CN115243729A - 大环螯合物及其用途 - Google Patents

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CN115243729A CN202180019236.8A CN202180019236A CN115243729A CN 115243729 A CN115243729 A CN 115243729A CN 202180019236 A CN202180019236 A CN 202180019236A CN 115243729 A CN115243729 A CN 115243729A
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M.B.约翰森
M.D.莫兰
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R.W.西姆斯
E.S.布拉克
J.F.瓦利安
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Abstract

本发明涉及大环螯合物，这些大环螯合物包括其金属络合物的大环螯合部分、双功能连接基及治疗或靶向部分。还公开制备这些大环螯合物的方法及其用途。

Description

大环螯合物及其用途
相关申请
本申请要求2020年1月10日提交的美国临时专利申请第62/959,665号的优先权；其全部内容通过引用并入本文用于所有目的。
背景技术
放射性缀合物或经放射性标记的靶向部分广泛用于治疗诊断学应用中。其通常含有能够络合放射性核素的螯合物、连接基及靶向部分或交联基团。放射性缀合物一般通过使用双功能螯合剂以将放射性标记附加于生物分子同时维持目标亲和力来制备。
鉴别用于络合所期望的具有不同原子特性的治疗诊断学金属对(诸如锆(Zr)及锕(Ac))的螯合物结构仍然为与放射性缀合物相关的主要难题之一。举例而言，Zr及Ac具有不同尺寸，其离子半径分别为
Figure BDA0003833489690000011
及
Figure BDA0003833489690000012
(Acta Crystallogr.Sect.A 1976,32,751-767)，且具有不同电荷，分别为4+及3+。此外，目前已知的放射性缀合物通常缺少足够的体内稳定性，此限制其医学用途。另外，某些螯合物需要用于放射性标记过程的高热条件，这些条件与具有靶向部分不相容(例如高温将破坏抗体靶向部分的结构完整性)或与具有与双功能螯合剂预缀合的交联基团不相容，这提供另一限制其在相关领域中的用途的因素。
需要研发新的螯合物，其在温和条件下形成适合成像的金属(例如89Zr)及适合治疗的金属(例如225Ac)的稳定络合物以用于治疗诊断学应用。
发明内容
本发明涉及大环螯合物，其出乎意料地在温和条件下形成与用于成像(例如正电子发射断层摄影术或PET)的89Zr及用于治疗学((例如癌症治疗)的225Ac的稳定络合物。
本发明的一个方面的特征在于某些具有以下所示的式(I)结构的化合物或其金属络合物或其药学上可接受的盐：
Figure BDA0003833489690000021
其中
R1、R2及R3各自独立地为-L-U，R4为-X-W，及R5为H、-L-U或-X-W；或R1、R2、R3及R4各自独立地为-L-U，及R5为-X-W；及
n为0-3的整数，
其中
L为任选取代的C1-3亚烷基；
U为任选取代的羧酸或任选取代的膦酸；
W为能够与放射性金属配位的供给部分，其中该供给部分为任选取代的羟基吡啶酮或选自由以下组成的组的部分：
Figure BDA0003833489690000022
m为1-3的整数；及
X为-L1-Z1-L2-N(R)-(C＝O)-，其中R为H、任选取代的烷基、任选取代的杂烷基或-L3-Z2-B，
其中
L1及L2各自独立地为键、任选取代的C1-C6亚烷基或任选取代的C1-C6亚杂烷基；
L3为任选取代的C1-C50亚烷基或任选取代的C1-C50亚杂烷基或C5-C20聚乙二醇；
Z1为键、C＝O(NR4)、C＝S(NR4)、OC＝O(NR4)、NR4C＝O(O)、NR4C＝O(NR4)、-CH2PhC＝O(NR4)、-CH2Ph(NR4)C＝O或-CH2Ph(NH)C＝S(NR4)，各R4独立地为H、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的C1-C6杂烷基或任选取代的芳基或杂芳基；
Z2为C＝O、-NR'-(C＝O)-或-NR'-(C＝O)-R”，R'为H或C1-C6烷基及R”为C1-C20亚烷基、C2-C20亚杂烷基或亚芳基；及
B为治疗部分、靶向部分或交联基团。
在一些实施方案中，W为任选取代的羟基吡啶酮，具有以下所示的结构中的一者：
Figure BDA0003833489690000031
其中V1缺失、为稠合芳基或杂芳基、稠合碳环或杂环、烷基、醚、醇、酸、酯、酰胺、膦酸酯(phosphonate)或磺酸酯(sulfonate)；及V2为H、烷基或酰基。
本发明的另一方面的特征在于某些具有以下所示的式(I)结构的化合物或其金属络合物或其药学上可接受的盐：
Figure BDA0003833489690000032
其中
R1、R2及R3各自独立地为-L-U，R4为-X-W，及R5为H、-L-U或-X-W；或R1、R2、R3及R4各自独立地为-L-U，及R5为-X-W；及
n为0-3的整数，当n为0及R5为H时，R1、R3及R4并非全部等于
Figure BDA0003833489690000041
其中
L为C＝O或-CH(R)-，其中R为H、任选取代的烷基、任选取代的杂烷基或-L1-Z1-L2-Z2-B；
U为任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、任选取代的羧酸或任选取代的膦酸；或-L-U为-L1-Z1-L2-Z2-B；
R1-R3中的至少一者具有呈任选取代的杂芳基的U；
X为C＝O或任选取代的C1-C3亚烷基；及
W为能够与放射性金属配位的供给部分，其中该供给部分为任选取代的羟基吡啶酮，其具有选自由以下组成的组的结构：
Figure BDA0003833489690000042
其中V1缺失、为稠合芳基或杂芳基、稠合碳环或杂环、烷基、醚、醇、酸、酯、酰胺、膦酸酯或磺酸酯；及V2为H、烷基或酰基，
其中
L1为键、任选取代的C1-C6亚烷基或任选取代的C1-C6亚杂烷基；
Z1为键、C＝O(NR4)、C＝S(NR4)、OC＝O(NR4)、NR4C＝O(O)、NR4C＝O(NR4)、-CH2PhC＝O(NR4)、-CH2Ph(NR4)C＝O或-CH2Ph(NH)C＝S(NR4)，各R4独立地为H、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的C1-C6杂烷基或任选取代的芳基或杂芳基；
L2为任选取代的C1-C50亚烷基或任选取代的C1-C50亚杂烷基或C5-C20聚乙二醇；
Z2为C＝O、-NR'-(C＝O)-或-NR'-(C＝O)-R”，R'为H或C1-C6烷基及R”为C1-C20亚烷基、C2-C20亚杂烷基或亚芳基；及
B为治疗部分、靶向部分或交联基团。
本发明的进一步方面的特征在于某些具有以下所示的式(II)结构的化合物或其金属络合物或其药学上可接受的盐：
Figure BDA0003833489690000051
其中
R1、R2及R3各自独立地为-L-U，及W为H或-L1-Z1-L2-Z2-B，
其中
L为C＝O或-CH(R)-，其中R为H、任选取代的烷基、任选取代的杂烷基或-L1-Z1-L2-Z2-B；
U为任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、任选取代的羧酸或任选取代的膦酸；或-L-U为-L1-Z1-L2-Z2-B；
R1-R3中的至少一者具有呈任选取代的杂芳基的U；
其中
L1为键、任选取代的C1-C6亚烷基或任选取代的C1-C6亚杂烷基；
Z1为键、C＝O(NR4)、C＝S(NR4)、OC＝O(NR4)、NR4C＝O(O)、NR4C＝O(NR4)、-CH2PhC＝O(NR4)、-CH2Ph(NR4)C＝O或-CH2Ph(NH)C＝S(NR4)，各R4独立地为H、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的C1-C6杂烷基或任选取代的芳基或杂芳基；
L2为任选取代的C1-C50亚烷基或任选取代的C1-C50亚杂烷基或C5-C20聚乙二醇；
Z2为C＝O、-NR'-(C＝O)-或-NR'-(C＝O)-R”，R'为H或C1-C6烷基及R”为C1-C20亚烷基、C2-C20亚杂烷基或亚芳基；及
B为治疗部分、靶向部分或交联基团。
在一些实施方案中，上文所述的化合物包含为治疗部分或靶向部分的变量B。治疗部分或靶向部分可为抗体或其抗原结合片段。
在一些实施方案中，抗体或其抗原结合片段特异性结合胰岛素样生长因子-1受体(IGF-1R)。
在一些实施方案中，上文所述的化合物包含为交联基团的变量B。交联基团可选自氨基反应性交联基团、甲硫氨酸反应性交联基团及硫醇反应性交联基团。
在一些实施方案中，交联基团包含选自活化酯、亚氨酸酯(imidate)、酐、硫醇、二硫化物、马来酰亚胺、叠氮化物、炔烃、应变炔烃(strained alkyne)、应变烯烃(strainedalkene)、卤素、磺酸酯、卤代乙酰基、胺、酰肼、双吖丙啶(diazirine)、膦、四嗪、异硫氰酸酯(isothiocyanate)及氧氮丙啶(oxaziridine)的部分。这些部分中的每一者是指通常用于该领域且本领域技术人员已知的化学基团。举例而言，活化酯可为羟基琥珀酰亚胺酯、2,3,5,6-四氟苯酚酯、2,6-二氯苯酚酯或4-硝基苯酚酯。
在一些实施方案中，化合物包含为选自由以下组成的组的交联基团的变量B：
Figure BDA0003833489690000061
在一些实施方案中，上文所述的化合物包括金属络合物，该金属络合物含有选自由以下组成的组的金属：Bi、Pb、Y、Mn、Cr、Fe、Co、Zn、Ni、In、Ga、Cu、Re、Sm、镧系元素及锕系元素。
在一些实施方案中，上文所述的化合物包括金属络合物，该金属络合物含有选自由以下组成的组的放射性核素：89Zr、47Sc、55Co、60Cu、61Cu、62Cu、64Cu、67Cu、66Ga、67Ga、68Ga、82Rb、86Y、87Y、90Y、97Ru、105Rh、109Pd、111In、117mSn、149Pm、52Mn、149Tb、152Tb、153Sm、177Lu、186Re、188Re,199Au、201Tl、203Pb、212Pb、212Bi、213Bi、225Ac、223Ra及227Th。
在一些实施方案中，上文所述的化合物包含89Zr、111In或225Ac的放射性核素。
在再一方面中本发明的特征在于一种药物组合物，其包含前述化合物中的任一者及药学上可接受的赋形剂(与“药学上可接受的载体”互换使用)。
本发明进一步涵盖一种放射治疗计划及/或放射治疗的方法，该方法包含向有需要的受试者施用前述化合物中的任一者或药物组合物。
仍然在本发明的范围内为一种治疗有需要的受试者的免疫调节异常的方法，该方法包含以对治疗该免疫调节异常(例如癌症)有效的量向该受试者施用前述化合物中的一者。
在一些实施方案中，本发明的特征在于一种检测及/或治疗癌症的方法，该方法包含以对放射治疗计划有效的量向有需要的受试者施用第一剂量的前述化合物中的任一者或药物组合物，随后以治疗有效量施用后续剂量的前述化合物中的任一者或药物组合物。
在一些实施方案中，以第一剂量施用化合物或组合物及第二剂量施用化合物或组合物，或后续剂量相同。
在一些实施方案中，以第一剂量施用化合物或组合物及以第二剂量施用化合物或组合物，或后续剂量不同。
在一些实施方案中，癌症为实体肿瘤或血液科(液体)癌症。
在一些实施方案中，癌症为乳腺癌、非小细胞肺癌、小细胞肺癌、胰腺癌、头颈癌、前列腺癌、结肠直肠癌、肉瘤、肾上腺皮质癌、神经内分泌癌症、尤文氏肉瘤(Ewing'sSarcoma)、多发性骨髓瘤或急性骨髓性白血病。
本发明的治疗中的癌症可由选自以下的细胞形成：乳腺癌细胞、非小细胞肺癌细胞、小细胞肺癌细胞、胰腺癌细胞、头颈癌细胞、前列腺癌细胞、结肠直肠癌细胞、甲状腺癌细胞、肉瘤细胞、肾上腺皮质癌细胞、尤文氏肉瘤细胞、多形性胶质母细胞瘤细胞、肝癌细胞、神经内分泌肿瘤细胞、膀胱癌细胞、胃及胃食管结合癌细胞、黑色素瘤细胞、多发性骨髓瘤细胞及急性骨髓性白血病细胞。
在一些实施方案中，前述方法进一步包括施用抗增生试剂、放射敏化剂或免疫调控剂或免疫调节剂。
在一些实施方案中，在彼此的28天内(例如在14、7、6、5、4、3、2或1天内)施用前述化合物中的任一者或其组合物及抗增生剂或放射敏化剂。
在一些实施方案中，在彼此的90天内(例如在80、70、60、50、40、30、20、10、5、4、3、2或1天内)施用上文所述化合物中的任一者或其组合物及免疫调控剂或免疫调节剂。
在另一方面中，本发明的特征在于一种制备放射性缀合物(例如下文所述的放射性免疫缀合物)的方法，其中该方法包括以下步骤：(a)使双功能螯合物与生物分子缀合，(b)纯化通过步骤(a)所产生的缀合物，及(c)在低于35℃(例如20-30℃)的温度下使一或多种放射性核素(例如一或多种225Ac放射性核素)与步骤(b)的经纯化缀合物螯合以产生放射性缀合物(例如锕放射性缀合物)。
在另一方面中，本发明的特征在于一种制备放射性缀合物(例如下文所述的放射性免疫缀合物)的方法，其中该方法包括以下步骤：(a)使放射性核素中的一者(例如225Ac放射性核素)与双功能螯合物络合，(b)任选地，纯化通过步骤(a)所产生的经放射性标记双功能螯合物，(c)使经放射性标记双功能螯合物与生物分子缀合以产生放射性缀合物(例如锕放射性缀合物)，及(d)任选地，纯化经放射性标记的抗体缀合物产物。
在一些实施方案中，放射性缀合物为放射性免疫缀合物(例如本文所述的放射性免疫缀合物中的任一者)。
在一些实施方案中，缀合步骤(c)的反应混合物的温度为20-34℃(例如21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃或34℃)。
在一些实施方案中，缀合步骤(a)的反应混合物的pH为5.0-10.0(例如5.0-6.0、6.0-7.0、7.0-8.0、8.0-9.0或9.0-10.0)。
在一些实施方案中，缀合步骤(a)的反应混合物的pH低于6.4(例如6.3、6.2、6.1、6.0、5.9或5.8或更低)。
在一些实施方案中，螯合步骤(c)的反应混合物的pH在5.5与7.0之间(例如5.5-6.0、6.0-6.5或6.5-7.0)。
在一些实施方案中，螯合步骤(c)的反应混合物的pH低于5.5(例如5.4、5.3、5.2、5.1或5.0或更低)或高于7.0(例如7.1、7.2、7.3、7.4、7.5或更高)。
定义
如本文所用，术语“烷基”或“亚烷基”是指饱和的、直链或分支链烃部分，诸如甲基、亚甲基、乙基、亚乙基、丙基、亚丙基、丁基、亚丁基、戊基、亚戊基、己基、亚己基、庚基、庚烯、辛基、亚辛基、壬基、亚壬基、癸基、亚癸基、十一基、亚十一基、十二烷基、亚十二基、十三烷基、亚十三基、十四烷基、亚十四基、十五基、亚十五基、十六烷基、亚十六烷基、十七烷基、亚十七烷基、十八基、亚十八烷基、十九基、亚十九烷基、二十基、亚二十基、三十基及亚三十基。
如本文所用，术语“杂烷基”或“亚杂烷基”是指含有至少一个选自N、O、P、B、S、Si、Sb、Al、Sn、As、Se及Ge的杂原子的脂族部分(例如烷基或亚烷基)。“杂烷基”或“亚杂烷基”的实例包括(但不限于)以下部分：
Figure BDA0003833489690000091
如本文所用，术语“芳基”或“亚芳基”在本文中是指C6单环、C10双环、C14三环、C20四环或C24五环芳环系统。芳基或亚芳基的实例包括苯基、亚苯基、萘基、亚萘基、蒽基、亚蒽基、芘基及亚芘基。
如本文所用，术语“杂芳基”或“亚杂芳基”在本文中是指具有一或多个杂原子(诸如O、N、S或Se)的芳族5-8元单环、8-12元双环、11-14元三环及15-20元四环环系统。杂芳基或亚杂芳基的实例包括呋喃基、亚呋喃基、芴基、亚芴基、吡咯基、亚吡咯基、噻吩基、亚噻吩基、噁唑基、亚噁唑基、咪唑基、亚咪唑基、苯并咪唑基、亚苯并咪唑基、噻唑基、亚噻唑基、吡啶基、亚吡啶基、嘧啶基、亚嘧啶基、喹唑啉基、亚喹唑啉基、喹啉基、亚喹啉基、异喹啉基、亚异喹啉基、吲哚基及亚吲哚基。
除非另外规定，否则本文中提及的烷基、亚烷基、杂烷基、亚杂烷基、芳基、亚芳基、杂芳基及亚杂芳基包括经取代及未经取代的部分。烷基、亚烷基、杂烷基、亚杂烷基、芳基、亚芳基、杂芳基及亚杂芳基上的可能的取代基包括(但不限于)C1-C10烷基、C2-C10烯基、C2-C10炔基、C1-C20烷氧基、C3-C20环烷基、C3-C20环烯基、C3-C20杂环烷基、C3-C20杂环烯基、C1-C10烷氧基、芳基、芳氧基、杂芳基、杂芳基氧基、氨基、C1-C10烷氨基、C2-C20二烷氨基、芳氨基、二芳基氨基、C1-C10烷基磺酰胺基、芳基磺酰胺基(arylsulfonamino)、C1-C10烷基亚氨基、芳基亚氨基、C1-C10烷基磺酰亚氨基、芳基磺酰亚氨基、羟基、卤素、氧代、硫基、C1-C10烷硫基、芳基硫基、C1-C10烷磺酰基、芳磺酰基、酰胺基、氨基酰基、氨基硫酰基、酰胺基、脒基、胍、脲基、硫脲基、氰基、硝基、亚硝基、叠氮基、酰基、硫酰基、酰氧基、羧基及羧酸酯。这些基团或部分中的每一者是指通常用于该领域且本领域技术人员已知的取代基。此外，环烷基、亚环烷基、环烯基、亚环烯基、杂环烷基、亚杂环烷基、杂环烯基、亚杂环烯基、芳基及杂芳基亦可与彼此稠合。
举例而言，某些式(I)化合物具有各自独立地为-L-U的R1、R2及R3，其中L为C＝O或-CH(R)-及U为任选取代的杂芳基，其中任选取代的杂芳基为具有以下所示的结构中的一者的任选取代的羟基吡啶酮：
Figure BDA0003833489690000101
其中V1缺失、为稠合芳基或杂芳基、稠合碳环或杂环、烷基、醚、醇、酸、酯、酰胺、膦酸酯或磺酸酯；及V2为H、烷基或酰基。
举例而言，某些式(I)化合物具有各自独立地为-L-U的R1、R2、R3及R4，其中L为C＝O或-CH(R)-及U为任选取代的芳基、任选取代的杂芳基或任选取代的羧酸或任选取代的膦酸，其中R为选自以下的任选取代的杂烷基(碳经氧代取代)：
Figure BDA0003833489690000102
如本文所用，术语“任选取代的羧酸”是指羧酸或其衍生物，其可包括衍生自对应羧酸的酰胺。举例而言，U可为如下文所示的酰胺：
Figure BDA0003833489690000103
如本文所用，术语“任选取代的膦酸”是指膦酸或其衍生物，其可包括衍生自对应膦酸的磷酰胺。举例而言，U可为如下文所示的磷酰胺：
Figure BDA0003833489690000111
如本文所用，术语“任选取代的C1-C6亚烷基”是指C1-C6亚烷基或其衍生物，其可包括具有一或多个经氧代取代的碳的C1-C6亚烷基。经取代C1-C6亚烷基的实例包括(但不限于)以下部分：
Figure BDA0003833489690000112
如本文所用，术语“任选取代的C1-C6亚杂烷基”是指C1-C6亚杂烷基或其衍生物，其可包括具有一或多个经氧代取代的碳的C1-C6亚杂烷基基团。经取代C1-C6亚杂烷基的实例包括(但不限于)以下部分：
Figure BDA0003833489690000113
如本文所用，术语“任选取代的C1-C50亚杂烷基”是指C1-C50亚杂烷基或其衍生物，其可包括具有一或多个经氧代取代的碳的亚杂烷基基团。经取代C1-C50亚杂烷基的实例包括(但不限于)以下部分：
Figure BDA0003833489690000114
如本文所用，术语“以组合形式施用”或“组合施用”意谓同时或在一定时间间隔内向受试者施用两种或更多种药剂，使得每种药剂对患者的作用可能发生重叠。在一些实施方案中，其在彼此的90天内(例如在80、70、60、50、40、30、20、10、5、4、3、2或1天内)、在28天内(例如在14、7、6、5、4、3、2或1天内)、在24小时(例如12、6、5、4、3、2或1小时)内或在约60、30、15、10、5或1分钟内施用。在一些实施方案中，药剂的施用以在一起足够紧密的程度间隔开以使得达成组合(例如协同)作用。
如本文所用，“抗体”是指多肽，其氨基酸序列包括特异性结合指定抗原或其片段的免疫球蛋白及其片段。根据本发明的抗体可属于任何类型(例如IgA、IgD、IgE、IgG或IgM)或亚型(例如IgA1、IgA2、IgG1、IgG2、IgG3或IgG4)。本领域技术人员应了解抗体的特征序列或部分可包括存在于抗体的一或多个区(例如可变区、高变区、恒定区、重链、轻链及其组合)中的氨基酸。此外，本领域技术人员应了解抗体的特征序列或部分可包括一或多个多肽链且可包括存在于同一多肽链中或不同多肽链中的序列要素。
如本文所用，“抗原结合片段”是指抗体保持亲本抗体的结合特征的部分。
如在本文中可互换使用，术语“双功能螯合物”或“双功能缀合物”是指含有螯合基团或其金属络合物、连接基及抗体或其抗原结合片段的式(I)化合物。
术语“癌症”是指任何由恶性赘生性细胞增生引起的癌症，诸如肿瘤、赘瘤、癌瘤、肉瘤、白血病及淋巴瘤。“实体肿瘤癌症”为包含组织的异常肿块(例如肉瘤、癌瘤及淋巴瘤)的癌症。如在本文中可互换使用，“血液癌”或“液体癌”为存在于体液中的癌症，例如淋巴瘤及白血病。
如本文所用，术语“螯合物(chelate)”是指有机化合物或其部分，其可在两个或更多个点处与中心金属或放射性金属原子结合。
如本文所用，术语“缀合物”是指含有螯合基或其金属络合物、连接基的分子，且其任选地含有抗体或其抗原结合片段。
如本文所用，术语“化合物”意欲包括所描绘结构的所有立体异构体、几何异构体及互变异构体。
本文所述的化合物可为不对称的(例如具有一或多个立体中心)。除非另外指示，否则所有立体异构体，诸如对映异构体及非对映异构体被预期包括。含有经不对称取代的碳原子的本发明化合物可以光学活性或外消旋形式分离。如何自光学活性起始材料制备光学活性形式的方法为本领域中已知的，诸如通过拆分外消旋混合物或通过立体选择性合成来制备。
如本文所用，“检测剂”是指可用于通过定位含有抗原的细胞来诊断疾病的分子或原子。用检测剂标记多肽的不同方法为本领域中已知的。检测剂的实例包括(但不限于)放射性同位素及放射性核素、染料(诸如具有生物素-抗生蛋白链菌素复合物)、造影剂、发光剂(例如异硫氰酸荧光素或FITC、若丹明(rhodamine)、镧系磷光体、花青及近IR染料)及磁性剂(诸如钆螯合物)。
如本文所用，术语“放射性核素”是指能够经受放射性衰变原子(例如89Zr、47Sc、55Co、60Cu、61Cu、62Cu、64Cu、67Cu、66Ga、67Ga、68Ga、82Rb、86Y、87Y、90Y、97Ru、105Rh、109Pd、111In、117mSn、149Pm、52Mn、149Tb、152Tb、153Sm、177Lu、186Re、188Re、199Au、201Tl、203Pb、212Pb、212Bi、213Bi、225Ac、223Ra及227Th)。术语放射性核素(radioactive nuclide)、放射性同位素(radioisotope/radioactive isotope)亦可用于描述放射性核素(radionuclide)。如上文所述，放射性核素可用作检测剂。在一些实施方案中，放射性核素可为α-发射放射性核素。
如本文所用，术语药剂(例如前述缀合物中的任一者)的“有效量”为足以影响有益或所需结果(诸如临床结果)的量，且因此“有效量”视应用其的情形而定。
如本文所用，术语“免疫缀合物”是指包括靶向部分，诸如抗体(或其抗原结合片段)的缀合物。在一些实施方案中，免疫缀合物包含每个靶向部分平均至少0.10个缀合物(例如每个靶向部分平均至少0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、4、5或8个缀合物)。
如本文所用，术语“放射性缀合物”是指包括放射性同位素或放射性核素(诸如本文所述的放射性同位素或放射性核素中的任一者)的任何缀合物。
如本文所用，术语“放射性免疫缀合物”是指包含附接于免疫物质(诸如可与癌细胞结合的单克隆抗体)的放射性分子的任何放射性缀合物。放射性免疫缀合物可将放射直接且特异性运载至癌细胞，由此在不伤害正常细胞的情况下杀死癌细胞。放射性免疫缀合物亦可与成像一起使用以辅助发现身体中的癌细胞。
如本文所用，术语“放射性免疫疗法”是指一种使用放射性免疫缀合物产生治疗作用的方法。在一些实施方案中，放射性免疫疗法可包括向有需要的受试者施用放射性免疫缀合物，其中施用放射性免疫缀合物在受试者中产生治疗作用。在一些实施方案中，放射性免疫疗法可包括施用放射性免疫缀合物至细胞，其中施用放射免疫缀合物杀死细胞。其中放射性免疫疗法涉及选择性杀死细胞，在一些实施方案中细胞为患有癌症的受试者中的癌细胞。
如本文所用，术语“药物组合物”表示与药学上可接受的赋形剂一起调配的含有本文所述的化合物的组合物。在一些实施方案中，在政府监管机构的批准下制造或销售药物组合物作为用于治疗哺乳动物的疾病的治疗方案的部分。药物组合物可例如经调配用于以单位剂型经口施用(例如片剂、胶囊、片剂、胶囊锭或糖浆)；用于局部施用(例如乳膏、凝胶、乳液或软膏)；用于静脉内施用(例如呈不含颗粒状栓塞的无菌溶液及以适合于静脉内使用的溶剂系统形式)；或以本文所述的任何其他制剂形式。
如本文所用，“药学上可接受的赋形剂”是指除本文所述的化合物以外的任何成分(例如能够使活性化合物悬浮或溶解的媒剂)且具有在患者中无毒性及无发炎性的特性。赋形剂可包括例如：抗黏剂、抗氧化剂、黏合剂、包衣、压制助剂、崩解剂、染料(着色)、润滑剂、乳化剂、填充剂(稀释剂)、成膜剂或包衣、调味剂、芳香剂、助滑剂(流动增强剂)、润滑剂、防腐剂、印刷油墨、放射性保护剂、吸附剂、悬浮或分散剂、甜味剂或水合的水。例示性赋形剂包括(但不限于)：抗坏血酸、组氨酸、磷酸盐缓冲剂、丁基化羟基甲苯(butylatedhydroxytoluene，BHT)、碳酸钙、磷酸钙、(二元)、硬脂酸钙、交联羧甲纤维素、经交联的聚乙烯吡咯烷酮、柠檬酸、交联聚维酮、半胱氨酸、乙基纤维素、明胶、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、乳糖、硬脂酸镁、麦芽糖醇、甘露糖醇、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、聚乙烯吡咯烷酮、聚维酮、预胶凝化淀粉、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、维生素C及木糖醇。
在本文中术语“药学上可接受的盐”表示本文所述的化合物的那些盐，其适合于与人类及动物的组织接触使用而无不当毒性、刺激或过敏反应。药学上可接受的盐为本领域中熟知的。举例而言，药学上可接受的盐描述于：Berge等人,J.Pharmaceutical Sciences66:1-19,1977中及Pharmaceutical Salts：Properties,Selection,and Use,(Eds.P.H.Stahl及C.G.Wermuth编),Wiley-VCH,2008中。盐可在本文中所述的化合物的最终分离及纯化期间现场制备，或通过使游离碱基团与适合的有机酸反应来分离。
本发明的化合物可具有可电离基团，以便能够以药学上可接受的盐形式制备。这些盐可为包含无机酸或有机酸的酸加成盐或盐可在本发明化合物的酸性形式的情况下制备自无机碱或有机碱。通常，化合物以制备为药学上可接受的酸或碱的加成产物的药学上可接受的盐形式制备或使用。适合的药学上可接受的酸及碱为本领域中熟知的，诸如用于形成酸加成盐的氢氯酸、硫酸、氢溴酸、乙酸、乳酸、柠檬酸或酒石酸，及用于形成碱性盐的氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化铵、咖啡碱、各种胺。用于制备适合的盐的方法为在本领域中公认的。
代表性酸加成盐包括乙酸盐、己二酸盐、海藻酸盐、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、乙烷磺酸盐、反丁烯二酸盐、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-乙烷磺酸盐、乳糖酸盐、乳酸盐、月桂酸盐、月桂基硫酸盐、苹果酸盐、顺丁烯二酸盐、丙二酸盐、甲烷磺酸盐、2-萘磺酸盐、烟碱酸盐、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、特戊酸盐、丙酸盐、硬脂酸盐、丁二酸盐、硫酸盐、酒石酸盐、硫氰酸盐、甲苯磺酸盐、十一烷酸盐、戊酸盐以及其他。代表性碱金属或碱土金属盐包括钠、锂、钾、钙及镁以及无毒性铵、季铵及胺阳离子，包括(但不限于)铵、四甲铵、四乙铵、甲胺、二甲胺、三甲胺、三乙胺及乙胺。
如本文所用，术语“多肽”是指一串通过肽键彼此附接的至少两个氨基酸。在一些实施方案中，多肽可包括至少3-5个氨基酸，借助于至少一个肽键其各自附接至其他氨基酸。本领域技术人员应了解多肽可包括一或多种能够整合至多肽链中的“非天然”氨基酸或其他实体。在一些实施方案中，多肽可为糖基化的，例如多肽可含有一或多个共价连接糖部分。在一些实施方案中，单一“多肽”(例如抗体多肽)可包含两个或更多个个别多肽链，其可在一些情况下例如通过一或多个二硫键或其他方式彼此间连接。
“受试者”意谓人类或非人类动物(例如哺乳动物)。
“基本一致性”或“基本上一致”意谓当对两个序列进行最佳比对时，多肽序列对应地具有与参考序列相同的多肽序列，或对应地具有指定百分比的在参考序列内的相应位置处相同的氨基酸残基。举例而言，与参考序列“基本上一致”的氨基酸序列与参考氨基酸序列具有至少50％、60％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、96％、97％、98％、99％或100％一致性。对于多肽，比较序列的长度一般应为至少5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、50、75、90、100、150、200、250、300或350个连续氨基酸(例如全长序列)。序列一致性可使用序列分析软件根据预设设定(例如Genetics Computer Group,Universityof Wisconsin Biotechnology Center,1710University Avenue,Madison,WI 53705的序列分析套装软件)来量测。此类软件可通过与不同取代、缺失及其他修饰的同源性的分配程度来匹配相似序列。
如本文所用及如在本领域中较好理解，“治疗”病状或病状(例如本文所述的病状，诸如癌症)的“治疗”为用于获得有益或所需结果(诸如临床结果)的方法。有益或所需结果可包括(但不限于)缓解或改善一或多种症状或病状；减轻病症、疾病或病状的程度；使病症、疾病或病状的状态稳定(亦即不恶化)；预防病症、疾病或病状的传播；延迟或减缓病症、疾病或病状的进展；改善或缓和病症、疾病或病状；及缓解(无论部分或全部)，无论可检测或不可检测。“缓和”病症、疾病或病状意谓相比于不存在治疗下的程度或时程而言病症、疾病或病状的程度及/或不合需要的临床表现减轻及/或进展的时程减缓或拉长。
本发明的一或多个实施方案的细节阐述于下文实施方式中。本发明的其他特征、目的及优势应根据下文图式、描述及权利要求而显而易见。
附图简述
图1描绘化合物89Zr-化合物Y的生物分布研究。
发明详述
经放射性标记的靶向部分(亦称为放射性缀合物)经设计以靶向在疾病状态中上调的蛋白或受体，以递送放射性有效负载物(payload)来破坏及杀死所关注的细胞(放射性免疫疗法)。经由放射衰变递送此类有效负载物的过程产生可引起对DNA的直接作用(诸如单链或双链DNA断裂)或间接作用(诸如旁观者(by-stander)或交火作用(crossfireeffects))的α、β或γ粒子或俄歇电子(Auger electron)。
放射性免疫缀合物通常含有生物靶向部分(例如抗体或其抗原结合片段)、放射性同位素及连接两者的分子。当双功能螯合物附接至生物靶向分子时形成缀合物从而结构改变最小同时维持目标亲和力。一旦放射性标记后，形成最终放射性免疫缀合物。
双功能螯合物在结构上含有螯合物、连接基及靶向部分(例如抗体)。当研发新的双功能螯合物时，大部分工作集中于分子的螯合部分。双功能螯合物的若干实例已描述为具有与被靶向部分缀合的不同环状及非环状结构。参见例如Bioconjugate Chem.2000,11,510-519；Bioconjugate Chem.2012,23,1029-1039；Mol.Imaging Biol.2011,13,215-221；及Bioconjugate Chem.2002,13,110-115。
通常使用的用于体内89Zr PET成像的螯合物已去铁胺(desferrioxamine,“DFO”)，部分因其历史先例以及温和及有效的放射性标记条件缘故。然而，由于稳定性问题，已将工作极大地致力于提高含有DFO螯合物的放射性缀合物的体内稳定性以减少金属解络合。参见例如Chem.Comm.2014,50,11523-11525；Chem.Comm.2016,52,11889-11892。
本发明的实施方案涉及某些大环螯合物的结构识别，这些大环螯合物在温和放射性标记条件下形成具有高稳定性的放射性金属络合物(例如89Zr及225Ac的治疗诊断学对)且作为放射性免疫缀合物的部分。通过在连接区域中用近端供给基团修饰大环螯合物或通过大环核心的审慎取代(包括使用羟基吡啶酮)进行结构研究。
如上文发明内容章节中所论述，本发明的一个特征提供具有以下所示的式(I)结构的化合物的第一子集或其金属络合物或其药学上可接受的盐：
Figure BDA0003833489690000171
其中
R1、R2及R3各自独立地为-L-U，R4为-X-W，及R5为H、-L-U或-X-W；或R1、R2、R3及R4各自独立地为-L-U，及R5为-X-W；及
n为0-3的整数，
其中
L为任选取代的C1-3亚烷基；
U为任选取代的羧酸或任选取代的膦酸；
W为能够与放射性金属配位的供给部分，其中该供给部分为任选取代的羟基吡啶酮或选自由以下组成的组的部分：
Figure BDA0003833489690000181
m为1-3的整数；及
X为-L1-Z1-L2-N(R)-(C＝O)-，其中R为H、任选取代的烷基、任选取代的杂烷基或-L3-Z2-B。
提及变量X，L1及L2各自独立地为键、任选取代的C1-C6亚烷基或任选取代的C1-C6亚杂烷基；L3为任选取代的C1-C50亚烷基或任选取代的C1-C50亚杂烷基或C5-C20聚乙二醇；Z1为C＝O(NR4)、C＝S(NR4)、OC＝O(NR4)、NR4C＝O(O)、NR4C＝O(NR4)、-CH2PhC＝O(NR4)、-CH2Ph(NR4)C＝O或-CH2Ph(NH)C＝S(NR4)，各R4独立地为H、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的C1-C6杂烷基或任选取代的芳基或杂芳基；Z2为C＝O、-NR'-(C＝O)-或-NR'-(C＝O)-R”，R'为H或C1-C6烷基及R”为C1-C20亚烷基、C2-C20亚杂烷基或亚芳基；及B为治疗部分、靶向部分或交联基团。
在第一子集的一些实施方案中，W为任选取代的羟基吡啶酮，其具有以下所示的结构中的一者：
Figure BDA0003833489690000182
其中V1缺失、为稠合芳基或杂芳基、稠合碳环或杂环、烷基、醚、醇、酸、酯、酰胺、膦酸酯或磺酸酯；及V2为H、烷基或酰基。举例而言，某些化合物的特征在于W为
Figure BDA0003833489690000191
在第一子集的一些实施方案中，R1、R2及R3各自独立地为-L-U，其中L为任选取代的C1烷基(例如CH2)及U为-CO2H。
再者，上文实施方案的某些化合物具有式(I)结构，其中n为1。
在第一子集的一些实施方案中，X为-L1-Z1-L2-N(R)-(C＝O)-，其中L1为
Figure BDA0003833489690000192
及R为H。
在第一子集的一些实施方案中，X为-L1-Z1-L2-N(R)-(C＝O)-，其中L1为
Figure BDA0003833489690000193
及R为H；及R1、R2及R3中的每一者为-L-U，其中L为CH2及U为-CO2H。
在第一子集的一些实施方案中，X为-L1-Z1-L2-N(R)-(C＝O)-，其中L1为
Figure BDA0003833489690000194
及R为H；及W为
Figure BDA0003833489690000195
在第一子集的一些实施方案中，X为-L1-Z1-L2-N(R)-(C＝O)-，其中L1为
Figure BDA0003833489690000196
及R为H；R1、R2及R3中的每一者为-L-U，其中L为CH2及U为-CO2H；及W为
Figure BDA0003833489690000197
在第一子集的一些实施方案中，X为-L1-Z1-L2-N(R)-(C＝O)-，其中L1为
Figure BDA0003833489690000198
及R为-L3-Z2-B。
在第一子集的一些实施方案中，X为-L1-Z1-L2-N(R)-(C＝O)-，其中L1为
Figure BDA0003833489690000199
及R为-L3-Z2-B，其中L3为C5-C20聚乙二醇及Z2为-NR'-(C＝O)-R”，R'为H及R”为亚芳基。
在第一子集的一些实施方案中，X为-L1-Z1-L2-N(R)-(C＝O)-，其中L1为
Figure BDA00038334896900001910
及R为-L3-Z2-B；R1、R2及R3中的每一者为-L-U，其中L为CH2及U为-CO2H。
在第一子集的一些实施方案中，X为-L1-Z1-L2-N(R)-(C＝O)-，其中L1为
Figure BDA0003833489690000201
及R为-L3-Z2-B；及W为
Figure BDA0003833489690000202
在第一子集的一些实施方案中，X为-L1-Z1-L2-N(R)-(C＝O)-，其中L1为
Figure BDA0003833489690000203
及R为-L3-Z2-B；W为
Figure BDA0003833489690000204
R1、R2及R3中的每一者为-L-U，其中L为CH2及U为-CO2H；L3为C5-C20聚乙二醇；及Z2为-NR'-(C＝O)-R”，R'为H及R”为亚芳基。
在第一子集的一些实施方案中，X为-L1-Z1-L2-N(R)-(C＝O)-，其中L1为
Figure BDA0003833489690000205
及R为-L3-Z2-B，其中B为治疗部分或靶向部分。
在第一子集的一些实施方案中，X为-L1-Z1-L2-N(R)-(C＝O)-，其中L1为
Figure BDA0003833489690000206
及R为-L3-Z2-B，其中B为抗体或其抗原结合片段。举例而言，抗体或其抗原结合片段特异性结合胰岛素样生长因子-1受体(IGF-1R)。
在第一子集的一些实施方案中，X为-L1-Z1-L2-N(R)-(C＝O)-，L1为
Figure BDA0003833489690000207
及R为-L3-Z2-B，其中B为选自由以下组成的组的交联基团：氨基反应性交联基团、甲硫氨酸反应性交联基团及硫醇反应性交联基团。在一些实施方案中，交联基团包含活化酯、亚氨酸酯(imidate)、酐、硫醇、二硫化物、马来酰亚胺、叠氮化物、炔烃、应变炔烃、应变烯烃、卤素、磺酸酯、卤代乙酰基、胺、酰肼、双吖丙啶、膦、四嗪、异硫氰酸酯或氧氮丙啶，其中该活化酯可为羟基琥珀酰亚胺酯、2,3,5,6-四氟苯酚酯、2,6-二氯苯酚酯或4-硝基苯酚酯。
在第一子集的一些实施方案中，B为选自由以下组成的组的交联基团：
Figure BDA0003833489690000208
本发明的另一方面的特征在于具有以下所示的式(I)结构的化合物的第二子集或其金属络合物或其药学上可接受的盐：
Figure BDA0003833489690000211
其中
R1、R2及R3各自独立地为-L-U，R4为-X-W，及R5为H、-L-U或-X-W；或R1、R2、R3及R4各自独立地为-L-U，及R5为-X-W；及
n为0-3的整数，当n为0及R5为H时，R1、R3及R4并非全部等于
Figure BDA0003833489690000212
其中
L为C＝O或-CH(R)-，其中R为H、任选取代的烷基、任选取代的杂烷基或-L1-Z1-L2-Z2-B；
U为任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、任选取代的羧酸或任选取代的膦酸；或-L-U为-L1-Z1-L2-Z2-B；
R1-R3中的至少一者具有呈任选取代的杂芳基的U；
X为C＝O或任选取代的C1-C3亚烷基；及
W为能够与放射性金属配位的供给部分，其中该供给部分为任选取代的羟基吡啶酮，其具有选自由以下组成的组的结构：
Figure BDA0003833489690000221
其中V1缺失、为稠合芳基或杂芳基、稠合碳环或杂环、烷基、醚、醇、酸、酯、酰胺、膦酸酯或磺酸酯；及V2为H、烷基或酰基。
提及为-CH(R)-的连接基L，当R为-L1-Z1-L2-Z2-B时，变量L1、Z1、L2、Z2及B中的每一者定义为如下：
L1为键、任选取代的C1-C6亚烷基或任选取代的C1-C6亚杂烷基；
Z1为键、C＝O(NR4)、C＝S(NR4)、OC＝O(NR4)、NR4C＝O(O)、NR4C＝O(NR4)、-CH2PhC＝O(NR4)、-CH2Ph(NR4)C＝O或-CH2Ph(NH)C＝S(NR4)，各R4独立地为H、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的C1-C6杂烷基或任选取代的芳基或杂芳基；
L2为任选取代的C1-C50亚烷基或任选取代的C1-C50亚杂烷基或C5-C20聚乙二醇；
Z2为C＝O、-NR'-(C＝O)-或-NR'-(C＝O)-R”，R'为H或C1-C6烷基及R”为C1-C20亚烷基、C2-C20亚杂烷基或亚芳基；及
B为治疗部分、靶向部分或交联基团。
在第二子集的一些实施方案中，W为具有结构
Figure BDA0003833489690000222
的任选取代的羟基吡啶酮。
在第二子集的一些实施方案中，X为C1-C3亚烷基。
在第二子集的一些实施方案中，W为具有结构
Figure BDA0003833489690000223
的任选取代的羟基吡啶酮，及X为CH2。
在第二子集的一些实施方案中，式(I)化合物的变量n为1。
在第二子集的一些实施方案中，W为具有结构
Figure BDA0003833489690000231
的任选取代的羟基吡啶酮，及X为CH2，及n为1。
在第二子集的一些实施方案中，R1、R2及R3各自独立地为-L-U，其中L为-CH(R)-，R为H。
在第二子集的一些实施方案中，R1、R2及R3各自独立地为-L-U，其中L为-CH(R)-，R为H，及U为任选取代的杂芳基(例如
Figure BDA0003833489690000232
)或任选取代的羧酸(例如CO2H或CO(NMeOH))。
在第二子集的一些实施方案中，R1、R2及R3各自独立地为-L-U，其中L为-CH(R)-，R为H，及U为
Figure BDA0003833489690000233
CO2H或CO(NMeOH)，及R1-R3中的至少一者具有呈
Figure BDA0003833489690000234
的U。
在第二子集的一些实施方案中，R1、R2及R3各自独立地为-L-U，其中L为-CH(R)-，R为H，及R1-R3中的至少一者具有呈
Figure BDA0003833489690000235
的U。
在第二子集的一些实施方案中，R1、R2及R3各自独立地为-L-U，其中L为-CH(R)-，R为H，及R1-R3中的每一者具有呈
Figure BDA0003833489690000236
的U。
在第二子集的一些实施方案中，R1、R2及R3各自独立地为-L-U，其中L为-CH(R)-，R为H，及R1-R3中的每一者具有呈
Figure BDA0003833489690000237
的U；W为
Figure BDA0003833489690000238
及X为CH2。
在第二子集的一些实施方案中，X为C1-C3亚烷基及R1-R3中的每一者具有呈
Figure BDA0003833489690000239
的U。
在第二子集的一些实施方案中，R1-R3中的每一者具有呈
Figure BDA0003833489690000241
的U，W为
Figure BDA0003833489690000242
及X为CH2。
在第二子集的一些实施方案中，R1、R2及R3各自独立地为-L-U，其中L为-CH(R)-，R为-L1-Z1-L2-Z2-B及L1为
Figure BDA0003833489690000243
在第二子集的一些实施方案中，R1、R2及R3各自独立地为-L-U，其中L为-CH(R)-，R为-L1-Z1-L2-Z2-B，其中L1为
Figure BDA0003833489690000244
L2为C5-C20聚乙二醇，及Z2为-NR'-(C＝O)-R”，R'为H及R”为亚芳基。
在第二子集的一些实施方案中，R1、R2及R3各自独立地为-L-U，其中L为-CH(R)-，R为-L1-Z1-L2-Z2-B，其中L1为
Figure BDA0003833489690000245
R1-R3中的至少一者具有呈
Figure BDA0003833489690000246
的U。
在第二子集的一些实施方案中，R1、R2及R3各自独立地为-L-U，其中L为-CH(R)-，R为-L1-Z1-L2-Z2-B，其中L1为
Figure BDA0003833489690000247
及B为治疗部分或靶向部分。
通常，化合物的此子集中的治疗部分或靶向部分为抗体或其抗原结合片段。举例而言，抗体或其抗原结合片段特异性结合IGF-1R。
在第二子集的一些实施方案中，R1、R2及R3各自独立地为-L-U，其中L为-CH(R)-，R为-L1-Z1-L2-Z2-B，其中L1为
Figure BDA0003833489690000248
及B为选自由以下组成的组的交联基团：氨基反应性交联基团、甲硫氨酸反应性交联基团及硫醇反应性交联基团。
本发明的进一步方面的特征在于具有以下所示的式(II)结构的化合物的第三子集或其金属络合物或其药学上可接受的盐：
Figure BDA0003833489690000251
其中
R1、R2及R3各自独立地为-L-U，及W为H或-L1-Z1-L2-Z2-B，
其中
L为C＝O或-CH(R)-，其中R为H、任选取代的烷基、任选取代的杂烷基或-L1-Z1-L2-Z2-B；
U为任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、任选取代的羧酸或任选取代的膦酸；或-L-U为-L1-Z1-L2-Z2-B；
R1-R3中的至少一者具有呈任选取代的杂芳基的U；
其中
L1为键、任选取代的C1-C6亚烷基或任选取代的C1-C6亚杂烷基；
Z1为键、C＝O(NR4)、C＝S(NR4)、OC＝O(NR4)、NR4C＝O(O)、NR4C＝O(NR4)、-CH2PhC＝O(NR4)、-CH2Ph(NR4)C＝O或-CH2Ph(NH)C＝S(NR4)，各R4独立地为H、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的C1-C6杂烷基或任选取代的芳基或杂芳基；
L2为任选取代的C1-C50亚烷基或任选取代的C1-C50亚杂烷基或C5-C20聚乙二醇；
Z2为C＝O、-NR'-(C＝O)-或-NR'-(C＝O)-R”，R'为H或C1-C6烷基及R”为C1-C20亚烷基、C2-C20亚杂烷基或亚芳基；及
B为治疗部分、靶向部分或交联基团。
在一些实施方案中，上文式(II)化合物的特征在于U为能够与放射性金属配位的供给部分，其中该供给部分为任选取代的羟基吡啶酮，其具有选自由以下组成的组的结构：
Figure BDA0003833489690000261
其中V1缺失、为稠合芳基或杂芳基、稠合碳环或杂环、烷基、醚、醇、酸、酯、酰胺、膦酸酯或磺酸酯；及V2为H、烷基或酰基。
式(II)化合物的第三子集的实例包括(但不限于)以下：
Figure BDA0003833489690000262
通常，上文所述的化合物的任何子集中的交联基团包含活化酯、亚氨酸酯、酐、硫醇、二硫化物、马来酰亚胺、叠氮化物、炔烃、应变炔烃、应变烯烃、卤素、磺酸酯、卤代乙酰基、胺、酰肼、双吖丙啶、膦、四嗪、异硫氰酸酯或氧氮丙啶，其中该活化酯可为羟基琥珀酰亚胺酯、2,3,5,6-四氟苯酚酯、2,6-二氯苯酚酯或4-硝基苯酚酯。例示性交联基团选自由以下组成的组：
Figure BDA0003833489690000263
在本文所述的实施方案中，双功能螯合物在附接至某些抗体(例如IGF-1R)时，已识别出通过增强放射性免疫缀合物的体内稳定性达成减小总身体放射性，由此使毒性最小化。当全部采用时，这些实施方案通过减小人体中的放射性同时维持目标上活性(on-target activity)来达成放射性免疫缀合物的所需特性。
治疗部分及靶向部分
治疗或靶向部分包括赋予治疗益处的任何分子或分子的任何部分。在一些实施方案中，治疗部分为蛋白或多肽，例如抗体、其抗原结合片段。在一些实施方案中，治疗部分为小分子。靶向部分包括与给定目标结合的任何分子或分子的任何部分。
抗体
抗体通常包含通过二硫键连接在一起的两个一致的轻多肽链及两个一致的重多肽链。位于各链的氨基端处的第一域在氨基酸序列中为可变的，提供各个单独抗体的抗体结合特异性。这些被称为可变重链(VH)及可变轻链(VL)区。各个链的其他域在氨基酸序列中相对不变且被称为恒定重链(CH)及恒定轻链(CL)区。轻链通常包含一个可变区(VL)及一个恒定区(CL)。IgG重链包括可变区(VH)、第一恒定区(CH1)、铰链区、第二恒定区(CH2)及第三恒定区(CH3)。在IgE及IgM抗体中，重链包括另外的恒定区(CH4)。
本文所述的抗体可包括例如单克隆抗体、多克隆抗体、多特异性抗体、人类抗体、人源化抗体、骆驼抗体、嵌合抗体、单链Fv(scFv)、二硫键连接的Fv(sdFv)及抗个体基因型(抗Id)抗体及以上中的任一者的抗原结合片段。在一些实施方案中，抗体或其抗原结合片段为人源化的。在一些实施方案中，抗体或其抗原结合片段为嵌合的。抗体可为任何类型(例如IgG、IgE、IgM、IgD、IgA及IgY)、类别(例如IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1及IgA2)或子类别。
如本文所用，术语抗体的“抗原结合片段”是指保留特异性结合抗原的能力的抗体的一或多个片段。包涵在术语抗体的“抗原结合片段”内的结合片段的实例包括Fab片段、F(ab')2片段、Fd片段、Fv片段、scFv片段、dAb片段(Ward等人,(1989)Nature 341:544-546)及分离的互补决定区(CDR)。在一些实施方案中，“抗原结合片段”包含重链可变区及轻链可变区。这些抗体片段可使用本领域技术人员已知的常规技术获得，且这些片段可经筛选而以与完整抗体相同的方式进行应用。
本文所述的抗体或片段可通过本领域中已知的任何用于合成抗体的方法来产生(参见例如Harlow等人,Antibodies：A Laboratory Manual,(Cold Spring HarborLaboratory Press,第2版.1988)；Brinkman等人,1995,J.Immunol.Methods 182:41-50；WO92/22324；WO 98/46645)。嵌合抗体可使用例如Morrison,1985,Science 229:1202中所描述的方法产生，及人源化抗体可通过例如美国专利第6,180,370号中所描述的方法来产生。
本文所述的另外的抗体为如例如Segal等人,J.Immunol.Methods 248:1-6(2001)；及Tutt等人,J.Immunol.147：60(1991)中所描述的双特异性抗体及多价抗体或下文所述的分子中的任一者。
“高亲和性多聚体(Avimer)”是指使用例如活体外外显子改组及噬菌体显示工程改造的多聚结合蛋白或肽。多个结合域连接，使得亲和力及特异性比单一表位免疫球蛋白域大。
“纳米抗体”为由单个单体可变抗体域组成的抗体片段。纳米抗体亦可称为单域抗体。类似于抗体，纳米抗体选择性结合特异性抗原。纳米抗体可为重链可变域或轻链域。纳米抗体可天然存在或为生物工程改造的产物。纳米抗体可通过定点突变诱发或突变筛查(例如噬菌体显示、酵母显示、细菌显示、mRNA显示、核糖体显示)进行生物学工程改造。“亲和抗体”为经工程改造以结合特异性抗原的多肽或蛋白。因此，亲和抗体可被视为模拟抗体的某些功能。亲和抗体可为葡萄球菌蛋白A的免疫球蛋白结合区中的B域的经工程改造变体。亲和抗体可为Z域的经工程改造变体，为具有针对Fab区的较低亲和力的B域。亲和抗体可通过定点突变诱发或突变筛查(例如噬菌体显示、酵母显示、细菌显示、mRNA显示、核糖体显示)进行生物学工程改造。
已生成展示与多种不同蛋白(例如胰岛素、血纤维蛋白原、运铁蛋白、肿瘤坏死因子α、IL-8、gp120、CD28、人类血清白蛋白、IgA、IgE、IgM、HER2及EGFR)的特异性结合的亲和抗体分子，显示μM至pM范围内的亲和力(Kd)。“双特异抗体(diabody)”为两个抗原结合位点可为二价或双特异性的抗体片段。参见例如Hudson等人,(2003)。单链抗体为包含抗体的重链可变域的全部或一部分或轻链可变域的全部或一部分的抗体片段。如本文所述抗体片段可通过不同技术制得，包括(但不限于)完整抗体的蛋白水解分解以及通过重组宿主(例如结肠杆菌或噬菌体)产生。
在某些实施方案中，抗体或其抗原结合片段为多特异性，例如双特异性。多特异性抗体(或其抗原结合片段)包括针对至少两个不同位点具有结合特异性的单克隆抗体(或其抗原结合片段)。
在某些实施方案中，涵盖抗体或其抗原结合片段的氨基酸序列变体；例如结合IGF-1R的变体。举例而言，可能需要提高抗体或其抗原结合片段的结合亲和力及/或其他生物特性。抗体或其抗原结合片段的氨基酸序列变体可通过将适当修饰引入编码抗体或其抗原结合片段的核苷酸序列中或通过肽合成来制备。此类修饰包括例如抗体或其抗原结合片段的氨基酸序列内的残基的缺失及/或插入及/或取代。可进行缺失、插入及取代的任何组合以获得最终构筑体，其限制条件为最终构筑体拥有所需特征，例如抗原结合。
多肽
多肽包括例如多种血液科药剂(包括例如红血球生成素、血液凝血因子等)、干扰素、菌落刺激因子、抗体、酶类及激素中的任一者。特定多肽的一致性不意欲限制本发明，且感兴趣的任何多肽可为本发明方法中的多肽。
本文所述的参考多肽可包括与所关注的目标结合(例如与抗原结合)的目标结合域。举例而言，多肽(诸如抗体)可结合跨膜多肽(例如受体)或配体(例如生长因子)。本文所述的多肽(例如抗体)的例示性分子目标(例如抗原)包括CD蛋白，诸如CD2、CD3、CD4、CD8、CD11、CD19、CD20、CD22、CD25、CD33、CD34、CD40、CD52；ErbB受体家族的成员，诸如EGF受体(EGFR、HER1、ErbB1)、HER2(ErbB2)、HER3(ErbB3)或HER4(ErbB4)受体；巨噬细胞受体，诸如CRIg；肿瘤坏死因子，诸如TNFα或TRAIL/Apo-2；细胞黏附分子，诸如LFA-1、Mac1、p150、95、VLA-4、ICAM-1、VCAM及αvβ3整合素，包括其α或β亚单元(例如抗CD11a、抗CD18或抗CD11b抗体)；生长因子及受体，诸如EGF、FGFR(例如FGFR3)及VEGF；IgE；细胞因子，诸如IL1；细胞因子受体，诸如IL2受体；血型抗原；flk2/flt3受体；肥胖(OB)受体；mpl受体；CTLA-4；蛋白C；神经菌毛素(neutropilin)；肝配蛋白(ephrin)及受体；netrin及受体；slit及受体；趋化因子及趋化因子受体，诸如CCL5、CCR4、CCR5；类淀粉蛋白β；补体因子，诸如补体因子D；脂蛋白，诸如氧化LDL(oxLDL)；淋巴毒素，诸如淋巴毒素α(LTa)。其他分子目标包括Tweak、B7RP-1、第9型前蛋白转换酶枯草杆菌蛋白酶/kexin(PCSK9)、硬骨素、c-kit、Tie-2、c-fms及抗M1。
经修饰多肽
本发明的多肽可具有经修饰的氨基酸序列。经修饰多肽可与对应参考多肽大体上一致(例如经修饰多肽的氨基酸序列可与参考多肽的氨基酸序列具有至少50％、60％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、96％、97％、98％、99％或100％一致性)。在某些实施方案中，修饰不明显破坏所需生物活性(例如与IGF-1R结合)。修饰可减小(例如至少5％、10％、20％、25％、35％、50％、60％、70％、75％、80％、90％或95％)，可不影响或可增加(例如至少5％、10％、25％、50％、100％、200％、500％或1000％)初始多肽的生物活性。经修饰多肽可具有多肽的特性或可最佳化多肽的特性，诸如体内稳定性、生物可用性、毒性、免疫活性、免疫一致性及结合特性。
修饰包括通过天然过程(诸如翻译后过程)的那些修饰或通过本领域中已知的化学修饰技术。修饰可发生在多肽中的任何位置，包括多肽主链，氨基酸侧链及氨基末端或羧基末端。相同类型的修饰可以相同或不同程度存在于给定多肽中的若干位点处，及多肽可含有超过一种类型的修饰。多肽可通过泛素化分支，且其可为环状，在存在或不存在分支化下。环状、分支及分支环状多肽可由翻译后天然过程产生或可合成制得。其他修饰包括PEG化、乙酰化、酰化、添加乙酰胺基甲基(Acm)、ADP核糖基化、烷基化、酰胺化、生物素化、氨甲酰化、羧乙基化、酯化、与黄素共价附接、与血红素部分共价附接、核苷酸或核苷酸衍生物的共价附接、药物的共价附接、标志物(例如荧光或放射性)的共价附接、脂质或脂质衍生物的共价附接、磷脂酰肌醇的共价附接、交联、环化、二硫键形成、去甲基化、形成共价交联、形成胱氨酸、形成焦谷氨酸、甲酰化、γ羧化、糖基化、GPI锚定物形成、羟基化、碘化、甲基化、豆蔻酰化、氧化、蛋白水解过程、磷酸化、异戊烯化、外消旋化、硒化、硫酸化、转移RNA介导的添加氨基酸至蛋白，诸如精胺酰化及泛素化。
经修饰多肽亦可包括多肽序列中的氨基酸插入、缺失或保守性或非保守性(例如D-氨基酸、去氨基酸)取代(例如其中此类变化并不实质上改变多肽的生物活性)。特定言的，通过例如二硫键结合向本发明的多肽中的任一者的氨基末端或羧基末端添加一或多个半胱氨酸残基可有助于这些多肽的结合。举例而言，多肽可经修饰以在氨基末端处包括单个半胱氨酸残基或在羧基末端处包括单个半胱氨酸残基。氨基酸取代可为保守性(亦即其中残基由同一通用类型或群组的另一个置换)或非保守性(亦即其中残基由另一类型的氨基酸置换)。另外，天然存在的氨基酸可取代非天然存在的氨基酸(亦即非天然存在的保守性氨基酸取代或非天然存在的非保守性氨基酸取代)。
合成制得的多肽可包括取代非天然由DNA编码的氨基酸(例如非天然存在的氨基酸或非天然氨基酸)。非天然产生的氨基酸的实例包括D-氨基酸、N-保护氨基酸、具有附接至半胱氨酸的硫原子的乙酰基氨基甲基基团的氨基酸、聚乙二醇化氨基酸、式NH2(CH2)nCOOH(其中n为2-6)的ω氨基酸、中性非极性氨基酸(诸如肌氨酸)、叔丁基丙氨酸、叔丁基甘氨酸、N-甲基异亮氨酸及正亮氨酸。苯基甘氨酸可取代Trp、Tyr或Phe；瓜氨酸及甲硫氨酸亚砜为中性非极性，半胱氨酸为酸性及鸟氨酸为碱性。脯氨酸可经羟基脯氨酸取代且保留赋予特性的构象。
类似物可通过取代型突变诱发生成且保留初始多肽的生物活性。识别为“保守性取代”的取代的实例展示于下表1中。若此类取代产生不期望的变化，则引入下表1中命名为“例示性取代”的或如本文提及氨基酸类别进一步描述的其他类型的取代且筛选产物。
表1：氨基酸取代
Figure BDA0003833489690000311
Figure BDA0003833489690000321
功能或免疫一致性中的实质性修饰通过选择取代来完成，这些取代在其对维持以下方面的影响明显不同：(a)取代区域中的多肽主链的结构，例如呈片状或螺旋状构形，(b)目标位点处的分子的电荷或疏水性，或(c)侧链的主体。
检测剂
检测剂为与多肽(例如抗体或其抗原结合片段)缀合施用且可用于通过定位含有抗原的细胞来诊断疾病、放射治疗计划或治疗疾病的分子或原子。适用检测剂包括(但不限于)放射性同位素、染料(诸如具有生物素-抗生蛋白链菌素复合物)、造影剂、荧光化合物或分子、发光剂及用于磁共振成像(MRI)的增强剂(例如顺磁离子)。为了用检测剂负载多肽组分可能有必要使其与具有附接检测剂或多种检测剂的连接基的试剂反应。
放射性同位素及放射性核素
本领域中已知的用作检测剂的放射性同位素及放射性核素包括(但不限于)89Zr、47Sc、55Co、60Cu、61Cu、62Cu、64Cu、67Cu、66Ga、67Ga、68Ga、82Rb、86Y、87Y、90Y、97Ru、105Rh、109Pd、111In、117mSn、149Pm、52Mn、149Tb、152Tb、153Sm、177Lu、186Re、188Re、199Au、201Tl、203Pb、212Pb、212Bi、213Bi、225Ac、223Ra及227Th。
施用及剂量
本发明的特征亦在于含有治疗有效量的本发明的化合物的药物组合物。组合物可经调配用于多种药物递送系统。为适当调配，组合物中亦可包括一或多种生理学上可接受的赋形剂或载体。用于本发明的适合制剂见于Remington's Pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Company,Philadelphia,PA,第17版,1985中。对于药物递送方法的简明综述参见例如Langer(Science 1990,249,1527-1533)。
药物组合物意欲用于肠胃外、鼻内、局部、经口或局部施用，诸如通过经皮方式用于预防性及/或治疗性治疗。药物组合物可肠胃外施用(例如通过静脉内、肌肉内或皮下注射)，或通过口服摄取，或通过局部施用或在受血管或癌症病状影响的区域处关节内注射。另外的施用途径包括血管内、动脉内、瘤内、腹膜内、心室内、硬膜内以及经鼻、经眼、巩膜内、眶内、经直肠、局部或气雾剂吸入施用。本发明亦特定包括持续释放施用，通过诸如储槽式注射液或可侵蚀植入剂或组分的方式。因此，本发明提供用于肠胃外施用的组合物，其包括溶解或悬浮于可接受的载体中的上文提及的试剂，可接受的载体优选为水性载体，例如水、缓冲水、生理盐水或PBS以及其他。视大致生理条件需要组合物可含有药学上可接受的辅助物质，诸如pH调节剂及缓冲剂、张力调节剂、润湿剂或清洁剂以及其他。本发明亦提供用于经口递送的组合物，其可含有诸如黏合剂或填充剂的惰性成分用于调配单位剂型，诸如片剂或胶囊。此外，本发明提供用于局部施用的组合物，其可含有诸如溶剂或乳化剂的惰性成分用于调配乳膏、软膏、凝胶、膏剂或滴眼剂。
这些组合物可通过常规灭菌技术灭菌，或可经无菌过滤。所得水溶液可经封装以按原样使用，或冻干，经冻干制剂在施用的前与无菌水性载体合并。制剂的pH通常应在3与11之间，更优选在5与9之间或在6与8之间，且最优选在6与7之间，诸如6至6.5。呈固体型式的所得组合物可以多个单一剂量单位封装，各自含有固定量的上文所提及的一或多种试剂，诸如封装于片剂或胶囊的密封包装中。呈固体型式的组合物亦可封装于用于弹性数量的容器中，诸如封装于经设计以用于可局部施用的乳膏或软膏的可挤压管中。
可施用含有有效量的组合物用于放射治疗计划、诊断或治疗性治疗。当出于放射治疗计划或诊断目的施用时，以诊断有效剂量及/或对确定治疗学上有效剂量有效的量向受试者施用缀合物。在治疗性应用中，以足以治愈或至少部分遏制病症及其并发症的症状的量向已罹患病状(例如癌症)的受试者(例如人类)施用组合物。足以实现此目的的量定义为“治疗有效量”，足以实质上改善至少一种与疾病或医学病状相关的症状的化合物的量。举例而言，在癌症的治疗中，减少、预防、延迟、遏止或遏制疾病或病状的任何症状的药剂或化合物将为治疗学上有效。试剂或化合物的治疗有效量不需要治愈疾病或病状，但应提供疾病或病状的治疗从而延迟、阻碍或预防疾病或病状的发作，或改善疾病或病状症状，或疾病或病状的时期改变或例如不太严重或在受试者中加速恢复。本发明的缀合物可用于通过向受试者以对放射治疗计划有效的量施用前述缀合物或组合物中的任一者的第一剂量，随后以治疗有效量施用前述缀合物或组合物中的任一者的第二剂量来治疗癌症。
对这些用途有效的量可视疾病或病状的严重度及受试者的体重及身体状态而定。本发明的组合物及本发明的方法中用于哺乳动物(例如人类)所使用的治疗有效量可通过本领域技术人员考虑哺乳动物的年龄、体重及病状的个别差异来确定。因为本发明的某些缀合物展现增强的以癌细胞为目标及残留化的能力，故本发明的化合物的剂量可低于(例如少于或等于其的约90％、75％、50％、40％、30％、20％、15％、12％、10％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％或0.1％)非缀合及/或非放射性标记药剂的治疗作用所需要的等效剂量。以有效量向受试者(例如哺乳动物，诸如人类)施用本发明的试剂，有效量为在所治疗受试者中产生所期望的结果的量。治疗有效量亦可由本领域技术人员凭经验确定。
可进行包括有效量的本发明的组合物的单次或多次施用，剂量水平及模式由治疗医师选择。剂量及施用时程可基于受试者的疾病或病状的严重度而确定及调整，在整个治疗过程中可根据临床医师或本文所述的人员通常实践的方法来监测受试者的疾病或病状的严重度。
本发明的缀合物可与治疗或疗法的常规方法组合使用或可与治疗或疗法的常规方法分开使用。
当本发明的化合物与其他药剂以组合疗法形式施用时，其可依序或同时向受试者施用。替代地，根据本发明的药物组合物可包含本发明的化合物与如本文所述的药学上可接受的赋形剂及本领域中已知的另一治疗剂或预防剂结合的组合。
无需进一步详细描述，相信本领域技术人员可基于上文描述最大程度地利用本发明。因此以下特定实例仅解释为说明性的，且不以任何方式限制本发明的其余部分。
实施例
实施例1：材料及通用方法
锕-225(225Ac)由美国核物理科学局的能源同位素项目部提供。镥-177(177Lu)来源于ITG Isotope Technologies Garching GmbH，及锆-89(89Zr)来源于3D成像。
将MALDI-TOF-MS(阳离子)用于确定免疫缀合物的螯合物比抗体比率。基质辅助激光脱附/离子化飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)系使用MALDI Bruker Ultraflextreme光谱仪执行。在TA30溶剂(30:70[v/v]乙腈:含0.1％TFA的水)中制备芥子酸的饱和溶液。以1:1比率使样品与基质溶液混合。将1μl体积的样品点样于盘上且将BSA的蛋白溶液用作外部标准。
使用包含Waters 1525Binary HPLC泵、Waters 2489UV/可见光检测器(在280nm处监测)、Bioscan流量计数检波器(FC-3300)及TOSOH TSKgel G3000SWxl,7.8×300mm管柱的Waters系统来执行尺寸排阻层析(SEC)。
SEC HPLC洗脱方法1：无梯度SEC方法的流动速率＝0.5mL/min，流动相为0.2M磷酸钾(pH 7)、0.25M氯化钾、10％异丙醇(pH＝7)。
SEC HPLC洗脱方法2：无梯度SEC方法的流动速率＝1.0mL/min，流动相为0.022MNaH2PO4、0.047M Na2HPO4、0.60M氯化钠、0.0038M叠氮化钠(pH＝7)。
用Bioscan AR-2000成像扫描仪执行RadioTLC，在iTLC-SG玻璃微纤维层析纸(安捷伦科技，SGI0001)盘上进行。
使用包含Waters 1525Binary HPLC泵、Waters 2489UV/可见光检测器(在254及214nm处监测)、Bioscan流量计数检波器(FC-3300及Atlantis T3,4.6×150mm(5μm)管柱、无防护装置的Waters系统；流动相A：H2O(0.1％v/v TFA)；流动相B：乙腈(0.1％v/v TFA)；流动速率＝1.5mL/min；初始＝100％A、3min＝100％A、13min＝75％A、15min＝0％A来执行放射性制备型逆相HPLC。
使用包含Waters 1525Binary HPLC泵、Waters 2489UV/可见光检测器(在280nm处监测)、Bioscan流量计数检波器(FC-3300)及TOSOH TSKgel G3000SWxl,7.8×300mm管柱的Waters系统来执行放射性制备型SEC HPLC。无梯度SEC方法的流动速率＝1.0mL/min，流动相为0.022M NaH2PO4、0.047M Na2HPO4、0.60M氯化钠(pH＝7)。
使用包含Waters Acquity Binary溶剂管理器、Waters Acquity样品管理器、Water Acquity管柱管理器(管柱温度30℃)、Waters Acquity光电二极体阵列检测器(在254nm及214nm处监测)、具有电喷雾电离的Waters Acquity TQD及Waters Acquity BEHC18,2.1×50mm(1.7μm)管柱的Waters Acquity HPLC-MS系统执行分析型HPLC-MS。使用包含Waters 1525Binary HPLC泵、Waters 2489UV/可见光检测器(在254nm及214nm处监测)及Waters XBridge Prep C18 19×100mm(5μm)管柱或Waters XBridge制备型苯基19×100mm(5μm)的Waters HPLC系统执行制备型HPLC。
HPLC洗脱方法1：Waters Acquity BEH C18 2.1×50mm(1.7μm)管柱；流动相A：H2O(0.1％v/v TFA)；流动相B：乙腈(0.1％v/v TFA)；流动速率＝0.3mL/min；波长＝214、254nm；初始＝98％A、3min＝98％A、8min＝75％A、10min＝0％A、11min＝98％A、12min＝98％A。
HPLC洗脱方法2：Waters Acquity BEH C18 2.1×50mm(1.7μm)管柱；流动相A：H2O(0.1％v/v TFA)；流动相B：乙腈(0.1％v/v TFA)；流动速率＝0.3mL/min；波长＝214、254nm；初始＝90％A、8min＝0％A、10min＝0％A、11min＝90％A、12min＝90％A。
HPLC洗脱方法3：Waters Acquity BEH C18 2.1×50mm(1.7μm)管柱；流动相A：H2O(0.1％v/v TFA)；流动相B：乙腈(0.1％v/v TFA)；流动速率＝0.3mL/min；波长＝214、254nm；初始＝95％A、8min＝75％A、10min＝0％A、11min＝95％A、12min＝95％A。
实施例2：合成4-({2-[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲酰胺基]乙基}氨甲酰基)-2-[4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸(化合物A)
Figure BDA0003833489690000361
步骤1：合成4-[(2-氨基乙基)氨甲酰基]-2-{4,7,10-三[2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}丁酸叔丁酯(中间体1-A)
向带有搅拌棒的50mL圆底烧瓶添加DOTA-GA(tBu)4(500mg，0.70mmol，1当量)、HBTU(300mg，0.77mmol，1.1当量)、无水MeCN(30mL)及最后添加吡啶(2.94mL，36.3mmol，52当量)。将反应物在室温下搅拌30min且随后吸入注射器且通过注射泵以0.5mL/min的速率在1h内递送至含有乙二胺(9.3mL，139mmol，200当量)及无水MeCN(20mL)且在室温下搅拌的100mL圆底烧瓶中。反应物通过HPLC-MS监测且在完成后在真空下浓缩且随后在制备型C18HPLC管柱上纯化以得到呈白色/透明残余物呈TFA盐形式的中间体1-A(435mg，64％)。
步骤2：合成4-[(2-{[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲酰胺基}乙基)氨甲酰基]-2-{4,7,10-三[2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}丁酸叔丁酯(中间体1-B)
向带有搅拌棒含有4-[(2-氨基乙基)氨甲酰基]-2-{4,7,10-三[2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}丁酸叔丁酯(中间体1-A)TFA盐(125mg，0.13mmol)的20mL闪烁瓶添加无水MeCN(4mL)、N,N-二异丙基乙胺(90μL，0.51mmol)及最后添加1-(苯甲氧基)-6-氧代-1,6-二氢吡啶-2-甲酰氯(J.Med.Chem.2014,57,4849-486)(43mg，0.16mmol，溶解于496μL无水MeCN中)。将所得溶液在室温下搅拌2h且随后通过HPLC-MS监测。在完成后通过在真空下浓缩处理反应物且随后在制备型C18 HPLC管柱上纯化以得到呈淡黄色残余物呈TFA盐形式的中间体1-B(133mg，86％)。
步骤3：合成4-({2-[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲酰胺基]乙基}氨甲酰基)-2-[4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸(化合物A)
向含有4-[(2-{[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲酰胺基}乙基)氨甲酰基]-2-{4,7,10-三[2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}丁酸叔丁酯(中间体1-B，10mg，8.3μmol)及搅拌棒的20mL闪烁瓶添加1,4-二噁烷(0.5mL)及HCl(0.5mL，12M，痕量金属分析级别)。将所得溶液加盖且于油浴中在50℃下搅拌，并通过HPLC-MS监测反应进展。在完成后通过在空气流下浓缩至干燥处理反应物且随后在制备型C18 HPLC管柱上纯化以在冻干后得到呈白色固体呈TFA盐形式的化合物A(13.5mg，定量)。通过HPLC-MS洗脱使用洗脱方法1分析等分试样；保留时间：1.74min；MS(正性ESI)：实验值m/z 656.0[M+H]+；C27H42N7O12(计算值656.3)。
实施例3：合成4-({2-[1-(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)-N-{2-[2-(2-{2-[(4-异硫氰基苯基)甲酰胺基]乙氧基}乙氧基)乙氧基]乙基}甲酰胺基]乙基}氨甲酰基)-2-[4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸(化合物B)
Figure BDA0003833489690000381
步骤1：合成N-(2-{2-[2-(2-羟基乙氧基)乙氧基]乙氧基}乙基)-4-硝基苯甲酰胺(中间体2-A)
向带有搅拌棒含有4-硝基苯甲酸(2.00g，11.7mmol)500mL圆底烧瓶添加无水DMF(40mL)及无水MeCN(20mL)，然后添加DIPEA(4.00mL，22.7mmol)及HBTU(4.99g，12.9mmol)。将所得溶液在室温下搅拌1h且随后在30min内通过注射泵以0.3mL/min的速率逐滴添加氨基-PEG4-醇(2.54g，12.9mmol)于无水DMF(6mL)中的溶液。通过HPLC-MS监测反应进展及在完成后将反应物在真空下浓缩至干燥且随后在空气流下移除残余DMF以得到棕色油状残余物。随后将粗残余物溶解于DCM(200mL)中且随后依次用NaOH(1M，100mL)、HCl(1M，100mL)及最后用盐水(100mL)洗涤。随后有机层经硫酸钠干燥，倾析且在真空下浓缩。随后将粗产物通过硅胶管柱层析纯化及用以下步骤洗脱：EtOAc至3％MeOH/97％DCM(v/v)至5％MeOH/95％DCM(v/v)至10％MeOH/90％DCM(v/v)至MeOH)。在洗脱的稍后部分自10％MeOH/90％DCM(v/v)至MeOH洗脱产物。在真空下浓缩含有产物的级分之后获得呈棕色/橙色油状物的中间体2-A(1.77g，32％，71％纯度)。
步骤2：合成N-[2-(N-{2-[2-(2-{2-[(4-硝基苯基)甲酰胺基]乙氧基}乙氧基)乙氧基]乙基}2,4-二硝基苯磺酰胺基)乙基]氨基甲酸叔丁酯(中间体2-B)
向圆底烧瓶中装入N-(2-{2-[2-(2-羟基乙氧基)乙氧基]乙氧基}乙基)-4-硝基苯甲酰胺(中间体2-A，1.45g，3.02mmol，71％纯度)、N-[2-(2,4-二硝基苯磺酰胺基)乙基]氨基甲酸叔丁酯(1.53g，3.93mmol)、搅拌棒、无水THF(52mL)且随后在0℃下于冰浴中冷却。随后在5min内手动逐滴添加DIAD(0.88mL，4.23mmol)同时搅拌反应物。最后，在大约2min内添加三苯膦(1.12g，4.23mmol)且自冰浴移除反应物并在室温下搅拌。通过HPLC-MS监测反应进展且在1h之后完成。通过在真空下浓缩处理反应物以获得橙色油状物。随后将粗产物通过硅胶层析纯化且用以下步骤洗脱：50％EtOAc/50％己烷(v/v)至EtOAc至10％MeOH/90％DCM(v/v)及最后MeOH。使产物与三苯基氧化膦共洗脱，其作为10％MeOH/DCM(v/v)至MeOH洗脱的主要杂质。在真空下浓缩含有产物的级分之后获得呈橙色油状物的中间体2-B(2.10g，67％，69％纯度)。
步骤3：N-{1-[(4-硝基苯基)甲酰胺基]-3,6,9-三氧杂-12-氮杂十四烷-14-基}氨基甲酸叔丁酯(中间体2-C)
将N-[2-(N-{2-[2-(2-{2-[(4-硝基苯基)甲酰胺基]乙氧基}乙氧基)乙氧基]乙基}2,4-二硝基苯磺酰胺基)乙基]氨基甲酸叔丁酯(中间体2-B，2.10g，2.03mmol，69％纯度)溶解于DCM(40mL)中且随后在室温下缓慢添加正丙胺(3.40mL，40.6mmol)。将反应物在室温下搅拌10min且通过HPLC-MS发现已完成。通过在真空下浓缩处理反应物且随后通过硅胶管柱层析纯化。将粗样品干式填充在硅胶上且用以下步骤洗脱：EtOAc至10％MeOH/90％DCM(v/v)至DCM/MeOH/含7M NH3的MeOH(对应地70:10:1比率至对应地50:10:1比率)，产物在梯度的稍后部分中洗脱。在真空下浓缩含有产物的级分之后获得呈浅橙色油状物的中间体2-C(618mg，60％，96％纯度)。
步骤4：N-(2-{1-[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]-N-{2-[2-(2-{2-[(4-硝基苯基)甲酰胺基]乙氧基}乙氧基)乙氧基]乙基}甲酰胺基}乙基)氨基甲酸叔丁酯(中间体2-D)
向溶解于无水MeCN(2mL)中的1-(苯甲氧基)-6-氧代-1,6-二氢吡啶-2-羧酸氯化物(J.Med.Chem.2014,57,4849-4860)(196mg，0.74mmol)的溶液中添加DIPEA(261μL，1.49mmol)且随后在室温下添加N-{1-[(4-硝基苯基)甲酰胺基]-3,6,9-三氧杂-12-氮杂十四烷-14-基}氨基甲酸叔丁酯(中间体2-C，250mg，0.50mmol，呈于无水MeCN中的1.0M溶液)的溶液。通过HPLC-MS监测反应进展。在4h之后反应进展已停滞在80％转化率，因此添加HBTU(192mg，0.50mmol)且将反应物在室温下再搅拌1h，驱动反应完成。通过在真空下浓缩处理反应物且随后通过硅胶管柱层析通过用10％MeOH/DCM(v/v)洗脱来纯化以得到呈橙色油状物的中间体2-D(406mg，99％，86％纯度)。
步骤5：合成N-{2-[2-(2-{2-[N-(2-氨基乙基)-1-[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲酰胺基]乙氧基}乙氧基)乙氧基]乙基}-4-硝基苯甲酰胺(中间体2-E)
向含有N-(2-{1-[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]-N-{2-[2-(2-{2-[(4-硝基苯基)甲酰胺基]乙氧基}乙氧基)乙氧基]乙基}甲酰胺基}乙基)氨基甲酸叔丁酯(中间体2-D，200mg，0.24mmol)及搅拌棒的20mL闪烁瓶添加无水DCM且随后在0℃下于冰浴中搅拌。接着添加三氟乙酸(370μL，4.83mmol)且添加以后将反应物在室温下搅拌并通过HPLC-MS监测反应进展。在完成后通过在空气流下浓缩处理反应物。随后将粗残余物用Et2O(3×7mL)湿磨以得到呈浅橙色油状残余物呈TFA盐形式的中间体2-E(129mg，74％)。
步骤6：合成4-[(2-{1-[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]-N-{2-[2-(2-{2-[(4-硝基苯基)甲酰胺基]乙氧基}乙氧基)乙氧基]乙基}甲酰胺基}乙基)氨甲酰基]-2-{4,7,10-三[2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}丁酸叔丁酯(中间体2-F)
向DOTAGA(tBu)4(70mg，0.10mmol)于无水MeCN(500μL)中的溶液中添加HBTU(38mg，0.10mmol)且在室温下搅拌5min且随后添加溶解于无水MeCN(500μL)及DIPEA(57.6μL，0.33mmol)中的N-{2-[2-(2-{2-[N-(2-氨基乙基)-1-[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲酰胺基]乙氧基}乙氧基)乙氧基]乙基}-4-硝基苯甲酰胺的TFA盐(中间体2-E，64mg，89μmol)。将所得溶液在室温下搅拌且通过HPLC-MS监测反应进展。在完成后将反应物在制备型C18HPLC管柱上纯化以得到呈透明膜呈TFA盐形式的中间体2-F(122mg，86％)。
步骤7：合成4-({2-[1-(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)-N-{2-[2-(2-{2-[(4-硝基苯基)甲酰胺基]乙氧基}乙氧基)乙氧基]乙基}甲酰胺基]乙基}氨甲酰基)-2-[4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸(中间体2-G)
向含有4-[(2-{1-[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]-N-{2-[2-(2-{2-[(4-硝基苯基)甲酰胺基]乙氧基}乙氧基)乙氧基]乙基}甲酰胺基}乙基)氨甲酰基]-2-{4,7,10-三[2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}丁酸叔丁酯(中间体2-F，97.5mg，56.4μmol)及搅拌棒的20mL闪烁瓶添加AcOH(3mL)，然后添加HCl(3mL，12M，痕量金属分析级别)。将所得溶液加盖且于50℃油浴中搅拌，并通过HPLC-MS监测反应进展。在完成后将反应物在空气流下浓缩且随后在制备型C18 HPLC管柱上纯化以得到呈无色膜呈TFA盐形式的中间体2-G(29.7mg，43％)。
步骤8：合成4-{[2-(N-{2-[2-(2-{2-[(4-氨基苯基)甲酰胺基]乙氧基}乙氧基)乙氧基]乙基}-1-(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲酰胺基)乙基]氨甲酰基}-2-[4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸(中间体2-H)
向带有搅拌棒的20mL闪烁瓶内的4-({2-[1-(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)-N-{2-[2-(2-{2-[(4-硝基苯基)甲酰胺基]乙氧基}乙氧基)乙氧基]乙基}甲酰胺基]乙基}氨甲酰基)-2-[4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸(中间体2-G，29.7mg，24.1μmol)于甲醇(3.6mL)中的溶液中添加Pd(10％)/C(26.0mg，24.4μmol)及最后添加甲酸铵(155mg，241mmol)。随后留下反应物在室温下搅拌且通过HPLC-MS监测反应进展。在完成后将反应物用甲醇(3mL)稀释，经由0.2μm针筒过滤器过滤，在真空下浓缩且最后在制备型C18 HPLC管柱上纯化以得到呈透明残余物呈TFA盐形式的中间体2-H(12.6mg，44％)。
步骤9：合成4-({2-[1-(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)-N-{2-[2-(2-{2-[(4-异硫氰基苯基)甲酰胺基]乙氧基}乙氧基)乙氧基]乙基}甲酰胺基]乙基}氨甲酰基)-2-[4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸(化合物B)
在具有搅拌棒情况下向4-{[2-(N-{2-[2-(2-{2-[(4-氨基苯基)甲酰胺基]乙氧基}乙氧基)乙氧基]乙基}-1-(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲酰胺基)乙基]氨甲酰基}-2-[4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸(中间体2-H，3.4mg，2.9μmol)于0.72mL的80％MeCN/20％H2O(v/v)中的溶液中添加NEt3(1.12μL，8.0μmol)；随后将溶液置于冰浴中及最后添加二(2-吡啶基)硫代碳酸酯(1.2mg，5.0μmol)。随后使溶液在0℃下搅拌且通过HPLC-MS监测反应进展。在完成后通过在制备型C18 HPLC管柱上纯化来处理反应物以在冻干后得到呈白色固体呈TFA盐形式的化合物B(3.4mg，81％)。通过HPLC-MS洗脱使用洗脱方法2分析等分试样；保留时间：2.59min；MS(正性ESI)：实验值m/z 991.9[M+H]+；C43H62N9O16S(计算值992.4)。
实施例4：合成4-[(2-{N-[2-(2-{2-[2-(3-{2-[2-(2-叠氮基乙氧基)乙氧基]乙氧基}丙酰胺基)乙氧基]乙氧基}乙氧基)乙基]-1-(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲酰胺基}乙基)氨甲酰基]-2-[4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸(化合物C)
Figure BDA0003833489690000421
步骤1：合成4-({1-[(叔丁氧基羰基)氨基]-3,6,9-三氧杂-12-氮杂十四烷-14-基}氨甲酰基)-2-{4,7,10-三[2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}丁酸叔丁酯(中间体3-A)
向带有搅拌棒的50mL圆底烧瓶添加4-[(2-氨基乙基)氨甲酰基]-2-{4,7,10-三[2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}丁酸叔丁酯(中间体1-A)TFA盐(253mg，0.26mmol)、N-(2-{2-[2-(2-氧代乙氧基)乙氧基]乙氧基}乙基)氨基甲酸叔丁酯(101mg，0.31mmol，于25mL无水THF中约90％纯度)且最后一次性添加三乙酰氧基硼氢化钠(132mg，0.60mmol)。在有气囊出口情况下将反应物在室温下搅拌且通过HPLC-MS监测。将反应物通过添加NaHCO3(2mL，饱和水溶液)来处理且随后在真空下浓缩以得到白色固体。随后将粗产物溶解于转移至分液漏斗的DCM(25mL)与H2O(25mL)的混合物中且萃取有机层。将水溶液用另外25mL DCM萃取且随后合并有机层，用盐水洗涤且随后用硫酸钠干燥，过滤且在真空下浓缩。随后将粗产物在制备型C18 HPLC管柱上纯化以得到呈淡黄色残余物呈TFA盐形式的4-({1-[(叔丁氧基羰基)氨基]-3,6,9-三氧杂-12-氮杂十四烷-14-基}氨甲酰基)-2-{4,7,10-三[2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}丁酸叔丁酯(中间体3-A)(67mg，21％)。
步骤2：合成4-[(2-{1-[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]-N-{2-[2-(2-{2-[(叔丁氧基羰基)氨基]乙氧基}乙氧基)乙氧基]乙基}甲酰胺基}乙基)氨甲酰基]-2-{4,7,10-三[2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}丁酸叔丁酯(中间体3-B)
向1-(苯甲氧基)-6-氧代-1,6-二氢吡啶-2-羧酸(20.9mg，81μmol)于无水MeCN(2mL)中的溶液中添加HBTU(31.7mg，81μmol)且在室温下搅拌5min且随后添加溶解于无水MeCN(1mL)与DIPEA(57μL，324μmol)中的4-({1-[(叔丁氧基羰基)氨基]-3,6,9-三氧杂-12-氮杂十四烷-14-基}氨甲酰基)-2-{4,7,10-三[2-叔丁氧基)-2-氧代乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}丁酸叔丁酯(中间体3-A，67.3mg，54μmol)。将所得溶液于50℃油浴中搅拌，并通过HPLC-MS监测反应。在完成后将反应物在真空下浓缩且随后在制备型C18HPLC管柱上纯化以得到呈透明膜呈TFA盐形式的中间体3-B(48mg，48％，约80％纯度)。
步骤3：4-({2-[N-(2-{2-[2-(2-氨基乙氧基)乙氧基]乙氧基}乙基)-1-(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲酰胺基]乙基}氨甲酰基)-2-[4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸(中间体3-C)
向含有4-[(2-{1-[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]-N-{2-[2-(2-{2-[(叔丁氧基羰基)氨基]乙氧基}乙氧基)乙氧基]乙基}甲酰胺基}乙基)氨甲酰基]-2-{4,7,10-三[2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}丁酸叔丁酯(中间体3-B，14.1mg，8.13μmol，约85％纯度)的小瓶中装入搅拌棒、无水1,4-二噁烷(1.5mL)、HCl(1.5mL，12M，痕量金属级别)且随后将小瓶加盖。将所得溶液于50℃油浴中搅拌，并通过HPLC-MS监测反应进展。在完成后将反应物在空气流下浓缩且随后在制备型C18 HPLC管柱上纯化以得到呈透明膜呈TFA盐形式的中间体3-C(6.5mg，76％)。
步骤4：合成4-[(2-{N-[2-(2-{2-[2-(3-{2-[2-(2-叠氮基乙氧基)乙氧基]乙氧基}丙酰胺基)乙氧基]乙氧基}乙氧基)乙基]-1-(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲酰胺基}乙基)氨甲酰基]-2-[4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸(化合物C)
向带有搅拌棒的20mL小瓶添加3.5mg的4-({2-[N-(2-{2-[2-(2-氨基乙氧基)乙氧基]乙氧基}乙基)-1-(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲酰胺基]乙基}氨甲酰基)-2-[4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸(中间体3-C，3.5mg，3.3μmol，于痕量选择级别H2O中的c＝2.0mg/mL溶液)，然后添加DIPEA(14.4μL，83μmol)。最后，以于H2O(100μL痕量选择级别H2O)中的新鲜溶解溶液形式添加叠氮-PEG3-NHS(3.5mg，9.9μmmol)且随后将反应溶液在室温下搅拌。通过HPLC-MS监测反应进展且在完成后通过在真空下浓缩处理反应物且随后在制备型C18 HPLC管柱上纯化以得到呈透明膜呈TFA盐形式的化合物C(3.2mg，75％)。通过HPLC-MS洗脱使用洗脱方法2分析等分试样；保留时间：1.80min，2.28min及2.52min(对应地75:9:16比率)，观测到[M+H]+及/或[M+Na]+；MS(正性ESI)：实验值m/z1060.1[M+H]+；C44H74N11O19(计算值1060.5)。
实施例5：合成4-(丙基氨甲酰基)-2-{4,7,10-三[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}丁酸(化合物D)
Figure BDA0003833489690000441
步骤1：合成1-(苯甲氧基)-6-氧代-1,6-二氢吡啶-2-甲酸甲酯(中间体4-A)
向20mL闪烁瓶中装入1-(苯甲氧基)-6-氧代-1,6-二氢吡啶-2-羧酸(200mg，815μmol)，然后添加碳酸钾(225mg，1.63mmol)及5mL无水乙腈及5mL无水四氢呋喃。添加碘甲烷(110μL，1.77mmol)且使小瓶密封且在40℃下搅拌16h。随后添加另一份碘甲烷(55μL，885μmol)且继续反应另外24h。随后通过过滤移除固体且在减压下将滤液浓缩至干燥。将残余物溶解于4mL二氯甲烷中且通过第2次过滤移除残余固体。将母液与2×3mL乙腈一起共蒸发以得到呈透明黄色油状物的1-(苯甲氧基)-6-氧代-1,6-二氢吡啶-2-甲酸甲酯(中间体4-A)(214mg，通过HPLC 98％纯度，99％产率)。
步骤2：合成1-(苯甲氧基)-6-(羟甲基)-1,2-二氢吡啶-2-酮(中间体4-B)
向25mL圆底烧瓶中装入1-(苯甲氧基)-6-氧代-1,6-二氢吡啶-2-羧酸甲酯(中间体4-A，214mg，829μmol)，然后添加NaBH4(385mg，9.95mmol)及8mL无水四氢呋喃。随后使烧瓶附加回流冷凝器及氮气气囊且加热至回流16h。随后将反应物质冷却至0-5℃且用缓慢添加5mL甲醇淬灭。将混合物在减压下浓缩至干燥且随后溶解于二氯甲烷与水的混合物中。添加2mL饱和氯化铵溶液且通过分液漏斗分离各相。用4×20mL二氯甲烷萃取水相，合并有机相且经Na2SO4干燥。固体通过过滤移除，用3×20mL二氯甲烷洗涤且在减压下浓缩滤液以得到呈蜡状白色固体的1-(苯甲氧基)-6-(羟甲基)-1,2-二氢吡啶-2-酮(中间体4-B)(144mg，通过HPLC 85％纯度，64％产率)。
步骤3：合成1-(苯甲氧基)-6-(溴甲基)吡啶-2-酮(中间体4-C)
向20mL闪烁瓶中装入1-(苯甲氧基)-6-(羟甲基)-1,2-二氢吡啶-2-酮(中间体4-B，63mg，272μmol)，然后添加四溴甲烷(135mg，409μmol)及2mL无水二氯甲烷。随后将混合物在冰水浴中冷却。在冷却10分钟之后，在10min内以固态形式分批添加三苯膦(110mg，409μmol)。在另外10分钟之后通过TLC检验反应且确认完成。反应物用0.5mL饱和亚硫酸钠(Na2SO3)溶液淬灭且允许在室温下搅拌30min。随后将反应物转移至分液漏斗，萃取至二氯甲烷中且有机物经Na2SO4干燥。固体通过过滤移除且使母液在减压下浓缩成残余物。通过用二氧化硅由快速柱色谱(洗脱剂：于乙酸乙酯中的30％甲苯)来纯化得到呈透明黏稠油状物的1-(苯甲氧基)-6-(溴甲基)吡啶-2-酮(中间体4-C)，其在静置时凝固成白色膜(63mg，75％)。
步骤4：合成5-甲基-2-(1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基)戊二酸1-叔丁酯(中间体4-D)
向含有1-叔丁基-2-(1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基)戊二酸5-苯甲酯(Org.Process Res.Dev.2009,13,535-542)(112mg，250μmol)的20mL闪烁瓶装入磷酸氢二钾(4.5mg，25μmol，0.1当量)及4mL甲醇且将反应瓶加热至75℃持续3.5h。随后添加另一份磷酸氢二钾(10mg，57μmol，0.2当量)且将反应物维持在75℃下另外16h。随后使混合物冷却至室温且在减压下浓缩至干燥。将所得残余物溶解于1mL的1:1水:乙腈中，经由0.2μm过滤器过滤且随后通过制备型C18 HPLC纯化。获得呈浅黄色油状物的5-甲基-2-(1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基)戊二酸1-叔丁酯(中间体4-D)(61mg，41％产率呈TFA盐形式)。
步骤5：合成5-甲基2-[4,7,10-三({[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲基})-1，4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]戊二酸1-叔丁酯(中间体4-E)
向20mL闪烁瓶中装入1-(苯甲氧基)-6-(溴甲基)-1,2-二氢吡啶-2-酮(中间体4-C，33mg，165μmol)、5-甲基2-(1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基)戊二酸1-叔丁酯(中间体4-D，20mg，53.7μmol)及碳酸钾(46.8mg，165μmol)，然后添加2mL无水乙腈。为用氮气吹扫小瓶顶部空间，随后将小瓶加盖且于油浴中在50℃下加热4小时及20分钟。随后使混合物冷却至室温且浓缩成残余物。将残余物于4mL二氯甲烷中湿磨且随后过滤以移除不可溶固体。将滤液在减压下浓缩至干燥且将所得残余物溶解于2mL的1:1乙腈:水混合物中。此溶液经由0.2μm过滤器过滤且随后通过制备型C18 HPLC纯化以得到呈较小无色颗粒的5-甲基2-[4,7,10-三({[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲基})-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]戊二酸1-叔丁酯(中间体4-E)(28mg，如通过HPLC所测定68％纯度，呈TFA盐形式29％产率)。中间体4-E不经另外纯化即推进。
步骤6：合成5-(叔丁氧基)-5-氧代-4-[4,7,10-三({[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲基})-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]戊酸(中间体4-F)
向20mL闪烁瓶中装入5-甲基2-[4,7,10-三({[1-(苯甲氧基)-6-氧代-1,6-二氢吡啶-2-基]甲基})-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]戊二酸1-叔丁酯(中间体4-E，28mg，18.8μmol，如通过HPLC所测定68％纯度)，然后添加氢氧化锂(1.5mg，230μmol)，随后添加1.5mL水:四氢呋喃:甲醇的1:1:1混合物且将溶液在环境温度下搅拌。在1.5h之后添加另一份氢氧化锂(4mg，167μmol)且使反应物维持在室温下另外5h。随后将反应混合物在减压下浓缩成残余物且随后溶解于2mL乙腈:0.1％三氟乙酸于水中的1:1混合物中。将此溶液传送通过0.2μm过滤器且随后通过制备型C18 HPLC纯化以得到呈透明且无色膜的5-(叔丁氧基)-5-氧代-4-[4,7,10-三({[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲基})-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]戊酸(中间体4-F)(17mg，如通过HPLC所测定91％纯度，呈TFA盐形式67％产率)。中间体4-F未经进一步纯化即推进后续步骤中。
步骤7：合成4-(丙基氨甲酰基)-2-[4,7,10-三({[1-(苯甲氧基)-6-氧代-1,6-二氢吡啶-2-基]甲基})-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸叔丁酯(中间体4-G)
向含有5-(叔丁氧基)-5-氧代-4-[4,7,10-三({[1-(苯甲氧基)-6-氧代-1,6-二氢吡啶-2-基]甲基})-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]戊酸(中间体4-F，17mg，15.5μmol)的20mL闪烁瓶添加HBTU(7.1mg，18.6μmol)且随后添加1mL无水乙腈及1mL无水四氢呋喃。随后添加二异丙基乙胺(13.5uL，77.5μmol)且将混合物在环境温度下搅拌25分钟。随后添加丙胺(2.55μL，31μmol)且将混合物维持在环境温度下另外1小时15分钟。随后将反应物在减压下浓缩成残余物，将其溶解于2mL 1:1乙腈:水中，经由0.2μm过滤器过滤且通过制备型C18HPLC纯化。获得呈透明膜的4-(丙基氨甲酰基)-2-[4,7,10-三({[1-(苯甲氧基)-6-氧代-1,6-二氢吡啶-2-基]甲基})-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸叔丁酯(中间体4-G)(14.5mg，通过HPLC 94％纯度，呈TFA盐形式70％产率)。中间体4-G未经进一步纯化即用于后续步骤。
步骤8：合成4-(丙基氨甲酰基)-2-{4,7,10-三[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}丁酸(化合物D)
向含有4-(丙基氨甲酰基)-2-[4,7,10-三({[1-(苯甲氧基)-6-氧代-1,6-二氢吡啶-2-基]甲基})-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸叔丁酯(中间体4-G，14.5mg，13.95μmol)及搅拌棒的20mL闪烁瓶添加无水1,4-二噁烷(0.5mL)及HCl(12M，0.5mL)。将所得溶液加盖且于油浴中在50℃下搅拌4h。随后使混合物冷却至室温且在空气流下浓缩呈稀残余物。添加4mL乙腈，且将混合物在减压下浓缩成残余物。将此再重复三次，每次重复使用3mL乙腈。将所得残余物溶解于含1mL 0.1％三氟乙酸的水中且通过制备型C18 HPLC纯化以得到呈透明无色膜的4-(丙基氨甲酰基)-2-{4,7,10-三[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}丁酸(化合物D)(5.0mg，呈TFA盐形式30％产率，如通过HPLC所测定>80％纯度)。通过HPLC洗脱方法3分析等分试样；保留时间＝3.6min；MS(正性ESI)：实验值m/z＝713.0[M+H]+；C34H49N8O9(计算值713.4)。
实施例6：合成[7-(羧甲基)-4,10-双[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酸(化合物E)
Figure BDA0003833489690000481
步骤1：合成2-[4,10-双({[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲基})-7-[2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酸叔丁酯(中间体5-A)
向20mL闪烁瓶中装入1-(苯甲氧基)-6-(溴甲基)-1,2-二氢吡啶-2-酮(中间体4-C，12.2mg，41.5μmol)、2-{7-[2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}乙酸叔丁酯(Dalton Trans.2016,45,4791-4801)(8mg，20μmol)及碳酸钾(13mg，41.5μmol)，然后添加2mL无水乙腈。用氮气吹扫小瓶顶部空间且随后密封并于油浴中在50℃下加热3.5h。随后通过过滤将不可溶固体移除且将母液在减压下浓缩。将残余物溶解于1mL 1:1乙腈:水中且经由0.2μm过滤器过滤。通过制备型C18 HPLC纯化残余物以得到呈较小无色颗粒属于呈混合物形式的产物的2-[4,10-双({[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲基})-7-[2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酸叔丁酯(中间体5-A)(20.5mg，如通过HPLC测定68％纯度，呈TFA盐形式66％产率)，其未经进一步纯化即推进后续步骤中。
步骤2：合成[7-(羧甲基)-4,10-双[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酸(化合物E)
向含有2-[4,10-双({[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲基})-7-[2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酸叔丁酯(中间体5-A，19.4μmol)及搅拌棒的20mL闪烁瓶添加无水1,4-二噁烷(1mL)及HCl(12M，1mL)。将所得溶液加盖且于油浴中在50℃下搅拌7h。随后将反应混合物在经压缩空气流下浓缩且随后在减压下与2mL水一起共蒸发以得到透明且无色残余物。将残余物溶解于1mL含0.1％三氟乙酸的水中，使溶液传送通过0.2μm过滤器且随后通过制备型C18 HPLC纯化以得到呈透明无色膜的[7-(羧甲基)-4,10-双[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酸(化合物E)(7.2mg，如通过HPLC测定93％纯度，呈TFA盐形式46％产率)。通过HPLC洗脱方法3分析等分试样；保留时间＝1.2min；MS(正性ESI)：实验值m/z＝534.8[M+H]+；C24H35N6O8(计算值535.3)。
实施例7：合成1-羟基-6-({4,7,10-三[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}甲基)吡啶-2-酮(化合物F)
Figure BDA0003833489690000491
步骤1：合成1-(苯甲氧基)-6-{[4,7,10-三({[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲基})-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]甲基}吡啶-2-酮(中间体6-A)
向20mL闪烁瓶中装入中间体4-C(33mg，107μmol)、1,4,7,10-四氮杂环十二烷(4.7mg，27.3μmol)及碳酸钾(31mg，224μmol)，然后添加2mL无水乙腈。用氮气吹扫小瓶顶部空间且随后密封并于油浴中在50℃下加热14h。随后反应物质冷却至室温，随后在减压下浓缩至干燥。将残余物溶解于1mL的1:1乙腈:水混合物中且随后通过制备型C18 HPLC纯化以得到呈浅黄色黏稠膜的中间体6-A(9.3mg，如通过HPLC测定98％纯度，呈TFA盐形式27％产率)。
步骤2：1-羟基-6-({4,7,10-三[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}甲基)吡啶-2-酮(化合物F)
向含有中间体6-A及搅拌棒的20mL闪烁瓶添加0.5mL无水1,4-二噁烷及0.5mL的12M盐酸。将反应瓶加盖且在50℃下搅拌1h及40min。随后将反应混合物冷却至室温且在空气流下浓缩。进一步将残余物在减压下与4mL乙腈一起共蒸发。将所得浓缩物溶解于1mL含0.1％三氟乙酸的水中且随后通过制备型C18 HPLC纯化以得到呈不透明无色膜的化合物F(4.0mg，如通过HPLC测定85％纯度，呈TFA盐形式42％产率)。通过HPLC洗脱方法3分析等分试样；保留时间＝3.9min；MS(正性ESI)：实验值m/z＝665.9[M+H]+；C32H41N8O8(计算值665.3)。
实施例8：合成[4,7-双(羧甲基)-10-[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酸(化合物G)
Figure BDA0003833489690000501
步骤1：1-(苯甲氧基)-6-(1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基甲基)吡啶-2-酮(中间体7-A)
向20mL闪烁瓶中装入中间体4-C(17mg，58μmol)、1,4,7,10-四氮杂环十二烷(20mg，117μmol)及碳酸钾(35mg，255μmol))，然后添加3mL无水乙腈。用氮气吹扫小瓶顶部空间且随后密封并于油浴中在50℃下加热18h。随后反应物质冷却至室温，随后在减压下浓缩至干燥。将残余物于二氯甲烷(2×2mL)中湿磨且通过过滤移除固体并将母液浓缩成残余物。将混合物溶解于1.5mL的2:1的含0.1％三氟乙酸的水:乙腈混合物中且随后通过制备型C18HPLC纯化以得到呈透明无色膜的中间体7-A(28mg，如通过HPLC测定>98％纯度，呈TFA盐形式79％产率)。
步骤2：2-(4-{[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲基}-7,10-双[2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基)乙酸叔丁酯(中间体7-B)
向20mL闪烁瓶中装入中间体7-A(28mg，46μmol)、2-溴乙酸叔丁酯(29.5mg，151μmol)及碳酸钾(39mg，284μmol)，然后添加3mL无水乙腈。用氮气吹扫小瓶顶部空间且随后密封并于油浴中在50℃下加热14.5h。随后反应物质冷却至室温，随后在减压下浓缩至干燥。将残余物于二氯甲烷(2×2mL)中湿磨且通过过滤移除固体并将母液浓缩成残余物。将混合物溶解于2mL的2:1乙腈:水混合物中且随后通过制备型C18 HPLC纯化以得到呈透明无色膜的中间体7-B(23mg，如通过HPLC测定>98％纯度，呈TFA盐形式51％产率)。
步骤3：[4,7-双(羧甲基)-10-[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]乙酸(化合物G)
向20mL闪烁瓶中装入中间体7-B(23mg，32μmol)、0.5mL无水1,4-二噁烷且随后添加0.5mL的12M盐酸。用氮气吹扫小瓶顶部空间且随后密封并于油浴中在50℃下加热18h。随后将反应物质冷却至室温，随后在经压缩空气流下浓缩至干燥，且随后在减压下与4mL痕量选择级别水一起共蒸发以得到透明且无色的残余物。将残余物溶解于1mL痕量选择级别水中且随后通过制备型C18 HPLC纯化以得到呈透明无色膜的化合物G(8.8mg，如通过HPLC测定>93％纯度，呈TFA盐形式37％产率)。通过HPLC洗脱方法1分析等分试样；保留时间＝0.74min；MS(正性ESI)：实验值m/z＝469.8[M+H]+；C20H32N5O8(计算值470.2)。
实施例9：合成{4,10-双[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-7-(膦酰基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}甲基膦酸(化合物H)
Figure BDA0003833489690000511
步骤1：4,10-双({[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲基})-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,7-二甲酸1,7-二-叔丁酯(中间体8-A)
向20mL闪烁瓶中装入1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,7-二甲酸1,7-二-叔丁酯(250mg，604μmol)、中间体4-C(332mg，1.13mmol)及碳酸钾(297mg，2.15mmol)，然后添加3mL无水乙腈及0.5g分子筛。用氮气吹扫小瓶顶部空间且随后密封并于油浴中在50℃下加热19h。随后将反应物质冷却至室温，通过过滤移除固体且随后将母液在减压下浓缩至干燥。将混合物溶解于3ml的2:8水:乙腈混合物中且随后通过制备型C18 HPLC纯化以得到呈透明浅黄色重油状的中间体8-A(646mg，如通过HPLC测定>85％纯度，呈TFA盐形式91％产率)。
步骤2：1-(苯甲氧基)-6-[(7-{[1-(苯甲氧基)-6-氧代-1,6-二氢吡啶-2-基]甲基}-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基)甲基]-1,2-二氢吡啶-2-酮(中间体8-B)
向20mL闪烁瓶中装入中间体8-A(646mg，630μmol)，然后添加3mL二氯甲烷且随后添加1mL三氟乙酸。将反应容器加盖且维持在20-25℃下搅拌6.5h。随后将反应物在经压缩空气流下浓缩且随后在减压下与2×4mL乙腈一起共蒸发以得到透明且无色黏稠残余物。将残余物溶解于5mL的3:1含0.1％三氟乙酸的水:乙腈混合物中且随后通过制备型C18 HPLC纯化以得到呈透明、浅黄色重油状的中间体8-B(362mg，如通过HPLC测定>98％纯度，呈TFA盐形式70％产率)。
步骤3：[4,10-双({[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲基})-7-{[双(叔丁氧基)磷酰基]甲基}-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]甲基膦酸二-叔丁酯(中间体8-C)
向20mL闪烁瓶中装入中间体8-B(50mg，60.5μmol)，然后添加三氟甲烷磺酸[双(叔丁氧基)磷酰基]甲酯(40mg，133μmol)及碳酸钾(26mg，181μmol)，随后添加2mL无水乙腈。用氮气吹扫小瓶顶部空间且随后密封并于油浴中在50℃下加热18h。添加三氟甲烷磺酸[双(叔丁氧基)磷酰基]甲酯的另一等分试样(15mg，50μmol)且将反应物维持在50℃下另外72h。随后将反应物质冷却至室温，通过过滤移除固体且将母液在减压下浓缩至干燥。将所得混合物溶解于1mL乙腈中且随后通过制备型C18 HPLC纯化以得到呈与单膦酸及双膦酸水解副产物的混合物(对应地比率为38:36:22)的中间体8-C。分离出21mg透明无色膜(21mg，如上文所述的混合物，呈TFA盐形式25％产率)。因为所有组分对于所需产物均为生产性的，混合物未经进一步纯化即推进。
步骤4：{4,10-双[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-7-(膦酰基甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}甲基膦酸(化合物H)
向20mL闪烁瓶中装入中间体8-C(21mg，大约15.3μmol)的混合物，然后添加1.5mL含4M HCl的1,4-二噁烷及含4M HCl的乙酸中的每一者。随后将小瓶密封且于油浴中在50℃下加热19h。随后将反应物质冷却至室温，随后在经压缩空气流下浓缩至干燥，随后在减压下与3mL痕量选择级别水一起共蒸发以得到透明且无色的残余物。将残余物溶解于1mL含0.1％三氟乙酸的痕量选择级别水中且随后通过制备型C18 HPLC纯化以得到呈不透明浅黄色白垩粉的化合物H(11.6mg，如通过HPLC测定>98％纯度，呈TFA盐形式91％产率)。通过HPLC洗脱方法1分析等分试样；保留时间＝0.70min；MS(正性ESI)：实验值m/z＝607.0[M+H]+；C22H37N6O10P2(计算值607.2)。
实施例10：合成1-羟基-6-({4,8,11-三[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,8,11-四氮杂环十四烷-1-基}甲基)吡啶-2-酮(化合物I)
Figure BDA0003833489690000531
步骤1：1-(苯甲氧基)-6-{[4,8,11-三({[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲基})-1,4,8,11-四氮杂环十四烷-1-基]甲基}吡啶-2-酮(中间体9-A)
向20mL闪烁瓶中装入1,4,8,11-四氮杂环十四烷(环十四四氮烷(cyclam)，30mg，135μmol)、中间体4-C(198mg，674μmol)及碳酸钾(112mg，809mmol)，然后添加2mL无水乙腈及0.3g分子筛。用氮气吹扫小瓶顶部空间且随后密封并于油浴中在50℃下加热22.5h。随后将反应物质冷却至室温，通过过滤移除固体且随后将母液在减压下浓缩至干燥。将混合物溶解于2mL的2:3水:乙腈混合物中且随后通过制备型C18 HPLC纯化以得到呈透明无色黏稠膜的中间体9-A(110mg，如通过HPLC测定>98％纯度，呈TFA盐形式64％产率)。
步骤2：1-羟基-6-({4,8,11-三[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,8,11-四氮杂环十四烷-1-基}甲基)吡啶-2-酮(化合物I)
向20mL闪烁瓶中装入中间体9-A(20mg，15.6μmol)，然后添加1mL含4M盐酸的1,4-二噁烷。将反应容器加盖且维持在50℃下搅拌2h。随后将反应物在经压缩空气流下浓缩且随后在减压下与2×4mL痕量选择级别水一起共蒸发以得到透明且无色的膜。将残余物溶解于1mL的7:3含0.1％三氟乙酸的水:乙腈混合物中且随后通过制备型C18 HPLC纯化以得到呈透明无色膜的化合物I(6mg，如通过HPLC测定98％纯度，呈TFA盐形式42％产率)。通过HPLC洗脱方法2分析等分试样；保留时间＝2.3min；MS(正性ESI)：实验值m/z＝692.9[M+H]+；C34H45N8O8(计算值693.3)。
实施例11：合成1-羟基-6-({4,7,10,13,16-五[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10,13,16-六氮杂环十八烷-1-基}甲基)吡啶-2-酮(化合物J)
Figure BDA0003833489690000541
步骤1：1-(苯甲氧基)-6-{[4,7,10,13,16-五({[1-(苯甲氧基)-6-氧代-1,6-二氢吡啶-2-基]甲基})-1,4,7,10,13,16-六氮杂环十八烷-1-基]甲基}-1,2-二氢吡啶-2-酮(中间体10-A)
向20mL闪烁瓶中装入1,4,8,11-四氮杂环十四烷三硫酸盐(hexacyclentrisulfate，44mg，71.7μmol)、中间体4-C(147mg，502μmol)及碳酸钾(119mg，860μmol)，然后添加2mL无水乙腈及0.4g分子筛。用氮气吹扫小瓶顶部空间且随后密封并于油浴中在50℃下加热19h。此时添加叔丁醇钾(24mg，214μmol)以及另外的2mL无水乙腈且将反应物再加热至50℃持续另外76h。随后将反应物质冷却至室温，通过过滤移除固体且将母液在减压下浓缩至干燥。将混合物溶解于1.5mL的2:8水:乙腈混合物中且随后通过制备型C18HPLC纯化以得到呈浓稠黄色膜的中间体10-A(47mg，如通过HPLC测定77％纯度，呈TFA盐形式30％产率)。
步骤2：1-羟基-6-({4,7,10,13,16-五[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10,13,16-六氮杂环十八烷-1-基}甲基)吡啶-2-酮(化合物J)
向20mL闪烁瓶中装入中间体10-A(47mg，如通过HPLC测定77％纯度，21.3μmol)，然后添加1mL含4M盐酸的1,4-二噁烷。将反应容器加盖且维持在50℃下搅拌2h。随后将反应物在经压缩空气流下浓缩且随后在减压下与2×4mL痕量选择级别水一起共蒸发以得到透明且无色的膜。将残余物溶解于1mL的7:3含0.1％三氟乙酸的水:乙腈混合物中且随后通过制备型C18 HPLC纯化以得到呈透明无色膜的化合物J(12mg，如通过HPLC测定97％纯度，呈TFA盐形式46％产率)。通过HPLC洗脱方法2分析等分试样；保留时间＝2.4min；MS(正性ESI)：实验值m/z＝997.1[M+H]+；C48H61N12O12(计算值997.5)。
实施例12：合成N-羟基-2-(7-{[羟基(甲基)氨甲酰基]甲基}-4,10-双[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基)-N-甲基乙酰胺(化合物K)
Figure BDA0003833489690000551
步骤1：2-(7-{[苯甲氧基(甲基)氨甲酰基]甲基}-4,10-双({[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲基})-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基)-N-(苯甲氧基)-N-甲基乙酰胺(中间体11-A)
向20mL闪烁瓶中装入N-(苯甲氧基)-2-溴-N-甲基乙酰胺(26mg，107μmol)、中间体8-B(42mg，50.8μmol)及碳酸钾(28mg，203μmol)，然后添加3mL无水乙腈及0.5g分子筛。用氮气吹扫小瓶顶部空间且随后密封并于油浴中在50℃下加热16h。随后将反应物冷却至室温，通过过滤移除固体且将母液在减压下浓缩至干燥。将所得残余物溶解于1mL的3:7含0.1％三氟乙酸的水:乙腈混合物中且随后通过制备型C18 HPLC纯化以得到呈透明无色膜的中间体11-A(35mg，如通过HPLC测定98％纯度，呈TFA盐形式57％产率)。
步骤2：N-羟基-2-(7-{[羟基(甲基)氨甲酰基]甲基}-4,10-双[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基)-N-甲基乙酰胺(化合物K)
向20mL闪烁瓶中装入中间体11-A(8.5mg，7.2μmol)然后添加1mL含1M三溴化硼的二氯甲烷。将反应容器加盖且维持在20-25℃下搅拌3.5h。随后将反应物在经压缩空气流下浓缩，随后在减压下与2×4mL痕量选择级别水一起共蒸发，随后再次在减压下与2×4mL乙腈一起共蒸发以得到透明且无色的膜。将膜溶解于1mL含0.1％三氟乙酸的水中且随后通过制备型C18 HPLC纯化以得到呈白色白垩膜的化合物K(1mg，如通过HPLC测定>95％纯度，呈TFA盐形式17％产率)。通过HPLC洗脱方法2分析等分试样；保留时间＝2.2min；MS(正性ESI)：实验值m/z＝593.1[M+H]+；C26H41N8O8(计算值593.3)。
实施例13：合成6-({3,9-双[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-3,6,9,15-四氮杂双环[9.3.1]十五-1(15),11,13-三烯-6-基}甲基)-1-羟基吡啶-2-酮(化合物L)
Figure BDA0003833489690000561
步骤1：1-(苯甲氧基)-6-{[3,9-双({[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲基})-3,6,9,15-四氮杂双环[9.3.1]十五-1(15),11,13-三烯-6-基]甲基}吡啶-2-酮(中间体12-A)
向20mL闪烁瓶中装入3,6,9,15-四氮杂双环[9.3.1]十五-1(15),11,13-三烯(30mg，145μmol)、中间体4-C(128mg，436μmol)及碳酸钾(80mg，582μmol)，然后添加3mL无水乙腈及0.4g分子筛。用氮气吹扫小瓶顶部空间且随后密封并于油浴中在50℃下加热24h。随后将反应物冷却至室温，通过过滤移除固体且将母液在减压下浓缩至干燥。将所得残余物溶解于2mL的1:1水:乙腈混合物中且随后通过制备型C18 HPLC纯化来以良好产率得到呈TFA盐形式的中间体12-A。
步骤2：6-({3,9-双[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-3,6,9,15-四氮杂双环[9.3.1]十五-1(15),11,13-三烯-6-基}甲基)-1-羟基吡啶-2-酮(化合物L)
向20mL闪烁瓶中装入中间体12-A、含4M HCl的1,4-二噁烷。将反应容器加盖且在20-25℃下搅拌直至通过HPLC分析确定反应完成为止。随后将反应物在经压缩空气流下浓缩且在减压下与2×4mL乙腈一起共蒸发。将残余物溶解于1mL的1:1含0.1％三氟乙酸的水:乙腈中且随后通过制备型C18 HPLC纯化来以良好产率得到呈TFA盐形式的化合物L。
实施例14：合成(2R)-4-({2-[1-(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)-N-{2-[2-(2-{2-[3-(2-{2-[3-氧代-3-(2,3,5,6-四氟苯氧基)丙氧基]乙氧基}乙氧基)丙酰胺基]乙氧基}乙氧基)乙氧基]乙基}甲酰胺基]乙基}氨甲酰基)-2-[4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸(化合物M)及(2R)-4-{[2-(N-{2-[2-(2-{2-[3-(2-{2-[3-(2,6-二氯苯氧基)-3-氧代丙氧基]乙氧基}乙氧基)丙酰胺基]乙氧基}乙氧基)乙氧基]乙基}-1-(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲酰胺基)乙基]氨甲酰基}-2-[4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸(化合物N)
Figure BDA0003833489690000571
步骤1：合成3-(2-{2-[3-氧代-3-(2,3,5,6-四氟苯氧基)丙氧基]乙氧基}乙氧基)丙酸2,3,5,6-四氟苯酯(中间体13-A)
向含有3-{2-[2-(2-羧基乙氧基)乙氧基]乙氧基}丙酸(双-PEG3-酸，51mg，0.20mmol)及搅拌棒的20mL闪烁瓶添加2,3,5,6-四氟苯酚(76mg，于1mL无水1,4-二噁烷中0.43mmol)的溶液。随后将反应物放入冰浴中搅拌且在约5min之后注意到不再充分可溶。最后，一次性添加于无水1,4-二噁烷(0.5mL)中的N,N'-二环己基碳二亚胺(DCC，90mg，0.43mmol)且随后自冰浴移除混合物以在室温下搅拌16h。随后通过HPLC-MS监测反应物且通过用MeCN(2mL)稀释处理并经由烧结过滤器过滤。随后将经过滤固体用另外的MeCN(约5mL)洗涤且将经合并的滤液在真空下浓缩并在制备型C18 HPLC管柱上纯化以得到呈透明油状物的中间体13-A(100mg，90％，96％纯度)。
步骤2：合成3-(2-{2-[3-(2,6-二氯苯氧基)-3-氧代丙氧基]乙氧基}乙氧基)丙酸2,6-二氯苯酯(中间体14-A)
向含有于3mL无水1,4-二噁烷中的3-{2-[2-(2-羧基乙氧基)乙氧基]乙氧基}丙酸(双-PEG3-酸，250mg，0.98mmol)的20mL闪烁瓶添加搅拌棒及2,6-二氯苯酚(365mg，2.15mmol)。随后澄清溶液放入冰浴中且搅拌5分钟。最后，将N,N'-二环己基碳二亚胺(DCC，449mg，2.15mmol)一次性添加于3mL无水1,4-二噁烷中且随后自冰浴移除反应物以在室温下搅拌整夜持续6.5h，在此期间通过HPLC-MS监测反应进展。进行以添加1mL并不使反应内容物充分溶解的无水DMF，且接着添加HBTU(557mg，1.42mmol)及DIPEA(0.75mL，4.31mmol)并在室温下搅拌65h。通过HPLC-MS监测反应物且随后通过在真空下浓缩处理以得到棕色油状物。将残留的残余DMF在空气流下浓缩以得到浓稠棕色油状物。将反应物在制备型C18HPLC管柱上纯化以得到呈浅黄色油状物的中间体14-A(319mg，60％)1H NMR(600MHz,CDCl3)＝δ7.33(d,J＝8.1Hz,2H),7.11(t,J＝8.1Hz,2H),3.90(t,J＝9.0Hz,4H),3.68-3.62(m,8H),2.95(t,J＝6.0Hz,4H)。
步骤3：合成(2R)-4-({2-[N-(2-{2-[2-(2-氨基乙氧基)乙氧基]乙氧基}乙基)-1-(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲酰胺基]乙基}氨甲酰基)-2-[4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸(中间体15-A)
向含有中间体3-B(34mg，16μmol，70％纯度)的闪烁瓶中装入搅拌棒及2mL含无水HCl(4M)的二噁烷。将反应物在50℃油浴中搅拌4h且通过HPLC-MS监测。随后将反应物在制备型C18 HPLC管柱上纯化以得到呈透明膜呈TFA盐形式的中间体15-A(19mg，定量)
步骤4：合成(2R)-4-({2-[1-(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)-N-{2-[2-(2-{2-[3-(2-{2-[3-氧代-3-(2,3,5,6-四氟苯氧基)丙氧基]乙氧基}乙氧基)丙酰胺基]乙氧基}乙氧基)乙氧基]乙基}甲酰胺基]乙基}氨甲酰基)-2-[4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸(化合物M)
向含有中间体15-A(3mg，3μmol)的闪烁瓶添加H2O痕量选择级别(500μL)、DIPEA(5μL，28μmol)及最后添加中间体13-A(5mg，于500μL的MeCN中8μmol)。将所得溶液在室温下搅拌10min且随后通过于冰浴中冷却及添加TFA(5μL)淬灭。随后将反应物在制备型C18 HPLC管柱上纯化以在冻干之后得到呈白色固体的化合物M(4.2mg，90％，93％纯度)。通过HPLC-MS洗脱使用洗脱方法2分析等分试样；保留时间：2.91min；MS(正性ESI)：实验值m/z 1211.1[M+H]+；C51H75F4N8O21(计算值1211.5)。
步骤5：合成(2R)-4-{[2-(N-{2-[2-(2-{2-[3-(2-{2-[3-(2,6-二氯苯氧基)-3-氧代丙氧基]乙氧基}乙氧基)丙酰胺基]乙氧基}乙氧基)乙氧基]乙基}-1-(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲酰胺基)乙基]氨甲酰基}-2-[4,7,10-三(羧甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸(化合物N)
向含有中间体15-A(3mg,3μmol)的闪烁瓶添加H2O痕量选择级别(500μL)、DIPEA(2.5μL，14μmol)及最后添加中间体14-A(2mg，于500μL的MeCN中4μmol)。将反应物在室温下搅拌40min且通过HPLC-MS监测反应进展。随后将反应物在50℃油浴中搅拌1h且随后添加另外的DIPEA(10μL)，然后在50℃下再搅拌1h。将反应物在真空下浓缩且在制备型C18 HPLC管柱上纯化以在冻干之后得到呈灰白色/淡黄色固体的化合物N(3.2mg，70％，90％纯度)。通过HPLC-MS洗脱使用洗脱方法2分析等分试样；保留时间：2.97min；MS(正性ESI)：实验值m/z1207.4[M+H]+；C51H77Cl2N8O21(计算值1207.5)。
实施例15：合成(2S)-2-[7-(羧甲基)-4,10-双[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-5-(2,6-二氯苯氧基)-5-氧代戊酸(化合物O)
Figure BDA0003833489690000591
步骤1：合成4-[2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,7-二甲酸1,7-二苯甲酯(中间体16-A)
向二氢氯化1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,7-二甲酸1,7-二苯甲酯(6.00g，11.7mmol)于MeCN(58mL)中的溶液中添加DIPEA(8.14mL，46.7mmol)及溴乙酸叔丁酯(1.73mL，11.7mmol)。将反应物于60℃油浴中搅拌2h且通过HPLC-MS监测反应进展。通过在真空下浓缩处理反应物，然后添加Et2O(100mL)及KH2PO4(100mL，1M)。将所得混合物在室温下搅拌约5min以尝试溶解所有内容物(一些油状浅橙色材料并不溶解)并转移至分液漏斗。萃取醚层且发现含有>80％纯度的二烷基化副产物，带有微量所需单烷基化产物。随后将DCM(100mL)用于淋洗及溶解反应容器中的其余油状残余物且转移至来自以上的水层。随后将DCM层分配且经硫酸钠干燥并在真空下浓缩以得到浅黄色油状残余物。将粗产物通过硅胶层析进一步纯化且用以下步骤洗脱：对应地用1％MeOH/1％NEt3/98％DCM(v/v/v)至2％MeOH/1％NEt3/97％DCM(v/v/v)洗脱。在真空下浓缩含有产物的级分之后获得呈白色固体的中间体16-A(1.53g，18％，76％纯度)。
步骤2：合成4-[(2S)-5-(苯甲氧基)-1-(叔丁氧基)-1,5-二氧代戊烷-2-基]-10-[2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,7-二甲酸1,7-二苯甲酯(中间体16-B)
向带有搅拌棒的20mL闪烁瓶载入中间体16-A(250mg，0.34mmol)、K2CO3(95mg，0.69mmol)及无水乙腈(2mL)。最后，添加1-叔丁基(2R)-2-(甲烷磺酰基氧基)戊二酸5-苯甲酯(191mg，0.51mmol)且将混合物放入80℃油浴中搅拌。在6h之后通过HPLC-MS监测反应进展且发现仅约24％转化率，因此添加无水DMF(1mL)且将反应物于80℃油浴中再搅拌65h。通过经烧结过滤器过滤处理反应物且用MeCN洗涤固体。在真空下浓缩经合并的滤液以得到浅橙色油状物且在制备型C18 HPLC管柱上纯化以得到呈透明膜的中间体16-B(181mg，57％，90％纯度)。
步骤3：合成(4S)-5-(叔丁氧基)-4-{7-[2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}-5-氧代戊酸(中间体16-C)
向含有中间体16-B(181mg，0.15mmol)及搅拌棒的20mL闪烁瓶添加MeOH(3mL)且随后添加5％Pd/C(18mg，相对于中间体16-B 10wt％)。随后用橡胶塞将小瓶密封且随后使烧瓶在真空下抽真空1min同时剧烈搅拌且随后再用H2气囊(1atm)填充同时搅拌1min。重复此抽空且随后填充的循环总共3次且随后将H2气囊留在烧瓶上，并使得反应物继续在室温下搅拌16h。通过HPLC-MS监测反应进展且随后通过用甲醇(约3mL)稀释处理且随后经由0.2umGHP针筒过滤器过滤。用另外的MeOH(2×1mL)淋洗过滤器且随后在真空下浓缩经合并的滤液以得到透明膜(134mg)。随后将粗产物在制备型C18HPLC管柱上纯化以得到呈透明膜的中间体16-C(105mg，98％)。
步骤4：合成(2S)-2-{7-[2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}戊二酸1-叔丁基5-甲酯(中间体16-D)
在约30秒内向于-5℃浴(NaCl/冰)中的含有2mL无水MeOH及搅拌棒的20mL闪烁瓶逐滴添加SOCl2(72μL，0.99mmol)。最后，在约30秒添加内中间体16-C(105mg，0.15mmol)于无水MeOH(1mL)中的溶液且使得所得溶液继续在-5℃浴至约0℃中搅拌历时1h。通过HPLC-MS监测反应进展且通过在真空下浓缩处理以得到呈白色固体呈HCl盐的中间体16-D(81mg，定量，97％纯度)。
步骤5：合成(2S)-2-[4,10-双({[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲基})-7-[2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]戊二酸1-叔丁基5-甲基酯(中间体16-E)
向含有中间体16-D(40mg，77μmol)、中间体4-C(70mg，0.23mmol)及搅拌棒的20mL闪烁瓶添加K2CO3(31mg，0.23mmol)及无水MeCN(1mL)。将所得溶液在50℃油浴中搅拌65h且随后通过HPLC-MS监测反应进展。发现反应物已转化成约25％二烷基化产物，因此继续添加无水DMF(1mL)且随后在80℃下于油浴中搅拌反应物4.5h。通过HPLC-MS检验反应物且通过经由烧结过滤器过滤处理。随后将经过滤固体用另外的MeCN(约5mL)洗涤且在真空下浓缩经合并的滤液以获得透明膜。随后将粗产物在制备型C18 HPLC管柱上纯化以得到呈白色膜的中间体16-E(30mg，33％，94％纯度)。
步骤6：合成(4S)-4-[4,10-双({[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲基})-7-[2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-5-(叔丁氧基)-5-氧代戊酸(中间体16-F)
向20mL闪烁瓶中装入中间体16-E(30mg，26μmol)，然后添加搅拌棒、THF(0.7mL)、甲醇(0.7mL)及新鲜制备的氢氧化锂溶液(3mg于700μL的H2O中)。将反应物在室温下搅拌1h且通过HPLC-MS监测进展。通过在真空下浓缩处理反应物且在制备型C18 HPLC管柱上纯化以得到呈透明膜呈TFA盐形式的中间体16-F(7.7mg，28％)。
步骤7：合成(2S)-2-[4,10-双({[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲基})-7-[2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]戊二酸1-叔丁基2,6-二氯苯基酯(中间体16-G)
向含有中间体16-F(3.8mg，3.4μmol)及搅拌棒的20mL闪烁瓶添加无水MeCN(500μL)、HBTU(2.0mg，5.0μmol；添加于2.0mg/250μL无水MeCN中)及NEt3(4.7μL，34μmol)。在室温下搅拌所得溶液10min且随后添加2,6-二氯苯酚(4mg，17μmol)于MeCN(100μL)中的溶液且将所得溶液在室温下搅拌2h。通过HPLC-MS监测反应进展且通过在真空下浓缩处理。将反应物在制备型C18 HPLC管柱上纯化以得到呈透明膜呈TFA盐形式的中间体16-G(4.8mg，定量)。
步骤8：合成(2S)-2-[7-(羧甲基)-4,10-双[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]-5-(2,6-二氯苯氧基)-5-氧代戊酸(化合物O)
向含有中间体16-G(2.4mg，1.9μmol)的1打兰小瓶添加搅拌棒及500μL含无水HCl(4M)的二噁烷。将反应物于50℃油浴中搅拌2h且通过HPLC-MS监测反应进展。通过HPLC-MS洗脱使用洗脱方法2分析等分试样；保留时间：2.41min；MS(正性ESI)：实验值m/z 750.9[M+H]+及m/z 773.5[M+Na]+；对应地C33H41Cl2N6O10(计算值751.2)及C33H40Cl2N6O10Na(计算值773.2)。随后将反应物在制备型C18 HPLC管柱上纯化以在真空下浓缩之后得到呈白色固体的化合物O(1.0mg，46％，85％纯度)。通过HPLC-MS洗脱使用洗脱方法2分析等分试样；保留时间：2.39min；MS(正性ESI)：实验值m/z 774.6[M+Na]+及m/z 803.6[M-2H+Fe]+；对应地C33H40Cl2N6O10Na(计算值773.2)及C33H38Cl2FeN6O10(计算值804.1)。
实施例16：合成3-[2-(2-{2-[(2-{[4-({1,4,7,10-四[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-2-基}甲基)苯基]氨甲酰基}乙基)氨甲酰基]乙氧基}乙氧基)乙氧基]丙酸2,6-二氯苯酯(化合物P)及1-[(2-{[4-({1,4,7,10-四[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-2-基}甲基)苯基]氨甲酰基}乙基)氨甲酰基]-3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33,36-十二氧杂三十九烷-39-酸2,6-二氯苯酯(化合物Q)
Figure BDA0003833489690000621
步骤1：合成4,7,10,13,16,19,22,25,28,31,34,37-十二氧杂四十烷二酸双(2,6-二氯苯)酯(中间体17-A)
向含有双-PEG12-酸(250mg，0.38mmol)及搅拌棒的20mL闪烁瓶添加2,6-二氯苯酚的溶液(192mg，于3mL无水1,4-二噁烷中1.14mmol)。随后将澄清溶液在室温下搅拌且添加DIPEA(397μL，2.27mmol)。随后搅拌溶液5min且最后一次性添加HBTU(435mg，1.11mmol)且随后将混合物在室温下搅拌3.5h，并通过HPLC-MS发现已完成。通过在真空下浓缩处理反应物以得到透明残余物且在制备型苯基HPLC管柱上纯化以得到呈无色油状物的中间体17-A(234mg，65％)。
Figure BDA0003833489690000631
步骤2：合成1-(苯甲氧基)-6-{[4,7,10-三({[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲基})-6-[(4-硝基苯基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]甲基}吡啶-2-酮(中间体18-A)
向含有中间体4-C(112mg，0.382mmol)、2-[(4-硝基苯基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷(25mg，0.076mmol)及搅拌棒的20mL闪烁瓶添加K2CO3(63mg，0.459mmol)及无水MeCN(3mL)。将所得溶液在75℃油浴中搅拌65h。通过HPLC-MS监测反应物且通过经由烧结过滤器过滤处理。将经过滤固体用MeCN洗涤且随后在真空下浓缩滤液且在制备型C18 HPLC管柱上纯化以得到呈浅黄色膜呈TFA盐形式的中间体18-A(120mg，定量)。
步骤3：合成6-({6-[(4-氨基苯基)甲基]-4,7,10-三({[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲基})-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}甲基)-1-(苯甲氧基)吡啶-2-酮(中间体18-B)
将经充分摇晃的于水(150μL)中的Ra-Ni 2800浆液转移至含有4mL HPLC级别水的20mL闪烁瓶。将混合物打漩，使其沉降且随后将水倾析出(留下顶部上的薄层)且随后将另外4mL水用于重复此洗涤过程。在倾析后，执行2×4mL MeOH洗涤随后按顺序倾析。最后，添加1mL 1:1THF/MeOH以及搅拌棒。随后以于0.5mL(THF/MeOH，1:1)中的溶液形式添加中间体18-A(20mg，0.014mmol)且随后将悬浮液循环3次(真空约30秒随后H2氛围/气囊压力约30秒)且将气囊留在反应物上且将其留下以在室温下搅拌2.5h。通过HPLC-MS监测反应物且通过经由0.2μm针筒过滤器过滤处理。将反应瓶用另外2mL MeOH洗涤且亦经由针筒过滤器过滤。随后将经合并滤液在真空下浓缩以得到呈浅黄色膜的中间体18-B(19.4mg，94％)。
步骤4：合成N-{2-[(4-{[1,4,7,10-四({[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲基})-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-2-基]甲基}苯基)氨甲酰基]乙基}氨基甲酸叔丁酯(中间体18-C)
向含有中间体18-B(131mg，0.077mmol)的20mL闪烁瓶添加无水DMF(5mL)及搅拌棒。接着一次性添加DIPEA(161μL，0.93mmol)，然后添加DMAP(9.5mg，0.077mmol)。用N2吹扫容器且随后将反应物在室温下搅拌5min。在N2氛围下添加Boc-β-Ala-OSu(135mg，0.463mmol)于无水DMF(0.5mL)的新鲜溶解溶液且随后于50℃油浴中搅拌反应物。在45min之后通过HPLC-MS监测反应进展且观测到主要起始材料以及约10％产物形成，因此添加DMAP(20mg，0.164mmol)及另外的Boc-β-Ala-OSu(135mg，0.463mmol)。将反应物在50℃下搅拌另外18h。通过在真空下浓缩处理反应物且在制备型C18 HPLC管柱上纯化以得到呈透明膜呈TFA盐形式的中间体18-C(45mg，29％，76％纯度)。
步骤5：合成3-氨基-N-(4-{[1,4,7,10-四({[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲基})-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-2-基]甲基}苯基)丙烯酰胺(中间体18-D)
向含有中间体18-C(14.5mg，0.0090mmol)的20mL小瓶添加搅拌棒及无水DCM(1mL)且于冰浴中冷却且随后添加三氟乙酸(2mL)且将反应物在室温下搅拌30min并通过HPLC-MS监测反应进展。将反应物通过在通风橱中于氮气流下浓缩处理且随后进一步在真空下干燥以得到呈透明膜呈TFA盐形式的中间体18-D(22mg，定量)。此材料未经进一步纯化即用于后续步骤。
步骤6：合成3-氨基-N-[4-({1,4,7,10-四[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-2-基}甲基)苯基]丙烯酰胺(中间体18-E)
向含有中间体18-D(10mg，0.0067mmol)的20mL闪烁瓶添加搅拌棒及2mL含HCl(4M)的二噁烷。将反应物于50℃油浴中搅拌1.5h且通过HPLC-MS监测反应进展。随后通过在氮气流下浓缩处理反应物且随后进一步在真空下干燥以得到呈浅黄色固体的中间体18-E(10mg，定量)。此材料未经进一步纯化即用于后续步骤。
步骤7：合成3-[2-(2-{2-[(2-{[4-({1,4,7,10-四[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-2-基}甲基)苯基]氨甲酰基}乙基)氨甲酰基]乙氧基}乙氧基)乙氧基]丙酸2,6-二氯苯酯(化合物P)
向含有于ACN/H2O痕量选择级别中的中间体18-E(1:1v/v，800μL，约8mg，0.0053mmol)的20mL小瓶添加搅拌棒，然后添加DIPEA(46μL，0.26mmol)且随后最后添加中间体14-A(15mg，0.027mmol)于MeCN(400μL)中的溶液。将反应物在室温下搅拌1h且随后通过HPLC-MS监测。通过在冰浴中冷却处理反应物且随后在约30秒内添加50μL TFA，然后在真空下浓缩至干燥。随后将粗产物在制备型C18 HPLC管柱上纯化以在冻干之后得到呈白色固体呈TFA盐形式的化合物P(0.7mg，7％，≥81％纯度)。通过HPLC-MS洗脱使用洗脱方法2分析等分试样；保留时间：3.07min；MS(正性ESI)：实验值m/z 1217.37[M+H]+；C58H71Cl2N10O15(计算值1217.45)。
步骤8：合成1-[(2-{[4-({1,4,7,10-四[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-2-基}甲基)苯基]氨甲酰基}乙基)氨甲酰基]-3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33,36-十二氧杂三十九烷-39-酸2,6-二氯苯酯(化合物Q)
向含有于ACN/H2O痕量选择级别(1:1v/v，900μL/约1mg)中的中间体18-E(约9.0mg，0.0080mmol)的20mL闪烁瓶添加搅拌棒，然后添加DIPEA(70μL，0.040mmol)且随后最后添加中间体17-A(37mg，0.040mmol)于MeCN(374μL)中的溶液。将反应物在室温下搅拌40min且随后通过HPLC-MS监测。通过在冰浴中冷却处理反应物且随后添加90μL TFA，然后在真空下浓缩至干燥。随后将粗产物在制备型C18 HPLC管柱上纯化以在冻干之后得到呈白色固体呈TFA盐形式的化合物Q(1.2mg，6％，≥68％纯度)。通过HPLC-MS洗脱使用洗脱方法2分析等分试样；保留时间：3.43min；MS(正性ESI)：实验值m/z 1635.79[M+Na]+；C76H106Cl2N10NaO24(计算值1635.67)。
实施例17：合成1-羟基-6-({4,7,10-三[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-6-[(4-异硫氰基苯基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}甲基)吡啶-2-酮(化合物R)
Figure BDA0003833489690000661
步骤1：合成6-({6-[(4-氨基苯基)甲基]-4,7,10-三[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}甲基)-1-羟基吡啶-2-酮(中间体19-A)
向中间体18-A于无水MeOH(1.89mL)中的溶液中添加Pd(10％)/C(39mg，37μmol)，然后添加甲酸铵(71mg，1131μmol)且将悬浮液在室温下搅拌30min。通过HPLC-MS监测反应进展且随后通过用MeOH(约4mL)稀释且经由0.2μm针筒过滤器(GHP膜)过滤。将反应容器用MeOH(1mL)淋洗且随后亦传送通过针筒过滤器。在真空下浓缩经合并的滤液且随后在制备型C18HPLC管柱上纯化以得到呈白色固体的中间体19-A(12.7mg，29％，93％纯度)。
步骤2：合成1-羟基-6-({4,7,10-三[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-6-[(4-异硫氰基苯基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}甲基)吡啶-2-酮(化合物R)
向中间体19-A(2mg，2μmol)于H2O痕量选择级别(157μL)/MeCN(680μL)中的溶液中添加NEt3(1μL，6μmol)，然后添加二(2-吡啶基)硫代碳酸酯(1mg，4μmol)。在添加二(2-吡啶基)硫代碳酸酯后透明溶液立即变成黄色透明色且将反应物留下在室温下搅拌1h。通过HPLC-MS监测反应进展且随后在制备型C18 HPLC管柱上纯化以在冻干之后得到呈白色固体呈TFA盐形式的化合物R(1.6mg，62％，≥81％纯度)。通过HPLC-MS洗脱使用洗脱方法2分析等分试样；保留时间：2.54min；MS(正性ESI)：实验值m/z 811.9[M+H]+；C40H46N9O8S(计算值812.3)。
实施例18：4-{[2-(2-{2-[3-(2,6-二氯苯氧基)-3-氧代丙氧基]乙氧基}乙氧基)乙基]氨甲酰基}-2-{4,7,10-三[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}丁酸(化合物S)
Figure BDA0003833489690000671
步骤1：4-[(2-{2-[2-(3-甲氧基-3-氧代丙氧基)乙氧基]乙氧基}乙基)氨甲酰基]-2-[4,7,10-三({[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲基})-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸叔丁酯(中间体20-A)
向20mL闪烁瓶中装入中间体4-F(55mg，41μmol)及HBTU(19mg，49.3μmol)，然后添加4mL无水乙腈及DIPEA(71μL，410μmol)且将混合物在20-25℃下搅拌20分钟。随后以于2mL无水乙腈中的溶液形式添加氨基-PEG3-甲酯的HCl盐(12mg，45.1μmol)且将反应物维持在20-25℃下另外1.5小时。随后使反应混合物在减压下浓缩至干燥。将所得残余物溶解于1mL的1:1水:乙腈混合物中且随后通过制备型C18 HPLC纯化以得到呈透明且无色膜的中间体20-A(32mg，如通过HPLC测定94％纯度，呈TFA盐形式50％产率)。
步骤2：4-{[2-(2-{2-[3-(2,6-二氯苯氧基)-3-氧代丙氧基]乙氧基}乙氧基)乙基]氨甲酰基}-2-[4,7,10-三({[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲基})-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸叔丁酯(中间体20-B)
向20mL闪烁瓶中装入中间体20-A(31.5mg，21.8μmol)，然后添加3mL1:1:1水:THF:甲醇的混合物且随后添加氢氧化锂(1mg，41.8μmol)且将混合物维持在20-25℃下2h。添加另一份氢氧化锂(1mg，41.8μmol)且将混合物维持在20-25℃下2.5h。随后将反应混合物在减压下浓缩至干燥且随后溶解于1mL的1:1水:乙腈混合物中且随后通过制备型C18 HPLC纯化以得到呈透明且无色油状膜的中间体20-B(25mg，如通过HPLC测定85％纯度，呈TFA盐形式68％产率)。
步骤3：4-{[2-(2-{2-[3-(2,6-二氯苯氧基)-3-氧代丙氧基]乙氧基}乙氧基)乙基]氨甲酰基}-2-[4,7,10-三({[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲基})-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丁酸叔丁酯(中间体20-C)
向20mL闪烁瓶中装入中间体20-B(25mg，15μmol)，然后添加HBTU(16mg，41.8μmol)、3mL无水乙腈及DIPEA(15μL、83.6μmol)及最后添加2,6-二氯苯酚(7mg，41.8μmol)且将混合物维持在20-25℃下20h。随后添加另外部分的HBTU(5mg，13.3μmol)及2,6-二氯苯酚(5mg，30.4μmol)且将混合物在20-25℃下搅拌4h。再次添加DIPEA(15μL，83.6μmol)及2,6-二氯苯酚(7mg，41.8μmol)及HBTU(5mg，13.3μmol)且使反应物继续在20-25℃下另外16小时。随后将反应混合物在减压下浓缩至干燥，溶解于1mL 1:1水:乙腈混合物中且随后通过制备型C18 HPLC纯化。在浓缩之后获得呈透明且无色膜的中间体20-C(18.7mg，如通过HPLC测定97％纯度，呈TFA盐形式76％产率)。
步骤4：4-{[2-(2-{2-[3-(2,6-二氯苯氧基)-3-氧代丙氧基]乙氧基}乙氧基)乙基]氨甲酰基}-2-{4,7,10-三[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}丁酸(化合物S)
向20mL闪烁瓶中装入中间体20-C(18.7mg，11.9μmol)，然后添加1.5mL含4M盐酸的1,4-二噁烷。将反应容器加盖且维持在20-25℃下搅拌24h。随后将反应物在经压缩空气流下浓缩，随后与2×3mL乙腈一起共蒸发。将粗残余物溶解于1mL 1:1乙腈:含0.1％三氟乙酸的水中且随后通过制备型C18HPLC纯化。收集确定含有产物的级分，在-80℃下冷冻且冻干以得到呈白色不透明非结晶固体的化合物S(7.2mg，如通过HPLC测定>98％纯度，呈TFA盐形式49％产率)。通过HPLC洗脱方法3分析等分试样；保留时间3.2min；MS(正性ESI)：实验值m/z＝1019.2[M+H]+；C46H61Cl2N8O14(计算值1019.4)。
实施例19：3-{2-[2-(3-氧代-3-{4,7,10-三[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}丙氧基)乙氧基]乙氧基}丙酸2,6-二氯苯酯(化合物T)
Figure BDA0003833489690000691
步骤1：1-(苯甲氧基)-6-{[4,7-双({[1-(苯甲氧基)-6-氧代-1,6-二氢吡啶-2-基]甲基})-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]甲基}-1,2-二氢吡啶-2-酮(中间体21-A)
向20mL闪烁瓶中装入中间体4-C(237mg，805μmol)、1,4,7,10-四氮杂环十二烷(100mg，268μmol)及碳酸钾(223mg，1.61mmol)然后添加4mL无水乙腈。用氮气吹扫小瓶顶部空间且随后密封并于油浴中在50℃下加热2.5h。随后将反应物冷却至室温，通过过滤移除固体且将母液在减压下浓缩至干燥。将残余物溶解于2mL 1:1乙腈:水混合物中且随后通过制备型C18 HPLC纯化以得到呈浅黄色油状物的中间体21-A(91mg，如通过HPLC测定90％纯度，呈TFA盐形式29％产率)。
步骤2：3-[2-(2-{3-氧代--3-[4,7,10-三({[1-(苯甲氧基)-6-氧代-1,6-二氢吡啶-2-基]甲基})-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]丙氧基}乙氧基)乙氧基]丙酸2,6-二氯苯酯(中间体21-B)
向20mL闪烁瓶中装入中间体14-A(12mg，22.5μmol)，然后添加1mL无水乙腈且随后碳酸钾(15mg，102μmol)及最后添加中间体21-A(24mg，20.4μmol)，且反应物于油浴中在85℃下加热23h。将反应物冷却至室温，通过过滤移除固体且将母液在减压下浓缩至干燥。将残余物溶解于1mL 1:1乙腈:含0.1％三氟乙酸的水混合物中且随后通过制备型C18 HPLC纯化以得到呈不透明膜的中间体21-B(7mg，如通过HPLC测定90％纯度，呈TFA盐形式22％产率)。
步骤3：3-{2-[2-(3-氧代-3-{4,7,10-三[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基}丙氧基)乙氧基]乙氧基}丙酸2,6-二氯苯酯(化合物T)
向20mL闪烁瓶中装入中间体21-B(7mg，4.9μmol)然后添加1mL含4M盐酸的1,4-二噁烷。将反应容器加盖且维持在20-25℃下搅拌22h。随后将反应物在经压缩空气流下浓缩，随后与2×3mL乙腈一起共蒸发。将粗残余物溶解于1mL 1:1乙腈:痕量选择级别水中且随后通过制备型C18 HPLC纯化。收集含有产物的级分，冷冻于-80℃下且冻干以得到呈灰白色米色非结晶固体的化合物T(2.3mg，如通过HPLC测定>98％纯度，呈TFA盐形式41％产率)。通过HPLC洗脱方法3分析等分试样；保留时间＝3.1mins；MS(正性ESI)：实验值m/z＝918.1[M+H]+；C42H54Cl2N7O12(计算值918.3)。
实施例20：3-[2-(2-{2-[({1,4,7,10-四[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-2-基}甲基)氨甲酰基]乙氧基}乙氧基)乙氧基]丙酸2,6-二氯苯酯(化合物U)
Figure BDA0003833489690000701
步骤1：2-(1,4,7,10-四氮杂环十二烷-2-基甲基)异吲哚-1,3-二酮(中间体22-A)
向20mL闪烁瓶中装入(1,4,7,10-四氮杂环十二烷-2-基)甲胺5xHCl(103mg，268.5μmol)，然后添加15mL THF且使悬浮液在冰浴中冷却至0-5℃。随后添加叔丁醇钾(150mg，1.34mmol)且使得混合物缓慢升温至20-25℃且搅拌16h。随后将所得混合物转移至50mL 1颈圆底烧瓶，在减压下浓缩至干燥，随后与2×10mL异丙醇一起共蒸发。向干燥残余物添加20mL异丙醇且随后添加三乙胺(261μL，1.88mmol)且使所得溶液在冰浴中冷却至0-5℃。随后以于1mL二氯甲烷中的溶液形式在30min内逐滴添加邻苯二甲酸酐(40mg，269μmol)。将混合物升温至室温，随后附加含有异丙醇的迪安-斯塔克分离器及回流冷凝器，且设定反应以在氮气氛围下回流16h。通过HPLC-MS确认反应完成且随后将反应物质在减压下浓缩成残余物，与2×10mL乙腈一起共蒸发且随后未经进一步纯化即推进。
步骤2：2-{[1,4,7,10-四({[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲基})-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-2-基]甲基}异吲哚-1,3-二酮(中间体22-B)
向含有来自步骤1的含有中间体22-A(假设定量产率；89mg，269μmol)的粗反应混合物的50mL 1颈圆底烧瓶中装入中间体4-C(332mg，1.13mmol)及碳酸钾(223mg，1.61mmol)，然后添加10mL无水乙腈且将反应物于油浴中在50℃下加热22h。将反应物冷却至室温，通过过滤移除固体且将母液在减压下浓缩至干燥。确定所得橙色-米色泡沫残余物(360mg)含有大约70％中间体22-B，其未经进一步纯化即推进。
步骤3：6-{[3-(氨基甲基)-4,7,10-三({[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲基})-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基]甲基}-1-(苯甲氧基)吡啶-2-酮(中间体22-C)
向装入粗中间体22-B(230mg，136μmol，70％纯度)的50mL 1颈圆底烧瓶中添加15mL异丙醇及戊烯(amylene)(190μL，1.8mmol)，随后添加肼-水合物(190μL，3.9mmol)且将反应物在氮气氛围下于油浴中在95℃下加热16h。随后在减压下浓缩反应物且与2×3mL乙腈一起共蒸发成残余物。将粗反应混合物溶解于1.5mL的1:1乙腈:水中且随后通过制备型C18 HPLC纯化。获得呈透明无色膜的中间体22-C(44mg，如通过HPLC测定95％纯度，呈TFA盐形式24％产率，经过3个步骤)。
步骤4：3-(2-{2-[2-({[1,4,7,10-四({[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲基})-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-2-基]甲基}氨甲酰基)乙氧基]乙氧基}乙氧基)丙酸2,6-二氯苯酯(中间体22-D)
向20mL闪烁瓶中装入中间体14-A(30mg，56μmol)，然后添加3mL无水二氯甲烷随后以于1mL二氯甲烷中的溶液形式添加中间体22-C(24mg，18.7μmol)，然后添加1mL二氯甲烷淋洗，且随后添加DIPEA(25μL，143μmol)且将反应物维持在20-25℃下27h。将反应混合物在减压下浓缩至干燥，随后与3×3mL乙腈一起共蒸发。随后将粗残余物溶解于1mL 7:5乙腈:水中且随后通过制备型C18 HPLC纯化。收集含有产物的级分，在-80℃下冷冻及冻干以得到呈白色非结晶粉末的中间体22-D(10mg，如通过HPLC测定90％纯度，呈TFA盐形式29％产率)。
步骤5：3-[2-(2-{2-[({1,4,7,10-四[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-2-基}甲基)氨甲酰基]乙氧基}乙氧基)乙氧基]丙酸2,6-二氯苯酯(化合物U)
向20mL闪烁瓶中装入中间体22-D(10mg，5.4μmol)然后添加2mL含4M盐酸的1,4-二噁烷。将反应容器加盖且加热至50℃持续2.5h。随后将反应物在经压缩空气流下浓缩，随后与2×4mL乙腈一起共蒸发。将粗残余物溶解于1mL的1:1乙腈:含0.1％三氟乙酸的痕量选择级别水中且随后通过制备型C18 HPLC纯化。收集含有产物的级分，在-80℃下冷冻及冻干以得到呈细白色非结晶粉末的化合物U(3mg，如通过HPLC测定95％纯度，呈TFA盐形式40％产率)。通过HPLC洗脱方法3分析等分试样；保留时间＝3.0min；MS(正性ESI)：实验值m/z＝1070.0[M+H]+；C49H62Cl2N9O14(计算值1070.4)。
实施例21：1-[({1,4,7,10-四[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-2-基}甲基)氨甲酰基]-3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33,36-十二氧杂三十九烷-39-酸2,6-二氯苯酯(化合物V)
Figure BDA0003833489690000721
步骤1：1-({[1,4,7,10-四({[1-(苯甲氧基)-6-氧代吡啶-2-基]甲基})-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-2-基]甲基}氨甲酰基)-3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33,36-十二氧杂三十九烷-39-酸2,6-二氯苯酯(中间体23-A)
向20mL闪烁瓶中装入中间体17-A(19mg，35μmol)，然后添加3mL无水二氯甲烷，随后以于0.75mL二氯甲烷中的溶液形式添加中间体22-C(15mg，11.7μmol)，然后添加0.75mL二氯甲烷淋洗，且随后添加DIPEA(32μL，187μmol)且将反应物维持在20-25℃下24h。将反应混合物在减压下浓缩至干燥，溶解于1mL的7:5乙腈:水中且随后通过制备型C18 HPLC纯化以得到呈透明无色膜的中间体23-A(14mg，如通过HPLC测定>98％纯度，呈TFA盐形式58％产率)。
步骤2：1-[({1,4,7,10-四[(1-羟基-6-氧代吡啶-2-基)甲基]-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-2-基}甲基)氨甲酰基]-3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33,36-十二氧杂三十九烷-39-酸2,6-二氯苯酯(化合物V)
向20mL闪烁瓶中装入中间体23-A(14mg，6.8μmol)，然后添加1.5mL含4M盐酸的1,4-二噁烷及1.5mL含4M盐酸的乙酸。将反应容器加盖且加热至50℃持续2.5h。随后将反应物在经压缩空气流下浓缩，随后与2×3mL乙腈一起共蒸发。将粗残余物溶解于1mL的1:1乙腈:含0.1％三氟乙酸的痕量选择级别水中且随后通过制备型C18 HPLC纯化。收集含有产物的级分，在-80℃下冷冻及冻干以得到呈黄色-白色非结晶粉末的化合物V(4mg，如通过HPLC测定95％纯度，呈TFA盐形式33％产率)。通过HPLC洗脱方法3分析等分试样；保留时间＝3.4min；MS(正性ESI)：实验值m/z＝1466.4[M+H]+；C67H98Cl2N9O23(计算值1466.6)。
实施例22：使用双功能螯合物化合物M及化合物N合成抗体缀合物(化合物W)
Figure BDA0003833489690000731
500μL埃彭道夫(Eppendorf)装载有抗体(人源化mAb抗IGF-1R；10nmol，80.5μL于含有0.01％Tween 80＝SABST的乙酸钠(0.1M)缓冲盐水溶液中)及Na2CO3(5μL，0.1M)。添加化合物M或化合物N(26μL，在c＝5nmol/μL下于0.001M HCl中130nmol)，然后添加Na2CO3(1.2μL，0.1M)以通过pH洗提调节pH至8。将反应物于37℃水浴中培育1h。随后将反应物通过G50管柱(1mL外壳，使用SABST洗脱)纯化来移除未反应螯合物以得到化合物W，对化合物W取样用于SEC-HPLC洗脱方法2且基于校准曲线拟合用于浓度测定(使用化合物M约78％产率及使用化合物N约83％产率)。当分别与化合物M及化合物N反应时通过MALDI-MS确定CAR为1.1及0.44。
实施例23：合成抗体缀合物化合物X及化合物Y
Figure BDA0003833489690000741
1.5mL埃彭道夫装载有抗体(人源化mAb抗IGF-1R；9.7nmol，1.1mL于含有0.01％Tween 80＝SABST的乙酸钠(0.1M)缓冲盐水溶液中)及碳酸氢钠缓冲液(110μL，0.1M)。添加化合物P(58.2μL，在c＝1nmol/μL下于0.001M HCl中58.2nmol)。将反应物在室温下培育100min。随后将反应物通过G50管柱使用SABST作为洗脱剂纯化以移除未反应螯合物以得到化合物X，通过SEC-HPLC洗脱方法2及Nano-drop对化合物X取样(约71％产率)。通过MALDI-MS测定CAR为0.80。以类似于上文的方式，在室温下使过量6倍的化合物Q与人源化mAb抗IFG-1R反应120min以得到化合物Y，通过SEC-HPLC洗脱方法2及Nano-drop对化合物Y取样(约78％产率)。通过MALDI-MS测定CAR为0.92。
实施例24：用225Ac对化合物A进行放射性标记
对于化合物A的225Ac放射性标记，使用以下通用条件。将225Ac的溶液(5μL，4μCi，于0.001M HCl中)添加至化合物A于含有0.01％Tween 80的乙酸钠(0.1M，pH 6.5)缓冲盐水溶液中的溶液(100μL，10nmol)。将放射性标记反应物在37℃下培育3小时。通过放射性TLC监测转化成产物的转化率(98.4％；iTLC盘，1:1:18NH4OH/EtOH/H2O)。
实施例25：用89Zr对化合物A进行放射性标记
对于化合物A的89Zr放射性标记，使用以下通用条件。将化合物A的溶液(10μL，50-100nmol，于0.001M HCl中)添加至(4-(2-羟基乙基)-1-哌嗪乙磺酸；HEPES；400μL，0.5M)缓冲液，然后添加89ZrCl4(Nucl.Med.Biol.2009,36,729-739)或89Zr(ox)2的溶液(2-20μL，0.5-1.0mCi)。反应物加热至90℃(1小时)、60℃(3小时)或37℃(3小时)，通过放射性TLC测定转化率(iTLC盘，1:1:18NH4OH/EtOH/H2O)且数据概述于下表2中。将所得产物通过放射性制备型HPLC分离，在空气流下浓缩及调配至含有0.01％Tween 80的乙酸钠(0.1M)缓冲盐水溶液中。
表2：89Zr-化合物A的放射性合成的转化结果
Figure BDA0003833489690000751
实施例26：用89Zr对DOTA进行放射性标记
将DOTA、S-2-(4-硝基苯甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷四乙酸(大环(Macrocyclics)，B-199；50-100nmol，10μL，于0.001M HCl中)添加至HEPES(400μL，0.5M)缓冲液，然后添加89ZrCl4或89Zr(ox)2的溶液(2-20μL，0.5-1.0mCi)，且将反应物加热至90℃持续1小时。通过放射性TLC测定转化率(iTLC盘，1:1:18NH4OH/EtOH/H2O)。89ZrCl4得到50％的转化率，而对于89Zr(ox)2测定的转化率为33％。将所得产物通过放射性制备型HPLC分离，在空气流下浓缩及调配至含有0.01％Tween 80的乙酸钠(0.1M)缓冲盐水溶液中。
实施例27：用89Zr对DFO进行放射性标记
将DFO去铁胺甲磺酸盐(Sigma-Aldrich，D9533；50-100nmol，10μL，于0.001M HCl中)添加至HEPES(400μL，0.5M)缓冲液，然后添加89Zr(ox)2的溶液(2-20μL，0.5-1.0mCi)。将反应物加热至90℃持续1小时，且通过放射性TLC测定转化率(>99％；iTLC盘，0.1M乙二胺四乙酸(EDTA))。将所得产物通过放射性制备型HPLC分离，在空气流下浓缩及调配至含有0.01％Tween 80的乙酸钠(0.1M)缓冲盐水溶液中。
实施例28：89Zr-化合物A的稳定性
使用二亚乙三胺五乙酸(DTPA)挑战实验证明89Zr的化合物A络合物的稳定性，将25倍摩尔过量的DTPA添加至经HPLC纯化的89Zr-化合物A，且将结果与89Zr-DOTA及89Zr-DFO类似物比较。概述于下表3中的结果证实89Zr-化合物A及89Zr-DOTA在120小时内对于DTPA挑战为稳定的，且在类似条件下89Zr-化合物A相对于89Zr-DFO展现优异稳定性。
表3：89Zr-化合物A、89Zr-DOTA及89Zr-DFO对于DTPA挑战的稳定性
Figure BDA0003833489690000752
Figure BDA0003833489690000761
实施例29：化合物D、化合物E及化合物F用225Ac的放射性标记及稳定性
对于化合物D、化合物E及化合物F的225Ac放射性标记使用以下通用条件。将化合物的溶液(10μL，100nmol，于0.001M HCl中)添加至三(羟基甲基)氨基甲烷(TRIS)缓冲液(100μL，0.1M)。向此添加225Ac的溶液(5μL，4μCi，于0.001M HCl中)且将放射性标记反应物在37℃下培育3小时。通过放射性TLC在于适当溶剂(1:1:18NH4OH/EtOH/H2O或0.1M EDTA)中显影的ITLC-SG盘上监测转化成产物的转化率。使用DTPA挑战实验证明225Ac络合物的稳定性，将25倍摩尔过量的DTPA添加至上文所述的产物溶液。通过放射性TLC监测稳定性，且放射性标记及稳定性的结果概述于下表4中。
表4：225Ac-化合物D、225Ac-化合物E及225Ac-化合物F的转化成产物的转化率及DTPA挑战稳定性结果
Figure BDA0003833489690000762
*所用条件：将化合物F(10μL，100nmol，于0.001M HCl中)添加至100mM乙酸钠缓冲液pH 6.5，0.33％NaCl，0.01％Tween-80。向此添加225Ac的溶液(2μL，4μCi，于0.001M HCl中)且将放射性标记反应物在37℃下培育1h。通过放射性TLC在ITLC-SG盘上监测转化率及稳定性且于95:5柠檬酸盐/MeOH中显影。
实施例30：用89Zr对化合物D、化合物E及化合物F进行放射性标记
对于化合物D、化合物E及化合物F的89Zr放射性标记使用以下通用条件。将化合物的溶液(10μL，50-100nmol，于0.001M HCl中)添加至HEPES(400μL，0.5M)缓冲液。向此添加89ZrCl4或89Zr(ox)2的溶液(2-20μL，0.5-1.0mCi)。将反应物加热至90℃(1小时)、60℃(3小时)或37℃(3小时)，通过放射性TLC(iTLC盘，0.1M EDTA)测定转化率且数据概述于下表5-7中。
表5：89Zr-化合物D的放射性合成的转化结果
Figure BDA0003833489690000763
Figure BDA0003833489690000771
*不可获得
表6：89Zr-化合物E的放射性合成的转化结果
Figure BDA0003833489690000772
*不可获得
表7：89Zr-化合物F的放射性合成的转化结果
Figure BDA0003833489690000773
实施例31：89Zr-化合物D、89Zr-化合物E及89Zr-化合物F对于DTPA的稳定性
使用二亚乙三胺五乙酸(DTPA)挑战实验证明89Zr-化合物D、89Zr-化合物E及89Zr-化合物F的稳定性，将25倍摩尔过量的DTPA添加至上文所述的产物溶液(实施例30)。发现所有经89Zr放射性标记的化合物对于DTPA挑战实验为稳定的。通过放射性TLC监测稳定性，且结果概述于下表8中。
表8：89Zr-化合物D、89Zr-化合物E及89Zr-化合物F的DTPA挑战稳定性结果
Figure BDA0003833489690000774
实施例32：用89Zr对化合物D、化合物E、化合物F、化合物H、化合物I、化合物J及化合物K进行放射性标记及络合物对于EDTA的稳定性
将89Zr(ox)2的溶液(4μL，约0.1-0.2mCi)用Na2CO3(2M，0.45X体积的Zr-89溶液)中和随后用HEPES(100μL，0.5M，pH＝7.1)稀释。添加螯合物化合物的溶液(2-18μL，20nmol，于痕量选择级别H2O中)且将反应物加热至37℃(30-60min)且通过放射性TLC(iTLC SG盘，0.1M EDTA，pH＝5)测定转化率。亦使用EDTA挑战实验通过将50-500倍摩尔过量的EDTA添加至上文所述的产物溶液且在室温下培育证明89Zr络合物的稳定性。通过放射性TLC监测稳定性，且放射性标记及稳定性的结果概述于下表9中。
表9：用89Zr(ox)2于HEPES中在37℃下进行放射性标记及89Zr-化合物D、89Zr-化合物E、89Zr-化合物F、89Zr-化合物H、89Zr-化合物I、89Zr-化合物J、89Zr-化合物K的EDTA挑战稳定性结果
Figure BDA0003833489690000781
*500当量EDTA
实施例33：用TRIS缓冲液中的89Z对化合物D、化合物E、化合物F及化合物H进行放射性标记
对于在TRIS缓冲液中化合物D、化合物E、化合物F及化合物H的89Zr放射性标记使用以下通用条件将89Zr(ox)2的溶液(4-10μL，0.08-0.4mCi)用Na2CO3(2M，0.45X体积的Zr-89溶液)中和，随后用TRIS缓冲液(100-200μL，50mM，pH＝7.4)稀释。添加螯合物化合物的溶液(4-36μL，20-40nmol，于痕量选择级别H2O中)且将反应物加热至37℃(30至60min)且通过放射性TLC(iTLC SG盘，0.1M EDTA，pH＝5)测定转化率。数据概述于下表10中。
表10：89Zr-化合物D、89Zr-化合物E、89Zr-化合物F及89Zr-化合物H于TRIS(0.05M，pH＝7.4)中在37℃下的放射性标记结果
Figure BDA0003833489690000782
Figure BDA0003833489690000791
实施例34：用177Lu对化合物D、化合物E及化合物F进行放射性标记
对于化合物D、化合物E及化合物F的177Lu放射性标记使用以下通用条件。将177Lu的溶液(1.5μL，0.5mCi，于0.001M HCl中)添加至化合物于含有0.01％Tween 80的乙酸钠(0.1M，pH 6.5)缓冲盐水溶液中的溶液(100μL，10nmol)中。将放射性标记反应物在37℃下培育1小时。通过放射性TLC(iTLC盘，1:1:18NH4OH/EtOH/H2O或0.1M EDTA)监测产物的转化率且结果概述于下表11中。
表11：177Lu-化合物D、177Lu-化合物E及177Lu-化合物F的放射性合成的转化率结果
Figure BDA0003833489690000792
实施例35：经由2步骤标记进行的89Zr-化合物C-抗体的放射性合成
使用以下通用方法。将DBCO-NHS的溶液(BroadPharm，BP-22231；1000纳摩尔于20μL DMSO中)添加至含有抗体(人源化mAb抗IGF-1R；10.0纳摩尔，250μL于含0.01％Tween 80的乙酸钠(0.1M)缓冲盐水溶液中)及碳酸氢盐缓冲液(27μL)的溶液中。将反应物在环境温度下培育1小时，经由G-50树脂-填充管柱用含有0.01％Tween 80的乙酸钠(0.1M)缓冲盐水溶液洗脱来纯化。通过MALDI-TOF-MS测定DBCO比抗体的比率且发现在0.1-5.0范围内。用89Zr对化合物C进行放射性标记如下；向89Zr(ox)2的溶液(1-2μL，0.5mCi)中添加碳酸钠溶液(0.7μL，2M)，将其培育3分钟。向混合物添加HEPES(400μL，0.5M)缓冲液及化合物C的溶液(20μL，50纳摩尔于0.001M HCl中)且将反应物在90℃下培育1小时。随后将含有89Zr-化合物C的溶液添加至DBCO-抗体(250μg)，且将反应物在环境温度下培育1小时。将所得89Zr-化合物C-抗体经由Sephadex G-50树脂-填充管柱用含有0.01％Tween 80的乙酸钠(0.1M)缓冲盐水溶液洗脱来纯化。通过放射性TLC(80％；iTLC盘，含有25％甲醇的0.02M柠檬酸盐)监测转化成89Zr-化合物C-抗体的转化率且通过SEC HPLC洗脱方法1确认。
实施例36：用89Zr挑战体缀合物化合物Y进行放射性标记且通过制备型SEC HPLC纯化
将89Zr(ox)2的溶液(15-30μL，0.8-1.1mCi)用Na2CO3(2M，0.45X体积的Zr-89溶液)中和且随后用HEPES(78-140μL，0.5M，pH＝7.1)稀释。添加抗体缀合物化合物Y的溶液(28-200μL，约70-160μg于含有0.01％Tween 80的乙酸钠(0.1M)缓冲盐水溶液中)且将反应物加热至37℃(≤3h)。反应物通过放射性TLC(iTLC SG盘，0.1M EDTA，pH＝5)监测且随后通过放射性制备型SEC HPLC(TOSOH TSK管柱，7.8×300mm，以流量＝1mL/min使用磷酸盐缓冲液(pH＝7)作为洗脱剂)来纯化并使用G-25PD-10管柱重新调配至含有0.01％Tween 80的乙酸钠(0.1M)缓冲盐水溶液中。结果概述于表12中且如通过放射性TLC及SEC HPLC洗脱方法2(无叠氮化钠)监测的对89Zr-化合物Y的调配稳定性研究展示于表13中。
表12：89Zr-化合物Y的放射性合成
Figure BDA0003833489690000801
表13：在室温下89Zr-化合物Y的调配稳定性研究
Figure BDA0003833489690000802
Figure BDA0003833489690000811
实施例37：89Zr-化合物Y-抗体的生物分布
在携带过度表达IGF-1R的Colo-205(ATCC#CCL-222)的结肠直肠腺癌肿瘤异种移植物的雌性Balb/c nu/nu小鼠(Charles River)中进行89Zr-化合物Y的生物分布研究。通过皮下注射2×106个活细胞(以于1:1(v/v)磷酸盐缓冲盐水:基质胶(Becton-Dickenson)中的悬浮液形式制备)将肿瘤植入7-8周龄小鼠中。当肿瘤达到大约200mm3的初始体积时开始生物分布研究。用200μL经锆-89标记的含有7μCi的放射性的免疫缀合物经由侧尾静脉对动物进行静脉内注射，该免疫缀合物与3μg目标抗体缀合且调配于100mM乙酸钠缓冲液pH6.5、0.33％NaCl、0.01％Tween-80、3.8mM抗坏血酸钠中。在注射后的所选时间点(24及96小时)之后，每个时间点用异氟醚将3只动物麻醉，通过心脏穿刺收集血液，随后将动物安乐死用于通过解剖收集器官。淋洗器官及组织样品的血液，吸掉过量水分且收集至预称重计数管中。使用γ计数器来量测组织样品中所含有的每分钟放射数，随后使用校准标准转化成放射性的经衰减校正的μCi。将放射性测量值及样品重量用于计算每克组织重量所注射剂量的百分比(％ID/g)。参见图1。
来自此生物分布研究的结果指示89Zr-化合物Y能够将Zr-89同位素递送至表达IGF-1R的肿瘤。在96h之后肿瘤吸收量(平均值±标准偏差)为26.1±10％ID/g。器官吸收量较低，在所有测试器官中平均值低于9％ID/g。具体地，递送至骨骼的Zr-89为3.9±2.9％ID/g。
其他实施方案
尽管本发明已结合其特定实施方案进行描述，但应理解，其能够进行进一步修改，且本申请案希望涵盖对本发明的任何变化、使用或改编，其一般而言遵循本发明的原理且包括如在本发明所涉及的技术范围内已知或惯用实践范围内出现的相对于本发明的此类偏离，且可应用于上文阐述的基本特征。

Claims (61)

1.一种具有以下式(I)结构的化合物或其金属络合物或其药学上可接受的盐：
Figure FDA0003833489680000011
其中
R1、R2及R3各自独立地为-L-U，R4为-X-W，及R5为H、-L-U或-X-W；或R1、R2、R3及R4各自独立地为-L-U，及R5为-X-W；及
n为0-3的整数，当n为0及R5为H时，R1、R3及R4并非全部等于
Figure FDA0003833489680000012
其中
L为C＝O或-CH(R)-，其中R为H、任选取代的烷基、任选取代的杂烷基或-L1-Z1-L2-Z2-B；
U为任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、任选取代的羧酸或任选取代的膦酸；或-L-U为-L1-Z1-L2-Z2-B；
R1-R3中的至少一者具有呈任选取代的杂芳基的U；
X为C＝O或任选取代的C1-C3亚烷基；及
W为能够与放射性金属配位的供给部分，其中该供给部分为任选取代的羟基吡啶酮，其具有选自由以下组成的组的结构：
Figure FDA0003833489680000021
Figure FDA0003833489680000022
及
Figure FDA0003833489680000023
其中V1缺失、为稠合芳基或杂芳基、稠合碳环或杂环、烷基、醚、醇、酸、酯、酰胺、膦酸酯或磺酸酯；及V2为H、烷基或酰基，
其中
L1为键、任选取代的C1-C6亚烷基或任选取代的C1-C6亚杂烷基；
Z1为键、C＝O(NR4)、C＝S(NR4)、OC＝O(NR4)、NR4C＝O(O)、NR4C＝O(NR4)、-CH2PhC＝O(NR4)、-CH2Ph(NR4)C＝O或-CH2Ph(NH)C＝S(NR4)，各R4独立地为H、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的C1-C6杂烷基或任选取代的芳基或杂芳基；
L2为任选取代的C1-C50亚烷基或任选取代的C1-C50亚杂烷基或C5-C20聚乙二醇；
Z2为C＝O、-NR'-(C＝O)-或-NR'-(C＝O)-R”，R'为H或C1-C6烷基及R”为C1-C20亚烷基、C2-C20亚杂烷基或亚芳基；及
B为治疗部分、靶向部分或交联基团。
2.如权利要求1的化合物，其中W为
Figure FDA0003833489680000024
3.如权利要求1的化合物，其中X为C1-C3亚烷基。
4.如权利要求3的化合物，其中W为
Figure FDA0003833489680000025
及X为CH2。
5.如权利要求1的化合物，其中n为1。
6.如权利要求5的化合物，其中W为
Figure FDA0003833489680000026
及X为CH2。
7.如权利要求1的化合物，其中R1、R2及R3各自独立地为-L-U，其中L为-CH(R)-，R为H。
8.如权利要求7的化合物，其中U为任选取代的杂芳基或任选取代的羧酸。
9.如权利要求8的化合物，其中U为
Figure FDA0003833489680000031
或CO2H，及R1-R3中的至少一者具有呈
Figure FDA0003833489680000032
的U。
10.如权利要求7的化合物，其中R1-R3中的至少一者具有呈
Figure FDA0003833489680000033
的U。
11.如权利要求7的化合物，其中R1-R3中的每一者具有呈
Figure FDA0003833489680000034
的U。
12.如权利要求11的化合物，其中W为
Figure FDA0003833489680000035
及X为CH2。
13.如权利要求1的化合物，其中R1、R2及R3各自独立地为-L-U，其中L为-CH(R)-，R为-L1-Z1-L2-Z2-B及L1为
Figure FDA0003833489680000036
14.如权利要求13的化合物，其中L2为C5-C20聚乙二醇及Z2为-NR'-(C＝O)-R”，R'为H及R”为亚芳基。
15.如权利要求13的化合物，其中R1-R3中的至少一者具有呈
Figure FDA0003833489680000037
的U。
16.如权利要求3的化合物，其中R1-R3中的每一者具有呈
Figure FDA0003833489680000038
的U。
17.如权利要求16的化合物，其中W为
Figure FDA0003833489680000039
及X为CH2。
18.如权利要求13的化合物，其中B为治疗部分或靶向部分。
19.如权利要求18的化合物，其中该治疗部分或靶向部分为抗体或其抗原结合片段。
20.如权利要求19的化合物，其中该抗体或其抗原结合片段特异性结合IGF-1R。
21.如权利要求13的化合物，其中B为选自由以下组成的组的交联基团：氨基反应性交联基团、甲硫氨酸反应性交联基团及硫醇反应性交联基团。
22.如权利要求21的化合物，其中该交联基团包括活化酯、亚氨酸酯、酐、硫醇、二硫化物、马来酰亚胺、叠氮化物、炔烃、应变炔烃、应变烯烃、卤素、磺酸酯、卤代乙酰基、胺、酰肼、双吖丙啶、膦、四嗪、异硫氰酸酯或氧氮丙啶，其中该活化酯为羟基琥珀酰亚胺酯、2,3,5,6-四氟苯酚酯、2,6-二氯苯酚酯或4-硝基苯酚酯。
23.如权利要求22的化合物，其中该交联基团选自由以下组成的组：
Figure FDA0003833489680000041
及
Figure FDA0003833489680000042
24.如权利要求1的化合物，其中该化合物包括金属络合物，该金属络合物含有选自由以下组成的组的金属：Bi、Pb、Y、Mn、Cr、Fe、Co、Zn、Ni、In、Ga、Cu、Re、Sm、镧系元素及锕系元素。
25.如权利要求1的化合物，其中该化合物包括金属络合物，该金属络合物含有选自由以下组成的组的放射性核素：89Zr、47Sc、55Co、60Cu、61Cu、62Cu、64Cu、67Cu、66Ga、67Ga、68Ga、82Rb、86Y、87Y、90Y、97Ru、105Rh、109Pd、111In、117mSn、149Pm、52Mn、149Tb、152Tb、153Sm、177Lu、186Re、188Re、199Au、201Tl、203Pb、212Pb、212Bi、213Bi、225Ac、223Ra及227Th。
26.如权利要求25的化合物，其中该放射性核素为89Zr、111In或225Ac。
27.一种药物组合物，其包含如权利要求1的化合物及药学上可接受的载体。
28.一种治疗有需要的受试者的免疫调节异常的方法，该方法包括以对治疗该免疫调节异常有效的量向该受试者施用如权利要求1的化合物。
29.一种具有以下式(I)结构的化合物或其金属络合物或其药学上可接受的盐：
Figure FDA0003833489680000051
其中
R1、R2及R3各自独立地为-L-U，R4为-X-W，及R5为H、-L-U或-X-W；或R1、R2、R3及R4各自独立地为-L-U，及R5为-X-W；及
n为0-3的整数，
其中
L为任选取代的C1-3亚烷基；
U为任选取代的羧酸或任选取代的膦酸；
W为能够与放射性金属配位的供给部分，其中该供给部分为任选取代的羟基吡啶酮或选自由以下组成的组的部分：
Figure FDA0003833489680000052
及
Figure FDA0003833489680000053
m为1-3的整数；及
X为-L1-Z1-L2-N(R)-(C＝O)-，其中R为H、任选取代的烷基、任选取代的杂烷基或-L3-Z2-B，
其中
L1及L2各自独立地为键、任选取代的C1-C6亚烷基或任选取代的C1-C6亚杂烷基；
L3为任选取代的C1-C50亚烷基或任选取代的C1-C50亚杂烷基或C5-C20聚乙二醇；
Z1为键、C＝O(NR4)、C＝S(NR4)、OC＝O(NR4)、NR4C＝O(O)、NR4C＝O(NR4)、-CH2PhC＝O(NR4)、-CH2Ph(NR4)C＝O或-CH2Ph(NH)C＝S(NR4)，各R4独立地为H、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的C1-C6杂烷基或任选取代的芳基或杂芳基；
Z2为C＝O、-NR'-(C＝O)-或-NR'-(C＝O)-R”，R'为H或C1-C6烷基及R”为C1-C20亚烷基、C2-C20亚杂烷基或亚芳基；及
B为治疗部分、靶向部分或交联基团。
30.如权利要求29的化合物，其中W为任选取代的羟基吡啶酮，其具有选自由以下组成的组的结构：
Figure FDA0003833489680000061
Figure FDA0003833489680000062
及
Figure FDA0003833489680000063
其中V1缺失、为稠合芳基或杂芳基、稠合碳环或杂环、烷基、醚、醇、酸、酯、酰胺、膦酸酯或磺酸酯；及V2为H、烷基或酰基。
31.如权利要求29的化合物，其中R1、R2及R3各自独立地为-L-U，其中L为任选取代的C1亚烷基及U为-CO2H。
32.如权利要求31的化合物，其中L为CH2。
33.如权利要求29的化合物，其中W为
Figure FDA0003833489680000064
34.如权利要求33的化合物，其中W为
Figure FDA0003833489680000065
35.如权利要求29的化合物，其中n为1。
36.如权利要求35的化合物，其中R1、R2及R3中的每一者为-L-U，其中L为CH2及U为-CO2H。
37.如权利要求35的化合物，其中W为
Figure FDA0003833489680000066
38.如权利要求29的化合物，其中X为-L1-Z1-L2-N(R)-(C＝O)-，其中L1为
Figure FDA0003833489680000067
及R为H。
39.如权利要求38的化合物，其中R1、R2及R3中的每一者为-L-U，其中L为CH2及U为-CO2H。
40.如权利要求38的化合物，其中W为
Figure FDA0003833489680000071
41.如权利要求38的化合物，其中R1、R2及R3中的每一者为-L-U，其中L为CH2及U为-CO2H；及W为
Figure FDA0003833489680000072
42.如权利要求29的化合物，其中X为-L1-Z1-L2-N(R)-(C＝O)-，其中L1为
Figure FDA0003833489680000073
及R为-L3-Z2-B。
43.如权利要求42的化合物，其中L3为C5-C20聚乙二醇及Z2为-NR'-(C＝O)-R”，R'为H及R”为亚芳基。
44.如权利要求42的化合物，其中R1、R2及R3中的每一者为-L-U，其中L为CH2及U为-CO2H。
45.如权利要求42的化合物，其中W为
Figure FDA0003833489680000074
46.如权利要求45的化合物，其中R1、R2及R3中的每一者为-L-U，其中L为CH2及U为-CO2H；L3为C5-C20聚乙二醇；及Z2为-NR'-(C＝O)-R”，R'为H及R”为亚芳基。
47.如权利要求42的化合物，其中B为治疗部分或靶向部分。
48.如权利要求47的化合物，其中该治疗部分或靶向部分为抗体或其抗原结合片段。
49.如权利要求48的化合物，其中该抗体或其抗原结合片段特异性结合胰岛素样生长因子-1受体(IGF-1R)。
50.如权利要求42的化合物，其中B为选自由以下组成的组的交联基团：氨基反应性交联基团、甲硫氨酸反应性交联基团及硫醇反应性交联基团。
51.如权利要求50的化合物，其中该交联基团包括活化酯、亚氨酸酯、酐、硫醇、二硫化物、马来酰亚胺、叠氮化物、炔烃、应变炔烃、应变烯烃、卤素、磺酸酯、卤代乙酰基、胺、酰肼、双吖丙啶、膦、四嗪、异硫氰酸酯或氧氮丙啶，其中该活化酯为羟基琥珀酰亚胺酯、2,3,5,6-四氟苯酚酯、2,6-二氯苯酚酯或4-硝基苯酚酯。
52.如权利要求51的化合物，其中该交联基团选自由以下组成的组：
Figure FDA0003833489680000081
及
Figure FDA0003833489680000082
53.如权利要求29的化合物，其中该化合物包括金属络合物，该金属络合物含有选自由以下组成的组的金属：Bi、Pb、Y、Mn、Cr、Fe、Co、Zn、Ni、In、Ga、Cu、Re、Sm、镧系元素及锕系元素。
54.如权利要求29的化合物，其中该化合物包括金属络合物，该金属络合物含有选自由以下组成的组的放射性核素：89Zr、47Sc、55Co、60Cu、61Cu、62Cu、64Cu、67Cu、66Ga、67Ga、68Ga、82Rb、86Y、87Y、90Y、97Ru、105Rh、109Pd、111In、117mSn、149Pm、52Mn、149Tb、152Tb、153Sm、177Lu、186Re、188Re、199Au、201Tl、203Pb、212Pb、212Bi、213Bi、225Ac、223Ra及227Th。
55.如权利要求54的化合物，其中该放射性核素为89Zr、111In或225Ac。
56.一种药物组合物，其包含如权利要求29的化合物及药学上可接受的载体。
57.一种治疗有需要的受试者的免疫调节异常的方法，该方法包含以对治疗该免疫调节异常有效的量向该受试者施用如权利要求29的化合物。
58.一种具有下式(II)结构的化合物或其金属络合物或其药学上可接受的盐：
Figure FDA0003833489680000083
其中
R1、R2及R3各自独立地为-L-U，及W为H或-L1-Z1-L2-Z2-B，
其中
L为C＝O或-CH(R)-，其中R为H、任选取代的烷基、任选取代的杂烷基或-L1-Z1-L2-Z2-B；
U为任选取代的芳基、任选取代的杂芳基、任选取代的羧酸或任选取代的膦酸；或-L-U为-L1-Z1-L2-Z2-B；
R1-R3中的至少一者具有呈任选取代的杂芳基的U；
其中
L1为键、任选取代的C1-C6亚烷基或任选取代的C1-C6亚杂烷基；
Z1为键、C＝O(NR4)、C＝S(NR4)、OC＝O(NR4)、NR4C＝O(O)、NR4C＝O(NR4)、-CH2PhC＝O(NR4)、-CH2Ph(NR4)C＝O或-CH2Ph(NH)C＝S(NR4)，各R4独立地为H、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的C1-C6杂烷基或任选取代的芳基或杂芳基；
L2为任选取代的C1-C50亚烷基或任选取代的C1-C50亚杂烷基或C5-C20聚乙二醇；
Z2为C＝O、-NR'-(C＝O)-或-NR'-(C＝O)-R”，R'为H或C1-C6烷基及R”为C1-C20亚烷基、C2-C20亚杂烷基或亚芳基；及
B为治疗部分、靶向部分或交联基团。
59.如权利要求58的化合物，其中U为能够与放射性金属配位的供给部分，其中该供给部分为任选取代的羟基吡啶酮，其具有选自由以下组成的组的结构：
Figure FDA0003833489680000091
Figure FDA0003833489680000092
及
Figure FDA0003833489680000093
其中V1缺失、为稠合芳基或杂芳基、稠合碳环或杂环、烷基、醚、醇、酸、酯、酰胺、膦酸酯或磺酸酯；及V2为H、烷基或酰基。
60.一种药物组合物，其包含如权利要求58的化合物及药学上可接受的载体。
61.一种治疗有需要的受试者的免疫调节异常的方法，该方法包括以对治疗该免疫调节异常有效的量向该受试者施用如权利要求58的化合物。
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