CN117750962A - 化合物、组合物及其使用方法 - Google Patents

化合物、组合物及其使用方法 Download PDF

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CN117750962A
CN117750962A CN202280027515.3A CN202280027515A CN117750962A CN 117750962 A CN117750962 A CN 117750962A CN 202280027515 A CN202280027515 A CN 202280027515A CN 117750962 A CN117750962 A CN 117750962A
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lnp
lipid
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J·德特林
S·埃塞克斯
L·勒纳
Q-Y·胡
C·奎瓦
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Aloway Biotechnology
Original Assignee
Aloway Biotechnology
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Abstract

本公开尤其包括可用于递送多核苷酸或寡核苷酸、例如病毒基因组的脂质、组合物和方法。

Description

化合物、组合物及其使用方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年2月10日申请的美国临时专利申请第63/147,959号；2021年4月29日申请的美国临时专利申请第63/181,899号；和2021年4月29日申请的美国临时专利申请第63/181,917号的优先权和权益，各专利申请的内容以引用方式整体并入本文。
背景技术
脂质用作核酸(NA)递送材料，因为它们能够形成包封基于核酸的治疗剂(例如siRNA或mRNA)的脂质-NA纳米颗粒，以便在肠胃外施用时递送至靶细胞(Zimmermann,2006,Nature,doi:10.1038/nature04688；August等人,2021,Nat Med,doi:10.1038/s41591-021-01573-6)。
递送用于治疗和免疫受试者的核酸是多年来的目标。已测试了多种方法，包括使用DNA或RNA，例如病毒或非病毒递送媒介物(或甚至在“裸”疫苗中，无递送媒介物)、复制或非复制载体、或病毒或非病毒载体的DNA或RNA。
仍需要其他和改进的基于核酸的治疗和疫苗，特别是递送核酸治疗剂的改进方式。
发明内容
本申请提供可用于递送多核苷酸或寡核苷酸的脂质、组合物和方法。
因此，在一方面中，本文提供式(I)化合物：
或其药学上可接受的盐或溶剂化物，其中：
A为-N(CH2RN1)(CH2RN2)或含有至少一个N的4-7元杂环基环，其中所述4-7元杂环基环任选地被0-6个R3取代；
各X独立地为–O–、–N(R1)–或–N(R2)–；
R1选自由任选取代的C1-C31脂族和类固醇基组成的组；
R2选自由任选取代的C1-C31脂族和类固醇基组成的组；
R3为任选取代的C1-C6脂族；
RN1和RN2各自独立地为氢、羟基-C1-C6烷基、C2-C6烯基或C3-C7环烷基；
L1选自由任选取代的C1-C20亚烷基链和二价任选取代的C2-C20亚烯基链组成的组；
L2选自由任选取代的C1-C20亚烷基链和二价任选取代的C2-C20亚烯基链组成的组；并且
L3为键、任选取代的C1-C6亚烷基链或二价任选取代的C3-C7亚环烷基；并且
条件为当A为-N(CH3)(CH3)且X为O时，L3不为C1-C6亚烷基链。
在一些实施方案中，化合物为式(I-a)化合物：
或其药学上可接受的盐或溶剂化物，其中：m为0、1、2、3、4、5或6。
在一些实施方案中，A含有一个或多个S。在一些实施方案中，A为仅含有一个N的任选取代的4-7元杂环基环。在一些实施方案中，A为任选取代的5-6元杂环基环。在一些实施方案中，A为仅含有一个N的任选取代的6元杂环基环。在一些实施方案中，A为叔胺。
在一些实施方案中，化合物为式(I-b)化合物：
或其药学上可接受的盐或溶剂化物，其中：n为0、1、2或3；并且m为0、1、2、3、4、5或6。
在一些实施方案中，化合物为式(I-bii)化合物：
或其药学上可接受的盐或溶剂化物，其中：m为0、1、2或3；并且p和q各自独立地为0、1、2或3，其中q+p小于或等于3。
在一些实施方案中，n为1。在一些实施方案中，n为2。在一些实施方案中，n为3。在一些实施方案中，m为0。在一些实施方案中，m为1。
在一些实施方案中，化合物为式(I-c)化合物：
或其药学上可接受的盐或溶剂化物。
在一些实施方案中，X为O。在一些实施方案中，X为NR1或NR2。
在一些实施方案中，R1和R2各自独立地为任选取代的C1-C31烷基或任选取代的C2-C31烯基。在一些实施方案中，R1和R2相同。在一些实施方案中，R1和R2各自独立地为任选取代的C10-C20烷基。在一些实施方案中，R1和R2各自独立地为支链C10-C20烷基。在一些实施方案中，R1和R2不同。在一些实施方案中，R1为任选取代的C6-C20烯基并且R2为任选取代的C10-C20烷基。在一些实施方案中，R1为C6-C20烯基并且R2为支链C10-C20烷基。
在一些实施方案中，L1为任选取代的C1-C10亚烷基链并且L2为任选取代的C1-C10亚烷基链。在一些实施方案中，L1为任选取代的C1-C5亚烷基链并且L2为任选取代的C1-C5亚烷基链。在一些实施方案中，L1为任选取代的C1-C3亚烷基链并且L2为任选取代的C1-C3亚烷基链。在一些实施方案中，L1和L2各自为-CH2CH2CH2-。
在一些实施方案中，L3为C1-C3亚烷基链。在一些实施方案中，L3为键。在一些实施方案中，L3为二价C3-C7亚环烷基。在一些实施方案中，L3为键。在一些实施方案中，L3为-CH2-。
在一些实施方案中，硫醇盐的S与包含在A中的最接近的N之间的碳原子数为2-10。在一些实施方案中，硫醇盐的S与包含在A中的最接近的N之间的碳原子数为2-8。在一些实施方案中，硫醇盐的S与包含在A中的最接近的N之间的碳原子数为2-5。在一些实施方案中，硫醇盐的S与包含在A中的最接近的N之间的碳原子数为2-4。在一些实施方案中，硫醇盐的S与包含在A中的最接近的N之间的碳原子数为3。
在一些实施方案中，R3为C1-C6烷基或C1-C6烯基，其中各C1-C6烷基或C1-C6烯基任选地被1-3个C3-C6环烷基或-OH取代。在一些实施方案中，R3为C1-C3烷基。在一些实施方案中，R3为-CH3。
在一些实施方案中，RN1和RN2各自独立地选自氢、羟基-C1-C3烷基、C2-C4烯基或C3-C4环烷基。在一些实施方案中，RN1和RN2各自独立地选自氢、-CH2CH＝CH2、–CH2CH2OH、在一些实施方案中，RN1和RN2相同。在一些实施方案中，RN1和RN2不同。在一些实施方案中，RN1和RN2中的一者为氢且另一者为/>
在另一方面中，本文提供选自由以下组成的组的化合物：
或其药学上可接受的盐或溶剂化物。
在一些实施方案中，所述化合物为
或其药学上可接受的盐或溶剂化物。
在一些实施方案中，所述化合物为
或其药学上可接受的盐或溶剂化物。
在一些实施方案中，所述化合物为
或其药学上可接受的盐或溶剂化物。
在另一方面中，本文提供选自以下的化合物
或其药学上可接受的盐或溶剂化物。
另一方面中，本文提供式(A)化合物
或其药学上可接受的盐，其中：
n为10至200之间的整数，包括所有端点；
LP1为–[(CH2)0-3–C(O)O]1-3–、–(CH2)0-3–C(O)O–(CH2)1-3–OC(O)–或–C(O)N(H)–；
RP1为C5-C25烷基或C5-C25烯基；并且
RP2为氢或-CH3，
条件为式(A)不为HO-(CH2CH2O)n-C(O)N(H)-(CH2)17CH3。
在一些实施方案中，LP1为–CH2C(O)O–、–CH2CH2C(O)O–、–CH2C(O)OCH2C(O)O–、–CH2C(O)OCH2CH2OC(O)–或–C(O)N(H)–。在一些实施方案中，化合物为式(A-a)、式(A-b)、式(A-c)、式(A-d)或式(A-e)的化合物：
或其药学上可接受的盐。
在一些实施方案中，RP1为C14-C18烷基或C14-C18烯基。在一些实施方案中，RP1为C14烷基、C16烷基或C18烷基。
在一些实施方案中，n平均为约20、约40、约45、约50、约68、约75或约100。
在一些实施方案中，所述化合物选自由以下组成的组：
HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)17CH3，n平均为约45；
H3CO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)17CH3，n平均为约45；
HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)15CH3，n平均为约45；
HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)13CH3，n平均为约45；和
HO-(CH2CH2O)n-C(O)N(H)-(CH2)17CH3，n平均为约45；
或其药学上可接受的盐。
本文亦提供了包含本文公开的化合物，例如式(I)化合物的脂质纳米颗粒(LNP)。在一些实施方案中，LNP包含辅助脂质、结构脂质和聚乙二醇(PEG)-脂质，例如本文公开的PEG-脂质。在一些实施方案中，PEG-脂质为式(A')化合物：
或其药学上可接受的盐，其中：
n为10至200之间的整数，包括所有端点；
LP1′为键、–C(O)–、–[(CH2)0-3–C(O)O]1-3–、–(CH2)0-3–C(O)O–(CH 2)1-3–OC(O)–或–C(O)N(H)–；
RP1′为C5-C25烷基或C5-C25烯基；并且
RP2′为氢或–CH3。
在一些实施方案中，PEG-脂质为选自由以下组成的组的化合物：
HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)17CH3，n平均为约45；
H3CO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)17CH3，n平均为约45；
HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)15CH3，n平均为约45；
HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)13CH3，n平均为约45；和
HO-(CH2CH2O)n-C(O)N(H)-(CH2)17CH3，n平均为约45；
或其药学上可接受的盐。
在一些实施方案中，PEG-脂质为选自由以下组成的组的化合物：
HO-(CH2CH2O)n-(CH2)17CH3，n平均为约100；
HO-(CH2CH2O)n-(CH2)17CH3，n平均为约20；
HO-(CH2CH2O)n-(CH2)15CH3，n平均为约20；和
HO-(CH2CH2O)n-C18H35，n平均为约20；
或其药学上可接受的盐。
在一些实施方案中，PEG-脂质为选自由以下组成的组的化合物：
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)14CH3，n平均为约100；
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)14CH3，n平均为约50；
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)14CH3，n平均为约40；
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约100；
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约50；和
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约40；
或其药学上可接受的盐。
在一些实施方案中，PEG-脂质为DMG-PEG(2000)或DPG-PEG(2000)。
在另一方面中，本文提供了LNP，其包含聚乙二醇(PEG)-脂质、可电离脂质、辅助脂质和结构脂质，其中LNP具有摩尔比为约0.001％至约5％的PEG-脂质，并且其中PEG-脂质为式(A”)化合物：
或其药学上可接受的盐，其中：
n为10至200之间的整数，包括所有端点；
LP1″为键、–[(CH2)0-3–C(O)O]1-3–、–(CH2)0-3–C(O)O–(CH2)1-3–OC(O)–或–C(O)N(H)–；
RP1″为C5-C25烷基或C5-C25烯基；并且
RP2″为氢或–CH3。
在一些实施方案中，LP1″为键、–CH2C(O)O–、–CH2CH2C(O)O–、–CH2C(O)OCH2C(O)O–、–CH2C(O)OCH2CH2OC(O)–或–C(O)N(H)–。在一些实施方案中，PEG-脂质为式(A″-a)、式(A″-b)、式(A″-c)、式(A″-cd)、式(A″-e)或式(A″-f)的化合物：
或其药学上可接受的盐。
在一些实施方案中，RP1″为C14-C18烷基或C14-C18烯基。在一些实施方案中，RP1″为C14烷基、C16烷基或C18烷基。
在一些实施方案中，PEG-脂质为式(A”-f1)、式(A”-f2)或式(A”-f3)的化合物：
或其药学上可接受的盐。
在另一方面中，本文提供了LNP，其包含聚乙二醇(PEG)-脂质、可电离脂质、辅助脂质、结构脂质和编码病毒基因组的核酸分子，其中LNP具有摩尔比为约0.001％至约5％的PEG-脂质，并且其中PEG-脂质为式(B)化合物：
或其药学上可接受的盐，其中：n为10至200之间的整数，包括所有端点；并且RB1为C5-C25烷基或C5-C25烯基。在一些实施方案中，RB1为C15-C17烷基或C15-C17烯基。在一些实施方案中，PEG-脂质为式(B-a)或式(B-b)化合物：
或其药学上可接受的盐。
在一些实施方案中，n平均为约20、约40、约45、约50、约68、约75或约100。在一些实施方案中，PEG-脂质包含平均分子量为约200道尔顿至约10,000道尔顿、约500道尔顿至约7,000道尔顿、约800道尔顿至约6,000道尔顿、约1,000道尔顿至约5,000道尔顿或约1,500至约3,500道尔顿的PEG部分。在一些实施方案中，PEG-脂质包含平均分子量为约800、约900、约1,000、约1,500、约1,750、约2,000、约2,250、约2,500、约2,750、约3,000、约3,250、约3,500、约3,750、约4,000、约4,500或约5,000道尔顿的PEG部分。在一些实施方案中，PEG-脂质包含平均分子量为约800、约900、约1,000道尔顿、约1,500、约2,000、约2,500、约3,000、约3,500、约4,000、约4,500或约5,000道尔顿的PEG部分。
在一些实施方案中，PEG-脂质选自由以下组成的组：HO-(CH2C H2O)n-(CH2)17CH3，n平均为约100；HO-(CH2CH2O)n-(CH2)17CH3，n平均为约20；HO-(CH2CH2O)n-(CH2)15CH3，n平均为约20；和HO-(C H2CH2O)n-C18H35，n平均为约20。
在一些实施方案中，PEG-脂质为选自由以下组成的组的化合物：HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)17CH3，n平均为约45；H3CO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)17CH3，n平均为约45；HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)15CH3，n平均为约45；HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)13CH3，n平均为约45；和HO-(CH2CH2O)n-C(O)N(H)-(CH2)17CH3，n平均为约45。
在一些实施方案中，PEG-脂质选自由以下组成的组：HO-(CH2C H2O)n-C(O)-(CH2)14CH3，n平均为约100；HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH 2)14CH3，n平均为约50；HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)14CH3，n平均为约40；HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约100；HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约50；和HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(C H2)16CH3，n平均为约40。
在一些实施方案中，可电离脂质选自DLinDMA、DLIN-KC2-DMA、DLIN-MC3-DMA(MC3)、SS-LC(原名：SS-18/4PE-13)、/>SS-EC(原名：SS-33/4PE-15)、/>SS-OC、/>SS-OP、二((Z)-壬-2-烯-1-基)9-((4-二甲氨基)丁酰基)氧基)十七烷二酸酯(L-319)、N-(2,3-二油酰氧基)丙基)-N,N,N-三甲基氯化铵(DOTAP)或其混合物。
在一些实施方案中，可电离脂质为式(II-1)化合物：
或其药学上可接受的盐或溶剂化物，其中：
R1a和R1b各自独立地为C1-C8脂族或-O(C1-C8脂族)-，其中O原子当存在时，与哌啶环键合；
Xa和Xb各自独立地为–C(O)O–*、–OC(O)–*、–C(O)N(Rx 1)–*、–N(Rx 1)C(O)–*、–O(C＝O)N(Rx 1)–*、–N(Rx 1)(C＝O)O–*或–O–，其中–*分别表示与R2a或R2b的连接点，并且其中每次出现的Rx 1独立地选自氢和任选取代的C1-C4烷基；并且
R2a和R2b各自独立地为固醇残基、脂溶性维生素残基或C13-C23脂族。
在一些实施方案中，可电离脂质为式(II-2)化合物：
或其药学上可接受的盐或溶剂化物，其中：
R1a'和R1b'各自独立地为C1-C8亚烷基或-O(C1-C8亚烷基)，其中O原子当存在时，与哌啶环键合；
Ya’和Yb’各自独立地为–C(O)O–*、–OC(O)–*、–C(O)N(Rx 1)–*、–N(Rx 1)C(O)–*、–O(C＝O)N(Rx 1)–*、–N(Rx 1)(C＝O)O–*、–N(Rx 1)C(O)N(Rx 1)–或–O–，其中–*表示与R2a或R2b的连接点，并且其中每次出现的Rx 1独立地选自氢和任选取代的C1-C4烷基；
Za'和Zb'各自独立地为任选取代的亚芳基–C0-C8亚烷基或任选取代的亚芳基-C0-C8杂亚烷基，其中所述亚烷基或杂亚烷基分别键合至Ya'和Yb'；
R2a’和R2b’各自独立地为固醇残基、脂溶性维生素残基或C12-C22脂族。
在一些实施方案中，可电离脂质为式(II-1a)化合物：
在一些实施方案中，可电离脂质为式(II-2a)化合物：
在一些实施方案中，可电离脂质为本文公开的化合物，例如式(I)化合物。
在一些实施方案中，辅助脂质选自二硬脂酰-sn-甘油-磷酸乙醇胺、二硬脂酰磷脂酰胆碱(DSPC)、二油酰磷脂酰胆碱(DOPC)、二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)、二油酰磷脂酰甘油(DOPG)、二棕榈酰磷脂酰甘油(DPPG)、二油酰磷脂酰乙醇胺(DOPE)、棕榈酰油酰磷脂酰胆碱(POPC)、棕榈酰油酰磷脂酰乙醇胺(POPE)、二油酰磷脂酰乙醇胺4-(N-马来酰亚胺甲基)-环己烷-l-羧酸盐(DOPE-mal)、二棕榈酰磷脂酰乙醇胺(DPPE)、二肉豆蔻酰磷酸乙醇胺(DMPE)、二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(DSPE)、单甲基磷脂酰乙醇胺、二甲基磷脂酰乙醇胺、18-1-反式PE、l-硬脂酰-2-油酰磷脂酰乙醇胺(SOPE)、氢化大豆磷脂酰胆碱(HSPC)、卵磷脂酰胆碱(EPC)、二油酰磷脂酰丝氨酸(DOPS)、鞘磷脂(SM)、二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱(DMPC)、二肉豆蔻酰磷脂酰甘油(DMPG)、二硬脂酰磷脂酰甘油(DSPG)、二芥酰磷脂酰胆碱(DEPC)、棕榈酰油酰磷脂酰甘油(POPG)、二反油酰磷脂酰乙醇胺(DEPE)、卵磷脂、磷脂酰乙醇胺、溶血卵磷脂、溶血磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、鞘磷脂、卵鞘磷脂(ESM)、脑磷脂、心磷脂、磷脂酸、脑苷脂、二鲸蜡基磷酸酯、溶血磷脂酰胆碱、二亚油酰磷脂酰胆碱或其混合物。在一些实施方案中，辅助脂质为DSPC。
在一些实施方案中，结构脂质为类固醇。在一些实施方案中，结构脂质为胆固醇。
在一些实施方案中，与缺乏式(A”)的PEG-脂质或本文公开的可电离脂质(例如，式(I)的可电离脂质)的对照LNP相比，LNP在体内诱导降低的免疫反应。在一些实施方案中，免疫反应为LNP的加速血液清除(ABC)。在一些实施方案中，免疫反应为IgM反应。
在一些实施方案中，本文提供的LNP包含式(I)化合物、结构脂质胆固醇、辅助脂质DSPC和PEG-脂质式(A”)化合物。在一些实施方案中，式(I)化合物选自由以下组成的组：
或其药学上可接受的盐。在一些实施方案中，PEG-脂质为选自由以下组成的组的化合物：HO-(CH2CH2O)n-(CH2)17CH3，n平均为约100；HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)13CH3，n平均为约45；和HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)17CH3，n平均为约45。
在一些实施方案中，本文提供的LNP包含式(II-1a)化合物、结构脂质胆固醇、辅助脂质DSPC和PEG-脂质式(A”)化合物。在一些实施方案中，PEG-脂质选自由以下组成的组：HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)17CH3，n平均为约45；H3CO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)17CH3，n平均为约45；HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)15CH3，n平均为约45；HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)13CH3，n平均为约45；和HO-(CH2CH2O)n-C(O)N(H)-(CH2)17CH3，n平均为约45。在一些实施方案中，PEG-脂质为HO-(CH2CH2O)N-(CH2)17CH3，n为平均约100。
在一些实施方案中，本文提供的LNP包含式(II-1a)化合物、结构脂质胆固醇、辅助脂质DSPC和PEG-脂质式(B)化合物。在一些实施方案中，PEG-脂质选自由以下组成的组：HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约100；HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约50；和HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约40。
在一些实施方案中，本文提供的LNP包含摩尔比为约40％至约70％，例如约45％至约55％或约49％至约64％的本文公开的可电离脂质，例如式(I)化合物。在一些实施方案中，LNP包含摩尔比为约40％、约45％、约50％、约55％、约58％或约60％的本文公开的可电离脂质，例如式(I)化合物。
在一些实施方案中，本文提供的LNP包含摩尔比为约0.1％至约4％，例如约0.2％至约0.8mol％、约0.4％至约0.6mol％、约0.7％至约1.3％、约1.2％至约1.8％或约1％至约3.5mol％的PEG-脂质。在一些实施方案中，LNP包含摩尔比为约0.25％、约0.5％、约1.5％或约3％的PEG-脂质。
在一些实施方案中，本文提供的LNP包含摩尔比为约5％至约50％，例如约5％至约10％、约25％至约35％或约35％至约50％的结构脂质。在一些实施方案中，LNP包含摩尔比为约20％、约22.5％、约25％、约27.5％、约30％、约32.5％、约35％、约37.5％、约40％、约42.5％、约45％或约50％的结构脂质。
在一些实施方案中，本文提供的LNP包含摩尔比为约5％至约50％，例如约5％至约10％、约10％至约25％或约25％至约50％的辅助脂质。在一些实施方案中，LNP包含摩尔比为约5％、约7％、约9％、约12％、约15％、约20％、约25％或约30％的辅助脂质。
在一些实施方案中，本文提供的LNP包含摩尔比为约45％至约55％的可电离脂质、约5％至约9％辅助脂质、约36％至约44％的结构脂质和约2.5％至约3.5％的PEG-脂质。
在一些实施方案中，本文提供的LNP包含摩尔比为约45％至约55％的本文公开的可电离脂质(例如式(I)化合物)、约5％至约9％DSPC、约36％至约44％的胆固醇和约2.5％至约3.5％的DMG-PEG(2000)。
在一些实施方案中，本文提供的LNP包含摩尔比为约49％至约60％的本文公开的可电离脂质(例如式(I)化合物)、约18％至约22％的辅助脂质、约22％至约28％的结构脂质和约0.2％至约0.8％的PEG-脂质，例如选自由以下组成的组：HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)17CH3，n平均为约45；H3CO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)17CH3，n平均为约45；HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)15CH3，n平均为约45；HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)13CH3，n平均为约45；和HO-(C H2CH2O)n-C(O)N(H)-(CH2)17CH3，n平均为约45。
在一些实施方案中，本文提供的LNP包含摩尔比为约44％至约54％的本文公开的可电离脂质(例如式(II-1a)化合物)、约19％至约25％的辅助脂质、约25％至约33％结构脂质和约0.2％至约0.8％ PEG-脂质，例如选自由以下组成的组：HO-(CH2CH2O)n-(CH2)17CH3，n平均为约100；HO-(CH2CH2O)n-(CH2)17CH3，n平均为约20；HO-(CH2CH 2O)n-(CH2)15CH3，n平均为约20；HO-(CH2CH2O)n-C18H35，n平均为约20；HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)14CH3，n平均为约100；HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)14CH3，n平均为约50；HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH 2)14CH3，n平均为约40；HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约100；HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约50；和HO-(C H2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约40。
在一些实施方案中，本文提供的LNP包含摩尔比为约44％至约54％的本文公开的可电离脂质(例如式(II-1a)化合物)、约19％至约25％的辅助脂质、约24％至约32％结构脂质和约1.2％至约1.8％ PEG-脂质，例如选自由以下组成的组：HO-(CH2CH2O)n-(CH2)17CH3，n平均为约100；HO-(CH2CH2O)n-(CH2)17CH3，n平均为约20；HO-(CH2CH 2O)n-(CH2)15CH3，n平均为约20；HO-(CH2CH2O)n-C18H35，n平均为约20；HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)14CH3，n平均为约100；HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)14CH3，n平均为约50；HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH 2)14CH3，n平均为约40；HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约100；HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约50；和HO-(C H2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约40。
在一些实施方案中，本文提供的LNP包含摩尔比为约44％至约54％的本文公开的可电离脂质(例如式(II-1a)化合物)、约8％至约14％的辅助脂质、约35％至约43％结构脂质和约1.2％至约1.8％ PEG-脂质，例如选自由以下组成的组：HO-(CH2CH2O)n-(CH2)17CH3，n平均为约100；HO-(CH2CH2O)n-(CH2)17CH3，n平均为约20；HO-(CH2CH 2O)n-(CH2)15CH3，n平均为约20；HO-(CH2CH2O)n-C18H35，n平均为约20；HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)14CH3，n平均为约100；HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)14CH3，n平均为约50；HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH 2)14CH3，n平均为约40；HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约100；HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约50；和HO-(C H2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约40。
在一些实施方案中，LNP包封有效载荷分子。在一些实施方案中，有效载荷分子包含核酸、阴离子蛋白质、阴离子肽或其组合中的一者或多者。在一些实施方案中，有效载荷分子包含核酸分子。在一些实施方案中，核酸分子包含单链RNA(ssRNA)、siRNA、微小RNA、mRNA、环状RNA、小活化RNA、CRISPR的指导RNA、自扩增RNA、病毒RNA(vRNA)、单链DNA(ssDNA)、双链DNA(dsDNA)、互补DNA(cDNA)、闭合环状DNA(ccDNA)、复制子或其组合。在一些实施方案中，核酸分子包含编码一种或多种治疗性蛋白的核苷酸序列。在一些实施方案中，治疗性蛋白为细胞因子(例如，促红细胞生成素)、凝血因子、抗体、双特异性T细胞接合剂或其组合。在一些实施方案中，核酸分子包含源自病毒基因组的核苷酸序列。在一些实施方案中，病毒基因组为正性单链RNA病毒基因组、正性单链RNA病毒基因组。在一些实施方案中，病毒基因组编码溶瘤病毒(例如，柯萨奇病毒(Coxsackievirus)A21(CVA21)、塞内卡谷病毒(Seneca Valley virus，SVV)、披膜病毒科或α病毒(例如，辛徳毕斯病毒(Sindbis virus)、塞姆利基森林病毒(Semliki Forest virus)、罗斯河病毒(Ross River virus)或基孔肯雅病毒(Chikungunya virus)))。在一些实施方案中，有效载荷分子包含编码柯萨奇病毒的合成RNA病毒基因组，并且任选地其中柯萨奇病毒为CVA21毒株。在一些实施方案中，有效载荷分子包含编码SVV的合成RNA病毒基因组。在一些实施方案中，有效载荷分子进一步编码外源蛋白，其中外源蛋白为荧光蛋白、酶蛋白、细胞因子、趋化因子、能够结合细胞表面受体的抗原结合分子或细胞表面受体的配体。在一些实施方案中，病毒基因组为正性单链RNA病毒基因组。在一些实施方案中，病毒基因组编码溶瘤病毒(例如，柯萨奇病毒A21(CVA21)或塞内卡谷病毒(SVV)、披膜病毒科或α病毒(例如，辛徳毕斯病毒、塞姆利基森林病毒、罗斯河病毒或基孔肯雅病毒))。在一些实施方案中，病毒基因组为编码柯萨奇病毒的合成RNA病毒基因组，并且任选地其中柯萨奇病毒为CVA21毒株。在一些实施方案中，病毒基因组为编码SVV的合成RNA病毒基因组。在一些实施方案中，病毒基因组还包含外源蛋白，其中外源蛋白为荧光蛋白、酶蛋白、细胞因子、趋化因子、能够结合细胞表面受体的抗原结合分子或细胞表面受体的配体。
在一些实施方案中，LNP的脂质氮与磷酸酯基(N:P)比率为约1至约25。在一些实施方案中，LNP的N:P比率为约14。在一些实施方案中，LNP的N:P比率为约9。
本文亦提供了药物组合物，其包含本文公开的化合物或本文公开的LNP和药学上可接受的赋形剂、载剂或稀释剂。
本文亦提供了药物组合物，其包含：(1)有效载荷分子；和(2)本文公开的LNP。在一些实施方案中，有效载荷分子包含核酸分子。在一些实施方案中，有效载荷分子包含编码柯萨奇病毒或SVV的合成RNA病毒基因组。在一些实施方案中，LNP中包含的病毒基因组为编码柯萨奇病毒或SVV的合成RNA病毒基因组。在一些实施方案中，药物组合物还包含药学上可接受的载剂。
在一些实施方案中，本公开的药物组合物具有与预定阈值相当的体内半衰期。在一些实施方案中，本公开的药物组合物具有大于预定阈值的体内半衰期。在一些实施方案中，本公开的药物组合物具有短于预定阈值的体内半衰期。在一些实施方案中，药物组合物具有与预定阈值相当的体内AUC。在一些实施方案中，药物组合物具有大于预定阈值的体内AUC。在一些实施方案中，药物组合物具有小于预定阈值的体内AUC。在一些实施方案中，预定阈值在包含相同有效载荷分子和LNP的对照组合物中确定，除了LNP缺乏式(A')PEG-脂质或本文公开的可电离脂质(例如，式(I)的可电离脂质)以外。
在一些实施方案中，LNP的平均直径为约50nm、约60nm、约70nm、约80nm、约90nm、约100nm、约110nm、约120nm或约125nm。在一些实施方案中，LNP对有效载荷分子的包封效率为约70％、约75％、约80％、约85％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％、约95％、约96％、约97％、约98％、约99％或100％。在一些实施方案中，药物组合物的总脂质浓度为约10mM、约20mM、约30mM、约40mM或约50mM。在一些实施方案中，药物组合物在约2.5、约3、约3.5、约4、约4.5、约5、约5.5或约6的pH下调配。
在一些实施方案中，药物组合物被调配用于多次施用。在一些实施方案中，在第一次施用后至少3天、至少5天、至少7天、至少9天、至少11天、至少14天或至少21天进行后续施用。
本文亦提供治疗疾病或病症的方法，其包括向有需要的患者施用本文公开的LNP或本文公开的药物组合物。
在一些实施方案中，疾病或病症为癌症。在一些实施方案中，癌症选自由以下组成的组：肺癌、乳腺癌、卵巢癌、宫颈癌、前列腺癌、睾丸癌、结肠直肠癌、结肠癌、胰腺癌、肝癌、肾细胞癌、胃癌、头颈癌、甲状腺癌、恶性胶质瘤、胶质母细胞瘤、黑色素瘤、B细胞慢性淋巴细胞性白血病、多发性骨髓瘤、意义未明的单克隆丙种球蛋白病(MGUS)、默克尔细胞癌(Merkel cell carcinoma)、弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)、肉瘤、神经母细胞瘤、神经内分泌癌、横纹肌肉瘤、髓母细胞瘤、膀胱癌和边缘区淋巴瘤(MZL)。在一些实施方案中，癌症选自由以下组成的组：肺癌、乳腺癌、结肠癌、胰腺癌、膀胱癌、肾细胞癌、卵巢癌、胃癌和肝癌。在一些实施方案中，癌症为肾细胞癌、肺癌或肝癌。在一些实施方案中，肺癌为小细胞肺癌或非小细胞肺癌(例如，鳞状细胞肺癌或肺腺癌)。在一些实施方案中，肝癌为肝细胞癌(HCC)(例如，B型肝炎病毒相关的HCC)。在一些实施方案中，前列腺癌为治疗发生的神经内分泌前列腺癌。在一些实施方案中，癌症为肺癌、肝癌、前列腺癌(例如，CRPC-NE)、膀胱癌、胰腺癌、结肠癌、胃癌、乳腺癌、神经母细胞瘤、肾细胞癌、卵巢癌、横纹肌肉瘤、髓母细胞瘤、神经内分泌癌、默克尔细胞癌或黑色素瘤。在一些实施方案中，癌症为小细胞肺癌(SCLC)或神经母细胞瘤。
在一些实施方案中，药物组合物的施用将有效载荷递送到肿瘤细胞中。在一些实施方案中，药物组合物的施用抑制肿瘤生长。
在一些实施方案中，LNP或药物组合物肠胃外施用。在一些实施方案中，LNP或药物组合物经瘤内和/或静脉内施用。
附图说明
图1A为描绘掺入不同低温保护剂的LNP组合物的动态光散射实验结果的图。图1B为描绘由RiboGreen测量的这些LNP组合物的包封效率的图。
图2A为描绘LNP组合物在浓缩后或透析后的动态光散射实验结果的图。图2B为描绘由RiboGreen测量的这些LNP组合物的包封效率的图。
图3A为描绘包含PEG2k-DPG作为PEG-脂质的LNP组合物在小鼠中的PK研究结果的图。图3B为描绘包含Brij S100作为PEG-脂质的LNP组合物在小鼠中的PK研究结果的图。
图4A为描绘本公开的包含PEG-脂质的LNP组合物的动态光散射实验的结果的图。图4B为描绘由RiboGreen测量的这些LNP组合物的包封效率的图。
图5A为描绘H446小鼠肿瘤模型的结果的图，显示在本公开的LNP组合物的重复剂量后的肿瘤生长。图5B为描绘施用LNP组合物后H446小鼠肿瘤模型的体重变化的图。
图6A为描绘H446小鼠肿瘤模型的结果的图，显示在本公开的LNP组合物的重复剂量后的肿瘤生长。图6B为描绘施用LNP组合物后H446小鼠肿瘤模型的体重变化的图。
图7A为描绘包含Brij S100或Myrj S40的LNP组合物的动态光散射实验结果的图。图7B为描绘由RiboGreen测量的这些LNP组合物的包封效率的图。
图8A和图8C描绘了SK-MEL-28小鼠肿瘤模型的结果，显示在本公开的LNP组合物的重复剂量后的肿瘤生长。图8B和图8D描绘了施用本公开的LNP组合物后SK-MEL-28小鼠肿瘤模型的体重变化。图8E显示了CVA21复制的RT-qPCR测量。
图9显示了LNP/小核糖核酸病毒RNA组成和作用方式的示意图。全身施用LNP/小核糖核酸病毒RNA，并且将小核糖核酸病毒RNA基因组递送至受纳肿瘤细胞，在所述细胞中它们复制并产生小核糖核酸病毒病毒体。然后小核糖核酸病毒感染扩散到邻近肿瘤细胞，从而引发溶瘤和抗病毒免疫反应。
图10A和图10B描绘了在LNP组合物的动态光散射实验中确定的粒径(图10A)和多分散指数(图10B)。图10C描绘了由RiboGreen测量的这些LNP组合物的包封效率。
图11A和图11B描绘了在包封通过切向流过滤(TFF)或通过寡聚-dT色谱和反相色谱纯化的SVV-RNA的LNP的动态光散射实验中确定的粒径(图11A)和多分散性指数(图11B)。图11C描绘了由RiboGreen测量的这些LNP组合物的包封效率。
图12A和图12B描绘了在用各种RNA酸化缓冲液制备的CAT4和CAT5 LNP组合物的动态光散射实验中确定的粒径(图12A)和多分散指数(图12B)。图12C描绘了由RiboGreen测量的这些LNP组合物的包封效率。
图13A和图13B描绘了在LNP组合物的动态光散射实验中确定的粒径(图13A)和多分散指数(图13B)。图13C描绘了由RiboGreen测量的这些LNP组合物的包封效率。
图14A描绘了在-20℃下储存的LNP组合物在动态光散射实验中确定的粒径(左)和通过RiboGreen测量的包封效率(右)。
图14B描绘了在-80℃下储存的LNP组合物在动态光散射实验中确定的粒径(左)和通过RiboGreen测量的包封效率(右)。
图15显示了LNP制剂的调配过程的示意图。
图16A、图16B和图16C描绘了在相应LNP制剂给药后96h通过由NanoLuc荧光素酶活化产生的发光来测量的RNA水平。
图16D、图16E和图16F描绘了在相应LNP制剂给药后72h通过由NanoLuc荧光素酶活化产生的发光来测量的RNA水平。
图17A-17E描绘了用相应LNP制剂治疗的小鼠在治疗期间的肿瘤体积(左)和体重变化(右)。
图18A描绘了在相应LNP制剂给药后72h通过由NanoLuc荧光素酶活化产生的发光来测量的RNA水平。图18B描绘了用相应LNP制剂治疗的小鼠在治疗期间的肿瘤体积(右)和体重变化(左)。
图19A-19E描绘了通过LC-MS测量的LNP中包含的可电离脂质(SS-OC)在经处理小鼠血浆中的浓度。
图20A-20D描绘了通过LC-MS测量的LNP中包含的可电离脂质(SS-OC)在经处理小鼠血浆中的浓度。
图21A-21F描绘了通过LC-MS测量的LNP中包含的可电离脂质(SS-OC或CAT7)在经处理小鼠血浆中的浓度。
图22A-22E描绘了通过LC-MS测量的LNP中包含的可电离脂质(SS-OC、CAT7或CAT11)在经处理小鼠血浆中的浓度。
图23A和图23B描绘了通过ELISA测定测量的用相应LNP制剂处理的小鼠在指定时间点的IgM水平。
图24A和图24B描绘了通过ELISA测定测量的用相应LNP制剂处理的小鼠在指定时间点的IgG水平。
图25A和图25B描绘了通过ECL测定测量的mRNA BiTE(图25A)或hEPO(图25B)的血浆水平。
图26描绘了包含CAT7的LNP的筛选实验的A最优设计。
图27显示了基于包含CAT7的LNP的实验设计运行并使用自验证集成建模方法来建模的预测分析器。
具体实施方式
定义
化学定义
如本文所用，术语“脂族”或“脂族基团”意指完全饱和或含有一个或多个不饱和单元的直链(即，非支链)或支链、取代或未取代的烃链，或完全饱和或含有一个或多个不饱和单元但并非芳族的单环烃或双环烃(在本文中也称为“碳环”、“脂环族”或“环烷基”)，其具有与分子其余部分的单一连接点。除非另有说明，否则脂族基团含有1-6个脂族碳原子。在一些实施方案中，脂族基团含有1-5个脂族碳原子。在其他实施方案中，脂族基团含有1-4个脂族碳原子。在其他实施方案中，脂族基团含有1-3个脂族碳原子，而在其他实施方案中，脂族基团含有1-2个脂族碳原子。在一些实施方案中，“脂环族”(或“碳环”或“环烷基”)是指完全饱和或含有一个或多个不饱和单元但并非芳族的单环C3-C6烃，其具有与分子其余部分的单一连接点。合适脂族基团包括但不限于直链或支链、取代或未取代的烷基、烯基、炔基和其杂化物，例如(环烷基)烷基、(环烯基)烷基或(环烷基)烯基。
如本文所用，术语“烷基”为具有特定碳原子数的支链或非支链饱和烃基。在一些实施方案中，烷基是指具有三个碳原子(C3)的支链或非支链饱和烃基。在一些实施方案中，烷基是指具有六个碳原子(C6)的支链或非支链饱和烃基。在一些实施方案中，术语“烷基”包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、新戊基和己基。
如本文所用，术语“亚烷基”是指二价烷基。“亚烷基链”为聚亚甲基，即-(CH2)n-，其中n为正整数，优选为1至6、1至4、1至3、1至2或2至3。取代的亚烷基链为其中一个或多个亚甲基氢原子被取代基取代的聚亚甲基。合适取代基包括下文对于取代的脂族基团所描述的那些。
单独使用或如在“芳烷基”、“芳烷氧基”或“芳氧基烷基”中作为较大部分的一部分使用的术语“芳基”是指具有总共五至十四个环成员的单环和双环环系统，其中所述系统中的至少一个环为芳族，其中所述系统中的各环含有三至七个环成员。术语“芳基”可以与术语“芳基环”互换使用。在本公开的某些实施方案中，“芳基”是指芳环系统，其包括但不限于苯基、联苯基、萘基、蒽基等，其可以携带一个或多个取代基。还包括在如本文所用的术语“芳基”的范围内的是其中芳环稠合至一个或多个非芳环的基团，例如茚满基、邻苯二甲酰亚胺基、萘酰亚胺基、菲啶基或四氢萘基等。
单独使用或作为较大部分例如“杂芳烷基”或“杂芳烷氧基”的一部分使用的术语“杂芳基”和“杂芳-”是指具有5至10个环原子，优选5、6或9个环原子；在环状阵列中共享6、10或14个π电子；并且除了碳原子之外，还具有一到五个杂原子的基团。术语“杂原子”是指氮、氧或硫，并且包括氮或硫的任何氧化形式和碱性氮的任何季铵化形式。杂芳基包括但不限于噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、三唑基、四唑基、恶唑基、异恶唑基、恶二唑基、噻唑基、异噻唑基、噻二唑基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、吲嗪基、嘌呤基、萘啶基和蝶啶基。如本文所用，术语“杂芳基”和“杂芳-”还包括其中杂芳环稠合至一个或多个芳基、脂环族或杂环基环的基团，其中连接基团或连接点在杂芳环上。非限制性实例包括吲哚基、异吲哚基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基、吲唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、喹啉基、异喹啉基、噌啉基、酞嗪基、喹唑啉基、喹喔啉基、4H-喹嗪基、咔唑基、吖啶基、吩嗪基、吩噻嗪基、吩恶嗪基、四氢喹啉基、四氢异喹啉基和吡啶并[2,3-b]-1,4-恶嗪-3(4H)-酮。杂芳基可以为单环或双环。术语“杂芳基”可以与术语“杂芳基环”、“杂芳基基团”或“杂芳族”互换使用，所述术语中的任何一个都包括任选取代的环。术语“杂芳烷基”是指被杂芳基取代的烷基，其中烷基和杂芳基部分独立地任选地被取代。
术语“卤脂族”是指被一个或多个卤原子取代的脂族基团。
术语“卤烷基”是指被一个或多个卤原子取代的直链或支链烷基。
术语“卤素”意指F、Cl、Br或I。
如本文所用，术语“杂环”、“杂环基”、“杂环基团”和“杂环环”可互换使用并且是指稳定5至7元单环或7至10元双环杂环部分，其为饱和或部分不饱和，并且除了碳原子外，还具有一个或多个，优选一个至四个如上所定义的杂原子。当用于提及杂环的环原子时，术语“氮”包括取代的氮。例如，在具有0-3个选自氧、硫或氮的杂原子的饱和或部分不饱和环中，氮可以为N(如在3,4-二氢-2H-吡咯基中)、NH(如在吡咯烷基中)或+NR(如在TV取代的吡咯烷基中)。杂环可在任何杂原子或碳原子处连接于其侧基以得到稳定结构并且任一环原子均可任选地被取代。此类饱和或部分不饱和杂环基团的实例包括但不限于四氢呋喃基、四氢噻吩基、吡咯烷基、哌啶基、吡咯啉基、四氢喹啉基、四氢异喹啉基、十氢喹啉基、恶唑烷基、哌嗪基、二恶烷基、二氧戊环基、二氮杂卓基、氧氮杂卓基、硫氮杂卓基、吗啉基和奎宁环基。术语“杂环”、“杂环基”、“杂环基环”、“杂环基团(heterocyclic group)”、“杂环部分”和“杂环基团(heterocyclic radical)”在本文中可互换使用，并且还包括其中杂环基环稠合到一个或多个芳基、杂芳基或脂族环的基团，例如吲哚啉基、3H-吲哚基、色满基、菲啶基或四氢喹啉基，其中连接基团或连接点在杂环基环上。杂环基可为单环或双环。术语“杂环基烷基”是指杂环基取代的烷基，其中烷基和杂环基部分独立地任选地被取代。
杂环可在任何杂原子或碳原子处连接于其侧基以得到稳定结构并且任一环原子均可任选地被取代。此类饱和或部分不饱和杂环基团的实例包括但不限于四氢呋喃基、四氢噻吩基、吡咯烷基、哌啶基、吡咯啉基、四氢喹啉基、四氢异喹啉基、十氢喹啉基、恶唑烷基、哌嗪基、二恶烷基、二氧戊环基、二氮杂卓基、氧氮杂卓基、硫氮杂卓基、吗啉基和奎宁环基。术语“杂环”、“杂环基”、“杂环基环”、“杂环基团(heterocyclic group)”、“杂环部分”和“杂环基团(heterocyclic radical)”在本文中可互换使用，并且还包括其中杂环基环稠合到一个或多个芳基、杂芳基或脂族环的基团，例如吲哚啉基、3H-吲哚基、色满基、菲啶基或四氢喹啉基，其中连接基团或连接点在杂环基环上。杂环基可为单环或双环。术语“杂环基烷基”是指杂环基取代的烷基，其中烷基和杂环基部分独立地任选地被取代。
如本文所述，本公开的化合物可含有“任选取代的”部分。通常，术语“取代的”，无论之前是否有术语“任选”，均意指指定部分的一个或多个氢被合适取代基取代。除非另外指示，否则“任选取代的”基团可在基团的各可取代位置具有适合取代基，并且当任何指定结构中的多于一个位置可被多于一个选自指定组的取代基取代时，每一位置的取代基可相同或不同。本公开设想的取代基的组合优选为导致形成稳定或化学上可行的化合物的那些取代基组合。如本文所用，术语“稳定”是指化合物当经受允许其生产、检测以及在某些实施方案中回收、纯化和用于一种或多种本文公开目的的条件时基本上不改变。
“任选取代的”基团的可取代碳原子上的合适单价取代基独立地为卤素；—(CH2)0-4Ro；—(CH2)0-4ORo；—O(CH2)0-4Ro、—O—(CH2)0-4C(O)ORo；—(CH2)0-4CH(ORo)2；—(CH2)0-4SRo；—(CH2)0-4Ph，其可被Ro取代；—(CH2)0-4O(CH2)0-1Ph，其可被Ro取代；-CH═CHPh，其可被Ro取代；-(CH2)0-4O(CH2)0-1-吡啶基，其可被Ro取代；—NO2；—CN；—N3；—(CH2)0-4N(Ro)2；—(CH2)0-4N(Ro)C(O)R；—N(Ro)C(S)Ro；—(CH2)0-4N(Ro)C(O)NRo 2；—N(R)C(S)NRo 2；—(CH2)0-4N(Ro)C(O)ORo；—N(Ro)N(Ro)C(O)Ro；—N(Ro)N(Ro)C(O)NRo 2；—N(Ro)N(Ro)C(O)ORo；—(CH2)0-4C(O)Ro；—C(S)Ro；—(CH2)0-4C(O)ORo；—(CH2)0-4C(O)SRo；—(CH2)0-4C(O)OSiRo 3；—(CH2)0-4OC(O)Ro；—OC(O)(CH2)0-4SRo、SC(S)SRo；—(CH2)0-4SC(O)Ro；—(CH2)0-4C(O)NRo 2；—C(S)NRo 2；—C(S)SRo；—SC(S)SRo、—(CH2)0-4OC(O)NRo 2；—C(O)N(ORo)Ro；—C(O)C(O)Ro；—C(O)CH2C(O)Ro；—C(NORo)Ro；—(CH2)0-4SSRo；—(CH2)0-4S(O)2Ro；—(CH2)0-4S(O)2ORo；—(CH2)0-4OS(O)2Ro；—S(O)2NRo 2；—(CH2)0-4S(O)Ro；—N(Ro)S(O)2NRo 2；—N(R)S(O)2Ro；—N(ORo)Ro；—C(NH)NRo 2；—P(O)2Ro；—P(O)Ro 2；—OP(O)Ro 2；—OP(O)(ORo)2；SiRo 3；—(C1-4直链或支链亚烷基)O—N(Ro)2；或—(C1-4直链或支链亚烷基)C(O)O—N(Ro)2，其中各Ro可以如下定义被取代且独立地为氢、C1-6脂族、-CH2Ph、-O(CH2)0-1Ph、-CH2-(5-6元杂芳基环)或具有0-4个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的5-6元饱和、部分不饱和或芳基环，或者尽管有上述定义，两个独立出现的Ro连同其中间原子一起形成具有0-4个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的3-12元饱和、部分不饱和或芳基单环或双环，其可以如下定义被取代。
Ro(或通过两个独立出现的Ro连同其中间原子一起形成的环)上的合适单价取代基独立地为卤素、-(CH2)0-2R·、-(卤基R·)、-(CH2)0-2OH、—(CH2)0-2OR·、—(CH2)0-2CH(OR·)2；—O(卤基R·)、—CN、—N3、—(CH2)0-2C(O)R·、—(CH2)0-2C(O)OH、—(CH2)0-2C(O)OR·、—(CH2)0- 2SR·、—(CH2)0-2SH、—(CH2)0-2NH2、—(CH2)0-2NHR·、-(CH2)0-2NR· 2、-NO2、-SiR· 3、-OSiR· 3、-C(O)SR·、-(C1-4直链或支链亚烷基)C(O)OR·或-SSR·，其中各R·未被取代或在前面有“卤基”时仅被一个或多个卤素取代，并且独立地选自C1-4脂族、-CH2Ph、-O(CH2)0-1Ph、或具有0-4个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的5-6元饱和、部分不饱和或芳基环。Ro的饱和碳原子上的合适二价取代基包括＝O和＝S。
“任选取代的”基团的饱和碳原子上的合适二价取代基包括以下：＝O、＝S、＝NNR*2、═NNHC(O)R*、═NNHC(O)OR*、＝NNHS(O)2R*、═NR*、═NOR*、-O(C(R*2))2-3O-或-S(C(R*2))2-3S-，其中每次独立出现的R*选自氢、可以如下定义被取代的C1-6脂族、或具有0-4个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的未取代的5-6元饱和、部分不饱和或芳基环。与“任选取代的”基团的邻位可取代碳结合的合适二价取代基包括：-O(CR*2)2-3O-，其中每次独立出现的R*选自氢、可以如下定义被取代的C1-6脂族、或具有0-4个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的未取代的5-6元饱和、部分不饱和或芳基环。
R*的脂族基团上的合适取代基包括卤素、-R·、-(卤基R·)、-OH、-OR·、-O(卤基R·)、-CN、-C(O)OH、-C(O)OR·、-NH2、-NHR·、-NR· 2或-NO2，其中各R·未被取代或当前面有“卤基”时仅被一个或多个卤素取代，并且独立地为C1-4脂族、-CH2Ph、-O(CH2)0-1Ph、或具有0-4个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的5-6元饱和、部分不饱和或芳基环。
“任选取代的”基团的可取代氮上的合适取代基包括 或/>其中各/>独立地为氢、可以如下定义被取代的C1-6脂族、未取代的-OPh、或具有0-4个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的未取代的5-6元饱和、部分不饱和环或芳基环，或者尽管有上述定义，两个独立出现的/>连同其中间原子一起形成未取代的3-12元饱和、部分不饱和或芳基单环或双环，其具有0-4个独立地选自氮、氧或硫的杂原子。
的脂族基团上的合适取代基包括卤素、—R·、-(卤基R·)、—OH、—OR·、—O(卤基R·)、—CN、—C(O)OH、—C(O)OR·、—NH2、—NHR·、—NR· 2或—NO2，其中各R·未被取代或当前面有“卤基”时仅被一个或多个卤素取代，并且独立地为C1-4脂族、—CH2Ph、—O(CH2)0-1Ph、或具有0-4个独立地选自氮、氧或硫的杂原子的5-6元饱和、部分不饱和或芳基环。
如本文所用，术语“部分不饱和”是指包括至少一个双键或三键的环部分。术语“部分不饱和”意在包括具有多个不饱和位点的环，但不意在包括如本文所定义的芳基或杂芳基部分。
如本文所用，术语“药学上可接受的盐”是指在合理医学判断范围内，适用于与人和低等动物的组织接触而无过度毒性、刺激性、过敏反应和其类似反应，且与合理效益/风险比率相称的那些盐。药学上可接受的盐为本领域中众所周知的。例如，S.M.Berge等人在J.Pharmaceutical Sciences,1977,66,1-19中详细描述了药学上可接受的盐，该文献以引用方式并入本文。本公开的化合物的药学上可接受的盐包括衍生自合适无机和有机酸和碱的盐。药学上可接受的无毒酸加成盐的实例为氨基与无机酸如盐酸、氢溴酸、磷酸、硫酸和高氯酸或与有机酸如乙酸、草酸、马来酸、酒石酸、柠檬酸、琥珀酸或丙二酸或通过使用本领域中使用的其他方法例如离子交换形成的盐。其他药学上可接受的盐包括己二酸盐、藻酸盐、抗坏血酸盐、天冬氨酸盐、苯磺酸盐、苯甲酸盐、硫酸氢盐、硼酸盐、丁酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐、柠檬酸盐、环戊烷丙酸盐、二葡糖酸盐、十二烷基硫酸盐、乙磺酸盐、甲酸盐、富马酸盐、葡庚糖酸盐、甘油磷酸盐、葡糖酸盐、半硫酸盐、庚酸盐、己酸盐、氢碘酸盐、2-羟基-乙磺酸盐、乳糖醛酸盐、乳酸盐、月桂酸盐、月桂基硫酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、丙二酸盐、甲磺酸盐、2-萘磺酸盐、烟酸盐、硝酸盐、油酸盐、草酸盐、棕榈酸盐、双羟萘酸盐、果胶酸盐、过硫酸盐、3-苯基丙酸盐、磷酸盐、新戊酸盐、丙酸盐、硬脂酸盐、琥珀酸盐、硫酸盐、酒石酸盐、硫氰酸盐、对甲苯磺酸盐、十一酸盐、戊酸盐等。
由适当碱衍生的盐包括碱金属盐、碱土金属盐、铵盐和N(C1-4烷基)4盐。代表性碱金属或碱土金属盐包括钠、锂、钾、钙、镁等。其他药学上可接受的盐适当时包括无毒铵、季铵和使用平衡离子形成的胺阳离子，所述平衡离子诸如卤化物、氢氧化物、羧酸根、硫酸根、磷酸根、硝酸根、低级烷基磺酸根和芳基磺酸根。
“药学上可接受的衍生物”意指本公开的化合物的任何无毒盐、酯、酯的盐或其他衍生物，其在向接受者施用时能够直接或间接地提供本公开的化合物或其活性代谢物或残余物。
术语“叔胺”用于描述与三个含碳基团连接的胺(氮原子)，各基团通过基团内的碳原子共价键合至胺基团。叔胺可以被质子化或与路易斯酸形成复合物。
在本文中变量的任何定义中对化学基团列表的叙述包括将该变量定义为任何单个基团或所列基团的组合。本文对变量的实施方案的叙述包括作为任何单个实施方案或与任何其他实施方案或其部分组合的实施方案。
除非另有说明，否则本文描述的结构还意在包括所述结构的所有对映异构、非对映异构和几何(或构象)形式；例如，各不对称中心的R和S构型、Z和E双键异构体以及Z和E构形异构体。因此，本发明化合物的单一立体化学异构体以及对映异构、非对映异构和几何(或构象)混合物均在本公开的范围内。除非另有说明，否则本公开的化合物的所有互变异构形式均在本公开的范围内。
其他定义
除非上下文另有明确规定，否则如在本说明书和所附权利要求书中使用的，单数形式“一个(种)(a/an)”和“所述(the)”包括复数形式。
术语“约”在本文中用于表示大致地、在…范围内、粗略地或在…左右。当术语“大约”与数值范围结合使用时，它通过扩展规定数值以上和以下的边界来修改该范围。因此，术语“约”意指数量、水平、值、数字、频率、百分比、尺寸、大小、量、重量或长度以本领域中可接受的水平变化。在一些实施方案中，此变化可以为参考数量、水平、值、数字、频率、百分比、尺寸、大小、量、重量或长度的多达30％、25％、20％、15％、10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％或1％。在一些实施方案中，此变化可以为参考数量、水平、值、数字、频率、百分比、尺寸、大小、量、重量或长度的多达10％。
术语“加速血液清除”或“ABC”是指某些药剂(例如，含PEG的LNP)在第二次及后续施用时自血液中快速清除的现象。对于许多脂质递送媒介物(包括脂质粒和LNP)均观察到ABC。
术语“施用”在本文中是指将组合物引入到受试者中或使组合物与细胞和/或组织接触。
除非另有说明，否则如本说明书中使用的术语“和/或”在本公开中用于指“和”或“或”。
术语“抗体”是指能够通过位于Ig分子可变区中的至少一个表位识别位点与特定靶标例如碳水化合物、多核苷酸、脂质或多肽结合的免疫球蛋白(Ig)分子。如本文所用，所述术语包括完整多克隆或单克隆抗体和其抗原结合片段。例如，天然免疫球蛋白分子由两个重链多肽和两个轻链多肽组成。各重链多肽通过重链和轻链多肽之间的链间二硫键与轻链多肽缔合以形成两个异源二聚体蛋白质或多肽(即，包含两条异源多肽链的蛋白质)。然后，两种异源二聚体蛋白质通过重链多肽之间的额外链间二硫键缔合以形成免疫球蛋白蛋白质或多肽。
术语“癌症”是指或描述哺乳动物的生理状况，其特征通常在于不受调节的细胞生长。
如本文所用，术语“组合”、“组合的”和相关术语是指同时或依次施用根据本公开的治疗剂。例如，本公开的化合物可以与另一种治疗剂同时或依次以单独单位剂型或一起以单一单位剂型施用。因此，本公开提供了单一单位剂型，其包含所提供的化合物、另外治疗剂和药学上可接受的载剂、佐剂或媒介物。
如本文所用，术语“生物样品”包括但不限于细胞培养物或其提取物；从哺乳动物中获得的生检材料或其提取物；和血液、唾液、尿液、粪便、精液、眼泪或其他体液或其提取物。此类目的的实例包括但不限于输血、器官移植、生物样本储存和生物测定。
如本文所用，表述“剂量单位形式”是指适合于待治疗患者的物理上离散的剂单位。然而，应当理解，本公开的化合物和组合物的总日用量将由主治医师在合理医学判断范围内决定。任何特定患者或生物体的特定有效剂量水平将取决于多种因素，包括所治疗的病症和病症的严重性；所用特定化合物的活性；所用特定组合物；患者的年龄、体重、一般健康状况、性别和饮食；所用特定化合物的施用时间、施用途径和排泄率；治疗持续时间；与所用特定化合物组合或同时使用的药物，和医学领域众所周知的类似因素。
术语“包封效率”或“EE％”是指成功包埋到LNP中的有效载荷百分比。在一些实施方案中，可以使用以下式计算包封效率：
(EE％)＝(Wt/Wi)×100％
其中Wt为LNP悬浮液中的药物总量，并且Wi为制备期间最初添加的药物总量。作为说明性实例，若最初提供给组合物的总共100mg有效载荷分子中97mg有效载荷分子包埋到LNP中，则包封效率可表示为97％。
术语“半衰期”是指有效载荷分子(例如，包封在脂质纳米颗粒中的有效载荷分子)的药物动力学特性。半衰期可以表示为在施用后从受试者的身体(例如，人患者或其他哺乳动物)或其特定隔室，通过生物过程(例如，代谢、排泄、加速血液清除等)消除百分之五十(50％)已知量的有效载荷分子所需的时间，例如，如在血清中测量，即循环半衰期，或在其他组织中测量。通常，半衰期的增加导致所施用的有效载荷分子在循环中的平均停留时间(MRT)增加。
术语“脂质氮与磷酸酯基比率”或“(N:P)”是指脂质纳米颗粒中带正电荷的脂质胺基团与核酸磷酸基团的比率。
如本文所用，“核酸”意指多核苷酸或寡核苷酸并且包括脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸碱基的单链或双链聚合物或寡聚物。核酸还可以包括片段和修饰的核苷酸。因此，术语“多核苷酸”、“寡核苷酸”、“核酸序列”、“核苷酸序列”和“核酸片段”可互换使用以表示单链或双链RNA和/或DNA的聚合物或寡聚体，任选地含有合成、非天然或改变的核苷酸碱基。核苷酸(通常以其5'-单磷酸酯形式存在)可以通过其如本领域中公知的单字母名称来指代。
如本文所用，衍生另一多肽或多核苷酸的多肽或多核苷酸称为“亲本”或“参考”多核苷酸或多肽。
如本文所用，术语“药学上可接受”是指当使用本领域中众所周知的途径施用时通常不会产生过敏或其他严重不良反应的分子实体和组合物。经联邦或州政府监管机构批准或在美国药典或其他普遍认可的药典中列出的用于动物，更具体地用于人的分子实体和组合物被认为是“药学上可接受的”。
术语“药学上可接受的载剂、佐剂或媒介物”是指不破坏与其一起调配的化合物的药理活性的无毒载剂、佐剂或媒介物。可用于本文公开的化合物的组合物中的药学上可接受的载剂、佐剂或媒介物包括但不限于离子交换剂、氧化铝、硬脂酸铝、卵磷脂、血清蛋白(例如人血清白蛋白)、缓冲物质(例如磷酸盐、甘氨酸、山梨酸、山梨酸钾、饱和植物脂肪酸的偏甘油酯混合物、水、盐或电解质(例如硫酸鱼精蛋白、磷酸氢二钠、磷酸氢钾、氯化钠))、锌盐、胶体二氧化硅、三硅酸镁、聚乙烯吡咯烷酮、基于纤维素的物质、聚乙二醇、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸酯、蜡、聚乙烯-聚氧丙烯嵌段聚合物、聚乙二醇和羊毛脂。
如本文所提及的术语“多核苷酸”意指单链或双链核酸聚合物。在一些实施方案中，构成多核苷酸的核苷酸可以为RNA或DNA或任一类型核苷酸的修饰形式，包括修饰的信使RNA、转移RNA和小RNA。此类修饰可包括但不限于碱基修饰，例如溴尿苷；核糖修饰，例如阿拉伯糖苷和2',3'-双脱氧核糖；和核苷酸间键合修饰，例如硫代磷酸酯、二硫代磷酸酯、硒代磷酸酯、二硒代磷酸酯、苯胺硫代磷酸酯(phosphoroanilothioate)、苯胺磷酸酯(phoshoraniladate)和氨基磷酸酯(phosphoroamidate)。当提到DNA时，术语“多核苷酸”还包括单链和双链形式。
术语“多肽”和“蛋白质”在本文中可互换使用，并且是指共价连接的氨基酸的单一、线性和连续排列。多肽可以形成一个或多个链内二硫键。
如本文所用，“预防”可以是指完全预防疾病的症状、延迟疾病症状发作或减轻随后发展的疾病症状的严重性。通常，但不一定，因为在疾病之前或在疾病早期阶段在受试者中使用预防剂量，所以预防有效量小于治疗有效量。
对治疗方法的“反应”可包括负面症状的减少或改善、疾病或其症状的进展减少、有益症状或临床结果增加、副作用减轻、疾病稳定、疾病部分或完全治疗等。
如本文所用，术语“序列同一性”是指两个或更多个多核苷酸序列之间或两个或更多个多肽序列之间的关系。当一个序列中的某个位置被比较序列的相应位置中的相同核酸碱基或氨基酸残基占据时，则称所述序列在该位置处“相同”。序列同一性百分比为通过确定在两个序列中出现相同核酸碱基或氨基酸残基的位置数以产生相同位置数来计算的。然后将相同位置数量除以比较窗中的位置总数并乘以100，得出序列同一性的百分比。通过在比较窗上比较两个最佳比对序列来确定序列同一性的百分比。多核苷酸序列的比较窗的长度可以为例如至少20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、300、400、500、600、700、800、900或1000个或更多个核酸。多肽序列的比较窗的长度可以为例如至少20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、300个或更多个氨基酸。为了最佳地比对用于比较的序列，比较窗中多核苷酸或多肽序列的部分可以包含称为空位的添加或缺失，而参考序列保持恒定。最佳比对为即使存在空位，也会在参考序列和比较序列之间产生尽可能多“相同”位置的比对。两个序列之间的“序列同一性”百分比可以使用自2004年9月1日起可自国家生物技术信息中心(NationalCenter for Biotechnology Information)获得的程序“BLAST 2Sequences”的版本来确定，所述程序合并了程序BLASTN(用于核苷酸序列比较)和BLASTP(用于多肽序列比较)，这些程序是基于Karlin和Altschul(Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90(12):5873-5877,1993)的算法。使用“BLAST 2Sequences”时，自2004年9月1日起作为默认参数的参数可用于字长(3)、开放空位罚分(11)、扩展空位罚分(1)、空位减少(50)、期望值(10)和任何其他必需参数，包括但不限于矩阵选项。若两个核苷酸或氨基酸序列相对于彼此至少具有80％、至少85％、至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％或至少99％序列同一性，则这两个序列被认为具有“基本上相似的序列同一性”或“基本相同”。
预期所施用的术语“受试者”或“患者”包括但不限于人(即任何年龄组的男性或女性，例如儿科受试者(例如婴儿、儿童、青少年)或成人受试者(例如，青年、中年或老年))和/或其他灵长类动物(例如石蟹猕猴、恒河猴)；哺乳动物，包括商业相关哺乳动物，如牛、猪、马、绵羊、山羊、猫和/或狗；和/或鸟类，包括商业相关鸟类，如鸡、鸭、鹅、鹌鹑和/或火鸡。优选受试者为人。
如本文所用，“治疗有效量”意指引起所需生物反应的物质(例如治疗剂、组合物和/或制剂)的量。在一些实施方案中，物质的治疗有效量为当作为给药方案的一部分向患有或易患疾病、病症和/或疾患的受试者施用时，足以治疗和/或诊断疾病、病症和/或疾患的发作的量。如所属领域普通技术人员将理解，物质的有效量可以根据诸如期望生物学终点、待递送的物质、靶细胞或组织等因素而变化。例如，本文所述的LNP和其组合物的治疗有效量将取决于待治疗的疾患、疾患的严重性和病程、LNP或其组合物是被施用用于预防或是治疗目的、先前治疗、受试者的临床病史和对所用LNP或其组合物的反应、和主治医师的判断。在一些实施方案中，所提供LNP或其组合物治疗疾病、病症和/或疾患的有效量为减轻、改善、缓解疾病、病症和/或疾患的一种或多种症状或特征、降低其严重性和/或减少其发生率的量。在一些实施方案中，“治疗有效量”为所提供化合物或含有所提供化合物的组合物足以治疗疾病或病症的一种或多种症状的至少最小量。
术语“治疗(treat/treatment/treating)”是指减少、抑制、减弱、削弱、阻止或稳定疾病(例如，本文描述的疾病或病症)的发展或进展、减轻疾病的严重性或改善与疾病相关的症状。治疗包括治疗疾病、病症或疾患的症状。若在不想要疾患(例如，受试者的疾病或其他不合意状态)的临床表现之前施用所述治疗，则治疗为预防性的(即，它保护受试者免于发展不想要疾患)，而若在表现不想要疾患之后施用所述治疗，则治疗为治疗性的(即，意在减少、改善或稳定现有不想要疾患或其副作用)。
如本文所用，术语“变体(variant/variants)”是指具有与参考多核苷酸或多肽的序列不同的序列但保留亲本多核苷酸或多肽的基本特性的多核苷酸或多肽。通常，变体多核苷酸或多肽序列总体上与亲本多核苷酸或多肽非常相似，并且在许多区域中相同。例如，与亲本多核苷酸或多肽相比，变体多核苷酸或多肽可以表现出至少70％、至少80％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％至少99％或至少99.5％序列同一性。
化合物
式(I)化合物
在各个实施方案中，本文提供式(I)化合物：
或其药学上可接受的盐或溶剂化物，其中：
A为-N(CH2RN1)(CH2RN2)或含有至少一个N的4-7元杂环基环，其中所述4-7元杂环基环任选地被0-6个R3取代；
各X独立地为–O–、–N(R1)–或–N(R2)–；
R1选自由任选取代的C1-C31脂族和类固醇基组成的组；
R2选自由任选取代的C1-C31脂族和类固醇基组成的组；
R3为任选取代的C1-C6脂族；
RN1和RN2各自独立地为氢、羟基-C1-C6烷基、C2-C6烯基或C3-C7环烷基；
L1选自由任选取代的C1-C20亚烷基链和二价任选取代的C2-C20亚烯基链组成的组；
L2选自由任选取代的C1-C20亚烷基链和二价任选取代的C2-C20亚烯基链组成的组；
L3为键、任选取代的C1-C6亚烷基链或二价任选取代的C3-C7亚环烷基。
在一些实施方案中，当A为-N(CH3)(CH3)且X为O时，L3不为C1-C6亚烷基链。
在一些实施方案中，本公开包括式(I-a)化合物：
或其药学上可接受的盐或溶剂化物，其中m为0、1、2、3、4、5或6。
在一些实施方案中，本公开包括式(I-b)化合物：
或其药学上可接受的盐或溶剂化物，其中n为0、1、2或3；并且m为0、1、2、3、4、5或6。
在一些实施方案中，本公开包括式(I-bi)化合物：
或其药学上可接受的盐或溶剂化物。
在一些实施方案中，本公开包括式(I-bii)化合物：
或其药学上可接受的盐或溶剂化物，其中m为0、1、2或3；并且p和q各自为0、1、2或3，并且其中q+p小于或等于3。
在一些实施方案中，本公开包括式(I-biii)化合物：
或其药学上可接受的盐或溶剂化物。
在一些实施方案中，本公开包括式(I-c)化合物：
或其药学上可接受的盐或溶剂化物。
在一些实施方案中，A为-N(CH2RN1)(CH2RN2)或含有至少一个N的任选取代的4-7元杂环基环。
在一些实施方案中，A为-N(CH2RN1)(CH2RN2)。在一些实施方案中，RN1和RN2各自独立地选自氢、羟基-C1-C3亚烷基、C2-C4烯基或C3-C4环烷基。)。
在一些实施方案中，RN1和RN2各自独立地选自氢、-CH2CH＝CH2、–CH2CH2OH、在一些实施方案中，RN1和RN2相同。在一些实施方案中，RN1和RN2各自为氢。在一些实施方案中，RN1和RN2各自为C2-C4烯基，例如-CH2CH＝CH2。在一些实施方案中，RN1和RN2各自为羟基-C1-C3亚烷基，例如-CH2CH2OH。在一些实施方案中，RN1和RN2不同。在一些实施方案中，RN1和RN2中的一者为氢且另一者为C3-C4环烷基。在一些实施方案中，RN1和RN2中的一者为氢且另一者为/>
在一些实施方案中，A为含有至少一个N的任选取代的4-7元杂环基环。在一些实施方案中，A为仅含有一个N的任选取代的4-7元杂环基环。在一些实施方案中，A为含有至少一个N的未取代的4-7元杂环基环。在一些实施方案中，A为仅含有一个N的未取代的4-7元杂环基环。在一些实施方案中，A为含有至少一个N的任选取代的5-6元杂环基环。在一些实施方案中，A为含有至少一个N的未取代的5-6元杂环基环。
在一些实施方案中，A为含有至少一个N的任选取代的4-7元杂环基环，且A的N原子为叔胺。
在一些实施方案中，A为含有至少一个N、进一步含有一个或多个S的任选取代的4-7元杂环基环。在一些实施方案中，A为含有至少一个N、进一步含有仅一个S的任选取代的4-7元杂环基环。
在一些实施方案中，A选自氮杂环丁烷、吡咯烷、哌啶、氮杂环庚烷和硫代吗啉。在一些实施方案中，A选自由吡咯烷和哌啶组成的组。
在一些实施方案中，L1选自由任选取代的C1-C20亚烷基链和二价任选取代的C1-C20亚烯基链组成的组。在一些实施方案中，L2选自由任选取代的C1-C20亚烷基链和二价任选取代的C1-C20亚烯基链组成的组。在一些实施方案中，L1为任选取代的C1-C20亚烷基链。在一些实施方案中，L2为任选取代的C1-C20亚烷基链。
在一些实施方案中，L1和L2相同。在一些实施方案中，L1和L2不同。
在一些实施方案中，L1为任选取代的C1-C10亚烷基链。在一些实施方案中，L2为任选取代的C1-C10亚烷基链。在一些实施方案中，L1为任选取代的C1-C5亚烷基链。在一些实施方案中，L2为任选取代的C1-C5亚烷基链。
在一些实施方案中，L1和L2各自为-CH2CH2CH2CH2-。在一些实施方案中，L1和L2各自为-CH2CH2CH2-。在一些实施方案中，L1和L2各自为-CH2CH2-。
在一些实施方案中，L3为键、任选取代的C1-C6亚烷基链或二价任选取代的C3-C6亚环烷基。在一些实施方案中，L3为键。在一些实施方案中，L3为任选取代的C1-C6亚烷基链。在一些实施方案中，L3为任选取代的C1-C3亚烷基链。在一些实施方案中，L3为未取代的C1-C3亚烷基链。在一些实施方案中，L3为-CH2-。在一些实施方案中，L3为-CH2CH2-。在一些实施方案中，L3为-CH2CH2CH2-。在一些实施方案中，L3为二价C3-C6亚环烷基。在一些实施方案中，L3为
在一些实施方案中，式(I)硫醇盐的S与A的N之间的碳原子数为2-10。在一些实施方案中，式(I)硫醇盐的S与A的N之间的碳原子数为2-8。在一些实施方案中，式(I)硫醇盐的S与A的N之间的碳原子数为2-5。在一些实施方案中，式(I)硫醇盐的S与A的N之间的碳原子数为2-4。在一些实施方案中，式(I)硫醇盐的S与A的N之间的碳原子数为2。在一些实施方案中，式(I)硫醇盐的S与A的N之间的碳原子数为3。在一些实施方案中，式(I)硫醇盐的S与A的N之间的碳原子数为4。
在一些实施方案中，R1选自由任选取代的C1-C31脂族和任选取代的类固醇基组成的组。在一些实施方案中，R2选自由任选取代的C1-C31脂族和任选取代的类固醇基组成的组。在一些实施方案中，R1为任选取代的C1-C31烷基。在一些实施方案中，R2为任选取代的C1-C31烷基。在一些实施方案中，R1为任选取代的C5-C25烷基。在一些实施方案中，R2为任选取代的C5-C25烷基。在一些实施方案中，R1为任选取代的C10-C20烷基。在一些实施方案中，R2为任选取代的C10-C20烷基。在一些实施方案中，R1为任选取代的C10-C20烷基。在一些实施方案中，R2为任选取代的C10-C20烷基。在一些实施方案中，R1为未取代的C10-C20烷基。在一些实施方案中，R2为未取代的C10-C20烷基。
在一些实施方案中，R1为任选取代的C14-C16烷基。在一些实施方案中，R2为任选取代的C14-C16烷基。在一些实施方案中，R1为未取代的C14-C16烷基。在一些实施方案中，R2为未取代的C14-C16烷基。
在一些实施方案中，R1为任选取代的支链C3-C31烷基。在一些实施方案中，R2为任选取代的支链C3-C31烷基。在一些实施方案中，R1为任选取代的支链C10-C20烷基。在一些实施方案中，R2为任选取代的支链C10-C20烷基。在一些实施方案中，R1为任选取代的支链C14-C16烷基。在一些实施方案中，R2为任选取代的支链C14-C16烷基。在一些实施方案中，R1为取代的支链C3-C31烷基。在一些实施方案中，R2为取代的支链C3-C31烷基。在一些实施方案中，R1为取代的支链C10-C20烷基。在一些实施方案中，R2为取代的支链C10-C20烷基。在一些实施方案中，R1为取代的支链C14-C16烷基。在一些实施方案中，R2为取代的支链C14-C16烷基。
在一些实施方案中，R1和R2相同。
在一些实施方案中，R1和R2不同。在一些实施方案中，R1为任选取代的C6-C20烯基并且R2为任选取代的C10-C20烷基。在一些实施方案中，R1为C6-C20烯基并且R2为支链C10-C20烷基。
在一些实施方案中，A为含有至少一个N且任选地被0-6个R3取代的4-7元杂环基环。在一些实施方案中，R3为任选取代的C1-C6脂族。在一些实施方案中，R3为任选取代的C1-C3脂族。在一些实施方案中，R3为任选取代的C1-C6烷基。在一些实施方案中，R3为任选取代的C1-C3烷基。在一些实施方案中，R3为未取代的C1-C6烷基。在一些实施方案中，R3为未取代的C1-C3烷基。在一些实施方案中，R3为任选取代的C1-C6烯基。在一些实施方案中，R3为任选取代的C1-C3烯基。在一些实施方案中，R3为未取代的C1-C6烯基。在一些实施方案中，R3为未取代的C1-C3烯基。
在一些实施方案中，R3被1-3个C3-C6环烷基取代。在一些实施方案中，R3被1个C3-C6环烷基取代。在一些实施方案中，R3被环丙烷基取代。在一些实施方案中，R3被1-3个-OH取代。在一些实施方案中，R3被1个-OH取代。
在一些实施方案中，m为0、1、2、3、4、5或6。在一些实施方案中，m为0或1。在一些实施方案中，m为0。在一些实施方案中，m为1。在一些实施方案中，m为2。在一些实施方案中，m为3。在一些实施方案中，m为4。在一些实施方案中，m为5。在一些实施方案中，m为6。
在一些实施方案中，n为0、1、2或3。在一些实施方案中，n为1或2。在一些实施方案中，n为0。在一些实施方案中，n为1。在一些实施方案中在一些实施方案中，n为2。在一些实施方案中，n为3。
在一些实施方案中，式(I)化合物为选自表1的化合物或其药学上可接受的盐或溶剂化物。
表1
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式(A)化合物
在各个实施方案中，本文提供式(A)化合物：
或其药学上可接受的盐，其中：
n为10至200之间的整数，包括所有端点；
LP1为–[(CH2)0-3–C(O)O]1-3–、–(CH2)0-3–C(O)O-(CH2)1-3–OC(O)–或–C(O)N(H)–；
RP1为C5-C25烷基或C5-C25烯基；并且
RP2为氢或–CH3。
在一些实施方案中，式(A)不为HO-(CH2CH2O)n-C(O)N(H)-(CH2)17CH3。
在一些实施方案中，LP1为–CH2C(O)O–、–CH2CH2C(O)O–、–CH2C(O)OCH2C(O)O–、–CH2C(O)OCH2CH2OC(O)–或–C(O)N(H)–。
在一些实施方案中，PEG-脂质为式(A-a)、式(A-b)、式(A-c)、式(A-d)或式(A-e)的化合物：
或其药学上可接受的盐。
在一些实施方案中，RP1为C6-C24、C10-C20、C10-C18、C10-C16、C10-C14、C10-C12、C12-C20、C12-C18、C12-C16、C12-C14、C14-C20、C14-C18、C14-C16、C16-C20、C16-C18或C18-C20烷基。在一些实施方案中，RP1为C14-C18烷基。在一些实施方案中，RP1为C14-C16烷基。在一些实施方案中，RP1为C15-C17烷基。在一些实施方案中，RP1为C16-C18烷基。在一些实施方案中，RP1为C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21、C22、C23或C24烷基。在一些实施方案中，RP1为C6-C24、C10-C20、C10-C18、C10-C16、C10-C14、C10-C12、C12-C20、C12-C18、C12-C16、C12-C14、C14-C20、C14-C18、C14-C16、C16-C20、C16-C18或C18-C20烯基。在一些实施方案中，RP1为C14-C18烯基。在一些实施方案中，RP1为C14-16烯基。在一些实施方案中，RP1为C15-C17烯基。在一些实施方案中，RP1为C16-18烯基。在一些实施方案中，RP1为C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17、C18、C19、C20、C21、C22、C23或C24烯基。
在一些实施方案中，RP2为氢。在一些实施方案中，RP2为–CH3。
在一些实施方案中，n平均为10至200、10至180、10至160、10至140、10至120、10至100、10至80、10至60、10至40、10至20、20至200、20至180、20至160、20至140、20至120、20至100、20至80、20至60、20至40、40至200、40至180、40至160、40至140、40至120、40至100、40至80、40至60、60至200、60至180、60至160、60至140、60至120、60至100、60至80、80至200、80至180、80至160、80至140、80至120、80至100、100至200、100至180、100至160、100至140、100至120、120至200、120至180、120至160、120至140、140至200、140至180、140至160、160至200、160至180或180至200。在一些实施方案中，n平均为10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190或200。在一些实施方案中，n平均为约20。在一些实施方案中，n平均为约40。在一些实施方案中，n平均为约45。在一些实施方案中，n平均为约50。在一些实施方案中，n平均为约68。在一些实施方案中，n平均为约75。在一些实施方案中，n平均为约100。
在一些实施方案中，式(A)化合物为选自由以下组成的组的化合物：
HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)17CH3，n平均为约45；
H3CO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)17CH3，n平均为约45；
HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)15CH3，n平均为约45；
HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)13CH3，n平均为约45；和
HO-(CH2CH2O)n-C(O)N(H)-(CH2)17CH3，n平均为约45；
或其药学上可接受的盐。
替代性实施方案
在替代性实施方案中，本文所述的化合物还可包含一个或多个同位素取代。例如，氢可以为2H(D或氘)或3H(T或氚)；碳可以为例如13C或14C；氧可以为例如18O；氮可以为例如15N和其类似物。在其他实施方案中，特定同位素(例如3H、13C、14C、18O或15N)可代表占据化合物特定位点的元素总同位素丰度的至少1％、至少5％、至少10％、至少15％、至少20％、至少25％、至少30％、至少35％、至少40％、至少45％、至少50％、至少60％、至少65％、至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少95％、至少99％或至少99.9％。
脂质纳米颗粒
在一些实施方案中，本公开的化合物用于形成纳米颗粒。在一些实施方案中，纳米颗粒为脂质纳米颗粒(LNP)。在一些实施方案中，LNP包含PEG-脂质、可电离脂质、辅助脂质和结构脂质。在一些实施方案中，本文所述的LNP被调配用于将治疗剂递送至有需要的受试者。在一些实施方案中，本文所述的LNP被调配用于将核酸分子递送至有需要的受试者。
LNP中脂质的制剂显著影响特定LNP的治疗用途和功效。例如，LNP制剂诸如SS-OC/胆固醇/DSPC/PEG2k-DPG通常例如在小鼠、非人灵长类动物(NHP)和/或人中，在重复静脉内(IV)施用后显示清除率增加，并且与第一剂量后相比，第二剂量后的体内循环时间短得多。循环时间缩短会对LNP的递送效率产生负面影响，这可能归因于LNP对靶标的暴露较少。因此，虽然此类制剂可用于递送不需要多次施用的剂，但它们用于递送需要后续施用的剂可能受到此循环时间缩短的限制。
仍然需要在重复给药后在体内表现出可调循环和暴露于靶细胞，例如持续循环和一致暴露的LNP制剂。本公开通过将本公开的可电离脂质和/或PEG-脂质并入到LNP的脂质制剂中来提供此类LNP制剂。
阳离子脂质
在一些实施方案中，本文提供的LNP包含一种或多种阳离子脂质。“阳离子脂质”和“可电离脂质”在本文中可互换使用。
阳离子脂质是指在所选pH，例如生理pH下携带净正电荷的多种脂质种类中的任一种。此类脂质包括但不限于1,2-二亚油基氧基-N,N-二甲氨基丙烷(DLinDMA)、1,2-二亚麻基氧基-N,N-二甲氨基丙烷(DLenDMA)、双十八烷基二甲基铵(DODMA)、二硬脂基二甲基铵(DSDMA)、N,N-二油酰基-N,N-二甲基氯化铵(DODAC)；N-(2,3-二油酰氧基)丙基)-N,N,N-三甲基氯化铵(DOTMA)；N,N-二硬脂基-N,N-二甲基溴化铵(DDAB)；N-(2,3-二油酰氧基)丙基)-N,N,N-三甲基氯化铵(DOTAP)；3-(N-(N',N'-二甲基氨基乙烷)-氨甲酰基)胆固醇(DC-Chol)和N-(1,2-二肉豆蔻酰氧基丙-3-基)-N,N-二甲基-N-羟乙基溴化铵(DMRIE)。例如，在低于生理pH时具有正电荷的阳离子脂质包括但不限于DODAP、DODMA和DMDMA。在一些实施方案中，阳离子脂质包含C18烷基链、头部基团和烷基链之间的醚键和0至3个双键。此类脂质包括例如DSDMA、DLinDMA、DLenDMA和DODMA。
在一些实施方案中，阳离子脂质包含可质子化叔胺头部基团。此类脂质在本文中称为可电离脂质。可电离脂质是指包含可电离胺头部基团且通常包含小于约7的pKa的脂质物质。因此，在酸性pH环境中，可电离胺头部基团被质子化，使得可电离脂质优先与带负电荷的分子(例如，核酸，例如本文所述的重组多核苷酸)相互作用，从而促进纳米颗粒组装和包封。因此，在一些实施方案中，可电离脂质可以增加核酸向脂质纳米颗粒中的负载。在pH大于约7的环境中(例如，生理pH≈7.4)，可电离脂质包含中性电荷。当包含可电离脂质的颗粒被吸收到内体的低pH环境(例如，pH<7)时，可电离脂质再次被质子化并与阴离子内体膜结合，从而促进被颗粒包封的内容物释放。在一些实施方案中，LNP包含可电离脂质，例如7.SS可裂解和pH响应的脂质样材料(例如SS系列)。
在一些实施方案中，可电离脂质选自DLinDMA、DLin-KC2-DMA、DLin-MC3-DMA(MC3)、SS-LC(原名：SS-18/4PE-13)、/>SS-EC(原名：SS-33/4PE-15)、/>SS-OC、/>SS-OP、二((Z)-壬-2-烯-1-基)9-((4-二甲氨基)丁酰基)氧基)十七烷二酸酯(L-319)、N-(2,3-二油酰氧基)丙基)-N,N,N-三甲基氯化铵(DOTAP)或其混合物。
在一些实施方案中，LNP的阳离子脂质为式(I)化合物：
或其药学上可接受的盐或溶剂化物，其中变量如本文所定义。
在一些实施方案中，本公开的阳离子脂质为选自表1的化合物或其药学上可接受的盐。
在一些实施方案中，LNP的阳离子脂质为式(II-1)化合物：
或其药学上可接受的盐或溶剂化物，其中：
R1a和R1b各自独立地为C1-C8脂族或-O(C1-C8脂族)-，其中O原子当存在时，与哌啶环键合；
Xa和Xb各自独立地为–C(O)O–*、–OC(O)–*、–C(O)N(Rx 1)–*、–N(Rx 1)C(O)–*、–O(C＝O)N(Rx 1)–*、–N(Rx 1)(C＝O)O–*或–O–，其中–*分别表示与R2a或R2b的连接点，并且其中每次出现的Rx 1独立地选自氢和任选取代的C1-C4烷基；并且
R2a和R2b各自独立地为固醇残基、脂溶性维生素残基或C13-C23脂族。
在一些实施方案中，LNP的阳离子脂质为式(II-2)化合物：
或其药学上可接受的盐或溶剂化物，其中：
R1a'和R1b'各自独立地为C1-C8亚烷基或-O(C1-C8亚烷基)，其中O原子当存在时，与哌啶环键合；
Ya’和Yb’各自独立地为–C(O)O–*、–OC(O)–*、–C(O)N(Rx 1)–*、–N(Rx 1)C(O)–*、–O(C＝O)N(Rx 1)–*、–N(Rx 1)(C＝O)O–*、–N(Rx 1)C(O)N(Rx 1)–或–O–，其中–*表示与R2a或R2b的连接点，并且其中每次出现的Rx 1独立地选自氢和任选取代的C1-C4烷基；
Za'和Zb'各自独立地为任选取代的亚芳基–C0-C8亚烷基或任选取代的亚芳基-C0-C8杂亚烷基，其中所述亚烷基或杂亚烷基分别键合至Ya'和Yb'；
R2a’和R2b’各自独立地为固醇残基、脂溶性维生素残基或C12-C22脂族。
在一些实施方案中，LNP的阳离子脂质为式(II-1a)(SS-OC)或式(II-2a)(/>SS-OP)的化合物：
在一些实施方案中，LNP的阳离子脂质为式(II-1a)(SS-OC)的化合物：/>SS-OC也称为SS-18/4PE-16。/>
在一些实施方案中，LNP的阳离子脂质为式(II-2a)(SS-OP)的化合物：
在一些实施方案中，LNP的阳离子脂质为1,2-二油酰基-3-三甲基铵-丙烷(DOTAP)。
辅助脂质
在一些实施方案中，本文所述的LNP包含一种或多种辅助脂质。术语“辅助脂质”是指能够增加LNP向靶标(例如进入细胞)的递送的脂质。不希望受任何特定理论的约束，预期辅助脂质可增强脂质纳米颗粒的稳定性和/或膜融合性。在一些实施方案中，辅助脂质为磷脂。在一些实施方案中，辅助脂质为磷脂替代物或替代物。在一些实施方案中，辅助脂质为烷基间苯二酚。
在一些实施方案中，辅助脂质为磷脂酰胆碱(PC)。在一些实施方案中，辅助脂质不为磷脂酰胆碱(PC)。在一些实施方案中，辅助脂质为磷脂或磷脂替代物。在一些实施方案中，磷脂或磷脂替代物可为例如一种或多种饱和或(多)不饱和磷脂、或磷脂替代物、或其组合。一般而言，磷脂包含磷酸头部基团和一个或多个脂肪酸尾部。在一些实施方案中，磷脂可包括一个或多个(例如，双或三)键(即，一个或多个不饱和键)。在一些实施方案中，辅助脂质为非阳离子的。
磷酸酯头部基团可选自例如由以下组成的非限制性组：磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰甘油、磷脂酰丝氨酸、磷脂酸、2-溶血磷脂酰胆碱和鞘磷脂。
脂肪酸尾可以选自例如由以下组成的非限制性组：月桂酸、肉豆蔻酸、肉豆蔻油酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、α-亚麻酸、芥酸、植烷酸、花生酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、山萮酸、二十二碳五烯酸和二十二碳六烯酸。
磷脂包括但不限于甘油磷脂，例如磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、磷脂酰甘油和磷脂酸。磷脂还包括磷酸鞘脂，例如鞘磷脂。
在一些实施方案中，非阳离子辅助脂质为DSPC类似物、DSPC替代物、油酸或油酸类似物。
在一些实施方案中，非阳离子辅助脂质为非磷脂酰胆碱(PC)两性离子脂质、DSPC类似物、油酸、油酸类似物或1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DSPC)替代物。
在一些实施方案中，磷脂可促进与膜的融合。例如，阳离子磷脂可与膜(例如细胞膜或细胞内膜)的一种或多种带负电荷的磷脂相互作用。磷脂与膜的融合可允许含脂质组合物的一种或多种元素穿过膜，从而允许例如将一种或多种元素递送至细胞。
在一些实施方案中，磷酸酯头部基团可选自由以下组成的非限制性组：磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰甘油、磷脂酰丝氨酸、磷脂酸、2-溶血磷脂酰胆碱和鞘磷脂。脂肪酸尾可以选自例如由以下组成的非限制性组：月桂酸、肉豆蔻酸、肉豆蔻油酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、α-亚麻酸、芥酸、植烷酸、花生酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、山萮酸、二十二碳五烯酸和二十二碳六烯酸。
在一些实施方案中，LNP包含一种或多种非阳离子辅助脂质(例如，中性脂质)。示范性中性辅助脂质包括(1,2-二月桂酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺)(DLPE)、1,2-二植酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DiPPE)、1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DSPC)、1,2-二棕榈酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DPPC)、1,2-二油酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DOPE)、1,2-二棕榈酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DPPE)、1,2-二肉豆蔻酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DMPE)、(1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸-(l'-rac-甘油)(DOPG)、1,2-二油酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DOPC)、1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DSPE)、神经酰胺和鞘磷脂。在一些实施方案中，一种或多种辅助脂质选自1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DSPC)；1,2-二月桂酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DLPE)；1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DOPC)；和1,2-二油酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DOPE)。在一些实施方案中，LNP的辅助脂质包含1,2-二月桂酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DLPE)或1,2-二油酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DOPE)、基本上由其组成或由其组成。在一些实施方案中，LNP包含DSPC。在一些实施方案中，LNP包含DOPC。在一些实施方案中，LNP包含DLPE。在一些实施方案中，LNP包含DOPE。
在一些实施方案中，磷脂选自由以下组成的非限制性组：1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DSPC)、1,2-二油酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DOPE)、1,2-二亚油酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DLPC)、1,2-二肉豆蔻酰-sn-甘油-磷酸胆碱(DMPC)、1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DOPC)、1,2-二棕榈酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DPPC)、1,2-二-十一酰-sn-甘油-磷酸胆碱(DUPC)、1-棕榈酰基-2-油酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(POPC)、1,2-二-O-十八烯-sn-甘油-3-磷酸胆碱(18:0二醚PC)、1-油酰基-2-胆固醇半琥珀酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(OChemsPC)、1-十六烷基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(C16 Lyso PC)、1,2-二亚麻酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(18:3(顺式)PC)、1,2-二花生四烯酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DAPC)、1,2-二-二十二碳六烯酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(22:6(顺式)PC)、1,2-二植酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(4ME 16.0PE)、1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DSPE)、1,2-二亚油酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(PE(18:2/18:2)、1,2-二亚麻酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(PE 18:3(9Z,12Z,15Z)、1,2-二花生四烯酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DAPE 18:3(9Z,12Z,15Z)、1,2-二-二十二碳六烯酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(22:6(顺式)PE)、1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸-rac-(1-磷酸)钠盐(DOPG)和鞘磷脂。
在一些实施方案中，辅助脂质选自由以下组成的组：二硬脂酰-sn-甘油-磷酸乙醇胺、二硬脂酰磷脂酰胆碱(DSPC)、二油酰磷脂酰胆碱(DOPC)、二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)、二油酰磷脂酰甘油(DOPG)、二棕榈酰磷脂酰甘油(DPPG)、二油酰磷脂酰乙醇胺(DOPE)、棕榈酰油酰磷脂酰胆碱(POPC)、棕榈酰油酰磷脂酰乙醇胺(POPE)、二油酰磷脂酰乙醇胺4-(N-马来酰亚胺甲基)-环己烷-l-羧酸盐(DOPE-mal)、二棕榈酰磷脂酰乙醇胺(DPPE)、二肉豆蔻酰磷酸乙醇胺(DMPE)、二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(DSPE)、单甲基磷脂酰乙醇胺、二甲基磷脂酰乙醇胺、18-1-反式PE、l-硬脂酰-2-油酰磷脂酰乙醇胺(SOPE)、氢化大豆磷脂酰胆碱(HSPC)、卵磷脂酰胆碱(EPC)、二油酰磷脂酰丝氨酸(DOPS)、鞘磷脂(SM)、二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱(DMPC)、二肉豆蔻酰磷脂酰甘油(DMPG)、二硬脂酰磷脂酰甘油(DSPG)、二芥酰磷脂酰胆碱(DEPC)、棕榈酰油酰磷脂酰甘油(POPG)、二反油酰磷脂酰乙醇胺(DEPE)、卵磷脂、磷脂酰乙醇胺、溶血卵磷脂、溶血磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、鞘磷脂、卵鞘磷脂(ESM)、脑磷脂、心磷脂、磷脂酸、脑苷脂、二鲸蜡基磷酸酯、溶血磷脂酰胆碱和二亚油酰磷脂酰胆碱。
在一些实施方案中，本公开的辅助脂质为DSPC。
在一些实施方案中，LNP包括DSPC。在一些实施方案中，LNP包括DOPE。在一些实施方案中，LNP包括DMPE。在一些实施方案中，LNP包括DSPC和DOPE。
在一些实施方案中，辅助脂质选自由以下组成的组：DSPC、DMPE和DOPC或其组合。
在本公开的一些实施方案中，辅助脂质为
(DSPC)，其CAS号为816-94-4，为C44H88NO8P的线性分子式。DSPC也称为1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱。
在一些实施方案中，本公开的磷脂包含修饰的尾部。在一些实施方案中，磷脂为具有修饰的尾部的DSPC(1,2-二-十八酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱)或其类似物。如本文所述，“修饰的尾部”可以为具有更短或更长的脂族链、引入了支链的脂族链、引入了取代基的脂族链、其中一个或多个亚甲基被环状或杂原子基团替代的脂族链或其任何组合的尾部。
在一些实施方案中，本公开的辅助脂质为非磷脂替代脂质。
在一些实施方案中，可用于本公开的磷脂包含修饰的尾部。在一些实施方案中，可用于本公开的磷脂为具有修饰的尾部的DSPC或其类似物。如本文所述，“修饰的尾部”可以为具有更短或更长的脂族链、引入了支链的脂族链、引入了取代基的脂族链、其中一个或多个亚甲基被环状或杂原子基团替代的脂族链或其任何组合的尾部。
在一些实施方案中，可用于本公开的磷脂包含修饰的磷酸胆碱部分，其中将季胺连接至磷酰基的烷基链不为亚乙基(例如，n不为2)。
在一些实施方案中，本公开的LNP包含油酸或油酸类似物作为辅助脂质。在一些实施方案中，油酸类似物包含修饰的油酸尾部、修饰的羧酸部分或两者。在一些实施方案中，油酸类似物为其中油酸的羧酸部分被不同基团替代的化合物。
在一些实施方案中，本公开的LNP包含不同两性离子基团代替磷脂作为辅助脂质。
在一些实施方案中，本公开的辅助脂质为天然存在的膜脂质。在一些实施方案中，本公开的辅助脂质为1,2-二棕榈酰-sn-甘油-3-O-4'-(N,N,N-三甲基)-高丝氨酸(DGTS)、单半乳糖基二酰基甘油(MGDG)、二半乳糖基二酰基甘油(DGDG)、磺基奎诺糖基二酰基甘油(SQDG)、1-棕榈酰基-2-顺式-9,10-亚甲基十六酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(Cyclo PC)或其组合。在一些实施方案中，本公开的LNP包含辅助脂质的组合。在一些实施方案中，辅助脂质的组合不包含DSPC。在一些实施方案中，辅助脂质的组合包含DSPC。在一些实施方案中，与包含DSPC作为唯一辅助脂质的LNP相比，包含一种或多种天然存在的膜脂(例如，DGTS)的LNP具有包封在LNP中的有效载荷分子的改善肝脏转染/递送。
在一些实施方案中，本公开的辅助脂质为5-十七烷基间苯二酚或其衍生物。
结构脂质
在一些实施方案中，本公开的LNP包含一种或多种结构脂质。在脂质纳米颗粒中掺入结构脂质可有助于减轻颗粒中其他脂质的聚集。结构脂质可以为但不限于固醇或含有固醇部分的脂质。
在一些实施方案中，LNP的结构脂质为固醇(例如植物固醇或动物固醇)。在一些实施方案中，固醇为胆固醇或其类似物或衍生物。在一些实施方案中，固醇为胆固醇。在一些实施方案中，固醇为单独或组合的胆固醇、β-谷固醇、粪固醇(fecosterol)、麦角固醇、谷固醇、菜油固醇、豆固醇、芸苔固醇、麦角固醇、番茄碱、番茄碱、熊果酸、α-生育酚，包括其类似物、盐或酯。
在一些实施方案中，LNP的结构脂质为胆固醇、皮质类固醇(例如，泼尼松龙、地塞米松、泼尼松和氢化可的松)或其组合。
在一些实施方案中，LNP的结构脂质为植物固醇。在一些实施方案中，植物固醇为单独或组合的谷固醇、豆固醇、菜油固醇、谷固烷醇、菜油固烷醇、芸苔固醇、岩藻固醇、β-谷固醇、豆固烷醇、β-谷固烷醇、麦角固醇、羽扇豆醇、环稻固醇、A5-燕麦固醇、A7-燕麦固醇或A7-豆固醇，包括其类似物、盐或酯。
在一些实施方案中，LNP包含一种或多种植物固醇。在一些实施方案中，LNP的植物固醇组分为单一植物固醇。在一些实施方案中，本公开的LNP的植物固醇组分为不同植物固醇(例如2、3、4、5或6种不同植物固醇)的混合物。在一些实施方案中，本公开的LNP的植物固醇组分为一种或多种植物固醇和一种或多种动物固醇的混合物，例如植物固醇(例如谷固醇，例如β-谷固醇)和胆固醇的混合物。
在本公开的一些实施方案中，LNP的结构脂质为胆固醇：
胆固醇，其CAS编号为57-88-5，线性分子式为C27H46O。
PEG-脂质
在一些实施方案中，本公开的PEG-脂质包含亲水性头部基团和疏水性脂质尾部。在一些实施方案中，亲水性头部基团为PEG部分。在一些实施方案中，本公开的PEG-脂质包含单脂质尾部。在一些实施方案中，本公开的PEG-脂质包含单烷基脂质尾部、单烯基脂质尾部、单炔基脂质尾部或单酰基脂质尾部。在一些实施方案中，单脂质尾部包含醚基团、羰基基团或酯基团。在一些实施方案中，本公开的PEG-脂质可含有聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烯基醚或聚氧乙烯炔基醚(此类分子也称为BRIJTM分子)。在一些实施方案中，本公开的PEG-脂质可含有聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯烯基酯或聚氧乙烯炔基酯(此类分子也称为MYRJTM分子)。
在一些实施方案中，PEG-脂质可含有二酰基脂质尾部。
在一些实施方案中，PEG-脂质为式(A)化合物
或其药学上可接受的盐或溶剂化物，其中变量如本文所定义。
在一些实施方案中，PEG-脂质为式(A′)化合物：
或其药学上可接受的盐，其中：
n为10至200之间的整数，包括所有端点；
LP1′为键、–C(O)–、–[(CH2)0-3–C(O)O]1-3–、–(CH2)0-3–C(O)O–(CH 2)1-3–OC(O)–或–C(O)N(H)–；
RP1′为C5-C25烷基或C5-C25烯基；并且
RP2′为氢或–CH3。
在一些实施方案中，LP1′为键、–C(O)–、–CH2C(O)O–、–CH2CH2C(O)O–、–CH2C(O)OCH2C(O)O–、–CH2C(O)OCH2CH2OC(O)–或–C(O)N(H)–。在一些实施方案中，RP1'为RP1。在一些实施方案中，RP2'为R P2。
在一些实施方案中，PEG-脂质为式(A′’)化合物：
或其药学上可接受的盐，其中：
n为10至200之间的整数，包括所有端点；
LP1″为键、–[(CH2)0-3–C(O)O]1-3–、–(CH2)0-3–C(O)O–(CH2)1-3–OC(O)–或–C(O)N(H)–；
RP1″为C5-C25烷基或C5-C25烯基；并且
RP2″为氢或–CH3。
在一些实施方案中，LP1″为键、–CH2C(O)O–,–CH2CH2C(O)O–、–CH2C(O)OCH2C(O)O–、–CH2C(O)OCH2CH2OC(O)–或–C(O)N(H)–。
在一些实施方案中，PEG-脂质为式(A″-a)、式(A″-b)、式(A″-c)、式(A″-cd)、式(A″-e)或式(A″-f)的化合物：
或其药学上可接受的盐。
在一些实施方案中，RP1″为RP1。在一些实施方案中，RP2″为RP2。
在一些实施方案中，PEG-脂质为式(A″-f1)化合物：
或其药学上可接受的盐。
在一些实施方案中，PEG-脂质为式(A″-f2)化合物：
或其药学上可接受的盐。
在一些实施方案中，PEG-脂质为式(A″-f3)化合物：
或其药学上可接受的盐。
在一些实施方案中，本公开的PEG-脂质为式(B)化合物：
或其药学上可接受的盐，其中：
n为10至200之间的整数，包括所有端点；并且RB1为C5-C25烷基或C5-C25烯基。
在一些实施方案中，RB1为RP1。
在一些实施方案中，PEG-脂质为式(B-a)化合物：
或其药学上可接受的盐。
在一些实施方案中，PEG-脂质为式(B-b)化合物：
或其药学上可接受的盐。
在一些实施方案中，n平均为10至200、10至180、10至160、10至140、10至120、10至100、10至80、10至60、10至40、10至20、20至200、20至180、20至160、20至140、20至120、20至100、20至80、20至60、20至40、40至200、40至180、40至160、40至140、40至120、40至100、40至80、40至60、60至200、60至180、60至160、60至140、60至120、60至100、60至80、80至200、80至180、80至160、80至140、80至120、80至100、100至200、100至180、100至160、100至140、100至120、120至200、120至180、120至160、120至140、140至200、140至180、140至160、160至200、160至180或180至200。在一些实施方案中，n平均为10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190或200。在一些实施方案中，n平均为约20。在一些实施方案中，n平均为约40。在一些实施方案中，n平均为约45。在一些实施方案中，n平均为约50。在一些实施方案中，n平均为约68。在一些实施方案中，n平均为约75。在一些实施方案中，n平均为约100。
在一些实施方案中，PEG-脂质包含平均分子量为约500至约10,000道尔顿的PEG部分。在一些实施方案中，PEG-脂质包含平均分子量为约500至约5,000道尔顿、约500至约4,000道尔顿、约500至约3,000道尔顿、约500至约2,000道尔顿、约500至约1,000道尔顿、约500至约800道尔顿、约500至约600道尔顿、约600至约5,000道尔顿、约600至约4,000道尔顿、约600至约3,000道尔顿、约600至约2,000道尔顿、约600至约1,000道尔顿、约600至约800道尔顿、约800至约5,000道尔顿、约800至约4,000道尔顿、约800至约3,000道尔顿、约800至约2,000道尔顿、约800至约1,000道尔顿、约1,000至约5,000道尔顿、约1,000至约4,000道尔顿、约1,000至约3,000道尔顿、约1,000至约2,000道尔顿、约2,000至约5,000道尔顿、约2,000至约4,000道尔顿、约2,000至约3,000道尔顿、约3,000至约5,000道尔顿、约3,000至约4,000道尔顿、约5,000至约10,000道尔顿、约5,000至约7,500道尔顿或约7,500至约10,000道尔顿的PEG部分。在一些实施方案中，PEG-脂质具有平均分子量为约1,500至约2,500道尔顿的PEG部分。在一些实施方案中，PEG-脂质的PEG部分具有约1,000至约5,000道尔顿的平均分子量。在一些实施方案中，PEG-脂质的PEG部分具有约500、约600、约800、约1,000、约1,500、约2,000、约,2500、约3,000、约3,500、约4,000、约4,500、约5,000、约6,000、约7,000、约8,000、约9,000或约10,000道尔顿的平均分子量。在一些实施方案中，PEG-脂质包含平均分子量为至少500、至少1,000、至少1,500、至少2,000、至少2,500、至少3,000、至少3,500、至少4,000、至少4,500、至少5,000、至少6,000、至少7,000、至少8,000、至少9,000或至少10,000道尔顿的PEG部分。在一些实施方案中，PEG-脂质包含平均分子量为不超过500、不超过1,000、不超过1,500、不超过2,000、不超过2,500、不超过3,000、不超过3,500、不超过4,000、不超过4,500、不超过5,000、不超过6,000、不超过7,000、不超过8,000、不超过9,000或不超过10,000道尔顿的PEG部分。所有值都包括所有端点。
在一些实施方案中，PEG-脂质为聚氧乙烯(100)硬脂醚、聚氧乙烯(20)鲸蜡醚、聚氧乙烯(20)油基醚、聚氧乙烯(20)硬脂醚或其混合物。在一些实施方案中，PEG-脂质为聚氧乙烯(100)硬脂酸酯、聚氧乙烯(50)硬脂酸酯、聚氧乙烯(40)硬脂酸酯、聚氧乙烯棕榈酸酯或其混合物。
在本公开的一些实施方案中，PEG-脂质为(BRIJTMS100)，其CAS号为9005-00，线性式为C18H37(OCH2CH2)nOH，其中n为100。BRIJTMS100通常也称为聚氧乙烯(100)硬脂基醚。因此，在一些实施方案中，PEG-脂质为HO-PEG100-CH2(CH2)16CH3。
在本公开的一些实施方案中，PEG-脂质为(BRIJTMC20)，其CAS号为9004-95-9，线性分子式为C16H33(OCH2CH2)nOH，其中n为20。BRIJTMC20也称为BRIJTM58，且一般称为聚乙二醇十六烷基醚、聚氧乙烯(20)十六烷基醚。因此，在一些实施方案中，PEG-脂质为HO-PEG20-CH2(CH2)14CH3。
在本公开的一些实施方案中，PEG-脂质为(BRIJTMO20)，其CAS号为9004-98-2，线性分子式为C18H35(OCH2CH2)nOH，其中n为20。BRIJTMO20通常也称为聚氧乙烯(20)油基醚。因此，在一些实施方案中，PEG-脂质为HO-PEG20-C18H35。
在本公开的一些实施方案中，PEG-脂质为(BRIJTMS20)，其CAS号为9005-00-9，线性分子式为C18H37(OCH2CH2)nOH，其中n为20。BRIJTMS20通常也称为聚乙二醇十八烷基醚或聚氧乙烯(20)十八烷基醚。因此，在一些实施方案中，PEG-脂质为HO-PEG20-CH2(CH2)16CH3。
在本公开的一些实施方案中，PEG-脂质为(MYRJTMS100)，其CAS号为9004-99-3，线性分子式为C17H35C(O)(OCH2CH2)nOH，其中n为100。MYRJTMS100通常也称为聚氧乙烯(100)硬脂酸酯。因此，在一些实施方案中，PEG-脂质为HO-PEG100-CH2(CH2)15CH3。
在本公开的一些实施方案中，PEG-脂质为(MYRJTMS50)，其CAS号为9004-99-3，线性分子式为C17H35C(O)(OCH2CH2)nOH，其中n为50。MYRJTMS50通常也称为聚氧乙烯(50)硬脂酸酯。因此，在一些实施方案中，PEG-脂质为HO-PEG50-CH2(CH2)15CH3。
在本公开的一些实施方案中，PEG-脂质为(MYRJTMS40)，其CAS号为9004-99-3，线性分子式为C17H35C(O)(OCH2CH2)nOH，其中n为40。MYRJTMS40通常也称为聚氧乙烯(40)硬脂酸酯。因此，在一些实施方案中，PEG-脂质为HO-PEG40-CH2(CH2)15CH3。
在本公开的一些实施方案中，PEG-脂质为
(PEG2k-DMG)，其CAS号为1607430-62-04，线性分子式为C122H242O50。PEG2k-DMG也称为1,2-二肉豆蔻酰-rac-甘油-3-甲氧基聚乙二醇-2000。
在本公开的一些实施方案中，PEG-脂质为：
(PEG2k-DPG)，其烷基组成为R1COO＝C16:0，R2COO＝C16:0。PEG2k-DPG通常也称为1,2-二棕榈酰-rac-甘油-3-甲基聚氧乙烯。
在本公开的一些实施方案中，PEG-脂质可以为PEG-二月桂酰甘油、PEG-二肉豆蔻酰甘油(PEG-DMG)、PEG-二棕榈酰甘油、PEG-二硬脂酰甘油(PEG-DSPE)、PEG-二月桂酰甘油酰胺、PEG-二肉豆蔻酰甘油酰胺、PEG-二棕榈酰甘油酰胺、PEG-二硬脂酰甘胺酰胺、PEG-胆固醇(l-[8'-(胆甾-5-烯-3[β]-氧基)甲酰胺-3',6'-二氧杂辛基]氨甲酰基-[ω]-甲基-聚(乙二醇)、PEG-DMB(3,4-双十四烷氧基苄基-[ω]-甲基-聚(乙二醇)醚)、l,2-二肉豆蔻酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-[甲氧基(聚乙二醇)-2000](PEG2k-DMG)、l,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-[甲氧基(聚乙二醇)-2000](PEG2k-DSPE)、1,2-二硬脂酰-sn甘油、甲氧基聚乙二醇(PEG2k-DSG)、聚(乙二醇)-2000-二甲基丙烯酸酯(PEG2k-DMA)或l,2-二硬脂酰氧基丙基-3-胺-N-[甲氧基(聚乙二醇)-2000](PEG2k-DSA)。在一些实施方案中，PEG-脂质可以为PEG2k-DMG。在一些实施方案中，PEG-脂质可以为PEG2k-DSG。在其他实施方案中，PEG-脂质可以为PEG2k-DSPE。在一些实施方案中，PEG-脂质可以为PEG2k-DMA。在其他实施方案中，PEG-脂质可以为PEG2k-C-DMA。在一些实施方案中，PEG-脂质可以为PEG2k-DSA。在其他实施方案中，PEG-脂质可以为PEG2k-C11。在一些实施方案中，PEG-脂质可以为PEG2k-C14。在一些实施方案中，PEG-脂质可以为PEG2k-C16。在一些实施方案中，PEG-脂质可以为PEG2k-C18。
在一些实施方案中，本公开的具有单个脂质尾部的PEG-脂质(例如，式(A)、(A')、(A”)或(B)的PEG-脂质)可以在施用和/或重复施用本公开的LNP组合物后降低加速血液清除(ABC)。在一些实施方案中，本公开的具有单脂质尾部的PEG-脂质可以在施用和/或重复施用本公开的LNP组合物后减少或消耗经受试者免疫系统产生的PEG特异性抗体(例如，抗PEG IgM)。
LNP组合物中的脂质摩尔比
在一些实施方案中，本公开的LNP包含40mol％和70mol％之间的阳离子脂质、高达50mol％的辅助脂质、10mol％和50mol％之间的结构脂质和0.001mol％和5mol％之间的PEG-脂质，包括所有端点。在一些实施方案中，阳离子脂质、辅助脂质、结构脂质和PEG-脂质的总mol％为100％。
在一些实施方案中，LNP中阳离子脂质的mol％为40-70mol％、40-55mol％、40-50mol％、40-45mol％、44-54mol％、45-60mol％、45-55mol％、45-50mol％、50-60mol％、49-64mol％、50-55mol％或55-60mol％。在一些实施方案中，LNP中阳离子脂质的mol％为44-54mol％。在一些实施方案中，LNP中阳离子脂质的mol％为40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59或60mol％。在一些实施方案中，LNP中阳离子脂质的mol％为约40、约41、约42、约43、约44、约45、约46、约47、约48、约49、约50、约51、约52、约53、约54、约55、约56、约57、约58、约59或约60mol％。所有值都包括所有端点。
在一些实施方案中，LNP中的结构脂质的mol％为10-60mol％、10-30mol％、15-35mol％、20-40mol％、20-45mol％、25-33mol％、24-32mol％、25-45mol％、30-50mol％、35-43mol％、35-55mol％或40-60mol％。在一些实施方案中，LNP中结构脂质的mol％为20-45mol％。在一些实施方案中，LNP中结构脂质的mol％为24-32mol％。在一些实施方案中，LNP中结构脂质的mol％为25-33mol％。在一些实施方案中，LNP中结构脂质的mol％为22-28mol％。在一些实施方案中，LNP中结构脂质的mol％为35-45mol％。在一些实施方案中，LNP中结构脂质的mol％为35-43mol％。在一些实施方案中，LNP中的结构脂质的mol％为10-60mol％。在一些实施方案中，LNP中结构脂质的mol％为10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59或60mol％。在一些实施方案中，LNP中结构脂质的mol％为约10、约11、约12、约13、约14、约15、约16、约17、约18、约19、约20、约21、约22、约23、约24、约25、约26、约27、约28、约29、约30、约31、约32、约33、约34、约35、约36、约37、约38、约39、约40、约41、约42、约43、约44、约45、约46、约47、约48、约49、约50、约51、约52、约53、约54、约55、约56、约57、约58、约59或约60mol％。在一些实施方案中，结构脂质为胆固醇。所有值都包括所有端点。
在一些实施方案中，LNP中辅助脂质的mol％为1-50mol％。在一些实施方案中，LNP中辅助脂质的mol％为高至29mol％。在一些实施方案中，LNP中辅助脂质的mol％为1-10mol％、5-9mol％、5-15mol％、8-14mol％、18-22％、19-25mol％、10-20mol％、10-25mol％、15-25mol％、20-30mol％、25-35mol％、30-40mol％或35-50mol％。在一些实施方案中，LNP中辅助脂质的mol％为10-25mol％。在一些实施方案中，LNP中辅助脂质的mol％为5-9mol％。在一些实施方案中，LNP中辅助脂质的mol％为8-14mol％。在一些实施方案中，LNP中辅助脂质的mol％为18-22mol％。在一些实施方案中，LNP中辅助脂质的mol％为19-25mol％。在一些实施方案中，LNP中辅助脂质的mol％为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39或40mol％。在一些实施方案中，LNP中辅助脂质的mol％为约1、约2、约3、约4、约5、约6、约7、约8、约9、约10、约11、约12、约13、约14、约15、约16、约17、约18、约19、约20、约21、约22、约23、约24、约25、约26、约27、约28、约29、约30、约31、约32、约33、约34、约35、约36、约37、约38、约39或约40mol％。在一些实施方案中，辅助脂质为DSPC。所有值都包括所有端点。
在一些实施方案中，LNP中PEG-脂质的mol％为存在于LNP中的总脂质的大于0mol％且高达5mol％。在一些实施方案中，PEG-脂质的mol％为存在于LNP中的总脂质的0.1mol％、0.2mol％、0.25mol％、0.3mol％、0.4mol％、0.5mol％、0.6mol％、0.7mol％、0.8mol％、0.9mol％、1.0mol％、1.1mol％、1.2mol％、1.3mol％、1.4mol％、1.5mol％、1.6mol％、1.7mol％、1.8mol％、1.9mol％、2.0mol％、2.1mol％、2.2mol％、2.3mol％、2.4mol％、2.5mol％、2.6mol％、2.7mol％、2.8mol％、2.9mol％、3.0mol％、3.1mol％、3.2mol％、3.3mol％、3.4mol％、3.5mol％、4.0mol％、4.5mol％或5mol％。在一些实施方案中，PEG-脂质的mol％为存在于LNP中的总脂质的约0.1mol％、约0.2mol％、约0.25mol％、约0.3mol％、约0.4mol％、约0.5mol％、约0.6mol％、约0.7mol％、约0.8mol％、约0.9mol％、约1.0mol％、约1.1mol％、约1.2mol％、约1.3mol％、约1.4mol％、约1.5mol％、约1.6mol％、约1.7mol％、约1.8mol％、约1.9mol％、约2.0mol％、约2.1mol％、约2.2mol％、约2.3mol％、约2.4mol％、约2.5mol％、约2.6mol％、约2.7mol％、约2.8mol％、约2.9mol％、约3.0mol％、约3.1mol％、约3.2mol％、约3.3mol％、约3.4mol％、约3.5mol％、约4.0mol％、约4.5mol％或约5mol％。在一些实施方案中，PEG-脂质的mol％为存在于LNP中的总脂质的至少0.1mol％、至少0.2mol％、至少0.25mol％、至少0.3mol％、至少0.4mol％、至少0.5mol％、至少0.6mol％、至少0.7mol％、至少0.8mol％、至少0.9mol％、至少1.0mol％、至少1.1mol％、至少1.2mol％、至少1.3mol％、至少1.4mol％、至少1.5mol％、至少1.6mol％、至少1.7mol％、至少1.8mol％、至少1.9mol％、至少2.0mol％、至少2.1mol％、至少2.2mol％、至少2.3mol％、至少2.4mol％、至少2.5mol％、至少2.6mol％、至少2.7mol％、至少2.8mol％、至少2.9mol％、至少3.0mol％、至少3.1mol％、至少3.2mol％、至少3.3mol％、至少3.4mol％、至少3.5mol％、至少4.0mol％、至少4.5mol％或至少5mol％。在一些实施方案中，PEG-脂质的mol％为存在于LNP中的总脂质的至多0.1mol％、至多0.2mol％、至多0.25mol％、至多0.3mol％、至多0.4mol％、至多0.5mol％、至多0.6mol％、至多0.7mol％、至多0.8mol％、至多0.9mol％、至多1.0mol％、至多1.1mol％、至多1.2mol％、至多1.3mol％、至多1.4mol％、至多1.5mol％、至多1.6mol％、至多1.7mol％、至多1.8mol％、至多1.9mol％、至多2.0mol％、至多2.1mol％、至多2.2mol％、至多2.3mol％、至多2.4mol％、至多2.5mol％、至多2.6mol％、至多2.7mol％、至多2.8mol％、至多2.9mol％、至多3.0mol％、至多3.1mol％、至多3.2mol％、至多3.3mol％、至多3.4mol％、至多3.5mol％、至多4.0mol％、至多4.5mol％或至多5mol％。在一些实施方案中，PEG-脂质的mol％为存在于LNP中的总脂质的0.1-4mol％的间。在一些实施方案中，PEG-脂质的mol％为存在于LNP中的总脂质的0.1-2mol％的间。在一些实施方案中，PEG-脂质的mol％为存在于LNP中的总脂质的0.2-0.8mol％、0.4-0.6mol％、0.7-1.3mol％、1.2-1.8mol％或1-3.5mol％的间。在一些实施方案中，PEG-脂质的mol％为存在于LNP中的总脂质的0.1-0.7mol％、0.2-0.8mol％、0.3-0.9mol％、0.4-0.8mol％、0.4-0.6mol％、0.4-1mol％、0.5-1.1mol％、0.6-1.2mol％、0.7-1.3mol％、0.8-1.4mol％、0.9-1.5mol％、1-3.5mol％1-1.6mol％、1.1-1.7mol％、1.2-1.8mol％、1.3-1.9mol％、1.4-2mol％、1.5-2.1mol％、1.6-2.2mol％、1.7-2.3mol％、1.8-2.4mol％、1.9-2.5mol％、2-2.6mol％、2.4-3.8mol％或2.6-3.4mol％。所有值都包括所有端点。
在一些实施方案中，本公开的LNP包含44-60mol％的阳离子脂质、19-25mol％的辅助脂质、25-33mol％的结构脂质和0.2-0.8mol％的PEG-脂质，包括端点。在一些实施方案中，本公开的LNP包含44-54mol％的阳离子脂质、19-25mol％的辅助脂质、24-32mol％的结构脂质和1.2-1.8mol％的PEG-脂质，包括端点。在一些实施方案中，本公开的LNP包含44-54mol％的阳离子脂质、8-14mol％的辅助脂质、35-43mol％的结构脂质和1.2-1.8mol％的PEG-脂质，包括端点。在一些实施方案中，本公开的LNP包含45-55mol％的阳离子脂质、5-9mol％的辅助脂质、36-44mol％的结构脂质和2.5-3.5mol％的PEG-脂质，包括端点。
在一些实施方案中，本公开的LNP包含根据下表2的在LNP中总脂质的mol％(或总脂质的mol％范围)下本公开的一种或多种阳离子脂质、本公开的一种或多种辅助脂质、本公开的一种或多种结构脂质和本公开的一种或多种PEG-脂质。在一些实施方案中，这四种脂质组分的总mol％等于100％。在一些实施方案中，这四种脂质组分的总mol％小于100％。在一些实施方案中，阳离子脂质为式(I)化合物或选自表1的化合物。在一些实施方案中，结构脂质为胆固醇。在一些实施方案中，辅助脂质为DSPC。在一些实施方案中，PEG-脂质具有式(A)、式(A')或式(A”)。
表2：LNP中脂质组分的Mol％
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LNP组合物的特性
本公开提供包含多种如本文所述的LNP的组合物(例如，药物组合物)。本文还提供包含如本文所述的LNP并包封有效载荷分子的组合物。
在一些实施方案中，与对照LNP相比，本公开的LNP可以降低体内免疫反应。
在一些实施方案中，对照LNP为包含不具有式(A)、式(A')或式(A”)的PEG-脂质的LNP。在一些实施方案中，对照LNP的PEG-脂质为PEG2k-DPG。在一些实施方案中，对照LNP的PEG-脂质为PEG2k-DMG。在一些实施方案中，对照LNP与本公开的LNP具有相同的PEG-脂质摩尔比。在一些实施方案中，对照LNP与本公开的LNP相同，除了对照LNP包含不具有式(A)、式(A')或式(A”)的PEG-脂质(例如，对照LNP可以包含PEG2k-DPG或PEG2k-DMG作为PEG-脂质)。
在一些实施方案中，对照LNP为包含非式(I)阳离子脂质的LNP。在一些实施方案中，对照LNP的阳离子脂质为SS-OC。在一些实施方案中，对照LNP与本公开的LNP具有相同的阳离子脂质摩尔比。在一些实施方案中，对照LNP与本公开的LNP相同，除了对照LNP包含不具有式(I)的阳离子脂质(例如，对照LNP可包含SS-OC作为阳离子脂质)。
在一些实施方案中，免疫反应降低可以为加速血液清除率(ABC)降低。在一些实施方案中，ABC与天然IgM和/或抗PEG IgM的分泌有关。如本文所用，术语“天然IgM”是指血清中的循环IgM，其独立于已知免疫暴露(例如，暴露于本公开的LNP)而存在。术语“ABC降低”是指与对照LNP相比ABC的任何降低。在一些实施方案中，相对于对照LNP，ABC降低可以为在第二次或后续剂量后LNP的清除率降低。在一些实施方案中，降低可以为至少10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、98％或者100％。在一些实施方案中，降低为约10％至约100％、约10到约50％、约20到约100％、约20到约50％、约30到约100％、约30到约50％、约40％至约100％、约40到约80％、约50到约90％或约50至约100％。在一些实施方案中，ABC的降低可以通过在第二次或后续施用后经包封有效载荷的增加或持续可检测水平来测量。在一些实施方案中，ABC的降低可导致相对于施用对照LNP后经包封有效载荷的水平，经包封有效载荷的水平增加(例如，2倍、3倍、4倍、5倍或更多倍数的增加)。在一些实施方案中，ABC降低与较低抗PEG IgM血清水平相关。
在一些实施方案中，与可在有效载荷释放前清除的对照LNP相比，本公开的LNP在重复给药后可延迟LNP和其组分的清除。因此，本公开的LNP可以在后续剂量中增加经包封有效载荷(例如，RNA)的递送效率。
在一些实施方案中，LNP的平均大小(即，平均外径)具有约50nm至约150nm的平均大小。在一些实施方案中，本公开提供一种治疗组合物，其包含多个脂质纳米颗粒，其中多个LNP的平均大小为约60nm至约130nm。在一些实施方案中，本公开提供一种治疗组合物，其包含多个脂质纳米颗粒，其中多个LNP的平均大小为约70nm至约120nm。在一些实施方案中，本公开提供一种治疗组合物，其包含多个脂质纳米颗粒，其中多个LNP的平均大小为约70nm。在一些实施方案中，本公开提供一种治疗组合物，其包含多个脂质纳米颗粒，其中多个LNP的平均大小为约80nm。在一些实施方案中，本公开提供一种治疗组合物，其包含多个脂质纳米颗粒，其中多个LNP的平均大小为约90nm。在一些实施方案中，本公开提供一种治疗组合物，其包含多个脂质纳米颗粒，其中多个LNP的平均大小为约100nm。在一些实施方案中，本公开提供一种治疗组合物，其包含多个脂质纳米颗粒，其中多个LNP的平均大小为约110nm。所有值都包括端点。
在一些实施方案中，LNP对有效载荷分子的包封效率为约70％、约75％、约80％、约85％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％、约95％、约96％、约97％、约98％、约99％或100％。在一些实施方案中，多个LNP的约70％、约75％、约80％、约90％、约95％、约97％、约98％或约99％包含经包封有效载荷分子。在一些实施方案中，LNP对有效载荷分子的包封效率至少为70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％或者100％。在一些实施方案中，多个LNP的至少70％、至少75％、至少80％、至少90％、至少95％、至少97％、至少98％或至少99％包含经包封有效载荷分子。在一些实施方案中，多个LNP的约70％至100％、约75％到100％、约80％到100％、约85％到100％、约90％到100％、约91％到100％、约92％到100％、约93％到100％、约94％到100％、约95％到100％、约96％到100％、约97％到100％、约98％到100％、约99％至100％包含经包封有效载荷分子。
在一些实施方案中，LNP具有中性电荷(例如，约0mV和1mV之间的平均ζ电位)。在一些实施方案中，LNP具有约40mV与约-40mV之间的平均ζ电位。在一些实施方案中，LNP具有约40mV与约0mV之间的平均ζ电位。在一些实施方案中，LNP具有约35mV至约0mV、约30mV至约0mV、约25mV至约0mV、约20mV至约0mV、约15mV至约0mV、约10mV至约0mV或约5mV至约0mV之间的平均ζ电位。在一些实施方案中，LNP具有约20mV与约-40mV之间的平均ζ电位。在一些实施方案中，LNP具有约20mV与约-20mV之间的平均ζ电位。在一些实施方案中，LNP具有约10mV与约-20mV之间的平均ζ电位。在一些实施方案中，LNP具有约10mV与约-10mV之间的平均ζ电位。在一些实施方案中，LNP具有约10mV、约9mV、约8mV、约7mV、约6mV、约5mV、约4mV、约3mV、约2mV、约1mV、约0mV、约-1mV、约-2mV、约-3mV、约-4mV、约-5mV、约-6mV、约-7mV、约-8mV、约-9mV、约-9mV或约-10mV的平均ζ电位。
在一些实施方案中，LNP具有约0mV与-20mV之间的平均ζ电位。在一些实施方案中，LNP具有小于约-20mV的平均ζ电位。例如，在一些实施方案中，LNP具有小于约小于约-30mV、小于约35mV或小于约-40mV的平均ζ电位。在一些实施方案中，LNP具有约-50mV至约–20mV、约-40mV至约-20mV或约-30mV至约-20mV之间的平均ζ电位。在一些实施方案中，LNP具有约0mV、约-1mV、约-2mV、约-3mV、约-4mV、约-5mV、约-6mV、约-7mV、约-8mV、约-9mV、约-10mV、约-11mV、约-12mV、约-13mV、约-14mV、约-15mV、约-16mV、约-17mV、约-18mV、约-19mV、约-20mV、约-21mV、约-22mV、约-23mV、约-24mV、约-25mV、约-26mV、约-27mV、约-28mV、约-29mV、约-30mV、约-31mV、约-32mV、约-33mV、约-34mV、约-35mV、约-36mV、约-37mV、约-38mV、约-39mV或约-40mV的平均ζ电位。在一些实施方案中，LNP具有小于约-20mV、小于约-30mV、小于约35mV或小于约-40mV的平均ζ电位。
在一些实施方案中，LNP包含编码溶瘤病毒的合成RNA病毒基因组，其中所编码的溶瘤病毒能够减小远离向受试者施用LNP的部位的肿瘤的大小。例如，在一些实施方案中，本公开的LNP的静脉内施用导致肿瘤组织中的病毒复制和远离LNP施用部位的肿瘤或癌组织的肿瘤大小的减小。此类作用使得能够使用本文所述的经LNP包封溶瘤病毒治疗不易接近并因此不适用于肿瘤内递送治疗的肿瘤。
有效载荷
本公开的LNP可以包含一种或多种有效载荷分子。有效载荷分子可以为期望递送至靶细胞或受试者的任何分子。例如，有效载荷分子可以为核酸、多肽、小分子、碳水化合物、酶、染料、荧光染料或其组合。
在一些实施方案中，本文所述的LNP可以包含一个或多个连接到LNP的内表面和/或外表面的有效载荷。在一些实施方案中，本文所述的LNP可包含整合在LNP的一个或多个脂质层、疏水区室、亲水区室或包封体积内的一种或多种有效载荷分子。在一些实施方案中，本文所述的LNP包含一种或多种经包封有效载荷分子。
核酸分子
在一些实施方案中，本公开提供包含核酸有效载荷分子的LNP。在一些实施方案中，LNP完全包封核酸分子。
在一些实施方案中，LNP包含DNA、RNA、锁核酸、蛋白质核酸(PNA)、修饰的核酸、核酸类似物、合成核酸或能够表达DNA或RNA的质粒。在一些实施方案中，LNP包含RNA。在一些实施方案中，核酸分子包含单链RNA(ssRNA)、siRNA、微小RNA、mRNA或指导RNA(gRNA)。在一些实施方案中，核酸分子包含单链RNA(ssRNA)。在一些实施方案中，核酸分子包含单链DNA(ssDNA)或双链DNA(dsDNA)。在一些实施方案中，核酸分子包含至少一种修饰的核苷酸。在一些实施方案中，核酸分子包含至少一个2’-O-甲基(2’-OMe)核苷酸。
在一些实施方案中，核酸有效载荷为包含编码有复制能力的病毒基因组的序列的质粒。在一个方面中，本公开提供了一种多核苷酸序列，其编码有复制能力的病毒基因组，其中编码有复制能力的病毒的多核苷酸序列的来源为非病毒的，并且其中多核苷酸在通过非病毒递送媒介物引入到细胞中时能够产生有复制能力的病毒。
在一些实施方案中，核酸有效载荷为包含编码有复制能力的病毒基因组的多核苷酸序列的重组DNA或RNA分子，其中多核苷酸序列与能够结合哺乳动物RNA聚合酶II(PolII)的启动子序列可操作地连接，并侧接3'核酶编码序列和5'核酶编码序列，其中编码有复制能力的病毒基因组的多核苷酸的来源为非病毒的。在一些实施方案中，当通过非病毒递送媒介物引入到细胞中时，核酸有效载荷能够产生感染性裂解病毒。
在一些实施方案中，重组DNA或RNA多核苷酸还包含插入到编码有复制能力的病毒基因组的多核苷酸中的一个或多个微小RNA(miRNA)靶序列(miR-TS)盒，其中miR-TS盒包含一个或多个miRNA靶序列，并且其中一个或多个相应miRNA在细胞中的表达抑制经编码病毒在细胞中的复制。
在一些实施方案中，核酸分子的长度为1,000至20,000个核苷酸。在一些实施方案中，核酸分子的长度为1,000至20,000个核苷酸、3,000至20,000个核苷酸、5,000至20,000个核苷酸、7,000至20,000个核苷酸、10,000至20,000个核苷酸、15,000至20,000个核苷酸、1,000至15,000个核苷酸、3,000至15,000个核苷酸、5,000至15,000个核苷酸、7,000至15,000个核苷酸、10,000至15,000个核苷酸、1,000至10,000个核苷酸、3,000至10,000个核苷酸、5,000至10,000个核苷酸、7,000至10,000个核苷酸、1,000至7,000个核苷酸、3,000至7,000个核苷酸、5,000至7,000个核苷酸、1,000到5,000个核苷酸、3,000到5,000个核苷酸或1,000到3,000个核苷酸。在一些实施方案中，核酸分子的长度为6,000至9,000个核苷酸。在一些实施方案中，核酸分子的长度为7,000至8,000个核苷酸。
在一些实施方案中，LNP的脂质(L)与核酸分子(N)的质量比为10:1和60:1之间、20:1和60:1之间、30:1和60:1之间、40:1和60:1之间、50:1和60:1之间、10:1和50:1之间、20:1和50:1之间、30:1和50:1之间、40:1和50:1之间、10:1和40:1之间、20:1和40:1之间、30:1和40:1之间、10:1和30:1之间、20:1和30:1之间或10:1和20:1之间，包括所有端点。在一些实施方案中，LNP的脂质:核酸分子质量比为30:1和40:1之间。在一些实施方案中，LNP的脂质:核酸分子质量比为30:1和36:1之间。
在一些实施方案中，LNP包含本文所述的重组核酸分子且脂质(L)与核酸(N)的质量比为约10:1约60:1。在一些实施方案中，LNP包含本文所述的重组核酸分子且脂质(L)与核酸(N)的质量比为约20:1。在一些实施方案中，LNP包含本文所述的重组核酸分子且脂质(L)与核酸(N)的质量比为约30:1。在一些实施方案中，LNP包含本文所述的重组核酸分子且脂质(L)与核酸(N)的质量比为约40:1。在一些实施方案中，LNP包含本文所述的重组核酸分子且L:N质量比为约15:1、约16:1、约17:1、约18:1、约19:1、约20:1、约21:1、约22:1、约23:1、约24:1、约25:1、约26:1、约27:1、约28:1、约29:1、约30:1、约31:1、约32:1、约33:1、约34:1、约35:1、约36:1、约237:1、约28:1、约39:1、约40:1、约41:1、约42:1、约43:1、约44:1或约45:1。
在一些实施方案中，LNP包含核酸分子且其脂质氮与磷酸酯基比率(N:P)为1到25之间。在一些实施方案中，N:P为1到25之间、1到20之间、1到15之间、1到10之间、1到5之间、5到25之间、5到20之间、5到15之间、5到10之间、10到25之间、10到20之间、10到15之间、15到25之间、15到20之间或20到25之间。在一些实施方案中，N:P为约1、约2、约3、约4、约5、约6、约7、约8、约9、约10、约11、约12、约13、约14、约15、约16、约17、约18、约19、20、约21、约22、约23、约24或约25。在一些实施方案中，N:P为约8.5。在一些实施方案中，N:P为约9。
合成RNA病毒基因组
在一些实施方案中，核酸有效载荷分子为编码病毒的多核苷酸。在一些实施方案中，多核苷酸包含病毒的部分基因组。在一些实施方案中，有复制能力的病毒基因组为DNA病毒的基因组或RNA病毒的基因组。在一些实施方案中，有复制能力的病毒基因组为腺病毒的基因组。在一些实施方案中，DNA基因组或RNA基因组为双链或单链病毒。在一些实施方案中，有复制能力的病毒选自由以下组成的组：腺病毒、柯萨奇病毒、马疱疹病毒、单纯疱疹病毒、流感病毒、拉沙热病毒(lassa virus)、马拉巴病毒(maraba virus)、麻疹病毒、鼠科动物白血病病毒、粘液瘤病毒、新城疫病毒(newcastledisease virus)、正粘液病毒、细小病毒、脊髓灰质炎病毒(包括嵌合脊髓灰质炎病毒，如PVS-RIPO)、呼肠孤病毒(reovirus)、塞内卡谷病毒(例如塞内卡病毒A)、α病毒(包括辛徳毕斯病毒、基孔肯雅病毒、委内瑞拉马脑炎病毒和塞姆利基森林病毒)、痘苗病毒和水泡性口炎病毒。在一些实施方案中，经编码病毒为单链RNA(ssRNA)病毒。在一些实施方案中，ssRNA病毒为正义((+)-sense)或反义((-)-sense)ssRNA病毒。在一些实施方案中，正义ssRNA病毒为小核糖核酸病毒。在一些实施方案中，小核糖核酸病毒为塞内卡谷病毒(SVV)或柯萨奇病毒。在一些实施方案中，经编码病毒为柯萨奇病毒A21(CVA21)。在一些实施方案中，经编码病毒选自由以下组成的组：杂交病毒(例如，假型病毒)、α病毒(例如，辛徳毕斯病毒、基孔肯雅病毒、委内瑞拉马脑炎病毒和塞姆利基森林病毒)以及小核糖核酸病毒和α病毒的复制子。在一些实施方案中，多核苷酸为编码病毒和/或促炎分子(例如，细胞因子、趋化因子、抗体、双特异性、病毒和癌抗原编码核苷酸)的修饰的病毒RNA。在一些实施方案中，多核苷酸还包含编码外源有效载荷蛋白质的多核苷酸序列。在一些实施方案中，多核苷酸为编码病毒抗原、肿瘤抗原、细胞因子、抗体或双特异性抗体的mRNA。在一些实施方案中，外源有效载荷蛋白为荧光蛋白、酶蛋白、细胞因子、趋化因子、细胞表面受体的配体或能够结合细胞表面受体的抗原结合分子。
在一些实施方案中，核酸有效载荷分子为编码溶瘤病毒(例如，RNA基因组)病毒基因组的重组RNA分子。此类重组RNA分子在本文中称为“合成病毒基因组”或“合成RNA病毒基因组”。在此类实施方案中，合成RNA病毒基因组在通过非病毒递送媒介物引入到细胞中时能够产生感染性裂解病毒，并且不需要额外外源基因或蛋白质存在于细胞中以复制和产生传染性病毒。相反，宿主细胞中的内源性翻译机制介导了病毒蛋白自合成RNA病毒基因组的表达。被表达的病毒蛋白然后介导病毒复制和组装成包含RNA病毒基因组的感染性病毒颗粒(它可包含衣壳蛋白、包膜蛋白和/或膜蛋白)。因此，本文所述的RNA多核苷酸(即，合成RNA病毒基因组)在引入到宿主细胞中时产生能够感染另一宿主细胞的病毒。在一些实施方案中，溶瘤病毒为小核糖核酸病毒(参见图9中的示意图)。在一些实施方案中，小核糖核酸病毒为CVA21。在一些实施方案中，小核糖核酸病毒为SVV。
在一些实施方案中，合成RNA病毒基因组为复制子、编码转基因的RNA病毒基因组、mRNA分子或环状RNA分子(circRNA)。在一些实施方案中，合成RNA病毒基因组包含单链RNA(ssRNA)病毒基因组。在一些实施方案中，单链基因组可以为正义或反义基因组。
本文所述的合成RNA病毒基因组编码溶瘤病毒。溶瘤病毒的实例为本领域中已知的，包括但不限于小核糖核酸病毒(例如柯萨奇病毒)、脊髓灰质炎病毒、麻疹病毒、水泡性口炎病毒、正粘液病毒和马拉巴病毒。在一些实施方案中，由合成RNA病毒基因组编码的溶瘤病毒为小核糖核酸病毒科的病毒，例如柯萨奇病毒、脊髓灰质炎病毒(包括嵌合脊髓灰质炎病毒，例如PVS-RIPO和其他嵌合小核糖核酸病毒)或塞内卡谷病毒；或来自任何多种小核糖核酸病毒的嵌合来源的任何病毒；沙粒病毒科的病毒，例如拉沙热病毒；逆转录病毒科的病毒，例如鼠白血病病毒；正粘液病毒科的病毒，例如甲型流感病毒；副粘液病毒科的病毒，例如新城疫病毒或麻疹病毒；呼肠孤病毒科的病毒，例如哺乳动物正呼肠孤病毒；披膜病毒科的病毒，例如辛徳毕斯病毒；或弹状病毒科的病毒，例如水泡性口炎病毒(VSV)或马拉巴病毒。
在一些实施方案中，本文所述的合成RNA病毒基因组编码单链RNA(ssRNA)病毒基因组。在一些实施方案中，ssRNA病毒为正义ssRNA(+sense ssRNA)病毒。示范性正义ssRNA病毒包括小核糖核酸病毒科(例如柯萨奇病毒、脊髓灰质炎病毒和塞内卡谷病毒(SVV)，包括SVV-A)、冠状病毒科(例如，甲型冠状病毒，例如HCoV-229E和HCoV-NL63，β冠状病毒，例如HCoV-HKU1、HCoV-OC3和MERS-CoV)、逆转录病毒科(例如，鼠白血病病毒)和披膜病毒科(例如，辛徳毕斯病毒)的成员。其他示范性的正义ssRNA病毒属和种如下表3所示。
表3：正义ssRNA病毒
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在一些实施方案中，本文所述的重组RNA分子编码选自柯萨奇病毒、脊髓灰质炎病毒和塞内卡谷病毒(SVV)的小核糖核酸病毒。在一些实施方案中，本文所述的重组RNA分子编码柯萨奇病毒。
在一些实施方案中，本文所述的合成RNA病毒基因组编码塞内卡谷病毒(SVV)。
在一些实施方案中，本文所述的合成RNA病毒基因组编码柯萨奇病毒。在一些实施方案中，柯萨奇病毒选自CVB3、CVA21的CVA9。示范性柯萨奇病毒的核酸序列以GenBank参考号M33854.1(CVB3)、GenBank参考号KT161266.1(CVA21)和GenBank参考号D00627.1(CVA9)提供。
在一些实施方案中，有效载荷分子编码溶瘤病毒。在一些实施方案中，溶瘤病毒为或源自柯萨奇病毒、塞内卡谷病毒、披膜病毒科或α病毒(例如辛徳毕斯病毒、塞姆利基森林病毒、罗斯河病毒或基孔肯雅病毒)。在一些实施方案中，溶瘤病毒为或源自柯萨奇病毒A21(CVA21)。在一些实施方案中，溶瘤病毒为或源自塞内卡谷病毒(SVV)。
其他有效载荷分子
本公开的LNP可以包含选自由以下组成的组的有效载荷分子：核酸、多肽、小分子、碳水化合物、酶、染料、荧光染料及其组合。在一些实施方案中，本公开的LNP包含有效载荷分子的组合。有效载荷分子的组合可以共价连接、非共价缔合或无缔合。有效载荷分子组合的非限制性实例包括抗体-药物缀合物的Cas蛋白/gRNA复合物。
在一些实施方案中，有效载荷分子可以为Cas蛋白/gRNA复合物。CRISPR(成簇规则间隔短回文重复)/Cas(CRISPR相关)核酸酶系统为一种基于细菌系统的工程化的核酸酶系统，其可用于哺乳动物基因组工程化。通常，所述系统包含Cas蛋白(Cas核酸酶)和指导RNA(gRNA)。gRNA由两部分组成；对靶标基因组DNA序列具有特异性的crispr-RNA(crRNA)和促进Cas结合的tracr RNA(trRNA)。crRNA和trRNA可以作为单独RNA寡核苷酸存在，或者可以存在于同一R NA寡核苷酸中，称为单一指导RNA(sgRNA)。如本文所用，术语“指导RNA”或“gRNA”是指受试者trRNA和受试者crRNA或sgRNA的组合。参见例如Jinek等人(2012)Science 337:816-821；Cong等人(2013)Science 339:819-823；和Ran等人(2013)NatureProtocols 8(11):2281-2308；美国专利公开案第2010-0093617号、第2013-0011828号、第2010-0257638号、第2010-0076057号、第2011-0217739号、第2011-0300538号、第2013-0288251号和第2012-0277120号；和美国专利第8,546,553号，各文献以引用方式并入本文。
在一些实施方案中，有效载荷分子可以为碱基编辑酶(例如，胞苷脱氨酶或腺苷脱氨酶)。在一些实施方案中，碱基编辑酶与CRISPR蛋白融合。在一些实施方案中，CRISPR蛋白与指导RNA结合。
药物组合物
在一些实施方案中，本公开包括一种药物组合物，其包含式(I)化合物和药学上可接受的载剂、佐剂或媒介物。在一些实施方案中，本公开包括一种药物组合物，其包含来自表1的化合物和药学上可接受的载剂、佐剂或媒介物。在一些实施方案中，本公开包括一种药物组合物，其包含脂质纳米颗粒(LNP)，所述脂质纳米颗粒(LNP)包含式(I)化合物。在一些实施方案中，本公开包括一种药物组合物，其包含LNP，所述LNP包含选自表1的化合物。在一些实施方案中，本公开包括一种药物组合物，其包含脂质纳米颗粒(LNP)，所述脂质纳米颗粒(LNP)包含式(A)、(A′)或(A″)化合物。在一些实施方案中，本公开包括一种药物组合物，其包含本公开的LNP和药学上可接受的赋形剂、载剂或稀释剂。在一些实施方案中，药物组合物可包含：(i)本公开的LNP和任选的有效载荷分子；和(ii)药学上可接受的载剂、稀释剂或赋形剂。
可以根据已知方法调配药物组合物，以制备药学上有用的组合物，由此将治疗分子与药学上可接受的载剂、稀释剂或赋形剂组合成混合物。若受体受试者可以耐受载剂的施用，则将所述载剂称为“药学上可接受的载剂”。无菌磷酸盐缓冲盐水为药学上可接受的载剂的一个实例。其他合适载剂、稀释剂或赋形剂为所属领域技术人员公知的。(参见例如Gennaro(编),Remington's Pharmaceutical Sciences(Mack Publishing Company,第19版1995)。)制剂可以进一步包括一种或多种赋形剂、防腐剂、增溶剂、缓冲剂、防止小瓶表面上的蛋白质损失的白蛋白等。
包含本公开的LNP的药物组合物可以被调配为选自由以下组成的组的剂型：口服单位剂型、静脉内单位剂型、鼻内单位剂型、栓剂单位剂型、皮内单位剂型剂型、肌内单位剂型、腹膜内单位剂型、皮下单位剂型、硬膜外单位剂型、舌下单位剂型和脑内单位剂型。口服单位剂型可选自由以下组成的组：片剂、丸剂、小丸、胶囊剂、粉剂、口含锭、颗粒剂、溶液剂、混悬剂、乳剂、糖浆剂、酏剂、缓释制剂、气雾剂和喷雾剂。
药物组合物可以治疗有效量向受试者施用。在预防性应用中，将包含LNP和任选的本公开的有效载荷分子的药物组合物以足以消除或降低病症风险或延迟病症发作的量向易患特定病症或另外处于特定病症的风险下的受试者施用。在治疗性应用中，将包含LNP和任选的本公开的有效载荷分子的组合物以足以治愈或至少部分阻止所述病症和其并发症的症状的量向疑似或已经患有此类病症的受试者施用。足以实现此目的的量称为治疗有效剂量或量。在预防性和治疗性方案中，有效载荷分子可以多个剂量施用，直到达到足够的反应。通常，若所需反应开始减弱，则监测反应并给予重复剂量。
根据本公开的方法，组合物可以通过多种施用方式向受试者施用，所述方式包括例如肌肉内、皮下、静脉内、心房内、关节内、肠胃外、鼻内、肺内、经皮、胸膜内、鞘内、瘤内和口服施用途径。出于预防和治疗目的，组合物可以以单次推注递送、在延长时间段内通过持续递送(例如，连续透皮递送)或以重复施用方案(例如，每小时一次、每天一次、每周一次或每月一次)向受试者施用。
施用可通过注射、冲洗、吸入、消耗、电渗透、血液透析、离子电渗疗法和本领域中已知的其他方法进行。施用途径自然会随着所治疗疾病的位置和性质而变化，并且可以包括例如耳部、颊部、结膜、皮肤、牙科、宫颈内、鼻窦内、气管内、肠内、硬膜外、间质、关节内、动脉内、腹内、心房内、胆内、支气管内、法氏囊内、海绵窦内、脑内、脑池内、角膜内、冠内(intracronal)、冠状动脉内、颅内、真皮内、椎间盘内、导管内、十二指肠内、十二指肠内、硬膜内、心外膜内、表皮内、食管内、胃内、龈内、肝内、回肠内、病灶内、舌内、腔内、淋巴管内、乳房内、髓内、脑膜内、肌肉内、鼻内、结内、眼内、网膜内、卵巢内、腹膜内、心包内、胸膜内、前列腺内、肺内、胃内、窦内、脊椎内、滑膜内、腱内、睾丸内、气管内、鞘内、胸内、小管内、肿瘤内、鼓室内、子宫内、腹膜内、血管内、心室内、膀胱内、前庭内、静脉内、玻璃体内、喉管、鼻腔、鼻胃管、口腔、眼科、口咽、肠胃外、经皮、关节周围、硬膜周围、神经周围、牙周、呼吸、眼球后、直肠、脊髓、蛛网膜下、结膜下、皮下、皮肤下、龈下、舌下、粘膜下、视网膜下、局部、经皮、经心内膜、经粘膜、经胎盘、经气管、经鼓室、输尿管、尿道和/或阴道灌注、灌洗、直接注射和口服施用。
在一些实施方案中，药物组合物被调配用于全身施用。在一些实施方案中，全身施用包含静脉内施用、动脉内施用、腹膜内施用、肌肉内施用、皮内施用、皮下施用、鼻内施用、口服施用或其组合。在一些实施方案中，药物组合物被调配用于静脉内施用。在一些实施方案中，药物组合物被调配用于局部施用。在一些实施方案中，药物组合物被调配用于肿瘤内施用。
本公开的组合物的有效剂量取决于许多不同的因素，包括施用方式、靶位点、受试者的生理状态、受试者为人或动物、施用的其他药物、治疗为预防性或治疗性的、以及组合物本身的特定活性及其在受试者中引起所需反应的能力。在一些实施方案中，受试者为人。在一些实施方案中，受试者可以为非人哺乳动物。通常，调整剂量方案以提供最佳治疗反应，即优化安全性和功效。
在此情况下，有效剂量的确定通常基于动物模型研究，随后进行人体临床试验，并通过确定有效剂量和施用方案来指导，以显著降低模型受试者中受试者病症的发生率或严重性。本公开的组合物可以在一次或在一系列治疗中适当地向受试者施用，并且可以自诊断开始的任何时间向受试者施用。本公开的组合物可以作为唯一治疗、作为单一疗法或与其他药物或疗法结合作为组合疗法施用，可用于治疗所讨论的疾患。
主治临床医生可以改变药物组合物的剂量，以在靶标部位维持所需浓度。可以根据递送方式选择更高或更低的浓度。剂量还应根据所施用制剂的释放速率进行调整。
在一些实施方案中，将本公开的药物组合物向受试者施用多次(例如，多次剂量)。在一些实施方案中，药物组合物经施用两次或更多次、三次或更多次、四次或更多次等。在一些实施方案中，药物组合物的施用可以重复一次、两次、3、4、5、6、7、8、9、10或更多次。药物组合物可以长期或急性施用，这取决于其预期目的。
在一些实施方案中，本公开的组合物的治疗有效量为约1ng/kg体重至约100mg/kg体重之间。在一些实施方案中，所施用的本公开组合物的范围为约1ng/kg体重至约1μg/kg体重、约1ng/kg体重至约100ng/kg体重、约1ng/kg体重至约10ng/kg体重、约10ng/kg体重至约1μg/kg体重、约10ng/kg体重至约100ng/kg体重、约100ng/kg体重至约1μg/kg体重、约100ng/kg体重至约10pg/kg体重、约1μg/kg体重至约10pg/kg体重、约1μg/kg体重至约100pg/kg体重、约10pg/kg体重至约100pg/kg体重、约10pg/kg体重至约1mg/kg体重、约100μg/kg体重至约10mg/kg体重、约1mg/kg体重至约100mg/kg体重或约10mg/kg体重至约100mg/kg体重。此范围内的剂量可以通过单次或多次施用来实现，包括例如每天多次施用或每天一次、每周一次、每两周一次或每月一次。本公开的组合物可以在适当或指示时作为通过推注或通过连续输注的单剂量施用，或作为通过推注或通过连续输注的多剂量施用。可以例如每天多次、每天一次、每2、3、4、5、6或7天一次、每周一次、每2、3、4、5或6周一次或每月一次施用多剂量。在一些实施方案中，每周一次施用本公开的组合物。在一些实施方案中，每两周一次施用本公开的组合物。在一些实施方案中，每三周一次施用本公开的组合物。然而，其他剂量方案也可为有用的。此疗法的进展很容易通过常规技术进行监测。
对于向成人受试者施用，治疗有效量可以以0.0006mg至1000mg/剂量范围内的剂量施用，包括但不限于0.0006mg/剂量、0.001mg/剂量、0.003mg/剂量、0.006mg/剂量、0.01mg/剂量、0.03mg/剂量、0.06mg/剂量、0.1mg/剂量、0.3mg/剂量、0.6mg/剂量、1mg/剂量、3mg/剂量、6mg/剂量、10mg/剂量、30mg/剂量、60mg/剂量、100mg/剂量、300mg/剂量、600mg/剂量和1000mg/剂量，并且在一个治疗过程中可以施用多次通常为连续的每日剂量。在一些实施方案中，本公开的组合物以以下剂量水平施用：约0.001mg/kg/剂量至约10mg/kg/剂量、约0.001mg/kg/剂量至约6mg/kg/剂量、约0.001mg/kg/剂量至约3mg/kg/剂量、约0.001mg/kg/剂量至约1mg/kg/剂量、约0.001mg/kg/剂量至约0.6mg/kg/剂量、约0.001mg/kg/剂量至约0.3mg/kg/剂量、约0.001mg/kg/剂量至约0.1mg/kg/剂量、约0.001mg/kg/剂量至约0.06mg/kg/剂量、约0.001mg/kg/剂量至约0.03mg/kg/剂量、约0.001mg/kg/剂量至约0.01mg/kg/剂量、约0.001mg/kg/剂量至约0.006mg/kg/剂量、约0.001mg/kg/剂量至约0.003mg/kg/剂量、约0.003mg/kg/剂量至约10mg/kg/剂量、约0.003mg/kg/剂量至约6mg/kg/剂量、约0.003mg/kg/剂量至约3mg/kg/剂量、约0.003mg/kg/剂量至约1mg/kg/剂量、约0.003mg/kg/剂量至约0.6mg/kg/剂量、约0.003mg/kg/剂量至约0.3mg/kg/剂量、约0.003mg/kg/剂量至约0.1mg/kg/剂量、约0.003mg/kg/剂量至约0.06mg/kg/剂量、约0.003mg/kg/剂量至约0.03mg/kg/剂量、约0.003mg/kg/剂量至约0.01mg/kg/剂量、约0.003mg/kg/剂量至约0.006mg/kg/剂量、约0.006mg/kg/剂量至约10mg/kg/剂量、约0.006mg/kg/剂量至约6mg/kg/剂量、约0.006mg/kg/剂量至约3mg/kg/剂量、约0.006mg/kg/剂量至约1mg/kg/剂量、约0.006mg/kg/剂量至约0.6mg/kg/剂量、约0.006mg/kg/剂量至约0.3mg/kg/剂量、约0.006mg/kg/剂量至约0.1mg/kg/剂量、约0.006mg/kg/剂量至约0.06mg/kg/剂量、约0.006mg/kg/剂量至约0.03mg/kg/剂量、约0.006mg/kg/剂量至约0.01mg/kg/剂量、约0.01mg/kg/剂量至约10mg/kg/剂量、约0.01mg/kg/剂量至约6mg/kg/剂量、约0.01mg/kg/剂量至约3mg/kg/剂量、约0.01mg/kg/剂量至约1mg/kg/剂量、约0.01mg/kg/剂量至约0.6mg/kg/剂量、约0.01mg/kg/剂量至约0.3mg/kg/剂量、约0.01mg/kg/剂量至约0.1mg/kg/剂量、约0.01mg/kg/剂量至约0.06mg/kg/剂量、约0.01mg/kg/剂量至约0.03mg/kg/剂量、约0.03mg/kg/剂量至约10mg/kg/剂量、约0.03mg/kg/剂量至约6mg/kg/剂量、约0.03mg/kg/剂量至约3mg/kg/剂量、约0.03mg/kg/剂量至约1mg/kg/剂量、约0.03mg/kg/剂量至约0.6mg/kg/剂量、约0.03mg/kg/剂量至约0.3mg/kg/剂量、约0.03mg/kg/剂量至约0.1mg/kg/剂量、约0.03mg/kg/剂量至约0.06mg/kg/剂量、约0.06mg/kg/剂量至约10mg/kg/剂量、约0.06mg/kg/剂量至约6mg/kg/剂量、约0.06mg/kg/剂量至约3mg/kg/剂量、约0.06mg/kg/剂量至约1mg/kg/剂量、约0.06mg/kg/剂量至约0.6mg/kg/剂量、约0.06mg/kg/剂量至约0.3mg/kg/剂量、约0.06mg/kg/剂量至约0.1mg/kg/剂量、约0.1mg/kg/剂量至约10mg/kg/剂量、约0.1mg/kg/剂量至约6mg/kg/剂量、约0.1mg/kg/剂量至约3mg/kg/剂量、约0.1mg/kg/剂量至约1mg/kg/剂量、约0.1mg/kg/剂量至约0.6mg/kg/剂量、约0.1mg/kg/剂量至约0.3mg/kg/剂量、约0.3mg/kg/剂量至约10mg/kg/剂量、约0.3mg/kg/剂量至约6mg/kg/剂量、约0.3mg/kg/剂量至约3mg/kg/剂量、约0.3mg/kg/剂量至约1mg/kg/剂量、约0.3mg/kg/剂量至约0.6mg/kg/剂量、约0.6mg/kg/剂量至约10mg/kg/剂量、约0.6mg/kg/剂量至约6mg/kg/剂量、约0.6mg/kg/剂量至约3mg/kg/剂量、约0.6mg/kg/剂量至约1mg/kg/剂量、约1mg/kg/剂量至约10mg/kg/剂量、约1mg/kg/剂量至约6mg/kg/剂量、约1mg/kg/剂量至约3mg/kg/剂量、约3mg/kg/剂量至约10mg/kg/剂量、约3mg/kg/剂量至约6mg/kg/剂量或约6mg/kg/剂量至约10mg/kg/剂量。在一些实施方案中，本公开的组合物以以下剂量水平施用：约0.001mg/kg/剂量、约0.003mg/kg/剂量、约0.006mg/kg/剂量、约0.01mg/kg/剂量、约0.03mg/kg/剂量、约0.06mg/kg/剂量、约0.1mg/kg/剂量、约0.3mg/kg/剂量、约0.6mg/kg/剂量、约1mg/kg/剂量、约3mg/kg/剂量、约6mg/kg/剂量或约10mg/kg/剂量。本公开的组合物可以在一天的不同时间施用。在一个实施方案中，最佳治疗剂量可以在晚上施用。在另一个实施方案中，最佳治疗剂量可以在早上施用。正如预期，剂量将取决于受试者的疾患、体型、年龄和状况。
主治临床医生可以改变药物组合物的剂量，以在靶标部位维持所需浓度。可以根据递送方式选择更高或更低的浓度。剂量还应根据所施用制剂的释放速率进行调整。
在一些实施方案中，将本公开的药物组合物向受试者施用多次(例如，多次剂量)。在一些实施方案中，药物组合物经施用两次或更多次、三次或更多次、四次或更多次等。在一些实施方案中，药物组合物的施用可以重复一次、两次、3、4、5、6、7、8、9、10或更多次。药物组合物可以长期或急性施用，这取决于其预期目的。
在一些实施方案中，药物组合物的两个连续剂量之间的间隔小于4、小于3、小于2或小于1周。在一些实施方案中，两次连续剂量之间的间隔小于3周。在一些实施方案中，两次连续剂量之间的间隔小于2周。在一些实施方案中，两次连续剂量之间的间隔小于1周。在一些实施方案中，两次连续剂量之间的间隔小于28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2或1天。在一些实施方案中，药物组合物的两个连续剂量之间的间隔为至少4、至少3、至少2或至少1周。在一些实施方案中，本公开的药物组合物的两次连续剂量之间的间隔为至少3周。在一些实施方案中，本公开的药物组合物的两次连续剂量之间的间隔为至少2周。在一些实施方案中，本公开的药物组合物的两次连续剂量之间的间隔为至少1周。在一些实施方案中，本公开的药物组合物的两次连续剂量之间的间隔为至少28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2或1天。在一些实施方案中，每天一次，每2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27或28天一次向受试者施用一个剂量的本公开的药物组合物。在一些实施方案中，每4、5、6、7、8、9、10、11或12周一次向受试者施用一个剂量的本公开的药物组合物。在一些实施方案中，每1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12周一次向受试者施用一个剂量的本公开的药物组合物。
在一些实施方案中，多次施用本公开的药物组合物，其中在第二次施用和/或后续施用后受试者中LNP的血清半衰期为第一次施用后LNP血清半衰期的至少40％、50％、60％、70％、80％、85％、90％或95％。
在一些实施方案中，包含有效载荷分子的药物组合物的第二剂量和后续剂量可以维持有效载荷分子的活性，其为第一剂量活性的至少50％、或第一剂量的至少60％、或第一剂量的至少70％、或第一剂量的至少75％、或第一剂量的至少80％、或第一剂量的至少85％、或第一剂量的至少90％、或第一剂量的至少95％或更多，持续在第二次施用或后续施用后至少1天、2天、3天、4天、5天、6天或7天。
在一些实施方案中，本公开的药物组合物的体内治疗作用持续时间为约1小时或更长、约2小时或更长、约3小时或更长、约4小时或更长、约5小时或更长、约6小时或更长、约7小时或更长、约8小时或更长、约9小时或更长、约10小时或更长、约12小时或更长、约14小时或更长、约16小时或更长、约18小时或更长、约20小时或更长、约25小时或更长、约30小时或更长、约35小时或更长、约40小时或更长、约45小时或更长或约50小时或更长。在一些实施方案中，本公开的药物组合物的体内治疗作用持续时间为至少1小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时、23小时、24小时、1.5天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天或10天。
在一些实施方案中，本公开的药物组合物具有与预定阈值相当的体内半衰期。在一些实施方案中，本公开的药物组合物具有大于预定阈值的体内半衰期。在一些实施方案中，本公开的药物组合物具有短于预定阈值的体内半衰期。在一些实施方案中，预定阈值为包含相同有效载荷分子和LNP的对照组合物的半衰期，除了LNP包含(i)不为式(A)、(A')或(A”)的PEG-脂质(例如，对照组合物中LNP的PEG-脂质可以为PEG2k-DPG)；或(ii)不为式(I)的阳离子脂质。
在一些实施方案中，本公开的药物组合物在重复剂量后的AUC(血液浓度-时间曲线下面积)为前次剂量后AUC的至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％或至少100％。在一些实施方案中，药物组合物的AUC为前次剂量后AUC的至少60％。在一些实施方案中，重复剂量后，药物组合物的AUC与前次剂量后的AUC相比降低小于70％、小于60％、小于60％、小于40％、小于30％、小于20％、小于10％或小于5％。在一些实施方案中，在重复剂量后，药物组合物的AUC与前次剂量后的AUC相比降低小于40％。
在一些实施方案中，本公开的药物组合物包含编码溶瘤病毒的病毒基因组的核酸分子，并且其中向携带肿瘤的受试者施用药物组合物将核酸分子递送到肿瘤细胞中。在一些实施方案中，核酸分子为RNA分子。在一些实施方案中，施用药物组合物导致溶瘤病毒在肿瘤细胞中复制。在一些实施方案中，与正常细胞相比，向携带肿瘤的受试者施用药物组合物导致溶瘤病毒在肿瘤细胞中选择性复制。
在一些实施方案中，向携带肿瘤的受试者施用本公开的药物组合物抑制肿瘤生长。在一些实施方案中，药物组合物的施用抑制肿瘤生长达至少1周、至少1个月、至少2个月、至少3个月、至少4个月、至少6个月、至少9个月、至少12个月、至少2年或更长时间。在一些实施方案中，抑制肿瘤生长意指将肿瘤大小控制在恰好在施用药物组合物前肿瘤大小的100％内达特定时间段。在一些实施方案中，抑制肿瘤生长意指将肿瘤大小控制在恰好在施用药物组合物前肿瘤大小的110％内、120％内、130％内、140％内或150％内。
在一些实施方案中，向携带肿瘤的受试者施用药物组合物导致肿瘤缩小或消除。在一些实施方案中，施用药物组合物导致肿瘤缩小或消除达至少1周、至少1个月、至少2个月、至少3个月、至少4个月、至少6个月、至少9个月、至少12个月、至少2年或更长时间。在一些实施方案中，药物组合物的施用导致肿瘤在1周内、2周内、3周内、4周内、1个月内、2个月内、3个月内、4个月内、6个月内、9个月内、12个月内或2年内缩小或消除。在一些实施方案中，肿瘤缩小意指与恰好在施用药物组合物前的肿瘤大小相比，肿瘤大小减小至少10％、至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％或至少95％。在一些实施方案中，肿瘤缩小意指与恰好在施用药物组合物前的肿瘤大小相比，肿瘤大小减小至少30％。
药物组合物可以作为包含容器的药盒提供，所述容器包含如本文所述的药物组合物。药物组合物可以例如以用于单次或多次剂量的可注射溶液形式提供，或以在注射前重构的无菌粉末提供。或者，此类药盒可包括用于施用药物组合物的干粉分散器、液体气雾剂发生器或喷雾器。此类药盒可以还包含关于药物组合物的适应症和用途的书面信息
使用方法
在一些实施方案中，本公开提供治疗有需要的受试者中的疾病或病症的方法，其包括向受试者施用治疗有效量的本公开的组合物(例如，药物组合物)。在一些实施方案中，本公开包括一种治疗疾病或病症的方法，其包括向有需要的患者施用本文所述的脂质纳米颗粒。在一些实施方案中，疾病或病症包含癌症。
所述方法可以为一种治疗患有受益于有效载荷分子的疾患或处于其风险下的受试者的方法，特别地若有效载荷分子为治疗剂。或者，所述方法可以为一种诊断受试者的方法，在此情况下，有效载荷分子可以为诊断剂。
在一些实施方案中，本公开包括一种将有效载荷递送至细胞的方法，其包括向有需要的受试者施用本文所述的脂质颗粒或药物组合物。在一些实施方案中，本公开包括一种将多核苷酸递送至细胞的方法，其包括向有需要的受试者施用脂质颗粒或药物组合物，所述脂质颗粒或药物组合物包含(i)式(I)化合物；(ii)选自表1的化合物，或(iii)式(A)、(A')或(A”)化合物。在一些实施方案中，多核苷酸编码多肽或其功能变体或片段，使得多肽或其功能变体或片段的表达增加。在另一个实施方案中，多核苷酸编码免疫治疗剂或其功能变体或片段。在一些实施方案中，多核苷酸编码免疫治疗剂或其功能变体或片段。在一些实施方案中，本公开包括一种多核苷酸，其包含病毒基因组或其功能变体或片段。在一些实施方案中，多核苷酸编码抗原、蛋白质、CAS9蛋白质或碱基编辑酶或其融合蛋白(例如，与结合指导RNA的CRISPR蛋白质融合的碱基编辑酶)。在一些实施方案中，多核苷酸包含siRNA、saRNA、miRNA或指导RNA。
在又一个相关实施方案中，本公开包括一种治疗受试者中以多肽的过表达为特征的疾病或病症的方法，其包括向受试者提供本公开的脂质颗粒或药物组合物，其中治疗剂为多核苷酸。
在另一个相关实施方案中，本公开包括一种治疗受试者中以多肽表达不足为特征的疾病或病症的方法。
在一些实施方案中，疾病或病症为癌症。在一些实施方案中，癌症选自肺癌、乳腺癌、卵巢癌、宫颈癌、前列腺癌、睾丸癌、结肠直肠癌、结肠癌、胰腺癌、肝癌、胃癌、头颈癌、甲状腺癌、恶性胶质瘤、胶质母细胞瘤、黑色素瘤、默克尔细胞癌、B细胞淋巴瘤、多发性骨髓瘤、白血病、肾细胞癌和神经母细胞瘤。在一些实施方案中，癌症为肺癌。在一些实施方案中，肺癌为小细胞肺癌或非小细胞肺癌。在一些实施方案中，癌症为肝癌。在一些实施方案中，肝癌为肝细胞癌(HCC)。在一些实施方案中，肾癌为肾透明细胞癌(RCC)。在一些实施方案中，肾细胞癌选自由以下组成的组：透明细胞肾细胞癌、乳头状肾细胞癌和嫌色肾细胞癌。在一些实施方案中，癌症为B细胞淋巴瘤。在一些实施方案中，B细胞淋巴瘤选自由以下组成的组：弥漫性大B细胞淋巴瘤、滤泡性淋巴瘤、边缘区淋巴瘤和套细胞淋巴瘤。在一些实施方案中，癌症为白血病。在一些实施方案中，白血病选自由以下组成的组：B细胞白血病、T细胞白血病、急性髓性白血病和慢性髓性白血病。
在又一个实施方案中，本公开包括一种治疗受试者的方法，其包括以足以导致在受试者血清中产生抗体的量向受试者施用包含编码病毒、细菌或真菌蛋白的多核苷酸的药物组合物。在一些实施方案中，所施用组合物的量足以产生循环抗体；或在受试者内产生病毒特异性CD8+T细胞；或产生抗原特异性抗体。
在其他实施方案中，施用为肠胃外施用。在一些实施方案中，施用为通过皮下注射、皮内注射或肌内注射进行；或药物组合物至少施用两次。在另一个实施方案中，一种方法还包含测量抗体效价或CD8+T细胞的步骤。
在一些实施方案中，本文所述的药物组合物包含编码抗体的核酸。在一些实施方案中，抗体能够结合细胞相关或分泌的蛋白质或人蛋白质的片段或变体。在另一个实施方案中，抗体能够结合病毒、细菌或真菌颗粒。本说明书的另一方面为一种治疗受试者的方法，其包括以足以导致在受试者血清中产生抗体的量向受试者施用包含编码抗体的核酸的药物组合物。
在各个实施方案中，本公开涉及一种治疗有需要的受试者中的癌症的方法，其包括向受试者施用治疗有效量的如本文所述的组合物。
在一些实施方案中，本公开提供将有效载荷分子递送至细胞的方法，所述方法包含使细胞与LNP或其药物组合物接触，其中LNP包含有效载荷分子。在一些实施方案中，有效载荷分子为编码病毒的核酸分子，并且其中使细胞与LNP接触导致细胞产生病毒颗粒，并且其中病毒颗粒具有感染性和裂解性。
在一些实施方案中，本公开提供向受试者递送LNP的方法，其包括向受试者施用本公开的LNP或其药物组合物。在一些实施方案中，所述方法包含多次施用。在一些实施方案中，药物组合物的两个连续施用之间的间隔小于4、小于3、小于2或小于1周。在一些实施方案中，两次连续施用之间的间隔小于2周。在一些实施方案中，两次连续施用之间的间隔小于1周。在一些实施方案中，两次连续施用之间的间隔小于28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2或1天。在一些实施方案中，药物组合物的两个连续施用之间的间隔为至少4、至少3、至少2或至少1周。在一些实施方案中，本公开的药物组合物的两次连续施用之间的间隔为至少2周。在一些实施方案中，本公开的药物组合物的两次连续施用之间的间隔为至少1周。在一些实施方案中，本公开的药物组合物的两次连续施用之间的间隔为至少28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2或1天。在一些实施方案中，所述方法包含每1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27或28天一次向受试者施用本公开的药物组合物。在一些实施方案中，所述方法包含每4、5、6、7、8、9、10、11或12周一次向受试者施用本公开的药物组合物。在一些实施方案中，所述方法包含每1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12周一次向受试者施用本公开的药物组合物。
在一些实施方案中，本公开提供向受试者递送LNP的方法，其包括向受试者施用本公开的LNP或其药物组合物，其中所述方法包含多次施用。在一些实施方案中，在所述方法的第二次施用和/或后续施用后受试者中LNP的血清半衰期为第一次施用后LNP血清半衰期的至少40％、50％、60％、70％、80％、85％、90％或95％。
在一些实施方案中，LNP在重复剂量后的AUC为前次剂量后AUC的至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％或至少100％。在一些实施方案中，LNP的AUC为前次剂量后AUC的至少60％。在一些实施方案中，重复剂量后，LNP的AUC与前次剂量后的AUC相比降低小于70％、小于60％、小于60％、小于40％、小于30％、小于20％、小于10％或小于5％。在一些实施方案中，在重复剂量后，LNP的AUC与前次剂量后的AUC相比降低小于40％。
在一些实施方案中，本公开提供向受试者递送LNP的方法，其包括向受试者施用本公开的LNP或其药物组合物，其中LNP包含编码溶瘤病毒的病毒基因组的核酸分子，其中受试者患有肿瘤，并且其中LNP的施用将核酸分子递送到肿瘤细胞中。在一些实施方案中，施用LNP导致溶瘤病毒在肿瘤细胞中复制。在一些实施方案中，与正常细胞相比，LNP的施用导致溶瘤病毒在肿瘤细胞中选择性复制。
在一些实施方案中，本公开提供向受试者递送LNP的方法，其包括向受试者施用本公开的LNP或其药物组合物，其中向携带肿瘤的受试者施用LNP抑制了肿瘤生长。在一些实施方案中，所述方法抑制肿瘤生长达至少1周、至少1个月、至少2个月、至少3个月、至少4个月、至少6个月、至少9个月、至少12个月、至少2年或更长时间。在一些实施方案中，抑制肿瘤生长意指将肿瘤大小控制在恰好在施用药物组合物前肿瘤大小的100％内达特定时间段。在一些实施方案中，抑制肿瘤生长意指将肿瘤大小控制在恰好在施用药物组合物前肿瘤大小的110％内、120％内、130％内、140％内或150％内。
在一些实施方案中，本公开提供向受试者递送LNP的方法，其包括向受试者施用本公开的LNP或其药物组合物，其中向携带肿瘤的受试者施用LNP导致肿瘤缩小或消除。在一些实施方案中，所述方法导致肿瘤缩小或消除达至少1周、至少1个月、至少2个月、至少3个月、至少4个月、至少6个月、至少9个月、至少12个月、至少2年或更长时间。在一些实施方案中，所述方法导致肿瘤在1周内、2周内、3周内、4周内、1个月内、2个月内、3个月内、4个月内、6个月内、9个月内、12个月内或2年内缩小或消除。在一些实施方案中，肿瘤缩小意指与恰好在施用药物组合物前的肿瘤大小相比，肿瘤大小减小至少10％、至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％或至少95％。在一些实施方案中，肿瘤缩小意指与恰好在施用药物组合物前的肿瘤大小相比，肿瘤大小减小至少30％。
在一些实施方案中，本公开提供向受试者递送LNP的方法，其包括向受试者施用本公开的LNP或其药物组合物，其中向携带肿瘤的受试者施用LNP抑制了肿瘤转移。
在一些实施方案中，受试者为哺乳动物。在一些实施方案中，受试者为人。在一些实施方案中，受试者患有癌症，并且其中所述方法抑制或减缓癌症的生长和/或转移。
在一些实施方案中，本公开提供将LNP递送至受试者的方法，其包括全身施用LNP或其药物组合物。在一些实施方案中，施用为静脉内、动脉内、腹膜内、肌肉内、皮内、皮下、鼻内、口服或其组合。
在一些实施方案中，本公开提供将LNP递送至受试者的方法，其包括局部施用LNP或其药物组合物。在一些实施方案中，施用为瘤内施用。
在一些实施方案中，癌症为肺癌、肝癌、前列腺癌、膀胱癌、胰腺癌、胃癌、乳腺癌、神经母细胞瘤、横纹肌肉瘤、髓母细胞瘤或黑色素瘤。在一些实施方案中，癌症为神经内分泌癌。
癌症的实例包括但不限于癌、淋巴瘤、母细胞瘤、肉瘤(包括脂肪肉瘤、骨源性肉瘤、血管肉瘤、内皮肉瘤、平滑肌肉瘤、脊索瘤、淋巴管肉瘤、淋巴管内皮肉瘤、横纹肌肉瘤、纤维肉瘤、粘液肉瘤、神经软骨肉瘤)、神经内分泌瘤、间皮瘤、滑膜瘤、神经鞘瘤、脑膜瘤、腺癌、黑色素瘤和白血病或淋巴恶性肿瘤。此类癌症的更具体实例包括鳞状细胞癌(例如，上皮鳞状细胞癌)、肺癌(包括小细胞肺癌、非小细胞肺癌、肺腺癌和肺鳞癌、小细胞肺癌)、腹膜癌、肝细胞癌、胃癌(gastric cancer或stomach cancer)(包括胃肠癌)、胰腺癌、胶质母细胞瘤、宫颈癌、卵巢癌、肝癌、膀胱癌、肝癌、乳腺癌、结肠癌、直肠癌、结肠直肠癌、子宫内膜癌或子宫癌、唾液腺癌、肾癌(kidney cancer或renal cancer)、前列腺癌、外阴癌、甲状腺癌、肝癌、肛门癌、阴茎癌、睾丸癌、食道癌、胆道肿瘤、尤文氏瘤(Ewing's tumor)、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、支气管源性癌、肾细胞癌、肝癌、胆管癌、绒毛膜癌、精原细胞瘤、胚胎癌、维尔姆斯瘤(Wilms'tumor)、睾丸肿瘤、肺癌、膀胱癌、上皮癌、神经胶质瘤、星形细胞瘤、髓母细胞瘤、颅咽管瘤、室管膜瘤、松果体瘤、血管母细胞瘤、听神经瘤、少突胶质细胞瘤、脑膜瘤、黑色素瘤、神经母细胞瘤、视网膜母细胞瘤、白血病、淋巴瘤、多发性骨髓瘤、华氏巨球蛋白血症(Waldenstrom'smacroglobulinemia)、骨髓增生异常疾病、重链疾病、神经内分泌肿瘤、神经鞘瘤和其他癌症，以及头颈癌。在一些实施方案中，癌症选自小细胞肺癌(SCLC)、小细胞膀胱癌、大细胞神经内分泌癌(LCNEC)、去势抵抗性小细胞神经内分泌前列腺癌(CRPC-NE)、类癌(例如，肺类癌)的多形性胶质母细胞瘤-IDH突变体(GBM-IDH突变体)。
LNP制备方法
在一些实施方案中，本发明提供了一种用于制备含有核酸分子的脂质纳米颗粒(LNP)组合物的方法，其包括以下步骤：
(a)在水溶液中将核酸分子稀释至所需浓度；
(b)使用微流体流将包含LNP的所有脂质组分的有机脂质相与含有核酸分子的水相混合以形成LNP；
(c)在缓冲液中透析LNP以去除有机溶剂；
(d)将LNP浓缩到靶标体积；和
(e)任选地，通过无菌过滤器过滤。
在一些实施方案中，有机脂质相和水相以1:1(v:v)和1:10(v:v)之间的比率混合。在一些实施方案中，有机脂质相和水相以如下比率混合：1:1(v:v)、1:2(v:v)、1:3(v:v)、1:4(v:v)、1:5(v:v)、1:6(v:v)、1:7(v:v)、1:8(v:v)、1:9(v:v)或1:10(v:v)。在一些实施方案中，有机脂质相和水相以如下比率混合：1:1(v:v)和1:3(v:v)之间、1:2(v:v)和1:4(v:v)之间、1:3(v:v)和1:5(v:v)之间、1:4(v:v)和1:6(v:v)之间、1:5(v:v)和1:7(v:v)之间、1:6(v:v)和1:8(v:v)之间、1:7(v:v)和1:9(v:v)之间或介于1:8(v:v)和1:10(v:v)之间。在一些实施方案中，有机脂质相和水相以1:3(v:v)和1:5(v:v)之间的比率混合。在一些实施方案中，有机脂质相和水相以1:3(v:v)的比率混合。在一些实施方案中，有机脂质相和水相以1:5(v:v)的比率混合。
在一些实施方案中，微流体流的总流速为5-20mL/min。在一些实施方案中，微流体流的总流速为5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20mL/min。在一些实施方案中，微流体流的总流速为9-20mL/min。在一些实施方案中，微流体流的总流速为11-13mL/min。
在一些实施方案中，步骤(b)中的有机脂质相中的溶剂为乙醇。在一些实施方案中，对步骤(b)中的有机脂质相施加热量。在一些实施方案中，将约40、45、50、55、60、65、70、75或80℃施加到步骤(b)中的有机脂质相。在一些实施方案中，将60℃施加到步骤(b)中的有机脂质相。在一些实施方案中，未向步骤(b)中的有机脂质相施加热量。
在一些实施方案中，步骤(a)中水溶液的pH为1和7之间。在一些实施方案中，步骤(a)中水溶液的pH为1和3之间、2和4之间、3和5之间、4和6之间或5和7之间。在一些实施方案中，步骤(a)中水溶液的pH为1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5或7。在一些实施方案中，步骤(a)中水溶液的pH为3。在一些实施方案中，步骤(a)中水溶液的pH为5。
在一些实施方案中，总脂质浓度为5mM和80mM之间。在一些实施方案中，总脂质浓度为约5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75或80mM。在一些实施方案中，总脂质浓度为约20mM。在一些实施方案中，总脂质浓度为约40mM。
在一些实施方案中，由所述方法产生的LNP的脂质氮与磷酸酯基比率(N:P)二1到25之间。在一些实施方案中，N:P为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24或25。在一些实施方案中，N:P为1到25之间、1到20之间、1到15之间、1到10之间、1到5之间、5到25之间、5到20之间、5到15之间、5到10之间、10到25之间、10到20之间、10到15之间、15到25之间、15到20之间或20到25之间。在一些实施方案中，LNP包含核酸分子且其脂质氮与磷酸酯基比率(N:P)为14。
在一些实施方案中，步骤(c)中的缓冲液具有中性pH(例如，1x PBS，pH 7.2)。在一些实施方案中，步骤(d)使用离心过滤进行浓缩。
在一些实施方案中，本发明方法的包封效率至少为70％、至少75％、至少75％、至少80％、至少90％、至少95％、至少97％、至少98％或至少99％。在一些实施方案中，本发明方法的包封效率为至少90％。在一些实施方案中，本发明方法的包封效率为至少95％。在一些实施方案中，包封效率由RiboGreen确定。
在一些实施方案中，通过本公开的方法生产的LNP的平均大小(即，平均外径)为约50nm至约500nm。在一些实施方案中，LNP的平均大小为约50nm至约200nm、约100nm至约200nm、约150nm至约200nm、约50nm至约100nm、约50nm至约150nm、约100nm至约150nm、约200nm至约250nm、约250nm至约300nm、约300nm至约400nm、约150nm至约500nm、约200nm至约500nm、约300nm至约500nm、约350nm至约500nm、约400nm至约500nm、约425nm至约500nm、约450nm至约500nm或约475nm至约500nm。在一些实施方案中，多个LNP的平均大小为约50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、110nm、约120或约125nm。在一些实施方案中，多个LNP的平均大小为约100nm。在一些实施方案中，多个LNP的平均大小为50nm至150nm。在一些实施方案中，多个LNP的平均大小(平均外径)为50nm至150nm、50nm至125nm、50nm至100nm、50nm至75nm、75nm至150nm、75nm至125nm、75nm至100nm、100nm至150nm、100nm至125nm或125nm至150nm。在一些实施方案中，多个LNP的平均大小为70nm至90nm、80nm至100nm、90nm至110nm、100nm至120nm、110nm至130nm、120nm至140nm或130nm至150nm。在一些实施方案中，多个LNP的平均大小为90nm至110nm。
在一些实施方案中，多个LNP的多分散指数为0.01和0.3之间。在一些实施方案中，多个LNP的多分散指数为0.1和0.15之间。在一些实施方案中，多个LNP的多分散指数为约0.01、约0.02、约0.03、约0.04、约0.05、约0.06、约0.07、约0.08、约0.09、约0.10、约0.11、约0.12、约0.13、约0.14、约0.15、约016、约0.17、约0.18、约0.19、约0.20、约0.21、约0.22、约0.23、约0.24、约0.25、约0.26、约0.27、约0.28、约0.29或约0.30。在一些实施方案中，多个LNP的多分散指数为约0.10、约0.11、约0.12、约0.13、约0.14或约0.15。在一些实施方案中，平均直径和/或多分散性是通过动态光散射确定的。
例证
缩写：
Bn：芐基
DCM：二氯甲烷
DMAP：4-二甲氨基吡啶
EtOAc：乙酸乙酯
EDCI：1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺
HPLC：高效液相色谱
LCMS：液相色谱-质谱法
Ns：硝基苯磺酸盐(nosylate)
TBAI：四丁基碘化铵
TEA：三乙胺(NEt3)
THF：四氢呋喃
TFA：三氟乙酸
Ts：甲苯磺酰基
药物动力学参数
AUC(曲线下面积)：浓度-时间曲线的积分
Cmax：施用后药物的峰值血浆浓度
C0：给定体积血浆中的药物量
CL(清除率)：单位时间内清除药物的血浆体积
t1/2(消除半衰期)：药物浓度达到其原值一半所需的时间
tmax：达到Cmax的时间
Vss(稳态分布容积)：药物在稳态时分布的表观容积
实施例1：可电离脂质的合成
中间物A的合成：路线1
步骤1：(2E,2'E)-二乙基4,4'-(苄基氮烷二基)双(丁-2-烯酸酯)(2)
向苯甲胺(6.94g，64.75mmol，0.5当量)于MeCN(300mL)中的溶液中添加K2CO3(19.69g，142.46mmol，1.1当量)和(E)-4-溴丁-2-烯酸乙酯(25g，129.51mmol，1当量)。将混合物在20℃下搅拌16h。过滤反应混合物，并且将滤饼用EtOAc(20mL*2)洗涤。真空浓缩滤液，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(120gSilica Flash柱，EtOAc/石油醚(PE)：0～10％)纯化残余物，以得到呈黄色油状的化合物2(20.3g，56.17mmol，产率43.4％)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝7.39-7.31(m,4H),7.30-7.23(m,1H),6.99-6.93(m,2H),6.07-6.03(m,2H),4.22(q,J＝7.2,4H),3.63(s,2H),3.24-3.23(m,4H),1.32(t,J＝7.2,6H)。
步骤2：4,4'-((叔丁氧羰基)氮烷二基)二丁酸二乙酯(3)
在N2下向(E)-4-[芐基-[(E)-4-乙氧基-4-氧代-丁-2-烯基]氨基]丁-2-烯酸乙酯(20g，60.35mmol，1当量)于EtOH(400mL)的溶液中添加(Boc)2O(19.76g，90.52mmol，20.80mL，1.5当量)和Pd/C(3g，60.35mmol，10％纯度)。将悬浮液在真空下脱气并用H2吹扫数次。将混合物在H2(50psi)、35℃下搅拌8小时。过滤反应混合物，并且将滤饼用乙醇(80mL*2)洗涤。真空浓缩滤液，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(120gSilica Flash柱，EtOAc/石油醚(PE)：0～15％)纯化残余物，以得到呈黄色油状的化合物3(13.2g，38.21mmol，产率63.3％)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.17-4.12(m,4H),3.25-3.21(m,4H),2.34-2.29(m,4H),1.89-1.82(m,4H),1.47(s,9H),1.30-1.25(m,6H)。
步骤3：4,4'-((叔丁氧基羰基)氮烷二烷基)二丁酸(4)
向4-[叔丁氧基羰基-(4-乙氧基-4-氧代-丁基)氨基]丁酸乙酯(12.7g，36.77mmol，1当量)于THF(150mL)中的溶液中添加LiOH·H2O(5.40g，128.68mmol，3.5当量)于H2O(20mL)中的溶液。将混合物在30℃下搅拌16h。将反应混合物用H2O(120mL)稀释。将水相用EtOAc(50mL*2)萃取。然后将水相用HCl水(1N)中和至pH＝4～5并用EtOAc(150mL*3)萃取。将合并的有机相用盐水(120mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到呈黄色油状的化合物4(8.5g，29.38mmol，79.9％产率)。粗产物不经进一步纯化即用于下一步骤。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝11.88-9.58(brs,2H),3.35-3.15(m,4H),2.37(t,J＝7.2Hz,4H),1.90-1.83(m,4H),1.46(s,9H)。
步骤4：4,4'-((叔丁氧羰基)氮烷二基)二丁酸二(十五烷-8-基)酯(5)
在0℃、N2下，添加4-[叔丁氧基羰基(3-羧丙基)氨基]丁酸(2g，6.91mmol，1.2当量)溶解于DCM(30mL)、EDCI(3.31g，17.28mmol，3当量)、TEA(2.91g，28.80mmol，4.01mL，5当量)和DMAP(703.8mg，5.76mmol，1当量)中的溶液。添加后，将混合物在20℃下搅拌1h，并且然后逐滴添加于DCM(20mL)中的十五烷-8-醇(2.63g，11.52mmol，2当量)。将所得混合物在20℃下搅拌15h。将反应混合物用EtOAc(100mL)稀释并依次用饱和NaHCO3水溶液(50mL*2)、盐水(50mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(80gSilica Flash柱，EtOAc/PE：0～10％)纯化残余物，得到呈无色油状的化合物5(1.5g，2.11mmol，36.7％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.90-4.87(m,2H),3.24-3.21(m,4H),2.30 -2.26(m,4H),1.88-1.81(m,4H),1.54-1.18(m,8H),1.46(s,9H),1.34-1.21(m,40H),0.92-0.85(m,12H)。
步骤5：4,4'-氮烷二基二丁酸二(十五烷-8-基)酯(A)
在0℃、N2下向4-[叔丁氧基羰基-[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(1.3g，1.83mmol，1当量)于DCM(20mL)中的溶液中添加TFA(3.08g，27.01mmol，2mL)。添加后，将混合物在20℃下搅拌4h。然后，添加冰水(20mL)并将混合物用饱和NaHCO3水溶液中和至pH＝8～9。将水相用EtOAc(50mL*3)萃取。将合并的有机相用盐水(40mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到呈黄色油状的化合物A(1.06g，粗制物)。粗产物不经进一步纯化即用于下一步骤。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.89-4.83(m,2H),2.86-2.82(m,4H),2.42-2.38(m,4H),1.96-1.90(m,4H),1.52-1.50(m,8H),1.32-1.20(m,40H),0.90-0.86(m,12H)。
中间物A的合成：路线2
步骤1：4,4'-(((4-硝基苯基)磺酰基)氮烷二烷基)二丁酸二甲酯(7))
向4-溴丁酸甲酯(89.53g，494.59mmol，4当量)和4-硝基苯磺酰胺(25g，123.65mmol，1当量)于MeCN(500mL)中的溶液中添加Cs2CO3(80.57g，247.30mmol，2当量)、KI(10.26g，61.82mmol，0.5当量)和TBAI(456.72mg，1.24mmol，0.01当量)。将混合物在90℃下搅拌12小时。将反应混合物用饱和NH4C1水溶液(1000mL)淬灭，并然后用EtOAc(500mL)稀释。将水相用EtOAc(1000mL x 3)萃取。将合并的有机相用盐水(600mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物，通过硅胶色谱法(PE/EtOAc＝10/1到3/1)纯化该残余物，得到呈黄色固体状的化合物4-[(4-甲氧基-4-氧代-丁基)-(4-硝基苯基)磺酰基-氨基]丁酸甲酯(48g，119.28mmol，96.47％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝8.34(d,J＝8.8Hz,2H),7.98(d,J＝8.8Hz,2H),3.67(s,6H),3.21(t,J＝7.6Hz,4H),2.34(t,J＝7.2Hz,4H),1.89-1.82(m,4H)。
步骤2：4,4'-(((4-硝基苯基)磺酰基)氮烷二烷基)二丁酸(8)
向4-[(4-甲氧基-4-氧代-丁基)-(4-硝基苯基)磺酰基-氨基]丁酸甲酯(48g，119.28mmol，1当量)于THF(300mL)、MeOH(100mL)和H2O(100mL)中的溶液中添加LiOH·H2O(25.03g，596.39mmol，5当量)。将混合物在25℃下搅拌12小时。将反应混合物用HCl(2N，水溶液)调节pH＝6，然后过滤固体并真空浓缩，得到呈黄色固体状的化合物4-[3-羧丙基-(4-硝基苯基)磺酰基-氨基]丁酸(42g，112.19mmol，产率94.06％)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ＝8.41-8.36(m,2H),8.10-8.01(m,2H),3.18-3.12(m,4H),2.24-2.18(m,4H),1.75-1.68(m,4H)。
步骤3：十五烷-8-醇(A1)
在0℃下向十五烷-8-酮(25g，110.43mmol，1当量)于THF(300mL)和MeOH(50mL)中的溶液中缓慢添加NaBH4(12.53g，331.28mmol，3当量)。将混合物在N2、20℃下搅拌2小时。将反应混合物用饱和NH4C1水溶液(400mL)淬灭，并然后用EtOAc(500mL)稀释。将水相用EtOAc(500mL x 3)萃取。将合并的有机相用盐水(200mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物，通过硅胶色谱法(PE/EtOAc＝10/1到3/1)纯化该残余物，得到呈白色固体状的化合物十五烷-8-醇(23g，100.69mmol，91.19％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝3.65-3.56(m,1H),1.55-1.36(m,8H),1.33-1.26(m,16H),0.95-0.82(m,6H)。
步骤4：4,4'-(((4-硝基苯基)磺酰基)氮烷二基)二丁酸二(十五烷-8-基)酯(9)
向4-[3-羧丙基-(4-硝基苯基)磺酰基-氨基]丁酸(12g，32.05mmol，1当量)和十五烷-8-醇(14.64g，64.11mmol，2当量)于CH2Cl2(100mL)中的溶液中添加EDCI(18.43g，96.16mmol，3当量)、DMAP(3.92g，32.05mmol，1当量)和TEA(9.73g，96.16mmol，13.38mL，3当量)。将混合物在25℃下搅拌12小时。通过添加饱和NH4C1水溶液(300mL)淬灭反应混合物，并然后用EtOAc(500mL×3)萃取。将合并的有机层用盐水(200mL)洗涤，经硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩，通过硅胶色谱(PE/EtOAc＝10/1到3/1)纯化，得到呈黄色油状的化合物4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]-(4-硝基苯基)磺酰基-氨基]丁酸1-庚基辛酯(9g，11.32mmol，35.31％产率)。
步骤5：4,4'-氮烷二基二丁酸二(十五烷-8-基)酯(A)：(EC1090-45)
将4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]-(4-硝基苯基)磺酰基-氨基]丁酸1-庚基辛酯(10g，12.58mmol，1当量)、苯硫醇(1.52g，13.83mmol，1.41mL，1.1当量)、Cs2CO3(8.20g，25.15mmol，2当量)于DMF(100mL)中的混合物脱气且用N2吹扫3次，并且然后将混合物在N2气氛下在25℃下搅拌12小时。通过添加水(500mL)淬灭反应混合物，并然后用EtOAc(500mL×3)萃取。将合并的有机层用盐水(500mL)洗涤，经硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩。通过硅胶色谱(PE/EtOAc＝10/1到3/1)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(5.6g，9.18mmol，73.00％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.88-4.85(m,2H),2.73-2.70(m,4H),2.38-2.35(m,4H),1.87-1.84(m,4H),1.52-1.50(m,8H),1.32-1.20(m,40H),0.90-0.86(m,12H)。
实施例1.1：CAT1的合成
步骤1：3-(哌啶-1-基)丙基甲脒基硫酸酯盐酸盐(1-2)：
向1-(3-氯丙基)哌啶(10g，50.47mmol，1当量，HCl)于EtOH(120mL)中的溶液中添加NaI(378.3mg，2.52mmol，0.05当量)和硫脲(3.84g，50.47mmol，1当量)。将混合物在75℃下搅拌16h。将反应混合物冷却至10℃并形成沉淀。过滤反应混合物，并且将滤饼用EtOAc(30mL*2)洗涤。将滤饼真空浓缩，得到呈白色固体状的化合物1-2(10.4g，粗制物，HCl)。粗产物不经进一步纯化即用于下一步骤。
步骤2：3-(哌啶-1-基)丙烷-1-硫醇(1-3)：
向2-[3-(1-哌啶基)丙基]异硫脲(4g，16.82mmol，1当量，HCl)于EtOH(40mL)中的溶液中添加于H2O(5mL)中的NaOH(1.01g，25.23mmol，1.5当量)中。将混合物在80℃下搅拌2h。将反应混合物用EtOAc(150mL)稀释。将固体Na2SO4(10g)添加到反应混合物中。过滤反应混合物，并且将滤饼用EtOAc(30mL*2)洗涤。将滤液用盐水(30mL*2)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到呈黄色油状的化合物1-3(2.1g，13.18mmol，产率78.4％)。粗产物不经进一步纯化即用于下一步骤。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝2.71(t,J＝7.6Hz,2H),2.41-2.34(m,6H),1.91-1.84(m,2H),1.60-1.55(m,4H),1.47-1.41(m,2H)。
步骤3：4,4'-((((3-(哌啶-1-基)丙基)硫基)羰基)氮烷二基)二丁酸二(十五烷-8-基)酯(CAT1)：
在0℃、氮气气氛下，向4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(700mg，1.15mmol，1当量)溶解于无水DCM(15mL)中的溶液中添加TEA(348.4mg，3.44mmol，0.48mL，3当量)和三光气(204.3mg，0.69mmol，0.6当量)。将所得溶液在氮气气氛、20℃下搅拌1小时。将所得反应混合物在减压下浓缩并保持在氮气气氛下。在0℃下将NaOH(321.29mg，8.03mmol，7当量)溶解于无水THF(12mL)中，并然后在氮气气氛下添加3-(1-哌啶基)丙烷-1-硫醇(913.9mg，5.74mmol，5当量)。在0℃、氮气气氛下，通过注射器向该所得溶液中缓慢添加THF(10mL)中的氨甲酰氯。将所得溶液在20℃下搅拌15h。在0℃下用NH4Cl(50mL)淬灭反应混合物，并然后用EtOAc(30mL)稀释。将水相用EtOAc(40mL*3)萃取。将合并的有机相用盐水(50mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱(40gSilica Flash柱，DCM:MeOH：0～17.5％，2％ NH3·H2O于MeOH中的溶液)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物CAT1(1.02g，粗制物)。然后，再次通过快速硅胶色谱法(25g/>Silica Flash柱，PE:EtOAc：0～12.5％，5％NH3·H2O于EtOAc中)纯化粗产物，以提供呈黄色油状的纯化合物CAT1(522mg，0.64mmol，50.2％产率，98％纯度)。
LCMS:[M+H]+:796.5；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.90-4.84(m,2H),3.38-3.37(m,4H),2.91(t,J＝7.2Hz,2H),2.45-2.22(m,10H),1.94-1.86(m,4H),1.84-1.77(m,2H),1.63-1.47(m,12H),1.46-1.38(m,2H),1.34-1.21(m,40H),0.89(t,J＝7.2Hz,12H)。
实施例1.2：CAT6的合成
步骤1：1-(氮杂环丁烷-1-基)-3-(三苯甲基硫基)丙-1-酮(2-3)
将3-三苯甲基硫烷基丙酸(20g，57.40mmol，1.23mL，1当量)、EDCI(16.50g，86.09mmol，1.5当量)、HOBt(11.63g，86.09mmol，1.5当量)于DMF(100mL)中的混合物脱气并用N2吹扫3次，并且然后将混合物在N2气氛、20℃下搅拌1h，并然后在0℃下逐滴添加DMF(5mL)中的氮杂环丁烷(3.93g，68.88mmol，4.65mL，1.2当量)。将所得混合物在20℃下搅拌15h。完成后，将反应混合物用H2O(150mL)稀释并用EtOAc(200mL×3)萃取。将合并的有机层用饱和盐水(100mL×2)洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并在减压下浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(120gSilica Flash柱，EtOAc/PE：0～50％)纯化残余物，得到呈白色固体状的化合物2-3(15.1g，38.96mmol，产率67.9％)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝7.45-7.43(m,6H),7.33-7.26(m,6H),7.26-7.19(m,3H),4.03-3.93(m,4H),2.51(t,J＝7.2Hz,2H),2.26-2.18(m,2H),1.98-1.95(m,2H)。
步骤2：1-(3-(三苯甲基硫基)丙基)氮杂环丁烷(2-4)
在0℃、N2下向1-(氮杂环丁烷-1-基)-3-三苯甲基硫烷基-丙-1-酮(7g，18.06mmol，1当量)于THF(120mL)中的溶液中分批添加LAH(822.67mg，21.68mmol，1.2当量)。添加后，将所得混合物在20℃下搅拌3h。完成后，在0℃、N2下将反应混合物用THF(60mL)稀释，然后依次添加H2O(0.82mL)、NaOH水溶液(0.82mL，4M)、H2O(2.5mL)和Na2SO4(25g)。过滤反应混合物，并且真空浓缩滤液，得到粗产物。将粗产物在20℃下用MTBE(50mL)研磨30min，得到呈浅黄色固体状的化合物2-4(5.2g，13.92mmol，77.1％产率)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ＝7.33-7.29(m,12H),7.26-7.23(m,3H),2.91(t,J＝6.8Hz,4H),2.18(t,J＝6.8Hz,2H),2.10(t,J＝7.6Hz,2H),1.89-1.84(m,2H),1.27-1.22(m,2H)。
步骤3：3-(氮杂环丁烷-1-基)丙烷-1-硫醇(2-5)
在0℃、N2下向1-(3-三苯甲基硫烷基丙基)氮杂环丁烷(4g，10.71mmol，1当量)于DCM(30mL)中的溶液中添加TFA(23.10g，202.59mmol，15mL，18.92当量)和TIPS(4.20g，21.42mmol，2当量)。添加后，将所得混合物在20℃下搅拌3h。完成后，将反应混合物在减压下浓缩，以去除TFA。将残余物用MeOH(100mL)稀释并用PE(50mL×5)萃取。在减压下浓缩MeOH层，以得到呈黄色油状的化合物2-5(2.4g，粗制物，TFA)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ＝4.12-4.09(m,2H),3.99-3.97(m,2H),3.22-3.17(m,2H),2.51-2.50(m,2H),2.40-2.38(m,1H),2.32-2.22(m,1H),1.74-1.70(m,2H)。
步骤4：4,4'-((((3-(氮杂环丁烷-1-基)丙基)硫基)羰基)氮烷二基)二丁酸二(十五烷-8-基)酯(CAT6)
在0℃、氮气气氛下，向4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(1.50g，2.46mmol，1当量)溶解于无水二氯甲烷(30.0mL)中的溶液中添加三乙胺(746.48mg，7.38mmol，1.03mL，3当量)和三光气(437.83mg，1.48mmol，0.6当量)。将所得溶液在20℃下搅拌1h。之后，将所得反应物在减压下浓缩。同时，在0℃、氮气气氛下，向3-(氮杂环丁烷-1-基)丙烷-1-硫醇(2.11g，8.61mmol，3.5当量，TFA)溶解于无水四氢呋喃(30.0mL)中的中的溶液中添加NaOH(688.52mg，17.22mmol，7当量)。然后在氮气气氛、0℃下通过注射器将溶解于四氢呋喃(15mL)中的氨甲酰氯缓慢添加到该所得溶液中。之后，将所得溶液在氮气气氛、20℃下搅拌15h。完成后，将反应混合物在0℃下用NH4Cl(60mL)淬灭，并然后用EtOAc(50mL)稀释。将水相用EtOAc(60mL*3)萃取。将合并的有机相用盐水(50mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过制备型HPLC(柱：Welch UltimateXB-SiOH 250*50*10um；流动相：[己烷-EtOH]；B％：0％-30％，10min)纯化残余物，得到呈淡黄色油状的化合物CAT6(322mg，419.69umol，49.54％产率，100％纯度)。
LCMS[M+1]+:767.5；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.90-4.84(m,2H),3.42 -3.31(m,4H),3.19(t,J＝6.8Hz,4H),2.90(t,J＝7.2Hz,2H),2.47(t,J＝8.0Hz,2H),2.36-2.26(m,4H),2.08-2.05(m,2H),1.95-1.85(m,4H),1.67-1.65(m,2H),1.52-1.50(m,8H),1.30-1.26(m,40H),0.90-0.86(m,12H)。
实施例1.3：CAT7的合成
步骤1：1-甲基哌啶-4-基甲脒基硫酸酯(3-2)
向4-氯-1-甲基哌啶(20.0g，150mmol，1.00当量)和硫脲(28.5g，74.2mmol，2.50当量)于乙醇(100mL)中的溶液中添加碘化钠(2.24g，15.0mmol，0.10当量)。将混合物脱气并用氮气吹扫三次，然后将混合物在氮气气氛、80℃下搅拌24小时，以得到呈黄色胶状的化合物3-2(60.0g，粗制物，盐酸盐)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝3.06-3.02(m,1H),2.70(s,3H),2.67-2.54(m,4H),1.91-1.73(m,4H)
步骤2：1-甲基哌啶-4-硫醇(3-3)
向1-甲基哌啶-4-基甲脒基硫酸酯(16.0g，76.3mmol，1.00当量，盐酸盐)于乙醇(80.0mL)中的溶液中添加溶解于水(10.0mL)中的氢氧化钠(18.3g，458mmol，6.00当量)。将混合物脱气并用氮气吹扫三次，并且然后将混合物在氮气气氛、80℃下搅拌3小时。完成后，将混合物浓缩，并然后用乙酸乙酯(200mL×3)萃取。将合并的有机层用无水硫酸钠干燥并过滤。在减压下浓缩滤液，得到呈黄色胶状的化合物3-3(4.20g，粗制物)。
步骤3：4,4'-((((1-甲基哌啶-4-基)硫基)羰基)氮烷二基)二丁酸二(十五烷-8-基)酯(CAT7)
在0℃、氮气气氛下，向4,4'-氮烷二基二丁酸二(十五烷-8-基)酯(2.00g，3.28mmol，1.00当量)溶解于无水二氯甲烷(30.0mL)中的中的溶液中添加三乙胺(995mg，9.84mmol，1.37mL，3.00当量)和三光气(584mg，1.97mmol，0.60当量)。将所得溶液在20℃下搅拌1小时。之后，将所得反应物在减压下浓缩。同时，在0℃、氮气气氛下向1-甲基哌啶-4-硫醇(2.15g，16.4mmol，5.00当量)溶解于无水四氢呋喃(20.0mL)中的溶液中添加氢氧化钠(918mg，23.0mmol，7.00当量)。最后，在氮气气氛、0℃下通过注射器将溶解于四氢呋喃(20.0mL)中的氨甲酰氯缓慢添加到该所得溶液中。将所得溶液在氮气气氛、20℃下搅拌15小时。完成后，将混合物在0℃下用饱和氯化铵水溶液(200mL)淬灭，并然后用乙酸乙酯(200mL×3)萃取，用无水硫酸钠干燥并过滤。在减压下浓缩滤液。通过柱色谱(硅胶，石油醚/乙酸乙酯/NH3·H2O＝50/1/0.05到2/1/0.05)和制备型HPLC(中性条件；柱：WelchUltimate XB-CN 250*50*10μm；流动相：[己烷-EtOH]；B％：0％-10％，12min)纯化残余物，得到呈黄色油状的CAT7(350mg，452umol，51.7％产率，99.6％纯度)。
LCMS[M+1]+：768.4；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.91-4.84(m,2H),3.46-3.33(m,4H),2.93-2.81(m,2H),2.36(s,3H),2.34-2.28(m,5H),2.14-2.04(m,2H),1.93-1.79(m,6H),1.55-1.49(m,8H),1.31-1.24(m,42H),0.91-0.86(m,12H)。
实施例1.4：CAT8的合成
步骤1：4,4'-(((4-硝基苯基)磺酰基)氮烷二烷基)双(N,N-二辛基丁酰胺)(4-2)
在0℃、N2下向4-[3-羧丙基-(4-硝基苯基)磺酰基-氨基]丁酸(6.00g，16.0mmol，1当量)于DCM(50mL)中的溶液中添加EDCI(9.22g，48.1mmol，3当量)、TEA(4.87g，48.1mmol，6.69mL，3当量)和DMAP(979mg，8.01mmol，0.5当量)。添加后，将混合物在20℃下搅拌1小时，并且然后逐滴添加N-辛基辛-1-胺(8.13g，33.7mmol，2.1当量)于DCM(10mL)中的溶液。将所得混合物在20℃下搅拌6小时。通过添加水(100mL)淬灭反应混合物，并然后用乙酸乙酯(200mL×3)萃取。将合并的有机层用盐水(100mL)洗涤，经硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩。通过制备型HPLC(柱：Welch Ultimate XB-CN 250*50*10um；流动相：[己烷-EtOH]；B％：0％-15％，12min)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物4-2(9.00g，11.0mmol，68％产率)。
LCMS:[M+H]+:821.6。
步骤2：4,4'-氮烷二基双(N,N-二辛基丁酰胺)(4-3)
向4-[[4-(二辛基氨基)-4-氧代-丁基]-(4-硝基苯基)磺酰基-氨基]-N,N-二辛基-丁酰胺(8.00g，9.74mmol，1当量)和苯硫醇(2.15g，19.5mmol，1.99mL，2当量)于DMF(100mL)中的溶液中添加Cs2CO3(6.35g，19.5mmol，2.0当量)。将混合物在20℃、N2下搅拌12小时。通过添加水(100mL)淬灭反应混合物，并然后用乙酸乙酯(300mL×3)萃取。将合并的有机层用盐水(500mL)洗涤，经硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩。通过制备型HPLC(柱：Welch Ultimate XB-CN 250*50*10um；移动相：[己烷-EtOH]；B％：5％-50％，30min)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物4-3(2.90g，4.56mmol，47％产率)。
LCMS:[M+H]+:637.4。
步骤3：S-(3-(二甲氨基)丙基)双(4-(二辛基氨基)-4-氧代丁基)硫代氨基甲酸酯(CAT8)
在0℃、N2下向4-[[4-(二辛基氨基)-4-氧代-丁基]氨基]-N,N-二辛基-丁酰胺(2.00 3.14mmol，1当量)溶解于无水DCM(20mL)中的溶液中添加TEA(955mg，9.43mmol，1.31mL，3当量)和碳酸双(三氯甲基)酯(467mg，1.57mmol，0.5当量)。将所得溶液在20℃下搅拌1小时。将所得反应物在减压下浓缩并保持在N2下。在0℃、N2下向3-(二甲氨基)丙烷-1-硫醇(1.87g，15.7mmol，5当量)于无水THF(20mL)中的溶液中添加NaOH(880mg，22.0mmol，7当量)。在0℃、N2下通过注射器向该所得溶液中缓慢添加氨甲酰氯。将所得溶液在20℃下搅拌15小时。将反应混合物用饱和NH4C1水溶液(100mL)淬灭，并然后用乙酸乙酯(100mL)稀释。将水相用乙酸乙酯(100mL×3)萃取。将合并的有机相用盐水(100mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并在真空下浓缩，得到残余物。通过柱色谱法(SiO2，二氯甲烷/甲醇＝50/1到10/1)纯化残余物。获得呈黄色油状的化合物S-[3-(二甲氨基)丙基]N,N-双[4-(二辛基氨基)-4-氧代-丁基]硫代氨基甲酸酯(4.10g，粗制物)。
LCMS:[M+H]+:756.1；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:4.82-4.77(m,2H),3.39-3.29(m,4H),2.84(t,J＝7.2Hz,2H),2.31-2.22(m,6H),2.17-2.15(m,6H),1.85-1.70(m,6H),1.46-1.42(m,8H),1.25-1.10(m,40H),0.86-0.72(m,12H)。
实施例1.5：CAT3的合成
步骤1：3-(吡咯烷-1-基)丙基甲脒基硫酸酯盐酸盐(5-2)：
向1-(3-氯丙基)吡咯烷(25g，169.32mmol，1当量，HCl)于EtOH(300mL)中的溶液中添加NaI(1.27g，8.47mmol，0.05当量)和硫脲(13.53g，177.79mmol，1.05当量)。将混合物在75℃下搅拌16h。将反应混合物冷却至0℃并形成沉淀。过滤反应混合物，并且将滤饼用EtOAc(50mL*3)洗涤。真空浓缩滤饼，得到呈白色固体状的化合物5-2(22.5g，100.55mmol，产率59.4％，HCl)。粗产物不经进一步纯化即用于下一步骤。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ＝11.24(s,1H),9.37(s,3H),3.52-3.44(m,2H),3.33-3.31(m,2H),3.22-3.14(m,2H),3.02-2.92(m,2H),2.09-2.00(m,2H),2.00-1.92(m,2H),1.91-1.82(m,2H)。
步骤2：3-(吡咯烷-1-基)丙烷-1-硫醇(5-3)：
向2-(3-吡咯烷-1-基丙基)异硫脲(5.2g，23.24mmol，1当量，HCl)于EtOH(80mL)中的溶液中添加H2O(10mL)中的NaOH(2.79g，69.72mmol，3当量)。将混合物在80℃下搅拌16h。将反应混合物用EtOAc(150mL)稀释。然后，将混合物用盐水(30mL*2)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到呈黄色油状的化合物5-3(2.8g，19.28mmol，82.9％产率)。粗产物不经进一步纯化即用于下一步骤。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝2.73(t,J＝7.2Hz,1H),2.62-2.53(m,2H),2.50-2.48(m,6H),1.83-1.75(m,6H)。
步骤3：4,4'-((((3-(吡咯烷-1-基)丙基)硫基)羰基)氮烷二基)二丁酸二(十五烷-8-基)酯(CAT3)
在0℃、氮气气氛下，向4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(1.2g，1.97mmol，1当量)于无水DCM(15mL)中的溶液中添加TEA(597.2mg，5.90mmol，0.82mL，3当量)和三光气(350.3mg，1.18mmol，0.6当量)。将所得溶液在氮气气氛、20℃下搅拌1小时。将所得反应混合物在减压下浓缩并保持在氮气气氛下。在0℃、氮气气氛下，向3-吡咯烷-1-基丙烷-1-硫醇(1.00g，6.89mmol，3.5当量)于无水THF(12mL)中的溶液中添加NaOH(550.8mg，13.77mmol，7当量)。在0℃、氮气气氛下通过注射器将氨甲酰氯于THF(10mL)中的溶液缓慢添加到所得溶液中，将其在20℃下搅拌15h。将反应混合物在0℃下用NH4Cl(60mL)淬灭，并然后用EtOAc(40mL)稀释。将水相用EtOAc(50mL*3)萃取。将合并的有机相用盐水(50mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(40gSilica Flash柱，PE：EtOAc：0～15％，5％NH3·H2O于EtOAc中的溶液)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物CAT3(1.1g，粗制物)。然后，再次通过快速硅胶色谱法(25g/>Silica Flash柱，PE：EtOAc：PE：0～12％，5％ NH3·H2O于EtOAc中的溶液)纯化粗产物，以提供呈黄色油状的纯化合物CAT3(395mg，0.50mmol，30.0％产率，98.7％纯度)。
LCMS:[M+H]+:781.6；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.90-4.84(m,2H),3.39-3.37(m,4H),2.94(t,J＝7.2Hz,2H),2.56-2.44(m,6H),2.33 -2.28(m,4H),1.97-1.81(m,6H),1.80-1.74(m,4H),1.56-1.46(m,8H),1.35 -1.24(m,40H),0.88(t,J＝7.2Hz,12H)。
实施例1.6：CAT4的合成
步骤1：2-(2-氯乙基)-1-甲基吡咯烷盐酸盐(6-2)
向2-(1-甲基吡咯烷-2-基)乙醇(2.00g，15.5mmol，2.10mL，1.00当量)于二氯甲烷(20.0mL)中的溶液中逐滴添加亚硫酰氯(5.52g，46.4mmol，3.37mL，3.00当量)。然后，将混合物在40℃下搅拌2小时。完成后，将反应混合物过滤并在减压下浓缩，得到呈黄色固体状的化合物6-2(2.20g，粗制物)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ＝11.32(s,1H),3.86-3.79(m,1H),3.71-3.63(m,1H),3.53-3.44(m,1H),3.40-3.29(m,1H),3.06-2.96(m,1H),2.74(d,J＝4.8Hz,3H),2.40-2.31(m,1H),2.26-2.10(m,2H),2.02-1.83(m,2H),1.74-1.63(m,1H)。
步骤2：2-(1-甲基吡咯烷-2-基)乙基甲脒基硫酸酯盐酸盐(6-3)
将2-(2-氯乙基)-1-甲基吡咯烷盐酸盐(14.0g，76.0mmol，1.00当量)、硫脲(5.90g，77.6mmol，1.02当量)和碘化钠(2.28g，15.2mmol，0.20当量)于乙醇(100mL)中的混合物脱气并用氮气吹扫三次，然后将混合物在80℃、氮气气氛下搅拌12小时。完成后，将反应混合物冷却至环境温度。然后添加乙酸乙酯(100mL)直至检测到永久性乳光，并将混合物在4℃下保持12小时。之后，将混合物过滤并在减压下浓缩，得到呈黄色固体状的化合物6-3(16.0g，71.5mmol，94.0％产率)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ＝10.99(s,1H),9.32(s,3H),3.50-3.39(m,2H),3.35-3.29(m,2H),3.08-2.98(m,1H),2.77(d,J＝4.8Hz,3H),2.28-2.16(m,2H),2.04-1.93(m,2H),1.92-1.69(m,2H)。
步骤3：2-(1-甲基吡咯烷-2-基)乙硫醇(6-4)
向2-(1-甲基吡咯烷-2-基)乙基甲脒基硫酸酯盐酸盐(10.0g，44.7mmol，1.00当量)于乙醇(80.0mL)中的溶液中添加溶解于水(20.0mL)中的氢氧化钠(5.36g，134mmol，3.00当量)。将混合物在氮气气氛、80℃下搅拌3小时。完成后，将混合物浓缩，并然后用乙酸乙酯(200mL×3)萃取。将合并的有机层用无水硫酸钠干燥并过滤。在减压下浓缩滤液，得到呈黄色油状的化合物6-4(2.40g，粗制物)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝3.08-3.01(m,2H),2.50-2.45(m,1H),2.31(s,3H),2.18-2.09(m,4H),1.79-1.65(m,4H)。
步骤4：4,4'-((((2-(1-甲基吡咯烷-2-基)乙基)硫基)羰基)氮烷二基)二丁酸二(十五烷-8-基)酯(CAT4)
在0℃、氮气气氛下向4,4'-氮烷二基二丁酸二(十五烷-8-基)酯(2.00g，3.28mmol，1.00当量)溶解于无水二氯甲烷(30.0mL)中的溶液中添加三乙胺(995mg，9.84mmol，1.37mL，3.00当量)和三光气(584mg，1.97mmol，0.60当量)。将所得溶液在20℃下搅拌1小时。之后，将所得反应物在减压下浓缩。同时，在0℃、氮气气氛下向2-(1-甲基吡咯烷-2-基)乙烷硫醇(2.38g，16.4mmol，5.00当量)溶解于无水四氢呋喃(20.0mL)中的溶液中添加氢氧化钠(918mg，22.9mmol，7.00当量)。然后在氮气气氛、0℃下通过注射器将溶解于四氢呋喃(20.0mL)中的氨甲酰氯缓慢添加到该所得溶液中。之后，将所得溶液在氮气气氛、20℃下搅拌15小时。完成后，将混合物在0℃下用氯化铵(200mL)淬灭，并然后用乙酸乙酯(200mL×3)萃取，用无水硫酸钠干燥并过滤。在减压下浓缩滤液。通过柱色谱(硅胶，石油醚/乙酸乙酯/NH3·H2O＝1/0/0.05到10/1/0.05)纯化残余物，得到呈黄色油状的CAT4(451mg，576umol，17.6％产率，99.9％纯度)。
LCMS[M+1]+:781.5；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.91-4.84(m,2H),3.43-3.33(m,4H),3.14-3.03(m,1H),3.00-2.92(m,1H),2.89-2.80(m,1H),2.33(s,3H),2.32-2.29(m,2H),2.23-2.09(m,2H),2.03-1.86(m,6H),1.80-1.67(m,2H),1.58-1.47(m,10H),1.33-1.22(m,42H),0.92-0.85(m,12H)。
实施例1.7：合成23(CAT4)
步骤1：2-(2-氯乙基)-1-甲基吡咯烷盐酸盐(20)：
向2-(1-甲基吡咯烷-2-基)乙醇(2g，15.48mmol，2.10mL，1当量)于CH2Cl2(20mL)中的溶液中缓慢逐滴添加SOCl2(5.52g，46.44mmol，3.37mL，3当量)。将混合物在45℃下搅拌2小时。将反应混合物过滤并在减压下浓缩，以得到呈黄色固体状的化合物2-(2-氯乙基)-1-甲基-吡咯烷(2.2g，11.95mmol，产率77.19％，盐酸盐)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ＝11.32(s,1H),3.88-3.80(m,1H),3.75-3.66(m,1H),3.55-3.45(m,1H),3.43-3.35(m,1H),.3.08-2.97(m,1H),2.75(s,3H),2.48-2.31(m,1H),2.28-2.10(m,2H),2.04 -1.88(m,2H),1.82-1.66ppm(m,1H)。
步骤2：2-(1-甲基吡咯烷-2-基)乙基甲脒基硫酸酯盐酸盐(21)：
将2-(2-氯乙基)-1-甲基-吡咯烷(14g，76.04mmol，1当量,盐酸盐)、硫脲(5.90g，77.56mmol，1.02当量)、NaI(2.28g，15.21mmol，0.2当量)于EtOH(100mL)中的混合物脱气并用N2吹扫3次，并且然后将混合物在N2气氛、80℃下搅拌12小时。将反应混合物冷却至环境温度。EtOAc(100mL)，直至获得永久乳光。然后将反应混合物在4℃下静置12小时。然后将混合物过滤并在减压下浓缩，以得到呈黄色固体状的化合物2-[2-(1-甲基吡咯烷-2-基)乙基]异硫脲(16g，71.50mmol，94.03％产率，盐酸盐)。
LCMS:[M+H]+:188.1。
步骤3：2-(1-甲基吡咯烷-2-基)乙硫醇(22)：
向2-[2-(1-甲基吡咯烷-2-基)乙基]异硫脲(3g，13.41mmol，1当量，盐酸盐)于H2O(1mL)和EtOH(8mL)中的溶液中添加NaOH(2.68g，67.03mmol，5当量)。将混合物在90℃下搅拌2小时。将混合物过滤并在减压下浓缩，以得到呈黄色油状的化合物2-(1-甲基吡咯烷-2-基)乙硫醇(1.8g，12.39mmol，产率92.42％)，其不经纯化即用于下一步骤。
步骤4：4,4'-((((2-(1-甲基吡咯烷-2-基)乙基)硫基)羰基)氮烷二基)二丁酸二(十五烷-8-基)酯(23)：
在0℃、氮气气氛下，向4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(1.5g，2.46mmol，1当量)溶解于无水CH2Cl2(15mL)中的溶液中添加TEA(746.47mg，7.38mmol，1.03mL，3当量)和三光气(364.85mg，1.23mmol，0.5当量)。将所得溶液在氮气气氛、20℃下搅拌1小时。将反应物在减压下浓缩并保持在氮气气氛下。在0℃、氮气气氛下将NaOH(688.47mg，17.22mmol，7当量)溶解于无水THF(20mL)中，然后在氮气气氛下添加2-(1-甲基吡咯烷-2-基)乙硫醇(1.79g，12.30mmol，5当量)。在氮气气氛、0℃下将溶解于THF(10mL)中的氨甲酰氯缓慢添加到该所得溶液中。将混合物在20℃下搅拌12小时。将反应混合物用水(50mL)淬灭，并然后用EtOAc(50mL)稀释，然后用EtOAc(50mL×3)萃取。将合并的有机相用盐水(20mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过硅胶色谱(PE/EtOAc＝20/1到0/1，6％ NH3·H2O于EtOAc中的溶液)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物CAT4(551mg，695.39umol，28.27％产率，98.6％纯度)。
LCMS:[M+H]+:781.9；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.95-4.78(m,2H),3.51-3.40(m,4H),3.12-3.03(m,1H),3.01-2.94(m,1H),2.91-2.83(m,1H),2.32(s,3H),2.31-2.26(m,2H),2.22-2.10(m,2H),2.04-1.94(m,6H),1.85-1.62(m,4H),1.59-1.52(m,8H),1.37-1.18(m,42H),0.88(t,J＝6.8Hz,12H)。
实施例1.8：CAT5的合成
步骤1：3-氯-N-(环丙基甲基)-N-甲基-丙-1-胺(8-6)
向环丙烷甲醛(19.46g，277.70mmol，20.75mL，2当量)和3-氯-N-甲基-丙-1-胺(20g，138.85mmol，1当量，盐酸盐)于二氯甲烷(200mL)中的溶液中添加NaBH3CN(13.09g，208.27mmol，1.5当量)和KOAc(40.88g，416.54mmol，3当量)。将混合物在25℃下搅拌12小时。将反应混合物用饱和NH4C1水溶液(500mL)淬灭，并然后用乙酸乙酯(300mL)稀释。将水相用乙酸乙酯(500mL×3)萃取。将合并的有机相用盐水(100mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝10/1到3/1和乙酸乙酯/甲醇＝30/1到10/1)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物8-6(15g，92.78mmol，66.82％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝3.62-3.55(m,2H),2.54-2.51(m,2H),2.28-2.23(m,5H),2.02-1.97(m,2H),0.90-0.85(m,1H),0.55-0.48(m,2H),0.18-0.08(m,2H)。
步骤2：2-[3-[环丙基甲基(甲基)氨基]丙基]异硫脲盐酸盐(8-7)
向3-氯-N-(环丙基甲基)-N-甲基-丙-1-胺(7g，43.30mmol，1当量)和硫脲(3.96g，51.96mmol，1.2当量)于乙醇(15mL)中的溶液中添加NaI(649.01mg，4.33mmol，0.1当量)。将混合物在90℃下搅拌12小时。过滤反应混合物并在减压下浓缩，以得到呈棕色油状的化合物8-7(8g，33.64mmol，77.70％产率，盐酸盐)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ＝7.03-6.95(m,4H),3.28-3.24(m,1H),2.91-2.85(m,2H),2.70-2.66(m,2H),2.53-2.48(m,3H),2.38-2.32(m,2H),1.72-1.58(m,2H),0.98-0.90(m,1H),0.48-0.41(m,2H),0.26-0.12(m,2H)。
步骤3：3-[环丙基甲基(甲基)氨基]丙烷-1-硫醇(8-8)
向2-[3-[环丙基甲基(甲基)氨基]丙基]异硫脲(8g，39.74mmol，1当量盐酸盐)于乙醇(16mL)和水(4mL)中的溶液中添加NaOH(9.54g，238.41mmol，6当量)。将混合物在90℃下搅拌12小时。将反应混合物过滤并在减压下浓缩，得到呈黄色油状的化合物8-8(2.4g，15.07mmol，37.92％产率)。
步骤4：4-[3-[环丙基甲基(甲基)氨基]丙基硫烷基羰基-[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(CAT5)
在0℃、氮气气氛下，向4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(2g，3.28mmol，1当量)溶解于无水二氯甲烷(20mL)中的溶液中添加TEA(995.30mg，9.84mmol，1.37mL，3当量)和三光气(486.47mg，1.64mmol，0.5当量)。将所得溶液在氮气气氛、20℃下搅拌1小时。将反应物在减压下浓缩并保持在氮气气氛下。在0℃、氮气气氛下将NaOH(917.96mg，22.95mmol，7当量)溶解于无水THF(20mL)中，然后在氮气气氛下添加3-[环丙基甲基(甲基)氨基]丙烷-1-硫醇(2.61g，16.39mmol，5当量)。在氮气气氛、0℃下将溶解于THF(10mL)中的氨甲酰氯缓慢添加到该所得溶液中。将混合物在20℃下搅拌12小时。将反应混合物用饱和NH4C1水溶液(100mL)淬灭，并然后用乙酸乙酯(100mL)稀释。将水相用乙酸乙酯(100mL×3)萃取。将合并的有机相用盐水(100mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝10/1到1/1和二氯甲烷/甲醇＝30/1到10/1)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物CAT5(1.0g，1.26mmol，38.31％产率，99.9％纯度)。
LCMS:[M+H]+:796.2；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.87-4.85(m,2H),3.49-3.35(m,4H),2.92(t,J＝7.2Hz,2H),2.47(t,J＝7.2Hz,2H),2.42-2.30(m,7H),2.24(d,J＝6.4Hz,2H),1.98-1.94(m,4H),1.80-1.74(m,2H),1.53-1.48(m,8H),1.28-1.20(m,40H),0.98-0.90(m,13H),0.51(d,J＝8.0Hz,2H),0.11-.010(m,2H)。
实施例1.9：CAT9的合成
步骤1：(1-甲基吡咯烷-3-基)甲醇(9-2)
在0℃、N2下向1-叔丁氧羰基吡咯烷-3-羧酸(30g，139.38mmol，1当量)于THF(600mL)中的溶液中分批添加LAH(15.87g，418.13mmol，3当量)。添加后，将混合物在20℃下搅拌3h。完成后，在0℃、N2下将反应混合物用THF(350mL)稀释，然后依次添加H2O(16mL)、NaOH水溶液(16mL，4M)、H2O(20mL)和Na2SO4(100g)。过滤反应混合物，并在真空中浓缩滤液，得到呈黄色油状的化合物9-2(11.2g，97.25mmol，69.8％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝3.67-3.63(m,1H),3.54-3.50(m,1H),2.95-2.68(m,2H),2.58-2.52(m,1H),2.51-2.44(m,1H),2.40-2.33(m,1H),2.32(s,3H),2.02-1.97(m,1H),1.66-1.63(m,1H)。
步骤2：(1-甲基吡咯烷-3-基)甲基4-甲基苯磺酸酯(9-3)
在0℃、N2下向(1-甲基吡咯烷-3-基)甲醇(10g，86.83mmol，1当量)于DCM(200mL)中的溶液中添加TEA(17.57g，173.65mmol，24.17mL，2当量)、DMAP(1.06g，8.68mmol，0.1当量)和TosCl(19.86g，104.19mmol，1.2当量)。将混合物在20℃下搅拌16h。完成后，将反应混合物用DCM(150mL)稀释并用盐水(100mL*2)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(120gSilica Flash柱，甲醇:二氯甲烷：0～15％)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物9-3(10.8g，40.10mmol，46.2％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝7.79(d,J＝8.4Hz,2H),7.35(d,J＝8.0Hz,2H),3.93(d,J＝7.2Hz,2H),2.60-2.46(m,4H),2.45(s,3H),2.31(s,3H),2.30-2.28(m,1H),1.97-1.95(m,1H),1.45-1.31(m,1H)。
步骤3：S-((1-甲基吡咯烷-3-基)甲基)硫代乙酸酯(9-4)
/>
在N2下向(1-甲基吡咯烷-3-基)甲基4-甲基苯磺酸酯(10.7g，39.72mmol，1当量)于DMF(100mL)中的溶液中添加乙酰硫基钾(acetylsulfanylpotassium)(5.44g，47.67mmol，1.2当量)。将混合物在25℃下搅拌16h。完成后，将反应混合物冷却至0℃并通过添加H2O(150mL)淬灭。然后，将反应物用EtOAc(100mL)稀释并用EtOAc(150mL*3)萃取。将合并的有机相用盐水(150mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩。通过快速硅胶色谱法(40gSilica Flash柱，二氯甲烷：甲醇：0～10％)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物9-4(4.8g，27.70mmol，69.7％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝2.97-2.94(m,2H),2.72-2.71(m,1H),2.59-2.51(m,2H),2.45-2.41(m,1H),2.34-2.33(m,6H),2.24-2.22(m,1H),2.21-2.03(m,1H),1.52-1.48(m,1H)。
步骤4：(1-甲基吡咯烷-3-基)甲硫醇(9-5)
向S-[(1-甲基吡咯烷-3-基)甲基]硫代乙酸酯(1.7g，9.81mmol，1当量)于MeOH(10mL)中的溶液中添加NH3(MeOH中的7M，4.20mL，3当量)。将混合物在N2、20℃下搅拌3h。完成后，将反应混合物在减压下(空气浴、水泵)浓缩，以去除溶剂，得到呈黄色油状的化合物9-5(1.2g，粗制物)。粗产物不经进一步纯化即用于下一步骤中。
1H NMR(400MHz,CD3OD)δ＝2.86-2.81(m,1H),2.69-2.64(m,1H),2.59-2.56(m,3H),2.48-2.41(m,1H),2.38(s,3H),2.34-2.32(m,1H),2.11-2.07(m,1H),1.60-1.57(m,1H)。
步骤5：4,4'-(((((1-甲基吡咯烷-3-基)甲基)硫基)羰基)氮烷二基)二丁酸二(十五烷-8-基)酯(CAT9)
在0℃、N2下向4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(1.5g，2.46mmol，1当量)溶解于无水DCM(25mL)中的溶液中添加TEA(746.48mg，7.38mmol，1.03mL，3当量)和三光气(437.83mg，1.48mmol，0.6当量)。将所得溶液在20℃下搅拌1小时。将所得反应物在减压下浓缩并保持在N2下。在0℃、N2下向(1-甲基吡咯烷-3-基)甲硫醇(1.13g，8.61mmol，3.5当量)溶解于无水THF(30mL)中的溶液中添加NaOH(688.52mg，17.21mmol，7当量)。在N2、0℃下通过注射器将溶解于THF(25mL)中的氨甲酰氯缓慢添加到该所得溶液中。将所得溶液在20℃下搅拌2h。完成后，将反应混合物在0℃下用NH4Cl(60mL)淬灭，并然后用EtOAc(50mL)稀释。将水相用EtOAc(50mL*3)萃取。将合并的有机相用盐水(60mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(20gSilica Flash柱，乙酸乙酯:石油醚：0～13％，5％NH3·H2O于乙酸乙酯中的溶液)纯化残余物，得到620mg化合物，且然后通过制备型HPLC(柱：Welch Ultimate XB-SiOH250*50*10um；移动相：[己烷-EtOH]；B％：0％-30％，13min)纯化所述化合物，得到呈淡黄色油状的化合物CAT9(325mg，0.42mmol，17.9％产率，99.1％纯度)。
LCMS[M+1]+:767.9；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.91-4.84(m,2H),3.41-3.36(m,4H),3.05-2.98(m,2H),2.81 -2.77(m,1H),2.63-2.59(m,2H),2.51-2.46(m,1H),2.37(s,3H),2.34-2.26(m,4H),2.13-2.04(m,1H),1.95-1.86(m,4H),1.61-1.58(m,2H),1.55-1.46(m,8H),1.32-1.26(m,40H),0.90-0.86(m,12H)。
实施例1.10：CAT10的合成
步骤1：3-氯-N-(环丁基甲基)-N-甲基-丙-1-胺(10-2)
向环丁烷甲醛(29.20g，347.12mmol，2当量)和3-氯-N-甲基-丙-1-胺；盐酸盐(25g，173.56mmol，1当量)于二氯甲烷(100mL)和MeOH(100mL)中的溶液中添加NaBH3CN(16.36g，260.34mmol，1.5当量)和KOAc(51.10g，520.68mmol，3当量)。将混合物在35℃下搅拌12h。通过添加水(100mL)淬灭反应混合物，并然后用乙酸乙酯(200mL×3)萃取。将合并的有机层用盐水(100mL)洗涤，经硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩。通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝30/1到1/1和二氯甲烷/甲醇＝30/1到5/1)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物10-2(27g，153.67mmol，88.54％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝3.67(t,J＝6.0Hz,2H),3.26-3.20(m,2H),3.12(d,J＝7.2Hz,2H),2.78-2.70(m,3H),2.28-2.18(m,4H),2.10-.2.05(m,1H),1.90-1.80(m,4H)。
步骤2：2-[3-[环丁基甲基(甲基)氨基]丙基]异硫脲(10-3)
向3-氯-N-(环丁基甲基)-N-甲基-丙-1-胺(10g，56.92mmol，1当量)和硫脲(4.77g，62.61mmol，1.1当量)于EtOH(100mL)中的溶液中添加NaI(4.27g，28.46mmol，0.5当量)。将混合物在N2、90℃下搅拌12h。过滤反应混合物并在减压下浓缩，以得到呈棕色油状的化合物10-3(12g，47.65mmol，83.73％产率，盐酸盐)。
步骤3：3-[环丁基甲基(甲基)氨基]丙烷-1-硫醇(10-4)
向2-[3-[环丁基甲基(甲基)氨基]丙基]异硫脲(6g，27.86mmol，1当量)于EtOH(30mL)和水(5mL)中的溶液中添加NaOH(6.69g，167.16mmol，6当量)。将混合物在90℃下搅拌6h。将反应混合物过滤并在减压下浓缩，得到呈黄色油状的化合物10-4(2.8g，16.16mmol，57.99％产率)。
步骤4：4-[3-[环丁基甲基(甲基)氨基]丙基硫烷基羰基-[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(CAT10)
在0℃、氮气气氛下向4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(1.8g，2.95mmol，1当量)溶解于无水二氯甲烷(20mL)中的溶液中添加TEA(895.77mg，8.85mmol，1.23mL，3当量)和三光气(437.82mg，1.48mmol，0.5当量)。将所得溶液在氮气气氛、25℃下搅拌1h。将反应物在减压下浓缩并保持在氮气气氛下。在0℃、氮气气氛下将NaOH(826.17mg，20.66mmol，7当量)溶解于无水THF(60mL)中，然后在氮气气氛下添加3-[环丁基甲基(甲基)氨基]丙烷-1-硫醇(2.56g，14.75mmol，5当量)。在氮气气氛、0℃下将溶解于THF(10mL)中的氨甲酰氯缓慢添加到该所得溶液中。将混合物在25℃下搅拌12h。直到反应完成。通过添加水(100mL)淬灭反应混合物，并然后用乙酸乙酯(200mL×3)萃取。将合并的有机层用盐水(100mL)洗涤，经硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩，并通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝10/1到1/1和二氯甲烷/甲醇＝30/1到5/1)和MPLC(Welch Ultimate XB-SiOH 250*50*10um；流动相：[己烷-EtOH]；B％：0％-30％，13min)纯化，得到呈黄色油状的化合物CAT10(238mg，292.02umol，11.82％产率，99.3％纯度)。
LCMS:[M+H]+:810.0；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.85-4.76(m,2H),3.30-3.25(m,4H),2.84(t,J＝7.2Hz,2H),2.52-2.32(m,4H),2.28-2.12(m,7H),2.05-1.98(m,2H),1.88-1.60(m,8H),1.60-1.52(m,3H),1.48-1.32(m,8H),1.25-1.10(m,40H),0.85-0.78(m,12H)。
实施例1.11：CAT11的合成
步骤1：(1-甲基-3-哌啶基)甲基4-甲基苯磺酸酯(11-2)
向(1-甲基-3-哌啶基)甲醇(10g，77.40mmol，1当量)于二氯甲烷(100mL)中的溶液中添加TosCl(14.76g，77.40mmol，1当量)、DMAP(945.58mg，7.74mmol，0.1当量)和TEA(15.66g，154.80mmol，21.55mL，2当量)。将混合物在25℃下搅拌12h。通过添加水(100mL)淬灭反应混合物，并然后用乙酸乙酯(200mL×3)萃取。将合并的有机层用盐水(100mL)洗涤，经硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩，并通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝10/1到1/1和二氯甲烷/甲醇＝30/1到10/1)纯化，得到呈黄色油状的化合物11-2。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝7.77(d,J＝8.0Hz,2H),7.35(d,J＝8.0Hz,2H),3.96-3.90(m,2H),2.75-2.65(m,2H),2.44(s,3H),2.21(s,3H),1.98-1.90(m,2H),1.70-1.48(m,4H),1.03-0.90(m,1H).
步骤2：1-甲基-3-(三苯甲基硫烷基甲基)哌啶(11-3)
向(1-甲基-3-哌啶基)甲基4-甲基苯磺酸酯(7.5g，26.47mmol，1当量)和三苯基甲硫醇(8.78g，31.76mmol，1.2当量)于DMF(80mL)中的溶液中添加K2CO3(10.97g，79.40mmol，3当量)。将混合物在80℃下搅拌12h。通过添加水(200mL)淬灭反应混合物，并然后用乙酸乙酯(200mL×3)萃取。将合并的有机层用盐水(100mL)洗涤，经硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩，并通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝10/1到1/1和二氯甲烷/甲醇＝30/1到10/1)纯化，得到呈黄色油状的化合物11-3(7.5g，19.35mmol，73.12％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝7.49-7.45(m,5H),7.38-7.25(m,10H),2.83-2.80(m,2H),2.32-2.28(m,3H),2.18-2.11(m,2H),1.93-1.90(m,1H),1.77-1.62(m,5H),0.95-0.88(m,1H)。
步骤3：(1-甲基-3-哌啶基)甲硫醇(11-4)
在0℃下向1-甲基-3-(三苯甲基硫烷基甲基)哌啶(6.5g，16.77mmol，1当量)于二氯甲烷(50mL)中的溶液中添加TFA(37.06g，325.00mmol，30mL，19.38当量)和三异丙基硅烷(5.31g，33.54mmol，6.89mL，2当量)。将混合物在25℃下搅拌12h。在减压下浓缩反应混合物，以去除TFA，将其用MeOH(100mL)稀释并用石油醚(50mL×5)萃取。在减压下浓缩MeOH层，以得到呈黄色油状的化合物11-4(2.2g，15.14mmol，90.30％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝3.58-3.52(m,2H),2.79(s,3H),2.60-2.51(m,3H),2.26-2.24(m,1H),2.10-1.75(m,4H),1.40-1.37(m,1H),1.25-1.15(m,1H)。
步骤4：4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]-[(1-甲基-3-哌啶基)甲基硫烷基羰基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(CAT11)
在0℃、氮气气氛下向4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(1.8g，2.95mmol，1当量)溶解于无水二氯甲烷(20mL)中的溶液中添加TEA(895.77mg，8.85mmol，1.23mL，3当量)和三光气(437.82mg，1.48mmol，0.5当量)。将所得溶液在氮气气氛、25℃下搅拌1h。将反应物在减压下浓缩并保持在氮气气氛下。在0℃、氮气气氛下将NaOH(826.17mg，20.66mmol，7当量)溶解于无水THF(30mL)中，然后在氮气气氛下添加(1-甲基-3-哌啶基)甲硫醇(2.14g，14.75mmol，5当量)。在氮气气氛、0℃下将溶解于THF(10mL)中的氨甲酰氯缓慢添加到该所得溶液中。将混合物在25℃下搅拌12h。将反应混合物用饱和NH4C1水溶液(100mL)淬灭，并然后用乙酸乙酯(100mL)稀释。将水相用乙酸乙酯(100mL×3)萃取。将合并的有机相用盐水(100mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝10/1到1/1和二氯甲烷/甲醇＝30/1到10/1)并通过柱(Welch Ultimate XB-SiOH 250*50*10um；流动相：[己烷-EtOH]；B％：0％-25％，20min)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物CAT11(300mg，383.61umol，16.65％产率，99.9％纯度)。
LCMS:[M+H]+:782.1；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.90-4.85(m,2H),3.48-3.40(m,4H),3.10-2.82(m,4H),2.40-2.28(m,6H),2.10-1.70(m,8H),1.60-1.48(m,12H),1.33-1.20(m,40H),0.90-0.86(m,12H)。
实施例1.12：CAT12的合成
步骤1：3-(三苯甲基硫基)丙醛(12-2)
向三苯基甲硫醇(10.0g，36.2mmol，1当量)于DCM(100mL)中的混合物中依次添加TEA(5.13g，50.7mmol，7.05mL，1.4当量)和丙-2-烯醛(2.84g，50.7mmol，3.39mL，1.4当量)，将反应混合物在20℃下搅拌1小时。在减压下浓缩反应混合物，以产生呈灰白色固体状的化合物12-2(12.4g，粗制)。将反应残余物直接用于下一步骤。
步骤2：4-(3-(三苯甲基硫基)丙基)硫代吗啉(12-4)
向3-三苯甲基硫烷基丙醛(7.40g，22.3mmol，1当量)和硫代吗啉(2.53g，24.5mmol，2.32mL，1.1当量)于MeOH(40mL)和DCE(40mL)中的混合物中依次添加AcOH(134mg，2.23mmol，0.127mL，0.1当量)和NaBH3CN(2.80g，44.5mmol，2当量)，将反应混合物在20℃下搅拌2小时。通过添加饱和NH4Cl溶液(50mL)来淬灭反应混合物，用二氯甲烷(40mL×3)萃取，然后将合并的有机相通过无水硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩。将粗产物在20℃下用石油醚/乙酸乙酯＝10/1研磨10min，得到呈白色固体状的化合物12-4(9.00g，21.5mmol，96％产率)。
LCMS:[M+H]+:420.0；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.44-7.28(m,12H),7.24-7.20(m,3H),2.68-2.53(m,8H),2.37-2.25(m,2H),2.19(t,J＝7.2Hz,2H),1.60-1.51(m,2H)。
步骤3：3-硫代吗啉基丙烷-1-硫醇(12-5)
在0℃下向4-(3-三苯甲基硫烷基丙基)硫代吗啉(8.00g，19.1mmol，1当量)于DCM(10mL)中的溶液中添加TFA(30.8g，270mmol，20.0mL，14.2当量)和三异丙基硅烷(6.04g，38.1mmol，7.83mL，2当量)。将混合物在25℃下搅拌2小时。将反应混合物在减压下浓缩，获得残余物，然后将反应残余物添加到MeOH(20mL)中并用石油醚(3×10mL)洗涤，通过无水Na2SO4干燥，过滤且在真空下浓缩，得到呈黄色油状的化合物12-5。将反应残余物直接用于下一步骤。
步骤4：4,4'-((((3-硫代吗啉基丙基)硫基)羰基)氮烷二基)二丁酸二(十五烷-8-基)酯(CAT12)
在0℃、N2下向4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(2.00g，3.28mmol，1当量)溶解于无水DCM(30mL)中的溶液中添加TEA(995mg，9.84mmol，1.37mL，3当量)和碳酸双(三氯甲基)酯(486mg，1.64mmol，0.5当量)。将所得溶液在20℃下搅拌1小时。将所得反应物在减压下浓缩并保持在N2下。在0℃、N2下向3-硫代吗啉基丙烷-1-硫醇(2.33g，13.1mmol，4当量)于无水THF(30mL)中的溶液中添加NaOH(918mg，23.0mmol，7当量)。在0℃、N2下通过注射器向该所得溶液中缓慢添加氨甲酰氯。将所得溶液在20℃下搅拌3小时。将反应混合物用饱和NH4C1水溶液(60mL)淬灭，并然后用乙酸乙酯(50mL)稀释。将水相用乙酸乙酯(50mL×3)萃取。将合并的有机相用盐水(100mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并在真空下浓缩，得到残余物。通过柱色谱法(SiO2，石油醚/乙酸乙酯＝50/1到3/1)纯化残余物。获得呈黄色油状的化合物CAT12(1.50g，1.84mmol，56％产率)。
LCMS:[M+H]+:813.6；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:4.89-4.86(m,2H),3.40-3.36(m,4H),2.91(t,J＝7.2Hz,2H),2.72-2.68(m,6H),2.48-2.44(m,2H),2.31(m,4H),1.98-1.76(m,6H),1.64-1.45(m,10H),1.32-1.22(m,40H),0.92-0.83(m,12H)。
实施例1.13：CAT13的合成
步骤1：十一碳-1,10-二烯-6-醇(13-2)
在氮气气氛下制备Mg(24.61g，1.01mol，2.5当量)和I2(2.06g，8.10mmol，1.63mL，0.02当量)于无水THF(1500mL)中的悬浮液(2mL/mmol溴化物)。在20℃下向该混合物中缓慢添加5-溴戊-1-烯(150.88g，1.01mol，2.5当量)。在添加的同时，反应混合物温度的升高证实了格氏形成(Grignard formation)的开始。一旦溴化物添加完成，即将混合物在20℃下搅拌1h，然后将其冷却至0℃，以缓慢添加甲酸乙酯(30g，404.98mmol，32.6mL，1当量)。添加后，移除冷浴并将混合物在20℃下搅拌15h。完成后，将反应物冷却至0℃，以通过添加饱和溶液NH4Cl(1000mL)淬灭并搅拌30min。将水相用EtOAc(800mL*3)萃取。将合并的有机相用盐水(400mL*2)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过MPLC(EtOAc:PE：0～5％)纯化残余物，得到呈黄色液体状的化合物13-2(53.2g，316.15mmol，81.9％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝5.85-5.77(m,2H),5.04-4.95(m,4H),3.62-3.60(m,1H),2.08-2.07(m,4H),1.50-1.42(m,8H)。
步骤2：N-甲基-4-硝基-N-(十一碳-1,10-二烯-6-基)苯磺酰胺(13-3)
将十一碳-1,10-二烯-6-醇(20g，118.85mmol，1当量)、N-甲基-4-硝基-苯磺酰胺(28.27g，130.74mmol，1.1当量)和PPh3(37.41g，142.62mmol，1.2当量)于无水THF(200mL)中的溶液在0℃、N2下搅拌。历时0.5h，向该混合物中逐滴添加DIAD(36.05g，178.28mmol，34.7mL，1.5当量)于THF(30mL)中的溶液。添加后，将所得混合物在20℃下搅拌15.5h。完成后，将反应混合物用H2O(150mL)淬灭，并然后用EtOAc(100mL)稀释。将水相用EtOAc(150mL*3)萃取。将合并的有机相用盐水(50mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(330gSilica Flash柱，EtOAc:PE：0～10％)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物13-3(33.2g，90.59mmol，76.2％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝8.36-8.33(m,2H),8.01-7.98(m,2H),5.74-5.65(m,2H),4.97-4.92(m,4H),3.92-3.87(m,1H),2.70(s,3H),2.01-1.97(m,4H),1.30-1.28(m,2H),1.27-1.23(m,6H)。
步骤3：5-(N-甲基-4-硝基苯磺酰氨基)壬二酸(13-4)
在20℃下，向N-甲基-4-硝基-N-(1-戊-4-烯基己-5-烯基)苯磺酰胺(12.5g，34.11mmol，1当量)于MeCN(150mL)的CH2Cl2(150mL)中的溶液中添加RuCl3(1.42g，6.82mmol，0.2当量)。添加后，将混合物在该温度下搅拌0.5h，并然后在0℃下逐滴添加NaIO4(36.48g，170.54mmol，5当量)于H2O(200mL)中的溶液。将所得混合物在20℃下搅拌2.5h。完成后，将反应混合物用HCl水溶液(4M)中和至pH＝2～3。将水相用EtOAc(600mL*3)萃取。将合并的有机相依次用饱和Na2S2O3水溶液(350mL*3)和饱和盐水(350mL*2)洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(120gSilicaFlash柱，EtOAc:PE：0～50％，EtOAc中的2％ AcOH)和制备型HPLC(柱：YMC Triart C18250*50mm*7um；流动相：[水(0.05％HCl)-ACN]；B％：25％-55％，18min)纯化残余物，得到呈浅黄色固体状的化合物13-4(5.2g，12.92mmol，20.8％产率)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ＝11.98(s,2H),8.41-8.38(m,2H),8.07-8.05(m,2H),3.76-3.74(m,1H),2.67(s,3H),2.16-2.11(m,4H),1.35-1.22(m,8H)。
步骤4：5-(N-甲基-4-硝基苯磺酰氨基)壬二酸二(十五烷-8-基)酯(13-5)
在0℃、N2下向5-[甲基-(4-硝基苯基)磺酰基-氨基]壬二酸(5g，12.42mmol，1当量)溶解于CH2Cl2(80mL)中的溶液中添加EDCI(7.15g，37.27mmol，3当量)、TEA(3.77g，37.27mmol，5.2mL，3当量)和DMAP(1.52g，12.42mmol，1当量)。添加后，将混合物在25℃下搅拌1小时，并且然后逐滴添加十五烷-8-醇(5.96g，26.09mmol，2.1当量)于CH2Cl2(50mL)中的溶液。将所得混合物在25℃下搅拌15h。完成后，将反应混合物用H2O(100mL)淬灭，并然后用EtOAc(50mL)稀释。将水相用EtOAc(80mL*3)萃取。将合并的有机相用盐水(60mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(40gSilica Flash柱，EtOAc:PE:0～10％纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物13-5(4.9g，5.89mmol，47.4％产率，99％纯度)。
LCMS[M+Na]+:845.5；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝8.36(d,J＝8.8Hz,2H),8.01(d,J＝8.8Hz,2H),4.86-4.80(m,2H),3.96-3.91(m,1H),2.72(s,3H),2.31-2.19(m,4H),1.50-1.45(m,14H),1.28-1.26(m,42H),0.90-0.87(m,12H)。
步骤5：5-(甲基氨基)壬二酸二(十五烷-8-基)酯(13-6)
向5-[甲基-(4-硝基苯基)磺酰基-氨基]壬二酸双(1-庚基辛基)酯(4.9g，5.95mmol，1当量)于DMF(40mL)中的溶液中添加Cs2CO3(3.88g，11.90mmol，2当量)和苯硫醇(1.94g，17.61mmol，1.8mL，2.96当量)。将混合物在25℃下搅拌5h。完成后，通过添加水(80mL)淬灭反应混合物，并然后用EtOAc(100mL*3)萃取。将合并的有机层用盐水(60mL*3)洗涤，经硫酸钠干燥，过滤，并在减压下浓缩。通过快速硅胶色谱法(20gSilica Flash柱，EtOAc:PE：0～60％)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物13-6(2.6g，4.07mmol，68.5％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.90-4.84(m,2H),2.47-2.45(m,1H),2.40(s,3H),2.32-2.29(m,4H),1.67-1.63(m,4H),1.51-1.45(m,12H),1.43-1.27(m,40H),0.90-0.87(m,12H)。
步骤6：5-((((3-(二甲氨基)丙基)硫基)羰基)(甲基)氨基)壬二酸二(十五烷-8-基)酯(CAT13)
在0℃、N2下向5-(甲基氨基)壬二酸双(1-庚基辛基)酯(1.5g，2.35mmol，1当量)溶解于无水CH2Cl2(30mL)中的溶液中添加TEA(713.7mg，7.05mmol，0.98mL，3当量)和三光气(418.6mg，1.41mmol，0.6当量)。将所得溶液在20℃下搅拌1h。将所得反应物在减压下浓缩并保持在N2下。在0℃、N2下向3-(二甲基氨基)丙烷-1-硫醇(981.0mg，8.23mmol，3.5当量)溶解于无水THF(30mL)中的溶液中添加NaOH(658.3mg，16.46mmol，7当量)。在N2、0℃下通过注射器将溶解于THF(20mL)中的氨甲酰氯缓慢添加到该所得溶液中。将所得溶液在20℃下搅拌2h。完成后，将反应混合物在0℃下用NH4Cl(60mL)淬灭，并然后用EtOAc(50mL)稀释。将水相用EtOAc(60mL*3)萃取。将合并的有机相用盐水(50mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(20gSilica Flash柱，EtOAc:PE：0～12％，5％ NH3·H2O于乙酸乙酯中的溶液)纯化残余物，以提供呈浅黄色油状的化合物CAT13(1.05g，1.32mmol，56.2％产率，98.5％纯度)。
LCMS[M+H]+:783.6
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.86-4.82(m,2H),4.55-3.84(m,1H),2.93-2.92(m,2H),2.80-2.78(m,3H),2.36-2.30(m,6H),2.23(s,6H),1.81-1.77(m,3H),1.50-1.45(m,16H),1.32-1.26(m,40H),0.90-0.87(m,12H)。
实施例1.14：CAT14的合成
步骤1：N,N-双(丁-3-烯基)-4-硝基-苯磺酰胺(14-2)
向4-硝基苯磺酰胺(25g，123.65mmol，1当量)和4-溴丁-1-烯(83.46g，618.24mmol，62.75mL，5当量)于ACN(50mL)中的溶液中添加Cs2CO3(80.57g，247.30mmol，2当量)、TBAI(456.71mg，1.24mmol，0.01当量)和KI(10.26g，61.82mmol，0.5当量)。将混合物在90℃下搅拌12h。通过添加水(300mL)淬灭反应混合物，并然后用EtOAc(500mL×3)萃取。将合并的有机层用盐水(200mL)洗涤，经硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩，并通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝10/1到1/1)纯化，得到呈黄色油状的化合物14-2(37g，119.21mmol，96.4％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝8.37-8.34(m,2H),8.03-7.99(m,2H),5.73-5.64(m,2H),5.10-5.04(m,4H),3.30-3.25(m,4H),2.35-2.30(m,4H)
步骤2：N-丁-3-烯基丁-3-烯-1-胺：(14-3)
向N,N-双(丁-3-烯基)-4-硝基-苯磺酰胺(74g，238.43mmol，1当量)和苯硫醇(52.54g，476.85mmol，48.65mL，2当量)于DMF(200mL)中的溶液中添加Cs2CO3(155.37g，476.85mmol，2当量)。将混合物在N2、25℃下搅拌12h。通过添加水(1000mL)淬灭反应混合物，并然后用EtOAc(1000mL×3)萃取。将合并的有机层用盐水(2000mL)洗涤，经硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩，并通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝10/1到1/1)纯化，得到呈黄色油状的化合物14-3(44g，粗制物)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝5.81-5.73(m,2H),5.08-4.99(m,4H),2.66(t,J＝6.8Hz,4H),2.26-2.20(m,4H),1.39-1.36(m,1H)
步骤3：3-(三苯甲基硫基)丙醛：(14-4)
向三苯基甲硫醇(50g，180.90mmol，1当量)于CH2Cl2(300mL)中的溶液中添加TEA(27.46g，271.35mmol，37.77mL，1.5当量)和丙-2-烯醛(15.21g，271.35mmol，18.0mL，1.5当量)。将混合物在20℃下搅拌12h。在减压下浓缩反应混合物，得到呈黄色固体状的化合物3-三苯甲基硫基丙醛(60g，180.47mmol，产率99.76％)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝9.46(s,1H),7.40-7.20(m,15H),2.46-2.41(m,2H),2.35-2.29(m,2H)
步骤4：N-丁-3-烯基-N-(3-三苯甲基硫烷基丙基)丁-3-烯-1-胺：(14-5)
向N-丁-3-烯基丁-3-烯-1-胺(30g，239.60mmol，1当量)和3-三苯甲基硫烷基丙醛(79.66g，239.60mmol，1当量)于CH2Cl2(100mL)和MeOH(100mL)中的溶液中添加NaBH3CN(30.11g，479.19mmol，2当量)和AcOH(1.44g，23.96mmol，1.37mL，0.1当量)。将混合物在25℃下搅拌12h。通过添加水(300mL)淬灭反应混合物，并然后用EtOAc(500mL×3)萃取。将合并的有机层用盐水(200mL)洗涤，经硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩，并通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝10/1到1/1)纯化，得到呈黄色油状的化合物N-丁-3-烯基-N-(3-三苯甲基硫烷基丙基)丁-3-烯-1-胺(46g，104.15mmol，43.47％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝7.51-7.29(m,15H),5.86-5.79(m,2H),5.12-5.03(m,4H),2.53-2.45(m,6H),2.28-2.20(m,6H),1.63-1.57(m,2H)
步骤5：N-丁-3-烯基-N-(3-三苯甲基硫烷基丙基)丁-3-烯-1-胺：(14-6)
向N-丁-3-烯基-N-(3-三苯甲基硫烷基丙基)丁-3-烯-1-胺(30g，67.92mmol，1当量)于CH2Cl2(100mL)中的溶液中添加TFA(231.00g，2.03mol，150.00mL，29.83当量)和三异丙基硅烷(21.51g，135.85mmol，27.90mL，2当量)。将混合物在25℃下搅拌6h。将反应混合物在减压下浓缩，以去除TFA。将残余物用MeOH(100mL)稀释并用PE(50mL×5)萃取。在减压下浓缩MeOH层，以得到呈黄色油状的粗产物14-6(9.8g，49.16mmol，72.37％产率)。
步骤6：4-[3-[双(丁-3-烯基)氨基]丙基硫烷基羰基-[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯：(CAT 14)
在氮气气氛、0℃下向4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(6g，9.84mmol，1当量)溶解于无水CH2Cl2(50mL)中的溶液中添加TEA(2.99g，29.51mmol，4.11mL，3当量)和三光气(1.46g，4.92mmol，0.5当量)。将所得溶液在氮气气氛、20℃下搅拌1h。将反应物在减压下浓缩并保持在氮气气氛下。在0℃、氮气气氛下将NaOH(2.75g，68.85mmol，7当量)溶解于无水THF(100mL)中，然后在氮气气氛下添加3-[双(丁-3-烯基)氨基]丙烷-1-硫醇(9.80g，49.18mmol，5当量)。在氮气气氛、0℃下将溶解于THF(50mL)中的氨甲酰氯缓慢添加到该所得溶液中。将混合物在25℃下搅拌12h。将反应混合物用饱和NH4C1水溶液(200mL)淬灭，并然后用EtOAC(300mL)稀释。将水相用EtOAc(200mL x 3)萃取。将合并的有机相用盐水(100mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物，并且通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝10/1到1/1)和(Phenomenex Luna C8 250*50mm*10um；流动相：[水(HCl)-MeOH]；B％：80％-100％，10min)纯化，得到呈黄色油状的化合物CAT14(240mg，284.46umol，23.76％产率，99.01％纯度)。
LCMS:[M+H]+:836.2；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝5.83-5.76(m,2H),5.09-5.02(m,4H),4.99-4.86(m,2H),3.40-3.38(m,4H),2.92(t,J＝7.2Hz,2H),2.53-2.31(m,6H),2.30-2.21(m,6H),1.90-1.78(m,6H),1.58-1.51(m,10H),1.32-1.27(m,40H),0.90-0.87(m,12H)。
实施例1.15：CAT15的合成
/>
步骤1：4-[3-[双(3-羟丙基)氨基]丙基硫烷基羰基-[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯：(CAT15)
将4-[3-[双(丁-3-烯基)氨基]丙基硫烷基羰基-[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(2.8g，3.35mmol，1当量)于CH2Cl2(50mL)和MeOH(50mL)中的溶液冷却至-78℃，并向反应混合物中鼓入O3流(15psi)，直至淡蓝色变得明显。然后将氧气鼓泡穿过反应混合物直至蓝色消失，0.5h后，在0℃下添加NaBH4(253.60mg，6.70mmol，2当量)。然后将混合物在25℃下搅拌2h。将反应混合物用饱和NH4C1水溶液(100mL)淬灭，并然后用EtOAc(50mL)稀释。将水相用EtOAc(50mL x 3)萃取。将合并的有机相用盐水(20mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物，并且通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝10/1到1/1)纯化并通过(柱：Welch Ultimate XB-SiOH 250*50*10um；流动相：[己烷-EtOH]；B％：0％-20％，20min)纯化，得到呈黄色油状的CAT15(141mg，166.19umol，77.86％产率，99.4％纯度)。
LCMS:[M+H]+:843.7；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.90-4.65(m,2H),3.82-3.65(m,4H),3.45-3.25(m,4H),3.00-2.90(m,6H),2.38-2.20(m,4H),2.00-1.75(m,10H),1.70-1.55(m,10H),1.30-1.15(m,40H),0.96-0.86(m,12H)。
实施例1.16：CAT16的合成
步骤1：3-(甲苯磺酰氧基)环丁烷羧酸甲酯(16-2)
在0℃、N2下向3-羟基环丁烷羧酸甲酯(15.0g，115mmol，1当量)于DCM(250mL)中的溶液中添加TEA(23.3g，231mmol，32.1mL，2当量)、DMAP(704mg，5.76mmol，0.05当量)和TosCl(26.4g，138mmol，1.2当量)。将混合物在20℃下搅拌16小时。将反应混合物用DCM(100mL)稀释并用盐水(80mL×3)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并在真空下浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(80gSilica Flash柱，乙酸乙酯:石油醚：0～25％)纯化残余物。获得呈浅黄色油状的化合物16-2(22.3g，78.4mmol，68％产率)。
步骤2：3-(三苯甲基硫基)环丁烷羧酸甲酯(16-3)
向3-(对甲苯磺酰氧基)环丁烷羧酸甲酯(26.0g，91.4mmol，1当量)于DMF(300mL)中的溶液中添加三苯基甲硫醇(37.9g，137mmol，1.5当量)的Cs2CO3(59.6g，183mmol，2当量)。将混合物在20℃下搅拌12小时。将反应混合物用H2O(100mL)淬灭，并然后用乙酸乙酯(200mL)稀释。将水相用乙酸乙酯(200mL×2)萃取。将合并的有机相用盐水(200mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并在真空下浓缩，得到粗产物。通过快速硅胶色谱法(220gSilica Flash柱，0～15％乙酸乙酯/石油醚洗脱液梯度@40mL/min)纯化残余物。获得呈黄色油状的化合物16-3(35.0g，90.1mmol，产率98％)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.28-7.17(m,15H),3.59(s,3H),3.35-3.30(m,1H),3.00-2.93(m,1H),2.19-2.13(m,2H),2.04-1.99(m,2H)。
步骤3：3-(三苯甲基硫基)环丁烷甲酸(16-4)
向3-三苯甲基硫烷基环丁烷羧酸甲酯(25.0g，64.4mmol，1当量)于THF(200mL)中的混合物中添加LiOH·H2O(8.10g，193.1mmol，3当量)，将反应混合物在40℃下搅拌12小时。将反应混合物用4M HCl调节至pH 5，然后将反应混合物用乙酸乙酯(200mL×3)萃取。将合并的有机层用盐水(200mL×2)洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并在减压下浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(20g/>Silica Flash柱，0～50％乙酸乙酯/石油醚洗脱液梯度@40mL/min)纯化残余物。获得呈黄色固体状的化合物16-4(17.8g，47.5mmol，产率74％)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:12.07(s,1H),7.38-7.27(m,12H),7.26-7.19(m,3H),3.21-3.13(m,1H),2.87-2.80(m,1H),2.02-1.81(m,4H)。
步骤4：1,3-双(3-(三苯甲基硫基)环丁基)脲(16-5)
/>
在20℃下，向3-三苯甲基硫烷基环丁烷甲酸(10.0g，26.7mmol，1当量)和TEA(4.05g，40.1mmol，5.57mL，1.5当量)于甲苯(100mL)中的混合物中添加DPPA(8.82g，32.0mmol，6.94mL，1.2当量)，然后将反应混合物加热至100℃并搅拌4小时。通过添加10％NaOH溶液淬灭反应混合物，然后过滤反应混合物并将滤饼在真空下浓缩，以得到粗产物。将反应残余物直接用于下一步骤。获得呈白色固体状的化合物16-5(14.0g，粗制物)。
LCMS:[M+H]+:717.3
步骤5：3-(三苯甲基硫基)环丁胺(16-6)
将1,3-双(3-三苯甲基硫烷基环丁基)脲(2.00g，2.79mmol，1当量)、KOH(313mg，5.58mmol，2当量)加入到微波管中的乙二醇(10mL)中。在微波下将密封管在150℃下加热1小时。将反应混合物用H2O(30mL)淬灭并用乙酸乙酯(30mL×2)萃取。将合并的有机相用盐水(50mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并在真空下浓缩，得到粗产物。将反应残余物直接用于下一步骤。获得呈棕色油状的化合物16-6(10.0g，粗制物)。
LCMS:[M+H]+:346.1
步骤6：N,N-二甲基-3-(三苯甲基硫基)环丁胺(16-7)
在0℃下向3-三苯甲基硫烷基环丁胺(10.0g，28.9mmol，1当量)于MeOH(10mL)中的混合物中依次添加(HCHO)n(10.0g，145mmol，5当量)、AcOH(3.48g，57.9mmol，3.31mL，2当量)、NaBH3CN(3.64g，57.9mmol，2当量)，然后将反应混合物在25℃下搅拌3小时。通过添加饱和NH4Cl溶液(20mL)淬灭反应混合物，用乙酸乙酯(30mL×3)萃取，然后将合并的有机相通过无水硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩。将反应残余物直接用于下一步骤。获得呈黄色油状的化合物16-7(6.00g，粗制物)。
LCMS:[M+H]+:374.3
步骤7：3-(二甲氨基)环丁硫醇(16-8)
在0℃下向N,N-二甲基-3-三苯甲基硫烷基-环丁胺(6.00g，16.1mmol，1当量)于DCM(20mL)中的溶液中添加三异丙基硅烷(5.09g，32.1mmol，6.60mL，2当量)和TFA(4.62g，40.5mmol，3mL，2.52当量)。将混合物在25℃下搅拌12小时。在减压下浓缩反应混合物，获得残余物，然后将反应残余物添加到MeOH(20mL)中并用石油醚(3×10mL)洗涤，在真空下浓缩。将反应残余物直接用于下一步骤。获得呈黄色油状的化合物16-8(1.40g，粗制物)。
步骤8：4,4'-((((3-(二甲氨基)环丁基)硫基)羰基)氮烷二基)二丁酸二(十五烷-8-基)酯(CAT16)
在0℃、N2下向4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(2.00g，3.28mmol，1当量)溶解于无水DCM(30mL)中的溶液中添加TEA(995mg，9.84mmol，1.37mL，3当量)和碳酸双(三氯甲基)酯(486mg，1.64mmol，0.5当量)。将所得溶液在20℃下搅拌1小时。将所得反应混合物在减压下浓缩并保持在N2下。在0℃、N2下向3-(二甲氨基)环丁硫醇(1.72g，13.1mmol，4当量)于无水THF(30mL)中的溶液中添加NaOH(918mg，22.9mmol，7当量)。在N2、0℃下通过注射器将氨甲酰氯添加到该所得溶液中。将所得溶液在20℃下搅拌1小时。将反应混合物用饱和NH4C1水溶液(100mL)淬灭，并然后用乙酸乙酯(100mL)稀释。将水相用乙酸乙酯(100mL×3)萃取。将合并的有机相用盐水(100mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并在真空下浓缩，得到残余物。通过柱色谱法(SiO2，石油醚/乙酸乙酯＝50/1到3/1)纯化残余物。获得呈黄色油状的化合物CAT16(1.60g，2.09mmol，64％产率)。
LCMS:[M+H]+:767.6
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:4.93-4.83(m,2H),3.86-3.82(m,1H),3.34-3.32(m,4H),3.00 -2.90(m,1H),2.54-2.42(m,2H),2.33-2.30(m,4H),2.13(s,6H),1.93-1.80(m,6H),1.60-1.44(m,8H),1.30-1.20(m,40H),0.98-0.78(m,12H)。
实施例1.17：CAT17的合成
步骤1：(1-甲基吡咯烷-3-基)4-甲基苯磺酸酯(17-2)
向1-甲基吡咯烷-3-醇(20g，197.73mmol，1当量)于CH2Cl2(300mL)中的溶液中添加TosCl(45.24g，237.28mmol，1.2当量)、TEA(60.03g，593.20mmol，82.57mL，3当量)和DMAP(12.08g，98.87mmol，0.5当量)。将混合物在25℃下搅拌12h。将反应混合物用饱和水溶液(300mL)淬灭，并然后用CH2Cl2(100mL)稀释。将水相用CH2Cl2(100mL x 3)萃取。将合并的有机相用盐水(100mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝10/1到1/1)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物17-2(39g，152.74mmol，77.25％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝7.79(d,J＝8.0Hz,2H),7.34(d,J＝8.0Hz,2H),5.10-4.96(m,1H),2.70-2.58(m,2H),2.44(s,3H),2.38-2.32(m,2H),2.31(s,3H),2.18-2.12(m,1H),1.95-1.90(m,1H)
步骤2：1-甲基-3-三苯甲基硫基-吡咯烷：(17-3)
向(1-甲基吡咯烷-3-基)4-甲基苯磺酸酯(15g，58.75mmol，1当量)和三苯基甲硫醇(19.48g，70.50mmol，1.2当量)于DMF(100mL)中的溶液中添加K2CO3(24.36g，176.24mmol，3当量)。将混合物在80℃下搅拌6h。将反应混合物用饱和NH4C1水溶液(100mL)淬灭，并然后用EtOAc(300mL)稀释。将水相用EtOAc(100mL x 3)萃取。将合并的有机相用盐水(200mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝10/1到0/1)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物17-3(20g，55.63mmol，94.69％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝7.60-7.30(m,15H),2.65-2.48(m,4H),2.40-2.35(m,3H),2.28-1.60(m,3H)
步骤3：1-甲基吡咯烷-3-硫醇：(17-4)
向1-甲基-3-三苯甲基硫烷基-吡咯烷(20g，55.63mmol，1当量)于CH2Cl2(300mL)中的溶液中添加TFA(46.20g，405.18mmol，30.00mL，7.28当量)和三异丙基硅烷(26.43g，166.89mmol，34.28mL，3当量)。将混合物在25℃下搅拌12h。将反应混合物在减压下浓缩，以去除TFA。将残余物用MeOH(100mL)稀释并用PE(50mL×5)萃取。在减压下浓缩MeOH层，以得到呈黄色油状的化合物17-4(5.4g，46.07mmol，82.82％产率)。
步骤4：4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]-(1-甲基吡咯烷-3-基)硫烷基羰基-氨基]丁酸1-庚基辛酯：(CAT17)
在0℃、氮气气氛下向4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(1.5g，2.46mmol，1当量)溶解于无水CH2Cl2(40mL)中的溶液中添加TEA(746.47mg，7.38mmol，1.03mL，3当量)和碳酸双(三氯甲基)酯(364.85mg，1.23mmol，0.5当量)。将所得溶液在氮气气氛、20℃下搅拌1h。将反应物在减压下浓缩并保持在氮气气氛下。将NaOH(688.47mg，17.21mmol，7当量)在0℃、氮气气氛下溶解于无水THF(50mL)中，然后在氮气气氛下添加1-甲基吡咯烷-3-硫醇(1.44g，12.30mmol，5当量)。在氮气气氛、0℃下将溶解于THF(10mL)中的氨甲酰氯缓慢添加到该所得溶液中。将混合物在25℃下搅拌0.5h。将反应混合物用饱和NH4C1水溶液(100mL)淬灭，并然后用EtOAc(200mL)稀释。将水相用EtOAc(100mLx 3)萃取。将合并的有机相用盐水(100mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝10/1到0/1：Welch Ultimate XB-SiOH 250*50*10μm；流动相：[己烷-EtOH]；B％：0％-13％，10min)纯化残余物，得到呈黄色油状的CAT17(395mg，516.03μmol，64.78％产率，98.4％纯度)。
LCMS:[M+H]+:753.8
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.90-4.80(m,2H),4.00-3.90(m,1H),3.50-3.38(m,4H),3.05-2.90(m,1H),2.82-2.75(m,1H),2.68-2.60(m,1H),2.48-2.40(m,2H),2.37(s,3H),2.30(t,J＝7.2Hz,4H),1.98-1.70(m,5H),1.52-1.48(m,8H),1.32-1.24(m,40H),0.92-0.86(m,12H)
实施例1.18：CAT18的合成
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步骤1：4-(4-硝基-N-(4-氧代-4-(十五烷-8-基氧基)丁基)苯基磺酰氨基)丁酸(18-2)
将4-[3-羧丙基-(4-硝基苯基)磺酰基-氨基]丁酸(25g，66.78mmol，1.04当量)、十五烷-8-醇(8.09g，35.40mmol，0.55当量)、EDCI(6.79g，35.40mmol，0.55当量)、DMAP(786.38mg，6.44mmol，0.1当量)和DIPEA(4.99g，38.62mmol，6.7mL，0.6当量)于CH2Cl2(200mL)中的混合物脱气并用N2吹扫3次，并且然后将混合物在N2气氛、25℃下搅拌16h。完成后，将反应混合物用H2O(150mL)淬灭，并然后用EtOAc(150mL)稀释。将水相用EtOAc(150mL*3)萃取。将合并的有机相用盐水(200mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(80gSilica Flash柱，EtOAc/PE：0～10％)纯化残余物，得到呈黄色固体状的化合物18-2(12.8g，21.89mmol，产率34.0％)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝8.37-8.35(m,2H),8.02-7.99(m,2H),4.90-4.84(m,1H),3.27-3.23(m,4H),2.43(t,J＝7.2Hz,2H),2.35(t,J＝7.2Hz,2H),1.91-1.86(m,4H),1.52-1.50(m,4H),1.27-1.25(m,20H),0.89-0.86(m,6H)。
步骤2：4-(4-硝基-N-(4-氧代-4-(十五烷-8-基氧基)丁基)苯基磺酰氨基)丁酸叔丁酯(18-3)
在25℃、N2下向4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]-(4-硝基苯基)磺酰基-氨基]丁酸(12.5g，21.38mmol，1当量)于THF(150mL)中的溶液中逐滴添加2-叔丁基-1,3-二异丙基异脲(12.85g，64.13mmol，3当量)。添加后，将混合物在50℃下搅拌16h。添加后，将反应混合物在减压下浓缩，以去除溶剂，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(80gSilica Flash柱，EtOAc/PE：0～10％)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物3(11.6g，18.10mmol，84.7％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝8.37-8.34(m,2H),8.02-7.99(m,2H),4.88-4.85(m,1H),3.26-3.21(m,4H),2.32(t,J＝7.2Hz,2H),2.26(t,J＝7.2Hz,2H),1.91-1.79(m,4H),1.52-1.50(m,4H),1.45(s,9H),1.30-1.25(m,20H),0.90-0.86(m,6H)。
步骤3：4-((4-氧代-4-(十五烷-8-基氧基)丁基)氨基)丁酸叔丁酯(18-4)
向4-[(4-叔丁氧基-4-氧代-丁基)-(4-硝基苯基)磺酰基-氨基]丁酸1-庚基辛酯(8g，12.48mmol，1当量)于DMF(50mL)中的溶液中添加Cs2CO3(8.13g，24.97mmol，2当量)和苯硫醇(3.73g，33.85mmol，3.45mL，2.71当量)。将混合物在N2、25℃下搅拌16h。完成后，通过添加H2O(120mL)来淬灭反应混合物，并然后用EtOAc(150mL*3)稀释。将合并的有机层用盐水(60mL*3)洗涤，经硫酸钠干燥，过滤，并在减压下浓缩。通过快速硅胶色谱法(40gSilica Flash柱，EtOAc/PE：0～35％)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物18-4(4.1g，9.00mmol，72.1％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.90-4.84(m,1H),2.65-2.61(m,4H),2.35(t,J＝7.2Hz,2H),2.27(t,J＝7.2Hz,2H),1.80-1.76(m,4H),1.52-1.48(m,4H),1.44(s,9H),1.30-1.26(m,20H),0.90-0.86(m,6H).
步骤4：4-((4-氧代-4-(十五烷-8-基氧基)丁基)(((3-(吡咯烷-1-基)丙基)硫基)羰基)氨基)丁酸叔丁酯(18-5)
在0℃、N2下向4-[(4-叔丁氧基-4-氧代-丁基)氨基]丁酸1-庚基辛酯(1.5g，3.29mmol，1当量)溶解于无水CH2Cl2(30mL)中的溶液中添加TEA(999.2mg，9.87mmol，1.4mL，3当量)和三光气(586.1mg，1.97mmol，0.6当量)。将所得溶液在20℃下搅拌1小时。将所得反应物在减压下浓缩并保持在N2下。在0℃、N2下向3-吡咯烷-1-基丙烷-1-硫醇(2.99g，11.52mmol，3.5当量，TFA)溶解于无水THF(30mL)中的溶液中添加NaOH(921.63mg，23.04mmol，7当量)。在N2、0℃下通过注射器将溶解于THF(20mL)中的氨甲酰氯缓慢添加到该所得溶液中。将所得溶液在20℃下搅拌15h。完成后，将反应混合物在0℃下用NH4Cl(60mL)淬灭，并然后用EtOAc(50mL)稀释。将水相用EtOAc(60mL*3)萃取。将合并的有机相用盐水(50mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(20gSilica Flash柱，EtOAc:PE：0～13％，5％ NH3·H2O于EtOAc中)纯化残余物，得到无色油状的化合物18-5(1.05g，1.26mmol，41.5％产率，75％纯度)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.89-4.86(m,1H),2.96-2.92(m,2H),2.55-2.51(m,8H),2.32 -2.30(m,2H),2.26-2.23(m,2H),1.86-1.82(m,6H),1.80-1.78(m,4H),1.53-1.50(m,4H),1.45(s,9H),1.30-1.26(m,20H),1.18-1.16(m,2H),0.90-0.86(m,6H)。
步骤5：4-((4-氧代-4-(十五烷-8-基氧基)丁基)(((3-(吡咯烷-1-基)丙基)硫基)羰基)氨基)丁酸(18-6)
在N2下向4-[(4-叔丁氧基-4-氧代-丁基)-(3-吡咯烷-1-基丙基磺酰基羰基)氨基]丁酸1-庚基辛酯(950mg，1.52mmol，1当量)于CH2Cl2(10mL)中的溶液中添加TFA(3.44g，30.19mmol，2.5mL)。将混合物在25℃下搅拌16h。完成后，将反应混合物在减压下浓缩，以去除溶剂，得到呈黄色油状的化合物18-6(1.02g，粗制物，TFA)。粗产物不经进一步纯化即用于下一步骤中。
步骤6：(Z)-4-((4-氧代-4-(十五烷-8-基氧基)丁基)(((3-(吡咯烷-1-基)丙基)硫基)羰基)氨基)丁酸壬-2-烯-1-基酯(CAT18)
将4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]-(3-吡咯烷-1-基丙基硫烷基羰基)氨基]丁酸(1.0g，1.46mmol，1当量，TFA)、(Z)-壬-2-烯-1-醇(415.4mg，2.92mmol，2当量)、EDCI(419.9mg，2.19mmol，1.5当量)、DMAP(17.8mg，0.15mmol，0.1当量)和DIPEA(566.1mg，4.38mmol，0.76mL，3当量)于CH2Cl2(20mL)中的混合物脱气并用N2吹扫3次，并且然后将混合物在N2气氛、25℃下搅拌3h。完成后，将反应混合物用H2O(60mL)淬灭，并然后用EtOAc(50mL)稀释。将水相用EtOAc(50mL*3)萃取。将合并的有机相用盐水(60mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(20gSilica Flash柱，EtOAc:PE：0～13％，5％ NH3·H2O于EtOAc中的溶液)纯化残余物，以产生呈浅黄色油状的化合物CAT18(413mg，0.58mmol，40.5％产率，98.1％纯度)。
LCMS[M+H]+:695.5
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝5.68-5.62(m,1H),5.54-5.51(m,1H),4.89-4.86(m,1H),4.64(d,J＝6.8Hz,2H),3.39-3.37(m,4H),2.94(t,J＝7.2Hz,2H),2.52-2.50(m,6H),2.36-2.34(m,4H),2.12-2.09(m,2H),1.84-1.79(m,6H),1.78-1.76(m,4H),1.52-1.50(m,4H),1.40-1.35(m,2H),1.30-1.25(m,26H),0.90-0.87(m,9H)。
实施例1.19：CAT19的合成
步骤1：4-羟基氮杂环庚烷-1-羧酸叔丁酯(19-2)
在0℃下向4-氧氮杂环庚烷-1-羧酸叔丁酯(30.0g，141mmol，1当量)于THF(300mL)中的混合物中添加LiAlH4(5.87g，155mmol，1.1当量)，然后将反应混合物在相同温度下搅拌2h。将反应混合物在0℃下依次用H2O(5.8mL)、NaOH水溶液(17.4mL，4M)、H2O(5.8mL)淬灭。然后，将无水Na2SO4(20.0g)添加到混合物中，将其在相同温度下搅拌0.5h。过滤反应混合物，在真空下浓缩滤液，得到粗产物。将反应残余物直接用于下一步骤。获得呈黄色油状的化合物19-2(30.0g，粗制物)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:4.50(t,J＝4.0Hz,1H),3.69-3.55(m,1H),3.31-3.05(m,4H),1.84-1.70(m,2H),1.70-1.41(m,2H),1.39(s,9H)。
步骤2：4-(甲苯磺酰氧基)氮杂环庚烷-1-羧酸叔丁酯(19-3)
向4-羟基氮杂环庚烷-1-羧酸叔丁酯(30.0g，139mmol，1当量)于DCM(500mL)中的溶液中依次添加TEA(42.3g，418mmol，58.2mL，3当量)、DMAP(8.51g，69.7mmol，0.5当量)和TosCl(39.9g，209mmol，1.5当量)，然后将混合物在25℃下搅拌5h。通过添加水(100mL)淬灭反应混合物，并用DCM(100mL×3)萃取。将合并的有机相用盐水(100mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并在真空下浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(220gSilica Flash柱，0～20％乙酸乙酯/石油醚洗脱液梯度@100mL/min)纯化残余物。获得呈棕色油状的化合物19-3(43.0g，116mmol，84％产率)。
LCMS:[M-Boc]+:270.0；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:7.80-7.75(m,2H),7.35-7.32(m,2H),4.75-4.59(m,1H),3.60-3.36(m,2H),3.31-3.23(m,2H),2.45(s,3H),1.93-1.81(m,4H),1.78-1.65(m,2H),1.43(s,9H)。
步骤3：4-(三苯甲基硫基)氮杂环庚烷-1-羧酸叔丁酯(19-4)
向4-(对甲苯磺酰氧基)氮杂环庚烷-1-羧酸叔丁酯(21.0g，56.8mmol，1当量)和三苯基甲硫醇(20.4g，73.9mmol，1.3当量)于DMF(200mL)中的溶液中添加Cs2CO3(37.0g，114mmol，2当量)。将混合物在80℃下搅拌6h。通过添加水(100mL)淬灭反应混合物，并用乙酸乙酯(150mL×3)萃取。将合并的有机相用盐水(200mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并在真空下浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(330g/>Silica Flash柱，0～30％乙酸乙酯/石油醚洗脱液梯度@100mL/min)纯化残余物。获得呈黄色油状的化合物19-4(21.0g，44.3mmol，39％产率)。
LCMS:[M+Na]+:496.2
步骤4：4-(三苯甲基硫基)氮杂环庚烷(19-5)
向4-三苯甲基硫烷基氮杂环庚烷-1-羧酸叔丁酯(20.0g，42.2mmol，1当量)于DCM(200mL)中的溶液中添加TFA(61.6g，540mmol，40.0mL，12.8当量)，将反应混合物在20℃下搅拌3h。在真空下浓缩反应混合物，以获得棕色油状物。将反应残余物直接用于下一步骤。获得呈棕色油状的化合物19-5(27.0g，粗制物，TFA)。
LCMS:[M+H]+:374.1；
步骤5：3-(三苯甲基硫基)环丁胺(19-6)
在0℃下向4-三苯甲基硫烷基氮杂环庚烷(10.0g，20.5mmol，1当量，TFA)于MeOH(60mL)中的混合物中依次添加(HCHO)n(10.0g，20.5mmol，1当量)、KOAc(3.02g，30.8mmol，1.5当量)和NaBH3CN(2.58g，41.0mmol，2当量)，然后将反应物在20℃下搅拌3h。通过添加饱和NH4Cl溶液(20mL)淬灭反应混合物，用乙酸乙酯(30mL×3)萃取，然后将合并的有机相通过无水硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩。通过快速硅胶色谱法(80g/>Silica Flash柱，0～20％二氯甲烷:甲醇洗脱液梯度@80mL/min)纯化残余物。获得呈黄色油状的化合物19-6(4.30g，11.1mmol，54％产率)。
LCMS:[M+H]+:388.2；
步骤6：1-甲基氮杂环庚烷-4-硫醇(19-7)
在0℃下，向1-甲基-4-三苯甲基硫烷基-氮杂环庚烷(4.30g，11.1mmol，1当量)于DCM(40mL)中的溶液中添加三异丙基硅烷(3.51g，22.2mmol，4.56mL，2当量)和TFA(9.93g，87.1mmol，6.45mL，7.85当量)。将混合物在25℃下搅拌5h。在减压下浓缩反应混合物，得到残余物，然后将反应残余物添加到MeOH(20mL)中并用石油醚(3×10mL)洗涤三次，在真空下浓缩。将反应残余物直接用于下一步骤。获得呈棕色油状的化合物19-7(2.10g，粗制物)。
步骤7：4,4'-((((1-甲基氮杂环庚烷-4-基)硫基)羰基)氮烷二基)二丁酸二(十五烷-8-基)酯(CAT19)
在0℃、N2下向4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(1.50g，2.46mmol，1当量)溶解于无水DCM(30mL)中的溶液中添加TEA(a746 mg，7.38mmol，1.03mL，3当量)和碳酸双(三氯甲基)酯(320mg，1.08mmol，4.39e-1当量)。将所得溶液在20℃下搅拌1h。将所得反应物在减压下浓缩并保持在N2下。在0℃、N2下向1-甲基氮杂环庚烷-4-硫醇(1.43g，9.84mmol，4当量)于无水THF(30mL)中的溶液中添加NaOH(688mg，17.2mmol，7当量)。在N2、0℃下通过注射器将氨甲酰氯添加到该所得溶液中。将所得溶液在20℃下搅拌1h。将反应混合物用饱和NH4C1水溶液(100mL)淬灭，并然后用乙酸乙酯(100mL)稀释。将水相用乙酸乙酯(100mL×3)萃取。将合并的有机相用盐水(100mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并在真空下浓缩，得到残余物。通过柱色谱法(SiO2，石油醚/乙酸乙酯＝10/1到2/1)纯化残余物。获得呈黄色油状的化合物CAT19(700mg，0.896mmol，36％产率)。
LCMS:[M+H]+:781.5；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:4.90-4.84(m,2H),3.79-3.62(m,1H),3.46-3.27(m,4H),2.77-2.48(m,4H),2.36(s,3H),2.33-2.29(m,4H),2.20-2.06(m,2H),1.94-1.86(m,4H),1.82-1.74(m,2H),1.68-1.63(m,2H),1.53-1.50(m,8H),1.33-1.22(m,40H),0.95-0.86(m,12H)。
实施例1.20：CAT20的合成
步骤1：1-乙基-4-(三苯甲基硫基)氮杂环庚烷(20-2)
向4-三苯甲基硫烷基氮杂环庚烷(10.0g，20.5mmol，1当量，TFA)于MeOH(10mL)中的混合物中依次添加KOAc(3.02g，30.8mmol，1.5当量)、MeCHO(4.52g，41.0mmol，5.75mL，40％纯度，2当量)和NaBH3CN(2.58g，41.0mmol，2当量)，然后将反应混合物在20℃下搅拌3小时。通过添加饱和NH4Cl溶液(20mL)淬灭反应混合物，用乙酸乙酯(30mL×3)萃取，然后将合并的有机相通过无水硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩。通过柱色谱法(SiO2，石油醚/乙酸乙酯＝10/1到2/1)纯化残余物。获得呈黄色油状的化合物20-2(8.00g，粗制物)。
LCMS:[M+H]+:402.2
步骤2：1-乙基氮杂环庚烷-4-硫醇(20-3)
在0℃下向1-乙基-4-三苯甲基硫烷基-氮杂环庚烷(8.00g，19.9mmol，1当量)于DCM(40mL)中的溶液中添加三异丙基硅烷(6.31g，39.8mmol，8.18mL，2当量)和TFA(17.8g，156mmol，11.6mL，7.85当量)。将混合物在25℃下搅拌12小时。在减压下浓缩反应混合物，获得残余物，然后将反应残余物添加到MeOH(20mL)中并用石油醚(3×10mL)洗涤三次，且在真空下浓缩。将反应残余物直接用于下一步骤。获得呈棕色油状的化合物20-3(2.30g，粗制物)。
步骤3：4,4'-((((1-乙基氮杂环庚烷-4-基)硫基)羰基)氮烷二基)二丁酸二(十五烷-8-基)酯(CAT20)
在0℃、N2下向4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(2.00g，3.28mmol，1当量)溶解于无水DCM(30mL)中的溶液中添加TEA(995mg，9.84mmol，1.37mL，3当量)和碳酸双(三氯甲基)酯(300mg，1.01mmol，3.08e-1当量)。将所得溶液在20℃下搅拌1小时。将所得反应物在减压下浓缩并保持在N2下。在0℃、N2下向1-乙基氮杂环庚烷-4-硫醇(2.09g，13.1mmol，4当量)于无水THF(30mL)中的溶液中添加NaOH(918mg，23.0mmol，7当量)。在N2、0℃下通过注射器将氨甲酰氯添加到该所得溶液中。将所得溶液在20℃下搅拌1小时。将反应混合物用饱和NH4C1水溶液(100mL)淬灭，并然后用乙酸乙酯(100mL)稀释。将水相用乙酸乙酯(100mL×3)萃取。将合并的有机相用盐水(100mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并在真空下浓缩，得到残余物。通过柱色谱法(SiO2，石油醚/乙酸乙酯＝10/1到2/1)纯化残余物。获得呈黄色油状的化合物CAT20(1.80g，2.26mmol，69％产率)。
LCMS:[M+H]+:796.4；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:4.90-4.84(m,2H),3.70-3.63(m,1H),3.44–3.29(m,4H),2.84-2.70(m,2H),2.62-2.52(m,2H),2.34-2.27(m,4H),2.18-2.07(m,2H),1.96-1.73(m,10H),1.53-1.50(m,8H),1.32-1.25(m,40H),1.08(t,J＝7.2Hz,3H),0.91-0.86(m,12H)。
实施例1.21：CAT21的合成
步骤1：4-(甲苯磺酰氧基)哌啶-1-羧酸叔丁酯(21-2)
在0℃、N2下向4-羟基哌啶-1-羧酸叔丁酯(50g，248.43mmol，1当量)于CH2Cl2(500mL)中的溶液中添加TEA(50.28g，496.86mmol，69.2mL，2当量)、DMAP(1.52g，12.42mmol，0.05当量)和TosCl(71.04g，372.65mmol，1.5当量)。将混合物在20℃下搅拌16h。完成后，将反应混合物用CH2Cl2(300mL)稀释并用盐水(300mL*3)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(220gSilica Flash柱，EtOAc:PE:0～25％)纯化残余物，得到呈黄色固体状的化合物21-2(82.6g，232.38mmol，产率91.8％)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝7.80(d,J＝8.4Hz,2H),7.34(d,J＝8.0Hz,2H),4.70-4.65(m,1H),3.59-3.57(m,2H),3.28-3.23(m,2H),2.45(s,3H),1.77-1.74(m,2H),1.70-1.67(m,2H),1.43(s,9H)。
步骤2：4-(三苯甲基硫基)哌啶-1-羧酸叔丁酯(21-3)
将4-(对甲苯磺酰氧基)哌啶-1-羧酸叔丁酯(40g，112.53mmol，1当量)、三苯基甲硫醇(37.32g，135.04mmol，1.2当量)、NaI(843.39mg，5.63mmol，0.05当量)、Cs2CO3(55.00g，168.80mmol，1.5当量)于DMF(300mL)的混合物脱气并用N2吹扫3次，并且然后将混合物在N2气氛、50℃下搅拌3h。添加后，将反应混合物用H2O(600mL)淬灭，并然后用EtOAc(500mL)稀释。将水相用EtOAc(500mL*3)萃取。将合并的有机相用盐水(500mL*3)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到粗产物。通过快速硅胶色谱法(330gSilica Flash柱，EtOAc:PE：0～5％)纯化粗产物，得到呈黄色油状的化合物21-3(75.8g，164.91mmol，75.1％产率)。
1H NMR(400MHz,CD3OD-d4)δ＝7.33-7.31(m,5H),7.29-7.26(m,10H),3.70-3.67(m,2H),2.69-2.64(m,2H),2.40-2.35(m,1H),1.57-1.48(m,2H),1.45(s,9H),1.42 -1.34(m,2H)。
步骤3：4-(三苯甲基硫基)哌啶(21-4)
在25℃、N2下向4-三苯甲基硫烷基哌啶-1-羧酸叔丁酯(75g，163.17mmol，1当量)于DCM(500mL)中的溶液中添加TFA(154.00g，1.35mol，100mL，8.28当量)。添加后，将混合物在25℃下搅拌5h。完成后，真空浓缩混合物。通过旋转蒸发去除大部分TFA，且将残余TFA与MeOH共蒸发。将残余物在25℃下用PE(500mL)研磨0.5h。过滤残余混合物，将滤饼用PE(100mL*2)洗涤。真空浓缩滤饼，得到呈白色固体状的化合物21-4(56.8g，粗制物，TFA)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝9.00-8.85(m,1H),7.41-7.38(m,6H),7.23-7.20(m,6H),7.19-7.13(m,3H),3.05-3.03(m,2H),2.64-2.63(m,2H),2.36-2.32(m,1H),1.54-1.42(m,4H)。
步骤4：1-异丙基-4-(三苯甲基硫基)哌啶(21-5)
向4-三苯甲基硫烷基哌啶(15g，31.68mmol，1当量，TFA)于MeCN(150mL)中的溶液中添加K2CO3(13.13g，95.03mmol，3当量)和2-碘丙烷(5.92g，34.84mmol，3.48mL，1.1当量)。将混合物在60℃下搅拌16h。完成后，过滤反应混合物，真空浓缩滤液，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(80gSilica Flash柱，MeOH/EtOAc：0～5％)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物21-5(8.2g，20.42mmol，64.46％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝7.55-7.50(m,6H),7.32-7.27(m,6H),7.24-7.18(m,3H),2.67-2.61(m,2H),2.61-2.53(m,1H),2.25-2.15(m,1H),1.94(t,J＝9.0Hz,2H),1.50-1.40(m,4H),0.96(d,J＝6.4Hz,6H)。
步骤5：1-异丙基哌啶-4-硫醇(21-6)
在0℃、N2下向1-异丙基-4-三苯甲基硫烷基-哌啶(8.1g，20.17mmol，1当量)于CH2Cl2(80mL)中的溶液中添加TFA(30.80g，270.13mmol，20mL，13.39当量)和TIPS(7.91g，40.34mmol，2当量)。添加后，将所得混合物在20℃下搅拌16h。完成后，将反应混合物在减压下浓缩，以去除TFA，并过滤。将滤液用MeOH(150mL)稀释并用PE(50mL*5)萃取。在减压下浓缩MeOH层，以得到呈黄色油状的化合物21-6(5.6g，粗制物，TFA)。粗产物不经进一步纯化即用于下一步骤中。
步骤6：4,4'-((((1-异丙基哌啶-4-基)硫基)羰基)氮烷二基)二丁酸二(十五烷-8-基)酯(CAT21)
在0℃、N2下向4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(2g，3.28mmol，1当量)溶解于无水CH2Cl2(25mL)中的溶液中添加TEA(995.31mg，9.84mmol，1.37mL，3当量)和三光气(583.8mg，1.97mmol，0.6当量)。将所得溶液在20℃下搅拌1h。将所得反应物在减压下浓缩。在0℃、N2下向1-异丙基哌啶-4-硫醇(3.14g，11.48mmol，3.5当量，TFA)溶解于无水THF(30mL)中的溶液中添加NaOH(918.03mg，22.95mmol，7当量)。在N2、0℃下通过注射器将溶解于THF(20mL)中的氨甲酰氯缓慢添加到该所得溶液中。将所得溶液在20℃下搅拌15h。完成后，将反应混合物在0℃下用NH4Cl(60mL)淬灭，并然后用EtOAc(50mL)稀释。将水相用EtOAc(60mL*3)萃取。将合并的有机相用盐水(50mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(20gSilica Flash柱，EtOAc:PE：0～12％，5％ NH3·H2O于乙酸乙酯中的溶液)并通过正性制备型HPLC(柱：Welch Ultimate XB-NH2250*50*10um；流动相：[己烷-EtOH]；B％：0％-20％，15min)纯化残余物，得到呈黄色油状的CAT21(428mg，0.52mmol，57.7％产率，97％纯度)。
LCMS[M+H]+:795.6；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.90–4.84(m,2H),3.40-3.37(m,4H),2.82-2.79(m,2H),2.70-2.67(m,1H),2.35-2.30(m,6H),2.04-2.01(m,2H),1.95-1.85(m,4H),1.72-1.66(m,3H),1.52-1.50(m,8H),1.32-1.26(m,40H),1.03(d,J＝6.4Hz 6H),0.90-0.86(m,12H)。
实施例1.22：CAT22的合成
步骤1：1-乙基-4-(三苯甲基硫基)哌啶(22-5)
向4-三苯甲基硫基哌啶(15.0g，31.9mmol，1.00当量，TFA)于DMF(100mL)中的溶液中添加K2CO3(13.1g，95.0mmol，3.00当量)和碘乙烷(4.45g，28.5mmol，2.28mL，0.90当量)。将混合物在25℃下搅拌16小时。将反应混合物用水(150mL)淬灭，并然后用乙酸乙酯(100mL)稀释。将水相用乙酸乙酯(150mL×3)萃取。将合并的有机相用盐水(100mL×3)洗涤，用无水硫酸钠干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(80gSilica Flash柱，乙酸乙酯:石油醚：0～40％)纯化残余物，然后通过反向MPLC(MeCN：H2O：0～40％)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物22-5(8.60g，22.0mmol，78.8％产率，99％纯度)。
1H NMR(400MHz,MeOD-d4)δ＝7.53-7.50(m,6H),7.35-7.31(m,6H),7.28-7.23(m,3H),3.39-3.32(m,2H),3.16-3.00(m,3H),2.70-2.63(m,2H),2.48-2.40(m,1H),1.87-1.63(m,2H),1.57-1.47(m,2H),1.33-1.24(m,3H)。
步骤2：1-乙基哌啶-4-硫醇(22-6)
1-乙基-4-三苯甲基硫烷基-哌啶(4.50g，11.6mmol，1.00当量)于TFA(15.0mL)和二氯甲烷(50.0mL)中的混合物，将该混合物脱气并用氮气气氛吹扫三次，并然后在0℃下缓慢地添加三异丙基硅烷(3.68g，23.2mmol，4.77mL，2.00当量)，并且然后将混合物在20℃、氮气气氛下搅拌3小时。将反应混合物在减压下浓缩，以去除TFA，并过滤。将滤液用甲醇(50.0mL)稀释并用石油醚(50.0mL×5)萃取。在减压下浓缩甲醇层，以得到粗产物，产生呈黄色油状的化合物22-6(3.01g，粗产物，TFA盐)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ＝3.43-3.40(m,2H),3.18-3.10(m,1H),3.08-2.97(m,2H),2.94-2.87(m,2H),2.08(d,J＝14Hz,2H),1.84-1.73(m,2H),1.24-1.18(m,3H)。
步骤3：4,4'-((((1-乙基哌啶-4-基)硫基)羰基)氮烷二基)二丁酸二(十五烷-8-基)酯(CAT22)
在0℃、N2下向4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(2.00g，3.30mmol，1.00当量)溶解于无水二氯甲烷(25.0mL)中的溶液中添加TEA(995mg，9.80mmol，1.37mL，3.00当量)和三光气(540mg，1.80mmol，0.50当量)。将所得溶液在20℃下搅拌1小时。将所得反应物在减压下浓缩。在氮气气氛、0℃下向溶解于无水THF(30.0mL)中的1-乙基哌啶-4-硫醇(2.98g，11.5mmol，3.50当量，TFA盐)中添加NaOH(918mg，23.0mmol，7.00当量)。在0℃、N2下通过注射器向该所得溶液中缓慢添加溶解于THF(25.0mL)中的氨甲酰氯。将所得溶液在20℃下搅拌15小时。将反应混合物在0℃下用NH4Cl(60.0mL)淬灭，并然后用乙酸乙酯(60.0mL)稀释。将水相用乙酸乙酯(60.0mL×3)萃取。将合并的有机相用盐水(100mL)洗涤，用无水硫酸钠干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(120g/>Silica Flash柱，0～50％乙酸乙酯/石油醚洗脱液梯度@100mL/min)纯化残余物，得到呈淡黄色油状的化合物CAT22(268mg，0.34mmol，10.3％产率，98.8％纯度)。/>
LCMS[M+1]+:781.7；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.92-4.86(m,2H),3.46-3.32(m,4H),2.87-2.84(m,2H),2.45-2.40(m,2H),2.36-2.31(m,4H),2.16(t,J＝9.6Hz,2H),2.07-2.04(m,2H),1.91(s,4H),1.77-1.68(m,2H),1.63-1.62(m,1H),1.54-1.53(m,8H),1.34-1.28(m,40H),1.10(t,J＝7.2Hz,3H),0.92-0.88(m,12H)。
实施例1.22：CAT23的合成
步骤1：4-(甲苯磺酰氧基)哌啶-1-羧酸叔丁酯(23-8)
在20℃、N2下向4-羟基哌啶-1-羧酸叔丁酯(70g，347.81mmol，1当量)于CH2Cl2(750mL)中的溶液中添加TEA(70.39g，695.61mmol，96.82mL，2当量)和DMAP(2.12g，17.39mmol，0.05当量)。添加后，将混合物在20℃下搅拌0.5h，并然后在0℃、N2下分批添加TosCl(79.57g，417.37mmol，1.2当量)。将所得混合物在20℃下搅拌16h。完成后，将反应混合物用CH2Cl2(800mL)稀释并用H2O(500mL*3)、盐水(500mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到粗产物。将粗产物在25℃下用(PE/EtOAc＝10/1，500mL*2)研磨1h，得到呈浅黄色固体状的化合物23-8(230.6g，648.76mmol，93.3％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝7.82(d,J＝8.0Hz,2H),7.36(d,J＝8.0Hz,2H),4.72-4.66(m,1H),3.64-3.57(m,2H),3.32-3.24(m,2H),2.47(s,3H),1.82-1.75(m,2H),1.74-1.68(m,2H),1.45(s,9H)。
步骤2：4-(三苯甲基硫基)哌啶-1-羧酸叔丁酯(23-9)
将4-(对甲苯磺酰氧基)哌啶-1-羧酸叔丁酯(115g，323.54mmol，1当量)、三苯基甲硫醇(107.31g，388.24mmol，1.2当量)、NaI(2.42g，16.18mmol，0.05当量)、Cs2CO3(158.12g，485.30mmol，1.5当量)于DMF(700mL)中的混合物脱气并用N2吹扫3次，并且然后将混合物在N2气氛、50℃下搅拌3h。完成后，将反应混合物用H2O(1000mL)淬灭，并然后用EtOAc(800mL)稀释。将水相用EtOAc(800mL*3)萃取。将合并的有机相用盐水(600mL*3)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过柱色谱法(SiO2,PE/EtOAc＝20/1到5/1)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物23-9(178.8g，389.00mmol，66.7％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝7.43-7.40(m,6H),7.21-7.17(m,6H),7.13-7.11(m,3H),3.62 -3.60(m,2H),2.60-2.53(m,2H),2.42-2.31(m,1H),2.26-2.14(m,1H),2.10-2.01(m,1H),1.48-1.43(m,2H),1.32(s,9H)。
步骤3：1-甲基-4-(三苯甲基硫基)哌啶(23-10)
在0℃、N2下向4-三苯甲基硫烷基哌啶-1-羧酸叔丁酯(75g，163.17mmol，1当量)于THF(1000mL)中的溶液中分批添加LAH(9.29g，244.76mmol，1.5当量)。添加后，将混合物在70℃下搅拌16h。完成后，将反应混合物用THF(500mL)稀释，然后在0℃、N2下依次添加H2O(9.3mL)、NaOH水溶液(9.3mL，4M)、H2O(28mL)和Na2SO4(100g)。过滤反应混合物，真空浓缩滤液，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(330gSilica Flash柱，MeOH/CH2Cl2：0～5％，MeOH中的1％ NH3)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物23-10(47.8g，120.28mmol，44.1％产率，94％纯度)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝7.43-7.41(m,6H),7.21-7.17(m,6H),7.13-7.09(m,3H),2.49-2.45(m,2H),2.12-2.07(m,1H),2.05(s,3H),1.76-1.71(m,2H),1.41-1.33(m,4H)。
步骤4：1-甲基哌啶-4-硫醇(23-3)
/>
在0℃、N2下向1-甲基-4-三苯甲基硫烷基-哌啶(7g，18.74mmol，1当量)于CH2Cl2(60mL)中的溶液中添加TFA(30.80g，270.13mmol，20mL，14.42当量)和TIPS(7.34g，37.48mmol，2当量)。添加后，将所得混合物在20℃下搅拌16h。完成后，将反应混合物在减压下浓缩，以去除TFA，并过滤。将滤液用MeOH(100mL)稀释并用PE(50mL*5)萃取。在减压下浓缩MeOH层，以得到呈黄色油状的化合物23-3(4.5g，粗制物，TFA)。粗产物不经进一步纯化即用于下一步骤中。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝3.74-3.71(m,2H),3.51-3.48(m,1H),3.33-3.27(m,1H),2.89-2.85(m,3H),2.01-2.76(m,1H),2.51-2.39(m,1H),2.28-2.25(m,1H),2.08-1.96(m,1H),1.91-1.87(m,1H).
步骤5：4-((4-氧代-4-(十五烷-8-基氧基)丁基)氨基)丁酸叔丁酯(23-2)
向4-[(4-叔丁氧基-4-氧代-丁基)-(4-硝基苯基)磺酰基-氨基]丁酸1-庚基辛酯(15.6g，24.34mmol，1当量)于DMF(100mL)中的溶液中添加Cs2CO3(15.86g，48.68mmol，2当量)和苯硫酚(6.18g，56.09mmol，5.72mL，2.30当量)。将混合物在N2、25℃下搅拌16h。完成后，通过添加NaOH(150mL，1M)溶液来淬灭反应混合物，并然后用EtOAc(150mL*3)稀释。将合并的有机层用盐水(60mL*3)洗涤，经硫酸钠干燥，过滤，并在减压下浓缩。通过快速硅胶色谱法(40gSilica Flash柱，EtOAc:PE：0～35％)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物23-2(8.7g，19.09mmol，78.4％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.90-4.84(m,1H),2.64-2.61(m,4H),2.33(t,J＝7.6Hz,2H),2.25(t,J＝7.6Hz,2H),1.80-1.76(m,4H),1.53-1.48(m,4H),1.45(s,9H),1.30-1.26(m,20H),0.90-0.86(m,6H)。
步骤6：4-((((1-甲基哌啶-4-基)硫基)羰基)(4-氧代-4-(十五烷-8-基氧基)丁基)氨基)丁酸叔丁酯(23-4)
在0℃、N2下向4-[(4-叔丁氧基-4-氧代-丁基)氨基]丁酸1-庚基辛酯(2g，4.39mmol，1当量)溶解于无水CH2Cl2(30mL)中的溶液中添加Et3N(1.33g，13.17mmol，1.8mL，3当量)和三光气(781.41mg，2.63mmol，0.6当量)。将所得溶液在20℃下搅拌1h。将所得反应物在减压下浓缩并保持在N2下。在0℃、N2下向1-甲基哌啶-4-硫醇(3.77g，15.36mmol，3.5当量，TFA)溶解于无水THF(40mL)中的溶液中添加NaOH(1.23g，30.72mmol，7当量)。在N2、0℃下通过注射器将溶解于THF(20mL)中的氨甲酰氯缓慢添加到该所得溶液中。将所得溶液在20℃下搅拌15h。完成后，将反应混合物在0℃下用NH4Cl(60mL)淬灭，并然后用EtOAc(50mL)稀释。将水相用EtOAc(60mL*3)萃取。将合并的有机相用盐水(50mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(40gSilica Flash柱，EtOAc:PE：0～25％)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物23-4(1.5g，1.81mmol，42.7％产率，74％纯度)。
LCMS[M+H]+:613.3
步骤7：4-((((1-甲基哌啶-4-基)硫基)羰基)(4-氧代-4-(十四烷-7-基氧基)丁基)氨基)丁酸(23-5)
在N2下向4-[(4-叔丁氧基-4-氧代-丁基)-[(1-甲基-4-哌啶基)硫烷基羰基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(1.5g，2.45mmol，1当量)于CH2Cl2(15mL)中的溶液中添加TFA(7.70g，67.53mmol，5mL)。将混合物在25℃下搅拌3h。完成后，将反应混合物在减压下浓缩，以去除溶剂，得到呈黄色油状的化合物23-5(1.6g，粗制，TFA)。粗产物不经进一步纯化即直接用于下一步骤中。
步骤8：(Z)-4-((((1-甲基哌啶-4-基)硫基)羰基)(4-氧代-4-(十五烷-8-基氧基)丁基)氨基)丁酸壬-2-烯-1-基酯(CAT23)
在0℃、N2下向4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]-[(1-甲基-4-哌啶基)硫烷基羰基]氨基]丁酸(1.4g，2.09mmol，1当量，TFA)于CH2Cl2(20mL)中的溶液中添加EDCI(1.20g，6.26mmol，3当量)、HOBt(845.9mg，6.26mmol，3当量)和DIPEA(809.1mg，6.26mmol，1.1mL，3当量)。添加后，将混合物在该温度下搅拌0.5h，并且然后逐滴添加(Z)-壬-2-烯-1-醇(890.5mg，6.26mmol，3当量)。将所得混合物在20℃下搅拌15.5h。完成后，将反应混合物用H2O(60mL)淬灭，并然后用EtOAc(50mL)稀释。将水相用EtOAc(50mL*3)萃取。将合并的有机相用盐水(60mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过正性制备型HPLC(柱：Welch Ultimate XB-CN 250*50*10um；流动相：[己烷-EtOH]；B％：0％-15％，8min)纯化残余物，得到呈浅黄色油状的CAT23(682mg，0.98mmol，47.7％产率，98％纯度)。
LCMS[M+H]+:682.3
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝5.66-5.61(m,1H),5.55-5.50(m,1H),4.88-4.85(m,1H),4.63(br d,J＝6.4Hz,2H),3.45-3.32(m,5H),2.78 -2.72(m,2H),2.33-2.30(m,4H),2.26(s,3H),2.16-2.08(m,4H),2.03-1.99(m,2H),1.92-1.85(m,4H),1.73-1.65(m,2H),1.55-1.48(m,4H),1.37-1.34(m,2H),1.30-1.22(m,26H),0.89-0.86(m,9H)。
实施例1.24：CAT24的合成
步骤1：1-(2-氯乙基)哌啶(2)：(EC2098-19)
在0℃下向2-(1-哌啶基)乙醇(5.00g，38.7mmol，5.14mL，1当量)于二氯甲烷(50.0mL)中的溶液中缓慢逐滴添加SOCl2(13.8g，116mmol，8.42mL，3.00当量)。然后将混合物在40℃下搅拌2小时。在减压下浓缩反应混合物，以得到呈白色固体状的化合物24-2(7.17g，粗制物，HCl盐)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ＝11.0(s,1H),4.06(t,J＝6.8Hz,2H),3.42-3.40(m,4H),2.95 -2.89(m,2H),1.86-1.78(m,4H),1.70-1.67(m,1H),1.41-1.31(m,1H)。
步骤2：1-(2-(三苯甲基硫基)乙基)哌啶(24-3)
将1-(2-氯乙基)哌啶(5.00g，33.9mmol，1.00当量)、三苯甲硫醇(11.2g，40.6mmol，1.20当量)、碳酸钾(18.7g，135mmol，4.00当量)、碘化钾(562mg，3.39mmol，0.10当量)于DMF(50.0mL)中的混合物脱气并用N2吹扫3次，并且然后将混合物在N2气氛、50℃下搅拌3小时。将反应混合物在乙酸乙酯(100mL)和水(100mL)之间分配。分离有机相，将其用盐水(60.0mL×3)洗涤，经无水硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(80g/>Silica Flash柱，0～10％乙酸乙酯/石油醚洗脱液梯度@100mL/min)纯化残余物，得到呈白色固体状的化合物24-3(5.70g，13.7mmol，40.6％产率，93.4％纯度)和(2.20g，4.92mmol，14.5％产率，86.7％纯度)。
LCMS[M+1]+:388.2
1H NMR(400MHz,CDCl3-d)δ＝7.44-7.42(m,6H),7.31-7.27(m,6H),7.25-7.20(m,3H),2.39-2.34(m,2H),2.31-2.26(m,2H),2.22(s,4H),1.54-1.49(m,4H),1.40-1.37(m,2H)。
步骤3：2-(哌啶-1-基)乙硫醇(24-4)
1-(2-三苯甲基硫烷基乙基)哌啶(6.50g，16.8mmol，1.00当量)于TFA(20.0mL)和二氯甲烷(60.0mL)中的混合物，将该混合物脱气并用N2吹扫3次，并然后在0℃下缓慢添加三异丙基硅烷(5.31g，33.5mmol，6.89mL，2当量)，并且然后将混合物在N2气氛、20℃下搅拌3小时。将反应混合物在减压下浓缩，以去除TFA，并过滤。将滤液用甲醇(150mL)稀释并用石油醚(50.0mL×5)萃取。在减压下浓缩甲醇层，得到粗产物，得到呈淡黄色油状的化合物24-4(4.30g，16.6mmol，产率98.9％，TFA盐)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ＝3.45-3.42(m,2H),3.19-3.12(m,2H),2.89-2.80(m,5H),1.80-1.77(m,2H),1.66-1.63(m,3H),1.38-1.35(m,1H)。
步骤4：2-(哌啶-1-基)乙硫醇(CAT24)
在0℃、N2下向4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(2.00g，3.28mmol，1.00当量)溶解于无水二氯甲烷(20.0mL)中的溶液中添加TEA(995mg，9.84mmol，1.37mL，3.00当量)和三光气(876mg，2.95mmol，0.90当量)。将所得溶液在20℃下搅拌1小时。将所得反应物在减压下浓缩。在0℃、氮气气氛下，向溶解于无水THF(25.0mL)中的2-(1-哌啶基)乙硫醇(2.98g，11.5mmol，3.50当量，TFA盐)中添加NaOH(1.97g，49.2mmol，15.0当量)。在N2、0℃下通过注射器将溶解于THF(20.0mL)中的氨甲酰氯缓慢添加到该所得溶液中。将所得溶液在20℃下搅拌15小时。将反应混合物在0℃下用氯化铵(20.0mL)淬灭，并然后用乙酸乙酯(60.0mL)稀释。将水相用乙酸乙酯(50.0mL×3)萃取。将合并的有机相用盐水(60.0mL)洗涤，用无水硫酸钠干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(120g/>Silica Flash柱，0～50％乙酸乙酯/石油醚洗脱液梯度@100mL/min)纯化残余物，得到呈淡黄色油状的化合物CAT24(1.09g，1.38mmol，43.3％产率，99.2％纯度)。
LCMS[M+1]+:782.4
1H NMR(400MHz,CDCl3-d)δ＝4.90-4.84(m,2H),3.38(s,4H),3.05-3.01(m,2H),2.57-2.53(m,2H),2.46(s,4H),2.31(s,4H),1.90(s,4H),1.61-1.56(m,4H),1.52-1.51(m,8H),1.46-1.43(m,2H),1.32-1.27(m,40H),0.90-0.87(m,12H)。
实施例1.25：CAT25的合成
步骤1：4-(甲苯磺酰氧基)哌啶-1-羧酸叔丁酯(25-2)
在N2、0℃下向4-羟基哌啶-1-羧酸叔丁酯(50.0g，248mmol，1当量)于CH2Cl2(1000mL)中的溶液中添加TEA(50.3g，497mmol，69.2mL，2当量)、DMAP(1.52g，12.4mmol，0.05当量)和4-甲基苯磺酰氯(71.0g，373mmol，1.5当量)。将混合物在25℃下搅拌12小时。将反应混合物用CH2Cl2(500mL)稀释，用水(500mL×3)和盐水(500mL)萃取，用无水Na2SO4干燥，过滤并在减压下浓缩，得到残余物。将粗产物在25℃下用石油醚:乙酸乙酯(10:1，500mL)研磨10min，得到呈白色固体状的化合物25-2(320g，900mmol，91％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝7.79(d,J＝8.4Hz,2H),7.34(d,J＝8.0Hz,2H),4.75-4.60(m,1H),3.65-3.52(m,2H),3.32-3.19(m,2H),2.45(s,3H),1.83-1.72(m,2H),1.71-1.62(m,2H),1.43(s,9H)
步骤2：4-(三苯甲基硫基)哌啶-1-羧酸叔丁酯(25-3)
将4-(甲苯磺酰氧基)哌啶-1-羧酸叔丁酯(160g，450mmol，1当量)、三苯基甲硫醇(149g，540mmol，1.2当量)、NaI(3.37g，22.5mmol，0.05当量)、Cs2CO3(219g，675mmol，1.5当量)于DMF(1600mL)中的混合物脱气并用N2吹扫3次，并且然后将混合物在N2气氛、50℃下搅拌12小时。过滤反应混合物，将滤液用乙酸乙酯(1000mL×3)和水(1000mL)萃取，将合并的有机层用盐水(1000mL×3)洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并在减压下浓缩，以得到呈黄色固体状的化合物25-3(410g，粗制物)。
步骤3：4-(三苯甲基硫基)哌啶(25-4)
向4-(三苯甲基硫基)哌啶-1-羧酸叔丁酯(100g，218mmol，1当量)于CH2Cl2(1000mL)中的溶液中添加TFA(308g，2.70mol，200mL，12.4当量)。将混合物在25℃下搅拌3小时。将反应物用CH2Cl2(500mL)洗涤并浓缩4次。将残余物在25℃下用MTBE研磨1小时，以得到呈白色固体状的化合物25-4(75.0g，121mmol，48.2％产率，57.8％纯度)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝9.06-8.93(m,1H),7.45-7.34(m,6H),7.26-7.17(m,7H),7.16 -7.09(m,2H),3.05(s,2H),2.63(s,2H),2.51-2.39(m,1H),2.38-2.28(m,1H),1.71-1.61(m,1H),1.49-1.33(m,2H)。
步骤4：1-丙基-4-(三苯甲基硫基)哌啶(25-5)
向4-(三苯甲基硫基)哌啶(15g，41.7mmol，1当量)和1-溴丙烷(4.62g，37.6mmol，3.42mL，0.9当量)于DMF(150mL)中的溶液中添加K2CO3(28.83g，209mmol，5当量)和KI(693mg，4.17mmol，0.1当量)。将混合物在25℃下搅拌10小时。在25℃下，通过添加300mL淬灭反应混合物，用乙酸乙酯(100mL×3)萃取。将合并的有机层用盐水洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并在减压下浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(330g/>SilicaFlash柱，0～30％乙酸乙酯/石油醚洗脱液梯度@100mL/min)纯化残余物。通过MPLC(柱I.D.100mm*H300 mm Welch Ultimate XB_C18 20-40μm；120A；流速200mL/min；流动相H2O+ACN；梯度B％10-45％20min；45％5min)纯化残余物，得到呈白色固体状的化合物25-5(6.58g，12.5mmol，29.9％产率，98％纯度，TFA)。
LCMS[M+1]+:402.3
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝12.69-11.85(m,1H),7.60-7.35(m,6H),7.27-7.18(m,6H),7.16–7.03(m,3H),3.41-3.13(m,2H),2.88-2.60(m,4H),2.24-1.82(m,3H),1.77-1.53(m,2H),1.42-1.14(m,2H),0.94-0.74(m,3H)。
步骤5：1-丙基哌啶-4-硫醇(25-6)
向1-丙基-4-(三苯甲基硫基)哌啶(6.50g，16.2mmol，1当量)于TFA(20.0mL)的CH2Cl2(60.0mL)中的溶液中添加三异丙基硅烷(5.13g，32.4mmol，6.65mL，2当量)。将混合物在25℃下搅拌3小时。将反应混合物在减压下浓缩得到残余物。将残余物溶解于甲醇(10.0mL)，用石油醚(10.0mL×5)萃取，将合并的甲醇层在减压下浓缩，得到呈黄色油状的1-丙基哌啶-4-硫醇(4.42g，粗制物，TFA)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ＝3.50-3.13(m,3H),3.10-2.83(m,5H),2.20-2.03(m,2H),1.86-1.55(m,4H),0.95-0.85(m,3H)。
步骤6：4,4'-((((1-丙基哌啶-4-基)硫基)羰基)氮烷二基)二丁酸二(十五烷-8-基)酯(CAT25)
在0℃、N2下向4,4'-氮烷二基二丁酸二(十五烷-8-基)酯(2.80g，4.59mmol，1当量)溶解于无水CH2Cl2(40.0mL)中的溶液中添加TEA(1.39g，13.8mmol，1.92mL，3当量)和三光气(1.24g，4.18mmol，0.91当量)。将所得溶液在20℃下搅拌1小时。在0℃、氮气气氛下向溶解于无水THF(40.0mL)中的1-丙基哌啶-4-硫醇(4.39g，16.1mmol，3.50当量，TFA)中添加NaOH(1.84g，45.9mmol，10.0当量)。在N2、0℃下通过注射器将溶解于THF(10.0mL)中的氨甲酰氯缓慢添加到该所得溶液中。将所得溶液在20℃下搅拌11小时。将反应混合物在0℃下用NH4Cl(50.0mL)淬灭，并然后用乙酸乙酯(50.0mL)稀释。将水相用乙酸乙酯(50.0mL×3)萃取。将合并的有机相用盐水(30.0mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(220g/>Silica Flash柱，0～35％乙酸乙酯/石油醚洗脱液梯度@100mL/min)纯化残余物，得到呈黄色油状的CAT25(0.85g，1.06mmol，23.1％产率，99.1％纯度)。
LCMS[M+1]+:796.4
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.90-4.80(m,2H),3.37(s,5H),2.83(d,J＝9.2,2H),2.40-2.23(m,6H),2.21-2.08(m,2H),2.06-1.97(m,2H),1.90(s,4H),1.76-1.67(m,2H),1.52(s,10H),1.27(s,40H),0.98-0.76(m,15H)。
实施例1.26：CAT26的合成
步骤1：2-(2-羟乙基)吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(26-2)
在0℃、氮气气氛下在30min内通过注射器向2-(1-叔丁氧基羰基吡咯烷-2-基)乙酸(50.0g，218mmol，1.00当量)于THF(600mL)中的溶液中添加BH3-Me2S(10.0M,32.7mL，1.50当量)，然后将混合物在20℃、氮气气氛下搅拌9.5h。通过甲醇(100mL)淬灭反应物并将其浓缩，然后将残余物用乙酸乙酯(300mL)和H2O(350mL)稀释，用乙酸乙酯(200mL×3)萃取，通过盐水(500mL)洗涤，经无水硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩，得到残余物。将水相用次氯酸钠溶液淬灭并丢弃。通过柱色谱法(SiO2，石油醚/乙酸乙酯＝50/1到3/1)纯化残余物，得到呈无色油状的化合物2(30.0g，132mmol，60.7％产率，95.0％纯度)。
LCMS[M+23]+:238.1
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ＝4.37(t,J＝5.2Hz,1H),3.73(s,1H),3.42-3.38(m,2H),3.23-3.19(m,2H),1.83-1.66(m,6H),1.39(s,9H)。
步骤2：2-[2-(对甲苯磺酰氧基)乙基]吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(26-3)
将2-(2-羟乙基)吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(27.0g，125mmol，1.00当量)、TEA(25.4g，251mmol，34.9mL，2.00当量)和DMAP(766mg，6.27mmol，0.05当量)于二氯甲烷(450mL)中的混合物脱气并用N2吹扫3次，然后在0℃下缓慢添加TosCl(35.9g，188mmol，1.50当量)，并且然后将混合物在25℃、N2气氛下搅拌3小时。将残余物用二氯甲烷(200mL)稀释，将合并的有机层用H2O(450mL)和盐水(450mL)洗涤，经无水硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩，得到残余物。通过柱色谱法(SiO2，石油醚/乙酸乙酯＝50/1到3/1)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物26-3(23.2g，49.5mmol，39.5％产率，78.9％纯度)。
LCMS[M-100+1]+:270.1
1H NMR(400MHz,MeOD-d4)δ＝7.80(d,J＝2.0Hz,1H)7.81-7.79(m,1H),7.72(s,1H),7.46(s,1H),7.25(s,1H),4.09-4.03(m,2H),3.79-3.77(m,1H),3.49-3.43(m,2H),2.37(s,3H),2.00-1.95(m,2H),1.66-1.49(m,4H),1.42(s,9H)。
步骤3：2-(2-三苯甲基硫烷基乙基)吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(26-4)
将2-[2-(对甲苯磺酰氧基)乙基]吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(23.0g，62.3mmol，1当量)、三苯基甲硫醇(20.7g，74.7mmol，1.20当量)、Cs2CO3(30.4g，93.4mmol，1.5当量)、NaI(933mg，6.23mmol，0.10当量)于DMF(200mL)中的混合物脱气并用N2吹扫3次，并且然后将混合物在N2气氛、50℃下搅拌3小时。将反应混合物在乙酸乙酯(1500mL)和H2O(1000mL)之间分配。分离有机相，将其用盐水(300mL×2)洗涤，经无水硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩，得到残余物。通过柱色谱法(SiO2，石油醚/乙酸乙酯＝1/0到5/1)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物26-4(20.6g，39.3mmol，63.2％产率，90.6％纯度)。
1H NMR(400MHz,CDCl3-d)δ＝7.46-7.41(m,6H),7.33-7.27(m,6H),7.25-7.20(m,3H),3.68(s,1H),3.31(s,1H),3.20(s,1H),2.15(s,2H),1.76-1.65(m,4H),1.43(s,9H),1.39-1.34(m,2H)
步骤4：2-(2-三苯甲基硫基乙基)吡咯烷(26-5)
向2-(2-三苯甲基硫烷基乙基)吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(20.6g，43.4mmol，1当量)于二氯甲烷(200mL)中的溶液中添加TFA(61.6g，540mmol，40.0mL，12.5当量)。将混合物在25℃下搅拌10小时。在减压下浓缩反应混合物，以去除二氯甲烷和TFA。通过制备型MPLC(MeCN:H2O：0～45％)纯化残余物，得到呈黄色固体状的化合物26-5(16.2g，32.2mmol，产率74.3％，纯度97.0％，TFA盐)。
LCMS[M+1]+:374.1
1H NMR(400MHz,CDCl3-d)δ＝7.32-7.30(m,6H),7.21-7.17(m,6H),7.14-7.13(m,3H),3.31(s,1H),3.11(s,2H),2.20-2.12(m,2H),1.84-1.79(m,3H),1.50-1.43(m,1H),1.33-1.31(m,1H),1.20-1.16(m,1H)。
步骤5：1-异丙基-2-(2-三苯甲基硫烷基乙基)吡咯烷(26-6)
向2-(2-三苯甲基硫烷基乙基)吡咯烷(8.00g，16.4mmol，1.00当量，TFA)和2-碘丙烷(3.07g，18.1mmol，1.80mL，1.10当量)于MeCN(80.0mL)中的溶液中添加K2CO3(6.80g，49.2mmol，3.00当量)。将混合物在70℃下搅拌10小时。将反应混合物过滤并在减压下浓缩，以得到残余物。通过快速硅胶色谱法(220g/>Silica Flash柱，0～10％甲醇/二氯甲烷洗脱液梯度@100mL/min)纯化残余物，得到呈棕红色固体状的化合物26-6(4.60g，11.1mmol，67.7％产率)。
LCMS[M+1]+:416.5
1H NMR(400MHz,CDCl3-d)δ＝7.40-7.37(m,6H),7.27-7.22(m,6H),7.20-7.16(m,3H),3.01-2.92(m,2H),2.79-2.75(m,1H),2.53-2.47(m,1H),2.29-2.23(m,1H),2.12–2.05(m,1H),1.75-1.61(m,4H),1.56-1.49(m,1H),1.38-1.30(m,1H),1.14(d,J＝6.4Hz,3H),0.97(d,J＝6.4Hz,3H)
步骤6：2-(1-异丙基吡咯烷-2-基)乙硫醇(26-9)
1-异丙基-2-(2-三苯甲基硫烷基乙基)吡咯烷(4.10g，9.86mmol，1.00当量)于TFA(14.0mL)和二氯甲烷(42.0mL)中的混合物，将该混合物脱气并用N2吹扫3次，然后在0℃下缓慢添加三异丙基硅烷(3.12g，19.7mmol，4.05mL，2.00当量)，并且然后将混合物在N2气氛、20℃下搅拌3小时。将反应混合物在减压下浓缩，以去除TFA，并过滤。将滤液用甲醇(70.0mL)稀释并用石油醚(50.0mL×5)萃取。在减压下浓缩甲醇层，以产生呈黄色油状的化合物26-9(2.69g，粗产物，TFA盐)。
1H NMR(400MHz,CDCl3-d)δ＝3.76-3.69(m,3H),3.09–3.00(m,1H),2.92-2.84(m,1H),2.46-2.41(m,1H),2.27-2.12(m,5H),2.04-1.88(m,2H),1.47(d,J＝6.4Hz,3H),1.36(d,J＝6.8Hz,3H)
步骤7：4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]-[2-(1-异丙基吡咯烷-2-基)乙基硫烷基羰基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(ONC-SM-027-NX-1)：(EC1092-33/34)
在0℃、N2下向4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(1.90g，3.11mmol，1.00当量)溶解于无水二氯甲烷(20.0mL)中的溶液中添加TEA(946mg，9.34mmol，1.30mL，3.00当量)和三光气(760mg，2.56mmol，0.82当量)。将所得溶液在20℃下搅拌1小时。将所得反应物在减压下浓缩。在0℃、氮气气氛下向溶解于无水THF(25.0mL)中的2-(1-异丙基吡咯烷-2-基)乙硫醇(2.68g，9.34mmol，3.00当量，TFA)中添加NaOH(1.87g，46.7mmol，15.0当量)。在N2、0℃下通过注射器将溶解于THF(20.0mL)中的氨甲酰氯缓慢添加到该所得溶液中。将所得溶液在20℃下搅拌15小时。将反应混合物在0℃下用NH4Cl(50.0mL)淬灭，并然后用乙酸乙酯(60.0mL)稀释。将水相用乙酸乙酯(60.0mL×3)萃取。将合并的有机相用盐水(50.0mL)洗涤，用无水硫酸钠干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(120g/>Silica Flash柱，0～50％乙酸乙酯/石油醚洗脱液梯度@100mL/min)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物CAT26(610mg，0.742mmol，21.3％产率，98.4％纯度)。
LCMS[M+1]+:810.6
1H NMR(400MHz,CDCl3-d)δ＝4.90-4.84(m,2H),3.38(s,4H),2.99-2.92(m,2H),2.90-2.80(m,2H),2.79-2.75(m,1H),2.52-2.46(m,1H),2.31(s,4H),1.89(d,J＝4.8Hz,6H),1.79-1.67(m,4H),1.52(d,J＝5.2Hz,8H),1.27(s,40H),1.12(d,J＝6.8Hz,3H),0.97(d,J＝6.4Hz,3H),0.88(t,J＝6.8Hz,12H)。
实施例1.27：CAT27的合成
步骤1：1-(丁-3-烯-1-基)-4-(三苯甲基硫基)哌啶(27-2)
向4-三苯甲基硫烷基哌啶(20g，42.23mmol，1当量，TFA)于DMF(120mL)中的溶液中添加K2CO3(17.51g，126.70mmol，3当量)和4-溴丁-1-烯(5.13g，38.01mmol，3.86mL，0.9当量)。将混合物在25℃下搅拌16h。完成后，将反应混合物用H2O(150mL)淬灭，并然后用EtOAc(100mL)稀释。将水相用EtOAc(150mL*3)萃取。将合并的有机相用盐水(100mL*3)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(80gSilica Flash柱，EtOAc:PE：0～20％，1％ NH3·H2O于EtOAc中的溶液)和反向MPLC(MeCN:H2O：0～45％)纯化残余物，得到呈黄色固体状的化合物27-2(9.6g，22.51mmol，65.6％产率，97％纯度)。
LCMS[M+H]+:414.6
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝12.27-12.21(m,1H),7.42-7.36(m,6H),7.23-7.18(m,6H),7.16-7.10(m,3H),5.64-5.55(m,1H),5.09-5.00(m,2H),3.40-3.25(m,3H),2.87-2.79(m,4H),2.42-2.36(m,2H),2.21-2.16(m,1H),2.07-1.99(m,2H),1.25-1.18(m,1H)。
步骤2：1-(丁-3-烯-1-基)哌啶-4-硫醇(27-3)
在0℃、N2下向1-丁-3-烯基-4-三苯甲基硫烷基-哌啶(9.5g，22.97mmol，1当量)于CH2Cl2(80mL)中的溶液中添加TFA(36.58g，320.78mmol，23.8mL，13.97当量)和TIPS(9.00g，45.94mmol，2当量)。添加后，将所得混合物在20℃下搅拌4h。完成后，将反应混合物在减压下浓缩，以去除TFA，并过滤。将滤液用MeOH(150mL)稀释并用PE(50mL*5)萃取。在减压下浓缩MeOH层，以得到呈黄色油状的化合物27-3(6.4g，粗制，TFA)。粗产物不经进一步纯化即用于下一步骤。
步骤6：4,4'-((((1-(丁-3-烯-1-基)哌啶-4-基)硫基)羰基)氮烷二基)二丁酸二(十五烷-8-基)酯(CAT27)
在0℃、N2下向4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(4.5g，7.38mmol，1当量)溶解于无水CH2Cl2(50mL)中的溶液中添加TEA(2.24g，22.13mmol，3.1mL，3当量)和三光气(1.31g，4.43mmol，0.6当量)。将所得溶液在20℃下搅拌1h。在减压下浓缩所得反应。在0℃、N2下向1-丁-3-烯基哌啶-4-硫醇(6.31g，22.13mmol，3当量，TFA)溶解于无水THF(35mL)中的溶液中添加NaOH(2.07g，51.64mmol，7当量)。在N2、0℃下通过注射器将溶解于THF(30mL)中的氨甲酰氯缓慢添加到该所得溶液中。将所得溶液在20℃下搅拌15h。完成后，将反应混合物在0℃下用NH4Cl(100mL)淬灭，并然后用EtOAc(100mL)稀释。将水相用EtOAc(100mL*3)萃取。将合并的有机相用盐水(120mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(40gSilica Flash柱，EtOAc：PE：0～40％)和正性制备型HPLC(柱：Welch Ultimate XB-CN 250*50*10um；流动相：[Neu-ETOH]；B％：0％-10％，8min)纯化残余物，得到呈淡黄色油状的CAT27(488mg，0.59mmol，59.9％产率，98.2％纯度)。
LCMS[M+H]+:808.3
1H NMR(400MHz,CD3OD-d4)δ＝5.86-5.79(m,1H),5.13-5.01(m,2H),4.93-4.89(m,2H),3.48-3.38(m,5H),2.89 -2.86(m,2H),2.48-2.43(m,2H),2.35-2.23(m,8H),2.08-2.03(m,2H),1.93-1.88(m,4H),1.76-1.67(m,2H),1.61-1.56(m,8H),1.35-1.25(m,40H),0.94-0.90(m,12H)。
实施例1.28：CAT28的合成
步骤1：4-((双(4-氧代-4-(十五烷-8-基氧基)丁基)氨甲酰基)硫基)-1-(3-羟丙基)哌啶1-氧化物(28-2)
将4-[(1-丁-3-烯基-4-哌啶基)硫烷基羰基-[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(1.2g，1.49mmol，1当量)于CH2Cl2(20mL)和MeOH(10mL)中的溶液冷却至-78℃，且将臭氧流(71.35mg，1.49mmol，1当量)(15Psi)鼓泡到反应混合物中直到浅蓝色变得明显。然后将O2鼓泡穿过反应混合物直至蓝色消失，并且然后添加NaBH4(112.47mg，2.97mmol，2当量)。将反应混合物在20℃下搅拌2h。完成后，反应混合物得到呈黄色液体状的化合物28-2(1.23g，粗制物)。反应混合物不经进一步纯化直接用于下一步骤。
步骤2：4,4'-((((1-(3-羟丙基)哌啶-4-基)硫基)羰基)氮烷二基)二丁酸二(十五烷-8-基)酯(CAT28)
向4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]-[1-(3-羟丙基)-1-氧负离子基-哌啶-1-鎓-4-基]硫烷基羰基-氨基]丁酸1-庚基辛酯(1.23g，1.49mmol，1当量)于CH2Cl2(10mL)中的溶液中添加BPD(755.11mg，2.97mmol，2当量)。将混合物在25℃下搅拌1h。完成后，将反应混合物用H2O(60mL)淬灭，并然后用EtOAc(50mL)稀释。将水相用EtOAc(50mL*3)萃取。将合并的有机相用盐水(60mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(40gSilica Flash柱，乙酸乙酯:石油醚：0～20％)和正性制备型HPLC(柱：Welch Ultimate XB-CN 250*50*10um；流动相：[己烷-EtOH]；B％：0％-30％，10min)纯化残余物，得到呈黄色油状的CAT28(248mg，296.82umol，20.07％产率，97.1％纯度)。
LCMS[M+H]+:811.6
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.90-4.84m,2H),3.80(t,J＝5.2Hz,2H),3.38-3.34(m,5H),2.95-2.90(m,2H),2.60(t,J＝5.6Hz,2H),2.33-2.27(m,4H),2.23-2.16(m,2H),2.08-2.01(m,2H),1.93-1.85(m,4H),1.74-1.62(m,4H),1.55-1.48(br s,8H),1.33-1.25(m,40H),0.91-0.86(m,12H)。
实施例1.29：CAT29的合成
步骤1：十一碳-1,10-二烯-6-醇(29-2)
在氮气气氛下制备I2(3.43g，13.50mmol，2.72mL，0.02当量)和Mg(41.83g，1.72mol，2.55当量)于无水THF(1500mL)中的悬浮液。在25℃下向该混合物中缓慢添加5-溴戊-1-烯(251.47g，1.69mol，2.5当量)。在添加期间，反应混合物温度的升高证实了格氏形成的开始。溴化物添加完成后，将混合物在25℃下搅拌1h，然后将其冷却至0℃，以缓慢添加甲酸乙酯(50g，674.96mmol，54.29mL，1当量)。添加后，移除冷浴并将混合物在25℃下搅拌15h。将反应冷却至0℃，以通过添加饱和溶液NH4Cl(1000mL)淬灭并搅拌30分钟。将水相用EtOAc(1000mL x 3)萃取。将合并的有机相用盐水(400x 2mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到粗产物。通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝30/1到5/1)纯化粗产物，得到黄色油状的化合物29-2(105g，623.98mmol，92.45％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝5.82-5.76(m,2H),5.01-4.92(m,4H),3.58–3.57(m,1H),2.06-2.02(m,4H),1.53-1.50(m,1H),1.48-1.41(m,8H)。
步骤2：2-(1-戊-4-烯基己-5-烯基)异吲哚啉-1,3-二酮(29-3)
向十一碳-1,10-二烯-6-醇(66g，392.21mmol，1当量)和异吲哚啉-1,3-二酮(69.25g，470.66mmol，1.2当量)于THF(800mL)中的溶液中添加PPh3(154.31g，588.32mmol，1.5当量)，然后在0℃下缓慢逐滴添加DIAD(237.93g，1.18mol，228.78mL，3当量)。将混合物在25℃下搅拌12h。通过添加饱和溶液NH4Cl(1000mL)来淬灭反应物且用EtOAc(1000mL x3)萃取水相。将合并的有机相用盐水(500x 2mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到粗产物。通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝30/1到5/1)纯化粗产物，得到呈黄色油状的化合物29-3(100g，336.26mmol，85.73％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝7.84-7.82(m,2H),7.73-7.71(m,2H),5.78-5.71(m,2H),5.31-5.23(m,4H),4.24-4.14(m,1H),2.15-2.05(m,4H),1.76-1.70(m,2H),1.33-1.28(m,6H)。
步骤3：十一碳-1,10-二烯-6-胺(29-4)
向2-(1-戊-4-烯基己-5-烯基)异吲哚啉-1,3-二酮(250g，840.65mmol，1当量)于EtOH(1000mL)中的溶液中添加N2H4·H2O(85.88g，1.68mol，83.38mL，98％纯度，2当量)。将混合物在95℃下搅拌2h。将反应混合物过滤三次并浓缩滤液。将粗制物溶解于EtOAc(500mL)中，将有机相用水(500mLx3)洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到呈黄色油状的化合物29-4(130g，777.09mmol，92.44％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝5.83-5.76(m,2H),5.01-4.92(m,4H),2.71-2.68(m,1H),2.05-2.02(m,4H),1.45-1.27(m,8H)。
步骤4：4-硝基-N-(1-戊-4-烯基己-5-烯基)苯磺酰胺(29-5)
向十一碳-1,10-二烯-6-胺(60g，358.66mmol，1当量)和4-硝基苯磺酰氯(87.43g，394.52mmol，1.1当量)于CH2Cl2(500mL)中的溶液中添加TEA(72.58g，717.32mmol，99.84mL，2当量)。将混合物在25℃下搅拌12h。通过添加水(500mL)淬灭反应混合物，并然后用CH2Cl2(1000mL×3)萃取。将合并的有机层用盐水(500mL)洗涤，经硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩。通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝20/1到3/1)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物29-5(60g，170.24mmol，47.47％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝8.37(d,J＝8.8Hz,2H),8.08(d,J＝8.8Hz,2H),5.71-5.62(m,2H),4.93-4.89(m,4H),3.35-3.30(m,1H),1.97-1.91(m,4H),1.33-1.25(m,8H)。
步骤5：5-[(4-硝基苯基)磺酰基氨基]壬二酸(29-6)
首先，将4-硝基-N-(1-戊-4-烯基己-5-烯基)苯磺酰胺(20g，56.75mmol，1当量)于CH2Cl2(200mL)和MeOH(200mL)中的溶液冷却至-70℃，并将臭氧(136.19mg，2.84mmol)鼓泡到反应混合物中直到浅蓝色变得明显。然后将N2鼓泡穿过反应混合物直至蓝色消失。然后添加PPh3(44.65g，170.24mmol，3当量)，将反应物在20℃下搅拌12h。真空浓缩反应混合物，得到残余物。通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝20/1到1/1)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物4-硝基-N-[5-氧代-1-(4-氧代丁基)戊基]苯磺酰胺(12.6g，35.35mmol，62.30％产率)。
随后，向4-硝基-N-[5-氧代-1-(4-氧代丁基)戊基]苯磺酰胺(12g，33.67mmol，1当量)于ACN(150mL)中的溶液中添加苯-1,3-二醇(18.54g，168.35mmol，28.09mL，5当量)和磷酸二氢钠(1M,101.01mL，3当量)；然后在0℃下逐滴添加亚氯酸钠(1M,168.35mL，5当量)于水(150mL)中的溶液。将混合物在25℃下搅拌12h。将反应混合物用HCl水溶液(4M)中和至pH＝2～3。将水相用EtOAc(500mL x 3)萃取。将合并的有机相依次用饱和Na2SO3水溶液(200mLx 3)和盐水(100mL x 2)洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝20/1到0/1)纯化残余物，得到呈黄色固体状的化合物29-6(5.8g，14.93mmol，产率44.35％)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ＝11.94(s,2H),8.39(d,J＝8.8Hz,2H),8.04(d,J＝8.8Hz,2H),7.95(d,J＝8.0Hz,1H),3.15-3.14(m,1H),2.03(t,J＝5.6Hz,4H),1.33-1.23(m,8H)。
步骤6：5-[(4-硝基苯基)磺酰基氨基]壬二酸双(1-庚基辛基)酯(29-7)
首先，向5-[(4-硝基苯基)磺酰基氨基]壬二酸(2g，5.15mmol，1当量)于CH2Cl2(20mL)中的溶液中添加草酰二氯(1.96g，15.45mmol，1.35mL，3当量)和DMF(3.76mg，51.49umol，3.96uL,0.01当量)。将混合物在0℃下搅拌2h。在减压下浓缩反应混合物，得到呈黄色油状的化合物5-[(4-硝基苯基)磺酰基氨基]壬二酰二氯化物(2g，4.70mmol，产率91.33％)。其次，向十五烷-8-醇(2.15g，9.41mmol，2当量)于CH2Cl2(30mL)中的溶液中添加5-[(4-硝基苯基)磺酰基氨基]壬二酰二氯化物(2g，4.70mmol，1当量)。将混合物在25℃下搅拌12h。在减压下浓缩反应混合物，得到残余物。通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝20/1到1/1)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物29-7(2.5g，3.09mmol，产率65.70％)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝8.36(d,J＝8.8Hz,2H),8.08(d,J＝8.8Hz,2H),4.87-4.82(m,2H),3.31–3.30(m,1H),2.21(t,J＝6.0Hz,4H),1.50-1.41(m,16H),1.32-1.26(m,40H),0.90-0.87(m,12H)。
步骤7：溶液5-[(4-硝基苯基)磺酰基-丙基-氨基]壬二酸双(1-庚基辛基)酯(29-8)
向5-[(4-硝基苯基)磺酰基氨基]壬二酸双(1-庚基辛基)酯(5g，6.18mmol，1当量)和1-碘丙烷(3.15g，18.54mmol，1.81mL，3当量)于DMF(80mL)中的溶液中添加Cs2CO3(6.04g，18.54mmol，3当量)、KI(512.86mg，3.09mmol，0.5当量)和TBAI(1.14g，3.09mmol，0.5当量)。将混合物在120℃下搅拌12h。将反应混合物用饱和水溶液(200mL)淬灭，并然后用EtOAC(200mL)稀释。将水相用EtOAc(200mL x 3)萃取。将合并的有机相用盐水(300mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝40/1到5/1)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物29-8(5g，5.87mmol，产率95.06％)。
LCMS:[M+Na]+:873.6；
步骤8：5-(丙氨基)壬二酸双(1-庚基辛基)酯(29-9)
向5-[(4-硝基苯基)磺酰基-丙基-氨基]壬二酸双(1-庚基辛基)酯(5g，5.87mmol，1当量)于DMF(100mL)中的溶液中添加Cs2CO3(3.83g，11.74mmol，2当量)，然后逐滴添加苯硫醇(1.86g，16.88mmol，1.72mL，2.88当量)。将混合物在N2、25℃下搅拌12h。通过添加水(400mL)淬灭反应混合物，并然后用EtOAc(500mL×2)萃取。将合并的有机层用盐水(300mL)洗涤，经硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩。通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝10/1到0/1)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物29-9(1.7g，2.55mmol，产率43.48％)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.91-4.84(m,2H),2.56-2.54(m,2H),2.30(t,J＝7.6Hz,4H),1.66-1.51(m,4H),1.48-1.46(m,16H),1.30-1.26(m,40H),0.94-0.87(m,15H)。
步骤9：5-[2-(1-甲基吡咯烷-2-基)乙基硫烷基羰基-丙基-氨基]壬二酸双(1-庚基辛基)酯(CAT29)
在0℃、N2气氛下向5-(丙氨基)壬二酸双(1-庚基辛基)酯(1.5g，2.25mmol，1当量)于无水CH2Cl2(20mL)中的溶液中添加TEA(683.60mg，6.76mmol，940.30uL，3当量)和碳酸双(三氯甲基)酯(334.12mg，1.13mmol，0.5当量)。将所得溶液在20℃下搅拌1h。将反应物在减压下浓缩并保持在N2气氛下。在0℃下将NaOH(630.48mg，15.76mmol，7当量)溶解于无水THF(50mL)中，然后在N2气氛下添加2-(1-甲基吡咯烷-2-基)乙硫醇(1.64g，11.26mmol，5当量)。在0℃下向该所得溶液中缓慢添加THF(50mL)中的氨甲酰氯。将混合物在25℃下搅拌2h。将反应混合物用饱和NH4C1水溶液(100mL)淬灭，并然后用EtOAC(100mL)稀释。将水相用EtOAc(100mL x 3)萃取。将合并的有机相用盐水(50mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝10/1到1/2)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物CAT29(530mg，630.40umol，35.19％产率，99.6％纯度)。
LCMS:[M+H]+:838.3；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.88-4.83(m,2H),4.25-3.81(m,1H),3.11-2.86(m,5H),2.33-2.30(m,6H),2.10-1.97(m,4H),1.58-1.50(m,23H),1.32-1.22(m,40H),0.90-0.87(m,15H)。
实施例1.30：CAT30的合成
步骤1：1-(环丙基甲基)-4-(三苯甲基硫基)哌啶(30-2)
将4-三苯甲基硫烷基哌啶(15g，31.68mmol，1当量，TFA)、环丙烷甲醛(16.65g，95.03mmol，17.8mL，40％纯度，3当量)、HOAc(3.80g，63.35mmol，3.6mL，2当量)、KOAc(6.22g，63.35mmol，2当量)于MeOH(50mL)中的混合物脱气并用N2吹扫3次，将混合物在N2气氛、20℃下搅拌2h。然后，添加NaBH(OAc)3(13.43g，63.35mmol，2当量)。将所得混合物在20℃下搅拌14h。完成后，添加冰水(50mL)并用饱和的NaHCO3溶液，将混合物中和至pH 8～9。将水相用EtOAc(150mL*3)萃取。将合并的有机相用盐水(100mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到粗产物。通过反向MPLC(MeCN:H2O：0～45％)纯化残余物，得到呈黄色固体状的化合物29-2(7.2g，15.67mmol，50.1％产率，90％纯度)。
LCMS[M+H]+:414.5
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝7.56-7.39(m,6H),7.38-7.30(m,9H),3.65-3.48(m,2H),3.02-2.79(m,4H),2.47-2.31(m,3H),2.28-2.17(m,2H),1.43-1.37(m,1H),1.25-1.01(m,1H),0.83-0.76(m,2H),0.45-0.35(m,2H)。
步骤2：1-(环丙基甲基)哌啶-4-硫醇(29-3)
在0℃、N2下向1-(环丙基甲基)-4-三苯甲基硫烷基-哌啶(6g，14.51mmol，1当量)于DCM(80mL)中的溶液中添加TFA(30.80g，270.13mmol，20mL，18.62当量)和TIPS(5.69g，29.01mmol，2当量)。添加后，将所得混合物在20℃下搅拌4h。完成后，将反应混合物在减压下浓缩，以去除TFA，并过滤。将滤液用MeOH(150mL)稀释并用PE(50mL*5)萃取。在减压下浓缩MeOH层，以得到呈黄色油状的化合物30-3(4.1g，粗制物，TFA)。粗产物不经进一步纯化即用于下一步骤中。
步骤3：4,4'-((((1-(环丙基甲基)哌啶-4-基)硫基)羰基)氮烷二基)二丁酸二(十五烷-8-基)酯(CAT30)
在0℃、N2下向4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(1.8g，2.95mmol，1当量)溶解于无水CH2Cl2(30mL)中的溶液中添加TEA(895.78mg，8.85mmol，1.23mL，3当量)和三光气(525.39mg，1.77mmol，0.6当量)。将所得溶液在20℃下搅拌1h。在减压下浓缩所得反应物。在0℃、N2下向1-(环丙基甲基)哌啶-4-硫醇(2.53g，8.85mmol，3当量，TFA)溶解于无水THF(25mL)中的溶液中添加NaOH(826.22mg，20.66mmol，7当量)。在N2、0℃下通过注射器将溶解于THF(20mL)中的氨甲酰氯缓慢添加到该所得溶液中。将所得溶液在20℃下搅拌15h。完成后，将反应混合物在0℃下用NH4Cl(80mL)淬灭，并然后用EtOAc(50mL)稀释。将水相用EtOAc(60mL*3)萃取。将合并的有机相用盐水(50mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(20gSilica Flash柱，EtOAc:PE：0～20％)和正性制备型HPLC(柱：Welch Ultimate XB-SiOH250*50*10um；流动相：[己烷-EtOH]；B％：0％-20％，10min)纯化残余物，得到呈淡黄色油状的CAT30(235mg，0.28mmol，44.3％产率，98％纯度)。
LCMS[M+H]+:808.4
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.89-4.85(m,2H),3.48-3.31(m,5H),2.97-2.93(m,2H),2.33-2.28(m,4H),2.25-2.18(m,4H),2.08-2.01(m,2H),1.91-1.87(m,4H),1.77-1.68(m,3H),1.55-1.18(m,8H),1.32-1.26(m,40H),0.91-0.86(m,12H),0.53-0.50(m,2H),0.11-0.08(m,2H)。
实施例1.31：CAT31的合成
步骤1：4-氯-1-(吡咯烷-1-基)丁-1-酮(31-3)
向吡咯烷(5.00g，70.3mmol，5.87mL，1.00当量)于THF(120mL)中的溶液中添加TEA(14.2g，141mmol，19.6mL，2.00当量)，然后缓慢添加4-氯丁酰氯(11.9g，84.4mmol，9.44mL，1.20当量)。将混合物在25℃下搅拌5小时。在25℃下通过添加水(100mL)淬灭反应混合物，并然后用EtOAc(100mL×3)萃取。将合并的有机层用盐水(100mL×2)洗涤，经无水硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩，得到残余物。通过柱色谱法(SiO2，石油醚/EtOAc＝1/0到3/1)纯化残余物。获得呈黄色油状的化合物31-3(5.60g，28.3mmol，40.2％产率，88.8％纯度)。
LCMS[M+1]+:175.9.
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝3.64(t,J＝6.0Hz,2H),3.46 -3.40(m,4H),2.43(t,J＝6.8Hz,2H),2.115 -2.09(m,2H),1.98-1.91(m,2H),1.88-1.81(m,2H)。
步骤2：1-(吡咯烷-1-基)-4-(三苯甲基硫基)丁-1-酮(31-4)
将4-氯-1-吡咯烷-1-基-丁-1-酮(5.00g，28.5mmol，1.00当量)、三苯基甲硫醇(9.44g，34.2mmol，1.20当量)、K2CO3(15.7g，114mmol，4.00当量)、KI(473mg，2.85mmol，0.10当量)于DMF(50mL)中的混合物脱气并用N2吹扫3次，并且然后将混合物在N2气氛、50℃下搅拌10小时。将反应混合物在EtOAc(100mL)和H2O(100mL)之间分配。分离有机相，用盐水(60mL×3)洗涤，经无水硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(80g/>Silica Flash柱，0～10％ EtOAc/石油醚洗脱液梯度@100mL/min)纯化残余物。获得呈白色固体状的化合物31-4(9.32g，17.7mmol，产率62.2％，纯度79.0％)。
LCMS[2M+1]+:831.4。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝7.37-7.32(m,6H),7.23-7.18(m,6H),7.16-7.11(m,3H),3.33(t,J＝6.8Hz,2H),3.25(t,J＝6.8Hz,2H),2.18(t,J＝6.8Hz,2H),2.13(t,J＝7.6Hz,2H),1.87-1.81(m,2H),1.78-1.73(m,2H),1.67(t,J＝7.6Hz,2H)。
步骤3：1-(4-(三苯甲基硫基)丁基)吡咯烷(31-5)
在0℃、N2气氛下通过注射器向1-吡咯烷-1-基-4-三苯甲基硫烷基-丁-1-酮(9.00g，21.7mmol，1.00当量)于THF(120mL)中的溶液中逐滴添加BH3-Me2S(10.0M,10.8mL，5.00当量)，然后将混合物在N2气氛、20℃下搅拌10小时。将反应物用甲醇(100mL)淬灭并浓缩。然后将残余物用EtOAc(100mL)和H2O(100mL)稀释，用EtOAc(100mL×3)萃取，通过盐水(200mL)洗涤，经无水硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩，得到残余物。将水相用次氯酸钠溶液淬灭并丢弃。获得呈黄色固体状的化合物31-5(7.60g，12.5mmol，产率57.7％，纯度66.0％)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝7.39-7.37(m,6H),7.27-7.23(m,6H),7.20-7.16(m,3H),3.13-3.08(m,2H),2.63-2.51(m,4H),2.17-2.10(m,4H),1.82-1.79(m,2H),1.75-1.69(m,2H),1.33-1.25(m,2H)。
步骤4：4-(吡咯烷-1-基)丁烷-1-硫醇(31-6)
将1-(4-三苯甲基硫烷基丁基)吡咯烷(5.00g，12.5mmol，1.00当量)于TFA(16.0mL)和DCM(52.0mL)中的混合物脱气并用N2吹扫3次，然后在0℃下缓慢添加三异丙基硅烷(3.94g，24.9mmol，5.11mL，2.00当量)。将混合物在N2气氛、20℃下搅拌3小时。在减压下浓缩反应混合物。将混合物用甲醇(50mL)稀释并用石油醚(60mL×5)洗涤。在减压下浓缩甲醇层，以得到呈黄色油状的化合物31-6(3.40g，粗制，TFA盐)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝3.34-3.28(m,1H),3.15-3.10(m,1H),2.95-2.82(m,4H),2.60-2.54(m,2H),2.13-2.08(m,2H),1.94-1.78(m,3H),1.72-1.62(m,2H),1.41-1.35(m,1H)。
步骤5：4,4'-((((4-(吡咯烷-1-基)丁基)硫基)羰基)氮烷二基)二丁酸二(十五烷-8-基)酯(CAT31)
在0℃、N2气氛下向4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(2.00g，3.28mmol，1.00当量)于无水二氯甲烷(25.0mL)中的溶液中添加TEA(995mg，9.84mmol，1.37mL，3.00当量)和三光气(920mg，3.10mmol，0.90当量)。将所得溶液在20℃下搅拌1小时。将所得反应物在减压下浓缩。在0℃、N2气氛下向4-吡咯烷-1-基丁烷-1-硫醇(3.14g，11.5mmol，3.50当量，TFA盐)于无水THF(25.0mL)中的溶液中添加NaOH(1.31g，32.8mmol，10.0当量)。在0℃、N2气氛下向该所得溶液中添加THF(15.0mL)中的氨甲酰氯。将所得溶液在20℃下搅拌15小时。在0℃下通过NH4Cl(60.0mL)淬灭反应混合物，并然后用EtOAc(60.0mL)萃取。将水相用EtOAc(60.0mL*3)萃取。将合并的有机相用盐水(70.0mL)洗涤，用无水硫酸钠干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(120gSilica Flash柱，0～50％ EtOAc/石油醚洗脱液梯度@100mL/min)纯化残余物，然后通过阳性制备型HPLC(柱：Welch Ultimate XB-CN 250*50*10um；流动相：[己烷—EtOH]；B％：0％-35％，20min)来纯化。获得呈黄色油状的化合物CAT31(260mg，0.322mmol，10.2％产率，98.5％纯度)。
LCMS[M+1]+:796.1。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.90-4.84(m,2H),3.58-3.53(m,1H),3.38-3.34(m,4H),3.26-3.20(m,1H),2.95-2.89(m,2H),2.53–2.52(m,2H),2.49-2.46(m,2H),2.33-2.29(m,4H),2.14-2.07(m,1H),2.00-1.97(m,1H),1.89–1.87(m,4H),1.80-1.77(m,2H),1.65-1.63(m,2H),1.52-1.51(m,8H),1.32-1.27(m,42H),0.88(t,J＝6.4Hz,12H)。
实施例1.32：CAT32的合成
步骤1：5-(N-乙基-4-硝基苯磺酰氨基)壬二酸二(十五烷-8-基)酯(32-10)
向5-(4-硝基苯磺酰氨基)壬二酸二(十五烷-8-基)酯(5.00g，6.18mmol，1当量)和碘乙烷(1.16g，7.41mmol，0.593mL，1.2当量)于MeCN(50mL)中的溶液中添加Cs2CO3(6.04g，18.5mmol，3当量)、TBAI(22.8mg，61.8umol，0.01当量)和KI(513mg，3.09mmol，0.5当量)。将混合物在90℃下搅拌10小时。过滤反应混合物。将滤液用水(50mL)稀释，用乙酸乙酯(30mL×3)萃取。将合并的有机层用盐水(30mL)洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并在减压下浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(120g/>Silica Flash柱，0～10％乙酸乙酯/石油醚洗脱液梯度@100mL/min)纯化残余物，得到呈黄色油状的5-(N-乙基-4-硝基苯基磺酰氨基)壬二酸二(十五烷-8-基)酯(4.20g，4.67mmol，产率75.5％，纯度93％)。
LCMS[M+23]+:859.5
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝8.35(d,J＝8.8Hz,2H),8.03(d,J＝8.8Hz,2H),4.86-4.80(m,2H),3.23-3.18(m,2H),2.28-2.19(m,4H),1.54-1.44(m,17H),1.26-1.23(s,40H),0.90-0.87(m,15H)。
步骤2：5-(乙基氨基)壬二酸二(十五烷-8-基)酯(31-11)
向5-(N-乙基-4-硝基苯磺酰氨基)壬二酸二(十五烷-8-基)酯(4.20g，5.02mmol，1当量)的Cs2CO3(3.27g，10.0mmol，2当量)于DMF(50mL)的溶液中添加苯硫醇(1.67g，15.2mmol，1.55mL，3.02当量)，并且然后将混合物在N2气氛、25℃下搅拌3小时。通过添加水(100mL)淬灭反应混合物，并然后用乙酸乙酯(200mL×3)萃取。将合并的有机层用盐水(100mL)洗涤，经无水Na2SO4干燥，过滤并在减压下浓缩。通过快速硅胶色谱法(120g/>Silica Flash柱，0～50％乙酸乙酯/石油醚洗脱液梯度@100mL/min)纯化残余物，得到呈黄色油状的5-(乙基氨基)壬二酸二(十五烷-8-基)酯(2.50g，3.83mmol，产率76.4％)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.90-4.84(m,2H),2.65-2.60(m,2H),2.54-2.52(m,1H),2.30(t,J＝7.6Hz,4H),1.61-1.40(m,16H),1.27–1.24(m,40H),1.11(t,J＝7.2Hz,3H),0.95-0.87(m,12H)。
步骤3：2-(2-氯乙基)-1-甲基吡咯烷(32-2A)
在0℃下，向2-(1-甲基吡咯烷-2-基)乙醇(45.0g，348mmol，47.3mL，1当量)于CH2Cl2(500mL)中的溶液中缓慢逐滴添加SOCl2(124g，1.04mol，75.8mL，3当量)。然后将混合物在40℃下搅拌2小时。过滤反应混合物并在减压下浓缩，以得到呈棕色固体状的化合物32-2A(53.0g，粗制物，HCl)。将所述化合物直接用于下一步骤。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ＝11.13(s,1H),3.84-3.80(m,1H),3.71-3.64(m,1H),3.52-3.48(m,1H),3.39-3.30(m,1H),3.06-2.97(m,1H),2.75(d,J＝4.8Hz,3H),2.37-2.33(m,1H),2.24-2.11(m,2H),1.99-1.84(m,2H),1.74-1.64(m,1H)。
步骤4：1-甲基-2-(2-(三苯甲基硫基)乙基)吡咯烷(32-3A)
向2-(2-氯乙基)-1-甲基吡咯烷(53.0g，359mmol，1当量)和三苯基甲硫醇(119g，431mmol，1.2当量)于DMF(500mL)中的溶液中添加K2CO3(198g，1.44mol，4当量)和KI(5.96g，35.9mmol，0.1当量)。将混合物在80℃下搅拌2小时。过滤反应混合物并用水(1000mL)和EtOAc(300×3mL)萃取。将合并的有机层用盐水洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并在减压下浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(330g/>Silica Flash柱，0～50％乙酸乙酯/石油醚洗脱液梯度@100mL/min)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物32-3A(12.0g，30.7mmol，18.3％产率，99％纯度)。
LCMS[M+1]+:388.2。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝7.44-7.41(m,6H),7.31-7.27(m,6H),7.23-7.20(m,3H),2.20(s,3H),2.18-2.08(m,2H),1.98-1.92(m,1H),1.78-1.71(m,3H),1.65-1.56(m,2H),1.35-1.30(M,,1H),1.23-1.15(m,1H)。
步骤5：2-(1-甲基吡咯烷-2-基)乙硫醇(32-4A)
在0℃下向1-甲基-2-(2-(三苯甲基硫基)乙基)吡咯烷(5.50g，14.2mmol，1当量)于TFA(10mL)的CH2Cl2(30mL)中的溶液中添加三异丙基硅烷(4.49g，28.4mmol，5.83mL，2当量)。将混合物在25℃下搅拌3小时。在减压下浓缩反应混合物，得到残余物，将残余物溶解于甲醇(10mL)中，并用石油醚(10mL×5)萃取。在减压下浓缩合并的甲醇层，以获得呈黄色油状的化合物32-4A(3.68g，粗制，TFA)。将所述化合物直接用于下一步骤。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ＝3.57(m,1H),3.33(m,1H),3.06(m,1H),2.82(s,3H),2.64(d,J＝15.8Hz,2H),2.24(m,1H),2.16-2.04(m,1H),1.98(m,1H),1.93-1.71(m,2H),1.62(m,1H)。
步骤6：5-(乙基(((2-(1-甲基吡咯烷-2-基)乙基)硫基)羰基)氨基)壬二酸二(十五烷-8-基)酯(CAT32)
在0℃、N2下向5-(乙基氨基)壬二酸二(十五烷-8-基)酯(2.50g，3.83mmol，1当量)溶解于无水CH2Cl2(20mL)中的溶液中添加TEA(1.16g，11.5mmol，1.60mL，3当量)和三光气(1.07g，3.61mmol，0.94当量)。将所得溶液在20℃下搅拌1小时。将所得反应物在减压下浓缩。在0℃、氮气气氛下向无水THF(30mL)中的2-(1-甲基吡咯烷-2-基)乙硫醇(3.48g，13.4mmol，3.5当量，TFA)中添加NaOH(1.53g，38.34mmol，10当量)。在0℃、N2下通过注射器向该所得溶液中添加THF(10mL)中的氨甲酰氯。将所得溶液在20℃下搅拌2小时。将反应混合物在0℃下用NH4Cl(50mL)淬灭，并然后用乙酸乙酯(50mL)稀释。将水相用乙酸乙酯(50mL×3)萃取。将合并的有机相用盐水(30mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(120g/>Silica Flash柱，0～50％乙酸乙酯/石油醚洗脱液梯度@100mL/min)和制备型HPLC(柱：Welch Ultimate C18 150*25mm*5um；流动相：[水(HCl)-MeOH]；B％：70％-100％，10min)纯化残余物，得到呈黄色油状的CAT32(400mg，480.48umol，73.26％产率，98.9％纯度)。
LCMS[M+1]+:824.4。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.88-4.85(m,2H),4.30-3.82(m,1H),3.27-3.26(m,2H),3.05-3.03(m,1H),2.89-3.00(m,1H),2.78-2.89(m,1H),2.32(s,3H),2.31-2.25(m,3H),2.16-2.12(m,2H),2.00-1.97(m,2H),1.59-1.50(m,21H),1.27–1.25(m,43H),0.90-0.87(m,12H)。
实施例1.33：CAT33的合成
步骤1：4-(氯甲基)-1-甲基-哌啶(33-2)
在0℃下向(1-甲基-4-哌啶基)甲醇(20g，154.80mmol，1当量)于CH2Cl2(200mL)中的溶液中添加SOCl2(22.10g，185.76mmol，13.48mL，1.2当量)。将混合物在40℃下搅拌12h。在减压下浓缩反应混合物，以得到呈棕色固体状的化合物33-2(20g，108.63mmol，产率70.18％)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ＝10.96(s,1H),3.56(d,J＝5.6Hz,2H),3.67-3.33(m,2H),2.97-2.94(m,2H),2.68(s,3H),1.97-1.62(m,5H)。
步骤2：1-甲基-4-(三苯甲基硫烷基甲基)哌啶(33-3)
向4-(氯甲基)-1-甲基-哌啶(20g，108.63mmol，1当量)和三苯基甲硫醇(45.04g，162.95mmol，1.5当量)于DMF(200mL)中的溶液中添加Cs2CO3(70.79g，217.27mmol，2当量)和KI(9.02g，54.32mmol，0.5当量)。将混合物在60℃下搅拌12h。将反应混合物用水(300mLx3)稀释并用EtOAC(400mL x 3)萃取。将合并的有机层用盐水洗涤，经硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩。通过柱色谱法(PE/EtOAc＝20/1到0/1)纯化残余物，得到呈棕色油状的化合物33-3(17g，43.86mmol，40.38％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝7.50-7.47(m,6H),7.33-7.27(m,9H),2.64-2.58(m,2H),2.32(s,3H),1.91-1.88(m,2H),1.66-1.61(m,3H),1.44-1.28(m,4H)。
步骤3：(1-甲基-4-哌啶基)甲硫醇：(33-4)
向1-甲基-4-(三苯甲基硫烷基甲基)哌啶(17g，43.86mmol，1当量)和三异丙基硅烷(20.84g，131.59mmol，27.03mL，3当量)于CH2Cl2(200mL)中的溶液，并且然后在0℃下添加TFA(32.73g，287.00mmol，21.25mL，6.54当量)。将混合物在25℃下搅拌12h。在减压下浓缩反应混合物，以去除TFA，用甲醇(300mL x 3)稀释并用PE(200mL x 3)洗涤。将合并的有机层经硫酸钠干燥，将甲醇层在减压下浓缩，以得到呈棕色油状的化合物33-4(4g，27.54mmol，62.78％产率)。
步骤4：4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]-[(1-甲基-4-哌啶基)甲基硫烷基羰基]氨基]丁酸1-庚基辛酯：(CAT33)
在0℃、N2气氛下向4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(3g，4.92mmol，1当量)溶解于无水CH2Cl2(30mL)中的溶液中添加TEA(1.49g，14.75mmol，2.05mL，3当量)和三光气(729.70mg，2.46mmol，0.5当量)。将所得溶液在N2、20℃下搅拌1h。将反应物在减压下浓缩并保持在N2下。在0℃、N2下将NaOH(1.38g，34.43mmol，7当量)溶解于无水THF(50mL)中，然后添加(1-甲基-4-哌啶基)甲硫醇(3.57g，24.59mmol，5当量)。在N2、0℃下将溶解于THF(50mL)中的氨甲酰氯缓慢添加到该所得溶液中。将混合物在25℃下搅拌2h。将反应混合物用饱和NH4C1水溶液(100mL)淬灭，并然后用EtOAC(100mL)稀释。将水相用EtOAc(100mL x 3)萃取。将合并的有机相用盐水(50mL)洗涤，用无水硫酸钠干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过硅胶色谱(PE/EtOAc＝10/1到1/2)并通过制备型HPLC(柱：WelchUltimate C18 150*25mm*5um；流动相：[水(HCl)-MeOH]；B％：70％-100％，10min)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物CAT33(137.8mg，184.39umol，62.63％产率，98％纯度)。
LCMS:[M+H]+:781.6
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.88-4.86(m,2H),3.54-3.51(m,2H),3.46-3.38(m,5H),2.83–2.85(m,2H),2.75(s,3H),2.67-2.62(m,2H),2.40-2.32(m,4H),2.01-1.89(m,8H),1.55-1.51(m,8H),1.35-1.27(m,40H),0.90-0.84(m,12H)。
实施例1.34：CAT34的合成
步骤1：(1-甲基吡咯烷-3-基)甲醇(34-2)
在0℃、N2下向吡咯烷-1,3-二羧酸O1-叔丁基O3-甲基酯(20.0g，87.2mmol，1.00当量)于THF(350mL)中的溶液中分批添加LiAlH4(8.28g，218mmol，2.50当量)。将混合物在N2、60℃下搅拌5小时。通过在0℃下添加水(8mL)和15％ NaOH溶液(8mL)来淬灭反应混合物，然后缓慢添加水(24mL)，将混合物搅拌30min，经无水硫酸钠干燥，将滤饼用EtOAc(100mL×3)洗涤，将滤液在减压下浓缩，得到呈黄色油状的化合物34-2(18.3g，粗制物)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ＝4.51(s,1H),3.30-3.22(m,2H),2.44-2.29(m,3H),2.25-2.21(m,1H),2.19(s,3H),2.17-2.10(m,1H),1.82-1.73(m,1H),1.37-1.29(m,1H)。
步骤2：(1-甲基吡咯烷-3-基)甲基4-甲基苯磺酸酯(34-7)
将(1-甲基吡咯烷-3-基)甲醇(18.0g，156mmol，1.00当量)、TEA(31.6g，313mmol，43.5mL，2.00当量)和DMAP(1.91g，15.6mmol，0.10当量)于CH2Cl2(250mL)中的混合物脱气并用N2吹扫3次，在0℃下缓慢添加TosCl(44.7g，234mmol，1.50当量)，并且然后将混合物在N2、25℃下搅拌12小时。将残余物用CH2Cl2(100mL)稀释。将合并的有机相用水(350mL)和盐水(250mL)洗涤，经无水硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(330g/>Silica Flash柱，0～100％EtOAc/PE洗脱液梯度@100mL/min)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物34-7(12.7g，47.2mmol，30.2％产率)。
LCMS[M+1]+:270.1。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝7.79-7.77(m,2H),7.34(d,J＝8.0Hz,2H),3.93(d,J＝7.2Hz,2H),2.55-2.47(m,4H),2.45(s,3H),2.42-2.38(m,1H),2.28(s,3H),1.98-1.89(m,1H),1.44-1.35(m,1H)。
步骤3：1-甲基-3-((三苯甲基硫基)甲基)吡咯烷(34-5)
将(1-甲基吡咯烷-3-基)甲基4-甲基苯磺酸酯(12.7g，47.2mmol，1.00当量)、三苯基甲硫醇(15.6g，56.6mmol，1.20当量)、Cs2CO3(23.0g，70.7mmol，1.50当量)、NaI(707mg，4.71mmol，0.10当量)于DMF(90mL)中的混合物脱气并用N2吹扫3次，并且然后将混合物在N2、50℃下搅拌3小时。将反应混合物在EtOAc(500mL×2)和水(500mL×3)之间分配。分离有机相，用盐水(500mL)洗涤，经无水硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩，得到残余物。通过柱色谱法(SiO2,PE/EtOAc＝3/1至CH2Cl2/MeOH＝10/1)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物34-5(16.9g，37.1mmol，81.5％产率，82.0％纯度)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝7.40-7.37(m,6H),7.27-7.22(m,6H),7.21-7.16(m,3H),2.68-2.64(m,1H),2.54-2.48(m,1H),2.39-2.33(m,1H),2.26(s,3H),2.22-2.12(m,3H),2.08-2.04(m,1H),1.97-1.89(m,1H),1.39-1.31(m,1H)。
步骤4：(1-甲基吡咯烷-3-基)甲硫醇(34-6)
1-甲基-3-(三苯甲基硫烷基甲基)吡咯烷(8.00g，21.4mmol，1.00当量)于TFA(27mL)的CH2Cl2(80mL)中的混合物，将该混合物脱气并用N2吹扫3次，并然后在0℃下缓慢添加三异丙基硅烷(6.78g，42.8mmol，8.80mL，2.00当量)，并且然后将混合物在N2、20℃下搅拌3小时。在减压下浓缩反应混合物。将滤液用MeOH(20mL)稀释并用PE(30mL*5)萃取。在减压下浓缩MeOH层，以得到呈淡黄色油状的化合物34-6(5.00g，粗制物，TFA盐)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝3.95-3.91(m,1H),3.82-3.69(m,1H),3.15-2.99(m,2H),2.93(s,3H),2.76-2.64(m,4H),2.39-2.31(m,1H),1.97-1.88(m,1H)
步骤5：4,4'-((((1-甲基吡咯烷-3-基)甲基)羰基)氮烷二基)二丁酸二(十五烷-8-基)酯(CAT34)
在0℃、N2气氛下向4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(2.50g，4.10mmol，1.00当量)溶解于无水CH2Cl2(30mL)中的溶液中添加TEA(1.24g，12.3mmol，1.71mL，3.00当量)和三光气(1.09g，3.69mmol，0.90当量)。将所得溶液在20℃下搅拌1小时。将所得反应物在减压下浓缩。在0℃、N2下向(1-甲基吡咯烷-3-基)甲硫醇(3.02g，12.30mmol，3当量，TFA盐)于无水THF(35mL)中的溶液中添加NaOH(2.46g，61.48mmol，15当量)。在0℃、N2气氛下向该所得溶液中添加THF(35.0mL)中的氨甲酰氯。将所得溶液在20℃下搅拌15小时。将反应混合物在0℃下用NH4Cl(100mL)淬灭，并然后用EtOAc(100mL)稀释。将水相用EtOAc(100mL×3)萃取。将合并的有机相用盐水(200mL)洗涤，用无水硫酸钠干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过快速硅胶色谱法(120gSilica Flash柱，0～37％ EtOAc/PE洗脱液梯度@100mL/min)纯化残余物，然后通过制备型HPLC(HCl条件；柱：Welch Ultimate C18 150*25mm*5um；流动相：[水(HCl)-MeOH]；B％：70％-100％，10min)纯化，得到呈黄色油状的化合物CAT34(179mg，0.227mmol，5.8％产率，97.2％纯度)。
LCMS[M+1]+:767.6
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝4.90-4.84(m,2H),3.26-3.48(m,4H),3.03-2.92(m,2H),2.78-2.74(m,1H),2.60-2.51(m,2H),2.50-2.44(m,1H),2.35(s,3H),2.32-2.25(m,4H),2.12-2.03(m,1H),1.96-1.84(m,4H),1.78-1.67(m,2H),1.48-1.55(m,8H),1.32-1.22(m,40H),0.88(t,J＝6.8Hz,12H)。
实施例1.35：CAT35的合成
步骤1：中间物2(N-庚基庚-1-胺)(35-2)的合成
向庚烷-1-胺(30g，260.38mmol，38.81mL，1当量)和1-溴庚烷(46.63g，260.38mmol，40.91mL，1当量)于DMF(100mL)中的溶液中添加K2CO3(35.99g，260.38mmol，1当量)。将混合物在N2、80℃下搅拌12h。通过添加水(500mL)淬灭反应混合物，并然后用乙酸乙酯(500mL×3)萃取。将合并的有机层用盐水(200mL)洗涤，经硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩。通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝10/1到1/1)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物35-2(15g，70.29mmol，产率27.00％)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝2.38-2.34(m,4H),1.48-1.42(m,4H),1.38-1.22(m,16H),0.90-0.84(m,6H)。
步骤2：4-[[4-(二庚基氨基)-4-氧代-丁基]-(4-硝基苯基)磺酰基-氨基]-N,N-二庚基-丁酰胺(35-4)
向4-[3-羧丙基-(4-硝基苯基)磺酰基-氨基]丁酸(3g，8.01mmol，1当量)于二氯甲烷(30mL)中的溶液中添加EDCI(4.61g，24.04mmol，3当量)，然后添加DMAP(489.50mg，4.01mmol，0.5当量)和TEA(2.43g，24.04mmol，3.35mL，3当量)。30分钟后，添加N-庚基庚-1-胺(3.59g，16.83mmol，2.1当量)。然后将混合物在25℃下搅拌12h。通过添加水(100mL)淬灭反应混合物，并然后用乙酸乙酯(200mL×3)萃取。将合并的有机层用盐水(100mL)洗涤，经硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩。通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝30/1到1/1)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物35-4(2.4g，3.14mmol，产率39.14％)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝8.27–8.24(m,2H),8.08-7.80(m,2H),3.23-3.17(m,4H),3.12 -3.06(m,3H),2.58-2.52(m,1H),2.27-2.18(m,3H),1.84-1.48(m,4H),1.53-1.28(m,8H),1.20-1.05(m,32H),0.88-0.75(m,12H)。
步骤3：4-[[4-(二庚基氨基)-4-氧代-丁基]氨基]-N,N-二庚基-丁酰胺(35-5)
向4-[[4-(二庚基氨基)-4-氧代-丁基]-(4-硝基苯基)磺酰基-氨基]-N,N-二庚基-丁酰胺(1.8g，2.35mmol，1当量)和苯硫醇(518.38mg，4.71mmol，479.99uL,2当量)于DMF(20mL)中的溶液中添加Cs2CO3(1.53g，4.71mmol，2当量)。将混合物在N2、25℃下搅拌12h。通过添加水(100mL)淬灭反应混合物，并然后用乙酸乙酯(300mL×3)萃取。将合并的有机层用盐水(500mL)洗涤，经硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩。通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝10/1到1/1和二氯甲烷/甲醇＝30/1到5/1)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物35-5(1g，1.72mmol，73.29％产率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝3.32-3.21(m,8H),2.80-2.68(m,4H),2.48-2.25(m,4H),1.96-1.81(m,4H),1.56-1.46(m,8H),1.28-1.10(m,32H),0.93-0.85(m,12H)。
步骤4：S-[3-(二甲氨基)丙基]N,N-双[4-(二庚基氨基)-4-氧代-丁基]硫代氨基甲酸酯(carbamothioate)(CAT35)
在0℃、氮气气氛下向4-[[4-(二庚基氨基)-4-氧代-丁基]氨基]-N,N-二庚基-丁酰胺(1.5g，2.59mmol，1当量)溶解于无水二氯甲烷(20mL)中的溶液中添加TEA(785.11mg，7.76mmol，1.08mL，3当量)和三光气(383.74mg，1.29mmol，0.5当量)。将所得溶液在氮气气氛、25℃下搅拌1h。将反应物在减压下浓缩并保持在氮气气氛下。在0℃、氮气气氛下将NaOH(724.11mg，18.10mmol，7当量)溶解于无水THF(50mL)中，然后在氮气气氛下添加3-(二甲氨基)丙烷-1-硫醇(1.54g，12.93mmol，5当量)。在氮气气氛、0℃下将溶解于THF(10mL)中的氨甲酰氯缓慢添加到该所得溶液中。将混合物在35℃下搅拌12h。通过添加水(100mL)淬灭反应混合物，并然后用乙酸乙酯(200mL×3)萃取。将合并的有机层用盐水(100mL)洗涤，经硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩。通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝10/1到1/1和二氯甲烷/甲醇＝30/1到5/1)和MPLC(柱：Welch Ultimate XB-SiOH 250*50*10um；流动相：[己烷-EtOH]；B％：0％-28％，15min)纯化残余物，得到呈黄色油状的化合物CAT35(181mg，247.84umol，17.97％产率，99.3％纯度)。
LCMS:[M+H]+:725.6
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ＝3.48-3.41(m,4H),3.28-3.20(m,4H),3.18-3.10(m,4H),2.50-2.10(m,4H),1.96-1.60(m,6H),1.53-1.46(m,8H),1.26-1.10(m,32H),0.95-0.81(m,12H)。
实施例1.36：CAT2的合成
步骤1：2-[3-(二甲氨基)丙基]异硫脲盐酸盐(36-2)：
向3-氯-N,N-二甲基-丙-1-胺(25g，158.16mmol，1当量，HCl)于EtOH(500mL)中的溶液中添加NaI(474.13mg，3.16mmol，0.02当量)和硫脲(13.24g，173.97mmol，1.1当量)。将混合物在80℃下搅拌16h。TLC(二氯甲烷:甲醇＝10:1，PMA)表明起始材料已完全消耗并形成了一个新的主要斑点。将反应混合物冷却至10℃并沉淀出晶体。过滤反应混合物并用乙酸乙酯(100mL×2)洗涤滤饼。真空浓缩滤饼，得到呈白色固体状的化合物36-2(29.1g，147.17mmol，HCl)。粗产物不经进一步纯化即用于下一步骤。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:9.40-9.37(m,4H),3.35(t,J＝7.6Hz,2H),3.12(t,J＝7.6Hz,2H),2.72(s,6H),2.08-2.01(m,2H)。
步骤2：3-(二甲氨基)丙烷-1-硫醇(36-3)：
向2-[3-(二甲氨基)丙基]异硫脲(10.0g，62.0mmol，1当量)于H2O(10mL)和EtOH(40mL)中的溶液中添加NaOH(14.9g，372mmol，6当量)。将混合物在90℃下搅拌3小时。将反应混合物冷却至25℃，通过添加水(20mL)来淬灭反应混合物，并然后用乙酸乙酯(20mL×3)萃取。将合并的有机层用盐水(20mL)洗涤，经硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩，得到呈黄色油状的化合物36-3(2.10g，粗制物)。将反应残余物直接用于下一步骤。
步骤3：4-[3-(二甲氨基)丙基硫烷基羰基-[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(CAT2)
向4-[[4-(1-庚基辛氧基)-4-氧代-丁基]氨基]丁酸1-庚基辛酯(2.00g，3.28mmol，1当量)于DCM(20mL)中的溶液中添加碳酸双(三氯甲基)酯(486mg，1.64mmol，0.5当量)和TEA(995mg，9.84mmol，1.37mL，3当量)。添加后，将所得溶液在20℃下搅拌1小时。将所得反应物在减压下浓缩。在0℃、N2下向3-(二甲氨基)丙烷-1-硫醇(1.95g，16.4mmol，5当量)于无水THF(20mL)中的溶液中添加NaOH(918mg，23.0mmol，7当量)。在0℃、N2下添加溶解于THF(5mL)中的氨甲酰氯。将所得溶液在20℃下搅拌15小时。将反应混合物用饱和NH4Cl水溶液(100mL)淬灭，并然后用乙酸乙酯(100mL)稀释。将水相用乙酸乙酯(100mL×3)萃取。将合并的有机相用盐水(100mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到残余物。通过柱色谱(SiO2，石油醚:乙酸乙酯＝10:1到1:1)纯化残余物，获得呈黄色油状的CAT2(260mg，0.340mmol，65％产率，99％纯度)。
LCMS:[M+H]+:756.1；
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:4.82-4.77(m,2H),3.39-3.29(m,4H),2.84(t,J＝7.2Hz,2H),2.31-2.22(m,6H),2.17-2.15(m,6H),1.85-1.70(m,6H),1.46-1.42(m,8H),1.25-1.10(m,40H),0.86-0.72(m,12H)。
实施例2：PEG-脂质的合成
实施例2.1：CHM-001的合成
步骤1：芐基-聚(乙二醇)2000(1.1-2)的合成
在0℃下向PEG2000(20g，10.00mmol，1当量)于THF(100mL)中的溶液中添加NaH(599.83mg，15.00mmol，60％纯度，1.5当量)，并在0℃下搅拌40min。将反应混合物用溴甲基苯(2.57g，15.00mmol，1.78mL，1.5当量)处理。然后将反应混合物在25℃下搅拌18h。将反应混合物用饱和NH4Cl溶液(100mL)淬灭，并用DCM(150mL)稀释。将有机层用H2O(70mL×2)和盐水(70mL×2)洗涤，经无水Na2SO4干燥。在低压下浓缩所得溶液，以提供呈白色固体状的粗产物。通过快速硅胶色谱(0～5％，MeOH/DCM)纯化粗产物，得到呈白色固体状的化合物1.1-2(2.80g，1.34mmol，13.4％产量)。
1H-NMR(400MHz,氯仿-d)δ7.34-7.29(m,5H,PhCH2-),4.57(s,2H,PhCH2-),3.82-3.46(m,180H,聚(乙二醇)2000)。
步骤2：2-(芐基-聚(乙二醇)2000)-乙酸叔丁基酯(1.1-3)的合成
在N2、0℃下向芐基-聚(乙二醇)2000(1.1-2，2.8g，544.6μmol，1当量)于THF(25mL)中的混合物中分批添加NaH(535.8mg，13.39mmol，60％纯度，10当量)。将反应混合物在0℃下搅拌30min，并将2-溴乙酸叔丁酯(1.83g，9.38mmol，1.39mL，7当量)添加到上述混合物中。将反应混合物在26℃搅拌18h。将混合物用H2O(20mL)淬灭并用DCM(50mL)稀释。分离有机层，将水相用DCM(20mL×2)萃取。将合并的有机相用盐水(20mL×2)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到呈白色固体状的粗产物。通过快速色谱(0-5％，DCM/MeOH)纯化粗产物，得到呈白色蜡样固体状的化合物1.1-3(3.94g，1.79mmol，74.7％产率)。
1H NMR(400MHz,氯仿-d)δ7.43-7.30,5H,PhCH2-),4.58(s,2H,PhCH2-),4.03,2H,-O-CH2-CO2-),3.82-3.46(m,180H,聚(乙二醇)2000),1.49(s,9H,tBu)。
步骤3.2-(芐基-聚(乙二醇)2000)-乙酸(1.1-4)的合成
在26℃下向2-(芐基-聚(乙二醇)2000)-乙酸叔丁酯(1.20g，1.79mmol，1当量)于DCM(10mL)中的溶液中分批添加TFA(7.70g，67.53mmol，5mL，37.79当量)。将混合物在26℃下搅拌18h。真空浓缩混合物，得到呈黄色油状的粗产物1.1-4(1.5g，粗产物)，其不经进一步纯化直接用于下一步骤。
步骤4.2-(芐基-聚(乙二醇)2000)-乙酸十八烷基酯(1.1-5)的合成
在26℃、N2下向2-(芐基-聚(乙二醇)2000)-乙酸(1.17g，粗制物)、十八烷-1-醇(2.95g，10.89mmol，3.63mL，20当量)和DMAP(133.06mg，1.09mmol，2当量)于DCM(10mL)中的溶液中一次性添加EDCI(2.09g，10.89mmol，20当量)。将混合物在26℃下搅拌18小时。TLC(DCM/MeOH＝10:1)表明发现了极性稍低的新斑点。将混合物用H2O(20mL)淬灭并用DCM(50mL)稀释。分离有机层，将水相用DCM(30mL×2)萃取。将合并的有机相用盐水(30mL×2)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到呈白色固体状的粗产物。通过快速色谱(0-5％，DCM/MeOH)纯化残余物，得到白色蜡样固体状的所需产物2-(芐基-聚(乙二醇)2000)-乙酸十八烷基酯(1.01g，～76％产率)。
1H NMR(400MHz,氯仿-d)δ7.34-7.25(m,5H,PhCH2-),4.54(s,2H,PhCH2-),4.14-4.09(4H,-O-CH2-CO2-CH2-),3.82-3.46(m,180H,聚(乙二醇)2000),1.66-1.55(m,2H,Me(CH2)15-CH2-),1.23(s,22H,Me(CH2)15-),0.85(t,J＝6.8Hz,3H,Me(CH2)15-)。
步骤5.2-(聚(乙二醇)2000)-乙酸十八烷基酯(CHM-001)的合成
在26℃、H2(15psi)气氛下向2-(芐基-聚(乙二醇)2000)-乙酸十八烷基酯(1.01g，420.66μmol，1当量)于EtOH(60mL)中的溶液中添加Pd(OH)2/C(3.01g，10％纯度)。将混合物在26℃下搅拌18h。过滤反应混合物并在低压下浓缩滤液，以提供呈白色固体状的粗产物。通过快速硅胶色谱法(0～6％，MeOH/DCM)纯化粗产物，得到呈白色蜡样固体状的所需产物CHM-001(0.29g，123.60μmol，29.38％产率)。
1H NMR(400MHz,氯仿-d)δ4.18-4.12(m,4H,-CH2-(CO)O-CH2-),3.75-3.56(m,180H,聚乙二醇2000),1.69-1.60(m,2H,-(CO)O-CH2-CH2-),1.27(s,30H,Me-(CH2)15-),0.89(t,J＝6.8Hz,3H,Me-).13C NMR(400MHz,氯仿-d)δ170.59,72.75,70.89,70.55,70.21,68.66,65.00,61.67,31.93,29.70,29.66,29.52,29.37,25.85,22.69,14.13.HPLC(ELSD)，RT＝3.36min，98.49％纯度。IR(υmax/cm-1),3491,2887,1968,1752,1467,1360,1343,1280,1149,1112,963,842,720。熔点范围，50.7-51.7℃。
实施例2.2：CHM-004的合成
将1.4-1(500mg，241.26μmol，1当量)溶解于无水DCM(10mL)中。然后依次添加DMAP(58.95mg，482.52μmol，2当量)和EDCI(277.50mg，1.45mmol，6当量)，接着添加十八烷-1-醇(391.56mg，1.45mmol，482.21μL,6当量)。然后将反应混合物在25℃下搅拌18h。然后真空浓缩反应混合物，得到呈白色固体状的粗产物。通过快速硅胶色谱(0～5％ MeOH/DCM)纯化粗产物，得到呈蜡样固体状的所需产物2-(甲基-聚(乙二醇)2000)-乙酸十八烷基酯(CHM-004,430mg，76.6％产率)。
1H-NMR(400MHz,氯仿-d)δ4.19-4.09(m,4H,-O-CH2-CO2-CH2-),3.74-3.60(m,180H,聚(乙二醇)2000),3.38(s,3H,MeO-),1.68-1.58(m,2H,Me(CH2)15-CH2-),1.25(s,30H,Me(CH2)15-),0.88(t,J＝6.8Hz,3H,Me(CH2)15-)。1HPLC(ELSD)，RT＝7.88，99.93％纯度。IR(υmax/cm-1),3479,2887,1750,1467,1360,1343,1148,1112,963,842。熔点范围，50.6-51.3℃。
实施例2.3：CHM-005的合成
步骤1：2-(芐基-聚(乙二醇)2000)-乙酸十六烷基酯(1.5-2)的合成
将2-(芐基-聚(乙二醇)2000)-乙酸(1.5-1,800mg，372.35μmol，1.00当量)溶解于DCM(10mL)中且添加DMAP(90.98mg，744.69μmol，2.00当量)和EDCI(713.80mg，3.72mmol，10当量)，然后添加十六烷-1-醇(902.72mg，3.72mmol，10当量)。将反应混合物在25℃下搅拌18h。真空浓缩反应混合物，提供呈白色固体状的粗产物。通过快速硅胶色谱(0～8％，MeOH/DCM)纯化粗产物，得到呈白色固体状的化合物1.5-2(110mg，38.01μmol，产率10.21％，纯度82％)。
步骤2.2-(聚(乙二醇)2000)-乙酸十六烷基酯(CHM-005)的合成
将2-(芐基-聚(乙二醇)2000)-乙酸十六烷基酯(1.5-2,100mg，42.14μmol，1当量)溶解于EtOH(5mL)和Pd(OH)2(50mg，71.21μmol，纯度20％)中。将反应混合物在20℃、H2气氛下搅拌18h。接着过滤反应混合物且在低压下浓缩滤液，以提供呈白色固体状的粗产物。将粗产物在20℃下用正己烷研磨30min，过滤，收集滤饼并在减压下干燥，得到呈白色固体状的化合物CHM-005(60mg，26.13μmol，61.99％产率，99.4％纯度)。
1H-NMR(400MHz,氯仿-d)δ4.19-4.10(m,4H,-CH2-(CO)O-CH2-),3.77-3.57(m,180H,聚乙二醇2000),1.70-1.59(m,2H,-(CO)O-CH2-CH2-),1.26(s,26H,Me-(CH2)13-),0.93-0.81(m,3H,Me-)。HPLC(ELSD)，RT＝5.93min，99.44％纯度。IR(υmax/cm-1),3474,2887,1749,1740,1467,1359,1343,1148,1114,963,842。熔点范围，50.6-51.1℃。
实施例2.4：CHM-006的合成
步骤1：2-(芐基-聚(乙二醇)2000)-乙酸十四烷基酯(1.6-2)的合成
将2-(芐基-聚(乙二醇)2000)-乙酸(1.6-1)(800mg，372.35μmol，1.00当量)溶解于DCM(10mL)中且添加DMAP(90.98mg，744.70μmol，2当量)和EDCI(713.80mg，3.72mmol，10当量)，然后添加十六烷-1-醇(798.26mg，3.72mmol，10当量)。将反应混合物在20℃搅拌18h。然后真空浓缩反应混合物，得到呈白色固体状的粗产物。通过快速硅胶色谱(0～5％，MeOH/DCM)纯化粗产物，得到呈白色固体状的化合物1.6-2(130mg，23.28μmol，14.9％产率)。
步骤2.2-(聚(乙二醇)2000)-乙酸十四烷基酯(CHM-006)的合成
将2-(芐基-聚(乙二醇)2000)-乙酸十四烷基酯(1.6-2)(120mg，51.2μmol，1.00当量)溶解于EtOH(5mL)中，然后添加Pd(OH)2(100mg，10％纯度)。然后将反应混合物在H2气氛、20℃下搅拌18h。接着过滤反应混合物且在低压下浓缩滤液，以提供呈白色固体状的粗产物。将粗产物在20℃下用正己烷研磨30min。收集固体并在真空下干燥，得到呈白色固体状的化合物CHM-006(102mg，44.69μmol，87.33％产率，98.79％纯度)。
1H NMR(400MHz,氯仿-d)δ4.20-4.09(m,4H,-CH2-(CO)O-CH2-),3.71-3.57(m,180H,聚乙二醇2000),1.64(q,J＝6.8Hz,2H,-(CO)O-CH2-CH2-),1.26(s,22H,Me-(CH2)11-),0.92-0.81(m,3H,Me-).HPLC(ELSD)，RT＝4.20min，98.79％纯度。IR(υmax/cm-1),3447,2889,1749,1740,1653,1466,1358,1343,1148,1113,963,843。熔点范围，49.7-50.1℃。
实施例2.5：CHM-012的合成
步骤1：(芐基聚(乙二醇)2000)N-十八烷基氨基甲酸酯(1.10-2)
将芐基-聚(乙二醇)2000(BnPEG2000，1.00g，685.26μmol，1.00当量)溶解于吡啶(10mL)中，然后添加1-异氰酸根合十七烷(1.93g，6.85mmol，10.0当量)。然后将反应混合物在80℃下回流18h。然后真空浓缩反应混合物，得到呈白色固体状的粗产物。通过快速硅胶色谱法(0～5％，MeOH/DCM)纯化粗产物，得到呈白色固体状的化合物1.10-2(850mg，326.94μmol，47.71％产率，89％纯度)。1H-NMR(400MHz,氯仿-d)δ7.34(d,J＝4.3Hz,5H,PhCH2-),4.57(s,2H,PhCH2-),4.21(br s,2H，-CH2-O(CO)-),3.65(s,167H,聚(乙二醇)2000),3.15(br d,J＝5.7Hz,2H，-CH2-O(CO)NH-CH2-),1.48(br s,2H,-O(CO)NH-CH2-CH2-),1.26(s,30H，Me(CH2)15-),0.88(br s,3H，Me(CH2)15-)。
步骤2.聚(乙二醇)2000N-十八烷基氨基甲酸酯(CHM-012)
将(芐基-聚(乙二醇)2000)N-十八烷基氨基甲酸酯(490mg，206.6μmol，1.00当量)溶解于EtOH(10mL)，然后添加Pd(OH)2/C(20mg，10％纯度)。然后将反应混合物在H2气氛、20℃下搅拌18h。过滤反应混合物，真空浓缩滤液，得到呈白色固体状的粗产物。通过反相HPLC(柱：Boston Prime C18 150*30mm*5um；流动相：[H2O-MeOH]；B％：60％-95％，9min)纯化粗产物，得到白色固体状的化合物CHM-012(144mg，62.61μmol，30.31％产率，99.82％纯度)。
1H-NMR(400MHz,氯仿--d)δ4.22(br s,2H,-CH2-O(CO)-),3.65(s,180H,聚(乙二醇)2000),3.16(q,J＝6.5Hz,2H,-CH2-O(CO)NH-CH2-),2.77(br s,1H,HO-or–NH-),1.48(brs,2H,-O(CO)NH-CH2-CH2-),1.26(s,30H,Me(CH2)15-),0.90-0.87(m,3H,Me(CH2)15-)。HPLC(ELSD)，RT＝6.40，99.82％纯度。IR(υmax/cm-1):3307,2916,2887,1963,1694,1548,1467,1360,1344,1149,1113,963,842。熔点范围，45.5-46.3℃。
实施例3：在-20℃冷冻/解冻循环后，BRIJTMS100使脂质纳米颗粒的大小和包封稳定
该实施例中的LNP包含49:28.5:22:0.5mol％的SS-OC:Chol:DSPC:PEG2k-DPG脂质组合物，并以14的脂质氮与磷酸酯基比率(N:P)来包封编码野生型塞内卡谷病毒(SVV)的RNA分子。总脂质浓度设置为40mM。RNA酸化缓冲液为pH 3苹果酸。将LNP在适当缓冲液(25mMTris、50mM蔗糖、113mM NaCl，pH 7.4)中透析过夜，并在透析后使其穿过0.2μm过滤器。在稀释期间，将各冷冻保护剂(丙二醇(PG)、BRIJTMS100(聚乙二醇)、吐温80(T80))以各种浓度加入到LNP中。与无赋形剂对照相比，检查了各冷冻保护剂的三个浓度。
对于冷冻/解冻实验，在2mL玻璃瓶中，将0.5mg/mL RNA浓度的LNP装入0.5mL小瓶中。将小瓶在-20℃下冷冻过夜，然后在25℃水浴中快速解冻。对所有样品进行时间0表征。将0.5mL样品体积在-20℃下冷冻至少18小时，并然后在25℃水浴中解冻30分钟。完全解冻后，将小瓶倒置以混合并进行后1冷冻/解冻(F/T)表征。通过动态光散射(DLS)测量大小(图1A)并通过基于荧光的溶液测定使用RiboGreen RNA定量试剂测量包封效率(图1B)。
在这些条件中，在缓冲液(25mM Tris、50mM蔗糖、113mM NaCl，pH 7.4)中添加0.25mM Brij S100，在-20℃单一冷冻/解冻循环后保持颗粒大小和包封方面效果最好。
实施例4：PEG2k-DPG、PEG2k-DMG和BRIJTMS100作为LNP制剂中的PEG-脂质组分的比较
遵循与实施例1中类似的程序制备包封非复制性SVV RNA(SVV-neg)的SS-OC:胆固醇:DSPC:PEG-脂质(49:28.5:22:0.5mol％)LNP。PEG-脂质为PEG2k-DPG、PEG2k-DMG或BrijS100。N:P比率设置为14。总脂质浓度设置为40mM。将制剂以3:1的水:有机物体积比、以12mL/min混合，对有机相注射器施加60℃加热。将制剂用1X PBS pH 7.2透析至少18小时。在透析后进行表征。使用100kD Amicon离心过滤装置浓缩制剂。在浓缩后进行表征并与透析后表征进行比较。通过动态光散射测量大小(图2A)且通过RiboGreen测量包封效率(图2B)。
结果表明，Brij S100可用于替代PEG2k-DPG或PEG2k-DMG用于LNP制剂。在此特定实施例中，包含Brij S100的LNP的粒径更大。
实施例5：包含Brij的LNP在重复给药后表现出体内药物动力学特征的改变
根据下表4制备SVV-neg/SS-OC:胆固醇:DSPC:PEG-脂质(49:28.5:22:0.5mol％)LNP。PEG-脂质为PEG2k-DPG或Brij S100。
表4
PDI：多分散指数；％EE：包封效率。
制剂用于重剂量(2周每周给药方案，Q7x2)静脉内(IV)小鼠PK研究。在各时间点测量给药后血清中RNA的拷贝数。结果示于图3A(对于PEG2k-DPG)和图3B(对于Brij S100)。
包含PEG2k-DPG的LNP在第一剂量后表现出延长的循环时间，并在第二剂量后4小时内快速清除。包含Brij S100的LNP在第一剂量后表现出中等暴露变化，但在第二剂量后保持相似循环特征和消除斜率。
实施例6：较低脂质浓度和改变RNA缓冲液减小用Brij分子调配的LNP的大小并提高其包封效率
包含SVV-neg/SS-OC:胆固醇:DSPC:Brij的LNP以四种不同脂质mol％比率制备：49:28.5:22:0.5、49:27.5:22:1.5、49:39.5:11:0.5和49:38.5:11:1.5。Brij分子为BrijC20、Brij O20、Brij S20或Brij S100。N:P比率设置为14，注意到SS-OC中有2个可电离胺。LNP的制备遵循与先前实施例类似的程序。然而，总脂质浓度自40mM变为20mM，且RNA酸化缓冲液自20mM苹果酸pH 3变为25mM乙酸盐pH5。将制剂以3:1水:有机物体积比、以12mL/min混合，在混合期间无任何加热。将制剂用1X PBS pH 7.2透析至少18小时。使用100kD Amicon离心过滤装置浓缩制剂。进行表征。通过动态光散射测量大小(图4A)且通过RiboGreen测量包封效率(图4B)。各独特组合物在不同日至少调配两次以确保可重复性。
结果表明，与在实施例3中用于重复剂量小鼠PK研究的先前OC/Brij S100制剂(40mM总脂质、20mM苹果酸pH 3)相比，降低脂质浓度和改变RNA酸化缓冲液共同导致所有Brij分子和各摩尔组合物下的粒径更小且包封率更高。
实施例7：包含Brij和溶瘤病毒RNA的LNP在动物模型中显示出高抗肿瘤功效
SVV-wt/SS-OC:胆固醇:DSPC:PEG-脂质LNP根据下表5制备和表征。PEG-脂质为PEG2k-DPG、Brij S100、Brij C20或Brij S20。PDI：多分散指数；％EE：包封效率；ZP：ζ电位。
表5
在H446肿瘤模型的重复剂量IV小鼠功效筛选中使用制剂。在各时间点测量肿瘤体积(图5A)和体重(图5B)。结果表明，所有制剂均表现出高抗肿瘤功效且耐受性良好。与SS-OC/PEG2k-DPG相比，SS-OC/Brij LNP在疗效和耐受性方面相似。
在另一项研究中，根据下表6制备SVV-wt/可电离脂质:胆固醇:DSPC:Brij S100(49:28.5:22:0.5或49:38.5:11:1.5mol％)LNP。可电离脂质为SS-OC或SS-OP。
表6
在H446肿瘤模型的重复剂量IV小鼠功效筛选中使用制剂。在各时间点测量肿瘤体积(图6A)和体重(图6B)。结果表明，所有制剂均表现出高抗肿瘤功效且耐受性良好。SS-OC/Brij和SS-OP/Brij LNP在疗效和耐受性方面相似。
实施例8：包含Myrj的LNP的表征
制备SVV-neg/OC:胆固醇:DSPC:Myrj S40(49:28.5:22:0.5或49:27.5:22:1.5或49:39.5:11:0.5或49:38.5:11:1.5mol％)LNP。还包括Brij S100对照(49:28.5:22:0.5mol％的OC:Chol:DSPC:Brij S100)。N:P比率为14，注意到SS-OC中有2个可电离胺。总脂质浓度为20mM，RNA酸化缓冲液为25mM乙酸盐pH 5。将制剂以3:1水:有机物体积比、以12mL/min混合，在混合期间无任何加热。将制剂用1X PBS pH7.2或25mM tris、50mM蔗糖、113mMNaCl pH 7.4缓冲液透析至少18小时。使用100kD Amicon离心过滤装置浓缩制剂。通过动态光散射测量LNP大小(图7A)且通过RiboGreen测量包封效率(图7B)。各独特组合物在不同日至少调配三次以确保可重复性。
结果表明，在四种经测试的摩尔组合物中，与使用Brij S100作为PEG-脂质相比，使用Myrj S40作为PEG-脂质调配的LNP产生相似大小和包封效率。
实施例9：用于静脉内递送CVA21编码RNA的脂质纳米颗粒的制剂
包含CVA21基因组的重组RNA分子被调配于脂质纳米颗粒中，用于体内递送RNA。
脂质纳米颗粒生产：用于脂质纳米颗粒制剂中的脂质(例如，阳离子脂质、PEG-脂质、辅助脂质)选自以下：
D-Lin-MC3-DMA(MC3)；
N-(2,3-二油酰氧基)丙基)-N,N,N-三甲基氯化铵(DOTAP)
SS-LC(原名：SS-18/4PE-13)；
SS-EC(原名：SS-33/4PE-15)；
SS-OC；
SS-OP；
二((Z)-壬-2-烯-1-基)9-((4-二甲氨基)丁酰基)氧基)十七烷二酸酯(L-319)
胆固醇；
1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DSPC)；
1,2-二月桂酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DLPE)；
1,2-二油酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DOPC)；
1,2-二油酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DOPE)；
1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-[胺基(聚乙二醇)-5000](DSPE-PEG5K)；
1,2-二棕榈酰-rac-甘油甲氧基聚乙二醇-2000(PEG2k-DPG)；
1,2-二硬脂酰-rac-甘油-3-甲基聚氧乙烯-2000(DSG-PEG2K)；
1,2-二肉豆蔻酰-rac-甘油-3-甲基聚氧乙烯-2000(DMG-PEG2K)
聚氧乙烯(100)硬脂醚(BRIJ S100；CAS号：9005-00-9)；
聚氧乙烯(20)硬脂醚(BRIJ S20；CAS号：9005-00-9)；
聚氧乙烯(20)油基醚(BRIJ O20；CAS号：9004-98-2)；
聚氧乙烯(20)鲸蜡醚(BRIJ C20，CAS号：9004-95-9)；
聚氧乙烯(40)硬脂酸酯(MYRJ S40，CAS号：9004-99-3)。
在乙醇中以各种比率制备脂质。然后使用微流体微混合物(PrecisionNanoSystems,Vancouver,BC)以2mL/min(对于乙醇、脂质混合物为0.5mL/min且对于水性缓冲液、RNA为1.5mL/min)的组合流速生成RNA脂质纳米颗粒。通过切向流过滤用含有Ca和Mg的PBS洗涤所得颗粒。
脂质纳米颗粒的物理特性分析：在切向流过滤之前和之后评估脂质纳米颗粒的物理特性。使用Malvern Nano-ZS Zetasizer(Malvern Instruments Ltd,Worcestershire,UK)通过光散射测定粒径分布和ζ电位。在pH 7.4的HBS中进行大小测量，并且在pH 7.4的0.01M HBS中进行ζ电位测量。通过Ribogreen测定法测量RNA截留百分比。体内测试了显示超过80％的RNA截留率的脂质纳米颗粒。
实施例10：包含CVA21-RNA的LNP的体内研究
使用鼠类SK-MEL-28黑色素瘤模型在体内评估了包封在LNP中的柯萨奇病毒A21(CVA21)-RNA的抗肿瘤功效。对于这些实验，将CVA21-RNA病毒基因组包封在LNP中，所述LNP包含摩尔比为49:22:28.5:0.5mol％的SS-OC:DSPC:Chol:BRIJ S100。在一些实施方案中，LNP的大小为94nm；PDI为0.19；并且％EE为91％。
简而言之，向无胸腺裸鼠皮下植入SK-MEL-28人黑色素瘤肿瘤，并在第1天和第8天通过IV施用两种剂量(0.2mg/kg或0.05mg/kg)中的一者的包含CVA21-RNA的LNP来治疗。监测肿瘤生长(图8A和图8C)和体重变化(图8B和图8D)。将PBS缓冲液用作对照。
在低至0.05mg/kg的剂量水平下观察到完全肿瘤消退(图8B)。如由稳定体重(图8B和图8D)和无不良临床体征所表明，两种剂量均具有良好耐受性。注射后2天，通过CVA21负链的RT-qPCR和脾、肝、肺、心脏和肾中的斑块效价测定检测到低水平的CVA21复制。然而，这在7天时无法检测到(图8E)，表明小鼠已清除感染。结果表明，包封在包含Brij S100的LNP中的CVA21表现出高抗肿瘤功效且耐受性良好。
实施例11：包含不同可电离脂质的LNP制剂
该实施例说明了在LNP制剂中包封非复制性塞内卡谷病毒(SVV)RNA(SVV-Neg)。该实施例中的LNP包含50:7:40:3mol％的可电离脂质(CAT):DSPC:胆固醇:PEG2k-DMG的脂质组合物。使用微流体装置(Precision NanoSystems Inc.)，将乙醇中的脂质混合物与RNA酸化缓冲液(50mM柠檬酸盐，pH 4)中的SVV-Neg以9的脂质氮与磷酸酯基比率(N:P)混合。总脂质浓度设置为20mM。
将LNP用50mM磷酸盐(pH 6.0)透析12-16h，然后用50mM HEPES、50mM NaCl、263mM蔗糖(pH 7.3)在室温下透析4-24h。使用100kDaULTRA CENTRIFUGAL过滤器(MilliporeSigma)浓缩透析后的LNP，并使用0.2μm注射器过滤器进行无菌过滤。然后根据需要对样品进行表征和稀释。稀释后，若样品随后储存在-20℃下，则添加5w/v％甘油。
通过动态光散射(DLS)(图10A)的多分散指数(PDI)(图10B)表征LNP的粒径。使用基于荧光的RiboGreen测定法测量包封功效(图10C)。简而言之，使用适当RNA生成标准曲线；将测试LNP样品用TE缓冲液稀释40倍并评估以产生未包封的RNA(Rf)并用Triton-X稀释以产生总RNA的量(Rt)。Rt和Rf的差异相较于总RNA(Rt)为包封效率(％EE)：
％EE＝(Rt-Rf)/Rt×100％。
表7.LNP制剂和特征
实施例12：经纯化的RNA改善LNP生物物理特性
如实施例11中所述制备和表征包封SVV-Neg RNA的LNP制剂。使用切向流过滤(TFF)或使用寡聚-dT色谱和反相色谱纯化SVV-Neg RNA。包封寡聚-dT和反相色谱纯化的SVV-Neg RNA的测试LNP制剂具有减小的粒径和PDI(图11A和11B)，具有相对高或进一步提高的包封效率(图11C)。
实施例13：改变RNA酸化缓冲液改善了LNP生物物理特性
如实施例11所述制备和表征包封SVV-Neg RNA的LNP制剂，但改变RNA酸化缓冲液以确定改变柠檬酸盐浓度和pH对LNP生物物理特性的影响。
将CAT4的CAT5制剂用RNA酸化缓冲液进行测试：(1)50nM柠檬酸盐pH4；(2)5mM柠檬酸盐pH 3.5；(3)15mM柠檬酸盐pH 3.5；(4)30mM柠檬酸盐pH 3.5；和(5)50mM柠檬酸盐pH3.5。图12A、12B和13C描绘了LNP的粒径、PDI和包封效率。此外，用5mM柠檬酸盐pH 3.5缓冲液制备CAT1至CAT3、CAT6至CAT10的CAT35 LNP制剂(图13A、13B和13C)。
结果表明，改变RNA酸化缓冲液(例如，降低盐浓度)会导致更小的粒径和PDI。
实施例14：LNP制剂在-20℃和-80℃下均稳定
遵循与实施例11中类似的程序制备包封SVV-Neg RNA的CAT:DSPC:胆固醇:PEG2k-DMG(50:7:40:3mol％)LNP。所测试的可电离脂质为CAT3、CAT4的CAT5。所用RNA酸化缓冲液为5mM柠檬酸盐pH 3.5。将冷冻保护剂(5w/v％甘油)掺入到LNP稀释液中。然后在测量生物物理参数之前将LNP制剂在-20℃或-80℃下储存一周或一个月。
结果示于图14A(-20℃)和图14B(-80℃)。在测试时间点，在-20℃下，所有制剂的粒径和包封效率保持不变。在测试时间点，在-80℃下，所有制剂的粒径减小且包封效率保持不变。
实施例15：包含不同可电离脂质的LNP的体内研究
在小细胞肺癌(SCLC)小鼠模型中评估了包封在LNP中的塞内卡谷病毒(SVV)-RNA的体内药效动力学和抗肿瘤功效。
在该实施例中，将编码SVV病毒基因组和NanoLuc荧光素酶(NLuc)的RNA分子包封在根据下表8制备的LNP中。NLuc为一种荧光素酶，当与底物furimazine一起提供时会产生发光信号。将LNP在100mM tris 300mM蔗糖113mM NaCl pH 7.4中于5℃下透析过夜。或者，将LNP用50mM磷酸盐(pH 6.0)透析12-16h，然后用50mM HEPES、50mM NaCl、263mM蔗糖(pH7.3)在室温下透析4-24h。将透析后的LNP制剂浓缩，过滤，表征并任选地稀释。
表8.用于体内研究的LNP制剂
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将NCI-H446人SCLC细胞(在无血清PBS和的1:1混合物中，5x106个细胞/0.1毫升)皮下接种到8周龄雌性无胸腺裸鼠(Charles River Laboratories)的右侧。当中位肿瘤大小达到约150mm3(120-180mm3范围)时，在第1天或在第1天和第8天，向小鼠静脉内施用0.2mg/kg PBS或包含SVV-RNA的LNP。使用光学成像IVIS Lumina(PerkinElmer)在施用后96h评估生物发光(BLI)，并使用分子成像软体量化信号(图16A-16E)。每周评估肿瘤体积和体重3次(图17A-17E)。
对于CAT1至CAT5制剂，在两次0.2mg/kg剂量后观察到肿瘤消退(图17A，左)，并且所有制剂均具有良好耐受性(图17A，右)。对于CAT6-CAT9、CAT11、CAT16-CAT17、CAT19-CAT24、CAT26、CAT29、CAT32的CAT34制剂，观察到单次0.2mg/kg剂量下的肿瘤消退(图17B-17E，左)，并且所有制剂均耐受良好(图17B-17E，右)。用CAT12-CAT13、CAT15、CAT18的CAT28制剂观察到肿瘤生长抑制(图17B-17E，左)，并且所有制剂都具有良好耐受性(图17B-17E，右)。
实施例16：包含CAT7和不同PEG-脂质的LNP的体内研究
在小细胞肺癌(SCLC)小鼠模型中评估了包封在具有不同脂质成分的LNP中的SVV-RNA的体内药效动力学和抗肿瘤功效。遵循实施例11中描述的类似程序，将编码SVV病毒基因组和NLuc的RNA分子包封在根据下表9制备的LNP中。总脂质浓度设置为20mM，脂质氮与磷酸酯基比率(N:P)为9。
表9.用于体内研究的LNP制剂
如实施例15中所述，评价了包封SVV-NanoLuc的LNP的药效动力学(通过生物发光测定法评估)和肿瘤生长抑制能力。
注射后72小时可检测到纳米荧光素酶，表明持续SVV(图18A)。对于所有经测试制剂，观察到单次0.2mg/kg剂量下的完全肿瘤消退，并且所有制剂都具有良好的耐受性(图18B)。
实施例17：LNP制剂的药物动力学评价
在大鼠中评估了柯萨奇病毒A21(CVA21)-RNA包封LNP制剂的药物动力学(PK)。
在该实施例中，遵循与实施例11中所述类似的程序，将编码CVA-21病毒基因组的RNA分子包封在根据下表10制备的LNP中。
表10用于药物动力学研究的LNP制剂
/>
在第1天和第15天(Q2W2)或第1天和第8天(Q1W2)，向幼稚雌性Sprague Dawley、JVC大鼠(年龄：12周)静脉内施用1或0.3mg/kg包含在LNP中的病毒基因组。在预定时间收集血浆样品。通过LC-MS测量血浆中LNP(SS-OC、CAT7或CAT11)中包含的可电离脂质的浓度(图19A-19E、20A-20D、21A-21F和22A-22E)且计算药物动力学参数并将其总结于表11中。IgM和IgG水平通过酶联免疫测定(ELISA)分析(图23A-23B和图24A-24B)。
表11-1.药物动力学参数
表11-2.药物动力学参数
具有不同比率和/或类型的PEG-脂质的LNP制剂在多次剂量后显示不同T1/2、暴露和清除。这些数据表明，LNP组合物可以适应各种治疗有效载荷的长期到短期暴露的需要。
给予LNP制剂后抗PEG IgM水平低且从第7天到第21天降低(图23A和图23B)。抗PEGIgG也很低，且没有随着多次给予而显著增加，表明免疫原性的可能性很低(图24A和图24B)。在经测试制剂中，观察到包含CAT7作为可电离脂质的CHM-006作为PEG脂质的LNP具有最低的IgM和IgG水平。
实施例18：包封mRNA的LNP的调配
制备以约8:1到20:1的N:P比率来包封mRNA的SS-OC:胆固醇:DSPC:PEG-脂质LNP。PEG-脂质为PEG2k-DPG、PEG2k-DMG或Brij S100。总脂质浓度为约10至约60mM。将制剂混合并透析，然后浓缩。通过动态光散射测量大小并通过RiboGreen测量包封效率。结果表明，Brij S100可用于替代PEG2k-DPG或PEG2k-DMG用于mRNA LNP制剂。
测试该实施例中的mRNA LNP制剂在小鼠中通过静脉内施用进行重复给药后的药物动力学特征。在预定时间点测量给药后血清中RNA的拷贝数。结果表明，与使用PEG-2kDPG或PEG2k-DMG调配的LNP相比，使用Brij S100调配的LNP在第二剂量时表现出降低的清除率。
实施例19：包封mRNA的LNP的调配
该实施例说明了脂质纳米颗粒(LNP)制剂中mRNA的包封。该实施例中的LNP包含54.5:20:25:0.5mol％的CAT7:DSPC:胆固醇:CHM-006的脂质组合物。将乙醇中的脂质混合物与人促红细胞生成素(hEPO)mRNA或双特异性T细胞接合剂(BiTE)编码mRNA在RNA酸化缓冲液(5mM柠檬酸盐，pH 3.5)中混合。总脂质浓度设置为20mM，脂质氮与磷酸酯基比率(N:P)为9。
将LNP用50mM磷酸盐(pH 6.0)透析12-16h，然后用50mM HEPES、50mM NaCl、263mM蔗糖(pH 7.3)在室温下透析4-24h。使用100kDaULTRA CENTRIFUGAL过滤器(MilliporeSigma)浓缩透析后的LNP，且然后使用0.2μm注射器过滤器进行无菌浓缩。然后根据需要对样品进行表征和稀释。稀释后，若样品随后储存在-20℃，则添加5w/v％甘油。
通过DLS测量LNP大小，并使用基于荧光的RiboGreen测定法测量包封效率(表12)。
表12.LNP调配的mRNA
实施例20：LNP调配的mRNA的药物动力学
在小鼠中评估了包封mRNA的LNP制剂(表12)的PK。
向幼稚雌性Balb/c小鼠注射1mg/kg的LNP。在各预定时间点对3只小鼠进行放血，并将血浆冷冻在-80℃下供以后分析。通过Meso Scale Discovery(MSA)电化学发光(ECL)分析来测量hEPO和BiTE的血浆水平(图25A和图25B)。观察到高水平的蛋白质表达和长时间的暴露。
实施例21：经LNP调配的具有不同长度的RNA
遵循与实施例11中所述类似的程序，根据下表13制备包封具有不同长度的RNA的LNP制剂。
表13.LNP制剂
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数据表明LNP保持了良好生物物理特性(例如，较小大小和PDI、高％EE)，尽管经包封RNA的长度可变。
实施例22：包含CAT7的LNP的制剂研究和建模
最佳标准(Jones等人2021)用于设计包含CAT7的LNP的制剂研究(图26)并产生20次实验设计(DOE)运行(表14)。总脂质浓度设置为20mM，且N:P比率为9。设计空间测试的LNP包含40-60mol％可电离脂质CAT7、5-20mol％辅助脂质DSPC、25-50mol％结构脂质胆固醇和0.25-3％ PEG-脂质DMG-PEG2000或CHM-001。
表14.CAT7 LNP的实验设计
在可靠设计空间的参数内，DOE最佳组成经确定为54.5:20:25:0.5的mol％比率的CAT7:DSPC:胆固醇:PEG-脂质。
使用自验证集成建模(SVEM)方法(Lemkus等人2021)来制定模型，用于预测具有不同组成的LNP的生物物理特性，并针对不同的预期结果识别和微调LNP系统。在开发模型时，目标为使PDI(权重为1)和大小(权重为0.1)最小化。
所得预测分析器示于图27中。对于CAT7、DSPC和胆固醇观察到二次(曲率或非线性)关系。CAT7组成似乎对PDI有显著影响，最初自40mol％开始呈上升趋势，随后呈下降趋势，稳定在约55mol％下。更高DSPC似乎有利于PDI和大小的下降。胆固醇在PDI和大小方面遵循与CAT7非常相似的模式，但该模型选择了较低的摩尔成分。增加PEG-脂质组成与观察到的PDI的急剧增加有关。
等效物和范围
除非相反指示或另外由上下文清楚，否则在权利要求中，冠词诸如“一个”、“一种”、和“所述”可意指一者或多于一者。除非相反指示或另外由上下文清楚，否则在一组的一个或多个成员之间包括“或”的权利要求或说明书认为满足组成员的一者、多于一者、或全部存在于给定产物或方法中、用于该产品或方法中、或另外与该产物或方法相关。本公开包括组中的一个成员恰好存在于、用于或以其他方式与给定产物或过程相关的实施方案。本公开包括多于一个或所有组成员存在于、用于或以其他方式与给定产物或过程相关的实施方案。
此外，本公开涵盖将一个或多个所列权利要求的一个或多个限制、元素、条款和描述性术语引入另一权利要求中的所有变化、组合和排列。例如，从属于另一权利要求的任何权利要求可以修改为包括在从属于同一基本权利要求的任何其他权利要求中发现的一个或多个限制。在元素以列表形式呈现，例如以马库什组格式(Markush group)呈现，也公开了元素的各子组，并且可以从该组中移除任何元素。应当理解，一般而言，在本公开或本公开的方面被称为包含特定元素和/或特征时，本公开的某些实施方案或本公开的方面由或基本上由这些元素和/或特征组成。为简单起见，这些实施方案并未在本文中具体阐述。还应注意，术语“包括”和“含有”意在为开放的并允许包括额外元素或步骤。在给出范围时，包括端点。此外，除非相反指示或另外由上下文和所属领域普通技术人员的理解清楚，否则表述为范围的值可假定为本公开的不同实施方案中在所说明的范围内的任何特定值或子范围，除非上下文另有明确说明，否则至该范围的下限的十分之一单位。
本申请涉及各种已发布的专利、公开的专利申请、期刊文章和其他出版物，所有这些都以引用方式并入本文。若任何并入的参考文献与本说明书的间存在冲突，则以本说明书为准。此外，属于先前技术的本公开的任何特定实施方案可以明确地从任何一项或多项权利要求中排除。因为此类实施方案被认为是所属领域普通技术人员已知的，所以即使在本文中并未明确阐述排除，它们也可被排除。本公开的任何特定实施方案可以出于任何原因从任何权利要求中排除，无论是否与先前技术的存在有关。
所属领域技术人员将认识到或能够仅使用常规实验来确定本文描述的本发明的特定实施方案的许多等同物。本文描述的本实施方案的范围不意在限于上述描述，而是如所附权利要求中所阐述的。所属领域普通技术人员将理解，在不脱离如以下权利要求所限定的本公开的精神或范围的情况下，可以对本描述进行各种改变和修改。

Claims (175)

1.一种式(I)化合物：
或其药学上可接受的盐或溶剂化物，其中：
A为-N(CH2RN1)(CH2RN2)或含有至少一个N的4-7元杂环基环，其中所述4-7元杂环基环任选地被0-6个R3取代；
各X独立地为-O-、-N(R1)-或-N(R2)-；
R1选自由任选取代的C1-C31脂族和类固醇基组成的组；
R2选自由任选取代的C1-C31脂族和类固醇基组成的组；
R3为任选取代的C1-C6脂族；
RN1和RN2各自独立地为氢、羟基-C1-C6烷基、C2-C6烯基或C3-C7环烷基；
L1选自由任选取代的C1-C20亚烷基链和二价任选取代的C2-C20亚烯基链组成的组；
L2选自由任选取代的C1-C20亚烷基链和二价任选取代的C2-C20亚烯基链组成的组；并且
L3为键、任选取代的C1-C6亚烷基链或二价任选取代的C3-C7亚环烷基；并且
条件为当A为-N(CH3)(CH3)且X为O时，L3不为C1-C6亚烷基链。
2.如权利要求1所述的化合物，其中R1和R2各自独立地为任选取代的C1-C31烷基或任选取代的C2-C31烯基。
3.如权利要求1或2所述的化合物，其中R1和R2相同。
4.如权利要求1-3中任一项所述的化合物，其中R1和R2各自独立地为任选取代的C10-C20烷基。
5.如权利要求1-4中任一项所述的化合物，其中R1和R2各自独立地为支链C10-C20烷基。
6.如权利要求1或2所述的化合物，其中R1和R2不同。
7.如权利要求1、2和6中任一项所述的化合物，其中R1为任选取代的C6-C20烯基，并且R2为任选取代的C10-C20烷基。
8.如权利要求1、2、6和7中任一项所述的化合物，其中R1为C6-C20烯基并且R2为支链C10-C20烷基。
9.如权利要求1-8中任一项所述的化合物，其中L1为任选取代的C1-C10亚烷基链并且L2为任选取代的C1-C10亚烷基链。
10.如权利要求1-9中任一项所述的化合物，其中L1为任选取代的C1-C5亚烷基链并且L2为任选取代的C1-C5亚烷基链。
11.如权利要求1-10中任一项所述的化合物，其中L1为任选取代的C1-C3亚烷基链并且L2为任选取代的C1-C3亚烷基链。
12.如权利要求1-11中任一项所述的化合物，其中L1和L2各自为-CH2CH2CH2-。
13.如权利要求1-12中任一项所述的化合物，其中L3为C1-C3亚烷基链。
14.如权利要求1-12中任一项所述的化合物，其中L3为键。
15.如权利要求1-12中任一项所述的化合物，其中L3为二价C3-C7亚环烷基。
16.如权利要求1-15中任一项所述的化合物，其中硫醇盐的S与A中包含的最接近N之间的碳原子数为2-10。
17.如权利要求1-16中任一项所述的化合物，其中硫醇盐的S与A中包含的最接近N之间的碳原子数为2-8。
18.如权利要求1-17中任一项所述的化合物，其中硫醇盐的S与A中包含的最接近N之间的碳原子数为2-5。
19.如权利要求1-18中任一项所述的化合物，其中硫醇盐的S与A中包含的最接近N之间的碳原子数为2-4。
20.如权利要求1-19中任一项所述的化合物，其中硫醇盐的S与A中包含的最接近N之间的碳原子数为3。
21.如权利要求1-20中任一项所述的化合物，其中所述化合物为式(I-a)化合物：
或其药学上可接受的盐或溶剂化物，其中：
m为0、1、2、3、4、5或6。
22.如权利要求21所述的化合物，其中A含有一个或多个S。
23.如权利要求21或22所述的化合物，其中A为仅含有一个N的任选取代的4-7元杂环基环。
24.如权利要求21-23中任一项所述的化合物，其中A为任选取代的5-6元杂环基环。
25.如权利要求21-24中任一项所述的化合物，其中A为仅含有一个N的任选取代的6元杂环基环。
26.如权利要求21-25中任一项所述的化合物，其中所述化合物为式(I-b)化合物：
或其药学上可接受的盐或溶剂化物，其中：
n为0、1、2或3；并且
m为0、1、2、3、4、5或6。
27.如权利要求21-26中任一项所述的化合物，其中A为叔胺。
28.如权利要求21-27中任一项所述的化合物，其中所述化合物为式(I-bii)化合物：
或其药学上可接受的盐或溶剂化物，其中：
m为0、1、2或3；并且
p和q各自独立地为0、1、2或3，其中q+p小于或等于3。
29.如权利要求21-28中任一项所述的化合物，其中L3为键。
30.如权利要求21-28中任一项所述的化合物，其中L3为-CH2-。
31.如权利要求21-30中任一项所述的化合物，其中n为1。
32.如权利要求21-30中任一项所述的化合物，其中n为2。
33.如权利要求21-30中任一项所述的化合物，其中n为3。
34.如权利要求21-33中任一项所述的化合物，其中m为0或1。
35.如权利要求21-34中任一项所述的化合物，其中R3为C1-C6烷基或C1-C6烯基，其中各C1-C6烷基或C1-C6烯基任选地被1-3个C3-C6环烷基或-OH取代。
36.如权利要求21-35中任一项所述的化合物，其中R3为C1-C3烷基。
37.如权利要求21-36中任一项所述的化合物，其中R3为-CH3。
38.如权利要求1-20中任一项所述的化合物，其中所述化合物为式(I-c)化合物：
或其药学上可接受的盐或溶剂化物。
39.如权利要求38所述的化合物，其中X为O。
40.如权利要求38所述的化合物，其中X为NR1或NR2。
41.如权利要求38-40中任一项所述的化合物，其中RN1和RN2各自独立地选自氢、羟基-C1-C3烷基、C2-C4烯基或C3-C4环烷基。
42.如权利要求38-41中任一项所述的化合物，其中RN1和RN2各自独立地选自氢、-CH2CH＝CH2、-CH2CH2OH、
43.如权利要求38-42中任一项所述的化合物，其中RN1和RN2相同。
44.如权利要求38-42中任一项所述的化合物，其中RN1和RN2不同。
45.如权利要求38-42中任一项所述的化合物，其中RN1和RN2中的一者为氢且另一者为
46.一种化合物，其中所述化合物选自由以下组成的组：
或其药学上可接受的盐或溶剂化物。
47.如权利要求46所述的化合物，其中所述化合物为
或其药学上可接受的盐或溶剂化物。
48.如权利要求46所述的化合物，其中所述化合物为
或其药学上可接受的盐或溶剂化物。
49.如权利要求46所述的化合物，其中所述化合物为
或其药学上可接受的盐或溶剂化物。
50.一种化合物，其中所述化合物选自由以下组成的组：
或其药学上可接受的盐或溶剂化物。
51.一种式(A)化合物：
或其药学上可接受的盐，其中：
n为10至200之间的整数，包括所有端点；
LP1为-[(CH2)0-3-C(O)O]1-3-、-(CH2)0-3-C(O)O-(CH2)1-3-OC(O)-或-C(O)N(H)-；
RP1为C5-C25烷基或C5-C25烯基；并且
RP2为氢或-CH3，
条件为式(A)不为HO-(CH2CH2O)n-C(O)N(H)-(CH2)17CH3。
52.如权利要求51所述的化合物，其中LP1为-CH2C(O)O-、-CH2CH2C(O)O-、-CH2C(O)OCH2C(O)O-、-CH2C(O)OCH2CH2OC(O)-或-C(O)N(H)-。
53.如权利要求51或52所述的化合物，其中所述化合物为式(A-a)、式(A-b)、式(A-c)、式(A-d)或式(A-e)的化合物：
或其药学上可接受的盐。
54.如权利要求51-53中任一项所述的化合物，其中RP1为C14-C18烷基或C14-C18烯基。
55.如权利要求51-54中任一项所述的化合物，其中RP1为C14烷基、C16烷基或C18烷基。
56.如权利要求51-55中任一项所述的化合物，其中n平均为约20、约40、约45、约50、约68、约75或约100。
57.如权利要求46-56中任一项所述的化合物，其中所述化合物选自由以下组成的组：
HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)17CH3，n平均为约45；
H3CO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)17CH3，n平均为约45；
HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)15CH3，n平均为约45；
HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)13CH3，n平均为约45；和
HO-(CH2CH2O)n-C(O)N(H)-(CH2)17CH3，n平均为约45；
或其药学上可接受的盐。
58.一种脂质纳米颗粒(LNP)，其包含如权利要求1-50中任一项所述的化合物。
59.如权利要求58所述的LNP，其还包含辅助脂质、结构脂质和聚乙二醇(PEG)-脂质。
60.如权利要求59所述的LNP，其中所述PEG-脂质为式(A')化合物：
或其药学上可接受的盐，其中：
n为10至200之间的整数，包括所有端点；
LP1′为键、-C(O)-、-[(CH2)0-3-C(O)O]1-3-、-(CH2)0-3-C(O)O-(CH2)1-3-OC(O)-或-C(O)N(H)-；
RP1′为C5-C25烷基或C5-C25烯基；并且
RP2′为氢或-CH3。
61.如权利要求59所述的LNP，其中所述PEG-脂质为如权利要求51-57中任一项所述的化合物。
62.如权利要求59-61中任一项所述的LNP，其中所述PEG-脂质为选自由以下组成的组的化合物：
HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)17CH3，n平均为约45；
H3CO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)17CH3，n平均为约45；
HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)15CH3，n平均为约45；
HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)13CH3，n平均为约45；和
HO-(CH2CH2O)n-C(O)N(H)-(CH2)17CH3，n平均为约45；
或其药学上可接受的盐。
63.如权利要求59或60所述的LNP，其中所述PEG-脂质为选自由以下组成的组的化合物：
HO-(CH2CH2O)n-(CH2)17CH3，n平均为约100；
HO-(CH2CH2O)n-(CH2)17CH3，n平均为约20；
HO-(CH2CH2O)n-(CH2)15CH3，n平均为约20；和
HO-(CH2CH2O)n-C18H35，n平均为约20；
或其药学上可接受的盐。
64.如权利要求59或60所述的LNP，其中所述PEG-脂质为选自由以下组成的组的化合物：
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)14CH3，n平均为约100；
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)14CH3，n平均为约50；
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)14CH3，n平均为约40；
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约100；
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约50；和
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约40；
或其药学上可接受的盐。
65.如权利要求59所述的LNP，其中所述PEG-脂质为DMG-PEG(2000)或DPG-PEG(2000)。
66.一种脂质纳米颗粒(LNP)，其包含聚乙二醇(PEG)-脂质、可电离脂质、辅助脂质和结构脂质，其中所述LNP具有摩尔比为约0.001％至约5％的PEG-脂质，并且其中所述PEG-脂质为式(A”)化合物：
或其药学上可接受的盐，其中：
n为10至200之间的整数，包括所有端点；
LP1″为键、-[(CH2)0-3-C(O)O]1-3-、-(CH2)0-3-C(O)O-(CH2)1-3-OC(O)-或-C(O)N(H)-；
RP1″为C5-C25烷基或C5-C25烯基；并且
RP2″为氢或-CH3。
67.如权利要求66所述的LNP，其中LP1”为键、-CH2C(O)O-、-CH2CH2C(O)O-、-CH2C(O)OCH2C(O)O-、-CH2C(O)OCH2CH2OC(O)-或-C(O)N(H)-。
68.如权利要求66或67所述的LNP，其中所述PEG-脂质为式(A”-a)、式(A”-b)、式(A”-c)、式(A”-cd)、式(A”-e)或式(A”-f)的化合物：
或其药学上可接受的盐。
69.如权利要求66-68中任一项所述的LNP，其中RP1″为C14-C18烷基或C14-C18烯基。
70.如权利要求66-69中任一项所述的LNP，其中RP1″为C14烷基、C16烷基或C18烷基。
71.如权利要求66-68中任一项所述的LNP，其中所述PEG-脂质为式(A”-f1)、式(A”-f2)或式(A”-f3)化合物：
或其药学上可接受的盐。
72.一种脂质纳米颗粒(LNP)，其包含聚乙二醇(PEG)-脂质、可电离脂质、辅助脂质、结构脂质和编码病毒基因组的核酸分子，其中所述LNP具有摩尔比为约0.001％至约5％的PEG-脂质，并且其中所述PEG-脂质为式(B)化合物：
或其药学上可接受的盐，其中：
n为10至200之间的整数，包括所有端点；并且
RB1为C5-C25烷基或C5-C25烯基。
73.如权利要求72所述的LNP，其中RB1为C15-C17烷基或C15-C17烯基。
74.如权利要求72或73所述的LNP，其中所述PEG-脂质为式(B-a)或式(B-b)化合物：
或其药学上可接受的盐。
75.如权利要求66-74中任一项所述的LNP，其中n平均为约20、约40、约45、约50、约68、约75或约100。
76.如权利要求66-75中任一项所述的LNP，其中所述PEG-脂质包含平均分子量为约200道尔顿至约10,000道尔顿、约500道尔顿至约7,000道尔顿、约800道尔顿至约6,000道尔顿、约1,000道尔顿至约5,000道尔顿或约1,500至约3,500道尔顿的PEG部分。
77.如权利要求66-76中任一项所述的LNP，其中所述PEG-脂质包含平均分子量为约800、约900、约1,000、约1,500、约1,750、约2,000、约2,250、约2,500、约2,750、约3,000、约3,250、约3,500、约3,750、约4,000、约4,500或约5,000道尔顿的PEG部分。
78.如权利要求66-77中任一项所述的LNP，其中所述PEG-脂质包含平均分子量为约800、约900、约1,000道尔顿、约1,500、约2,000、约2,500、约3,000、约3,500、约4,000、约4,500或约5,000道尔顿的PEG部分。
79.如权利要求66-71和75-78中任一项所述的LNP，其中所述PEG-脂质选自由以下组成的组：
HO-(CH2CH2O)n-(CH2)17CH3，n平均为约100；
HO-(CH2CH2O)n-(CH2)17CH3，n平均为约20；
HO-(CH2CH2O)n-(CH2)15CH3，n平均为约20；和
HO-(CH2CH2O)n-C18H35，n平均为约20。
80.如权利要求66-71和75-78中任一项所述的LNP，其中所述PEG-脂质为选自由以下组成的组的化合物：
HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)17CH3，n平均为约45；
H3CO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)17CH3，n平均为约45；
HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)15CH3，n平均为约45；
HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)13CH3，n平均为约45；和
HO-(CH2CH2O)n-C(O)N(H)-(CH2)17CH3，n平均为约45。
81.如权利要求72至78中任一项所述的LNP，其中所述PEG-脂质选自由以下组成的组：
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)14CH3，n平均为约100；
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)14CH3，n平均为约50；
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)14CH3，n平均为约40；
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约100；
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约50；和
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约40。
82.如权利要求66-81中任一项所述的LNP，其中所述可电离脂质选自DLinDMA、DLin-KC2-DMA、DLin-MC3-DMA(MC3)、SS-LC(原名：SS-18/4PE-13)、SS-EC(原名：SS-33/4PE-15)、/>SS-OC、/>SS-OP、二((Z)-壬-2-烯-1-基)9-((4-二甲氨基)丁酰基)氧基)十七烷二酸酯(L-319)、N-(2,3-二油酰氧基)丙基)-N,N,N-三甲基氯化铵(DOTAP)或其混合物。
83.如权利要求66-81中任一项所述的LNP，其中所述可电离脂质为式(II-1)化合物：
或其药学上可接受的盐或溶剂化物，其中：
R1a和R1b各自独立地为C1-C8脂族或-O(C1-C8脂族)-，其中所述O原子当存在时，与哌啶环键合；
Xa和Xb各自独立地为-C(O)O-*、-OC(O)-*、-C(O)N(Rx 1)-*、-N(Rx 1)C(O)-*、-O(C＝O)N(Rx 1)-*、-N(Rx 1)(C＝O)O-*或-O-，其中-*分别表示与R2a或R2b的连接点，并且其中每次出现的Rx 1独立地选自氢和任选取代的C1-C4烷基；并且
R2a和R2b各自独立地为固醇残基、脂溶性维生素残基或C13-C23脂族。
84.如权利要求66-81中任一项所述的LNP，其中所述可电离脂质为式(II-2)化合物：
或其药学上可接受的盐或溶剂化物，其中：
R1a'和R1b'各自独立地为C1-C8亚烷基或-O(C1-C8亚烷基)，其中O原子当存在时，与哌啶环键合；
Ya’和Yb’各自独立地为-C(O)O-*、-OC(O)-*、-C(O)N(Rx 1)-*、-N(Rx 1)C(O)-*、-O(C＝O)N(Rx 1)-*、-N(Rx 1)(C＝O)O-*、-N(Rx 1)C(O)N(Rx 1)-或-O-，其中-*表示与R2a或R2b的连接点，并且其中每次出现的Rx 1独立地选自氢和任选取代的C1-C4烷基；
Za'和Zb'各自独立地为任选取代的亚芳基-C0-C8亚烷基或任选取代的亚芳基-C0-C8杂亚烷基，其中所述亚烷基或杂亚烷基分别键合至Ya'和Yb'；
R2a’和R2b’各自独立地为固醇残基、脂溶性维生素残基或C12-C22脂族。
85.如权利要求83所述的LNP，其中所述可电离脂质为式(II-1a)化合物：
86.如权利要求84所述的LNP，其中所述可电离脂质为式(II-2a)化合物：
87.如权利要求66-81中任一项所述的LNP，其中所述可电离脂质为如权利要求1-50中任一项所述的化合物。
88.如权利要求59-87中任一项所述的LNP，其中所述辅助脂质选自二硬脂酰-sn-甘油-磷酸乙醇胺、二硬脂酰磷脂酰胆碱(DSPC)、二油酰磷脂酰胆碱(DOPC)、二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)、二油酰磷脂酰甘油(DOPG)、二棕榈酰磷脂酰甘油(DPPG)、二油酰磷脂酰乙醇胺(DOPE)、棕榈酰油酰磷脂酰胆碱(POPC)、棕榈酰油酰磷脂酰乙醇胺(POPE)、二油酰磷脂酰乙醇胺4-(N-马来酰亚胺甲基)-环己烷-l-羧酸盐(DOPE-mal)、二棕榈酰磷脂酰乙醇胺(DPPE)、二肉豆蔻酰磷酸乙醇胺(DMPE)、二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(DSPE)、单甲基磷脂酰乙醇胺、二甲基磷脂酰乙醇胺、18-1-反式PE、l-硬脂酰-2-油酰磷脂酰乙醇胺(SOPE)、氢化大豆磷脂酰胆碱(HSPC)、卵磷脂酰胆碱(EPC)、二油酰磷脂酰丝氨酸(DOPS)、鞘磷脂(SM)、二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱(DMPC)、二肉豆蔻酰磷脂酰甘油(DMPG)、二硬脂酰磷脂酰甘油(DSPG)、二芥酰磷脂酰胆碱(DEPC)、棕榈酰油酰磷脂酰甘油(POPG)、二反油酰磷脂酰乙醇胺(DEPE)、卵磷脂、磷脂酰乙醇胺、溶血卵磷脂、溶血磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、鞘磷脂、卵鞘磷脂(ESM)、脑磷脂、心磷脂、磷脂酸、脑苷脂、二鲸蜡基磷酸酯、溶血磷脂酰胆碱、二亚油酰磷脂酰胆碱或其混合物。
89.如权利要求59-88中任一项所述的LNP，其中所述辅助脂质为DSPC。
90.如权利要求59-89中任一项所述的LNP，其中所述结构脂质为类固醇。
91.如权利要求59-90中任一项所述的LNP，其中所述结构脂质为胆固醇。
92.如权利要求58-91中任一项所述的LNP，其中与缺少式(A”)的PEG-脂质或如权利要求1-50中任一项所述的可电离脂质的对照LNP相比，所述LNP在体内诱导降低的免疫反应。
93.如权利要求92所述的LNP，其中所述免疫反应为LNP的加速血液清除(ABC)。
94.如权利要求92或93所述的LNP，其中所述免疫反应为IgM反应。
95.如权利要求66-71和75-94中任一项所述的LNP，其还包含式(I)化合物、结构脂质胆固醇、辅助脂质DSPC和PEG-脂质式(A”)化合物。
96.如权利要求95所述的LNP，其中所述式(I)化合物选自由以下组成的组：
或其药学上可接受的盐。
97.如权利要求95或96所述的LNP，其中所述PEG-脂质为选自由以下组成的组的化合物：
HO-(CH2CH2O)n-(CH2)17CH3，n平均为约100；
HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)13CH3，n平均为约45；和
HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)17CH3，n平均为约45。
98.如权利要求66-71和75-94中任一项所述的LNP，其包含式(II-1a)化合物、结构脂质胆固醇、辅助脂质DSPC和PEG-脂质式(A”)化合物。
99.如权利要求99所述的LNP，其中所述PEG-脂质选自由以下组成的组：
HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)17CH3，n平均为约45；
H3CO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)17CH3，n平均为约45；
HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)15CH3，n平均为约45；
HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)13CH3，n平均为约45；和
HO-(CH2CH2O)n-C(O)N(H)-(CH2)17CH3，n平均为约45。
100.如权利要求99所述的LNP，其中所述PEG-脂质为HO-(CH2CH2O)n-(CH2)17CH3，n平均为约100。
101.如权利要求72-94中任一项所述的LNP，其包含式(II-1a)化合物、结构脂质胆固醇、辅助脂质DSPC和PEG-脂质式(B)化合物。
102.如权利要求101所述的LNP，其中所述PEG-脂质选自由以下组成的组：
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约100；
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约50；和
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约40。
103.如权利要求58-81和88-97中任一项所述的LNP，其中所述LNP包含摩尔比为约40％至约70％，诸如约45％至约55％或约49％至约64％的如权利要求1-50中任一项所述的化合物。
104.如权利要求58-81、88-97和103中任一项所述的LNP，其中所述LNP包含摩尔比为约40％、约45％、约50％、约55％、约58％或约60％的如权利要求1-50中任一项所述的化合物。
105.如权利要求58-104中任一项所述的LNP，其中所述LNP包含摩尔比为约40％至约70％，诸如约45％至约55％或约49％至约64％的可电离脂质。
106.如权利要求58-105中任一项所述的LNP，其中所述LNP包含摩尔比为约40％、约45％、约50％、约55％、约58％或约60％的可电离脂质。
107.如权利要求58-106中任一项所述的LNP，其中所述LNP包含摩尔比为约0.1％至约4％，诸如约0.2％至约0.8mol％、约0.4％至约0.6mol％、约0.7％至约1.3％、约1.2％至约1.8％或约1％至约3.5mol％的PEG-脂质。
108.如权利要求58-107中任一项所述的LNP，其中所述LNP包含摩尔比为约0.25％、约0.5％、约1.5％或约3％的PEG-脂质。
109.如权利要求58-108中任一项所述的LNP，其中所述LNP包含摩尔比为约5％至约50％，诸如约5％至约10％、约25％至约35％或约35％至约50％的结构脂质。
110.如权利要求58-109中任一项所述的LNP，其中所述LNP包含摩尔比为约20％、约22.5％、约25％、约27.5％、约30％、约32.5％、约35％、约37.5％、约40％、约42.5％、约45％或约50％的结构脂质。
111.如权利要求58-110中任一项所述的LNP，其中所述LNP包含摩尔比为约5％至约50％，诸如约5％至约10％、约10％至约25％或约25％至约50％的辅助脂质。
112.如权利要求58-111中任一项所述的LNP，其中所述LNP包含摩尔比为约5％、约7％、约9％、约12％、约15％、约20％、约25％或约30％的辅助脂质。
113.如权利要求58-112中任一项所述的LNP，其中所述LNP包含摩尔比为约45％至约55％的可电离脂质、约5％至约9％的辅助脂质、约36％至约44％的结构脂质和约2.5％至约3.5％的PEG-脂质。
114.如权利要求113所述的LNP，其中所述LNP包含摩尔比为约45％至约55％的如权利要求1-50中任一项所述的化合物、约5％至约9％的DSPC、约36％至约44％的胆固醇和约2.5％至约3.5％的DMG-PEG(2000)。
115.如权利要求58-112中任一项所述的LNP，其中所述LNP包含摩尔比为约49％至约60％的可电离脂质、约18％至约22％的辅助脂质、约22％至约28％的结构脂质和约0.2％至约0.8％的PEG-脂质。
116.如权利要求115中任一项所述的LNP，其中所述LNP包含摩尔比为约49％至约60％的如权利要求1-50中任一项所述的化合物、约18％至约22％的辅助脂质、约22％至约28％的结构脂质和约0.2％至约0.8％的PEG-脂质，其中所述PEG-脂质选自由以下组成的组：
HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)17CH3，n平均为约45；
H3CO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)17CH3，n平均为约45；
HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)15CH3，n平均为约45；
HO-(CH2CH2O)n-CH2C(O)O-(CH2)13CH3，n平均为约45；和
HO-(CH2CH2O)n-C(O)N(H)-(CH2)17CH3，n平均为约45。
117.如权利要求58-112中任一项所述的LNP，其中所述LNP包含摩尔比为约44％至约54％的可电离脂质、约19％至约25％的辅助脂质、约25％至约33％的结构脂质和约0.2％至约0.8％的PEG-脂质。
118.如权利要求117所述的LNP，其中所述LNP包含摩尔比为约44％至约54％的式(II-1a)化合物、约19％至约25％的DSPC、约25％至约33％的胆固醇和约0.2％至约0.8％的PEG-脂质，其中所述PEG-脂质选自由以下组成的组：
HO-(CH2CH2O)n-(CH2)17CH3，n平均为约100；
HO-(CH2CH2O)n-(CH2)17CH3，n平均为约20；
HO-(CH2CH2O)n-(CH2)15CH3，n平均为约20；
HO-(CH2CH2O)n-C18H35，n平均为约20；
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)14CH3，n平均为约100；
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)14CH3，n平均为约50；
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)14CH3，n平均为约40；
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约100；
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约50；和
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约40。
119.如权利要求58-112中任一项所述的LNP，其中所述LNP包含摩尔比为约44％至约54％的可电离脂质、约19％至约25％的辅助脂质、约24％至约32％的结构脂质和约1.2％至约1.8％的PEG-脂质。
120.如权利要求119所述的LNP，其中所述LNP包含摩尔比为约44％至约54％的式(II-1a)化合物、约19％至约25％的DSPC、约24％至约32％的胆固醇和约1.2％至约1.8％的PEG-脂质，其中所述PEG-脂质选自由以下组成的组：
HO-(CH2CH2O)n-(CH2)17CH3，n平均为约100；
HO-(CH2CH2O)n-(CH2)17CH3，n平均为约20；
HO-(CH2CH2O)n-(CH2)15CH3，n平均为约20；
HO-(CH2CH2O)n-C18H35，n平均为约20；
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)14CH3，n平均为约100；
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)14CH3，n平均为约50；
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)14CH3，n平均为约40；
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约100；
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约50；和
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约40。
121.如权利要求58-112中任一项所述的LNP，其中所述LNP包含摩尔比为约44％至约54％的可电离脂质、约8％至约14％的辅助脂质、约35％至约43％的结构脂质和约1.2％至约1.8％的PEG-脂质。
122.如权利要求121所述的LNP，其中所述LNP包含摩尔比为约44％至约54％的式(II-1a)化合物、约8％至约14％的DSPC、约35％至约43％的胆固醇和约1.2％至约1.8％的PEG-脂质，其中所述PEG-脂质选自由以下组成的组：
HO-(CH2CH2O)n-(CH2)17CH3，n平均为约100；
HO-(CH2CH2O)n-(CH2)17CH3，n平均为约20；
HO-(CH2CH2O)n-(CH2)15CH3，n平均为约20；
HO-(CH2CH2O)n-C18H35，n平均为约20；
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)14CH3，n平均为约100；
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)14CH3，n平均为约50；
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)14CH3，n平均为约40；
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约100；
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约50；和
HO-(CH2CH2O)n-C(O)-(CH2)16CH3，n平均为约40。
123.如权利要求58-71和75-122中任一项所述的LNP，其中所述脂质纳米颗粒包封有效载荷分子。
124.如权利要求123所述的LNP，其中所述有效载荷分子包含核酸、阴离子蛋白质、阴离子肽或其组合中的一者或多者。
125.如权利要求124所述的LNP，其中所述有效载荷分子包含核酸分子。
126.如权利要求125所述的LNP，其中所述核酸分子包含单链RNA(ssRNA)、siRNA、微小RNA、mRNA、环状RNA、小活化RNA、CRISPR的指导RNA、自扩增RNA、病毒RNA(vRNA)、单链DNA(ssDNA)、双链DNA(dsDNA)、互补DNA(cDNA)、闭合环状DNA(ccDNA)、复制子或其组合。
127.如权利要求125或126所述的LNP，其中所述核酸分子包含编码一种或多种治疗性蛋白的核苷酸序列。
128.如权利要求127所述的LNP，其中所述治疗性蛋白为细胞因子(例如，促红细胞生成素)、凝血因子、抗体、双特异性T细胞接合剂或其组合。
129.如权利要求125-128中任一项所述的LNP，其中所述核酸分子包含来自病毒基因组的核苷酸序列。
130.如权利要求129所述的LNP，其中所述病毒基因组为正性单链RNA病毒基因组正性单链RNA病毒基因组。
131.如权利要求129所述的LNP，其中所述病毒基因组编码溶瘤病毒(例如，柯萨奇病毒A21(CVA21)、塞内卡谷病毒(SVV)、披膜病毒科或α病毒(例如，辛徳毕斯病毒、塞姆利基森林病毒、罗斯河病毒或基孔肯雅病毒))。
132.如权利要求124所述的LNP，其中所述有效载荷分子包含编码柯萨奇病毒的合成RNA病毒基因组，并且任选地其中所述柯萨奇病毒为CVA21毒株。
133.如权利要求124所述的LNP，其中所述有效载荷分子包含编码SVV的合成RNA病毒基因组。
134.如权利要求132或133所述的LNP，其中所述有效载荷分子进一步编码外源蛋白，其中所述外源蛋白为荧光蛋白、酶蛋白、细胞因子、趋化因子、能够结合细胞表面受体的抗原结合分子或细胞表面受体的配体。
135.如权利要求72-122中任一项所述的LNP，其中所述病毒基因组为正性单链RNA病毒基因组。
136.如权利要求135所述的LNP，其中所述病毒基因组编码溶瘤病毒(例如，柯萨奇病毒A21(CVA21)或塞内卡谷病毒(SVV)、披膜病毒科或α病毒(例如，辛徳毕斯病毒、塞姆利基森林病毒、罗斯河病毒或基孔肯雅病毒))。
137.如权利要求135所述的LNP，其中所述病毒基因组为编码柯萨奇病毒的合成RNA病毒基因组，并且任选地其中所述柯萨奇病毒为CVA21毒株。
138.如权利要求135所述的LNP，其中所述病毒基因组为编码SVV的合成RNA病毒基因组。
139.如权利要求72-122和135-138中任一项所述的LNP，其中所述病毒基因组还包含外源蛋白，其中所述外源蛋白为荧光蛋白、酶蛋白、细胞因子、趋化因子、能够结合细胞表面受体的抗原结合分子或细胞表面受体的配体。
140.如权利要求72-122和125-139中任一项所述的LNP，其中所述LNP的脂质氮与磷酸酯基(N:P)比率为约1至约25。
141.如权利要求72-122和125-140中任一项所述的LNP，其中所述LNP的N:P比率为约14。
142.如权利要求72-122和125-140中任一项所述的LNP，其中所述LNP的N:P比率为约9。
143.一种药物组合物，其包含如权利要求1-57中任一项所述的化合物或如权利要求58-142中任一项所述的LNP和药学上可接受的赋形剂、载剂或稀释剂。
144.一种药物组合物，其包含：(1)有效载荷分子；和(2)如权利要求66-71和75-142中任一项所述的LNP。
145.如权利要求143或144所述的药物组合物，其中所述药物组合物具有与预定阈值相当的体内半衰期。
146.如权利要求143或144所述的药物组合物，其中所述药物组合物具有大于预定阈值的体内半衰期。
147.如权利要求143或144所述的药物组合物，其中所述药物组合物具有短于预定阈值的体内半衰期。
148.如权利要求143或144所述的药物组合物，其中所述药物组合物具有与预定阈值相当的体内AUC。
149.如权利要求143或144所述的药物组合物，其中所述药物组合物具有大于预定阈值的体内AUC。
150.如权利要求143或144所述的药物组合物，其中所述药物组合物具有小于预定阈值的体内AUC。
151.如权利要求145-150中任一项所述的药物组合物，其中所述预定阈值在包含相同有效载荷分子和LNP的对照组合物中确定，除了所述LNP缺乏式(A')PEG-脂质或如权利要求1-50中任一项所述的可电离脂质以外。
152.如权利要求143-151中任一项所述的药物组合物，其中所述LNP的平均直径为约50nm、约60nm、约70nm、约80nm、约90nm、约100nm、约110nm、约120nm或约125nm。
153.如权利要求143-152中任一项所述的药物组合物，其中所述LNP对所述有效载荷分子的包封效率为约70％、约75％、约80％、约85％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％、约95％、约96％、约97％、约98％、约99％或100％。
154.如权利要求143-153中任一项所述的药物组合物，其中所述药物组合物的总脂质浓度为约10mM、约20mM、约30mM、约40mM或约50mM。
155.如权利要求143-154中任一项所述的药物组合物，其中所述药物组合物在约2.5、约3、约3.5、约4、约4.5、约5、约5.5或约6的pH下调配。
156.如权利要求143-155中任一项所述的药物组合物，其中所述药物组合物被调配用于多次施用。
157.如权利要求156所述的药物组合物，其中在第一次施用后至少3天、至少5天、至少7天、至少9天、至少11天、至少14天或至少21天进行后续施用。
158.如权利要求144-157中任一项所述的药物组合物，其中所述有效载荷分子包含核酸分子。
159.如权利要求144-158中任一项所述的药物组合物，其中所述有效载荷分子包含编码柯萨奇病毒或SVV的合成RNA病毒基因组。
160.如权利要求144-157中任一项所述的药物组合物，其中所述LNP中包含的所述病毒基因组为编码柯萨奇病毒或SVV的合成RNA病毒基因组。
161.如权利要求144-160中任一项所述的药物组合物，其还包含药学上可接受的载剂。
162.一种治疗疾病或病症的方法，其包括向有需要的患者施用如权利要求58-142中任一项所述的脂质纳米颗粒或如权利要求143-161中任一项所述的药物组合物。
163.如权利要求162所述的方法，其中所述疾病或病症为癌症。
164.如权利要求163所述的方法，其中所述癌症选自由以下组成的组：肺癌、乳腺癌、卵巢癌、宫颈癌、前列腺癌、睾丸癌、结肠直肠癌、结肠癌、胰腺癌、肝癌、肾细胞癌、胃癌、头颈癌、甲状腺癌、恶性胶质瘤、胶质母细胞瘤、黑色素瘤、B细胞慢性淋巴细胞性白血病、多发性骨髓瘤、意义未明的单克隆丙种球蛋白病(MGUS)、默克尔细胞癌、弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)、肉瘤、神经母细胞瘤、神经内分泌癌、横纹肌肉瘤、髓母细胞瘤、膀胱癌和边缘区淋巴瘤(MZL)。
165.如权利要求163所述的方法，其中所述癌症选自由以下组成的组：肺癌、乳腺癌、结肠癌、胰腺癌、膀胱癌、肾细胞癌、卵巢癌、胃癌和肝癌。
166.如权利要求163所述的方法，其中所述癌症为肾细胞癌、肺癌或肝癌。
167.如权利要求164-166中任一项所述的方法，其中所述肺癌为小细胞肺癌或非小细胞肺癌(例如，鳞状细胞肺癌或肺腺癌)。
168.如权利要求164-166中任一项所述的方法，其中所述肝癌为肝细胞癌(HCC)(例如，B型肝炎病毒相关HCC)。
169.如权利要求164所述的方法，其中所述前列腺癌为治疗发生的神经内分泌前列腺癌。
170.如权利要求163所述的方法，其中所述癌症为肺癌、肝癌、前列腺癌(例如，CRPC-NE)、膀胱癌、胰腺癌、结肠癌、胃癌、乳腺癌、神经母细胞瘤、肾细胞癌、卵巢癌、横纹肌肉瘤、髓母细胞瘤、神经内分泌癌、默克尔细胞癌或黑色素瘤。
171.如权利要求163所述的方法，其中所述癌症为小细胞肺癌(SCLC)或神经母细胞瘤。
172.如权利要求163-171中任一项所述的方法，其中所述药物组合物的施用将有效载荷递送到肿瘤细胞中。
173.如权利要求163-172中任一项所述的方法，其中所述药物组合物的施用抑制肿瘤生长。
174.如权利要求162-173中任一项所述的方法，其中所述LNP或药物组合物肠胃外施用。
175.如权利要求162-174中任一项所述的方法，其中所述LNP或药物组合物瘤内和/或静脉内施用。
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