CN101534861A - 具有基于位阻酯的生物可降解连接基的聚环氧烷 - Google Patents

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Abstract

本发明提供包含位阻酯部分的聚合物递送体系。也公开了制备该聚合物递送体系的方法和使用其治疗哺乳动物的方法。

Description

具有基于位阻酯的生物可降解连接基的聚环氧烷
相关申请的交叉引用
本申请要求2006年9月15日提交的美国临时专利申请号60/844,942的优先权，其内容在此引入作为参考。
技术领域
本发明涉及改进的活化的聚合物如聚环氧烷。特别地，本发明涉及含位阻酯(hingered ester)部分的活化的聚合物，该位阻酯部分改善某些生物活性部分(包括寡核苷酸)的递送。
背景技术
在这几年中，提出了许多方法用于将治疗剂递送进体内和改善那些药物的生物利用率。一种尝试是包括这种药物作为可溶性运输体系的一部分。这种运输体系可包括基于固定的缀合物的体系(permanent conjugate-basedsystem)或前药。特别是，聚合物运输体系可改善药物的溶解性和稳定性。例如，水溶性的聚环氧烷与治疗部分如蛋白质和多肽的缀合是已知的。参见，例如，美国专利4,179,337(‘337专利)，其公开在此引入作为参考。该′337专利公开了由PEG修饰的生理活性的多肽在体内循环延长，且具有减少的免疫原性和抗原性。
也认识到其它改进。例如，含苄基消除体系(benzyl elimination system)、三甲基锁定体系(trimethyl lock system)等的基于聚合物的药物递送平台体系公开于Enzon Pharmaceuticals和Zhao等人作为可释放递送蛋白质、肽和小分子的一种方式。也参见Greenwald，等人J.Med.Chem.Vol.42，No.18，3657-3667；Greenwald，等人J.Med.Chem.Vol.47，No.3,726-734；Greenwald，等人，J.Med.Chem.Vol.43，No.3,475-487。上述每一个的内容在此引入作为参考。
最近，提出PEG用于与寡核苷酸缀合，尤其是与特异的靶信使RNA(mRNA)序列互补的寡核苷酸。通常，与基因转录(例如，mRNA)的产物互补的核酸序列命名为“反义”，且具有与转录物的序列相同或作为转录物产生的核酸序列命名为“有义”。参见例如，Crooke，1992，Annu.Rev.Pharmacol.Toxicol.，32：329-376。可选择反义寡核苷酸以调节基因表达的方式与基因的全部或部分杂交。在调节转录过程中转录因子与双链DNA相互作用。
也发现寡核苷酸尤其在诊断测试、研究试剂中有用，例如，在PCR技术中的引物和其它实验室方法中使用。可通常合成寡核苷酸以包含满足所需用途的性质。已将多种化学修饰引入寡聚化合物以增加其在诊断中作为研究试剂和作为治疗实体的应用。
尽管寡核苷酸，尤其是反义寡核苷酸显示出作为治疗剂的希望，但它们对核酸酶非常敏感且在它们进入靶细胞之前和之后会快速降解，使得未修饰的反义寡核苷酸不适用于体内系统。因为负责降解的酶存在于在大多数组织中，已尝试对寡核苷酸进行修饰以稳定化合物并纠正该问题。已对寡核苷酸化合物的骨架部分进行最广泛的试验修饰。通常参见Uhlmann和Peymann，1990，Chemical Reviews 90，545-561页和本文引用的文献。在制得的许多不同骨架中，只有硫代磷酸酯(phosphorothioate)显示明显的反义活性。参见例如，Padmapriya和Agrawal，1993，Bioorg.& Med.Chem.Lett.3，761。尽管将硫原子引入骨架减缓了酶降解速率，但它同时也增加了毒性。添加硫原子的另一缺点为其将骨架从非手性改变为手性并导致2n个非对映异构体。这会引起进一步的副作用。该反义寡核苷酸的其它缺点为它们会在磷酸基上带有负电荷，这抑制其通过主要为亲脂性的细胞膜的能力。细胞外剩余的化合物越长，其降解越多，导致更小活性的化合物到达靶点。该反义化合物的另一缺点为寡核苷酸易于形成次级和高级溶液结构(high-order solutionstructures)。一旦形成这些结构，它们变为各种酶、蛋白质、RNA和DNA的结合靶点。这导致非特异性副作用且活性化合物结合至mRNA的量减少。其它改进寡核苷酸治疗的尝试包括添加连接部分和聚乙二醇。参见例如，Kawaguchi，等人，Stability，Specific Binding Activity，和Plasma Concentrationin Mice of an Oligodeoxynucleotide Modified at 5’-Terminal with Poly(ethyleneglycol)，Biol.Pharm.Bull.，18(3)474-476(1995)，和美国专利号4,904,582。在这些实施例中，所述修饰包括使用性质固定的连接部分以尝试稳定寡核苷酸，防止降解和增加细胞渗透性。然而，这些努力都没有提供任何体内功效。
为将治疗剂如小分子和寡核苷酸与聚环氧烷缀合，聚合物的羟基末端-基团必须首先转化为反应性官能团。该过程通常称为“活化”且该产物称为“活化的聚环氧烷”。其它聚合物类似被活化。
尽管上述尝试和优点，但仍在寻求在PEG和聚合物缀合技术(如活化的聚合物)中进一步的改进。本发明解决了这种需求以及其它问题。
发明内容
为了克服上述问题并改进药物递送技术，提供新的活化的聚合物和由其制备的缀合物。
在本发明一个方面，提供式(I)的化合物：
Figure A200780042529D00281
其中：
A为封端基团，或
R1为基本上非抗原性的水溶性聚合物；
L1和L’1为独立选择的具有孤对电子的间隔基，该孤对电子位于距C(＝Y1)或C(＝Y’1)的4至10个原子处，优选距C(＝Y1)或C(＝Y’1)的4至8个原子，且最优选4至5个原子处；
L2和L’2为独立选择的双官能连接基；
Y1和Y’1独立地为O、S或NR5；
R2、R’2、R3、R’3和R5独立地选自氢、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-19支链烷基、C3-8环烷基、C1-6取代的烷基、C2-6取代的烯基、C2-6取代的炔基、C3-8取代的环烷基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、C1-6杂烷基、取代的C1-6杂烷基、C1-6烷氧基、芳基氧基、C1-6杂烷氧基、杂芳基氧基、C2-6烷酰基、芳基羰基、C2-6烷氧基羰基、芳基氧基羰基、C2-6烷酰基氧基、芳基羰基氧基、C2-6取代的烷酰基、取代的芳基羰基、C2-6取代的烷酰基氧基、取代的芳基氧基羰基、C2-6取代的烷酰基氧基和取代的芳基羰基氧基，或R2和R3一起以及R’2和R’3一起独立地形成含至少三个碳的取代的或未取代的非芳香环烃；
R4和R’4独立地选自OH、离去基团、靶向基团、诊断剂和生物活性部分；和
(p)和(p’)独立地为0或正整数，优选0或约1至约3的整数，更优选0或1，
条件是当R2为H时，R3为具有至少三个碳的取代的或未取代的烃，且进一步条件是L1不同于C(R2)(R3)。
在本发明该方面某些优选的实施方案中，所述基本上非抗原性的(non-antigenic)聚合物为聚环氧烷且更优选为聚乙二醇(下文称PEG)。在其它方面，所述PEG可以在一个末端用CH3基团封端，即mPEG，而在其它实施方案中，提供双-活化的PEGs，如相应于下式的那些：
Figure A200780042529D00291
本发明的其它方面包括制备含位阻酯的活化的聚合物的方法，制备含位阻酯的缀合物(包括寡核苷酸缀合物)的方法，以及基于向需要的患者(哺乳动物)给药有效量的含生物活性部分的缀合物的治疗方法。
本文所述的聚合物递送体系包括新的连接基，该连接基可在聚合物和生物活性部分之间形成可释放的化学键如酯键。该聚合物体系基于位阻酸(hingered acid)结构，该酸结构构建为该聚合物的部分，即PEG骨架，且在聚合物上活化为酸酯如NHS酯。该活化的形式可与含羟基或巯基的部分反应以形成可释放的酯键。
本文所述的基于位阻酯的聚合物运输体系的一个优点为所述聚合物递送体系具有改进的稳定性。不受任何理论相的限制，在聚合物和如离去基团、生物活性部分和靶向基团的部分之间的空间位阻的环境中的酯键可抑制该酯键暴露于碱性水性介质或酶，从而稳定该共价键。该聚合物体系的稳定性使得在连接至靶向基团或生物活性部分之前可长期储存，且使得该含生物活性部分的聚合缀合物储存寿命更长。该改善的稳定性增加了成本效率。
本发明的其它方面包括制备含位阻酯的活化的聚合物的方法，制备含位阻酯的缀合物(包括寡核苷酸缀合物)的方法，以及基于向需要的患者(哺乳动物)给药有效量的含生物活性部分的缀合物的治疗方法。
本发明的活化的聚合物的另一优点为其尤其适用于寡核苷酸和相关反义或短干扰RNA(siRNA)化合物。靠近与之连接的寡核苷酸的位阻酯基的存在提供了改善的稳定性和耐核酸酶降解性。其也有助于降低毒性和增加与寡核苷酸化合物的mRNA的结合亲合力。根据本发明制备的缀合物提供了防止反义寡核苷酸化合物降解，防止高级结构(high-order structure)的形成的方式。而且，该聚合物缀合物使得技术人员能将足够量的活性反义寡核苷酸化合物递送至靶点。
含位阻酯的活化的聚合物的另一优点为其使得技术人员更容易地缀合所选的寡核苷酸。在PEG化(PEGylation)前没有必要用位阻酯修饰寡核苷酸或靶部分。使用寡核苷酸本身并用活化的PEG连接基PEG化，该活化的PEG连接基在其上包含所需的位阻酯保护基。
本发明的活化的聚合物的另一优点为其尤其适用于寡核苷酸和相关反义化合物。靠近与之连接的寡核苷酸的位阻酯基的存在提供了改善的稳定性和耐核酸酶降解性。其也有助于降低毒性和增加与寡核苷酸化合物的mRNA的结合亲合力。根据本发明制备的缀合物提供了一种方式，以防止反义寡核苷酸化合物降解，防止高级结构(high-order structure)的形成。而且，该聚合物缀合物使得技术人员能将足够量的活性反义寡核苷酸化合物递送至靶点。
尽管对于寡核苷酸的连接本发明描述了几个方面，本领域技术人员应理解在其上含一个或多个“位阻”基团的活化的聚合物在聚合物缀合领域具有广泛的应用。活化形式的聚合物可用于可释放地和固定地将聚合物如PEG连接至蛋白质、肽、酶、小分子等。
对于本发明而言，术语“生物活性部分”和“生物活性部分的残基”应理解为生物活性化合物的部分，指在该生物活性化合物进行取代反应(其中运输载体部分被连接)后保留的部分。
除非另有限定，为本发明目的：
术语“烷基”应理解为包括直链、支链、取代的(例如，被卤素-、烷氧基-和硝基-取代的)C1-12烷基、C3-8环烷基或取代的环烷基等；
术语“取代的”应理解为包括加入一个或多个原子，或用一个或多个不同原子替换官能团或化合物中含有的一个或多个原子；
术语“取代的烷基”包括羧基烷基、氨基烷基、二烷基氨基、羟基烷基和巯基烷基；
术语“取代的环烷基”包括如4-氯环己基的部分；芳基包括如萘基的部分；取代的芳基包括如3-溴苯基的部分；芳烷基包括如甲基苯甲酰基(toluyl)的部分；杂烷基包括如乙基噻吩的部分；
术语“取代的杂烷基”包括如3-甲氧基-噻吩的部分；烷氧基包括如甲氧基的部分；且苯氧基包括如3-硝基苯氧基的部分；
术语“卤素”应理解为包括氟、氯、碘和溴；且
术语“足够量”和“有效量”在本发明中是指达到治疗效果的量，该效果为本领域技术人员所理解。
附图简述
图1图示性阐述实施例1-2所述的合成方法。
图2图示性阐述实施例3-11所述的合成方法。
图3图示性阐述实施例12所述的合成方法。
图4图示性阐述实施例13-15所述的合成方法。
图5图示性阐述实施例16所述的合成方法。
发明详述
A.概述
在本发明最多的方面，本文包括的聚合物通常描述为基本上非抗原性的聚合物。在该聚合物种类中，优选聚环氧烷且最优选聚乙二醇(PEG′s)。出于方便描述而不是限制的目的，本发明有时使用PEG作为原型聚合物来描述。然而，应理解本发明范围适用于很多种聚合物，其可为直链、基本直链、支链的等。仅有的一个要求是该聚合物包含共价连接本文所述的所需位阻酯基团的手段(means)，且其可经受将所得中间体转化为含活化的连接基的聚合物所需的加工过程，并在本文所述条件下形成缀合物。
根据上文，提供式(I)的化合物：
其中：
A为封端基团，或
Figure A200780042529D00322
R1为基本上非抗原性的水溶性聚合物；
L1和L’1为独立选择的具有孤对电子的间隔基，该孤对电子位于距C(＝Y1)或C(＝Y’1)的4至10个原子处，优选距C(＝Y1)或C(＝Y’1)的约4至约8个原子处，且最优选距C(＝Y1)或C(＝Y’1)的约4至约5个原子处；
L2和L’2为独立选择的双官能连接基；
Y1和Y’1独立地为O、S或NR5；
R2、R’2、R3、R’3和R5独立地选自氢、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-19支链烷基、C3-8环烷基、C1-6取代的烷基、C2-6取代的烯基、C2-6取代的炔基、C3-8取代的环烷基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、C1-6杂烷基、取代的C1-6杂烷基、C1-6烷氧基、芳基氧基、C1-6杂烷氧基、杂芳基氧基、C2-6烷酰基、芳基羰基、C2-6烷氧基羰基、芳基氧基羰基、C2-6烷酰基氧基、芳基羰基氧基、C2-6取代的烷酰基、取代的芳基羰基、C2-6取代的烷酰基氧基、取代的芳基氧基羰基、C2-6取代的烷酰基氧基和取代的芳基羰基氧基，或R2和R3一起以及R’2和R’3一起独立地形成含至少三个碳的取代的或未取代的非芳香环烃；
R4和R’4独立地选自OH、离去基团、靶向基团、诊断剂和生物活性部分；和
(p)和(p’)独立地为0或正整数，优选0或约1至约3的整数，更优选0或1；
条件是当R2为H时，R3为具有至少三个碳的取代的或未取代的烃，且进一步条件是L1不同于C(R2)(R3)。
在本发明该方面某些优选的实施方案中，所述基本上非抗原性的聚合物为聚环氧烷且更优选是聚乙二醇(下文称PEG)。在其它方面，所述PEG可以在一个末端用CH3基团封端，即mPEG。其它任选封端基团包括H、NH2、OH、CO2H、C1-6烷氧基和C1-6烷基。优选的封端基团包括甲氧基和甲基。
在其它实施方案中，提供双-活化的PEGs，如相应于式(II)的那些：
Figure A200780042529D00331
在本发明那些方面，进行取代用的取代基(其中相应于R2、R’2、R3、R’3和R5的这些部分表示为可取代的)可包括例如，酰基、氨基、酰胺基、脒、芳烷基、芳基、叠氮基、烷基巯基、芳基巯基、羰基、羧酸基(carboxylate)、氰基、酯、醚、甲酰基、卤素、杂芳基、杂环烷基、羟基、亚胺基、硝基、硫代羰基、硫酯、硫代乙酸酯、硫代甲酸酯、烷氧基、磷酰基、膦酸基(phosphonate)、亚膦酸基(phosphinate)、甲硅烷基、巯基、硫酸基(sulfate)、磺酸基(sulfonate)、氨磺酰基、磺酰胺和磺酰基。
优选地，L1和L’1为独立选择的具有孤对电子的间隔基，该孤对电子位于距C(＝Y1)或C(＝Y’1)的4至8个原子处；更优选4至6个原子处；Y和Y’1均为O。
在本发明另一方面，所述生物部分包括含-OH的部分和含-SH的部分。
在另一方面，A可选自H、NH2、OH、CO2H、C1-6烷氧基和C1-6烷基。在一些优选的实施方案中，A可为甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、H和OH。A更优选为甲基或甲氧基.
B.基本上非抗原性的水溶性聚合物
本文所述的聚合物递送体系中使用的聚合物优选为水溶性聚合物，且基本上为非抗原性的，如聚环氧烷(PAO’s)。
在本发明一个方面，本文所述的化合物包括直链的、末端支链的或多臂的聚环氧烷。在一些优选的实施方案中，所述聚环氧烷包括聚乙二醇和聚丙二醇。
所述聚环氧烷的平均分子量为约2,000至约100,000道尔顿，优选约5,000至约60,000道尔顿。在一些方面，当连接蛋白质或寡核苷酸时所述聚环氧烷可为约5,000至约25,000，且优选约12,000至约20,000道尔顿，或当在本文所述的化合物中使用药学活性化合物(小分子)时所述聚环氧烷可为约20,000至约45,000道尔顿，且优选约30,000至约40,000道尔顿。
所述聚环氧烷包括聚乙二醇和聚丙二醇。更优选地，所述聚环氧烷包括聚乙二醇(PEG)。PEG通常由以下结构所表示：
-O-(CH2CH2O)n-
其中(n)为约10至约2,300的整数，且当使用多臂聚合物时取决于聚合物臂的数量。或者，本发明的聚乙二醇(PEG)残基部分可选自：
-Y71-(CH2CH2O)n-CH2CH2Y71-，
-Y71-(CH2CH2O)n-CH2C(＝Y72)-Y71-，
-Y71-C(＝Y72)-(CH2)a71-Y73-(CH2CH2O)n-CH2CH2-Y73-(CH2)a71-C(＝Y72)-Y71-，
和
-Y71-(CR71R72)a72-Y73-(CH2)b71-O-(CH2CH2O)n-(CH2)b71-Y73-(CR71R72)a72-Y71-，
其中：
Y71和Y73独立地为O、S、SO、SO2、NR73或化学键；
Y72为O、S或NR74；
R71-74独立地为与可用于R2的部分相同的部分；
(a71)、(a72)和(b71)独立地为0或正整数，优选0-6，且更优选1；和
(n)为约10至约2300的整数。
支链的或U-PEG衍生物描述于美国专利5,643,575，5,919,455，6,113,906和6,566,506中，且每一个的公开在此引入作为参考。这种聚合物的非限制性实例相应于具有以下结构的聚合物体系(i)-(vii)：
Figure A200780042529D00341
Figure A200780042529D00351
Figure A200780042529D00352
和
Figure A200780042529D00353
其中：
Y61-62独立地为O、S或NR61；
Y63为O、NR62、S、SO或SO2
(w62)、(w63)和(w64)独立地为0或正整数；
(w61)为0或1；
mPEG为甲氧基PEG
其中PEG如上定义且聚合物部分的总分子量为约2,000至约100,000道尔顿；和
R61和R62独立地选自氢、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-19支链烷基、C3-8环烷基、C1-6取代的烷基、C2-6取代的烯基、C2-6取代的炔基、C3-8取代的环烷基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、C1-6杂烷基、取代的C1-6杂烷基、C1-6烷氧基、芳基氧基、C1-6杂烷氧基、杂芳基氧基、C2-6烷酰基、芳基羰基、C2-6烷氧基羰基、芳基氧基羰基、C2-6烷酰基氧基、芳基羰基氧基、C2-6取代的烷酰基、取代的芳基羰基、C2-6取代的烷酰基氧基、取代的芳基氧基羰基、C2-6取代的烷酰基氧基、和取代的芳基羰基氧基。
在另一方面，所述聚合物包括多臂PEG-OH或“星-PEG”(star-PEG)产物，如描述于NOF Corp.Drug Delivery System catalog，Ver.8,2006年4月中的那些，其公开在此引入作为参考。所述多臂聚合物缀合物包含4个或更多个聚合物臂，且优选4或8个聚合物臂。
为了解释而不是限制的目的，所述多臂聚乙二醇(PEG)残基可为
Figure A200780042529D00361
其中：
(x)为0和正整数，即约0至约28；和
(n)为聚合度。
在本发明一个具体实施方案中，所述多臂PEG具有以下结构：
Figure A200780042529D00371
其中n为正整数。在本发明一个优选的实施方案中，所述聚合物的总分子量为约5,000Da至约60,000Da，且优选12,000Da至40,000Da。
在另一具体实施方案中，所述多臂PEG具有以下结构：
Figure A200780042529D00372
或
Figure A200780042529D00373
其中n为正整数。在本发明一个优选的实施方案中，多臂聚合物的聚合度(n)为约28至约350以提供总分子量为约5,000Da至约60,000Da的聚合物，且优选为约65至约270以提供总分子量为12,000Da至45,000Da的聚合物。这代表聚合物链中重复单元的数量且取决于聚合物的分子量。
使用美国专利5,122,614或5,808,096中描述的活化技术，该聚合物可转化为适当活化的聚合物。具体地，这种PEG可为下式：
Figure A200780042529D00374
或
Figure A200780042529D00375
其中：
(u’)为约4至约455的整数；且该残基的最多3个末端部分被甲基或其它低级烷基封端。
在一些优选实施方案中，所有四个PEG臂可转化为合适的活化基团，以促进与芳香基团的连接。转化之前的这些化合物包括：
Figure A200780042529D00381
Figure A200780042529D00391
                          和
Figure A200780042529D00392
本文包括的聚合物优选在室温为水溶性的。这些聚合物的非限制性实例包括聚环氧烷均聚物，如聚乙二醇(PEG)或聚丙二醇、聚氧乙烯化多元醇(polyoxyethylenated polyols)、其共聚物和其嵌段共聚物，条件是保持嵌段共聚物的水溶性。
在另一实施方案中，作为基于PAO的聚合物的替代物，可使用一种或多种实际上非抗原性物质，如葡聚糖、聚乙烯醇、基于碳水化物的聚合物、羟丙基甲基丙烯酰胺(HPMA)、聚环氧烷、和/或其共聚物。还参见共同转让(commonly-assigned)的美国专利6,153,655，其内容在此引入作为参考。本领域技术人员应理解采用与对在此所述的PAO′s如PEG相同的活化类型。本领域普通技术人员将进一步认识到上述实例仅是示例性的，所有具有本文所述性质的聚合物质都在考虑范围内。对于本发明而言，“基本上或实际上非抗原性的”在本领域是指无毒的且在哺乳动物中不引发可观察到的免疫原应答的所有材料。
在一些方面，可使用具有末端氨基的聚合物以制备本文所述的化合物。以高纯度制备含末端胺的聚合物的方法描述于美国专利申请11/508,507和11/537,172中，其每一个的内容在此引入作为参考。例如，具有叠氮基(azides)的聚合物与基于膦的还原剂如三苯基膦或碱金属硼氢化物还原剂如NaBH4反应。或者，包括离去基团的聚合物与保护的胺盐如甲基-叔丁基亚氨基二碳酸酯的钾盐(KNMeBoc)或二-叔丁基亚氨基二碳酸酯(di-tert-butylimidodicarbonate)的钾盐(KNBoc2)反应，然后将该保护的胺基脱保护。由这些方法形成的含末端胺的聚合物的纯度大于约95％且优选大于99％。
在其它方面，具有末端羧酸基的聚合物可在本文所述的聚合物递送体系中使用。以高纯度制备具有末端羧酸的聚合物的方法公开于美国专利申请11/328,662中，其内容在此引入作为参考。该方法包括首先制备聚环氧烷的叔烷基酯，然后转化为其羧酸衍生物。制备PAO羧酸的方法的第一步骤包括形成中间体如聚环氧烷羧酸的叔丁基酯。该中间体通过PAO与卤代乙酸叔丁基酯在碱如叔丁醇钾的存在下反应而形成。一旦形成叔丁基酯中间体，就容易以超过92％，优选超过97％，更优选超过99％且最优选超过99.5％的纯度得到该聚环氧烷的羧酸衍生物。
C.位阻酯
对于本发明而言，“位阻”应理解为意指或包括在C(＝Y1)周围的空间拥挤的环境。这种环境通常可通过包括大取代基(如环状或支链的部分)而产生。根据式(I)相邻于C(＝Y1)和C(＝Y’1)的CR2R3和CR’2R’3部分的每一个形成位阻酯。所述R2、R’2、R3、R’3和R5可选自氢、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-19支链烷基、C3-8环烷基、C1-6取代的烷基、C2-6取代的烯基、C2-6取代的炔基、C3-8取代的环烷基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、C1-6杂烷基、取代的C1-6杂烷基、C1-6烷氧基、芳基氧基、C1-6杂烷氧基、杂芳基氧基、C2-6烷酰基、芳基羰基、C2-6烷氧基羰基、芳基氧基羰基、C2-6烷酰基氧基、芳基羰基氧基、C2-6取代的烷酰基、取代的芳基羰基、C2-6取代的烷酰基氧基、取代的芳基氧基羰基、C2-6取代的烷酰基氧基和取代的芳基羰基氧基。对于R2和R3(R’2和R’3)可使用本文所述的任何可能基团，只要R2和R3(R’2和R’3)不同时为H。当R2和R3(R’2和R’3)之一为H时，另一个包含至少3个烃。
在一个优选的实施方案中，R2、R’2、R3和R’3包括甲基、乙基和异丙基。
在另一实施方案，R2和R3一起以及R’2和R’3一起可形成含至少3个碳的取代的或未取代的非芳香环烃。
D.间隔基：L1和L’1
在本发明另一方面，连接至CR2R3和CR’2R’3部分的L1和L’1间隔基的孤对电子提供邻位帮助作用(enchimeric effects)。不受任何理论的限制，位于距C(＝Y1)和C(＝Y’1)的4至10个原子处的孤对电子促进(修饰)生物活性部分、靶基团和诊断剂从本文所述的聚合物递送体系的释放速率。
在一个优选的实施方案中，L1和L’1间隔基可选自：
-NR11(CR12R13)s-，
-S(CR12R13)s-，
-O(CR12R13)s-，
-[C(＝O)]r(CR12R13)s-，
-NR11(CR12R13)sO(CR14R15)s’-，
-NR11(CR12R13)sS(CR14R15)s’-，
-NR11(CR12R13)sNR16(CR14R15)s’-，
-NR11(CR12R13O)s(CR14R15)s’-，
-O(CR12R13)sO(CR14R15)s’-，
-O(CR12R13)sS(CR14R15)s’-，
-O(CR12R13)sNR16(CR14R15)s’-，
-O(CR12R13O)s(CR14R15)s’-，
其中：
R11-R16独立地选自氢、氨基、取代的氨基、叠氮基、羧基、氰基、卤素、羟基、硝基、甲硅烷基醚、磺酰基、巯基、C1-6烷基巯基、芳基巯基、取代的芳基巯基、取代的C1-6烷硫基、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-19支链烷基、C3-8环烷基、C1-6取代的烷基、C2-6取代的烯基、C2-6取代的炔基、C3-8取代的环烷基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、C1-6杂烷基、取代的C1-6杂烷基、C1-6烷氧基、芳基氧基、C1-6杂烷氧基、杂芳基氧基、C2-6烷酰基、芳基羰基、C2-6烷氧基羰基、芳基氧基羰基、C2-6烷酰基氧基、芳基羰基氧基、C2-6取代的烷酰基、取代的芳基羰基、C2-6取代的烷酰基氧基、取代的芳基氧基羰基、C2-6取代的烷酰基氧基、取代的芳基羰基氧基；
(s)和(s’)独立地为0或正整数，优选约1至约4；和
(r)为0或1。
或者L1和L’1基团可选自：
-NH-(CH2-CH2-O)P-CH2-，-C(＝O)-(CH2)n-，-NH-(CH2)n-，
-S-(CH2)p-，
-NH-(CH2)P-O-CH2-和
-NH-C(＝O)-(CH2)p-NH-C(＝O)-(CH2)q-
其中
(p)为1至12的整数；和
(n)和q独立地为正整数，优选约1至8，且更优选约1至4。
在另一优选的实施方案中，L1-2和L’1-2间隔基的孤对电子位于距C(＝Y1)和C(＝Y’1)的4至8个原子处。更优选地，所述电子对位于距C(＝Y1)和C(＝Y’1)的4至5个原子处。
根据优选方面的优选的实施方案为-L1-C(R2)(R3)-C(＝Y1)-和-L’1-C(R’2)(R’3)-C(＝Y’1)，包括：
Figure A200780042529D00421
Figure A200780042529D00422
和
在另一方面，本文所述的聚合物递送体系包括当R2为H时R3为具有至少3个碳的取代的或未取代的烃，且L1不同于C(R2)(R3)。
E.双官能连接基
本文所述的化合物可包括双官能连接基。所述双官能连接基包括氨基酸、氨基酸衍生物或肽。所述氨基酸可为天然存在的和非天然存在的氨基酸。天然存在的氨基酸的衍生物和类似物，以及各种现有技术已知的非天然存在的氨基酸(D或L)、疏水的或非疏水的，也包括在本发明的范围内。合适的非天然存在的氨基酸的非限制性实例包括，2-氨基已二酸、3-氨基已二酸、β-丙氨酸、β-氨基丙酸、2-氨基丁酸、4-氨基丁酸、哌啶酸(piperidinic acid)、6-氨基己酸、2-氨基庚酸、2-氨基异丁酸、3-氨基异丁酸、2-氨基庚二酸、2，4-氨基丁酸、锁链素、2，2-二氨基庚二酸、2，3-二氨基丙酸、N-乙基甘氨酸、N-乙基天冬酰胺、3-羟基脯氨酸、4-羟基脯氨酸、异锁链素、别-异亮氨酸、N-甲基甘氨酸、肌氨酸、N-甲基-异亮氨酸、6-N-甲基-赖氨酸、N-甲基缬氨酸、正缬氨酸、正亮氨酸和鸟氨酸。一些优选的氨基酸残基选自甘氨酸、丙氨酸、甲硫氨酸和肌氨酸，且更优选为甘氨酸。
或者L2和L’2可选自：
-[C(＝O)]v(CR22R23)t[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]v(CR22R23)t-O[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]v(CR22R23)t-NR26[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]vO(CR22R23)t[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]vO(CR22R23)tO[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]vO(CR22R23)tNR26[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]vNR21(CR22R23)t[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]vNR21(CR22R23)tO[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]vNR21(CR22R23)tNR26[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]v(CR22R23)tO-(CR28R29)t’[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]v(CR22R23)tNR26-(CR28R29)t’[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]v(CR22R23)tS-(CR28R29)t’[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]vO(CR22R23)tO-(CR28R29)t’[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]vO(CR22R23)tNR26-(CR28R29)t’[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]vO(CR22R23)tS-(CR28R29)t’[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]vNR21(CR22R23)tO-(CR28R29)t’[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]vNR21(CR22R23)tNR26-(CR28R29)t’[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]vNR21(CR22R23)tS-(CR28R29)t’[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]v(CR22R23CR28R29O)tNR26[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]v(CR22R23CR28R29O)t[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]vO(CR22R23CR28R29O)tNR26[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]vO(CR22R23CR28R29O)t[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]vNR21(CR22R23CR28R29O)tNR26[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]vNR21(CR22R23CR28R29O)t[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]v(CR22R23CR28R29O)t(CR24R25)t’[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]vO(CR22R23CR28R29O)t(CR24R25)t’[C(＝O)]v’-，-[C(＝O)]vNR21(CR22R23CR28R29O)t(CR24R25)t’[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]v(CR22R23CR28R29O)t(CR24R25)t’O[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]v(CR22R23)t(CR24R25CR28R29O)t’[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]v(CR22R23)t(CR24R25CR28R29O)t’NR26[C(＝O)]v’-，-[C(＝O)]vO(CR22R23CR28R29O)t(CR24R25)t’O[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]vO(CR22R23)t(CR24R25CR28R29O)t’[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]vO(CR22R23)t(CR24CR25CR28R29O)t’NR26[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]vNR21(CR22R23CR28R29O)t(CR24R25)t’O[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]vNR21(CR22R23)t(CR24R25CR28R29O)t’[C(＝O)]v’-，
-[C(＝O)]vNR21(CR22R23)t(CR24R25CR28R29O)t’NR26[C(＝O)]v’-，
Figure A200780042529D00442
和
Figure A200780042529D00443
其中：
R21-29独立地选自氢、C1-6烷基、C3-12支链烷基、C3-8环烷基、C1-6取代的烷基、C3-8取代的环烷基、芳基、取代的芳基、芳烷基、C1-6杂烷基、取代的C1-6杂烷基、C1-6烷氧基、苯氧基和C1-6杂烷氧基；
(t)和(t’)独立地为0或正整数，优选0或约1至约12的整数，更优选约1至约8的整数，且最优选1或2；和
(v)和(v’)独立地为0或1。
在一个优选的实施方案中，L2和L’2可选自：
-[C(＝O)]rNH(CH2)2CH＝N-NHC(＝O)-(CH2)2-，
-[C(＝O)]rNH(CH2)2(CH2CH2O)2(CH2)2NH[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rNH(CH2CH2)(CH2CH2O)2NH[C(＝O)]r’--，
-[C(＝O)]rNH(CH2CH2)sNH(CH2CH2)s’[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rNH(CH2CH2)sS(CH2CH2)s’[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rNH(CH2CH2)(CH2CH2O)[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rNH(CH2CH2)sO(CH2CH2)s’[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rNH(CH2CH2O)(CH2)NH[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rNH(CH2CH2O)2(CH2)[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rNH(CH2CH2O)s(CH2)s’[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rNHCH2CH2NH[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rNH(CH2CH2)2O[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rNH(CH2CH2O)[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rNH(CH2CH2O)2[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rNH(CH2)3[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rO(CH2CH2O)2(CH2)[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rO(CH2)2NH(CH2)2[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rO(CH2CH2O)2NH[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rO(CH2)2O(CH2)2[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rO(CH2)2S(CH2)2[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rO(CH2CH2)NH[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rO(CH2CH2)O[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rO(CH2)3NH[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rO(CH2)3O[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rO(CH2)3[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rCH2NHCH2[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rCH2OCH2[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rCH2SCH2[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rS(CH2)3[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]r(CH2)3[C(＝O)]r-，
Figure A200780042529D00461
Figure A200780042529D00462
和
Figure A200780042529D00463
其中(r)和(r’)独立地为0或1。
在另一实施方案中，所述双官能连接基包括：
Figure A200780042529D00464
Figure A200780042529D00471
-Val-Cit-，
-Gly-Phe-Leu-Gly-，
-Ala-Leu-Ala-Leu-，
-Phe-Lys-，
Figure A200780042529D00472
-Val-Cit-C(＝O)-CH2OCH2-C(＝O)-，
-Val-Cit-C(＝O)-CH2SCH2-C(＝O)-，和
-NHCH(CH3)-C(＝O)-NH(CH2)6-C(CH3)2-C(＝O)-
其中，
Y11-19独立地为O、S或NR48；
R31-48、R50-51和A51独立地选自氢、C1-6烷基、C3-12支链烷基、C3-8环烷基、C1-6取代的烷基、C3-8取代的环烷基、芳基、取代的芳基、芳烷基、C1-6杂烷基、取代的C1-6杂烷基、C1-6烷氧基、苯氧基和C1-6杂烷氧基；
Ar为芳基或杂芳基部分；
L11-15为独立选择的双官能间隔基；
J和J’独立地选自主动运输至靶细胞的部分、疏水的部分、双官能连接部分及其组合；
(c11)、(h11)、(k11)、(111)、(m11)和(n11)为独立选择的正整数，优选1；
(a11)、(e11)、(g11)、(j11)、(o11)和(q11)独立地为0或正整数，优选1；和
(b11)、(x11)、(x’11)、(f11)、(i11)和(p11)独立地为0或1。
F.R4和R’4基团
1.离去基团
对于本发明而言，离去基团是指能与在所需靶点(即生物活性部分、诊断剂、靶向部分、双官能间隔基、中间体等)上的亲核物(nucleophile)反应的基团。因此所述靶点包含用于置换的基团，例如在蛋白质、肽、酶、天然或化学合成的治疗分子(如多柔比星)上的OH或SH基团，和间隔基如单保护的二胺。
连接至位阻酯的离去基团能与所选的生物活性部分，即药物活性化合物(小分子量化合物)、寡核苷酸等共价反应。合适的离去基团包括，但不限于，卤素(Br、Cl)、活化的酯(activated esters)、环酰亚胺硫酮、N-羟基琥珀酰亚胺基、N-羟基邻苯二甲酰亚胺基、N-羟基苯并三唑基、咪唑、甲苯磺酸基(tosylate)、甲磺酸基(mesylate)、三氟乙基磺酸基(tesylate)、硝基苯磺酸基(nosylate)、C1-C6烷基氧基、C1-C6烷酰基氧基、芳基羰基氧基、邻硝基苯氧基、对硝基苯氧基、五氟苯氧基、1，3，5-三氯苯氧基和1，3，5-三氟苯氧基或其它本领域技术人员熟知的合适离去基团。
特别地，本发明优选的实施方案中，所述离去基团可选自OH、甲氧基、叔丁氧基、对硝基苯氧基和N-羟基琥珀酰亚胺基。
2.生物活性部分
很多种生物活性部分可连接至本文所述的活化的聚合物。所述生物活性部分包括药学活性化合物、酶、蛋白质、寡核苷酸、抗体、单克隆抗体、单链抗体和肽。
所述生物活性部分可包括心血管剂、抗瘤剂、抗感染药、抗真菌药如制霉菌素和两性霉素B、抗焦虑剂、肠胃病药、中枢神经系统活化剂、止痛剂、致育药(fertility agent)、避孕剂、抗炎剂、甾体类药、anti-urecemic agents、血管扩张剂和血管收缩剂等。
在本发明一个方面，所述生物活性化合物适于医药或诊断用途以治疗动物，例如，哺乳动物，包括人，用于需要这种治疗的症状。
在另一方面，含羟基或巯基的生物活性部分在本发明范围内。对适用于本文的生物活性部分的种类的唯一限制为存在至少一个可用的羟基或巯基，其可与载体部分反应和连接，且在为缀合至本文所述的聚合物运输体系的形式时生物活性没有实质损失。
或者，适于掺入本发明的聚合运输缀合物化合物的母体化合物可在从连接的化合物水解释放后有活性，或水解释放后没有活性但在经历进一步化学过程/反应后变得有活性。例如，由聚合运输体系递送至血流的抗癌药，可保持无活性直到进入癌细胞或肿瘤细胞，然后其被癌细胞或肿瘤细胞化学作用活化，例如，被该细胞独有的酶反应活化。
在一个优选实施方案中，本文所述的聚合物运输体系包括药学活性化合物。
对于本发明而言，应理解药学活性化合物包括小分子量分子。通常，所述药学活性化合物的分子量小于约1,500道尔顿。这种化合物的非限制性实例包括喜树碱和类似物如SN38或伊立替康，羟基-或巯基-拓扑异构酶I抑制剂，紫杉烷和紫杉醇衍生物，包括AZT和阿昔洛韦的核苷，包括柔红霉素和多柔比星的蒽环类抗生素化合物；包括Ara-C(阿糖胞苷)和吉西他滨的相关抗代谢物化合物等。
在一个优选的实施方案中，选择用于缀合的物质为寡核苷酸，且缀合后，所述靶指的是寡核苷酸的残基。所述寡核苷酸可选自任何已知的具有磷酸二酯骨架或硫代磷酸酯骨架的寡核苷酸和寡脱氧核苷酸、锁核酸(LNA)、具有肽骨架的核酸(PNA)、三环-DNA、双链寡核苷酸(诱捕性(decoy)ODN)、催化性RNA序列(RNAi)、核酶、镜相异构物(spiegelmer)和CpG寡聚物。
上述化合物基团的＂多核苷酸＂(或“寡核苷酸”)包括寡核苷酸和寡脱氧核苷酸，包括例如，具有与Genasense(a/k/a奥利默森钠(oblimersen sodium)，由Genta Inc.，Berkeley Heights，NJ制备)相同或基本类似核苷酸序列的寡核苷酸。Genasense为18-体聚硫代磷酸酯反义寡核苷酸，TCTCCCAGCGTGCGCCAT(SEQ ID NO：1)，其与人bcl-2mRNA的起始序列的最初六个密码子互补(人bcl-2mRNA为本技术领域已知的，且例如以SEQ ID NO：19描述于美国专利6,414,134，在此引入作为参考)。美国食品与药物管理局(FDA)在2000年8月给予Genasense罕用药状态(Orphan Drugstatus)。
而且，根据本发明使用的寡核苷酸和寡脱氧核苷酸包括，但不限于，以下：
具有天然磷酸二酯(phosphorodiester)骨架或硫代磷酸酯(phosphorothioate)骨架或任何其它修饰的骨架类似物的寡核苷酸和寡脱氧核苷酸；
LNA(锁核酸)；
PNA(具有肽骨架的核酸)；
三环-DNA；
诱捕性ODN(双链寡核苷酸)；
催化性RNA序列；
核酶；
镜相异构物(L-构象的寡核苷酸)；
CpG寡聚物等，如公开于以下文献的那些：
Tides 2002，Oligonucleotide and Peptide Technology Conferences，2002年5月6-8日，Las Vegas，NV和
Oligonucleotide & Peptide Technologies，18th & 19th2003年11月，Hamburg，德国，其内容在此引入作为参考。
根据本发明的寡核苷酸还可任选包括任何合适的本领域已知的核苷酸类似物和衍生物，包括列于下表1中的那些：
Figure A200780042529D00501
Figure A200780042529D00511
尽管反义寡核苷酸和相关化合物被提及作为含位阻酯的聚合物连接的优选的靶，但预期R4或R’4包括已知受益于PEG或聚合物连接的所有合适的生物活性蛋白质、肽、酶、小分子等。
本发明预期的对寡核苷酸的修饰包括，例如，用官能团或部分来加成至所选的核苷酸或取代所选的核苷酸，使得寡核苷酸与所需的聚合物共价连接，和/或加成或取代官能部分(functional moieties)(其引入另外的电荷、极化性、氢键、静电相互作用和功能性(functionality))至寡核苷酸。这些修饰包括，但不限于，2′-位糖修饰、5-位嘧啶修饰、8-位嘌呤修饰、在环外胺(exocyclicamine)的修饰、4-硫尿苷的取代、5-溴或5-碘尿嘧啶的取代、骨架修饰、甲基化、碱基配对组合如异碱基(isobases)异胞苷(isocytidine)和异胍(isoguanidine)，及类似组合。寡核苷酸修饰还可包括3′和5′修饰如加帽。
示例性核苷类似物的结构如下提供。核苷类似物的更多实例描述于Freier & Altmann；Nucl.Acid Res.，1997，25，4429-4443和Uhlmann；Curr.Opinion in Drug Development，2000，3(2),293-213，其每一个的内容在此引入作为参考。
Figure A200780042529D00531
Figure A200780042529D00532
Figure A200780042529D00533
硫代磷酸酯 2′-O-甲基 2′-MOE 2′-氟
Figure A200780042529D00535
Figure A200780042529D00536
Figure A200780042529D00537
Figure A200780042529D00538
Figure A200780042529D00539
吗啉代 2′-F-ANA 2′-(3-羟基)丙基 3′-氨基磷酸酯
                                 (3′-Phosphoramidate)
Figure A200780042529D005310
硼烷磷酸酯
3.靶向基团
可缀合至本发明的化合物包括靶向基团。所述靶向基团包括受体配体、抗体或抗体片段、单链抗体、靶向肽、靶向碳水化合物分子或凝集素(lectin)。靶向基团增强靶组织和细胞群对本文所述的化合物的结合或摄取。例如，靶向基团的非限制性实例包括血管内皮细胞生长因子、FGF2、促生长素抑制素和促生长素抑制素类似物、转铁蛋白、促黑素、ApoE和ApoE肽、冯维勒布兰德氏因子(von Willebrand′s Factor)和冯维勒布兰德氏因子肽、腺病毒纤维蛋白和腺病毒纤维蛋白肽、PD1和PD1肽、EGF和EGF肽、RGD肽、叶酸等。
4.诊断剂
本发明另一方面提供任选用连接至本文所述聚合物递送体系的诊断标记制备的缀合化合物，其中该标记根据诊断或成像目的选择。因此，合适的标记通过将任何合适部分(例如，氨基酸残基)连接至任何本领域标准的放射同位素、射线不透性标记、磁共振标记或其它适用于磁共振成像的非放射性同位素标记、荧光型标记、显示可见颜色的标记和/或能在紫外线、红外线或电化学刺激下发荧光的标记而制备，以使在手术过程中成像肿瘤组织，等等。任选地，将诊断标记掺入和/或连接至缀合的治疗部分，以使得监测治疗性生物活性物质在动物或人患者中的分布。
在本发明另一方面，本发明的标记的缀合物可通过本领域已知的方法使用任何合适的标记(包括，例如、放射性同位素标记)而容易的制备。仅仅作为实例，这些包括131碘、125碘、99m锝和/或111铟以制备放射免疫-闪烁剂以用于在体内肿瘤细胞中的选择性摄取。例如，存在许多本领域已知的方法以将肽连接至Tc-99m，包括，仅仅作为实例，公开于美国专利5,328,679；5,888,474；5,997,844；和5,997,845中的那些，在此引入作为参考。
G.相应于式的优选实施方案
本文所述方法制备的一些具体实施方案包括：
Figure A200780042529D00541
Figure A200780042529D00561
Figure A200780042529D00571
和
Figure A200780042529D00582
其中：
R4选自OH、离去基团、靶向基团、诊断剂和生物活性部分；
(z)为约1至约10的正整数；
(z’)为0或约1至约4的正整数；
mPEG具有式：CH3-O(CH2CH2O)n-；
PEG具有式-O(CH2CH2O)n-；和
(n)为约10至约2,300的正整数.
根据本发明的优选聚合物包括：
Figure A200780042529D00583
Figure A200780042529D00601
Figure A200780042529D00611
Figure A200780042529D00621
Figure A200780042529D00631
Figure A200780042529D00641
Figure A200780042529D00651
Figure A200780042529D00661
Figure A200780042529D00671
Figure A200780042529D00681
Figure A200780042529D00691
Figure A200780042529D00692
和
Figure A200780042529D00693
其中：
药物为药学活性化合物、酶、蛋白质、抗体、单克隆抗体、单链抗体和肽；和
所有变量如上定义。
G.制备活化的聚合物和由其制备的缀合物的方法
在本发明一个方面，具有位阻酯的聚合物可通过将在末端具有OH或离去基团的聚合物与在远端具有受保护的位阻酯或位阻酸的亲核物缀合而制备。进一步脱保护和活化所得聚合物将提供本发明的化合物。本发明的末端基团可为羧酸形式，其易于与含OH或SH的部分偶合，或为活化的形式，其在与含OH或SH的部分缀合后可被替换。
或者，含OH或SH的化合物可缀合以形成位阻酯中间体，然后与活化的聚合物反应以形成具有位阻酯和生物活性部分的聚合缀合物。
出于例示性目的，制备含位阻酰基或位阻酯部分的聚合缀合物的方法包括：
在足以形成式(V)化合物的条件下使式(III)的化合物与式(IV)化合物反应：
A1——R1—M1    (III)
Figure A200780042529D00701
其中：
A1为封端基团或M1；
A2为封端基团或
M1为离去基团如卤素、活化的碳酸酯(activated carbonate)、异氰酸基(isocyanate)、N-羟基琥珀酰亚胺基、甲苯磺酸基、甲磺酸基、三氟乙基磺酸基、硝基苯磺酸基、邻硝基苯氧基、咪唑和其它本领域普通技术人员已知的离去基团；
M2为-OH、-SH或-NHR101；
R100为OH或OR101；其中，R101选自氢、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-19支链烷基、C3-8环烷基、C1-6取代的烷基、C2-6取代的烯基、C2-6取代的炔基、C3-8取代的环烷基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、C1-6杂烷基、取代的C1-6杂烷基、C1-6烷氧基、芳基氧基、C1-6杂烷氧基、杂芳基氧基、C2-6烷酰基、芳基羰基、C2-6烷氧基羰基、芳基氧基羰基、C2-6烷酰基氧基、芳基羰基氧基、C2-6取代的烷酰基、取代的芳基羰基、C2-6取代的烷酰基氧基、取代的芳基氧基羰基、C2-6取代的烷酰基氧基和取代的芳基羰基氧基；和
所有其它变量如上定义。
根据式(IV)的位阻酯部分与PEG或其它聚合物的连接可使用本领域普通技术人员已知的标准化学合成技术进行。活化的聚合物部分如SC-PEG、PEG-胺、PEG酸等可从商业源获得或由技术人员合成而没有过多实验。
对于本发明而言，这种位阻酯部分的非限制性实例包括：
Figure A200780042529D00711
Figure A200780042529D00712
和
Figure A200780042529D00713
式(V)化合物可进一步在足以形成式(Ia)化合物的条件下在碱和偶联剂的存在下与含-OH或-SH的部分反应：
其中：
A3为封端基团或
Figure A200780042529D00721
R103选自靶向剂，诊断剂和生物活性部分；且所有其它变量如上定义。
对于本发明而言，R103应理解为含OH或SH的部分，其在经历与式(V)化合物反应后保留。
或者本文所述的化合物可通过下述方法制备，包括：
在足以形成式(VIII)化合物的条件下将式(VI)化合物与式(VII)化合物反应：
Figure A200780042529D00722
A4——R1—M4(VII)
Figure A200780042529D00723
其中
A4为封端基团或M4；
A5为封端基团或
M3为-OH、SH或-NHR105；
M4为离去基团如卤素、活化的碳酸酯、异氰酸基、N-羟基琥珀酰亚胺基、甲苯磺酸基、甲磺酸基、三氟乙基磺酸基、硝基苯磺酸基、邻硝基苯氧基、咪唑和其它本领域技术人员已知的离去基团；
R104选自生物活性部分、靶向基团和诊断剂
R105选自氢、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-19支链烷基、C3-8环烷基、C1-6取代的烷基、C2-6取代的烯基、C2-6取代的炔基、C3-8取代的环烷基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、C1-6杂烷基、取代的C1-6杂烷基、C1-6烷氧基、芳基氧基、C1-6杂烷氧基、杂芳基氧基、C2-6烷酰基、芳基羰基、C2-6烷氧基羰基、芳基氧基羰基、C2-6烷酰基氧基、芳基羰基氧基、C2-6取代的烷酰基、取代的芳基羰基、C2-6取代的烷酰基氧基、取代的芳基氧基羰基、C2-6取代的烷酰基氧基和取代的芳基羰基氧基；和
所有其它变量如上定义。
含位阻酯的基团与聚合物部分的连接优选在偶联剂的存在下进行。合适的偶联剂的非限制性实例包括1，3-二异丙基碳二亚胺(DIPC)、任何合适的二烷基碳二亚胺、2-卤代-1-烷基-吡啶鎓卤化物、(Mukaiyama试剂)、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDC)、丙烷膦酸环酐(PPACA)和苯基二氯磷酸酯等，其例如从商业源如Sigma-Aldrich Chemical获得或使用已知方法合成。
优选地，所述反应在惰性溶剂如二氯甲烷、氯仿、DMF或其混合物中进行。所述反应可优选在碱(如二甲基氨基吡啶(DMAP)、二异丙基乙基胺、吡啶、三乙胺等)的存在下进行，以中和任何产生的酸。所述反应可在约0℃至约22℃(室温)的温度下进行。
H.治疗方法
本发明另一方面，提供治疗哺乳动物多种医学病况的方法。该方法包括向需要这种治疗的哺乳动物给药有效量的本文所述化合物(与生物活性部分缀合)。该聚合缀合物化合物尤其用于治疗哺乳动物中与用母体化合物治疗的疾病类似的疾病，例如，酶替代疗法、肿瘤性疾病、减少肿瘤负荷、防止赘生物(neoplastic)转移和防止肿瘤/赘生物生长。
给药的聚合缀合物的量，将取决于其中包含的母体分子的量。通常，治疗方法中使用的聚合缀合物的量是在哺乳动物中有效达到所需治疗结果的量。通常，不同聚合缀合物化合物的剂量将依据母体化合物、聚合物分子量、体内水解速率等而稍有改变。本领域技术人员将基于临床实验和治疗适应症确定所选的聚合运输缀合物的最佳剂量。实际剂量将对本领域技术人员是明显的，而不用过多的实验。
本发明的化合物可包含于一种或多种合适的药物组合物以向哺乳动物给药。所述药物组合物可为根据本领域已知方法制备的溶液、混悬液、片剂、胶囊等形式。也预期这些组合物的给药可通过口服和/或肠胃外途径，这取决于技术人员的需要。例如，可使用组合物的溶液和/或混悬液作为载体溶媒以通过任何本领域已知的方法注射或渗透该组合物，例如，通过静脉注射、肌肉注射、腹膜内注射、皮下注射等。这种给药也可通过输注进入体间隙或体腔，以及通过吸入和/或鼻内途径。然而，在本发明的优选方面，所述聚合缀合物通过肠胃外向需要的哺乳动物给药。
实施例
提供以下实施例以进一步理解本发明，但不是以任何方式限制本发明的范围。实施例中的黑体数字相应于图1-4中所示的那些。整个实施例中使用缩写，例如DCM(二氯甲烷)、DIPEA(二异丙基乙基胺)、DMAP(4-二甲基氨基吡啶)、DMF(N，N’-二甲基甲酰胺)、EDC(1-(3-二甲基氨基-丙基)-3-乙基碳二亚胺)、IPA(异丙醇)、Mmt(4-甲氧基三苯基甲基)、NHS(N-羟基琥珀酰亚胺)、PEG(聚乙二醇)、SCA-SH(单链抗体)、SC-PEG(琥珀酰亚胺基碳酸酯聚乙二醇(succinimidyl carbonate polyethylene glycol))、TEAA(四乙基乙酸铵)、TFA(三氟乙酸)和THF(四氢呋喃)。
一般方法.所有反应在干燥氮气氛或氩气氛中进行。使用商业试剂没有进一步纯化。所有PEG化合物在使用前真空干燥或通过从甲苯共沸蒸馏。除非另有所述，使用Varian Mercury 300NMR光谱仪，且使用氘代氯仿和吡啶作为溶剂，以75.46MHz获得13CNMR谱。化学位移(δ)以距低场四甲基硅烷(TMS)的百万分率(ppm)记录。
HPLC方法.反应混合物和中间体和最终产物的纯度通过BeckmanCoulter System 
Figure A200780042529D0074090341QIETU
HPLC仪器监测。其使用300SB C8反相柱(150×4.6mm)或Phenomenex 
Figure A200780042529D0074090404QIETU
300A C18反相柱(150 x 4.6mm)，并具有168Diode Array UV Detector，使用梯度为5-80％的乙腈在0.05M四乙基乙酸铵(TFAA)中的溶液，流速为1mL/分钟。)
实施例1.制备PEG-HE-酸，化合物(3)
在室温将SC-PEG(化合物1，Mw.40kDa，1.5g，0.0375mmol)溶于DCM(20mL)中。向该溶液中添加4-氨基-2，2-二甲基丁酸盐酸盐(化合物2，26.4mg，0.158mmol)、二异丙基乙基胺(40μL，0.225mmol)和DMF(1mL)。反应混合物在室温搅拌20小时且在真空中部分去除溶剂。通过加入乙醚(40mL)沉淀残余物以得到白色固体，且将该白色固体从乙腈-IPA重结晶以得到1.35g产物：13C NMR δ 178.5，156.5，70.6，63.9，40.3，40.2，25.6。
实施例2.制备PEG-HE-紫杉醇，化合物(5)
将化合物3(1.3g，0.0322mmol)溶于氯仿(20mL)和DMF(6mL)的混合物中。在室温向该搅拌的溶液中添加紫杉醇(化合物4，0.165g，0.1932mmol)，然后添加DMAP(51mg，0.420mmol)。然后在-8℃冷却反应混合物，并添加EDC(50mg，0.258mmol)。将反应混合物温热至室温并搅拌20小时。含DMF的溶剂用旋转蒸发器去除，水浴温度不超过37℃。向剩余残余物中添加乙醚以得到固体，将该固体从乙腈-IPA重结晶：13C NMR δ 204，177，174，172，171，170，167，127-134(7个信号)，63.8，58.5，55.0，36-46(6个信号)，9.5-28(8个信号)。
实施例3.制备Br-HE-OEt，化合物(8)
在-78℃将丁基锂(1.6M在t-BuOH中的溶液，200mL)添加至异丁酸乙酯(化合物6，35g)在THF(500mL)中的溶液中，且将该溶液在相同温度搅拌1小时。添加1，5-二溴戊烷(1，5-Dibromopetane)(化合物7,100g)且将混合物温热至室温。将该混合物在室温搅拌1小时并倒入碳酸氢钠水溶液(500mL)中。蒸发有机层。残余物通过硅胶柱纯化，用10％乙酸乙酯的己烷溶液洗脱以得到液体状的所需产物(29.2g，产率36.7％)。
实施例4.制备N3-HE-OEt，化合物(9)
将7-溴-2，2-二甲基庚酸乙酯(化合物8，26.5g)与叠氮化钠(13g)在DMF(500mL)中在100℃加热2小时。浓缩混合物且残余物通过硅胶柱纯化，用10％乙酸乙酯的己烷溶液洗脱以得到液体状的所需产物(20.5g，产率90.3％)。
实施例5.制备N3-HE-OH，化合物(10)
将7-叠氮基-2，2-二甲基庚酸乙酯(化合物9，20.5g)与氢氧化钠(10g，85％)在乙醇(500mL)中加热回流2小时。浓缩混合物且添加水(400mL)。用浓盐酸将混合物酸化至pH2且用乙酸乙酯(500mL)萃取。浓缩有机层且残余物通过硅胶柱纯化，用50％乙酸乙酯的己烷溶液洗脱以得到液体状的所需产物(17.1g，产率95％)。
实施例6.制备N3-HE-T，化合物(12)
将7-叠氮基-2，2-二甲基庚酸(化合物10，8g)溶于二氯甲烷(200mL)中。添加草酰氯(6.4g)且将混合物回流2小时并蒸发。将残余物溶于二氯甲烷(100mL)中并添加至3’-乙酰基胸苷(化合物11，5.85g)的吡啶(100mL)溶液中。将溶液在室温搅拌24小时并倒入碳酸氢钠水溶液(500mL)中。该混合物用二氯甲烷(500mL)萃取并浓缩有机层。残余物通过硅胶柱纯化，用5％甲醇的DCM溶液洗脱以得到无色固体的所需产物(5.6g，产率61％)。
实施例7.制备NH2-HE-T，化合物(13)
将5’-(7-叠氮基-2，2-二甲基庚酰基)3’-乙酰基胸苷(化合物12，4.65g)在甲醇(200mL)中在30psi下在Pd/C(10％，0.5g)的存在下氢化1小时。过滤混合物且蒸发滤液以得到固体(4.4g，产率100％)。
实施例8.制备MmtNH-HE-T，化合物(14)
将5’-(7-氨基-2，2-二甲基庚酰基)3’-乙酰基胸苷(化合物13，4.4g)、三乙胺(4ml)和4-甲氧基三苯甲基氯(7.5g)在吡啶(100mL)中搅拌10小时。添加甲基胺(40％，10mL)且将溶液搅拌2小时。将混合物倒入碳酸氢钠水溶液(500mL)中并用二氯甲烷(500mL)萃取。浓缩有机层。残余物通过硅胶柱纯化，用5％甲醇的二氯甲烷溶液洗脱以得到无色固体状的所需产物(4.9g，产率71％)。
实施例9.制备MmtNH-HE-T-氨基亚膦酸酯(phosphoroamidite)，化合物(15)
将5’-(7-[(MMT-氨基)-2，2-二甲基庚酰基]胸苷(化合物14，4.9g)、N，N-四异丙基-氰基乙基氨基亚膦酸酯(3g)和四唑(0.5g)在乙腈(50ml)中搅拌过夜。将混合物倒入碳酸氢钠水溶液(500ml)中并用二氯甲烷(500ml)萃取。浓缩有机层。残余物通过硅胶柱纯化，用50％乙酸乙酯的己烷溶液洗脱以得到无色固体状的所需产物(4.5g，产率71％)。
实施例10.制备NH2-HE-寡聚物，化合物(16)
将化合物15转移至Trilink Biotechnologies，CA以用作寡聚物合成中的最终单体。合成后将Mmt基团脱保护且将该寡聚物通过RP-HPLC纯化，且获得作为游离胺的化合物16用于PEG缀合。寡核苷酸的序列为TCTCCCAGCGTGCGCCAT。
实施例11.制备PEG-HE-寡聚物，化合物(17)
向化合物16(10mg，1.7μmol)在PBS缓冲液(5mL，pH 7.8)中的溶液中添加SC-PEG(化合物1，Mw30kDa，520mg，17μmol)并在室温搅拌5小时。将反应混合物用水稀释至50mL并负载在Poros HQ、强阴离子交换柱上(10mm×1.5mm，柱床体积～16mL)，该柱用20mM Tris-HCl缓冲液，pH 7.4(缓冲液A)预平衡。该柱用3-4倍柱体积的缓冲液A洗涤以去除过量的PEG连接体。然后该产物以流速10mL/分钟，用梯度为0至100％的1M NaCl在20mM Tris-HCl缓冲液，pH 7.4(缓冲液B)中的溶液洗脱10分钟，然后以100％缓冲液B洗脱10分钟。洗脱的产物用HiPrep除盐柱(50mL)除去盐分并冻干以得到6mg产物。寡核苷酸在缀合物中的等价物通过UV测量为60％，wt/wt。
实施例12.制备PEG-连接基-HE-寡聚物，化合物(19)
向化合物16(10mg，1.7μmol)在PBS缓冲液(5mL，pH 7.8)中的溶液中添加PEG-连接基-NHS(化合物18，Mw 30kDa，520mg，17μmol)并在室温搅拌5小时。将反应混合物用水稀释至50mL并负载在Poros HQ、强阴离子交换柱上(10mm x 1.5mm，柱床体积～16mL)，该柱用20mM Tris-HCl缓冲液，pH 7.4(缓冲液A)预平衡。该柱用3-4倍柱体积的缓冲液A洗涤以去除过量的PEG连接体。然后该产物以流速10mL/分钟用梯度为0至100％的1M NaCl在20mM Tris-HCl缓冲液，pH 7.4(缓冲液B)中的溶液洗脱10分钟，然后以100％缓冲液B洗脱10分钟。洗脱的产物用HiPrep除盐柱(50mL)除去盐分并冻干至固体以得到5mg所需产物。寡核苷酸在缀合物中的等价物通过UV测量为50％，wt/wt。
实施例13.制备BocNH-HE-T，化合物(22)
将4-Boc-氨基-2，2-二甲基丁酸(化合物20，0.50g，2.16mmol)溶于氯仿(10mL)和DMF(5mL)的混合物中，并添加胸苷(化合物21，0.79g，3.25mmol)。反应混合物在冰浴中冷却，并添加EDC(0.62g，3.25mmol)，然后添加DMAP(0.40g，3.25mmol)。搅拌下将反应混合物温热至室温保持20小时。真空去除溶剂且将残余物悬浮于乙酸乙酯，用0.1N HCl和盐水洗涤。有机层用无水硫酸钠干燥并真空去除溶剂以得到粗油状物。通过快速柱色谱法在硅胶上使用DCM/EtOAc(40:60，v/v)得到0.28g所需产物：13C NMR δ 177.21，164.08，156.41，150.80，135.46，111.49，85.43，84.30，80.21，71.28，63.77，41.67，41。08，40.00，37.69，36.99，28.87，26.14，25.55，13.06。
实施例14.制备NH2-HE-T，化合物(23)
将化合物22(0.25g，0.55mmol)溶于DCM(5mL)中，且在室温将TFA(0.25mL)通过吸量管添加至该溶液。反应混合物在室温搅拌20分钟。通过与DCM共蒸发真空去除溶剂和TFA，以完全去除TFA并得到0.32g玻璃状固体的产物：13C NMR(CD3CN)δ 176.61，164.22，150.81，136.41，136.18，110.82，85.14，85.07，84.14，83.97，70.99，64.56，41.32，39.35，37.13，36.92，25.10，24.92，24.75，12.08，11.98。
实施例15.制备PEG-HE-T，化合物(25)
将mPEG-连接基-NHS(化合物24，Mw.20k，0.50g，0.0246mmol)和化合物23(26mg，0.0738mmol)溶于DCM(5mL)和DMF(1mL)的混合物中，且将DMAP(15mg，0.0123mmol)添加至该溶液中。将反应混合物在室温搅拌2.5小时。真空去除溶剂，且粗产物通过添加乙醚而沉淀。过滤收集固体且从乙腈/IPA重结晶以得到0.43g纯白色固体状的产物：13C NMR δ 177.9，168.0，164.0，150.9，134.9，133.1，129.8，128.1，110.2，84.4，83.9，70.4，67.8，64.5，63.2，60.0，58.7，40.1，39.4，37.2，25.2，24.7，16.1，12.2。
实施例16.制备PEG-HE-T，化合物(27)
将mPEG-NHS(化合物26，Mw.20k，1g，0.0492mmol)和化合物23(26mg，0.1476mmol)溶于DCM(10mL)和DMF(2mL)的混合物中，且将DMAP(30mg，0.246mmol)添加至该溶液中。反应混合物在室温搅拌2.5小时。真空去除溶剂，且粗产物通过添加乙醚而沉淀。过滤收集固体并从乙腈/IPA重结晶以得到0.90g白色固体状的产物：13C NMR δ 178.2，162.9，156.0，149.5，134.6，110.3，84.4，83.4，70.1，69.1，64.4，63.5，62.6，61.2，58.6，40.6，40.0，39.4，37.1，12.2。
实施例17.测定PEG缀合物在缓冲液和大鼠血浆中的稳定性
通过使用C8反相柱(
Figure A200780042529D0079090600QIETU
SB-C8)使用由(a)0.1M乙酸三乙铵缓冲液和(b)乙腈组成的梯度流动相获得水解速率。使用1mL/分钟的流速，且使用UV检测器对于紫杉醇在227nm和对于寡核苷酸在260nm监测色谱图。对于在缓冲液中水解，将PEG衍生物以浓度5mg/mL溶于0.1M pH 7.4 PBS或水，而对于在血浆中水解，将衍生物以浓度为20mg/100μL溶于蒸馏水且将900μL大鼠血浆添加至该溶液中。将该混合物涡旋2分钟并分配于2mL玻璃小瓶中，且每个小瓶100μL等分。该溶液在37℃孵育不同的时间。以合适间隔将甲醇-乙腈(1:1，v/v，400μL)混合物添加至小瓶且混合物涡旋1分钟，然后通过0.45mm滤膜过滤(任选然后通过0.2mm滤膜二次过滤)。将20μL滤液的等分试样注入HPLC。基于峰面积，估算出天然化合物和PEG衍生物的量，且不同介质中每种化合物的半衰期使用线性回归分析根据PEG衍生物的消失计算。实施例中化合物的稳定性研究结果示于下表。
表.PEG缀合物稳定性研究结果
 
化合物 PBS中的t1/2(小时) 大鼠血浆中的t1/2(小时)
化合物5 7.94 8.06
化合物17 >24 >24
化合物19 >24 16.0

Claims (25)

1.式(I)的化合物
Figure A200780042529C00021
其中：
A为封端基团，或
Figure A200780042529C00022
R1为基本上非抗原性的水溶性聚合物；
L1和L’1为独立选择的具有孤对电子的间隔基，该孤对电子位于距C(＝Y1)或C(＝Y’1)的4至10个原子处，优选距C(＝Y1)或C(＝Y’1)的4至8个原子处且最优选4至5个原子处；
L2和L’2为独立选择的双官能连接基；
Y1和Y’1独立地为O、S或NR5；
R2、R’2、R3、R’3和R5独立地选自氢、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-19支链烷基、C3-8环烷基、C1-6取代的烷基、C2-6取代的烯基、C2-6取代的炔基、C3-8取代的环烷基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、C1-6杂烷基、取代的C1-6杂烷基、C1-6烷氧基、芳基氧基、C1-6杂烷氧基、杂芳基氧基、C2-6烷酰基、芳基羰基、C2-6烷氧基羰基、芳基氧基羰基、C2-6烷酰基氧基、芳基羰基氧基、C2-6取代的烷酰基、取代的芳基羰基、C2-6取代的烷酰基氧基、取代的芳基氧基羰基、C2-6取代的烷酰基氧基和取代的芳基羰基氧基，或R2和R3一起以及R’2和R’3一起独立地形成含至少三个碳的取代的或未取代的非芳香环烃；
R4和R’4独立地选自OH、离去基团、靶向基团、诊断剂和生物活性部分；和
(p)和(p’)独立地为0或正整数，优选0或约1至约3的整数，更优选0或1；
条件是当R2为H时，R3为具有至少三个碳的取代的或未取代的烃，且进一步条件是L1不同于C(R2)(R3)。
2.权利要求1的化合物，其中所述离去基团选自OH、卤素、活化的酯、环酰亚胺硫酮、N-羟基琥珀酰亚胺基、对-硝基苯氧基、N-羟基邻苯二甲酰亚胺、N-羟基苯并三唑基、咪唑、甲苯磺酸基、甲磺酸基、三氟乙基磺酸基、硝基苯磺酸基、C1-6烷基氧基、C1-6烷酰基氧基、芳基羰基氧基、邻-硝基苯氧基、对-硝基苯氧基、五氟苯氧基、1，3，5-三氯苯氧基和1，3，5-三氟苯氧基。
3.权利要求1的化合物，其中R4和R’4独立地选自OH、甲氧基、叔丁氧基、对-硝基苯氧基和N-羟基琥珀酰亚胺基。
4.权利要求1的化合物，其中所述生物活性部分选自含-OH的部分和含-SH的部分。
5.权利要求1的化合物，其中所述生物活性部分选自药学活性化合物、酶、蛋白质、抗体、单克隆抗体、单链抗体和肽。
6.权利要求1的化合物，其中L1和L’1独立地选自：
-NR11(CR12R13)s-，
-S(CR12R13)s-，
-O(CR12R13)s-，
-[C(＝O)]r(CR12R13)s-，
-NR11(CR12R13)sO(CR14R15)s’-，
-NR11(CR12R13)sS(CR14R15)s’-，
-NR11(CR12R13)sNR16(CR14R15)s’-，
-NR11(CR12R13O)s(CR14R15)s’-，
-O(CR12R13)sO(CR14R15)s’-，
-O(CR12R13)sS(CR14R15)s’-，
-O(CR12R13)sNR16(CR14R15)s’-，
-O(CR12R13O)s(CR14R15)s’-，
其中：
R11-R16独立地选自氢、氨基、取代的氨基、叠氮基、羧基、氰基、卤素、羟基、硝基、甲硅烷基醚、磺酰基、巯基、C1-6烷基巯基、芳基巯基、取代的芳基巯基、取代的C1-6烷硫基、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-19支链烷基、C3-8环烷基、C1-6取代的烷基、C2-6取代的烯基、C2-6取代的炔基、C3-8取代的环烷基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、C1-6杂烷基、取代的C1-6杂烷基、C1-6烷氧基、芳基氧基、C1-6杂烷氧基、杂芳基氧基、C2-6烷酰基、芳基羰基、C2-6烷氧基羰基、芳基氧基羰基、C2-6烷酰基氧基、芳基羰基氧基、C2-6取代的烷酰基、取代的芳基羰基、C2-6取代的烷酰基氧基、取代的芳基氧基羰基、C2-6取代的烷酰基氧基、和取代的芳基羰基氧基；
(s)和(s’)独立地为0或正整数；和
(r)为0或1。
7.权利要求1的化合物，其中L2和L’2独立地选自：
-[C(＝O)]rNH(CH2)2CH＝N-NHC(＝O)-(CH2)2-，
-[C(＝O)]rNH(CH2)2(CH2CH2O)2(CH2)2NH[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rNH(CH2CH2)(CH2CH2O)2NH[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rNH(CH2CH2)sNH(CH2CH2)s’[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rNH(CH2CH2)sS(CH2CH2)s’[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rNH(CH2CH2)(CH2CH2O)[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rNH(CH2CH2)sO(CH2CH2)s’[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rNH(CH2CH2O)(CH2)NH[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rNH(CH2CH2O)2(CH2)[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rNH(CH2CH2O)s(CH2)s’[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rNHCH2CH2NH[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rNH(CH2CH2)2O[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rNH(CH2CH2O)[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rNH(CH2CH2O)2[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rNH(CH2)3[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rO(CH2CH2O)2(CH2)[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rO(CH2)2NH(CH2)2[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rO(CH2CH2O)2NH[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rO(CH2)2O(CH2)2[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rO(CH2)2S(CH2)2[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rO(CH2CH2)NH[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rO(CH2CH2)O[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rO(CH2)3NH[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rO(CH2)3O[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rO(CH2)3[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rCH2NHCH2[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rCH2OCH2[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rCH2SCH2[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]rS(CH2)3[C(＝O)]r’-，
-[C(＝O)]r(CH2)3[C(＝O)]r-，
Figure A200780042529C00051
Figure A200780042529C00052
和
Figure A200780042529C00053
其中(r)和(r’)独立地为0或1。
8.权利要求1的化合物，其中L2和L’2独立地选自：
Figure A200780042529C00054
Figure A200780042529C00061
-Val-Cit-，
-Gly-Phe-Leu-Gly-，
-Ala-Leu-Ala-Leu-，
-Phe-Lys-，
Figure A200780042529C00062
-Val-Cit-C(＝O)-CH2OCH2-C(＝O)-，
-Val-Cit-C(＝O)-CH2SCH2-C(＝O)-，和
-NHCH(CH3)-C(＝O)-NH(CH2)6-C(CH3)2-C(＝O)-
其中，
Y11-19独立地为O、S或NR48；
R31-48、R50-51和A51独立地选自氢、C1-6烷基、C3-12支链烷基、C3-8环烷基、C1-6取代的烷基、C3-8取代的环烷基、芳基、取代的芳基、芳烷基、C1-6杂烷基、取代的C1-6杂烷基、C1-6烷氧基、苯氧基和C1-6杂烷氧基；
Ar为芳基或杂芳基部分；
L11-15为独立选择的双官能间隔基；
J和J’独立地选自主动运输至靶细胞部分、疏水部分、双官能连接部分及其组合；
(c11)、(h11)、(k11)、(111)、(m11)和(n11)为独立选择的正整数；
(a11)、(e11)、(g11)、(j11)、(o11)和(q11)独立地为0或正整数；和
(b11)、(x11)、(x’11)、(f11)、(i11)和(p11)独立地为0或1。
9.权利要求1的化合物，其中L2和L’2独立地选自氨基酸、氨基酸衍生物和肽。
10.权利要求1的化合物，其中-L1-C(R2)(R3)-C(＝Y1)-和-L’1-C(R’2)(R’3)-C(＝Y’1)独立地选自：
Figure A200780042529C00071
Figure A200780042529C00072
和
Figure A200780042529C00073
11.权利要求1的化合物，其具有下式(II)
12.权利要求1的化合物，其中A选自H、NH2、OH、CO2H、C1-6烷氧基和C1-6烷基。
13.权利要求1的化合物，其中R1包括直链、末端支链的或多臂的聚环氧烷。
14.权利要求13的化合物，其中所述聚环氧烷选自聚乙二醇和聚丙二醇。
15.权利要求13的化合物，其中所述聚环氧烷选自
-Y71-(CH2CH2O)n-CH2CH2Y71-，
-Y71-(CH2CH2O)n-CH2C(＝Y72)-Y71-，
-Y71-C(＝Y72)-(CH2)a71-Y73-(CH2CH2O)n-CH2CH2-Y73-(CH2)a71-C(＝Y72)-Y71-，
和
-Y71-(CR71R72)a72-Y73-(CH2)b71-O-(CH2CH2O)n-(CH2)b71-Y73-(CR71R72)a72-Y71-，
其中：
Y71和Y73独立地为O、S、SO、SO2、NR73或化学键；
Y72为O、S或NR74；
R71-74独立地为可用于R2的相同的部分；
(a71)、(a72)和(b71)独立地为0或正整数；和
(n)为约10至约2300的整数。
16.权利要求13的化合物，其中所述聚环氧烷为式-O-(CH2CH2O)n-的聚乙二醇，其中(n)为约10至约2,300的整数。
17.权利要求1的化合物，其中R1的平均分子量为约2,000至约100,000道尔顿。
18.权利要求1的化合物，其中R1的平均分子量为约5,000至约60,000道尔顿。
19.权利要求1的化合物，其中R1的平均分子量为约5,000至约25,000道尔顿或约20,000至约45,000道尔顿。
20.权利要求1的化合物，其中R2、R’2、R3和R’3独立地选自甲基、乙基和异丙基。
21.权利要求1的化合物，其选自：
Figure A200780042529C00081
Figure A200780042529C00091
Figure A200780042529C00101
Figure A200780042529C00111
Figure A200780042529C00112
和
Figure A200780042529C00121
其中：
R4选自OH、离去基团、靶向基团、诊断剂和生物活性部分；
(z)为约1至约10的正整数；
(z’)为0或约1至约4的正整数；
mPEG具有式：CH3-O(CH2CH2O)n-；
PEG具有式-O(CH2CH2O)n-；和
(n)为约10至约2,300的正整数。
22.权利要求1的化合物，其选自：
Figure A200780042529C00131
Figure A200780042529C00141
Figure A200780042529C00151
Figure A200780042529C00161
Figure A200780042529C00181
Figure A200780042529C00191
Figure A200780042529C00201
Figure A200780042529C00211
Figure A200780042529C00221
Figure A200780042529C00231
Figure A200780042529C00232
和
Figure A200780042529C00233
其中：
药物为药学活性化合物、酶、蛋白质、抗体、单克隆抗体、单链抗体和肽；
(z)为约1至约10的正整数；
(z’)为0或约1至约4的正整数；
mPEG具有式：CH3-O(CH2CH2O)n-；
PEG具有式-O(CH2CH2O)n-；和
(n)为约10至约2,300的正整数。
23.制备含位阻酰基或位阻酯部分的聚合缀合物的方法，包括：
在足以形成式(V)化合物的条件下将式(III)的化合物与式(IV)化合物反应：
A1——R1——M1(III)
Figure A200780042529C00241
其中：
A1为封端基团或M1；
A2为封端基团或
Figure A200780042529C00242
R1为基本上非抗原性的水溶性聚合物；
M1为离去基团；
M2为-OH、SH或-NHR101；
R100选自OH或OR101；
L1和L2为独立选择的具有孤对电子的间隔基，该孤对电子位于距C(＝Y1)或C(＝Y’1)的4至10个原子处；
Y1和Y’1独立地为O、S或NR5；和
R2、R3、R5和R100独立地选自氢、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-19支链烷基、C3-8环烷基、C1-6取代的烷基、C2-6取代的烯基、C2-6取代的炔基、C3-8取代的环烷基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、C1-6杂烷基、取代的C1-6杂烷基、C1-6烷氧基、芳基氧基、C1-6杂烷氧基、杂芳基氧基、C2-6烷酰基、芳基羰基、C2-6烷氧基羰基、芳基氧基羰基、C2-6烷酰基氧基、芳基羰基氧基、C2-6取代的烷酰基、取代的芳基羰基、C2-6取代的烷酰基氧基、取代的芳基氧基羰基、C2-6取代的烷酰基氧基和取代的芳基羰基氧基，或R2和R3一起以及R’2和R’3一起独立地形成含至少三个碳的取代的或未取代的非芳香环烃；
(p)为0或正整数；
条件是当R2为H时，R3为具有至少三个碳的取代的或未取代的烃，且进一步条件是L1不同于C(R2)(R3)。
24.权利要求23的方法，进一步包括：
在足以形成式(Ia)化合物的条件下将式(V)化合物活化并将其与含-OH或-SH的部分反应：
其中：
A3为封端基团或
R103选自靶向剂、诊断剂和生物活性部分；和
所有其它变量与权利要求24中定义相同。
25.治疗哺乳动物的方法，包括向需要的患者给药有效量的与生物活性部分缀合的式(I)化合物。
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