CN114599645A - 用于在体内从生物分子中裂解标记的试剂 - Google Patents

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Abstract

本文公开多个化合物、多个组合及多个试剂盒，其可用于更快速地从一受试者，优选地为一人类中去除放射性核素。所述多个化合物、多个组合及多个试剂盒亦可用于增加在一受试者，优选地为一人类的靶向成像或靶向放射治疗中的一标记的肿瘤与血液的比率，或更快速地及/或方便地实现此种增加。

Description

用于在体内从生物分子中裂解标记的试剂
技术领域
本发明涉及多个化合物、多个组合及多个试剂盒，用于从一受试者中的(生物)分子的成像或放射治疗标记的裂解，例如，为了诸如靶向成像及靶向放射治疗的目的，而施予所述受试者的(生物)分子。
背景技术
在医学诊断、成像及放射治疗的许多领域中，期望将一药剂，例如一放射治疗剂或一诊断(例如成像)剂选择性地递送至诸如一患者的一受试者体内的一特定部位或一受限区域。一器官或一组织的靶向通常通过将所需的成像或放射治疗标记(即，放射性核素)与一靶向剂结合来实现，所述靶向剂与细胞表面结合或促进感兴趣的靶位点处或附近的细胞摄取。用于靶向此种标记的靶向剂通常是构建体，所述构建体对细胞表面靶标(例如，膜受体)、结构蛋白(例如，淀粉样蛋白斑块)或细胞内靶标(例如，RNA、DNA、酶、细胞信号通路)具有亲和力。此等靶向剂可为抗体(及片段)、蛋白质、适体、寡肽、寡核苷酸、寡糖，以及已知在一特定疾病或功能障碍时积聚的肽、拟肽及有机药物化合物。或者，一成像剂或放射治疗剂可靶向一代谢途径，所述代谢途径在一疾病(如感染或癌症)期间被上调，例如DNA、蛋白质及膜合成及碳水化合物摄取。在病变组织中，上述标记可将病变细胞与健康组织区分开，并为早期检测、特异性诊断及(靶向)治疗提供独特的可能性。
由于放射成像及放射治疗剂(即，核成像及治疗剂)包括放射性的放射性核素，因此需要在完成治疗及/或成像目的后，快速、有效及/或方便地减少一患者体内的放射性核素的量。例如，其将能够减少给予全身的潜在地有害辐射的剂量。此外，在成像的情况下，在成像过程后尽快清除所述患者体内的放射性核素，允许在同一患者中启动相同或不同成像靶的另一成像过程(即成像循环)。然而，自然清除是非常缓慢的。
此外，通常成功的成像剂/治疗剂及特别是核成像剂/治疗剂的一重要标准是其表现出高的靶吸收，同时显示出从非靶组织及从血液的有效清除(通过肾及/或肝胆系统)。然而，其通常是有问题的，尤其是在使用抗体时。例如，人体成像研究显示在肿瘤部位的一放射性标记抗体的最大浓度可在24小时内达到，但在循环中标记抗体的浓度降至足够低的水平以进行成功成像之前还需要几天的时间。在放射免疫治疗(radioimmunotherapy，RIT)的背景下，从血液中缓慢清除抗体会导致高辐射剂量，例如骨髓限制了可安全给药的放射性量，从而限制了治疗效果。
此外，靶向成像(例如，光学或核)或放射治疗可能会受到循环部分被靶向受体的阻碍，此等部分可在成像剂或放射治疗剂到达靶细胞表面的靶受体之前捕获，从而产生负影响靶标-背景比率。
此外，成像剂的脱靶摄取(例如，在肝脏中)会掩盖靶摄取。
实际上，靶向过程可分为三个过程：
(I)给药过程，将其中将包含一靶向剂的化合物施予一受试者，且所述化合物的一部分与所述靶标结合；
(II)清除过程，将其中包含在血液中循环(而非与所述靶标结合)的一靶向剂的所述化合物的一部分从血液及其他的非靶向组织中清除(即通过排泄去除)；
(III)成像/治疗过程，其中包含存在于所述受试者中的一靶向剂的所述化合物用于成像或治疗目的。
应当理解，在过程(I)中肿瘤与血液(T/B)的比率由于靶向作用而增加，即，经标记的化合物会在靶向部位积聚，在本文中种情况下是一肿瘤。
对于过程(III)，T/B比率应足够高，使得循环给药的化合物或结合至非靶向组织的化合物的部分不会干扰成像/治疗。通常，其是通过在过程(II)期间等待不期望的长时间来实现的，原因如上所述。
一般而言，期望提供方法来更快地增加上述过程(II)中的成像剂或放射治疗剂的靶向-非靶向的比率，并对此等试剂的作用进行时间及空间的控制。
抗体的低T/B比率导致采用预靶向方法来提高放射免疫成像的成像品质，并增加放射免疫治疗(radioimmunotherapy，RIT)的治疗指数。首先施予长循环单克隆抗体(monoclonal antibody，mAb)，使其与肿瘤结合并，从循环中缓慢清除，之后注入放射性标记的小探针。此探针结合经结合肿瘤的抗体或以其他方式快速地从循环中清除，从而提高T/B比率。
通常，在注射所述探针之前施予一裂解剂，以清除血液中任何游离循环的抗体，从而进一步提高T/B比率[F.C.范德沃廷等人，Front.Med.2014，1，44]。然而，预靶向通常只能与非内化受体一起使用，且相对的复杂，需要优化三种药物的剂量及时间。
另一种方法是在足够量与靶标结合后给予一裂解剂，以从循环中去除一放射性标记的抗体，但其在临床上效果不佳，且会对肝脏带来高辐射剂量[R.H.J.贝金特等人，Br.J.Cancer 1989，60，p.406-412]。
另一种方法是在结合足够量的经放射性标记的抗体，且在靶细胞中进行内化之后，通过施予设计用于裂解在抗体与标记之间的键的酶，而从游离循环的抗体中裂解放射性标记。然而，酶促裂解方法相当缓慢且效率低，T/B比率仅提高3倍[Q.任等人，Mol.Pharm.2019，16，p.1065-1073]。此外，通常需要注射酶3次，导致其为一种不方便的方法。
期望提供一种能够快速减少在一患者体内的放射性核素的量的化合物及/或化合物的组合，例如放射成像完成后。亦期望提供一种化合物及/或化合物的组合，其能够在清除过程中增加成像剂或放射治疗剂的靶向-非靶向的比率。亦期望较已知方法更快地获得此种增加。此外，期望提供能够对彼等药剂的作用进行时间及空间的控制的化合物及/或化合物的组合。此外，期望此化合物及/或化合物的组合是通用的、快速的、有效的及/或方便的。
发明内容
本发明的一方面涉及一种满足式(1)的化合物及其药学上可接受的盐，其中：
Figure BDA0003508207170000041
各个X1、X2、X3、X4独立地选自由以下所组成的群组：
-C(R47)2-、-NR37-、-C(O)-、-O-，使得X1、X2、X3、X4中至多有两个非为-C(R47)2-，且条件为不存在由相邻的原子所组成的集合，所述集合是选自由以下所组成的群组：-O-O-、-O-N-、-C(O)-O-、N-N-，及-C(O)-C(O)-；
X5为-C(R47)2-或-CHR48，优选地X5为-C(R47)2-；
各个R48独立地选自由-LB及-LA所组成的群组；优选地R48为-LB；
R48经由R48的一部分与所述式(1)的化合物的其余部分进行结合，所述R48的一部分为-O-、-S-、-OC(O)-、-OC(S)-、-SC(O)-或-SC(S)-；
LB是满足式(2)的部分：
Figure BDA0003508207170000042
式(2)；其中
虚线表示与所述式(1)的化合物的其余部分的一键结；
SL为一连接子，其任选地为一自降解连接子LC(self-immolative linker LC)；
各个R98单独为一标记或一清除引导基团；
各个d独立地为0或1；
e为0至4范围内的一整数，优选地e为0；
所述标记为包括一放射性核素(radionuclide)的一部分；
所述式(1)的化合物包括至少一标记及至少一给药剂；
LA为满足式(3)的一部分：
Figure BDA0003508207170000051
式(3)；其中
虚线表示与所述式(1)的化合物的其余部分的一键结；
各个s独立地为0或1；优选地各个s为0；
i为0至4范围内的一整数，优选地为0或1，最优选地为0；
各个SP独立地为一间隔子，其任选地为一自降解连接子LC；
AA表示一给药剂，其为一抗体；
CC表示一构件-C，其中各个构件-C是独立地选自由一标记及一给药剂(Administration Agent)所组成的群组；优选地所述式(1)的化合物包括至多一个CC；
假设当所述LA为R48时，则所述LA仅包括所述标记及所述给药剂二者；
假设倘若所述LA为R48，且所述LA包括所述标记及所述给药剂二者，则连接至所述标记及所述给药剂的所述SP是一自降解连接子；
各个R47是独立地选自由以下所组成的群组：
氢、-LB、-LA、-(SP)i-CC、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 -、-NO2、-CF3、-SR37、S(＝O)2N(R37)2、OC(＝O)R37、SC(＝O)R37、OC(＝S)R37、SC(＝S)R37、NR37C(＝O)-R37、NR37C(＝S)-R37、NR37C(＝O)O-R37、NR37C(＝S)O-R37、NR37C(＝O)S-R37、NR37C(＝S)S-R37、OC(＝O)N(R37)2、SC(＝O)N(R37)2、OC(＝S)N(R37)2、SC(＝S)N(R37)2、NR37C(＝O)N(R37)2、NR37C(＝S)N(R37)2、C(＝O)R37、C(＝S)R37、C(＝O)N(R37)2、C(＝S)N(R37)2、C(＝O)O-R37、C(＝O)S-R37、C(＝S)O-R37、C(＝S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、C1-C24烷基(C1-C24 alkyl group)、C2-C24烯基(C2-C24 alkenyl group)、C2-C24炔基(C2-C24 alkynylgroup)、C6-C24芳基(C6-C24 aryl group)、C2-C24杂芳基(C2-C24 heteroaryl group)、C3-C24环烷基(C3-C24 cycloalkyl group)、C5-C24环烯基(C5-C24 cycloalkenyl group)、C12-C24环炔基(C12-C24 cycloalkynyl group)、C3-C24(环)烷基(杂)芳基(C3-C24(cyclo)alkyl(hetero)aryl group)、C3-C24(杂)芳基(环)烷基(C3-C24(hetero)aryl(cyclo)alkyl)、C4-C24(环)烯基(杂)芳基(C4-C24(cyclo)alkenyl(hetero)aryl group)、C4-C24(杂)芳基(环)烯基(C4-C24(hetero)aryl(cyclo)alkenyl group)、C4-C24(环)炔基(杂)芳基(C4-C24(cyclo)alkynyl(hetero)aryl group)、C4-C24(杂)芳基(环)炔基(C4-C24(hetero)aryl(cyclo)alkynyl group)、C4-C24烷基环烷基(C4-C24 alkylcycloalkyl group)，及C4-C24环烷基烷基(C4-C24 cycloalkylalkyl group)；其中i为0至4范围内的一整数，优选地i为0至1的一整数，
其中所述烷基(alkyl group)、烯基(alkenyl group)、炔基(alkynyl group)、芳基(aryl)、杂芳基(heteroaryl)、环烷基(cycloalkyl group)、环烯基(cycloalkenylgroup)、环炔基(cycloalkynyl group)、(环)烷基(杂)芳基((cyclo)alkyl(hetero)arylgroup)、(杂)芳基(环)烷基((hetero)aryl(cyclo)alkyl group)、(环)烯基(杂)芳基((cyclo)alkenyl(hetero)aryl group)、(杂)芳基(环)烯基()、(环)炔基(杂)芳基((hetero)aryl(cyclo)alkenyl group)、(杂)芳基(环)炔基((cyclo)alkynyl(hetero)aryl group)、烷基环烷基((hetero)aryl(cyclo)alkynyl group)、环烷基烷基(alkylcycloalkyl groups,cycloalkylalkyl group)任选地被选自由以下所组成的群组的一部分取代：-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3R37、-PO3(R37)2、-PO4(R37)2、-NO2、-CF3、＝O、＝NR37，及-SR37，且任选地包含选自由以下所组成的群组的一或多个杂原子：O、S、NR37、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化；
两个R47及/或R37任选地包含在一个环中，
两个R47及/或R37任选地包含在一个环中，以形成融合至所述式(1)的八元反式环的一环；
各个R37独立地选自由以下所组成的群组：氢、-LB、-LA、-(SP)i-CC、C1-C24烷基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C6-C24芳基、C2-C24杂芳基、C3-C24环烷基、C5-C24环烯基、C12-C24环炔基、C3-C24(环)烷基(杂)芳基、C3-C24(杂)芳基(环)烷基、C4-C24(环)烯基(杂)芳基、C4-C24(杂)芳基(环)烯基、C4-C24(环)炔基(杂)芳基、C4-C24(杂)芳基(环)炔基、C4-C24烷基环烷基，及C4-C24环烷基烷基；其中i为0至4范围内的一整数，优选地i为1；
非为氢的所述R37基任选地被一个部分取代，所述部分是选自由-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、PO4H2、-NO2、-CF3、＝O、＝NH，及-SH所组成的群组，且任选地包含选自由以下所组成的群组的一或多个杂原子：O、S、NH、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化(quaternized)。
在另一方面，本发明涉及一种组合，所述组合包括如式(1)的化合物及一裂解剂，条件为当式(1)中的至少一R48包括一标记时，则所述裂解剂不包括与R48相同的标记；条件为当式(1)中的至少一R48包括一给药剂时，则所述裂解剂不包括与R48相同的给药剂；其中所述裂解剂是二烯。
在另一方面，本发明涉及一种如式(1)的化合物或如本发明的组合用于作为一药物。
在另一方面，本发明涉及一种如式(1)的化合物或如本发明的组合用于治疗一受试者的一疾病，所述受试者优选地为一人类，所述疾病优选地为癌症，其中所述治疗是一放射治疗。
在另一方面，本发明涉及一种如式(1)的化合物或如本发明的组合用于一诊断方法，所述诊断方法包括以下步骤：
(a)将如本文中所界定的式(1)的化合物施予一受试者，所述受试者优选地为一人类；
(b)向所述受试者施予如本文中所界定的一裂解剂；
(c)对在所述受试者中所存在的如式(1)的化合物进行成像，以收集数据；
(d)将所述数据与多个标准值进行比较；
(e)在比较过程中寻找与所述多个标准值的一显着偏差；
(f)将所述显着偏差归因于一特定的临床情况，优选地归因于癌症。
另一方面，本发明涉及一种非治疗方法，用于在一受试者中对如式(1)的一化合物进行成像，所述受试者优选地为一人类，所述非治疗方法包括以下步骤：
(a)将如本文中所界定的式(1)的一化合物施予所述受试者；
(b)向所述受试者施予如本文中所界定的一裂解剂；
(c)对在所述受试者中所存在的如式(1)的所述化合物进行成像。
另一方面，本发明涉及一种如式(1)的一化合物或如本发明的组合用于在一受试者中成像的用途，所述受试者优选地为一人类。
附图说明
图1：描述本发明在放射免疫治疗中的用途的一般方案。施予放射性标记的抗体，使其循环并结合一内化癌症受体，且在发生充分的内化作用后施予一裂解剂，所述裂解剂从所述抗体裂解放射性标记(例如，包括一放射性金属螯合物复合物的部分)，导致从血液及非靶向组织快速肾清除放射性，但不清除肿瘤细胞内化的放射性。
图2：在注射mAb-触发-标记偶联物，随后是一裂解剂或载体的小鼠血液中的放射性分布。裂解剂在mAb注射后1小时或24小时给药。所述图显示标记在体内与裂解剂的触发反应后，从血液中快速清除标记。
具体实施方式
在广义上，本发明涉及明断地确认根据式(1)的化合物以及如本文中所定义的组合及试剂盒，更佳地解决一或多个上述的期望。本发明的化合物、组合及试剂盒可用于快速降低一受试者体内放射性核素的量。特别地，本发明的化合物、组合及试剂盒可用于提高在清除过程中的成像剂或放射治疗剂的靶向-非靶向的比率，尤其更快速地达到此种提高。
在一方面，本发明提出施予包括一标记(包括一放射性核素的一部分)及一给药剂的根据式(1)的化合物，及随后在清除阶段施予包括二烯的一裂解剂的概念，所述亲二烯体及二烯能够彼此进行生物正交反应(bio-orthogonal reaction)，导致标记从所述给药剂去偶合，优选地在非靶向位点(例如，血液)，以及来自循环的经释放的标记的有效清除及其他的非靶组织，及/或整个身体。给药剂应理解为任何抗体，尤其是彼等期望对其体内的生物分布或靶结合进行成像的抗体，或彼等用作治疗辐射的一靶向剂的抗体。
此种生物正交反应非常快，且容易导致包括一放射性核素的部分的良好释放。通常，仅在施予一次裂解剂后即可获得高释放率，从而使所述方法有效且对患者及医生皆方便。
因此，优选地，标记从式(1)的化合物的裂解涉及存在于或结合于非靶组织的部分，而结合至靶组织的部分是未裂解的或不导致加速清除。
逆电子需求狄尔斯-阿尔德(inverse electron demand Diels-Alder，IEDDA)反应可用于上述应用的事实是令人惊讶的。首先，逆电子需求狄尔斯-阿尔德反应从未用于降低一受试者体内的放射性核素的量。相反的，逆电子需求狄尔斯-阿尔德反应通常用于在一靶部位特异性释放一药物，之后所述药物进入细胞、肿瘤等。因此，其与放射性核素无关，且反对快速从体内清除释放剂的方法。此外，以前逆电子需求狄尔斯-阿尔德反应用于在清除过程之后在靶部位特异性释放一药物。此外，逆电子需求狄尔斯-阿尔德反应用于不发生释放，但使用清除引导基团，从循环中去除给药剂的应用中。相较之下，本发明基于明断的理解，即使用本发明的化合物及组合，标记及给药剂的去偶合发生，优选地在血液及其他的非靶位点，之后特别是标记迅速清除(图1)。
不希望受理论束缚，发明人认为包含在式(1)的化合物中的抗体由于大尺寸及/或与生物分子及更大的结构，例如细胞结合而具有相对一较慢的清除率，其极大地降低式(1)的化合物的清除率。通过添加一裂解剂，释放包括一放射性核素的部分。根据定义，所述部分小于式(1)的化合物，且对任何生物分子无特定的亲和力，因此通常不与此种生物分子结合。本申请发明人相信，至少由于此等原因，经释放的部分被清除的速度较式(1)的化合物快。
具体而言，当给药剂是完整的IgG抗体时，由于FcRn介导的再循环，所述抗体将非常缓慢地从血液中清除。此外，或可替代地，给药剂可结合存在于血液(例如，在血细胞或从一肿瘤脱落的一受体上)中的一主要靶标或其他生物分子(例如，血清白蛋白)及组织、靶组织及非靶组织，因此，从整个身体、靶组织或非靶组织中缓慢清除。此外，一般的蛋白质，包括抗体，由于尺寸相对较大，可缓慢地清除。相反的，包括一放射性核素的释放部分通常被快速的清除，因为其更小且通常对生物分子及组织具有低亲和力。参考[奥尔卡特等人，MolImaging Biol.2011，215-221]证实放射性标记的螯合物衍生物的快速清除。
因此，在一些实施例中，将施予包括一标记，特别是一放射性标记的螯合物及一给药剂的式(1)的化合物，目的是靶向身体中的一特定组织，且被其中内化，所述特定组织例如，一肿瘤细胞受体或一脑靶标(图1)。随后注射裂解剂，优选地一非内化(即非细胞渗透性)裂解剂，导致放射性标记的螯合物在循环中从给药剂中释放并快速排出，而在靶细胞内任何释放的螯合物将不会被排出，导致靶向-非靶向(target-non-target，T-NT)的比率增加，特别是较已知方法更快地实现。
在其他的实施例中，式(1)的化合物靶向在一组织中的一非内化受体。之后，优选地选择裂解剂，以使其不会显着地从血液外渗至其他的组织中，以使标记能够在血液中特异性释放，即脱靶(off-target)。
式(1)的化合物可特定地设计为体内一特定靶标或过程的一成像剂，例如在放射免疫成像的情况下。其亦可特定地设计用于将治疗辐射传递至体内的一特定靶标，例如在放射免疫治疗的情况下。
一裂解剂是给予一受试者的一试剂或化合物，其目的是从给药剂上裂解标记，导致经释放的标记与结合给药剂时的标记相比具有不同的生物分布及药代动力学。所述经释放的标记具有较式(1)的化合物更快的血液清除率及/或相较于式(1)的化合物，所述经释放的标记在一或多个非靶组织，例如上皮细胞、脂肪、肌肉及肾及诸如肝及脾的RES器官中具有较低的保留。
在体内，裂解式(1)的化合物的概念在靶向放射治疗及成像中具有普遍意义。
定义：
将关于特定实施例并参考某些附图进一步描述本发明，但本发明不限于此，而仅由权利要求书限制。权利要求中的任何参考符号不应被解释为限制范围。所描述的附图仅是示意性的，且是非限制性的。在附图中，一些元素的尺寸可能被夸大，且出于说明目的未按比例绘制。指一单数名词时使用不定冠词或定冠词，例如“一(a)”或“一(an)”、“所述”，除非另有明确地说明，其包括所述名词的复数形式。
如在本说明书及权利要求书中所使用的动词“包括”及其词形变化，以其非限制性意义使用，以表示包括所述词之后的项目，但不排除未具体提及的项目。因此，表述“包括装置A及B的设备”的范围不应限于仅由组件A及B组成的设备。其意味着对于本发明，所述设备的唯一相关组件是A及B。
此外，不定冠词“一(a)”或“一(an)”对于一元素的引用不排除存在多于一个元素的可能性，除非上下文明确要求存在一个且仅有一个元素。因此，不定冠词“一(a)”或“一(an)”通常表示“至少一个”。
本说明书及权利要求书中所公开的化合物可包括一或多个不对称中心，且此等化合物可存在不同的非对映异构体及/或对映异构体。除非另有说明，否则本说明书及权利要求书中对任何化合物的描述意在包括所有非对映异构体及其混合物。此外，除非另有说明，否则本说明书及权利要求书中对任何化合物的描述意在包括单独的对映异构体，以及对映异构体的任何混合物、外消旋的或其他的二者。当一化合物的结构被描述为一特定的对映异构体时，除非另有说明，应理解本申请的发明不限于此特定的对映异构体。当一化合物的结构被描述为一特定的非对映异构体时，除非另有说明，应理解本申请的发明不限于此特定的非对映异构体。
此等化合物可以不同的互变异构形式存在。除非另有说明，根据本发明的化合物意在包括所有的互变异构形式。当化合物的结构被描述为一特定的互变异构体时，除非另有说明，应理解本申请的发明不限于所述特定的互变异构体。
在本说明书及权利要求书中所公开的化合物可进一步作为外非对映异构体及内非对映异构体存在。除非另有说明，否则在说明书及权利要求书中对任何化合物的描述意在包括一化合物的单独的外非对映异构体及单独的内非对映异构体，以及其混合物。当化合物的结构被描述为一特定的内非对映异构体或外非对映体时，除非另有说明，应理解本申请的发明不限于所述特定的内非对映异构体或外非对映体。
除非另有说明，本发明的化合物及/或其基团可被质子化或去质子化。可以理解，一种化合物可具有多个相反符号的电荷。例如，在含有胺及羧酸的化合物中，所述胺可被质子化，同时所述羧酸被去质子化。
本发明亦提供一种式(1)的化合物及裂解剂的组合。术语“组合”应在广义上理解，不限于包括两种组分的试剂盒。因此，所述式(1)的化合物及裂解剂可完全彼此分开提供。应当理解，所述裂解剂的功能尤其是与式(1)的化合物组合进行作用。
在数个化学式中，基团或取代基是使用字母表示，例如“A”、“B”、“X”、“Y”及各种(编号的)“R”基团。此外，重复单元的数量可使用字母表示，例如在-(CH2)n-中的n。除非另有说明，此等字母的定义将参考各个化学式来阅读，即在不同的化学式中，此等字母各自独立地可具有不同的含义。
在以下数个化学式及文本中，提及“烷基”、“杂烷基”、“芳基”、“杂芳基”、“烯基”、“炔基”、“亚烷基”、“亚烯基”、“亚炔基”、“亚芳基”、“环烷基”、“环烯基”、“环炔基”、芳烃基等。此等基团所具有的碳原子数，不包括在本文中所定义的任何任选取代基中所包含的碳原子，可通过在本文中等术语之前的名称来表示(例如，“C1-C8烷基”是指所述烷基可具有1至8个碳原子)。为避免疑义，将被-OCH3基团取代的丁基称为C4烷基，因为取代基中的碳原子不包括在碳数中。
未取代的烷基具有通式CnH2n+1，且可为直链或支链的。任选地，烷基被在本文中进一步规定的一或多个取代基取代。烷基的实例包括甲基、乙基、丙基、2-丙基、叔丁基、1-己基、1-十二烷基等。除非另有说明，烷基任选地包含一或多个杂原子，所述一或多个杂原子独立地选自由O、NR36、S、P及Si所组成的群组，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，且所述N原子任选地被季铵化。在优选的实施例中，至多两个杂原子可为连续的，例如在-CH2-NH-OCH3及-CH2-O-Si(CH3)3中。在优选的实施例中，杂原子不直接彼此结合。杂烷基的实例包括-CH2CH2-O-CH3、-CH2CH2-NH-CH3、CH2CH2-S(O)-CH3、-CH＝CH-O-CH3、-Si(CH3)3。在优选的实施例中，C1-C4烷基包含至多2个杂原子。
环烷基是一环状烷基。未取代的环烷基包括至少三个碳原子，具有通式CnH2n-1。任选地，环烷基被在本文中进一步规定的一或多个取代基取代。环烷基的实例基团包括环丙基、环丁基、环戊基及环己基。除非另有说明，环烷基任选地包含一或多个独立地选自由O、NR36、S、P及Si的杂原子所组成的群组，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，且所述N原子任选地被季铵化。
烯基包括一或多个碳-碳双键，且可为直链或支链的。包括一C-C双键的未取代的烯基具有CnH2n-1的通式。包括两个C-C双键的未取代的烯基具有CnH2n-3的通式。烯基可包括一末端碳-碳双键及/或一内部碳-碳双键。一末端烯基是碳-碳双键位于一碳链末端位置的烯基。烯基亦可包括两个或更多个碳-碳双键。烯基的实例包括乙烯基、丙烯基、异丙烯基、叔丁烯基、1,3-丁二烯基、1,3-戊二烯基等。除非另有说明，否则烯基可任选地被本文中所定义的一或多个独立选择的取代基取代。除非另有说明，烯基任选地包含一或多个独立地选自由O、NR36、S、P及Si的杂原子所组成的群组，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，且所述N原子任选地被季铵化。
炔基包括一或多个碳-碳三键，且可为直链或支链的。包括一C-C三键的未取代的炔基具有CnH2n-3的通式。炔基可包括末端一碳-碳三键及/或一内部碳-碳三键。一末端炔基是其中碳-碳三键位于一碳链末端位置的炔基。炔基亦可包括两个或更多个碳-碳三键。除非另有说明，否则炔基可任选地被如本文中所定义的一或多个独立选择的取代基取代。炔基的实例包括乙炔基、丙炔基、异丙炔基、叔丁炔基等。除非另有说明，否则炔基任选地包含一或多个独立地选自由O、NR36、S、P及Si的杂原子所组成的群组，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，且所述N原子任选地被季铵化。
芳基是指一芳烃环系统，所述芳烃环系统包括6至24个碳原子，更优选6至12个碳原子，且可包括单环结构及多环结构。当芳基为一多环结构时，优选为双环结构。任选地，芳基可被本文中进一步规定的一或多个取代基取代。芳基的实例为苯基及萘基。
芳烷基及烷芳基包含至少七个碳原子，且可包括单环结构及双环结构。任选地，芳烷基及烷芳基可被在本文中进一步规定的一或多个取代基取代。芳烷基例如是苄基。烷芳基例如是4-叔丁基苯基。
杂芳基包括至少两个碳原子(即至少C2)及一或多个杂原子N、O、P或S。杂芳基可具有单环结构或双环结构。任选地，杂芳基可被在本文中进一步规定的一或多个取代基取代。合适的杂芳基的实例包括吡啶基、喹啉基、嘧啶基、吡嗪基、吡唑基、咪唑基、噻唑基、吡咯基、呋喃基、三唑基、苯并呋喃基、吲哚基、嘌呤基、苯并恶唑基、噻吩基、磷酰基及恶唑基。杂芳基优选的包括5至16个碳原子及含有1至5个杂原子。
杂芳烷基及烷基杂芳基包含至少三个碳原子(即至少C3)并且可包括单环结构及双环结构。任选地，杂芳基可被本文中进一步规定的一或多个取代基取代。
在芳基表示为(杂)芳基的情况下，所述符号意在包括芳基及杂芳基。类似地，烷基(杂)芳基意在包括烷芳基及烷基杂芳基，且(杂)芳烷基意在包括芳烷基及杂芳烷基。C2-C24(杂)芳基因此被解释为包括C2-C24杂芳基及C6-C24芳基。类似地，C3-C24烷基(杂)芳基意在包括C7-C24烷芳基及C3-C24烷基杂芳基，C3-C24(杂)芳烷基意在包括C7-C24芳烷基及C3-C24杂芳烷基。
环烯基是一环状烯基。包括一个双键的未取代的环烯基具有CnH2n-3的通式。任选地，环烯基被在本文中进一步规定的一或多个取代基取代。环烯基的一实例为环戊烯基。除非另有说明，环烯基任选地包含一或多个独立地选自由O、NR36、S、P及Si的杂原子所组成的群组，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，且所述N原子任选地被季铵化。
环炔基是一环状炔基。包括一个三键的未取代的环炔基具有CnH2n-5的通式。任选地，环炔基被本文中进一步规定的一或多个取代基取代。环炔基的一实例为环辛炔基。除非另有说明，环炔基任选地包括一或多个独立地选自由O、NR36、S、P及Si的杂原子所组成的群组，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，且所述N原子任选地被季铵化。
一般而言，当(杂)置放在一基团之前时，其既指无前置杂-的基团的变体，亦指具有前置杂-的基团。在本文中，前置杂-表示所述基团包含选自由以下所组成的群组的一或多个杂原子：O、N、S、P及Si。应当理解，根据定义，具有前置杂-的基团包含杂原子。因此，应当理解，倘若具有前置杂-的基团是定义为任选包含杂原子的基团列表的一部分，则对于具有前置杂-的基团，包含杂原子非为任选的，而是根据定义的情况。
在本文中，应当理解，当前置杂-用于基团的组合时，前置杂-仅指直接放置之前的一个基团。例如，杂芳烷基表示杂芳基及烷基的组合，而非杂芳基及杂烷基的组合。因此，应当理解，当前置杂-用于作为基团列表的一部分的基团的组合时，所述基团被指示任选地包含杂原子，其仅对于组合内无前置杂-的基团包含杂原子是任选的，因为根据定义(参见上文)，与前置杂-组合内的基团非为任选的。例如，倘若杂芳烷基是指示任选的包含杂原子的基团列表的一部分，则根据定义，杂芳基部分被认为包含杂原子，而对于烷基部分，其是任选的包含杂原子。
在本文中，前置环-表示组是环状的。应当理解，当前置环-用于基团的组合时，前置环-仅指直接放置之前的一个基团。例如，亚环烷基亚烯基是指亚环烷基(参见以下的后置-烯的定义)及亚烯基的组合，而非亚环烷基及亚环烯基的组合。
一般而言，当(环)置放在一个基团之前时，其既指不具有前置环的基团的变体，亦指具有前置环-的基团。
在本文中，后置-烯(suffix-ene)表示二价基团，即所述基团与至少两个其他部分连接。亚烷基的一实例为丙烯(CH2-CH2-CH2-)，其在两个末端都与另一部分相连。可以理解，倘若具有后置-烯的基团在一位置被-H取代，则所述基团与无后置的基团相同。例如，被-H取代的亚烷基与烷基相同。即，在-CH2-CH2-CH2-H-的末端被-H取代的丙烯-CH2-CH2-CH2-在逻辑上与丙基-CH2-CH2-CH3相同。
在本文中，当基团的组合以后置-烯列出时，其指二价基团，即所述基团与至少两个其他部分连接，其中所述组合的各个基团包含与此等两个部分中的一者的一连接。因此，例如烷基亚芳基被理解为亚芳基及亚烷基的组合。烷基亚芳基的实例为-苯基-CH2-，芳基亚烷基的实例为-CH2-苯基-。
在本文中，后置-三基表示三价基团，即所述基团与至少三个其他部分相连。以以下描述芳烃三基的一实例：
Figure BDA0003508207170000181
其中波浪线表示与主要化合物的不同基团的键合。
应当理解，倘若具有后置-三基的基团在一位置被-H取代，则所述基团与具有后置-烯的二价基团相同。例如，被-H取代的芳三基与亚芳基相同。类似地，应理解倘若具有后置-三基的基团在两个位置被-H取代，则所述基团与一价基团相同。例如，被两个-H取代的芳三基与芳基相同。
应理解，倘若基团，例如烷基，包含杂原子，则所述基团与所述基团的杂-变体相同。例如，倘若烷基包含一杂原子，则所述基团与杂烷基相同。类似地，倘若芳基包含一杂原子，则所述基团与杂芳基相同。应理解，“包含”及其词形变化在本文中意指当基团包含一杂原子时，所述杂原子是所述基团的主链的一部分。例如，含有N的C2亚烷基是指-NH-CH2-CH2-、-CH2-NH-CH2-及-CH2-CH2-NH-。
除非另有说明，基团可在非末端位置或在一或多个末端位置包含一杂原子。在此种情况下，“末端”是指在基团内的末端位置，而不一定是整个化合物的末端位置。例如，倘若一亚乙基含有一个氮原子，其可能是指-NH-CH2-CH2-、-CH2-NH-CH2-，及-CH2-CH2-NH-。例如，倘若乙基含有一氮原子，其可指-NH-CH2-CH3、-CH2-NH-CH3，及-CH2-CH2-NH2。
在本文中，应理解环状化合物(即芳基、环烷基、环烯基等)应理解为单环、多环或支链的。应当理解，环状化合物的碳原子数不仅是指一个环中的碳原子数，且碳原子可包括在多个环中。此等环可融合至主环上或取代至主环上。例如，任选的含有杂原子的C10芳基尤其可指萘基(融合环)或例如联吡啶基团(取代的环，二者含有N原子)。
除非另有说明，(杂)烷基、(杂)烯基、(杂)炔基、(杂)环烷基、(杂)环烯基、(杂)环炔基、(杂)烷基环烷基、(杂)烷基环烯基、(杂)烷基环炔基、(杂)环烷基烷基、(杂)环烯基烷基、(杂)环炔基烷基、(杂)烯基环烷基、(杂)烯基环烯基、(杂)烯基环炔基、(杂)环烷基烯基、(杂)环烯基烯基(杂)环炔基烯基、(杂)炔基环烷基、(杂)炔基环烯基、(杂)炔基环炔基、(杂)环烷基炔基、(杂)环烯基炔基、(杂)环炔基炔基、(杂)芳基、(杂)芳基烷基、(杂)芳基烯基、(杂)芳基炔基、烷基(杂)芳基、烯基(杂)芳基、炔基(杂)芳基、环烷基(杂)芳基、环烯基(杂)芳基、环炔基(杂)芳基、(杂)芳基环烷基、(杂)芳基环烯基、(杂)芳基环炔基、(杂)亚烷基、(杂)亚烯基、(杂)亚炔基、(杂)亚环烷基、(杂)亚环烯基、(杂)亚环炔基、(杂)亚芳基、烷基(杂)亚芳基、(杂)芳基亚烷基、(杂)芳基亚烯基、(杂)芳基亚炔基、烯基(杂)亚芳基、炔基(杂)亚芳基、(杂)芳烃三基、(杂)环烷三基、(杂)环烯三基，及(杂)环炔三基任选地被一或多个取代基所取代，所述一或多个取代基独立地选自由以下的所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、＝O、＝NR36、-SR36、C1-C24烷基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C6-C24芳基、C2-C24杂芳基、C3-C24环烷基、C5-C24环烯基、C12-C24环炔基、C3-C24烷基(杂)芳基、C3-C24(杂)芳烷基、C4-C24(杂)芳基烯基、C4-C24(杂)芳基炔基、C4-C24烯基(杂)芳基、C4-C24炔基(杂)芳基、C4-C24烷基环烷基、C6-C24烷基环烯基、C13-C24烷基环炔基、C4-C24环烷基烷基、C6-C24环烯基烷基、C13-C24环炔基烷基、C5-C24烯基环烷基、C7-C24烯基环烯基、C14-C24烯基环炔基、C5-C24环烷基烯基、C7-C24环烯基烯基、C14-C24环炔基烯基、C5-C24炔基环烷基、C7-C24炔基环烯基、C14-C24炔基环炔基、C5-C24环烷基炔基、C7-C24环烯基炔基、C14-C24环炔基炔基、C5-C24环烷基(杂)芳基、C7-C24环烯基(杂)芳基、C14-C24环炔基(杂)芳基、C5-C24(杂)芳基环烷基、C7-C24(杂)芳基环烯基及C14-C24(杂)芳基环炔基。除非另有说明，本文中所公开的取代基任选地包含选自由以下所组成的群组的一或多个杂原子：O、S、NR37、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。优选地，此等取代基任选地包含选自由以下所组成的群组的一或多个杂原子：O、S及NR36。
在优选的实施例中，所述取代基是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、＝O、＝NR36、-SR36、C1-C12烷基、C1-C12烯基、C1-C12炔基、C6-C12芳基、C2-C12杂芳基、C3-C12环烷基、C5-C12环烯基、C12环炔基、C3-C12烷基(杂)芳基、C3-C12(杂)芳烷基、C4-C12(杂)芳基烯基、C4-C12(杂)芳基炔基、C4-C12烯基(杂)芳基、C4-C12炔基(杂)芳基、C4-C12烷基环烷基、C6-C12烷基环烯基、C13-C16烷基环炔基、C4-C12环烷基烷基、C6-C12环烯基烷基、C13-C16环炔基烷基、C5-C12烯基环烷基、C7-C12烯基环烯基、C14-C16烯基环炔基、C5-C12环烷基烯基、C7-C12环烯基烯基、C14-C16环炔基烯基、C5-C12炔基环烷基、C7-C12炔基环烯基、C14-C16炔基环炔基、C5-C12环烷基炔基、C7-C12环烯基炔基、C14-C16环炔基炔基、C5-C12环烷基(杂)芳基、C7-C12环烯基(杂)芳基、C14-C16环炔基(杂)芳基、C5-C12(杂)芳基环烷基、C7-C12(杂)芳基环烯基，及C14-C16(杂)芳基环炔基。
在优选的实施例中，所述取代基是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、、＝O、＝NR36、-SR36、C1-C7烷基、C2-C7烯基、C2-C7炔基、C6-C7芳基、C2-C7杂芳基、C3-C7环烷基、C5-C7环烯基、C12环炔基、C3-C7烷基(杂)芳基、C2-C7(杂)芳烷基、C4-C8(杂)芳基烯基、C4-C8(杂)芳基炔基、C4-C8烯基(杂)芳基、C4-C8炔基(杂)芳基、C4-C7烷基环烷基、C6-C7烷基环烯基、C13-C16烷基环炔基、C4-C7环烷基烷基、C6-C7环烯基烷基、C13-C16环炔基烷基、C5-C7烯基环烷基、C7-C7烯基环烯基、C14-C16烯基环炔基、C5-C7环烷基烯基、C7-C8环烯基烯基、C14-C16环炔基烯基、C5-C7炔基环烷基、C7-C8炔基环烷基烯基、C14-C16炔基环炔基、C5-C7环烷基炔基、C7-C8环烯基炔基、C14-C16环炔基炔基、C5-C9环烷基(杂)芳基、C7-C11环烯基(杂)芳基、C14-C16环炔基(杂)芳基、C5-C9(杂)芳基环烷基、C7-C11(杂)芳基环烯基，及C14-C16(杂)芳基环炔基。
除非另有说明，本文中所公开的任何非环状基团应理解为是直链或支链的。特别地，除非另有说明，(杂)烷基、(杂)烯基、(杂)炔基、(杂)亚烷基、(杂)亚烯基、(杂)亚炔基等是直链或支链的。
通用术语“糖”在本文中用于表示单糖，例如葡萄糖(glucose，Glc)、半乳糖(galactose，Gal)、甘露糖(mannose，Man)及岩藻糖(fucose，Fuc)。术语“糖衍生物”在本文中用于表示单糖的衍生物，即包括取代基及/或官能团的单糖。糖衍生物的实例包括氨基糖及糖酸，例如氨基葡萄糖(glucosamine，GlcNH2)、半乳糖胺(galactosamine，GalNH2)、N-乙酰氨基葡萄糖(N-acetylglucosamine，GlcNAc)、N-乙酰半乳糖胺(GalNAc)、唾液酸(sialicacid，Sia)，亦称为N-乙酰神经氨酸(N-acetylneuraminic acid，NeuNAc)，及N-乙酰胞壁酸(N-acetylmuramic acid，MurNAc)、葡萄糖醛酸(glucuronic acid，GlcA)及艾杜糖醛酸(iduronic acid，ldoA)。
糖可为无进一步的取代，之后其被理解为单糖。糖可进一步被其一或多个羟基取代，之后其被理解为二糖或寡糖。二糖包含两个连接在一起的单糖部分。寡糖链可为直链或支链的，且可包括3至10个单糖部分。
术语“蛋白质”在本文中以其正常的科学含义使用。在本文中，包括约10个或更多个氨基酸的多肽被认为是蛋白质。蛋白质可包括天然氨基酸，但亦可包括非天然氨基酸。本文中的术语“蛋白质”被理解为包括抗体及抗体片段。
术语“肽”在本文中以其正常的科学含义使用。在本文中，肽被认为包括2至9个范围内的许多氨基酸。
术语“拟肽”在本文中以其正常的科学含义使用。
抗体是一种蛋白质，通常由免疫系统产生，能够识别及结合特定抗原。虽然衍生自IgG抗体的抗体或免疫球蛋白特别适用于本发明，但可选择来自任何类别或亚类的免疫球蛋白，例如IgG、IgA、IgM、IgD及IgE。合适地，免疫球蛋白属于IgG类，包括但不限于能够特异性结合至一抗原上的一特定表位的IgG亚类(IgG1、IgG2、IgG3及IgG4)或IgM类。抗体可为源自天然来源或重组来源的完整免疫球蛋白，且可为完整免疫球蛋白的免疫反应部分。抗体可以多种形式存在，包括例如多克隆抗体、单克隆抗体、骆驼化单域抗体(camelizedsingle domain antibodies)、重组抗体、抗独特型抗体、多特异性抗体、抗体片段，例如，Fv、VHH、Fab、F(ab)2、Fab’、Fab’-SH、F(ab’)2、单链可变片段抗体(single chain variablefragment antibodies，scFv)、串联/单链-scFv(tandem/bis-scFv)、Fc、pFc’、scFv-Fc、二硫键Fv(dsFv)、双特异性抗体(bispecific antibodies，bc-scFv)，例如BiTE抗体、三特异性抗体衍生物，例如三体、骆驼抗体、微型抗体、纳米抗体、重表面抗体、人源化抗体、全人类抗体、单域抗体(single domain antibodies，sdAb，亦称为NanobodyTM)、嵌合抗体、抗体融合物、包括至少一人类恒定区的嵌合抗体、双亲性抗体，例如双亲和性重靶向蛋白(DARTTM)，及其多聚体及衍生物，例如二价或多价单链可变片段(例如，双-scFvs(di-scFvs)、三-scFvs(tri-scFvs)包括但不限于微型抗体、双抗体、三抗体、三抗体、四抗体等，以及多价抗体。参考[Trends in Biotechnology 2015，33，2，65]、[Trends Biotechnol.2012，30，575-582]及[Canc.Gen.Prot.2013 10，1-18]，及[BioDrugs 2014，28，331-343]，其内容通过引用并入本文中。“抗体片段”是指免疫球蛋白可变区的至少一部分，其结合其靶标，即抗原结合区。其他的实施例使用抗体模拟物，例如但不限于Affimers、Anticalins、Avimers、Alphabody、Affibodies、DARPins及其多聚体及衍生物；参考[Trends inBiotechnology2015，33，2，65]，其内容通过引用并入本文中。如本文中所使用，“抗体”亦指具有其他功能的抗体，例如标记的抗体，特别是放射性标记的抗体，以及抗体-药物偶联物。为避免疑问，在本发明的上下文中，除非另有说明，否则术语“抗体”意在涵盖本段中所概述的所有抗体变体、片段、衍生物、融合体、类似物及模拟物。
连接子在本文中定义为连接一化合物的两个或更多个元素的部分。例如在生物偶联物中、生物分子及另一部分，例如一标记，通过一连接子彼此共价连接。
生物分子在本文中定义为可从自然界分离的任何分子或由较小分子结构单元组成的任何分子，此等较小分子结构单元是源自大自然的大分子结构的组成部分，特别是核酸、蛋白质、聚糖及脂质。生物分子的实例包括酶、(非催化)蛋白质、多肽、肽、氨基酸、寡核苷酸、单糖、寡糖、多糖、聚糖、脂质及激素。
如本文中所使用，有机分子定义为包括C-H键的分子。有机化合物及有机分子同义使用。应当理解，本文使用的“有机分子”包括生物分子，例如核酸(寡核苷酸、多核苷酸、DNA、RNA)、肽、蛋白质(特别是抗体)、碳水化合物(单糖、寡糖及多糖)、适体、激素、毒素、类固醇、细胞因子及脂质；本文中所定义的有机小分子；聚合物(特别是聚乙二醇)；LNA及PNA；氨基酸；拟肽；包括放射性核素的分子；荧光染料；药物；树脂(特别是聚苯乙烯及琼脂糖)；珠子；颗粒(特别是聚合体、脂质体及珠子)；凝胶；表面；有机金属化合物；细胞，及其组合。
如本文中所使用，无机分子被定义为非为有机分子的任何分子，即不包括C-H键。应当理解，本文中所使用的“无机分子”包括表面(特别是芯片、芯片、金、金属、二氧化硅基表面，例如玻璃)；颗粒，诸如珠子(特别是磁珠、金珠)、二氧化硅基颗粒、聚合物基材料、氧化铁颗粒；碳纳米管；碳的同素异形体(特别是富勒烯(fullerenes)，例如巴克敏斯特富勒烯(Buckminsterfullerene)；石墨、石墨烯、金刚石、钻石、Q-碳、线性炔碳(linearnacetylenic carbon)、无定形碳及碳纳米管)；药物(特别是顺铂)，及其组合。
如本文中所使用，“粒子”优选地定义为微粒或纳米粒子。
术语“其盐”是指通常是当一酸性质子(通常是酸的质子)被阳离子，例如金属阳离子或有机阳离子等取代时所形成的化合物。术语“其盐”亦意味着当胺被质子化时所形成的化合物。在适用的情况下，所述盐是药学上可接受的盐，尽管对于将盐施予一患者而言，其非为必要的。例如，在化合物的盐中，化合物可被无机酸或有机酸质子化以形成阳离子，其中无机酸或有机酸的共轭碱作为盐的阴离子组分。
术语“药学上可接受的”盐是指对施予一患者，例如哺乳动物可接受的盐(具有抗衡离子的盐对于一给定的剂量方案具有可接受的哺乳动物安全性)。此类盐可衍生自药学上可接受的无机碱或有机碱及药学上可接受的无机酸或有机酸。
“药学上可接受的盐”是指化合物的药学上可接受的盐，所述盐衍生自本领域已知的多种有机抗衡离子及无机抗衡离子，包括例如钠、钾、钙、镁、铵、四烷基铵等，当分子含有碱性官能团时，有机酸或无机酸的盐，如盐酸盐、氢溴酸盐、甲酸盐、酒石酸盐、苯磺酸盐、甲磺酸盐、乙酸盐、马来酸盐、草酸盐等。
在优选的实施例中，关于本发明，“颗粒”被定义为纳米颗粒或微粒。
分配系数的对数，即Log P，在本文中用作化合物的疏水性的量度。通常，Log P被定义为
Figure BDA0003508207170000251
本领域技术人员能理解无需过度实验即可确定化合物的分配系数的方法。或者，本领域技术人员能理解软件可用于可靠地评估Log P值，例如作为
Figure BDA0003508207170000252
软件或在线可用工具内的函数。
统合的原子质量单位或道尔顿(Dalton)在本文中缩写为Da。本领域技术人员能理解，道尔顿是分子量的常规单位，且1Da相当于1g/mol(克/每摩尔)。
应当理解，在本文中，术语“部分”及“基团”在指代一分子的一部分时可互换使用。
应当理解，当杂原子表示为-X(R’)2-时，其中X是杂原子，且R’是某个部分，则其表示两个部分R’连接至杂原子上。
可以理解，当一基团被表示为，例如，-((R51)2-R52)2-或类似的符号，其中R51及R52是某些部分时，则在选择个别的R51及R52部分之前，其应写为-R51-R51-R52-R51-R51-R52-，而非先选择部分R51及R52，之后再写出化学式。
逆电子需求狄尔斯-阿尔德(Inverse Electron-Demand Diels-Alder，IEDDA)反应：
已建立的IEDDA共轭化学通常涉及一对反应物，其包括作为一反应物(即一生物正交反应基团)的合适的二烯，例如四嗪(tetrazine，TZ)的衍生物，例如缺电子四嗪、以及作为其他的反应物(即，其他的生物正交反应基团)、合适的亲二烯体，例如反式环辛烯(trans-cyclooctene，TCO)。(取代的)四嗪，特别是缺电子四嗪与反式环辛烯部分的异常快速反应导致中间体通过消除作为唯一副产物的N2重排为二氢哒嗪狄尔斯-阿尔德(Diels-Alder)加合物。最初形成的4,5-二氢哒嗪产物可互变异构为1,4-二氢哒嗪产物或2,5-二氢哒嗪产物，尤其是在水性环境中。以下给出在(3,6)-二-(2-吡啶基)-s-四嗪二烯与反式-环辛烯亲二烯体之间的[4+2]逆电子需求狄尔斯-阿尔德(IEDDA)反应，之后为逆狄尔斯-阿尔德(retro Diels Alder)反应，其中生成产物及氮气。由于反式环辛烯衍生物不包含在典型的狄尔斯-阿尔德(Diels Alder)反应中的吸电子基团，因此此种类型的狄尔斯-阿尔德(Diels Alder)反应与典型的反应不同，通常被称为“逆电子需求狄尔斯-阿尔德(inverse-electron-demand Diels Alder，IEDDA)反应”。在下文中，两个反应步骤的顺序，即最初的狄尔斯-阿尔德(Diels Alder)环加成(通常是逆电子需求狄尔斯-阿尔德环加成)及随后的逆狄尔斯-阿尔德反应，将简称为“逆电子需求狄尔斯-阿尔德反应(inverse electron-demand Diels Alder reaction)”或“逆电子需求狄尔斯-阿尔德共轭作用(inverseelectron-demand Diels Alder conjugation)”或“IEDDA”。之后反应的产物是IEDDA加合物或偶联物。其在以下的方案1中进行说明。
Figure BDA0003508207170000271
方案1：IEDDA共轭反应
此两种活性物质是非生物的，在体外或体内不会发生快速代谢或副反应。其是生物正交的，例如，其在生理介质中选择性地彼此相互反应。因此，本发明的化合物及方法可被使用于一活的有机体。此外，反应基团相对较小，且可引入生物样品或活生物体中，而不会显着改变其中的生物分子的尺寸。关于逆电子需求狄尔斯-阿尔德反应以及反应性种类的行为的参考文献包括：[塔哈默等人，Tetrahedron Lett.，1990,31,47,6851-6854]、[维嫩等人，J.Org.Chem.，1996，61，2001-2005]、[布莱克曼等人，J.Am.Chem.Soc.，2008，130，41，13518-19]、[罗辛等人，Angew.Chem.Int.Ed.2010，49，3375]、[德瓦拉杰等人，Angew.Chem.Int.Ed.，48，7013]、[德瓦拉杰等人，Angew.Chem.Int.Ed.，2009，48，1-5]。
逆电子需求狄尔斯-阿尔德(inverse electron demand Diels-Alder，IEDDA)哒嗪消除反应：
以下，可包括在本发明的试剂盒中的亲二烯体，即TCO，可称为“触发器”(Trigger，TR)。所述亲二烯体在烯丙基位置连接至构建体-A。此外，用于逆电子需求狄尔斯-阿尔德(inverse electron demand Diels-Alder，IEDDA)哒嗪消除反应的四嗪可称为“裂解剂”。为了便于参考，本发明中的术语构建体-A被使用于表示给药剂或标记，其期望首先使其处于键结状态，且能够促使从所述状态释放。
不希望受理论束缚，发明人相信裂解剂经由逆电子需求狄尔斯-阿尔德(inverseelectron demand Diels-Alder，IEDDA)加合物(即二氢哒嗪)内的级联(cascade)机制引发构建体-A的释放。所述级联机制可为简单的一步反应，或者其可包括在涉及一或多个中间结构的多个步骤中。此等中间体可能会稳定一段时间或可能立即降解为热力学最终产物或下一个中间体结构。在任何情况下，无论是简单的过程或是多步骤的过程，级联机制的结果皆为构建体-A从逆电子需求狄尔斯-阿尔德(inverse electron demand Diels-Alder，IEDDA)加合物中释放出来。不希望受理论束缚，二烯的设计使得逆电子需求狄尔斯-阿尔德(inverse electron demand Diels-Alder，IEDDA)加合物内的电子分布是不利的，因此此等电子必须发生重排。此种情况会启动级联机制，因此会导致构建体-A的释放。具体地，且不希望受理论束缚，发明人相信包括在构建体加合物的各种二氢哒嗪互变异构体，例如1，4-二氢哒嗪互变异构体中的NH部分可引发电子级联反应、协同或连续电子在数个键上的移动，导致构建体-A的释放。在逆电子需求狄尔斯-阿尔德(inverse electron demandDiels-Alder，IEDDA)反应之前发生级联反应及/或从触发器释放构建体-A是无效的或无法发生，因为触发器-构建体-A偶联物本身相对地稳定。所述级联仅能在裂解剂及触发器-构建体偶联物发生反应，且组合至逆电子需求狄尔斯-阿尔德(inverse electron demandDiels-Alder，IEDDA)加合物中之后发生。
参考以下的方案2，且不希望受理论束缚，本发明人认为哒嗪消除反应从1,4-二氢哒嗪互变异构体4发生。在形成4,5-二氢哒嗪3之后，互变异构化得到中间体4及7，其中2,5-二氢哒嗪7无法消除构建体-A(CA)。相反的，其可缓慢地转化为芳香族8，其亦无法消除CA，或者其可互变异构回中间体3。在形成4之后，CA几乎立即被消除，提供游离的CA 8作为胺，以及哒嗪消除产物5及6。此种消除反应已被证明在从TCO触发器裂解氨基甲酸酯、碳酸酯、酯及醚方面同样有效[维斯特根等人，Angew.Chem.Int.Ed.，2018，57，10494]。在方案2中的触发器亦可选择键结至构建体-B(CB)，在此种情况下，其无法从触发器中释放。因此，可通过逆电子需求狄尔斯-阿尔德(inverse electron demand Diels-Alder，IEDDA)哒嗪消除反应的方法将构建体A与构建体B分离。
Figure BDA0003508207170000291
方案2：逆电子需求狄尔斯-阿尔德(inverse electron demand Diels-Alder，IEDDA)哒嗪消除机制。
在优选的实施例中，用于本发明的亲二烯体触发部分包括反式-环辛烯环。在本文中，为了清楚起见，所述八元环部分将被定义为反式环辛烯(trans-cyclooctene)部分，或缩写为“TCO”部分。应当理解，本质在于八元环作为亲二烯体，且在反应时从其共轭的构建体-A中释放出来的可能性。
本发明的试剂盒的四嗪及亲二烯体能够以逆电子需求狄尔斯-阿尔德反应(IEDDA)进行反应。触发器与裂解剂的逆电子需求狄尔斯-阿尔德反应(IEDDA)反应导致构建体A通过基于电子级联的消除，称为“哒嗪消除”而释放。当裂解剂与能够消除构建体-A的触发器反应时，反应及构建体-A消除的组合过程称为“逆电子需求狄尔斯-阿尔德反应(IEDDA)哒嗪消除反应”。
本发明提供与构建体-A偶联的触发器的反应的裂解剂，导致触发器从构建体-A裂解。在一突出的实施例中，其导致构建体-A与构建体-B的裂解。在另一实施例中，触发器裂解导致一构建体A从另一构建体A裂解，因为式(1)的亲二烯体触发器可包括两个烯丙基靶向的构建体-A，其中一个或两个可在与二烯反应时从触发器中释放。在另一实施例中，触发器裂解导致一或多个构建体-A从一或多个构建体-B中裂解。构建体-B是构建体，即取决于构建体-A的性质的给药剂或标记，其与亲二烯体结合，且无法从亲二烯体释放，除非其经由一间隔子或自降解连接子结合至烯丙基位置，所述间隔子或自降解连接子亦结合构建体-A。在优选的实施例中，触发器用作两个分子种类之间的可逆共价键。
以下的方案3a是根据本发明的一优选的实施例的构建体释放的一般方案，其中被释放的构建体被称为构建体-A(CA)，且其中另一构建体，构建体-B(CB)与亲二烯体结合，但非通过烯丙基位置，其中构建体-B无法从亲二烯体释放，且其中构建体A或构建体B是给药剂，而另一个则是标记。
Figure BDA0003508207170000311
方案3a：根据本发明的一优选的实施例，用于从构建体-B中释放构建体-A的逆电子需求狄尔斯-阿尔德(inverse electron demand Diels-Alder，IEDDA)哒嗪消除反应的一般方案
以下的方案3b是根据本发明的另一实施例的构建体释放的一般方案，其中构建体-B(CB)经由一间隔子或自降解连接子结合至亲二烯体，所述间隔子或自降解连接子亦结合构建体-A，且其中当所述间隔子或自降解连接子从烯丙基位置释放，则构建体-B及构建体-A从触发器及彼此释放。
Figure BDA0003508207170000321
方案3b：根据本发明的另一实施例，用于从构建体-B中释放构建体-A的逆电子需求狄尔斯-阿尔德(inverse electron demand Diels-Alder，IEDDA)哒嗪消除反应的一般方案
以下的方案3c是根据本发明的另一实施例的构建体释放的一般方案，其中触发器与两个烯丙基靶向的构建体-A连接，且其中一个构建体-A或两个构建体-A可从触发器中释放，在任何情况下导致在一个构建体-A与另一个构建体-A的裂解中，且其中一个构建体-A是给药剂，而另一个构建体-A是标记。
Figure BDA0003508207170000331
方案3c：根据本发明的一优选的实施例，用于从另一构建体-A中释放构建体-A的逆电子需求狄尔斯-阿尔德(inverse electron demand Diels-Alder，IEDDA)哒嗪消除反应的一般方案
构建体释放通过亲二烯体(触发器)与二烯(裂解剂)的强大的、非生物正交反应、生物正交反应发生，即，上述的逆电子需求狄尔斯-阿尔德(inverse electron demandDiels-Alder，IEDDA)。键结的构建体是构建体-亲二烯体共轭体。构建体-A可能通过一间隔子与一或多个额外的构建体A连接，例如自降解连接子。应当理解，在逆电子需求狄尔斯-阿尔德(inverse electron demand Diels-Alder，IEDDA)加合物以及释放后的最终产物中的方案3a、3b及3c中，所示的亲二烯基团及所示的二烯基团分别是亲二烯基基团及二烯基团在逆电子需求狄尔斯-阿尔德(inverse electron demand Diels-Alder，IEDDA)反应中转化后的残基。
在CA与CB之间的区别在于CB与含有CB的部分之间的键在触发器与二烯反应时不会断裂，而CA与含有CA的部分之间的键，在触发器与二烯反应时会断裂。本领域技术人员将理解含有CA及CB的部分是指触发器，或结合至触发器的自降解连接子LC。为了清楚起见，当CB与键结至触发器的LC结合时，含有CB的LC在与二烯反应时将从触发器中释放，但CB不会从释放的LC中释放。同样，倘若CB直接地键结至触发器，CB在与二烯反应时，CB将不会从触发器上释放。本领域技术人员将理解，当需要将一标记与一给药剂分开时，优选满足以下要求之一：
(1)一个CA包括标记，另一个CA包括给药剂
(2)标记或给药剂中的一者是CA，另一者是CB
(3)标记及给药剂皆为CB，假设一个CB非为R48的一部分，而另一个CB与作为R48的一部分的LC键结，或假设一个CB部分与另一个CB部分不同的LC部分键结。
除了例如药用活性物质的情况，其中体外作用或体内作用经常随着较小的结构变化而改变，本发明首先需要正确的化学反应性以及用于预期应用的足够稳定性。因此，可能的结构延伸至本领域技术人员熟悉的此等作为二烯或亲二烯体具有反应性的结构。
靶向：
本发明中使用的与给药剂及裂解剂相关的“主要靶标(primary target)”涉及在诊断及/或成像方法中待检测的靶标，及/或待调节、键结或由药学活性化合物或其他的治疗方式解决。所述主要靶标可选自人类或动物体内或在病原体或寄生虫上的任何合适的靶标。例如，主要靶标可为存在于生物体、组织或细胞中的任何分子或组织。靶标包括细胞成分，例如细胞膜及细胞壁、细胞表面靶标，例如受体，糖蛋白；结构蛋白，例如淀粉样蛋白斑块；细胞外靶标，例如基质靶标、肿瘤微环境靶标、细胞外基质靶标，例如生长因子及蛋白酶；细胞内靶标，例如高尔基体的表面、线粒体、RNA、DNA、酶、的表面、细胞信号路径的成分；及/或外来体，例如病原体，例如病毒、病毒颗粒、细菌、真菌、酵母菌或其部分。主要靶标的实例包括诸如蛋白质的化合物，其存在或表达水平与一特定组织或细胞类型相关，或者其表达水平在一特定疾病中被上调或下调。根据本发明的一特定实施例，所述主要靶标是蛋白质，例如(内化或非内化)受体。根据本发明的一优选的实施例，所述主要靶标是内化受体。根据本发明的另一优选的实施例，所述主要靶标是非内化受体。
在优选的实施例中，所述主要靶标可为在体内的一系统，例如血液循环、淋巴系统、神经系统、消化系统、RES系统或器官，例如心脏或肾脏。例如，一些成像剂可显示血流、肝脏或识别肿瘤的前哨淋巴结。
或者，所述主要靶标可为代谢途径，其在疾病的期间被上调，所述疾病例如感染或癌症，所述疾病例如DNA合成、蛋白质合成、膜合成及碳水化合物摄取。在病变组织中，上述标记可不同于健康组织，为早期检测、特异性诊断及治疗，尤其是靶向治疗提供独特的可能性。
主要靶标的其他非限制性实例包括抗体、蛋白质、碳水化合物、单糖、多糖、细胞因子、激素、类固醇、生长抑素受体、单胺氧化酶、毒蕈碱受体、心肌交感神经系统、例如在白细胞上的白三烯受体、尿激酶纤溶酶原激活物受体(urokinase plasminogen activatorreceptor，uPAR)、叶酸受体、细胞凋亡标记、(抗)血管生成标记、胃泌素受体、多巴胺能系统、血清基能系统、γ-氨基丁酸能系统(GABAergic system)、肾上腺素能系统、胆碱能系统、阿片类受体(opoid receptor)、GPIIb/IIIa受体及其他血栓相关受体、纤维蛋白、降钙素受体(calcitonin receptor)、促凝素受体(tuftsin receptor)、整合素受体、纤连蛋白、VEGF/EGF及VEGF/EGF受体、TAG72、CEA、CD19、CD20、CD22、CD40、CD45、CD74、CD79、CD105、CD138、CD174、CD227、CD326、CD340、MUC1、MUC16、GPNMB、PSMA、Cripto、生腱蛋白C(TenascinC)、黑皮质素-1受体(Melanocortin-1receptor)、CD44v6、G250、HLA DR、ED-A、ED-B、TMEFF2、EphB2、EphA2、FAP、间皮素(Mesothelin)、GD2、CAIX、5T4、基质金属蛋白酶(matrixmetalloproteinase，MMP)、P/E/L-选择素受体(P/E/L-selectin receptor)、LDL受体、P-糖蛋白、神经降压素受体、神经肽受体、物质P受体、NK受体、CCK受体、σ受体、白细胞介素受体、单纯疱疹病毒酪氨酸激酶(herpes simplex virus tyrosine kinase)、人类酪氨酸激酶、MSR1、FAP、CXCR、肿瘤内皮标记(tumor endothelial marker，TEM)、cMET、IGFR、FGFR、GPA33、hCG。
根据本发明的另一具体实施例，选择主要靶标及靶向剂，从而造成组织或疾病的特异性或增加靶向性，所述疾病例如癌症、炎症、感染、心血管疾病，例如血栓、动脉粥样硬化病变(atherosclerotic lesion)、缺氧部位，例如中风、肿瘤、心血管疾病、脑疾病、细胞凋亡、血管生成、器官及报导基因/酶。其可通过选择具有组织、细胞或疾病特异性表达的主要靶标来实现。例如，膜叶酸受体介导叶酸及其类似物(例如甲氨蝶呤)的细胞内积累。在正常组织中表达有限，但受体在各种肿瘤细胞类型中会过度表达。
在优选的实施例中，所述主要靶标等同治疗靶标。
优选的内化靶标是：
转铁蛋白受体、尿激酶纤溶酶原激活物受体(urokinase plasminogen activatorreceptor，uPAR)、叶酸受体、胃泌素受体、GPIIb/IIIa受体、降钙素受体(calcitoninreceptor)、促凝素受体(tuftsin receptor)、整合素受体、VEGF/EGF受体、CD19、CD20、CD22、CD25、CD30、CD33、CD40、CD45、CD56、CD70、CD74、CD79、CD105、CD123、CD138、CD163、CD174、CD184、CD227、CD269、CD326、CD340、CD352、MUC1、MUC16、GPNMB、PSMA、Cripto、、黑皮质素-1受体(Melanocortin-1receptor)、HLA DR、TMEFF2、EphB2、EphA2、FAP、间皮素(Mesothelin)、GD2、CAIX、5T4、基质金属蛋白酶(MMP)、ADAM-9、P/E/L-选择素受体(P/E/L-selectin receptor)、LDL受体、P-糖蛋白、神经降压素受体、神经肽受体物质、P受体、NK受体、CCK受体、CXCR、肿瘤内皮标记(tumor endothelial marker，TEM)、cMET、IGFR、FGFR、GPA33、hCG、血小板衍生生长因子(platelet-derived growth factor，PDGF)、HER2、HER3、CA19、TAM、LGALS3BP、粘连蛋白-4(nectin-4)、IFGR、cMET、PD1、PDL1、GPNMB、AGS-5、AGS-16、内唾液酸(endosialin)、ETBR、TM4SF1、BCMA、GPC2、TROP-2、AXL、HLA-DR、B7-H3、MTX3、MTX5、EFNA4、NOTCH、组织因子(tissue factor，TF)、PDGFR、GITR、OX40、RIG、MDA-5、NLRP1、NLRP3、AIM2、IDO、MEK、cGAS、NKG2A。
优选的非内化靶标是纤连蛋白ED-A、纤连蛋白ED-B、VEGF、EGF、TAG72、CEA、CD20、CD25、MUC1、MUC16、生腱蛋白C(Tenascin C)、CD44v6、CAIX、基质金属蛋白酶(matrixmetalloproteinase，MMP)(例如，MMP2)、A33、间皮素(Mesothelin)、LGALS3BP、hCG、粘连蛋白-4(nectin-4)、CD45、G250、GPA33、GD2、PD1、PDL1、GITR、CD3、CD28、CTLA4、OX40、RIG、MDA-5、NLRP1、NLRP3、AIM2、IDO、MEK、cGAS、NKG2A。
本领域技术人员将理解，上述分类是相对的，因为大多数靶标并非完全地内化或非内化，而是相较于其他靶标，例如TAG72(非内化)及HER2(快速内化)，可分类为相对内化或相对非内化。本领域技术人员将理解内化率是所述分类中的一重要因素，且给药剂或靶向剂TT的性质可影响此内化率
式(1)的化合物
本发明涉及如本文所公开的式(1)的化合物。应当理解，式(1)的化合物包括八元反式环，优选地为反式-环辛烯，所述八元反式环由-CHR48、-C＝C-及X1-X5所形成。
Figure BDA0003508207170000381
R48选自由-LB及-LA所组成的群组。
在一优选的实施例中，R48是-LB。
在一优选的实施例中，R48是LA。
从本文中的-LB及-LA的定义可清楚地看出，-LB及-LA皆可包括部分LC，其是任选的自降解连接子，其可由线性及/或支链排列的多个单元组成，且可释放表示为CA部分的一或多个部分，而未从LC释放的部分可表示为CB。应当理解，倘若LC包括多于一个CA部分，则此等CA部分可独立地是标记或给药剂，任选地通过一间隔子SP与LC连接，因为由于LC的自降解特性，二者皆被释放。优选地，倘若LC包括一个CB，则所述CB部分可为给药剂或标记。优选地，倘若LC包括多于一个CB，则所述CB部分皆为给药剂或标记。应当理解，以此种方式，一个R48基团可同时包括标记及给药剂二者，由于连接子LC的自降解特性，标记及给药剂在式(1)的化合物与裂解剂反应后解偶联。
进一步澄清，倘若R48为LB且式(2)中的d及e皆为0，则标记直接构成释放反应的离去基团，及倘若式(2)中的d或e为1，SL，则其可能为一自降解的连接子LC，构成释放反应的离去基团。
在式(1)中，R48通过部分R48结合至式(1)的化合物的其余部分，即-O-、-S-、-OC(O)-、-OC(S)-、-SC(O)-，或-SC(S)-；优选-O-或-OC(O)-，最优选地-OC(O)N-(即氨基甲酸酯)。优选地，所术-O-或-S-直接地与亦为R48的一部分的芳族部分偶联。优选地，所述-OC(O)-、-OC(S)-、-SC(O)-，或-SC(S)-直接地与碳、氧、氮或硫原子偶联，所述碳、氧、氮或硫原子亦为R48的部分，优选地为仲胺或叔胺。在一优选的实施例中，在式(1)中，R48经由R48的部分结合至式(1)的化合物的其余部分，即-O-R97-、-S-R97-、-OC(O)-R97-、-OC(S)-R97-、-SC(O)-R97-，或-SC(S)-R97-。在一优选的实施例中，在式(1)中，R48经由R48的部分结合至式(1)的化合物的其余部分，即-O-、-S-R99-、-OC(O)-、-OC(O)-R99-、-OC(S)-R99-、-SC(O)-R99-，或-SC(S)-R99-。
将理解，优选地，所述符号表示在例如-OC(O)-R99-，第一个O与式(1)的八元环相连接，及R99与R48的其余部分相连接。应当理解，-O-表示醚，且可为芳族醚或脂族醚。同样的，-OC(O)-表示酯，其可为芳族酯或脂族酯，优选地为芳族酯。应当理解，R48的部分，即-O-、-OC(O)-或-OC(S)-，可为一间隔子SP或SL(倘若存在)的一部分，或者倘若无间隔子SP或SL存在，则可为给药剂或标记。
在式(1)中，当R48是LB且不包括给药剂时，则作为LB的R48优选地具有以下的的分子量：至多50kDa，且优选地至多5kDa，甚至更优选地至多2kDa，甚至更优选地至多1kDa，甚至更优选地至多500Da。
在式(1)中，当R48是LA且不包括标记时，则无R48的式(1)的化合物优选具有以下的的分子量：至多50kDa，且更优选地至多5kDa，甚至更优选地至多2kDa，甚至更优选地至多1kDa。优选地，当式(1)包括一个为LA且不包括标记的R48部分时，则无作为LA的R48的式(1)的化合物具有以下的的分子量：至多50kDa，且更优地选至多5kDa，甚至更优选地至多2kDa，甚至更优选地至多1kDa。优选地，当式(1)包括两个为LA且不包括标记的R48部分时，无此二者R48的式(1)的化合物具有以下的的分子量：至多50kDa，且更优选地至多5kDa的分子量，甚至更优选地至多2kDa，甚至更优选地至多1kDa。
式(1)的化合物包括至少一标记及至少一给药剂。优选地，式(1)的化合物包括至多一标记及至多一给药剂。
优选地，当至少一个R48是LB时，则以LB作为R48中，X1、X2、X3及X4不包括相同的标记。优选地，当至少一个R48是LA时，X1、X2、X3及X4不包括LA。
在特别有利的实施例中，一个或两个R48处于轴向位置。
优选地，倘若X5是-C(R47)2，R48包括标记，且R48不包括给药剂，则X1-X5不包括与在R48中所包含的相同的标记。
优选地，倘若X5是-C(R47)2-，R48包括给药剂，且R48不包括标记，则X1-X5不包括与在R48中所包含的相同的给药剂。
优选地，倘若X5是-C(R47)2-，且R48包括至少一给药剂及至少一标记，则X1-X5任选地包括与R48中所包含的相同的给药剂或与R48中所包含的相同的标记。
在式(1)中，当LA为R48时，则LA仅包括标记及给药剂。
在式(1)中，倘若LA为R48且同时包括标记及给药剂，则连接至所述标记及所述给药剂的SP是自降解连接子，优选的条件为标记及给药剂中的至少一者是LC的定义中的CA，或者条件为标记及给药剂键结至在相同的R48内的不同的LC部分。
优选地，在式(1)中，当LB为R48时，LB仅包括标记及给药剂。
优选地，在式(1)中，倘若LB为R48且同时包括标记及给药剂，则连接至所述标记及所述给药剂的SP是自降解连接子，优选的条件为标记及给药剂中的至少一者是LC的定义中的CA，或者条件为标记及给药剂键结至在相同的R48内的不同的LC部分。
式(2)：
在式(1)中，部分LB满足式(2)：
Figure BDA0003508207170000411
式(2)；其中虚线表示与所述式(1)的化合物的其余部分的一键结。
在式(2)中，各个d独立地为0或1。在一优选的实施例中，至少一个d是1。在另一优选的实施例中，两个d皆为1。在又一优选的实施例中，两个d皆为0。
式(2)中，e为0至4范围内的一整数，优选地e至多为3，更优选地至多为2，最优选地e至多为1。在一优选的实施例中，e为1。在另一优选的实施例中，e为0。
在式(2)中，所述标记优选地如本文中所定义。
优选地，-LB不包括一给药剂。
优选地，式(2)为-SL-标记，其中SL为聚乙二醇(polyethyleneglycol，PEG)，更优选地SL为PEG4。
连接子SL
在式(2)中，SL是一连接子，其可为如本文中所定义的自降解连接子LC。
优选地，SL定义为如本文中所定义的SP，其中应当理解，当SL连接至R98时，在一些实施例中，SL是三价基团，且在SP的优选定义中的后置-烯被-三基取代。
在优选的实施例中，作为SP的SL包括至少一部分，所述至少一部分是选自由以下所组成的群组：R32的残基、CM2部分及CX部分；全部如本文所述。在优选的实施例中，所述CM2、CX，或R32的残基将SP连接至标记、LC、SP、R98或TR。
在一优选的实施例中，SL是LC。优选地，当SL为LC时，则e为0，一个d为0，且一个d为1。在另一优选的实施例中，当SL包括在X1至X4中的任一者中时，SL非为LC。在另一优选的实施例中，SL非为LC。
R98：
在式(2)中，各个R98单独是一标记或一清除引导基团。在一优选的实施例中，R98是一标记。R98的标记优选地如本文中所定义，且可为与在LB中所包含的非为R98的标记相同的标记，或不同的标记。
R99：
R99是选自由-O-、-C(R36)2-、-S-，及-NR36-所组成的群组。
清除引导基团(clearance-directing group)：
清除引导基团是将一化合物引导至一排泄器官，例如肾脏或肝脏。以此种方式，其确保更快地从一受试者的血液中清除一化合物及/或控制哪个排泄器官将会或不会处理所述化合物，以改善成像程序或非靶组织剂量测定。关于本发明，应当理解，标记与给药剂分离后所增加的清除率主要是由于此种分离，清除引导基团仅是进一步提高标记的清除率及/或控制清除路径。
在一优选的实施例中，清除引导基团是基于己糖的。基于己糖的清除引导基团包括一或多个己糖(六个碳糖部分)，此等己糖(六个碳糖部分)被Ashwell受体或其他的受体(例如与肝脏的肝细胞、内皮细胞及/或柯弗氏(Kupffer)细胞相关的甘露糖/N-乙酰氨基葡萄糖受体)或甘露糖6-磷酸受体识别。
示例性的己糖是半乳糖、甘露糖、甘露糖6-磷酸、N-乙酰葡糖胺、五甘露糖基磷酸等。被Ashwell受体识别的其他部分，包括葡萄糖、N-半乳糖胺、N-乙酰半乳糖胺、磷酸戊甘露糖、半乳糖的硫糖苷以及通常的D-半乳糖苷及葡糖苷等亦可用于实施本发明。
在一优选的实施例中，清除引导基团是半乳糖。
半乳糖硫糖苷偶联优选地依照与李等人的教导非常相似的程序完成：李等人“2-亚氨基-2-甲氧基乙基1-20硫苷：将糖与蛋白质结合的新试剂,”Biochemistry，(18)：3956，1976。另一种有用的半乳糖硫糖苷偶联方法是在德兰茨等人，“硫苷与蛋白质的结合：增强肝膜结合,”Biochemistry，15(18)：3963，1976中提出。
式(3)：
在式(1)中，LA是满足式(3)的部分：
Figure BDA0003508207170000431
式(3)；其中虚线表示与式(1)的化合物其余部分的一键合。
在式(3)中，各个s独立地为0或1。在一优选的实施例中，至少一个s是1。在另一优选的实施例中，两个s皆为1。在又一优选的实施例中，两个s皆为0。
在式(3)中，i为0至4范围内的一整数，优选地i至多为3，更优选至多为2，最优选地i至多为1。在一优选的实施例中，i为1。在另一优选的实施例中，i为0。
在式(3)中，AA表示作为抗体的给药剂。
在一优选的实施例中，式(3)是-SP-AA，其中SP是聚乙二醇(polyethylene glycol，PEG)，更优选SP是PEG8。
在一优选的实施例中，部分LA具有以下的的分子量：至多500kDa、更优选地至多200kDa、最优选地至多160kDa。
在一优选的实施例中，部分LA具有以下的的分子量：至少0.1kDa、更优选地至少1kDa、更优选地至少10kDa、最优选至少140kDa。
在式(3)中，各个SP独立地为一间隔子，其任选地是如本文中所定义的自降解连接子LC。应当理解，倘若SP与CC连接，则SP优选地为三价基团，且在SL的定义中的后置-烯将被后置-三基取代。优选地，SP是如本文中所定义的一间隔子。优选地，当SP为LC时，式(3)中的i为0，一个s为0，且一个s为1。
在式(3)中，CC表示构建体-C，其中各个构建体-C独立地选自由标记及额外的给药剂所组成的群组。额外的给药剂可为与在非为Cc的LA中所包含的相同的给药剂，或者其可为不同的给药剂。
在一优选的实施例中，式(1)的化合物包括至多一个CC。优选地，当式(3)中的i为至少1时，则在-SP-CC中，SP为LC。
在优选的实施例中，式(3)中的SP包括至少一部分，所述至少一部分是选自由R32的残基、CM2部分及CX部分所组成的群组；全部如本文所述。在优选的实施例中，所述CM2、CX，或R32的残基将SP连接至标记、给药剂、LC、SP、CC或TR。
在一优选的实施例中，LA不包括一标记。在一优选的实施例中，X5不包括CC、LA或LB。
间隔子SP：
应当理解，当在本文中陈述“各个单独的SP在所有的末端连接至结构的其余部分”时，其是指间隔子SP连接在一结构内的多个部分的事实，因此所述间隔子根据定义具有多个末端。间隔子SP可经由可各自单独选择的不同的部分或相同的部分连接至各个单独的部分。通常，此等连接部分被视为间隔子SP本身的一部分。倘若间隔子SP连接在一结构内的两个部分，“所有的末端”应被解释为“两端”。例如，倘若间隔子将反式环辛烯部分连接至构建体A，则“分子的其余部分”是指反式环辛烯部分及构建体A，而在间隔子及反式环辛烯部分及构建体A之间的连接部分即(两端)可被单独地选择。
间隔子SP可由一或多个线性排列及/或支链的间隔单元SU所组成，且可连接至一或多个CA或CB部分及/或一或多个LC或TR部分。所述间隔子可用于将CB连接至一个TR(实例A)或多个TR(实例B及C)，但其亦可用于调节属性，例如CB-TR-CA偶联物(实例D)的药代动力学性质。因此，间隔子不一定将两个实体连接在一起，其亦可仅键结至一个组件，例如TR或LC。或者，间隔子可包括将CA或CB连接至TR的一间隔子单元，且额外可包括仅与间隔子键结，且用于调节偶联物的性质的另一间隔子单元(实例F)。所述间隔子亦可由两种不同类型的SU构建体所组成，例如与肽连接的PEG，或与亚烷基部分连接的PEG(实例E)。为了清楚起见，实例B描述一SU，所述SU通过使用多价支链SU来进行分支。实例C描述一SU，所述SU通过使用线性SU聚合物，例如肽来进行分支，其侧链残基用作偶联基团。
Figure BDA0003508207170000451
Figure BDA0003508207170000452
表示键结至TR或LC或SP(的其余部分)
---表示键结至CB(的其余部分)
间隔子可以类似的设计结合至裂解剂，例如以上实例A至实例F中所描绘。
间隔单元包括但不限于氨基酸、核苷、核苷酸及生物聚合物片段，例如寡肽或多肽、寡肽类或多肽类、或寡乳酸交酯或聚乳酸交酯、或寡碳水化合物或聚碳水化合物，从2至200个重复单元，特别是2至113个重复单元，优选地2至50个重复单元，更优选地2至24个重复单元，及更优选地2至12个重复单元。示例性优选的生物聚合物SU是肽。
其他的实例是可为取代的或未取代的、直链的或支链的烷基、亚烷基、烯基、亚烯基、炔基、亚炔基、环烷基、亚环烷基、环烯基、亚环烯基、环炔基、亚环炔基、芳基、亚芳基、烷芳基、烷基亚芳基、芳烷基、芳基亚烷基、芳基烯基、芳基亚烯基、芳基炔基、芳基炔基、聚乙烯氨基、多胺，可进一步包含额外的环状部分及/或杂原子，优选地为O、N及S，更优选地为O；其中在一些实施例中，此等实例SU包括至多50个碳原子，更优选地至多25个碳原子，更优选地至多10个碳原子。在优选的实施例中，SU独立地选自由以下所组成的群组：(CH2)r、(C3-C8碳环)、O-(CH2)r、亚芳基、(CH2)r-亚芳基、亚芳基-(CH2)r、(CH22)r-(C3-C8碳环)、(C3-C8碳环)-(CH2)r、(C3-C8杂环)、(CH2)r-(C3-C8杂环)、(C3-C8杂环)-(CH2)r、(CH2)rC(O)NR4(CH2)r、(CH2CH2O)r、(CH2CH2O)rCH2、(CH2)rC(O)NR4(CH2CH2O)r、(CH2)rC(O)NR4(CH2CH2O)rCH2、(CH2CH2O)rC(O)NR4(CH2CH2O)r、(CH2CH2O)rC(O)NR4(CH2CH2O)rCH2、(CH2CH2O)rC(O)NR4CH2、(CH2)rC(O)NR37(CH2)r、(CH2CH2O)r、(CH2CH2O)rCH2、(CH2)rC(O)NR37(CH2CH2O)r、(CH2)rC(O)NR37(CH2CH2O)rCH2、(CH2CH2O)rC(O)NR37(CH2CH2O)r、(CH2CH2O)rC(O)NR37(CH2CH2O)rCH2、(CH2CH2O)rC(O)NR37CH2；其中r独立地为1至10的整数，R4为如本文中所定义，且R37为如本文中所定义。
间隔单元SU的其他实例是直链聚亚烷基二醇或支链聚亚烷基二醇，例如2至200，特别是2至113，优选地2至50，更优选地2至24，且更优选地2至12个重复单元的聚乙二醇(polyethylene glycol，PEG)或聚丙二醇(polypropylene glycol，PPG)链。优选的是，当聚亚烷基二醇，例如PEG及PPG聚合物仅经由聚合物链的一端结合时，另一端以-OCH3、-OCH2CH3、-OCH2CH2CO2H端接。
其他的聚合的间隔单元是聚合物及共聚物，例如聚-(2-恶唑啉)、聚(N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺)(HPMA)、聚乳酸(polylactic acid，PLA)、聚乳酸-乙醇酸(polylactic-glycolic acid，PLGA)、聚谷氨酸(polyglutamic acid，PG)、葡聚糖、聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone，PVP)、聚(1-羟甲基乙烯羟甲基缩甲醛(poly(1-hydroxymethylethylene hydroxymethyl-formal，PHF)。其他的示例性聚合物是多糖、糖多糖、糖脂、多糖苷、聚缩醛、聚缩酮、聚酰胺、聚醚、聚酯。天然存在的多糖的实例为可用作SU的是纤维素、直链淀粉、葡聚糖、糊精、果聚糖、岩藻多糖、卡拉胶(carraginan)、菊糖、果胶、支链淀粉、糖原、里瑟南(lixenan)、琼脂糖、透明质酸、硫酸软骨素(chondroitinsulfate)、硫酸皮肤素(dermatansulfate)、硫酸角质素(keratansulfate)、海藻酸及肝素。在又另一些示例性实施例中，聚合的SU包括聚缩醛/聚缩酮与亲水聚合物的一共聚物，所述亲水聚合物是选自由以下所组成的群组：聚丙烯酸酯、聚乙烯基聚合物、聚酯、聚原酸酯、聚酰胺、寡肽、多肽及其衍生物。示例性优选的聚合的SU是PEG、HPMA、PLA、PLGA、PVP、PHF、葡聚糖、寡肽及多肽。
在本发明的一些方面，用于SU的聚合物的分子量的范围为2至200kDa、2至100kDa、2至80kDa、2至60kDa、2至40kDa、2至20kDa、3至15kDa、5至10kDa、500道尔顿至5kDa。
其他的示例性SU是树枝状聚合物，例如聚(丙烯亚胺)(poly(propylene imine)，PPI)树枝状聚合物、PAMAM树枝状聚合物，及基于二醇的树枝状聚合物。
本发明的SU明确地包括但不限于用偶联物，所述偶联物由可商购的交联剂制备，所述交联剂例如BMPEO、BMPS、EMCS、GMBS、HBVS、LC-SMCC、MBS、MPBH、SBAP、SIA、SIAB、SMCC、SMPB、SMPH、磺基-EMCS、磺基-GMBS、磺基-KMUS、磺基-MBS、磺基-SIAB、磺基-SMCC、磺基-SMPB及SVSB、DTME、BMB、BMDB、BMH、BMOE、BM(PEO)3及BM(PEO)4。
为了构建一支链间隔子，可使用基于以下的SU：一或数个天然氨基酸或非天然氨基酸、氨基醇、氨基醛或聚胺残基或其组合，其共同地提供所需的支链功能。例如，丝氨酸具有三个官能团，即酸、氨基及羟基，且可被视为一组合的氨基酸及氨基醇残基，以用做支链SU。其他的示例性氨基酸是赖氨酸及酪氨酸。
在优选的实施例中，所述间隔子是由一间隔子单元所组成，因此在彼等情况下，SP等同于SU。在优选的实施例中，间隔子是由两个、三个或四个间隔子单元所组成。
在本发明的一些方面，SP具有以下范围的分子量：2至200kDa、2至100kDa、2至80kDa、2至60kDa、2至40kDa、2至20kDa、3至15kDa、5至10kDa、500道尔顿至5kDa。在本发明的一些方面，所述SP具有以下的质量：不超过5000道尔顿、不超过4000道尔顿、不超过3000道尔顿、不超过2000道尔顿、不超过1000道尔顿、不超过800道尔顿、不超过超过500道尔顿、不超过300道尔顿、不超过200道尔顿。在一些方面，所述SP具有以下的质量：100道尔顿、200道尔顿、300道尔顿至5000道尔顿的质量。在一些方面，SP具有以下的质量：30、50或100道尔顿至1000道尔顿，约30、50或100道尔顿至500道尔顿。
优选地，各个SP独立地选自由以下所组成的群组：
R97、-O-、-OC(O)-、-OC(O)-R99-、-OC(S)-R99-、-OR97-、-OC(O)-R97-、-OC(O)-R99-R97-、-OC(S)-R99-R97-，及LC。在另一优选的实施例中，当SP包含在X1-X4中的任一者中时，SP非为LC。在一优选的实施例中，SP非为LC。
在优选的实施例中，SP包括R32的残基、部分CM2或部分CX；全部如本文所述。在优选的实施例中，所述CM2、CX，或R32的残基将SP连接至标记、给药剂、LC、SP、CC、R98或TR。
R97：
在一优选的实施例中，各个R97独立地选自由以下所组成的群组：C1-C24亚烷基、C2-C24亚烯基、C2-C24亚炔基、C6-C24亚芳基、C2-C24杂亚芳基、C3-C24亚环烷基、C5-C24亚环烯基，以及C12-C24亚环炔基，其任选地进一步被一或多个取代基取代，所述一或多个取代基是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、＝O、＝NR36、-SR36、C1-C24烷基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C6-C24芳基、C2-C24杂芳基、C3-C24环烷基、C5-C24环烯基、C12-C24环炔基、C3-C24烷基(杂)芳基、C3-C24(杂)芳烷基、C4-C24(杂)芳基烯基、C4-C24(杂)芳基炔基、C4-C24烯基(杂)芳基、C4-C24炔基(杂)芳基、C4-C24烷基环烷基、C6-C24烷基环烯基、C13-C24烷基环炔基、C4-C24环烷基烷基、C6-C24环烯基烷基、C13-C24环炔基烷基、C5-C24烯基环烷基、C7-C24烯基环烯基、C14-C24烯基环炔基、C5-C24环烷基烯基、C7-C24环烯基烯基、C14-C24环炔基、C5-C24炔基环烷基、C7-C24炔基环烯基、C14-C24炔基环炔基、C5-C24环烷基炔基、C7-C24环烯基炔基、C14-C24环炔基炔基、C5-C24环烷基(杂)芳基、C7-C24环烯基(杂)芳基、C14-C24环炔基(杂)芳基、C5-C24(杂)芳基环烷基、C7-C24(杂)芳基环烯基，以及C14-C24(杂)芳基环炔基，
其中取代基任选地包含一或多个杂原子，所述一或多个杂原子是选自由以下所组成的群组：O、S、NR36、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化；
及其中优选地，亚烷基、亚烯基、亚炔基、亚环烷基、亚环烯基及亚环炔基任选地包含一或多个杂原子，所述一或多个杂原子是选自由以下所组成的群组：O、S、NR36、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在一优选的实施例中，各个R97独立地选自由以下所组成的群组：C1-C12亚烷基、C2-C12亚烯基、C2-C12亚炔基、C6-C12亚芳基、C2-C12杂亚芳基、C3-C12亚环烷基、C5-C12亚环烯基，及C12亚环炔基；
及其中优选地，亚烷基、亚烯基、亚炔基、亚环烷基、亚环烯基及亚环炔基任选地包含一或多个杂原子，所述一或多个杂原子是选自由以下所组成的群组：O、S、NR36、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在一优选的实施例中，各个R97独立地选自由以下所组成的群组：C1-C6亚烷基、C2-C6亚烯基C2-C6亚炔基、C6-C6亚芳基、C2-C6杂亚芳基、C3-C6亚环烷基，及C5-C6亚环烯基；
及其中优选地，亚烷基、亚烯基、亚炔基、亚环烷基、亚环烯基及亚环炔基任选地包含一或多个杂原子，所述一或多个杂原子是选自由以下所组成的群组：O、S、NR36、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在一优选的实施例中，R97基团任选地进一步被一或多个取代基所取代，所述一或多个取代基是选自由以下的所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、＝O、＝NR36、-SR36、C1-C12烷基、C2-C12烯基、C2-C12炔基、C6-C12芳基、C2-C12杂芳基、C3-C12环烷基、C5-C12环烯基、C12环炔基、C3-C12烷基(杂)芳基、C3-C12(杂)芳烷基、C4-C12(杂)芳基烯基、C4-C12(杂)芳基炔基、C4-C12烯基(杂)芳基、C4-C12炔基(杂)芳基、C4-C12烷基环烷基、C6-C12烷基环烯基、C13-C18烷基环炔基、C4-C12环烷基烷基、C6-C12环烯基烷基、C13-C18环炔基烷基、C5-C12烯基环烷基、C7-C12烯基环烯基、C14-C16烯基环炔基、C5-C12环烷基烯基、C7-C12环烯基烯基、C14-C16环炔基烯基、C5-C12炔基环烷基、C7-C12炔基环烯基、C14-C16炔基环炔基、C5-C12环烷基炔基、C7-C12环烯基炔基、C14-C16环炔基炔基、C5-C12环烷基(杂)芳基、C7-C12环烯基(杂)芳基、C14-C16环炔基(杂)芳基C5-C12(杂)芳基环烷基、C7-C12(杂)芳基环烯基，及C14-C16(杂)芳基环炔基，其中取代基任选地包含选自由以下所组成的群组的一或多个杂原子：O、S、NR36、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在优选的实施例中，R97基团任选地进一步被一或多个取代基取代，所述一或多个取代基是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、＝O、＝NR36、-SR36、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C6芳基、C2-C6杂芳基、C3-C6环烷基、C5-C6环烯基、C3-C6烷基(杂)芳基、C3-C6(杂)芳烷基、C4-C6(杂)芳基烯基、C4-C6(杂)芳基炔基、C4-C6烯基(杂)芳基、C4-C6炔基(杂)芳基、C4-C6烷基环烷基、C6烷基环烯基、C4-C6环烷基烷基、C6环烯基烷基、C5-C6烯基环烷基、C7烯基环烯基、C5-C6环烷基烯基、C7环烯基烯基、C5-C6炔基环烷基、C7炔基环烯基、C5-C6环烷基炔基、C5-C6环烷基(杂)芳基，及C5-C6(杂)芳基环烷基，本文中的取代基任选地包含选自由以下所组成的群组的一或多个杂原子：O、S、NR36、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在优选的实施例中，R97基团任选地进一步被一或多个取代基取代，所述一或多个取代基是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、＝O、＝NR36、-SR36、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C6芳基、C2-C6杂芳基、C3-C6环烷基、C5-C6环烯基、C3-C7烷基(杂)芳基、C3-C7(杂)芳烷基、C4-C8(杂)芳基烯基、C4-C8(杂)芳基炔基、C4-C8烯基(杂)芳基、C4-C8炔基(杂)芳基、C4-C6烷基环烷基、C6-C7烷基环烯基、C4-C6环烷基烷基、C6-C7环烯基烷基、C5-C6烯基环烷基、C7-C8烯基环烯基、C5-C6环烷基烯基、C7-C8环烯基烯基、C5-C6炔基环烷基、C7-C8炔基环烯基、C5-C6环烷基炔基、C5-C9环烷基(杂)芳基，及C5-C9(杂)芳基环烷基，其中取代基任选地包含选自由以下所组成的群组的一或多个杂原子：O、S、NR36、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在一优选的实施例中，R97基团未被取代。在一优选的实施例中，R97基团不包含杂原子。
连接子LC：
LC是一任选的自降解连接子，其可由线性及/或支链排列的多个单元所组成，且可释放一或多个CA部分。
应当理解，倘若LC包括多于一个CA部分，此等CA部分可独立地为标记或给药剂，任选地经由一间隔子SP与LC连接，因为基于LC的自降解特性，二者皆被释放。优选地，倘若LC包括多于一个CB，则所述CB部分皆为给药剂或标记。
进一步澄清，倘若R48为LB且式(2)中的d及e皆为0，则标记直接地构成释放反应的离去基团，及倘若式(2)中的d或e中的一者为1，SL，其可为一自降解的连接子LC，构成释放反应的离去基团。可能的LC结构、其用途、连接子LC、构建体CA及CB，以及TR的连接位置及连接方式是本领域技术人员已知的，参见例如[帕波特等人，Anticancer Agents Med.Chem.，2008，8，618-637]。然而，如下文所示，自降解连接子LC的典型但非限制性实例是苄基衍生物。两种主要的自降解机制：电子级联消除及环化介导的消除。以下左边的官能基的优选的实例通过级联机制起作用，其中在触发器及LC之间与YC的键结，在本文中称为YC1，被裂解，YC1的电子对，例如NR6的电子对，转移至苄基部分导致电子级联及4-羟基苄醇的形成，CO2及释放的CA亦包括YC，在本文中称为YC2。中间的官能基的优选的实例通过环化机制起作用，其中与YC1的胺的键结的断裂导致胺对羰基的亲核性攻击，形成5-环1，3-二甲基咪唑啉-2-酮及解放包括YC2的CA。右边的优选的实例结合此二种机制，所述连接子不仅会降解为CO2及一个4-羟基苯甲醇的单元(当YC1为O时)，但亦会降解为一个1,3-二甲基咪唑烷-2-一个单元。
Figure BDA0003508207170000531
在本文中，CA任选地经由一间隔子SP连接至LC的其余部分。
通过取代上述自降解连接子LC的苄基，可调整由对环化及/或级联释放的空间及/或电子效应所引起的构建体CA的释放速率。制备此种经取代的苄基衍生物的合成过程是技术人员已知的(参见例如[格林沃尔德等人，J.Med.Chem.，1999，42，3657-3667]及[桑思韦特等人，Polym.Chem.，2011，2，773-790]。具有不同的释放速率的优选的取代苄基衍生物如下所示。
Figure BDA0003508207170000541
YC1＝O，S，NR6
YC2＝O，S，仲胺或叔胺；优选地仲胺或叔胺
Figure BDA0003508207170000544
代表键结至触发器
在本文中，CA任选地经由一间隔子SP连接至LC的其余部分。
在优选的实施例中，LC满足以以下的式23a至式23c中的一者。
Figure BDA0003508207170000543
其中YC1是O、S或NR6；V、U、W、Z各自独立地为CR7或N；YC2是O、S、仲胺或叔胺，其中此等YC2部分是CA的一部分；具有本文中所定义的R6、R7、R8、R9，且其中，CA任选地经由一间隔子SP连接至LC的其余部分。
在优选的实施例中，优选地R6是H或甲基，R7是H，R8是H或甲基，且R9是H。在优选的实施例中，包含在式23c中的R7是CF3，且Z是N。
在优选的实施例中，LC满足以下的式23d。
Figure BDA0003508207170000551
其中YC1是O、S或NR6；YC2是O、S、仲胺或叔胺，其中此等YC2部分是CA的一部分；具有本文中所定义的R6、R7、R8、R9；优选地，R7为C1-C8烷基、C6-C12芳基、C1-C8 O-烷基、C6-C12 O-芳基、NO2、F、Cl、Br、I、CN，m为0至4的整数；优选地各个R8及R9独立地为H、C1-C8烷基、C6-C12芳基、C1-C8 O-烷基、C6-C12 O-芳基、NO2、F、Cl、Br、I、CN；且其中，CA经由一间隔子SP任选地连接至LC的其余部分。优选地，R7是给电子的，且优选地，m是介于0与2之间的整数，更优选地，m是0。优选地，R8是H，且R9是H或甲基。
进行环化的自降解连接子包括但不限于取代及未取代的氨基丁酸酰胺、适当取代的双环[2.2.1]及双环[2.2.2]环系统、2-氨基苯基丙酸酰胺及基于三甲基锁的连接子，参见例如[Chem.Biol.1995，2，223]，[J.Am.Chem.Soc.1972，94，5815]，[J.Org.Chem.1990，55，5867]，其内容通过引用并入本文中。优选地，对于通过环化释放CA的LC，CA的其余部分通过YC1结合至LC，YC1是硫的芳族氧。可以理解，例如芳族氧是指直接地连接至芳族基团的氧。
在优选的实施例中，此种环化LC满足以下的式24a至式24f中的一者。
Figure BDA0003508207170000561
其中YC1为NR6；YC2是O或S，其中此等YC2部分是CA的一部分；a独立地为0或1；R6及R7是如本文所定义，且其中CA经由一间隔物SP任选地连接至LC的其余部分。优选地，R6及R7是H、未取代的C1-C8烷基、C6芳基，更优选地，R6是H或甲基，且R7是H。
在一优选的实施例中，式24a、式24b、式24c、式24d及式24e中CA的其余部分经由一芳族部分与YC2结合，所述部分是CA的一部分。在一优选的实施例中，式24f中CA的其余部分经由一脂族部分与YC2结合，所述部分是CA的一部分。
LC的数个优选的结构如下所示。在此等实施例中，CA优选地经由YC2与LC结合，所述YC2为O或S，其中O或S是CA的一部分。为避免疑虑，在此等实施例中，YC1并未如此表示，而是由相关的NH、NR6、S、O基团体现。
Figure BDA0003508207170000562
Figure BDA0003508207170000571
在本文中，CA任选地经由一间隔子SP连接至LC的其余部分；及R6是如本文所定义。
以下显示数个其他优选的LC结构。在此等实例中，CA优选地经由YC2与LC结合，所述YC2为仲胺或伯胺，且其中所述YC2是CA的一部分。为避免疑义，在此等实例中，YC1并未如此表示，而是由相关的NH、NR6、S、O基团体现，且CA任选地经由一间隔子SP连接至LC的其余部分。
Figure BDA0003508207170000572
在本文中，R6如本文所定义。
LC的其他优选的结构可见于WO2009017394(A1)、US7375078、WO2015038426A1、WO2004043493、Angew.Chem.Int.Ed.2015，54，7492-7509，其内容通过引用并入本文中。
在本发明的优选的实施例中，LC具有以下的质量：不超过1000道尔顿、不超过500道尔顿、不超过400道尔顿、不超过300道尔顿、或从10、50或100至1000道尔顿、从10、从50、100至400道尔顿、从10、50、100至300道尔顿、从10、50、100至200道尔顿，例如10至1000道尔顿，例如50至500道尔顿，例如100至400道尔顿。
本领域技术人员能理解，一个LC可连接至另一个与CA结合的LC，其中在裂解剂与触发器TR反应时，LC-LC-CA从TR中释放出来，导致自LC部分及CA部分的自降解释放。关于本文中所公开的LC化学式，所述LC将TR连接至另一个LC，之后不释放CA，而是LC经由YC1结合，且进一步连接至CA。
R6、R7、R8、R9是如本文所定义。
在一优选的实施例中，LC是选自由以下所组成的群组：依据基团I、基团II组，及基团III的连接子，
其中依据基团I的连接子是：
Figure BDA0003508207170000581
，其中U、V、W、Z各自独立地选自由-CR7-及-N-所组成的群组。在本文中，e为0或1，X是选自由-O-、-S-及-NR6-所组成的群组。优选地，各个R8及R9独立地选自由以下所组成的群组：氢、C1-C4烷基、C2-C4烯基及C4-C6(杂)芳基，其中对于R8及R9，烷基、烯基，及(杂)芳基任选地被一个部分取代，所述部分取代是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、＝O、-SH、-SO3H、-PO3H、-PO4H2及-NO2，且任选地包含至多两个杂原子，所述至多两个杂原子是选自由以下所组成的群组：-O-、-S-、-NH-、-P-及-Si-，其中所述N、S及P原子任选地被氧化。
对于根据基团I的连接子，CA经由一部分连接至LC，所述部分是选自由以下所组成的群组：-O-、-N-、-C-，及-S-，优选地选自由仲胺及叔胺所组成的群组，其中所述部分是CA的一部分。
根据基团II的连接子是：
Figure BDA0003508207170000591
，其中m是介于0与2之间的整数，优选地，m是0，且其中e是0或1。对于根据基团II的连接子，CA经由一部分与LC连接，所述部分是选自由-O-、-N-、-C-，及-S-所组成的群组，优选地选自由仲胺及叔胺所组成的群组，其中所述部分是CA的一部分。
根据基团III的连接子是：
Figure BDA0003508207170000592
其中对于根据基团III的连接子，CA经由一部分与LC连接，所述部分是选自由-O-及-S-所组成的群组，优选地，-O-或-S-与C4-6(杂)芳基结合，其中所述部分是CA的一部分。
对于根据基团I-II的连接子，优选地，各个R6独立地选自由以下所组成的群组：氢、C1-C4烷基、C2-C4烯基，及C4-C6(杂)芳基其中对于R6，烷基、烯基及(杂)芳基任选地被一个部分取代，所述部分是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、＝O、-SH、-SO3H、-PO3H的、-PO4H2及-NO2，且任选地包含至多两个杂原子，所述至多两个杂原子是选自由以下所组成的群组：-O-、-S-、-NH-、-P-及-Si-，其中N、S及P原子是可选地被氧化。
对于基团I至基团III的连接子，优选地，各个R7独立地选自由以下所组成的群组：氢及C1-C3烷基、C2-C3烯基及C4-C6(杂)芳基，其中对于R7烷基，烯基基团及(杂)芳基任选地被一个部分取代，所述部分是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、＝O、＝NH、-N(CH3)2、-S(O)2CH3及-SH，且任选地被至多一杂原子断开，所述至多一杂原子是选自由以下所组成的群组：-O-、-S-、-NH-、-P-及-Si-，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中N原子任选地被季铵化，其中R7优选地是选自由以下所组成的群组：氢、甲基、-CH2-CH2-N(CH3)2及-CH2-CH2-S(O)2-CH3。
包含在所述基团I、基团II及基团III中的R6、R7、R8、R9亦可任选地为-(SP)i-CB。
对于根据基团I及基团II的所有的连接子，YC1是选自由-O-、-S-及-NR6-所组成的群组，优选地为-NR6-。对于根据基团III的所有的连接子，YC1是-NR6-。对于根据基团I、基团II及基团III的所有的连接子，YC2是选自由O及S所组成的群组，优选地为O。
优选地，在基团I至基团III中，当两个LC相互连接时，在反式环辛烯的烯丙基位置处连接至-O-或-S-的LC是选自由根据基团I及基团II的连接子所组成的群组，且连接在反式环辛烯的烯丙基位置的-O-或-S-上的LC与CA之间的LC是选自基团III，且在基团III的结构中的波浪线表示在反式环辛烯的烯丙基位置处连接至-O-或-S-的LC的键结，而非在反式环辛烯环上与烯丙基的-O-或-S-的键结，且在基团I及基团II的结构中的双虚线则表示在反式环辛烯的烯丙基位置处连接至-O-或-S-的LC与CA之间与LC的键结，而非与CA的键结。
在优选的实施例中，LC选自由根据以下所组成的群组的连接子：基团IV、基团V、基团VI，及基团VII。
根据基团IV的连接子是：
Figure BDA0003508207170000611
，其中CA经由一部分与LC连接，所述部分是选自由-O-及-S-所组成的群组，优选地，选自由-O-C5-8-亚芳基-及-S-C5-8-亚芳基-所组成的群组，其中所述部分是CA的一部分。
根据基团V的连接子是：
Figure BDA0003508207170000612
，其中CA经由一部分与LC连接，所述部分是选自由-O-及-S-所组成的群组，其中所述部分是CA的一部分。
根据基团VI的连接子是：
Figure BDA0003508207170000613
，其中CA经由一部分与LC连接，所述部分是选自由-O-、-N-及-S-所组成的群组，优选地为仲胺或叔胺，其中所述部分是CA的一部分。
根据基团VII的连接子是：
Figure BDA0003508207170000621
，其中CA经由一部分与LC连接，所述部分是选自由-O-、-N-及-S-所组成的群组，优选地选自由仲胺及叔胺所组成的群组，其中所述部分是CA的一部分，其中当在一个LC中显示多条双虚线时，各个CA部分皆为独立地选择。
对于根据基团IV、基团V、基团VI及基团VII的所有的连接子，YC1是选自由-O-、-S-及-NR6-所组成的群组。对于根据基团VI及基团VII的所有的连接子，R6及R7是如本文所定义；i为0至4范围内的一整数，优选地为0或1；j为0或1。
在优选的实施例中，LC化学式中的R6、R7、R8及R9，特别是在基团I至基团VII中的任一者中的R6、R7、R8及R9是氢。
R6：
优选地，各个R6独立地选自由以下所组成的群组：氢、-(SP)i-CC、C1-C24烷基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C6-C24芳基、C2-C24杂芳基基团、C3-C24环烷基、C5-C24环烯基、C12-C24环炔基、C3-C24(环)烷基(杂)芳基、C3-C24(杂)芳基(环)烷基、C4-C24(环)烯基(杂)芳基、C4-C24(杂)芳基(环)烯基、C4-C24(环)炔基(杂)芳基、C4-C24(杂)芳基(环)炔基、C4-C24烷基环烷基及C4-C24环烷基烷基；其中i为0至4范围内的一整数，优选地，i为1；
非为氢的R6基团任选地被一个部分取代，所述部分是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、PO4H2、-NO2、-CF3、＝O、＝NH，及-SH，且任选地包含选自由以下所组成的群组的一或多个杂原子：O、S、NH、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在优选的实施例中，各个R6单独地选自由以下所组成的群组：氢、C1-C8烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C6-C12芳基、C2-C12杂芳基、C3-C8环烷基、C5-C8环烯基、C3-C12烷基(杂)芳基、C3-C12(杂)芳烷基、C4-C12烷基环烷基、C4-C12环烷基烷基、C5-C12环烷基(杂)芳基及C5-C12(杂)芳基环烷基，其中非为氢的R6基团任选地被一个部分取代，所述部分是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、PO4H2、-NO2、-CF3、＝O、＝NH，及-SH，且任选地包含选自由以下所组成的群组的一或多个杂原子：O、S、NH、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在优选的实施例中，R6选自由以下所组成的群组：氢、C1-C4烷基、C2-C4烯基、C2-C4炔基、C6-C8芳基、C2-C8杂芳基、C3-C6环烷基、C5-C6环烯基、C3-C10烷基(杂)芳基、C3-C10(杂)芳烷基、C4-C8烷基环烷基、C4-C8环烷基烷基、C5-C10环烷基(杂)芳基及C5-C10(杂)芳基环烷基，其中非为氢的R6基团任选地被一个部分取代，所述部分是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、PO4H2、-NO2、-CF3、＝O、＝NH，及-SH，且任选地包含选自由以下所组成的群组的一或多个杂原子：O、S、NH、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在优选的实施例中，R6选自由以下所组成的群组：氢、C1-C4烷基、C2-C4烯基及C4-C6(杂)芳基，其中对于R6，烷基、烯基及(杂)芳基任选地被一个部分取代，所述部分是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、PO4H2及-NO2，且任选地包含至多二个杂原子，所述杂原子是选自由以下所组成的群组：O、S、NH、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化。
在优选的实施例中，R6选自由以下所组成的群组：氢、C1-C3烷基、C2-C3烯基及C4-C6(杂)芳基，其中对于R6，烷基、烯基及(杂)芳基任选地被一个部分取代，所述部分是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、PO4H2及-NO2，且任选地包含至多二个杂原子，所述杂原子是选自由以下所组成的群组：O、S、NH、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化。
在优选的实施例中，非为氢的R6基团未被取代。在优选的实施例中，非为氢的R6基团不包含杂原子。在优选的实施例中，R6基团是氢。
R7：
在优选的实施例中，各个R7独立地选自由以下所组成的群组：氢、-(SP)i-CC、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 -、-NO2、-CF3、-SR37、S(＝O)2N(R37)2、OC(＝O)R37、SC(＝O)R37、OC(＝S)R37、SC(＝S)R37、NR37C(＝O)-R37、NR37C(＝S)-R37、NR37C(＝O)O-R37、NR37C(＝S)O-R37、NR37C(＝O)S-R37、NR37C(＝S)S-R37、OC(＝O)N(R37)2、SC(＝O)N(R37)2、OC(＝S)N(R37)2、SC(＝S)N(R37)2、NR37C(＝O)N(R37)2、NR37C(＝S)N(R37)2、C(＝O)R37、C(＝S)R37、C(＝O)N(R37)2、C(＝S)N(R37)2、C(＝O)O-R37、C(＝O)S-R37、C(＝S)O-R37、C(＝S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、C1-C24烷基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C6-C24芳基、C2-C24杂芳基、C3-C24环烷基、C5-C24环烯基、C12-C24环炔基、C 3-C24(环)烷基(杂)芳基、C3-C24(杂)芳基(环)烷基、C4-C24(环)烯基(杂)芳基、C4-C24(杂)芳基(环)烯基、C4-C24(环)炔基(杂)芳基、C4-C24(杂)芳基(环)炔基、C4-C24烷基环烷基及C4-C24环烷基烷基；其中i为0至4范围内的一整数，优选地，i为1，
其中烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、环烷基、环烯基、环炔基、(环)烷基(杂)芳基、(杂)芳基(环)烷基、(环)烯基(杂)芳基、(杂)芳基(环)烯基、(环)炔基(杂)芳基、(杂)芳基(环)炔基、烷基环烷基、环烷基烷基任选地被一个部分取代，所述部分是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3R37、-PO3(R37)2、-PO4(R37)2、-NO2、-CF3、＝O、＝NR37，及-SR37，且任选地包含选自由以下所组成的群组的一或多个杂原子：O、S、NR37、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在优选的实施例中，各个R7独立地选自由以下所组成的群组：氢、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 -、-NO2、-CF3、-SR37、S(＝O)2N(R37)2、OC(＝O)R37、SC(＝O)R37、OC(＝S)R37、SC(＝S)R37、NR37C(＝O)-R37、NR37C(＝S)-R37、NR37C(＝O)O-R37、NR37C(＝S)O-R37、NR37C(＝O)S-R37、NR37C(＝S)S-R37、OC(＝O)N(R37)2、SC(＝O)N(R37)2、OC(＝S)N(R37)2、SC(＝S)N(R37)2、NR37C(＝O)N(R37)2、NR37C(＝S)N(R37)2、C(＝O)R37、C(＝S)R37、C(＝O)N(R37)2、C(＝S)N(R37)2、C(＝O)O-R37、C(＝O)S-R37、C(＝S)O-R37、C(＝S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、C1-C8烷基、C2-C8烯基、C1-C8炔基、C6-C12芳基、C2-C12杂芳基、C3-C8环烷基、C5-C8环烯基、C3-C12烷基(杂)芳基、C3-C12(杂)芳烷基、C4-C12烷基环烷基、C4-C12环烷基烷基、C5-C12环烷基(杂)芳基及C5-C12(杂)芳基环烷基，其中烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、环烷基、环烯基、烷基(杂)芳基、(杂)芳烷基、烷基环烷基、环烷基烷基、环烷基(杂)芳基及(杂)芳基环烷基任选地被一个部分取代，所述部分是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3R37、-PO3(R37)2、-PO4(R37)2、-NO2、-CF3、＝O、＝NR37及-SR37，且任选地包含一或多个杂原子，所述一或多个杂原子是选自由以下所组成的群组：O、S、NR37、P及Si，其中其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在优选的实施例中，各个R7独立地选自由以下所组成的群组：氢、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 -、-NO2、-CF3、-SR37、S(＝O)2N(R37)2、OC(＝O)R37、SC(＝O)R37、OC(＝S)R37、SC(＝S)R37、NR37C(＝O)-R37、NR37C(＝S)-R37、NR37C(＝O)O-R37、NR37C(＝S)O-R37、NR37C(＝O)S-R37、NR37C(＝S)S-R37、OC(＝O)N(R37)2、SC(＝O)N(R37)2、OC(＝S)N(R37)2、SC(＝S)N(R37)2、NR37C(＝O)N(R37)2、NR37C(＝S)N(R37)2、C(＝O)R37、C(＝S)R37、C(＝O)N(R37)2、C(＝S)N(R37)2、C(＝O)O-R37、C(＝O)S-R37、C(＝S)O-R37、C(＝S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、C1-C4烷基、C2-C4烯基、C2-C4炔基、C6-C8芳基、C2-C8杂芳基、C3-C6环烷基、C5-C6环烯基、C3-C10烷基(杂)芳基、C3-C10(杂)芳烷基、C4-C10烷基环烷基、C4-C10环烷基烷基、C5-C10环烷基(杂)芳基及C5-C10(杂)芳基环烷基，其中烷基、烯基、炔基、芳基杂芳基、环烷基、环烯基、烷基(杂)芳基、(杂)芳烷基、烷基环烷基、环烷基烷基、环烷基(杂)芳基和(杂)芳基环烷基任选地被一个部分取代，所述部分是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3R37、-PO3(R37)2、-PO4(R37)2、-NO2、-CF3、＝O、＝NR37、及-SR37，且任选地包含选自由以下所组成的群组的一或多个杂原子：O、S、NR37、P及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在优选的实施例中，各个R7独立地选自由以下所组成的群组：氢及C1-C33烷基、C2-C3烯基及C4-C6(杂)芳基，其中烷基、烯基及(杂)芳基任选地被一个部分取代，所述部分是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、＝O、＝NH、-N(CH3)2、-S(O)2CH3及-SH，且任选被至多一杂原子断开，所述至多一杂原子是选自由以下所组成的群组：-O-、-S-、-NH-、-P-及-Si-，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中N原子任选地被季铵化。
在优选的实施例中，R7优选地选自由以下所组成的群组：氢、甲基、-CH2-CH2-N(CH3)2及-CH2-CH2-S(O)2-CH3。
在优选的实施例中，非为氢的R7基团未被取代。在优选的实施例中，非为氢的R7基团不包含杂原子。在优选的实施例中，R7基团是氢。
R8及R9：
R8及R9与R7的定义相同。在优选的实施例中，至少一个或所有的R8是-H。在优选的实施例中，至少一个或所有的R8是-CH3。在优选的实施例中，至少一个或所有的R9是-H。在优选的实施例中，至少一个或所有的R9是-CH3。在优选的实施例中，非为氢的R8及R9基团未被取代。在优选的实施例中，非为氢的R8及R9基团不包含杂原子。在优选的实施例中，R8及R9基团是氢。
X1、X2、X3、X4及X5：
在式(1)中，X1、X2、X3、X4各自独立地选自由以下所组成的群组：-C(R47)2-、-NR37-、-C(O)-、-O-，使得X1、X2、X3、X4中的至多两个非为-C(R47)2-，且条件为不存在由相邻的原子所组成的集合，所述集合是选自由以下所组成的群组：-O-O-、-O-N-、-C(O)-O-、N-N-，及-C(O)-C(O)-。
在一优选的实施例中，X1、X2、X3及X4是-C(R47)2-，且优选地至多四个R47、更优选地至多两个R47，最优选地至多一个R47，非为H。在式(1)中，X5为-C(R47)2-或-CHR48。在一优选的实施例中，X5为-C(R47)2-；更优选地，X5为-CHR47，且最优选地X5为-CH2。在一优选的实施例中，X5为CHR48。
R36：
在一优选的实施例中，R36如R37所定义。
在式(1)中，R36优选地选自由以下所组成的群组：氢、C1-C8烷基、C2-C8烯基及C4-6(杂)芳基，其中烷基、烯基及(杂)芳基任选地被一个被一个部分取代，所述部分是选自由-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、＝O、-SH、-SO3H、-PO3H、-PO4H2及-NO2所组成的群组，且任选地包含至多两个杂原子，所述至多两个杂原子是选自由以下所组成的群组：-O-、-S-、-NH-、-P-及-Si-，其中所述N、S及P原子任选地被氧化。在优选的实施例中，非为氢的R36基团未被取代。在优选的实施例中，非为氢的R36基团不包含杂原子。在一些优选的实施例中，R36是氢。
R47：
在式(1)中，各个R47独立地选自由以下所组成的群组：氢、-LB、-LA、-(SP)i-CC、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 -、-NO2、-CF3、-SR37、S(＝O)2N(R37)2、OC(＝O)R37、SC(＝O)R37、OC(＝S)R37、SC(＝S)R37、NR37C(＝O)-R37、NR37C(＝S)-R37、NR37C(＝O)O-R37、NR37C(＝S)O-R37、NR37C(＝O)S-R37、NR37C(＝S)S-R37、OC(＝O)N(R37)2、SC(＝O)N(R37)2、OC(＝S)N(R37)2、SC(＝S)N(R37)2、NR37C(＝O)N(R37)2、NR37C(＝S)N(R37)2、C(＝O)R37、C(＝S)R37、C(＝O)N(R37)2、C(＝S)N(R37)2、C(＝O)O-R37、C(＝O)S-R37、C(＝S)O-R37、C(＝S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、C1-C24烷基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C6-C24芳基、C2-C24杂芳基、C3-C24环烷基、C5-C24环烯基、C12-C24环炔基、C3-C24(环)烷基(杂)芳基、C3-C24(杂)芳基(环)烷基、C4-C24(环)烯基(杂)芳基、C4-C24(杂)芳基(环)烯基、C4-C24(环)炔基(杂)芳基、C4-C24(杂)芳基(环)炔基、C4-C24烷基环烷基及、C4-C24环烷基烷基；其中i为0至4范围内的一整数，优选地i为0至1范围内的一整数，
其中烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、环烷基、环烯基、环炔基、(环)烷基(杂)芳基、(杂)芳基(环)烷基、(环)烯基(杂)芳基、(杂)芳基(环)烯基、(环)炔基(杂)芳基、(杂)芳基(环)炔基、烷基环烷基、环烷基烷基任选地被一个部分取代，所述部分是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3R37、-PO3(R37)2、-PO4(R37)2、-NO2、-CF3、＝O、＝NR37，及-SR37，且任选地包含选自由以下所组成的群组的一或多个杂原子：O、S、NR37、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在优选的实施例中，各个R47独立地选自由以下所组成的群组：氢、-LB、-LA、-(SP)i-CC、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 -、-NO2、-CF3、-SR37、S(＝O)2N(R37)2、OC(＝O)R37、SC(＝O)R37、OC(＝S)R37、SC(＝S)R37、NR37C(＝O)-R37、NR37C(＝S)-R37、NR37C(＝O)O-R37、NR37C(＝S)O-R37、NR37C(＝O)S-R37、NR37C(＝S)S-R37、OC(＝O)N(R37)2、SC(＝O)N(R37)2、OC(＝S)N(R37)2、SC(＝S)N(R37)2、NR37C(＝O)N(R37)2、NR37C(＝S)N(R37)2、C(＝O)R37、C(＝S)R37、C(＝O)N(R37)2、C(＝S)N(R37)2、C(＝O)O-R37、C(＝O)S-R37、C(＝S)O-R37、C(＝S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、C1-C8烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C6-C12芳基、C2-C12杂芳基、C3-C8环烷基、C5-C8环烯基、C3-C12烷基(杂)芳基、C3-C12(杂)芳烷基、C4-C12烷基环烷基、C4-C12环烷基烷基、C5-C12环烷基(杂)芳基及C5-C12(杂)芳基环烷基，其中烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、环烷基、环烯基、烷基(杂)芳基、(杂)芳烷基、烷基环烷基、环烷基烷基、环烷基(杂)芳基及(杂)芳基环烷基任选地被一个部分取代，所述部分是选自由-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3R37、-PO3(R37)2、-PO4(R37)2、-NO2、-CF3、＝O、＝NR37，及-SR37，且任选地包含选自由以下所组成的群组的一或多个杂原子：O、S、NR37、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在优选的实施例中，各个R47独立地选自由以下所组成的群组：氢、-LB、-LA、-(SP)i-CC、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 -、-NO2、-CF3、-SR37、S(＝O)2N(R37)2、OC(＝O)R37、SC(＝O)R37、OC(＝S)R37、SC(＝S)R37、NR37C(＝O)-R37、NR37C(＝S)-R37、NR37C(＝O)O-R37、NR37C(＝S)O-R37、NR37C(＝O)S-R37、NR37C(＝S)S-R37、OC(＝O)N(R37)2、SC(＝O)N(R37)2、OC(＝S)N(R37)2、SC(＝S)N(R37)2、NR37C(＝O)N(R37)2、NR37C(＝S)N(R37)2、C(＝O)R37、C(＝S)R37、C(＝O)N(R37)2、C(＝S)N(R37)2、C(＝O)O-R37、C(＝O)S-R37、C(＝S)O-R37、C(＝S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、C1-C4烷基、C2-C4烯基、C2-C4炔基、C6-C8芳基、C2-C8杂芳基、C3-C6环烷基、C5-C6环烯基、C3-C10烷基(杂)芳基、C3-C10(杂)芳烷基、C4-C10烷基环烷基、C4-C10环烷基烷基、C5-C10环烷基(杂)芳基及C5-C10(杂)芳基环烷基，其中烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、环烷基、环烯基、烷基(杂)芳基、(杂)芳烷基、烷基环烷基、环烷基烷基、环烷基(杂)芳基及(杂)芳基环烷基任选地被选自由以下所组成的群组的部分取代：-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3R37、-PO3(R37)2、-PO4(R37)2、-NO2、-CF3、＝O、＝NR37，及-SR37，且任选地包含选自由以下所组成的群组的一或多个杂原子：O、S、NR37、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
R37：
在式(1)中，各个R37独立地选自由以下所组成的群组：氢、-LB、-LA、-(SP)i-CC、C1-C24烷基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C6-C24芳基、C2-C24杂芳基、C3-C24环烷基、C5-C24环烯基、C12-C24环炔基、C3-C24(环)烷基(杂)芳基、C3-C24(杂)芳基(环)烷基、C4-C24(环)烯基(杂)芳基、C4-C24(杂)芳基(环)烯基、C4-C24(环)炔基(杂)芳基、C4-C24(杂)芳基(环)炔基、C4-C24烷基环烷基及C4-C24环烷基烷基；其中i为0至4范围内的一整数，优选地，i为1；非为氢的R37基团任选地被一个部分取代，所述部分是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、＝O、＝NH及-SH，且任选地包含选自由以下所组成的群组的一或多个杂原子：O、S、NH、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在优选的实施例中，R37选自由以下所组成的群组：氢、-LB、-LA、--(SP)i-CC、C1-C8烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C6-C12芳基、C2-C12杂芳基、C3-C8环烷基、C5-C8环烯基、C3-C12烷基(杂)芳基、C3-C12(杂)芳烷基、C4-C12烷基环烷基、C4-C12环烷基烷基、C5-C12环烷基(杂)芳基及C5-C12(杂)芳基环烷基，其中非为氢的R37基团任选地被一个部分取代，所述部分是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、PO4H2、-NO2、-CF3、＝O、＝NH，及-SH，且任选地包含选自由以下所组成的群组的一或多个杂原子：O、S、NH、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在优选的实施例中，R37选自由以下所组成的群组：氢、-LB、-LA、-(SP)i-CC、C1-C4烷基、C2-C4烯基、C2-C4炔基、C6-C8芳基、C2-C8杂芳基、C3-C6环烷基、C5-C6环烯基、C3-C10烷基(杂)芳基、C3-C10(杂)芳烷基、C4-C8烷基环烷基、C4-C8环烷基烷基、C5-C10环烷基(杂)芳基及C5-C10(杂)芳基环烷基，其中非为氢的R37基团任选地被一个部分取代，所述部分取代是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、＝O、＝NH，及-SH，且任选地包含一或多个杂原子，所述一或多个杂原子是选自由以下所组成的群组：O、S、NH、P及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在优选的实施例中，非为氢的R37基团未被取代。在优选的实施例中，非为氢的R37基团不包含杂原子。在一些优选的实施例中，R37是氢。
SP是本文中所定义的的一间隔子，CC是本文中所定义的构建体-C。
在式(1)中，两个R47及/或R37任选地包括在一个环中。
在式(1)中，两个R47及/或R37任选地包括在一个环中，以形成融合至式(1)的八元反式环的环。优选地，当两个R47及/或R37基团包含在一个环中，以形成与八元反式环融合的环时，此等与八元反式环融合的环是C3-C7亚环烷基基团及C4-C7亚环烯基，任选地被取代，且含有如R47所述的杂原子。
标记：
式(1)的化合物包一标记，所述标记能够提供所需诊断、成像及/或放射治疗的效果。
所述标记是包括放射性核素的一部分。
特别是对于成像应用，标记优选为一可检测的标记。如本文中所使用，“可检测标记”涉及式(1)的化合物中允许检测存在于细胞、组织或生物体中的式(1)的化合物的部分。在本发明的上下文中设想的一类型的可检测标记是提供标记的对比度。在本发明的上下文中设想不同类型的可检测标记，并在下文中进行描述。
因此，根据本发明的特定实施例，本发明的化合物、组合、试剂盒及方法用于成像，尤其是医学成像。为了识别主要靶标及/或评估式(1)的化合物的生物分布，使用一可检测标记。
用于成像的优选的可检测标记是在传统成像系统中所使用的提供对比度的部分。
优选地，包括在用于成像的一标记中的放射性核素是一同位素，所述同位素是选自由以下所组成的群组：3H、11C、13N、15O、18F、19F、44Sc、51Cr、52Fe、52Mn、55Co、60Cu、61Cu、62Zn、62Cu、63Zn、64Cu、66Ga、67Ga、68Ga、70As、71As、72As、74As、75Se、75Br、76Br、77Br、8OBr、82Br、82Rb、86Y、88Y、89Sr、89Zr、97Ru、99mTc、110In、111In、113In、114In、117Sn、120I、122Xe、123I、124I、125I、166Ho、167Tm、169Yb、193Pt、195Pt、201Tl，及203Pb。
更优选地，包括在用于成像的一标记中的放射性核素是一同位素，所述同位素是选自由以下所组成的群组：18F、44Sc、64Cu、68Ga、89Zr、99mTc、111In、123I，及124I。
其他的元素及同位素，例如用于治疗的其他的元素及同位素亦可应用于某些应用中的成像。
在一实施例中，可检测标记包括小尺寸的有机PET及SPECT放射性同位素，例如18F、11C、123I或124I。由于其体积小，有机PET或SPECT放射性同位素非常适合监控细胞内事件，因为有机PET或SPECT放射性同位素一般不会极大地影响给药剂的特性，特别是其膜的转运。
在优选的实施例中，特别是当式(1)的化合物用于治疗的应用时，所述标记是一治疗标记，所述标记包括用于放射治疗的放射性同位素。用于治疗的放射性核素优选地为一同位素，所述同位素是选自由以下所组成的群组：24Na、32P、33P、47Sc、59Fe、67Cu、76As、77As、80Br、82Br、89Sr、90Nb、90Y、103Ru、105Rh、109Pd、111Ag、111In，121Sn、127Te、131I、140La、141Ce、142Pr、143Pr、144Pr、149Pm、149Tb、151Pm、153Sm、159Gd、161Tb、165Dy、166Dy、166Ho、169Er、172Tm、175Yb、177Lu、186Re、188Re、198Au、199Au、211At、211Bi、212Bi、212Pb、213Bi、214Bi、223Ra、224Ra、225Ac，及227Th。
更优选地，包括在用于治疗的标记中的放射性核素是选自一同位素，所述同位素是选自由以下所组成的群组：90Y、111In、131I、177Lu、186Re、188Re、211At、212Pb、213Bi、225Ac，及227Th。
当标记意欲包括一金属，例如用于SPECT成像的111In时，其优选地以一螯合物的形式提供。在此种情况下，所述标记优选地包括一结构部分，所述结构部分能够与此种金属形成配位络合物。一个很好的实例为衍生自1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸(H4dota)的大环的镧系元素(III)螯合物。
在优选的实施例中，所述标记是选自由以下所组成的群组：-OR37、-N(R37)2、-CF3、-SR37、S(＝O)2N(R37)2、OC(＝O)R37、SC(＝O)R37、OC(＝S)R37、SC(＝S)R37、NR37C(＝O)-R37、NR37C(＝S)-R37、NR37C(＝O)O-R37、NR37C(＝S)O-R37、NR37C(＝O)S-R37、NR37C(＝S)S-R37、OC(＝O)N(R37)2、SC(＝O)N(R37)2、OC(＝S)N(R37)2、SC(＝S)N(R37)2、NR37C(＝O)N(R37)2、NR37C(＝S)N(R37)2、C(＝O)R37、C(＝S)R37、C(＝O)N(R37)2、C(＝S)N(R37)2、C(＝O)O-R37、C(＝O)S-R37、C(＝S)O-R37、C(＝S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、C1-C24烷基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C6-C24芳基、C2-C24杂芳基、C3-C24环烷基、C5-C24环烯基、C12-C24环炔基、C3-C24(环)烷基(杂)芳基、C3-C24(杂)芳基(环)烷基、C4-C24(环)烯基(杂)芳基、C4-C24(杂)芳基(环)烯基、C4-C24(环)炔基(杂)芳基、C4-C24(杂)芳基(环)炔基、C4-C24烷基环烷基及C4-C24环烷基基团；
R37基团、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、环烷基、环烯基、环炔基、(环)烷基(杂)芳基、(杂)芳基(环)烷基、(环)烯基(杂)芳基、(杂)芳基(环)烯基、(环)炔基(杂)芳基、(杂)芳基(环)炔基、烷基环烷基、环烷基烷基包括至少一同位素、被至少一同位素取代及/或螯合至少一同位素，所述至少一同位素是选自由以下所组成的群组：3H、11C、13N、15O、18F、19F、51Cr、52Fe、52Mn、55Co、60Cu、61Cu、62Zn、62Cu、63Zn、64Cu、66Ga、67Ga、68Ga、70As、71As、72As、74As、75Se、75Br、76Br、77Br、8OBr、82Br、82Rb、86Y、88Y、90Y、89Sr、89Zr、97Ru、99mTc、110In、111In、113In、114In、117Sn、120I、122Xe、123I、124I、125I、166Ho、167Tm、169Yb、193Pt、195Pt、201Tl、203Pb、24Na、32P、33P、47Sc、59Fe，67Cu、76As、77As、90Nb、103Ru、105Rh、109Pd、111Ag、121Sn、127Te、131I、140La、141Ce、142Pr、143Pr、144Pr、149Pm、149Tb、151Pm、153Sm、159Gd、161Tb、165Dy、166Dy、166Ho、169Er、172Tm、175Yb、177Lu、186Re、188Re、198Au、199Au、211At、211Bi、212Bi、212Pb、213Bi、214Bi、223Ra、224Ra、225Ac及227Th，
且任选地被一个部分取代，所述部分是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3R37、-PO3(R37)2、-PO4(R37)2、-NO2、-CF3、＝O、＝NR37，及-SR37，且任选地包含选自由以下所组成的群组的一或多个杂原子：O、S、NR37、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在另一优选的实施例中，所述标记是选自由以下所组成的群组：-OR37、-N(R37)2、-CF3、-SR37、S(＝O)2N(R37)2、OC(＝O)R37、SC(＝O)R37、OC(＝S)R37、SC(＝S)R37、NR37C(＝O)-R37、NR37C(＝S)-R37、NR37C(＝O)O-R37、NR37C(＝S)O-R37、NR37C(＝O)S-R37、NR37C(＝S)S-R37、OC(＝O)N(R37)2、SC(＝O)N(R37)2、OC(＝S)N(R37)2、SC(＝S)N(R37)2、NR37C(＝O)N(R37)2、NR37C(＝S)N(R37)2、C(＝O)R37、C(＝S)R37、C(＝O)N(R37)2、C(＝S)N(R37)2、C(＝O)O-R37、C(＝O)S-R37、C(＝S)O-R37、C(＝S)S-R37、C1-C12烷基、C2-C12烯基、C2-C12炔基、C6-C12芳基、C2-C12杂芳基、C3-C12环烷基、C5-C12环烯基、C12-C12环炔基、C3-C12(环)烷基(杂)芳基、C3-C12(杂)芳基(环)烷基、C4-C12(环)烯基(杂)芳基、C4-C12(杂)芳基(环)烯基、C4-C12(环)炔基(杂)芳基、C4-C12(杂)芳基(环)炔基、C4-C12烷基环烷基及C4-C12环烷基烷基；
R37基团、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、环烷基、环烯基、环炔基、(环)烷基(杂)芳基、(杂)芳基(环)烷基、(环)烯基(杂)芳基、(杂)芳基(环)烯基、(环)炔基(杂)芳基、(杂)芳基(环)炔基、烷基环烷基、环烷基烷基包括、被至少一同位素取代及/或螯合至少一同位素，所述至少一同位素是选自由以下所组成的群组：3H、11C、13N、15O、18F、19F、44Sc、51Cr、52Fe、52Mn、55Co、60Cu、61Cu、62Zn、62Cu、63Zn、64Cu、66Ga、67Ga、68Ga、70As、71As、72As、74As、75Se、75Br、76Br、77Br、8OBr、82Br、82Rb、86Y、88Y、90Y、89Sr、89Zr、97Ru、99mTc、110In、111In、113In、114In、117Sn、120I、122Xe、123I、124I、125I、166Ho、167Tm、169Yb、193Pt、195Pt、201Tl、203Pb、24Na、32P、33P、47Sc、59Fe、67Cu、76As、77As、90Nb、103Ru、105Rh、109Pd、111Ag、121Sn、127Te、131I、140La、141Ce、142Pr、143Pr、144Pr、149Pm、149Tb、151Pm、153Sm、159Gd、161Tb、165Dy、166Dy、166Ho、169Er、172Tm、175Yb、177Lu、186Re、188Re、198Au、199Au、211At、211Bi、212Bi、212Pb、213Bi、214Bi、223Ra、224Ra、225Ac，及227Th,
且任选地进一步被一个部分取代，所述部分是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3R37、-PO3(R37)2、-PO4(R37)2、-NO2、-CF3、＝O、＝NR37，及-SR37，且任选地包含选自由以下所组成的群组的一或多个杂原子：O、S、NR37、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在优选的实施例中，各个标记独立地选自由以下所组成的群组：-OR37、-N(R37)2、-CF3、-SR37、S(＝O)2N(R37)2、OC(＝O)R37、SC(＝O)R37、OC(＝S)R37、SC(＝S)R37、NR37C(＝O)-R37、NR37C(＝S)-R37、NR37C(＝O)O-R37、NR37C(＝S)O-R37、NR37C(＝O)S-R37、NR37C(＝S)S-R37、OC(＝O)N(R37)2、SC(＝O)N(R37)2、OC(＝S)N(R37)2、SC(＝S)N(R37)2、NR37C(＝O)N(R37)2、NR37C(＝S)N(R37)2、C(＝O)R37、C(＝S)R37、C(＝O)N(R37)2、C(＝S)N(R37)2、C(＝O)O-R37、C(＝O)S-R37、C(＝S)O-R37、C(＝S)S-R37、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C6芳基、C2-C6杂芳基、C3-C6环烷基、C5-C6环烯基、C8环炔基、C3-C6(环)烷基(杂)芳基、C3-C6(杂)芳基(环)烷基、C4-C6环)烯基(杂)芳基、C4-C6(杂)芳基(环)烯基、C4-C6(环)炔基(杂)芳基、v(杂)芳基(环)炔基、C4-C6烷基环烷基及C4-C6环烷基烷基；
R37基团、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、环烷基、环烯基、环炔基、(环)烷基(杂)芳基、(杂)芳基(环)烷基、(环)烯基(杂)芳基、(杂)芳基(环)烯基、(环)炔基(杂)芳基、(杂)芳基(环)炔基、烷基环烷基、环烷基烷基包括至少一同位素、被至少一同位素取代及/或螯合至少一同位素，所述至少一同位素是选自由以下所组成的群组：3H、11C、13N、15O、18F、19F、44Sc、51Cr、52Fe、52Mn、55Co、60Cu、61Cu、62Zn、62Cu、63Zn、64Cu、66Ga、67Ga、68Ga、70As、71As、72As、74As、75Se、75Br、76Br、77Br、8OBr、82Br、82Rb、86Y、88Y、90Y、89Sr、89Zr、97Ru、99mTc、110In、111In、113In、114In、117Sn、120I、122Xe、123I、124I、125I、166Ho、167Tm、169Yb、193Pt、195Pt、201Tl、203Pb、24Na、32P、33P、47Sc、59Fe、67Cu、76As、77As、90Nb、103Ru、105Rh、109Pd、111Ag、121Sn、127Te、131I、140La、141Ce、142Pr、143Pr、144Pr、149Pm、149Tb、151Pm、153Sm、159Gd、161Tb、165Dy、166Dy、166Ho、169Er、172Tm、175Yb、177Lu、186Re、188Re、198Au、199Au、211At、211Bi、212Bi、212Pb、213Bi、214Bi、223Ra、224Ra、225Ac，及227Th，
且任选地进一步被一个部分取代，所述部分是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3R37、-PO3(R37)2、-PO4(R37)2、-NO2、-CF3、＝O、＝NR37，及-SR37，且任选地包含选自由以下所组成的群组的一或多个杂原子：O、S、NR37、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在一优选的实施例中，所述标记是源自辅基。本领域技术人员将理解，辅基是一前体，所述前体可被放射性核素，例如131I进行放射性标记，从而形成标记。
在另一优选的实施例中，所述标记是选自由以下所组成的群组：C1-C12烷基、C2-C12烯基、C2-C12炔基、C6-C12芳基、C2-C12杂芳基、C3-C12环烷基、C5-C12环烯基、C12-C12环炔基、C3-C12(环)烷基(杂)芳基、C3-C12(杂)芳基(环)烷基、C4-C12(环)烯基(杂)芳基、C4-C12(杂)芳基(环)烯基、C4-C12(环)炔基(杂)芳基、C4-C12(杂)芳基(环)炔基、C4-C12烷基环烷基及C4-C12环烷基烷基；所述基团包括至少一同位素，或被至少一同位素取代，所述至少一同位素是选自由以下所组成的群组：3H、11C、13N、15O、18F、19F、75Br、76Br、77Br、8OBr、82Br、120I、123I、124I、125I、32P、33P、131I，及211At；
且任选地进一步被一个部分取代，所述部分是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3R37、-PO3(R37)2、-PO4(R37)2、-NO2、-CF3、＝O、＝NR37，及-SR37，且任选地包含选自由以下所组成的群组的一或多个杂原子：O、S、NR37、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在一优选的实施例中，所述标记包括一螯合部分。
在一优选的实施例中，所述标记是一螯合部分，所述螯合部分是选自由以下所组成的群组的偶联物：DTPA(diethylenetriaminepentaacetic acid)(二亚乙基三胺五乙酸)、DOTA(1,4,7,10-tetraazacyclododecane-N,N’,N”,N”-tetraacetic acid)(1,4,7,10-四氮杂环十二烷-N,N’,N”,N”-四乙酸)、DOTAGA(anhydride(2,2′,2”-(10-(2,6-dioxotetrahydro-2H-pyran-3-yl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7-triyl)triacetic acid))酸酐(2,2’,2”-(10-(2,6-二氧四氢-2H-pyran-3-基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三基)三乙酸)、NOTA(1,4,7-triazacyclononane-N,N’,N”-triaceticacid)(1,4,7-三氮杂环壬烷-N,N’,N”三乙酸)、TETA(1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane-N,N’,N”,N’-tetraacetic acid)(1,4,8,11-四氮杂环十四烷-N,N’,N”,N’-四乙酸)、OTTA(N1-(p-isothiocyanatobenzyl)-diethylenetriamine-N1,N2,N3,N3-tetraacetic acid)(N1-(对异硫氰酸苄基)-二乙烯三胺-N1,N2,N3,N3-四乙酸)、去铁胺或DFO((N’-[5-[[4-[[5-(acetylhydroxyamino)pentyl]amino]-1,4-dioxobutyl]hydroxyamino]pentyl]-N-(5-aminopentyl)-N-hydroxybutanediamide))(N’[5-[[4-[[5-(乙酰羟氨基)戊基]氨基]-1,4-二氧丁基]羟基氨基]戊基]-N-(5-氨基戊基)-N-羟基丁二酰胺)，以及称为DFO*的DFO衍生物及HYNIC(hydrazinonicotinamide)(肼基烟酰胺)；且螯合部分螯合一金属，所述金属是选自由以下所组成的群组：44Sc、51Cr、52Fe、52Mn、55Co、60Cu、61Cu、62Zn、62Cu、63Zn、64Cu、66Ga、67Ga、68Ga、70As、71As、72As、74As、75Se、82Rb、86Y、88Y、89Sr、89Zr、97Ru、99mTc、110In、111In、113In、114In、117Sn、122Xe、166Ho、167Tm、169Yb、193Pt、195Pt、201Tl、203Pb、24Na、47Sc、59Fe、67Cu、76As、77As、89Sr、90Nb、90Y、103Ru、105Rh、109Pd、111Ag、111In，121Sn、127Te、140La、141Ce、142Pr、143Pr、144Pr、149Pm、149Tb、151Pm、153Sm、159Gd、161Tb、165Dy、166Dy、166Ho、169Er、172Tm、175Yb、177Lu、186Re、188Re、198Au、199Au、211At、211Bi、212Bi、212Pb、213Bi、214Bi、223Ra、224Ra、225Ac，及227Th。
在一优选的实施例中，金属螯合物包括乙二氨基四乙酸(ethylenediaminotetraaceticacid，EDTA)或二乙二氨基四乙酸(diethylenediaminotetraacetic acid，DTPA)的无环衍生物：
Figure BDA0003508207170000811
，其中虚线表示与分子的其余部分键结的键。
在另一优选的实施例中，金属螯合物包括含有羧基-吡啶基团的无环螯合剂：
Figure BDA0003508207170000812
，其中虚线表示与分子的其余部分键结的键。
在另一优选的实施例中，金属螯合物包括1,4,7,10-四氮杂十二烷(1,4,7,10-tetraazadodecane)(环烯)的环状衍生物：
Figure BDA0003508207170000821
，其中虚线表示与分子的其余部分键结的键。
在另一优选的实施例中，金属螯合物包括1,4,7-三氮杂环壬烷(1,4,7-triazacyclononane，TACN)的衍生物：
Figure BDA0003508207170000831
，其中虚线表示与分子的其余部分键结的键。
在另一优选的实施例中，金属螯合物包括含有N及O杂原子的大环螯合剂：
Figure BDA0003508207170000832
，其中虚线表示与分子的其余部分键结的键。
在另一优选的实施例中，金属螯合物包括穴状配位子试剂sarcophagine(Sar)的衍生物：
Figure BDA0003508207170000841
，其中虚线表示与分子的其余部分键结的键。
在另一优选的实施例中，金属螯合物包括含有异羟肟酸酯基团(hydroxamategroups)的直链或环状螯合剂：
Figure BDA0003508207170000842
，其中虚线表示与分子的其余部分键结的键。
在另一优选的实施例中，金属螯合物包括含有3-羟基-4-吡啶酮(3-hydroxy-4-pyridinone，3,4-HOPO)基团的线性或环状螯合剂：
Figure BDA0003508207170000843
，其中虚线表示与分子的其余部分键结的键。
在另一优选的实施例中，金属螯合物包括含有N、S及P杂原子的线性或环状螯合剂：
Figure BDA0003508207170000851
其中虚线表示与分子的其余部分键结的键。M表示放射性核素，所述放射性核素是选自由99mTc、186Re及188Re所组成的群组。
在另一优选的实施例中，金属螯合物包括甘氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、赖氨酸及丙氨酸残基：
Figure BDA0003508207170000852
其中虚线表示与分子的其余部分键结的键。M表示放射性核素，所述放射性核素是选自由99mTc、186Re及188Re所组成的群组。
在另一优选的实施例中，金属螯合物含有肼烟酸(hydrazinonicotinic acid，HYNIC)及共配体：
Figure BDA0003508207170000853
其中虚线表示与分子的其余部分键结的键。M表示放射性核素，所述放射性核素是选自由99mTc、186Re及188Re所组成的群组。
在另一优选的实施例中，螯合物包括羰基及螯合剂，所述螯合剂包含N、O及S杂原子或环戊二烯基：
Figure BDA0003508207170000861
其中虚线表示与分子的其余部分键结的键。M表示放射性核素，所述放射性核素是选自由99mTc、186Re及188Re所组成的群组。
在本发明的一些优选的实施例中，所述标记包括18F，且可由技术人员基于已知的合成途径，使用已知的经标记的合成子或辅基来制备。以下描述数个含有18F标记的非限制性实例：
Figure BDA0003508207170000871
，其中虚线表示与分子的其余部分键结的键。
在本发明的优选的实施例中，所述标记含有至少一同位素，所述至少一同位素是选自由以下所组成的群组：123I、124I、125I、131I及211At；且由技术人员基于已知的合成途径使用辅基来合成。以下描述此等标记的数个优选的实施例：
Figure BDA0003508207170000872
，其中虚线表示与分子的其余部分键结的键，且X表示123I、124I、125I、131I或211At。
在本发明的另一优选的实施例中，所述标记含有至少一同位素，所述至少一同位素是选自由以下所组成的群组：123I、124I、125I、131I及211At；并且由技术人员基于已知的合成途径使用近十硼酸盐(2-)基团(closo-decaborate(2-)group)合成来合成：
Figure BDA0003508207170000881
，其中虚线表示与分子的其余部分键结的键，且X表示123I、124I、125I、131I或211At。
给药剂：
给药剂是一抗体。给药剂可为任何构造，期望用放射成像或放射治疗的标记对其进行修饰，且期望在注射后的一特定时间去除其成像或放射治疗标记。在一受试者，尤其是人类受试者的体内的一部位，例如肿瘤，进行靶向成像及放射治疗时，情况尤其如此。唯一的要求是其可提供一触发器TR，所述触发器TR是一标记的进一步的连接子。触发器与给药剂的精凖连接将取决于二者的分子结构，但应注意，其通常不会对本领域技术人员提出特定挑战，因为已存在许多已证明的用于各种生物分子的偶联方法及连接部分。所述连接能够，任选地，经由诸如聚乙二醇(polyethylene glycol，PEG)链的一间隔子。
通常，给药剂可键结至在本文中所定义的主要靶标。所述主要靶标可为靶向剂结合的靶标，或者其可为药物对其产生作用的治疗靶标。在一优选的实施例中，主要靶标是一治疗靶标，且靶向剂是药物，且结合所述主要靶标。
在优选的实施例中，给药剂是本文中所定义的靶向剂，只要靶向剂被描述为一抗体。
在其他的优选的实施例中，给药剂等同靶向剂，且靶向剂利用治疗的放射性同位素进行放射性标记，以将治疗辐射靶向表达主要靶标的组织。
在其他的优选的实施例中，给药剂等同靶向剂，且靶向剂利用诊断的放射性同位素进行放射性标记，以便对表达主要靶标的组织进行成像。
在优选的实施例中，给药剂是包括FcRn结合结构域的抗体，更优选地为一完整的IgG抗体。优选地，给药剂是一完整的抗体。
在其他的优选的实施例中，给药剂是包括白蛋白结合部分的抗体。
在其他的优选的实施例中，给药剂等同药物。
在其他的优选的实施例中，给药剂等同药物，且使用本发明来标记药物，以用于体内药物分布成像。可使用于与本发明相关的给药剂中的药物是药学活性化合物。
在一优选的实施例中，药学活性化合物或药物是选自由以下所组成的群组：细胞毒素、抗增殖剂/抗肿瘤剂、抗病毒剂、抗生素、抗炎剂、化学增敏剂、放射增敏剂、免疫调节剂、免疫抑制剂、免疫刺激剂、抗血管生成因子及酶抑制剂。
在其他的优选的实施例中，药物被设计为在中枢神经系统中起作用，例如在阿尔茨海默病及帕金森病的情况下，例如对抗β-淀粉样蛋白及Tau蛋白的抗体。
例如用于癌症治疗的示例性细胞毒性药物类型包括但不限于DNA损伤剂、DNA交联剂、DNA结合剂、DNA烷化剂、DNA嵌入剂、DNA裂解剂、微管稳定剂及去稳定剂、拓扑异构酶抑制剂、辐射增敏剂、抗代谢物、天然产物及其类似物、肽、寡核苷酸、酶抑制剂，例如二氢叶酸还原酶抑制剂及胸苷酸合成酶抑制剂。
示例性免疫调节剂是对抗PD-L1、PD-1、LAG-3、OX40、TIGIT、TIM-3、B7H4、Vista、CTLA-4、APRIL、GITR、CD3、CD28、CD40、CD74、RIG、MDA-5、NLRP1、NLRP3、AIM2、IDO、MEK、cGAS及CD25、NKG2A的抗体。
应当理解，亦可对给药剂进行化学修饰，以使所述化合物的反应更便于制备本发明的偶联物的目的。
在一优选的实施例中，在与式(1)的化合物的其余部分偶联之前的给药剂包括至少一部分，所述至少一部分是选自由以下所组成的群组：-OH、-NHR’、-CO2H、-SH、-SS-、SCH3-、-N3、末端炔基、末端烯基、-C(O)R’、C8-C12(杂)环炔基、硝酮、氧化腈、(亚氨基)悉尼酮、异腈及(氧杂)降冰片烯、四嗪，其中R’等同R37，所述部分用于与包括亲二烯体、标记及R32的一部分进行偶联，以形成满足式(1)的化合物，且包含CM2或CX部分。
在优选的实施例中，给药剂经由CM2与式(1)的化合物的其余部分结合，所述CM2是选自由以下所组成的群组：胺、酰胺、硫代酰胺、氨基氧基、氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸酯、脲、硫脲、磺酰胺，及磺基氨基甲酸酯。
在优选的实施例中，CM2等同本文中所定义的R10。
在一优选的实施例中，当给药剂经由-SH或-S-S-进行偶联时，CM2是选自以下所组成的群组：
Figure BDA0003508207170000901
其中波浪线表示与分子的其余部分键结的键，且其中虚线表示与给药剂键结的键，其中R’等同如本文中所定义的R37。
在一优选的实施例中，当给药剂经由-SCH3-进行偶联时，CM2优选地为：
Figure BDA0003508207170000911
其中波浪线表示与分子的其余部分键结的键，且其中虚线表示与给药剂键结的键。
在一优选的实施例中，当给药剂经由-NR’-进行偶联时，CM2是选自由以下所组成的群组：
Figure BDA0003508207170000912
其中R’等同本文中所定义的R37，其中波浪线表示与分子的其余部分键结的键，且其中虚线表示与给药剂键结的键。
在一优选的实施例中，当给药剂经由衍生自一个部分的-C-进行偶联时，所述部分为-C(O)R’或-C(O)R’，则CM2是选自由以下所组成的群组：
Figure BDA0003508207170000913
其中波浪线表示与分子的其余部分键结的键，且其中虚线表示与给药剂键结的键。
在一优选的实施例中，当给药剂经由衍生自-C(O)OH部分的-C(O)-进行偶联时，则CM2是选自由以下所组成的群组：
Figure BDA0003508207170000914
其中R’等同本文中所定义的R37，其中波浪线表示与分子的其余部分键结的键，且其中虚线表示与给药剂键结的键。
在一优选的实施例中，当给药剂经由-O-进行偶联时，则CM2是选自由以下所组成的群组：
Figure BDA0003508207170000921
其中R’等同本文中所定义的R37，其中波浪线表示与分子的其余部分键结的键，且其中虚线表示与给药剂键结的键。
在一优选的实施例中，当给药剂通过与包括炔基的R32反应的-N3进行偶联时，则所得到的CX包括三唑环，其中各个CX独立地选自由以下所组成的群组：
Figure BDA0003508207170000922
Figure BDA0003508207170000923
及
Figure BDA0003508207170000924
其中波浪线表示与分子的其余部分键结的键，且其中虚线表示与给药剂键结的键。
优选地，给药剂使用等同式(1)的额外的部分进行修饰，除了此等额外的部分不包括给药剂(因为首先提到的给药剂已经与所述部分进行偶联)。在一优选的实施例中，给药剂在1至8位置处，更优选地1至6位置处，甚至更优选地1至4位置处，与本段所定义的额外的部分进行偶联。
关于式(1)的化合物的其他的实施例：
在本发明的化合物中，给药剂是一抗体。
在一优选的实施例中，在本发明的化合物中，标记是一放射性标记，优选地，螯合一放射性同位素的一螯合部分。
本领域技术人员熟悉亲二烯体活性不一定取决于在环中的所有碳原子的存在的此一事实，因为杂环单亚烯基八元环也已知具有亲二烯体活性。因此，一般而言，本发明不严格地限于反式环辛烯。有机化学领域的技术人员能理解存在于其他基于八元环的亲二烯体，其包括与反式环辛烯相同的环内双键，但其在环的其他位置可具有一或多个杂原子。即，本发明通常涉及八元非芳族环状亚烯基部分，优选地为环辛烯部分，更优选地为反式-环辛烯部分。
反式环辛烯或E-环辛烯衍生物非常适合作为触发器，特别是考虑其高度反应性。任选地，反式环辛烯(trans-cyclooctene，TCO)部分包括至少两个固定在基本相同的平面中的环外键，优选地，如WO 2012/156919A1中所述，及/或其任选地在轴向位置包括至少一取代基，而非在赤道位置。有机化学领域的技术人员将理解，术语“基本上固定在同一平面中”是指键结理论，根据所述理论，键通常被认为是固定在同一平面中。此种固定在同一平面中的典型实例包括双键及应力的融合环(strained fused ring)。例如，至少两个环外键可为与氧结合的双键的两个键(即C＝O)。至少两个环外键亦可为两个相邻碳原子上的单键，条件为此等键一起为融合环(即融合至反式环辛烯(trans-cyclooctene，TCO)环)的一部分，所述融合环呈现一基本的平坦的结构，从而将所述两个单键固定在基本上是同一个平面。后者的实例包括应力的环(strained ring)，例如环丙基及环丁基。不希望受理论束缚，发明人相信在同一平面中存在至少两个环外键将导致反式环辛烯(trans-cyclooctene，TCO)环至少部分平坦化，其可导致逆电子需求狄尔斯-阿尔德(inverseelectron demand Diels-Alder，IEDDA)反应中的更高反应性。提供进一步指导的背景文献是WO 2012/153254。固定在基本相同平面中的至少两个环外键优选地如WO 2012/156919A1的第16页及进一步的描述。
反式环辛烯(trans-cyclooctene，TCO)部分可由多个异构体组成，亦包括反式环辛烯(trans-cyclooctene，TCO)上的取代基的赤道对轴向位置。在此方面，参考惠瑟姆等人，J.Chem.Soc.(C)，1971，883-896，描述反式-环辛-2-烯醇的赤道异构体及轴向异构体的合成及表征，分别被确定为(1RS，2RS)及(1SR，2RS)。在此等异构体中，OH取代基位于赤道位置或轴向位置。不希望受理论束缚，发明人相信轴向取代基的存在增加反式环辛烯(trans-cyclooctene，TCO)环应力，导致在逆电子需求狄尔斯-阿尔德(inverse electron demandDiels-Alder，IEDDA)反应中更高的反应性。提供进一步指导的背景文献是WO 2012/049624。
此外，在一些实施例中，在TCO上的烯丙基取代基的情况下，优选此等被轴向靶向而非赤道靶向。
应所述注意的是，根据命名法的选择，反式环辛烯(trans-cyclooctene，TCO)亲二烯体亦可表示为E-环辛烯。参考常规的命名法，应当理解，由于在环辛烯环上的取代的结果，取决于取代基的位置及分子量，相同的环辛烯异构体可正式地表示为Z-异构体。在本发明中，本发明的任何取代的变体，无论形式上是否为“E”异构体或“Z”异构体或“顺式”异构体或“反式”异构体，皆将被视为未取代的反式-环辛烯或未取代的E-环辛烯的衍生物。术语“反式-环辛烯”(trans-cyclooctene，TCO)以及E-环辛烯可互换地使用，且对于根据本发明的所有亲二烯体保持不变，即使在取代基形式上需要相反的命名法的情况下亦为如此。即，本发明涉及其中如下编号的碳原子1及6处于E(entgegen)或反式位置的环辛烯。
Figure BDA0003508207170000951
用于本发明的亲二烯体可由技术人员基于已知的合成环辛烯及相应的含杂原子的环的合成途径来合成。本领域技术人员进一步理解可使用格拉布(Grubbs)催化剂经由闭环复分解反应合成的大量环辛烯衍生物。如上所述，反式环辛烯(trans-cyclooctene，TCO)可能在环中包括一或多个杂原子。其对于本领域技术人员而言是足够地可取得的[例如WO2016025480]。参考文献例如，在反式环辛烯(trans-cyclooctene，TCO)中的硫醚的存在：[凯瑞丝等人，J.Org.Chem.1980，45，261]。此外，例如，在反式环辛烯(trans-cyclooctene，TCO)中的O-SiR2-O部分：[普雷沃斯特等人，J.Am.Chem.Soc.2009，131，14182]。提及其中烯丙基定位的离去基团(R48)是醚、酯、碳酸酯、氨基甲酸酯或硫代氨基甲酸酯的反式环辛烯(trans-cyclooctene，TCO)合成是：[维斯特根等人，Angew.Chem.Int.Ed.2018，57，10494]，及[施泰格等人，Chem Comm 2017，53，1378]。示例性反式环辛烯(trans-cyclooctene，TCO)包括以下的结构，如下文参考文献所示。在环辛烯衍生物被描述为Z-环辛烯的情况下，认为其可转化为E-环辛烯类似物。
Figure BDA0003508207170000961
在一优选的实施例中，式(1)的化合物满足以下的任一结构：
Figure BDA0003508207170000971
---＝连接的CB或SP-CB的其余部分
Figure BDA0003508207170000972
＝连接的CA或LC-CA的其余部分，可选地包括CB或SP-CB，其中CA经由SP可选地结合至分子的其余部分
Figure BDA0003508207170000981
Figure BDA0003508207170000991
---＝连接的CB或SP-CB的其余部分
Figure BDA0003508207170000992
＝连接的CA或LC-CA的其余部分，可选地包括CB或SP-CB其中CA经由SP可选地结合至分子的其余部分
在一优选的实施例中，式(1)的化合物是以下所列的外消旋及对映体纯化合物中的任一者：
Figure BDA0003508207170001001
其中波浪线表示与式(1)的化合物的其余部分键结的键。
尤其优选的式(1)的化合物是下列对映体纯的化合物：
Figure BDA0003508207170001002
其中波浪线表示与式(1)的化合物的其余部分键结的键。
其他优选的式(1)的化合物是：
Figure BDA0003508207170001011
---＝键结合至R47的其余部分
在优选的实施例中，LA非为R48，LB非为R48，标记、给药剂、R98及/或CC经由R32的残基或如本文中所定义的CM2或CX部分，与式(1)的化合物的其余部分结合，其中优选地，所述R32的残基或CM2或CX部分等同或被包含在一间隔子中。本领域技术人员将理解“R32的残基”是指R32与另一化学基团的偶联反应产物，从而形成一偶联物，例如在CC与根据式(1)的化合物的其余部分之间。
在优选的实施例中，LA非为R48，LB非为R48，标记、给药剂、R98及/或CC经由本文中所定义的CM2与分子的其余部分进行结合，其中优选CM2等同或被包含在一间隔子中。
在其他的优选的实施例中，LA非为R48，LB非为R48，标记、给药剂、R98及/或CC经由本文中所定义的CX与分子的其余部分进行结合，其中优选CX等同或被包含在一个间隔子中。
在优选的实施例中，部分CX、
Figure BDA0003508207170001012
及R32的所述残基被包含在非为R48的LA、非为R48的LB、标记、给药剂、R98及/或CC中。
CM2：
在优选的实施例中，CM2是选自由以下所组成的群组：胺、酰胺、硫代酰胺、氨基氧基、氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸酯、脲、硫脲、醚、磺酰胺及磺基氨基甲酸酯。在优选的实施例中，CM2等同R10。
在优选的实施例中，CM2是：
Figure BDA0003508207170001021
Figure BDA0003508207170001031
其中R’等同本文中所定义的R37，其中虚线表示与非为R48的LA、非为R48的LB、标记、给药剂、SP、LC、R98或CC键结的键，且波浪线表示与亲二烯体的其余部分键结的键。在优选的实施例中，波浪线表示与非为R48的LA、非为R48的LB、标记、给药剂、SP、LC、R98或CC键结的键，虚线表示与亲二烯体的其余部分键结的键。
CX：
在优选的实施例中，CX是：
Figure BDA0003508207170001032
其中虚线表示与非为R48的LA、非为R48的LB、标记、给药剂、SP、LC、R98或CC键结的键，而波浪线表示与亲二烯体的其余部分键结的键。在优选的实施例中，波浪线表示与非为R48的LA、非为R48的LB、标记、给药剂、SP、LC、R98或CC键结的键，虚线表示与亲二烯体的其余部分键结的键。
参考以上方案，以CM2及CX为实例，在一些实施例中，优选的是当非为R48的LA、非为R48的LB、标记、给药剂、SP、LC、R98或CC是蛋白质，例如抗体，则虚线表示与非为R48的LA、非为R48的LB、标记、给药剂、SP、LC、R98或CC键结的键。
用于制备式(1)的化合物的中间体
以下列出了制备本发明的式(1)的化合物的优选的中间体。以下特别优选的中间体是对映体纯的化合物A至F，尤其是A、D、E、F。如罗辛等人Bioconj.Chem.，2016 27(7)：1697-1706所述，本领域技术人员将理解化合物E及F仍需要被异构化为E-环辛烯，之后，可将具有轴向OH的对映异构体与具有赤道OH的对映异构体分开。
Figure BDA0003508207170001051
反式环辛烯(trans-cyclooctene，TCO)引发剂及其对应的式(1)化合物的一般合成方法如下所示。所述合成方法如罗辛等人Nature Communications 2018，9，1484及罗辛等人Bioconj.Chem.，2016 27(7)：1697-1706中所报导，除了将D转化为F，目前进行在甲醇中，将D与氢氧化物的溶液混合，之后蒸发并与碘甲烷反应。请注意，为清楚起见，仅显示E至K的两种对映异构体中的一者。本领域技术人员将理解对映异构体可在合成的各个阶段使用已建立的手性拆分方法进行分离，以获得对映异构体纯的B、E、F、H，例如手性盐。
Figure BDA0003508207170001061
其中波浪线表示与R48的其余部分键结的键，虚线表示与分子的其余部分键结的键。
裂解剂：
用于从式(1)的结构中释放一或多个部分R48的化合物在本文中称为“裂解剂”。
在一优选的实施例中，本发明的组合包括一裂解剂，条件为当式(1)中的至少一个R48是LB时，则裂解剂不包括LB的标记；条件为式(1)中至少一个R48为LA时，则裂解剂不包括LA的给药剂；
其中裂解剂是二烯。
在一优选的实施例中，裂解剂不包括一标记。
在一优选的实施例中，裂解剂不包括一给药剂。
在其中主要靶标是一内化受体，且期望在血液中而非在主要靶标处选择性裂解标记的优选的实施例中，裂解剂优选地被设计为细胞不可渗透的。在所述实施例中，其中标记是一螯合物，之后裂解剂可为内化的或非内化的，因为裂解的螯合物无法逃逸靶细胞。
在优选的实施例中，其中主要靶标是一非内化受体，且期望在血液中而非在主要靶标处裂解标记，裂解剂优选地被设计为难以渗入组织且，以最大限度地减少主要靶标的反应，同时实现血液中的裂解。
在一优选的实施例中，本发明的组合是一试剂盒。
在一些实施例中，优选地，当式(1)中的至少一个R48是不包括一标记的LA时，则裂解剂具有至多150kDa的分子量；更优选地至多70kDa的分子量，最优选地至多1kDa的分子量。
在其他的实施例中，优选地，裂解剂具有至少300kDa的分子量，以最小化外渗作用。
在优选的实施例中，裂解剂是细胞不可渗透的，以进一步增加对存在于非靶位点(例如血液)中的式(1)的化合物的选择性裂解。
在优选的实施例中，裂解剂的性质(例如细胞通透性及外渗的水平)是通过适当选择的R87基团来实现，所述R87基团包含在以下的裂解剂的化学式中。
优选地，裂解剂与存在于感兴趣的组织中的给药剂在体内的反应导致放射性降低至少20％，更优选地至少40％，更优选地至少60％，甚至更优选地至少80％。
在一优选的实施例中，裂解剂是四嗪。四嗪是二烯，且对亲二烯体具有高度反应性，尤其是反式环辛烯(trans-cyclooctene，TCO)构建体(参见上文)。选择裂解剂的二烯以便能够与亲二烯体反应，所述亲二烯体例如反式环辛烯(trans-cyclooctene，TCO)，通过进行狄尔斯-阿尔德(Diels-Alder)环加成，随后进行逆狄尔斯-阿尔德(Diels-Alder)反应，得到逆电子需求狄尔斯-阿尔德(IEDDA)加合物。此中间加合物之后释放构建体-A。
基于本领域的标本知识，本领域技术人员通常容易获得四嗪的合成途径。针对四嗪合成途径的参考文献包括例如里昂斯等人，J.Org.Chem.，1965，30，318-319；霍维茨等人，J.Am.Chem.Soc.，1958，80，3155-3159；霍维茨等人，New J.Chem.，2004，28，387-392、凯姆等人，Z.Naturforsch.，1995，50b，123-127、杨等人，Angew.Chem.2012，124，5312-5315；毛等人，Angew.Chem.Int.Ed.2019，58，1106-1109；曲等人，Angew.Chem.Int.Ed.2018，57，12057-12061；Selvaraj等人，Tetrahedron Lett.2014，55，4795-4797；范等人，Angew.Chem.Int.Ed.2016，55，14046-14050。
优选地，裂解剂是满足式(4)的四嗪，且优选地包括其药学上可接受的盐：
Figure BDA0003508207170001081
其中
各个部分Q1及Q2独立地选自由以下所组成的群组：氢、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 -、-NO2、-CF3、-SR37、S(＝O)2N(R37)2、OC(＝O)R37、SC(＝O)R37、OC(＝S)R37、SC(＝S)R37、NR37C(＝O)-R37、NR37C(＝S)-R37、NR37C(＝O)O-R37、NR37C(＝S)O-R37、NR37C(＝O)S-R37、NR37C(＝S)S-R37、OC(＝O)N(R37)2、SC(＝O)N(R37)2、OC(＝S)N(R37)2、SC(＝S)N(R37)2、NR37C(＝O)N(R37)2、NR37C(＝S)N(R37)2、C(＝O)R37、C(＝S)R37、C(＝O)N(R37)2、C(＝S)N(R37)2、C(＝O)O-R37、C(＝O)S-R37、C(＝S)O-R37、C(＝S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、环烷基、环烯基、环炔基、(环)烷基(杂)芳基、(杂)芳基(环)烷基、(环)烯基(杂)芳基、(杂)芳基(环)烯基、(环)炔基(杂)芳基、(杂)芳基(环)炔基、烷基环烷基及环烷基烷基。
在式(4)中，非为H、-F、-Cl、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3、-PO3 -、-NO2、-CF3的Q1及Q2基团任选被取代，优选地被一部分取代，所述部分是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3R37、-PO3(R37)2、-PO4(R37)2、-NO2、-CF3、＝O、＝NR37，及-SR37，且任选地包含一或多个杂原子，所述一或多个杂原子是选自由以下所组成的群组：O、S、NR37、P及Si，其中其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在式(4)中，Q1及Q2基团任选地结合至一聚合物、一颗粒、一肽、一拟肽、一树枝状聚合物、一蛋白质、一适体、一碳水化合物、一寡核苷酸、一寡糖、一脂质、一类固醇、一脂质体、一胶束、一靶向剂TT、-(SP)D-R87、一白蛋白结合部分，及一螯合部分；其中D为0或1。
在式(4)中，优选地，部分Q1及Q2中的至少一者非为氢。
在式(4)中，优选各个部分Q1及Q2独立地选自由以下所组成的群组：氢、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 -、-NO2、-CF3、-SR37、S(＝O)2N(R37)2、OC(＝O)R37、SC(＝O)R37、OC(＝S)R37、SC(＝S)R37、NR37C(＝O)-R37、NR37C(＝S)-R37、NR37C(＝O)O-R37、NR37C(＝S)O-R37、NR37C(＝O)S-R37、NR37C(＝S)S-R37、OC(＝O)N(R37)2、SC(＝O)N(R37)2、OC(＝S)N(R37)2、SC(＝S)N(R37)2、NR37C(＝O)N(R37)2、NR37C(＝S)N(R37)2、C(＝O)R37、C(＝S)R37、C(＝O)N(R37)2、C(＝S)N(R37)2、C(＝O)O-R37、C(＝O)S-R37、C(＝S)O-R37、C(＝S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、C1-C24烷基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C6-C24芳基、C2-C24杂芳基、C3-C24环烷基、C5-C24环烯基、C12-C24环炔基、C3-C24(环)烷基(杂)芳基、C3-C24(杂)芳基(环)烷基、C4-C24(环)烯基(杂)芳基、C4-C24(杂)芳基(环)烯基、C4-C24(环)炔基(杂)芳基、C4-C24(杂)芳基(环)炔基、C4-C24烷基环烷基及C4-C24环烷基烷基。
在优选的实施例中，非为氢的Q1及Q2基团未被取代。
在一优选的实施例中，式(4)中的Q1及Q2是选自由以下所组成的群组：氢、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 -、-NO2、-CF3、-SR37、S(＝O)2N(R37)2、OC(＝O)R37、SC(＝O)R37、OC(＝S)R37、SC(＝S)R37、NR37C(＝O)-R37、NR37C(＝S)-R37、NR37C(＝O)O-R37、NR37C(＝S)O-R37、NR37C(＝O)S-R37、NR37C(＝S)S-R37、OC(＝O)N(R37)2、SC(＝O)N(R37)2、OC(＝S)N(R37)2、SC(＝S)N(R37)2、NR37C(＝O)N(R37)2、NR37C(＝S)N(R37)2、C(＝O)R37、C(＝S)R37、C(＝O)N(R37)2、C(＝S)N(R37)2、C(＝O)O-R37、C(＝O)S-R37、C(＝S)O-R37、C(＝S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、C1-C8烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C6-C12芳基、C2-C12杂芳基、C3-C8环烷基、C5-C8环烯基、C3-C12烷基(杂)芳基、C3-C12(杂)芳烷基、C4-C12烷基环烷基、C4-C12环烷基烷基、C5-C12环烷基(杂)芳基及C5-C12(杂)芳基环烷基。
在一优选的实施例中，式(4)中的Q1及Q2是选自由以下所组成的群组：氢、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 -、-NO2、-CF3、-SR37、S(＝O)2N(R37)2、OC(＝O)R37、SC(＝O)R37、OC(＝S)R37、SC(＝S)R37、NR37C(＝O)-R37、NR37C(＝S)-R37、NR37C(＝O)O-R37、NR37C(＝S)O-R37、NR37C(＝O)S-R37、NR37C(＝S)S-R37、OC(＝O)N(R37)2、SC(＝O)N(R37)2、OC(＝S)N(R37)2、SC(＝S)N(R37)2、NR37C(＝O)N(R37)2、NR37C(＝S)N(R37)2、C(＝O)R37、C(＝S)R37、C(＝O)N(R37)2、C(＝S)N(R37)2、C(＝O)O-R37、C(＝O)S-R37、C(＝S)O-R37、C(＝S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、C1-C4烷基、C2-C4烯基、C2-C4炔基、C6-C8芳基、C2-C8杂芳基、C3-C6环烷基、C5-C6环烯基、C3-C10烷基(杂)芳基、C3-C10(杂)芳烷基、C4-C10烷基环烷基、C4-C10环烷基烷基、C5-C10环烷基(杂)芳基及C5-C10(杂)芳基环烷基。
在一优选的实施例中，式(4)中的Q1及Q2是选自由以下所组成的群组：氢、苯基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2,6-嘧啶基、2,5-嘧啶基、3,5-嘧啶基及2,4-嘧啶基；Q1及Q2非为氢，任选地被一部分取代，所述部分是选自由以下所组成的群组：-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 -、-NO2、-CF3、-SR37、S(＝O)2N(R37)2、OC(＝O)R37、SC(＝O)R37、OC(＝S)R37、SC(＝S)R37、NR37C(＝O)-R37、NR37C(＝S)-R37、NR37C(＝O)O-R37、NR37C(＝S)O-R37、NR37C(＝O)S-R37、NR37C(＝S)S-R37、OC(＝O)N(R37)2、SC(＝O)N(R37)2、OC(＝S)N(R37)2、SC(＝S)N(R37)2、NR37C(＝O)N(R37)2、NR37C(＝S)N(R37)2、C(＝O)R37、C(＝S)R37、C(＝O)N(R37)2、C(＝S)N(R37)2、C(＝O)O-R37、C(＝O)S-R37、C(＝S)O-R37、C(＝S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、C1-C24烷基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C6-C24芳基、C2-C24杂芳基、C3-C24环烷基、C5-C24环烯基、C12-C24环炔基、C3-C24(环)烷基(杂)芳基、C3-C24(杂)芳基(环)烷基、C4-C24(环)烯基(杂)芳基、C4-C24(杂)芳基(环)烯基、C4-C24(环)炔基(杂)芳基、C4-C24(杂)芳基(环)炔基、C4-C24烷基环烷基及C4-C24环烷基烷基；优选地被一部分取代，所述部分是选自由以下所组成的群组：-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 -、-NO2、-CF3、-SR37、S(＝O)2N(R37)2、OC(＝O)R37、SC(＝O)R37、OC(＝S)R37、SC(＝S)R37、NR37C(＝O)-R37、NR37C(＝S)-R37、NR37C(＝O)O-R37、NR37C(＝S)O-R37、NR37C(＝O)S-R37、NR37C(＝S)S-R37、OC(＝O)N(R37)2、SC(＝O)N(R37)2、OC(＝S)N(R37)2、SC(＝S)N(R37)2、NR37C(＝O)N(R37)2、NR37C(＝S)N(R37)2、C(＝O)R37、C(＝S)R37、C(＝O)N(R37)2、C(＝S)N(R37)2、C(＝O)O-R37、C(＝O)S-R37、C(＝S)O-R37、C(＝S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、C1-C8烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C6-C12芳基、C2-C12杂芳基、C3-C8环烷基、C5-C8环烯基、C3-C12烷基(杂)芳基、C3-C12(杂)芳烷基、C4-C12烷基环烷基、C4-C12环烷基烷基、C5-C12环烷基(杂)芳基及C5-C12(杂)芳基环烷基；更优选地被一部分取代，所述部分是选自由以下所组成的群组：-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 -、-NO2、-CF3、-SR37、S(＝O)2N(R37)2、OC(＝O)R37、SC(＝O)R37、OC(＝S)R37、SC(＝S)R37、NR37C(＝O)-R37、NR37C(＝S)-R37、NR37C(＝O)O-R37、NR37C(＝S)O-R37、NR37C(＝O)S-R37、NR37C(＝S)S-R37、OC(＝O)N(R37)2、SC(＝O)N(R37)2、OC(＝S)N(R37)2、SC(＝S)N(R37)2、NR37C(＝O)N(R37)2、NR37C(＝S)N(R37)2、C(＝O)R37、C(＝S)R37、C(＝O)N(R37)2、C(＝S)N(R37)2、C(＝O)O-R37、C(＝O)S-R37、C(＝S)O-R37、C(＝S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、C1-C4烷基、C2-C4烯基、C2-C4炔基、C6-C8芳基、C2-C8杂芳基、C3-C6环烷基、C5-C6环烯基、C3-C10烷基(杂)芳基、C3-C10(杂)芳烷基、C4-C10烷基环烷基、C4-C10环烷基烷基、C5-C10环烷基(杂)芳基及C5-C10(杂)芳基环烷基。
在一优选的实施例中，式(4)中：
(a)Q1及Q2是选自由以下所组成的群组：2-吡啶基(2-pyridyl)、3-吡啶基(3-pyridyl)及4-吡啶基(4-pyridyl)；
(b)Q1是选自由以下所组成的群组：2,6-嘧啶基(2,6-pyrimidyl)、2,5-嘧啶基(2,5-pyrimidyl)、3,5-嘧啶基(3,5-pyrmidyl)及2,4-嘧啶基(2,4-pyrimidyl)；Q2是(杂)烷基((hetero)alkyl)；或者
(c)Q1是苯基，Q2是氢；
(d)Q1是烷基，Q2是烷基；
(e)Q1是苯基，Q2是烷基；
(f)Q1是苯基，Q2是苯基；
且在(a)至(f)中，所有非为氢的Q1及Q2皆被任选地取代，如前一段所定义。
在一优选的实施例中，在式(4)中，烷基是C1-C24烷基，优选地是C1-C12烷基，更优选地是C1-C6(杂)烷基。
在一优选的实施例中，在式(4)中，(杂)芳基是C6-C24芳基，优选地是C6-C12芳基，更优选地是苯基。
在一优选的实施例中，在式(4)中，(杂)芳基是C2-C24杂芳基，优选地是C2-C12杂芳基，更优选地是C2-C5杂芳基。
在一优选的实施例中，在式(4)中，烯基是C2-C24烯基，优选地是C2-C12烯基，更优选地是C2-C6烯基。
在一优选的实施例中，在式(4)中，炔基是C2-C24炔基，优选地是C2-C1炔基，更优选地是C2-C6炔基。
在一优选的实施例中，在式(4)中，环烷基是C3-C24环烷基，优选地是C3-C12环烷基，更优选地是C3-C6环烷基。
在一优选的实施例中，在式(4)中，环烯基、C5-C24环烯基，优选地是C5-C12环烯基，更优选地是C5-C6环烯基。
在一优选的实施例中，在式(4)中，环炔基是C6-C24环炔基，优选地是C8-C12环炔基，更优选地是C8环烷基。
在优选的实施例中，裂解剂可为多聚体化合物，其包括本文中所定义的多个二烯。此等多聚体化合物包括但不限于生物分子、蛋白质、肽、拟肽、聚合物、树枝状聚合物、脂质体、胶束、颗粒、凝胶、聚合物颗粒或其他聚合结构。
优选的四嗪：
式(4a)：
优选的四嗪是根据式(4a)，且优选地包括其药学上可接受的盐：
Figure BDA0003508207170001141
，其中各个部分Q1及Q2独立地选自由以下所组成的群组：氢及根据式(5)的部分：
Figure BDA0003508207170001142
，其中虚线表示与分子的其余部分键结的键，并且其中R10、R11及R12如本文所定义。
如本文将理解的，关于式(5)，虚线可表示与式(4a)的四嗪基团、根据式(5)的另一部分或如下所定义的根据式(6)至(13)的化合物的其余部分的键。
在一优选的实施例中，式(5)中的各f为独立地选自一整数，所述整数为从0至24、优选地为从1至12的范围、更优选地为从2至6的范围、甚至更优选地为从1到3。在一优选的实施例中，f是1。在其他的优选的实施例中，f是12到24范围内的一整数。
在一个优选的实施方式中，式(5)中，g为一整数，所述整数为从0至12的范围、优选地为从1至6的范围、更优选地为从2至4的范围。
在一优选的实施例中，在式(5)中，各个h独立地为0或1。
在一优选的实施例中，g为0，且f为1。在一优选的实施例中，g为1，且f为1。
在根据本发明的化合物包括多于一个满足式(5)的部分的情况下，各自独立地选择g、h及f。
在一优选的实施例中，根据式(5)的部分任选地被另一个独立选择的根据式(5)的部分取代。在另一优选的实施例中，根据式(5)的部分未被另一个独立选择的根据式(5)的部分取代。在一优选的实施例中，根据式(5)的部分是R87，如下文进一步定义。
在一优选的实施例中，根据式(5)的部分满足以下进一步所显示的来自基团RM的分子。
优选的为在式(4a)中的部分Q1及Q2中的至少一者非为氢。
在优选的实施例中，式(4a)中的Q1是选自由C6-C24芳基及C2-C24杂芳基所组成的群组，且任选地进一步被根据式(5)的一部分取代，优选地不超过根据式(5)的一个部分。
在优选的实施例中，式(4a)中的Q1是选自由C6-C24芳基及C2-C24杂芳基所组成的群组，且任选地进一步被根据式(5)的一部分取代，优选地不超过根据式(5)的一个部分，且式(4a)中的Q2是选自由C6-C24芳基及C2-C24杂芳基所组成的群组，且任选地进一步被根据式(5)的一部分取代，优选地不超过根据式(5)的一个部分。
在优选的实施例中，式(4a)中的Q1是选自由C6芳基及C3-C5杂芳基所组成的群组，且任选地进一步被根据式(5)的至少一个部分取代，优选地不超过根据式(5)的一个部分。本文中，优选的杂芳基是2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2,6-嘧啶基、3,5-嘧啶基、2,5-嘧啶基、2,4-嘧啶基、2,4-咪唑基、2,5-咪唑基、苯基、2,3-吡唑基、3,4-吡唑基、恶唑、异恶唑、噻唑、恶唑啉、2-吡咯、3-吡咯、2-噻吩及3-噻吩。
在优选的实施例中，式(4a)中的Q1是C3-C5杂芳基，且任选地进一步被根据式(5)的至少一个部分取代，优选地不超过根据式(5)的一个部分，且Q2是C3-C5杂芳基，且任选地进一步被根据式(5)的一部分取代，优选地不超过根据式(5)的一个部分。本文中，优选的杂芳基是2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2,6-嘧啶基、3,5-嘧啶基、2,5-嘧啶基、2,4-嘧啶基、2,4-咪唑基、2,5-咪唑基、苯基、2,3-吡唑基、3,4-吡唑基、恶唑、异恶唑、噻唑、恶唑啉、2-吡咯、3-吡咯、2-噻吩及3-噻吩。
在优选的实施例中，式(4a)中的Q1是C3-C5杂芳基，且任选地进一步被根据式(5)的至少一个部分取代，优选地不超过根据式(5)的至少一个部分，且Q2是H。
在优选的实施例中，式(4a)中的Q1是苯环，且任选地进一步被根据式(5)的至少一个部分取代，优选地不超过根据式(5)的至少一个部分，且Q2是H。
在优选的实施例中，式(4a)中的Q1是苯环，且任选地进一步被根据式(5)的至少一个部分取代，优选地不超过根据式(5)的至少一个部分，且Q2是苯基环，且任选地进一步被根据式(5)的至少一个部分取代，优选地不超过根据式(5)的至少一个部分。
在优选的实施例中，式(4a)中的Q1为苯环，且任选地进一步被根据式(5)的至少一个部分取代，优选地不超过根据式(5)的至少一个部分，且Q2是选自由C6芳基及C3-5杂芳基所组成的群组，且任选地进一步被根据式(5)的至少一个部分取代，优选地不超过根据式(5)的至少一个部分。
在优选的实施例中，式(4a)中的Q1是C1-C12烷基，且任选地进一步被根据式(5)的至少一个部分取代，优选地不超过根据式(5)的至少一个部分，且Q2是选自由C6芳基及C3-5杂芳基所组成的群组，且任选地进一步被根据式(5)的至少一个部分取代，优选地不超过根据式(5)的至少一个部分。
在优选的实施例中，式(4a)中的Q1是C1-C12烷基，且任选地进一步被根据式(5)的至少一个部分取代，优选地不超过根据式(5)的至少一个部分，且式(4a)中的Q2是C1-C12烷基，且任选地进一步被根据式(5)的至少一个部分取代，优选地不超过根据式(5)的至少一个部分。
在优选的实施例中，Q2等同Q1。
R10：
在优选的实施例中，各个R10独立地选自由以下所组成的群组：-O-、-S-、-SS-、-NR4-、-N＝N-、-C(O)-、-C(O)NR4-、-OC(O)-、-C(O)O-、-OC(O)O-、-OC(O)NR4-、-NR4C(O)-、-NR4C(O)O-、-NR4C(O)NR4-、-SC(O)-、-C(O)S-、-SC(O)O-、-OC(O)S-、-SC(O)NR4-、-NR4C(O)S-、-S(O)-、-S(O)2-、-OS(O)2-、-S(O2)O-、-OS(O)2O-、-OS(O)2NR4-、-NR4S(O)2O-、-C(O)NR4S(O)2NR4-、-OC(O)NR4S(O)2NR4-、-OS(O)-、-OS(O)O-、-OS(O)NR4-、-ONR4C(O)-、-ONR4C(O)O-、-ONR4C(O)NR4-、-NR4OC(O)-、-NR4OC(O)O-、-NR4OC(O)NR4-、-ONR4C(S)-、-ONR4C(S)O-、-ONR4C(S)NR4-、-NR4OC(S)-、-NR4OC(S)O-、-NR4OC(S)NR4-、-OC(S)-、-C(S)O-,-OC(S)O-、-OC(S)NR4-、-NR4C(S)-、-NR4C(S)O-、-SS(O)2-、-S(O)2S-、-OS(O2)S-、-SS(O)2O-、-NR4OS(O)-、-NR4OS(O)O-、-NR4OS(O)NR4-、-NR4OS(O)2-、-NR4OS(O)2O-、-NR4OS(O)2NR4-、-ONR4S(O)-、-ONR4S(O)O-、-ONR4S(O)NR4-、-ONR4S(O)2O-、-ONR4S(O)2NR4-、-ONR4S(O)2-、-OP(O)(R4)2-、-SP(O)(R4)2-、-NR4P(O)(R4)2-及其组合，其中R4如本文所定义。
在优选的实施例中，各个R10独立地选自由以下所组成的群组：-O-、-S-、-SS-、-NR4-、-N＝N-、-C(O)-、-C(O)NR4-、-OC(O)-、-C(O)O-、-OC(O)NR4-、-NR4C(O)-、-NR4C(O)O-、-NR4C(O)NR4-、-SC(O)-、-C(O)S-、-SC(O)O-、-OC(O)S-、-SC(O)NR4-、-NR4C(O)S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)NR4S(O)2NR4-、-OC(O)NR4S(O)2NR4-、-OC(S)-、-C(S)O-、-OC(S)O-、-OC(S)NR4-、-NR4C(S)-、-NR4C(S)O-，及-SS(O)2-。
R11：
在优选的实施例中，各个R11独立地选自由以下所组成的群组：C1-C24亚烷基、C2-C24亚烯基、C2-C24亚炔基、C6-C24亚芳基、C2-C24杂亚芳基、C3-C24亚环烷基、C5-C24亚环烯基及C12-C24亚环炔基，其任选地进一步被一或多个取代基取代，所述一或多个取代基是选自由以下所组成的群组：Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、＝O、＝NR36、-SR36、C1-C24烷基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C6-C24芳基、C2-C24杂芳基、C3-C24环烷基、C5-C24环烯基、C12-C24环炔基、C3-C24烷基(杂)芳基、C3-C24(杂)芳烷基、C4-C24(杂)芳基烯基、C4-C24(杂)芳基炔基、C4-C24烯基(杂)芳基、C4-C24炔基(杂)芳基、C4-C24烷基环烷基、C6-C24烷基环烯基、C13-C24烷基环炔基、C4-C24环烷基烷基、C6-C24环烯基烷基、C13-C24环炔基烷基、C5-C24烯基环烷基、C7-C24烯基环烯基、C14-C24烯基环炔基、C5-C24环烷基烯基、C7-C24环烯基烯基、C14-C24环炔基、C5-C24炔基环烷基、C7-C24炔基环烯基、C14-C24炔基环炔基、C5-C24环烷基炔基、C7-C24环烯基炔基、C14-C24环炔基炔基、C5-C24环烷基(杂)芳基、C7-C24环烯基(杂)芳基、C14-C24环炔基(杂)芳基、C5-C24(杂)芳基环烷基、C7-C24(杂)芳基环烯基及C14-C24(杂)芳基环炔基，
其中所述取代基任选地包含一或多个杂原子，所述一或多个杂原子是选自由O、S、NR36、P及Si所组成的群组，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化；
且其中优选地，亚烷基、亚烯基、亚炔基、亚环烷基、亚环烯基及亚环炔基任选地包含一或多个杂原子，所述一或多个杂原子是选自由O、S、NR36、P及Si所组成的群组，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在优选的实施例中，各个R11独立地选自由以下所组成的群组：C1-C12亚烷基、C2-C12亚烯基、C2-C12亚炔基、C6-C12亚芳基、C2-C12杂亚芳基、C3-C12亚环烷基、C5-C12亚环烯基及C12亚环炔基；
且其中优选亚烷基、亚烯基、亚炔基、亚环烷基、亚环烯基及亚环炔基任选地包含一或多个杂原子，所述一或多个杂原子是选自由O、S、NR36、P及Si所组成的群组，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在优选的实施例中，各个R11独立地选自由以下所组成的群组：C1-C6亚烷基、C2-C6亚烯基、C2-C6亚炔基、C6-C6亚芳基、C2-C6杂亚芳基、C3-C6亚环烷基及C5-C6亚环烯基；
且其中优选亚烷基、亚烯基、亚炔基、亚环烷基、亚环烯基及亚环炔基任选地包含一或多个杂原子，所述一或多个杂原子是选自由O、S、NR36、P及Si所组成的群组，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在优选的实施例中，R11基团任选地进一步被一或多个取代基取代，所述一或多个取代基是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、＝O、＝NR36、-SR36、C1-C12烷基、C2-C12烯基、C2-C12炔基、C6-C12芳基、C2-C12杂芳基、C3-C12环烷基、C5-C12环烯基、C12环炔基、C3-C12烷基(杂)芳基、C3-C12(杂)芳烷基、C4-C12(杂)芳基烯基、C4-C12(杂)芳基炔基、C4-C12烯基(杂)芳基、C4-C12炔基(杂)芳基、C4-C12烷基环烷基、C6-C12烷基环烯基、C13-C18烷基环炔基、C4-C12环烷基烷基、C6-C12环烯基烷基、C13-C18环炔基烷基、C5-C12烯基环烷基、C7-C12烯基环烯基、C14-C16烯基环炔基、C5-C12环烷基烯基、C7-C12环烯基烯基、C14-C16环炔基烯基、C5-C12炔基环烷基、C7-C12炔基环烯基、C14-C16炔基环炔基、C5-C12环烷基炔基、C7-C12环烯基炔基、C14-C16环炔基炔基、C5-C12环烷基(杂)芳基、C7-C12环烯基(杂)芳基、C14-C16环炔基(杂)芳基、C5-C12(杂)芳基环烷基、C7-C12(杂)芳基环烯基及C14-C16(杂)芳基环炔基，其中取代基任选地包含一或多个杂原子，所述一或多个杂原子是选自由O、S、NR36、P及Si所组成的群组，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在优选的实施例中，R11基团任选地进一步被一或多个取代基取代，所述一或多个取代基是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、＝O、＝NR36、-SR36、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C6芳基、C2-C6杂芳基、C3-C6环烷基、C5-C6环烯基、C3-C6烷基(杂)芳基、C3-C6(杂)芳烷基、C4-C6(杂)芳基烯基、C4-C6(杂)芳基炔基、C4-C6烯基(杂)芳基、C4-C6炔基(杂)芳基、C4-C6烷基环烷基、C6烷基环烯基、C4-C6环烷基烷基、C6环烯基烷基、C5-C6烯基环烷基、C7烯基环烯基、C5-C6环烷基烯基、C7环烯基烯基、C5-C6炔基环烷基、C7炔基环烯基、C5-C6环烷基炔基、C5-C6环烷基(杂)芳基及C5-C6(杂)芳基环烷基，其中所述取代基任选地包含一个或多个杂原子，所述一个或多个杂原子是选自由O、S、NR36、P及Si所组成的群组，其中N、S及P原子任选地被氧化，其中N原子任选地被季铵化。
在优选的实施例中，R11基团任选地进一步被一或多个选自-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、＝O、＝NR36、-SR36、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C6芳基、C2-C6杂芳基、C3-C6环烷基、C5-C6环烯基、C3-C7烷基(杂)芳基、C3-C7(杂)芳烷基、C4-C8(杂)芳基烯基、C4-C8(杂)芳基炔基、C4-C8烯基(杂)芳基、C4-C8炔基(杂)芳基、C4-C6烷基环烷基、C6-C7烷基环烯基、C4-C6环烷基烷基、C6-C7环烯基烷基、C5-C6烯基环烷基、C7-C8烯基环烯基、C5-C6环烷基烯基、C7-C8环烯基烯基、C5-C6炔基环烷基、C7-C8炔基环烯基、C5-C6环烷基炔基、C5-C9环烷基(杂)芳基及C5-C6(杂)芳基环烷基，其中取代基任选地包含一或多个杂原子，所述一或多个杂原子是选自由O、S、NR36、P及Si所组成的群组，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
优选地，当f>2时，R11独立地选自由以下所组成的群组：C1-C6亚烷基、C2-C6亚烯基、C2-C6亚炔基、C6-C6亚芳基、C2-C6杂亚芳基、C3-C6亚环烷基及C5-C6亚环烯基；且其中优选地，亚烷基、亚烯基、亚炔基、亚环烷基、亚环烯基及亚环炔基任选地包含一或多个杂原子，所述一或多个杂原子是选自由O、S、NR36、P及Si所组成的群组，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在一优选的实施例中，R11取代基不包含杂原子。
在一优选的实施例中，R11基团未被取代。
在另一优选的实施例中，R11基团不包含杂原子。
R12：
R12是选自由以下所组成的群组：-H、-OH、-NH2、-N3、-Cl、-Br、-F、-I、聚合物、颗粒、肽、拟肽、树枝状聚合物、蛋白质、生物分子、碳水化合物、寡核苷酸、寡糖、脂质、脂质体、胶束、成像部分、靶向剂TT、R87、白蛋白结合部分和螯合部分。
用于R12的螯合部分的非限制性例子是：
DTPA(二亚乙基三胺五乙酸，diethylenetriaminepentaacetic acid)，
DOTA(1,4,7,10-四氮杂环十二烷-N,N’,N”,N”-四乙酸，1,4,7,10-tetraazacyclododecane-N,N’,N”,N”-tetraacetic acid)，
NOTA(1,4,7-三氮杂环壬烷-N,N’,N”三乙酸，1,4,7-triazacyclononane-N,N’,N”-triacetic acid)，
TETA(1,4,8,11-四氮杂环十四烷-N,N’,N”,N’-四乙酸，1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane-N,N',N",N'-tetraacetic acid)，
OTTA(N1-(对异硫氰酸苄基)-二乙烯三胺-N1,N2,N3,N3-四乙酸，N1-(p-isothiocyanatobenzyl)-diethylenetriamine-N1,N2,N3,N3-tetraacetic acid)、去铁胺或DFO(N’[5-[[4-[[5-(乙酰羟氨基)戊基]氨基]-1,4-二氧丁基]羟基氨基]戊基]-N-(5-氨基戊基)-N-羟基丁二酰胺，N’-[5-[[4-[[5-(acetylhydroxyamino)pentyl]amino]-1,4-dioxobutyl]hydroxyamino]pentyl]-N-(5-aminopentyl)-N-hydroxybutanediamide)或HYNIC(肼基烟酰胺，hydrazinonicotinamide)。
在一优选的实施例中，当R12是聚合物、颗粒、肽、拟肽、树枝状聚合物、蛋白质、生物分子、寡核苷酸、寡糖、脂质、脂质体、胶束、靶向剂TT或R87时，则f至多为2，优选地至多为1。
式(6)、式(7)、式(8)、式(9)、式(10)、式(11)、式(12)及式(13)：
在本发明的优选的实施例中，四嗪符合式(6)、式(7)、式(8)、式(9)、式(10)、式(11)、式(12)及式(13)中的任一者：
Figure BDA0003508207170001231
其中各个部分Q、Q1、Q2、Q3及Q4独立地选自由氢及如本文中所定义的根据式(5)的部分所组成的群组；且其中R1、R2及R3如本文所定义。
在优选的实施例中，在根据式(6)、式(7)、式(8)、式(9)、式(10)、式(11)、式(12)及式(13)中任一者的四嗪中，选自由Q、Q1、Q2、Q3及Q4所组成的群组的至多一个部分是氢。
在优选的实施例中，在根据式(7)、式(8)、式(9)、式(10)、式(11)、式(12)及式(13)中任一者的四嗪中，选自由Q、Q1、Q2、Q3及Q4所组成的群组的至多两个部分是氢。
在优选的实施例中，在根据式(7)、式(8)、式(9)、式(10)、式(11)、式(12)及式(13)中任一者的四嗪中，选自由Q、Q1、Q2、Q3及Q4所组成的群组的至多三个部分是氢。
在优选的实施例中，在根据式(7)、式(8)、式(9)、式(10)、式(11)、式(12)及式(13)中任一者的四嗪中，选自由Q、Q1、Q2、Q3及Q4所组成的群组的所有的部分是氢。
在优选的实施例中，在根据式(7)、式(8)、式(9)、式(10)、式(11)、式(12)及式(13)中任一者的四嗪中，选自由Q、Q1、Q2、Q3及Q4所组成的群组的至多一个部分非为氢。
在优选的实施例中，在根据式(7)、式(8)、式(9)、式(10)、式(11)、式(12)及式(13)中任一者的四嗪中，选自由Q、Q1、Q2、Q3及Q4所组成的群组的至多两个部分非为氢。
分子量：
优选地，对于本文中所公开的包括基团Q、Q1、Q2、Q3及Q4或-(CH2)y-((R1)p-R2)n-(R1)p-R3的所有化合物，此等基团中的至少一者具有100Da至3000Da范围内的分子量。优选地，此等基团中的至少一者具有100Da至2000Da范围内的分子量。更优选地，此等基团中的至少一者具有100Da至1500Da范围内的分子量，甚至更优选地具有150Da至1500Da范围内的分子量。甚至更优选地，此等基团中的至少一者具有150Da至1000Da范围内的分子量，最优选地具有200Da至1000Da范围内的分子量。
优选地，对于本文中所公开的包括基团Q、Q1、Q2、Q3及Q4或-(CH2)y-((R1)p-R2)n-(R1)p-R3的所有化合物，此等基团皆不具有超过3000Da的分子量，特别是在裂解剂需要有效地渗入组织的情况下。
基团-(CH2)y-((R1)p-R2)n-(R1)p-R3：
在优选的实施例中，y是1至12范围内的一整数、优选地从1至10、更优选地从1至8、甚至更优选地从2至6、最优选地从2至4的一整数。在优选的实施例中，y是至少2，优选地y至少是3。在优选的实施例中，p是0或1，其中各个p是独立地选择。在优选的实施例中，各个n是独立地选自0至24范围内的一整数、优选地从1至12、更优选地从1至6、甚至更优选地从1至3的一整数，最优选地n为0或1。在优选的实施例中，n优选地为12至24中的一整数。在优选的实施例中，n为1。
在优选的实施例中，整个基团-((R1)p-R2)n-(R1)p-R3具有100Da至3000Da范围内的分子量。优选地，整个基团-((R1)p-R2)n-(R1)p-R3具有100Da至2000Da范围内的分子量。更优选地，整个基团-((R1)p-R2)n-(R1)p-R3具有100Da至1500Da范围内的分子量，甚至更优选地在150Da至1500Da的范围内。甚至更优选地，整个基团-((R1)p-R2)n-(R1)p-R3具有150Da至1000Da范围内的分子量，最优选地在200Da至1000Da范围内的分子量。
优选地，当n>2时，R2独立地选自由以下所组成的群组：C1-C6亚烷基、C2-C6亚烯基、C2-C6亚炔基、C6-C6亚芳基、C2-C6杂亚芳基、C3-C6亚环烷基及C5-C6亚环烯基；且其中优选地，亚烷基、亚烯基、亚炔基、亚环烷基、亚环烯基及亚环炔基任选地包含一或多个杂原子，所述一或多个杂原子独立地选自由O、S、NR36、P及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在优选的实施例中，整个基团-((R1)p-R2)n-(R1)p-R3满足来自如下所示的基团RM的分子。
RM：
Figure BDA0003508207170001261
，其中波浪线表示与如本文所公开的四嗪基团或与基团R1或R2键结的键。
在优选的实施例中，基团-((R1)p-R2)n-(R1)p-R3满足来自基团RM的分子，其中应理解当n大于1时，-((R1)p-R2)n-(R1)p-R3前面可具有一基团-((R1)p-R2)-以形成一基团-((R1)p-R2)-((R1)p-R2)n-1-(R1)p-R3。可以理解，其是从如何写出重复单元的定义中得出的，即-((R1)p-R2)2-将首先在R1、p之前写为-(R1)p-R2-(R1)p-R2-，且R2被独立地选择。
R1、R2及R3：
R1与R10的定义相同。R2与R11的定义相同。R3与R12的定义相同。
R4：
优选地，各个R4独立地选自由以下所组成的群组：氢、C1-C24烷基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C6-C24芳基、C2-C24杂芳基、C3-C24环烷基、C5-C24环烯基及C12-C24环炔基。
在一优选的实施例中，各个R4独立地选自由以下所组成的群组：氢、C1-C12烷基、C2-C12烯基、C2-C12炔基、C6-C12芳基、C2-C12杂芳基、C3-C12环烷基、C5-C12环烯基，及C12环炔基。
在一优选的实施例中，各个R4独立地选自由以下所组成的群组：氢、C1-C4烷基、C2-C4烯基、C2-C4炔基、C6芳基、C2-C6杂芳基、C3-C8环烷基、C5-C8环烯基，及C8环炔基。
优选地，R4基团非为氢，任选地包含一或多个杂原子，所述一或多个杂原子是选自由以下所组成的群组：O、S、NR5、P及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子是任选地被季铵化。
优选地，非为氢的R4基团任选地进一步被一或多个取代基取代，所述一或多个取代基是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、＝O、＝NR5、-SR5、C1-C24烷基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C6-C24芳基、C2-C24杂芳基、C3-C24环烷基基团、C5-C24环烯基、C12-C24环炔基、C3-C24烷基(杂)芳基、C3-C24(杂)芳烷基、C4-C24(杂)芳基烯基、C4-C24(杂)芳基炔基、C4-C24烯基(杂)芳基、C4-C24炔基(杂)芳基、C4-C24烷基环烷基、C6-C24烷基环烯基、C13-C24烷基环炔基、C4-C24环烷基烷基、C6-C24环烯基烷基、C13-C24环炔基烷基、C5-C24烯基环烷基、C7-C24烯基环烯基、C14-C24烯基环炔基、C5-C24环烷基烯基、C7-C24环烯基烯基、C14-C24环炔基烯基、C5-C24炔基环烷基、C7-C24炔基环烯基、C14-C24炔基环炔基、C5-C24环烷基炔基、C7-C24环烯基炔基、C14-C24环炔基炔基、C5-C24环烷基(杂)芳基基团、C7-C24环烯基(杂)芳基、C14-C24环炔基(杂)芳基、C5-C24(杂)芳基环烷基、C7-C24(杂)芳基环烯基，及C14-C24(杂)芳基环炔基；
其中取代基任选地包含一或多个杂原子，所述一或多个杂原子是选自由以下所组成的群组：O、S、NR5、P及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
优选地，非为氢的R4基团任选地进一步被一或多个取代基取代，所述取代基是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、＝O、＝NR5、-SR5、C1-C4烷基、C2-C4烯基、C2-C4炔基、C6芳基、C2-C4杂芳基、C3-C4环烷基、C5-C4环烯基、C12环炔基、C3-C12烷基(杂)芳基、C3-C12(杂)芳烷基、C4-C12(杂)芳基烯基、C4-C12(杂)芳基炔基、C4-C12烯基(杂)芳基、C4-C12炔基(杂)芳基、C4-C12烷基环烷基、C6-C12烷基环烯基、C13-C12烷基环炔基、C4-C12环烷基烷基、C6-C12环烯基烷基、C13环炔基烷基、C5-C12烯基环烷基、C7-C12烯基环烯基、C14烯基环炔基、C5-C12环烷基烯基、C7-C12环烯基烯基、C14环炔基烯基基团、C5-C12炔基环烷基、C7-C12炔基环烯基、C14-C12炔基环炔基、C5-C12环烷基炔基、C7-C12环烯基炔基、C14环炔基炔基、C5-C12环烷基(杂)芳基、C7-C12环烯基(杂)芳基、C14环炔基(杂)芳基、C5-C12(杂)芳基环烷基、C7-C12(杂)芳基环烯基，及C14(杂)芳基环炔基；
其中取代基任选地包含一或多个杂原子，所述一或多个杂原子是选自由以下所组成的群组：O、S、NR5、P及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在一优选的实施例中，R4取代基不包含杂原子。在一优选的实施例中，R4基团未被取代。
在另一优选的实施例中，R4基团不包含杂原子。
R5：
优选地，各个R5独立地选自由以下所组成的群组：氢、C1-C8烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C6-C12芳基、C2-C12杂芳基、C3-C8环烷基、C5-C8环烯基、C3-C12烷基(杂)芳基、C3-C12(杂)芳烷基、C4-C12烷基环烷基、C4-C12环烷基烷基、C5-C12环烷基(杂)芳基及C5-C12(杂)芳基环烷基，其中非为氢的R5基团任选地被一个部分取代，所述部分是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、＝O、＝NH，及-SH，且任选地包含一或多个杂原子，所述一或多个杂原子是选自由以下所组成的群组：O、S、NH、P及Si，其中N、S及P原子是任选地被氧化，其中N原子任选地被季铵化。
在一优选的实施例中，R5基团未被取代。
在另一优选的实施例中，R5基团不包含杂原子。
部分Q、Q1、Q2、Q3、Q4：
在优选的实施例中，g是0至12范围内的一整数、优选地从0至10、更优选地从0至8、甚至更优选地从1至6、最优选地从2至4。在其他的优选的实施例中，g为0。在一化合物中的选自由Q、Q1、Q2、Q3及Q4的一个以上部分满足式(5)的情况下，各个g是独立地选择。
在优选的实施例中，h为0或1。在一化合物中的选自由Q、Q1、Q2、Q3及Q4的一个以上部分满足式(5)的情况下，各个h是独立地选择。
在优选的实施例中，属于部分Q、Q1、Q2、Q3或Q4的各个f是独立地选自0至24范围内的一整数、优选地从1至12、更优选地从1至6、甚至更优选地从1至3，最优选地，f为0或1。在优选的实施例中，f优选地为12至24的一整数。在其他的优选的实施例中，f为1。
在优选的实施例中，基团((R10)h-R11)n-(R10)h-R12满足来自上述基团RM的分子。
在优选的实施例中，基团-((R10)h-R11)n-(R10)h-R12满足来自基团RM的分子，其中应理解当n大于1时，例如-((R10)h-R11)n-1-(R10)h-R12前面可具有一基团-(R10)h-R11-，以形成一基团-(R10)h-R11-((R10)h-R11)n-1-(R10)h-R12。可以理解，其是从如何写出重复单元的定义中得出的，即-((R10)h-R11)2将首先在R10、h之前写为-(R10)h-R11-(R10)h-R11-，且R11被独立地选择。
式(14)、式(14a)、式(14b)、式(14c)、式(14d)、式(14e)及式(14f)：
在一优选的实施例中，裂解剂是满足式(14)的四嗪：
Figure BDA0003508207170001301
且优选地包括其药学上可接受的盐，
其中，Ya是选自由以下所组成的群组：Y1、Y2、Y3、Y4、Y5及Y6：
Figure BDA0003508207170001311
其中，Yb是选自Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、氢、X47及-(SP)D–R87；其中SP是一间隔子，优选地如本文所定义，其中D是0或1，优选地D是0；其中，当Ya为Y6时，则Y-b为氢，其中Q1及Q5各自选自由X45、氢、X47及-(SP)D–R87所组成的群组；其中各个Q2及Q4，各自选自由X46、氢、X47及-(SP)D–R87所组成的群组；其中各个Q3各自选自由氢、X47及-(SP)D–R87所组成的群组；其中优选地式(14)的化合物包括至少一X45基团或X46基团，其中各个X45独立地选自由以下所组成的群组：N(X50)2、C(X51)2N(X50)2、NX50C(O)X51、NX50C(S)X51、OH、SH、C(O)OH、C(S)OH、C(O)SH、C(S)SH、NX50C(O)OX51、NX50C(S)OX51、NX50C(O)SX51-、NX50C(S)SX51-、NX50C(O)N(X51)2、NX50C(S)N(X51)2、NX50SO2X51、NX50SO3X51、NX50OX51、SO3H、SO2N(X51)2，及PO3H2；其中各个X46独立地选自由以下所组成的群组：N(X50)2、C(X51)2N(X50)2、NX50C(O)X51、NX50C(S)X51,、OH、SH、C(O)OH、C(S)OH、C(O)SH、C(S)SH、NX50C(O)OX51、NX50C(S)OX51-、NX50C(O)SX51-、NX50C(S)SX51-、NX50C(O)N(X51)2、NX50C(S)N(X51)2、NX50SO2X51、NX50SO3X51-、NX50OX51、SO3H，及PO3H2；其中X50及X51独立地选自由氢、X48及-(SP)D–R87所组成的群组；其中各个X48优选独立地选自由氢、C1-C4烷基、C2-C4烯基，及C4-C6(杂)芳基所组成的群组；其中对于X48，烷基、烯基及(杂)芳基任选地被一个部分取代，所述部分是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、＝O、-SH、-SO3H、-PO3H、-PO4H2，及-NO2；且任选地包含至多两个杂原子，所述至多两个杂原子是选自由以下所组成的群组：-O-、-S-、-NH-、-P-及-Si-，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中各个X47是选自由以下所组成的群组：-F、-Cl、-Br、-I、-OX49、-N(X49)2、-SO3、-PO3 -、-NO2、-CF3、-SX49、S(＝O)2N(X49)2、OC(＝O)X49、SC(＝O)X49、OC(＝S)X49、SC(＝S)X49、NX49C(＝O)-X49、NX49C(＝S)-X49、NX49C(＝O)O-X49、NX49C(＝S)O-X49、NX49C(＝O)S-X49、NX49C(＝S)S-X49、OC(＝O)N(X49)2、SC(＝O)N(X49)2、OC(＝S)N(X49)2、SC(＝S)N(X49)2、NX49C(＝O)N(X49)2、NX49C(＝S)N(X49)2、C(＝O)X49、C(＝S)X49、C(＝O)N(X49)2、C(＝S)N(X49)2、C(＝O)O-X49、C(＝O)S-X49、C(＝S)O-X49、C(＝S)S-X49、-S(O)X49、-S(O)2X49、NX49S(O)2X49、-ON(X49)2、NX49OX49、C1-C8烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C6-C12芳基、C2-C12杂芳基、C3-C8环烷基、C5-C8环烯基、C3-C12烷基(杂)芳基、C3-C12(杂)芳烷基、C4-C12烷基环烷基、C4-C12环烷基烷基、C5-C12环烷基(杂)芳基及C5-C12(杂)芳基环烷基，
其中烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、环烷基、环烯基、烷基(杂)芳基、(杂)芳烷基、烷基环烷基、环烷基烷基、环烷基(杂)芳基及(杂)芳基环烷基任选地被一个部分取代，所述部分是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OX49、-N(X49)2、-SO3X49、-PO3(X49)2、-PO4(X49)2、-NO2、-CF3、＝O、＝NX49，及-SX49，且任选地包含一或多个杂原子，所述一或多个杂原子独立地选自由O、S、NX49、P及Si所组成的群组，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化；其中X49是选自由以下所组成的群组：氢、C1-C8烷基、C2-C8烯基、C2-C8、C6-C12芳基、C2-C12杂芳基、C3-C8环烷基、C5-C8环烯基、C3-C12烷基(杂)芳基、C3-C12(杂)芳烷基、C4-C12烷基环烷基、C4-C12环烷基烷基、C5-C12环烷基(杂)芳基及C5-C12(杂)芳基环烷基，其中非为氢的X49基团任选地被一个部分取代，所述部分取代是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、＝O、＝NH，及-SH，且任选地包含一或多个杂原子，所述一或多个杂原子是选自由以下所组成的群组：O、S、NH、P及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化；其中，对于各个单独的Ya及Yb，优选地至多两个，更优选地，Q1、Q2、Q3、Q4及Q5中的至多一者是所述R87；其中根据式(14)的化合物优选地包括至多四个R87部分，更优选至多两个R87部分，最优选至多一个R87；其中根据式(14)的化合物优选地包括至少一个R87；其中优选地对于各个单独的Ya及Yb至多三个，更优选地至多两个Q1、Q2、Q3、Q4及Q5非为氢；其中优选地对于各个单独的Ya及Yb，Q1、Q2、Q3、Q4及Q5中至多两者是X45或X46，其中优选地Ya及Yb二者皆包括至少一个X45或X46，其中优选地Ya及Yb二者皆包括一个X45或X46，其中优选地Ya及Yb二者皆包括一个X45或X46，其中优选地Ya中所包括的X45与Yb中所包括的X45，及/或Ya中所包括的X46与Yb中所包括的X46相同，其中地Ya及Yb二者皆独立地选择Y1，或皆独立地选择Y2，或皆独立地选择Y3，或皆独立地选择Y4，或两者皆独立地选择Y5。
在一优选的实施例中，在式(14)或式(14a)至式(14f)中的任一者中，当Q1是X47或-(SP)D-R87时，则对于Q1，X47及R87非为根据X45的定义的基团。
在一优选的实施例中，在式(14)或式(14a)至式(14f)中的任一者中，当Q5是X47或-(SP)D-R87时，则对于Q5，X47及R87非为根据X45的定义的基团。
在一优选的实施例中，在式(14)或式(14a)至式(14f)中的任一者中，当Q2是X47或-(SP)D-R87时，则对于Q2，X47及R87非为根据X46的定义的基团。
在一优选的实施例中，在式(14)或式(14a)至式(14f)中的任一者中，当Q4是X47或-(SP)D-R87时，则对于Q4，X47及R87非为根据X46的定义的基团。
在优选的实施例中，Ya等同Yb。在优选的实施例中，Ya是选自Y1、Y2、Y3、Y4或Y5，且Yb是氢、X47或-(SP)D-R87。在优选的实施例中，Ya是选自Y1、Y2、Y3、Y4或Y5，且Yb是氢。
在优选的实施例中，根据式(14)的化合物不包括R87。在优选的实施例中，X50是氢。在优选的实施例中，当X45或X46是N(X50)2时，一个X50是氢，一个X50是X48或-(SP)D-R87。在优选的实施例中，式(14)不包括X46。
在优选的实施例中，裂解剂是满足式(14a)至式(14f)中任一者的四嗪：
Figure BDA0003508207170001341
Figure BDA0003508207170001351
其中Q6如式(14)中的Q1所定义，Q7如式(14)中的Q2所定义，Q8如式(14)中的Q3所定义，Q9如式(14)中的Q4所定义，及Q10如式(14)中的Q5的定义。
其中优选地Q1、Q2、Q3、Q4及Q5中的至多两者，更优选地至多一者是所述-(SP)D-R87；其中优选地Q6、Q7、Q8、Q9及Q10中的至多两者，更优选至多一者是所述-(SP)D-R87；其中优选地根据式(14a)至式(14f)中任一者的化合物包括至多四个R87部分，更优选至多两个R87部分；其中根据式(14a)至式(14f)的化合物优选地包括至少一R87；其中优选地Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、Q10中的至多六者，更优选至多四者非为氢，其中优选地X45基团或X46基团是相同的。
在一优选的实施例中，在式(14b)、式(14b)及式(14f)中，当Q6是X47或-(SP)D-R87时，则对于Q6，X47及R87非为根据X45的定义的基团。
在一优选的实施例中，在式(14c)至式(14f)中，当Q10是X47或-(SP)D-R87时，则对于Q10，X47及R87非为根据X45的定义的基团。
在一优选的实施例中，在式(14a)、式(14c)及式(14e)中，当Q7是X47或-(SP)D-R87时，则对于Q7，X47及R87非为根据X46的定义的基团。
在一优选的实施例中，在式(14a)、式(14b)、式(14e)及式(14f)中，当Q9是X47或-(SP)D-R87时，则对于Q9，X47及R87非为根据X46的定义的基团。
X45：
在一优选的实施例中，各个X45独立地选自由以下所组成的群组：N(X50)2、NX50C(O)X51、NX50C(S)X51、OH、SH、NX50C(O)OX51-、NX50C(S)OX51-、NX50C(O)SX51-、NX50C(S)SX51、NX50C(O)N(X51)2、NX50C(S)N(X51)2、NX50SO2X51、NX50SO3X51、NX50OX51，及SO2N(X51)2。
在一优选的实施例中，各个X45独立地选自由以下所组成的群组：N(X50)2、NX50C(O)X51、NX50C(S)X51、OH，及SH。
在优选的实施例中，各个X45独立地选自由以下所组成的群组：NX50C(O)OX51、NX50C(S)OX51-、NX50C(O)SX51-、NX50C(S)SX51-、NX50C(O)N(X51)2、NX50C(S)N(X51)2、NX50SO2X51-、NX50SO3X51-、NX50OX51。
在一优选的实施例中，X45是选自由以下所组成的群组：NHX50、C(X51)2NH2、CHX51NH2、CH2N(X50)2、CH2NHX50、NHC(O)X51、NHC(S)X51、OH及SH。在一优选的实施例中，X45是NHX50。在一优选的实施例中，X45是C(X51)2NH2。在一优选的实施例中，X45是CHX51NH2。在一优选的实施例中，X45是CH2N(X50)2。在一优选的实施例中，X45是CH2NHX50。
在一优选的实施例中，X45是NH2。在一优选的实施例中，X45是CH2NH2。在一优选的实施例中，X45是NHC(O)X51。在一优选的实施例中，X45是NHC(S)X51。在一优选的实施例中，X45是OH。
在一优选的实施例中，X45是SH。在一优选的实施例中，X45是SO2NH2。
X46：
在一优选的实施例中，X46独立地选自由以下所组成的群组：N(X50)2、NX50C(O)X51、NX50C(O)OX51-，及NX50C(O)N(X51)2。在一优选的实施例中，X46是选自由N(X50)2及NX50C(O)X51所组成的群组。在一优选的实施例中，X46选自NHX50及NHC(O)X51。在一优选的实施例中，X46是NHX50。
在一优选的实施例中，X46是NH2。在一优选的实施例中，X46是NHC(O)X51。
X47：
在一优选的实施例中，各个X47独立地选自由以下所组成的群组：F、-OH、-NH2、-SO3 -、-NO2、-CF3、-SH、C1-C6烷基、C6芳基、C4-C5杂芳基、C5-C8烷基(杂)芳基、C5-C8(杂)芳烷基、C4-C8烷基环烷基，及C4-C8环烷基烷基。在一更优选的实施例中，各个X47独立地选自由以下所组成的群组：F、-SO3 -、-NO2、-CF3、C1-C6烷基、C6芳基、C4-C5杂芳基、C5-C8烷基(杂)芳基、C5-C8(杂)芳烷基、C4-C8烷基环烷基，及C4-C8环烷基烷基。
在一优选的实施例中，X47取代基不包含杂原子。
在一优选的实施例中，X47基团未被取代。
在另一优选的实施例中，X47基团不包含杂原子。
X48：
在一优选的实施例中，各个X48独立地选自由以下所组成的群组：氢、C1-C4烷基、C2-C4烯基及C4-C6(杂)芳基所组成的群组。对于X48，烷基、烯基及(杂)芳基任选地被一个部分取代，所述部分是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、＝O、-SH、-SO3H、-PO3H、-PO4H2及-NO2；且任选地包含至多两个杂原子，所述至多两个杂原子是选自由以下所组成的群组：-O-、-S-、-NH-、-P-及-Si-，其中所述N、S及P原子任选地被氧化。在一优选的实施例中，X48是C1-C4烷基。
在一优选的实施例中，X48取代基不包含杂原子。
在一优选的实施例中，X48基团未被取代。
在另一优选的实施例中，X48基团不包含杂原子。
X49：
在优选的实施例中，X49独立地选自由以下所组成的群组：氢、C1-C8烷基、C2-C8烯基、C2-C8炔基、C6-C12芳基、C2-C12杂芳基、C3-C8环烷基、C5-C8环烯基、C3-C12烷基(杂)芳基、C3-C12(杂)芳烷基、C4-C12烷基环烷基、C4-C12环烷基烷基、C5-C12环烷基(杂)芳基及C5-C12(杂)芳基环烷基，其中非为氢的X49基团任选地被一个部分取代，所述不分是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、＝O、＝NH，及-SH，且任选地包含一或多个杂原子，所述一或多个杂原子是选自由以下所组成的群组：O、S、NH、P及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
在优选的实施例中，X49是选自由以下所组成的群组：氢、C1-C4烷基、C1-C4烯基、C2-C4炔基、C6-C8芳基、C2-C8杂芳基、C3-C6环烷基、C5-C6环烯基、C3-C10烷基(杂)芳基、C3-C10(杂)芳烷基、C4-C8烷基环烷基、C4-C8环烷基烷基、C5-C10环烷基(杂)芳基及C5-C10(杂)芳基环烷基，其中非为氢的X49基团任选地被一个部分取代，所述部分是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、＝O、＝NH，及-SH，且任选地包含一或多个杂原子，所述一或多个杂原子是选自由以下所组成的群组：O、S、NH、P及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。在一优选的实施例中，X49取代基不包含杂原子。在一优选的实施例中，X49基团未被取代。在另一优选的实施例中，X49基团不包含杂原子。
X50：
在一优选的实施例中，各个X50独立地选自由以下所组成的群组：氢、X48及-(SP)D-R87。在一优选的实施例中，X50是X48。在一优选的实施例中，X50是-(SP)D-R87。在一优选的实施例中，X50是H。
X51：
在一优选的实施例中，各个X51独立地选自由以下所组成的群组：氢、X48及-(SP)D-R87。在一优选的实施例中，X51是X48。在一优选的实施例中，X51是-(SP)D-R87。在一优选的实施例中，X51是H。
Q1：
在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q1是选自由氢、X47及-(SP)D-R87所组成的群组。在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q1为氢。在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q1为X47。在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q1为R87，及优选地，Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9及Q10为X45、X46或氢。
Q2：
在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q1是选自由氢、X47及-(SP)D-R87所组成的群组。在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q2为氢。在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q2为X47。在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q2为-(SP)D-R87，及优选地，Q1、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9及Q10为X45、X46或氢。
Q3：
在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q3是选自由氢、X47及-(SP)D-R87所组成的群组。在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q3为氢。在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q3为X47。在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q3为-(SP)D-R87，及优选地，Q1、Q2、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9及Q10为X45、X46或氢。
Q4：
在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q4是选自由氢、X47及-(SP)D-R87所组成的群组。在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q4为氢。在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q4为X47。在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q4为-(SP)D-R87，及优选地，Q1、Q2、Q3、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9及Q10为X45、X46或氢。
Q5：
在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q5是选自由氢、X47及-(SP)D-R87所组成的群组。在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q5为氢。在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q5为X47。在一优选的实施例中，Q5为-(SP)D-R87，且优选地，Q1、Q2、Q3、Q4、Q6、Q7、Q8、Q9及Q10为X45、X46或氢。
Q6：
在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q6是选自由氢、X47及-(SP)D-R87所组成的群组。在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q6为氢。在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q6为X47。在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q6为-(SP)D-R87，且优选地，Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q7、Q8、Q9及Q10为X45、X46或氢。
Q7：
在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q7是选自由氢、X47及-(SP)D-R87所组成的群组。在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q7为氢。在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q7为X47。在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q7为-(SP)D-R87，且优选地，Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q8、Q9及Q10为X45、X46或氢。
Q8：
在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q8是选自由氢、X47及-(SP)D-R87所组成的群组。在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q8为氢。在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q8为X47。在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q8为-(SP)D-R87，且优选地，Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q9及Q10为X45、X46或氢。
Q9：
在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q9是选自由氢、X47及-(SP)D-R87所组成的群组组。在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q9为氢。在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q9为X47。在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q9为-(SP)D-R87，且优选地，Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8及Q10为X45、X46或氢。
Q10：
在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q10是选自由氢、X47及-(SP)D-R87所组成的群组组。在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q10为氢。在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q10为X47。在一优选的实施例中，在式(14)至式(14f)的任一者中的Q10为-(SP)D-R87，优选地，Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8及Q9为X45、X46或氢。
式(14a)：
在一优选的实施例中，根据本发明的化合物是根据式(14a)的化合物，其中优选地，各个单独的X45及Q2-Q4-、Q7-Q9如本文所述。
在一优选的实施例中，根据本发明的化合物是根据式(14a)的化合物，其中两个X45相同，且是选自由以下所组成的群组：NH2、NHC(O)X51、NX50C(O)OX51-、NX50C(O)N(X51)2、NX50C(S)N(X51)2、OH及SH；且Q2-Q4-、Q7-Q9是氢。
在一优选的实施例中，根据本发明的化合物是根据式(14a)的化合物，其中两个X45相同，且是选自由以下所组成的群组：NH2、NHC(O)X51及OH；且Q2-Q4-、Q7-Q9是氢。
式(14b)：
在一优选的实施例中，根据本发明的化合物是根据式(14b)的化合物，其中优选地，各个单独的X46及Q1、Q3-Q4、Q6、Q8-Q9如本文所述。
在一优选的实施例中，根据本发明的化合物是根据式(14b)的化合物，其中两个X46相同，且是选自由以下所组成的群组：NH2或NHC(O)X51，且Q1、Q3-Q4、Q6、Q8-Q9是氢。
式(14c)：
在一优选的实施例中，根据本发明的化合物是根据式(14c)的化合物，其中优选地，各个单独的X45及Q2-Q3、Q5、Q7、Q8、Q10如本文所述。
在一优选的实施例中，根据本发明的化合物是根据式(14c)的化合物，其中两个X45相同，且是选自由以下所组成的群组：NH2、NHC(O)X51、NX50C(O)OX51-、NX50C(O)N(X51)2、NX50C(S)N(X51)2、OH，及SH；且Q2-Q3、Q5、Q7、Q8、Q10是氢。
在一优选的实施例中，根据本发明的化合物是根据式(14c)的化合物，其中两个X45相同，且是选自由以下所组成的群组：NH2、NHC(O)X51及OH，且Q2-Q3、Q5、Q7、Q8、Q10是氢。
式(14d)：
在一优选的实施例中，根据本发明的化合物是根据式(14d)的化合物，其中优选各个单独的X46及Q1、Q3、Q5、Q6、Q8、Q10如本文所述。
在一优选的实施例中，根据本发明的化合物是根据式(14d)的化合物，其中两个X46相同，且是选自由以下所组成的群组：NH2或NHC(O)X51，且Q1、Q3、Q5、Q6、Q8、Q10是氢。
式(14e)：
在一优选的实施例中，根据本发明的化合物是根据式(14e)的化合物，其中优选各个单独的X45及Q2、Q4、Q5、Q7、Q9、Q10如本文所述。
在一优选的实施例中，根据本发明的化合物是根据式(14e)的化合物，其中两个X45相同，且是选自由以下所组成的群组：NH2、NHC(O)X51、NX50C(O)OX51-、NX50C(O)N(X51)2、NX50C(S)N(X51)2、OH及SH；且Q2、Q4、Q5、Q7、Q9、Q10是氢。
在一优选的实施例中，根据本发明的化合物是根据式(14e)的化合物，其中两个X45相同，且是选自由以下所组成的群组：NH2、NHC(O)X51及OH，且Q2、Q4、Q5、Q7、Q9、Q10是氢。
式(14f)：
在一优选的实施例中，根据本发明的化合物是根据式(14f)的化合物，其中优选各个单独的X46及Q1、Q4、Q5、Q6、Q9、Q10如本文所述。
在一优选的实施例中，根据本发明的化合物是根据式(14f)的化合物，其中两个X46相同，且是选自由以下所组成的群组：NH2或NHC(O)X51，并且Q1、Q4、Q5、Q6、Q9、Q10是氢。
在一优选的实施例中，裂解剂是根据式(14)，且包括至少一个，优选地两个，X45基团。
在一优选的实施例中，裂解剂是根据式(14a)、式(14c)或式(14e)。
R87：
优选地，与本发明有关的R87是一个部分，所述部分调节化合物的药代动力学。因此，在一优选的实施例中，R87是药代动力学-调节部分(PK部分)。R87的功能包括，但不限于，延迟所述化合物的清除、影响所述化合物的分布容积(例如减少或增加分布容积)、影响所述化合物的生物分布、实现对其与触发器的反应的空间控制，影响(更具体地避免)所述化合物的代谢，及/或影响(更具体地避免)所述化合物(不期望的)粘附或(不期望的)吸收至组织。本领域技术人员非常了解此等基团以及如何合成此等基团。
在优选的实施例中，各个R87独立地选自由以下所组成的群组：有机分子、无机分子、有机金属分子、树脂、珠、玻璃、微粒、纳米颗粒、凝胶、表面及细胞。优选地，R87独立地选自有机分子及无机分子。
在一优选的实施例中，R87用于增加血液循环时间，增加触发器的反应时间。
在一优选的实施例中，R87用于调节在本发明的亲二烯体与本文中所定义的二烯之间的反应产物的药代动力学。
不希望受理论束缚，据信本文中所定义的四嗪在生物正交反应中的功能及性能不受R87的性质的显着影响。
在一优选的实施例中，各个R87单独地选自生物分子、聚合物、肽、拟肽、树枝状聚合物、蛋白质、碳水化合物、寡核苷酸、寡糖、适体、类固醇、脂质、白蛋白、白蛋白结合部分、染料部分、荧光部分、成像探针，及靶向剂(Targeting Agent，TT)；且其中R87任选地经由一间隔子(Spacer，SP)与四嗪结合。通常，作为R87的合适聚合物是聚乙二醇(polyethyleneglycol，PEG)。此种合适的PEG包括具有2至4000范围内的重复单元数量的PEG，以及具有200Da至100,000Da范围内的分子量的PEG。
在一优选的实施例中，R87是根据式(5)的部分。
在一优选的实施例中，R87是根据式(5)的部分，且直接地连接至根据式(14)至式(14f)中任一者的化合物的其余部分，例如在R87与式(14)的部分Ya或Yb或根据式(14a)至式(14f)中任一者的化合物的吡啶基部分的其余部分之间未设置一间隔子SP。
在一优选的实施例中，R87是根据式(5)的部分，且直接地连接至a的其余部分，例如在R87与式(4)、式(11)及式(14)中任何一者的部分Ya或Yb的其余部分之间未设置一间隔子SP；或根据式(14a)至式(14f)中任一者的化合物的吡啶基部分，且倘若连接至X45或X46的胺官能团，则式(5)中的z非为0。
在一优选的实施例中，R87经由本文中所定义的一间隔子SP与一化合物的其余部分连接。
在一优选的实施例中，R87任选地经由如本文中所定义的一间隔子SP连接至一化合物的其余部分，且各个R87单独地选自生物分子、聚合物、肽、拟肽、树枝状聚合物、蛋白质、碳水化合物、寡核苷酸、寡糖、脂质、胶束、脂质体、聚合体、颗粒、纳米颗粒、微粒、珠、凝胶、金属络合物、有机金属部分、白蛋白、白蛋白结合部分、染料部分、荧光部分、成像探针，及靶向剂(Targeting Agent，TT)。
在一优选的实施例中，本发明的化合物的一或多个拷贝可与作为膜易位部分(例如金刚合金、聚赖氨酸/精氨酸、TAT、人类乳铁蛋白)的R87进行偶联，以达到细胞内前药。有关此类部分的示例性参考文献包括：Trends in Biochemistry Sciences，2015，40、12、749；J.Am.Chem.Soc.2015，137，12153-12160；药物研究，2007，24，11，1977。
关于在诸如体内的细胞环境中的应用，取决于触发器-构建体的位置(例如细胞内或细胞外)，裂解剂被设计成能够有效地到达所述触发器-构建体。因此，例如可通过改变其log P值、其反应性或电荷来客制化裂解剂，其可通过R87任选地实现。
在一优选的实施例中，本发明的四嗪化合物包括一成像部分而非R87。在其他的实施例中，R87是或包括一成像部分。在此优选的实施例中，所述成像部分以与R87结合的相同的方式而与本发明化合物的其余部分结合。在此实施例中，R87等同成像部分。在一优选的实施例中，本发明的化合物可包括一或多个成像部分及一或多个R87部分。
在一优选的实施例中，R87是或包括一成像部分。优选的成像部分是放射性核素-螯合物复合体、放射性标记的分子(例如使用18F、124I)，及荧光染料。
在一优选的实施例中，R87是包括至少一18F同位素的一成像部分。
在一优选的实施例中，R87包括一螯合部分，优选地如本文中所述的螯合部分。
在一优选的实施例中，R87包括但不限于氨基酸、核苷、核苷酸、碳水化合物及生物聚合物片段，例如寡肽或多肽、寡肽或多肽、或寡乳酸交酯或聚乳酸交酯、或寡碳水化合物或聚碳水化合物、寡核苷酸，从2至200个重复单元，特别是2至113个重复单元，优选地为2至50个重复单元，更优选地为2至24个重复单元，及更优选地为2至12个重复单元。
根据一实施例，裂解剂可为多聚体化合物，包括多个四嗪。根据一优选的实施例，裂解剂可为多聚体化合物，包括与一个R87结合的多个四嗪。此等多聚体化合物可为但不限于生物分子、肽、拟肽、蛋白质、寡核苷酸、寡糖、聚合体、珠子、凝胶、聚合物、树枝状聚合物、脂质体、胶束、颗粒、聚合物颗粒或其他聚合结构。
在一优选的实施例中，R87是聚合物。其包括直链聚亚烷基二醇或支链聚亚烷基二醇，例如聚乙二醇(polyethylene glycol，PEG)或聚丙二醇(polypropylene glycol,PPG)链，其重复单元的数量为2至200，特别是2至113，优选地是2至50，更优选地是2至24，更优选地是2至12个。优选的是，当聚亚烷基二醇，例如PEG聚合物及PPG聚合物仅经由聚合物链的一端结合时，另一端以-OCH3、-OCH2CH3、OCH2CH2CO2H端接。
其他聚合的R87部分是聚合物及共聚物，例如聚-(2-恶唑啉、聚(N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺)(poly-(2-oxazoline，poly(N-(2-hydroxypropyl)methacrylamide)，HPMA)、聚乳酸(polylactic acid，PLA)、聚乳酸-乙醇酸(polylactic-glycolic acid，PLGA)、聚谷氨酸(polyglutamic acid，PG)、葡聚糖、聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone，PVP)、聚(1-羟甲基乙烯羟甲基缩甲醛(poly(1-hydroxymethylethylene hydroxymethyl-formal，PHF)。其他的示例性聚合物是多糖、糖多糖、糖脂、多苷、聚缩醛、聚缩酮、聚酰胺、聚醚、聚酯。天然存在的多糖的实例可使用纤维素、直链淀粉、葡聚糖、糊精、果聚糖、岩藻多糖、卡拉胶(carraginan)、菊糖、果胶、支链淀粉、糖原、里瑟南(lixenan)、琼脂糖、透明质酸、硫酸软骨素(chondroitinsulfate)、硫酸皮肤素(dermatansulfate)、硫酸角质素(keratansulfate)、海藻酸及肝素。在又一些示例性实施例中，所述聚合物是聚缩醛/聚缩酮与亲水聚合物的一共聚物，所述亲水聚合物是选自由以下所组成的群组：聚丙烯酸酯、聚乙烯基聚合物、聚酯、聚原酸酯、聚酰胺、寡肽、多肽及其衍生物。示例性优选的聚合R87部分是PEG、HPMA、PLA、PLGA、PVP、PHF、葡聚糖、寡肽及多肽。
在本发明的一些方面，聚合的R87部分具有以下范围的的分子量：从2至200kDa、从2至100kDa、从2至80kDa、从2至60kDa、从2至40kDa、从2至20kDa、从3至15kDa、从5至10kDa、从500道尔顿至5kDa。
其他的示例性R87部分是树枝状聚合物，例如聚(丙烯亚胺)(poly(propyleneimine)，PPI)树枝状聚合物、PAMAM树枝状聚合物，及二醇基树枝状聚合物。
在一优选的实施例中，R87等同基团RM。
在一优选的实施例中，R87用于增加血液循环时间，增加与触发器的反应时间。
在一优选的实施例中，R87用于调节本发明的亲二烯体与二烯之间的反应产物的药代动力学。
在一优选的实施例中，裂解剂被设计为由于其log P值或其电荷而无法渗透细胞，且其可任选地通过R87来实现。
在需要裂解剂具有一细胞外分布体积的实施例中，优选的是裂解剂的Log P至多为2，优选地至多为1，更优选地至多为0，甚至更优选地为至多-1。
在裂解剂具有一细胞内分布容积的需求的实施例中，优选的是裂解剂的Log P至少为-1，优选地至少为0，更优选地至少为1，甚至更优选地至少为2。
在裂解剂具有一细胞外分布体积的需求的实施例中，优选的是所述裂解剂在pH 7具有负净电荷。
在裂解剂具有一细胞外分布体积的需求的实施例中，优选的是所述试剂具有小于1000Da，优选地小于500Da的分子量。
在需要裂解剂具有一细胞外分布体积的需求的实施例中，优选的是所述试剂具有大于500Da、优选地大于1kDa、更优选地大于2kDa的分子量。
在裂解剂具有从循环缓慢或低效地外渗至组织中的需求的实施例中，优选的是所述试剂具有大于5kDa、优选地大于60Da、更优选地大于150Da、甚至优选地大于500kDa的分子量。
在裂解剂不具有细胞渗透性的优选的实施例中，R87可为蛋白质或聚合物。
在优选的实施例中，R87由于其大尺寸及/或由于存在清除引导基团(即作为R98)而降低裂解剂从血液中外渗至靶组织中。例如，作为PLGA微粒的R87将允许与循环中的给药剂进行有效的逆电子需求狄尔斯-阿尔德(inverse electron demand Diels-Alder，IEDDA)反应，但会阻碍裂解剂有效地外渗至肿瘤组织中，并导致肝脏快速清除。同样，R87是使用约10半乳糖部分(即清除引导基团，如R98)进行修饰的一白蛋白，以确保肝脏快速摄取，在血液中提供有效的逆电子需求狄尔斯-阿尔德(inverse electron demand Diels-Alder，IEDDA)反应，而不会或最小程度地减少外渗至肿瘤组织中。参考[罗辛等人J.Nucl.Med.2013，4，11，1989-1995]。同样，R87可为包括一清除引导基团的一小部分，以相对于在肿瘤组织中的反应，有利于血液中的逆电子需求狄尔斯-阿尔德(inverse electrondemand Diels-Alder，IEDDA)反应。
相反的，倘若需要全身细胞外标记裂解，R87可为20kDa PEG或40kDa PEG或白蛋白或白蛋白结合部分，确保延长在循环中的保留，任选地与基于EPR的肿瘤组织靶向结合。
在一实施例中，对于一给定的细胞群，给药剂与一细胞表面分子，例如一细胞表面受体或抗原特异性结合或复合。在与受体特异性结合或复合后，细胞允许摄取给药剂，之后内化至细胞中。随后施予的裂解剂之后将进入细胞并裂解给药剂，释放细胞内的效应物部分。在另一实施例中，对于一给定的细胞群，给药剂与一细胞表面分子，例如一细胞表面受体或抗原特异性结合或复合。在特异性结合或复合受体之后，细胞不允许摄取给药剂。随后施予的裂解剂之后将裂解细胞外部的给药剂。
在以相同或不同的主要靶标的有序的成像程序为中心的一成像循环的实施例中，优选的是裂解剂系统性地(即在整个身体中)起作用。在其他的成像循环实施例中，优选的是裂解剂包括R87，其是TT，且选择性地裂解正在成像的主要靶标处的标记。
靶向剂TT：
在优选的实施例中，TT用于结合主要靶标。
在优选的实施例中，本发明的二烯与靶向剂TT结合。与二烯结合的TT可有利地用于本发明，因为TT可引导二烯或将二烯保留在标记需要从式(1)的化合物中释放的位置。例如，为了增加标记的靶向/非靶向的比率，可优选的将二烯引导至血液中，或者倘若其非为靶标，则将二烯保留在血液中。之后，裂解剂主要释放血液中的标记，之后迅速地清除标记。在靶标(例如肿瘤)处的标记未被释放，从而增加标记的靶向/非靶向的比率。
在优选的实施例中，TT用于影响(更具体地避免)二烯的代谢，及/或影响(更具体地避免)二烯的(不期望的)粘附或(不期望的)吸收至组织中。
在优选的实施例中，TT是给药剂。
本领域技术人员非常了解此等基团以及如何合成此等基团。
在一优选的实施例中，TT是选自由以下所组成的群组：聚合物、聚合物颗粒、肽、拟肽、树枝状聚合物、蛋白质、碳水化合物、寡核苷酸、寡糖、脂质、脂质体、白蛋白、白蛋白结合部分。通常，一合适的聚合物是聚乙二醇(polyethyleneglycol，PEG)。此类合适的PEG包括具有2至4000范围内的重复单元数量的PEG，以及具有200Da至100,000Da范围内的分子量的PEG。
在一优选的实施例中，与二烯结合的TT包括但不限于氨基酸、核苷、核苷酸、碳水化合物和生物聚合物片段，例如寡核苷酸或多肽、寡肽或多肽，或寡聚乳酸或聚乳酸，或寡核苷酸-或多糖、寡核苷酸，从2至200个重复单元，特别是2至113个重复单元，优选地为2至50个重复单元，更优选地为2至24个重复单元，及更优选地为2至12个重复单元。
在一优选的实施例中，与二烯结合的TT是聚合物。其包括直链聚亚烷基二醇或支链聚亚烷基二醇，例如聚乙二醇(polyethylene glycol，PEG)或聚丙二醇(polypropyleneglycol，PPG)链，其重复单元的数量为2至200，特别是2至113，优选地是2至50，更优选地是2至24，更优选地是2至12个。优选的是，当聚亚烷基二醇，例如PEG聚合物及PPG聚合物仅经由聚合物链的一端结合时，另一端以-OCH3、-OCH2CH3、OCH2CH2CO2H端接。
其他合适的聚合物TT部分包括聚合物及共聚物，例如聚-(2-恶唑啉、聚(N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺)(poly-(2-oxazoline，poly(N-(2-hydroxypropyl)methacrylamide)，HPMA)、聚乳酸(polylactic acid，PLA)、聚乳酸-乙醇酸(polylactic-glycolic acid，PLGA)、聚谷氨酸(polyglutamic acid，PG)、葡聚糖、聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone，PVP)、聚(1-羟甲基乙烯羟甲基缩甲醛(poly(1-hydroxymethylethylene hydroxymethyl-formal，PHF)。其他的示例性聚合物是多糖、糖多糖、糖脂、多苷、聚缩醛、聚缩酮、聚酰胺、聚醚、聚酯。天然存在的多糖的实例可使用的是纤维素、直链淀粉、葡聚糖、糊精、果聚糖、岩藻多糖、卡拉胶(carraginan)、菊糖、果胶、支链淀粉、糖原、里瑟南(lixenan)、琼脂糖、透明质酸、硫酸软骨素(chondroitinsulfate)、硫酸皮肤素(dermatansulfate)、硫酸角质素(keratansulfate)、海藻酸及肝素。所述聚合物是聚缩醛/聚缩酮与亲水聚合物的一共聚物，所述亲水聚合物是选自由以下所组成的群组：聚丙烯酸酯、聚乙烯聚合物、聚酯、聚原酸酯、聚酰胺、寡肽、多肽及其衍生物。示例性的优选聚合TT部分是PEG、HPMA、PLA、PLGA、PVP、PHF、葡聚糖、寡肽及多肽。
在本发明的一些方面，聚合TT部分具有以下范围的的分子量：从2至200kDa、从2至100kDa、从2至80kDa、从2至60kDa、从2至40kDa、从2至20kDa、从3至15kDa、从5至10kDa、从500道尔顿至5kDa。
其他的示例性TT部分是树枝状聚合物，例如聚(丙烯亚胺)(poly(propyleneimine)，PPI)树枝状聚合物、PAMAM树枝状聚合物，及二醇基树枝状聚合物。
在一优选的实施例中，二烯包括一成像部分，例如光学或荧光染料，或诸如18F的放射性同位素。优选地，二烯不包括放射性核素。
应当理解，亦可对四嗪及靶向剂进行化学修饰，以使所述化合物的反应更便于制备本发明的偶联物的目的。
在优选的实施例中，靶向剂TT与主要靶标结合。为了允许以上所列出的主要靶标的特异性靶向，靶向剂TT可包括化合物，包括但不限于抗体、抗体衍生物、抗体片段、抗体(片段)融合物(例如双特异性及三特异性mAb片段或衍生物)、蛋白质、肽，例如奥曲肽及其衍生物、VIP、MSH、LHRH、趋化肽、细胞穿透肽、膜易位部分、铃蟾素、弹性蛋白、肽模拟物、有机化合物、无机化合物、碳水化合物、单糖、寡糖、多糖、寡核苷酸、适体、病毒、全细胞、噬菌体、药物、聚合物、脂质体、化疗剂、受体激动剂及拮抗剂、细胞因子、激素、类固醇、毒素。在本发明的上下文中设想的有机化合物的实例为或衍生自染料、靶向CAIX及PSMA的化合物、雌激素，例如雌激素、雌二醇、雄激素、孕激素、皮质类固醇、甲氨蝶呤、叶酸及胆固醇。
根据本发明的一具体实施例，主要靶标是一受体，且使用能够特异性结合主要靶标的靶向剂。合适的靶向剂包括但不限于此种受体的配体或其仍与受体结合的部分，例如，在受体结合蛋白配体的情况下是受体结合肽。蛋白质性质的靶向剂的其他实例包括胰岛素、转铁蛋白、纤维蛋白原-γ片段、血小板反应蛋白(thrombospondin)、密连蛋白、载体脂蛋白E、亲和体(Affibody)分子，例如ABY-025、锚蛋白重复蛋白、锚蛋白样重复蛋白、干扰素，例如α干扰素、β干扰素及γ干扰素、白细胞介素、淋巴因子、集落刺激因子及蛋白质生长因子，例如肿瘤生长因子，例如α肿瘤生长因子、β肿瘤生长因子、血小板衍生生长因子(platelet-derived growth factor，PDGF)、uPAR靶向蛋白、载体脂蛋白、低密度脂蛋白(LDL)、膜联蛋白V(annexin V)、内皮抑素(endostatin)及血管抑素(angiostatin)。靶向剂的替代实例包括DNA、RNA、PNA及LNA，例如其与主要靶标互补。
作为靶向剂的肽的实例包括LHRH受体靶向肽、EC-1肽、RGD肽、HER2靶向肽、PSMA靶向肽、生长抑素靶向肽、铃蟾素。靶向剂的其他的实例包括脂质运载蛋白(lipocalin)，例如抗运载蛋白(anticalin)。一特定的实施例使用AffibodiesTM及多聚体及衍生物。
在一优选的实施例中，TT是选自抗体及抗体衍生物，例如抗体片段、片段融合物、蛋白质、肽、肽模拟物、有机分子、染料、荧光分子及酶受质。
在一优选的实施例中，作为有机分子的TT具有以下的的分子量：小于2000Da、更优选地小于1500Da、更优选地小于1000Da、甚至更优选地小于500Da。
在另一优选的实施例中，TT是选自抗体片段、片段融合物及其他不包含Fc结构域的抗体衍生物。
在另一实施例中，TT是聚合物。所述实施例中所使用的典型聚合物包括但不限于聚(N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺)(HPMA)、聚乳酸(polylactic acid，PLA)、聚乳酸-乙醇酸(polylactic-glycolic acid，PLGA)、聚谷氨酸(polyglutamic acid，PG)、聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone，PVP)、聚(1-羟甲基乙烯羟甲基缩甲醛(poly(1-hydroxymethylethylene hydroxymethyl-formal，PHF)。其他实例是聚缩醛/聚缩酮与亲水聚合物的一共聚物，所述亲水聚合物是选自由以下所组成的群组：聚丙烯酸酯、聚乙烯基聚合物、聚酯、聚原酸酯、聚酰胺、寡肽、多肽及其衍生物。其他实例是寡肽、多肽、糖多糖及多糖，例如葡聚糖及透明质酸。此外，参考[G.帕苏特，F.M.委罗内塞，Prog.Polym.Sci.2007，32，933–961]。在优选的实施例中，作为聚合物的TT由于EPR效应而在主要靶标处积累。
根据本发明的另一具体实施例，选择主要靶标及靶向剂，从而造成组织或疾病的特异性或增加靶向性，所述疾病例如癌症、炎症、感染、心血管疾病，例如血栓、动脉粥样硬化病变(atherosclerotic lesion)、缺氧部位，例如中风、肿瘤、心血管疾病、脑疾病、细胞凋亡、血管生成、器官及报导基因/酶。其可通过选择具有组织、细胞或疾病特异性表达的主要靶标来实现。例如，CC49抗体靶向TAG72，其在正常组织中表达有限，但受体在各种肿瘤细胞类型中会过度表达。
如本文中所使用，“特异性结合或复合”或“靶向”一细胞表面分子、细胞外基质靶标或另一靶标的TT优先地经由分子间力与靶标结合。例如，配体可优先以小于约50nM、小于约5nM或小于约500pM的解离常数(Kd或KD)与靶标结合。
在另一实施例中，靶向剂TT通过EPR效应的方法，定位于靶向组织中。使用于EPR效应的示例性TT是聚合物。
在优选的实施例中，靶向剂TT定位或保留在身体的特定系统、组织或器官中，例如血液循环、淋巴系统、神经系统、消化系统、RES系统或器官，例如心脏或肾脏。例如，微粒将定位于肝脏中，大的亲水性聚合物将在循环中保留。同样，使用白蛋白结合部分作为TT将导致循环中的保留时间延长。
在优选的实施例中，TT用于改变其所连接的部分的药代动力学。其可包括，但不限于，延迟所述部分的血液清除、影响所述部分的分布容积(例如减少分布容积或增加分布容积)、影响所述部分的代谢及/或影响(优选地避免)所述部分粘附或吸收至非靶向组织。在此方面的示例性TT是聚合物、肽、拟肽、树状大分子、蛋白质、碳水化合物、寡核苷酸、寡糖、脂质、脂质体、胶束、纳米颗粒、微粒、白蛋白、白蛋白结合部分级中型的有机分子，例如类固醇及染料。通常，合适的聚合物是聚乙二醇(polyethyleneglycol，PEG)或聚丙二醇(polypropyleneglycol，PPG)。此类合适的PEG包括具有2至4000范围内的重复单元数量的PEG，以及具有200Da至100,000Da范围内的分子量的PEG。
在优选的实施例中，当TT是给药剂时，其等同CB。
R32：
R32是一共轭部分，其是一化学基团，可用于结合、共轭或偶联至例如标记、给药剂、构建体C、R98、LA、LB、SL、SP，及LC。本领域技术人员能理解可利用化学选择性或非选择性或酶促偶联或偶联一分子或构建体至另一分子或构建体的各种策略。
在优选的实施例中，R32是允许与包括天然氨基酸及/或非天然氨基酸的蛋白质偶联的一部分。适用于偶联的部分是技术人员已知的。例如在[O.布图雷拉，G.J.L.伯纳德斯，Chem.Rev.，2015，115，2174-2195]。
在特别有利的实施例中，R32是选自由以下所组成的群组：N-马来酰亚胺基(N-maleimidyl group)、卤代N-烷基酰胺基(halogenated N-alkylamido group)、磺酰氧基N-烷基酰胺基(sulfonyloxy N-alkylamido group)、乙烯基砜基(vinyl sulfone group)、活化的羧酸、苯磺酰卤(benzenesulfonyl halide)、酯基、碳酸酯基、磺酰卤基(sulfonylhalide group)、硫醇基团或其衍生物、C2-6烯基、C2-6炔基、C7-18环炔基、C5-18杂环炔基、双环[6.1.0]壬-4-炔-9-基]基团(bicyclo[6.1.0]non-4-yn-9-yl]group)、C3-12环烯基、叠氮基、膦基(phosphine groups)、氧化腈基、硝酮基、腈亚胺基、异腈基、重氮基、酮基、(O-烷基)羟基氨基、肼基、卤代N-马来酰亚胺基(halogenated N-maleimidyl group)、芳氧基马来酰亚胺(aryloxymaleimide)、二苯硫酚马来酰亚胺(dithiophenolmaleimide)、溴及二溴哒嗪二酮(dibromopyridazinedione)、2,5-二溴己二酰胺基团(2,5-dibromohexanediamide group)、炔酮基、3-芳基丙腈基(3-arylpropiolonitrile group)、1,1-双(磺酰基甲基)-甲基羰基(1,1-bis(sulfonylmethyl)-methylcarbonyl group)或其消除衍生物、羰基卤化物基、丙二酰胺基(allenamide group)、1,2-醌基、异氰酸酯基、异硫氰酸酯基、醛基、三嗪基、方酸、2-亚氨基-2-甲氧基乙基(2-imino-2-methoxyethylgroup)、(氧杂)降冰片烯基((oxa)norbornene group)、(亚氨基)雪梨酮((imino)sydnone)、甲基磺酰基苯恶二唑基(methylsulfonyl phenyloxadiazole group)、氨氧基(aminooxy group)、2-氨基苯甲酰胺肟基(2-amino benzamidoxime group)、乙炔基膦酰胺(ethynylphosphonamidate)、在皮克特-施彭格勒(Pictet-Spengler)连接及肼基-皮克特-施彭格勒(hydrazino-Pictet-Spengler，HIPS)连接中反应的基团、DNA嵌入剂(intercalator)、四嗪基及光交联剂。
在优选的实施例中，R32是N-马来酰亚胺基，所述N-马来酰亚胺基经由N-马来酰亚胺基(N-maleimidyl group)的N原子与根据式(20)的化合物的其余部分连接。在其他的优选的实施例中，R32是选自由以下所组成的群组：羟基、胺基、卤素、乙烯基吡啶基(vinylpyridine group)、二硫基、吡啶基二硫基(pyridyl disulfide group)、磺酰氧基(sulfonyloxy group)、巯基乙酰胺基(mercaptoacetamide group)、酸酐基、磺酰化羟基乙酰胺基(sulfonylated hydroxyacetamido group)、磺酰基氯、氨基硫脲(thiosemicarbazone)、羧酸肼(hydrazine carboxylate)及芳基肼(arylhydrazide)。
在其他的实施例中，R32是基团，所述基团可通过酶，例如分选酶(sortase)或微管蛋白酪氨酸连接酶(Tubulin tyrosine ligase)而与另一基团连接。
R’：
在优选的实施例中，各个R’独立地选自由以下所组成的群组：氢、C1-C6亚烷基、C2-C6亚烯基、C2-C6亚炔基、C6亚芳基、C4-C5杂亚芳基、C3-C6亚环烷基、C5-C8亚环烯基、C5-C12烷基(杂)亚芳基、C5-C12(杂)芳基亚烷基、C4-C12烷基亚环烷基及C4-C12环烷基亚烷基。
在优选的实施例中，各个R’独立地选自由以下所组成的群组：氢、C1-C4亚烷基、C2-C4亚烯基、C2-C4亚炔基、C6亚芳基、C4-C5杂亚芳基、C3-C6亚环烷基、C5-C8亚环烯基、C5-C8烷基(杂)亚芳基、C5-C8(杂)芳基亚烷基、C4-C12烷基亚环烷基及C4-C8环烷基亚烷基。
除非另有说明，对于R’，亚烷基、亚烯基、亚炔基、(杂)亚芳基、亚环烷基、亚环烯基、烷基(杂)亚芳基、(杂)芳基亚烷基、烷基环亚烷基、环烷基亚烷基任选地被一个任选地被一个部分取代，所述部分是选自由以下所组成的群组：-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、＝O、-SH、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2，且任选地包含选自由以下所组成的群组的一或多个杂原子：-O-、-S-、-NH-、-P-及-Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化。
医疗用途及非治疗方法：
治疗用途：
在一方面，本发明涉及用作一药物的本发明化合物、组合或试剂盒。或者，本发明的试剂盒用于治疗或成像患者的方法中，所述方法包括将包含在本发明的试剂盒中的化合物施予于一受试者。
在另一方面，本发明涉及本发明的化合物、组合或试剂盒，用于治疗一受试者的疾病，所述疾病优选地为癌症，所述受试者优选地为人类。优选地，所述治疗是放射治疗。
优选地，所述放射治疗包括以下的步骤：
(a)向所述受试者施予如本文中所定义的式(1)的化合物；
(b)向所述受试者施予本文中所定义的裂解剂；
(c)照射存在于所述受试者中的根据式(1)的化合物。
本公开亦涉及如本文中所定义的受试者的治疗方法，所述方法包括如前段中所定义的步骤(a)至步骤(c)。优选地，所述方法用于治疗所述受试者的癌症。
在一优选的实施例中，首先进行步骤(a)，之后进行步骤(b)，然后进行步骤(c)。在所述实施例中，优选地，步骤(b)在步骤(a)之后等待足够长的时间后进行，以使得大部分，优选地至少10％，更优选地至少50％的最大可达到的式(1)的化合物的剂量已达到靶标。优选地，在此实施例中选择裂解剂及/或其剂量，以确保已经到达靶标的根据式(1)的化合物不被大量裂解，优选地小于30％，更优选地小于10％。如此，在步骤(b)中，可在步骤(c)中辐照之前优化的放射性核素的靶标与背景的比率。优选地，在所述实施例中，在步骤(c)之后进行进一步的步骤(b)，以便在辐照之后快速地降低在所述受试者体内的放射性核素的量。
在另一实施例中，首先进行步骤(a)，然后进行步骤(c)，然后进行步骤(b)。以此种方式，可在辐照后快速地降低受检者体内放射性核素的量，从而最大限度地减少非靶组织接受到的辐射剂量。
在另一实施例中，首先进行步骤(b)，使裂解剂积聚在需要保护免受辐射的非靶组织中；其次，进行步骤(a)，将辐射靶向至靶组织中，同时通过预定位的裂解剂在非靶组织中进行裂解及去除标记；之后进行步骤(c)。
同样，裂解剂可局部施予，即直接地注射至需要保护的组织中，而非系统性静脉注射施予。
本发明的一突出的应用是靶向一内化癌症受体，例如HER2的放射免疫治疗。在此种方法中，靶向HER2的抗体曲妥珠单抗(Trastuzumab，Tmab)使用例如如下所示的三种TCO-螯合构建体来进行修饰。TCO-螯合物构建体(NHS-TCO-DOTA)包括用于赖氨酸偶联的一活性酯、TCO连接子，以及一DOTA螯合物，所述DOTA螯合物用于117Lu标记，其为一治疗性β发射体)。在Tmab的117Lu-标记及静脉内(intravenous，iv)注射之后，使117Lu-Tmab循环，结合乳腺癌或卵巢癌部位上的HER2靶标，允许时间内化(约2天)，之后经由静脉注射包括四嗪的裂解剂，其将117Lu-DOTA构建体从游离循环的Tmab中裂解下来，导致117Lu-DOTA构建体通过肾脏快速清除，并大幅度地减少对骨髓的辐射剂量。通常，裂解剂是亲水性的，因此无法渗透细胞，且因此不会裂解靶细胞内的117Lu-Tmab。然而，即使裂解剂是细胞渗透性的，且在靶细胞内裂解117Lu-Tmab，通常经释放的117Lu-DOTA仍将被封闭于细胞内。
Figure BDA0003508207170001601
倘若裂解剂被设计为在肿瘤中具有低度或缓慢的吸收，则非内化的癌症受体亦可用作上述实例中的主要靶标。例如，裂解剂可包括直径约500nm的可生物降解PLGA颗粒核心，使用四嗪部分修饰。此种颗粒将展现出通过肝脏从血液中的快速清除，确保其仅能与在循环中含有TCO的结构发生反应，且不会在肿瘤中积聚，如先前对四嗪裂解剂所显示的[罗辛等人，J.Nucl.Med.2013，4，11，1989-1995；及WO2012085789A1]。对于成像应用，在靶标位点的缓慢积累可能是可被接受的，在此种情况下，可使用白蛋白结合部分或蛋白质或诸如PEG的聚合物来修饰四嗪，使其在循环中的保留最大化，从而在循环中促进其与的TCO构建体的反应。
在本发明的另一优选的实施例中，施予式(1)的化合物，随后施予裂解剂，允许调节所述经释放的标记的血液循环及排泄途径。
在117Lu-Tmab RIT的情况下，在细胞内化之后，注射包括例如使用短的聚乙二醇(polyethyleneglycol，PEG)聚合物而功能化的四嗪的裂解剂，且结合TCO触发器，导致TCO与抗体之间的键断裂。随后，携带PEG的177Lu-DOTA螯合物在循环中被释放，且由于PEG，其经由肾脏清除。
Figure BDA0003508207170001611
在类似的方法中，裂解剂携带一或多个官能团，所述一或多个官能团影响释放部分的清除途径，而非直链聚合物或支链聚合物。例如，包含四嗪及数个半乳糖基的裂解剂将产生一释放的部分，所述释放的部分结合肝细胞中的Ashwell受体，因此导致快速地肝胆清除标记。
在本发明的另一优选的实施例中，给药剂是携带可成像的放射性金属螯合物或治疗性放射性金属螯合物的抗体片段，其特异性地积聚在肿瘤或另一患病组织中，且内化至靶细胞中，但亦非特异性地保留在非靶器官中，例如但不限于肾脏、唾液腺及泪腺。在此种方法中，标记(例如，177Lu或225Ac标记的DOTA或89Zr标记的DFO)经由TCO触发器连接至靶标部分。静脉注射式(1)的化合物之后，且在此种药剂在患病组织中积累，且内化至靶细胞中之后(例如，注射后4至24小时)，患者静脉内施予裂解剂。裂解剂在非靶器官中特异性结合给药剂上的TCO触发器，并释放标记，从而诱导放射活性经由尿液从此等器官中洗出。其降低递送至非靶器官的放射性剂量，从而增加本发明的给药剂的治疗指数，并降低患者在核成像过程中出现毒副作用的机会。
在本发明的另一优选的实施例中，式(1)的化合物在两个烯丙基位置上皆被官能化。式(1)的化合物在动物或人类受试者中经由静脉注射，之后在合适的时间(例如2天)后，通过i.v.注射与触发器特异性反应的裂解剂，导致在TCO烯丙基位置中偶联的两个部分中的至少一者的释放。此种方法允许非常快速且完全释放一小片段(例如标记)，所述小片段将从非靶组织中快速清除，优先地经由肾脏，不管在TCO触发器与四嗪裂解剂反应之后所形成的哒嗪互变异构体(1,4或是2,5)为何。对于非常快速且完全的释放，优选的四嗪是根据式(14)，其中Ya是Y1、Y3或Y5，Q1是X45，优选地，X45是OH，且Yb与Ya或H相同。此种方法的限制性示例如下所示，用于177Lu标记的mAb。
Figure BDA0003508207170001621
在本发明的另一优选的实施例中，式(1)的化合物包括TCO触发器偶联的靶向剂，且经由一自降解连接子连接至一成像部分或治疗部分(标记)。在动物或人类受试者中，式(1)的化合物是经由静脉注射，其会在靶部位积聚，且在一合适的时间(例如一天或两天)后进行静脉注射四嗪裂解剂。四嗪与触发器反应产生一中间体，所述中间体以电子方式重新排列，导致连接子断裂，且标记与靶向剂分离。因此，作为小分子的标记会迅速地从所述受试者的循环中清除，优先地经由肾脏。本发明的非限制性示例如下所示。
Figure BDA0003508207170001631
在本发明的另一优选的实施例中，式(1)的化合物包括经由TCO触发器而结合至靶向剂的一可成像部分或治疗部分，所述靶向剂与由于脱落而存在于疾病部位及循环中的特定受体或分子进行结合。脱落靶标的非限制性実例是癌胚抗原(carcinoembryonicantigen，CEA)、前列腺特异性抗原(prostate specific antigen，PSA)及肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factorα，TNF-α)受体。在存在靶标脱落的情况下，与循环靶标结合的给药剂是有害的，因为其会导致医学干预受试者的图像对比度的损失及/或毒性副作用。使用本发明的方法，式(1)的化合物在动物或人类受试者中经由静脉注射，且在疾病部位及循环中与其靶标结合。在一合适的时间(一天或两天)之后，受试者被静脉注射四嗪裂解剂。其旨在与循环(绑定)给药剂上的TCO触发器发生特异性反应。在四嗪与TCO之间发生反应时，可成像部分或治疗部分从给药剂中释放出来，并迅速从循环中清除。
在一优选的实施例中，本发明用于降低肾脏剂量而非骨髓剂量。在此实施例中，作为完整IgG抗体的给药剂使用225Ac标记，并允许结合其主要靶标，例如HER2、PSMA。225Ac具有子同位素(daughter isotope)的链，在225Ac第一次衰变时，核素与DOTA及给药剂分离，导致肾吸收游离的子221Fr(daughter 221Fr)。及时地注射裂解剂会导致血液中的裂解，且通过肾脏快速消除DOTA-225Ac，并降低肾脏的221Fr辐射剂量。
在另一实施例中，主要靶标是血癌细胞上的受体，即AML细胞上的CD33，给药剂是抗CD33 mAb，标记是DOTA-225Ac。在CD33结合及内化后，游离循环mAb的DOTA-225Ac标记被裂解，以降低对肾脏以及骨髓、肝脏及脾脏的辐射毒性。
此外，本公开涉及一种诊断方法，：所述诊断方法包括以下步骤：
(a)将如本文中所定义的式(1)的化合物施予一受试者，所述受试者优选地为一人类；
(b)向所述受试者施予如本文中所定义的一裂解剂；
(c)对在所述受试者中所存在的如式(1)的化合物进行成像，以收集数据；
(d)将所述数据与多个标准值进行比较；
(e)在比较过程中寻找与所述多个标准值的一显着偏差；
(f)将所述显着偏差归因于一特定的临床情况，优选地归因于癌症。
诊断方法：
本发明亦涉及本文中所定义的式(1)的化合物、本文中所定义的组合或本文中所定义的试剂盒，用于一诊断方法，所述诊断方法包括以下步骤：
(a)将如本文中所定义的式(1)的化合物给予一受试者，所述受试者优选地为一人类；
(b)向所述受试者施予本文中所定义的一裂解剂；
(c)对在所述受试者中所存在的如式(1)的化合物进行成像，以收集数据；
(d)将所述数据与多个标准值进行比较；
(e)在比较过程中寻找与所述多个标准值的一显着偏差；
(f)将所述显着偏差归因于一特定的临床情况，优选地归因于癌症。
诊断方法。
非治疗方法：
本发明亦涉及一种非治疗方法，用于在一受试者中对在本文中所定义的式(1)的化合物，所述受试者优选地为一人类，其特征在于：所述非治疗方法包括以下步骤：
(a)向受试者施予如本文中所定义的式(1)的化合物；
(b)向所述受试者施予本文中所定义的裂解剂；
(c)对受试者中存在的根据式(1)的化合物进行成像。
在一优选的实施例中，首先进行步骤(a)，之后进行步骤(b)，然后进行步骤(c)。在所述实施例中，优选地，步骤(b)在步骤(a)之后等待足够长的时间后进行，以使得大部分，优选地至少10％，更优选地至少50％的最大可达到的式(1)的化合物的剂量已达到靶标。优选地，在此实施例中选择裂解剂及/或其剂量，以确保已经到达靶标的根据式(1)的化合物不被大量裂解，优选地小于30％，更优选地小于10％。如此，在步骤(b)中，可在步骤(c)中辐照之前优化的放射性核素的靶标与背景的比率。
优选地，在所述实施例中，在步骤(c)之后进行进一步的步骤(b)，以便在辐照之后快速地降低在所述受试者体内的放射性核素的量。
在另一实施例中，首先进行步骤(a)，然后进行步骤(c)，然后进行步骤(b)。以此种方式，可在成像后快速地降低受试者体内放射性核素的量，以降低全身辐射剂量及/或可选地允许另一成像程序(成像循环)。
在另一实施例中，首先进行步骤(b)，使裂解剂积聚在需要保护免受辐射的非靶组织中，否则会模糊主要靶标的成像；其次，进行步骤(a)，将辐射靶向至靶组织中，同时通过预定位的裂解剂在非靶组织中进行裂解及去除标记；之后进行步骤(c)。
同样，裂解剂可局部施予，即直接地注射至选定的非靶组织中，而非系统性静脉注射施予。
本发明可用于利用曲妥珠单抗(Trastuzumab，Tmab)改善HER2的放射免疫成像。在此种方法中，利用例如2个TCO-DFO螯合构建体修饰Tmab，如下所示，其中Tmab经由硫醇马来酰亚胺化学进行偶联。在Tmab的89Zr标记级静脉内(intravenous，iv)注射之后，使89Zr-Tmab循环，结合乳腺癌或卵巢癌部位上的HER2靶标，允许时间内化(约2天)，之后经由静脉注射包括四嗪的裂解剂，其将89Zr-DFO标记从游离循环的Tmab中裂解下来，导致89Zr-DFO构建体通过肾脏快速清除，并大幅度地提高在靶标的成像中的肿瘤-血液的比率。
Figure BDA0003508207170001661
在与上述HER2成像的实例类似的方法中，本发明可用于抗体药物的伴随成像，所述抗体药物正在开发以穿过血脑屏障(blood brain barrier，BBB)，以治疗例如阿尔茨海默病。在此种方法中，治疗性抗体可使用与转铁蛋白受体结合的一额外结构域进行修饰，从而导致血脑屏障(blood brain barrier，BBB)的交叉。由于仅有少量会穿过血脑屏障(blood brain barrier，BBB)，并与其主要靶标结合，而大量仍会在血液中游离循环，因此常规的成像方法(例如通过使用89Zr来标记抗体)受到非常差的靶向/非靶向(target-non-target，T-NT)的比率的阻碍。将上述可裂解的DFO-TCO-马来酰亚胺构建体与抗阿尔茨海默病抗体结合，使用89Zr进行标记，进行静脉注射，之后一段时间用于靶标摄取，其将允许在所需的时间点裂解游离循环的89Zr抗体，使循环抗体基本上不可见，同时在靶标位点保留89Zr信号，提高T-NT的比率。此种方法亦允许区分已穿过血脑屏障(blood brain barrier，BBB)的89Zr抗体及已在脑中结合但尚未穿过血脑屏障(blood brain barrier，BBB)，或血脑屏障(blood brain barrier，BBB)受损的部分。在此实施例中，二烯优选设计为使其外渗，但不显着地渗透血脑屏障(blood brain barrier，BBB)。在另一优选的实施例中，二烯被设计为不会外渗至其他组织中。
施予：
当将式(1)的化合物及裂解剂施予于一受试者，例如一动物或人类时，在优选的实施例中，首先施予式(1)的化合物。在式(1)的化合物到达主要靶标之前需要一定的时间，且任选地在细胞中内化或穿过血脑屏障。在一应用中的此时间段可能而异于在另一应用，例如可为数分钟或数小时。
在选择的时间段消逝之后，施予裂解剂，其与式(1)的化合物反应以使给药剂与标记解偶联，优选地在非靶组织中。在一些优选的实施例中，在施予式(1)的化合物及裂解剂的之间的时间间隔在10分钟至4周之间。在一些优选的实施例中，在施予式(1)的化合物及裂解剂的之间的时间间隔为1小时至2周，优选地为1小时至168小时，更优选地为1小时至120小时，甚至更优选地为1小时至96小时，更优选地为3小时至72小时，亦更优选地为4小时至48小时，且最优选地为5小时至24小时。
本发明的化合物及组合可经由不同的途径进行给药，包括但不限于静脉内注射或皮下注射、腹膜内注射、局部注射、口服给药、直肠给药及吸入。适用于此等不同的给药类型的制剂是本领域技术人员已知的。根据本发明的式(1)的化合物或裂解剂可与药学上可接受的载体一起给药。如本文中所使用的合适的药用载体涉及适用于医学目的或兽医目的、无毒或以其他方式不可接受的载体。此种载体在本领域中是众所周知的且包括例如盐水、缓冲盐水、葡萄糖、水、甘油、乙醇及其组合。制剂应适合给药方式。
应当理解，所施予的化学实体，即式(1)的化合物及裂解剂可为不改变所述化学实体的化学官能度的一修饰形式，例如其盐、其水合物或其溶剂。
在优选的实施例中，首先施予优选包含一靶向剂的裂解剂，之后施予式(1)的化合物。
优选地，在式(1)的化合物及裂解剂大致同时施予的实施例中，其通过不同途径施予。
受试者：
如本文中所使用，“受试者”是指任何的动物，优选地为哺乳动物，最优选地为人类。如本文中所使用，术语“哺乳动物”包括任何的哺乳动物。哺乳动物的实例包括，但不限于，牛、马、羊、猪、猫、狗、小鼠、大鼠、兔、豚鼠、非人类灵长类动物(non-human primates，NHPs)，例如猴子或猿、人类等，更优选地为人类。
非治疗用途：
本发明亦涉及本文中所定义的式(1)的化合物、本文中所定义的组合或本文中所定义的试剂盒用于在一受试者中成像的非治疗用途，所述受试者优选地为一人类。
实例：
一般方法：
所有的试剂、化学品、材料及溶剂皆从商业来源所获得，并按原样使用，包括未描述的腈起始化合物。所有的溶剂皆为AR质量。[125I]碘、[111In]铟及[177Lu]氯化镥，及[89Zr]草酸锆溶液是购自PerkinElmer、Curium及IDB。Zeba脱盐离心柱(7及40kDa MW截去，0.5mL)及Slide-A-Lyzer透析盒(20kDa MW截去)购自Pierce Protein Research(Thermo FisherScientific)。小鼠血浆是购自Innovative Research。29-氨基-3,6,9,12,15,18,21,24,27-壬二恶烷-1-醇(29-amino-3,6,9,12,15,18,21,24,27-nonaoxanonacosan-1-ol)是购自PurePEG。根据文献程序[维斯特根等人，Angew.Chem.Int.Ed.2013，52，14112-14116]。在Kieselgel F-254预涂的硅胶板上进行分析薄层色谱。在Screening Devices B.V.硅胶(快速：40μm至63μm目，及正常：60μm至200μm目)上进行柱层析。1H-NMR及13C-NMR光谱在BrukerAvance III HD(针对1H-NMR为400MHz，针对13C-NMR为100MHz)光谱仪上在298K记录。化学位移以ppm低场从TMS在rt处报导。用于分割模式的缩写是s＝单峰、d＝双峰、dd＝双双峰、t＝三重峰、q＝四重峰、m＝多峰及br＝宽峰。使用与二极管阵列检测器(Finnigan SurveyorPDA Plus检测器，Thermo Electron Corporation)及离子阱(Ion-Trap)(LCQ Fleet，Thermo Scientific)偶联的Shimadzu LC-10AD VP系列HPLC来进行HPLC-PDA/MS。使用Alltech Alltima HP C18 3μ色谱柱进行HPLC分析，进样量为1μL至4μL，流速为0.2毫升/分钟，通常于298K，采用在水中的MeCN的梯度(10分钟内从5％至100％，在100％保持，并持续3分钟(皆含有0.1％甲酸)。
在配置有Superdex200柱的Akta系统(GE Healthcare Life Science)上进行尺寸排阻色谱(size exclusion chromatography，SEC)。Radio-HPLC在配置有Gabi放射性检测器(Raytest)的Agilent 1100系统上进行。将样品加载至Alltima C18色谱柱(4.6×150mm，5μ)上，所述色谱柱在1毫升/分钟下使用含有0.1％v/v％TFA(在3％B，4分钟，之后在15分钟内增加至90％B)。Radio-ITLC在ITLC-SG条(ITLC-SG strip)(Varian Inc.)上进行，利用盐溶液(111In/177Lu)中的200mM EDTA或0.1M柠檬酸盐pH6.0(89Zr)进行洗脱。在此等条件下，放射性标记产物保留在基部，而未结合的放射性核素以0.7至0.9的Rf迁移。使用4％至20％预制Mini-PROTEAN TGX凝胶及Precision Plus Protein All Blue Prestained蛋白质标准品(BioRad Laboratories)，使SDS-PAGE在Mini-PROTEAN Tetra Cell系统上进行。使用AIDA软件，利用Typhoon FLA 7000荧光成像仪(GE Healthcare Life Science)监控ITLC条(ITLC strip)及SDS-PAGE凝胶上的放射性分布。
实例1：可偶联的TCO-DOTA构建体的合成
化合物1.1(轴向异构体)是根据已公布的方法制备[罗辛等人，BioconjugateChem.2016，27，1697-1706]。
Figure BDA0003508207170001701
NHS-TCO-PEG4-DOTAGA(1.2)：
Figure BDA0003508207170001711
将4-[(14-氨基-3,6,9,12-四氧杂十四烷-1-基)氨基甲酰基]-2-[4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸盐酸盐(4-[(14-amino-3,6,9,12-tetraoxatetradecan-1-yl)carbamoyl]-2-[4,7,10-tris(carboxymethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1-yl]butanoic acid HCl salt)(18.0mg，25.9μmol)及DiPEA(50.2μL，288μmol)的H2O溶液添加至1.1(12.2mg，28.8μmol)的乙腈溶液中，并将溶液搅拌5分钟。将反应混合物进行酸化，之后使用5％至90％MeCN/H2O(皆含有0.1％TFA)的洗脱梯度进行制备型RP-HPLC纯化，在冻干之后产生化合物1.2(10.0mg，9.98μg，39％)，其为蓬松的白色粉末。1H NMR(400MHz，CD3OD)：δ5.92-5.99(m，1H)，5.72(d，J＝16.8Hz，1H)，5.12(bs，1H)，4.08-4.25(m，2H)，4.07-3.96(m，1H)3.78-3.94(bs，2H)，3.61-3.67(m，11H)，3.53-3.57(m，6H)，3.35(m，2H)，3.10-3.25(bs，4H)，2.90-3.05(m，2H)，2.78-2.85(s，4H)2.62-2.72(m，1H)，2.50-2.59(m，1H)，2.24-2.40(m，2H)，2.13-2.20(m，10H)，2.02-2.10(3H)，1.90-2.02(m，3H)，1.30(s，3H)，1.27(bs，2H)ppm。针对C44H71N7O19，ESI-MS：m/z计算值1001.48；观测值[M+H]+1002.40，[M+2H]+501.36。
Mal-PEG2-TCO-PEG4-DOTAGA(1.3)：
Figure BDA0003508207170001721
在室温下，使用CHCl3：TFA(1：1)处理市售的N-(2-{2-[2-(2,5-二氧代-2,5-二氢-1H-吡咯-1-基)乙氧基]乙氧基}乙基)氨基甲酸叔丁酯(tert-butyl N-(2-{2-[2-(2,5-dioxo-2,5-dihydro-1H-pyrrol-1-yl)ethoxy]ethoxy}ethyl)carbamate)(3.3mg，9.98μmol)20分钟，之后去除挥发物。将所得物质溶解在CH2Cl2中，且滴加至含有1.2(10.0mg，9.98μmol)及DiPEA(17.4μL，99.8μmol)的CH2Cl2溶液中，并将反应于室温下搅拌15分钟。在酸化及去除挥发物后，使用5％至90％MeCN/H2O的洗脱梯度进行制备型RP-HPLC纯化(皆含有0.1％TFA)，冻干后得到化合物1.3，其为蓬松的白色粉末。
NHS-TCO-C2-DOTAGA(1.4)：
Figure BDA0003508207170001731
将4-[(2-氨基乙基)氨基甲酰基]-2-[4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸(4-[(2-aminoethyl)carbamoyl]-2-[4,7,10-tris(carboxymethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1-yl]butanoic acid)(13.4mg，25.9μmol)及DiPEA(50.2μL，288μmol)的H2O溶液添加至1.1(12.2mg，28.8μmol)的乙腈溶液中，溶液搅拌5分钟。将反应混合物进行酸化，之后使用5％至90％MeCN/H2O(皆含有0.1％TFA)的洗脱梯度进行制备型RP-HPLC纯化，在冻干之后产生化合物1.4(5.0mg，6.1μg，23％)，其为蓬松的白色粉末。ESI-MS：针对C36H55N7O15，m/z计算值825.38；观测值[M+H]+826.24，观测值[M+2H]+413.24。
2-[({[(1S,2E,6S)-6-{[(2,5-二氧代吡咯烷-1-基)氧基]羰基}-6-甲基环辛-2-烯-1-基]氧基}羰基)(甲基)氨基]乙酸(2-[({[(1S,2E,6S)-6-{[(2,5-Dioxopyrrolidin-1-yl)oxy]carbonyl}-6-methylcyclooct-2-en-1-yl]oxy}carbonyl)(methyl)amino]acetic acid)(1.5)：
Figure BDA0003508207170001741
将肌氨酸(5.8mg，64.9μmol)及DiPEA(20.6μL，118μmol)的H2O溶液添加至1.1(25mg，59μmol)的MeCN溶液中，5分钟后酸化混合物。在真空中除去MeCN后，利用H2O稀释，并使用CHCl3(3x20mL)萃取，然后利用Na2SO4进行干燥，并浓缩产生1.5，其于约90％纯度(20mg，50.7μmol，86％)。ESI-MS：C18H24N2O8的m/z计算值396.15；观测值[M-H]-395.16，观测值[2M-H]-791.12。
NHS-TCO-Sar-C2-DOTAGA(1.6)：
Figure BDA0003508207170001742
将PyBOP(10mg，19.2μmol)及DiPEA(14μL，80.4μmol)添加至1.5(12mg，约27μmol)的MeCN溶液中，并将反应混合物搅拌10分钟。加入4-[(2-氨基乙基)氨基甲酰基]-2-[4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸(-[(2-aminoethyl)carbamoyl]-2-[4,7,10-tris(carboxymethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1-yl]butanoic acid)溶液(10.4mg，20.1μmol)及DiPEA(21μL，120.6μmol)的H2O溶液，并将溶液搅拌5分钟。将反应混合物进行酸化，使用5％至90％MeCN/H2O(皆含有0.1％TFA)的洗脱梯度进行制备型RP-HPLC纯化，在冻干之后产生化合物1.6(12.5mg，13.9μg，73％)，其为蓬松的白色粉末。针对C39H60N8O16，ESI-MS：m/z计算值896.41；观测值[M+H]+897.48，观测值[M+2H]+448.96。
NHS-TCO-Sar-PEG4-DOTAGA(1.7)：
Figure BDA0003508207170001751
将PyBOP(12.7mg，24.3μmol)及DiPEA(14μL，80.4μmol)添加至1.5(12mg，约27μmol)的MeCN溶液中，并将反应混合物搅拌10分钟。加入4-[(14-氨基-3,6,9,12-四氧杂十四烷-1-基)氨基甲酰基]-2-[4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸盐酸盐(4-[(14-amino-3,6,9,12-tetraoxatetradecan-1-yl)carbamoyl]-2-[4,7,10-tris(carboxymethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1-yl]butanoic acid HCl salt)(18.8mg，27μmol)及DiPEA(21μL，120.6μmol)的H2O溶液，并搅拌5分钟。将反应混合物进行酸化，之后使用5％至90％MeCN/H2O(皆含有0.1％TFA)的洗脱梯度进行制备型RP-HPLC纯化，在冻干之后产生化合物1.7(19.5mg，18.2μg，75％)，其为蓬松的白色粉末。针对C47H76N8O20，ESI-MS：m/z计算值1072.52；观测值[M+H]+1073.68，观测值[M+2H]+537.08。
Mal-PEG9-TCO-Sar-PEG4-DOTAGA(1.8)：
Figure BDA0003508207170001761
在室温下，使用在DMF中的市售的N-(29-氨基-3,6,9,12,15,18,21,24,27-壬二恶-1-基)-3-(2,5-二恶烷-2,5-二氢-1H-pyrrol-1-基)丙酰胺TFA盐(N-(29-amino-3,6,9,12,15,18,21,24,27-nonaoxanonacosan-1-yl)-3-(2,5-dioxo-2,5-dihydro-1H-pyrrol-1-yl)propanamide TFA salt)(12.2mg，16.9μmol)及DiPEA(17μL，98.1μmol)处理化合物1.7(15mg，14.0μmol)6天。将反应混合物进行酸化，之后使用5％至90％MeCN/H2O(皆含有0.1％TFA)的洗脱梯度进行制备型RP-HPLC纯化，在冻干之后产生化合物1.8(3.5mg，2.2μg，16％)，其为粘性油。针对C70H120N10O29，m/z计算值1564.82；观测值[M+H]+1565.80观测值[M-H]-1564.32。
NHS-TCO-PEG4-BCN(1.9)：
Figure BDA0003508207170001771
使用在CH2Cl2中的市售的[(1R,8S,9R)-双环[6.1.0]壬-4-炔-9-基]甲基N-{2-[2-(2-氨基乙氧基)乙氧基]乙基}氨基甲酸酯([(1R,8S,9R)-bicyclo[6.1.0]non-4-yn-9-yl]methyl N-{2-[2-(2-aminoethoxy)ethoxy]ethyl}carbamate)(29.9mg，92.1μmol)及DiPEA(28.9μL，166μmol)处理化合物1.1(35mg，83μmol)45分钟，之后进行浓缩。在使用5％至90％MeCN/H2O(皆含有0.1％TFA)(32mg，50.7μg，61％)的洗脱梯度进行制备型RP-HPLC纯化之后，化合物1.9被分离为白色蓬松粉末。ESI-MS：针对C32H45N3O10，m/z计算值631.31；观测值[M+H]+632.00，观测值[2M+H2O+H]+1279.84。
4-{[2-(2-叠氮基乙酰氨基)乙基]氨基甲酰基}-2-[4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸(4-{[2-(2-Azidoacetamido)ethyl]carbamoyl}-2-[4,7,10-tris(carboxymethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1-yl]butanoic acid)(1.10)：
Figure BDA0003508207170001772
4-[(2-氨基乙基)氨基甲酰基]-2-[4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸(4-[(2-aminoethyl)carbamoyl]-2-[4,7,10-tris(carboxymethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1-yl]butanoic acid)(24.8mg，47.8μmol)、2,3,5,6-四氟苯基2-叠氮基乙酸酯(2,3,5,6-tetrafluorophenyl2-azidoacetate)(26.5mg，106.4μmol)及DiPEA(50.4μL，289.3μmol的混合物的MeCN/H2O溶液在室温下搅拌30分钟。进行酸化及浓缩之后，使用5％至90％MeCN/H2O(皆含有0.1％TFA)的洗脱梯度进行制备型RP-HPLC纯化1/3的材料，在冻干之后产生化合物1.10(6.4mg，10.6μg，67％)，其为白色蓬松粉末。针对C23H39N9O10，ESI-MS：m/z计算值601.28；观测值[M+H]+602.32，观测值[2M+H]+301.60。
4-({14-[2-(甲氨基)乙酰氨基]-3,6,9,12-四氧杂十四烷-1-基}氨基甲酰基)-2-[4,7,10-三(羧甲基)-1,4，7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸TFA(4-({14-[2-(Methylamino)acetamido]-3,6,9,12-tetraoxatetradecan-1-yl}carbamoyl)-2-[4,7,10-tris(carboxymethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1-yl]butanoic acid TFAsalt)(1.11)：
Figure BDA0003508207170001781
在室温下，在MeCN中使用PyBOP(7.1mg，13.7μmol)及DiPEA(7.5μL，43.1μL)处理市售的2-{[(叔丁氧基)羰基](甲基)氨基}乙酸(2-{[(tert-butoxy)carbonyl](methyl)amino}acetic acid)(6.0mg，31.6μmol)15分钟。加入将4-[(14-氨基-3,6,9,12-四氧杂十四烷-1-基)氨基甲酰基]-2-[4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸盐酸盐(4-[(14-amino-3,6,9,12-tetraoxatetradecan-1-yl)carbamoyl]-2-[4,7,10-tris(carboxymethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1-yl]butanoic acid HClsalt)(10mg，14.4μmol)及DiPEA(15.1μL，86.4μmol)的H2O溶液，搅拌混合物30分钟。浓缩之后，将残余物利用CH2Cl2/TFA(1：1)处理30分钟。使用5％至90％MeCN/H2O(皆含有0.1％TFA)的洗脱梯度进行制备型RP-HPLC纯化，在冻干之后产生化合物1.11(6.8mg，7.7μg，56％)。针对C32H59N7O14，ESI-MS：m/z计算值765.41；观测值766.60[M+H]+，观测值[M+2H]+383.888。
NHS-TCO-PEG22-CO2H(1.12)：
Figure BDA0003508207170001791
在CH2Cl2中使用市售的68-氨基-3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33,36,39,42,45,48,51,54,57,60,63,66-二十二碳八六烷酸(68-amino-3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33,36,39,42,45,48,51,54,57,60,63,66-docosaoxaoctahexacontanoic acid)(平均分子量：1100，n＝～22，39.1mg，35.5μmol)及DiPEA(18.6μL，106.7μmol)处理化合物1.1(15mg，35.1μmol)3小时。浓缩之后，使用5％至90％MeCN/H2O(皆含有0.1％TFA)的洗脱梯度进行制备型RP-HPLC纯化，在冻干之后产生化合物1.12(30mg，22.2μg，63％)，其为粘性胶状物。
NHS-TCO-PEG22-C2-DOTAGA(1.13)：
Figure BDA0003508207170001801
将PyBOP(11.1mg，17.9μmol)及DiPEA(14.9μL，86.9μmol)添加至1.12(30mg，约22.2μmol)的DMSO溶液中，并将反应混合物搅拌15分钟。加入4-[(2-氨基乙基)氨基甲酰基]-2-[4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸(13.3mg，21.5μmol)及DiPEA(22.3μL，128.9μmol)的H2O溶液，并将溶液搅拌5分钟。将反应混合物进行酸化，之后使用5％至90％MeCN/H2O(皆含有0.1％TFA)的洗脱梯度进行制备型RP-HPLC纯化，在冻干之后产生化合物1.13(6mg，3.2μg，15％)，其为粘性胶状物。
NHS-TCO-DFO(1.14)：
Figure BDA0003508207170001802
将市售的甲磺酸去铁胺盐(29.9mg，42.6μmol)及DiPEA(7.4μL，42.6μmol)的DMSO溶液添加至1.1(15mg，35.5μmol)的DMSO溶液中，并将溶液搅拌4小时。将反应混合物进行酸化，之后使用5％至90％MeCN/H2O(皆含有0.1％TFA)的洗脱梯度进行制备型RP-HPLC纯化，在冻干之后产生化合物1.14(25.7mg，82％)，其为蓬松的白色粉末。针对C41H67N7O14，ESI-MS：m/z计算值867.46；观测值[M+H]+868.8.1H NMR(400MHz，CDCl3)δ7.22(s，2H)，6.52(s，1H)，5.96-5.72(m，2H)，5.60(d，1H)，5.17(d，1H)，3.78(t，3H)，3.64(s，21H)，3.57(d，4H)，3.45-3.35(m，2H)，3.20(s，6H)，2.82(s，4H)，2.70-2.53(m，7H)，2.34-2.05(m，7H)ppm。
NHS-TCO-Sar-DFO(1.15)：
Figure BDA0003508207170001811
将PyBOP(15.7mg，30.2μmol)及DiPEA(10.5μL，60.4μmol)添加至1.5(12mg，30.2μmol)的DMSO溶液中，并将反应混合物搅拌10分钟。加入甲磺酸去铁胺盐(21.8mg，33.2μmol)及DiPEA(10.5μL，60.4μmol)的DMSO溶液，搅拌溶液3小时。将反应混合物进行酸化，之后5％至90％MeCN/H2O(皆含有0.1％TFA)的洗脱梯度进行制备型RP-HPLC纯化，在冻干之后产生化合物1.15(18.2mg，64％)，其为白色蓬松粉末。针对C43H70N8O15，ESI-MS：m/z计算值938.5；观测值[M+H]+939.2。
NHS-TCO-Sar-PEG4-CO2H(1.16)：
Figure BDA0003508207170001812
将PyBOP(15.7mg，30.2μmol)及DiPEA(10.5μL，60.4μmol)添加至1.5(12mg，30.2μmol)的DMF溶液中，并将反应混合物搅拌10分钟。加入市售氨基-PEG4-酸(9.6mg，36.2μmol)及DiPEA(10.5μL，60.4μmol)的DMF溶液，并将溶液搅拌3小时。将反应混合物进行酸化，之后使用使用5％至90％MeCN/H2O(皆含有0.1％TFA)的洗脱梯度进行制备型RP-HPLC纯化，在冻干之后产生化合物1.16(12mg，62％)，其为粘性油状物。针对C28H43N3O13，ESI-MS：m/z计算值643.3；观测值[M+H]+602.32,观测值[M+H]+644.6。
NHS-TCO-Sar-PEG4-DFO(1.17)：
Figure BDA0003508207170001821
将(8.5mg，16.3μmol)及DiPEA(5.6μL，32.6μmol)添加至1.16(10.5mg，16.3μmol)的DMSO溶液中，并将反应混合物搅拌10分钟。加入甲磺酸去铁胺盐(11.6mg，17.9μmol)及DiPEA(5.6μL，32.6μmol)的DMSO溶液，并将溶液搅拌3小时。将反应混合物进行酸化，之后使用5％至90％MeCN/H2O(皆含有0.1％TFA)的洗脱梯度进行制备型RP-HPLC纯化，在冻干之后产生化合物1.17(13.2mg，68％)，其为白色蓬松粉末。针对C54H91N9O20，ESI-MS：m/z计算值896.41的m/z计算值；观测值[M+H]+1186.37，观测值[M+2H]+1187.5。
Mal-PEG9-TCO-DFO(1.18)：
Figure BDA0003508207170001822
在室温下，使用在DMF中的市售的丙酰胺-PEG9-胺TFA盐(11.5mg，19μmol)及DiPEA(11.9μL，69.2μmol)在室温下处理化合物1.14(15mg，17.3μmol)6天。反应混合物进行酸化及浓缩之后，使用5％至90％MeCN/H2O(皆含有0.1％TFA)的洗脱梯度进行制备型RP-HPLC纯化，在冻干之后产生化合物1.18(6.6mg，28％)，其为粘性油状物。针对C64H111N9O23，ESI-MS：m/z计算值1564.82；观测值[M+H]+1565.9。
(1R,4E)-环辛-4-烯-1-基二氧代吡咯烷-1-基碳酸酯((1R,4E)-cyclooct-4-en-1-yl 2,5-dioxopyrrolidin-1-yl carbonate)(1.19)：
Figure BDA0003508207170001831
在室温下，在干燥的MeCN中使用DSC(0.81g，3.16mmol)、DMAP(0.22g，1.8mmol)及DiPEA(1.4mL，4.9mmol)处理(1R,4E)-环辛-4-烯-1-醇(TCO-5-OH，轴向异构体)(0.20g，1.6mmol)16小时。将反应混合物在EtOAc与2M HCl之间分配，之后使用饱及NaHCO3洗涤有机物。利用Na2SO4进行干燥并浓缩之后，在硅胶柱色谱(EtOAc/庚烷，1：9至3：7)后分离化合物1.19。产率：36％(0.15g，0.56mmol)。
3-({[(1R,4E)-环辛-4-烯-1-基氧基]羰基}氨基)-2-磺基丙酸(3-({[(1R,4E)-Cyclooct-4-en-1-yloxy]carbonyl}amino)-2-sulfopropanoic acid)(1.20)：
Figure BDA0003508207170001832
将在MeCN中的化合物1.19(0.15g，0.56mmol)以添加至3-氨基-2-磺基丙酸(0.14g，0.84mmol)的NaHCO3饱和溶液中。搅拌1小时后，真空除去MeCN。在进行酸化、制备型HPLC(H2O/MeCN梯度，含有0.1％TFA)及冻干后，分离出产率为74％的化合物1.20(0.13g，0.42mmol)。针对C12H19NO7S，ESI-MS：m/z计算值321.09；观测值[M-H]+320.20。
1-({2-[2-(2-氨基乙氧基)乙氧基]乙基}氨基甲酰基)-2-({[(1R,4E)-环辛-4-烯-1-基氧基]羰基}氨基)乙烷-1-磺酸(1-({2-[2-(2-Aminoethoxy)ethoxy]ethyl}carbamoyl)-2-({[(1R,4E)-cyclooct-4-en-1-yloxy]carbonyl}amino)ethane-1-sulfonic acid)(1.21)：
Figure BDA0003508207170001841
将PyBOP(0.28g，0.54mmol)添加至1.20(0.13g，0.42mmol)及氨基-PEG2-胺(2.47g，16.6mmol)的MeCN溶液中，并将反应混合物在室温搅拌1小时。在使用柠檬酸水溶液进行酸化、制备型HPLC(H2O/MeCN梯度，含有0.1％TFA)及冻干之后，分离出产率为71％的化合物1.21(0.17g，0.30mmol)，其为棒状固体。针对C18H33N3O8S，ESI-MS：m/z计算值451.20；观测值[M+H]+452.12。
马来酰亚胺-TCO-TCO(Maleimide-TCO-TCO)(1.22)：
Figure BDA0003508207170001851
利用1-{2-[2-(2-氨基乙氧基)乙氧基]乙基}-2,5-二氢-1H-吡咯-2,5-二酮(1-{2-[2-(2-aminoethoxy)ethoxy]
ethyl}-2,5-dihydro-1H-pyrrole-2,5-dione)(7.7mg，22.6μmol)及DiPEA(11.9μL，67.8μmol)的DMSO处理化合物1.1 3小时。加入化合物1.21(15.3mg，27.1μmol)及DiPEA(11.9μL，67.8μmol)并将反应混合物在室温下搅拌16小时。进行制备型HPLC(H2O/MeCN梯度，含有0.1％TFA)及冻干，得到化合物1.22，其产率为9.3％(1.8mg，2.1μmol)。针对C39H61N5O15S，ESI-MS：m/z计算值871.39；观测值。
[M+H]+872.16。
2-羟基-2-[4-(甲基氨基)苯基]乙酸乙酯(ethyl 2-hydroxy-2-[4-(methylamino)phenyl]acetate)(1.23)：
Figure BDA0003508207170001852
在N2下，利用K2CO3(5.3g，38.4mmol)及MeI(0.6mL，9.6mmol)的DMF(10mL)处理2-(4-氨基苯基)-2-羟基乙酸乙酯(ethyl2-(4-aminophenyl)-2-hydroxyacetate)(1.5g，7.7mmol)30分钟。加入H2O(80mL)，之后利用EtOAc(3×80mL)进行萃取。合并的有机物利用盐水(2×80mL)洗涤，再以MgSO4进行干燥并浓缩。在硅胶柱色谱法(EtOAc/戊烷，2：8至3：7)之后分离化合物1.23。产率：32％(0.51g，2.4mmol)。针对C11H15NO3，ESI-MS：m/z计算值210.08。1HNMR(400MHz，CD3OD)：δ7.23(d，J＝8.4Hz，2H)，6.60(d，J＝8.6Hz，2H)，5.06(s，1H)，4.32-4.24(m，1H)，4.22-4.14(m，1H)，2.85(s，3H)，1.25(t，J＝7.14Hz)ppm。
2-羟基-2-[4-(甲基氨基)苯基]乙酸(1.24)：
Figure BDA0003508207170001861
将在H2O中的10M NaOH(1mL，10mmol)添加至在THF中的化合物1.23(0.48g，2.3mmol)中，之后在40℃下搅拌2小时。进行酸化、制备型HPLC(H2O/MeCN梯度，含有0.1％TFA)之冻干后，以78％的产率分离出化合物1.24的TFA盐(0.52g，1.76mmol)。1H NMR(400MHz，CD3OD)：δ7.51(d，J＝8.4Hz，2H)，7.39(d，J＝8.6Hz，2H)，5.24(s，1H)，2.96(s，3H)ppm。NOESY(400MHz，D2O)证实甲基的位置在苯胺上。
2-[4-({[(1R,2E)-环辛-2-烯-1-基氧基]羰基}(甲基)氨基)苯基]-2-羟基乙酸(2-[4-({[(1R,2E)-Cyclooct-2-en-1-yloxy]carbonyl}(methyl)amino)phenyl]-2-hydroxyacetic acid)(1.25)：
Figure BDA0003508207170001862
在室温下，在DMF中，利用化合物1.24、DiPEA(0.29mL，1.65mmol)及HOBt.H2O(31.5mg，0.21mmol)处理(1R,2E)-环辛-2-烯-1-基2,5-二氧吡咯烷-1-碳酸酯((1R,2E)-Cyclooct-2-en-1-yl2,5-dioxopyrrolidin-1-yl carbonate)(轴向异构体)(0.11g，0.41mmol)3天。进行制备型HPLC(H2O/MeCN梯度，含有0.1％TFA)及冻干之后，以66％的产率分离出化合物1.25(91mg，0.27mol)。针对C18H23NO5，ESI-MS：m/z计算值333.16观测值[M-H]+332.12。1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ7.42(d，J＝8.4Hz，2H)，7.26(d，J＝8.6Hz，2H)，6.04(bs，1H)，5.48(d，J＝16.0Hz，1H)，5.40(bs，1H)，5.18(bs，1H)，3.32(s，3H)，2.40(m，1H)，1.90-2.12(m，3H)，1.83(m，1H)，1.55-1.70(m，2H)，1.26-1.43(m，2H)，0.71-0.83(m，1H)ppm。
(1R,2E)-环辛-2-烯-1-基N-(4-{[(2-{2-[2-(2,5-二氧代-2,5-二氢-1H-吡咯-1-基)乙氧基]乙氧基}乙基)氨基甲酰基](羟基)甲基}苯基)-N-甲基氨基甲酸酯((1R,2E)-Cyclooct-2-en-1-yl N-(4-{[(2-{2-[2-(2,5-dioxo-2,5-dihydro-1H-pyrrol-1-yl)ethoxy]ethoxy}ethyl)carbamoyl](hydroxy)methyl}phenyl)-N-methylcarbamate)(1.26)：
Figure BDA0003508207170001871
将1-{2-[2-(2-氨基乙氧基)乙氧基]乙基}-2,5-二氢-1H-吡咯-2,5-二酮(1-{2-[2-(2-aminoethoxy)ethoxy]ethyl}-2,5-dihydro-1H-pyrrole-2,5-dione)(46.2mg，135.0μmol)、PyBOP(73.2mg，148.5μmol)及DiPEA(117.6μL，675μmol)添加至化合物1.25(50mg，约135μmol)的MeCN/CH2Cl2溶液中，之后搅拌15分钟。在硅胶柱色谱法(CH2Cl2/MeOH，98：2至97：3)之后分离化合物1.26。产率：68％(50mg，92μmol)。针对C28H37N3O8，ESI-MS：m/z计算值543.26；观测值[M-H]+542.48。1HNMR(400MHz，CDCl3)：δ7.57(t，J＝5.6Hz，1H)，7.42(d，J＝8.4Hz，2H)，7.23(d，J＝8.4Hz，2H)，6.71(s，2H)，6.60(bs，1H)，5.48(d，J＝15.8Hz，1H)，5.33(bs，1H)，5.03(bs，1H)，3.70-3.74(m，6H)，3.61-3.66(m，4H)，3.57-3.60(m，2H)，3.50-3.55(m，4H)，3.40-3.42(m，2H)，3.28(s，3H)，2.38(bs，1H)，1.9-2.05(m，3H)，1.77-1.85(m，1H)，1.52-1.69(m，4H)，1.26-1.43(m，2H)，0.80-0.87(m，1H)ppm。
TCO-扁桃-(PEG2-Mal)-(PEG4-DOTAGA)(TCO-Mandelic-(PEG2-Mal)-(PEG4-DOTAGA))(1.27)：
Figure BDA0003508207170001881
在室温下，利用DSC(1.5当量)及DiPEA(3当量)在干燥的DMSO中处理化合物1.26 4天，之后加入4-[(14-氨基-3,6,9,12-四氧杂十四烷-1-基)氨基甲酰基]-2-[4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸盐酸盐(4-[(14-amino-3,6,9,12-tetraoxatetradecan-1-yl)carbamoyl]-2-[4,7,10-tris(carboxymethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1-yl]butanoic acid HCl salt)(2.5当量)及DiPEA(7当量)，并于室温下搅拌1小时。进行酸化后、制备型HPLC(H2O/MeCN梯度，含有0.1％TFA)及冻干之后，产生指定的化合物。
DOTAGA-PEG4-TCO-PEG2-Mal(1.28)：
Figure BDA0003508207170001891
在DMSO中，利用1-{2-[2-(2-氨基乙氧基)乙氧基]乙基}-2,5-二氢-1H-吡咯-2,5-二酮(1-{2-[2-(2-aminoethoxy)ethoxy]ethyl}-2,5-dihydro-1H-pyrrole-2,5-dione)(1.1当量)的TFA盐及DiPEA(3当量)处理化合物1.1(1.0当量)3小时。加入2,2’,2”-(10-(1-氨基-19-羧基-16-氧代-3,6,9,12-四氧杂-15-氮杂十九烷-19-基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三基)三乙酸盐酸盐(2,2’,2”-(10-(1-amino-19-carboxy-16-oxo-3,6,9,12-tetraoxa-15-azanonadecan-19-yl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7-triyl)triacetic acid hydrochloride)(1.1当量)及DiPEA(3当量)，并将反应混合物在室温下搅拌16小时。进行制备型HPLC(H2O/MeCN梯度，含有0.1％TFA)及冻干，得到指定的化合物。
Mal-PEG9-TCO-Sar-PEG4-DFO(1.29)：
Figure BDA0003508207170001901
在加入去铁胺甲磺酸盐(1.1当量)及额外的DiPEA(3当量)之前，利用PyBOP(1.1当量)及DiPEA(3当量)在干燥的DMSO中处理化合物1.16 15分钟。1小时后，加入N-(29-氨基-3,6,9,12,15,18,21,24,27-九恶烷糖基)-3-(2,5-二恶烷-2,5-二氢-1H-吡咯-1-基)丙酰胺TFA盐(1.1当量)，并将反应混合物搅拌16小时。进行酸化、制备型HPLC(H2O/MeCN梯度，含有0.1％TFA)及冻干，得到指定的化合物。
NHS-TCO-PEG4-DOTA(1.30)：
Figure BDA0003508207170001902
2-(4-{[(14-氨基-3,6,9,12-四氧杂十四烷-1-基)氨基甲酰基]甲基}-7,10-双(羧甲基)-1,4,7,10四氮杂环十二烷-1-基)乙酸(2-(4-{[(14-amino-3,6,9,12-tetraoxatetradecan-1-yl)carbamoyl]methyl}-7,10-bis(carboxymethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecan-1-yl)acetic acid)(1.1当量)及在MQ-H2O中的DiPEA(6当量)的溶液添加至在MeCN中的化合物1.1(1.0当量)的溶液中，并将反应混合物在进行酸化及冻干之前搅拌5分钟，在冻干之后制备纯化，以得到标题化合物。
NHS-TCO-PEG2-HOPO(1.31)：
Figure BDA0003508207170001911
在进行酸化及制备纯化之前，在室温下，使用氨基-PEG2-NH2(1当量)及DiPEA(2当量)在MeCN中处理化合物1.1(1当量)5分钟，以得到中间体化合物(TFA盐)。将中间体溶解，且利用在DMSO中的1-羟基-N-{4-[1-(1-羟基-6-氧代-1,6-二氢吡啶-2-基)-N-{3-[1-(1-羟基-6-氧代-1,6-二氢吡啶-2-基)-N-[2-(4-异硫氰基苯基)乙基]甲酰胺基]丙基}甲酰胺基]丁基}-N-{3-[(1-羟基-6-氧代-1,6-二氢吡啶-2-基)甲酰胺]丙基}-6-氧代-1,6-二氢吡啶-2-甲酰胺(1-hydroxy-N-{4-[1-(1-hydroxy-6-oxo-1,6-dihydropyridin-2-yl)-N-{3-[1-(1-hydroxy-6-oxo-1,6-dihydropyridin-2-yl)-N-[2-(4-isothiocyanatophenyl)ethyl]formamido]propyl}formamido]butyl}-N-{3-[(1-hydroxy-6-oxo-1,6-dihydropyridin-2-yl)formamido]propyl}-6-oxo-1,6-dihydropyridine-2-carboxamide)[布帕提拉茹等人，Org Biomol Chem 2019，17，6866-6871](1.1当量)及DiPEA(3当量)处理18小时，之后进行酸化及制备纯化，在冻干后得到标题化合物。
实例2：四嗪裂解剂的合成
从商业来源购买四嗪2.15及2.16。根据文献步骤制备四嗪2.13、2.14、2.17、2.18(10kDa葡聚糖)及2.19[维斯特根等人，Angew Chem Int Ed 2013，53，14112；罗辛等人，Bioconjug Chem 2016，27，1697；芳等人，Angew Chem Int Ed 2016，55，14046]，而四嗪2.20、2.21及2.22的制备方法如WO2019212356中所述(其中：化合物2.12、4.12、4.28)。
Figure BDA0003508207170001931
2,2’-(1,2,4,5-四嗪-3,6-二甲基)双(吡啶-3-醇)(2,2’-(1,2,4,5-tetrazine-3,6-diyl)bis(pyridin-3-ol))(2.1)：
Figure BDA0003508207170001932
将3-羟基吡啶甲腈(100mg，0.82mmol)及水合肼(280μL，4.9mmol，6当量)在90℃下搅拌2小时。添加乙醇(4mL)并将悬浮液在室温下搅拌5分钟。过滤悬浮液并使用乙醇(5×2mL)洗涤固体。真空干燥固体得到纯中间体[2H]-TZ(59mg，0.22mmol，54％)，其为黄色固体。将[2H]-TZ悬浮在乙酸(6mL)中，滴加NaNO2(75mg，1.1mmol，5当量)的水(500μL)溶液。将悬浮液在室温下搅拌1小时，在搅拌期间获得澄清的红色溶液，最终出现红色沉淀。添加氯仿及水(40mL)并分离各层。水层利用氯仿(2×20mL)进行萃取，结合的有机层利用Na2SO4进行干燥。过滤后，将滤液蒸发至干，得到纯的化合物2.1(55mg，0.21mmol，50％总量)，其为红色固体。1H-NMR(DMSO-d6)：δ＝10.74(br s，2H，OH)，8.38(m，2H，ArH)，7.57(m，4H，ArH)ppm.13C-NMR(DMSO-d6)：δ＝164.3，154.3，141.4，137.5，127.5，125.3ppm。ESI-MS：m/z计算针对C12H8N6O2，ESI-MS：m/z计算值268.07；观测值[M+H]+269.17，[M+Na]+291.25。
4,4’-(1,2,4,5-四嗪-3,6二甲基)双(吡啶-3-醇)(4,4’-(1,2,4,5-Tetrazine-3,6-diyl)bis(pyridin-3-ol))(2.2)：
Figure BDA0003508207170001941
3-羟基异烟腈(62mg，0.52mmol)、Zn(OTf)2(10mg，28μmol，0.05eq)、乙醇(80μL)及水合肼(300μL，5.3mmol，10eq)在60°下搅拌21小时在真空中除去挥发物后，在室温下，将固体在甲醇(4mL)中搅拌5分钟。过滤悬浮液，将固体利用甲醇(5×2mL)洗涤并真空干燥，得到不纯的中间体[2H]-TZ，其为橙色固体。将[2H]-TZ在乙酸(4mL)中搅拌，并逐滴添加NaNO2(32mg，0.45mmol)在水(200μL)中的溶液，导致颜色立即从橙色变为红色。在室温下搅拌1小时后，过滤悬浮液，利用乙醇、水及乙醇(皆为5×2mL)洗涤固体并真空干燥。其产生化合物2.2(10mg，37μmol，14％)红色固体。1H-NMR(DMSO-d6)：δ＝10.89(br，2H，OH)，8.56(s，2H，ArH)，8.37(d，2H，ArH)，8.04(d，2H，ArH)ppm。针对C12H8N6O2，ESI-MS：m/z计算值268.07；观察值[M+H]+269.17。
2,2’-(1,2,4,5-四嗪-3,6-二基)双(pyridin-3-amine)(2,2’-(1,2,4,5-tetrazine-3,6-diyl)bis(pyridin-3-amine))(2.3)：
Figure BDA0003508207170001951
将3-氨基吡啶甲腈(125mg，1.0mmol)及水合肼(300μL，5.0mmol，5当量)在100℃下搅拌20小时。加入冷水(2mL)，并将悬浮液在室温下搅拌5分钟。过滤，用冷水及冷乙醇(皆为5×2mL)洗涤固体，并真空干燥，得到中间体[2H]-TZ(38mg，0.14mmol，27％)，其为橙色固体。向[2H]-TZ及PhI(OAc)2(75mg，0.23mmol，1.6当量)中加入二氯甲烷(1mL)，并将悬浮液在室温下搅拌3小时。随着时间的推移，颜色从橙色变为红色。将悬浮液进行过滤，将固体利用二氯甲烷(5×1mL)洗涤，并真空干燥，得到纯的化合物2.3(31mg，0.12mmol，22％)，其为红色固体。1H-NMR(DMSO-d6)：δ＝8.13(dd，2H，ArH)，7.36(2dd，4H，ArH)，6.98(br s，4H，NH2)ppm。13C-NMR(DMSO-d6)：δ＝162.8、146.6、138.3、129.5、126.9、124.5ppm。针对C12H10N8，ESI-MS：m/z计算值266.10；观测值[M+H]+267.08，[2M+H]+532.92，[2M+Na]+555.00。
N,N’-(1,2,4,5-四嗪-3,6-二基)双(吡啶-3,2-二基))二乙酰胺(N,N’-(2,2’-(1,2,4,5-Tetrazine-3,6-diyl)bis(pyridine-3,2-diyl))diacetamide)(2.4)：
Figure BDA0003508207170001952
将化合物2.3(12mg，45μmol)悬浮在乙酸酐(0.5mL)中，并将悬浮液在50℃下加热3天。将混合物在乙醚(6mL)中沉淀，并倾析溶液。利用乙醚(2mL)洗涤固体，倾析溶液，之后重复洗涤步骤。接下来，将固体利用水(2mL)进行研磨，将混合物以12.7krpm进行离心1分钟，并倾析溶液。随后将固体溶解在甲醇(1mL)中，之后通过过滤除去未溶解的杂质。滤液蒸发至干，所得残余物利用水(2mL)进行研磨。在以12.7krpm离心1分钟并倾析之后，将固体进行真空干燥，得到化合物2.4(0.75mg，2.1μmol，5％)，其为紫红色固体。针对C16H14N8O2，ESI-MS：m/z计算值350.12；观测值[M+H]+351.17，[2M+Na]+722.92。
4,4’-(1,2,4,5-四嗪-3,6二甲基)双(吡啶-3-胺)(4,4’-(1,2,4,5-tetrazine-3,6-diyl)bis(pyridin-3-amine))(2.5)：
Figure BDA0003508207170001961
将3-氨基异烟腈(200mg，1.6mmol)、硫(S)(26mg，0.8mmol，0.5当量q)及水合肼(460μL，8.1mmol，5当量)在100℃下搅拌16小时。加入冷水(2mL)，并将悬浮液在室温下搅拌5分钟。过滤悬浮液，并利用冷水及冷乙醇(皆为5×4mL)洗涤固体。在50℃下，于乙醇(20mL)中进行研磨，之后过滤，利用乙醇(5×4mL)洗涤固体，并进行真空干燥，得到中间体[2H]-TZ(144mg，0.54mmol，67％)，其为橙色固体。在40℃下，[2H]-TZ在DMSO(5mL)中进行搅拌，同时通过O2鼓泡。随着时间的推移，颜色从橙色变为红色。搅拌16小时后，将反应混合物滴加至水(70mL)中，过滤所得悬浮液。将固体利用水、乙醇及二氯甲烷(皆为5×4mL)进行洗涤，并真空干燥，得到纯的化合物2.5(130mg，0.49mmol，总产率为61％)，其为红色固体。1H-NMR(DMSO-d6)：δ＝8.40(br s，2H，ArH)，8.20(d，2H，ArH)，7.95(br d，2H，ArH)，7.16(br s，4H，NH2)ppm.13C-NMR(DMSO-d6)：δ＝162.7，144.3(br)，141.3，135.9，120.8(br)，115.9ppm。针对C12H10N8，ESI-MS：m/z计算值266.10；观测值[M+H]+267.17。
N,N’-(4,4’-(1,2,4,5-四嗪-3,6二甲基)双(吡啶-4,3-二甲基))二乙酰胺(N,N’-(4,4’-(1,2,4,5-Tetrazine-3,6-diyl)bis(pyridine-4,3-diyl))diacetamide)(2.6)：
Figure BDA0003508207170001971
将化合物2.5(22mg，83μmol)悬浮在乙酸酐(0.5mL)中，并将悬浮液在50℃下加热3天。将混合物在乙醚(6mL)中进行沉淀，并倾析溶液。接下来，将固体利用水(2mL)进行研磨，将混合物以12.7krpm进行离心1分钟，并倾析溶液。使用甲醇及2-丙醇(皆为2mL)重复此研磨-离心程序。将所得的固体进行真空干燥，得到纯的化合物2.6(12mg，34μmol，41％)，为紫红色固体。1H-NMR(DMSO-d6)：δ＝10.35(s，2H，NH)，9.01(s，2H，ArH)，8.67(d，2H，ArH)，8.02(d，2H，ArH)，2.00(s，6H，CH3)ppm.13C-NMR(DMSO-d6)：δ＝168.7，164.1，146.4，146.1，132.4，131.4，123.7，23.3ppm。针对C16H14N8O2，ESI-MS：m/z计算值350.12；观测值[M+H]+351.17。
5,5’-((2,2’-(1,2,4,5-四嗪-3,6二甲基)双(吡啶-3,2-二甲基))双(氮杂二基))双(5-氧代戊酸)(5,5’-((2,2’-(1,2,4,5-tetrazine-3,6-diyl)bis(pyridine-3,2-diyl))bis(azanediyl))bis(5-oxopentanoic acid))(2.7)：
Figure BDA0003508207170001981
将3-氨基吡啶甲腈(0.62g，5.2mmol)、3-巯基丙酸(0.46mL，5.2mmol，1当量)及水合肼(1.8mL，32mmol，6当量)在90℃下搅拌18小时。加入冷水(2mL)，并将悬浮液在室温下搅拌5分钟。进行过滤，利用冷水及冷乙醇(皆为5×2mL)洗涤固体，并进行真空干燥，得到中间体[2H]-TZ(0.66g，2.4mmol，94％)，其为橙色固体。将[2H]-TZ(200mg，0.75mmol)及戊二酸酐(0.9g，7.5mmol，10当量)悬浮在无水THF(3mL)中。在52℃下搅拌后，悬浮液呈现澄清，且将混合物在52℃℃下搅拌19小时。过滤得到的悬浮液，利用乙醚(3×4mL)洗涤得到的固体。将固体转移至圆底烧瓶中，并真空除去溶剂。将所述化合物悬浮在乙酸(8mL)中，并滴加浓硝酸(6滴)(注意：有毒烟雾)。最初的橙色悬浮液在几秒钟内转变成红色，并将混合物在室温下搅拌30分钟。过滤悬浮液，所得固体利用乙酸(3×4mL)及乙醚(3×4mL)洗涤。将固体在35℃下进行真空干燥2小时，得到纯的化合物2.7(327mg，0.66mmol，89％)，其为红色固体。1H-NMR(DMSO-d6)：δ＝10.15(s，2H，NH)，8.65(dd，2H，ArH)，8.32(dd，2H，ArH)，7.71(dd，2H，ArH)，2.27(t，4H，CH2)，2.22(t，4H，CH2)，1.70(qn，4H，CH2CH2CH2)ppm.13C-NMR(DMSO-d6)：δ＝174.1，171.0，164.5，145.8，142.2，134.5，132.0，126.1，35.0，32.8，20.1ppm。针对C22H22N8O6，ESI-MS：m/z计算值494.17；观测值[M+H]+495.33，λmax＝240、328及525nm。
N1,N1’-(2,2’-(1,2,4,5-四嗪-3,6二甲基)双(吡啶-3,2-二甲基))双(N5-(29-羟基-3，6,9,12,15,18,21,24,27-九恶烷糖基)戊二酰胺)(N1,N1’-(2,2’-(1,2,4,5-tetrazine-3,6-diyl)bis(pyridine-3,2-diyl))bis(N5-(29-hydroxy-3,6,9,12,15,18,21,24,27-nonaoxanonacosyl)glutaramide))(2.8)：
Figure BDA0003508207170001991
将化合物2.7(32.7mg，66μmol)及29-氨基-3,6,9,12,15,18,21,24,27-壬二恶烷-1-醇(29-amino-3,6,9,12,15,18,21,24,27-nonaoxanonacosan-1-ol)(64.1mg，0.14mmol，2.1当量)悬浮于DMF(0.6毫升)中。加入PyBOP(92mg，0.17mmol，2.6当量)的DMF溶液(0.5mL)及N-甲基吗啉(44μL，0.40mmol，6当量)溶液。将混合物在室温下搅拌2小时，在搅拌期间悬浮液最终呈现澄清。使用在氯仿中的8％至16％甲醇的洗脱梯度进行柱层析(快速SiO2)，得到不纯的产物。将所述化合物溶解在氯仿(60mL，加入一些甲醇)中，并使用水/盐水1：1(30mL)进行洗涤。有机层利用Na2SO4进行干燥，过滤混合物，并将溶液蒸发至干。其产生纯的化合物2.8(57mg，41μmol，63％)，其为红色粘性固体。1H-NMR(DMSO-d6)：δ＝10.16(s，2H，ArNH)，8.65(dd，2H，ArH)，8.33(dd，2H，ArH)，7.79(t，2H，NHCH2)，7.71(dd，2H，ArH)，4.54(t，2H，OH)，3.53–3.33(m，76H，OCH2)，3.16(m，4H，NHCH2)，2.23(t，4H，CH2)，2.07(t，4H，CH2)，1.70(qn，4H，CH2CH2CH2)ppm。针对C62H104N10O24，ESI-MS：m/z计算值1372.72；观测值。[2M+H]+687.58，[M+H]+1373.83，λmax＝242及524nm。
5,5’-((4,4’-(1,2,4,5-四嗪-3,6-二甲基)双(吡啶-4,3-二甲基))双(氮杂二基))双(5-氧代戊酸)(5,5’-((4,4’-(1,2,4,5-tetrazine-3,6-diyl)bis(pyridine-4,3-diyl))bis(azanediyl))bis(5-oxopentanoic acid))(2.9)：
Figure BDA0003508207170002001
将3-氨基异烟腈(200mg，1.6mmol)、S(26mg，0.8mmol，0.5当量)及水合肼(0.46mL，8.1mmol，5当量)在100℃下搅拌16小时。加入冷水(2mL)，并将悬浮液在室温下搅拌5分钟。过滤悬浮液，并利用冷水及冷乙醇(皆为5×4mL)洗涤固体。在50℃下，将固体在乙醇(20mL)中进行研磨15分钟，之后过滤。将固体利用乙醇(5×4mL)洗涤，并进行真空干燥，得到中间体[2H]-TZ(144mg，0.54mmol，67％)，其为橙色固体。将[2H]-TZ(200mg，0.75mmol)及戊二酸酐(0.9g，7.5mmol，10当量)悬浮在无水THF(2mL)中，并于52℃，将混合物在氩(Ar)气下搅拌14天。随着时间的推移，反应混合物转变成糊状物，且偶尔添加额外的THF，以确保继续搅拌。在1H-NMR确认接近完全转化后，将糊状物转移至圆底烧瓶中，并在真空中除去溶剂。将所述化合物悬浮在乙酸(20mL)中，并滴加浓硝酸(0.75mL)(注意：有毒烟雾)。最初的橙色悬浮液，且在几秒钟内转变成红色，并将混合物在室温下搅拌30分钟。过滤悬浮液，并利用乙酸(3×4mL)洗涤所得固体。用抹刀将固体彻底打碎，利用乙醚(3×4mL)洗涤，并在30℃下进行真空干燥1小时。使用抹刀将干燥固体粉末化，并于室温下，在甲醇(6mL)中搅拌30分钟。过滤悬浮液，所得固体利用甲醇(2×8mL)及乙醚(5×8mL)进行洗涤。将固体在30℃进行真空干燥1小时，得到化合物2.9(313mg，0.63mmol，85％)，其为粉红色固体。1H-NMR(DMSO-d6)：δ＝10.41(s，2H，NH)，9.05(s，2H，ArH)，8.67(d，2H，ArH)，8.04(d，2H，ArH)，2.33(t，4H，CH2)，2.24(t，4H，CH2)，1.72(qn，4H，CH2CH2CH2)ppm.13C-NMR(DMSO-d6)：δ＝174.1，171.2，164.0，145.1，144.8，132.9，131.9，124.3，35.0，32.8，20.1ppm。针对C22H22N8O6，ESI-MS：m/z计算值494.17；观测值。[M+H]+495.33，λmax＝240、328及525nm。
N1,N1’-(4,4’-(1,2,4,5-四嗪-3,6二甲基)双(吡啶-4,3-二甲基))双(N5-(29-羟基-3,6,9,12,15,18,21,24,27-九恶烷糖基)戊二酰胺)(N1,N1’-(4,4’-(1,2,4,5-tetrazine-3,6-diyl)bis(pyridine-4,3-diyl))bis(N5-(29-hydroxy-3,6,9,12,15,18,21,24,27-nonaoxanonacosyl)glutaramide))(2.10)：
Figure BDA0003508207170002011
将化合物2.9(27.5mg，56μmol)及29-氨基-3,6,9,12,15,18,21,24,27-壬二恶烷-1-醇(29-amino-3,6,9,12,15,18,21,24,27-nonaoxanonacosan-1-ol)(53.5mg，0.12mmol，2.1当量)悬浮于DMF(0.5毫升)中。添加PyBOP(75mg，0.14mmol，2.5当量)的DMF溶液(0.4mL)及N-甲基吗啉(37μL，0.33mmol，6当量)溶液。将混合物在室温下搅拌90分钟，在搅拌期间悬浮液最终呈现澄清。使用在氯仿中的10％至20％甲醇的洗脱梯度进行柱层析(快速SiO2)，得到不纯的产物。将所述化合物溶解在氯仿(40mL，加入一些甲醇)中，并使用水/盐水1：1(25mL)进行洗涤。有机层利用Na2SO4进行干燥，过滤混合物，并将溶液蒸发至干。其产生纯的化合物2.10(36mg，56μmol，47％)，其为红色粘性固体。1H-NMR(DMSO-d6)：δ＝10.35(s，2H，ArNH)，9.05(s，2H，ArH)，8.66(d，2H，ArH)，8.02(d，2H，ArH)，7.80(t，2H，NHCH2)，4.54(t，2H，OH)，3.53–3.34(m，76H，OCH2)，3.17(q，4H，NHCH2)，2.29(t，4H，CH2)，2.09(t，4H，CH2)，1.72(qn，4H，CH2CH2CH2)ppm.13C-NMR(CDCl3)：δ＝172.56，171.54，163.89，145.73，145.29，133.81，128.16，122.44，72.35，70.5–69.7(m)，61.50，39.18，36.56，34.95，21.30ppm。针对C62H104N10O24，ESI-MS：m/z计算值1372.72；观测值[2M+H]+687.75，[M+H]+1373.75，λmax＝237及526nm。
四嗪-双-GalNAc(Tetrazine-bis-GalNAc)(带有清除引导基团)(2.11)：
Figure BDA0003508207170002021
利用2,6-双[3-(丙基-2-炔-1-甲氧基)丙酰胺基]己酸(2,6-bis[3-(prop-2-yn-1-yloxy)propanamido]hexanoic acid)(23.8mg，65.0)、HBTU(24.7mg，65.1μmol)及TEA(13.6μL，97.6μmol)在DMF中处理1-[4-(1,2,4,5-四嗪-3-基)苯基]甲胺(1-[4-(1,2,4,5-Tetrazin-3-yl)phenyl]methanamine)(15.9mg，65.0μmol)4小时，之后使用CH2Cl2及H2O进行分段。有机相使用0.1M HCl、0.1MNaOH、H2O及盐水进行洗涤，之后利用Na2SO4进行干燥及浓缩。在室温下，利用N-[(3R,4R,5R,6R)-2-{2-[2-(2-叠氮基乙氧基)乙氧基]乙氧基}-4,5-二羟基-6-(羟甲基)氧杂-3-基]乙酰胺(N-[(3R,4R,5R,6R)-2-{2-[2-(2-叠氮基乙氧基)乙氧基]乙氧基}-4,5-二羟基-6-(羟甲基)氧杂-3-基]乙酰胺)(9mg，23μmol)、TEA(1μL，9μmol)及CuI(3mg，18μmol)在DMF/H2O中处理四嗪-双-炔中间体(5mg，9μmol)2小时。进行制备型HPLC纯化(H2O/MeCN梯度，含有0.1％TFA)及冻干，以得到化合物2.11，其产率为40％(4.7mg，3.6μmol)。针对C55H85N15O21，ESI-MS：m/z计算值1291.60；观测[M+H]+1292.12，[M+2H]+646.64。
四嗪-白蛋白-半乳糖裂解剂(带有清除引导基团)的合成(2.12)：
Figure BDA0003508207170002031
依照EDC及s-NHS制造商(Thermo Fisher)所提供的方案，5-(((6-甲基-1,2,4,5-四嗪-3-基)甲基)氨基)-5-氧代戊酸(5-(((6-methyl-1,2,4,5-tetrazin-3-yl)methyl)amino)-5-oxopentanoic acid)[Bioconjug Chem 2016，27，1697-1706](0.22mg；7.56μmol)在水中利用EDC及s-NHS进行激活，之后通过脱盐筒进行纯化。之后将溶液添加至PBS，pH值为9.0(总共750ml)中的3mg的小鼠白蛋白-半乳糖偶联物(如罗辛等人，J Nucl Med2013，54，1989-1995中所报导而制得)中。将混合物在室温下培养30分钟，之后将其转移至Amicon Ultra-15离心过滤器(30kDa MW截去)中，其中产物2.12利用水充分地进行洗涤。冷冻干燥之后，通过MALDI-TOF分析确定白蛋白修饰等级。MSA：[M+H]+＝65941m/z；MSA-Gal：[M+H]+＝69302m/z；TZ-MSA-Gal：[M+H]+＝72001m/z，各个白蛋白分子对应于14.2个半乳糖及12.2个四嗪部分。
实例3：抗体偶联和放射性标记
使用标准赖氨酸偶联程序，利用化合物1.2、化合物1.4、化合物1.6、化合物1.7、化合物1.14、化合物1.15及化合物1.17对mAb CC49、利妥昔单抗(rituximab)、西妥昔单抗(cetuximab)、曲妥珠单抗(trastuzumab)及吉伦妥昔单抗(girentuximab)进行功能化。简而言之，将在PBS中的mAb溶液(最终浓度为4mg/mL)与15至20当量的NHS衍生物(以10mg/mL溶解在DMSO中)一起添加，并利用1M碳酸钠将pH值调节至9。在室温下，将反应混合物于黑暗中培养2小时，之后在经螯合剂处理的0.25M NH4OAc pH 5.5中通过透析(20kDa MW截去膜)纯化产物。相同的mAb亦利用化合物1.8及化合物1.18，使用两种不同的程序进行功能化：根据SATA制造商(Thermo Fisher Scientific)所提供的方案，(1)在25mM硼酸盐缓冲液pH8.0(含有1mM DTPA)中，利用TCEP(在室温下，3当量，2小时)进行部分还原mAb铰链或(2)利用SATA(4当量)进行赖氨酸功能化，之后用羟胺进行去保护。在此二种情况下，之后将获得的游离-SH基团与化合物1.8或化合物1.18(相对于mAb为20当量)在+4℃下反应过夜，并通过在经螯合剂处理的PBS中透析纯化mAb偶联物。如先前发表的[罗辛等人，Angew Chem IntEd 2010，49，3375-3378]，在透析之后，所有的mAb偶联物皆通过SEC及SDS-PAGE进行表征，并使用四嗪滴定法测量各个mAb的平均2至3个TCO基团。
利用TCO-DOTA衍生物(通常为50至100μg)进行功能化的mAb，在37°下，利用在0.25NH4OAc pH 5.5中的111In及177Lu(通常为5至10MBq)(对于111In，亦存在0.5M MES缓冲液pH 5.5中)，于黑暗中进行放射性标记1小时，获得50％至70％的标记产量，如放射-ITLC所证实。依照已定的方法[沃斯詹等人，Nature Protocols 2010，5，739-743]，利用89Zr对使用TCO-DFO衍生物(通常为50至100μg)进行功能化的mAb进行放射性标记，通过放射-ITLC证实获得80％至90％的标记产率。在5分钟DTPA刺激之后，使用脱盐柱(Zeba旋转柱，40kDa MW截去)纯化所有的放射性标记的mAb，之后通过SEC及SDS-PAGE进行分析，确认>95％的放射化学纯度。
实例4：CC49与触发器1.22的结合，利用I-125进行放射性标记，并在体外触发I-125标记释放
Figure BDA0003508207170002051
马来酰亚胺-TCO-TCO1.21包括两个可选择性操作的TCO部分，因为外部的TCO标记较TCO连接子的反应性高约20倍，且将优先地在亚等摩尔的条件下与任何四嗪反应。此特性用于经由一可裂解触发器对mAb进行有效碘化。如实例3中所述，在37℃下，在PBS中，使用TCEP将CC49与1.22进行偶联，并使用先前描述的125I标记的四嗪精油IEDDA偶联在外部TCO标记上，进行标记偶联物[阿尔布等人，Bioconjug Chem 2016，27，207-216]1小时。使用脱盐柱(Zeba spin column，40kDa MW，截去)纯化未加工的标记混合物。之后在37℃下，将125I标记的CC49偶联物与裂解剂2.1在PBS中培养2小时，产生88.6％的标记释放(表1)，如SEC分析所证实。
实例5：mAb-TCO-螯合物偶联物的体外标记释放
利用111In、177Lu、89Zr或125I进行放射性标记的mAb偶联物(在t＝0时>95％放射化学纯度)与一系列裂解剂反应，并量化标记释放。在37℃下，mAb偶联物(约10μg)在100μL PBS或50％小鼠血浆中与一过量的(约30当量)的裂解剂或不使用裂解剂一起培养。培养15小时至24小时后，通过SEC分析混合物，并根据放射性洗脱曲线对释放的标记量进行量化。实验结果总结在表1中，证明在生理条件下对一系列不同的mAb(及偶联方法)、放射性核素、标记设计、触发设计及裂解剂的有效的标记裂解。
表1：与各种裂解剂培养15小时至24小时后，从放射性标记mAb-偶联物的体外标记释放的总结。
Figure BDA0003508207170002061
Figure BDA0003508207170002071
Figure BDA0003508207170002081
a在PBS中50％的小鼠血浆；b于37℃下，在PBS中培养2小时。
实例6：在体外的肽偶联、放射性标记及标签切割
将Exendin(K40-Exendin-3TFA盐，57.8nmol)溶解在干的DMSO(230μL)中，加入DIPEA(15eq)及化合物1.2(1.0当量)，并将混合物在室温下，于黑暗中培养2小时。培养之后，将反应混合物利用螯合处理水(10mL)进行稀释，并使用两个Oasis HLB小柱萃取产物，之后利用2×1mL EtOH从小柱上洗脱。在45℃的N2流下蒸发溶剂，将残余物在螯合处理的水中重新溶解。exendin-1.2偶联物(5μg)利用在0.5M MES缓冲液pH 5.5中的111In(12MBq)，于60℃下在黑暗中进行标记10分钟。DTPA刺激(5分钟)之后，RP-HPLC分析证实形成一种主要放射性物质，其Rt与肽一致。之后利用PBS稀释经标记的肽偶联物溶液的等分试样，并与一过量(约10当量)的四嗪2.1、2.3、2.14及2.15或无裂解剂进行反应。在37℃下培养过夜之后，RP-HPLC显示形成更具亲水性的放射性物质(表2)，其被证实是111In标记的NH2-PEG4-DOTAGA，表明TCO触发器的裂解。当111In-exendin-1.2在不含四嗪的PBS中培养过夜时，未发现相同的成分。
表2：与各种裂解剂培养15小时之后，111In标记的exendin-1.2的标记释放(％)。
Figure BDA0003508207170002082
Figure BDA0003508207170002091
实例7：TCO触发器的体内稳定性
在两个独立的实验中，雌性Balb/C裸鼠被注射了111In标记的曲妥珠单抗-1.8偶联物(约0.5mg/kg，约1MBq)，且在mAb注射后24小时或48小时通过心脏穿刺抽取全血。从血液中分离血浆，并通过SEC分析以确认存在完整的mAb。之后将血浆等分试样与一过量的裂解剂2.10进行离体反应。在37℃下培养过夜后，再次通过SEC分析溶液，并将片段(即标记)释放百分比与注射前在PBS中实现的释放百分比(t＝0)进行比较。在此二种情况下，释放率与t＝0时实现的相同，证实在体内循环长达48小时后，TCO对四嗪的反应性保持接近100％。
将相同的程序应用于从注射89Zr标记的曲妥珠单抗-1.17，并在mAb注射后1天及4天进行安乐死的小鼠获得的血浆，提供12天的推断的体内失活半衰期。
实例8：mAb-TCO-Label偶联物在正常小鼠中的体内的评估
在一初步剂量发现实验中，两组雌性Balb/C裸鼠利用111In(约5mg/kg，约1MBq)标记的曲妥珠单抗-1.2偶联物进行静脉注射，1小时后注射裂解剂2.1(约8.4μmol/kg)或载体。在裂解剂给药前5分钟及给药后的不同时间抽取血液样本，并在伽马计数器中测量放射性。在接受放射性标记的mAb-TCO偶联物及载体的小鼠中，血液中的放射性水平显示出在1小时内适度的下降约13％，从30.3±1.2降至26.2±1.7％ID/g。相反的，在接受裂解剂的小鼠中循环的放射性显示出至在注射化合物2.7之前的5分钟(30.5±1.6％ID/g)至60分钟到注射化合物2.7后(20.0±1.1％ID/g)快速的降低约30％。此种增强的放射性清除意味着TCO触发器与循环中的裂解剂之间的反应，之后释放标记，从而迅速地从血液中消除。为后续实验选择更高的裂解剂/mAb偶联物剂量的比率，以增加标记释放。将111In-曲妥珠单抗-1.8偶联物(约0.5mg/kg)施予额外的2组小鼠，之后在mAb注射后1小时或24小时给药化合物2.10(约33.5μmol/kg)。在此二种情况下，裂解剂给药会导致相对于对照小鼠，24小时后，血液放射性降低约70％(图2)。此外，在包括肾脏的所有非靶器官及组织(表3)中皆发现较低水平的放射性，其表明释放的标记不会优先地保留在肾脏中，而是通过尿液从体内排出。
表3：注射111In-曲妥珠单抗-1.8的小鼠中的111In生物分布，随后在mAb注射后1小时或24小时注射化合物2.10(或载体)，并在24小时后进行安乐死。数据表示为每克注射剂量的百分比(或*每个器官)，SD(n＝4)。
Figure BDA0003508207170002101
实例9：在荷瘤小鼠体内评估曲妥珠单抗-TCO-标记偶联物
向雌性Balb/C小鼠侧腹进行皮下注射约100万个LS174T结肠癌细胞或1000万个BT-474乳腺癌细胞。当肿瘤变得可触及时，将111In-曲妥珠单抗-1.8(约0.5mg/kg，约1MBq；n＝3)注射小鼠。之后，在注射后48小时向一组LS174T小鼠及一只BT-474小鼠施予裂解剂2.10(约33.5μmol/kg)，并在24小时后进行安乐死。对照组在mAb注射后72小时进行安乐死。在对照小鼠中，在mAb注射(10-15％ID/g)后72小时观察到血液中持续的111In-曲妥珠单抗-1.8循环，且在BT-474肿瘤(43.3±5.6％ID/g)及LS174T肿瘤(16.4±1.0)中发现高度放射性摄取。在接受化合物2.10治疗的小鼠中，肿瘤中的放射性吸收稍低，其很可能是由于残留的细胞表面结合的曲妥珠单抗的比例所导致。然而，血液中的标记裂解导致血液中的放射性的量(2-3％ID/g)及非靶组织中的放射性含量低更多，因此在两种肿瘤模型中皆显着地改善肿瘤与器官的比率(表4)。
表4：在LS174T及BT-474荷瘤小鼠中，利用111In-曲妥珠单抗-1.8随后裂解剂2.10进行处理及对照组的肿瘤与非靶标的比率。
Figure BDA0003508207170002111
实施例10：在荷瘤小鼠中评估89Zr标记的CC49-1.17
在后肢负有LS174T结肠癌异种移植物的两组小鼠被皮下注射89Zr标记的非内化CC49-1.17(约0.5mg/kg，约0.4MBq)，随后在48小时后注射非外渗裂解剂2.12(50μg/小鼠)或载体，且在注射化合物2.12后6小时进行安乐死。如预期的，在施予mAb偶联物及载体的小鼠中，发现肿瘤中的89Zr摄取量很高(47.3±5.2％ID/g)，但在血液及非靶器官中亦发现放射性保留的提升(14.9±1.8％ID/g)。相反的，在接受化合物2.12的小鼠中，血液(3.4±1.2％ID/g)及其他的非靶器官中的89Zr水平显着地降低，而在肿瘤中的摄取大部分被保留(41.7±7.7％ID/g)。因此，可实现显着地提高的肿瘤与非靶标的比率(表5)。
表5：在利用89Zr-CC49-1.17进行预处理，之后在48小时后使用裂解剂2.12或载体，且在注射mAb后54小时进行安乐死的小鼠中所计算的肿瘤与非靶组织的比率。
Figure BDA0003508207170002121
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种满足式(1)的化合物及其药学上可接受的盐，其特征在于：
Figure FDA0003508207220000011
所述式(1)的化合物包括至少一标记及至少一给药剂；
所述标记是包括一放射性核素的一部分；
所述给药剂是一抗体；
各个X1、X2、X3、X4独立地选自由以下所组成的群组：
-C(R47)2-、-NR37-、-C(O)-、-O-，使得X1、X2、X3、X4中至多有两个非为-C(R47)2-，且条件为不存在由相邻的原子所组成的集合，所述集合是选自由以下所组成的群组：-O-O-、-O-N-、-C(O)-O-、N-N-，及-C(O)-C(O)-；
X5为-C(R47)2-或-CHR48，优选地X5为-C(R47)2-；
各个R48独立地选自由-LB及-LA所组成的群组；优选地R48为-LB；
R48经由R48的一部分与所述式(1)的化合物的其余部分进行结合，所述R48的一部分为-O-、-S-、-OC(O)-、-OC(S)-、-SC(O)-或-SC(S)-；
LB是满足式(2)的部分：
Figure FDA0003508207220000012
Figure FDA0003508207220000013
其中
虚线表示与所述式(1)的化合物的其余部分的一键结；
SL为一连接子，其任选地为一自降解连接子LC；
各个R98单独为所述标记或一清除引导基团；
各个d独立地为0或1；
e为0至4范围内的一整数，优选地e为0；
LA为满足式(3)的一部分：
Figure FDA0003508207220000021
Figure FDA0003508207220000022
其中
虚线表示与所述式(1)的化合物的其余部分的一键结；
各个s独立地为0或1；优选地各个s为0；
i为0至4范围内的一整数，优选地为0或1，最优选地为0；
各个SP独立地为一间隔子，其任选地为一自降解连接子LC；
AA表示所述给药剂；
CC表示一构件-C，其中各个构件-C是独立地选自由所述标记及所述给药剂所组成的群组；优选地所述式(1)的化合物包括至多一个CC；
假设当LA为R48时，则所述LA仅包括所述标记及所述给药剂二者；假设倘若所述LA为R48，且所述LA包括所述标记及所述给药剂二者，则连接至所述标记及所述给药剂的所述SP是一自降解连接子；各个R47是独立地选自由以下所组成的群组：
氢、-LB、-LA、-(SP)i-CC、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 -、-NO2、-CF3、-SR37、S(＝O)2N(R37)2、OC(＝O)R37、SC(＝O)R37、OC(＝S)R37、SC(＝S)R37、NR37C(＝O)-R37、NR37C(＝S)-R37、NR37C(＝O)O-R37、NR37C(＝S)O-R37、NR37C(＝O)S-R37、NR37C(＝S)S-R37、OC(＝O)N(R37)2、SC(＝O)N(R37)2、OC(＝S)N(R37)2、SC(＝S)N(R37)2、NR37C(＝O)N(R37)2、NR37C(＝S)N(R37)2、C(＝O)R37、C(＝S)R37、C(＝O)N(R37)2、C(＝S)N(R37)2、C(＝O)O-R37、C(＝O)S-R37、C(＝S)O-R37、C(＝S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、C1-C24烷基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C6-C24芳基、C2-C24杂芳基、C3-C24环烷基、C5-C24环烯基、C12-C24环炔基、C3-C24(环)烷基(杂)芳基、C3-C24(杂)芳基(环)烷基、C4-C24(环)烯基(杂)芳基、C4-C24(杂)芳基(环)烯基、C4-C24(环)炔基(杂)芳基、C4-C24(杂)芳基(环)炔基、C4-C24烷基环烷基，及C4-C24环烷基烷基；其中优选地i为0至4范围内的一整数，优选地i为0至1的整数，
其中所述烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、环烷基、环烯基、环炔基、(环)烷基(杂)芳基、(杂)芳基(环)烷基、(环)烯基(杂)芳基、(杂)芳基(环)烯基、(环)炔基(杂)芳基、(杂)芳基(环)炔基、烷基环烷基、环烷基烷基任选地被选自由以下所组成的群组的一部分取代：-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3R37、-PO3(R37)2、-PO4(R37)2、-NO2、-CF3、＝O、＝NR37，及-SR37，且任选地包含选自由以下所组成的群组的一或多个杂原子：O、S、NR37、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，
其中所述N原子任选地被季铵化；
两个R47及/或R37任选地包含在一个环中，
两个R47及/或R37任选地包含在一个环中，以形成融合至所述式(1)的八元反式环的一环；
各个R37独立地选自由以下所组成的群组：氢、-LB、-LA、-(SP)i-CC、C1-C24烷基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C6-C24芳基、C2-C24杂芳基、C3-C24环烷基、C5-C24环烯基、C12-C24环炔基、C3-C24(环)烷基(杂)芳基、C3-C24(杂)芳基(环)烷基、C4-C24(环)烯基(杂)芳基、C4-C24(杂)芳基(环)烯基、C4-C24(环)炔基(杂)芳基、C4-C24(杂)芳基(环)炔基、C4-C24烷基环烷基，及C4-C24环烷基烷基；其中i为0至4范围内的一整数，优选地i为1；
非为氢的所述R37基任选地被一个部分取代，所述部分是选自由-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、PO4H2、-NO2、-CF3、＝O、＝NH，及-SH所组成的群组，且任选地包含选自由以下所组成的群组的一或多个杂原子：O、S、NH、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
2.如权利要求1所述的化合物，其特征在于：所述放射性核素是选自由以下所组成的群组：3H、11C、13N、15O、18F、19F、51Cr、52Fe、52Mn、55Co、60Cu、61Cu、62Zn、62Cu、63Zn、64Cu、66Ga、67Ga、68Ga、70As、71As、72As、74As、75Se、75Br、76Br、77Br、8OBr、82Br、82Rb、86Y、88Y、90Y、89Sr、89Zr、97Ru、99mTc、110In、111In、113In、114In、117Sn、120I、122Xe、123I、124I、125I、166Ho、167Tm、169Yb、193Pt、195Pt、201Tl、203Pb、24Na、32P、33P、47Sc、59Fe、67Cu、76As、77As、80Br、82Br、89Sr、90Nb、90Y、103Ru、105Rh、109Pd、111Ag、111In、121Sn、127Te、131I、140La、141Ce、142Pr、143Pr、144Pr、149Pm、149Tb、151Pm、153Sm、159Gd、161Tb、165Dy、166Dy、166Ho、169Er、172Tm、175Yb、177Lu、186Re、188Re、198Au、199Au、211At、211Bi、212Bi、212Pb、213Bi、214Bi、223Ra、224Ra、225Ac，及227Th。
3.如前述权利要求中任一项所述的化合物，其特征在于：所述标记是螯合所述放射性核素的一螯合部分。
4.如前述权利要求中任一项所述的化合物，其特征在于：X1、X2、X3及X4是-C(R47)2-，且优选地至多四个R47，更优选地至多两个R47，而非H。
5.如前述权利要求中任一项所述的化合物，其特征在于：所述化合物至多包括一标记及至多一给药剂。
6.一种组合，其特征在于：所述组合包括如前述权利要求中任一项所述的化合物及一裂解剂，条件为当式(1)中的至少一R48包括一标记时，则所述裂解剂不包括与R48相同的标记；条件为当式(1)中的至少一R48包括一给药剂时，则所述裂解剂不包括与R48相同的给药剂；
其中所述裂解剂是二烯。
7.如权利要求6所述的化合物，其特征在于：所述二烯是四嗪，优选地满足式(4)的四嗪，且优选地包括其药学上可接受的盐：
Figure FDA0003508207220000051
Figure FDA0003508207220000061
其中
各个Q1部分及Q2部分独立地选自由以下所组成的群组：氢、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3-、-NO2、-CF3、-SR37、S(＝O)2N(R37)2、OC(＝O)R37、SC(＝O)R37、OC(＝S)R37、SC(＝S)R37、NR37C(＝O)-R37、NR37C(＝S)-R37、NR37C(＝O)O-R37、NR37C(＝S)O-R37、NR37C(＝O)S-R37、NR37C(＝S)S-R37、OC(＝O)N(R37)2、SC(＝O)N(R37)2、OC(＝S)N(R37)2、SC(＝S)N(R37)2、NR37C(＝O)N(R37)2、NR37C(＝S)N(R37)2、C(＝O)R37、C(＝S)R37、C(＝O)N(R37)2、C(＝S)N(R37)2、C(＝O)O-R37、C(＝O)S-R37、C(＝S)O-R37、C(＝S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、环烷基、环烯基、环炔基、(环)烷基(杂)芳基、(杂)芳基(环)烷基、(环)烯基(杂)芳基、(杂)芳基(环)烯基、(环)炔基(杂)芳基、(杂)芳基(环)炔基、烷基环烷基，及环烷基烷基；
其中所述Q1基团及Q2基团非为H、-F、-Cl、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3、-PO3-、-NO2、-CF3，且任选地被取代，优选地被选自由以下所组成的群组的部分取代：-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3R37、-PO3(R37)2、-PO4(R37)2、-NO2、-CF3、＝O、＝NR37，及-SR37，且任选地包含选自由以下所组成的群组的一或多个杂原子：O、S、NR37、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化，
其中所述Q1基团及所述Q2基团任选地结合至一聚合物、一颗粒、一肽、一拟肽、一树枝状聚合物、一蛋白质、一适体、一碳水化合物、一寡核苷酸、一寡糖、一脂质、一类固醇、一脂质体、一靶向剂TT、-(SP)D-R87、一白蛋白结合部分，及一螯合部分；
其中D为0或1；
SP是一连接子；
各个R87是独立地选自由以下所组成的群组：有机分子、无机分子、有机金属分子、树脂、珠子、玻璃、微粒、纳米颗粒、凝胶、表面及细胞；
且所述Q1及所述Q2中的至少一者非为氢。
8.如权利要求7所述的化合物，其特征在于：Q1及Q2是选自由以下所组成的群组：氢、C1-C8烷基、苯基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2,6-嘧啶基、2,5-嘧啶基、3,5-嘧啶基，及2,4-嘧啶基；且非为氢的Q1及Q2如权利要求7所界定的被任选地取代。
9.如权利要求7或8所述的化合物，其特征在于：在式(4)中：
(a)Q1及Q2是选自由2-吡啶基、3-吡啶基，及4-吡啶基所组成的群组；
(b)Q1是选自由2,6-嘧啶基、2,5-嘧啶基、3,5-嘧啶基，及2,4-嘧啶基所组成的群组；且Q2是(杂)烷基；或
(c)Q1是苯基，及Q2是氢；
且在(a)至(c)中，非为氢的所有的Q1及Q2如权利要求7所界定的任选地被取代。
10.一种如权利要求1至5中任一项所述的化合物或如权利要求6至9中任一项所述的组合用于作为一药物。
11.一种如权利要求1至5中任一项所述的化合物或如权利要求6至9中任一项所述的组合用于治疗一受试者的一疾病，所述受试者优选地为一人类，所述疾病优选地为癌症，其中所述治疗是一放射治疗。
12.一种如权利要求1至5中任一项所述的化合物或如权利要求6至9中任一项所述的组合用于一诊断方法，其特征在于：所述诊断方法包括以下步骤：
(a)将如权利要求1至5中任一项所界定的式(1)的化合物施予一受试者，所述受试者优选地为一人类；
(b)向所述受试者施予如权利要求6至9中任一项所界定的一裂解剂；
(c)对在所述受试者中所存在的如式(1)的化合物进行成像，以收集数据；
(d)将所述数据与多个标准值进行比较；
(e)在比较过程中寻找与所述多个标准值的一显着偏差；
(f)将所述显着偏差归因于一特定的临床情况，优选地归因于癌症。
13.一种非治疗方法，用于在一受试者中对如权利要求1至5中任一项所述的化合物进行成像，所述受试者优选地为一人类，其特征在于：所述非治疗方法包括以下步骤：
(a)将如权利要求1至5中任一项所界定的式(1)的一化合物施予所述受试者；
(b)向所述受试者施予如权利要求6至9中任一项所界定的一裂解剂；
(c)对在所述受试者中所存在的如式(1)的所述化合物进行成像。
14.一种如权利要求1至5中任一项所述的一化合物或如权利要求6至9中任一项所述的组合用于在一受试者中成像的非治疗用途，所述受试者优选地为一人类。

Claims (14)

1.一种满足式(1)的化合物及其药学上可接受的盐，其特征在于：
Figure FDA0003508207160000011
各个X1、X2、X3、X4独立地选自由以下所组成的群组：
-C(R47)2-、-NR37-、-C(O)-、-O-，使得X1、X2、X3、X4中至多有两个非为-C(R47)2-，且条件为不存在由相邻的原子所组成的集合，所述集合是选自由以下所组成的群组：-O-O-、-O-N-、-C(O)-O-、N-N-，及-C(O)-C(O)-；
X5为-C(R47)2-或-CHR48，优选地X5为-C(R47)2-；
各个R48独立地选自由-LB及-LA所组成的群组；优选地R48为-LB；
R48经由R48的一部分与所述式(1)的化合物的其余部分进行结合，所述R48的一部分为-O-、-S-、-OC(O)-、-OC(S)-、-SC(O)-或-SC(S)-；
LB是满足式(2)的部分：
Figure FDA0003508207160000012
Figure FDA0003508207160000013
其中
虚线表示与所述式(1)的化合物的其余部分的一键结；
SL为一连接子，其任选地为一自降解连接子LC；
各个R98单独为一标记或一清除引导基团；
各个d独立地为0或1；
e为0至4范围内的一整数，优选地e为0；
所述标记为包括一放射性核素的一部分；
所述式(1)的化合物包括至少一标记及至少一给药剂；
LA为满足式(3)的一部分：
Figure FDA0003508207160000021
Figure FDA0003508207160000022
其中
虚线表示与所述式(1)的化合物的其余部分的一键结；
各个s独立地为0或1；优选地各个s为0；
i为0至4范围内的一整数，优选地为0或1，最优选地为0；
各个SP独立地为一间隔子，其任选地为一自降解连接子LC；
AA表示一给药剂，其为一抗体；
CC表示一构件-C，其中各个构件-C是独立地选自由一标记及一给药剂所组成的群组；优选地所述式(1)的化合物包括至多一个CC；
假设当LA为R48时，则所述LA仅包括所述标记及所述给药剂二者；
假设倘若所述LA为R48，且所述LA包括所述标记及所述给药剂二者，则连接至所述标记及所述给药剂的所述SP是一自降解连接子；
各个R47是独立地选自由以下所组成的群组：
氢、-LB、-LA、-(SP)i-CC、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 -、-NO2、-CF3、-SR37、S(＝O)2N(R37)2、OC(＝O)R37、SC(＝O)R37、OC(＝S)R37、SC(＝S)R37、NR37C(＝O)-R37、NR37C(＝S)-R37、NR37C(＝O)O-R37、NR37C(＝S)O-R37、NR37C(＝O)S-R37、NR37C(＝S)S-R37、OC(＝O)N(R37)2、SC(＝O)N(R37)2、OC(＝S)N(R37)2、SC(＝S)N(R37)2、NR37C(＝O)N(R37)2、NR37C(＝S)N(R37)2、C(＝O)R37、C(＝S)R37、C(＝O)N(R37)2、C(＝S)N(R37)2、C(＝O)O-R37、C(＝O)S-R37、C(＝S)O-R37、C(＝S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、C1-C24烷基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C6-C24芳基、C2-C24杂芳基、C3-C24环烷基、C5-C24环烯基、C12-C24环炔基、C3-C24(环)烷基(杂)芳基、C3-C24(杂)芳基(环)烷基、C4-C24(环)烯基(杂)芳基、C4-C24(杂)芳基(环)烯基、C4-C24(环)炔基(杂)芳基、C4-C24(杂)芳基(环)炔基、C4-C24烷基环烷基，及C4-C24环烷基烷基；其中优选地i为0至1的整数，
其中所述烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、环烷基、环烯基、环炔基、(环)烷基(杂)芳基、(杂)芳基(环)烷基、(环)烯基(杂)芳基、(杂)芳基(环)烯基、(环)炔基(杂)芳基、(杂)芳基(环)炔基、烷基环烷基、环烷基烷基任选地被选自由以下所组成的群组的一部分取代：-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3R37、-PO3(R37)2、-PO4(R37)2、-NO2、-CF3、＝O、＝NR37，及-SR37，且任选地包含选自由以下所组成的群组的一或多个杂原子：O、S、NR37、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，
其中所述N原子任选地被季铵化；
两个R47及/或R37任选地包含在一个环中，
两个R47及/或R37任选地包含在一个环中，以形成融合至所述式(1)的八元反式环的一环；
各个R37独立地选自由以下所组成的群组：氢、-LB、-LA、-(SP)i-CC、C1-C24烷基、C2-C24烯基、C2-C24炔基、C6-C24芳基、C2-C24杂芳基、C3-C24环烷基、C5-C24环烯基、C12-C24环炔基、C3-C24(环)烷基(杂)芳基、C3-C24(杂)芳基(环)烷基、C4-C24(环)烯基(杂)芳基、C4-C24(杂)芳基(环)烯基、C4-C24(环)炔基(杂)芳基、C4-C24(杂)芳基(环)炔基、C4-C24烷基环烷基，及C4-C24环烷基烷基；
其中i为0至4范围内的一整数，优选地i为1；
非为氢的所述R37基任选地被一个部分取代，所述部分是选自由-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、PO4H2、-NO2、-CF3、＝O、＝NH，及-SH所组成的群组，且任选地包含选自由以下所组成的群组的一或多个杂原子：O、S、NH、P，及Si，其中
所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化。
2.如权利要求1所述的化合物，其特征在于：所述放射性核素是选自由以下所组成的群组：3H、11C、13N、15O、18F、19F、51Cr、52Fe、52Mn、55Co、60Cu、61Cu、62Zn、62Cu、63Zn、64Cu、66Ga、67Ga、68Ga、70As、71As、72As、74As、75Se、75Br、76Br、77Br、8OBr、82Br、82Rb、86Y、88Y、90Y、89Sr、89Zr、97Ru、99mTc、110In、111In、113In、114In、117Sn、120I、122Xe、123I、124I、125I、166Ho、167Tm、169Yb、193Pt、195Pt、201Tl、203Pb、24Na、32P、33P、47Sc、59Fe、67Cu、76As、77As、80Br、82Br、89Sr、90Nb、90Y、103Ru、105Rh、109Pd、111Ag、111In、121Sn、127Te、131I、140La、141Ce、142Pr、143Pr、144Pr、149Pm、149Tb、151Pm、153Sm、159Gd、161Tb、165Dy、166Dy、166Ho、169Er、172Tm、175Yb、177Lu、186Re、188Re、198Au、199Au、211At、211Bi、212Bi、212Pb、213Bi、214Bi、223Ra、224Ra、225Ac，及227Th。
3.如前述权利要求中任一项所述的化合物，其特征在于：所述标记是螯合所述放射性核素的一螯合部分。
4.如前述权利要求中任一项所述的化合物，其特征在于：X1、X2、X3及X4是-C(R47)2-，且优选地至多四个R47，更优选地至多两个R47，而非H。
5.如前述权利要求中任一项所述的化合物，其特征在于：所述化合物至多包括一标记及至多一给药剂。
6.一种组合，其特征在于：所述组合包括如前述权利要求中任一项所述的化合物及一裂解剂，条件为当式(1)中的至少一R48包括一标记时，则所述裂解剂不包括与R48相同的标记；条件为当式(1)中的至少一R48包括一给药剂时，则所述裂解剂不包括与R48相同的给药剂；
其中所述裂解剂是二烯。
7.如权利要求6所述的化合物，其特征在于：所述二烯是四嗪，优选地满足式(4)的四嗪，且优选地包括其药学上可接受的盐：
Figure FDA0003508207160000051
Figure FDA0003508207160000052
其中
各个Q1部分及Q2部分独立地选自由以下所组成的群组：氢、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3-、-NO2、-CF3、-SR37、S(＝O)2N(R37)2、OC(＝O)R37、SC(＝O)R37、OC(＝S)R37、SC(＝S)R37、NR37C(＝O)-R37、NR37C(＝S)-R37、NR37C(＝O)O-R37、NR37C(＝S)O-R37、NR37C(＝O)S-R37、NR37C(＝S)S-R37、OC(＝O)N(R37)2、SC(＝O)N(R37)2、OC(＝S)N(R37)2、SC(＝S)N(R37)2、NR37C(＝O)N(R37)2、NR37C(＝S)N(R37)2、C(＝O)R37、C(＝S)R37、C(＝O)N(R37)2、C(＝S)N(R37)2、C(＝O)O-R37、C(＝O)S-R37、C(＝S)O-R37、C(＝S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、环烷基、环烯基、环炔基、(环)烷基(杂)芳基、(杂)芳基(环)烷基、(环)烯基(杂)芳基、(杂)芳基(环)烯基、(环)炔基(杂)芳基、(杂)芳基(环)炔基、烷基环烷基，及环烷基烷基；
其中所述Q1基团及Q2基团非为H、-F、-Cl、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3、-PO3-、-NO2、-CF3，且任选地被取代，优选地被选自由以下所组成的群组的部分取代：-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3R37、-PO3(R37)2、-PO4(R37)2、-NO2、-CF3、＝O、＝NR37，及-SR37，且任选地包含选自由以下所组成的群组的一或多个杂原子：O、S、NR37、P，及Si，其中所述N、S及P原子任选地被氧化，其中所述N原子任选地被季铵化，
其中所述Q1基团及所述Q2基团任选地结合至一聚合物、一颗粒、一肽、一拟肽、一树枝状聚合物、一蛋白质、一适体、一碳水化合物、一寡核苷酸、一寡糖、一脂质、一类固醇、一脂质体、一靶向剂TT、-(SP)D-R87、一白蛋白结合部分，及一螯合部分；
其中D为0或1；
且所述Q1及所述Q2中的至少一者非为氢。
8.如权利要求7所述的化合物，其特征在于：Q1及Q2是选自由以下所组成的群组：氢、C1-C8烷基、苯基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2,6-嘧啶基、2,5-嘧啶基、3,5-嘧啶基，及2,4-嘧啶基；且非为氢的Q1及Q2如权利要求7所界定的被任选地取代。
9.如权利要求7或8所述的化合物，其特征在于：在式(4)中：
(a)Q1及Q2是选自由2-吡啶基、3-吡啶基，及4-吡啶基所组成的群组；
(b)Q1是选自由2,6-嘧啶基、2,5-嘧啶基、3,5-嘧啶基，及2,4-嘧啶基所组成的群组；且Q2是(杂)烷基；或
(c)Q1是苯基，及Q2是氢；
且在(a)至(c)中，非为氢的所有的Q1及Q2如权利要求7所界定的任选地被取代。
10.一种如权利要求1至5中任一项所述的化合物或如权利要求6至9中任一项所述的组合用于作为一药物。
11.一种如权利要求1至5中任一项所述的化合物或如权利要求6至9中任一项所述的组合用于治疗一受试者的一疾病，所述受试者优选地为一人类，所述疾病优选地为癌症，其中所述治疗是一放射治疗。
12.一种如权利要求1至5中任一项所述的化合物或如权利要求6至9中任一项所述的组合用于一诊断方法，其特征在于：所述诊断方法包括以下步骤：
(a)将如权利要求1至5中任一项所界定的式(1)的化合物施予一受试者，所述受试者优选地为一人类；
(b)向所述受试者施予如权利要求6至9中任一项所界定的一裂解剂；
(c)对在所述受试者中所存在的如式(1)的化合物进行成像，以收集数据；
(d)将所述数据与多个标准值进行比较；
(e)在比较过程中寻找与所述多个标准值的一显着偏差；
(f)将所述显着偏差归因于一特定的临床情况，优选地归因于癌症。
13.一种非治疗方法，用于在一受试者中对如权利要求1至5中任一项所述的化合物进行成像，所述受试者优选地为一人类，其特征在于：所述非治疗方法包括以下步骤：
(a)将如权利要求1至5中任一项所界定的式(1)的一化合物施予所述受试者；
(b)向所述受试者施予如权利要求6至9中任一项所界定的一裂解剂；
(c)对在所述受试者中所存在的如式(1)的所述化合物进行成像。
14.一种如权利要求1至5中任一项所述的一化合物或如权利要求6至9中任一项所述的组合用于在一受试者中成像的非治疗用途，所述受试者优选地为一人类。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4314031B1 (en) 2022-02-15 2024-03-13 Tagworks Pharmaceuticals B.V. Masked il12 protein
WO2023179521A1 (en) * 2022-03-21 2023-09-28 Primelink Biotherapeutics (Shenzhen) Co., Ltd Polymer-drug conjugates
WO2024044552A1 (en) * 2022-08-22 2024-02-29 Abdera Therapeutics Inc. Vhh antibody dota conjugates
WO2024080872A1 (en) 2022-10-12 2024-04-18 Tagworks Pharmaceuticals B.V. Strained bicyclononenes

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103269721A (zh) * 2010-10-14 2013-08-28 皇家飞利浦电子股份有限公司 预靶向试剂盒、方法和其中使用的试剂
WO2014081303A1 (en) * 2012-11-22 2014-05-30 Tagworks Pharmaceuticals B.V. Chemically cleavable group

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006507322A (ja) 2002-11-14 2006-03-02 シンタルガ・ビーブイ 多重自己脱離放出スペーサーとして構築されたプロドラッグ
US7375078B2 (en) 2004-02-23 2008-05-20 Genentech, Inc. Heterocyclic self-immolative linkers and conjugates
EP2173739B1 (en) 2007-08-01 2013-07-31 Syntarga B.V. Substituted cc-1065 analogs and their conjugates
RU2013133813A (ru) 2010-12-21 2015-01-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Средства для выведения биомолекул из кровотока
EP2522369A1 (en) 2011-05-09 2012-11-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Pretargeting kit, method and agents used therein
AU2012257417B2 (en) 2011-05-16 2017-09-14 Tagworks Pharmaceuticals B.V. Bio-orthogonal drug activation
WO2015038426A1 (en) 2013-09-13 2015-03-19 Asana Biosciences, Llc Self-immolative linkers containing mandelic acid derivatives, drug-ligand conjugates for targeted therapies and uses thereof
WO2016025480A1 (en) 2014-08-11 2016-02-18 The General Hospital Corporation Cyclooctenes for bioorthogonol reactions
CA3099419A1 (en) 2018-05-04 2019-11-07 Tagworks Pharmaceuticals B.V. Tetrazines for high click conjugation yield in vivo and high click release yield

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103269721A (zh) * 2010-10-14 2013-08-28 皇家飞利浦电子股份有限公司 预靶向试剂盒、方法和其中使用的试剂
WO2014081303A1 (en) * 2012-11-22 2014-05-30 Tagworks Pharmaceuticals B.V. Chemically cleavable group

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