JP2005538224A - 水溶性ポリマーアルカナール - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水溶性ポリマーの特定のアルデヒド誘導体、およびそのようなポリマーアルデヒド誘導体を調製および使用するための方法に関する。
近年、ヒト治療剤は、過去の伝統的な低分子薬物を生物医薬品(biopharmaceutical)の範囲に拡大してきた。新規なタンパク質およびペプチドの発見は、多くのタンパク質およびポリペプチドの生物医薬品の開発をもたらしてきた。不運なことに、タンパク質およびポリペプチドは、治療剤として利用される場合、しばしば、それらを処方または投与するのを極めて困難にする特性(例えば、短い循環半減期、免疫原性、タンパク質分解、および低い溶解度)を示す。生体医薬品の薬物動態的特性または薬力学的特性を改善するための1つのアプローチは、天然または合成のポリマー(例えば、ポリエチレングリコール(PEG;ペグ))に結合体化することである。ペグを治療タンパク質に共有結合することは、多くの利点(例えば、(i)そのタンパク質の抗原性エピトープを守り、従って、その細網内皮細胞のクリアランスおよび免疫系による認識を低下させること、(ii)タンパク質分解酵素による分解を減少させること、および(iii)腎臓の濾過を減少させること)を提供し得る。
本発明は、ポリマーアルカナール(すなわち、1つ以上の介在炭素原子によりポリマーセグメントにカップリングされる少なくとも1つのアルデヒド官能基を含むポリマー)の独自のファミリーを提供する。
ここで、ポリ、X’、各R1、各R2およびR3は、上記で規定されるとおりである。前述の構造において、C1は、アルデヒドカルボニル炭素を示し;C2は、カルボニル炭素もしくはC1に隣接するかまたはカルボニル炭素またはC1に対してα(アルファ)位であることを示す;C3は、カルボニル炭素から一旦除去されたか、またはβ(ベータ)位にある炭素原子を示す;C4は、γ位にある炭素原子を示す。I−Aにより示される全体構造を有するポリマーアルカナールは、一般に、ポリマーブタナールと本明細書中でいわれる。上記式I−Aの好ましいバリエーションにおいて、C2に結合したR1は、アルキルであり、全ての他のR1およびR2の変数は、Hである。好ましくは、そのC2に結合したR1は、低級アルキルである。あるいは、そのポリマーアルカナールは、上記の構造I−Aに対応し、ここでそのC3に結合したR1は、アルキルであり、全ての他のR1およびR2の変数は、Hである。なお別の好ましい実施形態において、そのポリマーアルカナールは、構造I−Aによって記載され、ここでそのC4に結合したR1は、アルキルであり、全ての他のR1およびR2の変数は、Hである。
(i)重合を開始するのに適切な活性陰イオン部位を少なくとも一つ含むアセタール前駆体を提供する工程、
(ii)アセタール前駆体の陰イオン部位と、重合可能な反応モノマーとを接触させる工程であって、これによりアセタール前駆体上への反応モノマーの重合を開始する工程、
(iii)この接触工程の結果として、ポリマー鎖を形成するためにアセタール前駆体にさらなる反応モノマーを、添加する工程、
(iv)所望の長さのポリマー鎖に、達するまで、この接触を続けることを可能とする工程、および
(v)本発明のポリマーアルデヒド前駆体を得るために反応を終了させる工程、
を包含する。
詳細に本発明を記述する前に、特定のポリマー、合成技術、活性薬剤、などは変化し得るので、本発明は、それらに限定されないことを理解すべきである。本明細書中で使用される専門用語は、特定の実施形態のみを記述するためのものであり、限定するものとして意図されるのではないことを、また理解すべきである。
本明細書中で使用される場合以下の用語は、示された意味を有する。
第1の局面において、本発明は、反応性アルデヒド基を有する水溶性ポリマーを提供する。本発明のポリマーは、多くの点で独特である。これらは、高収率なだけでなく、保存安定性で調製される。これは、鎖分解および乏しいポリマー多分散度をもたらし得る、有害な反応副生成物が存在しないことに起因する。ポリマー(特にエンドキャップポリマー)は、さらに、高い純度で精製され、例えば、検出可能量のペグ−ジオール誘導性不純物および他のポリマー性不純物を含まない。この特徴は、高分子量(例えば約30kDa以上の分子量を有する)エンドキャップペグポリマーを調製するために特に有利であり、ここで生物質中のペグジオール不純物(例えばmペグ)の量は、供給体に依存して、2重量%〜30重量%以上の範囲であり得る。その上、特定の実施形態において、本発明のポリマーは、他の公知のポリマーアルデヒドよりも反応性が低く、それにより、結合反応においてより識別可能であり、かつ形質転換、操作、および反応実行の間より安定である。
一般に、本発明のポリマーは、挿入リンカー部分を介してアルデヒド官能基(すなわち、アルカナール部分)で終結する、約1〜約21の連続したメチレンまたは置換メチレンに結合するポリマーセグメントを有する。本発明のポリマーに対応する一般構造は、以下で構造Iとして提供される。
ここで次にリンカー部分において、本発明のリンカー部分または単に「リンカー」は、一般に、変数X’によって表される。リンカー部分は、ポリマーのアルカナール部分をポリマーセグメント(以下でより詳細に説明される)に連結するポリマー全体の一部分である。本発明のリンカーは、1つの原子(例えば、酸素または硫黄)、2つの原子または多数の原子であり得る。リンカーは、必須ではないが代表的に、天然で直鎖状である。リンカーの全長は、代表的に、1〜約40原子の間の範囲であり、ここで、長さは、1つの鎖における原子の数(置換基を含まない)を意味する。例えば、全体のリンカー長さに関連して、−CH2−は、1つの原子として数えられ、長さで−CH2CH2O−は、3原子と数えられる。好ましくは、リンカー約1〜約20原子、または約2〜約15原子の長さを有する。
−(CH2)c−De−(CH2)f−または−(CH2)p−Mr−C(O)−Ks−(CH2)q−。
上述のリンカー構造に関連して、変数「c」は0〜8の範囲であり;「D」はO、NHまたはSであり;変数「e」は0または1であり;変数「f」は0〜8の範囲であり;変数「p」は0〜8の範囲であり;「M」は−NHまたはOであり;「K」は−NHまたはOであり;変数「q」は0〜8の範囲であり。そして変数「r」および「s」は、各々独立して0または1である。
−(CH2)c−De−(CH2)f−P−または−(CH2)p−Mr−C(O)−Ks−(CH2)q−T−。
上記の例示的構造において示されるように、本発明のポリマーアルカナールは、水溶性ポリマーセグメントを含む。代表的ポリとしては、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(プロピレングリコール)(「PPG」)のようなポリ(アルキレングリコール)、エチレングリコールおよびプロピレングリコールのコポリマー、ポリ(オレフィンアルコール)、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(ヒドロキシアルキルメタクリルアミド)、ポリ(ヒドロキシアルキルメタクリレート),ポリ(サッカリド),ポリ(α−ヒドロキシ酸)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリホスファゼン、ポリオキサゾリン、ポリ(N−アクリロイルモルホリン)である。ポリは、上記の任意のホモポリマー、交互(alternating)コポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、交互三ポリマー、ランダム三ポリマーまたはブロック三ポリマーであり得る。水溶性ポリマーセグメントが好ましく、ポリ(エチレングリコール)すなわち「ペグ」またはその誘導体である。
HO−CH2CH2O−(CH2CH2O)n−1−CH2CH2−OH。
−CH2CH2O−(CH2CH2O)n−1−CH2CH2−
そして(n)は、代表的に約3〜約4,000、または約3〜約3,000、またはより好ましくは約20〜約1,000の範囲である。構造Iに関連して、ポリは、例えば、ヒドロキシ−末端ペグ(例えば、HO−CH2CH2O−(CH2CH2O)n−1−CH2CH2−)であり得る。
「Z−(CH2CH2O)n−」または「Z−(CH2CH2O)CH2CH2−」、
ここでnは、約3〜約4000、または約10〜約4000の範囲であり、そしてZは、以下の官能基であるかこれを含む:例えば、ヒドロキシ、アミノ、エステル、カーボネート、アルデヒド、アルケニル、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、スルホン、チオール、カルボン酸、イソシアネート、イソチオシアネート、ヒドラジド、マレイミド、ビニルスルホン、ジチオピリジン、ビニルピリジン、ヨードアセトアミド、アルコキシ、ベンジルオキシ、シラン、脂質、リン脂質、ビオチンおよびフルオレセイン。また、すぐ上に示すポリ構造は、直鎖状ポリマーセグメントを表し得るか、または分枝状ポリマーセグメントもしくは分叉状ポリマーセグメントの一部分を形成し得る。ポリマーセグメントが分枝状である場合、すぐ上のポリ構造は、例えば、ポリ構造全体の一部分を形成するポリマーアームに対応し得る。あるいは、ポリが分叉状構造を有する場合、上記のポリ構造は、例えば、ポリマーセグメントの分岐点前の直鎖状部分に対応し得る。
一般に上記式G(ペグ)nによって表される分枝ペグのような分枝ペグは、2つのポリマーアーム〜約300のポリマーアームを有する(すなわち、nは、2〜約300の範囲である)。分枝ペグは、好ましくは2〜約25のポリマーアームを有し、より好ましくは、2〜約20のポリマーアームを有し、そしてより好ましくは2〜約15以下のポリマーアームを有する。3、4、5、6、7または8のアームを有する、多重アームポリマーが、最も好ましい。
上記の一般的記載に従い、以下は、本発明に従う好ましいポリマーアルカナールを示す幾つかの例示的な構造である。
本発明のポリマーアルカナールは、上で調製されたポリマーアルデヒドに対し、幾つかの利点を有する。まず、ポリマーアルカナール(特に酸素をリンカー部分として有するアルカナール)は、使用した合成アプローチに一部分起因して非常に高収率で調製される。その上、本発明ブタナールの安定性の試験において、アルカナールのこれらの種類が、塩基性pHにおいて、既知のポリマーアルデヒド誘導体(例えば、プロピオンアルデヒド、アセトアルデヒド)より安定であり、そして逆Michael型反応副生成物の有意な量、または検出可能量すらなく形成される。例えば、実施例3で示されるように、塩基性条件下で、mペグプロピオンアルデヒドは、逆Michael型反応を受け、mペグ−OHおよび除去生成物アクロレインを、有意な量で生じる(24時間、室温かつpH8で、ペグ−プロピオンアルデヒドの40%近くが分解された)。対照的に、mペグブチルアルデヒドは、塩基性条件下で有意により安定であり、この種の使用した条件下で本質的に分解を示さない。
好ましくは、本発明のポリマーアルカナールは、不活性条件下(例えば、アルゴン下または窒素下)で保存される。何故なら、アルデヒド官能基は、雰囲気の酸素と反応して対応するカルボン酸を生じ得るからである。分子のアルデヒド部分の水と反応する(例えば、湿度に暴露して対応する水和物を形成する)能力に起因して、本発明のポリマーアルカナールの湿度への暴露を最初にすることがまた、好ましい。従って、好ましい保存条件は、乾燥アルゴンまたは別の乾燥不活性ガス下で、約−15℃未満の温度である。低温度条件下での保存は、ポリマーアルデヒドの対応する水和物形態への加水分解の速度を低下する。さらに、ポリマーアルカナールのポリマーセグメントがペグである場合、アルカナールのペグ部分は、分子のペグ部分に沿ってゆっくりと酸素と反応して、ペルオキシドを形成し得る。ペルオキシドの形成は、最終的に鎖切断をもたらし、従って、ペグアルカナール試薬の多分散性を増大する。上記の視点において、本発明のペグアルカナールを、暗所で保存することがさらに望ましい。
(カップリング化学)
(タンパク質への結合−ランダムおよびN−末端選択的)
上で記載したポリマーアルカナールは、生物学的活性化剤または反応のために使用され得る少なくとも1つのアミノ基を有する表面に対する結合のために有用である。代表的に,本発明のペグアルデヒドは、還元性アミノ化によってアミノ基にカップリングされ、ポリマーセグメントと表面または生物学的活性化剤との間に二次アミン結合の形成を生じる。本発明のポリマーアルカナールのアミノ保有生物学的活性化剤または表面との結合において、ポリマーアルカナールは、標的アミノ分子適切な溶媒中でと反応して、対応するイミン連結中間物を形成し、これは、次いで還元されて、ポリマーと生物学的活性化剤または表面との間に二次アミン連結を形成する。イミンの対応するアミンへの還元は、還元剤の添加によって達成される。例示的な還元剤としては、シアノボロヒドリドナトリウム、ボロヒドリドナトリウム、リチウムアルミニウムヒドリドなどが挙げられる。
必要に応じて、本発明のペグアルデヒドを生物学的活性化剤と反応させることによって生成された結合体は、精製されて、異なったペグ化種を得るかまたは分離する。あるいは、より好ましくは、より低い分子量のペグ(例えば、約20キロダルトン、好ましくは約10キロダルトン以下の分子量を有する)について、生成混合物は、精製され、タンパク質1分子につき特定の数のペグの分散を得ることが出来る。例えば、生成混合物は、精製されて、1タンパク質あたり平均1〜5のいずれか(代表的に1タンパク質あたり約3ペグ)のペグを得る,最終結合体反応混合物の精製のための戦略は、因子(使用されるポリマーの分子量、特定のタンパク質、所望の用量レジメン、および残留活性ならびに個々の結合体種のインビボ特性)に依存する。
得られたペグ−結合体のための意図される使用に依存して、結合後、および必要に応じてさらなる分離工程後に、結合体混合物は濃縮され、滅菌濾過されて、約−20℃〜約−80℃の低温で保存され得る。あるいは、結合体は、残留の緩衝液を含むかまたは含まずに凍結乾燥され、凍結乾燥粉末として保存され得る。幾つかの場合、結合のために使用された緩衝液(例えば、酢酸緩衝液)を、揮発性の緩衝液(例えば、炭酸アンモニウムまたは酢酸アンモニウム)に交換することが好ましい。これらの揮発性の緩衝液は、凍結乾燥の間に容易に除去し得、従ってタンパク質結合体粉末処方物は、残留する緩衝液を有さない。あるいは、緩衝液交換工程は、処方緩衝液を使用して使用され得、その結果、凍結乾燥結合体は、処方緩衝液への再構築および最終的には哺乳動物への投与に好適な形態になる。
本発明のペグ−アルカナールの低分子(例えば、アンホテリシンB)への結合は、一般に、実施例14に記載のように実施されるが、正確な反応条件は、修飾される低分子に従って変動する。代表的に、結合は、低分子に対して僅かにモル濃度過剰(例えば、約1.2〜1.5から約5〜10倍モル濃度過剰)なペグ試薬を使用して行われ得る。幾つかの場合、分子に依存して、低分子薬物が、実際に(例えば、反応溶媒(例えば、エーテル)中でペグ低分子結合体が沈殿するが、未処理薬物は溶液中に残る場合)、過剰に使用され得る。
本発明の反応性ポリマーアルカナールは、フィルム、科学的分離表面および精製表面、固体支持体、金属/金属酸化物表面(例えば、金、リタン、タンタル、ニオブ、アルミニウム、鋼、およびこれらのオキシド)、シリコンオキシド、高分子、および低分子を含む多くの物質に、共有結合によってかまたは非共有的に、結合し得る。さらに、本発明のポリマーはまた、生化学的センサー、生物電気スイッチ、およびゲートとして使用され得る。本発明のポリマーアルカナールはまた、ペプチド合成、ポリマー被膜表面の調製、およびポリマー移植物のためのキャリアとして使用され、アフィニティー分取のためのポリマー−リガンド結合体を調製し得、架橋または非架橋ヒドロゲルを調製し得、そしてバイオリアクターのためのポリマー−補助因子添加物を調製し得る。
本発明はまた、薬学的賦形剤と組み合わせて、本明細書中に提供されるような結合体を含む薬学的調製物を含む。一般に、結合体自体は、固体形態(例えば、沈殿)であり、これは、固体形態であっても液体形態であってもよい適切な薬学的賦形剤と合わせられ得る。
本発明はまた、本明細書中に提供されるような結合体をこの結合体での処置に反応性の症状に罹患する患者に投与するための方法を提供する。この方法は、一般に注射によって、治療有効量の結合体(好ましくは、薬学的調製物の一部として提供される)を投与する工程を包含する。投与方法は、特定の結合体の投与によって改善または予防され得るあらゆる状態を処置するために使用され得る。当業者は、どの状態を特定の結合体が効果的に処置し得るかを理解する。投与される正確な用量は、被験体の年齢、体重および体調、ならびに、処置される状態の重篤度、ヘルスケアの専門家の診断、ならびに投与される結合体に依存して変化する。治療有効量は、当業者に公知であり、そして/または適切な参考書および文献に記載されている。一般に、治療有効量は、約0.001mg〜100mgの範囲であり、好ましくは、0.01mg/日〜75mg/日の用量であり、より好ましくは、0.10mg/日〜50mg/日の用量である。
添付の実施例で言及される全てのペグ試薬は、特に示されない限り市販のものである。全てのNMRデータは、Bruker製の300MHz NMR分光光度計によって測定した。ライソザイムはSigmaから入手した。
(mペグ(30kD)−ブチルアルデヒドの合成)
(A.mペグ(30KDa)−ブチルアルデヒド、ジエチルアセタールの調製)
mペグ30K−O−CH2(CH2)2−CH(OCH2CH3)2
mペグ(30kD)(トルエン中60%溶液、3.30g)、トルエン(30ml)、およびBHT(ブチル化ヒドロキシトルエン、0.004g)の混合物を、減圧下で溶媒を蒸留することによって共沸によって乾燥した。乾燥mペグ 30Kを無水トルエン(15ml)中に溶解し、そしてこの溶液に、tert−ブタノール中の1.0M カリウムtert−ブトキシド(4.0ml、0.004モル)、4−クロロブチルアルデヒドジエチルアセタール(0.5g、0.00277モル)(Alfa Aesar)、および臭化カリウム(0.05g)を添加した。得られた混合物を一晩、105℃でアルゴン雰囲気下で撹拌した。この混合物を濾過し、減圧下で濃縮して乾燥し、粗生成物を20mlのジクロロメタン中で溶解した。この生成物を含む溶液を、室温でエチルエーテル(300ml)に添加して、生成物を沈殿させた。沈殿した生成物を濾過によって単離し、減圧下で乾燥した。収率:1.92g。NMR(d6−DMSO):1.09 ppm(t,CH3−C−)1.52 ppm(m,C−CH2−CH2−),3.24 ppm(s,−OCH3),3.51 ppm (s,ペグ骨格),4.46(t,−CH,アセタール)。
(mペグ30K−O−CH2(CH2)2−C(O)H)
上記Aからのmペグ(30K Da)ブチルアルデヒド、ジエチルアセタール(1.0g)、脱イオン水(20mL)、およびpHを3.0に調整するための5%の量のリン酸の混合物を、3時間室温で撹拌した。この混合物に塩化ナトリウム(1.0g)を添加し、そしてpHを、0.1M水酸化ナトリウムの添加によって6.8に調整した。生成物をジクロロメタン(3×20ml)を用いて抽出した。抽出物を硫酸マグネシウムで乾燥し、そして溶媒を蒸留によって除去した。湿潤生成物を、減圧下で乾燥した。収率:0.82g。NMR(d6−DMSO):1.75 ppm (p,−CH2−CH2−CHO−)2.44 ppm(dt,−CH2−CHO),3.24ppm (s,−OCH3),3.51 ppm(s,ペグ骨格),9.66 ppm(t,−CHO)。置換:約l00%。
(塩基性pHでのmペグ−プロピオンアルデヒドおよびmペグ−ブチルアルデヒドの比較安定性)
メトキシ−ペグ−プロピオンアルデヒドおよびmペグ−ブチルアルデヒドを、各々、塩基性pH条件で各ポリマーの相対的安定性を比較するために、長期間、高いpH条件に暴露した。以下に示すように、有意な量のプロピオンアルデヒドペグを、これらの条件下で反応させて、mペグ−OHを形成し、(レトロMichael型反応に起因して)アクロレインを放出したが、ペグブチルアルデヒドは検出されなかった。この実験の詳細を以下に与える。
mペグ(2K Da)−ブチルアルデヒド(実施例1由来)(0.5g)を、10ml 5mMリン酸緩衝液(pH=8.0)中に溶解し、得られた溶液を24時間室温で撹拌した。NaCl(0.5g)を添加し、そして生成物を塩化メチレン(3×10ml)で抽出した。抽出物を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、そして溶媒を減圧下、25℃で蒸留した。
mペグ(5K Da)−プロピオンアルデヒド(Shearwater Corporation,アルデヒド置換82%)(0.5g)を、10ml 5mMリン酸緩衝液(pH=8.0)中に溶解した。得られた溶液を24時間室温で撹拌した。ガスクロマトグラフィーヘッドスペース分析は、溶液が、タンパク質結合のために代表的に使用されるような塩基性条件下での脱離反応から生じた、アクロレイン(CH2=CH−CHO)を含んだことを示した。NaCl(0.5g)を添加し、そして生成物を塩化メチレン(3×10ml)を用いて抽出した。抽出物を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、そして溶媒を減圧下、25℃で蒸留した。
(リソチームのペグ化)
モデルタンパク質、リソチームの結合体は、α分枝ペグ試薬、mペグ5kD−2−メチルブチルアルデヒドを使用して繰り返す。リソチーム(3mg)を、約5.5〜7.5の範囲のpHで、約1mLのリン酸ナトリウム緩衝液中に溶解する。2〜3倍モル過剰のペグ試薬、mペグ5kD−2−メチルブチルアルデヒドを、リソチーム溶液に添加し、そして得られる溶液を、ロータリーミキサーに置き、室温で反応させた。約15分後、20倍モル過剰のNaCNBH3を添加し、そして反応を続けさせた。アリコートを種々の間隔(4時間、8時間、12時間、16時間など)で取り出し、この進行を、SDS−PAGEおよびMALDI−TOF質量分析によってモニターする。
(分枝ペグ2(40.3kDa)−ブチルアルデヒドの調製)
分枝ペグセグメントを有する例示的なポリマーアルカナールの調製を以下に提供する。
HO−(CH2CH2O)4CH2CH2O−CH2(CH2)2−CH(OCH2CH2)2
テトラ(エチレングリコール)(97.1g、0.500モル)およびトルエン(200ml)の混合物を、減圧(ロータリーエバポレーター)下でトルエンを蒸留することによって共沸乾燥した。乾燥テトラ(エチレングリコール)を、無水トルエン(180ml)中に溶解し、そしてtert−ブトキシドのtert−ブタノール(120.0ml、Aesar)中の1.0M溶液および4−クロロブチルアルデヒドジエチルアセタール(18.1g、0.100モル)(Alfa Aesar)を添加した。この混合物を、アルゴン雰囲気下で95〜100℃で撹拌した。室温で冷却後、この混合物を濾過し、そして溶媒を減圧下で蒸留した。粗生成物を1000ml脱イオン水中に溶解し、そして得られた溶液を活性炭を通して濾過した。塩化ナトリウム(10g)を添加し、生成物をジクロロメタン(250ml、200ml、および150mL)で抽出した。抽出物を乾燥(MgSO4)し、そして溶媒を減圧下(ロータリーエバポレーションによって)蒸留した。
(B.テトラ(エチレングリコール)−α−メシレート−ω−ブチルアルデヒド、ジエチルアセタール)
CH3−S(O)2−O−(CH2CH2O)4CH2CH2O−CH2(CH2)2−CH(OCH2CH2)2
テトラ(エチレングリコール)モノ−ブチルアルデヒド、ジエチルアセタール(12.5g、0.037モル)およびトルエン(120ml)の混合物を、減圧下(ロータリーエバポレーションによって)トルエンを共沸蒸留した。乾燥テトラ(エチレングリコール)モノ−ブチルアルデヒド、ジエチルアセタールを、無水トルエン(1ml)中に溶解した。この溶液に、20mlの無水ジクロロメタンおよび5.7mlのトリエチルアミン(0.041mol)を添加した。次いで、4.5gの塩化メタンスルホニル(0.039モル)を滴下した。この溶液を、一晩窒素雰囲気下で室温で撹拌した。次に、炭酸ナトリウム(5g)を添加し、この混合物を1時間撹拌した。次いで、この溶液を濾過し、そして溶媒を減圧下蒸留した(ロータリーエバポレーター)。1.10 ppm(t,CH3−C−)1.51 ppm(m,C−CH2−CH2−),3.17 ppm(s,CH3−メタンスルホネート),3.49 ppm(bm,−OCH2CH2O−),4.30 ppm(m,−CH2−メタンスルホネート),4.46 ppm(t,−CH,アセタール)。純度:約100%。
H2N−(CH2CH2O)4CH2CH2O−CH2(CH2)2−CH(OCH2CH2)2
テトラ(エチレングリコール)−α−メシレート−ω−ブチルアルデヒド、ジエチルアセタール(14.0g)、濃水酸化アンモニウム(650ml)、およびエチルアルコール(60ml)の混合物は、42時間、室温で撹拌した。次に全ての揮発性物質を減圧下で蒸留した。粗生成物を150ml脱イオン水中に溶解し、そして溶液のpHを1.0M NaOHで12に調整した。生成物をジクロロメタン(3×100ml)で抽出した。抽出物を乾燥(MgSO4)し、溶媒を減圧下蒸留した(ロータリーエバポレーター)。収率10.6g。NMR(D2O):1.09 ppm(t,CH3−C−)1.56 ppm(m,C−CH2−CH2−),2.69 ppm(t,CH2−N),3.56 ppm(bm,−OCH2CH2O−),4.56 ppm(t,−CH,アセタール)純度:約100%。
(ポリマー−アルカナールタンパク質結合体の調製)
(EPOのランダムペグ化)
組換えEPO(これは、E.coli、哺乳動物細胞(例えば、CHO細胞)または別の微生物供給源において産生される)を、30kDaのmペグ−ブチルアルデヒド(実施例2において記載されるように調製した)に結合させる。
(ポリマー−アルカナールタンパク質結合体の調製)
(EPOのN末端ペグ化)
組換えEPO(これは、E.coli、哺乳動物細胞(例えば、CHO細胞であるが、これに限定されない)または別の微生物供給源において産生される)を、30kDaのmペグ−ブチルアルデヒド(実施例2)に結合させる。
(GCSFのN末端ペグ化)
組換えGCSF(これは、E.coli、哺乳動物細胞(例えば、CHO細胞)または他の微生物供給源において産生される)を、30kDaのmペグ−ブチルアルデヒドに結合させる。
(インターフェロンαのN末端ペグ化)
組換えIFN−α(これは、E.coli、哺乳動物細胞(例えば、CHO細胞であるが、これに限定されない)または他の微生物供給源において産生される)を、30kDaのmペグ−ブチルアルデヒドに結合させる。
(ヒト成長ホルモンのN末端ペグ化)
組換えヒト成長ホルモン(これは、E.coli、哺乳動物細胞(例えば、CHO細胞であるが、これに限定されない)または別の微生物供給源において産生される)を、20kDaのmペグ−ブチルアルデヒドに結合させる。
組換えインターフェロンβ(E.coli、哺乳動物細胞(例えば、CHOが挙げれらるが、これに限定されない)または別の微生物源)を、mペグ−2−メチルブチルアルデヒド、20kDaに結合させる。
組換え小胞刺激ホルモン(E.coli、哺乳動物細胞(例えば、CHOが挙げられるが、これに限定されない)または別の微生物源で産生された)を、mペグ−2−メチルブチルアルデヒド、20kDaに結合させる。
組換えhGH(E.coli、哺乳動物細胞(例えば、CHOが挙げられるが、これに限定されない)または別の微生物源で産生された)を、分枝ペグ2(40.3KDa)−ブチルアルデヒド(実施例5)に共有結合させる。
低分子、アンフォテリシンBのアミノ基を、ポリマーアルカナルの付加によって改変する。
この実施例において、4−クロロ−ブチルアルデヒドジエチルアセタールを、第二級アルコールであるエチレングリコールと反応させることにより、エチレンオキシドを有する環開裂ポリマー化の開始に適した部位を有するアセタール前駆体を、調製する。このようにして、ハロ−アセタールを、ヒドロキシ末端アセタールに変換する。そのヒドロキシル基は、相当するアルコキシドアニオンに変換される場合、エチレンオキサイド(EO)のポリマー化の開始に適した部位を提供し、それによって、ポリマーアルカナル前駆体を形成する。そのポリマーアルカナル前駆体(アセタール)を、加水分解によって、所望のポリマーアルカナルに変換する。
ペグ(3,500)−α−ヒドロキシ−ω−ブチルアルデヒドジエチルアセタール(1.0g)、脱イオン水(20ml)、およびpHを3.0に調節するための5% リン酸の混合物を、室温で3時間攪拌する。次に、塩化ナトリウム(1.0g)を添加し、そのpHを0.1M 水酸化ナトリウムで6.8に調節する。その生成物を、ジクロロメタン(3×20ml)で抽出する。その抽出物を、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、その溶媒を蒸留して除去する。その湿潤な生成物を、減圧下で乾燥させる。収量:0.82g。
ペグ(3,500Da)−α−ヒドロキシ−ω−ブチルアルデヒドジエチルアセタール(3.5g、0.001モル)、トルエン(50ml)、tert−ブタノール(5ml、0.005モル)中のカリウムtert−ブトキシドの1.0M溶液およびメチルp−トルエンスルホネート(0.75g、0.004モル)の混合物を45℃で攪拌する。次に、その溶媒を減圧下で蒸留して除去する(ロータリーエバポレーター)。その粗製生成物を、ジクロロメタン中に溶解し、冷エチルエーテルに添加する。その沈澱した生成物を濾過し、減圧下で乾燥させる。収量:3.1g。
mペグ(3,500)−ブチルアルデヒドジエチルアセタール(1.0g)、脱イオン水(20mL)、およびpHを3.0に調節するための5%リン酸を室温で3時間攪拌する、次に、塩化ナトリウム(1.0g)を添加し、そのpHを、0.1M 水酸化ナトリウムで6.8に調節する。その生成物を、ジクロロメタン(3×20ml)で抽出する。無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、その溶媒を蒸留して除去する。その湿潤な生成物を、減圧下で乾燥させる。収量:0.85g。
この実施例は、本発明の例示的なポリマー2−アルキル置換アルカノールの合成を記載する。このポリマーは、アルデヒド炭素をリンカーから分離する直鎖状アルキレン鎖を有するのではなく、C−2位にメチル置換基を有する。
(4−クロロ−2−メチルブタノール−1の調製)
エチルエーテル(80ml)中の2−メチル4−クロロブタノエート(TCI America)(22.0g、0146モル)の溶液を、エチルエーテル(360ml)中の水酸化リチウムアルミニウム(4.55g、0.12モル)の攪拌溶液に、0℃でアルゴン雰囲気下で30分間の間に滴下した。次に、30分間にわたってメタノール(12ml)を滴下し、次いで、氷冷2N HCl(420ml)を、20分間にわたって滴下した。その反応混合物を、分離漏斗に移し、そのエーテル層(4−クロロ−2−メチルブタノール−1を含む)を分離した。さらなる生成物を、エーテル層(3×200ml)で水層から抽出した。そのエーテル抽出物を合わせ、無水硫酸マグネシウムを乾燥させ、その溶媒を、減圧下で蒸留した。収量:18.6g。
ピリジニウムクロロクロメート(23.6g、0.110g)を、無水ジクロロメタン(470ml)中の4−クロロ−2−メチルブタノール−1(8.80g、0.078モル)の攪拌溶液に徐々に添加した。その混合物を、アルゴン雰囲気下で室温で攪拌した。乾燥エーテル(820ml)を添加した;その混合物を、20分間攪拌し、次いで、濾過して、過剰な酸化剤を除去した。次いで、その溶液を、400gのFlorisilを充填したカラムを通して濾過し、その溶媒を、減圧下で蒸留して除去した。収量:6.0g。
4−クロロ−2−メチルブチルアルデヒド(4.8g、0.040モル)、トリエチルオルトホルメート(6.48g、0.044モル)、エチルアルコール(3.0g)、およびp−トルエンスルホン酸一水和物(0.0144g、0.000757モル)の混合物を、アルゴン雰囲気下で45℃で一晩攪拌した。次に、室温に冷却した後、Na2CO3(0.40g)を添加し、その混合物を、15分間攪拌した。その反応混合物を濾過し、エチルアルコールおよび残渣のトリエチルオルトホルメートを、減圧下で蒸留して除去した。その残渣を、3.2gの純粋4−クロロ−2−メチルブチルアルデヒドジエチルアセタールを与える分留の真空蒸留(fractional vacuum distillation)に供した。
トルエン(30ml)中のmペグ(2KDa)(2.0g、0.001モル)の溶液を、減圧下でトルエンを蒸留して除去することにより、共沸により乾燥させた。その乾燥mペグ 2Kを、無水トルエン(15ml)中に溶解し、tert−ブタノール(4.0ml、0.004モル)および上記Aからの4−クロロ−2−メチルブチルアルデヒドジエチルアセタール中の(0.5g、0.00277モル)中のカリウムtert−ブトキシドの1.0M溶液を添加した。次に、臭化リチウム(0.05g)を添加し、その混合物を、アルゴン雰囲気下で100℃で一晩混合した。室温に冷却した後、その混合物を濾過し、0〜5℃の150mlのエチルエーテルを添加した。その沈澱した生成物を濾過し、減圧下で乾燥した。収量:1.5g。
mペグ(2KDa)−2−メチルブチルアルデヒド、上記Bからのジエチルアセタール(1.0g)、脱イオン水(20ml)、およびpHを3.0に調節するための5%リン酸を含む混合物を、室温で3時間攪拌した。次に、塩化ナトリウム(1.0g)を添加し、そのpHを、0.1M 水酸化ナトリウムで6.8に調節した。その生成物を、ジクロロメタン(3×20ml)で抽出した。その抽出物を、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、その溶媒を、減圧下で蒸留して除去した。収量:0.83g。
Claims (154)
- 構造:
ここで:
ポリは、水溶性ポリマーセグメントであり;
X’は、リンカー部分であり;
z’は、1〜約21までの整数であり;
R1は、各出現例において、独立に、H、または、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、および置換アリールからなる群より選択される有機ラジカルであり;
R2は、各出現例において、独立に、Hまたは、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、および置換アリールからなる群より選択される有機ラジカルであり;
そして、さらに、ここで、以下が適用され:
ポリが、直鎖状である場合:
(a)X’が一つ以上の隣接する(−CH2CH2O−)セグメントを含む場合を除き、該ポリマー中に存在するカルボニルの総数は、0または2またはそれより大きく、
(b)そしてさらに、ここで、X’が酸素であるか、または少なくとも一つの(−CH2CH2O−)セグメントを含み、そして、z’が2〜12であり、従って、少なくとも一つの出現例における少なくとも一つのR1もしくはR2は、上に定義される有機ラジカルであるか、または、該ポリマーは、ヘテロ二官能性であり、ここで、ポリは、一つの末端にヒドロキシではない反応性基を含み、そして、
ポリが分枝している場合:
(c)(i)少なくとも一つの出現例における少なくとも一つのR1またはR2が、上に定義される有機ラジカルであるか、または、(ii)X’が、−(CH2CH2O)b−を含み、ここで、bは、ポリがリジン残基を含む場合、1〜約20であるか、のいずれかであり、
(d)そしてさらに、ここで、該ポリが二つのポリマーアームを有する場合、どちらのポリマーアームもポリが分枝点として「C−H」を含む場合に、単にヘテロ原子として、酸素を含まない、
水溶性ポリマー。 - z’が2〜21の範囲である、請求項1に記載のポリマー。
- z’が3〜12の範囲である、請求項1に記載のポリマー。
- C2に結合する前記R1がアルキルであり、そして全ての他のR1変数およびR2変数がHである、請求項4に記載のポリマー。
- C2に結合する前記R1が低級アルキルである、請求項5に記載のポリマー。
- C2に結合する前記R1が、メチル、エチルおよびプロピルからなる群より選択される、請求項6に記載のポリマー。
- C3に結合する前記R1がアルキルであり、そして全ての他のR1変数およびR2変数がHである、請求項4に記載のポリマー。
- C3に結合する前記R1が低級アルキルである、請求項8に記載のポリマー。
- C4に結合する前記R1がアルキルであり、そして全ての他のR1変数およびR2変数がHである、請求項4に記載のポリマー。
- C4に結合する前記R1が低級アルキルである、請求項10に記載のポリマー。
- C2に結合する前記R1がアルキルであり、そして全ての他のR1変数およびR2変数がHである、請求項12に記載のポリマー。
- C3またはC4に結合するいずれかの前記R1がアルキルであり、そして全ての他のR1変数およびR2変数がHである、請求項12に記載のポリマー。
- C2に結合する前記R1がアルキルであり、そして全ての他のR1変数およびR2変数がHである、請求項15に記載のポリマー。
- C3またはC4またはC5に結合する前記R1変数がアルキルであり、そして全ての他のR1変数およびR2変数がHである、請求項15に記載のポリマー。
- X’が、構造:
−(CH2)c−De−(CH2)f−または−(CH2)p−Mr−C(O)−Ks−(CH2)q−
に相当する部分を含み、
ここで、
cは、0〜8であり、
Dは、O、NHまたはSであり、
eは、0、1であり、
fは、0〜8であり、
pは、0〜8であり、
Mは、−NH、Oであり、
Kは、NH、Oであり、
qは、0〜8であり、そして
rおよびsは、それぞれ独立に0、1である、
請求項1に記載のポリマー。 - X’は、構造−(CH2CH2O)b−または−(CH2CH2NH)g−に相当する部分を含み、そしてbおよびgはそれぞれ独立に1〜20である、請求項1に記載のポリマー。
- bおよびgがそれぞれ独立に1〜10である、請求項19に記載のポリマー。
- bおよびgがそれぞれ独立に1〜6である、請求項20に記載のポリマー。
- X’は、構造:
−(CH2)c−De−(CH2)f−P−または−(CH2)p−Mr−C(O)−Ks−(CH2)q−T−
に相当する部分を含み、
ここで、
PおよびTは、それぞれ独立に、−(CH2CH2O)bまたは−(CH2CH2NH)gであり、
bおよびgは、それぞれ独立に、1〜20であり、
そして、残りの変数は、請求項18に定義されるとおりである、請求項18に記載のポリマー。 - 前記X’が、−C(O)NH−(CH2)1−6NH−C(O)−または−NHC(O)NH−(CH2)1−6NH−C(O)−を含む、請求項1に記載のポリマー。
- ポリが、ポリ(アルキレンオキシド)、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリオキサゾリン、ポリ(アクリロイルモルホリン)およびポリ(オキシエチル化ポリオール)からなる群より選択される、請求項1に記載のポリマー。
- ポリがポリ(アルキレンオキシド)である、請求項1に記載のポリマー。
- ポリがポリ(エチレングリコール)である、請求項25に記載のポリマー。
- 前記ポリ(エチレングリコール)がエンドキャップ部分で末端にキャップ化された、請求項26に記載のポリマー。
- 前記エンドキャップ部分が、アルコキシ、置換アルコキシ、アルケニルオキシ、置換アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、置換アルキニルオキシ、アリールオキシ、置換アリールオキシからなる群より独立に選択される、請求項27に記載のポリマー。
- 前記エンドキャップ部分が、メトキシ、エトキシおよびベンジルオキシからなる群より選択される、請求項28に記載のポリマー。
- 前記ポリ(エチレングリコール)が、約100ダルトン〜約100,000ダルトンの名目上の平均分子量を有する、請求項26に記載のポリマー。
- 前記ポリ(エチレングリコール)が、約1,000ダルトン〜約50,000ダルトンの名目上の平均分子量を有する、請求項26に記載のポリマー。
- 前記ポリ(エチレングリコール)が、約2,000ダルトン〜約30,000ダルトンの名目上の平均分子量を有する、請求項26に記載のポリマー。
- 前記ポリが直鎖状であり、そして前記ポリマーがホモ二官能性である、請求項33に記載のポリマー。
- 前記ポリ(エチレングリコール)が、直鎖状、分枝状および分叉状からなる群より選択される構造を有する、請求項26に記載のポリマー。
- 前記ポリ(エチレングリコール)は、構造:
Z−(CH2CH2O)n−またはZ−(CH2CH2O)n−CH2CH2−
を含み、ここで、nは約10〜約4000であり、Zは、ヒドロキシ、アミノ、エステル、カーボネート、アルデヒド、アルケニル、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、スルホン、チオール、カルボン酸、イソシアネート、イソチオシアネート、ヒドラジド、マレイミド、ビニルスルホン、ジチオピリジン、ビニルピリジン、ヨードアセトアミド、アルコキシ、ベンジルオキシ、シラン、脂質、リン脂質、ビオチンおよびフルオレセインからなる群より選択される部分を含む、請求項26に記載のポリマー。 - ペグが、直鎖状、分枝状および分叉状からなる群より選択される構造を有する、請求項37に記載のポリマー。
- bおよびgがそれぞれ独立に1〜8である、請求項37に記載のポリマー。
- bおよびgがそれぞれ独立に1〜6である、請求項37に記載のポリマー。
- z’が2〜6である、請求項37に記載のポリマー。
- z’が3である、請求項37に記載のポリマー。
- aが0または1である、請求項37に記載のポリマー。
- Zはアルコキシであり、そして各出現例におけるnは同一であり、かつ、約100〜600の範囲である、請求項46に記載のポリマー。
- ペグが直鎖状または分枝状である、請求項48に記載のポリマー。
- 各出現例におけるR1およびR2がHである、請求項48に記載のポリマー。
- z’が3〜12の範囲である、請求項48に記載のポリマー。
- z’が3である、請求項48に記載のポリマー。
- Zがアルコキシまたはベンジルオキシであり、nが約200〜約1500の範囲であり、そしてbが1〜8である、請求項53に記載のポリマー。
- z’が2〜21の範囲である、請求項55または請求項56に記載の組成物。
- z’が3〜12の範囲である、請求項55または請求項56に記載の組成物。
- z’が3〜8の範囲である、請求項55または56に記載の組成物。
- ポリが、ポリ(アルキレンオキシド)、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリオキサゾリン、ポリ(アクリロイルモルホリン)およびポリ(オキシエチル化ポリオール)からなる群より選択される、請求項55または請求項56に記載の組成物。
- ポリがポリ(アルキレンオキシド)である、請求項55に記載の組成物。
- ポリがポリ(エチレングリコール)である、請求項61に記載の組成物。
- ポリがポリ(アルキレンオキシド)である、請求項56に記載の組成物。
- ポリがポリ(エチレングリコール)である、請求項63に記載の組成物。
- ポリがポリ(エチレングリコール)である、請求項65に記載の組成物。
- ポリがポリ(エチレングリコール)である、請求項67に記載の組成物。
- X’が構造:
−(CH2)c−De−(CH2)f−または−(CH2)p−Mr−C(O)−Ks−(CH2)q−
に相当する部分を含む、請求項65に記載の組成物であり、ここで:
cは、0〜8であり、
Dは、O、NH、またはSであり、
eは、0、1であり、
fは、0〜8であり、
pは、0〜8であり、
Mは、−NH、Oであり、
Kは、NH、Oであり、
qは、0〜8であり、そして、
rおよびsは、それぞれ独立に0、1である、組成物。 - X’が加水分解的に安定である、請求項65に記載の組成物。
- ポリは、構造:
Z−(CH2CH2O)n−CH2CH2−
に相当する、請求項65に記載の組成物であり、
X’は、Oであり、
nは、約10〜約4,000であり、そして
Zは、ヒドロキシ、エステル、カーボネート、アルデヒド、アルケニル、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、スルホン、チオール、カルボン酸、イソシアネート、イソチオシアネート、マレイミド、ビニルスルホン、ジチオピリジン、ビニルピリジン、ヨードアセトアミド、アルコキシ、ベンジルオキシ、シラン、リン脂質、ビオチンおよびフルオレセインからなる群より選択される部分を含む、
組成物。 - ZがC1〜C20のアルコキシまたはベンジルオキシである、請求項71に記載の組成物。
- Zがメトキシである、請求項72に記載の組成物。
- 前記ポリ(エチレングリコール)が、直鎖状、分枝状および分叉状からなる群より選択される構造を有する、請求項66に記載の組成物。
- X’が、構造−(CH2CH2O)b−または−(CH2CH2NH)g−に対応するオリゴマー部分を含み、そして、bおよびgがそれぞれ独立に1〜20である、請求項66に記載の組成物。
- bおよびgがそれぞれ独立に1〜10である、請求項76に記載の組成物。
- bおよびgがそれぞれ独立に1〜6である、請求項20に記載の組成物。
- 前記オリゴマー部分が、C4メチレンに共有結合している、請求項76に記載の組成物。
- 前記X’がさらに、アミドまたはウレタンを含む、請求項79に記載の組成物。
- X’が、−C(O)NH−(CH2CH2O)b−、−OC(O)NH−(CH2CH2O)b−、−C(O)NH−(CH2CH2NH)g−、−OC(O)NH−(CH2CH2NH)g−からなる群より選択される部分を含み、そして、bおよびgは、上の請求項76に定義されるとおりである、請求項80に記載の組成物。
- 請求項1に記載の、水和物形態またはアセタール形態の水溶性ポリマー。
- 水和物形態またはアセタール形態の、請求項55に記載の水溶性ポリマー。
- 前記アセタールが、ジメチルアセタール、ジエチルアセタール、ジイソプロピルアセタール、ジベンジルアセタール、2,2,2−トリクロロエチルアセタール、ビス(2−ニトロベンジル)アセタール、S,S’−ジメチルアセタール、およびS,S’−ジエチルアセタールからなる群より選択される、請求項82に記載のアセタール。
- ジオキソランとして保護される、請求項1に記載の水溶性ポリマー。
- 構造:
ポリは、水溶性ポリマーセグメントであり;
X’は、リンカー部分であり;
z’は、1〜約21の整数であり;
R1は、各出現例において、独立にH、またはアルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、および置換アリールからなる群より選択される有機ラジカルであり;
R2は、各出現例において、独立にH、またはアルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、および置換アリールからなる群より選択される有機ラジカルであり;
WaおよびWbは、それぞれ独立に、OまたはSであり、そして
R3およびR4は、それぞれ独立に、H、もしくはメチル、エチル、イソプロピル、ベンジル、1,1,1−トリクロロエチル、およびニトロベンジルからなる群より選択される有機ラジカルであるか、または、一緒になる場合、−(CH2)2−または−(CH2)3−であり、Wa、C1およびWbと一緒になると考えられる場合、5員環または6員環を形成する、
ポリマー。 - 請求項83に記載のポリマーであり、ここで、以下が適用され:
ポリが直鎖状である場合:
(a)該ポリマー中に存在するカルボニルの総数は、X’が一つ以上の連続する(−CH2CH2O−)セグメントを含む場合を除いて、0もしくは2であるか、またはそれより大きく、
(b)そしてさらに、X’が酸素であるか、または、少なくとも一つの(−CH2CH2O−)セグメントを含み、Z’が2〜12であり、従って、少なくとも一つの出現例における少なくとも一つのR1またはR2は、上に定義される有機ラジカルであるか、または、該ポリマーはヘテロ二官能性であり、ここで、ポリは、一つの末端にヒドロキシではない反応性基を含み、そして、
ポリが分枝状である場合:
(c)少なくとも一つの出現例におけるR1もしくはR2のどちらか少なくとも一つは、上に定義される有機ラジカルであるか、またはX’は、−(CH2CH2O)bを含み、ここでbは、1〜約20であり、
そしてさらに、ポリがリジン残基を含む例において、
(d)そして2つのポリマーアームを有する場合、どちらのポリマーアームも、ポリが分枝点として「C−H」を含む場合に、単にヘテロ原子として酸素を含まない、
ポリマー。 - 前記ポリマーは、検出可能な量のヨウ素含有種または逆Michael型反応生成物を含まない、請求項88に記載のポリマー。
- 生物学的に活性な薬剤と請求項1に記載のポリマーとの反応によって形成される、結合体。
- 生物学的に活性な薬剤と請求項55に記載の組成物との反応によって形成される、結合体。
- 生物学的に活性な薬剤と請求項56に記載の組成物との反応によって形成される、結合体。
- 以下の構造:
ポリは、水溶性ポリマーセグメントであり;
X’は、リンカー部分であり;
z’は、1〜約21の整数であり;
R1は、各出現例において、独立にH、またはアルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、および置換アリールからなる群より選択される有機ラジカルであり;
R2は、各出現例において、独立にH、またはアルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、および置換アリールからなる群より選択される有機ラジカルであり;
「NH−生物学的に活性な薬剤」は、アミノ基を含む生物学的に活性な薬剤を表し、
そして、さらに、ここで、以下が適用され:
ポリが直鎖状である場合:
(a)該ポリマー中に存在するカルボニルの総数は、X’が一つ以上の連続する(−CH2CH2O−)セグメントを含む場合を除いて、0もしくは2であるか、またはそれより大きく、
(b)そして、X’が酸素であるか、または、少なくとも一つの(−CH2CH2O−)セグメントを含み、z’が2〜12であり、従って少なくとも一つの出現例における少なくとも一つのR1またはR2は、上に定義される有機ラジカルであるか、または、該ポリマーはヘテロ二官能性であり、ここで、ポリは、一つの末端にヒドロキシではない反応性基を含み、そして、
ポリが分枝状である場合:
(c)少なくとも一つの出現例におけるR1もしくはR2のどちらか少なくとも一つは、上に定義される有機ラジカルであるか、またはX’は、−(CH2CH2O)bを含み、ここでbは、1〜約20であり、
そしてさらに、ポリがリジン残基を含む例において、
(d)そして2つのポリマーアームを有する場合、どちらのポリマーアームも、ポリが分枝点として「C−H」を含む場合、単にヘテロ原子として酸素を含まない、
結合体。 - 請求項1に記載の水溶性ポリマーを使用して形成された、ヒドロゲル。
- 請求項55に記載の組成物を使用して形成された、ヒドロゲル。
- 以下:
z’は、1〜約21の整数であり;
R1は、各出現例において、独立にH、またはアルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、および置換アリールからなる群より選択される有機ラジカルであり;
R2は、各出現例において、独立にH、またはアルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、および置換アリールからなる群より選択される有機ラジカルであり;
WaおよびWbは、それぞれ独立にOまたはSであり、そして
R3およびR4はそれぞれ独立にHであるか、もしくは、メチル、エチル、イソプロピル、ベンジル、1,1,1−トリクロロエチル、およびニトロベンジルからなる群より選択される有機ラジカルであるか、または、一緒になる場合、−(CH2)2−または−(CH2)3−であり、Wa、C1およびWbと一緒になると考えられる場合、5員環または6員環を形成し、
bおよびgは、それぞれ独立に1〜20であり、そして
Gは、官能基である、
保護アルデヒド。 - Gが遊離基である、請求項96に記載の保護アルデヒド。
- Gが、Cl、Br、パラトリルスルホン酸エステル、メチルスルホニルエステル、トリフルオロスルホニルエステル、およびトリフルオロエチルスルホニルエステルからなる群より選択される、請求項97に記載の保護アルデヒド。
- Gが、−OH、−NH2、−SHおよびこれらの保護形態からなる群より選択される官能基である、請求項96に記載の保護アルデヒド。
- z’が2〜12の範囲である、請求項96に記載の保護アルデヒド。
- C2(α)、C3(β)および、C4(γ)からなる群より選択される任意の一つの位置のR1が、アルキルであり、そして、全ての他のR1変数およびR2変数がHである、請求項96に記載の保護アルデヒド。
- bおよびgがそれぞれ独立に1〜8である、請求項96に記載の保護アルデヒド。
- bおよびgがそれぞれ独立に1〜6である、請求項96に記載の保護アルデヒド。
- bおよびgがそれぞれ4に等しい、請求項96に記載の保護アルデヒド。
- 必要に応じて保護形態の水溶性ポリマーアルカナールを形成する方法であって、該方法は、以下:
少なくとも一つの反応性基、Yを含む水溶性ポリマーを、約2〜20の炭素原子および反応性基Kを含む保護アルカナール試薬と反応させる工程であって、該反応基Kは、保護形態の水溶性ポリマーアルカナールを効果的に形成する条件下で、Yによる置換あるいは、Yとの反応に適する、工程
を包含する、方法。 - 前記反応工程が、有機溶媒中で行われる、請求項105に記載の方法。
- 前記有機溶媒が、トルエン、クロロホルム、ジクロロメタン、アセトニトリル、アセトン、ジオキサン、メタノール、およびエタノールからなる群より選択される、請求項106に記載の方法。
- 前記反応が、不活性な雰囲気下で行われる、請求項105に記載の方法。
- 前記反応が、約20℃〜約150℃の範囲の温度で実施される、請求項105に記載の方法。
- 前記保護形態の水溶性ポリマーアルカナールを、酸性条件下で加水分解し、それによって、相当する水溶性ポリマーアルカナールを形成する工程をさらに包含する、請求項105に記載の方法。
- 前記加水分解が、水性溶媒中で実施される、請求項110に記載の方法。
- 前記アルカナール試薬が4以上の炭素原子を含む、請求項111に記載の方法。
- 前記加水分解が約3以上のpHで実施される、請求項112に記載の方法。
- 前記アルカナール試薬がアセタールとして保護される、請求項105に記載の方法。
- 前記アセタールが、ジメチルアセタール、ジエチルアセタール、ジイソプロピルアセタール、ジベンジルアセタール、2,2,2−トリクロロエチルアセタール、ビス(2−ニトロベンジル)アセタール、S,S’−ジメチルアセタールおよびS,S’−ジエチルアセタール、環状アセタールおよび環状チオアセタールからなる群より選択される、請求項114に記載の方法。
- 請求項105に記載の方法であって、前記水溶性ポリマーが、構造、ポリ−Yを含み、そして前記保護アルカナール試薬が、構造:
z’は、1〜約21の整数であり;
R1は、各出現例において、独立にH、またはアルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、および置換アリールからなる群より選択される有機ラジカルであり;
R2は、各出現例において、独立にH、またはアルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、および置換アリールからなる群より選択される有機ラジカルであり;
WaおよびWbは、それぞれ独立にOまたはSであり、そして
R3およびR4はそれぞれ独立にHであるか、もしくは、メチル、エチル、イソプロピル、ベンジル、1,1,1−トリクロロエチル、およびニトロベンジルからなる群より選択される有機ラジカルであるか、または、一緒になる場合、−(CH2)2−または−(CH2)3−であり、Wa、C1およびWbと一緒になると考えられる場合、5員環または6員環を形成する、
方法。 - ポリが、ポリ(アルキレンオキシド)、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリオキサゾリン、ポリ(アクリロイルモルホリン)、およびポリ(オキシエチル化ポリオール)からなる群より選択される、請求項116に記載の方法。
- ポリが、ポリ(エチレングリコール)である、請求項117に記載の方法。
- 前記ポリ(エチレングリコール)が、末端キャップ部分で末端キャップ化された、請求項118に記載の方法。
- 前記末端キャップ部分が、アルコキシ、置換アルコキシ、アルケニルオキシ、置換アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、置換アルキニルオキシ、アリールオキシ、置換アリールオキシからなる群より選択される、請求項119に記載の方法。
- 前記末端キャップ部分が、メトキシ、エトキシおよびベンジルオキシからなる群より選択される、請求項120に記載の方法。
- z’が4〜約12の範囲である、請求項122に記載の方法。
- z’が4〜約8の範囲である、請求項122に記載の方法。
- R1およびR2が、各出現例において両方ともHである、請求項122に記載の方法。
- 前記保護形態の水溶性ポリマーアルカナールが、約85%より高い収率で形成される、請求項122に記載の方法。
- 前記保護形態の水溶性ポリマーアルカナールが、約95%より高い収率で形成される、請求項126に記載の方法。
- 酸性条件下で、前記保護形態の水溶性ポリマーアルカナールを加水分解し、それによって、反応混合物中に、相当する水溶性ポリマーアルカナールを形成する工程をさらに包含する、請求項122に記載の方法。
- 前記加水分解が、水性溶媒中で実施される、請求項128に記載の方法。
- 前記反応混合物から前記アルカナールを単離する工程をさらに包含する、請求項126に記載の方法。
- 前記単離する工程が:
反応混合物のpHを約6.0〜7.5まで上げる工程、
前記アルカナールを有機溶媒中に抽出する工程、および
該溶媒を除去する工程、
を包含する、請求項130に記載の方法。 - 前記単離されたアルカナールは、検出可能な量のZ−(CH2CH2O)nHおよび逆Michael型反応生成物を含まない、請求項131に記載の方法。
- 前記単離されたアルカナールが、ポリマー夾雑物に基づいて少なくとも約95%の純度を有する、請求項132に記載の方法。
- 前記官能基が、アミノ、エステル、カーボネート、アルデヒド、アルケニル、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、スルホン、チオール、カルボン酸、イソシアネート、イソチオシアネート、マレイミド、ビニルスルホン、ジチオピリジン、ビニルピリジン、ヨードアセトアミド、およびシランからなる群より選択される、請求項136に記載の方法。
- 前記官能基が、N−ヒドロキシスクシンイミジルエステル、ベンゾトリアゾリルカーボネート、アミン、保護アミン、ビニルスルホン、およびマレイミドからなる群より選択される、請求項137に記載の方法。
- 前記保護形態の水溶性ポリマーアルカナールを、酸性条件下で加水分解し、それによって、相当する水溶性ポリマーアルカナールを形成する工程をさらに包含する、請求項136に記載の方法。
- 前記ポリ−Y中のYが、イオン化可能基またはイオン化可能基の誘導体である、請求項118に記載の方法。
- Yが、カルボン酸、活性エステル、およびアミンからなる群より選択される、請求項140に記載の方法。
- 前記ポリ−Yが、前記反応工程に使用される前に、クロマトグラフィーにより精製される、請求項141に記載の方法。
- 前記ポリ−Yが、イオン交換クロマトグラフィーにより精製される、請求項142に記載の方法。
- 前記反応工程に使用するための前記ポリ−Yは、検出可能な量のポリマー不純物を本質的に含まない、請求項142に記載の方法。
- 前記反応工程に使用するための前記ポリ−Yが、エンドキャップ化され、そして、検出可能な量のペグ−ジオールまたは二官能性ペグ不純物を本質的に含まない、請求項142に記載の方法。
- 前記ポリ(エチレングリコール)が、直鎖状、分枝状および分叉状からなる群より選択される構造を有する、請求項142に記載の方法。
- R1およびR2がそれぞれ独立にHまたは低級アルキルであり、WaおよびWbがそれぞれOである、請求項147に記載の方法。
- Kが、カルボン酸、活性エステル、アミン、活性カーボネート、およびイソシアネートからなる群より選択される基を含む、請求項147に記載の方法。
- 前記保護形態の水溶性ポリマーアルカナールを、酸性条件下で加水分解し、相当する水溶性ポリマーアルカナールを50%より高い収率で形成する工程をさらに包含する、請求項147に記載の方法。
- 前記加水分解工程が、約90%より高い収率で前記水溶性ポリマーアルカナールを形成するために効果的である、請求項151に記載の方法。
- 前記水溶性ポリマーアルカナールを、アミノ基を含む生物学的に活性な薬剤と結合させる工程をさらに包含する、請求項110に記載の方法。
- 前記反応工程が室温で実施される、請求項147に記載の方法。
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