藥物顆粒送遞的制作方法

專利名稱：：藥物顆粒送遞的制作方法
技術領域：
：聚合物納米顆粒(NP)在藥物送遞中起了重要作用，特別是可用于化療藥物的送遞。對于臨床應用而言，納米顆粒大小和表面形態的控制是4艮重要的。顆粒系統設計的其他方面對于納米顆粒用作體內送遞系統而言可能也很重要。優選地，聚合物納米顆粒的藥物裝載量比較高，從而能夠提供改進的效力。這對增強納米顆粒在癌癥治療中的效力而言特別重要w。高藥物裝載量4，5能夠降低每次給藥所需的劑量，因此降低能夠生產成本并提高患者的順應性。此外，優選地在給藥至患者時，納米顆粒送遞運載體中的藥物分子基本保持為包封在所述聚合物納米顆粒中，從而使其能夠以持續方式隨時間釋放或在所需部位累積后釋放。更具體而言，對于用于癌癥治療的納米顆粒應用而言，抗癌藥物保持包封狀態是重要的，這樣可以使得在血管中時不釋放藥物或僅釋放少量藥物，而僅在納米顆粒滲入腫瘤時釋放所述抗癌藥物。僅有少數幾種藥物送遞系統能夠實現藥物釋放的良好控制，其中大部分系統都是脂質體6。目前，大約有10種脂質體型送遞運栽體通過了臨床應用的認證，其中只有一種為聚合物納米顆粒送遞系統，即Abraxane,它是一種大小約為130nm的清蛋白結合紫杉醇(paclitaxel)的納米顆粒6，7。Abraxane"似乎在清蛋白納米顆粒的表面含有大量的脂類，這使得它們在調節藥物釋放方面具有類似于脂質體的特征。目前，仍沒有基于聚酯的納米膠嚢通過了臨床癌癥治療的i人證。最近有研究使用聚(乙二醇)-b-聚(丙交酯-共-乙交酯)(PEG-PLGA)進-f亍多西他賽(docetaxel)的納米包封，以用于前列腺癌的體內治療(Farokhzad，O.qCheng，J.;Teply，B.A.;Sherifi，I.;Jon，S.;Kantoff，P.W.;Richie,J.P.;Langer，R.Proc.Natl.Acad.Sci.(USA)2006，103，6315-6320)，其中遇到的困難是難以控制制劑參數，例如藥物裝載量和包封效率。包封效率取決于多種參數，包括溶劑、聚合物的種類、聚合物的分子量以及被包封的藥物，因此包封效率在各批次之間會有所變化并且通常低于80%。藥物裝栽量通常會低于10%。在許多情況下，僅能獲得1%的藥物裝載量。藥物裝栽量高于5%的NP有時會含有不想要的大的聚集體(>1微米)，這可能是由未被包封的藥物分子的聚集導致的。具有混合的顆粒大小和較寬的大小分布的顆粒會導致在體內復雜的生物分布和藥物代謝動力學反應。在脂質體送遞系統中，藥物分子被包封在脂質體的核心中，這樣通過脂雙層將藥物分子與外部環境隔離，由此防止包封的藥物分子的泄漏。與此相反的是，聚合物納米包嚢(聚合物納米顆粒)沒有這樣的防止治療性分子在循環過程中發生不想要的外泄的機制。在用于體內藥物送遞的聚合物納米顆粒的應用中，需要解決的一個最大問題是顯著的初始突然釋放效應。在具有顯著的初始突然釋放效應的載體中，在納米顆粒表面或接近表面的未被完全包封的藥物分子會迅速地擴散至溶劑中，可能導致顯著的體內毒性。1()當藥物裝載量超過聚合物的包封閾值時，可能會有大量的藥物分子沉積在所述納米顆粒的表面，此時初始釋放尤其嚴重。納米包封(NE)通常表現出雙相藥物釋放模式，1(M2在最開始的幾小時至幾十小時內，有多達40-80%的包封的藥物分子釋放出來。1()在初始的24小時后至48小時之間，由于聚合物納米顆粒中包埋得更深的藥物分子的擴散屏障增加，使得藥物釋放顯著減緩。當這樣的半空甚至全空的納米顆粒最終到達需要它們的位置(例如腫瘤組織)并在該處累積時，它們通常已經不剩余或僅剩余^f艮少的治療效力了。6，13在聚合物納米包封中同時獲得高藥物裝載量和高包封效率是極其困難的。包封效率不僅依賴于所使用的聚合物的種類、分子量和屬性，而且還顯著地受到治療分子的物理和化學性質的影響。例如較低分子量的聚合物與較高分子量的聚合物相比可能容易具有更低的包封效率。親水性分子(例如阿霉素)不容易被包封在聚合物納米顆粒中(GrovenderT.etal.(l"9)J.ControlledRelease57(2)171-185)。在所有目前已開發的納米包封中，藥物裝載量(藥物在聚合物納米顆粒中的重量百分比)和包封效率(^:包封的藥物占所使用藥物總量的百分比)在不同系統中有極大的差異，并且在同一系統的各批次時間也具有很大差異。對于疏水性小分子例如紫杉醇(paclitaxel，Ptxl)或多西他賽(Dtxl)而言，通常納米顆粒中的裝載量在18至5wt。/。之間，包封效率在約20至80%之間。10'14Anotherproblemencounteredin納米顆粒的藥物包封中面臨的另一個問題是不想要的顆粒不均勻性。Nanoprecipitationof聚合物和藥物例如化療劑的納米沉淀經常使得出現可以通過動態光散射測量的多模式的分布，其范圍為約100nm至ljim或更高。顆粒不均勻性可能是由于在包封中含有不同的化學物質(聚合物和藥物分子)，它們具有不同的分子量、柔性和剛性、疏水性以及形成晶體的趨勢。因此在納米沉淀的過程中，聚合物和藥物分子很可能傾向于各自聚集，從而導致顆粒的不均勻性。具有多模式分布的納米顆粒通常被視為具有相同組成而有不同聚集度的小納米顆粒的集合體。但是，這一假設并不一定正確。在最近的研究中，研究了多西他賽裝載量分別為1%、5%和10%時對所得的PEG-b-PLGA納米顆粒大小分布的影響(Cheng，J.etal.FormulationoffunctionalizedPLGA-PEGnanoparticlesforinvivotargeteddrugdelivery.Biomaterials28，8仍-76(加07))，發現所述顆粒制劑的多^L性在隨著多西他賽裝載量的增加而增加，所述多分散性在多西他賽裝載量為1%時為0.154、裝載量為5%時為0.203、裝載量為10%時為0.212。所述納米顆粒的大小分布呈現一種較小直徑顆粒分布與較大直徑顆粒分布相伴隨的雙相趨勢。與較小顆粒相應的分布并不隨著藥物濃度的增加而改變。而上述雙相分布中的較大顆粒的分布位置會隨著藥物裝載量的增加而增加(所述大小由約300nm增加至約1200nm)。由于上述制劑中唯一的區別就是藥物裝栽量，因此，可能由于多西他賽的水溶性較差，使得未包封的多西他賽發生聚集而形成的大量納米顆粒。在上述研究和其他4吏用聚丙交酯和多西他賽的納米沉淀的研究中(Avgoustakis，K.etal.PLGA-mPEGnanoparticlesofcisplatin:invitronanoparticledegradation,invitrodrugreleaseandinvivodrugresidenceinbloodproperties.J./^/mw79，123-135(2002))，幾乎總是能夠觀察到^目型的顆粒分布。需要開發一種能夠克服上述困難的方法學，用以提供在各批次間包封效率和藥物裝載量都保持穩定的納米顆粒。本發明提供了一種用于制備藥物-多聚物(和藥物-寡聚物)綴合物的簡單的一步方法，所述藥物-聚合物綴合物可用于形成納米顆粒，4吏得所得的納米顆粒具有100%的包封效率和預定的藥物裝載量。由本發明的方法通過使用藥物綴合物形成的納米顆粒在本文中被稱作納米綴合物，以與納米包封(NE)相區別。此外，本發明的方法還可廣泛用于提供各種有用化合物(生物活性物質、藥物、試劑、診斷物、造影劑、報告分子、染料等)與多聚物和寡聚物相綴合的綴合物，以用于制備顆粒送遞系統。
發明內容在一個實施方案中，本發明提供了用于有效制備特定的藥物-多聚物(或寡聚物)綴合物的一步方法，所述綴合物可用于制備用于體內送遞治療性藥物的顆粒，包括微顆粒和納米顆粒。本發明還提供了特定的藥物-多聚物和藥物-寡聚物綴合物，所述綴合物可用于制備用于體內送遞藥物的顆粒。本發明還提供了使用本發明的藥物-多聚物或藥物-寡聚物綴合物來制備顆粒藥物送遞系統或運栽體的方法。本發明的多聚物和寡聚物綴合物可以用于本領域已知的任何由多聚物或寡聚物制備顆粒的方法中。本文所述的方法特別可用于制備用于藥物送遞的納米顆粒，更特別可用于制備用于化療應用的納米顆粒。本發明的納米顆粒例如可通過納米沉淀的方法，由本發明所述的多聚物和/或寡聚物綴合物制備。在具體的實施方案中，本發明提供了含有選定的藥物以任選地用于持續藥物釋放或靶向藥物釋放的顆粒。在具體的實施方案中，選定的藥物基本上(藥物重量的90%或更多)與顆粒中的多聚物或寡聚物共價結合。例如，所述顆粒通過已知方法由含有藥物-聚合物和/或藥物-寡聚物綴合物的溶液制備。本發明的藥物綴合物在所述多聚物或寡聚物的聚合過程中形成，其中所述藥物被用作形成所述多聚物和/或寡聚物的單體發生聚合的引發劑。更具體而言，所述藥物綴合物是在存在合適的開環聚合催化劑和引發劑(所述藥物)的條件下，由環狀單體的開環聚合而形成。在具體的實施方案中，使用本發明的藥物-多聚物或藥物-寡聚物綴合物來制備多種類型的含有藥物的顆粒，所述顆粒可用于藥物送遞，并且其大小通常在約2nm至約500微米之間。在其他的更具體的實施方案中，使用本發明的藥物-多聚物或藥物-寡聚物綴合物來制備含有藥物的微顆粒，所述顆粒的大小通常在約500nm至約IOO微米之間。s.在其他的實施方案中，使用本發明的藥物-多聚物或藥物-寡聚物綴合物來制備含有藥物的納米顆粒，所述顆粒的大小通常在約55nm至約600納米之間。在其他的實施方案中，使用本發明的藥物-多聚物或藥物-寡聚物綴合物來制備舍有藥物的顆粒，所述顆粒的大小通常在約2nm至約IOO納米之間。在其他的實施方案中，使用本發明的藥物-多聚物或藥物-寡聚物綴合物來制備含有藥物的顆粒，所述顆粒的大小通常在約200nm至約800納米之間。在其他的實施方案中，^:用本發明的藥物-多聚物或藥物-寡聚物綴合物來制備含有藥物的顆粒，所述顆粒的大小通常在約l微米至約500孩i米之間。在一個具體的實施方案中，可以使用本發明的方法來制備大小范圍為20-60nm的納米顆粒。例如，可以使用本文所述的多聚物或寡聚物綴合物，通過已知的微膠束化方法然后再與PEG加帽試劑(例如PEG-異氰酸酯)反應，制備上述納米顆豐立。在另一個具體的實施方案中，可以使用本發明的方法來制備大小范圍為l-20nm的納米顆粒，所述顆粒可以特別用于向細胞的送遞。可以使用環狀AB2型單體或這種單體與本文所述的其他環狀酯和碳酸酯單體的混合物來形成上述納米顆粒。在本文所述的方法中，AB2型單體的聚合可形成與選定的藥物分子相綴合的高分支結構或樹枝狀結構的綴合物。可以使用通過AB2型單體的聚合直接形成的顆粒來進行藥物送遞。或者，可對所述顆粒進行如下文所述的表面處理。本發明的方法可用于形成任何小分子藥物的多聚物或寡聚物綴合物，所述小分子藥物即不是基于肽類、糖類和核酸類的小分子藥物，前提是所述藥物中含有至少一個能夠作為開環反應引發劑的官能團。所述藥物可以含有(但不是必須含有)多個這樣的聚合引發基團，例如多個羥基或巰基。在優選的實施方案中，所述藥物僅含有一個這樣的聚合基團。所述羥基可為伯羥基、仲羥基或叔羥基。類似地，所述巰基可為伯巰基、仲巰基或叔巰基。所述羥基還可以為酚羥基。在具體的實施方案中，所述藥物含有一個或多個非酚羥基。在具體的實施方案中，所述藥物含有一個或多個非酚羥基，并且它們是伯羥基或仲羥基。在具體的實施方案中，所述藥物含有單一的非酚羥基。在具體的實施方案中，所述藥物含有單一的伯羥基或仲羥基。可用于本文所述方法的示例性藥物在圖8和圖13中有列舉和說明，另外的藥物列于下文。在具體的實施方案中，所述藥物為親水性藥物，在相關的實施方案中，所述藥物為水溶性藥物(例如在水中具有的溶解度在mg/mL的量級內)。在另一些具體實施方案中，所述藥物為疏水性藥物，在相關的實施方案中，所述藥物不溶于水或在水中具有很低的溶解度(例如在水中具有的溶解度在照/mL或更低的量級內)。在具體的實施方案中，按照本文所述的方法與多聚物或寡聚物相綴合的所述藥物為抗癌藥物或用于化療的藥物。在具體的實施方案中，所述藥物為紫杉烷。在另一些具體的實施方案中，所述藥物為蒽環類抗癌藥物。在其他的實施方案中，所述藥物為蛋白酶抑制劑。在另一些具體實施方案中，所述藥物為逆轉錄酶的抑制劑。在另一些具體的實施方案中，所述藥物為抗病毒劑。在另一些具體的實施方案中，所述藥物為抗真菌劑。在另一些具體實施方案中，所述藥物為酚類藥物，即具有一個或多個酚羥基的藥物。在另一些具體實施方案中，所述藥物為巰基藥物，即具有一個或多個巰基的藥物。本發明的方法還可用于肽類、蛋白類糖類和/或核酸類(DNA或RNA)藥物的送遞。在上述每一種情況下，所述藥物必須含有至少一個能夠在開環聚合反應中作為引發劑的官能團，例如至少一個羥基或巰基。本發明的方法還可以更寬泛地適用于任何其他分子或化合物(包括合成的或天然存在的分子以及有機或無機化合物)，前提是所述分子或化合物含有至少一個能夠在開環聚合反應中作為引發劑的官能團(例如羥基或巰基)，并且所述分子或化合物將要通過顆粒送遞系統(例如微顆粒或納米顆粒)被給予或送遞至體內。所述方法還可用于將任何這類有用的化合物形成多聚物或寡聚物綴合物，所述化合物包括但不限于用于診斷方法的試劑、營養物或維生素(它們也可被認為是藥物)、或凈艮告分子(例如放射標記或熒光標記的分子)。可以與所述多聚物或寡聚物相綴合的所述化合物可為親水性的、疏水性的、水溶性的或不溶于水的。所述化合物可以含有多個羥基或巰基，所述羥基可為伯羥基、仲羥基或叔羥基，也可為酚羥基。在具體的實施方案中，所述羥基為伯羥基或仲羥基。在具體的實施方案中，所述羥基為酚羥基。在具體的實施方案中，所述巰基為伯巰基或仲巰基。在具體的實施方案中，所述化合物不是糖類化合物。在具體的實施方案中，所述化合物不是碳水化合物。在上述所有環狀單體的具體實施方案中，Yi和Y2中的一個或兩個為卣代烷基，更特別地為氟烷基。本發明所描述和要求保護的范圍涵蓋使用所述環狀單體的外消旋形式，或者使用其分別的對映異構體和非外消旋混合物。本文所述的方法中可以使用任何合適的開環聚合催化劑，所述催化劑可為含金屬的催化劑或有機催化劑。在具體的實施方案中，所述催化劑選自Mg(II)或Zn(n)催化劑。在另一些具體實施方案中，使用1，5，7-三氮雜二環[4.4.0發國5國烯(TBD)、7V-曱基國TBD(MTBD)或1,8國二氮雜二環[5.4.0十一-7—烯(DBU)作為有機催化劑。所述混合的單體與引發劑的摩爾比最通常為2:1至5000:1，更特別地為5:1至200:1,再更特別地為10:1至100:1。在本文所述的方法中，可以在所述聚合反應中使用兩種或多種不同環狀單體的組合，以形成共聚合物綴合物。在本文所述的方法中，可以在所述聚合反應中先后加入兩種或多種不同環狀單體，以形成嵌段共聚合物綴合物。在本文所述的方法中，可以組合使用兩種或多種均含有至少一個羥基或巰基的化合物，以提供與不同的化合物相綴合的不同的多聚物或寡聚物綴合物的混合物。例如，在本文所述的聚合方法中，可以使用兩種均含有至少一個羥基或巰基的不同藥物，從而形成多聚物或寡聚物藥物綴合物的混合物。這在使用兩種或多種具有不同機理或作用的藥物治療相同或相關疾病、病癥或障礙的情況下會是有用的。在具體的實施方案中，通過本文所述的方法形成的顆粒特別是納米顆粒，所具有的藥物裝載量(或更一般而言是選定化合物的裝載量)為20%或更高、30%或更高、40%或更高或50%或更高。在具體的實施方案中，通過本文所述的方法形成的顆粒特別是納米顆粒，具有較長的循環半衰期，可用于進行有效的體內送遞。當所述顆粒經過本文所述的方法或本領域已知的方法進行了表面修飾之后更是如此。在具體的實施方案中，通過本文所述的方法形成的顆粒特別是納米顆粒具有在鹽溶液中的穩定性。本發明的形成多聚物或寡聚物綴合物方法可以與本領域已知的用于形成顆粒的方法組合使用，所述已知方法包括納米沉淀法、微膠束化方法、乳化法和雙乳化法。本發明還提供了通過本文所述的聚合方法制備的某些多聚物或寡聚物綴合物。通常，所述綴合物可用于任何需要在顆粒送遞系統中被送遞的化合物，特別是藥物，最特別地為抗癌藥物或化療藥物。在具體的實施方案中，所述綴合物中的聚合物平均具有100個或更少的單體單元。在其他的實施方案中，所述綴合物中的聚合物平均具75個、50個或25個單體單元。在具體的實施方案中，所述綴合物中的聚合物的平均分子量為5000或更低、2500或更低、1500或更1氐或1000或更低。在具體的實施方案中，本發明提供了通過本文所述的聚合方法制備的某些多聚物或寡聚物綴合物，其中所述綴合物中的化合物僅與一種多聚物或寡聚物相綴合或結合。在具體的實施方案中，本發明提供了通過本文所述的聚合方法制備的某些多聚物或寡聚物綴合物，其中所述綴合物中的化合物僅以所述化合物中的某一位點與僅一種多聚物或寡聚物相綴合或結合。在具體的實施方案中，本發明提供了與親水性化合物特別是親水性藥物相綴合的多聚物或寡聚物綴合物。在另一些具體的實施方案中，疏水性化合物特別是疏水性藥物與所述多聚物或寡聚物相綴合。本發明還提供了含有本發明的多聚物綴合物或寡聚物綴合物的顆粒，包括微顆粒和納米顆粒，其中所述多聚物綴合物或寡聚物綴合物用于選定化合物的體內送遞，所述選定化合物特別地為一種或多種藥物，最特別地為一種或多種抗癌藥物或化療藥物。在具體的實施方案中，所述顆粒(包括微顆粒或納米顆粒)經過表面修飾，所述表面修飾通過本領域已知的任何方法進行，例如使用一種或多種抗體、使用一種或多種核酸分子(例如適體)、使用一種或多種肽或蛋白(例如酶)、使用一種或多種多聚物或寡聚物(例如兩親聚合物特別是含有PEG的兩親聚合物)。在本領域中已知，對顆粒進行表面修飾可以促進顆粒向某一組織的耙向定位，可以促進顆粒進入細胞，或可以增強顆粒的穩定性。例如，由聚酯、聚碳水化合物或它們的混合物形成的納米顆粒可以〗吏用親水性聚合物(例如PEG)或含有PEG的兩親聚合物進行包被，以延長所述納米顆粒的循環半衰期。在另外的實施方案中，本發明提供了具有核心/外殼結構或具有多層結構的顆粒，其中所述核心或外殼中的至少一個或所述多層中的至少一層是由本發明的藥物(或其他化合物)-多聚物/寡聚物綴合物形成的層。具體而言，本發明涉及具有核心/夕卜殼結構的納米顆粒，其中所述核心或外殼由本發明的多聚物/寡聚物綴合物形成。更具體而言，納米顆粒可由核心和外殼形成，所述核心由第一種多聚物/寡聚物綴合物形成，所述外殼由(l)聚合物例如親水性聚合物或兩親聚合物；或(2)本發明的第二種多聚物/寡聚物綴合物形成。在具體的實施方案中，所述第一種和第二種多聚物/寡聚物綴合物可以選自與下列藥物綴合的綴合物，所述藥物為紫杉烷、蒽環類抗生素或Shh拮抗劑，前提是它們應具有能夠引發本文所述的聚合反應的官能團例如羥基或巰基。在更具體的實施方案中，所述第一種和第二種多聚物/寡聚物綴合物可以選自與下列藥物綴合的綴合物，所述藥物為Ptxl、Dtxl、Doxo、環杷明(cyclopamine)或喜樹堿(camptothecin)。本發明特別提供了含有三層或更多個不同層的多層納米顆粒，其中至少一層由本發明的多聚物/寡聚物綴合物形成。納米顆粒包括具有三層、四層或五層的納米顆粒。納米顆粒包括其中所有層均由本發明的多聚物/寡聚物綴合物形成的顆粒。納米顆粒包括如下所述的納米顆粒，其中至少一層由本發明的多聚物/寡聚物綴合物形成，并且至少另一層由聚合物(非綴合的聚合物)例如親水性、疏水性或或兩親聚合物形成。在具體的實施方案中，納米顆粒包括如下所述的納米顆粒，其中至少一層由本發明的多聚物/寡聚物綴合物形成，并且至少另一層由含有PEG的兩親聚合物形成。本發明還提供了使用本發明的多聚物或寡聚物綴合物制備藥物的方法，以及由所述方法制備的藥物。所述藥物為由本發明的綴合物形成的顆粒，特別是納米顆粒。本發明還提供了試劑盒，用于使用選定的具有至少一個羥基的化合物進行本文所述的聚合反應以形成多聚物或寡聚物綴合物。所述試劑盒包括裝有一種或多種環狀單體和一種或多種開環聚合催化劑的一個或多個容器，任選地，還包括進行所述聚合反應的說明書，制備顆粒的說明書，用于進行顆粒的表面修飾的一種或多種試劑或說明書，用于進行制備顆粒的聚合反應的一種或多種溶劑，一種或多種對照引發劑，用于進行所述反應的另外的容器，以便形成顆粒或進行表面修飾。在具體的實施方案中，本文所述的試劑盒包括用于與不同的寡聚物或多聚物形成綴合物的多種不同的環狀單體。在其他的實施方案中，本文所述的試劑盒還可包括用于形成綴合物的具有至少一個羥基的一種或多種不同的化合物。通過參照下文的具體描述、實施例和附圖，本發明的其他實施方案應是顯而易見的。圖1A和1B分別為說明現有技術中的納米包封和本發明的納米綴合物的形成的示意圖。在圖中說明了納米包封和納米綴合物之間的結構差異。圖2A為本發明的交酯聚合的示意圖，示例性說明了在存在催化劑的條件下藥物引發的聚合，以用于制備高裝載量和100%裝載效率的用于體內應用的控釋納米綴合物。圖2B提供了示例性的聚乙二醇化的含pacitaxel的納米綴合物的合成的具體實例，其中在存在(BDI)MN(TMS)2(其中M=Mg或Zn)的條件下，使用Ptxl引發丙交酯的聚合，然后使用PLGA-mPEG進行納米沉淀和非共價的表面聚乙二醇化。相信所述聚合是通過Ptxl形成(BDI)M-氧化物而引發的。圖3是在37。C和lxPBS中，Pxtl從Pxtl-LA納米綴合物中釋放的釋放動力學圖，所述Pxtl-LA納米綴合物為Pxtl-LA25NC和Pxtl-LA50NC(藥物裝載量如圖中所示)。作為比較，在圖中還顯示了通過Ptxl和PLA(Pxtl/PLA(wt/wt)=1/12)的混合物進行納米沉淀制備的Pxtl/PLA納米包封(NE)的釋放動力學。圖4顯示了使用PC-3細胞在培養24小時后，通過MTT測定測得的PtXl-LA5。NC、PtXlLA25NC、Ptxl-LA1()NC和Pxtl的毒性。"*，，號表示在95%置信區間內的顯著性水平。圖5顯示了當將PLGA-mPEGsk加入至Pxt-LA，NC中時的顆粒大小的變化。顆粒大小作為兩親共聚物與藥物-聚合物綴合物的重量比的函數呈線性增加。圖6說明了在處理前(國)、用PLGA-mPEGsK處理后(令)或用mPEG5k處理后(參)，Ptxl-LA2O0NC在PBS中和37。C下的穩定性。圖7A-D顯示了使用PC-3前列腺癌細胞通過MTT研究測得的Ptxl-LA、Dtx-LAI、CPT-LA和Doxo-LANC的細胞毒性的結果。圖8使用本發明方法引入至NC中的一些藥物或其他化合物(例如Cy5報告物染料)的化學式。圖9為制備樹枝狀納米顆粒的方法的示意圖，據信所述樹枝狀納米顆粒是一種單分子樹枝狀顆粒，在每一納米顆粒中含有一種藥物。所述聚合方法與所描述的類似。這些樹枝狀顆粒具有〈20nm的顆粒直徑，這樣的顆粒直徑是不能通過其他方法得到的。圖10A顯示了在多種藥物逐層沉淀的過程中，納米顆粒大小(nm)的變化。在該過程中，在納米沉淀的條件下，使用笫二種藥物-聚合物綴合物處理由本發明的藥物-聚合物綴合物通過納米沉淀形成的納米綴合物，從而在所述納米綴合物中形成第二種藥物聚合物層或外殼。該圖提供了含有Dtxl-LA糊作為核心和Doxo-LAIOO作為外殼或第二層的納米顆粒在形成過程中，納米顆粒大小變化的大小分布圖。圖10B顯示了在第二種藥物聚合物綴合物沉淀在第一種藥物聚合物綴合物形成的納米顆粒(NC)上的過程中，作為所述形成外殼的(第二種藥物-聚合物)綴合物的量的函數的納米顆粒大小(nm)的圖，該圖比較了作為加入的第二種藥物-聚合物綴合物的量的函數的納米顆粒大小變化。在一種情況下，所述第二種藥物綴合物與所述第一種藥物綴合物相同，此時該圖顯示了相同的藥物-聚合物綴合物的量逐漸增加時的效果。圖11A和11B顯示了向帶有編碼熒光素酶的Gli-l基因的Shh-Light2細胞中加入含有環杷明的NC后，進行熒光素酶測定的結果。圖11A顯示了加入CA-LAh)和CA-LA2s的實驗結果，其中的裝載量在括號中顯示。該圖顯示，環杷明NC的ECso值顯著低于游離的環杷明的ECso值，表明使用納米綴合物能夠實現環杷明向乾細胞的送遞以及在耙細胞中的濃縮累積和釋放。圖11B顯示了使用CANC以及含有Shh激動劑purmorphamine的NE培養Shh-Light2細胞的結果。圖12提供了在綴合物的LA聚合合成過程中使用不同催化劑(如圖所示)所形成的Ptxl-LA綴合物的實際MW和PDI,通過GPC測得。Figure13列出了可用于本發明方法的一部分藥物。圖中還列出了結構。具體實施例方式本發明至少部分地基于下述發現使用能夠作為開環聚合反應引發劑的藥物和其他化合物與一種或多種環狀單體和開環聚合催化劑相組合，可以通過一步法反應容易地制備所述藥物和其他化合物的多聚物和寡聚物綴合物。圖2示意性說明了本發明的方法(A)，并說明了使用與PLA相綴合的紫杉醇形成納米綴合物的具體實例。此外，還發現由此形成的聚合物和寡聚物綴合物可用于制備顆粒，所述顆粒包括微顆粒和納米顆粒，它們具有適用于體內送遞化合物的顆粒大小。如圖2具體示出的那樣，可以使用納米沉淀法來形成含有本發明的綴合物的納米顆粒(納米綴合物)。另外，如圖2的納米顆粒所示，可以使用PEG處理所述納米綴合物，以實現所述納米顆粒表面的聚乙二醇化。通過本文所述的方法形成的多聚物和寡聚物綴合物與通過使用化合物(特別是藥物)與預先形成的聚合物相綴合而形成的綴合物有明顯的區別。通過本發明方法形成的綴合物中的聚合物具有的平均分子量顯著^f氐于預先形成的聚合物。。通過本發明方法形成的綴合物具有的多分散性也必然低于預先形成的聚合物。例如，本發明的聚合物綴合物具有的多*性可為1.5或更低、1.3或更低和1.2或更低。通常，。通過本文所述方法形成的綴合物與使用化合物與預先形成的聚合物相綴合形成的綴合物相比，在聚合物長度上更為均一。如圖l所示，4吏用本發明的多聚物或寡聚物通過納米沉淀形成的納米綴合物(NC)在藥物裝載量、藥物包封、藥物釋放、顆粒分布以及制造的簡易程度等各方面都與納米包封(NE)有著明顯的區別。NE僅具有很低或中等的藥物裝載量(l-5wt。/。)，并且該裝栽量還難以預先確定，而且在各批次之間也會有變化。NC具有能夠預先確定的藥物裝載量，并且該藥物裝載量在各批次之間的穩定性比NE要高得多。NE具有不可控的包封效率(在10-80%之間變化)，并且該包封效率在各批次和各種系統之間都有所不同，此外，NE還不能包封親水性藥物。NC具有接近100。/。的包封效率，該包封效率在各批次和各種系統之間沒有差異或差異;f艮小，此外，親水性和疏水性藥物均可以形成NC。NE會表現出顯著的初始快速釋放，在最開始的24小時內就釋放40-80%的藥物。NC不表現或僅表現4艮少的藥物初始快速釋放，并能夠提供藥物的可調節和可控的釋放。NE通常具有多模式的顆粒分布。NC具有單模式的顆粒分布。NE的制造涉及一種多組分/多步驟的工藝過程，這難以擴大目，并且不利于長期儲存。此外，還難以除去未包封的藥物，并且需要^f吏用困難的過濾除菌。與^M目反，NC的制造僅涉及單組分系統，很容易擴大,，并且在儲存得當時，在儲存期內藥物釋放僅有最小量的增加。由于基本上沒有需要被除去的游離藥物聚集物，這一方法實施起來簡便而經濟。在圖2A部分中所示的聚合過程中，起引發聚合作用的化合物(例如藥物)與一條或多條不斷延長的寡聚物或多聚物鏈發生共價結合。這種聚合反應是一種開環聚合反應，它優選地具有活性聚合(livingpolymerization)的特征。在本文中，通過能夠在存在某些催化劑的條件下作為聚合引發劑的具有一個或多個的藥物和其他化合物，示例性說明了本發明。如本文所述，開環聚合可以使用各種環狀單體，包括含有環狀酯、環狀碳酸酯以及環狀硅氧烷和環狀磷化物的單體。所述聚合的實例可以為丙交酯或乙交酯與帶有一個或多個羥基或巰基的藥物化合物的聚合。已經開發了多種金屬醇鹽(RO-M)，由于進行丙交酯和其他相關環狀單體的可控活性聚合,其中RO與聚丙交酯通過酯欲t生定量的末端綴合。16可以通過調整丙交酯/ROH的比例(例如所述單體與引發劑的摩爾比)來精確控制所得的聚丙交酯中的RO的量。在本發明中，ROH為將要與開環聚合中形成的聚合物相綴合的含有一個或多個羥基的藥物或其他化合物。有多種有機催化劑例如TBD(l，5，7-三氮雜二環[4.4.0癸-5-烯)都可以與所述含羥基或巰基的引發劑(即將要綴合的藥物或其他化合物)配合使用，以形成本發明的綴合物。并且在這些反應中，也可以通過控制單體/引發劑的比例來控制所得的多聚物(或寡聚物)中的藥物或其他化合物的量。其他的示例性催化劑在實施例6中有所描述。作為本發明的一部分，已經證實，使用上述方法(如圖2B部分中所示的使用Mg(II)復合物((BDI)MgN(TMS)2用Ptxl進行綴合以激活Ptxl的方法)可以將含有羥基的化療藥物定量地摻入聚丙交酯。這樣一來，就可以通過切割藥物-聚丙交酯的酯鍵來調控藥物從所述顆粒中的釋放速度，這遠比包封的非共價鍵合的藥物從顆粒中擴散出來的機制更容易控制。可以通過調節藥物裝栽量和顆粒大小來控制藥物的釋放動力學。由于可以控制聚合反應從而提供定量的產率，因此可以簡單地通過調整單體/藥物(或其他化合物)的摩爾比(單體與引發劑的摩爾比)而精確地控制藥物裝載量。由于本發明的方法能夠通過控制藥物-聚合物的組成而精確控制藥物裝載量，因此將能夠顯著地增強所述納米顆粒的臨床轉化率和用于臨床應用的納米顆粒的可調節性。此外，已證實用本發明的方法生成的納米顆粒具有前所未有的高藥物裝載量(最高達約40%)。可以使用各種已知方法將本發明的多聚物和/或寡聚物綴合物制成納米顆粒。在一個具體的實施方案中使用了納米沉淀法，其中將綴合物的溶液加入到一種不能溶解該綴合物的溶液中。使用本發明的綴合物進行的用于形成納米顆粒的沉淀步驟比使用其他起始材料進行的沉淀步驟要簡便，因為其中僅使用了一種類型的材料即所述綴合物。與^目比，使用游離藥物和聚合物進行的沉淀和包封步驟(即使在二元系統中)也可能十分復雜。在相分離過程中對藥物和聚合物彼此整合的過程控制通常很難做到，特別是當上述兩個要素具有不同的物理和化學性質時更是如此。在納米包封中總是出現兩相的顆粒分布，這可能部分地歸因于由于相似相溶原理而產生的藥物或聚合物自身聚集。本發明的方法提供了具有單模式顆粒分布的顆粒。在使用任何能夠作為聚合引發劑并需要以顆粒形式進行體內送遞的化合物形成綴合物時，通常都能夠實現上述的藥物-多聚物或藥物-寡聚物綴合物所具有的優勢。此外，當使用多聚物或寡聚物綴合物形成任意大小的可用于體內送遞的顆粒時，還能夠實現上述納米顆粒送遞組合物制劑的特殊優勢。在各種NP制備方法中，納米沉淀法已被廣泛應用于制備用作包封化療藥物的NP。在通常的方法中，將可降解的疏水性聚合物例如聚丙交酯與疏水性藥物在可與水混溶的溶劑(例如THF或DMF)中混合，并加入過量的水。有機溶劑在水中的擴散可以促使隨機混合的藥物和聚合物分子形成大小小于約100nm的納米聚集體。更廣義而言，可以使用本領域中已知的用多聚物或寡聚物材料制備納米顆粒的多種方法中的任何一種來制備本發明的綴合物。在一方面，本發明涉及一種結合了藥物-引發的環狀酯(或碳酸酉旨)聚合反應和納米沉淀方法的納米綴合物技術，所述技術用以制備含有藥物的納米顆粒，所述納米顆粒具有預定的藥物裝載量、接近100%的包封效率、最小的顆粒不均一性和顯著降低的初始快速釋放效應。在癌癥化療應用中，特別是在使用納米顆粒進行的這類治療中，本發明的顆粒制劑可具有改進的效力和更低的毒性。在一個實施方案中，本發明涉及用于癌癥治療的聚合物納米顆粒。在本發明的這一方面中，所述藥物-多聚物或藥物-寡聚物綴合物包括抗癌藥物或化療藥物。可用于癌癥治療的納米顆粒可包括含有兩種或多種抗癌藥物的綴合物的混合物。可以通過任何已知的方法將本發明的顆粒制劑送遞至受試者，只要所述方法與顆粒的大小以及顆粒中攜帶的治療劑、診斷試劑或其他試劑相適應即可。本發明還涉及所述藥物-多聚物和藥物-寡聚物綴合物用于制備用于體內送遞所述藥物的醫藥中的用途。所述藥物例如可為抗癌藥物。更具體而言，本發明涉及所述藥物用于制備治療癌癥的醫藥中的用途。在具體的實施方案中，所制備的醫藥為可通過任何合適的劑型給藥的顆粒形式，特別地為納米顆粒的形式。在具體的實施方案中，所述醫藥還包括可藥用的栽體或稀釋劑，特別地包括適用于所需給藥方式的載體或稀釋劑。本文所使用的術語"藥物"是相當廣義的術語，包括能夠為需要某種治療益處的個體提供該治療益處的任何化合物。可以使用將要在納米顆粒中被送遞的合適藥物或其他化合物來形成綴合物。所述藥物或其他化合物必須具有至少一個能夠在存在催化劑的條件下引發開環聚合反應的官能團。據信所述官能團一定是能和催化劑相互作用從而形成具有聚合活性的物質。例如，羥基和巰基能夠引發開環聚合反應。所述羥基和巰基可為伯羥基或伯巰基、仲羥基或仲巰基、或叔羥基或叔巰基。如本領域所知，伯-、仲-或叔-羥基和巰基具有不同的立體結構，可能具有不同的相對反應活性。在本說明書中所描述的化學基團意欲表示其在本領域中最寬泛的含義。將所述具有至少一個能夠引發開環聚合的官能團的化合物與能夠通過開環聚合反應而聚合的一種或多種環狀單體和合適的開環聚合催化劑在合適的溶劑中混合，在一定條件下反應足夠的時間，以生成所需的寡聚物或多聚物。已知有多種化合物都能夠在存在催化劑的條件下引發開環聚合。在這些化合物中，在化學結構中含有一個或多個羥基或一個或多個巰基的化合物是本發明的化合物。對于給定化合物而言，使用本文教導的或本領域公知的材料和方法，能夠很容易地通過測試性聚合反應評估該化合物在本發明的方法中引發聚合的能力，而不必進行過多的實驗。例如，可以使用圖8中所示的藥物和其他化合物成功地實施本發明的方法。圖13示出了可用于制備本發明的藥物綴合物和納米綴合物顆粒的多種含鞋基的藥物。可用于本發明的方法的其他帶有羥基的藥物包括但不限于地瑞那韋(Darunavir，TMC-114)、替拉那韋(Tipranavir，TPV)、沙查那韋(Saquinavir,SQV)、利托那韋(Ritonavir，RTV)、茚地那韋(Indinavir"奈非那韋(Nelfmavir，NFV)、安普那韋(Amprenavir，APV)、洛匹那韋(Lopinavir，ABT-378)、阿扎那韋(Atazanavir，ATV)、重酒石酸長春瑞濱(Vinorelbinebitartrate)、氟維司群(fulvestrant)、Sarcodictyins、喜樹械(camptothecins)、長春堿(Vinblastine)、吝蟲內西旨l(bryostatin1)、(+)國Cylindhcine、(+)-Lactacystin、銅綠菌素(Aeruginosin)298-A、(+)-Fostriecin、GarsubellinA/貫葉金絲杉匕素、(S)曙奧昔布寧(Oxybutynin)、埃博霉素A(EpothiloneA)、齊多夫定(Zidovudine，AZT)、拉米夫定(Lamivudine，3TC)、去羥肌苦(Didanosine，ddl)、阿巴卡韋(Abacavir，ABC)和恩曲他濱(Emtricitabine,FTC)。其他可用于本發明方法中的藥物包括含有酚羥基的具有各種結構的藥物，它們包括但不限于巴美生(bamethane)、香草酰二乙胺(ethamivan)、六氯酚、水楊酰苯胺、鄰苯二酚(pyrocatechin)、百里酚(thymol)、噴他佐辛(pentazocine)、間苯三酚(phloroglucinol)、丁香酚(eugenol)、氯硝柳胺(niclosamide)、特布他林(terbutaline)、多巴胺(dopamine)、曱基多巴(methyldopa)、去曱腎上腺素(norepinephrine)、丁香酚(eugenol)、a-茶酚、多元酚、腎上腺素(adrenaline)、多巴胺(dopamine)、苯腎上腺素(phenyl印hrine)、間羥胺(metaraminol)、非諾特羅(fenoterol)、石克氯酚(bi也ionol)、a-生育酚(alpha醒tocopherol)、異丙腎上腺素(isoprenaline)、腎上腺素(adrenaline)、去曱腎上腺素(norepiniphrine)、沙丁胺醇(salbutamol)、非諾特羅(fenoterol)、硫氯酚(bithionol)、綠原酸/酯(chlorogenicacid/esters)、卡托普禾'J(captopril)、阿莫西林(amoxicillin)、倍他洛爾(betaxolol)、馬索羅酚(masoprocol)、染料木素(genistein)、大豆素(daidzein)、大豆戒(daidzin)、乙酖黃豆黃戒(acetylglycitin)、雌馬酚(equol)、黃豆黃素(glycitein)、iodoresiniferatoxin、SB202190和tyrphostinSU1498。對于某一種給定的將凍—吏用本發明方法進行綴合的化合物而言，可能需要使用不同的催化劑進行試驗性的聚合反應，例如，某些化合物可能更適合于有機金屬催化劑，而另一些化合物可能更適合于有機催化劑。例如，已經發現，有些化合物雖然含有合適的官能團，仍不能在某些基于金屬的催化劑存在的條件下引發聚合或者該功能受到限制，這是因為所述化合物可能會使所述催化劑失活。具體而言，PLA與米托蒽醌(mitoxantrone)的綴合就不能使用(BDI)MgN(TMS)2作為催化劑。據信這是因為米托蒽醌(式J)具有的羥基烷基氨基可能會使Mg催化劑失活。式J可以使用本文所述的任何環狀單體(包括AB2型環狀單體)與能夠引發聚合的化合物一起形成多聚物或寡聚物綴合物。可以使用任何能夠通過開環聚合而聚合的環狀單體來形成本發明的藥物綴合物和顆粒，特別是納米顆粒。具體而言，通常可以使用能夠通過活化的-OH或金屬醇鹽基團進行聚合的環狀單體，來形成本發明的藥物綴合物和顆粒。可以使用的環狀單體包括環狀酯和環狀碳酸酯。環狀酯包括內酯、環狀二酯和環狀酯-酰胺，例如環縮酚酸肽(cyclodepsipeptide).環狀酯具有如下結構式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>其中m+n的和為1-20,X為O或NH，x為0或1以表示存在或不存在酯基或酰胺基，A和Y2表示在環上的一個或多個碳原子被非氬取代基任選地取代。Y!和Y2的每一個彼此獨立地為不干擾本文所述的聚合反應的取代基，例如可以選自氫、卣素、-COOR、-NRR，、-SR和-OR(其中R和R，獨立地為一個或多個氫、烷基或芳基)、胍鹽基、咪喳基、烷基、烯基、炔基、芳基(包括苯基或苯甲基)和-N3。Y!和Y2的每一個還可以為氨基酸或具有1至5個氬基酸殘基的短肽。K和Y2的每一個還可以包括被本領域已知的保護基團保護起來的上述列出的基團。烷基、烯基、炔基和芳基可以任選地被一個或多個囟原子(包括一個或多個氟)、-N3、畫COOR"、-NR"R，"、-SR"、-OR"取代，其中所述R"和R"，獨立地為氫或未被取代的烷基、烯基、炔基或芳基。在一個具體的實施方案中，L和/或Y2可為羥基烷基。在具體的實施方案中，Yi和Y2的每一個為氫或含有1至6個碳原子的烷基，特別是曱基。環狀碳酸酯具有如下結構式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage24</formula>式B其中p的范圍為1-20,K和Y2表示在環上的一個或多個碳原子被非氫取代基任選地取代，其中每一個Yi和Y2的定義如上文所述。在具體的實施方案中，K和Y2的每一個為氫或含有1至6個碳原子的烷基，特別是曱基。在一個具體的實施方案中，^和/或Y2可為羥基烷基。環狀酯包括但不限于內酯，例如卩-丁內酯(11=2)、8-戊內酯(11=4)、s-己內酯(11=5)、a-甲基-p-丙內酯、p-曱基-p-丙內酯、(o-十五內酯、①-十二內酯和任何丙交酯或乙交酯，包括它們的所有立體異構體，例如SS-丙交酯RR-丙交酯RS-丙交酯丙交酯-乙交酯乙交酯,1t恩4M的內又目百孰G又目ff:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage24</formula>式C,任何具有6元環或7元環結構的環縮酚酸肽(半酯和半酰胺)，包括但不限于下式Dl-D3分別所示的化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage25</formula>可以通過活化的-OH或金屬醇鹽聚合的其他環狀單體包括含磷的環狀酯，包括環狀磷酸酯和膦酸酯O(CH2〉q、Y3式E其中q-l至20,Y3的定義與上述K和Y2相同，&為Y3、或-OY;j(磷酸酯)。環狀亞磷酸酯<formula>formulaseeoriginaldocumentpage25</formula>式F其中的各變量的定義如上文所述，含硅酮的環狀單體包括<formula>formulaseeoriginaldocumentpage25</formula>其中每一個R獨立地選自氫或任選取代的烷基。在上述環狀單體的具體實施方案中，Yi至Y3的每一個為氫或含有l至6個碳原子的烷基。在上述環狀單體的具體實施方案中，Yi至Y3均為氫或均為含有1至6個碳原子的烷基，或特別地它們均為曱基。在上述環狀單體的具體實施方案中，每一個R選自氫或含有1至6個碳原子的烷基。在上述環狀單體的具體實施方案中，所有的R，均為氫，或所有的R，均為含有1至6個碳原子的烷基，特別地，所有的R，均為甲基。在具體的實施方案中，單獨使用AB2型環狀可聚合單體，或將其與其他環狀酯或環狀碳酸酯組合^f吏用。AB2型環狀酯單體包括下式所示的化合物OO式H其中z為1至6,Yi的定義如上文所述。在具體的實施方案中，K可為氫或含有1至6個碳原子的烷基。術語"烷基"指的是分枝或不分枝(直鏈或線性)的飽和一價烴基，或含有一個或多個環的環狀基團。除非另外指明，優選的烷基含有1至20個碳原子，更優選的烷基含有1至10個碳原子。短鏈烷基為含有1至6個碳原子的烷基，包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基，包括它們所有的異構體。長鏈烷基為含有8至20個碳原子的烷基,優選地為含有12-20個碳原子的烷基以及含有12-20個碳原子和含有16-18個碳原子的烷基。術語"環烷基"指的是具有單環結構或多環稠環結構的環狀烷基，優選地含有3至20個碳原子。環烷基包括例如單環結構例如環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環辛基等，或多環結構例如金剛烷基等。除非另外指明，否則烷基包括環烷基以及如下定義的任選取代的烷基。術語"烯基"含指的是有含有一個或多個雙鍵的分枝或不分枝的一價烴基，或含有一個或多個環的環烯基，其中至少一個環中含有雙鍵。除非另外指明，優選的烯基含有1至20個碳原子，更優選的烯基含有I至IO個碳原子。烯基可包括一個或多個共軛或非共軛的雙鍵(C-C)。優選的烯基為含有l或2個雙鍵的烯基，也包括co-烯基。短鏈烯基為含有2至6個碳原子的烯基，包括乙烯基(vinyl)、丙烯基、丁烯基、戊烯基和己烯基，以及它們所有的異構體。長鏈烯基為含有8至20個碳原子的烯基，優選地為含有12-20個碳原子的烯基以及含有12-20個碳原子和含有16-18個碳原子的烯基。術語"環烯基"指的是具有單環結構或多環稠環結構的環狀烯基，優選地含有3至20個碳原子，并且其中至少一個環上含有雙鍵(C=C)。環烯基包括例如單環結構例如環丙烯基、環丁烯基、環戊烯基、環己烯基、環辛烯基、環辛二烯基、環辛三烯基，以及多環結構。除非另外指明，否則烯基包括環烯基以及如下定義的任選取代的烯基。術語"炔基"含指的是有含有一個或多個巻鍵(OC)的分枝或不分枝的一價烴基。除非另外指明，優選的炔基含有1至20個碳原子，更優選的炔基含有1至10個碳原子。炔基包括乙炔基、丙炔基等。短鏈炔基為含有2至6個碳原子的炔基，也包括它們所有的異構體。長鏈炔基為含有8至20個碳原子的炔基，優選地為含有12-20個碳原子的炔基以及含有12-16個碳原子和含有16-18個碳原子的炔基。術語"環炔基"指的是具有單環結構或多環稠環結構的環狀炔基，優選地含有3至20個碳原子，并且其中至少一個環上含有巻鍵((C三C)。除非另外指明，否則炔基包括環炔基以及如下定義的任選取代的炔基。術語"芳基"指的是含有至少一個芳香環的一價基團。所述基團在形式上是通過將環上碳原子的氬取代后衍生而成的。芳基含有一個或多個環，其中至少一個環為芳香性的。芳基中的環可通過單鍵或雙鍵連接，或可為稠合的。示例性的芳基包括苯基、聯苯基和萘基。芳基包括含有6至30個碳原子的芳基和含有6-12個碳原子的芳基。除非另外指明，否則芳基可為如下所述的任選取代的芳基。術語芳基包括"芳基烷基"，指的是含有至少一個烷基和至少一個芳基的基團，所述芳基可取代于烷基上(例如苯曱基，W-CH2-C6H5)，或者所述烷基可取代與芳基上(例如曱苯基，即-C6H4-CH3)。除非另外指明，否則所述芳基烷基中的烷基部分或芳基部分均可如本文所述被取>(戈。如本領域所知，用于形成本發明的綴合物的聚合反應可在多種反應條件(溫度，溶劑、濃度)下進行。在選擇這些條件時應部分地考慮到能保留任何化合物特別是將要被綴合的藥物的活性。所述聚合反應可在合適的溶劑或溶劑的混合物中進行。在具體的實施方案中，所述溶劑為無水的可與水混溶的溶劑。進行聚合反應所使用的溶劑與隨后制備顆粒時所〗吏用的溶劑可以相同或不同。聚合反應中可用的溶劑包括但不限于THF、丙酮、二氯曱烷、氯仿、二曱基甲酰胺、DMSO、乙腈，或它們的混合物。本文所使用的術語"多分散性"指的是多分散性指數(PDI)，它是給定樣本中的聚合物分子量分布的量度。用重量平均分子量除以數量平均分子量而得到所述多分散性，這一指標與給定的聚合物樣本中個體分子量的分布相關。當給定樣本中聚合物鏈接近于均一的鏈長度時，PDI就接近1。如本領域所知，可以對本發明的顆粒進行表面修飾，以改進其作為藥物送遞載體的應用。對于顆粒特別是能夠成功地攜帶藥物分子或其他化合物到達體內部位(例如胂瘤位置)并進入癌細胞的納米顆粒而言，優選地，應纟艮好地控制其特性以使其能夠克服各種生理屏障而到達腫瘤組織。通過全身途徑給予的未經過合適的修飾納米顆粒通常會迅速地被從循環系統中清除，并主要聚集于肝臟和脾臟。嚴重的肝和脾中的滯留不僅會顯著減少納米顆粒到達靶組織(例如腫瘤組織)的量，還會對肝和脾造成損害。上述清除是由于肝臟Kupffer細胞和脾臟巨噬細胞的清除作用。通過這種被動的和位點特異性機制，納米顆粒可在幾分鐘至幾十分鐘內被清除。此外，納米顆粒的表面特征和大小在血液調理素作用中也起了很重要的作用，所述血液調理素作用是例如纖連蛋白(fibronectin)的調理素的沉積過程，這一過程會引發免疫應答，并促進巨噬細胞從血液中清除所述納米顆粒。當所述納米顆粒的表面特征被4艮好地控制時，可以顯著地減少調理素與納米顆粒表面的結合。例如，納米顆粒表面的聚乙二醇化為一種公知的能夠減少蛋白結合的方法，該方法能夠形成可以顯著減少蛋白結合和減少肝和脾攝入的親水層。聚乙二醇化能夠產生鞘狀結構，該結構與某些病原性微生物所具有的機制類似，可以避開免疫系統的檢測。由此可以抑制調理素作用，通過這種抑制作用可以增強納米顆粒在循環系統中的被動滯留時間，并且在納米顆粒與血液接觸時能夠避免所述納米顆粒被巨噬細胞捕獲。這種對納米顆粒表面進行處理的方法雖然簡單，但是卻可以獲得顯著的效果，通過聚乙二醇化可以使得納米顆粒在循環系統中的半衰期從幾分鐘提高到幾小時或幾十小時。表面聚乙二醇化成為目前廣泛使用的減少巨噬細胞識別的方法。除了表面形態之外，納米顆粒的大小也是另一個能夠顯著影響生物分布和體內效力的重要參數。納米顆粒的大小可以極大地影響清除速率。顆粒大小在200nm或更大的顆粒與較小顆粒相比更容易引起巨噬細胞免疫應答和激活Kupffer細胞的才聶入。肝中內皮竇的孔的大小可達到150nm。脾內皮細胞間的縫隙約為200-250nm，當顆粒大小超過該縫隙的大小時，脾過濾現象就會變得很顯著。因此，當納米顆粒被用于抗癌藥物的送遞時，為了延長其循環時間，顆粒的大小通常^皮控制在150nm或更小。然而，所述納米顆粒的大小也不能太小，否則顆粒就會通過腎被快速地濾掉(當顆粒大小<10nm時)，這是分子量為40kDa或更小的聚合物-藥物綴合物經常遇到的問題。極小的顆粒(1-20nm)從血管中滲到細胞間隙的速度也會較慢，并且會通過淋巴管而在淋巴結中累積。顆粒大小小于20nm的納米顆粒很容易通過開放的孔從血管中滲漏到毛細血管。因此，納米顆粒應該足夠大，大到能夠防止從循環系統中不想要的滲漏；納米顆粒還不能太大，以盡量避免免疫應答。用于抗癌藥物送遞的大多數納米顆粒的大小都在20至150nm之間。為了改進抗癌送遞，人們致力于開發鞘技術，以增加長循環半衰期的NP在易漏的腫瘤脈管中的滲透。腫瘤的脈管是高度不均一的。才艮據具體部位不同，腫瘤組織的脈管可能壞死，也可能脈管高度發達以使得腫瘤能夠得到充足的養分和氧氣以供其快速生長。腫瘤的血管也是高度不均一的，并且與正常血管相比也有某些異常。通常，肺瘤血管比正常血管更易漏，并且表現出特征性的截留孔徑，該孔徑在380至780nm之間。這些孔成為NP離開循環系統而進入腫瘤間隙的途徑。因此，顆粒大小為150nm或更小的NP可以通過這些易漏的管孔自由的擴散，而顆粒大小超過400nm的顆粒則相對很難滲入腫瘤組織。由于肺瘤組織中淋巴管系統很不發達，因此通過上述易漏的腫瘤脈管系統的孔滲入的納米顆粒不會被4艮快清除。因此，在循環系統中的持續濃度能夠導致納米顆粒隨時間不停累積增加。這一效應就是在癌癥藥物送遞中廣為人知的增強滲透和滯留(EPR)效應被動乾向機制。通過反應引入所需的末端官能團，可以對本發明的多聚物和寡聚物綴合物進行化學修飾。可用于藥物送遞應用的末端官能團包括但不限于羥基、巰基、M、疊氮基、炔基、烯基、酮基、酚基、卣代基、咪哇基、胍鹽基、羧酸酯基或磷酸酯基。通過公知的化學方法，可以將這些所需的官能團引入至本發明的多聚物或寡聚物的末端。還可以使用這些官能團將本發明的多聚物或寡聚物綴合物與其他化合物相綴合，和/或為由^^發明的綴合物制備的納米顆粒提供表面修飾的位點，所述其他化合物例如其他多聚物、其他寡聚物、碳水化合物、肽、蛋白、抗體、核酸、適體等等。本發明還涉及這樣一種多層顆粒，其中使用對通過本文所述方法制備的顆粒進行處理或包被，或在所述納米顆粒上提供第二聚合物層。所述第二聚合物與顆粒中的聚合物綴合物中的聚合物可以相同或不同。本發明的顆粒也可含有兩種或多種綴合的化合物，例如在給定應用中相容的兩種或多種不同化合物。本發明的顆粒可含有不同的層或部分，其中所述化合物或藥物的濃度不同。例如，外層中含有的給定化合物(例如藥物)的濃度可以比內層高或者低。例如，外層可含有PEG，而內層含有另一種聚合物的綴合物。例如，第一內層可含有第一種藥物多聚物或寡聚物綴合物，第二外層可含有第二種藥物的多聚物或寡聚物綴合物。在本發明方法和材料中使用的多聚物和寡聚物優選地為生物相容性和可生物降解的(根據所需的應用)。優選地，它們在使用中不表現出不想要的毒性或表現出很小的不想要的毒性。客隊本發明的顆粒進行表面修飾以使其優先耙向于某些細胞類型。顆表面而實現。本文所使用的術語"顆粒"通常指具有給定形狀和大小以適用于通過某些給藥方法進行體內送遞的顆粒。所述顆粒可為膠束、聚集體、微球或不規則性狀。本文所使用的術語"顆粒大小"與其在本領域中通用的含義相同，并可以通過本文的實施例中所述的方法進行測定。本發明涉及多聚物或寡聚物的綴合物。最通常而言，聚合物為含有彼此鍵合的多個重復單元的化合物。聚合物可以含有多于一種的不同的重復單元。所述重復單元通常衍生于單體的聚合。共聚物專門指含有兩種或多種結構上不同的重復單元的聚合物。聚合物中的不同重復單元可以在聚合物鏈中隨機排序，或在聚合物中聚集為連續的嵌段。當聚合物中存在兩種或多種重復單元的連續嵌段時，該聚合物為嵌段共聚物。本文所使用的術語"多聚物"指的是含有總共多于10個重復單元的化合物(其中可以有一種或多種重復單元)。本文所使用的術語"寡聚物"指的是具有2至10個重復單元的化合物。本發明的綴合物由具有至少一個羥基或一個巰基的化合物與寡聚物或聚合物通過開環聚合而形成。所述化合物必須含有至少一個能夠在反應條件下作為聚合引發劑的官能團。所述羥基最通常為與碳原子相連的伯(1，)羥基、仲(2，)羥基或叔(3，)羥基，或為與芳香環的碳原子相連的羥基，這在本文中通常被稱為"酚羥基"。酚羥基為直接與芳香環上的碳原子相連的羥基。術語"羥基"和"氫氧基"在本文中可以互換使用。羥基不包括-COOH基團(羧,)中的-OH部分，其中的氫為酸性。酚羥基中的氫的比醇中的氫酸性大，但是比羧酸基中的氫酸性小。本文所使用的術語"羥基"也不包括與N、P或S原子鍵合的-OH部分。如本領域所知，伯羥基指的是與該羥基相鍵合的碳原子還與兩個氫原子鍵合(例如-CHrOH)。仲羥基指的是與該羥基相鍵合的碳原子還與一個氫原子鍵合(例如-CH(M)-OH，其中M為一個非氬原子或其他基團，在許多情況下M為一個含碳的基團)。叔羥基指的是與該羥勤目鍵合的碳原子不與氫原子鍵合，通常該羥勤目^^合的碳原子還與另外三個碳原子鍵合。所述巰基最通常為與碳原子相連的伯(1，)巰基、仲(2，)巰基或叔(3，)巰基，其中伯、仲和叔的定義與上文關于羥基的定義類似。本發明的顆粒制劑可用于治療多種疾病、障礙或病癥。本發明的治療方法包括給予需要治療的個體治療有效量的藥物，其中所述藥物包含于通過本發明方法制備的納米顆粒中。本文所使用的術語"治療有效量"指的是如下所述的給定藥物的量，當以顆粒形式給予所述個體時，該量能夠有效地至少部分地治療該個體所患的障礙、疾病或病癥，或能夠至少部分地緩解該障礙、疾病或病癥的癥狀。如本領域所知，給定化合物的治療有效量至少部分地依賴于給藥方式、所使用的載體或運載體(例如溶液、乳液等)、具體的障礙或病癥以及具體的將被給予所述化合物的個體(年齡、體重、狀況、性別等等)。要達到"治療有效量"所需的劑量會依賴于所使用的具體組合物、給藥途徑、表現癥狀的嚴重程度和被治療具體受試者。如本領域所知，可以根據標準藥物學測試方法的結果來確定活性化合物可用的每日劑量。本文所述的顆粒制劑可為例如干粉的形式并可合適時被水化。所述顆粒制劑可為單位劑型，例如為膠嚢劑、懸液、干粉等。在這些劑型中，所述制劑可被分為含有合適量活性成分的單位劑型；所述單位劑型可為包裝的組合物，例如被包裝的粉末、小管、安瓿、預裝注射器或含有液體的藥袋。所述單位劑型可為例如膠嚢，或可為合適數量的包裝形式的任意這類組合物。如本領域所知，所-使用的劑量可在寬范圍內變動，并應在每一具體病例中針對個體需要進行調整。在本發明方法中可以使用任何合適的給藥形式。本發明的顆粒可以通過口服、靜脈內、皿內、皮下或肌內劑型給予，這些劑型均是制藥領域的普通技術人員所熟知的。本發明的化合物還可以通過使用合適的鼻內給藥運載體以局部應用的方式進行鼻內給藥。對于鼻內或氣管內吸入而言，可將本發明的化合物配制為水性或部分水性的溶液，然后以氣溶膠的形式給藥。本發明提供了治療哺乳動物特別是人類的障礙、疾病、病癥和癥狀的方法，所述方法是通過給予需要所述治療或預防的哺乳動物個體治療有效量的本發明的顆粒制劑。治療的效果可為所述障礙、病癥或其一種或多種癥狀的部分或未完全緩解、抑制、預防、減輕或消除。給藥包括本領域已知的對給定疾病或障礙類型有效的任何給藥方式，并意圖包括以任何合適的劑型給藥的方式。需要所述治療或預防的個體包括已被確診患有給定障礙或病癥的個體和疑似患有這類障礙或病癥的個體(例如已表現出某些癥狀)。術語"藥物"包括藥物的"可藥用鹽"和前藥。本文所使用的術語"前藥"意為可以在體內通過代謝方式(例如通過水解)轉化為藥物的化合物。可以使用任何已知的方法對本發明的顆粒進行表面修飾，以改進其表面性質以用于體內送遞或其他應用。例如，可以使用本領域已知的聚乙二醇化對顆粒表面進行修飾。可以使用本領域已知的聚合物進行涂覆以修飾顆粒表面。當本文公開一組取代基時，應當理解的是，該組中和所有其子集中的所有個別的成員也被分別地公開，其中包括該組成員的任何亞型、對映異構體和非對映異構體。當本文中使用馬庫什組或其他分組時，所述公開內容中還意圖包括該組中所有個別成員的所有可能的組合和亞組合。在本文中公開了可變定義的多個具體的組合。而本文公開內容中意在分別包括可變定義的具體組合的所有組合和亞組合。當本文中描述一種化合物時，雖然為具體指明該化合物的具體亞型、對映異構體或非對映異構體(例如以結構式或化學名進行描述)，但是本說明書意在包括曾被個別描述或組合描述的化合物的每一種亞型和對映異構體。此外，除非特別指明，本發明公開內容中還意在涵蓋本文公開的化合物的所有同位素變體。例如，能夠理解的是在本文公開的分子中的一個或多個氬可以被氖或氖代替換。分子學和生物學研究中。包括放射性同位素的同位素變體還可用于診斷測定和治療。制備這類同位素變體的方法是本領域已知的。化合物的具體名稱意為示例性的，本領域普通技術人員可能對相同的化合物具有不同的命名。本文所公開的許多分子都含有一個或多個可離子化的基團[可以在該基團上移去一個質子(例如-COOH)或加上一個質子(例如^J^)，或該基團可被季銨化(例如^JO。本文的公開內容意在分別包括這類分子的所有可能的離子形式和鹽形式。關于本發明化合物的鹽，本領域技術人員可以根據給定的應用，從多種可用的平衡離子中選擇適于制備本發明的鹽的平衡離子。在具體應用中，選擇特定的陰離子或陽離子來制備鹽，可能導致所述鹽的溶解性增高或降低。除非特別指明，否則本文所述或所示例的每種制劑或組分的結合都可用于實施本發明。當本說明書中給出一個范圍，例如溫度范圍、時間范圍或組分或濃度的范圍時，包括在所給范圍內的所有中間范圍、子范圍以及所有個別的數值點都意圖包括在本發明的公開內容中。應當理解的是，在本說明書中給出的范圍中的任何子范圍或個別的數值點都可被本申請的權利要求所排除。在本說明書中提及的所有專利文獻和出版物意在指示本發明所屬
技術領域：
的普通技術人員的技術水平。本文所引用的參考文獻的全部內容均通過援引的方式納入本文，并意在指示其出版日或公開日前的現有技術狀況，本文意圖在需要時使用這些信息并排除現有技術中的具體實施方案。例如，當本發明要求保護一種物質的組分時，應當理解的是，在本發明做出之前的現有技術中已知的和可獲得的化合物，包括本文引用文獻中公開的化合物提供的化合物，并不意圖包括在本申請要求保護的物質的組分中。通過援引的方式納入本文的參考文獻是為了提供本發明的其他的環狀單體、其他的催化劑、其他的反應條件、其他的具有至少一個羥基的藥物和其他化合物、其他的表面處理方法或修飾方法和試劑，以及本發明的方的其他應用。本文所使用的術語"包括"與"包含"、"含有"或"特征為"是同義的，都是表示包括的開放式表述，并不排除其他的未指明的要素或方法步驟。本文所使用的術語"由......組成"則排除了除要求保護的要素之外未指明的任何其他要素、步驟或成分。本文所使用的術語"基本上由......組成"則不排除不會實質上影響權利要求的基本特征或新穎性特征的物質或步驟。在本文的所有情況中，術語"包括"、"基本上由......組成"和"由......組成"可能可以彼此互換使用。在本文中示例性描述的本發明可能在缺少本文未具體公開的任何要素或限定的條件下也能夠實施。本領域普通技術人員應當理解的是，不必進行過多的試驗，就能夠使用本文具體實例之外的起始原料(例如環狀單體、具有至少一個羥基的藥物和其他化合物、生物材料)、試劑(例如開環聚合催化劑)、合成方法、純化方法、分析方法、測定方法和生物學方法來實施本發明。本發明意在包括本發明任何物質和方法的所有本領域中已知的功能性等同物。所使用的術語和表述都是用于描述而不是用于限制，使用這些術語和表述并不意在排除所述或所顯示的特征或其部分的任何等同物，應該認識到，在本發明要求保護的范圍內可能有多種變化方案。因此，應當理解，雖然通過優選實施方案和任選特征具體公開了本發明，但是本領域技術人員可以基于本發明理念而采用各種變化和修飾的方案，如后附權利要求所限定的那樣，這些變化和修飾的方案也被認為是包括在本發明的范圍內。實施例實施例1:聚丙交酯-紫杉醇(Paclitaxel)納米綴合物顆粒本發明的納米顆粒設計是基于使用藥物作為開環聚合反應的引發劑，以形成藥物-多聚物(和藥物-寡聚物)綴合物，其中所述藥物與所述多聚物或寡聚物共價鍵合。由于使用所述藥物作為聚合反應的引發劑，因此所述藥物與所述多聚物(寡聚物)的綴合效率非常高，理想地為100%。此外，如果在活性聚合(例如其中藥物分子作為引發劑)中所有的藥物分子均能有效摻入，通過調節單體/引發劑的比例將能夠精確控制藥物裝載量百分比。為初步證實這一策略，在存在合適的催化劑的條件下，使用紫杉醇(Ptxl)引發丙交酯的聚合。使用含有鞋基基團的分子作為丙交酯的活性開環聚合的引發劑是成熟的技術。紫杉醇(Paclitaxel)是在美國銷量最大的化療藥物，它含有三個羥基基團。金屬-氧化物(M-OR)是廣泛使用的環狀酯的活性開環聚合的引發劑，所述環狀酯例如本研究中使用的例如DL-丙交酯(LA)。所述金屬氧化物可以通過混合含輕基的化合物和活性金屬復合物(例如金屬-氨基化合物(metal-amidocompound))而在原位制備(B.M.Chamberlain,M.Cheng,D.R.Moore，T.M.Ovitt，E.B.Lobkovsky,G\￥.Coates,/爿附.C/^柳.5Vc2001，123，3229)。在原位形成的M-OR可以引發可控的LA的活性聚合，從而實現OR的定量摻入到PLA的末端并實現100%的單體轉化率。已經發現，通過金屬-Ptxl氧化物介導的LA的聚合，可以在聚酯中摻入Ptxl。這樣，通過調整LA與Ptxl的比值，能夠精確控制藥物裝載量。由于金屬-OR通常是在瞬間定量地形成，因此Ptxl在所得的PLA中的摻入效率可以達到100%。在聚合后，Ptxl分子通過可水解的酯鍵與PLA的末端共價地連接，并可通過水解進行持續釋放。對Ptxl-PLA綴合物進行納米沉淀以生成聚合的NP，其中納米綴合物(NC)含有共價結合的Ptxl。為了保證LA(丙交酯)在室溫下快速而完全地聚合，使用了活性很高的LA聚合催化劑-(BDI)MgN(TMS)2(Chamberlain，etal.2001，見上文)(該催化劑的結構示于圖2)。將Ptxl與1當量的(BDI)MgN(TMS)2混合，在室溫下，LA的聚合在幾分鐘內就能完成，并且在所得的PLA中含有基本定量摻入的Ptxl(表1)。相信原位形成的(BDI)Mg-Ptxl復合物(結構未表征；可能為單體Mg-Ptxl氧化物)引發了聚合。在使用0.1-1M的NaOH處理Ptxl-PLA后，在所述聚合物綴合物中摻入的Ptxl以其初始形式和其他降解產物一起釋放，這表明Ptxl通過可水解的酯鍵與PLA相綴合。Ptxl-PLA綴合物的納米沉淀生成小于100nm的NP(表1)。為了與NE相區分，將這些由Ptxl-PLA綴合物的納米沉淀生成的NP稱為納米綴合物(NC)。在本文中，具體的綴合的聚合物被命名為藥物(或其他化合物)-LAn，其中藥物或其他化合物以簡寫形式表示(例如Ptxl、Dtxl、Doxo、Pyr或Cy5)，PLA表示為LAn,其中n為M/I比值。在某些情況下，NC一一即由綴合的聚合物形成的納米沉淀，被命名為藥物-LAn的NC。這些術語的含義在其上下文中是清楚的。通過Ptxl-PLA綴合物的納米沉淀總是能夠獲得具有單模式顆粒分布和低多*性的NC。由于NE的多模式分布部分地歸因于未包封的游離藥物的聚集(J.Cheng，B.A.Teply，I.Sherifi，J.Sung,G.Luther,F.X.Gu，E.Levy-Nissenbaum，A.F.Radovic-Moreno，R.Langer，O.C.Farokhzad，5/o附"teWflfe2007,28，869)，在NC中觀察到的單模式分布可能與形成NC的Ptxl-PLA綴合物的單分子結構有關。所使用的溶劑和聚合物的濃度對于通過納米沉淀制備的NP的大小有著顯著的影響。具有高水混溶性的溶劑(例如DMF)比低水混溶性的溶劑(例如THF或丙酮)更容易在水中快速擴散(Chengetal，20(T7，見上文)。因此當溶解于高水混溶性溶劑中的疏水性聚合物被加入至水中時，預計聚合物可以快速聚集成核。這樣，當溶液中的聚合物濃度保持不變時，由于快速成核產生的顆粒數量更多，導致顆粒大小減小。當溶劑類型和溶劑與水的比值保持不變時，由于在該條件下顆粒的數量基本上也保持不變，因此顆粒大小通常與聚合物的濃度呈線性相關。表l.具有高裝載量、高摻入效率、小顆粒尺寸和低顆粒分布的藥物-PLA納米綴合物(NC)的形成<table>tableseeoriginaldocumentpage36</column></row><table>a:M/I=單體/引發劑的比值。對所有樣本，都是先溶于DMF,然后在快速攪拌的條件下滴加至水中；b:使用FTIR(1771cm-l)通過分析未反應的丙交酯測定；c:摻入效率。基于游離分子的RP-HPLC分析。由于藥物分子是與聚丙交酯綴合而不是被包封于聚丙交酯中，因此使用摻入效率這一術語代替包封效率；d:通過動態光^:射測定，SD-標準差；e:當通過動態光散射儀測定多分散性時，該值為顯示顆粒大小的分散性的統計學指標。Ptxl-PLA綴合物的納米沉淀遵循上述規律。當Ptxl-PLA綴合物的濃度保持不變時，通過沉淀Ptxl-PLA綴合物的DMF溶液制備的NC大小通常比使用丙酮或THF作為溶劑制備的顆粒小20-30nm。當使用DMF作為溶劑以及DMF/水的比值為1/20(v/v)的條件下進行納米沉淀時，Ptxl-LA2W)NC的大小與Ptxl-LA2oo綴合物的濃度呈線性相關，并且可以通過改變Ptxl-LA2O0的濃度而在60nm至100nm之間的范圍內精確控制該顆粒大小。當使用其他藥物-聚合物綴合物通過納米沉淀法形成納米綴合物時，也觀察到類似的線性相關關系。與常規的納米沉淀技^M目比，其中在較小顆粒中的藥物裝載量和包封效率可能很低，通過本發明制備的納米綴合物在聚合物基質中應全部含有完全相同的藥物濃度(例如Ptxl濃度)，因為在納米沉淀過程中聚合物-綴合物的藥物裝載量保持不變。藥物初始快速釋放會導致不利的副作用，并降低納米包封的治療效力。由于Ptxl-PLANC中的Ptxl釋放動力學是由Ptxl-PLA酯鍵的水解和藥物擴散這兩個因素決定，Ptxl從NC中釋放的動力學將更容易控制，由此能夠顯著降低初始快速釋放效應。在NC中觀察到良好受控的Ptxl釋放(圖3)。在第一天時，從PtXl-LA鄰(10.6wt。/o)和PtXl-LA25(19.2wt。/o)中釋放的Ptxl分別為7.0%和8.7%;在第六天時，從PtXl-LA鄰(10.6wt。/。)和PtXl-LA25(19,2wt。/o)中釋放的Ptxl分別為43%和70.4%。與^M目比，在24小時內，從PtxI/PLANE中釋放的Ptxl為89%(圖3)。Ptxl從PtXl-LA50NC中的釋放要比它從PtXl-LA25NC中的釋放更慢，這可能是因為PtXl-LAs。的分子量更高，并且其顆粒聚集更緊密。事實上，在所有所研究的藥物-PLANC中，低裝載量的NC表現出更慢的藥物釋放。NC的體外毒性是通過Ptxl的釋放量測定；因此該毒性與藥物裝載量密切相關(圖4)。在PC-3細胞中通過MTT測定測得的具有相似大小(約100nm)的PtXl國LA^、PtXl-LA25和PtXl曙LA50NC的ICso值分別為111nm、370nm和855nM。PtXl-LA15NC與游離的Ptxl(87nM)具有相近的IC50;而PtXl-LA知NC的ICso則要高一個數量級。因此，通過簡單地控制NC的藥物裝栽量就可以在較寬的范圍內調整NC的毒性。使用聚(乙二醇)(PEG)對NP進行表面修飾是一種用于延長NP的循環時間和減少NP在血液中聚集的常用手段(P.Caliceti，F.M.Veronese,^wwim/De//ve/j及ev/ews2003，55，1261;R.Gref，Y.Minamitake，M.T.Peracchia，V.Trubetskoy，V.Torchilin，R.Langer，Science1994，263，1600.)。起初，使用非共價方法對NC表面進行聚乙二醇化以減少除去未反應試劑和副產物的工作量。例如J吏用具有13kDa的PLGA和5kDa的PEG區段的兩親共聚物——聚(乙交酯-共-丙交酯)-b-甲氧基化PEG(PLGA-mPEG)——進行NC的聚乙二醇化。據Pierri等人報道(JournalofBiomedicalMaterialsResearchPartA;2005;639-647),當疏水性嵌段中PEG的含量超過70V。或低于50%時，可以顯著降低兩親共聚物PLA-b國PEG的微膠束化。預計PLGA嵌段與NC通過疏水相互作用形成強的相互作用，從而形成穩定的PEG外殼。NP表面聚乙二醇化中也使用過類似的技術(X.H.Gao，Y.Y.Cui，R.M.Levenson，L.W.K.Chung,S.M.Nie，AW.5,》fec/^"/.2004，22，969)。向Ptxl-LA細中按順序加入0.4至2當量(質量當量)的PLGA-mPEG可以使得顆粒大小從54.5nm線性增加至100.3nm(圖5)。經過PLGA-mPEG修飾的Ptxl-LA200NC與未經處理的NC或僅使用mPEG處理的NC相比，表現出在PBS中的顯著提高的穩定性(圖6)，這表明疏水性PLGA區段對PLGA-mPEG和NC之間的非共價相互作用十分重要。NC在靜脈內給藥后立刻被稀釋，這可導致PLGA-mPEG與NC解離。然而，用PBS將經過PLGA-mPEG處理的Ptxl-LA20()NC連續地從1mg/mL稀釋至0.01mg/mL的過程中，顆粒大小并沒有表現出任何增加。這一研究表明,如上所述形成的PEG外殼在全身循環中能夠保持與NC的緊密結合。使用PEG涂覆NC的表面可以生成循環時間較長的納米顆粒。當將PLA-PEG加入至Ptxl-PLA納米顆粒中時觀察到納米顆粒的大小線性增加，這表明由于PLA-PEG和PLA-紫杉醇的疏7jc相互作用而在納米顆粒的表面形成分層結構。PEG冠很容易形成。使用上述方法產生的納米顆粒在鹽溶液中4MI定。這種制備在鹽溶液中穩定的納米顆粒的簡便方法將使得納米顆粒在系統性研究中很容易被傳遞。PEG也可以與NC共價綴合，這是本領域已知的(O.C.Farokhzad，丄J.Cheng，B.A.Teply，I.Sherifi，S.Jon，P.W.Kantoff，J.P.Richie,R.Langer，尸mM2006，103，6315)。Ptxl分別在其C-2，、C-l和C-7位上有三個羥基基團。這三個羥基基團的每一個都能夠有效地引發LA聚合，這樣得到的Ptxl-PLA綴合物中與Ptxl相連接的PLA鏈可能有1至3條，為了減少Ptxl-PLA的不均一性，Ptxl-PLA綴合物優選地含有單--條PLA鏈。已發現，可在所述藥物(例如Ptxl)的特定羥基基團上對聚合進行控制，以制備含有單一一條PLA鏈的PLA綴合物。Ptxl的三個鞋基基團的空間位阻不同，其順序為2，-OH<7-OH<l-OH。其中的1-OH為叔羥基，它是最難接近的，通常沒有活性(D.Mastropaolo，A.Camerman，Y.GLLuo，GLD.Brayer,N.Camerman，TVfl汰K&A1995，92，6920)。其中的2，-OH是Ptxl中最容易接近和活性最強的羥基基團，而7-OH的活性也不弱，它可以有力地與2，-OH竟爭結合金屬催化劑。考慮到不同羥基基團之間的空間位阻不同，因此應使用具有較大體積基團的催化劑，例如具有大體積的螯合配體的金屬催化劑可能能夠區分2，-OH和7-OH，從而能夠優先地甚至專一地通過2，-OH形成Ptxl-金屬復合物以，進行LA聚合。由于原料過于復雜，因此使用NMR法測定PLA鏈與哪個(些)羥基基團相連接的嘗試并不成功。為了測定PLA到底是與2，-OH連接還是與7-OH連接，使Ptxl-PLA中的Ptxl與四丁基硼氬化銨(Bii4NBH4)反應。據報道，該試劑能夠定量地將Ptxl中的13-酯鍵還原為巴卡亭m(BAC)和(lS，2R)-AT-l-(l-苯基-2，3-二羥基丙基)苯曱酰胺(PDB)(N.F.Magri，D.GI.Kingston,C.Jitrangsri,T.Piccahello，/Org.Oieiw.1986，51，3239)。BAC帶有Ptxl的7-OH，而PDB帶有Ptxl的2，-OH。使用不同的金屬催化劑Mg(N(TMS)2)2和(BDI)MgN(TMS)2來制備Ptxl-LAs并與Bii4NBH4-反應Mg(N(TMS)2)2是一種不帶有螯合配體的催化劑而(BDI)MgN(TMS)2帶有螯合配體。使用Mg(N(TMS)2)2時，會在反應后生成PDB-PLA和BAC-PLA，這表明這種催化劑在Ptxl的2'-OH和7-OH上均引發聚合。當使用(BDI)MgN(TMS)2時，所生成的BAC-PLA的量顯著降低，這表明使用這種催化劑的LA聚合主要發生在Ptxl的2，-OH上。雖然(BDI)MgN(TMS)2能夠在金屬/Ptxl引發的聚合反應中提供顯著改進的位點特異性控制，但是所得的Ptxl-PLA通常具有相當寬的MWD(例如Ptxl-LA200Mw/Mn=1.47)。這一現象是因為在Mg催化劑引發的聚合反應中，鏈延長的速度要比引發反應的速度快得多(Chamberlainetal.,2001見上文)。催化劑(BDI)ZnN(TMS)2與(BDI)MgN(TMS)2具有相同的螯合配體，雖然其反應活性要比它的Mg類似物低得多，但是它能夠提供明顯改善的LA聚合。當在Ptxl引發的M/I=200的聚合反應中使用(BDI)ZnN(TMS)2時，所得的Ptxl-LA細具有極窄的PDI(MW/Mn=1.02)，所得的MWMn=28,100kDa。而預計的Mn=29.700kDa。對如上所述l吏用(BDI)ZnN(TMS)2制備又與Bii4NBH4反應的PtXl-LAs進行HPLC分析，結果表明引發和聚合都專一地發生在Ptxl的2，-OH上。藥物引發的聚合方法可以應用于制備其他含羥基藥物的NC,以及含有一個或多個巰基基團的藥物的NC。例如，使用這種金屬/藥物復合物引發LA聚合和隨后納米沉淀的方法，容易地制備了具有高藥物裝載量、大于95%的裝載效率和小于100nm的顆粒大小的多西他賽(Dtxl)-LAi。和喜樹堿(CPT)-LAn)NC(其高藥物裝載量分別為35.9wt。/。和19.5wt。/o)(表1)。CPT與Ptxl和Dtxl的不同之處在于它沒有固有的酯鍵。因此，需要在使用NaOH進行處理后從CPT-PLANC中定量回收CPT。從CPT-PLA在PBS中的水解混合物中分離CPT，并用制備型HPLC收集，其1HNMR譜與權威的CPT鐠相同。本研究還證實，在溫和的聚合反應和納米沉淀的反應條件下，所摻入的藥物的化學結構保持不變。在NC中摻入的藥物可以以其原始形式釋放出來。與Ptxl畫LANC相似，Dtxl-LANC、Doxo-LANC和CPT-PLANC在PBS中均未顯示出初始快速釋放。Dtxl-PLA和CPT-PLANC的毒性-藥物裝載量的關系均與Ptxl-PLANC相似(圖7A-D)。本發明的方法使得可以制備具有相當高的藥物裝載量(最高達35%)、接近定量的裝載效率、沒有初始快速釋放效應的可控釋放特性和很窄的顆粒分布的聚合物-藥物綴合物納米顆粒(NC)。在本發明的制劑中使用安全的和有營養的金屬；有機螯合配體可以通過溶劑萃取而被容易地除去。此外，只需要幾小時就可以制備出克量級的、高裝載量的和在鹽溶液中穩定的NC。如上所述，在制備NC時，通過使用不同的環狀酯單體，還可以有效地控制藥物釋^L特性。Ptxl-PLANC的制備將(BDI)MgN(SiMe,W6.2mg，0.01mmol)和Ptxl(8.5mg，0.01mmol)在0.5ml的無水THF中混合。滴加溶于2ml無水THF中的DL-丙交酯(144mg，1mmol)。當LA完全耗盡時(通過FT-IR或1HNMR監測)，將聚合反應溶液置于乙醚(25ml)中沉淀，以生成Ptxl-LA100綴合物。使用(BDI)ZnN(SiMe3)2或Mg(N(SiMe3)2)2的聚合反應也類似地進行。將Ptxl-LAK)o的丙酮或DMF溶液(100jd，10mg/mL)滴加至快速攪拌的納米級純水(2ml)中，以進行沉淀。將PLGA-mPEG5k(MW=18,300g/mo1，5mg/mL溶于DMF，100jd)或mPEG5k(5mg/mL溶于DMF，100pL)滴加至NC。Ptxl-PLANC的表征和評估使用ZetaPALS動態光散射檢測儀(BrookhavenInstruments,Holtsville，NY，USA)或通過SEM表征NC的大小。使用超濾純化所得的NC;使用MTT測定在PC-3細胞中評估其體外毒性(在37。C下培養24小時)。為了測定Ptxl-PLA的釋放動力學，將NC的PBS溶液等分為幾份并在37。C下培養。在預定時間時終止釋放研究。加入DMF溶液以溶解所有沉淀。然后將所有樣本干燥后重溶于DCM中，并與Bii4NBH4反應1.5小時。向溶液中加入一滴乙酸。攪拌溶液20分鐘，然后蒸干溶劑。將所得的殘留固體重溶于乙腈以進行RPHPLC分析(Curosil，250x4.6mm，5ji;Phenomenex，Torrence，CA，USA)。發明人已經證實了通過圖2所示的方法能夠使用不同的小分子和肽形成綴合物。這些分子的結構示于圖8。代表性的納米綴合物的數據示于表1。示例性的具體PLA-藥物聚合反應條件在下文中有述。納米顆粒的形成、表征和釋放評估的方法均與上述用于PLA-紫杉醇納米顆粒的方法相似。實施例2:聚丙交酯-阿霉素(doxorubicin)聚合物(Doxo-PLA)催化劑(BDI)MgN(TMS)2和D，L-丙交酯按照與Ptxl-PLA聚合反應中相同的方法進行處理。在手套式操作箱中進行聚合反應。所有的反應容器均使用鋁箔覆蓋，并關閉操作箱中的燈光。首先，將阿霉素溶于DMF并攪拌10分鐘直至其完全溶解。然后加入(BDI)MgN(SiMe3)2并^f吏其溶于THF中。將阿霉素和(BDI)MgN(SiMe3)2的溶液混合15-20min，溶液由橙紅色變為紫色。在HPLC分析中可以看出阿霉素的峰發生了位移，表明形成了阿霉素和(BDI)MgN(SiMe3)2的復合物。將UV檢測儀設為450nm。將D，L-丙交酯溶于THF并滴加至阿霉素和(BDI)MgN(SiMe3)2的快速攪拌的混合物中。通過HPLC監測反應進程直至觀察不到未反應的阿霉素為止。Doxo-LA的UV鐠顯示在325-400nm處具有吸收，這與阿霉素的400-500nm的吸收不同。通過納米沉淀形成納米顆粒的方法與上述Ptxl-PLA納米顆i^立的方法相似。實施例3:使用1，5，7-三氮雜二環[4.4.0癸-5-烯(TBD)或BDI-Mg畫N(TMS)2制備的Dtxl-PLA將TBD或BDI-Mg-N(TMS)2催化劑與多西他賽混合，并在上述催化劑和引發劑的混合物中加入丙交酯。例如，將多西他賽和TBD溶于THF中并攪拌5至10min(在HPLC分析中可以看出，多西他賽的峰發生了位移，表明TBD與多西他賽形成了復合物)。將D，L-丙交酯溶于THF中并滴加至多西他賽和TBD的混合物中。反應過程與紫杉醇-PLA的類似，并通過FTIR和HPLC監測。由多西他賽-Mg(II)復合物引發的聚合反應的進行與上述使用紫杉醇的反應相似。形成納米顆粒的方法也與上述Ptxl-PLA納米顆粒的方法相似。實施例4:PLA-芘曱氧基聚合反應將芘曱醇(Pyrenemethanol)(TCIAmerica)溶于THF和CaH2并攪拌過夜，過濾后真空干燥，以進行純化，然后儲存于手套式冰箱中。將芘曱醇與LA和BDI-Mg-N(TMS)2混合。選擇單體與引發劑(Pyr)的比例。在24小時后終止反應并用曱醇和乙醚洗滌三次以進行純化。通過NMR檢測證實綴合的芘甲醇與PLA形成了共聚物。形成納米顆粒的方法與上述Ptxl-PLA納米顆凈立的方法相似。實施例5:PLA-LHRH聚合戈舍瑞林(Goserelin)獲自Bachem，并儲存于冰箱中。催化劑(BDI)MgN(SiMe3)2和D，L-丙交酯按照與Ptxl-PLA聚合反應中相同的方法進行處理。在手套式操作箱中進行聚合反應。將戈舍瑞林溶于DMF中并攪拌10小時。將(BDI)MgN(SiMe3)2溶于THF中。混合戈舍瑞林和(BDI)MgN(SiMe3)2的溶液并攪拌30min。將D，L-丙交酯溶于THF的溶液加入至上述混合物中。選擇丙交酯與戈舍瑞林的比例。在聚合反應中，溶液可能會變得混濁，表明生成了某些沉淀。如果發生上述現象，則加入DMSO以保證組分和產物處于溶解狀態。通過HPLC監測戈舍瑞林的轉化。但是觀察到的轉化率低于95%。使用戈舍瑞林綴合物形成納米顆粒的方法與上述Ptxl-PLA納米顆豐立的方法相似。實施例6:Zn、Ca和Fe催化劑和有機催化劑Mg(II)復合物能夠使得發生快速的聚合反應。但是在某些情況下，Mg(II)可能會使得鏈延長的速度比引發反應的速度快得多，這對于活性聚合的進行是不利的。Coates證實某些Zn催化劑能夠促進快速的引發和相對較慢的鏈延長，并且Zn介導的丙交酯聚合反應可生成具有很窄的多分散性的聚合物。19因此，在本發明的方法中可以使用(BDI)Zn-(多西他賽)和(BDI)Zn-(阿霉素)作為引發劑。可用于上述方法的其他催化劑包括類似的含Ca和Fe的催化劑。16Mg、Zn、Ca和Fe都是人體中存在的元素，因此上述催化劑比例如含有Al或Sn的其他活性催化劑要更安全。示例性的催化劑包括但不限于<formula>formulaseeoriginaldocumentpage44</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage45</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage46</formula>Ar=2，6-(/Pr)2C6H3或Ar=2，6-(乙基)2<:6113實施例7.釋放研究芘曱醇-PLA釋放研究使用游離的芘曱醇校準濃度-HPLC峰面積(或強度)曲線。在乙腈(10mg/ml)-水(l/10)體系中形成納米顆粒，并使用DI水洗滌三次以除去未共價結合的小分子。在第O天，在幾個小管中制備PBS1X-NP溶液并在37。C下培養。在一次試驗中使用兩個小管。將一個管中的內容物在4000rpm離心30min,以沉淀所有的NP，并測定上清液中的芘曱醇濃度。向另一管中加入1N的NaOH溶液并在37。C放置30-90min,以降解所有的NP,并測量芘曱醇的總濃度(100%)。(在注入至HPLC之前，用乙酸將溶液的pH值調節至7)。在選定的時間點，將管從37。C培養箱中取出，離心除去NP并得到上清液，制備為1/1PBS-乙腈溶液并注入HPLC。記錄積分的峰和強度并與納米顆粒中的總芘曱醇濃度為100%的測量值相比較，以測定釋放特性。HPLC檢測儀測量227nm和265rnn處的吸收。所使用的流動相為含有0.05%TFA的50/50的乙腈/DI水。多西他賽-PLA釋放研究使用游離的多西他賽校準HPLC分析中的標準曲線。將PLA-多西他賽納米顆粒完全分敉于lxPBS溶液中并用l-辛醇萃取。將1-辛醇萃取物直接注入HPLC。所用的分析條件與上述PLA-芘曱醇研究中的一樣，檢測儀測量227nm和265nm處的吸收。通過將測量結果與聚合物中摻入100%的多西他賽以及相同的HPLC注入濃度時的測量值相比，測定釋放百分率。實施例8.2-20nm范圍內的樹枝狀納米綴合物由于藥物釋放動力學與納米顆粒的表面積直接相關，因此進一步減小納米顆粒會導致更快速的藥物釋放。此外，小納米顆粒與大納米顆粒相比，在藥物送遞和其他應用方面可能具有截然不同的特性。例如，小納米顆粒可能具有不同的細胞吸收特性。對于相對較大(約100nm)的顆粒而言，顆粒可能通過胞吞作用進入細胞。而當NP的大小在約10nm的范圍時，顆粒可能能夠直接通過滲透作用或通過溶液的吞飲作用(胞飲作用)而進入細胞。嵌段共聚物的微膠束化通常會使得顆粒的大小大于10nm的范圍。為制備小尺寸納米顆粒，可以使用樹枝狀多聚物或寡聚物綴合物。這類綴合物通過AB2型環狀單體(例如鞋基丙交酯，見下式)的聚合而形成其中z為1-6，和K的定義如前所述。在具體的實施方案中，K為H。例如，可以使用式H中所示且z為1和^為H的AB2單體。這種單體可以通過下述反應路線1的方法合成。在存在具有至少一個羥基或巰基的藥物的條件下，羥基丙交酯分子的聚合可形成如圖9所示的具有樹枝狀結構或高分枝結構的綴合物。在其他具體的實施方案中，所述藥物或其他化合物具有一個羥基，單向連接的聚合物可以在藥物分子周圍形成高分枝結構。在具體的實施方案中，所述藥物或其他化合物具有兩個或多個鞋基，多向連接的聚合物可以在藥物分子周圍形成高分枝結構。這種實施方案示例性地示于圖9。應當理解的是，在所述藥物或其他化合物中，不是所有的羥基都具有相同的引發聚合和與所述多聚物或寡聚物連接的活性。因此，對于給定的藥物或其他化合物而言，可能在其中的幾個羥基位置上形成多聚物或寡聚物。對于給定的一群多聚物/寡聚物綴合物而言,它們與每一種藥物或其他化合物連接的多聚物/寡聚物的數量也可能不完全相同，也就是說，不是所有的綴合物都具有相同數量的連接的多聚物/寡聚物。形成足夠多的高分枝結構就能形成單分子的樹枝狀納米顆粒。使用環狀AB2型單體的上述方法能夠形成含有選定藥物的小顆粒尺寸(20nm或更小)的納米顆粒。由于高分枝聚酯結構的外圍具有很多羥基，因此所得的納米顆粒是水溶性的。式H<formula>formulaseeoriginaldocumentpage49</formula>在反應路線1所示的合成中，將H-Ser(Z)-OH(30.0mg，154mmol)溶于400ml的1M硫酸和400ml的乙腈中。將NaN02(21.7g，313mmol)溶于150ml水中并用30min將其滴加至反應燒瓶中。在氮氣保護下攪拌反應物18-24小時。將溶液用500ml二氯甲烷和乙酸乙酯萃取3次。合并有^M目并用硫酸鎂干燥，過濾并在真空條件下濃縮。將所得的產物(25.4g，129mmol)溶于二氯曱烷(300ml)和17.9ml三乙胺中，在冰浴條件下用30分鐘滴加2-溴丙酰溴(13.51111129mmol)和溶于150ml二氯甲烷的DMAP(l,58g，129mmol)溶液。然后在氮氣保護下攪拌反應物18-24小時。使用乙醚沉淀所得的混合物，然后過濾剩余的溶液。合并有機溶液并蒸發，得到淺黃色的油狀物(第二步反應的產物)。將上述第二步反應產物(4.11g，12.4mmol)溶于500ml丙酮，加入碘4匕鈉(18.59g，1.24mol，10當量)，將反應混合物回流過夜。溫度控制為55-60。C并用氮氣保護。第二天，終止反應并使其冷卻。使用硅藻土過濾溶劑(丙酮)并蒸發丙酮。將所得的棕色油狀物重新溶于丙酮中并用2M的Na2S2O3(300ml)萃取三次，得到黃色溶液，用MgS04干燥。最后蒸發溶劑得到粗產物(第三步反應產物)，不經過純化而直接用于下一步驟。將上述產物(4.53g12.1mmol)溶于100mlDCM中，滴加至回流的含DIEA(4.6ml,27.7mmol)的1000ml的丙酮溶液中，回流8小時。溫度控制在7(TC。通過HPLC確認反應完全。使用珪膠柱，通過氯仿和甲基叔丁基醚(1/1)洗脫以分離非對映異構體。蒸發溶劑，并將所得的固體重新溶于曱基叔丁基醚，然后向溶液中加入過量己烷以沉淀出白色固體。將上述白色固體(1.511111101，375.0mg)溶于曱醇(1.5ml),用112和10%Pd/C催化劑(40mg)使Cbz基團脫保護。兩天后，蒸發溶劑得到白色固體。<吏用NMR和EI-MS確i人其結構。在手套式操作箱中進行羥基取代的環狀單體(l.Ommol，160mg)的聚合。將所述單體溶于50OulDMF溶液中。將(BDI)MgN(SiMes)2(0.03mmo1，18.0mg)溶于1mlTHF中并與含多西他賽(O.Olmmol，8.1mg)的THF溶液混合10-30min。用10分鐘將上述單體溶液非常緩慢地加入混合物中。通過HPLC在227nm和265nm處監測反應。當反應完成后，使用SEC柱和反相半制備性HPLC純化聚合物。通過AFM和動態光散射測量，發現所述聚合物在水溶液中形成膠束，所形成的顆粒大小為5-30nm。實施例9.20-60nm范圍的納米綴合物的i殳計制備小于60nm的納米顆粒是一個難題，特別是通過疏水性PLA或Dtxl-PLA的沉淀制備則更難。然而，可以使用微膠束化將制備的納米顆粒的大小精確控制在20-60nm的范圍內。PEG與Dtxl-LA的末端羥勤目綴合。可以在聚合綴合之后進行PEG的綴合。或者，可以使用一步反應。在每一次聚合反應后，末端羥基對于加帽基團例如異氰酸酯都有反應活性。例如可以使用PEG-異氰酸酯作為加帽試劑，保護藥物-PLA綴合物的末端羥基。通過將PEG-NH2與三光^X應，可以容易地制備PEG-異氰酸酯。PEG-異氰酸酯與Dtxl-LA-OH的反應速度很快，并定量地生成Dtxl-LA-尿烷連接物-PEG。在使用SEC柱純化綴合的聚合物之后，將純化的綴合的聚合物用于制備膠束。當使用較高的平均分子量的PEG時，可以容易地生成具有小顆粒尺寸(20nm-60nm)的膠束。Kataoka20、Kwon21，22和本發明人"，24深入研究了使用PEG-聚(天冬氨酸)-藥物綴合物形成共聚物膠束。在具體實例中，將500mg(0.1mmol)的mPEG5k-NH2溶于不停攪拌的二氯曱烷(10ml)中。向溶液中加入269.8mg(lmmol)的三光氣，將反應混合物在50-60。C回流至少2小時。通過FTIR監測反應，其中異氰酸酯峰出現在2250cm"處。通過^f吏用定量的芘曱醇滴定mPEG5k-NCO，以確定溶液中的mPEG5k-NCO濃度，從而計算產率。在反應進行完全后，蒸發溶劑并用己烷和冷乙醚洗滌聚合物3次。使用尺寸排阻柱，以THF或乙腈/己烷作為洗脫液，從產物中分離未反應的mPEG5k-NH2。真空干燥產物并在氮氣氣氛的水箱中儲存。實施例10.以Dtxl-LA綴合物為例，說明納米顆粒(100-600nm)的雙乳化法設計使用油-水-油(W/OAV)溶劑蒸發法，制備藥物包封的孩i顆粒。簡而言之，使用探頭超聲儀(8011&&MaterialsInc，Danbury，CT，USA),以10W的功率將50ml水與50mg聚合物綴合物(Dtxl-LA)溶于1ml二氯甲烷的溶液乳化15-30秒。然后將所得的乳液倒入50ml的PVA水溶液(1%)或膽酸鈉溶液(1%w/v)中，混勻該混合物1分鐘(8000rpm)。在溫和攪拌的條件下，將所得的乳液倒入150ml的PVA水溶液或膽酸鈉溶液(0.3%w/v)中，然后在室溫下攪拌2小時以蒸發有機溶劑，或使用旋轉蒸發器快速除去有機溶劑。最后以在6000rpm離心30min以分離納米顆粒，用蒸條水洗滌，并以蒸餾水(6ml)中的乳液形式保存于-15。C。或者，所述納米顆粒可被凍干獲得粉末。實施例11.雙乳化法制備微顆粒(600nm-100jim)也可以使用油-水-油(W/OAV)溶劑蒸發法(雙乳化法)，制備藥物包封的微顆粒。簡而言之，使用探頭超聲儀(Sonic&MaterialsInc，Danbury，CT，USA),以10W的功率將50ml水與50mg聚合物綴合物(Doxo-LA)溶于1ml二氯曱烷的溶液乳化15-30秒。然后將所得的乳液倒入50ml的PVA水溶液(1%)或膽酸鈉溶液(1%w/v)中，混勻該混合物1分鐘(速度為500-8000rpm)。在溫和攪拌的條件下，將所得的乳液倒入150ml的PVA水溶液或膽酸鈉溶液(0.3%w/v)中，然后在室溫下攪拌2小時以蒸發有機溶劑，或使用旋轉蒸發器快速除去有機溶劑。最后以在6000rpm離心30min以分離納米顆粒，用蒸餾水洗滌，并以蒸餾水(6ml)中的乳液形式保存于-15。C,或者，所述納米顆粒可^L凍干獲得粉末。實施例12.使用赫賽汀(Herceptin)進行表面功能化將曲妥珠單抗(Trastuzumab，Herceptin)以1mg/ml的濃度溶于磷酸緩沖液(pH-8.0)中。將2-硫醇亞胺(5.7mg)溶于5ml磷酸緩沖液(pH8.0)中。將2-硫醇亞胺溶液(8.04ml)與1ml曲妥珠單抗'溶液在20。C混合6小時。可以使用DextranDesaltingSEC柱，以磷酸緩沖液作為洗脫液純化所得的硫醇化抗體，并在280nm處進行檢測。使用Microcon30000微濃縮器進一步濃縮抗體。可以使用Ellman試劑測定抗體溶液中的巰基濃度。在室溫下，將250fil抗體溶液與6.25jd的4mg/ml的Ellman試劑溶液(溶于pH=8.0的磷酸緩沖液)混合15min，通過UV分光光度計在412nm處進行檢測。相對于L-半胱氨酸標準溶液計算巰基的數量。在室溫下，將MAL-PEG5k-異氰酸酯(其中MAL為馬來酰亞胺基團)與Doxo-PLA綴合8小時，然后使用SEC柱純化聚合物。將聚合物以10mg/ml的濃度溶于丙酮，然后在強烈攪拌的條件下將其滴加入水中，使得丙酮:水的比例為1/20。然后在室溫下，在納米級純水中進行抗體的巰基和聚合物的馬來酰亞胺基的偶聯反應。反應至少進行12小時。使用SEC柱檢測水相中的未結合的硫醇化抗體。在綴合之后，通過比較相同濃度下SEC柱測得的反應前后的硫醇化抗體的峰面積來測定反應效率。還可以使用另一種方法引入石危醇化抗體。PLGA-PEG-MAL(末端帶有馬來酰亞胺基團的聚(乳酸-乙醇酸)-聚(乙二醇)共聚物)或PLA-PEG-MAL(末端帶有馬來酰亞胺基團的聚(乳酸)-聚(乙二醇)共聚物)可以通過商購獲得或通過已知方法制備。首先，將Doxo-LAis溶于丙酮，將所述原料進行納米沉淀形成納米顆粒。然后向所述納米顆粒中滴加含PLGA-PEG-MAL或PLA-PEG-MAL的丙酮溶液。j吏用這種方法可以4吏得顆粒分布保持不變。馬來酰亞胺和抗體的巰基的進一步綴合按照上文所述的方法進行。在綴合后，使用赫賽汀對納米顆粒進行表面修飾。可以測試抗體的功能。將所述納米顆粒與MCF-7和SK-BR-3細胞一起培養3天，然后進行蛋白質印跡分析。使用表達HER2的SK-BR-3細胞和MCF7細胞作為陰性對照。實施例13:環杷明(CA)NC的制備CA-LA柳納米綴合物的制備包括兩個步驟。第一步是將CA與PLA聚合物相綴合。簡而言之，在手套式操作箱中，將環杷明(4.11mg，0.01mmol)溶于l.Oml的THF中。將CA與(BDI)MgN(SiMe3)2(6.0mg，0.01mmol)混合5-15min。然后在強烈攪拌的條件下，向CA和(BDI)MgN(SiMe3)2的混合物中滴加含DL-丙交酯(144mg，1.0mmol)的1mLTHF溶液。使用FTIR計算丙交酯的轉化率。反應進行過夜，獲得CA-LA，聚合物綴合物。第二步為使用該聚合物溶液通過納米沉淀法直接制備NP。將含有CA-LA徹聚合物的DMF溶液滴加至20倍體積的納米級純水(非溶劑)中。所得的NP懸液可以通過超濾進行純化(15min，3000g,AmiconUltra,10,000NMWL的Ultracel膜，Millipore，Billerica,MA)。實施例14:環孢菌素(CP)NC的制備CA-LA則納米綴合物的制備包括兩個步驟。第一步是將CP與PLA聚合物相綴合。簡而言之，在手套式操作箱中，將環孢菌素(12.02mg，0.01mmol)溶于1.0ml的THF中。將CP與(BDI)MgN(SiMe3)2(6.0mg，0.01mmol)混合5-15min。然后在強烈攪拌的條件下，向CA和(BDI)MgN(SiMe3)2的混合物中滴加含DL-丙交酯(144mg，1.0mmol)的1mLTHF溶液。使用FTIR計算丙交酯的轉化率。最后，反應進行過夜，獲得CA-LA則聚合物綴合物。第二步為使用該聚合物溶液通過納米沉淀法直接制備NP。通常，將含有CA-100聚合物的DMF溶液滴加至20倍體積的納米級純水(非溶劑)中。所得的NP懸液可以通過超濾進行純化(15min，3000g，AmiconUltra,10,000匪WL的Ultracel膜，Millipore,Billerica，MA)。實施例15:含有兩種或多種藥物的核心-夕卜殼納米綴合物(50-200nm范圍)的制備將D0X0-LA25聚合物(5mg/mL溶于DMF，100jiL)滴加至2mL納米級純水中，生成Doxo-LA25NC。然后向Doxo-25NP中滴加PLGA-mPEG5k(MW=18,300g/mol，5mg/mL溶于DMF,100jil)或mPEG5k(5mg/mL溶于DMF,lOOjil)。所得的NC為具有核心-外殼結構的NC，其中核心為Doxo-LA25，外殼為PLGA-mPEG5k或mPEG5k。將PtXl-LA細綴合物(2mg/mL溶于DMF，100fiL)滴加至2mL納米級純水中，生成Ptxl-LA2O0NC。然后在強烈攪拌的條件下，向Ptxl-LA辦NC溶液中順序加入PLA-PEG3k(MW=17,500g/mol，2mg/mL溶于DMF)。所得的NC為具有核心-外殼結構的NC。使用本文所述的方法制備的藥物-聚合物綴合物都可以通過與上述類似的方法形成類似的具有核心-外殼結構的納米綴合物。Dtxl國LA則(核心)/Doxo國LA則(外殼)NC:將溶于DMF的Dtxl-LA100(10mg/mL，100nL)滴加至2mL納米級純水中，生成納米顆粒(NC)，然后在強烈攪拌(3000rpm)的條件下，向所述納米顆粒溶液中以50nL/min的速度加入溶于DMF的Doxo-LA，(IOmg/mL，IOOjiL)。所得的NC為如圖IOA所示的雙重藥物的核心-外殼結構的NC。在該圖中，顯示了顆粒的大小由約80rnn變化為約100nm。Ptxl-LA則/CPT-LA則將溶于DMF的Ptxl畫100(10mg/mL，100jiL)滴加至2mL納米級純水中，然后在強烈攪拌(3000rpm)的條件下，向所述納米顆粒溶液中以50jiL/min的速度加入溶于DMF的CPT-100(10mg/mL,lOOjiL)。使用由本文所述的方法制備的任何藥物-聚合物綴合物，都可以通過上述方法制備含有多種藥物的NC。上述方法還可以用于制備核心和外殼由含有相同藥物的不同聚合物綴合物制成的NC，例如Ptxl-LA2O0/Ptxl-LA柳，或Ptxl-LA則/Ptxl-LA20()。在上述方法中，可以根據需要調整聚合物綴合物的相對量，以獲得所需的大小和特性。圖10B顯示了在向NC中加入不同聚合物綴合物以形成具有核心-夕卜殼結構的NC時，NC的顆粒大小的變化。圖IOA和10B中的顆粒大小是通過動態光散射法測定的。更具體而言，使用ZetaPALS動態光散射(DLS)儀(15mW激光器，入射光=676nm;BrookhavenInstruments,Holtsville，NY)。實施例16:NC的細胞毒性測試將PC-3細胞鋪于96孔培養板中放置24h(每孔10,000細胞)。在實驗當天，用預熱的PBS洗滌細胞，然后加入新鮮制備的NC(在lxPBS中制備)。對照細胞也在培養基中培養。在5%的C02氣氛下總共培養細胞24小時。然后，移去培養基并加入MTT溶液和OptiMEM培養基，繼續培養3小時。將所得的晶體溶解，并使用微量滴定板讀數儀在655nm處比色讀數，以評估細胞存活率。圖7A-D顯示了一些細胞毒性研究的結果，其中的NC是使用Ptxl、Dtxl、CPT和Doxo通過不同的M/I比值制得的，圖中還顯示了游離藥物的對照。使用含有多種藥物的NC,對人類前列腺癌細胞PC-3細胞培養72小時并進行了類似的MTT細胞毒性測試。表3列出了通過ICso測量的一系列NC的相對細胞毒性。表3:裝載有多種藥物的NC的MTT細胞毒性ICPM-UWCA-LA25剛-LWCA-LA,o837.22±29.81622.14±14.6116訓±雷9286,68±5,65Do脅'LA2s/CA-LAs測.16±像36Dox》UWGA-LA，84.89土7.14如表3的結果所示，含有兩種藥物的NC(紫杉醇和環杷明的組合，或蒽環類抗生素(阿霉素)和環杷明的組合)對前列腺癌細胞表現出協同作用。不拘囿于任何具體的活性理論，相信紫杉烷和蒽環類抗生素對于癌細胞的效力能夠顯著提高環杷明對于Shh的抑制作用。實施例17:使用熒光素酶測定，評估含有環杷明的NC對于刺猬途徑的抑制Shh-LIGHT2細胞中穩定整合了Gli-依賴性螢火蟲焚光素酶和組成型海腎熒光素酶報告物，在96孔板中將該細胞培養至匯合，然后用下述藥物處理(l)各種濃度的含有環杷明的PLA-環杷明NC(例如CA-LA1()NC或CA-LA25NC)，懸于含0.5。/。小牛血清的DMEM，并添加或不添加(2)PLA-purmorphamineNE。圖11A顯示了作為環杷明濃度(mM)的函數的相對海腎熒光素酶活性。將經過處理的細胞在標準條件下培養36小時，然后根據生產廠商的說明，使用雙熒光素酶試劑盒(Promega)測定螢火蟲熒光素酶和海腎熒光素酶的活性。實施例18:催化劑對綴合物結構的影響如實施例1所述，當所述藥物或其他化合物帶有一個以上的能夠在存在催化劑的條件下引發聚合的官能團時，催化劑的結構或性質可能影響是哪個官能團參與聚合，以及生長的聚合物連接到所述藥物(或其他化合物)的哪個或哪些位點上。圖12顯示了使用不同催化劑時，通過本文所述的方法制備的藥物-聚合物綴合物的分子量和多介敦性(PDI)。具體而言，該圖顯示了使用不同催化劑對于綴合物形成的影響，制備所述綴合物時使用的LA/PtxI/催化劑的摩爾比為200/1/1，制備出的Pxtl-LA20()的預期MW為29,653。Ptxl本身含有三個能夠引發聚合的羥基(2，-OH、l-OH和7-OH)。然而如前所述，因為在該反應中羥基需要形成金屬氧化物，所以由于空間位阻的關系，認為l-OH不容易參與引發反應。相信在所形成的Pxtl-LA綴合物中，多*性的主要原因是由于一部分綴合物中的聚合物與藥物分子上的兩個位點相連接。如圖所示，通過標準凝膠滲透色鐠法測量的Pxtl-LA2。o綴合物的實際MW和PDI與所使用的催化劑密切相關。使用具有大體積配體的Zn催化劑(圖12中所示的催化劑4和5)會使得綴合物具有較低的多分散性。據信這種較低的多*性是因為聚合物對連接至某一位點(例如Ptxl的2'-OH位點)具有更高的選擇性。實施例19:使用凝膠滲透色譜法測定藥物-聚合物綴合物的MW和PDI使用藥物作為LA聚合的引發劑，(在存在催化劑的條件下)如前述實施例所述制備藥物-聚合物綴合物。使用公知的凝膠滲透色謙法測量實際的MW和PDI。<table>tableseeoriginaldocumentpage57</column></row><table>1.Duncan,R.Thedawningeraofpolymertherapeutics.A/a^/reRew'ewsOmgD/scov^y2，347-360(2003).2.Duncan,R.Polymerconjugatesasanticancernanomedicines.A/aftvre尺ew'ewsCancer6，688-701(2006).3.Haag,R.&Kratz,F.Polymertherapeutics:Conceptsandapplications./A叩ewa/ofteCAe/77/e-/nfemaf/'ona/E她'OA45，"98-1215(2006).4.Kim,C.丄Effectsofdrugsolubility,drugloading,andpolymermolecularweightondrugreleasefrompolyox(R)tablets.。mgDei/e/opmenfa/raf/n勿s她/P/jam7acy24,645-651(1998).5.Kataoka.'K.，Harada，A.&Nagasaki,Y，Blockcopolymermicellesfordrugdelivery:design,characterizationandbiologicalsignificance.>W/ancec/DmgOe//VeAy尺eWews47，113-131(2001)■6.Wagner,V.,Dullaart，A.,Bock,A.K.&Zweck,A.Theemergingnanomedicinelandscape.Wafi/rea'otedino/ogy24,1211-1217(2006).7.Gradishar'W丄Albumin-boundpaclitaxel:anext-generationtaxane.Expert'Op/rj/.OAonP/jarmacoWierapy7，1041-1053(2006),8.Desai，N.&Soon-Shiong，P.(6,506,405,US，2003).9.Desai,N.&Soon-Shiong,P.(6,753,006，US,2004;.10.Musumeci，T.etal.PLA/PLGAnanoparticlesforsustai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的顆粒。38.—種納米顆粒，包含核心/外殼結構或多層結構，其中所述核心或外殼中的至少一個或所述多層中的至少一層是由下述藥物-多聚物或藥物-寡聚物綴合物形成的，所述藥物-多聚物或藥物-寡聚物綴合物是通過下述方法制備:在存在所述藥物作為聚合引發劑和存在聚合催化劑的條件下，在無水的可與水混溶的溶劑中，進行選自下列的一種或多種環狀單體的開環聚合反應，以形成所述藥物-寡聚物或藥物-多聚物綴合物，其中所述單體選自環狀酯、環狀碳酸酯、環狀磷酸酯、環狀硅酮、環狀肽或M酸衍生物或者環狀磷腈，或它們的組合。39.—種用于將藥物送遞至有需要的個體的方法，包括給予所述個體權利要求38的納米顆粒或通過權利要求l-29任一項的方法制備的納米顆粒，所述納米顆粒中包括所述與含有開環單體重復單元的寡聚物或多聚物共價綴合的藥物。40.權利要求39的方法，其中所述單體選自丙交酯、乙交酯或它們的組合。41.一種制備醫藥的方法，所述醫藥中含有一種其結構中包含一個或多個羥基或巰基基團的藥物，所述方法包括通過在開環聚合反應中引入所述藥物作為聚合的引發劑以進行開環聚合,從而將所述藥物與寡聚物或多聚物共價連接。42.—種制備用于體內送遞含有至少一個幾基或巰基的化合物的顆粒的方法，所述方法包括下述步驟(a)在存在所述含有至少一個羥基的化合物作為聚合引發劑和存在聚合催化劑的條件下，在無水的可與水混溶的溶劑中，進行選自下列的一種或多種環狀單體的開環聚合反應，以形成共價的藥物-寡聚物或藥物-多聚物綴合物，其中所述單體選自環狀酯、環狀碳酸酯、環狀磷酸酯、環狀硅酮、環狀肽或氨基酸衍生物或者環狀磷腈，或它們的組合；以及(c)形成含有所述藥物-寡聚物或藥物-多聚物綴合物的大小為2納米至100孩t米之間的顆豐立。43.—種寡聚物或多聚物綴合物，通過對一種或多種選自下列的環狀單體進行聚合而制備，所述環狀單體選自環狀酯、環狀碳酸酯、環狀磷酸酯、環狀硅氧烷、環狀肽或a酸衍生物或者環狀磷腈，所述聚合反應在存在其結構包含一個或多個羥基基團的化合物和開環聚合催化劑的條件下進行，其中所述包含一個或多個鞋基基團的藥物是所述聚合反應的引發劑。44.權利要求42的方法或權利要求43的綴合物，其中所述化合物選自診斷試劑、肽、糖、碳水化合物、無機化合物、造影劑、維生素、營養物、核酸、RNA分子、siRNA或DNA分子。全文摘要本發明提供了有效制備藥物-聚合物綴合物的方法，所述藥物-聚合物綴合物包括用于在體內送遞藥物以進行治療應用的微粒和納米顆粒。本發明還提供了使用本發明的藥物-多聚物/寡聚物綴合物通過納米沉淀技術制備的納米顆粒。所述藥物綴合物是在存在合適的開環聚合催化劑和所述藥物的條件下，通過環狀單體的開環聚合而形成。所述方法特別適用于用藥物和其他含有一個或多個羥基或巰基基團的化合物形成多聚物/寡聚物綴合物。文檔編號B82B1/00GK101679021SQ200880014287公開日2010年3月24日申請日期2008年3月2日優先權日2007年3月2日發明者嶸同,程建軍申請人:伊利諾伊大學評議會