CN115551552A - 喜树碱衍生物及其缀合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了喜树碱、喜树碱有效载荷和喜树碱缀合物、制备和使用其的方法以及可用于其制备中的中间体。本文还提供了用本文描述的喜树碱缀合物治疗癌症和自身免疫疾病的方法。

Description

喜树碱衍生物及其缀合物
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年2月25日提交的美国临时专利申请号62/981,197的权益，该临时专利申请通过引用整体并入本文。
背景技术
抗体药物缀合物(ADC)作为一类新的治疗剂已引起了极大的兴趣。例如，ADC可利用单克隆抗体(mAb)将细胞毒性剂靶向递送至肿瘤细胞，从而允许使用常规的非靶向模式不能使用的高细胞毒性药物的使用。ADC——其通常以通常经由接头将细胞毒性剂与抗体附连为特征——的设计涉及多种因素的考虑，包括药物上用于附连到接头的缀合手柄的存在和用于以条件稳定的方式将药物附连到抗体的接头技术。非最佳设计会导致ADC效力的降低、缀合物的免疫特异性不足以及由于药物从缀合物的非特异性释放而导致的毒性增加。
喜树碱(CPT)是一种五环喹啉生物碱，最初是从拉丁文称为Camptothecaacuminata(Camptotheca,Happy tree)和中文称为喜树的中国本土树的木材和树皮中分离出来的。喜树碱通过抑制拓扑异构酶I而表现出显著的抗肿瘤活性，拓扑异构酶I是一种在多种肿瘤细胞系中过表达并且对于DNA的合成必不可少的酶。由于其广谱抗肿瘤活性和独特的作用机制，人们一直在努力开发喜树碱的临床类似物。然而，喜树碱及其大多数衍生物在生理条件下溶解性差且无活性，这限制了合适的喜树碱类似物的临床开发。
相应地，在ADC中使用的作为毒素的喜树碱可以克服这些限制，并且仍然需要治疗有效的喜树碱衍生物和需要用于治疗用途的新的ADC。
发明内容
本文描述了根据式(I)的新的细胞毒性剂。然后可将这些细胞毒性剂与肽接头组合以形成根据式(II)的有效载荷，其进而可用于制备与细胞结合剂的缀合物(式(III))。式(III)的化合物包括可用于治疗细胞增殖性疾病如癌症的ADC。
因此，在一个方面，本发明的特征在于式(I)的化合物，
D—L1—L2—Q(I)，
或其药学上可接受的盐，其中：
D由以下结构式代表：
Figure BDA0003839816760000021
其中，
R1独立地为-H、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、甲硅烷基、C3-C6环烷基、C1-C6卤代烷基、C2-C6卤代烯基或C2-C6卤代炔基；
R2独立地为-H、-F、-N(R4)2、-N(R4)(R5)、-OR4、-SR4、-S(＝O)R5、-SO2R5、C1-C6烷基或C1-C6氟代烷基；并且R3独立地为-H、-F、-CN、-OCH3、-CH3或-CF3；或者R2和R3一起形成式-O(CH2)nO-或-O(CF2)nO-的基团，其中n为1或2；
R4独立地为-H或C1-C4烷基；
R5独立地为C1-C4烷基；
L1独立地不存在或为-(C1-C10亚烷基)-；
L2独立地不存在或为-OCH2-L3-*、-SCH2-L3-*、-S(＝O)-L3-*、-SO2-L3-*、-C(＝O)-L3-*、-N(R6)CH2-L3-*、-N(R6)C(＝O)-L3-*、-N(R6)C(＝O)N(R7)-L3-*、-C(＝O)N(R6)CH2-L3-*、-OC(＝O)N(R6)CH2-L3-*或-N(R6)C(＝O)OCH2-L3-*；其中*表示与Q共价连接的位点；
L3独立地为-(C1-C10亚烷基)-、-CH2OCH2CH2-或-CH2CH2OCH2CH2-；
每个R6和R7独立地为-H、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基、C3-C6环烷基、芳基、杂芳基或苄基；和
Q为-OH或-SH；和
其中
当R2和R3结合以形成-OCH2O-时，R1不为-CH2CH2CH2CH3；并且
当R1为-H或-CH2CH3、R2为-OH或烷氧基并且R3为-H时，则-L1-L2-Q不为-CH(R’)CH2OH或-CH(R’)(CH2)2OH，其中R’为-H或C1-C6烷基、烷氧基、被取代的烷基、苯基或PhCH2-。
在实施方案中，R1、R2和R3中的至少一个不为-H。
在实施方案中，存在L1和L2中的至少一个。
在实施方案中，R1独立地为C1-C6烷基、甲硅烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C3-C6环烷基、C1-C6卤代烷基、烯烃或炔烃。
在实施方案中，R1独立地为-H或C1-C6烷基。
在实施方案中，R2独立地为-H、-F、-N(R4)2、-N(R4)(R5)、-OR4、-SR4、-S(＝O)R5、-SO2R5、C1-C6烷基或C1-C6氟代烷基；并且R3独立地为-H、-F、-CN、-OCH3、-CH3或-CF3。
在实施方案中，R2独立地为C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或-F。
在实施方案中，R3独立地为-H、-F、-CN或-CF3。
在实施方案中，R3独立地为-F、-CN、-OCH3、-CH3或-CF3。
在实施方案中，R2和R3结合以形成-O(CH2)nO-或-O(CF2)nO-，其中n为1或2。
在实施方案中，D由以下结构中之一代表：
Figure BDA0003839816760000031
在实施方案中，R1为-H或C1-C6烷基。
在实施方案中，D由以下结构中之一代表：
Figure BDA0003839816760000032
Figure BDA0003839816760000041
在实施方案中，L1为-(C1-C10亚烷基)-，L2不存在。
在实施方案中，L1为-(C1-C10亚烷基)-，L2为-N(R6)CH2-L3-*或-N(R6)C(＝O)-L3-*，其中*表示与Q共价连接的位点。
在实施方案中，L1不存在，L2为-N(R6)CH2-L3-*或-N(R6)C(＝O)-L3-*，其中*表示与Q共价连接的位点。
在实施方案中，L3为-(C1-C10亚烷基)-。
在实施方案中，R6为–H或-CH3。
在实施方案中，L1-L2为-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-或-CH2CH2CH2CH2-。
在实施方案中，L1-L2为-OCH2CH2-*、-OCH2CH2OCH2CH2-*、-SCH2CH2-*、-SCH2CH2OCH2CH2-*、-S(＝O)CH2-*、-SO2CH2-*、-C(＝O)CH2-*、-NHCH2CH2-*、-N(CH3)CH2CH2-*、-N(CF3)CH2CH2-*、-NHC(＝O)CH2-*、-CH2NHC(＝O)CH2-*、-CH2CH2NHC(＝O)CH2-*、CH2N(CH3)C(＝O)CH2-*、-N(CH3)C(＝O)CH2-*、-N(CH3)C(＝O)CH2CH2-*、-C(＝O)NHCH2CH2-*、-NHC(＝O)NHCH2CH2-*、-NHC(＝O)OCH2CH2-*、-CH2OC(＝O)NHCH2CH2-*或-C(＝O)N(CH3)CH2CH2-*，其中*表示与Q共价连接的位点。
在实施方案中，L1-L2-Q为-CH2CH2CH2CH2OH、-CH2CH2CH2OH、-CH2CH2OH、-CH2CH2OCH2CH2OH、-CH2SCH2CH2OH、-CH2NHC(＝O)CH2OH、-CH2CH2NHC(＝O)CH2OH、-CH2N(CH3)C(＝O)CH2OH、-OCH2CH2OH、-OCH2CH2CH2OH、-SCH2CH2CH2OH、-SCH2CH2OH、-NHCH2CH2OH、-NHCH2CH2CH2OH、-N(CH3)CH2CH2OH、-C(＝O)NHCH2CH2OH、-NHC(＝O)CH2OH、-CH2S(＝O)CH2OH、-CH2SO2CH2OH、-CH2CH2CH2CH2SH、-CH2CH2CH2SH、-CH2CH2SH、-CH2CH2OCH2CH2SH、-CH2SCH2CH2SH、-CH2NHC(＝O)CH2SH、-OCH2CH2CH2SH、-SCH2CH2CH2SH、-SCH2CH2SH、-NHCH2CH2CH2SH、-N(CH3)CH2CH2SH、-C(＝O)NHCH2CH2SH、-NHC(＝O)CH2SH、-CH2S(＝O)CH2SH或-CH2SO2CH2SH。
在实施方案中，D-L1-L2由为以下的结构代表
Figure BDA0003839816760000051
在实施方案中，R1为-H或C1-C6烷基。
在实施方案中，R1为H或–CH2CH3。
在实施方案中，Q为-OH。
在实施方案中，Q为-SH。
在实施方案中，化合物具有以下结构中之一，
Figure BDA0003839816760000052
或其药学上可接受的盐。
在另一个方面，本发明的特征在于式(II)的化合物，
D—L1—L2—Q’—CH2—NH—E—Z(II)，
或其药学上可接受的盐，其中：
D由以下结构式代表：
Figure BDA0003839816760000061
其中，
R1独立地为-H、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、甲硅烷基、C3-C6环烷基、C1-C6卤代烷基、C2-C6卤代烯基或C2-C6卤代炔基；
R2独立地为-H、-F、-N(R4)2、-N(R4)(R5)、-OR4、-SR4、-S(＝O)R5、-SO2R5、C1-C6烷基或C1-C6氟代烷基；并且R3为-H、-F、-CN、-OCH3、-CH3、-CF3；或者R2和R3一起形成式-O(CH2)nO-或-O(CF2)nO-的基团，其中n为1或2；
R4独立地为-H或C1-C4烷基；
R5独立地为C1-C4烷基；
L1独立地不存在或为-(C1-C10亚烷基)-；
L2独立地不存在或为-OCH2-L3-*、-SCH2-L3-*、-S(＝O)-L3-*、-SO2-L3-*、-C(＝O)-L3-*、-N(R6)CH2-L3-*、-N(R6)C(＝O)-L3-*、-N(R6)C(＝O)N(R7)-L3-*、-C(＝O)N(R6)CH2-L3-*；-OC(＝O)N(R6)CH2-L3-*或-N(R6)C(＝O)OCH2-L3-*，其中*表示与Q’共价连接的位点；
L3独立地为-(C1-C10亚烷基)-、-CH2OCH2CH2-或-CH2CH2OCH2CH2-；
每个R6和R7独立地为-H、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基、C3-C6环烷基、芳基、杂芳基或苄基；和
Q’为-O-或-S-；
E为包含2至10个氨基酸的肽；其中E任选被一个或多个多元醇所取代；并且其中所述肽的N末端共价附连到Z；
Z为-C(＝O)-L4-Y、
Figure BDA0003839816760000062
其中m代
表1-10的整数；
L4为-(C1-C10亚烷基)-*、-CH2CH2(OCH2CH2)nN(R8)C(＝O)-L5-*或-CH2(OCH2CH2)nN(R8)C(＝O)-L5-*；其中n代表1-10的整数；并且其中*表示与Y共价连接的位点；
L5为-(C1-C10亚烷基)-；
R8为-H或-CH3；并且
Y为亲电基团；并且
其中当R2和R3结合以形成-OCH2O-时，R1不为-CH2CH2CH2CH3。
在实施方案中，E为2、3或4个氨基酸的肽。所述肽中的每个氨基酸为L氨基酸，或所述肽中的至少一个氨基酸为D氨基酸。
在实施方案中，E包含一种或多种选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、苯丙氨酸和亮氨酸的氨基酸，并且其中所述谷氨酰胺或谷氨酸任选被多元醇所取代。
在实施方案中，E包含选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、苯丙氨酸和亮氨酸的氨基酸，并且其中所述谷氨酰胺或谷氨酸任选被多元醇所取代。
在实施方案中，E包含具有以下结构的氨基酸，
Figure BDA0003839816760000071
其中R9为-H或C1-C6烷基。
在实施方案中，E包含具有以下结构的氨基酸，
Figure BDA0003839816760000072
在实施方案中，E选自-Ala-Val-*、-Val-Ala-*、-Gly-Gly-*、-Val-Cit-*、-Cit-Val-*、-Leu-Ala-*、-Ala-Leu-*、-Leu-Cit-*、-Cit-Leu-*、-Leu-Ala-*、-Ala-Leu-*、-Lys-Lys-*、-Ala-Lys-*、-Lys-Ala-*、-Val-Lys-*、-Lys-Val-*、-Tyr-Arg-*、-Arg-Tyr-*、-Arg-Arg-*、-Ala-Ala-*、-Phe-Lys-*、-Lys-Phe-*、-Thr-Thr-*、-Thr-Met-*、-Met-Thr-*、-Met-Tyr-*、-Tyr-Met-*、-Phe-Gln-*、-Gln-Phe-*、-Gly-Ser-*、-Leu-Gln-*、-Gln-Leu-*、-Ser-Ala-*、-Ser-Gly-*、-Val-Thr-*、-Thr-Val-*、-Val-Gln-*、-Ser-Val-*、-Val-Ser-*、-Ala-Met-*、-Met-Ala-*、-Val-Arg-*、-Arg-Val-*、-Phe-Ala-*、-Ala-Phe-*、-Cit-Val-*、-Gln-Val-*、-Phe-Arg-*、-Arg-Phe-*、-Ala-Ala-Ala-*、-Gly-Gly-Gly-*、-Ala-Val-Ala-*、-Gly-Val-Gly-*、-Ala-Val-Gly-*、-Gly-Phe-Lys-*、-Lys-Phe-Gly-*、-Leu-Ala-Leu-*、-Val-Ala-Leu-*、-Leu-Ala-Val-*、-Val-Ala-Val-*、-Ala-Val-Ala-Gly-*、-Gly-Phe-Gly-Gly-*、-Gly-Gly-Phe-Gly-*、-Ala-Val-Gly-Gly-*、-Ala-Ala-Ala-Ala-*、-Ala-Val-Ala-Ala-*、-Ala-Leu-Ala-Leu-*、-Leu-Ala-Leu-Ala-*、-Gly-Phe-Leu-Gly-*和-Gly-Leu-Phe-Gly-*，其中*表示与Z共价附连的肽的N-末端。
在实施方案中，E选自-L-Ala-D-Val-*、-L-Val-D-Ala-*、-L-Val-D-Lys-*、-L-Val-D-Arg-*、-L-Val-D-Cit-*、-L-Val-D-Arg-*、-L-Val-D-Cit-*、-L-Val-D-Lys-*、-L-Val-D-Arg-*、-L-Arg-D-Arg-*、-L-Ala-D-Ala-*、-L-Ala-D-Lys-*、-L-Ala-D-Arg-*、-L-Ala-D-Ala-L-Ala-*、-L-Ala-D-Val-L-Ala-*、-L-Ala-D-Ala-Gly-*和-L-Ala-D-Val-Gly-*，其中*表示与Z共价附连的肽的N-末端。
在实施方案中，–E-NH-CH2-具有以下结构中之一，其中*表示与Z共价附连的肽的N-末端：
Figure BDA0003839816760000081
在实施方案中，L4为-(C1-C10亚烷基)-。
在实施方案中，L4为-CH2CH2(OCH2CH2)nN(R8)C(＝O)-L5-*或-CH2(OCH2CH2)nN(R8)C(＝O)-L5-*，其中n代表1-10的整数；并且其中*表示与Y共价连接的位点。
在实施方案中，L4为-CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2-、-CH2-、-CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2NHC(＝O)CH2CH2-*或-CH2OCH2CH2OCH2CH2NHC(＝O)CH2CH2-*，其中*表示与Y共价连接的位点。
在实施方案中，Y为迈克尔受体(Michael acceptor)基团、琥珀酰亚胺、环氧化物或卤素。
在实施方案中，Y为
Figure BDA0003839816760000082
其中R10和R11各自独立地为H或C1-C3烷基。
在实施方案中，Z为-C(＝O)-L4-Y。
在实施方案中，Z为
Figure BDA0003839816760000083
在实施方案中，m为1。在实施方案中，m为2。在实施方案中，m为3。在实施方案中，m为4。在实施方案中，m为5。在实施方案中，m为6。在实施方案中，m为7。在实施方案中，m为8。在实施方案中，m为9。在实施方案中，m为10。
在实施方案中，Z为
Figure BDA0003839816760000091
在实施方案中，m为1。
在实施方案中，m为2。在实施方案中，m为3。在实施方案中，m为4。
在实施方案中，m为5。在实施方案中，m为6。在实施方案中，m为7。
在实施方案中，m为8。在实施方案中，m为9。在实施方案中，m为10。
在实施方案中，Z为
Figure BDA0003839816760000092
在实施方案中，Z–E-NH-CH2-具有以下结构中之一，
Figure BDA0003839816760000093
在实施方案中，当R1为-H或–CH2CH3、R2为-OH或烷氧基并且R3为-H时，则-L1-L2-Q’-不为–CH(R’)CH2O-或-CH(R’)(CH2)2O-，其中R’为–H或C1-C6烷基、烷氧基、被取代的烷基、苯基或PhCH2-。
在实施方案中，存在L1和L2中的至少一个。
在实施方案中，R1、R2和R3中的至少一个不为-H。
在实施方案中，R1独立地为C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、甲硅烷基、C3-C6环烷基、C1-C6卤代烷基、烯烃或炔烃。
在实施方案中，R1独立地为-H或C1-C6烷基。
在实施方案中，R2独立地为-H、-F、-N(R4)2、-N(R4)(R5)、-OR4、-SR4、-S(＝O)R5、-SO2R5、C1-C6烷基或C1-C6氟代烷基；并且R3独立地为-H、-F、-CN、-OCH3、-CH3或-CF3。
在实施方案中，R2独立地为C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或-F。
在实施方案中，R3独立地为–H、-F、-CN或-CF3。
在实施方案中，R3独立地为-F、-CN、-OCH3、-CH3或-CF3。
在实施方案中，R2和R3结合以形成-O(CH2)nO-或-O(CF2)nO-，其中n为1或2。
在实施方案中，D由以下结构中之一代表：
Figure BDA0003839816760000101
在实施方案中，R1为-H或C1-C6烷基。
在实施方案中，D由以下结构中之一代表：
Figure BDA0003839816760000102
Figure BDA0003839816760000111
在实施方案中，L1为-(C1-C10亚烷基)-，L2不存在。
在实施方案中，L1为-(C1-C10亚烷基)-，L2为-N(R6)CH2-L3-*或-N(R6)C(＝O)-L3-*，其中*表示与Q’共价连接的位点。
在实施方案中，L1不存在，L2为-N(R6)CH2-L3-*或-N(R6)C(＝O)-L3-*，其中*表示与Q’共价连接的位点。
在实施方案中，L3为-(C1-C10亚烷基)-。
在实施方案中，R6为–H或–CH3。
在实施方案中，L1-L2为-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-或-CH2CH2CH2CH2-。
在实施方案中，L1-L2为-OCH2CH2-*、-OCH2CH2OCH2CH2-*、-SCH2CH2-*、-SCH2CH2OCH2CH2-*、-S(＝O)CH2-*、-SO2CH2-*、-C(＝O)CH2-*、-NHCH2CH2-*、-N(CH3)CH2CH2-*、-N(CF3)CH2CH2-*、-NHC(＝O)CH2-*、-CH2NHC(＝O)CH2-*、-CH2CH2NHC(＝O)CH2-*、-CH2N(CH3)C(＝O)CH2-*、-N(CH3)C(＝O)CH2-*、-N(CH3)C(＝O)CH2CH2-*、-C(＝O)NHCH2CH2-*、-NHC(＝O)NHCH2CH2-*、-NHC(＝O)OCH2CH2-*、-CH2OC(＝O)NHCH2CH2-*或-C(＝O)N(CH3)CH2CH2-*，其中*表示与Q’共价连接的位点。
在实施方案中，L1-L2-Q’为-CH2CH2CH2CH2O-、-CH2CH2CH2O-、-CH2CH2O-、-CH2CH2OCH2CH2O-、-CH2SCH2CH2O-、-CH2NHC(＝O)CH2O-、-CH2CH2NHC(＝O)CH2O-、-CH2N(CH3)C(＝O)CH2O-、-OCH2CH2O-、-OCH2CH2CH2O-、-SCH2CH2CH2O-、-SCH2CH2O-、-NHCH2CH2O-、-NHCH2CH2CH2O-、-N(CH3)CH2CH2O-、-C(＝O)NHCH2CH2O-、-NHC(＝O)CH2O-、-CH2S(＝O)CH2O-、-CH2SO2CH2O-、-CH2CH2CH2CH2S-、-CH2CH2CH2S-、-CH2CH2S-、-CH2CH2OCH2CH2S-、-CH2SCH2CH2S-、-CH2NHC(＝O)CH2S-、-OCH2CH2CH2S-、-SCH2CH2CH2S-、-SCH2CH2S-、-NHCH2CH2CH2S-、-N(CH3)CH2CH2S-、-C(＝O)NHCH2CH2S-、-NHC(＝O)CH2S-、-CH2S(＝O)CH2S-或-CH2SO2CH2S-。
在实施方案中，D-L1-L2由为以下的结构代表
Figure BDA0003839816760000121
在实施方案中，R1为-H或C1-C6烷基。
在实施方案中，R1为-H或-CH2CH3。
在实施方案中，Q’为-O-。
在实施方案中，Q’为-S-。
在实施方案中，D—L1—L2—Q’—具有以下结构中之一：
Figure BDA0003839816760000122
在实施方案中，化合物具有以下结构中之一，
Figure BDA0003839816760000131
Figure BDA0003839816760000141
或其药学上可接受的盐。
在还进一步的方面，本发明的特征在于式(III)的化合物，
{D—L1—L2—Q’—CH2—NH—E—Z’}p—C(III)，
或其药学上可接受的盐，其中：
D由以下结构式代表：
Figure BDA0003839816760000151
其中，
R1独立地为-H、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、甲硅烷基、C3-C6环烷基、C1-C6卤代烷基、C2-C6卤代烯基或C2-C6卤代炔基；
R2独立地为-H、-F、-N(R4)2、-N(R4)(R5)、-OR4、-SR4、-S(＝O)R5、-SO2R5、C1-C6烷基或C1-C6氟代烷基；并且R3为-H、-F、-CN、-OCH3、-CH3或-CF3；或者R2和R3一起形成式-O(CH2)nO-或-O(CF2)nO-的基团，其中n为1或2；
R4独立地为-H或C1-C4烷基；
R5独立地为C1-C4烷基；
L1独立地不存在或为-(C1-C10亚烷基)-；
L2独立地不存在或为-OCH2-L3-*、-SCH2-L3-*、-S(＝O)-L3-*、-SO2-L3-*、-C(＝O)-L3-*、-N(R6)CH2-L3-*、-N(R6)C(＝O)-L3-*、-N(R6)C(＝O)N(R7)-L3-*、-C(＝O)N(R6)CH2-L3-*、-OC(＝O)N(R6)CH2-L3-*或-N(R6)C(＝O)OCH2-L3-*；其中*表示与Q’共价连接的位点；
L3独立地为-(C1-C10亚烷基)-、-CH2OCH2CH2-或-CH2CH2OCH2CH2-；
每个R6和R7独立地为-H、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基、C3-C6环烷基、芳基、杂芳基或苄基；
Q’为-O-或-S-；
E为包含2至10个氨基酸的肽；其中E任选被一个或多个多元醇所取代；并且其中所述肽的N末端共价附连到Z’；
Z’为-C(＝O)-L4-Y’、
Figure BDA0003839816760000152
其中m代表1-10的整数并且*表示与所述C共价连接的位点；
L4为-(C1-C10亚烷基)-、-CH2CH2(OCH2CH2)nN(R8)C(＝O)-L5-*或-CH2(OCH2CH2)nN(R8)C(＝O)-L5-*；其中n代表1-10的整数；并且其中*表示与Y’共价连接的位点；
L5为-(C1-C10亚烷基)-；
R8为-H或-CH3；
C代表细胞结合剂；
Y’为通过亲电基团与存在于所述细胞结合剂上的反应性亲核基团的反应形成的基团；并且
其中当R2和R3结合以形成-OCH2O-时，R1不为-CH2CH2CH2CH3；并且
p具有1至18之间的值。
在实施方案中，L4为-(C1-C10亚烷基)-。
在实施方案中，L4为-CH2CH2(OCH2CH2)nN(R8)C(＝O)-L5-*或-CH2(OCH2CH2)nN(R8)C(＝O)-L5-*，其中n代表1-10的整数；并且其中*表示与Y’共价连接的位点。
在实施方案中，L4为-CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2-、-CH2-、-CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2NHC(＝O)CH2CH2-*或-CH2OCH2CH2OCH2CH2NHC(＝O)CH2CH2-*，其中*表示与Y’共价连接的位点。
在实施方案中，Y’由迈克尔受体基团、琥珀酰亚胺、环氧化物或卤素形成。
在实施方案中，Y’由以下形成
Figure BDA0003839816760000161
其中R10和R11各自独立地为-H或C1-C3烷基。
在实施方案中，Y’为
Figure BDA0003839816760000162
其中R10和R11各自独立地为-H或C1-C3烷基并且*表示与所述C共价连接的位点。
在实施方案中，Z’由以下形成：
Figure BDA0003839816760000163
在实施方案中，Z’为-C(＝O)-L4-Y’。
在实施方案中，Z’为
Figure BDA0003839816760000164
并且*表示与所述C共价连接的位点。在实施方案中，m为1。在实施方案中，m为2。在实施方案中，m为3。在实施方案中，m为4。在实施方案中，m为5。在实施方案中，m为6。在实施方案中，m为7。在实施方案中，m为8。在实施方案中，m为9。在实施方案中，m为10。
在实施方案中，Z’为
Figure BDA0003839816760000171
并且*表示与所述C共价连接的位点。在实施方案中，m为1。在实施方案中，m为2。在实施方案中，m为3。在实施方案中，m为4。在实施方案中，m为5。在实施方案中，m为6。在实施方案中，m为7。在实施方案中，m为8。在实施方案中，m为9。在实施方案中，m为10。
在实施方案中，Z’为：
Figure BDA0003839816760000172
其中*表示与C共价连接的位点。
在实施方案中，E为2、3或4个氨基酸的肽。所述肽中的每个氨基酸为L氨基酸，或所述肽中的至少一个氨基酸为D氨基酸。
在实施方案中，E包含一种或多种选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、苯丙氨酸和亮氨酸的氨基酸，并且其中所述谷氨酰胺或谷氨酸任选被多元醇所取代。
在实施方案中，E包含选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、苯丙氨酸和亮氨酸的氨基酸，并且其中所述谷氨酰胺或谷氨酸任选被多元醇所取代。
在实施方案中，E包含具有以下结构的氨基酸，
Figure BDA0003839816760000173
其中R9为-H或C1-C6烷基。
在实施方案中，E包含具有以下结构的氨基酸，
Figure BDA0003839816760000181
在实施方案中，E选自-Ala-Val-*、-Val-Ala-*、-Gly-Gly-*、-Val-Cit-*、-Cit-Val-*、-Leu-Ala-*、-Ala-Leu-*、-Leu-Cit-*、-Cit-Leu-*、-Leu-Ala-*、-Ala-Leu-*、-Lys-Lys-*、-Ala-Lys-*、-Lys-Ala-*、-Val-Lys-*、-Lys-Val-*、-Tyr-Arg-*、-Arg-Tyr-*、-Arg-Arg-*、-Ala-Ala-*、-Phe-Lys-*、-Lys-Phe-*、-Thr-Thr-*、-Thr-Met-*、-Met-Thr-*、-Met-Tyr-*、-Tyr-Met-*、-Phe-Gln-*、-Gln-Phe-*、-Gly-Ser-*、-Leu-Gln-*、-Gln-Leu-*、-Ser-Ala-*、-Ser-Gly-*、-Val-Thr-*、-Thr-Val-*、-Val-Gln-*、-Ser-Val-*、-Val-Ser-*、-Ala-Met-*、-Met-Ala-*、-Val-Arg-*、-Arg-Val-*、-Phe-Ala-*、-Ala-Phe-*、-Cit-Val-*、-Gln-Val-*、-Phe-Arg-*、-Arg-Phe-*、-Ala-Ala-Ala-*、-Gly-Gly-Gly-*、-Ala-Val-Ala-*、-Gly-Val-Gly-*、-Ala-Val-Gly-*、-Gly-Phe-Lys-*、-Lys-Phe-Gly-*、-Leu-Ala-Leu-*、-Val-Ala-Leu-*、-Leu-Ala-Val-*、-Val-Ala-Val-*、-Ala-Val-Ala-Gly-*、-Gly-Phe-Gly-Gly-*、-Gly-Gly-Phe-Gly-*、-Ala-Val-Gly-Gly-*、-Ala-Ala-Ala-Ala-*、-Ala-Val-Ala-Ala-*、-Ala-Leu-Ala-Leu-*、-Leu-Ala-Leu-Ala-*、-Gly-Phe-Leu-Gly-*和-Gly-Leu-Phe-Gly-*，其中*表示与Z’共价附连的肽的N-末端。
在实施方案中，E选自-L-Ala-D-Val-*、-L-Val-D-Ala-*、-L-Val-D-Lys-*、-L-Val-D-Arg-*、-L-Val-D-Cit-*、-L-Val-D-Arg-*、-L-Val-D-Cit-*、-L-Val-D-Lys-*、-L-Val-D-Arg-*、-L-Arg-D-Arg-*、-L-Ala-D-Ala-*、-L-Ala-D-Lys-*、-L-Ala-D-Arg-*、-L-Ala-D-Ala-L-Ala-*、-L-Ala-D-Val-L-Ala-*、-L-Ala-D-Ala-Gly-*和-L-Ala-D-Val-Gly-*，其中*表示与Z’共价附连的肽的N-末端。
在实施方案中，–E-NH-CH2-具有以下结构中之一，其中*表示与Z’共价附连的肽的N-末端：
Figure BDA0003839816760000182
Figure BDA0003839816760000191
在实施方案中，Z’–E-NH-CH2由以下结构中之一形成：
Figure BDA0003839816760000192
在实施方案中，Z’–E-NH-CH2为以下结构中之一，其中*表示与C附连的点：
Figure BDA0003839816760000193
Figure BDA0003839816760000201
在实施方案中，当R1为-H或–CH2CH3、R2为-OH或烷氧基并且R3为-H时，则-L1-L2-Q’-不为–CH(R’)CH2O-或-CH(R’)(CH2)2O-，其中R’为–H或C1-C6烷基、烷氧基、被取代的烷基、苯基或PhCH2-。在实施方案中，当R1为-H或–CH2CH3、R2为-OH或烷氧基并且R3为-H时，则-L1-L2-Q’-不为–CH(R’)CH2O-或-CH(R’)(CH2)2O-，其中R’为–H或C1-C6烷基、烷氧基、被取代的烷基、苯基或PhCH2-。
在实施方案中，存在L1和L2中的至少一个。
在实施方案中，R1、R2和R3中的至少一个不为-H。
在实施方案中，R1独立地为C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、甲硅烷基、C3-C6环烷基、C1-C6卤代烷基、烯烃或炔烃。
在实施方案中，R1独立地为-H或C1-C6烷基。
在实施方案中，R2独立地为-H、-F、-N(R4)2、-N(R4)(R5)、-OR4、-SR4、-S(＝O)R5、-SO2R5、C1-C6烷基或C1-C6氟代烷基；并且R3独立地为-H、-F、-CN、-OCH3、-CH3或-CF3。
在实施方案中，R2独立地为C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或-F。
在实施方案中，R3独立地为–H、-F、-CN或-CF3。
在实施方案中，R3独立地为-F、-CN、-OCH3、-CH3或-CF3。
在实施方案中，R2和R3结合以形成-O(CH2)nO-或-O(CF2)nO-，其中n为1或2。
在实施方案中，D由以下结构中之一代表：
Figure BDA0003839816760000202
Figure BDA0003839816760000211
在实施方案中，R1为-H或C1-C6烷基。
在实施方案中，D由以下结构中之一代表：
Figure BDA0003839816760000213
Figure BDA0003839816760000221
在实施方案中，L1为-(C1-C10亚烷基)-，L2不存在。
在实施方案中，L1为-(C1-C10亚烷基)-，L2为-N(R6)CH2-L3-*或-N(R6)C(＝O)-L3-*，其中*表示与Q’共价连接的位点。
在实施方案中，L1不存在，L2为-N(R6)CH2-L3-*或-N(R6)C(＝O)-L3-*，其中*表示与Q’共价连接的位点。
在实施方案中，L3为-(C1-C10亚烷基)-。
在实施方案中，R6为–H或–CH3。
在实施方案中，L1-L2为-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-或-CH2CH2CH2CH2-。
在实施方案中，L1-L2为-OCH2CH2-*、-OCH2CH2OCH2CH2-*、-SCH2CH2-*、-SCH2CH2OCH2CH2-*、-S(＝O)CH2-*、-SO2CH2-*、-C(＝O)CH2-*、-NHCH2CH2-*、-N(CH3)CH2CH2-*、-N(CF3)CH2CH2-*、-NHC(＝O)CH2-*、-CH2NHC(＝O)CH2-*、-CH2CH2NHC(＝O)CH2-*、-CH2N(CH3)C(＝O)CH2-*-N(CH3)C(＝O)CH2-*、-N(CH3)C(＝O)CH2CH2-*、-C(＝O)NHCH2CH2-*、-NHC(＝O)NHCH2CH2-*、-NHC(＝O)OCH2CH2-*、-CH2OC(＝O)NHCH2CH2-*或-C(＝O)N(CH3)CH2CH2-*，其中*表示与Q’共价连接的位点。
在实施方案中，L1-L2-Q’为-CH2CH2CH2CH2O-、-CH2CH2CH2O-、-CH2CH2O-、-CH2CH2OCH2CH2O-、-CH2SCH2CH2O-、-CH2NHC(＝O)CH2O-、-CH2CH2NHC(＝O)CH2O-*、-CH2N(CH3)C(＝O)CH2O-、-OCH2CH2O-、-OCH2CH2CH2O-、-SCH2CH2CH2O-、-SCH2CH2O-、-NHCH2CH2O-、-NHCH2CH2CH2O-、-N(CH3)CH2CH2O-、-C(＝O)NHCH2CH2O-、-NHC(＝O)CH2O-、-CH2S(＝O)CH2O-、-CH2SO2CH2O-、-CH2CH2CH2CH2S-、-CH2CH2CH2S-、-CH2CH2S-、-CH2CH2OCH2CH2S-、-CH2SCH2CH2S-、-CH2NHC(＝O)CH2S-、-OCH2CH2CH2S-、-SCH2CH2CH2S-、-SCH2CH2S-、-NHCH2CH2CH2S-、-N(CH3)CH2CH2S-、-C(＝O)NHCH2CH2S-、-NHC(＝O)CH2S-、-CH2S(＝O)CH2S-或-CH2SO2CH2S-。
在实施方案中，D-L1-L2由为以下的结构代表
Figure BDA0003839816760000231
在实施方案中，R1为-H或C1-C6烷基。
在实施方案中，R1为-H或–CH2CH3。
在实施方案中，Q’为–O-。
在实施方案中，Q’为–S-。
在实施方案中，D—L1—L2—Q’—具有以下结构中之一：
Figure BDA0003839816760000232
在实施方案中，D—L1—L2—Q’—CH2—NH—E—Z’—由以下结构中之一形成，
Figure BDA0003839816760000241
Figure BDA0003839816760000251
Figure BDA0003839816760000261
在实施方案中，{D—L1—L2—Q’—CH2—NH—E—Z’}p—C为以下结构中之一，其中C为单克隆抗体，p为药物对抗体比率(DAR)并且p为在约2-10、4-8、7-8或3.2至8.0的范围内的平均数，
Figure BDA0003839816760000262
Figure BDA0003839816760000271
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在另一个方面，本发明的特征在于制备包含细胞结合剂和药物的式(III)的缀合物的方法，并且所述方法包括使细胞结合剂与式(II)的化合物接触，使得在所述细胞结合剂与所述式(II)的化合物之间形成共价键。
在还另一个方面，本发明的特征在于包含细胞结合剂和药物的缀合物。在实施方案中，缀合物根据本文描述的任何方法制备。
在实施方案中，缀合物包含细胞结合剂，所述细胞结合剂为抗体或其抗原结合片段。
在实施方案中，缀合物包含细胞结合剂，所述细胞结合剂为单克隆抗体或其抗原结合片段。
在实施方案中，细胞结合剂为抗体或其抗原结合片段；p为药物对抗体比率(DAR)并具有1至18之间的值。在实施方案中，p为在约2-10、4-8或7-8(例如，3.2至8.0)的范围内的平均数。
在实施方案中，细胞结合剂为单克隆抗体或其抗原结合片段；p为药物对抗体比率(DAR)并具有1至18之间的值。在实施方案中，p为在约2-10、4-8或7-8(例如，3.2至8.0)的范围内的平均数。
在另一个方面，本发明的特征在于包含任何本文描述的缀合物的药物组合物。
在还另一个方面，本发明的特征在于治疗细胞增殖性疾病或病症或抑制异常细胞生长的方法，其中所述方法包括施用任何本文描述的缀合物或包含任何本文描述的缀合物的任何药物组合物。
在另一个方面，本发明的特征在于药物组合物，其包含如本文所述的任何式(III)的化合物或其药学上可接受的盐。
在另一个方面，本发明的特征在于治疗细胞增殖性疾病或病症或抑制异常细胞生长的方法，所述方法包括施用如本文所述的任何式(III)的化合物或其药学上可接受的盐，或包含如本文所述的任何式(III)的化合物或其药学上可接受的盐的药物组合物。
在实施方案中，所述方法用于治疗癌症。
在实施方案中，癌症为腺癌、脑癌、膀胱癌、乳腺癌、子宫颈癌、绒毛膜癌、CNS肿瘤、结肠或结肠直肠癌、弥漫内生性脑桥神经胶质瘤(DIPG)、子宫内膜癌、食管癌、尤因氏肉瘤、输卵管癌、胆囊癌、胃癌、胶质母细胞瘤、头颈癌、血液癌、霍奇金氏淋巴瘤、肾癌、喉癌、白血病、肝癌、肺癌、淋巴瘤、黑色素瘤、Merkel细胞癌、间皮瘤、多发性骨髓瘤、骨髓增生异常综合征(MDS)、神经母细胞瘤、非霍奇金氏淋巴瘤、骨肉瘤、胰腺癌、腹膜癌、前列腺癌、卵巢癌、肾癌、横纹肌肉瘤、唾液腺癌、肉瘤、皮肤癌、小肠癌、鳞状细胞癌、睾丸癌、甲状腺癌、子宫癌或肾母细胞瘤。
在实施方案中，癌症为乳腺癌。
附图说明
图1示意了抗体药物缀合物(ADC)在NCI-N87 CDX模型中的作用。MB-2a和MB-3a为由本发明的式所涵盖的ADC，它们与媒介物对照、曲妥珠单抗和ADC DS-8201a一道进行了研究。如该图中所示，MB-2a(1mg/kg和4mg/kg)和MB-3a(1mg/kg和4mg/kg)表现出很强的抗肿瘤作用。
图2示意了抗体药物缀合物(ADC)在JIMT-1 CDX模型中的作用。在这项研究中，研究的所有三个剂量的MB-2a和MB-3a均显示出显著的抗肿瘤作用。
图3示意了一系列来自图2的数据，其示出了使用2.5mg/kg IV单剂量的MB-2a和MB-3a的抗肿瘤作用。
图4示意了一系列来自图2的数据，其示出了使用5mg/kg IV单剂量的MB-2a和MB-3a的抗肿瘤作用。
图5示意了一系列来自图2的数据，其示出了使用10mg/kg IV单剂量的MB-2a和MB-3a的抗肿瘤作用。
具体实施方式
定义
除非另有说明，否则如本文所用的以下术语和表述旨在具有以下含义。当本文使用商品名时，商品名包括商品名产品的产品制剂、通用名药物和活性药物成分，上下文另有说明除外。
如本文所用，术语“抗体”是指与特定的抗原特异性结合的试剂。在一些实施方案中，该术语涵盖包含足以赋予特异性结合的免疫球蛋白结构元件的任何多肽或多肽复合物。示例性的抗体包括但不限于单克隆抗体或多克隆抗体。在一些实施方案中，抗体可包括小鼠、兔、灵长类动物或人抗体特征性的一个或多个恒定区序列。在一些实施方案中，如本领域已知的，抗体可包括一个或多个人源化、灵长类化、嵌合等的序列元件。在许多实施方案中，术语“抗体”用于指一种或多种本领域已知或发展的构建体或形式，用于在替代呈递中使用抗体结构性和功能性特征。例如，在实施方案中，根据本发明使用的抗体呈选自但不限于以下的形式：完整IgA、IgG、IgE或IgM抗体；双特异性或多特异性抗体(例如，
Figure BDA0003839816760000301
等)；抗体片段如Fab片段、Fab’片段、F(ab’)2片段、Fd’片段、Fd片段及其分离的CDR或集合；单链Fv；多肽-Fc融合体；单结构域抗体(例如，鲨鱼单结构域抗体如IgNAR或其片段)；骆驼样抗体(cameloid antibody)；掩蔽抗体(例如，
Figure BDA0003839816760000302
)；小模块免疫药物(“SMIPsTM”)；单链或串联双体
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VHH；
Figure BDA0003839816760000304
微型抗体；
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锚蛋白重复序列蛋白或
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DART；TCR样抗体；
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MicroProtein；
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和
Figure BDA00038398167600003011
在一些实施方案中，抗体可能缺乏如果天然产生便会具有的共价修饰(例如，聚糖的附着)。在一些实施方案中，抗体可含有共价修饰(例如，聚糖的附着、有效载荷[例如，可检测部分、治疗部分、催化部分等]或其他侧基[例如，聚乙二醇等])。在许多实施方案中，抗体为多肽或包含多肽，其氨基酸序列包括一个或多个本领域技术人员识别为互补决定区(CDR)的结构元件；在一些实施方案中，抗体为多肽或包含多肽，其氨基酸序列包括至少一个与参考抗体中发现的一个CDR基本上相同的CDR(例如，至少一个重链CDR和/或至少一个轻链CDR)。在一些实施方案中，抗体剂为多肽或包含多肽，其氨基酸序列包括本领域技术人员识别为免疫球蛋白可变结构域的结构元件。在一些实施方案中，抗体剂为具有与免疫球蛋白结合结构域同源或在很大程度上同源的结合结构域的多肽蛋白。
如本文所用，“单克隆抗体”是指从基本上同源的抗体的群体获得的抗体，即除了可能以少量存在的可能的天然存在的突变之外，构成该群体的各个抗体是相同的。单克隆抗体具有高特异性(针对单个抗原位点)。修饰语“单克隆”表明抗体的特性是由基本同源的抗体群体获得，并且不应理解为需要通过任何具体方法产生抗体。
如本文所用，术语“人抗体”旨在包括具有从人免疫球蛋白序列生成(或组装)的可变区和恒定区的抗体。在一些实施方案中，抗体(或抗体组分)可被认为是“人抗体”，即使其氨基酸序列包括不由人种系免疫球蛋白序列编码的残基或元件(例如，包括序列变异，例如可能(原本)具有通过体外随机或位点特异性诱变或通过体内体细胞突变引入的序列变异)，例如，在一个或多个CDR中，特别是在CDR3中。
如本领域中已知的，术语“人源化的”通常用于指其氨基酸序列包括来自非人物种(例如，小鼠)中产生的参考抗体的VH和VL区序列但还在相对于参考序列的那些序列中包括旨在使它们更“似人类”(即，更类似于人种系序列)的修饰的抗体(或抗体组分)。在一些实施方案中，“人源化”抗体(或抗体组分)为与目标抗原免疫特异性结合并具有有着与人抗体的基本上相同的氨基酸序列的框架(FR)区和有着与非人抗体的基本上相同的氨基酸序列的互补决定区(CDR)的抗体。人源化抗体包含至少一个、通常两个可变结构域的基本上全部(Fab、Fab'、F(ab')2、FabC、Fv)，其中全部或基本上全部CDR区对应于非人免疫球蛋白(即，供体免疫球蛋白)的CDR区并且全部或基本上全部框架区为人免疫球蛋白共有序列的框架区。在一些实施方案中，人源化抗体还包含免疫球蛋白恒定区(Fc)、通常为人免疫球蛋白恒定区的至少一部分。在一些实施方案中，人源化抗体既包含轻链又包含重链的至少可变结构域。抗体还可包括重链恒定区的CH1、铰链、CH2、CH3和任选地CH4区。在一些实施方案中，人源化抗体仅包含人源化VL区。在一些实施方案中，人源化抗体仅包含人源化VH区。在一些实施方案中，人源化抗体包含人源化VH和VL区。
“完整抗体”为包含抗原结合可变区以及轻链恒定结构域(CL)和重链恒定结构域CH1、CH2、CH3和CH4的抗体，视抗体类别而定。恒定结构域可以是天然序列恒定结构域(例如，人天然序列恒定结构域)或其氨基酸序列变体。
“抗体片段”包含完整抗体的一部分，包括其抗原结合区或可变区。抗体片段的实例包括Fab、Fab'、F(ab')2和Fv片段、双体、三体、四体、线性抗体、单链抗体分子、scFv、scFv-Fc、由抗体片段形成的多特异性抗体片段、由Fab表达文库产生的片段、或任何上述与靶抗原(例如，癌细胞抗原、病毒抗原或微生物抗原)免疫特异性结合的表位结合片段。
“抗原”为抗体特异性结合的实体。
应理解，如本文所用，术语“结合”通常是指两个或更多个实体之间的非共价缔合。“直接”结合涉及实体或部分之间的物理接触；间接结合涉及通过与一个或多个中间实体进行物理接触的物理相互作用。两个或更多个实体之间的结合通常可在多种情形中的任一者中评估，包括其中相互作用的实体或部分在分离或更复杂系统的情形中进行研究(例如，在与载体实体共价或以其他方式与载体实体缔合时和/或在生物系统或细胞中)。在一些实施方案中，“结合”是指在免疫球蛋白分子与免疫球蛋白对其具有特异性的抗原之间发生的类型的非共价相互作用。免疫结合相互作用的强度或亲和力可用相互作用的解离常数(Kd)表示，其中较小的Kd代表较大的亲和力。所选多肽的免疫结合特性可以使用本领域中众所周知的方法进行定量。一种这样的方法需要测量抗原结合位点/抗原复合物形成和解离的速率，其中这些速率取决于同样影响两方向速率的复合物配偶体的浓度、相互作用的亲和力和几何参数。因此，可通过计算浓度及缔合和解离的实际速率来确定“缔合速率常数”(Kon)和“解离速率常数”(Koff)。(参见Nature 361:186-87(1993))。Koff/Kon的比率使得能够消除所有与亲和力无关的参数，并等于解离常数Kd。(一般参见Davies等人,(1990)Annual RevBiochem 59:439-473)。
术语“特异性结合(specific binding/specifically binds)”意指抗体或抗体衍生物将以高度选择性方式与其靶抗原的相应表位结合，而不是与众多其他抗原结合。通常，抗体或抗体衍生物以至少约1×10-7M、优选10-8M至10-9M、10-10M、10-11M或10-12M的亲和力结合并且以比其与预定抗原或密切相关抗原之外的非特异性抗原(例如，BSA、酪蛋白)的结合亲和力高至少两倍的亲和力与预定抗原结合。术语“特异性”是指细胞结合剂(例如，如本文所述的细胞结合剂，如抗体或其片段)与给定靶抗原例如人靶抗原特异性结合(例如，免疫反应)的能力。
通常，“蛋白质”为多肽(即，通过肽键彼此连接的至少两个氨基酸的串)。蛋白质可包括非氨基酸的部分(例如，可为糖蛋白)和/或可以其他方式加工或修饰。本领域普通技术人员应理解，“蛋白质”可以是由细胞产生的完整多肽链(具有或不具有信号序列)，或者可以是其功能部分。普通技术人员还应理解，蛋白质有时可包括多于一条多肽链，例如通过一个或多个二硫键连接或通过其他手段缔合。
术语“抑制”或“……的抑制”意指减少可测量的量或完全防止。
术语“大量(substantial)”或“基本上(substantially)”是指混合物或样品中的大多数，即>50％的群体，优选超过50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％的群体。
术语“细胞毒活性”是指药物或喜树碱缀合物或喜树碱缀合物的细胞内代谢物的细胞杀伤作用。细胞毒活性可表示为IC50值，其为半数细胞存活时每单位体积的浓度(摩尔浓度或质量浓度)。
术语“细胞抑制活性”是指药物或喜树碱缀合物或喜树碱缀合物的细胞内代谢物的抗增殖作用。
如本文所用，术语“细胞毒性剂”是指具有细胞毒活性并导致细胞破坏的物质。该术语旨在包括化学治疗剂和毒素如细菌、真菌、植物或动物来源的小分子毒素或酶促活性毒素，包括其合成类似物和衍生物。
如本文所用，术语“细胞抑制剂”是指抑制细胞的功能、包括细胞生长或繁殖的物质。细胞抑制剂包括抑制剂如蛋白质抑制剂，例如酶抑制剂。细胞抑制剂具有细胞抑制活性。
术语“癌症”和“癌”是指或描述哺乳动物中通常以不受调节的细胞生长为特征的生理状况或病症。“肿瘤”包含一种或多种癌细胞。
如本文所用，“自身免疫疾病”是指由个体自身的组织或蛋白质引起并针对个体自身的组织或蛋白质的疾病或病症。
如本文所用，术语“患者”或“受试者”是指根据本发明施用本文描述的一种或多种化合物的任何生物体，例如，出于实验、诊断、预防和/或治疗的目的。典型的受试者包括动物。术语“动物”是指动物界的任何成员。在一些实施方案中，“动物”是指处于任何发育阶段的人。在一些实施方案中，“动物”是指处于任何发育阶段的非人动物。在某些实施方案中，非人动物是哺乳动物(例如，啮齿动物、小鼠、大鼠、兔、猴子、狗、猫、绵羊、牛、灵长类和/或猪)。在一些实施方案中，动物包括但不限于哺乳动物、鸟类、爬行动物、两栖动物、鱼、昆虫和/或蠕虫。在一些实施方案中，动物可以是转基因动物、基因工程动物和/或克隆物。在一些实施方案中，动物为哺乳动物如小鼠、大鼠、兔、非人灵长类动物和人；昆虫；蠕虫等。在实施方案中，受试者为人。在一些实施方案中，受试者可能罹患和/或易患疾病、病症和/或病患(例如，癌症)。如本文所用，“患者群体”或“受试者群体”是指多个患者或受试者。
如本文所用，当用于修饰术语“个体”或“受试者”时，术语“正常”是指不患有特定疾病或病患并且也不是该疾病或病患的携带者的个体或个体组。术语“正常”在本文中还用于描述从正常或野生型个体或受试者分离的生物试样或样本，例如“正常生物样本”。
“罹患”某疾病、病症和/或病患(例如，本文描述的任何癌症)的个体已诊断患有该疾病、病症和/或病患或表现出该疾病、病症和/或病患的一种或多种症状。
“易患”某疾病、病症和/或病患的个体尚未诊断患有该疾病、病症和/或病患和/或可能不表现出该疾病、病症和/或病患的症状。在一些实施方案中，易患某疾病、病症和/或病患(例如，癌症)的个体可以以下中的一个或多个为特征：(1)与疾病、病症和/或病患的发展相关联的基因突变；(2)与疾病、病症和/或病患的发展相关联的基因多态性；(3)与疾病、病症和/或病患相关联的蛋白质表达和/或活性的增加和/或减少；(4)与疾病、病症和/或病患的发展相关联的习惯和/或生活方式；(5)疾病、病症和/或病患的家族史；(6)对某些细菌或病毒的反应；(7)暴露于某些化学品。在一些实施方案中，易患某疾病、病症和/或病患的个体将发展该疾病、病症和/或病患。在一些实施方案中，易患某疾病、病症和/或病患的个体将不发展该疾病、病症和/或病患。
除非上下文另有说明，否则术语“治疗(treat/treatment)”是指治疗性分子(例如，本文描述的任何化合物)部分或完全减轻、改善、缓解、抑制特定疾病、病症和/或病患(例如，癌症)的一个或多个症状或特征、延迟其发作、延迟其进展、降低其严重程度和/或降低其发生率的任何施用。这样的治疗可针对没有表现出相关疾病、病症和/或病患的征兆的受试者和/或针对仅表现出疾病、病症和/或病患的早期征兆的受试者。替代地或另外地，这样的治疗可针对表现出相关疾病、病症和/或病患的一种或多种确定征兆的受试者。或者，药理学和/或生理学作用可以是预防性的，即完全或部分预防疾病或其症状的作用(例如，延迟疾病或其症状的发作或者减慢疾病或其症状的进展)。在这方面，本发明方法包括施用“预防有效量”的结合剂。“预防有效量”是指在必要的剂量下持续必要的时间段时有效达到期望的预防性结果的量。因此，治疗(包括预防性治疗)的目的在于抑制或减缓(减轻)不希望的生理变化或病症，如癌症的发展或扩散。就本发明的目的而言，有益或期望的临床结果包括但不限于症状的减轻、疾病程度的减小、疾病状态的稳定(即，不恶化)、疾病进展的延迟或减慢、疾病状态的改善或缓和、以及缓解(无论是部分缓解还是完全缓解)，无论是可检测的还是不可检测的。治疗还可包括与如果不接受治疗的预期生存期相比延长生存期。需要治疗的那些包括已经患上该病患或病症的那些以及容易患上该病患或病症的那些。
在癌症的上下文中，术语“治疗”包括以下任何一种或全部：杀伤肿瘤细胞；抑制肿瘤细胞、癌细胞或肿瘤的生长；抑制肿瘤细胞或癌细胞的复制，减轻整体肿瘤负荷或减少癌细胞的数量，和改善与疾病相关联的一种或多种症状。
在自身免疫疾病的上下文中，术语“治疗”包括以下任何一种或全部：抑制与自身免疫疾病状态相关联的细胞的复制，包括但不限于产生自身免疫抗体的细胞，减轻自身免疫-抗体负荷和改善自身免疫疾病的一种或多种症状。
术语“治疗有效量”或“有效量”是指在哺乳动物(例如，如本文所述)中有效治疗或预防疾病或病症的缀合物的量。在癌症的情况下，治疗有效量的缀合物可减少癌细胞的数量；减小肿瘤大小；抑制(即，在一定程度上减慢并优选停止)癌细胞向外周器官中的浸润；抑制(即，在一定程度上减慢并优选停止)肿瘤转移；在一定程度上抑制肿瘤生长；和/或在一定程度上缓解与癌症相关联的一种或多种症状。就药物可抑制现有癌细胞的生长和/或杀伤现有癌细胞而言，其可能是细胞抑制的和/或细胞毒性的。对于癌症治疗，可例如通过评估疾病进展时间(TTP)和/或确定反应率(RR)来量度功效。
如本文所用，术语“药学上可接受的形式”是指所公开的化合物的形式，包括但不限于药学上可接受的盐、酯、水合物、溶剂化物、多晶型物、异构体、前药和其同位素标记的衍生物。在一个实施方案中，“药学上可接受的形式”包括但不限于药学上可接受的盐、酯、前药和其同位素标记的衍生物。在实施方案中，“药学上可接受的形式”包括但不限于药学上可接受的异构体和立体异构体、前药和其同位素标记的衍生物。
在实施方案中，药学上可接受的形式为药学上可接受的盐。如本文所用，术语“药学上可接受的盐”是指化合物(例如，喜树碱、喜树碱有效载荷或喜树碱缀合物)的药学上可接受的有机或无机盐。在一些方面，化合物可含有至少一个氨基基团，并因此可与氨基基团形成酸加成盐。示例性的盐包括但不限于硫酸盐、三氟乙酸盐、柠檬酸盐、乙酸盐、草酸盐、氯化物、溴化物、碘化物、硝酸盐、硫酸氢盐、磷酸盐、酸式磷酸盐、异烟酸盐、乳酸盐、水杨酸盐、酸式柠檬酸盐、酒石酸盐、油酸盐、鞣酸盐、泛酸盐、酒石酸氢盐、抗坏血酸盐、琥珀酸盐、马来酸盐、龙胆酸盐、富马酸盐、葡萄糖酸盐、葡萄糖醛酸盐、蔗糖酸盐、甲酸盐、苯甲酸盐、谷氨酸盐、甲磺酸盐、乙磺酸盐、苯磺酸盐、对甲苯磺酸盐和双羟萘酸盐(即，1,1'-亚甲基-双-(2-羟基-3-萘甲酸盐))。药学上可接受的盐可涉及到包含另一分子如乙酸根离子、琥珀酸根离子或其他抗衡离子。抗衡离子可以是稳定母体化合物上的电荷的任何有机或无机部分。此外，药学上可接受的盐可在其结构中具有多于一个带电原子。其中多个带电原子是药学上可接受的盐的一部分的情况可具有多个抗衡离子。因此，药学上可接受的盐可具有一个或多个带电原子和/或一个或多个抗衡离子。
如本文所用，术语“药物组合物”是指其中活性剂(例如，根据任何如本文所述的式(I)-(III)的化合物)与一种或多种药学上可接受的载体一起配制的组合物。在一些实施方案中，活性剂以适合于在治疗方案中施用的单位剂量量存在，在施用于相关群体时，所述治疗方案显示出实现预定治疗效果的统计学显著概率。在一些实施方案中，药物组合物可特别配制用于以固体或液体形式施用，包括适合于以下的那些：口服施用，例如浸剂(水性或非水性溶液剂或混悬剂)；片剂，例如目标在于含服、舌下和全身吸收的那些；大丸药；散剂；颗粒剂；用于施加到舌头的糊剂；肠胃外施用，例如通过皮下、肌肉内、静脉内或硬膜外注射，例如以无菌溶液剂或混悬剂或持续释放制剂；局部施用，例如以膏体、软膏或受控释放贴剂或者施加到皮肤、肺或口腔的喷剂；阴道内或直肠内施用，例如以阴道栓剂、膏体或泡沫；舌下施用；眼部施用；透皮施用；或经鼻施用、肺施用或施用到其他粘膜表面。
如本文所用，“载体”或“药学上可接受的载体”是指与组合物一起施用的稀释剂、佐剂、赋形剂或媒介物。在一些示例性实施方案中，载体可包括无菌液体，例如水和油，包括石油、动物、植物或合成起源的油，例如花生油、大豆油、矿物油、芝麻油等。在一些实施方案中，载体为或包括一种或多种固体组分。在一些实施方案中，载体可为含有例如水、乙醇、多元醇(例如，甘油、丙二醇和液体聚乙二醇等)及其合适的混合物的溶剂或分散介质。可例如通过使用包衣如卵磷脂、就分散体而言通过保持所需的粒度以及通过使用表面活性剂来保持适当的流动性。可通过各种抗细菌剂和抗真菌剂例如对羟基苯甲酸酯、氯丁醇、苯酚、抗坏血酸、硫柳汞等来防止微生物的作用。在一些情况下，可能期望在组合物中包含等渗剂，例如糖、多元醇如甘露糖醇、山梨糖醇、氯化钠。可通过在组合物中包含延迟吸收的试剂例如单硬脂酸铝和明胶来产生可注射组合物的延长吸收。
如本文所用，术语“试剂盒”是指用于递送材料的任何递送系统。这样的递送系统可包括允许储存、运输或从一个位置向另一个位置递送各种诊断或治疗试剂(例如，在适宜容器中的寡核苷酸、酶等)和/或支持材料(例如，缓冲液、关于进行测定的书面说明等)的系统。例如，试剂盒包括一个或多个容纳相关反应试剂和/或支持材料的附件(例如，盒、筒、瓶、安瓿等)。如本文所用，术语“分区试剂盒(fragmented kit”)”是指包括两个或更多个分开的容器的递送系统，所述容器各自容纳全部试剂盒组分的子部分。容器可一起或分开地递送给预期接受者。例如，第一容器可容纳用于在测定中使用的酶，而第二容器容纳寡核苷酸。术语“分区试剂盒”旨在涵盖容纳根据联邦食品、药品及化妆品法案(Federal Food,Drug,andCosmetic Act)的章节520(e)规定的分析物特异性试剂(ASR)的试剂盒，但不限于此。实际上，包括两个或更多个分开的容器并且每个容器容纳全部试剂盒组分的子部分的任何递送系统均包括在术语“分区试剂盒”中。相比之下，“组合试剂盒”是指在单个容器中(例如，在容纳每种所需组分的单个盒中)容纳所有组分的递送系统。术语“试剂盒”包括分区试剂盒和组合试剂盒两者。
如本文所用，术语“施用”通常是指向受试者或系统施用组合物以实现为组合物或包含在组合物中的药剂的递送。本领域普通技术人员将清楚在适当情况下可用于向受试者例如人施用的各种途径。施用途径的实例包括肠胃外，例如静脉内、皮内、皮下、口服(例如，吸入)、透皮(即，局部)、透粘膜和直肠施用。例如，在一些实施方案中，施用可为眼部施用、口服施用、肠胃外施用、局部施用等。在一些实施方案中，施用为肠胃外施用(例如，静脉内施用)。在实施方案中，静脉内施用为静脉内输注。在一些特定的实施方案中，施用可为支气管施用(例如，通过支气管滴注)、含服、皮肤施用(其可为或包括例如局部施用于真皮、皮内施用、皮间施用、透皮施用等中的一种或多种)、肠内施用、动脉内施用、皮内施用、胃内施用、髓内施用、肌肉内施用、鼻内施用、腹膜内施用、鞘内施用、静脉内施用、心室内施用、特定器官内(例如，肝内)施用、粘膜施用、鼻腔施用、口腔施用、直肠施用、皮下施用、舌下施用、局部施用、气管施用(例如，通过气管内滴注)、阴道施用、玻璃体施用等。
如本文所用，术语“亲核”是指富电子、具有充当反应性位点的非共用电子对并与带正电荷或缺电子的位点反应的反应性基团。适合用于本发明中的亲核基团的实例包括但不限于氨基基团(例如，伯胺、仲胺、羟胺和/或肼)、巯基、苯酚和醇。在实施方案中，亲核官能团包含：氨基、肼基、羟基氨基、羟基或硫代。在实施方案中，亲核官能团为甲酰胺、N-羟基甲酰胺、羧基酰肼或胍基。在实施方案中，亲核基团为巯基基团或包含巯基基团。某些亲核基团必须用碱活化以便能够与亲电基团反应。例如，当多官能化合物中存在亲核巯基和羟基基团时，该化合物必须与碱水溶液混合以去除质子并提供硫醇化物或羟化物阴离子以使得能够与亲电基团反应。除非需要碱参与反应，否则优选非亲核碱。在一些实施方案中，碱可作为缓冲溶液的组分存在。
如本文所用，术语“亲电”是指对亲核攻击敏感的反应性基团；即易于与进入的亲核基团发生反应。可进行亲电基团的选择，使得可以与配对反应物的亲核基团反应。例如，当亲核的反应性基团为氨基基团时，可选择一个或多个亲电基团以便与氨基基团反应。类似地，当亲核的反应性基团为巯基部分时，对应的亲电基团可为巯基反应性基团等。适合用于本发明中的亲电基团的实例包括但不限于羧酸酯、酸性氯化物基团、酸酐、异氰酸根、硫代异氰酸根、环氧化物、活化羟基基团、琥珀酰亚胺酯、磺基琥珀酰亚胺酯、马来酰亚胺基和乙烯磺酰基。在实施方案中，亲电基团为醛、α-卤代酮、马来酰亚胺、琥珀酰亚胺、羟基琥珀酰亚胺、异硫氰酸酯、异氰酸酯、酰基叠氮化物、磺酰氯、甲苯磺酸酯、乙二醛、环氧化物、环氧乙烷、碳酸酯、亚氨酸酯、酸酐、氟苯基酯、羟甲基膦衍生物、碳酸酯、卤代乙酰基、氯三嗪、卤代乙酰基、卤代烷、氮杂环丙烷、丙烯酰基衍生物、酮、羧酸、酯、乙酰氯或乙酸酐。在实施方案中，亲电基团为或包含马来酰亚胺或琥珀酰亚胺基团。可将羧酸基团活化以便与亲核试剂反应，包括在脱水剂如二环己基碳二亚胺(DCC)或二环己基脲(DHU)的存在下与合适的含羟基的化合物反应。例如，可使羧酸在DCC的存在下与烷氧基取代的N-羟基琥珀酰亚胺或N-羟基磺基琥珀酰亚胺反应，以分别形成反应性的亲电基团N-羟基琥珀酰亚胺酯和N-羟基磺基琥珀酰亚胺酯。也可通过与酰卤如酰氯(例如，乙酰氯)的反应来活化羧酸以提供反应性酸酐基团。在又一个实例中，羧酸可使用例如亚硫酰氯或能够进行交换反应的酰氯转化为酸性氯化物基团。
除非另有说明，否则术语“烷基”本身或作为另一术语的一部分是指具有指示的碳原子数的被取代或未被取代的直链或支链、饱和或不饱和烃(例如，“-C1-C8烷基”或“-C1-C10”烷基分别是指具有1至8或1至10个碳原子的烷基基团)。当未指示碳原子数时，烷基基团具有1至8个碳原子。代表性的直链“—C1-C8烷基”基团包括但不限于-甲基、-乙基、-正丙基、-正丁基、-正戊基、-正己基、-正庚基和-正辛基；而支链—C3-C8烷基包括但不限于-异丙基、-仲丁基、-异丁基、-叔丁基、-异戊基和-2-甲基丁基；不饱和—C2-C8烷基包括但不限于-乙烯基、-烯丙基、-1-丁烯基、-2-丁烯基、-异丁烯基、-1-戊烯基、-2-戊烯基、-3-甲基-l-丁烯基、-2-甲基-2-丁烯基、-2,3-二甲基-2-丁烯基、-1-己基、2-己基、-3-己基、-乙炔基、-丙炔基、-1-丁炔基、-2-丁炔基、-1-戊炔基、-2-戊炔基和-3-甲基-1-丁炔基。有时烷基基团未被取代。烷基基团可被一个或多个基团所取代。在其他方面，烷基基团将是饱和的。
除非另有说明，否则“亚烷基”本身或作为另一术语的一部分是指具有所陈述的碳原子数、通常1-10个碳原子并具有通过从母体烷烃的同一个碳原子或两个不同的碳原子去除两个氢原子而衍生出的两个一价基团中心的被取代或未被取代的饱和、支链或直链或环状烃基团。典型的亚烷基基团包括但不限于：亚甲基(-CH2-)、1,2-亚乙基(-CH2CH2-)、1,3-亚丙基(-CH2CH2CH2-)、1,4-亚丁基(-CH2CH2CH2CH2-)等。在优选的方面，亚烷基为支链或直链烃(即，其不为环状烃)。
除非另有说明，否则“芳基”本身或作为另一术语的一部分指通过从母体芳族环系的单个碳原子去除一个氢原子而衍生出的具有所陈述的碳原子数、通常6-20个碳原子的被取代或未被取代的一价碳环状芳族烃基团。一些芳基基团在示例性结构中表示为“Ar”。典型的芳基基团包括但不限于衍生自苯、被取代的苯、萘、蒽、联苯等的基团。一种示例性的芳基基团为苯基基团。
除非另有说明，否则“亚芳基”本身或作为另一术语的一部分为如上文所定义的芳基基团，其具有两个共价键(即，其是二价的)并且可呈邻位、间位或对位取向。
除非另有说明，否则“C3-C8杂环”本身或作为另一术语的一部分是指具有3至8个碳原子(也称为环成员)和一至四个独立地选自N、O、P或S的杂原子环成员并通过从母体环系的环原子去除一个氢原子而衍生出的一价被取代或未被取代的芳族或非芳族单环或双环环系。杂环中的一个或多个N、C或S原子可被氧化。包含杂原子的环可以是芳族的或非芳族的。其中所有环原子均参与芳香性的杂环被称为杂芳基，否则被称为杂碳环。除非另有说明，否则杂环在产生稳定结构的任何杂原子或碳原子处附连到其侧基。因此，杂芳基可通过其芳族环系的芳族碳键合(称为C-连接的杂芳基)或通过其芳族环系中的非双键N原子(即，非＝N-)键合(称为N-连接的杂芳基)。因此，含氮杂环可以是C-连接的或N-连接的并包括吡咯部分如吡咯-l-基(N-连接的)和吡咯-3-基(C-连接的)以及咪唑部分如咪唑-l基和咪唑-3-基(均为N-连接的)及咪唑-2-基、咪唑-4-基和咪唑-5-基部分(均为C-连接的)。
除非另有说明，否则“C3-C8杂芳基”为芳族C3-C8杂环，其中下标表示杂环的环状环系的碳总数或杂芳基的芳族环系的芳族碳总数而不牵涉环系的大小或是否存在环稠合。C3-C8杂环的代表性实例包括但不限于吡咯烷基、氮杂环丁烷基、哌啶基、吗啉基、四氢呋喃基、四氢吡喃基、苯并呋喃基、苯并噻吩、吲哚基、苯并吡唑基、吡咯基、噻吩基(噻吩)、呋喃基、噻唑基、咪唑基、吡唑基、嘧啶基、吡啶基、吡嗪基、哒嗪基、异噻唑基和异噁唑基。当明确给出时，杂环或杂芳基的环系的大小由环中的原子总数指示。例如，指定为5-或6-元杂芳基指示杂芳基的杂芳族环系中的芳族原子总数(即，5或6)，但并不暗示该环系中的芳族杂原子或芳族碳的数目。稠合杂芳基在上下文中明确地陈述或暗示并通常由稠合在一起以构成稠合杂芳族环系的每个芳族环中的芳族原子数指示。例如，5,6-元杂芳基为与芳族6-元环稠合的芳族5-元环，其中所述环中的一个或两个具有一个或多个芳族杂原子或其中杂原子在两个环之间共享。
与芳基或杂芳基稠合使得杂环保持非芳族并且通过与稠合环系的非芳族部分的附连而成为较大结构的一部分的杂环为任选被取代的杂环的实例，其中杂环被与芳基或杂芳基的环稠合所取代。同样，通过与稠合环系的芳族部分附连而与为较大结构的一部分的杂环或碳环稠合的芳基或杂芳基为任选被取代的芳基或杂环的实例，其中芳基或杂环被与杂环或碳环的环稠合所取代。
除非另有说明，否则“C3-C8杂环基”本身或作为另一术语的一部分是指上文定义的C3-C8杂环，其中杂环的氢原子中的一个被替换为键(即，其是二价的)。除非另有说明，否则“C3-C8亚杂芳基”本身或作为另一术语的一部分是指上文定义的C3-C8杂芳基基团，其中杂芳基基团的氢原子中的一个被替换为键(即，其是二价的)。
除非另有说明，否则“C3-C8碳环”本身或作为另一术语的一部分为通过从母体环系的环原子去除一个氢原子而衍生出的3-、4-、5-、6-、7-或8-元一价、被取代或未被取代、饱和或不饱和的非芳族单环或双环碳环状环。代表性的—C3-C8碳环包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环戊二烯基、环己基、环己烯基、1,3-环己二烯基、1,4-环己二烯基、环庚基、1,3-环庚二烯基、1,3,5-环庚三烯基、环辛基和环辛二烯基。
除非另有说明，否则“C3-C8碳环基”本身或作为另一术语的一部分是指上文定义的C3-C8碳环基团，其中碳环基团的氢原子中的另一个被替换为键(即，其是二价的)。
除非另有说明，否则术语“杂烷基”本身或与另一个术语组合地指除非另有陈述否则稳定的直链或支链烃或其组合，完全饱和或含有1至3个不饱和度，由所陈述的碳原子数和一至十个、优选一至三个选自O、N、Si和S的杂原子组成，其中氮和硫原子可任选被氧化并且氮杂原子可任选被季铵化。一个或多个杂原子O、N和S可位于杂烷基基团的任何内部位置处或位于烷基基团与分子的其余部分附连的位置处。杂原子Si可位于杂烷基基团的任何位置处，包括烷基基团与分子的其余部分附连的位置。实例包括—CH2—CH2—O—CH3、—CH2—CH2—NH—CH3、—CH2—CH2—N(CH3)—CH3、—CH2—S—CH2—CH3、—CH2—CH2—S(O)—CH3、—NH—CH2—CH2—NH—C(O)—CH2—CH3、—CH2—CH2—S(O)2—CH3、—CH＝CH—O—CH3、—Si(CH3)3、—CH2—CH＝N—O—CH3和—CH＝CH—N(CH3)—CH3。至多两个杂原子可以是连续的，例如，—CH2—NH—OCH3和—CH2—O—Si(CH3)3。通常，C1至C4杂烷基或亚杂烷基具有1至4个碳原子和1或2个杂原子而C1至C3杂烷基或亚杂烷基具有1至3个碳原子和1或2个杂原子。在一些方面，杂烷基或亚杂烷基是饱和的。
除非另有说明，否则术语“亚杂烷基”本身或与另一个术语组合地指衍生自杂烷基(如上文所讨论)的二价基团，如由—CH2—CH2—S—CH2—CH2—和—CH2—S—CH2—CH2—NH—CH2—所例示。对于亚杂烷基基团，杂原子也可占据任一或两个链末端。还此外，对于亚烷基和亚杂烷基连接基团，没有暗示连接基团的取向。
除非另有说明，否则“氨基烷基”本身或与另一个术语组合地指杂烷基，其中如本文所定义的烷基部分被氨基、烷基氨基、二烷基氨基或环烷基氨基基团所取代。示例性的非限制性氨基烷基有—CH2NH2、—CH2CH2NH2、—CH2CH2NHCH3和—CH2CH2N(CH3)2并还包括支链种类如处于(R)-或(S)-构型的—CH(CH3)NH2和—C(CH3)CH2NH2。或者，氨基烷基为如本文所定义的烷基部分、基团或取代基，其中非基团碳的sp3碳已被替换为氨基或烷基氨基部分，其中其sp3氮替换烷基的sp3碳，前提条件是保留至少一个sp3碳。在作为较大结构或另一部分的取代基提及氨基烷基部分时，氨基烷基通过氨基烷基的烷基部分的碳基团与该结构或部分共价附连。
除非另有说明，否则“烷基氨基”和“环烷基氨基”本身或与另一个术语组合地指如本文所述的烷基或环烷基基团，其中所述烷基或环烷基基团的基团碳已被替换为氮基团，前提条件是保留至少一个sp3碳。在烷基氨基在其氮处被另一个烷基部分所取代的那些情况下，所得被取代的基团有时被称为二烷基氨基部分、基团或取代基，其中取代氮的烷基部分独立地选择。示例性和非限制性的氨基、烷基氨基和二烷基氨基取代基包括具有结构—N(R’)2的那些，其中这些实例中的R’独立地选自氢或C1-6烷基，通常为氢或甲基，而在包括在杂环烷基中的环烷基胺中，两个R’与其所附连的氮一起限定杂环状环。当两个R’均为氢或烷基时，所述部分有时被分别描述为伯氨基基团和叔胺基团。当一个R’为氢而另一个为烷基时，则所述部分有时被描述为仲氨基基团。伯和仲烷基氨基部分作为亲核试剂对含羰基的亲电中心更具反应性，而叔胺则更具碱性。
“被取代的烷基”和“被取代的芳基”分别指其中一个或多个氢原子(通常一个)各自独立地替换为取代基的烷基和芳基。典型的取代基包括但不限于—X、—R’、—OH、—OR’、—SR’、—N(R’)2、—N(R’)3、＝NR’、—CX3、—CN、—NO2、—NR’C(＝O)R’、—C(＝O)R’、—C(＝O)N(R’)2、—S(＝O)2R’、—S(＝O)2NR、—S(＝O)R’、—OP(＝O)(OR’)2、—P(＝O)(OR’)2、-PO3＝、PO3H2、—C(＝O)R’、—C(＝S)R’、—CO2R’、—CO2-、—C(＝S)OR’、—C(＝O)SR’、—C(＝S)SR’、—C(＝O)N(R’)2、—C(＝S)N(R)2和—C(＝NR)N(R’)2，其中每个X独立地选自卤素：—F、—CI、—Br和—I；并且其中每个R’独立地选自—H、—C1-C20烷基、—C6-C20芳基、—C3-C14杂环、保护基团和前药部分。
更典型的取代基选自—X、—R’、—OH、—OR’、—SR’、—N(R’)2、—N(R’)3、＝NR’、—NR’C(＝O)R、—C(＝O)R’、—C(＝O)N(R’)2、—S(＝O)2R’、—S(＝O)2NR’、—S(＝O)R’、—C(＝O)R’、—C(＝S)R,—C(＝O)N(R’)2、—C(＝S)N(R’)2和—C(＝NR)N(R’)2，其中每个X独立地选自—F和—CI，或者更典型的取代基选自—X、—R、—OH、—OR’、—N(R’)2、—N(R’)3、—NR’C(＝O)R’、—C(＝O)N(R’)2、—S(＝O)2R’、—S(＝O)2NR’、—S(＝O)R’、—C(＝O)R’、—C(＝O)N(R’)2、—C(＝NR)N(R’)2、保护基团和前药部分，其中每个X为—F；并且其中每个R’独立地选自氢、—C1-C20烷基、—C6-C20芳基、—C3-C14杂环、保护基团和前药部分。在一些方面，烷基取代基选自—N(R’)2、—N(R’)3和—C(＝NR)N(R’)2，其中R选自氢和—C1-C20烷基。在其他方面，烷基被一系列亚乙氧基部分所取代以限定PEG单元。如上所述的亚烷基、碳环、碳环基、亚芳基、杂烷基、亚杂烷基、杂环、杂环基、杂芳基和亚杂芳基基团也可被类似地取代。
如本文所用，“保护基团”指防止或降低与其连接的原子或官能团参与不需要的反应的能力的部分。原子或官能团的典型保护基团在Greene(1999),“PROTECTIVE GROUPS INORGANIC SYNTHESIS,第三版.”,Wiley Interscience中有给出。在一些情况下，使用针对杂原子如氧、硫和氮的保护基团来最小化或避免它们与亲电化合物的不希望的反应。在其他情况下，保护基团用于降低或消除未保护的杂原子的亲核性和/或碱性。受保护的氧的非限制性实例由—ORPR给出，其中RPR为针对羟基的保护基团，其中羟基通常被保护为酯(例如，乙酸酯、丙酸酯或苯甲酸酯)。针对羟基的其他保护基团将避免干扰有机金属试剂或其他高碱性试剂的亲核性，其中羟基通常被保护为醚，包括烷基或杂环烷基醚(例如，甲基或四氢吡喃基醚)、烷氧基甲基醚(例如，甲氧基甲基或乙氧基甲基醚)、任选被取代的芳基醚和甲硅烷基醚(例如，三甲基甲硅烷基(TMS)、三乙基甲硅烷基(TES)、叔丁基二苯基甲硅烷基(TBDPS)、叔丁基二甲基甲硅烷基(TBS/TBDMS)、三异丙基甲硅烷基(TIPS)和[2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基]-甲基甲硅烷基(SEM))。氮保护基团包括针对伯胺或仲胺的那些，如在—NHRPR或—N(RPR)2—中，其中RPR中的至少一个为氮原子保护基团或两个RPR一起构成保护基团。
当保护基团能够在分子中别处实现期望的化学转化所需的反应条件下以及在需要时纯化新形成的分子的过程中防止或避免不希望的副反应或保护基团的过早失去，并且可在不会不利地影响新形成的分子的结构或立体化学完整性的条件下去除时，该保护基团将是合适的。作为实例而非限制，合适的保护基团可包括先前描述的用于保护官能团的那些。合适的保护基团有时为肽偶联反应中使用的保护基团。
“芳族醇”本身或作为较大结构的一部分是指被羟基官能团—OH所取代的芳族环系。因此，芳族醇是指如本文所述的任何芳基、杂芳基、亚芳基和亚杂芳基部分，其具有与其芳族环系的芳族碳键合的羟基官能团。芳族醇可以是较大部分的一部分，如当其芳族环系是该部分的取代基时，或者可通过环稠合嵌入到较大的部分中，并且可任选被如本文所述的部分所取代，包括一个或多个其他羟基取代物。酚醇为具有酚基团作为芳族环的芳族醇。
“脂族醇”本身或作为较大结构的一部分是指具有与羟基官能团-OH键合的非芳族碳的部分。带羟基的碳可以是未被取代的(即，甲醇)或可具有一个、两个或三个任选被取代的支链或非支链烷基取代基以在线形或环状结构内限定伯醇或仲醇或叔醇。当是较大结构的一部分时，醇可以是该结构的取代基，其通过带羟基的碳键合、通过烷基或如本文所述其他部分的碳与该带羟基的碳键合或者通过该烷基或其他部分的取代基键合。脂族醇涵盖其中羟基官能团与其环状环系的非芳族碳键合的非芳族环状结构(即，碳环和杂碳环，任选被取代)。
如本文所用，“芳基烷基”或“杂芳基烷基”指其中芳基部分与烷基部分键合的取代基、部分或基团，即芳基-烷基-，其中烷基和芳基基团为如上所述，例如，C6H5—CH2—或C6H5—CH(CH3)CH2—。芳基烷基或杂芳基烷基通过其烷基部分的sp3碳与较大结构或部分缔合。
如本文所用，“琥珀酰亚胺部分”是指由琥珀酰亚胺环系构成的有机部分，其存在于式(III)的化合物中的一种类型的Y’中，该化合物通常还包含与该环系的酰亚胺氮键合的含亚烷基的部分。琥珀酰亚胺部分通常由细胞结合剂的巯基基团向喜树碱有效载荷化合物(式II)的马来酰亚胺环系的迈克尔加成(Michael addition)而产生。琥珀酰亚胺部分因此包含硫取代的琥珀酰亚胺环系，并且当存在于喜树碱缀合物中时，其酰亚胺氮被喜树碱缀合物的细胞结合剂的剩余部分所取代并任选被存在于式II的化合物的马来酰亚胺环系上的一个或多个取代基所取代。
如本文所用，“酸-酰胺部分”是指具有酰胺取代基的琥珀酸，该酰胺取代基由琥珀酰亚胺部分的硫取代琥珀酰亚胺环系产生，其羰基-氮键中之一已因水解而发生断裂。产生琥珀酸-酰胺部分的水解将提供不太可能通过抗体-硫取代基的消除而使其所键合的接头过早失去的接头。硫取代的琥珀酰亚胺部分的琥珀酰亚胺环系的水解预期将提供酸-酰胺部分的区域化学异构体，这是由于琥珀酰亚胺环系的两个羰基碳的反应性差异，该差异可至少部分归因于存在于式II的化合物的马来酰亚胺环系中的任何取代基和由靶向配体引入的硫取代基。
如本文所用，术语“前药”是指经由化学或生物学过程(即，化学反应或酶促生物转变)在体内转变成更具生物活性的化合物的生物活性较低或无活性的化合物。通常，通过用前药部分对化合物进行化学修饰来赋予生物活性化合物较低的生物活性(即，转化为前药)。在一些方面，前药为II型前药，其在细胞外(例如，在消化液中)或在身体的循环系统中(例如，在血液中)被生物活化。示例性的前药有酯和(β-D-吡喃葡萄糖苷。
在许多情况下，本文描述的缀合物、接头和组分的组装将指反应性基团。“反应性基团”或RG为含有反应性位点(RS)的基团，其能够与喜树碱有效载荷或喜树碱缀合物的接头的组分或与喜树碱形成键。RS为反应性基团(RG)内的反应性位点。反应性基团包括巯基基团以形成二硫键或硫醚键，醛、酮或肼基团以形成腙键，羧基或氨基基团以形成肽键，羧基或羟基基团以形成酯键，磺酸以形成磺酰胺键，醇以形成氨基甲酸酯键，和胺以形成磺酰胺键或氨基甲酸酯键。下表为反应性基团、反应性位点和可在反应性位点的反应之后形成的示例性官能团的示意。该表不是限制性的。本领域技术人员应理解，表中提到的R’和R”部分实际上为任何有机部分(例如，烷基基团、芳基基团、杂芳基基团或者被取代的烷基、芳基或杂芳基基团)，其与在RG向示例性官能团中之一的转化中提供的键形成相容。还应理解，如应用于本发明的实施方案的，R’可代表自稳定接头或任选的二级接头的一个或多个组分，视情况而定，并且R”可代表任选的二级接头、喜树碱、稳定单元或检测单元的一个或多个组分，视情况而定。
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本发明所设想的取代基和变量的组合仅为导致形成稳定化合物的那些。如本文所用，术语“稳定”是指具有足以允许制造的稳定性并且保持化合物的完整性达足够长的时间段以便可用于本文详述的目的(例如，治疗性或预防性施用于受试者)的化合物。
本发明的化合物在其制备之后优选经分离和纯化以获得含有按重量计等于或大于95％(“基本上纯”)的量的组成，其然后如本文所述使用或配制。
如本文所用，术语“缀合物”是指与细胞结合剂连接的本文描述的化合物或其衍生物。
如本文所用，术语“可与细胞结合剂连接”是指包含至少一个适合于将这些化合物或其衍生物与细胞结合剂结合的连接基团或其前体的本文描述的化合物或其衍生物。
给定基团的术语“前体”是指可通过任何脱保护、化学修饰或偶联反应产生该基团的任何基团。
术语“与细胞结合剂连接”是指包含经由合适的连接基团或其前体与细胞结合剂结合的至少一种本文描述的化合物或其衍生物的缀合物分子。
术语“异常细胞生长”和“增殖性病症”在本申请中可互换使用。除非另有说明，否则如本文所用，“异常细胞生长”是指独立于正常调控机制的细胞生长(例如，接触抑制的丧失)。这包括例如以下的异常生长：(1)通过表达突变的酪氨酸激酶或受体酪氨酸激酶的过表达而增殖的肿瘤细胞(肿瘤)；(2)其中发生异常酪氨酸激酶活化的其他增殖性疾病的良性和恶性细胞；(3)通过受体酪氨酸激酶增殖的任何肿瘤；(4)通过异常丝氨酸/苏氨酸激酶活化增殖的任何肿瘤；和(5)其中发生异常丝氨酸/苏氨酸激酶活化的其他增殖性疾病的良性和恶性细胞。
术语“癌症”和“癌”是指或描述哺乳动物中通常以不受调节的细胞生长为特征的生理状况。“肿瘤”包含一种或多种癌细胞和/或良性或癌前细胞。
“治疗剂”既涵盖生物剂如抗体、肽、蛋白质、酶，又涵盖化学治疗剂。
“化学治疗剂”为可用于治疗癌症的化学化合物。
“代谢物”为通过指定化合物、其衍生物、或其缀合物或其盐在体内代谢产生的产物。可使用本领域已知的常规技术来鉴定化合物、其衍生物或其缀合物的代谢物，并可使用测试如本文描述的那些来鉴定它们的活性。这样的产物可例如由所施用化合物的氧化、羟基化、还原、水解、酰胺化、脱酰胺化、酯化、脱酯化、酶促裂解等产生。因此，本发明包括本发明的化合物、其衍生物或其缀合物的代谢物，包括通过包括使本发明的化合物、其衍生物或其缀合物与哺乳动物接触足以产生其代谢产物的时间段的方法产生的化合物、其衍生物或其缀合物。
如本文所定义，“接头”、“接头部分”或“连接基团”是指将两个基团如细胞结合剂和细胞毒性化合物连接在一起的部分。通常，接头在其连接的两个基团连接的条件下是基本上惰性的。双官能交联剂可包含两个反应性基团，在接头部分的每一端处各一个，使得一个反应性基团可首先与细胞毒性化合物反应以提供带有接头部分和第二反应性基团的化合物，其然后可与细胞结合剂反应。或者，双官能交联剂的一端可首先与细胞结合剂反应以提供带有接头部分和第二反应性基团的细胞结合剂，其然后可与细胞毒性化合物反应。连接部分可含有允许在特定位点处释放细胞毒性部分的化学键。合适的化学键是本领域公知的并包括二硫键、硫醚键、酸不稳定键、光不稳定键、肽酶不稳定键和酯酶不稳定键(参见例如美国专利5,208,020；5,475,092；6,441,163；6,716,821；6,913,748；7,276,497；7,276,499；7,368,565；7,388,026和7,414,073)。优选二硫键、硫醚不稳定键和肽酶不稳定键。可在本发明中使用的其他接头包括不可切割接头，如在美国公开号20050169933中详细描述的那些，或带电荷的接头或亲水性接头并在US 2009/0274713、US 2010/01293140和WO2009/134976中描述，其每一个通过引用明确并入本文，其每一个通过引用明确并入本文。
术语“氨基酸”是指天然存在的和合成的氨基酸，以及以类似于天然存在的氨基酸的方式起作用的氨基酸类似物和氨基酸模拟物。天然存在的氨基酸为由遗传密码编码的那些，以及后来被修饰的那些氨基酸，例如，羟脯氨酸、γ-羧基谷氨酸、硒代半胱氨酸和O-磷酸丝氨酸。氨基酸类似物是指与天然存在的氨基酸具有相同的基本化学结构即与氢、羧基基团、氨基基团和R基团结合的碳的化合物，例如，高丝氨酸、正亮氨酸、蛋氨酸亚砜、蛋氨酸甲基锍。这样的类似物具有经修饰的R基团(例如，正亮氨酸)或经修饰的肽骨架，但保留与天然存在的氨基酸相同的基本化学结构。一种可特别使用的氨基酸为瓜氨酸，其为精氨酸的衍生物并参与肝脏中脲的形成。氨基酸模拟物是指具有不同于氨基酸的一般化学结构的结构但以类似于天然存在的氨基酸的方式起作用的化学化合物。术语“非天然氨基酸”旨在代表二十种上述天然存在的氨基酸的“D”立体化学形式。还应理解，术语非天然氨基酸包括天然氨基酸的同系物或其D异构体，以及天然氨基酸的合成修饰形式。合成修饰形式包括但不限于侧链缩短或加长至多两个碳原子的氨基酸，包含任选被取代的芳基基团的氨基酸，和包含卤代基团、优选卤代烷基和芳基基团的氨基酸，以及N取代的氨基酸，例如，N-甲基-丙氨酸。氨基酸或肽可通过氨基酸或肽的末端胺或末端羧酸与接头/间隔子或细胞结合剂附连。氨基酸还可通过侧链反应性基团如但不限于半胱氨酸的巯基基团、赖氨酸的ε胺或者丝氨酸或苏氨酸的侧链羟基与接头/间隔子或细胞结合剂附连。
在实施方案中，氨基酸由NH2-C(Raa'Raaa)-C(＝O)OH代表，其中Raa和Raa'各自独立地为H，任选被取代的具有1至10个碳原子的直链、支链或环状烷基、烯基或炔基，芳基，杂芳基或杂环基，或者R和N-末端氮原子可一起形成杂环状环(例如，如在脯氨酸中)。术语“氨基酸残基”是指当从胺去除一个氢原子和/或从氨基酸的羧基端去除羟基基团时的对应残基，如-NH-C(Raa'Raa)-C(＝O)O-。
如本文所用，氨基酸可为L或D异构体。除非另有说明，否则在提及氨基酸时，其可为L或D异构体或其混合物。在实施方案中，除非另有说明，否则在以其氨基酸序列提及肽时，每个氨基酸可为L或D异构体。如果肽中的一个氨基酸被指定为D异构体，则除非另有说明，否则其他一个或多个氨基酸为L异构体。例如，肽D-Ala-Ala意指D-Ala-L-Ala。
氨基酸和肽可由封端基团保护。封端基团为保护氨基酸或肽的N-末端使之免于发生不期望的反应的原子或化学部分并可在药物-配体缀合物的合成过程中使用。它应该在整个合成过程中保持与N-末端附连，并且可在药物缀合物的合成完成之后通过化学条件或选择性地实现其去除的其他条件去除。适合于N-末端保护的封端基团在肽化学领域中是公知的。示例性的封端基团包括但不限于甲酯、叔丁酯、氨基甲酸9-芴基甲酯(Fmoc)和苄氧羰基(Cbz)。
术语“可被蛋白酶切割的肽”是指含有蛋白酶的切割识别序列的肽。如本文所用，蛋白酶为可切割肽键的酶。蛋白酶的切割识别序列为蛋白水解切割过程中被蛋白酶识别的特定氨基酸序列。许多蛋白酶切割位点是本领域已知的，并且这些及其他切割位点可包括在接头部分中。参见例如Matayoshi等人,Science 247:954(1990)；Dunn等人,Meth.Enzymol.241:254(1994)；Seidah等人,Meth.Enzymol.244:175(1994)；Thornberry,Meth.Enzymol.244:615(1994)；Weber等人,Meth.Enzymol.244:595(1994)；Smith等人,Meth.Enzymol.244:412(1994)；Bouvier等人,Meth.Enzymol.248:614(1995)；Hardy等人,AMYLOID PROTEIN PRECURSOR IN DEVELOPMENT,AGING,AND ALZHEIMER’S DISEASE,Masters等人编辑，第190-198页(1994年)。
肽序列基于其被蛋白酶切割的能力来选择，蛋白酶的非限制性实例包括组织蛋白酶B、C、D、H、L和S以及弗林蛋白酶。优选地，肽序列能够在体外被适宜的分离的蛋白酶切割，这可使用本领域已知的体外蛋白酶切割测定法进行测试。
在另一个实施方案中，肽序列基于其被溶酶体蛋白酶切割的能力来选择。溶酶体蛋白酶是主要位于溶酶体中的蛋白酶，但也可位于内体中。溶酶体蛋白酶的实例包括但不限于组织蛋白酶B、C、D、H、L和S以及弗林蛋白酶。
在另一个实施方案中，肽序列基于其被肿瘤相关蛋白酶切割的能力来选择，肿瘤相关蛋白酶有如在癌细胞的表面上或在肿瘤细胞附近的细胞外发现的蛋白酶，这样的蛋白酶的非限制性实例包括thimet寡肽酶(TOP)、CD10(脑啡肽酶)、基质金属蛋白酶(如MMP2或MMP9)、II型跨膜丝氨酸蛋白酶(如Hepsin、testisin、TMPRSS4或matriptase/MT-SPl)、天冬酰胺内肽酶和以下参考文献(Current Topics in Developmental Biology:Cell SurfaceProteases,vol.54Zucker S.2003,Boston,MA)中描述的酶。可使用本领域已知的体外蛋白酶切割测定法来测试肽被肿瘤相关蛋白酶切割的能力。
术语“阳离子”是指具有正电荷的离子。阳离子可以是一价的(例如，Na+、K+等)、二价的(例如，Ca2+、Mg2+等)或多价的(例如，Al3+等)。在实施方案中，阳离子是一价的。
式(I)的化合物
在一些方面，本发明的特征在于包含喜树碱衍生物的代谢物。这样的代谢物可表现出期望的细胞毒性性质并可用于制备如本文所述的包含细胞结合剂的缀合物。
在一个方面，本发明的特征在于式(I)的化合物，
D—L1—L2—Q(I)，
或其药学上可接受的盐，其中：
D由以下结构式代表：
Figure BDA0003839816760000481
其中，
R1独立地为-H、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、甲硅烷基、C3-C6环烷基、C1-C6卤代烷基、C2-C6卤代烯基或C2-C6卤代炔基；
R2独立地为-H、-F、-N(R4)2、-N(R4)(R5)、-OR4、-SR4、-S(＝O)R5、-SO2R5、C1-C6烷基或C1-C6氟代烷基；并且R3独立地为-H、-F、-CN、-OCH3、-CH3或-CF3；或者R2和R3一起形成式-O(CH2)nO-或-O(CF2)nO-的基团，其中n为1或2；
R4独立地为-H或C1-C4烷基；
R5独立地为C1-C4烷基；
L1独立地不存在或为-(C1-C10亚烷基)-；
L2独立地不存在或为-OCH2-L3-*、-SCH2-L3-*、-S(＝O)-L3-*、-SO2-L3-*、-C(＝O)-L3-*、-N(R6)CH2-L3-*、-N(R6)C(＝O)-L3-*、-N(R6)C(＝O)N(R7)-L3-*、-C(＝O)N(R6)CH2-L3-*、-OC(＝O)N(R6)CH2-L3-*或-N(R6)C(＝O)OCH2-L3-*；
其中*表示与Q共价连接的位点；
L3独立地为-(C1-C10亚烷基)-、-CH2OCH2CH2-或-CH2CH2OCH2CH2-；
每个R6和R7独立地为-H、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基、C3-C6环烷基、芳基、杂芳基或苄基；和
Q为-OH或–SH。
在实施方案中，当R2和R3结合以形成-OCH2O-时，R1不为-CH2CH2CH2CH3。
在实施方案中，当R1为-H或-CH2CH3、R2为-OH或烷氧基并且R3为-H时，则-L1-L2-Q不为-CH(R’)CH2OH或-CH(R’)(CH2)2OH，其中R’为-H或C1-C6烷基、烷氧基、被取代的烷基、苯基或PhCH2-。在实施方案中，当R1为-H或-CH2CH3、R2为-OH或烷氧基并且R3为-H时，则-L1-L2-Q不为-CH(R’)CH2 OH或-CH(R’)(CH2)2OH，其中R’为–H或C1-C6烷基、烷氧基、被取代的烷基、苯基或PhCH2-。
在实施方案中，R1、R2和R3中的至少一个不为-H。
在实施方案中，存在L1和L2中的至少一个。
在实施方案中，R1独立地为C1-C6烷基、甲硅烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C3-C6环烷基、C1-C6卤代烷基、烯烃或炔烃。
在实施方案中，R1独立地为-H或C1-C6烷基。
在实施方案中，R2独立地为-H、-F、-N(R4)2、-N(R4)(R5)、-OR4、-SR4、-S(＝O)R5、-SO2R5、C1-C6烷基或C1-C6氟代烷基；并且R3独立地为-H、-F、-CN、-OCH3、-CH3或-CF3。
在实施方案中，R2独立地为C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或-F。
在实施方案中，R3独立地为-H、-F、-CN或-CF3。
在实施方案中，R3独立地为-F、-CN、-OCH3、-CH3或-CF3。
在实施方案中，R2和R3结合以形成-O(CH2)nO-或-O(CF2)nO-，其中n为1或2。
在实施方案中，D由以下结构中之一代表：
Figure BDA0003839816760000491
Figure BDA0003839816760000501
在实施方案中，D为
Figure BDA0003839816760000502
在实施方案中，D为(D-I)。在实施方案中，D为(D-III)。在实施方案中，D为(D-IV)。
在实施方案中，D为(D-V)。在实施方案中，D为(D-VI)。在实施方案中，D为(D-VII)。在实施方案中，D为(D-VIII)。
在实施方案中，R1为-H或C1-C6烷基。
在实施方案中，D由以下结构中之一代表：
Figure BDA0003839816760000503
Figure BDA0003839816760000511
在实施方案中，D为
Figure BDA0003839816760000512
在实施方案中，D为(D1)。在实施方案中，D为(D2)。在实施方案中，D为(D4)。
在实施方案中，D为(D5)。在实施方案中，D为(D6)。在实施方案中，D为(D7)。在实施方案中，D为(D8)。
在实施方案中，D为(D9)。在实施方案中，D为(D10)。在实施方案中，D为(D11)。在实施方案中，D为(D12)。
在实施方案中，D为(D13)。在实施方案中，D为(D14)。在实施方案中，D为(D15)。在实施方案中，D为(D16)。
在实施方案中，L1为-(C1-C10亚烷基)-，L2不存在。
在实施方案中，L1为-(C1-C10亚烷基)-，L2为-N(R6)CH2-L3-*或-N(R6)C(＝O)-L3-*，其中*表示与Q共价连接的位点。
在实施方案中，L1不存在，L2为-N(R6)CH2-L3-*或-N(R6)C(＝O)-L3-*，其中*表示与Q共价连接的位点。
在实施方案中，L3为-(C1-C10亚烷基)-。
在实施方案中，R6为–H或–CH3。
在实施方案中，L1-L2为-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-或-CH2CH2CH2CH2-。
在实施方案中，L1-L2为-OCH2CH2-*、-OCH2CH2OCH2CH2-*、-SCH2CH2-*、-SCH2CH2OCH2CH2-*、-S(＝O)CH2-*、-SO2CH2-*、-C(＝O)CH2-*、-NHCH2CH2-*、-N(CH3)CH2CH2-*、-N(CF3)CH2CH2-*、-NHC(＝O)CH2-*、-CH2NHC(＝O)CH2-*、-CH2CH2NHC(＝O)CH2-*、CH2N(CH3)C(＝O)CH2-*、-N(CH3)C(＝O)CH2-*、-N(CH3)C(＝O)CH2CH2-*、-C(＝O)NHCH2CH2-*、-NHC(＝O)NHCH2CH2-*、-NHC(＝O)OCH2CH2-*、-CH2OC(＝O)NHCH2CH2-*或-C(＝O)N(CH3)CH2CH2-*，其中*表示与Q共价连接的位点。
在实施方案中，L1-L2-Q为-CH2CH2CH2CH2OH、-CH2CH2CH2OH、-CH2CH2OH、-CH2CH2OCH2CH2OH、-CH2SCH2CH2OH、-CH2NHC(＝O)CH2OH、-CH2CH2NHC(＝O)CH2OH、-CH2N(CH3)C(＝O)CH2OH、-OCH2CH2OH、-OCH2CH2CH2OH、-SCH2CH2CH2OH、-SCH2CH2OH、-NHCH2CH2OH、-NHCH2CH2CH2OH、-N(CH3)CH2CH2OH、-C(＝O)NHCH2CH2OH、-NHC(＝O)CH2OH、-CH2S(＝O)CH2OH、-CH2SO2CH2OH、-CH2CH2CH2CH2SH、-CH2CH2CH2SH、-CH2CH2SH、-CH2CH2OCH2CH2SH、-CH2SCH2CH2SH、-CH2NHC(＝O)CH2SH、-OCH2CH2CH2SH、-SCH2CH2CH2SH、-SCH2CH2SH、-NHCH2CH2CH2SH、-N(CH3)CH2CH2SH、-C(＝O)NHCH2CH2SH、-NHC(＝O)CH2SH、-CH2S(＝O)CH2SH或-CH2SO2CH2SH。
在实施方案中，D-L1-L2由为以下的结构代表
Figure BDA0003839816760000521
Figure BDA0003839816760000531
在实施方案中，D-L1-L2由为以下的结构代表：
Figure BDA0003839816760000532
在实施方案中，D-L1-L2由为(P-I)的结构代表。
在实施方案中，D-L1-L2由为(P-III)的结构代表。
在实施方案中，D-L1-L2由为(P-IV)的结构代表。
在实施方案中，D-L1-L2由为(P-V)的结构代表。
在实施方案中，R1为-H或C1-C6烷基。
在实施方案中，R1为-H或–CH2CH3。
在实施方案中，Q为-OH。
在实施方案中，Q为-SH。
在实施方案中，化合物具有以下结构中之一，
Figure BDA0003839816760000533
或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为
Figure BDA0003839816760000541
或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为化合物P2，或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为化合物P3，或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为化合物P4，或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为化合物P5，或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为化合物P6，或其药学上可接受的盐。
式(II)的化合物
在一些方面，包含喜树碱衍生物的代谢物可包括肽接头和反应性基团：这样的化合物可用于制备如本文所述包含细胞结合剂的缀合物。
在实施方案中，这样的化合物由根据如本文所述的式(I)的任何实施方案的结构形成或包含根据如本文所述的式(I)的任何实施方案的结构。
在另一个方面，本发明的特征在于式(II)的化合物，
D—L1—L2—Q’—CH2—NH—E—Z (II)，
或其药学上可接受的盐，其中：
D由以下结构式代表：
Figure BDA0003839816760000542
其中，
R1独立地为-H、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、甲硅烷基、C3-C6环烷基、C1-C6卤代烷基、C2-C6卤代烯基或C2-C6卤代炔基；
R2独立地为-H、-F、-N(R4)2、-N(R4)(R5)、-OR4、-SR4、-S(＝O)R5、-SO2R5、C1-C6烷基或C1-C6氟代烷基；并且R3为-H、-F、-CN、-OCH3、-CH3、-CF3；或者R2和R3一起形成式-O(CH2)nO-或-O(CF2)nO-的基团，其中n为1或2；
R4独立地为-H或C1-C4烷基；
R5独立地为C1-C4烷基；
L1独立地不存在或为-(C1-C10亚烷基)-；
L2独立地不存在或为-OCH2-L3-*、-SCH2-L3-*、-S(＝O)-L3-*、-SO2-L3-*、-C(＝O)-L3-*、-N(R6)CH2-L3-*、-N(R6)C(＝O)-L3-*、-N(R6)C(＝O)N(R7)-L3-*、-C(＝O)N(R6)CH2-L3-*；-OC(＝O)N(R6)CH2-L3-*或-N(R6)C(＝O)OCH2-L3-*，其中*表示与Q’共价连接的位点；
L3独立地为-(C1-C10亚烷基)-、-CH2OCH2CH2-或-CH2CH2OCH2CH2-；
每个R6和R7独立地为-H、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基、C3-C6环烷基、芳基、杂芳基或苄基；和
Q’为-O-或-S-；
E为包含2至10个氨基酸的肽；其中E任选被一个或多个多元醇所取代；并且其中所述肽的N末端共价附连到Z；
Z为-C(＝O)-L4-Y、
Figure BDA0003839816760000551
其中m代表1-10的整数；
L4为-(C1-C10亚烷基)-*、-CH2CH2(OCH2CH2)nN(R8)C(＝O)-L5-*或-CH2(OCH2CH2)nN(R8)C(＝O)-L5-*；其中n代表1-10的整数；并且其中*表示与Y共价连接的位点；
L5为-(C1-C10亚烷基)-；
R8为-H或-CH3；并且
Y为亲电基团；并且
其中当R2和R3结合以形成-OCH2O-时，R1不为-CH2CH2CH2CH3。
在实施方案中，E为2、3或4个氨基酸的肽。所述肽中的每个氨基酸为L氨基酸，或所述肽中的至少一个氨基酸为D氨基酸。
在实施方案中，E包含一种或多种选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、苯丙氨酸和亮氨酸的氨基酸，并且其中所述谷氨酰胺或谷氨酸任选被多元醇所取代。
在实施方案中，E包含选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、苯丙氨酸和亮氨酸的氨基酸，并且其中所述谷氨酰胺或谷氨酸任选被多元醇所取代。
在实施方案中，E包含具有以下结构的氨基酸，
Figure BDA0003839816760000552
其中R9为-H或C1-C6烷基。
在实施方案中，E包含具有以下结构的氨基酸，
Figure BDA0003839816760000561
在实施方案中，E选自-Ala-Val-*、-Val-Ala-*、-Gly-Gly-*、-Val-Cit-*、-Cit-Val-*、-Leu-Ala-*、-Ala-Leu-*、-Leu-Cit-*、-Cit-Leu-*、-Leu-Ala-*、-Ala-Leu-*、-Lys-Lys-*、-Ala-Lys-*、-Lys-Ala-*、-Val-Lys-*、-Lys-Val-*、-Tyr-Arg-*、-Arg-Tyr-*、-Arg-Arg-*、-Ala-Ala-*、-Phe-Lys-*、-Lys-Phe-*、-Thr-Thr-*、-Thr-Met-*、-Met-Thr-*、-Met-Tyr-*、-Tyr-Met-*、-Phe-Gln-*、-Gln-Phe-*、-Gly-Ser-*、-Leu-Gln-*、-Gln-Leu-*、-Ser-Ala-*、-Ser-Gly-*、-Val-Thr-*、-Thr-Val-*、-Val-Gln-*、-Ser-Val-*、-Val-Ser-*、-Ala-Met-*、-Met-Ala-*、-Val-Arg-*、-Arg-Val-*、-Phe-Ala-*、-Ala-Phe-*、-Cit-Val-*、-Gln-Val-*、-Phe-Arg-*、-Arg-Phe-*、-Ala-Ala-Ala-*、-Gly-Gly-Gly-*、-Ala-Val-Ala-*、-Gly-Val-Gly-*、-Ala-Val-Gly-*、-Gly-Phe-Lys-*、-Lys-Phe-Gly-*、-Leu-Ala-Leu-*、-Val-Ala-Leu-*、-Leu-Ala-Val-*、-Val-Ala-Val-*、-Ala-Val-Ala-Gly-*、-Gly-Phe-Gly-Gly-*、-Gly-Gly-Phe-Gly-*、-Ala-Val-Gly-Gly-*、-Ala-Ala-Ala-Ala-*、-Ala-Val-Ala-Ala-*、-Ala-Leu-Ala-Leu-*、-Leu-Ala-Leu-Ala-*、-Gly-Phe-Leu-Gly-*和-Gly-Leu-Phe-Gly-*，其中*表示与Z共价附连的肽的N-末端。
在实施方案中，E选自-L-Ala-D-Val-*、-L-Val-D-Ala-*、-L-Val-D-Lys-*、-L-Val-D-Arg-*、-L-Val-D-Cit-*、-L-Val-D-Arg-*、-L-Val-D-Cit-*、-L-Val-D-Lys-*、-L-Val-D-Arg-*、-L-Arg-D-Arg-*、-L-Ala-D-Ala-*、-L-Ala-D-Lys-*、-L-Ala-D-Arg-*、-L-Ala-D-Ala-L-Ala-*、-L-Ala-D-Val-L-Ala-*、-L-Ala-D-Ala-Gly-*和-L-Ala-D-Val-Gly-*，其中*表示与Z共价附连的肽的N-末端。
在实施方案中，–E-NH-CH2-具有以下结构中之一，其中*表示与Z共价附连的肽的N-末端：
Figure BDA0003839816760000562
Figure BDA0003839816760000571
在实施方案中，L4为-(C1-C10亚烷基)-。
在实施方案中，L4为-CH2CH2(OCH2CH2)nN(R8)C(＝O)-L5-*或-CH2(OCH2CH2)nN(R8)C(＝O)-L5-*，其中n代表1-10的整数；并且其中*表示与Y共价连接的位点。
在实施方案中，L4为-CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2-、-CH2-、-CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2NHC(＝O)CH2CH2-*或-CH2OCH2CH2OCH2CH2NHC(＝O)CH2CH2-*，其中*表示与Y共价连接的位点。
在实施方案中，Y为迈克尔受体基团、琥珀酰亚胺、环氧化物或卤素。
在实施方案中，Y为
Figure BDA0003839816760000572
其中R10和R11各自独立地为H或C1-C3烷基。
在实施方案中，Z为-C(＝O)-L4-Y。
在实施方案中，Z为
Figure BDA0003839816760000573
在实施方案中，m为1。在实施方案中，m为2。在实施方案中，m为3。在实施方案中，m为4。在实施方案中，m为5。在实施方案中，m为6。在实施方案中，m为7。在实施方案中，m为8。在实施方案中，m为9。在实施方案中，m为10。
在实施方案中，Z为
Figure BDA0003839816760000574
在实施方案中，m为1。在实施方案中，m为2。在实施方案中，m为3。在实施方案中，m为4。在实施方案中，m为5。在实施方案中，m为6。在实施方案中，m为7。在实施方案中，m为8。在实施方案中，m为9。在实施方案中，m为10。
在实施方案中，Z为
Figure BDA0003839816760000581
在实施方案中，Z–E-NH-CH2-具有以下结构中之一，
Figure BDA0003839816760000582
在实施方案中，当R1为-H或–CH2CH3、R2为-OH或烷氧基并且R3为-H时，则-L1-L2-Q’-不为–CH(R’)CH2O-或-CH(R’)(CH2)2O-，其中R’为–H或C1-C6烷基、烷氧基、被取代的烷基、苯基或PhCH2-。在实施方案中，当R1为-H或–CH2CH3、R2为-OH或烷氧基并且R3为-H时，则-L1-L2-Q’-不为–CH(R’)CH2 O-或-CH(R’)(CH2)2O-，其中R’为–H或C1-C6烷基、烷氧基、被取代的烷基、苯基或PhCH2-。
在实施方案中，存在L1和L2中的至少一个。
在实施方案中，R1、R2和R3中的至少一个不为-H。
在实施方案中，R1独立地为C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、甲硅烷基、C3-C6环烷基、C1-C6卤代烷基、烯烃或炔烃。
在实施方案中，R1独立地为-H或C1-C6烷基。
在实施方案中，R2独立地为-H、-F、-N(R4)2、-N(R4)(R5)、-OR4、-SR4、-S(＝O)R5、-SO2R5、C1-C6烷基或C1-C6氟代烷基；并且R3独立地为-H、-F、-CN、-OCH3、-CH3或-CF3。
在实施方案中，R2独立地为C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或-F。
在实施方案中，R3独立地为–H、-F、-CN或-CF3。
在实施方案中，R3独立地为-F、-CN、-OCH3、-CH3或-CF3。
在实施方案中，R2和R3结合以形成-O(CH2)nO-或-O(CF2)nO-，其中n为1或2。
在实施方案中，D由以下结构中之一代表：
Figure BDA0003839816760000591
Figure BDA0003839816760000601
在实施方案中，D为
Figure BDA0003839816760000602
在实施方案中，D为(D-I)。在实施方案中，D为(D-III)。在实施方案中，D为(D-IV)。
在实施方案中，D为(D-V)。在实施方案中，D为(D-VI)。在实施方案中，D为(D-VII)。在实施方案中，D为(D-VIII)。
在实施方案中，R1为-H或C1-C6烷基。
在实施方案中，D由以下结构中之一代表：
Figure BDA0003839816760000603
Figure BDA0003839816760000611
在实施方案中，D为
Figure BDA0003839816760000612
在实施方案中，D为(D1)。在实施方案中，D为(D2)。在实施方案中，D为(D4)。
在实施方案中，D为(D5)。在实施方案中，D为(D6)。在实施方案中，D为(D7)。在实施方案中，D为(D8)。
在实施方案中，D为(D9)。在实施方案中，D为(D10)。在实施方案中，D为(D11)。在实施方案中，D为(D12)。
在实施方案中，D为(D13)。在实施方案中，D为(D14)。在实施方案中，D为(D15)。在实施方案中，D为(D16)。
在实施方案中，L1为-(C1-C10亚烷基)-，L2不存在。
在实施方案中，L1为-(C1-C10亚烷基)-，L2为-N(R6)CH2-L3-*或-N(R6)C(＝O)-L3-*，其中*表示与Q’共价连接的位点。
在实施方案中，L1不存在，L2为-N(R6)CH2-L3-*或-N(R6)C(＝O)-L3-*，其中*表示与Q’共价连接的位点。
在实施方案中，L3为-(C1-C10亚烷基)-。
在实施方案中，R6为–H或–CH3。
在实施方案中，L1-L2为-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-或-CH2CH2CH2CH2-。
在实施方案中，L1-L2为-OCH2CH2-*、-OCH2CH2OCH2CH2-*、-SCH2CH2-*、-SCH2CH2OCH2CH2-*、-S(＝O)CH2-*、-SO2CH2-*、-C(＝O)CH2-*、-NHCH2CH2-*、-N(CH3)CH2CH2-*、-N(CF3)CH2CH2-*、-NHC(＝O)CH2-*、-CH2NHC(＝O)CH2-*、-CH2CH2NHC(＝O)CH2-*、-CH2N(CH3)C(＝O)CH2-*、-N(CH3)C(＝O)CH2-*、-N(CH3)C(＝O)CH2CH2-*、-C(＝O)NHCH2CH2-*、-NHC(＝O)NHCH2CH2-*、-NHC(＝O)OCH2CH2-*、-CH2OC(＝O)NHCH2CH2-*或-C(＝O)N(CH3)CH2CH2-*，其中*表示与Q’共价连接的位点。
在实施方案中，L1-L2-Q’为-CH2CH2CH2CH2O-、-CH2CH2CH2O-、-CH2CH2O-、-CH2CH2OCH2CH2O-、-CH2SCH2CH2O-、-CH2NHC(＝O)CH2O-、-CH2CH2NHC(＝O)CH2O-、-CH2N(CH3)C(＝O)CH2O-、-OCH2CH2O-、-OCH2CH2CH2O-、-SCH2CH2CH2O-、-SCH2CH2O-、-NHCH2CH2O-、-NHCH2CH2CH2O-、-N(CH3)CH2CH2O-、-C(＝O)NHCH2CH2O-、-NHC(＝O)CH2O-、-CH2S(＝O)CH2O-、-CH2SO2CH2O-、-CH2CH2CH2CH2S-、-CH2CH2CH2S-、-CH2CH2S-、-CH2CH2OCH2CH2S-、-CH2SCH2CH2S-、-CH2NHC(＝O)CH2S-、-OCH2CH2CH2S-、-SCH2CH2CH2S-、-SCH2CH2S-、-NHCH2CH2CH2S-、-N(CH3)CH2CH2S-、-C(＝O)NHCH2CH2S-、-NHC(＝O)CH2S-、-CH2S(＝O)CH2S-或-CH2SO2CH2S-。
在实施方案中，D-L1-L2由为以下的结构代表
Figure BDA0003839816760000621
在实施方案中，D-L1-L2由为以下的结构代表：
Figure BDA0003839816760000622
在实施方案中，D-L1-L2由为(P-I)的结构代表。
在实施方案中，D-L1-L2由为(P-III)的结构代表。
在实施方案中，D-L1-L2由为(P-IV)的结构代表。
在实施方案中，D-L1-L2由为(P-V)的结构代表。
在实施方案中，R1为-H或C1-C6烷基。
在实施方案中，R1为-H或-CH2CH3。
在实施方案中，Q’为-O-。
在实施方案中，Q’为-S-。
在实施方案中，D—L1—L2—Q’—具有以下结构中之一：
Figure BDA0003839816760000631
在实施方案中，D—L1—L2—Q’—为：
Figure BDA0003839816760000632
在实施方案中，D—L1—L2—Q’—为(P2’)。
在实施方案中，D—L1—L2—Q’—为(P3’)。
在实施方案中，D—L1—L2—Q’—为(P4’)。
在实施方案中，D—L1—L2—Q’—为(P5’)。
在实施方案中，D—L1—L2—Q’—为(P6’)。
在实施方案中，化合物具有以下结构中之一，
Figure BDA0003839816760000633
Figure BDA0003839816760000641
Figure BDA0003839816760000651
或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为
Figure BDA0003839816760000652
或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为
Figure BDA0003839816760000661
或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为(PL2)，或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为(PL4)，或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为(PL5)，或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为(PL6)，或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为(PL7)，或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为(PL8)，或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为(PL9)，或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为(PL10)，或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为(PL11)，或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为(PL12)，或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为(PL13)，或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为(PL14)，或其药学上可接受的盐。
在另一个方面，本发明的特征在于制备包含细胞结合剂和药物的缀合物的方法，所述方法包括使细胞结合剂与式(II)的化合物接触，使得在所述细胞结合剂与所述式(II)的化合物之间形成共价键。在实施方案中，所述缀合物具有根据如本文所述的式(III)的结构。
在实施方案中，细胞结合剂为抗体或其抗原结合片段。
在实施方案中，细胞结合剂为单克隆抗体或其抗原结合片段。
在另一个方面，本发明的特征在于包含细胞结合剂和药物的缀合物。在实施方案中，缀合物根据本文描述的任何方法制备。
在实施方案中，缀合物包含细胞结合剂，所述细胞结合剂为抗体或其抗原结合片段。
在实施方案中，缀合物包含细胞结合剂，所述细胞结合剂为单克隆抗体或其抗原结合片段。
在另一个方面，本发明的特征在于包含任何本文描述的缀合物的药物组合物。
在还另一个方面，本发明的特征在于治疗细胞增殖性疾病或病症或抑制异常细胞生长的方法，其中所述方法包括施用任何本文描述的缀合物或包含任何本文描述的缀合物的任何药物组合物。
在实施方案中，方法用于治疗癌症。
在实施方案中，癌症为腺癌、脑癌、膀胱癌、乳腺癌、子宫颈癌、绒毛膜癌、CNS肿瘤、结肠或结肠直肠癌、弥漫内生性脑桥神经胶质瘤(DIPG)、子宫内膜癌、食管癌、尤因氏肉瘤、输卵管癌、胆囊癌、胃癌、胶质母细胞瘤、头颈癌、血液癌、霍奇金氏淋巴瘤、肾癌、喉癌、白血病、肝癌、肺癌、淋巴瘤、黑色素瘤、Merkel细胞癌、间皮瘤、多发性骨髓瘤、骨髓增生异常综合征(MDS)、神经母细胞瘤、非霍奇金氏淋巴瘤、骨肉瘤、胰腺癌、腹膜癌、前列腺癌、卵巢癌、肾癌、横纹肌肉瘤、唾液腺癌、肉瘤、皮肤癌、小肠癌、鳞状细胞癌、睾丸癌、甲状腺癌、子宫癌或肾母细胞瘤。
在实施方案中，癌症为乳腺癌。
式(III)的化合物
在一些方面，本发明的特征在于包含细胞结合剂和喜树碱衍生物的缀合物。在实施方案中，包含喜树碱衍生物的缀合物部分由根据如本文所述的式(I)或式(II)的任何实施方案的结构形成或者包含根据如本文所述的式(I)或式(II)的任何实施方案的结构。
在还进一步的方面，本发明的特征在于式(III)的化合物，
{D—L1—L2—Q’—CH2—NH—E—Z’}p—C(III)，
或其药学上可接受的盐，其中：
D由以下结构式代表：
Figure BDA0003839816760000671
其中，
R1独立地为-H、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、甲硅烷基、C3-C6环烷基、C1-C6卤代烷基、C2-C6卤代烯基或C2-C6卤代炔基；
R2独立地为-H、-F、-N(R4)2、-N(R4)(R5)、-OR4、-SR4、-S(＝O)R5、-SO2R5、C1-C6烷基或C1-C6氟代烷基；并且R3为-H、-F、-CN、-OCH3、-CH3或-CF3；或者R2和R3一起形成式-O(CH2)nO-或-O(CF2)nO-的基团，其中n为1或2；
R4独立地为-H或C1-C4烷基；
R5独立地为C1-C4烷基；
L1独立地不存在或为-(C1-C10亚烷基)-；
L2独立地不存在或为-OCH2-L3-*、-SCH2-L3-*、-S(＝O)-L3-*、-SO2-L3-*、-C(＝O)-L3-*、-N(R6)CH2-L3-*、-N(R6)C(＝O)-L3-*、-N(R6)C(＝O)N(R7)-L3-*、-C(＝O)N(R6)CH2-L3-*、-OC(＝O)N(R6)CH2-L3-*或-N(R6)C(＝O)OCH2-L3-*；其中*表示与Q’共价连接的位点；
L3独立地为-(C1-C10亚烷基)-、-CH2OCH2CH2-或-CH2CH2OCH2CH2-；
每个R6和R7独立地为-H、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基、C3-C6环烷基、芳基、杂芳基或苄基；
Q’为-O-或-S-；
E为包含2至10个氨基酸的肽；其中E任选被一个或多个多元醇所取代；并且其中所述肽的N末端共价附连到Z’；
Z’为-C(＝O)-L4-Y’、
Figure BDA0003839816760000681
其中m代表1-10的整数并且*表示与所述C共价连接的位点；
L4为-(C1-C10亚烷基)-、-CH2CH2(OCH2CH2)nN(R8)C(＝O)-L5-*或-CH2(OCH2CH2)nN(R8)C(＝O)-L5-*；其中n代表1-10的整数；并且其中*表示与Y’共价连接的位点；
L5为-(C1-C10亚烷基)-；
R8为-H或-CH3；
C代表细胞结合剂；
Y’为通过亲电基团与存在于所述细胞结合剂上的反应性亲核基团的反应形成的基团；并且
其中当R2和R3结合以形成-OCH2O-时，R1不为-CH2CH2CH2CH3；并且
p具有1至18之间的值。
在实施方案中，L4为-(C1-C10亚烷基)-。
在实施方案中，L4为-CH2CH2(OCH2CH2)nN(R8)C(＝O)-L5-*或-CH2(OCH2CH2)nN(R8)C(＝O)-L5-*，其中n代表1-10的整数；并且其中*表示与Y’共价连接的位点。
在实施方案中，L4为-CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2-、-CH2-、-CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2NHC(＝O)CH2CH2-*或-CH2OCH2CH2OCH2CH2NHC(＝O)CH2CH2-*，其中*表示与Y’共价连接的位点。
在实施方案中，Y’由迈克尔受体基团、琥珀酰亚胺、环氧化物或卤素形成。
在实施方案中，Y’由以下形成
Figure BDA0003839816760000691
其中R10和R11各自独立地为-H或C1-C3烷基。
在实施方案中，Y’为
Figure BDA0003839816760000692
其中R10和R11各自独立地为-H或C1-C3烷基并且*表示与所述C共价连接的位点。
在实施方案中，Z’由以下形成：
Figure BDA0003839816760000693
在实施方案中，Z’为-C(＝O)-L4-Y’。
在实施方案中，Z’为
Figure BDA0003839816760000694
并且*表示与所述C共价连接的位点。在实施方案中，m为1。在实施方案中，m为2。在实施方案中，m为3。在实施方案中，m为4。在实施方案中，m为5。在实施方案中，m为6。在实施方案中，m为7。在实施方案中，m为8。在实施方案中，m为9。在实施方案中，m为10。
在实施方案中，Z’为
Figure BDA0003839816760000695
并且*表示与所述C共价连接的位点。在实施方案中，m为1。在实施方案中，m为2。在实施方案中，m为3。在实施方案中，m为4。在实施方案中，m为5。在实施方案中，m为6。在实施方案中，m为7。在实施方案中，m为8。在实施方案中，m为9。在实施方案中，m为10。
在实施方案中，Z’为：
Figure BDA0003839816760000696
Figure BDA0003839816760000701
其中*表示与C共价连接的位点。
在实施方案中，E为2、3或4个氨基酸的肽。所述肽中的每个氨基酸为L氨基酸，或所述肽中的至少一个氨基酸为D氨基酸。
在实施方案中，E包含一种或多种选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、苯丙氨酸和亮氨酸的氨基酸，并且其中所述谷氨酰胺或谷氨酸任选被多元醇所取代。
在实施方案中，E包含选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、苯丙氨酸和亮氨酸的氨基酸，并且其中所述谷氨酰胺或谷氨酸任选被多元醇所取代。
在实施方案中，E包含具有以下结构的氨基酸，
Figure BDA0003839816760000702
其中R9为-H或C1-C6烷基。
在实施方案中，E包含具有以下结构的氨基酸，
Figure BDA0003839816760000703
在实施方案中，E选自-Ala-Val-*、-Val-Ala-*、-Gly-Gly-*、-Val-Cit-*、-Cit-Val-*、-Leu-Ala-*、-Ala-Leu-*、-Leu-Cit-*、-Cit-Leu-*、-Leu-Ala-*、-Ala-Leu-*、-Lys-Lys-*、-Ala-Lys-*、-Lys-Ala-*、-Val-Lys-*、-Lys-Val-*、-Tyr-Arg-*、-Arg-Tyr-*、-Arg-Arg-*、-Ala-Ala-*、-Phe-Lys-*、-Lys-Phe-*、-Thr-Thr-*、-Thr-Met-*、-Met-Thr-*、-Met-Tyr-*、-Tyr-Met-*、-Phe-Gln-*、-Gln-Phe-*、-Gly-Ser-*、-Leu-Gln-*、-Gln-Leu-*、-Ser-Ala-*、-Ser-Gly-*、-Val-Thr-*、-Thr-Val-*、-Val-Gln-*、-Ser-Val-*、-Val-Ser-*、-Ala-Met-*、-Met-Ala-*、-Val-Arg-*、-Arg-Val-*、-Phe-Ala-*、-Ala-Phe-*、-Cit-Val-*、-Gln-Val-*、-Phe-Arg-*、-Arg-Phe-*、-Ala-Ala-Ala-*、-Gly-Gly-Gly-*、-Ala-Val-Ala-*、-Gly-Val-Gly-*、-Ala-Val-Gly-*、-Gly-Phe-Lys-*、-Lys-Phe-Gly-*、-Leu-Ala-Leu-*、-Val-Ala-Leu-*、-Leu-Ala-Val-*、-Val-Ala-Val-*、-Ala-Val-Ala-Gly-*、-Gly-Phe-Gly-Gly-*、-Gly-Gly-Phe-Gly-*、-Ala-Val-Gly-Gly-*、-Ala-Ala-Ala-Ala-*、-Ala-Val-Ala-Ala-*、-Ala-Leu-Ala-Leu-*、-Leu-Ala-Leu-Ala-*、-Gly-Phe-Leu-Gly-*和-Gly-Leu-Phe-Gly-*，其中*表示与Z’共价附连的肽的N-末端。
在实施方案中，E选自-L-Ala-D-Val-*、-L-Val-D-Ala-*、-L-Val-D-Lys-*、-L-Val-D-Arg-*、-L-Val-D-Cit-*、-L-Val-D-Arg-*、-L-Val-D-Cit-*、-L-Val-D-Lys-*、-L-Val-D-Arg-*、-L-Arg-D-Arg-*、-L-Ala-D-Ala-*、-L-Ala-D-Lys-*、-L-Ala-D-Arg-*、-L-Ala-D-Ala-L-Ala-*、-L-Ala-D-Val-L-Ala-*、-L-Ala-D-Ala-Gly-*和-L-Ala-D-Val-Gly-*，其中*表示与Z’共价附连的肽的N-末端。
在实施方案中，–E-NH-CH2-具有以下结构中之一，其中*表示与Z’共价附连的肽的N-末端：
Figure BDA0003839816760000711
在实施方案中，Z’–E-NH-CH2由以下结构中之一形成：
Figure BDA0003839816760000712
在实施方案中，Z’–E-NH-CH2为以下结构中之一，其中*表示与C附连的点：
Figure BDA0003839816760000713
Figure BDA0003839816760000721
在实施方案中，当R1为-H或–CH2CH3、R2为-OH或烷氧基并且R3为-H时，则-L1-L2-Q’-不为–CH(R’)CH2O-或-CH(R’)(CH2)2O-，其中R’为–H或C1-C6烷基、烷氧基、被取代的烷基、苯基或PhCH2-。在实施方案中，当R1为-H或–CH2CH3、R2为-OH或烷氧基并且R3为-H时，则-L1-L2-Q’-不为–CH(R’)CH2O-或-CH(R’)(CH2)2O-，其中R’为–H或C1-C6烷基、烷氧基、被取代的烷基、苯基或PhCH2-。
在实施方案中，存在L1和L2中的至少一个。
在实施方案中，R1、R2和R3中的至少一个不为-H。
在实施方案中，R1独立地为C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、甲硅烷基、C3-C6环烷基、C1-C6卤代烷基、烯烃或炔烃。
在实施方案中，R1独立地为-H或C1-C6烷基。
在实施方案中，R2独立地为-H、-F、-N(R4)2、-N(R4)(R5)、-OR4、-SR4、-S(＝O)R5、-SO2R5、C1-C6烷基或C1-C6氟代烷基；并且R3独立地为-H、-F、-CN、-OCH3、-CH3或-CF3。
在实施方案中，R2独立地为C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或-F。
在实施方案中，R3独立地为–H、-F、-CN或-CF3。
在实施方案中，R3独立地为-F、-CN、-OCH3、-CH3或-CF3。
在实施方案中，R2和R3结合以形成-O(CH2)nO-或-O(CF2)nO-，其中n为1或2。
在实施方案中，D由以下结构中之一代表：
Figure BDA0003839816760000722
Figure BDA0003839816760000731
在实施方案中，D为
Figure BDA0003839816760000732
在实施方案中，D为(D-I)。在实施方案中，D为(D-III)。在实施方案中，D为(D-IV)。
在实施方案中，D为(D-V)。在实施方案中，D为(D-VI)。在实施方案中，D为(D-VII)。在实施方案中，D为(D-VIII)。
在实施方案中，R1为-H或C1-C6烷基。
在实施方案中，D由以下结构中之一代表：
Figure BDA0003839816760000733
Figure BDA0003839816760000741
在实施方案中，D为
Figure BDA0003839816760000742
在实施方案中，D为(D1)。在实施方案中，D为(D2)。在实施方案中，D为(D4)。
在实施方案中，D为(D5)。在实施方案中，D为(D6)。在实施方案中，D为(D7)。在实施方案中，D为(D8)。
在实施方案中，D为(D9)。在实施方案中，D为(D10)。在实施方案中，D为(D11)。在实施方案中，D为(D12)。
在实施方案中，D为(D13)。在实施方案中，D为(D14)。在实施方案中，D为(D15)。在实施方案中，D为(D16)。
在实施方案中，L1为-(C1-C10亚烷基)-，L2不存在。
在实施方案中，L1为-(C1-C10亚烷基)-，L2为-N(R6)CH2-L3-*或-N(R6)C(＝O)-L3-*，其中*表示与Q’共价连接的位点。
在实施方案中，L1不存在，L2为-N(R6)CH2-L3-*或-N(R6)C(＝O)-L3-*，其中*表示与Q’共价连接的位点。
在实施方案中，L3为-(C1-C10亚烷基)-。
在实施方案中，R6为–H或–CH3。
在实施方案中，L1-L2为-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-或-CH2CH2CH2CH2-。
在实施方案中，L1-L2为-OCH2CH2-*、-OCH2CH2OCH2CH2-*、-SCH2CH2-*、-SCH2CH2OCH2CH2-*、-S(＝O)CH2-*、-SO2CH2-*、-C(＝O)CH2-*、-NHCH2CH2-*、-N(CH3)CH2CH2-*、-N(CF3)CH2CH2-*、-NHC(＝O)CH2-*、-CH2NHC(＝O)CH2-*、-CH2CH2NHC(＝O)CH2-*、-CH2N(CH3)C(＝O)CH2-*-N(CH3)C(＝O)CH2-*、-N(CH3)C(＝O)CH2CH2-*、-C(＝O)NHCH2CH2-*、-NHC(＝O)NHCH2CH2-*、-NHC(＝O)OCH2CH2-*、-CH2OC(＝O)NHCH2CH2-*或-C(＝O)N(CH3)CH2CH2-*，其中*表示与Q’共价连接的位点。
在实施方案中，L1-L2-Q’为-CH2CH2CH2CH2O-、-CH2CH2CH2O-、-CH2CH2O-、-CH2CH2OCH2CH2O-、-CH2SCH2CH2O-、-CH2NHC(＝O)CH2O-、-CH2CH2NHC(＝O)CH2O-、-CH2N(CH3)C(＝O)CH2O-、-OCH2CH2O-、-OCH2CH2CH2O-、-SCH2CH2CH2O-、-SCH2CH2O-、-NHCH2CH2O-、-NHCH2CH2CH2O-、-N(CH3)CH2CH2O-、-C(＝O)NHCH2CH2O-、-NHC(＝O)CH2O-、-CH2S(＝O)CH2O-、-CH2SO2CH2O-、-CH2CH2CH2CH2S-、-CH2CH2CH2S-、-CH2CH2S-、-CH2CH2OCH2CH2S-、-CH2SCH2CH2S-、-CH2NHC(＝O)CH2S-、-OCH2CH2CH2S-、-SCH2CH2CH2S-、-SCH2CH2S-、-NHCH2CH2CH2S-、-N(CH3)CH2CH2S-、-C(＝O)NHCH2CH2S-、-NHC(＝O)CH2S-、-CH2S(＝O)CH2S-或-CH2SO2CH2S-。
在实施方案中，D-L1-L2由为以下的结构代表
Figure BDA0003839816760000751
在实施方案中，D-L1-L2由为以下的结构代表：
Figure BDA0003839816760000752
在实施方案中，D-L1-L2由为(P-I)的结构代表。
在实施方案中，D-L1-L2由为(P-III)的结构代表。
在实施方案中，D-L1-L2由为(P-IV)的结构代表。
在实施方案中，D-L1-L2由为(P-V)的结构代表。
在实施方案中，R1为-H或C1-C6烷基。
在实施方案中，R1为-H或–CH2CH3。
在实施方案中，Q’为–O-。
在实施方案中，Q’为–S-。
在实施方案中，D—L1—L2—Q’—具有以下结构中之一：
Figure BDA0003839816760000761
在实施方案中，D—L1—L2—Q’—为：
Figure BDA0003839816760000762
在实施方案中，D—L1—L2—Q’—为(P2’)。
在实施方案中，D—L1—L2—Q’—为(P3’)。
在实施方案中，D—L1—L2—Q’—为(P4’)。
在实施方案中，D—L1—L2—Q’—为(P5’)。
在实施方案中，D—L1—L2—Q’—为(P6’)。
在实施方案中，D—L1—L2—Q’—CH2—NH—E—Z’—由以下结构中之一形成，
Figure BDA0003839816760000763
Figure BDA0003839816760000771
Figure BDA0003839816760000781
在实施方案中，化合物为
Figure BDA0003839816760000782
或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为
Figure BDA0003839816760000791
或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为(PL2)，或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为(PL4)，或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为(PL5)，或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为(PL6)，或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为(PL7)，或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为(PL8)，或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为(PL9)，或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为(PL10)，或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为(PL11)，或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为(PL12)，或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为(PL13)，或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，化合物为(PL14)，或其药学上可接受的盐。
在实施方案中，{D—L1—L2—Q’—CH2—NH—E—Z’}p—C为以下结构中之一，其中C为单克隆抗体，p为药物对抗体比率(DAR)并且p为在约2-10、4-8或7-8(例如，3.2至8.0)的范围内的平均数，
Figure BDA0003839816760000792
Figure BDA0003839816760000801
Figure BDA0003839816760000811
在实施方案中，{D—L1—L2—Q’—CH2—NH—E—Z’}p—C为
Figure BDA0003839816760000821
其中C为单克隆抗体并且p为药物对抗体比率(DAR)。在实施方案中，p为在约2-10、4-8或7-8(例如，3.2至8.0)的范围内的平均数。
在实施方案中，{D—L1—L2—Q’—CH2—NH—E—Z’}p—C为
Figure BDA0003839816760000822
其中C为单克隆抗体并且p为药物对抗体比率(DAR)。在实施方案中，p为在约2-10、4-8或7-8(例如，3.2至8.0)的范围内的平均数。
在实施方案中，{D—L1—L2—Q’—CH2—NH—E—Z’}p—C为(PL2’)，其中C为单克隆抗体并且p为药物对抗体比率(DAR)。在实施方案中，p为在约2-10、4-8或7-8(例如，3.2至8.0)的范围内的平均数。
在实施方案中，{D—L1—L2—Q’—CH2—NH—E—Z’}p—C为(PL4’)，其中C为单克隆抗体并且p为药物对抗体比率(DAR)。在实施方案中，p为在约2-10、4-8或7-8(例如，3.2至8.0)的范围内的平均数。
在实施方案中，{D—L1—L2—Q’—CH2—NH—E—Z’}p—C为(PL5’)，其中C为单克隆抗体并且p为药物对抗体比率(DAR)。在实施方案中，p为在约2-10、4-8或7-8(例如，3.2至8.0)的范围内的平均数。
在实施方案中，{D—L1—L2—Q’—CH2—NH—E—Z’}p—C为(PL6’)，其中C为单克隆抗体并且p为药物对抗体比率(DAR)。在实施方案中，p为在约2-10、4-8或7-8(例如，3.2至8.0)的范围内的平均数。
在实施方案中，{D—L1—L2—Q’—CH2—NH—E—Z’}p—C为(PL7’)，其中C为单克隆抗体并且p为药物对抗体比率(DAR)。在实施方案中，p为在约2-10、4-8或7-8(例如，3.2至8.0)的范围内的平均数。
在实施方案中，{D—L1—L2—Q’—CH2—NH—E—Z’}p—C为(PL8’)，其中C为单克隆抗体并且p为药物对抗体比率(DAR)。在实施方案中，p为在约2-10、4-8或7-8(例如，3.2至8.0)的范围内的平均数。
在实施方案中，{D—L1—L2—Q’—CH2—NH—E—Z’}p—C为(PL9’)，其中C为单克隆抗体并且p为药物对抗体比率(DAR)。在实施方案中，p为在约2-10、4-8或7-8(例如，3.2至8.0)的范围内的平均数。
在实施方案中，{D—L1—L2—Q’—CH2—NH—E—Z’}p—C为(PL10’)，其中C为单克隆抗体并且p为药物对抗体比率(DAR)。在实施方案中，p为在约2-10、4-8或7-8(例如，3.2至8.0)的范围内的平均数。
在实施方案中，{D—L1—L2—Q’—CH2—NH—E—Z’}p—C为(PL11’)，其中C为单克隆抗体并且p为药物对抗体比率(DAR)。在实施方案中，p为在约2-10、4-8或7-8(例如，3.2至8.0)的范围内的平均数。
在实施方案中，{D—L1—L2—Q’—CH2—NH—E—Z’}p—C为(PL12’)，其中C为单克隆抗体并且p为药物对抗体比率(DAR)。在实施方案中，p为在约2-10、4-8或7-8(例如，3.2至8.0)的范围内的平均数。
在实施方案中，{D—L1—L2—Q’—CH2—NH—E—Z’}p—C为(PL13’)，其中C为单克隆抗体并且p为药物对抗体比率(DAR)。在实施方案中，p为在约2-10、4-8或7-8(例如，3.2至8.0)的范围内的平均数。
在实施方案中，{D—L1—L2—Q’—CH2—NH—E—Z’}p—C为(PL14’)，其中C为单克隆抗体并且p为药物对抗体比率(DAR)。在实施方案中，p为在约2-10、4-8或7-8(例如，3.2至8.0)的范围内的平均数。
在另一个方面，本发明的特征在于制备包含细胞结合剂和药物的式(III)的缀合物的方法，并且所述方法包括使细胞结合剂与式(II)的化合物接触，使得在所述细胞结合剂与所述式(II)的化合物之间形成共价键。
在还另一个方面，本发明的特征在于包含细胞结合剂和药物的缀合物。在实施方案中，缀合物根据本文描述的任何方法制备。
在实施方案中，缀合物包含细胞结合剂，所述细胞结合剂为抗体或其抗原结合片段。
在实施方案中，缀合物包含细胞结合剂，所述细胞结合剂为单克隆抗体或其抗原结合片段。
在实施方案中，细胞结合剂为抗体或其抗原结合片段；p为药物对抗体比率(DAR)并具有1至18之间的值。在实施方案中，p为在约2-10、4-8或7-8(例如，3.2至8.0)的范围内的平均数。
在实施方案中，细胞结合剂为单克隆抗体或其抗原结合片段；p为药物对抗体比率(DAR)并具有1至18之间的值。在实施方案中，p为在约2-10、4-8或7-8(例如，3.2至8.0)的范围内的平均数。
在另一个方面，本发明的特征在于包含任何本文描述的缀合物的药物组合物。
在还另一个方面，本发明的特征在于治疗细胞增殖性疾病或病症或抑制异常细胞生长的方法，其中所述方法包括施用任何本文描述的缀合物或包含任何本文描述的缀合物的任何药物组合物。
在另一个方面，本发明的特征在于药物组合物，其包含如本文所述的任何式(III)的化合物或其药学上可接受的盐。
在另一个方面，本发明的特征在于治疗细胞增殖性疾病或病症或抑制异常细胞生长的方法，所述方法包括施用如本文所述的任何式(III)的化合物或其药学上可接受的盐，或包含如本文所述的任何式(III)的化合物或其药学上可接受的盐的药物组合物。
在实施方案中，所述方法用于治疗癌症。
在实施方案中，癌症为腺癌、脑癌、膀胱癌、乳腺癌、子宫颈癌、绒毛膜癌、CNS肿瘤、结肠或结肠直肠癌、弥漫内生性脑桥神经胶质瘤(DIPG)、子宫内膜癌、食管癌、尤因氏肉瘤、输卵管癌、胆囊癌、胃癌、胶质母细胞瘤、头颈癌、血液癌、霍奇金氏淋巴瘤、肾癌、喉癌、白血病、肝癌、肺癌、淋巴瘤、黑色素瘤、Merkel细胞癌、间皮瘤、多发性骨髓瘤、骨髓增生异常综合征(MDS)、神经母细胞瘤、非霍奇金氏淋巴瘤、骨肉瘤、胰腺癌、腹膜癌、前列腺癌、卵巢癌、肾癌、横纹肌肉瘤、唾液腺癌、肉瘤、皮肤癌、小肠癌、鳞状细胞癌、睾丸癌、甲状腺癌、子宫癌或肾母细胞瘤。
在实施方案中，癌症为乳腺癌。
下标“p”
本文描述的缀合物(例如，根据式(III)的任何化合物)可包含至少喜树碱衍生物(例如，根据如本文所述的式(II)的任何化合物，如由根据如本文所述的式(I)的任何化合物形成的那些)的共价附连。
在实施方案中，下标p代表细胞结合剂上喜树碱有效载荷部分(例如，如由根据式(II)的化合物所形成)的数目并具有1至18、1至12或1至8的值。单个喜树碱缀合物也可称为喜树碱缀合物化合物。在本文的实施方案中，可存在与单个喜树碱缀合物的细胞结合剂缀合的1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17或18个喜树碱有效载荷部分。
在实施方案中，除了与每个细胞结合剂(即，喜树碱缀合物组合物)结合的喜树碱有效载荷部分的数目外，单个喜树碱缀合物的群体基本上相同，使得p代表与喜树碱缀合物组合物的细胞结合剂结合的喜树碱有效载荷部分的平均数目。在该组实施方案中，p为在1至约18、1至约10或1至约8、2至约6、3至约5或6至约8的范围内的平均数。在实施方案中，p为在约2-10、4-8或7-8(例如，3.2至8.0)的范围内的平均数。在实施方案中，p为约2。在实施方案中，p为约4。在实施方案中，p为约6。在实施方案中，p为约8。在实施方案中，p为约10。在实施方案中，p为约12。在实施方案中，p为2。在实施方案中，p为4。在实施方案中，p为8。在实施方案中，p具有3至4的值。在实施方案中，p具有4至5的值。在实施方案中，p具有5至6的值。在实施方案中，p具有6至7的值。在实施方案中，p具有7至8的值。在实施方案中，p具有7.4至8的值。在实施方案中，p值是指平均药物载量以及组合物中主要ADC的药物载量。
在实施方案中，缀合(例如，如根据如本文所述的式(III)的任何化合物中所发现的)将经由还原的链间二硫化物并可有约1至约8、或3至5、或6至8个喜树碱有效载荷化合物(例如，根据本文描述的式(II)的任何化合物或由如本文所述的式(I)的化合物形成的任何化合物)与细胞结合剂缀合。
在实施方案中，缀合(例如，如根据如本文所述的式(III)的任何化合物中所发现的)将经由引入的半胱氨酸残基以及还原的链间二硫化物并可有1至8、或1至10、或1至12、或1至18个喜树碱有效载荷化合物(例如，根据本文描述的式(II)的任何化合物或由如本文所述的式(I)的化合物形成的任何化合物)与细胞结合剂缀合。
在实施方案中，缀合(例如，如根据如本文所述的式(III)的任何化合物中所发现的)将经由引入的半胱氨酸残基并将有2、或4、或6、或8个喜树碱有效载荷化合物(例如，根据本文描述的式(II)的任何化合物或由如本文所述的式(I)的化合物形成的任何化合物)与细胞结合剂缀合。
在实施方案中，缀合(例如，如根据如本文所述的式(III)的任何化合物中所发现的)将经由赖氨酸残基并可有1至10、或1至12、或1至14、或1至18个喜树碱有效载荷化合物(例如，根据本文描述的式(II)的任何化合物或由如本文所述的式(I)的化合物形成的任何化合物)与细胞结合剂缀合。
细胞结合剂上用于共价附连的反应性基团
在实施方案中，细胞结合剂与式(II)的化合物中的肽可释放接头键合以形成缀合物如根据式(III)的那些。如上所述，式(II)中的还其他的连接组分可存在于本文描述的缀合物中以用于在喜树碱化合物与细胞结合剂之间提供额外空间的目的。在实施方案中，细胞结合剂经由细胞结合剂的杂原子与式(II)中的接头单元键合。
可存在于用于该键合的细胞结合剂上的杂原子包括硫(在一个实施方案中，来自靶向配体的巯基基团)、氧(在一个实施方案中，来自靶向配体的羧基或羟基基团)和任选被取代的氮(在一个实施方案中，来自靶向配体的伯胺或仲胺官能团，或在另一个实施方案中，来自任选被取代的酰胺氮)。这些杂原子可存在于处于细胞结合剂的天然状态的靶向配体上，例如在天然存在的抗体中，或者可经由化学修饰或生物工程引入到靶向配体中。
在一个实施方案中，细胞结合剂具有巯基官能团，使得细胞结合剂经由巯基官能团的硫原子与喜树碱有效载荷化合物(例如，根据本文描述的式(II)的任何化合物或由如本文所述的式(I)的化合物形成的任何化合物)键合。
在另一个实施方案中，细胞结合剂具有一个或多个能够与喜树碱有效载荷化合物(例如，根据本文描述的式(II)的任何化合物或由如本文所述的式(I)的化合物形成的任何化合物)的活化酯(这样的酯包括但不限于N-羟基琥珀酰亚胺、五氟苯基和对-硝基苯基酯)反应的赖氨酸残基并因此提供由细胞结合剂的氮原子和式(II)的化合物的C＝O基团组成的酰胺键。
在又一个方面，细胞结合剂具有一个或多个能够化学修饰以引入一个或多个巯基基团的赖氨酸残基。在这些实施方案中，细胞结合剂经由巯基官能团的硫原子与喜树碱有效载荷化合物(例如，根据本文描述的式(II)的任何化合物或由如本文所述的式(I)的化合物形成的任何化合物)共价附连。可用于以此方式修饰赖氨酸的试剂包括但不限于N-琥珀酰亚胺基S-乙酰硫代乙酸酯(SATA)和2-亚氨基硫杂环戊烷盐酸盐(Traut试剂)。
在另一个实施方案中，细胞结合剂具有一个或多个能够修饰以提供一个或多个巯基官能团的碳水化合物基团。喜树碱缀合物中经化学修饰的细胞结合剂经由巯基官能团的硫原子与喜树碱有效载荷化合物(例如，根据本文描述的式(II)的任何化合物或由如本文所述的式(I)的化合物形成的任何化合物)键合。
在又一个实施方案中，细胞结合剂具有一个或多个可被氧化以提供醛(—CHO)官能团的碳水化合物基团(参见例如Laguzza等人,1989,J.Med.Chem.32(3):548-55)。在这些实施方案中，相应的醛与喜树碱有效载荷化合物上(例如，根据本文描述的式(II)的任何化合物中或由如本文所述的式(I)的化合物形成的任何化合物中)的反应性位点相互作用以在喜树碱有效载荷化合物(例如，根据本文描述的式(II)的任何化合物中或由如本文所述的式(I)的化合物形成的任何化合物中)与细胞结合剂之间形成键。喜树碱有效载荷化合物上(例如，根据本文描述的式(II)的任何化合物中或由如本文所述的式(I)的化合物形成的任何化合物中)能够与靶向配体上含反应性羰基的官能团相互作用的反应性位点包括但不限于肼和羟胺。
在一些方面，细胞结合剂能够通过与(例如，根据式(II)的任何化合物中的)反应性官能团Y相互作用以在式(III)中的Y’与对应于靶向配体的细胞结合剂之间形成共价键来形成键。具有与靶向配体相互作用的能力的官能团Y将取决于细胞结合剂的性质。在实施方案中，反应性基团为马来酰亚胺，其在其附连以形成细胞结合剂之前存在于喜树碱有效载荷化合物上。细胞结合剂与喜树碱有效载荷化合物的共价附连通过细胞结合剂的与有效载荷化合物的马来酰亚胺官能团Y相互作用的巯基官能团来实现(例如，在根据本文描述的式(II)的任何化合物中或由如本文所述的式(I)的化合物形成的任何化合物中)以形成硫取代的琥珀酰亚胺。巯基官能团可存在于处于细胞结合剂的天然状态的细胞结合剂上，例如在天然存在的残基中，或者可经由化学修饰或通过生物工程引入到细胞结合剂中。
在又一个实施方案中，细胞结合剂为抗体并通过抗体的链间二硫化物的还原来生成巯基基团。因此，在实施方案中，喜树碱有效载荷化合物与来自还原的链间二硫化物的半胱氨酸残基缀合。
在又一个实施方案中，细胞结合剂为抗体并且巯基官能团通过例如半胱氨酸残基的引入而以化学方式引入到抗体中。因此，在实施方案中，喜树碱有效载荷化合物通过细胞结合剂的引入的半胱氨酸残基与细胞结合剂缀合。
对于生物缀合物，已观察到药物缀合的位点会影响许多参数，包括缀合的容易性、药物-接头稳定性、对所得生物缀合物的生物物理性质的影响以及体外细胞毒性。就药物-接头稳定性而言，药物-接头部分与细胞结合剂的缀合位点会影响缀合的药物-接头部分发生消除反应的能力，在一些情况下，导致游离药物的过早释放。靶向配体上用于缀合的位点包括例如还原的链间二硫化物以及工程化位点处选定的半胱氨酸残基。在实施方案中，如本文所述形成喜树碱缀合物的缀合方法使用基因工程化位点处的巯基残基，与使用来自还原的二硫键的巯基残基的缀合方法相比，其较不易于发生消除反应(例如，根据如Kabat中所阐述的EU索引的位置239)。在其他实施方案中，如本文所述形成喜树碱缀合物的缀合方法使用在更易于发生消除反应的位点处的巯基残基(例如，由链间二硫化物还原产生)。
细胞结合剂(C)
在本发明的实施方案中，存在细胞结合剂。细胞结合剂的作用是将喜树碱或含有喜树碱的药物组分靶向并呈递给特定的靶细胞群体，由于其靶向组分或分子的存在，细胞结合剂将与所述特定的靶细胞群体相互作用，并允许游离药物在靶细胞内(即，胞内)或靶细胞的附近内(即，胞外)的随后释放。
在实施方案中，细胞结合剂可以是与靶细胞上的部分如细胞表面受体结合的配体。在实施方案中，配体可以是与生长因子受体结合的生长因子或其片段。在实施方案中，配体可以是与细胞因子受体结合的细胞因子或其片段。在实施方案中，生长因子受体或细胞因子受体为细胞表面受体。
因此，喜树碱缀合物(例如，根据如本文所述的式(III)的化合物)的治疗用途可通过适当选择细胞结合剂来定制。
细胞结合剂包括但不限于蛋白质、多肽和肽。合适的细胞结合剂包括例如抗体(例如，全长抗体及其抗原结合片段，包括多克隆抗体和单克隆抗体)、干扰素、淋巴因子、激素、生长因子、集落刺激因子、维生素(例如，叶酸)、营养转运分子(如但不限于转铁蛋白)或任何其他细胞结合分子或物质。在实施方案中，细胞结合剂为抗体或非抗体蛋白靶向剂。
细胞结合剂靶向的抗原
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括肾素；生长激素(例如，人生长激素和牛生长激素)；生长激素释放因子；甲状旁腺激素；或甲状腺刺激激素，或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括脂蛋白；α-1-抗胰蛋白酶；胰岛素A-链；胰岛素B-链；胰岛素原；促卵泡激素；降钙素；黄体生成素；或胰高血糖素，或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括凝血因子(例如，因子vmc、因子IX、组织因子和von Willebrands因子)；抗凝血因子(例如，蛋白质C)；心房钠尿因子；肺表面活性剂；纤溶酶原激活剂(例如，尿激酶、人尿或组织型纤溶酶原激活剂)；铃蟾肽；凝血酶；或造血生长因子，或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括肿瘤坏死因子-α和–β或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括脑啡肽酶；RANTES(即，活化时调节的正常T细胞表达和分泌因子)；人巨噬细胞炎症蛋白-1-α；血清白蛋白(人血清白蛋白)；Muellerian抑制物质；松弛素A-链；松弛素B-链；松弛素原；小鼠促性腺激素相关肽；微生物蛋白(β-内酰胺酶)；DNA酶；IgE；抑制素；或激活素；或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括细胞毒性T-淋巴细胞相关抗原(例如，CTLA-4)或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括血管内皮生长因子或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括激素或生长因子的受体；蛋白A或D；类风湿因子；神经营养因子(例如，骨源性神经营养因子，神经营养因子-3、-4、-5或-6)、神经生长因子(例如，NGF-b)；血小板源生长因子；成纤维细胞生长因子(例如，aFGF和bFGF)；成纤维细胞生长因子受体2；表皮生长因子；转化生长因子(例如，TGF-α、TGF-bI、TGF-p2、TGF-p3、TGF-p4和TGF-p5)；胰岛素样生长因子-I和-II；des(l-3)-IGF-I(脑IGF-I)；或胰岛素样生长因子结合蛋白，或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括黑色素转铁蛋白；CA6、CAK1、CALLA、CAECAM5、GD3；FLT3；PSMA；PSCA；MUC1；STEAP；CEA；TENB2；EphA受体；EphB受体；叶酸受体；FOLR1；间皮素；cripto；αvβ6；或整合素，或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括VEGF或VEGFR或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括EGFR或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括FGFR3；LAMP1、p-钙粘蛋白或转铁蛋白受体，或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括IRTA1；IRTA2；IRTA3；IRTA4；IRTA5，或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括酪氨酸-蛋白激酶跨膜受体(例如，ROR1和ROR2)或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括CD蛋白(例如，CD2、CD3、CD4、CD6、CD8、CD11、CD14、CD19、CD20、CD21、CD22、CD26、CD28、CD30、CD33、CD36、CD37、CD38、CD40、CD44、CD52、CD55、CD56、CD59、CD70、CD79、CD80、CD81、CD103、CD105、CD123、CD134、CD137、CD138、CD152和CD276)或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括一种或多种肿瘤相关抗原或细胞表面受体(参见美国公开号2008/0171040或美国公开号2008/0305044，其通过引用整体并入)或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括红细胞生成素或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括骨诱导因子或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括免疫毒素或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括骨形态发生蛋白或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括干扰素(例如，干扰素-α、-β和-γ)。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括集落刺激因子(例如，M-CSF、GM-CSF和G-CSF)或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括白介素(例如，IL-1至IL-10)或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括超氧化物歧化酶或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括T-细胞受体或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括表面膜蛋白或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括衰变加速因子或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括病毒抗原(例如，HIV包膜的一部分)或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括转运蛋白或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括归巢受体或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括地址素或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括调节蛋白或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括整合素(例如，CDlla、CDllb、CDllc、CD18、ICAM、VLA-4和VCAM)或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括肿瘤相关抗原(例如，HER2、HER3和HER4受体)或其片段。
在实施方案中，示例性的抗原或配体包括内皮糖蛋白；c-Met；c-kit；1GF1R；PSGR；NGEP；PSMA；PSCA；TMEFF2；LGR5；B7H4；TROP-2、DLL-3、CDH6、AXL、SLITRK6、ENPP3、BCMA、组织因子、或CD352，或其片段。
在实施方案中，细胞结合剂靶向Apo2、BAFF-R、骨形态发生蛋白受体、IGF-IR、CA125、CanAg、E16、ErbB2、MUC1、MUC16、Napi3b、TF、EpCAM、FcRH2、C242、CD2、CD3、CD4、CD5、CD6、CD11、CD18、CD19、CD20、CD21、CD22、CD26、CD30、CD33、CD37、CD38、CD40、CD44、CD56、CD70、CD72、CD79、CD90、CD138、CRIPTO、CXCR5、LY64、TDGF1、内皮素B受体、EphA受体、EphB受体、内皮素、FCRH1、HER2、HER2/neu、HER3、MHC II类分子Ia抗原、整合素、IRTA2、LIV-1、MPF、NaPi2b、PDL1、FLJ10372、KIAA1445、Mm42015、SEMA5B、SEMAG、前列腺1的六跨膜上皮抗原、IPCA-1、PCANP1、STMP、前列腺抗原；胰岛素生长因子受体、或叶酸受体。
在实施方案中，细胞结合剂靶向GPNMB、NCAM(CD56)、TACSTD2(TROP-2)、叶酸受体α、组织因子、ENPP3、CD70、P-钙粘蛋白、间皮素、STEA1、CEACAM5、粘蛋白1、结合素4、鸟苷酸环化酶C、SLC44A4、PSMA、LIV1(ZIP6)、SLITRK6、5T4或SC-16。
在实施方案中，细胞结合剂靶向HER2或EGFR。
在实施方案中，细胞结合剂靶向纤维粘连蛋白额外结构域B(EDB)、内皮受体ETB、PSMA、VEGFR2(CD309)、组织因子或ROBO4。
在实施方案中，细胞结合剂靶向胶原蛋白IV、骨膜素或生腱蛋白c。
在实施方案中，细胞结合剂靶向CD30、CD22、CD79b、CD19、CD138、CD74、CD37、CD33、CD19或CD98。
在实施方案中，细胞结合剂靶向HER2。
在实施方案中，细胞结合剂靶向EGFR。
在实施方案中，细胞结合剂靶向CD70。
在实施方案中，细胞结合剂靶向CD33。
在实施方案中，细胞结合剂靶向CD30。
在实施方案中，细胞结合剂靶向CD22。
在实施方案中，细胞结合剂靶向CD19。
在实施方案中，细胞结合剂靶向Mucl。
在实施方案中，细胞结合剂靶向CD37。
在实施方案中，细胞结合剂靶向CD123。
非蛋白质细胞结合剂
在实施方案中，细胞结合剂不为蛋白质。例如，在实施方案中，细胞结合剂可为与维生素受体如细胞表面受体结合的维生素。在此方面，维生素A与视黄醇结合蛋白(RBP)结合以形成复合物，该复合物继而以高亲和力结合STRA6受体并增加维生素A的摄入。在另一个实例中，叶酸(folic acid)/叶酸(folate)/维生素B9以高亲和力结合细胞表面叶酸受体(FR)例如FRa。叶酸或与FRa结合的抗体可用于靶向在卵巢和其他肿瘤上表达的叶酸受体。另外，维生素D及其类似物与维生素D受体结合。
蛋白质和多肽细胞结合剂
在其他实施方案中，细胞结合剂为蛋白质或多肽，或包含蛋白质或多肽的化合物，包括抗体、非抗体蛋白质或多肽。
在实施方案中，细胞结合剂可为淋巴因子、激素、生长因子、集落刺激因子或营养-转运分子。
在实施方案中，GM-CSF(一种与髓样细胞结合的配体/生长因子)可用作与来自急性髓性白血病的患病细胞的细胞结合剂。
在实施方案中，与活化的T细胞结合的IL-2可用于预防移植物排斥反应，用于治疗和预防移植物抗宿主病，以及用于治疗急性T细胞白血病。
在实施方案中，与黑色素细胞结合的MSH可用于治疗黑色素瘤，如同针对黑色素瘤的抗体一样。
在实施方案中，表皮生长因子可用于靶向鳞状癌，如肺和头颈以及牙龈鳞状细胞癌。
在实施方案中，生长抑素可用于靶向神经母细胞瘤和其他肿瘤类型。
在实施方案中，雌激素(或雌激素类似物)可用于靶向乳腺癌。
在实施方案中，雄激素(或雄激素类似物)可用于靶向睾丸。
在实施方案中，细胞结合剂为抗体模拟物，如锚蛋白重复序列蛋白、Centyrin或adnectin/单体(monobody)。
在实施方案中，喜树碱缀合物包含非免疫反应性蛋白质、多肽或肽作为其细胞结合剂。因此，在实施方案中，细胞结合剂为非免疫反应性蛋白质、多肽或肽。实例包括但不限于转铁蛋白、表皮生长因子(“EGF”)、铃蟾肽、促胃液素、促胃液素释放肽、血小板源生长因子、IL-2、IL-6、转化生长因子(“TGF”)如TGF-α和TGF-β、牛痘生长因子(“VGF”)、胰岛素和胰岛素样生长因子I和II、生长抑素、凝集素和来自低密度脂蛋白的脱辅基蛋白。
抗体和相关细胞结合剂
在实施方案中，细胞结合剂为抗体或其抗原结合片段。在任何本文描述的实施方案中，细胞结合剂可为抗体。
在细胞结合剂为抗体或其抗原结合部分(包括抗体衍生物)或某些抗体模拟物的实施方案中，细胞结合剂可结合至靶细胞上的配体如细胞表面配体，包括细胞表面受体。
合适的抗体还包括但不限于人抗体、灵长类化抗体、嵌合抗体、双特异性抗体、人源化抗体、缀合抗体(即，与其他蛋白质缀合或融合的抗体、放射性标记物、细胞毒素)、小模 块免疫药物(“SMIPsTM”)和抗体片段。
例如，抗体包括与指定的蛋白质或肽或其片段特异性反应的免疫球蛋白(Ig)及其片段。在实施方案中，抗体包括完整的单克隆抗体、多克隆抗体、单结构域抗体(例如，鲨鱼单结构域抗体(例如，IgNAR或其片段))和抗体片段，只要它们表现出期望的生物活性即可。在实施方案中，抗体为IgG、IgA、IgE、IgD或IgM。在实施方案中，抗体为IgG1、IgG2、IgG3或IgG4。在实施方案中，抗体为IgAl或IgA2。
在实施方案中，细胞结合剂为再表面化抗体、再表面化单链抗体、再表面化抗体片段(或“抗原结合部分”)或双特异性抗体。
在实施方案中，细胞结合剂为微型抗体、avibody、双体、三体、四体、纳米抗体、probody、结构域抗体或unibody。
抗体片段可包括完整抗体的一部分，例如抗体的抗原结合区或可变区。抗体片段的实例包括Fab、Fab’、F(ab’)2和Fv片段；三体；四体；线性抗体；单链抗体分子。抗体片段还可为任何合成蛋白质或基因工程蛋白质，它们通过与特定的抗原结合以形成复合物而像抗体一样起作用。例如，抗体片段可包括分离的片段、由重链和轻链的可变区组成的“Fv”片段、其中轻链和重链可变区通过肽接头连接的重组单链多肽分子(“ScFv蛋白”)以及由模拟高变区的氨基酸残基组成的最小识别单元。
可用的多克隆抗体为源自免疫动物的血清的抗体分子异质群体。可用的单克隆抗体为针对特定抗原决定簇(例如，癌细胞抗原、病毒抗原、微生物抗原、蛋白质、肽、碳水化合物、化学品、核酸或其片段)的抗体的同质群体。可通过使用本领域已知的任何技术来制备针对目标抗原的单克隆抗体(mAb)，所述技术通过培养物中的连续细胞系提供抗体分子的产生。
在实施方案中，细胞结合剂为单克隆抗体或其抗原结合片段。
可用的单克隆抗体包括但不限于人单克隆抗体、人源化单克隆抗体或嵌合人-小鼠(或其他物种)单克隆抗体。抗体包括全长抗体及其抗原结合片段。人单克隆抗体可通过本领域已知的众多技术中的任一种来制备(例如，Teng等人,1983,Proc.Natl.Acad.Sci.USA.80:7308-7312；Kozbor等人,1983,Immunology Today 4:72-79；和Olsson等人,1982,Meth.Enzymol.92:3-16)。
在实施方案中，适合于本发明的抗体可包括人源化或人抗体。非人抗体的人源化形式有含有源自非人Ig的最小序列的嵌合Ig、Ig链或片段(如Fv、Fab、Fab’、F(ab’)2或Ab的其他抗原结合子序列)。通常，人源化抗体具有从非人类来源引入的一个或多个氨基酸残基。这些非人类氨基酸残基常被称为“输入(import)”残基，其通常取自“输入”可变结构域。人源化通过用啮齿动物互补决定区(CDR)或CDR序列替代人抗体的相应序列来实现(Riechmann等人,Nature 332(6162):323-7,1988；Verhoeyen等人,Science.239(4847):1534-6,1988)。这样的“人源化”抗体为嵌合Ab(美国专利号4,816,567，1989)，其中实质上少于完整的人可变结构域已被来自非人物种的相应序列所取代。在实施方案中，将靶向人抗原的非人抗体(例如，小鼠)的CDR移植到人Ig的可变结构域的框架区上。本领域已知的多种技术适合于CDR移植，包括例如定点诱变。在实施方案中，人源化抗体通常为其中一些CDR残基和可能地一些FR残基被来自啮齿动物Ab中的类似位点的残基所取代的人抗体。人源化抗体包括人Ig(受体抗体)，其中来自受体的CDR的残基被替换为来自非人物种(供体抗体)如小鼠、大鼠或兔的CDR残基，其具有期望的特异性、亲和力和容量。在实施方案中，本文描述的单特异性和双特异性抗体与非人灵长类动物常见抗原具有交叉反应性。在一些情况下，相应的非人残基替换人Ig的Fv框架残基。人源化抗体可包含既不在受体抗体中也不在输入的CDR或框架序列中存在的残基。一般而言，人源化抗体包含至少一个、通常两个可变结构域的基本上全部，其中如果不是全部的话则大多数的CDR区对应于非人Ig的CDR区并且如果不是全部的话则大多数的FR区为人Ig共有序列的FR区。人源化抗体最好还包含Ig恒定区(Fc)、通常人Ig的恒定区的至少一部分(Riechmann等人,Nature 332(6162):323-7,1988；Verhoeyen等人,Science.239(4847):1534-6,1988)。
也可使用多种技术来产生人抗体，包括噬菌体展示文库(Hoogenboom等人,MolImmunol.(1991)28(9):1027-37；Marks等人,J Mol Biol.(1991)222(3):581-97)和人单克隆抗体的制备(Reisfeld和Sell,1985,Cancer Surv.4(1):271-90)。类似地，可利用将人Ig基因引入到其中内源性Ig基因已部分或完全失活的转基因动物中来合成人抗体。攻击后，观察到人抗体的产生，其在所有方面都与在人类中看到的非常相似，包括基因重排、组装和抗体组库(Fishwild等人,High-avidity human IgG kappa monoclonal antibodies froma novel strain of minilocus transgenic mice,Nat Biotechnol.1996July；14(7):845-51；Lonberg等人,Antigen-specific human antibodies from mice comprisingfour distinct genetic modifications,Nature 1994April 28；368(6474):856-9；Lonberg和Huszar,Human antibodies from transgenic mice,Int.Rev.Immunol.1995；13(1):65-93；Marks等人,By-passing immunization:building high affinity humanantibodies by chain shuffling.Biotechnology(N Y).1992July；10(7):779-83)。
抗体可以是与靶细胞(例如，癌细胞抗原、病毒抗原或微生物抗原)免疫特异性结合的抗体或与肿瘤细胞或基质结合的其他抗体的功能活性片段、衍生物或类似物。在此方面，“功能活性”意指该片段、衍生物或类似物能够与靶细胞免疫特异性结合。为了确定哪些CDR序列与抗原结合，可通过本领域已知的任何结合测定方法(例如，BIAcore测定)在与抗原的结合测定中使用含有CDR序列的合成肽(参见例如Kabat等人,1991,Sequences ofProteins of Immunological Interest,Fifth Edition,National Institute ofHealth,Bethesda,Md.；Kabat E等人,1980,J.Immunology 125(3):961-969)。
其他可用的抗体包括抗体的片段，如但不限于F(ab')2片段、Fab片段、Fv、单链抗体、双体、三体、四体、scFv、scFv-FV或与抗体具有相同特异性的任何其他分子。
抗体片段的另一形式为编码单个CDR的肽。CDR肽(“最小识别单元”)可通过构建编码目标抗体的CDR的基因来获得。这样的基因例如通过使用聚合酶链反应从抗体产生细胞的RNA合成可变区来制备。参见例如Larrick等人,Methods:A Companion to Methods inEnzymology 2:106(1991)；Courtenay-Luck,“Genetic Manipulation of MonoclonalAntibodies,”in Monoclonal Antibodies:Production,Engineering And ClinicalApplication,Ritter等人(编辑),第166 179页(Cambridge University Press 1995)；和Ward等人,“Genetic Manipulation and Expression of Antibodies,”in MonoclonalAntibodies:Principles And Applications,Birch等人,(编辑),第137 185页(Wiley-Liss,Inc.1995)。
另外，可使用标准重组DNA技术制备的包含人部分和非人部分两者的重组抗体如嵌合和人源化单克隆抗体是可用的抗体。嵌合抗体为其中不同部分源自不同动物物种的分子，例如具有源自鼠科动物单克隆和人免疫球蛋白恒定区的可变区的那些。(参见例如美国专利号4,816,567和4,816,397，其通过引用整体并入本文)。人源化抗体为来自非人物种的抗体分子，其具有来自非人物种的一个或多个互补决定区(CDR)和来自人免疫球蛋白分子的框架区。(参见例如美国专利号5,585,089，其通过引用整体并入本文)。这样的嵌合和人源化单克隆单体可通过本领域已知的重组DNA技术产生，例如使用以下文献中描述的方法：国际公开号WO 87/02671；欧洲专利公开号0 184 187；欧洲专利公开号0 171 496；欧洲专利公开号0 173 494；国际公开号WO 86/01533；美国专利号4,816,567；欧洲专利公开号012023；Berter等人,1988,Science 240:1041-1043；Liu et al.,1987,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 84:3439-3443；Liu等人,1987,J.Immunol.139:3521-3526；Sun等人,1987,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 84:214-218；Nishimura等人,1987,Cancer.Res.47:999-1005；Wood等人,1985,Nature 314:446-449；和Shaw等人,1988,J.Natl.CancerInst.80:1553-1559；Morrison,1985,Science 229:1202-1207；Oi等人,1986,BioTechniques 4:214；美国专利号5,225,539；Jones等人,1986,Nature 321:552-525；Verhoeyan等人,1988,Science 239:1534；和Beidler等人,1988,J.Immunol.141:4053-4060；其各自通过引用整体并入本文。
在一些情况下(例如，当可能发生对非人或嵌合抗体的免疫原性时)，完全人抗体是更合乎需要的，并且可使用不能够表达内源性免疫球蛋白重链和轻链基因但可表达人重链和轻链基因的转基因小鼠产生。
抗体包括经过修饰的类似物和衍生物，即通过共价附连任何类型的分子，只要这样的共价附连允许抗体保持其抗原结合免疫特异性即可。例如，但不作为限制，抗体的衍生物和类似物包括已经进一步修饰的那些，例如通过糖基化、乙酰化、聚乙二醇化、磷酸化、酰胺化、由已知的保护/封端基团衍生化、蛋白水解切割、与细胞抗体单元或其他蛋白质的连接等。可通过已知技术进行众多化学修饰中的任一种，这些技术包括但不限于特异性化学切割、乙酰化、甲酰化、在衣霉素存在下的代谢合成等。另外，类似物或衍生物可含有一种或多种非天然氨基酸。
抗体可在与Fc受体相互作用的氨基酸残基中具有修饰(例如，置换、缺失或添加)。特别地，抗体可在被鉴定为参与抗Fc结构域与FcRn受体之间的相互作用的氨基酸残基中具有修饰(参见例如国际公开号WO 97/34631，其通过引用整体并入本文)。
抗体可使用本领域公知的方法生成。例如，Harlow和Lane,Antibodies:ALaboratory Manual,(1988)描述了产生抗体的方案。通常，可在小鼠、大鼠、豚鼠、仓鼠、骆驼、美洲驼、鲨鱼或其他适宜的宿主中生成抗体。或者，可在鸡中制备抗体，从而产生IgY分子(Schade等人,(1996)ALTEX 13(5):80-85)。在实施方案中，适合于本发明的抗体为非人灵长类动物抗体。例如，在狒狒中产生治疗上有用的抗体的一般技术可见于例如Goldenberg等人的国际专利公开号WO 91/11465(1991)中和Losman等人,Int.J.Cancer46:310(1990)中。在实施方案中，可使用杂交瘤方法(Milstein和Cuello,(1983)Nature305(5934):537-40)制备单克隆抗体。在实施方案中，也可通过重组方法(美国专利号4,166,452，1979)制备单克隆抗体。
与通过B细胞永生化生成单克隆抗体相关的许多困难可通过使用噬菌体展示在大肠杆菌中工程化和表达抗体片段来克服。为了确保高亲和力的恢复，组合免疫球蛋白文库中的单克隆抗体通常必须含有大尺寸组库。典型的策略利用从免疫小鼠的淋巴细胞或脾细胞获得的mRNA来使用逆转录酶合成cDNA。重链和轻链基因通过PCR分别扩增并连接成噬菌体克隆载体。产生两个不同的文库，一个含有重链基因，一个含有轻链基因。从每个文库分离噬菌体DNA，将重链和轻链序列连接在一起并包装形成组合文库。每个噬菌体含有一对随机的重链和轻链cDNA并且在大肠杆菌感染时指导抗体链在受感染细胞中的表达。为了鉴定识别目标抗原的抗体，将噬菌体文库铺板，并将斑块中存在的抗体分子转移至过滤器。将过滤器与放射性标记的抗原一起温育并然后洗涤以除去过量的未结合配体。放射自显影图上的放射性斑点鉴定出含有与抗原结合的抗体的斑块。可例如从STRATAGENE CloningSystems(La Jolla,Calif.)获得可用于产生人免疫球蛋白噬菌体文库的克隆和表达载体。
可采用类似的策略来获得高亲和力scFv。参见例如Vaughn等人,Nat.Biotechnol.,14:309 314(1996)。可通过使用对应于所有已知VH、Vk和Vλ基因家族的PCR引物从未免疫人供体分离出V基因来构建具有大组库的scFv文库。扩增后，Vk和Vλ池合并形成一个池。这些片段连接到噬菌粒载体中。然后将scFv接头(Gly4,Ser)3连接到VL片段上游的噬菌粒中。VH和接头-VL片段在JH区上扩增和组装。将所得的VH-接头-VL片段连接到噬菌粒载体中。可如上所述使用过滤器或使用免疫管(Nunc；MaxisorpTM)来淘选噬菌粒文库。可通过从免疫兔的淋巴细胞或脾细胞构建组合免疫球蛋白文库并通过在毕赤酵母中表达scFv构建体来获得类似的结果。参见例如Ridder等人,Biotechnology,13:255 260(1995)。另外，在分离出适宜的scFv后，可通过亲和力成熟过程如CDR3诱变和链改组来获得具有较高结合亲和力和较慢解离速率的抗体片段。参见例如Jackson等人,Br.J.Cancer,78:181188(1998)；Osbourn等人,Immunotechnology,2:181 196(1996)。
在实施方案中，本文描述的缀合物(例如，根据式(III)的任何化合物)包含的细胞结合剂为靶向在癌细胞中过表达的抗原的抗体。
在实施方案中，本文描述的缀合物(例如，根据式(III)的任何化合物)包含的细胞结合剂为识别特异性肿瘤相关抗原(TAA)的抗体。
对癌细胞抗原免疫特异性的抗体可通过商业获得或通过本领域技术人员已知的任何方法如重组表达技术产生。编码对癌细胞抗原免疫特异性的抗体的核苷酸序列可例如从GenBank数据库或与其类似的数据库、文献出版物或通过常规克隆和测序获得。
在一个具体的实施方案中，可使用用于治疗癌症的已知抗体。
在另一个具体的实施方案中，根据本发明的组合物和方法使用用于治疗自身免疫疾病的抗体。
在实施方案中，可用的抗体可与活化的淋巴细胞上表达的受体或受体复合物结合。受体或受体复合物可包含免疫球蛋白基因超家族成员、TNF受体超家族成员、整合素、细胞因子受体、趋化因子受体、主要组织相容性蛋白、凝集素或补体控制蛋白。
在实施方案中，本文描述的缀合物(例如，根据式(III)的任何化合物)包含靶向以下的细胞结合剂(例如，抗体或其片段)：Apo2、BAFF-R、骨形态发生蛋白受体、IGF-IR、CA125、CanAg、E16、ErbB2、MUC1、MUC16、Napi3b、TF、EpCAM、FcRH2、C242、CD2、CD3、CD4、CD5、CD6、CD11、CD18、CD19、CD20、CD21、CD22、CD26、CD30、CD33、CD37、CD38、CD40、CD44、CD56、CD70、CD72、CD79、CD90、CD138、CRIPTO、CXCR5、LY64、TDGF1、内皮素B受体、EphA受体、EphB受体、内皮素、FCRH1、HER2、HER2/neu、HER3、MHC II类分子Ia抗原、整合素、IRTA2、LIV-1、MPF、NaPi2b、PDL1、FLJ10372、KIAA1445、Mm42015、SEMA5B、SEMAG、前列腺1的六跨膜上皮抗原、IPCA-1、PCANP1、STMP、前列腺抗原；胰岛素生长因子受体、或叶酸受体。
在实施方案中，本文描述的缀合物(例如，根据式(III)的任何化合物)包含靶向以下的细胞结合剂(例如，抗体或其片段)：GPNMB、NCAM(CD56)、TACSTD2(TROP-2)、叶酸受体α、组织因子、ENPP3、CD70、P-钙粘蛋白、间皮素、STEA1、CEACAM5、粘蛋白1、nectin 4、鸟苷酸环化酶C、SLC44A4、PSMA、LIV1(ZIP6)、SLITRK6、5T4或SC-16。
在实施方案中，本文描述的缀合物(例如，根据式(III)的任何化合物)包含靶向HER2或EGFR的细胞结合剂(例如，抗体或其片段)。
在实施方案中，本文描述的缀合物(例如，根据式(III)的任何化合物)包含靶向纤维粘连蛋白额外结构域B(EDB)、内皮受体ETB、PSMA、VEGFR2(CD309)、组织因子或ROBO4的细胞结合剂(例如，抗体或其片段)。
在实施方案中，本文描述的缀合物(例如，根据式(III)的任何化合物)包含靶向胶原蛋白IV、骨膜素或生腱蛋白c的细胞结合剂(例如，抗体或其片段)。
在实施方案中，本文描述的缀合物(例如，根据式(III)的任何化合物)包含靶向CD30、CD22、CD79b、CD19、CD138、CD74、CD37、CD33、CD19或CD98的细胞结合剂(例如，抗体或其片段)。
在实施方案中，本文描述的缀合物(例如，根据式(III)的任何化合物)包含靶向HER2的细胞结合剂(例如，抗体或其片段)。
在实施方案中，本文描述的缀合物(例如，根据式(III)的任何化合物)包含靶向EGFR的细胞结合剂(例如，抗体或其片段)。
在实施方案中，本文描述的缀合物(例如，根据式(III)的任何化合物)包含靶向CD70的细胞结合剂(例如，抗体或其片段)。
在实施方案中，本文描述的缀合物(例如，根据式(III)的任何化合物)包含靶向CD33的细胞结合剂(例如，抗体或其片段)。
在实施方案中，本文描述的缀合物(例如，根据式(III)的任何化合物)包含靶向CD30的细胞结合剂(例如，抗体或其片段)。
在实施方案中，本文描述的缀合物(例如，根据式(III)的任何化合物)包含靶向CD22的细胞结合剂(例如，抗体或其片段)。
在实施方案中，本文描述的缀合物(例如，根据式(III)的任何化合物)包含靶向CD19的细胞结合剂(例如，抗体或其片段)。
在实施方案中，本文描述的缀合物(例如，根据式(III)的任何化合物)包含靶向Mucl的细胞结合剂(例如，抗体或其片段)。
在实施方案中，本文描述的缀合物(例如，根据式(III)的任何化合物)包含靶向CD37的细胞结合剂(例如，抗体或其片段)。
在实施方案中，本文描述的缀合物(例如，根据式(III)的任何化合物)包含靶向CD123的细胞结合剂(例如，抗体或其片段)。
合成方法
本文描述的化合物(例如，根据式(I)、式(II)或式(III)中任一项的化合物可根据本领域已知的方法制备。本文描述了示例性的方法。
在实施方案中，方案1提供了用于所描述的化合物MB-1(P1)的示例性合成方法。
方案1
Figure BDA0003839816760000991
在实施方案中，方案2提供了用于所描述的化合物MB-1(P1)的替代合成方法：
方案2
Figure BDA0003839816760001001
在实施方案中，方案3提供了用于所描述的化合物(P2)的示例性合成方法：
方案3
Figure BDA0003839816760001002
在实施方案中，方案4提供了用于所描述的化合物(P3)的示例性合成方法：
方案4
Figure BDA0003839816760001011
在实施方案中，方案5提供了用于所描述的化合物(P4)的示例性合成方法：
方案5
Figure BDA0003839816760001012
在实施方案中，方案6提供了用于所描述的化合物(P5)的示例性合成方法：
方案6
Figure BDA0003839816760001021
在实施方案中，方案7提供了用于所描述的化合物(P6)的示例性合成方法：
方案7
Figure BDA0003839816760001022
在实施方案中，方案8提供了用于制备所描述的可连接有效载荷(PL1)、(PL2)、(PL4)和(PL7)的示例性合成方法：
方案8
Figure BDA0003839816760001031
在实施方案中，方案9提供了用于所描述的化合物MB-2(PL1)的示例性合成方法：
方案9
Figure BDA0003839816760001041
在实施方案中，方案10提供了用于所描述的化合物MB-3(meditecan)(PL3)的示例性合成方法：
方案10
Figure BDA0003839816760001051
在实施方案中，方案11提供了用于所描述的可连接有效载荷MB-3(meditecan)(PL3)的替代合成方法：
方案11
Figure BDA0003839816760001061
在实施方案中，方案12提供了用于所描述的可连接有效载荷(PL9)的示例性合成方法：
方案12
Figure BDA0003839816760001062
在实施方案中，方案13提供了用于所描述的化合物PL12的示例性合成方法：
方案13
Figure BDA0003839816760001071
在实施方案中，方案14提供了用于所描述的化合物PL13的示例性合成方法：
方案14
Figure BDA0003839816760001081
在实施方案中，方案15提供了用于制备缀合物(PL’)的示例性一般方法：
方案15
Figure BDA0003839816760001091
在实施方案中，制备具有7-8之间或8的药物对抗体比率(DAR)的缀合物(PL')的示例性实验程序：
在25℃下用8当量(每个二硫键2当量)在50mM pH7.4的磷酸盐缓冲液和10mM DTPA(二亚乙基三胺五乙酸)中的三(2-羧乙基)膦盐酸盐(TCEP)处理抗体C 2小时，然后加入12当量在DMSO中的有效载荷(PL)(DMSO的体积为磷酸盐缓冲液的体积的约12-15％)。得到的反应溶液在管旋转器上于25℃旋转1小时。使用超滤管(30KD)用配制缓冲液立即纯化反应混合物数个周期。所得缀合物(PL')通常具有7-8之间或8的药物对抗体比率(DAR)，并且通过尺寸排阻色谱法测得单体>95％。
在实施方案中，抗体-药物缀合物为MB-2a。在实施方案中，方案16提供了用于所描述的抗体-药物缀合物MB-2a的示例性合成方法：
方案16
Figure BDA0003839816760001101
在实施方案中，抗体-药物缀合物为MB-3a(曲妥珠单抗meditecan)。在实施方案中，方案17提供了用于所描述的抗体-药物缀合物MB-3a(曲妥珠单抗meditecan)的示例性合成方法：
方案17
Figure BDA0003839816760001102
喜树碱缀合物混合物和组合物
本发明提供了包含本文描述的任何喜树碱缀合物(式III)的喜树碱缀合物混合物和药物组合物。所述混合物和药物组合物包含多个缀合物。在一些方面，混合物或组合物中每个缀合物是相同的或基本上相同的；然而，混合物或组合物中细胞结合剂上药物-接头的分布以及药物载量可能会有所不同。例如，用于缀合药物-接头与作为靶向配体的抗体的缀合技术可产生抗体(细胞结合剂)上喜树碱有效载荷化合物在混合物和/或组合物内的分布方面不均匀的组合物或混合物。在一些方面，在这样的分子的混合物或组合物中的每个抗体分子上的喜树碱有效载荷化合物载量为1至18的范围的整数。
在这些方面，当作为一个整体提及组合物时，药物-接头的载量为1至约18的范围的数目。在组合物或混合物内，也可能存在小百分比的未缀合抗体。混合物或组合物中每个细胞结合剂的药物-接头平均数目(即，平均药物载量)是一个重要的属性，因为它决定了可递送至靶细胞的最大药物量。平均药物载量可为约1、2或约2、3或约3、4或约4、5或约5、6或约6、7或约7、8或约8、9或约9、10或约10、11或约11、12或约12、13或约13、14或约14、15或约15、16或约16、17或约17、18或约18。
在一些方面，混合物和药物组合物包含多个缀合物(即，缀合物的群体)；然而，就混合物和/或组合物内配体分子上药物-接头的分布而言以及就混合物和/或组合物内细胞结合剂分子上药物-接头的载量而言，缀合物是相同的或基本上相同的并且是基本上均匀的。在一些这样的方面，抗体上药物-接头的载量为2或4。在组合物或混合物内，也可能存在小百分比的未缀合抗体。在这样的实施方案中的平均药物载量为约2或约4。通常，这样的组合物和混合物由使用位点特异性缀合技术产生并且缀合归因于引入的半胱氨酸残基。
来自缀合反应的制剂中每个细胞结合剂的喜树碱(式I)或喜树碱有效载荷化合物(式II)平均数目可通过常规手段如HIC、UV、LC-MS、ELISA测定来表征。也可以确定喜树碱缀合物以p表示的定量分布。在一些情况下，可通过手段如反相HPLC或电泳来实现均匀的喜树碱缀合物的分离、纯化和表征。
在一些方面，组合物为包含本文描述的喜树碱缀合物和药学上可接受的载体的药物组合物。在一些方面，药物组合物呈液体形式。在一些方面，药物组合物为固体。在一些方面，药物组合物为冻干粉末。
组合物，包括药物组合物，可以纯化的形式提供。如本文所用，“纯化的”意指当分离时该分离物含有分离物的至少95％、在另一个方面至少98％的缀合物。
使用方法
组合物和施用方法
在另一个方面，本发明的特征在于药物组合物，其包含本文所述的任何化合物(例如，式(I)、式(II)或式(III)的任何化合物)或如本文所述其药学上可接受的盐。在实施方案中，药物组合物包含药学上可接受的载体。
在实施方案中，药物组合物包含根据式(III)的缀合物。
在实施方案中，本发明提供了包含本文描述的喜树碱缀合物和药学上可接受的载体的药物组合物。喜树碱缀合物可呈允许将化合物施用于患者以治疗与细胞结合剂结合的抗原的表达相关联的病症的任何形式。例如，缀合物可呈液体或固体的形式。优选的施用途径为肠胃外。肠胃外施用包括皮下注射、静脉内、肌肉内、胸骨内注射或输注技术。在一个方面，组合物肠胃外施用。在一个方面，缀合物静脉内施用。施用可通过任何方便的途径，例如通过输注或推注注射。
药物组合物可配制成在将组合物施用于患者时允许化合物具有生物利用度。组合物可采取一个或多个剂量单位的形式。
药物组合物的制备中使用的材料在所使用的量下可以是无毒的。对本领域普通技术人员显而易见的是，药物组合物中一种或多种活性成分的最佳剂量将取决于多种因素。相关因素包括但不限于动物(例如，人)的类型、化合物的特定形式、施用的方式和所采用的组合物。
组合物可例如呈液体形式。该液体可用于通过注射递送。在用于通过注射施用的组合物中，还可包含表面活性剂、防腐剂、润湿剂、分散剂、悬浮剂、缓冲剂、稳定剂和等渗剂中的一种或多种。
液体组合物，无论它们是溶液、悬浮液还是其他类似形式，还可包含以下中的一种或多种：无菌稀释剂如注射用水、盐水溶液(优选生理盐水)、林格氏液、等渗氯化钠、非挥发性油如可充当溶剂或悬浮介质的合成甘油单酯或甘油二酯、聚乙二醇、甘油、环糊精、丙二醇或其他溶剂；抗细菌剂如苯甲醇或对羟基苯甲酸甲酯；抗氧化剂如抗坏血酸或亚硫酸氢钠；螯合剂如乙二胺四乙酸；缓冲剂如氨基酸、乙酸盐、柠檬酸盐或磷酸盐；洗涤剂，如非离子表面活性剂、多元醇；和用于调节张力的试剂如氯化钠或右旋糖。肠胃外组合物可封装在安瓿、一次性注射器或由玻璃、塑料或其他材料制成的多剂量小瓶中。生理盐水是一种示例性的佐剂。可注射组合物优选是无菌的。
在特定病症或病患的治疗中有效的缀合物的量将取决于病症或病患的性质，并可通过标准临床技术确定。另外，可任选地采用体外或体内测定来帮助确定最佳剂量范围。待在组合物中采用的精确剂量还将取决于施用途径和疾病或病症的严重性，并且应根据执业医师的判断和每个患者的情况来决定。
组合物包含有效量的化合物以便获得合适的剂量。通常，该量为组合物的按重量计至少约0.01％的化合物。
对于静脉内施用，组合物可包含约0.01至约100mg的喜树碱缀合物每kg动物体重。在一个方面，组合物可包含约1至约100mg的喜树碱缀合物每kg动物体重。在另一个方面，施用的量将在化合物的约0.1至约25mg/kg体重的范围内。取决于所使用的药物，剂量可甚至更低，例如，1.0μg/kg至5.0mg/kg、4.0mg/kg、3.0mg/kg、2.0mg/kg或1.0μg/kg、或1.0μg/kg至500.0μg/kg受试者体重。
通常，向患者施用的缀合物的剂量通常为约0.01mg/kg至约100mg/kg受试者体重或1.0μg/kg至5.0mg/kg受试者体重。在实施方案中，向患者施用的剂量在约0.01mg/kg至约15mg/kg受试者体重之间。在实施方案中，向患者施用的剂量在约0.1mg/kg到约15mg/kg受试者体重之间。在实施方案中，向患者施用的剂量在约0.1mg/kg到约20mg/kg受试者体重之间。在实施方案中，施用的剂量在约0.1mg/kg至约5mg/kg或约0.1mg/kg至约10mg/kg受试者体重之间。在实施方案中，施用的剂量在约1mg/kg至约15mg/kg受试者体重之间。在实施方案中，施用的剂量在约1mg/kg至约10mg/kg受试者体重之间。在实施方案中，在治疗周期内施用的剂量在约0.1至4mg/kg、甚至更优选0.1至3.2mg/kg、或甚至更优选0.1至2.7mg/kg受试者体重之间。
术语“载体”是指与化合物一起施用的稀释剂、佐剂或赋形剂。这样的药物载体可以是液体，如水和油，包括石油、动物、植物或合成来源的那些，如花生油、大豆油、矿物油、芝麻油。载体可以是盐水、阿拉伯树胶、明胶、淀粉糊、滑石、角蛋白、胶体二氧化硅、脲。另外，可使用辅助剂、稳定剂、增稠剂、润滑剂和着色剂。在一个实施方案中，当施用于患者时，化合物或组合物和药学上可接受的载体是无菌的。
当化合物静脉内施用时，水是示例性的载体。也可采用盐水溶液及右旋糖和甘油水溶液作为液体载体，特别是对于可注射溶液。合适的药物载体还可包括赋形剂如淀粉、葡萄糖、乳糖、蔗糖、明胶、麦芽、大米、面粉、白垩、硅胶、硬脂酸钠、单硬脂酸甘油酯、滑石、氯化钠、脱脂奶粉、甘油、丙烯、乙二醇、水、乙醇。如果需要，本发明的组合物还可含有少量的润湿剂或乳化剂或pH缓冲剂。
在一个实施方案中，根据常规程序将缀合物配制为适于静脉内施用于动物、特别是人类的药物组合物。通常，用于静脉内施用的载体或媒介物为无菌等渗缓冲水溶液。必要时，组合物还可包含增溶剂。用于静脉内施用的组合物可任选地包含局部麻醉剂如利诺卡因以减轻注射部位处的疼痛。通常，以单位剂型或分开或混合在一起供给成分，例如作为在气密密封容器如标明活性剂的量的安瓿或小囊中的干燥的冻干粉末或无水浓缩物。在通过输注施用缀合物的情况下，可例如用含有无菌药物级水或盐水的输注瓶来分配。在通过注射施用缀合物的情况下，可提供无菌注射用水或盐水的安瓿以便可在施用之前混合成分。
药物组合物通常配制为无菌的、基本上等渗的并且完全符合美国食品和药物管理局的所有药品生产质量管理规范(GMP)规定。
癌症的治疗
本文描述的化合物(例如，根据式(I)、式(II)或式(III)中任一项的任何化合物)可有效地选择性诱导某些群体中的细胞死亡(例如，过表达某些抗原的细胞，包括本文描述的那些抗原，如肿瘤相关抗原)。
体外细胞毒性测定：
使用细胞计数Kit-8(CCK-8)测定法(Shanghai Life Lab Biotech Co.,Ltd.)在平底96孔细胞培养板(Corning Costar)中评估化合物的细胞毒性效力。简言之，在适当的培养基中将人肿瘤细胞(2,000-10,000个细胞/孔，取决于细胞系)与化合物或缀合物一起在存在或不存在过量的相应未缀合抗体的情况下于37℃、5％CO2下温育120小时。
例如，对于根据式(III)的任何化合物，细胞结合剂的适当选择可提供有效、高选择性的癌细胞靶向，这将是有用的。
本文描述的喜树碱缀合物(例如，根据式(III)的任何化合物)可用于抑制异常细胞增殖(例如，抑制肿瘤细胞或癌细胞的增殖，导致肿瘤或癌细胞中的凋亡)，或用于在患者中治疗癌症。因此，本文提供了在有此需要的受试者中治疗癌症的方法，所述方法包括向受试者施用一种或多种本文描述的喜树碱缀合物。
在实施方案中，本发明的特征在于治疗细胞增殖性疾病或病症或抑制异常细胞生长的方法，所述方法包括施用如本文所述的任何式(III)的化合物或其药学上可接受的盐，或包含如本文所述的任何式(III)的化合物或其药学上可接受的盐的药物组合物。
因此，本文描述的化合物(例如，根据式(III)的任何化合物)可相应地用于治疗各种癌症。在实施方案中，可使用喜树碱缀合物来向肿瘤细胞或癌细胞递送药物。不受理论束缚，在一个实施方案中，喜树碱缀合物的细胞结合剂与癌细胞或肿瘤细胞相关抗原结合或缔合，并且喜树碱缀合物可通过受体介导的内吞作用或其他内化机制被摄取(内化)在肿瘤细胞或癌细胞内。抗原可附着于肿瘤细胞或癌细胞，或者可以是与肿瘤细胞或癌细胞相关的细胞外基质蛋白。一旦在细胞内，药物就经由肽裂解在细胞内释放。在一个替代的实施方案中，游离药物在肿瘤细胞或癌细胞外部从喜树碱缀合物释放，游离药物随后穿透细胞。
在一个实施方案中，细胞结合剂与肿瘤细胞或癌细胞结合。
在另一个实施方案中，细胞结合剂与肿瘤细胞或癌细胞表面上的癌细胞或癌细胞抗原结合。
在另一个实施方案中，细胞结合剂与肿瘤细胞或癌细胞抗原结合，该抗原是与肿瘤细胞或癌细胞相关的细胞外基质蛋白。
细胞结合剂对特定肿瘤细胞或癌细胞的特异性对于确定最有效治疗的肿瘤或癌症可能是重要的。
可用喜树碱缀合物治疗的癌症包括但不限于造血癌例如淋巴瘤(霍奇金氏淋巴瘤和非霍奇金氏淋巴瘤)和白血病及实体瘤。造血癌的实例包括滤泡性淋巴瘤、间变性大细胞淋巴瘤、套细胞淋巴瘤、急性成髓细胞白血病、慢性髓细胞白血病、慢性淋巴细胞白血病、弥漫性大B细胞淋巴瘤和多发性骨髓瘤。实体瘤的实例包括纤维肉瘤、粘液肉瘤、脂肪肉瘤、软骨肉瘤、骨肉瘤、脊索瘤、血管肉瘤、内皮肉瘤、淋巴管肉瘤、淋巴管内皮肉瘤、滑膜瘤、间皮瘤、尤因氏肿瘤、平滑肌肉瘤、横纹肌肉瘤、结肠癌、结肠直肠癌、肾癌、胰腺癌、骨癌、乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、食管癌、胃癌、口腔癌、鼻癌、咽喉癌、鳞状细胞癌、基底细胞癌、腺癌、汗腺癌、皮脂腺癌、乳头状癌、乳头状腺癌、囊腺癌、髓样癌、支气管癌、肾细胞癌、肝瘤、胆管癌、绒毛膜癌、精原细胞瘤、胚胎癌、肾母细胞瘤、子宫颈癌、子宫癌、睾丸癌、小细胞肺癌、膀胱癌、肺癌、上皮癌、神经胶质瘤、多形性胶质母细胞瘤、星形细胞瘤、成神经管细胞瘤、颅咽管瘤、室管膜瘤、松果体瘤、成血管细胞瘤、听神经瘤、少突神经胶质瘤、脑膜瘤、皮肤癌、黑色素瘤、神经母细胞瘤和成视网膜细胞瘤。
在实施方案中，癌症为腺癌、脑癌、膀胱癌、乳腺癌、子宫颈癌、绒毛膜癌、CNS肿瘤、结肠或结肠直肠癌、弥漫内生性脑桥神经胶质瘤(DIPG)、子宫内膜癌、食管癌、尤因氏肉瘤、输卵管癌、胆囊癌、胃癌、胶质母细胞瘤、头颈癌、血液癌、霍奇金氏淋巴瘤、肾癌、喉癌、白血病、肝癌、肺癌、淋巴瘤、黑色素瘤、Merkel细胞癌、间皮瘤、多发性骨髓瘤、骨髓增生异常综合征(MDS)、神经母细胞瘤、非霍奇金氏淋巴瘤、骨肉瘤、胰腺癌、腹膜癌、前列腺癌、卵巢癌、肾癌、横纹肌肉瘤、唾液腺癌、肉瘤、皮肤癌、小肠癌、鳞状细胞癌、睾丸癌、甲状腺癌、子宫癌或肾母细胞瘤。
在实施方案中，癌症为乳腺癌。
癌症的多模式疗法
可通过施用喜树碱缀合物来治疗或抑制癌症，包括但不限于肿瘤、转移或以不受控制的细胞生长为特征的其他疾病或病症。
在其他实施方案中，提供了用于治疗癌症的方法，包括向有此需要的患者施用有效量的喜树碱缀合物和化学治疗剂。在一个实施方案中，化学治疗剂为用其治疗癌症尚未发现难治的化学治疗剂。在另一个实施方案中，化学治疗剂为用其治疗癌症已发现难治的化学治疗剂。喜树碱缀合物可施用于也已经历外科手术作为癌症治疗的患者。
在实施方案中，患者还接受另外的治疗，如放射疗法。在一个具体的实施方案中，喜树碱缀合物与化学治疗剂或与放射疗法同时施用。在另一个具体的实施方案中，化学治疗剂或放射疗法在喜树碱缀合物的施用之前或之后施用。
化学治疗剂可在一系列疗程中施用。可施用任何一种化学治疗剂或化学治疗剂的组合，如一种或多种护理标准化学治疗剂。
另外，提供了用喜树碱缀合物治疗癌症的方法作为化学疗法或放射疗法的替代方案，其中化学疗法或放射疗法已证明或可证明毒性太大，例如对被治疗的受试者导致不可接受或无法承受的副作用。被治疗的患者可任选地用另一种癌症治疗如外科手术、放射疗法或化学疗法来治疗，具体取决于发现哪种治疗是可接受或可承受的。
自身免疫疾病的治疗
喜树碱缀合物可用于杀伤或抑制产生自身免疫疾病的细胞的不希望的复制或用于治疗自身免疫疾病。
喜树碱缀合物可相应地用于在患者中治疗自身免疫疾病的多种环境中。喜树碱缀合物可用于向靶细胞递送药物。不受理论束缚，在一个实施方案中，喜树碱缀合物与促炎或不适当地刺激的免疫细胞的表面上的抗原缔合，然后喜树碱缀合物通过受体介导的内吞作用被摄取在靶细胞内。一旦在细胞内，细胞结合剂即被切割，导致喜树碱的释放。然后，释放的喜树碱在胞质溶胶中自由迁移并诱导细胞毒性或细胞抑制活性。在一个替代的实施方案中，药物在靶细胞外部从喜树碱缀合物裂解，喜树碱随后穿透细胞。
在一个实施方案中，细胞结合剂与自身免疫抗原结合。在一个方面，抗原在涉及自身免疫病患的细胞的表面上。
在一个实施方案中，细胞结合剂与和自身免疫疾病状态相关的活化淋巴细胞结合。
在又一个实施方案中，喜树碱缀合物杀伤或抑制产生与特定自身免疫疾病相关的自身免疫抗体的细胞的增殖。
可用喜树碱缀合物治疗的自身免疫疾病的特定类型包括但不限于Th2淋巴细胞相关病症(例如，特应性皮炎、特应性哮喘、鼻结膜炎、变应性鼻炎、Omenn综合征、系统性硬化病和移植物抗宿主病)；Th1淋巴细胞相关病症(例如，类风湿性关节炎、多发性硬化症、银屑病、干燥综合征、桥本甲状腺炎、Grave’s病、原发性胆汁性肝硬化、韦格纳氏肉芽肿和肺结核)；和活化的B淋巴细胞相关病症(例如，系统性红斑狼疮、Goodpasture’s综合征、类风湿性关节炎和I型糖尿病)。
自身免疫疾病的多药物疗法
还公开了治疗自身免疫疾病的方法，包括向有此需要的患者施用有效量的喜树碱缀合物和已知用于治疗自身免疫疾病的另一治疗剂。
制备喜树碱缀合物的方法
本文描述的喜树碱缀合物可以抗体、接头和药物单元的连续构建方式制备，或者以通过组装部分随后完成组装步骤的会聚方式制备。
在一组实施方案中，将如本文所提供的喜树碱有效载荷化合物与合适的细胞结合剂组合以促进喜树碱有效载荷化合物与细胞结合剂的共价附连。在实施方案中，细胞结合剂为具有至少2个、至少4个、至少6个或8个因还原链间二硫键而可用于附连喜树碱有效载荷化合物的巯基的抗体。在实施方案中，喜树碱有效载荷化合物通过抗体上引入的半胱氨酸部分与细胞结合剂附连。
用于治疗用途的试剂盒
在一些方面，提供了用于癌症治疗和自身免疫疾病治疗中的试剂盒。这样的试剂盒可包括包含本文描述的喜树碱缀合物的药物组合物。
在实施方案中，试剂盒可包括用于本文描述的任何治疗方法中的使用说明书。所包括的说明书可提供向受试者施用药物组合物以实现预期活性例如治疗受试者的疾病或病患如癌症的描述。在实施方案中，关于本文描述的药物组合物的使用的说明书可包括关于预期治疗的剂量、给药时间表和施用途径的信息。容器可为单位剂量、散装包装(例如，多剂量包装)或亚单位剂量。本公开的试剂盒中提供的说明书通常是标签或包装插页上的书面说明。标签或包装插页指示药物组合物用于在受试者中治疗疾病或病症、延迟疾病或病症的发作和/或减轻疾病或病症。
在实施方案中，本文提供的试剂盒采用合适的包装。合适的包装包括但不限于小瓶、瓶、广口瓶、软包装等。还设想了与特定装置如吸入器、鼻腔施用装置或输注装置组合使用的包装。在实施方案中，试剂盒可具有无菌及于端口(例如，容器可为静脉内注射溶液袋或具有可被皮下注射针刺穿的塞子的小瓶)。
在实施方案中，本文提供的试剂盒包括可用于治疗如本文所述的自身免疫疾病的癌症的另外的治疗剂。
实施例
以下缩写用于以下术语：
ADCs 抗体-药物缀合物
ACN 乙腈
DAR 药物对抗体比率
DCC N,N’-二环己基碳二亚胺
DCM 二氯甲烷
DIPA 二异丙胺
DIPEA 二异丙基乙胺
DMF 二甲基甲酰胺
DMSO 二甲亚砜
DMTMM 4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉鎓氯化物
DMTMMT 4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉鎓四氟硼酸盐
DTPA 二亚乙基三胺五乙酸
HIC 疏水相互作用色谱法
i.v. 静脉内
LC-MS 液相色谱-质谱法
M 摩尔
nM 纳摩尔
NMM N-甲基吗啉
PPTS 吡啶鎓对-甲苯磺酸盐
PTSA 4-甲基苯磺酸
SEC 尺寸排阻色谱法
TBS 叔丁基二甲基甲硅烷基
TCEP 3,3',3”-膦三基三丙酸盐酸盐
TEA 三乙胺
TFA 三氟乙酸
THF 四氢呋喃
TLC 薄层色谱法
p-TsOH 对-甲苯磺酸
实施例1.化合物MB-1(P1)的示例性合成
制备2,6-二溴-4-氟苯甲醛(2)的一般程序
Figure BDA0003839816760001191
将化合物1(30g，79.0mmol，1当量)在无水甲苯(180mL)中的溶液冷却至-35℃并加入i-PrMgCl(2M，在无水THF中，51.3mL，1.3当量)，5分钟加完，同时保持内部温度低于-25℃。得到澄清的棕色溶液。反应混合物于-30℃至-25℃搅拌1.5小时。然后逐滴加入无水DMF(17.32g，236.97mmol，18.2mL，3.3当量)，5分钟加完。将反应混合物升温至10℃并于此温度搅拌1.5小时。TLC(石油醚/乙酸乙酯＝10/1，Rf＝0.7)显示没有剩余的起始材料。用饱和NH4Cl水溶液(60mL)淬灭反应并然后过滤。滤液经Na2SO4干燥，减压蒸发，得到残余物，该残余物通过硅胶柱色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝50/1至10/1)纯化，得到呈黄色固体的2,6-二溴-4-氟-苯甲醛(14.8g，47.3mmol，收率59.8％)。1H NMR(400MHz,氯仿-d)δ10.23(s,1H),7.44(d,J＝7.7Hz,2H)。
制备2-(2,6-二溴-4-氟苯基)-1,3-二氧戊环(3)的一般程序
Figure BDA0003839816760001192
于25℃向化合物2(14.8g，47.3mmol，1当量)在1,2-二氯乙烷(240mL)中的溶液中加入乙二醇(14.66g，236.25mmol，13.2mL，5当量)、二乙氧基甲氧基乙烷(6.02g，40.64mmol，6.76mL，0.86当量)和4-甲基苯磺酸(81.37mg，472.50umol，0.01当量)。将反应混合物于80℃搅拌10小时。TLC(石油醚/乙酸乙酯＝10/1，Rf＝0.45，UV和I2)显示起始材料被消耗。将反应混合物冷却至20℃，依次用饱和NaHCO3(100mL)、H2O(2×100mL)和盐水(2×100mL)洗涤，经Na2SO4干燥，并减压浓缩，得到呈黄色固体的2-(2,6-二溴-4-氟-苯基)-1,3-二氧戊环(15.4g，44.9mmol，收率100％)。1H NMR(400MHz,氯仿-d)δ7.36(d,J＝7.7Hz,2H),6.36(s,1H),4.36-4.31(m,2H),4.11-4.06(m,2H)。
制备2-(2,6-二溴-4-氟-3-甲基苯基)-1,3-二氧戊环(4)的一般程序
Figure BDA0003839816760001201
于-65℃向二异丙胺(6.50g，64.25mmol，9.08mL，1.36当量)在无水THF(26mL)中的溶液中逐滴加入正-丁基锂(2.5M，24.6mL，1.3当量)。将反应混合物升温至0℃并搅拌20分钟。然后再次将反应冷却至-65℃。逐滴加入化合物3(15.4g，47.3mmol，1当量)在无水THF(42mL)中的溶液并将混合物于-65℃再搅拌1小时。于-65℃逐滴加入碘代甲烷(8.05g，56.7mmol，3.5mL，1.2当量)。混合物于-65℃搅拌2小时，然后升温至15℃并搅拌12小时。TLC(石油醚/乙酸乙酯10/1，Rf＝0.48)显示起始材料被消耗。通过加入水(50mL)淬灭反应并用乙酸乙酯(2×80mL)萃取。合并有机相，用饱和盐水(2×50mL)洗涤，经无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物，该残余物通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯50/1至10/1)纯化，得到呈黄色固体的2-(2,6-二溴-4-氟-3-甲基-苯基)-1,3-二氧戊环(6.5g，19.1mmol，收率40.5％)。1H NMR(400MHz,氯仿-d)δ7.34(d,J＝8.8Hz,1H),6.44(s,1H),4.37-4.32(m,2H),4.11-4.07(m,2H),2.33(d,J＝2.4Hz,3H)。
制备N-[3-溴-2-(1,3-二氧戊环-2-基)-5-氟-4-甲基-苯基]-1,1-二苯基-甲亚胺(5)的一般程序
Figure BDA0003839816760001202
在N2保护下向化合物4(0.1g，294.13umol，1当量)在甲苯(6mL)中的溶液中加入化合物4a(63.97mg，352.96umol，59.23uL，1.2当量)、叔丁醇钠(56.53mg，588.26umol，2当量)和Xantphos-Pd-G4(14.14mg，14.71umol，0.05当量)。反应混合物在N2保护下于100℃搅拌12小时。TLC(石油醚/乙酸乙酯10/1，Rf＝0.32)显示起始材料被消耗。如上所述设置九个另外的小瓶并合并所有十个反应混合物。将合并的反应混合物通过Celite垫过滤并用乙酸乙酯(100mL)洗涤滤饼。合并滤液，减压浓缩，得到残余物，该残余物通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝100/1至10/1)纯化，得到呈黄色固体的N-[3-溴-2-(1,3-二氧戊环-2-基)-5-氟-4-甲基-苯基]-1,1-二苯基-甲亚胺(0.7g，1.27mmol，收率43.24％)。
1H NMR(400MHz,氯仿-d)δ7.77(br d,J＝7.5Hz,2H),7.48(br d,J＝7.1Hz,1H),7.45-7.37(m,3H),7.31(br d,J＝4.3Hz,4H),6.48(s,1H),5.93(d,J＝10.1Hz,1H),4.11-4.06(m,2H),3.96-3.91(m,2H),2.23(d,J＝2.3Hz,3H)。
制备6-氨基-2-溴-4-氟-3-甲基苯甲醛(6)的一般程序
Figure BDA0003839816760001211
于0℃向化合物5(0.5g，1.14mmol，1当量)在四氢呋喃(2mL)中的溶液中加入HCl(12M，6.66mL，70.39当量)。反应混合物于0℃搅拌10分钟。TLC(石油醚/乙酸乙酯＝10/1，Rf＝0.35)显示所有起始材料均被消耗。通过加入固体NaHCO3中和反应混合物。所得溶液用乙酸乙酯(3×2mL)萃取。如上所述设置四个另外的反应小瓶。合并反应混合物并通过加入固体NaHCO3进行中和。所得溶液用乙酸乙酯萃取。合并所有有机层，经Na2SO4干燥，过滤并减压浓缩，得到残余物，该残余物通过制备TLC纯化(石油醚/乙酸乙酯＝10/1)，得到呈黄色固体的6-氨基-2-溴-4-氟-3-甲基-苯甲醛(0.12g，439.6umol，收率38.7％)。1H NMR(400MHz,氯仿-d)δ10.40(s,1H),6.52(br s,2H),6.32(d,J＝11.2Hz,1H),2.26(d,J＝2.2Hz,3H)。
制备(S)-10-溴-4-乙基-8-氟-4-羟基-9-甲基-1H-吡喃并[3',4':6,7]吲哚嗪并[1,2-b]喹啉-3,14(4H,12H)-二酮(8)的一般程序
Figure BDA0003839816760001212
将化合物6(120mg，517.13umol，1当量)和化合物7(122.52mg，465.42umol，0.9当量)在乙酸(2mL)中的混合物加热至120℃。然后向混合物中加入HCl(12N，100uL，2.32当量)。反应混合物于120℃搅拌12小时。TLC(石油醚/乙酸乙酯＝2/1，Rf＝0.2)显示所有起始材料均被消耗。如上所述设置六个另外的反应小瓶并合并所有七个反应混合物。减压浓缩合并的反应混合物，得到残余物。残余物加甲醇(6mL)研磨并过滤，得到呈棕色固体的(S)-10-溴-4-乙基-8-氟-4-羟基-9-甲基-1H-吡喃并[3',4':6,7]吲哚嗪并[1,2-b]喹啉-3,14(4H,12H)-二酮(600mg，1.18mmol，收率45.47％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.90(s,1H),8.01(d,J＝10.6Hz,1H),7.33(s,1H),6.55(br s,1H),5.43(s,2H),5.29(s,2H),2.57(d,J＝1.8Hz,3H),1.87(tt,J＝7.1,14.6Hz,2H),0.88(t,J＝7.3Hz,3H)。
制备(S)-10-(4-((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)丁-1-炔-1-基)-4-乙基-8-氟-4-羟基-9-甲基-1H-吡喃并[3',4':6,7]吲哚嗪并[1,2-b]喹啉-3,14(4H,12H)-二酮(9)的一般程序
Figure BDA0003839816760001221
在N2保护下向化合物8(50mg，108.87umol，1当量)在甲苯(1.5mL)中的溶液中加入化合物8a(100.35mg，544.35umol，5当量)、K2CO3(75.23mg，544.35umol，5当量)、(±)-2,2’-双(二苯基膦基)-1,1’-联二萘(BINAP，13.56mg，21.77umol，0.2当量)和二乙酰氧基钯(4.89mg，21.77umol，0.2当量)。反应混合物于100℃搅拌12小时。TLC(石油醚/乙酸乙酯＝1/2，Rf＝0.35)显示所有起始材料均被消耗。如上所述设置三个另外的反应小瓶并合并所有四个反应混合物。用水(6mL)和乙酸乙酯(6mL)稀释合并的反应混合物。分离有机层并用乙酸乙酯(2×6mL)萃取水相。合并有机层，减压浓缩，得到残余物，该残余物通过制备TLC纯化(石油醚/乙酸乙酯＝1/2)，得到呈浅棕色固体的(S)-10-(4-((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)丁-1-炔-1-基)-4-乙基-8-氟-4-羟基-9-甲基-1H-吡喃并[3',4':6,7]吲哚嗪并[1,2-b]喹啉-3,14(4H,12H)-二酮(60mg，90.6umol，收率27.8％)。1H NMR(400MHz,氯仿-d)δ8.87-8.82(m,1H),7.77(d,J＝10.3Hz,1H),7.68-7.64(m,1H),5.76(d,J＝16.4Hz,1H),5.30(s,3H),3.99-3.91(m,2H),2.91-2.81(m,2H),2.69-2.55(m,3H),1.98-1.81(m,2H),1.06(s,3H),0.96-0.93(m,9H),0.16-0.11(m,6H)。
制备(S)-4-乙基-8-氟-4-羟基-10-(4-羟基丁基)-9-甲基-1H-吡喃并[3',4':6,7]吲哚嗪并[1,2-b]喹啉-3,14(4H,12H)-二酮MB-1(P1)的一般程序
Figure BDA0003839816760001222
向化合物9(30mg，53.31umol，1当量)在四氢呋喃(5mL)中的溶液中加入PdCl2(9.45mg，53.31umol，1当量)。反应混合物在H2(10psi)下于15℃搅拌15分钟。TLC(石油醚/乙酸乙酯＝1/2，Rf＝0.45)显示起始材料被消耗。检测到所需产物MB-1(P1)和受TBS保护的产物。然后将反应混合物于25℃再搅拌1小时。TLC(乙酸乙酯/甲醇＝8/1，Rf＝0.45)显示受TBS保护的产物被消耗并且主要产物为化合物MB-1(P1)。如上所述设置一个另外的反应小瓶并合并两个反应混合物。将合并的反应混合物过滤并减压浓缩滤液，得到残余物，该残余物在中性条件下通过制备HPLC纯化，得到呈黄色固体的(S)-4-乙基-8-氟-4-羟基-10-(4-羟基丁基)-9-甲基-1H-吡喃并[3',4':6,7]吲哚嗪并[1,2-b]喹啉-3,14(4H,12H)-二酮(5mg，收率10.4％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.87(s,1H),7.75(d,J＝10.8Hz,1H),7.31(s,1H),6.52(br s,1H),5.42(s,2H),5.25(s,2H),3.49(br t,J＝5.8Hz,2H),3.16(br s,1H),3.14(br s,2H),2.43(d,J＝1.5Hz,3H),1.87(tt,J＝7.0,14.4Hz,2H),1.62(br s,4H),0.88(t,J＝7.3Hz,3H)；13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ172.93,161.00,157.28,152.78,150.42,148.38(d,J＝14.5Hz,1C),145.80,140.76(d,J＝5.1Hz,1C),129.70,128.78,125.53(d,J＝18.9Hz,1C),124.48,119.49,110.64(br d,J＝23.3Hz,1C),97.15,72.84,65.72,60.88,50.88,32.84,30.75,28.31,27.07,11.91,8.23；HRMS(ESI-TOF)m/z:[M-H]-计算值451.1650；实测值451.1650；
制备HPLC方法(Gilson 281半制备HPLC系统)：
流动相：A：H2O；B：乙腈；柱子：Welch Xtimate C18 150×25mm×5um
流速：25mL/min；监测波长：220&254nm；梯度：在8分钟内B从20％至45％，然后在0.2分钟内B从45％至100％，然后B 100％持续2分钟，在0.2分钟内B从100％至20％，然后B20％持续1.5分钟。
实施例2.化合物MB-1(P1)的示例性替代合成
制备2,6-二溴-4-氟-3-甲基-苯胺(1-2)的一般程序
Figure BDA0003839816760001231
使用加料漏斗于15℃向化合物1-1(70g，559.36mmol，1当量)在CH2Cl2/甲醇(1:1，1.2L)中的搅拌溶液中逐滴加入Br2(223.48g，1.40mol，72.09mL，2.5当量)在CH2Cl2/甲醇(1:1，200mL)中的溶液，1.5小时加完。反应混合物于25℃搅拌4小时，TLC(石油醚/乙酸乙酯＝6/1，Rf＝0.6)显示起始材料被消耗。如上所述设置三个另外的小瓶，合并来自四个反应的混合物并浓缩。向所得残余物中加入1N Na2S2O3(1.5L)和乙酸乙酯(1.5L)。将溶液搅拌10分钟，然后用1N Na2CO3(150mL)小心地碱化。将其转移到分液漏斗中并分离有机层。用乙酸乙酯(2×1L)萃取水层。合并有机层，用1N Na2S2O3(1L)洗涤，随后用盐水(1L)洗涤，然后经Na2SO4干燥。过滤并减压浓缩，得到残余物。残余物加石油醚(1L)研磨并过滤，得到呈浅紫色固体的产物1-2(574g，1.93mol，收率86％，纯度95％)。1H NMR(400MHz,氯仿-d)δ7.18(d,J＝8.6Hz,1H),4.52-4.30(m,2H),2.29(d,J＝2.4Hz,3H)。
制备1,3-二溴-5-氟-2-碘-4-甲基-苯(1-3)的一般程序
Figure BDA0003839816760001241
向p-TsOH(90g，522.2mmol，3当量)在乙腈(700mL)中的溶液中加入化合物1-2(49.25g，174.07mmol，1当量)。将所得白色悬浮液冷却至10-15℃，然后逐渐加入NaNO2(24.02g，348.14mmol，2当量)和KI(73.22g，435.13mmol，2.5当量)在水(105mL)中的溶液。悬浮液变成深棕色并有气体释放。将稠混合物于10℃搅拌10分钟，然后于20℃再搅拌1小时。TLC(石油醚/乙酸乙酯＝6/1，Rf＝0.6)显示起始材料被消耗。将反应混合物倒入水(400mL)中。加入1N的碳酸氢钠溶液(200mL)以调节pH至9-10，随后加入2N的硫代硫酸钠溶液(200mL)。用乙酸乙酯(3×500mL)萃取所得混合物。如上所述设置十一个另外的小瓶。合并来自12个反应的合并的有机层，经Na2SO4干燥并减压浓缩。所得残余物通过硅胶色谱法纯化并用石油醚洗脱，得到呈黄色固体的产物1-3(504g，1.09mol，收率56％，纯度85％)。1HNMR(400MHz,氯仿-d)δ7.41(d,J＝8.8Hz,1H),2.43(d,J＝2.4Hz,3H)。
制备2,6-二溴-4-氟-3-甲基-苯甲醛(1-4)的一般程序
Figure BDA0003839816760001242
向化合物1-3(50.4g，127.98mmol，1当量)在无水甲苯(300mL)中的溶液中加入氯(异丙基)镁(2M，在四氢呋喃中，76.80mL，1.2当量)的溶液，10分钟加完，同时保持内部温度低于-25℃。获得澄清的棕色溶液，并将混合物搅拌1.5小时，然后在10分钟内加入N,N-二甲基甲酰胺(30.86g，422.33mmol，3.3当量)。加入后，反应混合物的温度增至-19℃。用时0.5小时将反应混合物升温至20℃并搅拌1.5小时。TLC(石油醚/乙酸乙酯＝10/1，Rf＝0.45)显示反应完成。用饱和NH4Cl水溶液(50mL)淬灭反应混合物。如上所述设置十个另外的小瓶并合并所有十一个反应混合物。过滤合并的混合物并减压蒸发滤液，得到残余物。该残余物通过硅胶柱色谱法纯化并用石油醚洗脱，得到呈黄色固体的产物1-4(253g，812.18mmol，收率60％，纯度95％)。1H NMR(400MHz,氯仿-d)δ10.22(s,1H),7.40(d,J＝8.6Hz,1H),2.37(d,J＝2.4Hz,3H)。
制备2-(2,6-二溴-4-氟-3-甲基-苯基)-1,3-二氧戊环(4)的一般程序。
乙二醇
Figure BDA0003839816760001251
向化合物1-4(50.6g，170.99mmol，1当量)在1,2-二氯乙烷(430mL)中的溶液中加入乙二醇(53.06g，878.58mmol，47.80mL，5当量)、原甲酸三乙酯(25.34g，170.99mmol，28.44mL，1当量)和对-甲苯磺酸(1.47g，8.55mmol，0.05当量)。反应混合物于80℃搅拌3小时，TLC(石油醚/乙酸乙酯＝10/1，Rf＝0.59)显示反应完成。如上所述设置四个另外的小瓶并合并来自五个反应的反应混合物。随后用饱和Na2CO3水溶液(1L)、饱和NH4C1水溶液(1L)和水(1L)洗涤合并的反应混合物。有机层经Na2SO4干燥，过滤并减压蒸发，得到粗产物。粗产物加石油醚于20℃研磨15分钟并过滤，得到呈浅黄色固体的产物4(280g，741.21mmol，收率84％，纯度90％)。1HNMR(400MHz,氯仿-d)δ7.34(d,J＝8.6Hz,1H),6.44(s,1H),4.37-4.31(m,2H),4.11-4.06(m,2H),2.34(d,J＝2.4Hz,3H)。
制备N-[3-溴-2-(1,3-二氧戊环-2-基)-5-氟-4-甲基-苯基]-1,1-二苯基-甲亚胺(5)的一般程序
Figure BDA0003839816760001252
在N2保护下向化合物4(53g，155.89mmol，1当量)在甲苯(100mL)中的溶液中加入化合物4a(29.67g，163.69mmol，27.46mL，1.05当量)、叔丁醇钠(29.97g，311.78mmol，2当量)、乙酸钯(II)(3.5g，15.59mmol，0.1当量)和4,5-双(二苯基膦基)-9,9-二甲基氧杂蒽(9.02g，15.59mmol，0.1当量)。反应混合物在N2保护下于100℃搅拌12小时，TLC(石油醚/乙酸乙酯＝10/1，Rf＝0.32)显示反应完成。如上所述设置两个另外的小瓶，合并所有三个反应混合物并经由celite垫过滤。用乙酸乙酯(500mL)洗涤滤饼。减压浓缩合并的滤液，得到残余物。该残余物通过柱色谱法纯化并用石油醚/乙酸乙酯＝10/1洗脱，得到呈黄色固体的产物5(105g，214.62mmol，收率45.61％，纯度80％)。该产物不经进一步纯化即用于下一步中。1H NMR(400MHz,氯仿-d)δ7.77(br d,J＝7.3Hz,2H),7.54-7.37(m,4H),7.31(br d,J＝4.5Hz,3H),7.26-7.22(m,1H),6.48(s,1H),5.93(d,J＝10.3Hz,1H),4.11-4.05(m,2H),3.96-3.91(m,2H),2.23(d,J＝2.3Hz,3H)。
制备N-[3-[4-[叔丁基(二甲基)甲硅烷基]氧基丁基]-2-(1,3-二氧戊环-2-基)-5-氟-4-甲基-苯基]-1,1-二苯基-甲亚胺(1-6)的一般程序
Figure BDA0003839816760001261
于10℃在氮气氛下向化合物5a(5.3g，28.44mmol，1当量)在甲苯(80mL)中的搅拌混合物中加入9-BBN(0.5M，在四氢呋喃中，68.13mL，1.2当量)。所得混合物在氮气保护下于80℃搅拌20分钟，TLC(石油醚/乙酸乙酯＝1/1，产物Rf＝0.2，I2)显示反应完成。于10℃在氮气氛下向上述混合物中加入NaOH(2.27g，56.78mmol，2当量)在水(20mL)中的溶液。将所得混合物于10℃搅拌10分钟，随后于10℃在氮气氛下加入化合物5(10.00g，22.71mmol，0.8当量)、四丁基碘化铵(524.31mg，1.42mmol，0.05当量)和[1,1-双(二苯基膦基)二茂铁]钯(II)二氯化物二氯甲烷加合物(463.7mg，568.8μmol，0.02当量)。将所得混合物在氮气氛下于80℃搅拌15小时，LCMS(保留时间＝3.620)显示反应完成。如上所述设置七个另外的小瓶并合并所有八个反应混合物。用水(500mL×3)洗涤合并的反应混合物，经Na2SO4干燥，过滤并减压浓缩。所得残余物通过柱色谱法纯化(SiO2，石油醚/乙酸乙酯＝10/1至5/1)，得到粗产物，该粗产物通过反相HPLC进一步纯化，得到呈黄色胶状物的产物1-6(45g，82.15mmol，收率50％，纯度80％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.72-7.61(m,2H),7.59-7.51(m,1H),7.50-7.42(m,2H),7.37-7.22(m,4H),7.19(br d,J＝3.5Hz,1H),6.03(s,1H),5.89(s,1H),4.07-3.99(m,2H),3.93-3.78(m,2H),3.65-3.56(m,2H),2.75-2.64(m,2H),2.01(s,2H),1.64(s,1H),1.59-1.44(m,4H),0.87(s,9H),0.03(s,6H)。
制备(19S)-19-乙基-6-氟-19-羟基-8-(4-羟基丁基)-7-甲基-17-氧杂-3,13-二氮杂五环[11.8.0.02,11.04,9.015,20]二十一碳-1(21),2,4,6,8,10,15(20)-七烯-14,18-二酮(MB-1)(P1)的一般程序
Figure BDA0003839816760001262
于20℃向化合物1-6(500mg，912.79umol，1当量)在乙醇(5mL)中的溶液中加入化合物7(144.17mg，547.67umol，0.6当量)和浓盐酸(12M，0.5mL，6.57当量)。将反应混合物于80℃搅拌2小时。TLC(石油醚/乙酸乙酯＝10/1，产物Rf＝0；乙酸乙酯/甲醇＝10/1，产物Rf＝0.2)显示大多数化合物7被消耗并生成了新点。如上所述设置二十九个另外的小瓶并合并所有三十个反应混合物。减压浓缩合并的反应混合物。所得残余物通过硅胶色谱法纯化(乙酸乙酯/甲醇＝1/0至7/3)，得到粗产物。在通过柱色谱法(SiO2，乙酸乙酯/甲醇＝1/0至7/3)和反相HPLC纯化后回收呈棕色固体的化合物7(1.7g，4.52mmol，收率22.5％，纯度70％)。在另外二十个反应中使回收的化合物7经受相同的反应条件。如上文所详述的对反应进行后处理和纯化。合并粗产物，加乙酸乙酯/甲醇(1/1，1mL)进一步研磨，得到呈黑棕色固体的产物MB-1(P1)(3.7g，8.18mmol，收率10％，纯度90％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.89(s,1H),7.77(d,J＝11.0Hz,1H),7.31(s,1H),6.54(br s,1H),5.53-5.33(m,2H),5.26(s,2H),4.80-4.06(m,1H),3.49(br t,J＝5.9Hz,2H),3.19-3.11(m,2H),2.43(d,J＝1.8Hz,3H),1.86(tt,J＝7.2,14.5Hz,2H),1.62(br s,4H),0.88(t,J＝7.3Hz,3H)。
实施例3.化合物MB-2(PL1)的示例性合成
制备C17H14NO4(S2)的一般程序。
Figure BDA0003839816760001271
将装有在二氯甲烷(1500mL)中的2-(9H-芴-9-基甲氧基羰基氨基)乙酸(74.92g，252.10mmol，2当量)、Trt-树脂S1(120.00g，126.05mmol，1当量)和N,N-二异丙基乙胺(162.85g，1.26mol，219.47mL，10当量)的柱子于20℃用氮气鼓泡12小时。过滤后，随后用二氯甲烷(3×300mL)、二甲基甲酰胺二氯甲烷/甲醇＝1/1(3×300mL)和二甲基甲酰胺(3×300mL)洗涤残余物。将残余物在高真空下进一步干燥，得到呈黄色固体的粗树脂-C17H14NO4(150g，123.66mmol，收率98.10％，粗品纯度)。该产物不经纯化即直接用于下一步中。向装有在DMF(1200mL)中的树脂-C17H14NO4(150g，123.66mmol，1当量)的柱子中加入哌啶(105.30g，1.24mol，122.13mL，10当量)。混合物于20℃用N2鼓泡1小时。滤出所得树脂并随后用二甲基甲酰胺(2×500mL)和二氯甲烷(2×500mL)洗涤。干燥树脂，得到呈黄色固体的树脂-C2H4NO2(S2)(120g，121.21mmol，收率98.02％)并直接用于下一步中。
制备树脂-C5H9N2O3(S3)的一般程序
Figure BDA0003839816760001281
向装有在二甲基甲酰胺(1200mL)中的(2S)-2-(9H-芴-9-基甲氧基羰基氨基)丙酸(75.47g，242.42mmol，2当量)和树脂-C2H4NO2(S2)(120g，121.21mmol，1当量)的柱子中加入HCTU(O-(6-氯-1-羟基苯并三唑-1-基)-1,1,3,3-四甲基脲六氟磷酸酯)(100.29g，242.42mmol，2当量)和N,N-二异丙基乙胺(78.33g，606.06mmol，105.56mL，5当量)。混合物于20℃用N2鼓泡1小时。滤出所得树脂并依次用二甲基甲酰胺(2×500mL)和二氯甲烷(2×500mL)洗涤。干燥得到呈黄色固体的树脂-C20H19N2O5(150g，粗品)，其直接用于下一步中。向装有在二甲基甲酰胺(1200mL)中的树脂-C20H19N2O5(150g，116.91mmol，1当量)的柱子中加入哌啶(99.55g，1.17mol，115.46mL，10当量)。混合物于20℃用N2鼓泡1小时。滤出所得树脂并依次用二甲基甲酰胺(2×500mL)和二氯甲烷(2×500mL)洗涤。干燥得到呈黄色固体的树脂C5H9N2O3(S3)(120g，粗品)并直接用于下一步中。
制备2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-(9H-芴-9-基甲氧基-羰基氨基)-3-甲基-丁酰基]氨基]丙酰基]氨基]乙酸(1-7)的一般程序
Figure BDA0003839816760001282
向装有在二甲基甲酰胺(200mL)中的树脂C5H9N2O3(S3)(120g，112.99mmol，1当量)和(2S)-2-(9H-芴-9-基甲氧基羰基氨基)-3-甲基-丁酸(76.70g，225.99mmol，2当量)的柱子中加入O-(6-氯-1-羟基苯并三唑-1-基)-1,1,3,3-四甲基脲六氟磷酸酯(93.49g，225.99mmol，2当量)和N,N-二异丙基-乙胺(73.02g，564.97mmol，98.41mL，5当量)。混合物于20℃用N2鼓泡12小时。滤出所得树脂并依次用二甲基甲酰胺(2×500mL)和二氯甲烷(2×500mL)洗涤。用三氟乙酸/二氯甲烷(10％，3×500mL)淬灭树脂。合并有机层并减压浓缩，得到残余物。残余物加正己烷于20℃研磨12小时。过滤得到呈白色固体的产物1-7(60g，39.05mmol，收率34.56％，纯度90％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.17(br t,J＝5.7Hz,1H),7.99(d,J＝7.5Hz,1H),7.89(d,J＝7.3Hz,2H),7.74(t,J＝6.6Hz,2H),7.45-7.38(m,3H),7.37-7.29(m,2H),4.39-4.19(m,4H),3.93-3.66(m,3H),2.03-1.92(m,1H),1.22(d,J＝7.1Hz,3H),0.85(dd,J＝6.9,9.8Hz,6H)。
制备[[(2S)-2-[[(2S)-2-(9H-芴-9-基甲氧基羰基氨基)-3-甲基-丁酰基]氨基]丙酰基]氨基]甲基乙酸酯(1-8)的一般程序。
Figure BDA0003839816760001291
将化合物1-7(15g，32.08mmol，1当量)、吡啶(3.04g，38.51mmol，1.2当量)和醋酸铅(IV)(17.07g，38.51mmol，1.2当量)在四氢呋喃(192mL)和甲苯(38.4mL)中的溶液于80℃搅拌12小时，LCMS(产物的保留时间＝1.157)显示反应完成。减压浓缩反应混合物，得到残余物，该残余物加乙醇(15mL)研磨并过滤，得到呈棕色固体的产物1-8(5g，8.31mmol，收率38.83％，纯度80％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.03-7.93(m,1H),7.89(d,J＝7.5Hz,2H),7.74(br t,J＝6.3Hz,2H),7.47-7.36(m,3H),7.36-7.28(m,2H),5.16-5.02(m,1H),4.39-4.26(m,2H),4.22(br d,J＝3.9Hz,2H),3.93-3.82(m,1H),1.98(s,2H),1.78(s,1H),1.27-1.13(m,3H),0.92-0.75(m,6H)。
制备9H-芴-9-基甲基N-[(1S)-1-[[(1S)-2-[4-[(19S)-19-乙基-6-氟-19-羟基-7-甲基-14,18-二氧代-17-氧杂-3,13-二氮杂五环[11.8.0.02,11.04,9.015,20]二十一碳-1(21),2,4,6,8,10,15(20)-七烯-8-基]丁氧基甲基氨基]-1-甲基-2-氧代-乙基]氨基甲酰基]-2-甲基-丙基]氨基甲酸酯(1-9)的一般程序。
Figure BDA0003839816760001292
向在无水N,N-二甲基甲酰胺(6mL)中的MB-1(411mg，0.908mmol，1当量)和化合物1-8(555mg，1.15mmol，1.27当量)的搅拌溶液中加入HCl/醚合物(1.5M HCl二乙醚溶液，1.18mL，2当量)。反应混合物于20℃搅拌15小时。LCMS(产物的保留时间＝2.415)显示大多数起始材料被消耗并且检测到具有所需MS的新峰。如上所述设置八个另外的小瓶并合并所有九个反应混合物。减压浓缩(35℃加热浴)合并的反应混合物，得到残余物。将残余物重新溶解在N,N-二甲基甲酰胺(20mL)中并通过制备HPLC纯化，得到呈浅黄色固体的产物1-9(2g，2.29mmol，收率25.19％，纯度90％)。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.85(br s,1H),8.62(br s,1H),8.02(br d,J＝6.8Hz,1H),7.85(br d,J＝6.8Hz,2H),7.77(br d,J＝11.0Hz,1H),7.70(br s,2H),7.37(br d,J＝7.3Hz,3H),7.33-7.22(m,3H),6.52(s,1H),5.49-5.35(m,2H),5.27(br s,2H),4.55(br d,J＝4.9Hz,2H),4.31-4.12(m,4H),3.90-3.79(m,1H),3.58(br s,2H),3.13(br s,2H),2.42(br s,3H),1.88(td,J＝7.0,13.8Hz,3H),1.68(brs,2H),1.57(br s,2H),1.19(br d,J＝6.6Hz,3H),0.94-0.72(m,9H)。
制备HPLC方法：
柱子：Kromasil C18(250×50mm×10um)；流动相：A代表H2O，B代表乙腈；梯度：在20分钟内B从40％至70％；流速：80mL/min；波长：220&254nm。
制备(2S)-2-氨基-N-[(1S)-2-[4-[(19S)-19-乙基-6-氟-19-羟基-7-甲基-14,18-二氧代-17-氧杂-3,13-二氮杂五环[11.8.0.02,11.04,9.015,20]二十一碳-1(21),2,4,6,8,10,15(20)-七烯-8-基]丁氧基甲基氨基]-1-甲基-2-氧代-乙基]-3-甲基-丁酰胺(1-10)的一般程序
Figure BDA0003839816760001301
向化合物1-9(400mg，0.458mmol，1当量)在无水N,N-二甲基甲酰胺(4mL)中的搅拌溶液中加入吗啉(199.37mg，2.29mmol，200μL，5当量)。反应混合物于15℃搅拌4小时。LCMS(产物的保留时间＝1.812)显示所有起始材料均被消耗并且检测到具有所需MS的新峰。如上所述设置四个另外的小瓶。在反应完成后合并五个反应混合物。减压浓缩合并的反应混合物，得到残余物。将残余物重新溶解在N,N-二甲基甲酰胺中并通过制备HPLC纯化，得到呈白色固体的产物1-10(990mg，1.47mmol，收率77.10％，纯度90％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.87(s,1H),8.68(br s,1H),8.09(br s,1H),7.77(br d,J＝10.6Hz,1H),7.32(s,1H),6.51(s,1H),5.43(s,2H),5.29(br s,2H),4.55(br s,2H),4.28(br s,1H),3.46(brs,1H),3.45-3.42(m,1H),3.14(br s,2H),3.02(br s,1H),2.43(br s,3H),1.88(br dd,J＝7.9,14.8Hz,3H),1.70(br s,2H),1.58(br s,2H),1.19(br d,J＝6.8Hz,3H),0.88(brt,J＝7.2Hz,3H),0.82(br d,J＝6.6Hz,3H),0.73(br d,J＝6.6Hz,3H)。
制备HPLC方法：
柱子：Kromasil C18(250×50mm×10um)；流动相：A代表H2O，B代表乙腈；梯度：在20分钟内B从10％至45％；流速：80mL/min；波长：220&254nm。
制备6-(2,5-二氧代吡咯-1-基)-N-[(1S)-1-[[(1S)-2-[4-[(19S)-19-乙基-6-氟-19-羟基-7-甲基-14,18-二氧代-17-氧杂-3,13-二氮杂五环[11.8.0.02,11.04,9.015,20]而二十一碳-1(21),2,4,6,8,10,15(20)-七烯-8-基]丁氧基甲基氨基]-1-甲基-2-氧代-乙基]氨基甲酰基]-2-甲基-丙基]己酰胺(MB-2)(PL1)的一般程序
Figure BDA0003839816760001311
向化合物1-10(400mg，613.8μmol，1当量)在N,N-二甲基甲酰胺(10mL)中的溶液中加入化合物10A(283.8mg，920.6μmol，1.5当量)。反应混合物于15℃搅拌12小时。LCMS(产物的保留时间＝2.080)显示所有化合物1-10均被消耗并且检测到具有所需MS的新峰。过滤反应混合物并使用乙腈和去离子水作为流动相通过制备HPLC纯化滤液，得到呈白色固体的产物MB-2(PL1)(173mg，203.9μmol，收率33.36％，纯度95.74％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.87(s,1H),8.57(t,J＝6.4Hz,1H),7.97(d,J＝7.2Hz,1H),7.81-7.71(m,2H),7.32(s,1H),6.99(s,2H),6.52(s,1H),5.43(s,1H),5.49-5.37(m,1H),5.30(s,2H),4.54(dq,J＝6.6,10.1Hz,2H),4.21(quin,J＝7.1Hz,1H),4.10(dd,J＝6.8,8.4Hz,1H),3.48-3.41(m,2H),3.37-3.34(m,2H),3.20-3.08(m,2H),2.43(d,J＝2.0Hz,3H),2.18-2.01(m,2H),1.95-1.79(m,3H),1.68(br d,J＝7.0Hz,2H),1.58(br s,2H),1.51-1.38(m,4H),1.20-1.10(m,5H),0.88(t,J＝7.3Hz,3H),0.76(dd,J＝6.8,9.3Hz,6H)。13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ173.09,172.54,172.26,171.09,170.85,160.54,156.86,152.36,150.00,147.85,145.38,140.13,134.46,129.33,128.33,125.02,124.04,119.05,110.14,96.73,72.40,69.18,66.72,65.27(br s,1C),57.44,50.49(br s,1C),48.29,37.02,34.88,30.31(br s,1C),29.00,27.78,27.62(br s,1C),26.73(br s,1C),25.78,24.89,19.18,18.03(br d,J＝5.8Hz,1C),11.46,7.80。HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+H]+计算值845.39；实测值845.3859。
制备HPLC方法：
Gilson 281半制备HPLC系统和Phenomenex Gemini C18柱(75×40mm×3um)；流动相：乙腈和水；流速：25mL/min；监测波长：220&254nm。梯度：8分钟内乙腈从30％至50％，0.2分钟内乙腈从50％至100％，100％乙腈持续2分钟，0.1分钟内乙腈从100％至30％，然后30％乙腈持续1.2分钟。
实施例4.MB-3(meditecan)(PL3)的示例性合成
制备(2S)-2-(苄氧基羰基氨基)-5-氧代-5-[[(2S,3R,4R,5R)-2,3,4,5,6-五羟基己基]氨基]戊酸苄酯(1-12)的一般程序。
Figure BDA0003839816760001321
向化合物11A(6.03g，16.27mmol，1.1当量)在N,N-二甲基甲酰胺(27mL)中的溶液中依次加入4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉鎓四氟硼酸盐(DMTMMT)(9.7g，29.59mmol，2当量)和三乙胺(2.24g，22.19mmol，1.5当量)。在25℃下搅拌0.5小时后，加入化合物1-11(2.68g，14.79mmol，1当量)并将反应混合物于25℃搅拌12小时。LCMS(产物的保留时间＝0.253)显示起始材料被消耗并且检测到具有所需MS的新峰。用水(50mL)稀释反应混合物并用二氯甲烷(6×50mL)萃取。合并有机层，用盐水(3×130mL)洗涤，经Na2SO4干燥并过滤。减压浓缩滤液并对残余物施加高真空，得到油。该油通过反相HPLC纯化(3kg Agela C18柱，CH3CN/H2O，300mL/min，梯度：30％CH3CN持续10分钟，30分钟内CH3CN从30％至45％，45％CH3CN持续35分钟；将约15克粗产物溶解在70mL DMF中以上样到柱子上)，得到呈白色固体的产物1-12(4g，6.74mmol，收率46.1％，纯度99％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ1.72-1.85(m,1H)1.91-2.03(m,1H)2.18(br t,J＝7.44Hz,2H)2.96-3.03(m,1H)3.24(dt,J＝13.16,5.17Hz,2H)3.37-3.40(m,2H)3.44(br s,2H)4.04-4.11(m,1H)4.29(d,J＝6.38Hz,1H)4.39-4.45(m,2H)4.51(d,J＝5.63Hz,1H)4.75(d,J＝4.63Hz,1H)4.96-5.14(m,4H)7.19-7.46(m,10H)7.68-7.85(m,2H)。
制备(2S)-2-氨基-5-氧代-5-[[(2S,3R,4R,5R)-2,3,4,5,6-五羟基己基]氨基]戊酸(1-13)的一般程序。
Figure BDA0003839816760001322
向化合物1-12(4g，7.48mmol，1当量)在水(192mL)和四氢呋喃(48mL)中的溶液中加入Pd/C(15.86g，14.96mmol，10重量％，2当量)。将混合物在H2(15psi)下于25℃搅拌12小时。LCMS(产物的保留时间＝0.137)显示起始材料被消耗并且检测到所需的产物。混合物通过celite垫过滤并浓缩滤液，得到呈白色固体的产物1-13(2g，6.26mmol，收率83.6％，纯度97.1％)。1H NMR(400MHz,氧化氘)δ3.84(dt,J＝7.76,4.74Hz,1H)3.70-3.80(m,4H)3.58-3.64(m,2H)3.41(dd,J＝14.06,4.03Hz,1H)3.25(dd,J＝14.06,7.83Hz,1H)2.41(br s,2H)2.10(br s,2H)。
制备(2S)-2-[6-(2,5-二氧代吡咯-1-基)己酰基氨基]-5-氧代-5-[[(2S,3R,4R,5R)-2,3,4,5,6-五羟基己基]氨基]戊酸(1-14)的一般程序。
Figure BDA0003839816760001331
向化合物1-13(1g，3.22mmol，1当量)和化合物10A(993.51mg，3.22mmol，1当量)在N,N-二甲基甲酰胺(10mL)中的溶液中加入三乙胺(3.26g，32.23mmol，4.49mL，10当量)。混合物于20℃搅拌12小时。LCMS(产物的保留时间＝1.054)显示起始材料被消耗并且检测到所需的产物。如上所述设置一个另外的小瓶。在反应完成后，合并来自两个反应的反应混合物并用水(15mL)稀释。通过制备HPLC直接纯化，得到呈白色固体的产物1-14(700mg，1.39mmol，收率21.57％，纯度100％)。1H NMR(400MHz,氧化氘)δ6.78(s,1H)4.30(dd,J＝9.11,5.07Hz,1H)3.83(dt,J＝7.89,4.74Hz,1H)3.79-3.74(m,1H)3.74-3.68(m,2H)3.65-3.57(m,2H)3.46(t,J＝6.91Hz,2H)3.40(dd,J＝14.06,4.16Hz,1H)3.23(dd,J＝14.00,7.89Hz,1H)2.39-2.30(m,2H)2.24(t,J＝7.27Hz,2H)2.20-2.08(m,1H)2.04–1.89(m,1H)1.55(dquin,J＝14.04,7.19,7.19,7.19,7.19Hz,4H)1.28-1.17(m,2H)。
制备HPLC方法：
柱子：Phenomenex luna c18 250mm×100mm×15um
流动相：A代表H2O(0.075％的三氟乙酸)，B代表乙腈
梯度：在20分钟内B从1％至30％；流速：250mL/min；波长：220&254nm。
制备(2,5-二氧代吡咯烷-1-基)(2S)-2-[6-(2,5-二氧代吡咯-1-基)己酰基氨基]-5-氧代-5-[[(2S,3R,4R,5R)-2,3,4,5,6-五羟基己基]氨基]戊酸酯(14A)的一般程序
Figure BDA0003839816760001332
向化合物1-14(100mg，198.61μmol，1当量)和N-羟基琥珀酰亚胺(45.71mg，397.22μmol，2当量)在N,N-二甲基甲酰胺(2mL)中的溶液中加入N,N-二环己基碳二亚胺(DCC)(81.96mg，397.22μmol，80.35μL，2当量)。反应混合物于20℃搅拌6小时。LCMS(保留时间＝1.418)显示大多数起始材料被消耗并且检测到约65％的具有所需MS的产物。如上所述设置四个另外的小瓶并以80mg的规模设置另一个小瓶。合并来自六个反应的反应混合物。过滤除去固体并在下一步中直接使用含有产物14A的滤液。LCMS(ESI+):m/z 601.3(M+H)+,RT:1.418min。
制备(2S)-2-[6-(2,5-二氧代吡咯-1-基)己酰基氨基]-N-[(1S)-1-[[(1S)-2-[4-[(19S)-19-乙基-6-氟-19-羟基-7-甲基-14,18-二氧代-17-氧杂-3,13-二氮杂五环[11.8.0.02,11.04,9.015,20]二十一碳-1(21),2,4,6,8,10,15(20)-七烯-8-基]丁氧基甲基氨基]-1-甲基-2-氧代-乙基]氨基甲酰基]-2-甲基-丙基]-N'-[(2S,3R,4R,5R)-2,3,4,5,6-五羟基己基]戊二酰胺(MB-3)(meditecan)(PL3)的一般程序
Figure BDA0003839816760001341
将化合物1-10(83.9mg，128.79μmol，0.65当量)和化合物14A在2mL N,N-二甲基甲酰胺中的混合物(来自上述反应的粗产物，119mg，198.14μmol)于25℃搅拌15小时。LCMS(保留时间＝1.729)显示大多数起始材料被消耗并且检测到具有所需MS的产物。如上所述设置四个另外的小瓶并以67.12mg的规模设置另一个小瓶。合并来自六个反应的反应溶液并过滤。通过制备HPLC纯化滤液，得到呈灰白色固体的产物MB-3(meditecan)(PL3)(260mg，221.18μmol，收率18.6％，纯度96.74％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.87(s,1H),8.60(brs,1H),8.08(br d,J＝6.2Hz,1H),8.00(br d,J＝7.7Hz,1H),7.77(br d,J＝11.5Hz,1H),7.72(br s,1H),7.63(br d,J＝9.3Hz,1H),7.32(s,1H),6.99(s,2H),6.53(s,1H),5.43(brs,2H),5.29(br s,2H),4.74(br s,1H),4.57(br s,1H),4.52(br d,J＝6.6Hz,1H),4.47(br d,J＝5.5Hz,1H),4.38(br d,J＝5.1Hz,1H),4.33(br s,1H),4.26(br d,J＝6.4Hz,1H),4.23(br d,J＝6.6Hz,2H),4.13(br s,1H),3.55(br d,J＝4.4Hz,3H),3.45(br s,7H),3.14(br s,3H),3.00(br s,1H),2.42(br s,3H),2.08(br d,J＝5.7Hz,4H),1.96-1.78(m,1H),1.96-1.78(m,4H),1.69(br s,3H),1.58(br s,2H),1.45(br s,4H),1.18(brd,J＝6.4Hz,5H),0.88(br t,J＝7.1Hz,3H),0.76-0.76(m,1H),0.76(br dd,J＝6.9,11.4Hz,5H)。13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ173.14,172.49(d,J＝10.3Hz,1C),172.08,171.53,171.14,170.58,163.06,160.59,156.93,152.35,150.07,147.96(d,J＝13.9Hz,1C),145.41,140.24,134.48,129.34,128.39,125.08,124.09,119.08,110.24(br d,J＝22.7Hz,1C),96.83,72.44,72.10,71.78,71.55,69.67,69.25,66.80,65.33,63.38,57.25,52.34,50.52,48.41,42.09,37.02,34.99,31.98,30.69,30.36,29.01,27.81,27.65(br s,1C),26.75,25.82,24.80,19.12,17.88(d,J＝11.7Hz,1C),11.44(d,J＝5.9Hz,1C),7.81。HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+H]+计算值1137.52；实测值1137.5140。
制备HPLC方法：
仪器：Gilson 281半制备HPLC系统；柱子：Phenomenex Gemini-NX 150×30mm×5um；流动相：A：H2O；B：乙腈；流速：25mL/min；监测波长：220&254nm；梯度：10分钟内B从20％至50％，50％B持续0.1分钟，0.1分钟内B从50％至100％，100％B持续2分钟，0.1分钟内B从100％至20％，20％B持续1.2分钟。
实施例5.抗体-药物缀合物MB-2a和MB-3a(曲妥珠单抗meditecan)的示例性合成
制备曲妥珠单抗-药物缀合物MB-2a的一般程序
Figure BDA0003839816760001351
50mM缀合缓冲液(pH 7.4)：一升含有6.86g Na2HPO4·2H2O和1.58g NaH2PO4·H2O。
10mM DTPA(二亚乙基三胺五乙酸)溶液：一升含有3.90g DTPA和1.20g NaOH。
25mM His/His-HCl配制缓冲液(pH 5.5)：一升含有0.90g L-组氨酸和4.04g L-组氨酸盐酸盐一水合物。
抗体制备：将452mg冻干的曲妥珠单抗粉末溶解在22mL纯水中。使用超滤管(30KD)将获得的抗体溶液用50mM缀合缓冲液透析4个循环，得到8.63mg/ml的抗体浓度(使用曲妥珠单抗消光系数ε280＝213380M-1cm-1)。
抗体的还原：向含有12.2mL(105mg，0.000724mmol曲妥珠单抗)上面制备的曲妥珠单抗溶液的管中加入6.2mL 50mM缀合缓冲液，随后加入579.2μl TCEP(10mM)和2.1mL 10mMDTPA。将管放入Thermomixer中并让还原反应于25℃进行2小时。
抗体与有效载荷之间的缀合：向上述曲妥珠单抗还原溶液中加入MB-2(PL1)(7.45mg，0.00882mmol)在DMSO(1.76mL)中的溶液。将管放入Thermomixer中并让缀合反应于25℃进行1小时。
纯化：使用超滤管(30KD)用25mM His/His-HCl配制缓冲液使上述缀合反应溶液经受6个循环的纯化，得到5.5mL(15.1mg/mL，抗体产量＝83mg，收率％＝79％)在配制缓冲液中的MB-2a。
MB-2a的物理化学表征(使用有效载荷消光系数ε280＝4546M-1cm-1和ε360＝17513M- 1cm-1)(表1)：
表1
Figure BDA0003839816760001361
制备曲妥珠单抗-药物缀合物MB-3a(曲妥珠单抗meditecan)的一般程序
Figure BDA0003839816760001362
50mM缀合缓冲液(pH 7.4)：一升含有6.86g Na2HPO4·2H2O和1.58g NaH2PO4·H2O。
10mM DTPA(二亚乙基三胺五乙酸)溶液：一升含有3.90g DTPA和1.20g NaOH。
25mM His/His-HCl配制缓冲液(pH 5.5)：一升含有0.90g L-组氨酸和4.04g L-组氨酸盐酸盐一水合物。
抗体制备：将452mg冻干的曲妥珠单抗粉末溶解在22mL纯水中。使用超滤管(30KD)将获得的抗体溶液用50mM缀合缓冲液透析4个循环，得到8.63mg/ml的抗体浓度(使用曲妥珠单抗消光系数ε280＝213380M-1cm-1)。
抗体的还原：向含有12.2mL(105mg，0.000724mmol曲妥珠单抗)上面制备的曲妥珠单抗溶液的管中加入6.2mL 50mM缀合缓冲液，随后加入579.2μl TCEP(10mM)和2.1mL 10mMDTPA。将管放入Thermomixer中并让还原反应于25℃进行2小时。
抗体与有效载荷之间的缀合：向上述曲妥珠单抗还原溶液中加入MB-3(meditecan)(PL3)(10.02mg，0.00886mmol)在DMSO(1.77mL)中的溶液。将管放入Thermomixer中并让缀合反应于25℃进行1小时。
纯化：使用超滤管(30KD)用25mM His/His-HCl配制缓冲液使上述缀合反应溶液经受6个循环的纯化，得到6.2mL(14.6mg/mL，抗体产量＝90.5mg，收率％＝86％)在配制缓冲液中的MB-3a(曲妥珠单抗meditecan)。
MB-3a(曲妥珠单抗meditecan)的物理化学表征(使用有效载荷消光系数ε280＝4546M-1cm-1和ε360＝17513M-1cm-1)(表2)：
表2
Figure BDA0003839816760001371
实施例6.化合物P2的示例性合成
制备1-(6-氨基-2-溴-4-氟-3-甲基-苯基)丙烷-1-醇(6a)的一般程序。
Figure BDA0003839816760001372
于0℃向乙基溴化镁在THF(3M，2.01mL，2当量)中的搅拌溶液中加入在四氢呋喃(5mL)中的化合物6(700mg，3.02mmol，1当量)。让所得悬浮液升温至20℃并搅拌4小时。于0℃用饱和NH4Cl水溶液(4mL)小心地淬灭反应并用乙酸乙酯(4mL×3)萃取。合并有机层，用盐水洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。该残余物通过制备TLC(石油醚/乙酸乙酯＝5/1)纯化，得到呈黄色油状物的产物6a(240mg，收率18.21％，纯度60％)。1H NMR(400MHz,氯仿-d)δ＝6.39(d,J＝10.8Hz,1H),4.02(br s,2H),2.93-2.86(m,2H),2.22(d,J＝2.2Hz,3H),1.23-1.18(m,3H)。
制备1-(6-氨基-2-溴-4-氟-3-甲基-苯基)丙烷-1-酮(10)的一般程序。
Figure BDA0003839816760001373
将化合物6a(80mg，0.305mmol，1当量)和2-碘氧基苯甲酸(213.66mg，0.763mmol，2.5当量)在乙酸乙酯(3mL)中的混合物于80℃搅拌4小时。根据TLC(石油醚/乙酸乙酯＝8/1，Rf＝0.31)，反应完成。如上所述设置两个另外的小瓶并合并所有三个反应混合物。过滤合并的混合物并用乙酸乙酯洗涤滤饼。减压浓缩滤液，得到残余物。该残余物通过制备TLC纯化(石油醚/乙酸乙酯＝8/1)，得到粗产物，该粗产物通过制备HPLC在中性条件下进一步纯化，得到呈黄色油状物的产物10(80mg，276.81umol，收率30.23％，纯度90％)。1H NMR(400MHz,氯仿-d)δ＝6.39(d,J＝10.6Hz,1H),4.02(br s,2H),2.90(q,J＝7.3Hz,2H),2.22(d,J＝2.0Hz,3H),1.22(t,J＝7.2Hz,3H)。
制备HPLC方法：
柱子：Kromasil C18(250×50mm×10um)
流动相：A代表H2O(10mM的NH4HCO3)，B代表乙腈
梯度：在20分钟内B从45％至65％；流速：80mL/min
制备(19S)-8-溴-10,19-二乙基-6-氟-19-羟基-7-甲基-17-氧杂-3,13-二氮杂五环[11.8.0.02,11.04,9.015,20]二十一碳-1(21),2,4,6,8,10,15(20)-七烯-14,18-二酮(11)的一般程序。
Figure BDA0003839816760001381
将化合物10(80mg，0.307mmol，1当量)和化合物7(80.97mg，0.307mmol，1当量)在AcOH(2.5mL)中的混合物加热至120℃并然后加入12N HCl(0.125mL，4.8当量)。反应混合物于120℃搅拌12小时。TLC(石油醚/乙酸乙酯＝2/1，产物Rf＝0.2)显示起始材料被消耗。减压浓缩反应混合物，得到残余物，该残余物通过制备TLC纯化(石油醚/乙酸乙酯＝1/1，产物Rf＝0.5)，得到呈棕色固体的产物11(80mg，0.131mmol，收率42.7％，纯度80％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ＝8.09(d,J＝9.5Hz,1H),7.35(s,1H),5.45(s,2H),5.35(s,2H),3.61(br d,J＝8.2Hz,2H),2.67(s,3H),1.90-1.84(m,2H),1.37(q,J＝7.6Hz,3H),0.92-0.87(m,3H)。
制备(19S)-8-[4-[叔丁基(二甲基)甲硅烷基]氧基丁-1-炔基]-10,19-二乙基-6-氟-19-羟基-7-甲基-17-氧杂-3,13-二氮杂五环[11.8.0.02,11.04,9.015,20]二十一碳-1(21),2,4,6,8,10,15(20)-七烯-14,18-二酮(12)的一般程序。
Figure BDA0003839816760001382
在N2保护下向化合物11(40mg，0.0821mmol，1当量)在甲苯(2mL)中的溶液中加入化合物11A(60.53mg，0.328mmol，4当量)、Pd(OAc)2(7.37mg，0.0328mmol，0.4当量)、(+/-)-2,2-双(二苯基膦基)-1,1-联二萘(25.56mg，0.0410mmol，0.5当量)和K2CO3(56.72mg，0.410mmol，5当量)。反应混合物在N2保护下于100℃搅拌12小时。TLC(石油醚/乙酸乙酯＝1/2，Rf＝0.5)显示大多数起始材料被消耗。如上所述设置一个另外的小瓶。合并来自两个反应的反应混合物并减压浓缩，得到残余物，该残余物通过制备TLC纯化(石油醚/乙酸乙酯＝1/2，产物Rf＝0.5)，得到呈棕色固体的产物12(30mg，0.0508mmol，收率30.9％)。LCMS(ESI+):m/z(M+H)+,计算值591.3,实测值591.4。
制备(19S)-10,19-二乙基-6-氟-19-羟基-8-(4-羟基丁基)-7-甲基-17-氧杂-3,13-二氮杂五环[11.8.0.02,11.04,9.015,20]二十一碳-1(21),2,4,6,8,10,15(20)-七烯-14,18-二酮(P2)的一般程序
Figure BDA0003839816760001391
在H2(15psi)保护下向化合物12(10mg，0.0169mmol，1当量)在四氢呋喃(2mL)中的溶液中加入PdCl2(4.50mg，0.0254mmol，1.5当量)。反应混合物于25℃搅拌2小时。TLC(石油醚/乙酸乙酯＝1/1，产物Rf＝0；乙酸乙酯/甲醇＝10/1，产物Rf＝0.45)和LCMS(保留时间＝1.204)显示起始材料被消耗并且检测到具有所需MS的新峰。如上所述设置一个另外的小瓶。合并来自两个反应的反应混合物并经由celite垫过滤。减压浓缩滤液，得到残余物，该残余物通过制备HPLC纯化，得到呈白色固体的产物P2(2.5mg，收率19.7％，纯度97.45％)。1H NMR(400MHz,甲醇-d4)δ＝7.60(s,1H),7.37(d,J＝10.6Hz,1H),5.61(d,J＝16.3Hz,1H),5.41(d,J＝16.3Hz,1H),5.38(s,1H),3.60(t,J＝6.2Hz,2H),3.35(br s,2H),3.25(brs,2H),2.73(d,J＝2.2Hz,3H),2.02-1.94(m,2H),1.76(br d,J＝7.5Hz,2H),1.72-1.63(m,2H),1.40(t,J＝7.5Hz,3H),1.02(t,J＝7.4Hz,3H)。13C NMR(101MHz,甲醇-d4)δ＝188.26-187.89(m,1C),188.02,174.99,157.34,153.76,152.96,148.59,146.32,135.47,121.49,121.23,120.19,119.52,111.49,99.28,86.57,74.50,66.91,62.65,51.49,37.51,33.44,32.24,30.61,27.20,15.71,10.14,8.33。HRMS(ESI-TOF)m/z:[M+H]+计算值481.21；实测值481.2103
制备HPLC方法：
仪器：Gilson 281半制备HPLC系统
流动相：A：H2O；B：乙腈；柱子：Waters Xbridge BEH C18 100×25mm×5um；流速：25mL/min；梯度：在10分钟内B从30％至60％，在0.2分钟内B从60％至100％，100％B持续2分钟，在0.1分钟内B从100％至30％，然后30％B持续1.2分钟。
实施例7.毒素和ADC的体外细胞毒性测定
在96孔板中以每孔1500个细胞分配175μL细胞悬浮液并在加湿培养箱(37℃，5％CO2)中温育24小时。对于抗体阻断，与2×10-6M的曲妥珠单抗(最终浓度1μM)一起温育细胞(15000个细胞/mL)。将25μL各种浓度的化合物以5x溶液加到板中的细胞培养基(胎牛血清，Invitrogen)中并在温育箱中温育120小时。在工作台上或在37℃水浴中解冻CCK-8，向温育板的每个孔中加入10μL CCK-8(小心不要将气泡引入孔中，因为它们会干扰O.D.读数)，然后在温育箱中进一步温育1-4小时。使用SpectraMax i3x酶标仪测量450nm处的吸光度并计算细胞抑制率。通过使用GraphPad Prism软件生成IC50曲线以及IC50值。
毒素(ADC的预期代谢物)的体外细胞毒性测定的结果汇总于下表3中。代谢物MB-1的细胞毒性与DXd相当，DXd是多个细胞系中DS-8201a(Enhertu)的代谢物，但在中度Her-2表达和曲妥珠单抗耐药细胞系JIMT-1中除外，在其中MB-1的效力比DXd高十倍。
表3
Figure BDA0003839816760001401
ADC的体外细胞毒性测定的结果汇总于下表4中。除了式III的示例性化合物如MB-2a和MB-3a(曲妥珠单抗meditecan)之外，还出于比较的目的评价了曲妥珠单抗和ADC曲妥珠单抗deruxtecan(DS-8201a，Enhertu)的活性。如表4中所示，在Her2高表达细胞系NCI-N87中，曲妥珠单抗ADC MB-2a和MB-3a显示出与DS-8201a相同的效力。然而，当Her2抗原用曲妥珠单抗阻断时，ADC的细胞生长抑制能力降低。另外，ADC在Her2阴性细胞系MDA-MB-468中没有效力，证实了ADC对表达Her2的细胞的特异性。尽管在具有中度水平的Her2表达的JIMT-1细胞中ADC在体外测定中不敏感，但在该细胞系中，MB-2a和MB-3a仍然比DS-8201a效力相对更高。
表4
Figure BDA0003839816760001411
Figure BDA0003839816760001412
实施例8.ADC在NCI-N87 CDX模型中的体内功效
每只小鼠(来自Vital Rivers的雌性Balb/c-Nude)在右腹皮下接种与Matrigel(50:50)混合在0.2mL PBS中的NCI-N87肿瘤细胞(5×106)以便发生肿瘤。在肿瘤接种后第6天对动物随机分组，此时平均肿瘤体积达到160mm3左右，然后开始治疗以便进行功效研究。每组含8只小鼠。以5mL/kg的量经由尾静脉向荷瘤小鼠施用试验品和对照品。
使用卡尺一周两次在两个维度上测量肿瘤尺寸，并使用下式表达体积(单位mm3)：V＝0.5a×b2，其中a和b分别为肿瘤的长尺寸和短尺寸。结果用平均值和标准误差(平均值±SEM)表示。
统计分析：进行双向ANOVA以比较两组之间的肿瘤体积。使用Graphpad Prism 6.0分析所有数据并且P<0.05被认为具有统计学意义。统计分析和生物学观察都被考虑在内。
肿瘤生长抑制：使用肿瘤尺寸来计算T/C值。使用下式计算相对肿瘤增殖率的T/C(％)：T/C(％)＝(Ti/T0)/(Vi/V0)×100％。通过下式计算相对肿瘤生长抑制：TGI(％)＝[1-(Ti/T0)/(Vi/V0)]×100％。Ti是指在治疗后每个指定时间点测量的治疗组的平均肿瘤体积；T0是指分组时治疗组的肿瘤体积；Vi是指在治疗后每个指定时间点测量的媒介物对照组的平均肿瘤体积；V0是指分组时媒介物对照组的肿瘤体积。如果T/C>40％，则无功效；如果T/C＝<40％且p值<0.05，则存在肿瘤抑制。
图1和表5中示意了ADC在NCI-N87 CDX模型中的抗肿瘤作用。如图1中所示意，MB-2a(1mg/kg和4mg/kg)和MB-3a(曲妥珠单抗meditecan)(1mg/kg和4mg/kg剂量)两者均显示出强的抗肿瘤作用并且比DS-8201a(Enhertu)功效更高。
表5
Figure BDA0003839816760001421
实施例9.ADC在JIMT-1 CDX模型中的体内功效
每只小鼠(来自Shanghai Lingchang Biotech的Scid-Beige)在右腹皮下接种与Matrigel(50:50)混合在0.2mL PBS中的JIMT-1肿瘤细胞(1×107)以便发生肿瘤。在肿瘤接种后第6天对动物随机分组，此时平均肿瘤体积达到175mm3左右，然后开始治疗以便进行功效研究。每组含8只小鼠。以5mL/kg的量经由尾静脉向荷瘤小鼠施用试验品和对照品。
使用卡尺一周两次在两个维度上测量肿瘤尺寸，并使用下式表达体积(单位mm3)：V＝0.5a×b2，其中a和b分别为肿瘤的长尺寸和短尺寸。结果用平均值和标准误差(平均值±SEM)表示。
统计分析：进行双向ANOVA以比较两组之间的肿瘤体积。使用Graphpad Prism 6.0分析所有数据并且P<0.05被认为具有统计学意义。统计分析和生物学观察都被考虑在内。
肿瘤生长抑制：使用肿瘤尺寸来计算T/C值。使用下式计算相对肿瘤增殖率的T/C(％)：T/C(％)＝(Ti/T0)/(Vi/V0)×100％。通过下式计算相对肿瘤生长抑制：TGI(％)＝[1-(Ti/T0)/(Vi/V0)]×100％。Ti是指在治疗后每个指定时间点测量的治疗组的平均肿瘤体积；T0是指分组时治疗组的肿瘤体积；Vi是指在治疗后每个指定时间点测量的媒介物对照组的平均肿瘤体积；V0是指分组时媒介物对照组的肿瘤体积。如果T/C>40％，则无功效；如果T/C＝<40％且p值<0.05，则存在肿瘤抑制。
图2-5中和表6中示意了ADC在JIMT-1 CDX模型中的抗肿瘤作用。图2示意了在三个不同的剂量下抗体药物缀合物(ADC)在JIMT-1 CDX模型中的作用。在这项研究中，研究的所有三个剂量的MB-2a和MB-3a(曲妥珠单抗meditecan)均显示出显著的抗肿瘤作用。在低剂量和中等剂量下，MB-2a和MB-3a比DS-8201a(Enhertu)功效更高。在这些实验中研究的不同剂量也在图3(2.5mg/kg，i.v.单剂量)、图4(5mg/kg，i.v.单剂量)和图5(10mg/kg，i.v.单剂量)中分开示意。
表6
Figure BDA0003839816760001431
Figure BDA0003839816760001441
等同物
本领域技术人员应认识或者能够使用不超过常规的实验确定本文所述本发明的具体实施方案的许多等同物。本发明的范围并非旨在限于以上说明书，而是如以下权利要求书中所述。

Claims (132)

1.一种式(I)的化合物，
D—L1—L2—Q (I)，
或其药学上可接受的盐，其中：
D由以下结构式代表：
Figure FDA0003839816750000011
其中，
R1独立地为-H、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、甲硅烷基、C3-C6环烷基、C1-C6卤代烷基、C2-C6卤代烯基或C2-C6卤代炔基；
R2独立地为-H、-F、-N(R4)2、-N(R4)(R5)、-OR4、-SR4、-S(＝O)R5、-SO2R5、C1-C6烷基或C1-C6氟代烷基；并且R3独立地为-H、-F、-CN、-OCH3、-CH3或-CF3；或者R2和R3一起形成式-O(CH2)nO-或-O(CF2)nO-的基团，其中n为1或2；
R4独立地为-H或C1-C4烷基；
R5独立地为C1-C4烷基；
L1独立地不存在或为-(C1-C10亚烷基)-；
L2独立地不存在或为-OCH2-L3-*、-SCH2-L3-*、-S(＝O)-L3-*、-SO2-L3-*、-C(＝O)-L3-*、-N(R6)CH2-L3-*、-N(R6)C(＝O)-L3-*、-N(R6)C(＝O)N(R7)-L3-*、-C(＝O)N(R6)CH2-L3-*、-OC(＝O)N(R6)CH2-L3-*或-N(R6)C(＝O)OCH2-L3-*；其中*表示与Q共价连接的位点；
L3独立地为-(C1-C10亚烷基)-、-CH2OCH2CH2-或-CH2CH2OCH2CH2-；
每个R6和R7独立地为-H、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基、C3-C6环烷基、芳基、杂芳基或苄基；和
Q为-OH或-SH；和
其中
当R2和R3结合以形成-OCH2O-时，R1不为-CH2CH2CH2CH3；并且
当R1为-H或-CH2CH3、R2为-OH或烷氧基并且R3为-H时，则-L1-L2-Q不为-CH(R’)CH2OH或-CH(R’)(CH2)2OH，其中R’为-H或C1-C6烷基、烷氧基、被取代的烷基、苯基或PhCH2-。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中R1、R2和R3中的至少一个不为-H。
3.根据权利要求1或2所述的化合物，其中存在L1和L2中的至少一个。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的化合物，其中R1独立地为C1-C6烷基、甲硅烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C3-C6环烷基、C1-C6卤代烷基、烯烃或炔烃。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的化合物，其中R1独立地为-H或C1-C6烷基。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的化合物，其中R2独立地为-H、-F、-N(R4)2、-N(R4)(R5)、-OR4、-SR4、-S(＝O)R5、-SO2R5、C1-C6烷基或C1-C6氟代烷基；并且R3独立地为-H、-F、-CN、-OCH3、-CH3或-CF3。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的化合物，其中R2独立地为C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或-F。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的化合物，其中R3独立地为-H、-F、-CN或-CF3。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的化合物，其中R3独立地为-F、-CN、-OCH3、-CH3或-CF3。
10.根据权利要求1-5中任一项所述的化合物，其中R2和R3结合以形成-O(CH2)nO-或-O(CF2)nO-，其中n为1或2。
11.根据权利要求1所述的化合物，其中D由以下结构中之一代表：
Figure FDA0003839816750000021
Figure FDA0003839816750000031
12.根据权利要求11所述的化合物，其中R1为-H或C1-C6烷基。
13.根据权利要求11所述的化合物，其中D由以下结构中之一代表：
Figure FDA0003839816750000032
14.根据权利要求1-13中任一项所述的化合物，其中L1为-(C1-C10亚烷基)-并且L2不存在。
15.根据权利要求1-13中任一项所述的化合物，其中L1为-(C1-C10亚烷基)-并且L2为-N(R6)CH2-L3-*或-N(R6)C(＝O)-L3-*，其中*表示与Q共价连接的位点。
16.根据权利要求1-13中任一项所述的化合物，其中L1不存在并且L2为-N(R6)CH2-L3-*或-N(R6)C(＝O)-L3-*，其中*表示与Q共价连接的位点。
17.根据权利要求15或16所述的化合物，其中L3为-(C1-C10亚烷基)-。
18.根据权利要求15-17中任一项所述的化合物，其中R6为-H或-CH3。
19.根据权利要求1-13中任一项所述的化合物，其中L1-L2为-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-或-CH2CH2CH2CH2-。
20.根据权利要求1-13中任一项所述的化合物，其中L1-L2为-OCH2CH2-*、-OCH2CH2OCH2CH2-*、-SCH2CH2-*、-SCH2CH2OCH2CH2-*、-S(＝O)CH2-*、-SO2CH2-*、-C(＝O)CH2-*、-NHCH2CH2-*、-N(CH3)CH2CH2-*、-N(CF3)CH2CH2-*、-NHC(＝O)CH2-*、-CH2NHC(＝O)CH2-*、-CH2CH2NHC(＝O)CH2-*、CH2N(CH3)C(＝O)CH2-*、-N(CH3)C(＝O)CH2-*、-N(CH3)C(＝O)CH2CH2-*、-C(＝O)NHCH2CH2-*、-NHC(＝O)NHCH2CH2-*、-NHC(＝O)OCH2CH2-*、-CH2OC(＝O)NHCH2CH2-*或-C(＝O)N(CH3)CH2CH2-*，其中*表示与Q共价连接的位点。
21.根据权利要求1-13中任一项所述的化合物，其中L1-L2-Q为-CH2CH2CH2CH2OH、-CH2CH2CH2OH、-CH2CH2OH、-CH2CH2OCH2CH2OH、-CH2SCH2CH2OH、-CH2NHC(＝O)CH2OH、-CH2CH2NHC(＝O)CH2OH、-CH2N(CH3)C(＝O)CH2OH、-OCH2CH2OH、-OCH2CH2CH2OH、-SCH2CH2CH2OH、-SCH2CH2OH、-NHCH2CH2OH、-NHCH2CH2CH2OH、-N(CH3)CH2CH2OH、-C(＝O)NHCH2CH2OH、-NHC(＝O)CH2OH、-CH2S(＝O)CH2OH、-CH2SO2CH2OH、-CH2CH2CH2CH2SH、-CH2CH2CH2SH、-CH2CH2SH、-CH2CH2OCH2CH2SH、-CH2SCH2CH2SH、-CH2NHC(＝O)CH2SH、-OCH2CH2CH2SH、-SCH2CH2CH2SH、-SCH2CH2SH、-NHCH2CH2CH2SH、-N(CH3)CH2CH2SH、-C(＝O)NHCH2CH2SH、-NHC(＝O)CH2SH、-CH2S(＝O)CH2SH或-CH2SO2CH2SH。
22.根据权利要求1所述的化合物，其中D-L1-L2由为以下的结构所代表
Figure FDA0003839816750000041
23.根据权利要求22所述的化合物，其中R1为-H或C1-C6烷基。
24.根据权利要求23所述的化合物，其中R1为-H或–CH2CH3。
25.根据权利要求1-20和22-24中任一项所述的化合物，其中Q为-OH。
26.根据权利要求1-20和22-24中任一项所述的化合物，其中Q为-SH。
27.根据权利要求1所述的化合物，其中所述化合物具有以下结构中之一，
Figure FDA0003839816750000051
或其药学上可接受的盐。
28.一种式(II)的化合物，
D—L1—L2—Q’—CH2—NH—E—Z (II)，
或其药学上可接受的盐，其中：
D由以下结构式代表：
Figure FDA0003839816750000052
其中，
R1独立地为-H、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、甲硅烷基、C3-C6环烷基、C1-C6卤代烷基、C2-C6卤代烯基或C2-C6卤代炔基；
R2独立地为-H、-F、-N(R4)2、-N(R4)(R5)、-OR4、-SR4、-S(＝O)R5、-SO2R5、C1-C6烷基或C1-C6氟代烷基；并且R3为-H、-F、-CN、-OCH3、-CH3、-CF3；或者R2和R3一起形成式-O(CH2)nO-或-O(CF2)nO-的基团，其中n为1或2；
R4独立地为-H或C1-C4烷基；
R5独立地为C1-C4烷基；
L1独立地不存在或为-(C1-C10亚烷基)-；
L2独立地不存在或为-OCH2-L3-*、-SCH2-L3-*、-S(＝O)-L3-*、-SO2-L3-*、-C(＝O)-L3-*、-N(R6)CH2-L3-*、-N(R6)C(＝O)-L3-*、-N(R6)C(＝O)N(R7)-L3-*、-C(＝O)N(R6)CH2-L3-*；-OC(＝O)N(R6)CH2-L3-*或-N(R6)C(＝O)OCH2-L3-*，其中*表示与Q’共价连接的位点；
L3独立地为-(C1-C10亚烷基)-、-CH2OCH2CH2-或-CH2CH2OCH2CH2-；
每个R6和R7独立地为-H、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基、C3-C6环烷基、芳基、杂芳基或苄基；和
Q’为-O-或-S-；
E为包含2至10个氨基酸的肽；其中E任选被一个或多个多元醇所取代；并且其中所述肽的N末端共价附连到Z；
Z为-C(＝O)-L4-Y、
Figure FDA0003839816750000061
其中m代表1-10的整数；
L4为-(C1-C10亚烷基)-*、-CH2CH2(OCH2CH2)nN(R8)C(＝O)-L5-*或-CH2(OCH2CH2)nN(R8)C(＝O)-L5-*；其中n代表1-10的整数；并且其中*表示与Y共价连接的位点；
L5为-(C1-C10亚烷基)-；
R8为-H或-CH3；并且
Y为亲电基团；并且
其中当R2和R3结合以形成-OCH2O-时，R1不为-CH2CH2CH2CH3。
29.根据权利要求28所述的化合物，其中E为2、3或4个氨基酸的肽，所述肽中的每个氨基酸为L氨基酸，或所述肽中的至少一个氨基酸为D氨基酸。
30.根据权利要求28或29所述的化合物，其中E包含一种或多种选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、苯丙氨酸和亮氨酸的氨基酸，并且其中所述谷氨酰胺或谷氨酸任选被多元醇所取代。
31.根据权利要求30所述的化合物，其中E包含选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、苯丙氨酸和亮氨酸的氨基酸，并且其中所述谷氨酰胺或谷氨酸任选被多元醇所取代。
32.根据权利要求28-31中任一项所述的化合物，其中E包含具有以下结构的氨基酸，
Figure FDA0003839816750000062
其中R9为-H或C1-C6烷基。
33.根据权利要求32所述的化合物，其中E包含具有以下结构的氨基酸，
Figure FDA0003839816750000071
34.根据权利要求28或29所述的化合物，其中E选自-Ala-Val-*、-Val-Ala-*、-Gly-Gly-*、-Val-Cit-*、-Cit-Val-*、-Leu-Ala-*、-Ala-Leu-*、-Leu-Cit-*、-Cit-Leu-*、-Leu-Ala-*、-Ala-Leu-*、-Lys-Lys-*、-Ala-Lys-*、-Lys-Ala-*、-Val-Lys-*、-Lys-Val-*、-Tyr-Arg-*、-Arg-Tyr-*、-Arg-Arg-*、-Ala-Ala-*、-Phe-Lys-*、-Lys-Phe-*、-Thr-Thr-*、-Thr-Met-*、-Met-Thr-*、-Met-Tyr-*、-Tyr-Met-*、-Phe-Gln-*、-Gln-Phe-*、-Gly-Ser-*、-Leu-Gln-*、-Gln-Leu-*、-Ser-Ala-*、-Ser-Gly-*、-Val-Thr-*、-Thr-Val-*、-Val-Gln-*、-Ser-Val-*、-Val-Ser-*、-Ala-Met-*、-Met-Ala-*、-Val-Arg-*、-Arg-Val-*、-Phe-Ala-*、-Ala-Phe-*、-Cit-Val-*、-Gln-Val-*、-Phe-Arg-*、-Arg-Phe-*、-Ala-Ala-Ala-*、-Gly-Gly-Gly-*、-Ala-Val-Ala-*、-Gly-Val-Gly-*、-Ala-Val-Gly-*、-Gly-Phe-Lys-*、-Lys-Phe-Gly-*、-Leu-Ala-Leu-*、-Val-Ala-Leu-*、-Leu-Ala-Val-*、-Val-Ala-Val-*、-Ala-Val-Ala-Gly-*、-Gly-Phe-Gly-Gly-*、-Gly-Gly-Phe-Gly-*、-Ala-Val-Gly-Gly-*、-Ala-Ala-Ala-Ala-*、-Ala-Val-Ala-Ala-*、-Ala-Leu-Ala-Leu-*、-Leu-Ala-Leu-Ala-*、-Gly-Phe-Leu-Gly-*和-Gly-Leu-Phe-Gly-*，其中*表示与Z共价附连的肽的N-末端。
35.根据权利要求34所述的化合物，其中E选自-L-Ala-D-Val-*、-L-Val-D-Ala-*、-L-Val-D-Lys-*、-L-Val-D-Arg-*、-L-Val-D-Cit-*、-L-Val-D-Arg-*、-L-Val-D-Cit-*、-L-Val-D-Lys-*、-L-Val-D-Arg-*、-L-Arg-D-Arg-*、-L-Ala-D-Ala-*、-L-Ala-D-Lys-*、-L-Ala-D-Arg-*、-L-Ala-D-Ala-L-Ala-*、-L-Ala-D-Val-L-Ala-*、-L-Ala-D-Ala-Gly-*和-L-Ala-D-Val-Gly-*，其中*表示与Z共价附连的肽的N-末端。
36.根据权利要求28所述的化合物，其中–E-NH-CH2-具有以下结构中之一，其中*表示与Z共价附连的肽的N-末端：
Figure FDA0003839816750000072
37.根据权利要求28-36中任一项所述的化合物，其中L4为-(C1-C10亚烷基)-。
38.根据权利要求28-36中任一项所述的化合物，其中L4为-CH2CH2(OCH2CH2)nN(R8)C(＝O)-L5-*或-CH2(OCH2CH2)nN(R8)C(＝O)-L5-*，其中n代表1-10的整数；并且其中*表示与Y共价连接的位点。
39.根据权利要求28-36中任一项所述的化合物，其中L4为-CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2-、-CH2-、-CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2NHC(＝O)CH2CH2-*或-CH2OCH2CH2OCH2CH2NHC(＝O)CH2CH2-*，其中*表示与Y共价连接的位点。
40.根据权利要求28-39中任一项所述的化合物，其中Y为迈克尔受体基团、琥珀酰亚胺、环氧化物或卤素。
41.根据权利要求28-40中任一项所述的化合物，其中Y为
Figure FDA0003839816750000081
其中R10和R11各自独立地为-H或C1-C3烷基。
42.根据权利要求28-36中任一项所述的化合物，其中Z为
Figure FDA0003839816750000082
43.根据权利要求28所述的化合物，其中Z–E-NH-CH2-具有以下结构中之一，
Figure FDA0003839816750000083
44.根据权利要求28-43中任一项所述的化合物，其中当R1为-H或–CH2CH3、R2为-OH或烷氧基并且R3为-H时，则-L1-L2-Q’-不为–CH(R’)CH2O-或-CH(R’)(CH2)2O-，其中R’为–H或C1-C6烷基、烷氧基、被取代的烷基、苯基或PhCH2-。
45.根据权利要求28-44中任一项所述的化合物，其中存在L1和L2中的至少一个。
46.根据权利要求28-45中任一项所述的化合物，其中R1、R2和R3中的至少一个不为-H。
47.根据权利要求28-46中任一项所述的化合物，其中R1独立地为C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、甲硅烷基、C3-C6环烷基、C1-C6卤代烷基、烯烃或炔烃。
48.根据权利要求28-46中任一项所述的化合物，其中R1独立地为-H或C1-C6烷基。
49.根据权利要求28-48中任一项所述的化合物，其中R2独立地为-H、-F、-N(R4)2、-N(R4)(R5)、-OR4、-SR4、-S(＝O)R5、-SO2R5、C1-C6烷基或C1-C6氟代烷基；并且R3独立地为-H、-F、-CN、-OCH3、-CH3或-CF3。
50.根据权利要求28284949R2独立地为C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或-F。
51.根据权利要求28-50中任一项所述的化合物，其中R3独立地为–H、-F、-CN或-CF3。
52.根据权利要求28-50中任一项所述的化合物，其中R3独立地为-F、-CN、-OCH3、-CH3或-CF3。
53.根据权利要求28-48中任一项所述的化合物，其中R2和R3结合以形成-O(CH2)nO-或-O(CF2)nO-，其中n为1或2。
54.根据权利要求28-46中任一项所述的化合物，其中D由以下结构中之一代表：
Figure FDA0003839816750000091
Figure FDA0003839816750000101
55.根据权利要求54所述的化合物，其中R1为-H或C1-C6烷基。
56.根据权利要求54所述的化合物，其中D由以下结构中之一代表：
Figure FDA0003839816750000102
57.根据权利要求28-56中任一项所述的化合物，其中L1为-(C1-C10亚烷基)-并且L2不存在。
58.根据权利要求28-56中任一项所述的化合物，其中L1为-(C1-C10亚烷基)-并且L2为-N(R6)CH2-L3-*或-N(R6)C(＝O)-L3-*，其中*表示与Q’共价连接的位点。
59.根据权利要求28-56中任一项所述的化合物，其中L1不存在并且L2为-N(R6)CH2-L3-*或-N(R6)C(＝O)-L3-*，其中*表示与Q’共价连接的位点。
60.根据权利要求58或59所述的化合物，其中L3为-(C1-C10亚烷基)-。
61.根据权利要求58-60中任一项所述的化合物，其中R6为-H或-CH3。
62.根据权利要求28-56中任一项所述的化合物，其中L1-L2为-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-或-CH2CH2CH2CH2-。
63.根据权利要求28-56中任一项所述的化合物，其中L1-L2为-OCH2CH2-*、-OCH2CH2OCH2CH2-*、-SCH2CH2-*、-SCH2CH2OCH2CH2-*、-S(＝O)CH2-*、-SO2CH2-*、-C(＝O)CH2-*、-NHCH2CH2-*、-N(CH3)CH2CH2-*、-N(CF3)CH2CH2-*、-NHC(＝O)CH2-*、-CH2NHC(＝O)CH2-*、-CH2CH2NHC(＝O)CH2-*、-CH2N(CH3)C(＝O)CH2-*、-N(CH3)C(＝O)CH2-*、-N(CH3)C(＝O)CH2CH2-*、-C(＝O)NHCH2CH2-*、-NHC(＝O)NHCH2CH2-*、-NHC(＝O)OCH2CH2-*、-CH2OC(＝O)NHCH2CH2-*或-C(＝O)N(CH3)CH2CH2-*，其中*表示与Q’共价连接的位点。
64.根据权利要求28-56中任一项所述的化合物，其中L1-L2-Q’为-CH2CH2CH2CH2O-、-CH2CH2CH2O-、-CH2CH2O-、-CH2CH2OCH2CH2O-、-CH2SCH2CH2O-、-CH2NHC(＝O)CH2O-、-CH2CH2NHC(＝O)CH2O-、-CH2N(CH3)C(＝O)CH2O-、-OCH2CH2O-、-OCH2CH2CH2O-、-SCH2CH2CH2O-、-SCH2CH2O-、-NHCH2CH2O-、-NHCH2CH2CH2O-、-N(CH3)CH2CH2O-、-C(＝O)NHCH2CH2O-、-NHC(＝O)CH2O-、-CH2S(＝O)CH2O-、-CH2SO2CH2O-、-CH2CH2CH2CH2S-、-CH2CH2CH2S-、-CH2CH2S-、-CH2CH2OCH2CH2S-、-CH2SCH2CH2S-、-CH2NHC(＝O)CH2S-、-OCH2CH2CH2S-、-SCH2CH2CH2S-、-SCH2CH2S-、-NHCH2CH2CH2S-、-N(CH3)CH2CH2S-、-C(＝O)NHCH2CH2S-、-NHC(＝O)CH2S-、-CH2S(＝O)CH2S-或-CH2SO2CH2S-。
65.根据权利要求28-46中任一项所述的化合物，其中D-L1-L2由为以下的结构所代表
Figure FDA0003839816750000111
Figure FDA0003839816750000121
66.根据权利要求65所述的化合物，其中R1为-H或C1-C6烷基。
67.根据权利要求66所述的化合物，其中R1为-H或-CH2CH3。
68.根据权利要求28-64和66-68中任一项所述的化合物，其中Q’为-O-。
69.根据权利要求28-64和66-68中任一项所述的化合物，其中Q’为-S-。
70.根据权利要求28-46中任一项所述的化合物，其中D—L1—L2—Q’—具有以下结构中之一：
Figure FDA0003839816750000122
71.根据权利要求28所述的化合物，其中所述化合物具有以下结构中之一，
Figure FDA0003839816750000123
Figure FDA0003839816750000131
Figure FDA0003839816750000141
或其药学上可接受的盐。
72.一种式(III)的化合物，
{D—L1—L2—Q’—CH2—NH—E—Z’}p—C (III)，
或其药学上可接受的盐，其中：
D由以下结构式代表：
Figure FDA0003839816750000142
其中，
R1独立地为-H、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、甲硅烷基、C3-C6环烷基、C1-C6卤代烷基、C2-C6卤代烯基或C2-C6卤代炔基；
R2独立地为-H、-F、-N(R4)2、-N(R4)(R5)、-OR4、-SR4、-S(＝O)R5、-SO2R5、C1-C6烷基或C1-C6氟代烷基；并且R3为-H、-F、-CN、-OCH3、-CH3或-CF3；或者R2和R3一起形成式-O(CH2)nO-或-O(CF2)nO-的基团，其中n为1或2；
R4独立地为-H或C1-C4烷基；
R5独立地为C1-C4烷基；
L1独立地不存在或为-(C1-C10亚烷基)-；
L2独立地不存在或为-OCH2-L3-*、-SCH2-L3-*、-S(＝O)-L3-*、-SO2-L3-*、-C(＝O)-L3-*、-N(R6)CH2-L3-*、-N(R6)C(＝O)-L3-*、-N(R6)C(＝O)N(R7)-L3-*、-C(＝O)N(R6)CH2-L3-*、-OC(＝O)N(R6)CH2-L3-*或-N(R6)C(＝O)OCH2-L3-*；其中*表示与Q’共价连接的位点；
L3独立地为-(C1-C10亚烷基)-、-CH2OCH2CH2-或-CH2CH2OCH2CH2-；
每个R6和R7独立地为-H、C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基、C3-C6环烷基、芳基、杂芳基或苄基；
Q’为-O-或-S-；
E为包含2至10个氨基酸的肽；其中E任选被一个或多个多元醇所取代；并且其中所述肽的N末端共价附连到Z’；
Z’为-C(＝O)-L4-Y’、
Figure FDA0003839816750000151
其中m代表1-10的整数并且*表示与所述C共价连接的位点；
L4为-(C1-C10亚烷基)-、-CH2CH2(OCH2CH2)nN(R8)C(＝O)-L5-*或-CH2(OCH2CH2)nN(R8)C(＝O)-L5-*；其中n代表1-10的整数；并且其中*表示与Y’共价连接的位点；
L5为-(C1-C10亚烷基)-；
R8为-H或-CH3；
C代表细胞结合剂；
Y’为通过亲电基团与存在于所述细胞结合剂上的反应性亲核基团的反应形成的基团；并且
其中当R2和R3结合以形成-OCH2O-时，R1不为-CH2CH2CH2CH3；并且
p具有1至18之间的值。
73.根据权利要求72所述的化合物，其中L4为-(C1-C10亚烷基)-。
74.根据权利要求72所述的化合物，其中L4为-CH2CH2(OCH2CH2)nN(R8)C(＝O)-L5-*或-CH2(OCH2CH2)nN(R8)C(＝O)-L5-*，其中n代表1-10的整数；并且其中*表示与Y’共价连接的位点。
75.根据权利要求72所述的化合物，其中L4为-CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2-、-CH2-、-CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2NHC(＝O)CH2CH2-*或-CH2OCH2CH2OCH2CH2NHC(＝O)CH2CH2-*，其中*表示与Y’共价连接的位点。
76.根据权利要求72-75中任一项所述的化合物，其中Y’由迈克尔受体基团、琥珀酰亚胺、环氧化物或卤素形成。
77.根据权利要求72-75中任一项所述的化合物，其中Y’由以下形成
Figure FDA0003839816750000152
其中R10和R11各自独立地为-H或C1-C3烷基。
78.根据权利要求72-75中任一项所述的化合物，其中Y’为
Figure FDA0003839816750000153
其中R10和R11各自独立地为-H或C1-C3烷基并且*表示与所述C共价连接的位点。
79.根据权利要求72-78中任一项所述的化合物，其中Z’由以下形成：
Figure FDA0003839816750000161
80.根据权利要求72-78中任一项所述的化合物，其中Z’为：
Figure FDA0003839816750000162
其中*表示与C共价连接的位点。
81.根据权利要求72-80中任一项所述的化合物，其中E为2、3或4个氨基酸的肽，所述肽中的每个氨基酸为L氨基酸，或所述肽中的至少一个氨基酸为D氨基酸。
82.根据权利要求72-81中任一项所述的化合物，其中E包含一种或多种选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、苯丙氨酸和亮氨酸的氨基酸，并且其中所述谷氨酰胺或谷氨酸任选被多元醇所取代。
83.根据权利要求82所述的化合物，其中E包含选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、苯丙氨酸和亮氨酸的氨基酸，并且其中所述谷氨酰胺或谷氨酸任选被多元醇所取代。
84.根据权利要求72-83中任一项所述的化合物，其中E包含具有以下结构的氨基酸，
Figure FDA0003839816750000163
其中R9为-H或C1-C6烷基。
85.根据权利要求84所述的化合物，其中E包含具有以下结构的氨基酸，
Figure FDA0003839816750000171
86.根据权利要求72-80中任一项所述的化合物，其中E选自-Ala-Val-*、-Val-Ala-*、-Gly-Gly-*、-Val-Cit-*、-Cit-Val-*、-Leu-Ala-*、-Ala-Leu-*、-Leu-Cit-*、-Cit-Leu-*、-Leu-Ala-*、-Ala-Leu-*、-Lys-Lys-*、-Ala-Lys-*、-Lys-Ala-*、-Val-Lys-*、-Lys-Val-*、-Tyr-Arg-*、-Arg-Tyr-*、-Arg-Arg-*、-Ala-Ala-*、-Phe-Lys-*、-Lys-Phe-*、-Thr-Thr-*、-Thr-Met-*、-Met-Thr-*、-Met-Tyr-*、-Tyr-Met-*、-Phe-Gln-*、-Gln-Phe-*、-Gly-Ser-*、-Leu-Gln-*、-Gln-Leu-*、-Ser-Ala-*、-Ser-Gly-*、-Val-Thr-*、-Thr-Val-*、-Val-Gln-*、-Ser-Val-*、-Val-Ser-*、-Ala-Met-*、-Met-Ala-*、-Val-Arg-*、-Arg-Val-*、-Phe-Ala-*、-Ala-Phe-*、-Cit-Val-*、-Gln-Val-*、-Phe-Arg-*、-Arg-Phe-*、-Ala-Ala-Ala-*、-Gly-Gly-Gly-*、-Ala-Val-Ala-*、-Gly-Val-Gly-*、-Ala-Val-Gly-*、-Gly-Phe-Lys-*、-Lys-Phe-Gly-*、-Leu-Ala-Leu-*、-Val-Ala-Leu-*、-Leu-Ala-Val-*、-Val-Ala-Val-*、-Ala-Val-Ala-Gly-*、-Gly-Phe-Gly-Gly-*、-Gly-Gly-Phe-Gly-*、-Ala-Val-Gly-Gly-*、-Ala-Ala-Ala-Ala-*、-Ala-Val-Ala-Ala-*、-Ala-Leu-Ala-Leu-*、-Leu-Ala-Leu-Ala-*、-Gly-Phe-Leu-Gly-*和-Gly-Leu-Phe-Gly-*，其中*表示与Z’共价附连的肽的N-末端。
87.根据权利要求86所述的化合物，其中E选自-L-Ala-D-Val-*、-L-Val-D-Ala-*、-L-Val-D-Lys-*、-L-Val-D-Arg-*、-L-Val-D-Cit-*、-L-Val-D-Arg-*、-L-Val-D-Cit-*、-L-Val-D-Lys-*、-L-Val-D-Arg-*、-L-Arg-D-Arg-*、-L-Ala-D-Ala-*、-L-Ala-D-Lys-*、-L-Ala-D-Arg-*、-L-Ala-D-Ala-L-Ala-*、-L-Ala-D-Val-L-Ala-*、-L-Ala-D-Ala-Gly-*和-L-Ala-D-Val-Gly-*，其中*表示与Z’共价附连的肽的N-末端。
88.根据权利要求72所述的化合物，其中–E-NH-CH2具有以下结构中之一，其中*表示与Z’共价附连的肽的N-末端：
Figure FDA0003839816750000172
89.根据权利要求72所述的化合物，其中Z’–E-NH-CH2由以下结构中之一形成：
Figure FDA0003839816750000181
90.根据权利要求72所述的化合物，其中Z’–E-NH-CH2为以下结构中之一，其中*表示与C附连的点：
Figure FDA0003839816750000182
91.根据权利要求72-90中任一项所述的化合物，其中当R1为-H或–CH2CH3、R2为-OH或烷氧基并且R3为-H时，-L1-L2-Q’-不为–CH(R’)CH2O-或-CH(R’)(CH2)2O-，其中R’为–H或C1-C6烷基、烷氧基、被取代的烷基、苯基或PhCH2-。
92.根据权利要求72-91中任一项所述的化合物，其中存在L1和L2中的至少一个。
93.根据权利要求72-92中任一项所述的化合物，其中R1、R2和R3中的至少一个不为-H。
94.根据权利要求72-93中任一项所述的化合物，其中R1独立地为C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、甲硅烷基、C3-C6环烷基、C1-C6卤代烷基、烯烃或炔烃。
95.根据权利要求72-93中任一项所述的化合物，其中R1独立地为-H或C1-C6烷基。
96.根据权利要求72-95中任一项所述的化合物，其中R2独立地为-H、-F、-N(R4)2、-N(R4)(R5)、-OR4、-SR4、-S(＝O)R5、-SO2R5、C1-C6烷基或C1-C6氟代烷基；并且R3独立地为-H、-F、-CN、-OCH3、-CH3或-CF3。
97.根据权利要求72-95中任一项所述的化合物，其中R2独立地为C1-C6烷基、C1-C6氟代烷基或-F。
98.根据权利要求72-97中任一项所述的化合物，其中R3独立地为–H、-F、-CN或-CF3。
99.根据权利要求72-97中任一项所述的化合物，其中R3独立地为-F、-CN、-OCH3、-CH3或-CF3。
100.根据权利要求72-95中任一项所述的化合物，其中R2和R3结合以形成-O(CH2)nO-或-O(CF2)nO-，其中n为1或2。
101.根据权利要求72-93中任一项所述的化合物，其中D由以下结构中之一代表：
Figure FDA0003839816750000191
102.根据权利要求101所述的化合物，其中R1为-H或C1-C6烷基。
103.根据权利要求101所述的化合物，其中D由以下结构中之一代表：
Figure FDA0003839816750000201
104.根据权利要求72-103中任一项所述的化合物，其中L1为-(C1-C10亚烷基)-并且L2不存在。
105.根据权利要求72-103中任一项所述的化合物，其中L1为-(C1-C10亚烷基)-并且L2为-N(R6)CH2-L3-*或-N(R6)C(＝O)-L3-*，其中*表示与Q’共价连接的位点。
106.根据权利要求72-103中任一项所述的化合物，其中L1不存在并且L2为-N(R6)CH2-L3-*或-N(R6)C(＝O)-L3-*，其中*表示与Q’共价连接的位点。
107.根据权利要求105或106所述的化合物，其中L3为-(C1-C10亚烷基)-。
108.根据权利要求105-107中任一项所述的化合物，其中R6为–H或–CH3。
109.根据权利要求72-103中任一项所述的化合物，其中L1-L2为-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-或-CH2CH2CH2CH2-。
110.根据权利要求72-103中任一项所述的化合物，其中L1-L2为-OCH2CH2-*、-OCH2CH2OCH2CH2-*、-SCH2CH2-*、-SCH2CH2OCH2CH2-*、-S(＝O)CH2-*、-SO2CH2-*、-C(＝O)CH2-*、-NHCH2CH2-*、-N(CH3)CH2CH2-*、-N(CF3)CH2CH2-*、-NHC(＝O)CH2-*、-CH2NHC(＝O)CH2-*、-CH2CH2NHC(＝O)CH2-*、-CH2N(CH3)C(＝O)CH2-*-N(CH3)C(＝O)CH2-*、-N(CH3)C(＝O)CH2CH2-*、-C(＝O)NHCH2CH2-*、-NHC(＝O)NHCH2CH2-*、-NHC(＝O)OCH2CH2-*、-CH2OC(＝O)NHCH2CH2-*或-C(＝O)N(CH3)CH2CH2-*，其中*表示与Q’共价连接的位点。
111.根据权利要求72-103中任一项所述的化合物，其中L1-L2-Q’为-CH2CH2CH2CH2O-、-CH2CH2CH2O-、-CH2CH2O-、-CH2CH2OCH2CH2O-、-CH2SCH2CH2O-、-CH2NHC(＝O)CH2O-、-CH2CH2NHC(＝O)CH2O-、-CH2N(CH3)C(＝O)CH2O-、-OCH2CH2O-、-OCH2CH2CH2O-、-SCH2CH2CH2O-、-SCH2CH2O-、-NHCH2CH2O-、-NHCH2CH2CH2O-、-N(CH3)CH2CH2O-、-C(＝O)NHCH2CH2O-、-NHC(＝O)CH2O-、-CH2S(＝O)CH2O-、-CH2SO2CH2O-、-CH2CH2CH2CH2S-、-CH2CH2CH2S-、-CH2CH2S-、-CH2CH2OCH2CH2S-、-CH2SCH2CH2S-、-CH2NHC(＝O)CH2S-、-OCH2CH2CH2S-、-SCH2CH2CH2S-、-SCH2CH2S-、-NHCH2CH2CH2S-、-N(CH3)CH2CH2S-、-C(＝O)NHCH2CH2S-、-NHC(＝O)CH2S-、-CH2S(＝O)CH2S-或-CH2SO2CH2S-。
112.根据权利要求72-103中任一项所述的化合物，其中D-L1-L2由为以下的结构所代表
Figure FDA0003839816750000211
113.根据权利要求112所述的化合物，其中R1为-H或C1-C6烷基。
114.根据权利要求113所述的化合物，其中R1为-H或–CH2CH3。
115.根据权利要求72-110和112-114中任一项所述的化合物，其中Q’为–O-。
116.根据权利要求72-110和112-114中任一项所述的化合物，其中Q’为–S-。
117.根据权利要求72-103中任一项所述的化合物，其中D—L1—L2—Q’—具有以下结构中之一：
Figure FDA0003839816750000221
118.根据权利要求72所述的化合物，其中D—L1—L2—Q’—CH2—NH—E—Z’—由以下结构中之一形成，
Figure FDA0003839816750000222
Figure FDA0003839816750000231
119.根据权利要求72所述的化合物，{D—L1—L2—Q’—CH2—NH—E—Z’}p—C为以下结构中之一，其中C为单克隆抗体，并且p为药物对抗体比率(DAR)并且p为在约2-10、4-8、7-8或3.2至8.0的范围内的平均数，
Figure FDA0003839816750000241
Figure FDA0003839816750000251
120.根据权利要求72-119中任一项所述的化合物，其中所述细胞结合剂为抗体或其抗原结合片段。
121.根据权利要求120所述的化合物，其中所述细胞结合剂为单克隆抗体或其抗原结合片段。
122.一种药物组合物，所述药物组合物包含根据权利要求72-121中任一项所述的化合物。
123.一种制备包含细胞结合剂和药物的缀合物的方法，所述方法包括使细胞结合剂与根据权利要求28-71中任一项所述的化合物接触，使得在所述细胞结合剂与所述化合物之间形成共价键。
124.根据权利要求123所述的方法，其中所述细胞结合剂为抗体或其抗原结合片段。
125.根据权利要求124所述的方法，其中所述细胞结合剂为单克隆抗体或其抗原结合片段。
126.一种缀合物，所述缀合物包含细胞结合剂和药物，其中所述缀合物根据权利要求123-125中任一项所述的方法制备。
127.根据权利要求126所述的缀合物，所述缀合物包含细胞结合剂，所述细胞结合剂为抗体或其抗原结合片段。
128.根据权利要求127所述的缀合物，所述缀合物包含细胞结合剂，所述细胞结合剂为单克隆抗体或其抗原结合片段。
129.一种治疗细胞增殖性疾病或病症或者抑制异常细胞生长的方法，所述方法包括向有此需要的受试者施用根据权利要求72-121中任一项所述的化合物或根据权利要求122所述的药物组合物。
130.根据权利要求129所述的方法，其中所述方法用于治疗癌症。
131.根据权利要求130所述的方法，其中所述癌症为腺癌、脑癌、膀胱癌、乳腺癌、子宫颈癌、绒毛膜癌、CNS肿瘤、结肠或结肠直肠癌、弥漫内生性脑桥神经胶质瘤(DIPG)、子宫内膜癌、食管癌、尤因氏肉瘤、输卵管癌、胆囊癌、胃癌、胶质母细胞瘤、头颈癌、血液癌、霍奇金氏淋巴瘤、肾癌、喉癌、白血病、肝癌、肺癌、淋巴瘤、黑色素瘤、Merkel细胞癌、间皮瘤、多发性骨髓瘤、骨髓增生异常综合征(MDS)、神经母细胞瘤、非霍奇金氏淋巴瘤、骨肉瘤、胰腺癌、腹膜癌、前列腺癌、卵巢癌、肾癌、横纹肌肉瘤、唾液腺癌、肉瘤、皮肤癌、小肠癌、鳞状细胞癌、睾丸癌、甲状腺癌、子宫癌或肾母细胞瘤。
132.根据权利要求131所述的方法，其中所述癌症为乳腺癌。
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