CN105592859A - 新型抗体-药物缀合物以及其在疗法中的用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及新型抗体-药物缀合物以及其在疗法(尤其是抗癌或抗炎疗法)中的用途。本发明还涉及用作连接体的合成产物,其由连接体头和连接体主体组成。本发明还涉及制备所述连接物和所述抗体-药物缀合物的方法。

Description

新型抗体-药物缀合物以及其在疗法中的用途
本发明涉及新型抗体-药物缀合物以及其在疗法(尤其是抗癌或抗炎疗法)中的用途。本发明还涉及用作连接体的合成产物,其由连接体头和连接体主体组成。本发明还涉及制备所述连接物和所述抗体-药物缀合物的方法。
抗体-药物缀合物是新的药物形式,其尤其被用作具有靶向作用的抗癌药。治疗性抗体根据其特异性而结合至一种或多种细胞类型并且通常地在所述细胞中释放出细胞毒性剂。
抗体-药物缀合物构成了细胞毒性剂的选择性递送方式。因此,该工程学使得能够将所述抗体所具有的靶向特异性与缀合至所述抗体的试剂所发挥的新的强有力的效应器功能相组合。
迄今,超过20种抗体-药物缀合物处于开发中(Senter,P.D.等人,Annu.Rev.Med.2013,64,15-29)。
抗体-药物缀合物的一般性结构为在图1中所描绘的那种。
将抗体和药物连接在一起的物料称为连接剂或连接体。其可以经由形成4个链间二硫桥的八个半胱氨酸中的至少一个或者在八个赖氨酸中的至少一个处接枝到抗体上。
接枝到抗体上的药物分子的数目决定了称为药物-抗体比(DAR,Drug-AntibodyRatio)的比率。
在结合到其靶抗原上之后,所述抗体通过由受体介导的胞吞作用而内化到细胞中。囊泡与溶酶体相融合,在所述溶酶体中通过各种不同的机制从抗体上释放出细胞毒性分子。然后,所述具有活性的细胞毒性剂直接作用于细胞,从而诱导细胞死亡,和有时通过运输或扩散到环境中而作用于邻近的癌细胞。
因此,抗体主要用作载体并且将细胞毒性剂携带到细胞中。
“细胞毒性剂”是指能够抑制或阻止细胞功能的分子。
结合到抗体上的细胞毒性剂为前体药物,其在释放后在肿瘤细胞中变成有活性的(Jaracz等人,2005)。游离分子的活性应当足以杀死癌细胞,即使在低浓度下。
尽管取得愈来愈多的成功,但是抗体-药物缀合物具有明显的缺点,这是因为它们相比于相应的原始抗体而言更复杂并且具有异质结构。借助于连接体来进行的细胞毒性剂的附着显著地影响抗体的药物代谢动力学和药效动力学(PK-PD)并因而影响治疗指数。
对于最佳活性来说,抗体-药物缀合物优选地具有等于4的平均DAR,但该比率可从1至13变化,其中已知对于DAR可能存在不同实体的群体。
很多研究人员研究这种异质性。已经进行了旨在通过引入天然或非天然氨基酸来修饰抗体序列的试验(Mallet,W.等人,Nat.Biotechnol.2008,26,925-932,和Schultz,P.G.等人,Proc.Natl.Acad.Sci.2012,109,16101-16106)。然而,这种方法具有缺点,即其必须对于每种目的抗体进行转换,这需要对于起始抗体的一贯持续的工作。
因此,从现有技术中显现出的技术问题在于,获得使得能够以受控方式接枝细胞毒性剂而不修饰目的抗体的序列的技术手段,适用于任何抗体的技术手段。
本发明的一个方面为可用作连接体头的合成产物。
本发明的另一个方面为被定义为连接体头的产物,其与表示连接体主体的组件L相连。
本发明的另一个方面为与被定义为细胞毒性药物的组件M相连的连接体。
本发明的另一个方面为与细胞毒性药物相联合且与蛋白质相联合的连接体,所述蛋白质尤其可以为抗体或抗体片段。
本发明主要基于一种产物,其特征在于,所述产物符合式I,所述式I选自式IB和IA:
其中:
X为卤素,或离核体,或基团,或基团,其中Xa为卤素或离核体,
A表示芳基或环烷基基团,所述芳基或环烷基基团是碳环型或杂环型的,
或者A表示基团、基团或基团,
X1为C=O或单键,
X2为NH基团或单键,
X3为氧或单键,
s等于1、2或3,
r等于0、1或2,
应当理解,r+s之和等于3,
n1为等于0、1、2或3的整数,n2为等于1、2或3的整数,和n3为等于1、2或3的整数,
W表示
--OH基团,
-基团-L,其表示包含末端反应性官能团的连接体主体,
-在涉及荧光检测的诊断或分析中使用的荧光团基团-FL,其优选地选自:若丹明,或其衍生物,优选地若丹明B;异硫氰酸荧光素(FITC);Cy染料,其优选地选自Cy5、Cy5.5、Cy7;Alexafluor染料,其优选地选自AlexaFluor647、700或750;德克萨斯红;别藻蓝蛋白(APC),以及其与其他荧光染料尤其是前面提及的那些荧光染料的缀合物;藻红蛋白(PE),以及其与其他荧光染料尤其是前面提及的那些荧光染料的缀合物,
-放射性基团R*,其优选地包含
要么双功能配体,其任选地是双峰型的,和其优选地选自DOTA、DTPA、C-DOTA、NODAGA、NETA、C-NETA、DEPA、C-DEPA、TETA、TE2A、HYNIC、DAT、MAMA的衍生物;
要么双功能配体,其优选地选自由EDTA、CyEDTA、EDTMP、DTPMP、DTPA、CyDTPA、Cy2DTPA、DTPA-MA、DTPA-BA、BOPA构成的列表中的无环螯合剂;
要么双功能配体,其优选地选自由DOTA、TRITA、TETA、DOTA-MA、DO3A-HP、DOTMA、DOTA-pNB、DOTP、DOTMP、DOTEP、DOTMPE、F-DOTPME、DOTPP、DOTBzP、DOTA-单酰胺、p-NCS-DOTA、p-NCS-PADOTA、BAT、DO3TMP-单酰胺、p-NCS-TRITA、NOTA、CHX-A”-DTPA构成的列表中的大环螯合剂;
要么阳离子、阴离子、中性或可切割类型的双功能螯合剂;
要么放射性核素,其优选地选自67Cu、64Cu、90Y、109Pd、111Ag、149Pm、153Sm、166Ho、177Lu、186Re、188Re、99mTc、67Ga、68Ga、111In、90Y、177Lu、186Re、188Re、197Au、198Au、199Au、105Rh、165Ho、166Ho、161Tb、149Pm、44Sc、47Sc、70As、71As、72As、73As、74As、76As、77As、212Pb、212Bi、213Bi、225Ac、117mSn、67Ga、201Tl、123I、131I、160Gd、148Nd、89Sr、211At,
-基团-L-M,其中L具有前述含义,并且M表示选自化疗剂或毒素的细胞毒性药物,
P为包含至少一个二硫桥的蛋白质,并且t表示1至15的整数,优选地1至6和13的整数,
以及所述羧酸官能团的衍生物,例如盐、酯或酰胺,优选地与丁二酰亚胺形成的酰胺。
在本发明的范围中,“离核体”是指具有从分子上脱离的能力的离子或取代基。
A可以表示的碳环或杂环芳基基团优选地选自苯基、萘基、吡啶基、噻唑基、咪唑基、吲哚基、嘧啶基、噻二唑基、吡唑基、唑基、异唑基、二唑基、噻吩基、喹啉基、吡嗪基、吡咯基、异噻唑基团,其任选地被一个或多个C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、卤素、氨基或氧代基团取代,优选的该基团为二氧代吡咯基。
A可以表示的碳环或杂环环烷基基团优选地选自环丙基、环丁基、环戊基或环己基基团,或者这样的杂环环烷基基团,其可以是单环的或与例如吡咯烷基、哌啶基、哌嗪基、吗啉基或噻嗪基相稠合。
所述卤素原子选自氟、氯、溴和碘,优选地碘。
所述盐选自包括下列各项的组:碱金属盐,尤其是钠或钾的盐,锂盐、镁盐、钙盐和钡盐,铵盐、胺盐,氨基醇例如三乙醇胺或单乙醇胺的盐。
所述羧酸酯优选地与具有1至6个碳原子的线性或支化的烷基(优选地叔丁基)来形成。
在本发明的特别的实施方案中,符合式(I)的产物由下列构成:表示卤素的组件X和由芳基基团所表示的组件A,或者由卤素所表示的组件X和由环烷基所表示的组件A,或者由卤素所表示的组件X和由基团所表示的组件A,或者由卤素所表示的组件X和由基团所表示的组件A,或者由卤素所表示的组件X和由基团所表示的组件A,或者由离核体所表示的组件X和由芳基基团所表示的组件A,或者由离核体所表示的组件X和由环烷基所表示的组件A,或者由离核体所表示的组件X和由基团所表示的组件A,或者由离核体所表示的组件X和由基团所表示的组件A,或者由离核体所表示的组件X和由基团所表示的组件A,或者由基团所表示的组件X和由芳基基团所表示的组件A,或者由基团所表示的组件X和由环烷基所表示的组件A,或者由基团所表示的组件X和由基团所表示的组件A,或者由基团所表示的组件X和由基团所表示的组件A,或者由基团所表示的组件X和由基团所表示的组件A,或者由基团所表示的组件X和由芳基基团所表示的组件A,或者由基团所表示的组件X和由环烷基所表示的组件A,或者由基团所表示的组件X和由基团所表示的组件A,或者由基团所表示的组件X和由基团所表示的组件A,或者由基团所表示的组件X和由基团所表示的组件A,
其中,
X1为C=O或单键,
X2为NH基团或单键,
X3为氧或单键,
s等于1、2或3,
r等于0、1或2,
应当理解,r+s之和等于3,
n1为等于0、1、2或3的整数,n2为等于1、2或3的整数,和n3为等于1、2或3的整数,
n4为等于1、2、3或4的整数,
W表示
--OH基团,
-基团-L,其表示包含末端反应性官能团的连接体主体,
-在涉及荧光检测的诊断或分析中使用的荧光团基团-FL,其优选地选自:若丹明,或其衍生物,优选地若丹明B;异硫氰酸荧光素(FITC);Cy染料,其优选地选自Cy5、Cy5.5、Cy7;Alexafluor染料,其优选地选自AlexaFluor647、700或750;德克萨斯红;别藻蓝蛋白(APC),以及其与其他荧光染料尤其是前面提及的那些荧光染料的缀合物;藻红蛋白(PE),以及其与其他荧光染料尤其是前面提及的那些荧光染料的缀合物,
-放射性基团R*,其优选地包含
要么双功能配体,其任选地是双峰型的,和其优选地选自DOTA、DTPA、C-DOTA、NODAGA、NETA、C-NETA、DEPA、C-DEPA、TETA、TE2A、HYNIC、DAT、MAMA的衍生物;
要么双功能配体,其优选地选自由EDTA、CyEDTA、EDTMP、DTPMP、DTPA、CyDTPA、Cy2DTPA、DTPA-MA、DTPA-BA、BOPA构成的列表中的无环螯合剂;
要么双功能配体,其优选地选自由DOTA、TRITA、TETA、DOTA-MA、DO3A-HP、DOTMA、DOTA-pNB、DOTP、DOTMP、DOTEP、DOTMPE、F-DOTPME、DOTPP、DOTBzP、DOTA-单酰胺、p-NCS-DOTA、p-NCS-PADOTA、BAT、DO3TMP-单酰胺、p-NCS-TRITA、NOTA、CHX-A”-DTPA构成的列表中的大环螯合剂;
要么阳离子、阴离子、中性或可切割类型的双功能螯合剂;
要么放射性核素,其优选地选自67Cu、64Cu、90Y、109Pd、111Ag、149Pm、153Sm、166Ho、177Lu、186Re、188Re、99mTc、67Ga、68Ga、111In、90Y、177Lu、186Re、188Re、197Au、198Au、199Au、105Rh、165Ho、166Ho、161Tb、149Pm、44Sc、47Sc、70As、71As、72As、73As、74As、76As、77As、212Pb、212Bi、213Bi、225Ac、117mSn、67Ga、201Tl、123I、131I、160Gd、148Nd、89Sr、211At,
-基团-L-M,其中L具有前述含义,并且M表示选自化疗剂或毒素的细胞毒性药物,
P为包含至少一个二硫桥的蛋白质,并且t表示1至15的整数,优选地1至6和13的整数,
以及所述羧酸官能团的衍生物,例如盐、酯或酰胺,优选地与丁二酰亚胺形成的酰胺。
有利地,本发明所涉及一种产物,其特征在于,所述产物符合式I,所述式I选自式IB、IB1、IB2和IA:
在式IA和IB中:
X为Br或I,或基团,或基团,其中Xa为卤素或离核体,
A表示芳基或环烷基基团,所述芳基或环烷基基团是碳环型或杂环型的,
或者A表示基团、基团或基团,
X1为C=O或NH基团或单键,
X2为NH基团或C=O或单键,
X3为氧或单键,
s等于1、2或3,
r等于0、1或2,
应当理解,r+s之和等于3,
n1为等于0或1的整数,n2为等于1、2或3的整数,和n3为等于1、2或3的整数,
n4为等于1、2、3或4的整数,
W表示
-基团-L,其表示包含末端反应性官能团的连接体主体,
-在涉及荧光检测的诊断或分析中使用的荧光团基团-FL,其优选地选自:若丹明,或其衍生物,优选地若丹明B;异硫氰酸荧光素(FITC);Cy染料,其优选地选自Cy5、Cy5.5、Cy7;Alexafluor染料,其优选地选自AlexaFluor647、700或750;德克萨斯红;尼罗蓝A;别藻蓝蛋白(APC),以及其与其他荧光染料尤其是前面提及的那些荧光染料的缀合物;藻红蛋白(PE),以及其与其他荧光染料尤其是前面提及的那些荧光染料的缀合物,
-放射性基团R*,其优选地包含
要么双功能配体,其任选地是双峰型的,和其优选地选自DOTA、DTPA、C-DOTA、NODAGA、NETA、C-NETA、DEPA、C-DEPA、TETA、TE2A、HYNIC、DAT、MAMA的衍生物,
要么双功能配体,其优选地选自由EDTA、CyEDTA、EDTMP、DTPMP、DTPA、CyDTPA、Cy2DTPA、DTPA-MA、DTPA-BA、BOPA构成的列表中的无环螯合剂,
要么双功能配体,其优选地选自由DOTA、TRITA、TETA、DOTA-MA、DO3A-HP、DOTMA、DOTA-pNB、DOTP、DOTMP、DOTEP、DOTMPE、F-DOTPME、DOTPP、DOTBzP、DOTA-单酰胺、p-NCS-DOTA、p-NCS-PADOTA、BAT、DO3TMP-单酰胺、p-NCS-TRITA、NOTA、CHX-A”-DTPA构成的列表中的大环螯合剂,
要么阳离子、阴离子、中性或可切割类型的双功能螯合剂,
要么放射性核素,其优选地选自67Cu、64Cu、90Y、109Pd、111Ag、149Pm、153Sm、166Ho、177Lu、186Re、188Re、99mTc、67Ga、68Ga、111In、90Y、177Lu、186Re、188Re、197Au、198Au、199Au、105Rh、165Ho、166Ho、161Tb、149Pm、44Sc、47Sc、70As、71As、72As、73As、74As、76As、77As、212Pb、212Bi、213Bi、225Ac、117mSn、67Ga、201Tl、123I、131I、160Gd、148Nd、89Sr、211At,
-细胞毒性药物M,其选自化疗剂或毒素,特别是单甲基奥瑞斯他汀E(monomethylauristatinE)或单甲基奥瑞斯他汀F(monomethylauristatinF),
-基团-L-M,其中L和M具有前述含义,
P为包含至少一个二硫桥的蛋白质,并且t表示1至15的整数,优选地1至6和13的整数,
以及所述羧酸官能团的衍生物,例如盐、酯或酰胺,优选地与丁二酰亚胺形成的酰胺。
在本发明的一个特别的实施方案中,组件X1、X2或X3中的至少一个不是单键。
在本发明的一个特别的实施方案中,组件X为Br或I。
在本发明的一个特别的实施方案中,所述产物的特征在于,其符合上面的式(I),所述式(I)在其末端具有符合下式的基团:
该基团选自下列基团:
并且,下述基团:
选自下列基团:
在这些基团中,X为卤素或离核体,在原子三元组(T、Y、Z)中,这些原子中的每一个独立地表示两种其他原子,碳原子或氮原子,并且Het表示碳环型或杂环型的芳基基团或者杂环型的环烷基基团,和CA表示环烷基基团。
T、Y和Z这三个原子可以相应于下列原子三元组:(C,C,C)或(N,C,C)或(C,N,C)或(C,C,N)或(C,N,N)或(N,C,N)或(N,N,C)或(N,N,N),优选地(C,C,C)和(N,C,C)。
在本发明的一个特别的实施方案中,所述产物的特征在于,其符合上面的式(I),所述式(I)在其末端具有符合下式的基团:
该基团选自下列基团:
并且,下述基团:
选自下列基团:
在这些基团中,X为Br或I,并且在原子三元组(T、Y、Z)中,这些原子中的每一个独立地表示两种其他原子,碳原子或氮原子,特别地T为氮原子并且Y和Z表示CH。
在本发明的一个特别的实施方案中,所述产物的特征在于,其符合式(I),所述(I)选自式IA和IB,它们包含下述基团
该基团可以由-(CH2)5-CO2H基团来表示。
在本发明的另一个实施方案中,所述产物符合通式(I),所述通式(I)由式IA和IB构成,其中W相应于组件L,以致于符合下面的通式IA1:
或IB1:
其中:
X为Br或I,或基团,或基团,
A表示芳基或环烷基基团,所述芳基或环烷基基团是碳环型或杂环型的,或者A表示基团、基团或基团,
X1为C=O或NH基团或单键,
X2为NH基团或C=O或单键,
X3为氧或单键,
s等于1、2或3,
r等于0、1或2,
应当理解,r+s之和等于3,
n1为等于0或1的整数,n2为等于1、2或3的整数,和n3为等于1、2或3的整数,n4为等于1、2、3或4的整数,
L表示包含末端反应性官能团的连接体主体;
P为包含至少一个二硫桥的蛋白质,
并且,t表示1至15的整数,优选地1至6和13的整数,
以及所述羧酸官能团的衍生物,例如盐、酯或酰胺,优选地与丁二酰亚胺形成的酰胺。
在本发明的范围中,“末端反应性官能团”是指任何使得能够通过传统有机化学或组合化学来进行一种或多种分子装配的原子或原子团。
在本发明的另一个特别的实施方案中,根据本发明的产物包含符合下面的通式III、IIIa或IIIb的连接体主体L:
其中K表示基团,其表示n5个相同或不同的、天然或非天然的氨基酸的序列段,或K表示被酶所识别的切割位点,或K表示肼基基团,其任选地与基团相偶联,
或者K表示糖基团,所述糖基团优选地选自β-葡糖醛酸、或β-D-半乳糖、或β-D-葡萄糖、或α-D-甘露糖、或N-乙酰-D-葡糖胺、或N-乙酰-D-半乳糖胺、D-葡糖醛酸、L-艾杜糖醛酸、D-吡喃型葡萄糖、D-吡喃型半乳糖、D-吡喃型甘露糖、或L-吡喃型岩藻糖,
X表示氢或NO2基团,
A优选地表示氢原子,
Y表示链或单键或化学间隔臂,所述化学间隔臂优选地选自由具有1至30个碳原子的线性或支化的烷基基团组成的组,所述碳原子任选地被一个或多个氧原子、硫原子或氮原子间断,例如聚乙二醇,
Z表示离去基团,
并且,n5表示1至6的整数。
所述离去基团Z可以选自包括对硝基苯氧基或对氰基苯氧基的组。优选地,所述离去基团Z为下列基团之一:
或氯原子。
在本发明的另一个实施方案中,所述符合通式III或IIIa或IIIb的产物包含基团,其是这样的,即n5等于1、2、3、4或5,并且AA为氨基酸对,所述氨基酸选自由下列各项组成的组:缬氨酸、瓜氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、天冬氨酸、甲硫氨酸、天冬酰胺、脯氨酸、异亮氨酸、丙氨酸、精氨酸、甘氨酸或谷氨酸。
在一个优选的实施方案中,n5等于2或3,优选地2,并且为选自下列的氨基酸对:缬氨酸和瓜氨酸,或苯丙氨酸和赖氨酸,或缬氨酸和丙氨酸,或缬氨酸和天冬氨酸,或赖氨酸和甲硫氨酸,或赖氨酸和天冬酰胺,或脯氨酸和异亮氨酸,或脯氨酸和赖氨酸,或赖氨酸和甲硫氨酸,或赖氨酸和天冬酰胺,或缬氨酸和赖氨酸,或丙氨酸和赖氨酸,或苯丙氨酸和赖氨酸,或两个苯丙氨酸和一个赖氨酸,或丙氨酸,或苯丙氨酸和赖氨酸,或两个精氨酸,或赖氨酸和精氨酸,或谷氨酸,或甘氨酸和精氨酸,或两个甘氨酸和一个精氨酸。
在本发明的一个特别的实施方案中,所述符合式III或IIIa或IIIb的产物包含组件K,其表示酶的切割位点,所述酶选自下列:组织蛋白酶B、组织蛋白酶C、组织蛋白酶D类型的酶,选自纤溶酶、溶酶体蛋白酶、溶酶体酶、或尿激酶型纤溶酶原激活物(uPA)、弹性蛋白酶、蛋白酶3、组织蛋白酶G的酶。
K还可以表示基质金属蛋白酶(MMP)类型的酶的切割识别位点。在该情况下,所述基质金属蛋白酶(MMP)类型的酶优选地选自:胶原酶1、2和3(MMP-1、MMP-8、MMP-13),明胶酶A和B(MMP-2和MMP-9),溶基质蛋白酶(stromelysin)1和2(MMP-3和MMP-10),基质溶解素(matrilysin)1、2和3(MMP-7、MMP-26、MMP-11),巨噬细胞金属弹性蛋白酶(MMP-12),膜MMP(MMP-14、MMP-15、MMP-16、MMP-17、MMP-24和MMP-25),牙釉质溶解素(enamelysin)(MMP-20),CA-MMP(MMP-23),表皮溶解素(epilysin)(MMP-18),和PSMA。
K还可以表示酯酶、羧酸酯酶、碱性磷酸酶、蛋白酶、肽酶、组织蛋白酶、葡糖苷酶、半乳糖苷酶、β-D-半乳糖苷酶、艾杜糖醛酸糖苷酶、β-葡糖醛酸糖苷酶、甘露糖苷酶、N-乙酰-D-氨基葡糖苷酶或N-乙酰-D-氨基半乳糖苷酶的切割识别位点。
在本发明的范围中,“切割位点”是指发生酶对肽链的切割的位置,例如缬氨酸-瓜氨酸位点,上述的切割位点K,或发生酶识别的位置。
在本发明的一个特别的实施方案中,所述产物符合通式IA2
或通式IB2
其中,
X为Br或I,或基团,或基团,
A表示芳基或环烷基基团,所述芳基或环烷基基团是碳环型或杂环型的,或者A表示基团、基团或基团,
X1为C=O或NH基团或单键,
X2为NH基团或C=O或单键,
X3为氧或单键,
s等于1、2或3,
r等于0、1或2,
应当理解,r+s之和等于3,
n1为等于0或1的整数,n2为等于1、2或3的整数,和n3为等于1、2或3的整数,n4为等于1、2、3或4的整数,
并且,L表示包含末端反应性官能团的连接体主体,
P为包含至少一个二硫桥的蛋白质,
t表示1至15的整数,优选地1至6和13的整数,
M为细胞毒性药物,其选自化疗剂或毒素,
以及所述羧酸官能团的衍生物,例如盐、酯或酰胺,优选地与丁二酰亚胺形成的酰胺。
在本申请的范围内,“细胞毒性药物”是指任何能够抑制或阻止细胞功能的、天然或合成的分子。此外,“细胞毒性”是指化学或生物学试剂改变细胞,任选地直至破坏细胞的性质。
在本发明的一个特别的实施方案中,所述药物M是这样的药物,其选自:任何已获得AMM且在抗癌或抗炎疗法中使用的化合物,任何正在进行在抗癌或抗炎疗法中的临床评价的分子。所述药物M例如将会选自:紫杉醇或多西他赛或其衍生物、托泊替康、硼替佐米、柔红霉素、柔红霉素类似物、长春新碱、丝裂霉素C、视黄酸、氨甲蝶呤、伊洛前列素、阿司匹林、IMID、来那度胺、泊马度胺。
在本发明的另一个特别的实施方案中,所述药物M选自由下列各项组成的组:多卡米星及其类似物、多拉司他汀、康普瑞汀、刺孢霉素、N-乙酰-γ-刺孢霉素(CMC)、刺孢霉素衍生物、美登素及其类似物、DM-I、奥瑞斯他汀E(auristatinE)、奥瑞斯他汀EB(auristatinEB)(AEB)、奥瑞斯他汀EFP(auristatinEFP)(AEFP)、单甲基奥瑞斯他汀E(MMAE)、单甲基奥瑞斯他汀F(MMAF)、微管蛋白溶解素(tubulysin)、地索拉唑(disorazole)、埃坡霉素、棘霉素、雌莫司汀、西马多丁、艾榴素、甲蝶呤、放线菌素、丝裂霉素A、喜树碱、喜树碱衍生物、SN38、美登素、类美登素类型的衍生物、DM1、DM4、TK1、鹅膏蕈素、吡咯并苯二氮杂、吡咯并苯二氮杂二聚体、吡咯并吡啶二氮杂、吡咯并吡啶二氮杂二聚体、DNA嵌入剂、组蛋白脱乙酰酶的抑制剂或酪氨酸激酶的抑制剂。
在本发明的另一个特别的实施方案中,所述药物M选自假单胞菌的外毒素(PE)、de-叶子花毒蛋白(deBouganin)、叶子花毒蛋白(Bouganin)、白喉毒素(DT)和蓖麻毒蛋白。
在本发明的另一个特别的实施方案中,根据本发明的产物符合下面的式IB2:
其中:
X为Br或I,或基团,或基团,
A表示芳基或环烷基基团,所述芳基或环烷基基团是碳环型或杂环型的,或者A表示基团、基团或基团,
X1为C=O或NH基团或单键,
X2为NH基团或C=O或单键,
X3为氧或单键,
s等于1、2或3,
r等于0、1或2,
应当理解,r+s之和等于3,
n1为等于0或1的整数,n2为等于1、2或3的整数,和n3为等于1、2或3的整数,n4为等于1、2、3或4的整数,
L表示包含末端反应性官能团的连接体主体,
M为细胞毒性药物或毒素,
P为包含至少一个二硫桥的蛋白质,
并且,t表示优选地1至6和13的整数,
以及所述羧酸官能团的衍生物,例如盐、酯或酰胺,优选地与丁二酰亚胺形成的酰胺。
在本发明的一个特别的实施方案中,包含至少一个二硫桥的所述蛋白质P选自激动剂或拮抗剂、抗体或抗体片段、包含抗体或抗体片段的融合蛋白、白蛋白、或者肽。
“激动剂”是指任何这样的分子,其通过特异性地结合至给定的细胞受体而引发与天然配体相同的效应。
“拮抗剂”是指任何这样的分子,其通过特异性地结合至给定的细胞受体而因此能够经由阻碍内源性配体与其受体的结合来阻断内源性配体的作用。
“抗体”(通常也称为“免疫球蛋白”)是指由各自大约50-70kDa的两条重链(称为H链)和各自大约25kDa的两条轻链(称为L链)构成的异四聚体,所述链通过链内和链间二硫桥而相互连接。每条链由下列部分构成:在N-末端位置处,可变区或可变结构域(对于轻链称为VL,对于重链称为VH);和在C-末端位置处,恒定区,其由称为CL的单个结构域(对于轻链)和称为CH1、CH2、CH3、CH4的三或四个结构域(对于重链)构成。
“抗体片段”是指通过酶促消化或通过生物生产而获得的免疫球蛋白的任何部分。
根据本发明的抗体可以为单特异性或双特异性的、人源化或人的嵌合单克隆抗体。
“嵌合抗体”是指这样的抗体,该抗体的轻链可变区和重链可变区的序列属于与轻链恒定区和重链恒定区的序列的物种不同的物种。
为了本发明的目的,重链可变区和轻链可变区的序列优选地是鼠类来源的,而重链恒定区和轻链恒定区的序列属于非鼠类物种。在这方面,对于恒定区,所有非鼠类哺乳动物物种均能够使用,特别是人类、猴、猪科动物、牛科动物、马科动物、猫科动物、犬科动物或鸟类,该列表不是穷举的。
优选地,根据本发明的嵌合抗体包含人类来源的重链恒定区和轻链恒定区的序列,以及鼠类来源的重链可变区和轻链可变区的序列。
“人源化抗体”是指这样的抗体,该抗体的参与抗原识别的区域(高变区,或CDR:互补性决定区)的序列的全部或部分和有时FR区(构架区)的某些氨基酸是非人类来源的,而恒定区和不参与抗原识别的可变区的序列是人类来源的。
“人抗体”是指这样的抗体,该抗体仅包含人的序列,对于轻链的可变区和恒定区以及对于重链的可变区和恒定区均如此。
在本发明的另一个特别的实施方案中,所述蛋白质P可以为抗体片段。该抗体片段选自由下列各项组成的组:Fab、F(ab)’2、Fc、F’c、pfc’、ScFv、Fv、Fd、Fabc、双抗体、微型抗体、ScFv-Fc或ScFv-Fv。
通过木瓜蛋白酶对免疫球蛋白进行的酶促消化产生两个相同的片段,其被称为Fab片段(抗原结合片段)和Fc片段(可结晶片段)。
通过胃蛋白酶对免疫球蛋白进行的的酶促消化产生F(ab’)2片段和被分裂成多个肽的Fc片段。
F(ab’)2片段由两个通过链间二硫桥相连接的Fab’片段形成。
Fab部分由可变区以及CH1和CL结构域构成,而Fc区由两个球状结构域CH2和CH3(和CH4,当其存在时)构成。
Fab’片段由Fab区和铰链区构成。Fab’-SH涉及其中铰链区的半胱氨酸残基携带游离的巯基基团的Fab’片段(Carter等人,NatureBioTechnology10:163-167(1992))。Fv片段由通过二硫桥相连接的VH和VL结构域组成。这是保留了抗原结合活性的最小片段。
Fd片段由VH和CH1结构域形成。
“F’c”、“pfc”’和“Fabc”片段在图5A至5C中进行了定义。
scFv(单链可变片段)为来自于蛋白质工程的片段,其仅由可变结构域VH和VL构成。通过位于这两个结构域之间的柔韧的肽性短臂(称为连接体)来使结构稳定。
可以将ScFv片段连接至Fc片段从而给出ScFv-Fc,或者连接至Fv片段从而给出ScFv-Fv。
如果减小连接肽的尺寸,那么在scFv之间出现新的空间限制,VH和VL结构域不再能够联合成功能性结构,并且获得多聚体结构(二聚体:“双抗体”,三聚体:“三抗体”,和四聚体:“四抗体”)。
在本发明的范围内,可以使用双抗体。所述双抗体可以具有多个价和多重特异性。
术语“价”表明在抗体分子中确定数目的抗原结合位点的存在。
术语“特异性的”涉及可以结合至同一抗体上的不同类型的抗原。
因此,在本发明中,“双抗体”是指scFv的二聚体,所述双抗体是二价的、单或双特异性的,根据其结合两个相同还是不同的抗原。
Fab、Fv和scFv片段是单价的和单特异性的。
“微型抗体(minibody)”是指由轻链、与CH3基团相连接的重链组成的片段。
在本发明的范围内,所述抗体或抗体片段针对肿瘤或炎症的抗原。
在本发明的一个特别的实施方案中,所述抗体或抗体片段针对分化群(CD)抗原,所述分化群抗原的标识号在CD1a和CD363之间变化;在该列表中,下列CD是优选的:CD1a、CD363、CD3、CD4、CD13、CD19、CD20、CD21、CD22、CD25、CD30、CD31、CD33、CD34、CD37、CD39、CD40、CD44、CD47、CD52、CD56、CD66e、CD70、CD72、CD73、CD74、CD79、CD79b、CD80、CD86、CD117、CD138、CD194、CD205、CD227或CD248。所述抗体或抗体片段还可以针对选自由下列各项形成的列表的抗原:CA125,G250,GD2,HLA-DRβ,MUC1,VEGF,VEGFA,VEGF-R1/2,TRAH-R2(DR5),EpCAM,GPIIb,GPIIIa,TNFα,TNFR,TNT,LewisY,EGFR,HER-2,HER-3,HER-3MM-111,HER-4,在erbbn(n在1和4之间)家庭的成员之间的同二聚体或异二聚体,AXL,蛋白F,IgE-Fc,VEGF-A,整联蛋白α4,整联蛋白α4β7,整联蛋白αV,C5,IL-6R,IL-6Rα,IL12,IL15,IL18,IL23,IL-1β,IL-1,TPO-R,GPNMB,PSMA,PSA,PAP,PSM,整联蛋白αv,Cripto,TACSTD2(TROP2或EGP1),CEA,叶酸受体1,粘蛋白16,内皮缩血管肽受体ETB,STEAP1,SLC44A4(AGS-5),柄蛋白4,AGS-16,鸟苷酸环化酶C,粘蛋白1,EGFRvIII,间皮素,IL2R,A33,Can,VEGF-B,VEGF-C,VEGF-D,VEGF-E,VEGFR-1,VEGFR-2,VEGFR-3,TGFβ,TGFβR,FGF,FGF8b,FGFR,PDGF,PDGFR,PDGFRα,PDGFRβ,Ang-1,Ang-2,整联蛋白,αvβ3,αvβ5,α3β1,α6β4,α2β1,抗整联蛋白α4,RANK-L,BLyS,c-MET,DR,DR10,TCRαβ,ICOS,CTLA-4,CAIX(MN),EphA2,CA6,卵巢的CA6,宫颈的CA6,乳腺的CA6,血管生成素-2,Cripto,ENPP3,间皮素,FOLR1,柄蛋白-4,TIM-1,Muc-16,组织因子,LIV-1,GM2,α5整联蛋白,TLR-7,PD-1,AFP,CA125(MUC16),唾液酰基LewisY,CAMPATH-1,HLA-DR,抗独特型,癌胚抗原(CEA),TAG-72,叶酸结合蛋白,A33,G250,神经节苷脂(包括GD2、GD3、GM2),LeY,胶原4(胶原IV),胶原18(胶原XVIII),SC6,CA-125,CA19-9,p185HER2,de2-7EGFR,成纤维细胞激活蛋白(FAP),生腱蛋白,金属蛋白酶,内皮唾液酸蛋白,碳酸酐酶,半乳凝集素9,醛缩酶A,eIFγ4,酪氨酸酶,半乳凝集素4,HERKV-K10,p53,NY-LU-12,列斯蛋白,NY-CO-38,MAGE-1,MAGE-4a,SSX2,NY-ESO-1,SCP-1,HGFR,PTK7,CCK-4,PDGFR,PTP-LAR,CDCP1,CADM1,IGSF4,Lu,BCAM,CEACAM6,JAM-A,PTGFRN(CD9P-1),MCAM,MUC18,MCP,EMMPRIN,TfR,TRAILR2,C1qR,hTERT,存活蛋白,MDM2,CYP1B1,Melan-A,MART-1,MART-2,黑素体蛋白,gp100,neo-PAP,CDC27,MAGEs,WT1,MUM-1,MUM-2,MUM-3,BRAF,TPI,纤连蛋白,K-ras,β-联蛋白,CDK4,胱天蛋白酶-8,p14ARF,p16INK4a,TGFβRII,bcr-abl,SYT-SSX,TRP-1,TRP-2,GnT-V,酪氨酸酶,FGF5,TEL-AML1,蛋白酶3,HER2/neu,AFP,MUC-1,EBV-EBNA,HTLV-1tax,HPV16-E7,突变型HLA-A2,HA1,SART3,GnT-V,CEACAM5,AGS-16,GPNMB,ESAT-6,RANK,CanAg,纤维蛋白,TF,PRAME,CA19-9,CA50,CA125,CA195,CAM17.1/WGA,AFP,β2-MG,DU-PAN2,HE4,b-2微球蛋白,运铁蛋白,运甲状腺素蛋白,ApoA1,TROP-2,CTLA-4,GITR,PD-1,PD-L1,c-KIT,CD11b-CD18整联蛋白异二聚体,DNA/组蛋白H1,叶酸,EpCAM,生腱蛋白-c,ECM(蛋白聚糖或纤连蛋白),纤维蛋白原,SV40大T抗原,SC6-Ag,SC-Ag,DR4(死亡受体4),DR5,ESA,粘蛋白,hPAM4,hRS7,HLA-DR,CCR4,MTX1,MTX2,PECAM,凝血调节蛋白,Tn,组织蛋白酶D,TYRO-3,MER。所述抗体或抗体片段还可以针对PF4/肝素复合物。
本发明还涉及式I的产物的制备方法,其特征在于,
如果希望,使式IA3的产物
以及所述羧酸官能团的衍生物,例如盐、酯或酰胺,优选地与丁二酰亚胺形成的酰胺,
在所述式IA3中:
X为Br或I,或基团,或基团,其中Xa为卤素或离核体,
A表示芳基或环烷基基团,所述芳基或环烷基基团是碳环型或杂环型的,
或者A表示基团、基团或基团,
X1为C=O或NH基团或单键,
X2为NH基团或C=O或单键,
X3为氧或单键,
s等于1、2或3,
r等于0、1或2,
应当理解,r+s之和等于3,
n1为等于0或1的整数,n2为等于1、2或3的整数,和n3为等于1、2或3的整数,
n4为等于1、2、3或4的整数,
与下式的产物进行反应:
H2N-L或HO-L,
其中L表示包含末端反应性官能团的连接体主体,
从而获得式IA1的产物:
如果希望,使所述式IA1的产物与下式的产物进行反应:
H2N-M或HO-M,
其中M表示细胞毒性药物,其选自化疗剂或毒素,
从而获得式IA2的产物:
或者,如果希望,使式IA3的产物与荧光基团-FL的残基进行反应,从而获得式(IA4)的产物:
或者,如果希望,使式IA3的产物与放射性基团-R*的残基进行反应,从而获得式(IA5)的产物:
如果希望,使相应于式IA的产物的式IA1至IA5的产物与式P的产物(P为包含至少一个二硫桥的蛋白质,并且t表示1至15的整数,优选地1至6和13的整数)进行反应,从而获得式(IB)的产物:
其中,W表示
-基团-L,其表示包含末端反应性官能团的连接体主体,
-在涉及荧光检测的诊断或分析中使用的荧光团基团-FL,其优选地选自:
若丹明,或其衍生物,优选地若丹明B;异硫氰酸荧光素(FITC);Cy染料,其优选地选自Cy5、Cy5.5、Cy7;Alexafluor染料,其优选地选自AlexaFluor647、700或750;德克萨斯红;尼罗蓝A;别藻蓝蛋白(APC),以及其与其他荧光染料尤其是前面提及的那些荧光染料的缀合物;藻红蛋白(PE),以及其与其他荧光染料尤其是前面提及的那些荧光染料的缀合物,
-放射性基团R*,其优选地包含
要么双功能配体,其任选地是双峰型的,和其优选地选自DOTA、DTPA、C-DOTA、NODAGA、NETA、C-NETA、DEPA、C-DEPA、TETA、TE2A、HYNIC、DAT、MAMA的衍生物,
要么双功能配体,其优选地选自由EDTA、CyEDTA、EDTMP、DTPMP、DTPA、CyDTPA、Cy2DTPA、DTPA-MA、DTPA-BA、BOPA构成的列表中的无环螯合剂,
要么双功能配体,其优选地选自由DOTA、TRITA、TETA、DOTA-MA、DO3A-HP、DOTMA、DOTA-pNB、DOTP、DOTMP、DOTEP、DOTMPE、F-DOTPME、DOTPP、DOTBzP、DOTA-单酰胺、p-NCS-DOTA、p-NCS-PADOTA、BAT、DO3TMP-单酰胺、p-NCS-TRITA、NOTA、CHX-A”-DTPA构成的列表中的大环螯合剂,
要么阳离子、阴离子、中性或可切割类型的双功能螯合剂,
要么放射性核素,其优选地选自67Cu、64Cu、90Y、109Pd、111Ag、149Pm、153Sm、166Ho、177Lu、186Re、188Re、99mTc、67Ga、68Ga、111In、90Y、177Lu、186Re、188Re、197Au、198Au、199Au、105Rh、165Ho、166Ho、161Tb、149Pm、44Sc、47Sc、70As、71As、72As、73As、74As、76As、77As、212Pb、212Bi、213Bi、225Ac、117mSn、67Ga、201Tl、123I、131I、160Gd、148Nd、89Sr、211At,
-细胞毒性药物M,其选自化疗剂或毒素,特别是单甲基奥瑞斯他汀E或单甲基奥瑞斯他汀F,
-基团-L-M,其中L和M具有前述含义。
在本发明的一个特别的实施方案中,通过亲核取代反应将根据本发明的制备方法的式IA1至IA5的产物在蛋白质P的二硫桥中的至少一个处附着至所述蛋白质P,所述亲核取代反应通常在磷酸盐缓冲液中在TCEP存在下进行。
在本发明的一个特别的实施方案中,式IB的产物,尤其是式IB2的产物,在肿瘤的治疗中使用,所述肿瘤尤其为结肠直肠癌、肝癌、肺癌、胰腺癌、非小细胞肺癌、小细胞肺癌、结肠直肠癌、K-RAS突变型结肠直肠癌、乳腺癌、三阴性乳腺癌、转移性乳腺癌、肝癌、头颈癌、巨大淋巴结增生、甲状腺癌、成神经管细胞瘤、多形性成胶质细胞瘤、神经胶质瘤、肉瘤、间变型星形细胞瘤、肾癌、胃癌、恶性腹水、前列腺癌(转移性或非转移性的)、实体瘤、急性髓性白血病、慢性淋巴细胞白血病、黑素瘤、骨髓瘤、多发性骨髓瘤、淋巴瘤、套细胞淋巴瘤、霍奇金淋巴瘤、非霍奇金淋巴瘤、滤泡型淋巴瘤。
在本发明的另一个特别的实施方案中,式IB的产物,尤其是式IB2的产物,在炎性疾病或自身免疫性疾病的治疗中使用,所述炎性疾病或自身免疫性疾病尤其为移植物排斥、类风湿性多关节炎、克罗恩病、银屑病、多发性硬化、冷热蛋白(cryopyrin)相关周期性综合征、血小板减少性紫癜。
在本发明的另一个实施方案中,式I的产物,所述式I由式IA和式IB构成:
其中:
X为Br或I,或基团,或基团,其中Xa为卤素或离核体,
A表示芳基或环烷基基团,所述芳基或环烷基基团是碳环型或杂环型的,
或者A表示基团、基团或基团,
X1为C=O或NH基团或单键,
X2为NH基团或C=O或单键,
X3为氧或单键,
s等于1、2或3,
r等于0、1或2,
应当理解,r+s之和等于3,
n1为等于0或1的整数,n2为等于1、2或3的整数,和n3为等于1、2或3的整数,
n4为等于1、2、3或4的整数,
W表示
-基团-L,其表示包含末端反应性官能团的连接体主体,
-在涉及荧光检测的诊断或分析中使用的荧光团基团-FL,其优选地选自:
若丹明,或其衍生物,优选地若丹明B;异硫氰酸荧光素(FITC);Cy染料,其优选地选自Cy5、Cy5.5、Cy7;Alexafluor染料,其优选地选自AlexaFluor647、700或750;德克萨斯红;尼罗蓝A;别藻蓝蛋白(APC),以及其与其他荧光染料尤其是前面提及的那些荧光染料的缀合物;藻红蛋白(PE),以及其与其他荧光染料尤其是前面提及的那些荧光染料的缀合物,
-放射性基团R*,其优选地包含
要么双功能配体,其任选地是双峰型的,和其优选地选自DOTA、DTPA、C-DOTA、NODAGA、NETA、C-NETA、DEPA、C-DEPA、TETA、TE2A、HYNIC、DAT、MAMA的衍生物,
要么双功能配体,其优选地选自由EDTA、CyEDTA、EDTMP、DTPMP、DTPA、CyDTPA、Cy2DTPA、DTPA-MA、DTPA-BA、BOPA构成的列表中的无环螯合剂,
要么双功能配体,其优选地选自由DOTA、TRITA、TETA、DOTA-MA、DO3A-HP、DOTMA、DOTA-pNB、DOTP、DOTMP、DOTEP、DOTMPE、F-DOTPME、DOTPP、DOTBzP、DOTA-单酰胺、p-NCS-DOTA、p-NCS-PADOTA、BAT、DO3TMP-单酰胺、p-NCS-TRITA、NOTA、CHX-A”-DTPA构成的列表中的大环螯合剂,
要么阳离子、阴离子、中性或可切割类型的双功能螯合剂,
要么放射性核素,其优选地选自67Cu、64Cu、90Y、109Pd、111Ag、149Pm、153Sm、166Ho、177Lu、186Re、188Re、99mTc、67Ga、68Ga、111In、90Y、177Lu、186Re、188Re、197Au、198Au、199Au、105Rh、165Ho、166Ho、161Tb、149Pm、44Sc、47Sc、70As、71As、72As、73As、74As、76As、77As、212Pb、212Bi、213Bi、225Ac、117mSn、67Ga、201Tl、123I、131I、160Gd、148Nd、89Sr、211At,
-细胞毒性药物M,其选自化疗剂或毒素,特别是单甲基奥瑞斯他汀E或单甲基奥瑞斯他汀F,
-基团-L-M,其中L和M具有前述含义,
P为包含至少一个二硫桥的蛋白质,
并且,t表示整数,优选地1至6和13的整数,
在涉及荧光检测的诊断或分析中使用。
在本发明的另一个特别的实施方案中,式IA4或式IB4的产物:
其中:
X为Br或I,或基团,或基团,其中Xa为卤素或离核体,
A表示芳基或环烷基基团,所述芳基或环烷基基团是碳环型或杂环型的,
或者A表示基团、基团或基团,
X1为C=O或NH基团或单键,
X2为NH基团或C=O或单键,
X3为氧或单键,
s等于1、2或3,
r等于0、1或2,
应当理解,r+s之和等于3,
n1为等于0或1的整数,n2为等于1、2或3的整数,和n3为等于1、2或3的整数,
n4为等于1、2、3或4的整数,
W表示
-基团-L,其表示包含末端反应性官能团的连接体主体,
-在涉及荧光检测的诊断或分析中使用的荧光团基团-FL,其优选地选自:
若丹明,或其衍生物,优选地若丹明B;异硫氰酸荧光素(FITC);Cy染料,其优选地选自Cy5、Cy5.5、Cy7;Alexafluor染料,其优选地选自AlexaFluor647、700或750;德克萨斯红;尼罗蓝A;别藻蓝蛋白(APC),以及其与其他荧光染料尤其是前面提及的那些荧光染料的缀合物;藻红蛋白(PE),以及其与其他荧光染料尤其是前面提及的那些荧光染料的缀合物,
-放射性基团R*,其优选地包含
要么双功能配体,其任选地是双峰型的,和其优选地选自DOTA、DTPA、C-DOTA、NODAGA、NETA、C-NETA、DEPA、C-DEPA、TETA、TE2A、HYNIC、DAT、MAMA的衍生物,
要么双功能配体,其优选地选自由EDTA、CyEDTA、EDTMP、DTPMP、DTPA、CyDTPA、Cy2DTPA、DTPA-MA、DTPA-BA、BOPA构成的列表中的无环螯合剂,
要么双功能配体,其优选地选自由DOTA、TRITA、TETA、DOTA-MA、DO3A-HP、DOTMA、DOTA-pNB、DOTP、DOTMP、DOTEP、DOTMPE、F-DOTPME、DOTPP、DOTBzP、DOTA-单酰胺、p-NCS-DOTA、p-NCS-PADOTA、BAT、DO3TMP-单酰胺、p-NCS-TRITA、NOTA、CHX-A”-DTPA构成的列表中的大环螯合剂,
要么阳离子、阴离子、中性或可切割类型的双功能螯合剂,
要么放射性核素,其优选地选自67Cu、64Cu、90Y、109Pd、111Ag、149Pm、153Sm、166Ho、177Lu、186Re、188Re、99mTc、67Ga、68Ga、111In、90Y、177Lu、186Re、188Re、197Au、198Au、199Au、105Rh、165Ho、166Ho、161Tb、149Pm、44Sc、47Sc、70As、71As、72As、73As、74As、76As、77As、212Pb、212Bi、213Bi、225Ac、117mSn、67Ga、201Tl、123I、131I、160Gd、148Nd、89Sr、211At,
-细胞毒性药物M,其选自化疗剂或毒素,特别是单甲基奥瑞斯他汀E或单甲基奥瑞斯他汀F,
-基团-L-M,其中L和M具有前述含义,
P为包含至少一个二硫桥的蛋白质,
并且,t表示整数,优选地1至6和13的整数,
相应于其中W表示荧光基团-FL的式IA和IB的产物,所述产物在涉及荧光检测的诊断或分析中使用。在该情况下,FL为荧光团(或荧光染料),其优选地选自:若丹明或其衍生物(优选地若丹明B);异硫氰酸荧光素(FITC);Cy染料(其优选地选自Cy5、Cy5.5、Cy7);Alexafluor染料(其优选地选自AlexaFluor647、700或750);德克萨斯红;尼罗蓝A;别藻蓝蛋白(APC),以及其与其他荧光染料尤其是前面提及的那些荧光染料的缀合物;藻红蛋白(PE),以及其与其他荧光染料尤其是前面提及的那些荧光染料的缀合物,或者任何在涉及荧光检测的诊断或分析中使用的荧光团。
放射性元素的使用在医学领域中是非常普遍的,不论是为了成像需要还是为了疗法需要,如在Cutler等人(ChemicalsReviews,2013,113,858-883)的文章中所举例说明的。
在本发明的另外一个特别的实施方案中,式(IA5)或式(IB5)的产物:
其中,
X为Br或I,或基团,或基团,其中Xa为卤素或离核体,
A表示芳基或环烷基基团,所述芳基或环烷基基团是碳环型或杂环型的,
或者A表示基团、基团或基团,
X1为C=O或NH基团或单键,
X2为NH基团或C=O或单键,
X3为氧或单键,
s等于1、2或3,
r等于0、1或2,
应当理解,r+s之和等于3,
n1为等于0或1的整数,n2为等于1、2或3的整数,和n3为等于1、2或3的整数,
n4为等于1、2、3或4的整数,
并且,R*为放射性基团,
P为包含至少一个二硫桥的蛋白质,
并且,t表示整数,优选地1至6和13的整数,
在涉及放射性检测的诊断或分析中使用。R*包含双功能配体,其任选地是双峰型的,和其优选地选自DOTA、DTPA、C-DOTA、NODAGA、NETA、C-NETA、DEPA、C-DEPA、TETA、TE2A、HYNIC、DAT、MAMA的衍生物。R*包含双功能配体,其优选地选自下列的无环螯合剂:EDTA、CyEDTA、EDTMP、DTPMP、DTPA、CyDTPA、Cy2DTPA、DTPA-MA、DTPA-BA、BOPA。R*包含双功能配体,其优选地选自下列的大环螯合剂:DOTA、TRITA、TETA、DOTA-MA、DO3A-HP、DOTMA、DOTA-pNB、DOTP、DOTMP、DOTEP、DOTMPE、F-DOTPME、DOTPP、DOTBzP、DOTA-单酰胺、p-NCS-DOTA、p-NCS-PADOTA、BAT、DO3TMP-单酰胺、p-NCS-TRITA、NOTA、CHX-A”-DTPA。
R*包含阳离子、阴离子、中性或可切割类型的双功能螯合剂。
R*包含放射性核素,其优选地选自67Cu、64Cu、90Y、109Pd、111Ag、149Pm、153Sm、166Ho、177Lu、186Re、188Re、99mTc、67Ga、68Ga、111In、90Y、177Lu、186Re、188Re、197Au、198Au、199Au、105Rh、165Ho、166Ho、161Tb、149Pm、44Sc、47Sc、70As、71As、72As、73As、74As、76As、77As、212Pb、212Bi、213Bi、225Ac、117mSn、67Ga、201Tl、123I、131I、160Gd、148Nd、89Sr、211At。
式(IA5)和(IB5)的产物还可以用于PET(正电子发射断层成象术)或SPECT(单光子发射计算机断层成象术)类型的非侵入性成像技术,所述非侵入性成像技术在诊断中进行使用以测量在生物系统中的分布和功能。
式(IA5)和(IB5)的产物还可以用作放射性药物,所述放射性药物例如用于治疗癌症。
在本发明的一个特别的实施方案中,式(IA5)和(IB5)的产物在PET(正电子发射断层成象术)或SPECT(单光子发射计算机断层成象术)类型的非侵入性成像技术中进行使用,所述非侵入性成像技术在诊断中进行使用以测量在生物系统中的分布和功能。
在本发明的另一个特别的实施方案中,式(IA5)和(IB5)的产物用作放射性药物,所述放射性药物例如用于治疗癌症。
本发明还涉及上面所定义的式IB的产物的制备方法,其特征在于,使式IA的产物
在所述式(IA)中,
X为Br或I,或基团,或基团,其中Xa为卤素或离核体,
A表示芳基或环烷基基团,所述芳基或环烷基基团是碳环型或杂环型的,
或者A表示基团、基团或基团,
X1为C=O或NH基团或单键,
X2为NH基团或C=O或单键,
X3为氧或单键,
s等于1、2或3,
r等于0、1或2,
应当理解,r+s之和等于3,
n1为等于0或1的整数,n2为等于1、2或3的整数,和n3为等于1、2或3的整数,
n4为等于1、2、3或4的整数,
W表示
-基团-L,其表示包含末端反应性官能团的连接体主体,
-在涉及荧光检测的诊断或分析中使用的荧光团基团-FL,其优选地选自:若丹明,或其衍生物,优选地若丹明B;异硫氰酸荧光素(FITC);Cy染料,其优选地选自Cy5、Cy5.5、Cy7;Alexafluor染料,其优选地选自AlexaFluor647、700或750;德克萨斯红;尼罗蓝A;别藻蓝蛋白(APC),以及其与其他荧光染料尤其是前面提及的那些荧光染料的缀合物;藻红蛋白(PE),以及其与其他荧光染料尤其是前面提及的那些荧光染料的缀合物,
-放射性基团R*,其优选地包含
要么双功能配体,其任选地是双峰型的,和其优选地选自DOTA、DTPA、C-DOTA、NODAGA、NETA、C-NETA、DEPA、C-DEPA、TETA、TE2A、HYNIC、DAT、MAMA的衍生物,
要么双功能配体,其优选地选自由EDTA、CyEDTA、EDTMP、DTPMP、DTPA、CyDTPA、Cy2DTPA、DTPA-MA、DTPA-BA、BOPA构成的列表中的无环螯合剂,
要么双功能配体,其优选地选自由DOTA、TRITA、TETA、DOTA-MA、DO3A-HP、DOTMA、DOTA-pNB、DOTP、DOTMP、DOTEP、DOTMPE、F-DOTPME、DOTPP、DOTBzP、DOTA-单酰胺、p-NCS-DOTA、p-NCS-PADOTA、BAT、DO3TMP-单酰胺、p-NCS-TRITA、NOTA、CHX-A”-DTPA构成的列表中的大环螯合剂,
要么阳离子、阴离子、中性或可切割类型的双功能螯合剂,
要么放射性核素,其优选地选自67Cu、64Cu、90Y、109Pd、111Ag、149Pm、153Sm、166Ho、177Lu、186Re、188Re、99mTc、67Ga、68Ga、111In、90Y、177Lu、186Re、188Re、197Au、198Au、199Au、105Rh、165Ho、166Ho、161Tb、149Pm、44Sc、47Sc、70As、71As、72As、73As、74As、76As、77As、212Pb、212Bi、213Bi、225Ac、117mSn、67Ga、201Tl、123I、131I、160Gd、148Nd、89Sr、211At,
-细胞毒性药物M,其选自化疗剂或毒素,特别是单甲基奥瑞斯他汀E或单甲基奥瑞斯他汀F,
-基团-L-M,其中L和M具有前述含义,特别地,下述基团
选自下列基团:
以及所述羧酸官能团的衍生物,例如盐、酯或酰胺,优选地与丁二酰亚胺形成的酰胺,
与式P的产物(其中P为包含至少一个二硫桥的蛋白质)进行反应,从而获得式(IB)的产物:
其中t表示1至15的整数,优选地1至6和13的整数。
图1显示了抗体-药物缀合物的一般性结构。
传统的修饰位点如下:
-4个赖氨酸
在80个残基中对于修饰来说可达到的8个残基中4个经修饰的残基的平均值,因此有许多的D.A.R种类。
-4个二硫桥
在用TCEP(三(2-羧乙基)膦)进行还原后,8个可达到的半胱氨酸残基,因此有0至8的许多D.A.R种类。
D.A.R=药物-抗体比。
平均D.A.R为大约4,具有传统修饰。
图2显示了曲妥珠单抗(在74095处的峰和由虚线箭头指出的峰)和经由连接体(间隔物)6-(3,4-二溴马来酰亚胺基)己酸而重构出的经接枝的曲妥珠单抗(在74846处的峰和由实线箭头指出的峰)的通过MALDI-TOF质谱法来进行的分析。
该分析使得能够确认,反应混合物(在74095处的峰)以89%包含由于将4个6-(3,4-二溴马来酰亚胺基)己酸连接体接枝在抗体上而产生的种类,接枝率平均值为4.0:
通过主峰(在74846处的峰)的去卷积来计算各种不同种类的分配:
图3显示了抗体曲妥珠单抗24的HIC-HPLC色谱图,所述曲妥珠单抗是经纯化的,并且在用TCEP进行还原并随后添加连接体6-(3,4-二溴马来酰亚胺基)己酰胺-Val-Cit-PAB-OH之后进行了重构。
少量的DAR=0依然存在(MALDI-TOF结果的确认),和DAR=4为主要种类。
图4A至4C显示了各种不同抗体部分的命名。
图4A显示了在用木瓜蛋白酶(Fc和F’c)或胃蛋白酶(Fc’=pepF’c)进行消化后获得的Ig1的片段。
图4B显示了Fabc、Fd、Fv和scFv片段。
图4C显示了嵌合的和人源化的抗体的结构。
图5显示了在实施例5.2中获得的抗体曲妥珠单抗-(maldiBr-连接体7)4 24的RP-HPLC色谱图。
A:曲妥珠单抗。
B:通过TCEP进行还原的抗体:由于RP-HPLC分析的变性性质而将曲妥珠单抗的重链和轻链分开。
C:经重构的曲妥珠单抗24(粗反应混合物):观察到单个峰,这证明通过连接体76-(3,4-二溴马来酰亚胺基)己酸而重构出了在链之间的桥。
保留时间小于10分钟的峰表示连接体残留物。
图6显示了在实施例5.3中获得的曲妥珠单抗-(maldiBr-连接体8)4 25的RP-HPLC分析。
A:天然的曲妥珠单抗。
B:通过TCEP进行还原的曲妥珠单抗。
C:通过连接体86-(3,4-二溴马来酰亚胺基)己酰胺-Val-Cit-PAB-OH进行重构的曲妥珠单抗25
图7显示了在实施例5.4中获得的曲妥珠单抗-(maldiSPh-连接体26)4 27的RP-HPLC分析。
A:天然的曲妥珠单抗。
B:通过TCEP进行还原的曲妥珠单抗。
C:通过连接体266-(3,4-二苯硫基马来酰亚胺基)己酰胺-Val-Cit-PAB-OH进行重构的曲妥珠单抗27
图8显示了在实施例5.5中获得的曲妥珠单抗-(PydiMediBr-连接体20)4 28的RP-HPLC分析。
A:天然的曲妥珠单抗。
B:通过TCEP进行还原的曲妥珠单抗。
C:通过连接体206-(2,6-双(溴甲基)异烟酰胺基)己酸进行重构的曲妥珠单抗28
图9显示了在实施例5.6中获得的曲妥珠单抗-(PydiMediBr-连接体22)4 29的RP-HPLC分析。
A:天然的曲妥珠单抗。
B:通过TCEP进行还原的曲妥珠单抗。
C:通过连接体226-(2,6-双(溴甲基)异烟酰胺基)己酰胺-Val-Cit-PAB-OH进行重构的曲妥珠单抗29
图10显示了在实施例5.7中获得的曲妥珠单抗-(PhdiMediBr-连接体15)4 30的RP-HPLC分析。
A:天然的曲妥珠单抗。
B:通过TCEP进行还原的曲妥珠单抗。
C:通过连接体156-(2,6-双(溴甲基)苯甲酰胺基)己酰胺-Val-Cit-PAB-OH部分地进行重构的曲妥珠单抗30
图11显示了在实施例5.8中获得的利妥昔单抗-(maldiBr-连接体7)4 31的RP-HPLC分析。
A:天然的利妥昔单抗。
B:通过TCEP进行还原的利妥昔单抗。
C:通过连接体76-(3,4-二溴马来酰亚胺基)己酸进行重构的利妥昔单抗31
图12显示了在实施例5.9中获得的曲妥珠单抗-(maldiBr-连接体9-MMAE)4 32的RP-HPLC分析。
A:天然的曲妥珠单抗。
B:通过TCEP进行还原的曲妥珠单抗。
C:通过连接体9-MMAE6-(3,4-二溴马来酰亚胺基)己酰胺-Val-Cit-PAB-MMAE进行重构的曲妥珠单抗32
实施例
实施例1:缬氨酸-瓜氨酸-对-氨基苄醇基团
1.1.Fmoc-Val-OH(1)的合成
将缬氨酸(1.09g,9.31mmol,1eq)溶解在20mL水中,然后添加20mL二烷和NaHCO3(1.56g,18.62mmol,2eq)。将介质冷却至0℃,然后放入Fmoc-Cl(2.65g,10.24mmol,1.1eq),并且让反应体系在0℃下放置1小时,然后在室温下搅拌过夜。第二天,用1MHCl溶液将反应介质酸化至pH=2,然后用AcOEt(3×60mL)进行萃取。在真空中进行蒸发之后,将所获得的黄色油通过在环己烷中的0至40%AcOEt的快速色谱法来进行纯化。获得白色固体(2.23g,71%)。
1HNMR(300MHz,CDCl3):δ(ppm)7.78-7.29(m,8H;ArFmoc),5.25(d,J=9.0Hz,1H;CONHVal),4.43(d,J=7.0Hz,2H;CH2Fmoc),4.37(dd,J=4.5Hz,J=9.0Hz,1H;HαVal),4.24(t,J=7.0Hz,1H;CHFmoc),2.29-2.23(m,1H;HβVal),1.02,0.96(2d,J=7.0Hz,6H;CH3Val)
13CNMR(75MHz,CDCl3):δ(ppm)176.50(1C,COOH),156.48(1C,C=OFmoc),143.85,141.47(4C,C-ArFmoc),127.89,127.23,125.21,120.16(8C,CH-ArFmoc),67.27(1C,CH2Fmoc),58.93(1C,CαVal),47.32(1C,CHFmoc),31.15(1C,CβVal),19.17,17.59(2C,CH3Val)
1.2.Fmoc-Val-OSu(2)的合成
将Fmoc-Val-OH(735mg,2.17mmol,1eq)和N-羟基琥珀酰亚胺(375mg,3.26mmol,1.5eq)溶解在5.5mLTHF中。在0℃下添加DCC(448mg,2.17mmol,1eq),并且将反应体系在该温度下搅拌2小时。然后,将介质在玻璃料上进行过滤,并且用THF(3×3mL)洗涤固体。将有机相经MgSO4进行干燥并在真空中进行蒸发,然后通过在环己烷中的0至40%AcOEt的快速色谱法来进行纯化,从而给出无色的胶(865mg,91%)。
HRMS:m/z计算值:437.10671[M+H]+,测定值:437.17074。
1HNMR(300MHz,CDCl3):δ(ppm)7.78-7.29(m,8H;ArFmoc),5.28(d,J=9.0Hz,1H;CONHVal),4.69(dd,J=5.0Hz,J=9.0Hz,1H;HαVal),4.45(d,J=7.0Hz,2H;CH2Fmoc),4.24(t,J=7.0Hz,1H;CHFmoc),2.84(s,4H;NCOCH2),2.40-2.29(m,1H;HβVal),1.07,1.05(2d,J=7.0Hz,6H;CH3Val)
13CNMR(75MHz,CDCl3):δ(ppm)168.72,167.87(3C,C=OSu,C=OVal),155.97(1C,C=OFmoc),143.94,143.72,141.42(4C,C-ArFmoc),127.85,127.23,125.17,120.10(8C,CH-ArFmoc),67.35(1C,CH2Fmoc),57.60(1C,CαVal),47.25(1C,CHFmoc),31.75(1C,CβVal),25.69(2C,CH2C(O)NO),18.82,17.41(2C,CH3Val)
1.3.Fmoc-Val-Cit-OH(3)的合成
将L-瓜氨酸(84mg,0.481mmol,1.05eq)和NaHCO3(40mg,0.481mmol,1.05eq)溶解在1.2mL水中,并且将Fmoc-Val-OSu(200mg,0.458mmol,1eq)在1.2mLDME中的溶液引入到其中。为了改善溶解性,添加1.2mLTHF并将介质搅拌21小时。添加2.3mL15%柠檬酸并让介质进行沉淀;将其用10%iPrOH/AcOEt的混合物(3×3mL)进行萃取。将合并的有机相用NaCl溶液(2×4.5mL)进行洗涤,经MgSO4进行干燥,然后蒸发。当将所获得的白色固体充分干燥时,将其用醚进行洗涤,从而给出静电的白色固体(140mg,62%)。
HRMS:m/z计算值:497.26142[M+H]+,测定值:497.23945。
1HNMR(300MHz,DMSO-d6):δ(ppm)12.50(brs,1H;COOH),8.17(d,J=7.5Hz,1H;CONHCit),7.88-7.27(m,9H;ArFmoc,CONHVal),5.91(t,J=5.5Hz,1H;NHCit),5.36(s,2H;NH2Cit),4.25-4.07(m,4H;CH2Fmoc,CHFmoc,HαCit),3.89(dd,J=7.0Hz,J=9.0Hz,1H;HαVal),2.94-2.88(m,2H;NCH2Cit),1.97-1.88(m,1H;HβVal),1.70-1.31(m,4H;CH2Cit),0.86,0.82(2d,J=7.0Hz,6H;CH3Val)
13CNMR(75MHz,DMSO-d6):δ(ppm)173.45,171.31(2C,COOH,C=OVal),158.76(1C,NH2COCit),156.07(1C,C=OFmoc),143.95,143.80,140.72(4C,C-ArFmoc),127.67,127.09,125.43,120.11(8C,CH-ArFmoc),65.69(1C,CH2Fmoc),59.83(1C,CαVal),51.90(1C,CαCit),46.69(1C,CHFmoc),38.76(1C,NCH2Cit),30.56(1C,CβVal),28.38,26.71(2C,CH2Cit),19.19,18.24(2C,CH3Val)
1.4.Fmoc-Val-Cit-PAB-OH(4)的合成
将Fmoc-Val-Cit-OH(518mg,1.04mmol,1eq)和对-氨基苄醇(256mg,2.08mmol,2eq)溶解在18mLDCM/MeOH2/1中,并且添加EEDQ(514mg,2.08mmol,2eq)。将介质在室温下在暗处搅拌15小时。蒸发掉溶剂,并且将所获得的黄色固体用醚进行研磨。使悬浮液经历超声处理5分钟并静置30分钟。然后,将其进行过滤,并且将固体用醚漂洗数次,从而给出黄色粉末(559mg,89%)。
HRMS:m/z计算值:601.85499[M+H]+,测定值:602.29758。
1HNMR(300MHz,DMSO-d6):δ(ppm)9.97(s,1H;NHPAB),8.10(d,J=7.0Hz,1H;CONHCit),7.87-7.18(m,13H;ArFmoc,ArPAB,CONHVal),5.95(brt,J=5.5Hz,1H;NHCit),5.40(s,2H;NH2Cit),5.09(t,J=5.5Hz,1H;OHPAB),5.39(d,J=5.5Hz,1H;CH2PAB),4.27-4.19(m,4H;CH2Fmoc,CHFmoc,HαCit),3.89(dd,J=8.0Hz,J=8.0Hz,1H;HαVal),3.03-2.84(m,2H;NCH2Cit),1.98-1.92(m,1H;HβVal),1.69-1.27(m,4H;CH2Cit),0.84,0.82(2d,J=7.0Hz,6H;CH3Val)
13CNMR(75MHz,DMSO-d6):δ(ppm)171.30,170.43(2C,C=OCit,C=OVal),158.94(1C,NH2COCit),156.17(1C,C=OFmoc),143.94,143.81,140.75(4C,C-ArFmoc),137.55,137.48(2C,C-ArPAB),127.70,127.13,125.40,120.14(8C,CH-ArFmoc),126.98,118.91(4C,CH-ArPAB),65.73(1C,CH2Fmoc),62.63(1C,CH2PAB),60.14(1C,CαVal),53.11(1C,CαCit),46.72(1C,CHFmoc),38.96(1C,NCH2Cit),30.48(1C,CβVal),29.57,26.81(2C,CH2Cit),19.26,18.31(2C,CH3Val)
1.5.H-Val-Cit-PAB-OH(5)的合成
将Fmoc-Val-Cit-PAB-OH(298mg,0.495mmol,1eq)溶解在4mLDMF中,并且添加1mL哌啶。在1小时的反应之后,对介质进行蒸发。将所获得的粘性固体用DCM进行研磨,从而在过滤后给出米色固体(189mg,100%)。
HRMS:m/z计算值:601.85499[M+H]+,测定值:602.29758。
1HNMR(300MHz,DMSO-d6):δ(ppm)10.04(s,1H;NHPAB),8.16(d,J=7.5Hz,1H;CONHCit),7.52,7.22(2d,J=8.5Hz,4H;ArPAB),5.97(brt,J=5.5Hz,1H;NHCit),5.40(s,2H;NH2Cit),5.10(brt,J=5.5Hz,1H;OHPAB),4.46-4.40(m,3H;CH2PAB,HαCit),3.52-3.18(NH2Val,水),3.05-2.87(m,3H;HαVal,NCH2Cit),1.95-1.89(m,1H;HβVal),1.71-1.28(m,4H;CH2Cit),0.87,0.77(2d,J=7.0Hz,6H;CH3Val)
13CNMR(75MHz,DMSO-d6):δ(ppm)170.48(2C,C=OCit,C=OVal),158.86(1C,NH2COCit),137.52,137.43(2C,C-ArPAB),126.94,118.95(4C,CH-ArPAB),62.59(1C,CH2PAB),59.50(1C,CαVal),52.53(1C,CαCit),38.08(1C,NCH2Cit),31.25(1C,CβVal),30.10,26.70(2C,CH2Cit),19.46,16.96(2C,CH3Val)
实施例2:作为生物缀合头的马来酰亚胺衍生物
2.1.6-马来酰亚胺基己酸(6)的合成
在氩气中,在15mL乙酸中搅拌马来酸酐(1.50g,15.25mmol,1eq)和6-氨基己酸(2.00g,15.25mmol,1eq)。将反应介质加热回流并搅拌过夜。第二天,混合物变成橙色。将乙酸用75mL甲苯共蒸发三次,并且获得橙色的粘稠的油;将其接纳在150mLDCM中,然后用150mL水进行洗涤。对水相进行反萃取(2×150mL),并且将合并的有机相经MgSO4进行干燥,然后在真空中进行蒸发,从而给出橙色固体(2.60g,81%)。
HRMS:m/z计算值:216.95765[M+H]+,测定值:217.09071。
1HNMR(300MHz,CDCl3):δ(ppm)6.69(s,2H;CH=CH),3.51(t,J=7.0Hz,2H;NCH2),2.34(t,J=7.5Hz,2H;CH2COOH),1.70-1.55(m,4H;NCH2CH2CH2CH2),1.38-1.28(m,2H;NCH2CH2CH2)
13CNMR(75MHz,CDCl3):δ(ppm)179.53(1C,COOH),171.00(2C,C=OMC),134.21(2C,CH=CH),37.71(1C,NCH2),33.86(1C,CH2COOH),28.30(1C,NCH2CH2),26.24(1C,NCH2CH2CH2),24.21(1C,CH2CH2COOH)
2.2.6-(3,4-二溴马来酰亚胺基)己酸(7)的合成
将马来酰亚胺基己酸(200mg,0.947mmol,1eq)和乙酸钠(117mg,1.421mmol,1.5eq)引入到置于氩气中的管之中,并且添加2.9mL乙酸。在0℃下引入溴水(0.07mL,1.421mmol,1.5eq),将管密封,然后加热回流4小时。然后,让介质回复至室温,并且添加16mL冰水。将水相用AcOEt(3×20mL)进行萃取,并且将合并的有机相用40mL硫代硫酸钠溶液进行洗涤,经MgSO4进行干燥,并用甲苯共蒸发。将所获得的栗色残留物通过在环己烷中的0至40%AcOEt的快速色谱法来进行纯化,从而给出黄色固体(237mg,68%)。
HRMS:m/z计算值:368.47706[M+H]+,测定值:367.91255
1HNMR(300MHz,CDCl3):δ(ppm)3.62(t,J=7.0Hz,2H;NCH2),2.36(t,J=7.5Hz,2H;CH2COOH),1.72-1.59(m,4H;NCH2CH2CH2CH2),1.42-1.31(m,2H;NCH2CH2CH2)
13CNMR(75MHz,CDCl3):δ(ppm)178.18(1C,COOH),164.10(2C,C=OMC),129.50(2C,C=C),39.63(1C,NCH2),33.60(1C,CH2COOH),28.25(1C,NCH2CH2),26.16(1C,NCH2CH2CH2),24.17(1C,CH2CH2COOH)
2.3.6-(3,4-二溴马来酰亚胺基)己酰胺-Val-Cit-PAB-OH(8)的合成
将6-(3,4-二溴马来酰亚胺基)己酸(178mg,0.482mmol,1eq)和HATU(238mg,0.627mmol,1.3eq)溶解在2.2mL无水DMF中,然后添加2,6-二甲基吡啶(73μL,0.627mmol,1.3eq)。将介质搅拌1小时,然后添加二肽(183mg,0.482mmol,1eq),并且让反应体系在搅拌下放置过夜。然后,添加1.6mL1MHCl,并且将水相用AcOEt萃取两次。将合并的有机相用饱和NaCl溶液洗涤三次,然后蒸发。将所获得的残留物通过具有15/1至9/1DCM/MeOH的洗脱剂梯度的在硅胶柱上的色谱法来进行纯化,从而给出黄色固体(84mg,24%)。
HRMS:m/z计算值:729.15941[M+H]+,测定值:729.12412。
1HNMR(300MHz,DMSO-d6):δ(ppm)9.91(s,1H;NHPAB),8.08(d,J=8.0Hz,1H;CONHCit),7.83(d,J=8.5Hz,1H;CONHVal),7.54,7.22(2d,J=8.5Hz,4H;ArPAB),5.98(brt,J=5.5Hz,1H;NHCit),5.42(s,2H;NH2Cit),5.15-5.07(m,1H;OHPAB),4.42-4.33(m,3H;CH2PAB,HαCit),4.19(dd,J=7.0Hz,J=8.5Hz,1H;HαVal),3.46-3.27(NCH2MC,水),3.05-2.89(m,2H;NCH2Cit),2.23-2.08(m,2H;CH2COMC),2.01-1.91(m,1H;HβVal),1.73-1.16(m,10H;CH2Cit,NCH2CH2CH2CH2),0.85,0.81(2d,J=7.0Hz,6H;CH3Val)
13CNMR(75MHz,DMSO-d6):δ(ppm)172.33,171.28,170.39,163.13(5C,C=OCit,C=OVal,C=OMC),158.92(1C,NH2COCit),137.54,137.42(2C,C-ArPAB),132.30(2C,C=C),126.94,118.86(4C,CH-ArPAB),62.60(1C,CH2PAB),57.61(1C,CαVal),53.08(1C,CαCit),38.96(1C,NCH2MC),38.68(1C,NCH2Cit),34.94(1C,CH2COMC),30.39(1C,CβVal),29.39,27.55,26.78,25.70,24.91(5C,NCH2CH2CH2CH2,CH2Cit),19.26,18.18(2C,CH3Val)
2.4.6-(3,4-二溴马来酰亚胺基)己酰胺-Val-Cit-PAB-OCOOPNP(9)的合成
将6-(3,4-二溴马来酰亚胺基)己酰胺-Val-Cit-PAB-OH(42mg,57.5μmol,1eq)溶解在0.85mL无水吡啶中。将PNPOCOCl(35mg,172.5μmol,3eq)溶解在0.6mL无水DCM中,然后在0℃下添加至6-(3,4-二溴马来酰亚胺基)己酰胺-Val-Cit-PAB-OH在吡啶中的溶液之中。在1小时之后,不再有起始物质。将吡啶用甲苯共蒸发三次,然后将残留物通过具有15/1至8/2DCM/MeOH的洗脱剂梯度的在柱上的色谱法来进行纯化,从而给出橙色固体(5.9mg,11%)。
将该产物直接用于在目的分子(即药物、荧光染料等)上的接枝。
2.5.6-(3,4-二溴马来酰亚胺基)己酰胺-Val-Cit-PAB-MMAE(9-MMAE)的合成
在25℃下,在氩气中,将6-(3,4-二溴马来酰亚胺基)己酰胺-Val-Cit-PAB-OCOOPNP(9.0mg,10μmol,1eq)溶解在1mL的DMF/吡啶4/1的无水混合物中。向该溶液中相继地添加DIPEA(1.4μL,1.2eq)、HOBt(1.83mg,1eq)和MMAE(7.2mg,10μmol,1eq)。让混合物在搅拌下放置24小时(HPLC监测),并且将反应粗产物通过半制备型HPLC来进行纯化,从而提供出以黄色固体形式的连接体9-MMAE(4.3mg,29%),其一致性通过质谱法来进行验证。
实施例3:作为生物缀合头的苯衍生物
3.1.3,5-双(溴甲基)苯甲酸甲酯(10)
将3,5-双(溴甲基)苯甲酸甲酯(1.00g,6.09mmol,1eq)溶解在无水CCl4(25mL)中,并且将混合物加热回流。在8小时期间以五个相等部分添加NBS(2.38g,13.40mmol,2.2eq),随后添加几毫克的Bz2O2。将混合物搅拌过夜,然后过滤。将滤液用水(50mL)、饱和NaHCO3溶液(25mL)和盐水(30mL)进行洗涤。将有机层经MgSO4进行干燥,并蒸发。将残留物溶解在25ml无水THF中,并且在0℃下添加亚磷酸二乙酯(1.7mL,13.40mmol,2.2eq)和无水DIPEA(2.3mL,13.40mmol,2.2eq)。然后,将混合物在室温下搅拌两天。将其进行蒸发,并且添加50mL冰水并用醚(3×25mL)进行萃取。将合并的有机层用1MHCL溶液(25mL)、盐水(25mL)进行洗涤,并且经MgSO4进行干燥。在减压下溶剂的蒸发给出了残留物,该残留物通过快速色谱法(具有从环己烷至在环己烷中的5%EtOAc的梯度)来进行纯化,从而给出以白色固体形式的10(0.83g,42%)。
1HNMR(300MHz,CDCl3):δ(ppm)8.00(d,J=2.0Hz,2H;H-2,H-6),7.62(t,J=2.0Hz,1H;H-4),4.50(s,4H;CH2Br),3.94(s,3H;COCH3)。
13CNMR(75MHz,CDCl3):δ(ppm)166.07(1C,COO),139.09(2C,C-3,C-5),134.00(1C,CH-4),131.55(1C,C-1),130.18(2C,CH-2,CH-6),52.57(1C,OCH3),31.99(2C,CH2Br)。
3.2.用于用氢氧化锂来进行皂化的通用程序1:
将酯(1mmol)溶解在THF(20mL)中,并且添加LiOH(2.5eq)。将反应混合物在室温下进行搅拌直至反应结束(通常为3小时,通过CCM监测来进行验证)。然后,添加1MHCl直至溶液的pH变为酸性(pH=2),并且将混合物用EtOAc(3×25mL)进行萃取。将合并的有机层经MgSO4进行干燥。在减压下溶剂的蒸发使得能够获得相应的酸。
3.3.用于通过使用HATU来进行肽偶联的通用程序2:
在氩气中将酸(0.2mmol)溶解在无水DMF(1mL)中,在室温下向其中添加HATU(1.2eq)和2,6-二甲基吡啶(1.3eq)。将反应混合物在室温下搅拌15至40分钟,然后添加胺(1.0eq)在DMF(1mL)中的溶液,并且在氩气中在室温下搅拌混合物直至反应结束(典型地为4小时)。然后,通过添加15%柠檬酸溶液和EtOAc来稀释混合物,然后过滤。将滤液用EtOac萃取三次,用NaCl和NaHCO3的饱和溶液进行洗涤。将有机层进行干燥(MgSO4)并在减压下蒸发。将粗产物通过快速色谱法来进行纯化,从而给出所希望的酰胺。
3.4.用于通过使用三溴化磷来进行溴化的通用程序3:
在氩气中将醇溶解在无水ACN中,然后添加PBr3,并且在氩气中将反应混合物加热至60℃,持续16小时。在冷却后,将反应混合物用水进行稀释,并且用EtOAc萃取三次。将合并的有机层用盐水进行洗涤,并经MgSO4进行干燥。在减压下溶剂的蒸发给出了所希望的相应的溴化化合物。
3.5.3-(溴甲基)-5-(羟甲基)-苯甲酸(11)
通过通用程序1,从化合物10(317mg,0.98mmol)开始来制备化合物11,从而给出以白色固体形式的11(160mg,66%)。
1HNMR(300MHz,CDCl3):δ(ppm)8.21-7.97(m,2H,Harom),7.69(d,J=2.0Hz,1H,Harom),4.64(d,J=3.0Hz,2H,CH2OH),4.53(d,J=3.0Hz,2H,CH2Br)。
13CNMR(75MHz,CDCl3):δ(ppm)170.10(1C,COO),139.34(1C,C-5),137.86(1C,C-3),134.91(1C,CH-4),134.45(1C,C-1),130.71(1C,C-2),130.28(1C,C-3),45.10(1C,CH2OH),31.81(1C,CH2Br)。
3.6.6-(3-(溴甲基)-5-(羟甲基)苯甲酰胺基)己酸甲酯(12)
通过通用程序2,从化合物11(50mg,0.20mmol)开始来制备化合物12,从而给出以白色固体形式的12(41mg,54%)。
1HNMR(300MHz,CDCl3):δ(ppm)7.78-7.50(m,3H,Harom),6.35(s,1H,NH),4.60(d,J=3.1Hz,2H,CH2OH),4.49(d,J=3.1Hz,2H,CH2Br),3.66(s,3H,CH3),3.47(dd,J=13.0,6.9Hz,2H,CH2-5),2.34(t,J=7.3Hz,2H,CH2-1),1.78-1.54(m,4H,CH2-2,CH2-3),1.52-1.33(m,2H,CH2-4)。
13CNMR(75MHz,CDCl3):δ(ppm)174.28(1C,COO),166.53(1C,CONH),139.08(1C,CAr-5),138.75(1C,CAr-3),136.08(1C,CAr-1),131.98(1C,CAr-2),127.62(1C,CAr-2),127.17(1C,CAr-6),51.71(1C,CH2OH),45.36(1C,CH-5),39.90(1C,CH-1),33.88(1C,CH2Br),32.19(1C,CH3),29.21(1C,CH-2),26.40(1C,CH-3),24.37(1C,CH-4)。
3.7.6-(3-(溴甲基)-5-(羟甲基)苯甲酰胺基)己酸(13)
通过通用程序1,从化合物12(215mg,0.58mmol)开始来制备化合物13,从而给出以静电的白色固体形式的13(160mg,77%)。
HRMS:m/z计算值:356.0576[M+H]+,测定值:356.0578。
1HNMR(300MHz,DMSO-d6):δ(ppm)12.0(bs,1H,COOH),8.57(t,J=5.5Hz,1H,NH),7.92-7.61(m,3H,Harom),4.90-4.67(m,4H,CH2Br,CH2OH),3.24(dd,J=12.8,6.8Hz,2H,CH2-5),2.21(t,J=7.3Hz,2H,CH2-1),1.62-1.42(m,4H,CH2-2,CH2-3),1.40-1.23(m,2H,CH2-4)。
13CNMR(75MHz,CDCl3):δ(ppm)174.50(1C,COO),165.21(1C,CONH),138.35(1C,CAr-5),135.60(1C,CAr-3),133.92(1C,CAr-1),131.59(1C,CAr-2),127.58(1C,CAr-6),45.48(1C,CH2OH),39.15(1C,CH-5),33.62(2C,CH-1,CH2Br),28.81(1C,CH-2),26.05(1C,CH-3),24.27(1C,CH-4)。
3.8.6-(3,5-双(溴甲基)苯甲酰胺基)己酸(14)
通过通用程序3,从化合物13(20mg,0.006mmol)开始来制备化合物14,从而给出以略带别种颜色的白色固体形式的14(24mg,定量的)。
HRMS:m/z计算值:419.9732[M+H]+,测定值:419.9808。
1HNMR(300MHz,DMSO-d6):δ(ppm)11.8(bs,1H,COOH),8.57(s,1H,NH),7.92-7.62(m,3H,Harom),4.78(dd,J=20.8,3.3Hz,4H,2xCH2Br),3.32-3.06(m,2H+水,CH2-5),2.21(t,J=7.3Hz,2H,CH2-1),1.65-1.41(m,4H,CH2-2,CH2-3),1.40-1.23(m,2H,CH2-4)。
13CNMR(75MHz,DMSO-d6):δ(ppm)174.50(1C,COO),165.21(1C,CONH),138.37(1C,CAr-5),135.58(1C,CAr-3),132.00(1C,CAr-1),131.58(1C,CAr-2),127.58(1C,CAr-6),45.57(1C,CH2OH),39.08(1C,CH-5),33.73(3C,CH-1,CH2Br),28.89(1C,CH-2),26.04(1C,CH-3),24.32(1C,CH-4)。
3.9.6-(3,5-双(溴甲基)苯甲酰胺基)己酰胺-Val-Cit-PAB-OH(15)
通过通用程序2,从化合物14(124mg,0.29mmol)开始来制备化合物15,从而给出以米色固体形式的15(30mg,13%)。
HRMS:m/z计算值:781.1846[M+H]+,测定值:781.1907。
1HNMR(300MHz,DMSO-d6):δ(ppm)9.95(s,1H,NHPAB),8.71-8.50(m,1H,CONHCit),8.10(d,J=7.5Hz,1H,CONHVal),8.04-7.55(m,3H,Harom),7.55,7.22(2d,J=8.5Hz,4H,ArPAB),6.06(t,J=5.6Hz,1H,NHCit),5.45(brs,2H,NH2Cit),5.12(brs,1H,OHPAB),4.82(s,4H,2xCH2Br),4.46-4.32(m,3H,CH2PAB,HαCit),4.26-4.13(m,1H,HαVal),3.24(dd,J=12.8,6.6Hz,CH2-5),3.10-2.84(m,2H,NCH2Cit),2.29-2.07(m,2H,CH2-1),1.97(dq,J=13.7,6.6Hz,1H,HβVal),1.80-1.05(m,10H,CH2CH2Cit,NCH2CH2CH2CH2),0.83(dd,J=8.9,7.0Hz,6H,CH3Val)。
13CNMR(75MHz,DMSO-d6):δ(ppm)172.44,171.29,170.42,165.18,165.02,158.94,151.89,151.12,139.24,138.32,138.28,137.56,137.41,135.59,135.45,134.46,133.79,132.58,131.55,129.41,128.86,128.73,128.60,127.59,126.92,121.31,120.73,118.86,81.78,62.60,57.67,53.08,48.61,45.49,45.36,38.56,35.17,30.37,29.36,28.86,26.79,26.19,25.23,19.26,18.23。
实施例4:作为生物缀合头的吡啶衍生物
4.1.2,6-双(羟甲基)异烟酸甲酯(16)
在氩气中将异烟酸甲酯(2.12mL,18mmol)溶解在MeOH/H2O1/1的混合物(40mL)中,然后添加H2SO4(78μl),并且将混合物搅拌30分钟。然后,在0℃下小心地添加过硫酸铵(32g,144mmol)和氯化铁四水合物(0.89g,4.5mmol),并且将混合物加热至50℃,持续过夜。在将反应混合物冷却后,将悬浮液过滤并用少量的EtOAc洗涤固体。将滤液在减压下浓缩,直至MeOH的去除完全。用Na2CO3使介质成为碱性,然后用EtOAc对其进行萃取。将有机层经MgSO4进行干燥,过滤,并在减压下浓缩。将粗产物通过快速色谱法(具有从DCM至在DCM中的10%MeOH的梯度)来进行纯化,从而给出以深栗色固体形式的16(0.54g,15%)。
1HNMR(300MHz,CDCl3):δ(ppm)7.82(s,2H,Harom),4.88(s,4H,CH2OH),3.98(s,3H,CH3)。
13CNMR(75MHz,CDCl3):δ(ppm)165.57(1C,COOCH3),160.00(1C,C-1),150.47(2C,C-3,C-5),118.77(2C,C-2,C-6),64.54(2C,CH2OH),52.98(1C,CH3)。
4.2.2,6-双(溴甲基)甲基异烟酸甲酯(17)
通过通用程序3,从化合物16(120mg,0.61mmol)开始来制备化合物17,从而给出以浅粉红色固体形式的17(141mg,72%)。
1HNMR(300MHz,CDCl3):δ(ppm)7.92(s,2H,Harom),4.58(s,4H,CH2Br),3.98(s,3H,CH3)。
13CNMR(75MHz,CDCl3):δ(ppm)164.8(1C,COOCH3),158.0(1C,C-1),139.8(2C,C-3,C-5),122.3(2C,C-2,C-6),53.0(1C,CH3),32.8(2C,CH2Br)。
4.3.2,6-双(溴甲基)烟酸(18)
通过通用程序1,从化合物17(137mg,0.42mmol)开始来制备化合物18,从而给出以橙色固体形式的18(133mg,定量的)。
HRMS:m/z计算值:307.88441[M+H]+,测定值:307.8917。
1HNMR(300MHz,DMSO-d6):δ(ppm)7.92(s,2H,Harom),4.79(s,4H,CH2Br),3.35(s,3H,CH3)。
13CNMR(75MHz,DMSO-d6):δ(ppm)165.9(1C,COOCH3),158.6(1C,C-1),141.0(2C,C-3,C-5),122.7(2C,C-2,C-6),34.3(2C,CH2Br)。
4.4.6-(2,6-双(溴甲基)异烟酰胺基)己酸甲酯(19)
通过通用程序2,从化合物18(260mg,0.84mmol)开始来制备化合物19,从而给出以黄色固体形式的19(218mg,59%)。
HRMS:m/z计算值:434.9841[M+H]+,测定值:434.9906。
1HNMR(300MHz,CDCl3):δ(ppm)7.70(s,2H,Harom),6.41(s,1H,NH),4.58(s,4H,CH2Br),3.69(s,3H,OCH3),3.50(dd,J=13.5,7.0Hz,2H,CH2-5),2.36(t,J=7.0Hz,2H,CH2-1),1.68(dq,J=13.5,7.0Hz,4H,CH2-2,CH2-4),1.54-1.34(m,2H,CH2-3)。
13CNMR(75MHz,CDCl3):δ(ppm)173.1(1C,COOCH3),157.8(1C,CONH),155.0(2C吡啶,C-4,C-6),120.3(2C吡啶,C-3,C-5),51.7(1C,CH3),39.8(1C,CH2-5),33.6(1C,CH2-1),32.9(2C,CH2Br),28.8(1C,CH2-4),26.1(1C,CH2-3),24.0(1C,CH2-2)。
4.5.6-(2,6-双(溴甲基)异烟酰胺基)己酸(20)
通过通用程序1,从化合物19(216mg,0.50mmol)开始来制备化合物20,从而给出以略带别种颜色的白色固体形式的20(201mg,96%)。
HRMS:m/z计算值:420.9684[M+H]+,测定值:420.9748。
1HNMR(300MHz,DMSO-d6):δ(ppm)12.01(s,1H,COOH),8.83(t,J=6.2Hz,1H,NH),7.84(s,2H,Harom),4.74(s,4H,CH2Br),3.6(dd,J=12.6,6.2Hz,2H,CH2-5),2.21(t,J=7.3Hz,2H,CH2-1),1.67-1.43(m,4H,CH2-2,CH2-4),1.54-1.34(dd,J=8.2,4.6Hz,2H,CH2-3)。
13CNMR(75MHz,DMSO-d6):δ(ppm)174.9(1C,COOH),164.3(1C,CONH),158.0(2C吡啶,C-CH2Br),144.6(1C吡啶,C-CONH),121.3(2C吡啶,CH),39.5(1C,CH2-5),34.6(2C,CH2Br),34.0(1C,CH2-1),29.0(1C,CH2-4),26.4(1C,CH2-3),24.7(1C,CH2-2)。
4.6.6-(2,6-双(溴甲基)异烟酰胺基)己酸4-硝基苯酯(21)
在氩气中在室温下,将酸20(70mg,0.17mmol)溶解在无水CH2Cl2(2.1mL)中,并且向该混合物中依次添加催化量的DMAP、对-硝基苯酚(30mg,1.3eq)和DCC(45mg,1.3eq)。将反应混合物在氩气气氛中在室温下搅拌16小时,然后过滤。将滤液在减压下进行浓缩,并且将粗产物通过快速色谱法(具有从环己烷至在环己烷中的40%EtOAc的梯度)来进行纯化,从而给出以淡黄色固体形式的21(56mg,62%)。该产物通过1HNMR来进行验证,并且直接用于随后的步骤。
HRMS:m/z计算值:541.9848[M+H]+,测定值:541.9918。
1HNMR(300MHz,CDCl3):δ(ppm)8.34-8.21(m,2H,HaromPNP),7.67(s,2H,Harom吡啶),7.35-7.18(m,2H,HaromPNP),6.29(s,1H,NH),4.56(s,4H,CH2Br),3.52(dd,J=13.0,7.0Hz,1H,CH2-5),2.66(t,J=7.0Hz,1H,CH2-1),1.91-1.45(m,6H,CH2-2,CH2-3,CH2-4)。
4.7.6-(2,6-双(溴甲基)异烟酰胺基)己酰胺-Val-Cit-PAB-OH(22)
在室温下,在氩气气氛中,将6-(2,6-双(溴甲基)异烟酰胺基)己酸4-硝基苯酯21(56mg,0.10mmol)溶解在2.0mLDMF中。在5分钟后,添加H-Val-Cit-PAB-OH(20mg,0.05mmol),并且将反应混合物搅拌5小时。然后,通过冷冻干燥来去除DMF,并且将粗产物通过快速色谱法(具有从DCM至在DCM中的10%MeOH的梯度)来进行纯化,从而给出以淡黄色固体形式的22(8.5mg,20%)。该产物通过1HNMR来进行验证,并且直接用于随后的步骤。
HRMS:m/z计算值:781.1798[M+H]+,测定值:782.1873。
1HNMR(300MHz,DMSO-d6):δ(ppm)9.90(s,1H,NHPAB),8.83(d,J=5.7Hz,1H,CONHCit),8.07(d,J=7.5Hz,1H,CONHVal),7.84(s,4H,2CH吡啶),7.54,7.22(2d,J=8.5Hz,4H,ArPAB),5.98(brt,J=5.7Hz,1H,NHCit),5.42(brs,2H,NH2Cit),5.11(brs,1H,OHPAB),4.73(s,4H,2xCH2Br),4.48-4.31(m,3H,CH2PAB,HαCit),4.19(dd,J=7.0Hz,J=8.5Hz,1H,HαVal),3.48-3.12(水,CH2-5),3.06-2.89(m,2H,NCH2Cit),2.18(dd,J=14.5,6.5Hz,2H,CH2-1),2.04-1.86(m,1H,HβVal),1.79-1.21(m,10H,CH2CH2Cit,NCH2CH2CH2CH2),0.83(dd,J=8.9,6.8Hz,6H,CH3Val)。
4.8.6-氨基己酸甲酯盐酸盐(23)
在氩气气氛中在0℃下,将SOCl2(1.22mL,16.7mmol)缓慢地添加到MeOH(10ml)中,并且将反应混合物搅拌20分钟。在0℃下向该溶液中添加6-氨基己酸(1.00g,7.6mmol),并且将混合物搅拌3.5小时。在减压下去除挥发物,并且将残留物在庚烷/EtOAc/MeOH的混合物中重结晶,从而以定量产率达到所希望的酯23(1.36g)。
1HNMR(300MHz,CDCl3):δ(ppm)7.84(s,1H,NH),3.58(s,3H,OCH3),2.85-2.65(m,2H,CH2-1),2.30(t,J=7.3Hz,2H,CH2-1),1.65-1.36(m,4H,CH2-2,CH2-4),1.31(ddd,J=11.9,7.3,2.3Hz,2H,CH2-3)。
实施例5:生物缀合-二硫桥的重构
5.1.用于生物缀合的通用程序4
取所需抗体的溶液。通过TCEP来还原链间二硫桥(通过RP-HPLC来进行验证),然后添加合适的连接体的溶液。在合适的反应时间后(通过RP-HPLC来监测轻链和重链的消失以及二硫桥的重构),将经修饰的粗抗体在SephadexPD-10柱上进行纯化。
5.2.曲妥珠单抗-(maldiBr-连接体7)4 24
根据通用程序4,将曲妥珠单抗还原,然后进行修饰,其中使用不可切割的连接体7即3,4-二溴马来酰亚胺,在37℃下进行1小时:
将TCEP(20eq)在PBS缓冲液中的溶液添加到曲妥珠单抗溶液中。抽取一小部分用于进行分析,以确认二硫桥的断裂。将混合物搅拌15分钟,然后添加6-(3,4-二溴马来酰亚胺基)己酸(20eq)在DMSO中的溶液。让反应混合物在搅拌下放置30分钟,然后通过RP-HPLC来进行分析(图5)。MALDI-TOF质量分析(图2)使得能够确认,反应混合物(绿色)以89%包含由于将4个连接体6-(3,4-二溴马来酰亚胺基)己酸接枝在抗体上而产生的种类接枝率平 均值为4.0。
5.3.曲妥珠单抗-(maldiBr-连接体8)4 25
根据通用程序4,将曲妥珠单抗还原,然后进行修饰,其中使用可切割的连接体8即3,4-二溴马来酰亚胺,在35℃下进行1小时:
将TCEP(20eq)在PBS缓冲液中的溶液添加到曲妥珠单抗溶液中。将混合物搅拌15分钟,然后添加6-(3,4-二溴马来酰亚胺基)己酰胺-Val-Cit-PAB-OH(20eq)在DMSO中的溶液。让反应混合物在搅拌下放置30分钟,然后在PD-10柱上进行纯化以除去化学反应试剂后,将混合物通过RP-HPLC(图6)和HIC-HPLC(图3)来进行分析。
5.4.曲妥珠单抗-(maldiSPh-连接体26)4 27
以与WO2013132268相似的方式来合成连接体26,以便在通过使用连接体8即二溴马来酰亚胺或连接体26即二苯硫基马来酰亚胺来进行的二硫桥的重构之间进行比较。
根据通用程序4,将曲妥珠单抗还原,然后进行修饰,其中使用可切割的连接体8即3,4-二苯硫基马来酰亚胺,在41℃下进行48小时:
然后,将反应混合物通过RP-HPLC来进行分析(图7)。
5.5.曲妥珠单抗-(PydiMediBr-连接体20)4 28
根据通用程序4,将曲妥珠单抗还原,然后进行修饰,其中使用不可切割的连接体20即6-(2,6-双(溴甲基)异烟酰胺基)己酸,在41℃下进行24小时:
然后,将反应混合物通过RP-HPLC来进行分析(图8)。
5.6.曲妥珠单抗-(PydiMediBr-连接体22)4 29
根据通用程序4,将曲妥珠单抗还原,然后进行修饰,其中使用可切割的连接体22即6-(2,6-双(溴甲基)异烟酰胺基)己酰胺-Val-Cit-PAB-OH,在41℃下进行24小时:
然后,将反应混合物通过RP-HPLC来进行分析(图9)。
5.7.曲妥珠单抗-(PhdiMediBr-连接体15)4 30
根据通用程序4,将曲妥珠单抗还原,然后进行修饰,其中使用可切割的连接体15即6-(3,5-双(溴甲基)苯甲酰胺基)己酰胺-Val-Cit-PAB-OH,在41℃下进行72小时:
然后,将反应混合物通过RP-HPLC来进行分析(图10)。
5.8.利妥昔单抗-(maldiBr-连接体7)4 31
根据通用程序4,将利妥昔单抗还原,然后进行修饰,其中使用不可切割的连接体7,在37℃下进行1小时:
然后,将反应混合物通过RP-HPLC来进行分析(图11)。
5.9.曲妥珠单抗-(maldiBr-连接体9-MMAE)4 32
根据通用程序4,将曲妥珠单抗还原,然后进行修饰,其中使用可切割的连接体9- MMAE即6-(3,4-二溴马来酰亚胺基)己酰胺-Val-Cit-PAB-MMAE,在37℃下进行24小时:
然后,将反应混合物通过RP-HPLC来进行分析(图12)。
5.10.对于分析数据来说额外的实验数据
a-RP-HPLC
用AERISWIDEPORE3.6μMXB-C8柱(250×4.6mm),在变性和还原条件下分析ADC。流速为1mL/分钟,烘箱温度为80℃,采用20μL/样品的注射量。关于洗脱方法:采用两种溶剂:A为在水中的0.05%三氟乙酸;和B:在乙腈中的0.04%三氟乙酸。方法如下:25%B,等度洗脱,3分钟;25至50%B的线性梯度,25分钟;50至95%B的线性梯度,2分钟;95至25%B的线性梯度,1分钟;然后,25%B,等度洗脱,8分钟。
b-HIC-HPLC
用TOSOHBIOSCIENCE2.5μMTSKgelbutyl-NPR柱(100×4.6mm),在非变性条件下分析ADC。流速为1mL/分钟,烘箱温度为80℃,采用30μL/样品的注射量。关于洗脱方法:采用两种溶剂:A:在50mMPBS磷酸盐缓冲液(pH7)中的1.5M(NH4)2SO4;和B:50mMPBS磷酸盐缓冲液/iPrOH80/20的混合物。方法如下:0%B至80%B的线性梯度,44分钟;然后,80至0%B的线性梯度,1分钟;然后,0%B,等度洗脱,10分钟。

Claims (25)

1.一种产物,其特征在于,所述产物符合式I,所述式I选自式IB、IB1、IB2和IA:
在式IA和IB中:
X为Br或I,或基团,或基团,其中Xa为卤素或离核体,
A表示芳基或环烷基基团,所述芳基或环烷基基团是碳环型或杂环型的,
或者A表示基团、基团或基团,
X1为C=O或NH基团或单键,
X2为NH基团或C=O或单键,
X3为氧或单键,
s等于1、2或3,
r等于0、1或2,
应当理解,r+s之和等于3,
n1为等于0或1的整数,n2为等于1、2或3的整数,和n3为等于1、2或3的整数,
n4为等于1、2、3或4的整数,
W表示
-基团-L,其表示包含末端反应性官能团的连接体主体,
-在涉及荧光检测的诊断或分析中使用的荧光团基团-FL,其优选地选自:若丹明,或其衍生物,优选地若丹明B;异硫氰酸荧光素(FITC);Cy染料,其优选地选自Cy5、Cy5.5、Cy7;Alexafluor染料,其优选地选自AlexaFluor647、700或750;德克萨斯红;尼罗蓝A;别藻蓝蛋白(APC),以及其与其他荧光染料尤其是前面提及的那些荧光染料的缀合物;藻红蛋白(PE),以及其与其他荧光染料尤其是前面提及的那些荧光染料的缀合物,
-放射性基团R*,其优选地包含
要么双功能配体,其任选地是双峰型的,和其优选地选自DOTA、DTPA、C-DOTA、NODAGA、NETA、C-NETA、DEPA、C-DEPA、TETA、TE2A、HYNIC、DAT、MAMA的衍生物,
要么双功能配体,其优选地选自由EDTA、CyEDTA、EDTMP、DTPMP、DTPA、CyDTPA、Cy2DTPA、DTPA-MA、DTPA-BA、BOPA构成的列表中的无环螯合剂,
要么双功能配体,其优选地选自由DOTA、TRITA、TETA、DOTA-MA、DO3A-HP、DOTMA、DOTA-pNB、DOTP、DOTMP、DOTEP、DOTMPE、F-DOTPME、DOTPP、DOTBzP、DOTA-单酰胺、p-NCS-DOTA、p-NCS-PADOTA、BAT、DO3TMP-单酰胺、p-NCS-TRITA、NOTA、CHX-A”-DTPA构成的列表中的大环螯合剂,
要么阳离子、阴离子、中性或可切割类型的双功能螯合剂,
要么放射性核素,其优选地选自67Cu、64Cu、90Y、109Pd、111Ag、149Pm、153Sm、166Ho、177Lu、186Re、188Re、99mTc、67Ga、68Ga、111In、90Y、177Lu、186Re、188Re、197Au、198Au、199Au、105Rh、165Ho、166Ho、161Tb、149Pm、44Sc、47Sc、70As、71As、72As、73As、74As、76As、77As、212Pb、212Bi、213Bi、225Ac、117mSn、67Ga、201Tl、123I、131I、160Gd、148Nd、89Sr、211At,
-细胞毒性药物M,其选自化疗剂或毒素,特别是单甲基奥瑞斯他汀E或单甲基奥瑞斯他汀F,
-基团-L-M,其中L和M具有前述含义,
P为包含至少一个二硫桥的蛋白质,并且t表示1至15的整数,优选地1至6和13的整数,
以及所述羧酸官能团的衍生物,例如盐、酯或酰胺,优选地与丁二酰亚胺形成的酰胺。
2.根据权利要求1的产物,其特征在于,下述基团:
选自下列基团:
并且下述基团:
选自下列基团:
在这些基团中,X为Br或I,在原子三元组(T、Y、Z)中,这些原子中的每一个独立地表示两种其他原子,碳原子或氮原子,特别地T为氮原子并且Y和Z表示CH。
3.根据权利要求1或2的产物,所述产物符合通式IA1:
或通式IB1:
其中X、A、X1、X2、X3、n1、n2、n3、r、s、t、L和P具有在权利要求1中所指出的含义。
4.根据权利要求1或3的产物,其中所述连接体主体L符合通式III、IIIa或IIIb:
其中K表示
要么 基团,其表示n5个相同或不同的、天然或非天然的氨基酸的序列段,
要么被酶所识别的切割位点,
要么肼基基团,其任选地与基团相偶联,
或者K表示糖基团,所述糖基团优选地选自β-葡糖醛酸、β-D-半乳糖、β-D-葡萄糖、α-D-甘露糖、N-乙酰-D-葡糖胺、N-乙酰-D-半乳糖胺、D-葡糖醛酸、L-艾杜糖醛酸、D-吡喃型葡萄糖、D-吡喃型半乳糖、D-吡喃型甘露糖或L-吡喃型岩藻糖,
X表示氢或NO2基团,
A优选地表示氢原子,
Y表示链或单键或化学间隔臂,所述化学间隔臂优选地选自由具有1至30个碳原子的线性或支化的烷基基团组成的组,所述碳原子任选地被一个或多个氧原子、硫原子或氮原子间断,例如聚乙二醇,
Z表示离去基团,其优选地选自包括对硝基苯氧基或对氰基苯氧基的组,特别地下列基团之一:
或氯原子,
并且,n5表示1至6的整数。
5.根据权利要求4的产物,其中所述基团是这样的,即n5等于1、2、3、4或5,优选地2或3,并且AA优选地表示缬氨酸和瓜氨酸;或苯丙氨酸和赖氨酸;或缬氨酸和天冬氨酸;或赖氨酸和甲硫氨酸;或赖氨酸和天冬酰胺;或脯氨酸和异亮氨酸;或脯氨酸和赖氨酸;或赖氨酸和甲硫氨酸;或赖氨酸和天冬酰胺;或缬氨酸和赖氨酸;或丙氨酸和赖氨酸;或苯丙氨酸和赖氨酸;或两个苯丙氨酸和一个赖氨酸;或丙氨酸、苯丙氨酸和赖氨酸;两个精氨酸;赖氨酸和精氨酸;谷氨酸、甘氨酸和精氨酸;两个甘氨酸和一个精氨酸。
6.根据权利要求4的产物,其中K表示酶的切割位点,所述酶选自下列:组织蛋白酶B、组织蛋白酶C、组织蛋白酶D类型的酶,选自纤溶酶、溶酶体蛋白酶、溶酶体酶、或尿激酶型纤溶酶原激活物(uPA)、弹性蛋白酶、蛋白酶3、组织蛋白酶G的酶;
或者K表示基质金属蛋白酶(MMP)类型的酶的切割识别位点,所述基质金属蛋白酶(MMP)类型的酶优选地选自:胶原酶1、2和3,明胶酶A和B,溶基质蛋白酶1和2,基质溶解素1、2和3,巨噬细胞金属弹性蛋白酶,膜MMP,牙釉质溶解素,CA-MMP,表皮溶解素,和PSMA,
或者K表示酯酶、羧酸酯酶、碱性磷酸酶、蛋白酶、肽酶、组织蛋白酶、葡糖苷酶、半乳糖苷酶、β-D-半乳糖苷酶、艾杜糖醛酸糖苷酶、β-葡糖醛酸糖苷酶、甘露糖苷酶、N-乙酰-D-氨基葡糖苷酶或N-乙酰-D-氨基半乳糖苷酶的切割识别位点。
7.根据权利要求1或2的产物,所述产物符合通式IA2:
或通式IB2:
其中X、A、X1、X2、X3、n1、n2、n3、r、s、t、L、P和M具有在权利要求1中所指出的含义。
8.根据权利要求1的产物,其中所述药物M选自由下列各项组成的组:多卡米星及其类似物、多拉司他汀、康普瑞汀、刺孢霉素、N-乙酰-γ-刺孢霉素(CMC)、刺孢霉素衍生物、美登素及其类似物、DM-I、奥瑞斯他汀E、奥瑞斯他汀EB(AEB)、奥瑞斯他汀EFP(AEFP)、单甲基奥瑞斯他汀E(MMAE)、单甲基奥瑞斯他汀F(MMAF)、微管蛋白溶解素、地索拉唑、埃坡霉素、紫杉醇、多西他赛、托泊替康、棘霉素、雌莫司汀、西马多丁、艾榴素、甲蝶呤、放线菌素、柔红霉素、柔红霉素缀合物、丝裂霉素C、丝裂霉素A、长春新碱、视黄酸、喜树碱、喜树碱衍生物、SN38、美登素、类美登素类型的衍生物、DM1、DM4、TK1、鹅膏蕈素、吡咯并苯二氮杂吡咯并苯二氮杂二聚体、氨甲蝶呤、伊洛前列素、阿司匹林、IMID、来那度胺、泊马度胺。
9.根据权利要求1或8之一的产物,其中所述毒素选自假单胞菌的外毒素(PE)、de-叶子花毒蛋白、叶子花毒蛋白、白喉毒素(DT)和蓖麻毒蛋白。
10.一种产物,其符合式(IB2):
其中X、A、X1、X2、X3、n1、n2、n3、r、s、t、L、P和M具有在权利要求1中所指出的含义。
11.根据前述权利要求之一的产物,其中包含至少一个二硫桥的所述蛋白质P可以为激动剂或拮抗剂、抗体或抗体片段、包含抗体或抗体片段的融合蛋白、白蛋白、或者肽。
12.根据权利要求11的产物,其中所述抗体为单特异性或双特异性的、人源化或人的嵌合单克隆抗体。
13.根据权利要求11或12之一的产物,其中所述抗体片段选自由下列各项组成的组:Fab、F(ab)’2、Fc、F’c、pFc’、ScFv、Fv、Fd、Fabc、双抗体、微型抗体、ScFv-Fc或ScFv-Fv。
14.根据权利要求11至13之一的产物,其中所述抗体或抗体片段针对肿瘤或炎症的抗原。
15.根据权利要求11至14之一的产物,其中
要么所述抗体或抗体片段针对分化群(CD)抗原,所述分化群抗原的标识号在CD1a和CD363之间变化,并且优选地选自CD3、CD4、CD13、CD19、CD20、CD21、CD22、CD25、CD30、CD31、CD33、CD34、CD37、CD39、CD40、CD44、CD47、CD52、CD56、CD66e、CD70、CD72、CD73、CD74、CD79、CD79b、CD80、CD86、CD117、CD138、CD194、CD205、CD227或CD248,
要么所述抗体或抗体片段针对选自由下列各项形成的列表的抗原:CA125,G250,GD2,HLA-DRβ,MUC1,VEGF,VEGFA,VEGF-R1/2,TRAIL-R2(DR5),EpCAM,GPHb,GPIIIa,TNFα,TNFR,TNT,LewisY,EGFR,HER-2,HER-3,HER-3MM-111,HER-4,在erbbn家庭的成员之间的同二聚体或异二聚体,其中n为在1和4之间的整数,AXL,蛋白F,IgE-Fc,VEGF-A,整联蛋白4,整联蛋白α4β7,整联蛋白αV,C5,IL-6R,IL-6Rα,IL12,IL15,IL18,IL23,IL-1β,IL-1,TPO-R,GPNMB,PSMA,PSA,PAP,PSM,整联蛋白αv,Cripto,TACSTD2(TROP2或EGP1),CEA,叶酸受体1,粘蛋白16,内皮缩血管肽受体ETB,STEAP1,SLC44A4(AGS-5),柄蛋白4,AGS-16,鸟苷酸环化酶C,粘蛋白1,EGFRvIII,间皮素,IL2R,A33,Can,VEGF-B,VEGF-C,VEGF-D,VEGF-E,VEGFR-1,VEGFR-2,VEGFR-3,TGFβ,TGFβR,FGF,FGF8b,FGFR,PDGF,PDGFR,PDGFRα,PDGFRβ,Ang-1,Ang-2,整联蛋白,α2β1,α-V-β3,α-v-β5,α3β1,α6β4,α2β1,抗整联蛋白α4,RANK-L,BLyS,c-MET,DR,DR10,TCRα,β,ICOS,CTLA-4,CAIX(MN),EphA2,CA6,卵巢的CA6,宫颈的CA6,乳腺的CA6,血管生成素-2,Cripto,ENPP3,间皮素,FOLR1,柄蛋白-4,TIM-1,Muc-16,组织因子,LIV-1,GM2,α5整联蛋白,TLR-7,PD-1,AFP,CA125(MUC16),唾液酰基LewisY,CAMPATH-1,HLA-DR,抗独特型,癌胚抗原(CEA),TAG-72,叶酸结合蛋白,A33,G250,神经节苷脂(包括GD2、GD3、GM2),LeY,胶原4(胶原IV),胶原18(胶原XVIII),SC6,CA-125,CA19-9,p185HER2,de2-7EGFR,成纤维细胞激活蛋白(FAP),生腱蛋白,金属蛋白酶,内皮唾液酸蛋白,碳酸酐酶,半乳凝集素9,醛缩酶A,eIFγ4,酪氨酸酶,半乳凝集素4,HERKV-K10,p53,NY-LU-12,列斯蛋白,NY-CO-38,MAGE-1,MAGE-4a,SSX2,NY-ESO-1,SCP-1,HGFR,PTK7,CCK-4,PDGFR,PTP-LAR,CDCP1,CADM1,IGSF4,Lu,BCAM,CEACAM6,JAM-A,PTGFRN(CD9P-1),MCAM,MUC18,MCP,EMMPRIN,TfR,TRAILR2,C1qR,hTERT,存活蛋白,MDM2,CYP1B1,Melan-A,MART-1,MART-2,黑素体蛋白,gp100,neo-PAP,CDC27,MAGEs,WT1,MUM-1,MUM-2,MUM-3,BRAF,TPI,纤连蛋白,K-ras,β-联蛋白,CDK4,胱天蛋白酶-8,p14ARF,p16INK4a,TGFβRII,bcr-abl,SYT-SSX,TRP-1,TRP-2,GnT-V,酪氨酸酶,FGF5,TEL-AML1,蛋白酶3,HER2/neu,AFP,MUC-1,EBV-EBNA,HTLV-1tax,HPV16-E7,突变型HLA-A2,HA1,SART3,GnT-V,CEACAM5,AGS-16,GPNMB,ESAT-6,RANK,CanAg,纤维蛋白,TF,PRAME,CA19-9,CA50,CA125,CA195,CAM17.1/WGA,AFP,β-MG,DU-PAN2,HE4,b-2微球蛋白,运铁蛋白,运甲状腺素蛋白,ApoA1,TROP-2,CTLA-4,GITR,PD-1,PD-L1,c-KIT,CD11b-CD18整联蛋白异二聚体,DNA/组蛋白H1,叶酸,EpCAM,生腱蛋白-c,ECM(蛋白聚糖或纤连蛋白),纤维蛋白原,SV40大T抗原,SC6-Ag,SC-Ag,DR4(死亡受体4),DR5,ESA,粘蛋白,hPAM4,hRS7,HLA-DR,或CCR4,通式MTX1的抗原,MTX2,PECAM,凝血调节蛋白,Tn,组织蛋白酶D,TYRO-3,MER,
要么所述抗体或抗体片段针对PF4/肝素复合物。
16.在权利要求1至16中所定义的式I的产物的制备方法,其特征在于,如果希望,使式IA3的产物
以及所述羧酸官能团的衍生物,例如盐、酯或酰胺,优选地与丁二酰亚胺形成的酰胺,在所述式IA3中,X、A、X1、X2、X3、r、s、n1、n2和n3具有在权利要求1中所指出的含义,
与下式的产物进行反应:
H2N-L或HO-L,
其中L具有在权利要求1中所指出的含义,
从而获得式IA1的产物:
如果希望,使所述式IA1的产物与下式的产物进行反应:
H2N-M或HO-M,
其中M具有在权利要求1中所指出的含义,
从而获得式IA2的产物:
或者,如果希望,使式IA3的产物与荧光基团-FL的残基进行反应,从而获得式(IA4)的产物:
或者,如果希望,使式IA3的产物与放射性基团-R*的残基进行反应,从而获得式(IA5)的产物:
如果希望,使相应于式IA的产物的式IA1至IA5的产物与其定义在权利要求1中给出的式P的产物进行反应,从而获得式(IB)的产物:
其中W具有在权利要求1中给出的定义。
17.根据权利要求16的制备方法,其中通过亲核取代反应将所述式IA1至IA5的产物在蛋白质P的二硫桥中的至少一个处附着至所述蛋白质P,所述亲核取代反应优选地在磷酸盐缓冲液中在TCEP存在下进行。
18.式IB的产物,尤其是根据权利要求10的式IB2的产物,其用于在肿瘤的治疗中使用,所述肿瘤尤其为结肠直肠癌、肝癌、肺癌、胰腺癌、非小细胞肺癌、小细胞肺癌、结肠直肠癌、K-RAS突变型结肠直肠癌、乳腺癌、三阴性乳腺癌、转移性乳腺癌、肝癌、头颈癌、巨大淋巴结增生、甲状腺癌、成神经管细胞瘤、多形性成胶质细胞瘤、神经胶质瘤、肉瘤、间变型星形细胞瘤、肾癌、胃癌、恶性腹水、前列腺癌(转移性或非转移性的)、实体瘤、急性髓性白血病、慢性淋巴细胞白血病、黑素瘤、骨髓瘤、多发性骨髓瘤、淋巴瘤、套细胞淋巴瘤、霍奇金淋巴瘤、非霍奇金淋巴瘤、滤泡型淋巴瘤。
19.式IB的产物,尤其是根据权利要求10的式IB2的产物,其用于在炎性疾病或自身免疫性疾病的治疗中使用,所述炎性疾病或自身免疫性疾病尤其为移植物排斥、类风湿性多关节炎、克罗恩病、银屑病、多发性硬化、冷热蛋白相关周期性综合征、血小板减少性紫癜。
20.在权利要求1中所定义的式I的产物,所述式I由式IA和式IB构成:
其中X、A、X1、X2、X3、n1、n2、n3、r、s、t和W具有在权利要求1中所指出的含义,
所述产物用于在涉及荧光检测的诊断或分析中使用。
21.式IA4或式IB4的产物:
其中X、A、X1、X2、X3、n1、n2、n3、r、s、t和FL具有在权利要求1中所指出的含义,
所述产物相应于在权利要求1中所定义的式IA和IB的产物,其中W表示在权利要求1中所定义的荧光团基团-FL,
所述产物用于在涉及荧光检测的诊断或分析中使用。
22.式(IA5)或式(IB5)的产物:
其中X、A、X1、X2、X3、n1、n2、n3、r、s、t和R*具有在权利要求1中所指出的含义,
所述产物相应于在权利要求1中所定义的式IA和IB的产物,其中W表示放射性基团R*,
所述产物用于在涉及放射性检测的诊断或分析中使用。
23.在权利要求22中所定义的式(IA5)和(IB5)的产物,其用于在PET(正电子发射断层成象术)或SPECT(单光子发射计算机断层成象术)类型的非侵入性成像技术中使用,所述非侵入性成像技术在诊断中进行使用以测量在生物系统中的分布和功能。
24.在权利要求22中所定义的式(IA5)和(IB5)的产物,其用于作为放射性药物进行使用,所述放射性药物例如用于治疗癌症。
25.在权利要求1至15中所定义的式IB的产物的制备方法,其特征在于,使式IA的产物
其中
X为Br或I,
A表示芳基或环烷基基团,所述芳基或环烷基基团是碳环型或杂环型的,
或者A表示基团、基团或基团,
特别地,下述基团:
选自下列基团:
并且,X1、X2、X3、r、s、n1、n2、n3、n4和W具有在权利要求1中所指出的含义,
与其定义在权利要求1中给出的式P的产物进行反应,从而获得式(IB)的产物:
其中t具有在权利要求1中给出的定义。
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