CN106458884A - 阳离子性脂质 - Google Patents

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细江慎太郎
直井智幸
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Kyowa Hakko Kirin Co Ltd
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Abstract

本发明提供式(I)[式中,R1及R2为碳原子数8~24的烷基等,R3为氢原子、碳原子数1~3的烷基、式(A)(式中,R4及R5为氢原子等,n3为2~6的整数)、或式(B)(式中,R6及R7为氢原子等,n4为1~6的整数),n1为0~4的整数,n2为1~4的整数(其中,n1为0、n2为1的情况除外)]表示的阳离子性脂质、以及包含所述阳离子性脂质及核酸的组合物等。

Description

阳离子性脂质
技术领域
本发明涉及使得容易将核酸导入到例如细胞内等的阳离子性脂质、包含该阳离子性脂质的组合物等。
背景技术
阳离子性脂质是具有脂质亲和性区域和亲水性区域的两亲性分子,所述脂质亲和性区域含有一个或多个烃基,所述亲水性区域含有至少一个带正电的极性首基(headgroup)。阳离子性脂质与核酸等巨大分子通过形成以总电荷计带正电的复合体,使得核酸等巨大分子容易通过细胞的原生质膜进入细胞质,因此阳离子性脂质是有用的。可在体外及体内进行的该过程作为转染而被人们知晓。
专利文献1~4公开了一种阳离子性脂质及包含该脂质的脂质粒子,所述阳离子性脂质对于用于在体内将核酸送达至细胞内而言、以及对于用于在适于治疗疾病的核酸-脂质粒子组合物中使用而言是有用的。专利文献1中公开了例如2,2-二亚油基-4-(2-二甲基氨基乙基)-[1,3]-二氧戊环(2,2-dilinoleyl-4-(2-dimethylaminoethyl)-[1,3]-dioxolane;DLin-KC2-DMA,结构式如下所示)等阳离子性脂质,
[化学式1]
专利文献2中公开了例如4-(二甲基氨基)丁酸(6Z,9Z,28Z,31Z)-三十七碳-6,9,28,31-四烯-19-基酯((6Z,9Z,28Z,31Z)-heptatriaconta-6,9,28,31-tetraen-19-yl 4-(dimethylamino)butanoate;DLin-MC3-DMA,结构式如下所示)等阳离子性脂质,
[化学式2]
专利文献3中公开了例如1-甲基-3,3-双{[(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基氧基]甲基}氮杂环丁烷(1-methyl-3,3-bis{[(9Z,12Z)-octadeca-9,12-diene-1-yloxy]methyl}azetidine,结构式如下所示)等阳离子性脂质,
[化学式3]
专利文献4中公开了例如二[(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯基]氨基甲酸2-(1-甲基吡咯烷-2-基)乙基酯(2-(1-methylpyrrolidin-2-yl)ethyl di[(9Z,12Z)-octadeca-9,12-dienyl]carbamate,结构式如下所示)等阳离子性脂质,
[化学式4]
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2010/042877号
专利文献2:国际公开第2010/054401号
专利文献3:国际公开第2012/108397号
专利文献4:国际公开第2014/007398号
发明内容
本发明的目的在于提供使得容易将核酸导入到例如细胞内等的阳离子性脂质、包含该阳离子性脂质的组合物等。
本发明涉及以下的(1)~(35)。
(1)式(I)表示的阳离子性脂质,
[化学式5]
[式中,R1及R2相同或不同,为碳原子数8~24的直链状或支链状的烷基、链烯基或者炔基、或C7-C20烷基氧基C1-C3烷基或者C7-C20炔基氧基C1-C3烷基,
R3为氢原子、碳原子数1~3的烷基、式(A)或式(B),
[化学式6]
(式(A)中,R4及R5相同或不同,为氢原子或碳原子数1~3的烷基,或者R4及R5可以与所键合的氮原子一起形成碳原子数2~6的含氮杂环,n3为2~6的整数),
[化学式7]
(式(B)中,R6及R7相同或不同,为氢原子或碳原子数1~3的烷基,或者R6及R7可以与所键合的氮原子一起形成碳原子数2~6的含氮杂环,n4为1~6的整数),
n1为0~4的整数,n2为1~4的整数(其中,n1为0、n2为1的情况除外)]。
(2)如上述(1)所述的阳离子性脂质,其中,R1及R2相同或不同,选自由十四烷基、十六烷基、(Z)-十四碳-9-烯基、(Z)-十六碳-9-烯基、(Z)-十八碳-6-烯基、(Z)-十八碳-9-烯基、(E)-十八碳-9-烯基、(Z)-十八碳-11-烯基、(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯基、(9Z,12Z,15Z)-十八碳-9,12,15-三烯基、(Z)-二十碳-11-烯基、(11Z,14Z)-二十碳-11,14-二烯基及(Z)-二十二碳-13-烯基组成的组。
(3)如上述(1)所述的阳离子性脂质,其中,R1及R2相同或不同,选自由(Z)-十六碳-9-烯基、(Z)-十八碳-9-烯基、(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯基及(11Z,14Z)-二十碳-11,14-二烯基组成的组。
(4)如上述(1)~(3)中任一项所述的阳离子性脂质,其中,R3为碳原子数1~3的烷基或式(A)。
(5)如上述(1)~(4)中任一项所述的阳离子性脂质,其中,R1及R2相同。
(6)如上述(1)~(5)中任一项所述的阳离子性脂质,其中,n1为1,n2为1~3的整数。
(7)如上述(1)~(5)中任一项所述的阳离子性脂质,其中,n1及n2均为1。
(8)式(I’)表示的阳离子性脂质,
[化学式8]
[式中,R1’及R2’相同或不同,为碳原子数8~24的直链状或支链状的烷基、链烯基或者炔基、或C7-C20烷基氧基C1-C3烷基、C7-C20链烯基氧基C1-C3烷基或者C7-C20炔基氧基C1-C3烷基,
R3为氢原子、碳原子数1~3的烷基、式(A)或式(B),
[化学式9]
(式(A)中,R4及R5相同或不同,为氢原子或碳原子数1~3的烷基,或者R4及R5可以与所键合的氮原子一起形成碳原子数2~6的含氮杂环,n3为2~6的整数),
[化学式10]
(式(B)中,R6及R7相同或不同,为氢原子或碳原子数1~3的烷基,或者R6及R7可以与所键合的氮原子一起形成碳原子数2~6的含氮杂环,n4为1~6的整数),
n1为0~4的整数,n2为1~4的整数(其中,n1为0、n2为1的情况除外)]。
(9)如上述(8)所述的阳离子性脂质,其中,R1’及R2’相同或不同,选自由十四烷基、十六烷基、(Z)-十四碳-9-烯基、(Z)-十六碳-9-烯基、(Z)-十八碳-6-烯基、(Z)-十八碳-9-烯基、(E)-十八碳-9-烯基、(Z)-十八碳-11-烯基、(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯基、(9Z,12Z,15Z)-十八碳-9,12,15-三烯基、(Z)-二十碳-11-烯基、(11Z,14Z)-二十碳-11,14-二烯基及(Z)-二十二碳-13-烯基组成的组。
(10)如上述(8)所述的阳离子性脂质,其中,R1’及R2’相同或不同,选自由(Z)-十六碳-9-烯基、(Z)-十八碳-9-烯基、(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯基及(11Z,14Z)-二十碳-11,14-二烯基组成的组。
(11)如上述(8)~(10)中任一项所述的阳离子性脂质,其中,R3为碳原子数1~3的烷基或式(A)。
(12)如上述(8)~(11)中任一项所述的阳离子性脂质,其中,R1’及R2’相同。
(13)如上述(8)~(12)中任一项所述的阳离子性脂质,其中,n1为1,n2为1~3的整数。
(14)如上述(8)~(12)中任一项所述的阳离子性脂质,其中,n1及n2均为1。
(15)式(I”)表示的阳离子性脂质,
[化学式11]
[式中,R1’及R2’相同或不同,为碳原子数8~24的直链状或支链状的烷基、链烯基或者炔基、或C7-C20烷基氧基C1-C3烷基、C7-C20链烯基氧基C1-C3烷基或者C7-C20炔基氧基C1-C3烷基,
R3’为氢原子、碳原子数1~3的烷基、羟基C2-C4烷基、C1-C3二烷基氨基C2-C4烷基、式(A)或式(B),
[化学式12]
(式(A)中,R4及R5相同或不同,为氢原子或碳原子数1~3的烷基,或者R4及R5可以与所键合的氮原子一起形成碳原子数2~6的含氮杂环,n3为2~6的整数),
[化学式13]
(式(B)中,R6及R7相同或不同,为氢原子或碳原子数1~3的烷基,或者R6及R7可以与所键合的氮原子一起形成碳原子数2~6的含氮杂环,n4为1~6的整数),
n1为0~4的整数,n2为1~4的整数(其中,n1为0、n2为1的情况除外),
Z1在所键合的每个碳原子上各自独立地为氢原子或碳原子数1~3的烷基,
Z2在所键合的每个碳原子上各自独立地为氢原子或碳原子数1~3的烷基]。
(16)如上述(15)所述的阳离子性脂质,其中,R1’及R2’相同或不同,选自由十四烷基、十六烷基、(Z)-十四碳-9-烯基、(Z)-十六碳-9-烯基、(Z)-十八碳-6-烯基、(Z)-十八碳-9-烯基、(E)-十八碳-9-烯基、(Z)-十八碳-11-烯基、(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯基、(9Z,12Z,15Z)-十八碳-9,12,15-三烯基、(Z)-二十碳-11-烯基、(11Z,14Z)-二十碳-11,14-二烯基及(Z)-二十二碳-13-烯基组成的组。
(17)如上述(15)所述的阳离子性脂质,其中,R1’及R2’相同或不同,选自由(Z)-十六碳-9-烯基、(Z)-十八碳-9-烯基、(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯基及(11Z,14Z)-二十碳-11,14-二烯基组成的组。
(18)如上述(15)~(17)中任一项所述的阳离子性脂质,其中,R3’为碳原子数1~3的烷基或式(A)。
(19)如上述(15)~(18)中任一项所述的阳离子性脂质,其中,R1’及R2’相同。
(20)如上述(15)~(19)中任一项所述的阳离子性脂质,其中,n1为1,n2为1~3的整数。
(21)如上述(15)~(19)中任一项所述的阳离子性脂质,其中,n1及n2均为1。
(22)一种组合物,其包含上述(1)~(21)中任一项所述的阳离子性脂质及核酸。
(23)如上述(22)所述的组合物,其中,所述阳离子性脂质与所述核酸形成复合体,或者在所述阳离子性脂质中组合有中性脂质及/或高分子而成的物质与所述核酸形成复合体。
(24)如上述(22)所述的组合物,其中,所述阳离子性脂质与所述核酸形成复合体,或者在所述阳离子性脂质中组合有中性脂质及/或高分子而成的物质与所述核酸形成复合体,所述组合物含有将所述复合体封入的脂质膜。
(25)如上述(22)~(24)中任一项所述的组合物,其中,核酸为具有利用了RNA干扰(RNAi)的、靶基因表达抑制作用的核酸。
(26)如上述(25)所述的组合物,其中,靶基因是在肝脏、肺、肾脏或脾脏中表达的基因。
(27)使用上述(22)~(26)中任一项所述的组合物将所述核酸导入细胞内的方法。
(28)如上述(27)所述的方法,其中,细胞为哺乳动物的肝脏、肺、肾脏或脾脏中的细胞。
(29)如上述(27)或(28)所述的方法,其中,向细胞内导入的方法是通过静脉内施予所述组合物来向细胞内导入的方法。
(30)肝脏、肺、肾脏或脾脏相关疾病的治疗方法,包括将上述(26)所述的组合物施予至哺乳动物的步骤。
(31)如上述(30)所述的方法,其中,施予方法为静脉内施予。
(32)一种药物,用于治疗疾病,所述药物包含上述(25)所述的组合物。
(33)如上述(32)所述的药物,其用于静脉内施予。
(34)肝脏、肺、肾脏或脾脏相关疾病的治疗剂,所述治疗剂包含上述(26)所述的组合物。
(35)如上述(34)所述的肝脏、肺、肾脏或脾脏相关疾病的治疗剂,其用于静脉内施予。
通过将包含本发明的阳离子性脂质及核酸的组合物施予至哺乳动物等,能够将该核酸容易地导入例如细胞内等。
附图说明
[图1]表示将实施例21及22中得到的制剂(分别使用了化合物1、2、4~7的制剂)分别以相当于0.03mg/kg siRNA的量施予至小鼠48小时后的血浆中Factor VII蛋白的浓度。纵轴表示将生理盐水施予组作为100时的血浆中Factor VII蛋白的浓度的相对值。横轴表示化合物编号。
[图2]表示将实施例22中得到的制剂(分别使用了化合物2、4的制剂)分别以相当于0.3mg/kg siRNA的量施予至小鼠48小时后的血浆中Factor VII蛋白的浓度。纵轴表示将生理盐水施予组作为100时的血浆中Factor VII蛋白的浓度的相对值。横轴表示化合物编号。
[图3]表示将实施例23中得到的制剂(使用了化合物1的制剂)及比较例1中得到的制剂(使用了化合物A的制剂)分别以相当于0.3mg/kg和0.03mg/kg siRNA的量施予至小鼠48小时后的血浆中Factor VII蛋白的浓度。纵轴表示将生理盐水施予组作为100时的血浆中Factor VII蛋白的浓度的相对值。横轴表示化合物编号。
具体实施方式
本发明的阳离子性脂质是式(I)、或式(I’)、或式(I”)表示的阳离子性脂质,
[化学式14]
(式(I)中,R1及R2相同或不同,为碳原子数8~24的直链状或支链状的烷基、链烯基或者炔基、或C7-C20烷基氧基C1-C3烷基或者C7-C20炔基氧基C1-C3烷基,
R3为氢原子、碳原子数1~3的烷基、式(A)或式(B),
[化学式15]
(式(A)中,R4及R5相同或不同,为氢原子、碳原子数1~3的烷基、或者R4及R5可以与所键合的氮原子一起形成碳原子数2~6的含氮杂环,n3为2~6的整数),
[化学式16]
(式(B)中,R6及R7相同或不同,为氢原子、碳原子数1~3的烷基、或者R6及R7可以与所键合的氮原子一起形成碳原子数2~6的含氮杂环,n4为1~6的整数),
n1为0~4的整数,n2为1~4的整数(其中,n1为0、n2为1的情况除外)),
[化学式17]
[式(I’)中,R1’及R2’相同或不同,为碳原子数8~24的直链状或支链状的烷基、链烯基或者炔基、或C7-C20烷基氧基C1-C3烷基、C7-C20链烯基氧基C1-C3烷基或者C7-C20炔基氧基C1-C3烷基,
R3为氢原子、碳原子数1~3的烷基、式(A)或式(B),
[化学式18]
(式(A)中,R4及R5相同或不同,为氢原子或碳原子数1~3的烷基,或者R4及R5可以与所键合的氮原子一起形成碳原子数2~6的含氮杂环,n3为2~6的整数),
[化学式19]
(式(B)中,R6及R7相同或不同,为氢原子或碳原子数1~3的烷基,或者R6及R7可以与所键合的氮原子一起形成碳原子数2~6的含氮杂环,n4为1~6的整数),
n1为0~4的整数,n2为1~4的整数(其中,n1为0、n2为1的情况除外)]
[化学式20]
[式(I”)中,R1’及R2’相同或不同,为碳原子数8~24的直链状或支链状的烷基、链烯基或者炔基、或C7-C20烷基氧基C1-C3烷基、C7-C20链烯基氧基C1-C3烷基或者C7-C20炔基氧基C1-C3烷基,
R3’为氢原子、碳原子数1~3的烷基、羟基C2-C4烷基、C1-C3二烷基氨基C2-C4烷基、式(A)或式(B),
[化学式21]
(式(A)中,R4及R5相同或不同,为氢原子或碳原子数1~3的烷基,或者R4及R5可以与所键合的氮原子一起形成碳原子数2~6的含氮杂环,n3为2~6的整数),
[化学式22]
(式(B)中,R6及R7相同或不同,为氢原子或碳原子数1~3的烷基,或者R6及R7可以与所键合的氮原子一起形成碳原子数2~6的含氮杂环,n4为1~6的整数),
n1为0~4的整数,n2为1~4的整数(其中,n1为0、n2为1的情况除外),
Z1在所键合的每个碳原子上各自独立地为氢原子或碳原子数1~3的烷基,
Z2在所键合的每个碳原子上各自独立地为氢原子或碳原子数1~3的烷基]。
以下,有时也将式(I)表示的化合物称为化合物(I),将式(I’)表示的化合物称为化合物(I’),将式(I”)表示的化合物称为化合物(I”)。对于其他化学式编号的化合物也同样。
作为碳原子数8~24的直链状或支链状的烷基,可以举出例如辛基、癸基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、2,6,10-三甲基十一烷基、十五烷基、3,7,11-三甲基十二烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、6,10,14-三甲基十五烷-2-基、十九烷基、2,6,10,14-四甲基十五烷基、二十烷基、3,7,11,15-四甲基十六烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基等,优选举出癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基等,更优选地举出十四烷基、十六烷基。
作为碳原子数8~24的直链状或支链状的链烯基,只要是含有1个以上的双键的碳原子数8~24的直链状或支链状的链烯基即可,可以举出例如(Z)-十四碳-9-烯基、(Z)-十六碳-9-烯基、(Z)-十八碳-6-烯基、(Z)-十八碳-9-烯基、(E)-十八碳-9-烯基、(Z)-十八碳-11-烯基、(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯基、(9Z,12Z,15Z)-十八碳-9,12,15-三烯基、(Z)-二十碳-11-烯基、(11Z,14Z)-二十碳-11,14-二烯基、3,7,11-三甲基十二碳-2,6,10-三烯基、3,7,11,15-四甲基十六碳-2-烯基、(Z)-二十二碳-13-烯基等,优选举出(Z)-十四碳-9-烯基、(Z)-十六碳-9-烯基、(Z)-十八碳-6-烯基、(Z)-十八碳-9-烯基、(E)-十八碳-9-烯基、(Z)-十八碳-11-烯基、(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯基、(9Z,12Z,15Z)-十八碳-9,12,15-三烯基、(Z)-二十碳-11-烯基、(11Z,14Z)-二十碳-11,14-二烯基、(Z)-二十二碳-13-烯基等。
作为碳原子数8~24的直链状或支链状的炔基,只要是含有1个以上的三键的碳原子数8~24的直链状或支链状的炔基即可,可以举出例如十二碳-11-炔基、十四碳-6-炔基、十六碳-7-炔基、十六碳-5,7-二炔基、十八碳-9-炔基等。
作为C7-C20烷基氧基C1-C3烷基中的C7-C20烷基部分,可以举出例如庚基、辛基、癸基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、2,6,10-三甲基十一烷基、十五烷基、3,7,11-三甲基十二烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、6,10,14-三甲基十五烷-2-基、十九烷基、2,6,10,14-四甲基十五烷基、二十烷基、3,7,11,15-四甲基十六烷基等,作为C1-C3烷基部分可以举出与甲基、乙基、丙基等对应的亚烷基。
作为C7-C20链烯基氧基C1-C3烷基中的C7-C20链烯基部分,可以举出例如(Z)-十四碳-9-烯基、(Z)-十六碳-9-烯基、(Z)-十八碳-6-烯基、(Z)-十八碳-9-烯基、(E)-十八碳-9-烯基、(Z)-十八碳-11-烯基、(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯基、(9Z,12Z,15Z)-十八碳-9,12,15-三烯基、(Z)-二十碳-11-烯基、(11Z,14Z)-二十碳-11,14-二烯基、3,7,11-三甲基十二碳-2,6,10-三烯基、3,7,11,15-四甲基十六碳-2-烯基等,优选举出(Z)-十六碳-9-烯基、(Z)-十八碳-6-烯基、(Z)-十八碳-9-烯基、(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯基、(Z)-二十碳-11-烯基、(11Z,14Z)-二十碳-11,14-二烯基等,作为C1-C3烷基部分可以举出与甲基、乙基、丙基等对应的亚烷基。
作为C7-C20炔基氧基C1-C3烷基中的C7-C20炔基部分,可以举出例如十二碳-11-炔基、十四碳-6-炔基、十六碳-7-炔基、十六碳-5,7-二炔基、十八碳-9-炔基等,作为C1-C3烷基部分可以举出甲基、乙基、丙基等。
另外,本发明中,碳原子数8~24的直链状或支链状的链烯基也包含以下基团:所述基团具有在碳原子数8~24的直链状或支链状的链烯基的双键上在形式上加成亚甲基双自由基(methylene biradical)而得的环丙烷环。此外,对于C7-C20链烯基氧基C1-C3烷基中的C7-C20链烯基部分也同样。例如,可以举出与(Z)-十六碳-9-烯基、(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯基、(8Z,11Z)-十七碳-8,11-二烯基对应的以下的具有环丙烷环的基团等,
[化学式23]
[化学式24]
[化学式25]
作为碳原子数1~3的烷基,可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基等。
作为羟基C2-C4烷基中的C2-C4烷基部分,可以举出与乙基、丙基、丁基等对应的亚烷基。
作为C1-C3二烷基氨基C2-C4烷基中的C1-C3烷基部分,可以举出甲基、乙基、丙基等,它们可以相同或不同。另外,作为C1-C3二烷基氨基C2-C4烷基中的C2-C4烷基部分,可以举出与乙基、丙基、丁基等对应的亚烷基。
作为碳原子数2~6的含氮杂环,可以举出氮杂环丙烷环、氮杂环丁烷环、吡咯烷环、哌啶环、哌嗪环、氮杂环庚烷(azepane)环等。
需要说明的是,R1及R2更优选相同或不同地为碳原子数8~24的直链状或支链状的烷基或者链烯基、或C7-20烷基氧基C1-C3烷基,进一步优选相同或不同地为直链状的碳原子数8~24的链烯基。另外,更优选R1及R2相同,在此情况下,R1及R2更优选为碳原子数12~24的直链状或支链状的烷基、链烯基或者炔基,进一步优选为碳原子数12~24的直链状的链烯基。另外,R1’及R2’更优选相同或不同地为碳原子数8~24的直链状或支链状的烷基或者链烯基、或C7-20烷基氧基C1-C3烷基或者C7-C20链烯基氧基C1-C3烷基,进一步优选相同或不同地为直链状的碳原子数8~24的链烯基。另外,更优选R1’及R2’相同,在此情况下,R1’及R2’更优选为碳原子数12~24的直链状或支链状的烷基、链烯基或者炔基,进一步优选为碳原子数12~24的直链状的链烯基。
R1及R2以及R1’及R2’不同的情况下,R1及R1’为碳原子数16~24的直链状或支链状的烷基、链烯基或者炔基,R2及R2’为碳原子数8~12的直链状或支链状的烷基、链烯基或者炔基,这也是本发明的优选方式之一。在该情况下,更优选R1及R1’为碳原子数16~24的直链状的链烯基、R2及R2’为碳原子数8~12的直链状的烷基,最优选R1及R1’为(Z)-十八碳-9-烯基或(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯基、R2及R2’为辛基、癸基或十二烷基。
对于R1及R2以及R1’及R2’而言,在相同或不同地为碳原子数8~24的直链状或者支链状的烷基或者链烯基的情况下,优选相同或不同地为癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基、(Z)-十四碳-9-烯基、(Z)-十六碳-9-烯基、(Z)-十八碳-6-烯基、(Z)-十八碳-9-烯基、(E)-十八碳-9-烯基、(Z)-十八碳-11-烯基、(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯基、(9Z,12Z,15Z)-十八碳-9,12,15-三烯基、(Z)-二十碳-11-烯基、(11Z,14Z)-二十碳-11,14-二烯基或(Z)-二十二碳-13-烯基,更优选相同或不同地为十四烷基、十六烷基、(Z)-十四碳-9-烯基、(Z)-十六碳-9-烯基、(Z)-十八碳-6-烯基、(Z)-十八碳-9-烯基、(E)-十八碳-9-烯基、(Z)-十八碳-11-烯基、(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯基、(9Z,12Z,15Z)-十八碳-9,12,15-三烯基、(Z)-二十碳-11-烯基、(11Z,14Z)-二十碳-11,14-二烯基或(Z)-二十二碳-13-烯基。
R3及R3’优选为碳原子数1~3的烷基、或上述式(A),更优选为甲基、乙基、丙基或环丙基,进一步优选为甲基或乙基,最优选为甲基。并且,R3为式(A)的情况下,R4及R5优选相同或不同地为氢原子、或碳原子数1~3的烷基,R3为式(B)的情况下,R6及R7优选相同或不同地为氢原子、或者碳原子数1~3的烷基。
作为R4和R5与所键合的氮原子一起形成的、碳原子数2~6的含氮杂环,可以优选举出氮杂环丁烷环、吡咯烷环、哌啶环、氮杂环庚烷环。
需要说明的是,R4未与R5一起形成碳原子数2~6的含氮杂环的情况下,R5优选为甲基或乙基,更优选为甲基,最优选的是R4和R5各自为甲基。另外,R4与R5一起形成碳原子数2~6的含氮杂环的情况下,优选形成吡咯烷环或哌啶环。
n3优选为2~4的整数,更优选为3。
上述式(B)中的R6未与R7一起形成碳原子数2~6的含氮杂环的情况下,R7优选为甲基或乙基,更优选为甲基,最优选的是R6和R7各自为甲基。另外,R6与R7一起形成碳原子数2~6的含氮杂环的情况下,优选形成吡咯烷环或哌啶环。
n4优选为2~4的整数,更优选为3。
n1优选为1。在该情况下,n2优选为1~3的整数,更优选为1。
对于Z1而言,优选的是,在所键合的每个碳原子上各自独立地为氢原子或碳原子数1~3的烷基,更优选为氢原子或甲基,进一步优选为氢原子。此处,用语“在所键合的每个碳原子上各自独立”是指,在式(I”)中存在2个以上的Z1的情况下,对于Z1所键合的每个碳原子,各自的Z1相同或不同,可以选择氢原子或碳原子数1~3的烷基。例如,在式(I”)中存在2个Z1的情况下,不仅意味着各个Z1可以选择相同的取代基,还意味着也包含一个Z1为氢原子、另一个Z1为碳原子数1~3的烷基的情况。
对于Z2而言,优选的是,在所键合的每个碳原子上各自独立地为氢原子或碳原子数1~3的烷基,更优选为氢原子或甲基,进一步优选为氢原子。此处,用语“在所键合的每个碳原子上各自独立”是指,在式(I”)中存在2个以上的Z2的情况下,对于Z2所键合的每个碳原子,各自的Z2相同或不同,可以选择氢原子或碳原子数1~3的烷基。例如,在式(I”)中存在2个Z2的情况下,不仅意味着各个Z2可以选择相同的取代基,还意味着也包含一个Z2为氢原子、另一个Z2为碳原子数1~3的烷基的情况。
另外,n1和n2均为1时,优选的是,Z1和Z2各自相同或不同,为氢原子或甲基,更优选的是,Z1为氢原子或甲基、Z2为氢原子,最优选的是,Z1与Z2同样为氢原子。
接下来,对本发明的阳离子性脂质的制造方法进行说明。需要说明的是,在以下所示的制造方法中,定义过的基团在该制造方法的条件下发生改变或不适于实施该制造方法时,可以通过采用有机合成化学中常用的导入及除去保护基团的方法[例如,ProtectiveGroups in Organic Synthesis,第三版,T.W.Greene著,John Wiley&Sons Inc.(1999年)等中记载的方法]等来制造目标化合物。此外,也可以根据需要改变导入取代基等反应步骤的顺序。
制造方法1
化合物(I)中,n1及n2均为1、R3为氢原子或碳原子数1~3的烷基的化合物(Ia)可以通过以下方法来制造。需要说明的是,化合物(I’)中,n1及n2均为1、R3为氢原子或碳原子数1~3的烷基的化合物也同样可以通过以下方法来制造。此外,化合物(I”)中,n1及n2均为1、Z1及Z2均为氢原子、R3’为氢原子、碳原子数1~3的烷基、羟基C2-C4烷基或C1-C3二烷基氨基C2-C4烷基的化合物也同样可以通过以下方法来制造。
[化学式26]
(式中,R1及R2分别与上文所述的含义相同,R3a为氢原子或与上述R3为碳原子数1~3的烷基的情况的含义相同的碳原子数1~3的烷基,X1、X2及X3相同或不同,表示氯原子、溴原子、碘原子、三氟甲磺酰氧基、甲磺酰氧基、苯磺酰氧基、对甲苯磺酰氧基等离去基团)
步骤1及2
化合物(IIa)可以如下制造:在无溶剂条件下或在溶剂中,在1~10当量的碱的存在下,于室温与200℃之间的温度,使丙二酸二甲酯与化合物(IIIa)反应5分钟~100小时。并且,化合物(IIb)可以如下制造:在无溶剂条件下或在溶剂中,在1~10当量的碱的存在下,于室温与200℃之间的温度,使化合物(IIa)与化合物(IIIb)反应5分钟~100小时。
作为溶剂,可以举出例如甲醇、乙醇、二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、甲苯、乙酸乙酯、乙腈、乙醚、四氢呋喃、1,2-二甲氧基乙烷、二氧杂环己烷、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、吡啶等,它们可以单独使用或者混合使用。
作为碱,可以举出例如碳酸钾、碳酸铯、氢氧化钾、氢氧化钠、甲醇钠、叔丁醇钾、氢化钠、三乙胺、二异丙基乙胺、N-甲基吗啉、吡啶、1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一碳烯(DBU)等。
化合物(IIIa)及化合物(IIIb)也可以以市售品的形式得到,或者可以通过已知方法(例如,《第5版实验化学讲座13有机化合物的合成I》(第5版実験化学講座13有機化合物の合成I),第5版,p.374,丸善(2005年))或者以其为基准的方法、或后述的制造方法得到。
R1和R2相同时的化合物(IIb)可以通过在步骤1中使用2当量以上的化合物(IIIa)得到。
丙二酸二甲酯可以以市售品的形式得到。
步骤3
化合物(IIc)可以如下制造:在溶剂中,根据需要在催化剂量~10当量的添加剂的存在下,于-20℃与150℃之间的温度,使化合物(IIb)与4当量~大大过量的氢化物还原剂反应5分钟~72小时。此处,所谓催化剂量,表示0.01当量~0.5当量。
作为氢化物还原剂,可以举出例如氢化铝锂、硼氢化锂、三乙基硼氢化锂、二异丁基氢化铝、双(2-甲氧基乙氧基)氢化铝钠等。
作为溶剂,可以举出例如甲苯、二氯甲烷、乙醚、四氢呋喃、1,2-二甲氧基乙烷、1,4-二氧杂环己烷等,它们可以单独使用或者混合使用。
作为添加剂,可以使用氯化铝、氯化铈、四氯化钛、四异丙醇钛等。
步骤4
化合物(IId)可以如下制造:在无溶剂条件下或在溶剂中,根据需要在优选为1~10当量的碱的存在下,及根据需要在优选为1~10当量的添加剂的存在下,于-20℃与150℃之间的温度,使化合物(IIc)与2当量以上的卤化试剂或拟卤化试剂反应5分钟~100小时。
作为卤化试剂或拟卤化试剂,可以举出例如亚硫酰氯、磺酰氯、三氯化磷、五氯化磷、三氯氧化磷、三溴化磷、溴化氢、碘化氢、甲磺酸酐、甲磺酰氯、对甲苯磺酸酐、苯磺酰氯、苯磺酸酐、对甲苯磺酰氯、三氟甲磺酸酐等。
作为溶剂,可以举出步骤3中示例的溶剂。
作为碱,可以举出例如吡啶、2,6-二甲基吡啶、2,4,6-三甲基吡啶、三乙胺、N,N-二异丙基乙胺等。
作为添加剂,可以举出例如氯化钠、溴化钠、溴化锂、氯化锂等。
步骤5
化合物(Ia)可以如下制造:在无溶剂条件下或在溶剂中,于室温与200℃之间的温度,使化合物(IId)与1当量~大大过量的化合物(IVa)反应5分钟~100小时。
作为溶剂,可以举出步骤1及步骤2中示例的溶剂。
化合物(IVa)可以以市售品的形式得到。
制造方法2
化合物(I)中,n1及n2均为1、R3为式(A)的化合物(Ic)可以通过以下方法来制造。需要说明的是,化合物(I’)中,n1及n2均为1、R3为式(A)的化合物也同样可以通过以下方法来制造。此外,化合物(I”)中,n1及n2均为1、Z1及Z2均为氢原子、R3’为式(A)的化合物也同样可以通过以下方法来制造。
[化学式27]
(式中,R1、R2、R4、R5及n3分别与上文所述的含义相同,Ar表示对硝基苯基、邻硝基苯基、对氯苯基等取代苯基或无取代苯基)
步骤6
化合物(VII)可以如下制造:在无溶剂条件下或在溶剂中,根据需要在优选为1~10当量的添加剂的存在下,及/或根据需要在优选为1~10当量的碱的存在下,于-20℃与150℃之间的温度,使化合物(V)与化合物(VI)反应5分钟~72小时。
作为溶剂,可以举出例如二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、甲苯、乙酸乙酯、乙腈、乙醚、四氢呋喃、1,2-二甲氧基乙烷、1,4-二氧杂环己烷、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜等,它们可以单独使用或者混合使用。
作为添加剂,可以举出例如1-羟基苯并三唑、4-二甲基氨基吡啶等。
作为碱,可以举出例如碳酸钾、氢氧化钾、氢氧化钠、甲醇钠、叔丁醇钾、三乙胺、二异丙基乙胺、N-甲基吗啉、吡啶、1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一碳烯(DBU)等。
化合物(V)可以以市售品的形式得到。
化合物(VI)可以以市售品的形式得到,或者可以通过已知方法(例如,《第5版实验化学讲座14有机化合物的合成II》,第5版,p.1,丸善(2005年))或者以其为基准的方法得到。
步骤7
化合物(Ic)可以如下制造:在无溶剂条件下或在溶剂中,根据需要在1~10当量的添加剂的存在下,及/或根据需要在1~10当量的碱的存在下,于-20℃与150℃之间的温度,使化合物(Ib)与化合物(VII)反应5分钟~72小时。
化合物(Ib)可以通过在制造方法1的步骤5中将氨用作化合物(IVa)来制造,或通过制造方法7来制造。
作为溶剂、添加剂及碱,分别可以举出步骤6中示例的溶剂、添加剂及碱。
制造方法3
化合物(I)中,n1及n2均为1、R3为式(B)的化合物(Id)可以通过以下方法来制造。需要说明的是,化合物(I’)中,n1及n2均为1、R3为式(B)的化合物也同样可以通过以下方法来制造。此外,化合物(I”)中,n1及n2均为1、Z1及Z2均为氢原子、R3’为式(B)的化合物也同样可以通过以下方法来制造。
[化学式28]
(式中,R1、R2、R6、R7及n4分别与上文所述的含义相同)
步骤8
化合物(IIe)可以如下制造:在无溶剂条件下或在溶剂中,根据需要在优选为1~10当量的碱的存在下,于-20℃与150℃之间的温度,使化合物(Ib)与化合物(VIII)反应5分钟~72小时。
作为溶剂,可以举出步骤6中示例的溶剂。
作为碱,可以举出步骤4中示例的碱。
化合物(VIII)可以以市售品的形式得到。
步骤9
化合物(Id)可以如下制造:在无溶剂条件下或在溶剂中,根据需要在1~10当量的碱的存在下,于室温与200℃之间的温度,使化合物(IIe)与1~20当量的化合物(VIb)反应5分钟~100小时。
化合物(VIb)可以以市售品的形式得到。
作为溶剂,可以举出步骤1及步骤2中示例的溶剂。
作为碱,可以举出步骤6中示例的碱。
制造方法4
化合物(IIIa)及化合物(IIIb)中,R1及/或R2为C7-C20烷基氧基C2-C3烷基或者C7-C20炔基氧基C2-C3烷基的化合物(IIId)可以通过以下的方法制造。需要说明的是,相当于在制造化合物(I’)及化合物(I”)中的、R1’及/或R2’为C7-C20烷基氧基C2-C3烷基、C7-C20链烯基氧基C2-C3烷基或者C7-C20炔基氧基C2-C3烷基的化合物时使用的化合物(IIId)的化合物也同样可以通过以下的方法制造。
[化学式29]
(式中,X4及X5与上述X1含义相同,R9为与上述C7-C20烷基氧基C1-C3烷基中的C7-C20烷基部分的含义相同的碳原子数7~20的烷基、与上述C7-C20链烯基氧基C1-C3烷基中的C7-C20链烯基部分的含义相同的碳原子数7~20的链烯基、或者与上述C7-C20炔基氧基C1-C3烷基中的C7-C20炔基部分的含义相同的碳原子数7~20的炔基,Y表示亚乙基或亚丙基)
步骤10
化合物(X)可以如下制造:在无溶剂条件下或在溶剂中,根据需要在1~10当量的碱的存在下,于室温与200℃之间的温度,使化合物(IIIc)与化合物(IX)反应5分钟~100小时。
作为溶剂及碱,可以分别举出步骤6中示例的溶剂及碱。
化合物(IIIc)可以以市售品的形式得到,或者可以通过已知方法(例如,《第5版实验化学讲座14有机化合物的合成II》,第5版,p.1,丸善(2005年))或者以其为基准的方法得到。
化合物(IX)可以以市售品的形式得到。
步骤11
化合物(IIId)可以如下制造:在无溶剂条件下或在溶剂中,根据需要在优选为1~10当量的碱及根据需要在优选为1~10当量的添加剂的存在下,于-20℃与150℃之间的温度,使化合物(X)与卤化试剂或拟卤化试剂反应5分钟~100小时。
作为溶剂及碱,分别可以举出步骤6中示例的溶剂及碱。
作为卤化试剂或拟卤化试剂,可以举出步骤4中示例的卤化试剂或拟卤化试剂。
作为添加剂,可以举出步骤4中示例的添加剂。
制造方法5
化合物(I)中,n1为1、R3为碳原子数1~3的烷基的化合物(Ie)可以通过以下方法来制造。需要说明的是,化合物(I’)中,n1为1、R3为碳原子数1~3的烷基的化合物也同样可以通过以下方法来制造。此外,化合物(I”)中,n1为1、Z1及Z2均为氢原子、R3’为碳原子数1~3的烷基的化合物也同样可以通过以下方法来制造。
[化学式30]
(式中,R1、R2、n2、X1及X2分别与上文所述的含义相同,X6与上述X1含义相同,R10表示与上述R3为碳原子数1~3的烷基的情况含义相同的碳原子数1~3的烷基)
步骤12
化合物(XIb)可以如下制造:在无溶剂条件下或在溶剂中,在1~10当量的碱的存在下,于室温与200℃之间的温度,使化合物(XIa)与化合物(IIIe)反应5分钟~100小时。
作为溶剂及碱,可以分别举出步骤1及步骤2中示例的溶剂及碱。
化合物(XIa)及化合物(IIIe)分别可以以市售品的形式得到。
步骤13及步骤14
化合物(XIc)可以如下制造:在无溶剂条件下或在溶剂中,在1~10当量的碱的存在下,于室温与200℃之间的温度,使化合物(XIb)与化合物(IIIa)反应5分钟~100小时。此外,化合物(XId)可以如下制造:在无溶剂条件下或在溶剂中,在1~10当量的碱的存在下,于室温与200℃之间的温度,使化合物(XIc)与化合物(IIIb)反应5分钟~100小时。
作为溶剂,可以举出步骤3中示例的溶剂。
作为碱,可以举出二异丙基胺基锂、六甲基二硅基胺基锂、六甲基二硅基胺基钠、正丁基锂等。
R1和R2相同时的化合物(XId)可以通过在步骤13中使用2当量以上的化合物(IIIa)得到。
步骤15
化合物(Ie)可以如下制造:在溶剂中,根据需要在催化剂量~10当量的添加剂的存在下,于-20℃与150℃之间的温度,使化合物(XId)与4~100当量的氢化物还原剂反应5分钟~72小时。此处,催化剂量与上文所述的含义相同。
作为氢化物还原剂、添加剂及溶剂,可以举出步骤3中示例的氢化物还原剂、添加剂及溶剂。
制造方法6
化合物(I)中,n1及n2相同或不同地为1~4的整数(其中,n1为1、n2为1的情况除外)、R3为氢原子或碳原子数1~3的烷基的化合物(If)可以通过以下方法来制造。需要说明的是,化合物(I’)中,n1及n2相同或不同地为1~4的整数(其中,n1为1、n2为1的情况除外)、R3为氢原子或碳原子数1~3的烷基的化合物也同样可以通过以下方法来制造。此外,化合物(I”)中,n1及n2相同或不同地为1~4的整数(其中,n1为1、n2为1的情况除外)、Z1及Z2均为氢原子、R3’为氢原子、碳原子数1~3的烷基、羟基C2-C4烷基或C1-C3二烷基氨基C2-C4烷基的化合物也同样可以通过以下方法来制造。
[化学式31]
[式中,R1、R2、R3a、X1、X2及X3分别与上文所述的含义相同,m1及m2相同或不同地为1~4的整数(其中,m1为1、m2为1的情况除外)、P1及P2相同或不同,表示保护基团]
步骤16及步骤17
对于化合物(XIIb),可以使用化合物(XIIa)代替丙二酸二甲酯,通过与步骤1同样的方法得到。对于化合物(XIIc),可以使用化合物(XIIb)代替化合物(IIa),通过与步骤2同样的方法得到。对于R1和R2相同时的(XIIc),可以通过在步骤16中使用2当量以上的化合物(IIIa)得到。此处,作为P1及P2,可以使用有机合成化学中常用的保护基团[例如,Protective Groups in Organic Synt hesis,第3版,T.W.Greene著,John Wiley&SonsInc.(1999年)等中记载的保护基团]。另外,化合物(XIIa)可以通过已知方法[例如,《新实验化学讲座14有机化合物的合成与反应(II)》,初版,p.751,丸善(1977年)]或者以其为基准的方法得到。
步骤18
化合物(XIId)可以通过将化合物(XIIc)用已知方法[例如,《新实验化学讲座15氧化与还原(II)》,初版,丸善(1977年)]或者以其为基准的方法进行还原得到。
步骤19
化合物(XIIe)可以通过将化合物(XIId)的保护基团P1及P2分别用合适的方法除去来得到。作为除去保护基团的方法,可以使用有机合成化学中常用的除去保护基团的方法[例如,Protective Groups in Organic Synthesis,第3版,T.W.Greene著,John Wiley&Sons Inc.(1999年)等中记载的除去方法],由此可以制造目标化合物。
步骤20
对于化合物(XIIf),可以使用化合物(XIIe)代替化合物(IIc),通过与步骤4同样的方法得到。
步骤21
对于化合物(If),可以使用化合物(XIIf)代替化合物(IId),通过与步骤5同样的方法得到。
制造方法7
化合物(I)中,n1及n2为1、R3为氢原子的化合物(Ib)可以通过以下方法来制造。需要说明的是,化合物(I’)中,n1及n2为1、R3为氢原子的化合物也同样可以通过以下方法来制造。此外,化合物(I”)中,n1及n2为1、Z1及Z2均为氢原子、R3’为氢原子的化合物也同样可以通过以下方法来制造。
[化学式32]
(式中,R1、R2、X1、X2及X3分别与上文所述的含义相同,P3表示叔丁氧基羰基、邻硝基苯磺酰基或对甲基苯磺酰基等保护基团)
步骤22及23
化合物(XIIIa)可以通过使氰基乙酸乙酯与化合物(IIIa)在与步骤1同样的条件下反应来制造。此外,化合物(XIIIb)可以通过使化合物(XIIIa)与化合物(IIIb)在与步骤2同样的条件下反应来制造。
R1和R2相同时的化合物(XIIIb)可以通过在步骤22中使用2当量以上的化合物(IIIa)得到。
氰基乙酸乙酯可以以市售品的形式得到。
化合物(IIIa)及化合物(IIIb)与制造方法1中记载的化合物(IIIa)及化合物(IIIb)相同。
步骤24
化合物(XIIIc)可以通过使化合物(XIIIb)在与步骤3同样的条件下进行反应来制造。
步骤25
化合物(XIIId)可以如下制造:在溶剂中,在1~10当量的碱的存在下,于0℃与200℃之间的温度,使化合物(XIIIc)与1~10当量的碳酸二叔丁氧基羰基酯(日文为“炭酸ジtert-ブトキシカルボニル”)、邻硝基苯磺酰氯或对甲基苯磺酰氯等反应5分钟~100小时进行制造。
作为溶剂,可以举出步骤6中示例的溶剂。
作为碱,可以举出步骤4中示例的碱。
步骤26
化合物(XIIIe)可以如下制造:在无溶剂条件下或在溶剂中,根据需要在优选为1~10当量的碱的存在下,于0℃与150℃之间的温度,使化合物(XIIId)与1当量以上的卤化试剂或拟卤化试剂反应5分钟~100小时。
作为卤化试剂或拟卤化试剂,可以举出步骤4中示例的卤化试剂或拟卤化试剂。
作为溶剂,可以举出步骤3中示例的溶剂。
作为碱,可以举出步骤4中示例的碱。
步骤27
化合物(XIIIf)可以如下制造:在无溶剂条件下或在溶剂中,根据需要在优选为1~10当量的碱的存在下,于0℃与150℃之间的温度,使化合物(XIIIe)进行分子内反应5分钟~72小时。
作为碱,可以举出例如碳酸钾、氢氧化钾、氢氧化钠、甲醇钠、叔丁醇钾、三乙胺、二异丙基乙胺、N-甲基吗啉、吡啶、1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一碳烯(DBU)、二异丙基胺基锂、六甲基二硅基胺基锂、六甲基二硅基胺基钠、正丁基锂等。
作为溶剂,可以举出步骤1及步骤2中示例的溶剂。
步骤28
化合物(Ib)可以通过将化合物(XIIIf)的保护基团P3用合适的方法除去而得到。作为除去保护基团的方法,可以使用有机合成化学中常用的除去保护基团的方法[例如,Protective Groups in Org-anic Synthesis,第3版,T.W.Greene著,John Wiley&SonsInc.(1999年)等中记载的除去方法],由此可以制造目标化合物。
制造方法8
化合物(I)中,n1及n2为1、R3为碳原子数1-3的烷基的(Ig)可以通过以下方法来制造。需要说明的是,化合物(I’)中,n1及n2为1、R3为碳原子数1-3的烷基的化合物也同样可以通过以下方法来制造。此外,化合物(I”)中,n1及n2为1、Z1及Z2均为氢原子、R3’为碳原子数1-3的烷基的化合物也同样可以通过以下方法来制造。
[化学式33]
[式中,R1、R2分别与上文所述的含义相同,R11为氢原子、甲基或乙基,R12为氢原子或甲基,或者R11和R12与相邻的碳原子一起形成环丙基环(其中,R11为氢原子或乙基时,R12不是甲基)]
步骤29
化合物(Ig)可以如下制造:在溶剂中,在优选为1当量~大大过量的还原剂及根据需要优选为1~10当量的酸的存在下,于-20℃与150℃之间的温度,使化合物(Ib)与优选为1~10当量的化合物(XIX)反应5分钟~72小时。
作为溶剂,可以举出例如甲醇、乙醇、二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、甲苯、乙酸乙酯、乙腈、乙醚、四氢呋喃、1,2-二甲氧基乙烷、二氧杂环己烷、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、水等,它们可以单独使用或者混合使用。
作为还原剂,可以举出例如三乙酰氧基硼氢化钠、氰基硼氢化钠等。
作为酸,可以举出例如盐酸、乙酸等。
化合物(XIX)可以以市售品的形式得到。
制造方法9
化合物(I”)中,n1及n2为1、R3’为氢、Z1为碳原子数1~3的烷基、Z2为氢原子的化合物(I”b)可以通过以下方法来制造。
[化学式34]
(式中,R1’、R2’、X3及P3分别与上文所述的含义相同,Z1a为与上述Z1为碳原子数1~3的烷基的情况含义相同的碳原子数1~3的烷基,M表示锂、溴化镁、氯化镁等。)
步骤30
化合物(XIIIh)可以如下制造:在溶剂中,于0℃与150℃之间的温度,使化合物(XIIIg)与1~10当量的氧化剂反应5分钟~72小时。
作为氧化剂,可以举出例如戴斯-马丁(Dess-Martin)试剂、氯铬酸吡啶鎓、二铬酸吡啶鎓、四丙基高钌酸铵(Tetrapropylammonium perruthenate)等。
作为溶剂,可以举出步骤6中示例的溶剂。
化合物(XIIIg)可以通过与制造方法7中的化合物(XIIId)同样的方法进行制造。
步骤31
化合物(XIIIi)可以如下制造:在溶剂中,于-78℃与100℃之间的温度,使化合物(XIIIh)与1~10当量的有机金属试剂反应5分钟~72小时。
作为有机金属试剂,可以举出例如甲基锂、乙基锂等烷基锂试剂、甲基溴化镁、乙基溴化镁等格氏试剂(Grignard reagent)、二甲基锌、二乙基锌等有机锌试剂等。
作为溶剂,可以举出步骤3中示例的溶剂。
步骤32
化合物(XIIIj)可以通过与步骤26同样的方法制造。
步骤33
化合物(XIIIk)可以通过与步骤27同样的方法制造。
步骤34
化合物(I”b)可以通过与步骤28同样的方法制造。
制造方法10
化合物(I”)中,n1及n2为1、R3’为碳原子数1-3的烷基、Z1为碳原子数1~3的烷基、Z2为氢原子的化合物(I”g)可以通过以下方法制造。另外,n1及n2为1、R3’为式(A)、Z1为碳原子数1~3的烷基、Z2为氢原子的化合物(I”c)可以通过以下方法来制造。此外,n1及n2为1、R3’为式(B)、Z1为碳原子数1~3的烷基、Z2为氢原子的化合物(I”d)可以通过以下方法来制造。
[化学式35]
(式中,R1’、R2’、R4、R5、R6、R7、R11、R12、n3、n4、Ar及Z1a分别与上文所述的含义相同)
步骤35
化合物(I”g)可以通过与步骤29同样的方法来制造。
步骤36
化合物(I”c)可以通过与步骤7同样的方法来制造。
步骤37
化合物(II’e)可以通过与步骤8同样的方法来制造。
步骤38
化合物(I”d)可以通过与步骤9同样的方法来制造。
需要说明的是,化合物(I)、(I’)、(I”)中,上述化合物(Ia)~(Ig)及(I”b)~(I”d)以外的化合物可以通过采用适于目标化合物的结构的原料、试剂等,以上述制造方法为基准,或者适用有机合成化学中常用的一般的制造方法,由此进行制造。
上述各制造方法中的中间体及目标化合物可以通过有机合成化学中常用的分离纯化法,例如过滤、萃取、洗涤、干燥、浓缩、重结晶、各种色谱法等进行分离纯化。此外,中间体也可以不特别经过纯化而供给于后续反应。
本发明的阳离子性脂质中,可以在结构中的氮原子上的孤对电子上配位氢离子,在该情况下,也可以与制药上可允许的阴离子(与上文所述的含义相同)形成盐,本发明的阳离子性脂质中,还包括在该氮原子上的孤对电子上配位有氢离子的化合物。
本发明中,作为制药上可允许的阴离子,可以举出例如氯化物离子、溴化物离子、硝酸离子、硫酸离子、磷酸离子等无机离子,乙酸离子、草酸离子、马来酸离子、富马酸离子、柠檬酸离子、苯甲酸离子、甲磺酸离子等有机酸离子等。
本发明的阳离子性脂质中,还包括可以存在几何异构体、光学异构体等立体异构体、互变异构体等的物质,本发明的阳离子性脂质包含包括这些异构体在内的全部可能的异构体及它们的混合物。
本发明的阳离子性脂质中的各原子的一部分或全部可以分别被对应的同位素原子取代,化合物(I)也包含被这些同位素原子取代了的化合物。例如,化合物(I)中的氢原子的一部分或全部可以是原子量为2的氢原子(氘原子)。
对于本发明的阳离子性脂质中的各原子的一部分或全部分别被对应的同位素原子取代了的化合物,可以使用市售的结构单元(building block)通过与上文所述的各制造方法同样的方法来制造。此外,对于化合物(I)中的氢原子的一部分或全部被氘原子取代了的化合物,也可以采用例如使用铱络合物作为催化剂、使用重水作为氘源将醇、羧酸等进行氘化的方法[参见J.Am.Chem.Soc.,Vol.124,No.10,2092(2002)]等来合成。
本发明的阳离子性脂质的具体例子示于表1~表3。但是,本发明的阳离子性脂质并不限定于这些。
[表1]
表1
[表2]
表2
[表3]
表3
此外,作为本发明中使用的核酸,只要是例如核苷酸及/或与核苷酸具有同等功能的分子进行聚合而得到的分子,则可以为任何分子,可以举出例如作为核糖核苷酸的聚合物的核糖核酸(RNA)、作为脱氧核糖核苷酸的聚合物的脱氧核糖核酸(DNA)、由RNA和DNA形成的嵌合核酸、及上述核酸中的至少一个核苷酸被与该核苷酸具有同等功能的分子取代而得到的核苷酸聚合物等。此外,含有至少一部分核苷酸及/或与核苷酸具有同等功能的分子进行聚合而得到的分子的结构的衍生物也包括在本发明的核酸中。需要说明的是,本发明中,尿嘧啶U和胸腺嘧啶T可分别互换而读出。
作为与核苷酸具有同等功能的分子,可以举出例如核苷酸衍生物等。
作为核苷酸衍生物,只要是例如对核苷酸进行了修饰的分子,则可以为任何分子,例如与RNA或DNA比较,为了提高核酸酶耐性或使其免受其他分解因子的影响而稳定化、为了提高与互补链核酸的亲和性、为了提高细胞透过性、或者为了使其可见,可优选使用对核糖核苷酸或脱氧核糖核苷酸进行了修饰的分子等。
作为核苷酸衍生物,可以举出例如糖部修饰核苷酸、磷酸二酯键修饰核苷酸、碱基修饰核苷酸等。
作为糖部修饰核苷酸,只要是例如对核苷酸的糖的化学结构的一部分或全部用任意的取代基进行了修饰或取代的核苷酸、或者用任意的原子进行了取代的核苷酸,则可以为任意的核苷酸,优选使用2’-修饰核苷酸。
作为糖部修饰核苷酸的修饰基团,例如,可以举出2’-氰基、2’-烷基、2’-取代烷基、2’-链烯基、2’-取代链烯基、2’-卤素、2’-O-氰基、2’-O-烷基、2’-O-取代烷基、2’-O-链烯基、2’-O-取代链烯基、2’-S-烷基、2’-S-取代烷基、2’-S-链烯基、2’-S-取代链烯基、2’-氨基、2’-NH-烷基、2’-NH-取代烷基、2’-NH-链烯基、2’-NH-取代链烯基、2’-SO-烷基、2’-SO-取代烷基、2’-羧基、2’-CO-烷基、2’-CO-取代烷基、2’-Se-烷基、2’-Se-取代烷基、2’-SiH2-烷基、2’-SiH2-取代烷基、2’-ONO2、2’-NO2、2’-N3、2’-氨基酸残基(从氨基酸的羧酸中除去羟基而得到的基团)、2’-O-氨基酸残基(与上述氨基酸残基的含义相同)等。
作为糖部修饰核苷酸,可以举出通过在糖部导入桥联结构从而具有2个环状结构的桥联结构型人工核酸(Bridged Nucleic Acid)(BNA),具体而言,可以举出2’位的氧原子与4’位的碳原子介由亚甲基桥联而得的锁人工核酸(Locked Nucleic Acid)(LNA)[Tetrahedron Letters,第38卷,第50期,1997,8735-8738页;及Tetrahedron,第54卷,第14期,1998,3607-3630页]、亚乙基桥联结构型人工核酸(Ethylene bridged nucleic acid)(ENA)[Nucleic Acid Research,32,e175(2004)]等。
此外,作为糖部修饰核苷酸,还可以举出肽核酸(PNA)[Acc.Chem.Res.,32,624(1999)]、氧基肽核酸(OPNA)[J.Am.Chem.Soc.,123,4653(2001)]、肽核糖核酸(PRNA)[J.Am.Chem.Soc.,122,6900(2000)]等。
作为糖部修饰核苷酸的修饰基团,优选为2’-氰基、2’-卤素、2’-O-氰基、2’-烷基、2’-取代烷基、2’-O-烷基、2’-O-取代烷基、2’-O-链烯基、2’-O-取代链烯基、2’-Se-烷基、2’-Se-取代烷基等,更优选为2’-氰基、2’-氟、2’-氯、2’-溴、2’-三氟甲基、2’-O-甲基、2’-O-乙基、2’-O-异丙基、2’-O-三氟甲基、2’-O-[2-(甲氧基)乙基]、2’-O-(3-氨基丙基)、2’-O-[2-(N,N-二甲基氨基氧基)乙基]、2’-O-[3-(N,N-二甲基氨基)丙基]、2’-O-{2-[2-(N,N-二甲基氨基)乙氧基]乙基}、2’-O-[2-(甲基氨基)-2-氧代乙基]、2’-Se-甲基等,进一步优选为2’-O-甲基、2’-O-乙基、2’-氟等,最优选为2’-O-甲基及2’-O-乙基。
此外,糖部修饰核苷酸的修饰基团也可以从其大小考虑来定义优选的范围,优选相当于从氟的大小至-O-丁基的大小的基团,较优选相当于从-O-甲基的大小至-O-乙基的大小的基团。
作为糖部修饰核苷酸的修饰基团中的烷基,可以举出碳原子数1~6的烷基,例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、己基等碳原子数1~6的烷基。
作为糖部修饰核苷酸的修饰基团中的链烯基,可以举出碳原子数3~6的链烯基,可以举出例如烯丙基、1-丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基等。
作为糖部修饰核苷酸的修饰基团中的卤素,可以举出例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
作为氨基酸残基中的氨基酸,可以举出例如脂肪族氨基酸(具体而言,甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸等)、羟基氨基酸(具体而言,丝氨酸、苏氨酸等)、酸性氨基酸(具体而言,天冬氨酸、谷氨酸等)、酸性氨基酸酰胺(具体而言,天冬酰胺、谷氨酰胺等)、碱性氨基酸(具体而言,赖氨酸、羟基赖氨酸、精氨酸、鸟氨酸等)、含硫氨基酸(具体而言,半胱氨酸、胱氨酸、蛋氨酸等)、亚氨基酸(具体而言,脯氨酸、4-羟基脯氨酸等)等。
作为糖部修饰核苷酸的修饰基团中的取代烷基及取代链烯基的取代基,可以举出例如卤素(与上文所述的含义相同)、羟基、硫烷基、氨基、氧代(oxo)、-O-烷基(该-O-烷基的烷基部分与上述碳原子数1~6的烷基含义相同)、-S-烷基(该-S-烷基的烷基部分与上述碳原子数1~6的烷基含义相同)、-NH-烷基(该-NH-烷基的烷基部分与上述碳原子数1~6的烷基含义相同)、二烷基氨基氧基(该二烷基氨基氧基的两个烷基部分相同或不同,与上述碳原子数1~6的烷基含义相同)、二烷基氨基(该二烷基氨基的两个烷基部分相同或不同,与上述碳原子数1~6的烷基含义相同)、二烷基氨基烷基氧基(该二烷基氨基烷基氧基的两个烷基部分相同或不同,与上述碳原子数1~6的烷基含义相同,亚烷基部分表示从上述烷基中除去1个氢原子而得到的基团)等,取代数优选为1~3。
作为磷酸二酯键修饰核苷酸,只要是对核苷酸的磷酸二酯键的化学结构的一部分或全部用任意的取代基进行了修饰或取代的核苷酸、或者用任意的原子进行了取代的核苷酸,则可以为任意的核苷酸,可以举出例如磷酸二酯键被硫代磷酸酯键取代的核苷酸、磷酸二酯键被二硫代磷酸酯键取代的核苷酸、磷酸二酯键被磷酸烷基酯键取代的核苷酸、磷酸二酯键被氨基磷酸酯键取代的核苷酸等。
作为碱基修饰核苷酸,只要是对核苷酸的碱基的化学结构的一部分或全部用任意的取代基进行了修饰或者取代的核苷酸、或者用任意的原子进行了取代的核苷酸,则可以为任意的核苷酸,可以举出例如碱基内的氧原子被硫原子取代的核苷酸、氢原子被碳原子数1~6的烷基取代的核苷酸、甲基被氢原子或碳原子数2~6的烷基取代的核苷酸、氨基被碳原子数1~6的烷基、碳原子数1~6的烷酰基等保护基团保护的核苷酸等。
进而,作为核苷酸衍生物,还可以举出在核苷酸或糖部、磷酸二酯键或碱基的至少一方被修饰了的核苷酸衍生物中加成其他化学物质(如脂质、磷脂、吩嗪、叶酸、菲啶、蒽醌、吖啶、荧光素、罗丹明、香豆素、色素等)而得到的物质,具体而言,可以举出5’-多胺加成核苷酸衍生物、胆固醇加成核苷酸衍生物、甾体加成核苷酸衍生物、胆汁酸加成核苷酸衍生物、维生素加成核苷酸衍生物、绿色荧光素(Cy3)加成核苷酸衍生物、红色荧光素(Cy5)加成核苷酸衍生物、荧光素(fluoroscein)(6-FAM)加成核苷酸衍生物及生物素加成核苷酸衍生物等。
此外,本发明中使用的核酸中,核苷酸或核苷酸衍生物可以与该核酸内的其他核苷酸或核苷酸衍生物形成亚烷基结构、肽结构、核苷酸结构、醚结构、酯结构、及组合了这些结构中的至少一种的结构等的交联结构。
作为本发明中使用的核酸,优选举出抑制靶基因表达的核酸,更优选举出具有利用了RNA干扰(RNAi)的靶基因表达抑制作用的核酸。
作为本发明中的靶基因,只要是产生mRNA并进行表达的基因,则没有特别限定,优选为例如与肿瘤或炎症相关的基因,可以举出例如编码血管内皮生长因子(vascularendothelial growth factor,以下简称为VEGF)、血管内皮生长因子受体(vascularendothelial growth factor receptor,以下简称为VEGFR)、成纤维细胞生长因子、成纤维细胞生长因子受体、来自血小板的生长因子、来自血小板的生长因子受体、肝细胞生长因子、肝细胞生长因子受体、Kruppel样因子(Kruppel-like factor,以下简称为KLF)、表达序列标签(Ets)转录因子、核因子、低氧诱导因子、细胞周期相关因子、染色体复制相关因子、染色体修复相关因子、微管相关因子、生长信号途径相关因子、生长相关转录因子、凋亡相关因子等蛋白质的基因等,具体而言可以举出VEGF基因、VEGFR基因、成纤维细胞生长因子基因、成纤维细胞生长因子受体基因、来自血小板的生长因子基因、来自血小板的生长因子受体基因、肝细胞生长因子基因、肝细胞生长因子受体基因、KLF基因、Ets转录因子基因、核因子基因、低氧诱导因子基因、细胞周期相关因子基因、染色体复制相关因子基因、染色体修复相关因子基因、微管相关因子基因(例如CKAP5基因等)、生长信号途径相关因子基因(例如KRAS基因等)、生长相关转录因子基因、凋亡相关因子基因(例如BCL-2基因等)等。
此外,作为本发明中的靶基因,优选例如在肝脏、肺、肾脏或脾脏中表达的基因,更优选在肝脏中表达的基因,可以举出例如上述与肿瘤或炎症相关的基因、乙型肝炎病毒基因组、丙型肝炎病毒基因组、编码下述蛋白质的基因等,所述蛋白质为载脂蛋白(APO)、羟甲基戊二酸单酰(HMG)CoA还原酶、kexin 9型丝氨酸蛋白酶(PCSK9)、第12因子、胰高血糖素受体、糖皮质激素受体、白三烯受体、血栓烷A2受体、组胺H1受体、碳酸酐酶、血管紧张肽转变酶、肾素、p53、酪氨酸磷酸酶(PTP)、钠依赖性葡萄糖运输载体、肿瘤坏死因子、白细胞介素、铁调素(hepcidin)、甲状腺素运载蛋白(transthyretin)、抗凝血酶、蛋白质C、matriptase酶(例如TMPRSS6基因等)等。
作为抑制靶基因表达的核酸,只要是例如含有与编码蛋白质等的基因(靶基因)的mRNA的一部分的碱基序列互补的碱基序列、并且抑制靶基因表达的核酸,则可以使用例如siRNA(短干扰RNA,short interference RNA)、miRNA(微型RNA,microRNA)等双链核酸、shRNA(短发夹RNA,short hairpinRNA)、反义核酸、核酶等单链核酸等任意的核酸,优选为双链核酸。
将含有与靶基因的mRNA的一部分碱基序列互补的碱基序列的核酸称为反义链核酸,将含有与反义链核酸的碱基序列互补的碱基序列的核酸称为有义链核酸。有义链核酸是指由靶基因的一部分碱基序列形成的核酸本身等、能够与反义链核酸配对形成双链形成部的核酸。
所谓双链核酸,是指两根链配对从而具有双链形成部的核酸。所谓双链形成部,是指构成双链核酸的核苷酸或其衍生物构成碱基对并且形成双链的部分。关于构成双链形成部的碱基对,通常为15~27个碱基对,优选为15~25个碱基对,更优选为15~23个碱基对,进一步优选为15~21个碱基对,特别优选为15~19个碱基对。
作为双链形成部的反义链核酸,优选使用例如包含靶基因的mRNA的一部分序列的核酸、或者在该核酸中取代、缺失或添加1~3个碱基、优选1~2个碱基、更优选1个碱基、并且具有靶蛋白质的表达抑制活性的核酸。构成双链核酸的单链的核酸通常包含15~30个碱基(核苷)的序列,优选为15~29个碱基,更优选为15~27个碱基,进一步优选为15~25个碱基,特别优选为17~23个碱基,最优选为19~21个碱基。
构成双链核酸的反义链、有义链中的任一方、或者双方的核酸可以在与双链形成部连续的3’侧或5’侧具有未形成双链的额外的核酸。所述未形成双链的部分也称为突出部(overhang,突出端)。
作为具有突出部的双链核酸,可以使用例如在至少一方的链的3’末端或5’末端具有包含1~4个碱基、通常包含1~3个碱基的突出部的双链核酸,优选使用具有包含2个碱基的突出部的双链核酸,更优选使用具有包含dTdT或UU的突出部的双链核酸。突出部可以仅在反义链一方具有,可以仅在有义链一方具有,也可以在反义链和有义链双方均具有,优选使用在反义链和有义链双方具有突出部的双链核酸。
此外,也可以使用与双链形成部连续且与靶基因的mRNA的碱基序列的一部分或全部一致的序列、或者与双链形成部连续且与靶基因的mRNA的互补链的碱基序列的一部分或全部一致的序列。此外,作为抑制靶基因表达的核酸,也可以使用例如通过Dicer等核糖核酸酶的作用生成上述双链核酸的核酸分子(国际公开第2005/089287号)、或者不具有3’末端或5’末端的突出部的双链核酸等。
此外,上述双链核酸为siRNA时,优选的是,反义链中,由5’末端侧向3’末端侧至少第1~17个碱基(核苷)的序列为与靶基因的mRNA的连续17个碱基的序列互补的碱基的序列;更优选的是,该反义链中,由5’末端侧向3’末端侧第1~19个碱基的序列为与靶基因的mRNA的连续19个碱基的序列互补的碱基的序列,或者第1~21个碱基的序列为与靶基因的mRNA的连续21个碱基的序列互补的碱基的序列,或者第1~25个碱基的序列为与靶基因的mRNA的连续25个碱基的序列互补的碱基的序列。
进而,本发明中使用的核酸为siRNA时,优选该核酸中的糖的10~70%、更优选15~60%、进一步优选20~50%为在2’位被修饰基团取代的核糖。本发明中的在2’位被修饰基团取代的核糖是指核糖的2’位的羟基被修饰基团取代,可以与核糖的2’位的羟基的立体构型相同或不同,优选与核糖的2’位的羟基的立体构型相同。作为在2’位被修饰基团取代的核糖的修饰基团,可以举出糖部修饰核苷酸中的2’-修饰核苷酸的修饰基团的定义中示例的修饰基团及氢原子,优选2’-氰基、2’-卤素、2’-O-氰基、2’-烷基、2’-取代烷基、2’-O-烷基、2’-O-取代烷基、2’-O-链烯基、2’-O-取代链烯基、2’-Se-烷基、2’-Se-取代烷基等,更优选2’-氰基、2’-氟、2’-氯、2’-溴、2’-三氟甲基、2’-O-甲基、2’-O-乙基、2’-O-异丙基、2’-O-三氟甲基、2’-O-[2-(甲氧基)乙基]、2’-O-(3-氨基丙基)、2’-O-[2-(N,N-二甲基)氨基氧基]乙基、2’-O-[3-(N,N-二甲基氨基)丙基]、2’-O-{2-[2-(N,N-二甲基氨基)乙氧基]乙基}、2’-O-[2-(甲基氨基)-2-氧代乙基]、2’-Se-甲基、氢原子等,进一步优选2’-O-甲基、2’-O-乙基、2’-氟、氢原子等,最优选2’-O-甲基及2’-O-氟。
本发明中使用的核酸中包括:核酸的结构中的磷酸部、酯部等中含有的氧原子等被取代为例如硫原子等其他原子的衍生物。
此外,键合于反义链及有义链的5’末端的碱基的糖中,各个5’位的羟基可以被磷酸基或上述修饰基团、或者通过生物体内的核酸分解酶等被转化为磷酸基或上述修饰基团的基团修饰。
此外,键合于反义链及有义链的3’末端的碱基的糖中,各个3’位的羟基可以被磷酸基或上述修饰基团、或者通过生物体内的核酸分解酶等被转化为磷酸基或上述修饰基团的基团修饰。
作为单链的核酸,只要是例如包含由靶基因的连续15~27个碱基(核苷)、优选15~25个碱基、更优选15~23个碱基、进一步优选15~21个碱基、特别优选15~19个碱基组成的序列的互补序列的核酸、或者在该核酸中有1~3个碱基、优选1~2个碱基、更优选1个碱基被取代、缺失或添加,并且具有靶蛋白质的表达抑制活性的核酸,则可以为任意的核酸。该单链的核酸优选使用包含15~30个连续碱基(核苷)、更优选15~27个碱基、进一步优选15~25个碱基、特别优选15~23个碱基的单链核酸。
作为单链核酸,也可以使用将构成上述双链核酸的反义链及有义链经间隔序列(间隔寡核苷酸)连接而得到的核酸。作为间隔寡核苷酸,优选6~12个碱基的单链核酸分子,优选其5’末端侧的序列为2个U。作为间隔寡核苷酸的例子,可以举出包含UUCAAGAGA序列的核酸。关于经由间隔寡核苷酸连接的反义链及有义链的顺序,任一方成为5’侧均可。作为该单链核酸,优选为例如通过茎环结构具有双链形成部的shRNA等单链核酸。shRNA等单链核酸通常为50~70个碱基长度。
也可以使用70个碱基长度以下、优选50个碱基长度以下、进一步优选30个碱基长度以下的核酸,其被设计为通过核糖核酸酶等的作用而形成上述单链核酸或双链核酸。
需要说明的是,本发明中使用的核酸可以采用已知的RNA或DNA合成方法、及RNA或DNA修饰方法进行制造。
本发明的组合物为包含本发明的阳离子性脂质及核酸的组合物,可以举出例如包含本发明的阳离子性脂质与核酸的复合体、或者组合本发明的阳离子性脂质与中性脂质及/或高分子所得的物质与核酸的复合体的组合物、包含该复合体及将该复合体封入的脂质膜的组合物等。该脂质膜为脂单层膜(脂质单分子膜)或脂双层膜(脂质双分子膜)均可。需要说明的是,该脂质膜中可以含有本发明的阳离子性脂质、中性脂质及/或高分子。此外,该复合体及/或该脂质膜中也可以含有除本发明的阳离子性脂质以外的阳离子性脂质。
此外,作为本发明的组合物,还可以举出例如包含除本发明的阳离子性脂质以外的阳离子性脂质与核酸的复合体、或者组合除本发明的阳离子性脂质以外的阳离子性脂质与中性脂质及/或高分子所得的物质与核酸的复合体以及将该复合体封入的脂质膜、且该脂质膜中含有本发明的阳离子性脂质的组合物等。此时的脂质膜也为脂单层膜(脂质单分子膜)或脂双层膜(脂质双分子膜)均可。此外,该脂质膜中也可以含有除本发明的阳离子性脂质以外的阳离子性脂质、中性脂质及/或高分子。
本发明的组合物中,更优选包含本发明的阳离子性脂质与核酸的复合体的组合物,包含本发明的阳离子性脂质与核酸的复合体及将该复合体封入的脂质膜、且该脂质膜中含有本发明的阳离子性脂质的组合物,以及包含除本发明的阳离子性脂质以外的阳离子性脂质与核酸的复合体及将该复合体封入的脂质膜、且该脂质膜中含有本发明的阳离子性脂质的组合物;进一步优选包含本发明的阳离子性脂质与核酸的复合体的组合物,以及包含本发明的阳离子性脂质与核酸的复合体及将该复合体封入的脂质膜、且该脂质膜中含有本发明的阳离子性脂质的组合物;最优选包含本发明的阳离子性脂质与核酸的复合体及将该复合体封入的脂质膜、且该脂质膜中含有本发明的阳离子性脂质的组合物。需要说明的是,在任意情况下,该脂质膜中均可以含有中性脂质及/或高分子。此外,该复合体及/或该脂质膜中也可以含有除本发明的阳离子性脂质以外的阳离子性脂质。
作为复合体的形态,可以举出例如核酸与由脂单(单分子)层形成的膜(逆胶束)的复合体、核酸与脂质体的复合体、核酸与胶束的复合体等,优选举出核酸与由脂单层形成的膜的复合体、或者核酸与脂质体的复合体。
作为包含复合体及将该复合体封入的脂质膜的组合物,可以举出例如该复合体以及用脂双层膜将该复合体封入而得到的脂质体等。
需要说明的是,本发明的组合物中,可以使用一种或多种本发明的阳离子性脂质,此外,也可以在本发明的阳离子性脂质中混合除本发明的阳离子性脂质以外的阳离子性脂质。
作为除本发明的阳离子性脂质以外的阳离子性脂质,可以举出例如日本特开昭61-161246号公报(美国专利5049386号说明书)中公开的、N-[1-(2,3-二油基氧基)丙基]-N,N,N-三甲基氯化铵(DOTMA)、N-(2,3-二-(9-(Z)-十八碳烯酰基氧基))-丙-1-基-N,N,N-三甲基氯化铵(DOTAP)等,国际公开第91/16024号及国际公开第97/019675号中公开的、N-[1-(2,3-二油基氧基丙基)]-N,N-二甲基-N-羟基乙基溴化铵(DORIE)、2,3-二油基氧基-N-[2-(精胺羧基酰胺)乙基]-N,N-二甲基-1-丙基-三氟乙酸铵(DOSPA)等,国际公开第2005/121348号中公开的DLinDMA等,国际公开第2009/086558号中公开的DLin-K-DMA、国际公开第2011/136368号中公开的(3R,4R)-3,4-双((Z)-十六碳-9-烯基氧基)-1-甲基吡咯烷、N-甲基-N,N-双(2-((Z)-十八碳-6-烯基氧基)乙基)胺等,优选举出DOTMA、DOTAP、DORIE、DOSPA、1,2-二亚油基氧基-N,N-二甲基氨基丙烷(DLinDMA)、2,2-二亚油基-4-二甲基氨基甲基-[1,3]-二氧戊环(DLin-K-DMA)等具有包含2个未取代烷基的叔胺部位或包含3个未取代烷基的季铵部位的阳离子性脂质,更优选举出具有所述叔胺部位的阳离子性脂质。所述叔胺部位及所述季铵部位的未取代烷基更优选为甲基。
需要说明的是,本发明的组合物可以包含核酸,也可以包含与核酸化学性地近似的化合物。
本发明的组合物可以采用已知的制造方法或以其为基准的方法进行制造,可以是采用任何制造方法制造的组合物。例如,对于作为组合物之一的包含脂质体的组合物的制造,可以适用已知的脂质体的制备方法。作为已知的脂质体的制备方法,可以举出例如Bangham等的脂质体制备法[参见“J.Mol.Biol.”,1965年,第13卷,p.238-252]、乙醇注入法[参见“J.Cell Biol.”,1975年,第66卷,p.621-634、法兰西加压法[参见“FEBS Lett.”,1979年,第99卷,p.210-214]、冻融法[参见“Arch.Biochem.Biophys.”,1981年,第212卷,p.186-194]、逆向蒸发法[参见“Proc.Natl.Acad.Sci.USA”,1978年,第75卷,p.4194-4198]或pH梯度法(参见例如日本专利第2572554号公报、日本专利第2659136号公报等)等。作为制造脂质体时将脂质体分散的溶液,可以使用例如水、酸、碱、各种缓冲液、生理盐水或氨基酸输注液等。此外,制造脂质体时,还可以添加例如柠檬酸、抗坏血酸、半胱氨酸或乙二胺四乙酸(EDTA)等抗氧化剂、例如丙三醇、葡萄糖或氯化钠等等渗剂等。此外,也可以通过例如下述方法制造脂质体:将本发明的阳离子性脂质、或者本发明的阳离子性脂质与除本发明的阳离子性脂质以外的阳离子性脂质的混合物等溶解在例如乙醇等有机溶剂中,蒸馏除去溶剂后,添加生理盐水等,振荡搅拌,形成脂质体。
此外,本发明的组合物可以通过下述方法来制造,所述方法为例如将本发明的阳离子性脂质、或者本发明的阳离子性脂质与除本发明的阳离子性脂质以外的阳离子性脂质的混合物预先溶解在氯仿中,接着加入核酸的水溶液和甲醇并进行混合,形成阳离子性脂质/核酸的复合体,进而取出氯仿层,向其中加入聚乙二醇化磷脂、中性脂质和水,形成油包水型(W/O)乳液,采用逆向蒸发法进行处理从而进行制造的方法(参见日本特表2002-508765号公报);将核酸溶解在酸性电解质水溶液中,加入例如本发明的阳离子性脂质、或者本发明的阳离子性脂质与除本发明的阳离子性脂质以外的阳离子性脂质的混合物(乙醇中),降低乙醇浓度至20v/v%从而制备内含上述核酸的脂质体,进行尺寸过滤,通过透析除去过量的乙醇后,进一步提高试样的pH,透析除去附着在组合物表面的核酸从而进行制造的方法(参见日本特表2002-501511号公报及Biochimicaet Biophysica Acta,2001年,第1510卷,p.152-166)等。
本发明的组合物中,包含含有本发明的阳离子性脂质与核酸的复合体、或者组合本发明的阳离子性脂质与中性脂质及/或高分子所得的物质与核酸的复合体、以及将该复合体封入的脂双层膜的脂质体的组合物,可以按照例如国际公开第02/28367号及国际公开第2006/080118号等中记载的制造方法进行制造。
此外,本发明的组合物中,例如包含本发明的阳离子性脂质与核酸的复合体、或者组合本发明的阳离子性脂质与中性脂质及/或高分子所得的物质与核酸的复合体、以及将该复合体封入的脂质膜的组合物,包含除本发明的阳离子性脂质以外的阳离子性脂质与核酸的复合体、或者组合除本发明的阳离子性脂质以外的阳离子性脂质与中性脂质及/或高分子所得的物质与核酸的复合体、以及将该复合体封入的脂质膜、且该脂质膜中含有本发明的阳离子性脂质的组合物等,可如下得到:按照国际公开第02/28367号及国际公开第2006/080118号等中记载的制造方法,制造各复合体,将所述复合体在不溶解的状态下分散至水或0~40%乙醇水溶液中(A液),另将各脂质膜成分溶解在例如乙醇水溶液中(B液),将等量或体积比为1:1~7:3的A液和B液混合,进而适当地加水,由此得到。需要说明的是,作为A液及B液中的阳离子性脂质,可以使用一种或多种本发明的阳离子性脂质或除本发明的阳离子性脂质以外的阳离子性脂质,此外,也可以将本发明的阳离子性脂质与除本发明的阳离子性脂质以外的阳离子性脂质组合来混合使用。
需要说明的是,本发明中,在包含本发明的阳离子性脂质与核酸的复合体、或者组合本发明的阳离子性脂质与中性脂质及/或高分子所得的物质与核酸的复合体、以及将该复合体封入的脂质膜的组合物,包含除本发明的阳离子性脂质以外的阳离子性脂质与核酸的复合体、或者组合除本发明的阳离子性脂质以外的阳离子性脂质与中性脂质及/或高分子所得的物质与核酸的复合体、以及将该复合体封入的脂质膜、且该脂质膜中含有本发明的阳离子性脂质的组合物等的制造中及制造后,由于复合体中的核酸与脂质膜中的阳离子性脂质的静电相互作用、复合体中的阳离子性脂质与脂质膜中的阳离子性脂质的融合,复合体及膜的结构会发生位移,所得的物质也分别被包括在包含本发明的阳离子性脂质与核酸的复合体、或组合本发明的阳离子性脂质与中性脂质及/或高分子所得的物质与核酸的复合体、以及将该复合体封入的脂质膜的组合物,或者包含除本发明的阳离子性脂质以外的阳离子性脂质与核酸的复合体、或组合除本发明的阳离子性脂质以外的阳离子性脂质与中性脂质及/或高分子所得的物质与核酸的复合体、以及将该复合体封入的脂质膜、且该脂质膜中含有本发明的阳离子性脂质的组合物等中。
按照国际公开第02/28367号及国际公开第2006/080118号等中记载的制造方法,制造核酸(与上文所述的含义相同)、优选为双链核酸、与包含本发明的阳离子性脂质及/或除本发明的阳离子性脂质以外的阳离子性脂质的脂质体的复合体,将该复合体在不溶解的状态下分散至水或0~40%乙醇水溶液中(A液),另将本发明的阳离子性脂质及/或除本发明的阳离子性脂质以外的阳离子性脂质溶解在乙醇水溶液中(B液),将等量或体积比为1:1~7:3的A液和B液混合,或者进而适当地加水,由此也可以得到包含该核酸和该阳离子性脂质的组合物。该组合物优选为包含阳离子性脂质与核酸的复合体、及将该复合体封入的脂质膜的组合物,或包含该核酸与由含有该阳离子性脂质的脂单层形成的膜(逆胶束)的复合体、及将该复合体封入的脂质膜的组合物。这些情况下的脂质膜为脂单层膜(脂质单分子膜)或脂双层膜(脂质双分子膜)均可。
此外,关于本公开文本中的该核酸与该脂质体的复合体中的脂质体,优选为预先将大小调节成平均粒径10nm~400nm、更优选20nm~110nm、进一步优选30nm~80nm的脂质体。此外,该复合体及/或脂质膜中,也可以含有中性脂质及/或高分子。此外,A液只要能形成脂质体与该核酸的复合体即可,乙醇浓度可以为20~70%。
此外,代替将等量的A液和B液混合,可以以成为将A液和B液混合后复合体不溶解、且B液中的阳离子性脂质不溶解的乙醇浓度的比例将A液和B液进行混合。优选以成为复合体不溶解、B液中的阳离子性脂质不溶解、且乙醇浓度为30~60%的乙醇水溶液的比例将A液和B液混合,或者也可以以成为将A液和B液混合后复合体不溶解的乙醇浓度的比例将A液和B液混合,进而加水,由此调配成B液中的阳离子性脂质不溶解的乙醇浓度。
本公开文本中的该A液中的核酸与脂质体的复合体,在将A液和B液混合、进而适当地加水后,其形态变成了由含有阳离子性脂质的脂单层形成的膜(逆胶束)与核酸的复合体。采用本公开文本中的制造方法得到的包含该核酸和该阳离子性脂质的组合物,优选为包含阳离子性脂质与核酸的复合体及将该复合体封入的脂质膜的组合物,或者,为包含由含有阳离子性脂质的脂单层形成的膜(逆胶束)与核酸的复合体、及将该复合体封入的脂质膜、且该脂质膜中含有阳离子性脂质的组合物,其制造性(收率及/或均匀性)优异。
本发明的组合物中,复合体中的本发明的阳离子性脂质的分子总数优选相对于该核酸的磷原子数为0.5~4倍,更优选为1.5~3.5倍,进一步优选为2~3倍。此外,该复合体中的本发明的阳离子性脂质及除本发明的阳离子性脂质以外的阳离子性脂质的分子总数优选相对于该核酸的磷原子数为0.5~4倍,更优选为1.5~3.5倍,进一步优选为2~3倍。
本发明的组合物中,包含复合体及将该复合体封入的脂质膜的组合物中的本发明的阳离子性脂质的分子总数优选相对于该核酸的磷原子数为1~10倍,更优选为2.5~9倍,进一步优选为3.5~8倍。此外,该组合物中的本发明的阳离子性脂质及除本发明的阳离子性脂质以外的阳离子性脂质的分子总数优选相对于该核酸的磷原子数为1~10倍,更优选为2.5~9倍,进一步优选为3.5~8倍。
作为中性脂质,可以为单纯脂质、复合脂质或衍生脂质中的任一种,可以举出例如磷脂、甘油糖脂、神经鞘糖脂、鞘氨基醇(sphingoid)或甾醇等,但不限定于这些。
本发明的组合物中包含中性脂质时,中性脂质的分子总数优选相对于本发明的阳离子性脂质及除本发明的阳离子性脂质以外的阳离子性脂质的分子总数为0.1~2倍,更优选为0.2~1.5倍,进一步优选为0.3~1.2倍。本发明的组合物均可以将中性脂质包含在复合体中,也可以包含在将复合体封入的脂质膜中,更优选至少包含在将复合体封入的脂质膜中,进一步优选在复合体及将该复合体封入的脂质膜中的任一方中均有包含。
作为中性脂质中的磷脂,可以举出例如磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine)(具体而言,大豆磷脂酰胆碱(soybean phosphatidylcholine)、蛋黄磷脂酰胆碱(egg yolkphosphatidylcholine)(EPC)、二硬脂酰磷脂酰胆碱(distearoyl phosphatidylcholine)(DSPC)、二棕榈酰磷脂酰胆碱(dipalmitoyl phosphatidylcholine)(DPPC)、棕榈酰油酰磷脂酰胆碱(palmitoyloleoyl phosphatidylcholine)(POPC)、二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱(dimyristoyl phosphatidylcholine)(DMPC)、二油酰磷脂酰胆碱(dioleoylphosphatidylcholine)(DOPC)等)、磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamine)(具体而言,二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(distearoyl phosphatidylethanolamine)(DSPE)、二棕榈酰磷脂酰乙醇胺(dipalmitoyl phosphatidylethanolamine)(DPPE)、二油酰磷脂酰乙醇胺(dioleoyl phosphatidylethanolamine)(DOPE)、二肉豆蔻酰磷酸乙醇胺(dimyristoylphosphoethanolamine)(DMPE)、16-0-单甲基PE(16-0-monomethyl PE)、16-0-二甲基PE(16-0-dimethyl PE)、18-1-反式PE(18-1-trans PE)、棕榈酰油酰-磷脂酰乙醇胺(palmitoyloleoyl-phosphatidylethanolamine)(POPE)、1-硬酯酰-2-油酰-磷脂酰乙醇胺(1-stearoyl-2-oleoyl-phosphatidylethanolamine)(SOPE)等)、甘油磷脂(glycerophospholipid)(具体而言,磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine)、磷脂酸(phosphatidic acid)、磷脂酰甘油(phosphatidylglycerol)、磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol)、棕榈酰油酰磷脂酰甘油(palmitoyloleoylphosphatidylglycerol)(POPG)、溶血磷脂酰胆碱(lysophosphatidylcholine)等)、神经鞘氨醇磷脂(sphingophospholipid)(具体而言,神经鞘磷脂(sphingomyelin)、磷酸乙醇胺神经酰胺(ceramide phosphoethanolamine)、神经酰胺磷酸甘油(ceramidephosphoglycerol)、磷酸甘油磷酸神经酰胺(ceramide phosphoglycerophosphate)等)、甘油磷酸脂(glycerophosphonolipid)、神经鞘磷酸脂(sphingophosphonolipid)、天然卵磷脂(natural lecithin)(具体而言蛋黄卵磷脂(egg yolk lecithin)、大豆卵磷脂(soybeanlecithin)等)或者氢化磷脂(hydrogenated phospholipid)(具体而言,氢化大豆磷脂酰胆碱(hydrogenated soybean phosphatidylcholine)等)等天然或者合成的磷脂。
作为中性脂质中的甘油糖脂,可以举出例如硫氧基核糖基甘油酯(sulfoxyribosyl glyceride)、二糖基甘油二酯(diglycosyl diglyceride)、二半乳糖甘油二酯(digalactosyl diglyceride)、半乳糖甘油二酯(galactosyl diglyceride)或糖基甘油二酯(glycosyl diglyceride)等。
作为中性脂质中的鞘糖脂,可以举出例如半乳糖基脑苷脂(galactosylcerebroside)、乳糖脑苷脂(lactosyl cerebroside)或者神经节苷脂(ganglioside)等。
作为中性脂质中的鞘氨基醇,可以举出例如鞘氨糖(sphingan)、二十鞘氨糖(icosasphingan)、鞘氨醇(sphingosine)或者它们的衍生物等。作为衍生物,可以举出将例如鞘氨糖、二十鞘氨糖或者鞘氨醇等的-NH2转化为-NHCO(CH2)xCH3(式中,x为0~18的整数,其中优选6、12或18)的产物等。
作为中性脂质中的甾醇,可以举出例如胆固醇(cholesterol)、二氢胆甾醇(dihydrocholesterol)、羊毛甾醇(lanosterol)、β-谷甾醇(β-sitosterol)、菜油甾醇(campesterol)、豆甾醇(stigmasterol)、菜子甾醇(brassicasterol)、麦角钙化甾醇(ergocasterol)、岩藻甾醇(fucosterol)或者3β-[N-(N’,N’-二甲基氨基乙基)氨基甲酰基]胆固醇(3β-[N-(N’,N’-dimethylaminoethyL)carbamoyl]cholesterol)(DC-ChoL)等。
作为高分子,可以举出包含例如蛋白质、白蛋白、葡聚糖、polyfect、脱乙酰壳多糖(chitosan)、硫酸葡聚糖(dextran sulfate)、例如聚-L-赖氨酸、聚乙烯亚胺、聚天冬氨酸、苯乙烯马来酸共聚物、异丙基丙烯酰胺-丙烯基吡咯烷酮共聚物、聚乙二醇修饰树状聚体(dendrimer)、聚乳酸、聚乳酸聚乙醇酸或聚乙二醇化聚乳酸等高分子或者它们的盐的一种以上形成的胶束等。
此处,高分子中的盐,包括例如金属盐、铵盐、酸加成盐、有机胺加成盐、氨基酸加成盐等。作为金属盐,可以举出例如锂盐、钠盐、钾盐等碱金属盐,镁盐、钙盐等碱土金属盐,铝盐或锌盐等。作为铵盐,可以举出例如铵或四甲基铵等盐。作为酸加成盐,可以举出例如盐酸盐、硫酸盐、硝酸盐或磷酸盐等无机酸盐,及乙酸盐、马来酸盐、富马酸盐或柠檬酸盐等有机酸盐。作为有机胺加成盐,可以举出例如吗啉或哌啶等的加成盐。作为氨基酸加成盐,可以举出例如甘氨酸、苯基丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸或赖氨酸等的加成盐。
此外,本发明的组合物均优选包含例如选自糖、肽、核酸及水溶性高分子中的一种以上的物质的脂质衍生物或者脂肪酸衍生物或表面活性剂等,可以包含在复合体中,也可以包含在将复合体封入的脂质膜中,更优选在复合体及将该复合体封入的脂质膜中均有包含。
本发明的组合物包含选自糖、肽、核酸及水溶性高分子中的一种以上的物质的脂质衍生物或脂肪酸衍生物时,选自糖、肽、核酸及水溶性高分子中的一种以上的物质的脂质衍生物及脂肪酸衍生物的分子总数优选相对于本发明的阳离子性脂质及除本发明的阳离子性脂质以外的阳离子性脂质的分子总数为0.01~0.3倍,更优选为0.02~0.25倍,进一步优选为0.03~0.15倍。
作为选自糖、肽、核酸及水溶性高分子中的一种以上的物质的脂质衍生物或脂肪酸衍生物或者表面活性剂,优选举出糖脂、或水溶性高分子的脂质衍生物或者脂肪酸衍生物,更优选举出水溶性高分子的脂质衍生物或脂肪酸衍生物。选自糖、肽、核酸及水溶性高分子中的一种以上的物质的脂质衍生物或脂肪酸衍生物或者表面活性剂优选为下述具有两面性的物质,所述物质具有分子的一部分与组合物的其他构成成分通过例如疏水性亲和力、静电相互作用等结合的性质,并且具有其他部分与制造组合物时的溶剂通过例如亲水性亲和力、静电相互作用等结合的性质。
作为糖、肽或核酸的脂质衍生物或脂肪酸衍生物,可以举出例如蔗糖、山梨醇、乳糖等糖、例如来自酪蛋白的肽、来自蛋清的肽、来自大豆的肽、谷胱甘肽等肽、或者例如DNA、RNA、质粒、siRNA、ODN等核酸、与上述组合物的定义中举出的中性脂质或者本发明的阳离子性脂质或例如硬脂酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、月桂酸等脂肪酸结合而成的物质等。
此外,作为糖的脂质衍生物或脂肪酸衍生物,还包括例如上述组合物的定义中举出的甘油糖脂或神经鞘糖脂等。
作为水溶性高分子的脂质衍生物或脂肪酸衍生物,可以举出例如聚乙二醇、聚甘油、聚乙烯亚胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、寡糖、糊精、水溶性纤维素、葡聚糖、硫酸软骨素、聚甘油、脱乙酰壳多糖、聚乙烯吡咯烷酮、聚天冬酰胺、聚-L-赖氨酸、甘露聚糖、普鲁兰多糖、寡甘油等或它们的衍生物、与上述组合物的定义中举出的中性脂质或者本发明的阳离子性脂质、或例如硬脂酸、棕榈酸、肉豆蔻酸或月桂酸等脂肪酸结合而成的物质、它们的盐等,更优选举出聚乙二醇或聚甘油等的脂质衍生物或脂肪酸衍生物及它们的盐,进一步优选举出聚乙二醇的脂质衍生物或脂肪酸衍生物及它们的盐。
作为聚乙二醇的脂质衍生物或脂肪酸衍生物,可以举出例如聚乙二醇化脂质[具体而言,聚乙二醇-磷脂酰乙醇胺(更具体而言,1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-[甲氧基(聚乙二醇)-2000](PEG-DSPE)、1,2-二肉豆蔻酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-[甲氧基(聚乙二醇)-2000](PEG-DMPE)等)、聚氧乙烯氢化蓖麻油60、聚氧乙烯蓖麻油(CREMOPHOREL)等]、聚乙二醇失水山梨糖醇脂肪酸酯类(具体而言,聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯等)或聚乙二醇脂肪酸酯类等,更优选举出聚乙二醇化脂质。
作为聚甘油的脂质衍生物或脂肪酸衍生物,可以举出例如聚甘油化脂质(具体而言,聚甘油-磷脂酰乙醇胺等)或聚甘油脂肪酸酯类等,更优选举出聚甘油化脂质。
作为表面活性剂,可以举出例如聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯(具体而言,聚山梨酸酯80等)、聚氧乙烯聚氧丙烯二醇(具体而言,普朗尼克(Pluronic)F68等)、失水山梨糖醇脂肪酸酯(具体而言,失水山梨糖醇单月桂酸酯、失水山梨糖醇单油酸酯等)、聚氧乙烯衍生物(具体而言,聚氧乙烯氢化蓖麻油60、聚氧乙烯月桂醇等)、丙三醇脂肪酸酯或聚乙二醇烷基醚等,优选举出聚氧乙烯聚氧丙烯二醇、丙三醇脂肪酸酯或聚乙二醇烷基醚等。
此外,对于本发明的组合物中的复合体及脂质膜,还可以任意地进行利用例如水溶性高分子等的表面改性[参见D.D.Lasic、F.Martin编,“Stealth Liposomes”(美国),CRCPress Inc,1995年,p.93-102]。作为可用于表面改性的水溶性高分子,可以举出例如聚乙二醇、聚甘油、聚乙烯亚胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、寡糖、糊精、水溶性纤维素、葡聚糖、硫酸软骨素、聚甘油、脱乙酰壳多糖、聚乙烯吡咯烷酮、聚天冬酰胺、聚-L-赖氨酸、甘露聚糖、普鲁兰多糖、寡甘油等,优选举出葡聚糖、普鲁兰多糖、甘露聚糖、支链淀粉或羟基乙基淀粉等。此外,表面改性中,可以使用选自糖、肽、核酸及水溶性高分子中的一种以上的物质的脂质衍生物或脂肪酸衍生物(与上文所述的含义相同)等。该表面改性是使本发明的组合物中的复合体及脂质膜中包含选自糖、肽、核酸及水溶性高分子中的一种以上的物质的脂质衍生物或脂肪酸衍生物或者表面活性剂的方法之一。
此外,也可以任选地通过将经靶向化的配体以共价键键合于本发明的组合物的脂质成分的极性首残基而将该经靶向化的配体直接键合于本发明的组合物的表面(参见国际公开第2006/116107号)。
本发明的组合物中的复合体或将复合体封入的脂质膜的平均粒径可以根据需要自由选择,优选为下文所述的平均粒径。作为调节平均粒径的方法,可以举出例如挤出法、将较大的多层膜脂质体(MLV)等机械粉碎(具体而言,使用Manton Gaulin、高压微射流均质机(Microfluidizer)等)的方法[参见R.H.Muller、S.Benita、B.Bohm编著,“Emulsion andNanosuspensions for the Formulation of Poorly Soluble Drugs”,德国,ScientificPublishers Stuttgart,1998年,p.267-294]等。
关于本发明的组合物中的复合体的大小,平均粒径优选为约5nm~200nm,更优选为约20nm~150nm,进一步优选为约30nm~100nm。
关于本发明的组合物(将复合体封入的脂质膜)的大小,平均粒径优选为约10nm~300nm,更优选为约30nm~200nm,进一步优选为约50nm~150nm。
对于本发明的组合物中的复合体或将复合体封入的脂质膜的平均粒径,可采用例如动态光散射法进行测定。
通过将本发明的组合物导入哺乳动物的细胞,能够将本发明的组合物中的核酸导入细胞内。
在体内将本发明的组合物向哺乳动物的细胞中的导入可以按照能够在体内进行的已知的转染的步骤进行。例如,通过将本发明的组合物静脉内施予至包括人在内的哺乳动物,能够送达至例如产生肿瘤或炎症的脏器或部位,将本发明的组合物中的核酸导入送达脏器或部位的细胞内。作为产生肿瘤或炎症的脏器或部位,没有特别限定,可以举出例如胃、大肠、肝脏、肺、脾脏、胰腺、肾脏、膀胱、皮肤、血管、眼球等。此外,通过将本发明的组合物静脉内施予至包括人在内的哺乳动物,能够送达至例如肝脏、肺、脾脏及/或肾脏,将本发明的组合物中的核酸导入送达脏器或部位的细胞内。肝脏、肺、脾脏及/或肾脏的细胞可以为正常细胞、与肿瘤或者炎症相关的细胞或与其他疾病相关的细胞中的任一种。
本发明的组合物中的核酸只要是具有利用了RNA干扰(RNAi)的靶基因表达抑制作用的核酸,则能够在体内将抑制靶基因的表达的该核酸等导入哺乳动物的细胞内,能够抑制靶基因的表达。施予对象优选为人。
此外,本发明中的靶基因只要是在例如肝脏、肺、肾脏或脾脏中表达的基因、优选在肝脏中表达的基因,则能够将本发明的组合物用作肝脏、肺、肾脏或脾脏相关疾病的治疗剂或预防剂、优选肝脏相关疾病的治疗剂或预防剂。即,本发明还提供肝脏、肺、肾脏或脾脏相关疾病的治疗方法,其中,将上文说明过的本发明的组合物施予至哺乳动物。施予对象优选为人,更优选罹患肝脏、肺、肾脏或脾脏相关疾病的人。
此外,本发明的组合物还可以用作在关于肝脏、肺、肾脏或脾脏相关疾病的治疗剂或预防剂的体内药效评价模型中用于验证抑制靶基因的有效性的工具。
本发明的组合物还可以用作以例如血液成分等生物体成分(例如血液、消化道等)中的上述核酸的稳定化、副作用的降低、或者增大对包含靶基因的表达部位的组织或脏器的药物蓄积性等为目的的制剂。
将本发明的组合物用作药品中的肝脏、肺、肾脏或脾脏相关疾病等的治疗剂或预防剂时,作为施予途径,优选使用在治疗时最有效的施予途径,可以举出例如口腔内、气管内、直肠内、皮下、肌肉内或静脉内等非口服施予或口服施予,优选举出静脉内施予或肌肉内施予,更优选举出静脉内施予。
施予量根据施予对象的症状、年龄、施予途径等的不同而不同,例如可以以换算为核酸的1天施予量约为0.1μg~1000mg的方式施予。
作为适合于静脉内施予或肌肉内施予的制剂,可以举出例如注射剂,可以将通过上述方法制备的组合物的分散液直接以例如注射剂等的形态使用,也可以从该分散液中通过例如过滤、离心分离等除去溶剂进行使用,也可以将该分散液冷冻干燥进行使用,及/或将加入了例如甘露糖醇、乳糖、海藻糖、麦芽糖或甘氨酸等赋形剂的分散液冷冻干燥进行使用。
为注射剂时,优选向上述组合物的分散液或上述除去溶剂或冷冻干燥而得的组合物中混合例如水、酸、碱、各种缓冲液、生理盐水或氨基酸输注液等来制备注射剂。此外,也可以添加例如柠檬酸、抗坏血酸、半胱氨酸或者EDTA等抗氧化剂或甘油、葡萄糖或氯化钠等等渗剂等来制备注射剂。此外,也可以加入例如甘油等冷冻保存剂进行冷冻保存。
接下来,通过实施例、参考例及试验例具体地说明本发明。但是,本发明并不限定于这些实施例、参考例及试验例。
需要说明的是,实施例及参考例中所示的质子核磁共振光谱(1HNMR)是在270MHz、300MHz、400MHz或500MHz下测得的,根据化合物及测定条件的不同,有时未能清楚地观测到交换性质子。需要说明的是,作为信号多重度的表述,使用通常所用的表述方式。
参考例1
2,2-双[(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基]丙烷-1,3-二醇(化合物IIc-1)
将丙二酸二甲酯(东京化成工业公司制,0.50g,3.78mmol)溶解于四氢呋喃(20mL)中,加入甲磺酸(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯基酯(Nu-Chek Prep,Inc公司制,3.26g,9.46mmol)、氢化钠(Nacalai Tesque公司制,油性60%,0.454g,11.4mmol)及四丁基碘化铵(和光纯药工业公司制,0.280g,0.757mmol),于70℃搅拌3小时。在反应混合物中加入饱和氯化铵水溶液,用庚烷萃取水层。用饱和食盐水洗涤有机层,用无水硫酸镁干燥后过滤,进行减压浓缩。通过将得到的残渣用短柱(short column)进行纯化,从而得到2,2-双[(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基]丙二酸二甲酯的粗产物。
将得到的粗产物溶解于四氢呋喃(4mL)中,在冰冷却下加入氢化铝锂(东京化成工业公司制,0.826g,21.8mmol),搅拌1小时。向反应混合物中依次加入水(0.75mL)、15%氢氧化钠水溶液(0.75mL)、水(2.25mL),停止反应。通过过滤除去产生的不溶物。对滤液进行减压浓缩,将得到的残渣用硅胶柱色谱法(庚烷/乙酸乙酯=80/20)进行纯化,由此得到化合物IIc-1(1.51g,收率70%)。
ESI-MS m/z:573(M+H)+
实施例1
1-甲基-3,3-双[(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基]氮杂环丁烷(化合物1)
步骤1
将参考例1中得到的化合物IIc-1(1.00g,1.75mmol)溶解于二氯甲烷(5mL)中,加入吡啶(和光纯药工业公司制,1.41mL,17.5mmol)及二甲基氨基吡啶(Nacalai Tesque公司制,0.0210g,0.175mmol)。在冰冷却下加入三氟甲磺酸酐(Nacalai Tesque公司制,0.855mL,5.24mmol),搅拌1小时。向反应混合物中加入水,用庚烷萃取3次。用氯化铵水溶液、饱和食盐水洗涤有机层,用无水硫酸镁干燥后过滤。对滤液进行减压浓缩,由此得到双(三氟甲磺酸)2,2-双[(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基]丙烷-1,3-二基酯的粗产物(1.50g,收率100%)。
步骤2
将步骤1中得到的粗产物(0.500g,0.597mmol)溶解于N,N-二甲基乙酰胺(3mL)中,加入甲胺(东京化成工业公司制,约9.8mol/L的甲醇溶液,3.05mmol,29.9mmol),在油浴上于60℃搅拌1小时。冷却至室温后,向反应混合物中加入水,用己烷萃取。用无水硫酸镁干燥有机层后,进行过滤。对滤液进行减压浓缩,将得到的残渣用硅胶柱色谱法(NH硅胶,己烷/乙酸乙酯=100/0~70/30)进行纯化,由此得到化合物1(0.32g,收率94%)。
ESI-MS m/z:568(M+H)+1H-NMR(CDCl3)δ:0.89(6H,t,J=6.8Hz),1.12-1.38(36H,m),1.48-1.55(4H,m),2.05(8H,q,J=6.8Hz),2.30(3H,s),2.78(4H,t,J=6.8Hz),2.93(4H,s),5.29-5.43(8H,m).
实施例2
3,3-双[(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基]-1-丙基氮杂环丁烷(化合物2)
步骤1
将参考例1中得到的化合物IIc-1(3.50g,6.11mmol)溶解于二氯甲烷(15mL)中,在冰冷却下加入三乙胺(和光纯药工业公司制,2.55mL,18.3mmol)及甲磺酰氯(东京化成工业公司制,1.12mL,15.3mmol),搅拌1小时。向反应混合物中加入水,用庚烷萃取。用饱和食盐水洗涤有机层,用无水硫酸镁干燥后,进行过滤。对滤液进行减压浓缩,将得到的残渣用硅胶柱色谱法(氯仿/甲醇=100/0~97/3)进行纯化,由此得到二甲磺酸2,2-双[(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基]丙烷-1,3-二基酯(3.30g,收率74%)。
步骤2
将步骤1中得到的二甲磺酸2,2-双[(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基]丙烷-1,3-二基酯(0.200g,0.274mmol)溶解于N,N-二甲基乙酰胺(0.5mL)中,加入丙胺(0.451mL,5.49mmol),使用微波反应装置于130℃搅拌6小时。向反应混合物中加入水,用庚烷萃取。用饱和食盐水洗涤有机层,用无水硫酸镁干燥,进行过滤。对滤液进行减压浓缩,将得到的残渣用硅胶柱色谱法(NH硅胶,庚烷/乙酸乙酯=100/0~80/20)进行纯化,由此得到化合物2(14.8mg,收率9%)。
ESI-MS m/z:597(M+H)+1H-NMR(CDCl3)δ:0.84-0.92(9H,m),1.11-1.41(38H,m),1.49-1.56(4H,m),2.05(8H,q,J=6.6Hz),2.36(2H,t,J=7.7Hz),2.77(4H,t,J=5.9Hz),2.90(4H,s),5.27-5.45(8H,m).
实施例3
3,3-双[(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基]氮杂环丁烷(化合物3)
采用与实施例1同样的方法,使用氨(Sigma-Aldrich公司制,约7mol/L的甲醇溶液,4.27mL,29.9mmol)代替甲胺,得到化合物3(0.0750g,收率23%)。
ESI-MS m/z:554(M+H)+1H-NMR(CDCl3)δ:0.89(6H,t,J=7.0Hz),1.12-1.38(36H,m),1.53-1.58(4H,m),2.05(8H,q,J=6.8Hz),2.78(4H,t,J=6.8Hz),3.28(4H,s),5.31-5.41(8H,m).
实施例4
3,3-双[(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基]氮杂环丁烷-1-甲酸3-(二甲基氨基)丙基酯(化合物4)
将实施例3中得到的化合物3溶解于乙腈(2mL)中,加入采用以“Journal of theAmerican Chemical Society(J.Am.Chem.Soc.)”,1981年,第103卷,p.4194-4199中记载的方法为基准的方法合成的4-硝基苯基碳酸3-(二甲基氨基)丙基酯盐酸盐(化合物VII-1)(0.0620g,0.203mmol)及三乙胺(0.0570mL,0.406mmol),于80℃搅拌2小时。将反应混合物用乙酸乙酯稀释,用水洗涤。用无水硫酸镁干燥有机层后过滤,进行减压浓缩。将得到的残渣用硅胶柱色谱法(NH硅胶,己烷/乙酸乙酯=80/20)进行纯化,由此得到化合物4(0.0580g,收率63%)。
ESI-MS m/z:683(M+H)+1H-NMR(CDCl3)δ:0.89(6H,t,J=6.8Hz),1.13-1.22(4H,m),1.25-1.39(32H,m),1.49-1.55(4H,m),1.73-1.81(2H,m),2.05(8H,q,J=6.8Hz),2.22(6H,s),2.33(2H,t,J=7.6Hz),2.77(4H,t,J=6.8Hz),3.58(4H,s),4.08(2H,t,J=6.5Hz),5.29-5.42(8H,m).
参考例2
2,2-双[(Z)-十八碳-9-烯-1-基]丙烷-1,3-二醇(化合物IIc-2)
采用与参考例1同样的方法,使用甲磺酸(Z)-十八碳-9-烯-1-基酯(Nu-ChekPrep,Inc公司制,4.50g,13.0mmol)代替甲磺酸(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯基酯,得到化合物IIc-2(1.06g,收率35%)。
ESI-MS m/z:577(M+H)+
实施例5
1-甲基-3,3-双[(Z)-十八碳-9-烯-1-基]氮杂环丁烷(化合物5)
采用与实施例1同样的方法,使用参考例2中得到的化合物IIc-2(0.300g,0.520mmol)代替参考例1中得到的化合物IIc-1,得到化合物5(0.272g,收率92%)。
ESI-MS m/z:572(M+H)+1H-NMR(CDCl3)δ:0.88(6H,t,J=6.8Hz),1.14-1.35(48H,m),1.50-1.53(4H,m),2.02(8H,q,J=6.8Hz),2.31(3H,s),2.94(4H,s),5.31-5.39(4H,m).
参考例3
2,2-双[(Z)-十六碳-9-烯-1-基]丙烷-1,3-二醇(化合物IIc-3)
采用与参考例1同样的方法,使用甲磺酸(Z)-十六碳-9-烯-1-基酯(Nu-ChekPrep,Inc公司制,5.00g,15.7mmol)代替甲磺酸(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯基酯,得到化合物IIc-3(2.07g,收率59%)。
ESI-MS m/z:521(M+H)+
实施例6
3,3-双[(Z)-十六碳-9-烯-1-基]-1-甲基氮杂环丁烷(化合物6)
采用与实施例1同样的方法,使用参考例3中得到的化合物IIc-3(0.300g,0.576mmol)代替参考例1中得到的化合物IIc-1,得到化合物6(0.263g,收率89%)。
ESI-MS m/z:516(M+H)+1H-NMR(CDCl3)δ:0.89(6H,t,J=6.8Hz),1.14-1.35(40H,m),1.50-1.53(4H,m),2.02(8H,q,J=6.8Hz),2.31(3H,s),2.94(4H,s),5.31-5.39(4H,m).
参考例4
2,2-双[(11Z,14Z)-二十碳-11,14-二烯-1-基]丙烷-1,3-二醇(化合物IIc-4)
采用与参考例1同样的方法,使用甲磺酸(11Z,14Z)-二十碳-11,14-二烯-1-基酯(Nu-Chek Prep,Inc公司制,5.00g,13.4mmol)代替甲磺酸(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯基酯,得到化合物IIc-4(2.07g,收率59%)。
ESI-MS m/z:629(M+H)+
实施例7
3,3-双[(11Z,14Z)-二十碳-11,14-二烯-1-基]-1-甲基氮杂环丁烷(化合物7)
采用与实施例1同样的方法,使用参考例4中得到的化合物IIc-4(0.300g,0.477mmol)代替参考例1中得到的化合物IIc-1,得到化合物7(0.256g,收率86%)。
ESI-MS m/z:624(M+H)+1H-NMR(CDCl3)δ:0.89(6H,t,J=6.4Hz),1.16-1.37(44H,m),1.50-1.54(4H,m),2.05(8H,q,J=6.8Hz),2.31(3H,s),2.78(4H,t,J=6.4Hz),2.94(4H,s),5.30-5.42(8H,m).
实施例8
3-(3,3-二((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)氮杂环丁烷-1-基)丙烷-1-醇(化合物8)
采用与实施例1同样的方法,使用3-氨基丙烷-1-醇(东京化成工业公司制,0.468mL,6.16mmol)代替甲胺,得到化合物8(0.237g,收率63%)。
ESI-MS m/z:613(M+H)+1H-NMR(CDCl3)δ:0.89(6H,t,J=6.8Hz),1.13-1.39(40H,m),1.50-1.56(2H,m),2.05(8H,q,J=6.8Hz),2.69(2H,t,J=5.4Hz),2.77(4H,t,J=6.3Hz),2.93(4H,s),3.75(2H,t,J=5.4Hz),5.27-5.44(8H,m).
实施例9
2-(3,3-二((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)氮杂环丁烷-1-基)乙烷-1-醇(化合物9)
采用与实施例2同样的方法,使用2-氨基乙醇(东京化成工业公司制,0.800g,13.1mmol)代替甲胺,得到化合物9(0.012g,收率13%)。
ESI-MS m/z:598(M+H)+1H-NMR(CDCl3)δ:0.89(6H,t,J=6.8Hz),1.14-1.42(40H,m),2.05(8H,q,J=6.5Hz),2.59(2H,t,J=5.3Hz),2.77(4H,t,J=5.9Hz),2.96(4H,s),3.48(2H,t,J=5.3Hz),5.28-5.44(8H,m).
参考例5
2-癸基-2-((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)丙烷-1,3-二醇(化合物IIc-5)
步骤1
将丙二酸二甲酯(0.400g,3.03mmol)溶解于乙腈(10mL)中,加入甲磺酸(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯基酯(1.25g,3.63mmol)、碳酸铯(和光纯药工业公司制,1.97g,6.06mmol)及四丁基碘化铵(1.34g,3.63mmol),于60℃搅拌1小时。向反应混合物中加入水,用己烷萃取水层。用饱和食盐水洗涤有机层,用无水硫酸镁干燥后过滤,进行减压浓缩。将得到的残渣用柱色谱法(己烷/乙酸乙酯=90/10)进行纯化,由此得到2-((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)丙二酸二甲酯(0.800g,收率69%)。
ESI-MS m/z:381(M+H)+
步骤2
将步骤1中得到的2-((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)丙二酸二甲酯(0.400g,1.05mmol)溶解于四氢呋喃(2mL)中,加入1-溴癸烷(东京化成工业公司制,0.326g,1.58mmol)、氢化钠(油性60%,0.063g,1.58mmol)及四丁基碘化铵(0.280g,0.757mmol),于70℃搅拌3小时。向反应混合物中加入水,用己烷萃取水层。用饱和食盐水洗涤有机层,用无水硫酸镁干燥后,进行过滤。对滤液进行减压浓缩,由此得到2-癸基-2-((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)丙二酸二甲酯的粗产物。
将得到的粗产物溶解于四氢呋喃(3mL)中,在冰冷却下加入氢化铝锂(0.122g,3.23mmol),搅拌1小时。向反应混合物中依次加入水(0.1mL)、15%氢氧化钠水溶液(0.1mL)、水(0.3mL),停止反应。通过过滤除去产生的不溶物。对滤液进行减压浓缩,将得到的残渣用硅胶柱色谱法(己烷/乙酸乙酯=90/10~50/50)进行纯化,由此得到化合物IIc-5(0.265g,收率53%)。
ESI-MS m/z:465(M+H)+
实施例10
3-癸基-1-甲基-3-((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)氮杂环丁烷(化合物10)
采用与实施例1同样的方法,使用参考例5中得到的化合物IIc-5(0.265g,0.570mmol)代替参考例1中得到的化合物IIc-1,得到化合物10(0.206g,收率79%)。
ESI-MS m/z:460(M+H)+1H-NMR(CDCl3)δ:0.84-0.93(6H,m),1.11-1.40(34,m),1.50-1.55(4H,m),2.05(4H,q,J=6.8Hz),2.30(3H,s),2.77(2H,t,J=6.5Hz),2.93(4H,s),5.29-5.43(4H,m).
实施例11
3-(3,3-二((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)氮杂环丁烷-1-基)-N,N-二甲基丙烷-1-胺(化合物11)
采用与实施例1同样的方法,使用N,N-二甲基-1,3-丙二胺(东京化成工业公司制,0.427mL,4.18mmol)代替甲胺,得到化合物11(0.091g,收率34%)。
ESI-MS m/z:639(M+H)+1H-NMR(CDCl3)δ:0.86(6H,t,J=7.0Hz),1.08-1.18(4H,m),1.21-1.38(32H,m),1.56-1.60(4H,m),1.61-1.69(2H,m),2.01(8H,q,J=6.8Hz),2.21(6H,s),2.31(2H,t,J=7.1Hz),2.65-2.72(2H,m),2.75(4H,t,J=6.7Hz),3.20(4H,s),5.25-5.40(8H,m).
实施例12
2-(3,3-二((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)氮杂环丁烷-1-基)-N,N-二甲基乙烷-1-胺(化合物12)
采用与实施例1同样的方法,使用N,N-二甲基乙二胺(东京化成工业公司制,0.709mL,6.51mmol)代替甲胺,得到化合物12(0.312g,收率77%)。
ESI-MS m/z:625(M+H)+1H-NMR(CDCl3)δ:0.89(6H,t,J=7.0Hz),1.11-1.20(4H,m),1.23-1.39(32H,m),1.49-1.55(4H,m),2.05(8H,q,J=6.8Hz),2.21(6H,s),2.22-2.26(2H,m),2.52-2.58(2H,m),2.77(4H,t,J=6.7Hz),2.93(4H,s),5.28-5.43(8H,m).
参考例6
2-((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)-2-十八烷基丙烷-1,3-二醇(化合物IIc-6)
采用与参考例5同样的方法,使用1-溴十八烷(东京化成工业公司制,0.394g,1.18mmol)代替1-溴癸烷,得到化合物IIc-6(0.186g,总收率(日文为“通し収率”)28%)。
ESI-MS m/z:577(M+H)+
实施例13
1-甲基-3-((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)-3-十八烷基氮杂环丁烷(化合物13)
采用与实施例1同样的方法,使用参考例6中得到的化合物IIc-6(0.186g,0.322mmol)代替参考例1中得到的化合物IIc-1,得到化合物13(0.030g,收率16%)。
ESI-MS m/z:572(M+H)+1H-NMR(CDCl3)δ:0.84-0.90(6H,m),1.10-1.22(4H,m),1.23-1.38(46H,m),1.56-1.62(4H,m),2.04(4H,q,J=6.8Hz),2.51(3H,s),2.76(2H,t,J=6.7Hz),3.25(4H,s),5.28-5.42(4H,m).
参考例7
1-((2-硝基苯基)磺酰基)-3,3-双(2-(((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)氧基)乙基)氮杂环丁烷(化合物XIIIf-1)
步骤1
将采用国际公开第2012/108397号中记载的方法合成的2-((9Z,12)-十八碳-9,12-二烯-1-基氧基)乙醇(2.30g,7.41mmol)溶解于二氯甲烷(20mL)中,在冰冷却下加入三乙胺(1.55mL,11.1mmol)、2-硝基苯-1-磺酰氯(2.13g,9.63mmol),搅拌2小时。向反应混合物中加入水,用乙酸乙酯萃取水层。用饱和食盐水洗涤有机层,用无水硫酸镁干燥后过滤,进行减压浓缩。将得到的残渣用柱色谱法(己烷/乙酸乙酯=90/10)进行纯化,由此得到2-硝基苯磺酸2-((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基氧基)乙基酯(1.93g,收率53%)。
ESI-MS m/z:496(M+H)+
步骤2
将步骤1中得到的2-硝基苯磺酸2-((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基氧基)乙基酯(1.93g,3.89mmol)溶解于N,N-二甲基甲酰胺(8mL)中,加入2-氰基乙酸乙酯(东京化成工业公司制,0.189ml,1.77mmol)、碳酸铯(1.73g,5.30mmol),于100℃搅拌1小时。向反应混合物中加入水,用己烷萃取水层。用饱和食盐水洗涤有机层,用无水硫酸镁干燥后,进行过滤。对滤液进行减压浓缩,由此得到2-氰基-4-(((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)氧基)-2-(2-(((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)氧基)乙基)丁酸乙基酯的粗产物。
将得到的粗产物溶解于四氢呋喃(8mL)中,在冰冷却下加入氢化铝锂(0.239g,6.30mmol),于室温搅拌1小时。向反应混合物中依次加入水(0.24mL)、15%氢氧化钠水溶液(0.24mL)、水(0.72mL),停止反应。通过过滤除去产生的不溶物。对滤液进行减压浓缩,将得到的残渣用硅胶柱色谱法(己烷/乙酸乙酯=99/1~50/50)进行纯化,由此得到2-(氨基乙基)-4-(((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)氧基)-2-(2-(((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)氧基)乙基)丁烷-1-醇(0.350g,收率34%)。
ESI-MS m/z:660(M+H)+
步骤3
将步骤2中得到的2-(氨基乙基)-4-(((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)氧基)-2-(2-(((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)氧基)乙基)丁烷-1-醇(0.53g,0.803mmol)溶解于二氯甲烷(4mL)中,在冰冷却下加入三乙胺(0.168mL,1.20mmol)、2-硝基苯-1-磺酰氯(0.231g,1.04mmol),搅拌1小时。向反应混合物中加入水,用己烷萃取水层。用水、饱和食盐水洗涤有机层,用无水硫酸镁干燥后,进行过滤。浓缩滤液,由此得到N-(2-(羟基甲基)-4-(((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)氧基)-2-(2-(((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)氧基)乙基)丁基)-2-硝基苯磺酰胺的粗产物。
将得到的粗产物溶解于四氢呋喃(4mL)中,加入三苯基膦(Nacalai Tesque公司制,0.340g,1.30mmol)、偶氮二甲酸二异丙酯(东京化成工业公司制,40%甲苯溶液,1.9mol/L,0.682mL,1.30mmol),于室温搅拌15分钟。向反应混合物中加入水,用己烷萃取水层。用饱和食盐水洗涤有机层,用无水硫酸镁干燥后过滤,进行减压浓缩。将得到的残渣用硅胶柱色谱法(己烷/乙酸乙酯=95/5~70/30)进行纯化,由此得到化合物XIIIf-1(0.585g,收率82%)。
ESI-MS m/z:827(M+H)+
实施例14
3,3-双(2-(((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)氧基)乙基)氮杂环丁烷(化合物14)
将参考例7中得到的化合物XIIIf-1(0.585g,0.707mmol)溶解于乙腈(7mL)中,加入1-十二烷基硫醇(东京化成工业公司制,0.412mL,1.77mmol)、1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一碳烯(Naca-lai Tesque公司制,0.246mL,1.77mmol),于70℃搅拌1小时。向反应混合物中加入水,用己烷萃取水层。用饱和食盐水洗涤有机层,用无水硫酸镁干燥后过滤,进行减压浓缩。将得到的残渣用NH硅胶柱色谱法(己烷/乙酸乙酯=99/1~30/70)进行纯化,由此得到化合物14(0.045g,收率10%)。
ESI-MS m/z:642(M+H)+1H-NMR(CDCl3)δ:0.89(6H,t,J=7.0Hz),1.24-1.39(32H,m),1.50-1.57(4H,m),1.91(4H,t,J=7.0Hz),2.05(8H,q,J=6.9Hz),2.77(4H,t,J=6.6Hz),3.38(4H,t,J=6.7Hz),3.41(4H,s),3.46(4H,t,J=7.0Hz),5.28-5.44(8H,m).
实施例15
1-甲基-3,3-双(2-(((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)氧基)乙基)氮杂环丁烷(化合物15)
将实施例14中得到的化合物14(0.134g,0.209mmol)溶解于1,2-二氯乙烷(1mL)和甲醇(1mL)中,加入甲醛(和光纯药工业公司制,37%水溶液,0.076mL,1.04mmol)、三乙酰氧基硼氢化钠(东京化成工业公司制,0.111g,0.522mmol),于室温搅拌过夜。向反应混合物中加入饱和碳酸氢钠水溶液,用氯仿萃取水层。用无水硫酸镁干燥有机层后过滤,进行减压浓缩。将得到的残渣用NH硅胶柱色谱法(己烷/乙酸乙酯=90/10)进行纯化,由此得到化合物15(0.088g,收率64%)。
ESI-MS m/z:656(M+H)+1H-NMR(CDCl3)δ:0.89(6H,t,J=6.8Hz),1.24-1.40(32H,m),1.49-1.57(4H,m),1.87(4H,t,J=6.8Hz),2.05(8H,q,J=6.9Hz),2.30(3H,s),2.77(4H,t,J=6.3Hz),3.04(4H,s),3.37(4H,t,J=6.7Hz),3.44(4H,t,J=7.0Hz),5.28-5.44(8H,m).
参考例8
1-((2-硝基苯基)磺酰基)-3,3-双(3-(((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)氧基)丙基)氮杂环丁烷(化合物XIIIf-2)
步骤1
将甲磺酸(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯基酯(10.0g、29.0mmol)溶解于1,4-二氧杂环己烷(20mL)中,加入1,3-丙二醇(和光纯药工业公司制,55.2g,726mmol),在加热回流下搅拌2天。向反应混合物中加入水,用氯仿萃取水层。用饱和食盐水洗涤有机层,用无水硫酸镁干燥后过滤,进行减压浓缩。将得到的残渣用硅胶柱色谱法(己烷/乙酸乙酯=90/10)进行纯化,由此得到3-((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基氧基)丙烷-1-醇(4.96g,收率53%)。
ESI-MS m/z:324(M+H)+
步骤2
将步骤1中得到的3-((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基氧基)丙烷-1-醇(4.95g,15.3mmol)溶解于二氯甲烷(20mL)中,在冰冷却下加入三乙胺(4.25mL,30.5mmol)、甲磺酰氯(2.36mL,30.5mmol),于0℃搅拌2小时。向反应混合物中加入水,用乙酸乙酯萃取水层。用饱和食盐水洗涤有机层,用无水硫酸镁干燥后过滤,进行减压浓缩。将得到的残渣用硅胶柱色谱法(己烷/乙酸乙酯=90/10)进行纯化,由此得到甲磺酸3-((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基氧基)丙基酯(5.47g,收率89%)。
ESI-MS m/z:403(M+H)+
步骤3
采用与参考例7的步骤2、步骤3同样的方法,使用步骤2中得到的甲磺酸3-((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基氧基)丙基酯(1.57g,3.89mmol)代替2-硝基苯磺酸2-((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基氧基)乙基酯,得到化合物XIIIf-2(0.109g,总收率7.6%)。
ESI-MS m/z:855(M+H)+
实施例16
3,3-双(3-(((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)氧基)丙基)氮杂环丁烷(化合物16)
采用与实施例14同样的方法,使用化合物XIIIf-2(0.109g,0.135mmol)代替化合物XIIIf-1,得到化合物16(0.062g,收率69%)。
ESI-MS m/z:670(M+H)+1H-NMR(CDCl3)δ:0.89(6H,t,J=7.0Hz),1.22-1.40(32H,m),1.44-1.67(12H,m),2.05(8H,q,J=6.8Hz),2.77(4H,t,J=6.7Hz),3.31(4H,s),3.39(8H,t,J=6.7Hz),5.28-5.45(8H,m).
实施例17
1-甲基-3,3-双(3-(((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)氧基)丙基)氮杂环丁烷(化合物17)
采用与实施例15同样的方法,使用化合物16(0.062g,0.093mmol)代替化合物14,得到化合物17(0.056g,收率88%)。
ESI-MS m/z:684(M+H)+1H-NMR(CDCl3)δ:0.89(6H,t,J=6.8Hz),1.23-1.40(32H,m),1.42-1.62(12H,m),2.05(8H,q,J=6.9Hz),2.31(3H,s),2.77(4H,t,J=6.7Hz),2.96(4H,s),3.35-3.43(8H,m),5.25-5.47(8H,m).
实施例18
2-二甲基-3,3-二((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)氮杂环丁烷(化合物18)
步骤1
将氰基乙酸乙酯(2.00g,17.7mmol)溶解于乙腈(50mL)中,加入甲磺酸(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯基酯(13.4g,38.9mmol)、碳酸铯(17.3g,53.1mmol),于60℃搅拌2小时。向反应混合物中加入水,用己烷萃取水层。用饱和食盐水洗涤有机层,用无水硫酸镁干燥后过滤,对所得滤液进行减压浓缩,由此得到(11Z,14Z)-2-氰基-2-((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)二十碳-11,14-二烯酸乙酯的粗产物。
将得到的粗产物溶解于四氢呋喃(5mL)中,在冰冷却下加入氢化铝锂(2.49g,65.6mmol),搅拌30分钟。向反应混合物中依次加入水(2.5mL)、15%氢氧化钠水溶液(2.5mL)、水(7.5mL),停止反应。通过过滤除去产生的不溶物。对滤液进行减压浓缩,将得到的残渣用硅胶柱色谱法(氯仿/甲醇=99/1~90/10)进行纯化,由此得到(11Z,14Z)-2-(氨基乙基)-2-((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)二十碳-11,14-二烯-1-醇(2.50g,收率25%)。
ESI-MS m/z:572(M+H)+
步骤2
将步骤1中得到的(11Z,14Z)-2-(氨基乙基)-2-((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)二十碳-11,14-二烯-1-醇(2.50g,4.37mmol)溶解于四氢呋喃(20mL)中,加入三乙胺(1.83mL,13.1mmol)、二碳酸叔丁酯(渡边化学公司制,1.12mL,4.81mmol),于室温搅拌过夜。在减压下对反应混合物进行浓缩,将得到的残渣用硅胶柱色谱法(己烷/乙酸乙酯=95/5)进行纯化,由此得到((11Z,14Z)-2-(羟基甲基)-2-((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)二十碳-11,14-二烯-1-基)氨基甲酸叔丁酯(2.65g,收率90%)。
ESI-MS m/z:672(M+H)+
步骤3
将步骤2中得到的((11Z,14Z)-2-(羟基甲基)-2-((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)二十碳-11,14-二烯-1-基)氨基甲酸叔丁酯(2.10g,3.12mmol)溶解于二氯甲烷(10mL)中,在冰冷却下加入戴斯-马丁试剂(东京化成工业公司制,1.72g,4.06mmol),于室温搅拌2小时。向反应混合物中加入水,用己烷萃取。用饱和食盐水洗涤有机层,用无水硫酸镁干燥后过滤,在减压下进行浓缩。将得到的残渣用硅胶柱色谱法(己烷/乙酸乙酯=100/0~80/20)进行纯化,由此得到((11Z,14Z)-2-甲酰基-2-((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)二十碳-11,14-二烯-1-基)氨基甲酸叔丁酯(2.00g,收率96%)。
ESI-MS m/z:670(M+H)+
步骤4
将步骤3中得到的((11Z,14Z)-2-甲酰基-2-((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)二十碳-11,14-二烯-1-基)氨基甲酸叔丁酯(0.432g,0.645mmol)溶解于四氢呋喃(2mL)中,在冰冷却下加入甲基溴化镁(关东化学工业公司制,mol/L,0.258mL,0.774mmol)。之后,冷却至-50℃,加入甲基溴化镁(3mol/L,0.150mL,0.451mmol),搅拌1小时。向反应混合物中加入饱和氯化铵水溶液,使反应停止,然后用乙酸乙酯萃取。用饱和食盐水洗涤有机层,用无水硫酸镁干燥后过滤,进行减压浓缩。将得到的残渣用硅胶柱色谱法(己烷/乙酸乙酯=95/5~50/50)进行纯化,由此得到((11Z,14Z)-2-(1-羟基乙基)-2-((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)二十碳-11,14-二烯-1-基)氨基甲酸叔丁酯(0.200g,收率45%)。
ESI-MS m/z:686(M+H)+
步骤5
将步骤4中得到的((11Z,14Z)-2-(1-羟基乙基)-2-((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)二十碳-11,14-二烯-1-基)氨基甲酸叔丁酯(0.290g,0.423mmol)溶解于二氯甲烷(2mL)中,在冰冷却下加入吡啶(0.171mL,2.11mmol)、甲磺酰氯(0.049mL,0.634mmol),于0℃搅拌30分钟。接着,依次添加吡啶(0.171mL,2.11mmol)、甲磺酰氯(0.098mL,1.27mmol),使反应结束。向反应混合物中加入水,用乙酸乙酯萃取水层。用饱和食盐水洗涤有机层,用无水硫酸镁干燥后,进行过滤。对所得滤液进行减压浓缩,由此得到甲磺酸(12Z,15Z)-3-(((叔丁氧基羰基)氨基)甲基)-3-((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)二十一碳-12,15-二烯-2-基酯的粗产物。
将得到的粗产物溶解于N,N-二甲基甲酰胺(8mL)中,在冰冷却下加入氢化钠(油性60%,8mg,0.335mmol)。之后,于50℃搅拌1小时,于室温搅拌过夜。向反应混合物中加入饱和氯化铵水溶液,用乙酸乙酯萃取水层。用饱和食盐水洗涤有机层,用无水硫酸镁干燥后过滤,进行减压浓缩。将得到的残渣用硅胶柱色谱法(己烷/乙酸乙酯=95/5~50/50)进行纯化,由此得到2-甲基-3,3-二((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)氮杂环丁烷-1-甲酸叔丁酯(0.070g,收率31%)。
ESI-MS m/z:668(M+H)+
步骤6
将步骤5中得到的2-甲基-3,3-二((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)氮杂环丁烷-1-甲酸叔丁酯(0.090g,0.135mmol)溶解于二氯甲烷(2mL)中,在冰冷却下加入三氟乙酸(0.500mL,6.49mmol),于0℃搅拌30分钟。向反应混合物中加入饱和碳酸氢钠水溶液,用氯仿萃取。用无水硫酸镁干燥有机层后过滤,进行减压浓缩。将得到的残渣用NH硅胶柱色谱法(氯仿/甲醇=100/0~90/10)进行纯化,由此得到化合物18(0.030g,收率39%)。
ESI-MS m/z:568(M+H)+
实施例19
1,2-二甲基-3,3-二((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)氮杂环丁烷(化合物19)
采用与实施例15同样的方法,使用化合物18(0.030g,0.053mmol)代替化合物14,得到化合物19(0.020g,收率65%)。
ESI-MS m/z:582(M+H)+1H-NMR(CDCl3)δ:0.89(6H,t,J=6.8Hz),1.03(3H,d,J=6.6Hz),1.07-1.65(40H,m),2.05(8H,q,J=6.8Hz),2.27(3H,s),2.39(1H,d,J=6.8Hz),2.69-2.81(5H,m),3.21(1H,d,J=6.6Hz),5.28-5.44(8H,m).
参考例9
2-((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)-2-((((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)氧基)甲基)丙烷-1,3-二醇(化合物IIc-7)
步骤1
采用与参考例5同样的方法,使用2-(氯甲氧基)乙基三甲基硅烷(0.210mL,1.18mmol)代替1-溴癸烷,由此得到2-((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)-2-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)丙烷-1,3-二醇(0.312g,总收率87%)。
ESI-MS m/z:455(M+H)+
步骤2
将步骤1中得到的2-((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)-2-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)丙烷-1,3-二醇(0.312g,0.686mmol)溶解于四氢呋喃(4mL)中,在冰冷却下加入氢化钠(油性60%,0.063g,1.58mmol)及甲磺酸(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯基酯(0.355g,1.03mmol),于60℃搅拌2小时。向反应混合物中加入饱和氯化铵水溶液,用己烷萃取水层。用饱和食盐水洗涤有机层,用无水硫酸镁干燥后过滤,在减压下进行浓缩。将得到的残渣用硅胶柱色谱法(己烷/乙酸乙酯=99/1~70/30)进行纯化,由此得到(11Z,14Z)-2-((((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)氧基)甲基)-2-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)二十碳-11,14-二烯-1-醇(0.230g,收率48%)。
ESI-MS m/z:703(M+H)+
步骤3
将步骤2中得到的(11Z,14Z)-2-((((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)氧基)甲基)-2-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)二十碳-11,14-二烯-1-醇(0.230g,0.327mmol)溶解于二氯甲烷(2mL)中,在冰冷却下加入三氟化硼乙醚络合物(东京化成工业公司制,0.207mL,1.64mmol),于0℃搅拌1小时。向反应混合物中加入饱和碳酸氢钠水溶液,用乙酸乙酯萃取水层。用饱和食盐水洗涤有机层,用无水硫酸镁干燥后过滤,在减压下进行浓缩。将得到的残渣用硅胶柱色谱法(己烷/乙酸乙酯=99/1~50/50)进行纯化,由此得到化合物IIc-7(0.150g,收率76%)。
ESI-MS m/z:603(M+H)+
实施例20
1-甲基-3-((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)-3-((((9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基)氧基)甲基)氮杂环丁烷(化合物20)
采用与实施例1同样的方法,使用参考例8中得到的化合物IIc-7(0.140g,0.232mmol)代替参考例1中得到的化合物IIc-1,得到化合物20(0.080g,收率58%)。
ESI-MS m/z:598(M+H)+1H-NMR(CDCl3)δ:0.89(6H,t,J=7.0Hz),1.17-1.40(34H,m),1.52-1.61(4H,m),2.02-2.08(8H,m),2.30(3H,s),2.77(4H,t,J=6.6Hz),2.90(2H,d,J=7.6Hz),3.10(2H,d,J=7.6Hz),3.39-3.45(4H,m),5.27-5.44(8H,m).
实施例21
使用实施例1中得到的化合物1,如下所述制备组合物。所使用的核酸是含有有义链[5’-rGrGrAfUfCrAfUfCfUfCrArArGfUfCfUfUrAfCdTdT-3’(带有r、d及f的碱基上所键合的糖分别为核糖、脱氧核糖及2’位的羟基被氟取代的核糖,由5’末端侧向3’末端侧第20个碱基上所键合的脱氧核糖与第21个碱基上所键合的脱氧核糖之间的键为硫代磷酸酯键)]、和反义链[5’-rGfUrArArGrAfCfUfUrGrArGrAfUrGrAfUfCfCdTdT-3’(带有r、d及f的碱基上所键合的糖分别为核糖、脱氧核糖及2’的羟基被氟取代的核糖,由5’末端侧向3’末端侧第20个碱基上所键合的脱氧核糖与第21个碱基上所键合的脱氧核糖之间的键为硫代磷酸酯键)]的、抑制凝血因子VII(Blood Coagulation Factor VII,以下表示为f7)基因的表达的抗f7 siRNA,从Gene Design公司获得(以下称为f7 siRNA-1)。核酸用蒸馏水制备成24mg/mL进行使用。
称量各试样使其悬浮在含有盐酸及乙醇的水溶液中,使得化合物1/PEG-DMPE Na(日油公司制)=57.3/5.52mmol/L,用vortex搅拌混合器进行搅拌,并且反复进行加热,得到均匀的悬浮液。于室温下将该悬浮液通过0.05μm聚碳酸酯膜滤器,得到化合物1/PEG-DMPE Na的粒子(脂质体)的分散液。使用粒径测定装置对得到的脂质体的平均粒径进行测定,确认其平均粒径在30nm~100nm的范围内。将得到的脂质体的分散液与f7 siRNA-1溶液以脂质体的分散液:f7 siRNA-1溶液=3:1的比例混合,再加入3倍量的蒸馏水并进行混合,由此制备化合物1/PEG-DMPE Na/f7 siRNA-1复合体的分散液。
另一方面,称量各试样使其溶解在乙醇中,使得化合物1/PEG-DMPE Na(日油公司制)/DSPC(日油公司制)/胆固醇(日油公司制)=8.947/0.147/5.981/14.355mmol/L,制备脂质膜构成成分的溶液。
将得到的脂质膜构成成分的溶液与得到的化合物1/PEG-DMPE Na/f7 siRNA-1复合体的分散液以1:1的比例混合,再混合数倍量的蒸馏水,得到粗制剂。
对于得到的粗制剂,使用Amicon Ultra(Millipore公司制)进行浓缩后,用生理盐水稀释,在净化工作台内用0.2μm的过滤器(东洋滤纸公司制)进行过滤。对得到的组合物的siRNA浓度进行测定,根据施予浓度使用生理盐水进行稀释,由此得到制剂(包含化合物1及f7 siRNA-1的组合物)。
实施例22
分别使用实施例2及4~7中得到的化合物即化合物2及4~7,与实施例21同样地操作,得到制剂(包含化合物2及4~7中的各化合物、及f7 siRNA-1的组合物)。
使用粒径测定装置对实施例21及22中得到的制剂(组合物)的平均粒径进行测定,其结果示于表4。
[表4]
表4
化合物编号 1 2 4 5 6 7
得到的制剂的粒径(nm) 113 116 127 115 123 128
实施例23
将实施例21中使用的f7 siRNA-1变更为f7 siRNA-2,所述f7 siRNA-2中有义链为5’-CCCUGUCUUGGUUUCAAUUAA-3’(键合于碱基的糖全部为核糖),反义链为5’-AAUUGAAACCAAGACAGGGUG-3’(键合于碱基的糖全部为核糖。5’末端用磷酸基修饰。),除此以外,采用与实施例21同样的方法制备制剂。
比较例1
将化合物1变更为采用以专利文献3记载的方法为基准的方法合成的1-甲基-3,3-双{[(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基氧基]甲基}氮杂环丁烷(化合物A),除此以外,采用与实施例23同样的方法制备制剂。
使用粒径测定装置对实施例23和比较例1中得到的制剂(组合物)的平均粒径进行测定,其结果示于表5。
[表5]
表5
试验例1
对于实施例21及22中得到的各制剂(包含化合物1、2、4~7中的各化合物、和f7siRNA-1的组合物),分别通过以下的方法实施体内药效评价试验。需要说明的是,对于各制剂,与试验相应地用生理盐水稀释后进行使用。
对小鼠(Balb/c,从CLEA Japan获得)进行驯化饲育后,将各制剂以按siRNA浓度计为0.03mg/kg、及/或0.3mg/kg的剂量静脉内施予至小鼠。于施予开始48小时后采血,使用微量高速冷冻离心机(TOMY MX305:Tomy seiko公司制),于4℃以8000rpm对采集的血液离心分离8分钟。使用BIOPHEN VII kit(ANIARA公司制cat#:A221304),按照制品的说明书中记载的方法,采用ARVO(405nm)测定标准液及血浆样品中的吸光度。根据得到的吸光度绘制标准曲线,算出血浆中的Factor VII蛋白浓度。需要说明的是,例数为各组3只。
算出的血浆中的Factor VII蛋白浓度的结果示于图1及图2。
试验例2
将实施例21及22中得到的各制剂变更为实施例23及比较例1中得到的各制剂,除此以外,与试验例1同样地操作,实施试验例2。
算出的血浆中的Factor VII蛋白浓度的结果示于图3。
由图1及图2可知,通过施予实施例21及22中得到的各制剂(包含化合物1、2、4~7中的各化合物、和f7 siRNA-1的组合物),Factor VII基因的表达被强烈抑制。
另外,由图3可知,实施例23中得到的制剂(包含化合物1、和f7 siRNA-2的组合物)较之比较例1中得到的制剂(包含化合物A和f7 siRNA-2的组合物)而言,更强烈地抑制了Factor VII基因的表达。
因此,确认了本发明的组合物能够将核酸导入细胞内等,可知本发明的阳离子性脂质能够容易地在体内将核酸送达细胞内。
产业上的可利用性
通过将包含本发明的阳离子性脂质及核酸的组合物施予至哺乳动物等,能够将该核酸容易地导入例如细胞内等。
序列表自由文本
序列号1-凝血因子VII siRNA-1有义链
序列号2-凝血因子VII siRNA-1反义链
序列号3-凝血因子VII siRNA-2有义链
序列号4-凝血因子VII siRNA-2反义链
序列表
<110> 协和发酵麒麟株式会社
<120> 阳离子性脂质
<130> 1000P12337
<150> JP2014-133913
<151> 2014-06-30
<160> 4
<210> 1
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 凝血因子 VII siRNA -1 有义链
<220>
<221> misc_feature
<222> (1)..(19)
<223> RNA
<220>
<221> misc_feature
<222> (4)..(4)
<223> n = 尿嘧啶
<220>
<221> misc_feature
<222> (7)..(7)
<223> n = 尿嘧啶
<220>
<221> misc_feature
<222> (9)..(9)
<223> n = 尿嘧啶
<220>
<221> misc_feature
<222> (14)..(14)
<223> n = 尿嘧啶
<220>
<221> misc_feature
<222> (16)..(17)
<223> n = 尿嘧啶
<220>
<221> modified_base
<222> (4)..(5)
<223> 2'-氟
<220>
<221> modified_base
<222> (7)..(10)
<223> 2'-氟
<220>
<221> modified_base
<222> (14)..(17)
<223> 2'-氟
<220>
<221> modified_base
<222> (19)..(19)
<223> 2'-氟
<220>
<221> misc_feature
<222> (21)..(21)
<223> 5'-硫代磷酸化胸苷
<400> 1
ggancancnc aagncnnact t 21
<210> 2
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 凝血因子 VII siRNA -1 反义链
<220>
<221> misc_feature
<222> (1)..(19)
<223> RNA
<220>
<221> misc_feature
<222> (2)..(2)
<223> n = 尿嘧啶
<220>
<221> misc_feature
<222> (8)..(9)
<223> n = 尿嘧啶
<220>
<221> misc_feature
<222> (14)..(14)
<223> n = 尿嘧啶
<220>
<221> misc_feature
<222> (17)..(17)
<223> n = 尿嘧啶
<220>
<221> modified_base
<222> (2)..(2)
<223> 2'-氟
<220>
<221> modified_base
<222> (7)..(9)
<223> 2'-氟
<220>
<221> modified_base
<222> (14)..(14)
<223> 2'-氟
<220>
<221> modified_base
<222> (17)..(19)
<223> 2'-氟
<220>
<221> misc_feature
<222> (21)..(21)
<223> 5'-硫代磷酸化胸苷
<400> 2
gnaagacnng agangancct t 21
<210> 3
<211> 21
<212> RNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 凝血因子 VII siRNA -2 有义链
<400> 3
cccugucuug guuucaauua a 21
<210> 4
<211> 21
<212> RNA
<213> 人工序列
<220>
<223> 凝血因子 VII siRNA -2 反义链
<220>
<221> misc_feature
<222> (1)..(1)
<223> 5'-O-磷酸化腺嘌呤
<400> 4
nauugaaacc aagacagggu g 21

Claims (28)

1.式(I)表示的阳离子性脂质,
[化学式36]
式中,R1及R2相同或不同,为碳原子数8~24的直链状或支链状的烷基、链烯基或者炔基、或C7-C20烷基氧基C1-C3烷基或者C7-C20炔基氧基C1-C3烷基,
R3为氢原子、碳原子数1~3的烷基、式(A)或式(B),
[化学式37]
式(A)中,R4及R5相同或不同,为氢原子或碳原子数1~3的烷基,或者R4及R5可以与所键合的氮原子一起形成碳原子数2~6的含氮杂环,n3为2~6的整数,
[化学式38]
式(B)中,R6及R7相同或不同,为氢原子或碳原子数1~3的烷基,或者R6及R7可以与所键合的氮原子一起形成碳原子数2~6的含氮杂环,n4为1~6的整数,
n1为0~4的整数,n2为1~4的整数,其中,n1为0、n2为1的情况除外。
2.如权利要求1所述的阳离子性脂质,其中,R1及R2相同或不同,选自由十四烷基、十六烷基、(Z)-十四碳-9-烯基、(Z)-十六碳-9-烯基、(Z)-十八碳-6-烯基、(Z)-十八碳-9-烯基、(E)-十八碳-9-烯基、(Z)-十八碳-11-烯基、(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯基、(9Z,12Z,15Z)-十八碳-9,12,15-三烯基、(Z)-二十碳-11-烯基、(11Z,14Z)-二十碳-11,14-二烯基及(Z)-二十二碳-13-烯基组成的组。
3.如权利要求1所述的阳离子性脂质,其中,R1及R2相同或不同,选自由(Z)-十六碳-9-烯基、(Z)-十八碳-9-烯基、(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯基及(11Z,14Z)-二十碳-11,14-二烯基组成的组。
4.如权利要求1~3中任一项所述的阳离子性脂质,其中,R3为碳原子数1~3的烷基或式(A)。
5.如权利要求1~4中任一项所述的阳离子性脂质,其中,R1及R2相同。
6.如权利要求1~5中任一项所述的阳离子性脂质,其中,n1为1,n2为1~3的整数。
7.如权利要求1~5中任一项所述的阳离子性脂质,其中,n1及n2均为1。
8.式(I”)表示的阳离子性脂质,
[化学式39]
式中,R1’及R2’相同或不同,为碳原子数8~24的直链状或支链状的烷基、链烯基或者炔基、或C7-C20烷基氧基C1-C3烷基、C7-C20链烯基氧基C1-C3烷基或者C7-C20炔基氧基C1-C3烷基,
R3’为氢原子、碳原子数1~3的烷基、羟基C2-C4烷基、C1-C3二烷基氨基C2-C4烷基、式(A)或式(B),
[化学式40]
式(A)中,R4及R5相同或不同,为氢原子或碳原子数1~3的烷基,或者R4及R5可以与所键合的氮原子一起形成碳原子数2~6的含氮杂环,n3为2~6的整数,
[化学式41]
式(B)中,R6及R7相同或不同,为氢原子或碳原子数1~3的烷基,或者R6及R7可以与所键合的氮原子一起形成碳原子数2~6的含氮杂环,n4为1~6的整数,
n1为0~4的整数,n2为1~4的整数,其中,n1为0、n2为1的情况除外,
Z1在所键合的每个碳原子上各自独立地为氢原子或碳原子数1~3的烷基,
Z2在所键合的每个碳原子上各自独立地为氢原子或碳原子数1~3的烷基。
9.如权利要求8所述的阳离子性脂质,其中,R1’及R2’相同或不同,选自由十四烷基、十六烷基、(Z)-十四碳-9-烯基、(Z)-十六碳-9-烯基、(Z)-十八碳-6-烯基、(Z)-十八碳-9-烯基、(E)-十八碳-9-烯基、(Z)-十八碳-11-烯基、(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯基、(9Z,12Z,15Z)-十八碳-9,12,15-三烯基、(Z)-二十碳-11-烯基、(11Z,14Z)-二十碳-11,14-二烯基及(Z)-二十二碳-13-烯基组成的组。
10.如权利要求8所述的阳离子性脂质,其中,R1’及R2’相同或不同,选自由(Z)-十六碳-9-烯基、(Z)-十八碳-9-烯基、(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯基及(11Z,14Z)-二十碳-11,14-二烯基组成的组。
11.如权利要求8~9中任一项所述的阳离子性脂质,其中,R3为碳原子数1~3的烷基或式(A)。
12.如权利要求8~11中任一项所述的阳离子性脂质,其中,R1’及R2’相同。
13.如权利要求8~12中任一项所述的阳离子性脂质,其中,n1为1,n2为1~3的整数。
14.如权利要求8~12中任一项所述的阳离子性脂质,其中,n1及n2均为1。
15.一种组合物,其包含权利要求1~14中任一项所述的阳离子性脂质及核酸。
16.如权利要求15所述的组合物,其中,所述阳离子性脂质与所述核酸形成复合体,或者在所述阳离子性脂质中组合有中性脂质及/或高分子而成的物质与所述核酸形成复合体。
17.如权利要求15所述的组合物,其中,所述阳离子性脂质与所述核酸形成复合体,或者在所述阳离子性脂质中组合有中性脂质及/或高分子而成的物质与所述核酸形成复合体,所述组合物含有将所述复合体封入的脂质膜。
18.如权利要求15~17中任一项所述的组合物,其中,核酸为具有利用RNA干扰(RNAi)的、靶基因表达抑制作用的核酸。
19.如权利要求18所述的组合物,其中,靶基因为在肝脏、肺、肾脏或脾脏中表达的基因。
20.使用权利要求15~19中任一项所述的组合物将所述核酸导入细胞内的方法。
21.如权利要求20所述的方法,其中,细胞为哺乳动物的肝脏、肺、肾脏或脾脏中的细胞。
22.如权利要求20或21所述的方法,其中,向细胞内导入的方法是通过静脉内施予所述组合物来向细胞内导入的方法。
23.肝脏、肺、肾脏或脾脏相关疾病的治疗方法,包括将权利要求26所述的组合物施予至哺乳动物的步骤。
24.如权利要求23所述的方法,其中,施予方法为静脉内施予。
25.一种药物,用于治疗疾病,所述药物包含权利要求18所述的组合物。
26.如权利要求25所述的药物,其用于静脉内施予。
27.肝脏、肺、肾脏或脾脏相关疾病的治疗剂,所述治疗剂包含权利要求19所述的组合物。
28.如权利要求34所述的肝脏、肺、肾脏或脾脏相关疾病的治疗剂,其用于静脉内施予。
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