CN113827737A - 含叔胺药物物质的靶向递送 - Google Patents

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S·杰弗瑞
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Abstract

公开了化合物和组合物，其中季铵化的药物单元连接至靶向配体单元，在靶向的作用位点处从中释放含叔胺药物。也公开了使用本发明的化合物和组合物治疗特征在于靶向的异常细胞，如癌症或自身免疫疾病的疾病的方法。

Description

含叔胺药物物质的靶向递送
本申请是中国专利申请号201580061461.2的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年9月11日提交的美国申请系列号62/049,206，2014年12月3日提交的美国申请系列号62/087,218，和2014年12月4日提交的美国申请系列号62/087,755的优先权，其全部内容通过引用纳入。
发明背景
本发明涉及用于含叔胺药物向与给定疾病状态相关的异常细胞或这类细胞附近靶向递送的配体-药物偶联物(LDC)。这种LDC的靶向配体使异常细胞，而不是远离异常细胞的正常细胞选择性接触含叔胺药物。通过由LDC的靶向配体结合在异常细胞上或其附近在所需的作用位点处浓缩药物来实现这种选择性接触。因此，减少了远端正常细胞对药物的暴露，由此降低了不希望的副作用，同时降低了异常细胞对疾病状态的贡献。
一般而言，LDC的设计包括考虑多种因素，包括药物具有接头部分接合的位点的要求，该接头部分使药物连接至靶向配体并且能够在靶位点处释放药物。含叔胺化合物可能没有合适的接合位点，因而需要对母体药物进行修饰用于接合至LDC的接头部分。在这些情况中，释放的药物不是母体药物，而是经修饰的药物。例如，可通过去除其胺取代基之一来修饰含叔胺药物以提供仲胺，其然后可通过含羰基的官能团整合至LDC。然而，与母体含叔胺药物相比，通常经修饰的药物将具有明显降低的生物活性，或其他药物性质上不希望的变化。
由于难以提供偶联的替代位点并且希望保留含叔胺药物的最大生物活性，本领域需要使用叔胺氮作为偶联位点以允许在靶向的作用位点处释放完全活性含叔胺药物的LDC。即使降低的生物活性或其它药物性质的变化通过去除其氮取代基之一改变含叔胺药物而变为可容忍的，或者当可得到或可导入偶联的替代位点而不对所需生物活性产生严重后果时，本领域仍然需要用叔胺氮作为偶联位点。存在这种需要是因为无法预期可能由含叔胺药物呈现的可能偶联位点中的哪个将提供活性药物的最高效释放并因此是最有活性的LDC。
发明内容
本发明的原理实施方式是配体药物偶联物(LDC)组合物，其中LDC组合物由式1的结构表示
Figure BDA0003252741700000021
其中“配体”来自靶向部分，其选择性结合至靶部分；Lb是配体共价结合部分；Q1是Aa-Ww，其中A是任选的延伸单元，使得当A不存在时下标a是0或者当A存在并且任选地包含2、3或4个亚基时a是1；Q2是W′w′-E-，其中Q2在存在时结合至V、Z1、Z2或Z3；Ww和W′w′是可切割单元；其中与血清蛋白酶相比，Q1的Ww能够被调节性或胞内蛋白酶选择性切割，其中与正常细胞相比，所述胞内或调节性蛋白酶可能或可能不对靶向的异常或其他不需要的细胞有更大特异性，或者能够被靶向的异常或其他不需要细胞以与正常细胞相比更大量分泌的蛋白酶选择性切割，或者能够通过二硫键交换被谷胱甘肽切割，或者在与血清的生理pH相比溶酶体中存在的较低pH条件下更易于发生水解反应，并且Q2的W′-E提供可由胞内糖苷酶切割的糖苷键，其中与正常细胞相比，所述糖苷酶可能或可能不对靶向的异常或其他不需要的细胞有更大特异性，或者能够被与正常细胞相比在靶向的异常或其他不需要的细胞中以更大量分泌的糖苷酶选择性切割，其中所述下标w是0或1，使得当w是0时W不存在或者w是1时W存在，并且w′是0或1，其中当w′是0时W′-E不存在或者w′是1时W’-E存在，并且其中w+w′是1(即，W，W′中的一个且仅一个存在)；V、Z1、Z2和Z3是＝N-或＝C(R24)-，其中R24是氢或任选取代的烷基、烯基、或炔基，或卤素，-NO2，-CN或其他吸电子基团，供电子基团，-Q2，或-C(R8)(R9)-D+，其中当w是1时，V、Z1、Z2和Z3中的至少一个是＝C(R24)-，并且当w′是1时V、Z1、Z2和Z3中的至少2个是＝C(R24)-，
条件是，当w是1时，Q2不存在并且一个且仅一个R24是-C(R8)(R9)-D+使得当该可变基团是＝C(R24)-时-C(R8)(R9)-D+结合至V、Z1、Z2、Z3之一，并且Q1-J-和-C(R8)(R9)-D+取代基互相邻位或对位，
条件是当w′是1时，一个且仅一个R24是-C(R8)(R9)-D+使得当该可变基团是＝C(R24)-时-C(R8)(R9)-D+结合至V、Z1、Z2、Z3之一并且一个且仅一个其他R24是Q2使得当该可变基团是＝C(R24)-时，Q2结合至V、Z1、Z2、Z3中的另一个，并且Q2和-C(R8)(R9)-D+取代基互相邻位或对位；
R8和R9独立地是氢，任选取代的烷基、烯基或炔基，或任选取代的芳基或杂芳基；E和J独立地是-O-、-S-或-N(R33)-，其中R33是氢或任选取代的烷基；R’是氢或是卤素、-NO2、-CN或其他吸电子基团，或是供电子基团；D+表示含季铵化叔胺药物D的结构；并且p是1-24的平均载药量；其中所述蛋白酶切割、二硫键交换、酸水解或糖苷酶切割导致D从总LDC组合物的LDC排出。
在一些方面中，靶向部分是抗体，从而定义抗体药物偶联物(ADC)，并且靶向的部分是靶向的异常细胞的细胞表面抗原，其能够进行结合的ADC的细胞内化，其中与正常细胞相比，所述抗原优先存在于异常细胞上。
在一些方面中，Q1的W包含具有与J结合的肽的肽部分，与血清蛋白酶相比，J可被胞内蛋白酶选择性切割，其中与正常细胞相比，胞内蛋白酶可能或可能不对靶向的异常或其他不需要细胞有更大特异性，并且其中胞内蛋白酶对W的最用可能导致从LDC释放含叔胺药物(D)。在其他方面中，结合的肽可被与正常细胞相比由异常细胞以更大程度分泌的蛋白酶切割。
在其他方面中，与血清蛋白酶相比，W’能够被调节性蛋白酶选择性切割，其中与正常细胞相比，所述调节性蛋白酶可能或可能不对靶向的异常或其他不需要细胞有更大特异性。
在其他方面中，与血清蛋白酶相比，W’能够被溶酶蛋白酶选择性切割，其中与正常细胞相比，所述溶酶体蛋白酶可能或可能不对靶向的异常或其他不需要细胞有更大特异性。
在其他方面中，Q2的W′是糖苷结合的糖，其中Q2的W′-E中的糖苷键提供胞内糖苷酶的切割位点，其中糖苷酶对W′-E的作用导致含叔胺药物(D)从LDC释放，其中与正常细胞相比，糖苷酶可能或可能不对靶向的异常或其他不需要细胞有更大特异性，或者能够被靶向的异常或其他不需要细胞以与正常细胞相比更大量分泌的糖苷酶选择性切割。
本发明的其他原理实施方式提供具有式2的结构的化合物：
Figure BDA0003252741700000041
其中Lb′是接头共价结合前体部分；Q1是Aa-Ww，其中A是任选的延伸单元，任选地包含2、3或4个亚基，使得下标a是0或1，其中当a是0时A不存在并且当a是1时A存在；Q2是W′-E，其中Q2在存在时结合至V、Z1、Z2或Z3；Ww和W′w′是在具有包含式1或式2的结构的式I结构的LDC中能够切割的可切割单元；其中Q1的Ww包含具有与J结合的肽的肽部分，J可被调节性或胞内蛋白酶选择性切割，其与正向细胞相比，可能或可能不对异常或其他不需要细胞有更大特异性，或者可被与正常细胞相比被异常细胞或不需要细胞优先分泌的蛋白酶选择性切割，或包含可通过二硫键交换被谷胱甘肽切割的二硫键部分或包含与血清的生理pH相比在溶酶体中存在的较低pH条件下更易于发生水解反应的腙部分并且Q2的W′-E提供了可被位于胞内的糖苷酶切割的糖苷键，其中与正常细胞相比，糖苷酶可能或可能不对靶向的异常或其他不需要细胞有更大特异性，或者能够被靶向的异常或其他不需要细胞以比正常细胞更大的量分泌的糖苷酶选择性切割，其中下标w是0或1，其中当w是1时W存在或w是0时W不存在，并且w′是0或1，其中当w′是0时W′-E不存在并且当w′是1时W’-E存在，并且其中w+w′是1(即，一个且仅一个W存在)；V、Z1、Z2和Z3是＝N-或＝C(R24)-，其中R24是氢或任选取代的烷基、烯基或炔基，或卤素，-NO2，-CN或其他吸电子基团，供电子基团，-Q2，或-C(R8)(R9)-D+，条件是当w是1时，Q2不存在并且一个且仅一个R24是-C(R8)(R9)-D+使得当该可变基团是＝C(R24)-时-C(R8)(R9)-D+结合至V、Z1、Z2、Z3之一，并且Q1-J-和-C(R8)(R9)-D+取代基互相邻位或对位，并且条件是当w′是1时，一个且仅一个R24是-C(R8)(R9)-D+使得当可变基团是＝C(R24)-时，-C(R8)(R9)-D+结合至V、Z1、Z2、Z3之一，并且一个且仅一个其他R24是Q2使得当可变基团是＝C(R24)-时，Q2结合至V、Z1、Z2、Z3中的另一个，并且Q2和-C(R8)(R9)-D+取代基互相邻位或对位，R8和R9独立地是氢，任选取代的烷基、烯基或炔基，或任选取代的芳基或杂芳基；E和J独立地是-O-、-S-或-N(R33)-，其中R33是氢或任选取代的烷基；R’是氢或是卤素、-NO2、-CN或其他吸电子基团，或者是供电子基团；并且D+表示含季铵化叔胺的药物D的结构，其中所述蛋白酶切割、二硫键交换、酸水解或糖苷酶切割导致从来自式2化合物制备的LDC的D+排出D。
在一些方面中，本发明提供了从式1的化合物在合适条件下接触具有反应性巯基、氨基或醛基部分的靶向部分以实现该反应性部分与式2化合物的Lb’部分缩合制备的LDC偶联物组合物，其中Lb’被转化成从所述接触产生的Lb。
在一些方面中，Lb’具有以下之一的结构
Figure BDA0003252741700000061
其中R是氢或C1-C6任选取代的烷基；R’是氢或卤素或者R和R’独立地是选择的卤素；T是-Cl、-Br、-I、-O-甲磺酰基或-O-甲苯磺酰基或其他磺酸离去基团；U是-F、-Cl、-Br、-I、-O-N-琥珀酰亚胺、-O-(4-硝基苯基)、-O-五氟苯基、-O-四氟苯基或-O-C(＝O)-OR57；X2是C1-10亚烷基、C3-C8-碳环、-O-(C1-C6烷基)、-亚芳基-、C1-C10亚烷基-亚芳基、-亚芳基-C1-C10亚烷基、-C1-C10亚烷基-(C3-C6-碳环)-、-(C3-C8碳环)-C1-C10亚烷基-、C3-C8-杂环、-C1-C10亚烷基-(C3-C8杂环)-、-C3-C8-杂环)-C1-C10亚烷基、-(CH2CH2O)u、或-CH2CH2O)u-CH2-，其中u是1至10的整数并且R57是C1-C6烷基或芳基。
附图的简要说明
图1。用释放游离含叔胺药物(奥瑞他汀E)的具有组织蛋白酶可切割单元的季铵化-连接的奥瑞他汀抗体配体药物偶联物(cAC10-14)与释放去甲基药物(MMAE)的相应氨基甲酸酯-连接的抗体配体药物偶联物(cAC10-C)对比其相应非靶向对照偶联物h00-14和h00-C处理L540cy霍奇金淋巴瘤异种移植物。
图2。用释放游离含叔胺药物(奥瑞他汀E)的具有葡糖醛酸糖苷酶可切割单元的季铵化-连接的奥瑞他汀抗体配体药物偶联物(cAC10-8)与释放去甲基药物(MMAE)的相应氨基甲酸酯-连接的抗体配体药物偶联物(cAC10-B)对比其相应非靶向对照偶联物h00-8和h00-B处理L540cy霍奇金淋巴瘤异种移植物。
图3。具有组织蛋白酶可切割单元或葡糖醛酸糖苷酶可切割单元的季铵化连接的奥瑞他汀LDC的离体血浆稳定性。
图4。从季铵化连接的LDC模型系统中释放游离含叔胺药物(奥瑞他汀E)的动力学。
图5。用季铵化特吡莱辛(Tubulysin)M配体药物偶联物处理Karpas299ALCL异种移植模型，其中cAC10抗体配体单元靶向CD30抗原，于4 D+药物单元/mAb的DAR，以0.3mg/Kg和1mg/Kg单剂量腹膜内注射，对比相同季铵化药物接头的对照非靶向偶联物和等同类似物。
图6。用从药物-接头32制备的季铵化特吡莱辛M配体药物偶联物处理L540cy霍奇金淋巴瘤异种移植模型，其中cAC10抗体配体单元靶向CD30抗原，于6 D+药物单元/mAb的DAR，以0.3mg/Kg和1mg/Kg单剂量腹膜内注射，对比假拟(sham)处理。
图7。对比对照偶联物，从季铵化药物-接头32制备的特吡莱辛M配体药物偶联物的特吡瓦林(tubuvaline)组分的乙酸盐/酯从研究第17天给药后4天抽取的血液缺失评价，其具有-Val-Ala-可切割单元，于6 D+药物单元/mAb的DAR，向L540cy异种移植物腹膜内给予单剂量0.3mg/Kg、1mg/Kg和3.0mg/Kg，其中偶联物的cAC10抗体配体单元靶向CD30抗原。
图8。对比对照偶联物，从季铵化药物-接头32制备的特吡莱辛M配体药物偶联物的特吡瓦林组分的乙酸盐/酯从研究第11天给药后10天抽取的血液缺失评价，于6 D+药物单元/mAb的DAR，向L540cy异种移植物腹膜内给予单剂量0.3mg/Kg、1mg/Kg和3.0mg/Kg，其中偶联物的cAC10抗体配体单元靶向CD30抗原。
图9。比较0.6mg/Kg和2mg/Kg下，腹膜内单剂量的配体药物偶联物处理L540cy霍奇金淋巴瘤异种移植模型，其中偶联物的cAC10抗体配体单元靶向CD30抗原，具有4个季铵化特吡莱辛药物单元/cAC10抗体配体单元，其中偶联物从药物接头化合物32制备，其具有带-Val-Ala-可切割单元的季铵化特吡莱辛M，并且来自药物接头化合物79、80和104，其分别具有季铵化Tubu(OEt)、Tubu(O-Pr)和特吡莱辛M药物单元，和相同的葡糖醛酸糖苷酶条件释放接头单元。
图10。比较用cAC10配体药物偶联物单剂量腹膜内0.5mg/Kg或0.6mg/Kg和2mg/Kg处理L540cy霍奇金淋巴瘤异种移植模型，其中一种偶联物具有8个季铵化奥瑞他汀F药物单元/配体单元并且从药物-接头化合物189制备，对比另一种偶联物具有4个季铵化Tubu(O-CH3)药物单元/cAC10抗体配体单元，从药物接头化合物78制备，两种偶联物都具有相同的葡糖醛酸糖苷酶条件释放接头单元。
图11。比较用以下偶联物单剂量腹膜内0.4mg/Kg和0.8mg/Kg处理L540cy霍奇金淋巴瘤异种移植模型：具有4个药物-接头部分的cAC10配体药物偶联物，其中抗体配体单元靶向CD30抗原，其中一种偶联物具有季铵化尾海兔素10且从药物-接头177制备，对比从药物接头183制备的非季铵化尾海兔素10偶联物，其中两种偶联物都具有葡糖醛酸糖苷酶条件释放接头单元。
图12。大鼠中，与1mg/Kg静脉内给予的未偶联的抗体相比，具有人IgG配体单元的4个对比8个季铵化药物单元载药的配体药物偶联物的药代动力学概况，其中偶联物从具有季铵化特吡莱辛M药物单元和组织蛋白酶条件释放接头单元的药物接头32制备并且从也具有特吡莱辛M药物单元但具有葡糖醛酸糖苷酶条件释放接头单元的药物接头113制备。
图13。大鼠中，与1mg/Kg静脉内给予的具有8个季铵化药物单元载药并具有非靶向抗体配体单元的配体药物偶联物的药代动力学概况，其中该偶联物从药物-接头化合物80制备，其季铵化药物接头是特吡莱辛M的醚变体，其中特吡瓦林的O-连接的乙酸酯部分已经被丙氧基替代并且其具有葡糖醛酸糖苷酶条件释放接头单元。
图14。具有8个季铵化药物单元载药的配体药物偶联物的药代动力学概况，其中该偶联物从具有季铵化奥瑞他汀F药物单元和组织蛋白酶条件接头单元的药物接头化合物8、具有季铵化尾海兔素10药物单元和葡糖醛酸糖苷酶条件释放接头单元的药物接头化合物177、和具有非季铵化尾海兔素10偶联物并也具有葡糖醛酸糖苷酶条件释放接头单元的药物接头化合物183制备，对比非偶联的非靶向抗体。
发明详述
定义
如本文所述，并且除非另外说明或上下文暗示，本文所用的术语具有以下定义的含义。除非显示不当或另有暗示，例如，包括互相排斥的元素或选项，在这些定义并在本说明书中，术语“一个”和“一种”表示一个(种)或多个(种)并且术语“或”在上下文允许时表示和/或。因此，在本说明书和权利要求书中所用的单数形式“一个”、“一种”和“该”包括多个指示物，除非上下文中有明显的表示。
在本公开的多个位置，例如，在任意公开的实施方式或在权利要求中，参考“包括”一个或多个具体组分、元素或步骤的方法、组合物或化合物。本发明还具体包括这些化合物、组合物、或方法，其由那些具体组分、元素或步骤组成，或基本由其组成。术语“包含”与术语“包括”可互换使用并且被称为等同术语。例如，“包括”组分或步骤的公开的组合物、装置、制品或方法是开放的并且它们包含或读成这些组合物或方法加上其他组分或步骤。然而，那些术语并不涵盖可能破坏公开的组合物、装置、制品或方法所需目的的功能的未引用的元素。类似地，包括“由(组分或步骤)组成”的公开的组合物、装置、制品或方法是封闭的并且它们不包含或读成这些组合物或方法具有明显其他组分或步骤。此外，所用的术语“包括”以及其他形式，如“包含”和“含有”不是限制性的。最后，术语“基本由……组成”承认包含对所公开的组合物、装置、制品或方法所需目的的功能没有明显影响的未引用的元素，并且在本文中进一步定义。本文所用章节标题仅用于组织目的，而不应理解为限制所述客体。除非另外说明，采用质谱、NMR、HPLC、蛋白质化学、生物化学、重组DNA技术和药学的常规方法。
当与提供用于描述化合物或组合物的具体性质的数值或数值范围联用时，本文所用的“约”表示该数值或数值范围可偏差到本领域普通技术人员认为合理的程度同时仍然描述特定性质。合理的偏差包括在测量、确定或衍生具体性质中使用的设备的精度或准度内的那些偏差。具体地，在本文中使用时，术语“约”表示数值或数值范围可相对列出的数值或数值范围变化10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.9％、0.8％、0.7％、0.6％、0.5％、0.4％、0.3％、0.2％、0.1％或0.01％，一般是10％至0.5％，更一般是5％至1％，同时仍然描述具体性质。
本文所用的“基本保留”、“基本保持”等术语是指化合物或组合物或其部分的性质、特征或活性，其与其所衍生自的另一种化合物或组合物或部分的相同性质、特征或活性没有可检测到的变化或者在测定的实验误差之内。
本文所用的“可忽略”或“可忽略的”是低于HPLC分析的定量水平的杂质的量，并且如果存在，表示其污染的组合物的约0.5％至约0.1w/w％。根据上下文，这些术语也可表示在测量的值和结构之间没有观察到统计学显著的差异或者在用于获得这些值的设备的实验误差以内。实验确定的参数值的可忽略的差异并不表示由该参数表征的杂质以可忽略的量存在。
本文所用的“基本保留”是指一种化合物或组合物或其部分的物理性质的测量值，其在统计学上不同于其所衍生自的另一种化合物或组合物或部分的相同物理性质的确定，但是这种差异并不在用于评价活性的合适生物测试系统中代表生物活性的统计学显著差异(即，基本保留生物活性)。因此，术语“基本保留”用于描述一种化合物或组合物的物理性质对与该性质明确相关的生物活性的影响。
“主要含有”、“主要具有”等术语是指混合物的主要组分。当混合物由2种组分组成时，主要组分表示超过混合物的50重量％。对于由3种或更多种组分组成的混合物，主要组分是混合物中以最大量存在的组分，并且可能或可能不占混合物的大部分质量。
术语“吸电子基团”是指从其耦合和/或通过共振(无论哪个更主要)从与其键连的原子吸去电子密度的官能团或电负性原子(即，官能团或原子可耦合吸电子但可能总体通过共振供电子)，并且往往使阴离子或富电子部分稳定化。吸电子作用一般通过耦合但减弱形式传递至与键连原子接合的其他原子，该键连原子已经通过吸电子基团(EWG)变得缺电子，由此影响更远反应中心的亲电子性。示例性的吸电子基团包括但不限于-C(＝O)、-CN、-NO2、-CX3、-X、-C(＝O)OR、-C(＝O)NR2、-C(＝O)R、-C(＝O)X、-S(＝O)2R、-S(＝O)2OR、-S(＝O)2NHR、-S(＝O)2NR2、-P(＝O)(OR)2、-P(＝O)(CH3)NHR、-NO、和-NR3 +，其中X是-F、-Br、-Cl、或-I，并且R在每次出现时独立选自氢和C1-6烷基。示例性的EWG也可包括芳基(例如，苯基)(基于取代)和某些杂芳基基团(例如，吡啶)。因此，术语“吸电子基团”也包括进一步被吸电子基团取代的芳基或杂芳基。一般而言，吸电子基团是-C(＝O)、-CN、-NO2、-CX3、和-X，其中X是卤素。根据其取代基，不饱和烷基部分也可以是吸电子基团。
术语“供电子基团”是指从其通过耦合和/或共振(无论哪个更主要)向与其键连的原子增加电子密度的官能团或电正性原子(即，官能团或原子可通过共振供电子但可能总体耦合吸电子)，并且往往使阳离子或贫电子系统稳定化。供电子作用一般通过共振传递至与键连原子接合的其他原子，该键连原子已经通过供电子基团(EWG)变得富电子，由此影响更远反应中心的亲核性。示例性的供电子基团包括但不限于-OH和-NH2。根据其取代基，芳基、杂芳基或不饱和烷基部分也可以是供电子基团。
本文所用的“部分”表示分子或化合物的具体区段、片段或官能团。化学部分有时指包埋或附加(即，取代基或可变基团)至分子、化合物或化学式的化学实体。
对于本文中由给定碳原子范围描述的取代基或部分，标号范围表示描述了任何单独数量的碳原子。因此，指代，例如，“任选取代的C1-C4烷基”、“任选取代的烯基C2-6烯基”、“任选取代的C3-C8杂环”具体表示存在1、2、3或4个碳被任选取代的烷基部分，如本文所定义，或2、3、4、5或6个碳烯基，或3、4、5、6、7或8个碳部分，其包含杂环或任选取代的烯基部分，如本文所定义。所有数字标号表示公开所有的单独碳原子基团；并且因此“任选取代的C1-C4烷基”包括甲基、乙基、3碳烷基、和4碳烷基，包括它们的所有取代或未取代的位置异构体。因此，当烷基部分被取代时，数字标号是指未取代的基础部分并且往往不包括可能在基础部分的取代基中存在的碳原子。对于由给定范围的碳原子定义的本文所述的酯、碳酸酯、氨基甲酸酯和脲，标号范围包括相应官能团的羰基碳。因此，C1酯是指甲酸酯，C2酯是指乙酸酯并且未取代的C1脲是指NH2(C＝O)NH2。
本文所述的有机取代基、部分或基团，和本文所述的任意其他部分通常将排除不稳定部分，除非这种不稳定部分是可用于制备对于本文所述的一种或多种用途具有足够化学稳定性的化合物的瞬态物质。具体排除了通过运用本文所述的定义产生具有五价碳的取代基、部分或基团。
本文所用的“烷基”单独或作为另一个数据的部分是指甲基或碳原子的几何，其中碳原子中的一个或多个是饱和的(即，包含一个或多个sp3碳)，其在正、仲、叔或环状排列，即线性、分支、环状排列或其一些组合中共价连接到一起。当连续饱和的碳原子呈环状排列时，这种烷基部分有时被称为本文定义的环烷基。包含烷基取代基含有饱和碳原子(即，sp3碳)并且没有芳族、sp2或sp碳原子(即，不被不饱和的芳族和杂芳族部分取代)。不饱和烷基取代基是被部分如本文所述的烯基、炔基、芳基和杂芳基部分取代的烷基部分。
因此，除非另外说明，术语“烷基”将表示饱和的非环烃基，其任选地被一个或多个环烷基或不饱和、芳族或杂芳族部分或其一些组合取代，其中所述饱和烃基具有所示数量的共价连接的饱和碳原子(例如，“C1-C6烷基”或“C1-C6烷基”表示含有1、2、3、4、5或6个连续非环饱和碳原子的烷基部分或基团并且“C1-C8烷基”是指具有1、2、3、4、5、6、7或8个连续饱和非环碳原子的烷基部分或基团)。烷基部分或基团中的饱和碳原子的数量可变化并且一般是1-50、1-30或1-20，并且更一般1-8或1-6。一般而言，烷基取代基是饱和C1-C8烷基部分，或者更具体地是C1-C6或C1-C4烷基部分，后者有时被称为低级烷基。未指示碳原子数量时，烷基基团具有1至8个碳原子。
当以烷基取代基提及烷基部分或基团时，对马库什结构或与之结合的另一种有机部分的烷基取代基是通过烷基取代基的sp3碳共价接合至结构或部分的连续饱和碳原子的链。本文所用的烷基取代基因此含有至少一个饱和部分并且也可含有(即，被以下取代)环烷基、不饱和烷基、芳族或杂芳族部分或基团。因此，烷基取代基还可包含1、2、3或更多独立选择的双键、三键或环烷基、芳族或杂芳族部分或其一些组合，一般是一个双键、一个三键(即，是取代的一个烯基或炔基部分)或者是环烷基、芳基或杂芳基部分。
当指定烷基取代基、部分或基团时，种类包括从母体烷烃去除碳原子衍生的那些(即，单价)并且可包括甲基、乙基、1-丙基(正丙基)、2-丙基(异丙基，-CH(CH3)2)、1-丁基(正丁基)、2-甲基-1-丙基(异丁基，-CH2CH(CH3)2)、2-丁基(仲丁基，-CH(CH3)CH2CH3)、2-甲基-2-丙基(叔丁基，-C(CH3)3)、戊基、异戊基、仲戊基、和其他直链、环状和支链烷基部分。
本文所用的“亚烷基”单独或作为其他术语的部分是指取代或未取代的饱和、支链、环状或直链烃双基，其中所示数量的碳原子，一般1-10个碳原子中一个或多个碳原子是不饱和的(即，包含一个或多个sp3碳)，并且具有2个基团中心(即，二价)，其通过从母体烷烃的相同或2个不同饱和(即，sp3)碳原子上去除2个氢原子衍生。亚烷基部分还包括本文所述的烷基，其中已从烷基的基团碳或饱和部分去除氢原子以形成双基。一般而言，亚烷基部分包括从母体烷基部分的饱和碳原子去除氢原子衍生的二价部分，但不限于：亚甲基(-CH2-)、1，2-亚乙基(-CH2CH2-)、1，3-亚丙基(-CH2CH2CH2-)、1，4-亚丁基(-CH2CH2CH2CH2-)等双基。一般而言，亚烷基是一般含有仅sp3碳的支链或直链烃(即，基团碳原子仍然是完全饱和的)。
本文所用的“环烷基”是单环、双环或三环系统的基团，其中形成环系统的各原子(即，骨架原子)是碳原子，并且其中碳源系统的各环中的这些碳原子中的一个或多个是饱和的(即，包含一个或多个sp3碳)。因此，环烷基是饱和碳的环状排列，但是也可含有不饱和碳原子，并且因此其碳环可以是饱和的或部分不饱和的并且可与芳环稠合，其中环烷基和芳环的稠合点是环烷基部分或基团或取代基的相邻不饱和碳和芳环的相邻芳族碳。
除非另外说明，环烷基部分、基团或取代基可被烷基、烯基、炔基、芳基、芳烷基、烷基芳基等所述的部分取代或者可被另一个环烷基部分取代。环烷基部分、基团或取代基包括环丙基、环戊基、环己基、金刚烷基(adamantly)或其他仅具有碳原子的环状部分。环烷基还包括环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基。根据其结构，环烷基取代基可以是上述环烷基部分或基团的单基或双基(即，亚环烷基，诸如但不限于，环丙-1，1-二基、环丁-1，1-二基、环戊-1，1-二基、环己-1，1-二基、环己-1，4-二基、环庚-1，1-二基等)。
当环烷基用作马库什基团(即，取代基)时，环烷基接合至马库什式或另一个有机部分，其通过参与环烷基的碳环系统的碳接合，条件是该碳不是芳族碳。当包含环烷基取代基的烯基部分的不饱和碳接合至与其结合的马库什式时，该环烷基有时被称为环烯基取代基。环烷基取代基中碳原子的数量由环系统的骨架原子的总数确定。该数字可变化并且一般范围是3-50、1-30或1-20，更一般是3-8或3-6，除非另外说明，例如，C3-8环烷基表示含3、4、5、6、7或8个碳环碳原子的环烷基取代基、部分或基团，并且C3-6环烷基表示含3、4、5或6个碳环碳原子的环烷基取代基、部分或基团。因此，环烷基取代基、部分或基团通常在其碳环系统中有3、4、5、6、7、8个碳原子并且可含有外或内-环双键或内-环三键或两者的组合，其中内-环双键或三键，或两者的组合不形成4n+2个电子的环状偶联系统。双环系统可共有一个(即，螺环系统)或两个碳原子并且三环系统可共有总共2、3或4个，一般是2或3个碳原子。
本文所用的“烯基”表示包含一个或多个双键部分(例如对于内双键和外双键分别是-CH＝CH-或＝CH2官能团)或1、2、3、4、5或6或更多个，一般1、2或3个这类部分的取代基、部分或基团，并且可被芳基部分或基团如苯取代，或连接正、仲、叔或环状碳原子，即直链、支链、环状或其任意组合，除非烯基取代基、部分或基团是乙烯基部分(例如，-CH＝CH2官能团)。具有多个双键的烯基部分、基团或取代基可具有连续(即，1，3-丁二烯部分)或具有一个或多个间插的饱和碳原子或其组合的不连续排列的双键，条件是双键的环状连续排列不形成4n+2电子的环状偶联的系统(即，不是芳族的)。
当指定烯基部分、基团或取代基时，种类包括例如但不限于本文所述的任何烷基或环烷基基团、部分或取代基，其具有外双键或一个或多个内双键，包括亚甲基(＝CH2)、甲基亚甲基(＝CH-CH3)、乙基亚甲基(＝CH-CH2-CH3)、＝CH-CH2-CH2-CH3、和从母体烯烃化合物的sp2碳去除氢原子衍生的单价部分。这种单价部分一般包括乙烯基(-CH＝CH2)、烯丙基、1-甲基乙烯基、丁烯基、异丁烯基、3-甲基-2-丁烯基、1-戊烯基、环戊烯基、1-甲基-环戊烯基、1-己烯基、3-己烯基、环己烯基、和含有至少一个双键的其他所有直链、环状和支链含碳部分。当烯基用作马库什基团(即，是取代基)时，烯基通过烯基部分或基团的双键碳(即，sp2碳)接合与其结合的马库什式或另一个有机部分。烯基取代基中碳原子的数量由限定其为烯基取代基的烯烃官能团的sp2碳原子数量和添加到这些sp2碳各自的连续非芳族碳原子的总数限定。该数字可变化并且除非另外说明，具体范围是1至50，例如，一般是1-30或1-20，更一般是1-8或1-6，当双键官能团是马库什结构以外时，或者可变化并且范围是2-50，一般是2-30或2-20，更一般是2-8或2-6，当双键官能团是马库什结构以内时。例如，C2-8烯基或C2-8烯基表示含有2、3、4、5、6、7或8个碳原子的烯基部分，其中至少2个是互相偶联的sp2碳并且C2-6烯基或C2-6烯基表示含有2、3、4、5或6个碳原子的烯基部分，其中至少2个是互相偶联的sp2碳。一般而言，烯基取代基是具有2个互相偶联的sp2碳的C2-C6或C2-C4烯基部分。
“亚烯基”单独或作为另一个术语的部分是指包含一个或两个双键部分的所示数量的碳原子取代基、部分或基团，如之前针对烯基所述，一般是1-10个碳原子，当双键官能团在较大部分之外时，或者2-10，当双键官能团在亚烯基部分之内时，并且具有通过从母体烯烃中的双键部分的相同或2个不同sp2碳原子去除2个氢原子衍生的2个基团中心。亚烯基部分还包括本文所述的烯基基团，其中已经从烯基基团的双键部分的相同或不同sp2碳原子中去除氢原子以形成双基，或从不同双键部分的sp2碳去除氢原子以提供另一个基团碳。一般而言，亚烯基部分包括具有-C＝C-或-C＝C-X1-C＝C-结构的双基，其中X1不存在或者是本文定义的亚烷基。
本文所用的“炔基”表示取代基、部分或基团，其包含一个或多个三键部分(即，-C≡C-官能团)，例如，1、2、3、4、5、6或更多，一般1或2个三键，任选包含1、2、3、4、5、6或更多双键(即，任选被烯基部分取代)，其余的键(如果存在)是单键并且还可包含连接的正、仲、叔、或环状碳原子，即，直链、支链、环状或其任意组合，除非炔基部分是乙炔基。
当指定炔基部分或基团时，种类包括，例如但不限于，具有一个或多个双键的本文所述的任意烷基部分、基团或取代基，乙炔基、丙炔基、丁炔基、异丁炔基、3-甲基-2-丁炔基、1-戊炔基、环戊炔基、1-甲基-环戊炔基、1-己炔基、3-己炔基、环己炔基和含有至少一个三键的其他直链、环状和支链全部碳。当炔基用作马库什基团(即，取代基)时，炔基通过炔基官能团的sp碳之一接合至与其接合的马库什式。炔基取代基中碳原子的数量由限定其为炔基取代基的炔烃官能团的2个sp碳原子和添加到未被马库什结构取代的sp碳的连续非环状非芳族碳原子的总数限定。数量可变化并且范围是2至约50，一般是2-30或2-20或者更一般是2-8，除非另外说明，例如，C2-8炔基表示含有2、3、4、5、6、7或8个碳原子的炔基部分。炔基基团将一般具有2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20个碳原子。
本文所用的“亚炔基”单独或作为另一个术语的部分，是指指定数量的碳原子，一般2-10个碳原子中包含一个或多个三键部分的取代基、部分或基团，如之前针对炔基所述，并且具有通过从母体炔烃中的三键部分的2个不同sp碳原子去除2个氢原子衍生的2个基团中性。亚炔基部分还包括本文所述的炔基基团，其中乙炔烃中已经去除2个氢原子或者从2个三键部分的2个sp碳中去除2个氢原子以形成双基。一般而言，亚炔基部分包括具有-C≡C-或-C≡C-X-C≡C-结构的双基，其中X是本文定义的亚烷基、亚烯基或亚芳基部分。
本文所使用的“芳香烃”，“芳香环系统”或类似术语指具有包含4n+2π电子的离域π电子系统的平面环，其中n是正整数。芳香环可由五，六，七，八，九，十，或多于十个原子形成。芳香烃可被任选取代。术语“芳香烃”同时包括碳环芳基(“芳基”，例如苯基)和杂环芳基(或“杂”或“杂芳环”)基团(例如吡啶)。该术语包括单环或稠环多环(即共用相邻碳原子对的环)基团。
本文所用的“芳基”是指由包含1，2，3或4到6个环，通常是1到3个环的芳环系统或不含环杂原子的稠环系统定义的有机部分、取代基或基团，其中所述环仅包含碳原子，所述碳原子参与4n+2个电子(通常是6、10或14个电子)的环共轭体系(休克尔规则)，其中一些电子还可参与和杂原子的环外共轭(交叉共轭(例如醌))。芳基取代基、部分或基团通常由六，八，十或更多个芳族碳原子形成。芳基取代基、部分或基团可被任选取代。示例芳基包括C6-C10芳基如苯基和萘基和菲基。由于中性芳基部分的芳香性需要偶数个电子，应当理解该部分的给定范围将不包括具有奇数芳香碳原子的物质。当芳基用作马库什基团(即取代基)时，该芳基由该芳基基团的芳族碳原子附接于其所结合的马库什式或另一个有机部分上。
根据结构，芳基基团可以是单价基团(即一价)或二价基团(即本文所述的亚芳基基团，其是二价)。
本文所用的“亚芳基”，或“杂亚芳基”，本身或作为另一术语的一部分是如本文定义的芳基或杂芳基部分、基团或取代基，其在更大范围内形成两个共价键，其可呈邻位、间位或对位构型或芳族二价基团部分(即它是二价的)。示例亚芳基包括但不限于亚苯-1，2-基，亚苯-1，3-基，和亚苯-1，4-基，如以下结构所示：
Figure BDA0003252741700000171
本文所述的“芳基烷基”指芳基部分与烷基部分键合的取代基、部分或基团，即-烷基-芳基，其中烷基和芳基基团如上所述，例如-CH2-C6H5或-CH2CH(CH3)-C6H5。当芳基烷基用作马库什基团(即取代基)时，该芳基烷基的烷基部分通过烷基部分的sp3碳原子附接于在其所关联的马库什式上。
本文所述的“烷基芳基”指以下取代基、部分或基团，其中烷基部分键合在芳基部分，即-芳基-烷基，其中芳基和烷基基团如上所述，例如-C6H4-CH3或-C6H4-CH2CH(CH3)。当烷基芳基用作马库什基团(即取代基)时，该烷基芳基的芳基部分通过芳基部分的sp2碳原子附接于其所关联的马库什式上。
“任选取代的烷基”，“任选取代的烯基”，“任选取代的炔基”，“任选取代的烷基芳基”，“任选取代的芳基烷基”“任选取代的杂环”，“任选取代的芳基”，“任选取代的杂芳基”，“任选取代的烷基杂芳基”，“任选取代的杂芳基烷基”和类似术语指烷基，烯基，炔基，烷基芳基，芳基烷基，芳基烷基杂环，芳基，杂芳基，烷基杂芳基，杂烷基芳基或本文定义或公开的其它取代基，部分或基团，其中所述取代基，部分，或基团的氢原子已被不同的部分或基团或其中包含那些取代基之一的脂环族碳链任选替代，部分或基团被具有不同部分或基团的链的替代碳原子间杂。
在任何一个前述的取代基，部分或基团中替代氢的任选取代基包含独立选自以下基团：卤素，-CN，-NH2，-OH，-N(CH3)2，烷基，氟烷基。杂烷基，环烷基，杂环烷基，芳基，杂芳基，烷氧基，芳氧基，烷硫基，芳硫基，烷基亚砜，芳基亚砜，烷基砜，和芳基砜，或选自组，包含卤素，-CN，-NH2，-OH，-NH(CH3)，-N(CH3)2，-C(＝O)OH(即CO2H)，-C(＝O)O-烷基(即CO2-烷基)，-C(＝O)NH2，-C(＝O)NH(烷基)，-C(＝O)N(烷基)2，-S(＝O)2NH2，-S(＝O)2NH(烷基)，-S(＝O)2N烷基)2。
通常在任何一个前述的取代基，部分或基团中替代氢的任选取代基包含独立选自以下基团：烷基，环烷基，芳基，杂芳基，杂脂环，羟基，烷氧基，芳氧基，氰基，卤素，硝基，卤代烷基，氟代烷基，氟代烷氧基，和氨基，包括单-，二-和三-取代氨基及受保护的衍生物，或选自组，包含卤素，-CN，-NH2，-OH，-NH(CH3)，-N(CH3)2，-CH3，-CH2CH3，-CF3，-OCH3，和-OCF3。通常通过替代一个或多个它的氢被任选取代的前述取代基、部分或基团的任何一个具有被一个或两个前述任选取代基或通常前述任选取代基之一取代的它的氢。在无环或环系统内的饱和脂环族碳原子上的任选取代基还包含侧氧基(＝O)。对于苯基或6元杂环部分，存在于芳香烃或杂芳环上的任何两个取代基可以是邻位(o)，间位(m)，或对位(p)。
通常，在无环碳链中替代碳的任选取代基包含选自以下的基团：-O-，-C(＝O)-，-C(＝O)O-，-S-，-S(＝O)-，-S(＝O)2-，-NH-，-NHC(＝O)-，-C(＝O)NH-，S(＝O)2NH-，-NHS(＝O)2，-OC(＝O)NH-，和-NHC(＝O)O-。
通常通过替代一个或多个脂环族碳原子的被任选取代的任何一个前述取代基、部分或基团具有被一个或两个前述任选取代基或通常前述任选取代基之一取代的碳原子。
本文所用的“杂环基”指包含环烷基，环烯基，芳基，或其稠合组合的母体单价碳环的部分，取代基或基团，其中一个或多个，但不全部的母体碳环部分的骨架碳原子被杂原子独立取代，如果允许，被任选取代，包括N，O，S，Se，B，Si，P，其中在相同环系统内，两个或更多个杂原子可彼此相邻或被一个或两个碳原子，通常是1-3个原子分开。那些杂原子通常包括N，O或S。因此杂环包括具有杂芳香环(也称杂芳基)或杂环烷基环的那些，这两者都可与碳环，芳基或杂芳基部分稠合并包括苯基-(即苯并)稠合的杂环烷基和杂芳基部分，条件是当杂芳基部分稠合到杂环烷基或碳环部分时(即当稠合环系统的杂环部分是单价时)，所得稠合环系统被分类为杂芳基和当杂环烷基部分稠合到碳环部分(即当稠合环系统的碳环部分是单价时)，所得稠合环系统被分类为杂环烷基。
杂环在环中通常包含总共1到4个杂原子，条件是杂环部分中任何一个环骨架原子不全是杂原子，其中环中在允许的情况下被任选取代的每个杂原子独立选自O，S和N，其中杂环基团在它的单环或稠合环系统中有总共4到10个原子，并且条件是任何一个环不包含两个相邻的O或S原子。杂环烷基在它们的环系统中具有至少3个原子，并且杂芳基基团在它们的环系统中具有至少5个原子。举例但不限于，杂环包括由Paquette，Leo A提供的芳族化杂环的杂环和杂芳基；《现代杂环化学原理》(W.A.Benjamin，纽约，1968)，特别是第1、3、4、6、7和9章，《杂环化合物的化学：专题论文集》(约翰韦利森公司(John Wiley&Sons)，纽约，1950年至今)，特别是第13、14、16、19和28卷；和J.Am.Chem.Soc.82：5545-5473(1960)，特别是5566-5573。
杂芳基在所述杂芳基环系统的环中通常包含总共1到4个杂原子，条件是杂环部分中任何一个环系统的骨架原子不全是杂原子，如果允许，任选取代，并且具有0-3个N原子，1-3个N原子或有0-1个O原子或0-1个S原子的0-3个N原子，条件是至少存在一个杂原子。杂芳基可以是单环或双环。杂芳基环的环系统通常包含1-9个碳(即C1-C9杂芳基)。单环杂芳基包括C1-C5杂芳基。单环杂芳基包括具有5-元或6-元环系统的那些。5-元杂芳基是杂芳香环系统内包含1到4个碳原子和必要数目杂原子的C1-C4杂芳基。6-元杂芳基是杂芳香环系统内包含1到5个碳原子和必要数目杂原子的C1-C5杂芳基。包括C1，C2，C3和C4杂芳基的5-元杂芳基分别具有4，3，2或1个芳香杂原子和包括C2，C3，C4和C5杂芳基的6-元杂芳基分别具有4，3，2或1个芳香杂原子。5-元C1-C4杂芳基是由衍生自去除芳香碳的氢原子和芳香杂原子的电子的单价部分举例证明，如果允许，从下列母体杂环化合物：吡咯，呋喃，噻吩，噁唑，异噁唑，噻唑，异噻唑，咪唑，吡唑，三唑和四唑。6-元C2-C4杂芳基是在允许的情况下从下列母体杂环化合物去除芳香碳的氢原子和芳香杂原子的电子而衍生的单价部分的示例：吡啶，哒嗪，嘧啶和三嗪。双环杂芳基(即具有至少一个是杂芳烃的稠合芳香环的杂芳基)包括C6-C9杂芳基(即杂芳烃部分包含总共6-9个芳香碳原子和至少一个芳香杂原子)。一些双环杂芳基是在允许的情况下由下列母体6，5-双环杂环化合物的杂芳环去除芳香碳的氢原子和芳香杂原子的电子而衍生的单价部分的示例：苯并呋喃(O1)，异苯并呋喃(O1)，吲哚(N1)，异吲哚(N1)，中氮茚(N1)，二氢吲哚(N1)，异二氢吲哚(N1)，嘌呤(N4)，苯并咪唑(N2)，吲唑(N2)，苯并噁唑(N1O1)，苯并异噁唑(N1O1)，苯并二茂(O2)，苯并呋咱(N2O1)，苯并三唑(N3)，苯并噻吩(S1)，苯并噻唑(N1S1)，苯并噻二唑(N2S)。其它双环杂芳基是在允许的情况下由下列母体6，6-双环杂环化合物的杂芳环去除芳香碳的氢原子和芳香杂原子的电子而衍生的单价部分的示例：苯并吡喃(O1)，异苯并吡喃(O1)，苯并二氢吡喃(O1)，异苯并二氢吡喃(O1)，苯并二噁烷(O2)，喹啉(N1)，异喹啉(N1)，喹嗪(N1)，苯并噁嗪(N1O1)，苯并二嗪(N2)，吡啶并吡啶(N2)，喹喔啉(N2)，喹唑啉(N2)，噌啉(N2)，酞嗪(N2)，萘啶(N2)，蝶啶(N4)。对于上述5，6-和6，6-双环杂芳香化合物，括号内表达式表示稠合芳香环系统的杂原子组成。根据所述结构，杂芳基基团可以是单自由基或二自由基(即杂亚芳基)。
通常更多杂芳基是如下芳基部分，其中一个1，2或3个母体芳基部分的芳香环的碳原子被杂原子替代，如果允许则任选取代，包括N，O和S，条件是所述芳基部分中的任何一个芳香环系统的骨架原子不全被杂原子替代，更通常是被氧(-O-)，硫(-S-)氮(＝N-)或-NR-替代，其中R是-H，保护基团或烷基，芳基或是以保留环共轭系统的方式用另一个有机部分替代的氮，其中所述氮，硫或氧杂原子参加通过与环系统中相邻原子的π键合或通过杂原子上的孤对电子的共轭系统。
杂芳基的非限制性实施例包括吡啶基，噻唑基，嘧啶基，呋喃基，噻吩基，吡咯基，吡唑基，嘌呤基，咪唑基，苯并呋喃基，吲哚基，异吲哚基，喹啉基，异喹啉基，苯并咪唑基，哒嗪基，吡嗪基，苯并噻喃，苯并三嗪，异噁唑基，吡唑并嘧啶基，喹喔啉基，噻二唑基，三唑基等。单环杂芳基的实施包括但不限于：吡啶基、咪唑基、嘧啶基、吡唑基、三唑基、吡嗪基、四唑基、呋喃基、噻吩基、异噁唑基、噻嗪基、噁唑基、异噻唑基、吡咯基、哒嗪基、噁二唑基、噻二唑和呋咱基。
不是杂芳基的杂环的非限制性实施例包括：四氢噻吩基，四氢呋喃基，二氢吲哚基，哌啶基，吡咯烷基，2-吡咯烷酮基，四氢喹啉基，四氢异喹啉基，十氢喹啉基，八氢异喹啉基，2H-吡咯基，3H-吲哚基，4H-喹嗪基，咪唑烷基，咪唑啉基，吡唑烷基，哌嗪基，奎林环基，吗啉基和噁唑烷基。
通常，杂环烷基是环烷基基团，部分或取代基，其中环烷基链的1，2或3个碳被选自以下杂原子替代，包括氮，氧和硫并且是C2-C10杂环烷基，更通常是C4-C10杂环烷基。非限制性杂环烷基可包含0-2个N原子，0-2个O原子或0-1个S原子或它们的组合，条件是至少一个所述杂原子存在于环的环系统中并可用一或两个氧代(＝O)部分替代，如吡咯烷-2-酮。更通常地，杂环烷基包括吡咯烷基，四氢呋喃基，四氢吡喃基，哌啶基，吗啉基，哌嗪基，二氢吲哚基和单糖。
杂环烷基的实施例包括但不限于吡咯烷基，四氢呋喃基，二氢呋喃基，四氢噻吩基，噁唑烷酮基，四氢吡喃基，二氢吡喃基，四氢噻喃基，哌啶基，吗啉基，硫代吗啉基，噻喃基，哌嗪基，氮丙啶基，吖丁啶基，氧杂环丁烷基，硫杂环丁烷基，高哌啶基，氧杂环戊烷基，硫环戊基，噁氮杂基，噻氮杂基，噻吩基，1，2，3，6-四氢吡啶基，吡咯啉-2-基，吡咯啉-3-基，二氢吲哚基，2H-吡喃基，4H-吡喃基，二氧戊环基，1，3-二氧戊环基，吡唑啉基，二噻烷基，二硫噁环基，二氢吡喃基，二氢噻吩基，二氢呋喃基，吡唑烷基，咪唑啉基，咪唑烷基，3-氮杂双环[3.1.0]己基，3氮杂双环[4.1.0]庚基，3H-吲哚基和喹嗪基。杂环烷基还包括碳水化合物的所有环形式，包括但不限于单糖，二糖和低聚糖。
当杂环用作马库什基团(即取代基)时，所述杂环通过该杂环的碳或杂原子附接于其所关联的马库什式上，其中这种附接不会导致该碳或杂原子的不稳定或不允许形式氧化态。C连接的杂环通过碳原子键合到分子上，其有时描述为-C＜杂环，其中C＜代表杂环中的碳原子。有时描述为-N＜杂环的N连接的杂环是键合杂环氮的含氮杂环，其中N＜代表杂环中的氮原子。因此，含氮杂环可以是C连接的或N连接的并包括吡咯取代基，其可以是吡咯-1-基(N连接的)或吡咯-3-基(C连接的)，咪唑取代基，其可以是咪唑-1-基或咪唑-3-基(都是N连接的)或咪唑-2-基，咪唑-4-基或咪唑-5-基(都是C连接的)。“5元氮杂芳基”是是在它的芳香环系统中包含至少一个氮原子的5元杂芳香部分并且是单环杂芳基或稠合到芳基或另一个杂芳基环系统，并可包含一个或多个其它独立选定的杂原子，如N，O或S。示例性5元杂芳基包括噻唑，咪唑，吡唑，三唑，吡咯并嘧啶，吡唑并嘧啶，吲哚和异吲哚。
本文所述的“杂芳基烷基”指杂芳基部分键合到烷基部分的取代基，部分或基团，即-芳基-杂烷基，其中杂芳基和烷基基团如上所述。当杂芳基烷基用作马库什基团(即取代基)时，所述杂芳基烷基的烷基部分通过该烷基部分的sp3碳附接于其所关联的马库什式上。
本文所述的“杂芳基烷基”指其中杂芳基部分键合到烷基部分的取代基，部分或基团，即-烷基-杂芳基，其中烷基和杂芳基基团如上所述。当杂芳基烷基用作马库什基团(即取代基)时，所述杂芳基烷基的杂芳基部分通过该烷基部分的sp2碳或杂原子附接于其所关联的马库什式上。
本文所用的“O连接部分”，“O连接取代基”和类似术语指直接通过基团或取代基的氧原子附着在部分的基团或取代基。氧连接的基团可以是单价的，包括如下基团：羟基，乙酰氧基(即-OC(＝O)CH3)，酰氧基(即-OC(＝O)Ra，其中Ra是-H，任选取代的烷基，任选取代的环烷基，任选取代的烯基，任选取代的炔基，任选取代的芳基，任选取代的杂芳基或任选取代的杂环)，并还包括单价基团，如芳氧基(芳基-O-)，苯氧基(Ph-O-)，杂芳氧基(杂芳基-O-)，甲硅烷氧基(即R3SiO-，其中R是独立任选取代的烷基或芳基)，和-ORPR，其中RPR是如之前定义的保护基团或单价的O连接基团，即＝O或-X-(CH2)n-Y-，其中X和Y独立地是S和O并且n是2到3，以形成X和Y附着在的碳的螺环系统。
本文所用的“卤素”或“卤素”指氟，氯，溴或碘并通常是-F或-Cl。
本文所用的“保护基团”指防止或减少所连接的原子或官能团参加不需要的反应的能力的部分。Greene(1999)，“有机合成中的保护基团，第3版”，Wiley Interscience给出了典型的原子或官能团的保护基团。杂原子的保护基团，如氧，硫和氮有时被用来用亲电子化合物最小化或避免不需要的反应。其他时候，所述保护基团被用来降低或消除未保护杂原子的亲和性和/或碱度。保护的氧的非限制性实施例由-ORPR给出，其中-ORPR是羟基的保护基团，其中羟基通常是作为酯被保护(例如乙酸盐，苯酸盐或苯甲酸盐)。羟基的其它保护基团避免干扰有机金属试剂或其它高碱性试剂的亲核性，其中羟基通常作为醚被保护，包括烷基或杂环烷基醚(例如甲基或四氢吡喃基醚)，烷氧基甲基醚(例如甲氧基甲基或乙氧基甲基醚)任选取代的芳基醚和甲硅烷基醚(例如三甲基甲硅烷基(TMS)，三乙基甲硅烷基(TES)，叔丁基二甲苯基甲硅烷基(TBDPS)，叔丁基二甲基甲硅烷基(TBS/TBDMS)，三异丙基甲硅烷基(TIPS)和[2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基]-甲基甲硅烷基(SEM)。氮保护基团包括-NHRPR或-N(RPR)2-中的伯胺或仲胺那些基团，其中RPR的至少一个是氮原子保护基团或两个RPR都包含保护基团。
当需要时，当它能够在分子中的其他地方进行所需化学转化所需的反应条件下以及新生成的分子的纯化期间防止或避免不需要的副反应或保护基团的过早损失时，保护基团是合适的保护，并且能在不对新生成的分子的结构或立体化学完整性产生不利影响的条件下被除去。作为举例而非限制，合适的保护基团可包括之前描述的用来保护官能团的那些。合适的保护基团通常是酞偶合反应中的保护基团。
本文所用的“酯”是指包含-C(＝O)-O-结构(即酯官能团)的取代基，部分或基团，其中所述结构的碳原子未直接连接到另一个杂原子并直接连接到-H或另一个有机部分的碳原子，并且所述单价氧原子附着到相同的有机部分以提供内酯或不同的有机部分。
通常，酯包含或组成包括1-50个碳原子的有机部分，通常1-20个碳原子或更通常地1-8个碳原子和0-10个独立选定的杂原子(例如O，S，N，P，Si，但通常是O，S和N)，通常0-2，其中所述有机部分通过-C(O)-O-结构(即通过酯官能团)键合。当酯是马库什结构的取代基或可变基团时，取代基通过所述酯官能团的单价氧原子键合到所述结构上。在那些情况中，附着到所述酯官能团的羰基碳的有机部分包含本文所述的任何一种有机基团，例如C1-20烷基部分，C2-20烯基部分，C2-20，炔基部分，C6-C10芳基部分，C4-8任何这些的杂环或取代衍生物，包含1，2，3，4或更多的取代基，其中每个取代基被独立选择。示例性酯包括，举例但非限制，乙酸酯，丙酸酯，异丙酸酯，异丁酸酯，丁酸酯，戊酸酯，异戊酸酯，己酸酯，异己酸酯，己酸酯，庚酸酯，辛酸酯，苯乙酸酯或苯甲酸酯。
本文所用的“醚”指包含不与羰基(通常1或2)键合的1，2，3，4或更多-O-(即氧基)部分的有机部分，基团或取代基，其中没有两个-O-部分彼此紧邻(即直接附着)。通常，醚结构包含或由式-O-有机部分组成，其中有机部分如键合到酯官能团的有机部分所述。更通常地，醚结构、基团或取代基具有-O-有机部分的式，其中所述有机部分如本文对于任选取代的烷基基团所述。当醚用作马库什基团(即，醚取代基)时，醚官能团的氧附着在其所关联的马库什式上。当醚用作马库什基团中的取代基时，有时被指定为“烷氧基”基团。烷氧基包括C1-C4醚取代基，举例但不限于，如甲氧基，乙氧基，丙氧基，异丙氧基和丁氧基。
本文所用的“酰胺”或“甲酰胺”指包含-C(＝O)N(R)2或R-C(＝O)N(R)-结构(即分别是甲酰胺或酰胺的基团)没有其它杂原子直接附着到所述结构的羰基碳上的部分，并且其中独立取代的R是氢，保护基团或有机部分，其中有机部分如本文所述是键合到酯官能团的有机部分并且通常是任选取代的烷基基团。通常，独立选自R的氢或氧部分键合到甲酰胺或酰胺官能团，其中所述有机部分也如本文对于键合到酯官能团上的有机部分所述。当键合到有机部分时，所得到的结构由有机部分-C(＝O)N(R)2或R-C(＝O)N(R)-有机部分表示。当酰胺被列为马库什结构的变量时，所述酰胺与该结构键合。对于甲酰胺取代基，所述酰胺官能团的羰基碳键合到马库什结构上。酰胺和甲酰胺通常通过将酰卤，如酰氯和包含伯胺或仲胺的分子缩合来制备。或者，使用在肽合成领域众所周知的通过激活羧酸分子的酯时常进行的酰胺偶联反应。通过肽偶联方法的酰胺键合的示例性制备在Benoiton(2006)肽合成化学CRC出版社，Bodansky“肽合成：实用教材”(1988)Springer-Verlag；Frinkin，M.等.“肽合成”Ann.Rev.Biochem.(1974)43：419-443.中被提出；活性羧酸的制备中用到的试剂在Han等.“有机合成中肽偶联试剂的最近进展”Tet.(2004)60：2447-2476.中提供。
这里所用的“碳酸酯”指包含-O-C(＝O)-O-结构(即碳酸酯官能团)的取代基，部分或基团。通常，这里所用的碳酸酯基团包含或有有机部分组成，其中所有有机部分如本文对于键合到酯官能团的有机部分所述，通过-O-C(＝O)-O-结构，例如有机部分-O-C(＝O)-O-键合。当碳酸盐用作马库什基团(即取代基)时所述碳酸酯官能团的单独键合的氧原子之一附着到结合的马库什式并且其它的键合到有机部分的碳原子上，如之前关于键合到酯官能团的有机部分所述。
这里所用的“氨基甲酸酯”和“氨基甲酸乙酯”指包含由-O-C(＝O)N(Ra)-(即氨基甲酸酯官能团)或-O-C(＝O)N(Ra)2，-O-C(＝O)NH(任选取代的烷基)或-O-C(＝O)N(任选取代的烷基)2(即示例性氨基甲酸酯取代基)表示的结构的取代基，部分或基团，其中Ra和任选取代的烷基是独立选择的，其中独立选择的Ra是氢，保护基团或有机部分，其中有机部分是如本文所述键合到酯官能团的有机部分并且通常是任选取代的烷基。通常，这里所用的氨基甲酸酯基团包含或由独立选自Ra的有机部分组成，其中所述有机部分如本文所述是键合到酯官能团的有机部分，通过-O-C(＝O)-N(Ra)-结构键合，其中所得结构具有有机部分-O-C(＝O)-N(Ra)-或-O-C(＝O)-N(Ra)-有机部分的式。当氨基甲酸酯用作马库什基团(即取代基)时，所述氨基甲酸酯官能团的单独键合的氧(O连接)或氮(N连接)附着在所结合的马库什式上。所述氨基甲酸酯的连接是明确指出的(N或O连接)或隐含在该取代基指代的上下文中。
这里所用的“脲”指包含由-N(Ra)-C(＝O)N(Ra)-(即脲官能团)表示和通常由-NH-C(＝O)NH(任选取代的烷基)或-NH-C(＝O)N(任选取代的烷基)2(即任选取代的烷基是示例性脲取代基)表示的结构的取代基，部分或基团，其中Ra和任选取代的烷基是独立选择的，每个Ra独立地是-H，保护基团或如所述的有机部分键合到酯官能团上的有机部分。当有机部分键合到脲官能团时，所得到的结构由有机部分-N(Ra)-C(＝O)-N(Ra)-或-N(Ra)-C(＝O)-N(Ra)-有机部分表示。当脲用作马库什基团(即作为取代基)时，所述脲官能团的单独键合的氮附着在所结合的马库什式上，同时其它单独键合的氮是未取代的或用一或两个其它独立选择的有机部分单或双取代的，其中有机部分如本文关于键合到酯官能团上的有机部分所述。
这里所用的术语“抗体”以其最广泛的含义使用，并且具体涵盖完整的单克隆抗体、多克隆抗体、单特异性抗体、多特异性抗体(例如，双特异性抗体)，和显示所需生物活性的抗体片段，限制条件是，所述抗体片段具有药物-接头必需的连接位点数量。抗体天然形式是四聚体，并且包含两个相同对的免疫球蛋白链，其中各对具有一个轻链和一个重链。在各对中，轻链和重链可变区(VL和VH)一起在与抗原的结合中起主要作用。轻链和重链可变结构域包含掺杂有三个高变区(也称作“互补决定区”或”“CDR”)的框架区。恒定区可由免疫系统识别并且与其相互作用(参见例如，Janeway等，2001，Immuno.Biology，第五版，加兰出版公司(Garland Publishing)，纽约)。抗体可以是任何类型(例如，IgG、IgE、IgM、IgD和IgA)、类别(例如，IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1和IgA2)或子类。抗体可源自任何合适的物种。在一些实施方式中，抗体是人或鼠源性的。抗体可以是，例如，人、人源化或嵌合抗体。抗体或其抗体片段是并入本发明的LDC中的示例性配体靶向部分。
在一些方面抗体选择性或特异性结合到过度增殖细胞或超刺激哺乳动物细胞(即异常细胞)上的表位，其中与正常细胞相反，所述表位是优先显示或是更独特的异常细胞，或与正常细胞未定位到异常细胞相比，是优先显示或是异常细胞附近更独特的正常细胞。在那些方面中所述哺乳动物细胞通常是人细胞。
本文所用术语“单克隆抗体”指获自基本均一抗体群体的抗体，即除了少数出现可能的天然产生突变外，群体包含的单独抗体是相同的。单克隆抗体具有针对某一抗原性位点的高度特异性。修饰语“单克隆”指示该抗体获自基本均质的抗体群这一特点，而不应被解释为需要通过任何特定的方法来产生抗体。
这里所用的“细胞毒性活性”指的是药物，配体-药物偶联物或配体-药物偶联物的胞内代谢物的杀细胞作用。细胞毒性活性可通过IC50值表示，其为一半细胞存活的每单位体积的浓度(摩尔或质量)。
这里所用的“细胞生长抑制活性”指不依赖于细胞杀伤但其作用是由于超增殖细胞，超刺激免疫细胞或其它异常或不需要的细胞的细胞分裂的抑制的药物，配体-药物偶联物或配体-药物偶联物的胞内代谢产物的抗增殖作用。
术语“特异性结合”和“特异性地结合”指作为靶标部分的LDC中的抗体或抗体能够结合以高度选择性的方式结合与其对应的靶标抗原，并不与多数其它抗原结合。通常，所述抗体或抗体衍生物以至少约1x10-7M，且优选10-8M至10-9M、10-10M、10-11M，或10-12M的亲和性结合，并且，其与预确定的抗原结合的亲和性是其与除紧密相关抗原以外的、非特异性抗原(例如，BSA、酪蛋白)结合的亲和性的至少两倍高。
本文所用的术语“配体-药物偶联物”或“LDC”指包括通过连接单元彼此键合的来自靶向部分的配体单元和在结构上对应于含有叔胺药物的季胺化的含叔胺药物单元(D+)构建体，其中LDC通过其配体单元选择性结合靶标部分。在一些情况中，术语LDC是个别LCD化合物的多元结构(即组合物)，这些个别LCD化合物的不同之处主要在于键合至各配体单元的D+单元的数量或配体单元上D+单元所键合的位置。在其他方面，术语LDC适用于组合物的个别成员
本文所用的术语“靶向部分”是以配体单元的形式纳入LDC中的选择性结合靶标部分的部分，与存在于正常细胞上、内或附近(其中这些异常的或不需要的细胞通常不存在)的其它部分相比，该靶标部分通常存在于高增殖细胞、过度刺激的免疫细胞或其它异常或不需要的细胞上、内或附近。与通常不存在异常细胞的正常细胞或正常细胞的环境相比，有时靶标部分以高丰度存在于异常的内部，内或附近。在一些情况中所述靶向部分是特异性结合异常细胞的易接近抗原的特征或是对这些细胞被发现的周围环境特有的易接近抗原。在一些情况中所述靶向部分是以高丰度特异性结合异常细胞或其它不需要的细胞的易接近受体的特征或是对异常细胞被发现的周围环境细胞特有的易接近受体。通常靶向部分如本文所定义的是选择性结合到异常的或不需要的哺乳动物细胞的靶标部分，更通常是异常或不需要的人细胞的靶标部分的抗体。
本文所用的术语“靶标细胞”是LCD经设计以与预期细胞(即异常或其它不需要的细胞)相互作用以抑制预期细胞增殖或其它不需要的活性的预期细胞。在一些情况中，所述靶标细胞是超增殖细胞或超活性免疫细胞，这是示例性异常细胞。通常这些异常细胞是哺乳动物细胞并且更通常是人细胞。在其他情况中，所述靶标细胞在异常或不需要的细胞附近内，因此LDC在附近细胞上的作用对异常或不需要的细胞具有预期作用。例如，所述附近细胞可以是具有异常肿瘤脉管系统特征的上皮细胞。通过LDC对那些血管细胞的靶向将具有对这些细胞的毒性或杀伤作用，这将抑制对肿瘤的异常细胞的营养传递以间接具有对异常细胞的毒性或杀伤作用，和/或通过在这些细胞附近释放活性药物部分对异常细胞具有直接的毒性或杀伤作用。
本文所用的术语“靶向部分”是由靶向部分或来自靶向部分(即由配体单元选择性结合)的配体-药物偶联物的配体单元优先识别的部分并且存在于靶标细胞内，内或附近。有时所述靶标部分是对抗体选择性结合易接近的抗原，这是作为配体单元并入到LDC的示例性靶向部分。在那些情况中，这种抗原是存在于异常细胞或其它不需要的细胞或存在于对异常细胞或不需要的细胞所得发现的周围环境是特有的细胞的细胞表面蛋白。如血管细胞在肿瘤中是超增殖细胞的环境的特征。更通常的是，所述抗原是能够在与它的同源靶向配体结合时内在化的异常细胞或不需要的细胞的细胞表面蛋白。在其他情况中，所述靶向部分是细胞外易接近细胞膜受体的配体，其可在靶向部分的结合时被内在化或能够被动或促进LDC靶向细胞表面受体的转运。在一些方面中，所述靶向部分存在于异常哺乳动物细胞或存在于这种异常细胞的环境的特征的哺乳动物细胞。
本文所用的术语“抗体-药物”或“ADC”指其中靶向部分是抗体的LDC，其中抗体通常通过中间连接单元共价附着到季铵化药物单元(D+)上。时常所述术语指具有相同抗体，药物单元和连接单元的偶联物的集合(即群体或多个)，但是对于每个抗体，具有接头-药物部分的可变负载或分布(例如当多个这种构建体中的D+的任意两个ADCs的数量相同但附着到靶向部分的位点的位置不同时)。在那些情况中，ADC通过偶联物的平均药物负载来描述。获自本文所描述的方法的ADC具有Ab-Lb-Lo-D+的一般结构，其中Lb-Lo连接单元，其中Lb是配体共价结合部分，有时指主要接头(LR)接头，这样命名是因为该部分需要存在于ADC的配体单元中，Lo是对酶促(例如蛋白酶或糖苷酶)或非酶促(例如还原或水解)裂解敏感的二级接头。在一些情况中，该裂解在异常的环境中增强或在ADC的靶向抗体结合到它的同源抗原后ADC的胞内内在化后发生。D+是包含药物单元D的季铵化叔胺，其中D由于对Lo的酶促或非酶促作用而释放。
在ADC组合物中(即ADC偶联物集合的平均数目与存在于该集合中的偶联的药物单元或每个ADC中的它们的位置的数目不同)每个抗体或其片段的配体单元的平均数目被指定为p，或当接头不分支时，p是药物-连接部分的平均数目。在该情况下，p是一个从约2到约20的数目范围并通常是约2，约4，或约8。在其他情况中，p代表药物单元的数量，或当接头不分支时，其共价键合到抗体-药物偶联物的集合内的ADC的单抗体上，在每个ADC中，偶联的的接头-药物单元的数目或位置不同，并被指定为p’。在该情况下，p’是从1到20的整数，通常是1到12，1到10，更通常是从1到8。
偶联反应的制备物中每配体单元的药物单元的平均数目可通过传统方式表征，例如质谱、ELISA试验，HIC和/或HPLC。也可以p的形式确定药物-接头-配体偶联物的定量分布。在某些情况下，可通过诸如反相HPLC或电泳等方式将具有某一确定p值的同质配体-药物偶联物与其它药物载量的配体-药物偶联物分离、纯化，并鉴定。
“抗原”是能够选择性结合到未偶联抗体或其片段或结合到包含来自抗体或其片段的ADC。在一些方面中，与正常细胞相比，所述抗原是由异常细胞或其它不需要的细胞优先显示的胞外易接近的细胞表面蛋白，糖蛋白或碳水化合物。在一些情况中，所述不需要的细胞具有的抗原是哺乳动物中的超增殖细胞。在其他情况中，所述不需要的细胞具有的抗原是哺乳动物中的超活性免疫细胞。在其他方面，与缺乏这种异常细胞中正常细胞通常经历的环境相比，所述特异性结合的抗原存在于哺乳动物中超增殖细胞或超活性免疫细胞的特别的环境。在其他方面中，所述细胞表面抗原能在ADC的选择性结合与对环境独特的细胞关联时内在化，其中超增殖细胞和超刺激免疫细胞在缺乏这种异常细胞的环境中被发现。抗原是LDC的示例性靶标部分，其中它的来自所述靶标部分的配体单元是能通过选择性结合优先识别该抗原的抗体。抗原结合对ADC(包括，举例但非限制，CD19，CD70，CD30，CD33，NTB-A，αvβ6，和CD123)细胞表面易接近的超增殖细胞。
“配体共价结合部分”是包含选择性结合它的同源靶标部分并有时被称为靶标部分的LDC的部分。配体共价结合部分包括但不限于受体配体，对细胞表面抗原的抗体和转运体底物。与正常细胞相比，有时，通过LDC发现的所述受体，抗原或转运体以更高丰度存在于异常细胞上。与正常细胞相比，其他时候，通过LDC发现的所述受体，抗原或转运体以更高丰度存在于异常细胞上。
“配体共价结合部分前体”是连接单元或在连接单元的制备中使用的其底物的部分，其能够在LDC的制备期间共价结合到靶标部分，因此所述配体结合部分前体(Lb’)被转化为配体共价结合部分(Lb)。在一些方面中，Lb’部分通常具有能够与抗体或其片段天然的亲核试剂或亲电子试剂反应或通过化学转化或基因工程引入抗体的官能团。在一些方面中，所述亲核试剂是包含抗体或赖氨酸残基的ε氨基的肽的N端氨基。在其他方面，所述亲核试剂是通过基因工程或从抗体的分子间二硫化物的化学还原引进的半胱氨酸残基的巯基。在一些方面，所述亲电子试剂是通过抗体的碳水化合物部分选择性氧化引入的醛或使用基因工程tRNA/tRNA合成酶对引入到抗体的非天然氨基酸的酮。那些和其它方法由Behrens和Liu“位点特异性药物偶联到抗体的方法”mAB(2014)6(1)：46-53.进行了综述。
“配体共价结合部分”是共价结合靶向异常细胞或不需要的细胞或它们的环境的配体单元的剩余部分的LDC中的配体单元的部分并且源自配体单元前体中对应的Lb’和靶标部分的反应例如，当Lb’由马来酰亚胺组成时。该部分与靶向部分的反应性巯基的反应将Lb’转化成由硫代琥珀酰亚胺部分组成的Lb。在另一个实施例中，当Lb’由活性羧酸组成时，该官能团和靶标部分中赖氨酸的ε氨基的反应将所述官能团转化成酰胺，其中该酰胺包括所连接的配体单元的Lb部分。本发明的实施方式中描述了其它Lb部分和他们的来自包含Lb’部分的转化。在一些情况中，靶向部分和双功能分子的衍生化以提供和配体共价结合前体部分缩合的中间体。由于该缩合，这样形成的Lb部分具有归属于双功能分子和Lb’的原子。
本文所用的“连接单元”是指配体药物偶联物(LDC)中插入在季铵化药物单元(D+)和来自靶标部分的配体单元之间和共价附接于该药物单元及该配体单元上的有机部分。在一些方面中，所述配体共价结合前体部分包含马来酰亚胺(M1)部分。靶向部分的连接通过通过巯基的迈克尔加成到M1的马来酰亚胺的环系统上通过靶标部分的半胱氨酸巯基发生。由于该加成，获得了具有硫代琥珀酰亚胺环系统的琥珀酰亚胺(M2)部分。随后该环自发或在受控条件下水解，当该环系统是自稳定连接(LSS)部分的一部分时，产生琥珀酸-酰胺(M3)部分，其是示例性自稳定(LS)部分，如本文进一步所述。也共建键合到主要接头(LR部分)的Lb或Lb’上，是第二接头(Lo)部分，其进一步介导靶向部分和LDC中的季铵化药物单元之间并通过中间体醚，酯，碳酸酯，脲，二硫化物，酰胺或氨基甲酸酯官能团，更通常地通过醚，酰胺，或氨基甲酸酯官能团键合到LR。
所使用的“主要接头”是配体共价结合部分(Lb)或配体共价结合部分前体(Lb’)，并且通常作为LDC连接单元的组分或含有Lb′的部分如Lb’-Lo或Lb’-Lo-D+的组分存在。Lb’主要接头是由能够与靶向部分的亲电子或亲核官能团反应的反应性官能团组成。作为反应的结果，所述靶标部分作为配体单元通过源自Lb’的反应性官能团共价键合到Lb主要接头上。本文所用的“二级接头”部分指连接单元中的有机部分，其中二级接头(Lo)通过Lb或Lb’部分和季铵化药物单元可能共价连接的连接单元的剩余部分之间的官能团的中间体共价连接到Lb或Lb’部分(即主要连接单元)上。在LDC中，所述二级接头通过包含间隔物单元的PAB或PAB型的自毁灭部分的苄基位置也共价连接到季铵化药物单元(D+)上。除了间隔物单元(Y)，二级接头由可拆卸(W)组成。其中W，Y和D+以线性或正交关系布置，并且还可能由单价单元(A)组成。当存在时，A有时是由亚基A1组成，其是将源自此的Lb’的反应性官能团或Lb的官能团与二级接头的剩余部分相互连接的支架部分。在LDC中，Lo由包含共价键合到可裂解部分单元(W)的自毁灭部分(SI)的间隔单元(Y)组成，使得与正常细胞或它们的环境相比，在在异常细胞更可能经历或其附近的条件下，W的分列导致自毁灭部分的自我破坏并伴随着D的附随物释放。通常该自我破坏在如本文所述的SI部分中通过1，6-消除发生。在这些情况中，SI通过该药物的叔胺氮的季铵化附着在含叔胺的药物上。当键合到D+上时，二级接头(Lo)通常通过(1)和(2)的结构显示：
Figure BDA0003252741700000331
其中Aa是延伸单元；Ww和W’w’是可切割单元；和Yy是间隔单元，其中a是0或1，w或w′是1和y是1。当a是1时，Aa前的波浪线表示该Lo亚基和Lb’或Lb(由Lb’引入LDC后产生)的共价键合。当a是0时该波浪线表示Lb’或Lb与结构(1)中的可切割单元W或结构(2)中的Y共价键合。
在本发明的一些方面中，结构(1)中的Y由如本文所述的由W和D+取代的自毁灭(SI)部分组成或由其组成。在本发明的其他方面中，结构(2)中的Y由如本文所述的由D+通过季胺氮取代的自毁灭部分组成或由其组成并进一步由W和配体-Lb-A-或Lb’-A-取代，其中A任选存在(即当A存在时键合到Y的SI上或当A不存在时Lb或Lb’键合到Y的SI上)。
通常，具有结构(1)的二级接头示为
Figure BDA0003252741700000341
具有结构(2)的二级接头示为
Figure BDA0003252741700000342
其中Y由SI组成并且E，J，V，Z1，Z2，Z3，R’，R8和R9如实施方式中对PAB或PAB型自毁灭单元所定义。
本文所用的“马来酰亚胺”部分是具有马来酰亚胺环系统的配体共价结合前体部分。马来酰亚胺部分(M1)能够参加靶标部分衍生的巯基的迈克尔加成(即1，4-共轭加成)以提供如本文所述的硫代琥珀酰亚胺(M2)部分，这将存在于LDC中的连接单元中。M1在它转化成硫代琥珀酰亚胺部分之前通过它的酰胺氮附着在连接单元的剩余部分上。除了所述酰亚胺氮，M1部分通常是未取代的，但可能在它的马来酰亚胺环系统的环状双键处被不对称取代。这种取代导致对所述马来酰亚胺环系统的更少妨碍和更多电子缺陷的双键碳(取决于更主要的贡献)的巯基的区域化学优选加成。当存在于自稳定接头(LSS)部分中时，源自这种取代的M1部分硫代琥珀酰亚胺部分M2的琥珀酰亚胺环系统的受控的水解预期在自稳定接头(LS)部分中提供琥珀酸-酰胺(M3)的区域化学异构体，这是由于存在于M1前体中的取代基的M2的两个羰基碳的反应性差异引起的。
本文所用的“琥珀酰亚胺部分”是在ADC中组成接头单元的有机部分并且由抗体衍生的巯基与马来酰亚胺部分(M1)马来酰亚胺环系统的迈克尔加成产生。琥珀酰亚胺(M2)部分因此由硫代琥珀酰亚胺环系统组成并具有连接单元的剩余部分取代的酰亚胺氮和被存在于M1前体中的取代基任选取代。通常，当A存在于所述酰亚胺氮时，共价附着到如本文所述的支架部分(A)或其亚基上。有时M2-A(或M2-A1)提供如本文所述的自稳定接头(LSS)部分。
本文所用的“琥珀酸酰胺部分”指具有酰胺取代基的琥珀酸，其由通过水解已经破坏其羰基-氮键之一的琥珀酰亚胺部分M2的硫代琥珀酰亚胺环系统产生。导致琥珀酸酰胺(M3)的水解提供在具有该M3部分的LDC中通过抗体-硫取代基不太可能过早损失抗体的连接单元。当存在于自稳定接头(LSS)部分中时，源自这种取代的M1部分的硫代琥珀酰亚胺部分M2的琥珀酰亚胺环系统的受控的水解预期提供M3部分(独立称为M3A和M3B)的区域化学异构体，这是由于存在于M1前体中的取代基的M2的两个羰基碳的反应性差异引起的。
本文所用的“自稳定接头”是LDC的接头的包含Lb的部分，或在受控条件下能够经历化学转化成自稳定接头部分(LS)的其前体(即包含Lb’的部分)，使得最初由自稳定(LSS)部分组成的LDC变得更耐受来自LDC的靶标部分的过早损失。通常除了Lb或Lb’部分的LSS部分由延伸单元或其亚基组成。在一些线性布置中具有LSS，W和Y这些情况中，LSS通过延伸单元或另一个其亚基共价附着到可切割单元(W)上。在其他具有与LSS-Y正交的Y的这些情况中，LSS通过延伸单元或另一个其亚基共价附着到Y上。然而，根据LSS，W和Y接头组分的相对布置，有时不存在插入的A并且LSS直接共价附着到W或Y上。在一些方面中，LSS在其并入到LDC中之前包含作为Lb’部分(靶标部分将通过其附着)的马来酰亚胺(M1)部分和延伸单元(A)或其亚基(即A1)并通过M1-A或M1-A1的式表示。在并入LDC之后(即在靶标部分通过迈克尔加成附着到马来酰亚胺部分之后)所述LSS的M1-A(或M1-A1)部分被转化成它对应的硫代琥珀酰亚胺部分M2-A(或M2-A1)。通常LSS也由结合到M2或它的M1前体上的延伸单元的取代基的如本文所述的Basic unit(BU)组成。在这些方面中，BU有助于将M2的琥珀酰亚胺部分水解成其对应的开环形式M3[即M2-A(BU)-或M2-A1(BU)-被转化成M3-A(BU)或M3-A1(BU)]。
“自稳定接头”是源自LSS部分的有机部分，两者都是含有Lb的部分，LDC通常在受控的条件下已经经历了水解，以提供不太可能反转靶标部分与提供原始含有Lb部分的包含Lb’的部分的缩合反应的新的包含Lb的部分。通常，自稳定接头(LS)由延伸单元或其共价附着到获自马来酰亚胺部分(M2)的转化的部分的亚基组成，其具有由靶标部分的巯基与M1的马来酰亚胺环系统迈克尔加成产生的硫代琥珀酰亚胺环系统，与另一部分，其中该M2衍生部分与M2中对应的取代基相比具有用于消除其硫代取代基的降低的反应性。在这些方面中，所述M2衍生物部分具有与M2对应的琥珀酸-酰胺(M3)部分的结构，其中M2已经经历了其琥珀酰亚胺环系统的羰基-氮键之一的水解。该水解可自然发生或更通常是被共价附着到结合到M2的延伸单元的BU的碱性官能团的催化并且由于该附着的结果，适当的接近以协助羰基-氮的破裂。该水解的产物因此具有通过上述延伸单元的结构在其酰胺氮上被取代的羧酸官能团和酰胺官能团，其与包含M2的LSS前体中的酰胺氮对应。通常，该碱性官能团是其碱性催化水解活性受pH控制的氨基。因此，自稳定接头(LS)通常具有共价键合到延伸单元或其亚基的M3的结构，反过来其以线性排列共价键合到二级接头Lo(Lo’)的剩余部分并且碱性单元共价附着到与Lo正交的结合M3的延伸单元上。具有以指示的方式布置的M3，A，BU和Lo的LS由M3-A(BU)-Lo’或M3-A1(BU)-Lo’的式显示。
在水解后，得到的自稳定接头(LS)通常具有共价键合到所述BU取代的延伸单元(M3-A(Bu)-或M3A1(BU)-)的M3的结构。该延伸单元反过来以线性布置共价键合到Lo(Lo’)的剩余部分，碱性单元相对于M3和其它Lo组分单元正交布置。具有以指示的方式排列的M2或M3，A(BU)[或A1(BU)]和Lo’的LSS和LS的示例性结构以实施例的方式显示但不限于：
Figure BDA0003252741700000371
其中所指示的CH(CH2NH2)C(＝O)部分是所述延伸单元或其亚基的结构，共价键合到M2或M3的酰胺氮的亚酰胺上，其中所述-CH2NH2部分是该延伸单元的BU取代基。所述结构的剩余部分代表来自M2的琥珀酰亚胺环系统的琥珀酰亚胺部分M2或琥珀酸酰胺部分M3，其在酰亚胺或对应的酰胺氮处被所述延伸单元的sp3碳取代。所述波浪线表示由该基团和M1的马来酰亚胺环系统的迈克尔加成产生的靶标部分衍生物巯基的附着。M2的琥珀酰亚胺环系统由于其靶标部分衍生的硫取代基因此是不对称取代的，如本文所定义的琥珀酸酰胺(M3)部分的区域化学异构体相对于游离的羧酸基团在位置上不同，通常由M2水解产生。在上述结构中，所述指示的延伸单元的羰基例示了并入到这种单元的结构中的如本文所述的水解增强子(HE)。
与对应的LSS部分的M2-A(BU)结构相比，M3-A(BU)表示自稳定接头(LS)部分的示例性结构，因此这些结构不太可能消除所述靶标部分的硫取代基，从而造成该部分的缺失。与M2相比，这增加了M3中更大构象灵活性的稳定性，M2不再限制有利于E2消除的构象中的中硫取代基。
本文所用的“碱性单元”是如本文所述的自稳定接头(LSS)部分的有机部分，其可以通过参与包括LSS(即催化水分子加入到琥珀酰亚胺羰基-氮键之一)的M2部分内的琥珀酰亚胺环系统的碱辅助水解进入到对应的LS部分并可以在附着于LSS的靶标部分所耐受的受控条件下被引发。对于该目的，选择所述碱性单元(BU)的碱性官能团和在LSS中它相对于它的M2组分的相对位置，因为其氢键键合到M2的羰基上的能力，其有效增加它的亲电性并因此增加其对水攻击的敏感性。或者，选择这些变量以至于其亲核性通过氢键键合到BU的碱性官能团而增加的水分子指向M2羰基。通常，通过任一机制起作用的BU由连接其碱性氨基与所附着的LSS部分的1-6个连续碳原子组成。为了通过氢键键合增加M2羰基的亲电性，BU需要具有作为其碱性官能团的伯胺或仲胺，而以上述方式增加水亲核性可以伯、仲或叔胺作为碱性官能团来完成。为了使碱性氨在所需要的附近通过任一机制帮助琥珀酰亚胺部分M2水解成其对应的开环羧酸胺M3，通常将BU的含胺碳链附着到相对于A(或A1)附着到M2(并因此相应的M1-A或M1-A1结构的马来酰亚胺氮)的琥珀酰亚胺氮上的点的该部分的α碳处的LSS的支架部分。通常该α碳距今有所述的(S)立体化学构型。本文所用的“水解增强单元”是包含LSS部分的延伸单元的可选取代基的吸电子基团或部分。当存在时，水解增强子单元(HE)通常并入到键合到M2部分的酰亚胺氮的延伸单元，以至于在该部分中其吸电子效应增加了琥珀酰亚胺羰基的亲电子性。当所述延伸单元也具有BU取代基时，平衡取决于BU碱性官能团的碱度和该官能团相对于那些羰基的距离的HE对羰基的影响加上BU的影响，使得在从具有M1-A(BU)-结构的LSS前体中制备LDC期间M1或M2到M3的过早水解不会发生或忽略不计，但允许在被所附着的靶标部分耐受的受控条件(如当pH有目的地增加时)下水解(即包含LDC的-M2-A(BU)部分到相应的-M3-A(BU)-部分的转化)。通常，所述HE单元是羰基部分(即酮或-C(＝O)-)或位于键合到源自其的M2或M3的延伸单元末端的含羰基的官能团，并还将该延伸单元共价键合到二级接头的剩余部分。除了酮含羰基的的官能团包括酯，氨基甲酸酯，碳酸酯和脲。当HE是除了酮的含羰基官能团时，该官能团的羰基部分通常键合到A上。在一些方面，如当BU取代基不存在时，所述HE单元可在延伸单元内与延伸单元共价键合的酰亚胺氮充分远离，以至于观察不到对包含M2部分的琥珀酰亚胺羰基-氮的水解敏感性的可辨识的影响。
本文所用的术语“延伸单元”指从延伸单元末梢的连接单元(如可切割单元和/或间隔单元)的其它插入组分中物理分离靶标部分的二级接头中的有机部分。当LDC的Lb部分不能提供足够空间释放以允许在W处的连接单元处理时通常需要延伸单元，以至于可以释放并入D+中的含叔胺的药物。延伸单元(A)可包含一个或多个如本文所述的支架基团或亚基。在并入LDC之前，A具有能够将Lb’共价键合到某些接头结构(如当A，W和Y在一个线性布置中)中的可切割单元(W)或其它接头结构(如当W与A-Y正交时)中的间隔单元(Y)。在本发明的一些方面中，延伸单元能够附着到多于一个可切割单元，间隔单元和/或药物单元上，例如当A表示树枝状聚合物或其它多功能分支结构时。在本发明的一些方面中，所述二级接头通过它的支架亚基之一附着到Lb或Lb’部分上，同时另一个或它的亚基共价键合到所述二级接头的剩余部分。
当存在与LDC中时，延伸单元(A)是共价附着到配体共价键合部分或配体共价键合部分前体和另一个二级接头单元上的有机部分并且可包含两个，三个或更多亚基或由其组成。通常A是一个不同的单元或具有被称为A1和Ao的两个不同的亚基。在A具有两个亚基的这些情况中，在药物接头或配体药物偶联物中所述下标是2，这些偶联物由如-Aa-Ww-Yy-或Aa-Yy(Ww)-的部分组成并且作为-A1-A2-的Aa有时被称为-A1-A0-。选择延伸单元中连续原子的数目以减轻未被配体共价键合部分占据的配体部分的位阻影响，该配体共价键合部分将阻止由包含该共价配体键合部分，延伸单元和可切割单元组成的LDC的W的异常细胞内或其位点处的处理产生的游离的包含叔胺的药物的释放。通常所述延伸单元或其亚基具有在配体共价键合部分或配体共价键合部分前体和将延伸单元A共价附着到二级接头的可裂解(W)或间隔(Y)单元上或附着到A的另一个亚基上的官能团之间的一个到六个连续碳原子。在一些方面中，该官能团还可作为水解增强(HE)单元。
本文所用的“分支单元”指是延伸单元(A)的任选亚基的三功能有机部分。有时A的亚基A1或A0作为分支单元并且其他时候分支单元是A的附加亚基。当A1A0和B作为A的亚基存在时，B可以是配体共价键合部分(Lb)或它的前体Lb’(即是-A1-AO-之前)或A的远端亚基(即是-A1-AO-之后)的近端亚基。所述分支单元是三功能的以便并入到二级接头(L0)或将L0连接到主要接头单元(LR)上并且当该单元作为接头单元(LU)的组分存在时，另外连接到溶解单元(S)上。在A具有两个亚基其中一个亚基是分支单元的这些情况中，在药物接头或配体药物偶联物中所述下标是2，这些偶联物由如-Aa-Ww-Yy-或Aa-Yy(Ww)-的部分组成，在这些情况下作为-A1-A2-的Aa有时被称为-A-B-或-B-A-。在A具有两个亚基其中一个亚基是分支亚基的这些情况中，在药物接头或配体药物偶联物中所述下标是3，这些偶联物由如-Aa-Ww-Yy-或Aa-Yy(Ww)-的部分组成，在这些情况下作为-A1-A2-A3-的Aa有时被称为-A1-B-A0或-B-A1-A0-或-A1-A0-B-，取决于药物接头或配体药物偶联物的连接单元中A1，A0和B的相对排列。
在一些方面中。具有官能化的侧链的天然或非天然氨基酸或其它包含胺的酸性化合物用作分支单元。通常，当当分支单元(B)和溶解单元(S)是连接单元体的组分时，B的官能化侧链将S连接到LU的剩余部分。B的示例性结构是A的其它亚基(例如A1，A0)的本文所述的那些，条件是所述结构具有所需的前述三官能度。在一些方面B是L-或D-构型中的赖氨酸，谷氨酸或天冬氨酸，其中所述ε-氨基，γ-羧酸或β-羧酸官能团分别将溶解单元连接到LU的剩余部分上。
本文所用的“溶解单元”指亲水性的有机部分。当存在时，增溶部分(S)共价附着到分支单元上并且当药物单元的疏水性限制了配体药物偶联物(LDC)的药物平均负载时，至少部分抵消了药物单元的疏水性。在疏水性药物的偶联中的该限制通常产生于ADC组分中单个ADC化合物的疏水介导的聚集。与适当控制ADC缺乏溶解单元相比，适当的溶解单元的并入导致通过尺寸排阻色谱法测量的复合种的可检测的减少。
所定义的“可切割单元”提供反应性位点，其中该位点的反应性与正常细胞相比在超增殖细胞或超刺激免疫细胞(即异常细胞)内或周围更大，使得该位点导致优先暴露与包含叔胺药物的异常细胞。该暴露是由于具有可切割单元的LDC的游离药物的最终释放。在本发明的一些方面中，W由活性或丰度在超增殖细胞，免疫刺激细胞或其它异常或不需要的细胞内或周围更大的酶(即W由酶底物组成)可切割的活性位点组成。在其他方面中，与正常细胞的环境相比，其中异常细胞通常不存在，W由在靶标位点的异常细胞内或周围的环境中更可能操作的其它机制(即非酶)可切割的活性位点组成。在本发明的其他方面中，反应活性位点更可能在LDC胞内内在化到异常细胞后运行。与正常细胞相比，由于所述异常细胞或不需要的细胞上的LDC的靶标部分识别的靶标部分的更多呈现，该内在化更可能发生在那些细胞中。因此，所述靶标部分更可能在胞内暴露于从其LDC游离出的活性药物部分。所述可切割单元在所述靶标位点的这些条件下可包含一个或多个对裂解敏感的位点，但通常只有一个这种位点。在本发明的一些方面中，所述可切割单元是胞内位于靶标细胞内的调控蛋白酶，水解酶或糖苷酶的底物(即W的活性位点是通过调控蛋白酶，水解酶或糖苷酶可裂解的肽键或糖苷键)，其中与血清蛋白酶，水解酶或糖苷酶相比，所述肽或糖苷键能够被调控蛋白酶，水解酶或糖苷酶选择性切割，其中与正常细胞相比，所述调控蛋白酶，水解酶或糖苷酶对靶标异常或其它不需要的细胞可能是或不是更独特的，或与正常细胞相比，能通过靶标异常或其它不需要的细胞以较大量的蛋白酶，水解酶或糖苷酶选择性切割。或者，与正常细胞的环境相比，当LDC优先内化到异常细胞中时，当并入到LDC中对溶菌酶的酸性环境或这些细胞中或周围较强的还原环境敏感时，W提供一种官能团，其中异常细胞通常不存在，使得与正常细胞相比，游离叔胺药物的释放优先将异常细胞暴露于该药物。
所述可切割单元(W)在并入到LDC之前能够连接到间隔单元(Y)。在并入到LDC之后，W提供可切割的键(即活性位点)，其在存在于超增殖细胞或超活性免疫细胞内的酶或这些异常或不需要的细胞的直接环境特征的作用下，或者与正常细胞相比，由于超增殖细胞更可能经历的病症，在非酶的作用下，释放游离的包含叔胺的药物。或者，与正常细胞相比，由于优先并入这种细胞，W提供更可能在胞内超增殖细胞或超活性免疫细胞内发挥作用的可切割键。通常，ADC中的W共价键合到由自毁灭部分组成或由其组成的间隔单元(Y)上，使得在W上的酶活作用触发Y-D+内该部分的自我破坏以释放游离的D。
提供可切割键的官能团包括，举例但不限于：(a)形成二硫键的巯基，与由经历了缺氧条件的这种细胞产生的正常细胞或过量的谷胱甘肽相比，易受异常细胞的更强的还原性条件的影响，(b)形成希夫碱或腙官能团的醛，酮或肼基团，与内在化成正常细胞相比，其易受在具有可切割键的连接单元选择性内化至异常细胞的溶菌酶的酸性条件的影响，(c)在肽键中形成酰胺键的羧基或氨基，与正常细胞相比或通过靶细胞内的调控蛋白酶，其易受由异常细胞优先产生或分泌的蛋白酶的酶切割的影响。(d)与正常细胞相比，形成某些脲或氨基甲酸酯基团的氨基或羟基或形成酯或碳酸酯基团的羧酸或羟基易受由异常细胞优先产生或分泌的水解酶或酯酶的酶切割的影响。
提供可切割键的其它官能团在具有糖苷键的糖或碳水化合物中被发现，它们是与正常细胞相比时，有时有可能由异常细胞优先产生的糖苷底物。或者，与正常细胞相比，处理连接单元以释放活性叔胺药物所需的蛋白酶，水解酶或糖苷酶需不需要由异常细胞优先产生，条件是加工酶不会被正常细胞分泌至将造成游离药物过早释放的不良副作用的程度。在其他情况中，所需的蛋白酶，水解酶或糖苷酶可被分泌但是为了避免不期望的药物的过早损失，优选的是加工酶在异常细胞附近被分泌并保持局限于该环境，无论由异常细胞或附近正常细胞产生，以响应由异常细胞引起的异常环境。在该方面中，与自由循环的酶相反，W被选择为被异常细胞的环境内或内部的蛋白酶，水解酶或糖苷酶优先作用。在这些方面中，LDC不太可能在正常细胞附近释放叔胺药物，也不会将其内在化为确实产生但不分泌选定酶的正常细胞，因为这种细胞不太可能显示由LDC进入所需的靶标部分。
在一些方面中，W由氨基酸组成或由提供存在于异常细胞内的蛋白酶或局限于这些异常细胞的环境的底物的一个或多个氨基酸序列组成或由其组成。因此，W可由通过酰胺键合到Y的SI并入到连接单元的二肽，三肽，四肽，五肽，六肽，七肽，八肽，十肽，十肽，十肽或十二肽部分组成或由其组成，其中该部分是该蛋白酶的识别序列。在其他方面，W由通过由异常细胞优先产生的糖苷酶可切割的糖苷键附着到Y的SI上的碳水化合物部分组成或由其组成，或在这种细胞中被发现，由于异常细胞上的靶标部分的存在，由SI和碳水化合物部分组成的LDC具有选择性进入。
本文所用的“间隔单元”是在连接单元内二级接头中(Lo)的有机部分，其共价键合到可切割单元(W)或延伸单元(A)(当A不存在时或Lb或Lb’)，取决于它们相对彼此的构型。通常，在一种构型中，季铵化药物单元(D+)和W都共价键合到Y上，Y反过来键合到A(当A不存在时或Lb或Lb’)，以至于W与Lo的剩余部分正交，而在另一种构型中，W，Y，D以线性布置排列，D+键合到Y上。在任一排列中，Y用于将切割位点W与D+分开以避免该单元的空间相互作用，每当通过酶促作用进行裂解时，这将妨碍W的切割。
通常，间隔单元由如本文所述的自毁灭部分(SI)组成或由其组成，其中该部分共价键合到可切割单元(W)以至于体内W的处理促进SI自我破坏，从而释放游离的包含叔胺的药物。通常Y的SI通过酰胺(或酰苯胺)官能团键合到W上，Y也通过SI共价键合到D+的叔胺氮上，以至于SI的自我破坏导致游离的叔胺药物的释放。
本文所用的“自毁部分”指具有插入第一和第二官能团之间的有机部分的间隔单元内的双功能部分，并且将这些部分共价并入正常稳定的三分子分子中，除非活化。当与第一官能团分子的共价键被切割激活时，第二官能团通过SI剩余部分的自我破坏从三分子分子中自发分离。该自我破坏激活释放游离的叔胺药物(D)。在一些方面中，在连接单元的Y中，该自我破坏在包含D+和具有自毁灭的连接单元的LDC的胞内内在化后发生。在自毁灭部分的官能团部分之间所述插入的有机部分有时是能经历片段化通过1，4或1，6-消除形成醌甲基化物或相关结构并伴随着游离叔胺药物的释放的亚芳基或杂亚芳基部分。这种SI部分通过任选取代的对氨基苄醇(PAB)部分，邻氨基或对氨基苄基缩醛，或与PAB基团电子相似的芳香化合物(即PAB-型)，如2-氨基咪唑-5-甲醇衍生物(参见例如，Hay等，1999，Bioorg.Med.Chem.Lett.9：2237)和本文所述的其它杂芳基举例证明。
通常，对于SI部分中的一个官能团部分，并入到连接单元中的PAB或PAB-型SI部分的亚芳基或杂亚芳基的芳香碳被通过包含杂原子的官能团附着到W的切割位点上的给电子(EDG)杂原子取代，其中该杂原子被官能化以至于它的给点子能力被衰减(即通过将Y的SI并入到连接单元中来掩蔽EDG)。所述提供第二官能团的其它取代基是具有季胺取代基的苄基碳，其中包含叔胺药物的季胺通过附着到中心亚芳基或杂亚芳基的另一个芳香碳原子苄基碳键合，其中带有减弱的给电子杂原子的芳香碳与该苄基碳相邻(即1，2-关系)或另外两个除去的位置(即1，4-关系)。选择EDG以至于W的切割位点的处理恢复掩蔽的EDG的给电子能力，从而触发1，4-或1，6-消除以从苄基季胺取代基中排出含有叔胺的药物。
当存在于结构(1)的二级接头-D+部分时具有带有所需的1，2或1，4取代模式的亚芳基或亚杂芳基，该取代模式允许1，4-或1，6-片段化以从季铵化药物部分释放D时，示例性的PAB或PAB-相关SI部分表示为
Figure BDA0003252741700000441
其中D+通过共价接结合至前述苄基碳的季胺氮在-C(R8)(R9)-D+中接合并且J掩蔽的EDG，其中通过包含J的减弱官能团结合至W的J是-O-、-N(R33)-、或-S-，并且R8、R9、R33、R’、V、Z1、Z2、Z3在PAB和PAB-型SI单元的实施方式中定义。可选择这些变量使得当在靶位点处从处理W释放时J的反应性与从SI消除的叔胺的反应性和从该消除产生的醌-甲基化物型中间体的稳定性平衡。
在结构(1)的二级接头-D+部分的一些方面中，结合至D+的PAB或PAB-型SI部分具有以下结构
Figure BDA0003252741700000451
通过实施方式提供了在结构(1)的二级接头-D+部分中纳入SI部分的其他结构及其可变基团定义。
在结构(2)的二级接头的一些方面中，当存在于结构(2)的二级接头中时，PAB或PAB-型SI部分具有以下结构
Figure BDA0003252741700000452
其中，到J的波浪线在a是0时表示与配体-Lb-或Lb’-的稳定共价键连(即，在靶位点处不被处理)或者在a是1时表示通过A或其亚基，其中J是直接结合至Lb、Lb’、A或A的亚基或通过包含J的官能团结合的-O-、-N(R33)-、或-S-，并且其中R’、R8、R9、V、Z1、Z2和Z3在式1中定义并且独立于J选择的E是供电子基团如-O-、-N(R33)-、或-S-，其中通过E结合至W’减弱E的供电子能力，其中W’-E提供了糖苷酶的切割位点，并且E和-C(R8)(R9)-D+部分的苄基碳在由V、Z1、Z2或Z3定义的位置处结合至亚芳基或亚杂芳基，使得E和-C(R8)(R9)-D+部分处于1，2或1，4关系以允许1，4-或1，6-片段化，其导致含叔胺药物的释放。
在结构(2)的二级接头-D+部分的一些方面中，结合至D+的PAB或PAB-型SI部分具有以下结构
Figure BDA0003252741700000461
通过实施方式提供了在结构(2)的二级接头-D+部分中纳入SI部分的其他结构及其可变基团定义。
SI部分的亚芳基或亚杂芳基还可经取代以影响1，2-或1，4-消除的动力学以调节D的释放或改善其所纳入的配体药物偶联物的理化性质(例如，降低疏水性)。
经修饰以容纳苄基季胺取代基的SI结构的示例性和非限制性示例由以下提供：Blencowe等，“聚合物递送系统中的自分解型接头(Self-immolative linkers inpolymeric delivery systems)”Polym.Chem.(2011)2：773-790；Greenwald等，“采用1，4-或1，6-消除的药物递送系统：含胺化合物的聚(乙二醇)前药(Drug delivery systemsemploying 1，4-or 1，6-elimination：poly(ethylene glycol)prodrugs of amine-containing compounds)”J.Med.Chem.(1999)42：3657-3667；和美国专利号7,091,186、7,754,681、7,553,816、和7,989,434，其全部通过引用全文纳入本文，其中提供的结构和可变基团通过引用具体纳入。
本文所用的“细胞毒性药物”是指衍生自LDC的代谢物或化合物，其对高增殖的细胞、高活化免疫细胞或其他异常或不需要的细胞施加抗生存效果。在一些方面中，细胞毒性药物直接作用在这些细胞上或通过作用在异常血管上间接作用，该血管支持高度增殖或其他异常或不需要细胞的存活和/或生长，或细胞毒性药物在浸润性高活化免疫细胞的位点内发挥作用。一般而言，由细胞毒性药物作用的异常细胞或不需要细胞是哺乳动物细胞，更具体是人细胞。细胞毒性药物的细胞毒性可表示为IC50值，其是在暴露于细胞毒性剂后体外细胞模型系统中一半癌细胞存活的有效浓度，一般以摩尔/单位体积表示。因此，IC50是模型依赖性的。一般而言，纳入LDC的细胞毒性剂将具有在包含高度增殖的细胞的体外细胞模型中100nM至0.1pM，或更一般约10nM至1pM的IC50值。较高毒性的细胞毒性药物一般在这类模型中具有约100pM或更低的IC50值。虽然逆转对细胞毒性药物的耐受性的多种耐药性抑制剂本身不是细胞毒性的，但它们有时作为细胞毒性药物包括在内。
本文所用的“细胞生长抑制药物”是指衍生自LDC的代谢物或化合物，其对高增殖的细胞、高活化免疫细胞或其他异常或不需要细胞的生长和增殖施加抑制效果。在一些方面中，细胞生长抑制药物直接作用在这些细胞上或通过作用在异常血管上间接作用，该血管支持高度增殖或其他异常或不需要细胞的存活和/或生长，或细胞毒性药物在浸润性高活化免疫细胞的位点内发挥作用。一般而言，由细胞毒性药物作用的异常或不需要细胞是哺乳动物细胞，更具体是人细胞。虽然逆转对细胞生长抑制药物的耐受性的多种抗药性抑制剂本身不是细胞生长抑制性的，但它们有时作为细胞生长抑制药物包括在内。
本文所用的术语“血液恶性肿瘤”是指源自淋巴或骨髓来源的血细胞肿瘤并且与“液体肿瘤”同义。血液恶性肿瘤可分类为无痛性、中等侵袭性或高度侵袭性。
本文所用的“淋巴瘤”是血液恶性肿瘤，其通常从淋巴来源的高增殖的细胞发展而来。淋巴瘤有时被分成2种主要类型：霍奇金淋巴瘤(HL)和非霍奇金淋巴瘤(NHL)。也可按照表型、分子或细胞发生标志物最类似癌细胞的正常细胞类型对淋巴瘤进行分类。该分类下的淋巴瘤亚型包括但不限于成熟B-细胞肿瘤、成熟T细胞和自然杀伤(NK)细胞肿瘤、霍奇金淋巴瘤和免疫缺陷相关淋巴-增殖性紊乱。淋巴瘤亚型包括前体T-细胞淋巴母细胞淋巴瘤(有时称为淋巴母细胞白血病，因为T-细胞淋巴母细胞在骨髓中产生)、滤泡性淋巴瘤、弥漫性大B细胞淋巴瘤、套细胞淋巴瘤、B-细胞慢性淋巴细胞性淋巴瘤(有时称为白血病，由于涉及外周血)、MALT淋巴瘤、伯基特淋巴瘤、蕈样肉芽肿病及其更有侵袭性的变体塞扎里病、外周T-细胞淋巴瘤(除非另有说明)、霍奇金淋巴瘤的结节硬化、和霍奇金淋巴瘤的混合细胞亚型。
本文所用术语“白血病”是血液恶性肿瘤，其通常从骨髓来源的高增殖的细胞发展而来，并且包括但不限于急性淋巴母细胞白血病(ALL)、急性髓细胞性白血病(AML)、慢性淋巴母细胞白血病(CLL)、慢性髓细胞性白血病(CML)和急性单核细胞白血病(AMoL)。其他白血病包括多毛细胞白血病(HCL)、T-细胞淋巴细胞性白血病(T-PLL)、大颗粒淋巴细胞白血病和成人T-细胞白血病。
本文所用的“季铵化药物单元”可以是具有细胞毒性、细胞生长抑制性、免疫抑制性或抗炎性质的任何含叔胺化合物(D)，一般是针对哺乳动物细胞，其已经以其相应季胺盐(D+)纳入LDC。术语“药物”并不表示仅由监管机构批准用于治疗具有高增殖和高免疫活化疾病或病症的化合物，或将在LDC内容以外适于任何此类目的。因此，D+也包括未偶联的季铵化化合物(即，以含叔胺“游离”形式，并且因此不存在于LDC)将不适于向对象给药。例如，当以D+纳入LDC时，由于在所需治疗剂量下无法容忍的全身毒性，含季胺药物(D)可能是不适于治疗对象中癌症的细胞毒性化合物。在一些方面中，通过将含叔胺药物的叔胺氮与具有合适离去基团的二级接头Lo缩合来获得季铵化药物。在一些方面中，纳入D+的含叔胺药物将适用于治疗癌症。在其他方面中，纳入D+的含叔胺药物将适用于治疗癌症。在一些方面中，纳入LDC的D+的含叔胺药物将是细胞毒性或细胞生长抑制化合物。在其他方面中，纳入LDC的D+的含叔胺药物将是抗炎或免疫抑制化合物。在其他方面中，纳入LDC的D+的含叔胺药物将是多重耐药性抑制剂。另外还通过限定含叔胺药物来提供可纳入D+的其他含叔胺药物。
本文所用的“含叔胺药物”是具有细胞毒性、细胞生长抑制或抗炎活性并且特征是能够在LDC的靶向部分结合至其关联靶向的部分之后从LDC的相应季胺(D+)部分释放脂族叔胺部分(D)的那些化合物。通常，含叔胺化合物在其首先纳入含Lb或Lb’部分时被转化成其季铵化形式。然而，有时，含仲胺或伯胺的前体被纳入含Lb或Lb’部分，其然后经季铵化以形成D+部分，含叔胺化合物能够从其释放。因此，结构如L-Lb-Lo-D+和Lb’-Lo-D+没有提示特定方法，其中D+形成并且不需要以其形式使用的反应物是含叔胺药物。
从本发明的LDC释放的含叔胺药物的类别包括，例如但不限于具有叔胺官能团的化合物，其可用于治疗癌症或自身免疫疾病。那些化合物包括微管破坏剂、DNA小沟结合剂、DNA复制抑制剂、DNA烷基化剂、化疗敏化剂和拓扑异构酶抑制剂如特吡莱辛、奥瑞他汀、吩嗪二聚体、某些多重耐药性(MDR)抑制剂和烟酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT)抑制剂。
本文所用的“高增殖的细胞”是指特征是不需要的细胞增殖或异常高速或持续状态的细胞分裂，其与周围正常组织不相关或不协调。一般而言，高增殖的细胞是哺乳动物细胞。在一些方面，高增殖的细胞是本文定义的高刺激的免疫细胞，其在可能初次诱发细胞分化变化的刺激停止之后出现持续细胞分化状态。在其他方面中，高增殖的细胞是转化的正常细胞或癌细胞，并且其不受控制和进行性的细胞增殖状态可能导致良性、潜在恶性(癌前)或真恶性的肿瘤。由转化的正常细胞或癌细胞产生的高增殖条件包括但不限于特征为初癌、增生、发育不良、腺瘤、肉瘤、母细胞瘤、癌、淋巴瘤、白血病或乳头瘤的那些。初癌通常定义为显示组织学变化的病灶，其与增加的癌症发展风险相关并且有时具有一些但非全部的表征癌症的分子和表型性质。激素相关或激素敏感初癌包括前列腺上皮内瘤样病变(PIN)，尤其是高度PIN(HGPIN)、非典型小腺泡增殖(ASAP)、宫颈非典型增生和原位导管癌。增生一般是指器官或组织内的细胞增殖超过其通常所见，其可能导致器官总体扩大或形成良性肿瘤或生长。增生包括但不限于子宫内膜增生(子宫内膜异位)、良性前列腺增生和导管增生。
本文所用的“正常细胞”是指经过与常规细胞更新或损伤所需的组织修复所需的维持正常组织细胞完整性或循环淋巴或血细胞补充相关，或与来自病原体接触或其他细胞损失的常规免疫或炎性应答相关的协调细胞分裂的细胞，其中诱发的细胞分裂或免疫应答在完成必要保持、补充或病原体清除完终止。正常细胞包括正常增殖的细胞、正常静息细胞和正常活化的免疫细胞。
“正常静息细胞”是处于其静息Go状态中并且还没有被应激或分裂原刺激的非癌细胞或者是处于正常无活性或者还未被促炎性细胞因子接触活化的免疫细胞。
本文所用术语“高刺激的免疫细胞”是指参与先天或过继性免疫的细胞，其特征是异常持续的增殖或不当的刺激状态，其发生在初始诱发增殖或刺激变化的刺激定制之后或发生在没有外部损伤的情况下。通常，持续增殖或不当刺激状态导致特征为慢性炎症状态的疾病状态或病症。在一些情况中，可能初始诱发增殖或刺激变化的刺激并非由于外部损伤而是由内部衍生，如在自身免疫疾病中。在一些方面中，高刺激的免疫细胞是促炎性免疫细胞，其通过慢性促炎性细胞因子接触已经高度活化。
在本发明的一些方面中，LDC结合至优先由异常增殖或不当活化的促炎性免疫细胞展示的抗原。这些免疫细胞包括经典活化的巨噬细胞或1型T辅助(Th1)细胞，其产生干扰素-γ(INF-γ)、白介素-2(IL-2)、白介素-10(IL-10)、和肿瘤坏死因子-β(TNF-β)，其是参与巨噬细胞和CD8+ T细胞活化的细胞因子。
本文所用的“糖苷酶”是指能够对糖苷键进行酶促切割的蛋白质。一般而言，待切割的糖苷键存在于LDC的可切割单元(W)。有时，作用于LDC上的糖苷酶存在于与正常细胞相比LDC优先触及的高增殖细胞、高活化的免疫细胞或其他异常或不需要细胞的胞内，这是由于配体-结合组分(即，配体单元)的靶向能力。有时，与正常细胞相比，糖苷酶对异常或不需要细胞更有特异性或者优选由异常或不需要细胞分泌，或者与血清量相比以更大量存在于异常或不需要细胞周围。有时，糖苷酶所作用的W中的糖苷键将糖部分(Su)的异头碳接合至包含延伸单元(Y)的自我分解(SI)部分的酚氧，使得对该键的糖苷酶切割触发含叔胺药物从与SI的苄基位置接合的键部分的1，4-或1，6-消除。
在药物接头化合物或包含部分如-Aa-Yy(Ww)-D+其中下标w和y各自是1的配体药物偶联物中，-Y(W)-一般是本文定义的Su-O’-SI部分，A、W和D以允许在糖苷酶作用之后自毁释放含游离叔胺的药物的方式接合至SI。这种-Y(W)-部分有时被称为葡糖苷酸单元，其中Su不限于葡糖醛酸。
一般而言，Su-O’-SI部分(其中-O’-表示糖苷键的氧并且Su是糖部分)有自柔部分所述的结构表示，其中结合至SI的芳基部分的E是氧，该杂源自通过该部分的异头碳源自被糖部分取代。更一般地，Su-O’-SI具有以下结构：
Figure BDA0003252741700000511
其中R24A、R24B和R24C如发明概述中对R24那样定义并经选择，使得从糖苷键释放的酚-OH的供电子能力、连接至糖部分Su的糖苷键对所需糖苷酶的选择性切割的敏感性、和片段化后的醌甲基化物型中间体的稳定性与叔胺的离去能力平衡，使得发生通过1，4-或1，6-消除从D+高效释放D。这些Su-O’-SI结构是代表性的葡糖苷酸单元。当糖苷键连接至葡糖醛酸时，能够酶促切割该糖苷键的糖苷酶是葡糖醛酸糖苷酶。本文所用的“糖部分”是指具有Cm(H2O)n的经验式的单糖，其中n等于m，含有半缩醛形式的醛部分或其衍生物，其中式中的CH2OH部分已经氧化成羧酸(例如，来自葡萄糖中CH2OH基团的氧化葡糖醛酸)。一般而言，糖部分(Su)是环己糖，如吡喃糖，或环戊糖，如呋喃糖。通常，吡喃糖是β-D构型的葡糖苷酸或己糖。在一些情况中，吡喃糖是β-D-葡糖苷酸部分(即，通过可被β-葡糖醛酸糖苷酶切割的糖苷键连接至自毁部分-SI-的β-D-葡糖醛酸)。通常，糖部分是未取代的(即，是天然产生的环己糖或环戊糖)。通常，糖部分可以是取代的β-D-葡糖苷酸(即，被一个或多个基团，如氢、羟基、卤素、硫、氮和低级烷基取代的葡糖醛酸)。
本文所用的“氨基酸”是含有羧酸和能够通过肽合成领域中熟知的标准肽键形成反应与另一个有机部分形成酰胺键的脂族胺官能团，一般是伯或仲胺官能团的有机部分。氨基酸包括天然、非天然、和非经典氨基酸，如本文所定义。疏水性氨基酸含有疏水性取代基，一般是与在羧酸和胺官能团之间间插的原子链内的碳原子接合的C1-C6烷基并且一般在连接至胺或羧酸官能团的α碳原子上。对于疏水性天然氨基酸，α碳上的疏水性取代基是缬氨酸、丙氨酸、亮氨酸或异亮氨酸的疏水性取代基。
“天然氨基酸”是指天然产生的L或D构型的氨基酸精氨酸、谷氨酰胺、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、赖氨酸、甘氨酸、丙氨酸、组氨酸、丝氨酸、脯氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、亮氨酸、天冬酰胺、异亮氨酸、和缬氨酸，除非上下文另有说明。
本文所用的“非天然氨基酸”是含胺酸化合物，其具有天然氨基酸的基本结构(即，是含α-氨基的酸)，但具有在天然氨基酸中不存在的接合至α碳的R基团。
本文所用的“非经典氨基酸”是其胺取代基不结合至连接羧酸的α碳的含胺酸化合物(即，不是α-氨基酸)。非经典氨基酸包括β-氨基酸，其中在天然氨基酸或非天然氨基酸中的羧酸和氨基官能团之间插入亚甲基。
本文所用的“肽”是指2种或更多种氨基酸的聚合物，其中一个氨基酸的羧酸基团与在肽序列中相邻氨基酸的α氨基形成酰胺键。在酰胺的定义中还提供了制备多肽中酰胺键的方法。
肽可包含L或D构型的天然产生的氨基酸或非天然或非经典氨基酸，其包括但不限于鸟氨酸、瓜氨酸、二氨基丁酸、正亮氨酸、吡喃丙氨酸(pyrylalanine)、噻吩基丙氨酸、萘基丙氨酸和苯基甘氨酸。非天然产生和非经典氨基酸的其他示例是α*和α-双取代*氨基酸、N-烷基氨基酸*、乳酸*、天然氨基酸的卤素衍生物如三氟酪氨酸*、对-Cl-苯丙氨酸*、对-Br-苯丙氨酸*、对-F-苯丙氨酸*、L-烯丙基-甘氨酸*、β-丙氨酸*、L-α-氨基丁酸*、L-γ-氨基丁酸*、L-α-氨基异丁酸*、L-ε-氨基己酸#、7-氨基庚酸*、L-甲硫氨酸砜*、L-正亮氨酸*、L-正缬氨酸*、对-硝基-L-苯丙氨酸*、L-羟基脯氨酸#、L-硫代脯氨酸*、苯丙氨酸(Phe)的甲基衍生物如4-甲基-Phe*、五甲基-Phe*、L-Phe(4-氨基)#、L-Tyr(甲基)*、L-Phe(4-异丙基)*、L-Tic(1，2，3，4-四氢异喹啉-3-羧酸)*、L-二氨基丙酸、L-Phe(4-苄基)*、2，4-二氨基丁酸、4-氨基丁酸(γ-Abu)、2-氨基丁酸(α-Abu)、6-氨基己酸(e-Ahx)、2-氨基异丁酸(Aib)、3-氨基丙酸、鸟氨酸、正亮氨酸、正缬氨酸、羟基脯氨酸、肌氨酸、瓜氨酸、高瓜氨酸、磺基丙氨酸、叔丁基甘氨酸、叔丁基丙氨酸、苯基甘氨酸、环己基丙氨酸、氟代氨基酸、β-甲基氨基酸、Cα-甲基氨基酸、N-甲基氨基酸、萘基丙氨酸等。符号*表示具有疏水性特征的衍生物，#表示具有亲水性特征的衍生物，并且#*表示具有两亲性特征的衍生物。
肽中的变体氨基酸序列有时包括在序列的任意两个氨基酸残基之间插入的合适间隔基团，除氨基酸间隔物如甘氨酸或β-丙氨酸残基以外，包括烷基如甲基、乙基或丙基。同时，肽可包括类肽或由其组成。术语“类肽”是指变体氨基酸结构，其中α-碳取代基在主链氮原子上而不是α-碳上。以类肽形式制备肽的方法是本领域已知的(参见，例如，Simon等，Proc.Nat’l.Acad.Sci.(USA)(1992)89(20)：9367-9371；和Norwell，TrendsBiotechnol.13(4)：132-134(1995))。
本文定义的“蛋白酶”是指能够对羰基-氮键，如一般在肽中发现的酰胺键进行酶促切割的蛋白质。蛋白酶被分成6个主要类别：丝氨酸蛋白酶、苏氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶、谷氨酸蛋白酶、天冬氨酸蛋白酶和金属蛋白酶，以主要负责切割其底物的羰基-氮键的活性位点中的催化残基命名。蛋白酶的特征是各种特异性，其依赖于羰基-氮键的N-端和/或C-端侧的残基的种类和各种取代基。
当W包含酰胺或其他可由蛋白酶切割的含羰基-氮官能团时，切割位点通常限于由蛋白酶识别的那些，其发现于高增殖的细胞或高刺激的免疫细胞或在对高增殖的细胞或高刺激的免疫细胞存在的环境特定的细胞内。在这些情况中，不需要蛋白酶以更大丰度优选存在或发现于LDC靶向的细胞中，因为LDC将对优先没有靶向部分的那些细胞有较差可及性。其他时候，与正向细胞或没有异常细胞的发现这些正常细胞的典型环境相比，蛋白酶优先由异常细胞或发现这些异常细胞的环境中的细胞分泌。因此，在分泌蛋白酶的情况中，与正常细胞相比，需要蛋白酶以较大丰度优先存在或存在于LDC靶向的细胞周围。
当纳入LDC时，包含W的肽将显示由呈递至切割W中的羰基-氮键的蛋白酶识别的识别序列，导致接头单元的片段化以从D+释放含叔胺药物。有时，与正常细胞相比，由于异常细胞靶向，识别序列被LDC优先可及的异常细胞中存在的胞内蛋白酶选择性识别，或者与正常细胞相比，识别序列优先由异常细胞产生，出于向所需作用位点适当递送药物的目的。通常，肽对循环蛋白酶有抗性，以最小化含叔胺药物的过早排出，并且因此最小化不需要的对药物的全身暴露。一般而言，肽将在其序列上有一个或多个非天然或非经典氨基酸，以具有该抗性。通常，被由异常细胞产生的蛋白酶特异性切割的酰胺键是苯胺，其中苯胺的氮是具有之前定义的结构的SI部分的新生供电子杂原子(即，J)。因此，对W中的肽序列上的蛋白酶作用导致通过SI的亚芳基部分的1，4-或1，6-消除从接头片段释放药物。
调节性蛋白酶一般位于胞内并且是细胞活性调节所需的，其有时在异常或其他不需要细胞中变得异常或失控。在一些情况中，当W涉及具有优先胞内分布的蛋白酶时，该蛋白酶是调节性蛋白酶，其参与细胞维持或增殖。在一些情况中，这些蛋白酶包括组织蛋白酶。组织蛋白酶包括丝氨酸蛋白酶、组织蛋白酶A、组织蛋白酶G、天冬氨酸蛋白酶、组织蛋白酶D、组织蛋白酶E和半胱氨酸蛋白酶、组织蛋白酶B、组织蛋白酶C、组织蛋白酶F、组织蛋白酶H、组织蛋白酶K、组织蛋白酶L1、组织蛋白酶L2、组织蛋白酶O、组织蛋白酶S、组织蛋白酶W和组织蛋白酶Z。
在其他情况中，当W涉及由于高增殖或高刺激的免疫细胞或相邻细胞的优先分泌优先在这类细胞周围胞外分布，其分泌是高增殖或高刺激的免疫细胞的环境所特有时，蛋白酶通常是金属蛋白酶。一般而言，这些蛋白酶参与组织重建，其辅助高增殖的细胞的侵入或高活化的免疫细胞的不需要积累，其导致这类细胞的进一步招募。
本文所用的“微管破坏剂”是指结合至微管或其亚基并由此抑制微管延长或微管聚合以负面影响微管动力学，尤其在高增殖或高刺激的免疫细胞中的细胞毒性或细胞生长抑制化合物。抗微管剂(即，微管破坏剂)的示例包括但不限于，紫杉烷、长春花生物碱、美登素和美登木素、尾海兔素和奥瑞他汀。含叔胺微管破坏剂是本文定义的微管破坏剂，其含有或可经修饰含有叔胺官能团。
本文所用术语“尾海兔素药物”是从海洋来源分离的具有作为微管破坏剂的细胞毒性活性的五肽。尾海兔素10和尾海兔素15是含叔胺尾海兔素的示例并且具有以下结构：
Figure BDA0003252741700000551
尾海兔素10
Figure BDA0003252741700000552
尾海兔素15
一些示例性的尾海兔素涉及尾海兔素10，其中苯基和噻唑取代基被独立选择的芳基或杂芳基部分取代。其他示例性的尾海兔素涉及尾海兔素15，其中C-端酯部分被酰胺取代，其中该酰胺氮被芳烷基或杂芳烷基部分取代。在季铵化药物单元的实施方式中提供了它们的结构和其他示例性的含叔胺尾海兔素的结构及其纳入LDC的方式。
本文所用的术语“奥瑞他汀”是与尾海兔素10相关的基于肽基的微管破坏剂。一些含叔胺奥瑞他汀具有DE或DF的结构：
Figure BDA0003252741700000553
其中Z是-O-、-S-、或-N(R19)-，并且其中R10-R21如季铵化的含叔胺奥瑞他汀药物的实施方式中所定义。当纳入LDC或其前体时，叔胺部分的所示
Figure BDA0003252741700000554
氮通过共价结合至Lo或包含Lo的含Lb或Lb’部分的Lo季铵化。一般而言，D+的季铵化部分季胺部分与来自Lo中包含自毁间隔单元(Y)或由其组成的PAB或PAB-型部分的苄基碳的共价连接。在基于奥瑞他汀的季铵化药物单元的实施方式中提供了其他示例性的含季胺奥瑞他汀的结构及这类药物纳入LDC的方式并且包括奥瑞他汀E和奥瑞他汀F。
所用的“特吡莱辛药物”是具有细胞毒性活性的肽基微管蛋白破坏剂，并且包含一个天然或非天然氨基酸组分以及三个非天然氨基酸组分，其中这些组分之一的特征是中心5-元或6-元亚杂芳基部分并且另一个提供叔胺用于纳入季铵化药物单元。
一些含叔胺特吡莱辛具有DG或DH的结构：
Figure BDA0003252741700000561
其他含叔胺特吡莱辛具有DG-1或DH-1的结构：
Figure BDA0003252741700000562
其中环表示5-元或6-元氮-杂芳基，其中对在杂芳基的所示所需取代基互相处于1，3-或间位关系，在剩余位置上有任选取代；R4、R4A、R4B、R8A各自是独立选择的任选取代的烷基；R7是任选取代的芳烷基或任选取代的杂芳烷基；R7A是任选取代的芳基或任选取代的杂芳基；R2是二价O-连接的取代基(即，存在双键或具有该可变基团的碳被R2单一情况双取代)，或双键不存在(即，R2单键连接至具有该可变基团的碳)或R2是氢，任选取代的烷基，或单价O-连接的取代基；m是0或1；并且R2A、R3、R5和R6如基于特吡莱辛的季铵化含叔胺药物的实施方式中所定义。
天然产生的特吡莱辛具有以下结构
Figure BDA0003252741700000571
并且方便地分成4个氨基酸亚基，如垂直虚线所示，称为N-甲基-2-哌啶酸(Mep)、异亮氨酸(Ile)、特吡瓦林(Tuv)、和特吡苯丙氨酸(Tup，当R7A是氢时)或特吡酪氨酸(Tut，当R7A是-OH时)。存在约十二种天然产生的特吡莱辛，目前称为特吡莱辛A-I、特吡莱辛U、特吡莱辛V和特吡莱辛Z，其结构由基于特吡莱辛的季铵化药物单元的实施方式中定义的结构DG-6的可变基团所示。
前特吡莱辛具有结构DG或DH，其中R3是-CH3并且R2是氢，并且去甲基特吡莱辛具有结构DG、DG-1、DG-6、DH、DH-1和由基于特吡莱辛的季铵化药物单元的实施方式给出的其他特吡莱辛结构，其中R3是氢，并且其中其他可变基团如特吡莱辛所述的那样。前特吡莱辛和去甲基特吡莱辛任选地包括在特吡莱辛的定义中。
在基于特吡莱辛的季铵化药物单元的实施方式中，结构DG、DG-1、DG-6、DH、DH-1和其他本文所述的特吡莱辛结构中，当这类结构纳入LDC或其前体中时，所示
Figure BDA0003252741700000572
氮是季铵化位点。当纳入LDC或其前体时，该氮通过共价结合至Lo或包含Lo的含Lb或Lb’部分的Lo季铵化。一般而言，D+的季铵化部分季胺部分与来自Lo中包含Y或由其组成的PAB或PAB-型部分的苄基碳的共价接合。在基于特吡莱辛的季铵化药物单元的实施方式中提供了它们的结构和其他示例性的含叔胺特吡莱辛和前特吡莱辛的结构及其纳入LDC的方式。
制备特吡莱辛药物的示例性方法和构效关系由以下提供：Shankar等，“新特吡莱辛U类似物的合成和构效关系研究-对特吡瓦林片段中结构变化的细胞毒性的影响(Synthesis and structure-activity relationship studies of novel tubulysin Uanalogs-effect on cytotoxicity of structural variations in the tubuvalinefragment)”Org.Biomol.Chem.(2013)11：2273-2287；Xiangming等，“特吡莱辛合成的最新进展(Recent advances in the synthesis of tubulysins)”Mini-Rev.Med.Chem.(2013)13：1572-8；Shankar等，“特吡莱辛-U的非对映异构体和N-端类似物的合成和细胞毒性评价(Synthesis and cytotoxic evaluation of diastereomers and N-terminal analogsof Tubulysin-U)”Tet.Lett.(2013)54：6137-6141；Shankar等，“特吡莱辛U的噁唑类似物的总体合成和细胞毒性评价(Total synthesis and cytotoxicity evaluation of anoxazole analogue of Tubulysin U)”Synlett(2011)2011(12)：1673-6；Raghavan等，J.Med.Chem.(2008)51：1530-3；Balasubramanian，R.等，“特吡莱辛类似物纳入去甲基和二甲基特吡苯丙氨酸衍生物(Tubulysin analogs incorporating desmethyl and dimethyltubuphenylalanine derivatives)”Bioorg.Med.Chem.Lett.(2008)18：2996-9；和Raghavan等，“细胞毒性简化的特吡莱辛类似物(Cytotoxic simplified tubulysinanalogues)”J.Med.Chem.(2008)51：1530-3。
本文所用的“吩嗪二聚体药物”是具有通过其C-1位处的羧酰胺官能团连接在一起的两个芳基稠合的吩嗪环系统的含叔胺化合物，其中连接部分包含含叔胺部分，其在以D+纳入本发明的LDC时季铵化。一些含叔胺吩嗪二聚体具有结构DI：
Figure BDA0003252741700000581
其中环A和环B独立地选自任选取代的芳基或任选取代的杂芳基，其与吩嗪环系统稠合，该吩嗪环系统任选被1、2或3个独立选择的RA和/或RB取代基取代，R9A和R9B是独立选择的任选取代的烷基或与它们接合的氮一起并且这些氮之间间插的碳原子包括杂环烷基环系统，并且其中在季铵化含叔胺药物的实施方式中定义RA、RB、R11A、R11B、n、s和o。
一些示例性的含叔胺吩嗪二聚体或具有稠合的芳基或杂芳基的吩嗪，其包含结构DI的吩嗪二聚体由以下提供：Moorthy等，“手和芳基-吩嗪：生物活性分子开发的支架(Fused aryl-phenazines：scaffold for the development of bioactive molecules)”Curr.Drug Targets(2014)15(7)：681-8；Zhuo等，“用作拓扑异构酶I和II的双重抑制剂的苯并[a]吩嗪衍生物的合成和生物学评价(Synthesis and biological evaluation ofbenzo[a]phenazine derivatives as a dual inhibitor of topoisomerase I and II)”Org.Biomol.Chem.(2013)11(24)：3989-4005；Kondratyuk等，“用作潜在癌症化学预防剂或抗炎剂的新海洋吩嗪(Novel marine phenazines as potential cancerchemopreventive and anti-inflammatory agents)”Marine Drugs(2012)10(2)：451-64；Gamage等，“吩嗪-1-羧酰胺：9-取代基的结构-细胞毒性关系和阳离子侧链的H-结合模式变化(Phenazine-1-carboxamides：structure-cytotoxicity relationships for 9-substituents and changes in the H-bonding pattern of the cationic sidechain)”Bioorg.Med.Chem.(2006)14(4)：1160-8；Yang等，“新合成异喹啉[5，4-ab]吩嗪：对拓扑异构酶I、抗肿瘤和DNA光切割活性的抑制(Novel synthetic isoquinolino[5，4-ab]phenazines：inhibition toward topoisomerase I，antitumor and DNA photo-cleavingactivities)”Bioorg.Med.Chem.(2005)13(21)：5909-14.Gamage等，“用作拓扑异构酶靶向的抗癌剂的吡啶并-、咪唑并-、吡唑并-、吡嗪并-、和吡咯并吩嗪羧酰胺的构效关系(Structure-activity relationships for pyrido-，imidazo-，pyrazolo-，pyrazino-，and pyrrolophenazinecarboxamides as topoisomerase-targeted anticanceragents)”J.Med.Chem.(2002)45(3)：740-3；Vicker等，“新角苯并吩嗪：作为潜在抗癌剂的双重拓扑异构酶I和拓扑异构酶II抑制剂(Novel angular benzophenazines：dualtopoisomerase I and topoisomerase II inhibitors as potential anticanceragents)”J.Med.Chem.(2002)45(3)：721-39；Mekapati等，“(抗癌化合物双(11-氧代-11H-茚并[1，2-b]喹啉-6-羧酰胺)、双(吩嗪-1-羧酰胺)和双(萘酰亚胺)的QSAR)”Bioorg.Med.Chem.(2001)9(11)：2757-62；Gamange等，“二阳离子双(9-甲基吩嗪-1-羧酰胺)：一系列强效拓扑异构酶靶向的抗癌药物的生物活性和接头链结构之间的关系(Dicationic bis(9-methylphenazine-1-carboxamides)：relationship betweenbiological activity and linker chain structure for a series of potenttopoisomerase targeted anticancer agents)”J.Med.Chem.(2001)44：1407-1415；和Spicer等，“双(吩嗪-1-羧酰胺)：新一类双重拓扑异构酶I/II-引导的抗癌药物的构效关系(Bis(phenazine-1-carboxamides)：structure-activity relationships for a newclass of dual topoisomerase I/II-directed anticancer drugs)”J.Med.Chem.(2000)43(7)：1350-8。
本文所用的“MDR抑制剂药物”是逆转或减弱由转运蛋白介导的疏水性细胞毒性、细胞生长抑制或抗炎药物流出导致的多重耐药性的含叔胺化合物，这种流出向高增殖的细胞或高活化的免疫细胞赋予了对这些化合物作用的抗性。这些转运蛋白一般术语ATP结合盒(ABC)转运蛋白家族并且包括P-糖蛋白、乳腺癌抗性蛋白、和多重耐药性相关蛋白1。其他MDR-赋予ABC转运蛋白描述于Xia和Smith，“急性白血病中药物流出和多重耐药性：治疗影响和新医疗方法(Drug efflux and multidrug resistance in acute leukemia：therapeutic impact and novel approaches to mediation)”Mol.Pharmacol.(2012)82(6)：1008-1021。示例性的含叔胺MDR抑制剂药物由以下提供：Zinzi等，“用作恢复MDR的新策略的小且新分子(Small and innovative molecules as new strategy to revertMDR)”Front.Oncol.(2014)doi：10.3389/onc.2014.00002并且包括TariquidarTM和ElacridarTM及其衍生物，如以下提供：Paleva等，“多重耐药性调节剂Tariquidar和Elacridar及其类似物与对位-糖蛋白的相互作用(Interactions of the multidrugresistance modulators Tariquidar and Elacridar and their analogues with p-glycoprotein)”Chem.Med.Chem.(2013)doi：10.1002/cmdc.201300233。虽然含叔胺MDR抑制剂药物本身不是细胞毒性或细胞生长抑制性的，但它们被如此分类包括到由本发明的LDC释放的含叔胺细胞毒性或细胞生长抑制药物。
纳入季铵化药物单元的具有叔胺的示例性MDR抑制剂药物在季铵化含叔胺药物的实施方式中提供。一般而言，那些药物的特征在于异喹啉结构，其氮是纳入LDC中时的季铵化位点。因此，一些示例性MDR抑制剂具有以下结构：
Figure BDA0003252741700000611
，其中Ar是任选取代的芳基并且包括TariquidarTM和ElacridarTM。
本文所用的“防止”、“预防”等类似术语以其在医学领域的正常且常规的含义，并且因此不需要引用该术语的每种情况都能确切避免。
本文所用的“胞内代谢物”是指从细胞内对LDC的代谢过程或反应产生的化合物。代谢过程或反应可以是酶促过程，如LDC的肽接头的蛋白水解切割。胞内代谢物包括但不限于，靶向部分和在其进入、扩散、摄入或转运到靶向的细胞中之后经过胞内切割的游离药物。
本文所用的“胞内切割”，“胞内切割的”等术语是指细胞内对LDC的代谢过程或反应等，从而在季胺和抗体之间的共价接合，例如，接头断裂，产生游离含叔胺药物，或从细胞内的靶向部分解离的偶联物的其他代谢物。LDC的切割的部分因此是胞内代谢物。
本文所用的“生物利用度”是指向患者给予的给定量的药物的全身利用度(即，血液/血浆水平)。生物利用度是表示从给予的急性达到一般循环的药物的时间(速率)和总量(程度)测量的绝对值。
本文所用的“对象”是指具有高增殖、炎性或免疫病症或易患这类病症的人、非人灵长类或哺乳动物，其将受益于给予有效量的LDC。对象的非限制性示例包括但不限于，人、大鼠、小鼠、豚鼠、猴、猪、山羊、奶牛、马、狗、猫、鸟和家禽。一般而言，对象是人、非人灵长类、大鼠、小鼠、或狗。
术语“抑制”或“对于......的抑制”指，以可检测的量减少，或完全防止。ADC抑制高增殖的细胞的增殖一般在合适测试系统中在细胞培养物(体外)或异种移植模型(体内)中相对于未处理(用载剂假拟处理)的确定。一般包含针对抗原的靶向部分的LDC用作阴性对照，该抗原并不存在于感兴趣的高增殖的细胞或活化的免疫刺激细胞上。
术语“治疗有效量”指的是，有效治疗哺乳动物中的疾病或紊乱的药物的量。在癌症的情况中，治疗有效量的药物可减少癌细胞数量；减小肿瘤尺寸；抑制(即，延缓至一定程度，优选终止)癌细胞浸润浸入周围器官；抑制(即，延缓至一定程度，优选终止)肿瘤转移；一定程度上抑制肿瘤生长；和/或一定程度上减轻与所述癌症相关联的一种或多种症状。就药物可抑制癌细胞生长和/或杀死现存的癌细胞的程度而言，其可能是抑制细胞生长的和/或细胞毒性的。就癌症治疗而言，功效可以，例如，通过评估疾病进展的时间(TTP)和/或确定响应率(RR)来检测。
在来自高刺激的免疫细胞的免疫病症的情况中，治疗有效量的药物可降低高刺激的免疫细胞的数量、其刺激和/或浸入其他正常组织的程度和/或一定程度上降低一种或多种由于高刺激的免疫细胞与失控免疫系统相关的症状。对于由于高刺激的免疫细胞的免疫病症，可例如通过评价一种或多种炎性替代物来测量，包括一种或多种以下细胞因子的水平如：IL-1β、TNFα、INFγ和MCP-1，或经典活化的巨噬细胞的数量。
在本发明的一些方面中，配体-药物偶联物与靶细胞(即，高增殖的细胞或高刺激的免疫细胞)的表面上的抗原结合，并且然后配体药物偶联物通过受体介导的内吞作用摄入靶细胞。一旦进入细胞，接头单元内的一个或多个切割单元被切割，导致含叔胺药物的释放。释放的含栓药物然后在细胞溶质中自由迁移并且诱导细胞毒性或细胞生长抑制活性，或在高刺激的免疫细胞的情况中还可抑制促炎信号诱导。在本发明的另一个方面中，药物在靶细胞外但在靶细胞周围从配体-药物偶联物上切下，使得释放的含叔胺单元随后渗透细胞而不是在远端释放。
本文所用术语“运载体”指的是伴随化合物给予的稀释剂、佐剂或赋形剂。这类药物载体可以是液体，如水和油，包括来自石油、动物、植物或合成来源的油，如花生油、大豆油、矿物油、芝麻油。所述运载体可以是盐水、阿拉伯胶、明胶、淀粉糊剂、滑石、角蛋白、硅胶、尿素。此外，助剂，稳定剂，增稠剂，润滑剂和着色剂也可能使用。在一个实施方式中，给予患者时，所述化合物或组合物和药学上可接受的运载体是无菌的。当静脉内给予化合物时，水是示例性运载体。盐水溶液和右旋糖水溶液和甘油溶液也可用作液体运载体，特别适用于注射液。合适的药物运载体包括赋形剂，如：淀粉、葡萄糖、乳糖、蔗糖、明胶、麦芽、大米、面粉、白垩(chalk)、硅胶、硬脂酸钠、单硬脂酸甘油酯、滑石粉、氯化钠、脱脂奶粉、甘油、丙烯、二醇、水、乙醇。如果需要，本发明组合物也可含有少量润湿剂或乳化剂或pH缓冲剂。
除非上下文中另有指明，“处理”或“治疗”等术语指的是治疗性治疗和预防复发的预防性检测，其中，目标是抑制或减缓(减轻)不希望的生理变化或病症，例如，癌症的发展或扩散或来自慢性炎症的组织损伤。一般而言，这种治疗性处理的有益或所需的临床结果包括但不限于，症状的缓解、疾病程度减轻、疾病状况稳定(即，不恶化)、疾病进展的延缓或减慢、疾病状况的改善或减轻以及症状的缓解(部分或完全)，上述结果是可检测或不可检测的。“治疗”也可以指与不接受治疗的期望存活或生活质量相比延长生存期或生活质量。需要治疗的那些对象包括已患有病症或疾病的，以及倾向于患有病症或疾病的那些对象。
在癌症或与慢性炎症相关的疾病状态中，术语“治疗”包括以下的任意或全部：抑制肿瘤细胞、癌细胞或肿瘤的生长；抑制肿瘤细胞或癌细胞的复制，抑制肿瘤细胞或癌细胞的扩散，降低总体肿瘤负荷或较少癌细胞数量，抑制促炎性免疫细胞的复制或刺激，抑制或降低失控免疫系统的慢性炎性状态或降低由患有自身免疫疾病或病症的发散强度和/或频率或缓解一种或多种与癌症或高免疫刺激的疾病或病症相关的症状。
本文使用的“药学上可接受的盐”指化合物的药学上可接受的有机或无机盐。该化合物一般含有至少一个氨基，并且因此可与氨基形成酸加成盐。示例性盐包括但不限于：硫酸盐、柠檬酸盐、乙酸盐、草酸盐、氯化物、溴化物、碘化物、硝酸盐、硫酸氢盐、磷酸盐、酸性磷酸盐、异烟酸盐、乳酸盐、水杨酸盐、酸性柠檬酸盐、酒石酸盐、油酸盐、丹宁酸盐、泛酸盐、酒石酸氢盐、抗坏血酸盐、琥珀酸盐、马来酸盐、龙胆酸盐、延胡索酸盐、葡糖酸盐、葡糖醛酸盐、糖酸盐、甲酸盐、苯甲酸盐、谷氨酸盐、甲磺酸盐、乙磺酸盐、苯磺酸盐、对甲苯磺酸盐和扑酸盐(即1，1’-亚甲基-双(2-羟基-3-萘甲酸盐))盐。
药学上可接受的盐可以包含另一个分子，例如乙酸根离子、琥珀酸根离子、或其他相对离子。该相对离子可以是稳定母体化合物上电荷的任何有机或无机部分。另外，药学上可接受的盐可在结构中具有超过一个的带电原子。其中多个带电原子是药学上可接受的盐的一部分的示例能有多个相对离子。因此，药学上可接受的盐可具有一个或多个带电原子和/或一个或多个相对离子。
一般而言，药学上可接受的盐选自P.H.Stahl和C.G.Wermuth编，《药用盐手册：性质、选择和使用》(Handbook of Pharmaceutical Salts：Properties，Selection andUse)，Weinheim/Zürich：Wiley-VCH/VHCA，2002中所述的那些。盐选择可基于药物产物必须显示出的性质，包括在各种pH值下的充足水溶解性，取决于目标给药途径，结晶性与流动性质和低吸湿性(即，对比相对湿度的水吸收性)，其适于操作和所需保质期，通过确定加速条件下的化学和固态稳定性(即，用于确定当储存在40℃和75％相对湿度下时的降价或固态变化)。
“负载”、“载药量”、“荷载”等术语表示或指代LDC群中荷载的平均数(“荷载”与“药物”在此可互换使用)(即，具有相同或不同接合位置接合的D+单元数量不同，但在结构上基本相同的组合物)。载药量的范围可以是1-24个药物/靶向部分。其有时称为DAR，或药物：靶向部分比。本文所述的LDC一般具有1-24的DAR，并且在一些方面中1-8、2-8、2-6、2-5和2-4。一般的DAR值是约2、约4、约6和约8。可通过常规方法如紫外/可见光谱、质谱、HIC、ELISA实验和HPLC鉴定偶联反应确定制剂中每种抗体的平均药物数量或DAR值。也可确定定量DAR值。在一些情况中，可通过手段如反相HPLC或电泳来实现对具有特定DAR值的均相LDC的分离、纯化和表征。可通过靶向部分上的接合位点的数量来限制DAR。
例如，当靶向部分是抗体并且接合位点是半胱氨酸巯基时，抗体可具有仅一个或多个与含Lb’部分反应的充足反应性的巯基。有时，半胱氨酸巯基是衍生自参与链间二硫键的半胱氨酸残基的巯基。在其他时候，半胱氨酸残基是不参与链间二硫键，但通过遗传工程改造导入的半胱氨酸残基的巯基。一般而言，在偶联反应期间，少于理论最大量的D+部分偶联至抗体。例如，抗体可含有许多赖氨酸残基，其不与含Lb’的部分反应，因为仅最有反应性的赖氨酸基团可与该部分反应。
本文定义的“抗生素”表示一种天然、半合成或合成来源的化合物，与哺乳动物细胞相比其主要或选择性对原核细胞(例如，细菌)施加影响。抗生素一般抑制微生物的生长而没有对给予抗生素的人或动物产生明显毒性。抗生素包括，例如，青霉素、头孢菌素、碳青霉烯和袢霉素。抗体主要用于治疗感染性疾病。本发明设想的药物不是抗生素。
1.实施方式
本文提供了与正常细胞或异常细胞一般不存在的正常细胞的环境相比，能够向高增殖的细胞或高活化的免疫细胞或者这类异常细胞周围优先递送含叔胺药物的配体-药物偶联物(LDC)，其可用于治疗由这些异常细胞表征的疾病和病症。
1.1概述
LDC具有三个主要组分：(1)来自选择性结合至靶部分的靶向部分的配体单元，与正常细胞上、其内或一般不存在异常细胞或不需要细胞的正常细胞周围存在的其他部分相比，该靶部分存在于这些异常细胞或其他不需要细胞上或其内或周围，或者与正常细胞或一般不存在异常或不需要细胞的正常细胞环境中相比，该靶部分存在于异常或其他不需要细胞上、其内或周围，(2)纳入对应于含叔胺药物的结构的季铵化药物单元，和(3)连接D+至配体单元并且能够在配体单元靶向的异常或不需要细胞内或其周围条件性释放游离含叔胺药物的接头单元。
待用于本发明的含叔胺的药物是与原核细胞相比主要或选择性对哺乳动物细胞发挥其效果(例如，细胞毒性、细胞生长抑制效果)的药物。在一些方面中，靶部分是胞外展示的与正常细胞相比主要在异常或不需要细胞上发现的膜蛋白的表位。
在一些方面中，具有叔胺基团的细胞毒性、细胞生长抑制、免疫抑制或抗炎药物单元(D)以季铵化药物单元(D+)纳入LDC并且具有针对高增殖的细胞、高活化的免疫细胞或其他异常或不需要的细胞的胞内活性，在“游离”形式下(即，从D+释放D)对这些细胞可能有或可能没有特异性。因此，与异常或不需要细胞不相关的正常细胞相比，D可能具有针对异常或不需要细胞的选择性或非特异性细胞毒性、细胞生长抑制、免疫抑制或抗炎活性。针对异常或不需要细胞(即，靶向的细胞)的特异性在任意情况中来自其中纳入D的LDC的配体单元(L)。除了L和D+以外，靶向异常或不希望细胞的LDC一般具有将季铵化药物单元共价接合至配体单元的接头单元。在一些方面中，配体单元来自抗体，其是示例性的靶向部分，其识别异常哺乳动物细胞。
在一些方面中，被配体单元识别的靶部分是胞外展示的与正常细胞相比主要在异常或不需要细胞上发现的膜蛋白的表位。在这些方面中的一些中，作为另一种要求，由配体单元靶向的膜蛋白必须有足够的拷贝数，并且在结合LDC之后内化，以优先向异常细胞胞内递送有效量的结合的细胞毒性、细胞生长抑制、免疫抑制或抗炎药物。由于这些限制，从D+释放的药物一般是高活性药物，由于来自对所需作用位点周围或远端的正常细胞的破坏、损伤或不需要的抑制的无法容忍的副作用，其一般无法单独作为药物给予对象。
考虑到具有不良外周影响的含叔胺药物需要通过其LDC选择性地总，LDC的接头单元不仅是用作靶向部分和从中释放含叔胺药物的D+之间的桥，但必须经小心工程改造以具有从给予LDC的部位直至其被递送至靶向的部位之间的稳定性并且然后必须高效释放活性药物部分。为了实现该任务，靶向部分与含Lb’部分反应以形成含Lb部分。当如此形成的含Lb部分是LDC时，这类化合物一般包含配体单元形成的靶向部分，也被称为一级接头(LR)的配体结合部分(Lb)，季铵化含叔胺药物(D+)与Lb和D+之间间插的二级接头(Lo)。
1.1一级接头(LR)：_
一级接头(LR)是配体结合部分(Lb)或配体结合部分前体(Lb’)，并且通常作为LDC或有Lb′的部分如Lb’-Lo或Lb’-Lo-D+的接头单元的组分存在。含Lb’部分的一级接头包含能够与靶向部分的亲电子或亲核官能团反应的官能团。作为该反应的结果，靶向部分通过Lb共价键合至一级接头，其中一级接头现在是具有衍生自Lb’的官能团的Lb。
在一些实施方式中，含Lb’部分中的Lb’具有以下之一的结构
Figure BDA0003252741700000671
其中R是氢或C1-C6任选取代的烷基；T是-Cl、-Br、-I、-O-甲磺酰基或-O-甲苯磺酰基或其他磺酸离去基团；U是-F、-Cl、-Br、-I、-O-N-琥珀酰亚胺、-O-(4-硝基苯基)、-O-五氟苯基、-O-四氟苯基或-O-C(＝O)-OR57；X2是C1-10亚烷基、C3-C8-碳环、-O-(C1-C6烷基)、-亚芳基-、C1-C10亚烷基-亚芳基、-亚芳基-C1-C10亚烷基、-C1-C10亚烷基-(C3-C6-碳环)-、-(C3-C8碳环)-C1-C10亚烷基-、C3-C8-杂环、-C1-C10亚烷基-(C3-C8杂环)-、-C3-C8-杂环)-C1-C10亚烷基、-(CH2CH2O)u、或-CH2CH2O)u-CH2-，其中u是1至10的整数并且R57是C1-C6烷基或芳基；并且其中波浪线表示与Lo亚基的共价结合。
在与靶向部分的亲电子试剂或亲核试剂相互作用后，将Lb’转化成配体-Lb部分，如下面所例举的那样，其中发生了一个这样的相互作用：
Figure BDA0003252741700000681
，其中所示(#)原子衍生自配体的反应部分并且X2如定义的那样。
1.2二级接头(Lo)：
LDC或其含Lb’前体中的二级接头是位于一级接头(LR)和季铵化药物单元(D+)之间的有机部分，其在使LDC的靶向部门选择性结合其同系靶部分之后，提供对LDC的接头单元内可切割单元的处理，该同系靶部分存在于由LDC靶向的高增殖细胞、高活化免疫细胞或其他异常或不需要的细胞上，内部或附近。在一些实施方式中，W提供存在于高增殖细胞或高活化免疫细胞内的蛋白酶的底物。优选的是在高增殖细胞或高活化免疫细胞存在下通常不发生的由正常细胞分泌的蛋白酶识别的那些课切割单元，或者是具有全身循环的蛋白酶的底物，以使由其LDC过早释放所致的非靶向药物释放或含叔胺的药物的全身暴露最小化。更优选的是作为溶酶体中发现的调节性蛋白酶或蛋白酶的那些蛋白酶，溶酶体是LDC在LDC特异性结合的膜表面受体内化后被递送到的细胞区室。调节性和溶酶体蛋白酶是示例性的细胞内蛋白酶。
在一个实施方式中，二级接头内的W包含具有以下结构的二肽部分或由其组成：
Figure BDA0003252741700000691
其中R29是苄基、甲基、异丙基、异丁基、仲丁基、-CH(OH)CH3或具有以下结构：
Figure BDA0003252741700000692
并且R30是甲基、-(CH2)4-NH2、-(CH2)3NH(C＝O)NH2、-(CH2)3NH(C＝NH)NH2、或-(CH2)2CO2H，其中二肽部分提供调节性或溶酶体蛋白酶的识别位点。
在优选的实施方式中，二肽是缬氨酸-丙氨酸(val-ala)。在另一个实施方式中，W包含二肽缬氨酸-瓜氨酸(val-cit)或由其组成。在另一个实施方式中，W包含二肽苏氨酸-谷氨酸(thr-glu)或由其组成。在这些实施方式的一些实施方式中，二肽部分通过在丙氨酸或瓜氨酸羧酸官能团或谷氨酸的α羧酸官能团与SI的芳基或杂芳基氨基之间形成的酰胺键共价接合至Y的SI单元。因此，在这些实施方式中，SI包含芳基胺或杂芳基胺部分，并且二肽部分的上述羧酸官能团与芳胺部分的氨基氮形成苯胺键。
在另一个实施方式中，二级接头内的W包含具有细胞内定位的糖苷酶的识别位点的糖苷键合的糖部分。在这些实施方式中，W是与E结合的糖部分，其中W-E提供用于从E切割W的识别位点，并且W和E之间的键是糖苷键。在这些实施方式中，W-E一般具有以下结构
Figure BDA0003252741700000701
其中R45是-CH2OH或-CO2H，并且E是与糖部分和Y的自毁部分(如波浪线所示)键合的杂原子部分如-O-、-S-或-NH-，其中连接至糖部分的键为糖苷酶提供识别位点。优选地，该位点被溶酶体糖苷酶识别。在一些实施方式中，糖苷酶是葡糖醛酸糖苷酶，当R45是-CO2H时。
除了W之外的二级接头也包含间隔(Y)单元，并且还可以包含以线性或正交关系相对于W排列的眼神(A)单元，如下所示
Figure BDA0003252741700000702
分别，其中下标w是1，y是1并且下标a是0或1；
其中连接至Y的波浪线表示Y与D+的共价结合，并且当两个结构中a为1时，波浪线连接至A，或者当a为0时，当与Y-D+呈线性排列时连接至W，或当Y-D+呈正交排列时连接至Y，表示A、W或Y分别与Lb或Lb’的Sc共价键合。在优选的实施方式中，a、w和y各自是1。
Lo中的一些示例性A、W和Y部分的结构及其取代基描述于WO 2004/010957、WO2007/038658，美国专利号6,214,345、7,498,298、7,968,687和8,163,888，以及美国专利公开号2009-0111756、2009-0018086和2009-0274713，其通过引用纳入本文。
在一些实施方式中，A部分或其亚基(例如，A1，Ao)具有以下结构
Figure BDA0003252741700000703
其中连接至任一结构的羰基部分的波浪线代表包含相对于A线性排列的W的二肽部分的氨基末端，或与本文所述的Y中W键合至Y的SI的自毁部分的接合点，并且与A正交排列并且其中连接至任一结构的氨基部分的波浪线表示与Lb或Lb’中的Sc的含羰基官能团的接合点；
其中K和L独立地是C、N、O或S，条件是当K或L是O或S时，连接至K的R41和R42或连接至L的R43和R44不存在，并且当K或L是N时，连接至K的R41、R42之一或连接至L的R43、R44之一不存在，并且条件是没有2个相邻L独立选自N、O、或S；
其中q是0-12的整数，并且r是1-12的整数：
其中G是氢、任选取代的C1-C6烷基、-OH、-ORPR、-CO2H、CO2RPR，其中RPR是合适的保护基团，-N(RPR)(RPR)，其中RPR独立地是保护基团或RPR一起形成合适的保护基团，或-N(R45)(R46)，其中R45、R46之一是氢或RPR，其中RPR是合适保护基团，并且另一个是氢或任选取代的C1-C6烷基；
其中R38是氢或任选取代的C1-C6烷基；R39-R44独立地是氢、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的芳基、或任选取代的杂芳基，或R39和R40与它们接合的碳一起包含C3-C6环烷基，或者R41、R42与它们接合的K(当K是C)一起，或R43、R44与它们接合的L(当L是C)一起包含C3-C6环烷基，或者R40和R41，或R40和R43，或R41和R43与它们接合的碳或杂原子和这些碳和/或杂原子之间间插的原子一起包含5-或6-元环烷基或杂环烷基，条件是当K是O或S时，R41和R42不存在，当K是N时，R41、R42之一不存在，当L是O或S时，R43和R44不存在，并且当L是N时，R43、R44之一不存在。
在一些实施方式中，R38是氢。在其他实施方式中，-K(R41)(R42)是-(CH2)-。在其他实施方式中，当p不是0时，R39和R40在每次出现时是氢。在其他实施方式中，当q不是0时，-L(R43)(R44)-在每次出现时是-CH2-。
在优选实施方式中，G是-CO2H。在其他优选实施方式中，K和/或L是C。在其他优选实施方式中，q或p是0。在其他优选实施方式中，p+q是1-4的整数。
在一些实施方式中，A或其亚基具有以下结构：-NH-C1-C10亚烷基-C(＝O)-、-NH-C1-C10亚烷基-NH-C(＝O)-C1-C10亚烷基-C(＝O)-、-NH-C1-C10亚烷基-C(＝O)-NH-C1-C10亚烷基(C＝O)-、-NH-(CH2CH2O)s-CH2(C＝O)-、-NH-(C3-C8碳环)(C＝O)-、-NH-(亚芳基-)-C(＝O)-、和-NH-(C3-C8杂环-)C(＝O)。
在其他实施方式中，A或其亚基具有以下结构：
Figure BDA0003252741700000721
其中R13是-C1-C10亚烷基-、-C3-C8碳环-、-亚芳基-、-C1-C30杂亚烷基-、-C3-C8杂环-、-C1-C10亚烷基-亚芳基-、-亚芳基-C1-C10亚烷基-、-C1-C10亚烷基-(C3-C8碳环)-、-(C3-C8碳环)-C1-C10亚烷基-、-C1-C10亚烷基-(C3-C8杂环)-、-(C3-C8杂环)-C1-C10亚烷基-、-(CH2CH2O)1-10(-CH2)1-3-、或-(CH2CH2NH)1-10(-CH2)1-3-。在一些实施方式中，R13是-C1-C10亚烷基-或-C1-C30杂亚烷基-。在一些实施方式中，R13是-C1-C10亚烷基-、-(CH2CH2O)1-10(-CH2)1-3-、或-(CH2CH2NH)1-10(-CH2)1-3-。在一些实施方式中，R13是-C1-C10亚烷基-聚乙二醇或聚乙烯亚胺。
在更优选的实施方式中，A或其亚单元在结构上对应于α-氨基酸，β-氨基酸部分或其它含胺的酸。A与亚基A1和Ao的其他实施方式在LR-Lo的实施方式中描述为接头单元。
在一些实施方式中，Y部分能够在与Y共价键合的W的酶处理(即，Y包含SI)之后经历1，4-或1，6-消除反应。在一些实施方式中，在Lo中线性排列的Y的SI具有以下结构：
Figure BDA0003252741700000722
其中V、Z1、Z2和Z3独立地是-C(R24)＝或-N＝；U是-O-、-S-或-N(R25)-；
R24独立地是氢、卤素、-NO2、-CN、-OR25、-SR26、-N(R27)(R28)、任选取代的C1-C6烷基、或-C(R29)＝C(R30)-R31，其中R25是氢、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基，R26是任选取代的C1-C6烷基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基，R27和R28独立地是氢、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基或者R27和R28与它们接合的氮一起包含5-或6-元杂环，R29和R30独立地是氢，或任选取代的C1-C6烷基，并且R31是氢、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、-C(＝O)OR32或-C(＝O)NR32，其中R32是氢、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的芳基、或任选取代的杂芳基，R8和R9独立地是氢或任选取代的C1-C6烷基；并且R’是氢或是卤素、-NO2、-CN或其他吸电子基团或是供电子基团，
条件是R24中不超过2个不是氢；
其中J是-O-、S-、或-N(R33)-，其中R33是氢或甲基；
其中连接到E的波浪线表示E与W的官能团的共价键合，其抑制E的供电子能力足以使SI的亚芳基部分稳定至1，4-或1，6-消除，并且其中酶处理W导致释放与Y结合的活性药物部分的消除的能力的双重抑制(例如，当E键合到W的含羰基官能团的羰基部分时)；
其中，当1，4-或1，6-消除时，D+内含叔胺的化合物被释放。
在优选的实施方式中，当SI在Lo中相对于W和D+呈线性排列时，SI具有以下结构
Figure BDA0003252741700000731
在优选实施方式中，-J-是-O-或-NH-并且V、Z1或Z2是＝C(R24)，其中R24是氢或供电子基团。在其他优选实施方式中，R8和R9是氢并且V、Z1或Z2是＝CH-。在其他优选实施方式中，-J-是-NH，V、Z1或Z2是＝CH-并且R’是氢或供电子基团。
在其它实施方式中，W-Y在Lo中正交排列(即，在接头单元内是-Y(W)-)，其中Y的SI与具有糖苷酶识别位点的糖苷键合的糖部分键合，其中涉及SI的正交排列一般由以下结构表示
Figure BDA0003252741700000741
其中E键合到V、Z1、Z3中的一个，条件是其他V、Z1、Z2(即未键合到E)由＝C(R24)-或＝N-定义，或SI由以下结构表示
Figure BDA0003252741700000742
其中V、Z1和Z3独立地是-C(R24)＝或-N＝；R24独立地是氢、卤素、-NO2、-CN、-OR25、-SR26、-N(R27)(R28)、-C(R29)＝C(R30)-R31或任选取代的C1-C6；
其中R25是氢、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基；R26是任选取代的C1-C6烷基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基，并且R27和R28独立地是氢、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基或者R27和R28与其接合的氮一起包含5-或6-元杂环，R29和R30独立地是氢，或任选取代的C1-C6烷基，并且R31是氢、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、-CN、-C(＝O)OR32或-C(＝O)NR32；其中R32是氢、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的芳基、或任选取代的杂芳基；
R8和R9独立地是氢或任选取代的C1-C6烷基；R’是氢或卤素、-NO2、-CN或其他吸电子基团，或是吸电子基团；R45是-CH2OH、-CO2H；E是-O-或-NH-；J是-NH-；并且D+如季铵化药物单元所述的实施方式中所定义。
在优选实施方式中，当W-Y在Lo中正交排列时，Y的SI具有以下结构
Figure BDA0003252741700000751
在优选实施方式中，-E-是-O-或-NH-并且V或Z3是＝C(R24)，其中R24是氢或吸电子基团。在其他优选实施方式中，R8和R9是氢并且V、Z1或Z2是＝CH-。在其他优选实施方式中，-J-是-NH，V、Z1或Z2是＝CH-并且R’是氢或吸电子基团。
1.3 LR-Lo作为接头单元
接合到本文所述的任何上述SI部分的季铵化药物单元(D+)可以表示具有叔胺部分(即，D+是季铵化的含叔胺的药物)的任何季铵化的细胞毒性、细胞生长抑制性、免疫抑制性或抗炎药物，其季铵化氮接合到SI部分的苄基位置。
在一些实施方式中，-Lb-Lo-D+或Lb’-Lo-D+具有以下结构
Figure BDA0003252741700000752
其中连接至Lb的波浪线表示与LDC的靶向部分的共价结合，Q1是Aa-Ww，其中A是任选的延伸单元，任选包含2、3或4个亚基，并且下标a是0或1；Q2是W′w′-E-，其中Q2在存在时与V、Z1、Z2或Z3键连；Ww和W′w′是切割单元；其中Q1的Ww能够被与循环血清蛋白酶相比由靶向部分靶向的异常细胞产生的蛋白酶，或通过二硫键交换由谷胱甘肽选择性切割，或者与血清中的生理pH相比在溶酶体中存在的较低pH下有更大水解反应性并且Q2的W-E可被糖苷酶切割，其中下标w是0或1并且w′是0或1，其中w+w′是1(即，一个且仅一个W存在)；V、Z1、Z2和Z3是＝N-或＝C(R24)-，其中R24是氢或任选取代的烷基、烯基或炔基，或卤素、-NO2、-CN，或其他吸电子基团或是供电子基团、-Q2、或-C(R8)(R9)-D+，条件是当w′是1时Q2不存在并且一个且仅一个R24是-C(R8)(R9)-D+使得-C(R8)(R9)-D+与V、Z1、Z2、Z3之一键连并且Q1-J-和-C(R8)(R9)-D+取代基互相是邻位或对位的，
条件是当w′是1时，一个且仅一个R24是-C(R8)(R9)-D+使得-C(R8)(R9)-D+与V、Z1、Z2、Z3之一键连并且一个且仅一个其他R24是Q2使得Q2与V、Z1、Z2、Z3中的另一个键连，并且Q2和-C(R8)(R9)-D+取代基互相是邻位或对位；R8和R9独立地是氢、任选取代的烷基、烯基或炔基、或任选取代的芳基或杂芳基；E和J独立地是-O-、-S-或-N(R33)-，其中R33是氢或任选取代的烷基；D+表示季铵化含叔胺药物D的结构；并且p是1-24的数字；其中所述蛋白酶切割、二硫键交换、水解或糖苷酶切割导致从D+排出D。
在优选实施方式中，-Lb-Lo-D+或Lb'-Lo-D+具有以下结构：
Figure BDA0003252741700000761
其中V、Z1和Z2独立地是＝N-或＝C(R24)-，其中独立选择的R24是氢、任选取代的烷基或供电子基团，并且R8和R9独立地是氢或任选取代的烷基并且J是-O-或-N(R33)，其中R33是氢或低级烷基。
在其他优选实施方式中，-Lb-Lo-D+或Lb'-Lo-D+具有以下结构：
Figure BDA0003252741700000771
其中V、Z2和Z3独立地是＝N-或＝C(R24)-，其中独立选择的R24是氢、任选取代的烷基或供电子基团，并且R8和R9独立地是氢或任选取代的烷基并且J是-O-或-N(R33)，其中R33是氢或低级烷基。
在其他优选实施方式中，-Lb-Lo-D+或Lb’-Lo-D+具有以下结构：
Figure BDA0003252741700000772
其中V是＝N-或＝C(R24)-，其中R24是氢、任选取代的烷基或吸电子基团，Z1是＝N-或＝C(R24)-，其中R24是氢、任选取代的烷基或供电子基团，并且R8和R9独立地是氢或任选取代的烷基并且J是-O-或-N(R33)，其中R33是氢或低级烷基。
在包含Q2的上述-Lb-Lo-D+或Lb’-Lo-D+结构更优选实施方式中，V是＝C(R24)-，其中R24是氢、卤素或-NO2。
在其他优选实施方式中，-Lb-Lo-D+或Lb’-Lo-D+具有以下结构：
Figure BDA0003252741700000773
其中V和Z1独立地是＝N-或＝C(R24)-，其中独立选择的R24是氢、任选取代的烷基或供电子基团，并且R8和R9独立地是氢或任选取代的烷基，J是-O-或-N(R33)，其中R33是氢或低级烷基并且R’是氢或吸电子基团。
在其他优选实施方式中，-Lb-Lo-D+或Lb’-Lo-D+具有以下结构：
Figure BDA0003252741700000781
其中Z1是＝N-或＝C(R24)-，其中R24是氢、任选取代的烷基或供电子基团，Z3是＝N-或＝C(R24)-，其中R24是氢、任选取代的烷基或吸电子基团，并且R8和R9独立地是氢或任选取代的烷基并且J是-O-或-N(R33)，其中R33是氢或低级烷基，并且R’是氢或供电子基团。
在包含Q2的上述-Lb-Lo-D+或Lb’-Lo-D+结构更优选实施方式中，Z3是＝C(R24)-，其中R24是氢、卤素或-NO2。
在其他优选实施方式中，-Lb-Lo-D+或Lb’-Lo-D+具有以下结构：
Figure BDA0003252741700000782
其中V和Z3独立地是＝N-或＝C(R24)-，其中独立选择的R24是氢、任选取代的烷基或供电子基团，R8和R9独立地是氢或任选取代的烷基，并且J是-O-或-N(R33)，其中R33是氢或低级烷基并且R’是氢或吸电子基团。
在一些实施方式中，LR-Lo-D+(即，-Lb-Lo-D+或Lb’-Lo-D+)具有以下结构
Figure BDA0003252741700000791
其中V、Z1和Z2独立地是＝N-或＝C(R24)-，其中独立选择的R24是氢、任选取代的烷基或供电子基团，R8和R9独立地是氢或任选取代的烷基，并且J是-O-或-N(R33)，其中R33是氢或低级烷基并且R’是氢或供电子基团。
在优选的实施方式中，上述LR-Lo-D+(即，-Lb-Lo-D+和Lb’-Lo-D+)结构中任一个中V、Z1、Z2、Z3的中的至少一个是-CH＝或不是＝N-。
在更优选的实施方式中，LR-Lo-D+(即，-Lb-Lo-D+或Lb’-Lo-D+)具有以下结构
Figure BDA0003252741700000801
其中V、Z1或Z3是＝N-或＝C(R24)-，其中独立选择的R24是氢、任选取代的烷基或供电子基团，R8和R9独立地是氢或任选取代的烷基，并且J是-O-或-N(R33)，其中R33是氢或低级烷基并且R’是氢或吸电子基团。
在更优选的实施方式中，上述包含Q1的LR-Lo结构中任一个中R8和R9是氢。在其他更优选的实施方式中，上述包含Q1的LR-Lo结构中任一个中，V、Z1或Z2是＝C(R24)-，其中R24是氢或供电子基团。因此，这些优选的实施方式中的一些具有以下结构
Figure BDA0003252741700000811
在其他更优选实施方式中，上述包含Q1的LR-Lo结构中任一个中，当A存在时(即，a是1)，Q1中的A在结构上对应于含胺酸，其中含胺酸的羧酸末端以酯或酰胺与J键连并且其N-末端通过含羰基官能团与Lb或Lb’键合。
在其他实施方式中，LR-Lo-D+(即，-Lb-Lo-D+或Lb’-Lo-D+)具有以下结构
Figure BDA0003252741700000821
其中V、Z1或Z3是＝N-或＝C(R24)-，其中独立选择的R24是氢、任选取代的烷基或供电子基团，R8和R9独立地是氢或任选取代的烷基，并且J是-O-或-N(R33)，其中R33是氢或低级烷基并且R’是氢或吸电子基团。
在更优选的实施方式中，上述包含Q2的LR-Lo结构中任一个中R8和R9是氢。在其他更优选实施方式中，V或Z3是＝C(R24)-，其中R24是氢或供电子基团。因此，这些优选的实施方式中的一些具有以下结构
Figure BDA0003252741700000831
在其他更优选实施方式中，上述包含Q2的LR-Lo结构中任一个中，当A存在时，A在结构上对应于含胺酸，其中含胺酸的羧酸末端以酯或酰胺与J键连并且其N-末端通过含羰基官能团与Lb或Lb’键合。在特别优选的实施方式中，上述-Lb-Lo-D+、Lb’-Lo-D+或LR-Lo-D+实施方式的任一个中的-Lb-A-或Lb’-A具有如下所示的M1-A、M1-A1-Ao-、M2-A或M2-A1-Ao-结构：
Figure BDA0003252741700000832
其中A1和Ao是A的亚基，Lb是琥珀酰亚胺(M2)部分并且Lb’是马来酰亚胺部分(M1)，其中-[C(Rb1)(Rb1)]m-[HE]-是A或A的亚基(A1)；R和Ra2独立地是氢或任选取代的烷基；Ra1是氢、低级烷基或BU；HE是任选的水解强化(HE)单元；m是0-6的整数；各Rb1独立地是氢、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基，或2个Rb1与它们接合的碳一起包含C3-C6环烷基或一个Rb1和HE与它们接合的碳一起包含5或6-元杂烷基或者5-或6-元杂环烷基，并且其他Rb1是氢、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基；BU是具有-[C(R1)(R1)]-[C(R2)(R2)]n-N(R22)(R23)结构的碱性单元，其中n是0、1、2或3，R1独立地是氢或低级烷基或者2个R1与它们接合的碳一起包含C3-C6环烷基，R2独立地是氢、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基，或2个R2与它们接合的碳和任何间插碳一起定义C3-C6环烷基，或一个R1和一个R2与它们接合的碳和任何间插碳一起包含5-或6-元环烷基并且其余R1和R2如定义的那样；R22和R23独立地是氢或任选取代的C1-C6烷基或R22和R23与它们接合的氮一起包含5-或6-元杂环烷基；并且其中靶向部分的巯基部分如连接至琥珀酰亚胺部分的波浪线所示与M2键连并且其中连接至HE(或连接至[C(Rb1)(Rb1)]m，当HE不存在时)的波浪线表示在Q1存在的实施方式中与A的另一个亚基或与W的共价结合或者在Q2存在的实施方式中与SI部分的V、Z1、Z2或Z3的共价结合。
在这些实施方式中，-Lb和Lb’是指琥珀酰亚胺(M2)部分并且与它们对应的-Lb-A-、Lb’-A、-Lb-A1-或Lb’-A1是指含琥珀酰亚胺部分，其是代表性的LSS部分。
在其他特别优选的实施方式中，上述含Lb的实施方式中的任一个中的-Lb-A-或-Lb-A1-Ao具有如下所示的M3-A或M3-A1-Ao结构：
Figure BDA0003252741700000851
其中A1和Ao是A的亚基，并且M3A和M3B是M3的区域异构体，并且其中可变基团和与靶向部分或HE(或[C(Rb1)(Rb1)]m)的巯基的连接如以上刚刚所示的相应含琥珀酰亚胺部分所定义。在本发明的实施方式中，Lb是指琥珀酸-酰胺(M3)部分并且-Lb-A-、Lb’-A、-Lb-A1-或Lb’-A1是指含琥珀酸-酰胺部分，其是代表性的LS部分。
在这些-Lb-A-、Lb’-A、-Lb-A1-和Lb’-A1或M1-A、M1-A1-Ao-、M2-A、M2-A1-Ao-、M3-A和M3-A1-Ao实施方式中任一个中，各Rb独立地优选是氢或低级烷基并且m是0或1，Ra1优选是氢、低级烷基或BU或者Ra2优选是氢。
在其中Q1包含A或A1-Ao的包含Q1的上述实施方式中的任一个中，优选的实施方式是其中Q1的W通过酰胺官能团与A或Ao键合的那些。在这些实施方式中，优选A、A1和Ao具有独立选择的结构，其对应于本文所述的延伸单元实施方式中所述的含胺酸。在包含A或A1的上述-Lb-A-、Lb’-A、-Lb-A1-和Lb’-A1实施方式中的任何一个中，A和A1优选具有对应于本文所述延伸单元实施方式的含胺酸的结构，其中A键合到W或A1通过酰胺官能团与Ao键合。在上述M1-A、M1-A1-Ao-、M2-A、M2-A1-Ao-、M3-A和M3-A1-Ao实施方式中的任何一个中，优选A、A1和Ao具有独立选择的对应于本文所述的延伸单元A和亚基Ao实施方式的含胺酸。在包含-A(BU)-或-A1(BU)-部分组成的上述LSS或LS实施方案中的任一个中，A和A1优选具有对应于被BU取代的含胺酸的结构，并因此是如本文所述的延伸单元和碱性单元实施方式所述的含二氨基的酸。在具有结构上对应于含胺酸的A或A1部分的含M1、M2和M3的部分中，含胺酸的胺氮以M1或M2环体系的亚胺氮或M3部分的酰胺氮引入。在含LSS或LS的部分中，含二氨基的酸的N末端胺氮以M1或M2环体系的亚胺氮或M3部分的酰胺氮引入。优选地，对于上述含M1、M2和M3的部分或含LSS或LS的部分中的任意一个，含胺酸或含二氨基的酸的羧酸对于包含A1-Ao-的那些部分引入连接至Ao的酰胺官能团，对于当Ao不存在时包含A的那些部分引入连接至W的酰胺官能团。
在其它优选实施方式中，W包含由组织蛋白酶识别的二肽，其中二肽通过另一酰胺官能团与SI的J键合，其中组织蛋白酶能够将W的酰胺键切割成SI以引起SI的片段化来从与SI键合的D+释放D。
在这些和包含HE的上述实施方式中的任一个中，He优选是-C(＝O)-。在其中Q1的W包含由组织蛋白酶识别的二肽的上述实施方式中的任一个中，优选的二肽具有以下结构：
Figure BDA0003252741700000861
其中R34是苄基、甲基、异丙基、异丁基、仲丁基、-CH(OH)CH3或具有以下结构：
Figure BDA0003252741700000862
并且R35是甲基、-(CH2)4-NH2、-(CH2)3NH(C＝O)NH2、(CH2)3NH(C＝NH)NH2、或-(CH2)2CO2H，其中二肽B-末端处的波浪线表示与A或与Lb或Lb’的共价结合并且二肽C-末端处的波浪线表示与SI部分的J共价结合。
在包含Q1的优选实施方式中，-Lb-Lo-D+或Lb'-Lo-D+具有以下结构：
Figure BDA0003252741700000871
其中A1和Ao是A的亚基，其中Ao是任选亚基(即，当Ao不存在时A1变成A)，其中R34是甲基、异丙基或-CH(OH)CH3并且R35是甲基、-(CH2)3NH(C＝O)NH2或-(CH2)2CO2H，其中R’、R8、R9、J、V、Z1和Z2如之前针对式I所定义。在更优选实施方式中，R8和R9是氢。在其他更优选实施方式中，J是-NH-。在其他更优选实施方式中，J、V、Z1和Z2各自是-CH＝。还更优选的是，其中Lb’具有马来酰亚胺部分(M1)的结构或其中Lb具有琥珀酰亚胺部分(M2)或琥珀酸-酰胺(M3)部分的结构的那些实施方式。
在包含Q1的其他优选实施方式中，式LR-LO-D+的配体药物偶联物或药物接头化合物具有以下结构
Figure BDA0003252741700000872
其中下标w为1、2、3或更多，优选为2，并且其中W包含二肽或由二肽组成，其中二肽是Ww的顺序氨基酸亚基，其中二肽亚基位于Ww的远端(即，二肽具有-W2-W1-的式)，并且与自由循环的血清蛋白酶相比，所指示的键是可由细胞内蛋白酶特异性切割的酰胺键。在一些实施例中，当下标a为1时，延伸单元(A)是支化单元。在其它实施方式中，当Aa包含支化单元(B)且下标a为2或更大时，B优选位于Aa的远端亚基。在其它实施例中，B优选地连接到Ww的近端，并且B优选地位于Aa的远端(例如，B是AO，当Aa是-A1-AO-或Aa是-A1-AO-B-时)。对于这些实施方式中的任一个，支化单元被溶解单元取代。
在更有选实施方式中，A或-A1-AO-中的A1和Ao独立地由结构(3)或(4)表示：
Figure BDA0003252741700000881
其中连接至任一结构的羰基部分的波浪线表示优选通过酰胺官能团将A或Ao接合至W或A1接合至Ao的点，并且其中任一结构的氨基部分的波浪线表示接合A或A1至Lb或Lb’或A1的含羰基的官能团的点，优选形成酰胺官能团；其中可变基团如先前针对表示A的结构所定义。在优选的实施方式中，L不存在(即，q为0)，并且G为氢、BU、-CO2H或-NH2或天然存在的氨基酸如天冬氨酸、谷氨酸或赖氨酸的侧链。在其他优选实施方式中，K是碳并且R41、R42、R43和R44各自出现时是氢。在其他优选实施方式中，R38-R44各自出现时是氢。其它优选实施方式具有其中K是氮并且R41、R42之一不存在且另一个是氢的结构(3)。其他优选实施方式具有结构(4)，其中r是1，K是氮，且R41、R42中的一个不存在且另一个是氢。在其它优选实施方式中，结构(3)的p和q是0或者结构(4)的q和r是0。其它优选实施方式具有结构(3)，其中p和q都是0，并且K与R41和R42一起是-C(＝O)-。其它优选实施方式具有结构(4)，其中q都是1，并且L与R43和R44一起是-C(＝O)-。
结构(3)和(4)也表示-W3-W2-W1-中的W2并且在后者中提供的支化单元的优选实施方案，G是-CO2H或-NH2或天然存在的氨基酸，如天冬氨酸、谷氨酸或赖氨酸的侧链。
在更优选实施方式中，A、A1或Ao具有(3a)或(4a)的结构
Figure BDA0003252741700000891
其中p或q是0或1。
当LSS或LS部分包含A或A1时，优选的A或A1结构对应于其中R38不存在的(3)，(3a)，(4)和(4a)所示的结构，G是碱性单元(BU)并且N-末端氮以该部分环系统的亚胺氮引入M1或M2部分，或者以琥珀酸酰胺的酰胺氮引入M3部分。
在其它更优选的实施方式中，A或A的A1和Ao在结构上独立地对应于α-氨基、β-氨基或其它含胺酸。当LSS或LS部分包含A或A1时，优选的A或A1部分在结构上对应于被BU取代的α-氨基、β-氨基或其它含胺酸(即，是含二氨基的酸)，其中由A(BU)或A1(BU)表示的BU-取代的α-氨基、β-氨基或其它含胺酸的N-末端氮以该部分环系统的亚胺氮引入M1或M2部分或作为琥珀酸酰胺部分的酰胺氮引入M3中。
在这些实施方式中，特别优选的A(BU)或A1(BU)具有(3)或(3a)的结构，其中p为0且G为BU或具有(4)或(4a)的结构，其中q为1且G是BU。在其中存在Ao的包含Q1的实施方式中，对应于Ao的特别优选的含胺酸具有-NH2-X1-CO2H的结构，其中X1是任选取代的C1-C6-亚烷基，包括ε-氨基-己酸和β-氨基-丙酸。
在优选实施方案中，LDC及其药物接头前体的接头单元包含Q2，其提供具有糖苷酶识别位点的糖苷键合糖。在包含Q2的其他优选实施方式中，-Lb-Lo-D+或Lb'-Lo-D+具有以下结构：
Figure BDA0003252741700000901
其中A1和Ao是A的亚基，其中Ao是任选的亚基(即，当Ao不存在时，A1变为A)，R45是-CH2OH或-CO2H，并且R8、R9、V、Z3、E和J如之前定义。在更优选实施方式中，R8和R9是氢。在其他更优选实施方式中，E是-O-。在其他更优选实施方式中，J是-NH-。在其他更优选实施方式中，V和Z3中的一个或两个是-CH＝。还更优选的是其中Lb’具有马来酰亚胺部分(M1)的结构或其中Lb具有琥珀酰亚胺部分(M2)或琥珀酸-酰胺(M3)部分的结构的那些实施方式。更优选的是其中Lb'-A1具有结构M1-A1，或Lb-A1具有上述M2-A1或M3-A1给定的结构的那些实施方式。在这些实施方式中的任一个中
在包含Q2的优选实施方式中，Ao存在并具有先前(3)、(3a)、(4)或(4a)定义的结构，其中连接至任何一个结构的羰基部分的波浪线表示优选通过酰胺官能团将Ao接合至J的点，并且其中任一结构的氨基部分的波浪线表示与A1的含羰基的官能团的接合点，优选形成酰胺官能团；其中可变基团如先前针对表示A的结构所定义。在优选的实施方式中，L不存在(即，q为0)，并且G为氢、-CO2H或-NH2或天然存在的氨基酸如天冬氨酸、谷氨酸或赖氨酸的侧链。在其他优选实施方式中，K是碳并且R41、R42、R43和R44各自出现时是氢。在其他优选实施方式中，R38-R44各自出现时是氢。其它优选实施方式具有其中K是氮并且R41、R42之一不存在且另一个是氢的结构(3)。其他优选实施方式具有结构(4)，其中r是1，K是氮，且R41、R42中的一个不存在且另一个是氢。在其它优选实施方式中，结构(3)的p和q是0或者结构(4)的q和r是0。其它优选实施方式具有结构(3)，其中p和q都是0，并且K与R41和R42一起是-C(＝O)-。其它优选实施方式具有结构(4)，其中q都是1，并且L与R43和R44一起是-C(＝O)-。
在更优选的实施方式中，A或A的A1和Ao在结构上独立地对应于α-氨基、β-氨基或其它含胺酸。在其他具有包含A或A1的LSS或LS部分的更优选实施方式中，优选的A或A1结构对应于其中R38不存在的(3)，(3a)，(4)和(4a)所示的结构，G是碱性单元(BU)并且N-末端氮以该部分环系统的亚胺氮引入M1或M2部分，或者以琥珀酸酰胺的酰胺氮引入M3部分。当LSS或L的其他优选的A或A1部分在结构上对应于被BU取代的α-氨基、β-氨基或其它含胺酸(即，是含二氨基的酸)，其中由A(BU)或A1(BU)表示的BU-取代的α-氨基、β-氨基或其它含胺酸的N-末端氮以该部分环系统的亚胺氮引入M1或M2部分或作为琥珀酸酰胺部分的酰胺氮引入M3中。
在其中存在Ao的包含Q2的实施方式中，对应于Ao的特别优选的含胺酸具有-NH2-X1-CO2H的结构，其中X1是任选取代的C1-C6-亚烷基，包括ε-氨基-己酸和β-氨基-丙酸。
特别优选的是上述含Lb实施方式中的任一个，其中与Lb键连的靶向部分是抗体。
1.4季铵化药物单元
含叔胺的药物的有用类别包括例如但不限于对异常细胞或异常细胞(即肿瘤相关细胞)附近的正常细胞具有细胞生长抑制或细胞毒性活性的那些。在一些实施方式中，含叔胺的药物对高刺激的免疫细胞具有细胞生长抑制或细胞毒性活性。在其它实施方式中，含叔胺的药物对肿瘤细胞或肿瘤相关细胞具有细胞生长抑制或细胞毒性活性。这种含叔胺的药物包括具有N-末端叔胺部分的特吡莱辛、尾海兔素和奥瑞他汀、吩嗪二聚体和基于四氢喹啉的MDR抑制剂。
1.4.1季铵化尾海兔素和奥瑞他汀
在一些实施方案中，抗增殖季铵化含叔胺药物是含叔胺尾海兔素，包括尾海兔素10、尾海兔素15和相关化合物，其中尾海兔素10和尾海兔素15所示的氮
Figure BDA0003252741700000924
通过共价结合在Lo中的PAB或PAB型自毁部分的苄基位置季铵化。
Figure BDA0003252741700000921
尾海兔素10
Figure BDA0003252741700000922
尾海兔素15
在那些实施方式中，与尾海兔素10相关的示例性尾海兔素是其中尾海兔素10的苯基和噻唑取代基被独立选择的芳基或杂芳基部分替代的那些。其他示例性的尾海兔素与尾海兔素15有关，其中C末端酯部分被酰胺官能团取代，其中该官能团的酰胺氮被芳基烷基或杂芳基烷基部分取代。
其他基于尾海兔素的微管蛋白破坏剂的结构如下，其中通过共价结合至PAB或PAB型自毁部分的苄基位置将指定的氮
Figure BDA0003252741700000925
季铵化：
Figure BDA0003252741700000923
其中各R10、R11和R18是独立选择的任选取代的C1-C6烷基，并且独立选择的Ar或Ar1和Ar2是任选取代的芳基或任选取代的杂芳基。其他具有能够季铵化的叔胺的尾海兔素的类肽模拟物由以下提供：Schmitt等，“尾海兔素15类肽的合成(Synthesis of dolastatin15 peptoids)”Bioorg.Med.Chem.Lett.(1998)8(4)：385-8。在优选实施方式中，R10和R11是甲基。在其他优选实施方式中，R18是叔丁基。在其他优选实施方式中，Ar是任选取代的苯基或独立选择的Ar1和/或Ar2是任选取代的苯基。在其他优选实施方式中，Ar1是苯基并且Ar2是2-噻唑基。
在一些实施方式中，季铵化药物是具有N-末端叔胺的奥瑞他汀，其氮通过其与PAB或PAB型自毁部分的苄基位置的共价结合被季铵化。具有N-末端叔胺的奥瑞他汀的合成和结构描述于美国专利申请号2003-0083263、2005-0238649、2005-0009751、2009-0111756、和2011-0020343；国际专利公开号WO 04/010957、国际专利公开号WO 02/088172、和美国专利号7,659,241和8,343,928；其各自通过引用纳入并用于所有目的。具体地，在这些专利文献中公开的具有能够季铵化的叔胺的奥瑞他汀结构及其可变基团通过引用并入本文中，它们公开的奥瑞他汀结构和合成通过引用并入本文。从本发明的LDC释放的含叔胺的奥瑞他汀结合微管蛋白，并由于该结合而对希望的细胞(即靶细胞)施加细胞毒性或细胞生长抑制作用。
具有N-末端叔胺的示例性奥瑞他汀由下式表示，其中当这些化合物以季铵化药物单位(D+)纳入到LDC中时，所指示的氮
Figure BDA0003252741700000932
是季铵化位点：
Figure BDA0003252741700000931
其中R10和R11独立地是C1-C8烷基；R12是氢、C1-C8烷基、C3-C8环烷基、芳基、-X1-芳基、-X1-(C3-C8环烷基)、C3-C8杂环或-X1-(C3-C8杂环)；R13是氢、C1-C8烷基、C3-C8环烷基、芳基、-X1-芳基、-X1-(C3-C8环烷基)、C3-C8杂环和-X1-(C3-C8杂环)；R14是氢或甲基，或者R13和R14与它们接合的碳一起包含C3-C8环烷基；R15是氢或C1-C8烷基；R16是氢、C1-C8烷基、C3-C8环烷基、芳基、-X1-芳基、-X1-(C3-C8环烷基)、C3-C8杂环和-X1-(C3-C8杂环)；R17独立地是氢、-OH、C1-C8烷基、C3-C8环烷基和O-(C1-C8烷基)；R18是氢或C1-C8烷基；R19是-C(R19A)2-C(R19A)2-芳基、-C(R19A)2-C(R19A)2-(C3-C8杂环)或-C(R19A)2-C(R19A)2-(C3-C8环烷基)，其中各R19A独立地是氢、C1-C8烷基、-OH或-O-C1-C8烷基；
R20是氢、C1-C20烷基、芳基、C3-C8杂环、-(R47O)m-R48、和-(R47O)m-CH(R49)2；R21是芳基烷基，包括-CH2Ph、羟基烷基，包括-CH(CH3)-OH或C3-C8杂环；Z是O、S、NH、或NR46，其中R46是C1-C8烷基；m是1-1000的整数；R47是C2-C8烷基；R48是氢或C1-C8烷基；R49独立地是-COOH、-(CH2)n-N(R50)2、-(CH2)n-SO3H、或-(CH2)n-SO3-C1-C8烷基；R50独立地是C1-C8烷基、或-(CH2)n-COOH；n是0-6的整数；并且X1是C1-C10亚烷基。
一些优选的具有N-末端叔胺的奥瑞他汀由下式表示，其中当这些化合物以季铵化药物单位(D+)纳入到LDC中时，所指示的氮
Figure BDA0003252741700000941
是季铵化位点：
Figure BDA0003252741700000951
其中R10和R11独立地是DE-1、DE-2结构中的C1-C6烷基，并且
DF-1、DE-1或DE-2中的Ar是任选取代的芳基或任选取代的杂芳基，并且DF-1 Z是-O-，或-NH-R20是氢、C1-C6烷基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基，并且R21是任选取代的C1-C6烷基、任选取代的芳基烷基或任选取代的杂芳基烷基。
在更优选的实施方式中，R10和R11是甲基。在DE-1或DE-2中的其它更优选的实施方式中，Ar是任选取代的苯基或任选取代的2-吡啶基。在DF-1的其它更优选的实施方式中，R21是X1-S-R21a或X1-Ar，其中X1是C1-C6亚烷基，R21a是低级烷基，Ar是任选取代的苯基或杂芳基。在其他优选实施方式中，-Z-是-O-并且R20是低级烷基。在其它优选的实施方式中，Z是-NH-并且R20是任选取代的苯基或任选取代的杂芳基。在其他实施方式中，R21是-X1-Ar，X是-NH-并且R20是Ar，其中X1和Ar如之前R21所述独立选择。
一些优选的具有N-末端叔胺的奥瑞他汀由下式表示，其中当这些化合物以季铵化药物单位(D+)纳入到LDC中时，所指示的氮
Figure BDA0003252741700000952
是季铵化位点：
Figure BDA0003252741700000961
其中R10和R11是甲基，R13是异丙基或-CH2-CH(CH3)2，并且R19B是-CH(CH2Ph)-2-噻唑、-CH(CH2Ph)-2-吡啶基、-CH(CH2-p-Cl-Ph)、-CH(CO2Me)-CH2Ph、-CH(CO2Me)-CH2CH2SCH3、CH(CH2CH2SCH3)C(＝O)NH-3-喹啉基、-CH(CH2Ph)C(＝O)NH-p-Cl-Ph或R19B具有结构
Figure BDA0003252741700000962
纳入季铵化药物单元的特别优选的含叔胺的奥瑞他汀包括但不限于奥瑞他汀E、奥瑞他汀PE、奥瑞他汀PHE、奥瑞他汀PYE、奥瑞他汀EFP、奥瑞他汀EB和奥瑞他汀EVB。
在一些实施方式中，具有N-末端叔胺的奥瑞他汀或尾海兔素的Lb’-Lo-D+部分具有以下结构
Figure BDA0003252741700000963
Figure BDA0003252741700000971
其中Lb’是马来酰亚胺部分(M1)并且A、W、V、Z1和Z2如前面对式1所定义，并且Ar、Ar1、Ar2、和R19如前面含叔胺的尾海兔素和奥瑞他汀所定义，其中SI(间隔单元Y所包含)的苯胺氮通过苯胺官能团的羰基与W键合。在优选实施方式中，V、Z1、Z2中的两个或更多个是＝CH-。在其它优选实施方式中，Ar或Ar1和Ar2独立地是任选取代的苯基。在更优选的实施方式中，Ar是苯基或者Ar1和Ar2均为苯基且V、Z1和Z2为＝CH-。
在其它优选实施方式中，具有肽可切割单元的式Lb’-Lo-D+的药物接头化合物，其中D+是季铵化的奥瑞他汀，具有以下结构：
Figure BDA0003252741700000972
在包含季铵化的奥瑞他汀药物单元的任何一个上述实施方式中，优选的实施方式是其中Lb’(即M1)被Lb部分替代，Lb部分也与靶向部分键合以提供LDC，其中Lb部分是M2或M3部分和/或A被-A1-Ao取代，其中A1和Ao是A的亚基。
在包含结构上对应于DE、DF、DF-1、DE-1、DE-2或DF/E-3的季铵化奥瑞他汀药物单元的上述含Lb或Lb’的部分中任何一个中，优选的可切割单元(W)包含由能够切割将W共价接合到SI的苯胺键的组织蛋白酶识别的二肽。在更优选实施方式周公，W包含具有结构
Figure BDA0003252741700000981
的二肽，其中R34和R35以及连接至A(或其亚基)和Y单元的波浪线如之前定义。在特别优选的实施方式中，R34是-CH(CH3)2，R35是-(CH2)3-NH(＝O)NH2，或R34是-CH(CH3)2并且R35是-CH3；并且其中连接至R34和R35的α碳在L-氨基酸的相同绝对构型中。
在包含季铵化的奥瑞他汀药物单元的上述含有Lb或Lb’部分的任何一个中，优选的延伸单元A或其亚基(即A1)在结构上对应于α氨基酸、β氨基酸或其它含胺酸如具有式NH2-X1-CO2H的含胺酸，其中X1是C1-C6亚烷基，其中含胺酸的N末端氮对应于M1或M2部分的马来酰亚胺或琥珀酰亚胺酰亚胺氮或琥珀酸-酰胺(M3)部分的酰胺氮，并且羰基对应于通过酰胺官能团与W键合的含胺酸的C末端。因此，优选的M1-A-、M2-A或M3-A部分或优选的M1-A1-、M2-A1或M3-A1部分具有以下结构
Figure BDA0003252741700000982
更优选对应于或衍生自β-氨基丙酸、γ-氨基丁酸或ε-氨基己酸的那些A单元或其亚基。其它优选的A或A1部分在结构上对应于或衍生自具有式NH2-C(Ra1)(Ra2)-[C(Rb1)(Rb1)]m-C(＝O)OH的含二氨基的酸，其中Ra1具有式-[C(R1)(R1)]-[C(R2)(R2)]n-N(R22)(R23)，其中可变基团如先前对A(BU)-和A1(BU)-部分所定义。更优选的是其中Ra1是-CH2NH2的那些A或A1部分。因此，优选的-A-或A1具有-C(Ra1)(Ra2)-[C(Rb1)(Rb1)]m-C(＝O)-的结构。
在具有肽可切割单元W的式Lb’-Lo-D+的药物接头化合物的更优选实施方式中，其中D+是季铵化的奥瑞他汀具有以下结构：
Figure BDA0003252741700000991
在一些实施方式中，更优选的是具有肽可切割单元的式Lb’-Lo-D+的药物接头化合物，其中D+是季铵化的奥瑞他汀，和包含M1和X1的延伸单元，具有以下结构
Figure BDA0003252741700001001
在结构与DE、DF、DF-1、DE-1、DE-2或DF/E-3相对应的包含季铵化的奥瑞他汀药物单元的上述含Lb或Lb’的部分的任何一个中，A可含有2个亚基，其中上述结构中的-A-被-A1-Ao-取代，其中A1具有如上对于A所定义的结构，并且其中Ao在结构上对应于另一种含胺酸。优选具有式-C(Ra1)(Ra2)-[C(Rb1)(Rb1)]m-(C＝O)-Ao-的-A1-Ao-部分，其中Ra1具有式-[C(R1)(R1)]-[C(R2)(R2)]n-N(R22)(R23)其中Ao与W键合，并且A1通过酰胺官能团与Ao键合，并且其中具有Ra1和Ra2取代基的碳与M1或M2部分的酰亚胺氮或酰胺酸M3部分的酰胺氮键合。在上述包含结构上与DE、DF、DE-1、DE-2或DF、DF1或DF/E-3相对应的季铵化奥瑞他汀药物单元的上述含Lb-A-或Lb’-A-的部分中任一个中，特别优选其中Lb’是M1，Lb是M2或Lb是M3A或M3B，其中M3A和M3B为来自M2水解开环的琥珀酸-酰胺部分M3的区域异构体，其中M1-A-、M2-A-、M3A-A-、M3B-A、M1-A1-Ao、M2-A1-Ao、M3A-A1-Ao或M3B-A1-Ao具有以下结构：
Figure BDA0003252741700001011
其中连接至羰基部分的波浪线表示与W的共价键，而另一条波浪线表示与靶向部分的巯基的共价键。
其中Lb’是M1并且D+为季铵化的奥瑞他汀，-A1-AO-具有-C(Ra1)(Ra2)-[C(Rb1)(Rb1)]m-(C＝O)-NH-(CH2)m’-C(＝O)-的结构的药物接头化合物的优选实施方式具有以下结构：
Figure BDA0003252741700001012
Figure BDA0003252741700001021
在其他实施方式中，式Lb’-Lo-D+的药物-接头化合物包含季铵化尾海兔素或奥瑞他汀药物单元和可被糖苷酶切割的W’单元，其中Lb’-Lo-D+部分具有以下结构：
Figure BDA0003252741700001022
Figure BDA0003252741700001031
其中Lb’是马来酰亚胺部分(M1)，A、V和Z3如先前对式1和SI单元实施方式所定义，Ar、Ar1、Ar2和R18如前面对基于奥瑞他汀的季铵化药物单元所定义，R45是-CO2H或CH2OH，其中作为间隔单元Y的SI的苯胺氮通过苯胺官能团的羰基与A键合。在优选实施方式中，V、Z3中的一个或两个是＝CH-。
在包含季铵化的奥瑞他汀药物和作为糖苷酶切割单位(即葡糖苷酸单位)的W’的上述含Lb或Lb’部分的任何一个中，A可以含有2个亚基，其中上述结构中的-A-被-A1-Ao-取代，其中A1具有如上对A所定义的结构，并且其中Ao在结构上对应于另一种含胺酸。在更优选的实施方式中，包含季铵化的尾海兔素或奥瑞他汀药物单元的Lb’-Lo-D+部分具有以下结构：
Figure BDA0003252741700001041
在其它优选的实施方式中，Lb’(即M1)被Lb部分替代，Lb部分也与靶向部分键合以提供LDC，其中Lb部分是M2或M3部分。在更优选的实施方式中，通过糖苷键共价接合到SI的糖部分具有β-构型的异头碳。在其它更优选的实施方式中，R45是-CO2H。
在具有延伸单元和葡糖苷酸单元的实施方式中，优选以下结构的那些：
Figure BDA0003252741700001042
Figure BDA0003252741700001051
在具有包含M1和X1的延伸单元和葡糖苷酸单元的实施方案中，更优选的是以下结构的那些：
Figure BDA0003252741700001052
其中R45优选是-CO2H并且下标m是4。
在其它优选实施方式中，上述实施方式中的任何一个中的A被如本文中含Lb或Lb’-部分所定义的-A1-Ao-取代，该含Lb或Lb’-部分包含季铵化奥瑞他汀药物单元和具有式-C(Ra1)(Ra2)-[C(Rb1)(Rb1)]m-(C＝O)-NH-(CH2)m’-C(＝O)-、-C(Ra1)(Ra2)-[C(Rb)(Rb)]m-(C＝O)-NH-CH(CO2H)-(CH2)m’-1-C(＝O)-或-C(Ra1)(Ra2)-[C(Rb1)(Rb1)]m-(C＝O)-NH-(CH2)m’-1-CH(CO2H)-C(＝O)-的蛋白酶可切割W单元。其它优选的-A1-Ao-部分如对于相应的季铵化的特吡莱辛药物单元所述。
在这些实施方式中，优选的药物接头化合物具有以下结构
Figure BDA0003252741700001061
1.4.1季铵化特吡莱辛
在一组实施方式中，季铵化药物在结构上对应于在N-末端具有叔胺的特吡莱辛，其中该叔胺的氮被并入季铵化药物单元中。
在一些实施方式中，季铵化药物是由下式的结构表示的特吡莱辛，其中当将这些化合物以季铵化药物单位(D+)掺入LDC中时，所指示的氮
Figure BDA0003252741700001062
是季铵化位点：
Figure BDA0003252741700001071
其中所述环表示5元或6元氮杂芳基，其中所述杂芳基所示的所需取代基彼此之间具有1，3-或间位关系，在剩余位置具有任选取代；R2是XA-R2A，其中XA是-O-、-S-、-N(R2B)-、-CH2-、-(C＝O)N(R2B)-或-O(C＝O)N(R2B)-其中R2B是氢或任选取代的烷基，R2A是氢、任选取代的烷基、任选取代的芳基或-C(＝O)RC，其中RC是氢、任选取代的烷基或任选取代的芳基，或者R2是O-连接的取代基；R3是氢或任选取代的烷基；R4、R4A、R4B、R5和R6是独立选择的任选取代的烷基，一个R7是氢或任选取代的烷基，且另一个R7是任选取代的芳基烷基或任选取代的杂芳基烷基，并且m是0或1。在其他实施方式中，季铵化药物是由结构DG表示的特吡莱辛，其中一个R7是氢或任选取代的烷基，优选低级烷基，另一个R7是独立选择的任选取代的烷基，优选C1-C6烷基，m是0或1，优选1，其中另一个可变基团如前所定义。
在一些方面，R2是XA-R2A，其中XA是-O-、-S-、-N(R2B)-、-CH2-、或-O(C＝O)N(R2B)-，其中R2B是氢或任选取代的烷基，R2A是氢、任选取代的烷基、任选取代的芳基或-C(＝O)RC，其中RC是氢、任选取代的烷基或任选取代的芳基或者R2是O-连接的取代基。
在一些方面，R2是XA-R2A，其中XA是-O-、-S-、-N(R2B)-或-(C＝O)N(R2B)-，其中R2A和R2B独立地是氢或任选取代的烷基，或R2是O-连接的取代基。
在其他方面，DG或DH中的-N(R7)(R7)被-N(R7)-CH(R10)(CH2R11)取代，以定义式DH’和DG’的季铵化特吡莱辛药物：
Figure BDA0003252741700001081
其中R10是被-CO2H或其酯取代的C1-C6烷基，R7是氢或独立地选自R10的C1-C6烷基，或R7和R10与它们所接合的原子一起定义为5或6元杂环；并且R11是芳基或5-或6-元杂芳基，任选被一个或多个，优选1或2个，更优选1个取代基取代，所述取代基独立地选自卤素、低级烷基、-OH和-O-C1-C6烷基，优选-F、-CH3和-OCH3；剩余的可变基团如DG和DH所定义。
在另一方面，DG或DH中的-N(R7)(R7)中的一个R7为氢或C1-C6烷基，另一个R7为任选被-CO2H或其酯，或任选取代的苯基取代的独立选择的C1-C6烷基。
在结构DG和DH的一些实施方式中，一个R7是氢，另一个R7是任选取代的具有以下结构的芳基烷基：
Figure BDA0003252741700001082
，其中R7B是氢或O-连接的取代基，优选对位氢或-OH，并且R8A是氢或低级烷基，优选甲基；并且其中波浪线表示与DG或DH的其余部分的接合点。
在结构DG或DH的优选实施方式中，一个R7是氢，另一个R7是具有以下结构的任选取代的芳基烷基
Figure BDA0003252741700001091
，其中R7B是-H或-OH；并且其中波浪线表示与DG或DH的其余部分的接合点。
在结构DG和DH的其它实施方式中，一个R7是氢或低级烷基，优选氢或甲基，更优选氢，另一个R7是任选取代的具有以下结构之一的芳基烷基：
Figure BDA0003252741700001092
，其中Z是任选取代的亚烷基或任选取代的亚烯基，R7B是氢或O-连接的取代基，优选对位氢或-OH，R8A是氢或低级烷基，优选甲基，并且下标n是0、1或2，优选0或1；并且其中波浪线表示与DG或DH的其余部分的接合点。在结构DG和DH的另外其它实施方式中，-N(R7)(R7)是-NH(C1-C6烷基)，其中C1-C6烷基任选被-CO2H或其酯或任选取代的苯基取代。在优选的实施方式中，-N(R7)(R7)选自下组：-NH(CH3)、-CH2CH2Ph、和-CH2-CO2H、-CH2CH2CO2H和-CH2CH2CH2CO2H。
在结构DG’和DH’的一些实施方案中，R7和R10与它们接合的原子一起定义任选取代的5或6元杂环，其中-N(R7)-CH(R10)(CH2R11)具有结构：
Figure BDA0003252741700001093
其中波浪线表示与DG’或DH’的其余部分的接合点。
一些优选的特吡莱辛由下式表示，其中当这些化合物以季铵化药物单元(D+)纳入到LDC中时，所指示的氮
Figure BDA0003252741700001102
是季铵化位点：
Figure BDA0003252741700001101
其中所述环表示5元或6元氮杂芳基，其中所述杂芳基所示的所需取代基彼此之间具有1，3-或间位关系，在其余位置具有任选取代；R2A是氢或任选取代的烷基或R2A与其接合的氧原子一起定义O-连接的取代基；R3是氢或任选取代的烷基；R4、R4A、R4B、R5和R6是独立选择的任选取代的烷基；R7A是任选取代的芳基或任选取代的杂芳基，R8A是氢或任选取代的烷基，并且m是0或1。
在结构DG、DG-1、DH、或DH-1的一些优选实施方式中，R4是甲基或R4A和R4B是甲基。在结构DG’或DH’的其它优选实施方式中，R4是甲基或R4A和R4B是甲基。在其它优选实施方式中，R7A是任选取代的苯基。在其他优选实施方式中，R8A是(S)-构型的甲基。在其它优选实施方式中，R2A连同其所接合的氧原子一起定义除-OH以外的O-连接的取代基，更优选酯、醚或O-连接的氨基甲酸酯。在更优选的实施方式中，该环表示特别优选的具有二价噁唑或噻唑部分的5元氮-亚杂芳基。在其它优选实施方式中，R4是甲基或R4A和R4B是甲基。在其它优选实施方式中，R7是任选取代的芳基烷基，其中芳基为苯基，且R7A是任选取代的苯基。
在DG、DG’、DG-1、DH、DH’或DH-1的其它实施方式中，该环表示5元氮杂亚芳基，优选由结构
Figure BDA0003252741700001111
表示，其中XB为O，S或N-RB，其中RB是氢或低级烷基。优选地，季铵化药物是由结构DG、DG’或DG-1表示的特吡莱辛，其中m是1。更优选的是由结构DG表示的特吡莱辛，其中m是1，并且该环代表任选取代的二价噻唑部分。
其他优选的特吡莱辛由下式表示，其中当这些化合物以季铵化药物单元(D+)纳入到LDC中时，所指示的氮
Figure BDA0003252741700001113
是季铵化位点：
Figure BDA0003252741700001112
其中R2A与其所接合的氧原子一起定义了O-连接的取代基，优选酯、醚或O-连接的氨基甲酸酯，R3是低级烷基或-CH2OC(＝O)R3A，其中R3A是任选取代的低级烷基，并且R7B是氢或O-连接的取代基，优选对位。在更优选的实施方案中，R3是甲基或R3A是甲基、乙基、丙基、异丙基、异丁基或-CH2C＝(CH3)2。在其它优选的实施方式中，R2A是甲基、乙基、丙基(即，-OR2A是醚)或是-C(＝O)R2B(即-OR2A是酯)，其中R2B是具有R2B作为甲基的低级烷基(即，-OR2A是乙酸酯)。具有N-末端叔胺作为偶联位点的更优选的特吡莱辛具有下式之一的结构：
Figure BDA0003252741700001121
其中R7B是氢或-OH，R3是低级烷基，优选甲基或乙基，并且R2B和R2C独立地是氢或低级烷基。在结构DG、DG-1、DG-2、DG-3、DG-4、DG-5、DH、DH-1和DH-2中的任一种的一些优选实施方案中，R3是甲基或-CH2OC(＝O)R3A，其中R3A是任选取代的烷基。在结构DG’和DH’中任何一个的其它优选实施方式中，R3是甲基或是-CH2OC(＝O)R3A，其中R3A是任选取代的烷基。在这些结构中的任一个的其它优选实施方式中，R3是-C(R3A)(R3A)C(＝O)-XC，其中XC是-OR3B或-N(R3C)(R3C)，其中各R3A、R3B和R3C独立地是氢、任选取代的烷基或任选取代的环烷基。优选地，R3是-C(R3A)(R3A)C(＝O)-N(R3C)(R3C)，R3A是氢，一个R3C是氢和另一个R3C是正丁基或异丙基是更优选的。
在DG、DG’、DG-1、DG-2、DG-3、DG-4、DG-5、DH、DH’、DH-1和DH-2的结构中任一个的其他优选实施方式中，R3是乙基或丙基。
在DG-1、DG-2、DG-3、DG-4、DG-5、DG-6、DH-1和DH-2的结构中任一个的其他优选实施方式中，噻唑核心杂环
Figure BDA0003252741700001131
被
Figure BDA0003252741700001132
Figure BDA0003252741700001133
替代。
在DG、DG-1、DG-2、DG-3、DG-4、DG-5、DH、DH-1、DH-2、DH-3和DH-4的结构中任一个的其他优选实施方式中，R3是甲基或是-CH2OC(＝O)R3A，其中R3A是任选取代的烷基。在这些结构中的任一个的其它优选实施方式中，R3是-C(R3A)(R3A)C(＝O)-XC，其中XC是-OR3B或-N(R3C)(R3C)，其中各R3A、R3B和R3C独立地是氢、任选取代的烷基或任选取代的环烷基。优选地，R3是-C(R3A)(R3A)C(＝O)-N(R3C)(R3C)，R3A是氢，一个R3C是氢和另一个R3C是正丁基或异丙基是更优选的。
在DG-3、DG-4、DG-5、DH-3和DH-4的结构中任一个的其他优选实施方式中，噻唑核心杂环
Figure BDA0003252741700001134
被
Figure BDA0003252741700001135
替代。
在更优选的实施方式中，特吡莱辛具有结构DG-3或DG-4，其中m是1，R3是任选取代的甲基、乙基或丙基，优选甲基、乙基或丙基。
在特别优选的实施方式中，特吡莱辛具有结构DG-3，其中m是1，R3是甲基、乙基或丙基，-OC(O)R2B是-O-C(O)H、任选取代的O-C(O)-C1-C6烷基或-OC2-C6烯基，优选-OC(O)CH3、-OC(O)CH2CH3、-OC(O)CH(CH3)2、-OC(O)C(CH3)3、或-OC(O)CH＝CH2。
在其它特别优选的实施方式中，特吡莱辛具有结构DG-4，其中m是1，R3是甲基、乙基或丙基，并且-OCH2R2B是-OCH3、-OCH2CH3、-OCH2CH2CH3或-OCH2OCH3。
特别优选的具有N-末端叔胺作为偶联位点的微管蛋白列激素具有以下结构
Figure BDA0003252741700001141
其中R2B是-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3、-CH(CH3)2、-CH2CH(CH3)2、-CH2C(CH3)3，并且所指示的氮
Figure BDA0003252741700001143
是这类化合物以季铵化药物单元(D+)纳入LDC时的季铵化位点。
其他具有N-末端叔胺作为偶联位点的特别优选的特吡莱辛具有以下结构
Figure BDA0003252741700001142
其中R2B是氢、甲基或-OCH3(即-OCH2R2B是甲基乙基、甲氧基甲基醚取代基)。
在其它优选实施方式中，以D+纳入LDC的特吡莱辛是天然存在的特吡莱辛，包括特吡莱辛A、特吡莱辛B、特吡莱辛C、特吡莱辛D、特吡莱辛E、特吡莱辛F、特吡莱辛G、特吡莱辛H、特吡莱辛I、特吡莱辛U、特吡莱辛V、特吡莱辛W、特吡莱辛X或特吡莱辛Z，其结构由以下结构和可变基团定义给出，其中当这些化合物以季铵化药物单元(D+)纳入LDC中时，所示氮
Figure BDA0003252741700001151
是季铵化位点：
Figure BDA0003252741700001152
表1.一些天然产生的特吡莱辛
Figure BDA0003252741700001153
在结构DG-6的特别优选的实施方式中，季铵化的特吡莱辛是微管蛋白列激素M，其中R3是-CH3，R2是C(＝O)CH3，并且R7B是氢。
在一些实施方式中，包含Lo和D+的Lb-或其含Lb’的前体将特吡莱辛药物纳入季胺单元中，其中Lb-或其含Lb’的前体具有对应于以下任何一种的结构：本文所述的-LR-D+、Lb-Lo-D+或Lb’-Lo-D+、LSS-Lo-D+，LS-D+、M1-A、M2-A、M3-A、M1-A1、M2-A1、M3-A1、M1-A(BU)、M2-A(BU)、M3-A(BU)、M1-A1(BU)、M2-A1(BU)或M3-A1(BU)部分，其中D+是季铵化的奥瑞他汀药物。在优选的实施方案中，具有DG、DG-1、DG-2、DG-3、DG-4、DG-5、DG-6、DH、DH-1、DH-2、DH-3或DH-4结构的特吡莱辛取代在所示
Figure BDA0003252741700001162
叔胺氮中具有奥瑞他汀结构的每个实施方案中的DE、DE-1、DE-2、DF、DF-1或DF/G-3。
因此，一些优选的-Lb-Lo-D+或Lb’-Lo-D+实施方式具有以下结构：
Figure BDA0003252741700001161
其中R2、R3、R4、R4A、R4B、R5、R6和R7如DG和DH形成的游离形式的特吡莱辛药物所述，其中Lb、Lb’、Q1、V、Z1和Z2如先前对于含Lb和Lb’的部分的实施方式所述，该部分包含季铵化奥瑞他汀药物单元及其Lo和Y单元，其Lo和Y单元包含SI单元或由其组成，J为-O-、-S-或N(R33)-，其中R33为氢或任选取代的烷基。
其他优选的-Lb-Lo-D+或Lb’-Lo-D+实施方式具有以下结构：
Figure BDA0003252741700001171
其中R2A、R3、R4、R4A、R4B、R5、R6、R7A和R8A如DG-1和DH-1形成的游离形式的特吡莱辛药物所述，其中Lb、Lb’、Q1、V、Z1和Z2为如前包含季铵化的奥瑞他汀药物单元及其Lo和Y单元的含Lb和Lb’的部分所述，其中Lo和Y单元包含SI单元或由SI单元组成，J为-O-、-S-或N(R33)-，其中R33为氢或任选取代的烷基。
在更优选的实施方式中，R7A是任选被-OH取代的苯基，或者R8A是甲基。在其它更优选的实施方式中，R4或R4A和R4B是甲基。在其他优选的实施方式中，J是-O-。
在其他优选实施方式中，-Lb-Lo-D+或Lb’-Lo-D+具有以下结构：
Figure BDA0003252741700001181
在更优选实施方式中，R7A是对位的氢或-OH。
在包含季铵化的特吡莱辛药物单元的上述含Lb或Lb’部分的任何一个中，Lb’是马来酰亚胺部分(M1)或Lb是琥珀酰亚胺(M2)或琥珀酸-酰胺(M3)部分。
在包含季铵化的特吡莱辛药物的上述含Lb或Lb’部分的任何一个的优选实施方式中，R8和R9是氢。在其他优选实施方式中，V、Z1和Z2是＝CH-。在其他优选实施方式中，-OR2是酯或R3是低级烷基。在其他更优选实施方式中，J是-NH-。在更优选的实施方式中，Q1包含通过可由细胞内或调节性蛋白酶切割的酰胺官能团与J共价结合的二肽，因此该基团的蛋白水解释放出能够进行1，6-片段化的SI。
在包含季铵化的特吡莱辛药物单元的任何一个上述实施方式中，更优选的实施方式是其中Lb’(即，M1)被Lb部分取代，Lb部分也与靶向部分键合以提供LDC，其中Lb部分是M2或M3部分的那些。
因此，Lb-Lo-D+或Lb'-Lo-D+的更优选实施方式具有以下结构之一：
Figure BDA0003252741700001191
其中波浪线表示M2或M3部分与靶向部分的巯基的共价结合。在优选的实施方式中，-OR2A是C2-C6酯或R3是低级烷基，且R7B是氢或-OH。在其它更优选的实施方式中，-R2A是任选取代的低级烷基，R3是低级烷基，独立地选自R2A，并且R7B是氢或-OH。在特别优选的实施方式中，R3是甲基、乙基或丙基，并且R2A是-C(O)CH3、甲基、乙基、丙基或-CH2OCH3。
在其他优选实施方式中，Lb’-Lo-D+或Lb-Lo-D+具有以下结构：
Figure BDA0003252741700001201
Figure BDA0003252741700001211
其中R2、R2A、R3、R4、R4A、R4B、R5、R6、R7A和R8A如DG、DG’、DG-1、DH、DH’或DH-1形成的游离形式的特吡莱辛药物所述，其中Lb、Lb’、Q1、V、Z1和Z2为如前包含季铵化的奥瑞他汀药物单元及其Lo和Y单元的相应含Lb和Lb’的部分所述，其中Lo和Y单元包含SI单元或由SI单元组成；E和J独立地是-O-、-S-或N(R33)-，其中R33为氢或任选取代的烷基；并且R45是CO2H或CH2OH。在更优选的实施方式中，J是-NH-。在其他优选实施方式中，E是-O-。
更优选的是其中Lb’是马来酰亚胺(M1)部分或Lb是琥珀酰亚胺(M2)或酰胺-酸(M3)部分的那些实施方式。
在其他更优选实施方式中，Lb’-Lo-D+具有以下结构：
Figure BDA0003252741700001212
Figure BDA0003252741700001221
其中A、R2A、R3、R45、R7B和R45如前文所定义。在更优选实施方式中，V、Z3中的一个或两个是＝CH-。
在更优选的实施方式中，包含季铵化特吡莱辛药物单元的Lb’-Lo-D+或-Lb-Lo-D+部分具有以下结构：
Figure BDA0003252741700001222
其中波浪线表示与靶向部分的巯基的共价键。在更优选的实施方式中，通过糖苷键共价接合到SI的糖部分具有β-构型的异头碳。在其他优选实施方式中，R45是-CH2OH或-CO2H。
在上述实施方案中，对于包含季铵化的特吡莱辛药物的含Lb-、Lb’-、M1-、M2-或M3-的部分，R3优选为甲基或R2优选为乙酸酯或m优选为1。此外，对于这类含Lb-、Lb’-、M1-、M2-或M3-的部分，优选其中R3是甲基、乙基或丙基，并且-OR2A是-OC(O)CH3、-OCH3、-OCH2CH3或-OCH2CH2CH3的那些。
特别优选的实施方式具有以下结构：
Figure BDA0003252741700001231
其中波浪线表示与靶向部分的巯基的共价键合，其中R34是苄基、甲基、异丙基、异丁基、仲丁基、-CH(OH)CH3或具有以下结构：
Figure BDA0003252741700001232
并且R35是甲基、-(CH2)4-NH2、-(CH2)3NH(C＝O)NH2、(CH2)3NH(C＝NH)NH2、或-(CH2)2CO2H，并且R7B是氢或-OH。
其他特别优选的实施方式具有以下结构：
Figure BDA0003252741700001241
其中R2和R3独立地是甲基、乙基或丙基，或R2是-C(O)CH3并且R3是甲基、乙基或丙基。
在包含季铵化的特吡莱辛药物的含Lb的部分的任何一个中，特别优选的是其中结合的靶向部分是抗体的那些，并且在包含季铵化的特吡莱辛药物的含M2或M3的部分的任何一种中，特别优选的是键合巯基来自抗体靶向部分的那些。
在包含A的含Lb-或Lb’-的部分的结构中的任何一个结构中，A被-A1-Ao-取代，其中A的亚基如当存在于相应的含Lb-或Lb’部分中时对于这些部分所述，这些部分包含季铵化奥瑞他汀药物单元和具有延伸单元的Lo。其他这类部分还描述于M1-A、M2-A、M3A-A和M3B中的延伸单元。
对于包含季铵化的特吡莱辛药物的含Lb、Lb’、M1、M2或M3的部分中的任何一种，优选的延伸基团在结构上对应于本文所定义的含胺酸，更优选γ-氨基己酸。因此，一种优选的延伸单元具有结构-(CH2)5-C(＝O)-。其他优选的延伸基团具有式-C(Ra1)(Ra2)-[C(Rb1)(Rb1)]m-(C＝O)-NH-(CH2)m’-C(＝O)-、-C(Ra1)(Ra2)-[C(Rb1)(Rb1)]m-(C＝O)-NH-CH(CO2H)-(CH2)m’-1-C(＝O)-或-C(Ra1)(Ra2)-[C(Rb1)(Rb1)]m-(C＝O)-NH-(CH2)m’-1-CH(CO2H)-C(＝O)-，其中m是0-5的整数并且m’是1-5的整数，其中Ra1是氢或具有式-[C(R1)(R1)]-[C(R2)(R2)]n-N(R22)(R23)并且其中其他可变基团如之前定义。对于那些延伸单元，Ra1优选是-CH2NH2。
更优选的是提供具有以下结构的M1-A、M2-A、M3A-A和M3B部分的那些延伸单元：
Figure BDA0003252741700001251
其他更优选延伸单元是提供具有以下结构的M1-A1-Ao-、M2-A1-Ao、M3A-A1-Ao-和M3B-A1-Ao-部分的那些：
Figure BDA0003252741700001261
其他更优选延伸单元是提供具有以下结构的M1-A1-Ao-、M2-A1-Ao、M3A-A1-Ao-和M3B-A1-Ao-部分的那些：
Figure BDA0003252741700001262
1.6高增殖病症的治疗
配体-药物偶联物可用于抑制肿瘤细胞或癌细胞的增殖，从而在肿瘤或癌细胞中引起细胞凋亡，或用于治疗患者的癌症。因此，所述配体-药物偶联物可用于癌症治疗的多种设定中。配体-药物偶联物可用于将药物递送至肿瘤细胞或癌细胞。不受理论的约束，在一个实施方式中，配体-药物偶联物的配体单元与细胞表面癌细胞或肿瘤细胞相关抗原或受体结合或缔合，并且在结合后，配体药物偶联物可以通过抗原或受体介导的内吞作用或其他内化机制在肿瘤细胞或癌细胞内被吸收(内化)。抗原可以连接至肿瘤细胞或癌细胞，或可以是与肿瘤细胞或癌细胞相关的细胞外基质蛋白质。一旦在细胞内，通过酶或非酶切割机制，根据接头系统的组分，药物在细胞内释放。在替代实施方式中，药物或药物单元从肿瘤细胞或癌细胞附近的配体-药物偶联物切割，并且药物或药物单元随后穿透细胞。
配体药物偶联物可以提供偶联特异性肿瘤或癌症药物靶向，从而降低药物的一般毒性。
在一些实施方式中，接头单元稳定血液中的配体-药物偶联物，但是能够在细胞内释放药物。
在一个实施方式中，所述配体单元结合至肿瘤细胞或癌细胞。
在另一个实施方式中，所述配体单元结合至位于肿瘤细胞或癌细胞的表面上的肿瘤细胞或癌细胞抗原。
在另一个实施方式中，所述配体单元结合至肿瘤细胞或癌细胞抗原，所述肿瘤细胞或癌细胞抗原是与肿瘤细胞或癌细胞相关的细胞外基质蛋白。
配体单元对于特定肿瘤细胞或癌细胞的特异性可能对于确定最有效地被治疗的那些肿瘤或癌症而言是重要的。例如，具有BR96配体单元的配体药物偶联物可用于治疗抗原阳性癌，包括肺、乳腺、结肠、卵巢和胰腺的那些。具有抗CD30或抗CD70结合配体单元的配体-药物偶联物可用于治疗血液恶性肿瘤。
可以用配体药物偶联物治疗的其它特定类型的癌症包括但不限于以下实体瘤、血源性癌症、急性和慢性白血病和淋巴瘤。
实体肿瘤包括但不限于纤维肉瘤、粘液肉瘤、脂肪肉瘤、软骨肉瘤、成骨性肉瘤、脊索瘤、血管肉瘤、内皮肉瘤、淋巴管肉瘤、淋巴内皮肉瘤、滑膜瘤、间皮瘤、尤文氏肿瘤、平滑肌肉瘤、横纹肌肉瘤、结肠癌、结肠直肠癌、肾癌、胰腺癌、骨癌、乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、食道癌、胃癌、口腔癌、鼻癌、咽喉癌、鳞状细胞癌、基底细胞癌、腺癌、汗腺癌、皮脂腺癌、乳头状癌、乳头状腺癌、囊腺癌、髓性癌、支气管癌、肾细胞癌、肝癌、胆管癌、绒膜癌、精原细胞癌、胚胎癌、维尔姆斯氏肿瘤、宫颈癌、子宫癌、睾丸癌、小细胞肺癌、膀胱癌、肺癌、上皮癌、神经胶质瘤、多形性胶质母细胞瘤、星形细胞瘤、神经管胚细胞瘤、颅咽管瘤、室管膜瘤、松果体瘤、血管母细胞瘤、听神经瘤、少突神经胶质瘤、脑膜瘤、皮肤癌、黑素瘤、神经母细胞瘤和视网膜胚细胞瘤。
血源性癌症包括但不限于急性淋巴细胞性白血病“ALL”，急性成淋巴细胞性白血病，急性淋巴细胞白血病，急性成髓细胞白血病“AML”，急性早幼粒细胞白血病“APL”，急性单核细胞白血病，急性红细胞白血病，急性巨核细胞白血病，急性骨髓单核细胞性白血病，急性非淋巴细胞性白血病，急性未分化白血病，慢性骨髓性白血病“CML”，慢性淋巴细胞白血病“CLL”，多毛细胞白血病和多发性骨髓瘤。
急性和慢性白血病包括但不限于淋巴细胞性，骨髓细胞性，淋巴细胞性和骨髓性白血病。
淋巴瘤包括但不限于霍奇金病，非霍奇金淋巴瘤，多发性骨髓瘤，瓦尔登斯特伦的巨球蛋白血症，重链病和真性红细胞增多症。
癌症，包括但不限于，特征为高增殖的细胞的肿瘤、转移，或其它疾病或紊乱，可通过给予ADC组合物来治疗或抑制。
在其它实施方式中，提供治疗癌症的方法，包括给予有此需要的患者有效量的LDC组合物和化疗剂。在一个实施方式中，已经发现待用化疗剂与LDC联合治疗的癌症是化疗剂难治的。在另一个实施方式中，待用化疗剂与ADC联合治疗的癌症是化疗剂难治的。所述LDC组合物可以给予已经历手术作为癌症治疗的患者。
在一些实施方式中，所述患者还接受其它治疗，例如放疗。在一个特定实施方式中，所述配体-药物偶联物与化疗剂或放疗同时施予。在另一个特定实施方式中，所述化疗剂或放疗是在给予配体药物偶联物之前或之后进行。
化疗剂可经一系列阶段给予。可给予任一化疗剂或其组合，例如护理化疗剂的标准品。
此外，提供采用配体-药物偶联物治疗癌症的方法，作为化疗或放疗的替代疗法，其中所述化疗或放疗已证实或可被证实为毒性过高，例如，对于被治疗的对象导致不可接受或不希望的副作用。被治疗的患者可任选地用其它癌症治疗(例如手术、放疗或化疗)来治疗，这取决于发现哪种治疗是可接受或可忍耐的。
1.7包含LDC的药物组合物
本发明提供包含本文所述的LDC组合物和药学上可接受的载体的药物组合物。药物组合物可以是允许将LDC给予患者用于治疗与所述ADC结合的抗原的表达相关联的病症的任何形式。例如，所述药物组合物可以是液体或冻干形式。优选的给予途径是胃肠外给予。胃肠外给予包括皮下注射、静脉内、肌内、胸骨内注射或输注技术。在优选的实施方式中，以液体溶液的形式静脉内给予包含ADC的药物组合物。
药物组合物可经配制，从而允许化合物在给予患者所述组合物之后具有生物可及性。这样的组合物可以采取一个或多个剂量单位的形式，其中例如，当加入合适的液体载体时，冻干固体可重新配制成溶液或悬浮液时提供单一剂量单位。
用于配制所述药物组合物的物质在其用量内优选是无毒的。本领域普通技术人员应明了，所述药物组合物中活性成分的最优的剂量将取决于多种因素。相关的因素包括但不限于，动物类型(例如，人)、药物组合物的具体形式、给药方式和所用的LDC组合物。
药物组合物可以是，例如，液体形式。液体可用于通过注射给予。在用于通过注射给予的组合物中，还可包含表面活性剂、防腐剂、润湿剂、分散剂、悬浮剂、缓冲剂、稳定剂和等张剂中的一种或多种。
液体组合物(无论其是溶液、悬液还是其它类似形式)还可包含如下的一种或多种：无菌稀释剂，例如注射用水、盐水溶液，优选生理盐水、林格氏溶液、等张氯化钠、固定油(例如合成的甘油单酯或甘油二酯，其可作为溶剂或悬浮介质)、聚乙二醇、甘油、环糊精、丙二醇或其它溶剂；抗细菌剂，例如苄基醇或对羟基苯甲酸甲酯；抗氧化剂，例如抗坏血酸或亚硫酸氢钠；螯合剂，例如乙二胺四乙酸；缓冲剂，例如氨基酸、乙酸盐、柠檬酸盐或磷酸盐；洗涤剂，例如非离子型表面活性剂、多元醇；和用于调节张力的试剂，例如，氯化钠或右旋糖。胃肠外组合物可以封装于由玻璃、塑料或其它材料制成的安瓿、一次性注射器或多剂量小瓶中。生理盐水是示例性佐剂。可注射的药物组合物优选是无菌的。
有效治疗具体病症或状况的偶联物的量取决于病症或状况的性质并且由已知的标准临床技术确定。此外，可任选地进行体外或体内试验以助于鉴别最优的剂量范围。组合物所用的准确剂量也取决于给药途径和疾病或病症的严重程度，应该按照实施人员的判断和各患者的情况决定。
药物组合物包含有效量的LDC组合物，使得将获得对于向有需要的受试者给药适当的剂量。通常，该量是至少约0.01％，以药物组合物的重量计。
对于静脉内给予，药物组合物可包含约0.01至约100mg的LDC组合物/kg动物体重。在一方面中，药物组合物可包含约1至约100mg的ADC组合物/kg动物体重。在另一个方面中，给予的量将在约0.1至约25mg/kg体重的ADC组合物的范围内。
一般而言，给予患者的LDC组合物的剂量通常是约0.01mg/kg至约100mg/kg对象体重。在一些实施方式中，给予患者的剂量是约0.01mg/kg至约15mg/kg对象体重。在一些实施方式中，给予患者的剂量是约0.1mg/kg至约15mg/kg对象体重。在一些实施方式中，给予患者的剂量是约0.1mg/kg至约20mg/kg对象体重。在一些实施方式中，给予的剂量是约0.1mg/kg至约5mg/kg或约0.1mg/kg至约10mg/kg对象体重。在一些实施方式中，给予的剂量是约1mg/kg至约15mg/kg对象体重。在一些实施方式中，给予的剂量是约1mg/kg至约10mg/kg对象体重。在一些实施方式中，在治疗周期中，给予的剂量是约0.1至4mg/kg，优选0.1至3.2mg/kg，或更优选0.1至2.7mg/kg对象体重。
可通过任意方便途径，例如，通过输注或团注，通过上皮或粘膜皮肤衬里(例如，口腔粘膜、直肠和肠粘膜等)的吸收来给予LDC。给药可以是全身给药或局部给药。各种递送系统已知，例如，包封于脂质体、微颗粒、微胶囊、胶囊等，并且可用于给予化合物。在某些实施方式中，向患者给予超过一种化合物或组合物。
在一个实施方式中，按照常规方法将该偶联物配制成适合静脉内给予动物，尤其是人类的药物组合物。用于静脉内给予的运载体或载剂通常是无菌的等张水性缓冲溶液。必要时，组合物还可包含溶解剂。用于静脉注射的组合物可以任选地包括诸如利多卡因的局部麻醉剂，以减轻在注射部位的疼痛。通常，各成分单独提供或混合在一起以单位剂型的形式提供，例如作为标明活性物质含量的密封容器(如安瓿或药囊)中的冻干粉末或无水浓缩物。通过输液给予该偶联物时，例如，可用含有无菌药物级水或盐水的输液瓶分散该组合物。通过注射给予该偶联物时，可提供一安瓿的无菌注射用水或盐水，以便在给药前与药物成分混合。
药物组合物一般配制成无菌的、基本等张并且完全符合美国食品与药品管理局的药品生产质量管理规范(GMP)规定。
本发明的药物组合物包括本发明的LDC组合物和药学上可接受的运载体。在一些优选的实施方式中，药物组合物中存在的全部、或几乎全部、或超过50％的LDC包含水解的硫-取代的琥珀酰亚胺。在一些优选的实施方式中，超过55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％的药物组合物中存在的配体药物偶联物包含水解的硫-取代的琥珀酰亚胺。
1.8制备
方案1：
Figure BDA0003252741700001321
方案1是式Lb’-A1(BU)-Ao-Y(W)-D+的药物-接头化合物的示例性制备，其中Lb’是M1部分，Y是PAB自毁(SI)部分，W是通过糖苷键与SI结合的糖(Su)部分，其中所述糖苷键可被糖苷酶切割，D+是季铵化的奥瑞他汀。在该特定的Lb’-Lo-D+部分中，Lb’-A1(BU)-结构表示示例性的LSS部分。
方案2：
Figure BDA0003252741700001322
方案2是式Lb’-A1(BU)-Ao-Y-W-D+的药物-接头化合物的示例性制备，其中Lb’是M1部分，Y是PAB自毁(SI)部分，W是通过苯胺键与SI键合的二肽部分，其中所述苯胺键可被调节性蛋白酶切割，D+是季铵化的奥瑞他汀。在该特定Lb’-Lo-D+部分中，Lb’-A1(BU)-结构表示共价键合到另一个延伸亚基的示例性LSS部分，并且val-cit二肽部分提供了所述调节性蛋白酶的识别，在这种情况中是组织蛋白酶B。
方案3：
Figure BDA0003252741700001331
方案3是Lb’-A1(BU)-Ao-Y(W)-D+的药物-接头化合物的示例性制备，其中Lb’是M1部分，Y是PAB自毁(SI)部分，W是通过糖苷键与SI结合的糖(Su)部分，其中所述糖苷键可被糖苷酶切割，D+是季铵化的吩嗪二聚体。在该特定Lb’-Lo-D+化合物中，Lb’-A1-Ao-结构表示具有两个延伸亚基的M1-A部分(即-A-是-A1-AO-)。
方案4：
Figure BDA0003252741700001341
方案4是作为用于获得式Lb'-Lo-D+的药物-接头化合物的中间体的式NH2-W-Y-D+化合物的示例性制备，其中Y是PAB自毁(SI)部分，W是通过苯胺键与SI键合的二肽部分，其中所述苯胺键可被调节性蛋白酶切割，D+是季铵化的特吡莱辛药物单元。
方案5：
Figure BDA0003252741700001342
方案5是从方案4的NH2-W-Y-D+中间体与Lb’-A-CO2H或Lb’-A(BU)-CO2H中间体，其中Lb’是马来酰亚胺(M1)部分的肽偶联获得的Lb'-A-W-Y-D+药物-接头化合物和Lb'-A(BU)-W-Y-D+接头化合物的示例性制备。如此形成的产物，M1-A-W-Y-D+和M1-A(BU)-W-Y-D+是具有季铵化的特吡莱辛药物单元的示例性Lb'-Lo-D+药物-接头化合物。
方案6：
Figure BDA0003252741700001351
方案6是Lb’-A1(BU)-Ao-Y(W)-D+部分的示例性制备，其中Lb’是M1部分，Y是PAB自毁(SI)部分，W是通过糖苷键与SI结合的糖(Su)部分，其中所述糖苷键可被糖苷酶切割，D+是季铵化的MDR抑制剂，其中该抑制剂是Tariquidar。在该特定的Lb'-Lo-D+部分中，Lb'-A(BU)-结构表示示例性的LSS部分。
方案7：
Figure BDA0003252741700001361
方案7表示式DG-4的特吡莱辛的示例性制备，其中R7B是氢，并且R2B是氢、甲基或乙基，其具有醚(即甲基、乙基或丙基醚)作为取代特吡莱辛M的特吡瓦林部分的乙酸酯的O-连接取代基，并且不具有这些特吡莱辛的化学不稳定的N，O-缩醛官能团。通过用醚部分取代水解不稳定的特吡瓦林乙酸酯取代基，化合物64-66与特吡莱辛M相比进一步稳定。
Figure BDA0003252741700001362
，其中R7B是氢或O-连接的取代基，优选对位氢或-OH，并且R8A是氢或低级烷基，优选甲基；并且其中波浪线表示与DG或DH的其余部分的接合点。
在结构DG或DH的优选实施方式中，一个R7是氢，另一个R7是具有以下结构的任选取代的芳基烷基
Figure BDA0003252741700001371
，其中R7B是-H或-OH；并且其中波浪线表示与DG或DH的其余部分的接合点。
在结构DG和DH的其它实施方式中，一个R7是氢或低级烷基，优选氢或甲基，更优选氢，另一个R7是任选取代的具有以下结构之一的芳基烷基：
Figure BDA0003252741700001372
，其中Z是任选取代的亚烷基或任选取代的亚烯基，R7B是氢或O-连接的取代基，优选对位氢或-OH，R8A是氢或低级烷基，优选甲基，并且下标n是0、1或2，优选0或1；并且其中波浪线表示与DG或DH的其余部分的接合点。在结构DG和DH的另外其它实施方式中，-N(R7)(R7)是-NH(C1-C6烷基)，其中C1-C6烷基任选被-CO2H或其酯或任选取代的苯基取代。在优选的实施方式中，-N(R7)(R7)选自下组：-NH(CH3)、-CH2CH2Ph、和-CH2-CO2H、-CH2CH2CO2H和-CH2CH2CH2CO2H。
在结构DG’和DH’的一些实施方案中，R7和R10与它们接合的原子一起定义任选取代的5或6元杂环，其中-N(R7)-CH(R10)(CH2R11)具有结构：，其中波浪线表示与DG’或DH’的其余部分的接合点。
方案8：
Figure BDA0003252741700001381
方案8表示式Lb’-LO-D+的药物接头化合物的示例性制备，其中D+是季铵化的特吡莱辛化合物，其具有醚部分作为O-连接取代基取代在特吡莱辛M中的特吡瓦林并且不具有这些特吡莱辛的化学不稳定的N，O-缩醛官能团。在示例化合物中，-LO-D+具有Aa-Yy(Ww)-D+的结构，其中下标a、y和w各自为1。因此，化合物78-80代表示例性的药物接头化合物，其中W是通过可被糖苷酶切割的糖苷键接合至具有PAB部分的结构的自毁间隔物单元(Y)的糖部分，其接合D+，其中D+是季铵化的特吡莱辛化合物。化合物78-80还表示药物接头化合物，其Lb’组分包含M1部分和碱性单元，以便从其与具有反应性巯基官能团如抗体的半胱氨酸硫醇中的靶向部分的缩合提供配体药物偶联物的自稳定接头组分(LSS)。
方案9：
Figure BDA0003252741700001391
方案10：
Figure BDA0003252741700001392
Figure BDA0003252741700001401
方案9和10一起提供式Lb’-LO-D+的药物接头化合物的替代性制备，其中-LO-D+具有Aa-Yy(Ww)-D+的结构，其中下标a、y和w各自是1，其中-A-是-A1-AO-。因此，化合物104代表式Lb-A1(BU)-AO-Y(W)-D+的示例性的药物接头化合物，其中W是通过可被糖苷酶切割的糖苷键接合至具有PAB部分的结构的自毁间隔物单元(Y)的糖部分，其接合D+，其中D+是季铵化的特吡莱辛化合物。对于化合物104，季铵化的特吡莱辛是特吡莱辛M具有保留特吡瓦林乙酸酯组分但不具有这种特吡莱辛的化学不稳定的N，O-缩醛官能团的醚部分。
方案11：
Figure BDA0003252741700001411
方案11表示制备式DG-3的药物-接头化合物Lb’-LO-D+的W”w-Yy-D+中间体的示例性合成，其中R7B为-H且R2B为甲基，并且其中下标w和y各自为1，并且其中W”为药物接头化合物中的W的前体，或由药物接头化合物中间体制备的配体药物偶联物。化合物111还表示药物接头中间体化合物，其中W是二肽部分并且Y是由PAB部分示例的自毁隔离单元。在化合物111中，二肽的示例为-缬氨酸-谷氨酸-，并且D+为季铵化的特吡莱辛M。
方案12：
Figure BDA0003252741700001421
方案12例示了来自式H-Ww-Yy-D+的中间体的式DG-3的药物接头化合物Lb'-LO-D+，即化合物111的制备，其中R7B为-H且R2B为甲基，其中下标w和y各自为1，并且W、Y和D+分别由二肽部分(-缬氨酸-谷氨酸-)，自毁PAB部分和季铵化的特吡莱辛M示例。化合物113还代表由配体共价结合部分前体(Lb’)纳入药物接头化合物而具有式Lb'-A(BU)-W-Y-D+的产物，其中Lb'-A(BU)-包括马来酰亚胺部分(M1)，由碱性单元(BU)通过将具有部分M1的化合物6和BU取代延伸单元前体(Aa')缩合，其中下标a为1取代的延伸单元(A)，其中在BOC去保护后，与化合物111的Ww-Yy-D+缩合的前体将完成接头单元Lb'-LO-的Lo组分的形成。
方案13：
Figure BDA0003252741700001431
方案14：
Figure BDA0003252741700001432
Figure BDA0003252741700001441
方案13和14一起提供了特吡莱辛的示例性合成，其中，如结构DG-3所示，其中特吡莱辛M的特吡瓦林组分的乙酸酯部分已被其它具有式-OC(O)R2B的O-连接部分替代。
方案15：
Figure BDA0003252741700001442
Figure BDA0003252741700001451
方案15显示了用于制备具有非季铵化特吡莱辛药物单元的配体药物偶联物的药物接头化合物的示例性合成，其中去甲基的特吡莱辛M的特吡瓦林组分的乙酸酯O-连接取代基已被O-连接的取代基接合的醚部分替换，并且其中通过延伸单元的羰基官能团将Tub(OCH3)药物单元通过N末端组分接合到接头单元。来自化合物172的LDC表示不可切割的偶联物(即，抗蛋白酶介导的游离去甲基特吡莱辛M(OCH3)-OH的释放)，并且具有通式M1-A-D，其中M1是马来酰亚胺部分，延伸单元A是亚烷基，并且非季铵化的药物单元D是脱-MeTub(OCH3)-OH。来自该药物接头化合物的配体药物偶联物具有通式L-S-M2-A-D，其中M2是由向药物接头化合物的M1共轭加成靶向部分巯基而产生的琥珀酰亚胺部分。当LDC的配体单元是抗体靶向部分(即，是ADC)时，最终从非特异性蛋白水解释放的活性部分具有Cys-S-M2-A-Tub(OCH3)-OH的结构，其中Cys-S-部分来自抗体配体单元的半胱氨酸氨基酸。
用另一种在其特吡瓦林组分中保留乙酸酯部分的含叔胺的特吡莱辛替代特吡莱辛M，或者用式DG、DG-1、DG-2、DG-3、DG-4、DG-5、DG-6、DG-7、DG-8、DH、DH-1或DH-2的醚或不同的酰氧基或O-连接的取代基(例如O-连接的氨基甲酸酯)代替该部分的药物-接头化合物以方案4，方案7，方案8，方案9+10，方案11，方案12或方案13+14的类似方式制备。
方案16：
Figure BDA0003252741700001461
方案16显示了用于制备具有式Lb’-A1(BU)-Ao-Y(W)-D+的配体药物偶联物的药物接头化合物的示例性合成，其中Lb’是M1部分，Y是PAB自毁(SI)部分，W是通过糖苷键与SI键合的糖(Su)部分，其中所述连接可被糖苷酶切割，并且D+是季铵化的尾海兔素10。在式Lb’-A1(BU)-Ao-Y(W)-D+的药物-接头实施方式中，Lb’-A1(BU)-结构表示示例性的LSS部分。化合物177类似于方案1的化合物8，其中季铵化的奥瑞他汀E被季铵化的尾海兔素10代替。由化合物177制备的配体药物偶联物释放游离尾海兔素10，它是奥瑞他汀类化合物的另一成员，并在β-葡萄糖醛酸苷酶作用后含有叔胺官能团。
方案17：
Figure BDA0003252741700001471
方案17显示用于制备其中单甲基尾海兔素10通过氨基甲酸酯官能团与PAB部分偶联的配体药物偶联物的药物-接头化合物的示例性合成。氨基甲酸酯连接的配体药物偶联物不适合含叔胺的药物，其中该胺官能团是与PAB部分的接合点。来自化合物183的偶联物释放含仲胺的游离药物(即单甲基尾海兔素10)，并且来自化合物177的偶联物通过β-葡糖醛酸糖苷酶进行相同的酶处理而释放含叔量母体游离药物(即，尾海兔素10)。
方案18：
Figure BDA0003252741700001481
方案18显示了用于制备具有式Lb'-A1(BU)-Ao-Y(W)-D+的配体药物偶联物的药物接头化合物的示例性合成，其中Lb'是M1部分，Y是PAB自毁(SI)部分，W是通过糖苷键与SI键合的糖(Su)部分，其中所述连接可被糖苷酶切割，并且D+是季铵化的奥瑞他汀F。在式Lb'-A1(BU)-Ao-Y(W)-D+的药物-接头实施方式中，Lb'-A1(BU)-结构表示示例性的LSS部分。化合物189分别类似于方案1、4和17的化合物8、化合物14和化合物17，其中季铵化的奥瑞斯汀E或季铵化的尾海兔素10被季铵化的MMAF代替。MMAF是另一种奥瑞斯汀类化合物的含叔胺药物。
用类似于在方案1、方案2、方案5、方案16或方案18中例示的方式制备用DA、DB、DC、DE、DE-1、DE-2、DF、DF-1或DE/F-3的化合物替代奥瑞他汀E、尾海兔素10或奥瑞他汀F的药物-接头化合物。
方案19。
Figure BDA0003252741700001491
方案19显示了用于制备具有非季铵化的特吡莱辛药物单元的配体药物偶联物的药物接头化合物的示例性合成，其中通过延伸单位的肼官能团将特吡莱辛M药物单元通过C末端组分接合到接头单元。来自化合物172的LDC表示包含部分-W-Y-的可切割偶联物，其中W是二肽-缬氨酸-瓜氨酸-并且具有通式M1-A-W-Y-D或M1-A-W2-W1-PABC-D，其中M1是马来酰亚胺部分，延伸单元A是亚烷基，W是式-W2-W1-的肽可切割单元，其中W1是瓜氨酸并且W2是缬氨酸，PABC是作为自毁间隔单元Y的对氨基羰基部分，延伸单元A是亚烷基，并且非季铵化的药物单元D是TubM-NHNH-。来自该药物-接头化合物的配体药物偶联物具有通式L-S-M2-A-W-Y-D或L-S-M2-A-W2-W1-PABC-D，其中M2是由靶向部分巯基想药物接头化合物的M1的共轭加成产生的琥珀酰亚胺部分。由环境特定的(context-specific)蛋白水解在W处释放的活性药物部分具有TubM-NH-NH2-的结构。
II.编号实施方式
1.一种配体药物偶联物(LDC)组合物，其中LDC组合物由式1的结构表示：
Figure BDA0003252741700001501
其中“配体”来自靶向部分，其选择性结合至靶部分；Lb是配体共价结合部分；Q1是Aa-Ww，其中A是任选的延伸单元，任选地包含2、3或4个亚基，使得当A存在时a是1并且A不存在时a是0；Q2是W′w′-E-，其中Q2在存在时键合至V、Z1、Z2或Z3；Ww和W′w′是可切割单元；其中与血清蛋白酶相比，Q1的Ww能够被异常或其他不需要细胞中的调节性或胞内蛋白酶选择性切割，其中与正常细胞相比，所述调节性蛋白酶可能或可能不对靶向的异常或其他不需要的细胞有更大特异性，并且其中调节性蛋白酶对W的作用将导致从LDC释放含叔胺药物(D)，或Q1的Ww或者能够被与正常细胞相比在异常细胞中以更大量分泌的蛋白酶切割，或者在与血清的生理pH相比溶酶体中存在的较低pH条件下更易于发生水解反应，
并且Q2的W′-E提供与血清糖苷酶相比，可由异常或其他不需要细胞的胞内糖苷酶切割的糖苷键，其中与正常细胞相比，所述糖苷酶可能或可能不对靶向的异常或其他不需要细胞有更大特异性，或者能够被与正常细胞相比在靶向的异常或其他不需要的细胞中以更大量分泌的糖苷酶选择性切割，其中所述下标w是0或1，使得当w是0时W不存在或者w是1时W存在，并且w′是0或1，其中当w′是0时W′-E不存在或者w′是1时W′-E存在，并且其中w+w′是1(即，W，W′中的一个且仅一个存在)；V、Z1、Z2和Z3是＝N-或＝C(R24)-，其中R24是氢或任选取代的烷基、烯基、或炔基，或卤素，-NO2，-CN或其他吸电子基团，供电子基团，-Q2，或-C(R8)(R9)-D+，其中当w是1时，V、Z1、Z2和Z3中的至少一个是＝C(R24)-，并且当w′是1时V、Z1、Z2和Z3中的至少2个是＝C(R24)-，条件是条件是当w是1时，Q2不存在并且一个且仅一个R24是-C(R8)(R9)-D+使得当该可变基团是＝C(R24)-时-C(R8)(R9)-D+键合至V、Z1、Z2、Z3之一，并且Q1-J-和-C(R8)(R9)-D+取代基互相邻位或对位，条件是当w′是1时，一个且仅一个R24是-C(R8)(R9)-D+使得当可变基团是＝C(R24)-时，-C(R8)(R9)-D+结合至V、Z1、Z2、Z3之一，并且一个且仅一个其他R24是Q2使得当可变基团是＝C(R24)-时，Q2结合至V、Z1、Z2、Z3中的另一个，并且Q2和-C(R8)(R9)-D+取代基互相邻位或对位；R8和R9独立地是氢、任选取代的烷基、烯基或炔基，或任选取代的芳基或杂芳基；E和J独立地是-O-、-S-或-N(R33)-，其中R33是氢或任选取代的烷基；R’是氢或是卤素、-NO2、-CN或其他吸电子基团，或者是供电子基团；D+表示含季铵化叔胺的药物D的结构，并且p是1-24的平均载药量；其中所述蛋白酶切割、二硫键交换、酸水解或糖苷酶切割导致从LDC组合物的LDC的排出D。
在一些实施方案中，D+的含叔胺的药物D是尾海兔素，如尾海兔素10或尾海兔素15。
在一些实施方案中，D+的含叔胺的药物D是具有DA、DB或DC结构的尾海兔素。
在其它实施方式中，D+的含叔胺的药物D是含叔胺的奥瑞他汀，其包含具有DE、DE-1、DE-2、DF、DF-1和DF/G-3之一结构的奥瑞他汀。
在优选的实施方式中，纳入季铵化药物单位的含叔胺奥瑞他汀是奥瑞他汀E、奥瑞他汀F、奥瑞他汀PE、奥瑞他汀PHE、奥瑞他汀PYE和奥瑞他汀C、GRP18112、GRP18290、GRP18158、奥瑞他汀M、奥瑞他汀MQ和奥瑞他汀PAC。优选的是奥瑞他汀E、奥瑞他汀F、奥瑞他汀PE、奥瑞他汀PHE和奥瑞他汀PYE，更优选奥瑞他汀E和奥瑞他汀F，特别优选奥瑞他汀E。
在其他实施方案中，D+的D+的含叔胺的药物D是特吡莱辛。在这些实施方式中，优选的是天然存在的特吡莱辛或具有DG-6结构的特吡莱辛。纳入季铵化药物单元中的其他优选的特吡莱辛具有DG、DG-1、DG-2、DG-3、DG-4、DG-5、DG-6、DH、DH-1、和DH-2之一的结构，具有DG-3、DG-4、DG-5结构的那些更优选。
在其它实施方式中，D+的含叔胺的药物D是含叔胺的吩嗪二聚体，优选具有DI的结构。
在其他实施方式中，D+的含叔胺的药物D是MDR抑制剂，优选具有其氮是季铵化位点的异喹啉亚结构。
在优选的实施方式中，D+的D是特吡莱辛M或奥瑞他汀E。在其它优选实施方案中，存在Q1并提供调节性蛋白酶的切割位点。在其它优选实施方式中，存在Q2并提供糖苷酶如葡糖醛酸糖苷酶的切割位点。
在更优选的实施方式中，靶向部分是抗体，并且靶向部分是由抗体靶向部分选择性识别的抗原，其中抗原是与正常细胞相比优先由异常展示的可及细胞表面抗原。
在其它优选实施方式中，靶向部分是可及的细胞表面受体的配体，并且靶向的部分是选择性结合靶向配体的受体，其中与正常细胞相比，受体优先被异常细胞展示。
在特别优选的实施方式中，靶向的部分是可及的细胞表面抗原或受体，其中该抗原或受体在ADC结合之后内化，其中与正常细胞相比，受体优先被异常细胞展示。
在特别优选的实施方式中，靶向部分是与正常细胞相比在异常细胞中丰度更大或更有活性的可接近的细胞表面转运蛋白，并且靶向部分是该受体的底物，其中在结合转运蛋白时，与正常细胞相比，包含该靶向部分的LDC优先进入异常细胞。
2.如实施方式1所述的LDC组合物，其中式1具有式2A或式2B的结构：
Figure BDA0003252741700001521
Figure BDA0003252741700001531
在一些实施方式中，式2A的Lb是M2或M3部分，其中实施方案1的LDC组合物由式2A-1的结构表示：
Figure BDA0003252741700001532
在其他实施方式中，式2B的Lb是M2或M3部分，其中实施方案1的LDC组合物由式2B-1的结构表示：
Figure BDA0003252741700001533
在这两个实施方式中的任一个中，M是M2或M3部分(即，式2A-1或式2B-1的Lb-Q1-具有式M2-A-W或M3-A-W)。
在其它实施方案中，式2A-1或2B-1的Lb为M2部分，并且Q1为A-W或-A1-Ao-W-，其中A1和Ao为A的亚基。对于这些实施方式，实施方式1的LDC组合物由式2A-2或式2B-2的结构表示：
Figure BDA0003252741700001541
其中LSS是自稳定配体单元，并且Ao是可选的延伸亚基，其中当Ao存在时，LSS为M2-A1，或当Ao不存在时为M2-A(即，式2A或式2B的Lb-Q1-具有式LSS-W，当LSS为M2-A或式LSS-Ao-W时，LSS为M2-A1-)。
在其它实施方式中，式2A-1或2B-1的Lb为M3部分，Q1为A-W或-A1-Ao-W-，其中A1和Ao为A的亚基。对于这些实施方式，实施方式1的LDC组合物由式2A-1或式2B-1的结构表示，其中当LSS被LS部分替换时，M是M3部分或式2A-2和式2B-2。
在一些实施方式中，具有V、Z1、Z2、Z3中的至少一个的上述结构中的任一个是＝C(R24)-。在优选的实施方式中，R24是氢或供电子基团。在更优选的实施方式中，V、Z1、Z2、Z3中的两个或多个为＝C(R24)-，其中每次出现的R24可变基团是氢或一个是供电子基团，另一个是氢。
在优选的实施方式中，当上述结构中的任何一个具有V、Z1、Z2、Z3＝C(R24)-，其中R24是供电子基团时，R24优选处于具有-C(R8)(R9)-D+取代基的芳族碳的邻位或对位。在优选的实施方式中，当R’为供电子基团时，R’优选处于具有-C(R8)(R9)-D+取代基的芳族碳的邻位或对位。
在上述结构中的任何一个的其它优选实施方式中，R8和R9是氢。
其它优选的实施方式具有结构式2A-1或式2-A-2。在这些实施方式中，更优选当V和Z1为＝CH-并且Z2为＝C(R24)-时，其中R24为氢或供电子基团。在式2A-1或式2A-2的其它优选实施方式中，V、Z1和Z2是＝CH-。在式2A-1或式2A-2的更优选实施方式中，R8和R9为氢，并且V、Z2和Z3为＝CH-。
在具有上述式2A、2B、2A-1、2B-1、2A-2、2B-2结构中任一个的其它更优选的实施方式中，靶向部分(即，配体)是抗体，并且p为2-8。在具有上述结构中的任何一个的其它更优选的实施方式中，J是键合到包含在Q1中的W的二肽以形成可被调节性蛋白酶切割的苯胺官能团的-NH-。在其他更优选的实施方式中，LDC组合物由式2A表示。在特别优选的实施方式中，靶向部分是抗体，并且Lb是琥珀酰亚胺(M2)或琥珀酸-酰胺(M3)部分。在其它特别优选的实施方式中，Q1是-A1-Ao-W-，其中A1和Ao是延伸A亚基，并且Lb-A1是自稳定(LSS)接头部分。在其它特别优选的实施方式中，-Q1-是-A1-Ao-Ww-，其中下标w是1，并且其中A1和Ao是延伸A亚基，Lb-A1是稳定的(LS)接头部分。
更优选的实施方式是上述式2A、2B、2A-1、2B-1、2A-2、2B-2结构中的任何一种，其中D+是季铵化含叔胺的奥瑞他汀如奥瑞他汀E或具有季铵化DE、DE-1、DE-2、DF、DF-1、或DF/E-3的结构。
其它更优选的实施方式是上述式2A、2B、2A-1、2B-1、2A-2、2B-2结构中的任一种，其中D+是季铵化含叔胺的特吡莱辛，例如特吡莱辛M，或具有季铵化DG、DG-1、DG-2、DG-3、DG-4、DG-5、DG-6、DG-7、DG-8、DH、DH-1或DH-2的结构。
其它更优选的实施方式是上述式2A、2B、2A-1、2B-1、2A-2、2B-2结构中的任何一种，其中D+是具有DI结构的季铵化吩嗪二聚体。
另外更优选的实施方式是上述式2A、2B、2A-1、2B-1、2A-2、2B-2结构中的任何一种，其中D+是基于季铵化异喹啉的MDR抑制剂(即，具有异喹啉亚结构的MDR抑制剂，其中该亚结构的氮被季铵化)如Elacridar或Tariquidar。
在式2A-1或式2B-1的一些实施方式中，不存在延伸单元(即，下标a为0)。在的其他实施方式中，式2A-1或式2B-1中存在延伸单元(即，下标a为1)。在一些实施方式中，式2A-1或式2B-1中的延伸单元以单一单元存在。在这些实施方式中的一些中，A是具有溶解剂(SA)取代基的支化单元(B)。在其他实施方式中，当存在时延伸单元由2、3或4个，优选2或3，并且更优选2个亚基组成。在这些实施方式中的一些中，A的亚基之一是作为取代基的具有溶解剂(SA)的支化单元(B)(即，A的亚基A1、A2、A3或A4是-B(SA)-)。在这些实施方式中的其他中，当下标a是1时，式2A-1或式2A-B中的A上不存在支化单元。
在式2A-1或式2B-1的一些实施方式中，当下标a是1(即，存在延伸单元)时，-A-是-A1-AO-，其中A1和AO是A的亚基。在这些实施方式中的一些中，A的A1亚基是-B(SA)-。在这些实施方式中的其他中，A的Ao亚基是-B(SA)-。在这些实施方式中的其他中，A1和AO都不是-B(SA)-(即，不存在支化单元)或A中不存在溶解剂。
在式2A-2或式2B-2的一些实施方式中，当A是单个单元并任选存在时，-AO-是-A-，或当A包含1、2、3或4个亚基或由其组成时，-AO-是A的亚基。在这些实施方式中的一些中，当AO存在时，-AO-是-B(SA)-。在式2A-2或式2B-2的其他实施方式中，-AO-中的溶解剂不存在。
3.如实施方式1所述的LDC组合物，其中式1具有式3A或式3B的结构：
Figure BDA0003252741700001561
Figure BDA0003252741700001571
4.如实施方式1所述的LDC组合物，其中式1的结构具有式3C或式3D的结构：
Figure BDA0003252741700001572
5.如实施方式1所述的LDC组合物，其中式1的结构具有式3E或式3F的结构：
Figure BDA0003252741700001581
在式3A-3F中的任一个中，R8和R9优选是氢。在式3A-3F结构的其他优选实施方式中，V、Z1、Z2或Z3可变基团是＝C(R24)-。在优选的实施方式中，R24是氢或供电子基团，其中当R24为供电子基团时，优选处于具有-C(R8)(R9)-D+取代基的芳族碳的邻位或对位。在其他优选的实施方式中，当R’为供电子基团时，R’优选处于具有-C(R8)(R9)-D+取代基的芳族碳的邻位或对位。在其他优选实施方式中，V、Z1、Z2或Z3可变基团是＝C(R24)-，其中R24是与具有Q2取代基的芳族碳邻位的吸电子基团。在具有式2B或2F的结构的优选实施方式中，R’优选是氢或吸电子基团，如-NO2或-Cl。
在其他优选的式3A-3F结构中，J是-NH-并且Q2中的E是-O-。在更优选的实施方式中，W是糖，其中Q2的E-W键可被糖苷酶切割。
在优选的实施方式中，实施方式1的LDC组合物由式3F表示，其中R’是氢或吸电子基团，并且V、Z3中的一个或两个是＝C(R24)-，其中R24是氢。
在式3A、3B、3C、3D、3D、3E或3F的一些实施方式中，不存在延伸单元(即，下标a为0)。在的其他实施方式中，式3A或式3B中存在延伸单元(即，下标a为1)。在式3A、3B、3C、3D、3D、3E或3F的一些实施方式中，存在单一单元的延伸单元。在这些实施方式中的一些中，A是具有溶解剂的支化单元。在其他实施方式中，当存在时延伸单元由2、3或4个，优选2或3，并且更优选2个组成。在这些实施方式中的一些中，A的亚基之一是作为取代基的具有溶解剂(SA)的支化单元(B)(即，A的亚基A1、A2、A3或A4是-B(SA)-)。在这些实施方式中的其他中，当式3A、3B、3C、3D、3D、3E或3F中下标a是1时，A中不存在支化单元。
在式3A、3B、3C、3D、3D、3E或3F的一些实施方式中，当下标a是1(即。存在延伸单元)时，-A-是-A1-AO-，其中A1和AO是A的亚基。在这些实施方式中的一些中，A的A1是-B(SA)-。在这些实施方式中的其他中，A的Ao是-B(SA)-。在这些实施方式中的其他中，A1和AO都不是-B(SA)-(即，不存在支化单元)或A中不存在溶解剂。
在实施方式1-5中任一个的其他优选实施方式中，-A-在存在时(即，当a是1时)被-A1-Ao-替代，其中A1和Ao是亚基，其中Ao是任选亚基(即，当Ao不存在时，A1变成A，或当Ao存在时，A是A1-Ao)。在这些实施方式中的一些中，当AO存在时，-AO-是-B(SA)-。在这些实施方式中的其他中，-A1-是-B(SA)-。在式3A、3B、3C、3D、3D、3E或3F的其他实施方式中，-AO-中的溶解剂不存在或A中不存在支化单元。
在式3F所示的更优选实施方式中，Lb是M2或M3部分，其中实施方式1的LDC组合物由式3F-1或式3F-2的结构表示：
Figure BDA0003252741700001591
Figure BDA0003252741700001601
其中M是M2或M3部分并且A1和Ao是延伸单元A的亚基，
在具有式3F-1或式3F-2的结构的更优选实施方式中，R8和R9是氢，V和Z3是＝CH-并且R’是氢或吸电子基团，优选-Cl或-NO2。在特别优选的实施方式中，式3F-1或式3F-2的“配体”是抗体。在式3F-1或式3F-2的其他特别优选的实施方式中，M是M2，其中M2-A或M2-A1是LSS部分。在式3F-1或式3F-2的其他特别优选的实施方式中，M是M3，其中M3-A或M3-A1是LS部分。
在式3F-1的一些实施方式中，A是-B(SA)-，其中B是支化单元并且SA是溶解剂。在其他实施方式中，式3F-1的A不是-B(SA)或不包含溶解剂。在式3F-2的一些实施方式中，Ao存在，其中A1或AO是-B(SA)-。在式3F-1或3F-2的其他实施方式中，A或-A1-AO-分别包含分支单元。在式3F-1或3F-2的其他实施方式中，溶解剂存在于-A-或-A1-AO-。
在式3A、3B、3C、3D、3E、3F、3F-1或3F-2的优选实施方式中的任一个中，更优选的是其中D+是季铵化含叔胺奥瑞他汀如奥瑞他汀E或具有季铵化的DE、DE-1、DE-2、DF、DF-1、或DF/E-3的结构的那些。
在式3A、3B、3C、3D、3E、3F、3F-1或3F-2的其它更优选的实施方式的任一个中，更优选的是其中D+是季铵化含叔胺的特吡莱辛，例如特吡莱辛M，或具有季铵化DG、DG-1、DG-2、DG-3、DG-4、DG-5、DG-6、DG-7、DG-8、DH、DH-1或DH-2的结构的那些。
在式3A、3B、3C、3D、3E、3F、3F-1或3F-2的优选实施方式的任一个中，更优选的是其中D+是具有DI结构的季铵化的吩嗪二聚体。
另外更优选的实施方式是上述式2A、2B、2A-1、2B-1、2A-2、2B-2结构中的任何一种，其中D+是基于季铵化异喹啉的MDR抑制剂(即，具有异喹啉亚结构的MDR抑制剂，其中该亚结构的氮被季铵化)如Elacridar或Tariquidar。
6.如实施方式1-5中任一项所述的LDC组合物，其中所述靶向部分是抗体，从而定义抗体药物偶联物(ADC)，并且靶向的部分是靶向的异常细胞的细胞表面抗原，其能够进行结合的ADC的细胞内化，其中与正常细胞相比，所述抗原优先存在于异常细胞上。
在优选的实施方式中，靶向的抗原选自下组CD19、CD70、CD30、CD33、NTB-A、αvβ6、CD123和LW-1。在其他优选的实施方式中，靶向的抗原是高增殖细胞的可及细胞表面抗原。在其他优选的实施方式中，靶向的抗原是高活化免疫细胞的可及细胞表面抗原。
7.如实施方式1-5中任一项所述的LDC组合物，其中靶向部分是细胞表面转运蛋白的底物并且所述靶向的部分是细胞表面转运蛋白，其中异常细胞上所述靶向的转运蛋白能够细胞摄入包含作为其靶向部分的所述底物的结合的LDC，其中与正常细胞相比，所述转运蛋白优先存在于异常细胞上或在异常细胞上更有活性。
在优选的实施方式中，转运蛋白是叶酸转运蛋白。在其他实施方式中，靶向部分是细胞表面转运蛋白的配体并且靶向的部分是细胞表面受体，其中异常细胞上的所述靶向的受体能够细胞内化包含受体配体作为其靶向部分的结合的LDC，其中与正常细胞相比，靶向的受体优先存在于异常细胞上。
8.如实施方式1或2所述的LDC组合物，其中Q1的W包含具有与与血清蛋白酶相比可被调节性蛋白酶选择性切割的J键连的肽的肽部分，其中调节性蛋白酶对W的作用将导致从所述组合物的LDC胞内释放含叔胺药物(D)。
9.如实施方式3、4或5所述的LDC组合物，其中Q2的W是糖苷键合的糖，其中Q2的糖苷键W-E提供糖苷酶的切割位点，其中糖苷酶对W-E的作用导致从所述组合物的LDC释放含叔胺药物(D)。
10.如实施方式8所述的LDC组合物，其中W的肽部分包含具有式6的结构的二肽部分或由其组成：
Figure BDA0003252741700001621
其中R34是苄基、甲基、异丙基、异丁基、仲丁基，-CH(OH)CH3或具有结构
Figure BDA0003252741700001622
并且R35是甲基、-(CH2)4-NH2、-(CH2)3NH(C＝O)NH2、-(CH2)3NH(C＝NH)NH2、或-(CH2)2CO2H，其中连接点二肽的C末端的波浪键表示与式2A或2B的亚芳基部分的J的共价键，并且二肽的N末端表示与W的剩余部分的共价连接，如果该剩余部分存在，或与A或其亚基的共价连接，当a为1时，或与Lb的共价连接，当a是0时，并且其中二肽与J的键合可由调节性蛋白酶切割。
11.如实施方式9所述的LDC组合物，其中Q2中的W是与E糖苷键合的糖的部分，其中糖苷键可被糖苷酶切割，并且其中W-E具有式7的结构：
Figure BDA0003252741700001623
其中当该可变基团是＝CH(R24)-时，波浪线表示键合到V、Z1、Z2、或Z3之一的E，其中E是-O-、-S-或-N(R33)-，其中R33是氢或甲基；并且其中R45是-CH2OH或-CO2H。
12.如实施方式1-11中任一项所述的LDC组合物，其中a为1，使得Q1中的A或其亚基(即，A1)与式1的Lb键合，其中-Lb-A或-Lb-A1具有式8的结构：
Figure BDA0003252741700001631
其中-[C(Rb1)(Rb1)]m-[HE]-部分表示A或其亚基(A1)的结构；R和Ra2独立地是氢或甲基；Ra1是氢、甲基、乙基或碱性单元(BU)；HE是任选的水解强化(HE)单元；m为0-6的整数；每个Rb1独立地是氢、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基，或两个Rb1与它们所连接的碳一起包含C3-C6环烷基或一个R1b和He连同它们所连接的碳包含5或6元环烷基或5或6元杂环烷基，而另一个Rb1是氢、任选取代的C1-C6烷基，任选取代的芳基或任选取代的杂芳基；其中BU具有-[C(R1)(R1)]-[C(R2)(R2)]n-N(R22)(R23)的结构，其中n为0、1、2或3，其中每个R1独立地为氢或低级烷基或两个R1与它们所连接的碳一起包含C3-C6环烷基；每个R2独立地是氢、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基，或两个R2与它们所连接的碳和任何间插碳一起定义C3-C6环烷基，或一个R1和一个R2与它们所连接的碳和任何间插碳一起包含5-或6-元环烷基，其余的R1和R2如所定义；R22和R23独立地是氢或任选取代的C1-C6烷基或与它们所连接的氮一起包含5或6元杂环烷基；并且其中连接至琥珀酰亚胺环的波浪线表示衍生自靶向部分的巯基的硫的共价键，而另一条波浪线表示A(或A1)与式1、2A、2B、2A-1、2B-1、2A-2、2B-2、3A-3F、3F-1或3F-2的其余部分的共价键合。
在优选的实施方式中，R是氢。在其他优选实施方式中，[HE]存在并且是羰基(即，-C(＝O)-)或含羰基官能团，其中该官能团的羰基优选与A或A1的[C(Rb1)(Rb1)]m部分直接键合。在其他优选的实施方式中，各Rb和Ra1和Ra2是氢，其中更优选m是5。
在其他优选的实施方式中，[HE]存在并且是羰基(即，-C(＝O)-)并且更优选Ra1是碱性单元且Ra2是氢，且BU具有-CH2NH2的结构。
13.如实施方式10所述的LDC组合物，其中靶向部分是具有式9的结构的式1的抗体：
Figure BDA0003252741700001641
其中R8是氢；R9是氢、任选取代的C1-C6烷基或任选取代的苯基；R34是甲基、异丙基或-CH(OH)CH3；R35是甲基、-(CH2)3NH(C＝O)NH2或-(CH2)2CO2H；J是-N(R33)-，其中R33是氢或甲基；并且
V和Z1独立地是＝CH-或＝N-。
在优选实施方式中，R8和R9是氢。在其他优选实施方式中，R34是异丙基并且R35是-(CH2)3NH(C＝O)NH2，其中这些取代基接合的碳与L-氨基酸处于相同绝对构型中。在其他优选实施方式中，R34是异丙基并且R35是甲基，其中这些取代基接合的碳与L-氨基酸处于相同绝对构型中。
在一些实施方式中，式9中的A被A1-Ao替代和/或Lb是M2或M3部分。
14.如实施方式13所述的LDC组合物，其中靶向部分是具有式10的结构的式1的抗体：
Figure BDA0003252741700001642
其中Ao是A的任选亚基，其中当Ao不存在时，-[C(Rb1)(Rb1)]m-[HE]-部分是A，当Ao存在时为A1，使得A变成A1-Ao；R为-H；Ra1是-H或碱性单元(BU)，其中BU具有-CH2-N(R22)(R23)的结构，其中R22和R23独立地是氢、甲基或乙基，或二者与它们接合的氮原子一起包含5或6元杂环烷基；Ra2是氢；m为1-5的整数；每个Rb1独立地是氢或任选取代的C1-C6烷基；HE不存在或为-C(＝O)-；R34是甲基、异丙基或-CH(OH)CH3；R35是-(CH2)3NH(C＝O)NH2、-(CH2)2CO2H；J是-NH-；V、Z1和Z2是＝CH2-；R8是氢；并且
R9是氢或甲基；并且其中S是衍生自抗体靶向部分的巯基的硫。
15.如实施方式11所述的LDC组合物，其中靶向部分是具有式11的结构的式1的抗体：
Figure BDA0003252741700001651
其中A1和Ao独立地是A的选择的亚基，其中Ao是A的任选亚基(即，当Ao不存在时，A1变成A并且当Ao存在时，A是A1-Ao)；E是-O-或-NH-；J是-N(R33)-，其中R33是氢或甲基；
V和Z3独立地是＝CH-或＝N-；R8是氢；R9是氢、任选取代的C1-C6烷基或任选取代的苯基；并且R45是-CO2H。
在其他实施方式中，式11的糖部分被另一个糖部分替代，其中连接至该部分的糖苷键被糖苷酶切割。
在式11的一些实施方式中，-A1-或-AO-是-B(SA)-，其中B是支化单元并且SA是溶解剂。在其他实施方式中，式11的A1和AO都不是-B(SA)或-A1-AO-不包含溶解剂。
16.如实施方式15所述的LDC组合物，其中靶向部分是具有式12的结构的式1的抗体：
Figure BDA0003252741700001661
其中A1和Ao是独立选择的A的亚基，其中Ao是A的任选亚基，其中当Ao不存在时，-[C(Rb)(Rb)]m-[HE]-是A，当Ao存在时是A1，使A变成A1-Ao；其中Ao存在时在结构上对应于通过含胺酸的C末端羰基键合到J的含胺酸；
其中R是氢；R’是氢或吸电子基团；Ra1是氢或碱性单元(BU)，其中BU具有-CH2-N(R22)(R23)的结构，其中R22和R23独立地是氢、甲基或乙基或两者与它们接合的氮原子一起包含5-或6-原杂环烷基；Ra2是氢；m是1-5的整数；各Rb1独立地是氢或任选取代的C1-C6烷基；HE不存在或是-C(＝O)-；R45是-CO2H；E是-O-；J是-NH-；V和Z3是＝CH2-；R8是氢；并且R9是氢或甲基；并且其中S是衍生自抗体的巯基的硫。
在其他实施方式中，式12的糖部分被另一个糖部分替代，其中连接至该部分的糖苷键被糖苷酶切割。
17.如实施方式14、15或16所述的LDC组合物，其中Ao在存在时具有式13或式14的结构：
Figure BDA0003252741700001662
其中连接至任一结构的羰基部分的波浪线表示Ao与W的接合点，并且其中连接至任一结构的氨基部分的波浪线代表Ao与A1的接合点；其中K和L独立地为C、N、O或S，条件是当K或L为O或S时，连至K的R41和R42或连至L的R43和R44不存在，并且当K或L为N时，连至K的R41、R42或连至L的R43、R44之一不存在，条件是两个相邻的L不再独立地选择为N、O或S；其中q为0-12的整数，r为1-12的整数；其中G是氢、任选取代的C1-C6烷基、-OH、-ORG、-CO2H、CO2RG，其中RG是任选取代的C1-C6烷基、芳基或杂芳基、或RPR，其中RPR是合适的保护基、NH2或-N(RG)(RG)，其中独立选择的RG如先前所定义，或者RG与它们所连接的氮一起包括5-或6-元杂环烷基或两者作为RPR一起形成合适的保护组其中R38是氢或任选取代的C1-C6烷基；R39-R44独立地是氢、任选取代的C1-C6烷基，或任选取代的杂芳基，或者R39、R40与它们所连接的碳一起包括C3-C6环烷基，或R41、R42与它们接合的K一起，当K为C时，或者R43、R44与它们接合的L一起包含C3-C6环烷基，或R40和R41，或R40和R43，或R41和R43与它们所连接的碳或杂原子和间插于这些碳和/或杂原子之间的原子一起包含5-或6-元环烷基或杂环烷基，或其中Ao具有对应于α-氨基，β-氨基或另一个含胺酸的结构。
在一些实施方式中，式13或式14的AO是具有溶解剂取代基的支化单元(即，-AO-是-B(SA)-)。在这些情况中，G包含增溶剂(SA)并且优选是由该SA取代的D-或L-氨基酸的侧链，其余的可变基团如所定义。
18.如实施方式14或16所述的LDC组合物，其中当碳为手性时，所指示的带星号(*)碳主要处于L-氨基酸的α碳的相同绝对构型。
19.如实施方式6所述的LDC组合物，其中式1具有来自作为靶向部分的抗体的配体单元，使得式1组合物的各LDC由式16A或式16B的结构表示：
Figure BDA0003252741700001671
Figure BDA0003252741700001681
其中Q1’是Ao-Ww，其中Ao是A的任选亚基，使得-Q1’-是-Ww-，当Ao不存在时，或是-Ao-WW-，当Ao存在时，使得A变为A1-Ao，其中-[C(Rb1)(Rb1)]m-[HE]-部分变为A，当Ao不存在时，或是A1，当Ao存在时，并且其中w是1，当Q2不存在时，或是0(即，W不存在)当Q2存在时；
R是氢；Ra1是-H或BU，其中BU具有-CH2-N(R22)(R23)的结构，其中R22和R23独立地是氢或甲基或者两者与它们所连接的氮原子一起包含5-或6-杂环烷基；Ra2是氢；m为1-5的整数；Rb1独立地是氢或任选取代的C1-C6烷基；HE不存在或为-C(＝O)-；J是-O-或-NH-；Q2存在时是W-E，其中E是-O-或-NH-；p′是1至24的整数；并且其中S是衍生自抗体靶向部分的巯基的硫。
20.如实施方式19所述的LDC组合物，其中式1的组合物的各LDC由式17A或式17B的结构表示：
Figure BDA0003252741700001682
其中J是-NH-；V、Z1之一是＝C(R24)-，其中R24是氢、-Cl或-NO2，并且其他V、Z1和Z2是＝CH2-；R8是氢；并且R9是氢或甲基。
21.如实施方式19所述的LDC组合物，其中式1的组合物的各LDC由式18A或式18B的结构表示：
Figure BDA0003252741700001691
其中Ao是A的任选亚基，其中当Ao不存在时，-[C(Rb1)(Rb1)]m-[HE]-部分是A，当Ao存在时为A1，使得A变成A1-Ao；R为-H；Ra1是-H或碱性单元(BU)，其中BU具有-CH2-N(R22)(R23)的结构，其中R22独立地是氢或甲基，或两个R22与它们接合的氮原子一起包含5或6元杂环烷基；Ra2是氢；m为1-5的整数；Rb1独立地是氢或任选取代的C1-C6烷基；HE不存在或为-C(＝O)-；R8是氢；R9是氢、任选取代的C1-C6烷基或任选取代的苯基。
在其他实施方式中，式18A或18B的糖部分被另一个糖部分替代，其中连接至该部分的糖苷键被糖苷酶切割。
在式18A或式18B的一些实施方式中，AO存在。在这些实施方式中的一些中，A是-B(SA)-，其中B是支化单元并且SA是溶解剂。在其他实施方式中，式18A或式18B的Ao如果存在不是-B(SA)-或不包含溶解剂。
22.如实施方式21所述的LDC组合物，其中式1的组合物的各LDC由式19A或式19B的结构表示：
Figure BDA0003252741700001701
其中R是氢；Ra1是氢或碱性单元(BU)，其中BU具有-CH2-N(R22)(R23)的结构，其中R22和R23独立地是氢或甲基或两者与它们接合的氮原子一起包含5-或6-原杂环烷基；Ra2是氢；m是1-5的整数；各Rb1独立地是氢或任选取代的C1-C6烷基；HE不存在或是-C(＝O)-；R45是-CO2H；E是-O-；J是-NH-；V和Z3是＝CH2-；R8是氢；并且R9是氢或甲基。
在其他实施方式中，式19A或19B的糖部分被另一个糖部分替代，其中连接至该部分的糖苷键被糖苷酶切割。
23.如实施方式19、20、21或22所述的LDC组合物，其中当碳为手性时，所指示的带星号(*)碳主要处于L-氨基酸的α碳的相同绝对构型。
24.如实施方式1所述的LDC组合物，其中-D+具有式20(DE’)或式21(DF’)的结构：
Figure BDA0003252741700001711
其中R10和R11独立地是C1-C8烷基；R12是氢、C1-C8烷基、C3-C8环烷基、芳基、-X1-芳基、-X1-(C3-C8环烷基)、C3-C8杂环或-X1-(C3-C8杂环)；R13是氢、C1-C8烷基、C3-C8环烷基、芳基、-X1-芳基、-X1-(C3-C8环烷基)、C3-C8杂环和-X1-(C3-C8杂环)；R14是氢或甲基，或者R13和R14与它们接合的碳一起包含C3-C8环烷基；R15是氢或C1-C8烷基；R16是氢、C1-C8烷基、C3-C8环烷基、芳基、-X1-芳基、-X1-(C3-C8环烷基)、C3-C8杂环和-X1-(C3-C8杂环)；R17独立地是氢、-OH、C1-C8烷基、C3-C8环烷基和O-(C1-C8烷基)；R18是氢或C1-C8烷基；R19是-C(R19A)2-C(R19A)2-芳基、-C(R19A)2-C(R19A)2-(C3-C8杂环)或-C(R19A)2-C(R19A)2-(C3-C8环烷基)，其中R19A是氢、C1-C6烷基或-OH；R21是芳基或C3-C8杂环；R20是氢、C1-C20烷基、芳基、C3-C8杂环、-(R47O)m-R48、和-(R47O)m-CH(R49)2；m是1-1000的整数；R47是C2-C8烷基；R48是氢或C1-C8烷基；R49独立地是-COOH、-(CH2)n-N(R50)2、-(CH2)n-SO3H、或-(CH2)n-SO3-C1-C8烷基；R50独立地是C1-C8烷基、或-(CH2)n-COOH；Z是O、S、NH、或NR46，其中R46是C1-C8烷基；X1是C1-C10亚烷基；并且n是0-6的整数；并且其中连接至N+的波浪线表示式1结构的其余部分的共价键合。
25.如实施方式1所述的LDC组合物，其中-D+具有式22(DI’)的结构：
Figure BDA0003252741700001721
其中环A和环B是独立选择的芳基或杂芳基，其任选地在环A上被一个，两个或三个RA取代基取代，和/或在环B上任选地被一个，两个或三个RB取代基取代，并与吩嗪环体系稠合，其中一个吩嗪环系统任选地被一个，两个或三个独立选择的RC取代基取代，另一个吩嗪环任选地被一个，两个或三个独立选择的RD取代基取代，其中当存在时，RA、RB、RC和RD是卤素、任选取代的烷基或O-连接的取代基；R9A和R9B是独立选择的任选取代的烷基或与它们所连接的氮原子和这些氮之间间插的碳原子一起包含杂环烷基环系，其中n、s和o独立地为2至4的整数；并且其中连接至N+的波浪线表示D+与式1结构的其余部分的共价键合。
26.如实施方式1所述的LDC组合物，其中-D+具有式23(DG-1’)或式24(DH-1’)的结构：
Figure BDA0003252741700001722
Figure BDA0003252741700001731
其中所述环表示5元杂芳基或6元芳基或杂芳基，其中所述杂芳基所示的所需取代基彼此之间具有1，3-或间位关系，在其余位置具有任选取代；R2A是氢或任选取代的烷基或R2A与其接合的氧原子一起定义除-OH以外的O-连接的取代基；R3是氢或任选取代的烷基；R4、R4A、R4B、R5和R6是独立选择的任选取代的烷基；R7A是任选取代的芳基或任选取代的杂芳基，R8A是氢或任选取代的烷基，并且m是0或1；并且其中连接至N+的波浪线表示D+与式1结构的其余部分的共价键合。
在优选实施方式中，R7A是任选取代的苯基。在其他优选的实施方式中，环表示噻唑。在其它优选的实施方式中，R3是-CH3。在更优选的实施方式中，R7A是任选取代的苯基，该环代表噻唑，并且R2A与其所连接的氧原子一起形成酯。
27.如实施方式1-26中任一项所述的LDC组合物，其中靶向部分是抗体。
28.如实施方式1-27中任一项所述的LDC组合物，其中来自靶向部分的配体单元靶向免疫细胞上的抗原。
29.如实施方式1-28中任一项所述的LDC组合物，其中来自靶向部分的配体单元靶向细菌上的抗原。
30.如实施方式1-28中任一项所述的LDC组合物，其中来自靶向部分的配体单元不结合细菌多糖。
31.如实施方式1-28中任一项所述的LDC组合物，其中来自靶向部分的配体单元不结合细胞壁磷壁酸。
32.如实施方式1-23中任一项所述的LDC组合物，其中D+在结构上不对应于抗生素。
33.如实施方式1-23中任一项所述的LDC组合物，其中D+在结构上不对应于抗生素。
34.如实施方式1-23中任一项所述的LDC组合物，其中D+在结构上不对应于用于治疗细菌感染的那些。
35.如实施方式1-23中任一项所述的LDC组合物，其中D+是可用于治疗癌症的化学化合物，其具有叔胺官能团或能够经修饰以具有该官能团。
36.如实施方式1-23中任一项所述的LDC组合物，其中D+是可用于治疗自身免疫疾病的化学化合物，其具有叔胺官能团或能够经修饰以具有该官能团。
1A.一种具有式I结构的化合物
Figure BDA0003252741700001741
其中Lb′是接头共价结合前体部分；Q1是Aa-Ww，其中A是任选的延伸单元，任选地包含2、3或4个亚基，使得下标a是0或1，其中当a是0时A不存在并且当a是1时A存在；Q2是W′-E，其中Q2在存在时结合至V、Z1、Z2或Z3；Ww和W′w′是可切割单元；其中Q1的Ww包含具有与J结合的肽的肽部分，J可被调节性或胞内蛋白酶选择性切割，其与正向细胞相比，该调节性或胞内蛋白酶可能或可能不对异常或其他不需要细胞有更大特异性，或者能够被与正常细胞相比被靶向的异常细胞或其他不需要细胞以更大量分泌的蛋白酶选择性切割，或包含可通过二硫键交换被谷胱甘肽切割的二硫键部分或包含与血清的生理pH相比在溶酶体中存在的较低pH条件下(在更酸性条件下)更易于发生水解反应的腙部分，当纳入式1的LDC中，其结构对应于式1的结构时，并且Q2的W′-E提供了可被位于胞内的糖苷酶切割的糖苷键，其中与正常细胞相比，糖苷酶可能或可能不对靶向的异常或其他不需要细胞有更大特异性，或者能够被靶向的异常或其他不需要细胞以比正常细胞更大的量分泌的糖苷酶选择性切割，其中下标w是0或1，其中当w是1时W存在或w是0时W不存在，并且w′是0或1，其中当w′是0时W′-E不存在并且当w′是1时W′-E存在，并且其中w+w′是1(即，一个且仅一个W存在)；V、Z1、Z2和Z3是＝N-或＝C(R24)-，其中R24是氢或任选取代的烷基、烯基或炔基，或卤素，-NO2，-CN或其他吸电子基团，供电子基团，-Q2，或-C(R8)(R9)-D+，条件是当w是1时，Q2不存在并且一个且仅一个R24是-C(R8)(R9)-D+使得当该可变基团是＝C(R24)-时-C(R8)(R9)-D+结合至V、Z1、Z2、Z3之一，并且Q1-J-和-C(R8)(R9)-D+取代基互相邻位或对位，并且条件是当w′是1时，一个且仅一个R24是-C(R8)(R9)-D+使得当可变基团是＝C(R24)-时，-C(R8)(R9)-D+结合至V、Z1、Z2、Z3之一，并且一个且仅一个其他R24是Q2使得当可变基团是＝C(R24)-时，Q2结合至V、Z1、Z2、Z3中的另一个，并且Q2和-C(R8)(R9)-D+取代基互相邻位或对位，R8和R9独立地是氢，任选取代的烷基、烯基或炔基，或任选取代的芳基或杂芳基；E和J独立地是-O-、-S-或-N(R33)-，其中R33是氢或任选取代的烷基；R是氢或是卤素、-NO2、-CN或其他吸电子基团，或者是供电子基团；并且D+表示含季铵化叔胺的药物D的结构，其中所述蛋白酶切割、二硫键交换、酸水解或糖苷酶切割导致从所述LDC的D+排出D。
2A.如实施方式1A所述的化合物，其中Lb'具有以下之一的结构
Figure BDA0003252741700001761
其中R是氢或C1-C6任选取代的烷基；T是-Cl、-Br、-I、-O-甲磺酰基或-O-甲苯磺酰基；U是-F、-Cl、-Br、-I、-O-N-琥珀酰亚胺、-O-(4-硝基苯基)、-O-五氟苯基、-O-四氟苯基或-O-C(＝O)-OR57；X2是C1-10亚烷基、C3-C8-碳环、-O-(C1-C6烷基)、-亚芳基-、C1-C10亚烷基-亚芳基、-亚芳基-C1-C10亚烷基、-C1-C10亚烷基-(C3-C6-碳环)-、-(C3-C8碳环)-C1-C10亚烷基-、C3-C8-杂环、-C1-C10亚烷基-(C3-C8杂环)-、-C3-C8-杂环)-C1-C10亚烷基、-(CH2CH2O)u、或-CH2CH2O)u-CH2-，其中u是1至10的整数并且R57是C1-C6烷基或芳基。
3A.如实施方式2A所述的化合物，其中该化合物具有式IIa或式IIb的结构：
Figure BDA0003252741700001762
Figure BDA0003252741700001771
其中A是延伸单元；下标a为1；下标w为1；下标w′为1；R是氢或甲基；E和J独立地为-O-或-N(R33)-，其中R33为氢或任选取代的C1-C6烷基；下标w为1，式IIa的W为肽部分(即，W为2个或更多个氨基酸亚基，优选2至4个)，其中与血清蛋白酶相比，连接至J的肽键可通过调节性或溶酶体蛋白酶可选择性地切割，并且式IIb的W’是糖苷键合糖，其中连接至W′-E中的E的糖苷键可通过溶酶体或细胞内糖苷酶切割；R8是氢；R9是氢、任选取代的C1-C6烷基或任选取代的苯基。优选地，式IIa的肽W是-W1-W2-，其中W1和W2是W的氨基酸亚基，其一起为半胱氨酸蛋白酶如组织蛋白酶提供识别位点。
在式IIa或式IIb的一些实施方案中，-A-是-B(SA)-，其中B(SA)是被溶解剂(SA)取代的支化单元(B)。在其它实施方式中，式IIa或式IIb-A的A不包括支化单元。在式IIa或式IIa的某些实施方案中，-A-是-A1-AO-，其中A1或AO是-B(SA)-。在式IIa或式IIb的其它实施方式中，A不包括支化单元。在式IIa或IIb的其它实施方式中，-A-中不存在溶解剂。
4A.如实施方式3A所述的化合物，其中式IIa化合物具有式IIIa或式IIIb的结构：
Figure BDA0003252741700001781
其中下标w是1；下标w’是1；Ao是A的任选亚基，其中-[C(Rb1)(Rb1)]m-[HE]-部分是A，当Ao不存在时，并且是A1，当Ao存在时，使得A变为A1-Ao；R和Ra2独立地是氢或甲基；Ra1是氢、甲基、乙基或碱性单元(BU)；HE是任选的水解强化单元；m为0-6的整数；每个Rb1独立地是氢、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基，或两个Rb1与它们所连接的碳一起定义C3-C6环烷基或一个R1b和He连同它们所连接的碳定义5或6元环烷基或5或6元杂环烷基，而另一个Rb1是氢、任选取代的C1-C6烷基，任选取代的芳基或任选取代的杂芳基；其中BU具有-[C(R1)(R1)]-[C(R2)(R2)]n-N(R22)(R23)的结构，其中n为0、1、2或3，其中每个R1独立地为氢或低级烷基或两个R1与它们所连接的碳一起包含C3-C6环烷基，并且各R2独立地是氢、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基，或两个R2与它们所连接的碳和任何间插碳一起定义C3-C6环烷基，或一个R1和一个R2与它们所连接的碳和任何间插碳一起包含5-或6-元环烷基，其余的R1和R2如所定义；R22和R23独立地是氢或任选取代的C1-C6烷基或与它们所连接的氮一起包含5或6元杂环烷基；R8是氢；并且R9是氢或C1-C6烷基。
在式IIIa或式IIIb的一些实施方式中，AO存在。在这些实施方式中的一些中，-Ao-是-B(SA)-，其中B(SA)是被溶解剂(SA)取代的支化单元(B)。在式IIIa或式IIIb的其他实施方式中，Ao存在但不是-B(SA)-或不包含溶解剂。
4A.如实施方式2A所述的化合物，其中式I化合物具有式IVa或式IVb的结构：
Figure BDA0003252741700001791
其中在式Iva中，V、Z1或Z2之一是＝C(R24)-，其中R24是氢或供电子基团，并且其他V、Z1或Z2是＝CH2-或＝N-，并且R’是氢或供电子基团，或其中在式IVb中，V和Z3是＝C(R24)-，其中一个R24是氢并且另一个R24是氢、供电子基团或吸电子基团，或V和Z3独立地是＝CH2-或＝N-；并且其中R’是氢或吸电子基团，E是-O-或-NH-；J是-N(R33)，其中R33是氢或甲基；R34是苄基、甲基、异丙基、异丁基、仲丁基、-CH(OH)CH3或具有结构
Figure BDA0003252741700001801
R35是甲基、-(CH2)4-NH2、-(CH2)3NH(C＝O)NH2、-(CH2)3NH(C＝NH)NH2、或-(CH2)2CO2H；并且R45是-CH2OH或-CO2H。
在其他实施方式中，式IVb的糖部分被另一个糖部分替代，其中连接至该部分的糖苷键被糖苷酶切割。
在一些实施方式中，式IVa的-A-为-B(SA)-或A1-AO-，其中A1或Ao为-B(SA)-，其中B(SA)为具有溶解剂(SA)取代基的支化单元(B)。在式IVb的一些实施方式中，A1或AO是-B(SA)-。在式IVa或式IVb的其它实施方式中，-A-、A1和AO都不是-B(SA)-，或者式IVa中的-A-或式IVb中的-A1-AO-不包含溶解剂。
5A.如实施方式4A所述的化合物，其中式IVa或式IVb化合物具有式Va或式Vb的结构：
Figure BDA0003252741700001802
Figure BDA0003252741700001811
其中Ao是A的任选亚基，其中当Ao不存在时，-[C(Rb)(Rb)]m-[HE]-部分是A，当Ao不存在时，并且是A1，当Ao存在时，使得A变成A1-Ao；R为-H，其中R是氢；Ra1是氢或BU，其中BU具有-CH2-N(R22)(R23)的结构，其中R22和R23独立地是氢、甲基或乙基，或两者与它们接合的氮原子一起包含5或6元杂环烷基；Ra2是氢；m为1-5的整数；Rb1独立地是氢或任选取代的C1-C6烷基；HE不存在或为-C(＝O)-；R45是-CO2H；E是-O-；J是-NH-；V、Z1、Z2和Z3各自是＝CH2-；R8是氢；并且R9是氢或甲基。
在其他实施方式中，式Vb的糖部分被另一个糖部分替代，其中连接至该部分的糖苷键被糖苷酶切割。在式Va或式Vb的一些实施方案中，Ao是-B(SA)-。在式IVa或式IVb的其它实施方式中，Ao不是-B(SA)-或不包含溶解剂。
6A.如实施方式5A所述的化合物，其中式Vb中的Ao具有以下结构
Figure BDA0003252741700001812
其中连接至任一结构的C-末端羰基部分的波浪线表示与J的接合点，并且其中连接至任一结构的N-末端氨基部分的波浪线代表与A1的含羰基官能团的接合点；其中K和L独立地为C、N、O或S，条件是当K或L为O或S时，连至K的R41和R42或连至L的R43和R44不存在，并且当K或L为N时，连至K的R41、R42或连至L的R43、R44之一不存在，条件是两个相邻的L不再独立地选择为N、O或S；其中q为0-12的整数，r为1-12的整数；其中G是氢、任选取代的C1-C6烷基、-OH、-ORG、-CO2H、CO2RG，其中RG是任选取代的C1-C6烷基、芳基或杂芳基、或RPR，其中RPR是合适的保护基、NH2或-N(RG)(RG)，其中独立选择的RG如先前所定义，或者RG与它们所连接的氮一起包括5-或6-元杂环烷基或两者作为RPR一起形成合适的保护组其中R38是氢或任选取代的C1-C6烷基；R39-R44独立地是氢、任选取代的C1-C6烷基，或任选取代的杂芳基，或者R39、R40与它们所连接的碳一起包括C3-C6环烷基，或R41、R42与它们接合的K一起，当K为C时，或者R43、R44与它们接合的L一起包含C3-C6环烷基，或R40和R41，或R40和R43，或R41和R43与它们所连接的碳或杂原子和间插于这些碳和/或杂原子之间的原子一起包含5-或6-元环烷基或杂环烷基，或其中式Vb中的Ao具有对应于α-氨基酸，β-氨基酸或其他含胺酸的结构。
在一些实施方式中，Ao是具有溶解剂取代基的支化单元(即-Ao-是-B(SA)-)。在这些情况中，G包含增溶剂(SA)并且优选是由该SA取代的D-或L-氨基酸的侧链，其余的可变基团如所定义。
8A.如实施方式6A所述的化合物，其中AO具有以下结构
Figure BDA0003252741700001821
其中X3不存在或是X2，并且其中X2如实施方式2A中所定义；并且Ra是赖氨酸、天冬氨酸或谷氨酸的侧链。
9A.如实施方式7A或8A所述的化合物，其中AO具有以下结构
Figure BDA0003252741700001831
其中R46A和R46B独立地是H或C1-C6烷基(优选甲基)或与它们接合的氮一起包含5-或6-元杂环烷基或者R46A和R46B之一是氢或C1-C6烷基并且另一个是优选通过酰胺官能团与氮杂原子键连的溶解剂。在优选的实施方式中，R46A和R46B各自是氢或甲基。在其他优选的实施方式中，R46A和R46B之一是氢并且另一个是优选通过酰胺官能团与氮杂原子键连的溶解剂。
10A.如实施方式1A-6A中任一项所述的化合物，其中AO是具有被溶解剂取代的支化单元。
11A.如实施方式1A-9A中任一项所述的化合物，AO是赖氨酸，优选L-赖氨酸，任选在其ε-氨基基团处被溶解剂取代。
1B.一种抗体药物偶联物(ADC)组合物，其通过使实施方式2A的化合物与具有反应性巯基、氨基或醛部分的抗体在合适的条件下接触以使反应性部分与式1化合物的Lb'部分缩合获得，其中Lb'转化为Lb，其中表示来自所述缩合的ADC组合物的结构内的Ab-Lb-部分具有以下之一的结构：
Figure BDA0003252741700001841
，其中所示(#)原子衍生自抗体的反应部分并且X2如实施方式2A中所定义，
其中Ab是来自靶向抗体的抗体配体单元。
2B.如实施方案1B所述的ADC组合物，其中反应性抗体部分是半胱氨酸巯基，其通过将半胱氨酸残基在溶剂可及位置工程改造到成抗体的重链恒定区而获得，或通过使抗体与二硫化物还原剂在适合于选择性还原抗体的铰链二硫化物部分的条件下。
3B.如实施方式2B所述的ADC组合物，其中该组合物由Ab-S-式1或Ab-S-式2的结构表示：
Figure BDA0003252741700001851
其中下标a为1；下标w为1；下标w′为1，下标y为1(即延伸、切割和间隔单位存在)；下标p′在1至8之间，其中可变基团如实施方案1A所定义并且D+表示季铵化的含叔胺药物的结构。
4B.如实施方式3B所述的ADC组合物，其中该组合物由Ab-S-式5或Ab-S-式11的结构表示：
Figure BDA0003252741700001852
Figure BDA0003252741700001861
其中Ab-S-式5和Ab-S-式11的可变基团分别如实施方式4A或实施方式12A所定义。
在Ab-S-式5或Ab-S-式11的一些实施方式中，AO不存在。在Ab-S-式5或Ab-S-式11的其他实施方式中，AO存在。在Ab-S-式5或Ab-S-式11的其他实施方式中，AO，如果存在，是-B(SA)-，其中B(SA)是具有溶解剂(SA)取代基的支化单元(B)。在Ab-S-式5或Ab-S-式11的其它实施方式中，Ao不是-B(SA)-或不包含溶解剂。
在其它实施方式中，糖部分由另一个糖部分代替，其中与该部分键连的糖苷键可被糖苷酶切割。
5B.如实施方式3B所述的ADC组合物，其中该组合物由Ab-S-式9或Ab-S-式12的结构表示：
Figure BDA0003252741700001862
Figure BDA0003252741700001871
其中连接至酰亚胺氮的α碳被BU取代或以其它方式被氢取代，并且其中Ab-S-式9和Ab-S-式12的可变基团分别如实施方式8A或实施方式12A所定义。
在Ab-S-式9或Ab-S-式12的一些实施方式中，AO不存在。在Ab-S-式9或Ab-S-式12的其他实施方式中，AO存在。在Ab-S-式9或Ab-S-式12的其他实施方式中，AO，如果存在，是-B(SA)-，其中B(SA)是具有溶解剂(SA)取代基的支化单元(B)。在Ab-S-式5或Ab-S-式11的其它实施方式中，Ao不是-B(SA)-或不包含溶解剂。
6B.如实施方式5B所述的ADC组合物，其中BU不存在并且倍括号内的氢取代或具有-[C(R1)(R1)]-[C(R2)(R2)]n-N(R22)(R23)的结构，其中n、R1、R2、R22和R23如实施方式2A中所定义。
7B.如实施方式5B所述的ADC组合物，其中该组合物由Ab-S-式13或Ab-S-式14的结构表示：
Figure BDA0003252741700001872
Figure BDA0003252741700001881
其中当BU存在时，ADC组合物的各偶联物在每次p’出现时所述的带星号(*)位置处有不超过10％的相反立体异构体，
其中BU如果存在是-CH2N(R22)(R23)，其中R22和R23之一是-H并且另一个是氢或C1-C6烷基。
8B.如实施方式5B所述的ADC组合物，其中BU不存在(即，被括号内的氢替代)并且-[C(Rb1)(Rb1)]m-是-(CH2)4-。
9B.如实施方式5B所述的ADC组合物，其中BU是-CH2NH2并且m是0。
10B.如实施方式1B-9B中任一项所述的ADC组合物，其中Ab来自靶向哺乳动物细胞上的抗原的靶向抗体。
11B.如实施方式1B-9B中任一项所述的ADC组合物，其中Ab来自靶向哺乳不结合细菌上的抗原的靶向抗体。
12B.如实施方式1B-9B中任一项所述的ADC组合物，其中Ab来自靶向哺乳不结合细菌多糖的靶向抗体。
13B.如实施方式1B-9B中任一项所述的ADC组合物，其中Ab来自靶向哺乳不结合细胞壁磷壁酸的靶向抗体。
14B.如实施方式1B-9B中任一项所述的ADC组合物，其中D+在结构上不对应于抗生素。
15B.如实施方式1B-9B中任一项所述的ADC组合物，其中D+在结构上不对应于用于治疗细菌感染的那些。
16B.如实施方式1B-9B中任一项所述的ADC组合物，其中D+是可用于治疗癌症的化学化合物，其具有叔胺官能团或能够经修饰以具有该官能团。
18B.如实施方式1B-9B中任一项所述的ADC组合物，其中D+是可用于自身免疫疾病的化学化合物，其具有叔胺官能团或能够经修饰以具有该官能团。
1C.一种配体药物偶联物(LDC)组合物，其中LDC组合物由式1的结构表示：
Figure BDA0003252741700001891
其中“配体”来自靶向部分的配体单元，其选择性结合至靶部分；Lb是配体共价结合部分；Q1是Aa-Ww，其中A是任选的延伸单元，任选地包含2、3或4个亚基，使得当a是0时A不存在并且当a是1时A存在；Q2是W′-E，其中Q2在存在时结合至V、Z1、Z2或Z3；Ww和W′w′是可切割单元；其中Q1的Ww被调节性或胞内蛋白酶选择性切割，其与正向细胞相比，该调节性或胞内蛋白酶可能或可能不对异常或其他不需要细胞有更大特异性，或者能够被与正常细胞相比被靶向的异常细胞或其他不需要细胞以更大量分泌的蛋白酶选择性切割，或通过二硫键交换被谷胱甘肽切割或与生理pH相比在溶酶体中存在的较低pH条件下更易于发生水解反应，并且Q2的W′-E提供了可被位于胞内的糖苷酶选择性切割的糖苷键，其中与正常细胞相比，糖苷酶可能或可能不对靶向的异常或其他不需要细胞有更大特异性，或者能够被靶向的异常或其他不需要细胞以比正常细胞更大的量分泌的糖苷酶选择性切割，其中下标w是0或1，其中当w是1时W存在或w是0时W不存在，并且w′是0或1，其中当w′是0时W′-E不存在并且当w′是1时W′-E存在，并且其中w+w′是1(即，一个且仅一个W存在)；V、Z1、Z2和Z3是＝N-或＝C(R24)-，其中R24是氢或任选取代的烷基、烯基或炔基，或卤素，-NO2，-CN或其他吸电子基团，供电子基团，-Q2，或-C(R8)(R9)-D+，条件是当w是1时，Q2不存在并且一个且仅一个R24是-C(R8)(R9)-D+使得当该可变基团是＝C(R24)-时-C(R8)(R9)-D+结合至V、Z1、Z2、Z3之一，并且Q1-J-和-C(R8)(R9)-D+取代基互相邻位或对位，并且条件是当w′是1时，一个且仅一个R24是-C(R8)(R9)-D+使得当可变基团是＝C(R24)-时，-C(R8)(R9)-D+结合至V、Z1、Z2、Z3之一，并且一个且仅一个其他R24是Q2使得当可变基团是＝C(R24)-时，Q2结合至V、Z1、Z2、Z3中的另一个，并且Q2和-C(R8)(R9)-D+取代基互相邻位或对位，R8和R9独立地是氢，任选取代的烷基、烯基或炔基，或任选取代的芳基或杂芳基；E和J独立地是-O-、-S-或-N(R33)-，其中R33是氢或任选取代的烷基；R’是氢或是卤素、-NO2、-CN或其他吸电子基团，或者是供电子基团；并且D+表示含季铵化叔胺的药物D的结构；并且p是1-24的平均载药量；其中所述蛋白酶切割、二硫键交换、酸水解或糖苷酶切割导致D从所述LDC组合物的LDC排出。
2C.如实施方式1C所述的LDC组合物，其中-D+是季铵化的奥瑞他汀药物单元。
3C.如实施方式1C所述的LDC组合物，其中-D+具有DE’或DF’的结构
Figure BDA0003252741700001901
其中R10和R11独立地是C1-C8烷基；R12是氢、C1-C8烷基、C3-C8环烷基、芳基、-X1-芳基、-X1-(C3-C8环烷基)、C3-C8杂环或-X1-(C3-C8杂环)；R13是氢、C1-C8烷基、C3-C8环烷基、芳基、-X1-芳基、-X1-(C3-C8环烷基)、C3-C8杂环和-X1-(C3-C8杂环)；R14是氢或甲基，或者R13和R14与它们接合的碳一起包含C3-C8环烷基；R15是氢或C1-C8烷基；R16是氢、C1-C8烷基、C3-C8环烷基、芳基、-X1-芳基、-X1-(C3-C8环烷基)、C3-C8杂环和-X1-(C3-C8杂环)；R17独立地是氢、-OH、C1-C8烷基、C3-C8环烷基和O-(C1-C8烷基)；R18是氢或C1-C8烷基；R19是-C(R19A)2-C(R19A)2-芳基、-C(R19A)2-C(R19A)2-(C3-C8杂环)或-C(R19A)2-C(R19A)2-(C3-C8环烷基)，其中R19A是氢、C1-C8烷基或-OH；R21是芳基或C3-C8杂环；R20是氢、C1-C20烷基、芳基、C3-C8杂环、-(R47O)m-R48、和-(R47O)m-CH(R49)2；m是1-1000的整数；R47是C2-C8烷基；R48是氢或C1-C8烷基；R49独立地是-COOH、-(CH2)n-N(R50)2、-(CH2)n-SO3H、或-(CH2)n-SO3-C1-C8烷基；R50独立地是C1-C8烷基、或-(CH2)n-COOH；Z是O、S、NH、或NR46，其中R46是C1-C8烷基；X1是C1-C10亚烷基；并且n是0-6的整数；其中连接至N+的波浪线表示式1结构的其余部分的共价键合。
4C.如实施方式1C所述的LDC组合物，其中式1组合物由以下结构所示
Figure BDA0003252741700001911
其中R34是异丙基并且R35是-CH3或-CH2CH2CH2NH(C＝O)NH2；并且p是1-24的数字。优选地，p范围是1-8。
5C.如实施方式1C所述的LDC组合物，其中式1组合物的各LDC由以下结构所示
Figure BDA0003252741700001912
其中Ab是来自靶向抗体的抗体配体单元，并且Ab-S-部分与M3羧酸的α或β碳键连；R34是异丙基并且R35是-CH3或-CH2CH2CH2NH(C＝O)NH2；并且p’是1-24的整数。在优选实施方式中，p’是1-8的整数。
6C.如实施方式4C所述的LDC组合物，其中式1组合物由以下结构所示
Figure BDA0003252741700001921
7C.如实施方式5C所述的LDC组合物，其中式1组合物的各LDC由以下结构所示
Figure BDA0003252741700001922
其中Ab-S-部分与M3羧酸α或β碳键连。
8C.如实施方式1C所述的LDC组合物，其中式1组合物由以下结构所示
Figure BDA0003252741700001923
其中p是1-24范围的数字。在优选实施方式中，其中p是1-24范围的数字。在优选实施方式中，其中p是1-8范围的数字。
9C.如实施方式1C所述的LDC组合物，其中式1组合物的各LDC由以下结构所示
Figure BDA0003252741700001931
其中Ab-S-部分与M3羧酸的α或β碳键连；其中p’是1-24的整数。在优选实施方式中，p’是1-8的整数。
10C.如实施方式8C所述的LDC组合物，其中式1组合物由以下结构所示
Figure BDA0003252741700001932
11C.如实施方式9C所述的LDC组合物，其中式1组合物的各LDC由以下结构所示
Figure BDA0003252741700001933
其中Ab-S-部分与M3羧酸α或β碳键连。
12C.如实施方式1C所述的LDC组合物，其中-D+是季铵化的特吡莱辛药物单元。
13C.如实施方式1C所述的LDC组合物，其中-D+具有式DG-1’或式DH-1’的结构：
Figure BDA0003252741700001941
其中所述环表示5元氮杂芳基，并且其中所述指定的所述杂芳基所需的取代基彼此之间具有1，3-关系，在剩余位置具有任选取代；R2A是氢或任选取代的烷基或R2A与其所接合的氧原子一起定义除-OH以外的O-连接的取代基；
R3是氢或任选取代的烷基；R4、R4A、R4B、R5和R6是独立选择的任选取代的烷基；R7A是任选取代的芳基或任选取代的杂芳基；R8A是氢或任选取代的烷基；并且m为0或1，其中连接至N+的波浪线表示D+与式1结构的其余部分的共价键合。
14C.如实施方式1C所述的LDC组合物，其中式1组合物由以下结构所示
Figure BDA0003252741700001942
其中R34是异丙基并且R35是-CH3或-CH2CH2CH2NH(C＝O)NH2；R7B是氢或-OH；R2A是低级烷基、-C(＝O)R2B或-C(＝O)NHR2B；并且p是1-24的数字。在优选实施方式中，其中p是1-8范围的数字。
15C.如实施方式1C所述的LDC组合物，其中式1组合物由以下结构所示
Figure BDA0003252741700001951
其中R7B是氢或-OH；R2A是低级烷基、-C(＝O)R2B或-C(＝O)NHR2B，其中R2B是低级烷基；并且p是1-24的数字。在优选实施方式中，其中p是1-8范围的数字。
16C.如实施方式14C所述的LDC组合物，其中式1组合物由以下结构所示
Figure BDA0003252741700001952
17C.如实施方式15C所述的LDC组合物，其中式1组合物由以下结构所示
Figure BDA0003252741700001953
18C.如实施方式1C所述的LDC组合物，其中式1组合物的各LDC由以下结构所示
Figure BDA0003252741700001961
其中Ab-S-部分与M3羧酸α或β碳键连；
R34是异丙基并且R35是-CH3或-CH2CH2CH2NH(C＝O)NH2；R7B是氢或-OH；R2A是低级烷基、-C(＝O)R2B或-C(＝O)NHR2B；并且p’是1-24的整数。在优选实施方式中，p’是1-8的整数。
19C.如实施方式1C所述的LDC组合物，其中式1组合物的各LDC由以下结构所示
Figure BDA0003252741700001962
其中Ab-S-部分与M3羧酸的α或β碳键连；R7B是氢或-OH；R2A是低级烷基、-C(＝O)R2B或-C(＝O)NHR2B；并且p’是1-24的整数。在优选实施方式中，p’是1-8的整数。
20C.如实施方式18C所述的LDC组合物，其中式1组合物的各LDC由以下结构所示
Figure BDA0003252741700001963
21C.如实施方式19C所述的LDC组合物，其中组合物的各LDC由以下结构所示
Figure BDA0003252741700001971
22C.如实施方式4C、5C、8C、9C、14C、15C、18C或19C所述的LDC组合物，其中A是-CH2(CH2)4(C＝O)-或-CH2(CH2)4(C＝O)NHCH2CH2(C＝O)-。
23C.如实施方式1C所述的LDC组合物，其中-D+是季铵化的吩嗪二聚体。
24C.如实施方式1C所述的LDC组合物，其中-D+具有DI’的结构：
Figure BDA0003252741700001972
其中环A和环B是独立选择的芳基或杂芳基，其任选地被一个、两个或三个与任选被一个、两个或三个独立选择的RC和/或RBD取代基取代的吩嗪环系统融合的RA和/或RB取代基取代，其中当存在时，RA、RB、RC和RD独立地是卤素、任选取代的烷基或O-连接的取代基；R9A和R9B是独立选择的任选取代的烷基或与它们所连接的氮原子和这些氮之间的间插碳原子一起包含杂环烷基环系统，并且其中n、s和o独立地为2-4的整数；其中连接至N+的波浪线表示D+与式1结构的其余部分的共价键合。
25C.如实施方式1C所述的LDC组合物，其中-D+具有的结构：
Figure BDA0003252741700001981
其中RA和RB存在并且是低级烷基。
26C.如实施方式25C所述的LDC组合物，其中LDC组合物由以下结构所示
Figure BDA0003252741700001982
其中p是1-24范围的数字。
在优选实施方式中，R45是-CO2H。在更优选的实施方式中，糖是葡糖醛酸。在其他优选实施方式中，RA和RB是-CH3。在其他优选的实施方式中，Lb是M2或M3部分，更优选其中M2-A是LSS部分或M3-A是LS部分。在其他更优选实施方式中，A被-A1-Ao-替代，使得M2-A1是LSS部分或M3-A1是LS部分。在其他更优选实施方式中，其中p是1-8范围的数字。
27C.如实施方式26C所述的LDC组合物，其中式1组合物由以下结构所示
Figure BDA0003252741700001991
其中p是1-24范围的数字。在优选实施方式中，其中p是1-8范围的数字。
28C.如实施方式27C所述的LDC组合物，其中式1的各LDC组合物由以下结构所示
Figure BDA0003252741700001992
其中Ab-S-部分与M3羧酸的α或β碳键连并且p’是1-8的整数。
29C.如实施方式26C所述的LDC组合物，其中式1组合物由以下结构所示
Figure BDA0003252741700002001
其中Q是-W-A或-W-A1-Ao-并且p是1-24的数字。在优选实施方式中，其中p是1-8范围的数字。
在优选的实施方式中，W是调节性蛋白酶的底物，其切割Q1和SI部分之间的键。在其他优选的实施方式中，Lb是M2或M3部分，更优选其中M2-A或M2-A1是LSS部分或M3-A或M3-A1是LS部分。在其他更优选实施方式中，其中p是1-8范围的数字。
30C.如实施方式1C所述的LDC组合物，其中-D+是具有异喹啉亚结构的季铵化的MDR抑制剂。
31C.如实施方式30C所述的LDC组合物，其中式1组合物由以下结构所示
Figure BDA0003252741700002002
其中Ar是任选取代的芳基或杂芳基并且p是1-24的数字。
在优选实施方式中，R45是-CO2H。在更优选的实施方式中，糖是葡糖醛酸。在其他优选实施方式中，RA和RB是-CH3。在其他优选的实施方式中，“配体”是靶向抗体并且Lb是M2或M3部分，更优选其中M2-A是LSS部分或M3-A是LS部分。在其他更优选实施方式中，A被-A1-Ao-替代，使得M2-A1是LSS部分或M3-A1是LS部分。在其他更优选实施方式中，“配体”是靶向抗体并且p是1-24的数字。在优选实施方式中，其中p是1-8范围的数字。
32C.如实施方式31C所述的LDC组合物，其中式1组合物由以下结构所示
Figure BDA0003252741700002011
其中p是1-8范围的数字。
33C.如实施方式31C所述的LDC组合物，其中式1的各LDC组合物由以下结构所示
Figure BDA0003252741700002012
其中Ab-S-部分与M3羧酸的α或β碳键连并且p’是1-8的整数。
34C.如实施方式30C所述的LDC组合物，其中式1组合物由以下结构所示
Figure BDA0003252741700002021
其中Q是-W-A或-W-A1-Ao-并且p是1-24的数字。
在优选的实施方式中，W是调节性蛋白酶的底物，其切割Q1和SI部分之间的键。在其他优选的实施方式中，“配体”是靶向抗体并且Lb是M2或M3部分，更优选其中M2-A或M2-A1是LSS部分或者M3-A或M3-A1是LS部分。在其他更优选实施方式中，“配体”是靶向抗体并且p是1-8的数字。
35C.如实施方式34C所述的LDC组合物，其中式1组合物由以下结构所示
Figure BDA0003252741700002022
36C.如实施方式31C所述的LDC组合物，其中式1的各LDC组合物由以下结构所示
Figure BDA0003252741700002031
其中Ab-S-部分与M3羧酸的α或β碳键连并且p’是1-24的整数。在优选实施方式中，p’是1-8的整数。
37C.如实施方式31C所述的LDC组合物，其中式1组合物由以下结构所示
Figure BDA0003252741700002032
其中p是1-8范围的数字。
38C.如实施方式31C所述的LDC组合物，其中式1的各LDC组合物由以下结构所示：
Figure BDA0003252741700002041
其中Ab-S-部分与M3羧酸的α或β碳键连并且p’是1-8的整数。
39C.如实施方式31C、32C、33C、34C、35C或36C所述的LDC组合物，其中Ar具有以下结构
Figure BDA0003252741700002042
，其中波浪线表示芳基部分与所示羰基官能团键连。
40C.如实施方式1C-39C中任一项所述的LDC组合物，其中来自靶向部分的配体单元或Ab靶向免疫细胞上的抗原。
41C.如实施方式1C-39C中任一项所述的LDC组合物，其中来自靶向部分的配体单元或Ab不结合细菌上的抗原。
42C.如实施方式1C-39C中任一项所述的LDC组合物，其中来自靶向部分的配体单元或Ab不结合细菌多糖。
43C.如实施方式1C-39C中任一项所述的LDC组合物，其中来自靶向部分的配体单元或Ab不结合细胞壁磷壁酸。
1D.一种药物-接头化合物，其中该化合物具有式I的结构：
Figure BDA0003252741700002051
其中L'b是配体共价结合部分前体；Q1是Aa-Ww，其中A是任选的延伸单元，任选地包含2、3或4个亚基，使得当a是0时A不存在并且当a是1时A存在；Q2是W′W′-E，其中Q2在存在时结合至V、Z1、Z2或Z3；Ww和W′w′是可切割单元；其中与血清蛋白酶相比，Q1的Ww能够被调节性或胞内蛋白酶选择性切割，或通过二硫键交换被谷胱甘肽切割或与生理pH相比在溶酶体中存在的较低pH条件下(即，更酸性条件下)更易于发生水解反应，并且Q2的W′-E提供了可被位于胞内的糖苷酶选择性切割的糖苷键，并且其中下标w是0或1，其中当w是1时W存在或w是0时W不存在，并且w′是0或1，其中当w′是0时W′-E不存在并且当w′是1时W′-E存在，并且其中w+w′是1(即，一个且仅一个W存在)；V、Z1、Z2和Z3是＝N-或＝C(R24)-，其中R24是氢或任选取代的烷基、烯基或炔基，或卤素，-NO2，-CN或其他吸电子基团，供电子基团，-Q2，或-C(R8)(R9)-D+，条件是当w是1时，Q2不存在并且一个且仅一个R24是-C(R8)(R9)-D+使得当该可变基团是＝C(R24)-时-C(R8)(R9)-D+结合至V、Z1、Z2、Z3之一，并且Q1-J-和-C(R8)(R9)-D+取代基互相邻位或对位，并且条件是当w′是1时，一个且仅一个R24是-C(R8)(R9)-D+使得当可变基团是＝C(R24)-时，-C(R8)(R9)-D+结合至V、Z1、Z2、Z3之一，并且一个且仅一个其他R24是Q2使得当可变基团是＝C(R24)-时，Q2结合至V、Z1、Z2、Z3中的另一个，并且Q2和-C(R8)(R9)-D+取代基互相邻位或对位，R8和R9独立地是氢，任选取代的烷基、烯基或炔基，或任选取代的芳基或杂芳基；E和J独立地是-O-、-S-或-N(R33)-，其中R33是氢或任选取代的烷基；R’是氢或是卤素、-NO2、-CN或其他吸电子基团，或者是供电子基团；并且D+表示含季铵化叔胺的药物D的结构；并且下标p是1-24的平均载药量；并且其中所述蛋白酶切割、二硫键交换、酸水解或糖苷酶切割导致从药物接头化合物，或配体药物偶联物化合物或从中衍生的N-乙酰基-半胱氨酸偶联物释放游离含叔胺药物(D)。
2D.如实施方式1D所述的药物接头化合物，其中该化合物具有式IIA或式IIB的结构：
Figure BDA0003252741700002061
3D.如实施方式1D所述的药物接头化合物，其中该化合物具有式IIIA或式IIIB的结构：
Figure BDA0003252741700002062
4D.如实施方式1D所述的药物接头化合物，其中该化合物具有式IIIC或式IIID的结构：
Figure BDA0003252741700002063
Figure BDA0003252741700002071
5D.如实施方式1D所述的药物接头化合物，其中该化合物具有式IIIE或式IIIC的结构：
Figure BDA0003252741700002072
6D.如实施方式1D-5D中任一项所述的药物-接头化合物，其中Lb'-具有选自下组的结构：
Figure BDA0003252741700002081
其中R是氢或C1-C6任选取代的烷基；R’是氢或卤素或者R和R’独立地是选择的卤素；T是-Cl、-Br、-I、-O-甲磺酰基或-O-甲苯磺酰基或其他磺酸离去基团；U是-F、-Cl、-Br、-I、-O-N-琥珀酰亚胺、-O-(4-硝基苯基)、-O-五氟苯基、-O-四氟苯基或-O-C(＝O)-OR57；X2是C1-10亚烷基、C3-C8-碳环、-O-(C1-C6烷基)、-亚芳基-、C1-C10亚烷基-亚芳基、-亚芳基-C1-C10亚烷基、-C1-C10亚烷基-(C3-C6-碳环)-、-(C3-C8碳环)-C1-C10亚烷基-、C3-C8-杂环、-C1-C10亚烷基-(C3-C8杂环)-、-C3-C8-杂环)-C1-C10亚烷基、-(CH2CH2O)u、或-CH2CH2O)u-CH2-，其中下标u是1至10的整数并且R57是C1-C6烷基或芳基。
7D.如实施方式1D-6D中任一项所述的药物-接头化合物，其中下标a是1，使得Q1与式I的L'b键连并且Lb'-A具有通式M1-A1-AO-，其中M1是马来酰亚胺部分并且AO是A的任选亚基，使得A是2个亚基，当AO存在时，或是单个单元，当AO不存在时。
8D.如实施方式7D所述的药物-接头化合物，其中M1-A1-AO-具有式VIII的结构：
Figure BDA0003252741700002091
其中Ao是A的任选亚基，其中-[C(Rb1)(Rb1)]m-[HE]-部分是A，当Ao不存在时，并且是A1，当Ao存在时，使得A变为A1-Ao；R和Ra2独立地是氢或甲基；Ra1是氢、甲基、乙基或碱性单元(BU)；HE是任选的水解强化(HE)单元；m为0-6的整数；每个Rb1独立地是氢、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基，或两个Rb1与它们所连接的碳一起定义C3-C6环烷基或一个R1b和He连同它们所连接的碳定义5或6元环烷基或5或6元杂环烷基，而另一个Rb1是氢、任选取代的C1-C6烷基，任选取代的芳基或任选取代的杂芳基；其中BU具有-[C(R1)(R1)]-[C(R2)(R2)]n-N(R22)(R23)的结构，其中n为0、1、2或3，其中每个R1独立地为氢或低级烷基或两个R1与它们所连接的碳一起包含C3-C6环烷基，并且各R2独立地是氢、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基，或两个R2与它们所连接的碳和任何间插碳一起定义C3-C6环烷基，或一个R1和一个R2与它们所连接的碳和任何间插碳一起包含5-或6-元环烷基，其余的R1和R2如所定义；R22和R23独立地是氢或任选取代的C1-C6烷基或与它们所连接的氮一起包含5或6元杂环烷基；并且波浪线表示A(或AO)与式VIII结构的其余部分的共价键合。
在一些实施方式中，-[C(R1)(R1)]-[C(R2)(R2)]n-N(R22)(R23)以酸加成盐存在，其中酸加成盐是无机酸，优选的HCl或有机酸如TFA的那些。在其他实施方式中，酸加成盐是药学上可接受的那种。
9D.如实施方式7D或8D所述的药物-接头化合物，其中式I的M1-A1-AO-具有结构：
Figure BDA0003252741700002101
其中R22和R23各自是氮并且R22、R23之一是氢并且另一个是酸不稳定氨基甲酸酯保护基团；并且下标m是0-4的整数。
在一些实施方式中，-N(R22)(R23)部分以酸加成盐存在，其中酸加成盐是无机酸，优选的HCl或有机酸如TFA的那些。在其他实施方式中，酸加成盐是药学上可接受的那种。
10D.如实施方式7D、8D或9D所述的药物-接头化合物，其中式I的M1-A1-AO-具有结构：
Figure BDA0003252741700002102
其中下标m是0或4并且R22和R23各自是氢或R22、R23之一是氢并且另一个是-C(O)Ot-Bu。
在一些实施方式中，-N(R22)(R23)部分以酸加成盐存在，其中酸加成盐是无机酸，优选的HCl或有机酸如TFA的那些。在其他实施方式中，酸加成盐是药学上可接受的那种。
11D.如实施方案1D-10D中任一项所述的药物-接头化合物，其中Q1的W包含连接至J的肽键的肽部分或由其组成，J与血清蛋白酶相比可被细胞内或调节性蛋白酶选择性切割，其中调节性蛋白酶对W的作用引起游离含叔胺的药物(D)从药物-接头化合物或配体药物偶联物或由其衍生的N-乙酰基-半胱氨酸偶联物释放。
12D.如实施方案1D-10D中任一项的药物-接头化合物，其中Q2的W’是糖苷键合的糖，其中Q2的糖苷键W’-E提供位于细胞内的糖苷酶的切割位点，其中糖苷酶对W’-E的作用引起从药物-接头化合物或配体药物偶联物化合物或由其衍生的N-乙酰基-半胱氨酸偶联物释放含叔胺药物(D)。
13D.如实施方式11所述的药物接头化合物，其中W的肽部分包含具有式VI的结构的二肽部分或由其组成：
Figure BDA0003252741700002111
其中R34是苄基、甲基、异丙基、异丁基、仲丁基，-CH(OH)CH3或具有结构
Figure BDA0003252741700002112
并且R35是甲基、-(CH2)4-NH2、-(CH2)3NH(C＝O)NH2、-(CH2)3NH(C＝NH)NH2、或-(CH2)2CO2H，其中连接点二肽的C末端的波浪键表示与式IIA或IIB的亚芳基部分的J的共价键，并且二肽的N末端表示与W的剩余部分的共价连接，如果任何该剩余部分存在，或与A或其亚基的共价连接，当a为1时，或与Lb的共价连接，当下标a是0时，并且其中二肽与J的键合可由胞内或调节性蛋白酶切割。
14D.如实施方案12D所述的药物-接头化合物，其中Q2中的W是与E糖苷键合的糖的部分，其中糖苷键可被胞内糖苷酶切割，并且其中W′-E具有式VII的结构：
Figure BDA0003252741700002121
其中当该可变基团是＝C(R24)-时，波浪线表示键合到V、Z1、Z2、或Z3之一的E，其中E是-O-、-S-或-N(R33)-，其中R33是氢或甲基；并且其中R45是-CH2OH或-CO2H。
在优选实施方式中，R45是-CO2H。在其他优选实施方式中，W’-E的糖部分处于D-构型中。
15D.如实施方式11D或13D所述的药物接头化合物，其中该化合物具有式IX的结构：
Figure BDA0003252741700002122
其中R’是氢或供电子基团；R8是氢；R9是氢、任选取代的C1-C6烷基或任选取代的苯基；R34是甲基、异丙基或-CH(OH)CH3；R35是甲基、-(CH2)3NH(C＝O)NH2或-(CH2)2CO2H；J是-N(R33)-，其中R33是氢或甲基；并且V和Z1独立地是＝CH-或＝N-。
在一些实施方式中，A包含C1-C6亚烷基，任选被碱性单元取代。在其他实施方式中，V、Z1、Z2中的一个或两个是＝CH-并且其他是＝N-。在优选实施方式中，V、Z1、Z2各自是＝CH-。
16D.如实施方式15D所述的药物接头化合物，其中该化合物具有式X的结构：
Figure BDA0003252741700002131
其中星号(*)指在所示碳处的手性或其缺失；Ao是A的任选亚基，其中当Ao不存在时，-[C(Rb1)(Rb1)]m-[HE]-部分是A，当Ao存在时为A1，使得A变成A1-Ao；R为-H；Ra1是-H或碱性单元(BU)，其中BU具有-CH2-N(R22)(R23)的结构，其中R22和R23独立地是氢、甲基或乙基，或二者与它们接合的氮原子一起包含5或6元杂环烷基；Ra2是氢；下标m为0-6的整数；每个Rb1独立地是氢或任选取代的C1-C6烷基；HE不存在或为-C(＝O)-；R34是甲基、异丙基或-CH(OH)CH3；R35是-(CH2)3NH(C＝O)NH2、或-(CH2)2CO2H；J是-NH-；V、Z1和Z2是＝CH2-；R’是氢或供电子基团；R8是氢；并且R9是氢或甲基。
在优选的实施方式中，HE存在并且下标m的范围是0-4。在其他优选的实施方式中，HE存在并且下标m是0或4并且AO不存在。在其他优选实施方式中，Ra1是BU并且m是0。
在一些实施方式中，Ra1是BU，其中BU的-N(R22)(R23)以酸加成盐存在，其中酸加成盐是无机酸的盐，优选的HCl或有机酸如TFA的那些。在其他实施方式中，酸加成盐是药学上可接受的那种。
17D.如实施方式12D或14D所述的药物接头化合物，其中该化合物具有式XI的结构：
Figure BDA0003252741700002141
其中A1和AO是A的独立选择的亚基，其中AO是A的任选亚基(即，A1变为A，当AO不存在时，并且A是-A1-AO-，当AO存在时)；E是-O-或-NH-；J是-N(R33)-，其中R33是氢或甲基；V和Z3独立地是＝CH-或＝N-；R’是氢或吸电子基团；R8是氢；R9是氢、任选取代的C1-C6烷基或任选取代的苯基；并且R45是-CO2H或-CH2OH。
在优选实施方式中，R45是-CO2H并且W’-E的糖部分处于D-构型中。
18D.如实施方式12D、14D或17D所述的药物接头化合物，其中该化合物具有式XII的结构：
Figure BDA0003252741700002142
其中星号(*)指所示碳的手性或其缺失；A1和AO是A的独立选择的亚基，其中Ao是A的任选亚基，其中当Ao不存在时，-[C(Rb1)(Rb1)]m-[HE]-是A，并且，当AO存在时，是A1，使得A变成A1-AO；其中AO在存在时，结构上对应于通过含胺酸的C-末端羰基与J键连的含胺酸；R是氢；R’是氢或吸电子基团；Ra1是氢或碱性单元(BU)，其中BU具有-CH2-N(R22)(R23)的结构，其中R22和R23独立地是氢、甲基或乙基或者两者与它们接合的氮原子一起包含5-或6-元杂环烷基；Ra2是氢；下标m是0-6的整数；各Rb1独立地是氢或任选取代的C1-C6烷基；HE不存在或是-C(＝O)-；R45是-CO2H或-CH2OH；E是-O-；J是-NH-；V和Z3是＝CH2-；R8是氢；并且R9是氢或甲基。
在一些实施方式中，Ra1是BU，其中BU的-N(R22)(R23)以酸加成盐存在，其中酸加成盐是无机酸的盐，优选的HCl或有机酸如TFA的那些。在优选的实施方式中，酸加成盐是药学上可接受的那种并且R45是-CO2H。在其他优选的实施方式中，HE存在并且下标m的范围是0-4并且R45是-CO2H。在其他优选的实施方式中，HE存在并且下标m是0或4，AO不存在并且R45是-CO2H。在其他优选实施方式中，Ra1是BU，m是0，Ao存在并且R45是-CO2H。在这些优选实施方式中的任一个中，Q2的糖部分处于D-构型中。
19D.如实施方式1D-19D中任一项所述的药物-接头化合物，其中AO在存在时具有式XIII或式XIV的结构：
Figure BDA0003252741700002151
其中连接至任一结构的羰基部分的波浪线表示Ao与W的接合点，并且其中连接至任一结构的氨基部分的波浪线代表Ao与A1的接合点；其中K和L独立地为C、N、O或S，条件是当K或L为O或S时，连至K的R41和R42或连至L的R43和R44不存在，并且当K或L为N时，连至K的R41、R42或连至L的R43、R44之一不存在，条件是两个相邻的L不再独立地选择为N、O或S；其中下标q为0-12的整数，并且下标r为1-12的整数；其中G是氢、任选取代的C1-C6烷基、-OH、-ORG、-CO2H、CO2RG，其中RG是任选取代的C1-C6烷基、芳基或杂芳基、或RPR，其中RPR是合适的保护基、NH2或-N(RG)(RPG)，其中独立选择的RG如先前所定义，或者RG与它们所连接的氮一起包括5-或6-元杂环烷基或RG和RPR一起形成合适的保护组其中R38是氢或任选取代的C1-C6烷基；R39-R44独立地是氢、任选取代的C1-C6烷基，或任选取代的杂芳基，或者R39、R40与它们所连接的碳一起包括C3-C6环烷基，或R41、R42与它们接合的K一起，当K为C时，或者R43、R44与它们接合的L一起包含C3-C6环烷基，或R40和R41，或R40和R43，或R41和R43与它们所连接的碳或杂原子和间插于这些碳和/或杂原子之间的原子一起包含5-或6-元环烷基或杂环烷基，或其中Ao具有对应于α-氨基，β-氨基或另一个含胺酸的结构。
20D.如实施方式18D所述的药物-接头化合物，其中当所示碳为手性时，所指示的带星号(*)碳主要处于L-氨基酸的α碳的相同绝对构型。
21D.如实施方式1D-20D中任一项所述的药物-接头化合物，其中-D+是季铵化的含叔胺的微管蛋白破坏剂。
22D.如实施方式21D所述的药物-接头化合物，其中所述季铵化的微管蛋白破坏剂-D+是季铵化的特吡莱辛药物单元。
23D.如实施方式22D所述的药物-接头化合物，其中所述季铵化的特吡莱辛药物单元-D+具有式DG-1’或式DH-1’的结构：
Figure BDA0003252741700002161
其中所述环表示5元氮杂芳基，并且其中所述杂芳基所示的所需取代基彼此之间具有1，3-关系，在其余位置具有任选取代；R2A是氢或任选取代的烷基或R2A与其接合的氧原子一起定义除-OH以外的O-连接的取代基；R3是氢或任选取代的烷基；R4、R4A、R4B、R5和R6是独立选择的任选取代的烷基；R7A是任选取代的芳基或任选取代的杂芳基，R8A是氢或任选取代的烷基，并且下标m是0或1；并且其中连接至N+的波浪线表示D+与药物-接头化合物的其余部分的共价键合。
24D.如实施方式23D所述的药物-接头化合物，其中所述季铵化的特吡莱辛药物单元-D+具有结构：
Figure BDA0003252741700002171
其中Z是任选取代的低级亚烷基或任选取代的低级亚烯基；表示R7B取代基数量的下标q是1、2或3；各R7B独立地选自氢和O-连接的取代基；并且其中波浪线表示D+与药物-接头化合物的其他部分的共价键合。
25D.如实施方式24D所述的药物-接头化合物，其中所述季铵化的特吡莱辛药物单元-D+具有结构：
Figure BDA0003252741700002172
其中R2A是氢或任选取代的C1-C6烷基或R2与其接合的氧原子一起定义除了-OH以外的O-连接的取代基；R3是任选取代的C1-C6烷基；R5和R6是天然疏水性氨基酸的侧链残基；-N(R7)(R7)是-NH(C1-C6烷基)或-NH-N(C1-C6烷基)2，其中一个且仅一个C1-C6烷基任选被-CO2H，或其酯或任选取代的苯基取代；并且其中波浪线表示D+与药物-接头化合物的其余部分的共价键合。
26D.如实施方式25D所述的药物-接头，其中-N(R7)(R7)选自下组：-NH(CH3)、-NHCH2CH2Ph、和-NHCH2-CO2H、-NHCH2CH2CO2H和-NHCH2CH2CH2CO2H。
27D.如实施方式23D所述的药物-接头化合物，其中所述季铵化的特吡莱辛药物单元-D+具有结构：
Figure BDA0003252741700002181
28D.如权利要求23D-27D中任一项所述的药物-接头化合物，其中O-连接的取代基-OR2A排除-OH(即，R2A不是氢)。
29D.如权利要求28D所述的药物-接头化合物，其中所述季铵化的特吡莱辛药物单元-D+具有结构：
Figure BDA0003252741700002182
其中R4A是甲基；R3是H、甲基、乙基、丙基、-CH2-OC(O)R3A、-CH2CH(R3B)C(O)R3A或-CH(R3B)C(O)NHR3A，其中R3A是C1-C6烷基并且R3B是H或C1-C6烷基，独立地选自R3A；并且-OR2A是O-连接的取代基，其选自下组：-OR2B、-OC(O)R2B或-OC(O)N(R2B)(R2C)，其中R2B和R2C独立地选自下组：H、C1-C6烷基和C2-C6烯基；并且R7B是氢或-OH。
30D.如实施方式29D所述的药物-接头化合物，其中所述季铵化的特吡莱辛药物单元-D+具有结构：
Figure BDA0003252741700002191
其中R2A和R3独立地选自下组：甲基、乙基、丙基和异丙基；R2B是甲基、乙基、丙基和异丙基或-OR2A如之前定义；R3是甲基、乙基或丙基；并且R7B是氢或-OH。
31D.如实施方式29D所述的药物-接头化合物，其中所述季铵化的特吡莱辛药物单元-D+具有结构：
Figure BDA0003252741700002192
其中R2B是甲基、乙基、丙基、异丙基、3-甲基-丙-1-基、3，3-二甲基-丙-1-基、或乙烯基；R3是甲基、乙基或丙基；并且R7B是氢或-OH。
32D.如实施方式23D-29D和31D中任一项所述的药物-接头化合物，其中R2B是-CH3，R3是-CH3并且R7B是H或-OH。
33D.如权利要求23-30中任一项所述的药物-接头化合物，其特征在于，R2A是-CH2CH3。
34D.如权利要求23D-29D和31D所述的药物-接头化合物，其中R2B是-CH3，R3是-CH3并且R7B是H。
35D.如实施方式22D所述的药物-接头化合物，其中该化合物具有以下结构：
Figure BDA0003252741700002201
其中R34是异丙基并且R35是-CH3、异丙基、-CH2CH2CH2NH(C＝O)NH2或-CH2CH2CO2H；R7B是氢或-OH；并且R2A是C1-C6烷基、C2-C6烯基、-OCH2OR2B、-C(＝O)R2B或-C(＝O)NHR2B，其中R2B是氢、或C1-C6烷基。
36D.如权利要求35D所述的药物-接头化合物，其中R34是异丙基并且R35是-CH3、或-CH2CH2CH2NH(C＝O)NH2；R7B是氢或-OH；并且R2A是低级烷基、-C(＝O)R2B或-C(＝O)NHR2B，其中R2B是低级烷基。
37D.如实施方式35D所述的药物-接头化合物，其中该化合物具有以下结构：
Figure BDA0003252741700002202
其中R7B是氢或-OH；并且R2A是C1-C6烷基、C2-C6烯基、-OCH2OR2B、-C(＝O)R2B或-C(＝O)NHR2B，其中R2B是氢、或C1-C6烷基；并且R45是-CO2H或-CH2OH。
38D.如权利要求102所述的药物-接头化合物，其中R34是异丙基并且R35是-CH3、或-CH2CH2CH2NH(C＝O)NH2；R7B是氢或-OH；并且R2A是低级烷基、-C(＝O)R2B或-C(＝O)NHR2B，其中R2B是低级烷基。
39D.如实施方式35D或36D所述的药物-接头化合物，其中该化合物具有结构
Figure BDA0003252741700002211
40D.如实施方式1D-8D、15D、17D和35D-37D中任一项所述的药物-接头化合物，其中A或-A1-AO-是-CH2(CH2)4(C＝O)-或-CH2(CH2)4(C＝O)NHCH2CH2(C＝O)-。
41D.如实施方式35-40D中任一项所述的药物-接头化合物，其中R2A是-C(O)CH3、甲基、乙基或丙基。
42D.如实施方式21D所述的药物-接头化合物，其中所述季铵化的微管蛋白破坏剂-D+是季铵化的奥瑞他汀或尾海兔素药物单元。
43D.如实施方式42D所述的药物-接头化合物，其中所述季铵化的微管蛋白破坏剂-D+是季铵化的尾海兔素10或尾海兔素15。
44D.如权利要求42D所述的药物-接头化合物，其中所述季铵化的奥瑞他汀药物单元-D+具有DE’或DF’的结构：
Figure BDA0003252741700002221
其中R10和R11独立地是C1-C8烷基；R12是氢、C1-C8烷基、C3-C8环烷基、芳基、-X1-芳基、-X1-(C3-C8环烷基)、C3-C8杂环或-X1-(C3-C8杂环)；R13是氢、C1-C8烷基、C3-C8环烷基、芳基、-X1-芳基、-X1-(C3-C8环烷基)、C3-C8杂环和-X1-(C3-C8杂环)；R14是氢或甲基，或者R13和R14与它们接合的碳一起包含C3-C8环烷基；R15是氢或C1-C8烷基；R16是氢、C1-C8烷基、C3-C8环烷基、芳基、-X1-芳基、-X1-(C3-C8环烷基)、C3-C8杂环和-X1-(C3-C8杂环)；R17独立地是氢、-OH、C1-C8烷基、C3-C8环烷基和O-(C1-C8烷基)；R18是氢或C1-C8烷基；R19是-C(R19A)2-C(R19A)2-芳基、-C(R19A)2-C(R19A)2-(C3-C8杂环)或-C(R19A)2-C(R19A)2-(C3-C8环烷基)，其中R19A是氢、C1-C8烷基或-OH；R21是芳基或C3-C8杂环；R20是氢、C1-C20烷基、芳基、C3-C8杂环、-(R47O)m-R48、和-(R47O)m-CH(R49)2；m是1-1000的整数；R47是C2-C8烷基；R48是氢或C1-C8烷基；R49独立地是-COOH、-(CH2)n-N(R50)2、-(CH2)n-SO3H、或-(CH2)n-SO3-C1-C8烷基；R50独立地是C1-C8烷基、或-(CH2)n-COOH；Z是O、S、NH、或NR46，其中R46是C1-C8烷基；X1是C1-C10亚烷基；并且下标n是0-6的整数；其中连接至N+的波浪线D+与药物-接头化合物的其余部分的共价键合。
45D.如权利要求44D所述的药物-接头化合物，其特征在于，所述化合物具有如下结构：
Figure BDA0003252741700002231
其中R34是异丙基并且R35是-CH3、-CH2CH2COOH或-CH2CH2CH2NH(C＝O)NH2。
46D.如实施方式45D所述的药物-接头化合物，其中该化合物具有以下结构：
Figure BDA0003252741700002232
Figure BDA0003252741700002241
其中下标m是4。
47D.如实施方式44D所述的药物-接头化合物，其中该化合物具有以下结构：
Figure BDA0003252741700002242
其中R45是-CO2H或CH2OH。
48D.如实施方式47D所述的药物-接头化合物，其中该化合物具有以下结构：
Figure BDA0003252741700002261
Figure BDA0003252741700002271
其中R45是-CO2H或-CH2OH；并且下标m是4。
1E.一种LDC组合物，其中所述组合物由以下结构表示：
Figure BDA0003252741700002272
其中Ab是抗体配体单元；S是抗体配体单元的硫原子；R34是异丙基并且R35是-CH3、异丙基、-CH2CH2CH2NH(C＝O)NH2或-CH2CH2CO2H；R7B是氢或-OH；并且R2A是C1-C6烷基、C2-C6烯基、-OCH2OR2B、-C(＝O)R2B或-C(＝O)NHR2B，其中R2B是氢、或C1-C6烷基；并且下标p是1-8的数字。
2E.如实施方式1E所述的LDC组合物，其中R34是异丙基并且R35是-CH3或-CH2CH2CH2NH(C＝O)NH2；R7B是氢或-OH；R2A是低级烷基、-C(＝O)R2B或-C(＝O)NHR2B，其中R2B是低级烷基；并且下标p是1-8的数字。
3E.如实施方式1E所述的LDC组合物，其中所述组合物由以下结构表示：
Figure BDA0003252741700002281
其中Ab是抗体配体单元；S是抗体配体单元的硫原子；R7B是氢或-OH；R2A是C1-C6烷基、-OCH2OR2B、-C(＝O)R2B或-C(＝O)NHR2B，其中R2B是C1-C6烷基或C1-C6烯基；并且下标p是1-8的数字。
4E.如实施方式3E所述的LDC组合物，其中R7B是氢或-OH；R2A是低级烷基、-C(＝O)R2B或-C(＝O)NHR2B，其中R2B是低级烷基；并且p是1-8的数字。
5E.如实施方式1E所述的LDC组合物，其中所述组合物的结构由以下结构表示：
Figure BDA0003252741700002282
其中Ab是抗体配体单元；S是抗体配体单元的硫原子；下标p是1-8的数字；并且下标m是4。
6E.如实施方式3E所述的LDC组合物，其中所述组合物的结构由以下结构表示：
Figure BDA0003252741700002291
其中Ab是抗体配体单元；S是抗体配体单元的硫原子；下标p是1-8的数字；并且下标m是4。
1F.一种LDC组合物，其中所述组合物由以下结构表示：
Figure BDA0003252741700002292
其中Ab是抗体配体单元；S是抗体配体单元的硫原子；Ab-S-部分与羧酸的α或β碳键合；R34是异丙基并且R35是-CH3或-CH2CH2CH2NH(C＝O)NH2；R7B是氢或-OH；R2A是低级烷基、-C(＝O)R2B或-C(＝O)NHR2B，其中R2B是低级烷基；并且下标p’是1-8的整数。
2F.如实施方式1F所述的LDC组合物，其中组合物的各配体药物偶联物化合物由以下结构表示：
Figure BDA0003252741700002301
其中Ab是抗体配体单元；S是抗体配体单元的硫原子；Ab-S-部分与M3羧酸的α或β碳键合；R7B是氢或-OH；R2A是低级烷基、-C(＝O)R2B或-C(＝O)NHR2B，其中R2B是低级烷基；并且下标p’是1-8的整数。
3F.如实施方式1F所述的LDC组合物，其中组合物的各配体药物偶联物化合物由以下结构表示：
Figure BDA0003252741700002302
其中Ab是抗体配体单元；S是抗体配体单元的硫原子；Ab-S-部分与M3羧酸的α或β碳键合；下标p’是1-8的整数；并且下标m是4。
4F.如实施方式2F所述的LDC组合物，其中组合物的各配体药物偶联物化合物由以下结构表示：
Figure BDA0003252741700002311
其中Ab是抗体配体单元；S是抗体配体单元的硫原子；Ab-S-部分与M3羧酸的α或β碳键合；下标p’是1-8的整数；并且下标m是4。
5F.如实施方式1F或2F所述的LDC组合物，其中A是-CH2(CH2)4(C＝O)-或-CH2(CH2)4(C＝O)NHCH2CH2(C＝O)-。
6F.如实施方式1E-6E和1F-5F中任一项所述的LDC组合物，其中R2A是-C(O)CH3、甲基、乙基或丙基。
实施例
概述：化学
所有市售可得的无水溶剂均直接使用无需进一步纯化。分析型薄层色谱在硅胶60F254铝薄片(EMD化学公司，新泽西州吉布斯镇)上进行。径向色谱在Chromatotron仪器(哈瑞丝研究公司(Harris Research)，加利福尼亚州帕洛阿尔托)上进行。柱色谱在BiotageIsolera OneTM快速纯化系统(北卡罗来州夏洛特)上进行。分析型HPLC在配备有VarianProStar 330 PDA检测仪的Varian ProStar 210TM溶剂递送系统上进行。样品通过C12Phenomenex SynergiTM 2.0x150mm，4μm，
Figure BDA0003252741700002321
反相柱洗脱。酸性流动相包含乙腈和水，其均包含0.05％三氟乙酸或0.1％甲酸(各化合物所示)。化合物采用5％(注射后1分钟)到95％(11分钟)线性梯度酸性乙腈，随后采用等度95％乙腈至15分钟(流速＝1.0mL/分钟)来洗脱。LC-MS在两种不同的系统上进行。LC-MS系统1由接合至配有C12 Phenomenex Synergi2.0x150mm，4μm，
Figure BDA0003252741700002322
反相柱的HP Agilent 1100 HPLC仪的ZMD Micromass质谱仪组成。酸洗脱剂包含0.1％水性甲酸中5％-95％的线性梯度的乙腈(进行10分钟)，随后是等度95％乙腈(进行5分钟)(流速＝0.4mL/分钟)。LC-MS系统2包含接合至Waters 2695分离模块和Waters 2996光电二极管阵列检测仪的Waters Xevo G2TM ToF质谱仪；柱、流动相、梯度和流速与LC-MS系统1相同。UPLC-MS系统1由连接至装配Acquity UPLC BEH C18 2.1x50mm，1.7μm反相柱的AcquityTM超高效LC的Waters SQ质量检测器组成。酸性流动相(0.1％甲酸)由3％乙腈/97％水至100％乙腈的梯度组成(流速＝0.5mL/分钟)。UPLC-MS系统2由连接至装配Acquity UPLC BEH C18 2.1x50mm，1.7μm反相柱的Waters Acquity H-Class高效LC的Waters Xevo G2 ToF质谱仪组成。酸性流动相(0.1％甲酸)由3％乙腈/97％水至100％乙腈的梯度组成(流速＝0.7mL/分钟)。制备型HPLC在配备有Varian ProStar 330 PDA检测仪的Varian ProStar 210溶剂递送系统上进行。产物在C12 Phenomenex Synergi 10.0x250mm，4μm，
Figure BDA0003252741700002323
反相柱上纯化，采用水中的0.1％三氟乙酸(溶剂A)和乙腈中的0.1％三氟乙酸(溶剂B)洗脱。纯化方法一般由溶剂A至溶剂B的线性梯度组成，从90％水性溶剂A至10％溶剂A。在254nm监测流速为4.6mL/分钟。NMR谱数据在Varian Mercury 400MHz波谱仪上收集。偶联常数(J)以赫兹报告。
概述：生物学
体外试验。将培养为对数期生长的细胞接种于包含补充有20％FBS的150μL RPMI1640的96孔板中，维持24小时。用细胞培养基以4倍工作浓度制备抗体-药物偶联物的连续稀释液；将50μL各稀释液添加至96孔板。添加ADC之后，细胞用测试物质在37℃下孵育4天。96小时后，生长抑制通过CellTiter-GloTM(普洛麦格公司(Promega)，威斯康星州麦迪逊)评价，并在酶标仪上测量发光。本文中，以三个重复检测的IC50值定义为相对于未处理对照导致细胞生长降低50％的浓度。
体内异种移植模型。全部实验按照动物饲养和使用委员会(Animal Care and UseCommittee)用国际实验动物评估和认可委员(Association for Assessment andAccreditation of Laboratory Animal Care)会完全认可的设备进行。在L540cy霍奇金淋巴瘤异种移植模型中进行功效实验。以细胞悬液在免疫功能不全的SCID小鼠中皮下植入L540cy肿瘤细胞。在肿瘤移植之后，当平均肿瘤体积达到约100mm3时，将小鼠随机分组成研究组。通过腹膜内注射给予ADC或对照一次。使用式(L x W2)/2确定随时间变化的肿瘤体积。肿瘤体积达到1000mm3时，对动物处以安乐死。植入后约100天时，显示持久消退的小鼠终止。
离体稳定性实验。通过首先用IgSelectTM树脂(GE医疗公司)分离ADC来实现由反相LC-MS对啮齿动物血浆样品中人源化ADC的载药量，该树脂选择性结合人Fc结构域。使用完全还原的cAC10，用8药物/MDPR-葡糖苷酸-季胺-AE 8或mDPR-Val-Cit-PAB-季胺-AE(mDPR-vcPAB4-AE)14的抗体来制备ADC。在37℃下，在无菌大鼠和小鼠血浆中孵育ADC(1.0mg/mL)10天。在孵育期间的8个时间点处，去除50μL等份的各ADC并在-80℃下冷冻。在时程完成之后，从各样品纯化ADC并且用与TOF质谱仪共线的反相HPLC分析以确定药物：抗体比率。
酶促药物释放实验。向27μL的DMSO中加入15μL的10mM的8的药物-接头母液，并且在EP管中用N-乙酰半胱氨酸(30μL的PBS中的100mM母液)终止。加入48μL的PBS并且使管在室温下静置1小时。通过将β-葡糖醛酸糖苷酶(来自牛肝，≥100,000单位/g固体)溶解于100mM NaOAc中至终浓度为1或2mg/mL同时制备酶母液，之后将38μL淬灭的接头溶液与170μL的新鲜酶母液和132μL的100mM NaOAc合并，然后在37℃下孵育。在每个时间点取25μL，加入到150μL MeOH中，密封并储存在-80℃，直到所有时间点被取出。然后将样品高速离心20分钟，并通过UPLC-MS分析，计数完整终止的接头和释放的药物的离子。
胞内药物释放。TF1α、L428、和HCT-15细胞用于该研究。收获已在正常条件下培养的细胞并在新鲜培养基中以5x105细胞/mL洗涤。对于各处理条件，5-15x106个细胞被接种到T25或T250烧瓶中。cOKT9-5023(8-药物/Ab)以1μg/mL添加到培养物中并且它们在37℃，5％CO2下孵育24小时。对于悬浮细胞，通过离心(500×g，5分钟，4℃)收集已知体积的细胞培养物，并移走培养基的等分试样并储存用于质谱分析(-20℃)。对于贴壁细胞，小心地去除培养基(储存用于质谱分析的等分试样)，并用胰蛋白酶-EDTA提取细胞，然后离心(500×g，5分钟，4℃)以收集细胞沉淀。对于悬浮液和贴壁细胞，将收获的细胞沉淀重悬在冰冷PBS中，并移走等分试样以用于计数并使用Vi-Cell XR2.03细胞活力分析仪(加利福尼亚州富勒敦的贝克曼库尔特公司)测定平均细胞直径。将剩余的细胞悬浮液沉淀(500×g，5分钟)，然后用1mL冰冷PBS再洗涤一次。所得的沉淀在-20℃下储存。
使用用于校准曲线的未处理的细胞沉淀和培养基产生未处理的样品。用4μL的25X标准分析物掺入未处理的细胞沉淀。通过在400μL含有内标的MeOH中涡旋将掺入和处理的细胞沉淀悬浮并在-20℃下放置15分钟。然后样品在16,000×g下离心并且制备上清用于固相提取。用4μL的25X标准物掺入未处理的培养基样品(0.5mL)。掺入和处理的培养基与10μL内标混合并且制备用于固相提取。样品经固相提取并且回收的含药物溶液经干燥并重建用于通过LC-MS/MS的定量。为了得出实验未知样品中释放药物的定量方程，将每个药物标准品的峰面积除以内标获得的峰面积。将所得峰面积比绘制为标准掺入量的函数，并使用线性回归将数据点拟合到曲线上。使用派生方程将实验样品中释放药物与内标获得的峰面积比率转化为药物量。
实施例1：(2S，3R，4S，5S，6S)-2-(2-(3-((((9H-芴-9-基)甲氧基)羰基)氨基)丙酰胺基)-4-(溴甲基)苯氧基)-6-(甲氧基羰基)四氢-2H-吡喃-3，4，5-三基三乙酸酯(2)：
用4.5mL无水THF中的已知(Bioconjugate Chem.2006，17，831-840)葡糖苷酸接头片段(1，210mg，281μmol)充填火焰干燥的烧瓶。在室温下在氮气下搅拌溶液。依次加入三苯基膦(111mg，421.5μmol)和N-溴代琥珀酰亚胺(75mg，421.5μmol)，将溶液搅拌2小时。将反应物在减压下浓缩并通过Biotage柱(己烷/EtOAc，30％-50％-70％)在硅胶上纯化，得到2(222mg，97％)。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝2.36分钟，m/z(ES+)实际811.34。
实施例2：(S)-N-(3-(3-((((9H-芴-9-基)甲氧基)羰基)氨基)丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S5S6S)-3，4，5-三乙酰氧基-6-(甲氧基羰基)四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-1-(((S)-1-(((3R，4S，5S)-1-((S)-2-((1R，2R)-3-(((1S，2R)-1-羟基-1-苯基丙-2-基)氨基)-1-甲氧基-2-甲基-3-氧代丙基)吡咯烷-1-基)-3-甲氧基-5-甲基-1-氧代庚-4-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代丁-2-基)氨基)-N，N，3-三甲基-1-氧代丁-2-铵(4)：
向压力容器中加入无水2-丁酮(4.2mL)中的实施例1的溴化延伸-葡糖苷酸单元中间体(2，111mg，137μmol)和奥瑞他汀E(3，100mg，137μmol)。反应容器用氮气冲洗并密封。然后搅拌反应并加热至80℃持续12小时。将所得混合物冷却、减压浓缩、并通过Biotage柱(CH2Cl2/MeOH，2％-20％-100％)在硅胶上纯化，得到4(113mg，56％)。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝2.02分钟，m/z(ES+)实际1462.53。
实施例3：(S)-N-(3-(3-氨基丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-6-羧基-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-1-(((S)-1-(((3R，4S，5S)-1-((S)-2-((1R，2R)-3-(((1S，2R)-1-羟基-1-苯基丙-2-基)氨基)-1-甲氧基-2-甲基-3-氧代丙基)吡咯烷-1-基)-3-甲氧基-5-甲基-1-氧代庚-4-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代丁-2-基)氨基)-N，N，3-三甲基-1-氧代丁-2-铵(5)：用THF(1.3mL)和MeOH(1.3mL)中的葡糖苷酸-AE(4，113mg，77μmol)充填烧瓶。在氮气下搅拌该溶液并冷却至0℃。LiOH·H2O(19mg，462μmol)溶解在水(1.3mL)中，然后逐滴加入。将反应升温至室温并搅拌1小时。反应然后用乙酸(26μL，462μmol)终止并且减压冷凝。在少量DMSO中收集残留物并通过制备型LC纯化以得到5(34mg，40％)。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝1.20分钟，m/z(ES+)实际1100.51。
实施例4：(S)-N-(3-(3-((S)-3-((叔丁氧基羰基)氨基)-2-(2，5-二氧代-2，5-二氢-1H-吡咯-1-基)丙酰胺基)丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S6S)-6-羧基-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-1-(((S)-1-(((3R，4S，5S)-1-((S)-2-((1R，2R)-3-(((1S，2R)-1-羟基-1-苯基丙-2-基)氨基)-1-甲氧基-2-甲基-3-氧代丙基)吡咯烷-1-基)-3-甲氧基-5-甲基-1-氧代庚-4-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代丁-2-基)氨基)-N，N，3-三甲基-1-氧代丁-2-铵(7)：
用无水DMF(0.31mL)中的去保护的葡糖苷酸-AF(5，34mg，31μmol)填充烧瓶。在氮气下添加mDPR(Boc)-OSu(6，14mg，37μmol)。添加N，N-二异丙基乙基胺(27μL，155μmol)并且在室温下搅拌反应3小时。反应然后用乙酸(27μL)终止并通过制备型LC纯化以得到7(29mg，68％)。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝1.52分钟，m/z(ES+)实际1366.40。
实施例5：(S)-N-(3-(3-((S)-3-氨基-2-(2，5-二氧代-2，5-二氢-1H-吡咯-1-基)丙酰胺基)丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-6-羧基-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-1-(((S)-1-(((3R，4S，5S)-1-((S)-2-((1R，2R)-3-(((1S，2R)-1-羟基-1-苯基丙-2-基)氨基)-1-甲氧基-2-甲基-3-氧代丙基)吡咯烷-1-基)-3-甲氧基-5-甲基-1-氧代庚-4-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代丁-2-基)氨基)-N，N，3-三甲基-1-氧代丁-2-铵(8)：
含mDPR(Boc)-葡糖苷酸-AE(7，29mg，21μmol)的烧瓶在氮气下冷却至0℃。CH2Cl2(1.1mL)中10％TFA的溶液逐滴加入并搅拌4小时。然后在DMSO中收集反应，减压冷凝，并通过制备型LC纯化以得到8(20mg，75％)。分析UPLC-MS：tr＝1.23分钟，m/z(ES+)实际1266.39。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝9.53分钟，m/z(ES+)实际1266.70。
实施例6：((S)-1-(((S)-1-((4-(溴甲基)苯基)氨基)-1-氧代-5-脲基戊-2-基)氨基)-3-甲基-1-氧代丁-2-基)氨基甲酸(9H-芴-9-基)甲酯(10)：
在氮气下向火焰干燥的少品中加入二肽Fmoc-Val-Cit-PAB(9，75mg，125μmol)并冷却至0℃。逐滴添加乙酸(1.3mL)中的33％HBr溶液。将溶液升温至室温并搅拌1小时。然后通过氮气流吹掉剩余HBr并且反应在减压下进一步冷凝。在THF中收集所得残留物并且然后再回流3次然后利用而没有进一步纯化。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝2.19分钟，m/z(ES+)实际664.47。
实施例7：(S)-N-(4-((S)-2-((S)-2-((((9H-芴-9-基)甲氧基)羰基)氨基)-3-甲基丁酰胺基)-5-脲基戊酰胺基)苄基)-1-(((S)-1-(((3R，4S，5S)-1-((S)-2-((1R，2R)-3-(((1S，2R)-1-羟基-1-苯基丙-2-基)氨基)-1-甲氧基-2-甲基-3-氧代丙基)吡咯烷-1-基)-3-甲氧基-5-甲基-1-氧代庚-4-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代丁-2-基)氨基)-N，N，3-三甲基-1-氧代丁-2-铵(11)：
向装有粗溴代二肽(10，48mg，72μmol)的压力容器中添加奥瑞他汀E(3，30mg，41μmol)和无水2-丁酮(2.2mL)。该容器用氮气冲洗并密封。然后然后加热至80℃并搅拌3小时。通过LC-MS没有观察到反应，添加N，N-二异丙基乙胺(7μL，41μmol)并且反应再密封12小时。反应混合物减压回流并通过制备型LC纯化以得到11(13mg，24％)。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝1.88分钟，m/z(ES+)实际1315.57。
实施例8：(S)-N-(4-((S)-2-((S)-2-氨基-3-甲基丁酰胺基)-5-脲基戊酰胺基)苄基)-1-(((S)-1-(((3R，4S，5S)-1-((S)-2-((1R，2R)-3-(((1S，2R)-1-羟基-1-苯基丙-2-基)氨基)-1-甲氧基-2-甲基-3-氧代丙基)吡咯烷-1-基)-3-甲氧基-5-甲基-1-氧代庚-4-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代丁-2-基)氨基)-N，N，3-三甲基-1-氧代丁-2-铵(12)：
向含无水DMF(0.4mL)的烧瓶中添加Fmoc-Val-Cit-PAB-AE(11，13mg，10μmol)。在氮气下添加吡啶(0.1mL)。反应在室温下搅拌30分钟。通过制备型LC直接纯化反应以得到12(8mg，74％)。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝1.27分钟，m/z(ES+)实际1093.62。
实施例9：(S)-N-(4-((7S，10S，13S)-7-(2，5-二氧代-2，5-二氢-1H-吡咯-1-基)-10-异丙基-2，2-二甲基-4，8，11-三氧代-13-(3-脲基丙基)-3-氧杂-5，9，12-三氮杂十四烷酰胺基)苄基)-1-(((S)-1-(((3R，4S，5S)-1-((S)-2-((1R，2R)-3-(((1S，2R)-1-羟基-1-苯基丙-2-基)氨基)-1-甲氧基-2-甲基-3-氧代丙基)吡咯烷-1-基)-3-甲氧基-5-甲基-1-氧代庚-4-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代丁-2-基)氨基)-N，N，3-三甲基-1-氧代丁-2-铵(13)：
用无水DMF(146μL)中的Val-Cit-PAB-AE(12，8mg，7.3μmol)填充烧瓶。在氮气下添加mDPR(Boc)-OSu(6，3.3mg，8.8μmol)。添加N，N-二异丙基乙基胺(6μL，35μmol)并且在室温下搅拌反应3小时。反应然后用乙酸(6μL)终止并通过制备型LC纯化以得到13(2mg，17％)。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝1.66分钟，m/z(ES+)实际1359.51。
实施例10：(S)-N-(4-((S)-2-((S)-2-((S)-3-氨基-2-(2，5-二氧代-2，5-二氢-1H-吡咯-1-基)丙酰胺基)-3-甲基丁酰胺基)-5-脲基戊酰胺基)苄基)-1-(((S)-1-(((3R，4S，5S)-1-((S)-2-((1R，2R)-3-(((1S，2R)-1-羟基-1-苯基丙-2-基)氨基)-1-甲氧基-2-甲基-3-氧代丙基)吡咯烷-1-基)-3-甲氧基-5-甲基-1-氧代庚-4-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代丁-2-基)氨基)-N，N，3-三甲基-1-氧代丁-2-铵(14)：
含mDPR(Boc)-Val-Cit-PAB-AE(13，2mg，1.5μmol)的烧瓶在氮气下冷却至0℃。CH2Cl2(294μL)中10％TFA的溶液逐滴加入并搅拌3小时。然后在DMSO中收集反应，减压冷凝，并通过制备型LC纯化以得到14(2.2mg，99％)。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝1.30分钟，m/z(ES+)实际1259.69。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝9.22分钟，m/z(ES+)实际1259.78。
实施例11：N-(3-(3-((((9H-芴-9-基)甲氧基)羰基)氨基)-丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-3，4，5-三乙酰氧基-6-(甲氧基羰基)四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-N-甲基-3-(甲基(2-(9-甲基吩嗪-1-甲酰胺基)乙基)氨基)-N-(2-(9-甲基吩嗪-1-甲酰胺基)乙基)丙-1-铵(16)：
实施例1的溴代延伸-葡糖苷酸单元中间体2(25mg，30μmol)和对称吩嗪二聚体15(J.Med.Chem.，2001，44，1407)(19mg，30μmol)溶解在无水丁酮(0.48mL)和无水二甲基甲酰胺(0.48mL)中。用氮气吹扫反应并在密封管中加热至80℃持续18小时。LC/MS分析显示在起始物质和双烷基化副产物存在下的产物。粗物质然后浓缩并通过制备型HPLC纯化以得到季胺16(8.5mg，21％)。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝12.52分钟，m/z(ES+)实际1359.19。
实施例12：N-(3-(3-氨基丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-6-羧基-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-N-甲基-3-(甲基(2-(9-甲基吩嗪-1-甲酰胺基)乙基)氨基)-N-(2-(9-甲基吩嗪-1-甲酰胺基)乙基)丙-1-铵(17)：
向烧瓶中装有溶解在甲醇(0.2mL)和四氢呋喃(0.2mL)中的季胺接头16(8.5mg，6.0μmol)，然后在冰浴中在氮气下冷却至0℃。将氢氧化锂一水合物(0.75mg，18μmol)溶于水(0.1mL)中，并将溶液滴加到反应烧瓶中。添加额外的水(0.2mL)、甲醇(0.2mL)、和四氢呋喃(0.2mL)。然后将反应在0℃下搅拌1.5小时，然后将另外的氢氧化锂(0.75mg，18μmol)加入到0.1mL水中至反应中。3小时后，通过LC完成反应，然后用冰醋酸(2.1μL)终止并通过旋转蒸发浓缩。通过制备型HPLC纯化粗物质以得到完全去保护的季胺接头17(3.7mg，62％)。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝10.26分钟，m/z(ES+)实际997.45。
实施例13：N-(4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-6-羧基-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)-3-(3-(6-(2，5-二氧代-2，5-二氢-1H-吡咯-1-基)己酰胺基)丙酰胺基)苄基)-N-甲基-3-(甲基(2-(9-甲基吩嗪-1-甲酰胺基)乙基)氨基)-N-(2-(9-甲基吩嗪-1-甲酰胺基)乙基)丙-1-铵(19)：
在氮气下向搅拌的无水二甲基甲酰胺(0.18mL)中接头17(3.7mg，3.6μmol)的溶液中以无水二甲基甲酰胺(0.18mL)溶液加入马来酰亚氨基己酰基-琥珀酰亚胺酯18(1.2mg，4.0μmol)，然后加入二异丙基乙酰胺(3.8μL)。在室温下氮气搅拌反应1小时后，再加入90μL二甲基甲酰胺中的18(0.6mg)，然后加入90μL二甲基亚砜以促进所有反应物的溶解。将反应在室温下在氮气下再搅拌2小时，然后通过多次制备型HPLC注射进行纯化，以从产物，季胺-吩嗪二聚体接头19(2.1mg，45％)中除去残留的18。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝10.76分钟，m/z(ES+)实际1190.35。
实施例14：(S)-2-((S)-2-((叔丁氧基羰基)氨基)-3-甲基丁酰胺基)-丙酸(22)：
用无水二甲基甲酰胺(10.6mL)中的Boc-Val-OSu(20，1.0g，3.18mmol)和H-Ala-OH(21，312mg，3.5mmol)填充烧瓶。添加N，N-二异丙基乙胺(1.1mL，6.4mmol)并且溶液在50℃下在氮气下搅拌12小时。在DMSO中收集残留物并通过制备型LC纯化以得到22(808mg，88％)。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝1.38分钟，m/z(ES+)实际289.60。
实施例15：((S)-1-(((S)-1-((4-(羟基甲基)苯基)氨基)-1-氧代丙-2-基)氨基)-3-甲基-1-氧代丁-2-基)氨基甲酸叔丁酯(24)：
在火焰干燥的烧瓶中加入无水二氯甲烷(14mL)中的二肽22(808mg，2.8mmol)和4-氨基苯甲醇23(345mg，2.8mmol)。以固体添加EEDQ(762mg，3.1mmol)并在室温下在氮气下搅拌12小时。反应然后冷凝并通过Biotage柱在二氧化硅上纯化(CH2Cl2/MeOH，0％-10％)以得到24(660mg，60％)。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝1.51分钟，m/z(ES+)实际394.51。
实施例16：((S)-1-(((S)-1-((4-(溴甲基)苯基)氨基)-1-氧代丙-2-基)氨基)-3-甲基-1-氧代丁-2-基)氨基甲酸叔丁酯(25)：
用氮气吹扫含Boc-Val-Ala-PABA-OH(24，100mg，254μmol)、N-溴代琥珀酰亚胺(68mg，381μmol)、和三苯基膦(100mg，381μmol)的烧瓶。在THF(4mL)中收集反应并搅拌12小时。反应然后冷凝并通过Biotage柱在二氧化硅上纯化(己烷/MeOH，10％-100％)以得到25(94mg，81％)。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝2.09分钟，m/z(ES+)实际456.10。
实施例17：4-(2-((1R，3R)-1-乙酰氧基-3-((2S，3S)-N，3-二甲基-2-((R)-1-甲基哌啶-2-甲酰胺基)戊酰胺基)-4-甲基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸(2S，4R)-叔丁酯(27)：
向火焰干燥的烧瓶中填充在无水DCM(0.7mL)和叔丁醇(0.7mL)中的特吡莱辛M(26，10mg，14μmol)。添加二异丙基碳二亚胺(3.2μL，21μmol)和DMAP(0.08mg，0.7μmol)并且反应在室温下搅拌48小时。反应经冷凝，在DMSO中收集并通过制备型LC纯化以得到27(3.5mg，32％)。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝1.35分钟，m/z(ES+)实际784.56。
实施例18：(2R)-2-(((2S，3S)-1-(((1R，3R)-1-乙酰氧基-1-(4-(((2R，4S)-5-(叔丁氧基)-4-甲基-5-氧代-1-苯基戊-2-基)氨基甲酰基)噻唑-2-基)-4-甲基戊-3-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代戊-2-基)氨基甲酰基)-1-(4-((S)-2-((S)-2-((叔丁氧基-羰基)氨基)-3-甲基丁酰胺基)丙酰胺基)苄基)-1-甲基哌啶-1-鎓(28)：
用无水丁酮(0.765mL)中的Boc-Val-Ala-PAB-Br(25，3.5mg，7.7μmol)和保护的特吡莱辛M(4.0mg，5.1μmol)来填充压力容器。添加N，N-二异丙基乙胺(1.8μL，10μmol)并且用氮气吹扫反应。容器经密封并在80℃下搅拌12小时。反应经冷凝，在DMSO中收集并通过制备型LC纯化以得到28(3.5mg，58％)。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝1.51分钟，m/z(ES+)实际1159.58。
实施例19：(2R)-2-(((2S，3S)-1-(((1R，3R)-1-乙酰氧基-1-(4-(((2R，4S)-4-羧基-1-苯基戊-2-基)氨基甲酰基)噻唑-2-基)-4-甲基戊-3-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代戊-2-基)氨基甲酰基)-1-(4-((S)-2-((S)-2-氨基-3-甲基丁酰胺基)丙酰胺基)苄基)-1-甲基哌啶-1-鎓(29)：
含Boc-Val-Ala-PAB-TubM-OtBu(28，3.5mg，3μmol)的烧瓶在氮气下冷却至0℃。CH2Cl2(0.3mL)中10％TFA的溶液逐滴加入并搅拌4小时。反应经冷凝，在DMSO中收集并通过制备型LC纯化以得到29(1.9mg，63％)。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝1.05分钟，m/z(ES+)实际1003.60。
实施例20：(2R)-2-(((2S，3S)-1-(((1R，3R)-1-乙酰氧基-1-(4-(((2R，4S)-4-羧基-1-苯基戊-2-基)氨基甲酰基)噻唑-2-基)-4-甲基戊-3-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代戊-2-基)氨基甲酰基)-1-(4-((S)-2-((S)-2-(6-(2，5-二氧代-2，5-二氢-1H-吡咯-1-基)己酰胺基)-3-甲基丁酰胺基)丙酰胺基)苄基)-1-甲基哌啶-1-鎓(30)：
MC-OSu(18，0.6mg，2μmol)在无水二甲基甲酰胺(0.2mL)中收集并且添加至含Val-Ala-PAB-TubM(29，1.9mg，2μmol)的烧瓶中。添加N，N-二异丙基乙基胺(1.0mg，8μmol)并且在氮气下搅拌反应3小时。在DMSO中收集残留物并通过制备型LC纯化以得到季胺特吡莱辛接头30(1.2mg，53％)。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝1.25分钟，m/z(ES+)实际1196.45。
实施例21：(2R)-2-(((2S，3S)-1-(((1R，3R)-1-乙酰氧基-1-(4-(((2R，4S)-4-羧基-1-苯基戊-2-基)氨基甲酰基)噻唑-2-基)-4-甲基戊-3-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代戊-2-基)氨基甲酰基)-1-(4-((7S，10S，13S)-7-(2，5-二氧代-2，5-二氢-1H-吡咯-1-基)-10-异丙基-2，2，13-三甲基-4，8，11-三氧代-3-氧杂-5，9，12-三氮杂十四烷酰胺基)-苄基)-1-甲基哌啶-1-鎓(31)：
MDPR(Boc)-OSu(6，1.3mg，3.5μmol)在无水二甲基甲酰胺(0.3mL)中收集并且添加至含Val-Ala-PAB-TubM(29，3.2mg，3.2μmol)的烧瓶中。添加N，N-二异丙基乙基胺(1.6mg，13μmol)并且在氮气下搅拌反应3小时。在DMSO中收集反应并通过制备型LC纯化以得到31(2.0mg，49％)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.35分钟，m/z(ES+)实际1269.76。
实施例22：(2R)-2-(((2S，3S)-1-(((1R，3R)-1-乙酰氧基-1-(4-(((2R，4S)-4-羧基-1-苯基戊-2-基)氨基甲酰基)噻唑-2-基)-4-甲基戊-3-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代戊-2-基)氨基甲酰基)-1-(4-((S)-2-((S)-2-((S)-3-氨基-2-(2，5-二氧代-2，5-二氢-1H-吡咯-1-基)丙酰胺基)-3-甲基丁酰胺基)丙酰胺基)苄基)-1-甲基哌啶-1-鎓(32)：
含MDPR(Boc)-Val-Ala-PAB-TubM(31，2mg，1.6μmol)的烧瓶在氮气下冷却至0℃。CH2Cl2(1.6mL)中10％TFA的溶液逐滴加入并搅拌4小时。反应经冷凝，在DMSO中收集并通过制备型LC纯化以得到32(1.0mg，54％)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.02分钟，m/z(ES+)实际1169.72。
实施例23：2-(3-(3-((((9H-芴-9-基)甲氧基)羰基)氨基)丙酰胺基)-4-(((3R，4S，5S，6S)-3，4，5-三乙酰氧基-6-(甲氧基羰基)四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-2-(4-(4，5-二甲氧基-2-(喹啉-3-甲酰胺基)苯甲酰氨基)苯乙基)-6，7-二甲氧基-1，2，3，4-四氢异喹啉-2-鎓(34)：
向压力容器中填充无水2-丁酮(2.9mL)中的实施例1的溴化延伸-葡糖苷酸单元中间体(2，78mg，137μmol)和Tariquidar(33，62mg，137μmol)。反应容器用氮气冲洗并密封。反应然后搅拌并加热至80℃持续4小时，其那时LC/MS显示转化成季铵化的产物。所得经冷却、减压回流并通过制备型HPLC纯化以得到34(123mg，90％)。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝2.05分钟，m/z(ES+)实际1377.74。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝11.23分钟，m/z(ES+)实际1377.47。
实施例24：2-(3-(3-氨基丙酰胺基)-4-(((3R，4S，5S，6S)-6-羧基-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-2-(4-(4，5-二甲氧基-2-(喹啉-3-甲酰胺基)苯甲酰氨基)苯乙基)-6，7-二甲氧基-1，2，3，4-四氢异喹啉-2-鎓(35)：
向烧瓶中填充溶解在甲醇(1.4mL)和四氢呋喃(1.4mL)中的季胺接头34(123mg，83μmol)，然后在冰浴中在氮气下冷却至0℃将氢氧化锂一水合物(21mg，500μmol)溶于水(1.4mL)中，并将溶液滴加到反应烧瓶中。然后将反应在0℃下搅拌2小时，然后将另外的氢氧化锂(7mg，170μmol)加入到0.45mL水中至反应中。3小时后，通过LC完成反应，然后用冰醋酸(28μL)终止并通过旋转蒸发浓缩。通过制备型HPLC纯化粗物质以得到完全去保护的季胺接头35(71mg，85％)。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝1.29分钟，m/z(ES+)实际1015.74。
实施例25：2-(3-(3-((S)-3-氨基-2-(2，5-二氧代-2，5-二氢-1H-吡咯-1-基)丙酰胺基)丙酰胺基)-4-(((3R，4S，5S，6S)-6-羧基-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-2-(4-(4，5-二甲氧基-2-(喹啉-3-甲酰胺基)苯甲酰氨基)-苯乙基)-6，7-二甲氧基-1，2，3，4-四氢异喹啉-2-鎓(36)：
向含去保护的葡糖苷酸-Tariquidar 35(40mg，35μmol)的烧瓶中加入无水二甲基甲酰胺(0.9mL)中MDPR(Boc)-OSu 6(20mg，52μmol)的溶液。加入N，N-二异丙基乙胺(30μL)并且反应在室温下在氮气下搅拌3小时，在那时LC-MS显示转化成产物。通过制备型HPLC纯化粗反应产物以提供偶联的产物MDPR(Boc)-葡糖苷酸-Tariquidar(30mg，67％)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝9.99分钟，m/z(ES+)实际1281.45。含mDPR(Boc)-葡糖苷酸-Tariquidar(28mg，20μmol)的烧瓶在氮气下冷却至0℃。CH2Cl2(2mL)中10％TFA逐滴加入并在室温下搅拌1小时，在那时LC-MS显示完全去保护。反应在2mL DMSO中稀释，通过旋转蒸发浓缩并且通过制备型HPLC纯化以得到36(20mg，定量)。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝1.30分钟，m/z(ES+)实际1181.64。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝8.95分钟，m/z(ES+)实际1181.41。
实施例26：制备特吡瓦林醚中间体的一般过程
醚化：在经火焰干燥的烧瓶中加入无水四氢呋喃(50mM)中的Boc-保护的特吡瓦林(J.Org.Chem.，2008，73，4362-4369)中间体41，向其中加入18-冠-6(2.0当量)并冷却至-78℃。以四氢呋喃中的1M溶液滴加六甲基二硅叠氮钾(1.5当量)，然后将反应在-78℃在氮气下搅拌1小时。然后加入碘代烷烃(2-5当量)，将反应缓慢升温至室温，然后进行UPLC/MS。一旦起始材料被消耗，反应物在冰上冷却，用饱和氯化铵终止并在二氯甲烷(10体积)中稀释。有机层用0.1M HCl洗涤，所得水相用二氯甲烷萃取两次。用硫酸钠干燥合并的有机物，过滤，浓缩至干。粗制BOC保护的O-烷基化乙酯产物(BOC-Tuv(O-醚)-OEt)的纯化通过硅胶快速色谱法或制备型HPLC实现。制备化合物42、43和44(方案7)来例示一般过程。
2-((1R，3R)-3-((叔丁氧基羰基)(甲基)氨基)-1-甲氧基-4-甲基戊基)噻唑-4-羧乙酯(42)：UPLC-MS(系统2)：tr＝1.62分钟，m/z(ES+)计算401.21，实际401.28。
2-((1R，3R)-3-((叔丁氧基羰基)(甲基)氨基)-1-乙氧基-4-甲基戊基)噻唑-4-羧乙酯(43)：如上所述，使用碘乙烷(89μl，880μmol)将特吡瓦林中间体41(170mg，440μmol)O-乙基化，经硅胶纯化洗脱甲醇和二氯甲烷混合物后得到标题化合物。UPLC-MS(系统2)：tr＝1.66分钟，m/z(ES+)计算415.23(M+H)+，实际415.29
2-((1R，3R)-3-((叔丁氧基羰基)(甲基)氨基)-4-甲基-1-丙氧基戊基)噻唑-4-羧乙酯(44)：UPLC-MS(系统2)：tr＝1.77分钟，m/z(ES+)计算428.23(M+H)+，实际451.30。1HNMR(旋转异构体1∶1混合，CDCl3)δ(ppm)0.91(m，9H)，1.40(t，J＝7.0Hz，3H)，1.47(由于旋转异构体的2个s，9H)，1.64(m，3H)，1.87(m，2H)，2.74(m，3H)，3.42(m，2H)，4.10(m，1H)，4.42(q，J＝7.0Hz，2H)，4.50(m，1H)，8.14(由于旋转异构体的2个s，1H).
去保护：纯化的O-烷基化产物(BOC-Tuv(O-醚)-OEt)经皂化以得到向右的特吡瓦林醚游离酸化合物(BOC-Tuv(O-醚)-OH)使用四氢呋喃∶甲醇∶水的1∶1∶1混合物在20mM反应浓度下如下进行。O-烷基化的特吡瓦林中间体溶于1体积的各四氢呋喃和甲醇中。混合物然后在0℃的冰浴中冷却。氢氧化锂一水合物(2-3当量)溶于1体积的蒸馏水中并且逐滴加入反应烧瓶中，在0℃下搅拌。然后使反应升温至室温并通过UPLC/MS监测。一旦起始物质被转化成游离酸，用冰醋酸(2-3当量)终止反应并通过旋转蒸发浓缩。然后通过制备型HPLC纯化粗羧酸。分别从化合物42、43和44制备化合物45、46和47(方案7)以例示一般过程。
2-((1R，3R)-3-((叔丁氧基羰基)(甲基)氨基)-1-甲氧基-4-甲基戊基)噻唑-4-羧乙酯(45)：UPLC-MS(系统1)：tr＝1.47分钟，m/z(ES+)计算373.18，实际373.41。1H NMR(旋转异构体的1∶1混合，CDCl3)δ(ppm)0.87(dd，J＝6.7，2.0Hz，3H)，0.96(dd，J＝6.7，1.2Hz，3H)，1.49(由于旋转异构体的2个s，9H)，1.67(m，1H)，1.85(m，1H)，2.01(m，1H)，2.70(m，3H)，3.41(s，3H)，4.12(m，1H)，4.36(第一旋转异构体，dd，J＝10.5，2.3Hz，0.5H)，4.48(第二旋转异构体，d，J＝8.6Hz，0.5H)，8.28(由于旋转异构体的2个s，1H).
2-((1R，3R)-3-((叔丁氧基羰基)(甲基)氨基)-1-乙氧基-4-甲基戊基)噻唑-4-羧乙酯(46)：UPLC-MS(系统2)：tr＝1.48分钟，m/z(ES+)计算387.20(M+H)+，实际387.26。1HNMR(CDCl3)δ(ppm)0.88(dd，J＝6.7，2.0Hz，3H)，0.96(d，J＝6.6Hz，3H)，1.49(来自旋转异构体的2个，9H)，1.68(m，1H)，1.86(m，1H)，2.00(m，1H)，2.69(m，3H)，3.53(m，2H)，4.09(m，1H)，4.43(第一旋转异构体，dd，J＝10.2，2.7Hz，0.5H)，4.54(第二旋转异构体，d，J＝7.0Hz，0.5H)，8.24(由于旋转异构体的2个s，1H).
2-((1R，3R)-3-((叔丁氧基羰基)(甲基)氨基)-4-甲基-1-丙氧基戊基)噻唑-4-羧乙酯(47)：UPLC-MS(系统2)：tr＝1.58分钟，m/z(ES+)计算401.21(M+H)+，实际401.28(M+Na)+。
实施例27：通过胺偶联导入特吡苯丙氨酸组分的一般过程。
肽偶联：通过溶解在无水二甲基甲酰胺(25-50mM)并添加HATU(2.4当量)和DIPEA(5当量)来预活化实施例26的O-烷基化特吡瓦林游离酸(BOC-Tuv(O-醚)-OH)然后在室温下在氮气下搅拌反应混合物持续10分钟。活化的酸然后添加至特吡苯丙氨酸烯丙酯40(Org.Lett.，2007，9，1605-1607)并且反应然后在环境温度下在氮气下搅拌，通过UPLC/MS监测过程。在反应完成之后，加入冰醋酸(14当量)并且通过制备型HPLC纯化产物(BOC-Tuv(O-醚)-Tup-O-烯丙基)。分别从化合物45、46和47制备化合物48、49和50(方案7)以例示一般过程。
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-3-((叔丁氧基羰基)(甲基)氨基)-1-甲氧基-4-甲基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(48)：UPLC-MS(系统1)：tr＝1.96分钟，m/z(ES+)计算602.33(M+H)+，实际602.26。
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-3-((叔丁氧基羰基)(甲基)氨基)-1-乙氧基-4-甲基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(49)：UPLC-MS(系统2)：tr＝1.84分钟，m/z(ES+)计算616.34(M+H)+，实际616.43。
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-3-((叔丁氧基羰基)(甲基)氨基)-4-甲基-1-丙氧基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(50)：UPLC-MS(系统2)：tr＝2.00分钟，m/z(ES+)计算630.36(M+H)+，实际630.45。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)0.94(m，9H)，1.19(d，J＝7.4Hz，3H)，1.49(s，9H)，1.64(m，5H)，1.84(m，1H)，2.03(m，2H)，2.63(m，1H)，2.73(m，3H)，2.93(m，2H)，3.41(m，2H)，4.07(m，2H)，4.29(m，1H)，4.41(m，2H)，4.55(m，2H)，5.25(m，2H)，5.88(m，1H)，7.24(m，5H)，8.05(来自旋转异构体的2个s，1H).
去保护：用二氯甲烷中的10％TFA(25mM)的二氯甲烷溶液将纯化的O-烷基化的特吡瓦林-特吡苯丙氨酸二肽(BOC-Tuv(O-醚)-Tup-O-烯丙基)产物脱保护以在酸性条件下显露出特吡瓦林胺仲胺官能团。具体地，起始物质溶于无水二氯甲烷(9体积)并在0℃下在氮气下搅拌。然后向搅拌的溶液中逐滴加入三氟乙酸(1体积)。然后使反应缓慢升温至室温并通过UPLC/MS监测。在完成中，通过旋转蒸发浓缩反应并在真空线上抽空过夜。游离胺(NH(CH3)-Tuv(O-醚)-Tup-O-烯丙基)直接使用不需要进一步纯化。分别从化合物48、49和50制备化合物51、52和53(方案7)以例示一般过程。
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-1-甲氧基-4-甲基-3-(甲基氨基)戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(51)：UPLC-MS(系统1)：tr＝1.17分钟，m/z(ES+)计算524.26(M+Na)+，实际524.27。
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-1-乙氧基-4-甲基-3-(甲基氨基)戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(52)：UPLC-MS(系统2)：tr＝1.11分钟，m/z(ES+)计算516.29(M+H)+，实际516.37。
(2S，4R)-2-甲基-4-(2-((1R，3R)-4-甲基-3-(甲基氨基)-1-丙氧基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-5-苯基戊酸烯丙酯(53)：UPLC-MS(系统2)：tr＝1.16分钟，m/z(ES+)计算530.31(M+H)+，实际530.40。
通过用合适保护并如方案7所示的其他氨基酸或含胺酸输入来替换化合物40的合适保护的特吡苯丙氨酸来制备类似的二肽，包括
Figure BDA0003252741700002461
其中R7B是O-连接的取代基，优选-OH，下标n是0、1或2，优选0或1；并且还包括NH2-CH2-CO2H、NH2-CH2CH2CO2H和NH2-CH2CH2CH2CO2H。
实施例28：用Fmoc-保护的L-异亮氨酸对O-烷基化特吡瓦林-特吡苯丙氨酸烷基酯二肽的胺偶联的一般方案。
将FMOC-L-异亮氨酸(1.3-2当量)溶于无水二甲基甲酰胺(50-200mM)中并用HATU(1.5-2当量)和DIPEA(2当量)预活化；将混合物在氮气下在室温下搅拌10分钟。活化的酸然后添加到按照实施例27制备的NH2-Tuv(O-醚)-Tup-O-烯丙基二肽；反应在氮气下在室温下搅拌，并且通过UPLC/MS监测。一旦反应停止进行或达到完成，加入冰醋酸(13当量)并且通过制备型HPLC纯化所得的FMOC-Ile-Tuv(O-醚)-TupO-烯丙基三肽产物。分别从化合物51、52和53制备化合物54、55和56(方案7)以例示一般过程。
(2S，4R)-4-(2-((5S，8R，10R)-5-((S)-仲丁基)-1-(9H-芴-9-基)-8-异丙基-7-甲基-3，6-二氧代-2，11-二氧杂-4，7-二氮杂十二烷-10-基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(54)：UPLC-MS(系统1)：tr＝2.07分钟，m/z(ES+)计算837.43(M+H)+，实际837.20
(2S，4R)-4-(2-((5S，8R，10R)-5-((S)-仲丁基)-1-(9H-芴-9-基)-8-异丙基-7-甲基-3，6-二氧代-2，11-二氧杂-4，7-二氮杂十三烷-10-基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(55)：UPLC-MS(系统2)：tr＝1.95分钟，m/z(ES+)计算851.44(M+H)+，实际851.54。
(2S，4R)-4-(2-((5S，8R，10R)-5-((S)-仲丁基)-1-(9H-芴-9-基)-8-异丙基-7-甲基-3，6-二氧代-2，11-二氧杂-4，7-二氮杂十四烷-10-基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(56)：UPLC-MS(系统2)：tr＝2.25分钟，m/z(ES+)计算865.46(M+H)+，实际865.65。
根据实施例26-28的一般过程通过用适当保护的其它氨基酸或含胺酸输入替代实施例26中的化合物40的适当保护的苯丙氨酸来制备类似的三肽，如方案7所示。或者或除了合适保护的特吡苯丙氨酸以外，通过用具有疏水性侧链的其他合适保护的氨基酸如FMOC-L-亮氨酸替代FMOC-L-异亮氨酸来获得其他三肽。
实施例29：用含叔胺的酸对异亮氨酸-特吡瓦林(O-醚)-特吡苯丙氨酸烯丙基酯三肽的酰胺偶联用于导入特吡莱辛N-末端组分的一般过程。
去保护：根据实施例28制备的FMOC-三肽(FMOC-Ile-Tuv(O-醚)-TupO-烯丙基)通过在氮气在室温下在搅拌下使用二甲基甲酰胺(20mM)中的20％哌啶除去FMOC保护基来去保护。一旦完成去保护，如UPLC/MS所监测，反应混合物通过旋转蒸发浓缩。然后将粗产物通过制备型HPLC纯化以得到游离胺三肽(NH2-Ile-Tuv(O-醚)-TupO-烯丙基)。分别从化合物54、55和56制备化合物57、58和59(方案7)以例示一般过程。
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-3-((2S，3S)-2-氨基-N，3-二甲基戊酰胺基)-1-甲氧基-4-甲基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(57)：UPLC-MS(系统1)：tr＝1.30分钟，m/z(ES+)计算637.34(M+Na)+，实际637.57。
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-3-((2S，3S)-2-氨基-N，3-二甲基戊酰胺基)-1-乙氧基-4-甲基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(58)：UPLC-MS(系统2)：tr＝1.18分钟，m/z(ES+)计算629.38(M+H)+，实际629.45。
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-3-((2S，3S)-2-氨基-N，3-二甲基戊酰胺基)-4-甲基-1-丙氧基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(59)：UPLC-MS(系统2)：tr＝1.29分钟，m/z(ES+)计算643.39(M+H)+，实际643.55。
肽偶联：将(R)-N-甲基-哌啶酸(D-Mep)60(1.5-2当量)溶于无水二甲基甲酰胺(25-50mM)中并用HATU(2当量)和DIPEA(4当量)预活化；将反应混合物在氮气下在室温下搅拌10分钟。活化的酸然后添加从FMOC去保护获得的NH2-Ile-Tuv(O-醚)-TupO-烯丙基三肽；反应在氮气下在室温下搅拌，并且通过UPLC/MS监测。在反应完成之后，加入冰醋酸(14当量)并且通过制备型HPLC纯化四肽产物(D-Mep-Ile-Tuv(O-醚)-TupO-烯丙基)。分别从化合物57、58和59制备化合物61、62和63(方案7)以例示一般过程。
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-3-((2S，3S)-N，3-二甲基-2-((R)-1-甲基哌啶-2-甲酰胺基)戊酰胺基)-1-甲氧基-4-甲基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(61)：UPLC-MS(系统1)：tr＝1.29分钟，m/z(ES+)计算762.42(M+Na)+，实际762.32。
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-3-((2S，3S)-N，3-二甲基-2-((R)-1-甲基哌啶-2-甲酰胺基)戊酰胺基)-1-乙氧基-4-甲基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(62)：UPLC-MS(系统2)：tr＝1.25分钟，m/z(ES+)计算754.46(M+H)+，实际754.55。
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-3-((2S，3S)-N，3-二甲基-2-((R)-1-甲基哌啶-2-甲酰胺基)戊酰胺基)-4-甲基-1-丙氧基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(63)：UPLC-MS(系统2)：tr＝1.36分钟，m/z(ES+)计算768.48(M+H)+，实际768.55。
为了获得相应的游离药物(D-Mep-Ile-Tuv(O-醚)-TupOH)的微管蛋白理解素醚，通过溶解于无水二氯甲烷(20mM)中将烯丙酯保护的特吡莱辛醚四肽去保护以提供具有游离的特吡苯丙氨酸酸部分的特吡莱辛醚并用四(三苯基膦)钯(0.1当量)、三苯基膦(0.2当量)和无水吡咯烷(8当量)处理，并将反应在环境温度下在氮气下搅拌。一旦UPLC/MS显示转化成产物游离酸，用冰醋酸终止反应(22当量)，用乙腈和二甲基甲酰胺稀释，然后通过旋转蒸发浓缩。然后通过制备型HPLC纯化粗特吡莱辛醚。分别从化合物61、62和63制备化合物64、65和66(方案7)以例示一般过程。
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-3-((2S，3S)-N，3-二甲基-2-((R)-1-甲基哌啶-2-甲酰胺基)戊酰胺基)-1-甲氧基-4-甲基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸(64)：UPLC-MS(系统2)：tr＝1.05分钟，m/z(ES+)计算700.41(M+H)+，实际700.50。
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-3-((2S，3S)-N，3-二甲基-2-((R)-1-甲基哌啶-2-甲酰胺基)戊酰胺基)-1-乙氧基-4-甲基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸(65)：UPLC-MS(系统2)：tr＝1.09分钟，m/z(ES+)计算714.43(M+H)+，实际714.51
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-3-((2S，3S)-N，3-二甲基-2-((R)-1-甲基哌啶-2-甲酰胺基)戊酰胺基)-4-甲基-1-丙氧基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸(66)：UPLC-MS(系统2)：tr＝1.19分钟，m/z(ES+)计算728.44(M+H)+，实际728.54。
另外的特吡莱辛醚，包括在替换实施例27的特吡苯丙氨酸输入(化合物40)的氨基酸或含胺酸输入中具有变异的那些，和/或实施例28中的FMOC-氨基酸(FMOC-Ile)通过用其他N-烷基化哌啶酸输入或N-烷基化氮杂环丁烷-2-羧酸、N-烷基化-D-脯氨酸或N，N-二-烷基氨基酸如N，N-二甲基甘氨酸替代D-Mep来制备。
实施例30：LSS前体(S)3-((叔丁氧羰基)氨基)-2-(2，5-二氧代-2，5-二氢-1H-吡咯-1-基)丙酸全氟苯基酯(68)的制备：
向装有mDPR(Boc)-OH(67)(Nature Biotech，2014，32，105-1062)67(500mg，1.76mmol)的烧瓶中加入DMF(8.8mL)中的五氟苯酚(324mg，1.76mmol)溶液，然后加入固体的1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(371mg，1.93mmol)。将反应在室温下搅拌1小时，然后用50mL的H2O中的饱和NH4Cl和50mL H2O终止。用DCM萃取水层2次，然后盐水洗涤有机物，在NaSO4上干燥，并且在减压下浓缩以得到标题的化合物(589mg，74％)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.51分钟，m/z(ES+)计算473.07(M+Na)+，实际473.14。
化合物68，缩写为mDPR(BOC)-OPFF是用于制备药物-接头化合物的活化形式的式M1-A'(BU)-COOH的示例性LSS前体(即，一类含Lb’的部分)，包括通式M1-A1(BU)-AO-W-Y-D+和M1-A(BU)-Y(W)-D+的那些，其中M1是马来酰亚胺部分，A’是延伸亚基(单元)前体，A1和Ao是延伸单元A的亚基，BU是碱性单元如氨基烷基部分，Y是自毁间隔单元并且-Y(W)-是葡糖苷酸部分，并且包含例如作为糖部分的葡糖醛酸残基和作为自毁部分的PAB残基；并且D+是季铵化的特吡莱辛。
实施例31：包括从特吡莱辛(O-醚)-烯丙基酯的葡糖醛酸释放机制的制备药物-接头化合物中间体的一般过程。
式’-Yy(W’w’)-D+的示例性药物-接头化合物中间体，其中下标w’和y各自为1，A’为延伸单元前体，D+为季铵化的特吡莱辛(O-醚)药物单位并且-Y(W’)-是葡糖苷酸单元，按照以下方式由实施例29的特吡莱辛(O-醚)-烯丙基酯制备。所得产物由FMOC-GlucQ-Tub(O-醚)-O-烯丙基的通式表示。
接头单元精制：在压力容器中加入无水2-丁酮(50mM)中的D-Mep-Ile-Tuv(O-醚)-Tup-O-烯丙基(1当量)和实施例1的溴化延伸-葡糖醛酸单元中间体2(1.5当量)。反应容器用氮气冲洗并密封。然后搅拌反应并加热至60℃持续18小时。所得混合物经冷却，减压冷凝，然后以粗制物进行或在少量DMSO中收集与通过制备型HPLC纯化以得到标题化合物。分别从化合物61、62和63制备化合物69、70和71(方案8)，并且化合物2以例示一般过程。
(2R)-1-(3-(3-((((9H-芴-9-基)甲氧基)羰基)氨基)丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-3，4，5-三乙酰氧基-6-(甲氧基羰基)四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-2-(((2S，3S)-1-(((1R，3R)-1-(4-(((2R，4S)-5-(烯丙基氧基)-4-甲基-5-氧代-1-苯基戊-2-基)氨基甲酰基)噻唑-2-基)-1-甲氧基-4-甲基戊-3-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代戊-2-基)氨基甲酰基)-1-甲基哌啶-1-鎓(69)：分析UPLC-MS(系统1)：tr＝1.61分钟，m/z(ES+)计算1470.68(M)+，实际1471.68。
(2R)-1-(3-(3-((((9H-芴-9-基)甲氧基)羰基)氨基)丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-3，4，5-三乙酰氧基-6-(甲氧基羰基)四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-2-(((2S，3S)-1-(((1R，3R)-1-(4-(((2R，4S)-5-(烯丙基氧基)-4-甲基-5-氧代-1-苯基戊-2-基)氨基甲酰基)噻唑-2-基)-1-乙氧基-4-甲基戊-3-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代戊-2-基)氨基甲酰基)-1-甲基哌啶-1-鎓(70)：分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.49分钟，m/z(ES+)计算1484.69(M)+，实际1484.84。
(2R)-1-(3-(3-((((9H-芴-9-基)甲氧基)羰基)氨基)丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-3，4，5-三乙酰氧基-6-(甲氧基羰基)四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-2-(((2S，3S)-1-(((1R，3R)-1-(4-(((2R，4S)-5-(烯丙基氧基)-4-甲基-5-氧代-1-苯基戊-2-基)氨基甲酰基)噻唑-2-基)-4-甲基-1-丙氧基戊-3-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代戊-2-基)氨基甲酰基)-1-甲基哌啶-1-鎓(71)：分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.47分钟，m/z(ES+)计算1498.71(M)+，实际1498.85。
去保护：FMOC-GlucQ-Tub(O-醚)-O-烯丙基产物在冷却至0℃的THF和MeOH中完全去保护。向LiOH·H2O(6.0当量)中逐滴加入H2O(1∶1∶1THF∶MeOH∶H2O，50mM终浓度)，之后反应升温至室温并搅拌过夜。减压去除THF和MeOH，并且使用少量DMSO重溶所得沉淀物并通过制备型HPLC纯化混合物。完全去保护的产物缩写为H-GlucQ-Tub(O-醚)-OH。分别从化合物69、70和71制备化合物72、73和74(方案8)以例示一般过程。
(2R)-1-(3-(3-氨基丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-6-羧基-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-2-(((2S，3S)-1-(((1R，3R)-1-(4-(((2R，4S)-4-羧基-1-苯基戊-2-基)氨基甲酰基)噻唑-2-基)-1-甲氧基-4-甲基戊-3-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代戊-2-基)氨基甲酰基)-1-甲基哌啶-1-鎓(72)：Fmoc-GlucQ-Tub(OMe)-O烯丙基69(17mg，12μmol)如上所述去保护以提供72(4.3mg，34％)。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝1.08分钟，m/z(ES+)计算1068.53(M)+，实际1068.66。
(2R)-1-(3-(3-氨基丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-6-羧基-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-2-(((2S，3S)-1-(((1R，3R)-1-(4-(((2R，4S)-4-羧基-1-苯基戊-2-基)氨基甲酰基)噻唑-2-基)-1-乙氧基-4-甲基戊-3-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代戊-2-基)氨基甲酰基)-1-甲基哌啶-1-鎓(73)：分析UPLC-MS(系统2)：tr＝0.95分钟，m/z(ES+)计算1082.55(M)+，实际1082.68。
(2R)-1-(3-(3-氨基丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-6-羧基-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-2-(((2S，3S)-1-(((1R，3R)-1-(4-(((2R，4S)-4-羧基-1-苯基戊-2-基)氨基甲酰基)噻唑-2-基)-4-甲基-1-丙氧基戊-3-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代戊-2-基)氨基甲酰基)-1-甲基哌啶-1-鎓(74)：分析UPLC-MS(系统2)：tr＝0.98分钟，m/z(ES+)计算1096.56(M)+，实际1096.67。
实施例32：通过LSS-延伸亚基前体与包含葡糖苷酸单元和季铵化的特吡莱辛(O-醚)药物单元的药物-接头中间体的酰胺偶联制备药物接头化合物的一般过程。
式Lb'-Aa-Yy(W’w’)-D+的示例性药物接头化合物，其中下标a、y和w’各自为1，其中Lb'-A-具有式M1-A1(BU)-AO-，其中M1-A1(BU)-表示自身稳定化(LSS)的前体，其是配体药物偶联物中的一类的含Lb'-的部分，其中A1是延伸单元A的亚基，Ao是另一个亚基，D+为季铵化的特吡莱辛(O-醚)药物单元并且-Y(W’)-是葡糖苷酸单元，由H-GlucQ-Tub(O-醚)-OH化合物以下述方式制备并且缩写为mDPR-GlucQ-Tub(O-醚)-OH，其中mDPR-是M1-A1(BU)-AO-部分。
接头单元精制：以DMF(10mM)中实施例30的mDPR(Boc)-OPFP(68，1.2当量)的溶液加入装有实施例31的胺H-GlucQ-Tub(O-醚)-OH的烧瓶。添加N，N-二异丙基乙基胺(4.0当量)并且在室温下搅拌反应3小时。反应用AcOH(4.0当量)终止，然后在DMSO(1体积)中稀释并通过制备型HPLC纯化。分别从化合物72、73和74制备化合物75、76和77(方案8)以例示一般过程。
(2R)-1-(3-(3-((S)-3-((叔丁氧基羰基)氨基)-2-(2，5-二氧代-2，5-二氢-1H-吡咯-1-基)丙酰胺基)丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-6-羧基-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-2-(((2S，3S)-1-(((1R，3R)-1-(4-(((2R，4S)-4-羧基-1-苯基戊-2-基)氨基甲酰基)噻唑-2-基)-1-甲氧基-4-甲基戊-3-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代戊-2-基)氨基甲酰基)-1-甲基哌啶-1-鎓(75)：分析UPLC-MS(系统1)：tr＝1.22分钟，m/z(ES+)计算1334.62(M)+，实际1334.68。
(2R)-1-(3-(3-((S)-3-((叔丁氧基羰基)氨基)-2-(2，5-二氧代-2，5-二氢-1H-吡咯-1-基)丙酰胺基)丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-6-羧基-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-2-(((2S，3S)-1-(((1R，3R)-1-(4-(((2R，4S)-4-羧基-1-苯基戊-2-基)氨基甲酰基)噻唑-2-基)-1-乙氧基-4-甲基戊-3-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代戊-2-基)氨基甲酰基)-1-甲基哌啶-1-鎓(76)：分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.19分钟，m/z(ES+)计算1348.64(M)+，实际1348.79。
(2R)-1-(3-(3-((S)-3-((叔丁氧基羰基)氨基)-2-(2，5-二氧代-2，5-二氢-1H-吡咯-1-基)丙酰胺基)丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-6-羧基-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-2-(((2S，3S)-1-(((1R，3R)-1-(4-(((2R，4S)-4-羧基-1-苯基戊-2-基)氨基甲酰基)噻唑-2-基)-4-甲基-1-丙氧基戊-3-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代戊-2-基)氨基甲酰基)-1-甲基哌啶-1-鎓(77)：分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.24分钟，m/z(ES+)计算1362.65(M)+，实际1362.78。
去保护：将酰胺键形成的产物去保护以下列方式除去BOC保护基团。用mDPR(BOC)-GlucQ-Tub(O-醚)-OH填充烧品并冷却至0℃。加入DCM中10％TFA的溶液(50mM)，并将反应物温热至室温，同时搅拌1小时。然后将反应用DMSO(1体积)稀释，通过减压除去DCM，然后通过制备型HPLC纯化。分别从化合物75、76和77制备化合物78、79和80(方案8)以例示一般过程。
(2R)-1-(3-(3-((S)-3-氨基-2-(2，5-二氧代-2，5-二氢-1H-吡咯-1-基)丙酰胺基)丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-6-羧基-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-2-(((2S，3S)-1-(((1R，3R)-1-(4-(((2R，4S)-4-羧基-1-苯基戊-2-基)氨基甲酰基)噻唑-2-基)-1-甲氧基-4-甲基戊-3-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代戊-2-基)氨基甲酰基)-1-甲基哌啶-1-鎓(78)：分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.09分钟，m/z(ES+)计算1234.57(M)+，实际1234.65。
(2R)-1-(3-(3-((S)-3-氨基-2-(2，5-二氧代-2，5-二氢-1H-吡咯-1-基)丙酰胺基)丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-6-羧基-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-2-(((2S，3S)-1-(((1R，3R)-1-(4-(((2R，4S)-4-羧基-1-苯基戊-2-基)氨基甲酰基)噻唑-2-基)-1-乙氧基-4-甲基戊-3-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代戊-2-基)氨基甲酰基)-1-甲基哌啶-1-鎓(79)：分析UPLC-MS(系统2)：tr＝0.95分钟，m/z(ES+)计算1248.59(M)+，实际1248.72。
(2R)-1-(3-(3-((S)-3-氨基-2-(2，5-二氧代-2，5-二氢-1H-吡咯-1-基)丙酰胺基)丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-6-羧基-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-2-(((2S，3S)-1-(((1R，3R)-1-(4-(((2R，4S)-4-羧基-1-苯基戊-2-基)氨基甲酰基)噻唑-2-基)-4-甲基-1-丙氧基戊-3-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代戊-2-基)氨基甲酰基)-1-甲基哌啶-1-鎓(80)：分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.03分钟，m/z(ES+)计算1262.60(M)+，实际1262.73。
实施例33：异亮氨酸-特吡瓦林(OAc)-特吡苯丙氨酸烯丙酯的制备
皂化：烧瓶中装有THF(1.35mL)和MeOH(1.35mL)中的BOC-Tuv(OAc)-Tup-OEt(90，50mg，81μmol)并冷却至0℃。LiOH·H2O(27mg，647μmol)溶解在水(1.35mL)中，然后逐滴加入。将反应升温至室温并搅拌3小时。反应然后用乙酸(37μL，647μmol)终止并且减压冷凝。残留物在DMSO中收集并通过制备型HPLC纯化以提供(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-3-((叔丁氧基羰基)(甲基)氨基)-1-羟基-4-甲基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸(91)(44mg，定量)(方案9)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.53分钟，m/z(ES+)计算548.28(M+H)+，实际548.24。
乙酰化和烯丙基酯去保护：将BOC-Tuv(OH)-Tup-OH(91，44mg，81μmol)产物溶于无水吡啶(1.6mL)中，并在室温下在N2下搅拌。逐滴加入乙酸酐(15.4μL，162μmol)。在搅拌1小时后加入1.0额外当量的乙酸酐，2小时后通过LCMS确定反应完成。将反应物减压浓缩至干，然后在无水烯丙醇(1.6mL)中再溶解。加入焦碳酸二烯丙酯(54μL，325μmol)，然后加入固体DMAP(3.0mg，24μmol)。将反应物在室温下搅拌并通过LCMS监测，根据需要加入额外的焦碳酸二烯丙酯以推动反应完成(4.0额外当量)。反应在DMSO中收集，减压冷凝，并通过制备型HPLC纯化以得到(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-1-乙酰氧基-3-((叔丁氧基羰基)(甲基)氨基)-4-甲基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(92)(方案9)(33mg，65％)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.75分钟，m/z(ES+)计算630.32(M+H)+，实际630.42。
二肽去保护：装有BOC-Tuv(OAc)-Tup-O-烯丙基(92，33mg，21μmol)的烧瓶在N2下冷却至0℃。CH2Cl2(0.52mL)中10％TFA的溶液逐滴加入并搅拌4小时。反应减压浓缩，在DCM中重溶，并冷凝3次以去除TFA以得到粗(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-1-乙酰氧基-4-甲基-3-(甲基氨基)戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(93)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.03分钟，m/z(ES+)计算530.27(M+H)+，实际530.36。化合物93(方案9)利用而不需要进一步纯化。
肽偶联：向装有H-Tuv(OAc)-Tup-O-烯丙基(93，28mg，53μmol)的烧瓶中添加固体HATU(40mg，106μmol)和BOC-L-Ile-OH(15mg，63μmol)，之后添加DMF(1.0mL)。添加N，N-二异丙基乙基胺(37μL，211μmol)并且在室温下搅拌反应48小时。反应在DMSO中收集，减压冷凝，并通过制备型HPLC纯化以得到(2S，4R)-4-(2-((6S，9R，11R)-6-((S)-仲丁基)-9-异丙基-2，2，8-三甲基-4，7，13-三氧代-3，12-二氧杂-5，8-二氮杂十四烷-11-基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(94)(方案9)(19mg，49％)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.72分钟，m/z(ES+)计算743.41(M+H)+，实际743.51。
三肽去保护：装有BOC-Ile-Tuv(OAc)-Tup-O-烯丙基(94，19mg，26μmol)的烧瓶在N2下冷却至0℃。CH2Cl2(0.52mL)中10％TFA的溶液逐滴加入并搅拌4小时。反应减压浓缩，在DCM中重溶，并冷凝3次以去除TFA以得到粗(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-1-乙酰氧基-3-((2S，3S)-2-氨基-N，3-二甲基戊酰胺基)-4-甲基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(95)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.18分钟，m/z(ES+)计算643.36(M+H)+，实际643.42。化合物95(方案9)，缩写为Ile-Tuv(OAc)-Tup-O-烯丙基(异亮氨酸-特吡瓦林(OAc)-特吡苯丙氨酸烯丙酯)被利用而没有进一步纯化。
实施例34.对应于特吡莱辛药物的N-末端部分的季铵化氮杂环烷基的制备。
N-末端前体(D-Mep)：H-Pip-OtBu(96，500mg，2.70mmol)收集于MeOH(4.50mL)、AcOH(4.50mL)和H2O(4.50mL)中37％CH2O并搅拌20分钟。将NaBH3CN(509mg，8.10mmol)以固体缓慢加入，剧烈鼓泡，搅拌30分钟。然后将反应倒入200mL饱和NaHCO3溶液中，并用200mLDCM萃取3次。有机层用盐水洗涤，用Na2SO4干燥，减压冷凝以得到(R)-1-甲基哌啶-2-甲酸叔丁酯(97)(516mg，96％)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝0.53分钟，m/z(ES+)计算200.17(M+H)+，实际200.21。称为BOC-D-Mep-OtBu的化合物97(方案10)不经进一步纯化而用于以下方式与实施例1的溴化延伸-葡糖醛酸单元中间体2缩合。
季铵化：向压力容器中加入无水2-丁酮(1.71mL)中的溴化延伸-葡糖苷酸单元中间体(2，104mg，128μmol)和D-Mep-OtBu(97，34mg，171μmol)。反应容器用氮气冲洗并密封。然后搅拌反应并加热至60℃持续12小时。所得混合物经冷却，减压冷凝，收集于少量DMSO并通过制备型HPLC纯化以得到(2R)-1-(3-(3-((((9H-芴-9-基)甲氧基)羰基)氨基)丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-3，4，5-三乙酰氧基-6-(甲氧基羰基)四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-2-(叔丁氧基羰基)-1-甲基哌啶-1-鎓(98)(97mg，82％)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.32分钟，m/z(ES+)计算930.40(M)+，实际930.49。然后除去糖部分的保护基团，然后用烯丙酯重新保护，以下列方式提供化合物99(方案10)。
糖苷去保护：在N2下向装有无水烯丙醇(2.09mL)中的具有乙酸酯和甲酯保护基团的化合物98(97mg，104μmol)的火焰干燥的烧瓶中加入Ti(OC2H5)4(87μL，417μmol)，并将所得反应混合物加热至80℃，同时搅拌2小时。然后将反应冷却至室温并倒入50mL 1M HCl中。静置45分钟后，用50mL DCM对HCl萃取3次。所得有机物用盐水洗涤，在Na2SO4上干燥，冷凝，并通过制备型HPLC纯化以得到(2R)-1-(3-(3-((((9H-芴-9-基)甲氧基)羰基)氨基)-丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-6-((烯丙基氧基)羰基)-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-2-(叔丁氧基羰基)-1-甲基哌啶-1-鎓(99)(42mg，48％)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.18分钟，m/z(ES+)计算830.39(M)+，实际830.49。
实施例35.通过将具有特吡瓦林-(O-酰基)部分酰胺偶联至对应于游离特吡莱辛药物的季铵化氮杂环烷基来制备药物-接头化合物中间体。将实施例34的化合物99(方案10)，缩写为FMOC-Gluc(O-烯丙基)QD-Mep-OtBu，通过除去叔丁基酯保护基团去保护以得到化合物100，然后通过以下方法形成肽键将其与异亮氨酸-特吡瓦林-(OAc)-特吡苯丙氨酸烯丙酯(化合物95)偶联。
N-末端(D-Mep)去保护：装有FMOC-Gluc(O-烯丙基)Q-D-Mep-OtBu(99，42mg，50μmol)的烧瓶在N2下冷却至0℃。CH2Cl2(2.5mL)中30％TFA的溶液逐滴加入并搅拌18小时。反应经减压浓缩，收集于DMSO，并通过制备型HPLC纯化以得到25mg(64％)(2R)-1-(3-(3-((((9H-芴-9-基)甲氧基)羰基)氨基)丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-6-((烯丙基氧基)羰基)-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-2-羧基-1-甲基哌啶-1-鎓(100)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.05分钟，m/z(ES+)计算774.32(M)+，实际774.42。
肽偶联：通过装有H-Ile-Tuv(OAc)-Tup-O-烯丙基(95，23mg，36μmol)的烧瓶中向加入化合物100(28mg，36μmol)和固体形式的HATU(27mg，72μmol)，随后加入DMF(0.714mL)将化合物100(方案10)(缩写为FMOC-Gluc(O-烯丙基)QD-Mep-OH)与三肽95缩合。然后添加N，N-二异丙基乙基胺(25μL，143μmol)并且在室温下搅拌反应1小时。反应收集于DMSO中并通过制备型LC纯化以得到23mg(46％)(2R)-1-(3-(3-((((9H-芴-9-基)甲氧基)羰基)氨基)丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-6-((烯丙基氧基)羰基)-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-2-(((2S，3S)-1-(((1R，3R)-1-乙酰氧基-1-(4-(((2R，4S)-5-(烯丙基氧基)-4-甲基-5-氧代-1-苯基戊-2-基)氨基甲酰基)噻唑-2-基)-4-甲基戊-3-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代戊-2-基)氨基甲酰基)-1-甲基哌啶-1-鎓(101)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.39分钟，m/z(ES+)计算1398.66(M)+，实际1398.81。
糖苷和Tup去保护：FMOC-Gluc(O-烯丙基)Q-Mep-Ile-Tuv(OAc)-Tup-O-烯丙基产物(即化合物101)的FMOC和烯丙基保护基，进一步缩写为Fmoc-Gluc(O-烯丙基)Q-TubM-O-烯丙基，同时保留特吡瓦林乙酸酯，以下列方式完成。将FMOC-Gluc(O-烯丙基)Q-TubM-O烯丙基(101，2lmg，15μmol)收集在DCM(1.5mL)中，在N2下搅拌。以固体加入Pd(PPh3)4(3.5mg，3.1μmol)和PPh3(1.6mg，6.1μmol)，然后加入吡咯烷(20.1μL，245μmol)。反应在室温下搅拌2小时，然后收集于1mL DMSO，减压冷凝，并通过制备型LC纯化以得到13mg(79％)的(2R)-2-(((2S，3S)-1-(((1R，3R)-1-乙酰氧基-1-(4-(((2R，4S)-4-羧基-1-苯基戊-2-基)氨基甲酰基)噻唑-2-基)-4-甲基戊-3-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代戊-2-基)氨基甲酰基)-1-(3-(3-氨基丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-6-羧基-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-1-甲基哌啶-1-鎓(102)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝0.94分钟，m/z(ES+)计算1096.53(M)+，实际1096.65。
化合物102，缩写为H-GlucQ-TubM-OH，是式A’-Yy(W’w’)-D+的示例性药物-接头化合物中间体，其中下标y和w’各自为1，其中A’是延伸单元(亚基)前体，-Y(W)-是一种葡糖苷酸单元，其包含能够自毁以释放特吡莱辛药物(D)和葡萄糖醛酸部分的PAB间隔单元，并且D+是季铵化的特吡莱辛M。为制备类似的药物接头化合物中间体，其具有含特吡瓦林(O-酰基)组分输入的替代的季铵化的特吡莱辛，其中BOC-Tuv(O-Ac)-Tup(OEt)(90)的乙酸酯部分被实施例33中的通式BOC-Tuv(O-Ac基)-Tup(OEt)的化合物替代以制备对应于化合物95的H-Ile-Tuv(O-酰基)-Tup-O-烯丙基。然后根据实施例34和35将该中间体进行处理以得到通式H-GlucQ-D-Mep-Ile-Tuv(O-酰基)-Tup-OH的化合物，其进一步缩写为H-GlucQ-Tub(O-酰基)-OH，其对应于化合物102的药物-接头化合物中间体。
其他变体是，或进一步包括，将方案10中适当保护的6元含叔胺的杂环烷基，BOC-D-Mep-OtBu(化合物97)替换为另一种适当保护的5或6元含叔胺的杂环，如BOC-N-乙基-哌啶酸叔丁酯、BOC-N-甲基-脯氨酸叔丁酯或BOC-N-甲基-氮杂环丁烷-2-羧酸叔丁酯以得到分别类似于方案10中的化合物99和化合物102的化合物，其中FMOC-Gluc(O-烯丙基)Q-D-Mep-OtBu和H-GlucQ-D-Mep-Ile-Tuv(O-Ac)-Tup OH，或更一般的H-GlucQ-D-Mep-Ile-Tuv(O-酰基)-Tup-OH的季胺化D-Mep部分分别被替换为另一种季铵化的含叔胺杂环烷基。也可以通过方案10获得其中杂环烷基被含叔胺羧酸替代的药物-接头化合物中间体的其它变体，以提供季铵化的特吡莱辛药物-接头化合物的N-末端开环变体。
实施例36：通过LSS-延伸亚基前体与包含葡糖苷酸单元和季铵化特吡莱辛(O-酰基)药物单元的药物-接头中间体酰胺偶联来制备药物接头化合物。
LSS(mDPR)前体偶联：在N2下向烧瓶中加入无水DMF(0.595mL)中来自实施例35的H-GlucQ-TubM-OH(102，13.1mg，11.9μmol)，向其中加入mDPR(BOC)-OSu(6，4.6mg，11.9μmol)。添加N，N-二异丙基乙基胺(8.3μL，47.8μmol)并且在室温下搅拌反应3小时。反应然后用乙酸(8.3μL)终止并通过制备型HPLC纯化以得到5.2mg(33％)的(2R)-2-(((2S，3S)-1-(((1R，3R)-1-乙酰氧基-1-(4-(((2R，4S)-4-羧基-1-苯基戊-2-基)氨基甲酰基)噻唑-2-基)-4-甲基戊-3-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代戊-2-基)氨基甲酰基)-1-(3-(3-((S)-3-((叔丁氧基羰基)氨基)-2-(2，5-二氧代-2，5-二氢-1H-吡咯-1-基)丙酰胺基)丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-6-羧基-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-1-甲基哌啶-1-鎓(103)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.20分钟，m/z(ES+)计算1362.62(M)+，实际1362.75。
LSS前体去保护：如下去除mDPR(BOC)-GlucQ-TubM-OH(103)上的BOC保护基以通过与含硫醇的靶向部分缩合制备适于制备配体-药物偶联物的药物-接头化合物。
装有mDPR(Boc)-GlucQ-TubM-OH(103，5.2mg，3.8μmol)的烧瓶在氮气下冷却至0℃。CH2Cl2(0.84mL)中10％TFA的溶液逐滴加入并搅拌4小时。反应然后收集于DMSO，减压冷凝，并通过制备型HPLC纯化以得到4.8mg(81％)的(2R)-2-(((2S，3S)-1-(((1R，3R)-1-乙酰氧基-1-(4-(((2R，4S)-4-羧基-1-苯基戊-2-基)氨基甲酰基)噻唑-2-基)-4-甲基戊-3-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代戊-2-基)氨基甲酰基)-1-(3-(3-((S)-3-氨基-2-(2，5-二氧代-2，5-二氢-1H-吡咯-1-基)丙酰胺基)丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-6-羧基-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-1-甲基哌啶-1-鎓(104)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝0.95分钟，m/z(ES+)计算1262.56(M)+，实际1262.68。
还由实施例36制备季铵化的特吡莱辛N-末端残基中具有变化的药物-接头化合物，其中特吡莱辛M中的季铵化的D-Mep部分被另一种季铵化的6元含叔胺的杂环烷基取代。另外由实施例36制备的是由羧酸取代的4或5元含叔胺的杂环烷基获得的其它药物-接头化合物。其他变体通过在适当保护的含叔胺酸的实施例33中使用，以非环状形式代替D-Mep的季铵化的6-元杂环烷基，以提供N-末端开环形式的季铵化的特吡莱辛药物接头化合物。还有其他变体用另一个酰氧基替代如实施例33-35所述药物-接头化合物中间体的特吡瓦林组分的乙酸酯部分，以提供类似的药物-接头化合物。其他变体包括两种变化，即N-末端部分和特吡瓦林酰氧基部分的变体。
由实施例36制备的化合物是式M1-A1(BU)-AO-Y(W)-D+或Lb'-AO-Y(W)-D+的示例性药物-接头化合物，其中Lb’包含马来酰亚胺部分(M1)、碱性单元(BU)和延伸单元的亚基(A1)并且Ao是延伸单元的另一个亚基，其中Lb'是从药物-接头化合物制备的配体药物偶联物中LSS的前体。
实施例37：制备纳入具有季铵化特吡莱辛(O-酰基)药物单元的肽释放机制的药物-接头化合物中间体的一般过程。
式A’-Ww-Yy-D+的示例性药物-接头化合物中间体如下制备，其中下标w和y各自为1，并且其中A’是延伸单元前体，D+为季铵化的特吡莱辛药物单元并且-W-Y-是共价接合到自毁间隔单元(Y)的肽可切割单元(W)，其中W提供蛋白酶识别位点，其作用从配体药物偶联物(LDC)释放游离的特吡莱辛药物，其中LDC包含A’-Ww-Yy-D+作为-LO-D+部分。通常，式BOC-W2-W1-PAB-Br的适当保护的肽-间隔子单元中间体，其中W1和W2是W的氨基酸亚基并且PAB是自毁间隔单元Y中间体，首先通过肽键将BOC保护的W2肽键偶联至H-W1-PAB-OH，然后溴化苄基碳以得到肽间隔单元中间体BOC-W2-W1-PAB-Br来制备。将在C末端组分处适当保护的特吡莱辛，例如烯丙酯，然后与肽-间隔子单元中间体缩合以季铵化其含叔胺的组分以在全去保护后提供式H-W-Y-D+的药物接头化合物中间体(即，H-W2-W1-PAB-D+)。该反应顺序的产物通过H-Val-Glu-PAB4-TubM-OH的以下制备(方案11)举例说明，其中二肽残基-Val-Glu-对应于-W2-W1。
间隔单元肽偶联：在室温下搅拌装有FMOC-Glu(OtBu)-OH(105，2.0g，4.7mmol)、H-PAB-OH(23，579mg，4.7mmol)和Cl2CH2(25mL)的烧瓶。加入固体的EEDQ(1.40g，5.6mmol)并将混合物搅拌过夜。产物用EtOAc从4mm的chromatotron板上洗脱，含有产物的馏分被浓缩。将所得残余物收集于DCM中的20％哌啶中，搅拌15分钟，然后浓缩成油状物。油状物溶于DCM中并使用DCM中10％-20％MeOH的梯度从2mm的chromatotron板上洗脱以得到860mg(60％)的4-氨基-5-((4-(羟基甲基)苯基)氨基)-5-氧代戊酸(S)-叔丁酯(106)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝0.65分钟，m/z(ES+)计算309.18(M+H)+，实际309.24。
可切割单元肽偶联：向装有DMF(10mL)中的H-Glu(OtBu)-PAB-OH(106，860mg，2.78mmol)的烧瓶中加入BOC-Val-OSu(20)(1.13g，3.60mmol)和DIPEA(0.75mL)。30分钟后，将反应混合物倒入100mL EtOAc中，用H2O洗涤3次，盐水洗涤1次，并在Na2SO4上干燥。将溶液减压干燥，溶解在50mL EtOAc中，并由己烷中10％EtOAc(50mL)沉淀。收集固体并干燥以得到0.97g(70％)的4-((S)-2-((叔丁氧基羰基)氨基)-3-甲基丁酰胺基)-5-((4-(羟基甲基)苯基)氨基)-5-氧代戊酸(S)-叔丁酯(107)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.37分钟，m/z(ES+)计算508.30(M+H)+，实际508.38。
间隔单元官能化：装有BOC-Val-Glu(OtBu)-PAB-OH(107，200mg，394μmol)、N-溴代琥珀酰亚胺(105mg，591μmol)和三苯基膦(155mg，591μmol)的烧瓶用N2冲洗。在THF(4mL)中收集反应并搅拌12小时。反应经冷凝并通过Biotage柱在二氧化硅上纯化(己烷/EtOAc，10％-100％)以得到210mg(93％)的5-((4-(溴甲基)苯基)氨基)-4-((S)-2-((叔丁氧基羰基)氨基)-3-甲基丁酰胺基)-5-氧代戊酸(S)-叔丁酯(108)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.56分钟，m/z(ES+)计算570.22(M+H)+，实际570.30。
季铵化：装有BOC-Val-Glu(OtBu)-PAB-Br(108，40mg，70μmol)和TubM-O烯丙基(Org.Lett.，2007，9，1605-1607)(109，45mg，59μmol)的烧瓶用N2冲洗。加入丁酮(1.17mL)，并在搅拌下将反应物加热至60℃。18小时后，反应冷凝至干燥，收集于少量DCM中，并通过Biotage纯化(0-20％DCM/MeOH)以得到62mg(85％)的(2R)-2-(((2S，3S)-1-(((1R，3R)-1-乙酰氧基-1-(4-(((2R，4S)-5-(烯丙基氧基)-4-甲基-5-氧代-1-苯基戊-2-基)氨基甲酰基)噻唑-2-基)-4-甲基戊-3-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代戊-2-基)氨基甲酰基)-1-(4-((S)-5-(叔丁氧基)-2-((S)-2-((叔丁氧基羰基)氨基)-3-甲基丁酰胺基)-5-氧代戊酰胺基)苄基)-1-甲基哌啶-1-鎓(110)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.47分钟，m/z(ES+)计算1257.72(M)+，实际1257.85。
去保护：装有BOC-Val-Glu(OtBu)-PABQ-TubM-O烯丙基(110，42mg，50μmol)的烧瓶在N2下冷却至0℃。CH2Cl2(0.99mL)中30％TFA的溶液逐滴加入并搅拌18小时。反应减压冷凝，收集于DCM中并再冷凝3次。然后残留物收集于DCM(0.98mL)，向其中加入固体Pd(PPh3)4(5.7mg，4.9μmol)和PPh3(2.6mg，9.8μmol)，之后加入吡咯烷(32μL，392μmol)。1小时后，反应收集于少量DCM中，冷凝，并通过制备型HPLC纯化以得到47mg(90％)的(2R)-2-(((2S，3S)-1-(((1R，3R)-1-乙酰氧基-1-(4-(((2R，4S)-4-羧基-1-苯基戊-2-基)氨基甲酰基)噻唑-2-基)-4-甲基戊-3-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代戊-2-基)氨基甲酰基)-1-(4-((S)-2-((S)-2-氨基-3-甲基丁酰胺基)-4-羧基丁酰胺基)苄基)-1-甲基哌啶-1-鎓(111)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝0.95分钟，m/z(ES+)计算1061.57(M)+，实际1061.69。
通过用其他适当的氨基酸输入替代W2和W1的FMOC-Glu(Ot-Bu)-OH(105)和BOC-Val-OSu(20)输入，分别制备与化合物111类似的其它药物-接头化合物中间体，使得制备的式H-W2-W1-PAB-D+的药物-接头化合物中间体具有以下结构
Figure BDA0003252741700002621
其中R34是苄基、甲基、异丙基、异丁基、仲丁基、-CH(OH)CH3或具有以下结构：
Figure BDA0003252741700002622
并且R35是甲基、-(CH2)4-NH2、-(CH2)3NH(C＝O)NH2、(CH2)3NH(C＝NH)NH2、或-(CH2)2CO2H，其中二肽B-末端处的波浪线表示与A或与Lb或Lb’的共价结合并且二肽C-末端处的波浪线表示与SI部分的J共价结合。
实施例38：通过将LSS前体部分引入纳入具有季铵化特吡莱辛(O-酰基)药物单元的药物-接头化合物中间体制备药物-接头化合物的一般过程。
式Lb'-Y-W-D+的药物-接头化合物，其中Lb'-是M1-A(BU)-并且-Y-W-D+对应于实施例37的药物接头化合物中间体，其如方案12所例示。提供如下用于合成药物-接头化合物mDPR-Val-Glu-PABQ-TubM-OH(113)的示例，其通式为M1-A(BU)-W2-W1-PABQ-TubM-OH。
LSS(mDPR)偶联：在N2下向装有无水DMF(0.420mL)中的H-ValGluPAB4-TubM(111，22.5mg，21.2μmol)的烧瓶中加入固体mDPR(Boc)-OSu(6，8.9mg，23.3μmol)。添加N，N-二异丙基乙基胺(14.8μL，84.7μmol)并且在室温下搅拌反应3小时。反应然后用乙酸(14.8μL)终止并通过制备型HPLC纯化以得到11.5mg(40％)的(2R)-2-(((2S，3S)-1-(((1R，3R)-1-乙酰氧基-1-(4-(((2R，4S)-4-羧基-1-苯基戊-2-基)氨基甲酰基)噻唑-2-基)-4-甲基戊-3-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代戊-2-基)氨基甲酰基)-1-(4-((7S，10S，13S)-13-(2-羧基乙基)-7-(2，5-二氧代-2，5-二氢-1H-吡咯-1-基)-10-异丙基-2，2-二甲基-4，8，11-三氧代-3-氧杂-5，9，12-三氮杂十四烷酰胺基)苄基)-1-甲基哌啶-1-鎓(112)(11.5mg，40％)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.31分钟，m/z(ES+)计算1327.66(M)+，实际1327.94。
去保护：装有mDPR(Boc)-ValGluPAB4-TubM(112，11.5mg，8.6μmol)的烧瓶在氮气下冷却至0℃。CH2Cl2(0.86mL)中10％TFA的溶液逐滴加入并搅拌2小时。反应收集于DCM中，减压冷凝，并通过制备型HPLC纯化以得到9.9mg(93％)的(2R)-2-(((2S，3S)-1-(((1R，3R)-1-乙酰氧基-1-(4-(((2R，4S)-4-羧基-1-苯基戊-2-基)氨基甲酰基)噻唑-2-基)-4-甲基戊-3-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代戊-2-基)氨基甲酰基)-1-(4-((S)-2-((S)-2-((S)-3-氨基-2-(2，5-二氧代-2，5-二氢-1H-吡咯-1-基)丙酰胺基)-3-甲基丁酰胺基)-4-羧基丁酰胺基)苄基)-1-甲基哌啶-1-鎓(113)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝0.99分钟，m/z(ES+)计算1227.61(M)+，实际1227.83。
实施例39：具有取代特吡瓦林组分中的乙酸酯的替代性酰氧基部分的特吡莱辛中间体化合物的制备。
标题化合物的制备由BOC保护的去乙酰基特吡瓦林化合物通过肽偶联至作为烯丙酯的特吡苯丙氨酸进行。然后使用合适的酸酐(方法1)，例如丙酸基和丁酸基，或酰基氯(方法2)，例如异丁酰氯重新引入酰基部分来替换特吡瓦林乙酸酯部分(即，异丁酸基代替乙酸基)。或者，特吡瓦林羟基通过DCC活化脂肪羧酸(方法)，例如，二甲基丁酸基和异戊酰替换特吡瓦林乙酸酯部分来酯化。所得的化合物具有通式BOC-Tuv(O-ac基)-Tup-O-烯丙基，如方案13所示。去除BOC保护基团以使肽偶联以引入N-末端组分以提供特吡莱辛M类似物。
Tuv水解：用溶于甲醇(5ml)和四氢呋喃(5ml)的特吡瓦林乙酸酯(Org.Lett.，2007，9，1605-1607)122(225mg，560μmol)填充烧瓶，然后在氮气下在冰浴中冷却至0℃。将氢氧化锂一水合物(71mg，1680μmol)溶于水(5mL)中，并将溶液滴加到反应烧瓶中。反应然后在室温下搅拌直至UPLC/MS显示完全转化成产物。物质然后用二氯甲烷稀释并用0.1MHCl洗涤。水性层用二氯甲烷萃取2次，然后合并的有机物在硫酸钠上干燥、过滤并浓缩以提供200mg(定量)的游离酸化合物2-((1R，3R)-3-((叔丁氧基羰基)(甲基)氨基)-1-羟基-4-甲基戊基)噻唑-4-羧酸(123)。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝1.33分钟，m/z(ES+)计算359.17(M+H)+，实际359.14。
肽偶联：通过在无水二甲基甲酰胺(5.4mL，100mM)中溶解并添加HATU(250mg，670μmol)和DIPEA(0.59ml，3.36mmol)来预活化特吡瓦林游离酸化合物123(20mg，560μmol)；混合物然后在氮气下在室温下搅拌10分钟。活化的酸然后添加至特吡苯丙氨酸烯丙酯40(Org.Lett.，2007，9，1605-1607)并且反应然后在环境温度下在氮气下搅拌，通过UPLC/MS监测过程。反应完成之后，然后加入冰醋酸(14当量)并且通过制备型HPLC纯化产物以得到272mg(83％)的Tuv(OH)-Tup-O烯丙基二肽(2S，4R)-烯丙基4-(2-((1R，3R)-3-((叔丁氧基羰基)(甲基)氨基)-1-羟基-4-甲基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸酯(124)。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝1.84分钟，m/z(ES+)计算588.31(M+H)+，实际588.29。
再活化(方法1)：Tuv(OH)-Tup-O烯丙基二肽124(26mg，44μmol)溶于无水吡啶(1.8ml，25mM)中并在室温下在氮气气氛下搅拌。丙酸酐125(113μl，20当量)逐滴加入并通过UPLC/MS监测反应。添加额外丙酸酐(20当量)以实现转化成产物。物质然后用二氯甲烷稀释并用0.1M HCl洗涤。水性层用二氯甲烷萃取2次，然后合并的有机物在硫酸钠上干燥、过滤并浓缩以提供粗产物，其随后通过制备型HPLC纯化以得到17mg(61％)的BOC-Tuv(丙酸基)-Tup-O-烯丙基产物(2S，4R)-烯丙基4-(2-((1R，3R)-3-((叔丁氧基羰基)(甲基)氨基)-4-甲基-1-(丙酰基氧基)戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸酯(127)。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝1.99分钟，m/z(ES+)计算644.34(M+H)+，实际644.26。
Tuv(OH)-Tup-O烯丙基二肽124(27mg，46μmol)溶于无水吡啶(0.9ml，50mM)中并在室温下在氮气气氛下搅拌。丁酸酐126(225μl，30当量)逐滴加入并通过UPLC/MS监测反应。以三部分添加额外丁酸酐(40当量)以实现转化成产物。物质然后用二氯甲烷稀释并用0.1MHCl洗涤。水性层用二氯甲烷萃取2次，然后合并的有机物在硫酸钠上干燥、过滤并浓缩以提供粗产物，其随后通过制备型HPLC纯化以得到24mg(80％)的BOC-Tuv(丁酸基)-Tup-O-烯丙基产物(2S，4R)-烯丙基4-(2-((1R，3R)-3-((叔丁氧基羰基)(甲基)氨基)-1-(丁酰基氧基)-4-甲基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸酯(128)。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝2.13分钟，m/z(ES+)计算658.35(M+H)+，实际658.23。
再活化(方法2)：Tuv(OH)-Tup-O烯丙基二肽124(26mg，44μmol)溶于无水吡啶(1.8ml，25mM)中并在室温下在氮气气氛下搅拌。异丁酸酐129(93μl，20当量)逐滴加入并通过UPLC/MS监测反应。在转化成产物之后，物质然后用二氯甲烷稀释并用0.1M HCl洗涤。水性层用二氯甲烷萃取2次，然后合并的有机物在硫酸钠上干燥、过滤并浓缩以提供粗产物，其随后通过制备型HPLC纯化以得到29mg(定量)的BOC-Tuv(异丁酸基)-Tup-O-烯丙基产物(2S，4R)-烯丙基4-(2-((1R，3R)-3-((叔丁氧基羰基)(甲基)氨基)-1-(异丁酰基氧基)-4-甲基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸酯(130)。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝2.13分钟，m/z(ES+)计算658.35(M+H)+，实际658.33。
再活化(方法3)：用溶于无水二氯甲烷(5.6ml，15mM)中的异戊酸131(94μl，851μmol)填充烧瓶并且在氮气下在0℃下搅拌溶液。然后加入DMAP(10mg，85μmol)，之后加入DCC(88mg，425μmol)，并且反应在2小时内升温至室温。所得的活化的酸然后添加至Tuv(OH)-Tup-O烯丙基二肽124(50mg，85μmol)并且反应搅拌过夜，在那时UPLC/MS显示转化成产物。反应然后用二氯甲烷稀释并用0.1M HCl洗涤。水性层用二氯甲烷萃取2次，然后合并的有机物在硫酸钠上干燥、过滤并浓缩以提供粗产物，其随后通过制备型HPLC纯化以得到52mg(91％)的BOC-Tuv(异戊酸基)-Tup-O-烯丙基产物(2S，4R)-烯丙基4-(2-((1R，3R)-3-((叔丁氧基羰基)(甲基)氨基)-4-甲基-1-((3-甲基丁酰基)氧基)戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸酯(133)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.91分钟，m/z(ES+)计算672.37(M+H)+，实际672.46。
用溶于无水二氯甲烷(5.1ml，15mM)中的偕-二甲基丁酸132(98μl，766μmol)填充烧瓶并且在氮气气氛下在0℃下搅拌溶液。然后加入DMAP(9mg，77μmol)，之后加入DCC(79mg，383μmol)，并且反应在2小时内升温至室温。所得的活化的酸然后添加至Tuv(OH)-Tup-O烯丙基二肽124(45mg，77μmol)并且反应搅拌过夜，在那时UPLC/MS显示转化成产物。反应然后用二氯甲烷稀释并用0.1M HCl洗涤。水性层用二氯甲烷萃取2次，然后合并的有机物在硫酸钠上干燥、过滤并浓缩以提供粗产物，其随后通过制备型HPLC纯化以得到49mg(93％)的BOC-Tuv(二甲基丁酸基)-Tup-O-烯丙基产物(2S，4R)-烯丙基4-(2-((1R，3R)-3-((叔丁氧基羰基)(甲基)氨基)-1-((3，3-二甲基丁酰基)氧基)-4-甲基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸酯(134)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.88分钟，m/z(ES+)计算686.39(M+H)+，实际686.47。
去保护：通过方法1、2或3制备的BOC-Tuv(O-酰基)-Tup-O-烯丙基中间体在酸性条件下用二氯甲烷中的10％TFA(25mM)如下所示去保护以显示仲胺官能团。BOC-保护的中间体溶于无水二氯甲烷(9体积)并在0℃下在氮气下搅拌。然后向搅拌的溶液中逐滴加入三氟乙酸(1体积)。然后使反应缓慢升温至室温并通过UPLC/MS监测。在完成中，通过旋转蒸发浓缩反应并在真空线上抽空过夜。利用由此获得的通式H-Tuv(O-酰基)-Tup-O-烯丙基的游离胺来导入N-末端组分而没有进一步纯化。
制备的H-Tuv(O-酰基)-Tup-O-烯丙基化合物(化合物135-139)示于方案14并列于以下。
(2S，4R)-2-甲基-4-(2-((1R，3R)-4-甲基-3-(甲基氨基)-1-(丙酰基氧基)戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-5-苯基戊酸烯丙酯(135)：UPLC-MS(系统1)：tr＝1.24分钟，m/z(ES+)计算544.29(M+H)+，实际544.25
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-1-(丁酰基氧基)-4-甲基-3-(甲基氨基)戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(136)：UPLC-MS(系统2)：tr＝1.20分钟，m/z(ES+)计算558.30(M+H)+，实际558.38
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-1-(异丁酰基氧基)-4-甲基-3-(甲基氨基)戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(137)：UPLC-MS(系统1)：tr＝130分钟，m/z(ES+)计算558.30(M+H)+，实际557.93。
(2S，4R)-2-甲基-4-(2-((1R，3R)-4-甲基-3-(甲基氨基)-1-((3-甲基丁酰基)氧基)戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-5-苯基戊酸烯丙酯(138)：UPLC-MS(系统2)：tr＝1.23分钟，m/z(ES+)计算572.32(M+H)+，实际572.40。
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-1-((3，3-二甲基丁酰基)氧基)-4-甲基-3-(甲基氨基)戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(139)：UPLC-MS(系统2)：tr＝1.27分钟，m/z(ES+)计算586.33(M+H)+，实际586.42。
实施例40：用特吡瓦林(O-酰基)-特吡苯丙氨酸烯丙酯二肽酰胺偶联异亮氨酸的一般过程
将Fmoc-L-异亮氨酸(4当量)溶于无水二甲基甲酰胺(50mM)中并用HATU(4当量)和DIPEA(8当量)预活化；将混合物在氮气下在室温下搅拌10分钟。活化的酸然后添加到通式NH2-Tuv(O-酰基)-Tup-O-烯丙基的二肽；反应在氮气下在室温下搅拌，并且通过UPLC/MS监测。一旦反应停止进行或达到完成，添加冰醋酸(13当量)并且通过制备型HPLC纯化反应产物。然后通过在氮气下在室温下用二甲基甲酰胺中20％哌啶(20mM)处理Fmoc-Ile-Tuv(O-酰基)-Tup-O-烯丙基三肽来去除FMOC保护基团。一旦已完成去保护，如UPLC/MS所监测，反应混合物通过旋转蒸发浓缩。然后通过制备型HPLC纯化通式H-Ile-Tuv(O-酰基)-Tup-O-烯丙基的粗产物以得到游离胺三肽。
按照上述肽偶联过程制备方案14中所示并下列的通式FMOC-Ile-Tuv(O-酰基)-Tup-O-烯丙基的化合物140-144。
(2S，4R)-4-(2-((5S，8R，10R)-5-((S)-仲丁基)-1-(9H-芴-9-基)-8-异丙基-7-甲基-3，6，12-三氧代-2，11-二氧杂-4，7-二氮杂十四烷-10-基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(140)：UPLC-MS(系统1)：tr＝2.11分钟，m/z(ES+)计算879.44(M+H)+，实际879.60。
(2S，4R)-4-(2-((5S，8R，10R)-5-((S)-仲丁基)-1-(9H-芴-9-基)-8-异丙基-7-甲基-3，6，12-三氧代-2，11-二氧杂-4，7-二氮杂十五烷-10-基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(141)：UPLC-MS(系统2)：tr＝1.94分钟，m/z(ES+)计算893.45(M+H)+，实际893.56。
(2S，4R)-4-(2-((5S，8R，10R)-5-((S)-仲丁基)-1-(9H-芴-9-基)-8-异丙基-7，14-二甲基-3，6，12-三氧代-2，11-二氧杂-4，7-二氮杂十五烷-10-基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(143)：UPLC-MS(系统2)：tr＝2.06分钟，m/z(ES+)计算907.47(M+H)+，实际907.58。
(2S，4R)-4-(2-((5S，8R，10R)-5-((S)-仲丁基)-1-(9H-芴-9-基)-8-异丙基-7，14，14-三甲基-3，6，12-三氧代-2，11-二氧杂-4，7-二氮杂十五烷-10-基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(144)：UPLC-MS(系统2)：tr＝2.50分钟，m/z(ES+)计算921.49(M+H)+，实际921.59
按照上述FMOC去保护过程分别从化合物140-144制备方案14中所示并下列的通式H-Ile-Tuv(O-酰基)-Tup-O-烯丙基的化合物140-149。
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-3-((2S，3S)-2-氨基-N，3-二甲基戊酰胺基)-4-甲基-1-(丙酰基氧基)戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(145)：UPLC-MS(系统1)：tr＝1.29分钟，m/z(ES+)计算657.37(M+H)+，实际658.04。
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-3-((2S，3S)-2-氨基-N，3-二甲基戊酰胺基)-1-(丁酰基氧基)-4-甲基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(146)：UPLC-MS(系统2)：tr＝1.24分钟，m/z(ES+)计算671.39(M+H)+，实际671.48。
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-3-((2S，3S)-2-氨基-N，3-二甲基戊酰胺基)-1-(异丁酰基氧基)-4-甲基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(147)：UPLC-MS(系统1)：tr＝1.33分钟，m/z(ES+)计算671.39(M+H)+，实际671.33
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-3-((2S，3S)-2-氨基-N，3-二甲基戊酰胺基)-4-甲基-1-((3-甲基丁酰基)氧基)戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(148)：UPLC-MS(系统2)：tr＝1.31分钟，m/z(ES+)计算685.40(M+H)+，实际685.49。
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-3-((2S，3S)-2-氨基-N，3-二甲基戊酰胺基)-1-((3，3-二甲基丁酰基)氧基)-4-甲基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(149)：UPLC-MS(系统2)：tr＝130分钟，m/z(ES+)计算699.42(M+H)+，实际699.51。
通过用其他脂族氨基酸(例如，FMOC-Leu)或脂族含胺酸替换FMOC-Ile来类似制备纳入特吡瓦林-(O-酰基)组分的其他三肽。
实施例41：用含叔胺的酸对异亮氨酸-特吡瓦林(O-O-酰基)-特吡苯丙氨酸烯丙基酯三肽的酰胺偶联用于导入特吡莱辛N-末端组分的一般过程。
将(R)-N-甲基-哌啶酸(D-Mep)60(2当量)溶于无水二甲基甲酰胺(20-25mM)中并用HATU(2当量)和DIPEA(4当量)预活化；将混合物在氮气下在室温下搅拌10分钟。活化的酸然后添加到具有通式H-Ile-Tuv(O-酰基)-Tup-O-烯丙基的实施例40的三肽；反应在氮气下在室温下搅拌，并且通过UPLC/MS监测。在反应完成之后，加入冰醋酸(14当量)并且通过制备型HPLC纯化通式D-Mep-Ile-Tuv(O-酰基)-Tup-O-烯丙基的四肽产物。然后通过在无水二氯甲烷(20mM)中溶解烯丙酯-保护的特吡莱辛四肽(150-154)，用四(三苯基膦)钯(0.1当量)、三苯基膦(0.2当量)、和无水吡咯烷(8当量)处理，并且在氮气下在环境温度下搅拌反应来去除烯丙基保护剂而没有损失特吡瓦林酰基部分。一旦UPLC/MS显示转化成产物游离酸，用冰醋酸终止反应(22当量)，用乙腈和二甲基甲酰胺稀释，然后通过旋转蒸发浓缩。然后通过制备型HPLC纯化通式D-Mep-Ile-Tuv(O-酰基)-Tup-O-烯丙基的粗特吡莱辛化合物。
按照上述肽偶联过程分别从化合物145-149制备方案14中所示并下列的通式D-Mep-Ile-Tuv(O-酰基)-Tup-O-烯丙基的化合物150-154。
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-3-((2S，3S)-N，3-二甲基-2-((R)-1-甲基哌啶-2-甲酰胺基)戊酰胺基)-4-甲基-1-(丙酰基氧基)戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(150)：UPLC-MS(系统1)：tr＝1.33分钟，m/z(ES+)计算782.45(M+H)+，实际781.82。
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-1-(丁酰基氧基)-3-((2S，3S)-N，3-二甲基-2-((R)-1-甲基哌啶-2-甲酰胺基)戊酰胺基)-4-甲基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(151)：UPLC-MS(系统2)：tr＝1.31分钟，m/z(ES+)计算796.47(M+H)+，实际796.57。
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-3-((2S，3S)-N，3-二甲基-2-((R)-1-甲基哌啶-2-甲酰胺基)戊酰胺基)-1-(异丁酰基氧基)-4-甲基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(152)：UPLC-MS(系统1)：tr＝1.37分钟，m/z(ES+)计算796.47(M+H)+，实际795.78。
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-3-((2S，3S)-N，3-二甲基-2-((R)-1-甲基哌啶-2-甲酰胺基)戊酰胺基)-4-甲基-1-((3-甲基丁酰基)氧基)戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(153)：UPLC-MS(系统2)：tr＝1.35分钟，m/z(ES+)计算810.49(M+H)+，实际810.59。
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-3-((2S，3S)-N，3-二甲基-2-((R)-1-甲基哌啶-2-甲酰胺基)戊酰胺基)-1-((3，3-二甲基丁酰基)氧基)-4-甲基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸烯丙酯(154)：UPLC-MS(系统2)：tr＝1.38分钟，m/z(ES+)计算824.50(M+H)+，实际824.60。
按照上述烯丙基去保护过程分别从化合物150-154制备方案14中所示并下列的通式D-Mep-Ile-Tuv(O-酰基)-Tup-OH的化合物155-159。
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-3-((2S，3S)-N，3-二甲基-2-((R)-1-甲基哌啶-2-甲酰胺基)戊酰胺基)-4-甲基-1-(丙酰基氧基)戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸(155)：UPLC-MS(系统2)：tr＝1.11分钟，m/z(ES+)计算742.42(M+H)+，实际742.51。
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-1-(丁酰基氧基)-3-((2S，3S)-N，3-二甲基-2-((R)-1-甲基哌啶-2-甲酰胺基)戊酰胺基)-4-甲基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸(156)：UPLC-MS(系统2)：tr＝1.16分钟，m/z(ES+)计算756.44(M+H)+，实际756.54。
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-3-((2S，3S)-N，3-二甲基-2-((R)-1-甲基哌啶-2-甲酰胺基)戊酰胺基)-1-(异丁酰基氧基)-4-甲基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸(157)：UPLC-MS(系统1)：tr＝1.23分钟，m/z(ES+)计算756.44(M+H)+，实际756.82。
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-3-((2S，3S)-N，3-二甲基-2-((R)-1-甲基哌啶-2-甲酰胺基)戊酰胺基)-4-甲基-1-((3-甲基丁酰基)氧基)戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸(158)：UPLC-MS(系统2)：tr＝1.22分钟，m/z(ES+)计算770.45(M+H)+，实际770.55。
(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-3-((2S，3S)-N，3-二甲基-2-((R)-1-甲基哌啶-2-甲酰胺基)戊酰胺基)-1-((3，3-二甲基丁酰基)氧基)-4-甲基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸(159)：UPLC-MS(系统2)：tr＝1.23分钟，m/z(ES+)计算784.47(M+H)+，实际784.57。
另外的特吡莱辛O-酰基化合物，包括在替换实施例39的特吡苯丙氨酸部分(化合物40)的氨基酸或含胺酸输入中具有变异的那些，如实施例27所示，和/或实施例40中的FMOC-氨基酸输入(FMOC-Ile)通过用其他N-烷基化哌啶酸输入或N-烷基化氮杂环丁烷-2-羧酸、N-烷基化-D-脯氨酸或N，N-二-烷基氨基酸如N，N-二甲基甘氨酸替代D-Mep来制备。
实施例42：具有带与延伸单元的N-末端接合的不可切割特吡莱辛药物单元的药物-接头化合物的制备。
通式M1-A-D的药物-接头化合物，其中M1是马来酰亚胺部分，A是延伸单元并且D是具有于M1-A接头单元前体的N-末端接合的特吡莱辛，如方案15所示制备。在该方案中，化合物172作为药物-接头化合物的示例，其制备如下所述，其中药物单元是去甲基-特吡莱辛M(O-CH3)(170)，其中特吡瓦林组分的O-连接的乙酸酯取代基已经被-OCH3替代。该药物-接头化合物通过药物配体与来自靶向部分的巯基官能团的接合提供配体药物偶联物(LDC)，其对游离药物释放有抗性。对于来自化合物172的LDC和抗体靶向部分，释放的活性部分一般由Cys-M2-A-D的通用结构表示，其中M2是来自向M1-A-D药物-接头化合物的马来酰亚胺部分迈克尔添加半胱氨酸巯基得到的琥珀酰亚胺部分。最终从这类LDC释放的活性部分可被认为是特吡莱辛M(O-醚)，其中D-Mep部分的甲基取代基已经被巯基取代的烷基部分替代。
去甲基-Tub(OMe)-O-烯丙基：(R)-N-BOC-哌啶酸60(6mg，24μmol)溶于无水二甲基甲酰胺(0.46ml，25mM)并用HATU(9mg，24μmol)和DIPEA(9μl，48μmol)预活化；混合物在室温下在氮气下搅拌10分钟。活化的酸然后添加到实施例28的H-Ile-Tuv(OMe)-Tup-O-烯丙基三肽57(10mg，12μmol)；反应在氮气下在室温下搅拌，并且通过UPLC/MS监测。反应然后用乙酸终止并且通过制备型HPLC纯化以得到12mg(定量)(R)-2-(((2S，3S)-1-(((1R，3R)-1-(4-(((2R，4S)-5-(烯丙基氧基)-4-甲基-5-氧代-1-苯基戊-2-基)氨基甲酰基)噻唑-2-基)-1-甲氧基-4-甲基戊-3-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代戊-2-基)氨基甲酰基)哌啶-1-羧酸叔丁酯(168)。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝1.99分钟，m/z(ES+)计算847.47(M+Na)+，实际847.87。
去保护：在N2下BOC-Tub(OMe)-O烯丙基(168，12mg，15μmol)在搅拌中收集于DCM(0.75ml)中。以固体加入Pd(PPh3)4(1.7mg，1.5μmol)和PPh3(0.8mg，3μmol)，然后加入吡咯烷(11μL，120μmol)。反应在室温下搅拌2小时，然后收集于DMSO，减压冷凝，并通过制备型HPLC纯化以得到9mg(76％)的(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-3-((2S，3S)-2-((R)-1-(叔丁氧基羰基)哌啶-2-甲酰胺基)-N，3-二甲基戊酰胺基)-1-甲氧基-4-甲基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸(169)：分析UPLC-MS(系统1)：tr＝1.80分钟，m/z(ES+)计算786.45(M+H)+，实际786.67。
N-末端去保护：装有BOC-TubOMe-OH(169，9mg，11μmol)的烧瓶在氮气下冷却至0℃。CH2Cl2(0.5mL)中10％TFA的溶液逐滴加入并搅拌4小时。反应然后收集于DMSO，减压冷凝，并通过制备型HPLC纯化以得到(5mg)63％的(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-3-((2S，3S)-N，3-二甲基-2-((R)-哌啶-2-甲酰胺基)戊酰胺基)-1-甲氧基-4-甲基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸(170)。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝1.15分钟，m/z(ES+)计算686.40(M+H)+，实际685.59。
Lb'-A-偶联：将马来酰亚胺己酸171(2mg，9.5μmol)溶于无水二甲基甲酰胺(0.5ml，20mM)中并用HATU(2.3mg，6μmol)和DIPEA(5μl，29μmol)预活化；将混合物在氮气下在室温下搅拌10分钟。活化的酸然后添加至特吡莱辛甲醚170(5mg，7.3μmol)；反应在氮气下在室温下搅拌并通过UPLC/MS监测。反应用乙酸终止并且通过制备型HPLC纯化以得到7mg(定量)的(2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-3-((2S，3S)-2-((R)-1-(6-(2，5-二氧代-2，5-二氢-1H-吡咯-1-基)己酰基)哌啶-2-甲酰胺基)-N，3-二甲基戊酰胺基)-1-甲氧基-4-甲基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊酸(172)。分析UPLC-MS(系统1)：tr＝1.60分钟，m/z(ES+)计算879.47(M+H)+，实际879.11。
本文所述的季胺偶联物条件性释放具有含叔胺N-末端组分的特吡莱辛，其中该组分的氮原子直接被烷基部分取代(即，通过氮-碳键)。相反，从药物-接头化合物172制备的配体药物偶联物非条件性释放的活性药物部分具有含仲胺的N-末端组分，其通过酰胺官能团被取代成亚烷基。
实施例43：具有纳入葡糖苷酸单元的季铵化的尾海兔素10的药物-接头化合物的制备。
季铵化：向压力容器中加入无水2-丁酮(1.0mL)中的实施例1的溴化延伸-葡糖苷酸单元中间体2(62mg，76μmol)和尾海兔素10(173，45mg，51μmol)。反应容器用氮气冲洗并密封。然后搅拌反应并加热至80℃持续12小时。所得混合物经冷却，减压冷凝，并利用而不需要进一步纯化以提供(S)-N-(3-(3-((((9H-芴-9-基)甲氧基)羰基)氨基)-丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-3，4，5-三乙酰氧基-6-(甲氧基羰基)四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-1-(((S)-1-(((3R，4S，5S)-3-甲氧基-1-((S)-2-((1R，2R)-1-甲氧基-2-甲基-3-氧代-3-(((S)-2-苯基-1-(噻唑-2-基)乙基)氨基)丙基)吡咯烷-1-基)-5-甲基-1-氧代庚-4-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代丁-2-基)氨基)-N，N，3-三甲基-1-氧代丁-2-铵(174)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.42分钟，m/z(ES+)计算1515.74(M)+，实际1515.91。
糖苷去保护：用THF(0.42mL)和MeOH(0.42mL)中的FMOC-GlucQ-D10(174，39mg，26μmol)充填烧瓶。在氮气下搅拌该溶液并冷却至0℃。LiOH·H2O(8.6mg，206μmol)溶解在水(0.42mL)中，然后逐滴加入。将反应升温至室温并搅拌2小时。反应然后用乙酸(12μL，206μmol)终止并且减压冷凝。所得残留物收集在少量DMSO中并通过制备型HPLC纯化以提供7mg(24％)(S)-N-(3-(3-氨基丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-6-羧基-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-1-(((S)-1-(((3R，4S，5S)-3-甲氧基-1-((S)-2-((1R，2R)-1-甲氧基-2-甲基-3-氧代-3-(((S)-2-苯基-1-(噻唑-2-基)乙基)氨基)丙基)吡咯烷-1-基)-5-甲基-1-氧代庚-4-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代丁-2-基)氨基)-N，N，3-三甲基-1-氧代丁-2-铵(175)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝0.90分钟，m/z(ES+)计算1153.62(M)+，实际1153.78。
LSS(mDPR)偶联：用无水DMF(0.62mL)中的H-GlucQ-D10(175，7.0mg，6.0μmol)填充烧瓶。在氮气下添加mDPR(BOC)-OSu(6，2.3mg，6.1μmol)。添加N，N-二异丙基乙基胺(4.2μL，24μmol)并且在室温下搅拌反应3小时。反应然后用乙酸(4.2μL)终止并且通过制备型HPLC纯化以得到5.5mg(64％)(S)-N-(3-(3-((S)-3-((叔丁氧基羰基)氨基)-2-(2，5-二氧代-2，5-二氢-1H-吡咯-1-基)丙酰胺基)丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-6-羧基-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-1-(((S)-1-(((3R，4S，5S)-3-甲氧基-1-((S)-2-((1R，2R)-1-甲氧基-2-甲基-3-氧代-3-(((S)-2-苯基-1-(噻唑-2-基)乙基)氨基)丙基)吡咯烷-1-基)-5-甲基-1-氧代庚-4-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代丁-2-基)氨基)-N，N，3-三甲基-1-氧代丁-2-铵(176)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.18分钟，m/z(ES+)计算1419.71(M)+，实际1419.87。
LSS(mDPR)去保护：含mDPR(BOC)-GlucQ-D10(176，5.5mg，3.9μmol)的烧瓶在氮气下冷却至0℃。CH2Cl2(0.39mL)中10％TFA的溶液逐滴加入并搅拌4小时。反应然后收集于DMSO，减压冷凝并且通过制备型HPLC纯化以得到5.1mg(99％)的(S)-N-(3-(3-((S)-3-氨基-2-(2，5-二氧代-2，5-二氢-1H-吡咯-1-基)丙酰胺基)丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-6-羧基-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-1-(((S)-1-(((3R，4S，5S)-3-甲氧基-1-((S)-2-((1R，2R)-1-甲氧基-2-甲基-3-氧代-3-(((S)-2-苯基-1-(噻唑-2-基)乙基)氨基)丙基)吡咯烷-1-基)-5-甲基-1-氧代庚-4-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代丁-2-基)氨基)-N，N，3-三甲基-1-氧代丁-2-铵(177)。分析UPLC-MS：tr＝0.95分钟，m/z(ES+)计算1319.66(M)+，实际1319.81。
实施例44：具有与葡糖苷酸单元的氨基甲酸酯接合的尾海兔素10的药物-接头化合物的制备。
氨基甲酸酯药物单元接合：用无水DMF(0.96mL)中的FMOC-Gluc-PNP(Bioconjugate Chem.，2006，77，831-840)(178，60mg，66μmol)和单甲基尾海兔素10(179，46mg，60μmol)填充烧瓶并向其中加入哌啶(0.24mL)，之后加入HOBt(3.2mg，24μmol)。反应在室温下搅拌过夜，减压冷凝，并通过快速色谱(DCM/MeOH)纯化以提供54mg(59％)(2S，3R，4S，5S，6S)-2-(2-(3-((((9H-芴-9-基)甲氧基)羰基)氨基)-0丙酰胺基)-4-((5S，8S，11S，12R)-11-((S)-仲丁基)-5，8-二异丙基-12-(2-((S)-2-((1R，2R)-1-甲氧基-2-甲基-3-氧代-3-(((S)-2-苯基-1-(噻唑-2-基)乙基)氨基)丙基)-吡咯烷-1-基)-2-氧代乙基)-4，10-二甲基-3，6，9-三氧代-2，13-二氧杂-4，7，10-三氮杂十四基)-苯氧基)-6-(甲氧基羰基)四氢-2H-吡喃-3，4，5-三基三乙酸酯(180)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.65分钟，m/z(ES+)计算1545.71(M+H)+，实际1545.98。
糖苷去保护：用THF(0.78mL)和MeOH(0.78mL)中的Fmoc-Gluc-MMD10(180，54mg，35μmol)充填烧瓶。在氮气下搅拌该溶液并冷却至0℃。LiOH·H2O(12mg，278μmol)溶解在水(0.78mL)中，然后逐滴加入。将反应升温至室温并搅拌2小时。反应然后用乙酸(17μL，278μmol)终止并且减压冷凝。残留物收集于少量DMSO中并通过制备型HPLC纯化以得到9.6mg(23％)的(2S，3S，4S，5R，6S)-6-(2-(3-氨基丙酰胺基)-4-((5S，8S，11S，12R)-11-((S)-仲丁基)-5，8-二异丙基-12-(2-((S)-2-((1R，2R)-1-甲氧基-2-甲基-3-氧代-3-(((S)-2-苯基-1-(噻唑-2-基)乙基)氨基)丙基)吡咯烷-1-基)-2-氧代乙基)-4，10-二甲基-3，6，9-三氧代-2，13-二氧杂-4，7，10-三氮杂十四基)苯氧基)-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-羧酸(181)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.13分钟，m/z(ES+)计算1183.60(M+H)+，实际1183.70。
葡糖苷酸-药物单元偶联：用无水DMF(0.81mL)中的H-Gluc-MMD10(181，9.6mg，8.1μmol)填充烧瓶。在氮气下添加mDPR(Boc)-OSu(6，3.4mg，8.9μmol)。添加N，N-二异丙基乙基胺(5.7μL，32μmol)并且在室温下搅拌反应3小时。反应然后用乙酸(5.7μL)终止并通过制备型HPLC纯化以得到5.2mg(44％)的(2S，3S，4S，5R，6S)-6-(2-(3-((S)-3-((叔丁氧基羰基)氨基)-2-(2，5-二氧代-2，5-二氢-1H-吡咯-1-基)丙酰胺基)丙酰胺基)-4-((5S，8S，11S，12R)-11-((S)-仲丁基)-5，8-二异丙基-12-(2-((S)-2-((1R，2R)-1-甲氧基-2-甲基-3-氧代-3-(((S)-2-苯基-1-(噻唑-2-基)乙基)氨基)丙基)吡咯烷-1-基)-2-氧代乙基)-4，10-二甲基-3，6，9-三氧代-2，13-二氧杂-4，7，10-三氮杂十四基)苯氧基)-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-羧酸(182)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.40分钟，m/z(ES+)计算1449.69(M+H)+，实际1449.80。
去保护：含mDPR(Boc)-Gluc-MMD10(182，5.6mg，3.9μmol)的烧瓶在氮气下冷却至0℃。CH2Cl2(0.39mL)中10％TFA的溶液逐滴加入并搅拌4小时。反应然后收集于DMSO，减压冷凝，并通过制备型HPLC纯化以得到5.2mg(99％)的(2S，3S，4S，5R，6S)-6-(2-(3-((S)-3-氨基-2-(2，5-二氧代-2，5-二氢-1H-吡咯-1-基)丙酰胺基)丙酰胺基)-4-((5S，8S，11S，12R)-11-((S)-仲丁基)-5，8-二异丙基-12-(2-((S)-2-((1R，2R)-1-甲氧基-2-甲基-3-氧代-3-(((S)-2-苯基-1-(噻唑-2-基)乙基)氨基)丙基)吡咯烷-1-基)-2-氧代乙基)-4，10-二甲基-3，6，9-三氧代-2，13-二氧杂-4，7，10-三氮杂十四基)苯氧基)-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-羧酸(183)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.13分钟，m/z(ES+)计算1349.64(M+H)+，实际1349.75。
实施例44的方案17表示用于制备具有氨基甲酸酯接合的药物单元的药物-接头化合物的示例性反应顺序。含有非季铵化的药物单元的可获自这种氨基甲酸酯药物-接头化合物的配体药物偶联物可与季铵化形式比较，所需季铵化药物接头化合物的合成通过方案16的概括提供。为了针对氨基甲酸酯药物-接头化合物进行调整，必须从含栓药物的叔胺官能团去除烷基取代基，如果其以药物单元的接合是通过该官能团的氮。游离药物从具有药物单元中的该修饰的配体药物偶联物的释放将释放经修饰的药物，其被预期具有与可能不需要的母体药物相比不同的性质。
实施例45：具有纳入葡糖苷酸单元的季铵化的奥瑞他汀F的药物-接头化合物的制备。
奥瑞他汀F C-末端保护：用奥瑞他汀F 184(150mg，201μmol)填充圆底烧瓶并溶于烯丙醇(10mL)中。反应冷却至0℃并且加入焦碳酸二烯丙酯(149mg，804μmol)之后加入DMAP(7.3mg，60μmol)。反应剧烈放出CO2并在15分钟后减缓。在室温下搅拌2小时后通过HPLC分析反应并显示超过90％的浓度。反应经真空浓缩并且通过硅胶层析(0-25％MeOH)纯化粗制物。该馏分浓缩至干以得到111mg(71％)的(S)-2-((2R，3R)-3-((S)-1-((3R，4S，5S)-4-((S)-2-((S)-2-(二甲基氨基)-3-甲基丁酰胺基)-N，3-二甲基丁酰胺基)-3-甲氧基-5-甲基庚酰基)吡咯烷-2-基)-3-甲氧基-2-甲基丙酰胺基)-3-苯基丙酸烯丙酯(185)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.11分钟，m/z(ES+)计算786.54(M+H)+，实际786.72。
季铵化：向含AF-O烯丙基185(111mg，141μmol)的20mL烧瓶中加入溴代延伸-葡糖苷酸单元中间体2(160mg，197μmol)和干DMF(5mL)。溶液在65℃下搅拌16小时并且通过UPLC确定反应完成。反应经干燥，收集于DMSO并通过HPLC纯化。产物馏分经浓缩至干以得到85mg(40％)的(S)-N-(3-(3-((((9H-芴-9-基)甲氧基)羰基)氨基)-丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-3，4，5-三乙酰氧基-6-(甲氧基羰基)四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-1-(((S)-1-(((3R，4S，5S)-3-甲氧基-1-((S)-2-((1R，2R)-1-甲氧基-2-甲基-3-氧代-3-(((S)-2-苯基-1-(噻唑-2-基)乙基)氨基)丙基)吡咯烷-1-基)-5-甲基-1-氧代庚-4-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代丁-2-基)氨基)-N，N，3-三甲基-1-氧代丁-2-铵(186)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.45分钟，m/z(ES+)计算1516.77(M)+，实际1517.03。
糖苷去保护：向含保护的GlucQ-AF-O烯丙基186(85mg，56μmol)的20mL瓶中添加THF(4mL)和MeOH(4mL)。反应冷却至0℃并且在一个部分中添加LiOH溶液(水中18mg/mL)。反应在室温下搅拌3小时并且通过UPLC确定反应完成。真空去除溶剂并且残留物收集于DMSO/H2O(1∶1)。制备型HPLC之后进行冻干得到42mg(62％)的(S)-N-(3-(3-氨基丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-6-羧基-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-1-(((S)-1-(((3R，4S，5S)-1-((S)-2-((1R，2R)-3-(((S)-1-羧基-2-苯基乙基)氨基)-1-甲氧基-2-甲基-3-氧代丙基)吡咯烷-1-基)-3-甲氧基-5-甲基-1-氧代庚-4-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代丁-2-基)氨基)-N，N，3-三甲基-1-氧代丁-2-铵(187)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝0.88分钟，m/z(ES+)计算1114.63(M)+，实际1114.83。
LSS(mDPR)偶联：用NH2-GluQ-AF 187(42mg，39μmol)和干DMF(1.6mL)填充3mL瓶。搅拌溶液并添加mDPR-(Boc)-OPfp 68(19mg，42μmol)。反应在室温下搅拌5分钟，然后添加DIPEA(13μL，77μmol)。反应在室温下搅拌1小时并且通过UPLC确定反应完成。对粗制品的制备型HPLC纯化之后冻干得到13mg(24％)的(S)-N-(3-(3-((S)-3-((叔丁氧基羰基)氨基)-2-(2，5-二氧代-2，5-二氢-1H-吡咯-1-基)丙酰胺基)-丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-6-羧基-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-1-(((S)-1-(((3R，4S，5S)-1-((S)-2-((1R，2R)-3-(((S)-1-羧基-2-苯基乙基)氨基)-1-甲氧基-2-甲基-3-氧代丙基)吡咯烷-1-基)-3-甲氧基-5-甲基-1-氧代庚-4-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代丁-2-基)氨基)-N，N，3-三甲基-1-氧代丁-2-铵(188)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝1.12分钟，m/z(ES+)计算1380.72(M)+，实际1380.87。
LSS(mDPR)-AO-Y(W)-D+去保护：含Boc-mDPR-GlucQ-AF(13mg，9μmol)的20mL瓶冷却至0℃并且添加DCM(1.0mL)中20％TFA的溶液。反应缓慢升温至室温并搅拌4小时，并且通过UPLC确定反应完全。向反应中添加DMSO/H2O中0.1％TFA，然后在HPLC上纯化以得到1.5mg(33％)的(S)-N-(3-(3-((S)-3-氨基-2-(2，5-二氧代-2，5-二氢-1H-吡咯-1-基)丙酰胺基)丙酰胺基)-4-(((2S，3R，4S，5S，6S)-6-羧基-3，4，5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-基)氧基)苄基)-1-(((S)-1-(((3R，4S，5S)-1-((S)-2-((1R，2R)-3-(((S)-1-羧基-2-苯基乙基)氨基)-1-甲氧基-2-甲基-3-氧代丙基)吡咯烷-1-基)-3-甲氧基-5-甲基-1-氧代庚-4-基)(甲基)氨基)-3-甲基-1-氧代丁-2-基)氨基)-N，N，3-三甲基-1-氧代丁-2-铵(189)。分析UPLC-MS(系统2)：tr＝0.86分钟，m/z(ES+)计算1280.67(M)+，实际1280.80。
实施例45的方案18和实施例43的方案16与方案1一起提供制备通式Lb'-AO-Y(W)-D+，更具体地M1-A1-AO-Y(W)-D+的药物-接头化合物的示例性途径，其中D+是季铵化的奥瑞他汀(即，分别是尾海兔素10、奥瑞他汀E或奥瑞他汀F)。该通式的其他药物-接头化合物用具有叔胺官能团的其他奥瑞他汀化合物制备，尤其是当以N-末端氨基酸组分的官能团存在时。
实施例46：具有带与延伸单元的C-末端接合的可条件释放的特吡莱辛药物单元的药物-接头化合物的制备。
以游离药物合成特吡莱辛M-酰肼(190)并偶联至Val-Cit-PAB-PNP活化的药物-接头化合物中间体(192)，如方案24所示。简言之，特吡莱辛M(26)通过在羟基苯并三唑存在下用1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺活化偶联至肼基甲酸叔丁酯。偶联的产物在标准条件下用二氯甲烷中的三氟乙酸BOC-去保护以得到游离药物，特吡莱辛M-酰肼(1R，3R)-3-((2S，3S)-N，3-二甲基-2-((R)-1-甲基哌啶-2-甲酰胺基)戊酰胺基)-1-(4-(((2R，4S)-5-肼基-4-甲基-5-氧代-1-苯基戊-2-基)氨基甲酰基)噻唑-2-基)-4-甲基戊基乙酸酯(190)。通式M1-A-W-Y-D的可切割MC-Val-Cit-PABN-D药物-接头化合物，其中M1是马来酰亚胺部分，A是作为间隔单元的亚烷基，W是-W2-W1-，其中W1是瓜氨酸并且W2是缬氨酸，Y是作为通过肼官能团与特吡莱辛药物单元接合的自毁间隔单元的PAB部分，通过将酰肼氮与PNP-活化的药物-接头化合物中间体4-((S)-2-((S)-2-(6-(2，5-二氧代-2，5-二氢-1H-吡咯-1-基)己酰胺基)-3-甲基丁酰胺基)-5-脲基戊酰胺基)苄基(4-硝基苯基)碳酸酯(191)在二异丙基乙基胺、羟基苯并三唑、和吡啶作为共溶剂的存在下反应来制备，以33％的产率从特吡莱辛M-酰肼(190)得到药物-接头化合物4-((S)-2-((S)-2-(6-(2，5-二氧代-2，5-二氢-1H-吡咯-1-基)己酰胺基)-3-甲基丁酰胺基)-5-脲基戊酰胺基)苄基2-((2S，4R)-4-(2-((1R，3R)-1-乙酰氧基-3-((2S，3S)-N，3-二甲基-2-((R)-1-甲基哌啶-2-甲酰胺基)戊酰胺基)-4-甲基戊基)噻唑-4-甲酰胺基)-2-甲基-5-苯基戊o基)肼羧酸酯(192)。
从药物-接头化合物192制备的配体药物偶联物的条件性蛋白水解释放作为活性药物部分的化合物190，其中C-末端残基保留其酰肼的修饰。本文所述的季胺偶联物释放在其C-末端具有游离羧酸官能团的特吡莱辛。
实施例47：具有季铵化的Tub(O-酰基)药物单元的配体药物偶联物的特吡瓦林(O-酰基)组分的去酰化评价。
在2.5μm聚丙烯96孔过滤板中，向各孔中添加1ml PBS。将200μl的mAbSelectTM蛋白A树脂浆料施加到各孔中，并且真空除去水性组分。20μl等份的各冻融的血浆样品被施加到树脂中并在4℃下混合。通过离心(500g，3分钟)在平板中收集流出相并且用200μl[2X]木瓜蛋白酶缓冲液(40mM KPO4，20mM EDTA，pH 7)通过另一次离心来洗涤树脂。
木瓜蛋白酶以2.5mg/ml溶解在[1X]木瓜蛋白酶缓冲液(20mM KPO4，10mM EDTA，2mM半胱氨酸，pH 7)中并在37℃下孵育15分钟。向含树脂的各孔中添加200μl等份的木瓜蛋白酶。密封平板并在37℃下孵育2小时。通过离心(500g，3分钟)回收流出相。用100μl[1X]木瓜蛋白酶缓冲液洗涤树脂并与流出相合并。样品转移至EP管并且向各管中加入1000μl冰冷MeOH并在冰上孵育15分钟。通过在4℃下在16000g下离心5分钟来沉淀样品，并且上清被转移到96孔板中。
在50％MeOH中制备对各药物而言范围为1-10000nM的8点标准曲线。向通式含有样品的96孔板中添加20μL等份的各标准品。向各标准孔中添加300μL等份的20mM KPO4、10mMEDTA、2mM半胱氨酸(1X木瓜蛋白酶缓冲液)和1000μL MeOH。平板在氮气下蒸发至干。
平板用70μl 20％乙腈+0.1％甲酸重建并且将50μL等份注射到与QuattroPremier三重四极质谱仪偶联的Waters Acquity LC上。质谱仪测量母体离子向MS/MS片段离子的转变，产生样品和标准品中各分析物的峰面积。标准品峰面积随药物浓度的变化作图并且从样品测量的峰面积使用由标准曲线确定的直线方程定量。
实施例47具有季铵化的特吡莱辛作为D+部分的配体药物偶联物的体外细胞毒性。
靶向淋巴瘤细胞的LDC组合物获自方案5的药物接头化合物30和单克隆抗体cAC10，其中该组合物主要含有具有8个D+单元的LDC，其中D+是季铵化的特吡莱辛M。主要的LDC由以下结构表示
Figure BDA0003252741700002801
其中Ab是cAC10并且p’是8并且S是抗体半胱氨酸残基的硫原子。包含单克隆抗体靶向CD30抗体配体单元、二肽可切割单元和季铵化特吡莱辛M的LDC的对一组CD30+淋巴瘤细胞系的细胞毒性与对照偶联物比较，其中cAC10抗体被靶向CD33的对照抗体(h2H12)替代。在其细胞内化到CD30+细胞中并且蛋白水解切割Val-Ala二肽(其是LDC的可切割单元)以释放游离特吡莱辛M之后出现的cAC10-D+偶联物的细胞毒性。表2中提供了该比较的结果，其中以ng/mL的单位提供细胞生长抑制的IC50。
表2.靶向CD30+淋巴瘤细胞的季铵化特吡莱辛M配体药物偶联物的体外细胞毒性
Figure BDA0003252741700002811
值得注意的是，KM-2、L428、L540cy-BVR和Del/BYR是多药物抗性细胞系。制备LDC组合物，其中从特吡莱辛M的Mep残基中去除甲基取代基并且所得的仲胺通过氨基甲酸酯连接至PAB自毁部分，其被缬氨酸-瓜氨酸(vc)可切割单元的组织蛋白酶切割活化。如实施例53所述从药物接头化合物172制备的LDC组合物被发现是无活性的，其确认了叔胺药效团对特吡莱辛的细胞毒性活性的重要性。
当以偶联的替代位点使用时，Tup/Tut残基中的羧酸部分也发现不耐受修饰。因此，当该羧酸被转化成酰肼以使特吡莱辛通过其Tup残基接合至相同PAB自毁部分(也通过氨基甲酸酯基团)时，从药物接头化合物MC-Val-Cit-PABC-NHNH-Tub M制备的偶联物，在表3中缩写为vcPABN(酰肼)被发现已失去了明显活性，当与从季铵化的药物接头化合物MC-Val-Ala-PAB4-TubM制备的偶联物(缩写为vaPAB4)相比时。该结果确认了游离羧酸对于特吡莱辛M的细胞毒性的重要性(因为释放的药物在该位置处修饰为酰肼)并在表3中针对靶向CD71抗原的cOKT9偶联物总结。在表3中，释放游离特吡莱辛M的cOKT9-vaPAB4(具有主要8载量)在结构上对应于表2的cAC10偶联物，其中cAC10靶向部分是替换的cOKT9。表3的具有6.7的DAR的cOKT9-vcPABN(酰肼)是对应于特吡莱辛M的氨基甲酸酯连接的特吡莱辛构建体，其中释放的特吡莱辛在Tup残基处经修饰，如上所述。两种组合物中的主要LDC每个抗体结合8个药物(或8个季铵化药物单元)。
表3.与具有接合至C-末端组分的非季铵化的特吡莱辛配体药物偶联物相比靶向C71+淋巴瘤细胞的季铵化的特吡莱辛配体药物偶联物的体外细胞毒性
Figure BDA0003252741700002821
括号内的值表示在剂量-响应曲线的底部留下的活细胞的百分比。测试的CD71对HT-116、L-427、KH-H2、L540cy、MM.1R和HL60cy细胞系的拷贝数分别是5K、35K、121K、33K、32K和228K。通过实施例64确认表3的结果，其中具有药物接头部分MC-Val-Cit-PABN-TubM(192)的cOKT9-酰肼ADC与从药物接头化合物MC-Val-Ala-PAB4-TubM(30)制备的cOKT9 ADC比较。
表2和表3的结果显示当以季铵化的药物单元纳入这类构建体时获得强效且免疫特异性的配体药物偶联物，并且这类偶联物对多药物抗性细胞系有活性。此外，惊讶地发现获自化合物30的季铵化的偶联物具有杀死不表达CD30抗原的细胞的能力，当这些细胞与由偶联物靶向的CD30+细胞共培养时。因此，LDC组合物显示出对L540cy：U268Luc+细胞共培养的6ng/mL的IC50，在剂量-响应曲线的底部留下0％的活细胞。L540cy是CD30+并且U266是CD30-。
实施例48具有季铵化的奥瑞他汀作为D+部分的配体药物偶联物的体外细胞毒性。
包含靶向CD30的单克隆抗体cAC10和季铵化的奥瑞他汀E的LDC对一组CD30+淋巴瘤细胞系的细胞毒性与对照偶联物比较，其中cAC10抗体被靶向CD19的对照抗体(hBU12)替代。也使用没有可检测到的CD30+抗原，但具有CD19抗原的对照细胞。在其细胞内化到CD30+细胞中并且对Val-Cit二肽(其是在表4中命名为vcPAB4-AE的偶联物的切割单元)的组织蛋白酶切割或对糖的糖苷键(其是命名为vcPAB4-AE的cAC10偶联物的切割单元)进行葡糖醛酸糖苷酶切割以释放奥瑞他汀E之后出现的cAC10-D+偶联物的细胞毒性。类似地，当这些偶联物内化到具有足够拷贝数的相关抗原的CD19+细胞中时，类似的hBU12偶联物出现细胞毒性。表4中提供了这些比较的结果，其中以ng/mL的单位提供细胞生长抑制的IC50。
表4中命名为vcPAB4-AE的LDC组合物获自方案2的化合物14和单克隆抗体cAC10，其靶向CD30+淋巴瘤细胞，或单克隆抗体hBU12，其靶向C19+细胞，其中组合物主要含有具有8个D+单元的LDC，其中D+是季铵化的奥瑞他汀E。在琥珀酰亚胺环系统的受控水解之后，由以下结构表示主要LDC：
Figure BDA0003252741700002831
其中cAC10或hBU12的Ab-S-部分与M3羧酸α或β碳成键。上述结构中所示的M3-A表示自稳定化(LS)接头部分，其与用作可切割单元的Val-Cit二肽结合。
表4中命名为gluc4-AE的LDC组合物获自方案1的化合物8和单克隆抗体cAC10，其靶向CD30+淋巴瘤细胞，和单克隆抗体hBU12，其靶向C19+细胞，其中D+是季铵化的奥瑞他汀E。在琥珀酰亚胺环系统的受控水解之后，由以下结构表示组合物的主要LDC：
Figure BDA0003252741700002841
其中cAC10或hBU12的Ab-S-部分与M3羧酸α或β碳成键。上述结构中所示的M3-A1表示自稳定化(LS)接头部分，其结合至A的Ao亚基。
vcPAB4-AE和gluc4-AE组合物都主要含有具有每个抗体8个D+单元的LDC(即，p’是8)。
表4.靶向CD30+淋巴瘤细胞或C19+淋巴瘤细胞的季铵化奥瑞他汀配体药物偶联物的体外细胞毒性。
Figure BDA0003252741700002842
Karpas 299是CD30+(拷贝数238K)并且具有低量的CD19(拷贝数10K)，L-428是CD30+(拷贝数77K)并且没有可检测到的C19抗原，并且L540cy是CD30+(拷贝数433K)并且具有低量的CD19(拷贝数23K)。在另一方面，Ramos和RL没有可检测的CD30并且具有不同水平的CD19(分别是32K对比18K)。括号内的值表示在剂量-响应曲线的底部留下的活细胞的百分比。
表4的结果显示当时以季铵化药物单元将含叔胺奥瑞他汀纳入这类构建体时，获得强效且免疫特异性的LDC。
实施例49作为游离药物的特吡莱辛(O-醚)的体外细胞毒性。
细胞用通式Tub(O-Et)-OH的特吡莱辛醚游离酸化合物(64-66)处理96小时，或用特吡莱辛M(26)处理，然后如方法中所述评价活力。结果汇总于表5，以nM浓度单位给出IC50值。
表5.与特吡莱辛M相比，作为游离药物的特吡莱辛(O-醚)化合物的体外细胞毒性。
Figure BDA0003252741700002851
全部4个测试制品对全部测试的细胞系是高度有效的。特吡莱辛乙基醚化合物Tub(OEt)(62)往往比甲基(61)和丙基(63)类似物更强效。乙基醚和特吡莱辛M化合物在MDR+L428和HL60/RV细胞系中保持最高水平的功效。
实施例50作为游离药物的特吡莱辛(O-酰基)的体外细胞毒性。
用特吡莱辛酯155-159(即，Tub(O-酯)-OH)和特吡莱辛M(26)处理细胞96小时，然后如方法中所述测试活力。结果汇总于表6，以nM浓度给出IC50值。特吡莱辛155-158与特吡莱辛M表现相当，在细胞系间有相似功效。位阻最大的特吡莱辛O-酰基化合物(159)相对于特吡莱辛M显示明显减弱的功效，功效损失范围为相对于特吡莱辛M 5-47倍。
表6.与特吡莱辛M相比，作为游离药物的特吡莱辛(O-酰基)化合物的体外细胞毒性
Figure BDA0003252741700002861
实施例51.具有靶向CD30+淋巴瘤细胞的季铵化的微管蛋白(O-醚)药物单元的其他配体药物偶联物的体外细胞毒性
含季铵化的特吡莱辛醚(即，Tub(O-醚)化合物)的抗CD30配体药物偶联物与各自具有8个季铵化药物单元/抗体配体单元并具有条件性葡糖醛酸糖苷酶接头单元的相应特吡莱辛M偶联物比较。用cAC10(抗-CD30)偶联物处理细胞持续96小时，然后评价活力。以ng/mL浓度单位给出表7中所示的IC50。从乙基醚药物接头79制备的偶联物一致比甲基(78)或丙基(80)类似物更强效。除了L428以外，从微管蛋白乙基醚药物-接头79制备的偶联物与从特吡莱辛M药物-接头104制备的表现相似。所有的LDC对CD30-阴性Ramos NHL细胞系都没有活性(1000ng/ml下无效果)，表明高度的免疫特异性。
表7.具有季铵化的特吡莱辛(O-醚)药物单元和条件性葡糖醛酸糖苷酶释放接头单元的靶向CD30+淋巴瘤细胞的配体药物偶联物的体外细胞毒性
Figure BDA0003252741700002871
实施例52具有靶向CD30+淋巴瘤细胞或CD33+白血病细胞的季铵化的特吡莱辛M药物单元的配体药物偶联物的体外细胞毒性。
特吡莱辛季胺药物接头化合物MC-Val-Ala-PAB4-TubM(30)以8个季铵化药物单元/抗体与嵌合AC10和人源化2H12偶联，其分别是抗CD30和抗CD33抗体。分别在一组CD30阳性和CD33阳性淋巴瘤和急性髓细胞样白血病(AML)细胞系上测试偶联物。CD30-阳性细胞系的结果(ng/mL)示于表8。CD30-结合偶联物，cAC10-30，在全部细胞系中都高度有效；而，非结合对照h2H12-30在该情况中无活性，IC50＞1000ng/ml。
表8.具有带不同接头单元疏水性的季铵化特吡莱辛M药物单元的靶向CD30+淋巴瘤细胞的配体药物偶联物的体外细胞毒性。
Figure BDA0003252741700002872
Figure BDA0003252741700002881
CD33-表达AML细胞系组的结果示于表9。CD33-结合偶联物h2H12-30在所有细胞系中都是强效的，IC50范围是0.9至18ng/ml。偶联物对CD33-阴性L540cy无活性，表明这种ADC的高度免疫特异性。
表9.具有带不同接头单元疏水性的季铵化特吡莱辛M药物单元的靶向CD33+白血病细胞的配体药物偶联物的体外细胞毒性。
Figure BDA0003252741700002882
实施例53.具有带不同接头单元疏水性的季铵化特吡莱辛M药物单元的靶向CD30+淋巴瘤细胞的配体药物偶联物的体外细胞毒性。
制备几种具有季铵化的特吡莱辛M的亲水性接头药物接头化合物并且体内评价从中衍生的8个药物单元/cAC10抗体配体单元的靶向CD30+细胞的配体药物偶联物；结果示于表10(以ng/mL单位给出IC50值)。数据显示具有具有通过更亲水性的-Val-Glu-二肽连接的特吡莱辛M从药物接头113制备的偶联物，其提供对游离特吡莱辛M的组织蛋白酶条件性释放，和从药物接头104制备的纳入亲水性葡糖苷酸单元的偶联物，其提供对游离特吡莱辛M的条件性葡糖醛酸糖苷酶释放，其与用于组织蛋白酶条件性药物释放的从药物-接头32制备的-Val-Ala-对照偶联物等效。所有偶联物显示出高度免疫特异性，对抗原阴性Hep3B肝细胞癌细胞的IC50＞1000ng/ml。
表10.具有不同接头单元疏水性的靶向CD30+淋巴瘤细胞的季铵化特吡莱辛M的配体药物偶联物的体外细胞毒性。
Figure BDA0003252741700002891
实施例54：具有通过特吡莱辛衍生的化合物的N-末端组分接合至接头单元的非季铵化药物单元的配体药物偶联物的体外细胞毒性
在本发明之前，其中胺氮待用作接合点的含叔胺药物的偶联物需要从叔胺中去除烷基取代基。得到的仲胺使得接头单元组分再烷基化以提供完全不同的叔胺官能团或酰基化以提供仲酰胺官能团。在两种方法中，消除了原始母体药物的释放。此外，释放的活性药物部分是不同的含叔胺或含酰胺化合物，其可能与母体药物相比具有受损的生物活性，或是仲胺，其可能具有差释放动力学和/或受损的生物活性。为了确定从特吡莱辛的叔胺去除烷基取代基的策略以提供非季铵化药物单元的接合点的策略的结果，分别按照WO 2013/085925和实施例42(参见方案15)的过程制备去甲基-特吡莱辛M和去甲基-Tub(OCH3)-OH(170)。化合物170与去甲基-特吡莱辛M类似，通过用O-连接的醚部分-OCH3替代去甲基特吡莱辛M的特吡瓦林组分的乙酸酯O-连接的取代基。具有通式M1-A-的接头单元，缩写为MC，其中M1是马来酰亚胺部分并且延伸单元A是亚烷基，然后通过酰胺官能团接合至去甲基-特吡莱辛M和去甲基-Tub(OCH3)-OH以分别提供药物-接头化合物166和172。当纳入配体药物偶联物时，这两种化合物的药物接头部分将非条件性地释放活性药物部分，其保留接头单元部分(即，是含酰胺化合物)或仲胺，如去甲基特吡莱辛M或去甲基-Tub(OCH3)-OH，其产生自酰胺键的非特异性切割。由于预期后一种类型的释放缓慢，药物-接头化合物如化合物166和172的特征是无法有效切割。
从获自含仲胺的特吡莱辛的药物-接头化合物166和172以8-药物/mAb制备抗CD30cAC10偶联物并且与含叔胺特吡莱辛M和特吡莱辛(OCH3)-OH比较，其通过本发明的季胺策略偶联。表11所示的结果(ng/mL单位的IC50值)表明依赖于对含叔胺化合物的N-去烷基化策略来提供特吡莱辛药物单元的非季胺接合的来自药物-接头化合物166和172的cAC10抗体配体药物偶联物与从药物-接头化合物104(4°TubM)和78(4°Tub(OCH3)-OH)(其释放保留母体药物的叔胺官能团的游离药物)制备的季胺连接的比较物相比对淋巴瘤细胞系无活性。
表11.来自非季铵化和季铵化特吡莱辛药物单元的配体药物偶联物的比较
Figure BDA0003252741700002901
实施例55具有季铵化的奥瑞他汀作为D+部分的配体药物偶联物的体内细胞毒性。
L540cy霍奇金淋巴瘤异种移植模型用单剂量腹膜内注射具有cAC10作为靶向部分和作为接头-季铵化药物单元的vcPAB4-AE的表4的组合物，其中主要的抗体配体药物偶联物每抗体具有4个D+单元(即p’为4)。该偶联物与另一种cAC10偶联物比较，其结构-药物构建体被命名为vcPABC-MMAE(图1)在该LDC中，去除了奥瑞他汀E(AE)的叔胺的甲基取代基以得带单甲基奥瑞他汀E(MMAE)，其然后通过氨基甲酸酯通过其仲胺与通过组织蛋白酶切割相同的缬氨酸-瓜氨酸切割单元激活的PAB自毁部分偶联。该比较的结果见图1所示。在该图中，cAC10-C是氨基甲酸酯cAC10-vcPAB-MMAE偶联物，cAC10-vcPAB4-AE命名的cAC10-14是季铵化的AE偶联物，并且h00-C是指h00-vcPAB-MMAE并且h00-14是指h00-vcPAB4-AE，其中h00是用作非靶向对照配体单元的通用非接合抗体。图1的结果表明，靶向CD30+霍奇金淋巴瘤细胞并释放游离的含叔胺的药物(AE)的cAC10季铵化的AE偶联物的体外细胞毒性在体内以剂量依赖的方式转化并且优于其中释放相应含仲胺的药物的偶联物(MMAE)。给予靶向不存在于L540cy细胞上的抗原(单克隆Ab为h00)的相应偶联物的结果与假拟处理相似。值得注意的是，在较高剂量(2mg/Kg)下，vcPAB4-AE抗体配体药物偶联物导致肿瘤完全消融，其在剩余研究中没有反弹。
还在含有季铵化AE药物单元和用于通过葡糖醛酸糖苷酶进行条件性奥瑞他汀药物释放的葡糖苷酸单元的CD30靶向的抗体配体药物偶联物，与其中非季铵化的MMAE药物单元经葡经氨基甲酸酯接合至萄糖苷酸单元的类似偶联物之间比较。因此，表4的季铵化的gluc4-AE抗体配体药物偶联物组合物，同样每个cAC10抗体具有4个D+单位的主要LDC，以及相应的glu-MMAE组合物。还将gluc4-AE和gluc-MMAE接头偶联至h00，其如前所述是通用的非结合蛋白(因此不结合L540cy霍奇金淋巴瘤细胞)以提供对照LDC。结果示于图2。在图1中，命名为cAC10-8的cAC10-glcu4-AE是季铵化AE偶联物，cAC10-B是氨基甲酸酯连接的cAC10-gluc-MME偶联物，命名为h00-8的h00-gluc4-AE，和命名为h00-B的h00-glu-MMAE是各自的对照偶联物。与cAC10-vcPAB4-AE偶联物一样，与释放游离的含叔胺的奥瑞他汀(AE)的cAC10-gluc4-AE偶联物的体外结果在体内转换成剂量依赖的方式并且优于释放奥瑞他汀的去甲基形式(MMAE)的相应偶联物(cAC10-gluc-MMAE)。此外，图1和图2显示了季铵化的偶联物的体内效果是免疫特异性的。
实施例56具有季铵化的特吡莱辛作为部分D+和肽可切割单元的配体药物偶联物的体外细胞毒性。
在两个CD30+异种移植模型，Karpas299 ALCL和L540cy霍奇金淋巴瘤中评估了具有从药物接头化合物32制备的-Val-Ala-可切割单元的季胺-特吡莱辛M药物接头部分的命名为cAC10-32的cAC10抗体配体药物偶联物。结果分别示于图5和6。在两个实验中，当平均肿瘤体积达到100mm3时，荷瘤小鼠腹腔注射单剂量的测试制品。
在Karpas299异种移植模型(参见图5)中，4-药物/mAb的靶向的抗CD30 cAC10偶联物在0.3mg/kg剂量后引起肿瘤生长延迟；而较高剂量的1mg/kg导致5只小鼠中4只中持久、完全的消退。相比之下，h00非结合偶联物在1mg/kg剂量下不显示活性，表明高度的免疫学特异性。
在L540cy异种移植模型中观察到相似的结果(参见图6)。加载6-药物/mAb的靶向的抗CD30偶联物在0.3mg/kg剂量后引起肿瘤生长延迟；而较高剂量的1mg/kg导致4只小鼠中3只中持久、完全的消退。
实施例57具有季铵化的特吡莱辛(O-醚)作为通过葡糖苷酸单元接合的D+部分配体药物偶联物的体内细胞毒性
在L540cy霍奇金淋巴瘤异种移植模型中评价基于葡糖苷酸的季胺药物-接头。由药物接头化合物104、79和80制备的抗体配体药物偶联物(ADC)分别具有由葡糖苷酸接合的季铵化的特吡莱辛M和季铵化的特吡莱辛醚特吡莱辛(O-乙基)和特吡莱辛(O-丙基)醚D+药物单元。将分别命名为cAC10-104、cAC10-79和cAC10-80的那些ADC也与cAC10-32进行比较，其具有季铵化的特吡莱辛M作为D+，并纳入二肽-Val-Ala-作为可切割单元。所有偶联物均以4-药物/mAb加载以最小化ADC PK的影响。当平均肿瘤体积达到100mm3时，携带CD30+L540cy异种移植物的小鼠单次腹膜注射0.6或2mg/kg剂量的测试制品。如图9所示，所有ADC在30天内均显示明显肿瘤消退。在0.6mg/kg cAC10-32的较低剂量水平下，4/5小鼠的肿瘤在第36天的尺寸增加；而所有的小鼠在用0.6mg/kg的cAC10-104处理后，在此时肿瘤完全消退。对于衍生自药物接头的具有季铵化的特吡莱辛醚的化合物79和80的抗体配体药物结合物，观察到两种剂量下在研究第36天肿瘤完全消退。
实施例58具有通过葡糖苷酸单元接合的具有替代的季铵化奥瑞他汀作为D+部分的配体药物偶联物的体内细胞毒性
评价具有葡糖苷酸季胺药物接头部分的抗体配体药物偶联物(ADC)用于靶向递送抗有丝分裂尾海兔素10和奥瑞他汀F，并分别从药物接头化合物177和189制备。这些ADC在图11中命名为cAC10-177并且在图10中命名为cAC10-189。
与假拟治疗动物相比，在L540cy霍奇金淋巴瘤异种移植模型中评价0.5mg/kg和2mg/Kg的单独腹膜内剂量的8个季铵化奥瑞他汀F药物单位/抗体的载药量的cAC10-189。在相同研究中，也测试了由其中特吡莱辛醚管Tub(OCH3)-OH季铵化的药物接头化合物78制备的ADC(命名为cAC10-78)。对于cAC10-78，DAR为6个季铵化的特吡莱辛醚/抗体。两种偶联物都具有接合到含有葡糖苷酸单元的相同接头单元的季铵化药物单元。结果示于图10。直到第20天，在两种剂量水平下，所有测试制品显示肿瘤消退。
相对于通过氨基甲酸酯官能团接合到葡糖苷酸单元的单甲基尾海兔素10，在0.4mg/kg和0.8mg/Kg的单次腹膜剂量下，在相同L540cy异种移植模型中评估具有季胺尾海兔素10作为D+的抗体配体药物偶联物。从具有葡萄苷酸单元的药物-接头化合物177制备的具有季铵化尾海兔素10的抗体配体药物偶联物(ADC)在图11中命名为cAC10-177，而具有接合到相同葡糖苷酸单元的非季铵化药物单元的ADC被命名为cAC10-183。两种ADC与相应的其非靶向对照h00-177和h00-183相比，在0.4mg/kg的最低剂量下诱导持久、完全消退，与季胺连接的尾海兔素10(177)的5/5治愈与氨基甲酸酯连接的单甲基尾海兔素10(183)的4/5治愈相比。在测试的最高剂量(0.8mg/kg)下，与季胺连接的尾海兔素10的短暂的肿瘤生长延迟相比，具有氨基甲酸酯连接的尾海兔素10的非结合h00对照显示出暂时的肿瘤消退。不幸的是，两种ADC构建体都显示出免疫特异性。
实施例59游离含叔胺药物从配体药物偶联物中的季铵化药物单元的胞内释放。
将CD71+的MDR细胞系暴露于包含抗体靶向CD71(cOKT9)和季铵化MDR抑制剂(TariquidarTM)的LDC(1μg/mL)。命名为COKT9-gluc4-T的LDC组合物从方案6的化合物36获得，并且主要含有具有8个D+单元的LDC，其中D+是季铵化的Tariquidar。在琥珀酰亚胺环系统的受控水解之后，组合物的主要LDC由以下结构表示：
Figure BDA0003252741700002941
其中Ab-S-与M3羧酸的α或β碳键合；并且p是8。
从配体药物偶联物释放的细胞内递送和保留的药物的浓度示于表12，并与用50nM游离药物处理细胞产生的胞内药物(即，pgp结合的药物)的量进行比较。使用LDC处理时，这些括号内的值是从靶向的细胞泄漏出来的MDR抑制剂的胞外浓度，而游离药物处理的括号内的值代表保留在细胞外的游离药物的量。
表12：由具有季铵化MDR抑制剂的配体药物偶联物的胞内药物递送。
Figure BDA0003252741700002942
表12的结果表明，MDR抑制剂Tariquidar已经高效地向胞内递送到MDR细胞中。当就从106个胞释放的pmol药物分析时，cOKT9-glu4-T组合物将其载药量的50-80％递送至靶向的细胞。
实施例60从季铵化药物单元酶促释放药物的动力学。
氨基甲酸酯cAC10-gluc-MMAE偶联物的N-乙酰半胱氨酸(NAC)形式和实施例53所述的季铵化cAC10-gluc4-AE配体药物偶联物(即，cAC10被NAC替代，其中对应结构的p′为1)经受0.5mg/mL或1mg/mL葡糖醛酸糖苷酶，并与不存在葡糖醛酸糖苷酶的对照进行比较。图4的结果表明，来自NAC-gluc4-AE偶联物的季铵化药物单元的AE的释放动力学与NAC-gluc-MMAE偶联物的MMAE释放动力学相当，根据酶浓度，在3.5-4.5小时内出现AE完全释放。在图4中，NAC-8是具有释放游离的含叔胺的药物(AE)的季铵化药物单元的偶联物，并且NAC-B是释放相应去甲基奥瑞他汀(MMAE)的NAC-gluc-MMAE氨基甲酸酯偶联物。
实施例61：具有季铵化奥瑞他汀药物单元的配体药物偶联物的离体稳定性。
在小鼠和大鼠血浆中孵育后，实施例55的配体药物偶联物组合物cAC10-vcPAB4-AE和cAC10-gluc4-AE的完整性损失示于图3。在图3中，gluc4-AE偶联物命名为cAC10-8，并且vcPAB4-AE偶联物命名为cAC10-14。结果表明两种类型的季铵化药物-接头构建体具有良好的稳定性，并且不会过早释放游离的含叔胺药物。其中存在N-乙酰半胱氨酸代替靶向抗体的季铵化tarquidar和吩嗪二聚体偶联物的偶联物和模型系统和季铵化的特吡莱辛也经受相同的实验条件。在这些情况下，也没有过早释放游离药物。
实施例62具有季铵化特吡莱辛(O-酰基)药物单元的配体药物偶联物的体内稳定性。
在给药后第4天和第10天(分别为研究第11天和第17天)，从所有小鼠收集来自研究ADC cAC10-32靶向细胞毒性的实施例56(图6)的L540cy异种移植研究的血浆样品，以评估特吡莱辛M去乙酰化的程度。已知特吡瓦林乙酸酯的损失导致特吡莱辛的去活化。例如，形成特吡莱辛V的特吡莱辛U的去乙酰化导致效力损失超过100倍(J.Med.Chem.，2009，52，238-240)。将实施例56的L540cy异种移植的血浆样品在给药后4天和10天进行处理以捕获ADC，药物被酶促释放，并且通过质谱对去乙酰化程度进行定量。注射后4天(图7)，所有三个剂量水平下，偶联的特吡莱辛药物弹头超过40％去乙酰化。剂量后第10天(图8)，所有剂量水平的去乙酰化程度超过70％。这些发现表明循环ADC随着时间的推移损失了弹头效力，也许减弱了体内活性。
实施例63：具有季铵化特吡莱辛作为药物单元D+的配体药物偶联物的药代动力学(PK)评价。
使用放射性标记的抗体或ADC进行药代动力学(PK)实验。PK测试物质采用如下方法进行放射性标记。向补充有额外的50mM磷酸钾(pH 8.0)和50mM氯化钠的PBS中的抗体或ADC溶液中加入55μCi N10琥珀酰亚胺基丙酸酯[丙酸酯-2，3，3-三羟基乙基]-(MoravekBiochemicals，目录号：MT 919，80Ci/mmol，1mCi/mL，9∶1己烷∶乙酸乙酯溶液)/mg抗体或ADC。所得的混合物经涡旋处理，并室温放置2小时。将混合物以4,000g离心5分钟，并将下层水层除去并分成Amicon Ultra-15离心过滤器单元(密理博，目录号：UFC903024，30kDaMWCO)。通过4轮稀释并以4,000g离心除去未偶联的放射性。所得的产物过滤通过无菌0.22μm Ultrafree-MC离心滤器单元(密理博，目录号UFC30GVOS)，并通过分光光度法测量最终的抗体或ADC浓度。各产物的比活(μCi/mg)采用液体闪烁计数测定。
在几个实验中检查了未偶联的抗体或ADC的药代动力学性质。在各实验中，1mg的放射性标记的抗体或ADC/kg动物重量通过尾静脉注射。各测试物质在重复动物中给予一次。在多个时间点，经隐静脉或通过心脏穿刺针使末端流血将血液采集至K2EDTA管。血浆通过在10xg离心10分钟来分离。来自各时间点的10-20μL的血浆样品添加至4mL Ecoscint-A液体闪烁混合物(国家诊断公司(National Diagnostics))并通过液体闪烁计数来检测总放射活性。所得的每分钟崩解值转换成μCi，并使用放射性标记的测试物质的比活计算各时间点保留于血浆中的抗体或ADC的浓度。
图12显示了从实施例51中所述的亲水性接头类似物113和药物接头化合物mDPR-Val-Ala-PAB4-TubM(32)制备的偶联物的暴露曲线。具有人源化IgG配体单元和DAR 4的从药物-接头化合物32制备的季铵化特吡莱辛M的ADC(具有-Val-Ala-二肽可切割单元并被命名为hIgG-32(4))具有与未修饰抗体相同的清除概况；然而，命名为hIgG-32(8)的DAR为8的ADC从循环中被快得多地清除。由命名为hIgG-113(8)的药物接头化合物113制备的具有DAR8的相应的ADC(其中可切割单元中的丙氨酸残基被谷氨酸取代)没有导致暴露增加。使用从药物接头化合物104制备的hIgG ADC(命名为hIgG-104(8))，其中hIgG-32(8)的疏水性二肽可切割单元被更极性的葡糖苷酸单元替代，观察到轻微的清除改善。
图13含有从药物接头化合物(80)制备的具有葡糖苷酸季胺连接的特吡莱辛醚化合物Tub(O-Pr)-OH的DAR 8 h00偶联物的PK暴露。携带8拷贝的来自mDPR-gluc4-Tub(OPr)-OH 80的药物接头部分的h00抗体配体药物偶联物比未修饰的抗体快得多地从循环中清除。
图14显示具有药物-接头部分的DAR 8 h00抗体配体药物偶联物(h00 ADC)，药物-接头部分包含葡糖苷酸单元和奥瑞他汀E或尾海兔素10细胞毒素作为季铵化D+药物单元，和具有非季铵化药物单位氨基甲酸酯连接的药物单元，其中已经从AE和尾海兔素10中除去甲基(即，非季铵化药物单元MMAE和单甲基尾海兔素10的偶联物)的等效偶联物的清除性质。从药物接头化合物8制备的具有葡糖苷酸季胺-奥瑞他汀E药物接头部分的h00 ADC在7天中提供了与未修饰抗体相同的PK性质。然而，具有命名为h00-B的非季铵化氨基甲酸酯连接的单甲基奥瑞他汀E的h00 ADC偶联物引起加速ADC清除。相比之下，具有由药物接头化合物177制备的季铵化尾海兔素10并命名为h00-177的h00-ADC和具有通过氨基甲酸酯官能团接合至接头单元的非季铵化单甲基尾海兔素10的h00-ADC，其从氨基甲酸酯接头化合物183制备并命名为h00-183比裸抗体更快地被清除并具有相似的暴露。
实施例64：特吡莱辛M-酰肼和特吡莱辛M药物酰肼作为游离药物的体外细胞毒性之间的体外比较。
之前针对特吡莱辛B已经描述了用于以酰肼类似物偶联特吡莱辛的C-末端策略(Cancer Res.，2008，68，9839-9844)。该方法是本文所述的季胺策略和实施例54的不可切割的N-末端偶联策略的替代方案，并且涉及特吡莱辛C末端组分的衍生化(参见实施例47)。在一组细胞系中，相对于未修饰的特吡莱辛M(26)，在体外评价游离药物的特吡莱辛M-酰肼(190)；将细胞处理96小时，并且结果示于表11(以nM浓度表示的IC50值)。
表13.游离药物的特吡莱辛M和特吡莱辛M酰肼之间体外细胞毒性比较
Figure BDA0003252741700002981
在所测试的所有细胞系中，特吡莱辛M-酰肼效力一致低于母体游离药，特吡莱辛M。酰肼衍生物的效力损失在四种细胞系中为4-25倍。
实施例63.与季铵化Val-Ala-PAB4特吡莱辛M相比，作为非季铵化Val-Cit-PABN氨基甲酸酯酰肼药物接头部分的特吡莱辛M的体外比较。
将Val-Ala季胺-特吡莱辛M药物接头化合物MC-vaPAB4-TubM(30)和氨基甲酸酯连接的特吡莱辛M-酰肼药物接头化合物mDPR-Val-Cit-PABN(192)偶联至cOKT-9，一种抗转铁蛋白受体IgG。简而言之，用TCEP完全还原cOLT-9以揭示8个可偶联的半胱氨酸残基。所得巯基用含有马来酰亚胺的药物接头化合物30和192烷基化，过量加入。发现cOLT-9偶联物对于接头30和192分别以8和6.7药物/mAb加载。用所得到的偶联物处理一组癌细胞系96小时并评估其活力。结果示于表1，以ng/ml单位给出IC50。
表14.与接合至C-末端组分的非季铵化的特吡莱辛配体药物偶联物相比，靶向转铁蛋白受体的季铵化的特吡莱辛配体药物偶联物的体外细胞毒性。
Figure BDA0003252741700002982
携带TubM-酰肼(192)的偶联物比季胺连接的TubM(30)比较剂的效力明显更低。衍生的特吡莱辛的效力范围比母体特吡莱辛M小1-3个log。
实施例65：通过葡糖苷酸季胺接头的奥瑞他汀F的体外评价。
如上所述制备从葡糖苷酸季胺-奥瑞他汀F药物接头化合物189制备的cOKT9抗体配体药物偶联物(ADC)，并以8-药物/Ab偶联至cOKT-9，一种抗转铁蛋白受体抗体。在一组癌细胞系上测试得到的ADC，以与由氨基甲酸酯-药物接头化合物MC-Val-Cit-PABC-MMAF 193(Bioconjugate Chem.，2006，17，114-124)制备的相应的ADC进行比较。结果见表13。
表15.与相应的非季铵化奥瑞他汀配体药物偶联物相比，靶向转铁蛋白受体的季铵化奥瑞他汀F配体药物偶联物的细胞毒性
Figure BDA0003252741700002991
从具有葡糖苷酸单元和自稳定LSS前体mDPR的药物接头化合物189制备的具有奥瑞他汀F作为季胺药物单元的偶联物提供与表14所示与在大多数细胞系上由Val-Cit PAB氨基甲酸酯(vcPABC)-MMAF药物接头化合物193制备的ADC相似的细胞毒性(IC50值，单位为ng/mL)。与化合物189相反，药物接头化合物具有不含LSS前体的接头单元并且包含二肽可切割单元。在AML细胞系HL60和HL60/RV中，相对于从193获得的Val-Cit-PABC氨基甲酸酯对照，观察到的效力中度降低(2至3倍)。
实施例66：靶向癌细胞的季铵化的吩嗪二聚体配体药物偶联物的细胞毒性。
吩嗪二聚体季胺药物接头化合物19以4-药物/抗体的DAR分别与嵌合AC10和人源化1F6抗体偶联。在两种CD30+淋巴瘤细胞系，Karpas299和L540cy，以及两种CD70阳性肾细胞癌细胞系，786-O和Caki-1上测试偶联物。数据示于表16(IC50值，单位为ng/mL)。
表16.靶向CD30+或CD70+癌细胞的季铵化吩嗪二聚体配体药物偶联物的细胞毒性
Figure BDA0003252741700003001
抗CD30结合偶联物，cAC10-19，在Karpas299 ALCL系上是有效的；而其对照，不识别CD30抗原的h1F6-19，是无活性的，表明高度的免疫学特异性。cAC10-19和h1F6-19偶联物在CD30+/CD70+ L540cy细胞上都是无活性的。在CD30阴性/CD70阳性RCC细胞上，CD70抗原特异性偶联物h1F6-19比其不能识别CD70抗原的对照偶联物cAC10-19明显更有效。

Claims (114)

1.一种配体药物偶联物(LDC)组合物，其中LDC组合物由式1的结构表示：
Figure FDA0003252741690000011
式(1)
其中
LU是接头单元；
“配体”是来自靶向部分的配体单元(L)，其中L选择性结合至靶部分；Lb是配体共价结合部分；Q1是Aa-Ww，其中A是任选的延伸单元，任选地包含2、3或4个亚基，使得当下标a是0时A不存在并且当a是1时A存在；Q2是W′w′-E，其中Q2在存在时结合至V、Z1、Z2或Z3；Ww和W′w′是可切割单元；其中与血清蛋白酶相比，Q1的Ww能够被调节性或胞内蛋白酶选择性切割，或通过二硫键交换被谷胱甘肽切割或与生理pH相比在溶酶体中存在的较低pH条件下(即，更酸性条件下)更易于发生水解反应，并且Q2的W′-E提供了可被位于胞内的糖苷酶切割的糖苷键，并且其中下标w是0或1，其中当w是1时W存在或w是0时W不存在，并且w′是0或1，其中当w′是0时W′-E不存在并且当w′是1时W′-E存在，并且其中w+w′是1(即，W、W’中一个且仅一个存在)；V、Z1、Z2和Z3是＝N-或＝C(R24)-，其中R24是氢或任选取代的烷基、烯基或炔基，或卤素，-NO2，-CN或其他吸电子基团，供电子基团，-Q2，或-C(R8)(R9)-D+，其中当w是1时，V、Z1、Z2和Z3中至少一个是＝C(R24)-，并且当w’是1时，V、Z1、Z2和Z3中至少两个是＝C(R24)-；条件是当w是1时，Q2不存在并且一个且仅一个R24是-C(R8)(R9)-D+使得当该可变基团是＝C(R24)-时-C(R8)(R9)-D+结合至V、Z1、Z2、Z3之一，并且Q1-J-和-C(R8)(R9)-D+取代基互相邻位或对位；条件是当w′是1时，一个且仅一个R24是-C(R8)(R9)-D+使得当可变基团是＝C(R24)-时，-C(R8)(R9)-D+结合至V、Z1、Z2、Z3之一，并且一个且仅一个其他R24是Q2使得当可变基团是＝C(R24)-时，Q2结合至V、Z1、Z2、Z3中的另一个，并且Q2和-C(R8)(R9)-D+取代基互相邻位或对位；R8和R9独立地是氢，任选取代的烷基、烯基或炔基，或任选取代的芳基或杂芳基；R’是氢或是卤素、-NO2、-CN或其他吸电子基团，或者是供电子基团；E和J独立地是-O-、-S-或-N(R33)-，其中R33是氢或任选取代的烷基；D+表示含季铵化叔胺的药物D的结构；并且下标p是1-24的平均载药量；并且其中所述蛋白酶切割、二硫键交换、酸水解或糖苷酶切割导致从所述组合物的配体药物偶联物化合物释放含叔胺药物(D)。
2.如权利要求1所述的LDC组合物，其中所述组合物的结构由式2A或式2B的结构表示：
Figure FDA0003252741690000021
3.如权利要求1所述的LDC组合物，其中所述组合物的结构由式3A或式3B的结构表示：
Figure FDA0003252741690000031
4.如权利要求1所述的LDC组合物，其中所述组合物由式3C或式3D的结构表示：
Figure FDA0003252741690000032
Figure FDA0003252741690000041
5.如权利要求1所述的LDC组合物，其中所述组合物的结构由式3E或式3F的结构表示：
Figure FDA0003252741690000042
6.如权利要求1-5中任一项所述的LDC组合物，其中所述靶向部分是抗体，从而定义抗体药物偶联物(ADC)其中抗体配体单元的靶向的部分是靶向的异常细胞或其他不需要细胞的可及细胞表面抗原，其能够进行结合的ADC的细胞内化，其中与正常细胞相比，所述抗原优先存在于异常细胞或其他不需要细胞上。
7.如权利要求1-5中任一项所述的LDC组合物，其中靶向部分是可及的细胞表面受体的配体并且靶向的部分是细胞表面受体，其中异常细胞上的所述靶向的受体能够细胞内化结合的LDC，并且其中与正常细胞相比，所述受体优先存在于异常细胞上。
8.如权利要求6所述的LDC组合物，其中Q1的W包含具有和与血清蛋白酶相比可被胞内或调节性蛋白酶选择性切割的J成键的肽的肽部分或由其组成，其中调节性蛋白酶对W的作用导致从所述组合物的配体药物偶联物化合物释放含叔胺药物(D)。
9.如权利要求6所述的LDC组合物，其中Q2的W′是糖苷键合的糖，其中Q2的糖苷键W′-E提供位于胞内的糖苷酶的切割位点，其中糖苷酶对W-E的作用导致从所述组合物的配体药物偶联物化合物释放含叔胺药物(D)。
10.如权利要求8所述的LDC组合物，其中W的肽部分包含具有式6的结构的二肽部分或由其组成：
Figure FDA0003252741690000051
其中R34是苄基、甲基、异丙基、异丁基、仲丁基、-CH(OH)CH3或具有以下结构：
Figure FDA0003252741690000061
并且R35是甲基、-(CH2)4-NH2、-(CH2)3NH(C＝O)NH2、-(CH2)3NH(C＝NH)NH2、或-(CH2)2CO2H，
其中键连至二肽的C末端的波浪线表示与式2A或2B的亚芳基部分的J的共价键，并且二肽的N末端表示与W的剩余部分的共价连接，如果任何该剩余部分存在，或与A或其亚基的共价连接，当a为1时，或与Lb的共价连接，当下标a是0时，并且其中二肽与J的键合可由胞内或调节性蛋白酶切割。
11.如权利要求9所述的LDC组合物，其中Q2中的W′是与E糖苷键合的糖的部分，其中糖苷键可被位于胞内的糖苷酶切割，并且其中W′-E具有式7的结构：
Figure FDA0003252741690000062
其中当该可变基团是＝C(R24)时，波浪线表示键合到V、Z1、Z2、或Z3之一的E，其中E是-O-、-S-或-N(R33)-，其中R33是氢或甲基；并且
其中R45是-CH2OH或-CO2H。
12.如权利要求1所述的LDC组合物，其中a是1；
其中式1中的-Lb-Aa是-Lb-A，当Ao不存在时，或-Lb-A是-Lb-A1-AO，当AO存在时，使得A变为A1-Ao
其中Lb-Aa-具有式8的结构：
Figure FDA0003252741690000071
其中
-[C(Rb1)(Rb1)]m-[HE]-部分是A或A1；R和Ra2独立地是氢或甲基；Ra1是氢、甲基、乙基或碱性单元(BU)；HE是任选的水解强化(HE)单元；下标m为0-6的整数；每个Rb1独立地是氢、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基，或两个Rb1与它们所连接的碳一起包含C3-C6环烷基或一个R1b和HE连同它们所连接的碳包含5或6元环烷基或5或6元杂环烷基，而另一个Rb1是氢、任选取代的C1-C6烷基，任选取代的芳基或任选取代的杂芳基；其中BU具有-[C(R1)(R1)]-[C(R2)(R2)]n-N(R22)(R23)的结构，其中下标n为0、1、2或3，其中每个R1独立地为氢或低级烷基或两个R1与它们所连接的碳一起包含C3-C6环烷基；并且各R2独立地是氢、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基，或两个R2与它们所连接的碳和任何间插碳一起定义C3-C6环烷基，或一个R1和一个R2与它们所连接的碳和任何间插碳一起包含5-或6-元环烷基，其余的R1和R2如同定义；R22和R23独立地是氢或任选取代的C1-C6烷基或与它们所连接的氮一起包含5或6元杂环烷基；并且其中连接至Lb的琥珀酰亚胺环的波浪线表示衍生自靶向部分的巯基的硫的共价键，而另一条波浪线表示A(或A1)与所述组合物结构的其余部分的共价键合。
13.如权利要求10所述的LDC组合物，其中所述组合物的结构由式9的结构表示：
Figure FDA0003252741690000081
其中Ab是抗体配体单元；
R’是氢或供电子基团；
R8是氢；
R9是氢、任选取代的C1-C6烷基、或任选取代的苯基；
R34是甲基、异丙基或-CH(OH)CH3；
R35是甲基、-(CH2)3NH(C＝O)NH2或-(CH2)2CO2H；
J是-N(R33)-，其中R33是氢或甲基；并且
V和Z1独立地是＝CH-或＝N-。
14.如权利要求13所述的LDC组合物，其中所述组合物的结构由式10的结构表示：
Figure FDA0003252741690000082
其中
S是抗体配体单元(Ab-)的硫原子；星号(*)指在所示碳处的手性或其缺失；Ao是A的任选亚基，其中当Ao不存在时，-[C(Rb1)(Rb1)]m-[HE]-部分是A，当Ao存在时为A1，使得A变成-A1-Ao；R为-H；Ra1是-H或碱性单元(BU)，其中BU具有-CH2-N(R22)(R23)的结构，其中R22和R23独立地是氢、甲基或乙基，或二者与它们接合的氮原子一起包含5或6元杂环烷基；Ra2是氢；下标m为0-5的整数，当HE存在时，或1-5的整数，当HE不存在时；每个Rb1独立地是氢或任选取代的C1-C6烷基；HE不存在或为-C(＝O)-；R34是甲基、异丙基或-CH(OH)CH3；R35是-(CH2)3NH(C＝O)NH2、或-(CH2)2CO2H；J是-NH-；V、Z1和Z2是＝CH2-；R’是氢或供电子基团；R8是氢；并且R9是氢或甲基。
15.如权利要求11所述的LDC组合物，其中所述组合物的结构由式11的结构表示：
Figure FDA0003252741690000091
其中
其中Ab是抗体配体单元；A1和AO是A的独立选择的亚基，其中AO是A的任选亚基使得A1变为A，当AO不存在时，并且A是-A1-AO-，当AO存在时；E是-O-或-NH-；J是-N(R33)-，其中R33是氢或甲基；V和Z3独立地是＝CH-或＝N-；R’是氢或吸电子基团；R8是氢；R9是氢、任选取代的C1-C6烷基或任选取代的苯基；R45是-CO2H；并且下标p是1-8的数字。
16.如权利要求15所述的LDC组合物，其中所述组合物的结构由式12的结构表示：
Figure FDA0003252741690000101
其中
其中S是抗体配体单元Ab的硫原子；星号(*)指所示碳的手性或其缺失；A1和AO是A的独立选择的亚基，其中Ao是A的任选亚基，其中-[C(Rb1)(Rb1)]m-[HE]-是A，当Ao不存在时，并且是A1，当AO存在时，使得A变成A1-AO；其中AO在存在时结构上对应于通过含胺酸的C-末端羰基与J成键的含胺酸；R是氢；R’是氢或吸电子基团；Ra1是氢或碱性单元(BU)，其中BU具有-CH2-N(R22)(R23)的结构，或其酸加成盐，其中R22和R23独立地是氢、甲基或乙基或者两者与它们接合的氮原子一起包含5-或6-元杂环烷基；Ra2是氢；下标m是0-5的整数，当HE存在时，或1-5的整数，当HE不存在时；各Rb1独立地是氢或任选取代的C1-C6烷基；HE不存在或是-C(＝O)-；R45是-CO2H；E是-O-；J是-NH-；V和Z3是＝CH2-；R8是氢；R9是氢或甲基；并且下标p是1-8的数字。
17.如权利要求15所述的LDC组合物，其中Ao在存在时具有式13或式14的结构：
Figure FDA0003252741690000111
其中连接至任一结构的羰基部分的波浪线表示Ao与W的接合点，并且其中连接至任一结构的氨基部分的波浪线代表Ao与A1的接合点；其中K和L独立地为C、N、O或S，条件是当K或L为O或S时，连至K的R41和R42或连至L的R43和R44不存在，并且当K或L为N时，连至K的R41、R42或连至L的R43、R44之一不存在，条件是两个相邻的L不再独立地选择为N、O或S；其中q为0-12的整数，r为1-12的整数；其中G是氢、任选取代的C1-C6烷基、-OH、-ORG、-CO2H、CO2RG，其中RG是任选取代的C1-C6烷基、芳基或杂芳基、或RPR，其中RPR是合适的保护基、NH2或-N(RG)(RPG)，其中独立选择的RG如先前所定义，或者两个RG与它们所连接的氮一起包括5-或6-元杂环烷基或两个RPR一起形成合适的保护基；其中R38是氢或任选取代的C1-C6烷基；R39-R44独立地是氢、任选取代的C1-C6烷基，或任选取代的杂芳基，或者R39、R40与它们所连接的碳一起包括C3-C6环烷基，或R41、R42与它们接合的K一起，当K为C时，或者R43、R44与它们接合的L一起，当L为C时，包含C3-C6环烷基，或R40和R41，或R40和R43，或R41和R43与它们所连接的碳或杂原子和间插于这些碳和/或杂原子之间的原子一起包含5-或6-元环烷基或杂环烷基，或其中Ao具有对应于α-氨基，β-氨基或另一个含胺酸的结构。
18.如权利要求16所述的LDC组合物，其中当所示碳有手性时，所指示的带星号(*)碳主要与L-氨基酸的α碳的处于相同绝对构型。
19.如权利要求6所述的LDC组合物，其中所述组合物的各配体药物偶联物化合物由以下式16A或式16B的结构表示：
Figure FDA0003252741690000121
其中Ab是抗体配体单元；S是抗体配体单元的硫原子；Q1’是Ao-Ww，其中Ao是A的任选亚基，使得-Q1’-是-Ww-，当Ao不存在时，或是-Ao-WW-，当Ao存在时，其中-[C(Rb)(Rb)]m-[HE]-变为A，当Ao不存在时，或是A1，当Ao存在时，并且其中下标w是1，当Q2不存在时，或w是0使得W不存在并且Q2存在；R是氢；Ra1是-H或BU，其中BU具有-CH2-N(R22)(R23)的结构，或其酸加成盐，其中R22和R23独立地是氢或甲基或两者与它们接合的氮原子一起包含5-或6-元杂环烷基；Ra2是氢；下标m是0-5的整数，当HE存在时，或1-5的整数，当HE不存在时；各Rb1独立地是氢或任选取代的C1-C6烷基；HE不存在或是-C(＝O)-；J是-O-或-NH-；Q2存在时是W-E，其中E是-O-或-NH-；并且下标p’是1-24的整数。
20.如权利要求19所述的LDC组合物，其中所述组合物的各配体药物偶联物化合物由式17A或式17B的结构：
Figure FDA0003252741690000131
其中J是-NH-；V、Z1之一是＝C(R24)-，其中R24是氢、-Cl或-NO2，并且其他V、Z1和Z2是＝CH2-；R8是氢；R9是氢或甲基；并且下标p’是1-8的整数。
21.如权利要求19所述的LDC组合物，其中所述组合物的各配体药物偶联物化合物由式18A或式18B的结构：
Figure FDA0003252741690000132
Figure FDA0003252741690000141
其中Ao是A的任选亚基，其中当Ao不存在时，-[C(Rb1)(Rb1)]m-[HE]-部分是A，或当Ao存在时为A1，使得A变成A1-Ao；R为-H；Ra1是-H或碱性单元(BU)，其中BU具有-CH2-N(R22)(R23)的结构，或其酸加成盐，其中R22独立地是氢或甲基，或两个R22与它们接合的氮原子一起包含5或6元杂环烷基；Ra2是氢；下标m为0-5的整数，当HE存在时，或1-5的整数，当HE不存在时；各Rb1独立地是氢或任选取代的C1-C6烷基；HE不存在或为-C(＝O)-；并且R8是氢；R9是氢、任选取代的C1-C6烷基或任选取代的苯基；并且下标p’是1-24的整数。
22.如权利要求21所述的LDC组合物，其中所述组合物的各配体药物偶联物化合物由式19A或式19B的结构：
Figure FDA0003252741690000151
其中
R是氢；Ra1是氢或碱性单元(BU)，其中BU具有-CH2-N(R22)(R23)的结构，或其酸加成盐，其中R22和R23独立地是氢或甲基或两者与它们接合的氮原子一起包含5-或6-原杂环烷基；Ra2是氢；下标m为0-5的整数，当HE存在时，或1-5的整数，当HE不存在时；各Rb1独立地是氢或任选取代的C1-C6烷基；HE不存在或是-C(＝O)-；R45是-CO2H；E是-O-；J是-NH-；V和Z3是＝CH2-；R8是氢；并且R9是氢或甲基。
23.如权利要求22所述的LDC组合物，其中当所示碳有手性时，所指示的带星号(*)碳主要与L-氨基酸的α碳处于相同绝对构型。
24.如权利要求1-23中任一项所述的LDC组合物，其中-D+是季铵化的含叔胺的微管蛋白破坏剂。
25.如权利要求24所述的LDC组合物，其中季铵化的微管蛋白破坏药物单元-D+是季铵化的特吡莱辛药物单元。
26.如权利要求25所述的LDC组合物，其中所述季铵化的特吡莱辛药物单元-D+具有式DG-1’或式DH-1’的结构：
Figure FDA0003252741690000161
Figure FDA0003252741690000171
其中所述环表示5元氮杂芳基，并且其中所述杂芳基所示的所需取代基彼此之间具有1，3-关系，在其余位置具有任选取代；R2A是氢或任选取代的烷基或R2A与其接合的氧原子一起定义除-OH以外的O-连接的取代基；R3是氢或任选取代的烷基；R4、R4A、R4B、R5和R6是独立选择的任选取代的烷基；R7A是任选取代的芳基或任选取代的杂芳基；并且R8A是氢或任选取代的烷基，其中连接至N+的波浪线表示D+与所述组合物结构的其余部分的共价键合。
27.如权利要求26所述的LDC组合物，其中所述季铵化的特吡莱辛药物单元-D+具有结构：
Figure FDA0003252741690000172
其中Z是任选取代的低级亚烷基或任选取代的低级亚烯基；表示R7B取代基数量的下标q是1、2或3；其中各R7B独立地选自氢和O-连接的取代基；并且其中波浪线表示D+与所述组合物结构的其他部分的共价键合。
28.如权利要求26所述的LDC组合物，其中所述季铵化的特吡莱辛药物单元-D+具有结构：
Figure FDA0003252741690000173
其中R2A是氢或任选取代的C1-C6烷基或R2与其接合的氧原子一起定义非-OH的O-连接的取代基；R3是任选取代的C1-C6烷基；R5和R6是天然疏水性氨基酸的侧链残基；-N(R7)(R7)是-NH(C1-C6烷基)或-NH-N(C1-C6烷基)2，其中一个且仅一个C1-C6烷基任选被-CO2H，或其酯或任选取代的苯基取代；并且其中波浪线表示D+与所述组合物结构的其余部分的共价键合。
29.如权利要求28所述的LDC组合物，其中-N(R7)(R7)选自下组：-NH(CH3)、-NHCH2CH2Ph、和-NHCH2-CO2H、-NHCH2CH2CO2H和-NHCH2CH2CH2CO2H。
30.如权利要求27所述的LDC组合物，其中所述季铵化的特吡莱辛药物单元-D+具有结构：
Figure FDA0003252741690000191
31.如权利要求26-30中任一项所述的LDC组合物，其中O-连接的取代基-OR2A不是-OH(即，R2A不是氢)。
32.如权利要求30所述的LDC组合物，其中所述季铵化的特吡莱辛药物单元-D+具有结构：
Figure FDA0003252741690000192
其中R4A是甲基；R3是H、甲基、乙基、丙基、-CH2-OC(O)R3A、-CH2CH(R3B)C(O)R3A或-CH(R3B)C(O)NHR3A，其中R3A是C1-C6烷基并且R3B是H或C1-C6烷基，独立地选自R3A；并且-OR2A是O-连接的取代基，其选自下组：-OR2B、-OC(O)R2B或-OC(O)N(R2B)(R2C)，其中R2B和R2C独立地选自下组：H、C1-C6烷基和C2-C6烯基；并且R7B是氢或-OH。
33.如权利要求31所述的LDC组合物，其中所述季铵化的特吡莱辛药物单元-D+具有结构：
Figure FDA0003252741690000201
其中R2A和R3独立地选自下组：甲基、乙基、丙基和异丙基；R2B是甲基、乙基、丙基和异丙基或-OR2A如之前定义；R3是甲基、乙基或丙基；并且R7B是氢或-OH。
34.如权利要求31所述的LDC组合物，其中所述季铵化的特吡莱辛药物单元-D+具有结构：
Figure FDA0003252741690000202
R2B是甲基、乙基、丙基、异丙基、3-甲基-丙-1-基、3，3-二甲基-丙-1-基、或乙烯基；R3是甲基、乙基或丙基；并且R7B是氢或-OH。
35.如权利要求34所述的LDC组合物，其中R2B是-CH3，R3是-CH3并且R7B是H或-OH。
36.如权利要求26-32中任一项所述的LDC组合物，其中R2A是-CH2CH3。
37.如权利要求33或34所述的LDC组合物，其中R2B是-CH3，R3是-CH3并且R7B是H或-OH。
38.如权利要求1所述的LDC组合物，其中所述组合物由以下结构表示：
Figure FDA0003252741690000221
其中Ab是抗体配体单元；S是抗体配体单元的硫原子；R34是异丙基并且R35是-CH3、异丙基、-CH2CH2CH2NH(C＝O)NH2或-CH2CH2CO2H；R7B是氢或-OH；并且R2A是C1-C6烷基、C2-C6烯基、-OCH2OR2B、-C(＝O)R2B或-C(＝O)NHR2B，其中R2B是氢、或C1-C6烷基；并且下标p是1-8的数字。
39.如权利要求38所述的LDC组合物，其中
R34是异丙基并且R35是-CH3或-CH2CH2CH2NH(C＝O)NH2；R7B是氢或-OH；R2A是低级烷基、-C(＝O)R2B或-C(＝O)NHR2B；其中R2B是低级烷基，并且下标p是1-8的数字。
40.如权利要求1所述的LDC组合物，其中所述组合物由以下结构表示：
Figure FDA0003252741690000231
其中Ab是抗体配体单元；S是抗体配体单元的硫原子；R7B是氢或-OH；R2A是C1-C6烷基、-OCH2OR2B、-C(＝O)R2B或-C(＝O)NHR2B，其中R2B是C1-C6烷基或C1-C6烯基；并且下标p是1-8的数字。
41.如权利要求40所述的LDC组合物，其中
R7B是氢或-OH；R2A是低级烷基、-C(＝O)R2B或-C(＝O)NHR2B，其中R2B是低级烷基；并且下标p是1-8的数字。
42.如权利要求38所述的LDC组合物，其中所述组合物的结构由以下结构表示：
Figure FDA0003252741690000241
其中Ab是抗体配体单元；S是抗体配体单元的硫原子；下标p是1-8的数字；并且下标m是4。
43.如权利要求40所述的LDC组合物，其中所述组合物的结构由以下结构表示：
Figure FDA0003252741690000242
其中Ab是抗体配体单元；S是抗体配体单元的硫原子；下标p是1-8的数字；并且下标m是4。
44.如权利要求1所述的LDC组合物，其中组合物的各配体药物偶联物化合物由以下结构表示：
Figure FDA0003252741690000251
其中Ab是抗体配体单元；S是抗体配体单元的硫原子；Ab-S-部分与羧酸的α或β碳键合；R34是异丙基并且R35是-CH3或-CH2CH2CH2NH(C＝O)NH2；R7B是氢或-OH；R2A是低级烷基、-C(＝O)R2B或-C(＝O)NHR2B，其中R2B是低级烷基；并且下标p’是1-8的整数。
45.如权利要求1所述的LDC组合物，其中组合物的各配体药物偶联物化合物由以下结构表示：
Figure FDA0003252741690000252
其中Ab是抗体配体单元；S是抗体配体单元的硫原子；Ab-S-部分与M3羧酸的α或β碳键合；R7B是氢或-OH；R2A是低级烷基、-C(＝O)R2B或-C(＝O)NHR2B，其中R2B是低级烷基；并且下标p’是1-8的整数。
46.如权利要求44所述的LDC组合物，其中组合物的各配体药物偶联物化合物由以下结构表示：
Figure FDA0003252741690000261
其中Ab是抗体配体单元；S是抗体配体单元的硫原子；Ab-S-部分与M3羧酸的α或β碳键合；下标p’是1-8的整数；并且下标m是4。
47.如权利要求45所述的LDC组合物，其中组合物的各配体药物偶联物化合物由以下结构表示：
Figure FDA0003252741690000262
其中Ab是抗体配体单元；S是抗体配体单元的硫原子；Ab-S-部分与M3羧酸的α或β碳键合；下标p’是1-8的整数；并且下标m是4。
48.如权利要求37-40、43和44所述的LDC组合物，其中A是-CH2(CH2)4(C＝O)-或-CH2(CH2)4(C＝O)NHCH2CH2(C＝O)-。
49.如权利要求38-48中任一项所述的LDC组合物，其中R2A是-C(O)CH3、甲基、乙基或丙基。
50.如权利要求1所述的LDC组合物，其中-D+是季铵化奥瑞他汀药物单元或季铵化尾海兔素药物单元。
51.如权利要求51所述的LDC组合物，其中季铵化尾海兔素药物单元是季铵化尾海兔素10或季铵化尾海兔素15。
52.如权利要求50所述的LDC组合物，其中所述季铵化奥瑞他汀药物单元-D+具有DE’或DF’的结构：
Figure FDA0003252741690000271
其中R10和R11独立地是C1-C8烷基；R12是氢、C1-C8烷基、C3-C8环烷基、芳基、-X1-芳基、-X1-(C3-C8环烷基)、C3-C8杂环或-X1-(C3-C8杂环)；R13是氢、C1-C8烷基、C3-C8环烷基、芳基、-X1-芳基、-X1-(C3-C8环烷基)、C3-C8杂环和-X1-(C3-C8杂环)；R14是氢或甲基，或者R13和R14与它们接合的碳一起包含C3-C8环烷基；R15是氢或C1-C8烷基；R16是氢、C1-C8烷基、C3-C8环烷基、芳基、-X1-芳基、-X1-(C3-C8环烷基)、C3-C8杂环和-X1-(C3-C8杂环)；R17独立地是氢、-OH、C1-C8烷基、C3-C8环烷基和O-(C1-C8烷基)；R18是氢或C1-C8烷基；R19是-C(R19A)2-C(R19A)2-芳基、-C(R19A)2-C(R19A)2-(C3-C8杂环)或-C(R19A)2-C(R19A)2-(C3-C8环烷基)，其中R19A是氢、C1-C8烷基或-OH；R21是芳基或C3-C8杂环；其中R19A是氢、C1-C8烷基或-OH；R20是氢、C1-C20烷基、芳基、C3-C8杂环、-(R47O)m-R48、和-(R47O)m-CH(R49)2；下标m是1-1000的整数；R47是C2-C8烷基；R48是氢或C1-C8烷基；R49独立地是-COOH、-(CH2)n-N(R50)2、-(CH2)n-SO3H、或-(CH2)n-SO3-C1-C8烷基；R50独立地是C1-C8烷基、或-(CH2)n-COOH；Z是O、S、NH、或NR46，其中R46是C1-C8烷基；X1是C1-C10亚烷基；并且下标n是0-6的整数；其中波浪线表示D+与所述组合物结构的其余部分的共价键合。
53.如权利要求52所述的LDC组合物，其中所述组合物由以下结构表示
Figure FDA0003252741690000281
其中Ab是抗体配体单元；S是抗体配体单元的硫原子；R34是异丙基并且R35是-CH3或-CH2CH2CH2NH(C＝O)NH2；并且下标p是1-8的数字。
54.如权利要求52所述的LDC组合物，其中组合物的各配体药物偶联物化合物由以下结构表示：
Figure FDA0003252741690000291
其中Ab是来自靶向抗体的抗体配体单元；S是抗体配体单元的硫原子；Ab-S-部分与M3羧酸的α或β碳成键；R34是异丙基并且R35是-CH3或-CH2CH2CH2NH(C＝O)NH2；并且下标p’是1-8的整数。
55.如权利要求53所述的LDC组合物，其中所述组合物由以下结构表示：
Figure FDA0003252741690000301
其中Ab是抗体配体单元；S是抗体配体单元的硫原子；下标p是1-8的数字；并且下标m是4。
56.如权利要求53所述的LDC组合物，其中组合物的各配体药物偶联物化合物由以下结构表示：
Figure FDA0003252741690000311
其中Ab是抗体配体单元；S是抗体配体单元的硫原子；Ab-S-部分与M3羧酸的α或β碳键合；下标p’是1-8的整数；并且下标m是4。
57.如权利要求52所述的LDC组合物，其中所述组合物的结构由以下结构表示：
Figure FDA0003252741690000321
其中Ab是抗体配体单元；S是抗体配体单元的硫原子；并且下标p是1-8的数字。
58.如权利要求52所述的LDC组合物，其中组合物的各配体药物偶联物化合物由以下结构表示：
Figure FDA0003252741690000331
其中Ab是抗体配体单元；S是抗体配体单元的硫原子；Ab-S-部分与M3羧酸的α或β碳键合；并且下标p’是1-8的整数。
59.如权利要求57所述的LDC组合物，其中式1组合物的结构由以下结构表示：
Figure FDA0003252741690000341
Figure FDA0003252741690000351
其中Ab是抗体配体单元；S是抗体配体单元的硫原子；并且下标p是1-8的数字。
60.如权利要求58所述的LDC组合物，其中组合物的各配体药物偶联物化合物由以下结构表示：
Figure FDA0003252741690000361
Figure FDA0003252741690000371
其中Ab是抗体配体单元；S是抗体配体单元的硫原子；Ab-S-部分与M3羧酸的α或β碳键合；并且下标p’是1-8的整数。
61.如权利要求1所述的LDC组合物，其中-D+是季铵化的吩嗪二聚体。
62.如权利要求61所述的LDC组合物，其中所述季铵化的吩嗪二聚体-D+具有DI’的结构：
Figure FDA0003252741690000372
其中环A和环B是独立选择的芳基或杂芳基，其任选地在环A上被一个，两个或三个RA取代基取代，和/或在环B上任选地被一个，两个或三个RB取代基取代，并与吩嗪环体系稠合，其中一个吩嗪环系统任选地被一个，两个或三个独立选择的RC取代基取代，另一个吩嗪环任选地被一个，两个或三个独立选择的RD取代基取代，其中当存在时，RA、RB、RC和RD独立地是卤素、任选取代的烷基或O-连接的取代基；R9A和R9B是独立选择的任选取代的烷基或与它们所连接的氮原子和这些氮之间间插的碳原子一起包含杂环烷基环系，其中n、s和o独立地为2至4的整数；其中连接至N+的波浪线表示D+与所述组合物结构的其余部分的共价键合。
63.如权利要求62所述的LDC组合物，其中季铵化的吩嗪二聚体-D+具有以下结构：
Figure FDA0003252741690000381
其中RA和RB存在并且是低级烷基。
64.如权利要求62所述的LDC组合物，其中式1组合物的结构，或所述组合物的各LDC化合物分别由以下结构表示：
Figure FDA0003252741690000382
Figure FDA0003252741690000391
其中
Ab是抗体配体单元；S是抗体配体单元的硫原子；Ab-S-部分与M3羧酸的α或β碳键合；下标p是1-24的数字；并且下标p’是1-24的整数。
65.如权利要求1所述的LDC组合物，其中-D+是具有异喹啉亚结构的季铵化的MDR抑制剂。
66.如权利要求65所述的LDC组合物，其中所述组合物的结构，或所述组合物的各配体药物偶联物化合物分别由以下结构表示：
Figure FDA0003252741690000392
Figure FDA0003252741690000401
其中
Ab是抗体配体单元；S是抗体配体单元的硫原子；Ab-S-部分与M3羧酸的α或β碳键合；下标p是1-24的数字；并且下标p’是1-24的整数。
67.一种药物-接头化合物，其中该化合物具有式I的结构：
Figure FDA0003252741690000402
其中
L’b是配体共价结合部分前体；Q1是Aa-Ww，其中A是任选的延伸单元，任选地包含2、3或4个亚基，使得当a是0时A不存在并且当a是1时A存在；Q2是W′w′-E-，其中Q2在存在时结合至V、Z1、Z2或Z3；Ww和W′w′是可切割单元；其中与血清蛋白酶相比，Q1的Ww能够被调节性或胞内蛋白酶选择性切割，或通过二硫键交换被谷胱甘肽切割或与生理pH相比在溶酶体中存在的较低pH条件下(即，更酸性条件下)更易于发生水解反应，并且Q2的W′-E提供了可被位于胞内的糖苷酶选择性切割的糖苷键，并且其中下标w是0或1，从而当w是1时W存在或w是0时W不存在，并且下标w′是0或1，其中当w′是0时W′-E不存在并且当w′是1时W′-E存在，并且其中w+w′是1(即，W、W’中一个且仅一个存在)；V、Z1、Z2和Z3是＝N-或＝C(R24)-，其中R24是氢或任选取代的烷基、烯基或炔基，或卤素，-NO2，-CN或其他吸电子基团，供电子基团，-Q2，或-C(R8)(R9)-D+，其中当w是1时，V、Z1、Z2和Z3至少一个是＝C(R24)-，并且当w’是1时，V、Z1、Z2和Z3中至少两个是＝C(R24)-；条件是当w是1时，Q2不存在并且一个且仅一个R24是-C(R8)(R9)-D+使得当该可变基团是＝C(R24)-时-C(R8)(R9)-D+结合至V、Z1、Z2、Z3之一，并且Q1-J-和-C(R8)(R9)-D+取代基互相邻位或对位；条件是当w′是1时，一个且仅一个R24是-C(R8)(R9)-D+使得当可变基团是＝C(R24)-时，-C(R8)(R9)-D+结合至V、Z1、Z2、Z3之一，并且一个且仅一个其他R24是Q2使得当可变基团是＝C(R24)-时，Q2结合至V、Z1、Z2、Z3中的另一个，并且Q2和-C(R8)(R9)-D+取代基互相邻位或对位；R8和R9独立地是氢，任选取代的烷基、烯基或炔基，或任选取代的芳基或杂芳基；E和J独立地是-O-、-S-或-N(R33)-，其中R33是氢或任选取代的烷基；R’是氢或是卤素、-NO2、-CN或其他吸电子基团，或者是供电子基团；并且D+表示含季铵化叔胺的药物D的结构；并且下标p是1-24的平均载药量；并且其中所述蛋白酶切割、二硫键交换、酸水解或糖苷酶切割导致从药物接头化合物，或配体药物偶联物化合物或从中衍生的N-乙酰基-半胱氨酸偶联物释放游离含叔胺药物(D)。
68.如权利要求67所述的药物接头化合物，其中所述化合物具有式IIA或式IIb的结构：
Figure FDA0003252741690000421
69.如权利要求67所述的药物接头化合物，其中所述化合物具有式IIIA或式IIIB的结构：
Figure FDA0003252741690000422
Figure FDA0003252741690000431
70.如权利要求1所述的药物接头化合物，其中该化合物具有式IIIC或式IIID的结构：
Figure FDA0003252741690000432
71.如权利要求1所述的药物接头化合物，其中所述化合物具有式IIIE或式IIIC的结构：
Figure FDA0003252741690000441
72.如权利要求1-5中任一项所述的药物-接头化合物，其中Lb’-具有选自下组的结构：
Figure FDA0003252741690000442
Figure FDA0003252741690000451
其中R是氢或C1-C6任选取代的烷基；R’是氢或卤素或者R和R’独立地是选择的卤素；T是-Cl、-Br、-I、-O-甲磺酰基或-O-甲苯磺酰基或其他磺酸离去基团；U是-F、-Cl、-Br、-I、-O-N-琥珀酰亚胺、-O-(4-硝基苯基)、-O-五氟苯基、-O-四氟苯基或-O-C(＝O)-OR57；并且，X2是C1-10亚烷基、C3-C8-碳环、-O-(C1-C6烷基)、-亚芳基-、C1-C10亚烷基-亚芳基、-亚芳基-C1-C10亚烷基、-C1-C10亚烷基-(C3-C6-碳环)-、-(C3-C8碳环)-C1-C10亚烷基-、C3-C8-杂环、-C1-C10亚烷基-(C3-C8杂环)-、-C3-C8-杂环)-C1-C10亚烷基、-(CH2CH2O)u、或-CH2CH2O)u-CH2-，其中下标u是1至10的整数并且R57是C1-C6烷基或芳基。
73.如权利要求67所述的药物-接头化合物，其中下标a是1，使得Q1与式I的L’b成键并且Lb’-A具有通式M1-A1-AO-，其中M1是马来酰亚胺部分并且AO是A的任选亚基，使得A是2个亚基，当AO存在时，或是单个单元，当AO不存在时。
74.如权利要求73所述的药物-接头化合物，其中M1-A1-AO-具有式VIII的结构：
Figure FDA0003252741690000461
其中
其中Ao是A的任选亚基，其中-[C(Rb1)(Rb1)]m-[HE]-部分是A，当Ao不存在时，并且是A1，当Ao存在时，使得A变为A1-Ao；R和Ra2独立地是氢或甲基；Ra1是氢、甲基、乙基或碱性单元(BU)；HE是任选的水解强化(HE)单元；m为0-6的整数；每个Rb1独立地是氢、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基，或两个Rb1与它们所连接的碳一起定义C3-C6环烷基或一个R1b和He连同它们所连接的碳定义5或6元环烷基或5或6元杂环烷基，而另一个Rb1是氢、任选取代的C1-C6烷基，任选取代的芳基或任选取代的杂芳基；其中BU具有-[C(R1)(R1)]-[C(R2)(R2)]n-N(R22)(R23)的结构，或其酸加成盐，其中下标n为0、1、2或3，其中每个R1独立地为氢或低级烷基或两个R1与它们所连接的碳一起包含C3-C6环烷基，并且各R2独立地是氢、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基，或两个R2与它们所连接的碳和任何间插碳一起定义C3-C6环烷基，或一个R1和一个R2与它们所连接的碳和任何间插碳一起包含5-或6-元环烷基，其余的R1和R2如所定义；R22和R23独立地是氢或任选取代的C1-C6烷基或与它们所连接的氮一起包含5或6元杂环烷基；并且波浪线表示A(或AO)与式VIII结构的其余部分的共价键合。
75.如权利要求73所述的药物-接头化合物，其中式I的M1-A1-AO-具有以下结构
Figure FDA0003252741690000471
，
或其酸加成盐，
其中R22和R23各自是氮并且R22、R23之一是氢并且另一个是酸不稳定氨基甲酸酯保护基团；并且下标m是0-4的整数。
76.如权利要求75所述的药物-接头化合物，其中式I的M1-A1-AO-具有以下结构：
Figure FDA0003252741690000472
或其酸加成盐，
其中下标m是0或4并且R22和R23各自是氢或R22、R23之一是氢并且另一个是-C(O)Ot-Bu。
77.如权利要求67所述的药物-接头化合物，其中Q1的W包含连接至J的肽键的肽部分或由其组成，J与血清蛋白酶相比可被细胞内或调节性蛋白酶选择性切割，其中调节性蛋白酶对W的作用引起游离含叔胺的药物(D)从药物-接头化合物或配体药物偶联物化合物或由其衍生的N-乙酰基-半胱氨酸偶联物释放。
78.如权利要求67所述的药物-接头化合物，其中Q2的W’是糖苷键合的糖，其中Q2的糖苷键W’-E提供位于细胞内的糖苷酶的切割位点，其中糖苷酶对W’-E的作用引起从药物-接头化合物或配体药物偶联物化合物或由其衍生的N-乙酰基-半胱氨酸偶联物释放含叔胺药物(D)。
79.如权利要求77所述的药物接头化合物，其中W的肽部分包含具有式VI的结构的二肽部分或由其组成：
Figure FDA0003252741690000481
其中R34是苄基、甲基、异丙基、异丁基、仲丁基，-CH(OH)CH3或具有结构
Figure FDA0003252741690000482
并且R35是甲基、-(CH2)4-NH2、-(CH2)3NH(C＝O)NH2、-(CH2)3NH(C＝NH)NH2、或-(CH2)2CO2H，其中连接点二肽的C末端的波浪键表示与式IIA或IIB的亚芳基部分的J的共价键，并且二肽的N末端表示与W的剩余部分的共价连接，如果任何该剩余部分存在，或与A或其亚基的共价连接，当a为1时，或与Lb的共价连接，当下标a是0时，并且其中二肽与J的键合可由胞内或调节性蛋白酶切割。
80.如权利要求79所述的药物-接头化合物，其中Q2中的W′是与E糖苷键合的糖的部分，其中糖苷键可被胞内糖苷酶切割，并且其中W′-E具有式VII的结构：
Figure FDA0003252741690000491
其中当该可变基团是＝C(R24)-时，波浪线表示键合到V、Z1、Z2、或Z3之一的E，其中E是-O-、-S-或-N(R33)-，其中R33是氢或甲基；并且其中R45是-CH2OH或-CO2H。
81.如权利要求79所述的药物接头化合物，其中该化合物具有式IX的结构：
Figure FDA0003252741690000492
其中R’是氢或供电子基团；R8是氢；R9是氢、任选取代的C1-C6烷基或任选取代的苯基；R34是甲基、异丙基或-CH(OH)CH3；R35是甲基、-(CH2)3NH(C＝O)NH2或-(CH2)2CO2H；J是-N(R33)-，其中R33是氢或甲基；并且V和Z1独立地是＝CH-或＝N-。
82.如权利要求80所述的药物接头化合物，其中该化合物具有式X的结构：
Figure FDA0003252741690000501
其中
其中星号(*)指在所示碳处的手性或其缺失；Ao是A的任选亚基，其中当Ao不存在时，-[C(Rb1)(Rb1)]m-[HE]-部分是A，当Ao存在时为A1，使得A变成A1-Ao；R为-H；Ra1是-H或碱性单元(BU)，其中BU具有-CH2-N(R22)(R23)的结构，或其酸加成盐，其中R22和R23独立地是氢、甲基或乙基，或二者与它们接合的氮原子一起包含5或6元杂环烷基；Ra2是氢；下标m为0-4的整数；每个Rb1独立地是氢或任选取代的C1-C6烷基；HE不存在或为-C(＝O)-；R34是甲基、异丙基或-CH(OH)CH3；R35是-(CH2)3NH(C＝O)NH2、或-(CH2)2CO2H；J是-NH-；V、Z1和Z2是＝CH2-；R’是氢或供电子基团；R8是氢；并且R9是氢或甲基。
83.如权利要求79所述的药物接头化合物，其中所述化合物具有式XI的结构：
Figure FDA0003252741690000511
其中
其中A1和AO是A的独立选择的亚基，其中AO是A的任选亚基(即，A1变为A，当AO不存在时，并且A是-A1-AO-，当AO存在时)；E是-O-或-NH-；J是-N(R33)-，其中R33是氢或甲基；V和Z3独立地是＝CH-或＝N-；R’是氢或吸电子基团；R8是氢；R9是氢、任选取代的C1-C6烷基或任选取代的苯基；并且R45是-CO2H或-CH2OH。
84.如权利要求83所述的药物接头化合物，其中所述化合物具有式XII的结构：
Figure FDA0003252741690000521
其中
其中星号(*)指所示碳的手性或其缺失；A1和AO是A的独立选择的亚基，其中Ao是A的任选亚基，其中-[C(Rb1)(Rb1)]m-[HE]-是A，当Ao不存在时，并且是A1，当AO存在时，使得A变成A1-AO；其中AO在存在时结构上对应于通过含胺酸的C-末端羰基与J成键的含胺酸；R是氢；R’是氢或吸电子基团；Ra1是氢或碱性单元(BU)，其中BU具有-CH2-N(R22)(R23)的结构，或其酸加成盐，其中R22和R23独立地是氢、甲基或乙基或者两者与它们接合的氮原子一起包含5-或6-元杂环烷基；Ra2是氢；下标m是1-5的整数；各Rb1独立地是氢或任选取代的C1-C6烷基；HE不存在或是-C(＝O)-；R45是-CO2H或-CH2OH；E是-O-；J是-NH-；V和Z3是＝CH2-；R8是氢；并且R9是氢或甲基。
85.如权利要求81所述的药物-接头化合物，其中Ao在存在时具有式XIII或式XIV的结构：
Figure FDA0003252741690000531
其中连接至任一结构的羰基部分的波浪线表示Ao与W的接合点，并且其中连接至任一结构的氨基部分的波浪线代表Ao与A1的接合点；其中K和L独立地为C、N、O或S，条件是当K或L为O或S时，连接至K的R41和R42或连接至L的R43和R44不存在，并且当K或L为N时，连接至K的R41、R42或连接至L的R43、R44之一不存在，条件是两个相邻的L不再独立地选择为N、O或S；其中下标q为0-12的整数，并且下标r为1-12的整数；其中G是氢、任选取代的C1-C6烷基、-OH、-ORG、-CO2H、CO2RG，其中RG是任选取代的C1-C6烷基、芳基或杂芳基、或RPR，其中RPR是合适的保护基、NH2或-N(RG)(RPG)，其中独立选择的RG如先前所定义，或者两个RG与它们所连接的氮一起包括5-或6-元杂环烷基或两个RPR一起形成合适的保护基；其中R38是氢或任选取代的C1-C6烷基；R39-R44独立地是氢、任选取代的C1-C6烷基，或任选取代的杂芳基，或者R39、R40与它们所连接的碳一起包括C3-C6环烷基，或R41、R42与它们接合的K一起，当K为C时，或者R43、R44与它们接合的L一起，当L为C时，包含C3-C6环烷基，或R40和R41，或R40和R43，或R41和R43与它们所连接的碳或杂原子和间插于这些碳和/或杂原子之间的原子一起包含5-或6-元环烷基或杂环烷基，或其中Ao具有对应于α-氨基，β-氨基或另一个含胺酸的结构。
86.如权利要求84所述的药物-接头化合物，其中当所示碳为手性时，所指示的带星号(*)碳主要与L-氨基酸的α碳处于相同绝对构型。
87.如权利要求69-86中任一项所述的药物-接头化合物，其中-D+是季铵化的含叔胺的微管蛋白破坏剂。
88.如权利要求87所述的药物-接头化合物，其中所述季铵化的微管蛋白破坏剂-D+是季铵化的特吡莱辛药物单元。
89.如权利要求88所述的药物-接头化合物，其中所述季铵化的特吡莱辛药物单元-D+具有式DG-1’或式DH-1’的结构：
Figure FDA0003252741690000551
其中所述环表示5元氮杂芳基，并且其中所述杂芳基所示的所需取代基彼此之间具有1，3-关系，在其余位置具有任选取代；R2A是氢或任选取代的烷基或R2A与其接合的氧原子一起定义除-OH以外的O-连接的取代基；R3是氢或任选取代的烷基；R4、R4A、R4B、R5和R6是独立选择的任选取代的烷基；R7A是任选取代的芳基或任选取代的杂芳基，R8A是氢或任选取代的烷基，并且下标m是0或1；并且其中连接至N+的波浪线表示D+与LU’的共价键合。
90.如权利要求88所述的药物-接头化合物，其中所述季铵化的特吡莱辛药物单元-D+具有结构：
Figure FDA0003252741690000552
其中Z是任选取代的低级亚烷基或任选取代的低级亚烯基；表示R7B取代基数量的下标q是1、2或3；各R7B独立地选自氢和O-连接的取代基；并且其中波浪线表示D+与药物-接头化合物的其他部分的共价键合。
91.如权利要求89所述的药物-接头化合物，其中所述季铵化的特吡莱辛药物单元-D+具有结构：
Figure FDA0003252741690000561
其中R2A是氢或任选取代的C1-C6烷基或R2与其接合的氧原子一起定义非-OH的O-连接的取代基；R3是任选取代的C1-C6烷基；R5和R6是天然疏水性氨基酸的侧链残基；-N(R7)(R7)是-NH(C1-C6烷基)或-NH-N(C1-C6烷基)2，其中一个且仅一个C1-C6烷基任选被-CO2H，或其酯或任选取代的苯基取代；并且其中波浪线表示D+与药物-接头化合物的其余部分的共价键合。
92.如权利要求91所述的药物-接头化合物，其中-N(R7)(R7)选自下组：-NH(CH3)、-NHCH2CH2Ph、和-NHCH2-CO2H、-NHCH2CH2CO2H和-NHCH2CH2CH2CO2H。
93.如权利要求90所述的药物-接头化合物，其中所述季铵化的特吡莱辛药物单元-D+具有结构：
Figure FDA0003252741690000571
94.如权利要求89-93中任一项所述的药物-接头化合物，其中O-连接的取代基-OR2A排除-OH(即，R2A不是氢)。
95.如权利要求93所述的药物-接头化合物，其中所述季铵化的特吡莱辛药物单元-D+具有结构：
Figure FDA0003252741690000572
其中R4A是甲基；R3是H、甲基、乙基、丙基、-CH2-OC(O)R3A、-CH2CH(R3B)C(O)R3A或-CH(R3B)C(O)NHR3A，其中R3A是C1-C6烷基并且R3B是H或C1-C6烷基，独立地选自R3A；并且-OR2A是O-连接的取代基，其选自下组：-OR2B、-OC(O)R2B或-OC(O)N(R2B)(R2C)，其中R2B和R2C独立地选自下组：H、C1-C6烷基和C2-C6烯基；并且R7B是氢或-OH。
96.如权利要求95所述的药物-接头化合物，其中所述季铵化的特吡莱辛药物单元-D+具有结构：
Figure FDA0003252741690000581
其中R2A和R3独立地选自下组：甲基、乙基、丙基和异丙基；R2B是甲基、乙基、丙基和异丙基或-OR2A如之前定义；R3是甲基、乙基或丙基；并且R7B是氢或-OH。
97.如权利要求95所述的药物-接头化合物，其中所述季铵化的特吡莱辛药物单元-D+具有结构：
Figure FDA0003252741690000582
其中R2B是甲基、乙基、丙基、异丙基、3-甲基-丙-1-基、3，3-二甲基-丙-1-基、或乙烯基；R3是甲基、乙基或丙基；并且R7B是氢或-OH。
98.如权利要求97所述的药物-接头化合物，其中R2B是-CH3，R3是-CH3并且R7B是H或-OH。
99.如权利要求89-96中任一项所述的药物-接头化合物，其特征在于，R2A是-CH2CH3。
100.如权利要求96或97所述的药物-接头化合物，其中R2B是-CH3，R3是-CH3并且R7B是H或-OH。
101.如权利要求67所述的药物-接头化合物，其特征在于，所述化合物具有如下结构：
Figure FDA0003252741690000591
其中
R34是异丙基并且R35是-CH3、异丙基、-CH2CH2CH2NH(C＝O)NH2或-CH2CH2CO2H；R7B是氢或-OH；并且R2A是C1-C6烷基、C2-C6烯基、-OCH2OR2B、-C(＝O)R2B或-C(＝O)NHR2B，其中R2B是氢、或C1-C6烷基。
102.如权利要求101所述的药物-接头化合物，其中
R34是异丙基并且R35是-CH3、或-CH2CH2CH2NH(C＝O)NH2；R7B是氢或-OH；并且R2A是低级烷基、-C(＝O)R2B或-C(＝O)NHR2B，其中R2B是低级烷基。
103.如权利要求67所述的药物-接头化合物，其中所述化合物具有以下结构
Figure FDA0003252741690000601
其中
R7B是氢或-OH；并且R2A是C1-C6烷基、C2-C6烯基、-OCH2OR2B、-C(＝O)R2B或-C(＝O)NHR2B，其中R2B是氢、或C1-C6烷基；并且R45是-CO2H或-CH2OH。
104.如权利要求103所述的药物-接头化合物，其中
R34是异丙基并且R35是-CH3、或-CH2CH2CH2NH(C＝O)NH2；R7B是氢或-OH；并且R2A是低级烷基、-C(＝O)R2B或-C(＝O)NHR2B，其中R2B是低级烷基。
105.如权利要求103或104所述的药物-接头化合物，其中该化合物具有以下结构
Figure FDA0003252741690000602
106.如权利要求81、82和101-104中任一项所述的药物-接头化合物，其中A或-A1-AO-是-CH2(CH2)4(C＝O)-或-CH2(CH2)4(C＝O)NHCH2CH2(C＝O)-。
107.如权利要求89-95中任一项所述的药物接头化合物，其中R2A是-C(O)CH3、甲基、乙基或丙基。
108.如权利要求87所述的药物-接头化合物，其中所述季铵化的微管蛋白破坏剂-D+是季铵化的奥瑞他汀或尾海兔素药物单元。
109.如权利要求108所述的药物-接头化合物，其中所述季铵化的微管蛋白破坏剂-D+是季铵化的尾海兔素10或尾海兔素15。
110.如权利要求108所述的药物-接头化合物，其中所述季铵化的奥瑞他汀药物单元-D+具有DE’或DF’的结构：
Figure FDA0003252741690000611
其中R10和R11独立地是C1-C8烷基；R12是氢、C1-C8烷基、C3-C8环烷基、芳基、-X1-芳基、-X1-(C3-C8环烷基)、C3-C8杂环或-X1-(C3-C8杂环)；R13是氢、C1-C8烷基、C3-C8环烷基、芳基、-X1-芳基、-X1-(C3-C8环烷基)、C3-C8杂环和-X1-(C3-C8杂环)；R14是氢或甲基，或者R13和R14与它们接合的碳一起包含C3-C8环烷基；R15是氢或C1-C8烷基；R16是氢、C1-C8烷基、C3-C8环烷基、芳基、-X1-芳基、-X1-(C3-C8环烷基)、C3-C8杂环和-X1-(C3-C8杂环)；R17独立地是氢、-OH、C1-C8烷基、C3-C8环烷基和O-(C1-C8烷基)；R18是氢或C1-C8烷基；R19是-C(R19A)2-C(R19A)2-芳基、-C(R19A)2-C(R19A)2-(C3-C8杂环)或-C(R19A)2-C(R19A)2-(C3-C8环烷基)，R21是芳基或C3-C8杂环；其中R19A是氢、C1-C8烷基或-OH；R20是氢、C1-C20烷基、芳基、C3-C8杂环、-(R47O)m-R48、和-(R47O)m-CH(R49)2；下标m是1-1000的整数；R47是C2-C8烷基；R48是氢或C1-C8烷基；R49独立地是-COOH、-(CH2)n-N(R50)2、-(CH2)n-SO3H、或-(CH2)n-SO3-C1-C8烷基；R50独立地是C1-C8烷基、或-(CH2)n-COOH；Z是O、S、NH、或NR46，其中R46是C1-C8烷基；X1是C1-C10亚烷基；并且下标n是0-6的整数；其中波浪线表示D+与所述药物-接头化合物的其余部分的共价键合。
111.如权利要求110所述的药物-接头化合物，其中所述化合物具有如下结构：
Figure FDA0003252741690000631
其中
R34是异丙基并且R35是-CH3、-CH2CH2COOH或-CH2CH2CH2NH(C＝O)NH2。
112.如权利要求111所述的药物-接头化合物，其中所述化合物具有如下结构：
Figure FDA0003252741690000641
其中下标m是4。
113.如权利要求110所述的药物-接头化合物，其中所述化合物具有以下结构：
Figure FDA0003252741690000651
其中R45是-CO2H或CH2OH。
114.如权利要求113所述的药物-接头化合物，其中所述化合物具有如下结构：
Figure FDA0003252741690000661
Figure FDA0003252741690000671
其中R45是-CO2H或-CH2OH；并且下标m是4。
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