CN107231804B - 亚杂芳基桥连苯并二氮杂*二聚体、其缀合物及制备和使用方法 - Google Patents

亚杂芳基桥连苯并二氮杂*二聚体、其缀合物及制备和使用方法 Download PDF

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Abstract

具有由以式(I)表示的结构的苯并二氮杂二聚体，其中X包括杂芳族部分，且如进一步在本申请中限定；R1为(Ia)或(Ib)；并且式(I)、(Ia)和(Ib)中的其它变量如在本申请中限定。此类二聚体可用作抗癌剂，尤其在用于抗体‑药物缀合物(ADC)时。

Description

亚杂芳基桥连苯并二氮杂*二聚体、其缀合物及制备和使用 方法
发明技术领域
本发明涉及在两个二聚体单元之间具有杂芳族基团的苯并二氮杂二聚体、由其衍生的二聚体-连接体化合物、其缀合物及其制备和使用方法。
技术背景
一些自然产生的细胞毒素，例如托马霉素和安曲霉素，包含苯并二氮杂环系统。考虑到另外存在稠合到二氮杂环的吡咯烷环，这些化合物经常被称为吡咯并苯并二氮杂或PBD。
PBD具有抗菌和抗肿瘤活性，后面的特征导致对其作为抗癌药物的关注。机制上，PBD以序列选择性方式结合到DNA的小沟，并使DNA烷基化。已研究不同取代基的结构-活性关系(SAR)(Antonow等人，2010；Thurston等人，1999)。
另外的研究显示，PBD二聚体显示特别有希望作为抗癌剂。一般PBD二聚体的核结构可由式(A-1)表示，其中X为连接两个二聚体半部的桥连基团。
与单体PBD一样，二聚体为DNA小沟的结合剂-烷基化剂。由于为双官能，由二聚体烷基化产生交联DNA，使DNA修复更困难(DNA烷基化通过亚胺基进行。有一个还原的亚胺基的PDB仍可烷基化DNA，但不能使其交联。它们仍为生物活性，虽然一般较小，但它们的不同药物动力学曲线对一些应用可能是优选的)。关于从自然产生单体到合成单体到合成二聚体作为抗肿瘤剂PBD的演进的综述，见Hartley 2011。
已通过A/A’和C/C’环上的取代基、C/C’环中的不饱和度、桥连基团X的结构和长度、环B/B’中亚胺双键的氧化或还原及这些特征的组合探索PBD二聚体的SAR。参见Bose等人，1992，Gregson等人，1999，Gregson等人，2001a和2001b，Gregson等人，2004，Gregson等人，2009，Hartley等人，2012，Howard等人，2007，Howard等人，2009a.Howard等人，2010，Howard等人，2013a和2013b，Liu等人，2007，Thurston等人，1996，Thurston等人，2006，和Thurston等人，2008。大多数PBD二聚体通过8/8’桥连接，如上所示，但也已公开7/7’桥(Howard等人，2009b)。
产生强烈关注的抗癌剂的一个类型为抗体-药物缀合物(ADC，也称为免疫缀合物)。在ADC中，治疗剂(也称为药物、有效载荷或弹头)共价连接到其抗原由癌细胞表达(肿瘤相关的抗原)的抗体。通过结合到抗原，抗体将ADC输送到癌部位。在那里，共价键断裂或抗体降解引起治疗剂释放。相反，当ADC在血液系统中循环时，由于共价连接到抗体，治疗剂保持非活性。因此，由于其定位释放，在ADC中使用的治疗剂可比普通化学治疗剂有效得多(即，有细胞毒性)。关于对ADC的综述，见Schrama等人，2006。
已提出PBD二聚体作为在ADC中的药物。连接体连结到抗体的连接可通过位于C/C’环中的官能团、桥连基团X或通过在B/B’环中跨亚胺基的加成来实现。见Beau-Larvor等人，2014，Bouchard等人，2013，Commercon等人，2013a和2013b，Flygare等人，2013，Gauzy等人，2012，Howard 2104a-2014e，Howard等人，2011，Howard等人，2013c和2013d，Howard等人，2014a-2014h，Jeffrey等人，2013，Jeffrey等人，2014a和2014b，及Zhao等人，2014。
也已提出另一种类型苯并二氮杂二聚体作为药物用于ADC。结构上，这种类型可视作为进一步具有稠合到各C/C’环的苯基环的PBD二聚体，如式(A-2)和(A-3)中所示。见Chari等人，2013，Li等人，2013，Fishkin等人，2014，Li等人，2014。
也已公开具有其它环系统的苯并二氮杂化合物，例如四氢异喹啉并[2，1-c][1，4]苯并二氮杂。Kothakonda等人，2004。
关于本文中以第一作者或发明人引用的文献和年份的完全引用在本申请结尾列出。
发明概述
本发明提供新的苯并二氮杂二聚体，其中至少一个苯并二氮杂单元具有稠合到苯并二氮杂环系统的四氢异喹啉(THIQ)环系统，且进一步在连接两个二聚体单元的桥中具有亚杂芳基部分。可任选还原苯并二氮杂环系统中的亚胺键。
二聚体的两个单元(半部)可具有THIQ环系统(“THIQ-THIQ二聚体”或“THIQ同型二聚体”)，或者一个单元可具有THIQ环系统，另一个单元具有不同的苯并二氮杂环系统，例如PBD环系统(一般“THIQ异质二聚体”，或者在此具体实例中，“THIQ-PBD二聚体”)。在THIQ-THIQ二聚体中，两个单元可相同(“对称THIQ-THIQ二聚体”)或不同(“不对称THIQ-THIQ二聚体”)。
因此，本发明提供具有由式(I)表示的结构的苯并二氮杂二聚体或其药学上可接受的盐：
其中
X选自
R1符合式(Ia)或式(Ib)：
G和G’各自为C或N，其条件为不多于两个G或两个G’为N；
各R2独立为H或C1-C5烷基；
R3和R4各自独立为H、F、Cl、Br、OH、C1-C3烷基、O(C1-C3烷基)、氰基、(CH2)0-5NH2或NO2；
二氮杂环系统中的各双线独立表示单键或双键；
如果到与R5连接的N的双线为单键，则各R5为H，如果双线为双键，则R5不存在；
如果到与R6连接的C的双线为单键，则各R6为H、OH、SO3Na或SO3K，如果双线为双键，则R6不存在；
R7、R8、R9和R10各自独立为H、C1-C5烷基、C≡C(CH2)1-5X2、OH、O(C1-C5烷基)、氰基、NO2、F、Cl、Br、O(CH2CH2O)1-8(C1-3烷基)、(CH2)0-5X2、O(CH2)2-5X2、未取代或被(CH2)0-5X2或O(CH2)2-5X2取代的3-至7-元环烷基或杂环烷基、未取代或被(CH2)0-5X2或O(CH2)2-5X2取代的5-至6-元芳基或杂芳基，
或者在R7、R8、R9或R10连接到为N的G或G’时，这些R7、R8、R9或R10不存在；
式(Ib)的环C中的虚线表示任选存在C1-C2、C2-C3或C2-R11双键；
R11为H、＝O、＝CH2、＝CH(C1-C5烷基)、CH＝CH(CH2)1-5X2、C≡C(CH2)1-5X2、C1-C5烷基、OH、O(C1-C5烷基)、氰基、NO2、F、Cl、Br、O(CH2CH2O)1-8(C1-3烷基)、(CH2)0-5X2、未取代或被(CH2)0-5X2、O(CH2)2-5X2取代的4-至7-元芳基、杂芳基、环烷基或杂环烷基、未取代或被(CH2)0-5X2或O(CH2)2-5X2取代的3-至7-元环烷基或杂环烷基、未取代或被(CH2)0-5X2或O(CH2)2-5X2取代的5-至6-元芳基或杂芳基；
如果C1-C2、C2-C3或C2-R11双键存在，则R11’不存在，否则R11’为H；
各X2独立为H、F、Cl、Br、OH、O(C1-C3烷基)、O(C1-C3亚烷基)、CO2H、N3、CN、NO2、CO2(C1-C3烷基)、NH2、NH(C1-C5烷基)、N(C1-C5烷基)2、SH、CHO、N(CH2CH2)2N(C1-C3烷基)、NHNH2或C(＝O)NHNH2；
各Y独立为CH2、C＝O或CHR12，其中各R12独立为F、Cl、Br或C1-C3烷基；并且
Y’和Y”独立为CH2、C＝O或CHR12，其中各R12独立为F、Cl、Br或C1-C3烷基，其条件为存在Y’和Y”至少之一。
在另一个实施方案中，本发明提供一种缀合物，该缀合物包含共价结合到靶向部分的式(I)的二聚体，靶向部分特异或优先结合到靶细胞上的化学实体，靶细胞优选为癌细胞。靶向部分优选为抗体，更优选单克隆抗体，甚至更优选人单克隆抗体，且化学实体为肿瘤相关的抗原。肿瘤相关的抗原可以为在癌细胞表面显示的抗原，或者由癌细胞分泌进入周围胞外空间的抗原。优选肿瘤相关的抗原为与正常细胞比较由癌细胞过表达的抗原，或者由癌细胞表达而非正常细胞表达的抗原。
在另一个实施方案中，本发明提供一种共价结合到连接体部分的式(I)的二聚体，连接体部分具有适合缀合到靶向部分的反应性官能团。
在另一个实施方案中，本发明提供一种治疗患癌的患者的癌症的方法，所述方法包括给予患者治疗有效量的本发明的二聚体或其与靶向部分的缀合物。在另一个实施方案中提供本发明的二聚体或其与靶向部分的缀合物用于制备治疗患癌的患者的癌症的药物的用途。本发明的二聚体或其与靶向部分的缀合物也可用于体外、回体或体内抑制癌细胞增殖。癌症可尤其为肺或胃癌。
附图简述
图1、2、3、4、5、19A、19B和21显示用于合成制备本发明二聚体所用不同中间体的方案。
图6、8、9、11、14、16、18和22显示用于合成本发明的不同二聚体的方案。
图7A、7B、10、12A、12B、13、15、17和20显示用于合成本发明的不同二聚体-连接体的方案。
实施方案详述
定义
“抗体”指完整抗体和任何抗原结合片段(即，“抗原结合部分”)或其单链变体。完整抗体为包含由二硫键互连的至少两个重(H)链和两个轻(L)链的蛋白质。各重链包括含三个域CH1、CH2和CH3的重链可变区(VH)和重链不变区。各轻链包括含一个单域CL的轻链可变区(VL或Vk)和轻链不变区。VH和VL区可进一步分成高变性区，也称为互补决定区(CDR)，这些区散布有更保守的框架区(FR)。各VH和VL包括从氨基-到羧基-端按以下次序布置的3个CDR和4个FR：FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3和FR4。可变区包含与抗原相互作用的结合域。不变区可介导抗体结合到宿主组织或因子，包括免疫系统的各种细胞(例如，效应细胞)和经典补体系统的第一组分(Clq)。如果抗体结合到抗原X的KD为5x10-8M或更小，更优选1x10-8M或更小，更优选6x10-9M或更小，更优选3x10-9M或更小，甚至更优选2x10-9M或更小，则称为抗体“特异结合”到抗原X。抗体可以为嵌合、人源化或优选人抗体。可工程设计重链不变区，以影响糖基化类型或程度，延长抗体半衰期，增加或减小与效应细胞或补体系统的相互作用，或者调节一些其它性质。通过代替、增加或删除一个或多个氨基酸或者通过用来自另一个免疫球蛋白类型的域代替一种域或者前述手段的组合，可实现工程设计。
抗体的“抗原结合片段”和“抗原结合部分”(或简单为“抗体部分”或“抗体片段”)指保持特异结合到抗原的能力的抗体的一个或多个片段。已显示，抗体的抗原结合功能可通过全长抗体的片段实现，例如(i)Fab片段，由VL、VH、CL和CH1域组成的单价片段；(ii)F(ab′)2片段，包含在铰链区由二硫桥连接的两个Fab片段的二价片段；(iii)Fab’片段，基本为具有铰链区的部分的Fab(见，例如Abbas等人，Cellular and Molecular Immunology，第6版，Saunders Elsevier 2007)；(iv)Fd片段，由VH和CH1域组成；(v)Fv片段，由抗体的单臂的VL和VH域组成；(vi)dAb片段(Ward等人，(1989)Nature 341：544-546)，由VH域组成；(vii)分离的互补决定区(CDR)；和(viii)纳米抗体，包含单一可变域和两个不变域的重链可变区。优选的抗原结合片段为Fab、F(ab’)2、Fab’、Fv和Fd片段。另外，虽然Fv片段的两个域VL和VH由单独的基因编码，但它们可用重组方法通过合成连接体连接，合成连接体使它们能够作为单蛋白链产生，其中VL和VH区配对成单价分子(称为单链Fv或scFv)，见例如Bird等人，(1988)Science 242：423-426；和Huston等人，(1988)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85：5879-5883)。这些单链抗体也包括在术语抗体的“抗原结合部分”内。
“分离的抗体”指基本不含具有不同抗原特异性的其它抗体的抗体(例如，特异结合抗原X的分离抗体基本不含特异结合抗原X以外的抗原的抗体)。然而，特异结合抗原X的分离抗体具有对其它抗原的交叉反应性，例如，来自其它物类的抗原X分子。在某些实施方案中，分离抗体特异结合到人抗原X，且不与其它(非人)抗原X抗原交叉反应。另外，分离抗体可基本不含其它细胞物质和/或化学物质。
“单克隆抗体”或“单克隆抗体组成”指单分子组成抗体分子的制备物，这显示对特定表位的单一结合特异性和亲和性。
“人抗体”指具有可变区的抗体，其中框架和CDR区二者(及不变区，如果存在)均从人生殖系免疫球蛋白序列衍生。人抗体可包括后修饰，包括天然或合成修饰。人抗体可包括未由人生殖系免疫球蛋白序列编码的氨基酸残基(例如，由随机或位点特异性诱变体外或由体细胞突变体内引起的突变)。然而，“人抗体”不包括其中从另一种哺乳动物物种(例如，小鼠)生殖系衍生的CDR序列已移植到人框架序列上的抗体。
“人单克隆抗体”指显示单一结合特异性的具有可变区的抗体，其中框架和CDR区二者均从人生殖系免疫球蛋白序列衍生。在一个实施方案中，人单克隆抗体由包括从转基因非人动物得到的B细胞的杂交瘤产生，所述转基因非人动物例如转基因小鼠，具有包含人重链转基因和融合到无限增殖化细胞的轻链转基因的基因组。
“脂族”指直链或支链、饱和或不饱和非芳族烃部分，该部分具有规定的碳原子数(例如，如在“C3脂族”、“C1-5脂族”、“C1-C5脂族”或“C1至C5脂族”中，对于具有1至5个碳原子的脂族部分，后三个短语同义)，或者，在未明确规定碳原子数时，1至4个碳原子(在不饱和脂族部分情况下，2至4个碳)。类似认识适用于其它类型中的碳数，如在C2-4烯烃、C4-C7脂环族等中。类似地，术语例如“(CH2)1-3”应理解为下标为1、2或3的简写，因此，此术语表示CH2、CH2CH2和CH2CH2CH2等。
“烷基”指饱和脂族部分，指定碳原子数的相同规定也适用。作为实例，C1-C4烷基部分包括但不限于甲基、乙基、丙基、异丙基、异丁基、叔丁基、1-丁基、2-丁基等。“亚烷基”指烷基的二价对应物，例如CH2CH2、CH2CH2CH2和CH2CH2CH2CH2。
“烯基”指具有至少一个碳-碳双键的脂族部分，指定碳原子数的相同规定也适用。作为实例，C2-C4烯基部分包括但不限于乙烯基、2-丙烯基(烯丙基或丙-2-烯基)、顺-1-丙烯基、反-1-丙烯基、E-(或Z-)2-丁烯基、3-丁烯基、1，3-丁二烯基(丁-1，3-二烯基)等。
“炔基”指具有至少一个碳-碳三键的脂族部分，指定碳原子数的相同规定也适用。作为实例，C2-C4炔基包括乙炔基、炔丙基(丙-2-炔基)、1-丙炔基、丁-2-炔基等。
“脂环族”指具有1至3个环的饱和或不饱和、非芳族烃部分，各环具有3至8个(优选3至6个)碳原子。“环烷基”指其中各环饱和的脂环族部分。“环烯基”指其中至少一个环具有至少一个碳-碳双键的脂环族部分。“环炔基”指其中至少一个环具有至少一个碳-碳三键的脂环族部分。作为实例，脂环族部分包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环戊烯基、环己基、环己烯基、环庚基、环辛基和金刚烷基。优选的脂环族部分为环烷基，尤其环丙基、环丁基、环戊基和环己基。“亚环烷基”指环烷基的二价对应物。
“杂脂环族”指其中在其至少一个环中最多三个(优选1至2个)碳已用独立选自N、O或S的杂原子代替的脂环族部分，其中N和S可任选经氧化，且N可任选经季铵化。类似地，“杂环烷基”、“杂环烯基”和“杂环炔基”分别指其中至少一个环已如此修饰的环烷基、环烯基或环炔基部分。示例性杂脂环族部分包括氮丙啶基、氮杂丁环基、1，3-二氧杂环己烷基、氧杂环丁烷基、四氢呋喃基、吡咯烷基、哌啶基、哌嗪基、四氢吡喃基、四氢噻喃基、四氢噻喃基砜、吗啉基、硫吗啉基、硫吗啉基亚砜、硫吗啉基砜、1，3-二氧杂环戊烷基、四氢-1，1-二氧代-噻吩基、1，4-二氧杂环己烷基、硫杂丁环基等。“亚杂环烷基”指杂环烷基的二价对应物。
“烷氧基”、“芳氧基”、“烷硫基”和“芳硫基”分别指-O(烷基)、-O(芳基)、-S(烷基)和-S(芳基)。实例分别为甲氧基、苯氧基、甲硫基和苯硫基。
“卤素”或“卤”指氟、氯、溴或碘。
“芳基”指具有单、双或三环环系统的烃部分，其中各环具有3至7个碳原子，且至少一个环为芳族。环系统中的环可相互稠合(如在萘基)或相互连接(如在联二苯基)，并且可稠合或连接到非芳族环(如在茚满基或在环己基苯基)。进一步作为实例，芳基部分包括但不限于苯基、萘基、四氢萘基、茚满基、联二苯基、菲基、蒽基和苊基。“亚芳基”指芳基的二价对应物，例如1，2-亚苯基、1，3-亚苯基或1，4-亚苯基。
“杂芳基”指具有单、双或三环环系统的部分，其中各环具有3至7个碳原子，且至少一个环为包含1至4个独立选自N、O或S的杂原子的芳族环，其中N和S可任选经氧化，且N可任选经季铵化。这种包含至少一个杂原子的芳族环可稠合到其它类型环(如在苯并呋喃基或四氢异喹啉基)，或直接连接到其它类型环(如在苯基吡啶基或2-环戊基吡啶基)。进一步作为实例，杂芳基部分包括吡咯基、呋喃基、噻吩基、咪唑基、吡唑基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基、异噻唑基、三唑基、四唑基、吡啶基、N-氧代吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、喹啉基、异喹啉基、喹唑啉基、噌啉基、喹唑啉基(quinozalinyl)、萘啶基、苯并呋喃基、吲哚基、苯并噻吩基、噁二唑基、噻二唑基、吩噻唑基(phenothiazolyl)、苯并咪唑基、苯并三唑基、二苯并呋喃基、咔唑基、二苯并噻吩基、吖啶基等。“亚杂芳基”指杂芳基的二价对应物。
在指示一个部分可取代时，例如，使用“未取代或被取代”或“任选被取代”的用语，如在“未取代或被取代的C1-C5烷基”或“任选被取代的杂芳基”中，这个部分可具有一个或多个独立选择的取代基，优选1至5个，更优选1至2个。本领域的技术人员可关于连接取代基的部分来选择取代基和取代模式，以提供化学稳定且能够通过本领域的技术人员已知的技术和本文所述方法合成的化合物。在把一个部分认作“未取代或被取代”或“任选被取代”时，在一个优选的实施方案中，这个部分未取代。
“芳基烷基”、“(杂脂环族)烷基”、“芳基烯基”、“芳基炔基”、“二芳基烷基”等指烷基、烯基或炔基部分可视情况用芳基、杂脂环族、二芳基等部分取代，可视情况在烷基、烯基或炔基部分具有开放(未满足的)化合价，例如在苄基、苯乙基、N-咪唑基乙基、N-吗啉代乙基等。相反，“烷基芳基”、“烯基环烷基”等指芳基、环烷基等部分可视情况用烷基、烯基等部分取代，例如在甲基苯基(甲苯基)或烯丙基环己基中。“羟基烷基”、“卤代烷基”、“烷基芳基”、“氰基芳基”等指烷基、芳基等部分可视情况用一个或多个已确定的取代基取代(可视情况为羟基、卤代等)。
例如，容许的取代基包括但不限于烷基(尤其甲基或乙基)、烯基(尤其烯丙基)、炔基、芳基、杂芳基、脂环族、杂脂环族、卤代(尤其氟代)、卤代烷基(尤其三氟甲基)、羟基、羟基烷基(尤其羟基乙基)、氰基、硝基、烷氧基、-O(羟基烷基)、-O(卤代烷基)(尤其-OCF3)、-O(环烷基)、-O(杂环烷基)、-O(芳基)、烷硫基、芳硫基、＝O、＝NH、＝N(烷基)、＝NOH、＝NO(烷基)、-C(＝O)(烷基)、-C(＝O)H、-CO2H、-C(＝O)NHOH、-C(＝O)O(烷基)、-C(＝O)O(羟基烷基)、-C(＝O)NH2、-C(＝O)NH(烷基)、-C(＝O)N(烷基)2、-OC(＝O)(烷基)、-OC(＝O)(羟基烷基)、-OC(＝O)O(烷基)、-OC(＝O)O(羟基烷基)、-OC(＝O)NH2、-OC(＝O)NH(烷基)、-OC(＝O)N(烷基)2、叠氮基、-NH2、-NH(烷基)、-N(烷基)2、-NH(芳基)、-NH(羟基烷基)、-NHC(＝O)(烷基)、-NHC(＝O)H、-NHC(＝O)NH2、-NHC(＝O)NH(烷基)、-NHC(＝O)N(烷基)2、-NHC(＝NH)NH2、-OSO2(烷基)、-SH、-S(烷基)、-S(芳基)、-S(环烷基)、-S(＝O)烷基、-SO2(烷基)、-SO2NH2、-SO2NH(烷基)、-SO2N(烷基)2等。
在被取代的部分为脂族部分时，优选的取代基为芳基、杂芳基、脂环族、杂脂环族、卤代、羟基、氰基、硝基、烷氧基、-O(羟基烷基)、-O(卤代烷基)、-O(环烷基)、-O(杂环烷基)、-O(芳基)、烷硫基、芳硫基、＝O、＝NH、＝N(烷基)、＝NOH、＝NO(烷基)、-CO2H、-C(＝O)NHOH、-C(＝O)O(烷基)、-C(＝O)O(羟基烷基)、-C(＝O)NH2、-C(＝O)NH(烷基)、-C(＝O)N(烷基)2、-OC(＝O)(烷基)、-OC(＝O)(羟基烷基)、-OC(＝O)O(烷基)、-OC(＝O)O(羟基烷基)、-OC(＝O)NH2、-OC(＝O)NH(烷基)、-OC(＝O)N(烷基)2、叠氮基、-NH2、-NH(烷基)、-N(烷基)2、-NH(芳基)、-NH(羟基烷基)、-NHC(＝O)(烷基)、-NHC(＝O)H、-NHC(＝O)NH2、-NHC(＝O)NH(烷基)、-NHC(＝O)N(烷基)2、-NHC(＝NH)NH2、-OSO2(烷基)、-SH、-S(烷基)、-S(芳基)、-S(＝O)烷基、-S(环烷基)、-SO2(烷基)、-SO2NH2、-SO2NH(烷基)和-SO2N(烷基)2。更优选的取代基为卤代、羟基、氰基、硝基、烷氧基、-O(芳基)、＝O、＝NOH、＝NO(烷基)、-OC(＝O)(烷基)、-OC(＝O)O(烷基)、-OC(＝O)NH2、-OC(＝O)NH(烷基)、-OC(＝O)N(烷基)2、叠氮基、-NH2、-NH(烷基)、-N(烷基)2、-NH(芳基)、-NHC(＝O)(烷基)、-NHC(＝O)H、-NHC(＝O)NH2、-NHC(＝O)NH(烷基)、-NHC(＝O)N(烷基)2和-NHC(＝NH)NH2。尤其优选为苯基、氰基、卤代、羟基、硝基、C1-C4烷氧基、-O(C2-C4亚烷基)OH和-O(C2-C4亚烷基)卤代。
在被取代的部分为脂环族、杂脂环族、芳基或杂芳基部分时，优选的取代基为烷基、烯基、炔基、卤代、卤代烷基、羟基、羟基烷基、氰基、硝基、烷氧基、-O(羟基烷基)、-O(卤代烷基)、-O(芳基)、-O(环烷基)、-O(杂环烷基)、烷硫基、芳硫基、-C(＝O)(烷基)、-C(＝O)H、-CO2H、-C(＝O)NHOH、-C(＝O)O(烷基)、-C(＝O)O(羟基烷基)、-C(＝O)NH2、-C(＝O)NH(烷基)、-C(＝O)N(烷基)2、-OC(＝O)(烷基)、-OC(＝O)(羟基烷基)、-OC(＝O)O(烷基)、-OC(＝O)O(羟基烷基)、-OC(＝O)NH2、-OC(＝O)NH(烷基)、-OC(＝O)N(烷基)2、叠氮基、-NH2、-NH(烷基)、-N(烷基)2、-NH(芳基)、-NH(羟基烷基)、-NHC(＝O)(烷基)、-NHC(＝O)H、-NHC(＝O)NH2、-NHC(＝O)NH(烷基)、-NHC(＝O)N(烷基)2、-NHC(＝NH)NH2、-OSO2(烷基)、-SH、-S(烷基)、-S(芳基)、-S(环烷基)、-S(＝O)烷基、-SO2(烷基)、-SO2NH2、-SO2NH(烷基)和-SO2N(烷基)2。更优选的取代基为烷基、烯基、卤代、卤代烷基、羟基、羟基烷基、氰基、硝基、烷氧基、-O(羟基烷基)、-C(＝O)(烷基)、-C(＝O)H、-CO2H、-C(＝O)NHOH、-C(＝O)O(烷基)、-C(＝O)O(羟基烷基)、-C(＝O)NH2、-C(＝O)NH(烷基)、-C(＝O)N(烷基)2、-OC(＝O)(烷基)、-OC(＝O)(羟基烷基)、-OC(＝O)O(烷基)、-OC(＝O)O(羟基烷基)、-OC(＝O)NH2、-OC(＝O)NH(烷基)、-OC(＝O)N(烷基)2、-NH2、-NH(烷基)、-N(烷基)2、-NH(芳基)、-NHC(＝O)(烷基)、-NHC(＝O)H、-NHC(＝O)NH2、-NHC(＝O)NH(烷基)、-NHC(＝O)N(烷基)2和-NHC(＝NH)NH2。尤其优选为C1-C4烷基、氰基、硝基、卤代和C1-C4烷氧基。
在陈述一个范围时，如在“C1-C5烷基”或“5至10％”时，此范围包括范围的端点，如在第一种情况下在C1和C5中，在第二种情况下在5％和10％中。
除非明确指明具体立体异构体(例如，在结构式中在相关立体中心通过加粗实键或虚键表示，在结构式中将双键描绘为E或Z构型，或者使用立体化学命名的名称)，所有立体异构体均作为纯化合物及其混合物包括在本发明的范围内。除非另外指明，各单独的对映异构体、非对映异构体、几何异构体及其组合和混合物均为本发明所包含。
本领域的技术人员应理解，化合物可具有等价于本文所用结构式中描绘那些的互变异构形式(例如，酮和烯醇形式)、共振形式和两性离子形式，且结构式包括这些互变异构、共振或两性离子形式。
“药学上可接受的酯”指体内(例如，在人体中)水解产生母体化合物或其盐或者本身具有类似于母体化合物的活性的酯。适合的酯包括C1-C5-烷基酯、C2-C5烯基酯或C2-C5炔基酯，尤其甲酯、乙酯或正丙酯。
“药学上可接受的盐”指适用于药物制剂的化合物的盐。在化合物具有一个或多个碱性基团时，盐可以为酸加成盐，如硫酸盐、氢溴酸盐、酒石酸盐、甲磺酸盐、马来酸盐、柠檬酸盐、磷酸盐、乙酸盐、扑酸盐(双羟萘酸盐)、氢碘酸盐、硝酸盐、盐酸盐、乳酸盐、甲基硫酸盐、富马酸盐、苯甲酸盐、琥珀酸盐、甲磺酸盐、乳糖酸盐、辛二酸盐、甲苯磺酸盐等。在化合物具有一个或多个酸性基团时，盐可以为例如钙盐、钾盐、镁盐、甲基葡胺盐、铵盐、锌盐、哌嗪盐、氨丁三醇盐、锂盐、胆碱盐、二乙胺盐、4-苯基环己基胺盐、双苄基乙二胺盐、钠盐、四甲基铵盐等。在本发明的范围内也包括多晶结晶型和溶剂合物。
在本说明书的式中，与键成横向的波形线或在键末端的星号(*)表示共价连接部位。例如，在式中声明R为是指
在本说明书的式中，在芳族环的两个碳之间横穿芳族环的键指连接到键的基团可位于芳族环的任何可利用位置。例如，式表示
二聚体
式(I)的苯并二氮杂二聚体的优选实施方案具有由式(I’)表示的结构，其中式(I’)中变量的意义如式(I)中所限定：
即，式(I’)与式(I)的不同之处在于X为
在式(I)及其亚类和二聚体-连接体化合物和缀合物的相关式中，除非在特定式环境中指明更明确优选，否则适用以下优选项：
(a)在式包括具有双线的两个苯并二氮杂环系统时，不多于1个双线表示单键。相反，优选二者均为双键，或者一个为单键，另一个为双键。
(b)各R2，在式中存在时，为Me，更优选各R2为Me，且各R3、R4、R7、R8和R10，在式中存在时，为H。
(c)各Y，在式中存在时，为CH2。
(d)各R9，在式中存在时，独立为H、OH、OMe、NH2、NMe2、O(CH2CH20)1-8Me、OCH2CH20H或(尤其是对位异构体)。
(e)在式中存在时，各G’为C，且Y’和Y”二者均为CH2，或者一个G’为N，Y’为CH2，而Y”不存在。
(f)在式中存在时，R11为H，＝CH2，CH＝CHMe，＝CHMe，C≡CCH2NH2、(尤其是对位异构体)或
(h)桥连基团
为更优选为
(i)桥连基团中的部分(CH2)0-5X2优选为H、OH、OMe、Me或CH2OH。
本发明的二聚体可以为THIQ-THIQ二聚体，即，在式(I)中，R1符合式(Ia)。这种二聚体可由式(IIa)表示：
其中
其中X、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、双线和X2如以上发明概述部分中关于式(I)所限定。
式(IIa)的优选THIQ-THIQ二聚体具有由式(IIa’)表示的结构，其中式(IIa’)中的变量如以上发明概述部分中关于式(I)所限定：
即，式(IIa’)与式(IIa)的不同之处在于X为
在根据式(IIa)的另一个优选实施方案中，THIQ-THIQ二聚体由式(IIa”)表示：
其中
如果到与其结合的N的双线为单键，则R5为H，如果双线为双键，则R5不存在；
如果到与其结合的C的双线为单键，则R6为H，如果双线为双键，则R6不存在；
各R9独立为H、OH、OMe、NH2、NMe2、O(CH2CH2O)1-8Me、OCH2CH2OH或
(尤其是对位异构体)；并且
X3为H、OH、OMe、Me、CH2OH、O(烯丙基)、Cl或CO2Me。
THIQ-THIQ二聚体的具体实例包括：
在另一个实施方案中，本发明的二聚体为THIQ-PBD二聚体，即，在式(I)中，R1符合式(Ib)。这种二聚体可由式(IIb)表示：
其中
X、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R11’、双线环C中的虚线和X2如以上发明概述部分中关于式(I)所限定。
式(IIb)的优选THIQ-PBD二聚体具有由式(IIb’)表示的结构，其中式(IIb’)中的变量如以上发明概述部分中关于式(I)所限定。
即，式(IIb’)与式(IIb)的不同之处在于X为
根据式(IIb)的另一种优选THIQ-PBD二聚体由式(IIb”)表示：
其中
R9为H、OH、OMe、NH2、NMe2、O(CH2CH2O)1-8Me、OCH2CH2OH或
(尤其是对位异构体)；
R11为H、＝CH2、CH＝CHMe、＝CHMe、C≡CCH2NH2、(尤其是对位异构体)或
如果C1-C2、C2-C3或C2-R11双键存在，则R11’不存在，否则R11’为H；
X3为H、OH、OMe、Me或CH2OH；
苯并二氮杂环系统中的双线至少之一为双键；
如果到与其结合的N的双线为单键，则R5为H，如果双线为双键，则R5不存在；并且
如果到与其结合的C的双线为单键，则R6为H，如果双线为双键，则R6不存在。
优选在式(IIb)、(IIb’)和(IIb”)中，
为
在另一个实施方案中，本发明的二聚体包含具有THIQ环系统的苯并二氮杂单元和具有氮杂二氢吲哚(azaindoline)(AZI)环系统的苯并二氮杂单元(“THIQ-AZI二聚体”)。这种二聚体可由式(IIc)表示：
其中
X、R2、R3、R4、R7、R8、R9、R10、双线和X2如以上发明概述部分中关于式(I)所限定；
一个G’为N，其它为C；
苯并二氮杂环系统中的双线至少之一为双键；
如果到与其结合的N的双线为单键，则R5为H，如果双线为双键，则R5不存在；并且
如果到与其结合的C的双线为单键，则R6为H，如果双线为双键，则R6不存在。
式(IIc)的优选THIQ-AZI二聚体具有由式(IIc’)表示的结构，其中变量如以上发明概述部分中关于式(I)所限定
即，式(IIc’)与式(IIc)的不同之处在于X为
缀合物
总述
本发明的二聚体可本身作为治疗剂使用，但优选作为与特异或优先结合到癌细胞上的化学实体的靶向部分的缀合物使用。靶向部分优选为抗体或其抗原结合部分，且化学实体为肿瘤相关的抗原。
因此，本发明的另一个实施方案为包含本发明的二聚体和配体的缀合物，由式(II)表示：
[D(XD)a(C)c(XZ)b]mZ (II)
其中Z为配体，D为本发明的二聚体，并且-(XD)aC(XZ)b-共同称为“连接体部分”或“连接体”，因为它们连接Z和D。在连接体内，C为设计在二聚体D的预期生物作用部位或附近裂解的可裂解基团；XD和XZ被称为间隔基部分(或“间隔基”)，因为它们分别使D和C及C和Z隔开；下标a、b和c独立为0或1(即，任选存在XD、XZ和C)。下标m为1、2、3、4、5、6、7、8、9或10(优选1、2、3或4)。以下更充分描述D、XD、C、XZ和Z。
配体Z，例如抗体，起靶向作用。通过结合到其抗原或受体所处的靶组织或细胞，配体Z指向那里的缀合物。(在配体Z为抗体时，缀合物有时称为抗体-药物缀合物(ADC)或免疫缀合物。优选靶组织或细胞为癌组织或细胞，抗原或受体为肿瘤相关的抗原，即，仅由癌细胞表达或与非癌细胞比较由癌细胞过表达的抗原。在靶组织或细胞的基团C裂解释放二聚体D，以局部发挥其细胞毒性作用。在某些情况下，缀合物通过胞吞内化进入靶细胞，并在靶细胞内发生裂解。以此方式，在预期作用部位实现二聚体D精确输送，从而减小需要的剂量。而且，二聚体D在其缀合态通常为生物非活性(或显著较小活性)，从而减小对非靶组织或细胞的不需要毒性。由于抗癌药物通常一般对细胞为高毒性，因此，这是一个重要考虑。
如下标m反映，根据配体Z可用于缀合的部位数和所用试验条件，各配体Z分子可与多于一个二聚体D缀合。本领域的技术人员应理解，虽然各单独配体Z分子缀合到整数个二聚体D，但可分析二聚体D与配体Z非整数比的缀合物制备物，反映统计平均。将该比称为取代比(SR)或同义称为药物-抗体比(DAR)。
配体Z
优选配体Z为抗体。为方便和简洁起见且不作为限制，随后本文关于配体Z缀合的详细讨论在其为抗体的环境条件下撰写，但本领域的技术人员应了解，可缀合其它类型配体Z，加上必要的变更。例如，用叶酸作为配体的缀合物可靶向其表面上具有叶酸盐受体的细胞(Leamon等人，Cancer Res.2008，68(23)，9839)。出于同样原因，以下详细讨论主要根据1∶1的抗体Z∶类似物D比(m＝1)撰写。
优选配体Z对肿瘤相关抗原为抗体，从而允许选择性靶向癌细胞。此类抗原的实例包括间皮素、前列腺特异性膜抗原(PSMA)、CD19、CD22、CD30、CD70、B7H3、B7H4(也称为O8E)、蛋白酪氨酸激酶7(PTK7)、磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3、RG1、岩藻糖基-GM1、CTLA-4和CD44。抗体可以为动物(例如，鼠)、嵌合、人源化或优选人抗体。抗体优选为单克隆，尤其单克隆人抗体。对一些前述抗原的人单克隆抗体的制备公开于Korman等人，US 8,609,816 B2(2013；B7H4，也称为08E；具体为抗体2A7，1G11和2F9)；Rao-Naik等人，8,097,703 B2(2012；CD19；具体为抗体5G7，13F1，46E8，21D4，21D4a，47G4，27F3和3C10)；King等人，US 8,481,683 B2(2013；CD22；具体为抗体12C5，19A3，16F7和23C6)；Keler等人，US 7,387,776 B2(2008；CD30；具体为抗体5F11，2H9和17G1)；Terrett等人，US 8,124,738 B2(2012；CD70；具体为抗体2H5，10B4，8B5，18E7和69A7)；Korman等人，US 6,984,720 B1(2006；CTLA-4；具体为抗体10D1，4B6和1E2)；Vistica等人，US 8,383,118 B2(2013，岩藻糖基-GM1，具体为抗体5B1，5B1a，7D4，7E4，13B8和18D5)Korman等人，US 8,008,449 B2(2011；PD-1；具体为抗体17D8，2D3，4H1，5C4，4A11，7D3和5F4)；Huang等人，US 2009/0297438 A1(2009；PSMA.具体为抗体1C3，2A10，2F5，2C6)；Cardarelli等人，US 7,875,278 B2(2011；PSMA；具体为抗体4A3，7F12，8C12，8A11，16F9，2A10，2C6，2F5和1C3)；Terrett等人，US 8,222,375 B2(2012；PTK7；具体为抗体3G8，4D5，12C6，12C6a和7C8)；Terrett等人，US 8,680,247 B2(2014；磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3；具体为抗体4A6，11E7和16D10)；Harkins等人，US 7,335,748 B2(2008；RG1；具体为抗体A，B，C和D)；Terrett等人，US 8,268,970 B2(2012；间皮素；具体为抗体3C10，6A4和7B1)；Xu等人，US 2010/0092484 A1(2010；CD44；具体为抗体14G9.B8.B4，2D1.A3.D12和1A9.A6.B9)；Deshpande等人，US 8,258,266 B2(2012；IP10；具体为抗体1D4，1E1，2G1，3C4，6A5，6A8，7C10，8F6，10A12，10A12S和13C4)；Kuhne等人，Us 8,450,464 B2(2013；CXCR4；具体为抗体F7，F9，D1和E2)；和Korman等人，US 7,943,743 B2(2011；PD-L1；具体为抗体3G10，12A4，10A5，5F8，10H10，1B12，7H1，11E6，12B7和13G4)，其公开内容通过引用结合到本文中。各前述抗体可与本发明的二聚体用于ADC中。
配体Z也可以为抗体或抗体模拟物的抗原结合片段，例如亲和抗体(affibody)、域抗体(dAb)、纳米抗体、单抗体(unibody)、DARPin、anticalin、versabody、duocalin、脂笼蛋白(lipocalin)或avimer。
配体Z上数个不同反应性基团中的任一个可以为缀合部位，包括赖氨酸残基上的ε-氨基、悬垂糖类部分、羧酸基团、二硫基和硫醇基。各类型反应性基团表现一种平衡，有一些优点，也有一些缺点。关于适用于缀合的抗体反应性基团的综述，见例如Garnett，Adv.Drug Delivery Rev.53(2001)，171-216，与Dubowchik和Walker，Pharmacology&Therapeutics 83(1999)，67-123，其公开内容通过引用结合到本文中。
在一个实施方案中，配体Z通过赖氨酸ε-氨基缀合。大多数抗体具有多个赖氨酸ε-氨基，可用在本领域已知的技术通过酰胺、脲、硫脲或氨基甲酸酯键缀合。然而，难以控制哪个ε-氨基反应和有多少ε-氨基反应，导致在缀合物制备中批与批的潜在可变性。缀合也可导致对保持抗体天然构象重要的质子化ε-氨基的中和，或者可在接近配体或抗原结合部位或在该部位的赖氨酸发生，这些都不是希望的情况。
在另一个实施方案中，由于很多抗体糖基化，配体Z可通过糖侧链缀合。糖侧链可用高碘酸盐氧化产生醛基，它又可与胺反应形成亚胺基，例如，在缩氨基脲、肟或腙中。如果需要，亚胺基可通过用NaCNBH3还原转化成更稳定胺基。关于通过糖侧链缀合的另外的公开内容，见例如Rodwell等人，Proc.Nat’l Acad.Sci.USA 83，2632-2636(1986)，其公开内容通过引用结合到本文中。与赖氨酸ε-氨基一样，有关于缀合部位位置和化学计量再现性的问题。
在另一个实施方案中，配体Z可通过羧酸基团缀合，例如谷氨酸或天冬氨酸的侧链羧基。在一个实施方案中，使末端羧酸基团官能化，以产生碳酰肼，碳酰肼然后与携带醛的缀合部分反应。见Fisch等人，Bioconjugate Chemistry 1992，3，147-153。
在另一个实施方案中，抗体Z可通过二硫基缀合，二硫基桥连抗体Z上的半胱氨酸残基和缀合物另一部分上的硫。一些抗体缺乏游离硫醇(硫氢)基，但具有二硫基，例如，在铰链区。在这种情况下，可通过还原天然二硫基产生游离硫醇基。如此产生的硫醇基然后可用于缀合。见，例如Packard等人，Biochemistry 1986，25，3548-3552；King等人，CancerRes.54，6176-6185(1994)；和Doronina等人，Nature Biotechnol.21(7)，778-784(2003)，其公开内容通过引用结合到本文中。同样，也有关于缀合部位位置和化学计量及抗体天然构象可能破坏的问题。
已知一些方法将游离硫醇基引入抗体，而不破坏天然二硫键，这种方法可用本发明的配体Z实施。根据所用方法，可在预定位置引入可预测数量的游离硫氢基。在一种方法中，制备突变的抗体，其中半胱氨酸被另一种氨基酸代替。见，例如，Eigenbrot等人，US 7,521,541 B2(2009)；Chilkoti等人，Bioconjugate Chem.1994，5，504-507；Urnovitz等人，US 4,698,420(1987)；Stimmel等人，J.Biol.Chem.，275(39)，30445-30450(2000)；Bam等人，US 7,311,902 B2(2007)；Kuan等人，J.Biol.Chem.，269(10)，7610-7618(1994)；Poon等人，J.Biol.Chem.，270(15)，8571-8577(1995)。在另一种方法中，将额外半胱氨酸加到C-末端。见，例如Cumber等人，J.Immunol.，149，120-126(1992)；King et al，Cancer Res.，54，6176-6185(1994)；Li等人，Bioconjugate Chem.，13，985-995(2002)；Yang等人，ProteinEngineering，16，761-770(2003)；和Olafson等人，Protein Engineering Design&Selection，17，21-27(2004)。引入游离半胱氨酸的一种优选方法为Liu等人，8,865,875 B2(2014)教导的方法，其中将携带半胱氨酸的氨基酸序列加到抗体重链的C-末端。这种方法在远离抗原结合部位的已知位置引入已知数量的半胱氨酸残基(1个/重链)。在本段落中引用文献的公开内容均通过引用结合到本文中。
在另一个实施方案中，可用试剂使赖氨酸ε-氨基修饰，例如2-亚氨基硫杂环戊烷、2-亚氨基硫杂环己烷或3-(2-吡啶基二硫代)丙酸N-琥珀酰亚胺酯(SPDP)，从而使ε-氨基转化成硫醇基或二硫基，在某种程度上产生半胱氨酸代替物。然而，这种方法受相同缀合位置和与合适ε-氨基有相关的化学计量限制。
连接体组分
如上提到，本发明的缀合物的连接体部分包含最多三个要素：可裂解基团C和任选的间隔基XZ和XD。
可裂解基团C为在生理条件下可裂解的基团，优选选择条件使其相对稳定，同时缀合物处于血浆体循环中，但一旦缀合物达到其预期作用部位，即，接近靶细胞、在其上或处于其内，就容易地裂解。优选在抗体Z结合到靶细胞表面上显示的抗原时，缀合物通过靶细胞内化。随后，在靶细胞的囊泡体(早期细胞内体、晚期细胞内体或尤其溶酶体)中发生基团C裂解。
在一个实施方案中，基团C为pH敏感基团。血浆中的pH略高于中性，而溶酶体内的pH为酸性，约为5。因此，其裂解被酸催化的基团C在溶酶体内以比在血浆中快数个数量级的速率裂解。适合酸敏感性基团的实例包括顺-乌头酰基酰胺和腙，例如描述于Shen等人，US4,631,190(1986)；Shen等人，US 5,144,011(1992)；Shen等人，Biochem.Biophys.Res.Commun.102，1048-1054(1981)和Yang等人，Proc.Natl Acad.Sci(USA)，85，1189-1193(1988)；其公开内容通过引用结合到本文中。
在另一个实施方案中，基团C为二硫化物。二硫化物可通过硫醇-二硫化物交换机制以取决于环境硫醇浓度的速率裂解。由于谷胱甘肽和其它硫醇的胞内浓度高于其血清浓度，二硫化物的裂解速率在胞内更高。另外，通过调节二硫化物的空间和电子性质(例如，烷基-芳基二硫化物与烷基-烷基二硫化物、芳基环上的取代等)，可调节硫醇-二硫化物交换速率，使得能够设计具有提高血清稳定性或特定裂解速率的二硫键。关于涉及缀合物中二硫可裂解基团的另外的公开内容，见例如Thorpe等人，Cancer Res.48，6396-6403(1988)；Santi等人，US 7,541,530 B2(2009)；Ng等人，US 6,989,452 B2(2006)；Ng等人，WO 2002/096910 A1；Boyd等人，US 7,691,962 B2；和Sufi等人，US 2010/0145036 A1；其公开内容通过引用结合到本文中。
与血清中的蛋白酶相反，优选可裂解基团为由靶细胞内蛋白酶选择性裂解的肽。一般可裂解肽基团包含1至20个氨基酸，优选1至6个氨基酸，更优选1至3个氨基酸。氨基酸可以为天然和/或非天然α-氨基酸。天然氨基酸为由基因密码编码的氨基酸和由其衍生的氨基酸，例如羟基脯氨酸、γ-羧基谷氨酸、瓜氨酸和O-磷酸丝氨酸。就此而论，术语“氨基酸”也包括氨基酸类似物和模拟物。类似物为具有天然氨基酸的相同一般H2N(R)CHCO2H结构的化合物，不同之处在于R基团不是在天然氨基酸中发现的。类似物的实例包括高丝氨酸、正亮氨酸、蛋氨酸-亚砜和蛋氨酸甲基硫鎓。氨基酸模拟物为具有不同于α-氨基酸一般化学结构的结构但以类似方式作用的化合物。该氨基酸可以为基因编码氨基酸的“L”立体化学和对映异构“D”立体化学。
优选基团C包含为蛋白酶的裂解识别序列的氨基酸序列。很多裂解识别序列在本领域熟知。见，例如Matayoshi等人，Science 247：954(1990)；Dunn等人，Meth.Enzymol.241：254(1994)；Seidah等人，Meth.Enzymol.244：175(1994)；Thornberry，Meth.Enzymol.244：615(1994)；Weber等人，Meth.Enzymol.244：595(1994)；Smith等人，Meth.Enzymol.244：412(1994)；和Bouvier等人，Meth.Enzymol.248：614(1995)；其公开内容通过引用结合到本文中。
对于不旨在由细胞内化的缀合物，可选择基团C，使其被靶组织附近胞外基质中存在的蛋白酶裂解，例如，由附近临终细胞释放的蛋白酶或肿瘤相关的蛋白酶。示例性胞外肿瘤相关的蛋白酶为基质金属蛋白酶(MMP)、甲拌磷寡肽酶(TOP)和CD10。
对于旨在由细胞内化的缀合物，基团C优选包含为了由内体或溶酶体蛋白酶(尤其后者)裂解而选择的氨基酸序列。此类蛋白酶的非限制实例包括组织蛋白酶B、C、D、H、L和S，尤其组织蛋白酶B。组织蛋白酶B优先裂解在序列-AA2-AA1-的肽，其中AA1为碱性或强氢键合氨基酸(例如赖氨酸、精氨酸或瓜氨酸)，AA2为疏水氨基酸(例如，苯丙氨酸、缬氨酸、丙氨酸、亮氨酸或异亮氨酸)，例如Val-Cit(其中Cit表示瓜氨酸)或Val-Lys。(在本文中，除非上下文另外清楚地指明，氨基酸序列以N-至-C方向书写，如在H2N-AA2-AA1-CO2H中)。Lys-Val-Ala、Asp-Val-Ala、Val-Ala、Lys-Val-Cit和Asp-Val-Cit也是用于组织蛋白酶B的底物肽基序，虽然在一些情况下，裂解速率可能较慢。关于组织蛋白酶-可裂解基团的另外的资料，见Dubowchik等人，Biorg.Med.Chem.Lett.8，3341-3346(1998)；Dubowchik等人，Bioorg.Med.Chem.Lett.，8 3347-3352(1998)；和Dubowchik等人，Bioconjugate Chem.13，855-869(2002)；其公开内容通过引用结合到本公开。可用于裂解肽基连接体的另一种酶为豆荚蛋白(legumain)，一种优先在Ala-Ala-Asn裂解的溶酶体半胱氨酸蛋白酶。
在一个实施方案中，基团C为包含二氨基酸序列-AA2-AA1-的肽，其中AA1为赖氨酸、精氨酸或瓜氨酸，AA2为苯丙氨酸、缬氨酸、丙氨酸、亮氨酸或异亮氨酸。在另一个实施方案中，C由选自Val-Cit、Ala-Val、Val-Ala-Val、Lys-Lys、Ala-Asn-Val、Val-Leu-Lys、Cit-Cit、Val-Lys、Ala-Ala-Asn、Lys、Cit、Ser和Glu的1至3个氨基酸的序列组成。
制备和设计由单一氨基酸组成的可裂解基团C公开于Chen等人，US 8,664,407 B2(2014)；其公开内容通过引用结合到本文中。
基团C也可以为光可裂解基团，例如在曝露于光时裂解的硝基苄基醚。
基团C可直接结合到抗体Z或类似物D，即，可视情况不存在间隔基XZ和XD。例如，如果基团C为二硫化物，则两个硫之一可以为半胱氨酸残基或在抗体Z上的代替物。或者，基团C可以为结合到抗体糖侧链上的醛的腙。或者，基团C可以为与抗体Z的赖氨酸ε-氨基形成的肽键。在一个优选的实施方案中，二聚体D通过到二聚体D中羧基或胺基的肽基键直接结合到基团C。
存在时，间隔基XZ在基团C和抗体Z之间提供空间隔离，以免前者空间干扰后者抗原结合，或者后者空间干扰前者裂解。可进一步用间隔基XZ给予缀合物增加的溶解性或减小的聚集性。间隔基XZ可包含一个或多个可以任何几种组合装配的模块片段。用于间隔基XZ的适合片段的实例为：
及其组合，
其中下标g为0或1，下标h为1至24，优选2至4。这些片段可组合，如下所示：
存在时，间隔基XD在基团C和二聚体D之间提供空间隔离，以免后者空间或电子干扰前者裂解。间隔基XD也可用于将另外的分子质量和化学官能引入缀合物。一般另外的质量和官能会影响缀合物的血清半衰期和其它性质。因此，通过合理选择间隔基，可调节缀合物的血清半衰期。间隔基XD也可从模块片段装配，如以上间隔基XZ上下文中所述。
存在时，间隔基XZ和/或XD分别在Z和C或D和C之间优选提供4至25个原子的线性隔离，更优选4至20个原子。
除了共价连接抗体和药物外，连接体也可完成其它功能。例如，连接体可包含聚(乙二醇)(PEG)基团，该基团提高缀合化学进行期间或在最终ADC产物中的溶解性。存在PEG基团时，它可结合到间隔基XZ或XD或二者。PEG基团中的重复单元数可以为2至20，优选在4和10之间。
间隔基XZ或XD或二者可包含自分解部分。自分解部分为这样一种部分，该部分(1)结合到基团C和抗体Z或二聚体D，并且(2)具有一种结构使从基团C裂解引发反应序列，视情况而使自分解部分自身与抗体Z或二聚体D断键。换句话讲，在远离抗体Z或二聚体D的部位反应(从基团C裂解)也使XZ-Z或XD-D键断裂。在间隔基XD的情况下，存在自分解部分合乎需要，因为如果在缀合物裂解后，间隔基XD或其部分若保持连接到二聚体D，后者的生物活性就可能被削弱。在可裂解基团C为多肽时，使用自分解部分尤其合乎需要，在此情况下，自分解部分一般位于附近。
结合到配偶分子D上的羟基或氨基的示例性自分解部分(i)-(vii)显示如下：
自分解部分为虚线a和b(或虚线b和c)之间的结构，且具有显示提供背景的相邻结构特征。自分解部分(i)和(v)结合到二聚体D-NH2(即，二聚体D通过氨基缀合)，而自分解部分(ii)、(iii)和(iv)结合到二聚体D-OH(即，二聚体D通过羟基或羧基缀合)。在虚线b酰胺键裂解(例如，通过肽酶)释放酰胺氮作为胺氮，引发反应序列，反应序列导致在虚线a键裂解，随之可视情况释放D-OH或D-NH2。或者，触发自分解反应的裂解可通过不同类型酶，例如通过β-葡糖醛酸糖苷酶，如在结构(vi)的情况下。在某些情况下，可串联使用自分解基团，如结构(vii)所示。在此情况下，在虚线c裂解通过1，6-消除反应触发虚线b和c之间部分的自分解，随后通过环化-消除反应进行虚线a和b之间部分的自分解。关于自分解部分的另外的公开内容，见Carl等人，J.Med.Chem.，24(3)，479-480(1981)；Carl等人，WO 81/01145(1981)；Dubowchik等人，Pharmacology&Therapeutics，83，67-123(1999)；Firestone等人，US 6,214,345 B1(2001)；Toki等人，J.Org.Chem.67，1866-1872(2002)；Doronina等人，Nature Biotechnology 21(7)，778-784(2003)(erratum，p.941)；Boyd等人，US 7,691,962B2；Boyd等人，US 2008/0279868 A1；Sufi等人，WO 2008/083312 A2；Feng，US 7,375,078B2；Jeffrey等人，US 8039,273；和Senter等人，US 2003/0096743 A1；其公开内容通过引用结合到本文中。优选的自分解基团为对氨基苄基氧基羰基(PABC)，如结构(i)中所示。
在另一个实施方案中，抗体靶向部分和二聚体D通过不可裂解连接体连接，即，不存在要素C。抗体降解最终使连接体减小到不干扰二聚体D生物活性的小的附加部分。
缀合技术
本发明的缀合物优选通过以下制成：首先制备包含本发明的类似物(由下式中D表示)和连接体(XD)a(C)c(XZ)b(其中XD、C、XZ、a、b和c如关于式(II)所限定)的化合物，以生成由式(III)表示的类似物-连接体组成：
D-(XD)a(C)c(XZ)b-R31 (III)
其中R31为适合与抗体Z上互补官能团反应形成缀合物的官能团。适合基团R31的实例包括氨基、叠氮、硫醇、环辛炔、
其中R32为Cl、Br、F、甲磺酸基或甲苯磺酸基，R33为Cl、Br、I、F、OH、-O-N-琥珀酰亚胺基、-O-(4-硝基苯基)、-O-五氟苯基或-O-四氟苯基。一般适用于制备适合部分D-(XD)aC(XZ)b-R31的化学反应公开于Ng等人，US 7,087,600 B2(2006)；Ng等人，US 6,989,452 B2(2006)；Ng等人，US 7,129,261 B2(2006)；Ng等人，WO 02/096910 A1；Boyd等人，US 7,691,962 B2；Chen等人，US 7,517,903 B2(2009)；Gangwar等人，US 7,714,016 B2(2010)；Boyd等人，US 2008/0279868 A1；Gangwar等人，US 7,847,105 B2(2010)；Gangwar等人，US 7,968,586 B2(2011)；Sufi等人，US 2010/0145036 A1；和Chen等人，US 2010/0113476 A1；其公开内容通过引用结合到本文中。
优选反应性官能团-R31为-NH2、-OH、-CO2H、-SH、马来酰亚胺基、环辛炔、叠氮基(-N3)、羟氨基(-ONH2)或N-羟基琥珀酰亚胺基。尤其优选的官能团-R31为：
-OH基团可用抗体上的羧基酯化，例如，天冬氨酸或谷氨酸侧链上。
-CO2H基团可用-OH基酯化，或者用抗体上(例如，赖氨酸侧链上)的氨基酰胺化。
N-羟基琥珀酰亚胺基在官能上为活化的羧基，并且可简便地通过与氨基(例如，来自赖氨酸)反应酰胺化。
在迈克尔加成反应中，马来酰亚胺基可与抗体上的-SH基(例如，来自半胱氨酸或来自抗体化学修饰引入硫氢基官能)缀合。或者，两个基团的位置可以反向，抗体修饰为具有连接的马来酰亚胺基，药物-连接体化合物具有-SH基。
多种技术可将-SH基引入抗体。在一种优选的技术中，抗体中赖氨酸残基侧链中的ε-氨基与2-亚氨基硫杂环戊烷反应，以引入游离硫醇(-SH)基。为了实现缀合，硫醇基可与马来酰亚胺或其它亲核受体基团反应：
一般达到每抗体2至3个硫醇的硫醇化水平。关于代表性方法，见Cong等人，2014，其公开内容通过引用结合到本文中。因此，在一个实施方案中，用于缀合到本发明的二聚体的抗体具有一个或多个通过与亚氨基硫杂环戊烷反应修饰的赖氨酸残基(优选2至3个)。
在作为上述的“镜像”的迈克尔加成反应中，基团-SH也可用于缀合，其中抗体已修饰，向其引入马来酰亚胺基。利用4-(马来酰亚胺基甲基)-环己烷甲酸N-琥珀酰亚胺酯(SMCC)或其磺化变体磺基-SMCC，两种试剂均购自Sigma-Aldrich，可使抗体修饰为具有马来酰亚胺基。
一种供选缀合技术利用无铜“点击化学”，其中跨环辛炔的受张力的炔键加叠氮基，以生成1，2，3-三唑环。见例如，Agard等人，J.Amer.Chem.Soc.2004，126，15046；Best，Biochemistry 2009，48，6571，其公开内容通过引用结合到本文中。叠氮化物可位于抗体上，而环辛炔位于药物部分上，或者反之亦然。优选的环辛炔基团为二苯并环辛炔(DIBO)。具有DIBO基团的各种试剂可得自Invitrogen/Molecular Probes，Eugene，Oregon。以下反应显示其中DIBO基团连接到抗体(Ab)的情况的点击化学缀合：
另一种缀合技术包括将非天然氨基酸引入抗体，非天然氨基酸提供与药物部分中反应性官能团缀合的官能。例如，非天然氨基酸对乙酰基苯丙氨酸可结合到抗体或其它多肽，如Tian等人，WO 2008/030612 A2(2008)中所教导。通过与连接体-药物部分上的羟氨基生成肟，对乙酰基苯丙氨酸中的酮基可以为缀合部位。或者，可使非天然氨基酸对叠氮基苯丙氨酸结合到抗体，以提供用于通过点击化学缀合的叠氮官能团，如上讨论。使用无细胞方法，非天然氨基酸也可结合到抗体或其它多肽，如Goerke等人，US 2010/0093024 A1(2010)和Goerke等人，Biotechnol.Bioeng.2009，102(2)，400-416中所教导。前述公开通过引用结合到本文中。因此，在一个实施方案中，用于与本发明的二聚体制备缀合物的抗体具有一个或多个由非天然氨基酸代替的氨基酸，优选为对乙酰基苯丙氨酸或对叠氮基苯丙氨酸，更优选对乙酰基苯丙氨酸。
根据Jeger等人，Angew.Chem.Int.Ed.2010，49，9995(“Jeger”)，其它缀合技术使用转谷氨酰胺酶(优选细菌转谷氨酰胺酶或BTG)。BTG在谷氨酰胺的侧链酰胺(胺受体)和亚烷基氨基(胺给体)之间形成酰胺键，可例如为赖氨酸或5-氨基-正戊基的ε-氨基。在一种典型缀合反应中，谷氨酰胺残基位于抗体上，而亚烷基氨基位于连接体-药物部分上，如下所示：
多肽链上谷氨酰胺残基的定位对其对BTG介导转酰氨基作用的敏感性具有大的影响。抗体上的谷氨酰胺残基正常都不是BTG底物。然而，Jeger披露，如果抗体去糖基化，糖基化部位为天冬酰胺297(N297)，则附近的谷氨酰胺295(Q295)去保护并呈现BTG反应性。抗体可通过用PNGase F(肽-N-糖苷酶F)处理酶催去糖基化。或者，通过在不变区引入N297A突变以去除N297糖基化部位，可无糖苷合成抗体。Jeger披露，在抗体中N297Q取代不仅排除糖基化，而且引入第二谷氨酰胺残基(在297位)，那也是胺受体。因此，在一个实施方案中，使缀合到本发明的二聚体的抗体去糖基化。在另一个实施方案中，抗体具有N297Q取代。本领域的技术人员应理解，通过合成后修饰或通过引入N297A突变去糖基化产生每抗体2个BTG反应性谷氨酰胺残基(1个/重链，在295位)，而具有N297Q取代的抗体具有4个BTG反应性谷氨酰胺残基(2个/重链，在295和297位)。(抗体中氨基酸位置的编号根据EU索引，如阐述于Kabat等人，″Sequences of proteins of immunological interest(有免疫意义的蛋白序列)，第5版，Pub.No.91-3242，U.S.Dept.Health&Human Services，NIH，Bethesda，Md.，1991；以后称为“Kabat”)。
缀合也可用分选酶A实现，如教导于Levary等人，PLoS One 2011，6(4)，e18342；Proft，Biotechnol.Lett.2010，32，1-10；Ploegh等人，WO 2010/087994 A2(2010)；和Mao等人，WO 2005/051976 A2(2005)。分选酶A识别基序(一般为LPXTG，其中X为任何天然氨基酸)可位于配体Z上，亲核受体基序(一般为GGG)可以为式(III)中的基团R31，或者反之亦然。
通过修饰其糖基以引入酮基，酮基由生成肟作为缀合部位，抗体也可适用于缀合，如Zhu等人，mAbs 2014，6，1所教导。在另一种糖工程变化中，可修饰抗体的糖基，以引入叠氮基，用于通过“点击化学”缀合。见Huang等人，J.Am.Chem.Soc.2012，134，12308和Wang，US8,900,826 B2(2014)和US 7,807,405 B2(2010)。
另一种缀合技术一般可称为二硫化物桥连：抗体中的二硫键裂解，产生一对硫醇(-SH)基。抗体然后用包含两个硫醇反应性部位的药物-连接体化合物处理。硫醇基与两个部位反应实现再桥连，再桥连以一种方式再产生初始二硫桥，由此保持抗体三级结构，并连接药物-连接体部分。见例如Burt等人，WO 2013/190292 A2(2013)和Jackson等人，US2013/0224228 A1(2013)。
二聚体-连接体化合物
一般地，本发明的二聚体的ADC包括连接到二聚体上官能团的连接体，该连接体结合到抗体。考虑到可利用的缀合技术的多样性，本发明的二聚体可精细分成适用于缀合到抗体的很多不同二聚体-连接体化合物。
一般有三种不同模式用于连接体结合到本发明的二聚体，如下图中所示(为简单起见，环中的变量和任选取代基未显示)：
在类型(a)二聚体-连接体化合物中，用于连接连接体的官能团位于两个二聚体半部之间的桥X中。在类型(b)二聚体-连接体化合物中，连接体作为跨亚胺双键的加成产物连接。在类型(c)和(c’)二聚体-连接体化合物中，用于连接体的连接的官能团位于THIQ、AZI或PBD的“外侧”环。
在一个实施方案中，类型(a)二聚体-连接体化合物可由式(IIIa)表示：
其中
T为自分解基团；
t为0或1；
AAa和各AAb独立选自丙氨酸、β-丙氨酸、γ-氨基丁酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、γ-羧基谷氨酸、瓜氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、正亮氨酸、正缬氨酸、鸟氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸和缬氨酸；
u为0或1；
p为1、2、3或4；
q为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12(优选2、3、4或8)；
r为1、2、3、4或5；
s为0或1；
R31为
X4为S-S、O或NH；和
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、G、Y和双线如以上发明概述部分中关于式(I)所限定。
根据式(IIIa)的一种优选类型(a)二聚体-连接体化合物由式(IIIa’)表示：
其中
X4、T、t、AAa、AAb、p、q、r、s和R31如关于式(IIIa)所限定；
各R9独立为H、C1-C3烷基、O(CH2CH2O)1-4H、(CH2CH2O)1-4(C1-C3烷基)、OH、Cl、F或Br；
如果到与其结合的N的双线为单键，则R5为H，如果双线为双键，则R5不存在；并且
如果到与其结合的C的双线为单键，则R6为H，如果双线为双键，则R6不存在。
优选在式(IIIa)和(IIIa’)中，R9为H，并且X4为NH。
在一个实施方案中，类型(b)二聚体-连接体化合物可由式(IIIb)表示：
其中
T、t、AAa、AAb、u、p、q、s、r和R3如关于式(IIIa)所限定；并且
X、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、X2、Y和G如以上发明概述部分中关于式(I)所限定。
根据式(IIIb)的一种优选类型(b)二聚体-连接体由式(IIIb’)表示：
即，式(IIIb’)与式(IIIb)的不同之处在于下标u为1，且X为
根据式(IIIb)的另一种优选类型(b)二聚体-连接体由式(IIIb”)表示：
其中
T、t、AAa、AAb、p、q、r、s和R31如关于式(IIIa)所限定；
各R9独立为H、C1-C3烷基、O(CH2CH2O)1-4H、(CH2CH2O)1-4(C1-C3烷基)、OH、Cl、F或Br；
X3为H、OH、OMe、Me或CH2OH；
如果到与其结合的N的双线为单键，则R5为H，如果双线为双键，则R5不存在；并且
如果到与其结合的C的双线为单键，则R6为H，如果双线为双键，则R6不存在。
优选在式(IIIb”)中，R9为H，并且X3为H。
优选在式(IIIb”)中，部分
为
类型(b)二聚体-连接体化合物的实例包括：
及
在一个实施方案中，类型(c)二聚体-连接体化合物可由式(IIIc)表示：
其中
T、t、AAa、AAb、u、p、q、s、r和R31如关于式(IIIa)所限定；并且
R1、R2、R3、R4、R5、R6、Y、X2和双线如以上发明概述部分中关于式(I)所限定。
根据式(IIIc)的一种优选类型(c)二聚体-连接体化合物由式(IIIc’)表示：
即，式(IIIc’)与式(IIIc)的不同之处在于下标u为1，且X为
根据式(IIIc)的另一种优选类型(c)二聚体-连接体化合物由式(IIIc”)表示：
其中
X3为H、OH、OMe、Me或CH2OH；
二氮杂环系统中的双线至少之一为双键；
如果到与其结合的N的双线为单键，则R5为H，如果双线为双键，则R5不存在；
如果到与其结合的C的双线为单键，则R6为H，如果双线为双键，则R6不存在；并且
R9为H、O(CH2CH2O)1-4H、(CH2CH2O)1-4(C1-C3烷基)、OH、Cl、F或Br。
优选在式(IIIc”)中，R9为H，并且X3为H。
优选在式(IIIc”)中，部分
为
类型(c)二聚体-连接体化合物的实例包括：
类型(c’)二聚体-连接体优选符合式(IIIc”’)：
其中
X3为H、OH、OMe、Me或CH2OH；
T、t、AAa、AAb、u、p、q、s、r和R3如关于式(IIIa)所限定；并且
各R50独立为H、O(C1-C3烷基)、O(C2-C3亚烷基)、O(C2-C3炔基)、F、Cl、Br或CN。
在其中下标t和u二者均为0的式(IIIa)、(IIIb)、(IIIc)和(IIIc”’)中，连接体为不可裂解类型，如上讨论。
式(IIIa)、(IIIa’)、(IIIa”)、(IIIb)、(IIIb’)、(IIIb”)、(IIIc)、(IIIc’)、(IIIc”)和(IIIc”’)中的R31为能够与抗体上互补官能团反应实现缀合的反应性官能团，如上所述。
在一个优选的实施方案中，在式(IIIa)、(IIIa’)、(IIIb)、(IIIb’)、(IIIb”)、(IIIc)、(IIIc”)、(IIIc’)或(IIIc”’)中，基团R31为
在另一个优选的实施方案中，在式(IIIa)、(IIIa’)、(IIIa”)、(IIIb)、(IIIb’)、(IIIb”)、(IIIc)、(IIIc’)或(IIIc”’)中，基团R31为
在式(IIIa)、(IIIa’)、(IIIa”)、(IIIb)、(IIIb’)、(IIIb”)、(IIIc)、(IIIc’)、(IIIc”)和(IIIc”’)中，-AAa-[AAb]p-表示其长度由p值决定的多肽(如果p为1，为二肽，如果p为3，为四肽，等等)。AAa在多肽的羧基端，其羧基与二聚体的胺氮(或者自分解基团T，如果存在)形成肽(酰胺)键。相反，最后AAb在多肽的氨基端，并且其α-氨基分别与形成肽键，
这取决于s为0还是1。优选的多肽-AAa-[AAb]p-为Val-Cit、Val-Lys、Lys-Val-Ala、Asp-Val-Ala、Val-Ala、Lys-Val-Cit、Ala-Val-Cit、Val-Gly、Val-Gln和Asp-Val-Cit，以常规N-至-C方向书写，如在H2N-Val-Cit-CO2H中。更优选多肽为Val-Cit、Val-Lys或Val-Ala。优选多肽-AAa-[AAb]p-可通过在靶(癌)细胞内发现的酶裂解，例如组织蛋白酶，尤其组织蛋白酶B。
如下标t等于0或1所示，任选在式(IIIa)、(IIIa’)、(IIIa”)、(IIIb)、(IIIb’)、(IIIb”)、(IIIc)、(IIIc’)和(IIIc”)的二聚体-连接体化合物中存在自分解基团T。存在时，自分解基团T优选为对氨基苄基氧基羰基(PABC)，其结构以下显示，星号(*)表示结合到二聚体的胺氮的PABC的末端，波形线表示结合到多肽-AAa-[AAb]p-的末端。
制备缀合物
该通用方法基于通过赖氨酸ε-氨基与2-亚氨基硫杂环戊烷反应使游离硫醇基引入抗体，随后与含马来酰亚胺的药物-连接体部分反应，如上所述。最初，使抗体缓冲交换进入含50mM NaCl和2mM二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)的0.1M磷酸盐缓冲液(pH 8.0)，并浓缩到5-10mg/mL。通过2-亚氨基硫杂环戊烷加到抗体实现硫醇化。要加的2-亚氨基硫杂环戊烷的量可通过初步试验确定，并因抗体而异。在初步试验中，2-亚氨基硫杂环戊烷增量滴定加到抗体，并在RT(室温，约25℃)用抗体培养1h后，用SEPHADEXTM G-25柱使抗体脱盐进入50mMHEPES、5mM甘氨酸、2mM DTPA，pH 5.5，通过与二硫二吡啶(DTDP)反应快速确定引入的硫醇基数。硫醇基与DTDP反应引起释放巯基吡啶，可在324nm光谱监测。一般使用0.5-1.0mg/mL蛋白浓度的样品。可用在280nm的吸光度精确测定样品中蛋白的浓度，然后将各样品的等分试样(0.9mL)用0.1mL DTDP(5mM在乙醇中的储备溶液)在RT培养10min。也在旁培养单独缓冲液加上DTDP的空白样品。10min后，测定在324nm的吸光度，并用关于19,800M-1巯基吡啶的消光系数对硫醇基数目定量。
一般每抗体约2至3个硫醇基的硫醇化水平合乎需要。例如，可利用一些抗体，通过加入15倍的摩尔过量2-亚氨基硫杂环戊烷，随后在RT培养1h达到。然后用2-亚氨基硫杂环戊烷以所需摩尔比培养抗体，然后脱盐进入缀合缓冲液(50mM HEPES，5mM甘氨酸，2mMDTPA，pH 5.5))。在冰上保持硫醇化物质，同时如上所述对引入的硫醇数定量。
在验证引入的硫醇数后，以每硫醇2.5倍的摩尔过量加入药物(二聚体)-连接体部分。使缀合反应在包含25％丙二醇和5％海藻糖最终浓度的缀合缓冲液中进行。一般使药物-连接体储备溶液溶于100％DMSO。储备溶液直接加到硫醇化抗体。
在轻轻搅拌下，在RT培养缀合反应混合物2h。然后将10倍的摩尔过量N-乙基马来酰亚胺(100mM在DMSO中的储备溶液)加到缀合混合物，并搅拌另外1小时，以封闭任何未反应硫醇。
然后通过0.2μ滤器过滤样品。使物质通过TFF VivaFlow 50 Sartorius 30MWCOPES膜缓冲交换进入10mg/mL甘氨酸、20mg/mL山梨糖醇、15％乙腈pH 5.0(5X TFF缓冲交换体积)，以去除任何未反应药物。通过TFF最终配制为20mg/mL山梨糖醇、10mg/mL甘氨酸，pH5.0。
可将以下方法用于二聚体-连接体化合物的转谷氨酰胺酶介导缀合，其中连接体具有可作为胺给体的胺基。抗体可以为具有转谷氨酰胺酶-反应性谷氨酰胺的抗体，例如，具有N297A或N297Q取代的抗体。缀合通过重组细菌转谷氨酰胺酶以5∶1抗体∶酶摩尔比进行。缀合用标准规程在50mM Tris缓冲液pH 8.0中进行，在37℃培养过夜。使得到缀合物在用50mM Tris，pH 8.0预平衡的Protein A柱上纯化。缀合物用0.1M柠檬酸钠缓冲液pH 3.5洗脱。洗脱的级分用1M Tris pH 9.0中和。缀合物可在20mg/mL山梨糖醇、10mg/mL甘氨酸pH5.0中配制。
本领域的技术人员应了解，上述条件和方法为示例性而非限制性，用于缀合的其它方法在本领域已知，并可用于本发明。
缀合物
在一个实施方案中，本发明的缀合物从类型(a)二聚体-连接体化合物得到，并且可由式(IVa)表示：
其中
Ab为抗体；
R40为
其中结合到Ab的R40的开放化合价由星号(*)表示，结合到(CH2)r的R40的开放化合价由波形线表示；
m为1、2、3或4；
T、t、AAa、AAb、u、p、q、s、r和X4如关于式(IIIa)所限定；并且
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、Y、G和双线如以上发明概述部分中关于式(I)所限定。
根据式(IVa)的优选缀合物由式(IVa’)表示：
其中
Ab、R40、T、t、AAa、AAb、p、q、s、r和X4如关于式(IIIa)所限定；
如果到与其结合的N的双线为单键，则R5为H，如果双线为双键，则R5不存在；
如果到与其结合的C的双线为单键，则R6为H，如果双线为双键，则R6不存在；并且
R9为H、OH、OMe、NH2、NMe2、C1-C3烷基、O(CH2CH2O)1-8Me、OCH2CH2OH、F、Cl、Br或
(尤其是对位异构体)。
在另一个实施方案中，本发明的缀合物从类型(b)二聚体-连接体化合物得到，并且可由式(IVb)表示：
其中
Ab、R40、m、T、t、AAa、AAb、u、p、q、s和r如关于式(IVa)所限定；并且
R1、R2、R3、R4、R7、R8、R9、R10、Y、G和X如以上发明概述部分中关于式(I)所限定。
根据式(IVb)的优选缀合物由式(IVb’)表示：
其中
T、t、AAa、AAb、m、p、q、s、r、R40和Ab如关于式(IVa)所限定；并且
R1、R2、R3、R4、R7、R8、R9、R10、Y、G和X2如关于式(IVa)所限定。
即，缀合物(IVb’)与缀合物(IVb)的不同之处在于下标u为1，且X为
根据式(IVb)的另一种优选缀合物具有由式(IVb”)表示的结构：
其中
T、t、AAa、AAb、m、p、q、s、r、R40和Ab如关于式(IVa)所限定；
X3为H、OH、OMe、Me或CH2OH；
如果到与其结合的N的双线为单键，则R5为H，如果双线为双键，则R5不存在；
如果到与其结合的C的双线为单键，则R6为H，如果双线为双键，则R6不存在；并且
R9为H、OH、OMe、NH2、NMe2、C1-C3烷基、O(CH2CH2O)1-8Me、OCH2CH2OH、F、Br、Cl或
(尤其是对位异构体)。
优选在式(IVb’)中，R9为H，并且X3为H。
在另一个实施方案中，本发明的缀合物从类型(c)二聚体-连接体化合物得到，并且可由式(IVc)表示：
其中
Ab、R40、m、T、t、AAa、AAb、u、p、q、s和r如关于式(IVa)所限定；并且
R1、R2、R3、R4、R5、R6、Y、X和双线如以上发明概述部分中关于式(I)所限定。
根据式(IVc)的优选缀合物由式(IVc’)表示：
其中
Ab、R40、m、T、t、AAa、AAb、p、q、s和r如关于式(IVa)所限定；并且
R1、R2、R3、R4、R5、R6、Y、X2和双线如以上发明概述部分中关于式(I)所限定。
即，缀合物(IVc’)与缀合物(IVc)的不同之处在于下标u为1，且X为
根据式(IVc)的另一种优选缀合物具有由式(IVc”)表示的结构：
其中
Ab、R40、m、T、t、AAa、AAb、p、q、s和r如关于式(IVa)所限定；
X3为H、OH、OMe、Me或CH2OH；
二氮杂环系统中的双线至少之一为双键；
如果到与其结合的N的双线为单键，则R5为H，如果双线为双键，则R5不存在；
如果到与其结合的C的双线为单键，则R6为H，如果双线为双键，则R6不存在；并且
R9为H、OH、OMe、C1-C3烷基、O(CH2CH2O)1-8Me、F、Cl或Br。
优选在式(IVc”)中，R9为H，并且X3为H。
基于类型(c’)二聚体-连接体的优选缀合物符合式(IVc”’)：
其中
Ab、R40、m、T、t、AAa、AAb、p、q、s、u和r如关于式(IVa)所限定；
X3为H、OH、OMe、Me或CH2OH；并且
各R50独立为H、O(C1-C3烷基)、O(C2-C3亚烷基)、O(C2-C3炔基)、F、Cl、Br或CN。
对于多肽-AAa-[AAb]p-和自分解基团T，以上关于式(IIIa)、(IIIa’)、(IIIb)、(IIIb’)、(IIIb”)、(IIIc)、(IIIc’)、(IIIc”)和(IIIc”’)的二聚体连接体陈述的优选项也适用于式(IVa)、(IVa’)、(IVb)、(IVb’)、(IVc)、(IVc’)和(IVc”’)的缀合物。
在式(IVa)、(IVb)、(IVc)和(IVc”’)中，如果下标t和u二者均为0，则连接体为不可裂解类型，并依赖抗体Ab降解释放药物。如果存在有利，例如，通过在缀合期间增加药物-连接体化合物的溶解度，且不干扰药物的生物活性，可任选存在聚乙二醇组分(即，s为1)。
药物组合物
在另一个方面，本公开提供一种药物组合物，所述药物组合物包含用药学上可接受的载体或赋形剂一起配制的本发明的化合物或其缀合物。它可任选包含一种或多种另外的药物活性成分，例如抗体或另一种药物。药物组合物可在联合治疗中与另一种治疗剂一起给药，尤其另一种抗癌剂。
药物组合物可包含一种或多种赋形剂。可使用的赋形剂包括载体、表面活性剂、增稠或乳化剂、固体粘合剂、分散或悬浮助剂、增溶剂、着色剂、调味剂、包衣料、崩解剂、润滑剂、增甜剂、防腐剂、等渗剂及其组合。选择和使用适合赋形剂教导于Gennaro，ed.，Remington：The Science and Practice of Pharmacy，第20版(Lippincott Williams&Wilkins 2003、)，其公开内容通过引用结合到本文中。
优选药物组合物适用于静脉内、肌内、皮下、胃肠外、脊椎或表皮给药(例如，通过注射或输注)。根据给药途径，活性化合物可在材料中包衣，以保护化合物不受酸作用和可使其失活的其它自然条件侵害。短语“胃肠外给药”指除经肠和局部给药以外的通常通过注射的给药方式，包括而不限于静脉内、肌内、动脉内、鞘内、囊内、眶内、心内、皮内、腹膜内、经气管、皮下、皮下、关节内、囊下、蛛网膜下、脊椎内、硬膜外和胸骨内注射和输注。或者，药物组合物可通过非胃肠外途径给药，例如局部、表皮或粘膜给药途径，例如鼻内、口服、阴道、直肠、舌下或局部。
药物组合物可以采用无菌水溶液或分散体形式。它们也可在微乳液、脂质体或适用于达到高药物浓度的其它有序结构中配制。组合物也可以冻干物形式提供，例如通过在给药前在水中重组。
可与载体材料组合产生单一剂型的活性成分的量取决于要治疗的患者和具体给药方式，一般为产生治疗效果的组合物的量。通常，基于100％，该量为约0.01％至约99％活性成分，优选约0.1％至约70％，最优选约1％至约30％活性成分与药学上可接受的载体组合。
调节剂量方案，以提供治疗响应。例如，可给予单一推注，可随时间给予数个分开剂量，或者由情况紧急状态而定成比例减小或增加剂量。为了容易给药和剂量均匀性，尤其有利以剂量单位形式配制胃肠外组合物。“剂量单位形式”指适合作为单一剂量用于要治疗患者的物理离散单位，各单位包含计算产生所需治疗响应的预定量活性化合物，与所需的药物载体结合。
剂量范围为约0.0001至100mg/kg，更通常为0.01至5mg/kg的主体体重。例如，剂量可以是0.3mg/kg体重，1mg/kg体重，3mg/kg体重，5mg/kg体重或10mg/kg体重或在1-10mg/kg的范围内，或者0.1至5mg/kg。示例性治疗方案是每周施用一次，每两周一次，每三周一次，每四周一次，每月一次，每三个月一次，或每三至六个月一次。优选的剂量方案包括通过静脉内给药1mg/kg体重或3mg/kg体重，使用以下给药计划之一：(i)每四周给药，六次剂量，然后每三个月给药；(ii)每三周给药；(iii)给予3mg/kg体重一次，随后每三周给予1mg/kg体重。在一些方法中，调整剂量以获得约1-1000μg/mL的血浆抗体浓度，并且在一些方法中约25-300μg/mL的血浆抗体浓度。
“治疗有效量”的本发明化合物优选导致疾病症状的严重性降低，疾病无症状期的频率和持续时间增加，或预防由于疾病的痛苦而导致的损伤或残疾。例如，为了治疗带有肿瘤的患者，“治疗有效量”优选相对于未治疗的患者抑制肿瘤生长至少约20％，更优选至少约40％，甚至更优选至少约60％，还更优选至少约80％。治疗有效量的治疗性化合物可以降低肿瘤大小，或以其他方式改善患者的症状，所述患者通常是人，但可以是另一种哺乳动物。
药物组合物可以是受控或持续释放制剂，包括植入物、透皮贴剂和微囊化递送系统。可以使用可生物降解的生物相容性聚合物，例如乙烯-乙酸乙烯酯、聚酐、聚乙醇酸、胶原、聚原酸酯和聚乳酸。参见例如Sustained and Controlled Release Drug DeliverySystems，J.R.Robinson，ed.，Marcel Dekker，Inc.，New York，1978。
治疗组合物可以通过医疗器械给予，例如(1)无针皮下注射器械(例如US 5,399,163；5,383,851；5,312,335；5,064,413；4,941,880；4,790,824；和4,596,556)；(2)微型输液泵(US 4,487,603)；(3)透皮器械(US 4,486,194)；(4)输液装置(US 4,447,233和4,447,224)；和(5)渗透器械(US 4,439,196和4,475,196)；其公开内容通过引用并入本文。
在某些实施方案中，可以配制药物组合物以确保体内适当分布。例如，为了确保本发明的治疗化合物穿过血脑屏障，它们可以配制在脂质体中，脂质体可另外包含靶向部分以增强向特定细胞或器官的选择性转运。参见例如US 4,522,811；5,374,548；5,416,016；和5,399,331；V.V.Ranade(1989)J.Clin.Pharmacol.29：685；Umezawa等人，(1988)Biochem.Biophys.Res.Commun.153：1038；Bloeman等人，(1995)FEBS Lett.357：140；M.Owais等人，(1995)Antimicrob.Agents Chemother.39：180；Briscoe等人，(1995)Am.J.Physiol.1233：134；Schreier等人，(1994)J.Biol.Chem.269：9090；Keinanen和Laukkanen(1994)FEBS Lett.346：123；以及Killion和Fidler(1994)Immunomethods 4：273。
用途
本发明的化合物或其缀合物可用于治疗疾病，例如但不限于过度增殖性疾病，包括：头颈部癌，包括头、颈、鼻腔、鼻旁窦、鼻咽、口腔、口咽、喉、下咽、唾液腺和副神经节肿瘤；肝脏和胆道癌，特别是肝细胞癌；肠癌，特别是结肠直肠癌；卵巢癌；小细胞和非小细胞肺癌(SCLC和NSCLC)；乳腺癌肉瘤，如纤维肉瘤、恶性纤维组织细胞瘤、胚胎横纹肌肉瘤、平滑肌肉瘤(leiomysosarcoma)、神经纤维肉瘤、骨肉瘤、滑膜肉瘤、脂肪肉瘤和泡状软组织肉瘤；白血病，如急性早幼粒细胞白血病(APL)、急性骨髓性白血病(AML)、急性淋巴细胞白血病(ALL)和慢性骨髓性白血病(CML)；中枢神经系统的肿瘤，特别是脑癌；多发性骨髓瘤(MM)，淋巴瘤如霍奇金淋巴瘤、淋巴浆细胞性淋巴瘤、滤泡淋巴瘤、粘膜相关淋巴样组织淋巴瘤、套细胞淋巴瘤、B系大细胞淋巴瘤、伯基特淋巴瘤和T细胞间变性大细胞淋巴瘤。临床上，本文描述的方法的实践和组合物的用途将导致癌性生长的大小或数量的减少和/或相关症状的减少(如适用)。在病理学上，本文描述的方法的实践和组合物的用途将产生病理相关的反应，例如：抑制癌细胞增殖，减小癌或肿瘤的大小，预防进一步转移和抑制肿瘤血管生成。治疗这种疾病的方法包括向患者施用治疗有效量的本发明组合。可以根据需要重复该方法。特别是癌症可以是肾、肺、胃或卵巢癌。
本发明化合物或其缀合物可与其它治疗剂组合给予，其它治疗剂包括抗体、烷化剂、血管生成抑制剂、抗代谢物、DNA裂解剂、DNA交联剂、DNA嵌合剂、DNA小沟结合剂、烯二炔、热休克蛋白90抑制剂、组蛋白脱乙酰酶抑制剂、免疫调节剂、微管稳定剂、核苷(嘌呤或嘧啶)类似物、核出口抑制剂、蛋白酶体抑制剂、拓扑异构酶(I或II)抑制剂、酪氨酸激酶抑制剂和丝氨酸/苏氨酸激酶抑制剂。具体的治疗剂包括阿达木单抗、安丝菌素P3、澳瑞他汀(auristatin)、苯达莫司汀、贝伐珠单抗、比卡鲁胺、博来霉素、硼替佐米、白消安、callistatin A、喜树碱、卡培他滨、卡铂、卡莫司汀、西妥昔单抗、顺铂、克拉屈滨、阿糖胞苷、cryptophycins、达卡巴嗪、达沙替尼、柔红霉素、多西紫杉醇、多柔比星、倍癌霉素(duocarmycin)、dynemycin A、埃博霉素(Epothilones)、依托泊苷、氟尿苷、氟达拉滨、5-氟尿嘧啶、吉非替尼、吉西他滨、易普利姆玛(ipilimumab)、羟基脲、伊马替尼、英夫利昔单抗、干扰素、白介素、β-拉帕醌(β-lapachone)、来那度胺、伊立替康、美登素、氮芥(mechlorethamine)、美法仑、6-巯基嘌呤、甲氨蝶呤、丝裂霉素C、尼罗替尼、奥沙利铂、紫杉醇、丙卡巴肼、辛二酰苯胺异羟肟酸(SAHA)、6-硫代胍、噻替派、替尼泊苷、托泊替康、曲妥珠单抗、曲古抑菌素A、长春花碱、长春新碱和长春地辛。
实施例
可参考以下实施例进一步了解本发明的实施，提供这些实施例作为说明，而非限制。以下一般方法为说明性，本领域的技术人员应了解可使用替代但等效的方法。
一些1H-NMR谱在Bruker 600、500或400MHz仪器上进行，且化学位移相对于四甲基硅烷(δ＝0.0)以ppm(δ)报告。一般在减压下进行蒸发。
这两种LC/MS分析方法为说明性：
A柱：Waters BEH C18，2.0x 50mm，1.7-μm颗粒；流动相A：具有0.05％TFA(三氟乙酸)的水；流动相B：具有0.05％TFA的乙腈；[2-98％，在1.5min内，具有3min运行时间]；温度：40℃；流速：0.8mL/min.，且UV检测器设定在220或254nm。
B柱：PhenomenexLuna，2.0x 30mm，3-μm颗粒；流动相A：10％乙腈/90％水，具有0.1％TFA；流动相B：90％乙腈/10％水，具有0.1％TFA；[0-100％在2min内，具有4min运行时间]；温度：40℃；流速：1.0mL/min.，且UV检测器设定在220或254nm。
实施例1-中间体化合物6
本实施例和图1涉及合成用于制备本发明二聚体的中间体化合物6。
如下从相应甲酯制备4-(苄基氧基)-5-甲氧基-2-硝基苯甲酰氯1：向四氢呋喃(THF，350mL)中4-(苄基氧基)-5-甲氧基-2-硝基苯甲酸甲酯(Harve Chem，15g，47.3mmol)加入NaOH水溶液(56.7mL，142mmol，2.5M)。在50℃搅拌反应5h。使反应冷却到室温(RT)，然后在真空中浓缩去除THF。剩余水层用水性HCl(6N)酸化至pH 2。过滤所得黄色沉淀，用水洗涤，在真空下干燥，得到4-(苄基氧基)-5-甲氧基-2-硝基苯甲酸(14.32g，100％产率)。LCMS(M+H)＝304.08.1H NMR(400MHz，甲醇-d4)δ7.60(s，1H)，7.53-7.45(m，2H)，7.45-7.31(m，3H)，7.29(s，1H)，5.23(s，2H)，3.98(s，3H).
向THF(150mL)中以上硝基苯甲酸(3.5g，11.54mmol)的溶液滴加草酰氯(1.212mL，13.85mmol)，随后加入N，N-二甲基甲酰胺(DMF，50uL)。将所得溶液在RT搅拌2h，随后在真空中浓缩得到酰氯1，为黄色固体。
使酰氯1溶于THF(35mL)，并滴加到在0℃THF(80mL)中1，2，3，4-四氢异喹啉-3-甲酸(S)-苄酯对甲苯磺酸盐2(Accela，5.58g，12.70mmol)和三乙胺(4.83mL，34.6mmol)的溶液。将反应混合物在RT搅拌4h，随后用水猝灭反应，并浓缩去除THF。用EtOAc(3x)萃取所得混合物。合并的有机层用饱和NaHCO3水溶液洗涤，然后用盐水洗涤，经Na2SO4干燥，并在真空中浓缩。粗产物混合物用ISCO硅胶层析(80g柱，梯度0％至100％EtOAc/二氯甲烷(DCM)，在15分钟内)纯化，得到酯3(6.25g，98％产率)。LCMS(M+H)＝553.1H NMR(400MHz，氯仿-d)δ7.95-7.72(m，1H)，7.57-7.35(m，5H)，7.34-7.0(m，8H)，7.14-6.98(m，1H)，6.94-6.69(m，1H)，5.39-5.19(m，2H)，5.19-5.08(m，1H)，4.99(q，J＝12.4Hz，1H)，4.75(d，J＝17.4Hz，1H)，4.65-4.40(m，2H)，4.28(d，J＝15.6Hz，1H)，3.86(br.s.，3H)，3.71(s，1H)，3.50-3.18(m，1H).
将MeOH(50mL)中酯3(6.25g，11.31mmol)、锌(4.44g，67.9mmol)和NH4Cl(7.26g，136mmol)的悬浮体在50℃加热16h。使反应冷却到RT，并用MeOH稀释。将所得混合物通过CELITETM垫过滤，依次用EtOAc、DCM和MeOH洗涤。合并滤液，并在真空中浓缩。粗产物混合物用ISCO硅胶层析(120g柱，梯度0％至100％EtOAc/DCM，在15分钟内)纯化，得到二酮4(4.5g，96％产率)。LCMS(M+H)＝415.1H NMR(400MHz，氯仿-d)δ7.49-7.40(m，4H)，7.32(br.s.，6H)，，6.45(s，1H)，5.19(s，2H)，5.13(d，J＝15.4Hz，1H)，4.47(d，J＝15.2Hz，1H)，4.21(t，J＝6.7Hz，1H)，3.93(s，3H)，3.52(dd，J＝15.4，7.0Hz，1H)，3.02(dd，J＝15.4，6.4Hz，1H).
使DMF(54.3ml)中二酮4(4.5g，10.86mmol)的溶液冷却到0℃，随后分批加入NaH(60％在矿物油中的分散体，0.54g，13.57mmol)。将所得混合物搅拌30min，随后加入(2-(氯甲氧基)乙基)三甲基硅烷(SEM-Cl，2.31ml，13.03mmol)。使反应温热至RT，并搅拌1h，随后用水猝灭反应。用EtOAc(3x)萃取所得混合物。合并的有机层经Na2SO4干燥，并在真空中浓缩。粗产物混合物用ISCO硅胶层析(80g柱，梯度0％至50％EtOAc/DCM，在15分钟内)纯化，得到SEM-二酮5(4.60g，78％产率)。LCMS(M+H)＝545.1H NMR(400MHz，氯仿-d)δ7.59-7.41(m，2H)，7.40-7.21(m，9H)，5.43(d，J＝9.9Hz，1H)，5.21(s，2H)，5.14(d，J＝15.2Hz，1H)，4.50(d，J＝9.7Hz，1H)，4.41(d，J＝15.2Hz，1H)，4.33-4.16(m，1H)，4.13(d，J＝7.3Hz，1H)，3.92(s，3H)，3.82-3.46(m，3H)，3.06-2.84(m，1H)，1.26(t，J＝7.2Hz，1H)，0.97(ddd，J＝9.9，6.8，2.6Hz，2H)，0.10-0.01(m，9H).
在RT在H2气囊下将EtOH(10mL)中SEM-二酮5(4.68g，8.59mmol)和Pd/C(10％，0.457g)的悬浮体搅拌3h。反应通过CELITETM垫过滤，用EtOH洗涤，并在真空中浓缩。粗产物混合物用ISCO硅胶层析(120g柱，梯度0％至100％EtOAc/DCM，在15分钟内)纯化，得到化合物6(3.23g，83％产率)。LCMS(M+H)＝455.1H NMR(400MHz，氯仿-d)δ7.40-7.21(m，5H)，5.97(s，1H)，5.46(d，J＝9.7Hz，1H)，5.18(d，J＝15.4Hz，1H)，4.72(d，J＝9.7Hz，1H)，4.58-4.24(m，2H)，3.95(s，3H)，3.83-3.44(m，3H)，3.14-2.88(m，1H)，0.99(t，J＝8.0Hz，2H)，0.14(s，9H).
实施例2-中间体化合物13
本实施例和图2涉及合成用于制备本发明二聚体的另外的中间体化合物。
使酰氯1溶于THF(30mL)，并滴加到在0℃ THF(20mL)中羧酸酯7(Borzilleri等人，WO 2014/047024 A1(2014)，1.6g，6.39mmol)和NEt3(2.67mL，19.2mmol)的溶液。使反应溶液缓慢温热至RT，并搅拌30min。反应用水猝灭，并浓缩去除THF。用EtOAc(3x)萃取所得混合物。合并的有机层用饱和NaHCO3水溶液洗涤，然后用盐水洗涤，经Na2SO4干燥，并在真空中浓缩。粗产物混合物用ISCO硅胶层析(80g柱，梯度0％至100％EtOAc/己烷，在15分钟内)纯化，得到乙酯8(2.66g，78％产率)。LCMS(M+H)＝536.4.
将MeOH(10mL)中乙酯8(1.75g，3.55mmol)、锌(1.394g，21.32mmol)和NH4Cl(2.281g，42.6mmol)的悬浮体在50℃加热过夜。将反应混合物通过CELITETM垫过滤，用大量DCM中的20％MeOH洗涤。浓缩滤液，得到氨基-二酮9，为白色固体(1.25g，2.90mmol，82％产率)。LCMS(M+H)＝430.3.1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ10.26(br.s.，1H)，7.53-7.31(m，6H)，7.24(s，1H)，6.92(d，J＝7.9Hz，1H)，6.78(s，1H)，6.50-6.41(m，2H)，5.07(d，J＝4.6Hz，2H)，5.00-4.88(m，2H)，4.84(d，J＝15.0Hz，1H)，4.09(d，J＝15.0Hz，1H)，4.01(t，J＝6.9Hz，1H)，3.75(s，3H)，3.12(dd，J＝15.3，7.6Hz，1H)，2.78(dd，J＝15.2，6.2Hz，1H).
向DCM(10mL)中氨基-二酮9(1.6g，3.73mmol)和三苯甲基氯(1.246g，4.47mmol)的溶液加入NEt3(0.779mL，5.59mmol)。在RT搅拌反应混合物3h，并浓缩。粗产物混合物用ISCO硅胶层析(80g柱，梯度0-50％EtOAc/己烷)纯化，得到三苯甲基-二酮10，为白色固体(2.2g，3.27mmol，88％产率)。1H NMR(400MHz，氯仿-d)δ8.01(s，1H)，7.50-7.12(m，22H)，6.77(d，J＝8.4Hz，1H)，6.47-6.34(m，2H)，6.16(dd，J＝8.1，2.4Hz，1H)，5.02(br.s.，1H)，4.91(d，J＝15.2Hz，1H)，4.18-4.09(m，2H)，4.05(t，J＝6.9Hz，1H)，3.92(s，3H)，3.28(dd，J＝15.4，7.7Hz，1H)，2.75(dd，J＝15.4，6.4Hz，1H).
向在0℃DMF(15mL)中三苯甲基-二酮10(2.2g，3.27mmol)的溶液加入NaH(60％在矿物油中的分散体，0.236g，3.93mmol)。将混合物搅拌30min，随后加入SEM-Cl(0.697ml，3.93mmol)。在0℃搅拌反应混合物2h，随后用盐水猝灭反应。用EtOAc(3x)萃取反应混合物。合并的有机层经Na2SO4干燥，并在真空中浓缩。粗产物混合物用ISCO硅胶层析(40g柱，0-50％EtOAc/己烷)纯化，得到SEM-二酮11(2.1g，2.62mmol，80％产率)。LCMS(M-三苯甲基)＝560.4.1H NMR(400MHz，氯仿-d)δ7.48-7.42(m，2H)，7.41-7.32(m，9H)，7.31-7.18(m，11H)，6.77(d，J＝8.1Hz，1H)，6.38(d，J＝2.2Hz，1H)，6.19(dd，J＝8.3，2.3Hz，1H)，5.45(d，J＝9.7Hz，1H)，5.21(s，2H)，5.08-4.92(m，2H)，4.49(d，J＝9.7Hz，1H)，4.13-4.08(m，1H)，4.02(d，J＝15.2Hz，1H)，3.93(s，3H)，3.71(td，J＝9.6，7.0Hz，1H)，3.61(td，J＝9.6，7.2Hz，1H)，3.36(dd，J＝15.5，8.3Hz，1H)，2.72(dd，J＝15.5，6.5Hz，1H)，1.05-0.92(m，2H)，0.06(s，9H).
在H2气囊下搅拌EtOAc(20mL)中SEM-二酮11(950mg，1.18mmol)和Pd/C(10％，200mg)的悬浮体2天。将反应混合物通过CELITETM垫过滤，用EtOAc洗涤，然后用MeOH洗涤。浓缩合并的滤液，用ISCO硅胶层析(40g柱，0-100％EtOAc/己烷)纯化，得到化合物12(510mg，1.08mmol，90％产率)。LCMS(M+H)＝470.2.1H NMR(400MHz，氯仿-d)δ7.33(s，1H)，7.27(s，1H)，7.09(d，J＝8.6Hz，1H)，6.67-6.54(m，2H)，6.02(s，1H)，5.47(d，J＝9.7Hz，1H)，5.11(d，J＝15.2Hz，1H)，4.71(d，J＝9.7Hz，1H)，4.29(d，J＝15.2Hz，1H)，4.22(dd，J＝7.7，6.5Hz，1H)，3.94(s，3H)，3.79-3.60(m，4H)，3.47(dd，J＝15.4，7.7Hz，1H)，2.90(dd，J＝15.5，6.4Hz，1H)，1.09-0.94(m，2H)，0.05(s，9H).
向在0℃ THF(3mL)中化合物12(500mg，1.065mmol)的溶液加入NEt3(0.742mL，5.32mmol)。滴加氯甲酸烯丙酯12a(513mg，4.26mmol)。将所得溶液在0℃搅拌2h，并用MeOH(5mL)和水性LiOH(2mL，2N)稀释。在RT搅拌所得混合物16h。反应用EtOAc稀释，并用盐水洗涤。分离有机层，经Na2SO4干燥，并在真空中浓缩。粗产物通过ISCO硅胶层析(24g柱，0-10％MeOH/DCM)纯化，得到化合物13，为白色固体(440mg，0.795mmol，74.6％产率)。LCMS(M+H)＝554.2.1H NMR(400MHz，氯仿-d)δ7.38-7.30(m，3H)，7.27-7.21(m，2H)，6.96(s，1H)，6.28(s，1H)，6.02-5.89(m，1H)，5.44(d，J＝9.8Hz，1H)，5.35(dq，J＝17.2，1.5Hz，1H)，5.26(dq，J＝10.4，1.3Hz，1H)，5.10(d，J＝15.4Hz，1H)，4.70(d，J＝9.8Hz，1H)，4.66(d，J＝5.1Hz，2H)，4.40(d，J＝15.4Hz，1H)，4.31-4.23(m，1H)，3.91(s，3H)，3.79-3.58(m，2H)，3.51(dd，J＝15.6，7.3Hz，1H)，2.96(dd，J＝15.5，6.4Hz，1H)，1.07-0.95(m，2H)，0.03(s，9H).
实施例3-更多中间体
本实施例与图3和4涉及制备用于合成本发明二聚体的另外的中间体。
向烧瓶加入在0℃ DCM(100mL)中的5-甲氧基-2-硝基-4-((三异丙基甲硅烷基)氧基)苯甲酸14(CAS Reg.No.1430738-03-6，9.0g，24.36mmol)和N，N，N′，N′-四甲基-O-(7-氮杂苯并三唑-1-基)脲鎓六氟磷酸盐(HATU，10.19g，26.8mmol)。将反应混合物搅拌10min，并用N，N-二异丙基乙基胺(DIEA或DIPEA，4.68mL，26.8mmol)和异喹啉15(CASReg.No.215928-81-7，7.43g，26.8mmol)处理。使反应在0℃保持3h，然后在RT搅拌24h。将反应混合物倒入饱和NH4Cl和DCM。收集有机相，并浓缩成残余物。通过用己烷中10％-30％EtOAc洗脱硅胶层析(Biotage)进一步纯化残余物。收集产物并浓缩得到酰胺16，为浅棕褐色油(10.15g，66％产率)。LCMS M+H＝629.65.
使MeOH(200mL)中酰胺16(10.1g，16.06mmol)的溶液冷却到0℃，并加入NH4Cl(4.29g，80mmol)和锌粉(5.25g，80mmol)。将所得绿色悬浮体在0℃搅拌45min，然后温热至RT过夜。通过CELITETM垫过滤反应混合物(用MeOH洗涤)，并浓缩滤液至残余物。使残余物吸收在DCM中，并装到硅胶垫上。这用50％EtOAc和己烷清洗，得到苯胺17(8.02g，83％产率)。LCMS M+H＝599.35.
使苯胺17(2500mg，4.17mmol)溶于DCM(50mL)，并加入吡啶(0.878mL，10.85mmol)。使混合物冷却到-78℃，并加入氯甲酸烯丙酯12a(0.579mL，5.43mmol)。使反应混合物在此温度保持1h，然后温热至RT。将反应混合物倒入饱和NH4Cl和DCM。用DCM萃取混合物，并通过用己烷中10％-50％EtOAc洗脱硅胶层析(Biotage)纯化，得到氨基甲酸酯18(2.5g，88％产率)。LCMS M+H＝683.40.
使氨基甲酸酯18(1.372g，2.009mmol)溶于MeOH(20mL)。加入MeOH中的10％浓HCl(2mL，6.58mmol)。使混合物老化20min，并用水中的NaHCO3(0.591g，7.03mmol)猝灭。用水稀释混合物，并用DCM萃取4次。合并的有机相经Na2SO4干燥，过滤并蒸发。通过用10-50％EtOAc/己烷洗脱的硅胶层析(Biotage)纯化得到醇19(963mg，84％产率)。LCMS M+H＝569.25.
使草酰氯(2.0M，1.450mL，2.90mmol)溶于DCM(30mL)，然后使混合物在干冰/丙酮浴中冷却到-78℃。向此加入DMSO(0.515mL，7.25mmol，溶于～2mL DCM，以防止在加入期间冻结)，并使温度保持在-78℃。20min后，向反应加入溶于DCM(10mL)的醇19(1.65g，2.90mmol)。使此搅拌另外30min，随后加入NEt3(2.022mL，14.50mmol)。10min后，使反应温热至RT。用饱和NH4Cl猝灭此反应，并用DCM(2x)萃取。合并有机相，经Na2SO4干燥，过滤并浓缩成残余物。通过用己烷中30％-100％EtOAc洗脱硅胶层析(Biotage)纯化残余物。收集产物并浓缩得到缩醛胺20，为白色固体(1.51g，92％产率)。LCMS M+H＝567.30.1H NMR(400MHz，氯仿-d)δ7.39-7.24(m，5H)，7.22(s，1H)，6.67(s，1H)，5.75(dd，J＝11.2，5.6Hz，1H)，5.31(dd，J＝9.5，4.0Hz，1H)，5.22-5.07(m，2H)，4.84(d，J＝15.8Hz，1H)，4.64-4.49(m，2H)，4.44(d，J＝5.3Hz，1H)，3.87(s，3H)，3.77-3.61(m，1H)，3.28-3.01(m，3H)，1.34-1.18(m，3H)，1.09(dd，J＝7.4，2.6Hz，18H).
使缩醛胺20(776mg，1.369mmol)溶于DCM(12mL)，并加入2，6-二甲基吡啶(0.638mL，5.48mmol)。使混合物在冰浴上冷却，并加入叔丁基二甲基甲硅烷基三氟甲磺酸酯(TBSOTf，0.943mL，4.11mmol)。使混合物老化30min，用DCM稀释，用饱和NaHCO3溶液猝灭，并用DCM萃取2次。合并的有机相经Na2SO4干燥，过滤，并蒸发至干。残余物通过用10-30％EtOAc/己烷洗脱硅胶层析(Biotage)纯化，得到甲硅烷基醚21(907.6mg，1.333mmol，97％产率)。1H-NMR显示经纯化物质被～0.25当量2，6-二甲基吡啶(～4％重量)污染，但不经任何进一步纯化继续使用。LCMS M+H＝681.25.
使甲硅烷基醚21(907mg，1.332mmol)溶于DMF(5ml)和水(0.1ml)。加入乙酸锂(88mg，1.332mmol)，并使混合物老化过夜。在氮流下蒸发大部分DMF。用EtOAc稀释残余物，用0.1M柠檬酸洗涤2次，然后用盐水洗涤一次。有机相经Na2SO4干燥，过滤，并蒸发至干。残余物通过用30-70％EtOAc/己烷洗脱硅胶层析(Biotage)纯化，得到包含一些EtOAc(约1.3equiv.；考虑EtOAc调节产率)的酚22(707.4mg，1.107mmol，83％产率)，通过1H-NMR测得。LCMS M+H＝525.10.
现在转向图4，使化合物17(2.1g，3.51mmol)溶于DCM(30mL)，并加入吡啶(0.3mL，3.71mmol)。使混合物冷却到0℃。加入氯甲酸4-硝基苯酯23(0.707g，3.51mmol)，并使混合物在相同温度老化7min。加入DMF(3mL)中化合物24(CAS Reg.No.1343407-91-9，1.323g，3.51mmol)和DIEA(0.750mL，4.29mmol)的溶液。将混合物在RT置于旋转式蒸发器上，以去除DCM。20min后，在氮流下蒸发DMF，然后，残余物通过用己烷中10-100％EtOAc洗脱硅胶层析(Biotage)纯化，得到化合物25(1.579g，1.575mmol，44.9％产率)。LCMS M+H＝1002.50.
用在MeOH中的10％浓HCl(1.6ml，5.27mmol)处理在MeOH(14.4ml)中化合物25(1.579g，1.575mmol)的溶液。使混合物老化30min，用饱和NaHCO3猝灭，并用氯仿(3x)萃取。合并的有机相经Na2SO4干燥，过滤，并蒸发留下残余物。使残余物与相同反应的另一批料(从0.816g化合物25开始)合并，用于纯化。合并的粗残余物通过用20-100％EtOAc/己烷洗脱硅胶层析(Biotage)纯化，得到氨基甲酸酯26(1.7412g，1.961mmol，82％产率)。LCMS M+H＝888.30.
使10mL DCM中草酰氯(2.0M，1.00mL，2.000mmol)的溶液冷却到-78℃。滴加5mLDCM中DMSO(0.348mL，4.90mmol)的溶液，并使混合物在相同温度老化10min。滴加5mL DCM中氨基甲酸酯26(1741.2mg，1.961mmol)的溶液，并再使混合物老化15min。滴加NEt3(1.366mL，9.80mmol)，使混合物在相同温度老化5min，然后去除冷浴，并使混合物温热至RT。混合物用NH4Cl溶液猝灭，并用DCM萃取两次。合并的有机相用水和盐水洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并蒸发。残余物通过用50-80％EtOAc/己烷洗脱硅胶层析(Biotage)纯化，得到化合物27(1376.7mg，1.554mmol，79％产率)。LCMS M+H＝886.30.
使化合物27(1045mg，1.179mmol)溶于DCM(10ml)，并加入2，6-二甲基吡啶(0.549ml，4.72mmol)。使混合物在冰浴上冷却，并加入叔丁基二甲基甲硅烷基三氟甲磺酸酯(0.813ml，3.54mmol)。1h后，用DCM稀释混合物，用饱和NaHCO3和盐水洗涤，经Na2SO4干燥，过滤，并蒸发。通过用20-100％EtOAc/己烷洗脱硅胶层析(Biotage)纯化残余物。得到一些混合级分，这些级分通过用50％EtOAc/己烷(等度)洗脱硅胶层析(Biotage)再纯化。合并纯级分，得到化合物28(676.9mg，0.677mmol，57.4％产率)。LCMS M+H＝1000.30.
用LiOAc(44.6mg，0.676mmol)处理DMF(5mL)和水(0.1mL)中化合物28(676mg，0.676mmol)的溶液。使混合物老化过夜，并在氮流下使溶剂蒸发。使残余物在EtOAc和0.1M柠檬酸之间分配。使相分离，有机相用0.1M柠檬酸洗涤两次，用盐水洗涤一次，然后经Na2SO4干燥，过滤，并蒸发。残余物通过用50-100％EtOAc/己烷洗脱硅胶层析(Biotage)纯化，得到化合物29(543.6mg，0.644mmol，95％产率)。LCMS M+H＝844.35.
实施例4-具有PABC基团的连接体
本实施例和图5涉及具有PABC自分解基团的连接体。
向DMF(2ml)和THF(8mL)中化合物30(Firestone等人US 6,124,345B1(2001)，实施例57；0.75g，1.246mmol)的溶液加入二乙胺(2.81ml，26.9mmol)。在RT搅拌反应1.5h，并浓缩。用DCM研磨粗产物，过滤并在真空下干燥，得到化合物31，为白色固体。LCMS(M+H)＝380.2 1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ10.06(s，1H)，8.15(d，J＝7.3Hz，1H)，7.56(d，J＝8.5Hz，2H)，7.26(d，J＝8.3Hz，2H)，6.00(t，J＝5.4Hz，1H)，5.43(s，2H)，5.13(t，J＝5.3Hz，1H)，4.56-4.33(m，3H)，3.07-2.93(m，3H)，2.00-1.55(m，5H)，1.49-1.32(m，2H)，0.90(d，J＝6.8Hz，3H)，0.80(d，J＝6.8Hz，3H).
向DMSO(2mL)中化合物31(79mg，0.209mmol)的溶液加入DMSO(1mL)中酯32(QuantaBio，120mg，0.174mmol)的溶液，随后加入2，6-二甲基吡啶(37.3mg，0.348mmol)。在RT搅拌反应3h。加入DMF(2mL)中碳酸双(4-硝基苯基)酯(63.5mg，0.209mmol)的溶液，随后加入2，6-二甲基吡啶(37.3mg，0.348mmol)。然后在RT搅拌反应12h。然后加入DIPEA(0.061mL，0.348mmol)，并在RT搅拌反应3h。用DMF稀释粗产物混合物，过滤，并用反相HPLC(柱：Phenomenex Luna C18 20x100mm；流动相A：10∶90乙腈∶水，具有0.1％TFA；流动相B：90∶10乙腈∶水，具有0.1％TFA；梯度：0-70％B经15分钟；流速：20mL/min；检测：UV，在220nm)纯化，得到化合物33(40mg，0.036mmol，20.54％产率)。LCMS(M+H)＝1119.5.
实施例5-二聚体IIa-01和IIa-05
本实施例和图6涉及合成二聚体IIa-01。
使丙酮(0.4ml)中酚22(60mg，0.114mmol)、2，6-双(溴甲基)吡啶34(15mg，0.057mmol，得自Sigma Aldrich)和Cs2CO3(37mg，0.114mmol)的悬浮体温热至40℃经历1h。混合物用0.1M柠檬酸猝灭，并用EtOAc萃取三次。合并的有机相用盐水洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并蒸发。混合物通过用己烷中30-80％EtOAc梯度洗脱硅胶层析纯化，得到二聚体35(36.2mg，55％产率)。LCMS M+H＝1153.40.
使二聚体35(36mg，0.031mmol)溶于DCM中吡咯烷(0.042M，1.9ml，0.078mmol)的溶液，并加入四(三苯基膦)合钯(Pd(PPh3)4，2.2mg，1.9μmol)。搅拌混合物30分钟，在此时使其在DCM和饱和NH4Cl之间分配。使相分离，水性部分用DCM再萃取两次。合并的有机相经Na2SO4干燥，过滤并蒸发成残余物，然后，残余物通过制备型HPLC(Sunfire C18 prep OBD柱19x100mm；溶剂A＝95％水，5％乙腈+0.1％TFA；溶剂B＝5％水，95％乙腈+0.1％TF；0-100％梯度，经10min；以后称为“HPLC方法A”)纯化。将样品分成两个相等注射。将包含产物峰的级分合并，并通过PL-HCO3-MP SPE 500mg/6mL柱体，用乙腈洗脱，得到作为游离碱的产物的溶液。大部分有机溶剂通过旋转蒸发去除，并通过冻干去除水，得到二聚体IIa-01，为白色粉末(13.4mg，56％产率)。LCMS M+H＝720.10.HRMS测定值：M+H＝720.2808，计算值：720.2817.
用2，4-双(溴甲基)吡啶作为桥连部分，类似制备二聚体IIa-05。
在25℃搅拌DMF(1.0ml)中酚22(170mg，0.414mmol)、2，4-双(溴甲基)吡啶(50mg，0.189mmol)和Cs2CO3(170mg，0.522mmol)的悬浮体经历1h。混合物用水20mL猝灭，并过滤。用乙醚洗涤沉淀，并经空气干燥。物质通过用DCM中5-50％丙酮梯度洗脱硅胶层析纯化，得到类似于二聚体35的Alloc-TBS化合物(134mg，70％产率)。LCMS M+H＝1153.40.
使Alloc-TBS化合物(36mg，0.031mmol)溶于DCM中吡咯烷(0.042M，1.9ml，0.078mmol)的溶液，并加入Pd(PPh3)4(2.2mg，1.9μmol)。搅拌混合物30min，并使其在DCM和饱和NH4Cl之间分配。使相分离，水性部分用DCM再萃取两次。合并的有机相经Na2SO4干燥，过滤，并蒸发成残余物，然后通过HPLC方法A纯化。将样品分成两个相等注射。将包含产物的级分合并，并通过PL-HCO3-MP SPE 500mg/6mL柱体，用乙腈洗脱，得到作为游离碱的产物的溶液。大部分有机溶剂通过旋转蒸发去除，并通过冻干去除水，得到二聚体IIa-05，为白色粉末(16.0mg，65％产率)。LCMS M+H＝720.10.
实施例6-二聚体-连接体IIIb-01和IIIb-02
本实施例和图7A和7B组合涉及制备二聚体-连接体IIIb-01和IIIb-02。
将DMF(3.0ml)中酚22(480mg，0.823mmol)、2，6-双(溴甲基)吡啶34(654mg，2.47mmol，购自Sigma Aldridge)和Cs2CO3(500mg，1.54mmol)的悬浮体在RT搅拌1h。混合物用0.1M柠檬酸猝灭，并用EtOAc萃取三次。合并的有机相用盐水洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并蒸发。混合物通过用己烷中30-80％EtOAc梯度洗脱硅胶层析纯化，得到化合物36(465mg，80％产率)。LCMS M+H＝708.05.
使甲硅烷基醚27(431mg，0.486mmol)溶于DMF(2.0mL)和水(0.04mL)，并用LiOAc(32mg，0.486mmol)处理。使混合物温热至40℃经历2.5h，并在RT搅拌另外1小时。在N2流下去除溶剂3天。用0.1M柠檬酸处理残余物，并用EtOAc萃取三次。合并的有机相经Na2SO4干燥，过滤并蒸发。混合物通过用DCM中0-10％MeOH梯度洗脱硅胶层析纯化，得到酚37(297mg，84％产率)。LCMS M+H＝730.40.
使酚37(178mg，0.244mmol)、化合物36(190mg，0.268mmol)和Cs2CO3(79mg，0.244mmol)悬浮于DMF(0.7mL)，并温热至40℃经历3.5h。将混合物加到水、过滤，收集化合物38，为白色固体(320mg，97％产率)。LCMS M+H＝1357.30.
使化合物38(320mg，0.236mmol)溶于DCM中吡咯烷(0.042M，14ml，0.589mmol)的溶液，并加入Pd(PPh3)4(15mg，13μmol)。搅拌混合物2.5h，在此时使其在DCM和饱和NH4Cl之间分配。使相分离，水性部分用DCM再萃取两次。合并的有机相经Na2SO4干燥，过滤，并蒸发成残余物，然后通过HPLC方法A纯化。将样品分成10个相等注射。将包含产物峰的级分合并，并通过PL-HCO3-MP SPE500mg/6mL柱体，用乙腈洗脱，得到作为游离碱的产物的溶液。大部分有机溶剂通过旋转蒸发去除，并通过冻干去除水，得到胺39，为白色粉末(145mg，58％产率)。LCMS M+Na＝1078.90.
使胺39(145mg，0.137mmol)溶于DMF中DIPEA(0.05M，3.3ml，0.165mmol)的溶液，并加入马来酰亚胺40(85mg，0.274mmol，得自Sigma Aldridge)。搅拌混合物20h，在此时用DMF稀释，并通过HPLC方法A纯化。将样品分成8个相等注射。将包含产物的级分合并，并通过PL-HCO3-MP SPE 500mg/6mL柱体，用乙腈洗脱，得到作为游离碱的产物的溶液。大部分有机溶剂通过旋转蒸发去除，并通过冻干去除水，得到二聚体-连接体IIIb-01，为白色粉末(68mg，38％产率)。LCMS M+H＝1251.10.
使二聚体-连接体IIIb-01(20.0mg，0.016mmol)溶于THF(1ml)和AcOH(0.1ml)，并加入MeOH(1ml)中NaCNBH3(2.0mg，0.032mmol)的溶液。搅拌混合物1h，在此时用乙腈稀释，然后通过HPLC方法A纯化。将样品分成2个相等注射。将包含产物峰的级分合并，并通过PL-HCO3-MP SPE 500mg/6mL柱体，用乙腈洗脱，得到作为游离碱的产物的溶液。大部分有机溶剂通过旋转蒸发去除，并通过冻干去除水，得到二聚体-连接体IIIb-02，为白色粉末(16mg，76％产率)。LCMS(M+2H)/2＝627.10.
实施例7-二聚体IIa-02
本实施例和图8涉及制备二聚体IIa-02。
使缩醛胺20(500mg，0.244mmol)溶于DCM(10ml)，并加入吡咯烷(0.18ml，2.21mmol)和Pd(PPh3)4(51mg，44μmol)。搅拌混合物45min，并使其在DCM和饱和NH4Cl之间分配。使相分离，水性部分用DCM再萃取两次。合并的有机相经Na2SO4干燥，过滤，并蒸发成残余物，得到亚胺41(410mg，100％产率)，不经进一步纯化使用胺41。LCMS M+H＝465.20.
使胺41(410mg，0.882mmol)溶于THF(8ml)和乙酸(0.8ml)，并加入NaCNBH3(111mg，1.77mmol)的溶液。搅拌混合物2h，用NaHCO3猝灭，并用EtOAc萃取3次。合并的有机相经Na2SO4干燥，过滤，并蒸发成残余物，得到胺42(315mg，77％产率)，不经进一步纯化使用胺42。LCMS M+H＝467.30.
使胺42(315mg，0.675mmol)溶于DCM(7ml)，并加入吡啶(0.15ml，1.86mmol)，混合物冷却到-78℃。滴加氯甲酸烯丙酯12a(0.10ml，1.39mmol)，在相同温度搅拌混合物30min，在此时用饱和NH4Cl猝灭，并用DCM萃取3次。合并的有机相经Na2SO4干燥，过滤，并蒸发至残余物，得到残余物，通过用己烷中20-50％EtOAc梯度洗脱硅胶层析纯化，得到alloc-保护的胺43(372mg，100％产率)。LCMS M+H＝551.50.
用关于制备酚37所用相同的方式处理胺43(372mg，0.675mmol)，不同之处在于反应在RT保持过夜，而不温热。这提供酚44(249mg，93％产率)。LCMS M+H＝395.05.
使酚44(30mg，0.076mmol)、化合物36(30mg，0.042mmol)和Cs2CO3(30mg，0.092mmol)悬浮于DMF(0.25mL)，并温热至40℃经历1h。用0.1M柠檬酸处理混合物，并用EtOAc萃取三次。合并的有机相经Na2SO4干燥，过滤并蒸发。混合物通过用己烷中30-100％EtOAc梯度洗脱硅胶层析纯化，得到化合物45(32mg，74％产率)。LCMS M+H＝1022.10.
使化合物45(32mg，0.031mmol)溶于DCM中吡咯烷(0.042M，2.0ml，0.08mmol)的溶液，并加入Pd(PPh3)4(1.8mg，1.6μmol)。搅拌混合物2.5h，随后使其蒸发，用DMF稀释，然后通过HPLC方法A纯化。将样品分成3个相等注射。将包含产物峰的级分合并，并通过PL-HCO3-MPSPE 500mg/6mL柱体，用乙腈洗脱，得到作为游离碱的产物的溶液。大部分有机溶剂通过旋转蒸发去除，并通过冻干去除水，得到二聚体IIa-02，为白色粉末(12mg，53％产率)。LCMS M+H＝722.30.
实施例8-二聚体IIa-03
本实施例和图9涉及合成二聚体IIa-03。
在烧瓶中加入DMF(20mL)中的化合物6(1.830g，4.03mmol)。向此加入2，6-双(溴甲基)吡啶34(3.2g，12.08mmol)，随后加入K2CO3(1.669g，12.08mmol)。使反应在搅拌下在RT进行过夜，然后通过倒入水猝灭。用EtOAc萃取反应混合物，并用饱和NaCl洗涤。有机相浓缩成残余物，用在己烷中10-100％EtOAc梯度洗脱在COMBIFLASHTM柱上纯化，得到化合物46(2.3g，89％产率)，为白色固体。
在烧瓶中在DMF(5mL)中混合化合物46(1.0g，1.566mmol)和化合物13(1.084g，1.957mmol)。向此加入K2CO3(0.649g，4.70mmol)。4h后，将反应混合物倒入水中，并用EtOAc萃取。浓缩有机层，并用在己烷中10-100％EtOAc梯度洗脱在COMBIFLASHTM柱上纯化，得到化合物47(856mg，49.2％产率)，为白色固体。
向烧瓶加入DCM(10mL)中的化合物47(850mg，0.765mmol)。向此加入Pd(PPh3)4(88mg，0.076mmol)和吡咯烷(0.158mL，1.912mmol)。在RT搅拌反应混合物1h。将反应混合物倒入水和DCM。收集有机相，并浓缩成残余物。残余物用在DCM中0-30％MeOH洗脱在COMBIFLASHTM柱上纯化，得到化合物48(500mg，63.6％产率)，为白色固体。
在-76℃向THF(1mL)中化合物48(26mg，0.025mmol)的溶液加入SUPER HYDRIDETM(0.127mL，0.127mmol)。搅拌反应混合物1h。用冷水(1mL)猝灭反应，并用DCM(3x10mL)萃取。浓缩有机层，并用DCM/EtOH/水(1∶2∶1，4mL)和硅胶(1g)处理3天。通过烧结漏斗过滤此混合物，并用DCM-MeOH(8∶2，100mL)洗涤硅胶。在高真空下浓缩滤液，并用0-10％MeOH/DCM洗脱剂在12g硅胶柱上纯化，提供二聚体IIa-03(16mg，0.021mmol，82％产率)，为白色固体。MS(m+1)＝735.2.
实施例9-二聚体-连接体IIIc-01、IIIc-03和IIIc-04
本实施例和图10涉及合成二聚体-连接体IIIc-01、IIIc-03和IIIc-04。
向在0℃DMF(11mL)中化合物48(1.15g，1.119mmol)、酸49(0.667g；1.343mmol；Firestone等人，US 6,214,345 B1(2001))和HATU(0.511g，1.343mmol)的溶液加入2，6-二甲基吡啶(0.261mL，2.239mmol)。在RT搅拌反应混合物1h。然后用EtOAc(200ml)稀释反应，用水洗涤，然后用盐水洗涤。水相用EtOAc(2x100mL)萃取。合并的有机相经Na2SO4干燥，浓缩，并吸收在THF(20mL)中。加入哌啶(2mL)，并在RT搅拌反应混合物30min。浓缩反应混合物，并在ISCO COMBIFLASHTM(40g柱，0-40％MeOH/DCM)上经32min纯化，提供化合物50(0.997g，69.4％产率)，为白色固体。MS(m+1)＝1284.6.1H NMR(400MHz，CDCl3)δ10.01(s，2H)，8.27(m，2H)，7.96(t，J＝8.0Hz，2H)，7.55(m，4H)，7.42(dd，J＝8.0，1.6Hz，2H)，7.20-7.31(m，12H)，5.98(t，J＝5.6Hz，2H)，5.89(brs，1H)，5.43(brs，2H)，5.35(brs，1H)，5.25(m，8H)，5.10(d，J＝10.0Hz，1H)，5.09(d，J＝10.4Hz，1H)，4.95(d，J＝15.6Hz，2H)，4.75(brs，1H)，4.50(brs，2H)，4.32(m，6H)，4.09(q，J＝5.2Hz，4H)，3.83(s，3H)，3.82(s，3H)，3.40(q，J＝7.6Hz，1H)，3.17(d，J＝5.2Hz，8H)，3.00(m，10H)，2.68(t，J＝1.6Hz，1H)，2.33(t，J＝1.6Hz，2H)，1.97(m，3H)，1.63(m，10H)，1.42(m，6H)，0.91(d，J＝7.2Hz，3H)，0.84(d，J＝6.8Hz，3H)，0.75(m，4H)，0.08(s，18H).
向在-76℃THF(10mL)中化合物50(322mg，0.251mmol)的溶液加入SUPER HYDRIDETM(1.254mL，1.254mmol)，并搅拌1h。用冷水(1mL)猝灭反应，并浓缩。所得残余物用DCM/EtOH/水(1∶2∶1＝8mL)和硅胶(1g)处理2天。通过烧结漏斗过滤此混合物，并用DCM-MeOH(8∶2，100mL)洗涤硅胶。在高真空下浓缩滤液，并用0-50％MeOH/DCM洗脱剂在24g硅胶柱上经15min纯化，提供化合物51(248mg，90％产率)，为白色固体。MS(m+1)＝991.4.
向DMSO(6mL)中化合物51(88mg，0.089mmol)和化合物40(54.7mg，0.178mmol)的溶液加入DIPEA(0.031mL，0.178mmol)。在RT搅拌反应混合物45min。使用XBridge prep OBDC18，5μm柱(30 x150mm)和5-60％乙腈/水(0.05％甲酸)洗脱梯度通过R-HPLC经30min纯化反应混合物。通过碱性树脂(PL-HCO3 MP-Resin 1.8mmol/g；Agilent Part#PL3540-#603)过滤在16.9min收集的级分，用乙腈(5mL)洗涤并冻干，以提供二聚体-连接体IIIc-01(39.1mg，0.031mmol，35.0％产率)，为白色固体。MS(m+1)＝1184.3
分别使用以下适合Fmoc-保护的N-羟基琥珀酰亚胺，随后用哌啶去除Fmoc基团，类似地从化合物51和二聚体IIa-03制备二聚体-连接体IIIc-03和IIIc-04。
二聚体-连接体IIIc-03具有用氨基封端的连接体，因此，在转谷氨酰胺酶介导的缀合中可以为胺给体成分。MS(m+1)＝1414.5.
二聚体-连接体IIIc-04也具有用氨基封端的连接体，因此，在转谷氨酰胺酶介导的缀合中可以为胺给体成分。没有肽基，二聚体-连接体IIIc-04为不可裂解类型，依赖与其连接的抗体的降解释放二聚体药物。MS(m+1)＝982.53.
实施例10-二聚体IIa-04
本实施例和图11涉及合成二聚体IIa-04。
在烧瓶中混合2，6-双(溴甲基)吡啶34(4.31g，16.25mmol)、化合物13(1.8g，3.25mmol)和DMF(20mL)。向此加入K2CO3(0.899g，6.50mmol)。在RT搅拌反应混合物2h，并倒入水(200mL)和EtOAc(200mL)。有机层用水(100mL)和盐水(50mL)洗涤，并浓缩成残余物。残余物用在己烷中0-100％EtOAc梯度洗脱在COMBIFLASHTM80g柱上经30min纯化，得到化合物52(1.409g，1.910mmol，58.8％产率)，为白色固体。MS(m+1)＝737.1.1H NMR(400MHz，CDCl3)δ7.80(m，1H)，7.54(m，1H)，7.45(d，J＝7.2Hz，1H)，7.37(s，2H)，7.28(m，4H)，6.62(s，1H)，5.98(m，1H)，5.42(d，J＝10.0Hz，1H)，5.37(m，1H)，5.28(d，J＝7.2Hz，1H)，5.12(d，J＝15.6Hz，1H)，4.69(d，J＝6Hz，1H)，4.65(d，J＝9.6Hz，1H)，4.61(s，1H)，4.42(d，J＝15.6Hz，1H)，4.27(t，J＝6.8Hz，1H)，3.95(s，3H)，3.65(m，2H)，3.51(dd，J＝15.6，7.2Hz，1H)，2.97(dd，J＝15.6，6.4Hz，1H)，0.97(m，2H)，0.04(s，9H).
在-76℃向THF(20mL)中化合物6(2g，4.40mmol)的溶液加入SUPER HYDRIDETM(22.00mL，22.00mmol)。在此温度搅拌反应混合物1h。用冷水(100mL)猝灭反应，并用DCM(3x100mL)萃取。所得残余物用DCM/EtOH/水(1∶2∶1＝40mL)和硅胶(10g)处理3天。通过烧结漏斗过滤此混合物，并用DCM-MeOH(8∶2，100mL)洗涤硅胶。在高真空下浓缩滤液，并用MeOH/DCM在40g硅胶柱上经15min纯化。10％MeOH/DCM级分在10min提供化合物53(1.35g，4.03mmol，92％产率)，为黄色固体。MS(m+1)＝309.0.
向DMSO(10mL)中化合物52(1.265g，1.715mmol)和化合物53(0.582g，1.886mmol)的溶液加入K2CO3(0.474g，3.43mmol)。在RT搅拌反应混合物1h，并倒入水和EtOAc(1∶1，300mL)。浓缩有机层，并用MeOH/DCM洗脱在40g硅胶柱上经15min纯化，提供化合物54(1.78g，1.568mmol，91％产率)，为黄色固体。MS(m+1)＝965.3.
向DCM(30mL)中化合物54(1.78g，1.844mmol)和Pd(PPh3)4(0.107g，0.092mmol)的溶液加入吡咯烷(0.305mL，3.69mmol)。在RT搅拌反应混合物30min。浓缩并用MeOH/DCM洗脱在40g硅胶柱上经15min纯化，得到化合物55(1.54g，1.748mmol，95％产率)，为白色固体。MS(m+1)＝881.2
在0℃向THF(2mL)中化合物55(100mg，0.113mmol)的溶液加入一滴乙酸，随后加入MeOH(0.2mL)中的NaCNBH3(14.27mg，0.227mmol)。在RT搅拌反应混合物20min，用EtOAc(50mL)稀释，并用饱和NaHCO3溶液(10mL)和盐水(10mL)洗涤。浓缩有机层，并用MeOH/DCM在ISCO COMBIFLASHTM24g柱上经15min纯化，提供化合物56(37mg，0.042mmol，36.9％产率)，为白色固体。MS(m+1)＝883.4.1H NMR(400MHz，CDCl3)δ7.73(t，J＝8.0Hz，1H)，7.45(m，3H)，7.35(s，1H)，7.28(m，4H)，7.20(m，1H)，7.04(d，J＝8.4Hz，1H)，6.61(m，2H)，6.13(s，1H)，5.44(d，J＝9.6Hz，1H)，5.28(m，4H)，5.09(d，J＝15.2Hz，1H)，4.81(q，J＝15.6Hz，2H)，4.63(d，J＝10.0Hz，1H)，4.25(d，J＝15.2Hz，1H)，4.18(dd，J＝8.0，6.8Hz，1H)，4.11(m，1H)，3.93(s，3H)，3.90(s，3H)，3.71(m，3H)，3.41(m，2H)，3.21(t，J＝10.4Hz，1H)，3.09(dd，J＝15.2，5.6Hz，1H)，2.83(m，2H)，0.98(m，2H)，0.03(s，9H).
在-76℃向THF(2mL)中化合物56(37mg，0.042mmol)的溶液加入SUPER HYDRIDETM(0.209mL，0.209mmol)。搅拌反应混合物1h，用冷水(1mL)猝灭反应，并用DCM(3x10mL)萃取。浓缩有机层，并用DCM/EtOH/水(1∶2∶1，4mL)和硅胶(1g)处理3天。通过烧结漏斗过滤此混合物，并用DCM-MeOH(8∶2，50mL)洗涤硅胶。在高真空下浓缩滤液，并用0-10％MeOH/DCM洗脱在12g硅胶柱上经15min纯化，提供二聚体IIa-04，为白色固体(25.3mg，78％产率)。MS(m+1)＝737.2.1H NMR(400MHz，CDCl3)δ7.70(t，J＝8.0Hz，1H)，7.55(s，1H)，7.43(m，3H)，7.28(m，3H)，7.23(m，1H)，7.12(d，J＝8.0Hz，1H)，6.92(s，1H)，6.62(d，J＝7.2Hz，1H)，6.45(s，1H)，6.05(s，1H)，5.32(m，3H)，4.80(m，2H)，4.40(d，J＝15.6Hz，1H)，4.01(s，3H)，3.90(s，3H)，3.50(s，1H)，3.14(m，2H)，2.97(m，3H)，2.75(dd，J＝15.2，5.6Hz，2H).
实施例11-二聚体连接体IIIc-02
本实施例和图12A和12B涉及合成二聚体-连接体IIIc-02。
向在0℃ DMF(20mL)中化合物55(1.22g，1.385mmol)、化合物49(0.825g，1.662mmol)和HATU(0.632g，1.662mmol)的溶液加入2，6-二甲基吡啶(0.323mL，2.77mmol)。在RT搅拌反应混合物1h，在此时LCMS显示完全转化成产物。将反应混合物倒入包含EtOAc(300mL)和水(100mL)的分液漏斗。加入盐水(50mL)，分离成两层。浓缩有机层，并在ISCOCOMBIFLASHTM120g柱，0-30％MeOH/DCM洗脱经25min纯化，得到化合物56(1.13g，0.831mmol，60.0％产率)，为白色固体。MS(m+1)＝1359.4.
在0。C向THF(30mL)中化合物56(1.13g，0.831mmol)的溶液加入乙酸(0.095mL，1.662mmol)，随后加入MeOH(3mL)中的NaCNBH3(0.104g，1.662mmol)。在RT搅拌反应混合物1h，用EtOAc(200mL)稀释，并用饱和NaHCO3溶液(50mL)和盐水(50mL)洗涤。浓缩有机层，并在ISCO COMBIFLASHTM80g柱上，0-20％MeOH/DCM洗脱剂经25min纯化，得到化合物57(1g，0.734mmol，88％产率)，为白色固体。MS(m+Na)＝1384.2
向THF(20mL)中化合物57(1g，0.734mmol)的溶液加入哌啶(2mL，20.20mmol)。在RT搅拌反应混合物1h。浓缩反应混合物，并在ISCO CoMBIFLASHTM40g柱上，0-50％MeOH/DCM洗脱剂经25min纯化，提供化合物58(0.7g，0.614mmol，84％产率)，为白色固体。MS(m+1)＝1139.4.
向在-76℃ THF(10mL)中化合物58(0.5g，0.439mmol)的溶液加入SUPER HYDRIDETM(4.39mL，4.39mmol)。将反应混合物搅拌45min。用冷水(1mL)猝灭反应，并浓缩。所得残余物用DCM/EtOH/水(1∶2∶1，8mL)和硅胶(2g)处理2天。通过烧结漏斗过滤此混合物，并用DCM-MeOH(8∶2，200mL)洗涤硅胶。在高真空下浓缩滤液，并用MeOH/DCM在ISCO 80g硅胶(Gold)柱上经40min纯化，提供化合物59(0.4g，0.403mmol，92％产率)，为白色固体。MS(m+1)＝993.4
向DMSO(2mL)中化合物59(24mg，0.024mmol)和化合物84(14.90mg，0.048mmol)的溶液加入DIPEA(8.44μL，0.048mmol)。在RT搅拌反应混合物1h。使用XBridge prep OBDC18，5μm柱(30x250mm)和5-60％乙腈/水(0.05％甲酸)通过R-HPLC经30min纯化反应混合物。通过碱性树脂(PL-HCO3 MP-树脂1.8mmol/g；Agilent Part#PL3540-#603)过滤在20.3min收集的级分，并用乙腈(5mL)洗涤。冻干提供二聚体-连接体IIIc-02(7.6mg，6.21μmol，25.7％产率)，为白色固体。MS(m+1)＝1186.5.
实施例12-二聚体-连接体IIIb-03和IIIb-03’
本实施例和图13涉及合成二聚体-连接体IIIb-03。
向THF(2mL)中的吡啶-2，4-二基二甲醇(80mg，0.572mmol)加入酚22(100mg，0.191mmol)、聚合物结合三苯膦(200mg，0.629mmol)和偶氮二甲酸二异丙酯(DIAD，0.122mL，0.629mmol)。在25℃搅拌反应12h，并过滤混合物。去除溶剂，物质通过用DCM中20-100％丙酮梯度洗脱硅胶层析纯化，得到化合物61(70mg，56.9％产率)LCMS M+H＝646.45和化合物62(50mg，40.6％产率)LCMS M+H＝646.40。
在0℃向DCM(2mL)中的化合物61(67mg，0.104mmol)和TEA(0.036mL，0.259mmol)加入甲磺酰氯(MsCl，0.019mL，0.239mmol)。在0℃搅拌反应1h，并用水猝灭。混合物用DCM萃取，用冷HCl水溶液(0.05N)、盐水洗涤，经Na2SO4干燥，浓缩得到化合物63，为橙色油。物质用己烷中20-100％乙酸乙酯梯度洗脱在硅胶层析上纯化，得到经纯化化合物63(40mg，30％产率)。LCMS M+H＝724.10.
向DMF(.1mL)中的化合物63(40mg，0.055mmol)加入Cs2CO3(40mg，0.123mmol)和化合物37(40.3mg，0.055mmol)。在25℃搅拌反应4h，并通过HPLC方法A纯化物质。将样品分成两个相等注射。将包含产物峰的级分合并，并通过PL-HCO3-MP SPE500mg/6mL柱体，用乙腈洗脱，得到作为游离碱的产物的溶液。大部分有机溶剂通过旋转蒸发去除，并通过冻干去除水，得到化合物64，为白色粉末(16.0mg，65％产率)。LCMS M+H＝1357.65.
使化合物64(15mg，0.011mmol)溶于DCM中吡咯烷(0.042M，0.658ml，0.028mmol)的溶液，并加入Pd(PPh3)4(0.766mg，0.663μmol)。在RT搅拌混合物2.5h，并在N2下去除反应溶剂。剩余物质用1.5mL DMF稀释，并通过HPLC方法A纯化。将样品分成2个相等注射。将包含产物峰的级分合并，并通过PL-HCO3-MP SPE500mg/6mL柱体，用乙腈洗脱，得到作为游离碱的产物的溶液。大部分有机溶剂通过旋转蒸发去除，并通过冻干去除水，得到胺65，为白色粉末(11.5mg，98％产率)。LCMS M+Na＝1080.
使胺65(11.5mg，10.88μmol)溶于DMF中DIPEA(0.261ml，0.013mmol)的溶液，并加入化合物40(6.71mg，0.022mmol)。搅拌混合物20h，用DMF稀释，并通过以前段落中所述的制备型HPLC纯化。将样品分成2个相等注射。将包含产物峰的级分合并，并通过PL-HCO3-MPSPE 500mg/6mL柱体，用乙腈洗脱，得到作为游离碱的产物的溶液。大部分有机溶剂通过旋转蒸发去除，并通过冻干去除水，得到二聚体-连接体IIIb-03，为白色粉末(3mg，2.231μmol，20.51％产率)。LCMS M+H＝1250.60.
可类似地从化合物62制备二聚体-连接体IIIb-03’。
实施例13-二聚体IIa-06
本实施例和图14涉及制备二聚体IIa-06。
向THF(2mL)中的吡啶-3，5-二基二甲醇66(26.5mg，0.191mmol)加入酚22(100mg，0.191mmol)、聚合物结合三苯膦(200mg，0.629mmol)和DIAD(0.122mL，0.629mmol)。在25℃搅拌反应12h，并过滤混合物。去除溶剂，物质通过用DCM中20-100％丙酮梯度洗脱硅胶层析纯化，得到二聚体67(55mg，15.02％产率)LCMS M+Na＝1174.65和化合物68(38mg，31％产率)LCMS M+H＝646.30。
使二聚体67(15mg，0.013mmol)溶于DCM中吡咯烷(0.775mL，0.033mmol)的溶液，并加入Pd(PPh3)4(1mg，0.865μmol)。搅拌混合物30min，并使其在DCM和饱和NH4Cl之间分配。使相分离，水性部分用DCM再萃取两次。合并的有机相经Na2SO4干燥，过滤，并蒸发成残余物，残余物通过HPLC方法A纯化。将样品分成两个相等注射。将包含产物峰的级分合并，并通过PL-HCO3-MP SPE 500mg/6mL柱体，用乙腈洗脱，得到作为游离碱的产物的溶液。大部分有机溶剂通过旋转蒸发去除，并通过冻干去除水，得到二聚体IIa-06，为白色粉末(2mg，20.28％产率)。LCMS M+H＝721.30.
实施例14-二聚体-连接体IIIb-04
本实施例和图15涉及合成二聚体-连接体IIIb-04。
在25℃搅拌DMF(1.0ml)中酚22(200mg，0.381mmol)、3，5-双(氯甲基)吡啶盐酸盐(250mg，1.176mmol)和Cs2CO3(800mg，2.455mmol)的悬浮体经历16h。在氮下去除溶剂。残余物干燥装到CELITETM上，并通过用DCM中2-10％MeOH梯度洗脱硅胶层析纯化，得到酚69(120mg，47％产率)。LCMS M+Na＝687.05.
向DMF(1.0mL)中的化合物37(150mg，0.206mmol)加入Cs2CO3(100mg，0.307mmol)和二聚体69(150mg，0.206mmol)。在25℃搅拌反应12h，并通过HPLC方法A纯化物质。将样品分成两个相等注射。将包含产物峰的级分合并，并通过PL-HCO3-MP SPE500mg/6mL柱体，用乙腈洗脱，得到作为游离碱的产物的溶液。大部分有机溶剂通过旋转蒸发去除，并通过冻干去除水，得到化合物70，为白色粉末(42mg，15.65％产率)。LCMS M+H＝1357.65.
使化合物70(40mg，0.029mmol)溶于DCM中吡咯烷(0.042M，1.8mL，0.074mmol)的溶液，并加入Pd(PPh3)4(2.0mg，1.768μmol)。在RT搅拌混合物2.5h，并在N2下去除反应溶剂。物质用1.5mL DMF稀释，并通过HPLC方法A纯化。将样品分成2个相等注射。将包含产物峰的级分合并，并通过PL-HCO3-MP SPE 500mg/6mL柱体，用乙腈洗脱，得到作为游离碱的产物的溶液。大部分有机溶剂通过旋转蒸发去除，并通过冻干去除水，得到胺71，为白色粉末(15mg，43％产率)。LCMS M+Na＝1080.
使胺71(15mg，10.88μmol)溶于DMF中DIPEA(0.615mL，0.031mmol)的溶液，并加入化合物40(25mg，0.024mmol)。搅拌混合物20h，用DMF稀释，并通过HPLC方法A纯化。将样品分成2个相等注射。将包含产物峰的级分合并，并通过PL-HCO3-MP SPE500mg/6mL柱体，用乙腈洗脱，得到作为游离碱的产物的溶液。大部分有机溶剂通过旋转蒸发去除，并通过冻干去除水，得到二聚体-连接体IIIb-04，为白色粉末(10mg，30％产率)。LCMS M+H＝1250.60.
实施例15-二聚体IIa-08
本实施例和图16涉及制备二聚体IIa-08。
向DMF(0.888ml)中的4-(羟基甲基)吡啶-2，6-二甲酸二甲酯72(200mg，0.888mmol)加入咪唑(100mg，1.469mmol)和叔丁基二甲基甲硅烷基氯(TBS-Cl，4ml，1.149mmol)。在25℃搅拌反应过夜。在氮下去除溶剂，物质用己烷中0-50％乙酸乙酯梯度洗脱在硅胶层析上纯化，得到化合物73(290mg，91％产率)。LCMS M+H＝340.50.
向乙醇(2mL)中的化合物73(14g，0.412mmol)加入LiBH4(0.054g，2.475mmol)。在25℃搅拌反应5h。用乙酸(0.189mL，3.30mmol)猝灭反应，并搅拌10min。去除溶剂，并将物质干燥装到CELITETM上。物质通过用DCM中2-10％甲醇梯度洗脱硅胶层析纯化，得到化合物74(120mg，98％产率)。LCMS M+H＝284.50.
在0℃向DCM(2mL)中化合物74(100mg，0.353mmol)、TEA(0.123mL，0.882mmol)的悬浮体加入MsCl(0.063mL，0.811mmol)。在0℃搅拌反应1h。用水猝灭反应，用DCM萃取，用冷HCl水溶液(0.05N)、盐水洗涤，并经Na2SO4干燥。去除溶剂，得到甲磺酸酯75，为橙色油。物质用己烷中20-100％乙酸乙酯梯度洗脱在硅胶层析上纯化，得到甲磺酸酯75(155mg，98％产率)。LCMS M+H＝440.30.
向DMF(.3mL)中的甲磺酸酯75(25mg，0.057mmol)加入Cs2CO3(85mg，0.261mmol)和酚22(90mg，0.171mmol)。在25℃搅拌反应1h。物质用DCM中30-100％丙酮梯度洗脱在硅胶层析上纯化，得到二聚体76(70mg，93％产率)。LCMS M+H＝1296.65.
向THF(.3mL)中的二聚体76(40mg，0.031mmol)加入氟化四丁基铵(TBAF，0.037mL，0.037mmol)。反应在30min内完成，并用饱和(NH4)2SO4猝灭。用乙酸乙酯萃取混合物，并经Na2SO4干燥。去除溶剂，用DMF稀释，并通过HPLC方法A纯化。将包含产物的级分合并，并通过PL-HCO3-MP SPE 500mg/6mL柱体，用乙腈洗脱，得到作为游离碱的产物的溶液。大部分有机溶剂通过旋转蒸发去除，并通过冻干去除水，得到二聚体77，为白色粉末(14mg，47％产率)。LCMS M+H＝954.35.
使二聚体77(14mg，0.012mmol)溶于DCM中吡咯烷(0.042M，0.705ml，0.030mmol)的溶液，并加入Pd(PPh3)4(1.0mg，0.9μmol)。搅拌混合物1h，并使其在DCM和饱和NH4Cl之间分配。使相分离，水性部分用DCM再萃取两次。合并的有机相经Na2SO4干燥，过滤，并蒸发成残余物，残余物通过HPLC方法A纯化。将样品分成两个相等注射。将包含产物峰的级分合并，并通过PL-HCO3-MP SPE500mg/6mL柱体，用乙腈洗脱，得到作为游离碱的产物的溶液。大部分有机溶剂通过旋转蒸发去除，并通过冻干去除水，得到二聚体IIa-08，为白色粉末(5.0mg，54％产率)。LCMS M+H＝750.30.
实施例16-二聚体-连接体IIIb-05
本实施例和图17涉及制备二聚体-连接体IIIb-05。
向DMF(.2mL)中的化合物75(113mg，0.257mmol)加入酚22(45mg，0.086mmol)和Cs2CO3(60mg，0.184mmol)。在25℃搅拌反应1h。物质通过用DCM中30-100％乙酸乙酯梯度洗脱硅胶层析纯化，得到二聚体78(40mg，30.6％产率)。LCMS M+H＝868.60.
向DMF(.2mL)中的二聚体78(39mg，0.045mmol)加入Cs2CO3(40mg，0.123mmol)和化合物37(40mg，0.055mmol)。在25℃搅拌反应4h，并通过HPLC方法A纯化物质。将样品分成两个相等注射。将包含产物的级分合并，并通过PL-HCO3-MP SPE 500mg/6mL柱体，用乙腈洗脱，得到作为游离碱的产物的溶液。大部分有机溶剂通过旋转蒸发去除，并通过冻干去除水，得到化合物79，为白色粉末(60.0mg，89％产率)。LCMS M+H＝1501.85.
向THF(.4mL)中的二聚体79(60mg，0.040mmol)加入TBAF(0.04mL，0.040mmol)。反应在30min内完成，并用饱和NH4Cl猝灭。用乙酸乙酯萃取混合物，并经Na2SO4干燥。去除溶剂，用DMF稀释，并通过HPLC方法A纯化。将包含产物的级分合并，并通过PL-HCO3-MP SPE500mg/6mL柱体，用乙腈洗脱，得到作为游离碱的产物的溶液。大部分有机溶剂通过旋转蒸发去除，并通过冻干去除水，得到二聚体80，为白色粉末(13mg，20％产率)。LCMS M+H＝1273.55.
使化合物80(13mg，10.21μmol)溶于DCM中吡咯烷(0.042M，0.608mL，0.026mmol)的溶液，并加入Pd(PPh3)4(0.708mg，0.613μmol)。在RT搅拌混合物2.5h。在N2下去除反应溶剂。物质用1.5mL DMF稀释，并通过HPLC方法A纯化。将样品分成2个相等注射。将包含产物的级分合并，并通过PL-HCO3-MP SPE 500mg/6mL柱体，用乙腈洗脱，得到作为游离碱的产物的溶液。大部分有机溶剂通过旋转蒸发去除，并通过冻干去除水，得到胺81，为白色粉末(11mg，90％产率)。LCMS M+H＝1087.50.
使胺81(11mg，10.12μmol)溶于DMF中DIPEA(0.243mL，0.012mmol)的溶液，并加入化合物40(6.24mg，0.020mmol)。搅拌混合物20h，用DMF稀释，并通过HPLC方法A纯化。将样品分成2个相等注射。将包含产物的级分合并，并通过PL-HCO3-MP SPE500mg/6mL柱体，用乙腈洗脱，得到作为游离碱的产物的溶液。大部分有机溶剂通过旋转蒸发去除，并通过冻干去除水，得到二聚体-连接体IIIb-04，为白色粉末(6mg，42％产率)。LCMS M+H＝1281.60.
实施例17-二聚体IIa-07和IIa-09
本实施例和图18涉及制备二聚体IIa-07和IIa-09。
在0℃向DCM(3mL)中(3-甲氧基吡啶-2，6-二基)二甲醇82(90mg，0.532mmol)、NEt3(0.185mL，1.330mmol)的悬浮体加入MsCl(0.095mL，1.224mmol)。在0℃搅拌反应1h。用水猝灭反应，用DCM萃取，用冷HCl水溶液(0.05N)、盐水洗涤，经Na2SO4干燥，浓缩得到粗甲磺酸酯，为橙色油。物质通过用己烷中20-100％乙酸乙酯梯度洗脱层析纯化，得到化合物83(87mg，45％产率)。LCMS M+Na＝347.75.
在25℃搅拌DMF(0.3ml)中酚22(97mg，0.184mmol)、化合物83(20mg，0.061mmol)和Cs2CO3(60mg，0.184mmol)的悬浮体经历3h。在氮下去除溶剂。物质通过用DCM中2-10％甲醇梯度洗脱硅胶层析纯化，得到二聚体84(67mg，77％产率)。LCMS M+H＝1183.02.
使二聚体84(20mg，0.017mmol)溶于DCM中吡咯烷(0.042M，1.0ml，0.042mmol)的溶液，并加入Pd(PPh3)4(1.0mg，1.0μmol)。搅拌混合物30min，并使其在DCM和饱和NH4Cl之间分配。使相分离，水性部分用DCM再萃取两次。合并的有机相经Na2SO4干燥，过滤，并蒸发成残余物，残余物通过HPLC方法A纯化。将样品分成两个相等注射。将包含产物的级分合并，并通过PL-HCO3-MP SPE 500mg/6mL柱体，用乙腈洗脱，得到作为游离碱的产物的溶液。大部分有机溶剂通过旋转蒸发去除，并通过冻干去除水，得到二聚体IIa-09，为白色粉末(3.0mg，22％产率)。LCMS M+H＝750.30.
在0℃向DCM(3mL)中喹啉-2，4-二基二甲醇85(100mg，0.529mmol)、NEt3(0.185mL，1.330mmol)的悬浮体加入MsCl(0.095mL，1.224mmol)。在0℃搅拌反应1h。用水猝灭反应，用DCM萃取，用冷HCl水溶液(0.05N)、盐水洗涤，经Na2SO4干燥，浓缩得到粗甲磺酸酯，为橙色油。物质通过用己烷中20-100％乙酸乙酯梯度洗脱层析纯化，得到化合物86(80mg，44％产率)。LCMS M+Na＝345.80.
在25℃搅拌DMF(0.3ml)中酚22(182mg，0.347mmol)、化合物86(40mg，0.116mmol)和Cs2CO3(113mg，0.347mmol)的悬浮体经历3h。在氮下去除溶剂。物质通过用DCM中30-100％丙酮梯度洗脱硅胶层析纯化，得到二聚体87(95mg，68％产率)。LCMS M+H＝1202.60.
使二聚体87(20mg，0.017mmol)溶于DCM中吡咯烷(0.042M，0.4ml，0.017mmol)的溶液，并加入Pd(PPh3)4(1.0mg，1.0μmol)。搅拌混合物30min，并使其在DCM和饱和NH4Cl之间分配。使相分离，水性部分用DCM再萃取两次。合并的有机相经Na2SO4干燥，过滤，并蒸发成残余物，残余物通过HPLC方法A纯化。将样品分成两个相等注射。将包含产物峰的级分合并，并通过PL-HCO3-MP SPE 500mg/6mL柱体，用乙腈洗脱，得到作为游离碱的产物的溶液。大部分有机溶剂通过旋转蒸发去除，并通过冻干去除水，得到二聚体IIa-07，为白色粉末(8.0mg，59％产率)。LCMS M+H＝770.30.
实施例18-另外的中间体
根据图19A的方案合成用于合成本发明二聚体的二溴化物91a-d。如Synth.Commun.1999，3719中所述制备原料88a和88b。原料88c从Arkpharma得到。原料89d如WO 2012/153253中所述制备。
用于制备中间体88a的以下方法为代表。
使甲醚88a(0.45g，2.0mmol)悬浮于乙醇(20mL)，并加入硼氢化锂。在环境温度搅拌混合物5h，然后通过加入乙酸猝灭。使混合物蒸发，并通过用DCM中0-20％MeOH梯度硅胶层析纯化，得到二醇89a(210mg，62％产率)。1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ6.87(s，2H)，5.33(brt，J＝5.5Hz，2H)，4.47(br d，J＝4.9Hz，4H)，3.84(s，3H).
使二醇89a(0.21g，1.24mmol)和三乙胺(0.52mL，3.72mmol)悬浮于DCM(6.2mL)，并在冰/水浴上冷却。向此混合物加入MsCl(0.22mL，2.85mmol)。使反应混合物在相同温度进行2h，然后通过加水猝灭，并用DCM萃取。有机相用0.1N HCl洗涤，随后用盐水洗涤，然后经硫酸钠干燥。过滤后，使溶剂在减压下蒸发，得到粗甲磺酸酯90a(0.4g，推定100％产率)，粗甲磺酸酯用于随后步骤，不经进一步纯化。LCMS M+H＝325.85.
使甲磺酸酯90a(0.44g，1.35mmol)溶于DMF(2.7mL)，并加入溴化钠(696mg，6.76mmol)。搅拌混合物3h，在此时用水稀释，通过过滤收集所得固体，并在真空下干燥，得到二溴化物91a(0.155g，39％产率)。1H NMR(400MHz，氯仿-d)δ6.92(s，2H)，4.51(s，4H)，3.91(s，3H).LCMS M+H＝293.70.
类似地合成二溴化物91b-d：
91b：LCMS M+H＝319.70.
91c：1H NMR(400MHz，氯仿-d)δ 7.42(s，2H)，4.51(s，4H).
91d：1H NMR(400MHz，氯仿-d)δ 7.95(s，2H)，4.61(s，4H)，4.06-3.94(m，3H).
实施例19-二聚体IIa-10、IIa-11、IIa-12、IIa-13和IIa-14
如图19B中所示，通过用LiOAc处理，使化合物20转化成化合物92。类似按照实施例5的方法和图6的方案，使化合物92与二溴化物91a-d偶联，以提供受保护的二聚体，然后用Pd(PPh3)4去保护，得到二聚体IIa-10至IIa-14。
(IIa-10)：LCMS M+H＝750.05.
(IIa-11)：LCMS M+H＝736(通过在去保护步骤中失去会导致二聚体IIa-12的烯丙基而得到)。
(IIa-12)：LCMS M+H＝776.05.
(IIa-13)：LCMS M+H＝754.00.
(IIa-14)：LCMS M+H＝778.05.
二聚体(IIa-10)至(IIa-14)不同之处在于桥连部分的性质，如下概括：
实施例20-二聚体-连接体IIIb-06和IIIb-07
类似按照实施例14的方法和图15的方案，从化合物22和二溴化物91a和91b分别制备二聚体-连接体IIIb-06和IIIb-07。
(IIIb-06)：LCMS M+Na＝1302.05.
(IIIb-07)：LCMS M+H＝1267.
实施例21-二聚体-连接体IIIb-08、IIIb-08a、IIIb-08b和IIIb-08c
本实施例涉及制备在连接体中具有聚(乙二醇)(PEG)部分的二聚体-连接体。存在PEG部分可改善在缀合期间水性介质中二聚体-连接体的溶解度。
使马来酰亚胺化合物32和32a-b(均购自Quanta Biodesign)与胺39(实施例6和图7B)偶联，以分别制备二聚体-连接体IIIb-08、IIIb-08a、IIIb-08b和IIIb-08c：
IIIb-08：LCMS(M+2H)/2＝816.55.
IIIb-08a：LCMS(M+2H)/2＝772.50.
IIIb-08b：LCMS(M+2H)/2＝728.40.
IIIb-08c：LCMS M+Na＝1390.05.
实施例22-二聚体IIa-15
本实施例涉及制备二聚体IIa-15，其中二氮杂环中的两个亚胺基均已还原。
类似按照实施例5中的方法和图5中的方案，使二溴化物34偶联到化合物44，以得到双-alloc化合物。后者用Pd(PPh3)4去保护得到二聚体IIa-15。LCMS M+H＝724.45.
实施例23-二聚体-连接体IIIb-09
本实施例和图20涉及制备二聚体-连接体IIIb-09，其中连接体具有氨基作为反应性官能团。通过在转谷氨酰胺酶介导的缀合中作为胺给体，氨基可参与缀合，如上文讨论。
一般按照实施例6和14的方法和分别关联图7A-7B和15的方案，用Alloc化合物44、二溴化物34和化合物37制备化合物93。
类似按照实施例6的方法和图7B的方案，使化合物94(0.079g，0.086mmol，QuantaBiodesign)与化合物93(0.091g，0.095mmol)偶联，得到化合物95(40mg，27％产率)。LCMS(M+2H)/2＝853.45.
使化合物95(40mg，0.023mmol)溶于DMF(1.0mL)，并加入二乙胺(0.1mL，0.957mmol)。使混合物老化1h，用DMF稀释，并通过Biotage C18柱纯化：溶剂A＝95％水、5％乙腈+0.05％甲酸；溶剂B＝5％水、95％乙腈+0.05％甲酸；梯度20-100％。将包含产物的级分合并，并通过PL-HCO3-MP SPE 500mg/6mL柱体，用乙腈洗脱，得到作为游离碱的产物的溶液。大部分有机溶剂通过旋转蒸发去除，并通过冻干去除水，得到二聚体-连接体IIIb-09，为白色粉末(18.5mg，51％产率)。LCMS(M+2H)/2＝742.35.
实施例24-另外的中间体
本实施例和图21涉及合成适用于合成在芳族环上具有另一个氮的THIQ-THIQ二聚体的中间体。
使氢化钠(60％，2.72g，56.8mmol)溶于DMF(50mL)，并在冰浴中冷却。经约3min分批加入乙酰氨基丙二酸二乙酯97(6.17g，28.4mmol)，并反应另外10min，直至起泡消退。经约1min过程加入吡啶96(5g，28.4mmol，根据WO 2002/036555制备)。用水稀释反应混合物，并用乙酸乙酯萃取。有机层用饱和NaCl水溶液洗涤，经Na2SO4干燥，并在真空中浓缩。生成两种区域异构体98a/b，将其认作为混合物，不经进一步纯化用于下一步骤(7.2g，79％产率)。LCMS M+H＝321.10(具有相同质量的2个峰).
用6N HCl(50ml，1646mmol)处理化合物98a/b的混合物(7.2g，22.48mmol)。使所得混合物回流3h。在已冷却到RT后，在真空中浓缩反应混合物。浓缩生成的棕色固体与二氧杂环己烷，并用甲醇研磨。收集两批化合物99a/b的混合物，第一批为2.4g棕褐色固体，第二批为1.0g深棕色固体。不经进一步纯化使用这些。
在室温向化合物99a/b的混合物(1810mg，7.21mmol)依次加入MeOH(20mL)和亚硫酰氯(1.578mL，21.62mmol)，然后使所得混合物回流20h。使反应混合物完全浓缩，生成的固体用二氧杂环己烷再浓缩，以去除过量亚硫酰氯，得到棕色固体。用MeOH研磨混合物，得到固体，使固体在Na2CO3和DCM之间分配，并再萃取2次。合并的有机相经Na2SO4干燥，蒸发溶剂，得到化合物100a/b的混合物(1.2g，6.24mmol，87％产率)。
使化合物100a/b的混合物(1.2g，6.24mmol)溶于MeOH(50mL)，并用LiBH4(0.136g，6.24mmol)处理。使混合物回流2h，蒸发，并与乙醇和甲苯共沸，得到化合物101a/b的混合物(1g，98％产率)。
使化合物101a/b混合物(1.0g，6.09mmol)溶于DMF(1mL)和乙腈(5.8mL)，并用TBS-Cl(3.15mL，2.9M，9.13mmol)和咪唑(0.62g，9.13mmol)处理。静置混合物20min，并蒸发大部分溶剂。使残余物在水和EtOAc之间分配。水相用EtOAc萃取3次。用水洗涤合并的有机相，并经Na2SO4干燥。过滤混合物以去除固体，并蒸发溶剂。残余物用0-10％MeOH/DCM在24g硅胶柱上快速层析。在这些条件下，两种组分大部分拆分，但重组为化合物102a/b的混合物用于进一步转换(967mg，57％产率)。
按照实施例3的方法，加上必要的变更，用化合物102a/b的混合物(917mg，3.29mmol)继续得到化合物106a/b的混合物。
103a/b：(1.39g，67％产率).LCMS M+H＝630.20(具有相同质量的2个峰).
104a/b：(0.52g，62％产率).LCMS M+H＝600.20(具有相同质量的2个峰).
105a/b：(0.50g，84％产率).LCMS M+H＝684.75(具有相同质量的2个峰).
106a：(158mg，38％产率)LCMS M+H＝570.25(通过50-100％EtOAc/己烷梯度硅胶层析从106b分离后).
106b：(179mg，43％产率)LCMS M+H＝570.30(分离后).
实施例25-二聚体IIa-16
本实施例和图22涉及制备二聚体IIa-16，该二聚体在外苯环之一中具有氮，即，式(I)中的一个G或G’为N。
按照实施例3的方法，加上必要的变更，使化合物106b转化成对映异构体108a和108b的混合物，对映异构体108a和108b通过手性SEC层析在用CO2中20％MeOH洗脱在IE柱上分离。108a：LCMS M+H＝411.95；25mg，23％产率)。108b：LCMS M+H＝411.95；22mg，20％产率。
类似按照实施例6的方法，使对映异构体108b与化合物36偶联，得到双-Alloc化合物109，然后用Pd(PPh3)4处理，得到IIa-16(4.3mg，45％产率)。LCMS M+H＝721.30.
类似地使对映异构体108a转化成二聚体110，二聚体110在二聚体单元之一中具有非自然立体化学：
也类似地使化合物106a转化成对映异构体111a(LCMSM+H＝411.95；18.6mg，18％产率)和111b(LCMS M+H＝411.95；19mg，18％产率)。根据以上方法，加上必要的变更，可用这些对映异构体制备二聚体。
实施例26-二聚体的生物活性
可对不同癌细胞系检验本发明二聚体的细胞毒素活性，例如H226肺癌、DMS 79肺癌、H187肺癌、N87胃癌、786-O肾癌和/或OVCAR3卵巢癌细胞系。通过ATP发光检验或MTS细胞增殖检验，可检测二聚体抑制细胞增殖的能力。一般这两种方法得到可比较的结果。
这是用于ATP发光检验的一般方法：对于ATP CellTiterGloTM检验，分别在96孔板中以1x103细胞/孔接种细胞。将连续稀释(1∶3)化合物加到孔。培养板72h。按照制造商的说明书，用购自Promega的CellTiterGloTM细胞活力试剂盒检验用试验化合物处理的细胞的ATP含量。ATP含量减小是细胞活力减小的量度。可用PRISMTM软件，5.0版(GraphPadSoftware，La Jolla，CA，USA)计算EC50值，EC50值为一种药剂减少细胞活力最大效果50％时的浓度。
如下进行MTS细胞增殖检验。在细胞增殖检验中，用购自Promega(Madison，WI)的CellTiter 96含水非放射性细胞增殖试剂盒测定活细胞数。将肿瘤细胞以一定接种密度在无菌384孔黑色透明底部Matrix板中以40μL/孔平板接种，并在检验前在37℃在5％CO2中培养过夜。第二天，用一组细胞板(10个板)测定0时细胞密度，并将3-(4，5-二甲基噻唑-2-基)-5-(3-羧基甲氧基苯基)-2-(4-磺基苯基-1)-2H-四唑鎓以4μL/孔加入10个板，随后在37℃在5％CO2中培养3小时。这种四唑鎓试剂由肝细胞生物还原成可溶于水溶液的甲产物。在Envision读数器(Perkin Elmer，Boston，MA)上检测在490nm的吸光度。同一天，将化合物加入到余下的细胞板(T72板)，并在37℃在5％CO2中培养。72小时后，将4μL MTS试剂加入到那些细胞板。板进一步在37℃在5％CO2中培养3小时，并在Envision读数器上检测在A490的吸光度值。
结果显示于表I中：
实施例27-缀合物的生物活性
按照以上所述一般方法，使二聚体-连接体化合物缀合到抗岩藻糖基GM1抗体。对N87胃癌、DMS 79和/或H187小细胞肺癌细胞系进行检验，第一种细胞系表达间皮素，后两者在其细胞表面上表达fucos87yl GM1。用3H胸苷检验检测活性(Cong等人2014)。结果显示于表II中。
在一个优选的实施方案中，在本发明的缀合物中，抗体为抗岩藻糖基GM1或抗间皮素抗体。
本发明的上述详细描述包括主要或全部涉及本发明的特定部分或方面的段落。应当理解，这是为了清楚和方便，特定特征可能不仅仅在其被公开的段落中相关，并且本文的公开内容包括在不同段落中发现的信息的所有合适组合。类似地，尽管这里的各种附图和描述涉及本发明的具体实施方案，但是应当理解，在具体特征公开于特定附图或实施方案的上下文中的情况下，这样的特征也可以在适当的情况下用于另一附图或实施方案的上下文中，与另一特征组合，或用于本发明的整体。
此外，虽然已经就某些优选实施方案特别地描述了本发明，但是本发明不限于这些优选实施方案。相反，本发明的范围由所附权利要求限定。
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Claims (30)

1.一种具有由式(I)表示的结构的化合物或其药学上可接受的盐：
其中
X选自
R1符合式(Ia)或式(Ib)：
G和G’各自为C或N，其条件为不多于两个G或两个G’为N；
各R2独立为H或C1-C5烷基；
R3和R4各自独立为H、F、Cl、Br、OH、C1-C3烷基、O(C1-C3烷基)、氰基、(CH2)0-5NH2或NO2；
二氮杂环系统中的各双线独立表示单键或双键；
如果到与R5连接的N的双线为单键，则各R5为H，如果双线为双键，则R5不存在；
如果到与R6连接的C的双线为单键，则各R6为H、OH、SO3Na或SO3K，如果双线为双键，则R6不存在；
R7、R8、R9和R10各自独立为H、C1-C5烷基、C≡C(CH2)1-5X2、OH、O(C1-C5烷基)、氰基、NO2、F、Cl、Br、O(CH2CH2O)1-8(C1-3烷基)、(CH2)0-5X2、O(CH2)2-5X2、未取代或被(CH2)0-5X2或O(CH2)2-5X2取代的3-至7-元环烷基或杂环烷基、未取代或被(CH2)0-5X2或O(CH2)2-5X2取代的5-至6-元芳基或杂芳基、
或者在R7、R8、R9或R10连接到为N的G或G’时，这些R7、R8、R9或R10不存在；
式(Ib)的环C中的虚线表示任选存在C1-C2、C2-C3或C2-R11双键；
R11为H、＝O、＝CH2、＝CH(C1-C5烷基)、CH＝CH(CH2)1-5X2、C≡C(CH2)1-5X2、C1-C5烷基、OH、O(C1-C5烷基)、氰基、NO2、F、Cl、Br、O(CH2CH2O)1-8(C1-3烷基)、(CH2)0-5X2、未取代或被(CH2)0-5X2或O(CH2)2-5X2取代的3-至7-元环烷基或杂环烷基、未取代或被(CH2)0-5X2或O(CH2)2-5X2取代的5-至6-元芳基或杂芳基；
如果C1-C2、C2-C3或C2-R11双键存在，则R11’不存在，否则R11’为H；
各X2独立为H、F、Cl、Br、OH、O(C1-C3烷基)、CO2H、N3、CN、NO2、CO2(C1-C3烷基)、NH2、NH(C1-C5烷基)、N(C1-C5烷基)2、SH、CHO、N(CH2CH2)2N(C1-C3烷基)、NHNH2或C(＝O)NHNH2；
各Y独立为CH2、C＝O或CHR12，其中各R12独立为F、Cl、Br或C1-C3烷基；并且
Y’和Y”独立为CH2、C＝O或CHR12，其中各R12独立为F、Cl、Br或C1-C3烷基，其条件为存在Y’和Y”至少之一；
其中杂环烷基具有用独立选自N、O或S的杂原子代替的1至2个碳，其中N和S可任选经氧化，且N可任选经季铵化；和
其中杂芳基具有独立选自N、O或S的1至4个杂原子，其中N和S可任选经氧化，且N可任选经季铵化。
2.权利要求1的化合物，其中X为
3.权利要求1的化合物，其具有由式(IIa)表示的结构：
4.权利要求3的化合物，其中X为
5.权利要求3的化合物，其具有由式(IIa”)表示的结构：
其中
如果到与R5键合的N的双线为单键，则R5为H，如果双线为双键，则R5不存在；
如果到与R6键合的C的双线为单键，则R6为H，如果双线为双键，则R6不存在；
各R9独立为H、OH、OMe、NH2、NMe2、O(CH2CH2O)1-8Me、OCH2CH2OH或
并且
X3为H、OH、OMe、Me、CH2OH、O(烯丙基)、Cl或CO2Me。
6.权利要求5的化合物，其选自
7.权利要求1的化合物，其具有由式(IIb)表示的结构
8.权利要求7的化合物，其中X为
9.权利要求7的化合物，其具有由式(IIb”)表示的结构
其中
R9为H、OH、OMe、NH2、NMe2、O(CH2CH2O)1-8Me、OCH2CH2OH或
R11为H、＝CH2、CH＝CHMe、＝CHMe、C≡CCH2NH2、
如果C1-C2、C2-C3或C2-R11双键存在，则R11’不存在，否则R11’为H；
X3为H、OH、OMe、Me、CH2OH、O(烯丙基)、Cl或CO2Me；
二氮杂环系统中的双线至少之一为双键；
如果到与R5连接的N的双线为单键，则R5为H，如果双线为双键，则R5不存在；并且
如果到与R6连接的C的双线为单键，则R6为H，如果双线为双键，则R6不存在。
10.权利要求1的化合物，
其中
一个G’为N，其它G’为C；
二氮杂环系统中的双线至少之一为双键；
如果到与R5连接的N的双线为单键，则R5为H，如果双线为双键，则R5不存在；并且
如果到与R6连接的C的双线为单键，则R6为H，如果双线为双键，则R6不存在。
11.权利要求10的化合物，其中X为
12.权利要求1的化合物，其中R11为未取代或被(CH2)0-5X2或O(CH2)2-5X2取代的4-至7-元环烷基或杂环烷基。
13.一种具有由式(IIIa)、(IIIb)、(IIIc)或(IIIc”’)表示的结构的化合物：
其中
T为对氨基苄基氧基羰基；
t为0或1；
AAa和各AAb独立选自丙氨酸、β-丙氨酸、γ-氨基丁酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、γ-羧基谷氨酸、瓜氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、正亮氨酸、正缬氨酸、鸟氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸和缬氨酸；
u为0或1；
p为1、2、3或4；
q为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12；
r为1、2、3、4或5；
s为0或1；
R31为
X4为S-S、O或NH；
R1符合式(Ia)或式(Ib)：
X选自
G和G’各自为C或N，其条件为不多于两个G或两个G’为N；
各R2独立为H或C1-C5烷基；
R3和R4各自独立为H、F、Cl、Br、OH、C1-C3烷基、O(C1-C3烷基)、氰基、(CH2)0-5NH2或NO2；
二氮杂环系统中的各双线独立表示单键或双键；
如果到与R5连接的N的双线为单键，则各R5为H，如果双线为双键，则R5不存在；
如果到与R6连接的C的双线为单键，则各R6为H、OH、SO3Na或SO3K，如果双线为双键，则R6不存在；
R7、R8、R9和R10各自独立为H、C1-C5烷基、C≡C(CH2)1-5X2、OH、O(C1-C5烷基)、氰基、NO2、F、Cl、Br、O(CH2CH2O)1-8(C1-3烷基)、(CH2)0-5X2、O(CH2)2-5X2、未取代或被(CH2)0-5X2或O(CH2)2-5X2取代的3-至7-元环烷基或杂环烷基、未取代或被(CH2)0-5X2或O(CH2)2-5X2取代的5-至6-元芳基或杂芳基、
或者在R7、R8、R9或R10连接到为N的G或G’时，这些R7、R8、R9或R10不存在；
式(Ib)的环C中的虚线表示任选存在C1-C2、C2-C3或C2-R11双键；
R11为H、＝O、＝CH2、＝CH(C1-C5烷基)、CH＝CH(CH2)1-5X2、C≡C(CH2)1-5X2、C1-C5烷基、OH、O(C1-C5烷基)、氰基、NO2、F、Cl、Br、O(CH2CH2O)1-8(C1-3烷基)、(CH2)0-5X2、未取代或被(CH2)0-5X2或O(CH2)2-5X2取代的3-至7-元环烷基或杂环烷基、未取代或被(CH2)0-5X2或O(CH2)2-5X2取代的5-至6-元芳基或杂芳基；
如果C1-C2、C2-C3或C2-R11双键存在，则R11’不存在，否则R11’为H；
各X2独立为H、F、Cl、Br、OH、O(C1-C3烷基)、CO2H、N3、CN、NO2、CO2(C1-C3烷基)、NH2、NH(C1-C5烷基)、N(C1-C5烷基)2、SH、CHO、N(CH2CH2)2N(C1-C3烷基)、NHNH2或C(＝O)NHNH2；
X3为H、OH、OMe、Me或CH2OH；
各R50独立为H、O(C1-C3烷基)、O(C2-C3烯基)、O(C2-C3炔基)、F、Cl、Br或CN；
各Y独立为CH2、C＝O或CHR12，其中各R12独立为F、Cl、Br或C1-C3烷基；并且
Y’和Y”独立为CH2、C＝O或CHR12，其中各R12独立为F、Cl、Br或C1-C3烷基，其条件为存在Y’和Y”至少之一；
其中杂环烷基具有用独立选自N、O或S的杂原子代替的1至2个碳，其中N和S可任选经氧化，且N可任选经季铵化；和
其中杂芳基具有独立选自N、O或S的1至4个杂原子，其中N和S可任选经氧化，且N可任选经季铵化。
14.权利要求13的化合物，其具有由式(IIIa’)表示的结构
其中
各R9独立为H、C1-C3烷基、O(CH2CH2O)1-4H、(CH2CH2O)1-4(C1-C3烷基)、OH、Cl、F或Br；
如果到与R5键合的N的双线为单键，则R5为H，如果双线为双键，则R5不存在；并且
如果到与R6键合的C的双线为单键，则R6为H，如果双线为双键，则R6不存在。
15.权利要求13的化合物，其具有由式(IIIb)表示的结构，其中u为1，且X为
16.权利要求13的化合物，其具有由式(IIIb”)表示的结构
其中
各R9独立为H、C1-C3烷基、O(CH2CH2O)1-4H、(CH2CH2O)1-4(C1-C3烷基)、OH、Cl、F或Br；
X3为H、OH、OMe、Me、CH2OH、O(烯丙基)、Cl或CO2Me；
如果到与R5键合的N的双线为单键，则R5为H，如果双线为双键，则R5不存在；并且
如果到与R6键合的C的双线为单键，则R6为H，如果双线为双键，则R6不存在。
17.权利要求13的化合物，其中q是2、3、4或8。
18.权利要求13的化合物，其中R11为未取代或被(CH2)0-5X2或O(CH2)2-5X2取代的4-至7-元环烷基或杂环烷基。
19.一种化合物，其选自
及
20.权利要求13的化合物，其具有由式(IIIc)表示的结构，其中u为1，且X为
21.权利要求20的化合物，其具有由式(IIIc”)表示的结构
其中
X3为H、OH、OMe、Me、CH2OH、O(烯丙基)、Cl或CO2Me；
二氮杂环系统中的双线至少之一为双键；
如果到与R5连接的N的双线为单键，则R5为H，如果双线为双键，则R5不存在；
如果到与R6连接的C的双线为单键，则R6为H，如果双线为双键，则R6不存在；并且
R9为H、O(CH2CH2O)1-4H、(CH2CH2O)1-4(C1-C3烷基)、OH、Cl、F或Br。
22.一种化合物，其选自
23.权利要求1的化合物，其中各R2为Me，且各R3、R4、R7、R8和R10为H。
24.权利要求1的化合物，其中各R9独立为H、OH、OMe、NH2、NMe2、O(CH2CH2O)1-8Me、OCH2CH2OH或
25.权利要求1的化合物，其中R11为H、＝CH2、CH＝CHMe、＝CHMe、C≡CCH2NH2、
26.权利要求13的化合物，其中各R2为Me，且各R3、R4、R7、R8和R10为H。
27.权利要求13的化合物，其中各R9独立为H、OH、OMe、NH2、NMe2、O(CH2CH2O)1-8Me、OCH2CH2OH或
28.权利要求13的化合物，其中R11为H、＝CH2、CH＝CHMe、＝CHMe、C≡CCH2NH2、
29.权利要求13的化合物，其中R31为
30.权利要求1的化合物，其中R31为
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