CN114746398A - 用于细胞内递送治疗剂的头基脂质化合物和组合物 - Google Patents

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K·E·贝内纳托
M·科内比斯
E·亨尼西
A·麦肯兹
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Abstract

本申请涉及式(A‑1)脂质和涉及所述式(A‑1)脂质的组合物。脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)包括这种脂质以及另外的脂质，如磷脂、结构脂质和PEG脂质。进一步包括治疗剂和/或预防剂如RNA的脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)可用于向哺乳动物细胞或器官递送治疗剂和/或预防剂以例如调控多肽、蛋白质或基因表达。

Description

用于细胞内递送治疗剂的头基脂质化合物和组合物
相关申请
本申请要求2019年9月19日提交的62/902,928号美国临时申请的优先权和权益，该临时申请的全部内容以引用的方式并入本文。
技术领域
本公开提供新型化合物、包含这类化合物的组合物以及涉及脂质纳米颗粒组合物向哺乳动物细胞或器官递送一种或多种治疗剂和/或预防剂和/或在哺乳动物细胞或器官中产生多肽的方法。除了新型脂质之外，本公开的脂质纳米颗粒组合物还可以包括特定分数的一种或多种阳离子和/或可离子化的氨基脂质、包括多不饱和脂质的磷脂、 PEG脂质、结构脂质和/或治疗剂和/或预防剂。
背景技术
生物活性物质如小分子药物、蛋白质及核酸的有效靶向递送一直是医学上的难题。特别地，向细胞递送核酸很困难，这是因为这类物质相对不稳定且细胞渗透性低所致。因此，需要开发便于向细胞递送治疗剂和/或预防剂如核酸的方法和组合物。
已证实含脂质的纳米颗粒组合物、脂质体和脂质复合物可有效地作为生物活性物质如小分子药物、蛋白质及核酸进入细胞和/或细胞内区室的转运媒介物。这类组合物通常包括一种或多种“阳离子”和/ 或氨基(可离子化)脂质、包括多不饱和脂质的磷脂、结构脂质(例如固醇)和/或含有聚乙二醇的脂质(PEG脂质)。阳离子和/或可离子化的脂质包括例如可以很容易被质子化的含胺脂质。尽管已显示有多种这类含脂质的纳米颗粒组合物，但仍然缺乏安全性、功效和特异性方面的改善。
发明内容
在一些方面，本公开涉及式(A)的化合物：
Figure BDA0003652560950000021
(A)或其N-氧化物，或其盐或异构体，其中：
R’支链是
Figure BDA0003652560950000022
其中
Figure BDA0003652560950000023
表示连接点；
其中Raα和Raβ各自独立地选自由H和C1-2烷基组成的组，其中 Raα和Raβ中的至少一者是C1或C2烷基；
R选自由C1-18烷基和C2-18烯基组成的组；
R2和R3各自独立地选自由C1-14烷基和C2-14烯基组成的组；
R4是-(CH2)nQ，其中n选自1、2、3、4和5，其中Q选自–NR(S(O)(NR))RSX、-NRS(O)2NRRSX、-NRC(S)RSX、-NRC(O)RSX、 -NRP(O)(ORP’)RP、-NRS(O)2RSX、-NC(R)＝R11、-NC(＝NR15)R11、 -NRC(C(O)NR14R14’)2、-NRC(O)(CH2)pC(O)NR14R14’、 -NC(R)＝NS(O)2RSX、-S(O)2NRRSX和
Figure BDA0003652560950000024
其中A是含有一个或多个选自N、O和S的杂原子的3-14元杂环；p是0、1、2、 3或4；且a是1、2、3、4或5；其中
Figure BDA0003652560950000025
表示连接点；
每个R独立地选自H和C1-3烷基；
RSX选自C3-8碳环、含有一个或多个选自N、O和S的杂原子的 3-14元杂环、C1-6烷基、C2-6烯基、(CH2)p1O(CH2)p2RSX1、(CH2)p1S(C H2)p2RSX1、(CH2)p1S(O)(CH2)p2RSX1、(CH2)p1S(O)2(CH2)p2RSX1、(CH2)p1 S(O)NRSX1、(CH2)p1S(O)2NRSX1和(CH2)p1RSX1，其中所述碳环和杂环任选被一个或多个选自OH、氧代基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的基团取代；
RP和RP’各自独立地选自H、C1-3烷基和C2-3烯基；
RSX1选自C1-3烷基、NR14R14’、C(O)NR14R14’、S(O)2NR14R14’、 C3-8碳环和含有一个或多个选自N、O和S的杂原子的3-14元杂环，其中所述碳环和杂环各自任选被一个或多个选自氧代基、卤代基、C1-3烷基、C1-3烷氧基、(C1-3烷氧基)-C1-3烷基、C1-6烷基氨基、二-(C1-6烷基)氨基和NH2的基团取代；
R11选自C3-6碳环和含有一个或多个选自N、O和S的杂原子的 3-14元杂环，其中所述碳环和杂环各自任选被一个或多个R13取代；
每个R13独立地选自OH、氧代基、卤代基、C1-6烷基、C1-6烷氧基、C2-6烯基、C1-6烷基氨基、二-(C1-6烷基)氨基、NH2、C(O)NH2、 CN和NO2；其中C1-6烷基和C2-6烯基任选被C1-6烷氧基取代；
R14和R14’各自独立地选自H、OH、C1-6烷基；
R15是H或OH；
p1选自1、2、3、4和5；且
p2选自1、2、3、4和5。
在一些方面，本公开涉及式(A-1)的化合物：
Figure BDA0003652560950000041
(A-1)或其N-氧化物，
或其盐或异构体，其中：
R’支链是
Figure BDA0003652560950000042
其中
Figure BDA0003652560950000043
表示连接点；
其中Raα和Raβ各自独立地选自由H和C1-2烷基组成的组，其中 Raα和Raβ中的至少一者是C1或C2烷基；
R选自由C1-18烷基和C2-18烯基组成的组；
R2和R3各自独立地选自由C1-14烷基和C2-14烯基组成的组；
R4是-(CH2)nQ，其中n独立地选自1、2、3、4和5，其中Q选自NRS(O)2RSX和
Figure BDA0003652560950000044
其中A是含有一个或多个选自 N、O和S的杂原子的3-14元杂环；且a是1、2、3或4；其中
Figure BDA0003652560950000045
表示连接点；
R选自H和C1-3烷基；
RSX选自C3-8碳环、含有一个或多个选自N、O和S的杂原子的 3-14元杂环、C1-6烷基、C2-6烯基、(C1-3烷氧基)C1-3烷基、 (CH2)p1O(CH2)p2RSX1和(CH2)p1RSX1，其中所述碳环和杂环任选被一个或多个选自氧代基、C1-6烷基和(C1-3烷氧基)C1-3烷基的基团取代；
RSX1选自C(O)NR14R14’、C3-8碳环和含有一个或多个选自N、O 和S的杂原子的3-14元杂环，其中所述碳环和杂环各自任选被一个或多个选自氧代基、卤代基、C1-3烷基、(C1-3烷氧基)C1-3烷基、C1-6烷基氨基、二-(C1-6烷基)氨基和NH2的基团取代；
每个R13选自由以下组成的组：OH、氧代基、卤代基、C1-6烷基、 C1-6烷氧基、C2-6烯基、C1-6烷基氨基、二-(C1-6烷基)氨基、NH2、 C(O)NH2、CN和NO2；
R14和R14’各自独立地选自由H和C1-6烷基组成的组；
p1选自1、2、3、4和5；且
p2选自1、2、3、4和5。
具体实施方式
本公开涉及新型脂质和包括新型脂质的脂质脂质纳米颗粒(例如空LNP或加载的LNP)。本公开还提供向哺乳动物细胞递送治疗剂和 /或预防剂、具体地向哺乳动物器官递送治疗剂和/或预防剂、在哺乳动物细胞中产生所关注的多肽、与包含其它脂质的LNP相比提高在哺乳动物细胞中产生的蛋白质的水平以及治疗有需要的哺乳动物的疾病或病症的方法。例如，在细胞中产生所关注的多肽的方法涉及使包含mRNA的纳米颗粒与哺乳动物细胞接触，由此可以使mRNA被翻译以产生所关注的多肽。向哺乳动物细胞或器官递送治疗剂和/或预防剂的方法可涉及对受试者施用包括所述治疗剂和/或预防剂的纳米颗粒组合物，其中所述施用涉及使所述细胞或器官与所述组合物接触，由此将所述治疗剂和/或预防剂递送至所述细胞或器官。这类递送方法可以是体外或体内的。
本公开提供包括中心胺部分和至少一个可生物降解基团的脂质。本文所述的脂质可有利地用在脂质纳米颗粒(例如空LNP或加载的 LNP)中，用于向哺乳动物细胞或器官递送治疗剂和/或预防剂。例如，本文所述的脂质几乎没有或没有免疫原性。例如，式(I)、(I-1)、(A)、 (A-1)、(A-1a)或(A-1b)的脂质化合物与参考脂质(例如MC3、KC2或DLinDMA)相比具有较低的免疫原性。例如，包含本文公开的脂质和治疗或预防剂的制剂与包含参考脂质(例如MC3、KC2或DLinDMA) 和相同治疗或预防剂的相应制剂相比具有增加的治疗指数。
在一些方面，本公开涉及式(I)的化合物：
Figure BDA0003652560950000061
(I)或其N-氧化物，
或其盐或异构体，其中：
R1选自C5-30烷基、C5-20烯基、-R*YR*”、-YR*”和-R”M’R’；
R2和R3独立地选自H、C1-14烷基、C2-14烯基、-R*YR*”、-YR*”和-R*OR*”，或者R2和R3与它们所连接的原子合起来形成杂环或碳环；
R4选自-(CH2)nQ、-(CH2)nCHQR、-(CH2)oC(R12)2(CH2)n-oQ、-CH QR、-CQ(R)2和-C(O)NQR，其中Q选自NC(R)＝R11、NC(＝NR15)R11、 NRC(C(O)NR14R14’)2、-NRC(O)(CH2)pC(O)NR14R14’和
Figure BDA0003652560950000062
其中A是C6-10芳基或杂环；且
每个o独立地选自1、2、3和4；p是0、1、2、3或4；a是1、 2、3或4；且每个n独立地选自1、2、3、4和5；
每个R5独立地选自OH、C1-3烷基、C2-3烯基和H；
每个R6独立地选自OH、C1-3烷基、C2-3烯基和H；
M和M’独立地选自-–OC(O)O-、-C(O)O-、-OC(O)-、 -OC(O)-M”-C(O)O-、-OC(O)-NRM-C(O)O-、-O-M”-O-、-C(O)N(RM)-、-N(RM)C(O)-、-OC(O)N(RM)-、-N(RM)C(O)O-、-NRMC(O)NRM-、 -O-N＝C(RM)-、-C(O)-、-C(S)-、-C(S)S-、-SC(S)-、-CH(OH)-、 -P(O)(ORM)O-、-S(O)2-、-S-S-、-SO-、-OS-、S(RM)2O-、-O-S(RM)2-、 -S(O)O-、-OS(O)-、芳基和杂芳基，其中M”是键、-(CH2)zC(O)-、C1-13烷基、C2-13烯基、-B(R**)-、-Si(R**)2-、-S(R**)2-或-S(O)-，其中z是1、2、3或4；
R7选自C1-3烷基、C2-3烯基和H；
R11选自C3-6碳环和杂环，其中所述C3-6碳环和杂环各自任选被一个或多个R13取代；
R12选自H、OH、C1-3烷基和C2-3烯基；
每个R13选自由以下组成的组：OH、氧代基、卤代基、C1-6烷基、 C1-6烷氧基、C2-6烯基、C1-6烷基氨基、二-(C1-6烷基)氨基、NH2、 C(O)NH2、CN和NO2；
每个R14独立地选自H、OH、C1-6烷基和C2-3烯基；
每个R14’独立地选自H、OH、C1-6烷基和C2-3烯基；
R15独立地选自H、OH、C1-6烷基和C2-3烯基；
每个R独立地选自H、OH、C1-6烷基和C2-6烯基；
每个R’独立地选自C1-18烷基、C2-18烯基、-R*YR*”、-YR*”、 (CH2)qOR*和H；
每个RM独立地选自H、C1-6烷基和C2-6烯基；
每个R”独立地选自C3-15烷基和C3-15烯基；
每个R*”选自C1-15烷基和C2-15烯基；
每个R*独立地选自C1-12烷基和C2-12烯基；
每个R**独立地选自H、OH、C1-12烷基、C2-12烯基、(CH2)qOR* 和(CH2)qOH；
每个Y独立地为C3-6碳环；
每个q独立地选自1、2和3；且
m选自5、6、7、8、9、10、11、12和13。
在一些方面，本公开涉及式(I-1)的化合物：
Figure BDA0003652560950000081
(I-1)或其N-氧化物，
或其盐或异构体，其中：
R1是R”M’R’，且R’是支链C1-18烷基；
R2和R3各自独立地选自H、C1-14烷基、C2-14烯基、-R*YR*”、 -YR*”和-R*OR*”，或者R2和R3与它们所连接的原子合起来形成杂环或碳环；
R4是-(CH2)nQ，其中Q是
Figure BDA0003652560950000082
其中A是C6-10芳基或杂环；a是1、2、3或4；且每个n独立地选自1、2、3、4和5；
每个R5独立地选自OH、C1-3烷基、C2-3烯基和H；
每个R6独立地选自OH、C1-3烷基、C2-3烯基和H；
M和M’各自独立地选自-OC(O)O-、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)-M”-C(O)O-、-OC(O)-NRM-C(O)O-、-O-M”-O-、-C(O)N(RM)-、 -N(RM)C(O)-、-OC(O)N(RM)-、-N(RM)C(O)O-、-NRMC(O)NRM-、 -O-N＝C(RM)-、-C(O)-、-C(S)-、-C(S)S-、-SC(S)-、-CH(OH)-、 -P(O)(ORM)O-、-S(O)2-、-S-S-、-SO-、-OS-、S(RM)2O-、-O-S(RM)2-、 -S(O)O-、-OS(O)-、芳基和杂芳基，其中M”是键、-(CH2)zC(O)-、C1-13烷基、C2-13烯基、-B(R**)-、-Si(R**)2-、-S(R**)2-或-S(O)-，其中z是1、2、3或4；
R7选自C1-3烷基、C2-3烯基和H；
每个R13选自由以下组成的组：OH、氧代基、卤代基、C1-6烷基、 C1-6烷氧基、C2-6烯基、C1-6烷基氨基、二-(C1-6烷基)氨基、NH2、 C(O)NH2、CN和NO2；
每个RM独立地选自H、C1-6烷基和C2-6烯基；
每个R”独立地选自C3-15烷基和C3-15烯基；
每个R*”选自C1-15烷基和C2-15烯基；
每个R*独立地选自C1-12烷基和C2-12烯基；
每个R**独立地选自H、OH、C1-12烷基、C2-12烯基、(CH2)qOR* 和(CH2)qOH；
每个Y独立地为C3-6碳环；
m选自5、6、7、8、9、10、11、12和13；且
每个q独立地选自1、2和3。
在一些实施方案中，式(I)、(I-1)、(A)或(A-1)的化合物具有以下结构之一：
Figure BDA0003652560950000101
当适用时，式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b)中的任一者的化合物包括以下特征中的一项或多项。
在一些实施方案中，M1是M’。
在一些实施方案中，M和M’独立地为-C(O)O-或-OC(O)-。
在一些实施方案中，M和M’中的至少一者是-C(O)O-或-OC(O)-。
在某些实施方案中，M和M’中的至少一者是-OC(O)-。
在某些实施方案中，M是-OC(O)-，且M’是-C(O)O-。在一些实施方案中，M是-C(O)O-，且M’是-OC(O)-。在某些实施方案中，M 和M’各自为-OC(O)-。在一些实施方案中，M和M’各自为-C(O)O-。
在一些实施方案中，l是1、3或5。在一些实施方案中，l是1、 3或4。在一些实施方案中，l是5。
在一些实施方案中，R4是-(CH2)nQ。
在一些实施方案中，Q是
Figure BDA0003652560950000102
在一些实施方案中，Q是NRS(O)2RSX。
在一些实施方案中，R13’选自OH、氧代基、卤代基、C1-6烷基、 C1-6烷氧基、C2-6烯基、C1-6烷基氨基、二-(C1-6烷基)氨基、NH2、 C(O)NH2、CN和NO2，
在一些实施方案中，R13’被C1-6烷氧基取代的C1-6烷基和C2-6烯基。
在一些实施方案中，R13’是C1-3-烷基。
在一些实施方案中，RSX选自(CH2)p1O(CH2)p2RSX1和(CH2)p1RSX1。
在一些实施方案中，RSX1选自C2-3烷基、C2-3烯基和C(O)NR14R14’。在一些实施方案中，RSX1选自碳环和杂环，其中所述碳环和杂环各自任选被一个或多个R13取代。在一些实施方案中，RSX1选自C2-3烯基、 C(O)NR14R14’和杂环，其中所述杂环任选被一个或多个R13’取代；
在一些实施方案中，RSX1是C6-10芳基。在一些实施方案中，RSX1是苯基。
在一些实施方案中，RSX是(CH2)p1RSX1。在一些实施方案中，RSX是(CH2)p1RSX1，且p1是1。例如，在一些实施方案中，RSX是(CH2)RSX1。
在一些实施方案中，RSX1是杂环。
在一些实施方案中，RSX1是4至12元杂环烷基。
在一些实施方案中，RSX1是1,4-二噁烷-2-基。
在一些实施方案中，RSX1是5或6元杂芳基。
在一些实施方案中，RSX1是异噁唑-3-基。
在一些实施方案中，RSX是4至12元杂环烷基。
在一些实施方案中，p1是1或2。
在一些实施方案中，p2是1。
在一些实施方案中，n是2。
在一些实施方案中，n是3。
在一些实施方案中，n是4。
在一些实施方案中，A是C6-10芳基。在一些实施方案中，A是苯基。
在一些实施方案中，A是杂环。
在一些实施方案中，A选自1,2,5-噻二唑、吡咯、咪唑、咪唑啉、 1,2-二氢哒嗪、1,2,4三唑、1,2,5噁二唑、1,2,4-噁二唑、嘧啶、吡嗪、哒嗪、吡啶、吡唑、2,5-二氢呋喃、5,6-二氢-4H-1,2,4-噻二嗪、2,5- 二氢-1H-咪唑、2,5,-二氢-1H-吡咯和2,3-二氢-1H-吡唑。
在一些实施方案中，A选自7-H嘌呤、9-H嘌呤、吲哚和吲唑。
在一些实施方案中，A是4至12元杂环烷基。
在一些实施方案中，A是5或6元杂芳基。
在一些实施方案中，一个R13是氧代基。在一些实施方案中，两个R13各自为氧代基。在一些实施方案中，三个R13各自为氧代基。
在一些实施方案中，一个R13是NH2。在一些实施方案中，两个 R13各自为NH2。在一些实施方案中，三个R13各自为NH2。
在一些实施方案中，一个R13是C1-6烷基氨基。在一些实施方案中，两个R13各自为C1-6烷基氨基。在一些实施方案中，三个R13各自为C1-6烷基氨基。例如，在一些实施方案中，一个R13是甲基氨基。在一些实施方案中，两个R13各自为甲基氨基。在一些实施方案中，三个R13各自为甲基氨基。
在一些实施方案中，一个R13是C1-6烷基。在一些实施方案中，两个R13各自为C1-6烷基。在一些实施方案中，三个R13各自为C1-6烷基。例如，在一些实施方案中，一个R13是甲基。在一些实施方案中，两个R13各自为甲基。在一些实施方案中，三个R13各自为甲基。
在一些实施方案中，一个R13是C1-6烷氧基。在一些实施方案中，两个R13各自为C1-6烷氧基。在一些实施方案中，三个R13各自为C1-6烷氧基。例如，在一些实施方案中，一个R13是甲氧基。在一些实施方案中，两个R13各自为甲氧基。在一些实施方案中，三个R13各自为甲氧基。
在一些实施方案中，一个R13是卤代基。在一些实施方案中，两个R13各自为卤代基。在一些实施方案中，三个R13各自为卤代基。例如，在一些实施方案中，一个R13是氟代基。在一些实施方案中，两个R13各自为氟代基。在一些实施方案中，三个R13各自为氟代基。例如，在一些实施方案中，一个R13是氯代基。在一些实施方案中，两个R13各自为氯代基。在一些实施方案中，三个R13各自为氯代基。例如，在一些实施方案中，一个R13是溴代基。在一些实施方案中，两个R13各自为溴代基。在一些实施方案中，三个R13各自为溴代基。例如，在一些实施方案中，一个R13是碘代基。在一些实施方案中，两个R13各自为碘代基。在一些实施方案中，三个R13各自为碘代基。
在一些实施方案中，一个R13是CN。在一些实施方案中，两个 R13各自为CN。在一些实施方案中，三个R13各自为CN。
在一些实施方案中，一个R13是NO2。在一些实施方案中，两个 R13各自为NO2。在一些实施方案中，三个R13各自为NO2。
在一些实施方案中，一个R13是C(O)NH2。在一些实施方案中，两个R13各自为C(O)NH2。在一些实施方案中，三个R13各自为 C(O)NH2。
在一些实施方案中，
Figure BDA0003652560950000131
选自各自任选被一个或多个选自C1-6烷基、C1-6烷基氨基或卤代基的基团取代的1,2,5-噻二唑1-氧化物、1,2,5-噻二唑1,1-二氧化物、1H-吡咯-2,5-二酮、1,2-二氢哒嗪-3,6- 二酮、咪唑烷-2,5-二酮、咪唑烷-2,4-二酮、咪唑烷-2-酮、咪唑-2,5- 二酮、嘧啶-2,4,6-三酮、嘧啶-2-酮、嘧啶-4-酮、嘧啶-2,4-二酮、嘧啶-2,4,6-三酮、吡啶-2-酮、1,5-二氢-2H-吡咯-2-酮、1,2-二氢-3H-吡唑-3- 酮、哒嗪-3,6-二酮、1,9-二氢-6H-嘌呤-6-酮和咪唑-2,5-二酮。
在一些实施方案中，
Figure BDA0003652560950000141
选自1,2,5-噻二唑1-氧化物、 1,2,5-噻二唑1,1-二氧化物、1H-吡咯-2,5-二酮、1,2-二氢哒嗪-3,6-二酮、咪唑烷-2,5-二酮、咪唑烷-2,4-二酮、咪唑烷-2-酮、咪唑-2,5-二酮、嘧啶-2,4,6-三酮、嘧啶-2-酮、嘧啶-4-酮、嘧啶-2,4-二酮、嘧啶-2,4,6-三酮、吡啶-2-酮、1,5-二氢-2H-吡咯-2-酮、1,2-二氢-3H-吡唑-3-酮、哒嗪-3,6-二酮、1,9-二氢-6H-嘌呤-6-酮、2-氧代-2,5-二氢呋喃-3-甲腈、 5,6-二氢-4H-1,2,4-噻二嗪1,1-二氧化物、1,5-二氢-2H-咪唑-2-酮、 1,3,4-噻二唑-2-胺、N-甲基-1,2,5-噻二唑-3-胺、3-(甲基氨基)-1,2,5-噻二唑1-氧化物、3-(二甲基氨基)-1,2,5-噻二唑1-氧化物、1-甲基 -1H-1,2,4-三唑-3-胺、3-硝基-1H-吡咯和咪唑-2,5-二酮。
在一些实施方案中，
Figure BDA0003652560950000142
选自各自被C1-6烷基取代的 1,2,5-噻二唑1-氧化物、1,2,5-噻二唑1,1-二氧化物、1H-吡咯-2,5-二酮、 1,2-二氢哒嗪-3,6-二酮、咪唑烷-2,5-二酮、咪唑烷-2,4-二酮、咪唑烷-2- 酮、咪唑-2,5-二酮、嘧啶-2,4,6-三酮、嘧啶-2-酮、嘧啶-4-酮、嘧啶-2,4- 二酮、嘧啶-2,4,6-三酮、吡啶-2-酮、1,5-二氢-2H-吡咯-2-酮、1,2-二氢 -3H-吡唑-3-酮、哒嗪-3,6-二酮、1,9-二氢-6H-嘌呤-6-酮和咪唑-2,5-二酮。
在一些实施方案中，
Figure BDA0003652560950000143
选自各自被C1-6烷基氨基取代的1,2,5-噻二唑1-氧化物、1,2,5-噻二唑1,1-二氧化物、1H-吡咯-2,5- 二酮、1,2-二氢哒嗪-3,6-二酮、咪唑烷-2,5-二酮、咪唑烷-2,4-二酮、咪唑烷-2-酮、咪唑-2,5-二酮、嘧啶-2,4,6-三酮、嘧啶-2-酮、嘧啶-4- 酮、嘧啶-2,4-二酮、嘧啶-2,4,6-三酮、吡啶-2-酮、1,5-二氢-2H-吡咯-2-酮、1,2-二氢-3H-吡唑-3-酮、哒嗪-3,6-二酮、1,9-二氢-6H-嘌呤-6-酮和咪唑-2,5-二酮。
在一些实施方案中，
Figure BDA0003652560950000144
选自各自被卤代基取代的1,2,5- 噻二唑1-氧化物、1,2,5-噻二唑1,1-二氧化物、1H-吡咯-2,5-二酮、1,2- 二氢哒嗪-3,6-二酮、咪唑烷-2,5-二酮、咪唑烷-2,4-二酮、咪唑烷-2- 酮、咪唑-2,5-二酮、嘧啶-2,4,6-三酮、嘧啶-2-酮、嘧啶-4-酮、嘧啶-2,4- 二酮、嘧啶-2,4,6-三酮、吡啶-2-酮、1,5-二氢-2H-吡咯-2-酮、1,2-二氢 -3H-吡唑-3-酮、哒嗪-3,6-二酮、1,9-二氢-6H-嘌呤-6-酮和咪唑-2,5-二酮。
在一些实施方案中，
Figure BDA0003652560950000151
选自各自被C1-6烷基和C1-6烷基氨基取代的1,2,5-噻二唑1-氧化物、1,2,5-噻二唑1,1-二氧化物、1H- 吡咯-2,5-二酮、1,2-二氢哒嗪-3,6-二酮、咪唑烷-2,5-二酮、咪唑烷-2,4- 二酮、咪唑烷-2-酮、咪唑-2,5-二酮、嘧啶-2,4,6-三酮、嘧啶-2-酮、嘧啶-4-酮、嘧啶-2,4-二酮、嘧啶-2,4,6-三酮、吡啶-2-酮、1,5-二氢-2H-吡咯-2-酮、1,2-二氢-3H-吡唑-3-酮、哒嗪-3,6-二酮、1,9-二氢-6H-嘌呤-6-酮和咪唑-2,5-二酮。
在一些实施方案中，
Figure BDA0003652560950000152
选自各自被C1-6烷基和卤代基取代的1,2,5-噻二唑1-氧化物、1,2,5-噻二唑1,1-二氧化物、1H-吡咯 -2,5-二酮、1,2-二氢哒嗪-3,6-二酮、咪唑烷-2,5-二酮、咪唑烷-2,4-二酮、咪唑烷-2-酮、咪唑-2,5-二酮、嘧啶-2,4,6-三酮、嘧啶-2-酮、嘧啶 -4-酮、嘧啶-2,4-二酮、嘧啶-2,4,6-三酮、吡啶-2-酮、1,5-二氢-2H-吡咯-2-酮、1,2-二氢-3H-吡唑-3-酮、哒嗪-3,6-二酮、1,9-二氢-6H-嘌呤-6- 酮和咪唑-2,5-二酮。
在一些实施方案中，
Figure BDA0003652560950000153
选自各自被C1-6烷基氨基和卤代基取代的1,2,5-噻二唑1-氧化物、1,2,5-噻二唑1,1-二氧化物、1H- 吡咯-2,5-二酮、1,2-二氢哒嗪-3,6-二酮、咪唑烷-2,5-二酮、咪唑烷-2,4- 二酮、咪唑烷-2-酮、咪唑-2,5-二酮、嘧啶-2,4,6-三酮、嘧啶-2-酮、嘧啶-4-酮、嘧啶-2,4-二酮、嘧啶-2,4,6-三酮、吡啶-2-酮、1,5-二氢-2H-吡咯-2-酮、1,2-二氢-3H-吡唑-3-酮、哒嗪-3,6-二酮、1,9-二氢-6H-嘌呤-6-酮和咪唑-2,5-二酮。
在一些实施方案中，R2和R3独立地为C3-14烷基或C3-14烯基。
在一些实施方案中，一个R12是H，且一个R12是C1-3烷基或C2-3烯基。在一些实施方案中，每个R12是C1-3烷基或C2-3烯基。在一些实施方案中，每个R12是C1-3烷基(例如甲基、乙基或丙基)。例如，一个R12是甲基，且一个R12是乙基或丙基。例如，一个R12是乙基，且一个R12是甲基或丙基。例如，一个R12是丙基，且一个R12是甲基或乙基。例如，每个R12是甲基。例如，每个R12是乙基。例如，每个R12是丙基。
在一些实施方案中，一个R12是H，且一个R12是OH。在一些实施方案中，每个R12是OH。
在一些实施方案中，R’选自C4烷基和C4烯基。在某些实施方案中，R’选自C5烷基和C5烯基。在一些实施方案中，R’选自C6烷基和C6烯基。在一些实施方案中，R’选自C7烷基和C7烯基。在一些实施方案中，R’选自C9烷基和C9烯基。
在一些实施方案中，R’选自C4烷基、C4烯基、C5烷基、C5烯基、 C6烷基、C6烯基、C7烷基、C7烯基、C9烷基、C9烯基、C11烷基、 C11烯基、C17烷基、C17烯基、C18烷基和C18烯基，其每一者是直链的或支链的。
在一些实施方案中，R’是C4烷基或C4烯基。在一些实施方案中，R’是C5烷基或C5烯基。在一些实施方案中，R’是C6烷基或C6烯基。在一些实施方案中，R’是C7烷基或C7烯基。在一些实施方案中，R’是C8烷基或C8烯基。在一些实施方案中，R’是C9烷基或C9烯基。在一些实施方案中，R’是C10烷基或C10烯基。在一些实施方案中， R’是C11烷基或C11烯基。
在其它实施方案中，R’选自C11烷基和C11烯基。在其它实施方案中，R’选自C12烷基、C12烯基、C13烷基、C13烯基、C14烷基、C14烯基、C15烷基、C15烯基、C16烷基、C16烯基、C17烷基、C17烯基、 C18烷基和C18烯基。在某些实施方案中，R’是直链C4-18烷基或C4-18烯基。在某些实施方案中，R’是支链的(例如癸-2-基、十一烷-3-基、十二烷-4-基、十三烷-5-基、十四烷-6-基、2-甲基十一烷-3-基、2-甲基癸-2-基、3-甲基十一烷-3-基、4-甲基十二烷-4-基或十七烷-9-基)。在某些实施方案中，R’是
Figure BDA0003652560950000161
在一些实施方案中，每个R5是H。在一些实施方案中，每个R6是H。在某些这类实施方案中，每个R5和每个R6是H。
在一些实施方案中，R7是H。在其它实施方案中，R7是C1-3烷基(例如甲基、乙基、丙基或异丙基)。
在一些实施方案中，R2和R3独立地为C5-14烷基或C5-14烯基。
在一些实施方案中，R2和R3相同。在一些实施方案中，R2和R3是C8烷基。在某些实施方案中，R2和R3是C2烷基。在其它实施方案中，R2和R3是C3烷基。在一些实施方案中，R2和R3是C4烷基。在某些实施方案中，R2和R3是C5烷基。在其它实施方案中，R2和 R3是C6烷基。在一些实施方案中，R2和R3是C7烷基。
在其它实施方案中，R2和R3不同。在某些实施方案中，R2是C8烷基。在一些实施方案中，R3是C1-7(例如，C1、C2、C3、C4、C5、 C6或C7烷基)或C9烷基。
在一些实施方案中，R3是C1烷基。在一些实施方案中，R3是C2烷基。在一些实施方案中，R3是C3烷基。在一些实施方案中，R3是 C4烷基。在一些实施方案中，R3是C5烷基。在一些实施方案中，R3是C6烷基。在一些实施方案中，R3是C7烷基。在一些实施方案中， R3是C9烷基。
在一些实施方案中，R7和R3是H。
在某些实施方案中，R2是H。
在一些实施方案中，m是5、6、7、8或9。在一些实施方案中， m是5、7或9。例如，在一些实施方案中，m是5。例如，在一些实施方案中，m是7。例如，在一些实施方案中，m是9。
在一些实施方案中，R是H。
在一些实施方案中，R是被单-或二-烷基氨基取代的C1-3烷基，例如R是((二甲基氨基)乙基)氨基。
在一些实施方案中，R是被一个或多个选自C1-3烷氧基、氨基和 C1-C3二烷基氨基的取代基取代的C1-6烷基。
在一些实施方案中，R是未取代的C1-3烷基或未取代的C2-3烯基。
在一些实施方案中，式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物选自表1。
表1：氨基脂质
Figure BDA0003652560950000181
Figure BDA0003652560950000191
Figure BDA0003652560950000201
Figure BDA0003652560950000211
Figure BDA0003652560950000221
Figure BDA0003652560950000231
根据式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b)的脂质的中心胺部分可以在生理pH下被质子化。因此，脂质在生理pH下可具有正电荷或部分正电荷。这类脂质可以被称为阳离子或可离子化的(氨基)脂质。脂质也可以是两性离子的，即兼有正电荷和负电荷的中性分子。
定义
如本文所用，术语“烷基”或“烷基基团”意指包括一个或多个碳原子(例如，一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个、十一个、十二个、十三个、十四个、十五个、十六个、十七个、十八个、十九个、二十个或更多个碳原子)的直链或支链饱和烃，其任选被取代。符号“C1-14烷基”意指包括1-14个碳原子的任选取代的直链或支链饱和烃。除另有说明外，本文所述的烷基是指未取代的和取代的烷基。
如本文所用，术语“烯基”或“烯基基团”意指包括两个或更多个碳原子(例如，两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个、十一个、十二个、十三个、十四个、十五个、十六个、十七个、十八个、十九个、二十个或更多个碳原子)和至少一个双键的直链或支链烃，其任选被取代。符号“C2-14烯基”意指包括2-14个碳原子和至少一个碳-碳双键的任选取代的直链或支链烃。烯基可包括一个、两个、三个、四个或更多个碳-碳双键。例如，C18烯基可包括一个或多个双键。包括两个双键的C18烯基可以是亚油基。除另有说明外，本文所述的烯基是指未取代的和取代的烯基。
如本文所用，术语“炔基”或“炔基基团”意指包括两个或更多个碳原子(例如，两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个、十一个、十二个、十三个、十四个、十五个、十六个、十七个、十八个、十九个、二十个或更多个碳原子)和至少一个碳-碳三键的直链或支链烃，其任选被取代。符号“C2-14炔基”意指包括2-14个碳原子和至少一个碳-碳三键的任选取代的直链或支链烃。炔基可包括一个、两个、三个、四个或更多个碳-碳三键。例如，C18炔基可包括一个或多个碳-碳三键。除另有说明外，本文所述的炔基是指未取代的和取代的炔基。
如本文所用，术语“碳环”或“碳环基团”意指包括一个或多个碳原子环的任选取代的单环或多环体系。环可以是三、四、五、六、七、八、九、十、十一、十二、十三、十四、十五、十六、十七、十八、十九或二十元环。符号“C3-6碳环”意指包括具有3-6个碳原子的单环的碳环。碳环可包括一个或多个碳-碳双键或三键，并且可以是非芳族的或芳族的(例如，环烷基或芳基)。碳环的实例包括环丙基、环戊基、环己基、苯基、萘基和1,2-二氢萘基。如本文所用的术语“环烷基”意指非芳族碳环，并且可以包括或可以不包括任何双键或三键。除另有说明外，本文所述的碳环是指未取代的和取代的碳环基团，即任选取代的碳环。在一些实施方案中，碳环是C3-8环烷基。在一些实施方案中，碳环是C3-6环烷基。在一些实施方案中，碳环是C6-10芳基。
“芳基”包括具有芳香性的基团，包括具有至少一个芳族环并且在环结构中不含有任何杂原子的“共轭”或多环体系。实例包括苯基、苄基、1,2,3,4-四氢萘基等。在一些实施方案中，“芳基”是具有芳香性的 C6-10碳环(例如，“芳基”是C6-10芳基)。
如本文所用，术语“杂环”或“杂环基团”意指包括一个或多个环的任选取代的单环或多环体系，其中至少一个环包括至少一个杂原子。杂原子可以是例如氮、氧或硫原子。环可以是三、四、五、六、七、八、九、十、十一、十二、十三或十四元环。杂环可包括一个或多个双键或三键，并且可以是非芳族的或芳族的(例如，杂环烷基或杂芳基)。杂环的实例包括咪唑基、咪唑烷基、噁唑基、噁唑烷基、噻唑烷基、噻唑烷基、吡唑烷基、吡唑基、异噁唑烷基、异噁唑基、异噻唑烷基、异噻唑基、吗啉基、吡咯基、吡咯烷基、呋喃基、四氢呋喃基、苯硫基、吡啶基、哌啶基、喹啉基和异喹啉基。如本文所用的术语“杂环烷基”意指非芳族杂环，并且可以包括或可以不包括任何双键或三键。除另有说明外，本文所述的杂环是指未取代的和取代的杂环基团，即任选取代的杂环。在一些实施方案中，杂环是4至12元杂环烷基。在一些实施方案中，杂环是5或6元杂芳基。
“杂芳基”是如上所定义的芳基，只是在环结构中具有一至四个杂原子，并且也可以被称为“芳基杂环”或“杂芳族化合物”。如本文所用，术语“杂芳基”旨在包括稳定的5、6或7元单环或7、8、9、10、11 或12元双环芳族杂环，其由碳原子和一个或多个独立地选自氮、氧硫和硼的杂原子组成，例如1或1-2或1-3或1-4或1-5或1-6个杂原子，或例如1、2、3、4、5或6个杂原子。氮原子可以是取代的或未取代的(即N或NR，其中R是H或如所定义的其它取代基)。氮和硫杂原子可任选被氧化(即N→O和S(O)p，其中p＝1或2)。要注意的是，芳族杂环中S和O原子的总数不多于1。
杂芳基的实例包括吡咯、呋喃、噻吩、噻唑、异噻唑、咪唑、三唑、四唑、吡唑、噁唑、异噁唑、吡啶、吡嗪、哒嗪、嘧啶等。
此外，术语“芳基”和“杂芳基”包括多环芳基和杂芳基，例如三环、双环，例如萘、苯并噁唑、苯并二噁唑、苯并噻唑、苯并咪唑、苯并噻吩、喹啉、异喹啉、萘啶、吲哚、苯并呋喃、嘌呤、苯并呋喃、脱氮嘌呤、吲哚嗪。
如本文所用，“可生物降解基团”是可促进脂质在哺乳动物实体中更快代谢的基团。可生物降解基团可选自但不限于-C(O)O-、-OC(O)-、 -C(O)N(R’)-、-N(R’)C(O)-、-C(O)-、-C(S)-、-C(S)S-、-SC(S)-、-CH(OH)-、 -P(O)(OR’)O-、-S(O)2-、芳基和杂芳基。如本文所用，“芳基”是包括一个或多个芳族环的任选取代的碳环基团。芳基的实例包括苯基和萘基。如本文所用，“杂芳基”是包括一个或多个芳族环的任选取代的杂环基团。杂芳基的实例包括吡咯基、呋喃基、苯硫基、咪唑基、噁唑基和噻唑基。芳基和杂芳基均可任选被取代。例如，M和M’可以非限制性地选自任选取代的苯基、噁唑和噻唑。在本文的式中，M和 M’可独立地选自上述可生物降解基团的列表。除另有说明外，本文所述的芳基或杂芳基是指未取代的和取代的基团，即任选取代的芳基或杂芳基。
除另有说明外，烷基、烯基和环基(例如碳环基和杂环基)基团可任选被取代。任选的取代基可选自但不限于卤素原子(例如氯化物、溴化物、氟化物或碘化物基团)、羧酸(例如-C(O)OH)、醇(例如羟基， -OH)、酯(例如-C(O)OR或-OC(O)R)、醛(例如-C(O)H)、羰基(例如 -C(O)R，或者由C＝O表示)、酰卤(例如-C(O)X，其中X是选自溴化物、氟化物、氯化物和碘化物的卤化物)、碳酸酯(例如-OC(O)OR)、烷氧基(例如-OR)、缩醛(例如-C(OR)2R””，其中每个OR是可以相同或不同的烷氧基，且R””是烷基或烯基)、磷酸根(例如P(O)4 3-)、硫醇 (例如-SH)、亚砜(例如-S(O)R)、亚磺酸(例如-S(O)OH)、磺酸(例如 -S(O)2OH)、硫醛(例如-C(S)H)、硫酸根(例如S(O)4 2-)、磺酰基(例如 -S(O)2-)、酰胺(例如-C(O)NR2或-N(R)C(O)R)、叠氮基(例如-N3)、硝基(例如-NO2)、氰基(例如-CN)、异氰基(例如-NC)、酰氧基(例如 -OC(O)R)、氨基(例如-NR2、-NRH或-NH2)、氨基甲酰基(例如 -OC(O)NR2、-OC(O)NRH或-OC(O)NH2)、磺酰胺(例如-S(O)2NR2、 -S(O)2NRH、-S(O)2NH2、-N(R)S(O)2R、-N(H)S(O)2R、-N(R)S(O)2H 或-N(H)S(O)2H)、烷基、烯基和环基(例如碳环基或杂环基)基团。在任何前述内容中，R是如本文所定义的烷基或烯基。在一些实施方案中，取代基本身可以被例如一个、两个、三个、四个、五个或六个如本文所定义的取代基进一步取代。例如，C1-6烷基可以被一个、两个、三个、四个、五个或六个如本文所述的取代基进一步取代。
通过用氧化剂(例如3-氯过氧苯甲酸(mCPBA)和/或过氧化氢)处理可以将含氮的本公开的化合物转化为N-氧化物，以得到本公开的其它化合物。因此，当化合价和结构允许时，所有所示和要求保护的含氮化合物均被认为包括如所示的化合物及其N-氧化物衍生物(其可以被指定为N→O或N+-O-)。此外，在其它情况下，本公开的化合物中的氮可以被转化为N-羟基或N-烷氧基化合物。例如，可通过由氧化剂如m-CPBA氧化母体胺来制备N-羟基化合物。当化合价和结构允许时，所有所示和要求保护的含氮化合物也被认为涵盖如所示的化合物及其N-羟基(即N-OH)和N-烷氧基(即N-OR，其中R是取代或未取代的C1-C6烷基、C1-C6烯基、C1-C6炔基、3-14元碳环或3-14 元杂环)衍生物。
约、大约：如本文所用，术语“大约”和“约”在应用于所关注的一个或多个值时是指与所述的参考值相似的值。在某些实施方案中，术语“大约”或“约”是指在所述的参考值的任一方向上(大于或小于)落入 25％、20％、19％、18％、17％、16％、15％、14％、13％、12％、11％、 10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％或更小的值的范围，除非另有说明或由上下文显而易见(除非这种数字会超过可能值的100％)。例如，当用于给定化合物在纳米颗粒组合物的脂质组分中的量的上下文中时，“约”可意指所列举值的+/-10％。例如，包括具有约40％给定化合物的脂质组分的纳米颗粒组合物可包括30-50％的所述化合物。
如本文所用，术语“化合物”意在包括所描述的结构的所有异构体和同位素。“同位素”是指原子序数相同、但由于核中的中不数不同而导致质量数不同的原子。例如，氢的同位素包括氚和氘。进一步地，本公开的化合物、盐或复合物可与溶剂或水分子组合制备，以通过常规方法形成溶剂合物和水合物。
如本文所用，术语“接触”意指在两个或更多个实体之间建立物理连接。例如，使哺乳动物细胞与纳米颗粒组合物接触意指使哺乳动物细胞和纳米颗粒共享物理连接。使细胞与外部实体进行体内和离体接触的方法是生物学领域中熟知的。例如，使纳米颗粒组合物与置于哺乳动物体内的哺乳动物细胞接触可通过不同的施用途径(例如静脉内、肌内、皮内和皮下)来进行，并且可涉及不同量的脂质纳米颗粒(例如空LNP或加载的LNP)。此外，纳米颗粒组合物可接触不只一种哺乳动物细胞。
如本文所用，术语“递送”意指向目标提供实体。例如，向受试者递送治疗剂和/或预防剂可涉及对受试者施用包括治疗剂和/或预防剂的纳米颗粒组合物(例如通过静脉内、肌内、皮内或皮下途径)。对哺乳动物或哺乳动物细胞施用纳米颗粒组合物可涉及使一种或多种细胞与纳米颗粒组合物接触。
如本文所用，术语“增强的递送”意指与通过对照纳米颗粒向所关注的靶组织(例如MC3、KC2或DLinDMA)递送治疗剂和/或预防剂的水平相比，通过纳米颗粒向所关注的靶组织(例如哺乳动物肝脏)递送更多(例如至少1.5倍多、至少2倍多、至少3倍多、至少4倍多、至少5倍多、至少6倍多、至少7倍多、至少8倍多、至少9倍多、至少10倍多)的治疗剂和/或预防剂。可通过将组织中产生的蛋白质的量与所述组织的重量进行比较、将组织中的治疗剂和/或预防剂的量与所述组织的重量进行比较、将组织中产生的蛋白质的量与所述组织中的总蛋白质的量进行比较或将组织中的治疗剂和/或预防剂的量与所述组织中的总治疗剂和/或预防剂的量进行比较来测量向特定组织递送纳米颗粒的水平。将要理解的是，不需要在所治疗的受试者中确定纳米颗粒向靶组织中的增强递送，其可以在替代物如动物模型(例如大鼠模型)中进行确定。在某些实施方案中，包括根据式(I)、(I-1)、(A)、 (A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物的纳米颗粒组合物具有基本上相同的递送增强水平，而与施用途径无关。例如，当本文公开的某些化合物用于静脉内或肌内递送治疗剂和/或预防剂时，它们表现出相似的递送增强。在其它实施方案中，当本文公开的某些化合物用于肌内递送治疗剂和/或预防剂时，它们表现出比静脉内递送更高的递送增强水平。
如本文所用，术语“特异性递送”、“特异性地递送 (deliver/delivering)”意指与脱靶组织(例如哺乳动物脾)相比，通过纳米颗粒向所关注的靶组织(例如哺乳动物肝脏)递送更多(例如至少1.5倍多、至少2倍多、至少3倍多、至少4倍多、至少5倍多、至少6倍多、至少7倍多、至少8倍多、至少9倍多、至少10倍多)的治疗剂和/或预防剂。可通过将组织中产生的蛋白质的量与所述组织的重量进行比较、将组织中的治疗剂和/或预防剂的量与所述组织的重量进行比较、将组织中产生的蛋白质的量与所述组织中的总蛋白质的量进行比较或将组织中的治疗剂和/或预防剂的量与所述组织中的总治疗剂和/或预防剂的量进行比较来测量向特定组织递送纳米颗粒的水平。例如，对于肾血管靶向，如果与全身施用治疗剂和/或预防剂之后递送至肝脏或脾的治疗剂和/或预防剂相比，1.5、2倍、3倍、5倍、 10倍、15倍或20倍多的治疗剂和/或预防剂/1g组织被递送至肾脏，则与肝脏和脾相比，治疗剂和/或预防剂被特异性地提供给哺乳动物肾。将要理解的是，不需要在所治疗的受试者中确定纳米颗粒向靶组织中特异性递送的能力，其可以在替代物如动物模型(例如大鼠模型) 中进行确定。
如本文所用，“包封效率”是指相对于在纳米颗粒组合物制备中使用的治疗剂和/或预防剂的初始总量，成为纳米颗粒组合物的一部分的治疗剂和/或预防剂的量。例如，如果初始提供给组合物的100mg 治疗剂和/或预防剂中有97mg治疗剂和/或预防剂被包封在纳米颗粒组合物中，则可给出包封效率为97％。如本文所用，“包封”可以指完全、基本上或部分包围、限制、围住或包住。
如本文所用，“包封”、“包封的”、“加载的”和“结合的”可以指完全、基本上或部分包围、限制、围住或包住。如本文所用，“包封”或“结合”可以指将单独的核酸分子限制在纳米颗粒内和/或在单独的核酸分子与纳米颗粒之间建立生理化学关系的过程。如本文所用，“空纳米颗粒”可以指基本上不含治疗或预防剂的纳米颗粒。如本文所用，“空纳米颗粒”或“空脂质纳米颗粒”可以指基本上不含核酸的纳米颗粒。如本文所用，“空纳米颗粒”或“空脂质纳米颗粒”可以指基本上不含核苷酸或多肽的纳米颗粒。如本文所用，“空纳米颗粒”或“空脂质纳米颗粒”可以指基本上仅由脂质组分组成的纳米颗粒。如本文所用，“加载的纳米颗粒”或“加载的脂质纳米颗粒”(也称为“全纳米颗粒”或“全脂质纳米颗粒”)可以指包含空纳米颗粒的组分和治疗或预防剂的纳米颗粒。如本文所用，“加载的纳米颗粒”或“加载的脂质纳米颗粒”(也称为“全纳米颗粒”或“全脂质纳米颗粒”)可以指包含空纳米颗粒的组分和核苷酸或多肽的纳米颗粒。如本文所用，“加载的纳米颗粒”或“加载的脂质纳米颗粒”(也称为“全纳米颗粒”或“全脂质纳米颗粒”)可以指包含空纳米颗粒的组分和核酸的纳米颗粒。
如本文所用，核酸序列的“表达”是指mRNA翻译成多肽或蛋白质和/或多肽或蛋白质的翻译后修饰。
如本文所用，术语“体外”是指在人工环境中发生的事件，例如在试管或反应容器中、在细胞培养物中、在陪替氏培养皿中等，而不是在生物体(例如动物、植物或微生物)内。
如本文所用，术语“体内”是指在生物体(例如动物、植物或微生物或其细胞或组织)内发生的事件。
如本文所用，术语“离体”是指在生物体(例如动物、植物或微生物或其细胞或组织)外部发生的事件。离体事件可发生在与天然(例如体内)环境相比改变最小的环境中。
如本文所用，术语“异构体”意指化合物的任何几何异构体、互变异构体、两性离子、立体异构体、对映异构体或非对映异构体。化合物可包括一个或多个手性中心和/或双键，因此可作为立体异构体存在，如双键异构体(即几何E/Z异构体)或非对映异构体(例如对映异构体(即(+)或(-))或顺式/反式异构体)。本公开涵盖本文所述的化合物的任何及所有异构体，包括立体异构体纯形式(例如几何纯、对映异构体纯或非对映异构体纯)以及对映异构体和立体异构体混合物，例如外消旋体。化合物的对映异构体和立体异构体混合物以及将它们拆分成它们的组成对映异构体或立体异构体的方法是熟知的。
“互变异构体”是平衡存在并且容易从一种异构体形式转化为另一种异构体形式的两种或更多种结构异构体中的一种。这种转化导致氢原子的形式迁移，伴随相邻共轭双键的转换。互变异构体在溶液中作为互变异构组的混合物存在。在可能发生互变异构的溶液中，将会达到互变异构体的化学平衡。互变异构体的确切比率取决于若干因素，包括温度、溶剂和pH。可通过互变异构化相互转化的互变异构体的概念被称为互变异构现象。
在可能的各种类型的互变异构现象中，两种是通常观察到的。在酮-烯醇互变异构现象中，电子和氢原子同时发生位移。环-链互变异构现象的产生是由于糖链分子中的醛基(-CHO)与同一分子中的羟基 (-OH)之一反应，从而使其成为由葡萄糖所表现出的环状(环形)形式。
常见的互变异构对有：酮-烯醇、酰胺-腈、内酰胺-内酰亚胺、杂环中的酰胺-亚胺酸互变异构(例如在核碱基如鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶中)、亚胺-烯胺和烯胺-烯胺。下面显示为二取代胍中的互变异构现象的实例。
Figure BDA0003652560950000311
要理解的是，本公开的化合物可以被描述为不同的互变异构体。还应该理解的是，当化合物具有互变异构形式时，所有互变异构形式旨在被包括在本公开的范围内，并且化合物的命名不排除任何互变异构形式。
如本文所用，“脂质组分”是纳米颗粒组合物的包括一种或多种脂质的组分。例如，脂质组分可包括一种或多种阳离子/可离子化脂质、 PEG化脂质、结构脂质或其它脂质，如磷脂。
如本文所用，“接头”是连接两个部分的部分，例如帽物质的两个核苷之间的连接。接头可包括一个或多个基团，包括但不限于磷酸酯基团(例如磷酸酯、硼代磷酸酯、硫代磷酸酯、硒代磷酸酯和膦酸酯)、烷基、酰胺化物或甘油。例如，帽类似物的两个核苷可在它们的5’位置通过三磷酸酯基团或通过包括两个磷酸酯部分和硼代磷酸酯部分的链连接。
如本文所用，“施用方法”可包括静脉内、肌内、皮内、皮下或向受试者递送组合物的其它方法。可以选择施用方法以向身体的特定区域或系统靶向递送(例如特异性递送)。
如本文所用，“修饰的”意指非天然的。例如，RNA可以是修饰的RNA也就是说，RNA可包括一种或多种非天然存在的核碱基、核苷、核苷酸或接头。“修饰的”物质在本文中也可以被称为“改变的”物质。物质可以在化学、结构或功能上被修饰或改变。例如，修饰的核碱基物质可包括一个或多个非天然存在的取代。
如本文所用，“N:P比率”是脂质中的可离子化(在生理pH范围内) 氮原子与RNA中的磷酸酯基团的摩尔比，例如在包括脂质组分和 RNA的纳米颗粒组合物中。
如本文所用，“纳米颗粒组合物”是包含一种或多种脂质的组合物。纳米颗粒组合物的尺寸通常为微米级或更小，并且可包括脂质双层。纳米颗粒组合物涵盖脂质纳米颗粒(LNP)、脂质体(例如脂质囊泡) 和阳离子脂质体复合物(lipoplex)。例如，纳米颗粒组合物可以是具有直径为500nm或更小的脂质双层的脂质体。
如本文所用，“天然存在的”意指在没有人工辅助的情况下存在于自然界中。
如本文所用，“患者”是指可能寻求或需要治疗、要求治疗、正在接受治疗、将要接受治疗的受试者，或由针对特定疾病或疾患受过训练的专业人员进行护理的受试者。
如本文所用，“PEG脂质”或“PEG化脂质”是指包含聚乙二醇组分的脂质。
短语“药学上可接受的”在本文中用于指在合理的医学判断范围内适合与人和动物的组织接触使用而没有过度的毒性、刺激性、过敏反应或其它问题或并发症、与合理的益处/风险比相称的那些化合物、物质、组合物和/或剂型。
如本文所用的短语“药学上可接受的赋形剂”是指除本文所述的化合物之外并具有在患者中基本上无毒和非炎性的性质的任何成分 (例如，能够悬浮、络合或溶解活性化合物的媒介物)。赋形剂可包括例如：抗粘附剂、抗氧化剂、粘结剂、包衣、压缩助剂、崩解剂、染料(着色剂)、润肤剂、乳化剂、填充剂(稀释剂)、成膜剂或包衣、调味剂、香料、助流剂(流动增强剂)、润滑剂、防腐剂、印刷油墨、吸附剂、悬浮剂或分散剂、甜味剂和水合水。示例性赋形剂包括但不限于：丁基化羟基甲苯(BHT)、碳酸钙、磷酸(二)钙、硬脂酸钙、交联羧甲纤维素、交联聚乙烯基吡咯烷酮、柠檬酸、交聚维酮、半胱氨酸、乙基纤维素、明胶、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、乳糖、硬脂酸镁、麦芽糖醇、甘露糖醇、甲硫氨酸、甲基纤维素、对羟基苯甲酸甲酯、微晶纤维素、聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚维酮、预胶化淀粉、对羟基苯甲酸丙酯、棕榈酸视黄酯、虫胶、二氧化硅、羧甲基纤维素钠、柠檬酸钠、羟基乙酸淀粉钠、山梨糖醇、淀粉(玉米)、硬脂酸、蔗糖、滑石、二氧化钛、维生素A、维生素E(α-生育酚)、维生素C、木糖醇和本文公开的其它物质。
在本说明书中，在一些情况下为了方便起见，化合物的结构式代表某种异构体，但本公开包括所有异构体，如几何异构体、基于不对称碳的光学异构体、立体异构体、互变异构体等，要理解的是，并非所有的异构体都可具有相同的活性水平。此外，对于由所述式表示的化合物，可能存在晶体多晶型现象。要注意的是，任何晶型、晶型混合物或其脱水物或水合物均包括在本公开的范围内。
术语“晶体多晶型物”、“多晶型物”或“晶型”意指其中化合物(或其盐或溶剂合物)可以以不同的晶体堆积排列结晶的晶体结构，其全部具有相同的元素组成。不同的晶型通常具有不同的X射线衍射图、红外光谱、熔点、密度硬度、晶体形状、光学和电学性质、稳定性和溶解性。重结晶溶剂、结晶速率、储存温度及其它因素可能会导致一种晶型占优势。可通过在不同条件下结晶来制备化合物的晶体多晶型物。
组合物还可以包括一种或多种化合物的盐。盐可以是药学上可接受的盐。如本文所用，“药学上可接受的盐”是指所公开的化合物的衍生物，其中母体化合物通过将存在的酸或碱部分转化为其盐形式(例如通过使游离碱基团与与合适的有机酸反应)而被改变。药学上可接受的盐的实例包括但不限于碱性残基如胺的无机酸盐或有机酸盐；酸性残基如羧酸的碱金属盐或有机盐；等等。代表性的酸加成盐包括乙酸盐、己二酸盐、藻酸盐、抗坏血酸盐、天冬氨酸盐、苯磺酸盐、苯甲酸盐、硫酸氢盐、硼酸盐、丁酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐、柠檬酸盐、环戊烷丙酸盐、二葡糖酸盐、十二烷基硫酸盐、乙磺酸盐、富马酸盐、葡庚糖酸盐、甘油磷酸盐、半硫酸盐、庚酸盐、己酸盐、氢溴酸盐、盐酸盐、氢碘酸盐、2-羟基-乙磺酸盐、乳糖醛酸盐、乳酸盐、月桂酸盐、月桂基硫酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、丙二酸盐、甲磺酸盐、2-萘磺酸盐、烟酸盐、硝酸盐、油酸盐、草酸盐、棕榈酸盐、双羟萘酸盐、果胶酸盐、过硫酸盐、3-苯基丙酸盐、磷酸盐、苦味酸盐、新戊酸盐、丙酸盐、硬脂酸盐、琥珀酸盐、硫酸盐、酒石酸盐、硫氰酸盐、甲苯磺酸盐、十一烷酸盐、戊酸盐等。代表性的碱金属或碱土金属盐包括钠、锂、钾、钙、镁等，以及无毒的铵、季铵和胺阳离子，包括但不限于铵、四甲铵、四乙铵、甲胺、二甲胺、三甲胺、三乙胺、乙胺等。本公开的药学上可接受的盐包括例如由无毒无机酸或有机酸形成的母体化合物的常规无毒盐。可通过常规的化学方法由含有碱性或酸性部分的母体化合物合成本公开的药学上可接受的盐。一般地，可通过使这些化合物的游离酸或碱形式与化学计量的适当碱或酸在水中或在有机溶剂中或在这两者的混合物中反应来制备这类盐；一般地，非水介质如醚、乙酸乙酯、乙醇、异丙醇或乙腈是优选的。
如本文所用，“磷脂”是包括磷酸酯部分和一条或多条碳链如不饱和脂肪酸链的脂质。磷脂可包括一个或多个多重(例如双或三)键(例如一个或多个不饱和度)。特定的磷脂可促进与膜的融合。例如，阳离子磷脂可与膜(例如细胞膜或细胞内膜)的一种或多种带负电荷的磷脂相互作用。磷脂与膜的融合可允许含脂质的组合物的一种或多种元素通过膜，从而允许例如将一种或多种元素递送至细胞。
如本文所用，“多分散指数”或“PDI”是描述系统的粒度分布的均匀性的比率。小的值(例如小于0.3)表示窄的粒度分布。
如本文所用，术语“多肽”或“所关注的多肽”是指通常通过肽键连接的氨基酸残基的聚合物，其可天然产生(例如分离或纯化)或合成产生。术语“多肽”、“肽”和“蛋白质”在本文中可互换使用，是指任何长度的氨基酸的聚合物。所述聚合物可包含修饰的氨基酸。该术语还涵盖已天然修饰或通过插入修饰的氨基酸聚合物；例如二硫键形成、糖基化、脂化、乙酰化、磷酸化或任何其它操作或修饰，如与标记组分缀合。该定义还包括例如含有氨基酸(包括例如非天然氨基酸，如同型半胱氨酸、鸟氨酸、对乙酰苯丙氨酸、D-氨基酸和肌氨酸)的一种或多种类似物的多肽以及本领域中已知的其它修饰。如本文所用的该术语是指任何大小、结构或功能的蛋白质、多肽和肽。多肽包括编码的多核苷酸产物、天然存在的多肽、合成多肽、同源物、直向同源物、旁系同源物、片段及前述的其它等同物、变体和类似物。多肽可以是单体，或者可以是多分子复合物，如二聚体、三聚体或四聚体。它们还可以包含单链或多链多肽。最常见的二硫键存在于多链多肽中。术语多肽也可应用于其中一个或多个氨基酸残基是相应天然存在的氨基酸的人工化学类似物的氨基酸聚合物。在一些实施方案中，“肽”的长度可小于或等于50个氨基酸，例如约5、10、15、20、25、30、 35、40、45或50个氨基酸长。
如本文所用，“RNA”是指可以是天然或非天然存在的核糖核酸。例如，RNA可包括修饰的和/或非天然存在的组分，如一种或多种核碱基、核苷、核苷酸或接头。RNA可包括帽结构、链终止核苷、茎环、聚A序列和/或聚腺苷酸化信号。RNA可具有编码所关注的多肽的核苷酸序列。
如本文所用，“DNA”是指可以是天然或非天然存在的脱氧核糖核酸。例如，DNA可以是合成分子，例如体外产生的合成DNA分子。在一些实施方案中，DNA分子是重组分子。如本文所用，“重组DNA 分子”是指不是作为天然产物存在、而是采用分子生物学技术产生的DNA分子。
如本文所用，“单一单位剂量”是以一个剂量/一次/单一途径/单一接触点施用的任何治疗剂的剂量，即单一施用事件。
如本文所用，“分开剂量”是将单一单位剂量或总日剂量分成两个或更多个剂量。
如本文所用，“总日剂量”是在24小时期间内给予或开具的量。其可作为单一单位剂量施用。
如本文所用，在脂质纳米颗粒(例如空LNP或加载的LNP)的上下文中的“尺寸”或“平均尺寸”是指纳米颗粒组合物的平均直径。
如本文所用，术语“受试者”或“患者”是指可以施用根据本公开的组合物的任何生物体，例如用于实验、诊断、预防和/或治疗目的。典型的受试者包括动物(例如哺乳动物，如小鼠、大鼠、兔、非人灵长类动物和人)和/或植物。
如本文所用，“靶向细胞”是指任何一种或多种所关注的细胞。细胞可见于体外、体内、原位或生物体的组织或器官中。生物体可以是动物，优选哺乳动物，更优选人，且最优选为患者。
如本文所用，“靶组织”是指任何一种或多种所关注的组织类型，其中治疗剂和/或预防剂的递送将导致所需的生物学和/或药理学作用。所关注的靶组织的实例包括特定的组织、器官和系统或其组。在特定的应用中，靶组织可以是肾、肺、脾、血管中的血管内皮(例如冠状动脉内或股动脉内)或肿瘤组织(例如经由瘤内注射)。“脱靶组织”是指任何一种或多种组织类型，其中编码的蛋白质的表达不会导致所需的生物学和/或药理学作用。在特定的应用中，脱靶组织可包括肝和脾。
术语“治疗剂”或“预防剂”是指当对受试者施用时具有治疗、诊断和/或预防作用和/或引起所需的生物学和/或药理学作用的任何药剂。治疗剂也被称为“活性物质”或“活性剂”。这类药剂包括但不限于细胞毒素、放射性离子、化疗剂、小分子药物、蛋白质和核酸。
如本文所用，术语“治疗有效量”意指要递送的药剂(例如核酸、药物、组合物、治疗剂、诊断剂、预防剂等)的量，当对患有或易患感染、疾病、病症和/或疾患的受试者施用时，该量足以治疗所述感染、疾病、病症和/或疾患、改善其症状、诊断、预防和/或延迟其发作。
如本文所用，“转染”是指将物质(例如RNA)引入到细胞中。转染可例如在体外、离体或在体内发生。
如本文所用，术语“治疗”是指部分或完全地缓解、减轻、改善、缓和特定的感染、疾病、病症和/或疾患、延迟其发作、抑制其进展、降低其严重程度和/或降低其一种或多种症状或特征的发病率。例如，“治疗”癌症可指抑制肿瘤的存活、生长和/或扩散。可以对未表现出疾病、病症和/或疾患的体征的受试者和/或对仅表现出疾病、病症和/ 或疾患的早期体征的受试者施用治疗，目的是为了降低发生与所述疾病、病症和/或疾患相关的病理的风险。
如本文所用，“ζ电位”是例如颗粒组合物中的脂质的电动电位。
纳米颗粒组合物
本公开的特征还在于包含根据如本文所述的式(I)、(I-1)、(A)、 (A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物的脂质纳米颗粒。
在一些实施方案中，例如当通过动态光散射(DLS)、透射电子显微镜法、扫描电子显微镜法或别的方法测量时，纳米颗粒组合物的最大尺寸为1μm或更短(例如，1μm、900nm、800nm、700nm、600nm、 500nm、400nm、300nm、200nm、175nm、150nm、125nm、100 nm、75nm、50nm或更短)。纳米颗粒组合物包括例如脂质纳米颗粒 (LNP；例如空LNP或加载的LNP)、脂质体、脂质囊泡和阳离子脂质体复合物。在一些实施方案中，纳米颗粒组合物是包括一个或多个脂质双层的囊泡。在某些实施方案中，纳米颗粒组合物包括由水性区室分开的两个或更多个同心双层。脂质双层可以被官能化和/或彼此交联。脂质双层可包括一种或多种配体、蛋白质或通道。
纳米颗粒组合物包含脂质组分，所述脂质组分包括至少一种根据式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物。例如，纳米颗粒组合物的脂质组分可包括一种或多种表1的化合物。纳米颗粒组合物还可包括多种其它组分。例如，除了根据式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、 (A-1a)或(A-1b)的脂质之外，纳米颗粒组合物的脂质组分还可包括一种或多种其它脂质。
阳离子/可离子化脂质
除了根据式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b)的脂质之外，脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)还可包括一种或多种阳离子和/或可离子化脂质(例如在生理pH下可具有正电荷或部分正电荷的脂质)。阳离子和/或可离子化脂质可非限制性地选自3-(双十二烷基氨基)-N1,N1,4-三-十二烷基-1-哌嗪乙胺(KL10)、N1-[2-(双十二烷基氨基)乙基]-N1,N4,N4-三-十二烷基-1,4-哌嗪二乙胺(KL22)、14,25- 双十三烷基-15,18,21,24-四氮杂-三十八烷(KL25)、1,2-二亚油基氧基 -N,N-二甲基氨基丙烷(DLin-DMA)、2,2-二亚油基-4-二甲基氨基甲基 -[1,3]-二氧戊环(DLin-K-DMA)、4-(二甲基氨基)丁酸三十七烷 -6,9,28,31-四烯-19-基酯(DLin-MC3-DMA)、2,2-二亚油基-4-(2-二甲基氨基乙基)-[1,3]-二氧戊环(DLin-KC2-DMA)、1,2-二油基氧基-N,N-二甲基氨基丙烷(DODMA)、2-({8-[(3β)-胆甾-5-烯-3-基氧基]辛基}氧基)-N,N-二甲基-3-[(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基氧基]丙-1-胺(辛基 -CLinDMA)、(2R)-2-({8-[(3β)-胆甾-5-烯-3-基氧基]辛基}氧基)-N,N- 二甲基-3-[(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基氧基]丙-1-胺(辛基 -CLinDMA(2R))和(2S)-2-({8-[(3β)-胆甾-5-烯-3-基氧基]辛基}氧基)-N,N-二甲基-3-[(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基氧基]丙-1-胺(辛基 -CLinDMA(2S))。除了这些之外，阳离子脂质也可以是包括环胺基团的脂质。
结构脂质
脂质纳米颗粒(例如空LNP或加载的LNP)可包括一种或多种结构脂质。结构脂质可选自但不限于胆固醇、粪固醇(fecosterol)、谷固醇、麦角固醇、菜油固醇、豆固醇、菜子固醇、水解番茄碱、番茄碱、乌索酸、α-生育酚及其混合物。在一些实施方案中，结构脂质是胆固醇。在一些实施方案中，结构脂质包括胆固醇和皮质类固醇(例如泼尼松龙、地塞米松、泼尼松和氢化可的松)或其组合。在一些实施方案中，结构脂质是：
Figure BDA0003652560950000391
磷脂
脂质纳米颗粒(例如空LNP或加载的LNP)可包括一种或多种磷脂，如一种或多种(多)不饱和脂质。磷脂可以组装成一个或多个脂质双层。一般来说，磷脂可包括磷脂部分和一个或多个脂肪酸部分。例如，磷脂可以是根据式(IV)的脂质：
Figure BDA0003652560950000401
其中Rp表示磷脂部分，且RA和RB表示可以相同或不同的具有或不具有不饱和度的脂肪酸部分。磷脂部分可非限制性地选自磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰甘油、磷脂酰丝氨酸、磷脂酸、2-溶血磷脂酰胆碱和鞘磷脂。脂肪酸部分可非限制性地选自月桂酸、肉豆蔻酸、肉豆蔻油酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、α- 亚麻酸、芥酸、植烷酸、花生酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、山嵛酸、二十二碳五烯酸和二十二碳六烯酸。还考虑了非天然物质，包括具有修饰和取代的天然物质，包括支化、氧化、环化和炔烃。例如，磷脂可以用一种或多种炔烃(例如，其中一个或多个双键被三键置换的烯基)官能化或与其交联。在适当的反应条件下，炔烃基团在暴露于叠氮化物时可经历铜催化的环加成。这类反应可用于使脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)的脂质双层官能化以促进膜渗透或细胞识别，或用于使脂质纳米颗粒(例如空LNP或加载的LNP)与有用的组分如靶向或成像部分(例如染料)缀合。
可用于所述组合物和方法的磷脂可非限制性地选自1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DSPC)、1,2-二油酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺 (DOPE)、1,2-二亚油酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DLPC)、1,2-二肉豆蔻酰 -sn-甘油-磷酸胆碱(DMPC)、1,2-二油酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DOPC)、 1,2-二棕榈酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DPPC)、1,2-二-十一烷酰-sn-甘油- 磷酸胆碱(DUPC)、1-棕榈酰-2-油酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(POPC)、1,2- 二-O-十八烯基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(18:0二醚PC)、1-油酰-2-胆固醇基半琥珀酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(OChemsPC)、1-十六烷基-sn-甘油-3- 磷酸胆碱(C16 Lyso PC)、1,2-二亚麻酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-二花生四烯酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-双二十二碳六烯酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-二植烷酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(ME 16.0 PE)、1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二亚油酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2- 二亚麻酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二花生四烯酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-双二十二碳六烯酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二油酰-sn- 甘油-3-磷酸-rac-(1-甘油)钠盐(DOPG)、二棕榈酰磷脂酰甘油(DPPG)、棕榈酰油酰磷脂酰乙醇胺(POPE)、二硬脂酰-磷脂酰-乙醇胺(DSPE)、二棕榈酰磷脂酰乙醇胺(DPPE)、二肉豆蔻酰磷酸乙醇胺(DMPE)、1- 硬脂酰-2-油酰-磷脂酰乙醇胺(SOPE)、1-硬脂酰-2-油酰-磷脂酰胆碱 (SOPC)、鞘磷脂、磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、磷脂酸、棕榈酰油酰磷脂酰胆碱、溶血磷脂酰胆碱、溶血磷脂酰乙醇胺(LPE)及其混合物。在一些实施方案中，脂质纳米颗粒(例如空LNP或加载的LNP)包括DSPC。在某些实施方案中，脂质纳米颗粒(例如空LNP或加载的LNP)包括DOPE。在一些实施方案中，脂质纳米颗粒(例如空LNP或加载的LNP)包括DSPC和DOPE两者。
PEG脂质
脂质纳米颗粒(例如空LNP或加载的LNP)可包括一种或多种 PEG或PEG修饰的脂质。这类物质可替代地称为PEG化脂质。PEG 脂质是用聚乙二醇修饰的脂质。PEG脂质可非限制性地选自PEG修饰的磷脂酰乙醇胺、PEG修饰的磷脂酸、PEG修饰的神经酰胺 (PEG-CER)、PEG修饰的二烷基胺、PEG修饰的二酰基甘油(PEG-DEG)、PEG修饰的二烷基甘油及其混合物。例如，PEG脂质可以是PEG-c-DOMG、PEG-DMG、PEG-DLPE、PEG-DMPE、 PEG-DPPC或PEG-DSPE脂质。
在某些实施方案中，PEG脂质选自由以下组成的组：PEG修饰的磷脂酰乙醇胺、PEG修饰的磷脂酸、PEG修饰的神经酰胺、PEG 修饰的二烷基胺、PEG修饰的二酰基甘油和PEG修饰的二烷基甘油。
在某些实施方案中，PEG脂质选自1,2-二肉豆蔻酰-sn-甘油甲氧基聚乙二醇(PEG-DMG)、1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-[氨基(聚乙二醇)](PEG-DSPE)、PEG-二硬脂基甘油(PEG-DSG)、PEG- 二棕榈油基、PEG-二油基、PEG-二硬脂基、PEG-二酰基甘氨酰胺(PEG-DAG)、PEG-二棕榈酰磷脂酰乙醇胺(PEG-DPPE)或PEG-l,2-二肉豆蔻基氧基丙基-3-胺(PEG-c-DMA)。例如，在一些实施方案中， PEG脂质是PEG-DMG。
在某些实施方案中，PEG脂质是式(PL-I)的化合物：
Figure BDA0003652560950000421
或其盐，其中：
R3PL1是–OROPL1；
ROPL1是氢、任选取代的烷基或氧保护基团；
rPL1是1与100之间的整数，包括1和100；
L1是任选取代的C1-10亚烷基，其中所述任选取代的C1-10亚烷基的至少一个亚甲基独立地被任选取代的亚碳环基、任选取代的亚杂环基、任选取代的亚芳基、任选取代的亚杂芳基、O、N(RNPL1)、S、C(O)、 C(O)N(RNPL1)、NRNPL1C(O)、C(O)O、OC(O)、OC(O)O、OC(O)N(RNPL1)、NRNPL1C(O)O或NRNPL1C(O)N(RNPL1)置换；
D是通过点击化学获得的部分或在生理条件下可切割的部分；
mPL1是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10；
A具有下式：
Figure BDA0003652560950000431
L2的每个实例独立地为键或任选取代的C1-6亚烷基，其中所述任选取代的C1-6亚烷基的一个亚甲基单元任选被O、N(RNPL1)、S、C(O)、 C(O)N(RNPL1)、NRNPL1C(O)、C(O)O、OC(O)、OC(O)O、OC(O)N(RNPL1)、 NRNPL1C(O)O或NRNPL1C(O)N(RNPL1)置换；
R2SL的每个实例独立地为任选取代的C1-30烷基、任选取代的C1-30烯基或任选取代的C1-30炔基；任选其中R2SL的一个或多个亚甲基单元独立地被任选取代的亚碳环基、任选取代的亚杂环基、任选取代的亚芳基、任选取代的亚杂芳基、N(RNPL1)、O、S、C(O)、C(O)N(RNPL1)、NRNPL1C(O)、NRNPL1C(O)N(RNPL1)、C(O)O、OC(O)、OC(O)O、 OC(O)N(RNPL1)、NRNPL1C(O)O、C(O)S、SC(O)、C(＝NRNPL1)、 C(＝NRNPL1)N(RNPL1)、NRNPL1C(＝NRNPL1)、NRNPL1C(＝NRNPL1)N(RNPL1)、 C(S)、C(S)N(RNPL1)、NRNPL1C(S)、NRNPL1C(S)N(RNPL1)、S(O)、OS(O)、 S(O)O、OS(O)O、OS(O)2、S(O)2O、OS(O)2O、N(RNPL1)S(O)、 S(O)N(RNPL1)、N(RNPL1)S(O)N(RNPL1)、OS(O)N(RNPL1)、N(RNPL1)S(O)O、 S(O)2、N(RNPL1)S(O)2、S(O)2N(RNPL1)、N(RNPL1)S(O)2N(RNPL1)、 OS(O)2N(RNPL1)或N(RNPL1)S(O)2O置换；
RNPL1的每个实例独立地为氢、任选取代的烷基或氮保护基团；
环B是任选取代的碳环基、任选取代的杂环基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基；且
pSL是1或2。
在某些实施方案中，PEG脂质是式(PL-I-OH)的化合物：
Figure BDA0003652560950000432
(PL-I-OH)，或其盐。
在某些实施方案中，PEG脂质是式(PL-II-OH)的化合物：
Figure BDA0003652560950000441
(PL-II-OH)，或其盐或异构体，其中：
R3PEG是–ORO；
RO是氢、C1-6烷基或氧保护基团；
rPEG是1与100之间的整数；
R5PEG是C10-40烷基、C10-40烯基或C10-40炔基；且任选R5PEG的一个或多个亚甲基独立地被C3-10亚碳环基、4至10元亚杂环基、C6-10亚芳基、4至10元亚杂芳基、–N(RNPEG)–、–O–、–S–、–C(O)–、–C(O)N(RNPEG)–、–NRNPEGC(O)–、–NRNPEGC(O)N(RNPEG)–、–C(O)O–、–OC(O)–、–OC(O)O–、–OC(O)N(RNPEG)–、–NRNPEGC(O)O–、–C(O)S–、–SC(O)–、–C(＝NRNPEG)–、–C(＝NRNPEG)N(RNPEG)–、–NRNPEGC(＝NRNPEG)–、–NRNPEGC(＝NRNPEG)N(RNPEG)–、–C(S)–、–C(S)N(RNPEG)–、–NRNPEGC(S)–、–NRNPEGC(S)N(RNPEG)–、–S(O)–、–OS(O)–、–S(O)O–、–OS(O)O–、–OS(O)2–、–S(O)2O–、–OS(O)2O–、–N(RNPEG)S(O)–、–S(O)N(RNPEG)–、–N(RNPEG)S(O)N(RNPEG)–、–OS(O)N(RNPEG)–、–N(RNPEG)S(O)O–、–S(O)2–、–N(RNPEG)S(O)2–、–S(O)2N(RNPEG)–、–N(RNPEG)S(O)2N(RNPEG)–、–OS(O)2N(RNPEG)–或–N(RNPEG)S(O)2O–置换；且
RNPEG的每个实例独立地为氢、C1-6烷基或氮保护基团。
在某些实施方案中，在式(PL-II-OH)的PEG脂质中，r是40与50之间的整数。例如，r选自40、41、42、43、44、45、46、47、48、 49和50。例如，r是45。
在某些实施方案中，在式(PL-II-OH)的PEG脂质中，R5是C17烷基。
在某些实施方案中，PEG脂质是式(PL-II)的化合物：
Figure BDA0003652560950000451
(PL-II)，其中rPEG是1与100之间的整数。
在某些实施方案中，PEG脂质是式(PEG-1)的化合物：
Figure BDA0003652560950000452
(PEG-1)。
在某些实施方案中，PEG脂质是式(PL-III)的化合物：
Figure BDA0003652560950000453
(PL-III)，或其盐或异构体，其中sPL1是1与100之间的整数。
在某些实施方案中，PEG脂质是下式的化合物：
Figure BDA0003652560950000454
(PEG2k-DMG)。
在某些实施方案中，在纳米颗粒制剂中掺入式(PL-I)、PL-I-OH)、 (PL-II)、(PL-II-OH)、(PL-III)、PEG2k-DMG或PEG-1之一的脂质可改善脂质纳米颗粒制剂的药代动力学和/或生物分布。例如，在纳米颗粒制剂中掺入式(PL-II-OH)、(PL-IIa-OH)、(PL-II)或PEG-1之一的脂质可降低加速血液清除(ABC)效果。
佐剂
在一些实施方案中，包括本文所述的一种或多种脂质的脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)可进一步包括一种或多种佐剂，例如吡喃葡萄糖基脂质佐剂(GLA)、CpG寡脱氧核苷酸(例如，A或B 类)、聚(I:C)、氢氧化铝和Pam3CSK4。
治疗剂
脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)可包括一种或多种治疗剂和/或预防剂。本公开的特征在于向哺乳动物细胞或器官递送治疗剂和/或预防剂、在哺乳动物细胞中产生所关注的多肽和治疗有需要的哺乳动物的疾病或病症的方法，包括对哺乳动物施用包括治疗剂和/或预防剂的脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)和/或使哺乳动物细胞与包括治疗剂和/或预防剂的脂质纳米颗粒(例如，空 LNP或加载的LNP)接触。
治疗剂和/或预防剂包括生物活性物质，或者称为“活性剂”。治疗剂和/或预防剂可以是一旦递送至细胞或器官便会在细胞、器官或其它身体组织或系统中带来所需变化的物质。这类物质可用于治疗一种或多种疾病、病症或疾患。在一些实施方案中，治疗剂和/或预防剂是可用于治疗特定疾病、病症或疾患的小分子药物。
在一些实施方案中，治疗剂和/或预防剂是疫苗、引发免疫反应的化合物(例如，编码蛋白质或多肽或肽或蛋白质或多肽或蛋白质的多核苷酸或核酸分子)和/或另一种治疗剂和/或预防剂。疫苗包括能够提供针对与感染性疾病相关的一种或多种疾患的免疫力的化合物和制剂，并且可包括编码感染性疾病来源的抗原和/或表位的mRNA。疫苗还包括引导针对癌细胞的免疫反应的化合物和制剂，并且可包括编码肿瘤细胞来源的抗原、表位和/或新表位的mRNA。在一些实施方案中，经由本公开的组合物肌内施用疫苗和/或能够引发免疫反应的化合物。
在其它实施方案中，治疗剂和/或预防剂是蛋白质，例如增强或替代所关注的天然存在的蛋白质所需的蛋白质。这类蛋白质或多肽可以是天然存在的，或者可采用本领域中已知的方法进行修饰，例如以增加半衰期。示例性蛋白质是细胞内的、跨膜的或分泌的。
多核苷酸和核酸
在一些实施方案中，治疗剂是增强(即，增加、刺激、上调)蛋白质表达的药剂。可用于增强蛋白质表达的治疗剂类型的非限制性实例包括RNA、mRNA、dsRNA、CRISPR/Cas9技术、ssDNA和DNA(例如，表达载体)。上调蛋白质表达的药剂可上调天然存在的或非天然存在的蛋白质(例如，已经被修饰以提高半衰期的嵌合蛋白质或包含所需氨基酸变化的嵌合蛋白质)的表达。示例性蛋白质包括细胞内、跨膜或分泌的蛋白质、肽或多肽。
在一些实施方案中，治疗剂是DNA治疗剂。DNA分子可以是双链DNA、单链DNA(ssDNA)或为部分双链DNA的分子，即具有为双链的部分和为单链的部分。在一些情况下，DNA分子是三链的或部分三链的，即具有为三链的部分和为双链的部分。DNA分子可以是环状DNA分子或线性DNA分子。
DNA治疗剂可以是能够将基因转移到细胞中的DNA分子，例如其编码并且可以表达转录物。在其它实施方案中，DNA分子是合成分子，例如体外产生的合成DNA分子。在一些实施方案中，DNA分子是重组分子。非限制性示例DNA治疗剂包括质粒表达载体和病毒表达载体。
本文所述的DNA治疗剂(例如，DNA载体)可包括多种不同特征。本文所述的DNA治疗剂(例如，DNA载体)可包括非编码DNA序列。例如，DNA序列可包括至少一个基因调控元件，例如启动子、增强子、终止元件、聚腺苷酸化信号元件、剪接信号元件等。在一些实施方案中，非编码DNA序列是内含子。在一些实施方案中，非编码DNA 序列是转座子。在一些实施方案中，本文所述的DNA序列可具有与转录活性的基因可操作地连接的非编码DNA序列。在其它实施方案中，本文所述的DNA序列可具有不与基因连接的非编码DNA序列，即非编码DNA不调控DNA序列上的基因。
在一些实施方案中，在本公开的加载的LNP中，一种或多种治疗和/或预防剂是核酸。在一些实施方案中，一种或多种治疗和/或预防剂选自核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。
例如，在一些实施方案中，当治疗和/或预防剂是DNA时，DNA 选自双链DNA、单链DNA(ssDNA)、部分双链DNA、三链DNA和部分三链DNA。在一些实施方案中，DNA选自环状DNA、线性DNA 及其混合物。
在一些实施方案中，在本公开的加载的LNP中，一种或多种治疗和/或预防剂选自质粒表达载体、病毒表达载体及其混合物。
例如，在一些实施方案中，当治疗和/或预防剂是RNA时，RNA 选自由以下组成的组：单链RNA、双链RNA(dsRNA)、部分双链RNA 及其混合物。在一些实施方案中，RNA选自由以下组成的组：环状 RNA、线性RNA及其混合物。
例如，在一些实施方案中，当治疗和/或预防剂是RNA时，RNA 选自由以下组成的组：短干扰RNA(siRNA)、不对称干扰RNA (aiRNA)、RNA干扰(RNAi)分子、微RNA(miRNA)、安塔够妙 (antagomir)、反义RNA、核酶、Dicer-底物RNA(dsRNA)、小发夹 RNA(shRNA)、信使RNA(mRNA)、锁核酸(LNA)和CRISPR/Cas9 技术及其混合物。
例如，在一些实施方案中，当治疗和/或预防剂是RNA时，RNA 选自由以下组成的组：小干扰RNA(siRNA)、不对称干扰RNA (aiRNA)、微RNA(miRNA)、Dicer-底物RNA(dsRNA)、小发夹RNA (shRNA)、信使RNA(mRNA)及其混合物。
在一些实施方案中，一种或多种治疗和/或预防剂是mRNA。在一些实施方案中，一种或多种治疗和/或预防剂是修饰的mRNA (mmRNA)。
在一些实施方案中，一种或多种治疗和/或预防剂是并入了微RNA结合位点(miR结合位点)的mRNA。进一步地，在一些实施方案中，mRNA包括茎环、链终止核苷、多聚A序列、聚腺苷酸化信号和/或5’帽结构中的一者或多者。
mRNA可以是天然或非天然存在的mRNA。如下所述，mRNA 可包括一个或多个修饰的核碱基、核苷或核苷酸，在这种情况下，其可以被称为“修饰的mRNA”或“mmRNA”。如本文所述，“核苷”定义为含有糖分子(例如，戊糖或核糖)或其衍生物与有机碱(例如，嘌呤或嘧啶)或其衍生物(本文中也称为“核碱基”)组合的化合物。如本文所述，“核苷酸”定义为包括磷酸酯基团的核苷。
mRNA可包括5′非翻译区(5′-UTR)、3′非翻译区(3′-UTR)和/或编码区(例如，开放阅读框)。mRNA可包括任意合适数目的碱基对，包括数十(例如，10、20、30、40、50、60、70、80、90或100)、数百(例如，200、300、400、500、600、700、800或900)或数千(例如，1000、 2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10,000)个碱基对。任意数目(例如，所有、一些或没有)的核碱基、核苷或核苷酸可以是取代的、修饰的或以其它方式非天然存在的典型物质的类似物。在某些实施方案中，所有特定的核碱基类型均可以被修饰。在一些实施方案中，所有尿嘧啶或尿苷均被修饰。当所有核碱基、核苷或核苷酸均被修饰时，例如所有的尿嘧啶或尿苷，mRNA可以被称为“完全修饰的”，例如对于尿嘧啶或尿苷。
在一些实施方案中，如本文所述的mRNA可包括5’帽结构、链终止核苷酸、任选Kozak序列(也称为Kozak共有序列)、茎环、多聚 A序列和/或聚腺苷酸化信号。
5’帽结构或帽物质是包括通过接头连接的两个核苷部分的化合物，并且可选自天然存在的帽、非天然存在的帽或帽类似物或抗反向帽类似物(ARCA)。帽物质可包括一个或多个修饰的核苷和/或接头部分。例如，天然mRNA帽可包括鸟嘌呤核苷酸和在7位甲基化的鸟嘌呤(G)核苷酸，它们通过在它们的5’位的三磷酸酯键连接，例如 m7G(5′)ppp(5′)G，通常写为m7GpppG。帽物质也可以是抗反向帽类似物。可能的帽物质的非限制性列表包括m7GpppG、m7Gpppm7G、 m73’dGpppG、m27,O3’GpppG、m27,O3’GppppG、m27,O2’GppppG、m7Gpppm7G、m73’dGpppG、m27,O3’GpppG、m27,O3’GppppG和 m27,O2’GppppG。
mRNA可替代地或另外地包括链终止核苷。例如，链终止核苷可包括那些在它们的糖基团的2’和/或3’位脱氧的核苷。这类物质可包括3’脱氧腺苷(虫草素)、3’脱氧尿苷、3’脱氧胞嘧啶、3’脱氧鸟苷、 3’脱氧胸腺嘧啶和2’,3’双脱氧核苷，如2’,3’双脱氧腺苷、2’,3’双脱氧尿苷、2’,3’双脱氧胞嘧啶、2’,3’双脱氧鸟苷和2’,3’双脱氧胸腺嘧啶。在一些实施方案中，将链终止核苷酸并入到mRNA中(例如在3’-末端) 可导致mRNA的稳定化。
mRNA可替代地或另外地包括茎环，如组蛋白茎环。茎环可包括 2、3、4、5、6、7、8或更多个核苷酸碱基对。例如，茎环可包括4、 5、6、7或8个核苷酸碱基对。茎环可位于mRNA的任何区域中。例如，茎环可位于非翻译区(5’非翻译区或3’非翻译区)、编码区或多聚 A序列或尾部中、之前或之后。在一些实施方案中，茎环可影响mRNA 的一种或多种功能，如翻译的起始、翻译效率和/或转录终止。
mRNA可替代地或另外地包括多聚A序列和/或聚腺苷酸化信号。多聚A序列可以完全或大部分由腺嘌呤核苷酸或其类似物或衍生物组成。多聚A序列还可以包含稳定化核苷酸或类似物。例如，多聚A序列可包括脱氧胸苷，例如反转(或反向键)脱氧胸苷(dT)，作为稳定化核苷酸或类似物。关于使用反转dT及其它稳定化多聚A序列修饰的细节可见于例如WO2017/049275A2，其内容以引用的方式并入本文。多聚A序列可以是位置邻近mRNA的3’非翻译区的尾部。在一些实施方案中，多聚A序列可影响mRNA的出核、翻译和/或稳定性。
mRNA可替代地或另外地包括微RNA结合位点。微RNA结合位点(或miR结合位点)可用于调控各种组织或细胞类型中的mRNA 表达。在示例性实施方案中，miR结合位点被工程化到mRNA的3’ UTR序列中，以调控(例如增强)表达同源miR的细胞或组织中的 mRNA的降解。这种调控可用于调控或控制mRNA中的“脱靶”表达，即在体内不需要的细胞或组织中的表达。关于使用mir结合位点的细节可见于例如WO 2017/062513 A2，其内容以引用的方式并入本文。
在一些实施方案中，mRNA是包含第一编码区和第二编码区的双顺反子mRNA，其具有包含允许第一与第二编码区之间的内部翻译起始的内部核糖体进入位点(IRES)序列的间插序列，或具有编码自切割肽如2A肽的间插序列。IRES序列和2A肽通常用于增强来自同一载体的多种蛋白质的表达。多种IRES序列是本领域中已知和可获得的，并且可以使用，包括例如脑心肌炎病毒IRES。
在一些实施方案中，本公开的mRNA包含一个或多个修饰的核碱基、核苷或核苷酸(称为“修饰的mRNA”或“mmRNA”)。在一些实施方案中，与参考的未修饰的mRNA相比，修饰的mRNA可具有有用的性质，包括增强的稳定性、细胞内保留、增强的翻译和/或缺乏对引入mRNA的细胞的先天免疫反应的实质性诱导。因此，使用修饰的mRNA可提高蛋白质产生的效率、核酸的细胞内保留以及具有降低的免疫原性。
在一些实施方案中，mRNA包括一个或多个(例如，1、2、3或4 个)不同的修饰核碱基、核苷或核苷酸。在一些实施方案中，mRNA 包括一个或多个(例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、 40、50、60、70、80、90、100或更多个)不同的修饰核碱基、核苷或核苷酸。在一些实施方案中，相对于相应未修饰的mRNA，修饰的 mRNA在引入mRNA的细胞中可具有减少的降解。
在一些实施方案中，修饰的核碱基是修饰的尿嘧啶。具有修饰的尿嘧啶的示例性核碱基和核苷包括假尿苷(ψ)、吡啶-4-酮核糖核苷、 5-氮杂-尿苷、6-氮杂-尿苷、2-硫代-5-氮杂-尿苷、2-硫代-尿苷(s2U)、 4-硫代-尿苷(s4U)、4-硫代-假尿苷、2-硫代-假尿苷、5-羟基-尿苷 (ho5U)、5-氨基烯丙基-尿苷、5-卤代-尿苷(例如，5-碘-尿苷或5-溴- 尿苷)、3-甲基-尿苷(m3U)、5-甲氧基-尿苷(mo5U)、尿苷5-氧乙酸 (cmo5U)、尿苷5-氧乙酸甲酯(mcmo5U)、5-羧甲基-尿苷(cm5U)、1- 羧甲基-假尿苷、5-羧基羟甲基-尿苷(chm5U)、5-羧基羟甲基-尿苷甲酯(mchm5U)、5-甲氧基羰基甲基-尿苷(mcm5U)、5-甲氧基羰基甲基-2- 硫代-尿苷(mcm5s2U)、5-氨基甲基-2-硫代-尿苷(nm5s2U)、5-甲基氨基甲基-尿苷(mnm5U)、5-甲基氨基甲基-2-硫代-尿苷(mnm5s2U)、5- 甲基氨基甲基-2-硒代-尿苷(mnm5se2U)、5-氨基甲酰基甲基-尿苷 (ncm5U)、5-羧甲基氨基甲基-尿苷(cmnm5U)、5-羧甲基氨基甲基-2-硫代-尿苷(cmnm5s2U)、5-丙炔基-尿苷、1-丙炔基-假尿苷、5-牛磺酸甲基-尿苷(τm5U)、1-牛磺酸甲基-假尿苷、5-牛磺酸甲基-2-硫代-尿苷 (τm5s2U)、1-牛磺酸甲基-4-硫代-假尿苷、5-甲基-尿苷(m5U，即具有核碱基脱氧胸腺嘧啶)、1-甲基-假尿苷(m1ψ)、5-甲基-2-硫代-尿苷 (m5s2U)、1-甲基-4-硫代-假尿苷(m1s4ψ)、4-硫代-1-甲基-假尿苷、3- 甲基-假尿苷(m3ψ)、2-硫代-1-甲基-假尿苷、1-甲基-1-脱氮-假尿苷、 2-硫代-1-甲基-1-脱氮-假尿苷、二氢尿苷(D)、二氢假尿苷、5,6-二氢尿苷、5-甲基-二氢尿苷(m5D)、2-硫代-二氢尿苷、2-硫代-二氢假尿苷、 2-甲氧基-尿苷、2-甲氧基-4-硫代-尿苷、4-甲氧基-假尿苷、4-甲氧基 -2-硫代-假尿苷、N1-甲基-假尿苷、3-(3-氨基-3-羧丙基)尿苷(acp3U)、 1-甲基-3-(3-氨基-3-羧丙基)假尿苷(acp3ψ)、5-(异戊烯基氨基甲基)尿苷(inm5U)、5-(异戊烯基氨基甲基)-2-硫代-尿苷(inm5s2U)、α-硫代- 尿苷、2′-O-甲基-尿苷(Um)、5,2′-O-二甲基-尿苷(m5Um)、2′-O-甲基- 假尿苷(ψm)、2-硫代-2′-O-甲基-尿苷(s2Um)、5-甲氧基羰基甲基-2′-O- 甲基-尿苷(mcm5Um)、5-氨基甲酰基甲基-2′-O-甲基-尿苷(ncm5Um)、 5-羧甲基氨基甲基-2′-O-甲基-尿苷(cmnm5Um)、3,2′-O-二甲基-尿苷 (m3Um)和5-(异戊烯基氨基甲基)-2′-O-甲基-尿苷(inm5Um)、1-硫代- 尿苷、脱氧胸苷、2’-F-阿糖-尿苷、2’-F-尿苷、2’-OH-阿糖-尿苷、5-(2- 羧甲氧基乙烯基)尿苷和5-[3-(1-E-丙烯基氨基)]尿苷。
在一些实施方案中，修饰的核碱基是修饰的胞嘧啶。具有修饰的胞嘧啶的示例性核碱基和核苷包括5-氮杂-胞苷、6-氮杂-胞苷、假异胞苷、3-甲基-胞苷(m3C)、N4-乙酰基-胞苷(ac4C)、5-甲酰基-胞苷 (f5C)、N4-甲基-胞苷(m4C)、5-甲基-胞苷(m5C)、5-卤代-胞苷(例如， 5-碘-胞苷)、5-羟甲基-胞苷(hm5C)、1-甲基-假异胞苷、吡咯并-胞苷、吡咯并-假异胞苷、2-硫代-胞苷(s2C)、2-硫代-5-甲基-胞苷、4-硫代- 假异胞苷、4-硫代-1-甲基-假异胞苷、4-硫代-1-甲基-1-脱氮-假异胞苷、 1-甲基-1-脱氮-假异胞苷、泽布拉林(zebularine)、5-氮杂-泽布拉林、 5-甲基-泽布拉林、5-氮杂-2-硫代-泽布拉林、2-硫代-泽布拉林、2-甲氧基-胞苷、2-甲氧基-5-甲基-胞苷、4-甲氧基-假异胞苷、4-甲氧基-1- 甲基-假异胞苷、赖胞苷(k2C)、α-硫代-胞苷、2′-O-甲基-胞苷(Cm)、 5,2′-O-二甲基-胞苷(m5Cm)、N4-乙酰基-2′-O-甲基-胞苷(ac4Cm)、 N4,2′-O-二甲基-胞苷(m4Cm)、5-甲酰基-2′-O-甲基-胞苷(f5Cm)、 N4,N4,2′-O-三甲基-胞苷(m42Cm)、1-硫代-胞苷、2’-F-阿糖-胞苷、2’-F- 胞苷和2’-OH-阿糖-胞苷。
在一些实施方案中，修饰的核碱基是修饰的腺嘌呤。具有修饰的腺嘌呤的示例性核碱基和核苷包括a-硫代-腺苷、2-氨基-嘌呤、2,6- 二氨基嘌呤、2-氨基-6-卤代-嘌呤(例如，2-氨基-6-氯-嘌呤)、6-卤代- 嘌呤(例如，6-氯-嘌呤)、2-氨基-6-甲基-嘌呤、8-叠氮基-腺苷、7-脱氮 -腺嘌呤、7-脱氮-8-氮杂-腺嘌呤、7-脱氮-2-氨基-嘌呤、7-脱氮-8-氮杂-2-氨基-嘌呤、7-脱氮-2,6-二氨基嘌呤、7-脱氮-8-氮杂-2,6-二氨基嘌呤、 1-甲基-腺苷(m1A)、2-甲基-腺嘌呤(m2A)、N6-甲基-腺苷(m6A)、2- 甲硫基-N6-甲基-腺苷(ms2m6A)、N6-异戊烯基-腺苷(i6A)、2-甲硫基 -N6-异戊烯基-腺苷(ms2i6A)、N6-(顺式-羟基异戊烯基)腺苷(io6A)、 2-甲硫基-N6-(顺式-羟基异戊烯基)腺苷(ms2io6A)、N6-甘氨酰基氨基甲酰基-腺苷(g6A)、N6-苏氨酰基氨基甲酰基-腺苷(t6A)、N6-甲基-N6- 苏氨酰基氨基甲酰基-腺苷(m6t6A)、2-甲硫基-N6-苏氨酰基氨基甲酰基-腺苷(ms2g6A)、N6,N6-二甲基-腺苷(m62A)、N6-羟基正缬氨酰基氨基甲酰基-腺苷(hn6A)、2-甲硫基-N6-羟基正缬氨酰基氨基甲酰基- 腺苷(ms2hn6A)、N6-乙酰基-腺苷(ac6A)、7-甲基-腺嘌呤、2-甲硫基- 腺嘌呤、2-甲氧基-腺嘌呤、α-硫代-腺苷、2′-O-甲基-腺苷(Am)、N6,2′-O- 二甲基-腺苷(m6Am)、N6,N6,2′-O-三甲基-腺苷(m62Am)、1,2′-O-二甲基-腺苷(m1Am)、2′-O-核糖基腺苷(磷酸)(Ar(p))、2-氨基-N6-甲基-嘌呤、1-硫代-腺苷、8-叠氮基-腺苷、2’-F-阿糖-腺苷、2’-F-腺苷、2’-OH- 阿糖-腺苷和N6-(19-氨基-五氧杂十九烷基)-腺苷。
在一些实施方案中，修饰的核碱基是修饰的鸟嘌呤。具有修饰的鸟嘌呤的示例性核碱基和核苷包括a-硫代-鸟苷、肌苷(I)、1-甲基-肌苷(m1I)、怀俄苷(imG)、甲基怀俄苷(mimG)、4-去甲基-怀俄苷 (imG-14)、异怀俄苷(imG2)、怀丁苷(yW)、过氧怀丁苷(o2yW)、羟基怀丁苷(OhyW)、修饰不足的(undermodified)羟基怀丁苷(OhyW*)、7- 脱氮-鸟苷、辫苷(Q)、环氧辫苷(oQ)、半乳糖基-辫苷(galQ)、甘露糖基-辫苷(manQ)、7-氰基-7-脱氮-鸟苷(preQ0)、7-氨基甲基-7-脱氮-鸟苷(preQ1)、古嘌苷(G+)、7-脱氮-8-氮杂-鸟苷、6-硫代-鸟苷、6-硫代 -7-脱氮-鸟苷、6-硫代-7-脱氮-8-氮杂-鸟苷、7-甲基-鸟苷(m7G)、6-硫代-7-甲基-鸟苷、7-甲基-肌苷、6-甲氧基-鸟苷、1-甲基-鸟苷(m1G)、 N2-甲基-鸟苷(m2G)、N2,N2-二甲基-鸟苷(m22G)、N2,7-二甲基-鸟苷 (m2,7G)、N2,N2,7-二甲基-鸟苷(m2,2,7G)、8-氧代-鸟苷、7-甲基-8- 氧代-鸟苷、1-甲基-6-硫代-鸟苷、N2-甲基-6-硫代-鸟苷、N2,N2-二甲基-6-硫代-鸟苷、α-硫代-鸟苷、2′-O-甲基-鸟苷(Gm)、N2-甲基-2′-O- 甲基-鸟苷(m2Gm)、N2,N2-二甲基-2′-O-甲基-鸟苷(m22Gm)、1-甲基 -2′-O-甲基-鸟苷(m1Gm)、N2,7-二甲基-2′-O-甲基-鸟苷(m2,7Gm)、2′-O- 甲基-肌苷(Im)、1,2′-O-二甲基-肌苷(m1Im)、2′-O-核糖基鸟苷(磷酸) (Gr(p))、1-硫代-鸟苷、O6-甲基-鸟苷、2’-F-阿糖-鸟苷和2’-F-鸟苷。
在一些实施方案中，本公开的mRNA包括一种或多种前述修饰的核碱基的组合(例如，2、3或4种前述修饰的核碱基的组合)。
在一些实施方案中，修饰的核碱基是假尿苷(ψ)、N1-甲基假尿苷(m1ψ)、2-硫代尿苷、4’-硫代尿苷、5-甲基胞嘧啶、2-硫代-1-甲基-1- 脱氮-假尿苷、2-硫代-1-甲基-假尿苷、2-硫代-5-氮杂-尿苷、2-硫代- 二氢假尿苷、2-硫代-二氢尿苷、2-硫代-假尿苷、4-甲氧基-2-硫代-假尿苷、4-甲氧基-假尿苷、4-硫代-1-甲基-假尿苷、4-硫代-假尿苷、5- 氮杂-尿苷、二氢假尿苷、5-甲氧基尿苷或2’-O-甲基尿苷。在一些实施方案中，本公开的mRNA包括一种或多种前述修饰的核碱基的组合(例如，2、3或4种前述修饰的核碱基的组合)。在一些实施方案中，修饰的核碱基是N1-甲基假尿苷(m1ψ)，且本公开的mRNA用N1-甲基假尿苷(m1ψ)完全修饰。在一些实施方案中，N1-甲基假尿苷(m1ψ) 占mRNA中的尿嘧啶的75-100％。在一些实施方案中，N1-甲基假尿苷(m1ψ)占mRNA中的尿嘧啶的100％。
在一些实施方案中，修饰的核碱基是修饰的胞嘧啶。具有修饰的胞嘧啶的示例性核碱基和核苷包括N4-乙酰基-胞苷(ac4C)、5-甲基- 胞苷(m5C)、5-卤代-胞苷(例如，5-碘-胞苷)、5-羟甲基-胞苷(hm5C)、 1-甲基-假异胞苷、2-硫代-胞苷(s2C)、2-硫代-5-甲基-胞苷。在一些实施方案中，本公开的mRNA包括一种或多种前述修饰的核碱基的组合(例如，2、3或4种前述修饰的核碱基的组合)。
在一些实施方案中，修饰的核碱基是修饰的腺嘌呤。具有修饰的腺嘌呤的示例性核碱基和核苷包括7-脱氮-腺嘌呤、1-甲基-腺苷 (m1A)、2-甲基-腺嘌呤(m2A)、N6-甲基-腺苷(m6A)。在一些实施方案中，本公开的mRNA包括一种或多种前述修饰的核碱基的组合(例如， 2、3或4种前述修饰的核碱基的组合)。
在一些实施方案中，修饰的核碱基是修饰的鸟嘌呤。具有修饰的鸟嘌呤的示例性核碱基和核苷包括肌苷(I)、1-甲基-肌苷(m1I)、怀俄苷(imG)、甲基怀俄苷(mimG)、7-脱氮-鸟苷、7-氰基-7-脱氮-鸟苷 (preQ0)、7-氨基甲基-7-脱氮-鸟苷(preQ1)、7-甲基-鸟苷(m7G)、1-甲基-鸟苷(m1G)、8-氧代-鸟苷、7-甲基-8-氧代-鸟苷。在一些实施方案中，本公开的mRNA包括一种或多种前述修饰的核碱基的组合(例如，2、3或4种前述修饰的核碱基的组合)。
在一些实施方案中，修饰的核碱基是1-甲基-假尿苷(m1ψ)、5-甲氧基-尿苷(mo5U)、5-甲基-胞苷(m5C)、假尿苷(ψ)、α-硫代-鸟苷或α- 硫代-腺苷。在一些实施方案中，本公开的mRNA包括一种或多种前述修饰的核碱基的组合(例如，2、3或4种前述修饰的核碱基的组合)。
在一些实施方案中，mRNA包含假尿苷(ψ)。在一些实施方案中， mRNA包含假尿苷(ψ)和5-甲基-胞苷(m5C)。在一些实施方案中， mRNA包含1-甲基-假尿苷(m1ψ)。在一些实施方案中，mRNA包含 1-甲基-假尿苷(m1ψ)和5-甲基-胞苷(m5C)。在一些实施方案中，mRNA 包含2-硫代尿苷(s2U)。在一些实施方案中，mRNA包含2-硫代尿苷和5-甲基-胞苷(m5C)。在一些实施方案中，mRNA包含5-甲氧基-尿苷(mo5U)。在一些实施方案中，mRNA包含5-甲氧基-尿苷(mo5U) 和5-甲基-胞苷(m5C)。在一些实施方案中，mRNA包含2’-O-甲基尿苷。在一些实施方案中，mRNA包含2’-O-甲基尿苷和5-甲基-胞苷 (m5C)。在一些实施方案中，mRNA包含N6-甲基-腺苷(m6A)。在一些实施方案中，mRNA包含N6-甲基-腺苷(m6A)和5-甲基-胞苷(m5C)。
在某些实施方案中，本公开的mRNA针对特定的修饰被一致地修饰(即，完全修饰、贯穿整个序列修饰)。例如，mRNA可以用N1- 甲基假尿苷(m1ψ)或5-甲基-胞苷(m5C)一致地修饰，意味着mRNA序列中的所有尿苷或所有胞嘧啶核苷均被N1-甲基假尿苷(m1ψ)或5-甲基-胞苷(m5C)置换。类似地，对于序列中存在的任何类型的核苷残基，本公开的mRNA可以通过用修饰的残基(如以上列出的那些)置换来进行一致修饰。
在一些实施方案中，本公开的mRNA可以在编码区(例如，编码多肽的开放阅读框)中被修饰。在其它实施方案中，mRNA可以在除编码区以外的区域中被修饰。例如，在一些实施方案中，提供了 5’-UTR和/或3’-UTR，其中任一者或两者可独立地含有一个或多个不同的核苷修饰。在这类实施方案中，核苷修饰也可存在于编码区中。
本公开的mmRNA可包括对糖、核碱基和/或核苷间键的修饰的组合。这些组合可包括本文所述的任何一种或多种修饰。
在列出单个修饰的情况下，列出的核苷或核苷酸表示该A、U、 G或C核苷酸或核苷百分之100已被修饰。在列出百分比的情况下，这些表示存在的A、U、G或C三磷酸总量中的特定A、U、G或C 三磷酸核碱基的百分比。例如，组合：25％5-氨基烯丙基-CTP+75％ CTP/25％5-甲氧基-UTP+75％UTP是指多核苷酸，其中25％的三磷酸胞嘧啶是5-氨基烯丙基-CTP，同时75％的胞嘧啶是CTP；而25％的尿嘧啶是5-甲氧基UTP，同时75％的尿嘧啶是UTP。在没有列出修饰的UTP的情况下，则天然存在的ATP、UTP、GTP和/或CTP 用在见于多核苷酸中的那些核苷酸的100％位点处。在此实例中，所有的GTP和ATP核苷酸均没有被修饰。
本公开的mRNA或其区域可以是密码子优化的。密码子优化方法是本领域中已知的，并且可用于多种目的：匹配宿主生物体中的密码子频率以确保正确折叠、偏置GC含量以提高mRNA稳定性或减少二级结构、最小化可能损害基因构建或表达的串联重复序列密码子或碱基串(base runs)、定制转录和翻译控制区、插入或移除蛋白质运输序列、在编码蛋白中移除/增加翻译后修饰位点(例如，糖基化位点)、增加、移除或改组蛋白质结构域、插入或删除限制位点、修饰核糖体结合位点和mRNA降解位点、调节翻译速率以允许蛋白质的各结构域正确地折叠或者减少或消除多核苷酸内有问题的二级结构。密码子优化工具、算法和服务是本领域中已知的；非限制性实例包括GeneArt (Life Technologies)、DNA2.0(MenloPark，CA)和/或专有方法的服务。在一些实施方案中，使用优化算法优化mRNA序列，例如以优化哺乳动物细胞中的表达或提高mRNA稳定性。
在某些实施方案中，本公开包括与本文所述的任何多核苷酸序列具有至少80％、至少85％，至少90％、至少95％、至少98％或至少 99％序列同一性的多核苷酸。
本公开的mRNA可通过本领域中可用的方法产生，包括但不限于体外转录(IVT)和合成方法。可以利用酶促(IVT)、固相、液相、组合合成方法、小区域合成和连接方法。在一些实施方案中，采用IVT 酶促合成方法制备mRNA。因此，本公开还包括可用于体外转录本文所述的mRNA的多核苷酸，例如DNA、构建体和载体。
非天然修饰的核碱基可以在合成期间或合成后被引入到多核苷酸例如mRNA中。在某些实施方案中，修饰可以在核苷间键、嘌呤或嘧啶碱基或糖上。在特定的实施方案中，可以用化学合成或用聚合酶在多核苷酸链的末端或多核苷酸链中的任何别处引入修饰。
酶促或化学连接方法可用于将多核苷酸或它们的区域与不同的功能部分缀合，如靶向或递送剂、荧光标记、液体、纳米颗粒等。用于降低蛋白质表达的治疗剂
在一些实施方案中，治疗剂是降低(即，减少、抑制、下调)蛋白质表达的治疗剂。可用于降低蛋白质表达的治疗剂类型的非限制性实例包括并入微-RNA结合位点(miR结合位点)的mRNA、微RNA (miRNA)、安塔够妙、小(短)干扰RNA(siRNA)(包括短聚体和dicer- 底物RNA)、RNA干扰(RNAi)分子、反义RNA、核酶、小发夹RNA (shRNA)、锁核酸(LNA)和CRISPR/Cas9技术。
肽/多肽治疗剂
在一些实施方案中，治疗剂是肽治疗剂。在一些实施方案中，治疗剂是多肽治疗剂。
在一些实施方案中，肽或多肽是天然来源的，例如分离自天然来源。在其它实施方案中，肽或多肽是合成分子，例如体外产生的合成肽或多肽。在一些实施方案中，肽或多肽是重组分子。在一些实施方案中，肽或多肽是嵌合分子。在一些实施方案中，肽或多肽是融合分子。在一些实施方案中，组合物的肽或多肽治疗剂是天然存在的肽或多肽。在一些实施方案中，组合物的肽或多肽治疗剂是天然存在的肽或多肽的修饰形式(例如，与其野生型、天然存在的肽或多肽对应物相比，含有少于3个、少于5个、少于10个、少于15个、少于20 个或少于25个氨基取代、缺失或增加)。
在一些实施方案中，在本公开的加载的LNP中，一种或多种治疗和/或预防剂是多核苷酸或多肽。
其它组分
脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)还可以包括除了前述部分中描述的那些之外的一种或多种组分。例如，脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)可包括一种或多种小的疏水性分子，如维生素(例如，维生素A或维生素E)或固醇。
脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)还可以包括一种或多种渗透性增强剂分子、碳水化合物、聚合物、表面改变剂或其它组分。碳水化合物可包括单糖(例如，葡萄糖)和多糖(例如，糖原及其衍生物和类似物)。
聚合物可以包括在纳米颗粒组合物中和/或用于包封或部分包封纳米颗粒组合物。聚合物可以是可生物降解的和/或生物相容性的。聚合物可选自但不限于聚胺、聚醚、聚酰胺、聚酯、聚氨基甲酸酯、聚脲、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、聚砜、聚氨酯、聚乙炔、聚乙烯、聚乙烯亚胺、聚异氰酸酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯腈和聚芳酯。例如，聚合物可包括聚(己内酯)(PCL)、乙烯乙酸乙烯酯聚合物(EVA)、聚(乳酸)(PLA)、聚(L-乳酸)(PLLA)、聚(乙醇酸)(PGA)、聚(乳酸-共-乙醇酸)(PLGA)、聚(L-乳酸-共-乙醇酸) (PLLGA)、聚(D,L-丙交酯)(PDLA)、聚(L-丙交酯)(PLLA)、聚(D,L- 丙交酯-共-己内酯)、聚(D,L-丙交酯-共-己内酯-共-乙交酯)、聚(D,L- 丙交酯-共-PEO-共-D,L-丙交酯)、聚(D,L-丙交酯-共-PPO-共-D,L-丙交酯)、聚氰基丙烯酸烷基酯、聚氨酯、聚-L-赖氨酸(PLL)、甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)、聚乙二醇、聚-L-谷氨酸、聚(羟基酸)、聚酸酐、聚原酸酯、聚(酯酰胺)、聚酰胺、聚(酯醚)、聚碳酸酯、聚亚烷基化合物如聚乙烯和聚丙烯、聚亚烷基二醇如聚(乙二醇)(PEG)、聚环氧烷 (PEO)、聚对苯二甲酸亚烷基酯如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醚、聚乙烯酯如聚(乙酸乙烯酯)、聚卤乙烯如聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、聚硅氧烷、聚苯乙烯(PS)、聚氨酯、衍生纤维素如烷基纤维素、羟烷基纤维素、纤维素醚、纤维素酯、硝基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、丙烯酸的聚合物如聚((甲基)丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚((甲基)丙烯酸乙酯)、聚((甲基)丙烯酸丁酯)、聚((甲基)丙烯酸异丁酯)、聚((甲基)丙烯酸己酯)、聚((甲基)丙烯酸异癸酯)、聚((甲基)丙烯酸月桂酯)、聚((甲基)丙烯酸苯酯)、聚(丙烯酸甲酯)、聚(丙烯酸异丙酯)、聚(丙烯酸异丁酯)、聚(丙烯酸十八烷基酯)及其共聚物和混合物、聚二噁烷酮及其共聚物、聚羟基链烷酸酯、聚富马酸丙二醇酯、聚甲醛、泊洛沙姆、聚氧胺 (polyoxamine)、聚(原酸)酯、聚(丁酸)、聚(戊酸)、聚(丙交酯-共-己内酯)、三亚甲基碳酸酯、聚(N-丙烯酰基吗啉)(PAcM)、聚(2-甲基-2- 噁唑啉)(PMOX)、聚(2-乙基-2-噁唑啉)(PEOZ)和聚甘油。
表面改变剂可包括但不限于阴离子蛋白质(例如，牛血清白蛋白)、表面活性剂(例如，阳离子表面活性剂如二甲基双十八烷基-溴化铵)、糖或糖衍生物(例如，环糊精)、核酸、聚合物(例如，肝素、聚乙二醇和泊洛沙姆)、粘液溶解剂(例如，乙酰半胱氨酸、艾蒿、菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶、大青属(clerodendrum)、溴己新、羧甲司坦、依普拉酮、美司钠、氨溴索、索布瑞醇、多米奥醇、来托司坦、司替罗宁、硫普罗宁、凝胶溶素、胸腺素β4、阿法链道酶、奈替克新和厄多司坦)以及DNA酶(例如，rhDNA酶)。表面改变剂可布置在纳米颗粒内和/ 或脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)的表面上(例如，通过包衣、吸附、共价连接或其它方法)。
脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)还可以包含一种或多种官能化脂质。例如，脂质可以用炔烃基团官能化，所述炔烃基团当在适当的反应条件下暴露于叠氮化物时可经历环加成反应。特别地，脂质双层可以按这种方式用一种或多种可用于促进膜渗透、细胞识别或成像的基团官能化。脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP) 的表面也可以与一种或多种有用的抗体缀合。可用于靶向细胞递送、成像和膜渗透的官能团和缀合物是本领域中熟知的。
除了这些组分之外，脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP) 还可以包括可用于药物组合物的任何物质。例如，脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)可包括一种或多种药学上可接受的赋形剂或辅助成分，如但不限于一种或多种溶剂、分散介质、稀释剂、分散助剂、悬浮助剂、造粒助剂、崩解剂、填充剂、助流剂、液体媒介物、粘结剂、表面活性剂、等渗剂、增稠或乳化剂、缓冲剂、润滑剂、油、防腐剂及其它物质。还可以包括赋形剂如蜡、黄油、着色剂、包衣剂、调味剂和芳香剂。
稀释剂的实例可包括但不限于碳酸钙、碳酸钠、磷酸钙、磷酸二钙、硫酸钙、磷酸氢钙、磷酸钠乳糖、蔗糖、纤维素、微晶纤维素、高岭土、甘露糖醇、山梨糖醇、肌醇、氯化钠、干淀粉、玉米淀粉、糖粉和/或其组合。造粒和分散剂可非限制性地选自马铃薯淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、羟基乙酸淀粉钠、粘土、海藻酸、瓜尔胶、柑橘浆、琼脂、膨润土、纤维素和木制品、天然海绵、阳离子交换树脂、碳酸钙、硅酸盐、碳酸钠、交联聚(乙烯吡咯烷酮)(交聚维酮)、羧甲基淀粉钠(羟基乙酸淀粉钠)、羧甲基纤维素、交联羧甲基纤维素钠(交联羧甲纤维素)、甲基纤维素、预胶化淀粉(淀粉1500)、微晶淀粉、水不溶性淀粉、羧甲基纤维素钙、硅酸镁铝
Figure BDA0003652560950000611
月桂基硫酸钠、季铵化合物和/或其组合。
表面活性剂和/或乳化剂可包括但不限于天然乳化剂(例如阿拉伯树胶、琼脂、海藻酸、海藻酸钠、黄蓍胶、角叉菜胶(chondrux)、胆固醇、黄原胶、果胶、明胶、蛋黄、酪蛋白、羊毛脂、胆固醇、蜡和卵磷脂)、胶质粘土(例如膨润土[硅酸铝]和
Figure BDA0003652560950000621
[硅酸镁铝])、长链氨基酸衍生物、高分子量醇(例如硬脂醇、鲸蜡醇、油醇、三醋精单硬脂酸酯、乙二醇二硬脂酸酯、单硬脂酸甘油酯和丙二醇单硬脂酸酯、聚乙烯醇)、卡波姆(例如羧基聚甲撑、聚丙烯酸、丙烯酸聚合物和羧基乙烯基聚合物)、卡拉胶(carrageenan)、纤维素衍生物(例如羧甲基纤维素钠、粉状纤维素、羟甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素)、脱水山梨糖醇脂肪酸酯(例如聚氧乙烯脱水山梨糖醇单月桂酸酯
Figure BDA0003652560950000622
聚氧乙烯脱水山梨糖醇
Figure BDA0003652560950000628
聚氧乙烯脱水山梨糖醇单油酸酯
Figure BDA00036525609500006212
脱水山梨糖醇单棕榈酸酯
Figure BDA0003652560950000623
脱水山梨糖醇单硬脂酸酯
Figure BDA00036525609500006214
脱水山梨糖醇三硬脂酸酯
Figure BDA00036525609500006213
单油酸甘油酯、脱水山梨糖醇单油酸酯
Figure BDA0003652560950000624
)、聚氧乙烯酯(例如聚氧乙烯单硬脂酸酯
Figure BDA0003652560950000625
聚氧乙烯氢化蓖麻油、聚乙氧基化蓖麻油、聚甲醛硬脂酸脂和
Figure BDA0003652560950000626
)、蔗糖脂肪酸酯、聚乙二醇脂肪酸酯(例如
Figure BDA0003652560950000627
)、聚氧乙烯醚(例如聚氧乙烯月桂基醚
Figure BDA00036525609500006215
)、聚(乙烯基吡咯烷酮)、二乙二醇单月桂酸酯、三乙醇胺油酸酯、油酸钠、油酸钾、油酸乙酯、油酸、月桂酸乙酯、月桂基硫酸钠、
Figure BDA00036525609500006211
68、
Figure BDA00036525609500006210
188、西曲溴铵、氯化十六烷基吡啶鎓、苯扎氯铵、多库酯钠和/或其组合。
粘结剂可以是淀粉(例如玉米淀粉和淀粉糊)；明胶；糖(例如蔗糖、葡萄糖、右旋糖、糊精、糖蜜、乳糖、乳糖醇、甘露糖醇)；天然和合成树胶(例如，阿拉伯树胶、海藻酸钠、爱尔兰苔藓提取物、潘瓦胶(panwar gum)、印度树胶(ghatti gum)、依莎贝果壳粘液(mucilage of isapol husk)、羧甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、微晶纤维素、乙酸纤维素、聚(乙烯基吡咯烷酮)、硅酸镁铝
Figure BDA0003652560950000629
和落叶松阿拉伯半乳聚糖)；海藻酸盐；聚环氧乙烷；聚乙二醇；无机钙盐；硅酸；聚甲基丙烯酸酯；蜡；水；醇；及其组合或任何其它合适的粘结剂。
防腐剂的实例可包括但不限于抗氧化剂、螯合剂、抗微生物防腐剂、抗真菌防腐剂、醇防腐剂、酸性防腐剂和/或其它防腐剂。抗氧化剂的实例包括但不限于α生育酚、抗坏血酸、抗坏血酸棕榈酸酯、丁基化羟基苯甲醚、丁基化羟基甲苯、一硫代甘油、焦亚硫酸钾、丙酸、没食子酸丙酯、抗坏血酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠和/或亚硫酸钠。螯合剂的实例包括乙二胺四乙酸(EDTA)、柠檬酸一水合物、依地酸二钠、依地酸二钾、依地酸、富马酸、苹果酸、磷酸、依地酸钠、酒石酸和/或依地酸三钠。抗微生物防腐剂的实例包括但不限于苯扎氯铵、苄索氯铵、苄醇、溴硝丙二醇、西曲溴铵、氯化十六烷基吡啶鎓、氯己定、氯丁醇、氯甲酚、氯二甲酚、甲酚、乙醇、甘油、海克替啶、咪脲、苯酚、苯氧乙醇、苯乙醇、硝酸苯汞、丙二醇和/ 或硫柳汞。抗真菌防腐剂的实例包括但不限于对羟基苯甲酸丁酯、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、苯甲酸、羟基苯甲酸、苯甲酸钾、山梨酸钾、苯甲酸钠、丙酸钠和/或山梨酸。醇防腐剂的实例包括但不限于乙醇、聚乙二醇、苄醇、苯酚、酚类化合物、双酚、氯丁醇、羟基苯甲酸酯和/或苯乙醇。酸性防腐剂的实例包括但不限于维生素A、维生素C、维生素E、β-胡萝卜素、柠檬酸、乙酸、脱氢抗坏血酸、抗坏血酸、山梨酸和/或植酸。其它防腐剂包括但不限于生育酚、乙酸生育酚、甲磺酸地特肟(deteroxime mesylate)、西曲溴铵、丁基化羟基苯甲醚(BHA)、丁基化羟基甲苯 (BHT)、乙二胺、月桂基硫酸钠(SLS)、月桂基醚硫酸钠(SLES)、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸钾、焦亚硫酸钾、GLYDANT
Figure BDA0003652560950000631
Figure BDA0003652560950000634
对羟基苯甲酸甲酯、
Figure BDA0003652560950000632
115、
Figure BDA0003652560950000635
NEOLONETM、KATHONTM和/或
Figure BDA0003652560950000633
缓冲剂的实例包括但不限于柠檬酸盐缓冲溶液、乙酸盐缓冲溶液、磷酸盐缓冲溶液、氯化铵、碳酸钙、氯化钙、柠檬酸钙、葡乳醛酸钙、葡庚糖酸钙、葡糖酸钙、d-葡糖酸、甘油磷酸钙、乳酸钙、乳糖醛酸钙、丙酸、乙酰丙酸钙、戊酸、二碱式磷酸钙、磷酸、磷酸三钙、氢氧化磷酸钙、乙酸钾、氯化钾、葡糖酸钾、钾混合物、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、磷酸钾混合物、乙酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、柠檬酸钠、乳酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸钠混合物、氨丁三醇、氨基磺酸盐缓冲液(例如，HEPES)、氢氧化镁、氢氧化铝、海藻酸、无热原水、等渗盐水、林格氏溶液、乙醇和/或其组合。润滑剂可非限制性地选自硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸、二氧化硅、滑石、麦芽、山嵛酸甘油酯、氢化植物油、聚乙二醇、苯甲酸钠、乙酸钠、氯化钠、亮氨酸、月桂基硫酸镁、月桂基硫酸钠及其组合。
油的实例包括但不限于杏仁油、杏核油、鳄梨油、巴巴苏油、佛手柑油、黑醋栗籽油、琉璃苣油、杜松油、甘菊油、卡诺拉油、香菜油、巴西棕榈油、蓖麻油、肉桂油、可可脂油、椰子油、鱼肝油、咖啡油、玉米油、棉籽油、鸸鹋油、桉树油、月见草油、鱼油、亚麻籽油、香叶醇油、葫芦油、葡萄籽油、榛子油、牛膝草油、肉豆蔻酸异丙酯、荷荷巴油、夏威夷核果油、醒目薰衣草油、薰衣草油、柠檬油、山苍子油、夏威夷果仁油、锦葵油、芒果籽油、白芒花籽油、貂油、肉豆蔻油、橄榄油、橙油、橘棘鲷油、棕榈油、棕榈仁油、桃仁油、花生油、罂粟籽油、南瓜籽油、油菜籽油、米糠油、迷迭香油、红花油、檀香木油、山茶花油、香薄荷油、沙棘油、芝麻油、乳木果油、硅油、大豆油、向日葵油、茶树油、蓟油、椿油、香根草油、胡桃油和小麦胚芽油以及硬脂酸丁酯、辛酸甘油三酯、癸酸甘油三酯、环甲硅油、癸二酸二乙酯、二甲硅油360、西甲硅油、肉豆蔻酸异丙酯、矿物油、辛基十二烷醇、油醇、硅油和/或其组合。
制剂
脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)可包括脂质组分和一种或多种附加组分，如治疗剂和/或预防剂。脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)可以被设计用于一种或多种特定的应用或靶标。脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)的元素可基于特定的应用或靶标和/或基于一种或多种元素的功效、毒性、费用、易用性、可得性或其它特征来进行选择。类似地，可根据例如特定元素组合的功效和毒性来选择用于特定应用或靶标的纳米颗粒组合物的特定制剂。
纳米颗粒组合物的脂质组分可包括例如根据式(I)、(I-1)、(A)、 (A-1)、(A-1a)或(A-1b)的脂质、磷脂(如不饱和脂质，例如DOPE或 DSPC)、PEG脂质和结构脂质。脂质组分的元素可以以特定的分数提供。
在一些实施方案中，纳米颗粒组合物的脂质组分包括根据式(I)、 (I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b)的脂质、磷脂、PEG脂质和结构脂质。在某些实施方案中，纳米颗粒组合物的脂质组分包括约30摩尔％至约60摩尔％的式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物、约0摩尔％至约30摩尔％的磷脂、约18.5摩尔％至约48.5摩尔％的结构脂质和约0摩尔％至约10摩尔％的PEG脂质，条件是总摩尔％不超过100％。在一些实施方案中，纳米颗粒组合物的脂质组分包括约35摩尔％至约55摩尔％的式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b) 的化合物、约5摩尔％至约25摩尔％的磷脂、约30摩尔％至约40摩尔％的结构脂质和约0摩尔％至约10摩尔％的PEG脂质。在特定的实施方案中，脂质组分包括约50摩尔％的所述化合物、约10摩尔％的磷脂、约38.5摩尔％的结构脂质和约1.5摩尔％的PEG脂质。在另一特定的实施方案中，脂质组分包括约40摩尔％的所述化合物、约 20摩尔％的磷脂、约38.5摩尔％的结构脂质和约1.5摩尔％的PEG脂质。在一些实施方案中，磷脂可以是DOPE或DSPC。在其它实施方案中，PEG脂质可以是PEG-1或PEG2k-DMG，和/或结构脂质可以是胆固醇。
在一些实施方案中，空脂质纳米颗粒(空LNP)包含式(I)、(I-1)、 (A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质。
在一些实施方案中，加载的脂质纳米颗粒(加载的LNP)包含式(I)、 (I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物、磷脂、结构脂质、PEG 脂质和一种或多种治疗和/或预防剂。
在一些实施方案中，空LNP或加载的LNP以约40％至约60％的量包含式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物。
在一些实施方案中，空LNP或加载的LNP以约0％至约20％的量包含磷脂。例如，在一些实施方案中，空LNP或加载的LNP以约 0％至约20％的量包含DSPC。
在一些实施方案中，空LNP或加载的LNP以约30％至约50％的量包含结构脂质。例如，在一些实施方案中，空LNP或加载的LNP 以约30％至约50％的量包含胆固醇。
在一些实施方案中，空LNP或加载的LNP以约0％至约5％的量包含PEG脂质。例如，在一些实施方案中，空LNP或加载的LNP 以约0％至约5％的量包含PEG-1或PEG2k-DMG。
在一些实施方案中，空LNP或加载的LNP包含约40摩尔％至约 60摩尔％的式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物、约0 摩尔％至约20摩尔％的磷脂、约30摩尔％至约50摩尔％的结构脂质和约0摩尔％至约5摩尔％的PEG脂质。
在一些实施方案中，空LNP或加载的LNP包含约40摩尔％至约 60摩尔％的式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物、约0 摩尔％至约20摩尔％的DSPC、约30摩尔％至约50摩尔％的胆固醇和约0摩尔％至约5摩尔％的PEG2k-DMG。在一些实施方案中，空LNP或加载的LNP包含约40摩尔％至约60摩尔％的表1的化合物、约0摩尔％至约20摩尔％的DSPC、约30摩尔％至约50摩尔％的胆固醇和约0摩尔％至约5摩尔％的PEG2k-DMG。
在一些实施方案中，空LNP或加载的LNP包含约40摩尔％至约 60摩尔％的式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物、约0 摩尔％至约20摩尔％的DSPC、约30摩尔％至约50摩尔％的胆固醇和约0摩尔％至约5摩尔％的PEG-1。在一些实施方案中，空LNP或加载的LNP包含约40摩尔％至约60摩尔％的表1的化合物、约0摩尔％至约20摩尔％的DSPC、约30摩尔％至约50摩尔％的胆固醇和约0摩尔％至约5摩尔％的PEG-1。
在一些实施方案中，空LNP或加载的LNP包含式(I)、(I-1)、(A)、 (A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中磷脂是DSPC，且结构脂质是胆固醇。在一些实施方案中，空LNP 或加载的LNP包含表1的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中磷脂是DSPC，且结构脂质是胆固醇。
在一些实施方案中，空LNP或加载的LNP包含式(I)、(I-1)、(A)、 (A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中结构脂质是胆固醇，且PEG脂质是PEG2k-DMG。在一些实施方案中，空LNP或加载的LNP包含表1的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中结构脂质是胆固醇，且PEG脂质是PEG2k-DMG。
在一些实施方案中，空LNP或加载的LNP包含式(I)、(I-1)、(A)、 (A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中结构脂质是胆固醇，且PEG脂质是PEG-1。在一些实施方案中，空 LNP或加载的LNP包含表1的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中结构脂质是胆固醇，且PEG脂质是PEG-1。
在一些实施方案中，空LNP或加载的LNP包含式(I)、(I-1)、(A)、 (A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中磷脂是DSPC，且PEG脂质是PEG2k-DMG。在一些实施方案中，空 LNP或加载的LNP包含表1的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中磷脂是DSPC，且PEG脂质是PEG2k-DMG。
在一些实施方案中，空LNP或加载的LNP包含式(I)、(I-1)、(A)、 (A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中磷脂是DSPC，且PEG脂质是PEG-1。在一些实施方案中，空LNP 或加载的LNP包含表1的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中磷脂是DSPC，且PEG脂质是PEG-1。
在一些实施方案中，空LNP或加载的LNP包含式(I)、(I-1)、(A)、 (A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中磷脂是DSPC，结构脂质是胆固醇，且PEG脂质是PEG2k-DMG。在一些实施方案中，空LNP或加载的LNP包含表1的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中磷脂是DSPC，结构脂质是胆固醇，且 PEG脂质是PEG2k-DMG。
在一些实施方案中，空LNP或加载的LNP包含式(A-1)的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中磷脂是DSPC，结构脂质是胆固醇，且PEG脂质是PEG2k-DMG。在一些实施方案中，空LNP或加载的 LNP包含表1的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中磷脂是 DSPC，结构脂质是胆固醇，且PEG脂质是PEG2k-DMG。
在一些实施方案中，空LNP或加载的LNP包含式(I)、(I-1)、(A)、 (A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中磷脂是DSPC，结构脂质是胆固醇，且PEG脂质是PEG-1。
在一些实施方案中，空LNP或加载的LNP包含式(A-1)的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中磷脂是DSPC，结构脂质是胆固醇，且PEG脂质是PEG-1。在一些实施方案中，空LNP或加载的LNP 包含表1的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中磷脂是DSPC，结构脂质是胆固醇，且PEG脂质是PEG-1。
脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)可以被设计用于一种或多种特定的应用或靶标。例如，纳米颗粒组合物可以被设计成向哺乳动物体内的特定细胞、组织、器官或系统或其组递送治疗剂和/ 或预防剂，如RNA。可以改变脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)的生理化学性质，以便增加对特定身体靶标的选择性。例如，可基于不同器官的开窗尺寸来调节粒度。也可基于所需的递送靶标或多个递送靶标来选择纳米颗粒组合物中包括的治疗剂和/或预防剂。例如，可以针对特定的适应症、疾患、疾病或病症和/或针对向特定的细胞、组织、器官或系统或其组递送(例如，局部或特异性递送)来选择治疗剂和/或预防剂。在某些实施方案中，纳米颗粒组合物可包括编码所关注的多肽的mRNA，其能够在细胞内被翻译以产生所关注的多肽。这种组合物可以被设计成向特定的器官特异性递送。在一些实施方案中，组合物可以被设计成向哺乳动物肝脏特异性递送。
纳米颗粒组合物中的治疗剂和/或预防剂的量可取决于纳米颗粒组合物的尺寸、组成、所需靶标和/或应用或其它性质以及治疗剂和/ 或预防剂的性质。例如，可用在纳米颗粒组合物中的RNA的量可取决于RNA的大小、序列及其它特征。颗粒组合物中的治疗剂和/或预防剂及其它要素(例如，脂质)的相对量也可以变化。在一些实施方案中，纳米颗粒组合物中脂质组分与治疗剂和/或预防剂的重量/重量比可以为约5:1至约60:1，如5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、 13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、25:1、30:1、35:1、 40:1、45:1、50:1和60:1。例如，脂质组分与治疗剂和/或预防剂的重量/重量比可以为约10:1至约40:1。在某些实施方案中，重量/重量比为约20:1。
可例如采用吸收光谱法(例如，紫外-可见光谱法)来测量纳米颗粒组合物中的治疗剂和/或预防剂的量。
在一些实施方案中，纳米颗粒组合物包括一种或多种RNA，并且可以选择所述一种或多种RNA、脂质及其量以提供特定的N:P比率。组合物的N:P比率是指一种或多种脂质中的氮原子与RNA中的磷酸酯基团的数目的摩尔比。一般来说，较低的N:P比是优选的。可以选择一种或多种RNA、脂质及其量以提供约2:1至约30:1的N:P 比，如2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、12:1、14:1、 16:1、18:1、20:1、22:1、24:1、26:1、28:1或30:1。在某些实施方案中，N:P比可以为约2:1至约8:1。在其它实施方案中，N:P比为约5:1 至约8:1。例如，N:P比可以为约5.0:1、约5.5:1、约5.67:1、约6.0:1、约6.5:1或约7.0:1。例如，N:P比可以为约5.67:1。
物理性质
脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)的特征可取决于其组分。例如，包括胆固醇作为结构脂质的脂质纳米颗粒(例如，空LNP 或加载的LNP)可具有与包括不同结构脂质的脂质纳米颗粒(例如，空 LNP或加载的LNP)不同的特征。类似地，脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)的特征可取决于其组分的绝对或相对量。例如，包括较高摩尔分数的磷脂的脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的 LNP)可具有与包括较低摩尔分数的磷脂的脂质纳米颗粒(例如，空 LNP或加载的LNP)不同的特征。特征也可根据制备纳米颗粒组合物的方法和条件而变化。
可以通过多种方法来表征脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的 LNP)。例如，显微镜检查法(例如，透射电子显微镜检查法或扫描电子显微镜检查法)可用于检查纳米颗粒组合物的形态和粒度分布。动态光散射或电位测定法(例如，电位滴定法)可用于测量ζ电位。动态光散射也可用于测定粒度。也可以使用仪器如Zetasizer Nano ZS (MalvernInstruments Ltd，Malvern，Worcestershire，UK)来测量纳米颗粒组合物的多种特征，如粒度、多分散指数和ζ电位。
脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)的平均粒度可介于数10个nm与数100个nm之间，例如通过动态光散射(DLS)测量。例如，平均粒度可以为约40nm至约150nm，如约40nm、45nm、 50nm、55nm、60nm、65nm、70nm、75nm、80nm、85nm、90nm、 95nm、100nm、105nm、110nm、115nm、120nm、125nm、130nm、 135nm、140nm、145nm或150nm。在一些实施方案中，在一些实施方案中，脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)的平均粒度可以为约50nm至约100nm、约50nm至约90nm、约50nm至约80nm、约50nm至约70nm、约50nm至约60nm、约60nm至约100nm、约60nm至约90nm、约60nm至约80nm、约60nm至约 70nm、约70nm至约150nm、约70nm至约130nm、约70nm至约 100nm、约70nm至约90nm、约70nm至约80nm、约80nm至约 150nm、约80nm至约130nm、约80nm至约100nm、约80nm至约90nm、约90nm至约150nm、约90nm至约130nm或约90nm 至约100nm。在某些实施方案中，脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)的平均粒度可以为约70nm至约130nm或约70nm至约 100nm。在特定的实施方案中，平均粒度可以为约80nm。在其它实施方案中，平均粒度可以为约100nm。在其它实施方案中，平均粒度可以为约120nm。
脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)可以为相对均匀的。多分散指数可用于指示纳米颗粒组合物的均匀性，例如脂质纳米颗粒 (例如，空LNP或加载的LNP)的粒度分布。小(例如，小于0.3)的多分散指数通常表示窄粒度分布。脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)的多分散指数可以为约0至约0.25，如0.01、0.02、0.03、0.04、 0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、 0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24或0.25。在一些实施方案中，脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)的多分散指数可以为约0.10至约0.20。
脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)的ζ电位可用于指示组合物的电动电位。例如，ζ电位可以描述纳米颗粒组合物的表面电荷。具有相对低的正或负电荷的脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)通常是可取的，因为带更高电荷的物质可能会与身体中的细胞、组织及其它元素发生不期望的相互作用。在一些实施方案中，脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)的ζ电位可以为约-10mV 至约+20mV、约-10mV至约+15mV、约-10mV至约+10mV、约-10 mV至约+5mV、约-10mV至约0mV、约-10mV至约-5mV、约-5mV 至约+20mV、约-5mV至约+15mV、约-5mV至约+10mV、约-5mV 至约+5mV、约-5mV至约0mV、约0mV至约+20mV、约0mV至约+15mV、约0mV至约+10mV、约0mV至约+5mV、约+5mV至约+20mV、约+5mV至约+15mV或约+5mV至约+10mV。
治疗剂和/或预防剂的包封效率描述的是相对于所提供的初始量而言，在制备后被包封或以其它方式与脂质纳米颗粒(例如，空LNP 或加载的LNP)结合的治疗剂和/或预防剂的量。包封效率高是理想的 (例如，接近100％)。包封效率可例如通过比较在用一种或多种有机溶剂或洗涤剂破坏脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)之前和之后在含有脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)的溶液中的治疗剂和/或预防剂的量来测量。荧光可用于测量溶液中的游离治疗剂和/或预防剂(例如，RNA)的量。对于本文所述的脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)，治疗剂和/或预防剂的包封效率可以为至少50％，例如50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、 91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％。在一些实施方案中，包封效率可以为至少80％。在某些实施方案中，包封效率可以为至少90％。在一些实施方案中，治疗和/或预防剂的包封效率介于80％与100％之间。
药物组合物
可以将脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)全部或部分地配制为药物组合物。药物组合物可包括一种或多种脂质纳米颗粒 (例如，空LNP或加载的LNP)。在一个实施方案中，药物组合物包含脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)的群体。例如，药物组合物可包括一种或多种脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的 LNP)，所述脂质纳米颗粒包括一种或多种不同的治疗剂和/或预防剂。药物组合物可进一步包括一种或多种药学上可接受的赋形剂或辅助成分，如本文所述的那些。药物组合物和药剂的配制和制备的一般指南可在例如Remington’s The Science and Practice of Pharmacy，第21 版，A.R.Gennaro；Lippincott，Williams&Wilkins，Baltimore，MD，2006中获得。常规的赋形剂和辅助成分可用于任何药物组合物中，除非任何常规的赋形剂或辅助成分可能与纳米颗粒组合物的一种或多种组分不相容。如果赋形剂或辅助成分与脂质纳米颗粒(例如，空 LNP或加载的LNP)的组分的组合可能导致任何不期望的生物学影响或另外的有害影响，则其与所述组分可能不相容。
在一些实施方案中，一种或多种赋形剂或辅助成分可构成包括纳米颗粒组合物的药物组合物的总质量或体积的超过50％。例如，一种或多种赋形剂或辅助成分可构成药物惯例组成的50％、60％、70％、 80％、90％或更多。在一些实施方案中，药学上可接受的赋形剂是至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％或100％纯的。在一些实施方案中，赋形剂被批准用于人类和兽医用途。在一些实施方案中，赋形剂被美国食品和药物管理局批准。在一些实施方案中，赋形剂是药物级的。在一些实施方案中，赋形剂符合美国药典(USP)、欧洲药典(EP)、英国药典和/或国际药典的标准。
根据本公开的药物组合物中的一种或多种脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)、一种或多种药学上可接受的赋形剂和/或任何另外的成分的相对量将根据所治疗的受试者的身份、体型和/或状况并进一步根据要施用组合物的途径而变化。举例来说，药物组合物可包含0.1％与100％(重量/重量)之间的一种或多种脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)。
在某些实施方案中，将本公开的脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)和/或药物组合物冷藏或冷冻，用于储存和/或运输(例如，储存在4℃或更低的温度下，如约-150℃与约0℃之间或约-80℃与约 -20℃之间的温度(例如，约-5℃、-10℃、-15℃、-20℃、-25℃、-30℃、 -40℃、-50℃、-60℃、-70℃、-80℃、-90℃、-130℃或-150℃)。例如，包含式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b)中任一者的化合物的药物组合物是溶液，其在例如约-20℃、-30℃、-40℃、-50℃、-60℃、 -70℃或-80℃下冷藏以用于储存和/或运输。在某些实施方案中，本公开还涉及提高包含式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b)中任一者的化合物的脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)和/或药物组合物的稳定性的方法，方式是通过将脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)和/或药物组合物在4℃或更低的温度下储存，如温度在约-150℃与约0℃之间或约-80℃与约-20℃之间，例如约-5℃、-10℃、 -15℃、-20℃、-25℃、-30℃、-40℃、-50℃、-60℃、-70℃、-80℃、 -90℃、-130℃或-150℃)。例如，本文公开的脂质纳米颗粒(例如，空 LNP或加载的LNP)和/或药物组合物例如在4℃或更低的温度(例如，约4℃与-20℃之间)下稳定约至少1周、至少2周、至少3周、至少 4周、至少5周、至少6周、至少1个月、至少2个月、至少4个月、至少6个月、至少8个月、至少10个月、至少12个月、至少14个月、至少16个月、至少18个月、至少20个月、至少22个月或至少 24个月。在一些实施方案中，制剂在约4℃下稳定至少4周。在某些实施方案中，本公开的药物组合物包含本文公开的脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)和选自Tris、乙酸盐(例如，乙酸钠)、柠檬酸盐(例如，柠檬酸钠)、盐水、PBS和蔗糖中的一者或多者的药学上可接受的载体。在某些实施方案中，本公开的药物组合物的pH值介于约7与8之间(例如，6.8 6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、 7.7、7.8、7.9或8.0或7.5与8之间或7与7.8之间)。例如，本公开的药物组合物包含本文公开的脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的 LNP)、Tris、盐水和蔗糖，并具有约7.5-8的pH，其适于在例如约-20℃下储存和/或运输。例如，本公开的药物组合物包含本文公开的脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)和PBS，并具有约7-7.8的pH，适于在例如约4℃或更低下储存和/或运输。在本公开的上下文中，“稳定性”、“稳定的”和“稳定”是指在给定的生产、制备、运输、储存和/ 或使用条件下，例如当施加应力如剪切力、冷冻/解冻应力等时，本文公开的脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)和/或药物组合物对化学或物理变化(例如，降解、粒度变化、聚集、包封变化等)的抵抗性。
在一些实施方案中，本公开的药物组合物包含空LNP或加载的 LNP、冷冻保护剂、缓冲剂或其组合。
在一些实施方案中，冷冻保护剂包含一种或多种冷冻保护试剂，且一种或多种冷冻保护试剂中的每一者独立地为多元醇(例如，二醇或三醇，如丙二醇(即，1,2-丙二醇)、1,3-丙二醇、甘油、(+/-)-2-甲基 -2,4-戊二醇、1,6-己二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、乙二醇或二乙二醇)、非洗涤剂磺基甜菜碱(例如，NDSB-201(3-(1-吡啶并)-1-丙烷磺酸酯)、渗透物(例如，L-脯氨酸或三甲胺N-氧化物二水合物)、聚合物(例如，聚乙二醇200(PEG 200)、PEG 400、PEG 600、PEG 1000、 PEG2k-DMG、PEG 3350、PEG 4000、PEG 8000、PEG 10000、PEG20000、聚乙二醇单甲醚550(mPEG 550)、mPEG 600、mPEG 2000、 mPEG 3350、mPEG 4000、mPEG 5000、聚乙烯基吡咯烷酮(例如，聚乙烯基吡咯烷酮K 15)、季戊四醇丙氧基化物或聚丙二醇P 400)、有机溶剂(例如，二甲亚砜(DMSO)或乙醇)、糖(例如，D-(+)-蔗糖、D- 山梨糖醇、海藻糖、D-(+)-麦芽糖一水合物、内消旋赤藓糖醇、木糖醇、肌醇、D-(+)-棉子糖五水合物、D-(+)-海藻糖二水合物或D-(+)- 葡萄糖一水合物)或盐(例如，乙酸锂、氯化锂、甲酸锂、硝酸锂、硫酸锂、乙酸镁、乙酸钠、氯化钠、甲酸钠、丙二酸钠、硝酸钠、硫酸钠或其任何水合物)或其任意组合。在一些实施方案中，冷冻保护剂包含蔗糖。在一些实施方案中，冷冻保护剂和/或赋形剂是蔗糖。在一些实施方案中，冷冻保护剂包含乙酸钠。在一些实施方案中，冷冻保护剂和/或赋形剂是乙酸钠。在一些实施方案中，冷冻保护剂包含蔗糖和乙酸钠。
在一些实施方案中，其中缓冲液选自乙酸盐缓冲液、柠檬酸盐缓冲液、磷酸盐缓冲液、tris缓冲液及其组合。
可以将脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)和/或包括一种或多种脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)的药物组合物施用给任何患者或受试者，包括那些可受益于通过向一种或多种特定细胞、组织、器官或系统或其组递送治疗剂和/或预防剂所提供的治疗效果的患者或受试者。虽然本文对脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)和包括脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)的药物组合物的描述主要涉及适于对人施用的组合物，但技术人员将要理解的是，这类组合物通常适于对任何其他哺乳动物施用。为了使组合物适于对各种动物施用，对适于对人施用的组合物进行修改是很容易理解的，并且普通的熟练兽医药理学家可以仅利用普通的实验(如果有的话)来设计和/或进行这种修改。预期施用组合物的受试者包括但不限于人、其他灵长类动物及其他哺乳动物，包括商业相关的哺乳动物，如牛、猪、马、绵羊、猫、狗、小鼠和/或大鼠。本发明的脂质纳米颗粒也可用于体外和离体用途。
可通过药理学领域中已知或今后会开发的任何方法来制备包括一种或多种脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)的药物组合物。一般来说，这类制备方法包括使活性成分与赋形剂和/或一种或多种其它辅助成分结合，然后如果需要或必要的话，将产品分割、成形和/或包装成所需的单剂量或多剂量单位。
根据本公开的药物组合物可作为单一单位剂量和/或作为多个单一单位剂量批量制备、包装和/或出售。如本文所用，“单位剂量”是包含预定量的活性成分(例如，纳米颗粒组合物)的药物组合物的离散量。活性成分的量通常等于将对受试者施用的活性成分的剂量和/或这种剂量的方便分数，例如这种剂量的一半或三分之一。
药物组合物可以制备成适于多种施用途径和方法的多种形式。例如，药物组合物可以制备成液体剂型(例如，乳液、微乳液、纳米乳液、溶液、混悬液、糖浆和酏剂)、可注射形式、固体剂型(例如，胶囊、片剂、丸剂、粉剂和颗粒剂)、用于外用和/或透皮施用的剂型(例如，软膏、糊剂、乳膏、洗剂、凝胶、粉剂、溶液、喷雾剂、吸入剂和贴剂)、混悬液、粉剂及其它形式。
用于口服和肠胃外施用的液体剂型包括但不限于药学上可接受的乳液、微乳液、纳米乳液、溶液、混悬液、糖浆和/或酏剂。除了活性成分之外，液体剂型还可以包含本领域中常用的惰性稀释剂，例如水或其它溶剂、增溶剂和乳化剂，如乙醇、异丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、苄醇、苯甲酸苄酯、丙二醇、1,3-丁二醇、二甲基甲酰胺、油(特别是棉籽油、花生油、玉米油、胚芽油、橄榄油、蓖麻油和芝麻油)、甘油、四氢糠醇、聚乙二醇和脱水山梨糖醇的脂肪酸酯以及它们的混合物。除了惰性稀释剂外，口服组合物还可包括另外的治疗剂和/或预防剂、另外的试剂如润湿剂、乳化剂和悬浮剂、甜味剂、调味剂和/或芳香剂。在用于肠胃外施用的某些实施方案中，将组合物与增溶剂如
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醇、油、改性油、二醇、聚山梨醇酯、环糊精、聚合物和/或及组合混合。
可以根据已知技术使用合适的分散剂、润湿剂和/或悬浮剂来配制可注射制剂，例如无菌可注射水性或油性混悬液。无菌可注射制剂可以是在无毒肠胃外可接受的稀释剂和/或溶剂中的无菌可注射溶液、混悬液和/或乳液，例如作为在1,3-丁二醇中的溶液。可以使用的可接受的媒介物和溶剂有水、林格氏溶液U.S.P.和等渗氯化钠溶液。无菌不挥发性油常规用作溶剂或悬浮介质。为此目的，可以使用任何温和的不挥发性油，包括合成的甘油单酯或甘油二酯。脂肪酸如油酸可用于制备注射剂。
可以将可注射制剂灭菌，例如通过经由细菌截留过滤器过滤，和 /或通过掺入无菌固体组合物形式的灭菌剂，所述灭菌剂可在使用之前溶解或分散在无菌水或其它无菌可注射介质中。
为了延长活性成分的作用，通常需要减缓皮下或肌内注射的活性成分的吸收。这可通过使用水溶性差的结晶或无定形物质的液体悬浮液来实现。药物的吸收速率则取决于其溶出速率，而溶出速率又可取决于晶体粒度和结晶形式。或者，肠胃外施用的药物形式的延迟吸收通过将药物溶解或悬浮在油媒介物中来实现。通过在可生物降解的聚合物如聚丙交酯-聚乙交酯中形成药物的微胶囊包封基质来制备可注射的储库形式。根据药物与聚合物的比率和所使用的特定聚合物的性质，可以控制药物释放的速率。其它可生物降解聚合物的实例包括聚 (原酸酯)和聚(酸酐)。通过将药物包埋在与身体组织相容的脂质体或微乳液中来制备储库可注射制剂。
用于直肠或阴道施用的组合物通常为栓剂，其可通过将组合物与合适的非刺激性赋形剂如可可脂、聚乙二醇或栓剂蜡混合来制备，这些赋形剂在环境温度下为固体，但在体温下为液体，因此在直肠或阴道腔中融化并释放活性成分。
用于口服施用的固体剂型包括胶囊、片剂、丸剂、膜剂、粉剂和颗粒剂。在这类固体剂型中，将活性成分与至少一种惰性药学上可接受的赋形剂如柠檬酸钠或磷酸二钙和/或填充剂或增量剂(例如淀粉、乳糖、蔗糖、葡萄糖、甘露糖醇和硅酸)、粘结剂(例如，羧甲基纤维素、海藻酸盐、明胶、聚乙烯基吡咯烷酮、蔗糖和阿拉伯胶)、保湿剂(例如，甘油)、崩解剂(例如，琼脂、碳酸钙、马铃薯或木薯淀粉、海藻酸、某些硅酸盐和碳酸钠)、溶液阻滞剂(例如，石蜡)、吸收促进剂(例如，季铵化合物)、润湿剂(例如，鲸蜡醇和单硬脂酸甘油酯)、吸收剂(例如，高岭土和膨润土、硅酸盐)和润滑剂(例如，滑石、硬脂酸钙、硬脂酸镁、固体聚乙二醇、月桂基硫酸钠)及其混合物混合。在胶囊、片剂和丸剂的情况下，剂型可包含缓冲剂。
相似类型的固体组合物可用作软和硬填充明胶胶囊中的填充剂，所述胶囊使用诸如乳糖或奶糖以及高分子量聚乙二醇等的赋形剂。片剂、糖衣丸、胶囊、丸剂和颗粒剂的固体剂型可制备有包衣和壳，如肠溶包衣和药物配制领域中熟知的其它包衣。它们可任选包含遮光剂，并且它们可以是仅或优先在肠道的某一部分中任选以延迟方式释放活性成分的组合物。可以使用的包埋组合物的实例包括聚合物质和蜡。相似类型的固体组合物可用作软和硬填充明胶胶囊中的填充剂，所述胶囊使用诸如乳糖或奶糖以及高分子量聚乙二醇等的赋形剂。
用于外用和/或透皮施用组合物的剂型包括软膏、糊剂、乳膏、洗剂、凝胶、粉剂、溶液、喷雾剂、吸入剂和/或贴剂。一般地，将活性成分在无菌条件下与药学上可接受的赋形剂和/或任何需要的防腐剂和/或可能需要的缓冲剂混合。另外，本公开考虑使用透皮贴剂，其通常具有提供向身体受控递送化合物的附加优点。可例如通过将化合物溶解和/或分配在适当的介质中来制备这类剂型。或者或另外，可通过提供速率控制膜和/或通过将化合物分散在聚合物基质和/或凝胶中来控制速率。
用于递送本文所述的皮内药物组合物的合适装置包括短针装置。可通过限制针进入皮肤的有效穿透长度的装置来施用皮内组合物。经由液体喷射注射器和/或经由刺穿角质层并产生到达真皮的射流的针向真皮递送液体组合物的射流注射装置是合适的。使用压缩气体加速粉末形式的疫苗穿过皮肤的外层到达真皮的弹道粉末/颗粒递送装置是合适的。或者或另外，在皮内施用的经典芒图(mantoux)方法中可以使用常规注射器。
适于外用施用的制剂包括但不限于液体和/或半液体制剂，如搽剂、洗剂、水包油和/或油包水乳液，如乳膏、软膏和/或糊剂，和/ 或溶液和/或混悬液。可外用施用的制剂可例如包含约1％至约10％ (重量/重量)的活性成分，但活性成分的浓度可高达活性成分在溶剂中的溶解度极限。用于外用施用的制剂可进一步包含一种或多种本文所述的附加成分。
药物组合物可以以适于经由口腔进行肺部施用的制剂形式制备、包装和/或出售。这种制剂可包含含有活性成分的干燥颗粒。这类组合物方便地呈干粉形式，用于使用包括干粉贮存器的装置和/或使用自推进溶剂/粉末分配容器施用，推进剂流可以被导向所述干粉贮存器以分散粉末，所述自推进溶剂/粉末分配容器如在密封容器中包含溶解和/或悬浮在低沸点推进剂中的活性成分的装置。干粉组合物可包括固体细粉稀释剂如糖，并且方便地以单位剂型提供。
低沸点推进剂通常包括在大气压力下沸点低于65℉的液体推进剂。通常推进剂可构成组合物的50％至99.9％(重量/重量)，且活性成分可构成组合物的0.1％至20％(重量/重量)。推进剂可进一步包含附加成分，如液体非离子和/或固体阴离子表面活性剂和/或固体稀释剂 (其可具有与包含活性成分的颗粒相同数量级的粒度)。
配制用于肺部递送的药物组合物可提供溶液和/或混悬液的液滴形式的活性成分。这类制剂可作为包含活性成分的任选无菌的水性和 /或稀醇性溶液和/或混悬液制备、包装和/或出售，并且可使用任何喷雾和/或雾化装置方便地施用。这类制剂可进一步包含一种或多种附加成分，包括但不限于调味剂如糖精钠、挥发油、缓冲剂、表面活性剂和/或防腐剂如羟基苯甲酸甲酯。通过这种施用途径提供的液滴可具有约1nm至约200nm范围内的平均直径。
本文描述为可用于肺部递送的制剂可用于药物组合物的鼻内递送。适于鼻内施用的另一种制剂是包含活性成分且平均颗粒为约0.2 μm至500μm的粗粉。这种制剂以吸鼻烟的方式施用，即通过鼻腔通道从靠近鼻子的粉末容器中快速吸入。
适于经鼻施用的制剂可例如包含约少至0.1％(重量/重量)和多达 100％(重量/重量)的活性成分，并且可包含一种或多种本文所述的附加成分。药物组合物可以以适于口腔施用的制剂形式制备、包装和/ 或出售。这类制剂可例如呈采用常规方法制成的片剂和/或锭剂的形式，并且可以为例如0.1％至20％(重量/重量)的活性成分，余量包含可口服溶解和/或可降解的组合物和任选一种或多种本文所述的附加成分。或者，适于口腔施用的制剂可包含含有活性成分的粉末和/或气雾化和/或雾化的溶液和/或混悬液。这类粉状、气雾化和/或雾化制剂在分散时可具有约0.1nm至约200nm范围内的平均颗粒和/或液滴尺寸，并且可进一步包含一种或多种本文所述的任何附加成分。
药物组合物可以以适于眼部施用的制剂形式制备、包装和/或出售。这类制剂可例如呈滴眼剂的形式，包括例如活性成分在水性或油性液体赋形剂中的0.1/1.0％(重量/重量)溶液和/或混悬液。这类滴剂可进一步包含缓冲剂、盐和/或一种或多种本文所述的其它任何附加成分。其它有用的可眼部施用的制剂包括包含微晶形式和/或脂质体制剂中的活性成分的那些。滴耳剂和/或滴眼剂预期在本公开的范围内。
mRNA疗法
药物形态的mRNA有潜力递送分泌性蛋白质以及细胞内蛋白质和跨膜蛋白质。药物形态的mRNA有潜力递送跨膜和细胞内蛋白质，即标准生物制剂由于当以蛋白质形式递送时不能穿过细胞膜而无法接近的靶标。使基于mRNA的疗法成为现实的一个主要挑战是确认最佳的递送媒介物。mRNA由于尺寸大、化学不稳定并且有潜在的免疫原性，因此其需要能提供保护使其不受内切和外切核酸酶影响以及防护货物免受免疫哨兵影响的递送媒介物。脂质纳米颗粒(LNP)在这方面已被确认为主要选择。
脂质纳米颗粒递送系统的关键性能标准是使细胞摄取最大化并实现mRNA从核内体中有效释放。在一个实施方案中，包含本文公开的新型脂质的本发明的LNP表现出在细胞摄取和核内体释放中的至少一方面的改善。同时，LNP必须提供稳定的药物产品，并且能够以治疗相关的水平安全地给药。LNP是通常由氨基脂质、磷脂、胆固醇和PEG脂质组成的多组分系统。每种组分都是有效递送核酸货物和颗粒的稳定性方面所需要的。被认为驱动细胞摄取、核内体逃逸和耐受性的关键组分是氨基脂质。胆固醇和PEG脂质有助于药物产品的体内稳定性和搁置稳定性，而磷脂对LNP提供另外的融合性，因此有助于驱动核内体逃逸，并使核酸在细胞的胞质溶胶中可生物利用。
在过去的几十年中已经开发了若干氨基脂质系列用于寡核苷酸递送，包括氨基脂质MC3(DLin-MC3-DMA)。已经显示基于MC3的 LNP可有效递送mRNA。当静脉内递送时，这类LNP被载脂蛋白E (ApoE)快速调理，这使得细胞能够被低密度脂蛋白受体(LDLr)摄取。然而，仍然担心的是MC3的长组织半衰期可能带来不利的副作用，从而妨碍其用于慢性疗法。此外，大量的文献证据表明，脂质纳米颗粒的长期给药可产生若干毒副作用，包括补体激活相关的假性过敏 (CARPA)和肝损伤。因此，为了释放基于mRNA及其它核酸、核肽(nucleoptide)或肽的人类疗法的潜力，需要一类具有提高的递送效率以及能够在人类中进行长期给药的代谢和毒性特征的LNP。
治疗广泛疾病的能力需要有以不同的剂量水平长期安全给药的灵活性。通过氨基脂质结构的系统优化，本公开的化合物被确认为平衡化学稳定性、由于核内体逃逸改善而提高的递送效率、快速的体内代谢和清洁的毒性特征的化合物。这些特征的组合提供了可长期给药而不激活免疫系统的候选药物。初始的啮齿动物筛选导致确认出具有良好的递送效率和药代动力学的先导脂质。在非人灵长类动物中进一步分析先导LNP在单次和重复给药后的递送效率。最后，在大鼠和非人灵长类动物的一个月重复剂量毒性研究中评价优化的LNP。不希望受理论的束缚，本公开的新型可离子化脂质具有改善的细胞递送、改善的蛋白质表达和改善的可生物降解性质，其可导致与缺乏本发明的脂质的LNP相比，细胞中的mRNA表达增加大于2倍、5倍、10 倍、15倍或20倍。在另一实施方案中，包含本发明的脂质的LNP 可导致向某一细胞类型或某些细胞类型的特异性(例如，优先)递送(与其它细胞类型相比)，从而导致与缺乏本发明的脂质的LNP相比，某些细胞或组织中的mRNA表达增加大于2倍、5倍、10倍、15倍或 20倍。对现有技术的这些改善允许在急性和慢性疾病中安全和有效地采用基于mRNA的疗法。
方法
在一些方面，本公开提供向细胞(例如，哺乳动物细胞)递送治疗剂和/或预防剂的方法。这种方法包括使细胞与本公开的加载的LNP 或药物组合物接触的步骤，由此将治疗剂和/或预防剂递送至细胞。在一些实施方案中，细胞在受试者中，且接触包括对受试者施用细胞。在一些实施方案中，所述方法包括对受试者施用包含式(I)、(I-1)、(A)、 (A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物、磷脂、结构脂质、PEG脂质和一种或多种治疗和/或预防剂的脂质纳米颗粒的步骤，由此将治疗剂和/或预防剂递送至细胞。
在一些实施方案中，本公开提供向受试者内的细胞递送治疗剂和 /或预防剂的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含式(I)、(I-1)、 (A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物、DSPC、胆固醇和PEG2k-DMG 以及一种或多种选自核苷酸、多肽和核酸(例如，RNA)的治疗和/或预防剂的脂质纳米颗粒的步骤。例如，在一些实施方案中，本公开提供向受试者内的细胞递送治疗剂和/或预防剂的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含式(A-1)的化合物、DSPC、胆固醇和PEG2k-DMG 以及一种或多种选自核苷酸、多肽和核酸(例如，RNA)的治疗和/或预防剂的脂质纳米颗粒的步骤。
在一些实施方案中，本公开提供向受试者内的细胞递送治疗剂和 /或预防剂的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含式(I)、(I-1)、 (A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物、DSPC、胆固醇和PEG-1以及一种或多种选自核苷酸、多肽和核酸(例如，RNA)的治疗和/或预防剂的脂质纳米颗粒的步骤。例如，在一些实施方案中，本公开提供向受试者内的细胞递送治疗剂和/或预防剂的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含式(A-1)的化合物、DSPC、胆固醇和PEG-1以及一种或多种选自核苷酸、多肽和核酸(例如，RNA)的治疗和/或预防剂的脂质纳米颗粒的步骤。
在一些方面，本公开提供向哺乳动物器官或组织(例如，肝、肾、脾或肺)递送(例如，特异性递送)治疗剂和/或预防剂的方法。这种方法包括使细胞与本公开的加载的LNP或药物组合物接触的步骤，由此将治疗剂和/或预防剂递送至靶器官或组织。在一些实施方案中，所述方法包括对受试者施用包含式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b) 的化合物、磷脂、结构脂质、PEG脂质和一种或多种治疗和/或预防剂的脂质纳米颗粒的步骤，由此将治疗剂和/或预防剂递送至靶器官或组织。
在一些实施方案中，本公开提供向受试者的器官特异性递送治疗剂和/或预防剂的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含式(I)、 (I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物、DSPC、胆固醇和 PEG2k-DMG以及一种或多种选自核苷酸、多肽和核酸(例如，RNA)的治疗和/或预防剂的脂质纳米颗粒的步骤。例如，在一些实施方案中，本公开提供向受试者的器官特异性递送治疗剂和/或预防剂的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含式(A-1)的化合物、DSPC、胆固醇和PEG2k-DMG以及一种或多种选自核苷酸、多肽和核酸(例如，RNA)的治疗和/或预防剂的脂质纳米颗粒的步骤。
在一些实施方案中，本公开提供向受试者的器官特异性递送治疗剂和/或预防剂的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含式(I)、 (I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物、DSPC、胆固醇和PEG-1 以及一种或多种选自核苷酸、多肽和核酸(例如，RNA)的治疗和/或预防剂的脂质纳米颗粒的步骤。例如，在一些实施方案中，本公开提供向受试者的器官特异性递送治疗剂和/或预防剂的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含式(A-1)的化合物、DSPC、胆固醇和PEG-1 以及一种或多种选自核苷酸、多肽和核酸(例如，RNA)的治疗和/或预防剂的脂质纳米颗粒的步骤。
在一些方面，本公开的特征在于向靶组织(例如，肝、脾或肺)增强递送治疗剂和/或预防剂(例如，mRNA)的方法。这种方法包括使细胞与本公开的加载的LNP或药物组合物接触的步骤，由此将治疗剂和/或预防剂递送至靶组织(例如，肝、肾、脾或肺)。在一些实施方案中，所述方法包括对受试者施用包含式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a) 或(A-1b)的化合物、磷脂、结构脂质、PEG脂质和一种或多种治疗和 /或预防剂的脂质纳米颗粒的步骤，由此将治疗剂和/或预防剂递送至靶组织(例如，肝、肾、脾、或肺)。
在一些实施方案中，本公开提供向靶组织增强递送治疗剂和/或预防剂的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含式(I)、(I-1)、(A)、 (A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物、DSPC、胆固醇和PEG2k-DMG以及一种或多种选自核苷酸、多肽和核酸(例如，RNA)的治疗和/或预防剂的脂质纳米颗粒的步骤。例如，在一些实施方案中，本公开提供向靶组织增强递送治疗剂和/或预防剂的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含式(A-1)的化合物、DSPC、胆固醇和PEG2k-DMG以及一种或多种选自核苷酸、多肽和核酸(例如，RNA)的治疗和/或预防剂的脂质纳米颗粒的步骤。
在一些实施方案中，本公开提供向靶组织增强递送治疗剂和/或预防剂的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含式(I)、(I-1)、(A)、 (A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物、DSPC、胆固醇和PEG-1以及一种或多种选自核苷酸、多肽和核酸(例如，RNA)的治疗和/或预防剂的脂质纳米颗粒的步骤。例如，在一些实施方案中，本公开提供向靶组织增强递送治疗剂和/或预防剂的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含式(A-1)的化合物、DSPC、胆固醇和PEG-1以及一种或多种选自核苷酸、多肽和核酸(例如，RNA)的治疗和/或预防剂的脂质纳米颗粒的步骤。
在一些方面，本公开提供在细胞(例如，哺乳动物细胞)中产生所关注的多肽的方法。这种方法包括使细胞与本公开的加载的LNP或药物组合物接触的步骤，其中加载的LNP或药物组合物包含mRNA，由此mRNA能够在细胞中被翻译以产生多肽。在一些实施方案中，细胞在受试者中，且接触包括对受试者施用细胞。在一些实施方案中，所述方法包括对受试者施用包含式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b) 的化合物、磷脂、结构脂质、PEG脂质和mRNA的脂质纳米颗粒的步骤，由此mRNA能够在细胞中被翻译以产生多肽。
在一些实施方案中，本公开提供在细胞中产生所关注的多肽的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、 (A-1a)或(A-1b)的化合物、DSPC、胆固醇和PEG2k-DMG以及mRNA 的脂质纳米颗粒的步骤。例如，在一些实施方案中，本公开提供在细胞中产生所关注的多肽的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含表1的化合物、DSPC、胆固醇和PEG2k-DMG以及mRNA的脂质纳米颗粒的步骤。例如，在一些实施方案中，本公开提供在细胞中产生所关注的多肽的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含式(A-1)的化合物、DSPC、胆固醇和PEG2k-DMG以及mRNA的脂质纳米颗粒的步骤。
在一些实施方案中，本公开提供在细胞中产生所关注的多肽的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、 (A-1a)或(A-1b)的化合物、DSPC、胆固醇和PEG-1以及mRNA的脂质纳米颗粒的步骤。例如，在一些实施方案中，本公开提供在细胞中产生所关注的多肽的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含式 (A-1)的化合物、DSPC、胆固醇和PEG-1以及mRNA的脂质纳米颗粒的步骤。例如，在一些实施方案中，本公开提供在细胞中产生所关注的多肽的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含表1的化合物、DSPC、胆固醇和PEG-1以及mRNA的脂质纳米颗粒的步骤。
在一些方面，本公开提供治疗有需要的哺乳动物(例如，人)的疾病或病症的方法。所述方法包括对哺乳动物施用治疗有效量的本公开的加载的LNP或药物组合物的步骤。在一些实施方案中，所述方法包括对受试者施用包含式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物、磷脂、结构脂质、PEG脂质和一种或多种治疗和/或预防剂的脂质纳米颗粒的步骤，由此将治疗剂和/或预防剂递送至细胞。在一些实施方案中，所述疾病或病症的特征在于功能失调或异常的蛋白质或多肽活性。例如，所述疾病或病症选自罕见疾病、感染性疾病、癌症和增殖性疾病、遗传疾病、自身免疫性疾病、糖尿病、神经变性疾病、心血管和肾血管疾病以及代谢疾病。
在一些实施方案中，本公开提供治疗受试者的疾病或病症的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、 (A-1a)或(A-1b)的化合物、DSPC、胆固醇和PEG2k-DMG以及一种或多种选自核苷酸、多肽和核酸(例如，RNA)的治疗和/或预防剂的脂质纳米颗粒的步骤。例如，在一些实施方案中，本公开提供治疗受试者的疾病或病症的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含式(A-1) 的化合物、DSPC、胆固醇和PEG2k-DMG以及一种或多种选自核苷酸、多肽和核酸(例如，RNA)的治疗和/或预防剂的脂质纳米颗粒的步骤。例如，在一些实施方案中，本公开提供治疗受试者的疾病或病症的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含表1的化合物、DSPC、胆固醇和PEG2k-DMG以及一种或多种选自核苷酸、多肽和核酸(例如，RNA)的治疗和/或预防剂的脂质纳米颗粒的步骤。
在一些实施方案中，本公开提供治疗受试者的疾病或病症的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、 (A-1a)或(A-1b)的化合物、DSPC、胆固醇和PEG-1以及一种或多种选自核苷酸、多肽和核酸(例如，RNA)的治疗和/或预防剂的脂质纳米颗粒的步骤。例如，在一些实施方案中，本公开提供治疗受试者的疾病或病症的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含式(A-1)的化合物、DSPC、胆固醇和PEG-1以及一种或多种选自核苷酸、多肽和核酸(例如，RNA)的治疗和/或预防剂的脂质纳米颗粒的步骤。例如，在一些实施方案中，本公开提供治疗受试者的疾病或病症的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含表1的化合物、DSPC、胆固醇和 PEG-1以及一种或多种选自核苷酸、多肽和核酸(例如，RNA)的治疗和/或预防剂的脂质纳米颗粒的步骤。
在又一方面，本公开的特征在于降低免疫原性的方法，其包括将本公开的加载的LNP或药物组合物引入到细胞中，其中与由参考组合物诱导的细胞中的细胞免疫反应的诱导相比，加载的LNP或药物组合物降低细胞对加载的LNP或药物组合物的细胞免疫反应的诱导。在一些实施方案中，细胞在受试者中，且接触包括对受试者施用细胞。在一些实施方案中，所述方法包括对受试者施用包含式(I)、(I-1)、(A)、 (A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物、磷脂、结构脂质、PEG脂质和一种或多种选自核苷酸、多肽和核酸(例如，RNA)的治疗和/或预防剂的脂质纳米颗粒的步骤，其中与由参考组合物诱导的细胞中的细胞免疫反应的诱导相比，包含式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物的脂质纳米颗粒降低细胞对包含式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a) 或(A-1b)的化合物的脂质纳米颗粒的细胞免疫反应的诱导。例如，细胞免疫反应是先天免疫反应、适应性免疫反应或这两者。
在一些实施方案中，本公开提供降低受试者的免疫原性的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a) 或(A-1b)的化合物、DSPC、胆固醇和PEG2k-DMG以及一种或多种选自核苷酸、多肽和核酸(例如，RNA)的治疗和/或预防剂的脂质纳米颗粒的步骤。例如，在一些实施方案中，本公开提供降低受试者的免疫原性的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含式(A-1)的化合物、 DSPC、胆固醇和PEG2k-DMG以及一种或多种选自核苷酸、多肽和核酸(例如，RNA)的治疗和/或预防剂的脂质纳米颗粒的步骤。例如，在一些实施方案中，本公开提供降低受试者的免疫原性的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含表1的化合物、DSPC、胆固醇和 PEG2k-DMG以及一种或多种选自核苷酸、多肽和核酸(例如，RNA) 的治疗和/或预防剂的脂质纳米颗粒的步骤。
在一些实施方案中，本公开提供降低受试者的免疫原性的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a) 或(A-1b)的化合物、DSPC、胆固醇和PEG-1以及一种或多种选自核苷酸、多肽和核酸(例如，RNA)的治疗和/或预防剂的脂质纳米颗粒的步骤。例如，在一些实施方案中，本公开提供降低受试者的免疫原性的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含式(A-1)的化合物、DSPC、胆固醇和PEG-1以及一种或多种选自核苷酸、多肽和核酸(例如，RNA)的治疗和/或预防剂的脂质纳米颗粒的步骤。例如，在一些实施方案中，本公开提供降低受试者的免疫原性的方法，其中所述方法包括对受试者施用包含表1的化合物、DSPC、胆固醇和PEG-1以及一种或多种选自核苷酸、多肽和核酸(例如，RNA)的治疗和/或预防剂的脂质纳米颗粒的步骤。
本公开还包括合成式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物的方法，以及制备包括包含式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b) 的化合物的脂质组分的脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP) 的方法。
在细胞中产生多肽的方法
本公开提供在哺乳动物细胞中产生所关注的多肽的方法。产生多肽的方法涉及使细胞与包括编码所关注的多肽的mRNA的脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)接触。在使细胞与纳米颗粒组合物接触后，mRNA可以被吸收并在细胞中被翻译以产生所关注的多肽。
一般来说，使哺乳动物细胞与包括编码所关注的多肽的mRNA 的脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)接触的步骤可在体内、离体、在培养物中或在体外进行。与细胞接触的脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)的量和/或其中的mRNA的量可取决于所接触的细胞或组织的类型、施用方式、脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)及其中的mRNA的生理化学特征(例如，大小、电荷和化学组成)及其它因素。一般来说，有效量的脂质纳米颗粒(例如，空LNP 或加载的LNP)将允许在细胞中有效产生多肽。效率的量度可包括多肽翻译(由多肽表达指示)、mRNA降解的水平和免疫反应指标。
使包括mRNA的脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)与细胞接触的步骤可涉及或引起转染。在脂质纳米颗粒(例如，空LNP 或加载的LNP)的脂质组分中包括磷脂可促进转染和/或提高转染效率，例如通过与细胞或细胞内膜相互作用和/或融合。转染可允许 mRNA在细胞内翻译。
在一些实施方案中，可治疗性地使用本文所述的脂质纳米颗粒 (例如，空LNP或加载的LNP)。例如，包括在脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)中的mRNA可编码治疗性多肽(例如，在可翻译区中)，并在接触和/或进入(例如，转染)细胞后产生治疗性多肽。在其它实施方案中，包括在脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP) 中的mRNA可编码可以改善或提高受试者的免疫力的多肽。例如， mRNA可编码粒细胞集落刺激因子或曲妥珠单抗。
在某些实施方案中，包括在脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)中的mRNA可编码重组多肽，所述重组多肽可替代在与纳米颗粒组合物接触的细胞中可能基本上不存在的一种或多种多肽。所述一种或多种基本上不存在的多肽可能由于编码基因或其调控途径的基因突变而缺失。或者，通过mRNA的翻译产生的重组多肽可拮抗在细胞中、细胞的表面上存在的或由细胞分泌的内原性蛋白质的活性。拮抗性重组多肽可期望对抗由内原性蛋白质的活性引起的有害影响，如由突变引起的改变的活性或定位。在另一替代方案中，通过mRNA的翻译产生的重组多肽可间接或直接拮抗在细胞中、细胞的表面上存在的或由细胞分泌的生物部分的活性。拮抗的生物部分可包括但不限于脂质(例如，胆固醇)、脂蛋白(例如，低密度脂蛋白)、核酸、碳水化合物和小分子毒素。通过mRNA的翻译产生的重组多肽可以被工程化以定位在细胞内，如定位在特定区室如细胞核内，或者可以被工程化以由细胞分泌或易位至细胞的质膜。
在一些实施方案中，使细胞与包括mRNA的脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)接触可降低细胞对外源性核酸的先天免疫反应。可以使细胞与包括第一量的包括可翻译区的第一外源性mRNA 的第一脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)接触，并且可以确定细胞对第一外源性mRNA的先天免疫反应的水平。随后，可以使细胞与包括第二量的第一外源性mRNA的第二组合物接触，与第一量相比，第二量是较少量的第一外源性mRNA。或者，第二组合物可包括第一量的不同于第一外源性mRNA的第二外源性mRNA。使细胞与第一和第二组合物接触的步骤可重复一次或多次。另外，可任选确定细胞中多肽产生(例如，翻译)的效率，并且可以使细胞重复地与第一和/或第二组合物再接触，直至达到目标蛋白质产生效率。
向细胞和器官递送治疗剂的方法
本公开提供向哺乳动物细胞或器官递送治疗剂和/或预防剂的方法。向细胞递送治疗剂和/或预防剂涉及对受试者施用包括治疗剂和/ 或预防剂的脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)，其中组合物的施用涉及使细胞与组合物接触。例如，可以将蛋白质、细胞毒性剂、放射性离子、化学治疗剂或核酸(如RNA，例如mRNA)递送至细胞或器官。在治疗剂和/或预防剂是mRNA的情况下，在使细胞与纳米颗粒组合物接触后，可翻译的mRNA可以在细胞中被翻译以产生所关注的多肽。然而，基本上不可翻译的mRNA也可以被递送至细胞。基本上不可翻译的mRNA可用作疫苗，和/或可以隔离细胞的翻译组分以减少细胞中的其它物质的表达。
在一些实施方案中，脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP) 可靶向特定类型或类别的细胞(例如，特定器官或其系统的细胞)。例如，可以向哺乳动物肝、肾、脾或肺特异性递送包括所关注的治疗剂和/或预防剂的脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)。向特定类别的细胞、器官或系统或其组特异性递送意味着更高比例的包括治疗剂和/或预防剂的脂质纳米颗粒(例如，加载的LNP)被递送至所关注的目标(例如，组织)(相对于其它目标)。在一些实施方案中，特异性递送包含mRNA的加载的LNP可导致与另一目标(例如，脾)的细胞相比，在靶向目标(例如，所关注的组织，如肝)的细胞中的mRNA表达增加大于2倍、5倍、10倍、15倍或20倍。在一些实施方案中，所关注的组织选自肝、肾、肺、脾和肿瘤组织(例如，经由瘤内注射)。
在一些实施方案中，与递送包含在用另一种脂质(即，没有任何式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b)的脂质)配制的LNP中的mRNA 相比，特异性递送包含在本公开的加载的LNP(即，用本公开的化合物配制的脂质纳米颗粒)中的mRNA可导致mRNA表达增加大于2倍、5倍、10倍、15倍或20倍。
作为靶向或特异性递送的另一实例，编码蛋白结合伴侣(例如，抗体或其功能片段、支架蛋白或肽)或细胞表面上的受体的mRNA可包括在纳米颗粒组合物中。mRNA可另外或替代地用于指导脂质、碳水化合物或其它生物部分的合成和细胞外定位。或者，脂质纳米颗粒 (例如，空LNP或加载的LNP)的其它治疗剂和/或预防剂或要素(例如，脂质或配体)可基于它们对特定受体(例如，低密度脂蛋白受体)的亲和力来进行选择，使得脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)可以更容易与包括受体的靶细胞群体相互作用。例如，配体可包括但不限于特异性结合对的成员、抗体、单克隆抗体、Fv片段、单链Fv(scFv) 片段、Fab’片段、F(ab’)2片段、单结构域抗体、骆驼化抗体及其片段、人源化抗体及其片段以及其多价形式；多价结合试剂，包括单特异性或双特异性抗体，如二硫键稳定的Fv片段、scFv串联体、双抗体、三抗体或四抗体；以及适体、受体和融合蛋白。
在一些实施方案中，配体可以是表面结合抗体，其可允许调节细胞靶向特异性。这是特别有用的，因为可以针对所需靶向位点所关注的表位产生高度特异性抗体。在一些实施方案中，多种抗体在细胞的表面上表达，并且每种抗体对所需靶标可具有不同的特异性。这类方法可增加靶向相互作用的亲和力(avidity)和特异性。
配体可例如由生物领域的技术人员基于所需的细胞定位或功能来选择。
靶向细胞可包括但不限于肝细胞、上皮细胞、造血细胞、上皮细胞、内皮细胞、肺细胞、骨细胞、干细胞、间充质细胞、神经细胞、心脏细胞、脂肪细胞、血管平滑肌细胞、心肌细胞、骨骼肌细胞、β细胞、垂体细胞、滑膜衬里细胞、卵巢细胞、睾丸细胞、成纤维细胞、 B细胞、T细胞、网织红细胞、白细胞、粒细胞和肿瘤细胞。
在一些实施方案中，脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP) 可以靶向肝细胞。已显示载脂蛋白如载脂蛋白E(apoE)在体内与中性或接近中性的含脂质的脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP) 缔合，并且已知与见于肝细胞表面上的受体如低密度脂蛋白受体 (LDLR)缔合。因此，对受试者施用的包括具有中性或接近中性的电荷的脂质组分的脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)可在受试者体内获得apoE，并且可随后以靶向方式向包括LDLR的肝细胞递送治疗剂和/或预防剂(例如，RNA)。
治疗疾病和病症的方法
脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)可用于治疗疾病、病症或疾患。特别地，这类组合物可用于治疗以缺失或异常蛋白质或多肽活性为特征的疾病、病症或疾患。例如，可以将包含编码缺失或异常的多肽的mRNA的脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP) 施用或递送至细胞。mRNA的随后翻译可产生多肽，从而减少或消除由多肽的缺乏或异常活性引起的问题。因为翻译可快速发生，所以所述方法和组合物可用于治疗急性疾病、病症或疾患，如败血症、中风和心肌梗塞。包括在脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)中的治疗剂和/或预防剂也可以能够改变给定物质的转录速率，从而影响基因表达。
可以为其施用组合物的以功能失调或异常蛋白质或多肽活性为特征的疾病、病症和/或疾患包括但不限于罕见疾病、感染性疾病(兼为疫苗和治疗剂)、癌症和增殖性疾病、遗传疾病、自身免疫性疾病、糖尿病、神经变性疾病、心血管和肾血管疾病以及代谢疾病。多种疾病、病症和/或疾患的特征可在于蛋白质活性缺失(或基本上减弱，使得产生不了适当的蛋白质功能)。这类蛋白质可以不存在，或者它们可以基本上是非功能性的。本公开提供治疗受试者的这类疾病、病症和/或疾患的方法，方式是通过施用包括RNA和脂质组分的脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)，所述脂质组分包括根据式(I)、(I-1)、 (A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b)的脂质、磷脂(任选不饱和的)、PEG脂质和结构脂质，其中RNA可以是编码拮抗或以其它方式克服受试者的细胞中存在的异常蛋白质活性的多肽的mRNA。
本公开提供涉及施用包括一种或多种治疗和/或预防剂的脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)和包括其的药物组合物的方法。关于本公开的特征和实施方案，术语治疗剂和预防剂在本文中可互换使用。可采用有效用于预防、治疗、诊断疾病、病症和/或疾患或对疾病、病症和/或疾患进行成像和/或用于任何其它目的的任意合理的量和任何施用途径对受试者施用治疗性组合物或其成像、诊断或预防性组合物。对给定受试者施用的具体量可根据受试者的物种、年龄和一般状况；施用的目的；特定的组合物；施用的方式等而变化。根据本公开的组合物可配制成易于施用和剂量均匀的剂量单位形式。然而将要理解的是，本公开的组合物的总日用量将由主治医师在合理的医学判断范围内决定。对于任何特定患者的具体治疗有效、预防有效或其它适当的剂量水平(例如，用于成像)将取决于多种因素，包括所治疗的病症的严重程度和识别(如果有的话)；所使用的一种或多种治疗剂和/或预防剂；所使用的具体组合物；患者的年龄、体重、一般健康状况、性别和饮食；所使用的具体药物组合物的施用时间、施用途径和排泄率；治疗的持续时间；与所使用的具体药物组合物组合或同时使用的药物；以及医学领域中熟知的类似因素。
可通过任何途径施用加载的LNP。在一些实施方案中，通过多种途径中的一种或多种施用包括本文所述的一种或多种加载的LNP的组合物，包括预防性、诊断性或成像组合物，包括口服、静脉内、肌内、动脉内、皮下、透皮或皮内、皮间(interdermal)、腹膜内、经粘膜、经鼻、瘤内、鼻内；通过吸入；作为口腔喷雾剂和/或粉剂、鼻腔喷雾剂和/或气雾剂，和/或通过门静脉导管。在一些实施方案中，可以静脉内、肌内、皮内、动脉内、瘤内、皮下或通过任何其它肠胃外施用途径或通过吸入施用组合物。然而，考虑到药物递送科学方面可能的进展，本公开涵盖通过任何适当的途径递送或施用本文所述的组合物。一般来说，最适当的施用途径将取决于多种因素，包括：包括一种或多种治疗剂和/或预防剂的加载的LNP的性质(例如，其在各种身体环境如血流和胃肠道中的稳定性)、患者的状况(例如，患者是否能够耐受特定的施用途径)等。
在某些实施方案中，根据本公开的组合物可以以足以在给定剂量中递送约0.0001mg/kg至约10mg/kg、约0.001mg/kg至约10mg/kg、约0.005mg/kg至约10mg/kg、约0.01mg/kg至约10mg/kg、约0.05 mg/kg至约10mg/kg、约0.1mg/kg至约10mg/kg、约1mg/kg至约 10mg/kg、约2mg/kg至约10mg/kg、约5mg/kg至约10mg/kg、约 0.0001mg/kg至约5mg/kg、约0.001mg/kg至约5mg/kg、约0.005 mg/kg至约5mg/kg、约0.01mg/kg至约5mg/kg、约0.05mg/kg至约 5mg/kg、约0.1mg/kg至约5mg/kg、约1mg/kg至约5mg/kg、约2 mg/kg至约5mg/kg、约0.0001mg/kg至约2.5mg/kg、约0.001mg/kg 至约2.5mg/kg、约0.005mg/kg至约2.5mg/kg、约0.01mg/kg至约 2.5mg/kg、约0.05mg/kg至约2.5mg/kg、约0.1mg/kg至约2.5mg/kg、约1mg/kg至约2.5mg/kg、约2mg/kg至约2.5mg/kg、约0.0001mg/kg 至约1mg/kg、约0.001mg/kg至约1mg/kg、约0.005mg/kg至约1 mg/kg、约0.01mg/kg至约1mg/kg、约0.05mg/kg至约1mg/kg、约 0.1mg/kg至约1mg/kg、约0.0001mg/kg至约0.25mg/kg、约0.001mg/kg至约0.25mg/kg、约0.005mg/kg至约0.25mg/kg、约0.01mg/kg 至约0.25mg/kg、约0.05mg/kg至约0.25mg/kg或约0.1mg/kg至约 0.25mg/kg治疗剂和/或预防剂(例如，mRNA)的剂量水平施用，其中 1mg/kg(mpk)的剂量向每1kg受试者体重提供1mg治疗剂和/或预防剂。在一些实施方案中，可以施用的加载的LNP的治疗剂和/或预防剂的剂量为约0.001mg/kg至约10mg/kg。在其它实施方案中，可以施用约0.005mg/kg至约2.5mg/kg剂量的治疗剂和/或预防剂。在某些实施方案中，可以施用约0.1mg/kg至约1mg/kg的剂量。在其它实施方案中，可以施用约0.05mg/kg至约0.25mg/kg的剂量。剂量可以按相同或不同的量每天一次或多次施用，以获得所需的mRNA表达水平和/或治疗、诊断、预防或成像效果。可以例如一天三次、一天两次、一天一次、每隔一天、每三天、每周、每两周、每三周或每四周递送所需剂量。在某些实施方案中，可以采用多次施用(例如，两次、三次、四次、五次、六次、七次、八次、九次、十次、十一次、十二次、十三次、十四次或更多次施用)来递送所需剂量。在一些实施方案中，可例如在外科手术之前或之后或在急性疾病、病症或疾患的情况下施用单剂量。
包括一种或多种治疗剂和/或预防剂的脂质纳米颗粒(例如，空 LNP或加载的LNP)可与一种或多种其它治疗、预防、诊断或成像剂组合使用。所谓“与…组合”并不旨在暗示药剂必须同时施用和/或配制用于一起递送，尽管这些递送方法是在本公开的范围内。例如，包括一种或多种不同的治疗剂和/或预防剂的一种或多种脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)可组合施用。组合物可与一种或多种其它所需的治疗剂或医疗程序同时施用、在一种或多种其它所需的治疗剂或医疗程序之前或继一种或多种其它所需的治疗剂或医疗程序之后施用。一般来说，每种药剂将按对该药剂确定的剂量和/或时间表施用。在一些实施方案中，本公开涵盖将组合物或其成像、诊断或预防组合物与改善其生物利用度、减少和/或改变其代谢、抑制其排泄和/ 或改变其在体内的分布的药剂组合递送。
进一步将要了解的是，组合使用的治疗、预防、诊断或成像活性剂可在单一组合物中一起施用，或在不同的组合物中分开施用。一般来说，预期组合使用的药剂将以不超过它们单独使用的水平的水平使用。在一些实施方案中，组合使用的水平可低于单独使用的水平。
在组合方案中采用的疗法(治疗剂或程序)的特定组合将考虑所需治疗剂和/或程序的相容性以及要实现的所需治疗效果。还将要了解的是，所采用的疗法可对同一病症实现所需的效果(例如，可用于治疗癌症的组合物可与化学治疗剂同时施用)，或者它们可实现不同的效果(例如，控制任何副作用，如输注相关反应)。
脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)可与用以增加组合物的有效性和/或治疗窗的药剂组合使用。这种药剂可以为例如抗炎化合物、类固醇(例如，皮质类固醇)、他汀、雌二醇、BTK抑制剂、 S1P1激动剂、糖皮质激素受体调节剂(GRM)或抗组胺药。在一些实施方案中，脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)可与地塞米松、甲氨蝶呤、对乙酰氨基酚、H1受体阻滞剂或H2受体阻滞剂组合使用。在一些实施方案中，治疗有需要的受试者或向受试者(例如，哺乳动物)递送治疗剂和/或预防剂的方法可涉及在施用纳米颗粒组合物之前用一种或多种药剂预治疗受试者。例如，可以用有用量(例如， 10mg、20mg、30mg、40mg、50mg、60mg、70mg、80mg、90mg、 100mg或任何其它有用量)的地塞米松、甲氨蝶呤、对乙酰氨基酚、H1受体阻滞剂或H2受体阻滞剂预治疗受试者。预治疗可在施用脂质纳米颗粒(例如，空LNP或加载的LNP)之前24小时或更短时间(例如，24小时、20小时、16小时、12小时、8小时、4小时、2小时、 1小时、50分钟、40分钟、30分钟、20分钟或10分钟)进行，并且可以以例如增加的剂量进行一次、两次或更多次。
本领域技术人员将认识到或能够仅采用常规实验确定根据本文所述的公开内容的具体实施方案的许多等同方案。本公开的范围不旨在限于以上描述，而是如所附权利要求中所阐述。
在权利要求中，冠词“一个(种)”和“该(所述)”可意指一个(种)或多于一个(种)，除非有相反的指示或从上下文来看明显不然。如果一个、多于一个或所有的组成员存在于给定产品或方法中、在给定产品或方法中使用或以其它方式与给定产品或方法相关，则认为在一个或多个组成员之间包括“或”的权利要求或描述是满足的，除非有相反的指示或从上下文来看明显不然。本公开包括其中恰好一个组成员存在于给定产品或方法中、在给定产品或方法中使用或以其它方式与给定产品或方法相关的实施方案。本公开包括其中多于一个或所有组成员存在于给定产品或方法中、在给定产品或方法中使用或以其它方式与给定产品或方法相关的实施方案。如本文所用，表述“A、B或C中的一个或多个”、“一个或多个A、B或C”、“A、B和C中的一个或多个”、“一个或多个A、B和C”、“选自A、B和C”、“选自由A、B和C组成的组”等可互换使用，均指从由A、B和/或C组成的组中选择，即一个或多个A、一个或多个B、一个或多个C或其任意组合，除非另有说明。
还要注意的是，术语“包含”旨在为开放式的，并且允许但不要求包括附加的要素或步骤。当在本文中使用术语“包含”时，术语“基本上由……组成”和“由……组成”也因此被涵盖和公开。在整个说明书中，在组合物被描述为具有、包括或包含特定组分的情况下，预期组合物也基本上由或由所列举的组分组成。类似地，在方法或过程被描述为具有、包括或包含特定过程步骤的情况下，所述过程也基本上由或由所列举的处理步骤组成。进一步地，应当理解的是，步骤的顺序或执行某些动作的顺序是不重要的，只要保持本发明可操作即可。可同时进行两个或更多个步骤或动作。
在给出范围的情况下，包括端点。此外，要理解的是，除另有说明或从上下文和本领域普通技术人员的理解来看明显不然外，表示为范围的值在本公开的不同实施方案中可采取所述范围内的任何具体值或子范围，精确到该范围的下限单位的十分之一，除非上下文明确另有规定。
本公开的合成方法可容许广泛多种的官能团，因此可以使用各种取代的起始物。所述方法通常在整个方法结束或接近结束时提供所需的最终化合物，但在某些情况下可能需要将化合物进一步转化为其药学上可接受的盐。
可通过采用本领域技术人员已知或技术人员根据本文的教导显而易见的标准合成方法和程序使用市售的起始物、文献中已知的化合物或由容易制备的中间体以多种方式制备本公开的化合物。制备有机分子以及官能团转化和操作的标准合成方法和程序可得自相关的科学文献或本领域的标准教科书。尽管不限于任何一个或几个来源，但以引用的方式并入本文的以下经典教材是本领域技术人员已知的有用和公认的有机合成参考教科书，如Smith,M.B.,March,J., March’s Advanced Organic Chemistry:Reactions,Mechanisms,and Structure，第5版，John Wiley&Sons:New York,2001；Greene,T.W.,Wuts,P.G.M.,Protective Groups in Organic Synthesis，第3版，John Wiley&Sons:NewYork,1999；R.Larock,Comprehensive Organic Transformations,VCH Publishers(1989)；L.Fieser和M.Fieser,Fieser and Fieser’s Reagents for Organic Synthesis,John Wiley and Sons (1994)；和L.Paquette编著，Encyclopedia of Reagents forOrganic Synthesis,John Wiley and Sons(1995)。以下对合成方法的描述旨在说明但不限制制备本公开的化合物的一般程序。
可根据以下方案1、2和3中所示的程序由市售的起始物或可采用文献程序制备的起始物来制备具有本文所述的任何化学式的本公开的化合物。方案中的变量(例如，R1、R2和R3等如本文所定义)。本领域普通技术人员将注意到，在本文所述的反应顺序和合成方案期间，可以改变某些步骤的顺序，如引入和移除保护基团。
本领域普通技术人员将认识到，某些基团可能需要经由使用保护基团来保护其免受反应条件的影响。保护基团也可用于区别分子中类似的官能团。保护基团的列表以及如何引入和移除这些基团可见于 Greene,T.W.,Wuts,P.G.M.,Protective Groups inOrganic Synthesis，第 3版，John Wiley&Sons:New York,1999。
优选的保护基团包括但不限于：
对于羟基部分：TBS、苄基、THP、Ac；
对于羧酸：苄酯、甲酯、乙酯、烯丙酯；
对于胺：Fmoc、Cbz、BOC、DMB、Ac、Bn、Tr、Ts、三氟乙酰基、邻苯二甲酰亚胺、亚苄基胺；
对于二醇：Ac(x2)TBS(x2)，或当放在一起时的丙酮化物；
对于硫醇：Ac；
对于苯并咪唑：SEM、苄基、PMB、DMB；
对于醛：二烷基缩醛，如二甲氧基缩醛或二乙基乙酰基。
在本文所述的反应方案中，可产生多种立体异构体。当没有指明特定的立体异构体时，要理解意指由反应可产生所有可能的立体异构体。本领域普通技术人员将认识到，可以优化反应以优先得到一种异构体，或者可以设计新的方案以产生单一异构体。如果产生混合物，则可采用诸如制备型薄层色谱法、制备型HPLC、制备型手性HPLC 或制备型SFC的技术来分离异构体。
方案1
Figure BDA0003652560950001001
如上面方案1中所示，8-溴辛酸与醇a1(例如，十七烷-9-醇)反应，得到酯b1(例如，8-溴辛酸十七烷-9-基酯)。步骤1可以在例如N-(3- 二甲基氨基丙基)-N′-乙基碳二亚胺盐酸盐、N,N-二异丙基乙胺和 DMAP的存在下在有机溶剂(例如，二氯甲烷)中进行。步骤1可在室温下进行18h。接下来，酯b1与2-氨基乙-1-醇反应，得到胺c1(例如，8-((2-羟乙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯)。步骤2可例如在约60℃的温度下在乙醇中进行。然后胺c1与溴烷基R1-Br(例如，1-溴十四烷)反应，得到化合物d1(例如，(8-((2-羟乙基)(十四烷基)氨基)辛酸酯十七烷-9-基)。步骤3可在N,N-二异丙基乙胺的存在下在乙醇中进行。
方案2
Figure BDA0003652560950001021
如上面的方案2中所示，酸a2(x3是1与7之间的整数；例如， 8-溴辛酸)与醇b2(例如，壬-1-醇)反应，得到酯c2(例如，8-溴辛酸壬酯)。步骤1可以在例如N-(3-二甲基氨基丙基)-N′-乙基碳二亚胺盐酸盐、N,N-二异丙基乙胺和DMAP的存在下在有机溶剂(例如，二氯甲烷)中进行。可由使醛d2(例如，壬醛)与格氏试剂R3-MgX(例如， n-C8H17MgBr)经由步骤2反应获得醇e2(例如，十七烷-9-醇)。接下来， 8-溴辛酸与醇e2(例如，十七烷-9-醇)反应，得到酯f2(例如，8-溴辛酸十七烷-9-基酯)。步骤3可以在例如N-(3-二甲基氨基丙基)-N′-乙基碳二亚胺盐酸盐、N,N-二异丙基乙胺和DMAP的存在下在有机溶剂 (例如，二氯甲烷)中进行。接下来，酯f2与2-氨基乙-1-醇反应，得到胺g2(例如，8-((2-羟乙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯)。步骤4可在i-Pr2EtN的存在下在乙醇中进行。然后胺g2与酯c2(例如，8-溴辛酸壬酯)反应，得到化合物h2(例如，8-((2-羟乙基)(8-(壬氧基)-8-氧代辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯)。步骤5可在碱(如无机碱(例如，K2CO3) 或非亲核有机碱(例如，i-Pr2EtN))和催化剂(例如，碘化物如KI或NaI) 的存在和例如升高的温度(如约70-90℃，例如约80℃)下在有机溶剂 (例如，CPME和MeCN的混合物)中进行。
方案3
Figure BDA0003652560950001031
如上面的方案3中所示，使卤代烷醇(x3是1与12之间的整数，例如6-溴己-1-醇)与起始物a3(x2是1与6之间的整数，例如4-(己氧基)-4-氧代丁酸)反应，得到卤代二酯b3(例如，琥珀酸6-溴己酯己酯)。可通过使醇(例如，己-1-醇)与酸酐(例如琥珀酸酐、二氢-2H-吡喃 -2,6(3H)-二酮、3-(叔丁氧基)-3-氧代丙酸、4-(叔丁氧基)-3-甲基-4-氧代丁酸或4-(叔丁氧基)-2-甲基-4-氧代丁酸)反应得到化合物a3。步骤 1可以在例如N-(3-二甲基氨基丙基)-N′-乙基碳二亚胺盐酸盐、N,N- 二异丙基乙胺和DMAP的存在下在有机溶剂(例如，二氯甲烷)中进行。接下来，卤代二酯b3与胺c3(x4是5与13之间的整数，x5是1 与5之间的整数，例如8-((2-羟乙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯)反应，得到产物d3。步骤2可在碱(如无机碱(例如，K2CO3)和催化剂(例如，碘化物如KI)和醚溶剂(例如，环戊基甲基醚)的存在和升高的温度(例如，约90℃)下在有机溶剂(例如，CPME和MeCN的混合物)中进行。
本领域普通技术人员将认识到，在上述方案中，某些步骤的顺序可以互换。
在某些方面，本公开还包括合成式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a) 或(A-1b)中任一者的化合物和用于合成所述化合物的中间体的方法。
在一些实施方案中，合成本公开的化合物的方法包括使式(X2) 的化合物：
Figure BDA0003652560950001041
与R1-Br反应，得到本公开的化合物，其中每个变量如本文所定义。例如，m是5、6、7、8或9，优选5、 7或9。例如，R5、R6和R7中的每一者是H。例如，M是-C(O)O-或 -OC(O)-。例如，R4是未取代的C1-3烷基或-(CH2)nQ，其中n是2、3 或4，且Q是OH、-NHC(S)N(R)2、-NHC(O)N(R)2、-N(R)C(O)R或 -N(R)S(O)2R。例如，式(X2)的化合物与R1-Br的反应在碱(如无机碱(例如，K2CO3)或非亲核有机碱(例如，i-Pr2EtN))的存在下进行。例如，反应在无机碱(例如，K2CO3)和催化剂(例如，碘化物如KI或NaI)的存在下进行。例如，反应在升高的温度例如约50-100℃、70-90℃或约80℃)下进行。
所述方法还可包括使式(X1)的化合物：
Figure BDA0003652560950001042
与 R4NH2反应，得到式(X2)的化合物，其中每个变量如本文所定义。
在一些实施方案中，中间体包括具有式(X1)和(X2)中任一者的那些：
Figure BDA0003652560950001043
(X1)或
Figure BDA0003652560950001044
(X2)，其中每个变量如本文所定义。例如，中间体包括8-溴辛酸十七烷-9-基酯和8-((2- 羟乙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯及其形态形式(例如，结晶形式)。
此外，要理解的是，落入现有技术内的本公开的任何特定实施方案可明确地被排除在任何一项或多项权利要求之外。由于这类实施方案被认为是本领域普通技术人员已知的，因此它们可以被排除，即使本文中没有明确提出排除。
所有引用的来源，例如本文引用的参考文献、出版物、数据库、数据库条目和技术，均以引用的方式并入本申请，即使在引用中没有明确说明。在引用的来源与本申请的表述有冲突的情况下，以本申请中的表述为准。
实施例
实施例1：表1的化合物的合成
A.一般考虑
除另有说明外，所使用的所有溶剂和试剂均是商业上获得的并原样使用。使用Bruker Ultrashield 300MHz仪器记录300K下在CDCl3中的1H NMR谱。化学位移以相对于1H的TMS(0.00)的百万分率(ppm) 报告。使用ISCO RediSep Rf Gold快速柱(粒度：20-40微米)在ISCO CombiFlash Rf+Lumen仪器上进行硅胶色谱法。使用RediSep Rf Gold C18高性能柱在ISCO CombiFlash Rf+Lumen仪器上进行反相色谱法。使用具有DAD和ELSD的WatersAcquity UPLC仪器和ZORBAX 快速分辨高清晰度(RRHD)SB-C18 LC柱，2.1mm，50mm，1.8μm，以及在1.2mL/min下5分钟内在含0.1％TFA的水中65至100％乙腈的梯度，经由通过反相UPLC-MS(保留时间，RT，以分钟为单位)分析确定所有的最终化合物纯度大于85％。注入体积为5μL，且柱温为80℃。检测基于使用Waters SQD质谱仪(Milford，MA，USA)和蒸发光散射检测器的正模式的电喷雾离子化(ESI)。
下面描述的程序可用于合成表1的化合物。
本文采用以下缩写：
THF：四氢呋喃
MeCN：乙腈
LAH：氢化铝锂
DCM：二氯甲烷
DMAP：4-二甲基氨基吡啶
LDA：二异丙基氨基锂
rt：室温
DME：1,2-二甲氧基乙烷
n-BuLi：正丁基锂
CPME：环戊基甲基醚
i-Pr2EtN：N,N-二异丙基乙胺
AA.化合物1：8-((3-((4-(甲氨基)-1-氧化-1,2,5-噻二唑-3-基)氨基) 丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
8-溴辛酸十一烷-3-基酯
Figure BDA0003652560950001061
在0℃下向3-十一烷醇(4.14g，24mmol)、8-溴辛酸(8.01g，36 mmol)和4-(二甲氨基)吡啶(DMAP；0.58g，4.8mmol)在二氯甲烷 (DCM；50mL)中的溶液中添加1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC-HCl；6.9g，36mmol)，并将反应混合物在室温下搅拌过夜。将反应混合物冷却到0℃，并经20分钟非常缓慢地添加盐酸(10mL浓HCl、90mL水、7.5g氯化钠)的溶液。一旦添加完成，就添加乙腈和己烷的1:1混合物200mL，分离各层，将有机层干燥 (MgSO4)并浓缩，得到油状物。将此溶解在己烷(100mL)中，并用乙腈(100mL)和5％的碳酸氢钠水溶液(100mL)的混合物洗涤。将己烷层分离，通过硅藻土过滤，用己烷洗涤过滤固体并浓缩滤液，得到 8-溴辛酸十一烷-3-基酯(8.76g，97％)，为无色液体，H-NMR显示含有约15％的氯化物。1H NMR(300MHz,CDCl3):δppm 4.82-4.76(m, 1H)；3.39(t,2H,J＝6.7Hz)；2.44(t,0.3H,J＝7.4Hz,for CH 2Cl)；2.28 (t,2H,J＝7.5Hz,for CH 2Br)；1.88-1.79(m,2H)；1.70-1.42(m,6H)； 1.38-1.17(m,18H)；0.88-0.82(m,6H)。
8-((3-((叔丁氧基羰基)氨基)丙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001071
将8-溴辛酸十七烷-9-基酯(69.2g，0.15摩尔)和(3-氨基丙基)氨基甲酸叔丁酯(130.6g，0.75摩尔)在500mL乙醇中的溶液加热到65℃过夜。将反应混合物浓缩，并通过硅胶色谱法(0-20％甲醇/DCM)纯化残留物，得到8-((3-((叔丁氧基羰基)氨基)丙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(62g，74％)，为淡黄色油状物。C33H66N2O4的MS(CI)：m/z(MH+) 555.5。1HNMR(300MHz,CDCl3):δppm 5.15(bs,1H)；4.85(五重峰， 1H,J＝6.0Hz)；3.17(m,2H)；2.65(t,2H,J＝6.6Hz)；2.56(t,2H,J＝6.8Hz)；2.26(t,2H,J＝7.6Hz)；1.68-1.56(m,6H)；1.46(m,5H)；1.43(s, 9H)；1.24(m,30H)；0.86(t,6H,J＝6.6Hz)。
8-((3-((叔丁氧基羰基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001081
向8-((3-((叔丁氧基羰基)氨基)丙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(6.0 g，12mmol)和8-溴辛酸十一烷-3-基酯(4.27g，11mmol)在环戊基甲基醚和乙腈的1:1混合物100mL中的溶液中添加碳酸钾(6.02g，43 mmol)和碘化钾(1.97g，12mmol)，得到白色混合物。将此加热到86℃并搅拌18小时。使混合物冷却到室温，通过硅藻土过滤，用乙酸乙酯洗涤过滤固体并浓缩滤液。通过硅胶色谱法(0-100％乙酸乙酯/己烷) 纯化残留物，得到8-((3-((叔丁氧基羰基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷 -3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(6.8g，74％)，为油状物。 C52H102N2O6的MS(CI)：m/z(MH+)851.7。1H NMR(300MHz,CDCl3): δppm5.66(m,1H)；4.87-4.80(m,2H)；3.17(m,2H)；2.42(t,2H,J＝6.3 Hz)；2.35-2.24(m,8H)；1.64-1.56(m,12H)；1.53-1.44(m,9H)； 1.44-1.36(m,3H)；1.42(s,9H)；1.32-1.12(m,42H)；0.86(t,12H,J＝ 6.4Hz)。
8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001091
在0℃下向8-((3-((叔丁氧基羰基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3- 基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(6.8g，7.99mmol)在30mL二氯甲烷中的溶液中滴加三氟乙酸(10mL)，并将反应混合物在室温下搅拌过夜。将反应物冷却到0℃，并用饱和碳酸氢钠水溶液缓慢淬灭。将有机层依次用饱和碳酸氢钠水溶液、0.1N氢氧化钠溶液和盐水洗涤。在用无水硫酸钠干燥后，在真空下移除溶剂，得到8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(5.7g， 97％)，为油状物，其不经进一步纯化用于后续步骤。任选可以将该物质转化为用于储存的双草酸盐。C47H94N2O4的MS(CI)：m/z(MH+)751.7。1H NMR(300MHz,CDCl3):δppm 4.87-4.79(m,2H)；2.70(t,2H, J＝6.8Hz)；2.42-2.33(m,6H)；2.27(dt,4H,J＝7.4Hz,2.8Hz)； 1.68-1.46(m,22H)；1.44-1.35(m,4H)；1.34-1.16(m,42H)；0.88-0.84(m, 12H)。
3-甲氧基-4-(甲基氨基)-1,2,5-噻二唑1-氧化物
Figure BDA0003652560950001092
经五分钟向500mg(3.0mmol)3,4二甲氧基-1,2,5-噻二唑1-氧化物(Enamine LLC，Monmouth Jct.，NJ)在10mL甲醇中的溶液中滴加在THF中的2M甲胺溶液1.5mL(3mmol)，并将所得橙色溶液在室温下搅拌过夜。TLC显示没有起始物剩下，因此将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法(50％己烷/50％EtOAc直至100％EtOAc)纯化残留物，得到3-甲氧基-4-(甲基氨基)-1,2,5-噻二唑1-氧化物(340mg，2.11mmol， 70％)，为淡黄色固体。1H-NMR(300MHz,CDCl3)ppmδ:5.73(br s, 1H)；4.14(s,3H)；3.12(d,3H,J＝5.1Hz)。
8-((3-((4-(甲基氨基)-1-氧化-1,2,5-噻二唑-3-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001101
向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯双草酸盐(250mg，0.27mmol)在5mL 2-丙醇中的溶液中添加N,N-二异丙基乙胺(190uL，1.1mmol)，接着添加3-甲氧基-4-(甲基氨基)-1,2,5-噻二唑1-氧化物(52mg，0.32mmol)，并将淡黄色混合物在室温下搅拌过夜。将溶液在氮气流中浓缩，并将残留物溶解在 DCM中。将溶液用饱和碳酸氢钠水溶液洗涤一次，干燥(MgSO4)，过滤并将滤液浓缩为淡黄色油状物。将此通过硅胶色谱法(0-100％(1％ NH4OH、20％MeOH在二氯甲烷中的混合物)/二氯甲烷)纯化，得到 8-((3-((4-(甲基氨基)-1-氧化-1,2,5-噻二唑-3-基)氨基)丙基)(8-氧代 -8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(215mg，0.24 mmol，91％)，为无色油状物。UPLC/ELSD:RT＝3.05分钟。 C50H97N5O5S的MS(ES)：m/z(MH+)880.57。1H NMR(300MHz,CDCl3) δ:ppm 8.17(br s,1H)；7.91(br s,1H)；4.90-4.76(m,2H)；3.55-3.46(m, 1H)；3.37-3.28(m,1H)；2.98(s,3H)；2.60-2.35(m,6H)；2.28(dt,4H,J＝ 7.4Hz,2.9Hz)；1.90-1.76(m,2H)；1.70-1.38(m,17H)；1.37-1.13(m, 49H)；0.87-0.85(m,12H)。
AB.化合物2：8-((3-((4-(甲基氨基)-1,1-二氧化-1,2,5-噻二唑-3- 基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9- 基酯
3-乙氧基-4-(甲基氨基)-1,2,5-噻二唑1,1-二氧化物
Figure BDA0003652560950001111
经五分钟向500mg(2.3mmol)3,4-二乙氧基-1,2,5-噻二唑1,1-二氧化物(AstaTech，Bristol，PA)在20mL二乙醚中的悬浮液中滴加在 THF中的2M甲胺溶液1.5mL(3mmol)，并将所得稠白色混合物在室温下搅拌过夜。TLC显示没有起始物剩下，因此将溶液浓缩，将残留物重新溶解在DCM中，通过棉塞，并通过硅胶色谱法(50-100％EtOAc/己烷)纯化滤液，得到3-乙氧基-4-(甲基氨基)-1,2,5-噻二唑1,1- 二氧化物(165mg，0.86mmol，37％)，为白色固体。1H-NMR(300MHz, CDCl3)ppmδ:9.30(br s,1H)；4.51(q,2H,J＝14.2,7.0Hz)；2.90(s, 3H)；1.41(t,3H,J＝7.1Hz)。
8-((3-((4-(甲基氨基)-1,1-二氧化-1,2,5-噻二唑-3-基)氨基)丙基)(8- 氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001121
向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯双草酸盐(250mg，0.27mmol)在5mL甲醇中的溶液中添加N,N-二异丙基乙胺(DIEA；190uL，1.1mmol)，接着添加3-乙氧基 -4-(甲基氨基)-1,2,5-噻二唑1,1-二氧化物(62mg，0.32mmol)，并将所得无色溶液在室温下搅拌过夜。将反应物在氮气流中浓缩，将所得白色固体溶解在DCM中，并用饱和碳酸氢钠水溶液洗涤一次。将有机物干燥(Na2SO4)，过滤并将滤液浓缩为无色油状物。将此通过硅胶色谱法(100％DCM直至50％DCM/50％80:20:1DCM/MeOH/NH4OH，然后至100％80:20:1DCM/MeOH/NH4OH)纯化，得到8-((3-((4-(甲基氨基)-1,1-二氧化-1,2,5-噻二唑-3-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3- 基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(218mg，0.24mmol，91％)，为无色糖浆状物。UPLC/ELSD:RT＝3.09分钟。C50H97N5O6S的MS(ES)： m/z(MH+)896.47。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:ppm 6.13(br s,2H)；4.82(m,2H)；3.51(t,2H,J＝6.4Hz)；3.06(s,3H)；2.67(t,2H,J＝6.0 Hz)；2.59(m,4H)；2.30(dt,4H,J＝7.4Hz,3.1Hz)；1.87(m,2H)；1.69-1.42(m,16H)；1.40-1.16(m,48H)；0.92-0.81(m,12H)。
AC.化合物17：8-({3-[2-(甲基氨基甲酰基)乙酰氨基]丙基}[8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基]氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001131
向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(200mg，0.27mmol)和丙二酸单甲基酰胺(33mg，0.7 mmol)在5mL无水DCM中的溶液中添加4-(二甲基氨基)吡啶 (DMAP；3mg，0.03mmol)，接着添加1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基) 碳二亚胺盐酸盐(EDC-HCl)(78mg，0.4mmol)，并最后添加N,N-二异丙基乙胺(DIEA；200uL，1.1mmol)。将所得无色混合物在室温下搅拌四天。将溶液用DCM稀释，用饱和碳酸氢钠水溶液洗涤一次，干燥(Na2SO4)，过滤并将滤液浓缩为淡黄色油状物。将此通过硅胶色谱法(100％DCM直至100％80:20:1DCM/MeOH/氢氧化铵)纯化，得到8-((3-(2-(甲基氨基甲酰基)乙酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(165mg，0.18mmol，69％)，为无色糖浆状物。UPLC/ELSD:RT＝3.03分钟。C51H99N3O6的MS(ES)： m/z(MH+)850.85。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:ppm 8.13(t,1H,J＝ 3.8Hz)；7.48(br s,1H)；4.83(m,2H)；3.34(q,2H,J＝11.3Hz,5.6Hz)； 3.10(s,2H)；2.82(d,3H,J＝4.8Hz)；2.54(br s,2H)；2.40(br s,3H)； 2.28(td,4H,J＝7.4Hz,3Hz)；1.77-1.38(m,19H)；1.37-1.12(m,48H)；0.94-0.81(m,12H)。
AD.化合物12：8-((3-(2-(甲基氨基)-2-氧代乙酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001141
使8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(200mg，0.27mmol)和草酸单甲基酰胺(36mg，0.33mmol) 类似于化合物17进行反应，得到8-((3-(2-(甲基氨基)-2-氧代乙酰氨基) 丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(55 mg，0.06mmol，24％)，为无色液体。UPLC/ELSD:RT＝3.02分钟。C50H97N3O6的MS(ES)：m/z(MH+)836.66。1H NMR(300MHz,CDCl3) δ:ppm 8.51(br s,1H)；7.44(d,1H,J＝4.8Hz)；4.82(m,2H)；3.37(q, 2H,J＝12.2Hz,6Hz)；2.89(d,3H,J＝5.2Hz)；2.60-2.33(m,5H)；2.27 (td,4H,J＝7.4Hz,2.8Hz)；1.79-1.40(m,17H)；1.39-1.14(m,50H)； 0.94-0.81(m,12H)。
AE.化合物6：8-((3-((5-氯-1,2-二甲基-3,6-二氧代-1,2,3,6-四氢哒嗪-4-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001142
向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯双草酸盐(250mg，0.27mmol)和4,5-二氯-1,2-二甲基哒嗪酮(76mg，0.36mmol)在4mL乙醇中的溶液中添加三乙胺(150uL，1.09mmol)，得到黄色混合物。将此在密封管中加热到100℃并搅拌 24小时，然后使其冷却到室温。将所得混合物在氮气流中浓缩，将残留物溶解在DCM中，并用饱和碳酸氢钠水溶液洗涤一次。分离各相，将水相用DCM萃取一次，将有机物合并，干燥(Na2SO4)，过滤并将滤液浓缩为黄色油状物。将此通过硅胶色谱法(100％DCM直至100％80:20:1DCM/MeOH/氢氧化铵)纯化，得到8-((3-((5-氯-1,2-二甲基-3,6-二氧代-1,2,3,6-四氢哒嗪-4-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3- 基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(123mg，0.13mmol，50％)，为黄色油状物，其在静置时固化为淡黄色固体。UPLC/ELSD:RT＝ 3.04分钟。C53H99ClN4O6的MS(ES)：m/z(MH+)923.75。1H NMR(300 MHz,CDCl3)δ:ppm 6.71(br s,1H)；4.83(m,2H)；3.84(q,2H,J＝12.5 Hz,6.4Hz)；3.71(s,2H)；3.60(d,6H,J＝4.3Hz)；2.49(br s,2H)；2.39 (br s,3H)；2.27(td,4H,J＝7.4Hz,2.8Hz)；1.73(brs,2H)；1.68-1.37(m, 18H)；1.36-1.13(m,48H)；0.93-0.81(m,12H)。
AF.化合物24：8-((3-((2,6-二氧代-1,2,3,6-四氢嘧啶-4-基)氨基) 丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001151
向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(290mg，0.39mmol)在1丁醇中的溶液中添加6-氯嘧啶-2,4(1H,3H)-二酮(0.016g，0.11mmol)，将所得混合物加热至回流 (133℃)并搅拌2天。使反应物冷却到室温，浓缩，并与甲苯共蒸馏一次。通过硅胶色谱法(0-20％MeOH，含1％NH3/DCM)纯化残留物，得到8-((3-((2,6-二氧代-1,2,3,6-四氢嘧啶-4-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(63mg，0.07 mmol，66％)。C51H96N4O6的MS(ES)：m/z(MH+)861.7。1HNMR(300 MHz,CDCl3):ppmδ5.36(s,1H),4.94-4.77(m,2H),3.25-3.15(m,2H), 2.67-2.37(m,6H),2.37-2.24(m,4H),1.83-1.42(m,18H),1.41-1.21(m, 48H),0.96-0.82(m,12H)。
AG.化合物11：8-((3-((5-氨基-4H-1,2,4-三唑-3-基)氨基)丙基)(8- 氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
(E/Z)-8-((3-(((氰基亚氨基)(苯氧基)甲基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001161
向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(0.25g，0.33mmol)在3mL 2-丙醇中的溶液中添加三乙胺 (0.046ml，0.33mmol)和氰基羰亚胺二苯酯(0.079g，0.33mmol)，并将溶液在室温下搅拌两小时。将反应物浓缩，并通过硅胶色谱法 (0-20％MeOH，含1％NH3/DCM)纯化残留物，得到(E/Z)-8-((3-(((氰基亚氨基)(苯氧基)甲基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(0.2g，0.2mmol，67％)，为油状物。C55H98N4O5的MS(ES)：m/z(MH+)895.77。
8-((3-((5-氨基-4H-1,2,4-三唑-3-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷 -3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001171
向(E/Z)-8-((3-(((氰基亚氨基)(苯氧基)甲基)氨基)丙基)(8-氧代 -8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸七烷-9-基酯(0.193g，0.22mmol) 在乙醇(3mL)中的溶液中添加80％水合肼(0.012mL，0.237mmol)，并将所得溶液在室温下搅拌两天。将反应物浓缩，并以硅胶色谱法 (0-20％MeOH，含1％NH3/DCM)纯化残留物，得到8-((3-((5-氨基-4H-1,2,4-三唑-3-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(0.175g，0.21mmol，97％)，为油状物。 C49H92N6O4的MS(ES)：m/z(MH+)833.76。1H NMR(300MHz,CDCl3): δ4.92-4.77(m,2H),4.08(brs,2H),3.29-3.22(m,2H),2.55-2.39(m,6H),2.34-2.24(m,4H),1.76-1.40(m,20H),1.36-1.20(m,48H),0.94 -0.83(m,12H)。
AH.化合物14：8-((3-((1,3-二氨基-1,3-二氧代丙-2-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001172
向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯双草酸盐(250mg，0.27mmol)在5mL 2-Me-THF中的混合物中添加1mL饱和碳酸氢钠水溶液，并将双层剧烈搅拌五分钟。向此中添加2-溴代丙二酰胺(Princeton BiomolecularResearch，Monmouth Junction，NJ)(60mg，0.32mmol)，并将混合物在室温下剧烈搅拌48小时。将有机层吸走并保留，将剩余的水层用DCM萃取两次，将有机物合并，干燥(Na2SO4)，过滤并将滤液浓缩为无色油状物。将此通过硅胶色谱法(100％DCM直至100％80:20:1 DCM/MeOH/氢氧化铵)纯化，得到8-((3-((1,3-二氨基-1,3-二氧代丙-2- 基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9- 基酯(145mg，0.16mmol，60％)，为无色糖浆状物。UPLC/ELSD:RT ＝2.83分钟。C50H98N4O6的MS(ES)：m/z(MH+)851.59。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:ppm 7.68(d,2H,J＝3.4Hz)；5.60(d,2H,J＝3.4Hz)； 4.83(m,2H)；3.68(s,1H)；2.65(t,2H,J＝6.7Hz)；2.47(t,2H,J＝6.8 Hz)；2.37(m,4H)；2.27(td,4H,J＝7.4Hz,2.9Hz)；1.72-1.36(m,18H)； 1.35-1.14(m,48H)；0.95-0.80(m,12H)。
AI.化合物21：8-((3-((2-氧代-1,2-二氢嘧啶-4-基)氨基)丙基)(8- 氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001181
向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(240mg，0.32mmol)在5mL乙醇中的溶液中添加4-(甲硫基)-2(1H)-嘧啶酮(106mg，0.73mmol)，将淡黄色混合物加热至回流 (95℃)并搅拌三天。使溶液冷却到室温，在氮气流中浓缩，并通过硅胶色谱法(100％DCM直至100％80:20:1DCM/MeOH/氢氧化铵)纯化残留物，得到8-((3-((2-氧代-1,2-二氢嘧啶-4-基)氨基)丙基)(8-氧代 -8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(166mg，0.18 mmol，57％)，为黄色油状物。UPLC/ELSD:RT＝2.83分钟。C51H96N4O5的MS(ES)：m/z(MH+)846.41。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:ppm 11.76(br s,1H)；7.57(s,0.8H)；7.40(s,0.2H)；7.20(d,1H,J＝6.9Hz)；5.68(d,0.2H,J＝6.7Hz)；5.43(d,0.8H,J＝6.7Hz)；4.83(m,2H)；3.57 (m,1.6H)；3.25(br s,0.4H)；2.55(m,2H)；2.38(t,4H,J＝6.6Hz)；2.27 (td,4H,J＝7.4Hz,2.6Hz)；1.80-1.37(m,18H)；1.36-1.13(m,48H)；0.94-0.79(m,12H)。
AJ.化合物9：8-((3-((1-甲基-2,5-二氧代-2,5-二氢-1H-咪唑-4-基) 氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001191
向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(200mg，0.27mmol)和1-甲基咪唑烷-2,4,5-三酮(0.035g， 0.27mmol)在7mL DCM中的溶液中添加三乙胺(0.098mL，0.68 mmol)，接着在搅拌下添加三甲基甲硅烷基氯(0.099mL，0.574mmol) 和咪唑(0.02g，0.3mmol)，得到淡黄色混合物。向此中添加DMAP(5 mg，催化量)，将反应物加热到51℃并搅拌三小时。然后使反应物冷却到室温，用DCM稀释，用水洗涤一次，干燥(Na2SO4)，过滤并浓缩滤液。通过硅胶色谱法(100％DCM至20％MeOH/DCM，含1.5％NH3)纯化残留物，得到8-((3-((1-甲基-2,5-二氧代-2,5-二氢-1H-咪唑-4- 基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9- 基酯(0.11g，0.13mmol，47％)，为蜡状固体。C51H96N4O6的MS(ES)： m/z(MH+)861.75。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ4.93-4.76(m,2H), 3.74-3.63(m,2H),3.09(s,3H),2.73-2.65(m,2H),2.53-2.41(m,4H), 2.34-2.22(m,4H),1.87-1.75(m,2H),1.70-1.45(m,18H),1.37-1.22(m, 48H),0.95-0.81(m,12H)。
AK.化合物50：8-((3-((5-氨基-1,2,4-噁二唑-3-基)氨基)丙基)(8- 氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001201
化合物50的制备类似于化合物11，但使用羟胺代替水合肼。在进行水溶液后处理之后，通过硅胶色谱法(100％DCM至20％ MeOH/DCM，含1％NH3)纯化残留物，得到8-((3-((5-氨基-1,2,4-噁二唑-3-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(50mg，0.06mmol，54％)，为油状物。C49H95N5O5的MS(ES)： m/z(MH+)861.75。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:ppm.74(brs,1H), 4.94-4.76(m,2H),4.17(s,2H),3.53-3.40(m,2H),2.68-2.54(m,2H), 2.51-2.36(m,4H),2.36-2.21(m,4H),1.84-1.38(m,20H),1.38-1.19(m, 48H),0.94-0.80(m,12H)。
AL.化合物29：8-((3-((6-氧代-6,9-二氢-1H-嘌呤-2-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001202
向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(240mg，0.32mmol)在4mL甲氧基乙醇中的溶液中添加 2-溴次黄嘌呤(110mg，0.48mmol)，并使淡黄色混合物经受120℃微波照射四小时。将混合物用DCM稀释，用水洗涤三次，将有机物干燥(Na2SO4)，过滤并将滤液浓缩为黄色油状物。将此与甲醇一起研磨，过滤，并将滤液浓缩为淡黄色固体。将此通过硅胶色谱法(100％DCM 直至100％80:20:1DCM/MeOH/氢氧化铵)纯化，得到8-((3-((6-氧代 -6,9-二氢-1H-嘌呤-2-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基) 氨基)辛酸十七烷-9-基酯(37mg，0.04mmol，12％)，为白色固体。 UPLC/ELSD:RT＝2.80分钟。C52H96N6O5的MS(ES)：m/z(MH+) 885.63。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:ppm7.74(br s,2H)；4.83(m,2H)； 3.44(br s,2H)；2.79-2.36(m,6H)；2.27(td,4H,J＝7.4Hz,2.1Hz)；1.85 (m,2H)；1.70-1.39(m,16H)；1.38-1.13(m,50H)；0.94-0.78(m,12H)。
AM.化合物48：8-((3-(5-硝基-1H-吲哚-1-基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001211
C55H97N3O6的MS(ES)：m/z(MH+)896.78。1H NMR(300MHz, CDCl3):δ8.52(d,1H,J＝4Hz),8.03(dd,1H,J＝12Hz,8Hz),7.32(d, 1H,J＝12Hz),7.2(d,1H,J＝4Hz),6.60(d,1H,J＝4Hz),4.84-4.64(m, 3H),4.16(t,2H,J＝8Hz),2.31-2.18(m,12H),1.93-1.85(m,3H),1.57-1.42(m,16H),1.31-1.18(m,70H),0.82-0.78(m,12H)。
AN.化合物55：(E/Z)-8-((3-(4-氨基-N'-羟基-1,2,5-噁二唑-3-甲酰亚胺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷 -9-基酯
Figure BDA0003652560950001221
在0℃和搅拌下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基) 辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(250mg，0.33mmol)在4mL DCM中的溶液中一次性添加(E/Z)-4-氨基-N-羟基-1,2,5-噁二唑-3-碳亚胺酰氯 (53mg，0.33mmol)，得到白色混合物。五分钟后添加70uL(0.49mmol) 的三乙胺(70uL，0.49mmol)，并且再过五分钟后，移除冷却浴。60 分钟后，将淡黄色溶液用DCM稀释，用50％饱和碳酸氢钠水溶液洗涤一次，将有机物干燥(Na2SO4)，过滤并将滤液浓缩为淡黄色油状物。将此通过硅胶色谱法(100％DCM直至100％DCM/MeOH/c.NH4OH (水溶液)80:20:1)纯化，得到(E/Z)-8-((3-(4-氨基-N'-羟基-1,2,5-噁二唑 -3-甲酰亚胺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(190mg，0.21mmol，63％)，为微黄色油状物。 UPLC/ELSD:RT＝3.01分钟。C50H96N6O6的MS(ES)：m/z(MH+) 877.49。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:ppm 6.29(br s,1H)；5.23(s,2H)； 4.84(m,2H)；3.69(q,2H,J＝11.4Hz,5.4Hz)；2.55(m,2H)；2.42(m, 3H)；2.29(td,4H,J＝7.4Hz,3.0Hz)；1.73(m,2H)；1.68-1.40(m,16H)； 1.39-1.12(m,50H)；0.97-0.79(m,12H)。
AO.化合物25.8-((3-((3-(甲基氨基)吡嗪-2-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯，三氟乙酸盐
Figure BDA0003652560950001231
向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(600mg，0.79mmol)和3-氯-N-甲基吡嗪-2-胺(171mg， 1.19mmol)在n-BuOH(10mL)中的混合物中添加DIPEA(0.7mL，3.98 mmol)。将所得混合物在160℃微波反应器中搅拌16h。冷却到室温后，将混合物浓缩。还进行更多批次(600mg X 2)的2，并将粗混合物与上面的批次合并用于纯化。通过用0-10％甲醇/二氯甲烷的硅胶色谱法(x3)和用ACN-H2O(0.1％TFA)的反相色谱法纯化合并的粗产物，得到8-((3-((3-(甲基氨基)吡嗪-2-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷 -3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯三氟乙酸盐(59mg，3％)，为浅棕色油状物。C52H99N5O4的m/z(MH+)858.7。1H NMR(300MHz, CD2Cl2):δ0.84-0.89(m,12H)；1.23-1.85(m,65H)；5.22-5.25(m,6H)； 3.01-3.60(m,11H)；4.78-4.82(m,2H)；7.22-7.33(m,2H)；8.2(br m,1H)； 11.1(br m,1H)。
AP.化合物34.8-((3-((3-(甲基氨基)吡啶-2-基)氨基)丙基)(8-氧代 -8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
8-((3-((3-硝基吡啶-2-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基) 辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001241
将8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(340mg，0.45mmol)和2-氯-3-硝基吡啶(144mg，0.9mmol) 在n-BuOH(5mL)中的混合物在90℃的密封管中加热16h。冷却后，将混合物浓缩，并通过用0-10％甲醇/二氯甲烷的硅胶色谱法纯化，得到8-((3-((3-硝基吡啶-2-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基) 辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(363mg，91％)。1H NMR(300MHz, CDCl3):δ0.84-0.88(m,12H)；1.14-1.79(m,64H)；2.24-2.45(m,10H)； 3.15-3.21(m,2H)；3.70-3.79(m,2H)；4.80-4.85(m,2H)；6.65(br m,1H)； 8.32-8.39(m,3H)。
8-((3-((3-氨基吡啶-2-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基) 辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001242
将8-((3-((3-硝基吡啶-2-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(340mg，0.41mmol)在甲醇(40mL) 中的混合物在Pd/C催化剂(10％，50mg)的存在以及H2气氛和环境温度下氢化4h。将混合物通过硅藻土过滤，并用MeOH洗涤。浓缩滤液，得到8-((3-((3-氨基吡啶-2-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(310mg，89％)。1H NMR(300MHz, CDCl3):δ0.84-0.88(m,12H)；1.13-2.01(m,70H)；2.24-2.26(m,4H)； 2.35-2.80(m,4H)；3.50-3.58(m,3H)；4.80-4.85(m,2H)；6.46-6.48(m, 1H)；6.76-6.79(m,1H)；7.65-7.66(m,1H)。
8-((3-((3-(甲基氨基)吡啶-2-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001251
向8-((3-((3-氨基吡啶-2-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(206mg，0.24mmol)在MeOH:THF: 水(3mL:1mL:1.5mL)中的溶液中添加Pd/C(10％.26.5mg，0.02 mmol)，并将N2鼓泡通过溶液5分钟。向此混合物中添加甲醛(36％， 37μL，0.48mmol)，并将所得混合物在室温下搅拌3h。在添加甲酸铵(340mg，4.88mmol)之前将混合物用N2再次鼓泡5分钟，并将混合物在室温下搅拌过夜。将混合物通过硅藻土过滤，并用CH2Cl2洗涤。将滤液用水洗涤，经无水Na2SO4干燥并蒸发。按照上述程序，用190mg(0.22mmol)8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯重复反应。将两批合并，用于通过用0-10％甲醇/二氯甲烷的硅胶色谱法纯化，得到8-((3-((3-(甲基氨基)吡啶-2- 基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9- 基酯(157mg，40％)，为棕色油状物。C53H100N4O4的m/z(MH+)857.7。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ0.84-0.88(m,12H)；1.14-1.89(m,66H)； 2.2-2.45(m,10H)；2.8(d,3H,J＝5.2Hz)；3.01-3.18(br m,1H)；3.44-3.48(m,2H)；4.79-4.85(m,2H)；5.40(br s,1H)；6.57-6.67(m,2H)； 7.62-7.66(m,1H)。
AQ.化合物35.8-((3-((5-(甲基氨基)嘧啶-4-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
4-氯-N-甲基嘧啶-5-胺
Figure BDA0003652560950001261
向4-氯嘧啶-5-胺(1g，7.75mmol)在17mL原甲酸三甲酯中的溶液中添加3滴TFA。将反应混合物在130℃下搅拌2h。冷却后，蒸发过量的溶剂并干燥。向此粗产物/THF(100mL)中添加三乙酰氧基硼氢化钠(6.5g，31mmol)和AcOH(620μL，10.9mmol)，并将得到的混合物在室温下搅拌过夜。将混合物用EtOAc(50mL)稀释，用水洗涤，经无水Na2SO4干燥并浓缩。通过用0-10％甲醇/二氯甲烷的硅胶色谱法纯化粗产物，得到4-氯-N-甲基嘧啶-5-胺(79mg，7％)。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ2.96(d,3H,J＝5.2Hz))；4.25(br s,1H)； 8.02(s,1H)；8.36(s,1H)。
8-((3-((5-(甲基氨基)嘧啶-4-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001271
向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(400mg，0.53mmol)和4-氯-N-甲基嘧啶-5-胺(115mg， 0.79mmol)在n-BuOH(6mL)中的混合物中添加DIPEA(0.47mL，2.65 mmol)。将得到的混合物在130℃微波反应器中搅拌16h。冷却到室温后，将混合物浓缩，并通过用0-10％甲醇/二氯甲烷的硅胶色谱法纯化，得到8-((3-((5-(甲基氨基)嘧啶-4-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，33％)，为浅棕色油状物。C52H99N5O4的m/z(MH+)858.7。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ 0.85-0.87(m,12H)；1.24-1.88(m,67H)；2.25-2.65(m,10H),2.82(s,3H)； 3.41-3.50(m,2H)；4.78-4.91(m,2H)；6.8(br s,1H)；7.56(s,1H)；8.23(s, 1H)。
AR.化合物45.8-((3-((5-氧代-2,5-二氢-1H-吡咯-3-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001272
将8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(365mg，0.47mmol)和特特拉姆酸(64mg，0.64mmol)在EtOH:AcOH(9:1，3.5mL)中的混合物在75℃微波反应器中搅拌35 分钟。冷却到室温后，将混合物用CH2Cl2(100mL)稀释，并用饱和 NaHCO3水溶液(30mL)和饱和Na2CO3水溶液(11mL)洗涤。将有机层分离，并用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥并浓缩。将粗产物通过用二氯甲烷至二氯甲烷/甲醇/NH4OH(90:10:1)的硅胶色谱法纯化，得到 8-((3-((5-氧代-2,5-二氢-1H-吡咯-3-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3- 基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(290mg，72％)，为浅黄色油状物。C51H97N3O5的m/z(MH+)832.7。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ0.86 (m,12H)；1.11-1.80(m,66H)；2.25-2.60(m,10H)；3.13-3.16(m,2H)； 3.85(s,2H)；4.62(s,1H)；4.8-4.91(m,3H)；6.53-5.59(m,1H)。
AS.化合物48：8-((3-(5-硝基-1H-吲哚-1-基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001281
将硝基吲哚(0.03g，0.185mmol)溶解在3mL DMF中并冷却到5 C。添加在3mL DMF中的NaH 60％/油(0.016g，0.39mmol)，并在冰浴中搅拌30分钟。使溶液达到RT，并添加在1mLDMF中的8-((3- 溴丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(0.157g，0.2mmol)。然后将反应物在93C下加热22h，然后使其冷却到室温。将混合物用乙酸乙酯稀释，用水洗涤，接着用盐水洗涤。蒸发有机层，并采用中性Al2O3柱色谱法(A:100％DCM至B:20％ MeOH/DCM，含1％NH3，经25分钟)纯化残留物，得到8-((3-(5-硝基-1H-吲哚-1-基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(30mg，18.5％)，为黄色油状物。C55H97N3O6的MS(ES)：m/z(MH+)896.78。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ8.52(d,1H,J＝4Hz), 8.03(dd,1H,J＝12Hz,8Hz),7.32(d,1H,J＝12Hz),7.2(d,1H,J＝4 Hz),6.60(d,1H,J＝4Hz),4.84-4.64(m,3H),4.16(t,2H,J＝8Hz), 2.31-2.18(m,12H),1.93-1.85(m,3H),1.57-1.42(m,16H),1.31-1.18(m, 70H),0.82-0.78(m,12H)。
AT.化合物50：8-((3-((5-氨基-1,2,4-噁二唑-3-基)氨基)丙基)(8- 氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001291
化合物11的制备类似于化合物7，但使用羟胺代替水合肼。在进行水溶液后处理之后，通过硅胶色谱法(100％DCM至20％ MeOH/DCM，含1％NH3)纯化残留物，得到8-((3-((5-氨基-1,2,4-噁二唑-3-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(50mg，0.06mmol，54％)，为油状物。C49H95N5O5的MS(ES)： m/z(MH+)861.75。1HNMR(300MHz,CDCl3)δ:ppm.74(brs,1H), 4.94-4.76(m,2H),4.17(s,2H),3.53-3.40(m,2H),2.68-2.54(m,2H), 2.51-2.36(m,4H),2.36-2.21(m,4H),1.84-1.38(m,20H),1.38-1.19(m, 48H),0.94-0.80(m,12H)。
AU.化合物55/56：(E/Z)-8-((3-(4-氨基-N'-羟基-1,2,5-噁二唑-3- 甲酰亚胺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001301
在0℃和搅拌下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基) 辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(250mg，0.33mmol)在4mL DCM中的溶液中一次性添加(E/Z)-4-氨基-N-羟基-1,2,5-噁二唑-3-碳亚胺酰氯 (53mg，0.33mmol)，得到白色混合物。五分钟后添加70uL(0.49mmol) 的三乙胺(70uL，0.49mmol)，并且再过五分钟后，移除冷却浴。60 分钟后，将淡黄色溶液用DCM稀释，用50％饱和碳酸氢钠水溶液洗涤一次，将有机物干燥(Na2SO4)，过滤并将滤液浓缩为淡黄色油状物。将此通过硅胶色谱法(100％DCM直至100％DCM/MeOH/c.NH4OH (水溶液)80:20:1)纯化，得到(E/Z)-8-((3-(4-氨基-N'-羟基-1,2,5-噁二唑 -3-甲酰亚胺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(190mg，0.21mmol，63％)，为微黄色油状物。 UPLC/ELSD:RT＝3.01分钟。C50H96N6O6的MS(ES)：m/z(MH+) 877.49。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:ppm 6.29(br s,1H)；5.23(s,2H)； 4.84(m,2H)；3.69(q,2H,J＝11.4Hz,5.4Hz)；2.55(m,2H)；2.42(m, 3H)；2.29(td,4H,J＝7.4Hz,3.0Hz)；1.73(m,2H)；1.68-1.40(m,16H)； 1.39-1.12(m,50H)；0.97-0.79(m,12H)。
AV.化合物57.8-((3-((4-氧代-4,5-二氢-1H-咪唑-2-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
2-(甲硫基)-1,5-二氢-4H-咪唑-4-酮
Figure BDA0003652560950001311
在0℃下向2-硫代乙内酰脲(840mg，7.23mmol)在MeOH(14mL) 中的混合物中分次添加CH3I(0.54mL,8.68mmol)。将得到的混合物在室温下搅拌过夜。蒸发溶剂，且1H-NMR显示产物2-(甲硫基)-1,5- 二氢-4H-咪唑-4-酮和未反应的起始物的比率为4:1。此粗产物不经进一步纯化用于下一步。
8-((3-((4-氧代-4,5-二氢-1H-咪唑-2-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001312
将8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(400mg，0.53mmol)和2-(甲硫基)-1,5-二氢-4H-咪唑-4- 酮(320mg，1.06mmol)在n-BuOH(35mL)中的混合物在160℃微波反应器中搅拌25分钟。冷却到室温后，将混合物用CH2Cl2(100mL) 稀释，并用饱和NaHCO3水溶液(30mL)和饱和Na2CO3水溶液(11mL) 洗涤。将有机层分离，并用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥并浓缩。用120mg(0.16mmol)的8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基) 辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯重复反应，并将粗混合物与上述批次合并用于纯化。通过用0-10％甲醇/二氯甲烷的硅胶色谱法将合并的粗产物纯化三次，得到8-((3-((4-氧代-4,5-二氢-1H-咪唑-2-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(235 mg，41％)，为棕色油状物。C50H96N4O5的m/z(MH+)834.7。1H NMR (300MHz,CDCl3):δ0.84-0.93(m,12H)；1.15-1.85(m,67H)；2.3-2.60 (m,10H)；3.51-3.55(m,2H)；3.94(s,2H)；4.8-4.85(m,2H)；5.32-5.38 (m,1H)。
AW.化合物58.8-((3-(甲基磺酰胺亚胺酰氨基)丙基)(8-氧代 -8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
N-(叔丁基二甲基甲硅烷基)甲磺酰胺
Figure BDA0003652560950001321
在0℃下向甲磺酰胺(2g，21mmol)和TBDMS-氯化物(4.8g，31.5 mmol)在CHCl3(30mL)中的搅拌混合物中添加TEA(4.4mL，31.5 mmol)。将得到的混合物在环境温度下搅拌16h，浓缩，将残留物用水稀释，并用EtOAc萃取。将有机层用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥并浓缩，得到N-(叔丁基二甲基甲硅烷基)甲磺酰胺(4.1g，93％)，其不经进一步纯化用于下一步。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ0.28(s, 6H)；0.93(s,9H)；3.0(s,3H)。
8-((3-(N'-(叔丁基二甲基甲硅烷基)甲基磺酰胺亚胺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001331
将三苯基膦二溴化物(3.66g，8.67mmol)和三乙胺(1.8mL，11.85 mmol)在CHCl3(11mL)中的悬浮液在室温下搅拌10分钟并冷却到 0℃。向此混合物中添加N-(叔丁基二甲基甲硅烷基)甲磺酰胺(1.6g， 7.65mmol)/CHCl3(5mL)，并将得到的混合物在0℃下搅拌20分钟，得到棕色溶液。在0℃下将8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(575mg，0.76mmol)在CHCl3(5mL) 中的溶液添加到上述混合物中，并将反应物在室温下搅拌1h。将混合物在氮气流下浓缩，并通过用在二氯甲烷中的二氯甲烷/甲醇 /NH4OH(90:10:1)0-100％的硅胶色谱法纯化残留物，得到8-((3-(N'-(叔丁基二甲基甲硅烷基)甲基磺酰胺亚胺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷 -3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(99mg，14％)。1H NMR(300 MHz,CDCl3):δ-0.01(s,12H)；0.09(m,4H)；0.84-0.88(m,18H)； 1.24-1.60(m,66H)；2.93-3.26(m,8H)；4.79-4.84(m,2H)；10.09(brs, 1H)。
8-((3-(甲基磺酰胺亚胺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基) 辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001332
将8-((3-(N'-(叔丁基二甲基甲硅烷基)甲基磺酰胺亚胺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(127 mg，0.13mmol)在4mL 4N HCl(16mmol)中的溶液在室温下搅拌2h。将所得混合物浓缩，用NaHCO3:Na2CO3(饱和20mL。8:2)处理，并用CH2Cl2萃取。将有机层用盐水洗涤，经无水Na2SO4干燥并浓缩，得到8-((3-(甲基磺酰胺亚胺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基) 辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(94mg，85％)，为棕色油状物。 C48H97N3O5S的m/z(MH+)828.7。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ0.84-0.88(m,12H)；1.13-1.80(m,68H)；2.24-2.30(m,10H)；2.95(s,3H)； 3.18-3.20(m,2H)；4.80-4.85(m,2H)。
AX.化合物59.8-((3-((N-甲基氨磺酰基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001341
在0℃和搅拌下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基) 辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(250mg，0.33mmol)和三乙胺(70uL， 0.49mmol)在5mL DCM中的溶液中滴加甲基氨磺酰氯(35uL，0.4 mmol)，得到无色溶液。60分钟后，移除冷却浴，并将反应物在室温下搅拌60分钟。将反应物用DCM稀释，并用饱和碳酸氢钠水溶液洗涤一次。将有机物干燥(Na2SO4)，过滤并将滤液浓缩为无色油状物。将此通过硅胶色谱法(100％DCM直至100％80:20:1 DCM/MeOH/NH4OH)纯化，得到8-((3-((N-甲基氨磺酰基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(130 mg，0.15mmol，46％)，为无色油状物。UPLC/ELSD:RT＝2.98分钟。C48H97N5O6S的MS(ES)：m/z(MH+)844.56。1H NMR(300MHz,CDCl3) δ:ppm 6.91(br s,1H)；4.80(m,2H)；4.01(br s,1H)；3.11(t,2H,J＝6.2 Hz)；2.68(s,3H)；2.53(t,2H,J＝5.1Hz)；2.36(br t,4H,J＝7.1Hz)； 2.25(dt,4H,J＝7.4Hz,3.0Hz)；1.75-1.38(m,18H)；1.36-1.13(m,48H)； 0.92-0.79(m,12H)。
AY.化合物60.8-((3-(1-甲基环丙烷-1-甲酰氨基)丙基)(8-氧代 -8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001351
在0℃和搅拌下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基) 辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(400mg，0.53mmol)和三乙胺(115uL， 0.8mmol)在5mL DCM中的溶液中滴加1-甲基环丙烷-1-羰基氯(65 uL，0.63mmol)，得到无色溶液。在0℃下90分钟后，反应完成，因此将反应物用DCM稀释，并用饱和碳酸氢钠水溶液洗涤一次。将有机物干燥(Na2SO4)，过滤并将滤液浓缩为无色油状物。将此通过硅胶色谱法(100％DCM直至100％80:20:1DCM/MeOH/NH4OH)纯化，得到8-((3-(1-甲基环丙烷-1-甲酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(267mg，0.3mmol，58％)，为无色油状物。UPLC/ELSD:RT＝3.14分钟。C52H100N2O5的MS(ES)：m/z (MH+)833.82。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:ppm7.43(br s,1H)；4.83 (m,2H)；3.33(q,2H,J＝5.6Hz)；2.51(t,2H,J＝5.2Hz)；2.41(br t,4H, J＝7.1Hz)；2.28(dt,4H,J＝7.4Hz,2.9Hz)；1.76-1.38(m,18H)； 1.37-1.17(m,51H)；1.15(q,2H,J＝3.4Hz)；0.94-0.80(m,12H)；0.51(q, 2H,J＝3.4Hz)。
AZ.化合物61.8-((3-(1-甲基环丙烷-1-硫代甲酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001361
向8-((3-(1-甲基环丙烷-1-甲酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(210mg，0.25mmol)在5mL无水 1,4-二噁烷中的溶液中添加劳森试剂(60mg，0.14mmol)，将溶液加热至回流并搅拌24小时，此后反应进行了～25％。再继续加热48小时，此后反应停滞在～50％完成。添加另外的劳森试剂(60mg，0.14mmol)，并将反应物在回流下搅拌48小时，此后LC/MS显示没有起始物剩下。使反应物冷却到室温，浓缩，并将残留物溶解在DCM中。将溶液用饱和碳酸氢钠水溶液洗涤两次，用水洗涤一次，干燥(Na2SO4)，过滤并将滤液浓缩为深黄色油状物。用100％DCM直至100％80:20:1 DCM/MeOH/氢氧化铵，将此在硅胶上进行色谱分离。含有产物的级分看起来浑浊，因此将它们浓缩，并用100％DCM直至50％ DCM/50％80:20:1DCM/MeOH/氢氧化铵，将残留物在硅胶上进行色谱分离，得到8-((3-(1-甲基环丙烷-1-硫代甲酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(159mg，0.18mmol， 71％)，为黄色油状物。UPLC/ELSD:RT＝3.13分钟。C52H100N2O4S 的MS(ES)：m/z(MH+)849.61。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:ppm 9.98 (brs,1H)；4.83(m,2H)；3.75(m,2H)；2.61(br s,2H)；2.46(br t,4H,J＝ 7.0Hz)；2.28(dt,4H,J＝7.4Hz,2.9Hz)；1.76(br s,2H)；1.70-1.40(m, 18H)；1.38(s,3H)；1.36-1.13(m,50H)；0.94-0.79(m,12H)；0.74(q,2H, J＝3.5Hz)。
BA.化合物62.8-((3-(1-羟基-1,3-二氢苯并[c][1,2]氧杂硼杂环戊二烯-6-甲酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001371
向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(180mg，0.24mmol)和1-羟基-1,3-二氢苯并[c][1,2]氧杂硼杂环戊二烯-6-甲酸(54mg，0.29mmol)在5mL DCM中的溶液中添加DMAP(3mg，0.02mmol)和EDC-HCl(70mg，0.36mmol)，接着添加DIEA(175uL，0.97mmol)。将所得混合物在室温下搅拌48小时，此后LC/MS显示没有起始物剩下。将溶液用DCM稀释，用饱和碳酸氢钠水溶液洗涤一次，干燥(Na2SO4)，过滤并将滤液浓缩为无色油状物/白色固体混合物。用100％DCM直至100％80:20:1 DCM/MeOH/氢氧化铵，然后是50:50:1DCM/MeOH/氢氧化铵，将此在硅胶上进行色谱分离，得到白色固体/无色糖浆状物混合物。用 100％DCM直至100％50:50:1DCM/MeOH/氢氧化铵，将此物质在硅胶上再次进行色谱分离。将含有产物的级分合并，浓缩，并将残留物与二乙醚一起研磨。经由过滤移除沉淀的固体并浓缩滤液，得到 8-((3-(1-羟基-1,3-二氢苯并[c][1,2]氧杂硼杂环戊二烯-6-甲酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(66 mg，0.07mmol，28％)，为无色糖浆状物。UPLC/ELSD:RT＝3.02分钟。C55H99BN2O7的MS(ES)：m/z(MH+)911.53。1H NMR(300MHz, CDCl3)δ:ppm 8.76(br s,1H)；8.59(br s,1H)；8.01(d,1H,J＝7.9Hz)； 7.36(d,1H,J＝7.9Hz)；5.07(s,2H)；4.81(m,2H)；4.71(s,1H)；3.60(m, 2H)；2.96(br s,2H)；2.81(br s,4H)；2.24(dt,4H,J＝5.6Hz,1.8Hz)；2.05(br s,2H)；1.75-1.39(m,16H)；1.38-1.12(m,49H)；0.94-0.78(m, 12H)。
BB.化合物63.8-((3-((2-(苄氧基)乙基)磺酰氨基)丙基)(8-氧代 -8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001381
在0℃和搅拌下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基) 辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(500mg，0.66mmol)和三乙胺(140uL，0.99mmol)在10mL DCM中的溶液中滴加2-(苄氧基)乙磺酰氯(120 uL，0.72mmol)，得到无色溶液。两小时后移除冷却浴，并将反应物在室温下搅拌两小时。将反应物用DCM稀释，并用饱和碳酸氢钠水溶液洗涤一次。将有机物干燥(Na2SO4)，过滤并将滤液浓缩为无色油状物。将此通过硅胶色谱法(100％DCM直至100％80:20:1 DCM/MeOH/NH4OH)纯化，得到8-((3-((2-(苄氧基)乙基)磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(480 mg，0.5mmol，76％)，为淡黄色油状物。UPLC/ELSD:RT＝3.09分钟。C56H104N2O7S的MS(ES)：m/z(MH+)949.77。1H NMR(300MHz, CDCl3)δ:ppm 7.33(m,5H)；4.83(m,2H)；4.54(s,2H)；3.88(t,2H,J＝ 6.2Hz)；3.27(t,2H,J＝6.2Hz)；3.17(t,2H,J＝6.0Hz)；2.47(t,2H,J＝ 5.3Hz)；2.34(br t,4H,J＝5.3Hz)；2.28(dt,4H,J＝6.0Hz,2.9Hz)； 1.70-1.37(m,18H)；1.36-1.15(m,48H)；0.96-0.80(m,12H)。
BC.化合物64.8-((3-((甲氧基(甲基)磷酰基)氨基)丙基)(8-氧代 -8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
甲基氯代膦酸甲酯
Figure BDA0003652560950001391
在0℃下经十分钟向甲基膦酸二甲酯(1mL，8.9mmol)在20mL 无水苯中的溶液中分次添加五氯化磷(2g，9mmol)。一旦添加完成，将白色混合物在0℃下剧烈搅拌60分钟，然后在真空下稠缩成无色半透明油状物。将此真空蒸馏，得到甲基氯代膦酸甲酯(725mg，5mmol，57％)，为无色液体，H-NMR显示其纯度为90％；其不经进一步纯化而运行。1H-NMR:(300MHz,CDCl3)δppm 3.87(d,J＝13.5Hz, 3H)；1.98(d,J＝17.6Hz,3H)。
8-((3-((甲氧基(甲基)磷酰基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001392
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(180mg，0.24mmol)在5mL无水DCM中的溶液中添加三乙胺(100uL，0.71mmol)，接着滴加甲基氯代膦酸甲酯(50 uL，0.48mmol)。将所得无色溶液在0℃下搅拌5分钟，然后使其升温至室温并搅拌30分钟，此后LC/MS显示没有起始物剩下。将淡黄色溶液用DCM稀释，并用饱和碳酸氢钠水溶液洗涤一次。将有机层分离，干燥(Na2SO4)，过滤并将滤液浓缩为黄色油状物。用100％DCM 直至100％80:20:1DCM/MeOH/氢氧化铵，将此在硅胶上进行色谱分离，合并含有产物的级分并浓缩。用100％己烷直至100％EtOAc，将残留物在硅胶上进行色谱分离，得到8-((3-((甲氧基(甲基)磷酰基) 氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯 (72mg，0.08mmol，32％)，为无色油状物。UPLC/ELSD:RT＝3.05分钟。C49H99N2O6P的MS(ES)：m/z(MH+)843.44。1H NMR(300MHz, CDCl3):δ4.84(m,2H)；4.01(br s,1H)；3.62(d,3H,J＝11.2Hz)；3.54 (m,1H)；2.97(m,2H)；2.47(t,2H,J＝6.5Hz)；2.36(br t,4H,J＝7.1Hz)；2.28(dt,4H,J＝6.0Hz,2.9Hz)；1.71-1.46(m,18H)；1.43(d,3H,J＝ 16.5)；1.36-1.13(m,48H)；0.92-0.81(m,12H)。
BD.化合物65：8-((3-(甲基磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3- 基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001401
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，0.2mmol)和三乙胺(33.39μL，0.24 mmol)在DCM(5mL)中的溶液中添加甲磺酰氯(27.443mg，0.24 mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌1h，并在室温下搅拌4h。将反应混合物用另外的DCM(10mL)稀释，并用饱和碳酸氢钠溶液(15mL) 洗涤，接着用盐水溶液(15mL)洗涤。将DCM层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法(0-100％(1％NH4OH、20％MeOH 在DCM中的混合物)/DCM)纯化，得到8-((3-(甲基磺酰氨基)丙基)(8- 氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(100.1mg，60％)，为油状物。UPLC/ELSD:RT＝2.97分钟。C48H96N2O6S的MS (CI)：m/z(MH+)829.384。1H NMR(300MHz,CDCl3):δppm 7.16(br s, 1H)；4.83-4.75(m,2H)；3.23(t,2H,J＝5.6Hz)；2.89(s,3H)；2.55(t,2H, J＝3.4Hz)；2.38(t,4H,J＝7.0Hz)；2.28(td,4H,J＝7.4,3Hz)； 1.77-1.38(m,18H)；1.38-1.17(m,48H)；0.95-0.80(m,12H)。
BE.化合物66：8-((3-(乙基磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3- 基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001411
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(111.9mg，0.149mmol)和三乙胺(24.91μL， 0.179mmol)在DCM(3.73mL)中的溶液中添加乙磺酰氯(22.98mg， 0.179mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌1h，并在室温下搅拌4h。将反应混合物用另外的DCM(10mL)稀释，并用饱和碳酸氢钠溶液 (15mL)洗涤，接着用盐水溶液(15mL)洗涤。将DCM层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法(0-100％(1％NH4OH、 20％MeOH在DCM中的混合物)/DCM)纯化，得到8-((3-(乙基磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯 (99.1mg，79％)，为油状物。UPLC/ELSD:RT＝2.99分钟。C49H98N2O6S 的MS(CI)：m/z(MH+)843.322。1H NMR(300MHz,CDCl3):δppm 6.95(br s,1H)；4.96-4.75(m,2H)；3.20(t,2H,J＝5.6Hz)；2.98(q,2H,J ＝7.4Hz)；2.55(t,2H,J＝5.1Hz)；2.38(t,4H,J＝7.1Hz)；2.28(td,4H, J＝7.4,3.0Hz)；1.78-1.39(m,18H)；1.38-1.17(m,51H)；0.95-0.80(m, 12H)。
BF.化合物67：8-((3-(环丙烷磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷 -3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001421
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，0.2mmol)和三乙胺(33.99μL，0.24 mmol)在DCM(5mL)中的溶液中添加在DCM(1mL)中的环丙烷磺酰氯(33.682mg，0.24mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌1h，并在室温下搅拌6h。将反应混合物用另外的DCM(10mL)稀释，并用饱和碳酸氢钠溶液(15mL)洗涤，接着用盐水溶液(15mL)洗涤。将DCM 层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法(0-100％ (1％NH4OH、20％MeOH在DCM中的混合物)/DCM)纯化，得到 8-((3-(环丙烷磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基) 辛酸十七烷-9-基酯(140.7mg，82％)，为油状物。UPLC/ELSD:RT＝ 2.99分钟。C50H98N2O6S的MS(CI)：m/z(MH+)855.410。1HNMR(300 MHz,CDCl3):δppm 6.97(br s,1H)；5.02-4.73(m,2H)；3.26(t,2H,J＝ 5.5Hz)；2.56(br s,2H)；2.55(t,2H,J＝5.0Hz)；2.47-2.33(m,5H)；2.28 (td,4H,J＝7.4,3.0Hz)；1.79-1.39(m,18H)；1.38-1.17(m,50H)； 0.94-0.79(m,12H)。
BG.化合物68：8-((3-((1-甲基-1H-吡唑)-3-磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001431
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，0.2mmol)和三乙胺(33.99μL，0.24 mmol)在DCM(5mL)中的溶液中添加1-甲基吡唑-3-磺酰氯(43.273 mg，0.24mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌1h，并在室温下搅拌4 h。将反应混合物用另外的DCM(10mL)稀释，并用饱和碳酸氢钠溶液(15mL)洗涤，接着用盐水溶液(15mL)洗涤。将DCM层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法(0-100％(1％NH4OH、 20％MeOH在DCM中的混合物)/DCM)纯化，得到8-((3-((1-甲基-1H- 吡唑)-3-磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(147.8mg，83％)，为油状物。UPLC/ELSD:RT＝2.93 分钟。C51H98N4O6S的MS(CI)：m/z(MH+)895.376。1H NMR(300MHz, CDCl3):δppm 7.44(br s,1H)；7.40(d,1H,J＝2.2Hz)；6.64(d,1H,J＝ 2.3Hz)；4.93-4.73(m,2H)；3.96(s,3H)；3.21(t,2H,J＝5.4Hz)；2.48(br s,2H)；2.41-2.23(m,8H)；1.72-1.37(m,18H)；1.36-1.14(m,48H)； 0.97-0.78(m,12H)。
BH.化合物69：8-((3-(1H-咪唑-2-磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001441
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，0.2mmol)和三乙胺(66.79μL，0.48 mmol)在DCM(5mL)中的溶液中添加在DCM(1mL)中的1H-咪唑-2- 磺酰氯盐酸盐(48.647mg，0.24mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌1 h，并在室温下搅拌4h。将反应混合物用另外的DCM(10mL)稀释，并用饱和碳酸氢钠溶液(15mL)洗涤，接着用盐水溶液(15mL)洗涤。将DCM层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法 (0-100％(1％NH4OH、20％MeOH在DCM中的混合物)/DCM)纯化，得到8-((3-(1H-咪唑-2-磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(94.4mg，54％)，为油状物。UPLC/ELSD: RT＝2.89分钟。C50H96N4O6S的MS(CI)：m/z(MH+)881.314。1H NMR (300MHz,CDCl3):δppm 7.10(s,2H)；4.96-4.75(m,2H)；3.41(t,2H,J ＝5.5Hz)；2.51(t,3H,J＝5.2Hz)；2.39-.24(m,8H)；1.75-1.44(m,15H)； 1.43-1.14(m,50H)；0.95-0.81(m,12H)。
BI.化合物70：8-((3-((((R)-1,4-二噁烷-2-基)甲基)磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001451
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，0.2mmol)和三乙胺(33.39μL，0.24 mmol)在DCM(5mL)中的溶液中添加在DCM(1mL)中的1,4-二噁烷 -2-基甲磺酰氯(48.069mg，0.24mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌1 h，并在室温下搅拌4h。将反应混合物用另外的DCM(10mL)稀释，并用饱和碳酸氢钠溶液(15mL)洗涤，接着用盐水溶液(15mL)洗涤。将DCM层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法 (0-100％(1％NH4OH、20％MeOH在DCM中的混合物)/DCM)纯化，得到8-((3-((((R)-1,4-二噁烷-2-基)甲基)磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(101.5mg，56％)，为油状物。UPLC/ELSD:RT＝3.02分钟。C52H102N2O8S的MS(CI)：m/z (MH+)915.358。1H NMR(300MHz,CDCl3):δppm 6.83(br s,1H)； 4.95-4.75(m,2H)；4.18-4.05(m,1H)；3.88(dd,2H,J＝11.4,2.3Hz)； 3.82-3.53(m,4H)；3.43-3.32(m,1H)；3.29-3.08(m,3H)2.53(t,2H,J＝ 5.4Hz)；2.38(t,4H,J＝7.0Hz)；2.28(td,4H,J＝7.4,3.0Hz)；1.76-1.38 (m,18H)；1.37-1.17(m,48H)；0.97-0.78(m,12H)。
BJ.化合物71：8-((3-((异噁唑-3-基甲基)磺酰氨基)丙基)(8-氧代 -8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001461
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，0.2mmol)和三乙胺(33.39μL，0.24 mmol)在DCM(5mL)中的溶液中添加1,2-噁唑-3-基甲磺酰氯(43.507 mg，0.24mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌1h，并在室温下搅拌4 h。将反应混合物用另外的DCM(10mL)稀释，并用饱和碳酸氢钠溶液(15mL)洗涤，接着用盐水溶液(15mL)洗涤。将DCM层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法(0-100％(1％NH4OH、 20％MeOH在DCM中的混合物)/DCM)纯化，得到8-((3-((异噁唑-3- 基甲基)磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(95.1mg，53％)，为油状物。UPLC/ELSD:RT＝2.99 分钟。C51H97N3O7S的MS(CI)：m/z(MH+)896.362。1H NMR(300MHz, CDCl3):δppm 8.44(s,1H)；7.64(br s,1H)；6.62(s,1H)；4.95-4.74(m, 2H)；4.36(s,2H)；3.18(t,2H,J＝5.6Hz)；2.52(t,2H,J＝4.8Hz)； 2.38-2.24(m,8H)；1.70-1.44(m,16H)；1.41-1.15(m,50H)；0.94-0.82(m, 12H)。
BK.化合物72.8-((3-((4-氨基甲酰基-5-氧代-2,5-二氢呋喃-3-基) 氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
2-氰基-3,3-双(甲硫基)丙烯酸甲酯
Figure BDA0003652560950001471
经15分钟期间向氢化钠(4.1g，在石蜡油中60％，105mmol)在 THF(100mL)中的冰冷溶液中滴加氰基乙酸甲酯(10g，100mmol)。在完成添加后，将得到的白色固体再剧烈搅拌15分钟。向此溶液中滴加CS2(7.6g，100mmol)，同时将混合物保持在20℃。反应混合物缓慢地从白色固体变为黄色液体。此时，经30分钟时段滴加甲基碘(15.5mL，250mmol)。将得到的混合物在室温下再搅拌15分钟。在真空下移除溶剂，并将残留物倒在碎冰上。过滤固体，用水洗涤并干燥。将粗产物从EtOAc-己烷中结晶，得到2-氰基-3,3-双(甲硫基) 丙烯酸甲酯(12.5g，61％)。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ2.59(s,3H)； 2.74(s,3H)；3.81(s,3H)。
(E/Z)-2-氰基-3-(甲硫基)-4-硝基丁-2-烯酸甲酯
Figure BDA0003652560950001472
向2-氰基-3,3-双(甲硫基)丙烯酸甲酯(12g，59mmol)和硝基甲烷 (3.19mL，59mmol)在DMF(100mL)中的溶液中添加K2CO3(14.3g， 104mmol)。将得到的混合物在室温下搅拌4h。将混合物倒入冰冷水中，并用10％HCl溶液将pH调节至2。经由过滤分离沉淀物，用水洗涤并在真空下干燥，得到(E/Z)-2-氰基-3-(甲硫基)-4-硝基丁-2-烯酸甲酯(10g，79％)。1H-NMR表明其为1:3比率的异构体的混合物。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ2.51-2.65(m,3H)；3.48-3.89(m,3H)；5.65-5.92(m,2H)。
4-(甲硫基)-2-氧代-2,5-二氢呋喃-3-甲酰胺
Figure BDA0003652560950001481
在0℃下向H2SO4的溶液(60mL)中以小份添加(E/Z)-2-氰基 -3-(甲硫基)-4-硝基丁-2-烯酸甲酯(10g，46.2mmol)。将得到的混合物在室温下搅拌5h。然后将混合物倒在碎冰上，并用CH2Cl2(3x500 mL)萃取。将合并的有机层经无水Na2SO4干燥，过滤并浓缩。通过从丙酮/CH2Cl2混合物中结晶来纯化粗产物，得到4-(甲硫基)-2-氧代 -2,5-二氢呋喃-3-甲酰胺(3g，38％)。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ2.43 (s,3H)；4.99(s,2H)。
8-((3-((4-氨基甲酰基-5-氧代-2,5-二氢呋喃-3-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001482
将8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(300mg，0.4mmol)和4-(甲硫基)-2-氧代-2,5-二氢呋喃-3- 甲酰胺(83mg，0.48mmol)在n-BuOH(5mL)中的混合物在微波反应器中加热到160℃持续1h。反应完成后，将混合物浓缩，并通过用0-10％甲醇/二氯甲烷的硅胶色谱法纯化粗产物，得到8-((3-((4-氨基甲酰基-5-氧代-2,5-二氢呋喃-3-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(180mg，52％)，为棕色油状物。 C52H97N3O7的m/z(MH+)876.7。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ 0.83-0.88(m,12H)；1.15-1.8(m,66H)；2.25-2.5(m,10H)；3.22-3.29(m, 2H)；4.72-4.91(m,4H)；5.22(br s,1H)；7.37(br s,1H)；8.71-8.75(m, 1H)。
BL.化合物73：8-((8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)(3-(嘧啶-2- 磺酰氨基)丙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001491
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，0.2mmol)和三乙胺(33.39μL，0.24 mmol)在DCM(5mL)中的溶液中添加嘧啶-2-磺酰氟(38.847mg，0.24 mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌1h，并在室温下搅拌过夜。将反应混合物用另外的DCM(10mL)稀释，并用饱和碳酸氢钠溶液(15mL) 洗涤，接着用盐水溶液(15mL)洗涤。将DCM层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法(0-100％(1％NH4OH、20％MeOH 在DCM中的混合物)/DCM)纯化，得到8-((8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)(3-(嘧啶-2-磺酰氨基)丙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(82.2mg， 46％)，为油状物。UPLC/ELSD:RT＝2.99分钟。C51H96N4O6S的MS (CI)：m/z(MH+)893.279。1H NMR(300MHz,CDCl3):δppm 8.90(d, 2H,J＝4.8Hz)；8.16(br s,1H)；7.48(t,1H,J＝4.9Hz)；4.93-4.74(m, 2H)；4.17(t,2H,J＝6.6Hz)；3.40(t,2H,J＝5.6Hz)；2.56(s,2H)；2.25-2.22(m,8H)；1.78-1.37(m,18H)；1.36-1.15(m,46H)；0.96-0.80(m, 12H)。
BM.化合物74：8-((8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)(3-((苯基甲基)磺酰氨基)丙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001501
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，0.2mmol)和三乙胺(33.39μL，0.24 mmol)在DCM(5mL)中的溶液中添加在DCM(1mL)中的苯基甲磺酰氯(45.676mg，0.24mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌1h，并在室温下搅拌过夜。将反应混合物用另外的DCM(10mL)稀释，并用饱和碳酸氢钠溶液(15mL)洗涤，接着用盐水溶液(15mL)洗涤。将DCM 层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法(0-100％ (1％NH4OH、20％MeOH在DCM中的混合物)/DCM)纯化，得到8-((8- 氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)(3-((苯基甲基)磺酰氨基)丙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150.5mg，83％)，为油状物。UPLC/ELSD:RT＝3.01 分钟。C54H100N2O6S的MS(CI)：m/z(MH+)905.367。1H NMR(300MHz, CDCl3):δppm 7.44-7.32(m,5H)；6.99(br s,1H)；4.94-4.71(m,2H)； 4.20(s,2H)；3.04(t,2H,J＝5.7Hz)；2.47(m,2H)；2.28(td,8H,J＝7.4, 3Hz)；1.74-1.42(m,18H)；1.41-1.13(m,48H)；0.97-0.81(m,12H)。
BN.化合物75：8-((3-((1-(甲氧基甲基)-1H-吡唑)-5-磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001511
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，0.2mmol)和三乙胺(33.39μL，0.24 mmol)在DCM(5mL)中的溶液中添加2-(甲氧基甲基)吡唑-3-磺酰氯 (50.465mg，0.24mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌1h，并在室温下搅拌过夜。将反应混合物用另外的DCM(10mL)稀释，并用饱和碳酸氢钠溶液(15mL)洗涤，接着用盐水溶液(15mL)洗涤。将DCM层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法(0-100％(1％ NH4OH、20％MeOH在DCM中的混合物)/DCM)纯化，得到 8-((3-((1-(甲氧基甲基)-1H-吡唑)-5-磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷 -3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(151.3mg，82％)，为油状物。 UPLC/ELSD:RT＝2.90分钟。C52H100N4O7S的MS(CI)：m/z(MH+) 925.554。1H NMR(300MHz,CDCl3):δppm 7.69(br s,1H)；7.63(d,1H, J＝2.4Hz)；6.75(d,1H,J＝2.4Hz)；5.44(s,2H)；4.91-4.75(m,2H)； 3.35(s,3H)；3.24(t,2H,J＝5.6Hz)；2.48(t,2H,J＝5.4Hz))；2.43-2.22 (m,8H)；1.71-1.37(m,18H)；1.36-1.17(m,48H)；0.97-0.81(m,12H)。
BO.化合物76：8-((3-(2-(N-甲基氨磺酰基)乙酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001521
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，0.2mmol)和(甲基氨磺酰基)乙酸 (36.693mg，0.24mmol)在DCM(5mL)中的溶液中添加EDC-HCl (37.195mg，0.24mmol)和DMAP(4.878mg，0.04mmol)/DCM(1mL)。将反应混合物在0℃下搅拌，并移至室温搅拌过夜。将反应混合物用另外的DCM(10mL)稀释，并用饱和碳酸氢钠溶液(15mL)洗涤，接着用盐水溶液(15mL)洗涤。将DCM层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法(0-100％(1％NH4OH、20％MeOH在DCM 中的混合物)/DCM)纯化，得到8-((3-(2-(N-甲基氨磺酰基)乙酰氨基) 丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯 (123.7mg，70％)，为油状物。UPLC/ELSD:RT＝3.01分钟。C50H99N3O7S 的MS(CI)：m/z(MH+)886.371。1H NMR(300MHz,CDCl3):δppm 8.31(s,1H)；5.02(s,1H),5.01-4.76(m,2H)；3.78(s,2H)；3.41(m,2H)； 2.87(s,3H)；2.56(t,2H,J＝5.3Hz)；2.42(t,4H,J＝7.1Hz)；2.31(td, 4H,J＝7.4,3Hz)；1.74-1.42(m,18H)；1.41-1.13(m,48H)；0.97-0.81(m, 12H)。
BP.化合物77.8-((3-((1,1-二氧化-5,6-二氢-4H-1,2,4-噻二嗪-3-基) 氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯。
3-(甲硫基)-5,6-二氢-4H-1,2,4-噻二嗪1,1-二氧化物
Figure BDA0003652560950001531
向2-氯乙磺酰氯(8.2g，50mmol)在EtOAc(250mL)中的搅拌混合物中添加S-甲基异硫脲(7.05g，25mmol)，接着添加Na2CO3(8g， 75mmol)、K2CO3(10.5g，75mmol)和NaHCO3(13g，155mmol)。将得到的混合物在环境温度下搅拌48h。滤出固体，并用热EtOAc (600mL)洗涤滤饼。将滤液浓缩，并在EtOH中重结晶，得到1.0g 纯度为70％(根据1H-NMR)的3-(甲硫基)-5,6-二氢-4H-1,2,4-噻二嗪 1,1-二氧化物。将此用于下一步而无需进一步纯化。1H NMR(300MHz, CDCl3):δ2.45(s,3H)；3.22-3.29(m,2H)；3.87-3.90(m,2H),5.86-5.89 (m,1H)。
8-((3-((1,1-二氧化-5,6-二氢-4H-1,2,4-噻二嗪-3-基)氨基)丙基)(8- 氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001532
将8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(720mg，0.95mmol)和3-(甲硫基)-5,6-二氢-4H-1,2,4-噻二嗪1,1-二氧化物(560mg，3.10mmol)的混合物在150-155℃密封管中加热6h。冷却后，将混合物浓缩，并通过用0-10％甲醇/二氯甲烷的硅胶色谱法纯化，得到8-((3-((1,1-二氧化-5,6-二氢-4H-1,2,4-噻二嗪-3- 基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9- 基酯(173mg，21％)，为棕色油状物。C50H98N4O6S的m/z(MH+)883.8。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ0.84-0.88(m,12H)；1.14-1.79(m,67H)； 2.24-2.30(m,4H)；2.40-2.45(m,6H)；3.15-3.21(m,2H)；3.35-3.37(m, 2H)；3.70-3.74(m,2H)；4.80-4.85(m,2H)；6.45(br s,1H)。
BQ.化合物78.8-((8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)(3-(5-氧代吡咯烷-2-甲酰氨基)丙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001541
将8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，0.199mmol)、5-氧代吡咯烷-2-甲酸(38mg，0.299mmol)、EDCI(57mg，0.299mmol)、HOBt(40mg，0.299mmol) 和TEA(55μL，0.398mmol)在乙腈(3mL)中的混合物在室温下搅拌过夜。将混合物用EtOAc(10mL)稀释，用水和盐水洗涤。将有机层经无水Na2SO4干燥并蒸发。按照上述程序，用50mg(0.07mmol) 8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9- 基酯重复反应。将合并的粗产物通过用0-10％甲醇/二氯甲烷的硅胶色谱法纯化，得到8-((8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)(3-(5-氧代吡咯烷-2-甲酰氨基)丙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(155mg，68％)，为浅棕色油状物。C52H99N3O6的m/z(MH+)862.7。1H NMR(300MHz, CDCl3):δ0.86-0.88(m,12H)；1.24-1.89(m,66H)；2.1-2.8(m,14H)；3.3-3.4(m,2H)；4.1-4.15(m,1H)；4.79-4.84(m,2H)；6.58(br s,1H)；7.9 (br s,1H)。
BR.化合物51/52.(E/Z)-8-((3-(((2,5-二氧代咪唑烷-4-亚基)甲基) 氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
(E/Z)-5-(溴亚甲基)咪唑烷-2,4-二酮
Figure BDA0003652560950001551
将3-溴丙酮酸(2g，11.9mmol)、脲(0.72g，11.9mmol)和BF3.Et2O (0.6mL，4.7mmol)在乙腈(25mL)中的混合物回流9h。将反应混合物冷却到室温，经由过滤分离沉淀物，用乙腈(20mL)洗涤并风干。将此固体与EtOH一起研磨，得到(E/Z)-5-(溴亚甲基)咪唑烷-2,4-二酮(420mg，18％)。1H NMR(300MHz,DMSO-d6):δ6.55(s,12H)；10.63 (br s,1H)；11.31(br s,1H)。
(E/Z)-8-((3-(((2,5-二氧代咪唑烷-4-亚基)甲基)氨基)丙基)(8-氧代 -8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001552
将8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(400mg，0.53mmol)、(E/Z)-5-(溴亚甲基)咪唑烷-2,4-二酮 (119mg，0.63mmol)和TEA(0.4mL)在EtOH(4mL)中的混合物在室温下搅拌过夜，然后在60℃微波反应器中搅拌1h。将混合物冷却到室温，用CH2Cl2(20mL)稀释，并用饱和NaHCO3和盐水洗涤。将有机层经无水Na2SO4干燥并蒸发。通过用0-10％甲醇/二氯甲烷的硅胶色谱法纯化粗产物，得到(E/Z)-8-((3-(((2,5-二氧代咪唑烷-4-亚基)甲基) 氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯 (352mg，77％)，为浅黄色油状物。C51H96N4O6的m/z(MH+)861.8。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ0.84-0.88(m,12H)；1.11-1.89(m,67H)； 2.2-2.7(m,10H)；3.1-3.2(m,2H)；4.79-4.84(m,2H)；6.49(br s,1H)； 6.6-6.7(m,1H)；9.0(br s,1H)。
BS.化合物79.8-((3-((2-氧代-2,5-二氢-1H-咪唑-4-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
4-硫酮基咪唑烷-2-酮
Figure BDA0003652560950001561
将乙内酰脲(1.6g，13.8mmol)和P4S10(3.67g，8.2mmol)在二噁烷(25mL)中的混合物在70-80℃下加热90分钟。将反应混合物冷却到室温，滤掉固体并用二噁烷(55mL)洗涤。然后将滤液通过硅藻土垫过滤，用二噁烷(50mL)洗涤并浓缩。将粗产物通过研磨(CH2Cl2)、接着是用0-10％甲醇/二氯甲烷的硅胶色谱法纯化，得到4-硫酮基咪唑烷-2-酮(680mg，39％)。1H NMR(300MHz,DMSO-d6):δ3.55(s,2H)； 6.9(br s,2H)。
4-(甲硫基)-1,5-二氢-2H-咪唑-2-酮
Figure BDA0003652560950001571
向4-硫酮基咪唑烷-2-酮(550mg，13.8mmol)在MeOH(12mL) 中的混合物中添加CH3I(1.24mL，19.9mmol)。将得到的混合物在室温下搅拌过夜。反应后，将混合物浓缩并干燥，得到4-(甲硫基)-1,5- 二氢-2H-咪唑-2-酮。1H-NMR显示60％转化为产物，因此此物质不经进一步纯化用于下一步。
8-((3-((2-氧代-2,5-二氢-1H-咪唑-4-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001572
将8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(100mg，0.13mmol)和4-(甲硫基)-1,5-二氢-2H-咪唑-2- 酮(180mg，1.38mmol)在BuOH(2mL)中的混合物在160℃微波反应器中加热40分钟。按照上述程序重复反应(用250mg(0.32mmol)和 400mg(52mmol)的8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯)。合并所有三种粗产物并浓缩。将粗残留物用CH2Cl2(50mL)稀释，并用饱和NaHCO3和盐水洗涤。将有机层经无水Na2SO4干燥并蒸发。将粗产物通过用0-10％甲醇至二氯甲烷的硅胶色谱法纯化，得到8-((3-((2-氧代-2,5-二氢-1H-咪唑-4-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(180 mg，22％)，为棕色油状物。C50H96N4O5的m/z(MH+)834.8。1H NMR (300MHz,CDCl3):δ0.84-0.88(m,12H)；1.15-1.81(m,67H)；2.24-2.4 (m,10H)；3.51-3.56(m,2H)；3.94(s,2H)；4.8-4.85(m,2H)；5.35(br s, 1H)。
BT.化合物80.8-((3-((2-(甲基氨基)-2-氧代乙基)磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
8-((3-((2-甲氧基-2-氧代乙基)磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷 -3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001581
向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(100mg，0.13mmol)和2-(氯磺酰基)乙酸甲酯(23mg，0.13 mmol)在CH2Cl2(5mL)中的混合物中添加TEA(0.22mL，0.15mmol)，并将反应混合物加热到50℃持续2h。反应完成后，将混合物用 CH2Cl2(25mL)稀释，并用水和盐水洗涤。将有机层经无水Na2SO4干燥并蒸发，得到8-((3-((2-甲氧基-2-氧代乙基)磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(80mg，69％)。 MS谱显示为产物，并且不经进一步纯化用于下一步。
8-((3-((2-(甲基氨基)-2-氧代乙基)磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001591
将8-((3-((2-甲氧基-2-氧代乙基)磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(80mg，0.09mmol)和甲胺 (0.45mL，在MeOH中2M，0.9mmol)在MeOH(2mL)中的混合物在密封管中加热到110℃持续16h。反应完成后，浓缩混合物。按照上述程序，用160mg(0.18mmol)8-((3-((2-甲氧基-2-氧代乙基)磺酰氨基) 丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯重复反应。将合并的粗产物通过用0-10％甲醇/二氯甲烷的硅胶色谱法纯化，得到8-((3-((2-(甲基氨基)-2-氧代乙基)磺酰氨基)丙基)(8-氧代 -8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(170mg，71％)，为浅黄色油状物。C50H99N3O7S的m/z(MH+)886.7。1H NMR(300MHz, CDCl3):δ0.82-0.86(m,12H)；1.22-1.8(m,67H)；2.24-2.25(m,4H), 2.4-2.51(m,4H)；2.6-2.7(m,2H)；2.81(d,3H,J＝6.6Hz)；3.19-3.29(m, 2H)；3.88(s,2H)；4.81-4.85(m,2H)；6.9(br s,1H)。
BU.化合物16.8-((3-((1,3-双(甲基氨基)-1,3-二氧代丙-2-基)氨基) 丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯三氟乙酸盐
N1,N3-二甲基丙二酰胺
Figure BDA0003652560950001601
将丙二酸二甲酯(12.5g，132.1mmol)和甲胺(30g，40％水溶液) 的混合物在室温下搅拌过夜。将溶剂蒸发，并将残留物经P2O5干燥，得到N1,N3-二甲基丙二酰胺(10.2g，83％)。1H NMR(300MHz, DMSO-d6):δ2.56(d,6H,J＝4.6Hz)；2.96(s,2H)；7.92(br s,2H)。
2-溴-N1,N3-二甲基丙二酰胺
Figure BDA0003652560950001602
将N1,N3-二甲基丙二酰胺(1g，7.68mmol)和溴(0.39mL，7.68 mmol)在CHCl3(15mL)中的混合物在50℃下加热过夜。将溶剂蒸发，并用0-100％乙酸乙酯/己烷洗脱，通过硅胶柱色谱法纯化粗产物，得到2-溴-N1,N3-二甲基丙二酰胺(450mg，28％)。1H NMR(300MHz,DMSO-d6):δ2.61(d,6H,J＝4.6Hz)；4.73(s,2H)；8.22(br s,2H)。
8-((3-((1,3-双(甲基氨基)-1,3-二氧代丙-2-基)氨基)丙基)(8-氧代 -8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯三氟乙酸盐
Figure BDA0003652560950001611
向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(50mg，0.06mmol)和2-溴-N1,N3-二甲基丙二酰胺(28mg， 0.13mmol)在n-BuOH(1mL)中的混合物中添加DIPEA(35μL，0.2 mmol)。将得到的混合物在密封管中加热到130℃持续16h。反应完成后，浓缩混合物。按照上述程序，每次用150mg(0.18mmol)8-((3- 氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯再重复反应三次。将合并的粗产物通过用0-10％甲醇至二氯甲烷的硅胶色谱法并通过用乙腈-水(0.1％TFA)的C8反相色谱法纯化，得到 8-((3-((1,3-双(甲基氨基)-1,3-二氧代丙-2-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯三氟乙酸盐(185mg，四批28％)，为无色油状物。C52H102N4O6.TFA的m/z(MH+)879.7。1H NMR (300MHz,CDCl3):δ0.83-0.88(m,12H)；1.24-1.8(m,63H)；2.27-2.3(m, 6H)；2.8(d,6H,J＝4.4Hz)；2.95-3.19(m,4H)；3.19-3.29(m,4H)； 4.79-4.87(m,2H)；5.07(s,1H)；7.5(br s,3H)；8.34-8.36(m,2H)。
BV.化合物81.8-((3-((4-氰基-5-氧代-2,5-二氢呋喃-3-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯三氟乙酸盐
4-(甲硫基)-2-氧代-2,5-二氢呋喃-3-甲腈
Figure BDA0003652560950001621
将4-(甲硫基)-2-氧代-2,5-二氢呋喃-3-甲酰胺(500mg，2.9mmol) 和POCl3(10mL)的混合物回流10分钟。反应后，通过旋转蒸发器移除过量的溶剂，并将残留物倒在冰冷的水上。用CH2Cl2(3x50mL) 萃取此混合物。将合并的有机层经无水Na2SO4干燥，过滤并蒸发，得到4-(甲硫基)-2-氧代-2,5-二氢呋喃-3-甲腈(400mg，89％)。1H NMR (300MHz,CDCl3):δ2.8(s,3H)；4.96(s,2H)。
8-((3-((4-氰基-5-氧代-2,5-二氢呋喃-3-基)氨基)丙基)(8-氧代 -8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯三氟乙酸盐
Figure BDA0003652560950001622
将8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(300mg，0.4mmol)和4-(甲硫基)-2-氧代-2,5-二氢呋喃-3- 甲腈(74mg，0.48mmol)在n-BuOH(5mL)中的混合物在微波反应器中加热到160℃持续1h。反应完成后，浓缩混合物。如上面一样用 200mg(0.26mmol)8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基) 氨基)辛酸十七烷-9-基酯重复反应，并将合并的粗物质首先通过用 0-10％甲醇/二氯甲烷的硅胶色谱法纯化，然后通过C8反相色谱法(乙腈-水，0.1％TFA)纯化，得到8-((3-((4-氰基-5-氧代-2,5-二氢呋喃-3- 基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9- 基酯三氟乙酸盐(155mg，24％)，为棕色油状物。C52H95N3O6.TFA的 m/z(MH+)858.7。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ0.83-0.89(m,12H)； 1.15-2.8(m,64H)；2.26-2.3(m,6H)；2.9-3.1(m,4H)；3.21-3.32(m,2H)； 3.74-3.76(m,2H)；4.79-4.85(m,4H)；9.13-9.21(m,1H)；11.5(br s, 1H)。
BW.化合物82.8-((3-((5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-基)氨基)丙基)(8- 氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯三氟乙酸盐
Figure BDA0003652560950001631
向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(300mg，0.4mmol)和5-溴-1,3,4-噻二唑-2-胺(108mg，0.6 mmol)在n-BuOH(5mL)中的混合物中添加DIPEA(0.28mL，1.6 mmol)，并将得到的混合物在150℃密封管中加热4h。反应完成后，将混合物浓缩，并首先通过用0-10％甲醇/二氯甲烷的硅胶色谱法纯化，然后通过C8反相色谱法(乙腈-水，0.1％TFA)纯化，得到8-((3-((5- 氨基-1,3,4-噻二唑-2-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基) 氨基)辛酸十七烷-9-基酯三氟乙酸盐(140mg，36％)，为浅黄色油状物。 C49H95N5O4S.TFA的m/z(MH+)850.7。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ0.83-0.89(m,12H)；1.15-1.8(m,66H)；2.0-2.3(m,6H)；2.9-3.2(m,6H)； 3.48-3.51(m,1H)；4.79-4.89(m,2H)；5.01-5.23(m,2H)；7.9(br s,1H)。
BX.化合物84.8-((3-((4-(甲基氨基)-1,2,5-噻二唑-3-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001641
在0℃下向8-((3-((4-(甲基氨基)-1-氧化-1,2,5-噻二唑-3-基)氨基) 丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(250 mg，0.28mmol))在CH2Cl2(30mL)中的混合物中添加PPh3(223mg， 0.85mmol)，接着添加CCl4(0.27mL，2.84mmol)。将所得混合物在室温下搅拌4h。反应完成后(通过TLC和MS确认)，在旋转蒸发器中移除溶剂，并通过用0-10％甲醇至二氯甲烷的硅胶色谱法纯化残留物，得到8-((3-((4-(甲基氨基)-1,2,5-噻二唑-3-基)氨基)丙基)(8-氧代 -8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(165mg，58％)，为淡黄色油状物。C5oH97N5O4S的m/z(MH+)864.7。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ0.81-0.89(m,12H)；1.15-1.69(m,64H)；2.05-2.29(m,6H)； 2.8-3.19(m,9H)；3.49-3.54(m,2H)；4.80-4.87(m,2H)；6.23(br s,1H)； 6.9(br s,1H)。
BY.化合物85.8-((3-((4-(二甲基氨基)-1-氧化-1,2,5-噻二唑-3-基) 氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
8-((3-((4-甲氧基-1-氧化-1,2,5-噻二唑-3-基)氨基)丙基)(8-氧代 -8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001651
向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(123mg，0.75mmol))在甲醇(3mL)中的混合物中添加 3,4二甲氧基-1,2,5-噻二唑1-氧化物(285mg，0.37mmol)。将得到的混合物在室温下搅拌1h。反应完成后，在旋转蒸发器中移除溶剂，并通过用0-10％甲醇/二氯甲烷的硅胶色谱法纯化残留物，得到 8-((3-((4-甲氧基-1-氧化-1,2,5-噻二唑-3-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(3,192mg，29％)。1H NMR (300MHz,CDCl3):δ0.83-0.89(m,12H)；1.15-1.82(m,66H)；2.2-2.65 (m,10H)；3.54-3.58(m,2H)；4.09(s,3H)；4.80-4.87(m,2H)；9.3(br s,1H)。
8-((3-((4-(二甲基氨基)-1-氧化-1,2,5-噻二唑-3-基)氨基)丙基)(8- 氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001652
向8-((3-((4-甲氧基-1-氧化-1,2,5-噻二唑-3-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(186mg，0.21 mmol))在甲醇(3mL)中的混合物中添加二甲胺(1.06mL，2.1mmol，在MeOH中2M)。将所得混合物在室温下搅拌过夜。反应完成后(通过TLC和MS确认)，在旋转蒸发器中移除溶剂，并通过用0-10％甲醇/二氯甲烷的硅胶色谱法纯化残留物，得到8-((3-((4-(二甲基氨基)-1- 氧化-1,2,5-噻二唑-3-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基) 氨基)辛酸十七烷-9-基酯(130mg，69％)，为浅黄色油状物。 C51H99N5O5S的m/z(MH+)894.6。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ 0.81-0.89(m,12H)；1.15-1.75(m,66H)；2.25-2.69(m,10H)；3.22(s,6H)； 3.59-3.62(m,2H)；4.80-4.85(m,2H)；8.4(br s,1H)。
BZ.化合物86.(E)-8-((3-(N'-(甲基磺酰基)甲脒基)丙基)(8-氧代 -8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001661
将8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(100mg，0.13mmol)和原甲酸三甲酯(2mL)在n-BuOH(5 mL)中的混合物回流1h。反应完成后，蒸发过量的溶剂。将残留物溶解在MeOH(10mL)中，添加甲磺酰胺(15mg，0.16mmol)，并将得到的混合物加热到100℃持续1h。使混合物冷却到室温并浓缩。如上面一样用200mg(0.26mmol)8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3- 基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯重复反应，并将合并的粗物质通过用0-10％甲醇/二氯甲烷的硅胶色谱法纯化，得到(E)-8-((3-(N'-(甲基磺酰基)甲脒基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(130mg，38％)，为浅黄色油状物。C49H97N3O6S的m/z (MH+)856.7。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ0.83-0.89(m,12H)； 1.15-1.8(m,66H)；2.2-2.7(m,10H)；2.9(s,3H)；3.48-3.51(m,2H)； 4.80-4.87(m,2H)；8.1(br m,1H)；9.15(br s,1H)。
CA.化合物87.8-((3-((3-氨基-1-甲基-1H-1,2,4-三唑-5-基)氨基) 丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001671
向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(300mg，0.4mmol)和氰基羰亚胺二苯酯(95mg，0.4mmol) 在2-丙醇(9mL)中的混合物中添加DIPEA(69μL，0.4mmol)。将得到的混合物在室温下搅拌1h。在发生完全转化后，将甲基肼(21μL， 0.4mmol)添加到上述混合物中。将得到的混合物回流18h。蒸发过量的溶剂，并通过用0-10％甲醇/二氯甲烷的硅胶色谱法纯化，得到 8-((3-((3-氨基-1-甲基-1H-1,2,4-三唑-5-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(120mg，35％)，为浅棕色油状物。C50H98N6O4的m/z(MH+)847.7。1H NMR(300MHz,CDCl3): δ0.83-0.89(m,12H)；1.15-1.8(m,66H)；2.2-2.6(m,10H)；3.3(s,3H)； 3.38-3.48(m,2H)；3.81(br s,2H),4.80-4.87(m,2H)；6.31-6.35(br m, 1H)。
CB.化合物88.8-((3-((3-硝基-1H-吡咯-2-基)氨基)丙基)(8-氧代 -8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
(Z)-N-(2,2-二乙氧基乙基)-1-(甲硫基)-2-硝基乙烯-1-胺
Figure BDA0003652560950001681
将氨基乙醛二乙基缩醛(2.0g，15mmol))和1,1-双(甲硫基)-2-硝基乙烯(2.5g，15mmol)在乙醇(25mL)中的混合物回流20h。反应完成后，通过旋转蒸发器移除溶剂。通过用0-5％丙酮/二氯甲烷的硅胶色谱法纯化粗产物，得到(Z)-N-(2,2-二乙氧基乙基)-1-(甲硫基)-2-硝基乙烯-1-胺(2.2g，60％)。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ1.22-1.26(m,6H)； 2.43(s,3H)；3.51-3.58(m,4H)；3.71-3.81(m,2H)；4.613-4.66(m,1H)； 6.56(s,1H)；10.45(br s,1H)。
2-(甲硫基)-3-硝基-1H-吡咯
Figure BDA0003652560950001682
在5-10℃下使干燥的HCl气体持续3h通过(Z)-N-(2,2-二乙氧基乙基)-1-(甲硫基)-2-硝基乙烯-1-胺(1.25g，5mmol))在乙醚(100mL) 中的混合物。反应完成后，将混合物用10％K2CO3溶液淬灭。将有机层经无水Na2SO4干燥，过滤并蒸发，得到2-(甲硫基)-3-硝基-1H- 吡咯(730mg，92％)。1H NMR(300MHz,DMSO-d6):δ2.57(s,3H)；6.71 (m,1H)；6.92(m,1H)；10.82(br s,1H)。
2-(甲基亚磺酰基)-3-硝基-1H-吡咯
Figure BDA0003652560950001691
在0℃下向2-(甲硫基)-3-硝基-1H-吡咯(100mg，0.63mmol))在 CH2Cl2:MeOH(3:1，9mL)中的混合物中添加mCPBA(141mg，0.63 mmol，大约77％)。将得到的混合物搅拌30分钟(通过TLC监测)。反应完成后，将混合物用CH2Cl2(10mL)稀释，用饱和NaHCO3洗涤，经无水Na2SO4干燥，过滤并蒸发，得到2-(甲基亚磺酰基)-3-硝基-1H- 吡咯(60mg，54％)。1H NMR(300MHz,DMSO-d6):δ2.95(s,3H)；6.82 (m,1H)；7.1(m,1H)；11.2(br s,1H)。
8-((3-((3-硝基-1H-吡咯-2-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001692
将8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(500mg，0.66mmol)和2-(甲基亚磺酰基)-3-硝基-1H-吡咯 (172mg，0.98mmol)在n-BuOH(2mL)中的混合物在100℃下加热65 h。在旋转蒸发器中移除过量的溶剂，并通过用0-10％甲醇/二氯甲烷的硅胶色谱法纯化残留物，得到8-((3-((3-硝基-1H-吡咯-2-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(120 mg，21％)，为浅棕色油状物。C51H96N4O6的m/z(MH+)861.7。1H NMR (300MHz,CDCl3):δ0.83-0.89(m,12H)；1.15-1.69(m,65H)；1.8-1.95 (m,2H)；2.19-2.32(m,4H)；2.5-2.75(m,6H)；3.35-3.63(m,2H)；4.80-4.87(m,2H)；6.09-6.12(m,1H)；6.39-6.42(m,1H)；7.61-7.7(m, 1H)。
CC.化合物89：8-((3-(乙基磺酰氨基)丙基)(8-((2-甲基壬基)氧基)-8-氧代辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
8-溴辛酸2-甲基壬酯
Figure BDA0003652560950001701
在N2下向8-溴辛酸(3.83g，17.18mmol)、2-甲基壬-1-醇(2.72g， 17.18mmol)、4-二甲基氨基吡啶(0.42g，3.44mmol)在DCM(25mL) 中的溶液中添加(3-{[(乙基亚氨基)亚甲基]氨基}丙基)二甲胺盐酸盐 (3.29g，17.18mmol)。将反应物在rt下搅拌16h。将反应物用DCM 稀释，并用饱和NaHCO3、接着用盐水洗涤。将有机层分离，经Na2SO4干燥，过滤并在真空下蒸发。通过用(0-20％)EtOAc/己烷的硅胶色谱法纯化残留物，得到8-溴辛酸2-甲基壬酯(5.1g，14.04mmol，82％)。1H NMR(300MHz,CDCl3) δ:ppm 3.98(m,2H)；3.43(t,2H)；2.33(t,2H)；1.93-1.74(m,3H)；1.72-1.09(m,20H)；0.93(m,6H)。
8-((3-((叔丁氧基羰基)氨基)丙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001702
将8-溴辛酸十七烷-9-基酯4(69.2g，0.15摩尔)和(3-氨基丙基) 氨基甲酸叔丁酯(130.6g，0.75摩尔)在500mL乙醇中的溶液加热到 65℃过夜。将反应混合物浓缩，并通过快速柱色谱法(SiO2:甲醇/二氯甲烷0-20％)纯化粗品，得到8-((3-((叔丁氧基羰基)氨基)丙基)氨基) 辛酸十七烷-9-基酯(62g，74％)，为浅黄色油状物。C33H66N2O4的MS (CI)：m/z(MH+)555.5。1H NMR(300MHz,CDCl3):δppm 5.15(bs,1H)； 4.85(五重峰，1H,J＝6.0Hz)；3.17(m,2H)；2.65(t,2H,J＝6.6Hz)； 2.56(t,2H,J＝6.8Hz)；2.26(t,2H,J＝7.6Hz)；1.68-1.56(m,6H)；1.46 (m,5H)；1.43(s,9H)；1.24(m,30H)；0.86(t,6H,J＝6.6Hz)。
8-((3-((叔丁氧基羰基)氨基)丙基)(8-((2-甲基壬基)氧基)-8-氧代辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001711
向8-((3-((叔丁氧基羰基)氨基)丙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(5.0 g，8.9mmol)和8-溴辛酸2-甲基壬酯(3.76g，10.2mmol)在27mL丙腈中的溶液中添加碳酸钾(1.87g，13.4mmol)和碘化钾(0.22g，1.3 mmol)，得到白色混合物。将此加热到80℃并搅拌14小时。使混合物冷却到室温，通过硅藻土过滤，用丙腈洗涤过滤固体并浓缩滤液。将残留物溶解在庚烷中，用乙腈洗涤两次，并浓缩成微黄色油状物。通过硅胶色谱法(0-20％乙酸乙酯/己烷)纯化此残留物，得到8-((3-((叔丁氧基羰基)氨基)丙基)(8-((2-甲基壬基)氧基)-8-氧代辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(6.12g，7.3mmol，82％)，为微黄色油状物。C51H100N2O6的MS(CI)：m/z(MH+)837.6。1H NMR(300MHz,CDCl3):δppm 5.65 (br s,1H)；4.86(m,1H)；3.98-3.81(m,2H)；3.81(m,2H),2.44(t,2H,J＝ 6.3Hz)；2.36-2.25(m,8H)；1.77(m,1H),1.64-1.57(m,6H)；1.55-1.39 (m,17H)；1.37-1.14(m,48H)；0.93-0.84(m,12H)。
8-((3-氨基丙基)(8-((2-甲基壬基)氧基)-8-氧代辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001721
向8-((3-((叔丁氧基羰基)氨基)丙基)(8-((2-甲基壬基)氧基)-8-氧代辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(760mg，0.91mmol)在2mL甲基环戊基醚(MCPE)中的溶液中添加在MCPE中的3M HCl溶液，将反应容器密封，并在搅拌下将反应物加热到40℃持续两小时。使反应物冷却到室温，用大约5mL的10％碳酸钠水溶液稀释，并用EtOAc萃取三次。将有机物合并，干燥(Na2SO4)，过滤并将滤液浓缩为黄色油状物。将此溶解在庚烷中，用乙腈洗涤两次，然后浓缩，并在真空下干燥，得到8-((3-氨基丙基)(8-((2-甲基壬基)氧基)-8-氧代辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(570mg，0.77mmol，85％)，为无色油状物。C46H92N2O4的MS(CI)：m/z(MH+)737.5。1H NMR(300MHz,CDCl3):δppm 4.87-4.79(m,2H)；3.65(m,2H),3.41-3.34(m,2H),2.70(t,2H,J＝6.6 Hz)；2.42-2.33(m,6H)；2.30-2.25(m,4H)；1.68-1.46(m,16H)；1.44-1.35(m,4H)；1.34-1.16(m,42H)；0.92-0.84(m,12H)。
8-((3-(乙基磺酰氨基)丙基)(8-((2-甲基壬基)氧基)-8-氧代辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001731
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-((2-甲基壬基)氧基)-8-氧代辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(200mg，0.271mmol)和三乙胺(200μL，1.43 mmol)在DCM(6.782mL)中的溶液中添加在DCM(1mL)中的乙磺酰氯(41.854mg，0.326mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌1h，并在室温下搅拌过夜。将反应混合物用另外的DCM(10mL)稀释，并用盐水溶液(15mL)洗涤。将DCM层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法(0-100％(1％NH4OH、20％MeOH在DCM中的混合物/DCM)纯化，得到8-((3-(乙基磺酰氨基)丙基)(8-((2-甲基壬基)氧基)-8-氧代辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(101.2mg，45％)，为油状物。 UPLC/ELSD:RT＝2.90分钟。C48H96N2O6S的MS(CI)：m/z(MH+) 829.964。1H NMR(300MHz,CDCl3):δppm 6.93(br s,1H)；4.93-4.78 (m,1H)；4.04-3.77(m,2H)；3.38-3.12(m,3H)；3.11-2.90(m,5H)； 2.67-2.22(m,8H)；1.90-1.44(m,16H)；1.43-1.19(m,48H)；0.98-0.81(m, 12H)。
CD.化合物90：8-((3-(环丙烷磺酰氨基)丙基)(8-((2-甲基壬基) 氧基)-8-氧代辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001741
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-((2-甲基壬基)氧基)-8-氧代辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(200mg，0.271mmol)和三乙胺(200μL，1.43 mmol)在DCM(6.782mL)中的溶液中添加在DCM(1mL)中的环丙烷磺酰氯(45.763mg，0.326mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌1h，并在室温下搅拌过夜。将反应混合物用另外的DCM(10mL)稀释，并用盐水溶液(15mL)洗涤。将DCM层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法(0-100％(1％NH4OH、20％MeOH在DCM 中的混合物/DCM)纯化，得到8-((3-(环丙烷磺酰氨基)丙基)(8-((2-甲基壬基)氧基)-8-氧代辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150.2mg，66％)，为油状物。UPLC/ELSD:RT＝2.98分钟。C49H96N2O6S的MS(CI)：m/z (MH+)841.558。1H NMR(300MHz,CDCl3):δppm 6.98(brs,1H)； 4.93-4.80(m,1H)；4.05-3.75(m,2H)；3.40-3.14(m,2H)；2.65-2.48(m, 2H)；2.47-2.18(m,9H)；1.86-1.39(m,19H)；1.3-1.06(m,48H)； 1.00-0.80(m,12H)。
CE.化合物91：8-((3-((异噁唑-3-基甲基)磺酰氨基)丙基)(8-((2- 甲基壬基)氧基)-8-氧代辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001751
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-((2-甲基壬基)氧基)-8-氧代辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(200mg，0.271mmol)和三乙胺(200μL，1.43 mmol)在DCM(6.782mL)中的溶液中添加在DCM(1mL)中的环丙烷磺酰氯(59.114mg，0.326mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌1h，并在室温下搅拌过夜。将反应物加热到30℃持续2h。将反应混合物用另外的DCM(10mL)稀释，并用盐水溶液(15mL)洗涤。将DCM层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法(0-100％(1％ NH4OH、20％MeOH在DCM中的混合物/DCM)纯化，得到8-((3-((异噁唑-3-基甲基)磺酰氨基)丙基)(8-((2-甲基壬基)氧基)-8-氧代辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(80.7mg，34％)，为油状物。UPLC/ELSD:RT＝ 2.95分钟。C50H95N3O7S的MS(CI)：m/z(MH+)882.878。1H NMR(300 MHz,CDCl3):δppm 8.44(s,1H)；7.64(br s,1H)；6.62(s,1H)；4.92-4.78 (m,1H)；4.45-4.31(s,2H)；4.00-3.79(m,2H)；3.29-3.10(m,2H)； 2.61-2.44(m,2H)；2.39-2.22(m,8H)；1.88-1.43(m,16H)；1.42-1.01(m, 48H)；0.98-0.77(m,12H)。
CF.化合物94.8-{[3-(甲基氨磺酰基)丙基][8-氧代-8-(十一烷-3- 基氧基)辛基]氨基}辛酸十七烷-9-基酯
8-{[(4-甲氧基苯基)甲基]氨基}辛酸十一烷-3-基酯
Figure BDA0003652560950001761
向碳酸铯(4.988g，15.31mmol)在DMF(52mL)中的悬浮液中添加4-甲氧基苄胺(4.00mL，30.6mmol)。将悬浮液在室温下搅拌30分钟，然后添加在DMF(4.0mL)中的8-溴辛酸十一烷-3-基酯(5.777g， 15.31mmol)。在室温下搅拌反应混合物并通过LCMS监测。在16h时，将反应混合物用MTBE(75mL)稀释，通过硅藻土垫过滤，然后将滤液浓缩。将残留物吸收在MTBE(300mL)中，用水(3x)和盐水洗涤，经Na2SO4干燥并浓缩。经由自动硅胶快速色谱法(0-20％ MeOH/DCM)纯化粗物质，得到8-{[(4-甲氧基苯基)甲基]氨基}辛酸十一烷-3-基酯(3.500g，8.071mmol，52.72％)，为透明黄色油状物。 UPLC/ELSD:RT＝1.72分钟。C27H47NO3的MS(ES)：m/z(MH+) 434.09。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:ppm 7.20-7.26(m,2H)；6.82-6.90 (m,2H)；4.75-4.86(m,1H)；3.80(s,3H)；3.72(s,2H)；2.60(t,2H,J＝7.5 Hz)；2.28(t,2H,J＝7.5Hz)；1.41-1.67(m,8H)；1.19-1.40(m,18H)； 0.82-0.92(m,6H)。
8-{[(4-甲氧基苯基)甲基][8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基]氨基} 辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001762
将8-溴辛酸十七烷-9-基酯(4.268g，9.195mmol)、碳酸钾(1.733g，12.54mmol)、碘化钾(0.278g，1.67mmol)、8-{[(4-甲氧基苯基)甲基] 氨基}辛酸十一烷-3-基酯(3.625g，8.359mmol)和二噁烷(28.0mL)在密封管中合并。在110℃下搅拌反应混合物，并通过LCMS监测。在 65h时，将反应混合物冷却到室温，倒入MTBE(50mL)中，并通过硅藻土垫过滤，用MTBE冲洗。将滤液用水和盐水洗涤，经Na2SO4干燥并浓缩。经由自动硅胶快速色谱法(5-40％EtOAc/己烷)纯化粗物质，得到8-{[(4-甲氧基苯基)甲基][8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基] 氨基}辛酸十七烷-9-基酯(5.001g，6.141mmol，73.47％)，为黄色油状物。UPLC/ELSD:RT＝3.13分钟。C52H95NO5的MS(ES)：m/z(MH+) 814.34。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:ppm7.18-7.24(m,2H)；6.80-6.86 (m,2H)；4.76-4.91(m,2H)；3.80(s,3H)；3.47(s,2H)；2.31-2.40(m,4H)； 2.22-2.31(m,4H)；1.37-1.66(m,16H)；1.16-1.36(m,48H)；0.82-0.93(m,12H)。
8-{[8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基]氨基}辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001771
在H2气氛(气囊压力)和室温下搅拌20％氢氧化钯(II)/碳(1.721g， 1.226mmol)和甲氧基苯基)甲基][8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基]氨基}辛酸酯(4.99g，6.128mmol，1当量)在乙酸乙酯(40.0mL)和乙酸 (10.0mL)中的混合物。通过LCMS监测反应。在16h时，将反应混合物通过硅藻土垫过滤，用EtOAc冲洗。将水(大约200mL)添加到滤液中，然后将Na2CO3添加到搅拌的两相混合物中，直到pH～10。分离各层，将有机物用水和盐水洗涤，经Na2SO4干燥并浓缩。经由自动硅胶快速色谱法(0-20％(在MeOH中的5％浓NH4OH水溶液)/DCM)纯化粗物质，得到8-{[8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基]氨基}辛酸十七烷-9-基酯(3.300g，4.754mmol，77.58％)，为透明略微黄色的油状物。UPLC/ELSD:RT＝2.99分钟。C44H87NO4的MS(ES)： m/z(MH+)694.32。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:ppm 4.75-4.91(m, 2H)；2.57(t,4H,J＝7.5Hz)；2.23-2.33(m,4H)；1.40-1.70(m,16H)； 1.16-1.40(m,48H)；0.83-0.92(m,12H)。
3-{[8-(十七烷-9-基氧基)-8-氧代辛基][8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基) 辛基]氨基}丙烷-1-磺酸
Figure BDA0003652560950001781
将8-{[8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基]氨基}辛酸十七烷-9-基酯 (0.313g，0.450mmol)和1,3-丙磺酸内酯(0.066g，0.54mmol)在丙酮 (2.25mL)中的溶液在55℃下加热，同时搅拌。通过LCMS监测反应。在25h时，将反应混合物冷却到室温，添加1,3-丙磺酸内酯(28mg， 0.23mmol)，并将反应混合物在55℃下搅拌。在42h时，将反应混合物冷却到室温。添加水(2.5mL)，并将反应混合物在室温下搅拌5 分钟。此时后，将反应混合物浓缩以移除挥发性有机物。将残留物吸收在EtOAc和水中。将水相用EtOAc(2x)和19:1DCM/MeOH萃取。将合并的有机物用盐水洗涤，经Na2SO4干燥并浓缩。经由自动硅胶快速色谱法(0-20％MeOH/DCM)纯化粗物质，得到3-{[8-(十七烷-9- 基氧基)-8-氧代辛基][8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基]氨基}丙烷-1- 磺酸(0.277g，0.339mmol，75.34％)，为透明粉红色油状物。UPLC/ELSD:RT＝3.45分钟。C47H93NO7S的MS(ES)：m/z(MNa+) 838.84。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:ppm 11.18(br s,1H)；4.75-4.91 (m,2H)；3.14-3.23(m,2H)；2.97-3.13(m,6H)；2.22-2.34(m,6H)； 1.44-1.83(m,16H)；1.15-1.43(m,48H)；0.82-0.94(m,12H)。
8-{[3-(氯磺酰基)丙基][8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基]氨基}辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001791
向3-{[8-(十七烷-9-基氧基)-8-氧代辛基][8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基]氨基}丙烷-1-磺酸(0.150g，0.184mmol)和DMF(催化量) 在1,2-二氯乙烷(0.75mL)中的溶液中添加亚硫酰氯(70uL，0.92 mmol)。在70℃下搅拌反应混合物，并通过LCMS监测。在1h时，将反应混合物冷却到室温，然后浓缩。从PhMe(3x)中浓缩残留物，得到8-{[3-(氯磺酰基)丙基][8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基]氨基}辛酸十七烷-9-基酯，为琥珀色油状物，其呈定量的收率继续运行。
8-{[3-(甲基氨磺酰基)丙基][8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基]氨基}辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001792
将8-{[3-(氯磺酰基)丙基][8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基]氨基} 辛酸十七烷-9-基酯(0.075g，0.090mmol)在DCM(1.5mL)中的搅拌溶液在冰浴中冷却到0℃。然后，滴加甲胺(0.22mL，0.45mmol，在 THF中2.0M)。使反应混合物达到室温，并通过LCMS监测。在17h 时，将反应混合物用DCM稀释，并用饱和NaHCO3水溶液洗涤。将水相用DCM(2x)萃取。使合并的有机物通过疏水玻璃料，经Na2SO4干燥并浓缩。经由自动硅胶快速色谱法(0-8％(在MeOH中的5％浓 NH4OH水溶液)/DCM)纯化粗物质，得到8-{[3-(甲基氨磺酰基)丙基][8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基]氨基}辛酸十七烷-9-基酯(0.041 g，0.047mmol，52％)，为透明黄色油状物。UPLC/ELSD:RT＝2.95 分钟。C48H96N2O6S的MS(ES)：m/z(MH+)830.34。1H NMR(300MHz, CDCl3)δ:ppm 4.75-4.92(m,3H)；3.03-3.13(m,2H)；2.79(s,3H)； 2.45-2.59(m,2H)；2.33-2.45(m,4H)；2.23-2.33(m,4H)；1.87-2.01(m, 2H)；1.45-1.69(m,14H)；1.16-1.45(m,50H)；0.81-0.95(m,12H)。
CG.化合物95.8-{[3-(乙基氨磺酰基)丙基][8-氧代-8-(十一烷-3- 基氧基)辛基]氨基}辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001801
将8-{[3-(氯磺酰基)丙基][8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基]氨基} 辛酸十七烷-9-基酯(0.075g，0.090mmol)在DCM(1.5mL)中的搅拌溶液在冰浴中冷却到0℃。然后，滴加乙胺(0.22mL，0.45mmol，在 THF中2.0M)。使反应混合物达到室温，并通过LCMS监测。在17h 时，将反应混合物用DCM稀释，并用饱和NaHCO3水溶液洗涤。将水相用DCM(2x)萃取。使合并的有机物通过疏水玻璃料，经Na2SO4干燥并浓缩。经由自动硅胶快速色谱法(0-8％(在MeOH中的5％浓 NH4OH水溶液)/DCM)纯化粗物质，得到8-{[3-(乙基氨磺酰基)丙基][8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基]氨基}辛酸十七烷-9-基酯(0.048 g，0.056mmol，62％)，为透明浅黄色油状物。UPLC/ELSD:RT＝2.97 分钟。C49H98N2O6S的MS(ES)：m/z(MH+)844.15。1HNMR(300MHz, CDCl3)δ:ppm 4.75-4.92(m,2H)；4.55(br s,1H)；3.11-3.23(m,2H)； 3.02-3.11(m,2H)；2.44-2.55(m,2H)；2.32-2.44(m,4H)；2.23-2.32(m, 4H)；1.83-2.01(m,2H)；1.45-1.73(m,14H)；1.18-1.45(m,50H)；1.22(t, 3H,J＝7.5Hz)；0.82-0.94(m,12H)。
CH.化合物96.8-{[3-(环丙基氨磺酰基)丙基][8-氧代-8-(十一烷 -3-基氧基)辛基]氨基}辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001811
将8-{[3-(氯磺酰基)丙基][8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基]氨基} 辛酸十七烷-9-基酯(0.085g，0.10mmol)在DCM(1.7mL)中的搅拌溶液在冰浴中冷却到0℃。然后，滴加环丙胺(35uL，0.51mmol)。使反应混合物达到室温，并通过LCMS监测。在15分钟时，将反应混合物用DCM稀释，并用饱和NaHCO3水溶液洗涤。将水相用DCM 萃取。使合并的有机物通过疏水玻璃料，经Na2SO4干燥并浓缩。经由自动硅胶快速色谱法(0-8％(在MeOH中的5％浓NH4OH水溶液)/DCM)纯化粗物质，得到8-{[3-(环丙基氨磺酰基)丙基][8-氧代 -8-(十一烷-3-基氧基)辛基]氨基}辛酸十七烷-9-基酯(0.039g，0.043 mmol，43％)，为透明浅黄色油状物。UPLC/ELSD:RT＝2.98分钟。C50H98N2O6S的MS(ES)：m/z(MH+)856.24。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:ppm 5.16(br s,1H)；4.76-4.91(m,2H)；3.09-3.20(m,2H)；2.45-2.60 (m,3H)；2.33-2.45(m,4H)；2.22-2.33(m,4H)；1.85-1.99(m,2H)； 1.43-1.70(m,14H)；1.14-1.43(m,50H)；0.81-0.97(m,12H)；0.67-0.75 (m,4H)。
CI.化合物97.8-{[3-(叔丁基氨磺酰基)丙基][8-氧代-8-(十一烷 -3-基氧基)辛基]氨基}辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001821
将8-{[3-(氯磺酰基)丙基][8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基]氨基} 辛酸十七烷-9-基酯(0.085g，0.10mmol)在DCM(1.7mL)中的搅拌溶液在冰浴中冷却到0℃。然后，滴加叔丁胺(54uL，0.51mmol)。使反应混合物达到室温，并通过LCMS监测。在15分钟时，将反应混合物用DCM稀释，并用饱和NaHCO3水溶液洗涤。将水相用DCM 萃取。使合并的有机物通过疏水玻璃料，经Na2SO4干燥并浓缩。经由自动硅胶快速色谱法(0-10％(在MeOH中的5％浓NH4OH水溶液)/DCM)纯化粗物质，得到8-{[3-(叔丁基氨磺酰基)丙基][8-氧代 -8-(十一烷-3-基氧基)辛基]氨基}辛酸十七烷-9-基酯(0.053g，0.058 mmol，57％)，为透明浅黄色油状物。UPLC/ELSD:RT＝3.01分钟。 C52H102N2O6S的MS(ES)：m/z(MH+)872.15。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:ppm 4.76-4.91(m,2H)；4.15(br s,1H)；3.03-3.15(m,2H)； 2.43-2.56(m,2H)；2.32-2.43(m,4H)；2.22-2.32(m,4H)；1.84-2.00(m, 2H)；1.44-1.69(m,14H)；1.18-1.44(50H)；1.37(s,9H)；0.82-0.94(m, 12H)。
CJ.化合物98.8-((3-(3H-咪唑并[4,5-b]吡啶-3-基)丙基)(8-氧代 -8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001831
向8-((3-((3-氨基吡啶-2-基)氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(50mg，0.059mmol)在1mL原甲酸三甲酯中的溶液中添加一滴TFA。将反应混合物在130℃下搅拌1.5 h。冷却后，蒸发过量的溶剂并干燥。向在THF(1mL)中的此粗产物中添加三乙酰氧基硼氢化钠(30mg，0.23mmol)和一滴AcOH，并将得到的混合物在室温下搅拌过夜。将混合物用EtOAc(10mL)稀释，用水洗涤，经无水Na2SO4干燥并浓缩。将粗产物通过用0-10％甲醇/ 二氯甲烷的硅胶色谱法纯化，得到8-((3-(3H-咪唑并[4,5-b]吡啶-3-基) 丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(21 mg，42％)，为棕色油状物。C53H96N4O4的m/z(MH+)853.7。1H NMR (300MHz,CDCl3):δ0.84-0.88(m,12H)；1.14-1.80(m,66H)；2.1-2.45 (m,10H)；4.34-4.39(m,2H)；4.79-4.85(m,2H)；7.23-7.25(m,1H)； 8.05-8.07(m,2H)；8.37-8.39(m,1H)。
CK.化合物99.8-((3-(2-((呋喃-2-基甲基)硫代)乙酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
2-((呋喃-2-基甲基)硫代)乙酸
Figure BDA0003652560950001841
向2-((呋喃-2-基甲基)硫代)乙酸甲酯(2.0g，10.7mmol))在甲醇(12 mL)中的混合物中添加溶解在3mL水中的KOH(850mg，15.1mmol)。将得到的混合物在室温下搅拌1h。反应完成后，用2N HCl将混合物的pH调节至5。将混合物用EtOAc:水(1:1，100mL)稀释并分离有机层。将有机层经无水Na2SO4干燥，过滤并蒸发。通过用0-10％甲醇/ 二氯甲烷的硅胶色谱法纯化粗产物，得到2-((呋喃-2-基甲基)硫代)乙酸(770mg，42％)。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ3.21(s,2H)；3.88(s, 2H)；6.24-6.31(m,2H)；7.38(s,1H)。
8-((3-(2-((呋喃-2-基甲基)硫代)乙酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷 -3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001842
将8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(170mg，0.22mmol)、EDCI(65mg，0.33mmol)、HOBt (46mg，0.33mmol)、TEA(70μL，0.45mmol)和2-((呋喃-2-基甲基) 硫代)乙酸(58mg，0.33mmol)在乙腈(3mL)中的混合物在室温下搅拌过夜。将混合物用EtOAc(20mL)稀释，用水和盐水洗涤。将有机层经无水Na2SO4干燥并蒸发。通过用0-10％甲醇/二氯甲烷的硅胶色谱法纯化粗产物，得到8-((3-(2-((呋喃-2-基甲基)硫代)乙酰氨基)丙基)(8- 氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(130mg， 64％)，为浅棕色油状物。C54H100N2O6S的m/z(MH+)905.7。1H NMR (300MHz,CDCl3):δ0.83-0.89(m,12H)；1.15-1.79(m,66H)；2.2-2.56 (m,10H)；3.16(s,2H)；3.28-3.22(m,2H)；3.75(s,2H),4.80-4.87(m, 2H)；6.2-6.29(m,2H)；7.35(d,1H,J＝1.6Hz)；7.65(br s,1H)。
CL.化合物100.8-((3-(2-((呋喃-2-基甲基)亚磺酰基)乙酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
2-((呋喃-2-基甲基)亚磺酰基)乙酸甲酯
Figure BDA0003652560950001851
在0℃下向2-((呋喃-2-基甲基)硫代)乙酸甲酯(1.0g，4.95mmol)) 在甲醇(9mL)中的混合物中滴加在10ml水中的偏高碘酸钠(1.25g， 5.8mmol)。将得到的混合物在室温下搅拌过夜。将混合物用CH2Cl2 (50mL x 2)萃取，用水洗涤，经无水Na2SO4干燥，过滤并蒸发。通过用0-10％甲醇/二氯甲烷的硅胶色谱法纯化粗产物，得到2-((呋喃-2- 基甲基)亚磺酰基)乙酸甲酯(880mg，81％)。1H NMR(300MHz,CDCl3): δ3.55-3.79(m,5H)；4.15-4.3(m,2H)；6.41-6.45(m,2H)；7.45(s,1H)。
2-((呋喃-2-基甲基)亚磺酰基)乙酸
Figure BDA0003652560950001852
向2-((呋喃-2-基甲基)亚磺酰基)乙酸甲酯(278mg，1.37mmol)) 在甲醇(7mL)中的混合物中添加溶解在0.4mL水中的KOH(115mg， 2mmol)。将得到的混合物在室温下搅拌1h。反应完成后，用2N HCl 将混合物的pH调节至5。将混合物用EtOAc:水(1:1，20mL)稀释并分离有机层。将有机层经无水Na2SO4干燥，过滤并蒸发。通过用0-10％甲醇/二氯甲烷的硅胶色谱法纯化粗产物，得到2-((呋喃-2-基甲基)亚磺酰基)乙酸(86mg，33％)。通过MS确认结构并用于下一步。
8-((3-(2-((呋喃-2-基甲基)亚磺酰基)乙酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001861
将8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(188mg，0.3mmol)、EDCI(87mg，0.45mmol)、HOBt(61 mg，0.45mmol)、TEA(50μL，0.6mmol)和2-((呋喃-2-基甲基)亚磺酰基)乙酸(86mg，0.45mmol)在乙腈(3mL)中的混合物在室温下搅拌过夜。将混合物用EtOAc(20mL)稀释，用水和盐水洗涤。将有机层经无水Na2SO4干燥并蒸发。通过用0-10％甲醇/二氯甲烷的硅胶色谱法纯化粗产物，得到8-((3-(2-((呋喃-2-基甲基)亚磺酰基)乙酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(125 mg，57％)，为浅棕色油状物。C54H100N2O7S的m/z(MH+)921.6。1H NMR (300MHz,CDCl3):δ0.83-0.89(m,12H)；1.15-1.79(m,66H)；2.2-2.56 (m,10H)；3.21-3.57(m,4H)；4.15-4.32(m,2H)；4.80-4.87(m,2H)； 6.39-6.247(m,2H)；7.43(d,1H,J＝1.6Hz)；7.65(brs,1H)。
CM.化合物101.8-((3-(2-((呋喃-2-基甲基)磺酰基)乙酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
2-((呋喃-2-基甲基)磺酰基)乙酸甲酯
Figure BDA0003652560950001871
在0℃下向2-((呋喃-2-基甲基)亚磺酰基)乙酸甲酯(110mg，0.54 mmol))在CH2Cl2(2mL)中的混合物中添加mCPBA(159mg，0.65 mmol，大约77％)。将得到的混合物搅拌1h(通过TLC监测)。反应完成后，将混合物用CH2Cl2(10mL)稀释，用饱和NaHCO3洗涤，经无水Na2SO4干燥，过滤并蒸发，得到2-((呋喃-2-基甲基)磺酰基)乙酸甲酯(118mg，定量)。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ3.85(s,3H)；3.93(s, 2H)；4.62(s,2H)；6.44(s,1H)；6.57(s,1H)；7.49(s,1H)。
2-((呋喃-2-基甲基)磺酰基)乙酸
Figure BDA0003652560950001872
向2-((呋喃-2-基甲基)磺酰基)乙酸甲酯(118mg，0.54mmol))在甲醇(3mL)中的混合物中添加溶解在0.2mL水中的KOH(45mg，0.81 mmol)。将得到的混合物在室温下搅拌1h。反应完成后，用2N HCl 将混合物的pH调节至5。将混合物用EtOAc:水(1:1，10mL)稀释并分离有机层。将有机层经无水Na2SO4干燥，过滤并蒸发，得到2-((呋喃-2-基甲基)磺酰基)乙酸(40mg，34％)。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ 3.99(s,2H)；4.63(s,2H)；6.44-6.59(m,2H)；7.5(s,1H)。
8-((3-(2-((呋喃-2-基甲基)磺酰基)乙酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001881
将8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(40mg，0.19mmol)、EDCI(47mg，0.23mmol)、HOBt(33 mg，0.24mmol)、TEA(40μL，0.32mmol)和2-((呋喃-2-基甲基)磺酰基)乙酸(122mg，0.16mmol)在乙腈(2mL)中的混合物在室温下搅拌过夜。将混合物用EtOAc(10mL)稀释，用水和盐水洗涤。将有机层经无水Na2SO4干燥并蒸发。通过用0-10％甲醇/二氯甲烷的硅胶色谱法纯化粗产物，得到8-((3-(2-((呋喃-2-基甲基)磺酰基)乙酰氨基)丙基)(8- 氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(35mg， 23％)，为浅黄色油状物。C54H100N2O8S的m/z(MH+)937.7。1H NMR (300MHz,CDCl3):δ0.83-0.89(m,12H)；1.15-1.79(m,66H)；2.2-2.56 (m,10H)；3.39-3.43(m,2H)；3.72(s,2H)；4.63(s,2H)；4.80-4.87(m, 2H)；6.41-6.42(m,1H)；6.61-6.62(m,1H)；7.48(d,1H,J＝1.6Hz)；8.35 (br s,1H)。
CN.化合物102：8-((8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)(3-(丙基磺酰氨基)丙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001891
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，0.2mmol)和三乙胺(33.39μL，0.24 mmol)在DCM(5mL)中的溶液中添加在DCM(1mL)中的丙烷-1-磺酰氯(34.166mg，0.24mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌1h，并在室温下搅拌4h。将反应混合物用另外的DCM(10mL)稀释，并用饱和碳酸氢钠溶液(15mL)洗涤，接着用盐水溶液(15mL)洗涤。将DCM 层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法(0-100％ (1％NH4OH、20％MeOH在DCM中的混合物/DCM)纯化，得到8-((8- 氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)(3-(丙基磺酰氨基)丙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(141.4mg，83％)，为油状物。UPLC/ELSD:RT＝2.93分钟。C50H100N2O6S的MS(CI)：m/z(MH+)857.963。1HNMR(300MHz, CDCl3):δppm 6.91(br s,1H)；4.98-4.73(m,2H)；3.20(t,2H,J＝5.1 Hz)；3.01-2.87(m,2H)；2.62-2.50(m,2H)；2.45-2.33(m,4H)；2.28(td, 4H,J＝7.4,3Hz)；1.91-1.76(m,2H)；1.74-1.38(m,18H)；1.37-1.17(m, 48H)；1.05(t,3H,J＝7.5Hz)0.97-0.80(m,12H)。
CO.化合物103：8-((3-(丁基磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3- 基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001901
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，0.2mmol)和三乙胺(33.39μL，0.24 mmol)在DCM(5mL)中的溶液中添加在DCM(1mL)中的1-丁烷磺酰氯(37.525mg，0.24mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌1h，并在室温下搅拌4h。将反应混合物用另外的DCM(10mL)稀释，并用饱和碳酸氢钠溶液(15mL)洗涤，接着用盐水溶液(15mL)洗涤。将DCM 层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法(0-100％ (1％NH4OH、20％MeOH在DCM中的混合物/DCM)纯化，得到 8-((3-(丁基磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(158.3mg，91％)，为油状物。UPLC/ELSD:RT＝3.01 分钟。C51H102N2O6S的MS(CI)：m/z(MH+)871.900。1HNMR(300MHz, CDCl3):δppm 6.87(br s,1H)；5.03-4.69(m,2H)；3.23(m,2H)； 3.04-2.91(m,2H)；2.72-2.21(m,10H)；1.88-1.70(m,4H)；1.70-1.39(m, 18H)；1.38-1.16(m,48H)；0.95(t,3H,J＝7.3Hz)0.91-0.83(m,12H)。
CP.化合物104：8-((3-(烯丙基磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷 -3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001902
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，0.2mmol)和三乙胺(33.39μL，0.24 mmol)在DCM(5mL)中的溶液中添加在DCM(1mL)中的丙-2-烯-1- 磺酰氯(33.682mg，0.24mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌1h，并在室温下搅拌4h。将反应混合物用另外的DCM(10mL)稀释，并用饱和碳酸氢钠溶液(15mL)洗涤，接着用盐水溶液(15mL)洗涤。将 DCM层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法 (0-100％(1％NH4OH、20％MeOH在DCM中的混合物/DCM)纯化，得到8-((3-(烯丙基磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基) 氨基)辛酸十七烷-9-基酯(128.6mg，75％)，为油状物。UPLC/ELSD:RT ＝2.98分钟。C50H98N2O6S的MS(CI)：m/z(MH+)855.989。1HNMR(300 MHz,CDCl3):δppm 7.10(br s,1H)；6.30-5.83(m,1H)；5.50-5.31(m, 2H)；4.96-4.72(m,2H)；3.77-3.65(m,2H)；3.23(t,2H,J＝5.0Hz)；2.65-2.47(m,2H)；2.46-2.32(m,4H)；2.31-2.23(td,4H,J＝7.4,3.0Hz)； 1.78-1.39(m,18H)；1.38-1.16(m,48H)；0.96-0.79(m,12H)。
CQ.化合物105：8-((3-((2-甲氧基乙基)磺酰氨基)丙基)(8-氧代 -8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001911
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，0.2mmol)和三乙胺(33.39μL，0.24 mmol)在DCM(5mL)中的溶液中添加在DCM(1mL)中的2-甲氧基乙磺酰氯(37.999mg，0.24mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌1h，并在室温下搅拌4h。将反应混合物用另外的DCM(10mL)稀释，并用饱和碳酸氢钠溶液(15mL)洗涤，接着用盐水溶液(15mL)洗涤。将 DCM层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法 (0-100％(1％NH4OH、20％MeOH在DCM中的混合物/DCM)纯化，得到8-((3-((2-甲氧基乙基)磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(138.3mg，79％)，为油状物。 UPLC/ELSD:RT＝2.92分钟。C50H100N2O7S的MS(CI)：m/z(MH+)873.874。1H NMR(300MHz,CDCl3):δppm 6.66(br s,1H)；4.93-4.73 (m,2H)；3.78(t,2H,J＝6.2Hz)；3.37(s,3H)；3.28-3.13(m,4H)； 2.59-2.48(m,2H)；2.44-2.33(m,4H)；2.28(td,4H,J＝7.4,3.0Hz)； 1.78-1.39(m,18H)；1.38-1.17(m,48H)；0.96-0.79(m,12H)。
CR.化合物106：8-((3-((环丙基甲基)磺酰氨基)丙基)(8-氧代 -8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001921
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，0.2mmol)和三乙胺(33.39μL，0.24 mmol)在DCM(5mL)中的溶液中添加在DCM(1mL)中的环丙基甲磺酰氯(37.043mg，0.24mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌1h，并在室温下搅拌4h。将反应混合物用另外的DCM(10mL)稀释，并用饱和碳酸氢钠溶液(15mL)洗涤，接着用盐水溶液(15mL)洗涤。将DCM 层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法(0-100％ (1％NH4OH、20％MeOH在DCM中的混合物/DCM)纯化，得到 8-((3-((环丙基甲基)磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基) 氨基)辛酸十七烷-9-基酯(83mg，48％)，为油状物。UPLC/ELSD:RT＝3.00分钟。C51H100N2O6S的MS(CI)：m/z(MH+)870.174。1H NMR(300 MHz,CDCl3):δppm 6.83(br s,1H)；4.94-4.76(m,2H)；3.23(t,2H,J＝5.3Hz)；2.95-2.83(m,2H)；2.60-2.49(t,2H,J＝5.6Hz)；2.38(t,4H,J＝ 6.8Hz)；2.28(td,4H,J＝7.4,3.0Hz)；1.76-1.39(m,19H)；1.38-1.19(m, 48H)；0.96-0.81(m,12H)；0.73-0.63(m,2H)；0.42-0.33(m,2H)。
CS.化合物107：8-((3-(((3-甲基氧杂环丁烷-3-基)甲基)磺酰氨基) 丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001931
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，0.2mmol)和三乙胺(33.39μL，0.24 mmol)在DCM(5mL)中的溶液中添加在DCM(1mL)中的(3-甲基氧杂环丁烷-3-基)甲磺酰氯(44.236mg，0.24mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌1h，并在室温下搅拌4h。将反应混合物用另外的DCM(10mL) 稀释，并用饱和碳酸氢钠溶液(15mL)洗涤，接着用盐水溶液(15mL) 洗涤。将DCM层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法(0-100％(1％NH4OH、20％MeOH在DCM中的混合物/DCM) 纯化，得到8-((3-(((3-甲基氧杂环丁烷-3-基)甲基)磺酰氨基)丙基)(8- 氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(120.4mg， 67％)，为油状物。UPLC/ELSD:RT＝2.99分钟。C52H102N2O7S的MS (CI)：m/z(MH+)899.652。1H NMR(300MHz,CDCl3):δppm 7.35(br s,1H)；4.93-4.75(m,2H)；4.66(d,2H,J＝6.2Hz)；4.41(d,2H,J＝6.2Hz)； 3.33(s,2H)；2.59-2.48(m,2H)；2.44-2.33(m,4H)；2.28(td,4H,J＝7.4, 3.0Hz)；1.77-1.39(m,20H)；1.38-1.16(m,51H)；0.96-0.79(m,12H)。
CT.化合物108：8-((3-((1-甲基环丙烷)-1-磺酰氨基)丙基)(8-氧代 -8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001941
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，0.2mmol)和三乙胺(33.39μL，0.24 mmol)在DCM(5mL)中的溶液中添加在DCM(1mL)中的1-甲基环丙烷-1-磺酰氯(37.043mg，0.24mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌1h，并在室温下搅拌4h。将反应混合物用另外的DCM(10mL)稀释，并用饱和碳酸氢钠溶液(15mL)洗涤，接着用盐水溶液(15mL)洗涤。将 DCM层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法 (0-100％(1％NH4OH、20％MeOH在DCM中的混合物/DCM)纯化，得到8-((3-((1-甲基环丙烷)-1-磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(108.9mg，63％)，为油状物。 UPLC/ELSD:RT＝3.00分钟。C51H100N2O6S的MS(CI)：m/z(MH+) 869.927。1H NMR(300MHz,CDCl3):δppm 6.79(br s,1H)；5.00-4.69 (m,2H)；3.23(t,2H,J＝5.6Hz)；2.55(t,2H,J＝5.6Hz)；2.38(t,4H,J＝ 7.7Hz)；2.28(td,4H,J＝7.4,3.0Hz)；1.78-1.39(m,21H)；1.38-1.17(m, 50H)；0.96-0.79(m,12H)；0.77-0.68(m,2H)。
CU.化合物109：8-((3-(环丁烷磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷 -3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001951
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，0.2mmol)和三乙胺(33.39μL，0.24 mmol)在DCM(5mL)中的溶液中添加在DCM(1mL)中的环丁烷磺酰氯(37.043mg，0.24mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌1h，并在室温下搅拌4h。将反应混合物用另外的DCM(10mL)稀释，并用饱和碳酸氢钠溶液(15mL)洗涤，接着用盐水溶液(15mL)洗涤。将DCM 层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法(0-100％ (1％NH4OH、20％MeOH在DCM中的混合物/DCM)纯化，得到 8-((3-(环丁烷磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基) 辛酸十七烷-9-基酯(32.9mg，19％)，为油状物。UPLC/ELSD:RT＝2.93 分钟。C51H100N2O6S的MS(CI)：m/z(MH+)869.927。1HNMR(300MHz, CDCl3):δppm 6.72(br s,1H)；4.94-4.72(m,2H)；3.91-3.65(m,1H)； 3.52-2.71(m,2H)；2.67-2.20(m,12H)；2.09-1.02(m,2H)；1.78-1.41(m, 18H)；1.40-1.18(m,50H)；0.96-0.79(m,12H)。
CV.化合物110：8-((3-(氧杂环丁烷-3-磺酰氨基)丙基)(8-氧代 -8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001952
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，0.2mmol)和三乙胺(33.39μL，0.24 mmol)在DCM(5mL)中的溶液中添加在DCM(1mL)中的氧杂环丁烷 -3-磺酰氯(37.515mg，0.24mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌1h，并在室温下搅拌4h。将反应混合物用另外的DCM(10mL)稀释，并用饱和碳酸氢钠溶液(15mL)洗涤，接着用盐水溶液(15mL)洗涤。将 DCM层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法 (0-100％(1％NH4OH、20％MeOH在DCM中的混合物/DCM)纯化，得到8-((3-(氧杂环丁烷-3-磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基) 辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(126mg，72％)，为油状物。UPLC/ELSD: RT＝2.98分钟。C50H98N2O7S的MS(CI)：m/z(MH+)872.640。1H NMR (300MHz,CDCl3):δppm 7.76(br s,1H)；4.96-4.77(m,6H)；4.38(q,1H,J＝1H,7.1Hz)；3.29(t,2H,J＝5.3Hz)；2.65-2.51(m,2H)；2.47-2.34(m, 4H)；2.28(td,4H,J＝7.4,3.0Hz)；1.78-1.39(m,18H)；1.38-1.15(m, 48H)；0.98-0.81(m,12H)。
CW.化合物111：8-((3-(环戊烷磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001961
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，0.2mmol)和三乙胺(33.39μL，0.24 mmol)在DCM(5mL)中的溶液中添加在DCM(1mL)中的环戊烷磺酰氯(40.405mg，0.24mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌1h，并在室温下搅拌4h。将反应混合物用另外的DCM(10mL)稀释，并用饱和碳酸氢钠溶液(15mL)洗涤，接着用盐水溶液(15mL)洗涤。将DCM 层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法(0-100％ (1％NH4OH、20％MeOH在DCM中的混合物/DCM)纯化，得到 8-((3-(环戊烷磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基) 辛酸十七烷-9-基酯(23.6mg，13％)，为油状物。UPLC/ELSD:RT＝2.93 分钟。C52H102N2O6S的MS(CI)：m/z(MH+)883.618。1HNMR(300MHz, CDCl3):δppm 6.72(br s,1H)；4.94-4.75(m,2H)；3.51-3.36(m,1H)； 3.32-3.17(m,2H)；2.61-2.47(m,2H)；2.46-2.33(m,4H)；2.28(td,4H,J ＝7.4,3.0Hz)；2.06-1.94(m,4H)；1.89-1.75(m,2H)；1.74-1.40(m,20H)； 1.39-1.17(m,48H)；0.96-0.80(m,12H)。
CX.化合物112：8-((8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)(3-((四氢呋喃)-3-磺酰氨基)丙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001971
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，0.2mmol)和三乙胺(33.39μL，0.24 mmol)在DCM(5mL)中的溶液中添加在DCM(1mL)中的氧杂环戊烷 -3-磺酰氯(40.877mg，0.24mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌1h，并在室温下搅拌4h。将反应混合物用另外的DCM(10mL)稀释，并用饱和碳酸氢钠溶液(15mL)洗涤，接着用盐水溶液(15mL)洗涤。将 DCM层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法 (0-100％(1％NH4OH、20％MeOH在DCM中的混合物/DCM)纯化，得到8-((8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)(3-((四氢呋喃)-3-磺酰氨基) 丙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(122.7mg,69％)，为油状物。UPLC/ELSD:RT＝2.94分钟。C51H100N2O7S的MS(CI)：m/z(MH+) 885.961。1H NMR(300MHz,CDCl3):δppm 7.40(br s,1H)；4.95-4.74 (m,2H)；4.05(d,2H,J＝7.0Hz)；4.02-3.90(m,1H)；3.89-3.79(m,1H)； 3.78-3.65(m,1H)；3.33-3.21(m,2H)；2.63-2.51(m,2H)；2.46-2.33(m, 4H)；2.28(td,4H,J＝7.4,3.0Hz)；1.75-1.39(m,18H)；1.38-1.16(m, 50H)；0.94-0.81(m,12H)。
CY.化合物113：8-((3-((1,1-二氧化四氢噻吩)-3-磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001981
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，0.2mmol)和三乙胺(33.39μL，0.24 mmol)在DCM(5mL)中的溶液中添加在DCM(1mL)中的1,1-二氧代 -1λ6-硫杂环戊烷-3-磺酰氯(52.391mg，0.24mmol)。将反应混合物在 0℃下搅拌1h，并在室温下搅拌4h。将反应混合物用另外的DCM(10 mL)稀释，并用饱和碳酸氢钠溶液(15mL)洗涤，接着用盐水溶液(15 mL)洗涤。将DCM层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法(0-100％(1％NH4OH、20％MeOH在DCM中的混合物 /DCM)纯化，得到8-((3-((1,1-二氧化四氢噻吩)-3-磺酰氨基)丙基)(8- 氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(115.3mg， 62％)，为油状物。UPLC/ELSD:RT＝2.97分钟。C51H100N2O8S的MS (CI)：m/z(MH+)885.961。1H NMR(300MHz,CDCl3):δppm 8.01(br s,1H)；4.95-4.72(m,2H)；3.91-3.71(m,1H)；3.49-3.21(m,5H)；3.20-3.02 (m,1H)；2.71-2.49(m,4H)；2.48-2.35(m,4H)；2.28(td,4H,J＝7.4,3.0 Hz)；1.82-1.39(m,18H)；1.40-1.16(m,50H)；0.94-0.81(m,12H)。
CZ.化合物114：8-((8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)(3-((四氢 -2H-吡喃)-4-磺酰氨基)丙基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950001991
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，0.2mmol)和三乙胺(33.39μL，0.24 mmol)在DCM(5mL)中的溶液中添加在DCM(1mL)中的噁烷-4-磺酰氯(44.236mg，0.24mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌1h，并在室温下搅拌4h。将反应混合物用另外的DCM(10mL)稀释，并用饱和碳酸氢钠溶液(15mL)洗涤，接着用盐水溶液(15mL)洗涤。将DCM 层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法(0-100％ (1％NH4OH、20％MeOH在DCM中的混合物/DCM)纯化，得到8-((8- 氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)(3-((四氢-2H-吡喃)-4-磺酰氨基)丙基) 氨基)辛酸十七烷-9-基酯(72.5mg，40％)，为油状物。UPLC/ELSD:RT ＝3.00分钟。C52H102N2O7S的MS(CI)：m/z(MH+)900.146。1H NMR (300MHz,CDCl3):δppm 7.03(br s,1H)；4.99-4.72(m,2H)；4.15-4.03 (m,2H)；3.45-3.31(m,2H)；3.30-2.83(m,4H)；2.63-2.50(m,1H)； 2.46-2.34(m,2H)；2.28(td,4H,J＝7.4,3.0Hz)；2.15-1.96(m,3H)； 1.95-1.77(m,3H)；1.76-1.42(m,18H)；1.40-1.16(m,48H)；0.97-0.80(m, 12H)。
DA.化合物115：8-((3-((((1S,4S)-7,7-二甲基-2-氧代双环[2.2.1] 庚-1-基)甲基)磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基) 辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950002001
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，0.2mmol)和三乙胺(33.39μL，0.24 mmol)在DCM(5mL)中的溶液中添加在DCM(1mL)中的[(4S)-7,7-二甲基-2-氧代双环[2.2.1]庚-1-基]甲磺酰氯(60.075mg，0.24mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌1h，并在室温下搅拌4h。将反应混合物用另外的DCM(10mL)稀释，并用饱和碳酸氢钠溶液(15mL)洗涤，接着用盐水溶液(15mL)洗涤。将DCM层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法(0-100％(1％NH4OH、20％MeOH在DCM中的混合物/DCM)纯化，得到8-((3-((((1S,4S)-7,7-二甲基-2-氧代双环 [2.2.1]庚-1-基)甲基)磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基) 氨基)辛酸十七烷-9-基酯(60.9mg，32％)，为油状物。UPLC/ELSD:RT ＝3.01分钟。C57H108N2O7S的MS(CI)：m/z(MH+)965.887。1H NMR (300MHz,CDCl3):δppm 7.03(br s,1H)；4.99-4.72(m,2H)；4.15-4.03 (m,2H)；3.45-3.31(m,2H)；3.30-2.83(m,4H)；2.63-2.50(m,1H)； 2.46-2.34(m,2H)；2.28(td,4H,J＝7.4,3.0Hz)；2.15-1.96(m,3H)； 1.95-1.77(m,3H)；1.76-1.42(m,18H)；1.40-1.16(m,48H)；0.97-0.80(m, 12H)。
DB.化合物116：8-((3-(((6-氯吡啶-3-基)甲基)磺酰氨基)丙基)(8- 氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950002011
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，0.2mmol)和三乙胺(33.39μL，0.24 mmol)在DCM(5mL)中的溶液中添加在DCM(1mL)中的(6-氯吡啶 -3-基)甲磺酰氯(54.164mg，0.24mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌 1h，并在室温下搅拌4h。将反应混合物用另外的DCM(10mL)稀释，并用饱和碳酸氢钠溶液(15mL)洗涤，接着用盐水溶液(15mL)洗涤。将DCM层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法 (0-100％(1％NH4OH、20％MeOH在DCM中的混合物/DCM)纯化，得到8-((3-(((6-氯吡啶-3-基)甲基)磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3- 基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(89.6mg，48％)，为油状物。 UPLC/ELSD:RT＝3.03分钟。C53H98ClN3O6S的MS(CI)：m/z(MH+) 940.725。1H NMR(300MHz,CDCl3):δppm 8.36(s,1H)；7.78(dd,1H, J＝8.2,2.4Hz)；7.69(br s,1H)；7.36(d,1H,J＝8.2Hz)；4.92-4.74(m, 2H)；4.27-4.06(m,2H)；3.22-3.05(m,2H)；2.66-2.44(s,1H)；2.46-2.34 (m,2H)；2.40-2.20(m,7H)；1.75-1.42(m,18H)；1.43-1.15(m,48H)； 0.99-0.78(m,12H)。
DC.化合物117：8-((3-(((5-甲基异噁唑-3-基)甲基)磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950002021
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，0.2mmol)和三乙胺(33.39μL，0.24 mmol)在DCM(5mL)中的溶液中添加在DCM(1mL)中的(5-甲基-1,2- 噁唑-3-基)甲磺酰氯(46.869mg，0.24mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌1h，并在室温下搅拌4h。将反应混合物用另外的DCM(10mL) 稀释，并用饱和碳酸氢钠溶液(15mL)洗涤，接着用盐水溶液(15mL) 洗涤。将DCM层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法(0-100％(1％NH4OH、20％MeOH在DCM中的混合物/DCM) 纯化，得到8-((3-(((5-甲基异噁唑-3-基)甲基)磺酰氨基)丙基)(8-氧代 -8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(86mg，47％)，为油状物。UPLC/ELSD:RT＝2.87分钟。C52H99N3O7S的MS(CI)：m/z (MH+)911.000。1H NMR(300MHz,CDCl3):δppm 7.55(br s,1H)；4.95-4.72(m,2H)；4.47-4.19(m,2H)；3.38-2.82(m,4H)；2.61-2.22(m, 11H)；2.08(br s,1H)；1.89-1.45(m,18H)；1.44-1.16(m,48H)；0.96-0.80 (m,12H)。
DD.化合物118：8-((3-(((4-甲基异噁唑-3-基)甲基)磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950002031
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，0.2mmol)和三乙胺(33.39μL，0.24 mmol)在DCM(5mL)中的溶液中添加在DCM(1mL)中的(4-甲基-1,2- 噁唑-3-基)甲磺酰氯(46.869mg，0.24mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌1h，并在室温下搅拌4h。将反应混合物用另外的DCM(10mL) 稀释，并用饱和碳酸氢钠溶液(15mL)洗涤，接着用盐水溶液(15mL) 洗涤。将DCM层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法(0-100％(1％NH4OH、20％MeOH在DCM中的混合物/DCM) 纯化，得到8-((3-(((4-甲基异噁唑-3-基)甲基)磺酰氨基)丙基)(8-氧代 -8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(86mg，47％)，为油状物。UPLC/ELSD:RT＝2.88分钟。C52H99N3O7S的MS(CI)：m/z (MH+)911.000。1H NMR(300MHz,CDCl3):δppm 8.20(s,1H)；7.59(br s,1H)；4.92-4.73(m,2H)；4.44-4.24(m,2H)；3.37-2.84(m,4H)； 2.62-2.49(m,1H)；2.45-2.21(m,7H)；2.20-2.08(m,3H)；1.88-1.44(m, 18H)；1.43-1.15(m,48H)；0.96-0.81(m,12H)。
DE.化合物119：8-((3-(((5-(甲氧基甲基)异噁唑-3-基)甲基)磺酰氨基)丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯
Figure BDA0003652560950002041
在0℃下向8-((3-氨基丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(150mg，0.2mmol)和三乙胺(33.39μL，0.24 mmol)在DCM(5mL)中的溶液中添加在DCM(1mL)中的[5-(甲氧基甲基)-1,2-噁唑-3-基]甲磺酰氯(54.061mg，0.24mmol)。将反应混合物在0℃下搅拌1h，并在室温下搅拌4h。将反应混合物用另外的DCM (10mL)稀释，并用饱和碳酸氢钠溶液(15mL)洗涤，接着用盐水溶液 (15mL)洗涤。将DCM层分离，并经硫酸镁干燥。将溶液浓缩，并通过硅胶色谱法(0-100％(1％NH4OH、20％MeOH在DCM中的混合物 /DCM)纯化，得到8-((3-(((5-(甲氧基甲基)异噁唑-3-基)甲基)磺酰氨基) 丙基)(8-氧代-8-(十一烷-3-基氧基)辛基)氨基)辛酸十七烷-9-基酯(78.6 mg，42％)，为油状物。UPLC/ELSD:RT＝2.92分钟。C53H101N3O8S 的MS(CI)：m/z(MH+)940.972。1H NMR(300MHz,CDCl3):δppm 7.61(br s,1H)；6.51(s,1H)；4.93-4.74(m,2H)；4.59-4.51(m,2H)； 4.44-4.28(m,2H)；3.51-3.39(m,3H)；3.37-2.79(m,3H)；2.63-2.44(m, 2H)；2.43-1.91(m,7H)；1.88-1.43(m,18H)；1.43-1.13(m,48H)； 0.97-0.79(m,12H)。
实施例2：样品制剂
可以根据式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物的选择、另外的脂质的选择、脂质组分中的每种脂质的量和脂质组分与治疗剂和/或预防剂的重量:重量比率来优化包括治疗剂和/或预防剂的纳米颗粒组合物。
制备包括作为磷脂的DSPC、作为结构脂质的胆固醇、作为PEG 脂质的PEG 2和根据式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b)的化合物的纳米颗粒组合物。对于根据式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b) 的脂质:DSPC:胆固醇:PEG 2，脂质的比率为50:10:38:2。表2a、2b和 3-5汇总了制剂的特征。
如表2a和2b中所示，根据式(I)、(I-1)、(A)、(A-1)、(A-1a)或(A-1b) 的化合物的选择影响组合物的尺寸(例如，直径)、多分散指数(“PDI”) 和包封效率(“％EE”)。表3显示包含本公开的化合物的纳米颗粒的 pKa。表4汇总了如通过劳丹(Laurdan)的广义偏振(GPL)测定的包含本公开的化合物的纳米颗粒的表面疏水性。劳丹是一种荧光氨基萘酮脂质，将其后插入纳米颗粒表面，并收集劳丹的荧光光谱，以确定标准化广义偏振(N-GP)。较高的N-GP指示极性较小的表面。表5显示包含本公开的化合物的纳米颗粒的肝素-琼脂糖结合。
表2a：包含本公开的化合物的纳米颗粒的特征
Figure BDA0003652560950002051
表2b：包含本公开的化合物的纳米颗粒的特征
Figure BDA0003652560950002061
*通过2-(对甲苯胺基)-6-萘磺酸(TNS)测定法测定。
表3：包含本公开的化合物的纳米颗粒的pKa
Figure BDA0003652560950002062
*通过2-(对甲苯胺基)-6-萘磺酸(TNS)测定法测定。“IC50”是指达到最大荧光的一半时的pH值。此值报告为表观LNP pKa。
表4：包含本公开的化合物的纳米颗粒的表面疏水性
Figure BDA0003652560950002071
*劳丹的广义偏振(GPL)
表5：包含本公开的化合物的纳米颗粒的肝素-琼脂糖结合
Figure BDA0003652560950002072
实施例3：样品制剂诱导的hEPO的表达和ApoE结合
在静脉内施用包含比率为50:10:38:2的本公开的化合物、DSPC、胆固醇和PEG 2的纳米颗粒后6h测量hEPO mRNA在CD1-小鼠中的表达。纳米颗粒的脂质氮与磷酸RNA的摩尔比(N:P)为3.4。每种组合物对8只动物给药的mRNA剂量为0.5mg/kg。本公开的纳米颗粒的hEPO表达汇总于表6中。
通过将纳米颗粒与珠粒结合，然后将它们与已知量的免疫球蛋白 (IgM)一起温育，由此确定ApoE结合亲合力，即包含本公开的化合物的纳米颗粒与血清蛋白ApoE之间结合的亲合力。然后通过流式细胞术测定与纳米颗粒结合的蛋白质的量。本公开的纳米颗粒的ApoE 结合亲合力汇总于表7中。
表6：包含本公开的化合物的纳米颗粒的RNA hEPO表达
Figure BDA0003652560950002081
表7：包含本公开的化合物的纳米颗粒的ApoE结合亲合力
Figure BDA0003652560950002082
Figure BDA0003652560950002091
实施例4：样品制剂诱导的mRNA完整性
采用在260nm下的UV检测，通过RP-IP(反相离子配对 HPLC)确定本公开的纳米颗粒中包含的mRNA的完整性，即在25℃下储存2周后的完整mRNA、mRNA加合物和mRNA水解产物的百分比。总纯度和杂质以峰面积百分比计算。
表8a：t＝0时的mRNA完整性
Figure BDA0003652560950002092
表8a：在25℃下2周后的mRNA完整性
Figure BDA0003652560950002093
实施方案
实施方案1.一种式(I)的化合物：
Figure BDA0003652560950002101
(I)或其N-氧化物，
或其盐或异构体，其中：
R1选自C5-30烷基、C5-20烯基、-R*YR*”、-YR*”和-R”M’R’；
R2和R3各自独立地选自H、C1-14烷基、C2-14烯基、-R*YR*”、 -YR*”和-R*OR*”，或者R2和R3与它们所连接的原子合起来形成杂环或碳环；
R4选自-(CH2)nQ、-(CH2)nCHQR、-(CH2)oC(R12)2(CH2)n-oQ、 -CHQR、-CQ(R)2和-C(O)NQR，其中Q选自NC(R)＝R11、 NC(＝NR15)R11、NRC(C(O)NR14R14’)2、-NRC(O)(CH2)pC(O)NR14R14’和，其中A是
Figure BDA0003652560950002102
C6-10芳基或杂环；且
每个o独立地选自1、2、3和4；p是0、1、2、3或4；a是1、 2、3或4；且每个n独立地选自1、2、3、4和5；
每个R5独立地选自OH、C1-3烷基、C2-3烯基和H；
每个R6独立地选自OH、C1-3烷基、C2-3烯基和H；
M和M’各自独立地选自-–OC(O)O-、-C(O)O-、-OC(O)-、 -OC(O)-M”-C(O)O-、-OC(O)-NRM-C(O)O-、-O-M”-O-、-C(O)N(RM)-、 -N(RM)C(O)-、-OC(O)N(RM)-、-N(RM)C(O)O-、-NRMC(O)NRM-、 -O-N＝C(RM)-、-C(O)-、-C(S)-、-C(S)S-、-SC(S)-、-CH(OH)-、 -P(O)(ORM)O-、-S(O)2-、-S-S-、-SO-、-OS-、S(RM)2O-、-O-S(RM)2-、 -S(O)O-、-OS(O)-、芳基和杂芳基，其中M”是键、-(CH2)zC(O)-、C1-13烷基、C2-13烯基、-B(R**)-、-Si(R**)2-、-S(R**)2-或-S(O)-，其中z 是1、2、3或4；
R7选自C1-3烷基、C2-3烯基和H；
R11选自C3-6碳环和杂环，其中所述C3-6碳环和杂环各自任选被一个或多个R13取代；
R12选自H、OH、C1-3烷基和C2-3烯基；
每个R13选自由以下组成的组：OH、氧代基、卤代基、C1-6烷基、 C1-6烷氧基、C2-6烯基、C1-6烷基氨基、二-(C1-6烷基)氨基、NH2、 C(O)NH2、CN和NO2；
每个R14独立地选自H、OH、C1-6烷基和C2-3烯基；
每个R14’独立地选自H、OH、C1-6烷基和C2-3烯基；
R15独立地选自H、OH、C1-6烷基和C2-3烯基；
每个R独立地选自H、OH、C1-6烷基和C2-6烯基；
每个R’独立地选自C1-18烷基、C2-18烯基、-R*YR*”、-YR*”、 (CH2)qOR*和H；
每个RM独立地选自H、C1-6烷基和C2-6烯基；
每个R”独立地选自C3-15烷基和C3-15烯基；
每个R*”选自C1-15烷基和C2-15烯基；
每个R*独立地选自C1-12烷基和
C2-12烯基；
每个R**独立地选自H、OH、C1-12烷基、C2-12烯基、(CH2)qOR* 和(CH2)qOH；
每个Y独立地为C3-6碳环；
每个q独立地选自1、2和3；且
m选自5、6、7、8、9、10、11、12和13。
实施方案2.一种式(IA)的化合物：
Figure BDA0003652560950002121
(IA)，或其N-氧化物，或其盐或异构体，其中
l选自1、2、3、4和5；
m选自5、6、7、8和9；
M1是键或M’；且
R2和R3各自独立地选自H、C1-14烷基和C2-14烯基；
R4选自-(CH2)nQ、-(CH2)nCHQR、-(CH2)oC(R12)2(CH2)n-oQ、 -CHQR、-CQ(R)2和-C(O)NQR，其中Q选自NC(R)＝R11、 NC(＝NR15)R11、NRC(C(O)NR14R14’)2、-NRC(O)(CH2)pC(O)NR14R14’和
Figure BDA0003652560950002122
其中A是C6-10芳基或杂环；且
每个o独立地选自1、2、3和4；p是0、1、2、3或4；a是1、 2、3或4；且每个n独立地选自1、2、3、4和5；
M和M’各自独立地选自-–OC(O)O-、-C(O)O-、-OC(O)-、 -OC(O)-M”-C(O)O-、-OC(O)-NRM-C(O)O-、-O-M”-O-、-C(O)N(RM)-、 -N(RM)C(O)-、-OC(O)N(RM)-、-N(RM)C(O)O-、-NRMC(O)NRM-、 -O-N＝C(RM)-、-C(O)-、-C(S)-、-C(S)S-、-SC(S)-、-CH(OH)-、-P(O)(ORM)O-、-S(O)2-、-S-S-、-SO-、-OS-、S(RM)2O-、-O-S(RM)2-、 -S(O)O-、-OS(O)-、芳基和杂芳基，其中M”是键、-(CH2)zC(O)-、C1-13烷基、C2-13烯基、-B(R**)-、-Si(R**)2-、-S(R**)2-或-S(O)-，其中z 是1、2、3或4；
R11选自C3-6碳环和杂环，其中所述C3-6碳环和杂环各自任选被一个或多个R13取代；
R12选自H、OH、C1-3烷基和C2-3烯基；
每个R13选自由以下组成的组：OH、氧代基、卤代基、C1-6烷基、 C1-6烷氧基、C2-6烯基、C1-6烷基氨基、二-(C1-6烷基)氨基、NH2、 C(O)NH2、CN和NO2；
每个R14独立地选自H、OH、C1-6烷基和C2-3烯基；
每个R14’独立地选自H、OH、C1-6烷基和C2-3烯基；
R15独立地选自H、OH、C1-6烷基和C2-3烯基；
每个R独立地选自H、OH、C1-6烷基和C2-6烯基；
每个R’独立地选自C1-18烷基、C2-18烯基、-R*YR*”、-YR*”、 (CH2)qOR*和H；
每个RM独立地选自H、C1-6烷基和C2-6烯基；
每个R”独立地选自C3-15烷基和C3-15烯基；
每个R*”选自C1-15烷基和C2-15烯基；
每个R*独立地选自C1-12烷基和
C2-12烯基；
每个R**独立地选自H、OH、C1-12烷基、C2-12烯基、(CH2)qOR* 和(CH2)qOH；
每个Y独立地为C3-6碳环；且
每个q独立地选自1、2和3。
实施方案3.前述实施方案中任一项的化合物，其中R4是 -(CH2)nQ。
实施方案4.前述实施方案中任一项的化合物，其中Q是
Figure BDA0003652560950002141
实施方案5.前述实施方案中任一项的化合物，其中M和M’各自为-C(O)O-。
实施方案6.一种式(I-1)的化合物：
Figure BDA0003652560950002142
(I-1)或其N-氧化物，
或其盐或异构体，其中：
R1是R”M’R’，且R’是支链C1-18烷基；
R2和R3各自独立地选自H、C1-14烷基、C2-14烯基、-R*YR*”、 -YR*”和-R*OR*”，或者R2和R3与它们所连接的原子合起来形成杂环或碳环；
R4是-(CH2)nQ，其中Q是
Figure BDA0003652560950002151
其中A是C6-10芳基或杂环；a是1、2、3或4；且每个n独立地选自1、2、3、4和5；
每个R5独立地选自OH、C1-3烷基、C2-3烯基和H；
每个R6独立地选自OH、C1-3烷基、C2-3烯基和H；
M和M’各自独立地选自-OC(O)O-、-C(O)O-、-OC(O)-、 -OC(O)-M”-C(O)O-、-OC(O)-NRM-C(O)O-、-O-M”-O-、-C(O)N(RM)-、 -N(RM)C(O)-、-OC(O)N(RM)-、-N(RM)C(O)O-、-NRMC(O)NRM-、 -O-N＝C(RM)-、-C(O)-、-C(S)-、-C(S)S-、-SC(S)-、-CH(OH)-、 -P(O)(ORM)O-、-S(O)2-、-S-S-、-SO-、-OS-、S(RM)2O-、-O-S(RM)2-、 -S(O)O-、-OS(O)-、芳基和杂芳基，其中M”是键、-(CH2)zC(O)-、C1-13烷基、C2-13烯基、-B(R**)-、-Si(R**)2-、-S(R**)2-或-S(O)-，其中z是1、2、3或4；
R7选自C1-3烷基、C2-3烯基和H；
每个R13选自由以下组成的组：OH、氧代基、卤代基、C1-6烷基、 C1-6烷氧基、C2-6烯基、C1-6烷基氨基、二-(C1-6烷基)氨基、NH2、 C(O)NH2、CN和NO2；
每个RM独立地选自H、C1-6烷基和C2-6烯基；
每个R”独立地选自C3-15烷基和C3-15烯基；
每个R*”选自C1-15烷基和C2-15烯基；
每个R*独立地选自C1-12烷基和
C2-12烯基；
每个R**独立地选自H、OH、C1-12烷基、C2-12烯基、(CH2)qOR* 和(CH2)qOH；
每个Y独立地为C3-6碳环；
m选自5、6、7、8、9、10、11、12和13；且
每个q独立地选自1、2和3。
实施方案7.前述实施方案中任一项的化合物，其中R2和R3各自为C1-14烷基。
实施方案8.前述实施方案中任一项的化合物，其中R1是 -R”M’R’。
实施方案9.前述实施方案中任一项的化合物，其中M’是–C(O)O-。
实施方案10.前述实施方案中任一项的化合物，其中R”是C3-15烷基。
实施方案11.前述实施方案中任一项的化合物，其中R”是C5烷基。
实施方案12.前述实施方案中任一项的化合物，其中R’是C1-18烷基。
实施方案13.前述实施方案中任一项的化合物，其中R5、R5和 R5各自为H。
实施方案14.前述实施方案中任一项的化合物，其中m是7。
实施方案15.前述实施方案中任一项的化合物，其中l是5。
实施方案16.前述实施方案中任一项的化合物，其中R1是 R”M’R’，且R’是支链烷基。
实施方案17.前述实施方案中任一项的化合物，其中R1是 R”M’R’，且R”是支链烷基。
实施方案18.前述实施方案中任一项的化合物，其中M和M’各自为-C(O)O-。
实施方案19.前述实施方案中任一项的化合物，其中R4是 -(CH2)nQ。
实施方案20.前述实施方案中任一项的化合物，其中Q是 NC(R)＝R11。
实施方案21.前述实施方案中任一项的化合物，其中Q是 NC(＝NR15)R11。
实施方案22.前述实施方案中任一项的化合物，其中R11是杂环。
实施方案23.前述实施方案中任一项的化合物，其中R11被一个或两个R13进一步取代。
实施方案24.前述实施方案中任一项的化合物，其中R13是氧代基、NH2或C1-6烷基氨基。
实施方案25.前述实施方案中任一项的化合物，其中R11选自咪唑、咪唑-2,5-二酮、1,2,5-噁二唑、N-甲基-1,2,5-噁二唑-3-胺和1,2,5- 噁二唑-3-胺。
实施方案26.前述实施方案中任一项的化合物，其中Q是 NRC(C(O)NR14R14’)2。
实施方案27.前述实施方案中任一项的化合物，其中Q是 -NRC(O)(CH2)pC(O)NR14R14’。
实施方案28.前述实施方案中任一项的化合物，其中Q是
Figure BDA0003652560950002181
实施方案29.前述实施方案中任一项的化合物，其中A是苯基。
实施方案30.前述实施方案中任一项的化合物，其中A是杂环。
实施方案31.前述实施方案中任一项的化合物，其中A选自 1,2,5-噻二唑、吡咯、咪唑、咪唑啉、1,2-二氢哒嗪、1,2,4三唑、1,2,5 噁二唑、1,2,4-噁二唑、嘧啶、吡嗪、哒嗪、吡啶、吡唑、2,5,-二氢-1H- 吡咯和2,3-二氢-1H-吡唑。
实施方案32.前述实施方案中任一项的化合物，其中A选自7-H 嘌呤、9-H嘌呤、吲哚和吲唑。
实施方案33.前述实施方案中任一项的化合物，其中
Figure BDA0003652560950002182
选自各自任选被一个或多个选自C1-6烷基、C1-6烷基氨基或卤代基的基团取代的1,2,5-噻二唑1-氧化物、1,2,5-噻二唑1,1-二氧化物、1H- 吡咯-2,5-二酮、1,2-二氢哒嗪-3,6-二酮、咪唑烷-2,5-二酮、咪唑烷-2,4- 二酮、咪唑烷-2-酮、咪唑-2,5-二酮、嘧啶-2,4,6-三酮、嘧啶-2-酮、嘧啶-4-酮、嘧啶-2,4-二酮、嘧啶-2,4,6-三酮、吡啶-2-酮、1,5-二氢-2H- 吡咯-2-酮、1,2-二氢-3H-吡唑-3-酮、哒嗪-3,6-二酮、1,9-二氢-6H-嘌呤-6-酮和咪唑-2,5-二酮。
实施方案34.一种式(A)的化合物：
Figure BDA0003652560950002183
(A)或其N-氧化物，或其盐或异构体，其中：
R’支链是
Figure BDA0003652560950002191
其中
Figure BDA0003652560950002192
表示连接点；
其中Raα和Raβ各自独立地选自由H和C1-2烷基组成的组，其中 Raα和Raβ中的至少一者是C1或C2烷基；
R选自由C1-18烷基和C2-18烯基组成的组；
R2和R3各自独立地选自由C1-14烷基和C2-14烯基组成的组；
R4是-(CH2)nQ，其中n选自1、2、3、4和5，其中Q选自–NR(S(O)(NR))RSX、-NRS(O)2NRRSX、-NRC(S)RSX、-NRC(O)RSX、 -NRP(O)(ORP’)RP、-NRS(O)2RSX、-NC(R)＝R11、-NC(＝NR15)R11、 -NRC(C(O)NR14R14’)2、-NRC(O)(CH2)pC(O)NR14R14’、 -NC(R)＝NS(O)2RSX、-S(O)2NRRSX和
Figure BDA0003652560950002193
其中A是含有一个或多个选自N、O和S的杂原子的3-14元杂环；p是0、1、2、 3或4；且a是1、2、3、4或5；其中
Figure BDA0003652560950002194
表示连接点；
每个R独立地选自H和C1-3烷基；
RSX选自C3-8碳环、含有一个或多个选自N、O和S的杂原子的 3-14元杂环、C1-6烷基、C2-6烯基、(CH2)p1O(CH2)p2RSX1、(CH2)p1S(C H2)p2RSX1、(CH2)p1S(O)(CH2)p2RSX1、(CH2)p1S(O)2(CH2)p2RSX1、(CH2)p1 S(O)NRSX1、(CH2)p1S(O)2NRSX1和(CH2)p1RSX1，其中所述碳环和杂环任选被一个或多个选自OH、氧代基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的基团取代；
RP和RP’各自独立地选自H、C1-3烷基和C2-3烯基；
RSX1选自C1-3烷基、NR14R14’、C(O)NR14R14’、S(O)2NR14R14’、 C3-8碳环和含有一个或多个选自N、O和S的杂原子的3-14元杂环，其中所述碳环和杂环各自任选被一个或多个选自氧代基、卤代基、C1-3烷基、C1-3烷氧基、(C1-3烷氧基)-C1-3烷基、C1-6烷基氨基、二-(C1-6烷基)氨基和NH2的基团取代；
R11选自C3-6碳环和含有一个或多个选自N、O和S的杂原子的 3-14元杂环，其中所述碳环和杂环各自任选被一个或多个R13取代；
每个R13独立地选自OH、氧代基、卤代基、C1-6烷基、C1-6烷氧基、C2-6烯基、C1-6烷基氨基、二-(C1-6烷基)氨基、NH2、C(O)NH2、 CN和NO2；其中C1-6烷基和C2-6烯基任选被C1-6烷氧基取代；
R14和R14’各自独立地选自H、OH、C1-6烷基；
R15是H或OH；
p1选自1、2、3、4和5；且
p2选自1、2、3、4和5。
实施方案35.前述实施方案中任一项的化合物，其中Raα是H，且Raβ是C1或C2烷基。
实施方案36.前述实施方案中任一项的化合物，其中Raα是C1或C2烷基，且Raβ是H。
实施方案37.前述实施方案中任一项的化合物，其中Q是–NR(S(O)(NR))RSX。
实施方案38.前述实施方案中任一项的化合物，其中Q是 -NRS(O)2NRRSX。
实施方案39.前述实施方案中任一项的化合物，其中Q是 -NRC(S)RSX。
实施方案40.前述实施方案中任一项的化合物，其中Q是 -NRC(O)RSX。
实施方案41.前述实施方案中任一项的化合物，其中Q是 -NRS(O)2RSX。
实施方案42.前述实施方案中任一项的化合物，其中Q是 -NC(R)＝NS(O)2RSX。
实施方案43.前述实施方案中任一项的化合物，其中RSX选自 C3-8碳环、含有一个或多个选自N、O和S的杂原子的3-14元杂环、 C1-6烷基和C2-6烯基，其中所述碳环和杂环任选被一个或多个选自 OH、氧代基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的基团取代。
实施方案44.前述实施方案中任一项的化合物，其中RSX选自未取代的C3-8碳环、含有一个或多个选自N、O和S的杂原子的未取代的3-14元杂环、C1-6烷基和C2-6烯基。
实施方案45.前述实施方案中任一项的化合物，其中RSX是(CH2)p1O(CH2)p2RSX1。
实施方案46.前述实施方案中任一项的化合物，其中RSX是 (CH2)p1S(CH2)p2RSX1。
实施方案47.前述实施方案中任一项的化合物，其中RSX是 (CH2)pS(O)NRSX1。
实施方案48.前述实施方案中任一项的化合物，其中RSX是 (CH2)pS(O)2NRSX1。
实施方案49.前述实施方案中任一项的化合物，其中RSX是 (CH2)p1RSX1。
实施方案50.前述实施方案中任一项的化合物，其中RSX1是 NR14R14’。
实施方案51.前述实施方案中任一项的化合物，其中RSX1是C(O)NR14R14’。
实施方案52.前述实施方案中任一项的化合物，其中R4选自：
Figure BDA0003652560950002221
Figure BDA0003652560950002231
实施方案53.如前述权利要求中任一项所述的化合物，其中R4选自：
Figure BDA0003652560950002232
Figure BDA0003652560950002233
Figure BDA0003652560950002241
Figure BDA0003652560950002251
实施方案54.一种式(A-1)的化合物：
Figure BDA0003652560950002252
(A-1)或其N-氧化物，
或其盐或异构体，其中：
R’支链是
Figure BDA0003652560950002253
其中
Figure BDA0003652560950002254
表示连接点；
其中Raα和Raβ各自独立地选自由H和C1-2烷基组成的组，其中 Raα和Raβ中的至少一者是C1或C2烷基；
R’选自由C1-18烷基和C2-18烯基组成的组；
R2和R3各自独立地选自由C1-14烷基和C2-14烯基组成的组；
R4是-(CH2)nQ，其中n独立地选自1、2、3、4和5，其中Q选自NRS(O)2RSX和
Figure BDA0003652560950002261
其中A是含有一个或多个选自 N、O和S的杂原子的3-14元杂环；且a是1、2、3或4；其中
Figure BDA0003652560950002262
表示连接点；
R选自H和C1-3烷基；
RSX选自C3-8碳环、含有一个或多个选自N、O和S的杂原子的 3-14元杂环、C1-6烷基、C2-6烯基、(C1-3烷氧基)C1-3烷基、 (CH2)p1O(CH2)p2RSX1和(CH2)p1RSX1，其中所述碳环和杂环任选被一个或多个选自氧代基、C1-6烷基和(C1-3烷氧基)C1-3烷基的基团取代；
RSX1选自C(O)NR14R14’、C3-8碳环和含有一个或多个选自N、O 和S的杂原子的3-14元杂环，其中所述碳环和杂环各自任选被一个或多个选自氧代基、卤代基、C1-3烷基、(C1-3烷氧基)C1-3烷基、C1-6烷基氨基、二-(C1-6烷基)氨基和NH2的基团取代；
每个R13选自由以下组成的组：OH、氧代基、卤代基、C1-6烷基、 C1-6烷氧基、C2-6烯基、C1-6烷基氨基、二-(C1-6烷基)氨基、NH2、 C(O)NH2、CN和NO2；
R14和R14’各自独立地选自由H和C1-6烷基组成的组；
p1选自1、2、3、4和5；且
p2选自1、2、3、4和5。
实施方案55.前述实施方案中任一项的化合物，其具有以下结构之一：
Figure BDA0003652560950002263
实施方案56.前述实施方案中任一项的化合物，其中n是3。
实施方案57.前述实施方案中任一项的化合物，其中Q是 NRS(O)2RSX。
实施方案58.前述实施方案中任一项的化合物，其中R是H。
实施方案59.前述实施方案中任一项的化合物，其中RSX是乙基、丙基或丁基。
实施方案60.前述实施方案中任一项的化合物，其中RSX选自 C3-6碳环和C1-3烷基。
实施方案61.前述实施方案中任一项的化合物，其中RSX是乙基。
实施方案62.前述实施方案中任一项的化合物，其中RSX是C2-6烯基。
实施方案63.前述实施方案中任一项的化合物，其中RSX是环丙基。
实施方案64.前述实施方案中任一项的化合物，其中RSX是 (CH2)p1O(CH2)p2RSX1。
实施方案65.前述实施方案中任一项的化合物，其中RSX1是C1-3烷基。
实施方案66.前述实施方案中任一项的化合物，其中RSX是 (CH2)p1RSX1。
实施方案67.前述实施方案中任一项的化合物，其中p1是1，且 RSX1是C3-8碳环或3-14元杂环。
实施方案68.前述实施方案中任一项的化合物，其中p1是1，且 RSX1是6元杂环烷基、5元杂芳基或苯基。
实施方案69.前述实施方案中任一项的化合物，其中RSX1是5 元杂芳基。
实施方案70.前述实施方案中任一项的化合物，其中RSX1是噁唑或异噁唑。
实施方案71.前述实施方案中任一项的化合物，其中Q是
Figure BDA0003652560950002281
实施方案72.前述实施方案中任一项的化合物，其中A是5元杂芳基。
实施方案73.前述实施方案中任一项的化合物，其中A是噻二唑。
实施方案74.前述实施方案中任一项的化合物，其中每个R13选自由氧代基、C1-6烷基氨基、二-(C1-6烷基)氨基和NH2组成的组。
实施方案75.前述实施方案中任一项的化合物，其中R4是
Figure BDA0003652560950002282
实施方案76.一种化合物，其选自：
Figure BDA0003652560950002283
Figure BDA0003652560950002291
Figure BDA0003652560950002301
实施方案77.一种化合物，其选自：
Figure BDA0003652560950002302
Figure BDA0003652560950002311
Figure BDA0003652560950002321
Figure BDA0003652560950002331
实施方案78.一种化合物，其选自：
Figure BDA0003652560950002332
Figure BDA0003652560950002341
Figure BDA0003652560950002351
实施方案79.一种具有以下结构的化合物：
Figure BDA0003652560950002352
实施方案80.一种具有以下结构的化合物
Figure BDA0003652560950002353
实施方案81.一种空脂质纳米颗粒(空LNP)，其包含前述实施方案中任一项的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质。
实施方案82.一种加载的脂质纳米颗粒(加载的LNP)，其包含前述实施方案中任一项的化合物、磷脂、结构脂质、PEG脂质和一种或多种治疗和/或预防剂。
实施方案83.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其包含约40％至约60％的量的所述化合物。
实施方案84.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其包含约0％至约20％的量的所述磷脂。
实施方案85.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其包含约30％至约50％的量的所述结构脂质。
实施方案86.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其包含约0％至约5％的量的所述PEG脂质。
实施方案87.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其包含约40摩尔％至约60摩尔％的前述实施方案中任一项的化合物、约0摩尔％至约20摩尔％的磷脂、约30摩尔％至约50摩尔％的结构脂质和约0摩尔％至约5摩尔％的PEG脂质。
实施方案88.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其包含约30摩尔％至约60摩尔％的前述实施方案中任一项的化合物、约0摩尔％至约30摩尔％的磷脂、约18.5摩尔％至约48.5摩尔％的结构脂质和约0摩尔％至约10摩尔％的PEG脂质。
实施方案89.前述实施方案中任一项的加载的LNP，其中所述一种或多种治疗和/或预防剂是多核苷酸或多肽。
实施方案90.前述实施方案中任一项的加载的LNP，其中所述一种或多种治疗和/或预防剂是核酸。
实施方案91.前述实施方案中任一项的加载的LNP，其中所述一种或多种治疗和/或预防剂选自核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸 (DNA)。
实施方案92.前述实施方案中任一项的加载的LNP，其中所述DNA选自双链DNA、单链DNA(ssDNA)、部分双链DNA、三链DNA 和部分三链DNA。
实施方案93.前述实施方案中任一项的加载的LNP，其中所述DNA选自环状DNA、线性DNA及其混合物。
实施方案94.前述实施方案中任一项的加载的LNP，其中所述一种或多种治疗和/或预防剂选自质粒表达载体、病毒表达载体及其混合物。
实施方案95.前述实施方案中任一项的加载的LNP，其中所述一种或多种治疗和/或预防剂是RNA。
实施方案96.前述实施方案中任一项的加载的LNP，其中所述 RNA选自由以下组成的组：单链RNA、双链RNA(dsRNA)、部分双链RNA及其混合物。
实施方案97.前述实施方案中任一项的加载的LNP，其中所述 RNA选自由以下组成的组：环状RNA、线性RNA及其混合物。
实施方案98.前述实施方案中任一项的加载的LNP，其中所述 RNA选自由以下组成的组：短干扰RNA(siRNA)、不对称干扰RNA (aiRNA)、RNA干扰(RNAi)分子、微RNA(miRNA)、安塔够妙、反义RNA、核酶、Dicer-底物RNA(dsRNA)、小发夹RNA(shRNA)、信使RNA(mRNA)及其混合物。
实施方案99.前述实施方案中任一项的加载的LNP，其中所述 RNA是mRNA。
实施方案100.前述实施方案中任一项的加载的LNP，其中所述 mRNA是修饰的mRNA(mmRNA)。
实施方案101.前述实施方案中任一项的加载的LNP，其中所述mRNA并入了微RNA结合位点(miR结合位点)。
实施方案102.前述实施方案中任一项的加载的LNP，其中所述 mRNA包括茎环、链终止核苷、多聚A序列、聚腺苷酸化信号和/或 5’帽结构中的一者或多者。
实施方案103.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其中所述磷脂选自由以下组成的组：1,2-二亚油酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DLPC)、1,2-二肉豆蔻酰-sn-甘油-磷酸胆碱(DMPC)、1,2-二油酰-sn- 甘油-3-磷酸胆碱(DOPC)、1,2-二棕榈酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DPPC)、 1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DSPC)、1,2-二-十一烷酰-sn-甘油- 磷酸胆碱(DUPC)、1-棕榈酰-2-油酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(POPC)、1,2- 二-O-十八烯基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(18:0二醚PC)、1-油酰-2-胆固醇基半琥珀酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(OChemsPC)、1-十六烷基-sn-甘油-3- 磷酸胆碱(C16 Lyso PC)、1,2-二亚麻酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-二花生四烯酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-双二十二碳六烯酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-二油酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DOPE)、1,2-二植烷酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(ME 16.0 PE)、1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、 1,2-二亚油酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二亚麻酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二花生四烯酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-双二十二碳六烯酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二油酰-sn-甘油-3-磷酸-rac-(1-甘油)钠盐(DOPG)、鞘磷脂及其混合物。
实施方案104.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其中所述磷脂是1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DSPC)。
实施方案105.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其中所述结构脂质选自胆固醇、粪固醇、谷固醇、麦角固醇、菜油固醇、豆固醇、菜子固醇、水解番茄碱、乌索酸、α-生育酚及其混合物。
实施方案106.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其中所述结构脂质是
Figure BDA0003652560950002391
(SL-1)或其盐。
实施方案107.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其中所述结构脂质是胆固醇：
Figure BDA0003652560950002392
或其盐。
实施方案108.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其中所述PEG脂质选自由以下组成的组：PEG修饰的磷脂酰乙醇胺、 PEG修饰的磷脂酸、PEG修饰的神经酰胺、PEG修饰的二烷基胺、 PEG修饰的二酰基甘油和PEG修饰的二烷基甘油及其混合物。
实施方案109.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其中所述PEG脂质选自1,2-二肉豆蔻酰-sn-甘油甲氧基聚乙二醇 (PEG-DMG)、1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-[氨基(聚乙二醇)] (PEG-DSPE)、PEG-二硬脂基甘油(PEG-DSG)、PEG-二棕榈油基、PEG- 二油基、PEG-二硬脂基、PEG-二酰基甘氨酰胺(PEG-DAG)、PEG-二棕榈酰磷脂酰乙醇胺(PEG-DPPE)或PEG-l,2-二肉豆蔻基氧基丙基-3- 胺(PEG-c-DMA)。
实施方案110.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其中所述PEG脂质是PEG-DMG。
实施方案111.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其中所述PEG脂质是式(PL-I)的化合物：
Figure BDA0003652560950002393
或其盐，其中：
R3PL1是–OROPL1；
ROPL1是氢、任选取代的烷基或氧保护基团；
rPL1是1与100之间的整数，包括1和100；
L1是任选取代的C1-10亚烷基，其中所述任选取代的C1-10亚烷基的至少一个亚甲基独立地被任选取代的亚碳环基、任选取代的亚杂环基、任选取代的亚芳基、任选取代的亚杂芳基、O、N(RNPL1)、S、 C(O)、C(O)N(RNPL1)、NRNPL1C(O)、C(O)O、OC(O)、OC(O)O、OC(O)N(RNPL1)、NRNPL1C(O)O或NRNPL1C(O)N(RNPL1)置换；
D是通过点击化学获得的部分或在生理条件下可切割的部分；
mPL1是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10；
A具有下式：
Figure BDA0003652560950002401
L2的每个实例独立地为键或任选取代的C1-6亚烷基，其中所述任选取代的C1-6亚烷基的一个亚甲基单元任选被O、N(RNPL1)、S、C(O)、 C(O)N(RNPL1)、NRNPL1C(O)、C(O)O、OC(O)、OC(O)O、OC(O)N(RNPL1)、 NRNPL1C(O)O或NRNPL1C(O)N(RNPL1)置换；
R2SL的每个实例独立地为任选取代的C1-30烷基、任选取代的C1-30烯基或任选取代的C1-30炔基；任选其中R2SL的一个或多个亚甲基单元独立地被任选取代的亚碳环基、任选取代的亚杂环基、任选取代的亚芳基、任选取代的亚杂芳基、N(RNPL1)、O、S、C(O)、C(O)N(RNPL1)、NRNPL1C(O)、NRNPL1C(O)N(RNPL1)、C(O)O、OC(O)、OC(O)O、 OC(O)N(RNPL1)、NRNPL1C(O)O、C(O)S、SC(O)、C(＝NRNPL1)、 C(＝NRNPL1)N(RNPL1)、NRNPL1C(＝NRNPL1)、NRNPL1C(＝NRNPL1)N(RNPL1)、C(S)、C(S)N(RNPL1)、NRNPL1C(S)、NRNPL1C(S)N(RNPL1)、S(O)、OS(O)、 S(O)O、OS(O)O、OS(O)2、S(O)2O、OS(O)2O、N(RNPL1)S(O)、 S(O)N(RNPL1)、N(RNPL1)S(O)N(RNPL1)、OS(O)N(RNPL1)、N(RNPL1)S(O)O、 S(O)2、N(RNPL1)S(O)2、S(O)2N(RNPL1)、N(RNPL1)S(O)2N(RNPL1)、 OS(O)2N(RNPL1)或N(RNPL1)S(O)2O置换；
RNPL1的每个实例独立地为氢、任选取代的烷基或氮保护基团；
环B是任选取代的碳环基、任选取代的杂环基、任选取代的芳基或任选取代的杂芳基；且
pSL是1或2。
实施方案112.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其中所述PEG脂质是式(PL-I-OH)的化合物：
Figure BDA0003652560950002411
(PL-I-OH)，或其盐。
实施方案113.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其中所述PEG脂质是式(PL-II-OH)的化合物：
Figure BDA0003652560950002412
(PL-II-OH)，或其盐或异构体，其中：
R3PEG是–ORO；
RO是氢、C1-6烷基或氧保护基团；
rPEG是1与100之间的整数；
R5PEG是C10-40烷基、C10-40烯基或C10-40炔基；且任选R5PEG的一个或多个亚甲基各自独立地被C3-10亚碳环基、4至10元亚杂环基、 C6-10亚芳基、4至10元亚杂芳基、–N(RNPEG)–、–O–、–S–、–C(O)–、–C(O)N(RNPEG)–、–NRNPEGC(O)–、–NRNPEGC(O)N(RNPEG)–、–C(O)O–、–OC(O)–、–OC(O)O–、–OC(O)N(RNPEG)–、–NRNPEGC(O)O–、–C(O)S–、–SC(O)–、–C(＝NRNPEG)–、–C(＝NRNPEG)N(RNPEG)–、–NRNPEGC(＝NRNPEG)–、–NRNPEGC(＝NRNPEG)N(RNPEG)–、–C(S)–、–C(S)N(RNPEG)–、–NRNPEGC(S)–、–NRNPEGC(S)N(RNPEG)–、–S(O)–、–OS(O)–、–S(O)O–、–OS(O)O–、–OS(O)2–、–S(O)2O–、–OS(O)2O–、–N(RNPEG)S(O)–、–S(O)N(RNPEG)–、–N(RNPEG)S(O)N(RNPEG)–、–OS(O)N(RNPEG)–、–N(RNPEG)S(O)O–、–S(O)2–、–N(RNPEG)S(O)2–、–S(O)2N(RNPEG)–、–N(RNPEG)S(O)2N(RNPEG)–、–OS(O)2N(RNPEG)–或–N(RNPEG)S(O)2O–置换；且
RNPEG的每个实例独立地为氢、C1-6烷基或氮保护基团。
实施方案114.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其中在式(PL-II-OH)的PEG脂质中，r是40与50之间的整数。
实施方案115.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其中在式(PL-II-OH)的PEG脂质中，r是45。
实施方案116.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其中在式(PL-II-OH)的PEG脂质中，R5是C17烷基。
实施方案117.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其中所述PEG脂质是式(PL-II)的化合物：
Figure BDA0003652560950002421
(PL-II)，其中r PEG是1与100之间的整数。
实施方案118.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其中所述PEG脂质是式(PEG-1)的化合物：
Figure BDA0003652560950002422
(PEG-1)。
实施方案119.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其中所述PEG脂质是式(PL-III)的化合物：
Figure BDA0003652560950002431
(PL-III)，或其盐或异构体，其中sPL1是1与100之间的整数。
实施方案120.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其中所述PEG脂质是下式的化合物：
Figure BDA0003652560950002432
(PEG2k-DMG)。
实施方案121.一种空脂质纳米颗粒(空LNP)，其包含前述实施方案中任一项的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中所述磷脂是DSPC，且所述结构脂质是胆固醇。
实施方案122.一种空脂质纳米颗粒(空LNP)，其包含前述实施方案中任一项的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中所述结构脂质是胆固醇，且所述PEG脂质是PEG2k-DMG。
实施方案123.一种空脂质纳米颗粒(空LNP)，其包含前述实施方案中任一项的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中所述结构脂质是胆固醇，且所述PEG脂质是PEG-1。
实施方案124.一种空脂质纳米颗粒(空LNP)，其包含前述实施方案中任一项的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中所述磷脂是DSPC，且所述PEG脂质是PEG2k-DMG。
实施方案125.一种空脂质纳米颗粒(空LNP)，其包含前述实施方案中任一项的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中所述磷脂是DSPC，且所述PEG脂质是PEG-1。
实施方案126.一种空脂质纳米颗粒(空LNP)，其包含前述实施方案中任一项的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中所述磷脂是DSPC，所述结构脂质是胆固醇，且所述PEG脂质是PEG2k-DMG。
实施方案127.一种空脂质纳米颗粒(空LNP)，其包含前述实施方案中任一项的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中所述磷脂是DSPC，所述结构脂质是胆固醇，且所述PEG脂质是PEG-1。
实施方案128.一种加载的脂质纳米颗粒(加载的LNP)，其包含前述实施方案中任一项的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中所述磷脂是DSPC，且所述结构脂质是胆固醇，以及一种或多种治疗和/或预防剂。
实施方案129.一种加载的脂质纳米颗粒(加载的LNP)，其包含前述实施方案中任一项的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中所述结构脂质是胆固醇，且所述PEG脂质是PEG2k-DMG，以及一种或多种治疗和/或预防剂。
实施方案130.一种加载的脂质纳米颗粒(加载的LNP)，其包含前述实施方案中任一项的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中所述结构脂质是胆固醇，且所述PEG脂质是PEG-1，以及一种或多种治疗和/或预防剂。
实施方案131.一种加载的脂质纳米颗粒(加载的LNP)，其包含前述实施方案中任一项的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中所述磷脂是DSPC，且所述PEG脂质是PEG2k-DMG，以及一种或多种治疗和/或预防剂。
实施方案132.一种加载的脂质纳米颗粒(加载的LNP)，其包含前述实施方案中任一项的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中所述磷脂是DSPC，且所述PEG脂质是PEG-1，以及一种或多种治疗和/或预防剂。
实施方案133.一种加载的脂质纳米颗粒(加载的LNP)，其包含前述实施方案中任一项的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中所述磷脂是DSPC，所述结构脂质是胆固醇，且所述PEG脂质是 PEG2k-DMG，以及一种或多种治疗和/或预防剂。
实施方案134.一种加载的脂质纳米颗粒(加载的LNP)，其包含前述实施方案中任一项的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质，其中所述磷脂是DSPC，所述结构脂质是胆固醇，且所述PEG脂质是 PEG-1，以及一种或多种治疗和/或预防剂。
实施方案135.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其包含约0％至约20％的量的DSPC。
实施方案136.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其包含约30％至约50％的量的胆固醇。
实施方案137.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其包含约0％至约5％的量的PEG2k-DMG。
实施方案138.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其包含约0％至约5％的量的PEG-1。
实施方案139.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其包含约40摩尔％至约60摩尔％的前述实施方案中任一项的化合物、约0摩尔％至约20摩尔％的DSPC、约30摩尔％至约50摩尔％的胆固醇和约0摩尔％至约5摩尔％的PEG2k-DMG。
实施方案140.前述实施方案中任一项的空LNP或加载的LNP，其包含约40摩尔％至约60摩尔％的前述实施方案中任一项的化合物、约0摩尔％至约20摩尔％的DSPC、约30摩尔％至约50摩尔％的胆固醇和约0摩尔％至约5摩尔％的PEG-1。
实施方案141.前述实施方案中任一项的加载的LNP，所述治疗和/或预防剂的包封效率在80％与100％之间。
实施方案142.前述实施方案中任一项的加载的LNP，其中所述脂质组分与所述mRNA的重量/重量比率为约10:1至约60:1。
实施方案143.前述实施方案中任一项的加载的LNP，其中所述脂质组分与所述mRNA的重量/重量比率为约20:1。
实施方案144.前述实施方案中任一项的加载的LNP，其中所述 N:P比为约5:1至约8:1。
实施方案145.一种药物组合物，其包含前述实施方案中任一项的加载的LNP和药学上可接受的载体。
实施方案146.前述实施方案中任一项的药物组合物，其进一步包含冷冻保护剂、缓冲剂或其组合。
实施方案147.前述实施方案中任一项的药物组合物，其中所述冷冻保护剂包含蔗糖。
实施方案148.前述实施方案中任一项的药物组合物，其中所述冷冻保护剂包含乙酸钠。
实施方案149.前述实施方案中任一项的药物组合物，其中所述冷冻保护剂包含蔗糖和乙酸钠。
实施方案150.前述实施方案中任一项的药物组合物，其中所述缓冲剂选自乙酸盐缓冲剂、柠檬酸盐缓冲剂、磷酸盐缓冲剂和tris缓冲剂。
实施方案151.一种向受试者体内的细胞递送治疗和/或预防剂的方法，所述方法包括对所述受试者施用前述实施方案中任一项的加载的LNP。
实施方案152.一种向受试者的器官特异性地递送治疗和/或预防剂的方法，所述方法包括对所述受试者施用前述实施方案中任一项的加载的LNP。
实施方案153.一种向受试者的靶组织增强递送治疗剂和/或预防剂的方法，所述方法包括对所述受试者施用前述实施方案中任一项的加载的LNP。
实施方案154.一种在受试者体内的细胞中产生所关注的多肽的方法，所述方法包括对所述受试者施用前述实施方案中任一项的加载的LNP。
实施方案155.一种治疗有需要的受试者的疾病或病症的方法，所述方法包括对所述受试者施用治疗有效量的前述实施方案中任一项的加载的LNP。
实施方案156.前述实施方案中任一项的加载的LNP在制备用于向受试者体内的细胞递送治疗和/或预防剂的药物中的用途。
实施方案157.前述实施方案中任一项的加载的LNP在制备用于向受试者的器官特异性递送治疗和/或预防剂的药物中的用途。
实施方案158.前述实施方案中任一项的加载的LNP在制备用于向受试者的靶组织增强递送治疗剂和/或预防剂的药物中的用途。
实施方案159.前述实施方案中任一项的加载的LNP在制备用于在受试者体内的细胞中产生所关注的多肽的药物中的用途。
实施方案160.前述实施方案中任一项的加载的LNP在制备用于治疗有需要的受试者的疾病或病症的药物中的用途。
实施方案161.前述实施方案中任一项的加载的LNP，其用于向受试者体内的细胞递送治疗和/或预防剂，其中所述递送包括对所述受试者施用治疗有效量的所述加载的LNP。
实施方案162.前述实施方案中任一项的加载的LNP，其用于向受试者的器官特异性递送治疗和/或预防剂，其中所述递送包括对所述受试者施用治疗有效量的所述加载的LNP。
实施方案163.前述实施方案中任一项的加载的LNP，其用于向受试者的靶组织增强递送治疗剂和/或预防剂，其中所述用途包括对所述受试者施用前述实施方案中任一项的加载的LNP。
实施方案164.前述实施方案中任一项的加载的LNP，其用于在受试者体内的细胞中产生所关注的多肽，所述用途包括对所述受试者施用前述实施方案中任一项的加载的LNP。
实施方案165.前述实施方案中任一项的加载的LNP，其用于治疗有需要的受试者的疾病或病症，其中所述治疗包括对受试者施用治疗有效量的所述加载的LNP。
实施方案166.一种向受试者体内的细胞递送治疗和/或预防剂的方法，所述方法包括对所述受试者施用前述实施方案中任一项的药物组合物。
实施方案167.一种向受试者的器官特异性地递送治疗和/或预防剂的方法，所述方法包括对所述受试者施用前述实施方案中任一项的药物组合物。
实施方案168.一种向受试者的靶组织增强递送治疗剂和/或预防剂的方法，所述方法包括对所述受试者施用前述实施方案中任一项的药物组合物。
实施方案169.一种在受试者体内的细胞中产生所关注的多肽的方法，所述方法包括对所述受试者施用前述实施方案中任一项的加载的LNP。
实施方案170.一种治疗有需要的受试者的疾病或病症的方法，所述方法包括对所述受试者施用治疗有效量的前述实施方案中任一项的药物组合物。
实施方案171.前述实施方案中任一项的药物组合物在制备用于向受试者体内的细胞递送治疗和/或预防剂的药物中的用途。
实施方案172.前述实施方案中任一项的药物组合物在制备用于向受试者的器官特异性递送治疗和/或预防剂的药物中的用途。
实施方案173.前述实施方案中任一项的药物组合物在制备用于向受试者的靶组织增强递送治疗剂和/或预防剂的药物中的用途，所述方法包括对所述受试者施用前述实施方案中任一项的药物组合物。
实施方案174.前述实施方案中任一项的药物组合物在制备用于在受试者体内的细胞中产生所关注的多肽的药物中的用途。
实施方案175.前述实施方案中任一项的药物组合物在制备用于治疗有需要的受试者的疾病或病症的药物中的用途。
实施方案176.前述实施方案中任一项的药物组合物，其用于向受试者体内的细胞递送治疗和/或预防剂，其中所述递送包括对所述受试者施用治疗有效量的所述药物组合物。
实施方案177.前述实施方案中任一项的药物组合物，其用于向受试者的器官特异性递送治疗和/或预防剂，其中所述递送包括对所述受试者施用治疗有效量的所述药物组合物。
实施方案178.前述实施方案中任一项的药物组合物，其用于向受试者的靶组织增强递送治疗剂和/或预防剂，其中所述用途包括对所述受试者施用前述实施方案中任一项的药物组合物。
实施方案179.前述实施方案中任一项的药物组合物，其用于在受试者体内的细胞中产生所关注的多肽，所述用途包括对所述受试者施用前述实施方案中任一项的药物组合物
实施方案180.前述实施方案中任一项的药物组合物，其用于治疗有需要的受试者的疾病或病症，其中所述治疗包括对受试者施用治疗有效量的所述药物组合物。
实施方案181.前述实施方案中任一项的供使用的方法、用途或加载的LNP或药物组合物，其中所述器官选自肝、肾、肺、脾和股骨。
实施方案182.前述实施方案中任一项的供使用的方法、用途或加载的LNP或药物组合物，其中所述靶组织选自肝、肾、肺、脾和股骨。
实施方案183.前述实施方案中任一项的供使用的方法或加载的 LNP或药物组合物，其中所述施用是肠胃外进行的。
实施方案184.供使用的所述方法或加载的LNP或药物组合物，其中所述施用是肌内、皮内、皮下和/或静脉内进行的。
实施方案185.前述实施方案中任一项的用途，其中所述药物用于肠胃外施用。
实施方案186.前述实施方案中任一项的用途，其中所述药物用于肌内、皮内、皮下和/或静脉内施用。
实施方案187.前述实施方案中任一项的供使用的方法、用途或加载的LNP或药物组合物，其中所述受试者是人。
等效方案
要理解的是，虽然已经结合具体实施方式描述了本公开，但前面的描述旨在说明而不是限制本公开的范围，本公开的范围由所附权利要求的范围限定。其它方面、优点和改变在以下权利要求的范围内。

Claims (33)

1.一种式(A-1)的化合物：
Figure FDA0003652560940000011
或其N-氧化物，
或其盐或异构体，其中：
R’支链是
Figure FDA0003652560940000012
其中
Figure FDA0003652560940000013
表示连接点；
其中Raα和Raβ各自独立地选自由H和C1-2烷基组成的组，其中Raα和Raβ中的至少一者是C1或C2烷基；
R’选自由C1-18烷基和C2-18烯基组成的组；
R2和R3各自独立地选自由C1-14烷基和C2-14烯基组成的组；
R4是-(CH2)nQ，其中n独立地选自1、2、3、4和5，其中Q选自NRS(O)2RSX和
Figure FDA0003652560940000014
其中A是含有一个或多个选自N、O和S的杂原子的3-14元杂环；且a是1、2、3或4；其中
Figure FDA0003652560940000015
表示连接点；
R选自H和C1-3烷基；
RSX选自C3-8碳环、含有一个或多个选自N、O和S的杂原子的3-14元杂环、C1-6烷基、C2-6烯基、(C1-3烷氧基)C1-3烷基、(CH2)p1O(CH2)p2RSX1和(CH2)p1RSX1，其中所述碳环和杂环任选被一个或多个选自氧代基、C1-6烷基和(C1-3烷氧基)C1-3烷基的基团取代；
RSX1选自C(O)NR14R14’、C3-8碳环和含有一个或多个选自N、O和S的杂原子的3-14元杂环，其中所述碳环和杂环各自任选被一个或多个选自氧代基、卤代基、C1-3烷基、(C1-3烷氧基)C1-3烷基、C1-6烷基氨基、二-(C1-6烷基)氨基和NH2的基团取代；
每个R13选自由以下组成的组：OH、氧代基、卤代基、C1-6烷基、C1-6烷氧基、C2-6烯基、C1-6烷基氨基、二-(C1-6烷基)氨基、NH2、C(O)NH2、CN和NO2；
R14和R14’各自独立地选自由H和C1-6烷基组成的组；
p1选自1、2、3、4和5；且
p2选自1、2、3、4和5。
2.如权利要求1所述的化合物，其具有以下结构之一：
Figure FDA0003652560940000021
3.如前述权利要求中任一项所述的化合物，其中n是3。
4.如前述权利要求中任一项所述的化合物，其中Q是NRS(O)2RSX。
5.如前述权利要求中任一项所述的化合物，其中R是H。
6.如前述权利要求中任一项所述的化合物，其中RSX选自C3-6碳环和C1-3烷基。
7.如前述权利要求中任一项所述的化合物，其中RSX是乙基。
8.如前述权利要求中任一项所述的化合物，其中RSX是环丙基。
9.如前述权利要求中任一项所述的化合物，其中RSX是(CH2)p1RSX1。
10.如前述权利要求中任一项所述的化合物，其中p1是1，且RSX1是6元杂环烷基、5元杂芳基或苯基。
11.如前述权利要求中任一项所述的化合物，其中RSX1是5元杂芳基。
12.如前述权利要求中任一项所述的化合物，其中RSX1是噁唑或异噁唑。
13.如前述权利要求中任一项所述的化合物，其中Q是
Figure FDA0003652560940000031
14.如前述权利要求中任一项所述的化合物，其中A是5元杂芳基。
15.如前述权利要求中任一项所述的化合物，其中A是噻二唑。
16.如前述权利要求中任一项所述的化合物，其中每个R13选自由氧代基、C1-6烷基氨基、二-(C1-6烷基)氨基和NH2组成的组。
17.如前述权利要求中任一项所述的化合物，其中R4是
Figure FDA0003652560940000032
18.一种化合物，其选自：
Figure FDA0003652560940000041
Figure FDA0003652560940000051
19.一种空脂质纳米颗粒(空LNP)，其包含前述权利要求中任一项的化合物、磷脂、结构脂质和PEG脂质。
20.如前述权利要求中任一项所述的空LNP，其包含约40摩尔％至约60摩尔％的所述化合物、约0摩尔％至约20摩尔％的磷脂、约30摩尔％至约50摩尔％的结构脂质和约0摩尔％至约5摩尔％的PEG脂质。
21.如前述权利要求中任一项所述的空LNP，其中所述磷脂选自由以下组成的组：
1,2-二亚油酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DLPC)、1,2-二肉豆蔻酰-sn-甘油-磷酸胆碱(DMPC)、1,2-二油酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DOPC)、1,2-二棕榈酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DPPC)、1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DSPC)、1,2-二-十一烷酰-sn-甘油-磷酸胆碱(DUPC)、1-棕榈酰-2-油酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(POPC)、1,2-二-O-十八烯基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(18:0二醚PC)、1-油酰-2-胆固醇基半琥珀酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(OChemsPC)、1-十六烷基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(C16 Lyso PC)、1,2-二亚麻酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-二花生四烯酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-双二十二碳六烯酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱、1,2-二油酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DOPE)、1,2-二植烷酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(ME16.0PE)、1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二亚油酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二亚麻酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二花生四烯酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-双二十二碳六烯酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二油酰-sn-甘油-3-磷酸-rac-(1-甘油)钠盐(DOPG)、鞘磷脂及其混合物。
22.如前述权利要求中任一项所述的空LNP，其中所述结构脂质选自由以下组成的组：胆固醇、粪固醇、谷固醇、麦角固醇、菜油固醇、豆固醇、菜子固醇及其混合物。
23.如前述权利要求中任一项所述的空LNP，其中所述PEG脂质选自由以下组成的组：PEG修饰的磷脂酰乙醇胺、PEG修饰的磷脂酸、PEG修饰的神经酰胺、PEG修饰的二烷基胺、PEG修饰的二酰基甘油、PEG修饰的二烷基甘油及其混合物。
24.如前述权利要求中任一项所述的空LNP，其中所述PEG脂质选自PEG2k-DMG和PEG-1：
Figure FDA0003652560940000061
Figure FDA0003652560940000071
及其混合物。
25.一种加载的脂质纳米颗粒(加载的LNP)，其包含前述权利要求中任一项的空LNP和一种或多种治疗和/或预防剂。
26.如前述权利要求中任一项所述的加载的LNP，其中所述一种或多种治疗和/或预防剂是核酸。
27.如前述权利要求中任一项所述的加载的LNP，其中所述核酸是RNA，且其中所述RNA选自由以下组成的组：短干扰RNA(siRNA)、不对称干扰RNA(aiRNA)、RNA干扰(RNAi)分子、微RNA(miRNA)、安塔够妙、反义RNA、核酶、Dicer-底物RNA(dsRNA)、小发夹RNA(shRNA)、信使RNA(mRNA)及其混合物。
28.如前述权利要求中任一项所述的加载的LNP，其中所述RNA是mRNA。
29.一种药物组合物，其包含前述权利要求中任一项的加载的LNP和药学上可接受的载体。
30.一种向受试者体内的细胞递送治疗和/或预防剂的方法，所述方法包括对所述受试者施用前述权利要求中任一项的加载的LNP。
31.一种向受试者的器官特异性地递送治疗和/或预防剂的方法，所述方法包括对所述受试者施用前述权利要求中任一项的加载的LNP。
32.一种在受试者体内的细胞中产生所关注的多肽的方法，所述方法包括对所述受试者施用前述权利要求中任一项的加载的LNP。
33.一种治疗有需要的受试者的疾病或病症的方法，所述方法包括对所述受试者施用治疗有效量的前述权利要求中任一项的加载的LNP。
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