CN105188766A - 生物活性分子、其偶联物及治疗用途 - Google Patents

生物活性分子、其偶联物及治疗用途 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于共价连接生物活性分子和配体的连接体化合物。所公开的化合物还涉及生物活性分子和配体偶联物，其中所述生物活性分子通过连接体与配体连接。本发明还提供包括生物活性分子-配体偶联物的组合物、使用所述偶联物或组合物来改变异常细胞生长的方法和治疗方法。

Description

生物活性分子、其偶联物及治疗用途
技术领域
本发明提供了配体-生物活性分子偶联物，其中所述配体与生物活性分子通过连接体(linker)化合物相连接。本发明还提供了用于各种治疗应用的药物组合物中的偶联化合物。
发明背景
增殖性疾病具有异常细胞的不受控生长和扩散的特点。如果扩散不受控制，它会导致死亡。异常增殖(例如，癌症)是由外部因素(例如，烟草、化学品、辐射和感染性生物体)和内部因素(遗传突变、免疫系统条件、由代谢发生的突变)引起的。这些致病因素可以共同作用或依次作用而引发或促进异常增殖。癌症通过手术、放疗、化疗、激素和免疫疗法进行治疗。然而，对更有效的抗增殖药物仍有需求。
理想的抗增殖治疗能够对肿瘤细胞靶向输送高细胞毒性剂，并将使正常细胞不受影响。传统的化疗治疗，以美登素为例，由于该药物对非癌细胞的作用所引起的毒副作用而受限。对靶向给药已经尝试了各种方法，包括使用肿瘤靶向探针(诸如抗体或生长因子)与毒素的偶联物，所述毒素如假单胞菌、白喉毒素，其阻止蛋白质和细胞的合成。然而，由于偶联物的非人成分，其副作用包括免疫系统的反应。此外，由于通过肾脏过滤及示意性降解从循环中消除、被网状内皮系统(RES)吸收、和在非靶向的器官和组织中的累积，使得药物偶联物的半衰期受限。
另一种方法使用被动药物载体(诸如聚合物、脂质体和聚合物胶束)以利用肿瘤组织血管内皮的高渗透性。由于渗透性增强和保留机制，高分子药物和大分子积累在实体瘤内。然而，使用这种靶向递送的障碍包括快速清除血液中的外来粒子，以及获得高度标准化，药学上可接受的药物输送系统的技术障碍，所述药物输送系统对结合肿瘤细胞具有必要的特异性和选择性。
因此，对靶向抗增殖化合物存在需要。
发明内容
本发明涉及由以下结构式(I)所表示的偶联化合物：
其中：
L不存在或是配体；
进一步其中：
当L是配体时，L能够结合细胞或细胞群；
a是从1到10的整数；
Z2和Z1各自独立不存在或是间隔基；
D是生物活性分子；
A是天然或非天然氨基酸、或包括2-20个氨基酸的肽；
W不存在，或是-O-、-S-、-CR5R6-、-NR4-；
进一步其中：R4、R5和R6各自独立是H、或具有取代基或不具有取代基的：烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、或杂环基；
X不存在，或是芳基、杂芳基、环烷基、杂环基，其中芳基、杂芳基、环烷基和杂环基可选地具有取代基；和
Y不存在，或是间隔基。
本发明还提供了由以下结构式(V)表示的连接体生物活性化合物：
Z2-A-W-X-Y-Z1-D(v)
其中：
Z2和Z1各自独立不存在或是间隔基；
D是生物活性分子；
A是天然或非天然氨基酸、或包括2-20个氨基酸的肽；
W不存在，或是-O-、-S-、-CR5R6-、-NR4-；
进一步其中：R4、R5和R6各自独立是H，或具有取代基或不具有取代基的：烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、或杂环基；
X不存在，或是芳基、杂芳基、环烷基、杂环基，其中芳基、杂芳基，环烷基和杂环基可选地具有取代基；和
Y不存在，或是间隔基。
本发明还提供了由以下结构式(VI)表示的连接体。
在一实施方案中，由式(VI)表示连接体化合物：
Z2-A-W-X-Y-Z1(VI)
其中：
Z2和Z1各自独立不存在或是间隔基；
A是天然或非天然氨基酸、或包括2-20个氨基酸的肽；
W不存在，或是-O-、-S-、-CR5R6-、-NR4-；
X不存在，或是芳基、杂芳基、环烷基、杂环基，其中芳基、杂芳基、环烷基和杂环基可选地具有取代基；
Y不存在，或是
其中A1、A3、R1和R3各自独立地是不存在、氨基酸、包括2-20个氨基酸的肽、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1-、-C(＝O)-O-(CHx)p1-、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-S-C(＝S)-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-NR4-,其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基；
A4和A5各自独立是-O-、-S-、-NR18-、-CR5R6-；
R17选自由O、S、NR18、CR5R6构成的组；
R18选自由H、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基和酰基构成的组，其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基和酰基可选地具有取代基；
R4、R5、R6和R8各自独立是H,或具有取代基或不具有取代基的：烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、或杂环基；
p1、p2和p3各自独立是0或1-100的整数；和
x是0、1或2。
在一方面，本发明提供了具有式(VI)的化合物，其中Z2由以下结构式表示：
-Z2A-Z2B-Z2C-Z2D-,
其中：
Z2A、Z2B、Z2C和Z2D各自独立不存在，或是氨基酸、包括2-20个氨基酸的肽、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1、-C(＝O)-O-(CHx)p1、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-N(R4)、-O-C(＝S)-N(R4)-、-C(＝S)-N(R4)-、-N＝C＝S、-N＝C＝O、
其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基，且R4、R5、R6和R8各自独立是H,或具有取代基或不具有取代基的：烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基和杂环基。
本发明还涉及药物组合物，其包括：治疗有效量的具有式(I)的化合物或其药学上可接受的盐，以及一种或多种药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂。
本发明还提供了减少、延缓或阻止异常细胞生长的方法，其包括使具有式(I)的化合物(具有足以延缓、减少或阻止异常细胞生长的量)与异常细胞相接触，并且其中所述异常细胞生长被延缓，减少或阻止。
本发明还提供了杀死细胞的方法，其包括使具有式(I)的化合物(具有足以杀死细胞的量)与细胞相接触，并且其中所述细胞被杀死。
本发明还提供了对患有医学病症的个体的医学病症治疗方法，其包括将有效量的组合物施用至个体，所述组合物包含具有式(I)的化合物。
本发明还提供了在有需要的个体内减少肿瘤尺寸、阻止肿瘤尺寸增加、减少肿瘤增殖、或防止肿瘤增殖的方法，其包括将有效量的组合物施用至个体以减少肿瘤尺寸、阻止肿瘤尺寸增加、减少肿瘤增殖、或防止肿瘤增殖，其中所述组合物包括具有式(I)的化合物。
本发明还涉及由式(V)表示的前体生物活性分子-连接体化合物。具有式(V)的化合物为具有式(I)的偶联化合物提供了结构单元。此外，所述具有式(V)的化合物可以作为组合物、药物组合物及其药学上可接受的盐被提供。
本发明进一步包括所述组合物中的任一组合物在制造用于治疗、预防和/或改善医学病症的药剂中的用途，所述组合物包括具有式(I)的化合物和/或药物制剂。
本发明进一步包括所述组合物中的任一组合物在制造用于治疗、预防和/或改善肿瘤的药剂中的用途，所述组合物包括具有式(I)的化合物和/或药物制剂。
附图说明
图(1-8)描述了细胞活力(cellviability)试验的结果，在该试验中，各种癌细胞系在体外生长并且经过所示的抗体、游离药物或抗体-药物偶联物的连续稀释液处理。存活百分比根据实施例14中阐述的方法来确定。
图1A显示经过化合物2、偶联到化合物3的同种型对照抗体(“同种型对照-3”)、偶联到化合物3的抗PSMA抗体(“PSMA-3”)、以及未偶联的抗PSMA抗体(“PSMA”)处理后的C4-2细胞(前列腺癌细胞系)的细胞活力结果。
图1B显示经过化合物6、偶联到化合物7的同种型对照抗体(“同种型对照-7”)、偶联到化合物7的抗PSMA抗体(“PSMA-7”)、以及未偶联的抗PSMA抗体(“PSMA”)处理后的C4-2细胞(前列腺癌细胞系)的细胞活力结果。
图1C显示经过化合物25、偶联到化合物21的同种型对照抗体(“同种型对照-21”)、偶联到化合物21的抗PSMA抗体(“PSMA-21”)、以及未偶联的抗PSMA抗体(“PSMA”)处理后的C4-2细胞(前列腺癌细胞系)的细胞活力结果。
图2显示了经过化合物6、偶联到化合物7的同种型对照抗体(“同种型对照-7”)、偶联到化合物7的抗STEAP1抗体(“STEAP1-7”)、以及未偶联的抗STEAP1抗体(“STEAP1”)处理后的PC3/hSTEAP1细胞(表达外源hSTEAP1的前列腺癌细胞系)的细胞活力结果。
图3显示了经过化合物6、偶联到化合物7的同种型对照抗体(“同种型对照-7”)、偶联到化合物7的抗PRLR抗体(“PRLR-7”)、以及未偶联的抗PRLR抗体(“PRLR”)处理后的T47D细胞(乳腺癌细胞系)的细胞活力结果。
图4显示了经过化合物6、偶联到化合物7的同种型对照抗体(“同种型对照-7”)、偶联到化合物7的抗EGFRvIII抗体(“EGFRvIII-7”)、以及未偶联的抗EGFRvIII抗体(“EGFRvIII”)处理后的HEK293/hEGFRvIII细胞(表达外源hEGFRvIII的HEK293细胞)的细胞活力结果
图5显示了经过化合物6、偶联到化合物7的同种型对照抗体(“同种型对照-7”)、偶联到化合物7的抗EGFRvIII抗体(“EGFRvIII-7”)、以及未偶联的抗EGFRvIII抗体(“EGFRvIII”)处理后的MMT/hEGFRvIII细胞(表达外源hEGFRvIII的MMT细胞)的细胞活力结果。
图6显示了经过化合物6、偶联到化合物7的同种型对照抗体(“同种型对照-7”)、偶联到化合物7的抗EGFRvIII抗体(“EGFRvIII-7”)、以及未偶联的抗EGFRvIII抗体(“EGFRvIII”)处理后的U251/hEGFRvIII细胞(表达外源hEGFRvIII的U251细胞)的细胞活力结果。
图7，板A和B分别显示了经过化合物6、27、29和31(均为未偶联的)处理的HEK293和U87MG细胞的细胞活力结果。
图8，板A-E分别显示了经过化合物6、9、33和35(均为未偶联的)处理的HEK293、U251、C4-2、PC3和MMT细胞的细胞活力结果。
具体实施方式
在下列说明中对某些实施方案做出的引用被认为仅是对公开内容原理的说明。此外，由于大量的修改和更改对本领域技术人员来说将是显而易见的，因此其没有试图限制公开内容至本文中描述的示出的精确构造和过程。因此，所有适当的修改及其等同物可以落入本公开的范围内，并由所附的权利要求限定。
当在本说明书中以及在以下列权利要求中使用词语“包括”、“含有”、“包含”、“具有”(“comprise”、“comprising”、“include”和“including”)时，其意旨于指定所述的特征、整数、组件或步骤的存在，但它们不排除其一个或多个额外特征、整数、组件或步骤的存在或增加。
在本发明任意实施方案中所用的一般术语可以被定义如下；然而，所述的含义不应被解释为限制术语本身的范围。
本文所用的术语“偶联物”是指具有配体、连接体和生物活性分子的化合物。示例性的例子包括具有式(Ⅰ)、(Ⅲ)和(Ⅳ)的化合物。
本文所用的术语“间隔基”是指用于将配体从生物活性分子进行空间分开以及允许细胞内连接体分解代谢的连接体的化学结构单元。间隔基可以由Z1和Z2表示。
本文所用的术语“大环内酯”是指具有大环内酯环的任意生物活性分子。
本文所用的术语“烷基”是指具有通式CnH2n+1的烃基。烷基的例子包括：甲基、乙基、1-丙基、2-丙基、1-丁基等。典型的烷基具有从1到10个碳原子、1到9个碳原子、1到8个碳原子、1到7个碳原子、1到6个碳原子、1到5个碳原子、1到4个碳原子、1到3个碳原子、1到2个碳原子或1个碳原子。
本文所用的术语“芳基”是指通常有6到18个碳原子的一价或多环芳香烃。芳基的例子包括苯基(如苯)、取代的苯、萘、蒽、茚基、四氢萘基等。
本文所用的术语“烯基”是指具有两个或多个碳原子的脂肪族直链或支链的一价烃基，其至少有一个位点不饱和。烯基有通式R2C＝CR2。烯基的例子包括：乙烯基(ethylenyl)、乙烯基(vinyl)、烯丙基等等。
本文所用的术语“炔基”是指包含三键的一价脂肪族烃基。典型的炔基具有2个到20个碳原子(并且包括至少一个三键)。烯基的例子包括乙炔基、丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、1-戊炔基、己炔基等。
本文所用的术语“环烷基”是指一价饱和碳环基。典型的环烷基是3-7元单环基。环烷基的一个例子是环己基。
本文所用的术语“杂芳基”是指5或6元环的一价芳香基。杂芳基包括具有多达5-18个碳原子的稠环系统(至少一个必须为芳族的)，其含有一个或多个独立选自氮、硫或氧的杂原子。例证型杂芳基是吡啶基、三唑基、呋喃基、吡嗪基、噻吩基、异恶唑基、吲唑基、呋吖基、苯并噻唑基，喹唑啉基和呋喃并吡啶基。
本文所用的术语“杂环基”是指通常具有3-18个碳原子的饱和或部分饱和的碳环基，其中至少一个环原子是选自氮，氧，磷和硫的杂原子。例如，杂环基可能是单环或二环。杂环基的例子是吡咯烷基(pyrolidinyl)、四氢呋喃基、二氢吡喃基、噻噁烷基(thioxanyl)，2H-吡喃基、二噁烷基、二噻烷基、哌啶基等。
本文所用的短语“药学上可接受的盐”是指本文所描述的偶联化合物的有机和无机盐，例如，具有式(I)、(III)、(IV)和(V)的化合物。所述盐是药学上可接受的并且包括：硫酸盐、柠檬酸、硝酸盐、磷酸盐、抗坏血酸盐、溴化盐、葡萄糖酸盐、苯甲酸盐、草酸盐、泛酸盐等。要注意的是本文中药学上可接受的盐在其结构中可包含多于1个的带电原子以及一个或多个反荷离子。本文将偶联化合物制备为药学上可接受的盐是本领域技术人员所熟知的。
本文所用的术语“人类抗体”意旨于包括来源于人类免疫球蛋白序列的具有可变区和恒定区的抗体。本发明的人类mAbs可包括不由人免疫球蛋白序列编码的氨基酸残基(例如，通过体外随机或位点特异性的突变形成或通过体内体细胞突变引起的突变)，例如在CDRs中，且尤其是CDR3中。然而，本文所用的术语“人类抗体”不意旨于包括mAbs，所述mAbs中的CDR序列来源于被移植到人类的FR序列上的另一种哺乳动物物种的生殖细胞系(germline)。
本文所用的术语“治疗有效量”是指施用后能够产生预期效果的量。准确的量将取决于治疗的目的，并将由本领域技术人员使用已知技术来确定(例如参见，Lloyd(1999)TheArt,ScienceandTechnologyofPharmaceuticalCompounding)。
配体和结合伴侣
本文所描述的偶联化合物实施方案的有效性取决于配体对结合其配体结合伴侣的选择性。
在一个实施方案中，配体是在哺乳动物体内能够与给定的结合伴侣特异性结合的任何分子，其中该相互作用可以产生治疗用途。在某些方面所述配体能够结合到细胞或细胞群上。
本文供使用的配体包括抗体、淋巴因子、激素、生长因子、病毒受体、白介素、或任何其它细胞结合或肽结合分子或物质。
在一个实施例中，所述配体是抗体。如本文所定义的，抗体是指单克隆抗体、多克隆抗体、抗体片段(Fab、Fab’和F(ab)2，微抗体、双抗体、三抗体等)以及双特异性抗体。本文中的抗体可使用美国专利(专利号6,596,541)和美国公开号2012/0096572描述的方法来进行人源化，其各自以其整体通过引用并入本文。
当配体是抗体时，它与抗原结合伴侣相结合，所述抗原结合伴侣是多肽并且可为跨膜分子(例如，受体)或生长因子。典型的抗原包括但不限制于，诸如肾素分子；生长激素，包括人类生长激素和牛生长激素；生长激素释放因子；甲状旁腺激素；促甲状腺激素；脂蛋白；α1-抗胰蛋白酶；胰岛素A链；胰岛素B链；胰岛素原；促卵泡激素；降钙素；促黄体激素；胰高血糖素；诸如vmc因子、IX因子、组织因子(TF)和血管性血友病因子等凝血因子；诸如蛋白C等抗凝血因子；心钠素；肺表面活性物质；纤溶酶原激活剂，诸如尿激酶或人尿液或组织型纤溶酶原激活剂(t-PA)；蛙皮素；凝血酶；造血生长因子；肿瘤肿瘤坏死因子-α和β；脑啡肽酶；RANTES(调节激活正常T细胞表达和分泌)；人巨噬细胞炎性蛋白(M1P-I-α)；血清白蛋白，诸如人血清白蛋白；苗勒(Muellerian)-抑制物质；松弛素A链；松弛素B链；松弛素；小鼠促性腺激素相关肽；微生物蛋白，诸如β内酰胺酶；DNase；19E；细胞毒性T淋巴细胞相关抗原(CTLA)，诸如CTLA-4；抑制素；激活素；血管内皮生长因子(VEGF)；激素或生长因子受体；蛋白A或D；类风湿因子；神经营养因子如骨源性神经营养因子(BDNF)，神经营养因子-3、-4、-5、或-6(NT-3、NT4、NT-5或NT-6)，或神经生长因子诸如NGF-β；血小板源生长因子(PDGF)；诸如aFGF和bFGF等的成纤维细胞生长因子；纤维原细胞生长因子受体2(FGFR2)，表皮生长因子(EGF)；转化生长因子(TGF)，如TGF-α和TGF-β，包括TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、TGF-β4或TGF-β5；胰岛素样生长因子-1和-II(IGF-1和IGF-II)；des(1-3)-IGF-1(脑IGF-1)，胰岛素样生长因子结合蛋白，EpCAM，GD3，FLT3，PSMA，PSCA，MUCI，MUCI6，STEAP，CEA，TENB2，EphA受体，EphB受体，叶酸受体，FOLR1，间皮素，cripto，alphavbeta6，整合素，VEGF，VEGFR，EGFR，转铁蛋白受体，lRTAI,lRTA2,lRTA3,lRTA4,lRTA5；CD蛋白如CD2、CD3、CD4、CD5、CD6、CD8、CDII、CDI4、CDI9、CD20、CD21、CD22、CD25、CD26、CD28、CD30、CD33、CD36、CD37、CD38、CD40、CD44、CD52、CD55、CD56、CD59、CD70、CD79、CD80、CD81、CD103、CD105、CD134、CD137、CD138、CDI52,或与一种或多种肿瘤相关抗原或细胞表面受体相结合的抗体，其在美国公开号2008/0171040或美国公开号2008/0305044中公开，并且其整体通过引用并入本文；促红细胞生成素；骨诱导因子；免疫毒素；骨形态生成蛋白(BMP)；干扰素，如干扰素-α，-β和-γ；集落刺激因子(CSFs)，例如，M-CSF、GM-CSF和G-CSF；白介素(IL)，例如，IL-1至IL-10；超氧物歧化酶；T细胞受体；表面膜蛋白；衰变加速因子；病毒抗原，例如，对HIV包膜的部分；转运蛋白；归巢受体；地址素；调节蛋白；整合素，诸如CDlla,CDllb,CDllc,CDI8,ICAM,VLA-4和VCAM；肿瘤相关抗原诸如AFP,ALK,B7H4,BAGE蛋白，β-连环蛋白，brc-abl，BRCA1,BORIS,CA9(碳酸酐酶IX)，CD20,CD40,CD123,CDK4,CEA,CLEC12A,c-kit,cMET,CTLA4,细胞周期素-B1,CYP1B1,EGFR,EGFRvIII,内皮因子，Epcam,EphA2,ErbB2/Her2,ErbB3/Her3,ErbB4/Her4,ETV6-AML,Fra-1,FOLR1,GAGE蛋白质(例如，GAGE-1,-2)，GD2，GD3，GloboH,磷脂酰肌醇聚糖-3,GM3,gp100,Her2,HLA/B-raf,HLA/EBNA1,HLA/k-ras,HLA/MAGE-A3,hTERT,IGF1R,LGR5,LMP2,MAGE蛋白质(例如，MAGE-1、-2、-3、-4、-6、和-12)，MART-1，间皮素，ML-IAP，Muc1,Muc16(CA-125),MUM1,NA17,NGEP,NY-BR1,NY-BR62,NY-BR85,NY-ESO1,OX40,p15,p53,PAP,PAX3,PAX5,PCTA-1,PDGFR-α,PDGFR-β,PDGF-A,PDGF-B,PDGF-C,PDGF-D,PLAC1,PRLR,PRAME,PSCA,PSGR,PSMA(FOLH1),RAGE蛋白，Ras,RGS5,Rho,SART-1,SART-3,Steap-1,Steap-2,STn,生存素,TAG-72,TGF-β,TMPRSS2,Tn,TNFRSF17,TRP-1,TRP-2,酪氨酸酶，uroplakin-3，以及以上列出的任一多肽的片段。
配体还可包括锚蛋白重复蛋白、干扰素、淋巴因子(诸如IL-2或IL-3)、激素(如胰岛素和糖皮质激素)、生长因子(诸如EGF)、转铁蛋白，纤连蛋白III型等。
对于治疗用途，本发明的实施方案是靶特异性的。在一个实施方案中，将制备配体，以使其与界定为肿瘤抗原的抗原相互作用并且相结合，所述肿瘤抗原包括特异于肿瘤类型的抗原或在特定类型的肿瘤上共享、过表达或修饰的抗原。所述肿瘤抗原的例子包括：α-辅肌动蛋白-4同肺癌、ARTC1同黑色素瘤、BCR-ABL融合蛋白与慢性粒细胞白血病、B-RAF、CLPP或Cdc27同黑色素瘤、CASP-8同鳞状细胞癌、hsp70-2同肾细胞癌以及以下共享的肿瘤特异性抗原，例如：BAGE-1、GAGE、GnTV、KK-LC-1、MAGE-A2、NA88-A、TRP2-INT2。
生物活性分子
本文的生物活性分子包括在哺乳动物中有治疗用途的任意分子。在典型的实施方案中，所述分子有利地递送至哺乳动物体内的靶标，并且与释放至血管或淋巴系统内的分子相比，其被特别有利地递送，然后至细胞内(例如，内吞作用)。
在某一方面，生物活性分子是引起抑制、延迟、减少和/或阻止细胞生长的化合物。生物活性分子也可通过细胞坏死或凋亡导致细胞死亡。本文描述的用于偶联化合物的示例性生物活性分子包括：美登木素生物碱(例如，DM1、DM4等)、奥利斯他汀类(例如，MMAE、MMAD、MMAF等)、倍癌霉素(duocarmycin)(例如，MGBA)、多拉司他汀(dolastatin)、类毒素和其它化学治疗有效的药物。
可用于本发明上下文的生物活性分子的其它具体例子包括，例如，1-去氢睾酮、2-吡咯啉基多柔比星(2-pyrrolinodoxorubicin)、5-氟尿嘧啶、6-巯基嘌呤、6-硫代鸟嘌呤、放线菌素D、蒽环霉素、氨茴霉素(AMC)、博来霉素、白消安、刺孢霉素、卡莫司汀顺铂、秋水仙碱、氰基吗啉基阿霉素(cyanomorpholino-doxorubicin)、环磷酰胺、阿糖胞苷、细胞松弛素B、更生霉素、道诺霉素、达卡巴嗪(dacarbazine)、二溴甘露醇、二羟基炭疽菌素二酮、阿霉素、依米丁、表阿霉素、溴化乙锭、依托泊苷、短杆菌肽D、糖皮质激素、利多卡因、洛莫司汀(CCNU)、氮芥、美法仑、甲氨蝶呤、光神霉素、丝裂霉素、米托蒽醌、吗啉基阿霉素、普鲁卡因、普萘洛尔、嘌呤霉素、吡咯并苯并二氮杂卓类(pyrrolobenzodiazapines)、西伯利亚霉素、链脲菌素、紫杉醇、替尼泊苷(teniposide)、丁卡因、苯丁酸氮芥(thioepachlorambucil)、单端孢菌烯(trichothecenes)、单端孢霉烯毒素、tubulysin、长春新碱，以及上述任一种的立体异构体、等排体、类似物或衍生物。
在一个实施方案中，所述生物活性的分子是美登木素生物碱或美登木素生物碱类似物。本文使用的示例性美登木素生物碱是在Widdison等人,J.Med.Chem.,2006,49,4392-4408中所描述的，出于本文全部目的，其通过引用并入本文。
连接体材料
本发明包括连接体化合物，其化学上能够共价连接两个间隔的化学部分。所述连接体分隔和连接两个部分，例如，连接体可以连接配体和生物活性分子。在一方面，所述连接体是自降解(selfimmolative)的，其中连接体连接两个或更多个不同的化学部分并且在酶的存在下释放至少一个所述化学部分。在另一方面，所述连接体可连接于其它化学部分，包括但不限制于，分析试剂，生物分子，靶向剂，可检测的标签，诊断试剂等等。在一个实施方案中，所述连接体连接生物活性分子和配体。在另一个实施方案中，所述连接体连接具有生物活性的大环内酯类和配体。在另一个实施方案中，所述连接体连接具有生物活性的大环内酯类和抗体或其片段。
在一方面，所述连接体可用于共价连接配体与治疗剂和标记物。另一方面，所述连接体提高了所连接的部分的化学和/或系统稳定性。在另一方面，所述连接体减少所连接的基团在体内的毒性。另一方面，所述连接体改善了所连接部分的药代动力学、药效学和/或生物利用度。在一方面，所述连接体以药理学有效的形式在靶细胞/细胞群内或接近其的位点切割和释放生物活性分子。在一方面，所述切割通过酶进行。在一方面，连接体上用于酶切割的可切割基团包括，但不限制于，肽键、酯键和二硫键。在另一方面，所述连接体通过pH改变而被切割。
在一实施方案中，所述连接体化合物由式(VI)表示：
Z2-A-W-X-Y-Z1(VI)
其中：
Z2和Z1各自独立不存在或是间隔基；
A是天然或非天然氨基酸、或包括2-20个氨基酸的肽；
W不存在，或是-O-、-S-、-CR5R6-、-NR4-；
X不存在，或是芳基、杂芳基、环烷基、杂环基，其中芳基、杂芳基、环烷基和杂环基可选地具有取代基；
Y不存在，或是
其中A1、A3、R1和R3各自独立不存在，或是氨基酸、包括2-20个氨基酸的肽、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1-、-C(＝O)-O-(CHx)p1-、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-NR4-,其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基。
A4和A5各自独立是-O-、-S-、-NR18-、-CR5R6-；
R17选自由O、S、NR18、CR5R6构成的组；
R18选自由H、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基和酰基构成的组，其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基和酰基可选地具有取代基；
R4、R5、R6和R8各自独立是H,或是具有取代基或不具有取代基的：烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、或杂环基；
p1、p2和p3各自独立是0，或1-100的整数；和
x是0、1或2。
在一方面，本发明提供了具有式(VI)的化合物，其中Z2由以下结构式表示：
-Z2A-Z2B-Z2C-Z2D-,
其中：
Z2A、Z2B、Z2C和Z2D各自独立不存在，或是氨基酸、包括2-20个氨基酸的肽、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1、-C(＝O)-O-(CHx)p1、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-N(R4)、-O-C(＝S)-N(R4)-、-C(＝S)-N(R4)-、-N＝C＝S、-N＝C＝O、
其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基，且R4、R5、R6和R8各自独立是H,或是具有取代基或不具有取代基的：烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基或杂环基。
在一方面，本发明提供了具有式(VI)的化合物，其中Z1由以下结构式表示：
-Z1A-Z1B-Z1C-Z1D-,
其中：
Z1A、Z1B、Z1C和Z1D各自独立不存在，或是氨基酸、包括2-20个氨基酸的肽、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1、-C(＝O)-O-(CHx)p1、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-N(R4)、-O-C(＝S)-N(R4)-、-C(＝S)-N(R4)-、-N＝C＝S、-N＝C＝O、
其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基，且R4、R5、R6和R8各自独立是H,或是具有取代基或不具有取代基的：烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基或杂环基。
在一方面，本发明提供了具有式(VI)的化合物，其中A是氨基酸，所述氨基酸选自如下氨基酸所构成的组：丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、脯氨酸、谷氨酰胺、精氨酸、丝氨酸、苏氨酸、缬氨酸、色氨酸、酪氨酸、半胱氨酸和瓜氨酸。
在另一方面，本发明提供了具有式(VI)的化合物，其中A是肽，所述肽选自如下肽所构成的组：缬氨酸-瓜氨酸、瓜氨酸-缬氨酸、赖氨酸-苯丙氨酸、苯丙氨酸-赖氨酸、缬氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-缬氨酸、苏氨酸-天冬酰胺、丝氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-丝氨酸、苯丙氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-苯丙氨酸、亮氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-亮氨酸、异亮氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-异亮氨酸、甘氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-甘氨酸、谷氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-谷氨酸、瓜氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-瓜氨酸、丙氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-丙氨酸。
在一方面，本发明提供了具有式(VI)的化合物，其中X是芳基，所述芳基选自于以下芳基所构成的组：
其中R9、R10、R11和R12各自独立是H，或是烷基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、卤素、NR13R14、硝基、氰基、-OH、-O-C(＝O)-R15、-C(＝O)-R15、-C(＝O)-O-R15、-C(＝O)-NR13R14；和
进一步其中烷基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基可选地具有取代基；
R13和R14各自独立是H或是可选地具有取代基的烷基；并且R15是可选地具有取代基的烷基。
根据某些实施方案，所述连接体、生物活性的分子以及本发明的其它化合物可通过连接在抗体或抗原结合分子内的特定的氨基酸上而与抗体或抗原结合分子相连接。本发明上下文可使用的典型的氨基酸连接物包括，例如，赖氨酸(参见,例如,US5,208,020；US2010/0129314；Hollander等,BioconjugateChem.,2008,19:358-361；WO2005/089808；US5,714,586；US2013/0101546；和US2012/0585592)、半胱氨酸(参见,例如,US2007/0258987；WO2013/055993；WO2013/055990；WO2013/053873；WO2013/053872；WO2011/130598；US2013/0101546和US7,750,116)、硒代半胱氨酸(参见,例如，WO2008/122039；和Hofer等,Proc.Natl.Acad.Sci.,USA,2008,105:12451-12456)、甲酰甘氨酸(参见,例如,Carrico等,Nat.Chem.Biol.,2007,3:321-322；Agarwal等,Proc.Natl.Acad.Sci.,USA,2013,110:46-51,和Rabuka等,Nat.Protocols,2012,10:1052-1067),非天然氨基酸(参见,例如,WO2013/068874和WO2012/166559),和酸性氨基酸(参见,例如,WO2012/05982)。连接体也可以通过连接至碳水化合物而与抗原结合蛋白偶联(参见,例如,US2008/0305497，和Ryan等,Food&AgricultureImmunol.,2001,13:127-130)和二硫化物连接体(参见,例如,WO2013/085925,WO2010/010324,WO2011/018611，和Shaunak等,Nat.Chem.Biol.,2006,2:312-313)。
根据某些其它的实施方案，所述连接体、生物活性分子(如药物)可通过连接在抗体或抗原结合分子内特定的氨基酸上以形成抗体-药物偶联物(ADC)而与抗体或抗原结合分子相连接。
化合物
在一方面，本发明提供了由以下结构式(I)所表示的生物活性分子和配体偶联物：
其中：
L不存在或是配体；
进一步其中：
当L是配体时，L能够结合细胞或细胞群；
a是从1到10的整数；
Z2和Z1各自独立不存在或是间隔基；
D是生物活性分子；
A是天然或非天然氨基酸、或包括2-20个氨基酸的肽；
W不存在，或是-O-、-S-、-CR5R6-、-NR4-；
X不存在，或是芳基、杂芳基、环烷基、杂环基，其中芳基、杂芳基、环烷基和杂环基可选地具有取代基；和
Y不存在，或是
其中A1、A3、R1和R3各自独立不存在，或是氨基酸、包括2-20个氨基酸的肽、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1-、-C(＝O)-O-(CHx)p1-、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-NR4-,其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基。
A4和A5各自独立是-O-、-S-、-NR18-、-CR5R6-；
R17选自由O、S、NR18、CR5R6构成的组；
R18选自由H、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基和酰基构成的组，其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基和酰基可选地具有取代基；
R4、R5、R6和R8各自独立是H,或是具有取代基或不具有取代基的：烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、或杂环基；
p1、p2和p3各自独立是0，或1-100的整数；和
x是0、1或2。
在另一方面，本发明涉及化合物，其中生物活性分子是细胞毒性的生物活性大环内酯物。
在另一方面，本发明提供了由式(II)表示的作为生物活性大环内酯物的美登木素生物碱：
其中A6、A7、A8和A9各自独立不存在，或是氨基酸、N-烷基氨基酸、包括2-20个氨基酸的肽、烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1、-C(＝O)-O-(CHx)p1、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-NH-、-C(＝S)-S-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-NR4,进一步其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基可选地具有取代基；并且R4、R5、R6和R8各自独立是H,或是具有取代基或不具有取代基的：烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、或杂环基。
在其它实施方案中，美登木素生物碱由以下结构式(II)(a)表示：
在一方面，本发明提供了具有式(I)的化合物，其中配体(L)能够结合到特异性靶细胞群。
在另一方面，本发明提供了具有式(I)的化合物，其中配体(L)选自由蛋白质、抗体、抗体片段、核酸、抗原结合支架和碳水化合物组成的组。
在一个实施方案中，公开内容提供了具有式(I)的化合物，其中配体(L)是抗体或其片段。
在一个实施方案中，公开内容提供了具有式(I)的化合物，其中配体(L)是特异性结合肿瘤相关的抗原的抗体或其片段。
在一个实施方案中，公开内容提供了具有式(I)的化合物，其中抗体或其片段包含与Z2共价连接的硫基团。
在一方面，本发明提供了具有式(I)的化合物，其中Z2由下列结构式表示：
-Z2A-Z2B-Z2C-Z2D-,
其中：
Z2A、Z2B、Z2C和Z2D各自独立不存在，或是氨基酸、包括2-20个氨基酸的肽、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1、-C(＝O)-O-(CHx)p1、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-N(R4)、-O-C(＝S)-N(R4)-、-C(＝S)-N(R4)-、-N＝C＝S、-N＝C＝O、
其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基，且R4、R5、R6和R8各自独立是H,或是具有取代基或不具有取代基的：烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基或杂环基。
在一个实施方案中，公开内容提供了具有式(I)的化合物，其中抗体或其片段包含与Z2A共价连接的硫基团。
在一方面，本发明提供了具有式(I)的化合物，其中Z1由以下结构式表示：
-Z1A-Z1B-Z1C-Z1D-,
其中：
Z1A、Z1B、Z1C和Z1D各自独立不存在，或是氨基酸、包括2-20个氨基酸的肽、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1、-C(＝O)-O-(CHx)p1、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-N(R4)、-O-C(＝S)-N(R4)-、-C(＝S)-N(R4)-、-N＝C＝S、-N＝C＝O、
其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基，且R4、R5、R6和R8各自独立是H,或是具有取代基或不具有取代基的：烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基或杂环基。
在一个实施方案中，公开内容提供了具有式(I)的化合物，其中生物活性分子(D)与Z1共价连接。
在一方面，本发明提供了具有式(I)的化合物，其中A氨基酸，所述氨基酸选自如下氨基酸所构成的组：丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、脯氨酸、谷氨酰胺、精氨酸、丝氨酸、苏氨酸、缬氨酸、色氨酸、酪氨酸、半胱氨酸和瓜氨酸。
在另一方面，本发明提供了具有式(I)的化合物，其中A是肽，所述肽选自如下所构成的组：缬氨酸-瓜氨酸、瓜氨酸-缬氨酸、赖氨酸-苯丙氨酸、苯丙氨酸-赖氨酸、缬氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-缬氨酸、苏氨酸-天冬酰胺、丝氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-丝氨酸、苯丙氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-苯丙氨酸、亮氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-亮氨酸、异亮氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-异亮氨酸、甘氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-甘氨酸、谷氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-谷氨酸、瓜氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-瓜氨酸、丙氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-丙氨酸。
在另一方面，本发明提供了具有式(I)的化合物，其中X是芳基，所述芳基选自于以下所构成的组：
其中R9、R10、R11和R12各自独立是H、烷基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、卤素、NR13R14、硝基、氰基、-OH、-O-C(＝O)-R15、-C(＝O)-R15、-C(＝O)-O-R15、-C(＝O)-NR13R14；和
进一步其中烷基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基；
R13和R14各自独立是H或是可选地具有取代基的烷基；并且R15是可选地具有取代基的烷基。
在另一方面，本发明提供了具有式(III)的化合物：
其中：
Ab是抗体或其片段；
AA1-AA2是肽，所述肽选自以下所构成的组的肽：缬氨酸-瓜氨酸、瓜氨酸-缬氨酸、赖氨酸-苯丙氨酸、苯丙氨酸-赖氨酸、缬氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-缬氨酸、苏氨酸-天冬酰胺、丝氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-丝氨酸、苯丙氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-苯丙氨酸、亮氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-亮氨酸、异亮氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-异亮氨酸、甘氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-甘氨酸、谷氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-谷氨酸、瓜氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-瓜氨酸、丙氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-丙氨酸；
a是1-10的整数；
q是0或是1-5的整数；
A3、R1和R3各自独立不存在，或是氨基酸、包括2-20个氨基酸的肽、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1-、-C(＝O)-O-(CHx)p1-、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-NR4-，其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基；
R17选自由O、S、NR18、CR5R6构成的组；
R4、R5、R6和R8各自独立是H,或是具有取代基或不具有取代基的烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基和杂环基；
R9、R10、R11和R12各自独立是H、卤素、NR13R14、硝基、氰基、-OH、-O-C(＝O)-R15、-C(＝O)-R15、-C(＝O)-O-R15、-C(＝O)-NR13R14、具有取代基或不具有取代基的：烷基、环烷基、芳基、杂芳基和杂环基；
R13和R14各自独立是H或是可选地具有取代基的烷基；并且R15是可选地具有取代基的烷基；
p1、p2和p3各自独立是0或是1-100的整数；
x是0、1或2；且DM由如下结构所表示(例如：具有式(II)(a)的化合物)：
在一个实施方案中，公开内容提供了具有式(III)的化合物：
其中：
q是4；
R1和R3各自独立地是-O-、-S-、-NR4-、-CR5R6-；
R17选自由O、S、NR18、CR5R6构成的组；
R18选自由H、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基和酰基构成的组，其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基和酰基可选地具有取代基；
R4、R5、R6、R9、R10、R11、R12各自独立是H或烷基；和
A3是烷基。
在一个实施方案中，公开内容提供了由如下结构式(III)(a)和(III)(b)表示的具有式(III)的化合物：
其中Ab是抗体或其片段。
在一方面，本发明提供了具有式(IV)的化合物：
其中：
Ab是抗体或其片段；
AA1-AA2是选自以下所构成的组的肽：缬氨酸-瓜氨酸、瓜氨酸-缬氨酸、赖氨酸-苯丙氨酸、苯丙氨酸-赖氨酸、缬氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-缬氨酸、苏氨酸-天冬酰胺、丝氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-丝氨酸、苯丙氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-苯丙氨酸、亮氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-亮氨酸、异亮氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-异亮氨酸、甘氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-甘氨酸、谷氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-谷氨酸、瓜氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-瓜氨酸、丙氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-丙氨酸；
a是1-10的整数；
q是0或是1-5的整数；
R1不存在，或是氨基酸、包括2-20个氨基酸的肽、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1-、-C(＝O)-O-(CHx)p1-、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-NR4-，其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基；
R4是H,或是具有取代基或不具有取代基的：烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基和杂环基；
R9、R10、R11和R12各自独立是H、卤素、NR13R14、硝基、氰基、-OH、-O-C(＝O)-R15、-C(＝O)-R15、-C(＝O)-O-R15、-C(＝O)-NR13R14，具有取代基或不具有取代基的烷基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基；和
DM由如下结构所表示：
在一个实施方案中，公开内容提供了具有式(IV)的化合物：
其中：
q是4；和
R1选自由-O-、-S-、-NR4-、和-CR5R6-构成的组；和
进一步其中R4、R5和R6各自独立是H或烷基。
在一个实施方案中，公开内容提供了由如下结构(IV)(a)表示的具有式(IV)的化合物：
其中Ab是抗体或其片段。
在一方面，本发明提供了具有式(V)的化合物：
Z2-A-W-X-Y-Z1-D(V)
其中：
Z2和Z1各自独立不存在或是间隔基；
D是生物活性分子；
A是天然或非天然氨基酸、或包括2-20个氨基酸的肽；
W不存在，或是-O-、-S-、-CR5R6-或-NR4-；
X不存在，或是具有取代基或不具有取代基的：芳基、杂芳基、环烷基、杂环基；
Y不存在，或是
其中A1、A3、R1和R3各自独立不存在，或是氨基酸、包括2-20个氨基酸的肽、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1-、-C(＝O)-O-(CHx)p1-、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-NR4-,其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基。
A4和A5各自独立是-O-、-S-、-NR18-、-CR5R6-；
R17选自由O、S、NR18、CR5R6构成的组；
R18选自由H、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基和酰基构成的组，其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基和酰基可选地具有取代基；
R4、R5、R6和R8各自独立是H,或是具有取代基或不具有取代基的：烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、杂环基；
p1、p2和p3各自独立是0，或1-100的整数；和
x是0、1或2。
在一个实施方案中，公开内容提供了具有式(V)的化合物，
其中：
Z2由式(VII)表示:
-Z2A-Z2B-Z2C-Z2D-(VII)，
进一步其中：
Z2A、Z2B、Z2C和Z2D各自独立不存在，或是氨基酸、包括2-20个氨基酸的肽、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1、-C(＝O)-O-(CHx)p1、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-N(R4)、-O-C(＝S)-N(R4)-、-C(＝S)-N(R4)-、-N＝C＝S、-N＝C＝O、
其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基，且R4、R5、R6和R8各自独立是H,或是具有取代基或不具有取代基的：烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、杂环基；
Z1由式(VIII)表示：
-Z1A-Z1B-Z1C-Z1D-(VIII)，
其中：
Z1A、Z1B、Z1C和Z1D各自独立不存在，或是氨基酸、包括2-20个氨基酸的肽、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1、-C(＝O)-O-(CHx)p1、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-NR4-、-N＝C＝S、-N＝C＝O、
其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基，且R4、R5、R6和R8各自独立是H,或是具有取代基或不具有取代基的：烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、杂环基；
A是肽，所述肽选自如下肽所构成的组：缬氨酸-瓜氨酸、瓜氨酸-缬氨酸、赖氨酸-苯丙氨酸、苯丙氨酸-赖氨酸、缬氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-缬氨酸、苏氨酸-天冬酰胺、丝氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-丝氨酸、苯丙氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-苯丙氨酸、亮氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-亮氨酸、异亮氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-异亮氨酸、甘氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-甘氨酸、谷氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-谷氨酸、瓜氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-瓜氨酸、丙氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-丙氨酸；和
X是选自以下所构成的组的芳基：
其中R9、R10、R11和R12各自独立是H、烷基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、卤素、NR13R14、硝基、氰基、-OH、-O-C(＝O)-R15、-C(＝O)-R15、-C(＝O)-O-R15、-C(＝O)-NR13R14；和
进一步其中烷基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基；
R13和R14各自独立是H或是可选地具有取代基的烷基；并且R15是可选地具有取代基的烷基。
生物活性分子(D)可选择性地是被取代的具有式(II)的美登木素生物碱：
其中：
A6、A7、A8、A9各自独立不存在，或是氨基酸、N-烷基氨基酸、包括2-20个氨基酸的肽、烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1-、-C(＝O)-O-(CHx)p1-、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-NR4,进一步其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基；并且R4、R5、R6和R8各自独立是H,或是具有取代基或不具有取代基的：烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、杂环基。
在另一实施方案中，公开内容提供了具有式(V)的化合物，其中所述生物活性分子是由如下结构式表示的可选地具有取代基的美登木素生物碱：
其中：
A6、A7、R8和R9各自独立不存在，或是氨基酸、N-烷基氨基酸、包括2-20个氨基酸的肽、烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1、-C(＝O)-O-(CHx)p1、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、O-C(＝O)-NR4,进一步其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基；并且R4、R5、R6和R8各自独立是H,或是具有取代基或不具有取代基的：烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、杂环基。
在另一实施方案中，公开内容提供了具有式(V)的化合物，其中所述生物活性分子是由如下结构式表示的美登木素生物碱：
在一个实施方案中，公开内容提供了具有式(V)的化合物，其由如下结构(V)(a)、(V)(b)、(V)(c)、(V)(d)和(V)(e)表示：
在一方面，本发明提供了具有式(IX)的化合物：
Y1-Z1-D(IX)
D是生物活性分子；
其中R3a和A3a各自独立不存在，或是氨基酸、包括2-20个氨基酸的肽、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1-、-C(＝O)-O-(CHx)p1-、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-NR4-,其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基；和
Z1由以下结构式表示：
-Z1A-Z1B-Z1C-Z1D-，
其中：
Z1A、Z1B、Z1C和Z1D各自独立不存在，或是氨基酸、包括2-20个氨基酸的肽、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1、-C(＝O)-O-(CHx)p1、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-N(R4)、-O-C(＝S)-N(R4)-、-C(＝S)-N(R4)-、-N＝C＝S、-N＝C＝O、
其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基，且R4、R5、R6和R8各自独立是H,或是具有取代基或不具有取代基的：烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基或杂环基。
在另一方面，本发明提供了具有式(IX)的化合物，其中所述的生物活性分子是细胞毒性的生物活性大环内酯物。另一方面，本发明提供了具有式(IX)的化合物，其中所述的生物活性大环内酯物是美登木素生物碱。在更进一步的方面，本发明提供了具有式(IX)的化合物，其中所述的美登木素生物碱由式(II)表示。另一方面，本发明提供了具有式(IX)的化合物，其中所述的美登木素生物碱由式(II)(a)表示。
在一方面，本发明提供了具有式(IX)的化合物，其中所述化合物的IC50大于约10nM。
在一方面，本发明提供了具有式(IX)的化合物，其中所述化合物的细胞毒性比具有式(I)的相应化合物的细胞毒性低大约10倍。
在另一方面，本发明提供了具有式(X)的化合物：
其中：
Ab是抗体或其片段；
a是从1到10的整数；
Z2和Z1各自独立不存在或是间隔基；
A是天然或非天然氨基酸、或包括2-20个氨基酸的肽；
W不存在，或是-O-、-S-、-CR5R6-、-NR4-；
X不存在，或是芳基、杂芳基、环烷基、杂环基，其中芳基、杂芳基、环烷基和杂环基可选地具有取代基；和
Y不存在，或是
其中A1、A3、R1和R3各自独立不存在，或是氨基酸、包括2-20个氨基酸的肽、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1-、-C(＝O)-O-(CHx)p1-、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-S-C(＝S)-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-NR4-,其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基；
A4和A5各自独立是-O-、-S-、-NR18-、-CR5R6-；
R17选自由O、S、NR18、CR5R6构成的组；
R18选自由H、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基和酰基构成的组，其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基和酰基可选地具有取代基；
R4、R5、R6和R8各自独立是H,或是具有取代基或不具有取代基的：烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、或杂环基；
p1、p2和p3各自独立是0，或1-100的整数；
x是0、1或2；和
DM由以下结构所表示：
在一个实施方案中，公开内容提供了由如下结构(X)(a)表示的具有式(X)的化合物：
其中a是1-10的整数。
在另一方面，本发明提供了具有式(XI)的化合物：
其中：
Ab是抗体或其片段；
AA1-AA2是选自以下所构成的组的肽：缬氨酸-瓜氨酸、瓜氨酸-缬氨酸、赖氨酸-苯丙氨酸、苯丙氨酸-赖氨酸、缬氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-缬氨酸、苏氨酸-天冬酰胺、丝氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-丝氨酸、苯丙氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-苯丙氨酸、亮氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-亮氨酸、异亮氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-异亮氨酸、甘氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-甘氨酸、谷氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-谷氨酸、瓜氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-瓜氨酸、丙氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-丙氨酸；
a是1-10的整数；
q是0或是1-5的整数；
A3、R1和R3各自独立不存在，或是氨基酸、包括2-20个氨基酸的肽、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1-、-C(＝O)-O-(CHx)p1-、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-NR4-，其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基；
R17选自由O、S、NR18、CR5R6构成的组；
R4、R5、R6和R8各自独立是H,或是具有取代基或不具有取代基的：烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基和杂环基；
R9、R10、R11和R12各自独立是H、卤素、NR13R14、硝基、氰基、-OH、-O-C(＝O)-R15、-C(＝O)-R15、-C(＝O)-O-R15、-C(＝O)-NR13R14，具有取代基或不具有取代基的烷基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基；
R13和R14各自独立是H或是可选地具有取代基的烷基；并且R15是可选地具有取代基的烷基；
p1、p2和p3各自独立是0或是1-100的整数；
x是0、1或2；和
DM由如下结构所表示：
在一个实施方案中，公开内容提供了由如下结构(XI)(a)表示的具有式(XI)的化合物：
其中a是1-10的整数。
在一方面，本发明提供了具有式(I)、(III)、(IV)、(V)和(X)化合物，其中A是由蛋白酶可切割的肽。
在一方面，本发明提供了具有式(XI)的化合物，其中的肽是由蛋白酶可切割的。
在一方面，本发明提供了具有式(I)、(III)、(IV)、(V)和(X)的化合物，其中A是由在肿瘤组织中表达的蛋白酶可切割的肽。
在一方面，本发明提供了具有式(XI)的化合物，其中的所述的肽是由在肿瘤组织中表达的蛋白酶可切割的。
在一个实施方案中，公开内容提供了具有式(I)、(III)、(IV)、(V)、(X)的化合物，其中A是由蛋白酶可切割的肽，进一步其中所述的蛋白酶是组织蛋白酶或纤溶酶。
在一个实施方案中，公开内容提供了具有式(XI)的化合物，其中所述的肽是由蛋白酶可切割的，进一步其中所述的蛋白酶是组织蛋白酶或纤溶酶。
组合物
本文的实施方案包括组合物，所述组合物包括具有式(I)、(III)、(IV)、(V)、(X)或(XI)的偶联化合物以及它们的混合物。在某些方面，所述化合物进一步由具有式(III)(a)、(III)(b)、(IV)(a)、(V)(a)、(V)(b)、(V)(c)、(V)(d)、(V)(e)、(X)(a)或(XI)(a)的化合物表示。
本文的实施方案包括组合物，所述组合物包括具有式(I)、(III)、(IV)、(V)、(IX)、(X)或(XI)的化合物以及它们的混合物。
所述组合物可为药物组合物，所述药物组合物进一步包括一种或多种药学上可接受的载体，稀释剂和/或赋形剂。在某些方面，所述药物组合物是具有式(I)、(III)、(IV)、(V)、(IX)、(X)或(XI)的化合物的在药学上可接受的盐或它们的混合物。在其他一些方面，所述的药物组合物是具有式(I)、(III)、(IV)、(V)、(IX)、(X)或(XI)的化合物的在药学上可接受的盐或它们的混合物。
合适的药学上可接受的载体、稀释剂和赋形剂是本领域熟知的，并且可以由本领域普通技术人员根据临床情况需要来确定。合适的载体、稀释剂和赋形剂的例子包括：用于维持适当的组合物pH的缓冲液(例如，柠檬酸盐缓冲液、琥珀酸盐缓冲液、醋酸缓冲液、磷酸盐缓冲液、乳酸盐缓冲液、草酸盐缓冲液等)、载体蛋白(例如，人血清白蛋白)、生理盐水、多元醇(例如，海藻糖、蔗糖、木糖醇、山梨糖醇等)、表面活性剂(例如，聚山梨醇酯20、聚山梨醇酯80、聚乙二酸酯(polyoxolate)等)、抗菌剂和抗氧化剂。
如果需要，本文所述药物组合物可包括第二种或更多的治疗剂(例如，具有式(I)、(III)、(IV)、(X)和/或(XI)的偶联化合物的佐剂、抗肿瘤制剂、抗生素、抗炎药等)。第二治疗剂可包括在与具有式(I)、(III)、(IV)、(V)、(IX)、(X)和/或(XI)的化合物相同的组合物中，或可以与具有式(I)、(III)、(IV)、(V)、(IX)、(X)和/或(XI)的化合物分开施用(通过施用时间、或类型和位置)。
在生物活性分子领域的技术人员会理解可以以产生的化合物仍保留类似于起始化合物的特异性和/或活性的这种方式修改具有式(I)、(III)、(IV)、(V)、(IX)、(X)和/或(XI)的每一个化合物。从这个角度，具有式(I)、(III)、(IV)、(V)、(IX)、(X)和/或(XI)的化合物的生物活性分子(D)可以包括任一和全部的所述生物活性分子的类似物和衍生物。在一个实施方案中，所述生物活性分子是大环内酯物并且进一步是美登素或美登素，其在Widdison等人，J.Med.Chem.,2006,49(14),4392-4408中有描述。
在一方面，本发明提供药物组合物，所述药物组合物包括治疗有效量的具有式(I)、(III)、(IV)、(X)、(XI)(包括(III)(a)、(III)(b)、(IV)(a)、(X)(a)和(XI)(a))的化合物，或其药学上可接受的盐和一种或多种药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂。
在一个方面，本发明提供药物组合物，所述药物组合物包括治疗有效量的具有式(I)、(III)、(IV)、(V)、(IX)、(X)、(XI)(包括(III)(a)、(III)(b)、(IV)(a)、(V)(a)、(V)(b)、(V)(c)、(V)(d)和(V)(e)、(X)(a)和(XI)(a))的化合物，或其药学上可接受的盐和一种或多种药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂。
另一方面，本发明提供药物组合物，所述药物组合物包括治疗有效量的具有式(V)(包括(V)(a)、(V)(b)、(V)(c)、(V)(d)和(V)(e))的化合物，或其药学上可接受的盐和一种或多种药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂。
另一方面，本发明提供药物组合物，所述药物组合物包括治疗有效量的具有式(IX)的化合物、或其药学上可接受的盐和一种或多种药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂。
在另一方面，本发明提供药物组合物，所述药物组合物包括治疗有效量的具有式(V)和(IX)(包括(V)(a)、(V)(b)、(V)(c)、(V)(d)和(V)(e))的化合物，或其药学上可接受的盐和一种或多种药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂。
使用方法
如上所述，利用各种官能团可产生具有式(I)、(III)、(IV)、(X)、(XI)的偶联化合物，所述官能团使得配体(L)与连接体连接，从而使生物活性分子形成共价偶联物。所述配体特异性地将偶联化合物靶向配体结合伴侣，所述结合伴侣通常是多肽或其它类似的抗原。在典型的实施方案中，所述偶联物被设计为包括具有结合伴侣的配体，所述结合伴侣在发生异常细胞生长或涉及增殖性病症的细胞上发现。令人惊讶的是，具有式(I)、(III)、(IV)、(X)和(XI)的偶联化合物被设计为，在结合该偶联物的细胞内使得每个化合物的连接体分解代谢。同样地，通过本文偶联物的实施方案进行的生物活性分子的递送允许递送通常毒性太强而不能常规施用的生物活性分子。本文的实施方案允许高度选择性和特异性递送这些分子至发生异常细胞生长或涉及增殖性病症(例如，相比于细胞外的分解代谢，从而释放生物活性化合物至血液或淋巴系统内)的细胞。
如本领域技术人员可预期的，本文所描述的共价偶联物化合物也可用于递送任何类型的有益的生物活性分子，并且可以选择性地靶向任何类型的细胞群，例如，只要选定的配体识别适当的细胞结合伴侣，所述偶联物可以用于将抗增殖药物传递至发生异常生长的细胞或将抗病毒药物传递至受病毒感染的细胞。
从这个角度，针对本文所描述的偶联物化合物的实施方案提供使用方法。
本发明所描述的药物组合物在哺乳动物体内可用于抑制、延缓和/或防止异常细胞生长或治疗各种增殖性病症或疾病状态。在典型的实施方案中，所述哺乳动物是人类(本文将描述关于人类的实施方案)。其他哺乳动物包括患有可检测的增殖性病症的任何哺乳动物，包括灵长类动物、狗、猫、马、山羊、绵羊、牛、骆驼等。此外，据了解，所述药物组合物的偶联物化合物被设计用于选择性靶向发生异常细胞生长的细胞或用于治疗本文描述的各种增殖性病症或疾病状态。
同样地，本文的实施方案包括在人体内抑制异常细胞生长或治疗增殖性病症的方法，所述方法包括将治疗有效量的本文描述的药物组合物施用至人体。
施用治疗有效量的本文所描述的药物组合物可能会受到不同方式的影响，如，通过静脉内、腹腔内、皮下、肌内、局部、皮内、鼻内或支气管内施用。本文所述的药物组合物还可以直接施用至异常细胞生长的位点(直接或间接接触异常细胞生长)，其通过例如，基因枪递送(biolisticdelivery)(例如，基因枪递送本文所述的药物组合物至肺或脑肿瘤)。用于施用的本文所述的药物组合物的剂量量(dosageregiments)由本领域主治的卫生保健的专业人员或其他人员基于特定的临床表现来决定。正如药物领域众所周知的，对任何一个人(即病人)的剂量，取决于许多因素，包括患者的大小、患者的体表面积、患者的年龄和综合健康状况、患者的性别、施用的时间和途径、第二治疗剂的存在。在某些情况下，具有式(I)、(III)、(IV)、(X)和/或(XI)的偶联物化合物可以1μg-100mg/kg体重每剂量的量存在(注意，当持续静脉滴注被考虑作为给药途径时，可以考虑低至1pg/kg体重每分钟)。药物组合物可一天施用一次或多次，并在几天、几周、几个月或几年内施用。
治疗增殖性病症或疾病(例如，肿瘤)，包括减少肿瘤尺寸、导致肿瘤坏死或凋亡、杀死肿瘤、停止肿瘤尺寸增加和/或阻止肿瘤侵入或转移的方法。
可根据抑制异常细胞生长、或治疗增生性病症的方法来治疗的医学病症的例子包括：任何类型的恶性肿瘤，如肺癌、结肠癌、前列腺癌、肾癌、胰腺癌、肝癌、卵巢癌、皮肤癌、淋巴癌、白血病等；自身免疫性疾病，如系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎、多发性硬化症；病毒感染，如CMV感染、HIV感染、AIDS、肝炎、HPV感染；疼痛；精神障碍和炎症性疾病等。
如上所述，本文所描述的药物组合物在预防或治疗哺乳动物体内病毒感染、疼痛、炎症性疾病、自身免疫性疾病方面也同样有用。
在一方面，本发明提供了减少、延缓或阻止异常细胞生长的方法，所述方法包括使异常细胞与具有式(I)、(III)、(IV)、(X)和/或(XI)的化合物接触，所述化合物具有足以延缓、减少或阻止异常细胞生长的量，并使其中所述的异常细胞生长被延缓、减少或停止。
在一方面，本发明提供了杀死细胞的方法，所述方法包括使细胞与具有式(I)、(III)、(IV)、(X)和/或(XI)的化合物接触，所述化合物具有足以杀死细胞的量，并且其中所述的细胞被杀死。
在一个实施方案中，公开内容提供了杀死细胞的方法，所述方法包括将细胞与具有式(I)、(III)、(IV)、(X)和/或(XI)的化合物接触，所述化合物具有足以杀死细胞的量，并且其中所述的细胞被杀死且进一步其中所述的细胞是肿瘤细胞。
在一方面，本发明提供了治疗患有医学病症的个体的医学病症的方法，所述方法包括将有效量的组合物施用至个体，所述组合物包括具有式(I)、(III)、(IV)、(X)和/或(XI)的化合物。
在另一方面，本发明提供了治疗患有医学病症的个体的医学病症的方法，所述方法包括将有效量的组合物施用至个体，所述组合物包括具有式(I)、(III)、(IV)、(V)、(IX)、(X)和/或(XI)的化合物。
在一个实施方案中，公开内容提供了治疗患有医学病症的个体的医学病症的方法，所述方法包括将有效量的组合物施用至个体，并且进一步包括顺序地施用或连续地施用额外的治疗，所述组合物包括具有式(I)、(III)、(IV)、(X)和/或(XI)的化合物。
在一个实施方案中，公开内容提供的方法，其中额外的治疗是放射治疗、化疗或两者的组合。
在一个实施方案中，公开内容提供了治疗患有医学病症的个体的医学病症的方法，所述方法包括将有效量的组合物施用至个体，并且进一步包括顺序地施用或连续地施用额外的治疗以及施用至少一种额外的治疗剂，所述组合物包括具有式(I)、(III)、(IV)、(X)和/或(XI)的化合物。
在一个实施方案中，公开内容提供了治疗患有医学病症的个体的医学病症的方法，所述方法包括将有效量的组合物施用至个体，并且进一步包括顺序地施用或连续地施用额外的治疗或施用至少一种额外的治疗剂，所述组合物包括具有式(I)、(III)、(IV)、(X)和/或(XI)的化合物。
在一方面，被治疗的医学病症选自肿瘤、癌症、传染性疾病、神经退行性疾病、骨骼疾病和心血管疾病。
本文的实施方案还提供了由式(V)的前体或结构单元(buildingblockcompound)化合物制备具有式(I)的化合物的方法。在某些方面，当具有式(V)的化合物是药物组合物时，所述具有式(V)的化合物也可用于治疗性应用。在某些方面，具有式(V)的化合物可包含于化合物(I)、(III)、(IV)、(IX)、(X)和/或(XI)的任一组合物或药物组合物中。
最后，文本的实施方案可包括由式(I)、(III)、(IV)、(V)、(IX)、(X)和/或(XI)表示的化合物的混合物。
偶联物的产生
配体-生物活性分子偶联物化合物可通过技术人员已知的任何技术生产。所述配体-生物活性分子偶联物化合物包括配体单元、生物活性分子和任选地连接生物活性分子和配体的连接体。生物活性分子和/或连接体与配体的共价连接可通过使用配体(例如，抗体)的氨基酸残基、利用各种反应来完成，所述配体的氨基酸残基包括赖氨酸的氨基、谷氨酸和天冬氨酸的游离的羧酸基团，半胱氨酸的巯基和芳香族氨基酸的各种部分。
进一步，依照本文所描述的各种实施方案的偶联物，可由本领域任何已知的方法来制备。在下面的例子中提供了用于生产偶联物的说明性方案。然而，可使用其它已知的方法，包括例如，在WO2009/134977，美国专利号7,811,572和美国专利号6,441,163中所描述的方案，只要是用于制备本文所描述的化合物的方案。出于它们的预期目的，这些参考文献通过引用并入本文。
在一个实施方案中，所述偶联物可通过如下方法制备：i)将配体与连接体反应以形成经修饰的配体-连接体化合物；ii)选择性地纯化所述配体-连接体化合物；iii)使生物活性分子(例如，大环内酯物)与配体-连接体偶联，以形成具有式(I)、(III)、(IV)、(X)或(XI)的偶联物；和iv)纯化所述偶联物。
在另一个供选择的实施方案中，所述偶联物可以通过如下方法制备：使生物活性分子与连接体(Z1)的第一组成部分(component)反应，然后通过连续反应来增建连接体，包括添加Y、X、W、A和Z2，或它们的任意组合。
在一个供选择的实施方案中，所述偶联物可以通过如下方法制备：使配体、连接体和生物活性大环内酯物在单一反应里进行反应。一旦制备出依照本发明的偶联物，它们就可以被纯化。
确定偶联化合物的细胞毒性
在一个实施方案中，可以评价本文所描述的偶联化合物在体外抑制各种癌细胞系增殖的能力。体外细胞毒性试验可以使用本领域已知的方法(参见Widdison等人,J.Med.Chem.,2006,49(14),4392-408)和本文实施例7所阐述的方法进行。例如，可将偶联化合物应用于体外板上的癌细胞(platedcancercell)达预先确定的天数，并在试验中通过已知的方法测量存活的细胞。可利用适当的对照以确保试验结果(IC50值)的有效性。本文偶联化合物的体外效力的例子可参见图1和图2。额外的体内功效可用于确认提出的偶联化合物的效力，例如使用裸小鼠模型。
上述说明书、实例和数据对本发明组合物的生产和使用提供了完整的描述。由于本发明的许多实施方案在不背离本发明的精神和范围下做出，所以本发明归属于本文所附的权利要求。
本文所引用的和随后例子中的所有参考文献，以其整体通过引用清楚地并入本文。
下文提供的描述和例子用于说明本发明。本领域技术人员将认识到这些例子仅通过举例说明的方式来提供，而并不是为了限制本发明的目的而被包括。
实施例
实验细节
质子NMR谱(对不能通过UV检测的化合物)在VarianInova300MHz仪器上获得，而质谱在具有电喷雾电离源和三重四极离子阱分析器的Agilent1100系列LC/MSD上收集。适当的偶联物使用BrukerultraFleXtremeMALDI-TOF-TOF质谱仪分析。所有起始材料和溶剂均为商业可购买的并且未经过纯化使用，除非另有说明。
实施例
步骤1：美登素(Maytansin)-3-N-甲基-L-丙氨酸(2)
通过使用美国专利申请2007/0037972A1中所描述的方法由美登醇(1)制备出标题的金色固体化合物。MS(ESI,pos.):C32H44ClN3O9的计算值,649.3；实测值650.6(M+H)。
步骤2：美登素-3-N-甲基-L-(S)-丙氨酸-N-[4-(氨基-瓜氨酸-缬氨酸-己酰胺-6-马来酰亚胺基)苄基]氨基甲酸酯(3)：
在一锥形小瓶内，将之前步骤的产物(2,0.020g,0.031mmol)和p-NO2-Ph-碳酸(carbonato)-Bn-Cit-Val-马来酰亚胺(MA-VC-PAB-PNP,0.027g,0.037mmol；ConcortisBiosystems)溶解于N,N-二甲基甲酰胺(DMF,约0.25mL)中，经过BrockmannI碱性氧化铝(0.10g)处理，所述小瓶经氩气吹扫，并且在室温下搅拌反应4天。然后将混合物进行过滤，得到的固体经过乙腈/水洗涤，且滤液直接在5u,30x150mmPhenomenexGeminiC18柱上经HPLC(30-90％乙腈水溶液，在乙腈和水中的0.1％TFA，经25min，15mL/min)纯化。将最纯的级分过夜冻干，获得为淡黄色固体的标题化合物(0.021g,55％)。MS(ESI,pos.):C61H82ClN9O17计算值1247.6；实测值1248.8(M+H),1270.7(M+Na),1231.5(M-H2O+H)。
alumina:氧化铝
实施例2
步骤1:N-叔丁基-丁氧基羰基-β-丙氨酸琥珀酸酯(4)
通过本领域熟知的方法由商用Boc-β-丙氨酸制备出标题化合物(c.f.-Widdison等,J.Med.Chem.,2006,49(14),4401)。1HNMR(300MHz,CDCl3):δ3.62(bm,2H),2.88(m,9H),1.47(s,9H)。
步骤2:美登素-3-N-甲基-L-(S)-丙氨酸-Boc-β-Ala(5)
将之前步骤的产物(4,0.45g,1.51mmol)和美登素-3-N-甲基-L-丙氨酸(2,0.30g,0.23mmol)溶解于3:1乙腈:水(8mL)中，经过1MNaHCO3水溶液处理(0.5mL)，并且在室温下搅拌18h。当通过TLC监测反应完全，然后同盐水搅拌10min并经乙酸乙酯(EtOAc)萃取3次。然后合并的有机层经Na2SO4干燥，过滤，滤液在真空中浓缩和干燥至金色浆状物，在20g硅胶柱(0-10％MeOH的EtOAc溶液，经15min)上经快速柱层析纯化，得到为白色固体的标题化合物(0.084g,43％)。MS(ESI,pos.):C41H59ClN4O12计算值,834.4；实测值835.2(M+H),857.2(M+Na),817.4(M-H2O+H)。
步骤3:美登素-3-N-甲基-L-(S)-丙氨酸-β-Ala(6)
将之前步骤的产物(5,0.080g,0.095mmol)溶解于3:1:1的乙腈/水/三氟乙酸混合物(4mL)中，并且在室温下搅拌26小时。将粗反应混合物直接注入40gC18硅胶柱上并通过ISC℃ombiFlash(10-90％乙腈水溶液，在各溶剂中的0.1％TFA,经18min,40mL/min)洗脱，并将合并的纯化级分冻干，获得为淡黄色固体的标题化合物(0.025g,31％)。MS(ESI,pos.):C36H51ClN4O10计算值,734.3；实测值735.5(M+H)。
步骤4:美登素-3-N-甲基-L-(S)-丙氨酸-丙酰胺基-3-N-甲基-N-[4-(氨基-瓜氨酸-缬氨酸-己酰胺-6-马来酰亚胺基)苄基]氨基甲酸酯(7)
将之前步骤的产物(6,0.014g,0.019mmol)和MA-VC-PAB-PNP(0.020g,0.027mmol；ConcortisBiosystems)溶解于4:1乙腈/水(2.5mL)中,经过0.1MNaHCO3水溶液(0.5mL)处理，并且在室温下搅拌18h。所述反应直接在C18硅胶(使用0.1％TFA的乙腈/水梯度溶液)上通过反相层析纯化。最终的柱级分经过冻干后获得为白色固体的标题化合物(0.002g,8％)。MS(ESI,pos.):C65H89ClN10O18计算值,1332.6；实测值1333.9(M+H),1316.5(M-H2O+H),1355.9(M+Na)。
Maytan:美登素
实施例3
Step1:3-甲基二硫代-丙酸琥珀酸酯(8)
通过使用Widdison等.J.Med.Chem.,2006,49(14),4392-4408中所描述的方法由3-巯基丙酸制备出为白色固体的标题化合物。1HNMR(300MHz,CDCl3)δ3.09(m,2H),3.01(m,2H),2.86(s,4H),2.44(s,3H)。
Step2:美登素-3-N-甲基-L-(S)-丙氨酸-丙酰胺基-3-甲基二硫化物(9)
将之前步骤的产物(8,2.96g,11.9mmol)和美登素-3-N-甲基-L-丙氨酸(2,1.54g,2.37mmol)溶解于4:1乙腈/水(25mL)中,经过饱和NaHCO3水溶液(2mL)处理，并且在室温下搅拌24小时。所述反应混合物经过盐水处理，经EtOAc萃取3次，水层通过NaCl饱和，再次经EtOAc萃取，将合并的有机层经过Na2SO4干燥，过滤。滤液在真空下浓缩至金色浆状物(约4.5g)，在80g硅胶柱(0-10％EtOAc的己烷溶液，经30min)上经快速柱层析纯化，获得为白色固体的标题化合物(1.14g,61％)。MS(ESI,pos.):C36H50ClN3O10S2计算值,783.3；实测值784.3(M+H),766.6(M-H2O+H)。
步骤3:美登素-3-N-甲基-L-(S)-丙氨酸-丙酰胺-3-硫醇(10)
通过使用Whitesides等(J.Org.Chem.,1991,56,2648-2650)中所描述的方法的改良版制备出标题化合物。将之前步骤的产物(9,2.42g,3.09mmol)溶解于乙腈(30mL)中，经过在30mL水中的三(2-羧乙基)膦盐酸盐(8.23g,28.7mmol)溶液处理，添加NaHCO3饱和水溶液(5mL)后pH升至3,烧瓶经Ar吹扫，并且在橡胶隔片(由于泡腾(effervescence)而是通气的(vented))下室温搅拌反应。2小时后，反应经过盐水(约100mL)处理，以Ar鼓泡5min(以除去游离的甲硫醇)，并且分相。水相经过EtOAc萃取2次，经NaCl饱和，然后再经过EtOAc萃取2次。然后将合并的有机层经Na2SO4干燥，过滤，且滤液在真空下浓缩和干燥，获得为白色固体的标题化合物(2.24g,98％)。MS(ESI,pos.):C35H48ClN3O10S计算值,737.3；实测值738.3(M+H),720.3(M-H2O+H)。
步骤4:4-氨基-(N-苄氧基羰基)苄胺(14)
在N2环境下，将4-氨基苄胺(1.00g,8.18mmol)和三乙胺(1.20mL,8.61mmol)溶解于无水四氢呋喃(THF,10mL)中，在盐水/冰浴中搅拌冷却，然后经氯甲酸苄酯(1.20mL,8.41mmol)的无水THF(10mL)溶液逐滴处理20min。添加完成后，去除冰浴并在室温下搅拌反应20小时，然后经过烧结玻璃漏斗过滤以去除不溶物。将固体经过EtOAc洗涤，滤液在真空下浓缩，且浓缩剩余物在40g硅胶柱(0-10％EtOAc的己烷溶液,经20min,40mL/min)上经快速柱层析纯化。在真空下蒸干纯化的中间-流动(mid-running)级分而获得为浅黄色固体的标题化合物(1.47g,70％)。MS(ESI,pos.):C15H16N2O2计算值,256.1；实测值256.9(M+H),278.9(M+Na)。
步骤5:6-马来酰亚胺基己酸琥珀酸酯(20)
通过使用与Marnett等(J.Med.Chem.,1996,39,1692-1703)中所描述的相似的方法，由商用6-氨基己酸制备出标题的无色胶状化合物。1HNMR(300MHz,CDCl3)δ6.72(s,2H),3.56(t,2H,J＝7Hz),2.86(s,4H),2.64(t,2H,J＝7Hz),1.81(五重峰,2H,J＝8Hz),1.66(m,2H),1.45(m,2H)。
步骤6:Boc-缬氨酸-琥珀酸酯(11)
通过本领域熟知的方法(Widdison等,J.Med.Chem.,2006,49(14),4401)由Boc-Val-OH制备出标题的白色固体化合物。1HNMR(300MHz,CDCl3)δ5.03(d,1H,J＝10Hz),4.60(dd,1H,J＝9Hz,5Hz),2.85(s,4H),2.32(m,1H),1.47(s,9H),1.05(m,6H)。
步骤7:Boc-缬氨酸-瓜氨酸(12)
将之前步骤的产物(11,4.23g,13.5mmol)溶解于乙腈(70mL)中，经过L-瓜氨酸(3.20g,18.3mmol)的水(30mL)溶液和饱和NaHCO3溶液(18mL)处理，烧瓶经N2吹扫，然后在室温下搅拌反应24小时。混合物在真空下浓缩以去除乙腈，经EtOAc洗涤一次以去除非极性杂质，将水层用NaCl饱和并用10％HCl酸化至pH＝3。产生的浑浊混合物经过10％异丙醇的EtOAc溶液萃取4次，将合并的有机层经Na2SO4干燥，过滤。在真空下浓缩后干燥滤液，获得为白色固体的标题化合物(4.53g,90％)。MS(ESI,neg.):C16H30N4O6计算值,374.2；实测值373.0(M-H)。
步骤8:Boc-缬氨酸-瓜氨酸-氨基-4-苄氨基-N-苄氧基氨基甲酸酯(15)
将之前步骤的产物(12,3.08g,8.23mmol)溶解于N,N-二甲基甲酰胺(DMF,30mL,经分子筛干燥)中,经二环己基碳二亚胺(DCC,2.31g,11.2mmol)和1-羟基苯并三唑水合物(HOBt,1.51g,11.2mmol)处理，烧瓶经N2吹扫并在室温下搅拌1小时。然后添加4-氨基-(N-苄氧基羰基)苄胺(14,2.30g,8.97mmol)的DMF(15mL)溶液，另搅拌反应3天，经过烧结玻璃漏斗过滤，且将固体用乙酸乙酯洗涤。滤液经1:1水/饱和NaHCO3(100mL)洗涤，将水层用10％异丙醇/EtOAc萃取三次，然后将合并的有机层用盐水清洗，经过Na2SO4干燥，过滤。在过滤过程中形成了不溶性凝胶，其用甲醇/EtOAc溶解。在真空下浓缩滤液获得粘性的金色凝胶，其经过乙醚(50mL)处理，超声处理，过滤和抽吸-干燥后获得淡黄色固体。产物在330g硅胶柱(0-10％甲醇的二氯甲烷溶液,100mL/min)上经快速柱层析纯化，得到为淡黄色固体的标题化合物(4.07g,81％).MS(ESI,pos.):计算值C31H44N6O7,612.3；实测值613.4(M+H)。
步骤9:Boc-缬氨酸-瓜氨酸-氨基-4-苄胺(16)
将之前步骤的产物(15,3.04g,4.96mmol)和在活性炭上的10％钯(0)(0.286g,0.269mmol)在N2流下经甲醇(50mL)和冰醋酸(0.57mL,9.95mmol)处理，所述反应经N2鼓泡数分钟后经氢气鼓泡数分钟，然后在氢气球下常温常压大力搅拌1小时。当通过TLC监测反应完全，去除气球，将悬浮液经N2鼓泡数分钟，并且经过Celite521过滤。用甲醇洗涤所述Celite，在真空下将滤液蒸干，且残余物用乙醚捣碎(triturated)一次并在高度真空下干燥，获得为白色固体的标题化合物(2.95g,99％)。MS(ESI,pos.):C23H38N6O5计算值,478.3；实测值479.2(M+H)。
步骤10:Boc-缬氨酸-瓜氨酸-氨基-4-苄基异硫氰酸酯(17)
在N2环境下，将之前步骤的产物(16,0.586g,0.979mmol)溶解于干燥的四氢呋喃(20mL)和干燥的N,N-二甲基甲酰胺(5mL)中，经过三乙胺(0.40mL,2.87mmol)处理，在冰浴中冷却，并且经过二硫化碳(0.10mL,1.66mmol)逐滴处理5min。将反应物升温至室温并搅拌2小时，再次在冰中冷却，然后经对甲苯磺酰氯(0.281g,1.47mmol)处理。在升温至室温和搅拌18小时后，反应物经过1:1水/盐水洗涤，再经过乙酸乙酯萃取2次，水层用NaCl饱和，再经EtOAc萃取2次，然后将合并的有机层经盐水洗涤，Na2SO4干燥，过滤。在与二氯甲烷共沸和在高度真空下干燥后，将经过蒸发的滤液在20g硅胶柱(0-100％乙腈的EtOAc溶液,35mL/min)上经快速柱层析纯化，得到为金色固体的标题化合物(0.391g,77％)。MS(ESI,pos.):C24H36N6O5S计算值,520.3；实测值521.1(M+H).
步骤11:美登素-3-N-甲基-L-(S)-丙氨酸-丙酰胺基-3-N-[4-(氨基-瓜氨酸-Boc-缬氨酸)-苄基]-二硫代氨基甲酸酯(18)
在Ar环境下，将之前步骤的产物(17,0.068g,0.131mmol)和美登素-3-N-甲基-L-(S)-丙氨酸-丙酰胺-3-硫醇(10,0.048g,0.065mmol)溶解于干燥的THF(3mL)中，通过注射器经三乙胺(0.050mL,0.359mmol)处理且在橡胶隔片下室温搅拌反应18小时。在真空下浓缩反应物，溶解于10％异丙醇/乙酸乙酯中，并经过0.5N的HCl水溶液洗涤。水层经10％IPA/EtOAc溶液萃取3次，将合并的有机层经盐水洗涤，Na2SO4干燥，过滤。浓缩的滤液在12g硅胶柱(0-20％甲醇的EtOAc溶液,30mL/min)上经快速柱层析纯化，获得为白色固体的标题化合物(0.042g,51％)。MS(ESI,pos.):C59H84ClN9O15S2计算值,1257.5；实测值1258.8(M+H),1241.5(M-H2O+H),1280.6(M+Na)。
步骤12:美登素-3-N-甲基-L-(S)-丙氨酸-丙酰胺基-3-N-[4-(氨基-瓜氨酸-缬氨酸)-苄基]-二硫代氨基甲酸酯(19)
通过使用实施例2步骤3(化合物6)的方法由之前步骤的产物(18,0.014g,0.011mmol)制备出为金色固体的标题化合物(0.016g,100％)。所述化合物没有经过进一步纯化而被使用。MS(ESI,pos.):C54H76ClN9O13S2计算值,1157.5；实测值1159.4(M+H)。
步骤13:美登素-3-N-甲基-L-(S)-丙氨酸-丙酰胺基-3-N-[4-(氨基-瓜氨酸-缬氨酸-己酰胺-6-马来酰亚胺基)苄基]-二硫代氨基甲酸酯(21)
将之前步骤的产物(19,0.055g,0.032mmol)溶解于1:1乙腈/水(4mL)中，经过1NNaHCO3水溶液(0.5mL)和6-马来酰亚胺基己酸琥珀酸酯(20,0.070g,2.27mmol)的乙腈(6mL)溶液处理，且在橡胶隔片下经Ar吹扫烧瓶。在室温下搅拌反应5小时后，在反应物再次升温至室温和经盐水稀释前将其在-20℃储存3天。混合物经过乙酸乙酯萃取3次，将合并的有机层经Na2SO4干燥，过滤。将经过蒸发的滤液在12g硅胶柱(0-20％甲醇的EtOAc溶液，经18min,25mL/min)上经快速柱层析纯化，得到为淡黄色固体的标题化合物(0.011g,26％).MS(ESI,pos.):C64H87ClN10O16S2，计算值1350.5；实测值1352.0(M+H),1334.5(M-H2O+H),1373.5(M+Na)。
Maytan:美登素
L-Citrulline：L-瓜氨酸
then：然后
实施例4
步骤1:N-(4-氨甲基-苯基)-乙酰胺盐酸盐(23)
通过使用King等(J.Am.Chem.Soc.,1992,114(8),3033)中所描述的方法由4-氨基苄胺制备出标题的浅黄色固体化合物。1HNMR(300MHz,DMSO-d6):δ10.18(s,1H),8.36(brs,3H),7.63(d,2H,J＝8.7Hz),7.41(d,2H,J＝8.7Hz),3.95(s,2H),2.06(s,3H)。
步骤2:N-(4-异硫氰酸甲酯基-苯基)-乙酰胺(N-(4-Isothiocyanatomethyl-phenyl)-acetamide)(24)
将之前步骤的产物(23,0.277g,1.38mmol)溶解于THF(4.5mL)和DMF(2.0mL)中，N2环境下在冰中冷却，再经三乙胺(0.66mL,4.73mmol)处理，然后用二硫化碳(0.125mL,2.07mmol)逐滴处理。将反应升温至室温，搅拌3小时，然后再次在冰中冷却。在经过对甲苯磺酰氯(0.274g,1.45mmol)处理后，将反应物缓慢升温至室温，搅拌18小时。用水稀释混合物，用10％HCl水溶液将其酸化至pH＝2，然后经EtOAc萃取3次。将合并的有机层经盐水洗涤，Na2SO4干燥，过滤。将经过蒸发的滤液在20g硅胶柱(0-50％乙腈的EtOAc溶液，经20min,30mL/min)上经快速柱层析纯化，获得为米白色固体的标题化合物(0.157g,55％)。1HNMR(300MHz,CDCl3)δ7.55(d,2H,J＝8.7Hz),7.29(m,3H),4.70(s,2H),2.23(s,3H)。
步骤3:美登素-3-N-甲基-L-(S)-丙氨酸-丙酰胺基-3-N-[4-(乙酰胺基)苄基]-二硫代-氨基甲酸酯(25)
将之前步骤的产物(24,0.093g,0.45mmol)和实施例3步骤3的产物(10,0.070g,0.095mmol)溶解于乙腈(MeCN,2mL)和干燥的DMF(1mL)中，并经过碱性氧化铝(活化的,BrockmannI,0.357g)处理。在用氩气吹扫烧瓶后，在室温下搅拌反应物2天，过滤，且固体经过甲醇/乙腈洗涤，将经过蒸发的滤液在12g硅胶柱(0-50％乙腈的EtOAc溶液，经15min,25mL/min)上经快速柱层析纯化并且在真空下浓缩较慢的产物级分，获得不纯的淡黄色胶状物。将其经过RP-HPLC(PhenomenexGeminiC18,30x150mm柱,30–90％乙腈水溶液,在乙腈和水中的0.1％TFA)纯化，且将纯化的级分冻干后得到为白色固体的标题化合物(0.016g,18％)。MS(ESI,pos.):C45H58ClN5O11S2计算值,943.3；实测值944.7(M+H),927.1(M-H2O+H),966.6(M+Na)。
“Kingetal”:King等
“Alumina”:氧化铝
“then”:然后
实施例5
美登素-3-N-甲基-L-(S)-丙氨酸-β-丙氨酸(27)
通过实施例2步骤1-3的方法由3-((叔丁基-丁氧基羰基)氨基)丙酸2,5-二氧代吡咯烷-1-基酯(26)制备出标题的浅黄色固体化合物。MS(ESI,pos.):C35H49ClN4O10计算值,720.3；实测值721.4(M+H)。
“water”:水
实施例6
美登素-3-N-甲基-L-(S)-丙氨酸-γ-氨基丁酰胺(29)
通过实施例2步骤1-3的方法由N-Boc-GABA-OH(28)制备出标题的浅黄色固体化合物。MS(ESI,pos.):C36H51ClN4O10计算值,734.3；实测值735.5(M+H)。
“water”:水
实施例7
美登素-3-N-甲基-L-(S)-丙氨酸-N-Me-γ-氨基丁酰胺(31)
通过实施例2步骤1-3的方法由N-Boc-N-MeGABA-OH(30)制备出标题的浅黄色固体化合物。MS(ESI,pos.):C37H53ClN4O10计算值,748.4；实测值749.5(M+H)。
“water”:水
实施例8
步骤1:美登素-3-N-甲基-L-(S)-丙氨酸-N-羧基-6-[3,4-二氢-2-(叔丁氧基羰基)-1H-异喹啉]
将美登素-3-N-甲基-L-(S)-丙氨酸(2,0.034g,0.052mmol)、商用N-Boc-1,2,3,4-四氢异喹啉-6-羧酸(32,0.019g,0.069mmol)和1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC,0.024g,0.125mmol)称入具有搅拌棒的圆底烧瓶中，溶解于二氯甲烷(3mL)中，用Ar清扫烧瓶并且经橡胶隔片密封，将反应物在室温下搅拌。2天后，反应物用EtOAc稀释并经过稀释的NaHCO3水溶液洗涤,且水层用EtOAc萃取2次。将合并的有机层经过盐水洗涤，经过Na2SO4干燥，过滤。然后将经过蒸发的滤液在12gRediSepGold硅胶柱上经过ISCO系统(EtOAc-5:5:1EtOAc/DCM/MeOH，经12mins,30mL/min)进行纯化，并且在真空下将合并的TLC-纯级分蒸干，得到为白色固体的标题化合物(0.026g,55％)。MS(ESI,pos.):C47H61ClN4O12计算值,908.4；实测值909.2(M+H),891.2(M-H2O+H)。
步骤2:美登素-3-N-甲基-L-(S)-丙氨酸-N-羧基-6-(1,2,3,4-四氢异喹啉)(33)
通过实施例2步骤3(化合物6)的方法由之前步骤的产物(0.025g,0.027mmol)制备出标题的白色固体化合物(0.013g,52％)。MS(ESI,pos.):C42H53ClN4O10计算值,808.3；实测值809.2(M+H)。
“water”:水
实施例9
步骤1:美登素-3-N-甲基-L-(S)-丙氨酸-N-羧基-4-[1-(叔丁氧基羰基)-哌啶]
通过实施例8步骤1的方法由美登素-3-N-甲基-L-(S)-丙氨酸(2,0.045g,0.069mmol)和商用1-叔丁氧基羰基哌啶-4-羧酸(34,0.024g,0.105mmol)制备出标题的白色固体化合物(0.027g,46％)。MS(ESI,pos.):C43H61ClN4O12计算值,860.4；实测值861.2(M+H),843.2(M-H2O+H)。
步骤2:美登素-3-N-甲基-L-(S)-丙氨酸-N-羧基-4-哌啶(35)
通过实施例2步骤3(化合物6)的方法由之前步骤的产物(0.025g,0.029mmol)制备出标题的白色固体化合物(0.012g,50％)。使用不同的梯度和改性剂(20-80％MeCN的水溶液,0.05％的在MeCN和水中的醋酸)在C18柱上纯化所述化合物。将纯化的级分冻干后得到标题化合物(0.008g,35％)。MS(ESI,pos.):C38H53ClN4O10计算值,760.3；实测值761.2(M+H)。
“water”:水
实施例10
步骤1:美登素-3-N-甲基-L-(S)-丙氨酸-N-甲基-β-丙氨酸-N-[4-(叔丁氧基羰基-缬氨酸-瓜氨酸-氨基)苄氧基]-氨基甲酸酯
根据WO2005112919制备的化合物Boc-缬氨酸-瓜氨酸-对-氨基苄氧基-(对-硝基苯氧基)-碳酸酯(36)(0.092g,0.143mmol)、实施例2步骤3的产物(6,0.110g,0.130mmol)和1-羟基-7-氮杂苯并三氮唑(HOAT,0.037g,0.272mmol)溶解于DMF(7mL)中，经过三乙胺(0.100mL,0.717mmol)处理并且在已塞紧的烧瓶中常温搅拌。18小时后，将反应混合物在真空下浓缩至油状物，溶解于二氯甲烷中，并且在24gRediSepGold柱上经过ISC℃ombiflash(0–20％的在乙酸乙酯中的甲醇)进行纯化。在真空下蒸发所述产物级分，然后得到为淡黄色固体的标题化合物(0.129g,80％)。MS(ESI,pos.):C60H86ClN9O17计算值,1239.6；实测值1240.8(M+H)。
步骤2:美登素-3-N-甲基-L-(S)-丙氨酸-N-甲基-β-丙氨酸-N-[4-(缬氨酸-瓜氨酸-氨基)苄氧基]-氨基甲酸酯(37)
通过实施例2步骤3(化合物6)的方法由之前步骤的产物(0.128g,0.103mmol)制备出标题的白色固体化合物(0.074g,63％)。MS(ESI,pos.):C55H78ClN9O15计算值,1139.5；实测值1141.4(M+H)。
步骤3:美登素-3-N-甲基-L-(S)-丙氨酸-N-甲基-β-丙氨酸-N-[4-(4-{硫代异氰酸苯酯基}-硫脲基-缬氨酸-瓜氨酸-氨基)苄氧基]-氨基甲酸酯(39)
在小瓶里，将之前步骤的产物(37,0.037g,0.029mmol)溶解于四氢呋喃(THF,5mL)中，经过三乙胺(0.020mL,0.143mmol)处理，并且用15min将产生的溶液逐滴添加至烧瓶中，所述烧瓶装有经搅拌的1,4-亚苯基二异硫氰酸酯(38,0.055g,0.286mmol)的THF(10mL)溶液。所述小瓶经过THF(2mL)漂洗并且将漂洗液添加至反应烧瓶中，将烧瓶用橡胶隔片密封。在室温下搅拌24小时后，在真空下将反应物浓缩至干燥，将粗产物溶解于乙腈中，并经过0.45umPTFE膜过滤。然后将滤液在30gC18RediSepGold柱经过ISCO(20–80％MeCN的水溶液,在MeCN和水中的0.05％HOAc)纯化，并将最纯的级分(通过LC)合并，在-78℃下冷冻，并且冻干得到标题的白色固体化合物(0.023g,59％)。MS(ESI,pos.):C63H82ClN11O15S2计算值,1331.5；实测值1332.0(M+H)。
“water”:水
实施例11
步骤1:1-(4-氨基-丁基)-马来酰亚胺
商用Boc-1-氨基丁基-4-马来酰亚胺(0.304g,1.13mmol)的二氯甲烷(10mL)溶液经过三氟乙酸(1.00mL,13.1mmol)处理，用Ar吹扫烧瓶，用橡胶隔片和鼓泡器通气管(bubblervent)密封，且在室温下搅拌。18小时后通过TLC确定反应完全，所以将其在真空下浓缩，用乙醚研磨2次，在真空下干燥至胶状。用醚再研磨产物2次(用抹刀刮下)，轻轻倒出，并且再次在真空下干燥，得到标题的白色固体化合物(0.321g,100％)。MS(ESI,pos.):C8H12N2O2计算值,168.1；实测值169.0(M+H)。
步骤2:1-(4-异氰酸丁酯基)-马来酰亚胺(41)
将之前步骤的产物溶解于乙腈(MeCN,3x40mL)中，且在60℃下通过旋转蒸发仪真空浓缩。在烧瓶中，将得到的干燥产物(0.650g,2.45mmol)溶解于MeCN(75mL)和氯仿(30mL)中，经过三乙胺(1.0mL,7.35mmol)处理，在氮气环境下，用10min的时间，将反应产生的溶液逐滴加入装有1,1'-硫代羰基二-2,2'-吡啶酮(0.68g,2.94mmol)的氯仿(25mL)溶液的烧瓶中。反应在室温下搅拌18小时，在真空下将反应物浓缩至干燥，粗产物溶解于二氯甲烷(DCM)中，并且在120g硅胶RediSepGold柱上经过快速柱层析(0-10％MeOH的DCM溶液)纯化。将最纯净的级分(通过LC)合并，并且浓缩至干燥，得到标题的白色固体化合物(0.26g,50％)。MS(ESI,pos.):C9H10N2O2S计算值,210.0；实测值211.2(M+H)。
步骤3:美登素-3-N-甲基-L-(S)-丙氨酸-N-甲基-β-丙氨酸-N-[4-(4-{马来酰亚胺基丁基}-硫脲基-缬氨酸-瓜氨酸-氨基)苄氧基]-氨基甲酸酯(42)
将实施例10步骤2的产物(37,0.029g,0.023mmol)溶解于干燥的DMF(2mL)中，通过干燥注射器经二异丙基乙基胺(0.020mL,0.115mmol)处理，然后经过之前步骤产物(41,0.026g,0.124mmol)的干燥DMF(2mL)溶液处理。用Ar吹扫反应烧瓶，橡胶隔片密封，且在室温下搅拌反应。通过LCMS，18小时后反应似乎反应了80％，所以将产物在真空下蒸发至油状，溶解于MeCN/水中，并且在30gC18RediSepGold柱经过快速柱层析(20–80％MeCN的水溶液,在MeCN和水中的0.05％HOAc)纯化。通过LCMS将最纯的级分合并，旋转蒸发仪短暂蒸发，然后在干冰上冷冻，且过夜冷冻获得标题的白色固体化合物(0.020g,65％)。MS(ESI,pos.):C64H88N11O17SCl计算值,1349.6；实测值1351.1(M+H),1372.9(M+Na),1333.6(M-H2O+H)。
实施例12
偶联物的制备与表征
对于最初的实验组，使用如下过程将四个抗体偶联到本发明的各种连接体-药物化合物。在这些实验中使用的四个抗体为：如WO2007002222A2中所述的具有克隆AB-PG1-XG1-006的重链和轻链可变域的PSMA抗体，(2)如WO2008052187A2中所述的、表达为hIgG1的、具有克隆mu120的重链和轻链可变域的STEAP1抗体，(3)如WO2013075048A1中所述的具有克隆131的重链和轻链可变域的EGFRvIII抗体，和(4)如美国专利申请序列号61/868,185(申请日：2013年8月21日，在此其公开内容整体通过引用并入本文)中所述的具有克隆H1H6953N的重链和轻链可变域的PRLR抗体。所有的单克隆抗体均在CHO细胞中表达并通过蛋白A纯化。来自与肿瘤学无关的免疫抗原的不受约束的对照也被使用。
化合物3、7、21和42的偶联方法
在37℃下，50mMHEPES、150mMNaCl中的抗体(10mg/ml)(pH＝7.5)经1mM二硫苏糖醇处理30min。凝胶过滤之后(G-25,pH4.5醋酸钠)，将DMSO(10mg/ml)中的马来酰亚胺基(maleimido)连接体有效负载衍生物(1.2当量/SH基团)添加至还原的抗体且使用1MHEPES(pH7.4)将混合物pH调节至7.0。1h后，反应经过量的N-乙基马来酰亚胺淬灭。通过排阻色谱纯化偶联物且经过无菌过滤。蛋白质和连接体有效负载的浓度由UV光谱分析确定。尺寸排阻HPLC确定了使用的所有偶联物是>95％的单体，且RP-HPLC确定了有<0.5％的未偶联的连接体有效负载。表1中以蛋白质计报告了产量。根据Hamblett等,CancerRes.,2004107063，通过UV分析了所有偶联抗体的连接体有效负载荷载值。结果在表1中进行了总结。
化合物39的偶联方法
在50mM碳酸盐、150mMNaCl的抗体(2-5mg/ml)(pH9.0)中加入15％(以体积计)的二甲基乙酰胺。将DMSO(10mg/ml)中的连接体有效负载衍生物39(5-10当量)加入抗体中，且混合物在37℃下培养4-12小时。偶联物经过尺寸排阻色谱纯化和无菌过滤。蛋白质和连接体有效负载的浓度由UV光谱分析确定。尺寸排阻HPLC确定了使用的所有偶联物是>95％的单体，且RP-HPLC确定了有<0.5％的未偶联的连接体有效负载。对于这些偶联物，有效负载-抗体比由MALDI-TOF确定(表1)。
表1
实施例13
体外抗体-药物偶联物(ADC)无细胞酶法测定
组织蛋白酶B培养
体外无细胞酶法测定的过程选自Dubowchik等,BioconjugateChem.200213855。DAR修正的PRLR-7和同种型对照-7浓度设置为在25mM醋酸钠缓冲液、1mMEDTA中为7.00uM(pH＝5.0)并且在37℃下预培养。在室温下活化组织蛋白酶B(Sigma#C8571)15min，其中1当量的30mMDTT、15mMEDTA对应2当量的组织蛋白酶B原液。将激活的组织蛋白酶B溶液以1:750的摩尔比添加至ADC溶液中。样品在37℃下培养24小时，并且针对HPLC(HISEP)-UV检测或LC-MS检测参见下文来进行等分。
LC-MS检测
在指定的时间点，取小的等分试样并且与2当量(按体积计)的冷甲醇合并。回收上层清液且通过液相色谱-质谱(LCMS)分析组织蛋白酶B连接体有效负载裂解产生的化合物6，所述LCMS使用MerckChromolithFastGradientRP-18e,2x50mm柱(在水中的10-90％MeCN,经5mins,在两种溶剂中的0.05％HOAc，且流速为1mL)。在254nm下监测洗脱图谱。以组织蛋白酶B在37℃培养的所有等份样品含有化合物6，该化合物6在第5.1分钟洗脱，质量为735M+H(C36H51ClN4O10计算值,734.3)，且没有组织蛋白酶B的等份样品均不含有任何化合物6。这也通过注入来自实施例2步骤3的纯化合物6得以确认。
HPLC(HISEP)-UV检测
在指定的时间点，“按原样”注入溶液。利用以下梯度方法：缓冲液A100％100mMNH4OAc,pH7.0和缓冲液B100％乙腈,流速0.4mL/min,从5至70％的缓冲液B,使用SupelcoLC-HISEP；150mmx4.6mm,柱。在280nm和252nm监测洗脱图谱。组织蛋白酶B的所有等份样品培养的ADC含有在19.4分钟洗脱的物质。在相同的梯度条件下，纯化合物6在相同的保留时间下洗脱。19.4分钟的物质没有存在于没有组织蛋白酶B的等份样品中。
在某种程度上这个例子的结果是重要的，因为化合物6的组织蛋白酶B的蛋白酶水解仅应该发生ADC在细胞内的内化之后，所述的细胞中存在有酶。脱靶效应应减少，因为抗体将细胞毒性有效负载直接递送给靶细胞。
实施例14
体外细胞毒试验
在本例中，评估了各种抗体-药物偶联物在体外杀死表达抗原的肿瘤细胞的能力。
将细胞接种于PDL-涂覆的96孔板内并过夜生长，所述接种在完全生长培养基中以375(MMT/hEGFRvIII)、1500(U251/hEGFRvIII)、2000(HEK293/hEGFRvIII)或3000(C4-2,PC3/hSTEAP1,T47D和U87-MG)细胞每孔。对于细胞活力曲线，将系列稀释的偶联物或游离的代表性有效负载以500nM至1pM的最终浓度添加至细胞中并培养3天。为了测量MMT/hEGFRvIII、U251/hEGFRvIII、HEK293/hEGFRvIII、C4-2、PC3/hSTEAP1和U87-MG的存活力，将细胞与CCK8(Dojindo)一起培养最后1-3小时，且在Flexstation3(MolecularDevices)上在450nm(OD450)处测定其吸光度。为了测量T47D的存活力，将细胞在4％福尔马林+3ug/mlHoechst中在冰上培养30min。Hoechst染色的细胞核图像在ImageXpressMicroXL(MolecularDevices)上获得，且细胞核的数量由Columbus分析软件(PerkinElmer)确定。经洋地黄皂苷(40nm)处理的细胞的背景OD450水平(CCK8)或细胞核数量从所有孔减去，并且活力表示为未经处理的对照组的百分比。由四参数逻辑斯谛方程在10-点响应曲线(GraphPadPrism)上确定IC50值。所有的曲线和IC50值针对有效负载当量进行修正。
在C4-2细胞(前列腺癌细胞系)中，该细胞天然表达的PSMA超过同种型对照结合的271倍，美登木素生物碱偶联物PSMA-3、PSMA-7和PSMA-21具有的IC50值分别为3.8、0.5和8.3nM(图1)。裸PSMA抗体缺乏任何抗增殖活性。
在PC3/hSTEAP1细胞(前列腺癌细胞系)中，该细胞表达的hSTEAP1超过同种型对照结合的352倍，美登木素生物碱偶联物STEAP1-7具有的IC50值为4nM(图2)。裸STEAP1抗体缺乏任何抗增殖活性。
在T47D细胞(乳腺癌细胞系)中，该细胞天然表达的PRLR超过同种型对照结合的14倍，美登木素生物碱偶联物PRLR-7具有的IC50值为1.0nM(图3)。裸T47D抗体缺乏任何抗增殖活性。
在HEK293/hEGFRvIII细胞中，该细胞表达的hEGFRvIII超过同种型对照结合的360倍，美登木素生物碱偶联物EGFRvIII-7具有的IC50值为0.4nM(图4)。裸EGFRvIII抗体缺乏任何抗增殖活性。
在MMT/hEGFRvIII细胞中，该细胞表达的hEGFRvIII超过同种型对照结合的280倍，美登木素生物碱偶联物EGFRvIII-7具有的IC50值为0.3nM(图5)。裸EGFRvIII抗体缺乏任何抗增殖活性。
在U251/hEGFRvIII细胞(恶性胶质瘤癌细胞系)中，该细胞表达的hEGFRvIII超过同种型对照结合的165倍，美登木素生物碱偶联物EGFRvIII-7具有的IC50值为0.3nM(图6)。裸EGFRvIII抗体缺乏任何抗增殖活性。
提出的释放的有效负载(“游离药物”)的体外细胞毒性也在以上描述的各种细胞系中测试并且为了进行对比，沿侧绘制了偶联的抗体(见图1至图6中的实心方块(■))。对于连接体-有效负载3和7，提出的释放的有效负载2和6可分别直接用于细胞分析因为他们是稳定的。然而，对于连接体-有效负载21，提出的释放有效负载是巯基化合物10。由于化合物10可以是非常有活性的化合物，这将导致不可靠的结果，在这些试验中选择化合物25来代表释放的有效负载。
在分开的实验组中，在HEK293和U87MG中测试化合物6同氨基类似物27、29和31的抗增殖活性(图7)。这些化合物均具有＞30nM的IC50值，这表明仅当通过适当的连接体连接到抗体时，它们是高细胞毒性的。(这些实验不用洋地黄皂苷进行背景校正)。
在另一组实验中，在HEK293、U251、C4-2、PC3和MMT中测试化合物6、9、33、和35的抗增殖活性(图8)。氨基化合物6、33和35具有不同的IC50值，如表2所列。效力趋势遵照9＞33＞35＞6，且对于5个细胞系试验，该效力趋势是一致的。
表2
不受任何理论的约束，这些实验的结果表明，在大多数情况下，本发明的化合物的“释放”或“游离药物”形式(即，不与抗体偶联的化合物)实质上比在偶联到靶向抗体时的细胞毒性低。本发明的这个特点表明，包括本发明化合物的抗体-药物偶联物将导致更少的副作用和更少的不希望的毒性，这是因为细胞杀伤性能将在靶抗原位点特异性集中。
实施例15
抗EGFRvIII抗体药物偶联物是体内EGFRvIII阳性乳腺癌同种异体移植模型中有效的肿瘤生长抑制剂
在这个例子中，测试了典型的抗EGFRvIII抗体H1H1863N2的两个不同的抗体-药物偶联物在体内抑制肿瘤生长的能力。(H1H1863N2的氨基酸序列和不同性能在US61/950,963中阐述，申请日为2014年3月11日，在此其整体通过引用并入本文)。H1H1863N2包括重链可变区(HCVR)(包括序列号：1)；轻链可变区(LCVR)(包括序列号：5)；重链互补决定区(HCDR1、HCDR2和HCDR3)(分别包括序列号：2、3和4)；和轻链互补决定区(LCDR1、LCDR2和LCDR3)(分别包括序列号：6、7和8)。
第一ADC是通过不可切割的MCC连接体(参见，例如，US5,208,020和美国申请号20100129314)将H1H1863N2与美登木素生物碱DM1偶联以产生“H1H1863N2-MCC-DM1”而产生的。第二ADC是通过将H1H1863N2与化合物7偶联以产生“H1H1863N2-7”而产生的。当使用实施例14中所描述的测试方式来测试对MMT/EGFRvIII细胞的体外细胞毒性时，H1H1863N2-MCC-DM1显示出的IC50值为12nM，而H1H1863N2-7显示出的IC50值仅为0.8nM。因此，在体外，抗EGFRvIIIADCH1H1863N2-7比相应的通过MCC连接体与DM1偶联的抗体具有更强的肿瘤细胞杀伤能力。
为了比较偶联到MCC-DM1和化合物7的抗EGFRvIII抗体的体内有效性，对具有EGFRvIII阳性乳腺癌同种异体移植物的免疫力低下的小鼠进行了研究。简而言之，通过将0.5x106MMT/EGFRvIII细胞经皮下植入到雌性CB17SCID小鼠(Taconic,Hudson,NY)的左胁腹中而建立肿瘤同种异体移植物。一旦肿瘤达到了140mm3(～8天)的平均体积，小鼠随机分为七组，并按剂量施用使用MCC-DM1或7的连接体-药物形式的抗EGFRvIIIADC们。对照试剂和PBS媒介物也被进行了评估，所述对照试剂包括使用MCC-DM1或7的连接体-药物格式的非结合的ADC们。ADC们的剂量为1和5mg/kg，在一周内施用三次，此后一直监测，直到在只施用媒介物的组中达到约2000mm3的平均肿瘤尺寸。在这时候计算肿瘤生长抑制。
关于经媒介物处理的组的平均肿瘤尺寸计算如下：肿瘤用卡尺一周测量两次，直到媒介物组的平均尺寸达到1000mm3；利用公式(长x宽2)/2计算肿瘤尺寸。根据下列公式计算肿瘤生长抑制：(1-((T最终-T初始)/(C最终-C初始)))*100，其中T(处理组)和C(对照组)代表在媒介物组达到1000mm3的当天的平均肿瘤质量。总结的结果见表3。
表3:施用以重复剂量施用的抗EGFRvIII抗体-药物偶联物和对照物后的肿瘤尺寸及肿瘤生长抑制
如本例所示，在小鼠服用了5mg/kgH1H1863N2-7后观察到最大的肿瘤抑制，其中观察到初始肿瘤的消退。用5mg/kgH1H1863N2-7处理导致了102％的肿瘤生长抑制，这相对于观察到的用5mg/kgH1H1862N2-MCC-DM1对肿瘤进行处理后的生长抑制(83％)明显更大。由H1H1863N2-7诱导的肿瘤生长抑制的优势与H1H1863N2-MCC-DM1相比也维持在1mg/kg的剂量。在使用MCC-DM1或7的对照ADC处理后的组中未观察到抗肿瘤作用。

Claims (47)

1.具有式(I)的化合物
其中：
L不存在或是配体；
进一步其中：
当L是配体时，L能够结合细胞或细胞群；
a是从1到10的整数；
Z2和Z1各自独立不存在或是间隔基；
D是生物活性分子；
A是天然或非天然氨基酸，或包括2-20个氨基酸的肽；
W不存在，或是-O-、-S-、-CR5R6-、-NR4-；
X不存在，或是芳基、杂芳基、环烷基、杂环基，其中芳基、杂芳基、环烷基和杂环基可选地具有取代基；和
Y不存在，或是
其中A1、A3、R1和R3各自独立地是不存在、氨基酸、具有2-20个氨基酸的肽、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1-、-C(＝O)-O-(CHx)p1-、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-S-C(＝S)-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-NR4-,其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基可选地具有取代基；
A4和A5各自独立是-O-、-S-、-NR18-、-CR5R6-；
R17选自由O、S、NR18、CR5R6组成的组；
R18选自由H、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基和酰基组成的组，其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基和酰基可选地具有取代基；
R4、R5、R6和R8各自独立是H,或具有取代基或不具有取代基的：烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、杂环基；
p1、p2和p3各自独立是0、或1-100的整数；和
x是0、1或2。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中所述D是细胞毒性剂。
3.根据权利要求2所述的化合物，其中所述细胞毒性剂是具有式II的美登木素生物碱：
其中A6、A7、A8和A9各自独立地是不存在、氨基酸、N-烷基氨基酸、具有2-20个氨基酸的肽、烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1、-C(＝O)-O-(CHx)p1、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-NR4-,进一步其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基；并且R4、R5、R6、R8如权利要求1中所定义。
4.根据权利要求3所述的化合物，其中所述美登木素生物碱由如下结构式所表示：
5.根据权利要求1所述的化合物，其中L能够结合到特异性靶细胞群。
6.根据权利要求1所述的化合物，其中L选自由蛋白质、抗体、抗体片段、核酸、抗原结合支架和碳水化合物组成的组。
7.根据权利要求6所述的化合物，其中L是抗体或其片段。
8.根据权利要求7所述的化合物，其中L是特异性结合肿瘤相关抗原的抗体或其片段。
9.根据权利要求7所述的化合物，其中所述抗体或其片段包括与Z2共价连接的硫基团。
10.根据权利要求1所述的化合物，其中Z2由如下结构式表示：
-Z2A-Z2B-Z2C-Z2D-,
其中：
Z2A、Z2B、Z2C和Z2D各自独立地是不存在、氨基酸、具有2-20个氨基酸的肽、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1、-C(＝O)-O-(CHx)p1、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-N(R4)、-O-C(＝S)-N(R4)-、-C(＝S)-N(R4)-、-N＝C＝S、-N＝C＝O、
其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基，且R4、R5、R6、R8如权利要求1中所定义。
11.根据权利要求10所述的化合物，其中所述抗体或其片段包括与Z2A共价连接的硫基。
12.根据权利要求1所述的化合物，其中Z1由如下结构式表示：
-Z1A-Z1B-Z1C-Z1D-,
其中：
Z1A、Z1B、Z1C和Z1D各自独立地是不存在、氨基酸、具有2-20个氨基酸的肽、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1、-C(＝O)-O-(CHx)p1、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-N(R4)、-O-C(＝S)-N(R4)-、-C(＝S)-N(R4)-、-N＝C＝S、-N＝C＝O、
其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基，且R4、R5、R6、R8如权利要求1中所定义。
13.根据权利要求1所述的化合物，其中D与Z1共价连接。
14.根据权利要求1所述的化合物，其中A是氨基酸，所述氨基酸选自如下氨基酸所构成的组：丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、脯氨酸、谷氨酰胺、精氨酸、丝氨酸、苏氨酸、缬氨酸、色氨酸、酪氨酸、半胱氨酸和瓜氨酸。
15.根据权利要求1所述的化合物，其中A是肽，所述肽选自如下肽所构成的组：缬氨酸-瓜氨酸、瓜氨酸-缬氨酸、赖氨酸-苯丙氨酸、苯丙氨酸-赖氨酸、缬氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-缬氨酸、苏氨酸-天冬酰胺、丝氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-丝氨酸、苯丙氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-苯丙氨酸、亮氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-亮氨酸、异亮氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-异亮氨酸、甘氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-甘氨酸、谷氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-谷氨酸、瓜氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-瓜氨酸、丙氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-丙氨酸。
16.根据权利要求1所述的化合物，其中X是芳基，所述芳基选自于下述所构成的组：
其中R9、R10、R11和R12各自独立是H、烷基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、卤素、NR13R14、硝基、氰基、-OH、-O-C(＝O)-R15、-C(＝O)-R15、-C(＝O)-O-R15、-C(＝O)-NR13R14；和
进一步其中烷基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基；
R13和R14各自独立是H或是可选地具有取代基的烷基；并且R15是可选地具有取代基的烷基。
17.具有式(III)的化合物：
其中：
Ab是抗体或其片段；
AA1-AA2是肽，所述肽选自以下所构成的组：缬氨酸-瓜氨酸、瓜氨酸-缬氨酸、赖氨酸-苯丙氨酸、苯丙氨酸-赖氨酸、缬氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-缬氨酸、苏氨酸-天冬酰胺、丝氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-丝氨酸、苯丙氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-苯丙氨酸、亮氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-亮氨酸、异亮氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-异亮氨酸、甘氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-甘氨酸、谷氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-谷氨酸、瓜氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-瓜氨酸、丙氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-丙氨酸；
a是1-10的整数；
q是0或是1-5的整数；
A3、R1和R3各自独立地是不存在、氨基酸、具有2-20个氨基酸的肽、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1-、-C(＝O)-O-(CHx)p1-、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-NR4-，其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基；
R17选自由O、S、NR18、CR5R6构成的组；
R4、R5、R6和R8各自独立是H,或具有取代基或不具有取代基的：烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基和杂环基；
R9、R10、R11和R12各自独立是H、卤素、NR13R14、硝基、氰基、-OH、-O-C(＝O)-R15、-C(＝O)-R15、-C(＝O)-O-R15、-C(＝O)-NR13R14、具有取代基或不具有取代基的：烷基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基；
R13和R14各自独立是H或是可选地具有取代基的烷基；并且R15是可选地具有取代基的烷基；
p1,p2和p3各自独立地是0或1-100的整数；
x是0、1或2；和
DM由如下结构所表示：
18.根据权利要求17所述的化合物，
其中：
q是4；
R1和R3各自独立地是-O-、-S-、-NR4、-CR5R6-；
R17选自由O、S、-NR18、CR5R6构成的组；
R18选自由H、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基和酰基构成的组，其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基和酰基可选地具有取代基；
R4、R5、R6、R9、R10、R11、R12各自独立是H或烷基；和
A3是烷基。
19.根据权利要求18所述的化合物，所述化合物由如下结构表示：
其中Ab是抗体或其片段。
20.具有式(IV)的化合物：
其中：
Ab是抗体或其片段；
AA1-AA2是肽，所述肽选自以下所构成的组：缬氨酸-瓜氨酸、瓜氨酸-缬氨酸、赖氨酸-苯丙氨酸、苯丙氨酸-赖氨酸、缬氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-缬氨酸、苏氨酸-天冬酰胺、丝氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-丝氨酸、苯丙氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-苯丙氨酸、亮氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-亮氨酸、异亮氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-异亮氨酸、甘氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-甘氨酸、谷氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-谷氨酸、瓜氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-瓜氨酸、丙氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-丙氨酸；
a是1-10的整数；
q是0或是1-5的整数；
R1不存在，或是氨基酸、具有2-20个氨基酸的肽、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1-、-C(＝O)-O-(CHx)p1-、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-NR4-，其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基；
R4是H或具有取代基或不具有取代基的：烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基和杂环基；
R9、R10、R11和R12各自独立是H、卤素、NR13R14、硝基、氰基、-OH、-O-C(＝O)-R15、-C(＝O)-R15、-C(＝O)-O-R15、-C(＝O)-NR13R14、具有取代基或不具有取代基的：烷基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基；和
DM由如下结构所表示：
21.根据权利要求20所述的化合物，
其中：
q是4；和
R1选自由-O-、-S-、NR4、和-CR5R6-构成的组；和
进一步其中R4、R5和R6各自独立是H或烷基。
22.根据权利要求21所述的化合物，所述化合物由如下结构表示：
其中Ab是抗体或其片段。
23.根据权利要求1所述的化合物，其中A是蛋白酶可切割的肽。
24.根据权利要求1所述的化合物，其中A是在肿瘤组织中表达的蛋白酶可切割的肽。
25.根据权利要求24所述的化合物，其中所述蛋白酶是组织蛋白酶或纤溶酶。
26.药物组合物，所述药物组合物包含治疗上有效量的权利要求1中所述的化合物或其药学上可接受的盐和一种或多种药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂。
27.减少、延缓或阻止异常细胞生长的方法，所述方法包括使所述异常细胞与权利要求1中所述的化合物接触，所述化合物具有足以延缓、减少或阻止所述异常细胞生长的量，并且其中所述异常细胞生长被延缓、减少或阻止。
28.杀死细胞的方法，所述方法包括使所述细胞与权利要求1中所述的化合物接触，所述化合物具有足以杀死所述细胞的量，并且其中所述细胞被杀死。
29.根据权利要求28所述的方法，其中所述细胞是肿瘤细胞。
30.治疗患有医学病症的个体的医学病症的方法，所述方法包括将有效量的组合物施用至个体，所述组合物包含权利要求1中所述的化合物。
31.根据权利要求30所述的方法，其中所述个体是哺乳动物。
32.根据权利要求30-31中任一权利要求所述的方法，所述方法进一步包括顺序地给予或连续地给予额外的治疗。
33.根据权利要求32所述的方法，其中所述额外的治疗是放射治疗、化疗或两者的组合。
34.根据权利要求30-31中任一权利要求所述的方法，所述方法进一步包括施用至少一种额外的治疗剂。
35.根据权利要求30所述的方法，其中所述的医学病症选自由肿瘤、癌症、传染性疾病、神经退行性疾病、骨骼疾病和心血管疾病构成的组。
36.在有需要的个体中减小肿瘤尺寸、阻止肿瘤尺寸增加、减少肿瘤增殖、或防止肿瘤增殖的方法，所述方法包括将有效量的组合物施用至所述个体以减小肿瘤尺寸、阻止肿瘤尺寸增加、减少肿瘤增殖、或防止肿瘤增殖，其中所述组合物包含权利要求1中所述的化合物。
37.具有式(V)的化合物：
式(V)
Z2——A——W——X——Y——Z1——D
其中：
Z2和Z1各自独立不存在或是间隔基；
D是生物活性分子；
A是天然或非天然氨基酸、或包含2-20个氨基酸的肽；
W不存在，或是-O-、-S-、-CR5R6-或-NR4-；
X不存在，或是具有取代基或不具有取代基的：芳基、杂芳基、环烷基、杂环基；和
Y不存在，或是
其中A1、A3、R1和R3各自独立地是不存在、氨基酸、具有2-20个氨基酸的肽、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1-、-C(＝O)-O-(CHx)p1-、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-NR4-,其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基；
A4和A5各自独立是-O-、-S-、-NR18-、-CR5R6-；
R17选自由O、S、NR18、CR5R6构成的组；
R18选自由H、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基和酰基构成的组，其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基和酰基可选地具有取代基；
R4、R5、R6和R8各自独立是H或具有取代基或不具有取代基的：烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、杂环基；
p1、p2和p3各自独立是0、或1-100的整数；和
x是0、1或2。
38.根据权利要求37所述的化合物，
其中：
Z2由式(VII)表示：
-Z2A-Z2B-Z2C-Z2D-(VII)，
进一步其中：
Z2A、Z2B、Z2C和Z2D各自独立地是不存在、氨基酸、具有2-20个氨基酸的肽、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1、-C(＝O)-O-(CHx)p1、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-N(R4)、-O-C(＝S)-N(R4)-、-C(＝S)-N(R4)-、-N＝C＝S、-N＝C＝O、
其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基，且R4、R5、R6、R8如权利要求37所定义；
Z1由式(VIII)表示：
-Z1A-Z1B-Z1C-Z1D-(VIII)，
其中：
Z1A、Z1B、Z1C和Z1D各自独立地是不存在、氨基酸、具有2-20个氨基酸的肽、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1、-C(＝O)-O-(CHx)p1、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-NR4-、-N＝C＝S、-N＝C＝O、
其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基，且R4、R5、R6、R8如权利要求37所定义；
A是肽，所述肽选自如下所构成的组：缬氨酸-瓜氨酸、瓜氨酸-缬氨酸、赖氨酸-苯丙氨酸、苯丙氨酸-赖氨酸、缬氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-缬氨酸、苏氨酸-天冬酰胺、丝氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-丝氨酸、苯丙氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-苯丙氨酸、亮氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-亮氨酸、异亮氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-异亮氨酸、甘氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-甘氨酸、谷氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-谷氨酸、瓜氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-瓜氨酸、丙氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-丙氨酸；
X是芳基，所述芳基选自以下所构成的组：
其中R9、R10、R11和R12各自独立是H、烷基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、卤素、NR13R14、硝基、氰基、-OH、-O-C(＝O)-R15、-C(＝O)-R15、-C(＝O)-O-R15、-C(＝O)-NR13R14；
进一步其中烷基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基可选地具有取代基；
R13和R14各自独立是H或可选地具有取代基的烷基；并且R15是可选地具有取代基的烷基；和
D是可选地具有取代基的具有式II的美登木素生物碱：
其中：
A6、A7、A8和A9各自独立地是不存在、氨基酸、N-烷基氨基酸、具有2-20个氨基酸的肽、烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1、-C(＝O)-O-(CHx)p1、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-NR4,进一步其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基，并且R4、R5、R6、R8如权利要求37所定义。
39.根据权利要求38所述的化合物，其中所述美登木素生物碱由如下结构式所表示：
40.根据权利要求39所述的化合物，所述化合物具有如下结构：
41.具有式(IX)的化合物：
式(IX)
Y1——Z1——D
其中：
D是生物活性分子；
Y1是
进一步其中R3a和A3a各自独立地是不存在、氨基酸、具有2-20个氨基酸的肽、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1-、-C(＝O)-O-(CHx)p1-、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-NR4-,其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基可选地具有取代基；和
Z1由以下结构式表示：
-Z1A-Z1B-Z1C-Z1D-，
其中：
Z1A、Z1B、Z1C和Z1D各自独立地是不存在、氨基酸、具有2-20个氨基酸的肽、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1、-C(＝O)-O-(CHx)p1、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-N(R4)、-O-C(＝S)-N(R4)-、-C(＝S)-N(R4)-、-N＝C＝S、-N＝C＝O、
其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基，且R4、R5、R6和R8各自独立是H或具有取代基或不具有取代基的：烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基和杂环基。
42.根据权利要求41所述的化合物，其中所述化合物的IC50大于约10nM。
43.根据权利要求41所述的化合物，其中所述化合物的细胞毒性比权利要求1中所述的相应化合物的细胞毒性低大约10倍。
44.具有式(X)的化合物：
其中：
Ab是抗体或其片段；
a是从1到10的整数；
Z2和Z1各自独立不存在或是间隔基；
A是天然或非天然氨基酸、或包括2-20个氨基酸的肽；
W不存在，或是-O-、-S-、-CR5R6-、-NR4-；
X不存在，或是芳基、杂芳基、环烷基、杂环基，其中芳基、杂芳基、环烷基和杂环基可选地具有取代基；
Y不存在，或是
其中A1、A3、R1和R3各自独立地是不存在、氨基酸、具有2-20个氨基酸的肽、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1-、-C(＝O)-O-(CHx)p1-、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-NR4-,其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基可选地具有取代基；
A4和A5各自独立是-O-、-S-、-NR18-、-CR5R6-；
R17选自由O、S、NR18、CR5R6构成的组；
R18选自由H、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基和酰基构成的组，其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基和酰基可选地具有取代基；
R4、R5、R6和R8各自独立是H、或具有取代基或不具有取代基的：烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、或杂环基；
p1、p2和p3各自独立是0，或1-100的整数；
x是0、1或2；和
DM由以下结构所表示：
45.根据权利要求44所述的化合物，所述化合物由如下结构表示：
其中a是1-10的整数。
46.具有式(XI)的化合物：
其中：
Ab是抗体或其片段；
AA1-AA2是肽，所述肽选自以下所构成的组：缬氨酸-瓜氨酸、瓜氨酸-缬氨酸、赖氨酸-苯丙氨酸、苯丙氨酸-赖氨酸、缬氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-缬氨酸、苏氨酸-天冬酰胺、丝氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-丝氨酸、苯丙氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-苯丙氨酸、亮氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-亮氨酸、异亮氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-异亮氨酸、甘氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-甘氨酸、谷氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-谷氨酸、瓜氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-瓜氨酸、丙氨酸-天冬酰胺、天冬酰胺-丙氨酸；
a是1-10的整数；
q是0或是1-5的整数；
A3、R1或R3各自独立地是不存在、氨基酸、具有2-20个氨基酸的肽、烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基、杂环基杂环基、-CR5R6-、-O-、-C(＝O)-、-O-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-O-、-C(＝O)-(CHx)p1-、-C(＝O)-O-(CHx)p1-、-(CHx)p1-C(＝O)-、-(CHx)p1-C(＝O)-O-、-(O-(CH2)p2-)p3-、-((CH2)p2-O-)p3-、-C(＝S)-、-C(＝S)-S-、-C(＝S)-NH-、-S-C(＝S)-、-S-C(＝S)-S-、-S-、-SO-、-SO2-、-NR4-、-N(R4)-C(＝O)-N(R8)-、-N(R4)-C(＝O)O-、-N(R4)-C(＝O)-、-C(＝O)-N(R4)-、-C(＝O)-N(R4)-C(＝O)-、-O-C(＝O)-NR4-，其中烷基、炔基、烯基、环烷基、芳基、杂芳基和杂环基可选地具有取代基；
R17选自由O、S、NR18、CR5R6构成的组；
R4、R5、R6和R8各自独立是H或具有取代基或不具有取代基的：烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基和杂环基；
R9、R10、R11和R12各自独立是H、卤素、NR13R14、硝基、氰基、-OH、-O-C(＝O)-R15、-C(＝O)-R15、-C(＝O)-O-R15、-C(＝O)-NR13R14、具有取代基或不具有取代基的：烷基、环烷基、芳基、杂芳基和杂环基；
R13和R14各自独立是H或可选地具有取代基的烷基；并且R15是可选地具有取代基的烷基；
p1、p2和p3各自独立是0或1-100的整数；
x是0、1或2；和
DM由如下结构所表示：
47.根据权利要求46所述的化合物，所述化合物由如下结构表示：
其中a是1-10的整数。
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