CN111683957A - 作为用于生物分子的稳定剂的中性糖基化酰胺和双阴离子葡萄糖醛酸化的酸 - Google Patents

作为用于生物分子的稳定剂的中性糖基化酰胺和双阴离子葡萄糖醛酸化的酸 Download PDF

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伊娃·科雷亚·洛沦索
奥斯瓦尔多·埃森索
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Abstract

本发明的化合物可用于稳定生物分子，特别是在pH和热应力存在下。式(I)，其中X是己糖基糖醛酸或糖醛酸酰胺基团。

Description

作为用于生物分子的稳定剂的中性糖基化酰胺和双阴离子葡 萄糖醛酸化的酸
本申请要求2017年11月13日提交的美国临时申请第62/585,341号的优先权，其内容在此通过引用被并入。
在整个本申请中，某些出版物在括号中被引用。用于这些出版物的全部引用可以在权利要求之前找到。这些出版物的全部公开在此通过引用被并入到本申请中，以便更全面地描述本发明所涉及的技术状态。
背景技术
由于变性、聚集和其他不利的化学和物理修饰，蛋白质和其他生物分子在暴露于pH和热应力时遭受降解(Chang等人，2010年；Ueda等人，2001年)。这样的pH和热应力可以发生在生物分子的加工、配制或储存期间。对于具有治疗应用的生物分子，降解导致较低的产率和活性的丧失。
物理应力(例如加热或冷冻干燥)可以导致天然结构的丧失，并且因此导致生物分子的活性的丧失。化学应力(例如低或高的pH)也使生物分子的结构降解，导致生物分子的聚集、错误折叠或沉淀(Chang等人，2010年)。对于治疗性生物分子，某些制剂需要低或高pH用于特定的药物释放需求，但这样的pH条件也可以不利地影响稳定性，并且因此影响治疗性分子的保存期限。当生物分子具有治疗活性时，生物分子的稳定化尤其重要，使得所述活性不随着时间而减弱。
某些碳水化合物已经显示能稳定被暴露于不利温度和其他应力的生物分子(Ueda等人，2001年；Kaushik等人，2003年；Singer等人，1998年；Lin等人，1996年；Jain等人，2009年；Andya等人，2003年；和Khan等人，2010年)。一个示例是海藻糖，其是一种通过α,α-1,1-糖苷键连接的葡萄糖的二糖，其在许多生物体中积累，该生物体包含细菌、酵母、真菌、植物和昆虫，它们可以承受长时间的干燥和不活动。在若干种细菌中，海藻糖是作为对渗透应力的响应而合成的(Reed等人，1986年)。
海藻糖已经被用作若干种生物药物(例如阿瓦斯汀、赫赛汀、诺适得和美罗华)中的赋形剂。(Ohtak等人，2011年)。向若干种蛋白质和重组蛋白质中添加海藻糖增加了它们的稳定性，如通过它们的熔解温度(Tm)的增加可以看出的(Kaushik等人，2003年；Lin等人，1996年；Singer等人，1998年；Ueda等人，2001年)。用于海藻糖的热稳定作用的一种理论是，当将海藻糖添加到蛋白质的溶液中时，它增加培养基的表面张力，导致蛋白质的更大的优先水合，并且因此增加蛋白质对降解的稳定性。这样的化合物可以被理解为通过提高未折叠状态的自由能，将平衡朝向自然折叠的构象转变(Khan等人，2010年；Rajan等人，2011年)。
海藻糖和蔗糖已经被研究作为重组单克隆抗体的冷冻干燥制剂中的稳定剂。(Andya等人，2003年)。用于海藻糖在干燥的制剂中的稳定作用的一种理论是海藻糖与蛋白质表面相互作用，并且作为水的替代品，其在抵抗化学和物理修饰的同时保持生物分子的结构(Kaushik等人，2003年)。蔗糖也已经被证明能稳定蛋白质以免受热降解(Lee等人，1981年)。多酰氨基糖(PAS)已经被证明能稳定溶菌酶抵抗脱水和冷冻应力(Stidham等人，2014年)。
在pH应力下生物分子的稳定仍然是一个挑战。一个特殊的挑战是在组合的热应力和pH应力下生物分子的稳定性。需要防止在低pH或高pH下(包含当存在热应力时)生物分子的降解的新的稳定剂。
发明内容
本发明提供了一种具有以下结构的化合物：
Figure BDA0002579070250000021
其中
X是选自由葡萄糖基、甘露糖基、半乳糖基、阿洛糖基、阿卓糖基、古洛糖基、艾杜糖基和塔罗糖基组成的组的己糖基基团；或选自由葡萄糖醛酸、甘露糖醛酸、半乳糖醛酸、阿洛糖醛酸、阿卓糖醛酸、古洛糖醛酸、艾杜糖醛酸和塔罗糖醛酸组成的组的糖醛酸基团；或选自由葡萄糖醛酸酰胺、甘露糖醛酸酰胺、半乳糖醛酸酰胺、阿洛糖醛酸酰胺、阿卓糖醛酸酰胺、古洛糖醛酸酰胺、艾杜糖醛酸酰胺和塔罗糖醛酸酰胺组成的组的糖醛酸酰胺基团；
R1和R2各自独立地为H、卤素、OH、O-烷基、CONH2、CO2H、CO2-烷基或任选地取代的烷基；
Y和Z各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基；
m为0、1或2；和
A＝NR3R4或OR5，
其中
R3和R4各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基；
R5独立地为H或任选地取代的烷基；
其中
当X是葡萄糖基时，则R1是任选地取代的烷基，并且
当R1和R2各自为H且m为0时，则X不是葡萄糖醛酸；
或其盐。
本发明还提供了一种包括生物分子和至少一种本发明的化合物的组合物，以及稳定生物分子的方法，该方法包括用有效量的本发明的化合物处理生物分子，以便由此稳定生物分子。
附图说明
图1示出了在0.25mM的各种化合物(从左到右为MGlyA、MLA、GBA、GaGlyA、GaLA、b-GGlyA、b-GLA、b-GaLA、b-GaGlyA、b-GaBA)的存在下，在pH 3.6的25mM乙酸钠缓冲液(黑色条)中和在pH 12的磷酸盐缓冲液(灰色条)中，溶菌酶的熔解温度(Tm)的升高。在不存在化合物的情况下，溶菌酶的熔解温度(Tm)在pH 3.6的25mM乙酸钠缓冲液中为71℃，并且在pH12的磷酸盐缓冲液中为55℃。
图2示出了在低pH(应力)下0.4mg/ml的
Figure BDA0002579070250000031
样品的HP-SEC色谱图。具有最高峰的线对应于对照样品：在pH 5.5的柠檬酸盐缓冲液中的新鲜
Figure BDA0002579070250000032
(T＝0h)。具有第二最高峰的线对应于在十二小时内在GaGlyA的存在下pH 3.2的
Figure BDA0002579070250000033
并且具有第三最高峰的线对应于在十二小时内在没有GaGlyA的情况下pH 3.2的
Figure BDA0002579070250000034
图3示出了在0.25mM的各种化合物(从左到右为MGlyA、MLA、GBA、GaGlyA、GaLA、b-GGlyA、b-GLA、b-GaLA、b-GaGlyA、b-GaBA)的存在下，在pH 12的磷酸盐缓冲液中
Figure BDA0002579070250000035
的熔解温度(Tm)的增加。在不存在化合物的情况下
Figure BDA0002579070250000036
的熔解温度(Tm)在磷酸盐缓冲液中为41℃。
图4示出了在0.25M的各种化合物(从左至右为b-GGly、b-GL、b-GB、b-GaGly、b-GaL、a-MGlyA、GBA、b-GBA、b-GGlyA、b-GaGlyA、GaLA、b-GaLA、b-GaBA)的存在下，在pH 12的磷酸盐缓冲液中，泛素的熔解温度(Tm)的增加。在不存在化合物的情况下，泛素的熔解温度(Tm)在磷酸盐缓冲液中为72℃。
图5示出了在水中在0.25M的各种化合物(从左至右为MGlyA、GGlyA、GBA、GaLA、GGlyA)的存在下，因子IX的熔解温度(Tm)的增加。在不存在化合物的情况下，因子IX的熔解温度(Tm)在水中为50℃。在存在该化合物的情况下测定的pH为pH 7至8。
具体实施方式
本发明提供了一种具有以下结构的化合物：
Figure BDA0002579070250000041
其中
X是选自由葡萄糖基、甘露糖基、半乳糖基、阿洛糖基、阿卓糖基、古洛糖基、艾杜糖基和塔罗糖基组成的组的己糖基基团；或选自由葡萄糖醛酸、甘露糖醛酸、半乳糖醛酸、阿洛糖醛酸、阿卓糖醛酸、古洛糖醛酸、艾杜糖醛酸和塔罗糖醛酸组成的组的糖醛酸基团；或选自由葡萄糖醛酸酰胺、甘露糖醛酸酰胺、半乳糖醛酸酰胺、阿洛糖醛酸酰胺、阿卓糖醛酸酰胺、古洛糖醛酸酰胺、艾杜糖醛酸酰胺和塔罗糖醛酸酰胺组成的组的糖醛酸酰胺基团；
R1和R2各自独立地为H、卤素、OH、O-烷基、CONH2、CO2H、CO2-烷基或任选地取代的烷基；
Y和Z各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基；
m为0、1或2；和
A＝NR3R4或OR5，
其中
R3和R4各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基；
R5独立地为H或任选地取代的烷基；
其中
当X是葡萄糖基时，则R1是任选地取代的烷基，并且
当R1和R2各自为H且m为0时，则X不是葡萄糖醛酸；
或其盐。
本发明提供了一种具有以下结构的化合物：
Figure BDA0002579070250000051
其中
X是选自由葡萄糖基、甘露糖基、半乳糖基、阿洛糖基、阿卓糖基、古洛糖基、艾杜糖基和塔罗糖基组成的组的己糖基基团；或选自由葡萄糖醛酸、甘露糖醛酸、半乳糖醛酸、阿洛糖醛酸、阿卓糖醛酸、古洛糖醛酸、艾杜糖醛酸和塔罗糖醛酸组成的组的糖醛酸基团；或选自由葡萄糖醛酸酰胺、甘露糖醛酸酰胺、半乳糖醛酸酰胺、阿洛糖醛酸酰胺、阿卓糖醛酸酰胺、古洛糖醛酸酰胺、艾杜糖醛酸酰胺和塔罗糖醛酸酰胺组成的组的糖醛酸酰胺基团；
R1和R2各自独立地为H、卤素、OH、O-烷基、CONH2、CO2H、CO2-烷基或羟烷基；
Y和Z各自独立地为H、OH、O-烷基或羟烷基；
m为0、1或2；和
A＝NR3R4或OR5，
其中
R3和R4各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基；
R5独立地为H或任选地取代的烷基；
其中
当X是葡萄糖基时，则R1是任选地取代的烷基，并且
当R1和R2各自为H且m为0时，则X不是葡萄糖醛酸；
或其盐。
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000052
在一些实施例中，其中任选地取代的烷基是未取代的或取代的。
在一些实施例中，其中任选地取代的烷基是羟烷基。
在一些实施例中，其中任选地取代的烷基是烷基-OH。
在一些实施例中，其中任选地取代的烷基是C1-C4羟烷基。
在一些实施例中，其中任选地取代的烷基是C1-C4烷基-OH。
在一些实施例中，其中当X为葡萄糖基或甘露糖基，m＝0，R1或R2中的一个为-烷基-OH，并且另一个为-H，且A为-NH2时，则该化合物为β-异头物。
在一些实施例中，其中
X是选自由葡萄糖基、甘露糖基、半乳糖基、阿洛糖基、阿卓糖基、古洛糖基、艾杜糖基和塔罗糖基组成的组的己糖基基团；或选自由葡萄糖醛酸、甘露糖醛酸、半乳糖醛酸、阿洛糖醛酸、阿卓糖醛酸、古洛糖醛酸、艾杜糖醛酸和塔罗糖醛酸组成的组的糖醛酸基团；或选自由葡萄糖醛酸酰胺、甘露糖醛酸酰胺、半乳糖醛酸酰胺、阿洛糖醛酸酰胺、阿卓糖醛酸酰胺、古洛糖醛酸酰胺、艾杜糖醛酸酰胺和塔罗糖醛酸酰胺组成的组的糖醛酸酰胺基团；
R1和R2各自独立地为H、CONH2、CO2H、CO2-烷基或未取代的烷基；
Y和Z各自独立地为H；
m为0、1或2；和
A＝NR3R4或OR5，
其中
R3和R4各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基；
R5独立地为H或任选地取代的烷基；
其中
当X是葡萄糖基时，则R1是未取代的烷基，并且
当R1和R2各自为H且m为0时，则X不是葡萄糖醛酸；
或其盐。
在一些实施例中，其中
X是选自由葡萄糖基、甘露糖基、半乳糖基、阿洛糖基、阿卓糖基、古洛糖基、艾杜糖基和塔罗糖基组成的组的己糖基基团；或选自由葡萄糖醛酸、甘露糖醛酸、半乳糖醛酸、阿洛糖醛酸、阿卓糖醛酸、古洛糖醛酸、艾杜糖醛酸和塔罗糖醛酸组成的组的糖醛酸基团；或选自由葡萄糖醛酸酰胺、甘露糖醛酸酰胺、半乳糖醛酸酰胺、阿洛糖醛酸酰胺、阿卓糖醛酸酰胺、古洛糖醛酸酰胺、艾杜糖醛酸酰胺和塔罗糖醛酸酰胺组成的组的糖醛酸酰胺基团；
R1和R2各自独立地为H、CONH2、CO2H、CO2-烷基、烷基-OH或未取代的烷基；
Y和Z各自独立地为H；
m为0、1或2；和
A＝NR3R4或OR5，
其中
R3和R4各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基；
R5独立地为H或任选地取代的烷基；
其中
当X是葡萄糖基时，则R1是未取代的烷基，并且
当R1和R2各自为H且m为0时，则X不是葡萄糖醛酸；
或其盐。
本发明提供了具有以下结构的化合物：
Figure BDA0002579070250000071
其中
X是选自由葡萄糖基、甘露糖基、半乳糖基、阿洛糖基、阿卓糖基、古洛糖基、艾杜糖基和塔罗糖基组成的组的己糖基基团，
R1和R2各自独立地为H、卤素、OH、O-烷基、CONH2或任选地取代的烷基，
R3和R4各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基，
Y和Z各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基，
m为0、1或2，并且
当X是葡萄糖基时，则R1是任选地取代的烷基。
本发明提供了具有以下结构的化合物：
Figure BDA0002579070250000072
其中
X是选自由葡萄糖基、甘露糖基、半乳糖基、阿洛糖基、阿卓糖基、古洛糖基、艾杜糖基和塔罗糖基组成的组的己糖基基团，
R1和R2各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基，
R3和R4各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基，
Y和Z各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基，
m为0、1或2，并且
当X是葡萄糖基时，则R1是任选地取代的烷基。
在一些实施例中，其中X是葡萄糖基、甘露糖基或半乳糖基。
在一些实施例中，其中Y和Z各自为H。
在一些实施例中，其中R1和R2各自为H，或R1为CH3且R2为H，或R1为CONH2且R2为H，或R1为CO2CH3且R2为H。
在一些实施例中，其中R3和R4各自为H。
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000081
其中R1为H、任选地取代的烷基或CONH2，并且m为0、1或2。
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000082
其中R1为H、任选地取代的烷基或CONH2，并且m为0、1或2。
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000083
其中R1为H、任选地取代的烷基或CONH2，并且m为0、1或2。
在上述化合物的一些实施例中，其中R1为H、羟烷基或CONH2，并且m为0、1或2。
在一些实施例中，其中m为0。在一些实施例中，其中m为1。
在一些实施例中，其中己糖基基团是α-异头物。在一些实施例中，其中己糖基基团是β-异头物。在一些实施例中，其中己糖基基团是α-异头物和β-异头物的混合物。在一些实施例中，其中己糖基基团是D-己糖。在一些实施例中，其中己糖基基团是L-己糖。在一些实施例中，其中己糖基基团是D和L己糖的混合物。
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000091
Figure BDA0002579070250000092
其中R1是H、CONH2或任选地取代的烷基。
在上述化合物的一些实施例中，R1是羟烷基。
在上述化合物的一些实施例中，R1是C1-C4羟烷基。
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000093
Figure BDA0002579070250000101
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000111
Figure BDA0002579070250000121
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000122
Figure BDA0002579070250000131
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000132
其中
X是选自由葡萄糖醛酸、甘露糖醛酸、半乳糖醛酸、阿洛糖醛酸、阿卓糖醛酸、古洛糖醛酸、艾杜糖醛酸和塔罗糖醛酸组成的组的糖醛酸基团，
R1和R2各自独立地为H、卤素、OH、O-烷基、CONH2、CO2H、CO2-烷基或任选地取代的烷基；
Y和Z各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基，
R5独立地为H或任选地取代的烷基，
m为0、1或2，并且
当R1和R2各自为H且m为0时，则X不是葡萄糖醛酸；
或其盐。
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000133
其中
X是选自由葡萄糖醛酸、甘露糖醛酸、半乳糖醛酸、阿洛糖醛酸、阿卓糖醛酸、古洛糖醛酸、艾杜糖醛酸和塔罗糖醛酸组成的组的糖醛酸基团，
R1和R2各自独立地为H、卤素、OH、O-烷基、CO2H、CO2(烷基)或任选地取代的烷基，
Y和Z各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基，
R5独立地为H或任选地取代的烷基，
m为0、1或2，并且
当R1和R2各自为H且m为0时，则X不是葡萄糖醛酸；
或其盐。
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000141
其中
X是选自由葡萄糖醛酸、甘露糖醛酸、半乳糖醛酸、阿洛糖醛酸、阿卓糖醛酸、古洛糖醛酸、艾杜糖醛酸和塔罗糖醛酸组成的组的糖醛酸基团，
R1和R2各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基，
Y和Z各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基，
R5独立地为H或任选地取代的烷基，
m为0、1或2，并且
当R1和R2各自为H且m为0时，则X不是葡萄糖醛酸；
或其盐。
在一些实施例中，该化合物其中
X是选自由葡萄糖醛酸、甘露糖醛酸、半乳糖醛酸、阿洛糖醛酸、阿卓糖醛酸、古洛糖醛酸、艾杜糖醛酸和塔罗糖醛酸组成的组的糖醛酸基团，
R1和R2各自独立地为H、CONH2、CO2H、CO2-烷基或未取代的烷基；
Y和Z各自为H；
R5独立地为H或任选地取代的烷基，
m为0、1或2，并且
当R1和R2各自为H且m为0时，则X不是葡萄糖醛酸；
或其盐。
在一些实施例中，其中X是葡萄糖醛酸、甘露糖醛酸或半乳糖醛酸。
在一些实施例中，其中Y和Z各自为H。
在一些实施例中，其中R1和R2各自为H，或R1为CH3且R2为H，或R1为CO2CH3且R2为H。
在一些实施例中，其中每个R5为H或CH3。
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000151
其中
R1是H、任选地取代的烷基或CO2H，
R5是H，并且
m为0、1或2，
或其盐。
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000152
其中
R1是H、任选地取代的烷基或CO2H，
R5是H，并且
m为0、1或2，
或其盐。
在上述化合物的一些实施例中，R1为H、羟烷基或CO2H，R5为H且m为0、1或2。
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000153
其中
R1是H、任选地取代的烷基或CO2H，
R5是H，并且
m为0、1或2，
或其盐。
在一些实施例中，其中m为0。在一些实施例中，其中m为1。
在一些实施例中，其中所述糖醛酸基团是α-异头物。在一些实施例中，其中所述糖醛酸基团是β-异头物。在一些实施例中，其中所述糖醛酸基团是D-糖醛酸。在一些实施例中，其中所述糖醛酸基团是L-糖醛酸。在一些实施例中，其中所述糖醛酸基团是D和L的混合物。
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000161
Figure BDA0002579070250000162
其中R1为H、任选地取代的烷基或CO2H；
或其盐。
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000163
其中R1是任选地取代的烷基或CO2H；
或其盐。
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000171
Figure BDA0002579070250000181
或其盐。
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000182
Figure BDA0002579070250000191
或其盐。
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000192
Figure BDA0002579070250000201
或其盐。
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000202
Figure BDA0002579070250000211
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000221
Figure BDA0002579070250000231
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000232
Figure BDA0002579070250000241
在一些实施例中，其中化合物是钾盐、钙盐或镁盐。
在一些实施例中，其中化合物是钠盐。
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000242
其中
X是选自由葡萄糖醛酸酰胺、甘露糖醛酸酰胺、半乳糖醛酸酰胺、阿洛糖醛酸酰胺、阿卓糖醛酸酰胺、古洛糖醛酸酰胺、艾杜糖醛酸酰胺和塔罗糖醛酸酰胺组成的组的糖醛酸酰胺基团；
R1和R2各自独立地为H、卤素、OH、O-烷基、CONH2、CO2H、CO2-烷基或任选地取代的烷基；
Y和Z各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基；
m为0、1或2；和
A＝NR3R4，
其中
R3和R4各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基；
或其盐。
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000251
其中
X是选自由葡萄糖醛酸酰胺、甘露糖醛酸酰胺、半乳糖醛酸酰胺、阿洛糖醛酸酰胺、阿卓糖醛酸酰胺、古洛糖醛酸酰胺、艾杜糖醛酸酰胺和塔罗糖醛酸酰胺组成的组的糖醛酸酰胺基团；
R1和R2各自独立地为H、CONH2、CO2H、CO2-烷基、烷基-OH或未取代的烷基；
Y和Z各自为H；
m为0、1或2；和
A＝NR3R4，
其中
R3和R4各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基；
或其盐。
在一些实施例中，其中X是选自由葡萄糖醛酸酰胺、甘露糖醛酸酰胺、半乳糖醛酸酰胺组成的组的糖醛酸酰胺基团。
在一些实施例中，其中Y和Z各自为H。
在一些实施例中，其中R1和R2各自为H，或R1为CH3且R2为H，或R1为CONH2且R2为H。
在一些实施例中，其中R3和R4各自为H。
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000261
其中R1为H、任选地取代的烷基或CONH2，并且m为0、1或2。
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000262
其中R1为H、任选地取代的烷基或CONH2，并且m为0、1或2。
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000263
其中R1为H、任选地取代的烷基或CONH2，并且m为0、1或2。
在上述化合物的一些实施例中，R1为H、羟烷基或CONH2，并且m为0、1或2。
在一些实施例中，其中m为0。
在一些实施例中，其中m为1。
在一些实施例中，其中糖醛酸酰胺基团是α-异头物。在一些实施例中，其中糖醛酸酰胺基团是β-异头物。在一些实施例中，其中糖醛酸酰胺基团是D-糖醛酸酰胺。在一些实施例中，其中糖醛酸酰胺基团是L-糖醛酸酰胺。在一些实施例中，其中糖醛酸酰胺基团是D和L的混合物。
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000264
Figure BDA0002579070250000271
Figure BDA0002579070250000272
其中R1为H、任选地取代的烷基或CONH2；
或其盐。
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000273
Figure BDA0002579070250000281
或其盐。
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000282
Figure BDA0002579070250000291
或其盐。
在一些实施例中，该化合物具有以下结构：
Figure BDA0002579070250000301
Figure BDA0002579070250000311
或其盐。
在一些实施例中，一种包括生物分子和至少一种本发明的化合物的组合物。
在一些实施例中，一种包括生物分子和具有以下结构的化合物的组合物：
Figure BDA0002579070250000312
其中
X是选自由葡萄糖基、甘露糖基、半乳糖基组成的组的己糖基基团，
R1和R2各自独立地为H、卤素、OH、O-烷基、CONH2或任选地取代的烷基，
R3和R4各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基，
Y和Z各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基，
m为0、1或2。
在一些实施例中，一种包括生物分子和具有以下结构的化合物的组合物：
Figure BDA0002579070250000313
其中
X是选自由葡萄糖醛酸、甘露糖醛酸、半乳糖醛酸组成的组的糖醛酸基团，
R1和R2各自独立地为H、卤素、OH、O-烷基、CONH2、CO2H、CO2-烷基或任选地取代的烷基；
Y和Z各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基，
R3独立地为H或任选地取代的烷基，并且
m为0、1或2；
或其盐。
在一些实施例中，一种包括生物分子和具有以下结构的化合物的组合物：
Figure BDA0002579070250000321
其中
X是选自由葡萄糖醛酸酰胺、甘露糖醛酸酰胺、半乳糖醛酸酰胺组成的组的糖醛酸酰胺基团；
R1和R2各自独立地为H、卤素、OH、O-烷基、CONH2、CO2H、CO2-烷基或任选地取代的烷基；
R3和R4各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基，
Y和Z各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基；
m为0、1或2。
在该组合物的一些实施例中，其中生物分子是生物药物、蛋白质、核苷酸、多肽或抗体。
在该组合物的一些实施例中，其中生物分子具有治疗活性。
在该组合物的一些实施例中，其中生物分子是胰岛素；优泌林；诺和灵；人体吸入胰岛素；Exubera；门冬胰岛素；诺和锐(门冬胰岛素)；赖谷胰岛素；艾倍得(赖谷胰岛素)；赖脯胰岛素；优泌乐(赖脯胰岛素)；低精蛋白锌胰岛素；NPH；地特胰岛素；诺和平(地特胰岛素)；甘精胰岛素；来得时(甘精胰岛素)；长效锌胰岛素；慢效胰岛素；长效胰岛素；醋酸普兰林肽；普兰林肽；生长激素(GH)；促生长素；健豪宁；优猛茁；诺地托品；NorIVitropin；纽托品；Omnitrope；Protropin；Siazen；Serostim；尤得盼；美卡舍明；Increlex；美卡舍明-林菲培；IPlex；因子VIII；Bioclate；Helixate；拜科奇；Recominate；ReFacto；因子IX；贝赋；抗凝血酶III(AT-III)；Thrombate III；蛋白C浓缩物；Ceprotin；β-葡萄糖脑苷脂酶；思而赞；β-葡萄糖脑苷脂酶；西利酶(从合并的人胎盘中纯化)；阿糖苷酶-α；美尔赞；拉罗尼酶(α-1-艾杜糖醛酸苷酶)；Aldurazyme；艾杜硫酸酯酶(艾杜糖醛酸-2-硫酸酯酶)；艾杜硫酶；加硫酶；Naglazyme；阿加糖苷酶-β(人α-半乳糖苷酶A)；法布瑞酶；α-1-蛋白酶抑制剂；Aralast；普拉斯汀；乳糖酶；Lactaid；胰腺酶(脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶)；Arco-Lase、Cotazym、得美通、Donnazyme、Pancrease、Viokase、发酵酶、腺苷脱氨酶(牛培格脱氨酶、PEG-ADA)；阿达根；合并的免疫球蛋白；Octagam；人白蛋白；Albumarc；白蛋白；人血白蛋白；AlbuRx；Albutein；Flexbumin；Buminate；拜斯明；促红细胞生成素；埃泊汀-α；益比奥；普罗克里特；达贝泊汀-α；安然爱斯普；非格司亭(粒细胞集落刺激因子；G-CS F)；优保津；培格非司亭(Peg-G-CSF)；Neulasta；沙格司亭(粒细胞巨噬细胞集落刺激因子；GM-CS F)；Leukine；奥普瑞白介素(白介素11；IL11)；Neumega；人卵泡刺激素(FSH)；果纳芬；普丽康；人绒毛膜促性腺激素(HCG)；艾泽；路福瑞；I型α-干扰素；干扰素α1；共有干扰素；干复津；干扰素-α2a(IFNα2a)；罗扰素-A；聚乙二醇干扰素-α2a；派罗欣；干扰素-α2b(IFNα2b)；内含子A；聚乙二醇干扰素-α2b；佩乐能；干扰素-αn3(IFNαn3)；阿尔费隆N；干扰素-β1a(rIFN-β)；阿沃纳斯；利比；干扰素-β1b(rIFN-β)；倍泰龙；干扰素-γ1b(IFNγ)；Actimmune；阿地流津(白介素2(IL2))；表皮胸腺细胞激活因子；ETAF)；Proleukin；阿替普酶(组织纤溶酶原激活剂；tPA)；Activase；瑞替普酶(tPA的缺失突变蛋白)；Retavase；替奈普酶；TNKASE；尿激酶；雅激酶；因子VIIa；诺其；屈曲可金-α(活化蛋白C)；奇格瑞；鲑鱼降钙素；Fortical；Miacalcin；特立帕肽(人甲状旁腺激素残基1-34)；Forteo；艾塞那肽；百泌达；奥曲肽；善得定；地波特明-α(重组人骨形态发生蛋白2；rhBMP2)；Infuse；重组人骨形态发生蛋白7(rhBMP7)；成骨蛋白1；醋酸组蛋白(促性腺激素释放激素；GnRH)；Supprelin LA；Vantas；帕利非明(角质形成细胞生长因子KGF)；kepivance；贝卡普勒明(血小板衍生的生长因子；PDGF)；Regranex；胰蛋白酶；Granulex；奈西立肽；内西利他；A型肉毒杆菌毒素；保妥适；B型肉毒杆菌毒素；泮库溴铵；胶原酶；Santyl；人脱氧核糖核酸酶I；多纳酶-α；肺酶；透明质酸酶(牛、羊)；Amphadase(牛)；水合酶(牛)；Vitrase(羊)；透明质酸酶(重组人)；hylenex；木瓜蛋白酶；accuzyme；panafil；L-天冬酰胺酶；爱施巴；Peg-天冬酰胺酶；培加帕酶；拉布立酶；埃立特；来匹卢定；Refludan；比伐卢定；Angiomax；链激酶；思凯通；阿尼普酶(茴香酰化纤溶酶原链激酶激活剂复合物；APSAC)；Eminase；贝伐珠单抗；阿瓦斯汀；西妥昔单抗；爱必妥；帕尼单抗；维克替比；阿仑单抗；坎帕斯；利妥昔单抗；美罗华；曲妥珠单抗；赫赛汀；阿巴西普；奥伦西亚；阿那白滞素；Antril；Kineret；阿巴单抗；修美乐；依那西普；恩利；英夫利昔单抗；类克；阿法赛特；基因祛鳞；那他珠单抗；Tysabri；依库珠单抗；Soliris；抗胸腺细胞球蛋白(兔)；胸腺球蛋白；巴利昔单抗；舒莱；达利珠单抗；赛尼哌；莫罗单抗-CD3；Orthoclone；OKT3；奥马珠单抗；索雷尔；帕利珠单抗；Synagis；恩夫韦肽；Fuzeon；阿昔单抗；ReoPro；培维索孟；Somavert；响尾蛇科多价免疫Fab(羊)；Crofab；地高辛免疫血清Fab(羊)；Digifab；雷尼单抗；诺适得；地尼白介素；Diftitox；Ontak；伊波单抗；替伊莫单抗；泽娃灵；吉妥单抗；唑菌胺；米罗他；托西莫单抗和I-托西莫单抗；百克沙；百克沙I-131；乙型肝炎表面抗原(HBsAg)；Engerix；重组乙型肝炎疫苗；HPV疫苗；加德西；OspA；LYMErix；抗恒河猴(Rh)免疫球蛋白G；Rhophylac；重组纯化蛋白衍生物(DPPD)；胰高血糖素；GlucaGen；生长激素释放激素(GHRH)；Geref；促胰液素；ChiRhoStim(人肽)、SecreFlo(猪肽)；甲状腺刺激激素(TSH)；促甲状腺激素；卡罗单抗喷地肽；ProstaScint；铟-111-奥曲肽；OctreoScan；沙妥莫单抗喷地肽；OncoScint；阿西莫单抗；CEA扫描；若莫单抗；Verluma；阿西肽；Acutect；戊酸伊西罗麦酯；肌球蛋白；法索单抗锝；NeutroSpec；HIV抗原；酶免疫测定；OraQuick；Uni-Gold；丙型肝炎抗原；或重组免疫印迹测定(RI BA)。
在该组合物的一些实施例中，其中所述生物分子是溶菌酶、阿达木单抗
Figure BDA0002579070250000341
泛素或因子IX。
在该组合物的一些实施例中，还包括缓冲液。
在该组合物的一些实施例中，其中该组合物是酸性的。
在该组合物的一些实施例中，具有小于6.8的pH。
在该组合物的一些实施例中，具有小于4的pH。
在该组合物的一些实施例中，具有约3的pH。
在该组合物的一些实施例中，具有5至7的pH。
在该组合物的一些实施例中，其中该组合物是碱性的。
在该组合物的一些实施例中，具有大于7.2的pH。
在该组合物的一些实施例中，具有大于10的pH。
在该组合物的一些实施例中，具有约12的pH。
在该组合物的一些实施例中，具有7至8的pH。
在该组合物的一些实施例中，具有小于12的pH。
在该组合物的一些实施例中，具有大于3的pH。
在该组合物的一些实施例中，具有大于3且小于12的pH。
在该组合物的一些实施例中，其中组合物是冷冻干燥的、冻干的、溶液、液体、固体或悬浮液。
在该组合物的一些实施例中，其中化合物以0.1mM至约5M的浓度存在。
在该组合物的一些实施例中，其中化合物以约0.01M至约1M的浓度存在。
本发明还提供了一种包括本发明的任何化合物的组合物。
本发明还提供了一种包括本发明的化合物的药物组合物。
本发明还提供了一种药物组合物，其包括本发明的化合物和至少一种药学上可接受的载体。
本发明还提供了一种稳定生物分子的方法，其包括用有效量的本发明的化合物处理生物分子，以便从而稳定生物分子。
在一些实施例中，该方法其中生物分子是蛋白质、核苷酸、多肽或抗体。
在一些实施例中，该方法其中生物分子具有治疗活性。
在一些实施例中，该方法其中生物分子是生物药物。
在一些实施例中，该方法其中所述生物分子是胰岛素；优泌林；诺和灵；人体吸入胰岛素；Exubera；门冬胰岛素；诺和锐(门冬胰岛素)；赖谷胰岛素；艾倍得(赖谷胰岛素)；赖脯胰岛素；优泌乐(赖脯胰岛素)；低精蛋白锌胰岛素；NPH；地特胰岛素；诺和平(地特胰岛素)；甘精胰岛素；来得时(甘精胰岛素)；长效锌胰岛素；慢效胰岛素；长效胰岛素；醋酸普兰林肽；普兰林肽；生长激素(GH)；促生长素；健豪宁；优猛茁；诺地托品；NorIVitropin；纽托品；Omnitrope；Protropin；Siazen；Serostim；尤得盼；美卡舍明；Increlex；美卡舍明-林菲培；IPlex；因子VIII；Bioclate；Helixate；拜科奇；Recominate；ReFacto；因子IX；贝赋；抗凝血酶III(AT-III)；Thrombate III；蛋白C浓缩物；Ceprotin；β-葡萄糖脑苷脂酶；思而赞；β-葡萄糖脑苷脂酶；西利酶(从合并的人胎盘中纯化)；阿糖苷酶-α；美尔赞；拉罗尼酶(α-1-艾杜糖醛酸苷酶)；Aldurazyme；艾杜硫酸酯酶(艾杜糖醛酸-2-硫酸酯酶)；艾杜硫酶；加硫酶；Naglazyme；阿加糖苷酶-β(人α-半乳糖苷酶A)；法布瑞酶；α-1-蛋白酶抑制剂；Aralast；普拉斯汀；乳糖酶；Lactaid；胰腺酶(脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶)；Arco-Lase、Cotazym、得美通、Donnazyme、Pancrease、Viokase、发酵酶、腺苷脱氨酶(牛培格脱氨酶、PEG-ADA)；阿达根；合并的免疫球蛋白；Octagam；人白蛋白；Albumarc；白蛋白；人血白蛋白；AlbuRx；Albutein；Flexbumin；Buminate；拜斯明；促红细胞生成素；埃泊汀-α；益比奥；普罗克里特；达贝泊汀-α；安然爱斯普；非格司亭(粒细胞集落刺激因子；G-CS F)；优保津；培格非司亭(Peg-G-CSF)；Neulasta；沙格司亭(粒细胞巨噬细胞集落刺激因子；GM-CS F)；Leukine；奥普瑞白介素(白介素11；IL11)；Neumega；人卵泡刺激素(FSH)；果纳芬；普丽康；人绒毛膜促性腺激素(HCG)；艾泽；路福瑞；I型α-干扰素；干扰素α1；共有干扰素；干复津；干扰素-α2a(IFNα2a)；罗扰素-A；聚乙二醇干扰素-α2a；派罗欣；干扰素-α2b(IFNα2b)；内含子A；聚乙二醇干扰素-α2b；佩乐能；干扰素-αn3(IFNαn3)；阿尔费隆N；干扰素-β1a(rIFN-β)；阿沃纳斯；利比；干扰素-β1b(rIFN-β)；倍泰龙；干扰素-γ1b(IFNγ)；Actimmune；阿地流津(白介素2(IL2))；表皮胸腺细胞激活因子；ETAF)；Proleukin；阿替普酶(组织纤溶酶原激活剂；tPA)；Activase；瑞替普酶(tPA的缺失突变蛋白)；Retavase；替奈普酶；TNKASE；尿激酶；雅激酶；因子VIIa；诺其；屈曲可金-α(活化蛋白C)；奇格瑞；鲑鱼降钙素；Fortical；Miacalcin；特立帕肽(人甲状旁腺激素残基1-34)；Forteo；艾塞那肽；百泌达；奥曲肽；善得定；地波特明-α(重组人骨形态发生蛋白2；rhBMP2)；Infuse；重组人骨形态发生蛋白7(rhBMP7)；成骨蛋白1；醋酸组蛋白(促性腺激素释放激素；GnRH)；Supprelin LA；Vantas；帕利非明(角质形成细胞生长因子KGF)；kepivance；贝卡普勒明(血小板衍生的生长因子；PDGF)；Regranex；胰蛋白酶；Granulex；奈西立肽；内西利他；A型肉毒杆菌毒素；保妥适；B型肉毒杆菌毒素；泮库溴铵；胶原酶；Santyl；人脱氧核糖核酸酶I；多纳酶-α；肺酶；透明质酸酶(牛、羊)；Amphadase(牛)；水合酶(牛)；Vitrase(羊)；透明质酸酶(重组人)；hylenex；木瓜蛋白酶；accuzyme；panafil；L-天冬酰胺酶；爱施巴；Peg-天冬酰胺酶；培加帕酶；拉布立酶；埃立特；来匹卢定；Refludan；比伐卢定；Angiomax；链激酶；思凯通；阿尼普酶(茴香酰化纤溶酶原链激酶激活剂复合物；APSAC)；Eminase；贝伐珠单抗；阿瓦斯汀；西妥昔单抗；爱必妥；帕尼单抗；维克替比；阿仑单抗；坎帕斯；利妥昔单抗；美罗华；曲妥珠单抗；赫赛汀；阿巴西普；奥伦西亚；阿那白滞素；Antril；Kineret；阿巴单抗；修美乐；依那西普；恩利；英夫利昔单抗；类克；阿法赛特；基因祛鳞；那他珠单抗；Tysabri；依库珠单抗；Soliris；抗胸腺细胞球蛋白(兔)；胸腺球蛋白；巴利昔单抗；舒莱；达利珠单抗；赛尼哌；莫罗单抗-CD3；Orthoclone；OKT3；奥马珠单抗；索雷尔；帕利珠单抗；Synagis；恩夫韦肽；Fuzeon；阿昔单抗；ReoPro；培维索孟；Somavert；响尾蛇科多价免疫Fab(羊)；Crofab；地高辛免疫血清Fab(羊)；Digifab；雷尼单抗；诺适得；地尼白介素；Diftitox；Ontak；伊波单抗；替伊莫单抗；泽娃灵；吉妥单抗；唑菌胺；米罗他；托西莫单抗和I-托西莫单抗；百克沙；百克沙I-131；乙型肝炎表面抗原(HBsAg)；Engerix；重组乙型肝炎疫苗；HPV疫苗；加德西；OspA；LYMErix；抗恒河猴(Rh)免疫球蛋白G；Rhophylac；重组纯化蛋白衍生物(DPPD)；胰高血糖素；GlucaGen；生长激素释放激素(GHRH)；Geref；促胰液素；ChiRhoStim(人肽)、SecreFlo(猪肽)；甲状腺刺激激素(TSH)；促甲状腺激素；卡罗单抗喷地肽；ProstaScint；铟-111-奥曲肽；OctreoScan；沙妥莫单抗喷地肽；OncoScint；阿西莫单抗；CEA扫描；若莫单抗；Verluma；阿西肽；Acutect；戊酸伊西罗麦酯；肌球蛋白；法索单抗锝；NeutroSpec；HIV抗原；酶免疫测定；OraQuick；Uni-Gold；丙型肝炎抗原；或重组免疫印迹测定(RI BA)。
在一些实施例中，该方法其中生物分子是溶菌酶、阿达木单抗
Figure BDA0002579070250000371
泛素或因子IX。
在一些实施例中，该方法其中生物分子在pH应力的存在下被稳定。
在一些实施例中，该方法其中pH应力为酸性环境。
在一些实施例中，该方法其中酸性环境具有小于6.8的pH。在一些实施例中，该方法其中酸性环境具有小于4的pH。在一些实施例中，该方法其中酸性环境具有约3的pH。在一些实施例中，该方法其中酸性环境具有5至7的pH。
在一些实施例中，该方法其中pH应力是碱性环境。
在一些实施例中，该方法其中碱性环境具有大于7.2。在一些实施例中，该方法其中所述碱性环境具有大于10的pH。在一些实施例中，该方法其中所述碱性环境具有约12的pH。
在一些实施例中，该方法其中生物分子在经受pH应力之前用化合物来处理。
在一些实施例中，该方法其中生物分子在热应力的存在下稳定。
在一些实施例中，该方法其中热应力是生物分子的冷冻干燥、冻干或加热。
在一些实施例中，该方法其中热应力是在生物分子的玻璃化转变状态或熔点附近加热。
在一些实施例中，该方法其中生物分子在经受热应力之前用化合物处理。
在一些实施例中，该方法其中用化合物以0.1mM至约5M的浓度处理生物分子。
在一些实施例中，该方法其中用化合物以0.1M至约1M的浓度处理生物分子。
在一些实施例中，一种用于本发明的任何方法的本发明的任何化合物或其混合物。
在一些实施例中，一种包括本发明的任何化合物或其混合物的组合物或药物组合物。
本发明的化合物包含中性糖基化酰胺(中性酰胺型)和双阴离子葡萄糖醛酸化酸(双离子性糖醛酸型)。优选地，中性酰胺型稳定剂仅含有不可电离的官能团，例如酰胺和羟基官能团，而双阴离子糖醛酸型稳定剂含有两个可电离的羧酸官能团，一个羧酸官能团在己糖部分的C-6上，并且一个羧酸官能团通过糖苷键与己糖连接。本发明的双阴离子糖醛酸型稳定剂包含含有两个可电离的酸基团的稳定剂，其处于中性形式，以及衍生自其单阴离子和双阴离子形式的盐，例如单钠盐、二钠盐、单钾盐、二钾盐、钙盐、镁盐等。在具体的实施例中，该化合物是二钾盐。
本发明的化合物包含由本发明所使用的化合物的所有水合物、溶剂化物和复合物。如果在本发明的化合物中存在手性中心或另一种形式的异构体中心，则所有形式的这样的一种或多种异构体(包含对映异构体和非对映异构体)都旨在包括在本文中。含有手性中心的化合物可以用作外消旋混合物、富含对映异构体的混合物，或者外消旋混合物可以使用众所周知的技术分离，并且可以单独地使用单独的对映异构体。对映异构体可以使用已知的技术分离，例如在Pure and Applied Chemistry 69,1469-1474,(1997)IUPAC中描述的那些技术。
除非另有说明，否则在本发明的化合物的结构包含不对称碳原子时，应理解该化合物以外消旋体、外消旋混合物和分离的单一对映异构体形式存在。这些化合物的所有这样的异构形式均明确地包含在本发明中。除非另有说明，否则每个手性碳可以是R或S构型。因此，应理解，除非另外指出，否则由这样的不对称性产生的异构体(例如，所有对映异构体和非对映异构体)均包含在本发明的范围内。可以通过经典的分离技术和通过立体化学控制的合成，例如在"Enantiomers,Racemates and Resolutions"by J.Jacques,A.Colletand S.Wilen,Pub.John Wiley&Sons,NY,1981中描述的那些，以基本上纯的形式获得这样的异构体。例如，拆分可以通过在手性柱上的制备性色谱法来进行。
本发明的化合物可以具有自发的互变异构形式。在其中化合物可以以互变异构形式(例如酮-烯醇互变异构体)存在的情况下，每种互变异构形式均被考虑包括在本发明中，无论其是以平衡形式存在还是主要以一种形式存在。
在本文描述的化合物结构中，对于与非氢原子具有少于四个键的碳原子，未显示氢原子。然而，应当理解，在所述碳原子上存在足够的氢原子以满足八位组法则。
应当理解，除非另有说明，否则在本文中列举数值范围的情况下，本发明考虑了上限至下限并且包含上限和下限的每个整数。
本发明还提供了本文公开的化合物的同位素变体。因此，在本文提供的化合物中，氢可以富含氘同位素。应当注意的是，在整个本申请中在结构中的碳的任何表示法，当在没有进一步的表示法的情况下使用时，旨在表示碳的所有同位素，例如12C、13C或14C。此外，含有13C或14C的任何化合物可以具体地具有本文公开的任何化合物的结构。还应注意的是，在整个本申请中在结构中的氢的任何表示法，当在没有进一步的表示法的情况下使用时，旨在表示氢的所有同位素，例如1H、2H或3H。此外，含有2H或3H的任何化合物可以具体地具有本文公开的任何化合物的结构。同位素标记的化合物通常可以通过本领域技术人员已知的常规技术，使用适当的同位素标记的试剂代替所用的非标记试剂来制备。应当理解，本发明包括所有这样的同位素形式。
应当理解，在本发明的方法中使用的化合物上的取代基和取代模式可以由本领域普通技术人员选择，以提供化学上稳定并且可以通过本领域已知的技术容易地由易于获得的起始材料合成的化合物。如果取代基本身被多于一个的基团取代，则应当理解，这些多个基团可以在相同的碳上或在不同的碳上，只要产生稳定的结构即可。
如本文中所使用的，“烷基”旨在包含具有指定碳原子数的支链、直链和环烷基饱和的脂族烃基团。因此，烷基具体地包含甲基、乙基、丙基、环丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、庚基、异丙基、异丁基、仲丁基等。实施例可以是C1-C12烷基、C1-C3烷基、C2-C12烷基、C3-C12烷基、C4-C12烷基等。可以连接相邻的烷基取代基以便形成饱和的碳环。如本文中，“环烷基”应当是指三至八个总碳原子数或在该范围内的任何数目的烷烃的环状环(即，环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基或环辛基)。烷基可以任选地被取代。例如，烷基可以任选地被氧、氮或硫原子取代。作为另一个示例，烷基可以任选地被苯基、醇、卤素(即，F、Cl、Br和I)、烷氧基基团(例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基和异丙氧基)、烷基硫基基团(例如甲硫基和乙硫基)、羧酸酯或乙酸酯基团取代。
“O-烷基”基团是指(氧)-R基团，其中R是如上定义的烷基。例如，O-烷基可以是键合至C1至C6直链或支链烷基的氧原子。
“己糖基”基团是己糖基团。己糖基基团可以是但不限于葡萄糖基、甘露糖基和半乳糖基。其他的己糖基基团包含阿洛糖基、阿卓糖基、古洛糖基、艾杜糖基和塔罗糖基。己糖基包含未氧化的己糖基基团，但也可以包含氧化的己糖基基团，例如糖醛酸基团。糖醛酸基团是可以是但不限于葡萄糖醛酸基、甘露糖醛酸基、半乳糖醛酸基的糖醛酸基团。己糖或氧化的己糖基团可以是D或L立体异构体。己糖基基团可以是α-异头物或β-异头物。己糖基基团通过氧连接至母体底物，连接到C-1、C-2、C-3、C-4或C-6。己糖基基团可以是α-异头物或β-异头物。
“葡萄糖基”基团是葡萄糖分子的基团。葡萄糖分子可以是D或L甘露糖。葡萄糖基基团通过氧连接至母体底物，连接至C-1、C-2、C-3、C-4或C-6。葡萄糖基基团可以是α-异头物或β-异头物。除非另有说明，否则葡萄糖基基团在异头C-1的氧处连接。例如，葡萄糖基可以被定义为：
Figure BDA0002579070250000401
“半乳糖基”基团是半乳糖分子的基团。半乳糖分子可以是D或L甘露糖。半乳糖基基团通过氧连接至母体底物，连接至C-1、C-2、C-3、C-4或C-6。半乳糖基基团可以是α-异头物或β-异头物。除非另有说明，否则半乳糖基基团在异头C-1的氧处连接。例如，半乳糖基可以被定义为：
Figure BDA0002579070250000402
“甘露糖基”基团是甘露糖分子的基团。甘露糖分子可以是D或L甘露糖。甘露糖基基团通过氧连接至母体底物，连接至C-1、C-2、C-3、C-4或C-6。甘露糖基基团可以是α-异头物或β-异头物。除非另有说明，否则甘露糖基基团在异头C-1的氧处连接。例如，甘露糖基可以被定义为：
Figure BDA0002579070250000403
“葡萄糖醛酸基”或“葡萄糖醛酸基团”是葡萄糖醛酸分子的基团。葡萄糖醛酸基团可以是D或L葡萄糖醛酸。葡萄糖醛酸基团通过氧连接至母体底物，连接至C-1、C-2、C-3、C-4或C-6。葡萄糖醛酸基团可以是α-异头物或β-异头物。除非另有说明，否则葡萄糖醛酸基团在异头C-1的氧处连接。例如，葡萄糖醛酸基团可以被定义为：
Figure BDA0002579070250000411
“半乳糖醛酸基”或“半乳糖醛酸基团”是半乳糖醛酸分子的基团。半乳糖醛酸基团可以是D或L半乳糖醛酸。半乳糖醛酸基团通过氧连接至母体底物，连接至C-1、C-2、C-3、C-4或C-6。半乳糖醛酸基团可以是α-异头物或β-异头物。除非另有说明，否则半乳糖醛酸基团在异头C-1的氧处连接。例如，半乳糖醛酸基团可以被定义为：
Figure BDA0002579070250000412
“甘露糖醛酸基”或“甘露糖醛酸基团”是甘露糖醛酸分子的基团。甘露糖醛酸基团可以是D或L甘露糖醛酸。甘露糖醛酸基团通过氧连接至母体底物，连接至C-1、C-2、C-3、C-4或C-6。甘露糖醛酸基团可以是α-异头物或β-异头物。除非另有说明，否则甘露糖醛酸基团在异头C-1的氧处连接。例如，甘露糖醛酸基团可以被定义为：
Figure BDA0002579070250000413
如本文所使用的，术语“卤素”是指F、Cl、Br和I。
“任选地取代的”基团是指其中含有的一个或多个与氢原子的键被与非氢原子或非碳原子的键取代的官能团，条件是保持正常的价数并且该取代导致稳定的化合物。取代的基团还包含其中与一个或多个碳原子或一个或多个氢原子的一个或多个键被一个或多个与杂原子的键(包括双键或三键)所取代的基团。取代基基团的示例包含卤素(即，F、Cl、Br和I)；烷基基团，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基和三氟甲基；羟基；烷氧基基团，例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基和异丙氧基；芳氧基基团，例如苯氧基；芳基烷氧基，例如苄氧基(苯基甲氧基)和对三氟甲基苄氧基(4-三氟甲基苯基甲氧基)；杂芳氧基基团；磺酰基基团，例如三氟甲磺酰基、甲磺酰基和对甲苯磺酰基；亚硝基、亚硝酰基；巯基；硫烷基基团，例如甲基硫烷基、乙基硫烷基和丙基硫烷基；氰基；氨基基团，例如氨基、甲基氨基、二甲基氨基、乙基氨基和二乙基氨基；和羧基。在公开或要求保护多个取代基部分的情况下，取代的化合物可以被一个或多个所公开或要求保护的取代基部分单独或多个独立地取代。独立地取代是指(两个或更多个)取代基可以相同或不同。
本发明的化合物还包含通过共同的保护基团修饰的本文公开的任何化合物。例如，本发明的化合物包含如本文所描述的但被修饰的糖基化酰胺，其中酰胺被酰胺保护基团例如BOC保护，并且羟基基团被羟基保护基团例如苄基保护。作为另一个示例，本发明的化合物包含葡萄糖醛酸化的酸，其中羧酸部分被保护为酯。如在在有机合成中的格林尼保护基(伍斯(2006))Greene's Protective Groups in Organic Synthesis(Wuts(2006))中所述，普通的保护基团对于本领域普通技术人员来说是已知的。
在选择本发明的化合物时，本领域普通技术人员将认识到，将根据化学结构连接性的众所周知的原理来选择各种取代基。
用于本发明的方法的化合物可以是盐形式。如本文中所使用的，“盐”是本发明化合物的盐，其已经通过制备化合物的酸式盐或碱式盐而被修饰。在用于稳定治疗性生物分子的化合物的情况下，该盐可以是药学上可接受的盐。药学上可接受的盐的示例包含但不限于碱性残基例如胺的无机或有机酸盐；酸性残基例如羧酸的碱金属盐或有机盐。可以使用有机酸或无机酸来制备盐。这样的盐包含但不限于碱金属和碱土金属盐，例如锂盐、钠盐、钾盐、铍盐、镁盐和钙盐。盐还包含烷基铵盐、铵盐和衍生自氨基酸的盐。在这方面，术语“药学上可接受的盐”是指本发明化合物的相对无毒的无机和有机酸加成盐或碱加成盐。这些盐可以在本发明的化合物的最终分离和纯化期间原位制备，或者通过使游离碱或游离酸形式的本发明的纯化的化合物与合适的有机或无机酸或碱单独反应并分离由此形成的盐来制备。(参见，例如，Berge et al.(1977)"Pharmaceutical Salts",J.Pharm.Sci.66:1-19)。
本发明的化合物可以用于包括治疗性生物分子与合适的药物稀释剂、增量剂、赋形剂或载体混合的药物组合物中。
“生物分子”是蛋白质、核苷酸、多肽、抗体(包含单克隆抗体)、酶或前述任何一种的片段或混合物。生物分子也可以是细胞、病毒、脂质体或组织的片段。在替代的实施例中，生物分子具有治疗活性或者生物分子不具有治疗活性。
在本发明的实施例中，治疗性生物分子可以是以下中的一种：胰岛素；优泌林；诺和灵；人体吸入胰岛素；Exubera；门冬胰岛素；诺和锐(门冬胰岛素)；赖谷胰岛素；艾倍得(赖谷胰岛素)；赖脯胰岛素；优泌乐(赖脯胰岛素)；低精蛋白锌胰岛素；NPH；地特胰岛素；诺和平(地特胰岛素)；甘精胰岛素；来得时(甘精胰岛素)；长效锌胰岛素；慢效胰岛素；长效胰岛素；醋酸普兰林肽；普兰林肽；生长激素(GH)；促生长素；健豪宁；优猛茁；诺地托品；NorIVitropin；纽托品；Omnitrope；Protropin；Siazen；Serostim；尤得盼；美卡舍明；Increlex；美卡舍明-林菲培；IPlex；因子VIII；Bioclate；Helixate；拜科奇；Recominate；ReFacto；因子IX；贝赋；抗凝血酶III(AT-III)；Thrombate III；蛋白C浓缩物；Ceprotin；β-葡萄糖脑苷脂酶；思而赞；β-葡萄糖脑苷脂酶；西利酶(从合并的人胎盘中纯化)；阿糖苷酶-α；美尔赞；拉罗尼酶(α-1-艾杜糖醛酸苷酶)；Aldurazyme；艾杜硫酸酯酶(艾杜糖醛酸-2-硫酸酯酶)；艾杜硫酶；加硫酶；Naglazyme；阿加糖苷酶-β(人α-半乳糖苷酶A)；法布瑞酶；α-1-蛋白酶抑制剂；Aralast；普拉斯汀；乳糖酶；Lactaid；胰腺酶(脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶)；Arco-Lase、Cotazym、得美通、Donnazyme、Pancrease、Viokase、发酵酶、腺苷脱氨酶(牛培格脱氨酶、PEG-ADA)；阿达根；合并的免疫球蛋白；Octagam；人白蛋白；Albumarc；白蛋白；人血白蛋白；AlbuRx；Albutein；Flexbumin；Buminate；拜斯明；促红细胞生成素；埃泊汀-α；益比奥；普罗克里特；达贝泊汀-α；安然爱斯普；非格司亭(粒细胞集落刺激因子；G-CS F)；优保津；培格非司亭(Peg-G-CSF)；Neulasta；沙格司亭(粒细胞巨噬细胞集落刺激因子；GM-CSF)；Leukine；奥普瑞白介素(白介素11；IL11)；Neumega；人卵泡刺激素(FSH)；果纳芬；普丽康；人绒毛膜促性腺激素(HCG)；艾泽；路福瑞；I型α-干扰素；干扰素α1；共有干扰素；干复津；干扰素-α2a(IFNα2a)；罗扰素-A；聚乙二醇干扰素-α2a；派罗欣；干扰素-α2b(IFNα2b)；内含子A；聚乙二醇干扰素-α2b；佩乐能；干扰素-αn3(IFNαn3)；阿尔费隆N；干扰素-β1a(rIFN-β)；阿沃纳斯；利比；干扰素-β1b(rIFN-β)；倍泰龙；干扰素-γ1b(IFNγ)；Actimmune；阿地流津(白介素2(IL2))；表皮胸腺细胞激活因子；ETAF)；Proleukin；阿替普酶(组织纤溶酶原激活剂；tPA)；Activase；瑞替普酶(tPA的缺失突变蛋白)；Retavase；替奈普酶；TNKASE；尿激酶；雅激酶；因子VIIa；诺其；屈曲可金-α(活化蛋白C)；奇格瑞；鲑鱼降钙素；Fortical；Miacalcin；特立帕肽(人甲状旁腺激素残基1-34)；Forteo；艾塞那肽；百泌达；奥曲肽；善得定；地波特明-α(重组人骨形态发生蛋白2；rhBMP2)；Infuse；重组人骨形态发生蛋白7(rhBMP7)；成骨蛋白1；醋酸组蛋白(促性腺激素释放激素；GnRH)；Supprelin LA；Vantas；帕利非明(角质形成细胞生长因子KGF)；kepivance；贝卡普勒明(血小板衍生的生长因子；PDGF)；Regranex；胰蛋白酶；Granulex；奈西立肽；内西利他；A型肉毒杆菌毒素；保妥适；B型肉毒杆菌毒素；泮库溴铵；胶原酶；Santyl；人脱氧核糖核酸酶I；多纳酶-α；肺酶；透明质酸酶(牛、羊)；Amphadase(牛)；水合酶(牛)；Vitrase(羊)；透明质酸酶(重组人)；hylenex；木瓜蛋白酶；accuzyme；panafil；L-天冬酰胺酶；爱施巴；Peg-天冬酰胺酶；培加帕酶；拉布立酶；埃立特；来匹卢定；Refludan；比伐卢定；Angiomax；链激酶；思凯通；阿尼普酶(茴香酰化纤溶酶原链激酶激活剂复合物；APSAC)；Eminase；贝伐珠单抗；阿瓦斯汀；西妥昔单抗；爱必妥；帕尼单抗；维克替比；阿仑单抗；坎帕斯；利妥昔单抗；美罗华；曲妥珠单抗；赫赛汀；阿巴西普；奥伦西亚；阿那白滞素；Antril；Kineret；阿巴单抗；修美乐；依那西普；恩利；英夫利昔单抗；类克；阿法赛特；基因祛鳞；那他珠单抗；Tysabri；依库珠单抗；Soliris；抗胸腺细胞球蛋白(兔)；胸腺球蛋白；巴利昔单抗；舒莱；达利珠单抗；赛尼哌；莫罗单抗-CD3；Orthoclone；OKT3；奥马珠单抗；索雷尔；帕利珠单抗；Synagis；恩夫韦肽；Fuzeon；阿昔单抗；ReoPro；培维索孟；Somavert；响尾蛇科多价免疫Fab(羊)；Crofab；地高辛免疫血清Fab(羊)；Digifab；雷尼单抗；诺适得；地尼白介素；Diftitox；Ontak；伊波单抗；替伊莫单抗；泽娃灵；吉妥单抗；唑菌胺；米罗他；托西莫单抗和I-托西莫单抗；百克沙；百克沙I-131；乙型肝炎表面抗原(HBsAg)；Engerix；重组乙型肝炎疫苗；HPV疫苗；加德西；OspA；LYMErix；抗恒河猴(Rh)免疫球蛋白G；Rhophylac；重组纯化蛋白衍生物(DPPD)；胰高血糖素；GlucaGen；生长激素释放激素(GHRH)；Geref；促胰液素；ChiRhoStim(人肽)、SecreFlo(猪肽)；甲状腺刺激激素(TSH)；促甲状腺激素；卡罗单抗喷地肽；ProstaScint；铟-111-奥曲肽；OctreoScan；沙妥莫单抗喷地肽；OncoScint；阿西莫单抗；CEA扫描；若莫单抗；Verluma；阿西肽；Acutect；戊酸伊西罗麦酯；肌球蛋白；法索单抗锝；NeutroSpec；HIV抗原；酶免疫测定；OraQuick；Uni-Gold；丙型肝炎抗原；或重组免疫印迹测定(RI BA)。
如本文中所使用的，生物分子的“降解”包含但不限于生物分子的聚集、变性、错误折叠和沉淀。降解可能是由物理应力引起的，或者可能是由化学应力引起的。物理应力包含高温、低温、高于热未折叠温度的加热、冷冻、搅动、摇晃、表面和压力。化学应力包含低pH、高pH、与天然折叠蛋白质的理想pH环境不同的pH(例如，相差1、2、3、4或5的pH)、脱水、有机溶剂和杂质例如清洁剂或离液剂的存在。
与未稳定的生物分子相比，稳定的生物分子在更长的时间段内或在更宽的条件范围内保留其天然结构和活性。另外或可替代地，稳定的生物分子在降解同一生物分子的不稳定形式的条件下不降解。稳定的生物分子比不稳定的生物分子具有更高的熔解温度。
在以下参考文献中描述了用于制备这样的组合物的技术和组合物：7现代药学7，第9和10章(班科&罗德，编辑，1979年)(7Modern Pharmaceutics 7,Chapters 9and 10(Banker&Rhodes,Editors,1979))；药物剂型：片剂(李伯曼等，1981)(PharmaceuticalDosage Forms:Tablets(Lieberman et al.,1981))；安塞尔，《药物剂型简介》第二版(1976年)(Ansel,Introduction to Pharmaceutical Dosage Forms 2nd Edition(1976))；《雷明顿药物科学》，第17版。(马克出版公司，宾夕法尼亚州伊斯顿，1985年)(Remington'sPharmaceutical Sciences,17th ed.(Mack Publishing Company,Easton,Pa.,1985))；药物科学进展(大卫·甘德顿，崔佛·琼斯，詹姆斯·麦吉尼蒂，编辑，1992年)(Advances inPharmaceutical Sciences(David Ganderton,Trevor Jones,Eds.,1992))；药物科学进展，第7卷(大卫·甘德顿，崔佛·琼斯，詹姆斯·麦吉尼蒂，编辑，1995年)(Advances inPharmaceutical Sciences Vol.7.(David Ganderton,Trevor Jones,James McGinity,Eds.,1995))；用于药物剂型的水性聚合物涂料(《药物与药学》，第36系列(詹姆斯·麦吉尼蒂编辑，1989年))(Aqueous Polymeric Coatings for Pharmaceutical Dosage Forms(Drugs and the Pharmaceutical Sciences,Series 36(James McGinity,Ed.,1989))；药物颗粒载体：治疗应用：药物与药物科学，第61卷(阿兰·罗兰德，编辑，1993)(Pharmaceutical Particulate Carriers:Therapeutic Applications:Drugs and thePharmaceutical Sciences,Vol 61(Alain Rolland,Ed.,1993))；药物向胃肠道的输送(埃利斯·霍伍德，生物科学书籍，制药技术丛书)(Drug Delivery to the GastrointestinalTract(Ellis Horwood Books in the Biological Sciences.Series in PharmaceuticalTechnology)；J.G.哈代，S.S.戴维斯，克里夫G.威尔森，编辑(J.G.Hardy,S.S.Davis,CliveG.Wilson,Eds.))；现代药物和药物科学，第40卷(基尔伯特·S·班科，克里斯托弗·T·罗德，编辑。(Modem Pharmaceutics Drugs and the Pharmaceutical Sciences,Vol 40(Gilbert S.Banker,Christopher T.Rhodes,Eds.)。所有上述出版物均通过引用并入本文。
本发明还包含其中葡萄糖基、甘露糖基或半乳糖基基团用阿洛糖基、阿卓糖基、古洛糖基、艾杜糖基或塔罗糖基或任何相应的糖醛酸替换的实施例。
本文公开的每个实施例预期可应用于每个其他公开的实施例。因此，本文描述的各种要素的所有组合均在本发明的范围内。
通过参考下面的实验细节将更好地理解本发明，但是本领域技术人员将容易地理解，详述的具体实验仅是对本发明的说明，如在所附的权利要求书中更充分地描述的。
化合物名称缩写
用于本发明的化合物的缩写如下：
MglyA-甘露糖基-乙醇酰胺
MLA-甘露糖基-乳酰胺
GBA-3-葡萄糖基-丁酰胺
GaBA-3-半乳糖基-丁酰胺
GGlyA-葡萄糖基-乙醇酰胺
GaGlyA-半乳糖基-乙醇酰胺
GLA-葡萄糖基-乳酰胺
GaLA-半乳糖基-乳酰胺
b-GGlyA-β-葡萄糖基-乙醇酰胺
b-GLA-β-葡萄糖基-乳酰胺
b-GaGlyA-β-半乳糖基-乙醇酰胺
b-GBA-β-3-葡萄糖基-丁酰胺
a-MglyA-α-甘露糖基-乙醇酰胺
a-MLA-α-甘露糖基-乳酰胺
b-GGly-β-葡萄糖基-乙醇酸酯
b-GL-β-葡萄糖基-乳酸酯
b-GB-β-3-葡萄糖基-丁酸酯
b-GaGly-β-半乳糖基-乙醇酸酯
b-GaL-β-半乳糖基-乳酸酯
化合物的合成
通常，本发明的化合物可以使用化学领域中已知的多种方法来制备，特别是根据本文含有的描述，并结合本领域技术人员的知识来制备。各种起始材料、中间体和试剂可以购自商业来源或根据文献方法或其改编来制备。尽管可以在实践或测试中使用其他试剂、化合物或方法，但是用于制备本发明的化合物的一般方法通过以下描述和反应方案来说明。本文公开的方法(包含在方案、描述和示例中概述的方法)仅用于说明目的，并且不应以任何方式被解释为对其的限制。鉴于本公开的益处，各种改变和修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且被认为在如所附权利要求书中进一步限定的本公开的精神和范围内。
尽管将参考方案、制备和/或示例来描述本发明的各个方面的具体实施例，但是应当理解，这样的实施例仅作为示例，并且仅说明了可以代表本公开的原理的应用的许多可能的具体实施例中的少数。用于合成本文描述的化合物的起始材料可以从商业来源(例如奥尔德里奇化学公司(Aldrich Chemical Co.)(威斯康辛州密尔沃基)、西格玛化学公司(Sigma Chemical Co.)(密苏里州圣路易斯)获得，或者起始材料可以被合成。可以使用本领域技术人员已知的技术和材料来合成本文所述的化合物以及具有不同取代基的其他相关化合物，如例如在马奇高级有机化学：反应，机理和结构(史密斯(2013))(March'sAdvanced Organic Chemistry:Reactions,Mechanisms,and Structure(Smith(2013))),有机合成的设计和策略(哈內斯伊恩(2013年))，在有机合成中的格林尼保护基(伍斯(2006))，有机合成Fiesers试剂(第1-27卷)(荷(2013))(Design and Strategy inOrganic Synthesis(Hanessian(2013))Greene's Protective Groups in OrganicSynthesis(Wuts(2006))and Fiesers'Reagents for Organic Synthesis(Volumes 1-27)(Ho(2013)))中所描述的，其每一个通过引用以其整体并入本文。
用于制备如本文所公开的化合物的一般方法可以衍生自本领域中的已知反应，并且可以通过使用适当的试剂和条件来修饰反应，如技术人员将认识到的，以用于引入如在本文提供的式中发现的各种部分。(托姆博托等Trombotto et al.2000；松村等Matsumuraet al.1997；克拉耶夫斯基等Krajewski et al.1997；法利亚等Faria et al.2008；薛等Xue et al.2009；莫尼汉等Moynihan et al.2013；WO 2008/007153 A2；WO 2012/109263A1；and WO 2015/137838)。
可以通过萃取、蒸发或本领域已知的其他技术来回收所描述的中间产物。然后可以任选地通过色谱法、HPLC、重结晶、研磨、蒸馏或本领域已知的其他技术来纯化粗物质。
如本领域技术人员将理解的，如上所讨论的，一些可用于制备这样的化合物的方法可能需要保护特定的官能团，例如，以防止这样的官能团干扰分子内其它位点的反应或保持这样的官能团的完整性。这样的保护的需要和类型很容易由本领域技术人员确定，并且将根据例如官能团的性质和所选的制备方法的条件而变化。引入和除去保护基团的方法是本领域普通技术人员熟知的，并且在在有机合成中的格林尼保护基(伍斯(2006))Greene's Protective Groups in Organic Synthesis(Wuts(2006))中描述。替代的试剂、起始材料以及用于优化或调整本文所述的程序的方法也将由本领域技术人员容易地确定。
中性糖基化酰胺的制备
通过与甲醇中的氨反应，以定量产率制备来自葡萄糖苷、甘露糖苷和半乳糖苷的酰胺。由于酰胺基团和羟基基团的存在，所得的稳定剂没有与海藻糖和蔗糖相似的电荷。
2-O-(α-D-甘露吡喃糖基)乙酸甲酯(5)的合成
化合物5的合成根据文献：Carbohydrate Research 343(2008),3025-3033中描述的程序进行。
(2S)-2-O-(α-D-甘露吡喃糖基)-3-丙酸甲酯(11)的合成
化合物11的合成根据文献：Carbohydrate Research 343(2008),3025-3033中描述的程序进行。
方案1.
Figure BDA0002579070250000481
a)NH3，MeOH，-78℃/rt，≥99％
每种起始材料在-78℃下用在甲醇中的铵处理，并加热至室温，并且通过酯酰胺水解以定量或接近定量的产率(≥99％)产生所需的产物。
起始材料(1、3、5、7、9和11)和其他相关化合物可以使用本领域技术人员已知的技术和材料来合成。另外，方案1中的起始材料已经在文献中报道，并且因此可以如先前所描述的获得。在Carbohydrate Res.2009,344,1646(beta-anomer)；J.Org Chem.2003,68,6672；Tetrahedron Lett.2000,41,8273.(alpha-anomer)中报道了化合物1。在WO 2008/007153 A2和WO 2015/137838 A1中报道了化合物3的β-异头物。在CarbohydrateRes.2008,343,3025、WO 2015/137838 A1和WO 2012/109283 A1中报道了化合物5的α-异头物。方案2中的起始材料(7、9和11)已经在文献中制备，并且因此至少可以通过先前描述的相同的方法获得。在WO 2015/137838 A1中报道了化合物7(两种构型)。在WO 2008/007153A2中报道了化合物9的β-异头物。在Carbohydrate Res.2008,343,3025中报道了化合物11的α-异头物。酰胺2的β-异头物(b-GGlyA)公开在Carbohydrate Res.2013,374,29中并且对其结构进行了研究，但重要的是，未公开该化合物的特殊功能或作用。
方案2.
Figure BDA0002579070250000491
a)NH3，MeOH，-78℃/rt，≥99％
每种起始材料(作为乙酯或甲酯)在-78℃下用在甲醇中的铵处理，并加热至室温，以通过酯酰胺水解以定量或接近定量的产率生成所需的酰胺产物。由起始材料13以99％的产率生产化合物14。
起始材料(13、15和17)和其他相关化合物可以使用本领域技术人员已知的技术和材料来合成。另外，方案2中的起始材料已经在文献中报道，并且因此可以如先前所描述的获得。在Phytochemistry 1997,45和Biotechnol.Lett.,1995,17,1169中报道了化合物13(作为乙酯)。在Biotechnol.Lett.1997,19,583中报道了化合物15(作为乙酯和甲酯)。在WO2015/137838 A1中报道了化合物17的α-异头物(作为乙酯)。
双阴离子葡萄糖醛酸化的酸的制备
如在方案3中所描述的制备葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸和甘露糖醛酸(化合物37-42)。由于两个羧酸部分的存在，因此所得到的稳定剂在两个位置是可电离的，这与没有电荷的海藻糖和蔗糖相反。
方案3.
Figure BDA0002579070250000501
19：R＝H，葡萄糖基 25：R＝H，葡萄糖基
20：R＝Me，葡萄糖基 26：R＝Me，葡萄糖基
21：R＝H，半乳糖基 27：R＝H，半乳糖基
22：R＝Me，半乳糖基 28：R＝Me，半乳糖基
23：R＝H，甘露糖基 29：R＝H，甘露糖基
24：R＝Me，甘露糖基 30：R＝Me，甘露糖基
Figure BDA0002579070250000502
31：R＝H，葡萄糖基 37：R＝H，葡萄糖基，来自19的70％
32：R＝Me，葡萄糖基 38：R＝Me，葡萄糖基
33：R＝H，半乳糖基 39：R＝H，半乳糖基
34：R＝Me，半乳糖基 40：R＝Me，半乳糖基
35：R＝H，甘露糖基 41：R＝H，甘露糖基
36：R＝Me，甘露糖基 42：R＝Me，甘露糖基
a)BAIB/TEMPO，CH2Cl2/H2O；b)H2，Pd/C，50Psi，AcOEt；c)NaOH，H2O
使用BAIB/Tempo试剂组合，将C-6伯羟基基团有效地氧化为相应的羧酸。接下来，在50psi下用Pd/C和H2除去苄基醚保护基团。在水中用NaOH水解甲酯以定量的产率得到最终产物的钠盐。在碱性条件下，最终化合物呈现出两个电荷，这两个电荷衍生自两个羧酸官能团。从起始材料19以70％的总产率制备二钠盐37。从起始材料20以66％的总产率制备二钠盐38。
起始材料(19-24)和其他相关化合物可以使用本领域技术人员已知的技术和材料来合成。另外，方案2中的起始材料已经在文献中报道，并且因此可以如先前所描述的获得。化合物19-22在WO 2015/137838 A1中报道。二钠盐37先前在Carbohydrate Res.1967,5,453中公开，但未公开该化合物的特殊功能或作用。
如在方案3中所描述的制备葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸和甘露糖醛酸(化合物37-42)。由于两个羧酸部分的存在，因此所得到的稳定剂在两个位置是可电离的，这与没有电荷的海藻糖和蔗糖相反。
二酰氨基葡萄糖苷、甘露糖苷和半乳糖苷的制备
通过使43-45与在甲醇中的氨的反应制备来自葡萄糖苷、甘露糖苷和半乳糖苷46-48的二酰胺。
方案4.
Figure BDA0002579070250000511
43：葡萄糖基 46：葡萄糖基
44：半乳糖基 47：半乳糖基
45：甘露糖基 48：甘露糖基
a)NH3，MeOH，-78℃-r.t.
额外的双阴离子葡萄糖醛酸化的酸的制备
如在方案5中所描述的制备葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸和甘露糖醛酸(化合物55-60)。
方案5.
Figure BDA0002579070250000512
R＝CH3，葡萄糖基 R＝CH3，葡萄糖基
R＝CO2Me，葡萄糖基 R＝CO2Me，葡萄糖基
R＝CH3，半乳糖基 R＝CH3，半乳糖基
R＝CO2Me，半乳糖基 R＝CO2Me，半乳糖基
R＝CH3，甘露糖基 R＝CH3，甘露糖基
R＝CO2Me，甘露糖基 R＝CO2Me，甘露糖基
Figure BDA0002579070250000521
49：R＝CH3，葡萄糖基 55：R＝CH3，葡萄糖基
50：R＝CO2Me，葡萄糖基 56：R＝CO2Na，葡萄糖基
51：R＝CH3，半乳糖基 57：R＝CH3，半乳糖基
52：R＝CO2Me，半乳糖基 58：R＝CO2Na，半乳糖基
53：R＝CH3，甘露糖基 59：R＝CH3，甘露糖基
54：R＝CO2Me，甘露糖基 60：R＝CO2Na，甘露糖基
a)BAIB/TEMPO，CH2Cl2/H2O；b)H2，Pd/C，Psi，AcOEt；c)NaOH，H2O
糖醛酸酰胺的制备
如在方案6和7中所描述的制备葡萄糖醛酸酰胺、半乳糖醛酸酰胺和甘露糖醛酸酰胺(化合物61-66和67-72)。通过使31-36与在甲醇中的氨反应来制备糖醛酸酰胺61-66。通过使49-54与在甲醇中的氨反应来制备糖醛酸酰胺67-72。
方案6.
Figure BDA0002579070250000522
31：R＝H，葡萄糖基 61：R＝H，葡萄糖基
32：R＝Me，葡萄糖基 62：R＝Me，葡萄糖基
33：R＝H，半乳糖基 63：R＝H，半乳糖基
34：R＝Me，半乳糖基 64：R＝Me，半乳糖基
35：R＝H，甘露糖基 65：R＝H，甘露糖基
36：R＝Me，甘露糖基 66：R＝Me，甘露糖基
方案7.
a)NH3，MeOH，-78℃.
Figure BDA0002579070250000531
49：R＝CH3，葡萄糖基 67：R：Me，葡萄糖基
50：R＝CO2Me，葡萄糖基 68：R：CO2NH2，葡萄糖基
51：R＝CH3，半乳糖基 69：R：Me，半乳糖基
52：R＝CO2Me，半乳糖基 70：R：CO2NH2，半乳糖基
53：R＝CH3，甘露糖基 71：R：Me，甘露糖基
54：R＝CO2Me，甘露糖基 72：R：CO2NH2，甘露糖基
a)NH3，MeOH，-78℃.
化合物的合成与表征
一般程序
在400MHz下在CDCl3中获得1H NMR谱，其中以ppm计的化学位移值(δ)是来自四甲基硅烷的下场，并且在100.61MHz下在CDCl3中获得13C NMR谱。中压制备型柱色谱法：硅胶默克60H。分析型TLC：铝支持的硅胶默克60F254。试剂和溶剂根据W.L.F.Armarego,C.L.L.Chai,Purification of Laboratory Chemicals,5th ed.；2003Elsevier来纯化和干燥。比旋光度([α]D20)通过使用Perkin-Elmer D241自动旋光仪测量。除了在水中的反应以外，所有反应均在惰性气氛(氩气)下进行。
实验1. 2-O-(α-D-甘露吡喃糖基)乙酰胺(6)的合成
在密闭的管中，将在MeOH(15mL)中的5(3.01g，11.9mmol)的溶液在-78℃下用NH3饱和。将反应混合物在r.t.下搅拌3天。允许过量的NH3蒸发，并且在浓缩后，获得作为白色泡沫的产物6(定量产率)。1H NMR(D2O，400MHz)：δ4.85(d，J＝1.8Hz，1H)，4.17(d，J＝15.7Hz，1H)，4.05(d，J＝15.7Hz，1H)，4.00(dd，J＝3.5，1.7Hz，1H)，3.84-3.81(m，2H)，3.69(dd，J＝12.2，5.7Hz，1H)，3.64-3.57(m，2H)ppm。13C NMR(D2O，100.61MHz)：δ178.5、99.9、73.2、70.3、69.7、66.6、65.4、60.8ppm。
实验2.(2S)-2-O-(α-D-甘露吡喃糖基)-3-丙酰胺(12)的合成
将实验1的程序应用于化合物11(2.10g，7.9mmol)，得到作为白色泡沫的化合物12(定量产率)。1H NMR(D2O，400MHz)：δ4.94(d，J＝1.6Hz，1H)，4.20(q，J＝6.8Hz，1H)，3.93(dd，J＝3.4，1.7Hz，1H)，3.83(dd，J＝9.4，3.4Hz，1H)，3.76(dd，J＝12.3，2.4Hz，1H)，3.70-3.60(m，2H)，3.55(m，J＝10.0，5.3，2.4Hz，1H)，1.34(d，J＝6.8Hz，3H)ppm。13C NMR(D2O，100.61MHz)：δ178.2、98.7、73.5、72.7、70.4、70.1、66.5、60.7、17.0ppm。
实验3. 2-(α/β-D-吡喃葡萄糖基)乙酰胺(2)的合成
将实验1的程序应用于化合物1(0.676g，2.68mmol)，得到作为白色泡沫的化合物2(定量产率)。1H NMR(D2O，400MHz)：δ4.91(d，J＝3.8Hz)，4.45(d，J＝7.9Hz)，4.31(d，J＝16.0Hz)，4.19(d，J＝15.9Hz)，4.03(d，J＝15.9Hz)，3.86-3.59(m)，3.54(dd，J＝9.9,3.8Hz)，3.47-3.28(m)ppm。13C NMR(D2O，100.61MHz)：δ174.9、102.4、98.6、76.0、75.5、72.93、72.79、72.2、71.1、69.45、69.38、67.7、65.9、60.56、60.40ppm。
实验4.(2S)-2-(α/β-D-吡喃葡萄糖基)丙酰胺(8)的合成
将实验1的程序应用于化合物7，得到作为白色泡沫的产物8(定量产率，α/β＝11:1)。1H NMR(D2O，400MHz)：δ5.01(d，J＝3.9Hz)，4.45(d，J＝8.0Hz)，4.38(q，J＝7.0Hz)，4.18(q，J＝6.8Hz)，3.87-3.77(m)，3.75-3.65(m)，3.62-3.55(m)，3.54-3.49(m)，3.48-3.32(m)，1.38(d，J＝7.0Hz)，1.35(d，J＝6.8Hz)ppm。13C NMR(D2O，100.61MHz)：δ178.3、101.6、96.9、76.1、75.6、75.2、73.0、72.8、72.5、71.6、71.20、71.03、69.5、69.3、60.6、60.2、18.7、16.9ppm。
实验5. 2-(α/β-D-吡喃半乳糖基)乙酰胺(4)的合成
将实验1的程序应用于化合物3，得到作为白色泡沫的产物4(定量产率，α/β＝2:1)。1H NMR(CDCl3，400MHz)：δ4.93(d，J＝3.8Hz)，4.38(d，J＝7.6Hz)，4.30(d，J＝16.0Hz)，4.20-4.15(m)，4.02(d，J＝15.9Hz)，3.92-3.91(m)，3.86(dt，J＝10.7，4.3Hz)，3.79(dd，J＝10.3,3.8Hz)，3.74-3.57(m)，3.52(dd，J＝9.9，7.6Hz)ppm。13C NMR(CDCl3，100，61MHz)：δ175.0、102.9、98.7、75.3、72.5、71.4、70.6、69.19、69.12、68.5、68.0、67.7、65.9、61.1、60.9ppm。
实验6.(2S)-2-(α/β-D-吡喃半乳糖基)丙酰胺(10)的合成
将实验1的程序应用于化合物9，得到作为白色泡沫的产物10(定量产率，α/β＝3:1)。1H NMR(CDCl3,400MHz)：5.02(d，J＝3.9Hz)，4.40-4.35(m)，4.18(q，J＝6.8Hz)，3.92(d，J＝3.1Hz)，3.84(dd，J＝10.3,3.3Hz)，3.76(dt，J＝10.0,4.8Hz)，3.72-3.56(m)，3.50(dd，J＝10.0,7.8Hz)，1.37(d，J＝7.0Hz)，1.33(d，J＝6.8Hz)ppm。
实验7. 3-O-(α/β-D-吡喃葡萄糖基)-3-羟基丁酰胺(14)的合成
将实验1的程序应用于化合物13(0.396g，1.35mmol)，得到作为白色泡沫的产物14(0.291g，82％)。1H NMR(CDCl3，400MHz)：δ4.95(d，J＝3.8Hz)，4.47(d，J＝7.9Hz)，4.46(d，J＝7.9Hz)，4.21-4.03(m)，3.81-3.28(m)，3.18-3.12(m)，2.65-2.36(m)，1.23-1.15(m)ppm。
实验8. 3-O-(β-D-吡喃半乳糖基)-3-羟基丁酰胺(16)的合成
将实验1的程序应用于化合物15(0.820g，2.8mmol)，得到作为白色泡沫的产物16(0.677g，90％)。1H NMR(CDCl3，400MHz)：δ4.41(d，J＝7.9Hz)，4.40(d，J＝7.9Hz)，4.27-4.18(m)，3.84-3.83(bs)，3.73-3.55(m)，3.42-3.38(m)，2.53-2.38(m)，1.24(d，J＝6.4Hz)，1.18(d，J＝6.3Hz)ppm。13C NMR(CDCl3,100.61MHz)：δ176.6、176.5、102.0、101.0、75.2、75.0、73.9、72.7、72.7、72.5、70.8、70.7、68.6、68.5、60.9、60.8、42.7、41.9、20.4、18.8ppm。
实验9. 3-O-(α-D-甘露吡喃糖基)-3-羟基丁酰胺(18)的合成
将实验1的程序应用于化合物17(1.15g，3.9mmol)，得到作为白色泡沫的产物18(0.711g，69％)。1H NMR(CDCl3，400MHz)：δ4.91(d，J＝1.4Hz)，4.86(d，J＝1.7Hz)，4.19-4.08(m)，3.83-3.76(m)，3.73-3.60(m)，3.58-3.51(m)，2.45-2.33(m)，1.22(d)，1.16(d)ppm。13CNMR(CDCl3，100.61MHz)：δ176.7、99.9、96.4、73.0、72.8、72.7、70.6、70.5、70.4、70.2、69.3、66.8、66.4、60.9、60.6、42.9、42.4、20.6、17.7ppm。
实验10. 2-(α/β-D-吡喃葡萄糖苷神经糖醛酸)乙酸二钠(37)的合成
向剧烈搅拌的在9.2mL的DCM和9.2mL的H2O中的19(1.44g，2.76mmol)的溶液中加入TEMPO(0.178g，0.55mmol)和BAIB(1.08g，6.91mmol)。在起始材料完全转化后，将反应混合物用Na2S2O3(20mL)的10％溶液(20mL)淬灭，随后用EtOAc(3×20mL)萃取。合并的有机层用MgSO4干燥，过滤并浓缩。使用(70:30，EtOAc/Hex)的快速柱色谱法得到作为无色粘稠的泡沫的产物25(1.185g，80％)。在Pd/C 10％(0.25当量)的存在下，将在EtOAc中的25的溶液在50psi下氢化。在5小时后，过滤反应混合物，并且蒸发溶剂，以得到作为非常粘稠的无色泡沫的31。将1M NaOH(2当量)的溶液加入到在H2O(2mL)中的化合物31的搅拌溶液中。在所有起始材料已经被消耗后，用10％HCl将pH调节至7，并将溶剂蒸发，以得到作为粘稠的无色泡沫的37(70％，4步总产率)。1H NMR(CDCl3，400MHz)：δ4.98(d，J＝3.9Hz)，4.40(d，J＝7.9Hz)，4.26(q，J＝7.0Hz)，4.03(q，J＝6.8Hz)，3.96(d，J＝10.1Hz)，3.77(t，J＝9.5Hz)，3.73-3.69(m)，3.65-3.63(m)，3.58(dd，J＝11.7，4.3Hz)，3.51(dd，J＝9.8，3.9Hz)，3.46-3.44(m)，3.40(t，J＝9.6Hz，1H)，3.32-3.28(m)，1.34(d，J＝6.9Hz)，1.29(d，J＝6.8Hz)ppm)。13C NMR(CDCl3，100，61MHz)：δ180.9、176.8、101.7、96.5、76.7、76.2、75.6、74.6、73.2、72.8、72.4、72.2、71.7、71.2、18.9、17.3ppm。
实验11.(2S)-2-(α/β-D-吡喃葡萄糖醛酸)丙二酸二钠(38)的合成
将实验10的程序应用于化合物20，得到作为粘稠的无色胶状物的产物38(66％，4步总产率)。1H NMR(CDCl3,400MHz)：δ4.90(d，J＝3.7Hz)，4.43(d，J＝7.8Hz)，4.26(d，J＝15.5Hz)，4.09(d，J＝15.5Hz)，3.89(dd，J＝12.9，2.4Hz)，3.78-3.62(m)，3.57-3.33(m)ppm。13C NMR(CDCl3，100，61MHz)：δ177.4、176.6、102.1、98.3、73.1、72.9、72.3、71.96、71.76、71.46、71.26、69.5、66.86、66.78ppm。
稳定化研究
使用DSF和高效尺寸排阻色谱法(HPSEC)在热应力和/或pH应力下评估了新的化合物稳定若干种蛋白质(包含酶和单克隆抗体)的能力(参见图1至5)。HPSEC可以用于评估在没有热应力的情况下化合物稳定生物分子的能力。在稳定化测定中使用的蛋白质是溶菌酶、阿达木单抗
Figure BDA0002579070250000561
泛素和因子IX。
差示扫描荧光法(DSF)测定
通过用含氟探针SYPRO橙色染料(分子探针)监测蛋白质的解折叠来进行蛋白质熔解温度(TM)的确定，尽管该染料在水性环境中被完全淬灭，但在与蛋白质疏水性斑块结合后发出荧光。荧光的这种增加可以作为温度的函数来测量。在配备有电荷耦合器件(CCD)摄像机和Cy3滤光片的iCycle iQ5实时PCR检测系统(Bio-Rad)上进行热位移测定，其中激发波长和发射波长分别为490nm和575nm。该设备可以同时检测96孔板(低型材板，Bio-Rad)中的荧光变化，并且因此可以用于并行热稳定性测定。96孔板用光学质量密封带(Bio-Rad)密封，并在测定前立即以2500g离心1分钟以除去可能的气泡。随后将板以1℃的逐步增量从20℃加热到90℃，其中平衡时间为60秒，随后读出荧光。荧光强度与温度的关系通过确定一阶导数(d(Rfu)/dT)被用于计算蛋白质的熔解温度(TM)，并且提取确切的转变拐点。通过从对于每种条件获得的TM值中减去对于参考获得的TM值，可以计算出用于各种条件的ΔTM值(DTM)。
在总体积为20μL的典型测定中，使用0.1-0.5mg/mL的蛋白质浓度和5倍的染料浓度以确保最佳的信噪比。在进行DSF实验之前，在它们相应的缓冲液中制备蛋白质原液。根据每种测定的特定条件来制备稳定剂溶液和染料。通过将1-2μL的蛋白质添加到8-9μL的染料缓冲液和10μL的化合物溶液中来制备测定。通过用相应的缓冲液代替稳定剂的体积来制备对照。
高效尺寸排阻色谱法(HPSEC)测定
HP-SEC使用Waters 515泵、Waters 2487双吸光度检测器(美国沃特斯(Waters))和Rheodyme 77251进样器(美国沃特斯(Waters))进行。使用TSK Gel G3000SWXL柱(300mmx 7.8mm)(德国Tosoh Biosep)。为了注入50mg的生物分子的样品，根据各样品的浓度调整注入的体积，并且以1.0mL/min的流量进行分离或适当调整。对于
Figure BDA0002579070250000573
样品，使用合适的运行缓冲液，例如100mM硫酸钠、100mM磷酸氢二钠pH 6.8。在适合于检测生物分子的波长例如280nm下进行UV检测。没有施加热应力，并且在室温下进行测定。测量吸光度以确定生物分子的浓度，并且从而确定生物分子的降解的量。
实验10-通过DSF测量的溶菌酶的稳定化
使用DSF研究了在若干种稳定剂的存在下，在0.25M浓度和在pH 3.6和pH 12下溶菌酶的稳定化(图1)。在较高的pH(12)下，溶菌酶是较少稳定的，并且示出其熔解温度的降低。含中性酰胺的糖苷示出了稳定化作用，所述含中性酰胺的糖苷即上文描述的甘露糖基-乙醇酰胺(MglyA)、甘露糖基-乳酰胺(MLA)、3-葡萄糖基-丁酰胺(GBA)、半乳糖基-乙醇酰胺(GaGlyA)、半乳糖基-乳酰胺(GaLA)、β-葡萄糖基-乙醇酰胺(b-GGlyA)、β-葡萄糖基-乳酰胺(b-GLA)、β-半乳糖基-乙醇酰胺(b-GaGlyA)、β-3-半乳糖基-丁酰胺(b-GaBA)和β-半乳糖基-乳酰胺(b-GaLA)。在较高的pH(pH 12)下，对于GBA、GaGlyA、b-GGlyA、b-GaLA、b-GaGlyA和b-GaBA来说稳定化效果更高。所有的新化合物都能够在两种应力条件下稳定溶菌酶。
实验11-通过HPSEC测量的阿达木单抗
Figure BDA0002579070250000571
的稳定化测定
在不存在和存在0.5M的稳定剂GaGlyA的情况下，将阿达木单抗
Figure BDA0002579070250000572
pH滴定至pH 3.2，并通过HPSEC分析结果(图2)。为了注射50mg的修美乐，根据每种样品的浓度调节注入的体积，并以1.0mL/min的流量进行分离。运行的缓冲液由100mM的硫酸钠、100mM的磷酸氢二钠pH 6.8组成。UV检测在280nm进行。与DSF测定相反，该测定在室温下进行，不施加热应力。测量吸光度以确定生物分子的浓度，并且从而确定生物分子的降解的量。在pH 3.2下在12小时后，阿达木单抗降解(图2，线C)，然而在存在GaGlyA的情况下，这种降解被大大降低(图2，线B)。
实验12-通过DSF测量的阿达木单抗的稳定化测定
还使用DSF在0.25M的若干种稳定剂的存在下在pH 12下评估了阿达木单抗的稳定化(图3)。所有测试的化合物均使阿达木单抗稳定，并且使用β-3-半乳糖基-丁酰胺(b-GaBA)获得了更高的稳定化，其中单克隆抗体的熔解温度提高了22℃。
实验13-通过DSF测量的泛素的稳定化测定
使用DSF测量使用本发明的含中性酰胺的糖苷以及使用带电荷的糖苷对泛素的稳定化。泛素在若干种新化合物的存在下在0.25M，在pH 12下同样被稳定(图4)。与带电荷的糖苷相比，即β-葡萄糖基-乙醇酸酯(b-Ggly)、β-葡萄糖基-乳酸酯(b-GL)、β-3-葡萄糖基-丁酸酯(b-GB)、β-半乳糖基-乙醇酸酯(b-GaGly)和β-半乳糖基-乳酸酯(b-GaL)，含中性酰胺的糖苷在pH 12下导致泛素的显著更好的稳定化。对于带电荷的糖苷，最佳结果是仅2℃的熔解温度的提高，而含中性酰胺的糖苷(例如3-葡萄糖基-丁酰胺(GBA))能够将泛素的熔解温度提高多达9℃(图4)。如图4所示，含中性酰胺的糖苷是比含羧酸的糖苷更好的稳定剂。
实验14-通过DSF测量的因子IX的稳定化测定
使用DSF测量使用本发明的含中性酰胺的糖苷的因子IX的稳定化。如图5所示，新的稳定剂在水中0.25M的浓度和在pH 7-8下提高了因子IX的熔解温度。甘露糖基-乙醇酰胺(MglyA)、葡萄糖基-乙醇酰胺(GGlyA)、3-葡萄糖基-丁酰胺(GBA)和半乳糖基-乳酰胺(GaLA)显示出因子IX的稳定化。
实验15-羟甲基衍生物
羟甲基酰胺衍生物使用在文献(Carbohydrate Research 343(2008),3025-3033)中描述的方法，通过糖基供体(甘露糖、葡萄糖、吡喃半乳糖)与相应的糖基受体的糖基化并通过未保护的糖与甲醇中的氨的进一步反应来制备。
使用在文献(Carbohydrate Research 343(2008),3025-3033)中描述的方法，通过糖基供体(甘露糖、葡萄糖、吡喃半乳糖)与相应的糖基受体的糖基化并且通过用BAIB/Tempo试剂组合将C-6伯羟基基团进一步氧化成相应的羧酸，来制备羟甲基糖醛酸衍生物。
通过未保护的糖与在甲醇中的氨的进一步反应，由各自的羟甲基糖醛酸衍生物(甘露糖醛酸、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸)来制备羟甲基二酰胺衍生物。
讨论
迫切需要新的生物分子的稳定剂。上面的测定表明，本发明的化合物在多种条件下稳定生物分子。DFS研究的结果(实验10、12、13和14)表明，中性糖基化的酰胺在pH应力和热应力下稳定多种生物分子。增加的Tm值对应于生物分子的更大的结构稳定性。HPSEC研究的结果(实验11)表明，中性糖基化的酰胺还在没有热应力的情况下在pH应力下稳定生物分子。吸光度(mV)值表明，本发明的化合物具有保护生物分子免于pH诱导的降解的能力。与现有的稳定剂相比，中性糖基化的酰胺提供出乎意料的改善的抗pH应力的保护作用。参见实验13和图4的比较数据，其显示中性糖基化的酰胺使给定的生物分子比带电荷的糖苷稳定更大的作用，如通过生物分子的增加的熔解温度所证明的。
总之，已鉴定出在热应力和pH应力下都能稳定生物分子的新的分子。这些分子显示出即使在没有热应力的情况下也能使生物分子稳定以免受pH诱导的应力。与先前带电荷的糖苷相比，这些化合物已显示出在pH应力下是生物分子的优异的稳定剂。
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22.PCT国际申请公开第WO 2008/007153 A2号
23.PCT国际申请公开第WO 2012/109263 A1号
24.PCT国际申请公开第WO 2015/137838 A号

Claims (45)

1.一种具有以下结构的化合物：
Figure FDA0002579070240000011
其中
X是选自由葡萄糖基、甘露糖基、半乳糖基、阿洛糖基、阿卓糖基、古洛糖基、艾杜糖基和塔罗糖基组成的组的己糖基基团；或选自由葡萄糖醛酸、甘露糖醛酸、半乳糖醛酸、阿洛糖醛酸、阿卓糖醛酸、古洛糖醛酸、艾杜糖醛酸和塔罗糖醛酸组成的组的糖醛酸基团；或选自由葡萄糖醛酸酰胺、甘露糖醛酸酰胺、半乳糖醛酸酰胺、阿洛糖醛酸酰胺、阿卓糖醛酸酰胺、古洛糖醛酸酰胺、艾杜糖醛酸酰胺和塔罗糖醛酸酰胺组成的组的糖醛酸酰胺基团；
R1和R2各自独立地为H、卤素、OH、O-烷基、CONH2、CO2H、CO2-烷基或任选地取代的烷基；
Y和Z各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基；
m为0、1或2；和
A＝NR3R4或OR5，
其中
R3和R4各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基；
R5独立地为H或任选地取代的烷基；
其中
当X是葡萄糖基时，则R1是任选地取代的烷基，并且
当R1和R2各自为H且m为0时，则X不是葡萄糖醛酸，并且
其中当X为葡萄糖基或甘露糖基，m＝0，R1或R2中的一个为-烷基-OH，并且另一个为-H，且A为-NH2时，则该化合物为β-异头物；
或其盐。
2.权利要求1所述的化合物，其具有以下结构：
Figure FDA0002579070240000021
其中
X是选自由葡萄糖基、甘露糖基、半乳糖基、阿洛糖基、阿卓糖基、古洛糖基、艾杜糖基和塔罗糖基组成的组的己糖基基团，
R1和R2各自独立地为H、卤素、OH、O-烷基、CONH2或任选地取代的烷基，
R3和R4各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基，
Y和Z各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基，
m为0、1或2，并且
当X是葡萄糖基时，则R1是任选地取代的烷基。
3.根据权利要求2所述的化合物，其具有以下结构：
Figure FDA0002579070240000022
其中
X是选自由葡萄糖基、甘露糖基、半乳糖基、阿洛糖基、阿卓糖基、古洛糖基、艾杜糖基和塔罗糖基组成的组的己糖基基团，
R1和R2各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基，
R3和R4各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基，
Y和Z各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基，
m为0、1或2，并且
当X是葡萄糖基时，则R1是任选地取代的烷基。
4.根据权利要求2或3所述的化合物，其中X是葡萄糖基、甘露糖基或半乳糖基。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的化合物，其中Y和Z各自为H。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的化合物，其中R1和R2各自为H，或R1为CH3且R2为H，或R1为CONH2且R2为H，或R1为CO2CH3且R2为H。
7.根据权利要求2-6中任一项所述的化合物，其中R3和R4各自为H。
8.根据权利要求2所述的化合物，其具有以下结构：
Figure FDA0002579070240000031
其中R1为H、任选地取代的烷基或CONH2，并且m为0、1或2。
9.根据权利要求2所述的化合物，其具有以下结构：
Figure FDA0002579070240000032
其中R1为H、任选地取代的烷基或CONH2，并且m为0、1或2。
10.根据权利要求2所述的化合物，其具有以下结构：
Figure FDA0002579070240000033
其中R1为H、任选地取代的烷基或CONH2，并且m为0、1或2。
11.根据权利要求2-10中任一项所述的化合物，其中所述己糖基基团为α-异头物。
12.根据权利要求2-10中任一项所述的化合物，其中所述己糖基基团为β-异头物。
13.根据权利要求2所述的化合物，其具有以下结构：
Figure FDA0002579070240000034
Figure FDA0002579070240000041
其中R1为H、CONH2或任选地取代的烷基。
14.根据权利要求2所述的化合物，其具有以下结构：
Figure FDA0002579070240000042
Figure FDA0002579070240000051
15.根据权利要求2所述的化合物，其具有以下结构：
Figure FDA0002579070240000052
Figure FDA0002579070240000061
Figure FDA0002579070240000071
16.根据权利要求1所述的化合物，其具有以下结构：
Figure FDA0002579070240000072
其中
X是选自由葡萄糖醛酸、甘露糖醛酸、半乳糖醛酸、阿洛糖醛酸、阿卓糖醛酸、古洛糖醛酸、艾杜糖醛酸和塔罗糖醛酸组成的组的糖醛酸基团，
R1和R2各自独立地为H、卤素、OH、O-烷基、CONH2、CO2H、CO2-烷基或任选地取代的烷基；
Y和Z各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基，
R5独立地为H或任选地取代的烷基，
m为0、1或2，并且
当R1和R2各自为H且m为0时，则X不是葡萄糖醛酸；
或其盐。
17.根据权利要求16所述的化合物，其中X是葡萄糖醛酸、甘露糖醛酸或半乳糖醛酸。
18.根据权利要求16所述的化合物，其中Y和Z各自为H。
19.根据权利要求16所述的化合物，其具有以下结构：
Figure FDA0002579070240000081
其中
R1是H、任选地取代的烷基或CO2H
R5是H，并且
m为0、1或2，
或其盐。
20.根据权利要求16所述的化合物，其具有以下结构：
Figure FDA0002579070240000082
其中
R1是H、任选地取代的烷基或CO2H
R5是H，并且
m为0、1或2，
或其盐。
21.根据权利要求16所述的化合物，其具有以下结构：
Figure FDA0002579070240000083
其中
R1是H、任选地取代的烷基或CO2H，
R5是H，并且
m为0、1或2，
或其盐。
22.根据权利要求16-21中任一项所述的化合物，其中所述糖醛酸基团是α-异头物。
23.根据权利要求16-21中任一项所述的化合物，其中所述糖醛酸基团是β-异头物。
24.根据权利要求16所述的化合物，其具有以下结构：
Figure FDA0002579070240000091
Figure FDA0002579070240000092
其中R1为H、任选地取代的烷基或CO2H；
或其盐，或
Figure FDA0002579070240000093
其中R1是任选地取代的烷基或CO2H；
或其盐。
25.根据权利要求16所述的化合物，其具有以下结构：
Figure FDA0002579070240000101
Figure FDA0002579070240000111
或其盐。
26.根据权利要求16所述的化合物，其具有以下结构：
Figure FDA0002579070240000112
Figure FDA0002579070240000121
Figure FDA0002579070240000131
或其盐。
27.根据权利要求16所述的化合物，其具有以下结构：
Figure FDA0002579070240000132
Figure FDA0002579070240000141
28.根据权利要求16所述的化合物，其具有以下结构：
Figure FDA0002579070240000142
Figure FDA0002579070240000151
Figure FDA0002579070240000161
29.根据权利要求16-28中任一项所述的化合物，其中所述化合物是钠盐、钾盐、钙盐或镁盐。
30.根据权利要求1所述的化合物，其具有以下结构：
Figure FDA0002579070240000171
其中
X是选自由葡萄糖醛酸酰胺、甘露糖醛酸酰胺、半乳糖醛酸酰胺、阿洛糖醛酸酰胺、阿卓糖醛酸酰胺、古洛糖醛酸酰胺、艾杜糖醛酸酰胺和塔罗糖醛酸酰胺组成的组的糖醛酸酰胺基团；
R1和R2各自独立地为H、卤素、OH、O-烷基、CONH2、CO2H、CO2-烷基或任选地取代的烷基；
Y和Z各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基；
m为0、1或2；和
A＝NR3R4，
其中
R3和R4各自独立地为H、OH、O-烷基或任选地取代的烷基；
或其盐。
31.根据权利要求30所述的化合物，其具有以下结构：
Figure FDA0002579070240000172
其中R1为H、任选地取代的烷基或CONH2，并且m为0、1或2。
32.根据权利要求30所述的化合物，其具有以下结构：
Figure FDA0002579070240000173
其中R1为H、任选地取代的烷基或CONH2，并且m为0、1或2。
33.根据权利要求30所述的化合物，其具有以下结构：
Figure FDA0002579070240000181
其中R1为H、任选地取代的烷基或CONH2，并且m为0、1或2。
34.根据权利要求30-33中任一项所述的化合物，其中所述糖醛酸酰胺基团是α-异头物。
35.根据权利要求30-33中任一项所述的化合物，其中所述糖醛酸酰胺基团是β-异头物。
36.根据权利要求30所述的化合物，其具有以下结构：
Figure FDA0002579070240000182
Figure FDA0002579070240000183
其中R1为H、任选地取代的烷基或CONH2；
或其盐。
37.根据权利要求30所述的化合物，其具有以下结构：
Figure FDA0002579070240000184
Figure FDA0002579070240000191
或其盐。
38.根据权利要求30所述的化合物，其具有以下结构：
Figure FDA0002579070240000201
Figure FDA0002579070240000211
Figure FDA0002579070240000221
或其盐。
39.一种组合物，其包括生物分子和至少一种权利要求1-38中任一项所述的化合物。
40.根据权利要求39所述的组合物，其中所述生物分子是生物药物、蛋白质、核苷酸、多肽或抗体。
41.根据权利要求39所述的组合物，其中所述生物分子是胰岛素；优泌林；诺和灵；人体吸入胰岛素；Exubera；门冬胰岛素；诺和锐(门冬胰岛素)；赖谷胰岛素；艾倍得(赖谷胰岛素)；赖脯胰岛素；优泌乐(赖脯胰岛素)；低精蛋白锌胰岛素；NPH；地特胰岛素；诺和平(地特胰岛素)；甘精胰岛素；来得时(甘精胰岛素)；长效锌胰岛素；慢效胰岛素；长效胰岛素；醋酸普兰林肽；普兰林肽；生长激素(GH)；促生长素；健豪宁；优猛茁；诺地托品；NorIVitropin；纽托品；Omnitrope；Protropin；Siazen；Serostim；尤得盼；美卡舍明；Increlex；美卡舍明-林菲培；IPlex；因子VIII；Bioclate；Helixate；拜科奇；Recominate；ReFacto；因子IX；贝赋；抗凝血酶III(AT-III)；Thrombate III；蛋白C浓缩物；Ceprotin；β-葡萄糖脑苷脂酶；思而赞；β-葡萄糖脑苷脂酶；西利酶(从合并的人胎盘中纯化)；阿糖苷酶-α；美尔赞；拉罗尼酶(α-1-艾杜糖醛酸苷酶)；Aldurazyme；艾杜硫酸酯酶(艾杜糖醛酸-2-硫酸酯酶)；艾杜硫酶；加硫酶；Naglazyme；阿加糖苷酶-β(人α-半乳糖苷酶A)；法布瑞酶；α-1-蛋白酶抑制剂；Aralast；普拉斯汀；乳糖酶；Lactaid；胰腺酶(脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶)；Arco-Lase、Cotazym、得美通、Donnazyme、Pancrease、Viokase、发酵酶、腺苷脱氨酶(牛培格脱氨酶、PEG-ADA)；阿达根；合并的免疫球蛋白；Octagam；人白蛋白；Albumarc；白蛋白；人血白蛋白；AlbuRx；Albutein；Flexbumin；Buminate；拜斯明；促红细胞生成素；埃泊汀-α；益比奥；普罗克里特；达贝泊汀-α；安然爱斯普；非格司亭(粒细胞集落刺激因子；G-CS F)；优保津；培格非司亭(Peg-G-CSF)；Neulasta；沙格司亭(粒细胞巨噬细胞集落刺激因子；GM-CS F)；Leukine；奥普瑞白介素(白介素11；IL11)；Neumega；人卵泡刺激素(FSH)；果纳芬；普丽康；人绒毛膜促性腺激素(HCG)；艾泽；路福瑞；I型α-干扰素；干扰素α1；共有干扰素；干复津；干扰素-α2a(IFNα2a)；罗扰素-A；聚乙二醇干扰素-α2a；派罗欣；干扰素-α2b(IFNα2b)；内含子A；聚乙二醇干扰素-α2b；佩乐能；干扰素-αn3(IFNαn3)；阿尔费隆N；干扰素-β1a(rIFN-β)；阿沃纳斯；利比；干扰素-β1b(rIFN-β)；倍泰龙；干扰素-γ1b(IFNγ)；Actimmune；阿地流津(白介素2(IL2))；表皮胸腺细胞激活因子；ETAF)；Proleukin；阿替普酶(组织纤溶酶原激活剂；tPA)；Activase；瑞替普酶(tPA的缺失突变蛋白)；Retavase；替奈普酶；TNKASE；尿激酶；雅激酶；因子VIIa；诺其；屈曲可金-α(活化蛋白C)；奇格瑞；鲑鱼降钙素；Fortical；Miacalcin；特立帕肽(人甲状旁腺激素残基1-34)；Forteo；艾塞那肽；百泌达；奥曲肽；善得定；地波特明-α(重组人骨形态发生蛋白2；rhBMP2)；Infuse；重组人骨形态发生蛋白7(rhBMP7)；成骨蛋白1；醋酸组蛋白(促性腺激素释放激素；GnRH)；Supprelin LA；Vantas；帕利非明(角质形成细胞生长因子KGF)；kepivance；贝卡普勒明(血小板衍生的生长因子；PDGF)；Regranex；胰蛋白酶；Granulex；奈西立肽；内西利他；A型肉毒杆菌毒素；保妥适；B型肉毒杆菌毒素；泮库溴铵；胶原酶；Santyl；人脱氧核糖核酸酶I；多纳酶-α；肺酶；透明质酸酶(牛、羊)；Amphadase(牛)；水合酶(牛)；Vitrase(羊)；透明质酸酶(重组人)；hylenex；木瓜蛋白酶；accuzyme；panafil；L-天冬酰胺酶；爱施巴；Peg-天冬酰胺酶；培加帕酶；拉布立酶；埃立特；来匹卢定；Refludan；比伐卢定；Angiomax；链激酶；思凯通；阿尼普酶(茴香酰化纤溶酶原链激酶激活剂复合物；APSAC)；Eminase；贝伐珠单抗；阿瓦斯汀；西妥昔单抗；爱必妥；帕尼单抗；维克替比；阿仑单抗；坎帕斯；利妥昔单抗；美罗华；曲妥珠单抗；赫赛汀；阿巴西普；奥伦西亚；阿那白滞素；Antril；Kineret；阿巴单抗；修美乐；依那西普；恩利；英夫利昔单抗；类克；阿法赛特；基因祛鳞；那他珠单抗；Tysabri；依库珠单抗；Soliris；抗胸腺细胞球蛋白(兔)；胸腺球蛋白；巴利昔单抗；舒莱；达利珠单抗；赛尼哌；莫罗单抗-CD3；Orthoclone；OKT3；奥马珠单抗；索雷尔；帕利珠单抗；Synagis；恩夫韦肽；Fuzeon；阿昔单抗；ReoPro；培维索孟；Somavert；响尾蛇科多价免疫Fab(羊)；Crofab；地高辛免疫血清Fab(羊)；Digifab；雷尼单抗；诺适得；地尼白介素；Diftitox；Ontak；伊波单抗；替伊莫单抗；泽娃灵；吉妥单抗；唑菌胺；米罗他；托西莫单抗和I-托西莫单抗；百克沙；百克沙I-131；乙型肝炎表面抗原(HBsAg)；Engerix；重组乙型肝炎疫苗；HPV疫苗；加德西；OspA；LYMErix；抗恒河猴(Rh)免疫球蛋白G；Rhophylac；重组纯化蛋白衍生物(DPPD)；胰高血糖素；GlucaGen；生长激素释放激素(GHRH)；Geref；促胰液素；ChiRhoStim(人肽)、SecreFlo(猪肽)；甲状腺刺激激素(TSH)；促甲状腺激素；卡罗单抗喷地肽；ProstaScint；铟-111-奥曲肽；OctreoScan；沙妥莫单抗喷地肽；OncoScint；阿西莫单抗；CEA扫描；若莫单抗；Verluma；阿西肽；Acutect；戊酸伊西罗麦酯；肌球蛋白；法索单抗锝；NeutroSpec；HIV抗原；酶免疫测定；OraQuick；Uni-Gold；丙型肝炎抗原；或重组免疫印迹测定(RI BA)。
42.根据权利要求39所述的组合物，其中所述生物分子是溶菌酶、阿达木单抗
Figure FDA0002579070240000241
Figure FDA0002579070240000242
泛素或因子IX。
43.根据权利要求39-42中任一项所述的组合物，其中所述组合物是冷冻干燥的、冻干的、溶液、液体、固体或悬浮液。
44.一种稳定生物分子的方法，其包括用有效量的根据权利要求1-38中任一项所述的化合物处理生物分子，以便从而稳定所述生物分子。
45.根据权利要求44所述的方法，其中所述生物分子是蛋白质、核苷酸、多肽或抗体。
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