CN104619350A - 结合到核受体配体多肽的抗psma抗体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及抗前列腺特异性膜抗原抗体(αPSMA)和包含至少一个非天然编码氨基酸的αPSMA抗体-核受体配体(NRL)结合物。

Description

结合到核受体配体多肽的抗PSMA抗体
技术领域
本发明涉及抗前列腺特异性膜抗原抗体(αPSMA)和包含至少一个非天然编码氨基酸的αPSMA抗体-核受体配体(NRL)结合物。
背景技术
前列腺癌是在发达国家中在男性中最常诊断的非皮肤相关性恶性肿瘤。据估计每六个男性中将有一个被诊断患有前列腺癌。在使用例如前列腺特异性抗原(PSA)的基于血清的标记物后，前列腺癌的诊断已经得到极大改进。另外，前列腺肿瘤相关抗原为肿瘤显像、诊断和靶向疗法提供标靶。前列腺特异性膜抗原(PSMA)(一种前列腺肿瘤相关标记物)就是这种标靶。
PSMA是高度限制于前列腺分泌上皮细胞膜的糖蛋白。其表达水平已经与肿瘤侵袭性相关。各种免疫组织学研究已经表明与在良性前列腺上皮细胞中的PSMA水平相比，在几乎所有的前列腺癌案例中的PSMA水平有所上升。在所述疾病的所有阶段中都发现强烈的PSMA染色，包括前列腺上皮内瘤形成、晚期雄激素非依赖性前列腺癌和继发性前列腺肿瘤，其局部化到淋巴结、骨骼、软组织和肺。
PSMA形成一种非共价同型二聚体，所述同型二聚体基于其处理神经肽N-乙酰天冬氨酰谷氨酸和谷氨酸结合叶酸衍生物的能力而具有谷氨酸羧肽酶活性。尽管PSMA在疾病发病机制中所起的精确生物作用仍是未知的，但其在前列腺肿瘤中的过度表达是众所周知的。已表明PSMA执行多个与细胞存活和迁移相关的生理功能。
已出现在用于如肿瘤学、发炎性疾病和传染性疾病的领域中的数量增加的人类恶性肿瘤的疗法中作为重要组成部分的基于抗体的疗法。在大多数情况下，治疗功能的基础是基于抗体的药物对其标靶抗原所具有的高度特异性和亲和性。以药物、毒素或放射性核素武装单克隆抗体是mAb可以诱发治疗效果的另一策略。通过组合抗体的精致靶向特异性与毒性作用分子的肿瘤杀伤力，免疫结合物准许在标靶与正常组织之间进行灵敏的辩别，由此导致与大部分常规化学治疗药物相比较小的副作用。
鉴于PSMA的物理特性和其关于前列腺癌进展的表达模式，PSMA是研发用于显像、诊断和治疗用途的抗体-药物结合物的极好的标靶。随后，研发了首个经报导的PSMA特异性MAb，7E11，并且以诊断剂的形式将其商品化以用于肿瘤显像(ProstaScint,新泽西州普林斯顿赛托根(Cytogen,Princeton,N.J.))。然而，这种抗体识别PSMA的细胞内表位，这限制了其作为检测PSMA的显像剂的有用性。最近，例如J591的识别PSMA的细胞外部分的mAb已经被鉴别。因此，需要可以用于显像、诊断和/或治疗用途的抗PSMA抗体结合物。本发明提供用于前列腺癌的所述抗体结合物。
发明内容
本文中提供通过连接子结合到糖皮质激素和糖皮质激素类似物的靶向部分肽。在一些实施例中，靶向部分是抗前列腺特异性膜抗原抗体。在一些实施例中，糖皮质激素和糖皮质激素类似物(也称为核受体配体或NRL)可包括(但不限于)FK506、雷帕霉素(rapamycin)、环孢灵A(cyclosporine A)、达沙替尼(dasatinib)、地塞米松(dexamethasone)和类似物。借助于非限制性实例，本发明包括：
其中A是αPSMA抗体；
Fg是连接抗体与连接子的官能团，其选自：
L1和L2是连接子；
D选自：糖皮质激素；氟化4-氮杂类甾醇；氟化4-氮杂类甾醇衍生物；抗雄激素；α-取代类固醇；羰基氨基-苯并咪唑；17-羟基4-氮杂雄甾-3-酮；抗雄激素联苯；戈舍瑞林(goserelin)；尼鲁米特(nilutamid)；前胡素(decursin)；氟他胺；p,p'-DDE；农利灵(vinclozolin)；醋酸环丙孕酮；利谷隆(linuron)；激酶抑制剂；星形孢菌素(staurosporine)、塞卡替尼(saracatinib)、芬戈莫德(Fingolimod)和地塞米松(dexamethasone)：
m＝1-4
在本发明的一些实施例中，
G-L1-L2-D
其中G是用于结合以连接抗体与连接子的官能团，其选自：
L1选自-J-W-、-NH-J-W-，
J选自：-C1-C30亚烷基-、含有0到20个选自O、S或N的杂原子的-C2-C30亚烯基-；经取代的-C1-C30亚烷基、含有0到20个选自O、S或N的杂原子的经取代的-C2-C30亚烯基；
W选自不存在、-CO-、-NHCO-、-OCO-
L2选自-(E-Q)k-，
E是酶分裂基质：具有或不具有对氨基苯甲基醇的二肽至多为六肽，其选自：
-ValCit-(对氨基苯甲醇-CO)k-、-ValLys-(对氨基苯甲醇-CO)k-、-ValArg-(对氨基苯甲醇-CO)k-、-PheLys-(对氨基苯甲醇-CO)k-、-PheArg-(对氨基苯甲醇-CO)k-，
k＝0、1；
Q是间隔子，其选自：
并且R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8独立地选自H、CH3、(C1-C6)烷基
这些具有多种活性的结合物适用于治疗多种疾病。
本发明的核受体配体结合物也可以由下式表示：
Ab-L-Y
其中Ab是靶向部分肽，在一些实施例中是αPSMA抗体；Y是核受体配体(NRL)；并且L是连接基团或键。
在一些实施例中，Ab为多肽。在特定实施例中，多肽为抗体。在某些特定实施例中，抗体为αPSMA。抗体在受体处的活性可以与本文中阐述的教导内容中的任一者一致。
核受体配体(Y)完全或部分非肽，并且在核受体或核激素受体处以与本文中阐述的教导内容中的任一者一致的活性起作用。在一些实施例中，NRL具有约1mM或更低，或100μΜ或更低，或10μΜ或更低或1μΜ或更低的EC50或IC50。在一些实施例中，NRL的分子量至多为约5000道尔顿，或至多为约2000道尔顿，或至多为约1000道尔顿，或至多为约500道尔顿。NRL可以在本文所描述的核激素受体中的任一者处起作用或具有本文所描述的结构中的任一者。
在一些实施例中，抗体在受体处具有EC50(或IC50)，其为NRL在其核受体处的EC50或IC50的约100倍以内，或约75倍以内，或约50倍以内，或约40、30、25、20、15、10或5倍以内。在一些实施例中，抗体在其受体处具有EC50(IC50)，其为NRL在其核受体处的EC50或IC50的约100倍以内，或约75倍以内，或约50倍以内，或约40、30、25、20、15、10或5倍以内。在一些实施例中，抗体在受体处具有EC50(或IC50)，其为NRL在其核受体处的EC50或IC50的约100倍以内，或约75倍以内，或约50倍以内，或约40、30、25、20、15、10或5倍以内。
在本发明的一些方面中，提供Ab-L-Y的前药，其中所述前药包含通过酰胺键共价连接到Ab的活性位点的二肽前药元素(A-B)。在生理条件下并且在不存在酶活性的情况下后续去除二肽使Ab-L-Y结合物恢复全部活性。
在本发明的一些方面中，还提供包含Ab-L-Y结合物和医药学上可接受的载剂的医药组合物。
在本发明的其它方面中，提供用于投与治疗有效量的本文所描述的Ab-L-Y结合物以用于治疗患者的疾病或医学病况的方法。在一些实施例中，所述疾病或医学病况选自由以下各者组成的群组：代谢综合症、糖尿病、肥胖症、肝脂肪变性以及神经退行性疾病。
本文中揭示用于治疗与免疫学相关的病况的本发明实施例。在本发明的一些实施例中，具有一或多个连接子的糖皮质激素连接到非天然氨基酸，以及制造所述非天然氨基酸和多肽的方法。
在一些实施例中，描述一种化合物，其包含式(XXXI-A)：
其中：
NRL为任何核受体配体；
A是任选的，并且当存在时为低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚环烷基、经取代低碳数亚环烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、亚炔基、低碳数亚杂烷基、经取代亚杂烷基、低碳数亚杂环烷基、经取代低碳数亚杂环烷基、亚芳基、经取代亚芳基、亚杂芳基、经取代亚杂芳基、亚烷芳基、经取代亚烷芳基、亚芳烷基或经取代亚芳烷基；
B是任选的，并且当存在时为选自由以下组成的群组的连接子：低碳数亚烷基、经取代的低碳数亚烷基、低碳数亚烯基、经取代的低碳数亚烯基、低碳数杂亚烷基、经取代的低碳数杂亚烷基、-O-、-O-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-S-、-S-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-S(O)k-(其中k为1、2或3)、-S(O)k(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(O)-、-C(O)-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(S)-、-C(S)-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')-、-NR'-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(O)N(R')-、-CON(R')-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-CSN(R')-、-CSN(R')-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')CO-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')C(O)O-、-S(O)kN(R')-、-N(R')C(O)N(R')-、-N(R')C(S)N(R')-、-N(R')S(O)kN(R')-、-N(R')-N＝、-C(R')＝N-、-C(R')＝N-N(R')-、-C(R')＝N-N＝、-C(R')2-N＝N-以及-C(R')2-N(R')-N(R')-，其中R'各自独立地为H、烷基或经取代的烷基；
R1为H、氨基保护基、树脂、至少一个氨基酸、多肽或多核苷酸；
R2为OH、酯保护基、树脂、至少一个氨基酸、多肽或多核苷酸；
R3和R4各自独立地为H、卤素、低碳数烷基或经取代的低碳数烷基，或R3与R4或两个R3基团任选地形成环烷基或杂环烷基；
Z具有以下结构：
R5为H、CO2H、C1-C6烷基或噻唑；
R6为OH或H；
Ar为苯基或吡啶；
R7为C1-C6烷基或氢；
L是选自由以下组成的群组的连接子：-亚烷基-、-亚烷基-C(O)-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-C(O)-、-(亚烷基-O)n-(CH2)n'-NHC(O)-(CH2)n″-C(Me)2-S-S-(CH2)n″'-NHC(O)-(亚烷基-O)n″″-亚烷基-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-W-、-亚烷基-C(O)-W-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-U-亚烷基-C(O)-以及-(亚烷基-O)n-亚烷基-U-亚烷基-；
W具有以下结构：
U具有以下结构：
并且
n、n'、n″、n″'和n″″各自独立地为大于或等于一的整数；
或其活性代谢物或医药学上可接受的前药或溶剂合物。
在某些实施例中，提供一种医药组合物，其包含所描述的化合物中的任一者和医药学上可接受的载剂、赋形剂或粘合剂。
在其它或替代实施例中的是检测患者体内是否存在多肽的方法，所述方法包含投与包含含至少一个杂环的非天然氨基酸的多肽，并且所得含杂环的非天然氨基酸多肽相对于同源天然存在的氨基酸多肽调节多肽的免疫原性。
应理解，本文所描述的方法和组合物不限于本文所描述的特定方法、方案、细胞系、构筑体和试剂，并且因此可能不同。也应理解，本文中所用的术语仅出于描述具体实施例的目的而并不打算限制本文所描述的方法和组合物的范围，所述范围将仅由所附权利要求书限制。
除非上下文另作明确指示，否则如本文和所附权利要求书中所使用，单数形式“一(a/an)”和“所述”包括多个参考物。
除非另外定义，否则本文所用的所有技术和科学术语都具有与本文所述的本发明所属领域的一般技术人员通常所理解相同的含义。尽管可以在本文所述的本发明的实践或测试中使用类似或等效于本文所描述的那些方法、装置和材料的任何方法、装置和材料，现在描述优选的方法、装置和材料。
本文中所提及的所有公开案和专利都是以全文引用的方式并入本文中，以用于描述和揭示(例如)所述公开案中所描述的构筑体和方法的目的，所述构筑体和方法可以结合当前所描述的本发明一起使用。提供本文中论述的公开案仅仅用于在本申请的申请日之前对其进行揭示。不应将本文中的任何内容理解为承认本文所描述的本发明人由于先前发明或因任何其它原因而无权提前所述揭示内容的日期。
如本文所用，术语“靶向部分”是指特异性地识别并且结合到细胞-表面受体以使得靶向部分将本发明的结合物的传递引导到表面上表达受体(例如PSMA、CD45、CD70、CD74、CD22)的细胞群的任何分子或剂。靶向部分包括但不限于：抗体、αPSMA抗体或其片段；结合至细胞表面受体(例如上皮成长因子受体(EGFR)、T细胞受体(TCR)、B细胞受体(BCR)、CD28、血小板衍生成长因子受体(PDGF)、烟碱乙酰胆碱受体(nAChR)等)的肽、激素、生长因子、细胞激素以及任何其它天然或非天然配体。
如本文所用，“连接子”是使两个单独实体彼此结合的键、分子或分子群。连接子可以提供所述两个实体的理想间距，或可以进一步供给允许两个实体彼此分离的不稳定键。不稳定键包括可光裂解基团、酸不稳定部分、碱基不稳定部分、可水解基团以及酶可裂解基团。在一些实施例中，术语“连接子”是指将本发明的结合物桥接到靶向部分的任何剂或分子。所属领域的一般技术人员认识到，在本发明结合物上的对于本发明结合物的功能并非必需的位点是附接连接子和/或靶向部分的理想位点，其条件是一旦附接到本发明的结合物上，所述连接子和/或靶向部分不干扰本发明结合物治疗糖尿病或肥胖症的功能，亦即刺激来自细胞的cAMP分泌的能力。
如本文所用，“核受体”(NR)是指调节细胞核内基因表达的配体活化(有时与其它共活化剂和共抑制剂一致)蛋白质。核受体是一类在细胞内发现的负责感测(其为一个非限制性实例)类固醇和甲状腺激素和某些其它分子的蛋白质。作为响应，这些受体与其它蛋白质一起作用以调节特定基因的表达，由此控制有机体的发育、内稳定和代谢。核受体能够直接结合到DNA并且调节邻接基因的表达，因此这些受体被归类为转录因子。核受体对基因表达的调节通常仅在配体(影响受体行为的分子)存在时发生。更确切地说，配体与核受体结合引起受体的构象变化，这又活化受体，从而引起基因表达的调节(上调或下调)。核受体的将其与其它类别的受体区分开来的独特特性是其能够与基因组DNA的表达直接相互作用并且控制基因组DNA的表达。因此，核受体在胚胎发育和成人内稳定两方面起到关键作用。一些核受体可根据机制或同源性归类。
如本文所用，“NR配体”、“核受体配体”和“NRL”是指与核受体相互作用，并且可包含疏水性或亲脂性部分，并且在一或多个核受体(NR)处具有生物活性(激动剂或拮抗剂)的分子。NRL可完全或部分非肽。在一些实施例中，NRL是结合到NR并且活化NR的激动剂。在其它实施例中，NRL是拮抗剂。在一些实施例中，NRL是通过与天然或非天然配体竞争结合到活性位点或阻断天然或非天然配体与活性位点的结合来起作用的拮抗剂。在一些实施例中，NRL是抗雄激素化合物。在某些实施例中，抗雄激素NRL选自由以下各者组成的群组：抗雄激素；α取代类固醇；羰基氨基-苯并咪唑；17-羟基4-氮杂雄甾-3-酮；抗雄激素联苯；戈舍瑞林；尼鲁米特；前胡素；氟他胺；p,p'-DDE；农利灵；醋酸环丙孕酮；利谷隆。在某些实施例中，抗雄激素NRL选自由以下各者组成的群组：氟化4-氮杂类甾醇；氟化4-氮杂类甾醇衍生物；抗雄激素；α-取代类固醇；羰基氨基-苯并咪唑；17-羟基4-氮杂雄甾-3-酮；抗雄激素联苯；戈舍瑞林；尼鲁米特；前胡素；氟他胺；p,p'-DDE；农利灵；醋酸环丙孕酮以及利谷隆。在其它实施例中，NRL是通过与活性位点或异位位点结合并且防止NR活化或使NR去活化来起作用的拮抗剂。
如本文所用，“类固醇和其衍生物”是指具有下式A的结构的天然存在或合成的化合物：
其中R1和R2，当存在时，独立地为在式A化合物结合到核激素受体之后准许或促进激动剂或拮抗剂活性的部分；R3和R4独立地为在式A化合物结合到核激素受体之后准许或促进激动剂或拮抗剂活性的部分；并且每一虚线表示任选的双键。式A可在位置1、2、3、4、5、6、7、8、9、11、12、14、15、16和17中的一或多者处进一步包含一或多个取代基。可考虑的任选取代基包括但不限于：OH、NH2、酮以及C1-C18烷基。类固醇和其衍生物的特定、非限制性实例包括胆固醇、胆酸雌二醇、睾酮和氢化可的松(hydrocortisone)。
如本文所用，“抗雄激素”是指一组能够防止或抑制雄激素、雄性激素对于人体中正常响应性组织的生物学作用的激素受体拮抗剂化合物。“抗雄激素”可以是在雄激素作用标靶位点处竞争性地抑制雄激素作用的任何医药学上可接受的活性剂。可在本发明中使用的抗雄激素的实例包括但不限于：香豆素(coumarins)、羟基氟他胺(hydroxyflutamide)、尼鲁米特(nilutamide)、醋酸环丙孕酮、酮康唑(ketoconazole)、非那雄安(finasteride)、比卡鲁胺(bicalutamide)、他莫西芬(novaldex)、尼鲁米特片(nilandron)、氟他胺、孕酮、螺内酯、氟康唑(fluconazole)、度他雄胺(dutasteride)、哈尔满(harman)、去甲哈尔满(norharman)、哈尔明碱(harmine)、骆驼蓬碱(harmaline)、四氢哈尔明碱(tetrahydroharmine)、哈尔酚(harmol)、哈马洛(harmalol)、乙基哈尔酚、正丁基哈尔酚和其它β-咔啉衍生物或其组合。
如本文所用，“胆汁酸和其衍生物”是指天然存在或合成的式M化合物：
其中R15、R16和R17中的每一者独立地为在式M化合物结合到核激素受体之后准许或促进激动剂或拮抗剂活性的部分；在一些实施例中，R15和R16中的每一者独立地为氢、(C0-C8烷基)卤基、C1-C18烷基、C2-C18烯基、C2-C18炔基、杂烷基或(C0-C8烷基)OH；并且R17是OH、(C0-C8烷基)NH(C1-C4烷基)S03H或(C0-C8烷基)NH(C1-C4烷基)COOH。式M可在位置1、2、3、4、5、6、7、8、9、11、12、14、15、16和17中的一或多者处进一步包含一或多个取代基。胆汁酸的非限制性实例包括胆酸、脱氧胆酸、石胆酸、鹅脱氧胆酸、牛磺胆酸和甘胆酸。
如本文所用，“胆固醇和其衍生物”是指包含类似于胆固醇结构的结构的天然存在或合成的化合物，如以下所示：
胆固醇的衍生物可包括氧化型胆固醇，例如羟基胆固醇、24(S)-羟基胆固醇、27-羟基胆固醇和胆甾烯醇酸。
如本文所用，“脂肪酸和其衍生物”是指包含长非分支链C1到C28烷基或C2到C28烯基部分并且可任选地包含一或多个卤基取代基且/或任选地包含一或多个除卤基之外的取代基的羧酸。在一些实施例中，长非分支链烷基或烯基部分可完全由卤基取代(例如，所有氢由卤基原子置换)。短链脂肪酸包含1到5个碳原子。中链脂肪酸包含6到12个碳。长链脂肪酸包含13到22个碳原子。极长链脂肪酸包含23到28个碳原子。脂肪酸的特定、非限制性实例包括甲酸、乙酸、正己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、十九烷酸、花生酸、二十一烷酸、二十二烷酸、二十三烷酸、蜂蜜酸、肉豆蔻脑酸、棕榈油酸、十六碳烯酸、油酸、亚麻油酸、α-次亚麻油酸、反油酸、十八碳烯酸、花生四烯酸、羟基二十碳四烯酸(DiHETE)、十八醇酸、二十碳三炔酸酸、二十碳二烯酸、二十碳三烯酸、二十碳五烯酸、芥子酸、二高亚麻酸、二十二碳三烯酸、二十二碳五烯酸、二十二碳六烯酸以及肾上腺酸。
如本文所用，“皮质醇和其衍生物”是指天然存在或合成的式C化合物：
其中R2、R3、R6、R7、R8、R9和R10各自独立地为在式C化合物结合到核激素受体之后准许或促进激动剂或拮抗剂活性的部分；并且每一虚线表示任选的双键。在一些实施例中，式C的结构在四环的一或多个位置，例如位置1、2、4、5、6、7、8、11、12、14和15处经一或多个取代基取代。皮质醇的衍生物和其衍生物的特定、非限制性实例包括皮质醇、乙酸可的松(cortisone)、倍氯米松(beclometasone)、泼尼松(prednisone)、泼尼松龙(prednisolone)、甲基泼尼松龙、倍他米松(betamethasone)、曲安西龙(trimcinolone)以及地塞米松。
如本文所用，“连接基团”是使两个单独实体彼此结合的分子或分子群。连接基团可以提供所述两个实体的理想间距，或可以进一步供给允许两个实体彼此分离的不稳定键。不稳定键包括可水解基团、可光裂解基团、酸不稳定部分、碱基不稳定部分以及酶可裂解基团。
如本文所用，“二肽”是a-氨基酸或a-羟基酸通过肽键连接到另一氨基酸的结果。
如本文所用，术语“化学裂解”在缺乏任何进一步指定的情况下涵盖导致共价化学键破裂的非酶促反应。
如本文所用，术语“约”意指比所陈述的值或值范围大或小10％，但并不打算仅将任何值或值范围指定为这一较宽定义。前面是术语“约”的每一值或值范围还意欲涵盖所陈述的绝对值或值范围的实施例。
术语“基于醇醛的连接”或“基于混合醇醛的连接”是指一种羰基化合物与另一羰基化合物(其可能相同或可能不相同)的烯醇化物/烯醇的酸或碱催化缩合从而产生β-羟基羰基化合物，即醇醛。
如本文所用，术语“亲和标记”是指可逆或不可逆地结合另一分子以修饰所述分子、破坏所述分子或与其形成化合物的标记。举例来说，亲和标记包括酶和其基质，或抗体和其抗原。
术语“烷氧基”、“烷氨基”和“烷硫基”(或硫代烷氧基)以其常规含义使用，并且指分别通过氧原子、氨基或硫原子连接到分子的那些烷基。
除非另作说明，否则术语“烷基”本身或作为另一分子的一部分意指直链或分支链或环烃基或其组合，其可为完全饱和、单元或多元不饱和的，并且可包括二价和多价基团，具有指定数量的碳原子(亦即C1-C10意指一到十个碳)。饱和烃基的实例包括但不限于(例如)以下基团：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、仲丁基、环己基、(环己基)甲基、环丙基甲基；同系物和异构物，如正戊基、正己基、正庚基、正辛基等。不饱和烷基是具有一或多个双键或三键的烷基。不饱和烷基的实例包括(但不限于)乙烯基、2-丙烯基、巴豆基(crotyl)、2-异戊烯基、2-(丁二烯基)、2,4-戊二烯基、3-(1,4-戊二烯基)、乙炔基、1-丙炔基和3-丙炔基、3-丁炔基以及高级同系物和异构体。除非另外指出，否则术语“烷基”也意欲包括在本文中更详细地定义的那些烷基衍生物，例如“杂烷基”、“卤烷基”和“高烷基”。
术语“亚烷基”本身或作为另一分子的一部分意指衍生自烷烃的二价自由基，如由(-CH2-)n例示，其中n可以是1到约24。仅举例来说，所述基团包括但不限于具有10个或以下碳原子的基团，例如结构-CH2CH2-和-CH2CH2CH2CH2-。“低碳数烷基”或“低碳数亚烷基”是较短链烷基或亚烷基，其通常具有八个或八个以下碳原子。除非另外指出，否则术语“亚烷基”还意欲包括在本文中描述为“亚杂烷基”的那些基团。
术语“氨基酸”是指天然存在的和非天然氨基酸，以及以与天然存在的氨基酸类似的一种方式起作用的氨基酸类似物和氨基酸模拟物。天然编码氨基酸为20种常见氨基酸(丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸和缬氨酸)以及吡咯赖氨酸和硒代半胱氨酸。氨基酸类似物是指具有与天然存在氨基酸相同的基本化学结构(仅举例来说，与氢、羧基、氨基和R基团结合的α-碳)的化合物。所述类似物可具有修饰R基团(借助于实例，正白氨酸)或可具有修饰肽主链，同时仍保持作为天然存在氨基酸的相同基本化学结构。氨基酸类似物的非限制性实例包括高丝氨酸、正白氨酸、蛋氨酸亚砜、蛋氨酸甲基锍。
氨基酸在本文中可以由其名称、其通常已知的三字母符号或由IUPAC-IUB生物化学命名法委员会(Biochemical Nomenclature Commission)所推荐的单字母符号来提及。另外，核苷酸可以由其通常已接受的单字码来提及。
“氨基末端修饰基团”是指可以附接到末端胺基的任何分子。举例来说，所述末端胺基可以在聚合分子末端，其中所述聚合分子包括但不限于多肽、多核苷酸和多糖。末端修饰基团包括但不限于各种水溶性聚合物、肽或蛋白质。仅举例来说，末端修饰基团包括聚乙二醇或血清白蛋白。末端修饰基团可以用于修饰聚合分子的治疗特征，包括但不限于增加肽的血清半衰期。
如本文所用，术语“抗原结合片段”是指保留结合到抗原的能力的抗体的一或多个片段。已显示，抗体的抗原结合功能可由完整抗体的片段来进行。涵盖在术语抗体的“抗原结合片段”内的结合片段的实例包括(i)Fab片段，由V.sub.L、V.sub.H、C.sub.L和C.sub.H1域组成的单价片段；(ii)F(ab').sub.2片段，包含两个通过二硫桥键在铰链区连接的Fab片段的二价片段；(iii)由V.sub.H和C.sub.H1域组成的Fd片段；(iv)由抗体的单臂的V.sub.L和V.sub.H域组成的Fv片段，(v)dAb片段(沃德(Ward)等人,(1989)自然(Nature)341:544-546)，其由V.sub.H域组成；(vi)分离的互补决定区(CDR)，例如包含或不包含额外序列(连接子、一或多个框架区等)的V.sub.H CDR3和(v)两个到六个包含或不包含额外序列(连接子、一或多个框架区等)的分离的CDR的组合。此外，尽管Fv片段的两个域V.sub.L和V.sub.H通过单独基因编码，其可以使用重组方法，通过使其能够以单一多肽链形式制得的合成连接子接合，V.sub.L和V.sub.H区域在所述单一多肽链中配对以形成单价分子(称为单链Fv(scFv)；参见例如伯德(Bird)等人(1988)科学(Science)242:423-426；和休斯顿(Huston)等人(1988)美国国家科学院院刊(Proc.Natl.Acad.Sci,USA)85:5879-5883)。所述单链抗体还意欲涵盖在术语抗体的“抗原结合片段”内。此外，抗原结合片段包括包含以下各者的结合域免疫球蛋白融合蛋白：(i)与免疫球蛋白铰链区多肽融合的结合域多肽(例如重链可变区、轻链可变区或通过连接肽与轻链可变区融合的重链可变区)，(ii)与铰链区融合的免疫球蛋白重链CH2恒定区，以及(iii)与CH2恒定区融合的免疫球蛋白重链CH3恒定区。铰链区可以通过以丝氨酸残基替换一或多个半胱氨酸残基来修饰以便防止二聚化。所述结合域免疫球蛋白融合蛋白进一步揭示于US 2003/0118592和US 2003/0133939中。使用所属领域中的技术人员已知的常规技术获得这些抗体片段，并且以与完整抗体相同的方式筛选片段的效用。
典型的抗原结合位点由由轻链免疫球蛋白与重链免疫球蛋白的成对形成的可变区构成。抗体可变区的结构极为一致并且展现极类似的结构。这些可变区通常由间杂有称为互补决定区(CDR)的三个高变区的相对同源框架区(FR)构成。常常通过CDR的序列指示抗原结合片段的整体结合活性。FR常常在CDR的三个维度中恰当定位和对准以用于理想抗原结合中起一定作用。
实际上，由于CDR序列负责大部分抗体-抗原相互作用，有可能通过构建包括来自移植到来自具有不同特性的不同抗体的框架序列上的特定天然存在的抗体的CDR序列的表现载体来表达显示特定天然存在抗体的特性的重组抗体(参见例如莱克曼,L.(Riechmann,L)等人,1998，自然(Nature)332:323-327；琼斯,P.(Jones,P.)等人,1986,自然321:522-525；以及奎因,C.(Queen,C.)等人,1989美国国家科学院院刊86:10029-10033)。可以从包括生殖系抗体基因序列的公共DNA资料库获得所述框架序列。这些生殖系序列将不同于成熟抗体基因序列，因为其将不包括由在B细胞成熟期间的V(D)J接合形成的完全组装变量基因。生殖系基因序列也将不同于在整个变量基因中含有突变但通常丛集于CDR中的高亲和力二级全套抗体的序列。举例来说，体细胞突变在框架区1的氨基末端部分和框架区4的羧基末端部分中相对不频繁。此外，许多体细胞突变并不显著改变抗体的结合特性。出于此原因，不必获得特定抗体的整个DNA序列以再造具有与初始抗体的结合特性类似的结合特性的完整重组抗体。跨越CDR区的部分重链和轻链序列通常足以达成此目的。部分序列用于判定哪些生殖系变量和接合基因片段有助于重组的抗体变量基因。生殖系序列随后用于填充可变区的缺失部分。重链和轻链前导序列在蛋白质成熟期间裂解并且并不有助于最终抗体的特性。为了添加缺失序列，可以通过接合或PCR扩增将克隆的cDNA序列与合成寡核苷酸组合。或者，可以合成整个可变区以产生完全合成的可变区克隆体。这一方法具有某些优势，例如抵消或包括特定限制位点，或使特定密码子最佳化。
本文中“抗体”是指由一或多个实质上由所有或部分抗体基因编码的多肽组成的蛋白质。免疫球蛋白基因包括但不限于κ、λ、α、γ(IgG1、IgG2、IgG3和IgG4)、δ、ε和μ恒定区基因以及无数个免疫球蛋白可变区基因。本文中的抗体意欲包括全长抗体和抗体片段，并且包括在任何有机体中天然存在的或经过工程改造(例如变异体)的抗体。
术语“抗体”是指实质上完整的抗体分子。如本文所用，短语“抗体片段”是指能够结合到本发明的表面标记物的抗体的功能性片段。用于实践本发明的合适的抗体片段包括免疫球蛋白轻链(在本文中称为“轻链”)的互补决定区(CDR)、免疫球蛋白重链(在本文中称为“重链”)的互补决定区、轻链的可变区、重链的可变区、轻链、重链、Fd片段，以及包含轻链和重链两者的基本上全部可变区的抗体片段，例如Fv、单链Fv、Fab、Fab'以及F(ab')2。包含轻链和重链两者的全部或基本上全部可变区的功能性抗体片段如下定义：
(i)Fv，其定义为由轻链的可变区和表达为两个链的重链的可变区组成的基因工程改造片段；
(ii)单链Fv(“scFv”)，其为包括由合适的多肽连接子连接的轻链的可变区和重链的可变区的基因工程改造单链分子；
(iii)Fab，含有以下的抗体分子的片段：可以通过用酶木瓜蛋白酶处理全抗体以产生完整轻链来获得的抗体分子的单价抗原结合部分，以及由变量和其C.sub.H1域组成的重链的Fd片段；
(iv)Fab'，含有可以通过用酶胃蛋白酶处理全抗体，随后还原以获得的抗体分子的单价抗原结合部分的抗体分子片段(每一抗体分子获得两个Fab'片段)；以及
(v)F(ab')2，含有可以通过用酶胃蛋白酶处理全抗体以获得的抗体分子的单价抗原结合部分的抗体分子片段(即，Fab'片段的二聚体通过两个二硫键保持在一起)。
产生抗体(即单克隆和多克隆)的方法在所属领域中众所周知。可以通过所属领域中已知的若干方法中的任一者产生抗体，所述方法可以使用诱发抗体分子的体内产生、筛选免疫球蛋白库(奥兰迪D.R(Orlandi D.R)等人,1989.美国国家科学院院刊86:3833-3837；温特G.(Winter G.)等人,1991.自然349:293-299)，或通过培养物中的传代细胞系产生单克隆抗体分子。这些包括但不限于杂交瘤技术、人类B细胞杂交瘤技术以及艾伯斯坦-巴尔病毒(Epstein-Barr virus，EBV)杂交瘤技术(科勒G.(Kohler G.)等人,1975.自然256:495-497；科兹博D.(Kozbor D.)等人,1985.免疫学方法杂志81:31-42；科特R J.(Cote R J.)等人,1983.美国国家科学院院刊80:2026-2030；科尔SP.(Cole S P.)等人,1984.分子与细胞生物学62:109-120)。
在标靶抗原太小而不能在体内产生抗体时引发足够的免疫原性反应的情况下，所述抗原(半抗原)可以偶合到抗原中性载体，例如匙孔螺血氰蛋白(KLH)或血清白蛋白[例如，牛血清白蛋白(BSA)]载体(参见例如，美国专利第5,189,178号和第5,239,078号]。将半抗原偶合到载体可以使用所属领域中众所周知的方法来实现。举例来说，可以实现直接偶合到氨基基团并且任选地随后还原所形成的亚胺基键。或者，可以使用例如二环己基碳化二亚胺或其它碳化二亚胺脱水剂的缩合剂来偶合载体。连接子化合物也可以用于实现偶合；同型双官能和异型双官能连接子两者都可自伊利诺斯州的罗克福德的皮尔斯化学公司(Pierce Chemical Company)获得。所得免疫原性复合物可随后注射入例如小鼠、兔等的合适的哺乳动物个体中。合适的方案涉及根据促进血清中抗体产生的计划表在佐剂存在下重复注射免疫原。免疫血清的滴度可以使用所属领域中众所周知的免疫分析程序容易地测量。所获得的抗血清可以直接使用，或单克隆抗体可以如上文所描述获得。抗体片段可以使用所属领域中众所周知的方法获得[(参见例如，哈洛(Harlow)和莱恩(Lane),“抗体：实验指南(Antibodies：A Laboratory Manual)”,冷泉港实验室(Cold Spring Harbor Laboratory),纽约,(1988)]。举例来说，根据本发明的抗体片段可以通过蛋白水解抗体或通过编码所述片段的DNA在大肠杆菌(E.coli)或哺乳动物细胞(例如，中国仓鼠卵巢细胞培养物或其它蛋白质表达系统)中表达来制备。
或者，抗体片段可以通过以常规方法胃蛋白酶或木瓜蛋白酶消化全抗体来获得。如上文所描述，(Fab')2抗体片段可以通过用胃蛋白酶酶裂解抗体以提供5S片段来产生。可以使用巯基还原剂，以及任选地由二硫键裂解产生的巯基的保护基团来进一步裂解这一片段以产生3.5S Fab'单价片段。或者，使用胃蛋白酶的酶裂解直接产生两个单价Fab'片段和一个Fc片段。用于实践所述方法的充分指导提供于所属领域的文献中(例如，参考：戈登伯格(Goldenberg),美国专利第4,036,945号和第4,331,647号；波特,R R(Porter,R R),1959.生物化学杂志(Biochem.J.)73:119-126)。其它裂解抗体的方法，例如分离重链以形成单价轻-重链片段，进一步裂解片段的方法或其它酶、化学或遗传技术亦可使用，只要所述片段结合到被完整抗体识别的抗原。
如上文所描述，Fv由成对重链变量和轻链可变域构成。这一关联可为非共价(参见例如，印巴(Inbar)等人,1972.美国国家科学院院刊69:2659-62)。或者，如上文所描述，可变域可以连接以通过分子间二硫键产生单链Fv，或者，所述链可以通过例如戊二醛的化学物质交联。优选地，Fv是单链Fv。单链Fv's通过构建包含编码由编码肽连接子的寡核苷酸连接的重链变量和轻链可变域的DNA序列的结构基因来制备。结构基因插入到表达载体中，所述表达载体随后被引入到例如大肠杆菌的宿主细胞中。重组宿主细胞合成单个多肽链，其中连接肽桥接两个可变域。用于产生单链Fv's的充分指导提供于所属领域的文献中(例如，参考：惠特洛(Whitlow)和非普拉(Filpula),1991.方法(Methods)2:97-105；伯德等人,1988.科学(Science)242:423-426；帕克(Pack)等人,1993.生物/技术(Bio/Technology)11:1271-77；以及拉德纳(Ladner)等人，美国专利第4,946,778号)。分离的互补决定区肽可以通过构建编码相关抗体的互补决定区的基因来获得。所述基因可以例如由产生抗体的细胞的mRNA的RT-PCR制备。用于实践所述方法的充分指导提供于所属领域的文献中(例如，参考拉里克(Larrick)和弗赖伊(Fry),1991.方法2:106-10)。
应了解，对于人类治疗或诊断学，优选使用人类化抗体。非人类(例如鼠)抗体的人类化形式是具有(优选的是最低程度)衍生自非人类抗体部分的基因工程改造嵌合抗体或抗体片段。人类化抗体包括其中的人类抗体(受体抗体)的互补决定区由来自具有所需官能性的例如鼠、大鼠或兔的非人类物种(供体抗体)的互补决定区的残基替换的抗体。在一些情况下，人类抗体的Fv框架残基由对应的非人类残基替换。人类化抗体也可以包含既不是在受体抗体中也不是在引入的互补决定区或框架序列中发现的残基。通常，人类化抗体将包含实质上所有的至少一个并且通常是两个可变域，其中所有或实质上所有的互补决定区对应于非人类抗体的互补决定区，并且所有或实质上所有框架区对应于相关人类共有序列的框架区。人类化抗体最佳还包括抗体恒定区的至少一部分，例如Fc区，其通常衍生自人类抗体(参见例如，琼斯等人,1986.自然321:522-525；莱克曼(Riechmann)等人，1988.自然332:323-329；以及普雷斯塔(Presta),1992.结构生物学新见(Curr.Op.Struct.Biol.)2:593-596)。
用于人类化非人类抗体的方法在本领域中众所周知。通常，人类化抗体具有从非人类来源引入到其中的一或多个氨基酸残基。这些非人类氨基酸残基通常称为引入残基，其通常从引入的可变域取得。人类化可以基本上如通过用对应的啮齿动物互补决定区取代人类互补决定区所描述(参见，例如：琼斯等人,1986.自然321：522-525；莱克曼等人,1988.自然332:323-327；韦荷恩(Verhoeyen)等人,1988.科学239:1534-1536；美国专利第4,816,567号)来进行。因此，所述人类化抗体为嵌合抗体，其中实质上不到完整的人类可变域已经由来自非人类物种的对应序列取代。实际上，人类化抗体可能通常是人类抗体，其中一些互补决定区残基并且可能一些框架残基由来自啮齿动物抗体中的类似位点的残基取代。
人类抗体也可以使用所属领域中已知的各种技术产生，包括噬菌体展示库[参见例如，霍根布姆(Hoogenboom)和温特,1991.分子生物学杂志(J.Mol.Biol)227:381；马克斯(Marks)等人,1991.分子生物学杂志222:581；科尔(Cole)等人,“单克隆抗体和癌症疗法(Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy)”,阿伦R.利斯(Alan R.Liss),第77页(1985)；博尔纳(Boerner)等人,1991.免疫学杂志(J.Immunol.)147:86-95)。人类化抗体也可以通过将编码人类免疫球蛋白基因座的序列导入转基因动物中，例如导入内源性免疫球蛋白基因已经部分或完全不活化的小鼠中来制得。在抗原刺激之后，在所述动物中观察到的人类抗体产生在所有方面都紧密类似于在人类中所见的人类抗体产生，所述方面包括基因重排、链装配以及抗体全套。用于实践所述方法的充分指导提供于所属领域的文献中(例如，参考：美国专利第5,545,807号、第5,545,806号、第5,569,825号、第5,625,126号、第5,633,425号以及第5,661,016号；马克斯等人,1992.生物/技术10:779-783；隆伯格(Lonberg)等人,1994.自然368:856-859；莫里森(Morrison),1994.自然368:812-13；费雪威尔德(Fishwild)等人,1996.自然生物技术(NatureBiotechnology)14:845-51；纽博格(Neuberger),1996.自然生物技术14:826；隆伯格和胡萨尔(Huszar)，1995.国际免疫学杂志(Intern.Rev.Immunol.)13:65-93)。一旦获得抗体，可测试其活性，例如通过ELISA。如上文所描述，由于所属领域的一般技术人员可以获得能够靶向到基本上任何所需表面标记物的靶向部分，所以本发明的方法可以用于杀伤特异性地展示基本上任何所述表面标记物的标靶细胞/组织，并且，因而，可以用于治疗与展示所述表面标记物的细胞/组织相关联的基本上任何的疾病。
关于特异性地在例如癌症的疾病中过度表达的表面标记物以及对所述表面标记物具有特异性的抗体的充分指导提供于所属领域的文献中(例如，参考：A M斯科特(A MScott)、C伦纳(C Renner).“被抗体识别的肿瘤抗原(Tumour Antigens Recognised byAntibodies)”，在：生命科学百科全书(Encyclopedia of Life Sciences),自然出版集团(Nature Publishing Group),英国,伦敦,麦克米伦(Macmillan),wwwdotelsdotnet,2001中)。优选地，所述方法用于治疗与特异性地展示为成长因子受体和/或肿瘤相关抗原(TAA)的表面标记物的标靶细胞/组织相关联的疾病。
与特异性地展示成长因子受体/TAA表面标记物的标靶细胞/组织相关联的能够通过本发明的方法治疗的疾病包括，例如特异性地展示成长因子受体/TAA的大量疾病中的一些，例如EGF受体、血小板衍生成长因子(PDGF)受体、胰岛素类成长因子受体、血管内皮生长因子(VEGF)受体、成纤维细胞生长因子(FGF)受体、转铁蛋白受体以及叶酸受体。所述疾病以及这些疾病特定展示的成长因子受体/TAA的特定实例列于下表1中。
“抗体片段”是指除全长形式之外的任何形式的抗体。本文中的抗体片段包括作为存在于全长抗体内的较小组分的抗体，以及经过工程改造的抗体。抗体片段包括但不限于：Fv、Fc、Fab以及(Fab')2、单链Fv(scFv)、双链抗体、三链抗体、四链抗体、双官能杂交抗体、CDR1、CDR2、CDR3、CDR的组合、可变区、框架区、恒定区、重链、轻链以及可变区，以及替代性骨架非抗体分子、双特异性抗体等(梅纳德(Maynard)和乔治乌(Georgiou),2000,生物医学工程年评(Annu.Rev.Biomed.Eng.)2:339-76；赫德森(Hudson),1998,现代生物技术观点(Curr.Opin.Biotechnol.)9:395-402)。另一功能性子结构是由通过肽连接子共价连接的免疫球蛋白重链和轻链的可变区构成的单链Fv(scFv)(S-z胡(S-z Hu)等人,1996,癌症研究(Cancer Research),56,3055-3061)。这些小(Mr 25,000)蛋白质通常保留对单一多肽中的抗原的特异性和亲和力并且可以为较大的抗原特异性分子提供便利的结构单元。除非以其他方式特异性地指出，否则使用术语“抗体(antibody或antibodies)”的陈述和权利要求特异性地包括“抗体片段(antibodyfragment和antibody fragments)”。
在某些实施例中，抗体或其抗原结合片段就其结合活细胞，例如肿瘤细胞或前列腺细胞，例如LNCaP细胞的能力经选择。在其它实施例中，抗体或其抗原结合片段介导表达PSMA的细胞的细胞溶解。在一些实施例中，表达PSMA的细胞的细胞溶解通过作用细胞介导或在作用细胞存在下经补体介导。
在其它实施例中，抗体或其抗原结合片段抑制表达PSMA的细胞的生长。在一些实施例中，抗体或其抗原结合片段不需要细胞溶解以结合到PSMA的细胞外域。
在其它实施例中，抗体或其抗原结合片段选自由IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgM、IgA1、IgA2、IgAsec、IgD、IgE组成的群组，或具有IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgM、IgA1、IgA2、IgAsec、IgD或IgE的免疫球蛋白恒定域和/或可变域。在其它实施例中，抗体是双特异性或多特异性抗体。
在仍其它实施例中，抗体是重组抗体、多克隆抗体、单克隆抗体、人类化抗体或嵌合抗体，或这些的混合物。在尤其优选的实施例中，抗体是人类抗体，例如单克隆抗体、多克隆抗体或单克隆抗体与多克隆抗体的混合物。在仍其它实施例中，抗体是双特异性或多特异性抗体。在本发明的一个实施例中，抗原结合片段包括Fab片段、F(ab').sub,2片段以及Fv片段CDR3。
在某些其它实施例中，抗体或其抗原结合片段结合到构象表位且/或与前列腺特异性膜抗原一起内化入细胞中。在其它实施例中，经分离抗体或其抗原结合片段结合到标记，在一些实施例中，所述标记选自由以下各者组成的群组：荧光标记、酶标记、放射性标记、核磁共振活性标记、发光标记以及发色团标记。
在仍其它实施例中，经分离抗体或其抗原结合片段结合到至少一个治疗部分，例如药物，优选地是细胞毒性药物、复制选择性病毒、毒素或其片段，或酶或其片段。优选的细胞毒性药物包括：卡奇霉素(calicheamicin)、埃斯培拉霉素(esperamicin)、甲氨蝶呤(methotrexate)、小红莓(doxorubicin)、美法仑(melphalan)、苯丁酸氮芥(chlorambucil)、ARA-C、长春地辛(vindesine)、丝裂霉素C(mitomycin C)、顺铂、依托泊苷(etoposide)、博莱霉素(bleomycin)、5-氟尿嘧啶、雌氮芥(estramustine)、长春新碱(vincristine)、依托泊苷(etoposide)、小红莓(doxorubicin)、太平洋紫杉醇(paclitaxel)、多西他赛(docetaxel)、海兔毒素10(dolastatin 10)、奥瑞他汀E(auristatinE)以及奥瑞他汀PHE。在其它实施例中，治疗部分是免疫刺激剂或免疫调节剂，优选地是选自由以下各者组成的群组的一者：细胞激素、趋化因子以及佐剂。
在一些实施例中，本发明的抗体或抗原结合片段以约1×10-9M或以下的结合亲和力特异性地结合细胞-表面PSMA和/或rsPSMA。在一些实施例中，结合亲和力为约1×10-10M或以下。在一些实施例中，结合亲和力为约1×10-11M或以下。在其它实施例中，结合亲和力为低于约5×10-10M。在另外的实施例中，本发明的抗体或抗原结合片段以低于约1×10-10M的IC50介导表达PSMA的细胞的特异性细胞杀伤。在一些实施例中，IC50为低于约1×10-11M。在一些实施例中，IC50为低于约1×10-12M。在其它实施例中，IC50为低于约1.5×10-11M。
在一个实施例中，修饰抗体或功能性抗体片段是抗PSMA微型抗体。在一个实施例中，抗PSMA抗体是J591微型抗体。抗PSMA微型抗体具有抗PSMA抗体片段，所述片段具有用于如下文所描述的活体内显像以及生物分布的最佳化药效学特性。“微型抗体”是同型二聚体，其中每一单体是通过连接子，例如ana铰链序列连接到人类IgG1CH3域的单链变量片段(scFv)。在另一实施例中，抗PSMA抗体片段包含一种非天然编码氨基酸。在其它实施例中，抗PSMA微型抗体包含一种以上非天然编码氨基酸。
在另一实施例中，提供修饰抗体或功能性抗体片段是抗PSMA半胱胺酸双链抗体(CysDB)。“双链抗体”包含第一多肽链，其包含在第一多肽链(VH-VL)上的通过肽连接子连接到轻链可变域(VL)的重(VH)链可变域，所述连接子太短而不允许第一多肽链上的两个域之间的成对；以及第二多肽链，其包含在第二多肽链(VL-VH)上的通过肽连接子连接到重链可变域VH的轻链可变域(VL)，所述连接子太短而不允许第二多肽链上的两个域之间的成对。在另一实施例中，双链抗体包含非天然编码氨基酸。在另一实施例中，双链抗体含有一个以上非天然编码氨基酸。短键迫使链在第一多肽链与第二多肽链的互补域之间成对，并且促进二聚分子与两个功能性抗原结合位点的装配。因此，肽连接子可以是促进所述装配的任何合适的长度，例如长度在5个与10个氨基酸之间。如下文中进一步描述，一些半胱胺酸双链抗体可包括长度为5个或8个氨基酸的肽连接子。在另一实施例中，连接子含有非天然编码氨基酸。在其它实施例中，连接子含有一个以上非天然存在的氨基酸。抗PSMA CysDB是由以大致55kDa的分子量包括单链Fv(scFv)片段的两个相同单体形成的同型二聚体抗体形式。在一个实施例中，抗PSMA是J591CysDB。如上文所描述的抗PSMA微型抗体，本文所描述的抗PSMACysDBs具有抗PSMA抗体片段，所述片段具有可用于活体内显像和生物分布的最佳化药效学特性。
如本文所用，“抗体-药物结合物”或“ADC”是指共价结合到一或多个生物活性分子的抗体分子或其片段。生物活性分子可以通过连接子、聚合物或其它共价键结合到抗体。
如本文所用，“酰化”氨基酸是包含对于天然存在的氨基酸为非原生的酰基(不管其通过什么方式产生)的氨基酸。产生酰化氨基酸和酰化肽的示范性方法在所属领域中已知，并且包括在包括在肽或肽合成中之前酰化氨基酸随后化学酰化肽。在一些实施例中，酰基导致肽具有(i)在循环中的延长的半衰期，(ii)延迟的起始作用时间，(iii)延长的作用持续时间，(iv)改进的对蛋白酶，例如DPP-IV的抗性，以及(v)在胰高血糖素超家族肽受体处增加的效力中的一或多者。
如本文所用，“烷基化”氨基酸是包含对于天然存在的氨基酸为非原生的烷基(不管其通过什么方式产生)的氨基酸。产生烷基化氨基酸和烷基化肽的示范性方法在所属领域中已知，并且包括在包括在肽或肽合成中之前烷基化氨基酸随后化学烷基化肽。在不拘泥于任何特定理论的情况下，相信烷基化肽将实现与酰化肽类似(如果不相同)的效果，例如延长的在循环中的半衰期、延迟的起始作用时间、延长的作用持续时间、改进的对于蛋白酶，例如DPP-IV的抗性以及在胰高血糖素超家族肽受体处的增加的效力。
如本文所用，术语“C1-Cn烷基”，其中N可以是从1到18，表示具有从一到指定数目个碳原子的分支链或直链烷基。举例来说，C1-C6烷基表示具有1到6个碳原子的分支链或直链烷基。典型的C1-C18烷基包括但不限于：甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基等。烷基可以任选地由例如羟基(OH)、卤基、芳基、羧基、硫基、C3-C8环烷基以及氨基取代。
如本文所用，术语“C0-Cn烷基”，其中N可以是1到18，表示具有至多18个碳原子的分支链或直链烷基。举例来说，术语“(C0-C6烷基)OH”表示附接到烷基取代基的具有至多6个碳原子的羟基母基团(例如-OH、-CH2OH、-C2H4OH、-C3H6OH、-C4H8OH、-C5H10OH、-C6H12OH)。
如本文所用，术语“C2-Cn烯基”，其中n可以是从2到18，表示具有从2到指定数目个碳原子以及至少一个双键的不饱和分支链或直链基团。所述基团的实例包括但不限于：1-丙烯基、2-丙烯基(-CH2-CH＝CH2)、1,3-丁二烯基(-CH＝CHCH＝CH2)、1-丁烯基(-CH＝CHCH2CH3)、己烯基、戊烯基等。烯基可以任选地由例如羟基(OH)、卤基、芳基、羧基、硫基、C3-C8环烷基以及氨基取代。
术语“C2-Cn炔基”，其中n可以是从2到18，是指具有从2到n个碳原子以及至少一个三键的不饱和分支链或直链基团。所述基团的实例包括但不限于：1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、1-戊炔基等。炔基可以任选地由例如羟基(OH)、卤基、芳基、羧基、硫基、C3-C8环烷基以及氨基取代。
如本文所用，术语“芳香族”或“芳基”是指具有至少一个具有结合电子系统的环并且包括碳环芳基和杂环芳基(或“杂芳基”或“杂芳香族”)基团两者的闭环结构。碳环或杂环芳族基可以含有5到20个环原子。所述术语包括共价连接的单环或稠环多环(即共用邻接碳原子对的环)基团。芳族基可以是未经取代的或经取代的。“芳香族”或“芳基”基团的非限制性实例包括苯基、1-萘基、2-萘基、4-联苯、蒽基以及菲基(phenanthracenyl)。用于上文指出的芳基和杂芳基环系统中的每一者的取代基选自本文所描述的可接受取代基的群组。
为简洁起见，当与其它术语组合使用时(包括但不限于芳氧基、芳基硫氧基、芳烷基)，术语“芳香族”或“芳基”包括如上文所定义的芳基和杂芳基环两者。因此，术语“芳烷基”或“烷芳基”意欲包括其中芳基附接到烷基的那些原子团(包括但不限于苯甲基、苯乙基、吡啶基甲基等)，所述烷基包括其中碳原子(包括但不限于亚甲基)已经由杂原子(仅举例来说，由氧原子)替换的那些烷基。所述芳基的实例包括但不限于：苯氧基甲基、2-吡啶氧基甲基、3-(1-萘氧基)丙基等。
如本文所用，术语“亚芳基”是指二价芳烃基。“亚芳基”的非限制性实例包括亚苯基、亚吡啶基、亚嘧啶基以及亚噻吩基。用于亚芳基的取代基选自本文所描述的可接受取代基的群组。
也称为“双官能连接子”的“双官能聚合物”是指包含两个能够特异性地与其它部分反应以形成共价或非共价键的官能基的聚合物。所述部分包括但不限于在天然氨基酸或非天然氨基酸或含有所述天然氨基酸或非天然氨基酸的肽上的侧基。其它可以连接到双官能连接子或双官能聚合物的部分可以是相同或不同的部分。仅举例来说，双官能连接子可以具有与第一肽上的一个基团具有反应性的官能团，以及另一与第二肽上的一个基团具有反应性的官能团，借此形成包括第一肽、双官能连接子以及第二肽的结合物。已知许多用于连接各种化合物与肽的程序和连接分子。参见例如欧洲专利申请第188,256号；美国专利第4,671,958号、第4,659,839号、第4,414,148号、第4,699,784号；第4,680,338号和第4,569,789号，其以引用的方式并入本文中。也称为“多官能性连接子”的“多官能性聚合物”是指包含两个或两个以上能够与其它部分反应的官能团的聚合物。所述部分包括但不限于在天然氨基酸或非天然氨基酸或含有所述天然氨基酸或非天然氨基酸的肽上的侧基。(包括但不限于氨基酸侧基)以形成共价或非共价键。双官能聚合物或多官能聚合物可以是任何所需长度或分子量，并且可以经选择以在与化合物连接的一或多个分子与其结合到的分子或所述化合物之间提供特定所需间距或构象。
如本文所用，术语“生物可用性”是指使物质或其活性部分从医药剂型传递并且在作用位点或在全身循环中变得可用的比率和程度。生物可用性增加是指物质或其活性部分从医药剂型传递并且在作用位点处或在全身循环中变得可用的比率和程度增加。举例来说，生物可用性的增加可以指示为在与其它物质或活性部分相比时，物质或其活性部分在血液中的浓度的增加。评估生物可用性增加的方法的一个非限制性实例在实例21-25中给出。这一方法可用于评估任何多肽的生物可用性。
当在本文中使用时，术语“生物活性分子”、“生物活性部分”或“生物活性剂”意指可影响与有机体相关的生物系统、路径、分子或相互作用的任何物理或生物化学特性的任何物质，所述有机体包括但不限于病毒、细菌、噬菌体、转座子、朊病毒、昆虫、真菌、植物、动物以及人类。具体来说，如本文所用，生物活性分子包括但不限于打算用于诊断、治愈、减轻、治疗或预防人类或其它动物的疾病，或以其它方式增强人类或动物的身体或精神良好状态的任何物质。生物活性分子的实例包括但不限于：肽、蛋白质、酶、小分子药物、硬性毒品、软性毒品、前药、碳水化合物、无机原子或分子、染料、脂质、核苷、放射性核素、寡核苷酸、细胞、病毒、脂质体、微米粒子以及微胞。适合与本文所描述的方法和组合物一起使用的生物活性剂的类别包括但不限于：药物、前药、放射性核素、显影剂、聚合物、抗生素、杀真菌剂、抗病毒剂、消炎剂、抗肿瘤剂、心血管剂、抗焦虑剂、激素、生长因子、类固醇剂等。
“调节生物活性”意指增加或降低多肽的反应性、更改多肽的选择性、增强或降低多肽的基质选择性。可以通过比较非天然多肽的生物活性与天然多肽的生物活性来进行对经改变的生物活性的分析。
如本文所用，术语“生物材料”是指生物衍生材料，其包括但不限于从生物反应器和/或从重组方法和技术获得的材料。
如本文所用，术语“生物物理探针”是指可以检测或监测分子的结构变化的探针。所述分子包括但不限于蛋白质，并且“生物物理探针”可以用来检测或监测蛋白质与其它大分子的相互作用。生物物理探针的实例包括但不限于自旋标记、荧光团以及光可活化基团。
如本文所用，术语“生物合成”是指利用翻译系统(细胞或非细胞)的任何方法，其包括使用以下组分中的至少一者：多核苷酸、密码子、tRNA以及核糖体。举例来说，非天然氨基酸可以“生物合成并入”非天然氨基酸多肽中，其通过使用在本文中以及在非限制性实例20中所描述的方法以及技术“活体内产生包含非天然氨基酸的多肽”。另外，用于选择可“生物合成并入”非天然氨基酸多肽中的适用的非天然氨基酸的方法在非限制性实例20中描述。
如本文所用，术语“生物素类似物”，或也称为“生物素模拟物”是除生物素之外的任何分子，其以高亲和力结合到抗生物素蛋白和/或链霉亲和素。
如本文所用，术语“羰基”是指含有至少一个选自由-C(O)-、-S(O)-、-S(O)2-以及-C(S)-组成的群组的部分的基团，包括但不限于含有至少一个酮基，和/或至少一个醛基，和/或至少一个酯基，和/或至少一个羧酸基，和/或至少一个硫酯基的基团。这些羰基包括酮、醛、羧酸、酯和硫酯。另外，所述基团可以是直链、分支链或环状分子的一部分。
术语“羧基末端修饰基团”是指可以附接到末端羧基的任何分子。举例来说，所述末端羧基可以在聚合分子末端，其中所述聚合分子包括但不限于多肽、多核苷酸以及多糖。末端修饰基团包括但不限于各种水溶性聚合物、肽或蛋白质。仅举例来说，末端修饰基团包括聚乙二醇或血清白蛋白。末端修饰基团可以用于修饰聚合分子的治疗特征，包括但不限于增加肽的血清半衰期。
如本文所用，术语“化学可裂解基团”，也称为“化学不稳定”，是指在暴露于酸、碱、氧化剂、还原剂、化学引发剂或自由基引发剂之后断裂或裂解的基团。
如本文所用，术语“化学发光基团”是指在不添加热的情况下由于化学反应而发光的基团。仅举例来说，鲁米诺(luminol)(5-氨基-2,3-二氢-1,4-邻苯二甲酰肼)与如过氧化氢(H2O2)的氧化剂在碱和金属催化剂存在下反应以产生激发态产物(3-氨基邻苯二甲酸，3-APA)。
如本文所用，术语“发色团”是指吸收具有可见波长、UV波长或IR波长的光的分子。
如本文所用，术语“辅因子”是指对于大分子的作用来说为必需的原子或分子。辅因子包括但不限于无机离子、辅酶、蛋白质或对于酶的活性来说必要的一些其它因子。实例包括血红蛋白中的血红素、叶绿素中的镁以及用于蛋白质的金属离子。
如本文所用，“共折叠”是指使用至少两个彼此相互作用的分子并且使未折叠或不正确折叠的分子转化为正确折叠的分子的再折叠过程、反应或方法。仅举例来说，“共折叠”使用至少两个彼此相互作用的多肽并且使未折叠或不正确折叠的多肽转化为原生、正确折叠的多肽。所述多肽可含有天然氨基酸和/或至少一个非天然氨基酸。
如本文所用，“比较窗口”是指任一邻近位置的用于将一个序列与邻近位置的相同编号的参考序列在两个序列经最佳对准之后进行比较的片段。所述邻近位置包括但不限于由约20到约600个序列单元，包括约50到约200个序列单元和约100到约150个序列单元组成的基团。仅举例来说，所述序列包括多肽和含有非天然氨基酸的多肽，其中序列单元包括但不限于天然和非天然氨基酸。另外，仅举例来说，所述序列包括多核苷酸，其中核苷酸为对应的序列单元。用于比较的序列比对方法在所属领域中众所周知。用于比较的最佳序列比对可以通过以下方法来进行，包括但不限于通过史密斯(Smith)和沃特曼(Waterman)(1970)应用数学进展(Adv.Appl.Math.)2:482c的局部同源算法，通过尼德曼(Needleman)和翁施(Wunsch)(1970),分子生物学杂志(J.Mol.Biol.)48:443的同源比对算法，通过皮尔逊(Pearson)和利普曼(Lipman)(1988),美国国家科学院院刊85:2444的关于类似性方法的探索，通过这些算法(威斯康星遗传软件包(Wisconsin Genetics Software Package)GAP、BESTFIT、FASTA和TFASTA,遗传学计算机组(Genetics Computer Group),科学大道575号(575Science Dr.),威斯康星州麦迪逊(Madison,WI))的电脑化实施，或通过手动比对和目测(参见例如，奥斯贝(Ausubel)等人,最新分子生物学实验方法汇编(Current Protocols in Molecular Biology)(1995年副刊))进行。
举例来说，可用于测定序列一致性百分比和序列相似性的一种算法是BLAST和BLAST 2.0算法，其分别描述于奥特查尔(Altschul)等人(1997),核酸研究(Nuc.AcidsRes.)25:3389-3402和奥特查尔等人(1990),分子生物学杂志215:403-410中。用于进行BLAST分析的软件通过美国国家生物技术信息中心(National Center for BiotechnologyInformation)公开可用。BLAST算法参数W、T和X决定比对的灵敏度和速度。BLASTN程序(用于核苷酸序列)使用以下默认参数：字长(W)为11，期望值(E)为10，M＝5，N＝-4，和双链比较。对于氨基酸序列来说，BLASTP程序使用以下默认参数：字长为3，并且期望值(E)为10，并且BLOSUM62计分矩阵(参见赫尼霍夫(Henikoff)和赫尼霍夫(1992)美国国家科学院院刊89:10915)比对(B)为50、期望值(E)为10、M＝5、N＝-4和双链比较。通常关闭“低复杂度”过滤器进行BLAST算法。
BLAST算法还进行两个序列之间类似性的统计分析(参见例如卡尔琳(Karlin)和奥特查尔(Altschul)(1993)美国国家科学院院刊90:5873-5787)。BLAST算法所提供的类似性度量为最小和概率(smallest sum probability，P(N))，其指示两个核苷酸或氨基酸序列之间将偶然出现的匹配的概率。举例来说，如果测试核酸与参考核酸比较的最小和概率小于约0.2或小于约0.01或小于约0.001，那么认为核酸与参考序列类似。
术语“保守修饰变异体”适用于天然和非天然氨基酸以及天然和非天然核酸序列两者，以及其组合。对于特定核酸序列来说，“保守修饰变异体”是指编码一致或基本上一致的天然和非天然氨基酸序列的那些天然和非天然核酸，或当天然和非天然核酸不编码天然和非天然氨基酸序列时是指基本上一致的序列。举例来说，由于遗传密码的简并，大量功能上一致的核酸编码任何给定蛋白质。举例来说，密码子GCA、GCC、GCG和GCU都编码氨基酸丙氨酸。因此，在由密码子指定丙氨酸的每一位置，所述密码子可以变为任一所描述的对应密码子而不更改所编码的多肽。所述核酸变异体为“沉默变体”，其为保守修饰变体的一个物种。因此，举例来说，本文中每一编码天然或非天然多肽的天然或非天然核酸序列还描述天然或非天然核酸的每一可能的沉默变体。所属领域的一般技术人员将认识到天然或非天然核酸中的每一密码子(除了一般是蛋氨酸的唯一密码子的AUG，和一般是色氨酸的唯一密码子的TGG)可以经修饰以产生功能上一致的分子。因此，天然和非天然核酸的编码天然和非天然多肽的每一沉默变体隐含在每一所描述的序列中。
就氨基酸序列来说，对于核酸、肽、多肽或蛋白质序列的改变、添加或缺失所编码序列中的单一天然和非天然氨基酸或一小部分天然和非天然氨基酸的个别取代、缺失或添加是“保守修饰变异体”，其中所述变化导致氨基酸的缺失、氨基酸的添加或以化学上类似的氨基酸取代天然和非天然氨基酸。提供功能类似天然氨基酸的保守取代表在所属领域中众所周知。所述保守修饰变异体是除本文所描述的方法和组合物的多态变异体、种间同系物和等位基因之外的，并且并不排除上述各者。
提供功能类似氨基酸的保守取代表是所属领域的一般技术人员已知的。以下八个组各自含有彼此保守取代的氨基酸：
1)丙氨酸(A)、甘氨酸(G)；
2)天冬氨酸(D)、谷氨酸(E)；
3)天冬酰胺(N)、谷氨酰胺(Q)；
4)精氨酸(R)、赖氨酸(K)；
5)异白氨酸(I)、白氨酸(L)、蛋氨酸(M)、缬氨酸(V)；
6)苯丙氨酸(F)，酪氨酸(Y)、色氨酸(W)；
7)丝氨酸(S)、苏氨酸(T)；以及
8)半胱氨酸(C)、蛋氨酸(M)
(参见例如，克赖顿(Creighton),蛋白质：结构和分子特性(Proteins：Structures andMolecular Properties)(W H弗里曼公司(W H Freeman&Co.)；第2版(1993年12月))。
除非另外陈述，否则术语“环烷基”和“杂环烷基”本身或与其它术语组合分别表示“烷基”和“杂烷基”的环状版本。因此，环烷基或杂环烷基包括饱和、部分不饱和与完全不饱和的环键。另外，对于杂环烷基，杂原子可以占据杂环附接到分子的其余部分的位置。杂原子可包括但不限于氧、氮或硫。环烷基的实例包括但不限于环戊基、环己基、1-环己烯基、3-环己烯基、环庚基等。杂环烷基的实例包括但不限于：1-(1,2,5,6-四氢吡啶基)、1-哌啶基、2-哌啶基、3-哌啶基、4-吗啉基、3-吗啉基、四氢呋喃-2-基、四氢呋喃-3-基、四氢噻吩-2-基、四氢噻吩-3-基、1-哌嗪基、2-哌嗪基等。另外，所述术语涵盖多环结构，包括但不限于双环和三环结构。类似地，术语“亚杂环烷基”本身或作为另一分子的一部分意指衍生自杂环烷基的二价基，并且术语“亚环烷基”本身或作为另一分子的部分意指衍生自环烷基的二价基。
如本文所用，术语“环糊精”是指在环形成中由至少六个到八个葡萄糖分子组成的环状碳水化合物。环的外部含有水溶性基团；在环的中心是能够容纳小分子的相对非极性腔。
如本文所用，术语“细胞毒性”是指伤害细胞的化合物。
如本文所用，“变性剂(Denaturing agent/denaturant)”是指将引起聚合物的可逆去折叠的任何化合物或材料。仅举例来说，“变性剂”可以引起蛋白质的可逆去折叠。变性剂的强度将由特定变性剂的特性和浓度决定。举例来说，变性剂包括但不限于离液剂、清洁剂、有机物、水可混溶溶剂、磷脂或其组合。离液剂的非限制性实例包括但不限于尿素、胍和硫氰酸钠。清洁剂的非限制性实例可包括但不限于：强清洁剂，例如十二烷基硫酸钠，或聚氧化乙烯醚(例如吐温(Tween)或特立通(Triton)清洁剂)；肌氨酰；温和非离子清洁剂(例如毛地黄皂苷)；温和阳离子清洁剂，例如N-2,3-(二油基氧)-丙基-N,N,N-三甲基铵；温和离子清洁剂(例如胆酸钠或脱氧胆酸钠)；或两性离子清洁剂，其包括但不限于磺基甜菜碱(两性洗涤剂)、3-(3-chlolamidopropyl)二甲氨基-1-丙烷硫酸盐(CHAPS)以及3-(3-chlolamidopropyl)二甲氨基-2-羟基-1-丙烷-磺酸盐(CHAPSO)。有机、水可混溶溶剂的非限制性实例包括但不限于乙腈、低碳数烷醇(尤其为C2-C4烷醇，例如乙醇或异丙醇)，或低碳数烷二醇(C2-C4烷二醇，例如乙二醇)，其可用作变性剂。磷脂的非限制性实例包括但不限于天然存在的磷脂，例如磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸和磷脂酰环己六醇，或合成磷脂衍生物或变异体，例如二己酰基磷脂酰胆碱或二庚酰基磷脂酰胆碱。
如本文所用，术语“所需官能团”是指选自以下各者的任何基团：标记；染料；聚合物；水溶性聚合物；聚乙二醇的衍生物；光交联剂；亲和标记；光亲和性标记；反应性化合物；树脂；第二蛋白质或多肽或多肽类似物；抗体或抗体片段；金属螯合剂；辅因子；脂肪酸；碳水化合物；多核苷酸；DNA；RNA；反义多核苷酸；糖，水溶性树枝状聚合物，环糊精，生物材料；纳米颗粒；自旋标记；荧光团；含金属部分；放射性部分；新颖官能团；与其它分子共价或非共价相互作用的基团；光笼锁部分；光化辐射可激发部分；配体；可光致异构化部分；生物素；生物素类似物；并入重原子的部分；可化学裂解基团；可光裂解基团；拉长侧链；碳连接糖；氧化还原活性剂；氨基硫代酸；同位素标记部分；生物物理学探针；磷光基团；化学发光基团；电子致密基团；磁性基团；嵌入基团；发色团；能量转移剂；生物活性剂(在此情况下，生物活性剂可包括具有治疗活性的药剂，并且非天然氨基酸多肽或修饰非天然氨基酸可以作为附接治疗剂的共治疗剂或作为将治疗剂传递到有机体内的所需部位的手段)；可检测标记；小分子；抑制性核糖核酸；放射性核苷酸；中子捕获剂；生物素衍生物；一或多个量子点；纳米发射机；无线电发射机；抗体酶、活化复合活化剂、病毒、佐剂、aglycan、碘苷、血管生长抑素、抗激素、抗氧化剂、适体、向导RNA、皂素、穿梭载体、大分子、模拟表位、受体、反胶束和其任何组合。
如本文所用，术语“二胺”是指包含至少两个胺官能团的基团/分子，所述胺官能团包括但不限于肼基团、脒基团、亚胺基团、1,1-二胺基团、1,2-二胺基团、1,3-二胺基团以及1,4-二胺基团。另外，所述基团可以是直链、分支链或环状分子的一部分。
如本文所用，术语“可检测标记”是指可以使用包括但不限于以下各者的分析技术观测到的标记：荧光、化学发光、电子自旋共振、紫外线/可见光吸收光谱、质谱、核磁共振、磁共振以及电化学方法。
如本文所用，术语“二羰基”是指含有至少两个选自由以下各者组成的群组的部分的基团：-C(O)-、-S(O)-、-S(O)2-和-C(S)-，其包括但不限于1,2-二羰基、1,3-二羰基和1,4-二羰基，以及含有至少一个酮基团和/或至少一个醛基团和/或至少一个酯基团和/或至少一个羧酸基和/或至少一个硫酯基的基团。所述二羰基包括二酮、酮醛、酮酸、酮酯和酮硫酯。另外，所述基团可以是直链、分支链或环状分子的一部分。二羰基中的两个部分可以相同或不同，并且可以包括将在两个部分中的任一个处产生(仅举例来说)酯、酮、醛、硫酯或酰胺的取代基。
如本文所用，术语“药物”是指用于预防、诊断、缓解、治疗或治愈疾病或病况的任何物质。
如本文所用，术语“染料”是指含有发色团的可溶染色物质。
如本文所用，术语“有效量”是指将在一定程度上减轻所治疗的所述疾病或病况的症状中的一或多者的所投与药剂或化合物的充足量。结果可以是减轻和/或缓解疾病的病征、症状或病因，或产生生物系统的任何其它所需变化。举例来说，所投与的药剂或化合物包括但不限于天然氨基酸多肽、非天然氨基酸多肽、经修饰的天然氨基酸多肽或经修饰的非氨基酸多肽。可以投与含有所述天然氨基酸多肽、非天然氨基酸多肽、经修饰天然氨基酸多肽或经修饰非天然氨基酸多肽的组合物以用于预防性、增强性和/或治疗性治疗。可以使用例如剂量递增研究的技术测定任何个别情况下的适当“有效”量。
如本文所用，术语“电子致密基团”是指当以电子束照射时散射电子的基团。所述基团包括但不限于：钼酸铵、碱式硝酸铋碘化镉，99％、碳酰肼、六水三氯化铁、六亚甲基四胺，98.5％、无水三氯化铟、硝酸镧、三水合乙酸铅、三水合柠檬酸铅、硝酸铅、过碘酸、磷钼酸、磷钨酸、铁氰化钾、亚铁氰化钾、钌红、硝酸银、蛋白银(Ag分析：8.0-8.5％)“强”、四苯卟吩银(S-TPPS)、氯金酸钠、钨酸钠、硝酸铊、氨基硫脲(TSC)、乙酸铀酰、硝酸铀酰以及硫酸钒酰。
如本文所用，术语“能量转移剂”是指可以向另一分子供给能量或从另一分子接受能量的分子。仅举例来说，荧光共振能量传递法(FRET)是一种偶极子-偶极子偶合方法，通过所述方法，荧光供体分子的激发态能量非辐射地转移到未激发受体分子，所述分子随后在较长波长下以荧光方式发出所供给的能量。
术语“增强(enhance或enhancing)”意指增加或延长所需作用的效力或持续时间。举例来说，“增强”治疗剂的作用是指在效力或持续时间方面增加或延长治疗剂在治疗疾病、病症或病况期间的作用的能力。如本文所用，“增强有效量”是指足够增强治疗剂在治疗疾病、病症或病况中的作用的量。当用于患者时，对于此用途有效的量将取决于疾病、病症或病况的严重程度和病程、先前治疗、患者的健康状况和对药物的反应以及治疗医师的判断。
如本文所用，术语“真核生物”是指属于系统发生域真核生物(Eucarya)的有机体，包括但不限于动物(包括但不限于哺乳动物、昆虫、爬虫、鸟类等)、纤毛虫、植物(包括但不限于单子叶植物、双子叶植物和藻类等)、真菌、酵母、鞭毛虫、微孢子虫以及原生生物等。
如本文所用，术语“脂肪酸”是指具有约C6或更长烃侧链的羧酸。
如本文所用，术语“荧光团”是指在激发时发出光子并且因此为荧光的分子。
如本文所用，术语“官能团”、“活性部分”、“活化基团”、“离去基”、“反应性位点”、“化学反应性基团”以及“化学反应性部分”是指分子中发生化学反应的部分或单元。所述术语在某种程度上与在化学领域中的含义同义，并且在本文中用于指示分子中执行某种功能或活性并与其它分子反应的部分。
术语“卤素”包括氟、氯、碘和溴。
如本文所用，术语“卤酰基”是指含有卤素部分，包括但不限于-C(O)CH3、-C(O)CF3、-C(O)CH2OCH3等的酰基。
如本文所用，术语“卤烷基”是指含有包括但不限于-CF3和-CH2CF3等的卤素部分的烷基。
如本文所用，术语“杂烷基”是指由烷基和至少一个选自由以下各者组成的群组的杂原子组成的直链或分支链或环烃基团或其组合：O、N、Si和S，并且其中氮和硫原子可以任选地经氧化，并且氮杂原子可以任选地经季铵化。杂原子O、N以及S和Si可位于杂烷基的任何内部位置处或在烷基附接到分子的其余部分的位置处。实例包括但不限于-CH2-CH2-O-CH3、-CH2-CH2-NH-CH3、-CH2-CH2-N(CH3)-CH3、-CH2-S-CH2-CH3、-CH2-CH2、-S(O)-CH3、-CH2-CH2-S(O)2-CH3、-CH＝CH-O-CH3、-Si(CH3)3、-CH2-CH＝N-OCH3以及-CH＝CH-N(CH3)-CH3。另外，至多两个杂原子可以是连续的，例如-CH2-NH-OCH3和-CH2-O-Si(CH3)3。
术语“基于杂环的键”或“杂环键”是指由二羰基与二胺基团的反应形成的部分。所得反应产物为杂环，包括杂芳基或杂环烷基。所得杂环基团充当非天然氨基酸或非天然氨基酸多肽与另一官能团之间的化学连接。在一个实施例中，杂环键包括含氮杂环键，其包括(仅举例来说)吡唑键、吡咯键、吲哚键、苯二氮键和吡唑啉酮键。
类似地，术语“亚杂烷基”是指衍生自杂烷基的二价基，如由(但不限于)-CH2-CH2-S-CH2-CH2-和-CH2-S-CH2-CH2-NH-CH2-例示。关于亚杂烷基，相同或不同杂原子也可以占据链末端的任一端或两端(包括但不限于亚烷氧基、亚烷二氧基、亚烷氨基、亚烷二氨基、亚氨氧基烷基等)。另外，对于亚烷基和亚杂烷基连接基团，连接基团的化学式的书写方向并不表示连接基团的定向。举例来说，式-C(O)2R'-表示-C(O)2R'-与-R'C(O)2-两者。
如本文所用，术语“杂芳基”或“杂芳族基”是指含有至少一个选自N、O和S的杂原子的芳基；其中氮和硫原子可以任选地经氧化，并且一或多个氮原子可以任选地经季铵化。杂芳基可以经取代或未经取代。杂芳基可以通过杂原子附接到分子的其余部分。杂芳基的非限制性实例包括1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、3-吡唑基、2-咪唑基、4-咪唑基、吡嗪基、2-恶唑基、4-恶唑基、2-苯基-4-恶唑基、5-恶唑基、3-异恶唑基、4-异恶唑基、5-异恶唑基、2-噻唑基、4-噻唑基、5-噻唑基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-噻吩基、3-噻吩基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2-嘧啶基、4-嘧啶基、5-苯并噻唑基、嘌呤基、2-苯并咪唑基、5-吲哚基、1-异喹啉基、5-异喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、3-喹啉基以及6-喹啉基。
如本文所用，术语“高烷基”是指为烃基的烷基。
如本文所用，术语“一致”是指相同的两个或两个以上序列或子序列。另外，如本文所用，术语“实质上一致”是指当在比较窗口或指示区域上比较和比对最大一致性时，具有相同的序列单元百分比(与使用比较算法或通过手动比对和目测测量相比)的两个或两个以上序列。仅举例来说，如果连续单元在指定区域上具有约60％一致性、约65％一致性、约70％一致性、约75％一致性、约80％一致性、约85％一致性、约90％一致性或约95％一致性，那么两个或两个以上序列可以是“实质上一致”的。所述百分比用于描述两个或两个以上序列的“百分比一致性”。序列一致性可以在长度为至少约75-100个序列单元的区域上、在长度为约50个序列单元的区域上，或在未经指定时跨越整个序列存在。这一定义也是指测试序列的互补序列。仅举例来说，当氨基酸残基相同时，两个或两个以上多肽序列一致，而如果氨基酸残基在指定区域上具有约60％一致性、约65％一致性、约70％一致性、约75％一致性、约80％一致性、约85％一致性、约90％一致性或约95％一致性，那么两个或两个以上多肽序列“实质上一致”。所述一致性可以在长度为至少约75到约100个氨基酸的区域上、在长度为约50个氨基酸的区域上，或当未经指定时跨越多肽序列的整个序列存在。另外，仅举例来说，当核酸残基相同时，两个或两个以上多核苷酸序列一致，而如果核酸残基在指定区域上具有约60％一致性、约65％一致性、约70％一致性、约75％一致性、约80％一致性、约85％一致性、约90％一致性或约95％一致性，那么两个或两个以上的多核苷酸序列“实质上一致”。一致性可以在长度为至少约75个到约100个核酸的区域上、长度为约50个核酸的区域上，或在未经指定时跨越多核苷酸序列的整个序列存在。
对于序列比较来说，通常一个序列充当测试序列所比较的参考序列。当使用序列比较算法时，将测试序列和参考序列输入计算机内，必要时指定子序列坐标，并且指定序列算法程序参数。可以使用默认程序参数，或可以指定替代参数。随后，序列比较算法基于所述程序参数来计算测试序列相对于参考序列的序列一致性百分比。
如本文所用，术语“免疫原性”是指对投与治疗药物的抗体反应。可以使用定量和定性分析检测生物流体中的抗非天然氨基酸多肽抗体而获得治疗性非天然氨基酸多肽的免疫原性。所述分析包括但不限于放射免疫分析(RIA)、酶联免疫吸附分析(ELISA)、发光免疫分析(LIA)以及荧光免疫分析(FIA)。针对治疗性非天然氨基酸多肽的免疫原性的分析包括比较投与治疗性非天然氨基酸多肽后的抗体反应和投与治疗性天然氨基酸多肽后的抗体反应。
如本文所用，也称为“嵌入基团”的术语“嵌入剂”是指可以插入分子的分子内空间或分子之间的分子间空间中的化学物质。仅举例来说，嵌入剂或基团可以是插入DNA双螺旋的堆叠基中的分子。
如本文所用，术语“经分离”是指从非相关组分分离和去除相关组分。经分离的物质可以是干燥或半干燥状态；或呈溶液形式，包括但不限于水溶液。经分离的组分可以呈均质状态，或经分离的组分可以是包含额外的药学上可接受的载剂和/或赋形剂的医药组合物的一部分。纯度和均质性可以使用包括但不限于聚丙烯酰胺凝胶电泳或高效液相色谱法的分析化学技术测定。另外，当相关组分经分离并且是制剂中存在的主要物质时，本文中将所述组分描述为实质上经纯化的。如本文所用，术语“经纯化”可指纯度为至少85％、至少90％、至少95％、至少99％或更高的相关组分。仅举例来说，当核酸或蛋白质不含其在天然状态下相关的细胞组分中的至少一些，或所述核酸或蛋白质已经浓缩到大于其体内或体外产生的浓度的水平，那么所述核酸或蛋白质“经分离”。并且，举例来说，当基因从侧接所述基因并且编码除相关基因以外的蛋白质的开放阅读框分离时，所述基因经分离。
如本文所用，术语“标记”是指并入化合物中并且易于检测，从而可以检测和/或监测其物理分布的物质。
如本文所用，术语“键”是指由连接子的官能团与另一分子之间的化学反应形成的键或化学部分。所述键可以包括但不限于共价键和非共价键，而所述化学部分可以包括但不限于酯、碳酸酯、亚胺磷酸酯、腙、缩醛、原酸酯、肽键以及寡核苷酸键。水解稳定键意指，所述键在水中实质上稳定，并且在适用的pH值下，包括但不限于在生理条件下，可在一段较长时间内(可能甚至无限期地)不与水反应。水解不稳定或可降解键意指，所述键可在水或水溶液(包括例如血液)中降解。酶促不稳定或可降解键意指，所述键可由一或多种酶降解。仅举例来说，PEG和相关聚合物可包括在聚合物主链中或在聚合物主链与聚合分子的一或多个末端官能团之间的连接基团中的可降解键。所述可降解键包括但不限于由PEG羧酸或活化PEG羧酸与生物活性剂上的醇基反应形成的酯键，其中所述酯基通常在生理条件下水解以释放生物活性剂。其它水解可降解键包括但不限于：碳酸酯键；由胺与醛反应产生的亚胺键；通过醇与磷酸酯基反应形成的磷酸酯键；为酰肼与醛的反应产物的腙键；为醛与醇的反应产物的缩醛键；为甲酸与醇的反应产物的原酸酯键；由(包括但不限于)聚合物(例如PEG)末端的胺基与肽的羧基形成的肽键；以及由(包括但不限于)聚合物末端的亚磷酰胺基与寡核苷酸的5'羟基形成的寡核苷酸键。
如本文所用，术语“培养基(medium或media)”是指任何用于生长和采集细胞和/或由所述细胞表达和/或分泌的产物的培养基。所述“培养基”包括但不限于：溶液、固体、半固体或刚性载体，其可以负载或含有任何宿主细胞(包括例如细菌宿主细胞、酵母宿主细胞、昆虫宿主细胞、植物宿主细胞、真核宿主细胞、哺乳动物宿主细胞、CHO细胞、原核宿主细胞、大肠杆菌或假单胞菌宿主细胞)，以及细胞内含物。所述“培养基”包括但不限于其中的宿主细胞已经生长到已分泌多肽的宿主细胞的培养基，包括在增殖步骤之前或之后的培养基。所述“培养基”还包括但不限于含有宿主细胞溶解物(例如细胞内产生的多肽)并且宿主细胞经溶解或破坏以释放多肽的缓冲液或试剂。
如本文所用，术语“代谢物”是指在例如天然氨基酸多肽、非天然氨基酸多肽、经修饰天然氨基酸多肽或经修饰非天然氨基酸多肽的化合物经代谢时形成的例如天然氨基酸多肽、非天然氨基酸多肽、经修饰天然氨基酸多肽或经修饰非天然氨基酸多肽的化合物的衍生物。术语“药学活性代谢物”或“活性代谢物”是指在例如天然氨基酸多肽、非天然氨基酸多肽、经修饰天然氨基酸多肽或经修饰非天然氨基酸多肽的所述化合物经代谢时形成的例如天然氨基酸多肽、非天然氨基酸多肽、经修饰天然氨基酸多肽或经修饰非天然氨基酸多肽的化合物的生物活性衍生物。
如本文所用，术语“代谢”是指通过生物体改变特定物质的过程的总和。所述过程包括但不限于水解反应和由酶催化的反应。可以从治疗学的药理学基础(ThePharmacological Basis of Therapeutics),第9版,麦格劳-希尔(McGraw-Hill)(1996)获得关于代谢的其它信息。仅举例来说，可以通过将天然氨基酸多肽、非天然氨基酸多肽、经修饰天然氨基酸多肽或经修饰非天然氨基酸多肽投与到宿主并分析来自宿主的组织样品，或通过在体外用肝细胞培育天然氨基酸多肽、非天然氨基酸多肽、经修饰天然氨基酸多肽或经修饰非天然氨基酸多肽并分析所得化合物来鉴别天然氨基酸多肽、非天然氨基酸多肽、经修饰天然氨基酸多肽或经修饰非天然氨基酸多肽的代谢物。
如本文所用，术语“金属螯合剂”是指与金属离子形成金属复合物的分子。举例来说，所述分子可以与中心金属离子形成两个或两个以上配位键并且可以形成环结构。
如本文所用，术语“含金属部分”是指含有金属离子、原子或粒子的基团。所述部分包括但不限于顺铂、螯合金属离子(例如镍、铁和铂)以及金属纳米粒子(例如镍、铁和铂)。
如本文所用，术语“并入有重原子的部分”是指并入有通常比碳重的原子的离子的基团。所述离子或原子包括但不限于硅、钨、金、铅和铀。
如本文所用，术语“经修饰”是指存在对天然氨基酸、非天然氨基酸、天然氨基酸多肽或非天然氨基酸多肽的改变。可以通过合成后修饰天然氨基酸、非天然氨基酸、天然氨基酸多肽或非天然氨基酸多肽，或通过共翻译或翻译后修饰天然氨基酸、非天然氨基酸、天然氨基酸多肽或非天然氨基酸多肽获得所述改变或修饰。形式“经修饰或未经修饰”意指所论述的天然氨基酸、非天然氨基酸、天然氨基酸多肽或非天然氨基酸多肽任选地经修饰，也就是说，所论述的天然氨基酸、非天然氨基酸、天然氨基酸多肽或非天然氨基酸多肽可以经修饰或未经修饰。
如本文所用，术语“经调节的血清半衰期”是指指经修饰生物活性分子的循环半衰期相对于其未经修饰形式的正向或负向改变。举例来说，经修饰的生物活性分子包括但不限于天然氨基酸、非天然氨基酸、天然氨基酸多肽或非天然氨基酸多肽。举例来说，通过在投与生物活性分子或经修饰生物活性分子之后的不同时间点采取血液样品，并且测定那个分子在每一样品中的浓度来测量血清半衰期。血清浓度与时间的相关性允许计算血清半衰期。举例来说，经调节的血清半衰期可以是血清半衰期的增加，其可以使得能够改进给药方案或避免毒性作用。血清的所述增加可以是至少约两倍、至少约三倍、至少约五倍或至少约十倍。评估血清半衰期增加的方法的非限制性实例在实例33中给出。这一方法可用于评估任何多肽的血清半衰期。
如本文所用，术语“经调节的治疗半衰期”是指治疗有效量的经修饰生物活性分子的半衰期相对于其未经修饰形式的正向或负向改变。举例来说，经修饰的生物活性分子包括但不限于天然氨基酸、非天然氨基酸、天然氨基酸多肽或非天然氨基酸多肽。举例来说，通过在投与之后的不同时间点测量分子的药物动力学和/或药效学特性来测量治疗半衰期。增加的治疗半衰期能够实现尤其有益的给药方案、尤其有益的总剂量，或避免不良作用。举例来说，增加的治疗半衰期是由增加的效力、经修饰分子与其标靶的结合增加或减少、未经修饰分子的另一参数或作用机制的增加或减少，或由酶(仅举例来说，蛋白酶)造成的分子分解的增加或减少而产生的。评估治疗半衰期增加的方法的非限制性实例在实例33中给出。这一方法可用于评估任何多肽的治疗半衰期。
如本文所用，术语“纳米粒子”是指具有在约500nm到约1nm之间的粒度的粒子。
如本文所用，术语“近化学计量”是指参与化学反应的化合物的摩尔比为约0.75到约1.5。
如本文所用，术语“非真核生物”是指非真核有机体。举例来说，非真核有机体可以属于真细菌(其包括但不限于大肠杆菌、嗜热栖热菌(Thermus thermophilus)或嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus stearothermophilus)、荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)、绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida))、系统发生域或古细菌，其包括但不限于詹氏甲烷球菌(Methanococcus jannaschii)、嗜热自养甲烷杆菌(Methanobacterium thermoautotrophicum)、超嗜热古菌(Archaeoglobus fulgidus)、强烈嗜热球菌(Pyrococcus furiosus)、堀越火球菌(Pyrococcus horikoshii)、嗜热泉生古细菌(Aeuropyrum pernix)或亲盐杆菌(Halobacterium)，例如沃氏嗜盐富饶菌(Haloferaxvolcanii)和亲盐杆菌物种NRC-1，或系统发生域。
“非天然氨基酸”是指不是20种常见氨基酸或吡咯赖氨酸或硒代半胱氨酸之一的氨基酸。可与术语“非天然氨基酸(non-natural amino acid)”同义使用的其它术语为“非天然编码氨基酸(non-naturally encoded amino acid)”、“非天然氨基酸(unnatural aminoacid)”、“非天然存在的氨基酸(non-naturally-occurring amino acid)”和其各种加连字符和不加连字符形式。术语“非天然氨基酸”包括但不限于通过修饰天然编码氨基酸(包括但不限于20中常见氨基酸或吡咯赖氨酸和硒代半胱氨酸)而天然存在，但本身不被翻译复合物并入生长多肽链中的氨基酸。非天然编码的天然存在氨基酸的实例包括但不限于N-乙酰葡糖胺基-L-丝氨酸、N-乙酰葡糖胺基-L-苏氨酸以及O-磷酸酪氨酸。另外，术语“非天然氨基酸”包括但不限于不天然存在并且可以以合成方式获得或可以通过修饰非天然氨基酸获得的氨基酸。
如本文所用，术语“核酸”是指呈单股或双股形式的脱氧核糖核苷酸、脱氧核糖核苷、核糖核苷或核糖核苷酸以及其聚合物。仅举例来说，所述核酸和核酸聚合物包括但不限于：(i)天然核苷酸的类似物，其具有与参考核酸类似的结合特性并且以与天然存在的核苷酸类似的方式代谢；(ii)寡核苷酸类似物，其包括但不限于PNA(肽核酸)，在反义技术中使用的DNA的类似物(硫代磷酸酯、磷酰胺酸等)；(iii)其保守修饰变异体(包括但不限于简并密码子取代)和互补序列以及经明确指示的序列。举例来说，简并密码子取代可以通过产生其中的一或多个所选择的(或所有)密码子的第三位置经混合基及/或脱氧肌苷残基取代的序列来实现(巴策尔(Batzer)等人,核酸研究(NucleicAcid Res.)19:5081(1991)；大冢(Ohtsuka)等人,生物化学杂志(J.Biol.Chem.)260:2605-2608(1985)；以及罗塞利尼(Rossolini)等人,分子细胞探针(Mol.Cell.Probes)8:91-98,(1994))。
如本文所用,术语“氧化剂”是指能够从经氧化的化合物去除电子的化合物或材料。举例来说，氧化剂包括但不限于氧化谷胱甘肽、胱氨酸、胱氨、氧化二硫苏糖醇、氧化赤藓醇和氧。多种多样的氧化剂适用于本文所描述的方法和组合物中。
如本文所用，术语“药学上可接受的”是指包括但不限于盐、载剂或稀释剂的材料，其并不消除化合物的生物活性或特性，并且相对无毒性，即材料可以在不引起不良生物作用或以有害方式与含有其的组合物的任一组分相互作用的情况下向个体投与。
如本文所用，术语“光亲和性标记”是指具有在暴露于光时与分子(标记对其具有亲和性)形成键的基团的标记。仅举例来说，所述键可以是共价或非共价的。
如本文所用，术语“光笼锁部分”是指当以某些波长照射时共价或非共价地结合其它离子或分子的基团。
如本文所用，术语“可光裂解基团”是指在暴露于光时断裂的基团。
如本文所用，术语“光交联剂”是指包含两个或两个以上当暴露于光时具有反应性并且与两个或两个以上单体或聚合分子形成共价或非共价键的官能团的化合物。
如本文所用，术语“可光致异构化部分”是指当以光照射时从一种异构形式变为另一种异构形式的基团。
如本文所用，术语“聚亚烷基二醇”是指直链或分支链聚合聚醚多元醇。所述聚亚烷基二醇包括但不限于聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇以及其衍生物。其它示范性实施例列于例如商业供应商产品目录中，例如肖尔沃特公司(Shearwater)的产品目录“生物医学用聚乙二醇和衍生物(Polyethylene Glycol and Derivatives for BiomedicalApplications)”(2001)。仅举例来说，所述聚合聚醚多元醇具有在约0.05kDa到约100kDa之间的平均分子量。举例来说，所述聚合聚醚多元醇包括但不限于在约50Da与约100,000Da或100,000Da以上之间。聚合物的分子量可以在约50Da与约100,000Da之间，包括但不限于约100,000Da、约95,000Da、约90,000Da、约85,000Da、约80,000Da、约75,000Da、约70,000Da、约65,000Da、约60,000Da、约55,000Da、约50,000Da、约45,000Da、约40,000Da、约35,000Da、约30,000Da、约25,000Da、约20,000Da、约15,000Da、约10,000Da、约9,000Da、约8,000Da、约7,000Da、约6,000Da、约5,000Da、约4,000Da、约3,000Da、约2,000Da、约1,000Da、约900Da、约800Da、约700Da、约600Da、约500Da、400Da、约300Da、约200Da、约100Da以及约50Da。在一些实施例中，聚合物的分子量在约50Da与约50,000Da之间。在一些实施例中，聚合物的分子量在约50Da与约40,000Da之间。在一些实施例中，聚合物的分子量在约50Da与约1,000Da之间。在一些实施例中，聚合物的分子量在约100Da与约500Da之间。在一些实施例中，聚合物的分子量在约1,000Da与40,000Da之间。在一些实施例中，聚合物的分子量在约2,000与约50,000Da之间。在一些实施例中，聚合物的分子量在约5,000Da与40,000Da之间。在一些实施例中，聚合物的分子量在约10,000Da与约40,000Da之间。在一些实施例中，聚(乙二醇)分子是分支聚合物。分支链PEG的分子量可以在约50Da与约100,000Da之间，包括但不限于约100,000Da、约95,000Da、约90,000Da、约85,000Da、约80,000Da、约75,000Da、约70,000Da、约65,000Da、约60,000Da、约55,000Da、约50,000Da、约45,000Da、约40,000Da、约35,000Da、约30,000Da、约25,000Da、约20,000Da、约15,000Da、约10,000Da、约9,000Da、约8,000Da、约7,000Da、约6,000Da、约5,000Da、约4,000Da、约3,000Da、约2,000Da、约1,000Da、约900Da、约800Da、约700Da、约600Da、约500Da、约400Da、约300Da、约250Da、约200Da、约150Da、约100Da、约75Da以及约50Da。在一些实施例中，分支链PEG的分子量在约50Da到约50,000Da之间。在一些实施例中，分支链PEG的分子量在约100Da到约1,000Da之间。在一些实施例中，分支链PEG的分子量在约5,000Da到约40,000Da之间。在一些实施例中，分支链PEG的分子量在约5,000Da到约20,000Da之间。在其它实施例中，分支链PEG的分子量在约2,000到约50,000Da之间。
如本文所用，术语“聚合物”是指由重复子单元构成的分子。所述分子包括但不限于多肽、多核苷酸或多糖或聚亚烷基二醇。
术语“多肽”、“肽”和“蛋白质”在本文中可互换使用以指氨基酸残基的聚合物。也就是说，针对多肽的描述同样适用于对肽的描述和蛋白质的描述，且反之亦然。所述术语适用于天然存在的氨基酸聚合物以及其中的一或多个氨基酸残基为非天然氨基酸的氨基酸聚合物。另外，所述“多肽”、“肽”以及“蛋白质”包括任何长度的氨基酸链，包括全长蛋白质，其中氨基酸残基通过共价肽键连接。
如本文所用，“部分非肽”是指其中的一部分分子是具有生物活性并且不包含氨基酸序列的化合物或取代基的分子。
如本文所用，“非肽”是指具有生物活性并且不包含氨基酸序列的分子。
术语“经翻译后修饰”是指在已经将天然或非天然氨基酸翻译并入多肽链中之后，所述氨基酸的任何修饰。所述修饰包括但不限于共翻译体内修饰、共翻译体外修饰(例如在无细胞翻译系统中)、翻译后体内修饰以及翻译后体外修饰。
如本文所用，术语“前药”或“药学上可接受的前药”是指在体内或体外转化成母体药物的药剂，其中其不消除药物的生物活性或特性，并且相对无毒性，即所述材料可以在不引起不良生物作用或以有害方式与含有其的组合物的任一组分相互作用的情况下向个体投与。前药通常为在向个体投与和后续吸收后，通过一些过程转化为活性或更有活性的物质(例如通过代谢路径转化)的药物前驱体。一些前药具有存在于前药上的使其活性较小且/或赋予药物可溶性或一些其它特性的化学基团。一旦化学基团已经裂解和/或经修饰，就从前药产生活性药物。前药在体内通过酶促反应或非酶促反应转化为活性药物。前药可以提供改进的生理化学特性，例如较佳的可溶性、增强的传递特征，例如特异性地靶向特定细胞、组织、器官或配体，以及改进的药物治疗价值。所述前药的益处包括但不限于：(i)与母体药物相比投与简单；(ii)前药可以通过经口投与生物可用而母体药物不能；以及(iii)与母体药物相比前药还可以具有在医药组合物中改进的可溶性。前药包括活性药物的药理学非活性或活性降低的衍生物。可以对前药进行设计以通过操纵药物的特性(例如生理化学、生物医药学或药物动力学特性)来调节到达所需作用位点的药物或生物活性分子的量。前药的实例将为，但不限于，以酯(“前药”)形式投与以促进传递穿过细胞膜(其中水溶性对移动性不利)但随后一旦在细胞(其中水溶解性为有益的)内时代谢水解为羧酸，即活性实体的非天然氨基酸多肽。前药可以经设计为可逆药物衍生物，以便用作修饰剂以增强向定点组织的药物输送。
如本文所用，术语“预防有效量”是指含有将在一定程度上减轻所治疗的疾病、病况或病症的一或多个症状的、预防性地应用于患者的至少一种非天然氨基酸多肽或至少一种经修饰非天然氨基酸多肽的组合物的量。在所述预防应用中，所述量可以取决于患者的健康状态、体重等。将通过包括但不限于剂量递增临床试验的常规实验来测定所述预防有效量视为在所属领域的技术内。
如本文所用，术语“经保护”是指存在阻止在某些反应条件下的化学反应性官能团的反应的“保护基”或部分。保护基将取决于受保护的化学反应性基团的类型而变化。仅举例来说，(i)如果化学反应性基团为胺或酰肼，那么保护基可以选自叔丁氧基羰基(t-Boc)和9-芴基甲氧羰基(Fmoc)；(ii)如果化学反应性基团为巯基，那么保护基可以是正吡啶二硫化物；以及(iii)如果化学反应性基团为羧酸，例如丁酸或丙酸或羟基，那么保护基可以是苯甲基或烷基，例如甲基、乙基或叔丁基。
仅举例来说，封闭基/保护基可选自：
另外，保护基包括但不限于，包括光不稳定性基团，例如Nvoc和MeNvoc以及所属领域中已知的其它保护基。其它保护基描述于格林(Greene)和伍兹(Wuts),有机合成中的保护基(Protective Groups in Organic Synthesis),第3版,纽约州纽约约翰·威利父子公司(John Wiley&Sons,New York,NY),1999，其以全文引用的方式并入本文中。
如本文所用，术语“放射性部分”是指原子核自发地发出核辐射，例如α、β或γ粒子的基团；其中，α粒子为氦原子核，β粒子为电子，并且γ粒子为高能量光子。
如本文所用，术语“反应性化合物”是指在适当条件下与另一原子、分子或化合物呈反应性的化合物。
也称为“宿主细胞”的术语“重组宿主细胞”是指包括外源多核苷酸的细胞，其中用于将外源多核苷酸插入细胞中的方法包括但不限于直接摄取、转导、f-配对或所属领域中已知的产生重组宿主细胞的其它方法。仅举例来说，所述外源多核苷酸可以是非整合载体，包括但不限于质粒，或可以整合到宿主基因组中。
如本文所用，术语“氧化还原活性剂”是指氧化或还原另一分子，从而使氧化还原活性剂变为经还原或氧化的分子。氧化还原活性剂的实例包括但不限于二茂铁、醌类、Ru2+/3+复合物、Co2+/3+复合物以及Os2+/3+复合物。
如本文所用，术语“还原剂”是指能够将电子添加到所还原的化合物中的化合物或材料。举例来说，还原剂包括但不限于二硫苏糖醇(DTT)、2-巯基乙醇、二硫赤藓糖醇、半胱氨酸、半胱胺(2-氨基乙烷硫醇)以及经还原谷胱甘肽。仅举例来说，所述还原剂可用于将巯基维持在经还原状态以及还原分子内或分子间二硫键。
如本文所用，“再折叠”描述将不正确折叠或未折叠状态转化为原生或正确折叠构形的任何过程、反应或方法。仅举例来说，再折叠将含有二硫键的多肽由不正确折叠或未折叠状态转化为关于二硫键的原生或正确折叠构象。所述含二硫键多肽可以是天然氨基酸多肽或非天然氨基酸多肽。
如本文所用，术语“树脂”是指高分子量、不溶性聚合物珠粒。仅举例来说，所述珠粒可用作用于固相肽合成的载体，或用于在纯化之前附接分子的位点。
如本文所用，术语“糖”是指一系列碳水化合物，包括但不限于糖、单糖、寡醣和多糖。
如本文所用，术语“安全性”或“安全概况”是指相对于已投与药物的次数的可能与药物投与相关的副作用。举例来说，将已投与多次并且仅产生轻度副作用或不产生副作用的药物称为具有极好的安全概况。评估安全概况的方法的非限制性实例在实例26中给出。这一方法可以用于评估任何多肽的安全概况。
如本文所用，短语“选择性地杂交到”或“特异性地杂交到”是指当特定核苷酸序列存在于包括但不限于总细胞或文库DNA或RNA的复合物混合物中时，分子在严格的杂交条件下结合、双工或杂交到所述序列。
如本文所用，术语“自旋标记物”是指含有展现可以通过电子自旋共振光谱法检测到的不成对电子自旋(即稳定顺磁群)的原子或原子群，并且可以附接到另一分子的分子。所述自旋标记分子包括但不限于硝酰基和硝基氧，并且可以是单自旋标记或双自旋标记。
如本文所用，术语“化学计量”是指参与化学反应的化合物的摩尔比为约0.9到约1.1。
如本文所用，术语“类化学计量”是指在反应条件变化时或在存在添加剂的情况下变为化学计量或近化学计量的化学反应。所述反应条件的变化包括但不限于温度增加或pH变化。所述添加剂包括但不限于促进剂。
短语“严格的杂交条件”是指DNA、RNA、PNA或其它核酸模拟物或其组合的序列在低离子强度和高温条件下的杂交。举例来说，在严格条件下，探针将与其在核酸的复杂混合物中的标靶子序列(包括但不限于总细胞或文库DNA或RNA)杂交，但不与复杂混合物中的其它序列杂交。严格的条件与序列相关，并且会随情况不同而不同。举例来说，较长序列特异性地在较高温度下杂交。严格杂交条件包括但不限于：(i)低于在经定义离子强度和pH下的特定序列的热熔点(Tm)约5-10℃；(ii)在约pH 7.0到约pH 8.3下，盐浓度为约0.01M到约1.0M，并且温度为至少约30℃(就短探针(包括但不限于约10到约50个核苷酸)来说)和至少约60℃(就长探针(包括但不限于大于50个核苷酸)来说)；(iii)添加去稳定化剂，包括但不限于甲酰胺，(iv)在42℃下培育50％甲酰胺、5X SSC和1％SDS，或在65℃下培育5X SSC、约1％SDS，伴以在0.2X SSC中洗涤，以及在65℃下培育约0.1％SDS约5分钟到约120分钟之间。仅举例来说，对选择性或特异性杂交的检测包括但不限于至少为背景的两倍的阳性信号。有关核酸杂交的详尽指导可见于迪杰森(Tijssen),生物化学和分子生物学实验技术--核酸探针杂交(Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology--Hybridization withNucleic Probes),“杂交原理和核酸分析策略综述(Overview of principles of hybridizationand the strategy of nucleic acid assays)”(1993)中。
如本文所用，术语“个体”是指为治疗、观测或实验的目标的动物。仅举例来说，个体可以是(但不限于)哺乳动物，其包括但不限于人类。
如本文所用，术语“实质上纯化”是指可以实质上或基本上不含在纯化之前通常伴随相关组分或与其相互作用的其它组分的相关组分。仅举例来说，当相关组分的制剂含有小于约30％、小于约25％、小于约20％、小于约15％、小于约10％、小于约5％、小于约4％、小于约3％、小于约2％或小于约1％(以干燥重量计)的污染组分时，相关组分可以是“实质上纯化”的。因此，“实质上纯化”的相关组分可以具有约70％、约75％、约80％、约85％、约90％、约95％、约96％、约97％、约98％、约99％或更高的纯度水平。仅举例来说，可以在以重组方式产生天然氨基酸多肽或非天然氨基酸多肽的情况下从原生细胞或宿主细胞纯化天然氨基酸多肽或非天然氨基酸多肽。仅举例来说，当天然氨基酸多肽或非天然氨基酸多肽的制剂含有小于约30％、小于约25％、小于约20％、小于约15％、小于约10％、小于约5％、小于约4％、小于约3％、小于约2％或小于约1％(以干燥重量计)的污染物质时，所述制剂可以是“实质上纯化”的。举例来说，当通过宿主细胞以重组方式产生天然氨基酸多肽或非天然氨基酸多肽时，天然氨基酸多肽或非天然氨基酸多肽可以按细胞的干燥重量计以约30％、约25％、约20％、约15％、约10％、约5％、约4％、约3％、约2％或约1％或更低存在。举例来说，当通过宿主细胞以重组方式产生天然氨基酸多肽或非天然氨基酸多肽时，天然氨基酸多肽或非天然氨基酸多肽可以按细胞的干燥重量计以约5g/L、约4g/L、约3g/L、约2g/L、约1g/L、约750mg/L、约500mg/L、约250mg/L、约100mg/L、约50mg/L、约10mg/L或约1mg/L或更低存在于培养基中。举例来说，如通过包括但不限于SDS/PAGE分析、RP-HPLC、SEC以及毛细电泳法的适当方法测定，“实质上纯化”的天然氨基酸多肽或非天然氨基酸多肽可以具有约30％、约35％、约40％、约45％、约50％、约55％、约60％、约65％、约70％、约75％、约80％、约85％、约90％、约95％、约99％或更高的纯度水平。
也称为“非干扰取代基”的术语“取代基”是指可用于置换分子上的另一基团的基团。所述基团包括但不限于：卤基、C1-C10烷基、C2-C10烯基、C2-C10炔基、C1-C10烷氧基、C5-C12芳烷基、C3-C12环烷基、C4-C12环烯基、苯基、经取代苯基、甲苯甲酰基、二甲苯基、联苯基、C2-C12烷氧基烷基、C5-C12烷氧基芳基、C5-C12芳氧基烷基、C7-C12氧基芳基、C1-C6烷基亚磺酰基、C1-C10烷基磺酰基、-(CH2)m-O-(C1-C10烷基)(其中m为1到8)、芳基、经取代芳基、经取代烷氧基、氟烷基、杂环基、经取代杂环基、硝基烷基、-NO2、-CN、-NRC(O)-(C1-C10烷基)、-C(O)-(C1-C10烷基)、C2-C10烧硫基烷基、-C(O)C-(C1-C10烷基)、-OH、-SO2、＝S、-COOH、-NR2、羰基、-C(O)-(C1-C10烷基)-CF3、-C(O)-CF3、-C(O)NR2、-(C1-C10芳基)-S-(C6-C10芳基)、-C(O)-(C6-C10芳基)、-(CH2)m-O-(CH2)m-O-(C1-C10烷基)(其中每个m为1到8)、-C(O)NR2、-C(S)NR2、-SO2NR2、-NRC(O)NR2、-NRC(S)NR2、其盐等。前述清单中的每一R基团包括但不限于H、烷基或经取代烷基、芳基或经取代芳基或烷芳基。当用从左到右书写的常规化学式说明取代基时，所述取代基同样涵盖由从右到左书写结构所得到的化学上一致的取代基，例如，-CH2O-等效于-OCH2-。
仅举例来说，烷基和杂烷基(包括称为亚烷基、烯基、亚杂烷基、杂烯基、炔基、环烷基、杂环烷基、环烯基和杂环烯基的那些基团)的取代基包括但不限于：-OR、＝O、＝NR、＝N-OR、-NR2、-SR、-卤素、-SiR3、-OC(O)R、-C(O)R、-CO2R、-CONR2、-OC(O)NR2、-NRC(O)R、-NRC(O)NR2、-NR(O)2R、-NR-C(NR2)＝NR、-S(O)R、-S(O)2R、-S(O)2NR2、-NRSO2R、-CN和-NO2。前述清单中的每一R基团包括但不限于：氢、经取代或未经取代的杂烷基、经取代或未经取代的芳基(包括但不限于经1到3个卤素取代的芳基)、经取代或未经取代的烷基、烷氧基或硫代烷氧基或芳烷基。当两个R基团附接到同一氮原子上时，其可以与所述氮原子组合形成5元、6元或7元环。举例来说，NR2意欲包括(但不限于)1-吡咯烷基和4-吗啉基。
举例来说，芳基和杂芳基的取代基包括但不限于：-OR、＝O、＝NR、＝N-OR、-NR2、-SR、-卤素、-SiR3、-OC(O)R、-C(O)R、-CO2R、-CONR2、-OC(O)NR2、-NRC(O)R、-NRC(O)NR2、-NR(O)2R、-NR-C(NR2)＝NR、-S(O)R、-S(O)2R、-S(O)2NR2、-NRSO2R、-CN、-NO2、-R、-N3、-CH(Ph)2、氟(C1-C4)烷氧基以及氟(C1-C4)烷基，数量在零到芳环系统上的开放价的总数范围内；并且其中，前述清单中的每个R基团包括但不限于氢、烷基、杂烷基、芳基以及杂芳基。
如本文所用，术语“治疗有效量”是指足以治愈或至少部分遏止或在一定程度上减轻所治疗的疾病、病症或病况的一或多个症状的向已罹患所述疾病、病况或病症的患者投与的含有至少一种非天然氨基酸多肽和/或至少一种经修饰非天然氨基酸多肽的组合物的量。所述组合物的有效性取决于包括但不限于以下的条件：疾病、病症或病况的严重程度和病程；先前治疗；患者的的健康状况和对药物的反应以及治疗医师的判断。仅举例来说，可以通过包括但不限于剂量递增临床试验的常规实验测定治疗有效量。
如本文所用，术语“硫代烷氧基”是指通过氧原子连接到分子的含硫烷基。
术语“热熔点”或Tm为50％与标靶互补的探针杂交到处于平衡状态的标靶序列的温度(在经定义的离子强度、pH以及核浓度下)。
如本文所用，术语“治疗(treat、treating或treatment)”包括缓解、缓和或改善疾病或病况症状；防止额外症状；改善或防止症状的基本代谢病因；抑制疾病或病况，例如遏止疾病或病况的发展、缓解疾病或病况、导致疾病或病况消退、缓解由疾病或病况导致的病症或中止疾病或病况的症状。术语“治疗”包括但不限于预防性和/或治疗性治疗。
如本文所用，术语“水溶性聚合物”是指任何在水性溶剂中可溶的聚合物。所述水溶性聚合物包括但不限于：聚乙二醇、聚乙二醇丙醛、其单C1-C10烷氧基或芳氧基衍生物(描述于美国专利第5,252,714号中，其以引用的方式并入本文中)、单甲氧基-聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚氨基酸、二乙烯醚顺丁烯二酸酐、N-(2-羟丙基)-甲基丙烯酰胺、聚葡萄糖、聚葡萄糖衍生物(包括硫酸葡聚糖)、聚丙二醇、聚氧化丙烯/氧化乙烯共聚物、聚氧乙基化多元醇、肝素、肝素片段、多糖、寡糖、聚糖、纤维素和纤维素衍生物(包括但不限于甲基纤维素和羧甲基纤维素)、血清白蛋白、淀粉和淀粉衍生物、多肽、聚亚烷基二醇和其衍生物、聚亚烷基二醇与其衍生物的共聚物、聚乙烯基乙基醚以及α-β-聚[(2-羟乙基)-DL-天冬酰胺等，或其混合物。仅举例来说，所述水溶性聚合物偶合到天然氨基酸多肽或非天然多肽可以导致包括但不限于以下的变化：增加的水溶性、增加或经调节的血清半衰期、相对于未经修饰形式来说增加或经调节的治疗半衰期、增加的生物可用性、经调节的生物活性、延长的循环时间、经调节的免疫原性、经调节的物理性缔合特征(包括但不限于聚集和多聚体形成)、改变的受体结合、改变的与一或多种结合搭配物的结合以及改变的受体二聚化或多聚化。另外，所述水溶性聚合物可以具有或可以不具有其自身的生物活性。
除非另外指示，否则使用在所属领域的技术内的常规质谱法、NMR、HPLC、蛋白化学法、生物化学法、重组DNA技术以及药理学法。
本文中呈现的化合物(包括但不限于非天然氨基酸、非天然氨基酸多肽、经修饰非天然氨基酸多肽和用于产生前述化合物的试剂)包括经同位素标记的化合物，其与本文中呈现的各种式和结构中所述的那些化合物一致，除了一或多个原子被具有不同于通常发现于自然界中的原子质量或质量数的原子质量或质量数的原子置换的事实。可并入本发明化合物中的同位素的实例包括氢、碳、氮、氧、氟和氯的同位素，分别例如2H、3H、13C、14C、15N、18O、17O、35S、18F、36Cl。某些本文所描述的经同位素标记的化合物，例如其中并入有例如3H及14C的放射性同位素的那些化合物，适用于药物和/或基质组织分布分析。此外，用例如氘(即2H)的同位素取代可以得到某些由更大代谢稳定性产生的治疗优势，例如活体内半衰期增加或剂量需求降低。
本文中化合物中的一些(包括但不限于非天然氨基酸、非天然氨基酸多肽和经修饰非天然氨基酸多肽，以及用于产生前述化合物的试剂)具有不对称碳原子，并且因此可以以对映异构体或非对映异构体形式存在。非对映异构体混合物可以基于其物理化学差异通过已知方法，例如通过色谱和/或分步结晶分为其个别非对映异构体。对映异构体可以通过以与适当的光学活性化合物(例如乙醇)反应将对映异构混合物转化为非对映异构混合物、分离非对映异构体且将个别非对映异构体转化(例如水解)为对应的纯对映异构体而经分离。将包括非对映异构体、对映异构体和其混合物的所有所述异构体视为本文所描述的组合物的一部分。
在另外或其它的实施例中，本文所描述的化合物(包括但不限于非天然氨基酸、非天然氨基酸多肽和经修饰的非天然氨基酸多肽，以及用于制备前述化合物的试剂)是以前药的形式使用。在另外或其它的实施例中，本文所描述的化合物(包括但不限于非天然氨基酸、非天然氨基酸多肽和经修饰的非天然氨基酸多肽，以及用于制备前述化合物的试剂)在投与到需要产生代谢物的有机体中之后代谢，所述代谢物随后用于产生所需作用，包括所需治疗作用。其它或另外的实施例为非天然氨基酸和“经修饰或未经修饰”非天然氨基酸多肽的活性代谢物。
本文所描述的方法和调配物包括非天然氨基酸、非天然氨基酸多肽和经修饰非天然氨基酸多肽的N-氧化物、结晶形式(也称为多晶型物)或药学上可接受的盐的用途。在某些实施例中，非天然氨基酸、非天然氨基酸多肽和经修饰非天然氨基酸多肽可以以互变异构体形式存在。所有互变异构体都包括在本文中呈现的非天然氨基酸、非天然氨基酸多肽和经修饰非天然氨基酸多肽的范围内。另外，本文所描述的非天然氨基酸、非天然氨基酸多肽和经修饰非天然氨基酸多肽可以以非溶剂化以及与如水、乙醇等的药学上可接受的溶剂的溶剂化形式存在。本文中呈现的非天然氨基酸、非天然氨基酸多肽和经修饰非天然氨基酸多肽的溶剂化形式也视为揭示于本文中。
本文中的化合物中的一些(包括但不限于非天然氨基酸、非天然氨基酸多肽和经修饰非天然氨基酸多肽，以及用于产生前述化合物的试剂)可以以若干互变异构形式存在。所有所述互变异构形式都视为本文所描述的组合物的一部分。另外，举例来说，将本文中的任何化合物(包括但不限于非天然氨基酸、非天然氨基酸多肽和经修饰非天然氨基酸多肽，以及用于产生前述化合物的试剂)的所有烯醇-酮形式视为本文所描述的组合物的一部分。
本文中的化合物中的一些(包括但不限于非天然氨基酸、非天然氨基酸多肽和经修饰非天然氨基酸多肽，以及用于产生前述化合物中的任一者的试剂)为酸性的，并且可以与药学上可接受的阳离子形成盐。本文中的化合物中的一些(包括但不限于非天然氨基酸、非天然氨基酸多肽和经修饰非天然氨基酸多肽，以及用于产生前述化合物的试剂)可以是碱性的，并且因此可以与药学上可接受的阴离子形成盐。所有所述盐，包括二盐，在本文所描述的组合物的范围内，并且其可以通过常规方法制备。举例来说，可以通过在含水、不含水或部分含水的介质中接触酸性和碱性实体来制备盐。通过使用以下技术中的至少一者回收盐：过滤、用非溶剂沉淀随后过滤、蒸发溶剂，或在水溶液的情况下冻干。
可以在存在于母体非天然氨基酸多肽中的酸性质子由金属离子(例如碱金属离子、碱土金属离子或铝离子)置换或与有机碱配合时形成本文所揭示的非天然氨基酸多肽的药学上可接受的盐。另外，可以使用起始物质或中间体的盐来制备所揭示的非天然氨基酸多肽的盐形式。可以通过使本文所描述的游离碱形式的非天然氨基酸多肽与药学上可接受的无机或有机酸反应来以药学上可接受的酸加成盐(其为一类药学上可接受的盐)形式制备本文所描述的非天然氨基酸多肽。或者，可以通过使本文所描述的游离酸形式的非天然氨基酸多肽与药学上可接受的无机或有机碱反应来以药学上可接受的碱加成盐(其为一类药学上可接受的盐)形式制备本文所描述的非天然氨基酸多肽。
药学上可接受的盐的类型包括但不限于：(1)与例如盐酸、氢溴酸、硫酸、硝酸、磷酸等无机酸形成；或与例如乙酸、丙酸、己酸、环戊烷丙酸、乙醇酸、丙酮酸、乳酸、丙二酸、丁二酸、苹果酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、酒石酸、柠檬酸、苯甲酸、3-(4-羟基苯甲酰基)苯甲酸、肉桂酸、杏仁酸、甲磺酸、乙磺酸、1,2-乙二磺酸、2-羟基乙烷磺酸、苯磺酸、2-萘磺酸、4-甲基双环-[2.2.2]辛-2-烯-1-羧酸、葡糖庚酸、4,4'-亚甲基双-(3-羟基-2-烯-1-羧酸)、3-苯基丙酸、三甲基乙酸、叔丁基乙酸、月桂基硫酸、葡萄糖酸、谷氨酸、羟基萘甲酸、水杨酸、硬脂酸、黏康酸等有机酸形成的酸加成盐；(2)当存在于母体化合物中的酸性质子由金属离子(例如碱金属离子、碱土金属离子或铝离子)置换；或与有机碱配合时形成的盐。可接受的有机碱包括乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、缓血酸胺、N-甲基葡糖胺等。可接受的无机碱包括氢氧化铝、氢氧化钙、氢氧化钾、碳酸钠、氢氧化钠等。
可以使用包括但不限于以下的各种方法分析和鉴别非天然氨基酸多肽药学上可接受的盐的对应相对离子：离子交换色谱、离子色谱、毛细电泳法、电感偶合等离子体、原子吸收光谱、质谱或其任何组合。另外，可以使用实例87到实例91中描述的技术和方法测试所述非天然氨基酸多肽药学可接受盐的治疗活性。
应理解，提及的盐包括其溶剂添加形式或晶体形式，尤其是溶剂合物或多晶型物。溶剂合物含有化学计量或非化学计量的量的溶剂，并且通常在与例如水、乙醇等药学上可接受的溶剂结晶的过程中形成。水合物在溶剂为水时形成，或醇化物在溶剂为醇时形成。多晶型物包括相同元素组成的化合物的不同晶体堆积排列。多晶型物通常具有不同的X射线衍射图、红外光谱、熔点、密度、硬度、晶体形状、光学特性和电学特性、稳定性和可溶性。如再结晶溶剂、结晶速率和储藏温度的各种因素可能导致单晶体形式占主导。
可以使用包括但不限于热分析、x射线衍射、光谱法、蒸气吸附以及显微法的多种技术实现非天然氨基酸多肽药学可接受盐多晶型物和/或溶剂合物的筛选和表征。针对热化学降解或热物理过程的热分析方法包括但不限于多形转变，并且所述方法用于分析多形形式之间的关系、测定重量损失、发现玻璃转化温度或用于赋形剂相容性研究。所述方法包括但不限于差示扫描量热法(DSC)、调制式差示扫描量热法(MDCS)、热解重量分析(TGA)以及热重量和红外分析(TG/IR)。X射线衍射方法包括但不限于单晶和粉末衍射计以及同步加速辐射源。所使用的各种光谱技术包括但不限于拉曼(Raman)、FTIR、UVIS以及NMR(液态和固态)。各种显微技术包括但不限于：偏光显微法、伴以能量色散X射线分析(EDX)的扫描电子显微法(SEM)、伴以EDX的环境扫描电子显微法(在气体或水蒸汽氛围中)、IR显微法以及拉曼显微法。
以引用的方式并入
在本说明书中提及的所有公开案和专利申请案都以如同每一个别公开案或专利申请案都是特异性地并且单独经指示以引用方式并入的相同程度以引用的方式并入本文中。结晶和储藏温度导致单晶体形式占主导。
附图说明
本发明的新颖特征在所附权利要求书中细致阐述。将参考阐述利用本发明原理的说明性实施例和其附图的以下详细描述来获得对本发明特征和优势的更佳理解：
图1呈现地塞米松-羟胺连接子与对乙酰基苯丙胺酸(pAF)的结合。
图2(A)是图1结合的SDS-PAGE分析。最左边的箭头显示pAF；中间的箭头显示地塞米松-羟胺；由最右边的箭头指示的峰显示地塞米松-羟胺连接子与pAF的结合。
图2(B)是图1结合的SDS-PAGE分析。最左边的箭头显示pAF；中间的箭头显示地塞米松-羟胺；由最右边的箭头指示的峰显示地塞米松-羟胺连接子与pAF的结合。
图2(C)是图1结合的SDS-PAGE分析。由最右边的箭头指示的峰显示地塞米松-羟胺连接子与pAF的结合。
图3(A)是单克隆抗体的重链的完整胞块加地塞米松结合反应(还原型)的质谱分析，并且峰表示不同的结合，其包括，在最右边的峰中，地塞米松-连接子寡聚物。
图3(B)是单克隆抗体的轻链的完整胞块加地塞米松结合反应(还原型)的质谱分析。
图4是用[2+3]化学方法的地塞米松和可裂解连接子的示意图。
图5是显示基于糠酸莫米松的新类似物和连接子的示意图。
图6是经设计用于地塞米松的连接子的非限制性实例的示意图。
图7是SAR和地塞米松类似物的化学结构的示意图，包括：地塞米松(受体亲和性为100)；布地奈德(Budesonide)(受体亲和性为855)；糠酸莫米松(受体亲和性为2245)；以及糠酸氟替卡松(Fluticasone furoate)(受体亲和性为2989)。
图8是在实例1(下文)中详述的合成的示意图。
图9是在实例2(下文)中详述的合成的示意图。
图10是在实例3(下文)中详述的合成的示意图。
图11是在实例4(下文)中详述的合成的示意图。
图12是在实例5(下文)中详述的合成的示意图。
图13是在实例6(下文)中详述的合成的示意图。
具体实施方式
虽然本文中已经显示和描述了本发明的优选实施例，但所属领域的技术人员将明白，所述实施例仅作为实例提供。所属领域的技术人员现将在不脱离本发明的情况下想到大量变化形式、变化以及取代。应理解，本文所描述的本发明实施例的各种替代方案都可以用于实践本发明。预期以下权利要求界定本发明的范围，并且因此涵盖在这些权利要求和其等效物的范围内的方法和结构。
I.介绍
近来，已报导一种蛋白质科学中的全新技术，其有望克服与蛋白质的定点修饰相关的许多局限性。确切地说，已经将新组分添加到原核类大肠杆菌(Escherichia coli；E.coli)(例如，L.王(L.Wang)等人,(2001),科学(Science)292:498-500)和真核类酿酒酵母(Sacchromyces cerevisiae；S.cerevisiae)(例如，J.秦(J.Chin)等人,科学301:964-7(2003))的蛋白质生物合成机构中，其使得能够将非天然氨基酸并入活体内蛋白质中。已经使用这种方法，响应于琥珀密码子TAG，将具有新颖化学、物理或生物特性的多种新氨基酸(包括光亲和性标记和可光致异构化氨基酸、酮氨基酸和糖基化氨基酸)有效地并且高保真度地并入大肠杆菌和酵母中的蛋白质中。参见例如J.W.秦等人,(2002),美国化学学 会杂志(Journal of the American Chemical Society)124:9026-9027(以全文引用的方式并入本文中)；J.W.秦和P.G.舒尔茨(Schultz),(2002),化学生物化学(ChemBioChem)3(11):1135-1137(以全文引用的方式并入本文中)；J.W.秦等人,(2002),美国国家科学院 院刊(PNAS United States of America)99(17):11020-11024(以全文引用的方式并入本文中)；以及L.王和P.G.舒尔茨,(2002),化学通讯(Chem.Comm.),1-11(以全文引用的方式并入本文中)。这些研究已经表明有可能选择性且常规地引入并非在蛋白质中发现，对在20种常见、基因编码氨基酸中发现的所有官能团呈化学惰性，并且可用于有效且选择性地反应以形成稳定共价键的化学官能团。
II.综述
在一个层面上，本文描述用于产生和使用包括核受体配体(NRL)连接子衍生物或类似物的NRL结合物的工具(方法、组合物、技术)，所述NRL结合物包含至少一个羰基、二羰基、肟、羟胺、醛、经保护醛、酮、经保护酮、硫酯、酯、二羰基、肼、叠氮化物、脒、亚胺、二胺、酮胺、酮炔、炔、环炔或烯二酮。在另一层面上，本文描述用于产生和使用包括NRL连接子衍生物或类似物的NRL结合物的工具(方法、组合物、技术)，所述NRL结合物包含至少一种具有肟、芳香族胺、杂环(例如，吲哚、喹喏啉、吩嗪、吡唑、三唑等)的非天然氨基酸或经修饰非天然氨基酸。
所述包含非天然氨基酸的NRL结合物可含有其它官能团，包括但不限于聚合物；水溶性聚合物；聚乙二醇的衍生物；第二蛋白质或多肽或多肽类似物；抗体或抗体片段；以及其任何组合。应注意，各种前述官能团并不意欲暗示一个官能团的成员不能归类为另一官能团的成员。实际上，取决于特定情况，将存在重叠。仅举例来说，水溶性聚合物与聚乙二醇的衍生物在范围上重叠，然而，所述重叠不完全并且因此两种官能团均在上文中提出。
III.核受体配体结合物和衍生物
在一个层面上，本文描述用于产生和使用包括NRL连接子衍生物或类似物的NRL结合物的工具(方法、组合物、技术)，所述NRL结合物包含至少一种具有羰基、二羰基、肟或羟胺基团的非天然氨基酸或经修饰非天然氨基酸。所述包含非天然氨基酸的NRL结合物可含有其它官能团，包括但不限于聚合物；水溶性聚合物；聚乙二醇的衍生物；第二蛋白质或多肽或多肽类似物；抗体或抗体片段；以及其任何组合。应注意，各种前述官能团并不意欲暗示一个官能团的成员不能归类为另一官能团的成员。实际上，取决于特定情况，将存在重叠。仅举例来说，水溶性聚合物与聚乙二醇的衍生物在范围上重叠，然而，所述重叠不完全并且因此两种官能团均在上文中提出。
一个方面为使用本文所描述的方法、组合物和技术选择和设计待修饰的包括NRL连接子衍生物的NRL结合物的方法。可以重新设计新NRL结合物或NRL连接子衍生物，包括仅举例来说，作为高通量筛选过程(在此情况下，可以设计、合成、表征和/或测试大量多肽)的一部分或基于研究人员的利益。新NRL结合物也可以基于已知或部分表征的多肽的结构来设计。选择哪个或哪些氨基酸来进行取代和/或修饰的原则单独描述于本文中。选择使用哪种修饰也描述于本文中，并且其可以用于满足实验者或最终用户的需要。所述需要可以包括但不限于：操纵多肽的治疗有效性；改进多肽的安全概况；调节多肽的药物动力学、药理学和/或药效动力学，例如增加水溶性、生物可用性、增加血清半衰期、增加治疗半衰期、调节免疫原性、调节生物活性或延长循环时间。另外，所述修饰包括，仅举例来说，向多肽提供额外官能团、并入抗体以及前述修饰的任何组合。
本文还描述具有或可以经修饰以含有肟、羰基、二羰基或羟胺基团的NRL结合物。这一方面包括用于产生、纯化、表征以及使用所述NRL结合物的方法。
NRL结合物可以含有至少一个、至少两个、至少三个、至少四个、至少五个、至少六个、至少七个、至少八个、至少九个或十个或更多的羰基或二羰基、肟基、羟胺基或其经保护形式。NRL结合物可以相同或不同，例如在包含1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20或更多个不同反应性基团的衍生物中可以存在1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20或更多个不同位点。
A.核受体配体结合物：亲电子和亲核基团的结构与合成
具有含有羟胺(也称为氨氧基)基团的连接子的核受体配体结合物允许与多种亲电子基团反应以形成结合物(包括但不限于，与PEG或其它水溶性聚合物)。如同肼、酰肼和氨基脲，氨氧基的增强的亲核性准许其有效且选择性地与含有羰基或二羰基的多种分子反应，所述羰基或二羰基包括但不限于酮、醛或具有类似化学反应性的其它官能团。参见例如邵,J.(Shao,J.)和达姆,J.(Tam,J.),美国化学学会杂志(J.Am.Chem.Soc.)117:3893-3899(1995)；H.汉格(H.Hang)和C.贝尔托西(C.Bertozzi),化学研究述评(Acc.Chem.Res.)34(9):727-736(2001)。尽管与肼基团的反应结果为对应的腙，然而，一般由氨氧基与含羰基或含二羰基的基团，例如酮、醛或具有类似化学反应性的其它官能团的反应产生肟。在具有连接子的NRL结合物的一些实施例中，包含叠氮化物、炔或环炔的结合物允许通过环加成反应(例如1,3-偶极环加成、叠氮化物-炔胡伊斯根环加成(Huisgen cycloaddition)等)进行分子连接。(在美国专利第7,807,619号中描述，其以与反应相应的程度以引用的方式并入本文中)。
因此，在某些实施例中，本文描述具有包含羟胺、醛、经保护醛、酮、经保护酮、硫酯、酯、二羰基、肼、脒、亚胺、二胺、酮-胺、酮-炔以及烯-二酮羟胺基团、羟胺类基团(其具有与羟胺基团类似的反应性并且在结构上与羟胺基团类似)、经遮蔽羟胺基团(其可容易地转化成羟胺基团)或经保护羟胺基团(其在去保护后具有与羟胺基团类似的反应性)的连接子的NRL结合物。在一些实施例中，NRL结合物包含叠氮化物、炔烃或环炔烃。所述NRL结合物包括具有式(I)、(III)、(IV)、(V)以及(VI)结构的化合物，其中NRL是任何核受体配体：
其中：
Y和V各自选自由以下组成的群组：羟胺、甲基、醛、经保护醛、酮、经保护酮、硫酯、酯、二羰基、肼、叠氮化物、脒、亚胺、二胺、酮-胺、酮-炔、炔、环炔以及烯-二酮；
L、L1、L2、L3和L4各自为选自由以下组成的群组的连接子：键、-亚烷基-、-亚烷基-C(O)-、-亚烷基-J-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-C(O)-、-(亚烷基-O)n-J-、-(亚烷基-O)n-J-亚烷基-、-(亚烷基-O)n-(CH2)n'-NHC(O)-(CH2)n″-C(Me)2-S-S-(CH2)n″'-NHC(O)-(亚烷基-O)n″″-亚烷基-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-W-、-亚烷基-C(O)-W-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-J-、-亚烷基'-J-(亚烷基-O)n-亚烷基-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-J-亚烷基'、-J-(亚烷基-O)n-亚烷基-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-J-(亚烷基-O)n'-亚烷基-J'-、-W-、-亚烷基-W-、亚烷基'-J-(亚烷基-NMe)n-亚烷基-W-、-J-(亚烷基-NMe)n-亚烷基-W-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-U-亚烷基-C(O)-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-U-亚烷基-；-J-亚烷基-NMe-亚烷基'-NMe-亚烷基″-W-以及-亚烷基-J-亚烷基'-NMe-亚烷基″-NMe-亚烷基″'-W-；
W具有以下结构：
U具有以下结构：
J和J'各自独立地具有以下结构：
n、n'、n″、n″'以及n″″各自独立地是大于或等于一的整数。
所述NRL结合物可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
在一些实施例中，Y为叠氮化物。在其它实施例中，Y为环炔。在特定实施例中，环辛炔具有以下结构：
R19各自独立地选自由以下组成的群组：C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、酯、醚、硫醚、氨基烷基、卤素、烷基酯、芳基酯、酰胺、芳基酰胺、烷基卤化物、烷基胺、烷基磺酸、烷基硝基、硫酯、磺酰酯、卤磺酰基、腈、烷基腈以及硝基；并且
q是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11。
在式(I)、(III)和(V)化合物的某些实施例中，Y为羟胺、醛、经保护醛、酮、经保护酮、硫酯、酯、二羰基、肼、脒、亚胺、二胺、酮-胺、酮-炔或烯-二酮。
在式(IV)和(VI)化合物的某些实施例中，V是羟胺、甲基、醛、经保护醛、酮、经保护酮、硫酯、酯、二羰基、肼、脒、亚胺、二胺、酮-胺、酮-炔以及烯-二酮。
在式(I)、(III)、(IV)、(V)和(VI)化合物的某些实施例中，L、L1、L2、L3和L4各自独立地为可裂解连接子或非可裂解连接子。在式(I)、(III)、(IV)、(V)和(VI)化合物的某些实施例中，L、L1、L2、L3和L4各自独立地为寡聚(乙二醇)衍生的连接子。
在式(I)、(III)、(IV)、(V)和(VI)化合物的某些实施例中，亚烷基、亚烷基'、亚烷基″和亚烷基″'各自独立地为-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-或-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-。在式(XIV)、(XV)、(XVI)、(XVII)和(XVIII)化合物的某些实施例中，n、n'、n″、n″'以及n″″各自为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100。
B.核受体配体结合物：羟胺基团的结构与合成
因此，在本文所描述的某些实施例中的是包含以下的NRL结合物：羟胺基团、羟胺类基团(其具有与羟胺基团类似的反应性并且在结构上与羟胺基团类似)、经遮蔽羟胺基团(其可容易地转化成羟胺基团)或经保护羟胺基团(其在去保护后具有与羟胺基团类似的反应性)。所述NRL结合物包括具有以下式(I)结构的化合物：
其中：
Y是NH2-O-或甲基；
L是选自由以下组成的群组的连接子：-亚烷基-、-亚烷基-C(O)-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-C(O)-、-(亚烷基-O)n-(CH2)n'-NHC(O)-(CH2)n″-C(Me)2-S-S-(CH2)n″'-NHC(O)-(亚烷基-O)n″″-亚烷基-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-W-、-亚烷基-C(O)-W-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-U-亚烷基-C(O)-以及-(亚烷基-O)n-亚烷基-U-亚烷基-；
W具有以下结构：
U具有以下结构：
或L不存在，Y为甲基，R5为COR8，并且R8为-NH-(亚烷基-O)n-NH2；并且
n、n'、n″、n″'以及n″″各自独立地是大于或等于一的整数。
在式(I)化合物的某些实施例中，Y为羟胺、醛、经保护醛、酮、经保护酮、硫酯、酯、二羰基、肼、脒、亚胺、二胺、酮-胺、酮-炔或烯-二酮。在式(I)化合物的某些实施例中，V是羟胺、甲基、醛、经保护醛、酮、经保护酮、硫酯、酯、二羰基、肼、脒、亚胺、二胺、酮-胺、酮-炔以及烯-二酮。
在式(I)化合物的某些实施例中，L各自独立地为可裂解连接子或非可裂解连接子。在式(I)化合物的某些实施例中，L各自独立地为寡聚(乙二醇)衍生的连接子。
在式(I)化合物的某些实施例中，亚烷基为-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-或-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-。在式(I)化合物的某些实施例中，n、n'、n″、n″'以及n″″各自为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100。
在某些实施例中，NRL结合物包括具有以下式(II)结构的化合物：
在式(II)化合物的一些实施例中，L为-(亚烷基-O)n-亚烷基-。在一些实施例中，亚烷基各自为-CH2CH2-，n等于3，并且R7为甲基。在一些实施例中，L为-亚烷基-。在式(II)化合物的一些实施例中，亚烷基各自为-CH2CH2-，并且R7为甲基或氢。在式(II)化合物的一些实施例中，L为-(亚烷基-O)n-亚烷基-C(O)-。在式(II)化合物的一些实施例中，亚烷基各自为-CH2CH2-，n等于4，并且R7为甲基。在式(II)化合物的一些实施例中，L为-(亚烷基-O)n-(CH2)n'-NHC(O)-(CH2)n″-C(Me)2-S-S-(CH2)n″'-NHC(O)-(亚烷基-O)n″″-亚烷基-。在式(II)化合物的一些实施例中，亚烷基各自为-CH2CH2-，n等于1，n'等于2，n″等于1，n″'等于2，n″″等于4，并且R7为甲基。所述NRL结合物可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
在式(II)化合物的某些实施例中，L各自独立地为可裂解连接子或非可裂解连接子。在式(II)化合物的某些实施例中，L各自独立地为寡聚(乙二醇)衍生的连接子。
所述NRL结合物包括具有以下式(III)、(IV)、(V)或(VI)结构的化合物：
其中：
Y为NH2-O-；
V为-O-NH2
L1、L2、L3以及L4各自独立地为选自由以下组成的群组的连接子：键、-亚烷基-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-J-、-亚烷基'-J-(亚烷基-O)n-亚烷基-、-J-(亚烷基-O)n-亚烷基-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-J-(亚烷基-O)n'-亚烷基-J'-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-J-亚烷基'-、-W-、-亚烷基-W-、亚烷基'-J-(亚烷基-NMe)n-亚烷基-W-、-J-(亚烷基-NMe)n-亚烷基-W-、-J-亚烷基-NMe-亚烷基'-NMe-亚烷基″-W-以及-亚烷基-J-亚烷基'-NMe-亚烷基″-NMe-亚烷基″'-W-；
W具有以下结构：
J和J'各自独立地具有以下结构：
并且
n和n'各自独立地是大于或等于一的整数。
所述NRL结合物可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
在式(III)和(V)化合物的某些实施例中，Y为羟胺、醛、经保护醛、酮、经保护酮、硫酯、酯、二羰基、肼、脒、亚胺、二胺、酮-胺、酮-炔或烯-二酮。在式(IV)和(VI)化合物的某些实施例中，V为羟胺、甲基、醛、经保护醛、酮、经保护酮、硫酯、酯、二羰基、肼、脒、亚胺、二胺、酮-胺、酮-炔以及烯-二酮。
在式(XIV)、(XV)、(XVI)、(XVII)和(XVIII)化合物的某些实施例中，L、L1、L2、L3以及L4各自独立地为可裂解连接子或非可裂解连接子。在式(XIV)、(XV)、(XVI)、(XVII)和(XVIII)化合物的某些实施例中，L、L1、L2、L3以及L4各自独立地为寡聚(乙二醇)衍生的连接子。
在式(III)、(IV)、(V)和(VI)化合物的某些实施例中，亚烷基、亚烷基'、亚烷基″以及亚烷基″'各自独立地为-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-或-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-。在式(III)、(IV)、(V)和(VI)化合物的某些实施例中，亚烷基是亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基或亚庚基。
在式(III)、(IV)、(V)和(VI)化合物的某些实施例中，n和n'各自独立地为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100。
在某些实施例中，NRL结合物包括具有以下式(VII)结构的化合物：
在式(VII)化合物的某些实施例中，L1是-(亚烷基-O)n-亚烷基-J-，L2是-亚烷基'-J'-(亚烷基-O)n'-亚烷基-，L3是-J″-(亚烷基-O)n″-亚烷基-，亚烷基是-CH2CH2-，亚烷基'是-(CH2)4-，n是1，n'和n″是3，J具有结构，J'和J″具有结构，并且R7是甲基。在式(VII)化合物的某些实施例中，L1是-J-(亚烷基-O)n-亚烷基-，L2是-(亚烷基-O)n'-亚烷基-J'-亚烷基'-，L3是-(亚烷基-O)n″-亚烷基-J″-，亚烷基是-CH2CH2-，亚烷基'是-(CH2)4-，n是1，n'和n″为4，并且J、J'以及J″具有结构。所述NRL结合物可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
在某些实施例中，式(I)到式(VII)化合物在适度酸性条件下在水溶液中保持稳定至少1个月。在某些实施例中，式(I)到式(VII)化合物在适度酸性条件下保持稳定至少2周。在某些实施例中，式(I)到式(VII)化合物在适度酸性条件下保持稳定至少5天。在某些实施例中,所述酸性条件是pH 2到8。
本文所提供和描述的方法和组合物包括包含NRL结合物的多肽，所述NRL结合物含有至少一个羰基或二羰基、肟基、羟胺基或其经保护或经遮蔽形式。将至少一个反应性基团引入NRL结合物，或引入Ab-L-Y结合物的任何一个或两个组分中可以允许涉及特定化学反应的结合化学物质(包括但不限于)与一或多个NRL结合物一起应用而不与通常存在的氨基酸反应。一旦并入，NRL结合物侧链也可以通过利用本文所描述的或适用于存在于NRL结合物中的特定官能团或取代基的化学方法修饰。
本文所描述的NRL结合方法和组合物提供具有多种官能团、取代基或部分的物质与包括但不限于聚合物；水溶性聚合物；聚乙二醇衍生物；第二蛋白或多肽或多肽类似物；抗体或抗体片段；以及其任何组合的其它物质的结合物。
在某些实施例中，本文所描述的NRL结合物、连接子以及试剂(包括式(I)到式(VII)化合物)在适度酸性条件(包括但不限于pH 2到8)下在水溶液中稳定。在其它实施例中，所述化合物在适度酸性条件下稳定至少一个月。在其它实施例中，所述化合物在适度酸性条件下稳定至少一个月2周。在其它实施例中，所述化合物在适度酸性条件下稳定至少5天。
本文所描述的组合物、方法、技术以及策略的另一个方面是用于研究或使用前述“经修饰或未经修饰”的非天然氨基酸NRL结合物中的任一者的方法。仅举例来说，包括在这一方面以内的是将得益于包含“经修饰或未经修饰”非天然氨基酸多肽或蛋白质的NRL结合物的治疗、诊断、基于分析的、工业、装饰、植物生物学、环境、能量生产、客户-产品和/或军事用途。
以下给出NRL结合物的非限制性实例。举例来说，如果：
和A是抗体；
Fg是连接抗体与连接子的官能团，其选自：
并且L1和L2是连接子；
那么D的非限制性实例包括：抗雄激素；α-取代类固醇；羰基氨基-苯并咪唑；17-羟基4-氮杂雄甾-3-酮；抗雄激素联苯；戈舍瑞林；尼鲁米特；前胡素；氟他胺；氟他胺；p,p'-DDE；农利灵；醋酸环丙孕酮；利谷隆；氟化4-氮杂类甾醇；氟化4-氮杂类甾醇衍生物；抗雄激素；α-取代类固醇；羰基氨基-苯并咪唑；17-羟基4-氮杂雄甾-3-酮；抗雄激素联苯；戈舍瑞林；尼鲁米特；前胡素；氟他胺；p,p'-DDE；农利灵；醋酸环丙孕酮；利谷隆；其它激酶抑制剂、星形孢菌素、塞卡替尼、芬戈莫德以及其它糖皮质激素
m＝1-4
以下给出NRL结合物的其它非限制性实例。举例来说，如果：
G-L1-L2-D
其中G是用于结合以连接抗体与连接子的官能团，其选自：
L1选自-J-W-、-NH-J-W-，
J选自：-C1-C30亚烷基-、含有0到20个选自O、S或N的杂原子的-C2-C30亚烯基-；经取代的-C1-C30亚烷基、含有0到20个选自O、S或N的杂原子的经取代的-C2-C30亚烯基；
W选自不存在、-CO-、-NHCO-、-OCO-
L2选自-(E-Q)k-，
E是酶分裂基质：具有或不具有对氨基苯甲基醇的二肽至多为六肽，其选自：
-ValCit-(对氨基苯甲醇-CO)k-、-ValLys-(对氨基苯甲醇-CO)k-、-ValArg-(对氨基苯甲醇-CO)k-、-PheLys-(对氨基苯甲醇-CO)k-、-PheArg-(对氨基苯甲醇-CO)k-，
k＝0、1
Q是间隔子，其选自：
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8独立地选自H、CH3、(C1-C6)烷基
m＝1-4。
NRL结合物的非限制性实例包括：
举例来说，本发明的NRL连接子包括以下与地塞米松一起使用。其也可以与包括但不限于布地奈德、糠酸莫米松以及糠酸氟替卡松的SAR和Dex类似物一起使用，并且这些可用于治疗多种病况。待用于治疗慢性免疫疾病的本发明的连接子的一个实例：
其中A指示在哪里避开环辛四烯。
举例来说，地塞米松-羟胺连接子与pAF结合：
另外，借助于非限制性实例，用[2+3]化学方法，地塞米松与可裂解连接子：
以及基于地塞米松衍生物、糠酸莫米松的新类似物和连接子：
结合抗体的糖皮质激素受体调节剂连接子衍生物和/或结合抗体的核受体配体连接子衍生物的非限制性实例包括：
以及
I.非天然氨基酸衍生物
用于本文所描述的方法和组合物的非天然氨基酸具有以下四种特性中的至少一者：(1)在非天然氨基酸侧链上的至少一个官能团具有至少一种与20种常见、遗传编码氨基酸(即丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、白氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸和缬氨酸)的化学反应性正交，或至少与存在于包括非天然氨基酸的多肽中的天然存在的氨基酸的化学反应性正交的的特征和/或活性和/或反应性；(2)引入的非天然氨基酸对于20种常见、遗传编码氨基酸呈实质上化学惰性；(3)所述非天然氨基酸可以稳定地并入多肽中，优选地以与天然存在的氨基酸相称的稳定性或在典型的生理条件下，且进一步优选地，所述并入可以通过体内系统进行；以及(4)所述非天然氨基酸包括肟官能团，或可以通过优选地在不破坏包括非天然氨基酸的多肽的生物特性(当然，除了生物特性的所述破坏是出于修饰/转化的目的之外)的条件下与试剂反应而转化为肟基团的官能团，或其中可以在约4与约8之间的pH下在含水条件下进行所述转化，或其中所述非天然氨基酸上的反应位点为亲电子位点。可以将任何数目的非天然氨基酸引入多肽中。非天然氨基酸还可以包括经保护或经遮蔽的肟，或可以在经保护基团的去保护或经遮蔽基团的解遮蔽之后转化为肟基团的经保护或经遮蔽基团。非天然氨基酸还可以包括经保护或经遮蔽的羰基或二羰基，其可以在对经保护基团去保护或对经遮蔽基团解遮蔽之后转化为羰基或二羰基基团且因此可用于与羟胺或肟反应以形成肟基团。
可用于本文所描述的方法和组合物的非天然氨基酸包括但不限于：包含具有新颖官能团的氨基酸的氨基酸；共价或非共价地与其它分子相互作用的氨基酸；糖基化氨基酸，例如经糖取代的丝氨酸；其它碳水化合物修饰氨基酸；含酮基氨基酸；含醛氨基酸；包含聚乙二醇或其它聚醚的氨基酸；经重原子取代的氨基酸；可化学裂解和/或可光裂解的氨基酸；具有与天然氨基酸相比延长的侧链的氨基酸，包括但不限于聚醚或长链烃，包括但不限于大于约5个或大于约10个碳；碳连接含糖氨基酸；氧化还原活性氨基酸以及含有氨基硫代酸的氨基酸。
在一些实施例中，非天然氨基酸包含糖部分。所述氨基酸的实例包括N-乙酰基-L-葡糖氨基-L-丝氨酸、N-乙酰基-L-半乳糖氨基-L-丝氨酸、N-乙酰基-L-葡糖氨基-L-苏氨酸、N-乙酰基-L-葡糖氨基-L-天冬酰胺和O-甘露糖氨基-L-丝氨酸。所述氨基酸的实例还包括氨基酸与糖之间的天然存在的N键或O键由自然界中不常见的共价键(包括但不限于烯烃、肟、硫醚、酰胺等)置换的实例。所述氨基酸的实例还包括在天然存在的蛋白质中不常见的糖，例如2-脱氧-葡萄糖、2-脱氧半乳糖等。
通过将非天然氨基酸并入多肽中而被并入所述多肽中的化学部分提供多肽的多种优势和操纵。举例来说，羰基或二羰基官能团(包括酮基或醛官能团)的独特反应性允许以多种含肼或含羟胺试剂中的任一者在体内和体外选择性修饰蛋白质。举例来说，重原子非天然氨基酸可以适用于相位获取x射线结构数据。使用非天然氨基酸定点引入重原子还为选择重原子的位置提供选择性和灵活性。光反应性非天然氨基酸(包括但不限于具有二苯甲酮和芳基叠氮化物(包括但不限于苯基叠氮化物)侧链的氨基酸)例如允许在体内和体外有效地进行多肽光交联。光反应性非天然氨基酸的实例包括但不限于对叠氮基苯丙氨酸和对苯甲酰基苯丙氨酸。具有光反应性非天然氨基酸的多肽随后可以通过激发提供光反应性基团的时序控制任意交联。在非限制性实例中，非天然氨基的甲基可以经同位素标记的、包括但不限于作为局部结构和动力学的探针的甲基取代，包括但不限于通过使用核磁共振和振动光谱学。
A.非天然氨基酸衍生物:羰基、羰基类、经遮蔽羰基和经保护羰基的结构与合成
具有亲电子反应性基团的氨基酸允许多种反应以通过各种化学反应连接分子，所述化学反应包括但不限于亲核加成反应。所述亲电子反应性基团包括羰基或二羰基(包括酮基或醛基)、羰基类或二羰基类基团(其具有与羰基或二羰基类似的反应性且在结构上与羰基或二羰基类似)、经遮蔽羰基或经遮蔽二羰基(其可容易地转化成羰基或二羰基)或经保护羰基或经保护二羰基(其在去保护后具有与羰基或二羰基类似的反应性)。所述氨基酸包括具有式(XXXVII)结构的氨基酸：
其中：
A是任选的，并且当存在时为低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚环烷基、经取代低碳数亚环烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、亚炔基、低碳数亚杂烷基、经取代亚杂烷基、低碳数亚杂环烷基、经取代低碳数亚杂环烷基、亚芳基、经取代亚芳基、亚杂芳基、经取代亚杂芳基、亚烷芳基、经取代亚烷芳基、亚芳烷基或经取代亚芳烷基；
B是任选的，并且当存在时为选自由以下组成的群组的连接子：低碳数亚烷基、经取代的低碳数亚烷基、低碳数亚烯基、经取代的低碳数亚烯基、低碳数亚杂烷基、经取代的低碳数亚杂烷基、-O-、-O-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-S-、-S-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-S(O)k-(其中k是1、2或3)、-S(O)k(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(O)-、-NS(O)2-、-OS(O)2-、-C(O)-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(S)-、-C(S)-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')-、-NR'-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(O)N(R')-、-CON(R')-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-CSN(R')-、-CSN(R')-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')CO-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')C(O)O-、-S(O)kN(R')-、-N(R')C(O)N(R')-、-N(R')C(S)N(R')-、-N(R')S(O)kN(R')-、-N(R')-N＝、-C(R')＝N-、-C(R')＝N-N(R')-、-C(R')＝N-N＝、-C(R')2-N＝N-以及-C(R')2-N(R')-N(R')-，其中R'各自独立地为H、烷基或经取代的烷基；
K为
R是H、烷基、经取代的烷基、环烷基或经取代的环烷基；
R″各自独立地为H、烷基、经取代的烷基或保护基，或当存在一个以上R″基团时，两个R″任选地形成杂环烷基；
R1为H、氨基保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；并且
R2是OH、酯保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；
R3和R4中的每一者独立地是H、卤素、低碳数烷基或经取代的低碳数烷基，或R3与R4或两个R3基团任选地形成环烷基或杂环烷基；
或-A-B-K-R基团一起形成包含至少一个羰基(包括二羰基)、经保护羰基(包括经保护二羰基)或经遮蔽羰基(包括经遮蔽二羰基)的双环或三环环烷基或杂环烷基；
或-K-R基团一起形成包含至少一个羰基(包括二羰基)、经保护羰基(包括经保护二羰基)或经遮蔽羰基(包括经遮蔽二羰基)的单环或双环环烷基或杂环烷基；
其限制条件是当A是亚苯基并且R3各自为H时，B存在；以及当A是-(CH2)4-并且R3各自为H时，B不是-NHC(O)(CH2CH2)-；以及当A和B不存在并且R3各自为H时，R不是甲基。所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
在某些实施例中，式(XXXVII)化合物在适度酸性条件下在水溶液中稳定至少1个月。在某些实施例中，式(XXXVII)化合物在适度酸性条件下稳定至少2周。在某些实施例中，式(XXXVII)化合物在适度酸性条件下稳定至少5天。在某些实施例中,所述酸性条件是pH 2到8。
在式(XXXVII)化合物的某些实施例中，B为低碳数亚烷基、经取代的低碳数亚烷基、-O-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-C(R')＝N-N(R')-、-N(R')CO-、-C(O)-、-C(R')＝N-、-C(O)-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-CON(R')-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-S(亚烷基或经取代亚烷基)-、-S(O)(亚烷基或经取代亚烷基)-或-S(O)2(亚烷基或经取代亚烷基)-。在式(XXXVII)化合物的某些实施例中，B为-O(CH2)-、-CH＝N-、-CH＝N-NH-、-NHCH2-、-NHCO-、-C(O)-、-C(O)(CH2)-、-CONH(CH2)-、-SCH2-、-S(＝O)CH2-或-S(O)2CH2-。在式(XXXVII)化合物的某些实施例中，R为C1-6烷基或环烷基。在式(XXXVII)化合物的某些实施例中，R为-CH3、-CH(CH3)2或环丙基。在式(XXXVII)化合物的某些实施例中，R1为H、叔丁氧基羰基(Boc)、9-芴基甲氧羰基(Fmoc)、N-乙酰基、四氟乙酰基(TFA)或苯甲氧羰基(Cbz)。在式(XXXVII)化合物的某些实施例中，R1为树脂、氨基酸、多肽、抗体或多核苷酸。在式(XXXVII)化合物的某些实施例中，R2为OH、O-甲基、O-乙基或O-叔丁基。在式(XXXVII)化合物的某些实施例中，R2为树脂、氨基酸、多肽、抗体或多核苷酸。在式(XXXVII)化合物的某些实施例中，R2为多核苷酸。在式(XXXVII)化合物的某些实施例中，R2为核糖核酸(RNA)。
在式(XXXVII)化合物的某些实施例中，选自由以下组成的群组：
(i)A为经取代低碳数亚烷基、C4-亚芳基、经取代亚芳基、亚杂芳基、经取代亚杂芳基、亚烷芳基、经取代亚烷芳基、亚芳烷基或经取代亚芳烷基；
B是任选的，并且当存在时，其为选自由以下组成的群组的二价连接子：低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、-O-、-O-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-NS(O)2-、-OS(O)2-、-C(O)-、-C(O)-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-C(S)-、-N(R')-、-C(O)N(R')-、-CON(R')-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-CSN(R')-、-N(R')CO-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-N(R')C(O)O-、-N(R')C(S)-、-S(O)N(R')、-S(O)2N(R')、-N(R')C(O)N(R')-、-N(R')C(S)N(R')-、-N(R')S(O)N(R')-、-N(R')S(O)2N(R')、-N(R')-N＝、-C(R')＝N-N(R')、-C(R')＝N-N＝、-C(R')2-N＝N-以及-C(R')2-N(R')-N(R')-；
(ii)A是任选的，并且当存在时，其为经取代低碳数亚烷基、C4-亚芳基、经取代亚芳基、亚杂芳基、经取代亚杂芳基、亚烷芳基、经取代亚烷芳基、亚芳烷基或经取代亚芳烷基；
B为选自由以下组成的群组的二价连接子：低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、-O-、-O-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-NS(O)2-、-OS(O)2-、-C(O)-、-C(O)-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-C(S)-、-N(R')-、-C(O)N(R')-、-CON(R')-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-CSN(R')-、-N(R')CO-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-N(R')C(O)O-、-N(R')C(S)-、-S(O)N(R')、-S(O)2N(R')、-N(R')C(O)N(R')-、-N(R')C(S)N(R')-、-N(R')S(O)N(R')-、-N(R')S(O)2N(R')、-N(R')-N＝、-C(R')＝N-N(R')、-C(R')＝N-N＝、-C(R')2-N＝N-以及-C(R')2-N(R')-N(R')-；
(iii)A为低碳数亚烷基；
B是任选的，并且当存在时，其为选自由以下组成的群组的二价连接子：低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、-O-、-O-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-NS(O)2-、-OS(O)2-、-C(O)-、-C(O)-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-C(S)-、-N(R')-、-C(O)N(R')-、-CSN(R')-、-CON(R')-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-N(R')C(O)O-、-N(R')C(S)-、-S(O)N(R')、-S(O)2N(R')、-N(R')C(O)N(R')-、-N(R')C(S)N(R')-、-N(R')S(O)N(R')-、-N(R')S(O)2N(R')、-N(R')-N＝、-C(R')＝N-N(R')、-C(R')＝N-N＝、-C(R')2-N＝N-以及-C(R')2-N(R')-N(R')-；以及
(iv)A为亚苯基；
B为选自由以下组成的群组的二价连接子：低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、-O-、-O-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-NS(O)2-、-OS(O)2-、-C(O)-、-C(O)-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-C(S)-、-N(R')-、-C(O)N(R')-、-CON(R')-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-CSN(R')-、-N(R')CO-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-N(R')C(O)O-、-N(R')C(S)-、-S(O)N(R')、-S(O)2N(R')、-N(R')C(O)N(R')-、-N(R')C(S)N(R')-、-N(R')S(O)N(R')-、-N(R')S(O)2N(R')、-N(R')-N＝、-C(R')＝N-N(R')、-C(R')＝N-N＝、-C(R')2-N＝N-以及-C(R')2-N(R')-N(R')-；
K为
R'各自独立地为H、烷基或经取代的烷基；
R1是任选的，并且当存在时是H、氨基保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；并且
R2是任选的，并且当存在时是OH、酯保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；并且
R3和R4各自独立地为H、卤素、低碳数烷基或经取代低碳数烷基；
R是H、烷基、经取代的烷基、环烷基或经取代的环烷基；
另外，包括具有式(XXXVIII)结构的氨基酸：
其中：
A是任选的，并且当存在时为低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚环烷基、经取代低碳数亚环烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、亚炔基、低碳数亚杂烷基、经取代亚杂烷基、低碳数亚杂环烷基、经取代低碳数亚杂环烷基、亚芳基、经取代亚芳基、亚杂芳基、经取代亚杂芳基、亚烷芳基、经取代亚烷芳基、亚芳烷基或经取代亚芳烷基；
B是任选的，并且当存在时为选自由以下组成的群组的连接子：低碳数亚烷基、经取代的低碳数亚烷基、低碳数亚烯基、经取代的低碳数亚烯基、低碳数亚杂烷基、经取代的低碳数亚杂烷基、-O-、-O-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-S-、-S-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-S(O)k-(其中k是1、2或3)、-S(O)k(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(O)-、-NS(O)2-、-OS(O)2-、-C(O)-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(S)-、-C(S)-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')-、-NR'-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(O)N(R')-、-CON(R')-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-CSN(R')-、-CSN(R')-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')CO-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')C(O)O-、-S(O)kN(R')-、-N(R')C(O)N(R')-、-N(R')C(S)N(R')-、-N(R')S(O)kN(R')-、-N(R')-N＝、-C(R')＝N-、-C(R')＝N-N(R')-、-C(R')＝N-N＝、-C(R')2-N＝N-以及-C(R')2-N(R')-N(R')-，其中R'各自独立地为H、烷基或经取代的烷基；
R是H、烷基、经取代的烷基、环烷基或经取代的环烷基；
R1为H、氨基保护基、树脂、至少一个氨基酸、多肽或多核苷酸；并且
R2为OH、酯保护基、树脂、至少一个氨基酸、多肽或多核苷酸；条件是当A为亚苯基时，B存在；并且当A为-(CH2)4-时，B不为-NHC(O)(CH2CH2)-；并且当A和B不存在时，R不为甲基。所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
另外，包括具有式(XXXIX)结构的氨基酸：
其中：
B是选自由以下组成的群组的连接子：低碳数亚烷基、经取代的低碳数亚烷基、低碳数亚烯基、经取代的低碳数亚烯基、低碳数亚杂烷基、经取代的低碳数亚杂烷基、-O-、-O-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-S-、-S-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-S(O)k-(其中k是1、2或3)、-S(O)k(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(O)-、-NS(O)2-、-OS(O)2-、-C(O)-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(S)-、-C(S)-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')-、-NR'-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(O)N(R')-、-CON(R')-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-CSN(R')-、-CSN(R')-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')CO-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')C(O)O-、-S(O)kN(R')-、-N(R')C(O)N(R')-、-N(R')C(S)N(R')-、-N(R')S(O)kN(R')-、-N(R')-N＝、-C(R')＝N-、-C(R')＝N-N(R')-、-C(R')＝N-N＝、-C(R')2-N＝N-以及-C(R')2-N(R')-N(R')-，其中R'各自独立地为H、烷基或经取代的烷基；
R是H、烷基、经取代的烷基、环烷基或经取代的环烷基；
R1为H、氨基保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；并且
R2是OH、酯保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；
Ra各自独立地选自由以下组成的群组：H、卤素、烷基、经取代烷基、-N(R')2、-C(O)kR'(其中k是1、2或3)、-C(O)N(R')2、-OR'以及-S(O)kR'，其中R'各自独立地是H、烷基或经取代烷基。所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
另外，包括以下氨基酸：
以及
所述非天然氨基酸可以任选地为氨基保护基团、经羧基保护和/或呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中并且任选地经翻译后修饰。
另外，包括以下具有式(XXXX)结构的氨基酸：
其中
-NS(O)2-、-OS(O)2-，任选的，并且当存在时是选自由以下组成的群组的连接子：低碳数亚烷基、经取代的低碳数亚烷基、低碳数亚烯基、经取代的低碳数亚烯基、低碳数亚杂烷基、经取代的低碳数亚杂烷基、-O-、-O-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-S-、-S-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-S(O)k-(其中k是1、2或3)、-S(O)k(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(O)-、-C(O)-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(S)-、-C(S)-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')-、-NR'-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(O)N(R')-、-CON(R')-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-CSN(R')-、-CSN(R')-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')CO-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')C(O)O-、-S(O)kN(R')-、-N(R')C(O)N(R')-、-N(R')C(S)N(R')-、-N(R')S(O)kN(R')-、-N(R')-N＝、-C(R')＝N-、-C(R')＝N-N(R')-、-C(R')＝N-N＝、-C(R')2-N＝N-以及-C(R')2-N(R')-N(R')-，其中R'各自独立地是H、烷基或经取代的烷基；
R是H、烷基、经取代的烷基、环烷基或经取代的环烷基；
R1为H、氨基保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；并且
R2是OH、酯保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；
Ra各自独立地选自由以下组成的群组：H、卤素、烷基、经取代烷基、-N(R')2、-C(O)kR'(其中k是1、2或3)、-C(O)N(R')2、-OR'以及-S(O)kR'，其中R'各自独立地是H、烷基或经取代烷基；并且n为0到8；
其限制条件是当A是-(CH2)4-时，B不是-NHC(O)(CH2CH2)-。所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
另外，包括以下氨基酸：
以及其中所述化合物任选地经氨基保护、任选地经羧基保护、任选地经氨基保护以及经羧基保护或为其盐，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中并且任选地经翻译后修饰。
另外，包括以下具有式(XXXXI)结构的氨基酸：
其中，
A是任选的，并且当存在时为低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚环烷基、经取代低碳数亚环烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、亚炔基、低碳数亚杂烷基、经取代亚杂烷基、低碳数亚杂环烷基、经取代低碳数亚杂环烷基、亚芳基、经取代亚芳基、亚杂芳基、经取代亚杂芳基、亚烷芳基、经取代亚烷芳基、亚芳烷基或经取代亚芳烷基；
B是任选的，并且当存在时为选自由以下组成的群组的连接子：低碳数亚烷基、经取代的低碳数亚烷基、低碳数亚烯基、经取代的低碳数亚烯基、低碳数亚杂烷基、经取代的低碳数亚杂烷基、-O-、-O-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-S-、-S-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-S(O)k-(其中k是1、2或3)、-S(O)k(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(O)-、-NS(O)2-、-OS(O)2-、-C(O)-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(S)-、-C(S)-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')-、-NR'-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(O)N(R')-、-CON(R')-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-CSN(R')-、-CSN(R')-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')CO-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')C(O)O-、-S(O)kN(R')-、-N(R')C(O)N(R')-、-N(R')C(S)N(R')-、-N(R')S(O)kN(R')-、-N(R')-N＝、-C(R')＝N-、-C(R')＝N-N(R')-、-C(R')＝N-N＝、-C(R')2-N＝N-以及-C(R')2-N(R')-N(R')-，其中R'各自独立地为H、烷基或经取代的烷基；
R1为H、氨基保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；并且
R2为OH、酯保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸。
所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
另外，包括以下具有式(XXXXII)结构的氨基酸：
其中，
B是任选的，并且当存在时为选自由以下组成的群组的连接子：低碳数亚烷基、经取代的低碳数亚烷基、低碳数亚烯基、经取代的低碳数亚烯基、低碳数亚杂烷基、经取代的低碳数亚杂烷基、-O-、-O-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-S-、-S-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-S(O)k-(其中k是1、2或3)、-S(O)k(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(O)-、-NS(O)2-、-OS(O)2-、-C(O)-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(S)-、-C(S)-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')-、-NR'-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(O)N(R')-、-CON(R')-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-CSN(R')-、-CSN(R')-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')CO-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')C(O)O-、-S(O)kN(R')-、-N(R')C(O)N(R')-、-N(R')C(S)N(R')-、-N(R')S(O)kN(R')-、-N(R')-N＝、-C(R')＝N-、-C(R')＝N-N(R')-、-C(R')＝N-N＝、-C(R')2-N＝N-以及-C(R')2-N(R')-N(R')-，其中R'各自独立地为H、烷基或经取代的烷基；
R是H、烷基、经取代的烷基、环烷基或经取代的环烷基；
R1为H、氨基保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；并且
R2是OH、酯保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；
其中Ra各自独立地选自由以下组成的群组：H、卤素、烷基、经取代烷基、-N(R')2、-C(O)kR'(其中k是1、2或3)、-C(O)N(R')2、-OR'以及-S(O)kR'，其中R'各自独立地是H、烷基或经取代烷基。
所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
另外，包括以下氨基酸：
以及
其中所述化合物任选地经氨基保护、任选地经羧基保护、任选地经氨基保护以及经羧基保护或为其盐，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中并且任选地经翻译后修饰。
另外，包括以下具有式(XXXXIV)结构的氨基酸：
其中，
B是任选的，并且当存在时为选自由以下组成的群组的连接子：低碳数亚烷基、经取代的低碳数亚烷基、低碳数亚烯基、经取代的低碳数亚烯基、低碳数亚杂烷基、经取代的低碳数亚杂烷基、-O-、-O-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-S-、-S-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-S(O)k-(其中k是1、2或3)、-S(O)k(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(O)-、-NS(O)2-、-OS(O)2-、-C(O)-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(S)-、-C(S)-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')-、-NR'-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(O)N(R')-、-CON(R')-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-CSN(R')-、-CSN(R')-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')CO-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')C(O)O-、-S(O)kN(R')-、-N(R')C(O)N(R')-、-N(R')C(S)N(R')-、-N(R')S(O)kN(R')-、-N(R')-N＝、-C(R')＝N-、-C(R')＝N-N(R')-、-C(R')＝N-N＝、-C(R')2-N＝N-以及-C(R')2-N(R')-N(R')-，其中R'各自独立地为H、烷基或经取代的烷基；
R是H、烷基、经取代的烷基、环烷基或经取代的环烷基；
R1为H、氨基保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；并且
R2是OH、酯保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；
Ra各自独立地选自由以下组成的群组：H、卤素、烷基、经取代烷基、-N(R')2、-C(O)kR'(其中k是1、2或3)、-C(O)N(R')2、-OR'以及-S(O)kR'，其中R'各自独立地是H、烷基或经取代烷基；并且n为0到8。
所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
另外，包括以下氨基酸：
以及
其中所述化合物任选地经氨基保护、任选地经羧基保护、任选地经氨基保护以及经羧基保护或为其盐，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中并且任选地经翻译后修饰。
除单羰基结构以外，本文中所描述的非天然氨基酸可以包括例如二羰基、二羰基类、经遮蔽二羰基以及经保护二羰基的基团。
举例来说，包括以下具有式(XXXXV)结构的氨基酸：
其中，
A是任选的，并且当存在时为低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚环烷基、经取代低碳数亚环烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、亚炔基、低碳数亚杂烷基、经取代亚杂烷基、低碳数亚杂环烷基、经取代低碳数亚杂环烷基、亚芳基、经取代亚芳基、亚杂芳基、经取代亚杂芳基、亚烷芳基、经取代亚烷芳基、亚芳烷基或经取代亚芳烷基；
B是任选的，并且当存在时为选自由以下组成的群组的连接子：低碳数亚烷基、经取代的低碳数亚烷基、低碳数亚烯基、经取代的低碳数亚烯基、低碳数亚杂烷基、经取代的低碳数亚杂烷基、-O-、-O-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-S-、-S-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-S(O)k-(其中k是1、2或3)、-S(O)k(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(O)-、-NS(O)2-、-OS(O)2-、-C(O)-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(S)-、-C(S)-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')-、-NR'-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(O)N(R')-、-CON(R')-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-CSN(R')-、-CSN(R')-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')CO-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')C(O)O-、-S(O)kN(R')-、-N(R')C(O)N(R')-、-N(R')C(S)N(R')-、-N(R')S(O)kN(R')-、-N(R')-N＝、-C(R')＝N-、-C(R')＝N-N(R')-、-C(R')＝N-N＝、-C(R')2-N＝N-以及-C(R')2-N(R')-N(R')-，其中R'各自独立地为H、烷基或经取代的烷基；
R是H、烷基、经取代的烷基、环烷基或经取代的环烷基；
R1为H、氨基保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；并且
R2为OH、酯保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸。
所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
另外，包括以下具有式(XXXXVI)结构的氨基酸：
其中，
B是任选的，并且当存在时为选自由以下组成的群组的连接子：低碳数亚烷基、经取代的低碳数亚烷基、低碳数亚烯基、经取代的低碳数亚烯基、低碳数亚杂烷基、经取代的低碳数亚杂烷基、-O-、-O-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-S-、-S-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-S(O)k-(其中k是1、2或3)、-S(O)k(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(O)-、-NS(O)2-、-OS(O)2-、-C(O)-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(S)-、-C(S)-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')-、-NR'-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(O)N(R')-、-CON(R')-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-CSN(R')-、-CSN(R')-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')CO-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')C(O)O-、-S(O)kN(R')-、-N(R')C(O)N(R')-、-N(R')C(S)N(R')-、-N(R')S(O)kN(R')-、-N(R')-N＝、-C(R')＝N-、-C(R')＝N-N(R')-、-C(R')＝N-N＝、-C(R')2-N＝N-以及-C(R')2-N(R')-N(R')-，其中R'各自独立地为H、烷基或经取代的烷基；
R是H、烷基、经取代的烷基、环烷基或经取代的环烷基；
R1为H、氨基保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；并且
R2是OH、酯保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；
其中Ra各自独立地选自由以下组成的群组：H、卤素、烷基、经取代烷基、-N(R')2、-C(O)kR'(其中k是1、2或3)、-C(O)N(R')2、-OR'以及-S(O)kR'，其中R'各自独立地是H、烷基或经取代烷基。
所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
另外，包括以下氨基酸：
以及
其中所述化合物任选地经氨基保护和经羧基保护或为其盐。所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
另外，包括以下具有式(XXXXVII)结构的氨基酸：
其中，
B是任选的，并且当存在时为选自由以下组成的群组的连接子：低碳数亚烷基、经取代的低碳数亚烷基、低碳数亚烯基、经取代的低碳数亚烯基、低碳数亚杂烷基、经取代的低碳数亚杂烷基、-O-、-O-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-S-、-S-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-S(O)k-(其中k是1、2或3)、-S(O)k(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(O)-、-NS(O)2-、-OS(O)2-、-C(O)-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(S)-、-C(S)-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')-、-NR'-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(O)N(R')-、-CON(R')-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-CSN(R')-、-CSN(R')-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')CO-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')C(O)O-、-S(O)kN(R')-、-N(R')C(O)N(R')-、-N(R')C(S)N(R')-、-N(R')S(O)kN(R')-、-N(R')-N＝、-C(R')＝N-、-C(R')＝N-N(R')-、-C(R')＝N-N＝、-C(R')2-N＝N-以及-C(R')2-N(R')-N(R')-，其中R'各自独立地为H、烷基或经取代的烷基；
R是H、烷基、经取代的烷基、环烷基或经取代的环烷基；
R1为H、氨基保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；并且
R2是OH、酯保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；
Ra各自独立地选自由以下组成的群组：H、卤素、烷基、经取代烷基、-N(R')2、-C(O)kR'(其中k是1、2或3)、-C(O)N(R')2、-OR'以及-S(O)kR'，其中R'各自独立地是H、烷基或经取代烷基；并且n为0到8。
所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
另外，包括以下氨基酸：
以及其中所述化合物任选地经氨基保护和经羧基保护，或为其盐，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸并且任选地经翻译后修饰。
另外，包括以下具有式(XXXXVIII)结构的氨基酸：
其中：
A是任选的，并且当存在时为低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚环烷基、经取代低碳数亚环烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、亚炔基、低碳数亚杂烷基、经取代亚杂烷基、低碳数亚杂环烷基、经取代低碳数亚杂环烷基、亚芳基、经取代亚芳基、亚杂芳基、经取代亚杂芳基、亚烷芳基、经取代亚烷芳基、亚芳烷基或经取代亚芳烷基；
R是H、烷基、经取代的烷基、环烷基或经取代的环烷基；
R1为H、氨基保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；并且
R2是OH、酯保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；
X1为C、S或S(O)；并且L为亚烷基、经取代的亚烷基、N(R')(亚烷基)或N(R')(经取代的亚烷基)，其中R'为H、烷基、经取代烷基、环烷基或经取代的环烷基。
所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
另外，包括以下具有式(XXXXIX)结构的氨基酸：
其中：
A是任选的，并且当存在时为低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚环烷基、经取代低碳数亚环烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、亚炔基、低碳数亚杂烷基、经取代亚杂烷基、低碳数亚杂环烷基、经取代低碳数亚杂环烷基、亚芳基、经取代亚芳基、亚杂芳基、经取代亚杂芳基、亚烷芳基、经取代亚烷芳基、亚芳烷基或经取代亚芳烷基；
R是H、烷基、经取代的烷基、环烷基或经取代的环烷基；
R1为H、氨基保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；并且
R2是OH、酯保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；
L为亚烷基、经取代的亚烷基、N(R')(亚烷基)或N(R')(经取代的亚烷基)，其中R'为H、烷基、经取代的烷基、环烷基或经取代的环烷基。
所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
另外，包括以下具有式(XXXXX)结构的氨基酸：
其中：
A是任选的，并且当存在时为低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚环烷基、经取代低碳数亚环烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、亚炔基、低碳数亚杂烷基、经取代亚杂烷基、低碳数亚杂环烷基、经取代低碳数亚杂环烷基、亚芳基、经取代亚芳基、亚杂芳基、经取代亚杂芳基、亚烷芳基、经取代亚烷芳基、亚芳烷基或经取代亚芳烷基；
R是H、烷基、经取代的烷基、环烷基或经取代的环烷基；
R1为H、氨基保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；并且
R2是OH、酯保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；
L为亚烷基、经取代的亚烷基、N(R')(亚烷基)或N(R')(经取代的亚烷基)，其中R'为H、烷基、经取代的烷基、环烷基或经取代的环烷基。
所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
另外，包括以下具有式(XXXXXI)结构的氨基酸：
其中：
A是任选的，并且当存在时为低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚环烷基、经取代低碳数亚环烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、亚炔基、低碳数亚杂烷基、经取代亚杂烷基、低碳数亚杂环烷基、经取代低碳数亚杂环烷基、亚芳基、经取代亚芳基、亚杂芳基、经取代亚杂芳基、亚烷芳基、经取代亚烷芳基、亚芳烷基或经取代亚芳烷基；
R是H、烷基、经取代的烷基、环烷基或经取代的环烷基；
R1为H、氨基保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；并且
R2是OH、酯保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；
X1为C、S或S(O)；并且n为0、1、2、3、4或5；并且在每一CR8R9基团上的R8和R9各自独立地选自由以下组成的群组：H、烷氧基、烷基氨基、卤素、烷基、芳基，或任何R8与R9可以一起形成＝O或环烷基，或任何邻接R8基团可以一起形成环烷基。
所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
另外，包括以下具有式(XXXXXII)结构的氨基酸：
其中：
A是任选的，并且当存在时为低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚环烷基、经取代低碳数亚环烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、亚炔基、低碳数亚杂烷基、经取代亚杂烷基、低碳数亚杂环烷基、经取代低碳数亚杂环烷基、亚芳基、经取代亚芳基、亚杂芳基、经取代亚杂芳基、亚烷芳基、经取代亚烷芳基、亚芳烷基或经取代亚芳烷基；
R是H、烷基、经取代的烷基、环烷基或经取代的环烷基；
R1为H、氨基保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；并且
R2是OH、酯保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；
n为0、1、2、3、4或5；并且在每一CR8R9基团上的R8和R9各自独立地选自由以下组成的群组：H、烷氧基、烷基氨基、卤素、烷基、芳基，或任何R8与R9可以一起形成＝O或环烷基，或任何邻接R8基团可以一起形成环烷基。
所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
另外，包括以下具有式(XXXXXIII)结构的氨基酸：
其中：
A是任选的，并且当存在时为低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚环烷基、经取代低碳数亚环烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、亚炔基、低碳数亚杂烷基、经取代亚杂烷基、低碳数亚杂环烷基、经取代低碳数亚杂环烷基、亚芳基、经取代亚芳基、亚杂芳基、经取代亚杂芳基、亚烷芳基、经取代亚烷芳基、亚芳烷基或经取代亚芳烷基；
R是H、烷基、经取代的烷基、环烷基或经取代的环烷基；
R1为H、氨基保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；并且
R2是OH、酯保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；
n为0、1、2、3、4或5；并且在每一CR8R9基团上的R8和R9各自独立地选自由以下组成的群组：H、烷氧基、烷基氨基、卤素、烷基、芳基，或任何R8与R9可以一起形成＝O或环烷基，或任何邻接R8基团可以一起形成环烷基。
所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
另外，包括以下具有式(XXXXXIV)结构的氨基酸：
其中：
A是任选的，并且当存在时为低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚环烷基、经取代低碳数亚环烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、亚炔基、低碳数亚杂烷基、经取代亚杂烷基、低碳数亚杂环烷基、经取代低碳数亚杂环烷基、亚芳基、经取代亚芳基、亚杂芳基、经取代亚杂芳基、亚烷芳基、经取代亚烷芳基、亚芳烷基或经取代亚芳烷基；
R是H、烷基、经取代的烷基、环烷基或经取代的环烷基；
R1为H、氨基保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；并且
R2是OH、酯保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；
X1为C、S或S(O)；并且L为亚烷基、经取代的亚烷基、N(R')(亚烷基)或N(R')(经取代的亚烷基)，其中R'为H、烷基、经取代烷基、环烷基或经取代的环烷基。
所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
另外，包括以下具有式(XXXXXV)结构的氨基酸：
其中：
A是任选的，并且当存在时为低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚环烷基、经取代低碳数亚环烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、亚炔基、低碳数亚杂烷基、经取代亚杂烷基、低碳数亚杂环烷基、经取代低碳数亚杂环烷基、亚芳基、经取代亚芳基、亚杂芳基、经取代亚杂芳基、亚烷芳基、经取代亚烷芳基、亚芳烷基或经取代亚芳烷基；
R是H、烷基、经取代的烷基、环烷基或经取代的环烷基；
R1为H、氨基保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；并且
R2是OH、酯保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；
L为亚烷基、经取代的亚烷基、N(R')(亚烷基)或N(R')(经取代的亚烷基)，其中R'为H、烷基、经取代的烷基、环烷基或经取代的环烷基。
所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
另外，包括以下具有式(XXXXXVI)结构的氨基酸：
其中：
A是任选的，并且当存在时为低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚环烷基、经取代低碳数亚环烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、亚炔基、低碳数亚杂烷基、经取代亚杂烷基、低碳数亚杂环烷基、经取代低碳数亚杂环烷基、亚芳基、经取代亚芳基、亚杂芳基、经取代亚杂芳基、亚烷芳基、经取代亚烷芳基、亚芳烷基或经取代亚芳烷基；
R是H、烷基、经取代的烷基、环烷基或经取代的环烷基；
R1为H、氨基保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；并且
R2是OH、酯保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；
L为亚烷基、经取代的亚烷基、N(R')(亚烷基)或N(R')(经取代的亚烷基)，其中R'为H、烷基、经取代的烷基、环烷基或经取代的环烷基。
所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
另外，包括具有式(XXXXXVII)结构的氨基酸：
其中：
A是任选的，并且当存在时为低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚环烷基、经取代低碳数亚环烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、亚炔基、低碳数亚杂烷基、经取代亚杂烷基、低碳数亚杂环烷基、经取代低碳数亚杂环烷基、亚芳基、经取代亚芳基、亚杂芳基、经取代亚杂芳基、亚烷芳基、经取代亚烷芳基、亚芳烷基或经取代亚芳烷基；
M为-C(R3)-、 其中(a)指示与A基团的结合并且(b)指示与各别羰基的结合，R3和R4独立地选自H、卤素、烷基、经取代烷基、环烷基或经取代环烷基，或R3和R4或两个R3基团或两个R4基团任选地形成环烷基或杂环烷基；
R是H、卤素、烷基、经取代烷基、环烷基或经取代环烷基；
T3为键、C(R)(R)、O或S，并且R为H、卤素、烷基、经取代烷基、环烷基或经取代环烷基；
R1为H、氨基保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；并且
R2为OH、酯保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸。
所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
另外，包括具有式(XXXXXVIII)结构的氨基酸：
其中：
M为-C(R3)-、 其中(a)指示与A基团的结合并且(b)指示与各别羰基的结合，R3和R4独立地选自H、卤素、烷基、经取代烷基、环烷基或经取代环烷基，或R3和R4或两个R3基团或两个R4基团任选地形成环烷基或杂环烷基；
R是H、卤素、烷基、经取代烷基、环烷基或经取代环烷基；
T3为键、C(R)(R)、O或S，并且R为H、卤素、烷基、经取代烷基、环烷基或经取代环烷基；
R1为H、氨基保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；并且
R2是OH、酯保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；
Ra各自独立地选自由以下组成的群组：H、卤素、烷基、经取代烷基、-N(R')2、-C(O)kR'(其中k是1、2或3)、-C(O)N(R')2、-OR'以及-S(O)kR'，其中R'各自独立地是H、烷基或经取代烷基。
所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
另外，包括具有式(XXXXXIX)结构的氨基酸：
其中：
R是H、卤素、烷基、经取代烷基、环烷基或经取代环烷基；并且
T3为O或S。
所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
另外，包括具有式(XXXXXX)结构的氨基酸：
其中：
R是H、卤素、烷基、经取代烷基、环烷基或经取代环烷基。
另外，包括以下具有式(XXXXXX)结构的氨基酸：
所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
羰基或二羰基官能团可以在温和条件下于水溶液中选择性地与含羟胺试剂反应，以形成在生理条件下稳定的对应肟键。参见例如詹克斯,W.P.(Jencks,W.P.),美国化学学会杂志81,475-481(1959)；邵,J.和达姆,J.P.,美国化学学会杂志117(14):3893-3899(1995)。此外，羰基或二羰基的独特反应性允许在存在其它氨基酸侧链的情况下进行选择性修饰。参见例如科尼什,V.W.(Cornish,V.W.)等人,美国化学学会杂志118:8150-8151(1996)；盖根,K.F.(Geoghegan,K.F.)和斯特罗,J.G.(Stroh,J.G.),生物结合化学(Bioconjug.Chem.)3:138-146(1992)；马哈尔,L.K.(Mahal,L.K.)等人,科学276:1125-1128(1997)。
对乙酰基-(+/-)-苯丙氨酸和间乙酰基-(+/-)-苯丙氨酸的合成描述于张,Z.(Zhang,Z.)等人,生物化学(Biochemistry)42:6735-6746(2003)中，其以引用的方式并入本文中。可以类似地制备其他含羰基或二羰基氨基酸。
在一些实施例中，包含非天然氨基酸的多肽经化学修饰以产生反应性羰基或二羰基官能团。举例来说，可以由具有邻接氨基和羟基的官能团产生适用于结合反应的醛官能团。举例来说，当生物活性分子为多肽时，可使用N末端丝氨酸或苏氨酸(可以正常存在或可以通过化学或酶消化而暴露)以在温和氧化裂解条件下使用高碘酸盐产生醛官能团。参见例如盖特纳(Gaertner)等人,生物结合化学3：262-268(1992)；盖根,K.和斯特罗,J.,生物结合化学3:138-146(1992)；盖特纳等人,生物化学杂志269:7224-7230(1994)。然而，所属领域中已知的方法局限于在肽或蛋白质的N末端处的氨基酸。
另外，举例来说，带有邻接羟基和氨基的非天然氨基酸可以“经遮蔽”醛官能团的形式并入多肽中。举例来说，5-羟基赖氨酸在邻近ε胺处带有羟基。用于产生醛的反应条件通常涉及在温和条件下添加摩尔数过量的偏高碘酸钠，以避免在多肽内的其它位点发生氧化。氧化反应的pH通常为约7.0。典型反应涉及将约1.5摩尔过量的偏高碘酸钠添加到多肽缓冲溶液中，随后在暗处培育约10分钟。参见例如美国专利第6,423,685号。
B.非天然氨基酸：二羰基、二羰基类、经遮蔽二羰基以及经保护二羰基的结构与合成
具有亲电子反应性基团的氨基酸允许多种反应以连接分子，尤其通过亲核加成反应。所述亲电子反应性基团包括二羰基(包括二酮基、酮醛基、酮酸基、酮酯基以及酮硫酯基)、二羰基类基团(其具有与二羰基类似的反应性并且在结构上与二羰基类似)、经遮蔽二羰基(其可容易地转化成二羰基)或经保护的二羰基(其在去保护后具有与二羰基类似的反应性)。所述氨基酸包括具有式(XXXVII)结构的氨基酸：
其中：
A是任选的，并且当存在时为低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚环烷基、经取代低碳数亚环烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、亚炔基、低碳数亚杂烷基、经取代亚杂烷基、低碳数亚杂环烷基、经取代低碳数亚杂环烷基、亚芳基、经取代亚芳基、亚杂芳基、经取代亚杂芳基、亚烷芳基、经取代亚烷芳基、亚芳烷基或经取代亚芳烷基；
B是任选的，并且当存在时为在一端连接到含二胺部分的连接子，所述连接子选自由以下组成的群组：低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、低碳数亚杂烷基、经取代低碳数亚杂烷基、-O-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-S-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-C(O)R"-、-S(O)k(亚烷基或经取代亚烷基)-(其中k为1、2或3)、-C(O)-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-C(S)-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-NR"-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-CON(R")-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-CSN(R")-(亚烷基或经取代亚烷基)-以及-N(R")CO-(亚烷基或经取代亚烷基)-，其中R"各自独立地为H、烷基或经取代烷基；
K为 其中，
T1为键、任选经取代的C1-C4亚烷基、任选经取代的C1-C4亚烯基或任选经取代的杂烷基；
其中任选的取代基各自独立地选自低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚环烷基、经取代低碳数亚环烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、亚炔基、低碳数亚杂烷基、经取代亚杂烷基、低碳数亚杂环烷基、经取代低碳数亚杂环烷基、亚芳基、经取代亚芳基、亚杂芳基、经取代亚杂芳基、亚烷芳基、经取代亚烷芳基、亚芳烷基或经取代亚芳烷基；
T2选自由以下组成的群组：低碳数亚烷基、经取代的低碳数亚烷基、低碳数亚烯基、经取代的低碳数亚烯基、低碳数亚杂烷基、经取代的低碳数亚杂烷基、-O-、-O-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-S-、-S-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-S(O)k-(其中k是1、2或3)、-S(O)k(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(O)-、-C(O)-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(S)-、-C(S)-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')-、-NR'-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(O)N(R')-、-CON(R')-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-CSN(R')-、-CSN(R')-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')CO-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')C(O)O-、-S(O)kN(R')-、-N(R')C(O)N(R')-、-N(R')C(S)N(R')-、-N(R')S(O)kN(R')-、-N(R')-N＝、-C(R')＝N-、-C(R')＝N-N(R')-、-C(R')＝N-N＝、-C(R')2-N＝N-以及-C(R')2-N(R')-N(R')-，其中R'各自独立地为H、烷基或经取代的烷基；
T3为其中X1各自独立地选自由以下组成的群组：-O-、-S-、-N(H)-、-N(R)-、-N(Ac)-以及-N(OMe)-；X2为-OR、-OAc、-SR、-N(R)2、-N(R)(Ac)、-N(R)(OMe)或N3，并且其中R'各自独立地为H、烷基或经取代烷基；
R是H、卤素、烷基、经取代烷基、环烷基或经取代环烷基；
R1为H、氨基保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；并且
R2是OH、酯保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；
或-A-B-K-R基团一起形成包含至少一个羰基(包括二羰基)、经保护羰基(包括经保护二羰基)或经遮蔽羰基(包括经遮蔽二羰基)的双环或三环环烷基或杂环烷基；
或-K-R基团一起形成包含至少一个羰基(包括二羰基)、经保护羰基(包括经保护二羰基)或经遮蔽羰基(包括经遮蔽二羰基)的单环或双环环烷基或杂环烷基。
具有式(XXXVII)结构的二羰基氨基酸的非限制性实例包括：
以及
也包括以下具有式(XXXVII)结构的氨基酸：
以及
所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
C.非天然氨基酸：酮炔、酮炔类、经遮蔽酮炔、经保护酮炔基团、炔以及环炔基团的结构与合成
含有具有二羰基类反应性的反应性基团的氨基酸允许通过亲核加成反应连接分子。所述亲电子反应性基团包括酮炔基团、酮炔类基团(其具有与酮炔基团类似的反应性并且在结构上与酮炔基团类似)、经遮蔽酮炔基团(其可容易地转化成酮炔基团)或经保护酮炔基团(其在去保护后具有与酮炔基团类似的反应性)。在一些实施例中，含有具有末端炔、内部炔或环炔的反应性基团的氨基酸允许通过环加成反应(例如1,3-偶极环加成、叠氮化物-炔胡伊斯根环加成等)进行分子连接。所述氨基酸包括具有式(XXXXXXI-A)或(XXXXXXI-B)结构的氨基酸：
其中：
A是任选的，并且当存在时为低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚环烷基、经取代低碳数亚环烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、亚炔基、低碳数亚杂烷基、经取代亚杂烷基、低碳数亚杂环烷基、经取代低碳数亚杂环烷基、亚芳基、经取代亚芳基、亚杂芳基、经取代亚杂芳基、亚烷芳基、经取代亚烷芳基、亚芳烷基或经取代亚芳烷基；
B是任选的，并且当存在时为在一端连接到含二胺部分的连接子，所述连接子选自由以下组成的群组：低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、低碳数亚杂烷基、经取代低碳数亚杂烷基、-O-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-S-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-C(O)R"-、-S(O)k(亚烷基或经取代亚烷基)-(其中k为1、2或3)、-C(O)-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-C(S)-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-NR"-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-CON(R")-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-CSN(R")-(亚烷基或经取代亚烷基)-以及-N(R")CO-(亚烷基或经取代亚烷基)-，其中R"各自独立地为H、烷基或经取代烷基；
G为任选的，并且当存在时为
T4为羰基保护基，其包括但不限于： 其中X1各自独立地选自由以下组成的群组：-O-、-S-、-N(H)-、-N(R)-、-N(Ac)-以及-N(OMe)-；X2为-OR、-OAc、-SR、-N(R)2、-N(R)(Ac)、-N(R)(OMe)或N3，并且其中R'各自独立地为H、烷基或经取代烷基；
R是H、卤素、烷基、经取代烷基、环烷基或经取代环烷基；
R1为H、氨基保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；
R2是OH、酯保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；
R3和R4中的每一者独立地是H、卤素、低碳数烷基或经取代的低碳数烷基，或R3与R4或两个R3基团任选地形成环烷基或杂环烷基；
R19各自独立地选自由以下组成的群组：C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、酯、醚、硫醚、氨基烷基、卤素、烷基酯、芳基酯、酰胺、芳基酰胺、烷基卤化物、烷基胺、烷基磺酸、烷基硝基、硫酯、磺酰酯、卤磺酰基、腈、烷基腈以及硝基；并且
q是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11。
D.非天然氨基酸：酮胺、酮胺类、经遮蔽酮胺以及经保护酮胺基团的结构与合成
含有具有二羰基类反应性的反应性基团的氨基酸允许通过亲核加成反应连接分子。所述反应性基团包括酮胺基团、酮胺类基团(其具有与酮胺基团类似的反应性并且在结构上与酮胺基团类似)、经遮蔽酮胺基团(其可容易地转化成酮胺基团)或经保护酮胺基团(其在去保护后具有与酮胺基团类似的反应性)。所述氨基酸包括具有式(XXXXXXII)结构的氨基酸：
其中：
A是任选的，并且当存在时为低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚环烷基、经取代低碳数亚环烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、亚炔基、低碳数亚杂烷基、经取代亚杂烷基、低碳数亚杂环烷基、经取代低碳数亚杂环烷基、亚芳基、经取代亚芳基、亚杂芳基、经取代亚杂芳基、亚烷芳基、经取代亚烷芳基、亚芳烷基或经取代亚芳烷基；
B是任选的，并且当存在时为在一端连接到含二胺部分的连接子，所述连接子选自由以下组成的群组：低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、低碳数亚杂烷基、经取代低碳数亚杂烷基、-O-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-S-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-C(O)R"-、-S(O)k(亚烷基或经取代亚烷基)-(其中k为1、2或3)、-C(O)-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-C(S)-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-NR"-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-CON(R")-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-CSN(R")-(亚烷基或经取代亚烷基)-以及-N(R")CO-(亚烷基或经取代亚烷基)-，其中R"各自独立地为H、烷基或经取代烷基；
G为
T1为任选经取代的C1-C4亚烷基、任选经取代的C1-C4亚烯基或任选经取代的杂烷基；
T4为羰基保护基，其包括但不限于： 其中X1各自独立地选自由以下组成的群组：-O-、-S-、-N(H)-、-N(R)-、-N(Ac)-以及-N(OMe)-；X2为-OR、-OAc、-SR'、-N(R')2、-N(R')(Ac)、-N(R')(OMe)或N3，并且其中R'各自独立地为H、烷基或经取代烷基；
R是H、卤素、烷基、经取代烷基、环烷基或经取代环烷基；
R1为H、氨基保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；并且
R2是OH、酯保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；
R3和R4中的每一者独立地是H、卤素、低碳数烷基或经取代的低碳数烷基，或R3与R4或两个R3基团任选地形成环烷基或杂环烷基。
具有式(XXXXXXII)结构的氨基酸包括具有式(XXXXXXIII)和式(XXXXXXIV)结构的氨基酸：
其中Ra各自独立地选自由以下组成的群组：H、卤素、烷基、经取代烷基、-N(R')2、-C(O)kR'(其中k是1、2或3)、-C(O)N(R')2、-OR'以及-S(O)kR'，其中R'各自独立地是H、烷基或经取代烷基。
E.非天然氨基酸：二胺、二胺类、经遮蔽二胺、经保护胺以及叠氮化物的结构与合成
具有亲核反应性基团的氨基酸允许多种反应以连接分子，尤其通过亲电子加成反应。所述亲核反应性基团包括二胺基团(包括肼基团、脒基团、亚胺基团、1,1-二胺基团、1,2-二胺基团、1,3-二胺基团以及1,4-二胺基团)、二胺类基团(其具有与二胺基团类似的反应性并且在结构上与二胺基团类似)、经遮蔽二胺基团(其可容易地转化成二胺基团)或经保护二胺基团(其在去保护后具有与二胺基团类似的反应性)。在一些实施例中，含有具有叠氮化物的反应性基团的氨基酸允许通过环加成反应(例如1,3-偶极环加成、叠氮化物-炔胡伊斯根环加成等)进行分子连接。
在另一方面中的是化学合成用于衍生羰基取代NRL衍生物的肼取代分子的方法。在一个实施例中，肼取代分子可以是NRL连接的衍生物。一个实施例为制备适用于含羰基非天然氨基酸多肽(包括(仅举例来说)含酮或含醛非天然氨基酸多肽)的衍生作用的肼取代分子的方法。在另一或额外实施例中，非天然氨基酸在蛋白质的活体内翻译期间位点特异性地并入。在另一或额外实施例中，肼取代NRL衍生物允许通过每一羰基的亲核攻击进行含羰基非天然氨基酸的位点特异性衍生作用来以位点特异性方式形成杂环衍生多肽，包括含氮杂环衍生多肽。在另一或额外实施例中，制备肼取代NRL衍生物的方法使得能够取得多种位点特异性衍生多肽。另一或额外实施例为合成肼官能化聚乙二醇(PEG)连接的NRL衍生物的方法。
所述氨基酸包括具有式(XXXVII-A)或(XXXVII-B)结构的氨基酸：
其中：
A是任选的，并且当存在时为低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚环烷基、经取代低碳数亚环烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、亚炔基、低碳数亚杂烷基、经取代亚杂烷基、低碳数亚杂环烷基、经取代低碳数亚杂环烷基、亚芳基、经取代亚芳基、亚杂芳基、经取代亚杂芳基、亚烷芳基、经取代亚烷芳基、亚芳烷基或经取代亚芳烷基；
B是任选的，并且当存在时为在一端连接到含二胺部分的连接子，所述连接子选自由以下组成的群组：低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、低碳数亚杂烷基、经取代低碳数亚杂烷基、-O-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-S-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-C(O)R"-、-C(O)R"-、-S(O)k(亚烷基或经取代亚烷基)-(其中k为1、2或3)、-C(O)-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-C(S)-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-NR"-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-CON(R")-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-CSN(R")-(亚烷基或经取代亚烷基)-以及-N(R")CO-(亚烷基或经取代亚烷基)-，其中R"各自独立地为H、烷基或经取代烷基；
K为其中：
R8和R9独立地选自H、烷基、经取代烷基、环烷基、经取代环烷基或胺保护基；
T1为键、任选经取代的C1-C4亚烷基、任选经取代的C1-C4亚烯基或任选经取代的杂烷基；
T2为任选经取代的C1-C4亚烷基、任选经取代的C1-C4亚烯基、任选经取代的杂烷基、任选经取代的芳基或任选经取代的杂芳基；
其中任选的取代基各自独立地选自低碳数烷基、经取代低碳数烷基、低碳数环烷基、经取代低碳数环烷基、低碳数烯基、经取代低碳数烯基、炔基、低碳数杂烷基、经取代杂烷基、低碳数杂环烷基、经取代低碳数杂环烷基、芳基、经取代芳基、杂芳基、经取代杂芳基、烷芳基、经取代烷芳基、芳烷基或经取代芳烷基；
R是H、烷基、经取代的烷基、环烷基或经取代的环烷基；
R1为H、氨基保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；并且
R2是OH、酯保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；
R3和R4中的每一者独立地是H、卤素、低碳数烷基或经取代的低碳数烷基，或R3与R4或两个R3基团任选地形成环烷基或杂环烷基；
或-A-B-K-R基团一起形成包含至少一个二胺基团、经保护二胺基团或经遮蔽二胺基团的双环或三环环烷基或杂环烷基；
或-B-K-R基团一起形成包含至少一个二胺基团、经保护二胺基团或经遮蔽二胺基团的双环或三环环烷基或环芳基或杂环烷基；
或-K-R基团一起形成包含至少一个二胺基团、经保护二胺基团或经遮蔽二胺基团的单环或双环环烷基或杂环烷基；
其中在-A-B-K-R上的至少一个胺基任选地为经保护胺。
一个方面为包含结构1或2的化合物：
其中：
A是任选的，并且当存在时为低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚环烷基、经取代低碳数亚环烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、亚炔基、低碳数亚杂烷基、经取代亚杂烷基、低碳数亚杂环烷基、经取代低碳数亚杂环烷基、亚芳基、经取代亚芳基、亚杂芳基、经取代亚杂芳基、亚烷芳基、经取代亚烷芳基、亚芳烷基或经取代亚芳烷基；
B是任选的，并且当存在时为在一端连接到含二胺部分的连接子，所述连接子选自由以下组成的群组：低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、低碳数亚杂烷基、经取代低碳数亚杂烷基、-O-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-S-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-C(O)R"-、-S(O)k(亚烷基或经取代亚烷基)-(其中k为1、2或3)、-C(O)-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-C(S)-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-NR"-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-CON(R")-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-CSN(R")-(亚烷基或经取代亚烷基)-以及-N(R")CO-(亚烷基或经取代亚烷基)-，其中R"各自独立地为H、烷基或经取代烷基；
T1为键或CH2；并且T2为CH；
其中任选的取代基各自独立地选自低碳数烷基、经取代低碳数烷基、低碳数环烷基、经取代低碳数环烷基、低碳数烯基、经取代低碳数烯基、炔基、低碳数杂烷基、经取代杂烷基、低碳数杂环烷基、经取代低碳数杂环烷基、芳基、经取代芳基、杂芳基、经取代杂芳基、烷芳基、经取代烷芳基、芳烷基或经取代芳烷基；
R1为H、氨基保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；并且
R2是OH、酯保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；
R3和R4中的每一者独立地是H、卤素、低碳数烷基或经取代的低碳数烷基，或R3与R4或两个R3基团任选地形成环烷基或杂环烷基；
或含-A-B-二胺部分一起形成包含至少一个二胺基团、经保护二胺基团或经遮蔽二胺基团的双环环烷基或杂环烷基；
或含-B-二胺部分基团一起形成包含至少一个二胺基团、经保护二胺基团或经遮蔽二胺基团的双环或三环环烷基或环芳基或杂环烷基；
其中含-A-B-二胺部分上的至少一个胺基任选地为经保护胺；或其活性代谢物、盐或药学上可接受的前药或溶剂合物。
包括具有式(XXXVII)结构的氨基酸的以下非限制性实例：
以及
所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，且/或任选地经翻译后修饰。
在某些实施例中，式(XXXVII)化合物在适度酸性条件下在水溶液中稳定至少1个月。在某些实施例中，式(XXXVII)化合物在适度酸性条件下稳定至少2周。在某些实施例中，式(XXXVII)化合物在适度酸性条件下稳定至少5天。在某些实施例中，所述酸性条件为pH约2到约8。
在式(XXXVII)化合物的某些实施例中，B为低碳数亚烷基、经取代的低碳数亚烷基、O-(亚烷基或经取代亚烷基)-、C(R')＝NN(R')-、-N(R')CO-、C(O)-、-C(R')＝N-、C(O)-(亚烷基或经取代亚烷基)-、CON(R')-(亚烷基或经取代亚烷基)-、-S(亚烷基或经取代亚烷基)-、-S(O)(亚烷基或经取代亚烷基)-或-S(O)2(亚烷基或经取代亚烷基)-。在式(XXXVII)化合物的某些实施例中，B为-O(CH2)-、-CH＝N-、CH＝NNH-、-NHCH2-、-NHCO-、C(O)-、C(O)(CH2)-、CONH(CH2)-、-SCH2-、-S(＝O)CH2-或-S(O)2CH2-。在式(XXXVII)化合物的某些实施例中，R为C1-6烷基或环烷基。在式(XXXVII)化合物的某些实施例中，R为-CH3、-CH(CH3)2或环丙基。在式(XXXVII)化合物的某些实施例中，R1为H、叔丁氧基羰基(Boc)、9-芴基甲氧羰基(Fmoc)、N-乙酰基、四氟乙酰基(TFA)或苯甲氧羰基(Cbz)。在式(XXXVII)化合物的某些实施例中，R1为树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸。在式(XXXVII)化合物的某些实施例中，R1为αPSMA抗体、抗体片段或单克隆抗体。在式(XXXVII)化合物的某些实施例中，R2为OH、O-甲基、O-乙基或O-叔丁基。在式(XXXVII)化合物的某些实施例中，R2为树脂、至少一个氨基酸、多肽或多核苷酸。在式(XXXVII)化合物的某些实施例中，R2为αPSMA抗体、抗体片段或单克隆抗体。
也包括具有式(XXXVII)结构的氨基酸的以下非限制性实例：
以及
具有式(XXXVII)结构的经保护氨基酸的非限制性实例包括：
以及
F.非天然氨基酸：芳香族胺的结构与合成
具有亲核反应性基团(例如(仅举例来说)芳香族胺基(包括仲胺和叔胺)、经遮蔽芳香族胺基(可以容易地转化成芳香族胺基)或经保护的芳香族胺基(在去保护之后具有与芳香族胺基类似的反应性)的非天然氨基酸允许多种反应以通过各种反应连接分子，所述各种反应包括但不限于与含有NRL结合物的醛的还原烷基化反应。所述含芳香族胺的非天然氨基酸包括具有式(XXXXXXV)结构的氨基酸：
其中：
选自由以下组成的群组：单环芳基环、双环芳基环、多环芳基环、单环杂芳基环、双环杂芳基环以及多环杂芳基环；
A独立地为CRa或N；
B独立地为CRa、N、O或S；
Ra各自独立地为选自由以下组成的群组：H、卤素、烷基、-NO2、-CN、经取代烷基、-N(R')2、-C(O)kR'、-C(O)N(R')2、-OR'以及-S(O)kR'，其中k为1、2或3；并且n为0、1、2、3、4、5或6；
R1为H、氨基保护基、树脂、至少一个氨基酸、多肽或多核苷酸；并且
R2为OH、酯保护基、树脂、至少一个氨基酸、多肽或多核苷酸；
R3和R4中的每一者独立地是H、卤素、低碳数烷基或经取代的低碳数烷基，或R3与R4或两个R3基团任选地形成环烷基或杂环烷基；
M为H或-CH2R5；或M-N-C(R5)部分可以形成4到7元环结构；
R5为烷基、经取代的烷基、烯基、经取代的烯基、炔基、经取代的炔基、烷氧基、经取代的烷氧基、烷基烷氧基、经取代的烷基烷氧基、聚烷醚、经取代的聚烷醚、环烷基、经取代的环烷基、芳基、经取代的芳基、杂芳基、经取代的杂芳基、杂环、经取代的杂环、烷芳基、经取代的烷芳基、芳烷基、经取代的芳烷基、-C(O)R"、-C(O)OR"、-C(O)N(R")2、-C(O)NHCH(R")2、-(亚烷基或经取代的亚烷基)-N(R")2、-(亚烯基或经取代的亚烯基)-N(R")2、-(亚烷基或经取代的亚烷基)-(芳基或经取代的芳基)、-(亚烯基或经取代的亚烯基)-(芳基或经取代的芳基)、-(亚烷基或经取代的亚烷基)-ON(R")2、-(亚烷基或经取代的亚烷基)-C(O)SR"、-(亚烷基或经取代的亚烷基)-S-S-(芳基或经取代的芳基)，其中R"各自独立地为氢、烷基、经取代的烷基、烯基、经取代的烯基、烷氧基、经取代的烷氧基、芳基、经取代的芳基、杂芳基、经取代的杂芳基、杂环、经取代的杂环、烷芳基、经取代的烷芳基、芳烷基、经取代的芳烷基或-C(O)OR'；
或两个R5基团任选地形成环烷基或杂环烷基；
或R5与任何Ra任选地形成环烷基或杂环烷基；并且
R'各自独立地为H、烷基或经取代的烷基。
所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经还原烷基化。
结构(如在本文中的所有实例中所呈现)并不呈现“A”、“B”、“NH-M”以及“Ra”的相对定向；更确切地说，这一结构的这四个特征可以如通过本文中的实例所说明的任何化学上合理的方式定向(连同这一结构的其它特征)。
含有具有式(A)结构的芳香族胺部分的非天然氨基酸包括具有以下结构的非天然氨基酸：
以及其中，A'各自独立地选自CRa、N或并且最多两个A'可以是剩余A'选自CRa或N。
所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经还原烷基化。
含有具有式(XXXXXXV)结构的芳香族胺部分的非天然氨基酸的非限制性实例包括具有式(XXXXXXVI)和式(XXXXXXVII)结构的非天然氨基酸，
其中G为胺保护基，其包括但不限于：
所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经还原烷基化。
含有芳香族胺部分的非天然氨基酸具有以下结构：
以及
其中Ra各自独立地选自由以下组成的群组：H、卤素、烷基、-NO2、-CN、经取代的烷基、-N(R')2、-C(O)kR'、-C(O)N(R')2、-OR'以及-S(O)kR'，其中k为1、2或3；
M为H或-CH2R5；或M-N-C(R5)部分可以形成4到7元环结构；
R1为H、氨基保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；
R2是OH、酯保护基、树脂、氨基酸、多肽或多核苷酸；
R5为烷基、经取代的烷基、烯基、经取代的烯基、炔基、经取代的炔基、烷氧基、经取代的烷氧基、烷基烷氧基、经取代的烷基烷氧基、聚烷醚、经取代的聚烷醚、环烷基、经取代的环烷基、芳基、经取代的芳基、杂芳基、经取代的杂芳基、杂环、经取代的杂环、烷芳基、经取代的烷芳基、芳烷基、经取代的芳烷基、-C(O)R"、-C(O)OR"、-C(O)N(R")2、-C(O)NHCH(R")2、-(亚烷基或经取代的亚烷基)-N(R")2、-(亚烯基或经取代的亚烯基)-N(R")2、-(亚烷基或经取代的亚烷基)-(芳基或经取代的芳基)、-(亚烯基或经取代的亚烯基)-(芳基或经取代的芳基)、-(亚烷基或经取代的亚烷基)-ON(R")2、-(亚烷基或经取代的亚烷基)-C(O)SR"、-(亚烷基或经取代的亚烷基)-S-S-(芳基或经取代的芳基)，其中R"各自独立地为氢、烷基、经取代的烷基、烯基、经取代的烯基、烷氧基、经取代的烷氧基、芳基、经取代的芳基、杂芳基、经取代的杂芳基、杂环、经取代的杂环、烷芳基、经取代的烷芳基、芳烷基、经取代的芳烷基或-C(O)OR'；
或R5与任何Ra任选地形成环烷基或杂环烷基；并且
R'各自独立地为H、烷基或经取代的烷基。所述非天然氨基酸也可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中。
所述式(XXXXXXV)非天然氨基酸可以由非天然氨基酸的芳香族部分上的经保护或经遮蔽胺部分的还原形成。所述经保护或经遮蔽胺部分包括但不限于亚胺、肼、硝基或叠氮取代基。用于还原所述经保护或经遮蔽胺部分的还原剂包括但不限于TCEP、Na2S、Na2S2O4、LiAlH4、NaBH4或NaBCNH3。
II.非天然氨基酸连接核受体配体结合物
在本文所描述的另一方面中的是用于将至少一种所述NRL结合物并入非天然氨基酸中的方法、策略以及技术。这一方面还包括用于产生、纯化、表征以及使用所述含有至少一种所述非天然氨基酸的NRL结合物的方法。这一方面还包括产生、纯化、表征以及使用可用于产生(至少部分地)含有至少一种非天然氨基酸的NRL结合物的寡核苷酸(包括DNA和RNA)的组合物以及方法。这一方面还包括产生、纯化、表征以及使用可以表达可用于产生(至少部分地)含有至少一种非天然氨基酸的核受体配体连接子衍生物的所述寡核苷酸的细胞的组合物和方法。
因此，本文提供并描述包含至少一个具有羰基、二羰基、炔、环炔、叠氮化物、肟或羟胺基团的非天然氨基酸或经修饰非天然氨基酸的核受体配体连接子衍生物。在某些实施例中，具有至少一个具有羰基、二羰基、炔、环炔、叠氮化物、肟或羟胺基团的非天然氨基酸或经修饰非天然氨基酸的NRL结合物在多肽上的一些位置处包括至少一个翻译后修饰。在一些实施例中，通过细胞机制(例如糖基化、乙酰化、酰化、脂质修饰、棕榈酰化、棕榈酸酯添加、磷酸化、糖脂-键修饰等)进行共翻译或翻译后修饰，在许多情况下，在多肽上的天然存在的氨基酸位点处进行基于细胞机制的共翻译或翻译后修饰，然而，在某些实施例中，在多肽上的一或多个非天然氨基酸位点处进行基于细胞机制的共翻译或翻译后修饰。
在其它实施例中，翻译后修饰不利用细胞机制，但替代地通过利用本文所描述的化学方法或其他适用于特定反应性基团的方法将包含第二反应性基团的分子(聚合物；水溶性聚合物；聚乙二醇衍生物；第二蛋白质或多肽或多肽类似物；抗体或抗体片段；以及其任何组合)附接到至少一个包含第一反应性基团的非天然氨基酸(包括但不限于，含有酮、醛、缩醛、半缩醛、炔、环炔、叠氮化物、肟或羟胺官能团的非天然氨基酸)上来提供官能团。在某些实施例中，在真核细胞或非真核细胞中在体内进行共翻译或翻译后修饰。在某些实施例中，翻译后修饰不利用细胞机制在活体外进行。这一方面还包括用于产生、纯化、表征以及使用含有至少一个所述共翻译或翻译后修饰非天然氨基酸的所述NRL结合物的方法。
本文所描述的方法、组合物、策略以及技术的范围内还包括，能够与为多肽的一部分的NRL结合物(含有羰基或二羰基、肟基团、炔、环炔、叠氮化物、羟胺基团或其经遮蔽或经保护形式)反应以产生前述翻译后修饰中的任一者的试剂。在某些实施例中，所得翻译后修饰NRL结合物将含有至少一个肟基团；所得经修饰含肟NRL连接子衍生物可进行后续修饰反应。这一方面还包括产生、纯化、表征和使用能够进行所述一或多种NRL连接子衍生物的任何所述翻译后修饰的所述试剂的方法。
在某些实施例中，多肽或非天然氨基酸连接NRL衍生物包括至少一个通过一个宿主细胞在活体内进行的共翻译或翻译后修饰，其中所述翻译后修饰通常不通过另一宿主细胞类型进行。在某些实施例中，多肽包括至少一个通过真核细胞在活体内进行的共翻译或翻译后修饰，其中所述共翻译或翻译后修饰通常不通过非真核细胞进行。所述共翻译或翻译后修饰的实例包括但不限于糖基化、乙酰化、酰化、脂质-修饰、棕榈酰化、棕榈酸酯添加、磷酸化、糖脂-键修饰等。在一个实施例中，共翻译或翻译后修饰包含通过GlcNAc-天冬酰胺键(包括但不限于，其中寡糖包含(GlcNAc-Man)2-Man-GlcNAc-GlcNAc等)将寡糖附接到天冬酰胺。在另一实施例中，共翻译或翻译后修饰包含通过GalNAc-丝氨酸、GalNAc-苏氨酸、GlcNAc-丝氨酸或GlcNAc-苏氨酸键将寡糖(包括但不限于Gal-GalNAc、Gal-GlcNAc等)附接到丝氨酸或苏氨酸。在某些实施例中，蛋白质或多肽可以包含分泌或定位序列、表位标签、FLAG标签、多组氨酸标签、GST融合体等。这一方面还包括产生、纯化、表征和使用含有至少一个所述共翻译或翻译后修饰的所述多肽的方法。在其它实施例中，以非糖基化形式产生糖基化非天然氨基酸多肽。可以通过包括以下的方法产生糖基化非天然氨基酸的所述非糖基化形式：从经分离或实质上纯化或未纯化糖基化非天然氨基酸多肽化学或酶促去除寡糖基团；在不使所述非天然氨基酸多肽糖基化的宿主(所述宿主包括经工程改造或突变以不使所述多肽糖基化的原核生物或真核生物)中产生非天然氨基酸，将糖基化抑制剂引入细胞培养基中，其中通过通常将使所述多肽糖基化的真核生物产生所述非天然氨基酸多肽，或任何所述方法的组合。本文还描述通常糖基化的非天然氨基酸多肽的所述非糖基化形式(通常糖基化意指当在天然存在的多肽经糖基化的条件下产生时将被糖基化的多肽)。当然，通常糖基化非天然氨基酸多肽(或实际上本文所描述的任何多肽)的所述非糖基化形式可以呈未纯化形式、实质上纯化形式或经分离形式。
在某些实施例中，非天然氨基酸多肽包括至少一个在存在促进剂的情况下进行的翻译后修饰，其中翻译后修饰为化学计量、类化学计量或近化学计量的。在其它实施例中，多肽在存在促进剂的情况下与式(XIX)的试剂接触。在其它实施例中，所述促进剂选自由以下组成的群组：
以及
非天然氨基酸连接核受体配体衍生物：含肟连接核受体配体衍生物的化学合成
含有肟基团的非天然氨基酸NRL连接衍生物允许与含有某些反应性羰基或二羰基(包括但不限于，具有类似反应性的酮、醛或其它基团)的多种试剂反应以形成新的包含新肟基团的非天然氨基酸。所述肟交换反应使得NRL连接衍生物进一步官能化。此外，含有肟基团的初始NRL连接衍生物本身可以为适用的，只要肟键在将氨基酸并入多肽中所必须的条件下稳定(例如体内、体外以及本文所描述的化学合成方法)。
因此，在本文所描述的某些实施例中的是具有包含肟基团、肟类基团(其具有与肟基团类似的反应性并且在结构上与肟基团类似)、经遮蔽肟基团(其可容易地转化成肟基团)或经保护肟基团(其在去保护后具有与肟基团类似的反应性)的侧链的非天然氨基酸NRL连接衍生物。
所述非天然氨基酸NRL连接衍生物包括具有式(VIII)或(IX)结构的NRL连接衍生物，其中NRL为任何核受体配体：
其中：
A是任选的，并且当存在时为低碳数亚烷基、经取代低碳数亚烷基、低碳数亚环烷基、经取代低碳数亚环烷基、低碳数亚烯基、经取代低碳数亚烯基、亚炔基、低碳数亚杂烷基、经取代亚杂烷基、低碳数亚杂环烷基、经取代低碳数亚杂环烷基、亚芳基、经取代亚芳基、亚杂芳基、经取代亚杂芳基、亚烷芳基、经取代亚烷芳基、亚芳烷基或经取代亚芳烷基；
B是任选的，并且当存在时为选自由以下组成的群组的连接子：低碳数亚烷基、经取代的低碳数亚烷基、低碳数亚烯基、经取代的低碳数亚烯基、低碳数亚杂烷基、经取代的低碳数亚杂烷基、-O-、-O-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-S-、-S-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-S(O)k-(其中k是1、2或3)、-S(O)k(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(O)-、-C(O)-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(S)-、-C(S)-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')-、-NR'-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(O)N(R')-、-CON(R')-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-CSN(R')-、-CSN(R')-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')CO-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')C(O)O-、-S(O)kN(R')-、-N(R')C(O)N(R')-、-N(R')C(S)N(R')-、-N(R')S(O)kN(R')-、-N(R')-N＝、-C(R')＝N-、-C(R')＝N-N(R')-、-C(R')＝N-N＝、-C(R')2-N＝N-以及-C(R')2-N(R')-N(R')-，其中R'各自独立地为H、烷基或经取代的烷基；
R是H、烷基、经取代的烷基、环烷基或经取代的环烷基；
R1为H、氨基保护基、树脂、至少一个氨基酸、多肽或多核苷酸；
R2为OH、酯保护基、树脂、至少一个氨基酸、多肽或多核苷酸；
R3和R4各自独立地为H、卤素、低碳数烷基或经取代的低碳数烷基，或R3与R4或两个R3基团任选地形成环烷基或杂环烷基；
L是选自由以下组成的群组的连接子：-亚烷基-、-亚烷基-C(O)-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-C(O)-、-(亚烷基-O)n-(CH2)n'-NHC(O)-(CH2)n″-C(Me)2-S-S-(CH2)n″'-NHC(O)-(亚烷基-O)n″″-亚烷基-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-W-、-亚烷基-C(O)-W-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-U-亚烷基-C(O)-以及-(亚烷基-O)n-亚烷基-U-亚烷基-；
W具有以下结构：
U具有以下结构：
并且
n、n'、n″、n″'和n″″各自独立地为大于或等于一的整数；
或其活性代谢物或医药学上可接受的前药或溶剂合物。
在式(VIII)和(IX)化合物的某些实施例中，n是从0到20的整数。在式(VIII)和(IX)化合物的某些实施例中，n是从0到10的整数。在式(VIII)和(IX)化合物的某些实施例中，n是从0到5的整数。在式(VIII)和(IX)化合物的某些实施例中，亚烷基为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基或亚庚基。
在式(VIII)和(IX)化合物的某些实施例中，L各自独立地为可裂解连接子或非可裂解连接子。在式(VIII)和(IX)化合物的某些实施例中，L各自独立地为寡聚(乙二醇)衍生的连接子。
在式(VIII)和(IX)化合物的某些实施例中，亚烷基、亚烷基'、亚烷基″以及亚烷基″'各自独立地是-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-或-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-。在式(VIII)和(IX)化合物的某些实施例中，亚烷基为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基或亚庚基。
在式(VIII)和(IX)化合物的某些实施例中，n、n'、n″、n″'以及n″″各自独立地是0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19，20，21，22，23，24，25，26，27，28，29，30，31，32，33，34，35，36，37，38，39，40，41，42，43，44，45，46，47，48，49，50，51，52，53，54，55，56，57，58，59，60，61，62，63，64，65，66，67，68，69，70，71，72，73，74，75，76，77，78，79，80，81，82，83，84，85，86，87，88，89，90，91，92，93，94，95，96，97，98，99或100。
在式(VIII)或(IX)化合物的某些实施例中，R1是多肽。在式(VIII)或(IX)化合物的某些实施例中，R2是多肽。在式(VIII)或(IX)化合物的某些实施例中，多肽是αPSMA抗体。
在某些实施例中，式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物在适度酸性条件下在水溶液中稳定至少1个月。在某些实施例中，式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物在适度酸性条件下稳定至少2周。在某些实施例中，式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物在适度酸性条件下稳定至少5天。在某些实施例中,所述酸性条件是pH 2到8。所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中，并且任选地经翻译后修饰。
可以通过所属领域中已经描述的方法，或通过本文所描述的方法合成基于肟的非天然氨基酸，所述方法包括：(a)使含羟胺的非天然氨基酸与含羰基或含二羰基的试剂反应；(b)使含羰基或含二羰基的非天然氨基酸与含羟胺的试剂反应；或(c)使含肟的非天然氨基酸与某些含羰基或含二羰基的试剂反应。
非天然氨基酸连接核受体配体衍生物：烷基化芳香族胺连接核受体配体衍生物的化学结构与合成
一个方面是基于芳香族胺基的反应性用于非天然氨基酸的化学衍生化的NRL连接子衍生物。在其它或额外实施例中，将前述非天然氨基酸中的至少一者并入NRL连接子衍生物中，也就是说，所述实施例是非天然氨基酸连接的NRL衍生物。在其它或额外实施例中，将NRL连接子衍生物在其侧链上官能化以使得其与衍生非天然氨基酸的反应产生胺键。在其它或额外实施例中，NRL连接子衍生物选自具有芳香族胺侧链的NRL连接子衍生物。在其它或额外实施例中，NRL连接子衍生物包含经遮蔽侧链，其包括经遮蔽芳香族胺基。在其它或额外实施例中，非天然氨基酸选自具有芳香族胺侧链的氨基酸。在其它或额外实施例中，非天然氨基酸包含经遮蔽侧链，其包括经遮蔽芳香族胺基。
在另一方面中的是羰基取代的NRL连接子衍生物，例如醛和酮，其用于产生基于胺键的衍生化非天然氨基酸多肽。在另一实施例中的是用于通过在衍生NRL连接子与含芳香族胺的非天然氨基酸多肽之间形成胺键来衍生含芳香族胺的非天然氨基酸多肽的醛取代NRL连接子衍生物。
在其它或额外实施例中，非天然氨基酸包含芳香族胺侧链，其中芳香族胺选自芳基胺或杂芳基胺。在另一或额外实施例中，非天然氨基酸在结构上类似天然氨基酸但含有芳香族胺基。在另一或另外实施例中，非天然氨基酸类似苯丙氨酸或酪氨酸(芳香族氨基酸)。在一个实施例中，非天然氨基酸具有与天然氨基酸的特性不同的特性。在一个实施例中，所述不同的特性为侧链的化学反应性；在另一实施例中，这一不同的化学反应性准许非天然氨基酸的侧链在为多肽的一个单元时进行反应，尽管相同多肽中天然存在的氨基酸单元的侧链不进行前述反应。在另一实施例中，非天然氨基酸的侧链具有与天然存在的氨基酸的化学性质正交的化学性质。在另一实施例中，非天然氨基酸的侧链包含含亲核试剂的部分；在另一实施例中，非天然氨基酸的侧链上的含亲核试剂的部分可以进行反应以产生胺连接衍生的NRL。在另一实施例中，非天然氨基酸的侧链包含含亲电子试剂部分；在另一实施例中，非天然氨基酸的侧链上的含亲电子试剂部分可以进行亲核攻击以产生胺连接衍生的NRL。在这一段中的前述实施例中的任一者中，非天然氨基酸可以单独分子形式存在或可并入任何长度的多肽中；如果是后者，那么多肽可以进一步并入天然存在的或非天然氨基酸。
使用还原烷基化或还原胺化反应的本文所述的非天然氨基酸的修饰具有以下优势中的任一者或全部。首先，芳香族胺可以用含羰基化合物(包括醛和酮)在约4到约10的pH范围中(并且在某些实施例中，在约4到约7的pH范围中)经还原烷基化以产生包括仲胺和叔胺的取代胺、键。其次，在这些反应条件下，化学性质对于非天然氨基酸为选择性的，因为天然存在的氨基酸的侧链不反应。这允许并有含有芳香族胺部分或经保护醛部分(包括例如重组蛋白)的非天然氨基酸的多肽的位点特异性衍生作用。所述衍生多肽和蛋白质由此可以制备为所定义的均质产物。第三，实现已并入多肽中的氨基酸上的芳香族胺部分与含醛试剂的反应所需的温和条件一般不会不可逆地破坏多肽的三级结构(当然，除了反应的目的是破坏所述三级结构)。类似地，实现已并入多肽中并且去保护的氨基酸上的醛部分与含芳香族胺试剂的反应所需的温和条件一般不会不可逆地破坏多肽的三级结构(当然，除了反应的目的是破坏所述三级结构)。第四，反应在室温下快速发生，其允许使用在较高温度下将以其他方式不稳定的多种类型的多肽或试剂。第五，反应易于在含水条件下发生，同样允许使用与非水溶液不相容(在任何程度上)的多肽和试剂。第六，即使在多肽或氨基酸与试剂的比为化学计量、类化学计量或近化学计量时，也易于发生反应，其使得不必要添加过量的试剂或多肽以获得适用量的反应产物。第七，取决于反应物的胺和羰基部分的设计，可以区域选择性地和/或区域特异性地产生所得胺。最后，芳香族胺与含醛试剂的还原烷基化以及醛与含芳香族胺试剂的还原胺化产生包括仲胺和叔胺的胺、在生物条件下稳定的键。
具有亲核反应性基团(例如(仅举例来说)芳香族胺基(包括仲胺和叔胺)、经遮蔽芳香族胺基(可以容易地转化成芳香族胺基)或经保护的芳香族胺基(在去保护之后具有与芳香族胺基类似的反应性)的非天然氨基酸允许多种反应以通过各种反应连接分子，所述各种反应包括但不限于与含有NRL连接衍生物的醛的还原烷基化反应。
非天然氨基酸连接核受体配体结合物：含杂芳基核受体配体结合物的化学合成
在一个方面中的是基于二羰基的反应性用于NRL连接的衍生物的化学衍生作用的非天然氨基酸，所述二羰基包括含有至少一个酮基和/或至少一个醛基和/或至少一个酯基和/或至少一个羧酸基和/或至少一个硫酯基的基团，并且其中所述二羰基可以是1,2-二羰基、1,3-二羰基或1,4-二羰基。在其它或额外方面中的是基于二胺基团的反应性用于NRL连接的衍生物的化学衍生作用的非天然氨基酸，所述二胺基团包括肼基、脒基、亚胺基、1,1-二胺基、1,2-二胺基、1,3-二胺基以及1,4-二胺基。在其它或额外实施例中，将前述非天然氨基酸中的至少一者并入NRL连接的衍生物中，也就是说，所述实施例是非天然氨基酸连接的NRL衍生物。在其它或额外实施例中，非天然氨基酸在其侧链上经官能化以使得其与衍生分子的反应产生键，包括基于杂环的键(包括含氮杂环)和/或基于醇醛的键。在其它或额外实施例中的是可以与衍生NRL连接子反应以产生含有键，包括基于杂环的键(包括含氮杂环)和/或基于醇醛的键的非天然氨基酸连接的NRL衍生物的非天然氨基酸多肽。在其它或额外实施例中，非天然氨基酸选自具有二羰基和/或二胺侧链的氨基酸。在其它或额外实施例中，非天然氨基酸包含经遮蔽侧链，其包括经遮蔽二胺基团和/或经遮蔽二羰基。在其它或额外实施例中，非天然氨基酸包含选自以下的基团：酮-胺(即含有酮和胺两者的基团)；酮-炔(即含有酮和炔两者的基团)；以及烯-二酮(即含有二羰基和烯烃的基团)。
在其它或额外实施例中，非天然氨基酸包含二羰基侧链，其中羰基选自酮、醛、羧酸或酯，包括硫酯。在另一实施例中的是含有能够在用经恰当官能化的试剂处理后形成杂环(包括含氮杂环)的官能团的非天然氨基酸。在另一或额外实施例中，非天然氨基酸在结构上类似天然氨基酸但含有前述官能团中的一者。在另一或其它实施例中，非天然氨基酸与苯丙氨酸或酪氨酸(芳香族氨基酸)类似；而在另一个实施例中，非天然氨基酸与丙氨酸和白氨酸(疏水性氨基酸)类似。在一个实施例中，非天然氨基酸具有与天然氨基酸的特性不同的特性。在一个实施例中，所述不同的特性为侧链的化学反应性，在另一实施例中，这一不同的化学反应性准许非天然氨基酸的侧链在为多肽的一个单元时进行反应，尽管相同多肽中天然存在的氨基酸单元的侧链不进行前述反应。在另一实施例中，非天然氨基酸的侧链具有与天然存在的氨基酸的化学性质正交的化学性质。在另一实施例中，非天然氨基酸的侧链包含含亲电子试剂部分；在另一实施例中，非天然氨基酸的侧链上的含亲电子试剂部分可以进行亲核攻击以产生杂环衍生的蛋白质，包括含氮杂环衍生的蛋白质。在这一段中的前述实施例中的任一者中，非天然氨基酸可以单独分子形式存在或可并入任何长度的多肽中；如果是后者，那么多肽可以进一步并入天然存在的或非天然氨基酸。
在另一方面中的是二胺取代分子，其中二胺基团选自肼、脒、亚胺、1,1-二胺、1,2-二胺、1,3-二胺以及1,4-二胺基团，所述二胺取代分子用于产生基于杂环(包括含氮杂环)、键的衍生的非天然氨基酸连接NRL衍生物。在另一实施例中的是二胺取代NRL衍生物，其用于通过在衍生分子与含二羰基非天然氨基酸多肽之间形成杂环(包括含氮杂环)、键来衍生含二羰基的非天然氨基酸多肽。在其它实施例中，前述含二羰基的非天然氨基酸多肽为含二酮的非天然氨基酸多肽。在其它或额外实施例中，含二羰基的非天然氨基酸包含侧链，其中羰基选自酮、醛、羧酸或酯，包括硫酯。在其它或额外实施例中，二胺取代分子包含选自所需官能团的基团。在另一实施例中，非天然氨基酸的侧链具有与允许非天然氨基酸与二胺取代分子选择性地反应的天然存在的氨基酸的化学性质正交的化学性质。在另一实施例中，非天然氨基酸的侧链包含与含二胺的分子选择性反应的含亲电子试剂部分；在另一实施例中，非天然氨基酸的侧链上的含亲电子试剂部分可以进行亲核攻击以产生杂环衍生的蛋白质，包括含氮杂环衍生的蛋白质。在与这一段中描述的实施例相关的另一方面中的是由衍生分子与非天然氨基酸多肽的反应产生的经修饰非天然氨基酸多肽。其它实施例包括已经修饰的非天然氨基酸多肽的任何其它修饰。
在另一方面中的是用于基于杂环(包括含氮杂环)、键产生衍生的非天然氨基酸多肽的二羰基取代分子。在另一实施例中的是用于通过形成杂环(包括含氮杂环基团)衍生含二胺非天然氨基酸多肽的二羰基取代分子。在另一实施例中的是可以在约4与约8之间的pH范围内与含二胺的非天然氨基酸多肽形成所述杂环(包括含氮杂环基团)的二羰基取代分子。在另一实施例中的是二羰基取代分子，其用于通过在衍生分子与含二胺非天然氨基酸多肽之间形成杂环(包括含氮杂环)、键来衍生含二胺的非天然氨基酸多肽。在另一实施例中，二羰基取代分子为二酮取代分子，在其它方面中为酮醛取代分子，在其它方面中为酮酸取代分子，在其它方面中为酮酯取代分子，包括酮硫酯取代分子。在其它实施例中，二羰基取代分子包含选自所需官能团的基团。在其它或额外实施例中，醛取代分子为醛取代聚乙二醇(PEG)分子。在另一实施例中，非天然氨基酸的侧链具有与允许非天然氨基酸与羰基取代分子选择性地反应的天然存在的氨基酸的化学性质正交的化学性质。在另一实施例中，非天然氨基酸的侧链包含与含二羰基分子选择性地反应的部分(例如二胺基)；在另一实施例中，非天然氨基酸的侧链上的亲核部分可以进行亲电子攻击以产生杂环衍生的蛋白质，包括含氮杂环衍生的蛋白质。在与这一段中描述的实施例相关的另一方面中的是由衍生分子与非天然氨基酸多肽的反应产生的经修饰非天然氨基酸多肽。其它实施例包括已经修饰的非天然氨基酸多肽的任何其它修饰。
在一个方面中的是通过羰基与肼反应物的反应产生杂环衍生的蛋白质，包括含氮杂环衍生的NRL来衍生蛋白质的方法。这一方面包括用于基于含羰基和含肼反应物的缩合的NRL结合物的衍生作用以产生杂环衍生的NRL，包括含氮杂环衍生的NRL的方法。在额外或其它实施例中的是用经肼官能化的非天然氨基酸衍生含酮NRL衍生物或含醛NRL衍生物的方法。在另外或其它方面中，肼取代分子可以包括蛋白质、其它聚合物以及小分子。
在另一方面中的是化学合成用于衍生羰基取代NRL结合物的肼取代分子的方法。在一个实施例中，肼取代分子是适用于衍生含羰基非天然氨基酸多肽，包括仅举例来说，含酮或含醛非天然氨基酸多肽的NRL结合物。
在一个方面中的是用于基于喹喔啉或吩嗪键化学衍生NRL类似物的非天然氨基酸。在其它或额外实施例中，非天然氨基酸在其侧链上经官能化以使得其与衍生NRL连接子的反应产生喹喔啉或吩嗪键。在其它或额外实施例中，非天然氨基酸选自具有1,2-二羰基或1,2-芳基二胺侧链的氨基酸。在其它或额外实施例中，非天然氨基酸是选自具有经保护或经遮蔽1,2-二羰基或1,2-芳基二胺侧链的氨基酸。进一步包括1,2-二羰基侧链的等效物，或1,2-二羰基侧链的经保护或经遮蔽等效物。
在另一方面中的是用于基于喹喔啉或吩嗪键产生衍生的非天然氨基酸多肽的衍生分子。在一个实施例中的是用于衍生含1,2-芳基二胺的非天然氨基酸多肽以形成喹喔啉或吩嗪键的1,2-二羰基取代NRL连接子衍生物。在另一实施例中的是用于衍生含1,2-二羰基的非天然氨基酸多肽以形成喹喔啉或吩嗪键的1,2-芳基二胺取代NRL连接子衍生物。在与以上实施例相关的另一方面中的是由衍生NRL连接子与非天然氨基酸多肽的反应产生的经修饰非天然氨基酸多肽。在一个实施例中的是由1,2-二羰基取代NRL连接子衍生物衍生以形成喹喔啉或吩嗪键的含1,2-芳基二胺的非天然氨基酸多肽。在另一实施例中的是由1,2-芳基二胺取代NRL连接子衍生物衍生以形成喹喔啉或吩嗪键的含1,2-二羰基的非天然氨基酸多肽。
在本文中的某些实施例中提供用于基于三唑键产生包含非天然氨基酸多肽的化合物的衍生分子。在一些实施例中，可以通过偶极环加成反应进行在第一与第二反应性基团之间的反应。在某些实施例中，第一反应性基团可以是叠氮化物并且第二反应性基团可以是炔。在其它或替代实施例中，第一反应性基团可以是炔并且第二反应性基团可以是叠氮化物。在一些实施例中，胡伊斯根环加成反应(参见例如胡伊斯根(Huisgen),在1,3-偶极环加成化学方法(1,3-DIPOLAR CYCLOADDITION CHEMISTRY),(派德沃,A.(Padwa,A.)编,1984),第1-176页中)提供带有含叠氮化物和含炔侧链的非天然编码氨基酸的并入，准许所得多肽以极高的选择性经修饰。在某些实施例中，叠氮化物和炔官能团两者对于在天然存在的多肽中发现的二十种常见氨基酸呈惰性。然而，当使叠氮化物与炔基团紧密靠近时，二者的“弹簧承载(spring-loaded)”性质展现，并且其通过胡伊斯根[32]环加成反应选择性并且有效地反应以产生对应的三唑。参见例如秦等人,科学301:964-7(2003)；王等人,美国化学学会志,125,3192-3193(2003)；秦等人,美国化学学会志,124:9026-9027(2002)。可以通过在存在催化量的用于将Cu(II)原位还原为Cu(I)的还原剂的情况下添加Cu(II)(例如以催化量的CuSO4形式)来在含水条件下在室温下进行涉及含叠氮化物或含炔多肽的环加成反应。参见例如王等人,美国化学学会杂志125,3192-3193(2003)；托尔诺(Tornoe)等人,有机化学杂志(J.Org.Chem.)67:3057-3064(2002)；罗斯托夫采夫(Rostovtsev),应用化学国际版(Angew.Chem.Int.Ed.)41:2596-2599(2002)。优选的还原剂包括抗坏血酸盐、金属铜、奎宁、对苯二酚、维生素K、谷胱甘肽、半胱氨酸、Fe2、Co2以及施加的电势。
用所述反应修饰本文所描述的NRL连接的衍生物具有以下优势中的任一者或全部。首先，二胺与含二羰基化合物在约5到约8的pH范围内(并且在其它实施例中，在约4到约10的pH范围内，在其它实施例中，在约3到约8的pH范围内，在其它实施例中，在约4到约9的pH范围内，并且在其它实施例中，在约4到约9的pH范围内，在其它实施例中为约4的pH，并且在又另一实施例中为约8的pH)进行缩合以产生杂环(包括含氮杂环)、键。在这些条件下，天然存在的氨基酸的侧链不反应。第二，所述选择性化学性质使得可能位点特异性地衍生重组蛋白：衍生的蛋白质现在可以制备为所定义的均质产物。第三，实现本文所描述的二胺与本文所描述的含二羰基多肽的反应所需的温和条件一般不会不可逆地破坏多肽的三级结构(当然，除了反应的目的是破坏所述三级结构)。第四，反应在室温下快速发生，其允许使用在较高温度下将不稳定的多种类型的多肽或试剂。第五，反应易于在含水条件下发生，同样允许使用与非水溶液不相容(在任何程度上)的多肽和试剂。第六，即使在多肽或氨基酸与试剂的比为化学计量、近化学计量或类化学计量时，也易于发生反应，其使得不必要添加过量的试剂或多肽以获得适用量的反应产物。第七，取决于反应物的二胺和二羰基部分的设计，可以区域选择性地和/或区域特异性地产生所得杂环。最后，二胺与含二羰基分子的缩合产生杂环(包括含氮杂环)、在生物条件下稳定的键。
非天然氨基酸在核受体配体连接子衍生物中的位置
本文所描述的方法和组合物包括将一或多个非天然氨基酸并入NRL连接子衍生物中。一或多个非天然氨基酸可以在不破坏NRL连接子衍生物活性的一或多个特定位置处并入。这可以通过进行“保守”取代，包括但不限于以非天然或天然疏水性氨基酸取代疏水性氨基酸、以非天然或天然大体积氨基酸取代大体积氨基酸、以非天然或天然亲水性氨基酸取代亲水性氨基酸和/或在不需要活性的位置处插入非天然氨基酸来实现。
多种生物化学和结构方法可以用于选择用于以NRL连接子衍生物内的非天然氨基酸进行取代的所需位点。在一些实施例中，非天然氨基酸在NRL衍生物的C末端处连接。在其它实施例中，非天然氨基酸在NRL衍生物的N末端处连接。NRL连接子衍生物的任何位置适用于选择并入非天然氨基酸，并且可以基于合理设计或通过对于任何或无特定所需目的的随机选择进行选择。选择所需位点可以基于产生具有任何所需特性或活性的非天然氨基酸多肽(其可经进一步修饰或保持未经修饰)，所述特性或活性包括但不限于受体结合调节剂、受体活性调节剂、结合到粘合剂搭配物的调节剂、结合搭配物活性调节剂、结合搭配物构象调节剂、二聚体或多聚体形成、相比于原生分子对活性或特性无改变或操纵多肽的任何物理或化学特性，例如可溶性、聚集作用或稳定性。或者，同样取决于多肽寻求的所需活性，被识别为对于生物活性至关重要的位点也可以是以非天然氨基酸进行取代的良好候选物。另一替代方案为只是以非天然氨基酸在多肽链上的每一位置进行序列取代并且观察对于多肽活性的效果。选择以非天然氨基酸取代入任何多肽中的位置的任何手段、技术或方法都适用于本文所描述的方法、技术和组合物中。
还可以检测含有缺失的多肽的天然存在的突变体的结构和活性以确定有可能耐受用非天然氨基酸进行的取代的蛋白质区域。一旦已经消除可能不耐受用非天然氨基酸进行的取代的残基，可以使用包括但不限于以下的方法检测在剩余位置中的每一者提出的取代的影响：相关多肽和任何相关配体或结合蛋白的三维结构。许多多肽的x射线结晶学和NMR结构可以在蛋白质数据库(Protein Data Bank)中获得，所述数据库为含有蛋白质和核酸的大分子的三维结构数据的集中化数据库，一种可以用于识别可以经非天然氨基酸取代的氨基酸位置的数据库。另外，如果不能获得三维结构数据，那么可以制得研究多肽的二级和三级结构的模型。因此，可以容易地获得可以经非天然氨基酸取代的氨基酸位置的标识。
并入非天然氨基酸的例示性位点包括但不限于从潜在受体结合区域排除的那些，或用于结合到结合蛋白或配体的区域可以是完全或部分溶剂暴露的，与附近残基具有最低限度或无氢结合相互作用，可以最低限度地暴露于附近反应性残基，和/或可以在如通过特定多肽与其相关受体、配体或结合蛋白的三维晶体结构所预测的高度灵活的区域中。
多种非天然氨基酸可以经取代为多肽中的给定位置或并入所述位置中。举例来说，可以基于检测多肽与其相关配体、受体和/或结合蛋白的三维晶体结构(保守取代的偏好)选择用于并入的特定非天然氨基酸。
在一个实施例中，本文所描述的方法包括并入NRL连接子衍生物中，其中所述NRL连接子衍生物包含第一反应性基团；和使NRL连接子衍生物与包含第二反应性基团的分子(包括但不限于第二蛋白或多肽或多肽类似物；αPSMA抗体或抗体片段；以及其任何组合)接触。在某些实施例中，第一反应性基团为羟胺部分并且第二反应性基团为羰基或二羰基部分，从而形成肟键。在某些实施例中，第一反应性基团为羰基或二羰基部分并且第二反应性基团为羟胺部分，从而形成肟键。在某些实施例中，第一反应性基团为羰基或二羰基部分并且第二反应性基团为肟部分，从而发生肟交换反应。在某些实施例中，第一反应性基团为肟部分并且第二反应性基团为羰基或二羰基部分，从而发生肟交换反应。
在一些情况下，一或多次并入NRL连接子衍生物将与多肽内的其它添加、取代或缺失组合以影响其它化学、物理、药理学和/或生物特点。在一些情况下，其它添加、取代或缺失可以增加多肽的稳定性(包括但不限于对蛋白水解降解的抗性)或增加多肽对其适当受体、配体和/或结合蛋白的亲和性。在一些情况下，其它添加、取代或缺失可以增加多肽的可溶性(包括但不限于在大肠杆菌或其它宿主细胞中表达时)。在一些实施例中，选择除另一位点以外的位点用于以天然编码氨基酸或非天然氨基酸进行取代以出于增加在大肠杆菌或其它重组宿主细胞中表达后的多肽可溶性的目的并入非天然氨基酸。在一些实施例中，多肽包含另一添加、取代或缺失，其调节对于相关配体、结合蛋白和/或受体的亲和性；调节(包括但不限于增加或减小)受体二聚化；使受体二聚体稳定；调节循环半衰期；调节释放或生物可用性；促进纯化或改进或改变特定投与途径。类似地，非天然氨基酸多肽可以包含化学或酶裂解序列、蛋白酶裂解序列、反应性基团、抗体-结合域(包括但不限于FLAG或poly-His)或其它基于亲和性的序列(包括但不限于FLAG、poly-His、GST等)或连接分子(包括但不限于生物素)，上述各者改进多肽的检测(包括但不限于GFP)、纯化、运输通过组织或细胞膜、前药释放或活化、尺寸缩减或其它特点。
额外合成方法
可以使用所属领域中描述的方法或使用本文所描述的技术或通过其组合合成本文所描述的非天然氨基酸。作为辅助，下表提供各种可以经组合以产生所需官能团的起始亲电子试剂和亲核试剂。所提供的信息意欲为说明性的并且不局限于本文所描述的合成技术。
表1：共价键和其前驱体的实例
共价键产品 亲电子试剂 亲核试剂
甲酰胺 活化酯 胺/苯胺
甲酰胺 酰基叠氮化物 胺/苯胺
甲酰胺 酰基叠氮化物 胺/苯胺
酯 酰基叠氮化物 醇/酚
酯 酰基腈 醇/酚
甲酰胺 酰基腈 胺/苯胺
亚胺 醛 胺/苯胺
腙 醛或酮 肼
肟 醛或酮 羟胺
烷基胺 烷基卤化物 胺/苯胺
酯 烷基卤化物 羧酸
硫醚 烷基卤化物 硫醇
酯 烷基卤化物 醇/酚
硫醚 烷基磺酸盐 硫醇
酯 烷基磺酸盐 羧酸
酯 烷基磺酸盐 醇/酚
酯 酐 醇/酚
甲酰胺 酐 胺/苯胺
硫酚 芳基卤化物 硫醇
芳基胺 芳基卤化物 胺
硫醚 Azindines 硫醇
硼酸酯 硼酸 二醇
甲酰胺 羧酸 胺/苯胺
酯 羧酸 醇
肼 酰肼 羧酸
N-酰脲或酐 碳化二亚胺 羧酸
酯 重氮烷 羧酸
硫醚 环氧化物 硫醇
硫醚 卤乙酰胺 硫醇
Ammotriazines 卤三嗪 胺/苯胺
三嗪基醚 卤三嗪 醇/酚
脒 酰亚胺酯 胺/苯胺
脲 异氰酸酯 胺/苯胺
共价键产品 亲电子试剂 亲核试剂
氨基甲酸乙酯 异氰酸酯 醇/酚
硫脲 异硫氰酸酯 胺/苯胺
硫醚 顺丁烯二酰亚胺 硫醇
亚磷酸酯 氨基磷酸酯 醇
硅烷基醚 硅烷基卤化物 醇
烷基胺 磺酸酯 胺/苯胺
硫醚 磺酸酯 硫醇
酯 磺酸酯 羧酸
酯 磺酸酯 醇
磺酰胺 磺酰卤化物 胺/苯胺
磺酸酯 磺酰卤化物 酚/醇
一般来说，碳亲电子试剂对包括碳亲核试剂的互补亲核试剂的攻击敏感，其中进攻亲核试剂将电子对引入碳亲电子试剂中以在亲核试剂与碳亲电子试剂之间形成新的键。
碳亲核试剂的非限制性实例包括但不限于烷基、烯基、芳基以及炔基格林纳(Grignard)；有机锂；有机锌；烷基-、烯基-、芳基-以及炔基-锡试剂(有机锡烷)；烷基-、烯基-、芳基-以及炔基-硼烷试剂(有机硼烷和有机硼酸盐)；这些碳亲核试剂具有在水或极性有机溶剂中动力学稳定的优点。碳亲核试剂的其它非限制性实例包括磷内鎓盐(phosphorus ylid)、烯醇以及烯醇盐试剂；这些碳亲核试剂具有相对易于从合成有机化学领域的技术人员众所周知的前驱体产生的优点。当碳亲核试剂与碳亲电子试剂结合使用时，在碳亲核试剂与碳亲电子试剂之间形成新的碳-碳键。
适用于偶合到碳亲电子试剂的非碳亲核试剂的非限制性实例包括但不限于伯胺和仲胺、硫醇、硫醇盐和硫醚、醇、醇盐、叠氮化物、氨基脲等。当这些非碳亲核试剂与碳亲电子试剂结合使用时，通常产生杂原子键(C-X-C)，其中X为杂原子，其包括但不限于氧、硫或氮。
本发明提供与NRL结合的靶向部分。在一些方面中，NRL能够在与代谢或葡萄糖稳态有关的核受体处起作用，并且结合物与单独的肽或单独的NRL相比对于代谢或葡萄糖稳态提供优良的生物效果。在不受本发明理论束缚的情况下，靶向部分可以用来将NRL靶向到特定类型的细胞或组织；或者，NRL可以用来靶向抗体或增强其运输到细胞中，例如通过将肽结合到内化结合物的受体。
本发明的靶向部分-NRL结合物可以由下式表示：
Ab-L-Y
其中Ab是靶向部分，Y是NRL，并且L是连接基团或键。
在一些实施例中，靶向部分(Ab)是结合到经定义的可溶分子标靶的分子。靶向部分可以结合受体、细胞激素、激素、药物或其它可溶分子。抗体在本说明书通篇中用作靶向部分的典型实例。
在涉及Ab-L-Y结合物的本发明中，Y是在任何核受体处起作用的配体，包括在表1中阐述的“核激素受体超家族”(NHR超家族)中的任一者，或单独核受体类别或其子群。这一NHR超家族由在调节基因转录的细胞内部发现的结构上相关的蛋白质构成。这些蛋白质包括用于类固醇和甲状腺激素、维生素以及其它迄今未发现配体的“孤儿”蛋白质的受体。核激素受体通常包括C4型锌指DNA-结合域(DBD)和/或配体结合域(LBD)中的至少一者。DBD在靶基因附近起到结合DNA的作用，并且LBD结合其同源激素并且对其起反应。“经典核激素受体”具有DBD和LBD(例如雌激素受体α)两者，而其它核激素受体仅具有DBD(例如Knirps、ORD)或仅具有LBD(例如短异质二聚体搭配物(SHP))。
抗体(Ab)
例示性抗体包括对于PSMA具有亲和性和选择性的α-PSMA抗体。
其它例示性母抗体包括选自(并且非限制性地)以下的那些抗体：抗雌激素受体抗体、抗孕酮受体抗体、抗p53抗体、抗HER-2/neu抗体、抗EGFR抗体、抗组织蛋白酶D抗体、抗Bcl-2抗体、抗E-钙粘素抗体、抗CA125抗体、抗CA15-3抗体、抗CA19-9抗体、抗-c-erbB-2抗体、抗P-糖蛋白抗体、抗CEA抗体、抗成视网膜细胞瘤蛋白抗体、抗-ras癌蛋白抗体、抗路易斯(Lewis)X抗体、抗Ki-67抗体、抗-PCNA抗体、抗CD3抗体、抗CD4抗体、抗CD5抗体、抗CD7抗体、抗CD8抗体、抗CD9/p24抗体、抗CD10抗体、抗CD11c抗体、抗CD13抗体、抗CD14抗体、抗CD15抗体、抗CD19抗体、抗CD20抗体、抗CD22抗体、抗CD23抗体、抗CD30抗体、抗CD31抗体、抗CD33抗体、抗CD34抗体、抗CD35抗体、抗CD38抗体、抗CD41抗体、抗LCA/CD45抗体、抗CD45RO抗体、抗CD45RA抗体、抗CD39抗体、抗CD100抗体、抗CD95/Fas抗体、抗CD99抗体、抗CD106抗体、抗泛素抗体、抗CD71抗体抗-c-myc抗体、抗细胞角蛋白抗体、抗波形蛋白抗体、抗HPV蛋白抗体、抗κ轻链抗体、抗λ轻链抗体、抗黑素体抗体、抗前列腺特异性抗原抗体、抗S-100抗体、抗tau抗原抗体、抗纤维蛋白抗体、抗角蛋白抗体以及抗Tn抗原抗体。
“经分离”抗体是已经从其天然环境的组分识别和分离和/或回收的抗体。其天然环境的污染组分是将干扰所述抗体的诊断或治疗用途的材料，并且可包括酶、激素以及其它蛋白质或非蛋白质溶质。在优选实施例中，抗体将被纯化(1)到按抗体的重量计大于95％，如通过劳里法(Lowry method)测定，并且最优选地超过99重量％，(2)到足以通过使用旋转杯式序列分析仪获得至少15个N末端残基或内部氨基酸序列的程度，或(3)到均质，通过使用考马斯(Coomassie)蓝或优选地，银染剂在还原或非还原条件下进行SDS-PAGE。经分离抗体在重组细胞内包括原位抗体，因为抗体的天然环境的至少一个组分将不存在。然而，通常，经分离抗体将通过至少一个纯化步骤制备。
“结合”分子标靶或相关抗原(非限制性实例包括PSMA、CD45、CD70以及CD74)的抗体是能够以充足的亲和性结合那个抗原以使得抗体适用于靶向表达所述抗原的细胞的抗体。当抗体是结合(例如)PSMA、CD45、CD70或CD74的抗体时，其可以是不与其它蛋白质显著交叉反应的抗体。
本发明涵盖的用于抗体的分子标靶包括前列腺特异性膜抗原、CD蛋白质和其配体，例如(但不限于)：(i)CD3、CD4、CD8、CD19、CD20、CD22、CD34、CD40、CD45、CD70、CD74、CD79.α.(CD79a)，以及CD79.β。(CD79b)；(ii)ErbB受体家族的成员，例如EGF受体、HER2、HER3或HER4受体；(iii)细胞粘附分子，例如LFA-1、Mac 1、p150,95、VLA-4、ICAM-1、VCAM以及α.v/.beta.3整合素，包括其α或β子单元(例如抗CD11a、抗CD18或抗CD11b抗体)；(iv)生长因子，例如VEGF；IgE；血型抗原；flk2/flt3受体；肥胖症(OB)受体；mpl受体；CTLA-4；蛋白质C、BR3、c-met、组织因子、beta.7等；以及(v)细胞表面和跨膜肿瘤相关抗原(TAA)。
在本发明的一个实施例中，标靶细胞特异性蛋白质或肽选自前列腺细胞、抗A33、C595、4D5、曲妥珠单抗(trastuzumab)(赫赛汀(Herceptin))、egf/R3、人类化h-R3、C225(爱必妥(Erbitux))、BrE-3、鼠A7、C50、人类化MN-14、抗-A33、MSN-1、比伐珠单抗(bivatuzumab)、U36、KIS1、HuM195、抗CD45、抗CD19、TXU(抗CD7)美洲商陆抗病毒蛋白、M195、抗-CD23、阿泊珠单抗(apolizumab)(Hu1D10)、坎帕斯(Campath)-1H、N901、Ep2、生长抑素类似物(例如奥曲肽(octreotide))、托西莫单抗(tositumomab)(百克沙(Bexxar))、异贝莫单抗泰泽坦(ibritumomab tiuxetan)(泽娃灵(Zevalin))、HB22.7、抗CD40、OC125、PAM4以及J591。
抗PSMA抗体
所属领域中已知的抗前列腺特异性膜抗原(αPSMA)抗体适用于本发明。举例来说，αPSMA J591抗体的序列给出于美国专利第7,666,425号中；αPSMA抗体和抗原结合片段给出于美国专利第8,114,965号中；所述专利各自以引用的方式并入本文中。其它揭示αPSMA抗体序列和/或PSMA结合剂的美国专利，其全部以引用的方式并入本文中，包括美国专利第7,910,693号；美国专利第7,875,278号；美国专利第7,850,971号；美国专利第7,514,078号；美国专利第7,476,513号；美国专利第7,381,407号；美国专利第7,201,900号；美国专利第7,192,586号；美国专利第7,045,605号；美国专利第6,962,981号；美国专利第6,387,888号；以及美国专利第6,150,508号。
抗CD45抗体
CD45是由T细胞和B细胞抗原受体介导的发信所必需的造血细胞特异性跨膜蛋白酪氨酸磷酸酶，并且还在多个不同的白细胞子集(T细胞、B细胞、NK细胞、骨髓细胞、粒细胞以及树突状细胞)的细胞激素受体发信、趋化因子和细胞激素反应以及细胞凋亡调节中起重要作用。CD45构成T细胞和B细胞表面蛋白质的将近10％。蛋白质包括较大的细胞外域以及含有磷酸酶的胞质域。取决于刺激的性质和所涉及的细胞分型，CD45可以充当正向和负向调节剂两者。CD45RNA转录物在N末端处交替剪接，其产生各种尺寸的细胞外域。蛋白质控制Src-家族激酶的活性，如果所述激酶未经调节，那么可能导致癌症和自身免疫性。已经显示缺少CD45表达的小鼠和人类为免疫缺陷的。多个产生改变的CD45表达或功能活性的人类或啮齿动物突变与不同的恶性病相关，包括自身免疫性、免疫缺乏、T细胞的明显活化、容易感染、I型或II型相关免疫病症以及血液恶性病(在基利安(Tchilian)和贝弗利(Beverly),免疫学倾向(Trends inImmunology),2006中综述)。
本发明的一个实施例包含向需要所述治疗的患者投与有效免疫抑制量的至少一种化合物，所述化合物特异性地结合到存在于结合到核受体配体的T细胞上的CD45白细胞抗原。举例来说，本发明的方法可用于治疗经受移植排斥反应，包括移植-相对于宿主疾病，或罹患自身免疫疾病的患者。优选地，Ab结合到CD45RB受体。本发明另外提供医药组合物，其包含与药学上可接受的载剂组合的有效免疫抑制量的至少一种特异性结合到CD45抗原的化合物。在本发明的一些实施例中，本发明方法的化合物是抗体。在仍其它实施例中，所投与的抗体将能够结合到CD45RB白细胞抗原、CD45RO白细胞抗原、CD45RA白细胞抗原或CD45RC白细胞抗原。最优选地，抗体能够结合到CD45RB或CD45RO白细胞抗原。
如本文所用，“CD45”意指CD45mRNA、蛋白质、肽或多肽。术语“CD45”在所属领域中还已知为PTPRC(蛋白质酪氨酸磷酸酶，受体类型，C)、B220、GP180、LCA、LY5以及T200。人类CD45cDNA的序列记录在基因库(GenBank)登录号M.sub.--002838.2(版本日期为2008年1月13日)(参见图5A和图5B)。其它人类CD45序列记录在基因库登录号NM.sub.--080921.2、NM.sub.--080922.2、NM.sub.--080923.2、Y00062.1、Y00638.1、BC014239.2、BC017863.1、BC031525.1、BC121086.1、BC121087.1、BC127656.1、BC127657.1、AY429565.1、AY567999.1、AK130573.1、DA670254.1、DA948670.1、AY429566.1以及CR621867.1。鼠CD45mRNA序列发现于基因库登录号NM.sub.--011210.2、AK054056.1、AK088215.1、AK154893.1、AK171802.1、BC028512.1、EF101553.1、L36091.1、M11934.1、M14342.1、M14343.1、M15174.1、M17320.1以及M92933.1。恒河猴CD45mRNA序列发现于基因库登录号XR.sub.--012672.1。
抗CD70抗体
CD70是由多种正常和恶性细胞类型表达的细胞膜结合和分泌分子的肿瘤坏死因子(TNF)家族的成员。CD70的一级氨基酸(AA)序列预测跨膜II型蛋白质，其羧基末端暴露于细胞外部并且其氨基末端发现于质膜的胞质侧(鲍曼(Bowman)等人,1994,免疫学杂志152:1756-61；古德温(Goodwin)等人,1993,细胞(Cell)73:447-56)。人类CD70由20AA细胞质域、18AA跨膜域以及具有两个潜在N连接糖基化位点的155AA胞质外域构成(鲍曼等人,前述；古德温等人,前述)。放射性同位素标记表达CD70的细胞由抗CD70抗体造成的特异性免疫沉淀产生29和50kDa的多肽(古德温等人,前述；新镇(Hintzen)等人,1994,免疫学杂志152:1762-73)。基于其与TNF-α和TNF-β的同源性，尤其在结构链C、D、H以及I中，预测CD70具有三聚结构(佩奇(Petsch)等人,1995,分子免疫学(Mol.Immunol.)32:761-72)。
初始免疫组织学研究揭示，CD70在扁桃体、皮肤以及肠中的生发中心B细胞和罕见T细胞上表达(新镇等人,1994,国际免疫学(Int.Immunol.)6:477-80)。随后，CD70据报导在最近经抗原活化的T和B淋巴细胞的细胞表面上表达，并且其表达在去除抗原刺激之后衰退(伦斯(Lens)等人,1996,欧洲免疫学杂志26:2964-71；伦斯等人,1997,免疫学(Immunology)90:38-45)。在淋巴系统内，活化自然杀伤细胞(奥雷甘(Orengo)等人,1997,临床与实验免疫学(Clin.Exp.Immunol.)107:608-13)和鼠成熟外周树突状细胞(秋叶(Akiba)等人,2000,实验医学杂志(J.Exp.Med.)191:375-80)也表达CD70。在非淋巴谱系中，已经在胸腺髓上皮细胞上检测到CD70(新镇等人,1994,前述；飞岛(Hishima)等人,2000,美国外科病理学杂志(Am.J.Surg.Pathol.)24:742-46)。
CD70不在正常非造血细胞上表达。CD70表达大部分在生理条件下限制于最近经抗原活化的T和B细胞，并且其表达在抗原刺激停止时下调。来自动物模型的证据表明，CD70可以有助于免疫病症，例如类风湿性关节炎(布鲁格诺尼(Brugnoni)等人,1997,免疫学快报(Immunol.Lett.)55:99-104)、牛皮癣性关节炎(布鲁格诺尼等人,1997,免疫学快报55:99-104)以及狼疮(奥尔基(Oelke)等人,2004,关节炎与风湿病(ArthritisRheum.)50:1850-60)。除了其在炎性反应中的潜在作用外，CD70还在多种经转化细胞，包括淋巴瘤B细胞、霍奇金氏(Hodgkin's)和里德-斯泰伯格氏(Reed-Sternberg)细胞、神经源的恶性细胞以及多种癌瘤上表达。
在本发明的一个实施例中，提供结合到核受体配体的抗CD70抗体。在本发明的一些实施例中，提供结合到糖皮质激素受体调节剂的抗CD70抗体。在一些实施例中，抗CD70抗体包括至少一个调节个体中的至少一种ADCC、ADCP或CDC反应的效应者结构域。在一些实施例中，结合剂在不结合到治疗剂的情况下发挥细胞生长抑制、细胞毒性或免疫调节效果。在一些实施例中，结合剂结合到发挥细胞毒性、细胞生长抑制或免疫调节效果的治疗剂。抗体可与单克隆抗体1F6或2F2竞争结合到CD70。
在另一方面中，提供治疗个体中的表达CD70的癌症的方法。所述方法通常包括向个体投与有效量的结合CD70抗体。在一些实施例中，结合剂包括至少一个调节个体中的至少一种ADCC、ADCP或CDC反应的效应者结构域。在一些实施例中，抗体在不结合到治疗剂的情况下发挥细胞生长抑制、细胞毒性或免疫调节效果。在一些实施例中，结合剂结合到发挥细胞毒性、细胞生长抑制或免疫调节效果的治疗剂。
抗CD70抗体可包括(例如)人类IgM或IgG抗体的效应者结构域。IgG抗体可以是例如人类IgG1或IgG3亚型。在一些实施例中，抗体包括人类恒定区。在一些实施例中，CD70结合剂与单克隆抗体1F6或2F2竞争结合到CD70。在其它实施例中，抗体是人类化的1F6。在其它实施例中，抗体是人类化的2F2。抗体可以是例如单价、二价或多价的。
表达CD70的癌症可以是肾脏肿瘤、B细胞淋巴瘤、结肠癌瘤、霍奇金氏病(Hodgkin'sDisease)、多发性骨髓瘤、瓦尔登斯特伦氏(Waldenstrom's)巨球蛋白血症、非霍奇金氏淋巴瘤、套细胞淋巴瘤、慢性淋巴细胞性白血病、急性淋巴细胞性白血病、鼻咽癌、脑肿瘤或胸腺癌。肾脏肿瘤可以是例如肾细胞癌。脑肿瘤可以是例如神经胶质瘤、神经胶母细胞瘤、星形细胞瘤或脑膜瘤。个体可以是例如哺乳动物，例如人类。
在另一方面中，提供用于治疗免疫病症的方法。所述方法包括向个体投与有效量的CD70结合剂。在一些实施例中，结合剂包括至少一个调节个体中的至少一种ADCC、ADCP或CDC反应的效应者结构域。在一些实施例中，结合剂在不结合到治疗剂的情况下发挥细胞生长抑制、细胞毒性或免疫调节效果。在一些实施例中，结合剂结合到发挥细胞毒性、细胞生长抑制或免疫调节效果的治疗剂。CD70结合剂可以是例如抗体。抗体可包括例如人类IgM或IgG抗体的效应者结构域。IgG抗体可以是例如人类IgG1或IgG3亚型。在一些实施例中，抗体包括人类恒定区。
免疫病症可以是例如T细胞介导的免疫病症。在一些实施例中，T细胞介导的免疫病症包含表达CD70的活化T细胞。在一些实施例中，静息T细胞不会通过投与抗体-药物结合物实质上耗乏。T细胞介导的免疫病症还可以是例如类风湿性关节炎、牛皮癣性关节炎、全身性红斑性狼疮症(SLE)、I型糖尿病、哮喘、特应性皮炎、过敏性鼻炎、血小板减少性紫癜、多发性硬化症、牛皮癣、休格连氏(Sjogren's)综合症、桥本氏(Hashimoto's)甲状腺炎、格雷夫斯氏(Graves')病、原发性胆汁性肝硬化、韦格纳氏肉芽肿病、结核或移植物抗宿主疾病。在其它实施例中，免疫病症是活化B淋巴细胞病症。个体可以是例如哺乳动物，例如人类。
抗CD70抗体可以是单克隆、嵌合或人类化抗体，或其片段或衍生物。在一些实施例中，抗CD70抗体包括抗体恒定区或域。抗体恒定区或域可以是例如IgG亚型的。在一示范性实施例中，抗CD70抗体、其片段或衍生物与鼠单克隆抗体(mAb)1F6或2F2竞争结合到CD70，并且包含人类抗体恒定区序列。在另一示范性实施例中，抗CD70抗体或其片段或衍生物具有效应者结构域(例如Fc部分)，所述效应者结构域可以与效应细胞或互补序列相互作用以介导导致表达CD70的细胞的增殖的耗乏或抑制的细胞毒性、细胞生长抑制和/或免疫调节效果。在另一示范性实施例中，抗CD70抗体缺乏效应子功能。在另一示范性实施例中，抗CD70抗体结合到治疗剂。还包括包含CD70结合剂(例如人类化抗CD70抗体)的套组和制品。
抗CD74抗体
人类白细胞抗原-DR(HLA-DR)是II类主要组织相容性复合体(MHC)抗原的三个多态同位型中的一个。因为HLA-DR在血液科恶性疾病范围内以较高水平表达，所以对于将其发展为基于抗体的淋巴瘤治疗的标靶已经有相当大的兴趣。然而，对于针对HLA-DR的抗体的临床使用的安全性的关注已经提高，因为抗原在正常以及肿瘤细胞上表达。(德尚(Dechant)等人,2003,肿瘤学研讨(Semin Oncol)30:465-75)HLA-DR在正常B细胞、单核细胞/巨噬细胞、树突状细胞以及胸腺上皮细胞上构成性地表达。另外，干扰素-γ可以诱发II类HLA在其它细胞类型，包括活化T和内皮细胞上的表达(德尚等人,2003)。HLA分子最广泛识别的功能是以短肽形式将抗原呈现到T淋巴细胞的抗原受体。另外，通过HLA-DR分子传递的信号有助于免疫系统通过上调粘着力分子的活性、诱发T细胞抗原反受体以及起始细胞激素的合成而起作用。(纳吉(Nagy)和门尼(Mooney)，2003,分子医学杂志(J Mol Med)81:757-65；肖尔等人,1994,现代免疫学(Immunol Today)15:418-22)
CD74抗原是主要组织相容性复合体(MHC)II类抗原不变链的表位Ii，其存在于细胞表面上并且每细胞每日吸收多达8乘以10的6次方个的大量分子(汉森(Hansen)等人,1996,生物化学杂志,320:293-300)。CD74存在于B淋巴细胞、单核细胞以及组织细胞、人类B淋巴瘤细胞系、黑色素瘤、T细胞淋巴瘤以及多种其它肿瘤细胞类型的细胞表面上。(汉森等人,1996,生物化学杂志,320:293-300)CD74与α/β链MHC II异质二聚物缔合以形成与抗原处理和呈现到T细胞有关的MHC IIαβIi复合物(迪克森(Dixon)等人,2006,生物化学45:5228-34；罗斯(Loss)等人,1993,免疫学杂志150:3187-97；克雷斯韦尔(Cresswell)等人,1996；细胞84:505-7)。
CD74在细胞增殖和存活中起一定作用。CD74配体、巨噬细胞迁移抑制因子(MIF)结合到CD74活化MAP激酶级联并且促进细胞增殖(冷(Leng)等人,2003,实验医学杂志197:1467-76)。MIF结合到CD74还通过NF-.κ.B和Bcl-2的活化增强细胞存活(兰特那(Lantner)等人,2007,血液110:4303-11)。
针对CD74和/或HLA-DR的抗体已经据报导显示针对癌细胞的功效。所述抗癌抗体包括抗CD74hLL1抗体(米拉珠单抗(milatuzumab))和抗HLA-DR抗体hL243(也称为IMMU-114)(伯克娃(Berkova)等人,专家意见研究药物(Expert Opin.Investig.Drugs)19:141-49；波顿(Burton)等人,2004,临床癌症研究(Clin Cancer Res)10:6605-11；常(Chang)等人,2005,血液106:4308-14；格里菲思(Griffiths)等人,2003，临床癌症研究9:6567-71；施泰因(Stein)等人,2007,临床癌症研究13:5556s-63s；施泰因等人,2010,血液115:5180-90)。在一些实施例中，提供通过非天然编码氨基酸结合到糖皮质激素受体调节剂的抗CD74抗体。在本发明的其它实施例中，抗CD74抗体通过非天然编码氨基酸结合到干扰素γ。在其它实施例中，结合抗CD74抗体将被投与到对其有需要的患者。在一些实施例中，投与干扰素γ增加CD74的表达并且增强癌细胞、自身免疫疾病细胞或免疫功能障碍细胞对抗CD74抗体的细胞毒性效果的灵敏度。
抗CD74抗体的许多实例在所属领域中已知，并且可以利用任何所述已知抗体或其片段。在优选实施例中，抗CD74抗体是包含轻链互补决定区(CDR)序列CDR1(RSSQSLVHRNGNTYLH；SEQ ID NO:1)、CDR2(TVSNRFS；SEQ ID NO:2)和CDR3(SQSSHVPPT；SEQ ID NO:3)以及重链可变区CDR序列CDR1(NYGVN；SEQ ID NO:4)、CDR2(WINPNTGEPTFDDDFKG；SEQ ID NO:5)和CDR3(SRGKNEAWFAY；SEQ IDNO:6)的hLL1抗体(也称为米拉珠单抗)。适用的人类化LL1(hLL1)抗CD74抗体在美国专利第7,312,318号中揭示，所述美国专利从第35栏第1行到第42栏第27行以及图1到图4以引用的方式并入本文中。然而，在替代实施例中，可以利用其它已知的抗CD74抗体，例如LS-B1963、LS-B2594、LS-B1859、LS-B2598、LS-05525、LS-C44929等(LS生物(LSBio),西雅图,华盛顿)；LN2(博莱德(BIOLEGEND).RTM.，圣地亚哥市，加利福尼亚州)；PIN.1、SPM523、LN3、CerCLIP.1(阿布凯姆(ABCAM).RTM.,剑桥市,马萨诸塞州)；At14/19、Bu45(塞莱特(SEROTEC).RTM.,罗利市,北卡罗莱纳州)；1D1(亚诺法(ABNOVA).RTM.,台北市,台湾)；5-329(电子生物科学(EBIOSCIENCE).RTM.,圣地亚哥市,加利福尼亚州)；以及任何其它所属领域中已知的抗CD74抗体。
抗CD74抗体可以经选择以使得其与LL1抗体竞争结合到CD74或阻断LL1抗体结合到CD74，所述LL1抗体包含轻链CDR序列CDR1(RSSQSLVHRNGNTYLH；SEQ IDNO:1)、CDR2(TVSNRFS；SEQ ID NO:2)和CDR3(SQSSHVPPT；SEQ ID NO:3)以及重链可变区CDR序列CDR1(NYGVN；SEQ ID NO:4)、CDR2(WINPNTGEPTFDDDFKG；SEQ ID NO:5)和CDR3(SRGKNEAWFAY；SEQ ID NO:6)。或者，抗CD74抗体可以结合到与LL1抗体相同的CD74的表位。在仍其它替代方案中，抗CD74抗体可以展现功能特征，例如通过在培养物中的Raji淋巴瘤细胞内化或在交联时诱发在细胞培养物中的Raji细胞的细胞凋亡。这些实施例包括包含非天然编码氨基酸的抗CD74抗体。这些实施例还包括包含一个以上非天然编码氨基酸的抗CD74抗体。
替代性实施例可以涉及使用抗HLA-DR抗体或其片段以及用干扰素γ治疗来增加HLA-DR的表达并且增强癌症或自身免疫疾病细胞对抗HLA-DR抗体的灵敏度。抗HLA-DR抗体的许多实例在所属领域中已知，并且可以利用任何所述已知抗体或其片段。在优选实施例中，抗HLA-DR抗体是包含重链CDR序列CDR1(NYGMN,SEQ ID NO:7)、CDR2(WINTYTREPTYADDFKG,SEQ ID NO:8)和CDR3(DITAVVPTGFDY,SEQ IDNO:9)以及轻链CDR序列CDR1(RASENIYSNLA，SEQ ID NO:10)、CDR2(AASNLAD,SEQ ID NO:11)和CDR3(QHFWTTPWA,SEQ ID NO:12)的hL243抗体(也称为IMMU-114)。适用的人类化L243抗HLA-DR抗体在美国专利第7,612,180号中揭示，所述美国专利从第46栏第45行到第60栏第50行以及图1到图6以引用的方式并入本文中以及特异性参考揭示内容。然而，在替代实施例中，可以利用其它已知的抗HLA-DR抗体，例如1D10(阿泊珠单抗(apolizumab))(科斯特尼(Kostelny)等人,2001,国际癌症杂志(Int J Cancer)93:556-65)；MS-GPC-1、MS-GPC-6、MS-GPC-8、MS-GPC-10等(美国专利第7,521,047号)；Lym-1、TAL 8.1、520B、ML11C11、SPM289、MEM-267、TAL 15.1、TAL 1B5、G-7、4D12、Bra30等(圣克鲁兹生物技术公司(Santa CruzBiotechnology,Inc.),圣克鲁兹,加利福尼亚州)；TAL 16.1、TU36、C120(阿布凯姆(ABCAM).RTM.,剑桥市,马萨诸塞州)；以及任何其它所属领域中已知的抗HLA-DR抗体。
抗HLA-DR抗体可以经选择以使得其与L243抗体竞争结合到HLA-DR或阻断L243抗体结合到HLA-DR，所述L243抗体包含重链CDR序列CDR1(NYGMN,SEQ IDNO:7)、CDR2(WINTYTREPTYADDFKG,SEQ ID NO:8)和CDR3(DITAVVPTGFDY,SEQID NO:9)以及轻链CDR序列CDR1(RASENIYSNLA,SEQ ID NO:10)、CDR2(AASNLAD，SEQ ID NO:11)和CDR3(QHFWTTPWA,SEQ ID NO:12)。或者，抗HLA-DR抗体可以结合到与L243抗体相同的HLA-DR的表位。
抗CD74和/或抗HLA-DR抗体或其片段可以单独或与一或多种治疗剂组合用作裸抗体。或者，抗体或片段可以用作免疫结合物，其附接到一或多个治疗剂。(制造免疫结合物的方法参见例如美国专利第4,699,784号；第4,824,659号；第5,525,338号；第5,677,427号；第5,697,902号；第5,716,595号；第6,071,490号；第6,187,284号；第6,306,393号；第6,548,275号；第6,653,104号；第6,962,702号；第7,033,572号；第7,147,856号以及第7,259,240号，以上每一者的实例部分以引用的方式并入本文中。)治疗剂可以选自由以下组成的群组：放射性核素、酶、免疫调节剂、抗血管生成剂、促凋亡剂、细胞激素、激素、寡核苷酸分子(例如反义分子或基因)或第二抗体或其片段。反义分子可包括对应于bcl-2或p53的反义分子。然而，其它反义分子为所属领域中已知的，如下文所描述，并且可以使用任何所述已知的反义分子。第二抗体或其片段可以结合到选自由以下组成的群组的抗原：碳酸酐酶IX、CCCL19、CCCL21、CSAp、CD1、CD1a、CD2、CD3、CD4、CD5、CD8、CD11A、CD14、CD15、CD16、CD18、CD19、IGF-1R、CD20、CD21、CD22、CD23、CD25、CD29、CD30、CD32b、CD33、CD37、CD38、CD40、CD40L、CD45、CD46、CD52、CD54、CD55、CD59、CD64、CD66a-e、CD67、CD70、CD74、CD79a、CD80、CD83、CD95、CD126、CD133、CD138、CD147、CD154、CXCR4、CXCR7、CXCL12、HIF-1.α.、AFP、PSMA、CEACAM5、CEACAM6、B7、纤维结合蛋白的ED-B、因子H、FHL-1、Flt-3、叶酸受体、GROB、HMGB-1、低氧诱导性因子(HIF)、HM1.24、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、IFN-γ、IFN-α、IFN-β、IL-2、IL-4R、IL-6R、IL-13R、伊利诺斯州-15R、IL-17R、IL-18R、IL-6、IL-8、IL-12、IL-15、IL-17、IL-18、IL-25、IP-10、MAGE、mCRP、MCP-1、MIP-1A、MIP-1B、MIF、MUC1、MUC2、MUC3、MUC4、MUC5、NCA-95、NCA-90、Ia、HM1.24、EGP-1、EGP-2、HLA-DR、生腱蛋白、Le(y)、RANTES、T101、TAC、Tn抗原、汤姆森-弗雷登雷希(Thomson-Friedenreich)抗原、肿瘤坏死抗原、TNF-.α.TRAIL受体(R1和R2)、VEGFR、EGFR、P1GF、互补序列因素C3、C3a、C3b、C5a、C5以及癌基因产品。
治疗剂可以选自由以下组成的群组：阿普拉丁(aplidin)、阿扎立平(azaribine)、阿那曲唑(anastrozole)、氮杂胞苷、博莱霉素(bleomycin)、硼替佐米(bortezomib)、苔藓虫素-1、白消安(busulfan)、刺孢霉素、喜树碱、10-羟喜树碱、卡莫司汀(carmustine)、西乐葆(celebrex)、苯丁酸氮芥、顺铂、伊立替康(irinotecan)(CPT-11)、SN-38、卡铂、克拉屈滨(cladribine)、环磷酰胺、阿糖胞苷(cytarabine)、达卡巴嗪(dacarbazine)、多西他赛(docetaxel)、更生霉素(dactinomycin)、道诺霉素(daunomycin)葡萄糖苷酸、道诺霉素(daunorubicin)、地塞米松、二乙基己烯雌酚、小红莓、小红莓葡萄糖苷酸、表柔比星(epirubicin)葡萄糖苷酸、乙炔基雌二醇、雌氮芥、依托泊苷、依托泊苷葡萄糖苷酸、磷酸依托泊苷、氟尿苷(FUdR)、3',5'-O-二油酰基-FudR(FUdR-dO)、氟达拉宾、氟他胺、氟脲嘧啶、氟羟甲睾酮、吉西他滨(gemcitabine)、孕酮己酸羟酯、羟基脲、艾达霉素(idarubicin)、异环磷酰胺、L-天冬酰胺酶、甲酰四氢叶酸、洛莫司汀(lomustine)、氮芥、醋酸甲羟孕酮、醋酸甲地孕酮、美法仑、巯基嘌呤、6-巯基嘌呤、甲氨蝶呤、米托蒽醌、光神霉素(光神霉素)、丝裂霉素、米托坦(mitotane)、丁酸苯酯、泼尼松、丙卡巴肼、太平洋紫杉醇、喷司他汀、PSI-341、司莫司汀链脲霉素、他莫昔芬、紫杉烷、紫杉醇、丙酸睾酮、撒利多胺(thalidomide)、硫鸟嘌呤、噻替派(thiotepa)、替尼泊甙(teniposide)、拓朴替康(拓朴替康)、尿嘧啶氮芥、万珂(velcade)、长春碱、长春瑞宾、长春新碱、蓖麻毒素、相思子毒素、核糖核酸酶、核糖核酸酶(onconase)、rapLR1、DNA酶I、葡萄球菌肠毒素-A、美洲商陆抗病毒蛋白、白树素、白喉毒素、绿脓杆菌(Pseudomonas)外毒素以及假单胞菌属(Pseudomonas)内毒素。
治疗剂可以是选自由以下组成的群组的酶：苹果酸盐脱氢酶、葡萄球菌核酸酶、δ-V-类固醇异构酶、酵母乙醇脱氢酶、α-甘油磷酸盐脱氢酶、丙醣磷酸盐异构酶、辣根过氧化物酶、碱性磷酸酶、天冬酰胺酶、葡萄糖氧化酶、β-半乳糖苷酶、核糖核酸酶、尿素酶、过氧化氢酶、葡萄糖-6-磷酸盐脱氢酶、葡糖淀粉酶以及乙酰胆碱酯酶。
所使用的免疫调节剂可以选自由以下组成的群组：细胞激素、干细胞成长因子、淋巴毒素、造血因子、群落刺激因子(CSF)、干扰素(IFN)、红血球生成素、血小板生成素以及其组合。例示性免疫调节剂可包括IL-1、IL-2、IL-3、IL-6、IL-10、IL-12、IL-18、IL-21、干扰素α、干扰素-β、干扰素-γ、G-CSF、GM-CSF以及其混合物。
例示性抗血管生成剂可包括血管生长抑素、内皮生长抑素、basculostatin、血管能抑制素、乳腺丝抑蛋白、抗VEGF结合分子、抗胎盘成长因子结合分子或抗血管成长因子结合分子。
在本发明的某些实施例中，抗CD74或抗HLA-DR复合物可以通过称为基座-和-互锁(DNL)的技术形成(参见例如美国专利第7,521,056号；第7,527,787号；第7,534,866号；第7,550,143号以及美国专利公开号20090060862，申请于2007年10月26日，以上各者中的每一者的实例部分以引用的方式并入本文中。)通常，DNL技术利用二聚化与衍生自cAMP-依赖性蛋白激酶的对接域(DDD)序列和衍生自多种AKAP蛋白中的任一者的锚定域(AD)序列之间的特异性且高亲和性的结合相互作用。DDD和AD肽可以附接到任何蛋白质、肽或其它分子。因为DDD序列自发地二聚合并且结合到AD序列，所以DNL技术允许在任何可以附接到DDD或AD序列的选定分子之间形成复合物。尽管标准DNL复合物包含其中有两个DDD连接分子附接到一个AD连接分子的三聚体，复合物结构中的变异体允许形成二聚体、三聚体、四聚体、五聚体、六聚体以及其它多聚体。在一些实施例中，DNL复合物可包含两个或两个以上结合到相同抗原决定子或结合到两个或两个以上不同抗原的抗体、抗体片段或融合蛋白。DNL复合物也可以包含一或多个其它效应子，例如细胞激素或PEG部分。
还公开了用于治疗和/或诊断疾病或病症的方法，其包括向患者投与包括前述抗体或其片段中的任一者的治疗性和/或诊断性组合物。通常，组合物以20-5000mg的剂量静脉内、肌内或皮下向患者投与。
在本发明的一些实施例中，疾病或病症与表达CD74和/或HLA-DR的细胞相关，并且可以是癌症、免疫调节异常疾病、自身免疫疾病、器官移植排斥反应、移植相对于宿主疾病、实体肿瘤、非霍奇金氏淋巴瘤、霍奇金氏淋巴瘤、多发性骨髓瘤、B细胞恶性肿瘤或T细胞恶性肿瘤。B细胞恶性肿瘤可以包括B细胞淋巴瘤的惰性形式、B细胞淋巴瘤的侵蚀性形式、慢性淋巴白血病、急性淋巴白血病和/或多发性骨髓瘤。实体肿瘤可包括黑色素瘤、癌瘤、肉瘤和/或神经胶质瘤。癌瘤可包括肾癌瘤、肺癌瘤、肠癌瘤、胃癌瘤、乳房癌瘤、前列腺癌、卵巢癌瘤和/或黑色素瘤。
例示性自身免疫性疾病包括急性特发性血小板减少性紫癜、慢性特发性血小板减少性紫癜、皮肌炎、西登哈姆氏(Sydenham's)舞蹈症、重症肌无力、全身性红斑性狼疮症、狼疮肾炎、风湿病发烧、多腺综合症、大疱性类天疱疮、糖尿病、过敏性紫癜、后链球菌肾炎、结节性红斑、高安氏(Takayasu's)动脉炎、艾迪森氏(Addison's)病、类风湿性关节炎、多发性硬化症、结节病、溃疡性结肠炎、多形红斑、IgA肾病、结节性多动脉炎、强直性脊柱炎、古德帕斯丘氏(Goodpasture's)综合症、闭塞性脉管炎、休格连氏综合症、原发性胆汁性肝硬化、桥本氏甲状腺炎、甲状腺中毒症、硬皮病、慢性活性肝炎、多发性肌炎/皮肌炎、多软骨炎、寻常天疱疮、韦格纳氏肉芽肿病、膜性肾病、肌肉萎缩性侧索硬化、脊髓痨、巨细胞动脉炎/多肌痛、恶性贫血、急进性肾小球肾炎、牛皮癣或纤维性肺泡炎。然而，所属领域的技术人员将认识到由CD74和/或HLA-DR的表达表征的任何疾病或病况可以使用所要求的组合物和方法来治疗。表2呈现人类CD抗原名称的列表，对其的抗体可以在本发明中用作靶向部分。
表2：
核受体
核受体是结构上和功能上相关的调节蛋白的超家族并且是例如类固醇、类视黄素、维生素D以及甲状腺激素的受体(参见，例如伊万斯(Evans)(1988)科学(Science)240:889-895)。这些蛋白结合到其靶基因的启动子中的顺式作用元件并且回应于受体的配体调节基因表达。
可以基于核受体的DNA结合特性(参见，例如伊万斯,前述及格拉斯(Glass)(1994)内分泌学综述(Endocr.Rev.)15:391-407)将其分类。举例来说，一类核受体包括以同型二聚体形式结合到组织为反向重复的激素反应元件(HRE)的糖皮质激素、雌激素、雄激素、孕激素以及盐皮质激素受体(参见，例如，格拉斯,前述)。包括通过视黄酸、甲状腺激素、维生素D 3、脂肪酸/过氧化物酶体增殖物(也就是过氧化物酶体增殖物活化受体(PPAR))以及蜕皮激素活化的那些的第二类受体以杂二聚体形式结合到常见搭配物类视黄醇X受体(也就是RXR，也称为9-顺式视黄酸受体；参见例如莱温(Levin)等人(1992)自然(Nature)355:359-361和海曼(Heyman)等人(1992)细胞(Cell)68:397-406)与HRE。
RXR在核受体中是独特的，因为其以同型二聚体形式结合DNA并且以异二聚体搭配物形式为多种额外核受体所需来结合DNA(参见例如曼格尔斯多夫(Mangelsdorf)等人(1995)细胞83:841-850)。称为II类核受体子族的后面的受体包括确立或暗示为基因表达的重要调节因子的许多受体。存在三种编码RXRa、RXRβ以及RXRγ的RXR基因(参见，例如曼格尔斯多夫等人(1992)基因与发育(Genes Dev.)6:329-344)，其中的所有都能够和任何II类受体杂二聚，但体内搭配物受体似乎偏好不同RXR亚型(参见，例如千叶(Chiba)等人(1997)分子与细胞生物学17:3013-3020)。在成人肝脏中，RXRa是三种RXR中最丰富的(参见例如曼格尔斯多夫等人(1992)基因与发育6:329-344)，表明其可能在涉及通过II类核受体调节的肝功能中有重要作用。也参见万(Wan)等人(2000)分子与细胞生物学(Mol.Cell.Biol)20:4436-4444。
孤儿核受体
包括在调节蛋白的核受体超家族中的是配体因其而已知的核受体和缺乏已知配体的那些核受体。属于后一类别的核受体称为孤儿核受体。对孤儿受体的活化剂的搜索已经使得发现此前未知的信号传导路径(参见例如莱温等人,(1992),前述和海曼等人,(1992),前述)。举例来说，已经报导参与生理过程(例如胆固醇分解代解)的胆汁酸是类法尼醇X受体的配体(下文)。
因为已知中间代谢产物在细菌和酵母中充当转录调节剂，所以这些分子可能在高等有机体中起类似作用(参见例如汤姆金斯(Tomkins)(1975)科学189:760-763和奥马利(O'Malley)(1989)内分泌学(Endocrinology)125:1119-1120)。举例来说，高等真核生物中的一种生物合成路径是甲羟戊酸路径，其导致合成胆固醇、胆汁酸、卟啉、长醇、泛醌、类胡萝卜素、类视黄素、维生素D、类固醇激素以及法呢基化蛋白。
类法尼醇X受体
类法尼醇X受体(原先以RIP14(类视黄醇X受体-互作蛋白14)形式分离，参见例如薛(Seol)等人(1995)分子内分泌学(Mol.Endocrinol.)9:72-85)是核激素受体超家族的成员并且主要地在肝脏、肾脏以及肠中得到表达(参见例如薛等人,前述和福曼(Forman)等人(1995)细胞81:687-693)。其充当和类视黄醇X受体(RXR)的杂二聚体并且结合到靶基因启动子中的反应元件以调节基因转录。类法尼醇X受体-RXR杂二聚体以最高亲和力结合到反向重复1(IR-1)反应元件，其中共有受体结合六聚体由一个核苷酸隔开。类法尼醇X受体是相关过程的部分，因为受体由胆汁酸(胆固醇代谢的最终产物)(参见例如牧岛(Makishima)等人(1999)科学284:1362-1365，帕克斯(Parks)等人(1999)科学284:1365-1368，王(Wang)等人(1999)分子细胞(Mol.Cell.)3:543-553)活化，胆汁酸用来抑制胆固醇分解代解。也参见乌里萨尔(Urizar)等人(2000)生物化学杂志(J.Biol.Chem.)275:39313-39317。
核受体和疾病
核受体活性，包括类法尼醇X受体和/或孤儿核受体活性已经涉及多种疾病和病症，包括(但不限于)高脂质血症和高胆固醇血症以及其并发症，包括(但不限于)冠状动脉疾病、心绞痛、颈动脉疾病、中风、脑动脉硬化以及黄瘤(参见例如国际专利申请公开案第WO 00/57915号)、骨质疏松和维生素缺乏(参见例如美国专利第6,316,5103号)、高脂蛋白血(参见例如国际专利申请公开案第WO 01/60818号)、高三酸甘油酯血症、脂质营养不良、周围闭塞疾病、缺血中风、高血糖症以及糖尿病(参见例如国际专利申请公开案第WO 01/82917号)；与胰岛素抗性相关的病症，包括疾病病况群；构成综合症“X”的病状或病症，例如葡萄糖不耐、血浆三酸甘油酯增加和高密度脂蛋白胆固醇浓度降低、高血压、高尿酸血症、较小更稠密低密度脂蛋白粒子以及较高循环水平的纤维蛋白溶酶原活化物抑制剂1、动脉粥样硬化以及胆石(参见例如国际专利申请公开案第WO 00/37077号)；皮肤和粘膜病症(参见例如美国专利第6,184,215和6,187,814号以及国际专利申请公开案第WO 98/32444号)；肥胖症；痤疮(参见例如国际专利申请公开案第WO 00/49992号)以及癌症；胆汁郁积；帕金森疾病以及阿尔茨海默氏病(参见例如国际专利申请公开案第WO 00/17334号)。
核受体(包括类法尼醇X受体和/或孤儿核受体)的活性已经涉及生理过程，包括(但不限于)三酸甘油酯代谢，分解代解，输送或吸收；胆汁酸代谢，分解代解，输送，吸收，再吸收或胆汁池组合物、胆固醇代谢，分解代解，输送，吸收或再吸收。胆固醇7α羟化酶基因(CYP7A1)转录(参见例如蒋(Chiang)等人(2000)生物化学杂志275:10918-10924)、HDL代谢(参见例如乌里萨尔等人(2000)生物化学杂志275:39313-39317)、高脂质血症、胆汁郁积以及增加的胆固醇流出和ATP结合盒转运蛋白(ABC1)的增加的表达(参见例如国际专利申请公开案第WO 00/78972号)的调节也通过类法尼醇X受体调节或以其它方式受其影响。
核受体配体(NRL)
可以将核激素受体分成四个机制类别：I型、II型、III型以及IV型。结合到I型受体(NR3组)的配体造成热激蛋白(HSP)从受体解离、受体均二聚、从细胞质易位到细胞核中以及结合到DNA的反向重复激素反应元件(HRE)。核受体/DNA复合物随后补充将下游DNA从HRE转录成信使RNA的其它蛋白。II型受体(NR1组)保留在细胞核中并且以通常和类视黄醇X受体(RXR)的杂二聚体形式结合到DNA。II型核激素受体通常和辅阻遏蛋白复合。结合到II型受体的配体导致辅阻遏物解离和共活化蛋白补充。额外蛋白被补充到核受体/DNA复合物，其将DNA转录成信使RNA。III型核激素受体(NR2组)是以同型二聚体形式结合到DNA的正向重复HRE的孤儿受体。IV型核激素受体以单体或二聚体形式结合到DNA。IV型受体是独特的，因为受体的单一DNA结合域结合到单一半位点HRE。NHR配体可以是在I型、II型、III型或IV型核激素受体中的任何一或多者起作用的配体(例如以激动剂或拮抗剂形式)。
表l.核受体
群组 基因 俗名 登录号
1A NR1A1 Tra、c-erbA-1、THRA M24748
NR1A2 TRb、c-erbA-2、THRB X04707
1B NR1B1 RARa X06538
NR1B2 RARb、HAP Y00291
NR1B3 RARg、RARD M57707
1C NR1C1 PPARa L02932
NR1C2 PPARb、NUC1、PPARd、FAAR L07592
NR1C3 PPARg L40904
1D NR1D1 REVERBa、EAR1、EAR1A M24898
群组 基因 俗名 登录号
NR1D2 REVERBb、EAR1b、BD73、RVR、HZF2 L31785
1F NR1F1 RORa、RZRa U04897
NR1F2 RORb、RZRb Y08639
NR1F3 RORg、TOR U16997
1H NR1H2 UR、OR-1、NER1、RIP15、LXRb U07132
NR1H3 RLD1、LXR、LXRa U22662
NR1H4 FXR、RIP14、HRR1 U09416
1I NR1I1 VDR J03258
NR1I2 ONR1、PXR、SXR、BXR X75163
NR1I3 MB67、CAR1、CARa Z30425
CAR3(拼接变异体)
2A NR2A1 HNF4 X76930
NR2A2 HNF4G Z49826
2B NR2B1 RXRA X52773
NR2B2 RXRB、H-2RIIBP、RCoR-1 M84820
NR2B3 RXRG X66225
NR2B4 USP、超气门(Ultraspiracle)、2C1、CF1、RXR1、RXR2 X52591
2C NR2C1 TR2、TR2-11 M29960
2E NR2E1 TLL、TLX、XTLL S72373
NR2E3 PNR AF121129
2F NR2F1 COUP-TFI、COUPTFA、EAR3、SVP44 X12795
NR2F2 COUP-TFII、COUPTFB、ARP1、SVP40 M64497
NR2F6 EAR2 X12794
3A NR3A1 Era X03635
NR3A2 ERb U57439
3B NR3B1 ERR1、ERRa X51416
NR3B2 ERR2、ERRb X51417
NR3B3 ERR3、ERRg AF094318
3C NR3C1 GR X03225
NR3C2 MR M16801
NR3C3 PR M15716
NR3C4 AR M20132
4A NR4A1 NGFIB、TR3、N10、NUR77、NAK1 L13740
NR4A2 NURR1、NOT、RNR1、HZF-3、TINOR X75918
NR4A3 NOR1、MINOR D38530
5A NR5A1 SF1、ELP、FTZ-F1、AD4BP D88155
NR5A2 LRH1、xFF1rA、xFF1rB、FFLR、PHR、FTF U93553
6A NR6A1 GCNF1、RTR U14666
0B NR0B1 DAX1、AHCH S74720
NR0B2 SHP L76571
在一些实施例中，Y是通过与天然或非天然配体竞争结合到活性位点或阻断天然或非天然配体与活性位点的结合来起作用的拮抗剂。在一些实施例中，NRL是抗雄激素化合物。在某些实施例中，抗雄激素NRL选自由以下各者组成的群组：抗雄激素；α取代类固醇；羰基氨基-苯并咪唑；17-羟基4-氮杂雄甾-3-酮；抗雄激素联苯；戈舍瑞林；尼鲁米特；前胡素；氟他胺；p,p'-DDE；农利灵；醋酸环丙孕酮；利谷隆。在某些实施例中，抗雄激素NRL选自由以下各者组成的群组：氟化4-氮杂类甾醇；氟化4-氮杂类甾醇衍生物；抗雄激素；α-取代类固醇；羰基氨基-苯并咪唑；17-羟基4-氮杂雄甾-3-酮；抗雄激素联苯；戈舍瑞林；尼鲁米特；前胡素；氟他胺；p,p'-DDE；农利灵；醋酸环丙孕酮以及利谷隆。在其它实施例中，NRL是通过结合到活性位点或异位位点并且防止NR活化或使NR去活化来起作用的拮抗剂。
在一些实施例中，Y展示约10mM或更低或1mM(1000μΜ)或更低(例如约750μΜ或更低、约500μΜ或更低、约250μΜ或更低、约100μΜ或更低、约75μΜ或更低、约50μΜ或更低、约25μΜ或更低、约10μΜ或更低、约7.5μΜ或更低、约6μΜ或更低、约5μΜ或更低、约4μΜ或更低、约3μΜ或更低、约2μΜ或更低或约1μΜ或更低)的核受体活化的Ec50(或在拮抗剂情况下，IC50)。在一些实施例中，Y在核激素受体处展示约1000nM或更低(例如约750nM或更低、约500nM或更低、约250nm或更低、约100nM或更低、约75nM或更低、约50nM或更低、约25nM或更低、约10nM或更低、约7.5nM或更低、约6nM或更低、约5nM或更低、约4nM或更低、约3nM或更低、约2nM或更低或约1nM或更低)的EC50或IC50。在一些实施例中，Y具有处于皮摩尔范围的在核激素受体处的EC50或IC50。因此，在一些实施例中，Y在核激素受体处展示约1000pM或更低(例如约750pM或更低、约500pM或更低、约250pM或更低、约100pM或更低、约75pM或更低、约50pM或更低、约25pM或更低、约10pM或更低、约7.5pM或更低、约6pM或更低、约5pM或更低、约4pM或更低、约3pM或更低、约2pM或更低或约1pM或更低)的EC50或IC50。
在一些实施例中，Y在核激素受体处展示约0.001pM或更高、约0.01pM或更高或约0.1pM或更高的EC50或IC50。可以通过所属领域中已知的任何分析来体外测量核激素受体活化(核激素受体活性)。举例来说，可以通过在激素-反应启动子控制下在也具有报导基因(例如编码β-半乳糖苷酶的lacZ)的酵母细胞中表达受体来测量在核激素受体处的活性。因此，在于受体处起作用的配体存在的情况下，表达报导基因并且可以测量(例如通过测量β-半乳糖苷酶在将最初是黄色的显色底物(例如氯酚红--D-哌喃半乳糖苷(CPRG))分解成可以通过吸光度测量的红色产物中的活性)报导基因产物的活性。参见例如容鲍尔(Jungbauer)和白克(Beck),色谱法杂志B(J.Chromatog.B),77：167-178(2002)；劳特利奇(Routledge)和森普特(Sumpter),生物化学杂志,272：3280-3288(1997)；刘(Liu)等人,生物化学杂志,274：26654-26660(1999)。可以使用所述领域中已知的任何结合分析(例如荧光偏振或放射性分析)测定NHR配体和核激素受体的结合。参见例如拉纳穆尔蒂(Ranamoorthy)等人,138(4):1520-1527(1997)。
在一些实施例中，相对于天然核激素Y在核激素受体处展示约0.001％或更高、约0.01％或更高、约0.1％或更高、约0.5％或更高、约1％或更高、约5％或更高、约10％或更高、约20％或更高、约30％或更高、约40％或更高、约50％或更高、约60％或更高、约75％或更高、约100％或更高、约125％或更高、约150％或更高、约175％或更高、约200％或更高、约250％或更高、约300％或更高、约350％或更高、约400％或更高、约450％或更高或约500％或更高的活性(核激素效力)。在一些实施例中，相对于天然核激素Y在核激素受体处展示约5000％或更低或约10,000％或更低的活性。Y在受体处相对于受体的天然配体的活性以Y与天然配体的EC50S的反比计算。在一些实施例中，Y是受体的天然配体。
本发明的NRL(Y)是部分或完全非肽并且是疏水性或亲脂性的。在一些实施例中，NHR配体的分子量是约5000道尔顿或更少、或约4000道尔顿或更少、或约3000道尔顿或更少、或约2000道尔顿或更少、或约1750道尔顿或更少、或约1500道尔顿或更少、或约1250道尔顿或更少、或约1000道尔顿或更少、或约750道尔顿或更少、或约500道尔顿或更少、或约250道尔顿或更少。Y的结构可以根据本文所揭示的任何教导内容。
在本文中所描述的实施例中，在能够与Ab或L反应的Y的任何位置处Y结合到L(例如当L是连接子)时或Ab(例如当L是键时)。鉴于常识和本文中提供的揭示内容，所属领域的技术人员可以容易地确定结合的位置和方式。
在其中Y包含四环骨架或其变体(例如在维生素D受体处起作用的Y)的本文中所描述的实施例中的任一个中，所述四环骨架具有接合到一个5元环的三个6元环，骨架的碳原子由位置号指代，如下文所示：
举例来说，在位置6处具有酮的变形是指以下结构：
在本发明的一些实施例中，NRL(Y)在I型核激素受体上起作用。在一些实施例中，Y可以具有在配体结合到I型核激素受体之后准许或促进激动剂活性的任何结构，而在其它实施例中Y是I型核激素受体的拮抗剂。
在本发明的一些实施例中，NHR配体(Y)在I型核激素受体上起作用。在一些实施例中，Y可以具有在配体结合到I型核激素受体之后准许或促进激动剂活性的任何结构，而在其它实施例中Y是I型核激素受体的拮抗剂。
在例示性实施例中，Y包含如式A中所示的结构：
其中R1和R2(当存在时)独立地是在式A化合物结合到I型核激素受体之后准许或促进激动剂或拮抗剂活性的部分；R3和R4独立地是在式A化合物结合到I型核激素受体之后准许或促进激动剂或拮抗剂活性的部分；并且每一虚线表示任选的双键。式A可以在位置1、2、3、4、5、6、7、8、9、11、12、14、15、16、17、18以及19中的一或多个处进一步包含一或多个取代基。涵盖的任选取代基包括(但不限于)OH、NH2、酮以及C1-C18烷基。
在一些实施例中，Y包含式A的结构，其中
R1存在并且是氢、C1-C18烷基、C2-C18烯基、C2-C18炔基、杂烷基、(C0-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)H、(C0-C8烷基)C(O)芳基、(C0-C8烷基)C(O)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)OH、(C0-C8烷基)C(O)O芳基、(C0-C8烷基)C(O)0杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)NR24芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24杂芳基或SO3H；
R2存在并且是氢、(Co-C8烷基)卤基、C1-C18烷基、C2-C18烯基、C2-C18炔基、杂烷基、(C0-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基、(C0-C8烷基)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)OH、(C0-C8烷基)SH、(C0-C8烷基)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)NR24C2-C18炔基、(Co-C8烷基)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)H、(C0-C8烷基)C(O)芳基、(C0-C8烷基)C(O)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)OH、(C0-C8烷基)C(O)O芳基、(C0-C8烷基)C(O)O杂芳基、(C0-C8烷基)OC(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)NR24芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24杂芳基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C8烯基、或(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)NR24C(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)OC(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24H2、(C0-C8烷基)NR24(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C18炔基或(C0-C8烷基)NR24(O)OH；
R3是氢、(C0-C8烷基)卤基、C1-C18烷基、C2-C18烯基、C2-C18炔基、杂烷基、(C0-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基、(C0-C8烷基)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)OH、(C0-C8烷基)SH、(C0-C8烷基)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)H、(C0-C8烷基)C(O)芳基、(C0-C8烷基)C(O)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)OH、(C0-C8烷基)C(O)O芳基、(C0-C8烷基)C(O)O杂芳基、(C0-C8烷基)OC(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)NR24芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24杂芳基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C8烯基或(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)NR24C(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)OC(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24H2、(C0-C8烷基)NRZ4(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C18炔基或(C0-C8烷基)NR24(O)OH；
R4是氢、(C0-C8烷基)卤基、C1-C18烷基、C2-C18烯基、C2-C18炔基、杂烷基、(C0-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基、(C0-C8烷基)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)OH、(C0-C8烷基)SH、(C0-C8烷基)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)H、(C0-C8烷基)C(O)芳基、(C0-C8烷基)C(O)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)OH、(C0-C8烷基)C(O)O芳基、(C0-C8烷基)C(O)O杂芳基、(C0-C8烷基)OC(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)NR24芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24杂芳基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C8烯基或(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)NR24C(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)OC(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24H2、(C0-C8烷基)NR24(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C18炔基或(C0-C8烷基)NR24(O)OH；以及
R 24是氢或C1-C18烷基。
在一些实施例中，Y包含式A的结构
其中R1存在且是氢、C1-C7烷基、(C0-C3烷基)C(O)C1-C7烷基、(C0-C3烷基)C(O)芳基或SO3H；
R存在且是氢、卤基、OH或C1-C7烷基；
R是氢、卤基、OH或C1-C7烷基；
R4是氢、(C0-C8烷基)卤基、C1-C8烷基、C2-C8烯基、C2-18炔基、杂烷基、(C0-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基、(C0-C8烷基)OC1-C8烷基、(C0-C8烷基)OC2-C8烯基、(C0-C8烷基)OC2-C8炔基、(C0-C8烷基)OH、(C0-C8烷基)SH、(C0-C8烷基)NR24C1-C8烷基、(C0-C8烷基)NR24C2-C8烯基、(C0-C8烷基)NR24C2-C8炔基、(C0-C8烷基)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)C1-C8烷基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C8烯基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C8炔基、(C0-C8烷基)C(O)H、(C0-C8烷基)C(O)芳基、(C0-C8烷基)C(O)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)OC1-C8烷基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C8烯基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C8炔基、(C0-C8烷基)C(O)OH、(C0-C8烷基)C(O)O芳基、(C0-C8烷基)C(O)O杂芳基、(C0-C8烷基)OC(O)C1-C8烷基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C8烯基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C1-C8烷基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C8烯基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C8炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)NR24芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24杂芳基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C1-C8烷基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C8烯基或(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C8炔基、(C0-C8烷基)NR24C(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)OC1-C8烷基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C8烯基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C8炔基、(C0-C8烷基)OC(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C1-C8烷基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C8烯基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C8炔基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24H2、(C0-C8烷基)NR24(O)OC1-C8烷基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C8烯基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C8炔基或(C0-C8烷基)NR24(O)OH；以及
R24是氢或C1-C7烷基。
在一些实施例中，R1是氢、丙酸酯基、乙酸酯基、苯甲酸酯基或硫酸酯基；R2是氢或甲基；R3是氢或甲基；并且R4是乙酸酯基、环戊丙酸酯基、半丁二酸酯基、庚酸酯基或丙酸酯基。
在Y包含式A的结构的实施例中，在能够与Ab或L反应的式A的任何位置处Y结合到L(例如当L是连接基团时)或Ab(例如当L是键时)。鉴于常识和本文中提供的揭示内容,所属领域的技术人员可以容易地确定在式A上结合的位置和式A结合到Ab或L的方式。在一些实施例中，在式A的位置1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20中的任一个处式A结合到L或Ab。在一些实施例中，在式A的位置1、3、6、7、12、10、13、16、17或19中的任一个处式A结合到L或Ab。
在一些实施例中，Y在雌激素受体(例如ERα、ERβ)处起作用。在一些实施例中，在雌激素受体处Y准许或促进激动剂活性，而在其它实施例中Y是ER的拮抗剂。在例示性实施例中，Y可以具有式B的结构：
其中R1、R5以及R6是在式B化合物结合到雌激素受体之后准许或促进激动剂或拮抗剂活性的部分。在一些实施例中，式B在位置1、2、4、6、7、8、9、11、12、14、15以及16中的一或多个处进一步包含一或多个取代基(例如在位置6处的酮)。
在一些实施例中，当Y包含式B的结构时，其中
R1是氢、C1-C18烷基、C2-C18烯基、C2-C18炔基、杂烷基、(C0-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)H、(C0-C8烷基)C(O)芳基、(C0-C8烷基)C(O)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)OH、(C0-C8烷基)C(O)O芳基、(C0-C8烷基)C(O)O杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)NR24芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24杂芳基或SO3H；
R5是氢、(C0-C8烷基)卤基、C1-C18烷基、C2-C18烯基、C2-C18炔基、杂烷基、(C0-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基、(C0-C8烷基)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)OH、(C0-C8烷基)SH、(C0-C8烷基)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)H、(C0-C8烷基)C(O)芳基、(C0-C8烷基)C(O)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)OH、(C0-C8烷基)C(O)O芳基、(C0-C8烷基)C(O)O杂芳基、(C0-C8烷基)OC(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)NR24芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24杂芳基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C8烯基或(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)NR24C(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)OC(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24H2、(C0-C8烷基)NR24(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C18炔基或(C0-C8烷基)NR24(O)OH、(C0-C8烷基)C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24H2、(C0-C8烷基)NR24C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C8烯基或(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C18炔基或(C0-C8烷基)NR24C(O)OH；
R6是氢、C1-C18烷基、C2-C18烯基、C2-C18炔基、杂烷基、(C0-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)H、(C0-C8烷基)C(O)芳基、(C0-C8烷基)C(O)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)OH、(C0-C8烷基)C(O)O芳基、(C0-C8烷基)C(O)O杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)NR24芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24杂芳基或SO3H；以及
R 24是氢或C1-C18烷基。
在一些实施例中，Y包含式B的结构，其中
R1是氢、C1-C7烷基、(C0-C3烷基)C(O)C1-C7烷基、(C0-C3烷基)C(O)芳基或SO3H；
R5是氢、(C0-C8烷基)卤基、C1-C8烷基、C2-C8烯基、C2-C18炔基、杂烷基、(C0-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基、(C0-C8烷基)OC1-C8烷基、(C0-C8烷基)OC2-C8烯基、(C0-C8烷基)OC2-C8炔基、(C0-C8烷基)OH、(C0-C8烷基)SH、(C0-C8烷基)NR24C1-C8烷基、(C0-C8烷基)NR24C2-C8烯基、(C0-C8烷基)NR24C2-C8炔基、(C0-C8烷基)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)C1-C8烷基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C8烯基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C8炔基、(C0-C8烷基)C(O)H、(C0-C8烷基)C(O)芳基、(C0-C8烷基)C(O)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)OC1-C8烷基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C8烯基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C8炔基、(C0-C8烷基)C(O)OH、(C0-C8烷基)C(O)O芳基、(C0-C8烷基)C(O)O杂芳基、(C0-C8烷基)OC(O)C1-C8烷基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C8烯基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C1-C8烷基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C8烯基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C8炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)NR24芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24杂芳基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C1-C8烷基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C8烯基或(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C8炔基、(C0-C8烷基)NR24C(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)OC1-C8烷基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C8烯基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C8炔基、(C0-C8烷基)OC(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C1-C8烷基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C8烯基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C8炔基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24H2、(C0-C8烷基)NR24(O)OC1-C8烷基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C8烯基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C8炔基或(C0-C8烷基)NR24(O)OH；
R6是氢、C1-C8烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、杂烷基、(C0-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)C1-C8烷基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C8烯基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C8炔基、(C0-C8烷基)C(O)H、(C0-C8烷基)C(O)芳基、(C0-C8烷基)C(O)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)OC1-C8烷基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C8烯基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C8炔基、(C0-C8烷基)C(O)OH、(C0-C8烷基)C(O)O芳基、(C0-C8烷基)C(O)O杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C1-C8烷基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C8烯基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C8炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)NR24芳基或(C0-C8烷基)C(O)NR24杂芳基；以及
R24是氢或C1-C7烷基。
举例来说，R1是氢、丙酸酯基、乙酸酯基、苯甲酸酯基或硫酸酯基；R5是氢、乙炔基、羟基；并且R6是乙酸酯基、环戊丙酸酯基、半丁二酸酯基、庚酸酯基或丙酸酯基。
式B化合物的非限制性实例包括17β-雌二醇、雌二醇的改质形式，例如β-雌二醇17-乙酸酯、β-雌二醇17-环戊丙酸酯、β-雌二醇17-庚酸酯、β-雌二醇17-戊酸酯、β-雌二醇3,17-二乙酸酯、β-雌二醇3,17-二丙酸酯、β-雌二醇3-苯甲酸酯、β-雌二醇3-苯甲酸酯17正丁酸酯、β-雌二醇3-缩水甘油醚、β-雌二醇3-甲醚、β-雌二醇6-酮、3-缩水甘油基β-雌二醇、β-雌二醇6-酮6-(O-羧甲基肟)、16-表雌三醇、17-表雌三醇、2-甲氧基雌二醇、4-甲氧基雌二醇、雌二醇17-苯基丙酸酯、以及17β-雌二醇2-甲醚、17a-炔雌醇、甲地孕酮乙酸酯、雌三醇以及其衍生物。在一些实施例中，碳17具有酮取代基并且不存在R5和R6(例如雌酮)。以下显示前述式B化合物中的一些：
在Y包含式B的结构的实施例中，在能够与Ab或L反应的式B的任何位置处Y结合到L(例如当L是连接基团时)或Ab(例如当L是键时)。鉴于常识和本文中提供的揭示内容，所属领域的技术人员可以容易地确定在式B上结合的位置和式B结合到Ab或L的方式。在一些实施例中，在式B的位置1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20中的任一个处式B结合到L或Ab。在一些实施例中，在式B的位置3或17处式B结合到L或Ab。
在其它实施例中，Y在雌激素受体处起作用但不由式B包涵。在雌激素受体处起作用的不由式B包涵的配体的非限制性实例显示在以下：
在一些实施例中，Y在糖皮质激素受体(GR)处起作用。在一些实施例中，Y包含在GR处准许或促进激动剂活性的任何结构，而在其它实施例中Y是GR的拮抗剂。在例示性实施例中，Y包含式C的结构：
其中R2、R3、R6、R7、R8、R9以及R10各自独立地是在式C化合物结合到GR之后准许或促进激动剂或拮抗剂活性的部分；并且每一虚线表示任选的双键。在一些实施例中，式C在位置1、2、4、5、6、7、8、9、11、12、14以及15中的一或多个处进一步包含一或多个取代基(例如在位置11处的羟基或酮)。
在一些实施例中，Y包含式C的结构，其中
R2是氢、(C0-C8烷基)卤基、C1-C18烷基、C2-C18烯基、C2-C18炔基、杂烷基、(C0-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基、(C0-C8烷基)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)OH、(C0-C8烷基)SH、(C0-C8烷基)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)H、(C0-C8烷基)C(O)芳基、(C0-C8烷基)C(O)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)OH、(C0-C8烷基)C(O)O芳基、(C0-C8烷基)C(O)O杂芳基、(C0-C8烷基)OC(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)NR24芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24杂芳基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C8烯基或(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)NR24C(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)OC(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24H2、(C0-C8烷基)NR24(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C18炔基或(C0-C8烷基)NR24(O)OH；
R3是氢、(C0-C8烷基)卤基、C1-C18烷基、C2-C18烯基、C2-C18炔基、杂烷基、(C0-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基、(C0-C8烷基)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)OH、(C0-C8烷基)SH、(C0-C8烷基)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)H、(C0-C8烷基)C(O)芳基、(C0-C8烷基)C(O)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)OH、(C0-C8烷基)C(O)O芳基、(C0-C8烷基)C(O)O杂芳基、(C0-C8烷基)OC(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)NR24芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24杂芳基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C8烯基或(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)NR24C(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)OC(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24H2、(C0-C8烷基)NR24(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C18炔基、or(C0-C8烷基)NR24(O)OH；
R6是氢、C1-C18烷基、C2-C18烯基、C2-C18炔基、杂烷基、(Co-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)H、(C0-C8烷基)C(O)芳基、(C0-C8烷基)C(O)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)OH、(C0-C8烷基)C(O)O芳基、(C0-C8烷基)C(O)O杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)NR24芳基或(C0-C8烷基)C(O)NR24杂芳基；
R7是氢、C1-C18烷基、C2-C18烯基、C2-C18炔基、杂烷基、(C0-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)H、(C0-C8烷基)C(O)芳基、(C0-C8烷基)C(O)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)OH、C0-C8烷基)C(O)O芳基、(C0-C8烷基)C(O)O杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)NR24芳基或(C0-C8烷基)C(O)NR24杂芳基；
R8是氢、(C0-C8烷基)卤基、C1-C18烷基、C2-C18烯基、C2-C18炔基、杂烷基、(C0-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基；
R9是氢、(C0-C8烷基)卤基、C1-C18烷基、C2-C18烯基、C2-C18炔基、杂烷基、(C0-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基；
R10是氢、(C0-C8烷基)卤基、C1-C18烷基或(C0-C8烷基)OH；以及
R24是氢或C1-C18烷基。
在一些实施例中，Y包含式C的结构，其中
R2是氢、卤基、OH或C1-C7烷基；
R3是氢、卤基、OH或C1-C7烷基；
R6是氢、C1-C8烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、杂烷基、(C0-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)C1-C8烷基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C8烯基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C8炔基、(C0-C8烷基)C(O)H、(C0-C8烷基)C(O)芳基、(C0-C8烷基)C(O)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)OC1-C8烷基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C8烯基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C8炔基、(C0-C8烷基)C(O)OH、(C0-C8烷基)C(O)O芳基、(C0-C8烷基)C(O)O杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C1-C8烷基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C8烯基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C8炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)NR24芳基或(C0-C8烷基)C(O)NR24杂芳基；
R7是氢、C1-C8烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、杂烷基、(C0-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基、(C0烷基)C(O)C1-C8烷基、(C0烷基)C(O)C2-C8烯基、(C0烷基)C(O)C2-C8炔基、(C0)C(O)芳基、(C0)C(O)杂芳基、(C0)C(O)OC1-C8烷基、(C0烷基)C(O)OC2-C8烯基、(C0烷基)C(O)OC2-C8炔基或(C0烷基)C(O)OH；
R8是氢或C1-C7烷基；
R9是氢或C1-C7烷基；
R10是氢或OH；以及
R24是氢或C1-C7烷基。
举例来说，R2是氢或甲基；R3是氢、氟、氯或甲基；R6是氢或C(O)C1-C7烷基；R7是氢、C(O)CH3或C(O)CH2CH3；R8是氢或甲基；R9是氢或甲基；并且R10是羟基。
式C的结构的非限制性实例包括：
以及其衍生物。
在Y包含式C的结构的实施例中，在能够与Ab或L反应的式C的任何位置处Y结合到L(例如当L是连接基团时)或Ab(例如当L是键时)。鉴于常识和本文中提供的揭示内容，所属领域的技术人员可以容易地确定在式C上结合的位置和式C结合到Ab或L的方式。在一些实施例中，在式C的位置1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22或23中的任一个处式C结合到L或Ab。在一些实施例中，在式C的位置3、10、16或17处式C结合到L或Ab。
在一些实施例中，Y在盐皮质激素受体(MR)处起作用。在一些实施例中，Y包含在MR处准许或促进激动剂活性的任何结构，而在其它实施例中Y是MR的拮抗剂。在例示性实施例中，Y包含式D的结构：
其中R2、R3、R7以及R10各自独立地是在式D化合物结合到MR之后准许或促进激动剂或拮抗剂活性的部分；并且虚线表示任选的双键。在一些实施例中，式D在位置1、2、4、5、6、7、8、11、12、14、15、16以及17中的一或多个处进一步包含一或多个取代基。
在一些实施例中，Y包含式D的结构，其中
R2是氢、(C0-C8烷基)卤基、C1-C18烷基、C2-C18烯基、C2-C18炔基、杂烷基、(C0-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基、(C0-C8烷基)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)OH、(C0-C8烷基)SH、(C0-C8烷基)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)H、(C0-C8烷基)C(O)芳基、(C0-C8烷基)C(O)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)OH、(C0-C8烷基)C(O)O芳基、(C0-C8烷基)C(O)O杂芳基、(C0-C8烷基)OC(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)NR24芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24杂芳基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C8烯基或(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)NR24C(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)OC(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24H2、(C0-C8烷基)NR24(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C18炔基或(C0-C8烷基)NR24(O)OH；
R3是氢、(C0-C8烷基)卤基、C1-C18烷基、C2-C18烯基、C2-C18炔基、杂烷基、(C0-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基、(C0-C8烷基)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)OH、(C0-C8烷基)SH、(C0-C8烷基)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)H、(C0-C8烷基)C(O)芳基、(C0-C8烷基)C(O)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)OH、(C0-C8烷基)C(O)O芳基、(C0-C8烷基)C(O)O杂芳基、(C0-C8烷基)OC(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)NR24芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24杂芳基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C8烯基或(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)NR24C(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)OC(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24H2、(C0-C8烷基)NR24(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C18炔基或(C0-C8烷基)NR24(O)OH；
R7是氢、C1-C18烷基、C2-C18烯基、C2-C18炔基、杂烷基、(Co-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)H、(C0-C8烷基)C(O)芳基、(C0-C8烷基)C(O)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)OH、(C0-C8烷基)C(O)O芳基、(C0-C8烷基)C(O)O杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)NR24芳基或(C0-C8烷基)C(O)NR24杂芳基；
R10是氢、(C0-C8烷基)卤基、C1-C18烷基或(C0-C8烷基)OH；以及
R24是氢或C1-C18烷基。
在一些实施例中，Y包含式D的结构，其中
R是氢、卤基、OH或C1-C7烷基；
R是氢、卤基、OH或C1-C7烷基；
R是氢、C1-C8烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、杂烷基、(C0-C8烷基)芳基、(Co-C8烷基)杂芳基、(C0烷基)C(O)C1-C8烷基、(C0烷基)C(O)C2-C8烯基、(C0烷基)C(O)C2-C8炔基、(C0)C(O)芳基、(C0)C(O)杂芳基、(C0)C(O)OC1-C8烷基、(C0烷基)C(O)OC2-C8烯基、(C0烷基)C(O)OC2-C8炔基或(C0烷基)C(O)OH；
R10是氢或OH；以及
R24是氢或C1-C7烷基。
举例来说，R是氢或甲基；R是氢、氟、氯或甲基；R是氢、C(O)CH3或C(O)CH2CH3；并且R10是羟基。式D化合物的非限制性实例包括：
以及其衍生物。
在Y包含式D的结构的实施例中，在能够与Ab或L反应的式D的任何位置处Y结合到L(例如当L是连接基团时)或Ab(例如当L是键时)。鉴于常识和本文中提供的揭示内容，所属领域的技术人员可以容易地确定在式D上结合的位置和式D结合到Ab或L的方式。在一些实施例中，在式D的位置1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23或24中的任一个处式D结合到L或Ab。在一些实施例中，在式D的位置3、10、13或17处式D结合到L或Ab。
在一些实施例中，Y在孕酮受体(PR)处起作用。在一些实施例中，Y包含在PR处准许或促进激动剂活性的任何结构，而在其它实施例中Y是PR的拮抗剂。在例示性实施例中，Y包含式E的结构：
其中R2、R3、R4以及R7各自独立地是在式E化合物结合到PR之后准许或促进激动剂或拮抗剂活性的部分；并且虚线表示任选的双键。在一些实施例中，式E在位置1、2、4、5、6、7、8、11、12、14、15、16以及17中的一或多个处进一步包含一或多个取代基(例如在位置6处的甲基)。
在一些实施例中，Y包含式E的结构，其中
R2是氢、(C0-C8烷基)卤基、C1-C18烷基、C2-C18烯基、C2-C18炔基、杂烷基、(C0-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基、(C0-C8烷基)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)OH、(C0-C8烷基)SH、(C0-C8烷基)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)H、(C0-C8烷基)C(O)芳基、(C0-C8烷基)C(O)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)OH、(C0-C8烷基)C(O)O芳基、(C0-C8烷基)C(O)O杂芳基、(C0-C8烷基)OC(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)NR24芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24杂芳基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C8烯基或(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)NR24C(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)OC(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24H2、(C0-C8烷基)NR24(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C18炔基或(C0-C8烷基)NR24(O)OH；R24是氢或C1-C18烷基。
R3是氢、(C0-C8烷基)卤基、C1-C18烷基、C2-C18烯基、C2-C18炔基、杂烷基、(C0-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基、(C0-C8烷基)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)OH、(C0-C8烷基)SH、(C0-C8烷基)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)H、(C0-C8烷基)C(O)芳基、(C0-C8烷基)C(O)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)OH、(C0-C8烷基)C(O)O芳基、(C0-C8烷基)C(O)O杂芳基、(C0-C8烷基)OC(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)NR24芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24杂芳基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C8烯基或(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)NR24C(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)OC(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24H2、(C0-C8烷基)NR24(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C18炔基或(C0-C8烷基)NR24(O)OH；
R4是氢、(C0-C8烷基)卤基、C1-C18烷基、C2-C18烯基、C2-C18炔基、杂烷基、(C0-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基、(C0-C8烷基)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)OH、(C0-C8烷基)SH、(C0-C8烷基)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)H、(C0-C8烷基)C(O)芳基、(C0-C8烷基)C(O)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)OH、(C0-C8烷基)C(O)O芳基、(C0-C8烷基)C(O)O杂芳基、(C0-C8烷基)OC(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)NR24芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24杂芳基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C8烯基或(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)NR24C(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)OC(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24H2、(C0-C8烷基)NR24(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C18炔基或(C0-C8烷基)NR24(O)OH；
R7是氢、C1-C18烷基、C2-C18烯基、C2-C18炔基、杂烷基、(C0-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)H、(C0-C8烷基)C(O)芳基、(C0-C8烷基)C(O)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)OH、(C0-C8烷基)C(O)O芳基、(C0-C8烷基)C(O)O杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)NR24芳基或(C0-C8烷基)C(O)NR24杂芳基；以及
R24是氢或C1-C18烷基。
在一些实施例中，Y包含式E的结构，其中
R2是氢、卤基、OH或C1-C7烷基；
R3是氢、卤基、OH或C1-C7烷基；
R4是氢、(C0-C8烷基)卤基、C1-C8烷基、C2-C8烯基、C2-C18炔基、杂烷基、(C0-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基、(C0-C8烷基)OC1-C8烷基、(C0-C8烷基)OC2-C8烯基、(C0-C8烷基)OC2-C8炔基、(C0-C8烷基)OH、(C0-C8烷基)SH、(C0-C8烷基)NR24C1-C8烷基、(C0-C8烷基)NR24C2-C8烯基、(C0-C8烷基)NR24C2-C8炔基、(C0-C8烷基)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)C1-C8烷基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C8烯基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C8炔基、(C0-C8烷基)C(O)H、(C0-C8烷基)C(O)芳基、(C0-C8烷基)C(O)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)OC1-C8烷基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C8烯基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C8炔基、(C0-C8烷基)C(O)OH、(C0-C8烷基)C(O)O芳基、(C0-C8烷基)C(O)O杂芳基、(C0-C8烷基)OC(O)C1-C8烷基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C8烯基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C1-C8烷基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C8烯基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C8炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)NR24芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24杂芳基、(C0-C8烷基)NRZ4C(O)C1-C8烷基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C8烯基或(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C8炔基、(C0-C8烷基)NR24C(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)OC1-C8烷基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C8烯基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C8炔基、(C0-C8烷基)OC(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C1-C8烷基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C8烯基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C8炔基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24H2、(C0-C8烷基)NR24(O)OC1-C8烷基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C8烯基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C8炔基或(C0-C8烷基)NR24(O)OH；
R7是氢、C1-C8烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、杂烷基、(C0-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基、(C0烷基)C(O)C1-C8烷基、(C0烷基)C(O)C2-C8烯基、(C0烷基)C(O)C2-C8炔基、(C0)C(O)芳基、(C0)C(O)杂芳基、(C0)C(O)OC1-C8烷基、(C0烷基)C(O)OC2-C8烯基、(C0烷基)C(O)OC2-C8炔基或(C0烷基)C(O)OH；以及
R24是氢或C1-C7烷基。
举例来说，R2是氢或甲基；R3是氢或甲基；R4是(C1烷基)C(O)C1-C4烷基、乙酸酯基、环戊丙酸酯基、半丁二酸酯基、庚酸酯基或丙酸酯基；并且R7是氢、C(O)CH3或C(O)CH2CH3。
式E化合物的非限制性实例包括：
以及其衍生物。
在Y包含式E的结构的实施例中，在能够与Ab或L反应的式E的任何位置处Y结合到L(例如当L是连接基团时)或Ab(例如当L是键时)。鉴于常识和本文中提供的揭示内容，所属领域的技术人员可以容易地确定在式E上结合的位置和式E结合到Ab或L的方式。在一些实施例中，在式E的位置1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23或24中的任一个处式E结合到L或Ab。在一些实施例中，通过式E的位置3或17式E结合到L或Ab。
在其它实施例中，Y在孕酮受体处起作用但不由式E包涵。举例来说，Y可以包含以下结构和其类似物：
在一些实施例中，Y在雄激素受体(AR)处起作用。在一些实施例中，Y包含在AR处准许或促进激动剂活性的任何结构，而在其它实施例中Y是AR的拮抗剂。在例示性实施例中，Y包含式F的结构：
其中R1(当存在时)、R2、R3以及R6各自独立地是在式F化合物结合到AR之后准许或促进激动剂或拮抗剂活性的部分；并且每一虚线表示任选的双键，其条件是不超过一个任选的碳-碳双键存在于位置5。在一些实施例中，式F在位置1、2、4、5、6、7、8、11、12、14、15、16以及17中的一或多个处进一步包含一或多个取代基。
在一些实施例中，Y包含式F的结构，其中
R2是氢、(C0-C8烷基)卤基、C1-C18烷基、C2-C18烯基、C2-C18炔基、杂烷基、(C0-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基、(C0-C8烷基)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)OH、(C0-C8烷基)SH、(C0-C8烷基)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)H、(C0-C8烷基)C(O)芳基、(C0-C8烷基)C(O)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)OH、(C0-C8烷基)C(O)O芳基、(C0-C8烷基)C(O)O杂芳基、(C0-C8烷基)OC(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)NR24芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24杂芳基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C8烯基或(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)NR24C(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)OC(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24H2、(C0-C8烷基)NR24(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C18炔基或(C0-C8烷基)NR24(O)OH；
R3是氢、(C0-C8烷基)卤基、C1-C18烷基、C2-C18烯基、C2-C18炔基、杂烷基、(C0-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基、(C0-C8烷基)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)OH、(C0-C8烷基)SH、(C0-C8烷基)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)H、(C0-C8烷基)C(O)芳基、(C0-C8烷基)C(O)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)OH、(C0-C8烷基)C(O)O芳基、(C0-C8烷基)C(O)O杂芳基、(C0-C8烷基)OC(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)NR24芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24杂芳基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C8烯基或(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)NR24C(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)OC(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24H2、(C0-C8烷基)NR24(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C18炔基或(C0-C8烷基)NR24(O)OH；
R6是氢、C1-C18烷基、C2-C18烯基、C2-C18炔基、杂烷基、(Co-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)H、(C0-C8烷基)C(O)芳基、(C0-C8烷基)C(O)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)OH、(C0-C8烷基)C(O)O芳基、(C0-C8烷基)C(O)O杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)NR24芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24杂芳基或SO3H；以及
R24是氢或C1-C18烷基。
在一些实施例中，Y包含式E的结构，
其中R1是氢、C1-C7烷基、(C0-C3烷基)C(O)C1-C7烷基、(C0-C3烷基)C(O)芳基或SO3H；
R是氢、卤基、OH或C1-C7烷基；
R是氢、卤基、OH或C1-C7烷基；
R6是氢、C1-C8烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、杂烷基、(C0-C8烷基)芳基、(C0-C8烷基)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)C1-C8烷基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C8烯基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C8炔基、(C0-C8烷基)C(O)H、(C0-C8烷基)C(O)芳基、(C0-C8烷基)C(O)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)OC1-C8烷基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C8烯基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C8炔基、(C0-C8烷基)C(O)OH、(C0-C8烷基)C(O)O芳基、(C0-C8烷基)C(O)O杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C1-C8烷基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C8烯基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C8炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)NR24芳基或(C0-C8烷基)C(O)NR24杂芳基；以及
R24是氢或C1-C7烷基。
举例来说，R1是氢或不存在；R2是氢或甲基；R3是氢或甲基；并且R6是H或不存在。式F化合物的非限制性实例包括：
以及其衍生物。
在Y包含式F的结构的实施例中，在能够与Ab或L反应的式F的任何位置处Y结合到L(例如当L是连接基团时)或Ab(例如当L是键时)。鉴于常识和本文中提供的揭示内容，所属领域的技术人员可以容易地确定在式F上结合的位置和式F结合到Ab或L的方式。在一些实施例中，在式F的位置1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21或22中的任一个处式F结合到L或Ab。在一些实施例中，在式F的位置3或17处式F结合到L或Ab。
在一些实施例中，NRL结合到I型核激素受体在表达I型核激素受体的一些但非所有细胞或组织中产生激动剂活性(或拮抗剂活性)。
在本发明的一些实施例中，NRL(Y)在II型核激素受体上起作用。在一些实施例中，Y可以具有在配体结合到II型核激素受体之后准许或促进激动剂活性的任何结构，而在其它实施例中Y是II型核激素受体的拮抗剂。在例示性实施例中，Y在甲状腺激素受体(TR)、视黄酸受体(RAR)、过氧化物酶体增殖物活化受体(PPAR)、肝脏X受体(LXR)、类法尼醇X受体(FXR)、维生素D受体(VDR)和/或孕烷X受体(PXR)处展示激动剂(或拮抗剂)活性。
在一些实施例中，Y在甲状腺激素受体(例如TRa、TR)处起作用。在一些实施例中，Y包含在TR处准许或促进激动剂活性的任何结构，而在其它实施例中Y是TR的拮抗剂。Y的非限制性实例包括以下化合物：
以及其衍生物。
在Y包含在TR处准许或促进激动剂或拮抗剂活性的结构的实施例中，在能够与Ab或L反应的Y的任何位置处Y结合到L(例如当L是连接基团)时或Ab(例如当L是键时)。鉴于常识和本文中提供的揭示内容，所属领域的技术人员可以容易地确定在Y上结合的位置和Y结合到Ab或L的方式。在一些实施例中，Y通过Y的任何位置结合到L或Ab。在一些实施例中，Y通过如以下指示的羧酸或醇部分结合到L或Ab：
在一些实施例中，Y在视黄酸受体(例如RARα、RARβ、RARγ)处起作用。在一些实施例中，Y包含在RAR处准许或促进激动剂活性的任何结构，而在其它实施例中Y是RAR的拮抗剂。在例示性实施例中，Y包含式G的结构：
其中R11是在式G化合物结合到RAR之后准许或促进激动剂或拮抗剂活性的部分，并且表示E或Z立体化学。
在一些实施例中，Y包含R11是C(O)OH、CH2OH或C(O)H的式G结构。在一些实施例中，Y包含R11是羧酸衍生物(例如酰氯、酐以及酯)的式G结构。
式G化合物的非限制性实例包括：
在Y包含式G的结构的实施例中，在能够与Ab或L反应的式G的任何位置处Y结合到L(例如当L是连接基团时)或Ab(例如当L是键时)。鉴于常识和本文中提供的揭示内容，所属领域的技术人员可以容易地确定在Y上结合的位置和Y结合到Ab或L的方式。在一些实施例中，Y通过Y的任何位置结合到L或Ab。在一些实施例中，式G在R11处结合到L或Ab。
在一些实施例中，Y在过氧化物酶体增殖物活化受体(例如PPARα、PPARβ/δ、PPARγ)处起作用。在一些实施例中，Y包含在PPAR处准许或促进激动剂活性的任何结构，而在其它实施例中Y是PPAR的拮抗剂。在一些实施例中，Y是饱和或不饱和、卤化或非卤化的游离脂肪酸(FFA)，如由式H所描述：
其中n是0-26并且每一个R12(当存在时)独立地是在式H化合物结合到PPAR之后准许或促进激动剂或拮抗剂活性的部分。
在一些实施例中，Y包含式H的结构，其中n是0-26并且每一个R12(当存在时)独立地是氢、C1-C7烷基或卤素。在一些实施例中，式B是饱和的，例如甲酸、乙酸、正己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一酸、十二酸、十三酸、十四酸、十五酸、十六酸、十七酸、十八酸、十九酸、二十酸、二十一酸、二十二酸、二十三酸、全氟壬酸(参见以下)、全氟辛酸(参见以下)、以及其衍生物。
在一些实施例中，式H通过顺式或反式立体化学不饱和，例如二十碳三烯酸、肉豆蔻脑酸、棕榈油酸、十六碳烯酸、油酸、亚油酸、a-亚麻酸、反油酸、岩芹酸、花生四烯酸、二羟基二十碳四烯酸(DiHETE)、十八碳炔酸、二十碳三炔酸、二十碳二烯酸、二十碳三烯酸、二十碳五烯酸、芥子酸、二高亚麻酸、二十二碳三烯酸、二十二碳五烯酸、二十二碳六烯酸、肾上腺酸以及其衍生物。
在Y包含式H的结构的实施例中，在能够与Ab或L反应的式H的任何位置处Y结合到L(例如当L是连接基团时)或Ab(例如当L是键时)。鉴于常识和本文中提供的揭示内容，所属领域的技术人员可以容易地确定在式H上结合的位置和式H结合到Ab或L的方式。在一些实施例中，在式H的任何位置处式H结合到L或Ab。在一些实施例中，式H通过末端羧酸部分结合到L或Ab。
在这些实施例中的一些中，Y是类二十烷酸。在特定实施例中，Y是前列腺素或白三烯。在一些例示性实施例中，Y是具有如由式J1-J6所描述的结构的前列腺素：
其中每一个R13独立地是在式J化合物结合到PPAR之后准许或促进激动剂或拮抗剂活性的部分(例如如以下所示的PGJ2)：
在一些实施例中，当Y包含式J1-J6中的任何一个的结构时，每一个R13独立地是C7-C8烷基、C7-C8烯基、C7-C8炔基或杂烷基。
在Y是类二十烷酸的实施例中，在能够与Ab或L反应的类二十烷酸的任何位置处Y结合到L(例如当L是连接基团)时或Ab(例如当Ab是键时)。鉴于常识和本文中提供的揭示内容，所属领域的技术人员可以容易地确定在Y上结合的位置和Y结合到Ab或L的方式。在一些实施例中，Y通过Y的任何位置结合到L或Ab。在一些实施例中，类二十烷酸通过末端羧酸部分或通过侧接醇部分结合到L或Ab。
在一些例示性实施例中，Y是具有如由式K所描述的结构或式K的衍生形式的白三烯：
其中每一个R独立地是在式K化合物结合到PPAR之后准许或促进激动剂或拮抗剂活性的部分(例如如以下所示的白三烯B4)：
在一些实施例中，当Y包含式K的结构时，每一个R独立地是C3-C13烷基、C3-C13烯基、C3-C13炔基或杂烷基。
在Y包含式K的结构的实施例中，在能够与Ab或L反应的式K的任何位置处Y结合到L(例如当L是连接基团时)或Ab(例如当L是键时)。鉴于常识和本文中提供的揭示内容，所属领域的技术人员可以容易地确定在式K上结合的位置和式K结合到Ab或L的方式。在一些实施例中，在式K的任何位置处式K结合到L或Ab。在一些实施例中，式K通过末端羧酸部分或通过侧接醇部分结合到L或Ab。
在一些例示性实施例中，Y是包含如由式L所描述的结构的噻唑烷二酮：
式L化合物的非限制性实例包括：
以及其衍生物。
在Y包含式L的结构的实施例中，在能够与Ab或L反应的式L的任何位置处Y结合到L(例如当L是连接基团时)或Ab(例如当L是键时)。鉴于常识和本文中提供的揭示内容，所属领域的技术人员可以容易地确定在式L上结合的位置和式L结合到Ab或L的方式。在一些实施例中，式L在式L上的任何位置(例如侧接醇部分)处或通过芳香族取代基结合到L或Ab。
在一些实施例中，Y在RAR相关孤儿受体(例如RORα、RORβ、RORγ)处起作用。在一些实施例中，Y包含在ROR处准许或促进激动剂活性的任何结构，而在其它实施例中Y是ROR的拮抗剂。
Y的非限制性实例包括：
以及其衍生物。
在Y在ROR处起作用的实施例中，在能够与Ab或L反应的Y的任何位置处Y结合到L(例如当L是连接基团)时或Ab(例如当L是键时)。鉴于常识和本文中提供的揭示内容，所属领域的技术人员可以容易地确定在Y上结合的位置和Y结合到Ab或L的方式。在一些实施例中，Y通过Y的任何位置(例如此前在本文中描述的位置中的任一个)结合到L或Ab。
在一些实施例中，Y在肝脏X受体(LXRa、LXR)处起作用。在一些实施例中，Y包含在LXR处准许或促进激动剂活性的任何结构，而在其它实施例中Y是LXR的拮抗剂。在例示性实施例中，Y是氧固醇(也就是胆固醇的氧化衍生物)。在这些实施例中，Y的非限制性实例包括22(R)-羟基胆固醇(参见以下)、24(S)-羟基胆固醇(参见以下)、27-羟基胆固醇、胆甾烯醇酸以及其衍生物。
在Y在LXR处起作用的实施例中，在能够与Ab或L反应的Y的任何位置处Y结合到L(例如当L是连接基团)时或Ab(例如当L是键时)。鉴于常识和本文中提供的揭示内容，所属领域的技术人员可以容易地确定在Y上结合的位置和Y结合到Ab或L的方式。在一些实施例中，在式F的位置1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25或26中的任一个处Y结合到L或Ab。在一些实施例中，在式F的位置3或17处式F结合到L或Ab。
在一些实施例中，Y在类法尼醇X受体(FXR)处起作用。在一些实施例中，Y包含在FXR处准许或促进激动剂活性的任何结构，而在其它实施例中Y是FXR的拮抗剂。在这些实施例中的一些中，Y是胆汁酸。在例示性实施例中，Y具有式M的结构：
其中R15、R16以及R17中的每一个是在式M化合物结合到FXR之后准许或促进激动剂或拮抗剂活性的部分。
在一些实施例中，当Y包含式M的结构时，R15和R16中的每一个独立地是氢、(C0-C8烷基)卤基、C1-C18烷基、C2-C18烯基、C2-C18炔基、杂烷基或(C0-C8烷基)OH；并且R17是OH、(C0-C8烷基)NH(C1-C4烷基)SO3H或(C0-C8烷基)NH(C1-C4烷基)COOH。
在一些实施例中，当Y包含式M的结构时，R15和R16中的每一个独立地是氢或OH；并且R17是OH、NH(C1-C2烷基)SO3H或NH(C1-C2烷基)COOH。
式M化合物的非限制性实例包括：
以及其衍生物。
在Y包含式M的结构的实施例中，在能够与Ab或L反应的式M的任何位置处Y结合到L(例如当L是连接基团时)或Ab(例如当L是键时)。鉴于常识和本文中提供的揭示内容，所属领域的技术人员可以容易地确定在式M上结合的位置和式M结合到Ab或L的方式。在一些实施例中，在式M的位置1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24或25中的任一个处式M结合到L或Ab。在一些实施例中，在式M的位置3、7、12或17处式M结合到L或Ab。
在一些实施例中，Y在维生素D受体(VDR)处起作用。在一些实施例中，Y包含在VDR处准许或促进激动剂活性的任何结构，而在其它实施例中Y是VDR的拮抗剂。在例示性实施例中，Y具有式N的结构：
其中R18、R19、R20、R21、R22以及R23中的每一个是在式N化合物结合到VDR之后准许或促进激动剂或拮抗剂活性的部分，所述VDR例如布永(Bouillon)等人,内分泌综述(Endocrine Reviews),16(2):200-257(1995)中发现的维生素D化合物中的任一种。
在Y包含式N的结构的一些实施例中，
R18和R19各自独立地是氢、(C0-C8烷基)卤基、(C0-C8烷基)杂芳基或(C0-C8烷基)OH；
两个R20都是氢或两个R20结合在一起形成＝CH2；
R21和R22中的每一个独立地是C1-C4烷基；并且
R23是C4-C18烷基、C4-C18烯基、C4-C18炔基、杂烷基、(C4-C18烷基)芳基、(C4-C18烷基)杂芳基、(C0-C8烷基)OC1-C18烷基、(C0-C8烯基)OC1-C18烷基、(C0-C8炔基)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC2-C18炔基、(C6-C18烷基)OH、(C6-C18烷基)SH、(C6-C18烯基)OH、(C6-C18炔基)OH、(C0-C8烷基)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烯基)NR24C1-C18烷基、(C0-C8炔基)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)H、(C0-C8烷基)C(O)芳基、(C0-C8烷基)C(O)杂芳基、(C0-C8烷基)C(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)OH、(C0-C8烷基)C(O)O芳基、(C0-C8烷基)C(O)O杂芳基、(C0-C8烷基)OC(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)C(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)C(O)NR24H2、(C0-C8烷基)C(O)NR24芳基、(C0-C8烷基)C(O)NR24杂芳基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C8烯基或(C0-C8烷基)NR24C(O)C2-C18炔基、(C0-C8烷基)NR24C(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)OC2-C18炔基、(C0-C8烷基)OC(O)OH、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C1-C18烷基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C18烯基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24C2-C18炔基、(C0-C8烷基)OC(O)NR24H2、(C0-C8烷基)NR24(O)OC1-C18烷基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C18烯基、(C0-C8烷基)NR24(O)OC2-C18炔基或(C0-C8烷基)NR24(O)OH；以及
R24是氢或C1-C18烷基。
式N化合物的非限制性实例包括：
以及其衍生物。
在Y包含式N的结构的实施例中，在能够与Ab或L反应的式N的任何位置处Y结合到L(例如当L是连接基团时)或Ab(例如当L是键时)。鉴于常识和本文中提供的揭示内容，所属领域的技术人员可以容易地确定在式N上结合的位置和式N结合到Ab或L的方式。在一些实施例中，在式N的位置1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25或26中的任一个处式N结合到L或Ab。在一些实施例中，在式N的位置1、3、19或25处式N结合到L或Ab。
在一些实施例中，Y在孕烷X受体(PXR)处起作用。在一些实施例中，Y包含在PXR处准许或促进激动剂活性的任何结构，而在其它实施例中Y是PXR的拮抗剂。在一些实施例中，Y是类固醇、抗生素、抗霉菌素、胆汁酸、贯叶金丝桃素或草本化合物。在例示性实施例中，Y是能够诱导CYP3A4的化合物，例如地塞米松和利福平。在Y包含在PXR处起作用的结构的实施例中，在能够与Ab或L反应的Y的任何位置处Y结合到L(例如当L是连接基团时)或Ab(例如当L是键时)。鉴于常识和本文中提供的揭示内容，所属领域的技术人员可以容易地确定在Y上结合的位置和Y结合到Ab或L的方式。在一些实施例中，在Y的位置中的任一个处Y结合到L或Ab。
在一些实施例中，将NRL衍生化或以其它方式化学修饰以包含能够与胰高血糖素超家族肽(Ab)或连接基团(L)反应的反应性部分。在本文中所描述的实施例中，在能够与Ab或L反应的Y的任何位置处将Y衍生化。在Y上衍生化的位置对于所属领域的技术人员是显而易见的并且取决于使用的NRL的类型和所需的活性。举例来说，在Y具有包含四环骨架或其变体的结构的实施例中，所述四环骨架具有接合到一个5元环的三个6元环，可以在位置1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24或25中的任一个处将衍Y生化。衍生化的其它位置可以如此前在本文中所描述。
可以使用所属领域的技术人员已知或本文中所描述(例如参见连接基团章节和化学修饰Ab和/或Y子章节)的任何试剂将NRL衍生化。举例来说，可以用丁二酸、丁二酸酐、苯甲酸、2-溴乙酸乙酯或碘乙酸将雌二醇衍生化以形成能够结合到Ab或L的雌二醇的以下衍生物。
类似地，可以通过本领域中已知的方法将前述NRL中的任一个衍生化。另外，某些衍生化配体在商业上可获得并且可以购自例如西格玛-奥德里奇公司(Sigma-Aldrich)的化学公司。
结合物
在一些实施例中，将本文中所描述的肽和抗体(Ab)糖基化、酰胺化、羧酸化、磷酸化、酯化、N-酰化、通过例如二硫桥键环化、或转化成盐(例如，酸加成盐、碱加成盐)，和/或任选地二聚合、多聚合、或聚合、或结合。如本文中所述，Ab可以是胰高血糖素超家族肽，胰高血糖素相关肽，包括1、2、3、4或5类胰高血糖素相关肽，或骨钙蛋白，降血钙素，淀粉素或其类似物、衍生物或结合物。
本发明也包涵其中Ab-L-Y中的Ab进一步连接到异源部分的结合物。Ab和异源部分之间的结合可以通过共价结合、非共价结合(例如静电相互作用、氢键、凡得瓦尔力(van der Waals)相互作用、盐桥、疏水相互作用等)或两种类型的结合。可以使用多种非共价偶合系统，包括生物素-抗生物素蛋白、配体/受体、酶/底物、核酸/核酸结合蛋白、脂质/脂质结合蛋白、细胞粘附分子搭配物；或彼此具有亲和力的任何结合搭配物或其片段。在一些方面中，共价键是肽键。Ab到异源部分的结合可以是间接或直接结合，其中前者可以涉及连接子或间隔子。适合的连接子和间隔子在所属领域中已知并且包括(但不限于)本文中所描述的连接子或间隔子中的任一个。
如本文所用，术语“异源部分”和术语“结合物部分”同义，并且是指和其附接的Ab不同的任何分子(化学或生物化学、天然产生或非编码)。可以连接到Ab的例示性结合物部分包括(但不限于)异源肽或多肽(包括例如血浆蛋白)、靶向剂、免疫球蛋白或其部分(例如可变区、CDR或Fc区)、诊断标记(例如放射性同位素、荧光团或酶标记)、包括水溶性聚合物的聚合物或其它治疗剂或诊断剂。在一些实施例中，提供包含Ab和血浆蛋白的结合物，其中血浆蛋白选自由白蛋白、转铁蛋白、血纤维蛋白原以及球蛋白组成的群组。在一些实施例中，结合物的血浆蛋白部分是白蛋白或转铁蛋白。一些实施例中的结合物包含Ab和以下中的一或多种：多肽、核酸分子、抗体或其片段、聚合物、量子点、小分子、诊断剂、碳水化合物、氨基酸。
亲水性异源部分
在一些实施例中，本文中所描述的Ab共价结合到亲水性部分。如本文中所述，Ab可以是胰高血糖素超家族肽，胰高血糖素相关肽，包括1、2、3、4或5类胰高血糖素相关肽，或骨钙蛋白，降血钙素，淀粉素或其类似物、衍生物或结合物。亲水性部分可以在用于使蛋白质和活化聚合物分子反应的任何适合条件下附接到Ab。可以使用所属领域中已知的任何方式，包括借助酰化、还原性烷基化、迈克尔加成(Michael addition)、硫醇烷基化或其它化学选择性结合/连接方法通过PEG部分上的反应性基团(例如，醛、氨基、酯、硫醇、α-卤乙酰基、顺丁烯二酰亚胺基或肼基)到目标化合物上的反应性基团(例如，醛、氨基、酯、硫醇、α-卤乙酰基、顺丁烯二酰亚胺基或肼基)。可以用于将水溶性聚合物连接到一或多种蛋白质的活化基团包括(但不限于)砜、顺丁烯二酰亚胺、巯基、硫醇、三氟甲磺酸酯基、三氟乙磺酸酯基、氮丙啶、环氧乙烷、5-吡啶基以及α-卤化酰基(例如，α-碘乙酸、α-溴乙酸、α-氯乙酸)。如果通过还原性烷基化附接到肽，那么所选的聚合物应该具有单一反应性醛以便控制聚合度。参见例如金斯特勒(Kinstler)等人,先进药物递送综述(Adv.Drug.DeliveryRev.)54：477-485(2002)；罗伯茨(Roberts)等人,先进药物递送综述54：459-476(2002)；以及塞里普斯基(Zalipsky)等人,先进药物递送综述16：157-182(1995)。
可以用于将亲水性部分(水溶性聚合物)连接到蛋白质的其它活化基团包括α-卤化酰基(例如α-碘乙酸、α-溴乙酸、α-氯乙酸)。在特定方面中，用亲水性部分(例如PEG)将具有硫醇的肽的氨基酸残基修饰。在一些实施例中，用顺丁烯二酰亚胺活化的PEG在迈克尔加成反应中将包含硫醇的Ab上的氨基酸修饰以产生包含以下所示的硫醚键的PEG化肽：
在一些实施例中，用卤乙酰基活化的PEG在亲核取代反应中将Ab的氨基酸的硫醇修饰以产生包含以下所示的硫醚键的PEG化肽：
适合的亲水性部分包括聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇、聚氧乙基化多元醇(例如POG)、聚氧乙基化山梨糖醇、聚氧乙基化葡萄糖、聚氧乙基化甘油(POG)、聚氧化烯、聚乙二醇丙醛、乙二醇/丙二醇的共聚物、单甲氧基-聚乙二醇、单-(C1-C10)烷氧基-聚乙二醇或单-(C1-C10)芳氧基-聚乙二醇、羧甲基纤维素、聚缩醛、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮、聚-1,3-二氧杂环戊烷、聚-1,3,6-三噁烷、乙烯/顺丁烯二酸酐共聚物、聚(β-氨基酸)(均聚物或无规共聚物)、聚(N-乙烯吡咯烷酮)聚乙二醇、丙二醇均聚物(PPG)以及其它聚环氧烷、聚环氧丙烷/环氧乙烷共聚物、结肠酸或其它多糖聚合物、菲科尔(Ficoll)或葡聚糖以及其混合物。葡聚糖是主要由αl-6键连接的葡萄糖子单元的多糖聚合物。葡聚糖可以多个分子量范围获得，例如约1kD到约100kD，或约5kD、10kD、15kD或20kD到约20kD、30kD、40kD、50kD、60kD、70kD、80kD或90kD。
根据一些实施例的亲水性部分(例如聚乙二醇链)的分子量选自约500道尔顿到约40,000道尔顿的范围。在一些实施例中，聚乙二醇链的分子量选自约500道尔顿到约5,000道尔顿或约1,000道尔顿到约5,000道尔顿的范围。在另一实施例中，亲水性部分(例如聚乙二醇链)的分子量是约10,000道尔顿到约20,000道尔顿。在另外的其它例示性实施例中，亲水性部分(例如聚乙二醇链)的分子量是约20,000道尔顿到约40,000道尔顿。
涵盖直链或分支链亲水性聚合物。所得结合物制剂基本上可以是单分散或多分散的，并且每个肽可以具有约0.5、0.7、1、1.2、1.5或2个聚合物部分。
在一些实施例中，用具有适合于与亲水性部分交联的侧链的氨基酸取代肽的天然氨基酸以促进亲水性部分和肽的连接。例示性氨基酸包括Cys、Lys、Orn、同型Cys或乙酰基苯丙胺酸(Ac-Phe)。在其它实施例中，在C端处将被修饰以包含亲水性基团的氨基酸添加到肽中。
在一些实施例中，通过肽的氨基酸侧链和亲水性部分之间的共价键将结合物的肽结合到亲水性部分(例如PEG)。在一些实施例中，在Ab是1、2、3、4或5类胰高血糖素相关肽的情况下，通过在位置16、17、21、24、29、40，C端延长物或C端氨基酸内的位置或这些位置的组合处的氨基酸侧链将肽结合到亲水性部分。在一些方面中，共价连接到亲水性部分(例如，包含亲水性部分的氨基酸)的氨基酸是Cys、Lys、Orn、同型Cys或Ac-Phe，并且氨基酸的侧链是共价结合到亲水性部分(例如，PEG)。
连接基团(L)
如本文中所述，本发明提供与NHR配体结合的具有式Ab-L-Y的胰高血糖素超家族肽，其中L是连接基团或化学键。在一些实施例中，L在体内稳定。在一些实施例中，L可在体内水解。在一些实施例中，L在体内亚稳定。
可以使用标准连接剂和所属领域的技术人员已知的程序通过L将Ab和Y连接在一起。在一些方面中，Ab和Y直接融合并且L是键。在其它方面中，Ab和Y通过连接基团L融合。举例来说，在一些实施例中，通过肽键、任选地通过肽或氨基酸间隔子将Ab和Y连接在一起。在一些实施例中，通过化学结合、任选地通过连接基团(L)将Ab和Y连接在一起。在一些实施例中，将L直接结合到Ab和Y中之每一者。
化学结合可以通过使一种化合物的亲核反应性基团与另一种化合物的亲电子反应性基团反应出现。在一些实施例中，当L是键时，通过使Ab上的亲核反应性部分和Y上的亲电子反应性部分反应或通过使Ab上的亲电子反应性部分和Y上的亲核反应性部分反应将Ab结合到Y。在L是将Ab和Y连接在一起的基团的实施例中，可以通过使Ab和/或Y上的亲核反应性部分和L上的亲电子反应性部分反应或通过使Ab和/或Y上的亲电子反应性部分和L上的亲核反应性部分反应将Ab和/或Y结合到L。亲核反应性基团的非限制性实例包括氨基、硫醇以及羟基。亲电子反应性基团的非限制性实例包括羧基、酰氯、酐、酯、丁二酰亚胺酯、烷基卤化物、磺酸酯、顺丁烯二酰亚胺基、卤乙酰基以及异氰酸酯基。在通过使羧酸与胺反应来将Ab和Y结合在一起的实施例中，可以使用活化剂形成羧酸的活化酯。
羧酸的活化酯可以是例如N-羟基丁二酰亚胺(NHS)、甲苯磺酸酯(Tos)、甲磺酸酯、三氟甲磺酸酯、碳化二亚胺或六氟磷酸酯。在一些实施例中，碳化二亚胺是1,3-二环己基碳化二亚胺(DCC)、1,1'-羰基二咪唑(CDI)、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐(EDC)或1,3-二异丙基碳化二亚胺(DICD)。在一些实施例中，六氟磷酸酯选自由以下组成的族群：六氟磷酸苯并三唑-1-基-氧基-三(二甲氨基)磷六氟磷酸酯(BOP)、六氟磷酸苯并三唑-1-基-氧基三吡咯烷基磷(PyBOP)、2-(1H-7-氮杂苯并三唑-1-基)-1,1,3,3-四甲基脲鎓六氟磷酸酯(HATU)以及O-苯并三唑-N,N,N',N'-四甲基-脲鎓-六氟磷酸酯(HBTU)。
在一些实施例中，Ab包含能够结合到Y或L上的亲电子反应性基团的亲核反应性基团(例如氨基、硫醇基或赖氨酸、半胱氨酸或丝氨酸的侧链的羟基)。在一些实施例中，Ab包含能够结合到Y或L上的亲核反应性基团的亲电子反应性基团(例如Asp或Glu的侧链的羧酸酯基)。在一些实施例中，将Ab化学修饰以包含能够直接结合到Y或L的反应性基团。在一些实施例中，在C端处修饰Ab以包含具有亲核侧链的天然或非天然氨基酸，例如由如本文中此前描述的式I、式II或式III表示的氨基酸。在例示性实施例中，Ab的C端氨基酸选自由赖氨酸、鸟氨酸、丝氨酸、半胱氨酸以及高半胱氨酸组成的群组。举例来说，可以将Ab的C端氨基酸修饰以包含赖氨酸残基。在一些实施例中，在C端氨基酸处修饰Ab以包含具有亲电子侧链的天然或非天然氨基酸(例如Asp和Glu)。在一些实施例中，Ab的内部氨基酸被具有亲核侧链的天然或非天然氨基酸取代，所述天然或非天然氨基酸例如由如本文中此前描述的式I、式II或式III表示的氨基酸。在例示性实施例中，被取代的Ab的内部氨基酸选自由赖氨酸、鸟氨酸、丝氨酸、半胱氨酸以及高半胱氨酸组成的群组。举例来说，可以用赖氨酸残基取代Ab的内部氨基酸。在一些实施例中，用具有亲电子侧链的天然或非天然氨基酸(例如Asp和Glu)取代Ab的内部氨基酸。
在一些实施例中，Y包含能够直接结合到Ab或L的反应性基团。在一些实施例中，Y包含能够结合到Ab或L上的亲电子反应性基团的亲核反应性基团(例如胺、硫醇、羟基)。在一些实施例中，Y包含能够结合到Ab或L上的亲核反应性基团的亲电子反应性基团(例如羧基、羧基的活化形式、具有离去基的化合物)。在一些实施例中，将Y化学修饰以包含能够结合到Ab或L上的亲电子反应性基团的任一亲核反应性基团。在一些实施例中，将Y化学修饰以包含能够结合到Ab或L上的亲核反应性基团的亲电子反应性基团。
在一些实施例中，可以通过有机硅烷，例如用戊二醛处理的氨基硅烷；硅烷醇基的羰基二咪唑(CDI)活化；或利用树枝状聚合物进行结合。多种树枝状聚合物在所属领域中已知并且包括聚(酰氨基胺)(PAMAM)树枝状聚合物，其通过由氨或乙二胺引发剂核心试剂起始的发散方法合成；基于三氨基乙亚胺核心的子类PAMAM树枝状聚合物；径向分层的聚(酰氨基胺有机硅)树枝状聚合物(PAMAMOS)，其是由亲水、亲核聚酰氨基胺(PAMAM)内部和疏水有机硅(OS)外部组成的反相单分子微胞；聚(丙亚胺)(PPI)树枝状聚合物，其一般是具有伯胺作为端基的聚烷基胺，而树枝状聚合物内部由许多三级三亚丙基胺组成；聚(亚丙基胺)(POPAM)树枝状聚合物；二氨基丁烷(DAB)树枝状聚合物；两亲树枝状聚合物；胶束树枝状聚合物，其是水溶性超分支聚苯的单分子微胞；聚赖氨酸树枝状聚合物；以及基于聚苄醚超分支骨架的树枝状聚合物。
在一些实施例中，结合可以通过烯烃复分解进行。在一些实施例中，Y和Ab、Y和L或Ab和L都包含能够经历复分解的烯烃或炔烃部分。在一些实施例中，使用适合的催化剂(例如铜、钌)来加速复分解反应。进行烯烃复分解反应的适合的方法描述于所属领域中。参见例如沙夫迈斯特(Schafmeister)等人,美国化学学会杂志122：5891-5892(2000)，瓦伦斯基(Walensky)等人,科学305：1466-1470(2004)，以及布莱克威尔(Blackwell)等人,应用化学国家版(Angew,Chem.,Int.Ed.)37：3281-3284(1998)。
在一些实施例中，可以使用点击化学进行结合。“点击反应”范围广泛并且易于进行，仅仅使用可容易获得的试剂并且对氧气和水不敏感。在一些实施例中，点击反应是炔基和叠氮基之间的形成三唑基的环加成反应。在一些实施例中，点击反应使用铜或钌催化剂。进行点击反应的适合的方法描述于所属领域中。参见例如科勃(Kolb)等人,今日药物发现(Drug Discovery Today)8:1128(2003)；科勃等人,应用化学国际版40:2004(2001)；罗斯托夫采夫(Rostovtsev)等人,应用化学国际版41:2596(2002)；托尔诺(Tornoe)等人,有机化学杂志67:3057(2002)；曼奇(Manetsch)等人,美国化学学会杂志126:12809(2004)；路易斯(Lewis)等人,应用化学国际版41:1053(2002)；斯比尔斯(Speers),美国化学学会杂志125:4686(2003)；陈(Chan)等人有机化学通讯(Org.Lett.)6:2853(2004)；张(Zhang)等人,美国化学学会杂志127:15998(2005)；以及瓦泽(Waser)等人,美国化学学会杂志127:8294(2005)。
也涵盖借助高亲和力特定结合搭配物(例如链霉亲和素/生物素或抗生物素蛋白/生物素或凝集素/碳水化合物)的间接结合。
化学修饰Ab和/或Y
在一些实施例中，用有机衍生剂将Ab和/或Y官能化以包含亲核反应性基团或亲电子反应性基团。这种衍生剂能够与Ab上的靶向氨基酸的所选侧链或N端或C端残基和Y上的官能团反应。Ab和/或Y上的反应性基团包括例如醛、氨基、酯、硫醇、a-卤乙酰基、顺丁烯二酰亚胺基或肼基。衍生剂包括例如顺丁烯二酰亚胺基苯甲酰基磺基丁二酰亚胺酯(通过半胱氨酸残基结合)、N-羟基丁二酰亚胺(通过赖氨酸残基)、戊二醛、丁二酸酐或所属领域中已知的其它试剂。或者，Ab和/或Y可以通过例如多糖或多肽载体的中间载体彼此间接连接。多糖载体的实例包括氨基葡聚糖。适合的多肽载体的实例包括聚赖氨酸、聚谷氨酸、聚天冬氨酸、其共聚物，以及这些氨基酸与其它氨基酸(例如丝氨酸)的混合聚合物，以使所得负载载体具有所需溶解特性。
最通常使半胱氨酰基残基与a-卤基乙酸酯(及相应胺)(例如氯乙酸或氯乙酰胺)反应以得到羧甲基或羧酰氨基甲基衍生物。半胱氨酰基残基也通过与以下反应进行衍生化：溴三氟丙酮、α-溴-β-(5-咪唑基)丙酸、氯乙酰磷酸、N-烷基顺丁烯二酰亚胺、3-硝基-2-吡啶基二硫、甲基2-吡啶基二硫、对氯汞苯甲酸、2-氯汞基-4-硝基苯酚或氯-7-硝基苯并-2-氧杂-1,3-二唑。
通过与焦碳酸二乙酯在pH 5.5-7.0下反应将组氨酰基残基衍生化，因为这种试剂针对组氨酰基侧链相对具有特异性。对溴苯酰甲基溴也是适用的；反应较佳在pH 6.0下于0.1M二甲胂酸钠中进行。
使赖氨酰基和氨基末端残基与丁二酸或其它羧酸酐反应。用这些试剂进行衍生化具有逆转赖氨酰基残基的电荷的作用。用于将含有α-氨基的残基衍生化的其它适合试剂包括酰亚胺酯(例如吡啶甲酰亚胺酸甲酯)、磷酸吡哆醛、吡哆醛、氯硼氢化物、三硝基苯磺酸、O-甲基异脲、2,4-戊二酮，以及与乙醛酸酯的转氨酶催化反应。
精氨酰基残基是通过与一种或数种常规试剂(其中有苯基乙二醛、2,3-丁二酮、1,2-环己二酮以及茚满三酮)反应来修饰。由于胍官能团的高pKa，因此精氨酸残基的衍生化需要反应在碱性条件下进行。此外，这些试剂可以与赖氨酸的基团以及精氨酸ε-氨基反应。
可以对酪氨酰基残基进行特定修饰，其中尤其关注通过与芳香族重氮化合物或四硝基甲烷反应将光谱标记引入到酪氨酰基残基中。最通常使用N-乙酰基咪唑和四硝基甲烷来分别形成O-乙酰基酪氨酰基物质和3-硝基衍生物。
羧基侧基(天冬氨酰基或谷氨酰基)通过与碳化二亚胺(R-N＝C＝N-R')反应来选择性地修饰，其中R和R'是不同烷基，例如1-环己基-3-(2-吗啉基-4-乙基)碳化二亚胺或1-乙基-3-(4-氮鎓-4,4-二甲基戊基)碳化二亚胺。此外，天冬氨酰基和谷氨酰基残基通过与铵离子反应转化成天冬酰胺酰基和谷氨酰胺酰基残基。
其它修饰包括：脯氨酸和赖氨酸的羟基化；丝氨酰基或苏氨酰基残基的羟基的磷酸化；赖氨酸、精氨酸以及组氨酸侧链的α-氨基的甲基化(T.E.克赖顿(Creighton),蛋白质：结构和分子特性(Proteins：Structure and Molecular Properties),W.H.弗里曼公司(W.H.Freeman&Co.),旧金山(San Francisco),第79-86页(1983))；天冬酰胺或谷氨酰胺的去酰胺化；N端胺的乙酰化；和/或C端羧酸基的酰胺化或酯化。
另一种类型的共价修饰涉及将糖苷化学或酶促偶合到肽。糖可以附接到：(a)精氨酸和组氨酸；(b)游离羧基；(c)游离巯基，例如半胱氨酸的那些游离巯基；(d)游离羟基，例如丝氨酸、苏氨酸或羟基脯氨酸的那些游离羟基；(e)芳香族残基，例如酪氨酸或色氨酸的那些芳香族残基；或(f)谷氨酰胺的酰胺基。这些方法描述于1987年9月11日公开的WO87/05330和阿普林(Aplin)和里斯顿(Wriston),CRC生物化学评论综述(CRC Crit.Rev.Biochem.),第259-306(1981)页中。
L的结构
在一些实施例中，L是键。在这些实施例中，通过使Ab上的亲核反应性部分与Y上的亲电子反应性部分反应将Ab和Y结合在一起。在替代实施例中，通过使Ab上的亲电子反应性部分与Y上的亲核反应性部分反应将Ab和Y结合在一起。在例示性实施例中，L是在Ab上的胺(例如赖氨酸残基的ε-胺)与Y上的羧基反应之后形成的酰胺键。在替代实施例中，在结合之前用衍生剂将Ab和/或Y衍生化。
在一些实施例中，L是连接基团。在一些实施例中，L是双官能连接子并且在结合到Ab和Y之前仅仅包含两个反应性基团。在Ab和Y都具有亲电子反应性基团的实施例中，在结合到Ab和Y之前L包含两个相同或两个不同的亲核基团(例如胺、羟基、硫醇)。在Ab和Y都具有亲核反应性基团的实施例中，在结合到Ab和Y之前L包含两个相同或两个不同的亲电子基团(例如羧基、羧基的活化形式、具有离去基的化合物)。在Ab或Y中的一个具有亲核反应性基团并且Ab或Y中的另一个具有亲电子反应性基团的实施例中，在结合到Ab和Y之前L包含一个亲核反应性基团和一个亲电子基团。
L可以是具有至少两个能够与Ab和Y中之每一个反应的反应性基团(在结合到Ab和Y之前)的任何分子。在一些实施例中，L仅仅具有两个反应性基团并且是双官能的。L(在结合到肽之前)可以由式VI表示：
其中A和B独立地是亲核或亲电子反应性基团。在一些实施例中，A和B都是亲核基团或都是亲电子基团。在一些实施例中，A或B中的一个是亲核基团并且A或B中的另一个是亲电子基团。A和B的非限制性组合显示在以下。
在一些实施例中，A和B可以包括适合于烯烃复分解反应的烯烃和/或炔烃官能团。在一些实施例中，A和B包括适合于点击化学的部分(例如烯烃、炔烃、腈、叠氮化物)。反应性基团(A和B)的其它非限制性实例包括吡啶基二硫醇、芳基叠氮化物、二氮杂环丙烯、碳化二亚胺以及酰肼。
在一些实施例中，L是疏水性的。疏水性连接子在所属领域中已知。参见例如生物结合物技术(Bioconjugate Techniques),G.T.霍曼逊(Hermanson)(学术出版社(AcademicPress),圣地亚哥(San Diego),加利福尼亚州(CA),1996)，其以全文引用的方式并入本文中。所属领域中已知的适合疏水性连接基团包括例如8-羟基辛酸以及8-巯基辛酸。在结合到组合物的肽之前，疏水性连接基团包含至少两个反应性基团(A和B)，其如本文中所述并且如下文所示：
在一些实施例中，疏水性连接基团包含顺丁烯二酰亚胺基或碘乙酰基和羧酸或活化羧酸(例如NHS酯)作为反应性基团。在这些实施例中，在使用或不使用偶合剂的情况下顺丁烯二酰亚胺基或碘乙酰基可以偶合到Ab或Y上的硫醇部分并且羧酸或活化羧酸可以偶合到Ab或Y上的胺。可以使用所属领域的技术人员已知的任何偶合剂来将羧酸与游离胺，例如DCC、DIC、HATU、HBTU、TBTU以及本文中描述的其它活化剂偶合。在特定实施例中，亲水性连接基团包含具有2个到100个亚甲基的脂肪链，其中A和B是羧基或其衍生物(例如丁二酸)。在其它特定实施例中，L是碘乙酸。
在一些实施例中，连接基团是亲水性的，例如聚亚烷基二醇。在结合到组合物的肽之前，亲水性连接基团包含至少两个反应性基团(A和B)，其如本文中所述并且如下文所示：
在特定实施例中，连接基团是聚乙二醇(PEG)。某些实施例中的PEG的分子量是约100道尔顿到约10,000道尔顿，例如约500道尔顿到约5000道尔顿。一些实施例中的PEG的分子量是约10,000道尔顿到约40,000道尔顿。
在一些实施例中，亲水性连接基团包含顺丁烯二酰亚胺基或碘乙酰基和羧酸或活化羧酸(例如NHS酯)作为反应性基团。在这些实施例中，在使用或不使用偶合剂的情况下顺丁烯二酰亚胺基或碘乙酰基可以偶合到Ab或Y上的硫醇部分并且羧酸或活化羧酸可以偶合到Ab或Y上的胺。可以使用所属领域的技术人员已知的任何适当偶合剂来将羧酸与游离胺，例如DCC、DIC、HATU、HBTU、TBTU以及本文中描述的其它活化剂偶合。在一些实施例中，连接基团是顺丁烯二酰亚胺基-PEG(20kDa)-COOH、碘乙酰基-PEG(20kDa)-COOH、顺丁烯二酰亚胺基-PEG(20kDa)-NHS或碘乙酰基-PEG(20kDa)-NHS。
在一些实施例中，连接基团由氨基酸、二肽、三肽、多肽构成，其中氨基酸、二肽、三肽或多肽包含至少两个如本文中所述的活化基团。在一些实施例中，连接基团(L)包含选自由以下组成的群组的部分：氨基、醚、硫醚、顺丁烯二酰亚胺基、二硫、酰胺、酯、硫酯、烯烃、环烯烃、炔烃、三唑基、氨基甲酸酯、碳酸酯、可裂解组织蛋白酶B以及腙。
在一些实施例中，L包含长度是1到约60个原子、或1到30个原子或30个原子以上、2到5个原子、2到10个原子、5到10个原子、或10到20个原子的链。在一些实施例中，链原子都是碳原子。在一些实施例中，连接子的主链中的链原子选自由C、O、N以及S组成的群组。可以根据预期溶解性(亲水性)选择链原子和连接子以提供更可溶的结合物。在一些实施例中，L提供通过酶或其它催化剂或目标组织或器官或细胞中存在的水解条件进行裂解的官能团。在一些实施例中，L的长度足够长以降低位阻的势能。
L在体内的稳定性
在一些实施例中，L在体内稳定。在一些实施例中，L在血清中稳定至少5分钟，例如少于25％、20％、15％、10％或5％的结合物在于血清中培育5分钟时段时裂解。在其它实施例中，L在血清中稳定至少10、或20、或25、或30、或60、或90、或120分钟，或3、4、5、6、7、8、9、10、12、15、18或24小时。在这些实施例中，L不包含能够经历体内水解的官能团。在一些例示性实施例中，L在血清中稳定至少约72小时。不能够经历显著体内水解的官能团的非限制性实例包括酰胺、醚以及硫醚。举例来说，以下化合物不能够经历显著体内水解：
在一些实施例中，L可在体内水解。在这些实施例中，L包含能够经历体内水解的官能团。能够经历体内水解的官能团的非限制性实例包括酯、酐以及硫酯。举例来说，以下化合物能够经历体内水解，因为其包含酯基：
在一些例示性实施例中，L不稳定并且在37℃下于血浆中在3小时内进行实质上水解，在6小时内完成水解。在一些例示性实施例中，L并非不稳定。
在一些实施例中，L在体内亚稳定。在这些实施例中，L包含能够任选地在一段时间内在体内化学或酶促裂解的官能团(例如酸不稳定、还原不稳定或酶不稳定的官能团)。在这些实施例中，L可以包含例如腙部分、二硫部分或可裂解组织蛋白酶部分。当L亚稳定时，并且在不希望受任何特定理论束缚的情况下，Ab-L-Y结合物在细胞外环境中稳定，例如历经上文所述的时间段在血清中稳定，但在细胞内环境或模拟细胞内环境的条件中不稳定，因此其在进入细胞之后裂解。在一些实施例中，当L亚稳定时，L在血清中稳定至少约24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、42或48小时，例如至少约48、54、60、66或72小时，或约24-48、48-72、24-60、36-48、36-72或48-72小时。
在一些实施例中，L在体内亚稳定。在这些实施例中，L包含能够任选地在一段时间内在体内化学或酶促裂解的官能团(例如酸不稳定、还原不稳定或酶不稳定的官能团)。在这些实施例中，L可以包含例如腙部分、二硫部分或可裂解组织蛋白酶部分。当L亚稳定时，并且在不希望受任何特定理论束缚的情况下，Ab-L-Y结合物在细胞外环境中稳定，例如历经上文所述的时间段在血清中稳定，但在细胞内环境或模拟细胞内环境的条件中不稳定，因此其在进入细胞之后裂解。在一些实施例中，当L亚稳定时，L在血清中稳定至少约24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、42或48小时，例如至少约48、54、60、66或72小时，或约24-48、48-72、24-60、36-48、36-72或48-72小时。
Ab-L-Y结合物
Ab和Y的结合
可以在Ab内的任何位置，包括位置1-29中的任一个、C端延长物或C端氨基酸内的位置处通过L将Ab结合到Y，其限制条件是保持Ab的活性(如果不增强)。在一些实施例中，Y在位置10、20、24、30、37、38、39、40、41、32或43中的一或多个处通过L结合到Ab。在特定实施例中，Y在Ab的位置10和/或40处通过L结合到Ab。
活性
抗体结合受体和核受体处的活性
在一些实施例中，Ab-L-Y展示在Ab结合受体和核受体处的活性。在一些实施例中，Ab在Ab结合受体处的活性(例如EC50或相对活性或效力)与Y在核激素受体处的活性(例如EC50或相对活性或效力)存在约100倍、约75倍、约60倍、约50倍、约40倍、约30倍、约20倍、约10倍、或约5倍内的不同(越高或较低)。在一些实施例中，Ab的Ab结合效力与Y的效力存在约25倍、约20倍、约15倍、约10倍或约5倍内的不同(越高或较低)。
在一些实施例中，Ab在Ab结合受体处的相对活性或EC50或效力除以Y在核激素受体处的相对活性或EC50或效力的比少于X或是约X，其中X选自100、75、60、50、40、30、20、15、10或5。在一些实施例中，Ab在Ab结合受体处的EC50或效力或相对活性除以Y在核激素受体处的EC50或效力或相对活性的比是约1少于5(例如约4、约3、约2、约1)。在一些实施例中，Ab的Ab结合效力相比于Y的核激素效力的比少于Z或是约Z，其中Z选自100、75、60、50、40、30、20、15、10以及5。在一些实施例中，Ab的Ab结合效力相比于核效力Y的比少于5(例如约4、约3、约2、约1)。在一些实施例中，Ab在Ab结合受体处的EC50比Y在核受体处的EC50大2到10倍(例如2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍)。
在一些实施例中，Y在核激素受体处的相对活性或效力或EC50除以Ab在Ab结合受体处的相对活性或效力或EC50的比少于V或是约V，其中V选自100、75、60、50、40、30、20、15、10或5。在一些实施例中，Y在核受体处的EC50或效力或相对活性除以Ab在Ab结合受体处的EC50或效力或相对活性的比少于5(例如约4、约3、约2、约1)。在一些实施例中，Y的核效力相比于Ab的Ab结合效力的比少于W或是约W，其中W选自100、75、60、50、40、30、20、15、10以及5。在一些实施例中，Y的核效力相比于Ab的Ab结合效力的比少于5(例如约4、约3、约2、约1)。在一些实施例中，Y在核受体处的EC50比Ab在Ab结合受体处的EC50大2到10倍(例如2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍)。
在一些实施例中，Y在核受体处展示至少0.1％(例如约0.5％或更高、约1％或更高、约5％或更高、约10％或更高、或更高)的内源配体活性(核效力)，并且Ab在抗体结合受体处展示至少0.1％(例如约0.5％或更高、约1％或更高、约5％或更高、约10％或更高、或更高)的天然抗体活性(抗体效力)。
Ab-L-Y的前药
在本发明的一些方面中，提供Ab-L-Y的前药，其中前药包含通过酰胺键共价连接到Ab的活性位点的二肽前药元素(A-B)，如国际专利申请第PCT US09/68745号(2009年12月18日申请)中所揭示，其以全文引用的方式并入本文中。在生理条件下并且在不存在酶活性的情况下后续去除二肽使Ab-L-Y结合物恢复全部活性。
在一些实施例中，提供具有A-B-Ab-L-Y的通式结构的Ab-L-Y的前药。在这些实施例中，A是氨基酸或羟基酸并且B是通过在B的羧基(在A-B中)和Ab的胺之间形成酰胺键连接到Ab的N-烷基化氨基酸。此外，在一些实施例中，A、B或和A-B连接的Ab的氨基酸是非编码氨基酸，并且A-B从Ab化学裂解在约1到约720小时内于PBS中在生理条件下完成至少约90％。在另一实施例中，A-B从Ab化学裂解在约1小时或约1周内于PBS中在生理条件下完成至少约50％。
在一些实施例中，二肽前药元素(A-B)包含具有以下通式结构的化合物：
其中
R1、R2、R4以及R8独立地选自由以下组成的群组：H、C1-C18烷基、C2-C18烯基、(C1-C18烷基)OH、(C1-C18烷基)SH、(C2-C3烷基)SCH3、(C1-C4烷基)CONH2、(C1-C4烷基)COOH、(C1-C4烷基)NH2、(C1-C4烷基)NHC(NH2 +)NH2、(C0-C4烷基)(C3-C6环烷基)、(C0-C4烷基)(C2-C5杂环)、(C0-C4烷基)(C6-C10芳基)R7、(C1-C4烷基)(C3-C9杂芳基)以及C1-C12烷基(W1)C1-C12烷基，其中W1是选自由N、S以及O组成的群组的杂原子，或R1和R2连同其附接的原子形成C3-C12环烷基；或R4和R8连同其附接的原子形成C3-C6环烷基；
R3选自由以下组成的群组：C1-C18烷基、(C1-C18烷基)OH、(C1-C18烷基)NH2、(C1-C18烷基)SH、(C0-C4烷基)(C3-C6)环烷基、(C0-C4烷基)(C2-C5杂环)、(C0-C4烷基)(C6-C10芳基)R7以及(C1-C4烷基)(C3-C9杂芳基)或R4和R3连同其附接的原子形成4、5或6元杂环；
R5是NHR6或OH；
R6是H、C1-C8烷基或R6和R1连同其附接的原子形成4、5或6元杂环；以及
R7选自由以下组成的群组：氢、C1-C18烷基、C2-C18烯基、(C0-C4烷基)CONH2、(C0-C4烷基)COOH、(C0-C4烷基)NH2、(C0-C4烷基)OH以及卤基。
在一些实施例中，二肽前药元素连接到Ab的氨基末端。在其它实施例中，二肽前药连接到Ab的内部氨基酸，如国际专利申请第PCT US09/68745号中所述。
在一些实施例中，Y是叠氮化物。在其它实施例中，Y是环炔。在特定实施例中，环辛炔具有以下结构：
每个R19独立地选自由以下组成的群组：C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、酯、醚、硫醚、氨基烷基、卤素、烷基酯、芳基酯、酰胺、芳基酰胺、烷基卤化物、烷基胺、烷基磺酸、烷基硝基、硫酯、磺酰酯、卤磺酰基、腈、烷基腈以及硝基；以及
q是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11。
在式(IV)和(VI)的化合物的某些实施例中，V是羟胺、甲基、醛、受保护的醛、酮、受保护的酮、硫酯、酯、二羰基、肼、脒、亚胺、二胺、酮-胺、酮-炔以及烯-二酮。
在式(I)、(III)、(IV)、(V)以及(VI)的化合物的某些实施例中，每个L、L1、L2、L3以及L4独立地是可裂解连接子或非可裂解连接子。在式(I)、(III)、(IV)、(V)以及(VI)的化合物的某些实施例中，每个L、L1、L2、L3以及L4独立地是低聚(乙二醇)衍生的连接子。
在式(I)、(III)、(IV)、(V)以及(VI)的化合物的某些实施例中，每个亚烷基、亚烷基'、亚烷基″以及亚烷基″'独立地是-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-或-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-。在式(XIV)、(XV)、(XVI)、(XVII)以及(XVIII)的化合物的某些实施例中，每个n、n'、n″、n″'以及n″″是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100。
在式(VIII)或(IX)化合物的某些实施例中，R1是多肽。在式(VIII)或(IX)化合物的某些实施例中，R2是多肽。在式(VIII)或(IX)化合物的某些实施例中，多肽是抗体。在式(VIII)或(IX)化合物的某些实施例中，抗体是赫赛汀。
所述非天然氨基酸NRL连接衍生物包括具有式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)结构的NRL连接衍生物：
其中：
A是任选的，并且当存在时是低碳数亚烷基、经取代的低碳数亚烷基、低碳数亚环烷基、经取代的低碳数亚环烷基、低碳数亚烯基、经取代的低碳数亚烯基、亚炔基、低碳数亚杂烷基、经取代的亚杂烷基、低碳数亚杂环烷基、经取代的低碳数亚杂环烷基、亚芳基、经取代的亚芳基、亚杂芳基、经取代的亚杂芳基、亚烷芳基、经取代的亚烷芳基、亚芳烷基或经取代的亚芳烷基；
B是任选的，并且当存在时是选自由以下组成的群组的连接子：低碳数亚烷基、经取代的低碳数亚烷基、低碳数亚烯基、经取代的低碳数亚烯基、低碳数亚杂烷基、经取代的低碳数亚杂烷基、-O-、-O-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-S-、-S-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-S(O)k-(其中k是1、2或3)、-S(O)k(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(O)-、-C(O)-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(S)-、-C(S)-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')-、-NR'-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-C(O)N(R')-、-CON(R')-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-CSN(R')-、-CSN(R')-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')CO-(亚烷基或经取代的亚烷基)-、-N(R')C(O)O-、-S(O)kN(R')-、-N(R')C(O)N(R')-、-N(R')C(S)N(R')-、-N(R')S(O)kN(R')-、-N(R')-N＝、-C(R')＝N-、-C(R')＝N-N(R')-、-C(R')＝N-N＝、-C(R')2-N＝N-以及-C(R')2-N(R')-N(R')-，其中每个R'独立地是H、烷基或经取代的烷基；
R是H、烷基、经取代的烷基、环烷基或经取代的环烷基；
R1是H、氨基保护基、树脂、至少一种氨基酸、多肽或多核苷酸；
R2是OH、酯保护基、树脂、至少一种氨基酸、多肽或多核苷酸；
R3和R4各自独立地是H、卤素、低碳数烷基或经取代的低碳数烷基，或R3和R4或两个R3基团任选地形成环烷基或杂环烷基；
Z具有以下结构：
R5是H、CO2H、C1-C6烷基或噻唑；
R6是OH或H；
Ar是苯基或吡啶；
R7是C1-C6烷基或氢；
L1、L2、L3以及L4各自是独立地选自由以下组成的群组的连接子：键、-亚烷基-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-J-、-亚烷基'-J-(亚烷基-O)n-亚烷基-、-J-(亚烷基-O)n-亚烷基-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-J-(亚烷基-O)n'-亚烷基-J'-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-J-亚烷基'-、-W-、-亚烷基-W-、亚烷基'-J-(亚烷基-NMe)n-亚烷基-W-、-J-(亚烷基-NMe)n-亚烷基-W-、-J-亚烷基-NMe-亚烷基'-NMe-亚烷基"-W-以及-亚烷基-J-亚烷基'-NMe-亚烷基"-NMe-亚烷基'"-W-；
W具有以下结构：
每个J和J'独立地具有以下结构：
以及
每个n和n'独立地是大于或等于1的整数。
在式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物的某些实施例中，R5是噻唑或羧酸。在式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物的某些实施例中，R6是H。在式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物的某些实施例中，Ar是苯基。在式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物的某些实施例中，R7是甲基。在式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物的某些实施例中，n和n'是0到20的整数。在式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物的某些实施例中，n和n'是0到10的整数。在式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物的某些实施例中，n和n'是0到5的整数。
在式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物的某些实施例中，R5是噻唑。在式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物的某些实施例中，R5是氢。在式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物的某些实施例中，R5是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基或己基。在式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物的某些实施例中，R5是-NH-(亚烷基-O)n-NH2，其中亚烷基是-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-或-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-。在式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)的某些实施例中，亚烷基是亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基或亚庚基。
在式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物的某些实施例中，R5是-NH-(亚烷基-O)n-NH2，其中n是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100。
在式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物的某些实施例中，R6是H。在式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物的一些实施例中，R6是羟基。
在式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物的某些实施例中，Ar是苯基。
在式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物的某些实施例中，R7是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、戊基或己基。在式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物的某些实施例中，R7是氢。
在式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物的某些实施例中，每个L1、L2、L3以及L4独立地是可裂解连接子或非可裂解连接子。在式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物的某些实施例中，每个L1、L2、L3以及L4独立地是低聚(乙二醇)衍生的连接子。
在式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物的某些实施例中，每个亚烷基、亚烷基'、亚烷基″以及亚烷基″'独立地是-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-或-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-。在式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物的某些实施例中，亚烷基是亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基或亚庚基。
在式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物的某些实施例中，每个n和n'独立地是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100。
在式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物的某些实施例中，R1是多肽。在式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物的某些实施例中，R2是多肽。在式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物的某些实施例中，多肽是抗体。在式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物的某些实施例中，抗体是赫赛汀。
在某些实施例中，式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物在适度酸性条件下于水溶液中稳定至少1个月。在某些实施例中，式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物在适度酸性条件下稳定至少2周。在某些实施例中，式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)化合物在适度酸性条件下稳定至少5天。在某些实施例中,所述酸性条件是pH 2到8。所述非天然氨基酸可以呈盐形式，或可以并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中并且任选地经翻译后修饰。
可以通过所属领域中已描述的方法，或通过本文所述的方法合成肟基非天然氨基酸，所述方法包括：(a)含羟胺的非天然氨基酸与含羰基或含二羰基的试剂的反应；(b)含羰基或含二羰基的非天然氨基酸与含羟胺的试剂的反应；或(c)含肟的非天然氨基酸与某些含羰基或含二羰基的试剂的反应。
非天然氨基酸连接的核受体配体衍生物：烷基化芳香族胺连接的核受体配体衍生物的化学结构和合成
一个方面是基于芳香族胺基的反应性的用于非天然氨基酸的化学衍生化的NRL连接子衍生物。在其它或额外实施例中，将前述非天然氨基酸中的至少一个并入到NRL连接子衍生物中，也就是说，所述实施例是非天然氨基酸连接的NRL衍生物。在其它或额外实施例中，将NRL连接子衍生物在其侧链上官能化以使得其与衍生非天然氨基酸的反应产生胺键。在其它或额外实施例中，NRL连接子衍生物选自具有芳香族胺侧链的NRL连接子衍生物。在其它或额外实施例中，NRL连接子衍生物包含经遮蔽侧链，其包括经遮蔽芳香族胺基。在其它或额外实施例中，非天然氨基酸选自具有芳香族胺侧链的氨基酸。在其它或额外实施例中，非天然氨基酸包含经遮蔽侧链，其包括经遮蔽芳香族胺基。
在另一个方面中的是羰基取代的NRL连接子衍生物，例如醛和酮，其用于产生基于胺键的衍生化非天然氨基酸多肽。在另一实施例中是用于通过在衍生NRL连接子与含芳香族胺的非天然氨基酸多肽之间形成胺键来衍生含芳香族胺的非天然氨基酸多肽的醛取代NRL连接子衍生物。
在其它或额外实施例中，非天然氨基酸包含芳香族胺侧链，其中芳香族胺选自芳基胺或杂芳基胺。在另一或额外实施例中，非天然氨基酸在结构上类似天然氨基酸但含有芳香族胺基。在另一或另外实施例中，非天然氨基酸类似苯丙胺酸或酪氨酸(芳香族氨基酸)。在一个实施例中，非天然氨基酸具有与天然氨基酸的那些特性不同的特性。在一个实施例中，所述不同的特性是侧链的化学反应性；在另一实施例中，这种不同的化学反应性准许非天然氨基酸的侧链在是多肽的一个单元时进行反应，尽管相同多肽中天然存在的氨基酸单元的侧链不进行上述反应。在另一实施例中，非天然氨基酸的侧链具有与天然存在的氨基酸的那些化学性质正交的化学性质。在另一实施例中，非天然氨基酸的侧链包含含亲核试剂部分；在另一实施例中，非天然氨基酸的侧链上的含亲核试剂部分可以进行反应以产生胺连接衍生的NRL。在另一实施例中，非天然氨基酸的侧链包含含亲电子试剂部分；在另一实施例中，非天然氨基酸的侧链上的含亲电子试剂部分可以进行亲核攻击以产生胺连接衍生的NRL。在这一段中的上述实施例中的任一个中，非天然氨基酸可以单独分子形式存在或可并入任何长度的多肽中；如果是后者，那么多肽可以进一步并入天然存在或非天然的氨基酸。
使用还原烷基化或还原胺化反应的本文所述的非天然氨基酸的修饰具有以下优势中的任一者或全部。首先，芳香族胺可以通过含羰基化合物(包括醛和酮)在约4到约10的pH范围内(且在某些实施例中，在约4到约7的pH范围内)经还原烷基化以产生取代胺，包括仲胺和叔胺、键。其次，在这些反应条件下，化学反应对于非天然氨基酸是选择性的，因为天然存在的氨基酸的侧链不反应。这允许并有含芳香族胺部分或经保护醛部分(包括例如重组蛋白)的非天然氨基酸的多肽的定点衍生化。所述衍生多肽和蛋白质进而可以制备为定义的均质产物。第三，实现已并入多肽中的氨基酸上的芳香族胺部分与含醛试剂的反应所需的温和条件一般并不不可逆地破坏多肽的三级结构(当然，除了反应目的是破坏所述三级结构的情况之外)。类似地，实现已并入多肽中并且去保护的氨基酸上的醛部分与含芳香族胺试剂的反应所需的温和条件一般并不不可逆地破坏多肽的三级结构(当然，除了反应目的是破坏所述三级结构的情况之外)。第四，反应在室温下快速发生，其允许使用在较高温度下将另外不稳定的多种类型的多肽或试剂。第五，反应易于在含水条件下发生，同样允许使用与非水溶液不相容(在任何程度上)的多肽和试剂。第六，即使多肽或氨基酸与试剂的比是化学计量、类化学计量或近化学计量时，也容易发生反应，以使得不必要添加过量试剂或多肽以获得适用量的反应产物。第七，取决于反应物的胺和羰基部分的设计，可以区域选择性地和/或区域特异性地产生所得胺。最后，芳香族胺与含醛试剂的还原烷基化，以及醛与含芳香族胺试剂的还原胺化产生胺(包括仲胺和叔胺)、在生物条件下稳定的键。
具有亲核反应性基团(例如(仅举例来说)芳香族胺基(包括仲胺和叔胺)、经遮蔽芳香族胺基(可以易于转化成芳香族胺基)或受保护的芳香族胺基(在去保护之后具有与芳香族胺基类似的反应性)的非天然氨基酸允许多种反应以通过各种反应(包括(但不限于)与含有NRL连接衍生物的醛的还原烷基化反应)连接分子。所述烷基化非天然氨基酸连接的NRL衍生物包括具有式(XXV)、(XXVI)、(XXVII)、(XXVIII)、(XXIX)或(XXX)结构的氨基酸：
其中：
Z具有以下结构：
R5是H、CO2H、C1-C6烷基或噻唑；
R6是OH或H；
Ar是苯基或吡啶；
R1是H、氨基保护基、树脂、至少一种氨基酸、多肽或多核苷酸；
R2是OH、酯保护基、树脂、至少一种氨基酸、多肽或多核苷酸；
R4是H、卤素、低碳数烷基或经取代的低碳数烷基；
R7是C1-C6烷基或氢；
L、L1、L2、L3以及L4各自是选自由以下组成的群组的连接子：键、-亚烷基-、-亚烷基-C(O)-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-C(O)-、-(亚烷基-O)n-(CH2)n'-NHC(O)-(CH2)n″-C(Me)2-S-S-(CH2)n″'-NHC(O)-(亚烷基-O)n″″-亚烷基-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-W-、-亚烷基-C(O)-W-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-J-、-亚烷基'-J-(亚烷基-O)n-亚烷基-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-J-亚烷基'、-J-(亚烷基-O)n-亚烷基-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-J-(亚烷基-O)n'-亚烷基-J'-、-W-、-亚烷基-W-、亚烷基'-J-(亚烷基-NMe)n-亚烷基-W-以及-J-(亚烷基-NMe)n-亚烷基-W-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-U-亚烷基-C(O)-、-(亚烷基-O)n-亚烷基-U-亚烷基-；-J-亚烷基-NMe-亚烷基'-NMe-亚烷基"-W-和-亚烷基-J-亚烷基'-NMe-亚烷基"-NMe-亚烷基'"-W-；
W具有以下结构：
U具有以下结构：
每个J和J'独立地具有以下结构：
每个n和n'独立地是大于或等于一的整数；并且
每个R16独立地选自由以下组成的群组：氢、卤素、烷基、NO2、CN以及经取代的烷基。
所述烷基化非天然氨基酸连接的NRL衍生物也可以呈盐形式，或可以并入非天然氨基酸多肽、聚合物、多糖或多核苷酸中并且任选地经还原烷基化。
医药组合物
盐
在一些实施例中，本文中描述的Ab-L-Y结合物呈盐(例如医药学上可接受的盐)形式。如本文所使用，术语“医药学上可接受的盐”是指保持母化合物的生物活性并且并非在生物学上或其它方面不合需要的化合物的盐。所述盐可以在结合物的最终分离和纯化期间就地制备，或通过使游离碱官能团与适合的酸反应来独立制备。许多本文所揭示的化合物借助胺基和/或羧基或与其类似的基团的存在能够形成酸式盐和/或碱式盐。
医药学上可接受的酸加成盐可以由无机酸和有机酸制备。代表性酸加成盐包括(但不限于)乙酸盐、己二酸盐、海藻酸盐、柠檬酸盐、天冬氨酸盐、苯甲酸盐、苯磺酸盐、硫酸氢盐、丁酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐、二葡糖酸盐、甘油磷酸盐、半硫酸盐、庚酸盐、己酸盐、反丁烯二酸盐、盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、2-羟基乙烷磺酸盐(羟乙基磺酸盐)、乳酸盐、顺丁烯二酸盐、甲烷磺酸盐、烟碱酸盐、2-萘磺酸盐、草酸盐、棕榈酸盐、果胶酸盐、过氧硫酸盐、3-苯基丙酸盐、苦味酸盐、特戊酸盐、丙酸盐、丁二酸盐、酒石酸盐、硫氰酸盐、磷酸盐、谷氨酸盐、碳酸氢盐、对甲苯磺酸盐以及十一烷酸盐。衍生自无机酸的盐包括盐酸盐、氢溴酸盐、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐等等。衍生自有机酸的盐包括乙酸盐、丙酸盐、乙醇酸盐、丙酮酸盐、草酸盐、苹果酸盐、丙二酸盐、丁二酸盐、顺丁烯二酸盐、反丁烯二酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐、苯甲酸盐、肉桂酸盐、杏仁酸盐、甲烷磺酸盐、乙烷磺酸盐、对甲苯磺酸盐、水杨酸盐等等。可以用于形成医药学上可接受的酸加成盐的酸的实例包括例如无机酸，例如，盐酸、氢溴酸、硫酸以及磷酸；和有机酸，例如，草酸、顺丁烯二酸、丁二酸以及柠檬酸。
碱加成盐也可以在水杨酸源的最终分离和纯化期间就地制备，或通过使含羧酸部分与适合的碱(例如医药学上可接受的金属阳离子的氢氧化物、碳酸盐或碳酸氢盐)或与氨或有机伯胺、仲胺或叔胺反应来制备。医药学上可接受的盐包括(但不限于)基于碱金属或碱土金属的阳离子，诸如锂盐、钠盐、钾盐、钙盐、镁盐以及铝盐等等；以及无毒季氨和胺阳离子，尤其包括铵、四甲基铵、四乙基铵、甲基铵、二甲基铵、三甲基铵、三乙基铵、二乙基铵以及乙基铵。适用于形成碱加成盐的其它代表性有机胺包括例如乙二胺、乙醇胺、二乙醇胺、哌啶、哌嗪等等。衍生自有机碱的盐包括(但不限于)伯胺、仲胺以及叔胺的盐。
此外，碱性含氮基团可以经本发明的结合物季铵化成：低碳烷基卤化物，例如甲基、乙基、丙基以及丁基氯化物、溴化物以及碘化物；长链卤化物，例如癸基、月桂基、十四烷基以及十八烷酰基氯化物、溴化物以及碘化物；芳烷基卤化物，如苄基和苯乙基溴化物和其它。进而获得水溶性或油溶性可分散产物。
调配物
根据一些实施例，提供一种医药组合物，其中所述组合物包含本发明的Ab-L-Y结合物、或其医药学上可接受的盐、以及药学上可接受的载剂。医药组合物可以包含任何医药学上可接受的成分，包括例如酸化剂、添加剂、吸附剂、气雾剂推进剂、空气置换剂、碱化剂、防结块剂、抗凝剂、抗微生物防腐剂、抗氧化剂、抗菌剂、基质、黏合剂、缓冲剂、螯合剂、涂布剂、着色剂、干燥剂、清洁剂、稀释剂、消毒剂、崩解剂、分散剂、溶解增强剂、染料、缓和剂、乳化剂、乳液稳定剂、填充剂、成膜剂、香味增强剂、调味剂、流动增强剂、胶凝剂、成粒剂、保湿剂、润滑剂、粘膜粘着剂、软膏基质、软膏、油性媒剂、有机基质、片剂基质、颜料、塑化剂、抛光剂、防腐剂、多价螯合剂、皮肤渗透剂、增溶剂、溶剂、稳定剂、栓剂基质、表面活性剂、界面活性剂、悬浮剂、甜味剂、治疗剂、增稠剂、张力剂、增粘剂、吸水剂、水可混溶性共溶剂、水软化剂或湿润剂。
在一些实施例中，医药组合物包含以下组分中的任一种或组合：阿拉伯胶、乙酰磺胺酸钾、柠檬酸乙酰基三丁酯、柠檬酸乙酰基三乙酯、琼脂、白蛋白、酒精、脱水酒精、变性酒精、稀释酒精、油桐酸、海藻酸、脂肪族聚酯、氧化铝、氢氧化铝、硬脂酸铝、支链淀粉、α-直链淀粉、抗坏血酸、棕榈酸抗坏血酸酯、阿斯巴甜(aspartame)、抑菌注射用水、膨润土、膨润土岩浆、苯扎氯铵、苄索氯铵、苯甲酸、苄醇、苯甲酸苄酯、溴硝丙二醇、丁基化羟基苯甲醚、丁基化羟基甲苯、对羟基苯甲酸丁酯、对羟基苯甲酸丁酯钠、海藻酸钙、抗坏血酸钙、碳酸钙、环己氨基磺酸钙、无水磷酸氢钙、脱水磷酸氢钙、磷酸三钙、丙酸钙、硅酸钙、山梨酸钙、硬脂酸钙、硫酸钙、半水合硫酸钙、芥花油、卡波姆(carbomer)、二氧化碳、羧甲基纤维素钙、羧甲基纤维素钠、β-胡萝卜素、角叉菜胶、蓖麻油、氢化蓖麻油、阳离子型乳化蜡、乙酸纤维素、邻苯二甲酸乙酸纤维素、乙基纤维素、微晶纤维素、粉末状纤维素、硅酸化微晶纤维素、羧甲基纤维素钠、十六醇十八醇混合物、溴棕三甲铵、十六醇、洗必泰(chlorhexidine)、氯丁醇、氯甲酚、胆固醇、乙酸洗必泰、葡糖酸洗必泰、盐酸洗必泰、氯二氟乙烷(HCFC)、氯二氟甲烷、氯氟碳化物(CFC)、氯苯氧基乙醇、氯二甲苯酚、玉米糖浆固体、无水柠檬酸、单水合柠檬酸、可可脂、着色剂、玉米油、棉籽油、甲酚、间甲酚、邻甲酚、对甲酚、交联羧甲纤维素钠、交联聚维酮、环己氨基磺酸、环糊精、葡萄糖结合剂、糊精、右旋糖、无水右旋糖、重氮烷基脲、邻苯二甲酸二丁酯、癸二酸二丁酯、二乙醇胺、邻苯二甲酸二乙酯、二氟乙烷(HFC)、二甲基-β-环糊精、环糊精型化合物(例如)、二甲醚、邻苯二甲酸二甲酯、依地酸二钾、依地酸二钠、磷酸氢二钠、多库酯钙(docusatecalcium)、多库酯钾、多库酯钠、没食子酸十二烷酯、溴化十二烷基三甲铵、依地酸钙二钠、依地酸(edtic acid)、葡乙胺、乙醇、乙基纤维素、没食子酸乙酯、月桂酸乙酯、乙基麦芽酚、油酸乙酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸乙酯钾、对羟基苯甲酸乙酯钠、乙基香草精、果糖、液体果糖、经研磨果糖、无热原质果糖、粉末状果糖、反丁烯二酸、明胶、葡萄糖、液体葡萄糖、饱和植物脂肪酸的甘油酯混合物、甘油、山嵛酸甘油酯、单油酸甘油酯、单硬脂酸甘油酯、自乳化单硬脂酸甘油酯、棕榈基硬脂酸甘油酯、甘氨酸、二醇、四氢呋喃聚乙二醇醚、瓜尔胶(guar gum)、七氟丙烷(HFC)、溴化六癸基三甲铵、高果糖糖浆、人类血清白蛋白、烃(HC)、稀盐酸、II型氢化植物油、羟乙基纤维素、2-羟乙基-β-环糊精、羟丙基纤维素、低取代羟丙基纤维素、2-羟丙基-β-环糊精、羟丙基甲基纤维素、邻苯二甲酸羟丙基甲基纤维素、咪唑烷基脲、靛蓝胭脂红、离子交换剂、铁氧化物、异丙醇、十四烷酸异丙酯、棕榈酸异丙酯、等渗盐水、高岭土、乳酸、乳糖醇、乳糖、羊毛脂、羊毛脂醇、无水羊毛脂、卵磷脂、硅酸镁铝、碳酸镁、正碳酸镁、无水碳酸镁、碳酸镁氢氧化物、氢氧化镁、月桂基硫酸镁、氧化镁、硅酸镁、硬脂酸镁、三硅酸镁、无水三硅酸镁、苹果酸、麦芽、麦芽糖醇、麦芽糖醇溶液、麦芽糊精、麦芽酚、麦芽糖、甘露糖醇、中链三酸甘油酯、葡甲胺、薄荷醇、甲基纤维素、甲基丙烯酸甲酯、油酸甲酯、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸甲酯钾、对羟基苯甲酸甲酯钠、微晶纤维素和羧甲基纤维素钠、矿物油、轻质矿物油、矿物油和羊毛脂醇、油、橄榄油、单乙醇胺、蒙脱石、没食子酸辛酯、油酸、棕榈酸、石蜡、花生油、石蜡油、石蜡油和羊毛脂醇、药釉、酚、液化酚、苯氧基乙醇、苯氧基丙醇、苯乙醇、乙酸苯汞、硼酸苯汞、硝酸苯汞、泊拉可林(polacrilin)、泊拉可林钾、泊洛沙姆(oloxamer)、聚右旋糖、聚乙二醇、聚氧化乙烯、聚丙烯酸酯、聚乙烯-聚氧丙烯嵌段聚合物、聚甲基丙烯酸酯、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯蓖麻油衍生物、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯硬脂酸酯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、海藻酸钾、苯甲酸钾、碳酸氢钾、亚硫酸氢钾、氯化钾、柠檬酸钾、无水柠檬酸钾、磷酸氢钾、偏亚硫酸氢钾、磷酸二氢钾、丙酸钾、山梨酸钾、聚维酮、丙醇、丙酸、碳酸丙二酯、丙二醇、海藻酸丙二醇酯、没食子酸丙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丙酯钾、对羟基苯甲酸丙酯钠、硫酸鱼精蛋白、菜籽油、林格氏溶液(Ringer's solution)、糖精、糖精铵、糖精钙、糖精钠、红花油、皂石、血清蛋白、芝麻油、胶态二氧化硅(colloidal silica/colloidal silicon dioxide)、海藻酸钠、抗坏血酸钠、苯甲酸钠、碳酸氢钠、亚硫酸氢钠、氯化钠、无水柠檬酸钠、脱水柠檬酸钠、氯化钠、环己氨基磺酸钠、依地酸钠、十二烷基硫酸钠、月桂基硫酸钠、偏亚硫酸氢钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸三钠、无水丙酸钠、丙酸钠、山梨酸钠、羟基乙酸淀粉钠、硬脂酰反丁烯二酸钠、亚硫酸钠、山梨酸、脱水山梨糖醇酯(脱水山梨糖醇脂肪酸酯)、山梨糖醇、70％山梨糖醇溶液、大豆油、鲸蜡、淀粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉、预胶凝化淀粉、可灭菌玉米淀粉、硬脂酸、纯化硬脂酸、硬脂醇、蔗糖、糖、可压性糖、糖粉(confectioner's sugar)、糖球、转化糖、Sugartab、日落黄(Sunset Yellow)FCF、合成石蜡、滑石、酒石酸、酒石黄、四氟乙烷(HFC)、可可豆油、硫柳汞(thimerosal)、二氧化钛、α生育酚、乙酸生育酚、α丁二酸生育酚酯、β-生育酚、δ-生育酚、γ-生育酚、黄蓍、三乙酸甘油酯、柠檬酸三丁酯、三乙醇胺、柠檬酸三乙酯、三甲基--环糊精、溴化三甲基四癸基铵、三羟甲基氨基甲烷缓冲液、依地酸三钠、香草精、I型氢化植物油、水、软水、硬水、无二氧化碳的水、无热原质水、注射用水、无菌吸入用水、无菌注射用水、无菌灌洗用水、蜡、阴离子型乳化蜡、巴西棕榈蜡(carnauba wax)、阳离子型乳化蜡、十六烷基酯蜡、微晶蜡、非离子型乳化蜡、栓剂蜡、白蜡、黄蜡、白石蜡油、羊毛脂、三仙胶、木糖醇、玉米蛋白、丙酸锌、锌盐、硬脂酸锌，或医药学赋形剂手册(Handbook of Pharmaceutical Excipients),第3版,A.H.基布(Kibbe)(医药出版社,伦敦,英国(Pharmaceutical Press,London,UK),2000)(其以全文引用的方式并入)中的任何赋形剂。雷明顿医药科学(Remington's Pharmaceutical Sciences),第16版,E.W.马丁(Martin)(马克出版公司(Mack Publishing Co.),伊斯顿(Easton),宾夕法尼亚州(Pa.),1980)(其以全文引用的方式并入)揭示用于调配医药学上可接受的组合物的各种组分和其已知制备技术。除非任何常规试剂与医药组合物不相容，否则涵盖其在组合物中的使用。也可以将补充性活性成分并入到组合物中。
在一些实施例中，前述组分可以任何浓度存在于医药组合物中，例如至少A，其中A是0.0001％w/v、0.001％w/v、0.01％w/v、0.1％w/v、1％w/v、2％w/v、5％w/v、10％w/v、20％w/v、30％w/v、40％w/v、50％w/v、60％w/v、70％w/v、80％w/v或90％w/v。在一些实施例中，前述组分可以任何浓度存在于医药组合物中，例如至多B，其中B是90％w/v、80％w/v、70％w/v、60％w/v、50％w/v、40％w/v、30％w/v、20％w/v、10％w/v、5％w/v、2％w/v、1％w/v、0.1％w/v、0.001％w/v或0.0001％。在其它实施例中，前述组分可以任何浓度范围存在于医药组合物中，例如约A到约B。在一些实施例中，A是0.0001％并且B是90％。
可以调配医药组合物以达到生理上相容的pH值。在一些实施例中，取决于调配物和投与途径，医药组合物的pH可以是至少5、至少5.5、至少6、至少6.5、至少7、至少7.5、至少8、至少8.5、至少9、至少9.5、至少10或至少10.5多达并且包括pH 11。在某些实施例中，医药组合物可以包含缓冲剂以获得生理相容的pH。缓冲剂可以包括能够在所需pH下缓冲的任何化合物，例如磷酸盐缓冲液(例如PBS)、三乙醇胺、三羟甲基氨基甲烷、二羟乙基甘氨酸、TAPS、三羟甲基甘氨酸、HEPES、TES、MOPS、PIPES、二甲基胂酸盐、MES和其它化合物。在某些实施例中，缓冲液的浓度是至少0.5mM、至少1mM、至少5mM、至少10mM、至少20mM、至少30mM、至少40mM、至少50mM、至少60mM、至少70mM、至少80mM、至少90mM、至少100mM、至少120mM、至少150mM或至少200mM。在一些实施例中，缓冲液的浓度是不超过300mM(例如至多200mM、至多100mM、至多90mM、至多80mM、至多70mM、至多60mM、至多50mM、至多40mM、至多30mM、至多20mM、至多10mM、至多5mM、至多1mM)。
投与途径
提供以下关于投与途径的讨论仅仅为了说明例示性实施例并且不应理解为以任何方式限制范围。
适合于经口投与的调配物可以由以下组成：(a)液体溶液，例如溶解于稀释剂(例如水、生理盐水或橙汁)中的有效量的本发明结合物；(b)胶囊、药囊、锭剂、口含锭以及糖衣锭，各含有预定量的固体或颗粒形式的活性成分；(c)粉末；(d)在适当液体中的悬浮液；以及(e)适合的乳液。液体调配物可以包括例如水和醇(例如，乙醇、苄醇以及聚乙二醇)的稀释剂，其中添加或未添加医药学上可接受的界面活性剂。胶囊形式可以是含有例如界面活性剂、润滑剂以及惰性填充剂(例如乳糖、蔗糖、磷酸钙以及玉米淀粉)的普通硬壳或软壳明胶类型。锭剂形式可以包括以下中的一或多种：乳糖、蔗糖、甘露糖醇、玉米淀粉、马铃薯淀粉、海藻酸、微晶纤维素、阿拉伯胶、明胶、瓜尔胶、胶态二氧化硅、交联羧甲纤维素钠、滑石、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸、以及其他赋形剂、着色剂、稀释剂、缓冲剂、崩解剂、湿润剂、防腐剂、调味剂以及其它药理学上相容的赋形剂。口含锭形式可以包含在通常是蔗糖和阿拉伯胶或黄蓍的调味剂中的本发明结合物、以及包含在惰性基质(例如明胶和甘油、或蔗糖和阿拉伯胶)中的本发明结合物的片剂、乳液、凝胶以及含有除如所属领域中已知的所述赋形剂之外的类似物。
单独或与其它适合组分组合的本发明结合物可以通过肺部投与传递并且可以制成将通过吸入投与的气雾剂调配物。可以将这些气雾剂调配物放置到例如二氯二氟甲烷、丙烷、氮气等等的加压可接受推进剂中。也可以将其调配成非加压制剂的药物，例如在喷雾器或雾化器中。所述喷雾调配物也可以用于喷雾粘膜。在一些实施例中，将结合物调配成粉末掺合物或微粒或纳米粒子。适合的肺部调配物在所属领域中已知。参见例如钱(Qian)等人,国际医药学杂志(Int J Pharm)366：218-220(2009)；阿德杰(Adjei)和加伦(Garren),医药研究(Pharmaceutical Research),7(6)：565-569(1990)；川岛(Kawashima)等人,控制释放杂志(J Controlled Release)62(1-2)：279-287(1999)；刘等人,医药研究10(2)：228-232(1993)；国际专利申请公开案第WO 2007/133747号和第WO2007/141411号。
适合于肠胃外投与的调配物包括水性和非水性等张无菌注射溶液，其可以含有抗氧化剂、缓冲剂、抑菌剂以及使调配物与预期接受者的血液等张的溶解物；以及水性和非水性无菌悬浮液，其可以包括悬浮剂、增溶剂、增稠剂、稳定剂以及防腐剂。术语“肠胃外”意思指不通过消化道但通过例如皮下、肌肉内、脊椎内或静脉内的一些其它途径。本发明的结合物可以在医药载剂中与生理学上可接受的稀释剂一起投与，所述医药载剂例如无菌液体或液体混合物，包括水、生理盐水、右旋糖水溶液以及相关糖溶液、醇(例如乙醇或十六醇)、二醇(例如丙二醇或聚乙二醇)、二甲亚砜、甘油、缩酮(例如2,2-二甲基-153-二氧杂环戊烷-4-甲醇)、醚、聚(乙二醇)400、油、脂肪酸、脂肪酸酯或甘油酯、或乙酰化脂肪酸甘油酯，其中添加或未添加医药学上可接受的界面活性剂(例如皂或清洁剂)、悬浮剂(例如果胶)、卡波姆、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素或羧甲基纤维素、或乳化剂以及其它医药佐剂。
可以用于肠胃外调配物中的油包括石油、动物油、植物油或合成油。油的特定实例包括花生油、大豆油、芝麻油、棉籽油、玉米油、橄榄油、石蜡油以及矿物油。适用于肠胃外调配物中的脂肪酸包括油酸、硬脂酸以及异硬脂酸。油酸乙酯和十四烷酸异丙酯是适合的脂肪酸酯的实例。
适用于肠胃外调配物中的皂包括脂肪碱金属、铵以及三乙醇胺盐，并且适合的清洁剂包括：(a)阳离子型清洁剂，例如卤化二甲基二烷基铵和卤化烷基吡锭；(b)阴离子型清洁剂，例如烷基、芳基以及烯烃磺酸盐、烷基、烯烃、醚以及单酸甘油脂硫酸盐以及磺基丁二酸盐；(c)非离子型清洁剂，例如脂肪胺氧化物、脂肪酸烷醇酰胺以及聚氧乙烯/聚丙烯共聚物；(d)两性清洁剂，例如烷基-β-氨基丙酸盐，和2-烷基-咪唑啉季铵盐；以及(e)其混合物。
肠胃外调配物通常将含有约0.5重量％到25重量％的呈溶液形式的本发明的Ab-L-Y结合物。可以使用防腐剂和缓冲剂。为了使注射部位的刺激最小化或将其消除，所述组合物可以含有亲水-亲脂平衡值(HLB)是约12到约17的一或多种非离子型界面活性剂。所述调配物中的界面活性剂的量通常将在约5重量％到约15重量％范围内。适合的界面活性剂包括聚乙二醇脱水山梨糖醇脂肪酸酯(例如脱水山梨糖醇单油酸酯)和环氧乙烷与由环氧丙烷与丙二醇缩合形成的疏水性基质的高分子量加合物。肠胃外调配物可以呈现在单位剂量或多剂量密封容器(例如安瓿和小瓶)中，并且可以储存在冷冻干燥(冻干)条件下，仅仅需要在使用之前添加例如注射用水的无菌液体赋形剂。可以由此前所述种类的粉末、颗粒以及锭剂制备临时注射溶液和悬浮液。
可注射调配物是根据本发明。所属领域的技术人员熟知用于可注射组合物的有效医药载剂的要求(参见例如制药学和药学实践(Pharmaceutics and Pharmacy Practice),J.B.利平科特公司(Lippincott Company),费城(Philadelphia),宾夕法尼亚州(PA),班克(Banker)和查默斯(Chalmers)编,第238-250页(1982)；和可注射药物的ASHP手册(ASHP Handbook on Injectable Drugs),托塞尔(Toissel),第4版,第622-630页(1986))。
另外，本发明的结合物可以通过与例如乳化基质或水溶性基质的多种基质混合制成用于直肠投与的栓剂。适用于阴道投与的调配物可以子宫托、棉塞、乳膏、凝胶、糊剂、发泡体或除活性成分外含有如所属领域中已知适当的所述载剂的喷雾配方形式呈现。
所属领域的技术人员应了解，除上述医药组合物以外，本发明的结合物可以被调配成包合物，例如环糊精包合物，或脂质体。
剂量
相信本发明的Ab-L-Y结合物适用于治疗免疫疾病或医疗的方法。出于本发明的目的，投与的本发明结合物的量或剂量应该足以历经合理时间范围在个体或动物内实现例如治疗或预防反应。举例来说，本发明结合物的剂量应该从投与时间起在约1分钟到4分钟、1小时到4小时或1周到4周或更长(例如5周到20周或20周以上)的时段内足以刺激cAMP从如本文中所述的细胞中分泌或足以降低哺乳动物的血糖含量、脂肪含量、食物摄入量或体重。在某些实施例中，时段可能甚至更长。剂量将由特定本发明结合物的功效和动物(例如人类)的状况，以及有待治疗的动物(例如人类)的体重来确定。
用于确定投与剂量的许多分析在所属领域中已知。出于本文的目的，可以使用一种分析来确定将投与到哺乳动物的起始剂量，所述分析包含在向哺乳动物(所述哺乳动物所属的一组哺乳动物各自被给与不同剂量的结合物)投与既定剂量的本发明结合物之后比较血糖含量降低的程度。可以通过所属领域中已知的方法(包括例如本文实例章节中所述的方法)分析在投与特定剂量之后血糖含量降低的程度。
本发明结合物的剂量也将由可能伴随特定本发明结合物的投与的任何不良副作用的存在、性质以及程度来确定。通常，主治医生将考虑多种因素，例如年龄、体重、一般健康状况、饮食、性别、将投与的本发明结合物、投药途径以及治疗的病况的严重程度，决定用于治疗各个别患者的本发明结合物的剂量。举例来说并且不希望限制本发明，本发明结合物的剂量可以是每天每千克治疗个体的体重约0.0001g到约1g，每天每千克体重约0.0001g到约0.001g、或每天每千克体重约0.01mg到约1g。
在一些实施例中，医药组合物包含在适用于投与到患者中的纯度水平下的任何本文所揭示的结合物。在一些实施例中，结合物具有至少约90％、约91％、约92％、约93％、约94％、约95％、约96％、约97％、约98％或约99％的纯度水平和医药学上可接受的稀释剂、载剂或赋形剂。在一些方面中医药组合物包含浓度是至少A的本发明结合物，其中A是约0.001mg/ml、约0.01mg/ml、约0.1mg/ml、约0.5mg/ml、约1mg/ml、约2mg/ml、约3mg/ml、约4mg/ml、约5mg/ml、约6mg/ml、约7mg/ml、约8mg/ml、约9mg/ml、约10mg/ml、约11mg/ml、约12mg/ml、约13mg/ml、约14mg/ml、约15mg/ml、约16mg/ml、约17mg/ml、约18mg/ml、约19mg/ml、约20mg/ml、约21mg/ml、约22mg/ml、约23mg/ml、约24mg/ml、约25mg/ml或更高。在一些实施例中，医药组合物包含浓度是至多B的结合物，其中A是约30mg/ml、约25mg/ml、约24mg/ml、约23mg/ml、约22mg/ml、约21mg/ml、约20mg/ml、约19mg/ml、约18mg/ml、约17mg/ml、约16mg/ml、约15mg/ml、约14mg/ml、约13mg/ml、约12mg/ml、约11mg/ml、约10mg/ml、约9mg/ml、约8mg/ml、约7mg/ml、约6mg/ml、约5mg/ml、约4mg/ml、约3mg/ml、约2mg/ml、约1mg/ml或约0.1mg/ml。在一些实施例中，组合物可以含有浓度范围是A mg/ml到B mg/ml(例如约0.001mg/ml到约30.0mg/ml)的结合物。
目标形式
所属领域的一般技术人员将容易地了解，本发明的Ab-L-Y结合物可以任何数目的方式经修饰，以使得本发明结合物的治疗或预防功效通过修饰增加。举例来说，本发明结合物可以直接或间接通过连接子结合到靶向部分。将化合物(例如本文中描述的胰高血糖素结合物)结合到靶向部分的实践在所属领域中已知。参见例如瓦德瓦(Wadhwa)等人,药物靶向杂志(J Drug Targeting),3,111-127(1995)和美国专利第5,087,616号。所属领域的一般技术人员认识到本发明的肽(Ab)上的位点(其对于本发明的肽的功能并非是必需的)是附接连接子和/或靶向部分的理想位点，其限制条件是连接子和/或靶向部分在附接到本发明的肽(Ab)时不会干扰本发明的肽的功能。
控制释放调配物
或者，可以将本文所述的胰高血糖素结合物改质成储槽形式，以使得本发明结合物释放到所投与的身体内的方式是根据在体内的时间和位置受控制(参见例如美国专利第4,450,150号)。本发明结合物的储槽形式可以是例如包含本发明结合物和多孔或无孔材料(例如聚合物)的可植入组合物，其中本发明结合物由材料和/或无孔材料的降解囊封或在整个材料和/或无孔材料的降解中扩散。随后将储槽植入到体内所需位置并且本发明结合物以预定速率从植入物中释放。
在某些方面中，将医药组合物改质以具有任何类型的体内释放概况。在一些方面中，医药组合物是立即释放、控制释放、持续释放、延长释放、延迟释放或两相释放调配物。调配肽或结合物以用于控制释放的方法在所属领域中已知。参见例如钱等人,医药学杂志(J Pharm)374：46-52(2009)和国际专利申请公开案第WO 2008/130158号、第WO2004/033036号、第WO2000/032218号以及第WO 1999/040942号。
本发明的组合物可以进一步包含例如微胞或脂质体，或一些其它囊封形式，或可以延长释放形式投与以提供延长的储存和/或传递作用。可以根据任何方案投与所揭示的医药调配物，所述方案包括例如每日(每日1次、每日2次、每日3次、每日4次、每日5次、每日6次)、每两日、每三日、每四日、每五日、每六日、每周、每两周、每三周、每月或每两月。
试剂盒
可以根据一个实施例提供本发明的Ab-L-Y结合物作为试剂盒的部分。因此，在一些实施例中，提供用于将Ab-L-Y结合物投与到需要其的患者中的试剂盒，其中所述试剂盒包含如本文中所述的Ab-L-Y结合物。
在一个实施例中，试剂盒具备用于将Ab-L-Y结合物组合物投与到患者中的装置，例如针筒针、笔形装置、喷射注射器或其它无针注射器。试剂盒可以替代地或另外包括一或多种容器，例如，小瓶、管、瓶、单腔或多腔预填充针筒、滤筒、输注泵(外部或可植入)、喷射注射器、预填充笔形装置等等，其任选地含有呈冻干形式或水溶液形式的胰高血糖素结合物。在一些实施例中，试剂盒包含使用说明书。根据一个实施例，试剂盒的装置是气雾剂分配装置，其中将组合物预先包装在气雾剂装置内。在另一实施例中，试剂盒包含针筒和针，并且在一个实施例中将无菌胰高血糖素组合物预先包装在针筒内。
在一个实施例中，本发明提供一种式(I)：Ab-L-Y(I)的化合物；其中Ab包含抗前列腺特异性膜抗原(αPSMA)抗体或其片段，其进一步包含非天然编码氨基酸；L包含连接子、连接基团或键；Y包含核受体配体；并且其中L通过所述非天然编码氨基酸和L之间的共价键结合到Ab。在一些实施例中，本发明提供一种式(I)：Ab-L-Y的化合物；其中Y是拮抗剂。在另一实施例中，本发明提供一种式(I)：Ab-L-Y的化合物；其中Y是抗雄激素分子。在一些实施例中，本发明提供一种式(I)：Ab-L-Y的化合物；其中L是可裂解、非可裂解或可降解连接子。在另一实施例中，本发明提供一种式(I)：Ab-L-Y的化合物；其中L在细胞内可裂解或可降解。在一些实施例中，本发明提供一种式(I)：Ab-L-Y的化合物；其中非天然编码氨基酸包含选自酮和叠氮化物的官能团。
提供以下实例仅仅为了说明本发明并且不以任何方式限制其范围。
实例
实例1：化合物1的合成
1.显示在图8中的化合物1的详细合成
1a.化合物1-3的合成
在室温下向地塞米松1-1(0.4g，1.02mmol)和N,N'-二丁二酰亚胺基碳酸酯(0.4g，1.33mmol)于DCM(4ml)和THF(4ml)中的混合物中添加DIEA(0.36ml，2.04mmol)。将混合物在室温下搅拌过夜。将混合物浓缩并且通过柱色谱法将粗产物纯化。获得0.13g呈白色固体状的1-3(24％)。LCMS m/z＝534[M+H]+
1b.化合物1-7的合成
在0℃下向1-4(0.3g，0.6mmol)、1-5(0.12g，0.66mmol)以及EDC(0.2g，1.2mmol)于DMF(6ml)中的混合物中添加1N NaHCO3(1.8mmol)溶液。将混合物在室温下搅拌过夜。用EtOAc(3×30ml)萃取混合物，用0.5M HCl和卤水洗涤混合物。用无水MgSO4干燥有机层。将有机层过滤并且在减压下浓缩以得到呈白色固体状的产物1-6。
将1-6(0.1g)和4N HCl于二噁烷(1ml)中的混合物在室温下搅拌1小时。将混合物在减压下浓缩以得到呈白色固体状的产物1-7。在不进行进一步纯化的情况下使用产物。LCMS m/z＝553[M+H]+
1c.化合物1-9的合成
在室温下向1-3(0.1g，0.18mmol)和1-7(99.8mg，0.18mmol)于DMF(3ml)中的混合物中添加DIEA(0.16ml，0.9mmol)。将混合物在室温下搅拌过夜。通过制备型HPLC将粗产物纯化以得到65mg 1-8。使其溶解于THF(1ml)中并且在室温下添加Et2NH。将混合物在室温下搅拌2小时并且将其在减压下浓缩以得到呈白色固体状的产物1-9。在不进行进一步纯化的情况下使用产物。LCMS m/z＝749[M+H]+
1d.化合物1-12的合成
在室温下向1-9(22mg，0.029mmol)和1-10(16.4mg，0.032mmol)于DMF(3ml)中的混合物中添加DIEA(0.16ml，0.9mmol)。将混合物在室温下搅拌4小时。通过制备型HPLC将粗产物纯化以得到15mg 1-11。LCMS m/z＝1142[M]+
使1-11溶解于DMF(1ml)中并且在室温下添加NH2NH2(6.3mg)。将混合物在室温下搅拌1.5小时并且将其在减压下浓缩。通过制备型HPLC将粗产物纯化。获得3mg呈白色固体状的1-12。LCMS m/z＝1012[M]+
实例2：化合物2的合成
2.显示在图9中的化合物2的详细合成
2a.化合物2-2的合成
在室温下向1-3(0.1g，0.19mmol)和2-氨乙基氨基甲酸叔丁脂(30g，0.19mmol)于乙腈(2ml)中的混合物中添加DIEA(0.098ml，0.56mmol)。将混合物在室温下搅拌过夜。将白色沉淀过滤并且用乙醚洗涤以得到呈白色固体状的产物2-1。
将2-1(0.1g)和4N HCl于二噁烷(1ml)中的混合物在室温下搅拌1小时。将混合物在减压下浓缩以得到呈白色固体状的产物2-2。在不进行进一步纯化的情况下使用产物。LCMS m/z＝479[M+H]+
2b.化合物2-4的合成
在室温下向2-2(0.09g，0.188mmol)和Fmoc-Val-Cit-PAB-PNP(0.159g，0.21mmol)于DMF(1ml)中的混合物中添加DIEA(0.16ml，0.94mmol)。将混合物在室温下搅拌过夜。通过HPLC将粗产物纯化以得到0.1g呈白色固体状的2-3。
在室温下向2-3(67mg，0.061mmol)于THF(1ml)中的混合物中添加Et2NH。将混合物在室温下搅拌2小时并且将其在减压下浓缩并且用乙醚洗涤。在不进行进一步纯化的情况下使用产物2-4。LCMS m/z＝884[M]+
2c.化合物2-6的合成
在0℃下向2-4(50mg，0.057mmol)和NaOAc(36.7mg，0.45mmol)于MeOH(3ml)中的混合物中添加2-氧乙基氨基甲酸(9H-芴-9-基)甲酯(19mg，0.068mmol)。将混合物在0℃下搅拌0.5小时。添加NaCNBH3(9.2mg，0.15mmol)。将混合物在0℃下再搅拌15分钟并且历经4小时使其升温到室温。将反应混合物浓缩并且通过HPLC纯化成呈白色固体状的2-5。
在室温下向2-5(25mg，0.022mmol)于THF(1ml)中的混合物中添加Et2NH(31.8mg，0.44mmol)。将混合物在室温下搅拌2小时并且将其在减压下浓缩并且用乙醚洗涤。在不进行进一步纯化的情况下使用产物2-6。LCMS m/z＝927[M]+
2d.化合物2-7的合成
在室温下向2-6(14mg，0.015mmol)和2-(环辛-2-炔氧基)乙酸全氟苯酯(5.2mg，0.015mmol)于DMF(1ml)中的混合物中添加DIEA(13μl，0.075mmol)。将混合物在室温下搅拌过夜。通过HPLC将粗产物纯化以得到4mg呈白色固体状的2-7。LCMSm/z＝1091[M]+
实例3：化合物3的合成
3.显示在图10中的化合物3的详细合成。
3a.化合物3-1的合成
向化合物3(600mg，1.125mmol)于0.5mL DMF中的溶液中添加甲基(2-(甲氨基)乙基)氨基甲酸叔丁酯(127mg，0.675mmol)。将所得溶液在室温下搅拌2小时。用EtOAc稀释反应混合物并且用H2O、卤水洗涤，用Na2SO4干燥，随后浓缩至干燥。通过急骤柱色谱将残余物纯化以得到170mg化合物3-1。MS(ESI)m/z 607[M+H].
3b.化合物3-2的合成
用DCM中的50％TFA处理化合物3-1(170mg)。将反应物浓缩以在30min之后干燥。在不进行进一步纯化的情况下在下一步骤中直接使用产物。
3c.化合物3-3的合成
向化合物3-3(0.28mmol)于1.5mL DMF中的溶液中添加Fmoc-Val-Cit-PAB-OPNP(215mg，0.28mmol)、HOBt(21.4mg，0.14mmol)以及DIEA(99μl，0.56mmol)。将所得溶液在室温下搅拌2小时。通过HPLC将反应混合物纯化以得到270mg化合物3-3。MS(ESI)m/z 912[M+H].
3d.化合物3-4的合成
使化合物3-3(270mg)溶解于15mL THF和2mL DMF中。添加5mL二乙胺以得到澄清溶液。在1小时内完成反应。将反应混合物浓缩并且通过HPLC纯化以得到180mg化合物3-4。
3e.化合物3-5的合成
在0℃下向化合物3-4(180mg，0.1974mmol)于1.5mL MeOH中的溶液中添加NaOAc(164mg，2mmol)，随后添加2-氧乙基氨基甲酸(9H-芴-9-基)甲基甲酯(59mg，0.2mmol)。将所得溶液在0℃下搅拌30min。在0℃下添加11mg NaBH3CN。将反应混合物在0℃下搅拌30min并且在室温下搅拌1小时。通过HPLC将粗产物纯化以得到150mg化合物3-5。MS(ESI)m/z 1192[M+H]
3f.化合物3-6的合成
使化合物3-5(150mg)溶解于15mL THF和2mL DMF中。添加5mL二乙胺以得到澄清溶液。在1小时内完成反应。将反应混合物浓缩并且通过HPLC纯化以得到110mg化合物3-6。MS(ESI)m/z 969[M+H]
3g.化合物3-7的合成
在0℃下向化合物3-6(110mg，0.114mmol)于1.5mL MeOH中的溶液中添加NaOAc(93.5mg，1.14mmol)，随后添加2-氧乙基氨基甲酸(9H-芴-9-基)甲酯(32mg，0.114mmol)。将所得溶液在0℃下搅拌30min。在0℃下添加7mg NaBH3CN。将反应混合物在0℃下搅拌30min并且在室温下搅拌1小时。通过HPLC将粗产物纯化以得到40mg化合物3-7。MS(ESI)m/z 1235[M+H]
3h.化合物3-8的合成
使化合物3-7(40mg)溶解于15mL THF和2mL DMF中。添加5mL二乙胺以得到澄清溶液。在1小时内完成反应。将反应混合物浓缩并且通过HPLC纯化以得到12mg化合物3-8。MS(ESI)m/z 1012[M+H],507[M+2H]
3i.化合物3-9的合成
向化合物3-8(12mg)于1mL DMF中的溶液中添加2-(环辛-2-炔氧基)乙酸全氟苯酯(4.5mg)。将反应混合物在室温下搅拌2小时并且通过HPLC纯化以得到13mg化合物3-9。MS(ESI)m/z 1177[M+H],589[M+2H].
实例4：化合物4的合成
4.显示在图11中的化合物4的详细合成。
4a.化合物4-2的合成
用4-DMAP(82mg，0.67mmol)处理FK506(140mg，0.17mmol)于二氯甲烷(4mL)中的反应混合物。在-78℃下(干冰+丙酮浴)缓慢添加三光气(20mg)于二氯甲烷(2mL)中的溶液。将反应混合物在-78℃下搅拌1小时。在-78℃下缓慢添加在二氯甲烷(1.5mL)中的化合物4-1(45mg，0.2mmol)。在添加之后，将反应物在-78℃下搅拌1小时随后逐渐升温到室温。用1N HCl处理反应混合物以将pH调节为2。通过制备型HPLC将反应混合物纯化以得到35mg化合物4-2。MS(ESI)m/z 1051[M+H]
4b.化合物4-4的合成
用活性酯4-3(6.96mg 0.02mmol)和DIEA(2.4uL)处理化合物4-2(11mg)于DMF(1mL)中的反应混合物。将反应物在0℃下搅拌1小时随后升温到室温。将反应混合物调节为pH＝2并且通过制备型HPLC纯化以得到9.1mg化合物4-4。MS(ESI)m/z1215[M+H]
实例5：化合物5的合成
5.显示在图12中的化合物4的详细合成。
5a.化合物5-2的合成
用4-DMAP(82mg，0.67mmol)处理FK506(140mg，0.17mmol)于二氯甲烷(4mL)中的反应混合物。在-78℃下(干冰+丙酮浴)缓慢添加三光气(20mg，0.051mmol)于二氯甲烷(2mL)中的溶液。将反应混合物在-78℃下搅拌1小时。在-78℃下缓慢添加在二氯甲烷(1.5mL)中的化合物5-1(45mg，0.2mmol)。在添加之后，将反应物在-78℃下搅拌1小时随后逐渐升温到室温。用1N HCl处理反应混合物以将pH调节为2。通过制备型HPLC将反应混合物纯化以得到78.3mg化合物5-2。MS(ESI)m/z 1375[M+H]
5b.化合物5-3的合成
用活性酯(8mg和6mg两份)和DIEA(11.4μL)处理化合物5-2(34.4mg，0.023mmol)于DMF(1mL)中的反应混合物。将反应物在0℃下搅拌1小时，随后升温到室温。将反应混合物调节为pH＝2并且通过制备型HPLC纯化以得到11.1mg化合物5-3。MS(ESI)m/z 1539[M+H]
实例6：化合物6的合成
6.显示在图13中的化合物6的详细合成.
6a.化合物6-2的合成
在室温下向达沙替尼6-1(0.1g，0.20mmol)和N,N'-二丁二酰亚胺基碳酸酯(0.102g，0.41mmol)于DCM(8ml)中的混合物中添加DIEA(0.11ml，0.61mmol)。将混合物在室温下搅拌过夜。将混合物浓缩并且通过柱色谱法将粗产物纯化以得到呈白色固体状的6-2。LCMS m/z＝629[M]+
6b.化合物6-5的合成
在室温下向6-2(50mg，0.079mmol)和6-3(29.6mg，0.087mmol)于DCM(5ml)中的混合物中添加DIEA(0.041ml，0.24mmol)。将混合物在室温下搅拌过夜。通过HPLC将粗产物纯化以得到呈白色固体状的产物6-4。(56％)LCMS m/z＝852[M]+
使6-4(38mg，0.045mmol)溶解于DMF(1ml)中并且在室温下添加NH2NH2(14.4mg)。将混合物在室温下搅拌4小时并且将其在减压下浓缩。通过制备型HPLC将粗产物纯化。获得8mg呈白色固体状的6-5。LCMS m/z＝722[M]+
实例7：αPSMA-抗雄激素结合物72h前列腺癌细胞系活力研究
在前列腺癌细胞系LNCaP和MDA-PCa-2b上测试αPSMA-抗雄激素结合物的抗肿瘤功效。培养用作阴性对照的两个前列腺癌细胞系和PC-3细胞，随后用αPSMA-抗雄激素结合物、单独的抗体、单独的抗雄激素化合物处理并且在处理后72小时使用同仁(Dojindo)细胞计数试剂盒-8(基于WST-8)测量细胞活力。
实例8：αPSMA-抗雄激素结合物的人类临床试验
用于前列腺癌治疗的αPSMA-抗雄激素结合物的安全性和/或功效的人类临床试验
目标：比较投与包含αPSMA-抗雄激素结合物的组合物的安全性和药物动力学。
研究设计：这项研究将是前列腺癌患者中的I期、单中心、开放标记、随机化剂量递增研究，接着是II期研究。患者应该在开始进入研究之前尚未暴露于αPSMA-抗雄激素结合物。患者在试验开始的2周内必须未接受对其癌症的治疗。治疗包括使用化学治疗、造血生长因子以及生物治疗，例如单克隆抗体。患者必须已经从与先前治疗相关的所有毒性恢复(到0级或1级)。针对安全性评估所有个体，并且如期收集所有血液收集物以用于药物动力学分析。所有研究都是在机构伦理委员会(institutional ethicscommittee)批准和患者同意的情况下进行。
I期：患者在每个28天周期的第1、8和15天接受静脉内αPSMA-抗雄激素结合物。可以基于如在下文中概述的评估针对毒性保持或修改αPSMA-抗雄激素结合物的剂量。在不存在不可接受的毒性的情况下每28天重复治疗。3-6名患者的群体接收递增剂量的αPSMA-抗雄激素结合物直到确定αPSMA-抗雄激素结合物的最大耐受剂量(MTD)。MTD定义为在3位患者中的2位或6位患者中的2位经历剂量限制毒性之前的剂量。根据国家癌症研究所(NCI)不良事件的常用术语(CTCAE)版本3.0(2006年8月9日)设定的定义和标准测定剂量限制毒性。
II期：患者以I期中测定的MTD接受与I期中相同的αPSMA-抗雄激素结合物。在不存在疾病进展或不可接受的毒性的情况下每4周重复治疗，持续2-6个疗程。在完成研究治疗的2个疗程之后，实现完整或部分反应的患者可以再接受4个疗程。在完成研究治疗的6个疗程之后持续超过2个月维持稳定疾病的患者可以在疾病进展时再接受6个疗程(假如其满足初始适用性标准)。
血液采样：在投与αPSMA-抗雄激素结合物之前和之后，通过直接静脉穿刺连续抽取血液。在给药之前约10分钟时和在给药之后大约以下时间时获得用于测定血清浓度的静脉血液样品(5mL)：第1、8和15天。将每份血清样品分成两份等分试样。在-20℃下储存所有血清样品。在干冰上运送血清样品。
药物动力学：患者在开始治疗之前和在第1、8和15天时经历用于药物动力学评估的血浆/血清样品收集。使用BIOAVL软件的最新版本在数字设备公司(Digital EquipmentCorporation)VAX 8600计算机系统上通过模型独立方法计算药物动力学参数。测定以下药物动力学参数：峰值血清浓度(Cmax)；到达峰值血清浓度的时间(tmax)；通过使用线性梯形规则计算从零时到最后一次血液采样时间(AUC0-72)在浓度-时间曲线下的面积(AUC)；以及从消除速率常数计算出的最终消除半衰期(t1/2)。消除速率常数是通过线性浓度对数-时间曲线图的终末线性区域中连贯数据点的线性回归来估算的。计算每种治疗的药物动力学参数的平均值、标准偏差(SD)以及变异系数(CV)。计算参数平均值的比(保存的调配物/非保存的调配物)。
患者对组合疗法的反应：通过用x射线、CT扫描以及MRI显像评估患者反应，并且在开始研究之前和在第一周期结束时进行显像，并且每四周或在后续循环结束时进行额外显像。基于癌症类型和可行性/可用性选择显像模式，并且将相同显像模式用于类似癌症类型以及每个患者的整个研究过程中。使用RECIST标准测定反应速率。(特雷斯(Therasse)等人,国家癌症学会杂志(J.Natl.Cancer Inst.)2000年2月2日；92(3):205-16；http://ctep.cancer.gov/forms/TherasseRECISTJNCI.pdf)。患者也经历癌症/肿瘤活组织检查以通过流动式细胞测量术、蛋白质印迹法以及IHC评估祖细胞癌细胞表型和克隆源性生长中的变化，并且通过FISH评估细胞遗传学中的变化。在完成研究治疗之后，定期追踪患者4周。
针对核受体活性的分析在所属领域中已知。核受体活性分析包括(但不限于)生命技术(Life Technologies)TRαDA(分裂停滞)细胞并且TRα-UAS-bla HEK293T细胞含有与稳定整合在UAS-bla HEK 293T细胞系中的GAL4的DNA结合域融合的人类甲状腺激素受体α(TRα)的配体结合域(LBD)。在上游活化序列(UAS)的转录控制下UAS-bla HEK 293T细胞稳定表达β-内酰胺酶报导基因。当激动剂结合到GAL4(DBD)-TRα(LBD)融合蛋白的LBD时，所述蛋白结合到UAS，导致β-内酰胺酶的表达。分裂停滞(DA)细胞可以两种配置获得：分析试剂盒(其包括细胞和足够底物以分析1×384孔板)，和足以分析10×384孔板的一管细胞。使用丝裂霉素C的低剂量处理，DA细胞的分裂停滞不可逆，并且其无明显毒性或细胞信号转导的改变。
TRα-UAS-bla HEK 293T细胞含有与稳定整合在UAS-bla HEK 293T细胞系中的GAL4的DNA结合域融合的人类甲状腺激素受体α(TRα)的配体结合域(LBD)。在上游活化序列(UAS)的转录控制下UAS-bla HEK 293T细胞稳定表达β-内酰胺酶报导基因。当激动剂结合到GAL4(DBD)-TRα(LBD)融合蛋白的LBD时，所述蛋白结合到UAS，导致β-内酰胺酶的表达。针对T3甲状腺激素的Z'和EC50浓度TRα-UASbla HEK 293T 293细胞在功能上得到证实；TRβ-UAS-bla HEK293T细胞含有与稳定整合在UASbla HEK 293T细胞系中的GAL4的DNA结合域融合的人类甲状腺激素受体β(TRβ)的配体结合域(LBD)。在上游活化序列(UAS)的转录控制下UAS-bla HEK 293T细胞稳定表达β内酰胺酶报导基因。当激动剂结合到GAL4(DBD)-TRβ(LBD)融合蛋白的LBD时，所述蛋白结合到UAS，导致β-内酰胺酶的表达。分裂停滞(DA)细胞可以两种配置获得：分析试剂盒(其包括细胞和足够底物以分析1×384孔板)，和足以分析10×384孔板的一管细胞；和精选人类核激素受体siRNA库(Select Human Nuclear Hormone ReceptorsiRNA Library)V4，以及商业上可获得的许多其它生物化学核受体分析和基于细胞的核受体报导子分析。
应了解，本文中所述的实例和实施例仅仅出于说明目的，并且将由所属领域的技术人员提出根据所述实例和实施例的各种修改或改变，并且所述修改和改变都将包括在本申请案的精神和范围以及所附权利要求书的范围内。本申请案中引用的所有出版物、专利、专利申请案和/或其它文献都以全文引用的方式并入本文中以用于所有目的，引用的程度就如同个别地指示将各个别出版物、专利、专利申请案和/或其它文献以引用的方式并入以用于所有目的一样。

Claims (6)

1.一种式(I)化合物：
其中Y包含抗前列腺特异性膜抗原(抗PSMA)抗体或其片段，其进一步包含非天然编码氨基酸；
L包含连接子、连接基团或键；
并且其中L通过在所述非天然编码氨基酸与L之间的共价键结合到Ab。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中Y是拮抗剂。
3.根据权利要求2所述的化合物，其中Y是抗雄激素分子。
4.根据权利要求1所述的化合物，其中L是可裂解、非可裂解或可降解连接子。
5.根据权利要求1所述的化合物，其中L可细胞内裂解或降解。
6.根据权利要求1所述的化合物，其中所述非天然编码氨基酸包含选自酮和叠氮化物的官能团。
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