CN103998450A - 吡咯并苯并二氮杂卓 - Google Patents

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Abstract

一种具有式(I)的化合物，其中：R2为式(II)，其中X选自由OH、SH、CO2H、COH、N＝C＝O、NHNH2、CONHNH2、式(A)、式(B)、NHRN组成的组，其中RN选自包括H和C1-4烷基的组；RC1、RC2和RC3独立地选自H和未取代的C1-2烷基；并且或者：R12选自由以下组成的组：(ia)C5-10芳基，由一个或多个取代基可选取代，取代基选自包括以下的组：卤素、硝基、氰基、醚、C1-7烷基、C3-7杂环基和双-氧基-C1-3亚烷基；(ib)C1-5饱和脂族烷基；(ic)C3-6饱和环烷基；(id)式(C)，其中R21、R22和R23各自独立地选自H、C1-3饱和烷基、C2-3链烯基、C2-3炔基和环丙基，其中在R12基团中碳原子的总数不大于5；(ie)式(D)，其中R25a和R25b中的一个是H而另一个选自苯基，该苯基是由选自卤素、甲基、甲氧基的基团可选取代的；吡啶基；和苯硫基；以及(if)式(E)，其中R24选自：H；C1-3饱和烷基；C2-3链烯基；C2-3炔基；环丙基；苯基，该苯基是由选自卤素、甲基、甲氧基的基团可选取代的；吡啶基；和苯硫基；R6和R9独立地选自H、R、OH、OR、SH、SR、NH2、NHR、NRR’、硝基、Me3Sn和卤素；其中R和R’独立地选自可选取代的C1-12烷基、C3-20杂环基和C5-20芳基；R7选自H、R、OH、OR、SH、SR、NH2、NHR、NHRR’、硝基、Me3Sn和卤素；或者：(a)R10是H，并且R11是OH、ORA，其中RA是C1-4烷基；(b)R10和R11在它们所结合的氮和碳原子之间形成氮-碳双键；或(c)R10是H并且R11是SOzM，其中z是2或3并且M是单价药用阳离子；R″是C3-12亚烷基，该链可以被一个或多个杂原子，和/或芳环所中断；Y和Y’选自O、S或NH；R6’、R7’、R9’分别选自与R6、R7和R9相同的基团，并且R10’和R11’与R10和R11相同，其中如果R11和R11’是SOzM，则M可以表示二价药用阳离子

Description

吡咯并苯并二氮杂卓
技术领域
本发明涉及吡咯并苯并二氮杂(吡咯并苯并二氮杂卓，PBD)，特别是吡咯并苯并二氮杂二聚体，该二聚体具有一个单体单元，其具有C2-C3双键和在C2位置处的芳基，和第二单体单元，其具有C2-C3双键和在C2位置处的取代的亚丙基，以及它们包括在目标结合物(conjugate)中。
背景技术
一些吡咯并苯并二氮杂(PBD)能够识别和结合于DNA的特定序列；优选的序列是PuGPu。于1965年发现第一PBD抗肿瘤抗生素，安曲霉素(anthramycin)(Leimgruber,et al.,J.Am.Chem.Soc.,87,5793-5795(1965)；Leimgruber,et al.,J.Am.Chem.Soc.,87,5791-5793(1965))。其后，已报道许多自然存在的PBD，并且针对各种类似物已开发许多合成途径(Thurston,et al.,Chem.Rev.1994,433-465(1994)；Antonow,D.andThurston,D.E.,Chem.Rev.2011111(4),2815-2864)。家族成员包括abbeymycin(Hochlowski,et al.,J.Antibiotics,40,145-148(1987))、奇卡霉素(chicamycin)(Konishi,et al.,J.Antibiotics,37,200-206(1984))、DC-81(日本专利58-180487；Thurston,et al.,Chem.Brit.,26,767-772(1990)；Bose,et al.,Tetrahedron,48,751-758(1992))、甲基氨茴霉素(mazethramycin)(Kuminoto,et al.,J.Antibiotics,33,665-667(1980))、新丝拉霉素(neothramycin)A和B(Takeuchi,et al.,J.Antibiotics,29,93-96(1976))、porothramycin(Tsunakawa,et al.,J.Antibiotics,41,1366-1373(1988))、prothracarcin(Shimizu,et al,J.Antibiotics,29,2492-2503(1982)；Langley and Thurston,J.Org.Chem.,52,91-97(1987))、西班米星(sibanomicin)(DC-102)(Hara,et al.,J.Antibiotics,41,702-704(1988)；Itoh,et al.,J.Antibiotics,41,1281-1284(1988))、西伯里亚霉素(sibiromycin)(Leber,et al.,J.Am.Chem.Soc.,110,2992-2993(1988))和托马霉素(tomamycin)(Arima,et al.,J.Antibiotics,25,437-444(1972))。PBD为以下一般结构：
它们的区别在于取代基的数量、类型和位置，在于它们的芳族A环和吡咯并C环两者，以及在于C环的饱和度。在B环中，在N10-C11位置(其是负责使DNA烷基化的亲电中心)处存在亚胺(N＝C)、甲醇胺(carbinolamine)(NH-CH(OH))或甲醇胺甲醚(NH-CH(OMe))。所有已知的天然产物在手性C11a位置处具有(S)-构型，当从C环到A环观察时，该构型向它们提供右手扭转(right-handed twist)。这给予它们用于与B型DNA的小沟的等螺旋性(isohelicity)的适当的三维形状，获得在结合位点处的滑动配合(Kohn,In Antibiotics III.Springer-Verlag,New York,pp.3-11(1975)；Hurley and Needham-VanDevanter,Acc.Chem.Res.,19,230-237(1986))。它们在小沟中形成加合物的能力使得它们可以干扰DNA加工，因此它们可用作抗肿瘤剂。
先前已公开可以经由柔性亚烷基接头通过它们的C8/C’-羟基官能团将两个PBD单元连接在一起来增强这些分子的生物活性(Bose,D.S.,et al.,J.Am.Chem.Soc.,114,4939-4941(1992)；Thurston,D.E.,et al.,J.Org.Chem.,61,8141-8147(1996))。PBD二聚体被认为形成序列选择性DNA损伤如回文的5’-Pu-GATC-Py-3’链间交联(Smellie,M.,et al.,Biochemistry,42,8232-8239(2003)；Martin,C.,et al.,Biochemistry,44,4135-4147)，其被认为主要负责它们的生物活性。PBD二聚体的一个实例，SG2000(SJG-136)：
最近已进入在肿瘤学领域中的II期临床试验(Gregson,S.,et al.,J.Med.Chem.,44,737-748(2001)；Alley,M.C.,et al.,Cancer Research,64,6700-6706(2004)；Hartley,J.A.,et al.,Cancer Research,64,6693-6699(2004))。
最近，在WO2005/085251中，本发明人已先前公开了带有C2芳基取代基的二聚体PBD化合物，如SG2202(ZC-207)：
以及在WO2006/111759中，公开了上述PBD化合物的亚硫酸氢盐，例如SG2285(ZC-423)：
已表明这些化合物是非常有用的细胞毒性剂(Howard,P.W.,et al.,Bioorg.Med.Chem.(2009),19(22),6463-6466,doi:10.1016/j.bmcl.2009.09.012)。
由于这些高度有效的化合物在交联DNA中的作用方式，已对称性地制备这些分子。这提供了直接的合成：通过同时构建具有已形成的二聚体键的PBD部分，或通过使已经构建的PBD部分与二聚体连接基团反应。
WO2010/043880公开了非对称的二聚体PBD化合物，其在每个单体的C2位置处带有芳基，其中这些芳基之一带有取代基，其被设计用来提供用于将化合物连接至另一部分的锚定物。共同未决的国际申请PCT/US2011/032664(2011年4月15日提交)，公开为WO2011/130613，公开了在目标结合物中包括这些PBD二聚体化合物。共同未决的国际申请PCT/US2011/032668(2011年4月15日提交)，公开为WO2011/130616，公开了非对称的二聚体PBD化合物，该化合物在一个单体的C2位置处带有芳基，上述单体带有取代基，其被设计用来提供用于将化合物连接至另一部分的锚定物，另一个单体在C2位置处带有非芳族基团。还公开了在目标结合物中包括这些化合物。
发明内容
本发明人已进一步开发了非对称的二聚体PBD化合物，用于包括在目标结合物中，从而无需带有锚定物的芳基。在本发明中，带有被设计用来提供用于将化合物连接至另一部分的锚定物的取代基的C2基团是亚丙基。这些化合物可以更容易合成在以下方面具有优点：它们的应用、特别是它们的生物特性和结合物的合成、以及这些结合物的生物特性。
本发明包括具有式I的化合物：
或其药用盐或溶剂化物，
其中：
R2为式II：
其中X选自包括以下的组：OH、SH、CO2H、COH、N＝C＝O、NHNH2、CONHNH2、NHRN，其中RN选自包括H和C1-4烷基的组；
RC1、RC2和RC3独立地选自H和未取代的C1-2烷基；
以及或者：
R12选自由下述组成的组：
(ia)C5-10芳基，可选地由一个或多个取代基取代的，上述取代基选自包括以下的组：卤素、硝基、氰基、醚、C1-7烷基、C3-7杂环基和双-氧基-C1-3亚烷基；
(ib)C1-5饱和脂族烷基；
(ic)C3-6饱和环烷基；
(id)其中R21、R22和R23各自独立地选自H、C1-3饱和烷基、C2-3链烯基、C2-3炔基和环丙基，其中在R12基团中碳原子的总数不大于5；
(ie)其中R25a和R25b中的一个是H并且另一个选自：苯基(该苯基是可选地由选自卤素、甲基、甲氧基的基团取代)；吡啶基；和苯硫基；以及
(if)其中R24选自H；C1-3饱和烷基；C2-3链烯基；C2-3炔基；环丙基；苯基(该苯基是可选地由选自卤素、甲基、甲氧基的基团取代)；吡啶基；以及苯硫基；
R6和R9独立地选自H、R、OH、OR、SH、SR、NH2、NHR、NRR’、硝基、Me3Sn和卤素；
其中R和R’独立地选自可选取代的C1-12烷基、C3-20杂环基和C5-20芳基；
R7选自H、R、OH、OR、SH、SR、NH2、NHR、NHRR’、硝基、Me3Sn和卤素；
或者：
(a)R10是H，并且R11是OH、ORA，其中RA是C1-4烷基；或
(b)R10和R11在它们所结合的氮和碳原子之间形成氮-碳双键；或
(c)R10是H并且R11是SOzM，其中z是2或3并且M是单价药用阳离子；
R″是C3-12亚烷基，该链可以由一个或多个杂原子，例如O、S、NRN2(其中RN2是H或C1-4烷基)，和/或芳环，例如苯或吡啶所中断；
Y和Y’选自O、S或NH；
R6’、R7’、R9’分别选自与R6、R7和R9相同的基团以及R10’和R11’与R10和R11相同，其中如果R11和R11’是SOzM，则M可以表示二价药用阳离子。
本发明的第二方面提供了本发明的第一方面的化合物在制备用于治疗增生性疾病的药物中的应用。第二方面还提供了本发明的第一方面的化合物在治疗增生性疾病中的应用。
本领域的普通技术人员能够容易确定候选结合物是否治疗任何特定细胞类型的增生性病症。例如，在以下实施例中，描述了这样的测定，其可以方便地用来评估由特定化合物提供的活性。
本发明的第三方面包括式II的化合物：
或其药用盐或溶剂化物，
其中：
R2具有式II：
其中X选自包括以下的组：OH、SH、CO2H、COH、N＝C＝O、NHNH2、CONHNH2、NHRN，其中RN选自包括H和C1-4烷基的组，以及或者：
R12选自由以下组成的组：
(ia)C5-10芳基，可选地由选自包括以下的组的一个或多个取代基取代：卤素、硝基、氰基、醚、C1-7烷基、C3-7杂环基和双-氧基-C1-3亚烷基；
(ib)C1-5饱和脂族烷基；
(ic)C3-6饱和环烷基；
(id)其中R21、R22和R23各自独立地选自H、C1-3饱和烷基、C2-3链烯基、C2-3炔基和环丙基，其中在R12基团中碳原子的总数不大于5；
(ie)其中R25a和R25b中的一个是H而另一个选自：苯基(该苯基是由选自以下的基团可选取代的：卤素、甲基、甲氧基)；吡啶基；和苯硫基；以及
(if)其中R24选自：H；C1-3饱和烷基；C2-3链烯基；C2-3炔基；环丙基；苯基(该苯基是由选自以下的基团可选取代的：卤素、甲基、甲氧基)；吡啶基；以及苯硫基；
R6和R9独立地选自H、R、OH、OR、SH、SR。NH2、NHR、NRR’、硝基、Me3Sn和卤素；
其中R和R’独立地选自可选取代的C1-12烷基、C3-20杂环基和C5-20芳基；
R7选自H、R、OH、OR、SH、SR、NH2、NHR、NHRR’、硝基、Me3Sn和卤素；
或者：
(a)R10是氨基甲酸酯氮保护基团，而R11是O-ProtO，其中ProtO是氧保护基团；或
(b)R10是半缩醛胺氮保护基团而R11是氧基；
R″是C3-12亚烷基，该链可以由一个或多个杂原子，例如O、S、NRN2(其中RN2是H或C1-4烷基)，和/或芳环，例如苯或吡啶所中断；
Y和Y’选自O、S或NH；
R6’、R7’、R9’分别选自与R6、R7和R9相同的基团，而R10’和R11’与R10和R11相同。
本发明的第四方面包括，通过亚胺键的脱保护从式II的化合物或其药用盐或溶剂化物来制备式I的化合物或其药用盐或溶剂化物的方法。
通过用与先前用于制备对称的二聚体PBD化合物的那些策略不同的策略来制备本发明的非对称的二聚体PBD化合物。特别是，本发明人已开发了一种方法，其涉及以单独的方法步骤将每个C2取代基加入对称的PBD二聚体核心。因此，本发明的第五方面提供了用于制备本发明的第一或第三方面的化合物的方法，包括下文陈述的方法步骤的至少一种。
在第六方面，本发明涉及结合物，其包含连接于靶向剂的PBD的二聚体，其中PBD二聚体是式I或是其药用盐或溶剂化物(见上文)。
在一些实施方式中，结合物具有以下式III：
L-(LU-D)p  (III)
或其药用盐或溶剂化物，其中L是配体单元(即，靶向剂)，LU是接头单元而D是药物单元，其是PBD二聚体(见下文)。下标p是1至20的整数。因此，结合物包含通过接头单元共价连接于至少一个药物单元的配体单元。配体单元(下文更详细描述的)是靶向剂，其结合于靶部分。配体单元可以，例如，特异性地结合于细胞成分(细胞结合剂)或其他目标靶分子。因此，本发明还提供了用于治疗例如，各种癌症和自身免疫病的方法。这些方法包括使用其中配体单元是特异性地结合于靶分子的靶向剂的结合物。配体单元可以是，例如，蛋白质、多肽或肽，如抗体、抗体的抗原结合片段或其他结合剂，如Fc融合蛋白。
在本发明的结合物中，PBD二聚体D是式I或其药用盐或溶剂化物，不同之处在于X选包括以下的组：*-O-+、*-S-+、*-CO2-+、*-CO-+、*-NH(C＝O)-+、*-NHNH-+、*-CONHNH-+、 其中RN选自包括H和C1-4烷基的组，星号表示与药物单元的剩余部分的连接点而波形线或+表示与接头单元的连接点。
用p(药物分子的数目/配体单元(例如，抗体))来表示载药量(药物负荷，drug loading)。载药量可以为1至20个药物单元(D)/配体单元(例如，Ab或mAb)。对于组合物，p表示在组合物中结合物的平均载药量，并且p范围为1至20。
在一些实施方式中，p是约1至约8个药物单元/配体单元。在一些实施方式中，p是1。在一些实施方式中，p是2。在一些实施方式中，p是约2至约8个药物单元/配体单元。在一些实施方式中，p是约2至约6个、2至约5个或2至约4个药物单元/配体单元。在一些实施方式中，p是约2个、约4个、约6个或约8个药物单元/配体单元。
可以通过常规方式如质谱法、ELISA测定和HPLC来表征在来自结合反应的制剂中药物单元/配体单元的平均数目。还可以确定以p表示的结合物的定量分布。在一些情况下，可以通过如反相HPLC或电泳的方式来实现均匀结合物(其中p为一定值)与具有其他载药量的结合物的分离、纯化和表征。
在第七方面，本发明涉及包含连接于接头单元的PBD的二聚体(见上文)的接头-药物化合物(即，药物-接头)。这些药物-接头可以用作，用于合成结合物的中间体，该结合物包含连接于靶向剂PBD的二聚体。
这些药物-接头具有以下式V：
LU-D  (V)
或其药用盐或溶剂化物，其中LU是接头单元而D是药物单元，其是PBD二聚体。
在本发明的药物-接头中，PBD二聚体D是式I或是其药用盐或溶剂化物，不同之处在于，X选自包括以下的组：*-O-q、*-S-q、*-CO2-q、*-CO-q、*-NH(C＝O)-q、*-NHNH-q、*-CONHNH-q、 其中RN选自包括H和C1-4烷基的组，星号表示与药物单元的剩余部分的连接点而波形线或q表示与接头单元的连接点。
定义
药用阳离子
药用单价和二价阳离子的实例讨论于Berge,et al.,J.Pharm.Sci.,66,1-19(1977)，其通过引用结合于此。
药用阳离子可以是无机阳离子或有机阳离子。
药用单价无机阳离子的实例包括但不限于碱金属离子如Na+和K+。药用二价无机阳离子的实例包括但不限于碱土金属阳离子如Ca2+和Mg2+。药用有机阳离子的实例包括但不限于铵离子(即NH4 +)和取代的铵离子(例如NH3R+、NH2R2 +、NHR3 +、NR4 +)。一些适合的取代的铵离子的实例是源自以下的那些取代的铵离子：乙胺、二乙胺、二环己胺、三乙胺、丁胺、乙二胺、乙醇胺、二乙醇胺、哌嗪、苄胺、苯基苄胺、胆碱、葡甲胺和氨丁三醇、以及氨基酸，如赖氨酸和精氨酸。常见的季铵离子的实例是N(CH3)4 +。
取代基
如在本文中所使用的，短语“可选取代”涉及其可以是未取代的或其可以是取代的母基团。
除非另有规定，如在本文中所使用的，术语“取代”涉及其带有一个或多个取代基的母基团。术语“取代基”在本文中是在常规意义上使用并且是指这样的化学部分，其共价连接于，或者如果合适的话，稠合于母基团。各种的取代基是众所周知的，并且用于它们的形成和引入至各种的母基团的方法也是众所周知的。
在下文更详细描述取代基的实例。
C1-12烷基：如在本文中所使用的，术语“C1-12烷基”涉及通过从具有1至12个碳原子的烃化合物的碳原子去除氢原子所获得的单价部分，其可以是脂族或脂环族，并且其可以是饱和或不饱和的(例如部分不饱和的、完全不饱和的)。如在本文中所使用的，术语“C1-4烷基”涉及通过从具有1至4个碳原子的烃化合物的碳原子去除氢原子所获得的单价部分，其可以是脂族或脂环族，并且其可以是饱和或不饱和的(例如部分不饱和的、完全不饱和的)。因此，术语“烷基”包括下文讨论的亚类：链烯基、炔基、环烷基等。
饱和烷基的实例包括但不限于甲基(C1)、乙基(C2)、丙基(C3)、丁基(C4)、戊基(C5)、己基(C6)和庚基(C7)。
饱和线性烷基的实例包括但不限于甲基(C1)、乙基(C2)、正丙基(C3)、正丁基(C4)、正戊基(戊基)(C5)、正己基(C6)和正庚基(C7)。
饱和支链烷基的实例包括异丙基(C3)、异丁基(C4)、仲丁基(C4)、叔丁基(C4)、异戊基(C5)和新戊基(C5)。
C2-12链烯基：如在本文中所使用的，术语“C2-12链烯基”涉及具有一个或多个碳-碳双键的烷基。
不饱和链烯基的实例包括但不限于乙烯基(ethenyl)(乙烯基，vinyl，-CH＝CH2)、1-丙烯基(-CH＝CH-CH3)、2-丙烯基(烯丙基，-CH-CH＝CH2)、异丙烯基(1-甲基乙烯基，-C(CH3)＝CH2)、丁烯基(C4)、戊烯基(C5)和己烯基(C6)。
C2-12炔基：如在本文中所使用的，术语“C2-12炔基”涉及具有一个或多个碳-碳三键的烷基。
不饱和炔基的实例包括但不限于乙炔基(-C≡CH)和2-丙炔基(2-propynyl)(炔丙基(propargyl)，-CH2-C≡CH)。
C3-12环烷基：如在本文中所使用的，术语“C3-12环烷基”涉及也是环基的烷基；即，通过从环烃(碳环)化合物的脂环原子去除氢原子所获得的单价部分，该单价部分具有3至7个碳原子，包括3至7个环原子。
环烷基的实例包括但不限于那些环烷基，其源自：
饱和单环烃化合物；
环丙烷(C3)、环丁烷(C4)、环戊烷(C5)、环己烷(C6)、环庚烷(C7)、甲基环丙烷(C4)、二甲基环丙烷(C5)、甲基环丁烷(C5)、二甲基环丁烷(C6)、甲基环戊烷(C6)、二甲基环戊烷(C7)和甲基环己烷(C7)；
不饱和单环烃化合物；
环丙烯(C3)、环丁烯(C4)、环戊烯(C5)、环己烯(C6)、甲基环丙烯(C4)、二甲基环丙烯(C5)、甲基环丁烯(C5)、二甲基环丁烯(C6)、甲基环戊烯(C6)、二甲基环戊烯(C7)和甲基环己烯(C7)；以及
饱和多环烃化合物：降蒈烷(norcarane)(C7)、降蒎烷(norpinane)(C7)、降莰烷(降冰片烷，norbornane)(C7)。
C3-20杂环基：如在本文中所使用的，术语“C3-20杂环基”涉及通过从杂环化合物的环原子去除氢原子所获得的单价部分，该部分具有3至20个环原子，其中1至10个是环杂原子。优选地，每个环具有3至7个环原子，其中1至4个是环杂原子。
在此上下文中，前缀(例如C3-20、C3-7、C5-6,等)表示环原子的数目或环原子的数目的范围，而不管是碳原子或杂原子。例如，如在本文中所使用的，术语“C5-6杂环基”涉及具有5或6个环原子的杂环基。
单环杂环基的实例包括但不限于源自以下的那些单环杂环基：
N1：氮丙啶(C3)、氮杂环丁烷(C4)、吡咯烷(四氢吡咯)(C5)、吡咯啉(例如，3-吡咯啉、2,5-二氢吡咯)(C5)、2H-吡咯或3H-吡咯(异吡咯，异噁唑)(C5)、哌啶(C6)、二氢吡啶(C6)、四氢吡啶(C6)、氮杂(C7)；
O1：氧杂环丙烷(oxirane)(C3)、氧杂环丁烷(oxetane)(C4)、氧杂环戊烷(四氢呋喃)(C5)、氧杂环戊二烯(氧杂茂，oxole)(二氢呋喃)(C5)、氧杂环己烷(exane)(四氢吡喃)(C6)、二氢吡喃(C6)、吡喃(C6)、氧杂(噁庚，oxepin)(C7)；
S1：硫杂环丙烷(C3)、硫杂环丁烷(C4)、硫杂环戊烷(四氢噻吩)(C5)、硫杂环己烷(四氢噻喃)(C6)、硫杂环庚烷(thiepane)(C7)；
O2：二氧杂环戊烷(C5)、二氧杂环已烷(C6)和二氧杂环庚烷(dioxepane)(C7)；
O3：三氧杂环己烷(C6)；
N2：咪唑烷(C5)、吡唑烷(二偶氮烷)(C5)、咪唑啉(C5)、吡唑啉(二氢吡唑)(C5)、哌嗪(C6)；
N1O1：四氢噁唑(C5)、二氢噁唑(C5)、四氢异噁唑(C5)、二氢异噁唑(C5)、吗啉(C6)、四氢噁嗪(C6)、二氢噁嗪(C6)、噁嗪(C6)；
N1S1：噻唑啉(C5)、噻唑烷(C5)、硫代吗啉(C6)；
N2O1：噁二嗪(C6)；
O1S1：氧硫杂环戊二烯(噁噻吩，oxathiole)(C5)和氧硫杂环己烷(噻噁烷)(C6)；以及
N1O1S1：噁噻嗪(C6)。
取代的单环杂环基的实例包括那些取代的单环杂环基，其源自环形式的糖类，例如，呋喃糖(C5)，如阿拉伯呋喃糖、来苏呋喃糖(lyxofuranose)、呋喃核糖和呋喃木糖(xylofuranse)，以及吡喃糖(C6)，如别吡喃糖(allopyranose)、吡喃阿卓糖、吡喃葡萄糖、吡喃甘露糖、吡喃古洛糖(gulopyranose)、吡喃艾杜糖(idopyranose)、吡喃半乳糖和吡喃塔罗糖(talopyranose)。
C5-20芳基：如在本文中所使用的，术语“C5-20芳基”涉及通过从芳族化合物的芳环原子去除氢原子所获得的单价部分，其具有3至20个环原子。如在本文中所使用的，术语“C5-7芳基”涉及通过从芳族化合物的芳环原子去除氢原子所获得的单价部分，其具有5至7个环原子，以及如在本文中所使用的，术语“C5-10芳基”涉及通过从芳族化合物的芳环原子去除氢原子所获得的单价部分，其具有5至10个环原子。优选地，每个环具有5至7个环原子。
在此上下文中，前缀(例如C3-20、C5-7、C5-6、C5-10等)表示环原子(碳原子或杂原子)的数目或环原子的数目的范围。例如，如在本文中所使用的，术语“C5-6芳基”涉及具有5或6个环原子的芳基。
环原子可以都是碳原子，如在“碳芳基”中。
碳芳基的实例包括但不限于源自以下的那些碳芳基：苯(即苯基)(C6)、萘(C10)、薁(甘菊环)(C10)、蒽(C14)、菲(C14)、萘并萘(C18)芘(C16)。
包含稠环(其至少之一是芳环)的芳基的实例包括但不限于源自以下的基团：茚满(例如2,3-二氢-1H-茚)(C9)、茚(C9)、异茚(C9)、四氢化萘(1,2,3,4-四氢萘(C10)、苊(C12)、芴(C13)、非那烯(C13)、醋菲(C15)和醋蒽(C16)。
可替换地，环原子可以包括一个或多个杂原子，如在“杂芳基”中。单环杂芳基的实例包括但不限于源自以下的那些：
N1：吡咯(Pyrrole)(吡咯，azole)(C5)、吡啶(吖嗪)(C6)；
O1：呋喃(氧杂环戊二烯，oxole)(C5)；
S1：噻吩(thiophene)(噻吩，thiole)(C5)；
N1O1：噁唑(C5)、异噁唑(C5)、异噁嗪(C6)；
N2O1：噁二唑(呋咱)(C5)；
N3O1：噁三唑(C5)；
N1S1：噻唑(C5)、异噻唑(C5)；
N2：咪唑(1,3-二唑)(C5)、吡唑(1,2-二唑)(C5)、哒嗪(1,2-二嗪)(C6)、嘧啶(1,3-二嗪)(C6)(例如，胞嘧啶、胸腺嘧啶、尿嘧啶)、吡嗪(1,4-二嗪)(C6)；
N3：三唑(C5)、三嗪(C6)；以及
N4：四唑(C5)。
包含稠环的杂芳基的实例包括但不限于：
源自以下的C9(具有2个稠环)：苯并呋喃(O1)、异苯并呋喃(O1)、吲哚(N1)、异吲哚(N1)、氮茚(N1)、吲哚啉(N1)、异吲哚啉(N1)、嘌呤(N4)(例如，腺嘌呤、鸟嘌呤)、苯并咪唑(N2)、吲唑(N2)、苯并噁唑(N1O1)、苯并异噁唑(N1O1)、苯并二氧杂环戊二烯(苯并二噁茂)(O2)、苯并呋咱(N2O1)、苯并三唑(N3)、苯并噻吩(S1)、苯并噻唑(N1S1)、苯并噻二唑(N2S)；
源自以下的C10(具有2个稠环)：色烯(O1)、异色烯(O1)、色满(chroman)(O1)、异色满(O1)、苯并二噁烷(O2)、喹啉(N1)、异喹啉(N1)、喹嗪(N1)、苯并噁嗪(N1O1)、苯并二嗪(N2)、吡啶并吡啶(N2)、喹喔啉(N2)、喹唑啉(N2)、噌啉(N2)、酞嗪(phthalazine)(N2)、萘啶(二氮杂萘，naphthyridine)(N2)、蝶啶(N4)；
源自以下的C11(具有2个稠环)：苯并二氮杂(N2)；
源自以下的C13(具有3个稠环)：咔唑(N1)、二苯并呋喃(O1)、二苯并噻吩(S1)、咔啉(N2)、呸啶(萘嵌间二氮杂苯，perimidine)(N2)、吡啶并吲哚(N2)；以及
源自以下的C14(具有3个稠环)：吖啶(N1)、呫吨(xanthene)(O1)、噻吨(S1)、噁蒽(oxanthrene)(O2)、吩噁噻(phenoxathiin)(O1S1)、吩嗪(N2)、吩噁嗪(N1O1)、吩噻嗪(N1S1)、噻蒽(S2)、菲啶(N1)、菲咯啉(N2)、吩嗪(N2)。
上述基团，无论单独地或是另一取代基的一部分，可以本身可选地被选自它们本身和以下列出的另外的取代基的一个或多个基团取代。
卤素：-F、-Cl、-Br和-I。
羟基：-OH。
醚：-OR，其中R是醚取代基，例如，C1-7烷基(还被称为C1-7烷氧基，下文讨论的)、C3-20杂环基(还被称为C3-20杂环氧基)或C5-20芳基(还被称为C5-20芳氧基)，优选C1-7烷基。
烷氧基：-OR，其中R是烷基，例如，C1-7烷基。C1-7烷氧基的实例包括但不限于-OMe(甲氧基)、-OEt(乙氧基)、-O(nPr)(正丙氧基)、-O(iPr)(异丙氧基)、-O(nBu)(正丁氧基)、-O(sBu)(仲丁氧基)、-O(iBu)(异丁氧基)和-O(tBu)(叔丁氧基)。
缩醛：-CH(OR1)(OR2)，其中R1和R2独立地是缩醛取代基，例如，C1-7烷基、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选C1-7烷基，或者，在“环状”缩醛基团的情况下，R1和R2连同它们所连接的两个氧原子和它们所连接的碳原子一起形成具有4至8个环原子的杂环。缩醛基团的实例包括但不限于-CH(OMe)2、-CH(OEt)2和-CH(OMe)(OEt)。
半缩醛：-CH(OH)(OR1)，其中R1是半缩醛取代基，例如，C1-7烷基、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选C1-7烷基。半缩醛基团的实例包括但不限于-CH(OH)(OMe)和-CH(OH)(OEt)。
缩酮：-CR(OR1)(OR2)，其中R1和R2是如针对缩醛所定义，以及R是除氢以外的缩酮取代基，例如，C1-7烷基、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选C1-7烷基。缩酮基团的实例包括但不限于-C(Me)(OMe)2、-C(Me)(OEt)2、-C(Me)(OMe)(OEt)、-C(Et)(OMe)2、-C(Et)(OEt)2和-C(Et)(OMe)(OEt)。
半缩酮：-CR(OH)(OR1)，其中R1是如针对半缩醛所限定，并且R是除氢以外的半缩酮取代基，例如，C1-7烷基、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选C1-7烷基。半缩醛基团的实例包括但不限于-C(Me)(OH)(OMe)、-C(Et)(OH)(OMe)、-C(Me)(OH)(OEt)和-C(Et)(OH)(OEt)。
氧代(酮基、-酮)：＝O。
硫酮(Thione)(硫代酮，thioketone)：＝S。
亚氨基(亚胺)：＝NR，其中R是亚氨基取代基，例如，氢、C1-7烷基、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选氢或C1-7烷基。酯基的实例包括但不限于＝NH、＝NMe、＝Net和＝NPh。
甲酰基(甲醛，carbaldehyde,carboxaldehyde)：-C(＝O)H。
酰基(酮基)：-C(＝O)R，其中R是酰基取代基，例如，C1-7烷基(还被称为C1-7烷酰基)、C3-20杂环基(还被称为C3-20杂环酰基)或C5-20芳基(还被称为C5-20芳酰基)，优选C1-7烷基。酰基的实例包括但不限于-C(＝O)CH3(乙酰基)、-C(＝O)CH2CH3(丙酰基)、-C(＝O)C(CH3)3(叔丁酰基)和-C(＝O)Ph(苯甲酰基，苯酮)。
羧基(羧酸)：-C(＝O)OH。
硫代羧基(硫代羧酸)：-C(＝S)SH。
巯基代羧基(硫醇羧基，Thiolocarboxy)(巯基代羧酸(硫醇羧酸)，thiolocarboxylic acid)：-C(＝O)SH。
硫羰羧基(硫羰羧酸)：-C(＝S)OH。
亚胺酸(Imidic acid)：-C(＝NH)OH。
异羟肟酸：-C(＝NOH)OH。
酯(羧酸酯(carboxylate,carboxylic acid ester)，氧基羰基(oxycarbonyl))：-C(＝O)OR，其中R是酯取代基，例如，C1-7烷基、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选C1-7烷基。酯基的实例包括但不限于-C(＝O)OCH3、-C(＝O)OCH2CH3、-C(＝O)OC(CH3)3和-C(＝O)Oph。
酰氧基(反向酯)：-OC(＝O)R，其中R是酰氧基取代基，例如，C1-7烷基、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选C1-7烷基。酰氧基的实例包括但不限于-OC(＝O)CH3(乙酰氧基)、-OC(＝O)CH2CH3、-OC(＝O)C(CH3)3、-OC(＝O)Ph、和-OC(＝O)CH2Ph。
氧基羰氧基(Oxycarboyloxy)：-OC(＝O)OR，其中R是酯取代基，例如，C1-7烷基、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选C1-7烷基。酯基的实例包括但不限于-OC(＝O)OCH3、-OC(＝O)OCH2CH3、-OC(＝O)OC(CH3)3和-OC(＝O)Oph。
氨基：-NR1R2，其中R1和R2独立地是氨基取代基，例如，氢、C1-7烷基(还被称为C1-7烷基氨基或二C1-7烷基氨基)、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选H或C1-7烷基，或者，在“环状”氨基的情况下，R1和R2连同它们所连接的氮原子一起形成具有4至8个环原子的杂环。氨基可以是伯氨基(-NH2)、仲氨基(-NHR1)或叔氨基(-NHR1R2)，以及在阳离子形式中，可以是季氨基(-+NR1R2R3)。氨基的实例包括但不限于-NH2、-NHCH3、-NHC(CH3)2、-N(CH3)2、-N(CH2CH3)2和-NHPh。环状氨基的实例包括但不限于氮丙啶基、氮杂环丁烷基、吡咯烷并、哌啶子基(piperidino)、哌嗪子基(piperazino)、吗啉代和硫代吗啉代。
酰氨基(氨基甲酰基，氨基甲酰，氨基羰基，甲酰胺)：-C(＝O)NR1R2，其中R1和R2独立地是氨基取代基，如针对氨基所定义的。酰氨基的实例包括但不限于-C(＝O)NH2、-C(＝O)NHCH3、-C(＝O)N(CH3)2、-C(＝O)NHCH2CH3和-C(＝O)N(CH2CH3)2，以及酰氨基，其中R1和R2连同它们所连接的氮原子一起形成杂环结构，如在，例如，哌啶子基羰基、吗啉代羰基、硫代吗啉代羰基和哌嗪子基羰基中。
硫代酰氨基(硫代氨基甲酰基)：-C(＝S)NR1R2，其中R1和R2独立地是氨基取代基，如针对氨基所限定的。酰氨基的实例包括但不限于-C(＝S)NH2、-C(＝S)NHCH3、-C(＝S)N(CH3)2和-C(＝S)NHCH2CH3。
酰基酰氨基(酰氨基)：-NR1C(＝O)R2，其中R1是酰胺取代基，例如，氢、C1-7烷基、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选氢或C1-7烷基，以及R2是酰基取代基，例如，C1-7烷基、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选氢或C1-7烷基。酰胺基团的实例包括但不限于-NHC(＝O)CH3、-NHC(＝O)CH2CH3和-NHC(＝O)Ph。R1和R2可以一起形成环状结构，如在，例如，琥珀酰亚胺基、马来酰亚胺基和苯邻二甲酰亚胺基中：
氨基羰氧基：-OC(＝O)NR1R2，其中R1和R2独立地是氨基取代基，如针对氨基所限定的。氨基羰氧基的实例包括但不限于-OC(＝O)NH2、-OC(＝O)NHMe、-OC(＝O)NMe2和-OC(＝O)NEt2。
脲基：-N(R1)CONR2R3，其中R2和R3独立地是氨基取代基，如针对氨基所定义的，以及R1是脲基取代基，例如，氢、C1-7烷基、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选氢或C1-7烷基。脲基的实例包括但不限于-NHCONH2、-NHCONHMe、-NHCONHEt、-NHCONMe2、-NHCONEt2、-NMeCONH2、-NMeCONHMe、-NMeCONHEt、-NMeCONMe2和-NMeCONEt2。
胍基：-NH-C(＝NH)NH2。
四唑基：具有4个氮原子和一个碳原子的五元芳环，
亚氨基：＝NR，其中R是亚氨基取代基，例如，氢、C1-7烷基、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选H或C1-7烷基。亚氨基的实例包括但不限于＝NH、＝NMe和＝NEt。
脒(脒基)：-C(＝NR)NR2，其中每个R是脒取代基，例如，氢、C1-7烷基、C3-20杂环基、或C5-20芳基，优选H或C1-7烷基。脒基团的实例包括但不限于-C(＝NH)NH2、-C(＝NH)NMe2和-C(＝NMe)NMe2。
硝基：-NO2。
亚硝基：-NO。
叠氮基：-N3。
氰基(腈，nitrile，carbonitrile)：-CN。
异氰基：-NC。
氰酰基(Cyanato)：-OCN。
异氰酰基：-NCO。
硫氰基(Thiocyano)(硫氰基)：-SCN。
异硫氰基(isothiocyano)(异硫氰基，isothiocyanato)：-NCS。
巯基(Sulfhydryl)(硫醇，thiol；巯基，mercapto)：-SH。
硫醚(硫化物)：-SR，其中R是硫醚取代基，例如，C1-7烷基(还被称为C1-7烷硫基)、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选C1-7烷基。C1-7烷硫基的实例包括但不限于-SCH3和-SCH2CH3。
二硫化物：-SS-R，其中R是二硫化物取代基，例如，C1-7烷基、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选C1-7烷基(在本文中还称为C1-7烷基二硫化物)。C1-7烷基二硫化物基团的实例包括但不限于-SSCH3和-SSCH2CH3。
硫肟基(锍化物，sulfine)(亚硫酰基，亚砜)：-S(＝O)R，其中R是硫肟基取代基，例如，C1-7烷基、C3-20杂环基、或C5-20芳基，优选C1-7烷基。硫肟基基团的实例包括但不限于-S(＝O)CH3和-S(＝O)CH2CH3。
砜(磺酰基)：-S(＝O)2R，其中R是砜取代基，例如，C1-7烷基、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选C1-7烷基，包括，例如，氟化或全氟化C1-7烷基。砜基团的实例包括但不限于-S(＝O)2CH3(甲磺酰基)、-S(＝O)2CF3(三氟甲磺酰基，triflyl)、-S(＝O)2CH2CH3(乙磺酰基，esyl)、-S(＝O)2C4F9(九氟丁磺酰基，nonaflyl)、-S(＝O)2CH2CF3(三氟乙磺酰基，tresyl)、-S(＝O)2CH2CH2NH2(牛磺酰基，tauryl)、-S(＝O)2Ph(苯磺酰，苯磺酰基(besyl))、4-甲基苯磺酰(甲苯磺酰基(tosyl))、4-氯苯磺酰(氯苯磺酰基(closyl))、4-溴苯磺酰(溴苯磺酰基(brosyl))、4-硝基苯基(硝基苯磺酰基(nosyl))、2-萘磺酸酯(萘磺酰基，napsyl)和5-二甲基氨基-萘-1-基磺酸酯(丹磺酰基(dansyl))。
亚磺酸(亚磺基)：-S(＝O)OH、-SO2H。
磺酸(磺基)：-S(＝O)2OH、-SO3H。
亚磺酸酯(sulfinate)(亚磺酸酯，sulfinic acid ester)：-S(＝O)OR；其中R是亚磺酸酯取代基，例如，C1-7烷基、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选C1-7烷基。亚磺酸酯基团的实例包括但不限于-S(＝O)OCH3(甲氧基亚硫酰基；亚磺酸甲酯)和-S(＝O)OCH2CH3(乙氧基亚硫酰基；亚磺酸乙酯)。
磺酸酯(sulfonate)(磺酸酯，sulfonic acid ester)：-S(＝O)2OR，其中R是磺酸酯取代基，例如，C1-7烷基、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选C1-7烷基。磺酸酯基团的实例包括但不限于-S(＝O)2OCH3(甲氧基磺酰基；磺酸甲酯)和-S(＝O)2OCH2CH3(乙氧基磺酰基；磺酸乙酯)。
亚磺酰氧基：-OS(＝O)R，其中R是亚硫酰氧基取代基，例如，C1-7烷基、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选C1-7烷基。亚硫酰氧基的实例包括但不限于-OS(＝O)CH3和-OS(＝O)CH2CH3。
磺酰氧基：-OS(＝O)2R，其中R是磺酰氧基取代基，例如，C1-7烷基、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选C1-7烷基。磺酰氧基的实例包括但不限于-OS(＝O)2CH3(甲磺酸酯)和-OS(＝O)2CH2CH3(乙磺酸酯)。
硫酸酯：-OS(＝O)2OR；其中R是硫酸酯取代基，例如，C1-7烷基、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选C1-7烷基。硫酸酯基团的实例包括但不限于-OS(＝O)2OCH3和-SO(＝O)2OCH2CH3。
氨磺酰(sulfamyl)(氨磺酰(sulfamoyl)；亚磺酸酰胺；亚磺酰胺)：-S(＝O)NR1R2，其中R1和R2独立地是氨基取代基，如针对氨基所定义的。氨磺酰的实例包括但不限于-S(＝O)NH2、-S(＝O)NH(CH3)、-S(＝O)N(CH3)2、-S(＝O)NH(CH2CH3)、-S(＝O)N(CH2CH3)2和-S(＝O)NHPh。
亚磺酰氨基(亚氨磺酰基；磺酸酰胺；氨磺酰)：-S(＝O)2NR1R2，其中R1和R2独立地是氨基取代基，如针对氨基所定义的。亚磺酰氨基的实例包括但不限于-S(＝O)2NH2、-S(＝O)2NH(CH3)、-S(＝O)2N(CH3)2、-S(＝O)2NH(CH2CH3)、-S(＝O)2N(CH2CH3)2和-S(＝O)2NHPh。
磺氨基：-NR1S(＝O)2OH，其中R1是氨基取代基，如针对氨基所定义的。磺氨基的实例包括但不限于-NHS(＝O)2OH和-N(CH3)S(＝O)2OH。
磺酰氨基(Sulfonamino)：-NR1S(＝O)2R，其中R1是氨基取代基，如针对氨基所定义的，以及R是磺酰氨基取代基，例如，C1-7烷基、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选C1-7烷基。磺酰氨基的实例包括但不限于-NHS(＝O)2CH3和-N(CH3)S(＝O)2C6H5。
亚磺酰氨基(Sulfinamino)：-NR1S(＝O)R，其中R1是氨基取代基，如针对氨基所定义的，并且R是亚磺酰氨基取代基，例如，C1-7烷基、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选C1-7烷基。亚磺酰氨基的实例包括但不限于-NHS(＝O)CH3和-N(CH3)S(＝O)C6H5。
膦基(膦)：-PR2，其中R是膦基取代基，例如，-H、C1-7烷基、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选-H、C1-7烷基或C5-20芳基。膦基的实例包括但不限于-PH2、-P(CH3)2、-P(CH2CH3)2、-P(t-Bu)2和-P(Ph)2。
二氧磷基：-P(＝O)2。
磷酰基(氧化膦)：-P(＝O)R2，其中R是氧膦基取代基，例如，C1-7烷基、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选C1-7烷基或C5-20芳基。磷酰基的实例包括但不限于-P(＝O)(CH3)2、-P(＝O)(CH2CH3)2、-P(＝O)(t-Bu)2和-P(＝O)(Ph)2。
膦酸(膦酰基)：-P(＝O)(OH)2。
膦酸酯(膦酰基酯)：-P(＝O)(OR)2，其中R是膦酸酯取代基，例如，-H、C1-7烷基、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选-H、C1-7烷基或C5-20芳基。膦酸酯基团的实例包括但不限于-P(＝O)(OCH3)2、-P(＝O)(OCH2CH3)2、-P(＝O)(O-t-Bu)2和-P(＝O)(OPh)2。
磷酸(膦酰氧基)：-OP(＝O)(OH)2。
磷酸酯(膦酰氧基酯)：-OP(＝O)(OR)2，其中R是磷酸酯取代基，例如，-H、C1-7烷基、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选-H、C1-7烷基或C5-20芳基。磷酸酯基团的实例包括但不限于-OP(＝O)(OCH3)2、-OP(＝O)(OCH2CH3)2、-OP(＝O)(O-t-Bu)2和-OP(＝O)(OPh)2。
亚磷酸：-OP(OH)2。
亚磷酸酯：-OP(OR)2，其中R是亚磷酸酯取代基，例如，-H、C1-7烷基、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选-H、C1-7烷基或C5-20芳基。亚磷酸酯基团的实例包括但不限于-OP(OCH3)2、-OP(OCH2CH3)2、-OP(O-t-Bu)2和-OP(OPh)2。
亚磷酰胺：-OP(OR1)-NR2 2，其中R1和R2是亚磷酰胺取代基，例如，-H、(可选取代的)C1-7烷基、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选-H、C1-7烷基或C5-20芳基。亚磷酰胺基团的实例包括但不限于-OP(OCH2CH3)-N(CH3)2、-OP(OCH2CH3)-N(i-Pr)2和-OP(OCH2CH2CN)-N(i-Pr)2。
氨基磷酸酯：-OP(＝O)(OR1)-NR2 2，其中R1和R2是氨基磷酸酯取代基，例如，-H、(可选取代的)C1-7烷基、C3-20杂环基或C5-20芳基，优选-H、C1-7烷基或C5-20芳基。氨基磷酸酯基团的实例包括但不限于-OP(＝O)(OCH2CH3)-N(CH3)2、-OP(＝O)(OCH2CH3)-N(i-Pr)2和-OP(＝O)(OCH2CH2CN)-N(i-Pr)2。
亚烷基
C3-12亚烷基：如在本文中所使用的，术语“C3-12亚烷基”涉及通过从具有3至12个碳原子(除非另有规定)的烃化合物的相同碳原子去除两个氢原子或从两个不同的碳原子各去除一个氢原子所获得的二齿部分，其可以是脂族或脂环族，并且其可以是饱和的、部分不饱和的或完全不饱和的。因此，术语“亚烷基”包括下文讨论的以下亚类：亚链烯基、亚炔基、环亚烷基等。
直链饱和C3-12亚烷基的实例包括但不限于-(CH2)n-，其中n是3至12的整数，例如，-CH2CH2CH2-(亚丙基)、-CH2CH2CH2CH2-(亚丁基)、-CH2CH2CH2CH2CH2-(亚戊基)和-CH2CH2CH2CH-2CH2CH2CH2-(亚庚基)。
支链饱和C3-12亚烷基的实例包括但不限于-CH(CH3)CH2-、-CH(CH3)CH2CH2-、-CH(CH3)CH2CH2CH2-、-CH2CH(CH3)CH2-、-CH2CH(CH3)CH2CH2-、-CH(CH2CH3)-、-CH(CH2CH3)CH2-和-CH2CH(CH2CH3)CH2-。
直链部分不饱和的C3-12亚烷基(C3-12亚烯基和亚炔基)的实例包括但不限于-CH＝CH-CH2-、-CH2-CH＝CH2-、-CH＝CH-CH2-CH2-、-CH＝CH-CH2-CH2-CH2-、-CH＝CH-CH＝CH-、-CH＝CH-CH＝CH-CH2-、-CH＝CH-CH＝CH-CH2-CH2-、-CH＝CH-CH2-CH＝CH-、-CH＝CH-CH2-CH2-CH＝CH-和-CH2-C≡C-CH2-。
支链部分不饱和的C3-12亚烷基(C3-12亚烯基和亚炔基)的实例包括但不限于-C(CH3)＝CH-。-C(CH3)＝CH-CH2-、-CH＝CH-CH(CH3)-和-C≡C-CH(CH3)-。
脂环族饱和C3-12亚烷基(C3-12环亚烷基)的实例包括但不限于亚环戊基(例如环戊-1,3-亚基)和亚环己基(例如环己-1,4-亚基)。
脂环族部分不饱和的C3-12亚烷基(C3-12环亚烷基)的实例包括但不限于亚环戊烯基(例如4-环戊烯-1,3-亚基)、亚环己烯基(例如2-环己烯-1,4-亚基；3-环己烯-1,2-亚基；2,5-环己二烯-1,4-亚基)。
氧保护基团：术语“氧保护基团”是指这样的部分，其掩蔽羟基，并且是本领域中众所周知的。大量的适合基团描述于Greene,T.W.and Wuts,G.M.,Protective Groups in Organic Synthesis,3rdEdition,John Wiley&Sons,Inc.,1999的第23至200页，其通过引用结合于此。特别感兴趣的类别包括甲硅烷基醚(例如TMS、TBDMS)、取代的甲基醚(例如THP)和酯(例如乙酸酯)。
氨基甲酸酯氮保护基团：术语“氨基甲酸酯氮保护基团”涉及这样的部分，其掩蔽在亚胺键中的氮，并且是本领域中众所周知的。这些基团具有以下结构：
其中R’10是如上文所定义的R。大量的适合基团描述于Greene,T.W.and Wuts,G.M.,Protective Groups in Organic Synthesis,3rdEdition,JohnWiley&Sons,Inc.,1999的第503至549页，其通过引用结合于此。
半缩醛胺氮保护基团：术语“半缩醛胺氮保护基团”涉及具有以下结构的基团：
其中R’10是如上文所定义的R。大量的作为酰胺保护基团的适合基团描述于Greene,T.W.and Wuts,G.M.,Protective Groups in Organic Synthesis,3rdEdition,John Wiley&Sons,Inc.,1999的第633至647页，其通过引用结合于此。
结合物
本发明提供了结合物，其包含经由接头单元连接于配体单元的PBD二聚体。在一种实施方式中，接头单元包括延伸物单元(A)、特异性单元(L1)和间隔物单元(L2)。接头单元一端连接于配体单元(L)而另一端连接于PBD二聚体化合物(D)。
一个方面，在下式IIIa中示出了这样的结合物：
L-(A1 a-L1 s-L2 y-D)p  (IIIa)
或其药用盐或溶剂化物，其中：
L是配体单元；并且
-A1 a-L1 s-L2 y-是接头单元(LU)，其中：
-A1-是延伸物单元，
a是1或2，
-L1-是特异性单元，
s是范围为0至12的整数，
-L2-是间隔物单元，
y是0、1或2；
-D是PBD二聚体；并且
p是1至20。
在另一方面，上述结合物示于以下式IIIb：
还示为：
L-(A1 a-L2 y(-L1 s)-D)p  (IIIb)
或其药用盐或溶剂化物，其中：
L是配体单元；以及
-A1 a-L1 s(L2 y)-是接头单元(LU)，其中：
-A1-是连接于延伸物单元(L2)的延伸物单元，
a是1或2，
-L1-是连接于延伸物单元(L2)的特异性单元，
s是范围为0至12的整数，
-L2-是间隔物单元，
y是0、1或2；
-D是PBD二聚体；并且
p是1至20。
优选项
以下优选项可以用于如上所述的本发明的所有方面，或可以涉及单一方面。可以以任何组合将优选项结合在一起。
在一种实施方式中，结合物具有以下式：
L-(A1 a-L1 s-L2 y-D)p
L-(A1 a-Ls 1-D)p
L-(A1-L1-D)p或
L-(A1-D)p
或其药用盐或溶剂化物，其中L、A1、a、L1、s、L2、D、y和p是如上所述的。
在一种实施方式中，配体单元(L)是特异性地结合于在靶细胞表面上的靶分子的细胞结合剂(CBA)。以下示出示例性分子式：
其中星号表示与药物单元(D)的连接点，CBA是细胞结合剂，L1是特异性单元，A1是将L1连接于细胞结合剂的延伸物单元，L2是间隔物单元，其是共价键、自消除基团(self-immolative group)或连同-OC(＝O)-一起形成自消除基团，并且L2是可选的。如果需要，-OC(＝O)-可以被认为是L1或L2的一部分。
在另一种实施方式中，配体单元(L)是特异性地结合于在靶细胞表面上的靶分子的细胞结合剂(CBA)。以下示出示例性分子式：
CBA–A1 a–L1 s–L2 y–*
其中星号表示与药物单元(D)的连接点，CBA是细胞结合剂，L1是特异性单元，A1是延伸物单元，其将L1连接于细胞结合剂，L2是间隔物单元，其是共价键或自消除基团，并且a是1或2，s是0、1或2，并且y是0或1或2。
在以上所示的实施方式中，L1可以是可切割的特异性单元，并且可以被称为，当存在一种或多种自消除基团时，当被切割时其激活自消除基团(或多个自消除基团)L2自消除的“触发物”。当特异性单元L1被切割时、或当在L1和L2之间的键(即，共价键)被切割时，自消除基团释放药物单元(D)。
在另一种实施方式中，配体单元(L)是特异性地结合于在靶细胞表面上的靶分子的细胞结合剂(CBA)。以下示出示例性分子式：
其中星号表示与药物(D)的连接点，CBA是细胞结合剂，L1是连接于L2的特异性单元，A1是将L2连接于细胞结合剂的延伸物单元，L2是自消除基团，并且a是1或2，s是1或2，并且y是1或2。
在本文中所讨论的各种实施方式中，L1和L2的特性可以很大的不同。这些基团的选择是基于它们的特性，其可以部分决定于结合物被递送的部位的条件。在特异性单元L1是可切割的情况下，选择L1的结构和/或序列，以致它被在目标部位(例如，靶细胞)处存在的酶的作用所切割。还可以使用通过改变pH(例如酸或碱不稳定的)、温度或在照射后(例如对光不稳定的)可以切割的L1单元。在还原或氧化条件下可切割的L1单元也可以用于结合物。
在一些实施方式中，L1可以包含一个氨基酸或氨基酸的连续序列。氨基酸序列可以是用于酶的靶向底物。
在一种实施方式中，通过酶的作用，L1是可切割的。在一种实施方式中，酶是酯酶或肽酶。例如，可以通过溶酶体蛋白酶，如组织蛋白酶来切割L1。
在一种实施方式中，存在L2是并且连同-C(＝O)O-一起形成自消除基团。在一些实施方式中，-C(＝O)O-也是自消除基团。
在一种实施方式中，在L1是通过酶的作用可切割的以及L2存在的情况下，酶切割位于L1和L2之间的键，由此，一个或多个自消除基团释放药物单元。
当存在时，可以通过选自下述的键来连接L1和L2：
-C(＝O)NH-，
-C(＝O)O-，
-NHC(＝O)-，
-OC(＝O)-，
-OC(＝O)O-，
-NHC(＝O)O-，
-OC(＝O)NH-，
-NHC(＝O)NH，以及
-O-(糖苷键)。
连接于L2的L1的氨基可以是氨基酸的N端或可以源自氨基酸侧链的氨基，例如赖氨酸氨基酸侧链。
连接于L2的L1的羧基可以是氨基酸的C端或可以源自氨基酸侧链的羧基，例如谷氨酸氨基酸侧链。
连接于L2的L1的羟基可以源自氨基酸侧链的羟基，例如丝氨酸氨基酸侧链。
在一种实施方式中，-C(＝O)O-和L2一起形成以下基团：
其中星号表示与药物单元的连接点，波形线表示与L1的连接点，Y是-N(H)-、-O-、-C(＝O)N(H)-或-C(＝O)O-，以及n是0至3。亚苯基环是由如本文中描述的一个、两个或三个取代基可选取代的。
在一种实施方式中，Y是NH。
在一种实施方式中，n是0或1。优选地，n是0。
在Y是NH以及n是0的情况下，自消除基团可以被称为对氨基苄基羰基接头(PABC)。
当在接头中的远侧位点被激活时，沿如下所示的线(对于n＝0)，自消除基团将允许释放药物单元(即，非对称PBD)：
其中星号表示与药物的连接，L*是接头的剩余部分的活化形式并且未示出释放的药物单元。这些基团具有使活化位点与药物分离的优点。
在另一种实施方式中，-C(＝O)O-和L2一起形成选自以下的基团：
其中星号、波形线、Y和n是如上文所定义的。每个亚苯基环由如本文中描述的一个、两个或三个取代基可选取代。在一种实施方式中，具有Y取代基的亚苯基环是可选取代的而不具有Y取代基的亚苯基环是未取代的。
在另一种实施方式中，-C(＝O)O-和L2一起形成选自以下的基团：
其中星号、波形线、Y和n是如上文所定义的，E是O、S或NR，D是N、CH或CR，以及F是N、CH或CR。
在一种实施方式中，D是N。
在一种实施方式中，D是CH。
在一种实施方式中，E是O或S。
在一种实施方式中，F是CH。
在一种优选的实施方式中，在L1和L2之间的共价键是组织蛋白酶不稳定(例如，可切割的)键。
在一种实施方式中，L1包含二肽。在二肽中的氨基酸可以是天然氨基酸和非天然氨基酸的任何组合。在一些实施方式中，二肽包含天然氨基酸。当接头是组织蛋白酶不稳定接头的情况下，二肽是组织蛋白酶介导的切割的作用位点。因而二肽是组织蛋白酶的识别位点。
在一种实施方式中，在二肽，-NH-X1-X2-CO-，中的基团-X1-X2-选自：
-Phe-Lys-，
-Val-Ala-，
-Val-Lys-，
-Ala-Lys-，
-Val-Cit-，
-Phe-Cit-，
-Leu-Cit-，
-Ile-Cit-，
-Phe-Arg-，以及
-Trp-Cit-；
其中Cit是瓜氨酸。在这样的二肽中，-NH-是X1的氨基，而CO是X2的羰基。
优选地，在二肽-NH-X1-X2-CO-中的基团-X1-X2-选自：
-Phe-Lys-，
-Val-Ala-，
-Val-Lys-，
-Ala-Lys-，以及
-Val-Cit-。
最优选地，在二肽-NH-X1-X2-CO-中的基团-X1-X2-是-Phe-Lys-、Val-Cit或-Val-Ala-。
感兴趣的其他二肽组合包括：
-Gly-Gly-，
-Pro-Pro-，以及
-Val-Glu-。
可以使用其他二肽组合，包括由Dubowchik等描述的那些组合，其通过引用结合于此。
在一种实施方式中，在适当情况下，氨基酸侧链受到化学保护。侧链保护基团可以是如下文所讨论的基团。可以通过酶切割受保护的氨基酸序列。例如，可以通过组织蛋白酶切割包含Boc侧链保护的Lys残基的二肽序列。
用于氨基酸的侧链的保护基团是本领域中众所周知的并且描述于Novabiochem Catalog。另外的保护基团策略阐述于Protective groups inOrganic Synthesis,Greene and Wuts。
以下示出用于那些具有反应性侧链功能的氨基酸的可能的侧链保护基团：
Arg：Z、Mtr、Tos；
Asn：Trt、Xan；
Asp：Bzl、t-Bu；
Cys：Acm、Bzl、Bzl-OMe、Bzl-Me、Trt；
Glu：Bzl、t-Bu；
Gln：Trt、Xan；
His：Boc、Dnp、Tos、Trt；
Lys：Boc、Z-Cl、Fmoc、Z；
Ser：Bzl、TBDMS、TBDPS；
Thr：Bz；
Trp：Boc；
Tyr：Bzl、Z、Z-Br。
在一种实施方式中，将-X2-间接连接于药物单元。在这样的实施方式中，存在间隔物单元L2。
在一种实施方式中，二肽与一个或多个自消除基团(间隔物单元)结合来使用。可以将一个或多个自消除基团连接于-X2-。
在存在自消除基团的情况下，将-X2-直接连接于自消除基团。在一种实施方式中，将-X2-连接于自消除基团的基团Y。优选地，将基团-X2-CO-连接于Y，其中Y是NH。
在一种实施方式中，将-X1-直接连接于A1。优选地，将基团NH-X1-(X1的氨基末端)连接于A1。A1可以包含官能团-CO-，从而形成具有-X1-的酰胺接头。
在一种实施方式中，L1和L2连同-OC(＝O)-一起包含基团-X1-X2-PABC-。PABC基团直接连接于药物单元。在一个实施例中，自消除基团和二肽一起形成基团-Phe-Lys-PABC-，其示出下文：
其中星号表示与药物单元的连接点，并且波形线表示与L1的剩余部分的连接点或与A1的连接点。优选地，波形线表示与A1的连接点。
可替换地，自消除基团和二肽一起形成基团-Val-Ala-PABC-，其示出下文：
其中星号和波形线是如上文所定义。
在另一种实施方式中，L1和L2连同-OC(＝O)-一起表示：
其中星号表示与药物单元的连接点，波形线表示与A1的连接点，Y是共价键或官能团，并且E是易受切割的基团，从而激活自消除基团。
选择E使得基团易受切割，例如，通过光或通过酶的作用。E可以是-NO2或葡糖醛酸(例如，β-葡糖醛酸)。前者可以对硝基还原酶的作用敏感，而后者可以对β-葡糖醛酸酶的作用敏感。
基团Y可以是共价键。
基团Y可以是官能团，其选自：
-C(＝O)-，
-NH-，
-O-，
-C(＝O)NH-，
-C(＝O)O-，
-NHC(＝O)-，
-OC(＝O)-，
-OC(＝O)O-，
-NHC(＝O)O-，
-OC(＝O)NH-，
-NHC(＝O)NH-，
-NHC(＝O)NH，
-C(＝O)NHC(＝O)-，
SO2，以及
-S-。
基团Y优选为–NH-、-CH2-、-O-、以及-S-。
在一些实施方式中，L1和L2连同-OC(＝O)-一起表示：
其中星号表示与药物单元的连接点，波形线表示与A的连接点，Y是共价键或官能团，并且E是葡糖醛酸(例如，β-葡糖醛酸)。Y优选是选自-NH-的官能团。
在一些实施方式中，L1和L2一起表示：
其中星号表示与L2的剩余部分或药物单元的连接点，波形线表示与A1的连接点，Y是共价键或官能团，以及E是葡糖醛酸(例如，β-葡糖醛酸)。Y优选是选自–NH-、-CH2-、-O-和-S-的官能团。
在一些进一步的实施方式中，Y是如上文阐述的官能团，上述官能团连接于氨基酸，并且将氨基酸连接于延伸物单元A1。在一些实施方式中，氨基酸是β-丙氨酸。在这样的实施方式中，氨基酸被相等地认为是延伸物单元的一部分。
经由延伸物单元间接连接特异性单元L1和配体单元。
可以通过选自以下的键来连接L1和A1：
-C(＝O)NH-，
-C(＝O)O-，
-NHC(＝O)-，
-OC(＝O)-，
-OC(＝O)O-，
-NHC(＝O)O-，
-OC(＝O)NH-，以及
-NHC(＝O)NH-。
在一种实施方式中，基团A1是：
其中星号表示与L1的连接点，波形线表示与配体单元的连接点，并且n是0至6。在一种实施方式中，n是5。
在一种实施方式中，基团A1是：
其中星号表示与L1的连接点，波形线表示与配体单元的连接点，并且n是0至6。在一种实施方式中，n是5。
在一种实施方式中，基团A1是：
其中星号表示与L1的连接点，波形线表示与配体单元的连接点，n是0或1，并且m是0至30。在一种优选的实施方式中，n是1并且m是0至10、1至8、优选4至8、最优选4或8。
在一种实施方式中，基团A1是：
其中星号表示与L1的连接点，波形线表示与配体单元的连接点，n是0或1，并且m是0至30。在一种优选的实施方式中，n是1并且m是0至10、1至8、优选4至8、最优选4或8。
在一种实施方式中，基团A1是：
其中星号表示与L1的连接点，波形线表示与配体单元的连接点，并且n是0至6。在一种实施方式中，n是5。
在一种实施方式中，基团A1是：
其中星号表示与L1的连接点，波形线表示与配体单元的连接点，并且n是0至6。在一种实施方式中，n是5。
在一种实施方式中，基团A1是：
其中星号表示与L1的连接点，波形线表示与配体单元的连接点，n是0或1，并且m是0至30。在一种优选的实施方式中，n是1并且m是0至10、1至8、优选4至8、最优选4或8。
在一种实施方式中，基团A1是：
其中星号表示与L1的连接点，波形线表示与配体单元的连接点，n是0或1，并且m是0至30。在一种优选的实施方式中，n是1并且m是0至10、1至8、优选4至8、最优选4或8。
在一种实施方式中，在配体单元和A1之间的连接是通过配体单元的硫醇残基和A1的马来酰亚胺基团。
在一种实施方式中，在配体单元和A1之间的连接是：
其中星号表示与A1、L1、L2或D的剩余部分的连接点，并且波形线表示与配体单元的剩余部分的连接点。在此实施方式中，S原子典型地源自配体单元。
在上述每种实施方式中，可以使用可替换的官能团来替代以下示出的马来酰亚胺类基团：
其中波形线表示与配体单元的连接点(如前所述)，并且星号表示与A1基团的剩余部分或与L1、L2或D的键。
在一种实施方式中，用以下基团来替代马来酰亚胺类基团：
其中波形线表示与配体单元的连接点，并且星号表示与A1基团的剩余部分或与L1、L2或D的键。
在一种实施方式中，用选自以下的基团，其可选地连同配体单元(例如，细胞结合剂)一起，来替代马来酰亚胺类基团：
-C(＝O)NH-，
-C(＝O)O-，
-NHC(＝O)-，
-OC(＝O)-，
-OC(＝O)O-，
-NHC(＝O)O-，
-OC(＝O)NH-，
-NHC(＝O)NH-，
-NHC(＝O)NH，
-C(＝O)NHC(＝O)-，
-S-，
-S-S-，
-CH2C(＝O)-，
-C(＝O)CH2-，
＝N-NH-，以及
-NH-N＝。
其中，-C(＝O)CH2-可以是优选的，特别是当羰基结合于–NH-时。
在一种实施方式中，用选自以下的基团，其可选地连同配体单元一起，来替代马来酰亚胺类基团：
其中波形线表示与配体单元的连接点或与A1基团的剩余部分的键，并且星号表示与配体单元的另一连接点或与A1基团的剩余部分的键。
在WO2005/082023中描述了适合于将L1连接于细胞结合剂的其他基团。
在一种实施方式中，存在延伸物单元A1，存在特异性单元L1并且不存在间隔物单元L2。因此，经由键直接连接L1和药物单元。等效地，在此实施方式中，L2是键。
可以通过选自以下的键来连接L1和D：
-C(＝O)N<，
-C(＝O)O-，
-NHC(＝O)-，
-OC(＝O)-，
-OC(＝O)O-，
-NHC(＝O)O-，
-OC(＝O)N<，以及
-NHC(＝O)N<，
其中N<或O-是D的部分。
在一种实施方式中，优选通过选自以下的键来连接L1和D：
-C(＝O)N<，以及
-NHC(＝O)-。
在一种实施方式中，L1包含二肽并且二肽的一端连接于D。如上所述，二肽中的氨基酸可以是天然氨基酸和非天然氨基酸的任何组合。在一些实施方式中，二肽包含天然氨基酸。在接头是组织蛋白酶不稳定接头的情况下，二肽是用于组织蛋白酶介导的切割的作用位点。因此二肽是组织蛋白酶的识别位点。
在一种实施方式中，在二肽-NH-X1-X2-CO-中的基团-X1-X2-选自：
-Phe-Lys-，
-Val-Ala-，
-Val-Lys-，
-Ala-Lys-，
-Val-Cit-，
-Phe-Cit-，
-Leu-Cit-，
-Ile-Cit-，
-Phe-Arg-，以及
-Trp-Cit-；
其中Cit是瓜氨酸。在这样的二肽中，-NH-是X1的氨基，并且CO是X2的羰基。
优选地，在二肽-NH-X1-X2-CO-中的基团-X1-X2-选自：
-Phe-Lys-，
-Val-Ala-，
-Val-Lys-，
-Ala-Lys-，并且
-Val-Cit-。
最优选地，在二肽-NH-X1-X2-CO-中的基团-X1-X2-是-Phe-Lys-或-Val-Ala-。
感兴趣的其他二肽组合包括：
-Gly-Gly-，
-Pro-Pro-，并且
-Val-Glu-。
可以使用其他二肽组合，包括上文描述的那些组合。
在一种实施方式中，L1-D是：
-NH-X1-X2-CO-N<*
其中-NH-X1-X2-CO是二肽，-N<是药物单元的一部分，星号表示与药物单元的剩余部分的连接点，并且波形线表示与L1的剩余部分的连接点或与A1的连接点。优选地，波形线表示与A1的连接点。
在一种实施方式中，二肽是缬氨酸-丙氨酸并且L1-D是：
其中星号、-N<和波形线是如上文所定义的。
在一种实施方式中，二肽是苯丙氨酸-赖氨酸并且L1-D是：
其中星号、-N<和波形线是如上文所定义的。
在一种实施方式中，二肽是缬氨酸-瓜氨酸。
在一种实施方式中，基团A1-L1是：
其中，星号表示与L2或D的连接点，波形线表示与配体单元的连接点，并且n是0至6。在一种实施方式中，n是5。
在一种实施方式中，基团A1-L1是：
其中星号表示与L2或D的连接点，波形线表示与配体单元的连接点，并且n是0至6。在一种实施方式中，n是5。
在一种实施方式中，基团A1-L1是：
其中星号表示与L2或D的连接点，波形线表示与配体单元的连接点，n是0或1，并且m是0至30。在一种优选的实施方式中，n是1并且m是0至10、1至8、优选4至8、最优选4或8。
在一种实施方式中，基团A1-L1是：
其中星号表示与L2或D的连接点，波形线表示与配体单元的连接点，n是0或1，并且m是0至30。在一种优选的实施方式中，n是1并且m是0至10、1至7、优选3至7、最优选3或7。
在一种实施方式中，基团A1-L1是：
其中星号表示与L2或D的连接点，波形线表示与配体单元的连接点，并且n是0至6。在一种实施方式中，n是5。
在一种实施方式中，基团A1-L1是：
其中星号表示与L2或D的连接点，波形线表示与配体单元的连接点，并且n是0至6。在一种实施方式中，n是5。
在一种实施方式中，基团A1-L1是：
其中星号表示与L2或D的连接点，波形线表示与配体单元的连接点，n是0或1，并且m是0至30。在一种优选的实施方式中，n是1并且m是0至10、1至8、优选4至8、最优选4或8。
在一种实施方式中，基团A1-L1是：
其中星号表示与L2或D的连接点，波形线表示与配体单元的连接点，n是0或1，并且m是0至30。在一种优选的实施方式中，n是1并且m是0至10、1至8、优选4至8、最优选4或8。
在一种实施方式中，基团L-A1-L1是：
其中星号表示与L2或D的连接点，S是配体单元的硫基，波形线表示与的配体单元的剩余部分的连接点，并且n是0至6。在一种实施方式中，n是5。
在一种实施方式中，基团L-A1-L1是：
其中星号表示与L2或D的连接点，S是配体单元的硫基，波形线表示与配体单元的剩余部分的连接点，并且n是0至6。在一种实施方式中，n是5。
在一种实施方式中，基团L-A1-L1是：
其中星号表示与L2或D的连接点，S是配体单元的硫基，波形线表示与配体单元的剩余部分的连接点，n是0或1，并且m是0至30。在一种优选的实施方式中，n是1并且m是0至10、1至8、优选4至8、最优选4或8。
在一种实施方式中，基团L-A1-L1是：
其中星号表示与L2或D的连接点，波形线表示与配体单元的连接点，n是0或1，并且m是0至30。在一种优选的实施方式中，n是1并且m是0至10、1至7、优选4至8、最优选4或8。
在一种实施方式中，基团L-A1-L1是：
其中星号表示与L2或D的连接点，波形线表示与配体单元的剩余部分的连接点，并且n是0至6。在一种实施方式中，n是5。
在一种实施方式中，基团L-A1-L1是：
其中星号表示与L2或D的连接点，波形线表示与配体单元的剩余部分的连接点，并且n是0至6。在一种实施方式中，n是5。
在一种实施方式中，基团L-A1-L1是：
其中星号表示与L2或D的连接点，波形线表示与配体单元的剩余部分的连接点，n是0或1，并且m是0至30。在一种优选的实施方式中，n是1并且m是0至10、1至8、优选4至8、最优选4或8。
在一种实施方式中，基团L-A1-L1是：
其中星号表示与L2或D的连接点，波形线表示与配体单元的剩余部分的连接点，n是0或1，并且m是0至30。在一种优选的实施方式中，n是1并且m是0至10、1至8、优选4至8、最优选4或8。
在一种实施方式中，延伸物单元是具有下式的乙酰胺单元：
-CH2-CO-N-*
其中星号表示与延伸物单元的剩余部分、L1或D的连接点，并且波形线表示与配体单元的连接点。
接头-药物
在其他实施方式中，提供接头-药物化合物，用于结合于配体单元。在一种实施方式中，设计接头-药物化合物用于连接于细胞结合剂。
在一种实施方式中，药物接头化合物具有以下式：
其中星号表示与药物单元(D，如上文所定义的)的连接点，G1是形成与配体单元连接的延伸基团(A1)，L1是特异性单元，L2(间隔物单元)是共价键或连同-OC(＝O)-一起形成自消除基团。
在另一种实施方式中，药物接头化合物具有以下式：
G1-L1-L2-*
其中星号表示与药物单元(D)的连接点，G1是形成与配体单元的连接的延伸物单元(A1)，L1是特异性单元，L2(间隔物单元)是共价键或一个或多个自消除基团。
L1和L2是如上文所定义的。在本文中提及连接于A1可以理解为是指连接于G1。
在一种实施方式中，其中L1包含氨基酸，可以保护该氨基酸的侧链。可以使用任何适合的保护基团。在一种实施方式中，可以用在化合物中的其他保护基团(如果存在)去除侧链保护基团。在其他实施方式中，保护基团可以与分子中的其他保护基团正交(如果存在)。
用于氨基酸侧链的适合的保护基团包括描述于Novabiochem Catalog2006/2007中的那些基团。在Dubowchik et al中还讨论了用于组织蛋白酶不稳定接头的保护基团。
在本发明的某些实施方式中，基团L1包括Lys氨基酸残基。可以用Boc或Alloc保护基团来保护这种氨基酸的侧链。Boc保护基团是最优选的。
在与配体单元(例如，细胞结合剂)反应后，官能团G1形成连接基团。
在一种实施方式中，官能团G1是或包含氨基、羧酸、羟基、巯基或马来酰亚胺基团，用于与配体单元上的适当基团反应。在一种优选的实施方式中，G1包含马来酰亚胺基团。
在一种实施方式中，基团G1是烷基马来酰亚胺基团。此基团适用于与存在于细胞结合剂中(例如存在于抗体中的)巯基、特别是半胱氨酸巯基反应。
在一种实施方式中，基团G1是：
其中星号表示与L1、L2或D的连接点，并且n是0至6。在一种实施方式中，n是5。
在一种实施方式中，基团G1是：
其中星号表示与L1、L2或D的连接点，并且n是0至6。在一种实施方式中，n是5。
在一种实施方式中，基团G1是：
其中星号表示与L1的连接点，n是0或1，并且m是0至30。在一种优选的实施方式中，n是1并且m是0至10、1至2、优选4至8、并且最优选4或8。
在一种实施方式中，基团G1是：
其中星号表示与L1的连接点，n是0或1，并且m是0至30。在一种优选的实施方式中，n是1并且m是0至10、1至8、优选4至8、并且最优选4或8。
在一种实施方式中，基团G1是：
其中星号表示与L1、L2或D的连接点，并且n是0至6。在一种实施方式中，n是5。
在一种实施方式中，基团G1是：
其中星号表示与L1、L2或D的连接点，并且n是0至6。在一种实施方式中，n是5。
在一种实施方式中，基团G1是：
其中星号表示与L1的连接点，n是0或1，并且m是0至30。在一种优选的实施方式中，n是1并且m是0至10、1至2、优选4至8、并且最优选4或8。
在一种实施方式中，基团G1是：
其中星号表示与L1的连接点，n是0或1，并且m是0至30。在一种优选的实施方式中，n是1并且m是0至10、1至8、优选4至8、并且最优选4或8。
在上述每种实施方式中，可以使用可替换的官能团来代替以下所示的马来酰亚胺基团：
其中星号表示与G基团的剩余部分的键。
在一种实施方式中，用以下基团来替代马来酰亚胺类基团：
其中星号表示与G基团的剩余部分的键。
在一种实施方式中，用选自以下的基团来替代马来酰亚胺基团：
-C(＝O)OH，
-OH，
-NH2，
-SH，
-C(＝O)CH2X，其中X是Cl、Br或I，
-CHO，
-NHNH2，
-C≡CH，并且
-N3(叠氮化物)。
其中，-C(＝O)CH2X可以是优选的，特别是当羰基结合于-NH-时。
在一种实施方式中，存在L1，并且G1是-NH2、-NHMe、-COOH、-OH或-SH。
在一种实施方式中，其中存在L1，G1是-NH2或-NHMe。任何一基团可以是L1氨基酸序列的N端。
在一种实施方式中，存在L1并且G1是-NH2，并且L1是氨基酸序列-X1-X2-(如上文所定义的)。
在一种实施方式中，存在L1并且G1是COOH。此基团可以是L1氨基酸序列的C端。
在一种实施方式中，存在L1并且G1是OH。
在一种实施方式中，存在L1并且G1是SH。
可以将基团G1从一种官能团转化为另一种官能团。在一种实施方式中，存在L1并且G1是-NH2。可以将此基团转化为包含马来酰亚胺基团的另一种基团G1。例如，基团-NH2可以与包含上文所示的马来酰亚胺的那些G1基团的酸或活化酸(例如，N-琥珀酰亚胺形式)反应。
因此，可以将基团G1转化成更适合于与配体单元反应的官能团。
如上所述，在一种实施方式中，存在L1并且G1是-NH2、-NHMe、-COOH、-OH或-SH。在进一步的实施方式中，以化学保护形式来提供这些基团。因此，化学保护形式是提供有官能团的接头的前体。
在一种实施方式中，G1是化学保护形式的-NH2。可以用氨基甲酸酯保护基团来保护上述基团。氨基甲酸酯保护基团可以选自由以下组成的组：
Alloc、Fmoc、Boc、Troc、Teoc、Cbz和PNZ。
优选地，在G1是-NH2的情况下，用Alloc或Fmoc基团来保护它。
在一种实施方式中，在G1是-NH2的情况下，用Fmoc基团来保护它。
在一种实施方式中，保护基团与封端基团的氨基甲酸酯保护基团相同。
在一种实施方式中，保护基团与封端基团的氨基甲酸酯保护基团不相同。在此实施方式中，优选的是，在并不除去封端基团的氨基甲酸酯保护基团的条件下保护基团是可去除的。
可以除去化学保护基团以提供官能团，从而形成与配体单元的连接。可选地，然后可以将此官能团转化成另一种官能团(如上所述)。
在一种实施方式中，活性基团是胺。此胺优选是肽的N端胺，并且可以是本发明的优选二肽的N端胺。
可以使活性基团反应以产生用来形成与配体单元的连接的官能团。
在其他实施方式中，接头单元是具有活性基团的接头单元的前体。在此实施方式中，接头单元包含活性基团，其通过保护基团的方式受到保护。可以除去保护基团以提供具有活性基团的接头单元。
在活性基团是胺的情况下，保护基团可以是胺保护基团，如在Greenand Wuts中描述的那些胺保护基团。
在接头单元中保护基团优选与其他保护基团正交(如果存在)。
在一种实施方式中，保护基团与封端基团正交。因此，可去除活性基团保护基团，同时保留封端基团。在其他实施方式中，在与用来除去封端基团的那些条件相同的条件下，保护基团和封端基团是可去除的。
在一种实施方式中，接头单元是：
其中星号表示与药物单元的连接点，并且波形线表示与接头单元的剩余部分的连接点，(如适用)或与G1的连接点。优选地，波形线表示与G1的连接点。
在一种实施方式中，接头单元是：
其中星号和波形线是如上文所定义的。
在WO2005/082023中描述了适用于在L1和细胞结合剂之间形成连接的其他官能团。
配体单元
配体单元可以是任何种类，并且包括特异性地结合于靶分子的蛋白质、多肽、肽和非肽试剂。在一些实施方式中，配体单元可以是蛋白质、多肽或肽。在一些实施方式中，配体单元可以是环状多肽。这些配体单元可以包括抗体或包含至少一个靶分子-结合位点的抗体的片段、淋巴因子、激素、生长因子、或可以特异性地结合于靶的任何其他细胞结合分子或物质。配体单元在本文中还称为“结合剂”或“靶向剂”。
术语“特异性地结合”和“特异性结合”是指抗体或其他蛋白质、多肽或肽结合至预先确定的分子(例如，抗原)。通常，抗体或其他分子以至少约1x107M-1的亲和力结合至预定分子，并且以比它结合到与预先确定的分子或紧密相关分子不同的非特异性分子(例如，BSA、酪蛋白)的亲和力高至少两倍的亲和力结合至预先确定的分子。
配体单元的实例包括对于WO2007/085930中使用所描述的那些试剂，将其结合于本文。
在一些实施方式中，配体单元是结合至细胞上的胞外靶的细胞结合剂。这样的细胞结合剂可以是蛋白质、多肽、肽或非肽试剂。在一些实施方式中，细胞结合剂可以是蛋白质、多肽或肽。在一些实施方式中，细胞结合剂可以是环状多肽。细胞结合剂还可以是抗体或抗体的抗原结合片段。因此，在一种实施方式中，本发明提供了抗体-药物结合物(ADC)。
在一种实施方式中，抗体是单克隆抗体；嵌合抗体；人源化抗体；全人抗体；或单链抗体。在一种实施方式中，抗体是这些抗体之一的具有生物活性的片段。上述片段的实例包括Fab、Fab'、F(ab')2和Fv片段。
抗体可以是双体分子、域抗体(DAB)或单链抗体。
在一种实施方式中，抗体是单克隆抗体。
用于本发明的抗体包括在WO2005/082023中描述的那些抗体，将其结合于本文中。特别优选的是针对肿瘤相关抗原的那些抗体。在本领域中已知的那些抗原的实例包括但不限于那些在WO2005/082023中提出的肿瘤相关抗原。参见，例如，第41-55页。
在一些实施方式中，设计结合物，以经由它们的细胞表面抗原来靶向肿瘤细胞。抗原可以是被过表达，或在异常时间或细胞类型中被表达的细胞表面抗原。优选地，靶抗原仅被表达在增殖细胞(优选肿瘤细胞)上；然而，在实践中这很少被观测到。因此，通常基于在增生和健康组织之间的差异表达来选择靶抗原。
已经产生用来靶向特定肿瘤相关抗原的抗体包括：
Cripto、CD19、CD20、CD22、CD30、CD33、糖蛋白NMB、CanAg、Her2(ErbB2/Neu)、CD56(NCAM)、CD70、CD79、CD138、PSCA、PSMA(前列腺特异性膜抗原)、BCMA、E-选择蛋白、EphB2、黑素转铁蛋白(Melanotransferin)、Muc16和TMEFF2。
配体单元连接于接头单元。在一种实施方式中，配体单元连接于接头单元的A(如果存在)。
在一种实施方式中，配体单元和接头单元之间的连接是通过硫醚键。
在一种实施方式中，配体单元和接头单元之间的连接是通过二硫键。
在一种实施方式中，配体单元和接头单元之间的连接是通过酰胺键。
在一种实施方式中，配体单元和接头单元之间的连接是通过酯键。
在一种实施方式中，在配体单元的半胱氨酸残基的巯基和接头单元的马来酰亚胺基之间形成在配体单元和接头之间的连接。
配体单元的半胱氨酸残基可以用于与接头单元的官能团反应以形成连接。在其他实施方式中，例如在配体单元是抗体的情况下，抗体的巯基可以参与链间二硫键。在与接头单元的官能团反应以前，通过例如用DTT处理抗体，可以将这些链间键转化成自由巯基。
在一些实施方式中，将半胱氨酸残基引入抗体的重链或轻链。在抗体重或轻链中用于通过取代将半胱氨酸插入的位置包括在公开的美国申请号2007-0092940和国际专利公开WO2008070593中描述的那些，将其结合于本文。
治疗方法
本发明的化合物可以用在治疗方法中。还提供了一种治疗方法，该方法包括将治疗有效量式I的化合物给予需要治疗的受试者。术语“治疗有效量”是足以显示对患者有益处的量。上述益处可以是至少改善一种症状。给予的实际量、以及给予的速率和时间进程将取决于待治疗的性质和严重性。治疗处方，例如剂量决定，是在全科医师和其他医生的责任范围内。
可以单独或连同其他治疗一起(同时或依次，其取决于待治疗的病症)来给予化合物。治疗和疗法的实例包括但不限于化疗(给予活性剂，包括，例如，药物)；外科手术；以及放射疗法。
按照本发明的和按照本发明使用的药物组合物，除活性组分(即式I的化合物)以外，还可以包含药用赋形剂、载体、缓冲剂、稳定剂或本领域技术人员众所周知的其他物质。上述材料应是无毒的并且不应干扰活性组分的功效。载体或其他物质的精确特性将取决于给予途径，其可以是口服，或通过注射，例如皮肤注射、皮下注射或静脉内注射。
用于口服给予的药物组合物可以是片剂、胶囊剂、散剂或液体形式。片剂可以包含固体载体或佐剂。液体药物组合物通常包含液体载体如水、石油、动物或植物油、矿物油或合成油。可以包括生理盐水溶液、右旋糖或其他糖溶液或二醇类如乙二醇、丙二醇或聚乙二醇。胶囊剂可以包含固体载体如明胶。
对于静脉内、皮肤或皮下注射，或在痛苦部位处的注射，活性组分将具有胃肠道外可接受的水溶液的形式，其是无热原的并具有适合的pH、等渗性和稳定性。本领域技术人员能够使用例如，等渗载体如氯化钠注射液、林格氏注射液、乳酸林格氏注射液来很好地制备适合的溶液。根据需要，可以包括防腐剂、稳定剂、缓冲剂、抗氧化剂和/或其他添加剂。
化合物和结合物可以用来治疗增生性疾病和自身免疫病。术语“增生性疾病”涉及不希望的过度或异常细胞的不需要的或不受控制的细胞增生，如，新生性或增生性生长(不管是体外或体内)。
增生性病症的实例包括但不限于良性、恶化前和恶性细胞增生，包括但不限于新生物和肿瘤(例如，组织细胞瘤、胶质瘤、星形细胞瘤、骨瘤)、癌症(例如肺癌、小细胞肺癌、胃肠癌、肠癌、结肠癌、乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、睾丸癌、肝癌、肾癌、膀胱癌、胰腺癌、脑癌、肉瘤、骨肉瘤、卡波西肉瘤、黑素瘤)、白血病、牛皮癣、骨病、纤维增生性疾病(例如结缔组织的纤维增生性疾病)和动脉粥样硬化。感兴趣的其他癌症包括但不限于血液恶性疾病如白血病和淋巴瘤，如非霍奇金淋巴瘤，和亚型如DLBCL、边缘区、外套区(mantle zone)和滤泡性霍奇金淋巴瘤，AML，以及B或T细胞起源的其他癌症。
自身免疫病的实例包括：类风湿性关节炎、自身免疫性脱髓鞘病(例如，多发性硬化、变应性脑脊髓炎)、银屑病关节炎、内分泌性眼病、葡萄膜视网膜炎、系统性红斑狼疮、重症肌无力、格雷夫斯病、肾小球肾炎、自身免疫性肝脏疾病、炎性肠病(例如，克罗恩病)、过敏反应、变态反应、舍格伦综合征、I型糖尿病、原发性胆汁性肝硬化、韦格纳肉芽肿病、纤维肌痛、多肌炎、皮肌炎、多发性内分泌功能衰竭、施密特综合征、自身免疫性葡萄膜炎、艾迪生病、肾上腺炎、甲状腺炎、桥本甲状腺炎、自身免疫性甲状腺病、恶性贫血、胃萎缩、慢性肝炎、类狼疮性肝炎、动脉粥样硬化、亚急性皮肤红斑狼疮、甲状旁腺功能减退、德雷斯勒综合征、自身免疫性血小板减少症、特发性血小板减少性紫癜、溶血性贫血、寻常性天疱疮、天疱疮、疱疹样皮炎、斑秃(alopecia arcata)、类天疱疮、硬皮病、进行性系统性硬化病、CREST综合征(钙质沉着症、雷诺现象、食道运动功能障碍、指端硬化和毛细血管扩张)、男性和女性自身免疫性不育、强直性脊柱炎、溃疡性结肠炎、混合性结缔组织病、结节性多动脉炎、系统性坏死性血管炎、特应性皮炎、特应性鼻炎、古德帕斯丘综合征、查加斯病、结节病、风湿热、哮喘、复发性流产、抗磷脂综合征、农民肺、多形性红斑、心脏切开术后综合征、库欣综合症、自身免疫性慢性活动性肝炎、鸟爱好者肺(bird-fancier’s lung)、中毒性表皮坏死溶解症、奥尔波特综合征、齿槽炎、变应性肺泡炎、纤维性肺泡炎、间质性肺病、结节性红斑、坏疽性脓皮症、输血反应、高安动脉炎、风湿性多肌痛、颞动脉炎、血吸虫病、巨细胞性动脉炎、蛔虫病、曲霉病、Sampter综合征、湿疹、淋巴瘤样肉芽肿病、白塞病、卡普兰综合征、川畸病、登革热、脑脊髓炎、心内膜炎、心肌心内膜纤维化、眼内炎、持久隆性起性红斑、牛皮癣、胎儿成红细胞增多、嗜酸性筋膜炎、舒尔曼综合征、费尔蒂综合征、丝虫病、睫状体炎、慢性睫状体炎、异时性睫状体炎、富克斯睫状体炎、IgA肾病、亨-舍紫癜、移植物抗宿主病、移植排斥、心肌病、伊-兰综合征、复发性多软骨炎、冷球蛋白血症、瓦尔登斯特伦巨球蛋白血症、埃文斯综合征和自身免疫性性腺衰竭。
在一些实施方式中，自身免疫病是以下细胞的病症：B淋巴细胞的疾病(例如，系统性红斑狼疮、古德帕斯丘综合征、类风湿性关节炎和I型糖尿病)、Th1-淋巴细胞的疾病(例如，类风湿性关节炎、多发性硬化、牛皮癣、舍格伦综合征、桥本甲状腺炎、格雷夫斯病、原发性胆汁性肝硬化、韦格纳肉芽肿病、结核病或移植物抗宿主病)或Th2-淋巴细胞的疾病(例如，特应性皮炎、系统性红斑狼疮、特应性哮喘、鼻结膜炎、变应性鼻炎、奥门综合征、系统性硬化或慢性移植物抗宿主病)。通常，涉及树突状细胞的疾病涉及Th1-淋巴细胞或Th2-淋巴细胞的疾病。在一些实施方式中，自身免疫性疾病是T细胞介导的免疫疾病。
在一些实施方式中，给予的结合物的量范围为约0.01至约10mg/kg/剂量。在一些实施方式中，给予的结合物的量范围为约0.01至约5mg/kg/剂量。在一些实施方式中，给予的结合物的量范围为约0.05至约5mg/kg/剂量。在一些实施方式中，给予的结合物的量范围为约0.1至约5mg/kg/剂量。在一些实施方式中，给予的结合物的量范围为约0.1至约4mg/kg/剂量。在一些实施方式中，给予的结合物的量范围为约0.05至约3mg/kg/剂量。在一些实施方式中，给予的结合物的量范围为约0.1至约3mg/kg/剂量。在一些实施方式中，给予的结合物的量范围为约0.1至约2mg/kg/剂量。
包括其他形式
除非另有规定，在上文中包括这些取代基的众所周知的离子、盐、溶剂化物和保护形式。例如，提及羧酸(-COOH)还包括其阴离子(羧酸根)形式(-COO-)、盐或溶剂化物，以及常规保护形式。类似地，提及氨基包括氨基的质子化形式(-N+HR1R2)、盐或溶剂化物，例如，盐酸盐，以及氨基的常规保护形式。类似地，提及羟基还包括其阴离子形式(-O-)、盐或溶剂化物，以及常规保护形式。
盐
可以方便的或所期望的是，制备、纯化和/或处理活性化合物的相应盐，例如，药用盐。药用盐的实例讨论于Berge,et al.,J.Pharm.Sci.,66,1-19(1977)。
例如，如果化合物是阴离子化合物，或具有其可以是阴离子的官能团(例如，-COOH可以是-COO-)，那么可以与合适的阳离子形成盐。适合的无机阳离子的实例包括但不限于碱金属离子如Na+和K+，碱土金属阳离子如Ca2+和Mg2+，以及其他阳离子如Al+3。适合的有机阳离子的实例包括但不限于铵离子(即NH4 +)和取代的铵离子(例如NH3R+、NH2R2 +、NHR3 +、NR4 +)。一些适合的取代的铵离子的实例是那些取代的铵离子，其源自：乙胺、二乙胺、二环己胺、三乙胺、丁胺、乙二胺、乙醇胺、二乙醇胺、哌嗪、苄胺、苯基苄胺、胆碱、葡甲胺和氨丁三醇(tromethamine)，以及氨基酸，如赖氨酸和精氨酸。常见的季铵离子的实例是N(CH3)4 +。
如果化合物是阳离子化合物，或具有其可以是阳离子的官能团(例如-NH2可以是-NH3 +)，那么可以与合适的阴离子形成盐。适合的无机阴离子的实例包括但不限于源自以下无机酸的那些：盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硫酸、亚硫酸、硝酸、亚硝酸、磷酸和亚磷酸。
适合的有机阴离子的实例包括但不限于源自以下有机酸的那些：2-乙酰氧基苯甲酸、乙酸、抗坏血酸、天冬氨酸、苯甲酸、樟脑磺酸、肉桂酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸、乙烷二磺酸、乙磺酸、富马酸、葡庚糖酸、葡糖酸、谷氨酸、乙醇酸、羟基马来酸、羟基萘甲酸、羟乙磺酸、乳酸、乳糖酸、月桂酸、马来酸、苹果酸、甲磺酸、粘酸、油酸、草酸、棕榈酸、扑酸、泛酸、苯乙酸、苯磺酸、丙酸、丙酮酸、水杨酸、硬脂酸、琥珀酸、对氨基苯磺酸、酒石酸、甲苯磺酸和戊酸。适合的高分子有机阴离子的实例包括但不限于那些高分子有机阴离子，其源自以下聚合酸：丹宁酸、羧甲基纤维素。
溶剂化物
可以方便的或所期望地制备、纯化和/或处理活性化合物的相应溶剂化物。术语“溶剂化物”在本文中以常规含义来使用，用来指溶质(例如活性化合物、活性化合物的盐)和溶剂的复合物。如果溶剂是水，溶剂化物可以方便地称作水合物，例如，一水合物、二水合物、三水合物等。
甲醇胺
本发明包括其中横过(across)PBD部分的亚胺键添加溶剂的化合物，其示出下文，其中溶剂是水或醇(RAOH，其中RA是C1-4烷基)：
这些形式可以被称为PBD的甲醇胺和甲醇胺醚形式。这些等式的平衡取决于发现化合物的条件、以及部分本身的特性。
例如，可以通过冷冻干燥以固体形式来分离这些特定化合物。
异构体
某些化合物可以以一种或多种特定的几何形式、光学形式、对映体形式、非对映体形式、差向异构体形式、异位异构体形式、立体异构体形式、互变异构体形式、构象形式或异头异构体形式，包括但不限于顺式和反式；E型和Z型；c式、t式和r式；内形式和外形式；R型、S型和内消旋型；D型和L型；d型和l型；(+)和(-)形式；酮式、烯醇式和烯醇化物形式；顺式和反式；向斜形式和背斜形式；α形式和β形式；轴向形式和平伏形式；船式、椅式、扭式、信封式和半椅式；并且它们的组合，在下文中统称为“异构体”(或“异构体形式”)。
要注意的是，除非如下文针对互变异构体形式所讨论的，从术语“异构体”(如在本文中所使用的)明确排除结构(或构造)异构体(即，其差异在于在原子之间的连接而不仅在于原子在空间中的位置的异构体)。例如，提及甲氧基(-OCH3)并不被解释为提及它的结构异构体(羟甲基，-CH2OH)。类似地，提及邻氯苯基并不被解释为提及它的结构异构体(间氯苯基)。然而，提及一类结构可以包括落在上述类型的范围之内的结构异构体形式(例如C1-7烷基包括正丙基和异丙基；丁基包括正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基；甲氧基苯基包括邻甲氧基苯基、间甲氧基苯基和对甲氧基苯基)。
上述排除并不涉及互变异构体形式，如在，例如，以下互变异构体对中：酮/烯醇(如下图所示)、亚胺/烯胺、酰胺/亚氨基醇、脒/脒、亚硝基/肟、硫酮/烯硫醇、N-亚硝基/羟基偶氮和硝基/异硝基中的例如，酮式、烯醇式和烯醇化物形式。
要注意的是，术语“异构体”特别包括具有一个或多个同位素取代的化合物。例如，H可以是任何同位素形式，包括1H、2H(D)和3H(T)；C可以是任何同位素形式，包括12C、13C和14C；O可以是任何同位素形式，包括16O和18O；等等。
除非另有规定，提及特定化合物包括所有上述异构体形式，包括(全部或部分地)它们的外消旋和其他混合物。用于制备(例如不对称合成)和分离(例如分级结晶和层析方法)上述异构体形式的方法是本领域中已知的，或以已知方式容易获得的。其中通过适应本文教导的方法或已知方法。
一般合成路线
在以下参考文献中广泛讨论了PBD化合物的合成，通过引用将其中的讨论结合于此：
a)WO00/12508(第14至30页)；
b)WO2005/023814(第3至10页)；
c)WO2004/043963(第28至29页)；以及
d)WO2005/085251(第30至39页)。
合成路线
可以由式2的化合物合成本发明的化合物，其中R10和R11在它们结合于其上的氮和碳原子之间形成氮-碳双键：
其中R2、R6、R7、R9、R6’、R7’、R9’、R12、X、X’和R”是如针对式I的化合物所定义，ProtN是用于合成的氮保护基团并且ProtO是用于合成保护的氧基团或脒/脒基团，其中通过标准方法使亚胺键脱保护。
产生的化合物可以是它的甲醇胺或甲醇胺醚形式，其取决于所使用的溶剂。例如，如果ProtN是Troc并且ProtO是用于合成的氧保护基团，那么利用Cd/Pb来进行脱保护以产生式(I)的化合物。如果ProtN是SEM或类似基团，并且ProtO是氧代基团，那么可以通过还原来除去氧代基团，这产生受保护的甲醇胺中间体，然后其可以被处理以除去SEM保护基团，接着消除水。可以通过，例如，四硼氢化锂，来还原式2的化合物，同时用于除去SEM保护基团的适合方式是用硅胶处理。
通过偶合包含R12的有机金属衍生物，如有机硼衍生物，可以由式3a的化合物合成式2的化合物：
其中R2、R6、R7、R9、R6’、R7’、R9’、X、X’和R”是如针对式2的化合物所定义。有机硼衍生物可以是硼酸酯或硼酸。
通过偶合包含R2的有机金属衍生物，或其前体，如有机硼衍生物，可以由式3b的化合物合成式2的化合物：
其中R12、R6、R7、R9、R6’、R7’、R9’、X、X’和R”是如针对式2的化合物所定义。有机硼衍生物可以是硼酸酯或硼酸。
通过偶合约单个当量(例如0.9或1至1.1或1.2)的包含R2或R12的有机金属衍生物，如有机硼衍生物，可以由式4的化合物合成式3a和3b的化合物：
其中R2、R6、R7、R9、R6’、R7’、R9’、X、X’和R”是如针对式2的化合物所定义。
通过在钯催化剂例如Pd(PPh3)4、Pd(OCOCH3)2、PdCl2、Pd2(dba)3存在的条件下进行上述偶合。可以在标准条件下进行偶合，或也可以在微波条件下进行偶合。
通常依次进行两个偶合步骤。它们可以在两个步骤之间有或没有纯化的情况下进行。如果没有进行纯化，那么可以在同一反应容器中进行上述两个步骤。在第二偶合步骤以后通常需要纯化。可以通过柱层析或离子交换分离从不希望的副产物中纯化化合物。
在WO00/12508中详细描述了式4的化合物的合成，其中ProtO是氧代基团并且ProtN是SEM，其通过引用结合于此。特别是，参照在第24页的方案7，其中上述化合物被指定为中间体P。这种合成方法还描述于WO2004/043963。
在WO2005/085251中描述了式4的化合物的合成，其中ProtO是用于合成的保护的氧基团，其合成通过引用结合于此。
可以通过添加适当的亚硫酸氢盐或亚磺酸盐，接着适当的纯化步骤，由式I的化合物(其中R10和R11在它们所结合的氮和碳原子之间形成氮-碳双键)合成式I的化合物(其中R10和R10’是H并且R11和R11’是SOzM)，。进一步的方法描述于GB2053894，其通过引用结合于此。
用于合成的氮保护基团
用于合成的氮保护基团是本领域中众所周知的。在本发明中，特别令人感兴趣的保护基团是氨基甲酸酯氮保护基团和半缩醛胺氮保护基团。
氨基甲酸酯氮保护基团具有以下结构：
其中R’10是如上文所定义的R。大量的适合的基团描述于Greene,T.W.and Wuts,G.M.,Protective Groups in Organic Synthesis,3rd Edition,JohnWiley&Sons,Inc.,1999的第503至549页，其通过引用结合于此。
特别优选的保护基团包括Troc、Teoc、Fmoc、BOC、Doc、Hoc、TcBOC、1-Adoc和2-Adoc。
其他可能的基团是硝基苄氧基羰基(例如4-硝基苄氧基羰基)和2-(苯基磺酰基)乙氧基羰基。
用钯催化可以除去的那些保护基团不是优选的，例如Alloc。
半缩醛胺氮保护基团具有以下结构：
其中R’10是如上文所定义的R。作为酰胺保护基团，大量的适合的基团描述于Greene,T.W.and Wuts,G.M.,Protective Groups in OrganicSynthesis,3rdEdition,John Wiley&Sons,Inc.,1999的第633至647页，其通过引用结合于此。本文公开的基团可以用于本发明中使用的化合物。这样的基团包括但不限于SEM、MOM、MTM、MEM、BOM、硝基或甲氧基取代的BOM、Cl3CCH2OCH2-。
用于合成的保护的氧基团
用于合成的保护的氧基团是本领域中众所周知的。大量的适合的氧保护基团描述于Greene,T.W.and Wuts,G.M.,Protective Groups in OrganicSynthesis,3rd Edition,John Wiley&Sons,Inc.,1999的第23至200页，其通过引用结合于此。
特别感兴趣的类别包括甲硅烷基醚、甲基醚、烷基醚、苄基醚、酯、乙酸酯、苯甲酸酯、碳酸酯和磺酸酯。
优选的氧保护基团包括乙酸酯、TBS和THP。
合成药物结合物
如先前所描述的，可以制备结合物。如在美国专利号US6,214,345在描述的，可以制备具有马来酰亚胺基(A)、肽基团(L1)和自消除基团(L2)的接头，其通过引用结合于此。如在WO2009/0117531在描述的，可以制备具有马来酰亚胺基(A)和肽基团(L1)的接头，其通过引用结合于此。按照本文中引用的参考文献或如技术人员已知的，可以制备其他接头。
可以按照本领域中已知的方法来制备接头-药物化合物。可以按照通常描述于美国专利号US6,214,345和US7,498,298、以及WO2009-0117531中的方法，或技术人员已知的方法，来进行(PDB二聚体药物单元的)胺类X取代基和接头单元的活性基团的键合。
如在Doronina et al.,Nature Biotechnology,2003,21,778-784中描述的，可以将抗体结合于接头-药物化合物。简要地，在37℃下，用三(羧乙基)膦盐酸盐(TCEP)来还原在PBS中的抗体(4-5mg/mL)，上述PBS包含50mM硼酸钠(pH7.4)。通过与5,5’-二硫代二(2-硝基苯甲酸)的反应来监测反应的进展，其还原链间二硫化物，然后允许进行直到实现所期望的硫醇/mAb的水平。然后将还原的抗体冷却至0℃并用1.5当量的马来酰亚胺药物-接头/抗体硫醇来烷基化。在1小时以后，通过添加5当量的N-乙酰基半胱氨酸来淬灭(终止，quenched)反应。在PD-10柱上通过凝胶过滤除去经淬灭的药物-接头。然后通过0.22μm注射过滤器来无菌过滤ADC。通过分别在280nm和329nm处的光谱分析，在280nm处校正药物吸光度的贡献，可以确定蛋白质浓度。尺寸排阻层析可以用来确定抗体聚集的程度，并且RP-HPLC可以用来确定剩余的NAC-终止的药物-接头的水平。
如在国际专利公开WO2008/070593中或如下所描述的，可以将具有引入的半胱氨酸残基的抗体结合于接头-药物化合物，其结合于本文。通过添加10当量TCEP和1mM EDTA并用1M Tris缓冲液(pH9.0)将pH调节至7.4，来完全还原在重链中包含引入的半胱氨酸残基的抗体。在37℃下温育1小时以后，将反应冷却至22℃并添加30当量的脱氢抗坏血酸以选择性地再氧化天然二硫键，同时留下处于还原状态的引入的半胱氨酸。用1M Tris缓冲液(pH3.7)将pH调节至6.5，然后允许反应在22℃下进行1小时。然后通过添加1M Tris缓冲液(pH9.0)，将溶液的pH再次提高至7.4。将在DMSO中的3.5当量的PBD药物接头放置在适合的容器中，用于在加入反应以前用丙二醇稀释。为了保持PBD药物接头的可溶性，首先用丙二醇稀释抗体本身至33％的最终浓度(例如，如果抗体溶液是在60mL反应体积中，则添加30mL丙二醇)。将相同体积的丙二醇(在此实施例中为30mL)加入PBD药物接头作为稀释剂。在混合以后，将PBD药物接头在丙二醇中的溶液加入抗体溶液以实现结合；丙二醇的最终浓度是50％。允许反应进行30分钟，然后通过添加5当量的N-乙酰基半胱氨酸淬灭。借助于通过30kD膜的超滤来纯化ADC。(要注意的是，对于任何特定PBD，可以减小在反应中所使用的丙二醇的浓度，这是因为它的唯一目的是保持药物接头在水介质中的可溶性。)
对于卤素-乙酰胺类的接头-药物化合物，通常可以如下进行结合。向还原和再氧化的抗体(在重链中具有已引入的半胱氨酸)在10mM Tris(pH7.4)、50mM NaCl和2mM DTPA中的溶液，添加0.5体积的丙二醇。紧接着在结合以前，制备乙酰胺类的接头-药物化合物在二甲基乙酰胺中的10mM溶液。将和加入抗体溶液的等量的丙二醇加入6倍摩尔过量的接头-药物化合物。将稀释接头-药物溶液加入抗体溶液并使用1M Tris(pH9)将pH调节至8-8.5。允许在37℃下进行结合反应45分钟。通过还原和变性反相PLRP-S层析来确认结合。用Quadrasil MP树脂来除去过量接头-药物化合物，并使用PD-10脱盐柱将缓冲液交换为10mM Tris(pH7.4)、50mM NaCl和5％丙二醇。
用于药物接头的说明性合成方案
以下方案说明用于合成药物接头的路线，其中示出的PBD二聚体具有特定取代基，和二聚体连结，但在本发明的范围内，这些可以是变化的。
方案A
可以在-78℃下，在二氯甲烷中用双光气处理葡萄糖醛酸接头中间体S1(参考文献：Jeffrey et al.,Bioconjugate Chemistry,2006,17,831-840)以提供葡萄糖醛酸氯甲酸酯，其然后通过逐滴添加与溶解在CH2Cl2中的PBD二聚体S2反应。升温反应至0℃经2小时，接着提取，将产生化合物S3。用氢氧化锂单水合物处理S3在MeOH、四氢呋喃和水(冷却至0℃)的相等的溶剂混合物中的溶液4小时，接着与冰乙酸反应，将产生化合物S4。将马来酰亚氨基己酰基NHS酯加入S4在DMF中的溶液，接着加入二异丙基乙胺，并在室温和氮气下搅拌2小时，将产生所期望的药物接头S5。
方案B
在无水二氯甲烷中的EEDQ的存在下，可以将马来酰亚胺接头S6(其可以通过使马来酰亚氨基己酰基N-羟基琥珀酰亚胺和H-Val-Ala-OH反应来合成)连接于示例性化合物S2。
方案C
在5％甲醇/二氯甲烷中的EEDQ的存在下，可以将接头S8连接于示例性化合物，S2。借助于使用Ph3P、吡咯烷和四钯(无水二氯甲烷中)，可以进行S9的脱保护。在有在DMF中的DIPEA的存在下，通过添加马来酰亚氨基己酰基-NHS酯，可以将S10转化成所期望的产物。
进一步的优选项
以下优选项可以适用于本发明的所有方面(如上所述)，或可以涉及单一方面。可以以任何组合将优选项结合在一起。
在一些实施方式中，R6’、R7’、R9’、R10’、R11’和Y’优选分别与R6、R7、R9、R10、R11和Y相同。
二聚体连结
Y和Y’优选是O。
R”优选是没有取代基的C3-7亚烷基。更优选地，R”是C3、C5或C7亚烷基。最优选地，R”是C3或C5亚烷基。
R6至R9
R9优选是H。
R6优选选自H、OH、OR、SH、NH2、硝基和卤素，并且更优选H或卤素，并且最优选地是H。
R7优选选自H、OH、OR、SH、SR、NH2、NHR、NRR’和卤素，并且更优选地独立选自H、OH和OR，其中R优选选自可选取代的C1-7烷基、C3-10杂环基和C5-10芳基。R可以更优选地是可以或不可以被取代的C1-4烷基。感兴趣的取代基是C5-6芳基(例如苯基)。在7位置处的特别优选的取代基是OMe和OCH2Ph。特别令人感兴趣的其他取代基是二甲基氨基(即–NMe2)；-(OC2H4)qOMe，其中q是0至2；含氮C6杂环基，包括吗啉代、哌啶基和N-甲基-哌嗪基。
这些优选项分别适用于R9’、R6’和R7’。
R2
RC1、RC2和RC3独立地选自H和未取代的C1-2烷基。在一些优选的实施方式中，RC1、RC2和RC3都为H。在其他实施方式中，RC1、RC2和RC3都是甲基。在某些实施方式中，RC1、RC2和RC3独立地选自H和甲基。
X是选自包括以下列出的基团：OH、SH、CO2H、COH、N＝C＝O、NHNH2、CONHNH2、和NHRN，其中RN选自包括H和C1-4烷基的组。X可优选为OH、SH、CO2H、-N＝C＝O或NHRN，并且可以更优选地是：OH、SH、CO2H、-N＝C＝O或NH2。特别优选的基团包括：OH、SH和NH2，其中NH2是最优选的基团。
R12
R12选自：
(a)C5-10芳基，可选地由选自包括以下的组的一个或多个取代基取代：卤素、硝基、氰基、醚、C1-7烷基、C3-7杂环基和双-氧基-C1-3亚烷基；
(b)C1-5饱和脂族烷基；
(c)C3-6饱和环烷基；
(d)其中R21、R22和R23各自独立地选自H、C1-3饱和烷基、C2-3链烯基、C2-3炔基和环丙基，其中在R12基团中碳原子的总数不大于5；
(e)其中R25a和R25b中的一个是H而另一个选自：苯基(其是由选自卤代甲基、甲氧基的基团可选取代的)；吡啶基；和苯硫基；以及
(f)其中R24选自：H；C1-3饱和烷基；C2-3链烯基；C2-3炔基；环丙基；苯基(其是由选自卤代甲基、甲氧基的基团可选取代的)；吡啶基；以及苯硫基。
当R12是C5-10芳基时，它可以是C5-7芳基。C5-7芳基可以是苯基或C5-7杂芳基，例如呋喃基、苯硫基和吡啶基。在一些实施方式中，R12优选是苯基。在其他实施方式中，R12优选是苯硫基，例如，噻吩-2-基和噻吩-3-基。
当R12是C5-10芳基时，它可以是C8-10芳基，例如喹啉基或异喹啉基。喹啉基或异喹啉基可以通过任何可用的环位置结合于PBD核心。例如，喹啉基可以是喹啉-2-基、喹啉-3-基、喹啉-4-基、喹啉-5-基、喹啉-6-基、喹啉-7-基和喹啉-8-基。其中，喹啉-3-基和喹啉-6-基可以是优选的。异喹啉基可以是异喹啉-1-基、异喹啉-3-基、异喹啉-4-基、异喹啉-5-基、异喹啉-6-基、异喹啉-7-基和异喹啉-8-基。其中，异喹啉-3-基和异喹啉-6-基可以是优选的。
当R12是C5-10芳基时，它可以带有任何数量的取代基。它优选带有1至3个取代基，其中1和2个取代基是更加优选的，并且单取代的基团是最优选的。取代基可以是在任何位置。
在R12是C5-7芳基的情况下，单取代基优选是在环原子上，其并不相邻于与化合物的剩余部分的键，即，它优选是与化合物的剩余部分的键的β或γ位。因此，在C5-7芳基是苯基的情况下，取代基优选是在间位或对位，并且更优选地是在对位。
在R12是C8-10芳基，例如喹啉基或异喹啉基的情况下，它可以在喹啉或异喹啉环的任何位置处带有任何数量的取代基。在一些实施方式中，它带有一个、两个或三个取代基，并且这些取代基可以是在近侧或远侧环或两者上(如果一个以上的取代基)。
R12取代基，当R12是C5-10芳基时
当R12是C5-10芳基时，如果在R12上的取代基是卤素，则它优选是F或Cl，更优选F。
当R12是C5-10芳基时，如果在R12上的取代基是醚，则在一些实施方式中它可以是烷氧基，例如，C1-7烷氧基(例如甲氧基、乙氧基)，或在一些实施方式中它可以是C5-7芳氧基(例如苯氧基、吡啶氧基、呋喃氧基)。烷氧基本身可以进一步被取代，例如由氨基(例如二甲基氨基)。
当R12是C5-10芳基时，如果在R12上的取代基是C1-7烷基，它可以优选为C1-4烷基(例如甲基、乙基、丙基、丁基)。
当R12是C5-10芳基时，如果在R12上的取代基是C3-7杂环基，则在一些实施方式中它可以是C6含氮杂环基，例如吗啉代、硫代吗啉代、哌啶基、哌嗪基。这些基团可以经由氮原子结合于PBD部分的剩余部分。这些基团可以进一步被取代，例如，由C1-4烷基。如果C6含氮杂环基是哌嗪基，则所述进一步的取代基可以是在第二氮环原子上。
当R12是C5-10芳基时，如果在R12上的取代基是双-氧基-C1-3亚烷基，这优选是双-氧基-亚甲基或双-氧基-亚乙基。
当R12是C5-10芳基时，特别优选的取代基包括甲氧基、乙氧基、氟基、氯基、氰基、双-氧基-亚甲基、甲基-哌嗪基、吗啉代和甲基-苯硫基。用于R12的另一特别优选的取代基是二甲基氨基丙氧基。
当R12是C5-10芳基时，特别优选的取代的R12基团包括但不限于：4-甲氧基-苯基、3-甲氧基苯基、4-甲基苯基、4-乙氧基-苯基、3-乙氧基-苯基、4-氟-苯基、4-氯-苯基、3,4-二氧亚甲基-苯基、4-甲基苯硫基、4-氰基苯基、4-苯氧基苯基、喹啉-3-基和喹啉-6-基、异喹啉-3-基和异喹啉-6-基、2-噻吩基、2-呋喃基、甲氧基萘基和萘基。另一种可能的取代的R12基团是4-硝基苯基。
当R12是C1-5饱和脂族烷基时，它可以是甲基、乙基、丙基、丁基或戊基。在一些实施方式中，它可以是甲基、乙基或丙基(正戊基或异丙基)。在这些实施方式的一些中，它可以是甲基。在其他实施方式中，它可以是丁基或戊基，其可以是直链或支链的。
当R12是C3-6饱和环烷基时，它可以是环丙基、环丁基、环戊基或环己基。在一些实施方式中，它可以是环丙基。
当R12是时，R21、R22和R23各自独立地选自H、C1-3饱和烷基、C2-3链烯基、C2-3炔基和环丙基，其中在R12基团中的碳原子的总数不大于5。在一些实施方式中，在R12基团中的碳原子的总数不大于4或不大于3。
在一些实施方式中，R21、R22和R23中的一种是H，而其他两种基团选自H、C1-3饱和烷基、C2-3链烯基、C2-3炔基和环丙基。
在其他实施方式中，R21、R22和R23中的两种是H，而其他一种基团选自H、C1-3饱和烷基、C2-3链烯基、C2-3炔基和环丙基。
在一些实施方式中，不是H的基团选自甲基和乙基。在这些实施方式的一些中，不是H的基团是甲基。
在一些实施方式中，R21是氢。
在一些实施方式中，R22是氢。
在一些实施方式中，R23是氢。
在一些实施方式中，R21和R22是H。
在一些实施方式中，R21和R23是H。
在一些实施方式中，R22和R23是H。
特别令人感兴趣的R12基团是：
当R12是时，R25a和R25b中的一个是氢，而另一个选自：苯基(其是由选自卤素、甲基、甲氧基的基团可选取代的)；吡啶基；和苯硫基。在一些实施方式中，不是H的基团是可选取代的苯基。如果苯基可选的取代基是卤素，则它优选是氟。在一些实施方式中，苯基是未取代的。
当R12是时，R24选自：H；C1-3饱和烷基；C2-3链烯基；C2-3炔基；环丙基；苯基(其是由选自卤代甲基、甲氧基的基团可选取代的)；吡啶基；以及苯硫基。如果苯基可选的取代基是卤素，则它优选是氟。在一些实施方式中，苯基是未取代的。
在一些实施方式中，R24选自H、甲基、乙基、乙烯基和乙炔基。在这些实施方式的一些中，R24选自H和甲基。
M和z
优选的是，M和M’是单价药用阳离子，并且更优选地是Na+。
z优选是3。
本发明的特别优选的化合物具有式Ia：
其中
n是1或3；
R1a是甲基或苯基；
R12a选自：
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
用于R12a的进一步的基团可以是：
(g)以及
(h)
第三方面
在适当情况下，上文针对第一方面描述的优选项可以适用于此方面的化合物。
当R10是氨基甲酸酯氮保护基团时，它可以优选为Teoc、Fmoc和Troc，并且可以更优选地是Troc。
当R11是O-ProtO时，其中ProtO是氧保护基团，ProtO可以优选是TBS或THP，并且可以更优选地是TBS。
当R10是半缩醛胺氮保护基团时，它可以优选为MOM、BOM或SEM，并且可以更优选地是SEM。
视情况而定，对于式I的化合物的优选项适用于本发明的第六方面的D。例如，在第六方面，PBD二聚体可以是式I的任何化合物或其药用盐或溶剂化物(本文描述的)，并预期被替代，被替代，并且被替代，其中波形线表示与接头单元的连接点。
因此，本发明的结合物包括那些具有以下式(IV)的结合物
L-(LU-D)p  (IV)
或其药用盐或溶剂化物，其中L是配体单元(即，靶向剂)，LU是接头单元并且PBD二聚体D D是式I的任何化合物，或其药用盐或溶剂化物(本文描述的)，并预期，被替代，被替代，并且被替代，其中波形线表示与接头单元的连接点。
(a)本发明的结合物包括，例如，以下式的那些结合物：
CBA–A1–L1–*
其中星号表示与PBD二聚体(D)的连接点，CBA是细胞结合剂，L1是特异性单元，通过酶的作用，其是可切割的，并且A1是将L1连接于细胞结合剂的延伸物单元。
(b)本发明的结合物包括，例如，以下式的那些结合物：
CBA–A1–L1–*
其中星号表示与PBD二聚体(D)的连接点，CBA是细胞结合剂，A1是将L1连接于细胞结合剂的延伸物单元，L1是特异性单元，通过组织蛋白酶的作用，其是可切割的；L1是二肽；L1是二肽，通过组织蛋白酶的作用，其是可切割的；或L1是选自-Phe-Lys-、-Val-Ala-、-Val-Lys-、-Ala-Lys-和-Val-Cit-的二肽。
本发明的优选结合物包括在(a)和(b)中描述的任何结合物，其中A1是
其中星号表示与L1的连接点，波形线表示与CBA的连接点，并且n是0至6(优选地n是5)。
实施例
用于实施列1的一般实验方法
在ADP220旋光仪(Bellingham Stanley Ltd.)上测量旋光性并以g/100mL为单位来给出浓度(c)。使用数字熔点仪(Electrothermal)来测量熔点。用Perkin-Elmer Spectrum1000FT IR分光计来记录IR谱。在300K下，利用Bruker Avance NMR分光计，分别在400和100MHz处获得1H和13C NMR谱。相对于TMS(δ＝0.0ppm)报告化学位移，并将信号指示为s(单峰)、d(双峰)、t(三重峰)、dt(双三重峰)、dd(双峰的双峰)、ddd(双峰的双双峰)或m(多重峰)，其中以赫兹(Hz)为单位来给出偶合常数。利用连接于具有Waters2996PDA的Waters2695HPLC上的Waters Micromass ZQ仪器来收集质谱(MS)数据。使用的Waters MicromassZQ参数是：毛细压力(kV)，3.38；锥体(V)，35；提取器(V)，3.0；源温度(℃)，100；去溶剂化温度(℃)，200；锥体流速(L/h)，50；去溶剂化流速(L/h)，250。使用金属涂覆的硼硅玻璃尖端来将样品引入仪器，以正W模式在Waters Micromass QTOF Global上记录高分辨率质谱(HRMS)数据。在硅胶铝板(Merck60,F254)上进行薄层层析(TLC)，并利用硅胶(Merck60，230-400目ASTM)来进行快速层析。除HOBt(NovaBiochem)和固体支持剂(Argonaut)之外，所有其他化学品和溶剂购自Sigma-Aldrich并如供应的使用而没有进一步的纯化。在有适当干燥剂存在的条件下，在干燥氮气气氛下，通过蒸馏来制备无水溶剂，并存储在分子筛或钠线上。石油醚是指在40-60℃下沸腾的馏分。
如在WO2010/043880(化合物17)中描述的(其通过引用结合于此)合成化合物1。
一般的LC/MS条件：使用水(A)(甲酸0.1％)和乙腈(B)(甲酸0.1％)的流动相运行HPLC(Waters Alliance2695)。梯度：初始组成5％B，持续1.0分钟，然后，在3分钟内，5％B到95％B。将上述组成保持在95％B下0.5分钟，然后在0.3分钟内回到5％B。总梯度运行时间等于5分钟。经由零死容积T形管，(其通入质谱仪)来分开流速3.0mL/分钟，400μL。波长检测范围：220至400nm。功能类型：二极管阵列(535扫描)。柱：Onyx Monolithic C1850x4.60mm。
合成硼酸酯
(a)甲基-丙-2-炔基-氨基甲酸2,2,2-三氯-乙酯(I2)
在-78℃下，将Troc氯甲酸酯(10.2mL,75.8mmol,1.05当量)在DCM(100mL)中的溶液逐滴加入N-甲基炔丙基胺(I1)(5g,72.3mmol,1当量)和TEA(12.08mL,0.86mmol,1.2当量)在DCM(150mL)中的溶液。在室温下，允许反应混合物回到搅拌过夜。用水(200mL)、0.1N柠檬酸水溶液(200mL)、饱和含水NaHCO3(100mL)和盐水(50mL)洗涤溶液。用硫酸镁来干燥有机相，然后真空蒸发以提供所期望的产物，作为无色油(15.5g,93％)。没有通过LC/MS检测。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ4.69(s,2H),4.09(d,2H,J＝2.4Hz),3.01-2.97(m,3H),2.20(t,1H,J＝2.4Hz)。
(b)甲基-[(E)-3-(4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二氧杂硼烷-2-基)-烯丙基]-氨基甲酸2,2,2-三氯乙酯(I3)
在0℃和氩气下，将纯(neat)BH3.SMe2复合物(1.7mL,16.8mmol,1.3当量)逐滴加入α(-)蒎烯(5.4mL,33.6mmol,2.6当量)在无水THF(5mL)中的溶液。允许搅拌反应过夜并观察到白色沉淀物。在0℃下，将Troc保护的甲基炔丙基胺(3g,13mmol,1当量)在无水THF(5mL)中的溶液加入反应混合物，并允许在室温下进行反应过夜。然后在0℃下添加纯乙醛(22mL，387mmol，30当量)并搅拌混合物5小时。在真空下除去挥发物。添加醚(20mL)，接着添加频哪醇(2.4g，20.1mmol，1.2当量)。允许在室温下搅拌混合物过夜。在戊烷(20mL)中吸收混合物，用水(2x10mL)洗涤，然后经硫酸镁干燥。通过旋转蒸发来除去挥发物并通过快速层析(梯度：0/100至10/90乙酸乙酯/己烷v/v)来纯化残余物。用高锰酸钾来可视化纯馏分并被拉动以产生2.25g(46％)纯硼酸酯。没有通过LC/MS检测。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ6.44(dt,1H,J＝18.0Hz,J＝4.9Hz,),5.48(dd,1H,J＝18.0Hz,J＝1.3Hz),4.66(d,2H,J＝6.3Hz),3.95(dd,2H,J＝4.9Hz,J＝1.7Hz),2.89(d,2H,J＝8.5Hz),1.20(s,12H)。
实施例1
(a)化合物2
将化合物1(WO2010/0043880的化合物17)溶解于无水THF(25mL)中并在-78℃下冷却(700mg，0.65mmol，1当量)。将超氢化物在THF中的溶液(1M，1.95mL，1.95mmol，3当量)缓缓注入搅拌的反应混合物。在30分钟以后，观测到反应完成。用水(10mL)淬灭反应混合物随后用DCM(100mL)提取。用水(100mL)，然后用盐水(50mL)洗涤有机物。经硫酸镁来干燥有机相，然后通过旋转蒸发、接着高度真空来除去挥发物。用DCM(50mL)、乙醇(140mL)、水(70mL)和硅胶(100g)处理残余物。在室温下，允许搅拌粘性混合物3天。通过烧结漏斗缓慢过滤混合物，然后用90/10氯仿/甲醇v/v(500mL)来洗涤硅残余物。用水(300mL)、盐水(100mL)洗涤有机相，干燥(硫酸镁)，过滤，然后真空蒸发，以提供粗制物质，其通过快速层析(梯度，甲醇/氯仿，0/100至2.5/97.5,v/v)纯化以产生150mg(29％)相对不稳定的PBD单三氟甲磺酸酯(mono triflate)(2)，其直接用于下一步骤。
(b)化合物3
在室温下，将固体Pd(PPh3)4(6.6mg,5.7μmol)加入PBD单三氟甲磺酸酯(2)(150mg,0.19mmol)和Troc保护的硼化酯(boronated ester)(I3)(114mg,0.31mmol)在甲苯(8mL)、EtOH(4mL)和Na2CO3(65mg,0.61mmol)(在H2O(4mL)中)中的搅拌溶液。在氮气氛下，允许搅拌反应混合物20小时，此时，认为反应完成，如通过LC/MS和TLC(EtOAc)所判断的。在真空减压下通过旋转蒸发来除去溶剂，然后在EtOAc(30mL)和H2O(60mL)之间分配产生的残余物。用EtOAc(2x30mL)来提取水相并用H2O(30mL)、盐水(40mL)来洗涤合并的有机层，干燥(MgSO4)，过滤并蒸发，以提供粗产物(3)。通过快速层析(梯度，甲醇/氯仿，0.5/100至2.5/97.5,v/v)来纯化粗产物，以产生60mg(35.5％)。LC/MS室温3.28分钟m/z(879.97)M+H。
(c)化合物4
将细分的新鲜制备的Cd/Pb对(150mg)加入Troc保护的PBD二聚体(3)(55mg,0.070mmol)在THF/1N含水乙酸铵(1.5mL/1.5mL)中的溶液。剧烈搅拌反应混合物并在1小时以后观测到完成。通过赛力特(celite)来过滤混合物并将滤液吸收在在氯仿中的15％MeOH(v/v,3x20mL)并且1N含水碳酸钠(50mL)中。用盐水(20mL)来洗涤有机物，经硫酸钠干燥，然后在真空下除去挥发物。通过制备LC/MS来纯化粗制物质以提供化合物4。LC/MS室温2.43分钟m/z(704.4)M+H。
用于以下实施例的一般实验方法
利用具有Agilent6110四极MS的Agilent1200系列LC/MS，用电喷射离子化来获得LCMS数据。流动相A–在水中的0.1％乙酸。流动相B–在乙腈中的0.1％。流速为1.00ml/分钟。梯度为经3分钟从5％B上升到95％B，保持在95％B下1分钟，然后经6秒回落到5％B。总运行时间是5分钟。柱：Phenomenex Gemini-NX3μm C18，30x2.00mm。基于在254nm处的UV检测的层析图。利用MS并以阳离子模式(positive mode)来获得质谱。基于δ尺度以400MHz使用Bruker AV400，来测量质子NMR化学位移值。已使用了以下缩写词：s，单峰；d，双峰；t，三重峰；q，四重峰；m，多重峰；br，宽。以Hz为单位来报告偶合常数。除非另有说明，用Merck Kieselgel硅石(Art.9385)进行柱层析(通过快速程序)。利用偶合于Waters2795HPLC分离模块的Waters Micromass LCT仪器来采集质谱法(MS)数据。用硅胶铝板(Merck60,F254)进行薄层层析(TLC)。所有其他化学品和溶剂购自Sigma-Aldrich或Fisher Scientific并且如供应的使用而没有进一步的纯化。
用ADP220旋光仪(Bellingham Stanley Ltd.)来测量旋光度(Opticalrotation)并以g/100mL为单位来给出浓度(c)。利用数字熔点仪(Electrothermal)来测量熔点。用Perkin-Elmer Spectrum1000FT IR分光计来记录IR谱。在300K下使用Bruker Avance NMR分光计，分别在400和100MHz处获得1H和13C NMR谱。相对于TMS(δ＝0.0ppm)来报告化学位移，并且信号被指定为s(单峰)、d(双峰)、t(三重峰)、dt(双三重峰)、dd(双峰的双峰)、ddd(双峰的双双峰)或m(多重峰)，并以赫兹(Hz)为单位给出偶合常数。利用偶合于具有Waters2996PDA的Waters2695HPLC的Waters MicromassZQ仪器来采集质谱法(MS)数据。使用的Waters Micromass ZQ参数是：毛细压力(kV)，3.38；锥体(V)，35；提取器(V)，3.0；源温度(℃)，100；去溶剂化温度(℃)，200；锥体流动速率(L/h)，50；去溶剂化流速(L/h)，250。用Waters MicromassQTOF Global并以阳离子W模式来记录高分辨率质谱法(HRMS)数据，其中利用金属涂覆的硼硅玻璃尖端来将样品引入仪器。用硅胶铝板(Merck60,F254)进行薄层层析(TLC)，并且用硅胶(Merck60,230-400目ASTM)来进行快速层析。除HOBt(NovaBiochem)和固体支持剂(Argonaut)之外，所有其他化学品和溶剂均购自Sigma-Aldrich并如供应的使用而没有进一步的纯化。在干燥氮气气氛下，在有适当干燥剂存在的条件下，通过蒸馏来制备无水溶剂，并在分子筛或钠线上存储。石油醚是指在40-60℃下沸腾的馏分。
一般的LC/MS条件：使用水(A)(甲酸0.1％)和乙腈(B)(甲酸0.1％)的流动相运行HPLC(Waters Alliance2695)。梯度：初始成分5％B，经1.0分钟，然后在3分钟内5％B到95％B。在95％B下，保持组成0.5分钟，原来在0.3分钟内回到5％B。总梯度运行时间等于5分钟。流速为3.0mL/分钟，经由零死体积T形管来分开400μL，其被通入质谱仪。波长检测范围：220至400nm。功能类型：二极管阵列(535扫描)。柱：Onyx Monolithic C1850x4.60mm。
合成关键中间体
(i)1,1’-[[(丙烷-1,3-二基)二氧基]双(11aS)-7-甲氧基-2-[[(三氟甲基)磺酰基]氧基]-10-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-1,10,11,11a-四氢-5H-吡咯并[2,1-c][1,4]-苯并二氮杂-5,11-二酮(7)
合成化合物5，如描述于WO2010/043880(化合物6a)，其通过引用结合于此。
(a)1,1’-[[(丙烷-1,3-二基)二氧基]双[(11aS)-11-磺基-7-甲氧基-2-氧-10-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)1,2,3,10,11,11a-六氢-5H-吡咯并[2,1-c][1,4]苯并二氮杂-5,11-二酮]](6)
在氮气下，将二醇5(25.60g，29.9mmol，1.0当量)、NaOAc(6.90g，84.1mmol，2.8当量)和TEMPO(0.188g，1.2mmol，0.04当量)溶解于DCM(326mL)。将其冷却至-8℃并经20分钟分批添加TCCA(9.70g,41.7mmol,1.4当量)，其间溶液变成深褐色，当反应进行时其变亮。在30分钟以后，添加冷DCM(200mL)并通过赛力特来过滤混合物，然后用饱和的碳酸氢钠/硫代硫酸钠溶液(1:1v/v；200mL x2)洗涤。经MgSO4来干燥有机层，在减压下过滤和浓缩以产生双酮6，为黄色/橙色海绵(25.5g,100％)。LC/MS(3.173分钟(ES+))。m/z:854.20[M]+。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.32(s,2H),7.25(s,2H),5.50(d,2H,J＝10.1Hz),4.75(d,2H,J＝10.1Hz),4.60(dd,2H,J＝9.9,3.1Hz),4.31–4.18(m,6H),3.89–3.84(m,8H),3.78–3.62(m,4H),3.55(dd,2H,J＝19.3,3.0Hz),2.76(dd,2H,J＝18.6,10.2Hz),2.42(p,2H,J＝5.8Hz),0.98–0.91(m,4H),0.00(s,18H)。
(b)1,1’-[[(丙烷-1,3-二基)二氧基]双(11aS)-7-甲氧基-2-[[(三氟甲基)磺酰基]氧基]-10-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-1,10,11,11a-四氢-5H-吡咯并[2,1-c][1,4]-苯并二氮杂-5,11-二酮](7)
在-45℃(干冰/乙腈)下并在氮气氛下，以1份将无水2,6-二甲基吡啶(1.984g，17.864mmol，6.22当量)注入双酮6(2.45g，2.977mmol，1.0当量)在无水DCM(90mL)中的剧烈搅拌溶液。快速逐滴注射取自刚刚打开的安瓿的无水三氟甲烷磺酸酐(5.04g，17.86mmol，6.0当量)，同时保持温度不高于-40℃。在-45℃下允许搅拌反应混合物1小时，此时TLC(50/50v/v正己烷/EtOAc)和LCMS显示起始材料的完全消耗。用DCM(100mL)立即稀释冷反应混合物，然后在剧烈摇动下，用水(1x50mL)、5％柠檬酸溶液(1x100mL)、饱和NaHCO3(100mL)、盐水(50mL)洗涤，经MgSO4干燥，过滤并浓缩(在减压下)以产生粗产物，通过快速层析(硅胶，梯度洗脱90:10正己烷/EtOAc v/v至60:40正己烷/EtOAc v/v)对其纯化，以提供双烯醇三氟甲磺酸酯7，为黄色泡沫状物(2.097g,63％)。LC/MS(3.916分钟(ES+))。m/z:1117.24[M]+。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.33(s,2H),7.26(s,2H),7.14(t,2H,J＝2.0Hz),5.51(d,2H,J＝10.1Hz),4.76(d,2H,J＝10.1Hz),4.62(dd,2H,J＝11.0,3.6Hz),4.32–4.23(m,4H),3.94–3.90(m,8H),3.81–3.64(m,4H),3.16(ddd,2H,J＝16.4,11.1,2.3Hz),2.43(p,2H,J＝5.9Hz),1.23–0.92(m,4H),0.02(s,18H)。
(ii)(E)-(9H-芴-9-基)甲基3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)烯丙基氨基甲酸酯(10)
(a)(9H-芴-9-基)甲基丙-2-炔基氨基甲酸酯(9)
在-78℃下，将Fmoc氯化物(25.00g,96.64mmol,1.05当量)在DCM(150mL)中的溶液逐滴加入炔丙基胺8(5.89mL,92.04mmol,1.0当量)和三乙胺(15.4mL,110.4mmol,1.2当量)在DCM(200mL)中的溶液。在室温下允许搅拌反应混合物，并在16小时以后，用水(300mL)、0.1N含水柠檬酸(300mL)、饱和含水NaHCO3(300mL)和盐水(200mL)洗涤溶液。经硫酸镁来干燥有机相，过滤和浓缩(在减压下)以提供无定形白色粉末。在冷己烷(200mL)中进行超声处理，接着过滤以提供产物，为白色固体(24.316g,95％)。LC/MS(2.758分钟(ES+))。m/z:300.0[M+Na]+。1H NMR(400MHz,CDCl3),δ7.74(d,2H,J＝7.6Hz),7.57(d,2H,J＝7.4Hz),7.41–7.37(m,2H),7.30(dt,2H,J＝7.5,1.2Hz),4.93(br s,1H),4.41(d,2H,J＝6.9Hz),4.21(t,1H,J＝6.4Hz),3.99(d,2H,J＝3.3Hz),2.24(t,1H,J＝2.5Hz)。
(b)(E)-(9H-芴-9-基)甲基3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基)烯丙基氨基甲酸酯(10)
在0℃和在氮气下，将纯BH3.SMe2复合物(9.35mL，92.47mmol，1.3当量)逐滴加入α(-)蒎烯(25.20g，19.72mmol，2.6当量)在无水THF(40mL)中的溶液。允许搅拌反应过夜并观察到白色沉淀物。在0℃下，将Fmoc炔丙基胺9(19.72g，71.13mmol，1.0当量)在无水THF(40mL)中的溶液加入反应混合物并在室温下允许进行反应过夜，从而引起白色沉淀物溶解并形成浅草色悬浮液(pale straw suspension)。然后在0℃下添加纯乙醛(121.32mL，2.134mol，30.0当量)并搅拌混合物5小时。在减压下除去挥发物。添加乙醚(125mL)，接着频哪醇(10.08g，85.36mmol，1.2当量)。在室温下允许搅拌混合物过夜。将混合物吸收在DCM(125mL)中，用水(2x75mL)洗涤，然后经硫酸镁干燥。在减压下通过浓缩来除去挥发物并通过快速层析(0/100至60/40乙酸乙酯/己烷v/v)来纯化残余物。合并产物馏分并在减压下浓缩，以产生无色油，将其吸收在少量的DCM中，冷却至-78℃，然后添加己烷直到形成白色沉淀物。允许搅拌悬浮液5分钟并过滤，以提供产物，作为白色固体(14.09g，49％)。LC/MS(分钟(ES+))。m/z:[M]+。1H NMR(400MHz,CDCl3)),δ7.76(d,2H,J＝7.6Hz),7.59(d,2H,J＝7.4Hz),7.40(t,2H,J＝7.4Hz),7.32(t,2H,J＝7.4Hz),6.59(dt,1H,J＝18.0,4.7Hz),5.60(d,2H,J＝18.0Hz),4.90-4.83(m,1H),4.40(d,2H,J＝7.1Hz),4.22(t,1H,J＝7.1Hz),3.92(t,1H,J＝4.7Hz),1.27(s,12H)。
(iii)(S)-2-((S)-2-(((9H-芴-9-基)甲氧基)羰基氨基)-3-甲基丁酰氨基)丙酸(HO-Ala-Val-Fmoc)(12)
将H-Val-Ala-OH11(1.0g，5.313mmol，1.0当量)和Na2CO3(1.42g，13.282mmol，2.5当量)溶解于蒸馏H2O(40mL)，并在添加二氧杂环已烷(40mL)以前，将混合物冷却至0℃。发生氨基酸盐的部分沉淀。在剧烈搅拌下，经10分钟，滴加Fmoc-Cl(1.44g，5.579mmol，1.05当量)溶解在二氧杂环已烷(40mL)中的溶液。在除去冰浴以前，在0℃下，搅拌产生的混合物2小时，然后持续搅拌16小时。在减压下蒸发溶剂并将剩余固体溶解于水(450mL)。用1N HCl(25mL)将pH调节至2，随后用EtOAc(3x250mL)提取水层。用盐水(100mL)来洗涤合并的有机物，经MgSO4干燥，过滤并且在减压下除去挥发物，以提供纯HO-Ala-Val-Fmoc12，为白色固体(2.06g,94％)。LC/MS(2.758分钟(ES+)),m/z:411.0[M+H]+。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.47(br s,1H),8.20(d,1H,J＝6.7Hz),7.89(d,2H,J＝7.5Hz),7.75(t,2H,J＝6.8Hz),7.43–7.38(m,3H),7.34–7.30(m,2H),4.31–4.16(m,4H),3.88(dd,1H,J＝8.8,7.2Hz),1.98(m,1H),1.26(d,3H,J＝7.3Hz),0.89(d,3H,J＝6.8Hz),0.86(d,3H,J＝6.8Hz)。
实施例2
(a)(S)-8-(3-((S)-2-((E)-3-(((9H-芴-9-基)甲氧基)羰基氨基)丙-1-烯基)-7-甲氧基-5,11-二氧-10-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-5,10,11,11a-四氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-8-基氧基)丙氧基)-7-甲氧基-5,11-二氧-10-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-5,10,11,11a-四氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-2-基三氟甲烷磺酸酯(13)
将硼酸酯10(2.19g，5.61mmol，0.95当量)在甲苯(6mL)中的悬浮液经1小时逐滴加入双烯醇三氟甲磺酸酯7(6.6g，5.91mmol，1.0当量)、四(三苯膦)钯(0)(0.273g，0.236mmol，0.04当量)、碳酸钠(2.00g，18.91mmol，3.2当量)在甲醇(28mL)、甲苯(56mL)和水(34mL)中的搅拌溶液。在室温下允许搅拌反应混合物过夜，然后浓缩至干燥，将残余物吸收在EtOAc(200mL)中并用水(2x150mL)、盐水(150mL)洗涤，经MgSO4干燥，过滤并浓缩(在减压下)。通过快速层析(硅胶，80:20己烷/EtOAc v/v至10:90己烷/EtOAc，然后纯EtOAc)来纯化粗产物，以提供回收的7、产物和二取代的杂质。2.49g(37％)的13为黄色固体。LC/MS(3.930分钟(ES+)),m/z:1247.39[M+H]+。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.78(d,2H,J＝7.6Hz),7.60(d,2H,J＝7.4Hz),7.41(t,2H,J＝7.6Hz),7.36–7.31(m,1H),7.14(m,1H),6.96(m,1H),6.36(d,1H,J＝14.4Hz),5.69–5.59(m,1H),5.51(dd,2H,J＝10.1,3.0Hz),4.87–4.81(m,1H),4.75(dd,2H,J＝10.1,7.9Hz),4.61(dd,1H,J＝10.9,3.6Hz),4.54(dd,2H,J＝10.6,3.3Hz),4.43(d,2H,J＝6.6Hz),4.31-4.20(m,6H),3.95–3.87(m,9H),3.81–3.63(m,6H),3.15(ddd,1H,J＝16.2,10.9,2.3Hz),2.93-2.83(m,1H),2.43(hep,1H,J＝5.8Hz),1.00–0.92(m,4H),0.01(s,18H)。2.06g(33％)的7。LC/MS(3.916分钟(ES+))。0.770g的二取代的杂质，作为黄色固体。LC/MS(3.977分钟(ES+))。m/z:1376.52[M+H]+。
(b)化合物14a-e
(i)(9H-芴-9-基)甲基(E)-3-((S)-7-甲氧基-8-(3-((S)-7-甲氧基-2-甲基-5,11-二氧-10-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-5,10,11,11a-四氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-8-氧基)丙氧基)-5,11-二氧-10-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-5,10,11,11a-四氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-2-基)烯丙基氨基甲酸酯(14a)
在氮气氛下，将三苯胂(0.010g，0.0321mmol，0.8当量)加入三氟甲磺酸酯13(0.050g，0.0401mmol，1.0当量)、甲基硼酸(0.012g，0.20mmol，5.0当量)、氧化银(0.074g，0.321mmol，8.0当量)和磷酸三钾(0.102g，0.481mmol，12.0当量)在无水二氧杂环已烷(2mL)中的混合物。用氮气冲洗反应并添加双(苄腈)氯化钯(II)(0.003g，0.00802mmol，0.2当量)。在被加热到70℃以前，再次用氮气冲洗反应1小时。对0.200g的三氟甲磺酸酯13，重复上述反应条件，并通过垫用乙酸乙酯洗液来过滤合并的反应混合物。在减压下浓缩粗制物质并通过快速层析纯化以提供产物，为淡黄色固体(0.010g,56％)。LC/MS(3.823分钟(ES+)),m/z:1112.92[M+H]+。
(ii)(9H-芴-9-基)甲基(E)-3-((S)-7-甲氧基-8-(3-((S)-7-甲氧基-5,11-二氧-2-((E)-丙-1-烯基)-10-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-5,10,11,11a-四氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-8-氧基)丙氧基)-5,11-二氧-10-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-5,10,11,11a-四氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-2-基)烯丙基氨基甲酸酯(14c)
在氮气氛下，将反式-1-丙烯-1-基硼酸(0.103g，1.20mmol，3.0当量)、三乙胺(0.220ml，1.60mmol，4.0当量)和单三氟甲磺酸酯13(0.500g，0.401mmol，1.0当量)溶解于乙醇(10mL)、甲苯(20mL)和水(3mL)的混合物。在氮气下脱气反应混合物5分钟并添加四(三苯膦)钯(0)(0.018g，0.016mmol，0.04当量)。在60℃下搅拌反应混合物50分钟，然后在减压下浓缩至干燥并通过快速层析(硅胶，50:50乙酸酯/己烷v/v，然后66:33乙酸乙酯/己烷v/v)来纯化粗制固体，以提供产物，为淡黄色固体(0.35g,77％)。LC/MS(3.910分钟(ES+)),m/z:1137.86[M+H]+。
(iii)(9H-芴-9-基)甲基(E)-3-((S)-8-(3-((S)-2-(苯并[d][1,3]二氧l-5-基)-7-甲氧基-5,11-二氧-10-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-5,10,11,11a-四氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-8-氧基)丙氧基)-7-甲氧基-5,11-二氧-10-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-5,10,11,11a-四氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-2-基)烯丙基氨基甲酸酯(14d)
在氮气下，将3,4-(亚甲二氧基)苯基硼酸(0.027g，0.160mmol，2.0当量)、三乙胺(0.065g，0.064mmol，8.0当量)和单三氟甲磺酸酯13(0.100g，0.080mmol，1.0当量)溶解于乙醇(1mL)、甲苯(2mL)和水(0.4mL)的混合物。排空反应容器并在添加四(三苯膦)钯(0)(0.006g，0.005mmol，0.06当量)以前，用氮气冲洗三次。然后排空烧瓶，并用氮气冲洗三次，然后在微波辐射下和在80℃下加热8分钟。在0.100g规模重复上述反应两次，并对0.130g规模重复上述反应一次。合并粗制反应混合物，用DCM(10mL)稀释并用H2O(10mL)洗涤。经MgSO4干燥有机层，过滤和浓缩(在减压下)，并通过快速层析(硅胶，30/70至20/80v/v己烷/乙酸乙酯)来纯化残余物，以提供产物，为淡黄色固体(0.199g,62％)。LC/MS(3.887分钟(ES+)),m/z:1217.57[M+H]+。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.77(d,2H,J＝7.4Hz),7.60(d,2H,J＝7.5Hz),7.43–7.29(m,7H),6.97–6.94(m,2H),6.88(dd,2H,J＝7.8,1.7Hz),6.78(d,2H,J＝8.1Hz),6.35(d,1H,J＝15.7Hz),5.97(s,2H),5.69–5.59(m,1H),5.50(dd,2H,J＝10.1,2.7Hz),4.84(m,1H),4.75(dd,2H,J＝10.1,5.8Hz),4.61–4.52(m,3H),4.44(d,1H,J＝6.9Hz),4.32-4.20(m,6H),3.94–3.87(m,9H),3.81–3.64(m,6H),3.15(ddd,1H,J＝16.2,10.6,1.9Hz),2.88(m,1H),2.43(m,1H),0.99–0.95(m,4H),0.01(s,18H)。
(iv)(9H-芴-9-基)甲基(E)-3-((S)-7-甲氧基-8-(3-((S)-7-甲氧基-2-(4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)-5,11-二氧-10-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-5,10,11,11a-四氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-8-氧基)丙氧基)-5,11-二氧-10-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-5,10,11,11a-四氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-2-基)烯丙基氨基甲酸酯(14e)
在氮气氛下，将单三氟甲磺酸酯13(0.100g，0.0802mmol，1.0当量)、(4-甲基哌嗪-1-基)苯基硼酸、频哪醇酯(0.023g，0.0762，0.95当量)和三乙胺(0.051mL，0.369mmol，4.6当量)溶解于甲苯/乙醇/H2O[6:3:1](4mL)的混合物。用氮气冲洗反应5分钟并添加钯-四三苯膦(0.9mg，0.000802mmol，0.01当量)。然后在80℃下使反应经受微波辐射5分钟。对0.100g规模，重复上述反应3次。在减压下浓缩合并的反应混合物，并在H2O(180mL)和乙酸乙酯(180mL)之间分配固体残余物。在用盐水(180mL)洗涤合并的有机物以前，用乙酸乙酯(2x180mL)提取水层，经MgSO4,干燥，过滤并浓缩(在减压下)。通过快速层析(硅胶，40:1v/v DCM/MeOH至20:1v/v DCM/MeOH)来纯化产生的粗制混合物，以提供所期望的产物，作为黄色固体(0.220g,54％)、LC/MS(2.833分钟(ES+)),m/z:1272.53[M+H]+。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.77(d,2H,J＝7.5Hz),7.60(d,2H,J＝7.3Hz),7.43–7.39(m,3H),7.35–7.30(m,6H),6.95(m,1H),6.90–6.87(m,1H),6.34(d,1H,J＝15.7Hz),5.67–5.57(m,1H),5.50(dd,2H,J＝10.1,3.3Hz),4.86(m,1H),4.75(dd,2H,J＝10.1,5.6Hz),4.54(m,2H),4.44(d,2H,J＝6.8Hz),4.31–4.21(m,6H),3.96–3.87(m,9H),3.81–3.73(m,3H),3.71–3.62(m,3H),3.31–3.20(m,5H),3.10(m,1H),2.87(m,1H),2.58(m,4H),2.43(m,2H),2.36(s,3H),0.97(m,4H),0.01(s,18H)。
(c)化合物15a-e
(i)(9H-芴-9-基)甲基(E)-3-((S)-8-(3-((S)-2-(苯并[d][1,3]二氧l-5-基)-7-甲氧基-5-氧-5,11a-二氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-8-氧基)丙氧基)-7-甲氧基-5-氧-5,11a-二氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-2-基)烯丙基氨基甲酸酯(15d)
在氮气氛下，将SEM双内酰胺14d(0.223g，0.183mmol，1.0当量)溶解于THF(10mL)并冷却至-78℃。经5分钟，滴加超氢化物溶液(0.373mL，0.373mmol，2.04当量)。在20分钟以后，用水洗涤等分部分，供LCMS和TLC分析，并且在30分钟以后，添加水(30mL)并除去冷浴。用EtOAc(2x30mL)提取有机层并用盐水(30mL)洗涤合并的有机提取物，经MgSO4干燥，过滤并浓缩(在减压下)。将粗产物溶解于MeOH(12mL)、DCM(6mL)和水(2mL)以及足够的硅胶以形成稠密的搅拌悬浮液，其被静置5天。过滤悬浮液并用DCM/MeOH9:1(～200mL)洗涤直到产物的完全洗脱。用盐水(2x70mL)洗涤有机层，经MgSO4干燥，过滤和浓缩(在减压下)并通过快速层析(硅胶，100/0至90/10v/vCHCl3/MeOH)来纯化残余物，以提供产物，作为黄色固体(0.133g，79％)。LC/MS(2.916分钟(ES+)),m/z:926.33[M+H]+。
(ii)(9H-芴-9-基)甲基(E)-3-((S)-7-甲氧基-8-(3-((S)-7-甲氧基-2-(4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)-5-氧-5,11a-二氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-8-氧基)丙氧基)-5-氧-5,11a-二氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-2-基)烯丙基氨基甲酸酯(15e)
在氮气氛下，将SEM双内酰胺14e(0.250g，0.196mmol，1.0当量)溶解于THF(13mL)并冷却至-78℃。经5分钟，滴加超氢化物溶液(0.40mL，0.401mmol，2.04当量)。在20分钟以后，用水洗涤等分部分，供LCMS和TLC分析。在30分钟以后，添加水(30mL)并除去冷浴。用EtOAc(2x40mL)提取有机层并用盐水(40mL)洗涤合并的有机提取物，用MgSO4干燥，过滤和除去(在减压下)。将粗产物溶解于MeOH(13mL)、DCM(7mL)和水(1.7mL)并且足够的硅胶以形成稠密的搅拌悬浮液。在5天以后，通过烧结漏斗来过滤悬浮液并用DCM/MeOH9:1(～200mL)洗涤直到产物的完全洗脱。用盐水(2x70mL)来洗涤有机层，用MgSO4干燥，过滤并除去溶液(在减压下)。通过快速层析(硅胶，CHCl3100至96:4v/v CHCl3/MeOH)进行纯化以产生产物，为淡黄色固体(0.090g,47％)。LC/MS(2.112分钟(ES+)),m/z:981.0[M+H]+。
(d)化合物16a-e
(i)(S)-2-((E)-3-氨基丙-1-烯基)-8-(3-((S)-2-(苯并[d][1,3]二氧-5-基)-7-甲氧基-5-氧-5,11a-二氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-8-氧基)丙氧基)-7-甲氧基-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-5(11aH)-酮(16d)
将哌啶(6滴，过量)加入Fmoc烯丙胺15d(0.030g，0.0306mmol，1.0当量)在无水DMF(0.30mL)中的搅拌混合物并在环境温度下搅拌混合物。在20分钟以后，反应混合物的LCMS显示反应完成，然后用DCM(30mL)稀释反应混合物并用水(3x30mL)洗涤。经MgSO4来干燥有机层，过滤和浓缩(在减压下)。将粗制物质溶解于氯仿并通过过滤来收集得到的沉淀物，以提供产物，作为橙色固体(0.003g,13％)。LC/MS(1.802分钟(ES+)),m/z:704.1[M+H]+。
(ii)(S)-2-((E)-3-氨基丙-1-烯基)-7-甲氧基-8-(3-((S)-7-甲氧基-2-(4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)-5-氧-5,11a-二氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-8-氧基)丙氧基)-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-5(11aH)-酮(16e)
将哌啶(4滴，过量)加入Fmoc烯丙基胺15e(0.02g，0.0204mmol，1.0当量)在无水DMF(0.25mL)中的搅拌混合物，然后在环境温度下搅拌混合物。在30分钟以后，用DCM(30mL)来稀释反应混合物并用水(3x30mL)洗涤。经MgSO4来干燥有机层，过滤和浓缩(在减压下)。将粗制物质溶解于氯仿并通过过滤来收集得到的沉淀物，以提供产物，作为橙色固体(0.001g,7％)。LC/MS(1.495分钟(ES+)),m/z:379.51/2[M+2H]+。
合成关键中间体
1-碘-2-氧-6,9,12,15-四氧杂-3-氮杂十八烷-18-酸(I5)
将碘乙酸酐(0.250g，0.706mmol，1.1当量)在无水DCM(1mL)中的溶液加入在DCM(1mL)中的氨基-PEG(4)-酸I4(0.170g，0.642mmol，1.0当量)。在黑暗中并在室温下搅拌混合物过夜。用0.1M HCl、水洗涤反应混合物，经MgSO4干燥，过滤和浓缩(在减压下)、通过快速层析(硅胶，3％MeOH和0.1％甲酸，在氯仿中，至10％MeOH和0.1％甲酸，在氯仿中)来纯化残余物，以提供产物，作为橙色油(0.118g,42％)。LC/MS(1.623分钟(ES+)),m/z:433..98[M+H]+。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.069(s,1H),7.22(br s,1H),3.79(t,2H,J＝5.8Hz),3.74(s,2H),3.72–3.58(m,14H),3.50–3.46(m,2H),2.62(t,2H,J＝5.8Hz)。
实施例3
(a)化合物17a-e
(i)(S)-2-((E)-3-氨基丙-1-烯基)-7-甲氧基-8-(3-((S)-7-甲氧基-2-甲基-5,11-二氧-10-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-5,10,11,11a-四氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-8-氧基)丙氧基)-10-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-5,11(10H,11aH)-二酮(17a)
将哌啶(0.133mL，1.35mmol，12当量)加入Fmoc胺14a(0.125g，0.112mmol，1.0当量)在DMF(1.8ml)中的搅拌溶液。在室温下搅拌30分钟以后，LCMS分析表明起始材料的消耗，并用DCM(200mL)稀释反应混合物，然后用水(3x200mL)洗涤。经MgSO4来干燥有机层，过滤并浓缩至干燥，以提供粗产物，其并没有经历进一步的纯化(0.100g，假定100％产率)。使用这种材料，而没有进一步表征。
(ii)(S)-2-((E)-3-氨基丙-1-烯基)-7-甲氧基-8-(3-((S)-7-甲氧基-5,11-二氧-2-((E)-丙-1-烯基)-10-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-5,10,11,11a-四氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-8-氧基)丙氧基)-10-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-5,11(10H,11aH)-二酮(17c)
将哌啶(0.40mL，4.0mmol，12当量)加入Fmoc胺14c(0.380g，0.334mmol，1.0当量)在DMF(5.0mL)中的搅拌溶液。在室温下搅拌20分钟以后，LCMS分析表明起始材料的消耗，然后用DCM(300mL)稀释反应混合物并用水(3x300mL)洗涤。经MgSO4来干燥有机层，过滤和浓缩至干燥(在减压下)，以提供粗产物，其并没有经历进一步的纯化(0.306g，假定100％产率)。
LC/MS(2.533分钟(ES+)),m/z:916.3[M+H]+。
(iii)(S)-2-((E)-3-氨基丙-1-烯基)-7-甲氧基-8-(3-((S)-7-甲氧基-2-(4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)-5,11-二氧-10-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-5,10,11,11a-四氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-8-氧基)丙氧基)-10-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-5,11(10H,11aH)-二酮(17e)
将哌啶(0.40mL，4.0mmol，14.2当量)加入Fmoc胺14e(0.358g，0.282mmol，1.0当量)在DMF(5.0mL)中的搅拌溶液。在室温下搅拌上述透明溶液30分钟。用DCM(300mL)稀释反应混合物并用水(3x300mL)洗涤。经MgSO4来干燥有机层，过滤和浓缩(在减压下)，以提供粗产物，其并没有经历进一步的纯化(0.296g，假定100％产率)。LC/MS(2.049分钟(ES+)),m/z:1051.2[M+H]+。
(b)化合物18a-e
(i)(9H-芴-9-基)甲基(R)-1-((S)-1-((E)-3-((S)-7-甲氧基-8-(3-((S)-7-甲氧基-2-甲基-5,11-二氧-10-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-5,10,11,11a-四氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-8-氧基)丙氧基)-5,11-二氧-10-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-5,10,11,11a-四氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-2-基)烯丙基氨基)-1-氧丙-2-基氨基)-3-甲基-1-氧丁-2-基氨基甲酸酯(18a)
将1-乙基-3-(3’-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(0.018g，0.095mmol，1.0当量)加入烯丙胺17a(假定100％产率，0.100g,0.095mmol,1.0当量)和HO-Ala-Val-Fmoc12(0.036g,0.095mmol,1.0当量)在无水二氯甲烷(6mL)中的溶液。在室温下搅拌反应混合物120分钟，其时，用二氯甲烷(10mL)稀释反应混合物，并用水(10mL)和盐水(10mL)依次洗涤。经MgSO4来干燥有机层，过滤并除去过量二氯甲烷(在减压下)。通过快速层析(硅胶；100:1v/v DCM/MeOH至40:1v/v DCM/MeOH)来纯化产生的残余物，以提供产物，作为黄色固体(0.050g,35％)。LC/MS(3.677分钟(ES+)),m/z:1281.42[M+H]+。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.76(d,2H,J＝7.7Hz),7.58(m,2H),7.40(t,2H,J＝7.6Hz),7.34(d,2H,J＝5.7Hz),7.31(m,3H),7.25(m,2H),6.93(s,1H),6.68(m,1H),6.34(m,3H),5.58(m,1H),5.49(m,2H),4.71(m,2H),4.45(m,5H),4.27(m,4H),4.22(t,1H,J＝7.0Hz),3.97(m,2H),3.89(m,7H),3.75(m,2H),3.65(m,3H),3.44(m,1H),2.77(m,2H),2.43(m,2H),2.14(m,1H),1.83(d,3H,J＝1.0Hz),1.40(d,3H,J＝6.9Hz),0.99–0.91(m,10H),0.01(s,9H),0.00(s,9H)。
(ii)(9H-芴-9-基)甲基(S)-1-((S)-1-((E)-3-((S)-7-甲氧基-8-(3-((S)-7-甲氧基-5,11-二氧-2-((E)-丙-1-烯基)-10-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-5,10,11,11a-四氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-8-氧基)丙氧基)-5,11-二氧-10-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-5,10,11,11a-四氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-2-基)烯丙基氨基)-1-氧丙-2-基氨基)-3-甲基-1-氧丁-2-基氨基甲酸酯(18c)
将1-乙基-3-(3’-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(0.0641g，0.334mmol，1.0当量)加入烯丙胺17c(假定100％产率，0.306g，0.334mmol，1.0当量)和HO-Ala-Val-Fmoc12(0.1367g，0.334mmol，1.0当量)在无水二氯甲烷(18mL)中的溶液。在室温下，搅拌反应混合物95分钟，其时，用二氯甲烷(30mL)稀释反应混合物并依次用水(30mL)和盐水(30mL)洗涤。经MgSO4来干燥有机层，过滤和除去过量二氯甲烷(在减压下)。通过快速层析(硅胶；100:1v/v DCM/MeOH至40:1v/vDCM/MeOH)来纯化产生的残余物，以提供产物，为黄色固体(0.220g，50％)。LC/MS(3.804分钟(ES+)),m/z:1307.37[M+H]+。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.76(d,2H,J＝7.6Hz),7.57(m,2H),7.39(t,2H,J＝7.6Hz),7.34(d,2H,J＝3.2Hz),7.31(m,3H),7.26(m,1H),6.93(s,1H),6.85(m,1H),6.36(m,2H),6.24(d,1H,J＝14.7Hz),5.68(m,1H),5.58(m,1H),5.49(m,2H),4.72(m,2H),4.83(m,4H),4.39(m,1H),4.27(m,4H),4.22(t,1H,J＝6.9Hz),3.98(m,3H),3.89(m,8H),3.75(m,2H),3.65(m,4H),2.85(m,2H),2.43(m,2H),2.14(m,1H),1.82(dd,3H,J＝5.8,0.8Hz),1.40(d,3H,J＝6.9Hz),0.99–0.92(m,10H),0.01(s,9H),0.00(s,9H)。
(iii)(9H-芴-9-基)甲基(S)-1-((S)-1-((E)-3-((S)-7-甲氧基-8-(3-((S)-7-甲氧基-2-(4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)-5,11-二氧-10-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-5,10,11,11a-四氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-8-氧基)丙氧基)-5,11-二氧-10-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-5,10,11,11a-四氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-2-基)烯丙基氨基)-1-氧丙-2-基氨基)-3-甲基-1-氧丁-2-基氨基甲酸酯(18e)
将1-乙基-3-(3’-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(0.0541g，0.282mmol，1.0当量)加入烯丙胺17e(假定100％产率，0.296g，0.282mmol，1.0当量)和HO-Ala-Val-Fmoc12(0.116g，0.282mmol，1.0当量)在无水二氯甲烷(18mL)中的溶液。在室温下，搅拌反应混合物80分钟，其时，用二氯甲烷(30mL)稀释反应混合物并依次用水(30mL)和盐水(30mL)洗涤。经MgSO4来干燥有机层，过滤和除去过量二氯甲烷(在减压下)。通过快速层析(硅胶；40:1v/v DCM/MeOH至20:1v/v DCM/MeOH)来纯化产生的残余物，以提供产物，为黄色固体(0.245g,60％)。LC/MS(2.706分钟(ES+)),m/z:721.51/2[M+2H]+。
(c)化合物19a-e
(i)(9H-芴-9-基)甲基(S)-1-((S)-1-((E)-3-((S)-7-甲氧基-8-(3-((S)-7-甲氧基-5-氧-2-((E)-丙-1-烯基)-5,11a-二氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-8-氧基)丙氧基)-5-氧-5,11a-二氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-2-基)烯丙基氨基)-1-氧丙-2-基氨基)-3-甲基-1-氧丁-2-基氨基甲酸酯(19c)
在氮气氛下，将SEM Fmoc胺18c(0.212g，0.162mmol，1.0当量)溶解于THF(9.2mL)并冷却至-78℃。经4分钟，滴加超氢化物溶液(0.330mL，0.330mmol，2.04当量)。在45分钟以后，用水和MeOH来稀释等分部分，供LCMS。在搅拌另外10分钟以后，用水(27mL)稀释反应混合物并除去冷浴。用EtOAc(2x27mL)提取有机层并用盐水(27mL)洗涤合并的有机提取物，经MgSO4来干燥，过滤和浓缩(在减压下)。将粗产物溶解于MeOH(11.05mL)、DCM(5.53mL)和水(1.85mL)，并添加足够的硅胶，以形成稠密的悬浮液，对其搅拌5天。过滤悬浮液并用DCM/MeOH9:1(～200mL)洗涤，直到产物的完全洗脱。用盐水(2x70mL)洗涤有机层，经MgSO4干燥，过滤和浓缩(在减压下)。通过快速层析(硅胶；40:1v/v DCM/MeOH至20:1v/v DCM/MeOH)来纯化产生的残余物，以提供产物，作为黄色固体(0.060g,36％)。LC/MS(2.802分钟(ES+)),m/z:1016.15[M+H]+。
(ii)(9H-芴-9-基)甲基(R)-1-((S)-1-((E)-3-((S)-7-甲氧基-8-(3-((S)-7-甲氧基-2-(4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)-5-氧-5,11a-二氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-8-氧基)丙氧基)-5-氧-5,11a-二氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-2-基)烯丙基氨基)-1-氧丙-2-基氨基)-3-甲基-1-氧丁-2-基氨基甲酸酯(19e)
在氮气氛下，将SEM Fmoc胺18e(0.245g，0.170mmol，1.0当量)溶解于THF(10.6mL)并冷却至-78℃。经4分钟，滴加超氢化物溶液(0.347mL，0.347mmol，2.04当量)。在45分钟以后，用水和MeOH稀释等分部分，供LCMS。在搅拌另外10分钟以后，用水(35mL)稀释反应混合物并除去冷浴。用EtOAc(2x35mL)提取有机层，并用盐水(35mL)洗涤合并的有机提取物，用MgSO4干燥，过滤和浓缩(在减压下)。将粗制物质溶解于MeOH(12.8mL)、DCM(6.4mL)和水(2.15mL)，并添加足够的硅胶以形成稠密的悬浮液，对其搅拌5天。过滤悬浮液并用DCM/MeOH9:1(～200mL)洗涤，直到产物的完全洗脱。用盐水(2x100mL)洗涤有机层，经MgSO4干燥，过滤和浓缩(在减压下)。通过快速层析(硅胶；40:1v/v DCM/MeOH至20:1v/v DCM/MeOH)来纯化产生的残余物，以提供产物(0.100g，51％)。LC/MS(2.117分钟(ES+)),m/z:575.71/2[M+2H]+。
(a)化合物20a-e
(i)(S)-2-氨基-N-((S)-1-((E)-3-((S)-7-甲氧基-8-(3-((S)-7-甲氧基-5-氧-2-((E)-丙-1-烯基)-5,11a-二氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-8-氧基)丙氧基)-5-氧-5,11a-二氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-2-基)烯丙基氨基)-1-氧丙-2-基)-3-甲基丁酰胺(20c)
将哌啶(0.04mL，4.1mmol，13.7当量)加入Fmoc胺19c(0.030g，0.0295mmol，1当量)在无水DMF(0.5mL)中的搅拌混合物，然后在环境温度下搅拌混合物。在20分钟以后，LCMS显示反应完成，然后用DCM(75mL)稀释反应混合物并用水(3x75mL)洗涤。经MgSO4来干燥有机层，过滤和浓缩至干燥(在减压下)。与正己烷一起进行共蒸发以获得产物，作为棕色油，并且此材料没有进一步经受纯化(0.023g，假定100％)。LC/MS(1.868分钟(ES+)),m/z:794.2[M+H]+。
(ii)(S)-2-氨基-N-((S)-1-((E)-3-((S)-7-甲氧基-8-(3-((S)-7-甲氧基-2-(4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基)-5-氧-5,11a-二氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂8-氧基)丙氧基)-5-氧-5,11a-二氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂2-基)烯丙基氨基)-1-氧丙-2-基)-3-甲基丁酰胺(20e)
将哌啶(0.058mL，0.590mmol，12.0当量)加入Fmoc胺19e(0.050g，0.0492mmol，1.0当量)在无水DMF(0.8mL)中的搅拌混合物，然后在环境温度下搅拌混合物。在20分钟以后，LCMS显示反应完成，然后用DCM(30mL)稀释反应混合物并用水(3x30mL)洗涤。经MgSO4来干燥有机层，过滤和浓缩至干燥(在减压下)。与正己烷一起进行共蒸发以获得产物，为棕色油，并且此材料没有进一步经受纯化(0.040g，假定100％)。LC/MS(1.533分钟(ES+)),m/z:928.2[M+H]+。
(a)化合物21a-e
(i)1-(2-碘乙酰氨基)-N-((S)-1-((S)-1-((E)-3-((S)-7-甲氧基-8-(3-((S)-7-甲氧基-5-氧-2-((E)-丙-1-烯基)-5,11a-二氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-8-氧基)丙氧基)-5-氧-5,11a-二氢-1H-苯并[e]吡咯并[1,2-a][1,4]二氮杂-2-基)烯丙基氨基)-1-氧丙-2-基氨基)-3-甲基-1-氧丁-2-基)-3,6,9,12-四氧杂十五烷-15-酰胺(21c)
将2-乙氧基-1-乙氧基羰基-1,2-二氢喹啉(0.007g，0.0290mmol，1.0当量)加入胺20c(假定100％，0.023g，0.0290mmol，1.0当量)和1-碘-2-氧-6,9,12,15-四氧杂-3-氮杂十八烷-18-酸(I5)(0.0126g,0.0290mmol,1.0当量)在无水二氯甲烷(2mL)中的溶液。搅拌反应混合物18小时，然后用DCM(6mL)稀释并用水(2x10mL)洗涤。经MgSO4来干燥有机层，过滤和浓缩(在减压下)。产生的残余物经受快速层析(硅胶；40:1v/v DCM/MeOH至5:1v/v DCM/MeOH)，以提供产物，作为淡黄色油(0.0043g,29％)。LC/MS(2.380分钟(ES+)),m/z:605.01/2[M+2H]+。
实施例4：确定体外细胞毒性
以150μL生长培养基/孔，将细胞接种进入黑色侧面透明底96孔板(Costar，Corning)并在放入37℃、5％CO2的培养箱以前，允许在生物柜中留置1小时。第二天，制备4X浓度的药物原液，然后滴定为10倍系列稀释，从而产生8点剂量曲线，并且以50μl/孔添加剂、重复两次。随后在37℃、5％CO2下温育细胞48小时。通过用100μL Cell Titer Glo(Promega)溶液孵育1小时来测量细胞毒性，然后用Fusion HT板读取器(Perkin Elmer)来测量发光。用Excel(Microsoft)和GraphPad(Prism)来处理数据以产生剂量响应曲线，然后产生IC50值并收集数据。

Claims (57)

1.一种具有式I的化合物：
其中：
R2为式II：
其中X选自包括以下的组：OH、SH、CO2H、COH、N＝C＝O、NHNH2、CONHNH2、NHRN，其中RN选自包括H和C1-4烷基的组；
RC1、RC2和RC3独立地选自H和未取代的C1-2烷基；
以及或者：
R12选自由以下组成的组：
(ia)C5-10芳基，由一个或多个取代基可选取代，所述取代基选自包括以下的组：卤素、硝基、氰基、醚、C1-7烷基、C3-7杂环基和双-氧基-C1-3亚烷基；
(ib)C1-5饱和脂族烷基；
(ic)C3-6饱和环烷基；
(id)其中R21、R22和R23各自独立地选自H、C1-3饱和烷基、C2-3链烯基、C2-3炔基和环丙基，其中在R12基团中碳原子的总数不大于5；
(ie)其中R25a和R25b中的一个是H而另一个选自苯基，所述苯基是由选自卤基、甲基、甲氧基的基团可选取代的；吡啶基；和苯硫基；以及
(if)其中R24选自：H；C1-3饱和烷基；C2-3链烯基；C2-3炔基；环丙基；苯基，所述苯基是由选自卤基、甲基、甲氧基的基团可选取代的；吡啶基；和苯硫基；
R6和R9独立地选自H、R、OH、OR、SH、SR、NH2、NHR、NRR’、硝基、Me3Sn和卤素；
其中R和R’独立地选自可选取代的C1-12烷基、C3-20杂环基和C5-20芳基；
R7选自H、R、OH、OR、SH、SR、NH2、NHR、NHRR’、硝基、Me3Sn和卤素；
或者：
(a)R10是H，并且R11是OH、ORA，其中RA是C1-4烷基；
(b)R10和R11在它们所结合的氮和碳原子之间形成氮-碳双键；或
(c)R10是H并且R11是SOzM，其中z是2或3并且M是单价药用阳离子；
R″是C3-12亚烷基，其链可以被一个或多个杂原子，和/或芳环所中断；
Y和Y’选自O、S或NH；
R6’、R7’、R9’分别选自与R6、R7和R9相同的基团，并且R10’和R11’与R10和R11相同，其中如果R11和R11’是SOzM，那么M可以表示二价药用阳离子。
2.根据任何权利要求1所述的化合物，其中，R7选自H、OH和OR。
3.根据权利要求2所述的化合物，其中，R7是C1-4烷氧基。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的化合物，其中，Y是O。
5.根据前述权利要求中任一项所述的化合物，其中，R”是C3-7亚烷基。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的化合物，其中R9是H。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的化合物，其中，R6选自H和卤素。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的化合物，其中，RC1、RC2和RC3独立地选自H和甲基。
9.根据权利要求8所述的化合物，其中，RC1、RC2和RC3都为H。
10.根据权利要求8所述的化合物，其中，RC1、RC2和RC3都是甲基。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的化合物，其中，X选自OH、SH、CO2H、-N＝C＝O和NH2。
12.根据权利要求11所述的化合物，其中，X是NH2。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的化合物，其中，R12是C5-7芳基。
14.根据权利要求13所述的化合物，其中，R12是苯基。
15.根据权利要求1至12中任一项所述的化合物，其中，R12是C8-10芳基。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的化合物，其中，R12带有一至三个取代基。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的化合物，其中，所述取代基选自甲氧基、乙氧基、氟、氯、氰基、双-氧基-亚甲基、甲基-哌嗪基、吗啉代和甲基-苯硫基。
18.根据权利要求1至12中任一项所述的化合物，其中，R12是C1-5饱和脂族烷基。
19.根据权利要求18所述的化合物，其中，R12是甲基、乙基或丙基。
20.根据权利要求1至12中任一项所述的化合物，其中，R12是C3-6饱和环烷基。
21.根据权利要求20所述的化合物，其中，R12是环丙基。
22.根据权利要求1至12中任一项所述的化合物，其中，R12是下式的基团：
23.根据权利要求22所述的化合物，其中，在R12基团中碳原子的总数不大于4。
24.根据权利要求23所述的化合物，其中，在R12基团中碳原子的总数不大于3。
25.根据权利要求22至24中任一项所述的化合物，其中，R21、R22和R23中的一个是H，而其他两个基团选自H、C1-3饱和烷基、C2-3链烯基、C2-3炔基和环丙基。
26.根据权利要求22至24中任一项所述的化合物，其中，R21、R22和R23中的两个是H，而其他一个基团选自H、C1-3饱和烷基、C2-3链烯基、C2-3炔基和环丙基。
27.根据权利要求1至12中任一项所述的化合物，其中，R12是下式的基团：
28.根据权利要求27所述的化合物，其中，R12是以下基团：
29.根据权利要求1至12中任一项所述的化合物，其中，R12是下式的基团：
30.根据权利要求29所述的化合物，其中，R24选自H、甲基、乙基、乙烯基和乙炔基。
31.根据权利要求30所述的化合物，其中，R24选自H和甲基。
32.根据权利要求1至31中任一项所述的化合物，其中，R10和R11形成氮-碳双键。
33.根据权利要求1至32中任一项所述的化合物，其中，R6’、R7’、R9’、R10’、R11’和Y’分别与R6、R7、R9、R10、R11和Y相同。
34.根据权利要求1至33中任一项所述的化合物在制备用于治疗增生性疾病的药物中的应用。
35.根据权利要求1至33中任一项所述的化合物，用于治疗增生性疾病。
36.一种式II的化合物：
其中：
R2、R6、R7、R9、Y、R”、Y’、R12、R6’、R7’和R9’是如针对在根据权利要求1至31中任一项所述的式I的化合物中所限定的；
以及或者：
(a)R10是氨基甲酸酯氮保护基团，并且R11是O-ProtO，其中ProtO是氧保护基团；
(b)R10是半缩醛胺氮保护基团并且R11是氧代基；
并且R10’和R11’与R10和R11相同。
37.根据权利要求36所述的化合物，其中，R10是Troc。
38.根据权利要求36或37所述的化合物，其中，R11是OTBS。
39.根据权利要求36所述的化合物，其中，R11是氧代基并且R10是SEM。
40.一种具有式III的结合物：
L-(LU-D)p  (I)
其中L是配体单元，
LU是接头单元，
p是1至20，以及
D是药物单元，所述药物单元是根据权利要求1至33中任一项所述的PBD二聚体，其中，LU经由R2的X取代基连接至D。
41.根据权利要求40所述的结合物，其中，所述接头单元(LU)具有式IIIa或式IIIb：
-A1 a-L1 s-L2 y-,  (IIIa)
其中：
-A1-是延伸物单元，
a是1或2，
L1-是特异性单元，
s是范围为0至12的整数，
-L2-是间隔物单元，以及
y是0、1或2，并且
p是1至20；或
其中：
-A1-是连接至延伸物单元(L2)的延伸物单元，
a是1或2，
L1-是连接至延伸物单元(L2)的特异性单元，
s是范围为1至12的整数，
-L2-是间隔物单元，
y是1或2，并且
p是1至20。
42.根据权利要求41所述的结合物，其中，所述接头单元(LU)具有式IIIa。
43.根据权利要求42所述的结合物，其中，A1选自：
其中所述星号表示与L1的连接点，所述波形线表示与所述配体单元的连接点，并且n是0至6；
其中所述星号表示与L1的连接点，所述波形线表示与所述配体单元的连接点，并且n是0至6；
其中所述星号表示与L1的连接点，所述波形线表示与所述配体单元的连接点，n是0或1，并且m是0至30；或
其中所述星号表示与L1的连接点，所述波形线表示与所述配体单元的连接点，n是0或1，并且m是0至30。
44.根据权利要求42所述的结合物，其中，A1是：
其中所述星号表示与L1的连接点，所述波形线表示与所述配体单元的连接点，并且n是0至6。
45.根据权利要求44所述的结合物，其中，n是5。
46.根据权利要求41至45中任一项所述的结合物，其中，L1包含氨基酸序列。
47.根据权利要求46所述的结合物，其中，L1是二肽。
48.根据权利要求47所述的结合物，其中，L1选自由缬氨酸-丙氨酸、缬氨酸-瓜氨酸和苯丙氨酸-赖氨酸组成的组。
49.根据权利要求41至48中任一项所述的结合物，其中，y是0。
50.根据权利要求41至49中任一项所述的结合物，其中，y是1或2。
51.根据权利要求50所述的结合物，其中，L2是：
其中所述星号表示与所述药物单元的连接点，所述波形线表示与L1的连接点，Y是-N(H)-、-O-、-C(＝O)N(H)-或-C(＝O)O-，并且n是0至3。
52.根据权利要求51所述的结合物，其中，L2是：
53.根据权利要求40至52中任一项所述的结合物在制备用于治疗增生性疾病或自身免疫病的药物中的应用。
54.根据权利要求40至52中任一项所述的结合物用于治疗增生性疾病或自身免疫病的应用。
55.一种用于治疗患有增生性疾病或自身免疫病的哺乳动物的方法，包括给予有效量的根据权利要求40至52中任一项所述的结合物。
56.一种式V的药物接头：
LU-D  (V)
或其药用盐或溶剂化物，其中，LU是接头单元并且其中D是药物单元，所述药物单元是根据权利要求1至33中任一项所述的PBD二聚体，但其中X选自O、S、CO2、CO、NH(C＝O)、NHNH、CONHNH、NRN，其中RN选自包括H和C1-4烷基的组。
57.根据权利要求56所述的药物接头，具有以下式：
(a)其中G1是延伸基团以形成与配体单元的连接，L1是特异性单元，L2是共价键或连同-OC(＝O)-一起形成自消除基团；或
(b)G1-L1-L2-D，其中G1是延伸物单元以形成与配体单元的连接，L1是特异性单元，L2是共价键或自消除基团；
其中L1和L2是如在权利要求41至52的任一项中所限定。
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