CN111263747A - 双官能螯合物的药代动力学增强及其用途 - Google Patents

双官能螯合物的药代动力学增强及其用途 Download PDF

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Abstract

本发明涉及包含螯合部分或其金属络合物以及治疗或靶向部分的缀合物、其生产方法及其用途。

Description

双官能螯合物的药代动力学增强及其用途
相关申请
本申请要求2017年5月5日提交的名称为“双官能螯合物的药代动力学增强及其用途”的美国临时专利申请号62/502,260的优先权和利益，所述申请的全部内容通过引用结合于本文用于所有目的。
背景
放射标记的靶向部分或放射缀合物通常通过使用双官能螯合剂将放射标记附加至生物分子，同时保持靶亲和力来制备。双官能螯合物在结构上可以包含螯合物、连接基和交联基团或靶向部分。通过修饰双官能螯合物的连接基区，可以获得可增加放射性排泄的药代动力学优势。
发明概述
本发明涉及当缀合至治疗部分、靶向部分或交联基团时增强螯合部分或其金属络合物的排泄的连接基。
因此，在第一方面，本发明的特征在于具有以下结构的化合物或其药学上可接受的盐：
A-L1-(L2)n-B
式I
其中A是螯合部分或其金属络合物；
L1是任选取代的C1-C6烷基、取代的C1-C6杂烷基、取代的芳基或杂芳基；
B是治疗部分、靶向部分或交联基团，
n为1-5；
每个L2独立地具有以下结构：
(-X1-L3-Z1-)
式II，
其中X1是C=O(NR1)、C=S(NR1)、OC=O(NR1)、NR1C=O(O)、NR1C=O(NR1)、-CH2PhC=O(NR1)、-CH2Ph(NH)C=S(NR1)、O、NR1，R1是H或任选取代的C1-C6烷基或任选取代的C1-C6杂烷基、取代的芳基或杂芳基；L3为任选取代的C1-C50烷基或任选取代的C1-C50杂烷基或C5-C20聚乙二醇；Z1为CH2、C=O、C=S、OC=O、NR1C=O、NR1，R1为氢或任选取代的C1-C6烷基、吡咯烷-2,5-二酮。
在一些实施方案中，所述螯合部分是DOTA (1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸)、DOTMA (1R,4R,7R,10R)-α, α’, α”, α’”-四甲基-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸、DOTAM (1,4,7,10-四(氨基甲酰基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷)、DOTPA (1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四丙酸)、DO3AM-乙酸(2-(4,7,10-三(2-氨基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基)乙酸)、DOTA-GA酸酐(2,2’,2”-(10-(2,6-二氧代四氢-2H-吡喃-3-基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三基)三乙酸)、DOTP (1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四(亚甲基膦酸))、DOTMP (1,4,6,10-四氮杂环癸烷-1,4,7,10-四亚甲基膦酸)、DOTA-4AMP (1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四(乙酰胺基-亚甲基膦酸)、CB-TE2A (1,4,8,11-四氮杂双环[6.6.2]十六烷-4,11-二乙酸)、NOTA (1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4,7-三乙酸)、NOTP (1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4,7-三(亚甲基膦酸)、TETPA (1,4,8,11-四氮杂环十四烷-1,4,8,11-四丙酸)、TETA (1,4,8,11-四氮杂环十四烷-1,4,8,11-四乙酸)、HEHA (1,4,7,10,13,16-六氮杂环十六烷-1,4,7,10,13,16-六乙酸)、PEPA (1,4,7,10,13-五氮杂环十五烷-N,N’,N”,N’’’, N’’’’-五乙酸)、H4Octapa(N,N’-双(6-羧基-2-吡啶基甲基)-乙二胺-N,N’-二乙酸)、H2Dedpa (1,2-[[6-(羧基)-吡啶-2-基]-甲基氨基]乙烷)、H6phospa (N,N’-(亚甲基膦酸酯)-N,N’-[6-(甲氧基羰基)吡啶-2-基]-甲基-1,2-二氨基乙烷)、TTHA (三亚乙基四胺-N,N,N’,N”,N’’’, N’’’-六乙酸)、DO2P (四氮杂环十二烷二甲烷膦酸)、HP-DO3A (羟基丙基四氮杂环十二烷三乙酸)、EDTA (乙二胺四乙酸)、去铁胺、DTPA (二亚乙基三胺五乙酸)、DTPA-BMA (二亚乙基三胺五乙酸-双甲基酰胺)、HOPO (八齿羟基吡啶酮)或卟啉。
本领域普通技术人员将理解，在本发明的实践中螯合部分的使用不限于本文公开的特定构建体，而是可以包括其他已知的螯合部分。
在一些实施方案中，螯合部分具有以下结构：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
其中Y1为–CH2OCH2(L2)n-B、C=O(L2)n-B或C=S(L2)n-B，且Y2为–CH2CO2H；
其中Y1为H，Y2为L1-(L2)n-B。
在一些实施方案中，L1具有以下结构：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
式III
其中R2是任选取代的氢或-CO2H。
在一些实施方案中，金属可以选自Bi、Pb、Y、Mn、Cr、Fe、Co、Zn、Ni、Tc、In、Ga、Cu、Re、Sm、镧系元素或锕系元素，用作成像或治疗剂。适用于与式(I)的化合物络合的放射性核素的具体实例包括47Sc、55Co、60Cu、61Cu、62Cu、64Cu、67Cu、66Ga、67Ga、68Ga、82Rb、86Y、87Y、90Y、97Ru、105Rh、109Pd、111In、117mSn、149Pm、149Tb、153Sm、177Lu、186Re、188Re、199Au、201Tl、203Pb、212Pb、212Bi、213Bi、225Ac、和 227Th。
在一些实施方案中，B是治疗部分或靶向部分。
在一些实施方案中，治疗部分或靶向部分是抗体、其抗原结合片段或其他靶向蛋白，例如纳米抗体、亲和体(affibody)和来自纤连蛋白III型结构域的共有序列。
在一些实施方案中，抗体或其抗原结合片段特异性结合胰岛素样生长因子1受体(IGF-1R)。
在一些实施方案中，交联基团是氨基反应性、甲硫氨酸反应性交联基团、硫醇反应性交联基团或分选酶介导的偶联序列。
在一些实施方案中，氨基反应性、甲硫氨酸反应性或硫醇反应性交联基团包含活化的酯例如羟基琥珀酰亚胺酯、N-羟基磺基琥珀酰亚胺、2,3,5,6-四氟苯酚酯、4-硝基苯酚酯或亚氨酸酯、酸酐、硫醇、二硫化物、马来酰亚胺、叠氮化物、炔烃、应变炔烃、应变烯烃、卤素、磺酸酯、卤代乙酰基、胺、酰肼、双吖丙啶、膦、四嗪、异硫氰酸酯或氧杂氮杂环丙烷。
在一些实施方案中，分选酶识别序列可以包含末端甘氨酸-甘氨酸-甘氨酸(GGG)和/或LPTXG氨基酸序列，其中X是任何氨基酸。
本领域普通技术人员将理解，在本发明的实践中交联基团的使用不限于本文公开的特定构建体，而是可以包括其他已知的交联基团。
在一些实施方案中，交联基团选自：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE003
或
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE004
或
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE005
或
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE006
在一些实施方案中，Y1为H。
在一些实施方案中，X1为C=O(NR1)且R1为H。
在一些实施方案中，Z1为-CH2。
在一些实施方案中，L2的n值为1。
在一些实施方案中，该化合物选自：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE007
或
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE008
在一些实施方案中，金属是放射性核素。
在一些实施方案中，放射性核素是111In。
在一些实施方案中，放射性核素是68Ga。
在一些实施方案中，放射性核素是86Y。
在一些实施方案中，金属是发射β的放射性核素。
在一些实施方案中，放射性核素是67Cu、177Lu或90Y。
在一些实施方案中，金属是发射α的放射性核素。
在一些实施方案中，放射性核素是225Ac、212Pb、227Th或其子代(子同位素)。
在另一方面，本发明的特征在于药物组合物，其包含任何前述化合物和药学上可接受的赋形剂。
在另一方面，本发明的特征在于放射治疗计划和/或放射治疗的方法，该方法包括向有此需要的受试者施用任何前述化合物或药物组合物。
在另一方面，本发明的特征在于检测和/或治疗癌症的方法，该方法包括向有此需要的受试者施用对放射治疗计划有效的量的任何前述化合物或药物组合物的第一剂量，随后施用治疗有效量的任何前述化合物或药物组合物的后续剂量。
在一些实施方案中，以第一剂量施用的化合物或组合物和以第二剂量施用的化合物或组合物是相同的。
在一些实施方案中，以第一剂量施用的化合物或组合物和以第二剂量施用的化合物或组合物是不同的。
在一些实施方案中，癌症是实体瘤或血液学(液体)癌症。
在一些实施方案中，实体瘤癌症是乳腺癌、非小细胞肺癌、小细胞肺癌、胰腺癌、头颈癌、前列腺癌、结肠直肠癌、肉瘤、肾上腺皮质癌、神经内分泌癌、尤因肉瘤、多发性骨髓瘤或急性髓细胞性白血病。
在一些实施方案中，前述方法还包括施用抗增殖剂、放射增敏剂或免疫调节剂或免疫调控剂。
在一些实施方案中，任何前述化合物或其组合物和抗增殖剂或放射增敏剂在彼此相差28天内(例如14、7、6、5、4、3、2或1天内)施用。
在一些实施方案中，任何上述化合物或其组合物和免疫调节剂或免疫调控剂在彼此相差90天内(例如80、70、60、50、40、30、20、10、5、4、3、2或1天内)施用。
在另一方面，本发明特征在于制备放射缀合物(例如，本文所述的任何放射缀合物)的方法。该方法包括以下步骤：(a)将双官能螯合物与生物分子缀合，(b)纯化由步骤(a)产生的缀合物，和(c)在小于35℃(例如20-25℃)的温度下螯合一种或多种放射性核素(例如，一种或多种Ac-225放射性核素)与步骤(b)的纯化的缀合物以产生放射缀合物(例如锕放射缀合物)。
在一些实施方案中，放射缀合物是放射免疫缀合物(例如本文所述的任何放射免疫缀合物)。
在一些实施方案中，缀合步骤(a)的反应混合物的pH小于6.4(例如6.3、6.2、6.1、6.0、5.9或5.8或更小)。
在一些实施方案中，缀合步骤(c)的反应混合物的pH小于5.5(例如5.4、5.3、5.2、5.1或5.0或更小)或大于7.0(例如7.1、7.2、7.3、7.4、7.5或更高)。
在一些实施方案中，缀合步骤(c)的反应混合物的温度为20-34℃(例如21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃或34℃)。
化学术语：
如本文所用，术语“酰基”表示如本文所定义的氢或烷基(例如，卤代烷基)，其通过如本文所定义的羰基与母体分子基团连接，并且示例为甲酰基(即，羧基醛基)、乙酰基、三氟乙酰基、丙酰基、丁酰基等。示例性的未取代的酰基包括1至7个，1至11个或1至21个碳。在一些实施方案中，烷基进一步被1、2、3或4个如本文所述的取代基取代。
除非另有说明，否则本文所用的术语“烷基”包括具有1至20个碳(例如1至10或1至6个碳)的直链和支链饱和基团。烷基的例子有甲基、乙基、正丙基和异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基和叔丁基、新戊基等，并且可以任选地被一个、两个、三个或在具有两个或更多个碳的烷基的情况下四个取代基取代，所述取代基独立地选自：(1)C1-6烷氧基；(2)C1-6烷基亚磺酰基；(3)如本文所定义的氨基(例如，未取代的氨基(即，-NH2)或取代的氨基(即，-N(RN1)2，其中RN1如对于氨基所定义)；(4)C6-10芳基-C1-6烷氧基；(5)叠氮基；(6)卤素；(7)(C2-9杂环基)氧基；(8)羟基，任选地被O-保护基取代；(9)硝基；(10)氧代(例如，羧基醛或酰基)；(11)C1-7螺环基；(12)硫代烷氧基；(13)硫醇；(14) -CO2RA’，任选地被O-保护基取代并且其中RA’选自(a)C1-20烷基(例如，C1-6烷基)，(b)C2-20烯基(例如，C2-6烯基)，(c)C6-10芳基，(d)氢，(e)C1-6亚烷基-C6-10芳基，(f)氨基-C1-20烷基，(g) -(CH2)s2(OCH2CH2)s1(CH2)s3OR’的聚乙二醇，其中s1为1到10的整数(例如1到6或1到4)，s2和s3各自独立地是0到10的整数(例如0到4，0到6，1到4，1到6，或1到10)，且R’为H或C1-20烷基，和(h) -NRN1(CH2)s2(CH2CH2O)s1(CH2)s3NRN1的氨基-聚乙二醇，其中s1是1到10的整数(例如1到6或1到4)，s2和s3各自独立地是0到10的整数(例如0到4，0到6，1到4，1到6，或1到10)，并且每个RN1独立地是氢或任选地取代的C1-6烷基；(15) -C(O)NRB’RC’，其中RB′和RC′各自独立地选自(a)氢，(b)C1-6烷基，(c)C6-10芳基，和(d)C1-6亚烷基-C6-10芳基；(16) -SO2RD’，其中RD’选自(a)C1-6烷基，(b)C6-10芳基，(c)C1-6亚烷基-C6-10芳基和(d)羟基；(17) -SO2NRE’RF’，其中RE’和RF’各自独立地选自：(a)氢，(b)C1-6烷基，(c)C6-10芳基和(d)C1-6亚烷基-C6-10芳基；(18) -C(O)RG’，其中RG'选自(a)C1-20烷基(例如，C1-6烷基)，(b)C2-20烯基(例如，C2-6烯基)，(c)C6-10芳基，(d)氢，(e)C1-6亚烷基-C6-10芳基，(f)氨基-C1-20烷基，(g) -(CH2)s2(OCH2CH2)s1(CH2)s3OR’的聚乙二醇，其中s1是1到10的整数(例如1到6或1到4)，s2和s3各自独立地是0到10的整数(例如0到4，0到6，1到4，1到6，或1到10)，并且R’是H或C1-20烷基，和(h) NRN1(CH2)s2(CH2CH2O)s1(CH2)s3NRN1的氨基-聚乙二醇，其中s1是1到10的整数(例如1到6或1到4)，s2和s3各自独立地是0到10的整数(例如0到4，0到6，1到4，1到6，或1到10)，并且每个RN1独立地是氢或任选取代的C1-6烷基；(19) -NRH’C(O)RI’，其中RH’选自(a1)氢和(b1)C1-6烷基，并且RI’选自(a2)C1-20烷基(如C1-6烷基)，(b2)C2-20烯基(如C2-6烯基)，(c2)C6-10芳基，(d2)氢，(e2)C1-6亚烷基-C6-10芳基，(f2)氨基-C1-20烷基，(g2) -(CH2)s2(OCH2CH2)s1(CH2)s3OR’的聚乙二醇，其中s1是1到10的整数(例如1到6或1到4)，s2和s3各自独立地是0到10的整数(例如0到4，0到6，1到4，1到6，或1到10)，且R'为H或C1-20烷基，和(h2) -NRN1(CH2)s2(CH2CH2O)s1(CH2)s3NRN1的氨基-聚乙二醇，其中s1是1到10的整数(例如1到6或1到4)，s2和s3各自独立地是0到10的整数(例如0到4，0到6，1到4，1到6，或1到10)，并且每个RN1独立地是氢或任选取代的C1-6烷基；(20) -NRJ’C(O)ORK’，其中RJ'选自(a1)氢和(b1)C1-6烷基，并且RK’选自(a2)C1-20烷基(例如，C1-6烷基)，(b2)C2-20烯基(例如，C2-6烯基)，(c2)C6-10芳基，(d2)氢，(e2)C1-6亚烷基-C6-10芳基，(f2)氨基-C1-20烷基，(g2) -(CH2)s2(OCH2CH2)s1(CH2)s3OR’的聚乙二醇，其中s1是1到10的整数(例如1到6或1到4)，s2和s3各自独立地是0到10的整数(例如0到4，0到6，1到4，1到6，或1到10)，并且R’是H或C1-20烷基，和(h2) -NRN1(CH2)s2(CH2CH2O)s1(CH2)s3NRN1的氨基-聚乙二醇，其中s1是1到10的整数(例如1到6或1到4)，s2和s3各自独立地是0到10的整数(例如0到4，0到6，1到4，1到6，或1到10)，且每个RN1独立地为氢或任选取代的C1-6烷基；和(21)脒。在一些实施方案中，这些基团中的每一个可以如本文所述被进一步取代。例如，C1-亚烷基芳基的亚烷基可以进一步被氧代基取代以提供各自的芳酰基取代基。
本文所用的术语“亚烷基”和前缀“亚烷基-”(“alk-”)表示通过去除两个氢原子衍生自直链或支链饱和烃的饱和二价烃基，并例示为亚甲基、亚乙基、亚异丙基等。术语“Cx-y亚烷基”和前缀“Cx-y亚烷基-”表示具有x到y个碳的亚烷基。x的示例性值为1、2、3、4、5和6，y的示例性值为2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、14、16、18或20(例如，C1-6、C1-10、C2-20、C2-6、C2-10或C2-20亚烷基)。在一些实施方案中，亚烷基可进一步被1、2、3或4个本文所定义的烷基的取代基取代。
如本文所用，术语“烯基”表示除非另外指明，2至20个碳(例如2至6或2至10个碳)的含有一个或多个碳-碳双键的单价直链或支链基团，并例示为乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、2-甲基-1-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基等。烯基包括顺式和反式异构体。烯基可任选被1、2、3或4个取代基取代，所述取代基独立地选自如本文所定义的氨基、芳基、环烷基或杂环基(例如，杂芳基)，或本文所述的任何示例性的烷基取代基。
如本文所用，术语“炔基”表示含有碳-碳三键的2至20个碳原子(例如2至4、2至6或2至10个碳)的单价直链或支链基团，并例示为乙炔基、1-丙炔基等。炔基基团可以任选地被1、2、3或4个取代基取代，所述取代基独立地选自如本文所定义的芳基、环烷基或杂环基(例如，杂芳基)或本文所述的任何示例性烷基取代基。
如本文所用，术语“氨基”代表-N(RN1)2，其中每个RN1独立地为H、OH、NO2、N(RN2)2、SO2ORN2、SO2RN2、SORN2、N-保护基、烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳基、亚烷基芳基、环烷基、亚烷基环烷基、羧基烷基(例如，任选地被O-保护基取代，例如任选地取代的芳基烷氧基羰基或本文所述的任何基团)、磺基烷基、酰基(例如，乙酰基、三氟乙酰基或本文所述的其他酰基)、烷氧基羰基烷基(例如，任选地被O-保护基取代，例如任选取代的芳基烷氧基羰基或本文所述的任何基团)、杂环基(例如杂芳基)或亚烷基杂环基(例如亚烷基杂芳基)，其中这些所列举的RN1基团中的每一个可以任选地被取代，如本文对每个基团所定义；或两个RN1结合形成杂环基或N-保护基，并且其中每个RN2独立地为H、烷基或芳基。本发明的氨基可以是未取代的氨基(即-NH2)或取代的氨基(即-N(RN1)2)。在优选的实施方案中，氨基是-NH2或-NHRN1，其中RN1独立地是OH、NO2、NH2、NRN2 2、SO2ORN2、SO2RN2、SORN2、烷基、羧基烷基、磺基烷基、酰基(例如，乙酰基、三氟乙酰基或本文所述的其他酰基)、烷氧基羰基烷基(例如，叔丁氧基羰基烷基)或芳基，并且每个RN2可以是H、C1-20烷基(例如，C1-6烷基)或C6-10芳基。
如本文所述，术语“氨基酸”是指具有侧链、氨基和酸基(例如，-CO2H的羧基或-SO3H的磺基)的分子，其中氨基酸通过侧链、氨基或酸基(例如，侧链)连接到母体分子基团。在一些实施方案中，氨基酸通过羰基连接至母体分子基团，其中侧链或氨基基团连接至羰基。示例性的侧链包括任选取代的烷基、芳基、杂环基、亚烷基芳基、亚烷基杂环基、氨基烷基、氨基甲酰基烷基和羧基烷基。示例性氨基酸包括丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、组氨酸、羟基正缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、正缬氨酸、鸟氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、吡咯赖氨酸、硒代半胱氨酸、丝氨酸、牛磺酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸和缬氨酸。氨基酸基团可以任选地被一个、两个、三个或在具有两个或更多个碳的氨基酸基团的情况下四个取代基取代，所述取代基独立地选自： (1)C1-6烷氧基；(2)C1-6烷基亚磺酰基；(3)如本文所定义的氨基(例如，未取代的氨基(即，-NH2)或取代的氨基(即，-N(RN1)2，其中RN1如对于氨基所定义)；(4)C6-10芳基-C1-6烷氧基；(5)叠氮基；(6)卤素；(7)(C2-9杂环基)氧基；(8)羟基；(9)硝基；(10)氧代(例如，羧基醛或酰基)；(11)C1-7螺环基；(12)硫代烷氧基；(13)硫醇；(14) -CO2RA’，其中RA’选自(a)C1-20烷基(例如，C1-6烷基)，(b)C2-20烯基(例如，C2-6烯基)，(c)C6-10芳基，(d)氢，(e)C1-6亚烷基-C6-10芳基，(f)氨基-C1-20烷基，(g) -(CH2)s2(OCH2CH2)s1(CH2)s3OR’的聚乙二醇，其中s1为1到10的整数(例如1到6或1到4)，s2和s3各自独立地是0到10的整数(例如0到4，0到6，1到4，1到6，或1到10)，且R’为H或C1-20烷基，和(h) -NRN1(CH2)s2(CH2CH2O)s1(CH2)s3NRN1的氨基-聚乙二醇，其中s1是1到10的整数(例如1到6或1到4)，s2和s3各自独立地是0到10的整数(例如0到4，0到6，1到4，1到6，或1到10)，并且每个RN1独立地是氢或任选地取代的C1-6烷基；(15) -C(O)NRB’RC’，其中RB′和RC′各自独立地选自(a)氢，(b)C1-6烷基，(c)C6-10芳基，和(d)C1-6亚烷基-C6-10芳基；(16) -SO2RD’，其中RD’选自(a)C1-6烷基，(b)C6-10芳基，(c)C1-6亚烷基-C6-10芳基和(d)羟基；(17) -SO2NRE’RF’，其中RE’和RF’各自独立地选自：(a)氢，(b)C1-6烷基，(c)C6-10芳基和(d)C1-6亚烷基-C6-10芳基；(18) -C(O)RG’，其中RG'选自(a)C1-20烷基(例如，C1-6烷基)，(b)C2-20烯基(例如，C2-6烯基)，(c)C6-10芳基，(d)氢，(e)C1-6亚烷基-C6-10芳基，(f)氨基-C1-20烷基，(g) -(CH2)s2(OCH2CH2)s1(CH2)s3OR’的聚乙二醇，其中s1是1到10的整数(例如1到6或1到4)，s2和s3各自独立地是0到10的整数(例如0到4，0到6，1到4，1到6，或1到10)，并且R’是H或C1-20烷基，和(h) NRN1(CH2)s2(CH2CH2O)s1(CH2)s3NRN1的氨基-聚乙二醇，其中s1是1到10的整数(例如1到6或1到4)，s2和s3各自独立地是0到10的整数(例如0到4，0到6，1到4，1到6，或1到10)，并且每个RN1独立地是氢或任选取代的C1-6烷基；(19) -NRH’C(O)RI’， 其中RH’选自(a1)氢和(b1)C1-6烷基，并且RI’选自(a2)C1-20烷基(如C1-6烷基)，(b2)C2-20烯基(如C2-6烯基)，(c2)C6-10芳基，(d2)氢，(e2)C1-6亚烷基-C6-10芳基，(f2)氨基-C1-20烷基，(g2) -(CH2)s2(OCH2CH2)s1(CH2)s3OR’的聚乙二醇，其中s1是1到10的整数(例如1到6或1到4)，s2和s3各自独立地是0到10的整数(例如0到4，0到6，1到4，1到6，或1到10)，且R’为H或C1-20烷基，和(h2) -NRN1(CH2)s2(CH2CH2O)s1(CH2)s3NRN1的氨基-聚乙二醇，其中s1是1到10的整数(例如1到6或1到4)，s2和s3各自独立地是0到10的整数(例如0到4，0到6，1到4，1到6，或1到10)，并且每个RN1独立地是氢或任选取代的C1-6烷基；(20) -NRJ’C(O)ORK’，其中RJ'选自(a1)氢和(b1)C1-6烷基，并且RK’选自(a2)C1-20烷基(例如，C1-6烷基)，(b2)C2-20烯基(例如，C2-6烯基)，(c2)C6-10芳基，(d2)氢，(e2)C1-6亚烷基-C6-10芳基，(f2)氨基-C1-20烷基，(g2) -(CH2)s2(OCH2CH2)s1(CH2)s3OR’的聚乙二醇，其中s1是1到10的整数(例如1到6或1到4)，s2和s3各自独立地是0到10的整数(例如0到4，0到6，1到4，1到6，或1到10)，并且R’是H或C1-20烷基，和(h2) -NRN1(CH2)s2(CH2CH2O)s1(CH2)s3NRN1的氨基-聚乙二醇，其中s1是1到10的整数(例如1到6或1到4)，s2和s3各自独立地是0到10的整数(例如0到4，0到6，1到4，1到6，或1到10)，且每个RN1独立地为氢或任选取代的C1-6烷基；和(21)脒。在一些实施方案中，这些基团中的每一个可以如本文所述被进一步取代。
如本文所用，术语“芳基”表示具有一个或两个芳环的单、双环或多环碳环系统，并例示为苯基、萘基、1,2-二氢萘基、1,2,3,4-四氢萘基、蒽基、菲基、芴基、茚满基、茚基等，并且可以任选地被1、2、3、4或5个独立选自下列的取代基取代：(1)C1-7酰基(例如，羧基醛)；(2)C1-20烷基(例如，C1-6烷基、C1-6烷氧基-C1-6烷基、C1-6烷基亚磺酰基-C1-6烷基、氨基-C1-6烷基、叠氮基-C1-6烷基、(羧基醛)-C1-6烷基、卤代-C1-6烷基(例如，全氟烷基)、羟基-C1-6烷基、硝基-C1-6烷基或C1-6硫代烷氧基-C1-6烷基)；(3)C1-20烷氧基(例如，C1-6烷氧基，例如全氟烷氧基)；(4)C1-6烷基亚磺酰基；(5)C6-10芳基；(6)氨基；(7)C1-6亚烷基-C6-10芳基；(8)叠氮基；(9)C3-8环烷基；(10)C1-6亚烷基-C3-8环烷基；(11)卤素；(12)C1-12杂环基(例如C1-12杂芳基)；(13)(C1-12杂环基)氧基；(14)羟基；(15)硝基；(16)C1-20硫代烷氧基(例如，C1-6硫代烷氧基)；(17) –(CH2)qCO2RA’，其中q是0至4的整数，并且RA’选自(a)C1-6烷基，(b)C6-10芳基，(c)氢，和(d)C1-6亚烷基-C6-10芳基；(18) –(CH2)qCONRB’RC’，其中q是0至4的整数，并且其中RB’和RC’独立地选自(a)氢，(b)C1-6烷基，(c)C6-10芳基和(d)C1-6亚烷基-C6-10芳基；(19) –(CH2)qSO2RD’，其中q为0到4的整数，且其中RD’选自(a)烷基，(b)C6-10芳基和(c)亚烷基-C6-10芳基；(20) –(CH2)qSO2NRE’RF’，其中q是0到4的整数，且其中RE’和RF’各自独立地选自(a)氢，(b)C1-6烷基，(c)C6-10芳基和(d)C1-6亚烷基-C6-10芳基；(21)硫醇；(22)C6-10芳氧基；(23)C3-8环烷氧基；(24)C6-10芳基-C1-6烷氧基；(25)C1-6亚烷基-C1-12杂环基(例如，C1-6亚烷基-C1-12杂芳基)；(26)C2-20烯基；和(27)C2-20炔基。在一些实施方案中，这些基团中的每一个可以如本文所述被进一步取代。例如，C1-亚烷基芳基或C1-亚烷基杂环基的亚烷基可以进一步被氧代基取代以提供各自的芳酰基和(杂环基)酰基取代基。
如本文所用，术语“芳基烷基”表示如本文所定义的芳基，其通过如本文所定义的亚烷基连接至母体分子基团。示例性的未取代的芳基烷基为7至30个碳(例如7至16个碳或7至20个碳，例如C1-6亚烷基-C6-10芳基、C1-10亚烷基-C6-10芳基、或C1-20亚烷基-C6-10芳基)。在一些实施方案中，亚烷基和芳基各自可以进一步被1、2、3或4个如本文对于各个基团所定义的取代基取代。之前具有前缀“亚烷基-”的其他基团以相同方式定义，其中“亚烷基”是指C1-6亚烷基，除非另有说明，并且所连接的化学结构如本文所定义。
本文所用的术语“羰基”表示C(O)基团，其也可以表示为C＝O。
如本文所用，术语“羧基”是指-CO2H。
本文所用的术语“氰基”表示-CN基团。
除非另有说明，否则本文所用的术语“环烷基”表示三至八个碳的单价饱和或不饱和非芳族环状烃基，并且示例为环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、双环庚基等。当环烷基包括一个碳-碳双键或一个碳-碳三键时，该环烷基可分别称为“环烯基”或“环炔基”。示例性的环烯基和环炔基包括环戊烯基、环己烯基、环己炔基等。本发明的环烷基可任选地被以下基团取代：(1)C1-7酰基(例如，羧基醛)；(2)C1-20烷基(例如，C1-6烷基、C1-6烷氧基-C1-6烷基、C1-6烷基亚磺酰基-C1-6烷基、氨基-C1-6烷基、叠氮基-C1-6烷基、(羧基醛)-C1-6烷基、卤代-C1-6烷基(例如，全氟烷基)、羟基-C1-6烷基、硝基-C1-6烷基或C1-6硫代烷氧基-C1-6烷基)；(3)C1-20烷氧基(例如，C1-6烷氧基，例如全氟烷氧基)；(4)C1-6烷基亚磺酰基；(5)C6-10芳基；(6)氨基；(7)C1-6亚烷基-C6-10芳基；(8)叠氮基；(9)C3-8环烷基；(10)C1-6亚烷基-C3-8环烷基；(11)卤素；(12)C1-12杂环基(例如C1-12杂芳基)；(13)(C1-12杂环基)氧基；(14)羟基；(15)硝基；(16)C1-20硫代烷氧基(例如，C1-6硫代烷氧基)；(17) –(CH2)qCO2RA’，其中q是0至4的整数，并且RA’选自(a)C1-6烷基，(b)C6-10芳基，(c)氢，和(d)C1-6亚烷基-C6-10芳基；(18) –(CH2)qCONRB’RC’，其中q是0至4的整数，并且其中RB’和RC’独立地选自(a)氢，(b)C6-10烷基，(c)C6-10芳基和(d)C1-6亚烷基-C6-10芳基；(19) –(CH2)qSO2RD’，其中q为0到4的整数，且其中RD’选自(a) C6-10烷基，(b)C6-10芳基和(c) C1-6亚烷基-C6-10芳基；(20) –(CH2)qSO2NRE’RF’，其中q是0到4的整数，且其中RE’和RF’各自独立地选自(a)氢，(b)C6-10烷基，(c)C6-10芳基和(d)C1-6亚烷基-C6-10芳基；(21)硫醇；(22)C6-10芳氧基；(23)C3-8环烷氧基；(24)C6-10芳基-C1-6烷氧基；(25)C1-6亚烷基-C1-12杂环基(例如，C1-6亚烷基-C1-12杂芳基)；(26)氧代；(27)C2-20烯基；和(28)C2-20炔基。在一些实施方案中，这些基团中的每一个可以如本文所述被进一步取代。例如，C1-亚烷基芳基或C1-亚烷基杂环基的亚烷基可以进一步被氧代基取代以提供各自的芳酰基和(杂环基)酰基取代基。
如本文所用，术语“非对映异构体”是指彼此不是镜像且彼此不可重叠的立体异构体。
如本文所用，术语“对映异构体”是指本发明化合物的每种单独的光学活性形式，其具有至少80％的光学纯度或对映异构体过量(通过本领域标准方法确定) (即，至少90％的一种对映异构体和至多10％的另一种对映异构体)，优选至少90％，更优选至少98％的光学纯度或对映异构体过量。
本文所用的术语“卤素”代表选自溴、氯、碘或氟的卤素。
本文所用的术语“杂烷基”是指本文所定义的烷基，其中一个或两个组成碳原子分别被氮、氧或硫取代。在一些实施方案中，杂烷基可以进一步被1、2、3或4个如本文针对烷基所述的取代基取代。如本文所用，术语“杂烯基”和“杂炔基”分别是指如本文所定义的烯基和炔基，其中一个或两个组成碳原子分别被氮、氧或硫取代。在一些实施方案中，杂烯基和杂炔基基团可以进一步被1、2、3或4个如本文所述的烷基的取代基取代。
如本文所用，术语“杂芳基”表示如本文所定义的杂环基的子集，其是芳族的：即，它们在单环或多环系统内包含4n+2个π电子。示例性的未取代的杂芳基具有1至12(例如1至11，1至10，1至9，2至12，2至11，2至10或2至9)个碳。在一些实施方案中，杂芳基被如对于杂环基所定义的1、2、3或4个取代基取代。
术语“杂芳基烷基”是指通过如本文定义的亚烷基连接到母体分子基团的如本文定义的杂芳基。示例性的未取代的杂芳基烷基为2至32个碳(例如，2到22，2到18，2到17，2到16，3到15，2到14，2到13或2到12个碳，例如C1-6亚烷基-C1-12杂芳基、C1-10亚烷基-C1-12杂芳基、或C1-20亚烷基-C1-12杂芳基)。在一些实施方案中，亚烷基和杂芳基各自可以进一步被1、2、3或4个如本文中对于各自基团所定义的取代基取代。杂芳基烷基是杂环基烷基的子集。
除非另有说明，否则本文所用的术语“杂环基”表示5元、6元或7元环，其含有一个、两个、三个或四个独立地选自氮、氧和硫的杂原子。5元环具有零至两个双键，6元和7元环具有零至三个双键。示例性的未取代的杂环基具有1至12(例如1至11，1至10，1至9，2至12，2至11，2至10或2至9)个碳。术语“杂环基”还表示具有桥联多环结构的杂环化合物，其中一个或多个碳和/或杂原子桥接单环的两个不相邻的成员，例如奎宁环基基团。术语“杂环基”包括双环、三环和四环基团，其中任何上述杂环稠合至一个、两个或三个碳环，例如芳基环、环己烷环、环己烯环、环戊烷环、环戊烯环或另一个单环杂环，例如吲哚基、喹啉基、异喹啉基、四氢喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基等。稠合杂环基的实例包括托烷和1,2,3,5,8,8a-六氢吲嗪。杂环包括吡咯基、吡咯啉基、吡咯烷基、吡唑基、吡唑啉基、吡唑烷基、咪唑基、咪唑啉基、咪唑烷基、吡啶基、哌啶基、高哌啶基、吡嗪基、哌嗪基、嘧啶基、哒嗪基、噁唑基、噁唑烷基、异噁唑基、异噁唑烷基、吗啉基、硫代吗啉基、噻唑基、噻唑烷基、异噻唑基、异噻唑烷基、吲哚基、吲唑基、喹啉基、异喹啉基、喹喔啉基、二氢喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、酞嗪基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并噁唑基、苯并噻二唑基、呋喃基、噻吩基、噻唑烷基、异噻唑基、三唑基、四唑基、噁二唑基(例如1,2,3-噁二唑基)、嘌呤基、噻二唑基(例如1,2,3-噻二唑基)、四氢呋喃基、二氢呋喃基、四氢噻吩基、二氢噻吩基、二氢吲哚基、二氢喹啉基、四氢喹啉基、四氢异喹啉基、二氢异喹啉基、吡喃基、二氢吡喃基、二噻唑基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、苯并噻吩基等，包括其二氢和四氢形式，其中一个或多个双键被氢还原和取代。其他示例性的杂环基包括：2,3,4,5-四氢-2-氧代-噁唑基；2,3-二氢-2-氧代-1H-咪唑基；2,3,4,5-四氢-5-氧代-1H-吡唑基 (例如2,3,4,5-四氢-2-苯基-5-氧代-1H-吡唑基)；2,3,4,5-四氢-2,4-二氧代-1H-咪唑基 (例如2,3,4,5-四氢-2,4-二氧代-5-甲基-5-苯基-1H-咪唑基)；2,3-二氢-2-硫代-1,3,4-噁二唑基 (例如2,3-二氢-2-硫代-5-苯基-1,3,4-噁二唑基)；4,5-二氢-5-氧代-1H-三唑基 (例如4,5-二氢-3-甲基-4-氨基 5-氧代-1H-三唑基)；1,2,3,4-四氢-2,4-二氧代吡啶基(例如1,2,3,4-四氢-2,4-二氧代-3,3-二乙基吡啶基)；2,6-二氧代-哌啶基 (例如2,6-二氧代-3-乙基-3-苯基哌啶基)；1,6-二氢-6-氧代嘧啶基；1,6-二氢-4-氧代嘧啶基 (例如2-(甲硫基)-1,6-二氢-4-氧代-5-甲基嘧啶-1-基)；1,2,3,4-四氢-2,4-二氧代嘧啶基 (例如1,2,3,4-四氢-2,4-二氧代-3-乙基嘧啶基)；1,6-二氢-6-氧代-哒嗪基 (例如1,6-二氢-6-氧代-3-乙基哒嗪基)；1,6-二氢-6-氧代-1,2,4-三嗪基(例如1,6-二氢-5-异丙基-6-氧代-1,2,4-三嗪基)；2,3-二氢-2-氧代-1H-吲哚基 (例如3,3-二甲基-2,3-二氢-2-氧代-1H-吲哚基和2,3-二氢-2-氧代-3,3′-螺丙烷-1H-吲哚-1-基)；1,3-二氢-1-氧代-2H-异-吲哚基；1,3-二氢-1,3-二氧代-2H-异-吲哚基；1H-苯并吡唑基 (例如1-(乙氧基羰基)- 1H-苯并吡唑基)；2,3-二氢-2-氧代-1H-苯并咪唑基 (例如3-乙基-2,3-二氢-2-氧代-1H-苯并咪唑基)；2,3-二氢-2-氧代-苯并噁唑基 (例如5-氯-2,3-二氢-2-氧代-苯并噁唑基)；2,3-二氢-2-氧代-苯并噁唑基；2-氧代-2H-苯并吡喃基；1,4-苯并二噁烷基；1,3-苯并二噁烷基；2,3-二氢-3-氧代,4H-1,3-苯并噻嗪基；3,4-二氢-4-氧代-3H-喹唑啉基(quinazolinyl) (例如2-甲基-3,4-二氢-4-氧代-3H-喹唑啉基)；1,2,3,4-四氢-2,4-二氧代-3H-喹唑啉基(quinazolyl) (例如1-乙基-1,2,3,4-四氢-2,4-二氧代-3H-喹唑啉基)；1,2,3,6-四氢-2,6-二氧代-7H-嘌呤基 (例如1,2,3,6-四氢-1,3-二甲基-2,6-二氧代-7 H -嘌呤基)；1,2,3,6-四氢-2,6-二氧代-1 H –嘌呤基 (例如1,2,3,6-四氢-3,7-二甲基-2,6-二氧代-1 H -嘌呤基)；2-氧代苯并[c,d]吲哚基；1,1-二氧代-2H-萘并[1,8-c,d]异噻唑基；和1,8-萘二甲酰胺。另外的杂环包括3,3a,4,5,6,6a-六氢-吡咯并[3,4-b]吡咯-(2H)-基和2,5-二氮杂双环[2.2.1]庚-2-基、高哌嗪基(或二氮杂环庚烷基)、四氢吡喃基、二噻唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、氧杂环庚烷基、硫杂环庚烷基、氮杂环辛烷基、氧杂环辛烷基和硫杂环辛烷基。杂环基团还包括下式的基团
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，其中
E'选自-N-和-CH-；F'选自-N=CH-、-NH-CH2-、-NH-C(O)-、-NH-、-CH=N-、-CH2-NH-、-C(O)-NH-、-CH=CH-、-CH2-、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-O-、和-S-; G'选自-CH-和-N-。本文提及的任何杂环基可任选地被一个、两个、三个、四个或五个独立地选自以下的取代基取代：(1)C1-7酰基(例如，羧基醛)；(2)C1-20烷基(例如，C1-6烷基、C1-6烷氧基-C1-6烷基、C1-6烷基亚磺酰基-C1-6烷基、氨基-C1-6烷基、叠氮基-C1-6烷基、(羧基醛)-C1-6烷基、卤代-C1-6烷基(例如，全氟烷基)、羟基-C1-6烷基、硝基-C1-6烷基或C1-6硫代烷氧基-C1-6烷基)；(3)C1-20烷氧基(例如，C1-6烷氧基，例如全氟烷氧基)；(4)C1-6烷基亚磺酰基；(5)C6-10芳基；(6)氨基；(7)C1-6亚烷基-C6-10芳基；(8)叠氮基；(9)C3-8环烷基；(10)C1-6亚烷基-C3-8环烷基；(11)卤素；(12)C1-12杂环基(例如C1-12杂芳基)；(13)(C1-12杂环基)氧基；(14)羟基；(15)硝基；(16)C1-20硫代烷氧基(例如，C1-6硫代烷氧基)；(17) –(CH2)qCO2RA’，其中q是0至4的整数，并且RA’选自(a)C1-6烷基，(b)C6-10芳基，(c)氢，和(d)C1-6亚烷基-C6-10芳基；(18) –(CH2)qCONRB’RC’，其中q是0至4的整数，并且其中RB’和RC’独立地选自(a)氢，(b)C6-10烷基，(c)C6-10芳基和(d)C1-6亚烷基-C6-10芳基；(19) –(CH2)qSO2RD’，其中q为0到4的整数，且其中RD’选自(a) C6-10烷基，(b)C6-10芳基和(c) C1-6亚烷基-C6-10芳基；(20) –(CH2)qSO2NRE’RF’，其中q是0到4的整数，且其中RE’和RF’各自独立地选自(a)氢，(b)C1-6烷基，(c)C6-10芳基和(d)C1-6亚烷基-C6-10芳基；(21)硫醇；(22)C6-10芳氧基；(23)C3-8环烷氧基；(24)芳基烷氧基；(25)C1-6亚烷基-C1-12杂环基(例如，C1-6亚烷基-C1-12杂芳基)；(26)氧代；(27) (C1-12杂环基)亚氨基；(28)C2-20烯基；和(29)C2-20炔基。在一些实施方案中，这些基团中的每一个可以如本文所述被进一步取代。例如，C1-亚烷基芳基或C1-亚烷基杂环基的亚烷基可以进一步被氧代基取代以提供各自的芳酰基和(杂环基)酰基取代基。
本文所用的术语“烃”表示仅由碳和氢原子组成的基团。
本文所用的术语“羟基”表示-OH基团。在一些实施方案中，羟基可被1、2、3或4个本文对于烷基所定义的取代基(例如，O-保护基)取代。
本文所用的术语“异构体”是指本发明任何化合物的任何互变异构体、立体异构体、对映异构体或非对映异构体。认识到本发明的化合物可以具有一个或多个手性中心和/或双键，因此可以立体异构体的形式存在，例如双键异构体(即几何E/Z异构体)或非对映异构体(例如对映异构体(即(+)或(-))或顺/反异构体)。根据本发明，本文所述的化学结构以及因此的本发明的化合物包括所有相应的立体异构体，即立体几何上纯的形式(例如，几何学上纯的、对映体上纯的或非对映体上纯的)和对映异构体和立体异构体混合物，例如外消旋体。本发明化合物的对映异构体和立体异构体混合物通常可以通过众所周知的方法，例如手性相气相色谱法、手性相高效液相色谱法、将化合物结晶为手性盐络合物或在手性溶剂中结晶该化合物，拆分成其组分对映异构体或立体异构体。对映异构体和立体异构体也可以通过熟知的不对称合成方法从立体几何上或对映体上纯的中间体、试剂和催化剂获得。
如本文所用，术语“N-保护的氨基”是指如本文所定义的氨基，其连接有一个或两个如本文所定义的N-保护基。
本文所用的术语“N-保护基”表示旨在保护氨基免于合成过程中发生不希望的反应的那些基团。常用的N-保护基公开于Greene, “Protective Groups in OrganicSynthesis,”第3版(John Wiley & Sons, New York, 1999)，其通过引用并入本文。N-保护基包括酰基、芳酰基或氨基甲酰基，例如甲酰基、乙酰基、丙酰基、新戊酰基、叔丁基乙酰基、2-氯乙酰基、2-溴乙酰基、三氟乙酰基、三氯乙酰基、邻苯二甲酰基、邻硝基苯氧基乙酰基、α-氯丁酰基、苯甲酰基、4-氯苯甲酰基、4-溴苯甲酰基、4-硝基苯甲酰基和手性助剂，例如保护的或未保护的D、L或D,L-氨基酸，例如丙氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸等；含磺酰基的基团，例如苯磺酰基、对甲苯磺酰基等；氨基甲酸酯形成基团，例如苄氧基羰基、对氯苄氧基羰基、对甲氧基苄氧基羰基、对硝基苄氧基羰基、2-硝基苄氧基羰基、对溴苄氧基羰基、3,4-二甲氧基苄氧基羰基、3,5-二甲氧基苄氧基羰基、2,4-二甲氧基苄氧基羰基、4-甲氧基苄氧基羰基、2-硝基-4,5-二甲氧基苄氧基羰基、3,4,5-三甲氧基苄氧基羰基、1-(对-联苯基)-1-甲基乙氧基羰基、α,α-二甲基-3,5-二甲氧基苄氧基羰基、二苯甲基氧基羰基、叔丁氧基羰基、二异丙基甲氧基羰基、异丙氧基羰基、乙氧基羰基、甲氧基羰基、烯丙氧基羰基、2,2,2-三氯乙氧基羰基、苯氧基羰基、4-硝基苯氧基羰基、芴基-9-甲氧基羰基、环戊基氧基羰基、金刚烷氧基羰基、环己基氧基羰基、苯硫基羰基等；亚烷基芳基，如苄基、三苯甲基、苄氧基甲基等，以及甲硅烷基，如三甲基甲硅烷基等。优选的N-保护基是甲酰基、乙酰基、苯甲酰基、新戊酰基、叔丁基乙酰基、丙氨酰基、苯基磺酰基、苄基、叔丁氧基羰基(Boc)和苄氧基羰基(Cbz)。
本文所用的术语“O-保护基”表示旨在保护含氧(例如苯酚、羟基或羰基)基团免于在合成过程中发生不希望的反应的那些基团。常用的O-保护基公开于Greene,“Protective Groups in Organic Synthesis,” 第3版(John Wiley & Sons, New York,1999)，其通过引用并入本文。示例性的O-保护基包括酰基、芳酰基或氨基甲酰基，例如甲酰基、乙酰基、丙酰基、新戊酰基、叔丁基乙酰基、2-氯乙酰基、2-溴乙酰基、三氟乙酰基、三氯乙酰基、邻苯二甲酰基、邻硝基苯氧基乙酰基、α-氯丁酰基、苯甲酰基、4-氯苯甲酰基、4-溴苯甲酰基、叔丁基二甲基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基氧基甲基、4,4'-二甲氧基三苯甲基、异丁酰基、苯氧基乙酰基、4-异丙基苯氧基乙酰基、二甲基甲酰胺基和4-硝基苯甲酰基；烷基羰基，例如酰基、乙酰基、丙酰基、新戊酰基等；任选取代的芳基羰基，例如苯甲酰基；甲硅烷基，例如三甲基甲硅烷基(TMS)、叔丁基二甲基甲硅烷基(TBDMS)、三异丙基甲硅烷基氧基甲基(TOM)、三异丙基甲硅烷基(TIPS)等；与羟基形成醚的基团，例如甲基、甲氧基甲基、四氢吡喃基、苄基、对甲氧基苄基、三苯甲基等；烷氧基羰基，例如甲氧基羰基、乙氧基羰基、异丙氧基羰基、正异丙氧基羰基、正丁氧基羰基、异丁氧基羰基、仲丁氧基羰基、叔丁氧基羰基、2-乙基己基氧基羰基、环己基氧基羰基、甲氧基羰基等；烷氧基烷氧基羰基，例如甲氧基甲氧基羰基、乙氧基甲氧基羰基、2-甲氧基乙氧基羰基、2-乙氧基乙氧基羰基、2-丁氧基乙氧基羰基、2-甲氧基乙氧基甲氧基羰基、烯丙氧基羰基、炔丙基氧基羰基、2-丁烯氧基羰基、3-甲基-2-丁烯氧基羰基等；卤代烷氧基羰基，例如2-氯乙氧基羰基、2-氯乙氧基羰基、2,2,2-三氯乙氧基羰基等；任选取代的芳基烷氧基羰基，例如苄氧基羰基、对甲基苄氧基羰基、对甲氧基苄氧基羰基、对硝基苄氧基羰基、2,4-二硝基苄氧基羰基、3,5-二甲基苄氧基羰基、对氯苄氧基羰基、对溴苄氧基羰基、芴基甲基氧基羰基等；以及任选取代的芳氧基羰基，例如苯氧基羰基、对硝基苯氧基羰基、邻硝基苯氧基羰基、2,4-二硝基苯氧基羰基、对甲基苯氧基羰基、间甲基苯氧基羰基、邻溴苯氧基羰基、3,5-二甲基苯氧基羰基、对氯苯氧基羰基、2-氯-4-硝基苯氧基-羰基等)；取代的烷基、芳基和亚烷基芳基醚(例如三苯甲基；甲硫基甲基；甲氧基甲基；苄氧基甲基；甲硅烷氧基甲基；2,2,2,-三氯乙氧基甲基；四氢吡喃基；四氢呋喃基；乙氧基乙基；1-[2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基]乙基；2-三甲基甲硅烷基乙基；叔丁基醚；对氯苯基、对甲氧基苯基、对硝基苯基、苄基、对甲氧基苄基和硝基苄基)；甲硅烷基醚(例如三甲基甲硅烷基；三乙基甲硅烷基；三异丙基甲硅烷基；二甲基异丙基甲硅烷基；叔丁基二甲基甲硅烷基；叔丁基二苯基甲硅烷基；三苄基甲硅烷基；三苯基甲硅烷基；和二苯甲基甲硅烷基)；碳酸酯(例如，甲基、甲氧基甲基、9-芴基甲基；乙基；2,2,2-三氯乙基；2-(三甲基甲硅烷基)乙基；乙烯基、烯丙基、硝基苯基；苄基；甲氧基苄基；3,4-二甲氧基苄基；和硝基苄基)；羰基保护基(例如缩醛和缩酮基，例如二甲基乙缩醛、1,3-二氧戊环等；缩羰酯；和二噻烷基，例如1,3-二噻烷、1,3-二硫戊环等)；羧酸保护基(例如，酯基，例如甲基酯、苄基酯、叔丁基酯、原酸酯等；和噁唑啉基。
如本文所用，术语“氧代”表示＝O。
本文所用的术语“聚乙二醇”表示包含一个或多个单体单元的烷氧基链，每个单体单元由–OCH2CH2-组成。聚乙二醇(PEG)有时也称为聚环氧乙烷(PEO)或聚氧乙烯(POE)，并且这些术语对于本发明的目的可以被认为是可互换的。例如，聚乙二醇可以具有结构-(CH2)s2(OCH2CH2)s1(CH2)s3O-，其中s1为1至10的整数(例如1至6或1至4)，并且s2和s3中的每一个独立地是0至10的整数(例如，0至4，0至6，1至4，1至6，或1至10)。聚乙二醇也可以被认为包括-NRN1(CH2)s2(CH2CH2O)s1(CH2)s3NRN1 -的氨基-聚乙二醇，其中s1为1至10的整数(例如1至6或1至4)，并且s2和s3中的每一个独立地是0至10的整数(例如，0至4，0至6，1至4，1至6，或1至10)，且每个RN1独立地为氢或任选取代的C1-6烷基。
本文所用的术语“立体异构体”是指化合物(例如本文所述的任何式的化合物)可能具有的所有可能的不同异构以及构象形式，特别是基本分子结构的所有可能的立体化学和构象异构形式、所有非对映异构体、对映异构体和/或构象异构体。本发明的某些化合物可以以不同的互变异构形式存在，所有互变异构形式均包括在本发明的范围内。
本文所用的术语“磺酰基”表示-S(O)2-基团。
本文所用的术语“硫醇基”代表-SH基团。
定义
如本文所用，术语“组合施用”或“组合的施用”是指将两种或更多种试剂同时或在一定间隔内施用于受试者，使得每种试剂对患者的作用可能重叠。在一些实施方案中，它们在彼此相差90天内(例如80、70、60、50、40、30、20、10、5、4、3、2或1天内)、28天内(例如14、7、6、5、4、3、2、或1天内)、24小时内(例如12、6、5、4、3、2、或1小时内)、或约60、30、15、10、5、或1分钟内施用。在一些实施方案中，试剂的施用彼此足够紧密地间隔开，从而实现组合(例如，协同)作用。
如本文所用，“抗体”是指其氨基酸序列包括特异性结合指定抗原的免疫球蛋白及其片段的多肽或其片段。根据本发明的抗体可以是任何类型(例如，IgA、IgD、IgE、IgG或IgM)或亚型(例如，IgA1、IgA2、IgG1、IgG2、IgG3或IgG4)。本领域普通技术人员将理解，抗体的特征序列或部分可以包括在抗体的一个或多个区域(例如，可变区、高变区、恒定区、重链、轻链和其组合)发现的氨基酸。此外，本领域普通技术人员将理解，抗体的特征序列或部分可以包括一个或多个多肽链，并且可以包括在相同多肽链或不同多肽链中发现的序列元件。
如本文所用，“抗原结合片段”是指保留母体抗体的结合特征的抗体的部分。
在本文中可互换地使用的术语“双官能螯合物”或“双官能缀合物”是指包含螯合基团或其金属络合物、连接基团和治疗部分、靶向部分或交联基团的化合物。
术语“癌症”是指由恶性肿瘤细胞增殖引起的任何癌症，例如肿瘤、瘤、癌、肉瘤、白血病和淋巴瘤。“实体肿瘤癌症”是包括异常组织块的癌症，例如肉瘤、癌和淋巴瘤。本文中可互换使用的“血液癌症”或“液体癌症”是存在于体液中的癌症，例如淋巴瘤和白血病。
如本文所用，术语“螯合物”是指可以在两个或更多个点处键合至中心金属或放射性金属原子的有机化合物或其部分。
如本文所用，术语“缀合物”是指包含螯合基团或其金属络合物、连接基团并且任选地包含治疗部分、靶向部分或交联基团的分子。
如本文所用，术语“化合物”是指包括所描述结构的所有立体异构体、几何异构体和互变异构体。
本文所述的化合物可以是不对称的(例如，具有一个或多个立体中心)。除非另有说明，否则所有立体异构体，例如对映异构体和非对映异构体均是预期的。可以以光学活性或外消旋形式分离含有不对称取代的碳原子的本公开的化合物。如何从光学活性起始原料制备光学活性形式的方法是本领域已知的，例如通过拆分外消旋混合物或通过立体选择性合成。烯烃、C＝N双键等的许多几何异构体也可以存在于本文所述的化合物中，并且所有这些稳定的异构体均在本公开中考虑。描述了本公开的化合物的顺式和反式几何异构体，并且可以分离为异构体的混合物或分离的异构体形式。
本公开的化合物还包括互变异构形式。互变异构形式是由单键与相邻双键的交换以及伴随的质子迁移引起的。互变异构形式包括质子移变互变异构体，其是具有相同经验式和总电荷的异构质子化状态。质子移变互变异构体的实例包括酮-烯醇对、酰胺-亚氨酸对、内酰胺-内酰亚胺对、酰胺-亚氨酸对、烯胺-亚胺对以及环状形式，其中质子可占据杂环系统的两个或更多个位置，例如，1H-和3H-咪唑，1H-、2H-和4H-1,2,4-三唑，1H-和2H-异吲哚以及1H-和2H-吡唑。互变异构形式可以处于平衡或通过适当的取代而空间锁定成一种形式。
在本说明书的各个地方，以组或范围公开了本公开的化合物的取代基。特别意图是，本公开包括这种组和范围的成员的每个和各个单独的子组合。例如，术语“C1-6烷基”特别地旨在单独公开甲基、乙基、C3烷基、C4烷基、C5烷基和C6烷基。在本文中，“任选取代的X”(例如，任选取代的烷基)形式的短语旨在等同于“X，其中X是任选取代的”(例如，“烷基，其中所述烷基是任选取代的”)。这并不意味着指特征“X”(例如烷基)本身是任选的。
如本文所用，“检测剂”是指通过定位含有抗原的细胞可用于诊断疾病的分子或原子。用检测剂标记多肽的多种方法是本领域已知的。检测剂的实例包括但不限于放射性同位素和放射性核素、染料(例如具有生物素-链霉亲和素复合物)、造影剂、发光剂(例如FITC、若丹明、镧系元素磷光体、花青和近IR染料)和磁性剂例如钆螯合物。
如本文所用，术语“放射性核素”是指能够经历放射性衰变的原子(例如，3H、14C、15N、18F、35S、47Sc、55Co、60Cu、61Cu、62Cu、64Cu、67Cu、75Br、76Br、77Br、89Zr、86Y、87Y、90Y、97Ru、99Tc、99mTc、105Rh、109Pd、111In、123I、124I、125I、131I、149Pm、149Tb、153Sm、166Ho、177Lu、186Re、188Re、198Au、199Au、203Pb、211At、212Pb 、212Bi、213Bi、223Ra、225Ac、227Th、229Th、66Ga、67Ga、68Ga、82Rb、117mSn、201Tl)。术语放射核素、放射同位素或放射性同位素也可用于描述放射性核素。放射性核素可用作如上所述的检测剂。在一些实施方案中，放射性核素可以是发射α的放射性核素。
本文所用的试剂(例如，任何前述缀合物)的术语“有效量”是足以产生有益或所需结果(例如临床结果)的量，因此“有效量”取决于它应用的上下文。
如本文所用，术语“免疫缀合物”是指包括靶向部分(例如抗体、纳米抗体、亲和体或来自纤连蛋白III型结构域的共有序列)的缀合物。在一些实施方案中，免疫缀合物包含平均至少0.10个缀合物每靶向部分(例如，平均至少0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4或5个缀合物每靶向部分。
如本文所用，术语“放射缀合物”是指包括放射性同位素或放射性核素(例如本文描述的任何放射性同位素或放射性核素)的任何缀合物。在一些实施方案中，放射性同位素或放射性核素是金属螯合物。
如本文所用，术语“放射免疫缀合物”是指包括放射性同位素或放射性核素(例如本文所述的任何放射性同位素或放射性核素)的任何免疫缀合物。在一些实施方案中，放射性同位素或放射性核素是金属螯合物。
如本文所用，术语“放射免疫疗法”是指使用放射免疫缀合物产生治疗效果的方法。在一些实施方案中，放射免疫疗法可包括向有此需要的受试者施用放射免疫缀合物，其中所述放射免疫缀合物的施用在所述受试者中产生治疗效果。在一些实施方案中，放射免疫疗法可包括向细胞施用放射免疫缀合物，其中施用放射免疫缀合物杀死细胞。其中放射免疫疗法涉及细胞的选择性杀死，在一些实施方案中，该细胞是患有癌症的受试者中的癌细胞。
如本文所用，术语“药物组合物”表示包含用药学上可接受的赋形剂配制的本文所述化合物的组合物。在一些实施方案中，该药物组合物是在政府监管机构的批准下制造或出售的，作为治疗哺乳动物疾病的治疗方案的一部分。可以将药物组合物配制成例如用于以单位剂型(例如片剂、胶囊剂、囊片、软明胶胶囊或糖浆剂)口服施用；用于局部施用(例如作为霜剂、凝胶剂、洗剂或软膏剂)；用于静脉施用(例如，作为无颗粒栓塞的并在适合静脉内使用的溶剂系统中的无菌溶液)；或在本文所述的任何其他制剂中。
如本文所用，“药学上可接受的赋形剂”是指除本文所述的化合物以外的任何成分(例如，能够悬浮或溶解活性化合物的媒介物)，其对患者具有无毒和非炎性的特性。赋形剂可包括例如：抗粘剂、抗氧化剂、粘合剂、包衣剂、压缩助剂、崩解剂、染料(着色剂)、润肤剂、乳化剂、填充剂(稀释剂)、成膜剂或包衣剂、调味剂、香料、助流剂(流动增强剂)、润滑剂、防腐剂、印刷油墨、放射防护剂、吸附剂、助悬剂或分散剂、甜味剂或水合水。示例性的赋形剂包括但不限于：抗坏血酸、组氨酸、磷酸盐缓冲剂、丁基化羟基甲苯(BHT)、碳酸钙、磷酸钙(二元)、硬脂酸钙、交联羧甲基纤维素、交联聚乙烯吡咯烷酮、柠檬酸、交联聚维酮、半胱氨酸、乙基纤维素、明胶、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、乳糖、硬脂酸镁、麦芽糖醇、甘露醇、甲硫氨酸、甲基纤维素、对羟基苯甲酸甲酯、微晶纤维素、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚维酮、预胶化淀粉、对羟基苯甲酸丙酯、棕榈酸视黄酯、虫胶、二氧化硅、羧甲基纤维素钠、柠檬酸钠、羟乙酸淀粉钠、山梨醇、淀粉(玉米)、硬脂酸、硬脂酸、蔗糖、滑石、二氧化钛、维生素A、维生素E、维生素C和木糖醇。
如本文所用，术语“药学上可接受的盐”表示在合理的医学判断范围内，适用于与人和动物的组织接触而没有过度的毒性、刺激性或过敏反应的本文描述的化合物的那些盐。药学上可接受的盐是本领域众所周知的。例如，药学上可接受的盐描述于：Berge等人,J. Pharmaceutical Sciences 66:1-19, 1977和Pharmaceutical Salts: Properties, Selection, and Use, (P.H. Stahl和C.G. Wermuth编辑), Wiley-VCH, 2008。这些盐可以在本文所述化合物的最终分离和纯化过程中原位制备，或者通过使游离碱基团与合适的有机酸反应而单独制备。
本发明的化合物可以具有可电离的基团，以便能够制备为药学上可接受的盐。这些盐可以是包含无机或有机酸的酸加成盐，或者在酸性形式的本发明化合物的情况下，这些盐可以由无机或有机碱制备。通常，这些化合物被制备或用作为作为药学上可接受的酸或碱的加成产物制备的药学上可接受的盐。合适的药学上可接受的酸和碱是本领域众所周知的，例如盐酸、硫酸、氢溴酸、乙酸、乳酸、柠檬酸或酒石酸，用于形成酸加成盐，以及氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化铵、咖啡因、各种胺，用于形成碱式盐。合适的盐的制备方法在本领域中是确立的。
代表性的酸加成盐包括乙酸盐、己二酸盐、藻酸盐、抗坏血酸盐、天冬氨酸盐、苯磺酸盐、苯甲酸盐、硫酸氢盐、硼酸盐、丁酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐、柠檬酸盐、环戊烷丙酸盐、二葡糖酸盐、十二烷基硫酸盐、乙磺酸盐、富马酸盐、葡庚糖酸盐、甘油磷酸盐、半硫酸盐、庚糖酸盐、己糖酸盐、氢溴酸盐、盐酸盐、氢碘酸盐、2-羟基乙磺酸盐、乳糖酸盐、乳酸盐、月桂酸盐、月桂基硫酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、丙二酸盐、甲磺酸盐、2-萘磺酸盐、烟酸盐、硝酸盐、油酸盐、草酸盐、棕榈酸盐、双羟萘酸盐、果胶酸盐、过硫酸盐、3-苯基丙酸盐、磷酸盐、苦味酸盐、新戊酸盐、丙酸盐、硬脂酸盐、琥珀酸盐、硫酸盐、酒石酸盐、硫氰酸盐、甲苯磺酸盐、十一烷酸盐、戊酸盐等。代表性的碱金属或碱土金属盐包括钠、锂、钾、钙和镁，以及无毒铵、季铵和胺阳离子，包括但不限于铵、四甲基铵、四乙基铵、甲胺、二甲胺、三甲胺、三乙胺和乙胺。
本文所用的术语“治疗部分”是指赋予治疗益处的任何分子或分子的任何部分。在一些实施方案中，治疗部分是蛋白质或多肽，例如抗体、其抗原结合片段。在一些实施方案中，治疗部分是小分子。
如本文所用，术语“靶向部分”是指与给定靶结合的任何分子或分子的任何部分。在一些实施方案中，靶向部分是蛋白质或多肽，例如抗体或其抗原结合片段、纳米抗体、亲和体或来自纤连蛋白III型结构域的共有序列。
如本文所用，术语“交联基团”是指能够通过共价键连接两个或更多个分子的任何反应性基团。在一些实施方案中，交联基团是氨基反应性或硫醇反应性的交联基团。在一些实施方案中，氨基反应性或硫醇反应性的交联基团包含活化的酯例如羟基琥珀酰亚胺酯、2,3,5,6-四氟苯酚酯、4-硝基苯酚酯或亚氨酸酯、酸酐、硫醇、二硫化物、马来酰亚胺、叠氮化物、炔烃、应变炔烃、应变烯烃、卤素、磺酸酯、卤代乙酰基、胺、酰肼、双吖丙啶、膦、四嗪、异硫氰酸酯。在一些实施方案中，交联基团可以是甘氨酸-甘氨酸-甘氨酸和/或亮氨酸-脯氨酸-(任何氨基酸)-苏氨酸-甘氨酸，它们是使用分选酶介导的偶联反应将靶向剂与连接基偶联的识别序列。本领域普通技术人员将理解，在本发明的实践中交联基团的使用不限于本文公开的特定构建体，而是可以包括其他已知的交联基团。
本文所用的术语“多肽”是指通过肽键彼此连接的一串至少两个氨基酸。在一些实施方案中，多肽可包含至少3-5个氨基酸，每个氨基酸通过至少一个肽键与其他氨基酸连接。本领域普通技术人员将理解，多肽可以包括一个或多个仍然能够整合到多肽链中的“非天然”氨基酸或其他实体。在一些实施方案中，多肽可以被糖基化，例如，多肽可以包含一个或多个共价连接的糖部分。在一些实施方案中，单个“多肽”(例如抗体多肽)可以包含两条或更多条单独多肽链，在某些情况下，它们可以例如通过一个或多个二硫键或其他方式彼此连接。
“受试者”是指人类或非人类动物(例如，哺乳动物)。
“基本同一性”或“基本相同”是指以下的多肽序列：其分别具有与参考序列相同的多肽序列，或当两个序列最佳对齐时分别具有指定百分比的在参考序列内相应位置处相同的氨基酸残基。例如，与参考序列“基本相同”的氨基酸序列具有与参考氨基酸序列至少50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、或100%的同一性。对于多肽，比较序列的长度通常为至少5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、50、75、90、100、150、200、250、300或350个连续氨基酸(例如，全长序列)。可以在默认设置下使用序列分析软件来测量序列同一性(例如，Genetics Computer Group, University ofWisconsin Biotechnology Center, 1710 University Avenue, Madison, WI 53705的序列分析软件包)。这样的软件可以通过将同源度分配给各种取代、缺失和其他修饰来匹配相似序列。
如本文所用，并且在本领域中众所周知，“治疗”病况或该病况的“治疗”(例如本文所述的病况例如癌症)是获得有益或期望结果例如临床结果的方法。有益或期望的结果可以包括但不限于减轻或改善一种或多种症状或病况；减少疾病、病症或病况的程度；疾病、病症或病况的稳定(即不恶化)状态；防止疾病、病症或病况的传播；延迟或减慢疾病、病症或病况的进展；改善或减轻疾病、病症或病况；和缓解(无论是部分还是全部)，无论是可检测的还是不可检测的。“减轻”疾病、病症或病况是指疾病、病症或病况的程度和/或不希望的临床表现减轻，和/或进展的时程减慢或延长(与没有治疗时的程度或时程相比)。
附图的简要说明
图1是描述包含螯合物、连接基和交联基团的缀合物(顶部)和包含螯合物、连接基和靶向部分的缀合物(底部)的一般结构的示意图。
图2是描述双官能螯合物4-{[11-氧代-11-(2,3,5,6-四氟苯氧基)十一烷基]氨基甲酰基}-2-[4,7,10-三(羧基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸(化合物B)的合成的示意图。实施例3描述了化合物B的合成。
图3是描述双官能螯合物4-{[2-(2-{2-[3-氧代-3-(2,3,5,6-四氟苯氧基)丙氧基]乙氧基}乙氧基)乙基]氨基甲酰基}-2-[4,7,10-三(羧基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸(化合物C)的合成的示意图。实施例4描述了化合物C的合成。
图4是一系列图，其描绘了与[177Lu]-化合物A-HuMIgG相比，非靶向人IgG抗体缀合物[177Lu]-化合物B-HuMIgG和[177Lu]-化合物C-HuMIgG的代谢排泄曲线，其方法和结果在实施例7中详细描述。
详细说明
放射性标记的靶向部分(也称为放射性免疫缀合物)设计用于靶向在疾病状态下被上调的蛋白质或受体，以递送放射性有效载荷来杀死目标细胞(放射免疫疗法)。通过放射性衰变递送此类有效载荷的过程产生α、β或γ粒子或Auger电子的发射，会导致对DNA的直接影响(例如单链或双链DNA断裂)或间接影响(例如旁观者或交叉火力效果)。
放射免疫缀合物通常包含生物靶向部分、放射性同位素和连接两者的缀合物。当双官能螯合物被附加到生物靶向分子上时形成缀合物，从而在保持靶亲和力的同时，化合物的结构改变最小。一旦被放射性标记，就形成最终的放射性免疫缀合物。
双官能螯合物在结构上包含螯合物、连接基和交联基团(图1)。当开发新的双官能螯合物时，大多数努力都集中在分子的螯合部分上。已经描述了当缀合至靶标部分时具有各种环状和非环状结构的双官能螯合物的几个实例[Bioconjugate Chem. 2000, 11,510-519, Bioconjugate Chem.2012, 23, 1029−1039, Mol Imaging Biol (2011) 13:215-221, Bioconjugate Chem.2002,13,110−115]。
开发安全有效的放射免疫缀合物的关键因素之一是最大化功效，同时最小化正常组织的脱靶毒性。尽管该陈述是开发新药的核心原则之一，但将其应用于放射免疫疗法带来了新的挑战。放射免疫缀合物不需要如治疗性抗体所需要的那样阻断受体，或如抗体药物缀合物所需要的那样在细胞内释放细胞毒性有效载荷，从而具有治疗功效。但是，有毒粒子的放射是由于一级(放射性)衰变而发生的事件，施用后可能在体内任何地方随机发生。一旦释放出粒子，可能会对在发射范围内的周围细胞造成损害，导致脱靶毒性的可能。因此，限制这些发射物对正常组织的暴露是开发新药的关键[Bioconjugate Chem. 2006,17, 1551-1560, Bioconjugate Chem. 2003, 14, 927-933]。
减少脱靶暴露的一种潜在方法是更有效地从体内清除放射性。最明显的机制是增加生物靶向剂的清除率。该方法还可能需要确定缩短生物半衰期的方法，这是对于生物靶向剂还没有很好地描述的课题。不管机制如何，增加药物清除率也会对药效学/功效产生不利影响，因为从体内更快地去除药物会降低作用部位的有效浓度，这又将需要更高的总剂量，而不会达到降低对正常组织的总放射性剂量的所需结果。
其他努力集中在加速含有放射性部分的分子部分的代谢。为此，已经进行了一些努力以使用所谓的“可裂解的连接基”提高从生物靶向剂裂解放射性的速率。但是，当其涉及放射免疫缀合物时，可裂解的连接基被理解为不同的含义。Cornelissen等人已将可裂解的连接基描述为双官能缀合物借以通过还原的半胱氨酸附着于生物靶向剂的那些，而其他人已描述了使用酶可裂解系统，其需要共同施用放射免疫缀合物与裂解剂/酶以释放[MolCancer Ther; 12(11) 2013年11月, Methods in Molecular Biology, 2009, 539, 191-211, Bioconjugate chemistry, 第14卷, 第5期, p.927-33 (2003)]。这些方法在半胱氨酸连接的情况下改变了生物靶向部分的性质，或者从药物开发的角度来看不实际(酶可裂解系统)，因为在提供的引用文件的情况下，这些方法需要施用2种试剂。
本文所述实施方案的焦点集中在通过对双官能螯合物的连接基区进行修饰，在放射免疫缀合物的分解代谢和/或代谢后，从机体更有效地消除放射性。
这是新颖的方法，因为似乎几乎没有信息描述连接基的体内影响，特别是当其应用于放射免疫缀合物时。一个潜在的原因是，放射免疫缀合物的分解代谢/代谢后，预期放射性标记的缀合物会经历快速全身消除。当该双官能螯合物单独施用时，通过实验进一步推进了这种假设；它比具有相同双官能螯合物的放射免疫缀合物更快地清理出血流。根据该数据，预期放射免疫缀合物的分解代谢/代谢后，含有双官能螯合物的代谢物也将被迅速消除。
但是，含有放射性标记缀合物的代谢物的快速清除不一定在体内发生。基于下述结果，双官能螯合物的连接基区可直接影响放射缀合物分解代谢后从体内消除放射性，而不会影响放射免疫缀合物的整体体外特性或体内药代动力学和药效学。下文提供的数据证明，与本文所述的实施方案相比，可商购的某些双官能螯合物产生总放射性从体内较慢的消除速率和较低的消除程度。
实施例中描述的实施方案的排泄曲线表示出乎意料的发现。如先前报道(Quadri和Vriesendorp [Q. J. Nucl. Med. 1998, 42, 250-261])，对双官能螯合物的连接基区的简单修饰，无论其疏水性如何，都没有影响放射性的尿排泄。以下提供的结果清楚地表明，疏水性连接基和亲水性连接基均可影响排泄模式。另外，下面的实施例证明肝胆清除率也在排泄中起作用。
因此，通过本文所述的实施方案，已经鉴定了以下双官能螯合物：当连接至生物靶向部分时，与公共领域的类似双官能螯合物相比，其通过增加分解代谢/代谢产物的排泄程度，同时保持完整分子的药代动力学，实现了全身放射性的降低。全身放射性的这种降低已经确定是由于分解代谢/代谢副产物的清除，并且不影响其他体外和体内特性，例如特异性程度(体外结合)、细胞滞留和体内肿瘤吸收。当整体考虑时，这些实施方案通过减轻放射性的身体负担并同时保持靶上活性来实现放射免疫缀合物的期望性质。
治疗部分和靶向部分
治疗部分包括赋予治疗益处的任何分子或分子的任何部分。在一些实施方案中，治疗部分是蛋白质或多肽，例如抗体、其抗原结合片段。在一些实施方案中，治疗部分是小分子。靶向部分包括与给定靶结合的任何分子或分子的任何部分。在一些实施方案中，靶向部分是蛋白质或多肽，例如抗体或其抗原结合片段、纳米抗体、亲和体和来自纤连蛋白III型结构域的共有序列(例如，Centyrins或Adnectins)。
多肽
多肽包括例如多种血液学试剂(包括例如促红细胞生成素、凝血因子等)、干扰素、集落刺激因子、抗体、酶和激素中的任何一种。特定多肽的身份无意限制本公开，并且任何感兴趣的多肽可以是本发明方法中的多肽。
本文所述的参考多肽可包括与关注的靶标结合(例如，与抗原结合)的靶标结合结构域。例如，多肽，例如抗体，可以结合跨膜多肽(例如，受体)或配体(例如，生长因子)。本文描述的多肽(例如抗体)的示例性分子靶标(例如抗原)包括CD蛋白，例如CD2、CD3、CD4、CD8、CD11、CD19、CD20、CD22、CD25、CD33、CD34、CD40、CD52；ErbB受体家族的成员，例如EGF受体(EGFR、HER1、ErbB1)、HER2 (ErbB2)、HER3 (ErbB3)或HER4 (ErbB4)受体；巨噬细胞受体，例如CRIg；肿瘤坏死因子，例如TNFα或TRAIL/Apo-2；细胞粘附分子，例如LFA-1、Mac1、p150,95、VLA-4、ICAM-1、VCAM和αvβ3整联蛋白，包括其α或β亚基(例如抗CD11a、抗CD18或抗CD11b抗体)；生长因子和受体，例如EGF、FGFR(例如FGFR3)和VEGF；IgE；细胞因子，如IL1；细胞因子受体，例如IL2受体；血型抗原；flk2/flt3受体；肥胖症(OB)受体；mpl受体；CTLA-4；蛋白C；neutropilins；ephrins和受体；netrins和受体；slit和受体；趋化因子和趋化因子受体，例如CCL5、CCR4、CCR5；β淀粉样蛋白；补体因子，例如补体因子D；脂蛋白，例如氧化的LDL(oxLDL)；淋巴毒素，例如淋巴毒素α(LTa)。其他分子靶标包括Tweak、B7RP-1、前蛋白转化酶枯草杆菌蛋白酶/kexin 9型(PCSK9)、骨硬化蛋白、c-kit、Tie-2、c-fms和抗M1。
抗体
IgG抗体由通过二硫键连接在一起的两条相同的多肽轻链和两条相同的多肽重链组成。位于每条链的氨基末端的第一个结构域的氨基酸序列可变，从而提供了每个单独抗体中发现的抗体结合特异性。这些被称为可变重(VH)和可变轻(VL)区域。每条链的其他结构域的氨基酸序列相对不变，被称为恒定重(CH)和恒定轻(CL)区域。对于IgG抗体，轻链包括一个可变区(VL)和一个恒定区(CL)。IgG重链包括可变区(VH)、第一恒定区(CH1)、铰链区、第二恒定区(CH2)和第三恒定区(CH3)。在IgE和IgM抗体中，重链包含额外的恒定区(CH4)。
本文所述的抗体可包括例如单克隆抗体、多克隆抗体、多特异性抗体、人抗体、人源化抗体、骆驼科动物抗体、嵌合抗体、单链Fv(scFv)、二硫键连接的Fv(sdFv)和抗独特型(抗-Id)抗体和以上任何一种的抗原结合片段。抗体可以是任何类型(例如IgG、IgE、IgM、IgD、IgA和IgY)、类别(例如IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1和IgA2)或亚类。
如本文所用，抗体的术语“抗原结合片段”是指保留特异性结合抗原的能力的抗体的一个或多个片段。抗体的术语“抗原结合片段”中涵盖的结合片段的实例包括Fab片段、F(ab')2片段、Fd片段、Fv片段、scFv片段、dAb片段(Ward等人, (1989) Nature 341:544-546)，和分离的互补决定区(CDR)。这些抗体片段可以使用本领域技术人员已知的常规技术获得，并且可以以与完整抗体相同的方式筛选片段的效用。
本文所述的抗体或片段可以通过本领域已知的用于抗体合成的任何方法来生产(参见例如Harlow等人, Antibodies: A Laboratory Manual, (Cold Spring HarborLaboratory Press, 第2版 1988); Brinkman等人, 1995, J. Immunol. Methods 182:41-50; WO 92/22324; WO 98/46645)。嵌合抗体可以使用例如在Morrison, 1985,Science 229:1202中描述的方法来产生，人源化的抗体可以使用例如在美国专利号6,180,370中描述的方法来产生。
本文所述的其他抗体是双特异性抗体和多价抗体，描述于例如Segal等人, J.Immunol. Methods 248:1-6 (2001); 和Tutt等人, J. Immunol. 147:60 (1991)。
胰岛素样生长因子1(IGF-1R)抗体
胰岛素样生长因子1受体是被胰岛素样生长因子1(IGF-1)和2(IGF-2)激活的人细胞表面发现的跨膜蛋白。IGF-1R与几种癌症有关，包括乳腺癌、非小细胞肺癌、前列腺癌、结肠癌、肉瘤和肾上腺皮质癌、在这些癌症的肿瘤细胞表面上表达升高水平的IGF-1R。
在一些实施方案中，所述抗体或其抗原结合片段特异性结合胰岛素样生长因子-1受体(IGF-1R)。
纳米抗体
纳米抗体是由单个单体可变抗体结构域组成的抗体片段。纳米抗体也可以称为单结构域抗体。像抗体一样，纳米抗体选择性地结合特定抗原。纳米抗体可以是重链可变结构域或轻链结构域。纳米抗体可以天然存在，或是生物工程的产物。纳米抗体可以通过定点诱变或诱变筛选(例如，噬菌体展示、酵母展示、细菌展示、mRNA展示、核糖体展示)进行生物学改造。
亲和体
亲和体是经改造以结合特定抗原的多肽或蛋白质。因此，亲和体可以被认为模仿抗体的某些功能。亲和体可为葡萄球菌蛋白A免疫球蛋白结合区中B结构域的改造变体。亲和体可以是Z结构域的改造变体，Z结构域是对Fab区域具有较低亲和力的B结构域。可通过定点诱变或诱变筛选(例如噬菌体展示、酵母展示、细菌展示、mRNA展示、核糖体展示)对亲和体进行生物学改造。
已产生对各种不同蛋白质(例如胰岛素、纤维蛋白原、转铁蛋白、肿瘤坏死因子-α、IL-8、gp120、CD28、人血清白蛋白、IgA、IgE、IgM、HER2和EGFR)显示特异性结合的亲和体分子，其显示在μM至pM范围内的亲和力(Kd)。
纤连蛋白III型结构域
纤连蛋白III型结构域是在多种细胞外蛋白中发现的进化保守的蛋白结构域。纤连蛋白III型结构域已被用作分子支架以产生能够选择性结合特定抗原的分子。已经改造用于选择性结合的纤连蛋白III型结构域(FN3)的变体也可以称为单抗体(monobody)。FN3结构域可通过定点诱变或诱变筛选(例如CIS展示、噬菌体展示、酵母展示、细菌展示、mRNA展示、核糖体展示)进行生物学改造。
修饰多肽
本发明的多肽可以具有修饰的氨基酸序列。修饰的多肽可以与相应的参考多肽基本相同(例如，修饰的多肽的氨基酸序列可以具有至少50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、或100%的与参考多肽的氨基酸序列的同一性)。在某些实施方案中，修饰没有显著破坏所需的生物学活性。修饰可以减少(例如减少至少5%、10%、20%、25%、35%、50%、60%、70%、75%、80%、90%、或95%)，可以不影响，或可以增加(例如增加至少5%、10%、25%、50%、100%、200%、500%、或1000%)原始多肽的生物学活性。修饰的多肽可以具有或可以优化多肽的特性，例如体内稳定性、生物利用度、毒性、免疫活性、免疫特征和缀合特性。
修饰包括通过自然过程如翻译后加工或通过本领域已知的化学修饰技术进行的修饰。修饰可发生在包括多肽主链、氨基酸侧链和氨基或羧基末端的多肽中的任何地方。相同类型的修饰可在给定的多肽中几个位置以相同或不同的程度存在，并且多肽可以包含超过一种类型的修饰。多肽可以由于遍在蛋白化而分支，并且它们可以是环状的，具有或不具有分支。环状、支链和支链环状多肽可以由翻译后的自然过程产生或可以合成制备。其他修饰包括聚乙二醇化、乙酰化、酰化、乙酰氨基甲基(Acm)基团的添加、ADP核糖基化、烷基化、酰胺化、生物素化、氨基甲酰化、羧乙基化、酯化、与黄素的共价连接、与血红素部分的共价连接、核苷酸或核苷酸衍生物的共价连接、药物的共价连接、标记物(例如荧光或放射性)的共价连接、脂质或脂质衍生物的共价连接、磷脂酰肌醇的共价连接、交联、环化、二硫键形成、脱甲基化、共价交联的形成、胱氨酸的形成、焦谷氨酸的形成、甲酰化、γ-羧化、糖基化、GPI锚形成、羟基化、碘化、甲基化、肉豆蔻酰基化、氧化、蛋白水解加工、磷酸化、异戊烯化、外消旋化、硒酰化、硫酸化、转运RNA介导的氨基酸向蛋白质的添加，如精氨酰化和遍在蛋白化。
修饰的多肽还可在多肽序列中包含保守或非保守的氨基酸插入、缺失或取代(例如，D-氨基酸、去氨基酸)(例如，其中此类改变不显著改变多肽生物学活性)。特别地，向本发明的任何多肽的氨基或羧基末端添加一个或多个半胱氨酸残基可以通过例如二硫键结合促进这些多肽的缀合。例如，可以修饰多肽以在氨基末端包括单个半胱氨酸残基或在羧基末端包括单个半胱氨酸残基。氨基酸取代可以是保守的(即，其中残基被相同的通用类型或组中的另一个取代)或非保守的(即，其中残基被另一种类型的氨基酸所取代)。另外，天然存在的氨基酸可以被替换为非天然存在的氨基酸(即，非天然存在的保守氨基酸取代或非天然存在的非保守氨基酸取代)。
合成制备的多肽可包括非由DNA天然编码的氨基酸(例如非天然存在或非天然氨基酸)的取代。非天然存在的氨基酸的实例包括D-氨基酸，N-保护的氨基酸，具有连接至半胱氨酸的硫原子的乙酰氨基甲基的氨基酸，聚乙二醇化的氨基酸，其中n为2-6的式NH2(CH2)nCOOH的ω氨基酸，中性非极性氨基酸，例如肌氨酸、叔丁基丙氨酸、叔丁基甘氨酸、N-甲基异亮氨酸和正亮氨酸。苯基甘氨酸可以替代Trp、Tyr或Phe；瓜氨酸和甲硫氨酸亚砜是中性非极性的，磺基丙氨酸是酸性的，鸟氨酸是碱性的。脯氨酸可以被羟基脯氨酸取代并保留构象赋予性质。
类似物可通过取代诱变产生并保留原始多肽的生物学活性。表1中示出了被识别为“保守取代”的取代的实例。如果这样的取代导致不期望的改变，则引入表1中命名为“示例性取代”或如本文关于氨基酸类别进一步描述的其他类型的取代，并筛选产物。
表1：氨基酸取代
原始残基 示例性取代 保守取代
Ala (A) Val、Leu、Ile Val
Arg (R) Lys、Gln、Asn Lys
Asn (N) Gln、His、Lys、Arg Gln
Asp (D) Glu Glu
Cys (C) Ser Ser
Gln (Q) Asn Asn
Glu (E) Asp Asp
Gly (G) Pro Pro
His (H) Asn、Gln、Lys、Arg Arg
Ile (I) Leu、Val、Met、Ala、Phe、正亮氨酸 Leu
Leu (L) 正亮氨酸、Ile、Val、Met、Ala、Phe Ile
Lys (K) Arg、Gln、Asn Arg
Met (M) Leu、Phe、Ile Leu
Phe (F) Leu、Val、Ile、Ala Leu
Pro (P) Gly Gly
Ser (S) Thr Thr
Thr (T) Ser Ser
Trp (W) Tyr Tyr
Tyr (Y) Trp、Phe、Thr、Ser Phe
Val (V) Ile、Leu、Met、Phe、Ala、正亮氨酸 Leu
通过选择以下取代来完成功能或免疫特征的实质性修饰，所述取代在维持(a)取代区域中多肽主链的结构(例如，作为片状或螺旋状构象)、(b)分子在靶标位置的电荷或疏水性或(c)侧链的体积方面的效果显著不同。
交联基团
交联基团是能够通过共价键连接两个或更多个分子的反应性基团。交联基团可用于将连接基和螯合部分连接至治疗或靶向部分。交联基团也可用于在体内将连接基和螯合部分连接至靶标。在一些实施方案中，交联基团是氨基反应性或硫醇反应性的交联基团，或分选酶介导的偶联。在一些实施方案中，氨基反应性、甲硫氨酸反应性或硫醇反应性交联基团包含活化的酯例如羟基琥珀酰亚胺酯、2,3,5,6-四氟苯酚酯、4-硝基苯酚酯或亚氨酸酯、酸酐、硫醇、二硫化物、马来酰亚胺、叠氮化物、炔烃、应变炔烃、应变烯烃、卤素、磺酸酯、卤代乙酰基、胺、酰肼、双吖丙啶、膦、四嗪、异硫氰酸酯或氧杂氮杂环丙烷。在一些实施方案中，分选酶识别序列可以包含末端甘氨酸-甘氨酸-甘氨酸(GGG)和/或LPTXG氨基酸序列，其中X是任何氨基酸。本领域普通技术人员将理解，在本发明的实践中交联基团的使用不限于本文公开的特定构建体，而是可以包括其他已知的交联基团。
检测剂
检测剂是与多肽例如抗体或其抗原结合片段缀合施用的分子或原子，可用于通过定位含有抗原的细胞诊断疾病、放射治疗计划或治疗疾病。有用的检测剂包括但不限于放射性同位素、染料(例如具有生物素-链霉亲和素复合物)、造影剂、荧光化合物或分子、发光剂和用于磁共振成像(MRI)的增强剂(例如顺磁离子)。为了用检测剂加载多肽成分，可能需要使其与具有连接基的试剂反应，该检测剂或多种检测剂连接到该连接基上。
放射性同位素和放射性核素
本领域已知其作为检测剂的用途的放射性同位素和放射性核素包括但不限于3H、14C、15N、18F、35S、47Sc、55Co、60Cu、61Cu、62Cu、64Cu、67Cu、75Br、76Br、77Br、89Zr、86Y、87Y、90Y、97Ru、99Tc、99mTc、105Rh、109Pd、111In、123I、124I、125I、131I、149Pm、149Tb、153Sm、166Ho、177Lu、186Re、188Re、198Au、199Au、203Pb、211At、212Pb、212Bi、213Bi、223Ra、225Ac、227Th、229Th、66Ga、67Ga、68Ga、82Rb、117mSn、201Tl。
螯合部分
螯合部分在本领域中已知其作为检测剂的用途，包括但不限于DOTA (1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸)、DOTMA (1R,4R,7R,10R)-α, α’, α”, α’”-四甲基-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸、DOTAM (1,4,7,10-四(氨基甲酰基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷)、DOTPA (1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四丙酸)、DO3AM-乙酸(2-(4,7,10-三(2-氨基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基)乙酸)、DOTA-GA酸酐(2,2’,2”-(10-(2,6-二氧代四氢-2H-吡喃-3-基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三基)三乙酸)、DOTP (1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四(亚甲基膦酸))、DOTMP (1,4,6,10-四氮杂环癸烷-1,4,7,10-四亚甲基膦酸)、DOTA-4AMP (1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四(乙酰胺基-亚甲基膦酸)、CB-TE2A (1,4,8,11-四氮杂双环[6.6.2]十六烷-4,11-二乙酸)、NOTA (1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4,7-三乙酸)、NOTP (1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4,7-三(亚甲基膦酸)、TETPA (1,4,8,11-四氮杂环十四烷-1,4,8,11-四丙酸)、TETA (1,4,8,11-四氮杂环十四烷-1,4,8,11-四乙酸)、HEHA (1,4,7,10,13,16-六氮杂环十六烷-1,4,7,10,13,16-六乙酸)、PEPA (1,4,7,10,13-五氮杂环十五烷-N,N’,N”,N’’’, N’’’’-五乙酸)、H4octapa (N,N’-双(6-羧基-2-吡啶基甲基)-乙二胺-N,N’-二乙酸)、H2dedpa (1,2-[[6-(羧基)-吡啶-2-基]-甲基氨基]乙烷)、H6phospa (N,N’-(亚甲基膦酸酯)-N,N’-[6-(甲氧基羰基)吡啶-2-基]-甲基-1,2-二氨基乙烷)、TTHA (三亚乙基四胺-N,N,N’,N”,N’’’, N’’’-六乙酸)、DO2P (四氮杂环十二烷二甲烷膦酸)、HP-DO3A (羟基丙基四氮杂环十二烷三乙酸)、EDTA (乙二胺四乙酸)、去铁胺、DTPA (二亚乙基三胺五乙酸)、DTPA-BMA(二亚乙基三胺五乙酸-双甲基酰胺)、HOPO (八齿羟基吡啶酮)或卟啉。螯合基团可与金属(例如锰、铁和钆)和同位素(例如，一般能量范围为60至4,000keV的同位素)(例如47Sc、55Co、60Cu、61Cu、62Cu、64Cu、67Cu、66Ga、67Ga、68Ga、82Rb、86Y、87Y、90Y、97Ru、99mTc、105Rh、109Pd、111In、117mSn、149Tb、149Pm、153Sm、177Lu、186Re、188Re、199Au、201Tl、203Pb、212Pb、212Bi、213Bi、225Ac、和227Th)用于金属螯合物组合中。
连接基
本发明的连接基可以具有式I的结构或其药学上可接受的盐：
A-L1-(L2)n-B
式I
其中A是螯合部分或其金属络合物；
L1是任选取代的C1-C6烷基、取代的C1-C6杂烷基、取代的芳基或杂芳基；
B是治疗部分、靶向部分或交联基团，
n为1-5；
每个L2独立地具有以下结构：
(-X1-L3-Z1-)
式II，
其中X1是C=O(NR1)、C=S(NR1)、OC=O(NR1)、NR1C=O(O)、NR1C=O(NR1)、-CH2PhC=O(NR1)、-CH2Ph(NH)C=S(NR1)、O、NR1，R1是H或任选取代的C1-C6烷基或任选取代的C1-C6杂烷基、取代的芳基或杂芳基；
L3为任选取代的C1-C50烷基或任选取代的C1-C50杂烷基或C5-C20聚乙二醇；Z1为CH2、C=O、C=S、OC=O、NR1C=O、NR1，R1为氢或任选取代的C1-C6烷基、吡咯烷-2,5-二酮。
本发明的缀合物包含三个不同的模块，它们共同导致与本领域中已知的那些相比提高的效力。
1.螯合部分或其金属络合物：
包括模块A，用于加入检测剂(例如，螯合部分或其金属络合物)。金属络合物可以包括成像放射性核素。
2.连接基：
本发明的连接基具有式I的结构或其药学上可接受的盐：
A-L1-(L2)n-B
式I
其中A是螯合部分或其金属络合物；
L1是任选取代的C1-C6烷基、取代的C1-C6杂烷基、取代的芳基或杂芳基；
B是治疗部分、靶向部分或交联基团，
n为1-5；
每个L2独立地具有以下结构：
(-X1-L3-Z1-)
式II，
其中X1是C=O(NR1)、C=S(NR1)、OC=O(NR1)、NR1C=O(O)、NR1C=O(NR1)、-CH2PhC=O(NR1)、-CH2Ph(NH)C=S(NR1)、O、NR1，R1是H或任选取代的C1-C6烷基或任选取代的C1-C6杂烷基、取代的芳基或杂芳基；
L3为任选取代的C1-C50烷基或任选取代的C1-C50杂烷基或C5-C20聚乙二醇；
Z1为CH2、C=O、C=S、OC=O、NR1C=O、NR1，R1为氢或任选取代的C1-C6烷基、吡咯烷-2,5-二酮。
3.治疗部分、靶向部分或交联基团：
模块B是治疗部分(例如抗体、抗原结合片段)、靶向部分(例如纳米抗体、亲和体、来自纤连蛋白III型结构域的共有序列)或交联基团(例如氨基反应性、硫醇反应性交联基团或分选酶介导的偶联)。
施用和剂量
本发明的特征还在于包含治疗有效量的本发明化合物的药物组合物。可以配制该组合物以用于多种药物递送系统。组合物中也可以包含一种或多种生理上可接受的赋形剂或载体以进行适当配制。用于本发明的合适的制剂可见于Remington’s Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Company, Philadelphia, PA, 第17版, 1985。对于药物递送方法的简要综述，参见例如Langer (Science 249:1527-1533, 1990)。
所述药物组合物旨在用于胃肠外、鼻内、局部性、口服或局部施用，例如通过透皮方式，用于预防和/或治疗性治疗。药物组合物可以胃肠外施用(例如，通过静脉内、肌内或皮下注射)，或通过口服摄取，或通过在受血管或癌症病况影响的区域局部施用或关节内注射。其他施用途径包括血管内、动脉内、肿瘤内、腹膜内、心室内、硬膜内以及鼻腔、眼、巩膜内、眼眶内、直肠、局部或气雾剂吸入施用。通过诸如贮库注射或易蚀的植入物或组件的方式，缓释施用也特别地包括在本发明中。因此，本发明提供了用于胃肠外施用的组合物，其包括溶解或悬浮在可接受的载体中的上述试剂，所述载体优选为水性载体例如水、缓冲水、盐水或PBS等。所述组合物可包含近似生理条件所需的药学上可接受的辅助物质，例如pH调节剂和缓冲剂、张力调节剂、湿润剂或清洁剂等。本发明还提供了用于口服递送的组合物，其可以包含惰性成分，例如粘合剂或填充剂，用于配制单位剂型，例如片剂或胶囊。此外，本发明提供了用于局部施用的组合物，其可以包含惰性成分，例如溶剂或乳化剂，用于配制霜剂、软膏、凝胶、糊剂或滴眼剂。
这些组合物可以通过常规的灭菌技术进行灭菌，或者可以进行无菌过滤。可以将所得的水溶液包装直接使用或冻干，在施用前将冻干的制剂与无菌水性载体合并。制剂的pH通常将在3至11之间，更优选在5至9之间或在6至8之间，并且最优选在6至7之间，例如6至6.5。可以将固体形式的所得组合物包装在多个单剂量单位中，每个单位包含固定量的一种或多种上述试剂，例如在片剂或胶囊的密封包装中。固体形式的组合物也可以包装在容器中以灵活定量，例如在设计用于局部应用的霜剂或软膏的可挤压管中。
可以施用含有有效量的组合物以用于放射治疗计划、诊断或治疗性治疗。当出于放射治疗计划或诊断目的而施用时，缀合物以诊断有效剂量和/或有效确定治疗有效剂量的量施用于受试者。在治疗性应用中，将组合物以足以治愈或至少部分阻止病症及其并发症症状的量施用于已经患有病况(例如癌症)的受试者(例如人)。足以实现该目的的量定义为“治疗有效量”，即足以实质上改善与疾病或医学状况有关的至少一种症状的化合物的量。例如，在癌症的治疗中，减少、预防、延迟、抑制或阻止疾病或病况的任何症状的试剂或化合物将是治疗有效的。治疗有效量的试剂或化合物不要求治愈疾病或病况，但是将提供对疾病或病况的治疗，以使在个体中疾病或病况的发作被延迟、阻碍或预防，或者疾病或病况的症状改善，或疾病或病况的时期改变，或例如较不严重，或加速恢复。本发明的缀合物可以通过以下方式用于癌症的治疗：向受试者施用第一剂量的放射治疗计划有效量的任何前述缀合物或组合物，然后施用第二剂量的治疗有效量的任何前述缀合物或组合物。
对于这些用途有效的量可以取决于疾病或病况的严重程度以及受试者的体重和总体状况。适用于哺乳动物(例如人)的本发明组合物和本发明方法中使用的组合物的治疗有效量可以由普通技术人员根据哺乳动物的年龄、体重和状况的个体差异来确定。因为本发明的某些缀合物表现出增强的靶向癌细胞和残留(residualize)的能力，所以本发明的化合物的剂量可以低于非缀合试剂治疗效果所需的当量剂量(例如，小于或等于该当量剂量的约90%、75%、50%、40%、30%、20%、15%、12%、10%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、或0.1%)。将本发明的试剂以有效量施用于受试者(例如，哺乳动物，例如人)，该量是在治疗的受试者中产生期望结果的量。治疗有效量也可以由本领域技术人员凭经验确定。
可以进行包括有效量的本发明组合物的单次或多次施用，由治疗医师选择剂量水平和模式。可以基于受试者中疾病或病况的严重性来确定和调整剂量和施用方案，可以根据临床医生通常实践的方法或本文所述的方法在整个治疗过程中对严重性进行监测。
本发明的缀合物可以与常规的治疗方法或疗法结合使用，或者可以与常规的治疗方法或疗法分开使用。
当本发明的化合物在与其他试剂的组合疗法中施用时，它们可以依次或同时给予个体。或者，根据本发明的药物组合物可以包含本发明的化合物与药学上可接受的赋形剂(如本文所述)和本领域已知的另一种治疗剂或预防剂的组合。
本文中可互换使用的“抗增殖的”或“抗增殖剂”是指任何抗癌剂，包括表2中列出的那些抗增殖剂，它们中的任何一种都可以与本发明的缀合物组合使用以治疗本文所述的医学病况。抗增殖剂还包括有机铂衍生物、萘醌和苯醌衍生物、大黄根酸及其蒽醌衍生物。
如本文可互换使用的，“免疫调节剂”或“免疫调控剂”是指任何免疫调节剂，包括表2中列出的那些，它们中的任何一种均可与本发明的缀合物组合使用以治疗本文所述的医学病况。
如本文所用，“放射增敏剂”包括增加癌细胞对放射疗法的敏感性的任何试剂。放射增敏剂可包括但不限于5'氟尿嘧啶、铂类似物(例如顺铂、卡铂、奥沙利铂)、吉西他滨、EGFR拮抗剂(例如西妥昔单抗、吉非替尼)、法尼基转移酶抑制剂、COX-2抑制剂、bFGF拮抗剂和VEGF拮抗剂。
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以下实施例旨在说明代表性数目的缀合物的合成以及这些缀合物在癌症治疗中的用途。因此，实施例旨在说明而非限制本发明。可以使用常规方法结合本文描述的方法来合成未具体例示的其他化合物。
实施例
实施例1.一般材料和方法
使用的抗体是HuMIgG (Aldrich, I4506)。镥-177从Perkin Elmer得到，为0.05N盐酸溶液中的氯化镥。
使用包括Waters Acquity二元溶剂管理器、Waters Acquity样品管理器(样品冷却至10℃)、Water Acquity柱管理器(柱温30℃)、Waters Acquity光电二极管阵列检测器(在254nm和214nm处监测)、带有电喷雾电离的Waters Acquity TQD和Waters Acquity BEHC18, 2.1×50 (1.7 μm)柱的Waters Acquity HPLC-MS系统进行分析型HPLC-MS。使用包括Waters 1525二元HPLC泵、Waters 2489 UV/可见光检测器(在254nm和214nm处监测)和Waters XBridge Prep苯基或C18 19×100 mm (5 μm)柱的Waters HPLC系统进行制备型HPLC。
HPLC洗脱方法1: Waters Acquity BEH C18 2.1×50 mm (1.7 μm)柱; 流动相A:H2O (0.1% v/v TFA); 流动相B: 乙腈(0.1% v/v TFA); 流速 = 0.3 mL/min; 初始 =90% A, 3-3.5 min = 0% A, 4 min = 90% A, 5 min = 90% A。
HPLC洗脱方法2: Waters XBridge Prep 苯基 19×100 mm (5 μm)柱; 流动相A:H2O (0.1% v/v TFA); 流动相B: 乙腈(0.1% v/v TFA); 流速: 10 mL/min; 初始 = 80%A, 13 min = 0% A。
HPLC洗脱方法3: Waters Acquity BEH C18 2.1×50 mm (1.7 μm)柱; 流动相A:H2O (0.1% v/v TFA); 流动相B: 乙腈(0.1% v/v TFA); 流速 = 0.3 mL/min; 初始 =90% A, 8 min = 0% A, 10 min = 0% A, 11 min = 90% A, 12 min = 90% A。
HPLC洗脱方法4: Waters XBridge Prep C18 OBD 19×100 mm (5 μm)柱; 流动相A: H2O (0.1% v/v TFA); 流动相B: 乙腈(0.1% v/v TFA); 流速: 10 mL/min; 初始 =80% A, 3 min = 80% A, 13 min = 20% A, 18 min = 0% A。
HPLC洗脱方法5: Waters XBridge Prep C18 OBD 19×100 mm (5 μm)柱; 流动相A: H2O (0.1% v/v TFA); 流动相B: 乙腈(0.1% v/v TFA); 流速: 10 mL/min; 初始 =90% A, 3 min = 90% A, 13 min = 0% A, 20 min = 0% A。
HPLC洗脱方法6: Waters XBridge Prep C18 OBD 19×100 mm (5 μm)柱; 流动相A: H2O (0.1% v/v TFA); 流动相B: 乙腈(0.1% v/v TFA); 流速: 10 mL/min; 初始 =75% A, 13 min = 0% A, 15 min = 0% A。
HPLC洗脱方法7: Waters XBridge Prep C18 OBD 19×100 mm (5 μm)柱; 流动相A: H2O (0.1% v/v TFA); 流动相B: 乙腈(0.1% v/v TFA); 流速: 10 mL/min; 初始 =80% A, 12 min = 0% A, 15 min = 0% A。
HPLC洗脱方法8: Waters XBridge Prep C18 OBD 19×100 mm (5 μm)柱; 流动相A: H2O (0.1% v/v TFA); 流动相B: 乙腈(0.1% v/v TFA); 流速: 10 mL/min; 初始 =90% A, 12 min = 0% A, 15 min = 0% A。
使用包括Waters 1525二元HPLC泵、Waters 2489 UV/可见光检测器(在280nm处进行监测)、Bioscan流量计数放射性检测器(FC-3300)和TOSOH TSKgel G3000SWxl, 7.8×300 mm柱的Waters系统进行分析尺寸排阻色谱(SEC)。等度SEC方法的流速为1mL/min，流动相为0.1M磷酸盐，0.6M NaCl，0.025％叠氮化钠，pH=7。
使用MALDI Bruker Ultraflextreme光谱仪进行MALDI-MS(正离子)。
使用Bioscan AR-2000成像扫描仪进行放射性薄层色谱(放射性TLC)，在iTLC-SG玻璃微纤维色谱纸(Agilent Technologies, SGI0001)板上使用柠檬酸盐缓冲液(0.1M,pH 5.5)进行。
实施例2. 4-{[11-氧代-11-(2,3,5,6-四氟苯氧基)十一烷基]氨基甲酰基}-2-[4,7,10-三(羧基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸 (化合物B)的合成
双官能螯合物4-{[11-氧代-11-(2,3,5,6-四氟苯氧基)十一烷基]氨基甲酰基}-2-[4,7,10-三(羧基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸 (化合物B)根据图2中提供的方案合成。向5-(叔丁氧基)-5-氧代-4-(4,7,10-三(2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基)戊酸 (DOTA-GA-(tBu)4, 50 mg, 0.07 mmol)在ACN (2.0 mL)中的溶液中加入DSC (50 mg , 0.21 mmol)，然后加入吡啶(0.20 mL, 2.48 mmol)。将反应物在室温搅拌1小时。在室温下，向反应混合物中加入11-氨基十一烷酸(70mg，0.36mmol)，然后加入PBS溶液(1.0mL)。将反应在室温搅拌72小时。用注射器过滤器过滤反应混合物，并使用方法6通过制备型HPLC直接纯化，得到中间体2-A(71mg，74.8％)。
在室温下向中间体2-A(40mg，0.03mmol)、TFP(90mg，0.54mmol)和EDC(40mg，0.27mmol)在ACN(1.0mL)中的溶液中添加吡啶(0.05 mL , 50 mg , 0.62 mmol)。将该溶液在室温搅拌24小时。使用方法7通过制备型HPLC直接纯化反应物，在使用Biotage V10快速蒸发器浓缩后，提供中间体2-B(33 mg, 82.5 %)，为蜡状物。
将中间体2-B(33mg，0.022mmol)溶解于DCM / TFA (1.0 mL / 2.0 mL)，并在室温下搅拌24小时。通过气流将反应物浓缩，并使用方法8通过制备型HPLC直接纯化，浓缩后得到作为澄清蜡状物的化合物B(14mg，50.0％)。通过HPLC-MS洗脱方法3分析等分试样；保留时间：4.15分钟；MS (正ESI): 实测m/z 808.1 [M+H]+; C36H54F4N5O11 (计算：808.8)。
1H NMR (600 MHz, DMSO-d 6) δ 7.99 – 7.88 (m, 1H), 7.82 (t, J = 5.5 Hz,1H), 3.78 (宽 s, 4H), 3.43 (宽 s, 12H), 3.08 (宽 s, 4H), 3.00 (m, 3H), 2.93(宽s, 3H), 2.77 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 2.30 (宽s, 2H), 1.88 (宽s, 2H), 1.66 (p,J = 7.3 Hz, 2H), 1.36 (m, 4H), 1.32 – 1.20 (m, 9H)。
实施例3. 4-{[2-(2-{2-[3-氧代-3-(2,3,5,6-四氟苯氧基)丙氧基]乙氧基}乙氧基)乙基]氨基甲酰基}-2-[4,7,10-三(羧基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸(化合物C)的合成
双官能螯合物4-{[2-(2-{2-[3-氧代-3-(2,3,5,6-四氟苯氧基)丙氧基]乙氧基}乙氧基)乙基]氨基甲酰基}-2-[4,7,10-三(羧基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸(化合物C) 根据图3提供的方案合成。向5-(叔丁氧基)-5-氧代-4-(4,7,10-三(2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基)戊酸 (DOTA-GA(tBu)4, 100 mg,0.143 mmol)在ACN (8.0 mL)中的溶液中加入DSC (73 mg, 0.285 mmol)和吡啶(0.80 mL,9.89 mmol)。将反应混合物在环境温度下搅拌90分钟。将该溶液加入到100mL圆底烧瓶中的氨基-PEG3-酸(63 mg, 0.285 mmol/1.2 mL的DMF)的半溶液中。在环境温度下4小时后，通过在气流下浓缩至干对反应进行后处理。粗物质通过HPLC洗脱方法2纯化(将粗物质溶解在6mL的20％ACN/H2O中)。合并含有产物的级分并在真空下浓缩，然后与ACN(3 x 2mL)共蒸发。以82％的产率获得中间体1-A。
向包含中间体1-A(82mg，60μmol)的小瓶中添加ACN(2mL)、NEt3 (50 μL, 360 μmol, 6当量)、HBTU (23 mg, 60 μmol, 1当量)和TFP溶液(50 mg, 300 μmol, 5当量, 溶解于250 μL的ACN)。将所得的澄清溶液在环境温度下搅拌3小时。通过在气流下浓缩溶液至干来对反应进行后处理，然后用ACN/H2O (1:1, 3 mL总量)稀释，并在制备型HPLC上使用洗脱方法4纯化。合并含有产物的级分并在真空下浓缩，然后与ACN(3x2mL)共蒸发。获得中间体1-B，其为澄清残余物(67mg，74％产率)。
向含有中间体1-B(67mg，64μmol)的小瓶中加入DCM(2mL)和TFA(2mL)，并将所得溶液在环境温度下搅拌16 h。加入另外的TFA(2mL)，并将反应物在环境温度下搅拌6小时。将反应物在气流下浓缩至干，最终将粗产物溶解在ACN/H2O (1 mL的10% ACN/H2O)中。然后使用洗脱方法5通过制备型HPLC纯化粗反应溶液。合并含有产物的级分，冷冻并冻干。获得为白色固体的化合物C(36mg，63％产率)。通过HPLC-MS洗脱方法3分析等分试样；保留时间：3.11分钟；MS (正ESI): 实测m/z 828.4 [M+H]+; C34H50F4N5O14 (计算828.3)。
1H NMR (DMSO-d 6 , 600 MHz) δ 7.97-7.91 (m, 2H), 3.77 (t, 2H, J = 6.0Hz), 3.58-3.55 (m, 2H), 3.53-3.48 (m, 8H), 3.44-3.38 (m, 10H), 3.23-3.08 (m,11H), 3.02 (t, 2H, J = 6.0 Hz), 2.93 (宽 s, 4H), 2.30 (宽 s, 2H), 1.87 (宽 s,2H)。
实施例4：[177Lu]-化合物A-人-IgG的合成
将化合物化合物A(1.34 μmol)溶解在乙酸钠缓冲液(20μL，pH6.5)中，并加入到在碳酸氢盐缓冲液(pH8.5)中包含抗体人IgG抗体(6.7 nmol)的溶液中。在环境温度下45分钟后，通过HPLC SEC柱(1 mL/min, 用乙酸盐缓冲液(pH 6.5, 1 mM抗坏血酸)洗脱)，纯化抗体缀合物产物。MALDI-TOF-MS (正离子): 化合物A-人-IgG: 实测m/z 150360 [M+H]+; 人-IgG: 实测m/z 148339 [M+H]+。
作为通常的反应，将Lu-177(1.1mCi，5μL)添加至化合物A-人-IgG (90 μg)在乙酸盐缓冲液(pH 6.5)和抗坏血酸(1 μL, 0.1M/乙酸盐缓冲液(pH 6.5))中的溶液。放射性标记反应在37℃下温育90分钟。粗产物[177Lu]-化合物A-人-IgG通过用乙酸盐缓冲液(pH6.5, 1 mM抗坏血酸)洗脱的Sephadex G-50树脂填充柱纯化。放射性TLC放射化学纯度：98％；放射化学产率：45％；比活性：15.1 mCi/mg。
实施例5. [177Lu]-化合物B-人-IgG的合成
将化合物化合物B(1.17 μmol)溶解在乙酸钠缓冲液(0.117mL，pH6.5)中。将等分试样的化合物B溶液(2 μL, 10 nmol)添加至在碳酸氢盐缓冲液(pH8.5)中包含抗体人-IgG(6.7 nmol)的溶液中。在环境温度下1小时后，抗体缀合物产物通过Sephadex G-50树脂填充柱纯化。用乙酸盐缓冲液(pH6.5)从柱上洗脱抗体缀合物化合物A-人-IgG。MALDI-TOF-MS(正离子): 化合物B-人-IgG 实测m/z 149949 [M+H]+; 人-IgG 实测m/z 148540 [M+H]+。
作为通常的反应，将Lu-177(1.1mCi，5μL)添加至化合物B-人-IgG (100 μg)在乙酸盐缓冲液(pH 6.5)和抗坏血酸(1 μL, 0.1M/乙酸盐缓冲液(pH 6.5))中的溶液中。放射性标记反应在37℃下温育30分钟。粗产物177Lu-化合物B-人-IgG通过HPLC SEC柱(1 mL/min, 用乙酸盐缓冲液(pH 6.5, 1 mM抗坏血酸)洗脱)纯化，并通过超滤(Vivaspin, 10kDa)浓缩。放射性TLC放射化学纯度：98％；放射化学产率：51％；比活性：9.68 mCi/mg。
实施例6. [177Lu]-化合物C-人-IgG的合成
将化合物化合物C(0.96 μmol)溶解在乙酸钠缓冲液(95μL，pH6.5)中。将等分试样的化合物C溶液(2 μL, 20 nmol)加入到在碳酸氢盐缓冲液(pH8.5)中包含抗体人-IgG抗体(6.7nmol)的溶液中。在环境温度下1小时后，抗体缀合物产物通过Sephadex G-50树脂填充柱纯化。用乙酸盐缓冲液(pH6.5)从柱上洗脱抗体缀合物化合物C-人-IgG。MALDI-TOF-MS (正离子): 化合物C-人-IgG: 实测m/z 150095 [M+H]+; 人-IgG: 实测m/z 148540 [M+H]+。
作为通常的反应，将Lu-177(1.1mCi，5μL)添加至化合物C-人-IgG (100 μg)在乙酸盐缓冲液(pH 6.5)和抗坏血酸(1 μL, 0.1M/乙酸盐缓冲液(pH 6.5))中的溶液中。放射性标记反应在37℃下温育30分钟。粗产物[177Lu]-化合物C-人-IgG通过HPLC SEC柱(1 mL/min, 用乙酸盐缓冲液(pH 6.5, 1 mM抗坏血酸)洗脱)纯化，并通过超滤(Vivaspin, 10kDa)浓缩。放射性TLC放射化学纯度：98％；放射化学产率：37％；比活性：9.99 mCi/mg。
实施例7. 基于人IgG的化合物的药代动力学和代谢研究
4或5只小鼠(正常CD-1或无胸腺CD-1裸鼠)的组被静脉注射约15微居里放射性标记的测试化合物。合成具有各种连接基的测试化合物，并用镥-177进行放射性标记。为了进行药代动力学研究，在特定时间点处死动物，并分析血液和肿瘤(当适用时)的总放射性。为了进行代谢研究，将动物放在代谢笼中(每笼4-5只)，每24小时收集尿液和粪便，长达7天。定量尿液和粪便样品的放射性含量，并根据重量换算为尿液或粪便的总输出量。通过绘制随时间推移的累积注射剂量百分比(％ID)生成尿液、粪便或总排泄物(尿液+粪便)的排泄曲线。
非靶向人IgG抗体被用于代谢排泄研究，以证明通过与连接基化合物B和化合物C缀合引导的放射性排泄曲线的改变是普遍的过程。所用的人IgG制剂由所有IgG同种型(IgG1-4)的纯化混合物组成。
将非靶向人IgG抗体缀合物[177Lu]-化合物B-HuMIgG和[177Lu]-化合物C-HuMIgG的代谢排泄曲线与[177Lu]-化合物A-HuMIgG的进行比较。[177Lu]-化合物A-HuMIgG缓慢排泄，在7天内通过低水平尿排泄仅消除了13％的注射剂量(ID)。化合物B和C引导了截然不同的排泄途径，并且与化合物A-HuMIgG相比，增加了在7天的时间内放射性的总排泄量。[177Lu]-化合物B-HuMIgG通过粪便消除，[177Lu]-化合物C-HuMIgG的消除大致均等地分配在尿液和粪便之间。因此，发现尽管连接基类型影响化合物排泄的途径、速率和程度(图4)，但它并未改变与放射免疫缀合物相关的总放射性的总血液药代动力学。还观察到，与抗体缀合时，化合物B或化合物C的改善的排泄曲线是普遍且可再现的结果。
实施例8：[225Ac]-化合物A-人-IgG的合成
将化合物化合物A(1.34 μmol)溶解在乙酸钠缓冲液(20μL，pH6.5)中，并添加至在碳酸氢盐缓冲液(pH8.5)中包含抗体人IgG抗体(6.7 nmol)的溶液中。在环境温度下45分钟后，通过HPLC SEC柱(1 mL/min, 用乙酸盐缓冲液(pH 6.5, 1 mM抗坏血酸)洗脱)纯化抗体缀合物产物。MALDI-TOF-MS (正离子): 化合物A-人-IgG: 实测m/z 150360 [M+H]+; 人-IgG: 实测m/z 148339 [M+H]+。
作为通常的反应，将Ac-225 (1.1 mCi, 5 μL)添加到化合物A-人-IgG (90 μg)在乙酸盐缓冲液(pH 6.5)和抗坏血酸(1 μL, 0.1M/乙酸盐缓冲液(pH 6.5))中的溶液。放射性标记反应在环境温度(例如20-25℃)下温育90分钟。粗产物[225Ac]-化合物A-人-IgG通过用乙酸盐缓冲液(pH6.5，1mM抗坏血酸)洗脱的Sephadex G-50树脂填充柱纯化。
实施例9. [225Ac]-化合物B-人-IgG的合成
将化合物化合物B(1.17 μmol)溶解在乙酸钠缓冲液(0.117mL，pH6.5)中。将等分试样的化合物B溶液(2 μL, 10 nmol)添加至在碳酸氢盐缓冲液(pH8.5)中包含抗体人-IgG(6.7 nmol)的溶液中。在环境温度下1小时后，抗体缀合物产物通过Sephadex G-50树脂填充柱纯化。用乙酸盐缓冲液(pH6.5)从柱上洗脱抗体缀合物化合物A-人-IgG。MALDI-TOF-MS(正离子): 化合物B-人-IgG 实测 m/z 149949 [M+H]+; 人-IgG 实测m/z 148540 [M+H]+。
作为通常的反应，将Ac-225 (1.1 mCi, 5 μL)添加至化合物B-人-IgG (100 μg)在乙酸盐缓冲液(pH 6.5)和抗坏血酸(1 μL, 0.1M/乙酸盐缓冲液(pH 6.5))中的溶液。放射性标记反应在环境温度(例如20-25℃)下温育30分钟。粗产物[225Ac]-化合物B-人-IgG通过HPLC SEC柱(1 mL/min, 用乙酸盐缓冲液(pH 6.5, 1 mM抗坏血酸)洗脱)纯化，并通过超滤(Vivaspin, 10 kDa)浓缩。
实施例10. [225Ac]-化合物C-人-IgG的合成
将化合物化合物C(0.96 μmol)溶解在乙酸钠缓冲液(95μL，pH6.5)中。将等分试样的化合物C溶液(2 μL, 20 nmol)加入到在碳酸氢盐缓冲液(pH8.5)中包含抗体人IgG抗体(6.7nmol)的溶液中。在环境温度下1小时后，抗体缀合物产物通过Sephadex G-50树脂填充柱纯化。抗体缀合物化合物C-人-IgG用乙酸盐缓冲液(pH6.5)从柱上洗脱。MALDI-TOF-MS (正离子): 化合物C-人-IgG: 实测m/z 150095 [M+H]+; 人-IgG: 实测m/z 148540 [M+H]+。
作为通常的反应，将Ac-225 (1.1 mCi, 5 μL)添加至化合物C-人-IgG (100 μg)在乙酸盐缓冲液(pH 6.5)和抗坏血酸(1 μL, 0.1M/乙酸盐缓冲液(pH 6.5))中的溶液。放射性标记反应在环境温度(例如20-25℃)下温育30分钟。粗产物[225Ac]-化合物C-人-IgG通过HPLC SEC柱(1 mL/min, 用乙酸盐缓冲液(pH 6.5, 1 mM抗坏血酸)洗脱)纯化，并通过超滤(Vivaspin, 10 kDa)浓缩。
其他实施方案
尽管已经结合本发明的具体实施方案描述了本发明，应当理解，本发明能够进行进一步的修改，并且本申请旨在覆盖一般地遵循本发明的原理并且包括相对于本公开的偏离的本发明的任何变型、使用或调整，所述偏离在本发明所属领域内的已知或惯用实践范围之内，并且可以适用于本文之前阐述的必要特征。

Claims (31)

1.具有以下结构的化合物或其药学上可接受的盐：
A-L1-(L2)n-B
式I
其中A是螯合部分或其金属络合物；
L1是任选取代的C1-C6烷基、取代的C1-C6杂烷基、取代的芳基或杂芳基；
B是治疗部分、靶向部分或交联基团，
n为1-5；
每个L2独立地具有以下结构：
(-X1-L3-Z1-)
式II
其中X1是C=O(NR1)、C=S(NR1)、OC=O(NR1)、NR1C=O(O)、NR1C=O(NR1)、-CH2PhC=O(NR1)、-CH2Ph(NH)C=S(NR1)、O、NR1，R1是H或任选取代的C1-C6烷基或任选取代的C1-C6杂烷基、取代的芳基或杂芳基；
L3为任选取代的C1-C50烷基或任选取代的C1-C50杂烷基或C5-C20聚乙二醇；
Z1为CH2、C=O、C=S、OC=O、NR1C=O、NR1；且
R1为氢或任选取代的C1-C6烷基、吡咯烷-2,5-二酮。
2.权利要求1的化合物，其中所述螯合部分是DOTA (1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸)、DOTMA (1R,4R,7R,10R)-α, α’, α”, α’”-四甲基-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸、DOTAM (1,4,7,10-四(氨基甲酰基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷)、DOTPA (1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四丙酸)、DO3AM-乙酸(2-(4,7,10-三(2-氨基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基)乙酸)、DOTA-GA酸酐(2,2’,2”-(10-(2,6-二氧代四氢-2H-吡喃-3-基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三基)三乙酸)、DOTP (1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四(亚甲基膦酸))、DOTMP (1,4,6,10-四氮杂环癸烷-1,4,7,10-四亚甲基膦酸)、DOTA-4AMP (1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四(乙酰胺基-亚甲基膦酸)、CB-TE2A (1,4,8,11-四氮杂双环[6.6.2]十六烷-4,11-二乙酸)、NOTA (1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4,7-三乙酸)、NOTP (1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4,7-三(亚甲基膦酸)、TETPA (1,4,8,11-四氮杂环十四烷-1,4,8,11-四丙酸)、TETA (1,4,8,11-四氮杂环十四烷-1,4,8,11-四乙酸)、HEHA (1,4,7,10,13,16-六氮杂环十六烷-1,4,7,10,13,16-六乙酸)、PEPA (1,4,7,10,13-五氮杂环十五烷-N,N’,N”,N’’’, N’’’’-五乙酸)、H4octapa(N,N’-双(6-羧基-2-吡啶基甲基)-乙二胺-N,N’-二乙酸)、H2dedpa (1,2-[[6-(羧基)-吡啶-2-基]-甲基氨基]乙烷)、H6phospa (N,N’-(亚甲基膦酸酯)-N,N’-[6-(甲氧基羰基)吡啶-2-基]-甲基-1,2-二氨基乙烷)、TTHA (三亚乙基四胺-N,N,N’,N”,N’’’, N’’’-六乙酸)、DO2P (四氮杂环十二烷二甲烷膦酸)、HP-DO3A (羟基丙基四氮杂环十二烷三乙酸)、EDTA (乙二胺四乙酸)、去铁胺、DTPA (二亚乙基三胺五乙酸)、DTPA-BMA (二亚乙基三胺五乙酸-双甲基酰胺)或卟啉。
3.权利要求2的化合物，其中所述螯合部分具有以下结构：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中Y1是–CH2OCH2(L2)n-B、C=O(L2)n-B、或C=S(L2)n-B且Y2是–CH2CO2H；
其中Y1是H，Y2是L1-(L2)n-B。
4.权利要求1至3中任一项的化合物，其中L1具有以下结构：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
式III
其中R2是任选取代的氢或-CO2H。
5.权利要求1-4的化合物，其中所述金属可以选自Bi、Pb、Y、Mn、Cr、Fe、Co、Zn、Ni、Tc、In、Ga、Cu、Re、Sm、镧系元素或锕系元素，用作成像或治疗剂；适用于与式(I)的化合物络合的放射性核素的具体实例包括47Sc、55Co、60Cu、61Cu、62Cu、64Cu、67Cu、66Ga、67Ga、68Ga、82Rb、86Y、87Y、90Y、97Ru、99mTc、105Rh、109Pd、111In、117mSn、149Pm、149Tb、153Sm、177Lu、186Re、188Re、199Au、201Tl、203Pb、212Pb、212Bi、213Bi、225Ac和227Th。
6.权利要求1至5中任一项的化合物，其中B是治疗部分或靶向部分。
7.权利要求6的化合物，其中所述治疗部分或靶向部分是抗体、其抗原结合片段或其他靶向蛋白，例如纳米抗体、亲和体和来自纤连蛋白III型结构域的共有序列。
8.权利要求7的化合物，其中所述抗体或其抗原结合片段特异性结合胰岛素样生长因子1受体(IGF-1R)。
9.权利要求1至5中任一项的化合物，其中所述交联基团是氨基反应性、甲硫氨酸反应性或硫醇反应性交联基团。
10.权利要求9的化合物，其中所述氨基反应性、甲硫氨酸反应性或硫醇反应性交联基团包含活化的酯例如羟基琥珀酰亚胺酯、2,3,5,6-四氟苯酚酯、4-硝基苯酚酯或亚氨酸酯、酸酐、硫醇、二硫化物、马来酰亚胺、叠氮化物、炔烃、应变炔烃、应变烯烃、卤素、磺酸酯、卤代乙酰基、胺、酰肼、双吖丙啶、膦、四嗪、异硫氰酸酯或氧杂氮杂环丙烷。
11.权利要求9或10的化合物，其中所述交联基团选自：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
或
Figure DEST_PATH_IMAGE004
或
Figure DEST_PATH_IMAGE005
或
Figure DEST_PATH_IMAGE006
。
12.权利要求3至11中任一项的化合物，其中Y1是H。
13.权利要求1至12中任一项的化合物，其中X1为C=O(NR1)且R1为H。
14.权利要求1至13中任一项的化合物，其中Z1为-CH2。
15.权利要求1至14中任一项的化合物，其中L2的n值为1。
16.权利要求1至15中任一项的化合物，其中该化合物选自：
Figure DEST_PATH_IMAGE007
或
Figure DEST_PATH_IMAGE008
。
17.权利要求1至16中任一项的化合物，其中所述金属是放射性核素。
18.权利要求17的化合物，其中所述放射性核素是In111。
19.权利要求17的化合物，其中所述放射性核素是Ga68。
20.权利要求1至16中任一项的化合物，其中所述金属是发射α的放射性核素。
21.权利要求20的化合物，其中所述放射性核素是Ac225或其子代(子同位素)。
22.药物组合物，其包含权利要求1-21的化合物和药学上可接受的赋形剂。
23.放射治疗计划和/或放射治疗的方法，该方法包括向有此需要的受试者施用权利要求1至21中任一项的化合物或权利要求22的组合物。
24.治疗癌症的方法，该方法包括向有此需要的受试者施用对放射治疗计划有效的量的权利要求1至22中任一项的化合物或权利要求23的组合物的第一剂量，随后施用治疗有效量的权利要求1至22中任一项的化合物或权利要求23的组合物的后续剂量。
25.权利要求24的方法，其中以第一剂量施用的化合物或组合物和以第二剂量施用的化合物或组合物是相同的。
26.权利要求24的方法，其中以第一剂量施用的化合物或组合物和以第二剂量施用的化合物或组合物是不同的。
27.权利要求24至26中任一项的方法，其中所述癌症是实体瘤或血液学(液体)癌症。
28.权利要求27的方法，其中所述实体瘤癌症是乳腺癌、非小细胞肺癌、小细胞肺癌、胰腺癌、头颈癌、前列腺癌、结肠直肠癌、肉瘤、肾上腺皮质癌、尤因肉瘤、多发性骨髓瘤或急性髓细胞性白血病。
29.权利要求24至28中任一项的方法，所述方法还包括施用抗增殖剂、放射增敏剂或免疫调节剂或免疫调控剂。
30.权利要求29的方法，其中权利要求1至21中任一项的化合物或权利要求22的组合物和所述抗增殖剂或放射增敏剂在彼此相差28天内施用。
31.权利要求29的方法，其中权利要求1至22中任一项的化合物或权利要求22的组合物和免疫调节剂或免疫调控剂在彼此相差90天内施用。
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