいてm+n=1
pは約0.2から約0.5であり;
qは約0.2から約0.5であり;ここにおいて:
pは実質的にqと同一であり;
rは0から約0.6であり;ここにおいて
p+q+r=1
vは約5から約25kDaであり;および
wは約5から約25kDaである。

0152

[00169]ある実施態様において、
A1は−C−Cであり
Y1は−C(O)OCH2CH2−であり;
R6は水素であり;
R7およびR8は各々−CH3であり;および、
R2は−CH3である。

0153

[00170]ある実施態様において、
A2は−C−C−であり;
Y2は−C(O)OCH2CH2−であり;
R9は水素であり;
R10およびR11は各々−CH3であり;および、
R3は−CH3である。

0154

[00171]ある実施態様において、
A3は−C−C−であり;
R4はCH3CH2CH2−であり;
Y3は共有結合であり;および
Z−生理学的に許容可能な陰イオンである。

0155

[00172]ある実施態様において、
A4は−C−C−であり;
R5は水素および−CH3から成る群から選択され;および、
Y4は−C(O)O(CH2)3CH3である。

0156

[00173]ある実施態様において、
A0は−C−Cであり
R1は水素および(1C−3C)アルキルから成る群から選択され;および、
Y0は、—C(O)O(1C−3C)アルキルから成る群から選択される。

0157

[00174]ある実施態様において、mは0である。

0158

[00175]ある実施態様において、rは0である。

0159

[00176]ある実施態様において、mおよびrはともに0である。

0160

[00177]ここに記載される様々な実施態様において、ここに記載される生理学的pHにおいて陽イオン性であるかまたは正に帯電した構成単位(例えば、特定の親水性構成単位を含む)は、1以上のアミノ基、アルキルアミノ基グアニジン基イミダゾリル基ピリジル基等、またはそれらがプロトン化された、アルキル化されたまたはその他の形態を含む。ある実施態様において、ここで使用される正常な生理学的pHにおいて陽イオン性である構成単位は、非限定的な例示として、ジアルキルアミノアルキルメタクリレート(例えばDMAEMA)のモノマー残基を含む。ここに記載された様々な実施態様において、ここに記載される生理学的pHにおいて陰イオン性であるかまたは負に帯電した構成単位(例えば、特定の親水性構成単位を含む)は、1以上の酸性の基またはその共役塩基を含み、非限定的な例示として、カルボキシル、スルホンアミド、ボロネート、ホスホネート、リン酸等を含む。ある実施態様において、ここで使用される正常な生理学的pHにおいて陰イオン性であるかまたは負に帯電した構成単位は、非限定的な例示として、アクリル酸、アルキルアクリル酸(例えばメチルアクリル酸エチルアクリル酸、プロピルアクリル酸等)のモノマー残基等を含む。ここに記載された様々な実施態様において、生理学的なpHにおいて中性の親水性構成単位は、1以上の親水基、例えば、ヒドロキシ、ポリオキシル化アルキル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、チオール等を含む。ある実施態様において、ここで使用される正常な生理学的pHにおいて中性の親水性構成単位は、非限定的な例示として、PEG化アクリル酸、PEG化メタクリル酸、ヒドロキシアルキルアクリル酸、ヒドロキシアルキルアルカクリル酸(hydroxyalkylalkacrylic acid)(例えばHPMA)のモノマー残基等を含む。ここに記載された様々な実施態様において、生理学的なpHにおいて両性イオンの親水性構成単位は、生理学的なpHにおいて陰イオン性であるかまたは負に帯電した基および生理学的なpHにおいて陽イオン性であるかまたは正に帯電した基を含む。ある実施態様において、ここで使用される正常な生理学的pHにおいて両性イオンの親水性構成単位は、非限定的な例示として、生理学的なpHにおいてリン酸基およびアンモニウム基、例えばUS7,300,990(当該文献は本願に援用される)に開示されたもの等を含むモノマー残基を含む。

0161

[00178]一定の実施態様において、ここに提供されるポリマーは、さらに、結合可能または官能化可能な側鎖(例えばモノマー残基のペンダント基)を含む1以上の構成単位を含む。ある例において、結合可能または官能化可能な側鎖は、当該分野で既知の化学、例えば「クリック」化学による付加的な官能性の重合後導入のために使用できる1以上の反応性基を有する基である(「クリック」反応の例は、Wu, P.; Fokin, V. V. Catalytic Azide-Alkyne Cycloaddition: Reactivity and Applications. Aldrichim. Acta, 2007, 40, 7-17参照)。一定の実施態様において、ここに提供される結合可能または官能化可能な側鎖は、1以上の任意の適切な活性化された基、例えばN−ヒドロスクシンイミド(NHS)エステル、HOBt(1−ヒドロキシベンゾトリアゾール)エステル、p−ニトロフェニルエステル、テトラフルオロフェニルエステル、ペンタフルオロフェニルエステル、ピリジルジスルフィド基等を含むが、これらに限定されない。

0162

提供される一定の実施態様において、ブロックコポリマーは、(正常な生理的pHまたはほぼ中性のpHにおいて)式IV1の化学式を有するジブロックコポリマーである:

0163

[00179]特定の例において、化合物IV1の構成単位は、左側の角括弧および右側の丸括弧内に示された通りであり、それらはモノマーに由来する:

0164

[00180]文字p、qおよびrは、そのブロック内のそれぞれの構成単位のモル分数を表す。文字vおよびwは、ジブロックコポリマーにおけるそれぞれのブロックの分子量(数平均)を表す。

0165

[00181]提供されるある実施態様において、ここに提供される化合物は以下の構造を有する化合物である。

0166

[00182]上に議論されるとおり、文字p、qおよびrは、そのブロック内のそれぞれの構成単位のモル分数を表す。文字vおよびwは、ジブロックコポリマーにおけるそれぞれのブロックの分子量(数平均)を表す。

0167

[00183]ある実施態様において、以下のポリマーが提供される:
[DMAEMA]v−[Bp−/−Pq−/−Dr]w IV3
[PEGMA]v−[Bp−/−Pq−/−Dr]w IV4
[PEGMAm−/−DMAEMAn]v−[Bp−/−Pq−/−Dr]w IV5
[PEGMAm−/−MAA(NHS)n]v−[Bp−/−Pq−/−Dr]w IV6
[DMAEMAm−/−MAA(NHS)n]v−[Bp−/−Pq−/−Dr]w IV7
[HPMAm−/−PDSMn]v−[Bp−/−Pq−/−Dr]w IV8
[PEGMAm−/−PDSMn]v−[Bp−/−Pq−/−Dr]w IV9
[00184]ある実施態様において、Bはブチルメタクリレート残基であり;Pはプロピルアクリル酸残基であり;DおよびDMAEMAはジメチルアミノエチルメタクリレート残基であり;PEGMAはポリエチレングリコールメタクリレート残基(例えば、1−20のエチレンオキシド単位を有するもの、例えば化合物IV2に示されるもの、または4−5のエチレンオキシド単位を有するものまたは7−8のエチレンオキシド単位を有するもの)であり;MAA(NHS)はメチルアクリル酸−N−ヒドロキシコハク酸アミド残基であり;HPMAはN−(2−ヒドロキシプロピル)メタクリルアミド残基であり;PDSMはピリジルジスルフィドメタクリレート残基である。一定の実施態様において、m、n、p、q、r、wおよびvという用語はここに記載された通りである。特定の実施態様において、wは約1xから約5xvである。

0168

[00185]式IV1−IV9の化合物は、ポリマーの第1のブロックを構成する様々な構成単位を含む、ここに提供されるポリマーの例である。ある実施態様において、第1のブロックの構成単位は改変されまたは化学的に処理されて、第1のブロックが、中性(例えばPEGMA)、陽イオン性(例えばDMAEMA)、陰イオン性(例えば、PEGMA−NHS、ここで、NHSは酸またはアクリル酸に加水分解される)、両性電解性(例えば、DMAEMA−NHS、ここで、NHSが酸に加水分解される)、または双性イオン性(例えばポリ[2—メタクリロイルオキシ—2’トリメチルアンモニウムエチルリン酸])である構成単位であるか、またはそのような構成単位を含むポリマーが作られる。ある実施態様において、第1のブロック(例えば[PEGMA−PDSM]−[B−P−D])においてピリジルジスルフィド官能基を含むポリマーは、チオール化されたsiRNAと任意に反応可能であり且つ反応し、ポリマー—siRNA結合物を形成する。

0169

[00186]特定の実施態様において、式IV3の化合物は、ここに記載されるように、P7クラスのポリマーであり、表1に示されるような分子量、多分散性およびモノマー組成を有する。

0170

[00187]ある特定の実施態様において、式IV3のポリマーは表2によるP7クラスのポリマーである。ある特定の実施態様において、式IV3のポリマーはP7v6と呼ばれるP7クラスのポリマーである。PRx0729v6は、この出願および様々な先行する出願において、P7v6と互換的に使用される。

0171

[コアブロック]
[00188]提供される一定の実施態様において、ここに記載される膜不安定化ブロックコポリマーのコアブロックは、pH依存性膜不安定化疎水性物質であるか、それを含む。一定の実施態様において、膜不安定化ブロックコポリマーのコアブロックは、少なくとも部分的に、実質的にまたは主に疎水性である。

0172

[00189]ある実施態様において、ここに記載される膜不安定化ブロックコポリマーのコアブロックは、ほぼ中性のpHにおいて陰イオン性である第1の帯電可能種を含む。一定の実施態様において、ここに記載される膜不安定化ブロックコポリマーのコアブロックは、ほぼ中性のpHにおいて陰イオン性である第1の帯電可能種を含み、コアブロックはコポリマーブロックである。ある実施態様において、ここに記述される膜不安定化ブロックコポリマーのコアブロックは、ほぼ中性のpHにおいて陰イオン性である第1の帯電可能種を含み、前記第1の帯電可能種は、(例えばペンダント疎水性成分を含むポリマーブロックのポリマー骨格に近接することにより)疎水性的に保護されている。一定の実施態様において、ここに記述される膜不安定化ブロックコポリマーのコアブロックは、ほぼ中性のpHにおいて陰イオン性である第1の帯電可能種およびほぼ中性のpHにおいて陽イオン性である第2の帯電可能種を含む。

0173

[00190]ある実施態様において、ここに記述される膜不安定化ポリマーのコアブロックは、少なくとも1つの第1の帯電可能種、基またはモノマー単位を含む。特定の実施態様において、第1の帯電可能種、基またはモノマー単位は、陰イオン性の種、基またはモノマー単位に帯電可能であるか、またはそれに帯電している。そのようなコアブロックは種、基および/またはモノマー単位を含み、ここにおいて帯電可能種、基またはモノマー単位は帯電しておらず、または一部もしくは全部が帯電している。

0174

[00191]一定の実施態様において、ここに記述される膜不安定化ポリマーのコアブロックは、少なくとも1つの第1の帯電可能種、基またはモノマー単位、および少なくとも1つの第2の帯電可能種、基またはモノマー単位を含む。ある例において、第1の帯電可能種、基またはモノマー単位は上に記述されたとおりであり、第2の帯電可能種、基またはモノマー単位は陽イオン性の種、基またはモノマー単位に帯電可能であるか、それに帯電している。ある実施態様において、ここに記述される膜不安定化ポリマーのコアブロックは、少なくとも1つの第1の帯電可能種、基またはモノマー単位;少なくとも1つの第2の帯電可能種、基またはモノマー単位;および少なくとも1つの付加的な種、基またはモノマー単位を含む。特定の実施態様において、付加的な種、基またはモノマー単位は、非帯電可能な種、基またはモノマー単位である。一定の実施態様において、付加的な種、基またはモノマー単位は、疎水性の種、基またはモノマー単位である。

0175

[00192]一定の実施態様において、コアブロックが、少なくとも1つの陰イオン性帯電可能種、基またはモノマー単位および少なくとも1つの陽イオン性帯電可能な種、基またはモノマー単位を含む場合、少なくとも1つの陰イオン性帯電可能種、基またはモノマー単位の数と少なくとも1つの陽イオン性帯電可能な種、基またはモノマー単位の数との比は、約1:10から約10:1、約1:8から約8:1、約1:6から約6:1、約1:4から約4:1、約1:2から約2:1、約3:2から約2:3または約1:1である。ある実施態様において、コアブロックは、陰イオン性に帯電した少なくとも1つの陰イオン性帯電可能種、基またはモノマー単位および陽イオン性に帯電した少なくとも1つの陽イオン性帯電可能な種、基またはモノマー単位を含み、ここにおいてコアブロックに存在する陰イオン性に帯電した種、基またはモノマー単位の数と陽イオン性に帯電した種、基またはモノマー単位の数との比は、約1:10から約10:1、約1:8から約8:1、約1:6から約6:1、約1:4から約4:1、約1:2から約2:1、約3:2から約2:3、または約1:1である。

0176

[00193]ある実施態様において、ほぼ中性のpH(例えば約7.4のpH)における少なくとも1つの陰イオン性帯電可能種、基またはモノマー単位の数と少なくとも1つの陽イオン性帯電可能な種、基またはモノマー単位の数との比は、約1:10から約10:1、約1:8から約8:1、約1:6から約6:1、約1:4から約4:1、約1:2から約2:1、約2:3から約3:2、約1:1.1から約1.1:1、または約1:1である。ある実施態様において、コアブロックは、陰イオン性に帯電した少なくとも1つの陰イオン性帯電可能種、基またはモノマー単位および陽イオン性に帯電した少なくとも1つの陽イオン性帯電可能な種、基またはモノマー単位を含み、ここにおいてほぼ中性のpH(例えば約7.4のpH)における、コアブロックに存在する陰イオン性に帯電した種、基またはモノマー単位の数と陽イオン性に帯電した種、基またはモノマー単位の数との比は、約1:10から約10:1、約1:8から約8:1、約1:6から約6:1、約1:4から約4:1、約1:2から約2:1、約2:3から約3:2、約1:1.1から約1.1:1、または約1:1である。特定の実施態様において、前記コアブロックに存在する正に帯電した種、基またはモノマー単位対前記コアにおける負に帯電した種、基またはモノマー単位の比は、ほぼ中性のpHにおいて約1:4から約4:1である。より特定の実施態様において、前記コアブロックに存在する正に帯電した種、基またはモノマー単位と前記コアにおける負に帯電した種、基またはモノマー単位との比は、ほぼ中性のpHにおいて約1:2から約2:1である。特定の実施態様において、前記コアブロックに存在する正に帯電した種、基またはモノマー単位と前記コアにおける負に帯電した種、基またはモノマー単位との比は、ほぼ中性のpHにおいて、約1:1.1から約1.1:1である。

0177

[00194]特定の実施態様において、第1の帯電可能なモノマー単位はブレンステッド酸である。特定の例において、ここに使用されるように、帯電可能な種、基またはモノマー単位は、種、基および/またはモノマー単位を含み、ここにおいて(例えばpH依存的様式において)プロトンの付加または除去は、それぞれ陽イオン性または陰イオン性の種、基またはモノマー単位を提供する。

0178

[00195]ある実施態様において、コアブロックに存在する第1の帯電可能種、基またはモノマー単位は、ほぼ中性のpH(例えば約7.4のpH)において少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%または少なくとも95%が負に帯電した種、基またはモノマー単位である。特定の実施態様において、これらの第1の帯電可能種、基またはモノマー単位は、ほぼ中性のpHにおいて、H+の喪失により陰イオン種に帯電する。さらなるまたは代替となる実施態様において、コアブロックに存在する第1の帯電可能種、基またはモノマー単位は、わずかに酸性のpH(例えば、約6.5以下;約6.2以下;約6以下;約5.9以下;約5.8以下のpH;またはほぼエンドソームのpH)において、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%または少なくとも95%が中性であるかまたは帯電していない種、基またはモノマー単位である。

0179

[00196]ある実施態様において、第1の帯電可能種または基は、非限定的な例示として、カルボン酸、無水物、スルホンアミド、スルホン酸、スルフィン酸、硫酸、リン酸、ホスフィン酸、硼酸、亜燐酸等である。同様に、一定の実施態様において、ここにおいて有用な第1の帯電可能なモノマー単位は、カルボン酸、無水物、スルホンアミド、スルホン酸、スルフィン酸、硫酸、リン酸、ホスフィン酸、硼酸、亜燐酸等を含むモノマー単位である。特定の実施態様において、ここに有用な第1の帯電可能なモノマー単位は、(C2−C8)アルキルアクリル酸である。

0180

[00197]ある実施態様において、コアブロックに存在する第2の帯電可能種、基またはモノマー単位は、ほぼ中性のpH(例えば約7.4のpH)において少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%または少なくとも95%が正に帯電した種、基またはモノマー単位である。特定の実施態様において、これらの第2の帯電可能種、基またはモノマー単位は、H+の付加により、陽イオン種に帯電する。さらなるまたは代替となる実施態様において、コアブロックに存在する第2の帯電可能種、基またはモノマー単位は、わずかに酸性のpH(例えば、約6.5以下;約6.2以下;約6以下;約5.9以下;約5.8以下のpH;またはほぼエンドソームのpH)において、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも85%または少なくとも95%が正に帯電する種、基またはモノマー単位である。

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