JP2008544046A - 分解性結合を有する複合体と該複合体の調製に有益なポリマー試薬 - Google Patents

分解性結合を有する複合体と該複合体の調製に有益なポリマー試薬 Download PDF

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Abstract

本発明は、分解性結合を有する複合体と該複合体の調製に有益なポリマー試薬を提供する。複合体ならびに複合体を生成するために使用されるポリマー試薬は、イオン性水素原子を含む芳香族部分、スペーサー部分、および水溶性ポリマーの各々のうちの少なくとも1つを含む。ポリマー試薬および複合体を生成する方法、ならびに複合体および組成を投与するための方法も提供される。本発明の1つ以上の実施形態において、ポリマー試薬を調製するための上記方法に準じて調製されるポリマー試薬が提供される

Description

本発明は、通常、ポリマーと別の部分との間の分解性結合を有する複合体の提供に有益なポリマー試薬に関する。さらに、本発明は、特に、ポリマー試薬の複合体、ポリマー試薬を合成するための方法、およびポリマー試薬を活性剤およびその他の部分に複合するための方法に関する。
科学者および臨床医は、患者への投与に適した剤形に活性剤を開発する試みにおいて多くの課題に直面している。ポリペプチドである活性剤は、例えば、経口投与よりも注射によって投与されることが多い。このように、ポリペプチドは、胃のタンパク質分解環境に暴露されることなく体循環に導入される。しかし、ポリペプチドの注入は、いくつかの欠点を有する。
例えば、ポリペプチドの多くは半減期が比較的短いため、繰り返し注射する必要があり、多くの場合、不便かつ痛みを伴う。さらに、ポリペプチドによっては、 一つ以上の免疫反応を誘発し、その結果、患者の免疫系が 免疫原性ポリペプチドを破壊あるいは、中和することがある。当然、ポリペプチドが破壊または中和されると、ポリペプチドは、その目的の薬理作用を発揮することができない。したがって、ポリペプチドのような活性剤の投与は、これらの薬剤が注射によって投与される場合であっても、問題となることが多い。
注射による活性剤投与の問題解決において、いくつか成功が達成されてきた。例えば、活性剤を水溶性ポリマーに複合することによって、免疫原性および抗原性が低下したポリマー活性剤複合体が生成された。さらに、これらのポリマー活性剤複合体は、腎臓を介したクリアランスの減少および/または体循環における酵素分解の減少の結果として、非複合のものと比べて大幅に長い半減期を有することが多い。より長い半減期を有することから、ポリマー活性剤複合体は、頻繁に投薬する必要がなく、よって、痛みを伴う注射の全体的な数が減少し、医療専門家へ通う不便さも減少する。さらに、わずかにだけ可溶性である活性剤は、水溶性ポリマーに複合されると、水溶性の大幅増加を示す。
その立証された安全性だけでなく、局所使用および内部使用に関するFDAによるその認可によって、ポリエチレングリコールは活性剤に複合されている。活性剤が、ポリエチレングリコールつまり「PEG」のポリマーに複合される際、複合された活性剤は、従来から「PEG化」と呼ばれている。PEGASYS(登録商標) PEG化インターフェロンアルファ-2a(ニュージャージー州、ナトリーのHoffmann-La Roche社)、PEG-INTRON(登録商標) PEG化インターフェロンアルファ-2b(ニュージャージー州、ケニルワースのSchering社)、およびNEULASTATM PEG-フィルグラスチム(カリフォルニア州、サウザンドオークスのAmgen Inc.社)などのPEG化活性剤の商業的成功によって、活性剤の複合剤形の投与は、非複合のものよりも大きな利点を有することが可能であることが示されている。また、ジステアロイルホスファチジルエタノールアミン(非特許文献1)およびフルオロウラシル(非特許文献2)などの小分子も、PEG化されている。Harrisらは、薬剤のPEG化の効果を調査をした。非特許文献3。
これらの成功にも関わらず、結果的に市販の薬物をもたらすポリマーの活性剤への複合は、課題も多い。例えば、複合により、ポリマーは、 活性剤の、薬理活性に必要な部位、またはその付近に付着する可能性がある(例えば、結合部位かその付近)。ゆえに、そのような複合体は、例えば、ポリマーにより導入される立体効果により、容認し難いほどの低い活性を有する場合がある。容認し難いほど低い活性を有する複合体を改善する試みは、活性剤がポリマーへの付着に適した部位を全く、あるいは、ほとんど有しない場合に妨げられる。したがって、追加のPEG化代替物が求められてきた。
この問題およびその他の問題を解決するために提案された方法の一つに、「可逆的PEG化」があり、天然活性剤(または、PEG化活性剤と比べて作用のより大きい部分)が放出される。例えば、米国出願公開公報番号第2005/0079155号において、可逆的結合を使用する複合体が記載される。本公報に記載されるように、可逆的結合は、酵素基質部分を使用することで効果をもたらすことができる。しかしながら、酵素活性に依存する方法は、酵素の使用可能性に左右されることが指摘されている。非特許文献4参照のこと。このように、酵素プロセスに依存しない分解のための追加の方法が望ましいと記載されている。
可逆的PEG化のためのこのような方法の一つは、分岐ポリマーがマレイミド化学を使用して付着されるフルオレン部分を含むポリマー試薬を記載する。同文献の非特許文献5および特許文献1参照のこと。記載のポリマー試薬を生成するために使用される合成方法は、複雑で多くの工程を必要とする。したがって、そのような複雑な合成スキームを要しない代替えのポリマー試薬が必要である。
別の可逆的複合方法は、特許文献2に記載される。本特許に記載される構造は、水溶性で非ペプチドのポリマーが単一の付着点で芳香族基に付着するものを含む。複合体内に分解性結合を提供するが、複合体で分解性結合を生成可能であるさらなるポリマー試薬を提供する必要がある。
したがって、ポリマーと別の部分との間の分解性結合を有する複合体の提供に有益なさらなるポリマー試薬が依然として必要である。さらに、さまざまな放出速度を有する複合体の提供に有益なさまざまなポリマー試薬を提供する必要性が依然として存在する。ゆえに、本発明は、当技術におけるこれらおよびその他の必要性の解決に努める。
国際公開第2004/089280号パンフレット 米国特許第6,514,491号明細書 Zalipskyによる、Bioconjug.Chem.4(1993年)(4):296-299 Ouchiらによる、Drug Des. Discov.9(1992年)(1):93-105 Harrisらによる、Nat.Rev.Drug Discov.2(2003年)(3):214-221 Peleg-Schulmanによる、J.Med.Chem.(2004年)47:4897から4904 Peleg-Schulmanによる、J.Med.Chem.(2004年)47:4897から4904
本発明の1つ以上の実施形態において、以下の化学式のポリマー試薬が提供される。
ここで、
ポリは、第一の水溶性ポリマー、
ポリは、第二の水溶性ポリマー、
は、第一のスペーサー部分、
は、第二のスペーサー部分、
は、イオン性水素原子、Haを有する芳香族含有部分、
は、Hまたは有機ラジカル、
は、Hまたは有機ラジカル、
(a)は、0または1、
(b)は、0または1、
e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
e2は、存在する場合、第二の電子代替基、および
(FG)は、活性剤のアミノ基と反応して、カルバメート結合などの分解性結合を生成可能な官能基である。
本発明の1つ以上の実施形態において、以下の化学式のポリマー試薬が提供される
ここで、
ポリは、第一の水溶性ポリマー、
ポリは、第二の水溶性ポリマー、
は、第一のスペーサー部分、
は、第二のスペーサー部分、
Arは、第一の芳香族部分、
Arは、第二の芳香族部分、
aは、イオン性水素原子、
は、Hまたは有機ラジカル、
は、Hまたは有機ラジカル、
(a)は、0または1、
(b)は、0または1、
e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
e2は、存在する場合、第二の電子代替基、および
(FG)は、活性剤のアミノ基と反応して、カルバメート結合などの分解性結合を生成可能な官能基である。
本発明の1つ以上の実施形態において、以下の化学式のポリマー試薬が提供される。
ここで、
ポリは、第一の水溶性ポリマー、
ポリは、第二の水溶性ポリマー、
は、第一のスペーサー部分、
は、第二のスペーサー部分、
Arは、第一の芳香族部分、
Arは、第二の芳香族部分、
aは、イオン性水素原子、
は、Hまたは有機ラジカル、
は、Hまたは有機ラジカル、
(a)は、0または1、
(b)は、0または1、
e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
e2は、存在する場合、第二の電子代替基、および
(FG)は、活性剤のアミノ基と反応して、カルバメート結合などの分解性結合を生成可能な官能基である。
本発明の1つ以上の実施形態において、以下の化学式のポリマー試薬が提供される。
ここで、
ポリは、第一の水溶性ポリマー、
ポリは、第二の水溶性ポリマー、
は、第一のスペーサー部分、
は、第二のスペーサー部分、
は、第三のスペーサー部分、
Arは、第一の芳香族部分、
Arは、第二の芳香族部分、
aは、イオン性水素原子、
は、Hまたは有機ラジカル、
は、Hまたは有機ラジカル、
(a)は、0または1、
(b)は、0または1、
e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
e2は、存在する場合、第二の電子代替基、および
(FG)は、活性剤のアミノ基と反応して、カルバメート結合などの分解性結合を生成可能な官能基である。
本発明の1つ以上の実施形態において、以下の化学式のポリマー試薬が提供される。
ここで、
ポリは、第一の水溶性ポリマー、
ポリは、第二の水溶性ポリマー、
は、第一のスペーサー部分、
は、第二のスペーサー部分、
aは、イオン性水素原子、
は、Hまたは有機ラジカル、
は、Hまたは有機ラジカル、
(a)は、0または1、
(b)は、0または1、
e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
e2は、存在する場合、第二の電子代替基、および
(FG)は、活性剤のアミノ基と反応して、カルバメート結合などの分解性結合を生成可能な官能基である。
本発明の1つ以上の実施形態において、以下の化学式のポリマー試薬が提供される。
ここで、
ポリは、水溶性ポリマー、
Xは、
部分を含まないスペーサー部分、
は、イオン性水素原子Haを有する芳香族部分、
は、Hまたは有機ラジカル、
は、Hまたは有機ラジカル、
(a)は、0または1、
は、存在する場合、電子代替基、および
(FG)は、活性剤のアミノ基と反応して、カルバメート結合などの分解性結合を生成可能な官能基である。
本発明の1つ以上の実施形態において、以下の化学式の複合体が提供される。
ここで、
ポリは、第一の水溶性ポリマー、
ポリは、第二の水溶性ポリマー、
は、第一のスペーサー部分、
は、第二のスペーサー部分、
は、イオン性水素原子Haを有する芳香族含有部分、
は、Hまたは有機ラジカル、
は、Hまたは有機ラジカル、
(a)は、0または1、
(b)は、0または1、
e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
e2は、存在する場合、第二の電子代替基、
は、OまたはS、
は、OまたはS、およびDは、生理活性剤の残留物である。
本発明の1つ以上の実施形態において、以下の化学式の複合体が提供される。
ここで、
ポリは、第一の水溶性ポリマー、
ポリは、第二の水溶性ポリマー、
は、第一のスペーサー部分、
は、第二のスペーサー部分、
Arは、第一の芳香族部分、
Arは、第二の芳香族部分、
aは、イオン性水素原子、
は、Hまたは有機ラジカル、
は、Hまたは有機ラジカル、
(a)は、0または1、
(b)は、0または1、
e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
e2は、存在する場合、第二の電子代替基、
は、OまたはS、
は、OまたはS、および
Dは、生理活性剤の残留物である。
本発明の1つ以上の実施形態において、以下の化学式の複合体が提供される。
ここで、
ポリは、第一の水溶性ポリマー、
ポリは、第二の水溶性ポリマー、
は、第一のスペーサー部分、
は、第二のスペーサー部分、
Arは、第一の芳香族部分、
Arは、第二の芳香族部分、
aは、イオン性水素原子、
は、Hまたは有機ラジカル、
は、Hまたは有機ラジカル、
(a)は、0または1、
(b)は、0または1、
e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
e2は、存在する場合、第二の電子代替基、
は、OまたはS、
は、OまたはS、および
Dは、生理活性剤の残留物である。
本発明の1つ以上の実施形態において、以下の構造を備える複合体が提供される。
ここで、
ポリは、第一の水溶性ポリマー、
ポリは、第二の水溶性ポリマー、
は、第一のスペーサー部分、
は、第二のスペーサー部分、
は、第三のスペーサー部分、
Arは、第一の芳香族部分、
Arは、第二の芳香族部分、
aは、イオン性水素原子、
は、Hまたは有機ラジカル、
は、Hまたは有機ラジカル、
(a)は、0または1、
(b)は、0または1、
e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
e2は、存在する場合、第二の電子代替基、
は、OまたはS、
は、OまたはS、および
Dは、生理活性剤の残留物である。
本発明の1つ以上の実施形態において、以下の構造を備える複合体が提供される。
ポリは、第一の水溶性ポリマー、
ポリは、第二の水溶性ポリマー、
は、第一のスペーサー部分、
は、第二のスペーサー部分、
aは、イオン性水素原子、
は、Hまたは有機ラジカル、
は、Hまたは有機ラジカル、
(a)は、0または1、
(b)は、0または1、
e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
e2は、存在する場合、第二の電子代替基、および
は、OまたはS、
は、OまたはS、および
Dは、生理活性剤の残留物である。
本発明の1つ以上の実施形態において、以下の構造を備える複合体が提供される。
ここで、
ポリは、水溶性ポリマー、
Xは、
部分を含まないスペーサー部分、
は、イオン性水素原子Haを有する芳香族部分、
は、Hまたは有機ラジカル、
は、Hまたは有機ラジカル、
(a)は、0または1、
は、存在する場合、電子代替基、
は、OまたはS、
は、OまたはS、および
Dは、生理活性剤の残留物である。
本発明の1つ以上の実施形態において、ポリマー試薬を調製するための方法が提供され、前記方法は、
(a)第一の付着部位、第二の付着部位、任意の第三の付着部位、および任意の追加の付着部位を有する芳香族部分を提供するステップと、
(b)官能基試薬を前記第一の付着部位と反応させて、活性剤のアミノ基と反応可能な官能基を有する前記第一の付着部位をもたらし、カルバメート結合などの放出可能な結合をもたらすステップと、
(c)反応基を有する水溶性ポリマーを前記第二の付着部位と、存在する場合は、前記任意の第三の付着部位と反応させて、(i)スペーサー部分を介して水溶性ポリマーを有する前記第二の付着部位をもたらすステップであって、前記スペーサー部分は、
部分を含まないステップと、(ii)存在する場合に、スペーサー部分を介して第二の水溶性ポリマーを有する前記任意の第三の部位をもたらすステップであって、前記スペーサー部分は、
部分を含まないステップと、を含む。
本発明の1つ以上の実施形態において、ポリマー試薬を調製するための上記方法に準じて調製されるポリマー試薬が提供される
本発明の1つ以上の実施形態において、複合体を調製するための方法が提供される。
本発明の1つ以上の実施形態において、本明細書に記載される前記新規のポリマー試薬を使用して調製される複合体が提供される。
本発明の1つ以上の実施形態において、前記複合体を含む製剤が提供される。
本発明の1つ以上の実施形態において、前記複合体を投与するための方法が提供される。
(発明の詳細な説明)
本発明について詳しく記載する前に、本発明が、特定のポリマー、合成技術、活性剤等に限定されず、変化してもよいことが理解されたい。
本明細書および請求項に使用される際、その内容が明確に述べられている場合を除き、単数形の「a」、「an」、および「the」が、複数の指示対象を含むことが留意されるべきである。したがって、例えば、「ポリマー」と言及することは、単数のポリマーならびに2つ以上の同一または異なるポリマーが含まれ、「複合体」と言及することは、単一の複合体ならびに2つ以上の同一または異なる複合体が含まれ、「賦形剤」と言及することは、単一の賦形剤ならびに2つ以上の同一または異なる賦形剤等が含まれる。
本発明について記載および請求する際、以下の専門用語が以下に記載される定義に基づき使用される。
本明細書で使用される際、「PEG」、「ポリエチレングリコール」、および「ポリ(エチレングリコール)」は、いかなる水溶性ポリ(エチレンオキシド)も含むように意味する。一般的に、本発明に準じて使用されるPEGは、(m)が2から4000である以下の構造「-O(CHCHO)-」を備える。また、PEGは、本明細書で使用される際、「-CHCH-O(CHCHO)-CHCH-」および「-(CHCHO)-」も含み、末端酸素が置換されたか否かによって決まる。PEGがスペーサー部分(以下にさらに詳しく記載される)をさらに含む場合、スペーサー部分を含む原子は、水溶性ポリマーセグメントに共有付着する際に、酸素-酸素結合(つまり、「-O-O-」または酸化物結合毎)の生成をもたらさない。本明細書および請求項全体において、用語「PEG」は、さまざまな末端または「エンドキャッピング」基等を有する構造を含むことが銘記されたい。また、用語「PEG」は、大部分、つまり50%を上回る-CHCHO-単量体サブユニットを含有するポリマーも意味する。特定の形態に関して、PEGは、さまざまな、いかなる分子量をもとり、ならびに「分岐」、「線状」、「フォーク状」、「多機能」等の構造または形状をとることが可能で、以下にさらに詳しく記載される。
「エンドキャップ」または「末端キャップ」という用語は、エンドキャッピング部分を有するポリマーの末端またはエンドポイントを言及する際に、本明細書において同じ意味で使用される。一般的に、必ずしもそうとは限らないが、エンドキャッピング部分は、ヒドロキシまたはC1-20アルコキシ基を含む。したがって、エンドキャッピング部分の例として、アルコキシ(例えば、メトキシ(基)、エトキシ(基)、およびベンジルオキシ)、ならびにアリール、ヘテロアリール、シクロ、ヘテロシクロ等が挙げられる。さらに、前述のものの各々の飽和、不飽和、置換、および非置換型も想定される。さらに、エンドキャッピング基は、シランであることも可能である。また、エンドキャピング基は、検出可能な標識も有利に含むことができる。ポリマーが検出可能な標識を含むエンドキャッピング基を有する際、ポリマーおよび/またはポリマーが結合される該当部分(例えば、活性剤)の量または位置が、適切な検出器を使用して決定可能である。そのような標識には、蛍光試薬、化学発光物質、酵素標識で使用される部分、比色(例えば、染料)、金属イオン、放射性部分等を含めるがそれだけに限定されない。適切な検出器には、光度計、膜、分光器等が含まれる。
ポリマーまたは水溶性ポリマーに関して「非自然発生」とは、自然界においてそのままの形態で発見されないことを意味する。しかしながら、非自然発生ポリマーまたは水溶性ポリマーは、全体のポリマー構造が自然界に見られない限り、自然発生の1つ以上のサブユニットまたは一部のサブユニットを含んでもよい。
「水溶性ポリマー」という用語は、室温で水に可溶性であるいかなるポリマーでもある。一般的に、水溶性ポリマーは、ろ過後の同一溶液によって透過される光の少なくとも約75%、さらに好ましくは、少なくとも約95%を透過する。重量ベースで、水溶性ポリマーは、好ましくは、少なくとも約35%(重量比)が水に可溶性であり、さらに好ましくは、少なくとも約50%(重量比)が水に可溶性であり、さらに好ましくは、約70%(重量比)が水に可溶性であり、またさらに好ましくは、約85%(重量比)が水に可溶性である。しかしながら、水溶性ポリマーは、約95%(重量比)が水に可溶性であることがまたさらに好ましく、水溶性ポリマーが完全に水に可溶性であることが最も好ましい。
PEGなどの本発明の水溶性ポリマーの内容における分子量は、数平均分子量または重量平均分子量として表すことが可能である。別途明記されない限り、本明細書における分子量に関する全ての言及は、重量平均分子量を言及する。双方の分子量決定法、数平均、重量平均は、ゲル浸透クロマトグラフィーまたはその他の液体ロマトグラフィー技術を使用して測定可能である。分子量値測定のためのその他の方法も使用可能で、数平均分子量の決定には、末端基分析の使用または束一性(例えば、凝固点降下、沸点上昇、または浸透圧)の測定を、あるいは、重量平均分子量の決定には光散乱技術、超遠心分離法、または粘度測定を使用することができる。本発明のポリマーは、一般的に多分散であり(つまり、ポリマーの数平均分子量および重量平均分子量は等しくない)、好ましくは約1.2未満、さらに好ましくは約1.15未満、またさらに好ましくは約1.10未満、よりまたさらに好ましくは約1.05未満、および最も好ましくは約1.03未満の低多分散性値を有する。
本明細書で使用される際、「カルボン酸」という用語は、
官能基[「-COOH」または-C(O)OHとしても表される]を有する部分、ならびにカルボン酸の誘導体である部分であって、その誘導体は、例えば保護カルボン酸を含む。したがって、別途内容を明記しない限り、カルボン酸の用語は、酸性型だけでなく、対応するエステルおよび保護型も含める。カルボン酸および本明細書に記載のいかなるその他の官能基に適切な保護基に関して、Greeneらによる「Protective Groups in Organic synthesis」第三版、John Wiley and Sons,Inc.、New York、1999年を参照すること。
「反応性」または「活性」という用語は、特定の官能基と組み合せて使用される場合、別の分子の求電子剤または求核試剤と容易に反応する反応性官能基を言及する。これは、反応するのに強力な触媒または非常に非実用的な反応条件を必要とする基(つまり、「非反応性」または「不活性」基)とは対照的である。
「保護」または「保護(protecting)基」または「保護(protective)基」という用語は、特定の反応条件下の分子における特定の化学反応性官能基の反応を防止または阻止する部分(つまり保護基)の存在を言及する。保護基は、保護される化学反応性官能基の種類、ならびに使用される反応条件および該当する場合は分子における追加の反応性または保護基の存在によって変化する。当技術分野で既知である保護基は、Greeneらによる上記文献に見ることができる。
本明細書使用される際、「官能基」という用語またはそのいかなる同義語も、その保護型を含むように意味する。
「スペーサー」または「スペーサー部分」という用語は、水溶性ポリマーセグメントから芳香族含有部分になど、一部分を別の部分に結合するために任意で使用される原子または原子の集まりを言及するために本明細書で使用される。本発明のスペーサー部分は、加水分解に安定であってもよく、あるいは、1つ以上の生理的に加水分解性または酵素的に分解性の結合を含んでもよい。
使用される「有機ラジカル」には、例えば、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が含まれる。
「アルキル」は、炭化水素鎖を言及し、一般的に、約1から20原子の範囲の長さである。このような炭化水素鎖は、好ましくは飽和であるが必ずしもそうであるとは限らず、分岐または直鎖であってもよいが、一般的には、直鎖が好ましい。典型的なアルキル基として、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル(基)、1-メチルブチル、1-エチルプロピル、3-メチルペンチル(基)等が挙げられる。本明細書で使用される際、三つ以上の炭素原子が参照および低級アルキルの場合、「アルキル」には、シクロアルキルが含まれる。
「低級アルキル」は、1から6の炭素原子を含むアルキル基を言及し、直鎖または分岐であってもよく、メチル、エチル、n-ブチル、イソブチル、およびtert-ブチルが例として挙げられる。
「シクロアルキル」は、飽和または不飽和の環状炭化水素鎖を言及し、架橋、融合、またはスピロ環状化合物が含まれ、好ましくは3から約12の炭素原子から成り、さらに好ましくは3から約8の炭素原子から成る。
「非干渉置換基」は、分子に存在する場合、一般的に、分子に含まれるその他の官能基と非反応性である基である。
例えば「置換アルキル」における「置換」の用語は、1つ以上の非妨害置換基と置換される部分(例えば、アルキル基)を言及し、例えば、シクロプロピル、シクロブチル等のC-Cシクロアルキル;例えば、フルオロ、クロロ、ブロモ、およびヨードなどのハロ、シアノ、アルコキシ、低級フェニル(例えば、0-2置換フェニル);置換フェニル;および同様なものが挙げられるがそれだけに限定されない。「置換アリール」は、1つ以上の非妨害基を置換基として有するアリールである。フェニル環の置換について、置換基はいかなる配向であってもよい(つまり、オルト、メタ、またはパラ)。
「アルコキシ」は、-O-R基を言及し、Rは、アルキルまたは置換アルキル、好ましくはC-C20アルキル(例えば、メトキシ(基)、エトキシ(基)、プロピルオキシ、ベンジルなど)、好ましくはC-Cアルキルである。
本明細書で使用される際、「アルケニル」は、1から15原子の長さの分岐または非分岐炭化水素基を言及し、エテンザミド、n-プロペニル、イソプロペニル、n-ブテニル、イソブテニル、オクテニル、デセニル、テトラデセニルなどの少なくとも1つの二重結合を含む。
本明細書で使用される際、「アルキニル」という用語は、分岐または非分岐の2から15原子の長さの炭化水素基を言及し、エチニル、n-ブチニル、イソペンチニル、オクチニル、デシニルなどの少なくとも1つの三重結合を含む。
「アリール」は、1つ以上の芳香環で、それぞれ、5または6つのコアの炭素原子をふくむものを意味する。アリールは、ナルチルなどの融合またはビフェニルなどの未融合されてもよい多数のアリール環を含む。アリール環は、1つ以上の環状炭化水素、ヘテロアリール、または複素環と融合または未融合されてもよい。本明細書で使用される際、「アリール」には、ヘテロアリールが含まれる。芳香族部分(例えば、Ar、Arなど)は、アリールを含む構造を意味する。
「ヘテロアリール」は、1から4つのヘテロ原子を含むアリール基であり、前記へテロ原子は、好ましくはN、O、またはS、あるいはその組み合わせである。ヘテロアリール環も、1つ以上の環状炭化水素、複素環、アリール、またはヘテロアリール環と融合されてもよい。
「複素環」または「複素環の」は、不飽和または芳香族性を示すまたは示さない、炭素でない少なくとも1つの環の原子を有する、5から12原子、好ましくは5から7原子の1つ以上の環を意味する。好ましいヘテロ原子には、硫黄、酸素、および窒素が含まれる。
「置換ヘテロアリール」は、置換基として1つ以上の非妨害基を有するヘテロアリールである。
「置換複素環」は、非妨害置換基から形成される1つ以上の側鎖を有する複素環である。
「求電子剤」は、イオン性であってもよく、求電子中心、つまり電子を求める中心を有し、求核剤と反応可能である、イオンあるいは原子または原子の集まりを言及する。
「求核剤」は、イオン性であってもよく、求核中心、つまり求電子中心、あるいは、求電子剤を有する中心を求める中心を有するイオンあるいは原子または原子の集まりを言及する。
「生理学的に開裂可能な」または「加水分解可能な」結合は、生理条件下で水と反応する(つまり加水分解される)比較的弱い結合である。水に加水分解する結合の傾向は、2つの中心原子を連結する一般型の結合だけでなく、これらの中心原子に付着する置換基によって決まる。適切な加水分解に不安定または弱い結合には、カルボン酸エステル、リン酸エステル、無水物、アセタール、ケタール、アシロキシアルキルエーテル、イミン、オルトエステル、ペプチド、およびオリゴヌクレオチドが含まれるがそれだけに限定されない。
「分解性結合」には、生理学的に開裂可能な結合、加水分解可能な結合、および酵素的分解性結合が含まれるがそれだけに限定されない。したがって、分解性結合」は、生理条件下で他の何らかの機構(つまり、酵素触媒、酸触媒、塩基触媒など)によって加水分解または開裂してもよい結合である。例えば、「分解性結合」は、プロトン(例えば、イオン性水素原子、Hα)の塩基抽出を駆動力として有する脱離反応を伴うことが可能である。
「酵素的分解性結合」は、1つ以上の酵素の酵素によって分解する結合を意味する。
「加水分解に安定な」結合(linkage)または結合(bond)は、水において実質的に安定な、つまり生理条件下で長期間にわたって、明らかな程度に加水分解をすることがない化学結合、典型的には、共有結合を言及する。加水分解に安定な結合の例として、炭素-炭素結合(例えば、脂肪族鎖における)、エステル、アミド、ウレタン(カルバミン酸塩)等が挙げられるがそれだけに限定されない。通常、加水分解に安定な結合は、生理条件下で一日毎に約1から2%未満の加水分解速度を呈するものである。代表的な化学結合の加水分解速度は、標準的な化学のテキストに記載されている。結合によっては、(例えば)隣接および付近の原子ならびに周囲条件に応じて、加水分解に安定または加水分解性であることが可能であることが指摘されたい。当技術分野において通常の技術を有する者は、例えば、該当する結合を含む分子を該当する条件下に置き、加水分解(例えば、単一分子の開裂により生じる2つの分子の存在および量)の証拠を確認するために試験を行なうことによって、一定の結合(linkage)または結合(bond)が、与えられた情況において加水分解に安定または加水分解性であるか否かを決定することができる。当技術分野において通常の技術を有する者に既知である、一定の結合(linkage)または結合(bond)が加水分解に安定または加水分解性であるか否かを決定するためのその他の方法も使用可能である。
「活性剤」、「生理活性剤」、および「薬理活性剤」という用語は、本明細書において同じ意味で使用され、体内または体外で示される、薬理学的で、多くの場合は有益である何らかの効果を提供するいかなる薬剤、薬物、化合物、組成物、または混合物も含めるように定義される。これには、食物、補助食品、栄養物、栄養補給食品、薬剤、タンパク質、ワクチン、抗毒素、ビタミン、およびその他の有益な薬剤が含まれる。本明細書で使用される際、これらの用語には、患者における局所的または全身的効果をもたらす生理活性または薬理活性物質がさらに含まれる。
「薬学的に許容可能な賦形剤」または「薬学的に許容可能な担体」は、本発明の組成に含めることが可能で、患者に著しく有害な毒性効果をもたらさない賦形剤を言及する。
「薬理学的有効量」、「生理学的有効量」、および「治療的有効量」は、本明細書において同じ意味で使用され、血流または対象組織における活性剤および/または複合体の所望レベルを提供するのに必要とされるポリマー活性剤複合体(製剤において一般的に存在する)の量を意味する。正確な量は、数多くの要因、例えば、特定の活性剤、製剤の成分および物理的特性、対象患者人口、患者検討等に左右され、当技術分野の通常の技術を有する者は、本明細書で提供される情報および該当文献で利用可能な情報に基づき容易に決定できる。
本発明のポリマーに関する「多機能」は、3つ以上の官能基を含むポリマーを意味し、その官能基は、同一または異なってもよい。本発明の多機能性ポリマーは、一般的に、約3〜100の官能基、または3から50の官能基または3から25の官能基または3から15の官能基または3から10の官能基、あるいは、3、4、5、6、7、8、9、または10の官能基をポリマー内に含む。「二官能性」ポリマーは、そ2つの官能基を含むポリマーであり、その官能基は同一(つまり、ホモ二官能性)または異なる(つまり、ヘテロ二官能性)である。
ポリマーの形状または全体構造に関連する「分岐」は、2つ以上のポリマー「アーム」を有するポリマーを言及する。分岐ポリマーは、2ポリマーアーム、3ポリマーアーム、4ポリマーアーム、6ポリマーアーム、8ポリマーアーム、またはそれ以上を有してもよい。高度に分岐したポリマーの特定の一種類は、樹枝状ポリマーまたはデンドリマーであり、本発明の目的のために、分岐ポリマーのものとは異なる構造を有するものと考える。
「デンドリマー」または樹枝状ポリマーは、球状のサイズ単分散ポリマーであり、全ての結合が、通常の分岐パターンおよびそれぞれが分岐点を形成する繰り返し単位で中心の焦点または核から半径方向に現れる。デンドリマーは、コアカプセルなどの特定の樹枝性を呈し、その他の種類のポリマーとは異なる。
本明細書に記載の塩基性または酸性の反応剤は、中性、荷電、およびそのいかなる対応する塩形態も含む。
「患者」という用語は、本明細書で提供されるような複合体を投与することによって防止または治療可能な病状に悩むまたはその病状の傾向のある生物を言及し、ヒトと動物が含まれる。
本明細書で使用される際、「イオン性水素原子」(「Hα」)という用語は、多くの場合水酸化物またはアミン塩基である塩基の存在下で除去可能である水素原子を意味する。一般的に、「イオン性水素原子」(「Hα」)は、炭素原子に付着する水素原子で、1つ以上の芳香族部分あるいは別の基に付着し、該芳香族部分あるいは別の基は、プロトンとしてのイオン性水素原子が失われることによって形成されるであろうカルボア二オン(または、該カルボアニオンをもたらす遷移状態)を何らかの方法で安定させる。
本明細書で使用される際、「薬物放出速度」は、体系におけるポリマー活性剤複合体の総量の半分が、活性剤およびポリマー残基に開裂する速度(半減期と明記される)を意味する。
「任意の」および「任意で」は、後述の状態が発生してもしなくてもよいことを意味し、その記述がその状況が発生する事例およびその状況が発生しない事例を含むようにする。
本明細書で使用される際、指示語の「ハロ(halo)」(例えば、フルオロ、クロロ、ヨード、ブロモなど)は、通常、ハロゲンが分子に付着する場合に使用され、一方接尾語の「物(-ide)」(例えば、フッ化物、塩化物、ヨウ化物、臭化物など)は、ハロゲンが独立イオン型に存在する場合(例えば、離脱基が分子を離脱する場合など)に使用される。
本説明に関する状況において、1つの構造または化学式に関して提供される変数の定義は、状況が他の状態を示さない限り、異なる構造において繰り返される同一の変数に当てはまることが認識されたい。したがって、例えば、ポリマー試薬に関する「ポリ」、「スペーサー部分」、「Re1」などの定義は、本明細書に提供される複合体にも当てはまる。
前述のとおり、本発明は、ポリマーと別の部分との間に分解性結合を有する複合体を提供するのに有益なポリマー試薬を(特に)含む。理論によって縛られることなく、複合体を生成するために使用されるポリマー試薬のいかなる残留物または「タグ」を最小化または全体的に除去するような方法で、複合体が分解されると考えられる。結果として、(本明細書に記載されるポリマー試薬のアミン含有活性剤との反応から生成される複合体の加水分解後に)活性剤の元々の非複合で未変更の形態に再生または回復することが可能である。
本明細書に記載のように、ならびに本明細書に提供される化学式によって証明されるように、本発明のポリマー試薬は、1つ以上の水溶性ポリマー(例えば、本明細書に提供されるさまざまな化学式に記載される「ポリ」および「ポリ」)、イオン性水素原子Haを含む芳香族含有部分(例えば、本明細書に提供されるさまざまな化学式に記載される「
」)、および活性剤のアミノ基と反応して分解性結合を生成可能な官能基アミノ基[例えば、本明細書に提供されるさまざまな化学式に記載される「(FG)」]を含む。さらに、記載のポリマー試薬のさまざまな組成は、任意のスペーサー部分(例えば、本明細書に提供されるさまざまな化学式に記載される「X」、「X」、「X」、および「X」)を介して残りのポリマー試薬に付着可能である。さらに、1、2、3、4、またはそれ以上の電子代替基(例えば、本明細書に提供されるさまざまな化学式に記載される「R」、「Re1」、「Re2」、「Re3」、「Re4」など)は、芳香族含有部分(ポリマー試薬と複合体との両方において)に付着可能である。
本発明の模範的ポリマー試薬について記載する前に、水溶性ポリマー、芳香族部分、活性剤のアミノ基と反応してカルバメート結合などの分解性結合を生成可能な官能基、電子代替基、およびスペーサー部分の実施形態についてまず記載する。水溶性ポリマー、芳香族部分、電子代替基、およびスペーサー部分の以下の記載は、ポリマー試薬だけでなく、記載のポリマー試薬を使用して形成される対応する複合体にも当てはまる。
一定の水溶性ポリマーに関して、各水溶性ポリマー(例えば、ポリ、ポリ、およびポリ)は、ポリマーが水溶性で非ペプチド性である限り、いかなるポリマーも含むことができる。本明細書で使用される水溶性ポリマーは、好ましくは、ポリ(エチレングリコール)であるが、例えば、米国特許番号第5,629,384号に記載されるような、ポリ(プロピレングリコール)(「PPG」)などのその他のポリ(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等の共重合体、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ル酸塩)、ポリ(サッカリド)、ポリ(a-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)などのその他の水溶性ポリマーも可能である。水溶性ポリマーは、ホモポリマー、共重合体、ターポリマー、非ランダムブロックポリマー、および前述のあらゆるもののランダムブロックポリマーであることが可能である。さらに、水溶性ポリマーは、線状であることが可能であるが、以下にさらに詳しく記載されるその他の形態(例えば、分岐、フォーク状等)でも可能である。全体の構造内に存在する状況において、水溶性ポリマーは、1から約300の末端を有する。
ポリマー試薬は、2つ以上の水溶性ポリマーを含む事例において、全体構造における各水溶性ポリマーが、同一または異なることが可能である。しかしながら、全体構造における全ての水溶性ポリマーは、同一の種類であることが好ましい。例えば、一定の構造内の全ての水溶性ポリマーは、各々がポリ(エチレングリコール)であることが好ましい。
個々のいかなる水溶性ポリマーの重量平均分子量も変化可能であるが、いかなる一定の水溶性ポリマーの重量平均分子量も、一般的には、100ダルトンから約150,000ダルトンの範囲である。しかしながら、典型的範囲として、約880ダルトンから約5,000ダルトン、5,000を上回るダルトンから約100,000ダルトンの範囲、約6,000ダルトンから約90,000ダルトンの範囲、約10,000ダルトンから約85,000ダルトンの範囲、10,000を上回るダルトンから約85,000ダルトンの範囲、約20,000ダルトンから約85,000ダルトンの範囲、約53,000ダルトンから約85,000ダルトンの範囲、約25,000ダルトンから約120,000ダルトンの範囲、約29,000ダルトンから約120,000ダルトンの範囲、約35,000ダルトンから約120,000ダルトンの範囲、約880ダルトンから約60,000ダルトンの範囲、約440ダルトンから約40,000ダルトンの範囲、約440ダルトンから約30,000ダルトンの範囲、および約40,000ダルトンから約120,000ダルトンの範囲の重量平均分子が挙げられる。いかなる一定の水溶性ポリマーについても、これらの範囲のうちの1つ以上における分子量を有するPEGが好ましい。
水溶性ポリマーの典型的重量平均分子として、約100ダルトン、約200ダルトン、約300ダルトン、約400ダルトン、約440ダルトン、約500ダルトン、約600ダルトン、約700ダルトン、約750ダルトン、約800ダルトン、約900ダルトン、約1,000ダルトン、約1,500ダルトン、約2,000ダルトン、約2,200ダルトン、約2,500ダルトン、約3,000ダルトン、約4,000ダルトン、約4,400ダルトン、約4,500ダルトン、約5,000ダルトン、約5,500ダルトン、約6,000ダルトン、約7,000ダルトン、約7,500ダルトン、約8,000ダルトン、約9,000ダルトン、約10,000ダルトン、約11,000ダルトン、約12,000ダルトン、約13,000ダルトン、約14,000ダルトン、約15,000ダルトン、約16,000ダルトン、約17,000ダルトン、約18,000ダルトン、約19,000ダルトン、約20,000ダルトン、約22,500ダルトン、約25,000ダルトン、約30,000ダルトン、約35,000ダルトン、約40,000ダルトン、約45,000ダルトン、約50,000ダルトン、約55,000ダルトン、約60,000ダルトン、約65,000ダルトン、約70,000ダルトン、および約75,000ダルトンが挙げられる。前述のものの総重量平均分子量を有する水溶性ポリマーの分岐型水溶性ポリマー(例えば、2つの20,000ダルトンポリマーから成る分岐40,000ダルトン水溶性ポリマー)も使用可能である。
本発明の1つ以上の実施形態において、ポリマー試薬は、それから生成される複合体の所望の放出に適した範囲のサイズの水溶性ポリマーを含む。例えば、比較的長い放出速度を有する複合体は、(a)複合体の分解までの長時間の循環、および(b)複合体の分解後の残りの水溶性ポリマーの適度に速い体内クリアランス、に適したサイズのポリマー試薬から調製されることができる。同様に、複合体が比較的速い放出速度を有する場合、ポリマー試薬は、一般的に低い分子量を有する。
PEGが、ポリマー試薬において水溶性ポリマーとして使用される場合、一般的に、PEGは、多くの(OCHCH)モノマー[またはPEGの定義に応じて(CHCHO)モノマー]を含む。本記載全体で使用される際、繰り返し単位の数は、「(OCHCH.」における下付き文字の「n」によって識別される。したがって、(n)の値は、一般的に、2から約3400、約4から約1500、約100から約2300、約100から約2270、約136から約2050、約225から約1930、約450から約1930、約1200から約1930、約568から約2727、約660から約2730、約795から約2730、約795から約2730、約909から約2730、および約1,200から約1,900の範囲のうちの1つ以上に含まれる。分子量が既知であるいかなる一定のポリマーについても、ポリマーの総重量平均分子量を繰り返しモノマーの分子量で割ることによって、繰り返し単位(つまり「n」)を決定することが可能である。
各水溶性ポリマーは、一般的に、生体適合性かつ非免疫原性である。生体適合性について、生体組織に関連して(例えば、患者への投与)物質を単独または別の物質(例えば、活性剤)と共に使用することによる有益な効果が、臨床医、例えば医師によって評価されるいかなる有害効果も上回る場合に、物質は生体適合性であると考えられる。非免疫原性について、生体組織に関連して単独または別の物質と共に物質を使用することによって免疫反応(例えば、抗体の形成)がもたらされない場合、あるいは免疫反応が生成され、その反応が臨床医の評価により臨床的に重大かつ重要と見なされない場合に、物質の使用物質は非免疫原性であると考えられる。本明細書に記載される水溶性ポリマーならびに活性剤の複合体およびポリマーは、生体適合性かつ非免疫原性であることが特に好ましい。
有益な1形態において、遊離または非結合のPEGは、ヒドロキシル基と各端で末端された線状ポリマーであり、
HO-CHCHO-(CHCHO)m'-CHCH-OH
ここで、(m')は、一般的に、0から約4,000までであり、好ましくは、約20から約1,000までである。
上記ポリマーである、アルファ-、オメガ-ジヒドロキシルポリ(エチレングリコール)は、HO-PEG-OHとして簡潔に表すことが可能で、-PEG-の記号は、以下の構造単位を表すことができることが理解され、
-CHCHO-(CHCHO)m'-CHCH-
ここで、(m')は、上記のように定義される。
本発明において有益な遊離または非結合の別の種類のPEGは、メトキシ-PEG-OH、または簡潔にmPEGであり、1つの末端が比較的不活性のメトキシ基であり、他方の末端がヒドロキシル基である。mPEGの構造は以下に示される。
CHO-CHCHO-(CHCHO)m'-CHCH-
ここで、(m')は上述のとおりである。
米国特許番号第5,932,462号に記載されるようなマルチアームまたは分岐PEG分子も、PEGポリマーとして使用可能である。例えば、PEGは以下の構造を有することが可能で、
ここで、
ポリおよびポリは、メトキシポリ(エチレングリコール)などのPEG骨格(同一または異なる)であり、
R”は、H、メチル、またはPEG骨格などの非反応性部分であり、
PおよびQは、非反応性結合である。好適な実施形態において、分岐PEGポリマーは、メトキシポリ(エチレングリコール)二置換リジンである。
さらに、PEGは、フォーク状のPEGを含むことができる。遊離または非結合のフォーク状PEGの例は、以下の化学式によって表され、
ここで、Xはスペーサー部分で、各Zは、規定長さの原子の鎖によってCHに結合される活性末端基である。官能基を分岐炭素原子に結合する原子の鎖は、連結基としての役割を果たし、例えば、アルキル鎖、エーテル鎖、エステル鎖、アミド鎖、およびその組み合わせを含めてもよい。米国特許番号第6,362,254号は、本発明において使用可能なさまざまなフォーク状のPEG構造を開示する。
PEGポリマーは、PEG鎖の端にではなくPEGに沿って共有結合的に付着されたカルボキシルなどの、反応基を有するペンダントPEG分子を含めてもよい。ペンダント反応基は、直接またはアルキレン基などのスペーサー部分を介してPEGに付着可能である。
上述のPEG形態に加え、ポリマー試薬における各水溶性ポリマーは、ポリマーにおける1つ以上の弱いまたは分解性の結合で調製されることも可能で、上述のポリマーのうちのいかなるものも含めることができる。例えば、PEGは、加水分解するポリマーにおけるエステル結合で調製されることができる。下に示されるように、この加水分解により、ポリマーは、低分子量の断片に開裂される。
ポリマー骨格内の分解性結合として有益である加水分解で分解性のその他の結合には、炭素塩結合、例えばアミンおよびアルデヒドの反応からもたらされるイミン結合(例えば、Ouchiらによる(1997年)Polymer Preprints 38(1):582-3参照)、例えばアルコールをリン酸基と反応させることによって生成されるリン酸エステル結合、ヒドラジドとアルデヒドの反応によって一般的に生成されるヒドラゾン結合、アルデヒドとアルコールの反応によって一般的に生成されるアセタール結合、例えばギ酸塩とアルコールの反応によって生成されるオルトエステル結合、例えばPEGなどのポリマーの端でアミン基によって、および別のPEG鎖のカルボキシル基によって生成されるアミド結合、例えばPEGと末端イソシアネート基およびPEGアルコールとの反応から生成されるウレタン結合、例えばPEGなどのポリマーの端でアミン基によって、およびペプチドのカルボキシル基によって生成されるペプチド結合、ならびに例えばポリマーの端でホスホアミダイド基によって、およびオリゴヌクレオチドの5’ヒドロキシル基によって生成されるオリゴヌクレオチド結合が含まれる。
ポリ(エチレングリコール)つまりPEGという用語が、PEGの上記の全ての形態を表す、または含めることが、当技術分野で通常の技術を有するものに理解される。
当技術分野において通常の技術を有する者は、実質的に水溶性のポリマーに関する前述の説明が、決して包括的ではなく、単に例示的であること、ならびに上記の特性を有する全てのポリマー材料が考慮されるということが認識されるだろう。本明細書で使用される際、「水溶性ポリマー」という用語は、分子を言及するだけでなく、別の部分に付着した水溶性ポリマーの残留物も言及する。
各水溶性ポリマーは、イオン性水素原子を有する芳香族含有部分に付着される(直接または1つ以上の原子から成るスペーサー部分を介して)。したがって、芳香族含有部分は、1つ以上の水溶性ポリマーの付着点としての役割を果たす。
理論に縛られることなく、芳香族含有部分が1つ以上の水溶性ポリマーの付着点としての役割を果たすことは有利であると考えられる。特に、各水溶性ポリマーが(直接またはスペーサー部分を介して)芳香族含有部分に付着されることによって、芳香族種によくある毒性作用が、水溶性ポリマーによって提供される立体効果または阻害効果により削減されてもよい。この立体または阻害効果によって、芳香族物質を投与する場合に発生する可能性のある損害を与え得る代謝過程が削減または排除可能である。したがって、ここに記載される2つ以上の水溶性ポリマーを有するポリマー試薬は、毒性がより低いと考えられる複合体を提供することができる。このような利点は、たとえば、単一の分岐水溶性ポリマーが、芳香族含有部分に付着されるようなその他のポリマー試薬(および対応する複合体)と差別化することが考えられる。
イオン性水素原子を有する大体のいかなる芳香族含有部分も使用可能であるが、芳香族含有部分は、さまざまな成分の一つの付着部位または複数の付着部位を提供しなければならない。さらに、芳香族含有部分は、それ自体完全に芳香族である必要はないことが認識されるべきである。芳香族含有部分は、例えば、任意で相互に直接または一つ以上の原子から成るスペーサー部分を介して結合する1つ以上の別々の芳香族部分を含むことができる。
つかの事例において、イオン性水素原子を有する芳香族部分が、以下の構造のうちの1つの形態をとる。
ここで、Arは第一の芳香族部分、Arは第二の芳香族部分、Xはスペーサー部分、およびZはHに対する電子代替基である。このような電子代替基は、以下にさらに詳しく説明される。好適なZ基には、-CF、-CHCF、-CH、-CN、-NO、-S(O)R、-S(O)Aryl、-S(O)R、-S(O)Aryl、-S(O)OR、-S(O)OAryl、-S(O)NHR、-S(O)NHAryl、-C(O)R、-C(O)Aryl、-C(O)OR、-C(O)NHR等が含まれるがそれだけに限定されず、Rは、Hまたは有機ラジカルである。
典型的な(本明細書でさらに説明されるように1つ以上の電子代替基でさらに置換可能である)芳香族部分には、以下のもの(この時各場合において、該当するイオン性水素原子は、1つ以上の芳香環に隣接する脂肪酸炭素に付着する水素である、つまり、それはベンジル型またはベンジル様である)が含まれる。
であり、ここで、G、G、G、G、およびGの各々は、GのいかなるG、G、G、G、およびGもNである場合に、隣接する原子がC-Hまたは置換炭素でなければならないいう条件付きで、独立してN、C-H、または置換炭素である。好適な芳香族部分には、
が含まれ、ここで、G、G、G、G、およびGの各々は、GのいかなるG、G、G、G、およびGもNである場合に、隣接する原子がC-Hまたは置換炭素でなければならないという条件付きで、独立してN、C-H、または置換炭素である。
1つ以上の実施形態において、イオン性水素原子を有する芳香族含有部分は、1つ以上の電子代替基(「R」、「Re1」、「Re2」など)を任意で含む。電子代替基は、電子を供与する基(ゆえに「電子供与基」と呼ばれる)または電子を求引する基(ゆえに「電子求引基」と呼ばれる)である。イオン性水素原子を有する芳香族含有部分に付着する場合、電子供与基は、電子をそれ自体から離れて配置し、芳香族含有部分付近または内に配置する能力を有する基である。イオン性水素原子を有する芳香族含有部分に付着する場合、電子求引基は、電子をそれ自体に近く配置し、かつ芳香族含有部分から離れて配置する能力を有する基である。水素は、一定の基の位置がそれ自体から離れているか近づいているかの決定における比較の基準として使用される。
理論によって縛られないが、イオン性水素原子を有する芳香族含有部分の電子の位置(つまり、「電子密度」)を変更することによって、電子代替基は、イオン性水素原子がイオン化する容易さに影響する。したがって、電子求引基によりイオン性水素原子の酸性度が増加する一方で、電子供与基によりイオン性水素原子の酸性度が減少することが考えられる。イオン性水素原子の酸性度に影響を及ぼす電子供与および求引基には、本明細書に提供される構造のさまざまな構成と結合する働きをする、スペーサー部分(例えば、X、X、Xなど)内に含まれる基が含まれる。
典型的な電子求引基として、ハロ(例えば、ブロモ、フルオロ、クロロ、およびヨード)、ニトロ、カルボキシ、エステル、ホルミル、ケト、アゾ、アミドカルボニル、アミドスルホニル、カルボキシアミド、スルホンオキシ、スルホンアミド、ウレイド、およびアリールが挙げられる。典型的な電子供与基として、ヒドロキシル、低級アルコキシ(例えば、メトキシ、エトキシ等)、低級アルキル(例えば、メチル、エチル等)、アミノ、低級アルキルアミノ、ジ低級アルキルアミノ、アリールオキシ(例えば、フェノキシ等)、アリールアルコキシ(例えば、フェノキシ等)、アミノアリール(例えば、p-ジチルアミノフェニル等)、メルカプト、およびアルキルチオが挙げられる。
1つ以上の実施形態において、芳香族含有部分は、(1つ以上の水溶性ポリマーの他に)1、2、3、4、またはそれ以上の電子代替基を含んでもよい。 芳香族含有部分が2つの電子代替基を含む典型的事例は、以下の構造で示され、
ここで、
は芳香族含有部分で、Arは第一の芳香族部分で、Arは第二の芳香族部分で、Re1は電子代替基、およびRe2は電子代替基であり、一方、イオン性水素原子(すなわちHα)、1つ以上の水溶性ポリマー、およびその他のいかなる成分も、存在してもよいが示されていない。Re1およびRe2の各々が異なる場合、(a)Re1およびRe2が異なる電子求引基であること、(b)Re1およびRe2が異なる電子供与基であること、あるいは(c)Re1およびRe2は、1つが電子求引基で他方が電子供与基であることが可能である。しかしながら、多くの状況において、Re1およびRe2の各々は同一である。
イオン性水素原子を有する芳香族含有部分における電子代替基の位置は、多くの場合、芳香族求電子または求核置換過程によって添加される電子代替基の好適な入口点によって決定されるのが一般的であるが必ずしもそうとは限らない。例えば、フルオレン環について、求電子芳香族置換による電子代替基添加のための一般的な位置は「2」および「7」の位置である。これらの位置が、スペーサー部分(水溶性ポリマーに付着される)によって占められる場合、フルオレン環におけるその他の位置は、(a)スペーサー部分(例えば、XおよびX)の配向能力、ならびに(b)立体的影響などの要因に基づいて置換される。しかしながら、多くの場合、「2」および「7」の位置が利用できない場合、特に、アルファ炭素つまりフルオレンにおける9位(つまり、イオン性水素原子Hαを有する炭素)が置換される場合に、フルオレン環の「4」および「5」の位置は、付着部位を表す傾向にある。例示するために、フルオレン環における位置は、以下の構造において識別され、
ここで、ポリ、ポリ、X、X、R、R、Hα、および(FG)は、化Iに関して以下に定義されるとおりである。電子代替基およびその他の基の典型的位置は、フルオレン環に関して言及されたが、電子代替基の配置位置の本説明は、その他の芳香族系にも当てはまる。当技術分野において通常の技術を有する者は、その他の環系における配置位置を決定することができる。
上に示されたように、電子代替基は、特定の電子代替基の性質に応じたさまざまな方法で、芳香族含有部分のイオン性水素原子の酸性度に影響を及ぼすことができる。例えば、上に示されるフルオレン環における「1」および「8」の位置の電子代替基のイオン性水素原子に対する近接性により、これらの位置にある電子代替基は、結合(誘起)効果によって最大の影響力を有する。しかしながら、ポリ-X-およびポリ-X-が2および7の位置に付着する場合、上述の理由(つまりスペーサー部分の配向能力および立体的影響)から、電子代替基の4または5の位置における添加の可能性が大きい。アミド、カルボキシ、ニトロ、およびアルコキシ基などの共鳴効果によって環と相互作用する電子代替基は、アルファ水素から相当な距離において共鳴効果を提供することができる。結果として、それらが、イオン性水素原子に比較的近く配置されることは、それほど重要でない可能性がある。別の観点から述べれば、最終的に除去されるイオン性水素原子がこれらの位置で電子代替基の立体効果によって抑制される可能性があるので、比較的近いそれらの配置(例えば、「1」および「4」の位置)を置換しないことが有利であってもよい。また、電子代替基およびその他の基の例示的配置が、フルオレン環に関して言及されたが、配置位置の本説明は、その他の環系にも当てはまり、当技術分野において通常の技術を有する者は、その他の環系における対応する配置位置を決定することができる。
本発明のポリマー試薬で生成される複合体の放出反応をより理解するために、(ならびにその過程における電子代替基の効果を示すするためにも)、理論によって縛られないことを意図して、放出過程の機構の提案が提供される。提案される機構の概略図は、芳香族含有部分としてフルオレン部分を利用して以下に示される。概略図において、本発明の典型的な複合体が示され、カルバメート結合が活性剤(「薬物」)の残留物を残りの分子に結合する。変数である「ポリ」、「ポリ」、「X」、「X」、「R」、および「R」は、上に定義されるとおりである。
放出過程は、一般的に、転移過程においてプロトンを受け入れる能力を有する塩基性分子、イオン、または種(概略図において「B:」と示される)の攻撃によって開始される。体内において、これは、いくつかの塩基性原子を有するイオン種またはタンパク質のいくつかの種類のいずれかの1つであってもよい。置換フルベン部分(または、非フルオレン構造が用いられる際に対応する構造)を生成するために脱離が起こることによって、生理条件下で急速に失われるカルボキシ基に最初に付着されてもよい活性剤または「薬物」の種を放出する。
放出過程は、協奏的または段階的であることが可能である。プロトンの除去ステップの正確な性質に関わらず、カルボアニオンが中間体として生成されるか、カルボアニオン性を有する遷移状態が伴う。したがって、カルボアニオンの生成を抑制する芳香環に付着する電子供与基は、カルボアニオン生成過程を抑制することにより放出速度が遅くなる。反対に、カルボアニオン種の生成を促進し、カルボアニオン遷移状態を安定させるカルボアニオン遷移状態電子求引基は、カルボアニオン生成過程を加速することによって、放出速度が速くなる。
有利には、1つ以上の電子代替基を芳香族含有部分に含むことによって、活性剤の所望の放出速度をより厳密に提供することができる。1つ以上の電子求引基を芳香族含有部分に含むことによって放出は増加し、1つ以上の電子供与基の存在により、放出速度が減少することが考えられる。したがって、1つ以上の電子代替基の存在は、放出反応に伴う帯電中間体または遷移状態の相対的安定性または不安定性を提供可能であると考えられる。したがって、そのような1つ以上の電子求引基を芳香族含有部分に含むことによって、本発明のポリマー試薬に複合された元々の活性剤の所望の放出速度をよりカスタマイズすることが可能である。
そのような電子代替基は、提案される電子代替基を有するポリマー試薬を調製し、このポリマー試薬を使用して複合体を調製し、その複合体を経時的に薬物放出速度について試験し、ならびにその薬物放出速度を対照ポリマー試薬で調製される複合体と比較することによって、複合体の薬物放出速度にどの効果をもたらすかを決定することが可能である。
体内の複合体の相対放出速度を決定するために、複合体は、調製および研究可能である。以下の実施例5を参照のこと。グリシン複合体の調製が以下のスキーム(この場合、m-PEGOおよびOPEG-mはそれぞれ、各nが4から1500である-O-CHCH-(OCHCH-OCHとして定義される)に例示される。
本複合体の放出速度は、中性に近いpHで緩衝媒体における反応を観測することによって、疑似体内状態で研究された。フルベン含有部分の出現を経時的に追うことによって、放出をもたらす反応の半減期を計算してもよい。この放出速度は、電子代替基の数および/または種類によって異なるその他のグリシン複合体の放出速度と質的に比較可能である。そうすることによって、いかなる一定の種の放出速度も決定することができる。
本明細書に記載のポリマー試薬の官能基は、活性剤のアミノ基と反応して、カルバメート結合などの分解性結合を生成可能な官能基である。官能基が活性剤のアミノ基と反応してカルバメート結合などの分解性結合を生成可能である限り、本発明は特定の官能基に限定されない。活性剤のアミノ基と反応可能である典型的な官能基として、N-スクシンイミジル、1-ベンゾトリアゾリル、イミダゾール、炭素塩ハロゲン化物(例えば、炭素塩塩化物および炭素塩臭化物)、フェノラート(例えば、p-ニトロフェノラート)などの活性炭素塩から成る基から選択される官能基が挙げられる。また、特別な場合として、活性剤がイソシアネートまたはイソチオシアネート基に変換される活性アミン基と共に利用可能な場合、ポリマー試薬の官能基は、これらの成分の反応が分解性カルバメート結合を提供するため、ヒドロキシルであることが可能である。
スペーサー部分(例えば、「X」、「X」、「X」、「X」など)は、いかなる原子あるいは分子のある部分を別の部分に結合する一連の原子である。しかしながら、本開示目的により、一連の原子がポリマーに直接隣接する場合は、一連の原子はスペーサー部分ではなく、一連の原子は提案されるスペーサー部分が単にポリマー鎖の延長を表すように別のモノマー部分である。例えば、部分的な構造「ポリ-X-」、およびポリが、(m)が2から4000でXがスペーサー部分と定義される「CHO(CHCHO)-」として定義される場合、スペーサー部分は、定義が単にポリマー鎖の延長を表すことになるため、「-CHCHO-」として定義されない。しかしながら、その場合、許容可能なスペーサー部分は「-CHCH-」として定義されうる。
模範的スペーサー部分として、-C(O)-、-S(O)-、-S(O)-、-NH-S(O)-、-S(O)-NH-、-CH=CH-、-O-CH=CH-、-C(O)-NH-、-NH-C(O)-NH-、-O-C(O)-NH-、-C(S)-、-CH-、-CH-CH-、-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-、-O-CH-、-CH-O-、-O-CH-CH-、-CH-O-CH-、-CH-CH-O-、-O-CH-CH-CH-、-CH-O-CH-CH-、-CH-CH-O-CH-、-CH-CH-CH-O-、-O-CH-CH-CH-CH-、-CH-O-CH-CH-CH-、-CH-CH-O-CH-CH-、-CH-CH-CH-O-CH-、-CH-CH-CH-CH-O-、-S-CH-、-CH-S-、-S-CH-CH-、-CH-S-CH-、-CH-CH-S-、-S-CH-CH-CH-、-CH-S-CH-CH-、-CH-CH-S-CH-、-CH-CH-CH-S-、-S-CH-CH-CH-CH-、-CH-S-CH-CH-CH-、-CH-CH-S-CH-CH-、-CH-CH-CH-S-CH-、-CH-CH-CH-CH-S-、-C(O)-NH-CH-、-C(O)-NH-CH-CH-、-CH-C(O)-NH-CH-、-CH-CH-C(O)-NH-、-C(O)-NH-CH-CH-CH-、-CH-C(O)-NH-CH-CH-、-CH-CH-C(O)-NH-CH-、-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-C(O)-NH-CH-CH-CH-CH-、-CH-C(O)-NH-CH-CH-CH-、-CH-CH-C(O)-NH-CH-CH-、-CH-CH-CH-C(O)-NH-CH-、-CH-CH-CH-C(O)-NH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH=CH-C(O)-NH-、-C(O)-O-CH-、-CH-C(O)-O-CH-、-CH-CH-C(O)-O-CH-、-C(O)-O-CH-CH-、-NH-C(O)-CH-、-CH-NH-C(O)-CH-、-CH-CH-NH-C(O)-CH-、-NH-C(O)-CH-CH-、-CH-NH-C(O)-CH-CH-、-CH-CH-NH-C(O)-CH-CH-、-C(O)-NH-CH-、-C(O)-NH-CH-CH-、-O-C(O)-NH-CH-、-O-C(O)-NH-CH-CH-、-NH-CH-、-NH-CH-CH-、-CH-NH-CH-、-CH-CH-NH-CH-、-C(O)-CH-、-C(O)-CH-CH-、-CH-C(O)-CH-、-CH-CH-C(O)-CH-、-CH-CH-C(O)-CH-CH-、-CH-CH-C(O)-、-CH-CH-CH-C(O)-NH-CH-CH-NH-、-CH-CH-CH-C(O)-NH-CH-CH-NH-C(O)-、-CH-CH-CH-C(O)-NH-CH-CH-NH-C(O)-CH-、-CH-CH-CH-C(O)-NH-CH-CH-NH-C(O)-CH-CH-、-O-C(O)-NH-[CH-(OCH2CH2)-、-NH-C(O)-O-[CH-(OCHCH-、二価シクロアルキル基、-O-、-S-、アミノ酸、-N(R)-、および前述のいずれかのうちの2つ以上の組み合わせが含まれるがそれだけに限らず、Rは、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成る基から選択される有機ラジカルであり、(h)は0から6であり、(j)は0から20である。その他の特定のスペーサー部分は、-C(O)-NH-(CH1-6-NH-C(O)-、-NH-C(O)-NH-(CH1-6-NH-C(O)-、および-O-C(O)-NH-(CH1-6-NH-C(O)-の構造を有し、ここで、メチレンに続く下付き文字の値は、その構造に含まれるメチレンの数を示し、例えば、(CH1-6は、その構造が1、2、3、4、5、または6つのメチレンを含むことが可能であることを意味する。さらに、上記スペーサー部分のいずれもが、1から20のエチレンオキシドモノマー単位[つまり、--(CHCHO)1-20]を含むエチレンオキシドオリゴマー鎖をさらに含んでもよい。つまり、エチレンオキシドオリゴマー鎖は、スペーサー部分の前または後、および、任意で2つ以上の原子から成るスペーサー部分のいかなる2つの原子もの間で発生することが可能である。また、オリゴマー鎖は、オリゴマーがポリマーセグメントに隣接し、単にポリマーセグメントの延長を表す場合は、スペーサー部分の一部として考えられない。最後に、スペーサー部分によっては、原子または電子代替基としても機能する原子の基を含み、その場合、1つ以上の追加の「離散」(つまり、スペーサー部分の一部ではない)電子代替基を含むことは所望されず、または必要とされなくてもよいことが留意されたい。
XおよびXのための好適なスペーサー部分は、-C(O)-NH-CH-CH-、-CH-CH-NH-C(O)-、-C(O)-NH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-NH-C(O)-、-C(O)-NH-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-NH-C(O)-、-C(O)-NH-、-NH-C(O)-、-C(O)-NH-CH-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-CH-NH-C(O)-、-NH-C(O)-CH-CH-、-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-C(O)-CH-CH-、-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-CH-C(O)-、-NH-CH-CH-(OCHCH1-3-NH-C(O)-、-C(O)-NH-(CHCHO)1-3-CH-CH-NH-、-C(O)-NH-CH-CH-(OCHCH1-3-NH-C(O)-、-C(O)-NH-(CHCHO)1-3-CH-CH-NH-C(O)-、-NH-C(O)-CH-、-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-O-、-O-CH-C(O)-NH-、-CH-CH-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-CH-CH-、-O-CH-CH-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-CH-CH-O-、-C(O)-NH-CH-CH-、-CH-CH-NH-C(O)-、-C(O)-NH-CH-CH-O-、および-O-CH-CH-NH-C(O)-から成る基から選択されるものを含む。Xのための好適なスペーサー部分は、-C(O)-NH-CH-CH-、-CH-CH-NH-C(O)-、-C(O)-NH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-NH-C(O)-、-C(O)-NH-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-NH-C(O)-、-C(O)-NH-、-NH-C(O)-、-C(O)-NH-CH-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-CH-NH-C(O)-、-NH-C(O)-CH-CH-、-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-C(O)-CH-CH-、-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-CH-C(O)-、-NH-CH-CH-(OCHCH1-3-NH-C(O)-、-C(O)-NH-(CHCHO)1-3-CH-CH-NH-、-C(O)-NH-CH-CH-(OCHCH1-3-NH-C(O)-、-C(O)-NH-(CHCHO)1-3-CH-CH-NH-C(O)-、-NH-C(O)-CH-、-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-O-、-O-CH-C(O)-NH-、-CH-CH-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-CH-CH-、-O-CH-CH-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-CH-CH-O-、-C(O)-NH-CH-CH-、-CH-CH-NH-C(O)-、-C(O)-NH-CH-CH-O-、および-O-CH-CH-NH-C(O)-から成る基から選択されるものを含む。
全体構造における各スペーサー部分は、存在する場合、全体構造におけるその他のいかなるスペーサー部分と同一または異なることが可能である。XおよびXに関して、XおよびXにが同一であることが好ましい場合がある。
X、Xおよび/またはXに相当する好適なスペーサー部分には、アミドカルボキシ、カルボキシアミド、スルホンアミド、エステル、およびウレイドが含まれる。
いくつかの実施形態において、スペーサー部分(特に、化VIおよびVI-CのX)は、硫黄原子が欠如すること(例えば、「-S-」の欠如)、リン原子が欠如すること、4を上回る原子の鎖であること、ならびに-CO-CH-NH-CO-、-CO-CH(CH)-NH-CO-、および-CO-CH-NH-CO-NHを含まないことのうちの1つ以上を満たすことが好ましい。いくつかの実施形態において、スペーサー部分(特に、化VIおよびVI-CのX)は、原子または原子の基に硫黄およびリン原子が欠如していること、および-NH-CO-O-、-NH-CO-CH-NH-CO-NH-、-NH-CO-、-NH-CH-、-NH-CO-NH-、-NH-CS-NH-、-CO-O-、-CO-NH-、および-CH-NH-でないことを条件とした、原子または原子の基であることが好ましい。いくつかの実施形態において、スペーサー部分(特に、化VIおよびVI-CのX)は、-R-Rではなく、ここで、Rは--NH-、-S-、-CO-、-COO-、-CH-、-SO-、-SO-、-PO-、および-PO-から成る基から選択され、Rは、-CO-、-COO-、-CH-、-CH(CH)-、-CO-NH-、-CS-NH、-CO-CH-NH-CO-、-CO-CH(CH)-NH-CO-、-CO-CH-NH-CO-NH-、-CO-R-(ここで、Rは、直線状または分岐アルキレン)、マレイミド含有ラジカル、およびトリアジニル含有ラジカルから成る基から選択される結合あるいはラジカルである。
いくつかの事例において、スペーサー部分および/またはいかなる電子代替基も、芳香族含有部分と直接結合するアミド官能基を含んでもよい(すなわち、その場合、アミドの窒素は、芳香族含有部分と直接共有結合する)。しかしながら、いくつかの実施形態において、スペーサー部分および/またはいかなる電子代替基の両方ともが、芳香族含有部分と直接結合するアミド官能基(つまり、-NH-C(O)-または-C(O)-NH-)を含まないことが好ましい。
典型的な本発明のポリマー試薬について、ここで、さらに詳しく説明する。立体化学は、いかなる化学式または構造(ポリマー試薬、複合体のためのもの、あるいはいかなるその他の化学式または構造であっても)にも特に示されないが、提供される化学式および構造は、双方の光学異性体とともに、同等量(つまり、ラセミ混合物)および同等でない量の各光学異性体の混合物を含む組成を考慮していることが銘記されたい。したがって、例えば、単一の電子代替基(Re1)が存在する化IIcのポリマー試薬は、双方の光学異性体とその混合物を含む。
典型的な本発明のポリマー試薬は、以下の構造を有し、
ここで、
ポリは、第一の水溶性ポリマー、
ポリは、第二の水溶性ポリマー、
は、第一のスペーサー部分、
は、第二のスペーサー部分、
は、イオン性水素原子Haを有する芳香族含有部分、
は、Hまたは有機ラジカル、
は、Hまたは有機ラジカル、
(a)は、0または1、
(b)は、0または1、
e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
e2は、存在する場合、第二の電子代替基、および
(FG)は、活性剤のアミノ基と反応して、分解性結合を生成可能な官能基である。
化Iに相当するポリマー試薬に、離散電子代替基が存在しない場合[つまり、化Iに関して(a)および(b)が両方ともが0である場合]、以下の化学式のポリマー試薬となり、
ここで、ポリ、ポリ、X、X、R、R
、および(FG)の各々は、化Iに関して上に定義されたとおりである。
化Iに相当するポリマー試薬が、単一の離散電子代替基を有する場合[つまり、化Iにおいて(a)が1で、(b)が0である場合]、以下の化学式のポリマー試薬となり、
ここで、ポリ、ポリ、X、X、R、R
、(FG)およびRe1の各々は、前述の化Iに定義されたとおりである。
化Iに相当するポリマー試薬が、2つの離散電子代替基を有する場合[つまり、化Iにおいて(a)および(b)の両方が1である場合]、以下の化学式のポリマー試薬となり、
ここで、ポリ、ポリ、X、X、R、R
、(FG)、Re1、Re2の各々は、前述の化Iに定義されたとおりである。
いくつかの場合において、ポリマー試薬は、イオン性水素原子を有する炭素原子を介してのみ相互に結合するだけの個別の芳香族部分を含むことができる。このようなポリマー試薬は、以下の化学式を有し、
ここで、
ポリは、第一の水溶性ポリマー、
ポリは、第二の水溶性ポリマー、
は、第一のスペーサー部分、
は、第二のスペーサー部分、
Arは、第一の芳香族部分、
Arは、第二の芳香族部分、
αは、イオン性水素原子、
は、Hまたは有機ラジカル、
は、Hまたは有機ラジカル、
(a)は、0または1、
(b)は、0または1、
e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
e2は、存在する場合、第二の電子代替基、および
(FG)は、活性剤のアミノ基と反応して、カルバメート結合などの分解性結合を生成可能な官能基である。
化IIに相当するポリマー試薬に、離散電子代替基が存在しない場合[つまり、化IIにおいて(a)および(b)が両方ともが0である場合]、以下の化学式のポリマー試薬となり、
ここで、ポリ、ポリ、X、X、R、R、X、X、Ar、Ar、および(FG)の各々は、前述の化IIに定義されたとおりである。
化IIに相当するポリマー試薬が、単一の離散電子代替基を有する場合[つまり、化IIにおいて(a)が1で、(b)が0である場合]、以下の化学式のポリマー試薬となり、
ここで、ポリ、ポリ、X、X、Ar、Ar、Hα、R、R、Re1、および(FG)の各々は、前述の化IIに定義されたとおりである。
化IIに相当するポリマー試薬が、2つの離散電子代替基を有する場合[つまり、化IIにおいて(a)および(b)の両方が1である場合]、以下の化学式のポリマー試薬となり、
ここで、ポリ、ポリ、X、X、Ar、Ar、Hα、R、R、(FG)、Re1、およびRe2の各々は、前述の化IIに定義されたとおりである。
さらにその他の場合において、ポリマー試薬は、イオン性水素原子を有する炭素原子を介して、ならびに別の直接結合の両方で相互に結合するの個別の芳香族部分を含むことができる。このようなポリマー試薬は、以下の化学式を有し、
ここで、
ポリは、第一の水溶性ポリマー、
ポリは、第二の水溶性ポリマー、
は、第一のスペーサー部分、
は、第二のスペーサー部分、
Arは、第一の芳香族部分、
Arは、第二の芳香族部分、
αは、イオン性水素原子、
は、Hまたは有機ラジカル、
は、Hまたは有機ラジカル、
(a)は、0または1、
(b)は、0または1、
e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
e2は、存在する場合、第二の電子代替基、および
(FG)は、活性剤のアミノ基と反応して、カルバメート結合などの分解性結合を生成可能な官能基である。
化IIIに相当するポリマー試薬に、離散電子代替基が存在しない場合[つまり、化IIIにおいて(a)および(b)が両方ともが0である場合]、以下の化学式のポリマー試薬となり、
ここで、ポリ、ポリ、X、X、R、R、Ar、Ar、および(FG)の各々は、前述の化IIIにに定義されたとおりである。
化IIIに相当するポリマー試薬が、単一の離散電子代替基を有する場合[つまり、化IIIにおいて(a)が1で、(b)が0である場合]、以下の化学式のポリマー試薬となり、
ここで、ポリ、ポリ、X、X、R、R、Ar、Ar、Re1、および(FG)の各々は、前述の化IIIに定義されたとおりである。
化IIIに相当するポリマー試薬が、2つの離散電子代替基を有する場合[つまり、化IIIにおいて(a)および(b)の両方が1である場合]、以下の化学式のポリマー試薬となり、
ここで、ポリ、ポリ、X、X、R、R、Ar、Ar、Re1、Re2、および(FG)の各々は、前述の化IIIに定義されたとおりである。
さらにその他の場合において、ポリマー試薬は、イオン性水素原子を有する炭素原子ならびに1つ以上の原子のスペーサー部分の両方を介して、相互に結合するの個別の芳香族部分を含むことができる。このようなポリマー試薬は、以下の化学式を有し、
ここで、
ポリは、第一の水溶性ポリマー、
ポリは、第二の水溶性ポリマー、
は、第一のスペーサー部分、
は、第二のスペーサー部分、
は、第三のスペーサー部分、
Arは、第一の芳香族部分、
Arは、第二の芳香族部分、
αは、イオン性水素原子、
は、Hまたは有機ラジカル、
は、Hまたは有機ラジカル、
(a)は、0または1、
(b)は、0または1、
e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
e2は、存在する場合、第二の電子代替基、および
(FG)は、活性剤のアミノ基と反応して、カルバメート結合などの分解性結合を生成可能な官能基である。
化IVに相当するポリマー試薬に、離散電子代替基が存在しない場合[つまり、化IVにおいて(a)および(b)が両方ともが0である場合]、以下の化学式のポリマー試薬となり、
ここで、ポリ、ポリ、X、X、X、R、R、Ar、Ar、および(FG)の各々は、前述の化IVに定義されたとおりである。
化IVに相当するポリマー試薬が、単一の離散電子代替基を有する場合[つまり、化IVにおいて(a)が1で、(b)が0である場合]、以下の化学式のポリマー試薬となり、
ここで、ポリ、ポリ、X、X、X、R、R、Ar、Ar、Re1、および(FG)の各々は、前述の化IVに定義されたとおりである。
化IVに相当するポリマー試薬が、2つの離散電子代替基を有する場合[つまり、化IVにおいて(a)および(b)の両方が1である場合]、以下の化学式のポリマー試薬となり、
ここで、ポリ、ポリ、X、X、X、Ar、Ar、Hα、R、R、Re1、Re2、および(FG)の各々は、前述の化IVに定義されたとおりである。
一つの好適なポリマー試薬は、以下の構造を有し、
ここで、
ポリは、第一の水溶性ポリマー、
ポリは、第二の水溶性ポリマー、
は、第一のスペーサー部分、
は、第二のスペーサー部分、
αは、イオン性水素原子、
は、Hまたは有機ラジカル、
は、Hまたは有機ラジカル、
(a)は、0または1、
(b)は、0または1、
e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
e2は、存在する場合、第二の電子代替基、および
(FG)は、活性剤のアミノ基と反応して、分解性結合を生成可能な官能基である。
化Vに相当するポリマー試薬に、離散電子代替基が存在しない場合[つまり、化Vにおいて(a)および(b)が両方ともが0である場合]、以下の化学式のポリマー試薬となり、
ここで、ポリ、ポリ、X、X、Hα、R、R、および(FG)の各々は、前述の化Vに定義されたとおりである。
化Vに相当するポリマー試薬が、単一の離散電子代替基を有する場合[つまり、化Vにおいて(a)が1で、(b)が0である場合]、以下の化学式のポリマー試薬となり、
ここで、ポリ、ポリ、X、X、Hα、R、R、Re1、および(FG)の各々は、前述の化Vに定義されたとおりである。
化Vに相当するポリマー試薬が、2つの離散電子代替基を有する場合[つまり、化Vにおいて(a)および(b)の両方が1である場合]、以下の化学式のポリマー試薬となり、
ここで、ポリ、ポリ、X、X、Hα、R、R、Re1、Re2、および(FG)の各々は、前述の化Vに定義されたとおりである。
さらに別の好適なポリマー試薬は、以下の構造を有し、
ここで、ポリ、ポリ、X、X、R、R、Hα、Re1、Re2、(a)、(b)、および(FG)の各々は、前述の化Vにに定義されたとおりであるが、但し、(a)が0の場合にRe2がHであり、(b)が0の場合にRe2がHである。
さらに別の好適なポリマー試薬は、以下の構造を有し、
ここで、ポリ、ポリ、X、X、R、R、Hα、Re1、Re2、および(FG)の各々は、前述の化Vに定義されたとおりであるが、但し、(a)が0の場合にRe2がHであり、(b)が0の場合にRe2がHである。
さらに別の好適なポリマー試薬は、以下の構造を有し、
ここで、ポリ、ポリ、X、X、R、R、Hα、Re1、Re2、および(FG)の各々は、前述の化Vに定義されたとおりであるが、(a)が0の場合にRe2がHであり、(b)が0の場合にRe2がHであることを条件とする。
さらに別の好適なポリマー試薬は、以下の構造を有し、
ここで、ポリ、ポリ、X、X、R、R、Hα、Re1、Re2、(a)、(b)、および(FG)の各々は、前述の化Vに定義されたとおりであるが、但し、(a)が0の場合にRe2がHであり、(b)が0の場合にRe2がHである。
一般的に、化I、Ia、Ic、Ib、II、IIa、IIc、IIb、III、IIIa、IIIc、IIIb、IV、IVa、IVc、IVb、V、Va、Vb、Vc、Vd、Ve、Vf、およびVgのポリマー試薬の各々におけるポリおよびポリの各々は、同一である。しかしながら、ポリおよびポリの各々が異なるポリマー試薬を有することは可能である。さらに、ポリおよびポリのうちの各々は、一般的に(必ずしもそうとは限らないが)、ポリ(エチレングリコール)などのポリ(アルキレン酸化物)である。さらに、一定のポリ(エチレングリコール)に関して、各ポリ(エチレングリコール)は、ヒドロキシル、アルコキシ、置換アルコキシ、アルケンオキシ、置換アルケンオキシ、アルキンオキシ、置換アルキンオキシ、アリールオキシ、および置換アリールオキシから成る基から選択されるエンドキャッピング部分と末端でキャップされることができる。しかしながら、好適な末端キャッピング基にはメトキシが含まれる。化I、Ia、Ic、Ib、II、IIa、IIc、IIb、III、IIIa、IIIc、IIIb、IV、IVa、IVc、IVb、V、Va、Vb、Vc、Vd、Ve、Vf、およびVgにおけるポリおよびポリとしての役割を果たす各ポリ(エチレングリコール)の典型的な重量平均分子量には、約120ダルトンから約6,000ダルトンの範囲、約6,000ダルトンから約100,000ダルトンの範囲、約10,000ダルトンから約85,000ダルトンの範囲、および約20,000ダルトンから約85,000ダルトンの範囲のうちの1つ以上が含まれる。化I、Ia、Ic、Ib、II、IIa、IIc、IIb、III、IIIa、IIIc、IIIb、IV、IVa、IVc、IVb、V、Va、Vb、Vc、Vd、Ve、Vf、およびVgにおけるポリおよびポリとしての役割を果たす一定のポリ(エチレングリコール)の典型的な構造には、線状および分岐状が含まれる。化I、Ia、Ic、Ib、II、IIa、IIc、IIb、III、IIIa、IIIc、IIIb、IV、IVa、IVc、IVb、V、Va、Vb、Vc、Vd、Ve、Vf、およびVgの各々の典型的な第一および第二のスペーサー部分には、-NH-C(O)-CH-、-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-O-、-O-CH-C(O)-NH-、-CH-CH-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-CH-CH-、-O-CH-CH-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-CH-CH-O-、-C(O)-NH-CH-CH-、-CH-CH-NH-C(O)-、-C(O)-NH-CH-CH-O-、および-O-CH-CH-NH-C(O)-から成る基から独立して選択されるXおよびXスペーサー部分が含まれる。また、化I、Ia、Ic、Ib、II、IIa、IIc、IIb、III、IIIa、IIIc、IIIb、IV、IVa、IVc、IVb、V、Va、Vb、Vc、Vd、Ve、Vf、およびVgに関して、RおよびRの各々がHであるが、低級アルキル(例えば、メチルおよびエチル)も考慮されることが好ましい。さらに、化I、Ic、Ib、II、IIc、IIb、III、IIIc、IIIb、IV、IVc、IVb、V、Vb、Vc、Vd、Ve、Vf、およびVgのいずれにおいても存在するいかなる電子代替基に関しても、各電子代替基は、ハロ、低級アルキル、アリール、置換アリール、置換アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキルチオ、アリールチオ、CF、-CHCF、-CH、-CN、-NO、-S(O)R、-S(O)Ar、-S(O)R、-S(O)Ar、-S(O)OR、-S(O)OAr、-S(O)NHR、-S(O)NHAr、-C(O)R、-C(O)Ar、-C(O)OR、-C(O)NHR等であることが好ましく、ここで、Arはアリールであり、RはHまたは有機ラジカルである。
別の典型的なポリマー試薬は、以下の化学式を有し、
ここで、
ポリは、水溶性ポリマー、
Xは、
部分を含まないスペーサー部分、
は、イオン性水素原子Hαを有するする芳香族部分、
は、Hまたは有機ラジカル、
は、Hまたは有機ラジカル、
は、電子代替基、
(a)は、0または1、および
(FG)は、活性剤のアミノ基と反応して、分解性結合を生成可能な官能基である。
別の典型的なポリマー試薬は、以下の化学式を有し、
ここで、ポリ、X、R、R、(a)、および(FG)の各々は、前述の化VIに定義されたとおりである。
化VIおよびVIaに相当するポリマー試薬は、一般的に(必ずしもそうとは限らないが)、ポリが、ポリ(エチレングリコール)などのポリ(アルキレン酸化物)であるようにする。さらに、ポリ(エチレングリコール)は、ヒドロキシル、アルコキシ、置換アルコキシ、アルケンオキシ、置換アルケンオキシ、アルキンオキシ、置換アルキンオキシ、アリールオキシ、および置換アリールオキシから成る基から選択されるエンドキャッピング部分と、末端でキャップされることができる。しかしながら、好適な末端キャッピング基にはメトキシが含まれる。化VIおよびVIaでポリとしての役割を果たすポリ(エチレングリコール)の典型的な重量平均分子量には、約120ダルトンから約6,000ダルトンの範囲、約6,000ダルトンから約100,000ダルトンの範囲、約10,000ダルトンから約85,000ダルトンの範囲、および約20,000ダルトンから約85,000ダルトンの範囲のうちの1つ以上が含まれる。化VIおよびVIaにおいてポリとしての役割を果たすポリ(エチレングリコール)の典型的な構造には、線状および分岐状が含まれる。化VIおよびVIaの典型的な第二のスペーサー部分には、-NH-C(O)-CH-、-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-O-、-O-CH-C(O)-NH-、-CH-CH-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-CH-CH-、-O-CH-CH-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-CH-CH-O-、-C(O)-NH-CH-CH-、-CH-CH-NH-C(O)-、-C(O)-NH-CH-CH-O-、および-O-CH-CH-NH-C(O)-から成る基から選択されるスペーサー部分が含まれる。化VIおよびVIaに関して、RおよびRの各々はHであることが好ましいが、低級アルキル(例えば、メチルおよびエチル)も考慮される。化VIaに関して、Rは、ハロ、低級アルキル、アリール、置換アリール、アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキルチオ、アリールチオ、CF、-CHCF、-CH、-CN、-NO、-S(O)R、-S(O)Ar、-S(O)R、-S(O)Ar、-S(O)OR、-S(O)OAr、-S(O)NHR、-S(O)NHAr、-C(O)R、-C(O)Ar、-C(O)OR、-C(O)NHR等であることが好ましく、ここで、Arはアリールであり、RはHまたは有機ラジカルである。
いくつかの実施形態において、VIの芳香族部分(および化VI-Cで表される相当する複合体)は、
のうちの1つではないことが好ましい。
本発明のポリマー試薬の実施例として、以下が挙げられ、
ここで、各(n)は、4から1500である。
本発明のポリマー試薬は、あらゆる方法で調製可能である。したがって、本明細書に提供されるポリマーは、調製に使用される特定の技術または方法に限定されない。しかしながら、ここに記載されるポリマー試薬を調製する典型的な方法について、以下に詳細に説明する。
ポリマー試薬を調製するための1方法において、その方法は、(a)第一の付着部位、第二の付着部位、および任意の第三の付着部位を有する芳香族部分を提供するステップ、(b)官能基試薬を第一の付着部位と反応させて、活性剤のアミノ基と反応可能な官能基を有する第一の付着部位をもたらし、カルバミン酸塩のような分解性結合をもたらすステップ、および(c)反応基を有する水溶性ポリマーを、第二の付着部位、および存在する場合は任意の第三の付着部位と反応させて、(i)スペーサー部分を介して水溶性ポリマーを有する第二の付着部位をもたらすステップであって、そのスペーサー部分は、
部分を含まないステップと、(ii)存在する場合に、スペーサー部分を介して第二の水溶性ポリマーを有する任意の第三の付着部位をもたらすステップであって、そのスペーサー部分は、
部分を含まないステップと、を含む。いくつかの事例において、(b)は、ステップ(c)の前に実行され、一方その他の事例において、(c)は、ステップ(b)の前に実行される。
したがって、ポリマー試薬を調製するための本方法において、必要なステップは、第一の付着部位、第二の付着部位、および任意の第三の付着部位を有する芳香族部分を提供する(a)である。合成調製の状況において、材料を「提供すること」は、材料の取得を意味することが理解される(例えば、それを合成または市販のものを取得することによって)。典型的な芳香族含有部分は、例示目的として、以下に示されるような9-ヒドロキシメチル-2,7-ジアミノフルオレンである。
本芳香族含有部分である、9-ヒドロキシメチル-2,7-ジアミノフルオレンは、3つの付着部位を有する芳香族含有部分の例であり、9位にヒドロキシル基および2位および7位の各々におけいてアミノ基を有する。芳香族含有部分は、塩基または塩形態で提供可能である。9-ヒドロキシメチル-2,7-ジアミノフルオレンに関し、二塩酸塩の形態を使用することが可能である。
芳香族含有部分を提供した後、本方法における別のステップには、反応基を有する水溶性ポリマーを芳香族含有部分の付着部位と反応させるステップが広範囲に含められる。ここで、水溶性ポリマーを芳香族含有部分の1つ以上の付着部位に付着するための当技術分野で既知であるいかなる方法も使用可能であり、その方法は、特定の方法に限定されない。例えば、アミン反応性PEG(例えば、N-ヒドロキシスクシンイミドとCHO-CHCH-(OCHCH)-OCHCH-OCHCOOHを、縮合剤としてのジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)またはジイソプロピルカルボジイミド(DIC)とを、任意で塩基の存在下で反応させることによって生成されるN-スクシンイミジルエステル-末端mPEGなど)は、9-ヒドロキシメチル-2,7-ジアミノフルオレンなどのアミンを持った芳香族含有部分と反応可能である。
いくつかの事例において、反応基を有する水溶性ポリマーの芳香族含有部分との反応により、そこに付着される水溶性ポリマーを有する全ての可能な付着部位がもたらされる。このような状況において、少なくとも1つの水溶性ポリマーを除去し、付着部位が、官能基試薬との反応に利用可能であるようにする必要がある。したがって、例えば、前段落で説明されたN-スクシンイミジルエステル-末端mPEGの9-ヒドロキシメチル-2,7-ジアミノフルオレンとの反応により、(a)2つのアミン部位の各々に1つずつの2つの水溶性ポリマーを有する種、および(b)3つの水溶性ポリマーを、2つのアミン部位の各々と、ヒドロキシル部位に有する種を含む混合物がもたらされる。ここで、サイズ排除クロマトグラフィーを使用して、高分子量種を除去および収集することが可能である。さらに、混合物を高pHに処理し[例えば、水酸化リチウム(LiOH)、水酸化ナトリウム(NaOH)、水酸化カリウム(KOH)に混合物を処理する]、その後、イオン交換クロマトグラフィー(IEC)を行なうことが可能である。いずれにせよ、結果として、2つの水溶性ポリマーをアミン部位の各々に1つずつ有する9-ヒドロキシメチル-2,7-ジアミノフルオレンを主に含む組成になる。したがって、第三のヒドロキシル部位は、官能基試薬との反応に利用可能である。
最終ステップは、芳香族含有部の反応部位を官能基試薬と反応させることである。好適な方法として、2つの水溶性ポリマーを2つのアミン部位の各々に1つずつ有するヒドロキシル含有9-ヒドロキシメチル-2,7-ジアミノフルオレンを、トリホスゲンと反応させ、その後、N-ヒドロキシスクシンイミドで処理することが挙げられる。このようにして、活性剤のアミノ基と反応して、カルバメート結合(この場合、「活性炭素塩」)などの分解性結合を生成可能な官能基が、ヒドロキシル含有反応部位に生成される。
本方法のステップは適切な溶媒において行なわれる。当技術分野において通常の技術を有する者は、任意の特定の溶媒が、任意の一定の反応に適切であるかを決定することができる。しかしながら、一般的に、溶媒は、無極性溶媒または極性非プロトン性溶媒であることが好ましい。無極性溶媒の限定されない例として、ベンゼン、キシレン、ジオキサン、テトラヒドロフラン(THF)、t-ブチルアルコール、およびトルエンが挙げられる。特に、好適な無極性溶媒には、トルエン、キシレン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、およびt-ブチルアルコールが挙げられる。典型的な極性非プロトン性溶媒には、DMSO(ジメチルスルホキシド)、HMPAヘキサメチルリン酸アミド)、DMF(ジメチルホルムアミド)、DMA(ジメチルアセトアミド)、NMP(N-メチル‐2‐ピロリドン)が含まれるがそれだけに限定されない。
代替方法として、容易に入手可能な出発原料であるフルオレンジアミンを用いて開始する。本方法の構造図を以下に示す(複合体の提供に十分な合成ステップを示す)。
本方法において、カルボキシルメチル-末端PEG(Nektar Therapeuticsから市販の「PEG-CM」)は、フルオレンジアミンと反応し、活性剤(「Drug-NH」)と複合体を形成するためにその後使用可能な中間体を提供することができる。フルオレンジアミンは、芳香核に付着する2つのアミド基を有し、その結果イオン性水素原子(Hα)の酸性度(pKa値)に対し軽度の効果を有する(本基が置換する水素と比較して)。したがって、薬剤開放率は、中程度から緩効性となる。
同様に、市販のmPEGプロピオン酸エステル「mPEG-SPA」等のアミン試薬に基づく別の方法において、合成は僅かに異なるが、薬剤放出速度の最終結果は最小である。本方法の構造図を以下に示す(複合体の提供に十分な合成ステップを示す)。
mPEG-CMおよびmPEG-SPAとの反応の結果得られる芳香環置換が類似しているため、薬剤放出速度の差異は最小である。
無水コハク酸またはグルタル酸無水物等の試薬と反応させることでアミン基を増大させ、合成方法を大幅に変更し、末端カルボン酸を得ることができる。本方法の構造図を以下に示す(複合体の提供に十分な合成ステップを示す)。
本方法において、結果は、PEGカルボン酸または活性エステルではなく、PEG化試薬としてPEGアミンを使用することを可能にする。したがって、さらに他の試薬の合成方法を達成することが可能であるが、薬剤放出速度の最終結果は、芳香環置換は、アミド基のままであるため、大幅に変化しない。
前述の3試薬の芳香環のうち1つ以上が、合成のある段階において、さらに置換することによって増大される場合、薬剤放出速度に大幅な変化が生じ得る。例えば、スルホン酸基またはニトロ基との環置換を生じさせる場合がある。いずれの基も電子求引度が高く、イオン性水素原子(Hα)の酸性度(pKa値)に大幅な影響を及ぼす。
最終試薬薬剤複合体における薬剤放出速度に影響を及ぼす能力を示すための別の実施例を、以下に図示する。
ここで、開始フルオレン誘導体は、カルボン酸基を含む。容易に入手可能な本原料は、遠隔芳香環にアミノ基の導入を可能にする反応条件下におかれる。その後、前述の実施例に類似の化学反応を使用して、1芳香環上にアミド基および他の環上にカルボキサミド基を有する試薬を提供することができる。環置換基の本組み合わせは、2つのアミド基を有する前述の実施例と比較して、最終的には電子求引性であり、その結果、イオン性水素原子(Hα)の酸性度(pKa値)に及ぼす効果として、薬剤放出速度が増加する。
異なるアミド結合種を使用することによって、薬剤放出速度をさらに大幅に増強させることが可能となる。以下に図示する一連の反応を使用して、スルホンアミドを調製することができる(複合体の提供に十分な合成ステップを示す)。
各環に付着されたスルホニル基(電気陰性度が高い基)は、イオン性水素原子(Hα)の酸性度(pKa値)に影響する。その結果、本複合体の薬剤放出速度は、相対的に早くなる。
他の実施例において、中程度の放出率を有する薬物複合体を図示する(複合体の提供に十分な合成ステップを示す)。
本例において、市販のイソシアネート原料を使用して、ウレイド基およびスルホンアミド基を芳香族核に付着する。前述のアミド基等と同様にウレイド基は、軽度の効果があるが、スルホンアミド基は強度の効果を有する。最終結果として、本試薬から調製された複合体は、ビススルホンアミドおよび前述の他の複合体の中間の放出率を有する。
ある合成経路が他の経路に勝って有する利点の1つとして、イオン交換クロマトグラフィーを任意で使用し、中間段階で試薬を精製することが挙げられる。途中不純物が生成される可能性があるため、このことは合成法における非常に利点となる可能性がある。
グルタル酸無水物修飾ジアミノフルオレンの調製の中間段階で、電子求引性スルホン酸基を化学反応によって挿入する例を以下に示す。前述の合成から、「m-PEG」および「PEG-m」は、メトキシポリ(エチレングリコール)を示す。
本例において、ヒドロキシル基を阻止し、硫酸エステルの形成を防ぎ、その後クロロスルホン酸を使用して求電子性芳香族スルホン化過程を実行することができる。モノおよびジスルホン化生成物の混合物が生じる場合がある。本混合物は、形成される場合、容易に精製され、非常に純粋状態のいずれかの形態で提供され得る。また、合成には最適なクロマトグラフィーステップが実施されるように含まれていないため、これによって、前ステップから実施してもよかった中性不純物を除去する機会が提供される。
アルファ水素の酸性度を高めるとともに、ポリマー鎖添加用部位として、スルホニル基を使用した実施例を下図に示す。本例において、芳香族部分は、市販のアルコール中に単一のピリジン環を含み、ポリマー試薬作製の開始点としての機能を果たす。芳香族環中の窒素の存在によって、フェニル環よりも電子求引性が増し、その結果アルファ水素の酸性度が高められる。しかしながら、アルファ水素の酸性度をさらに高めることができ、それにより、相対的にさらに離脱可能にすることができる。スルホニル基の付着により、水素の酸性度が増す。スルホニル基添加に必要なステップを、下図に示す[ここで、ジBTCは、ジ(1-ベンゾトリアゾリル)炭酸塩、BTCは、ベンゾトリアゾリルラジカルである]。
前述の方法は、電子代替基の添加を示す(単一の環状芳香族部分および単一の水溶性ポリマーを含むポリマー試薬上)。いくつかの実施形態において2つの水溶性ポリマーが好ましい一方、他の実施形態においては、単一の水溶性ポリマーの混入が好ましい(ポリマー試薬の総サイズが、相対的に小さいことが望まれる場合等)。
他の電子代替基を、同様の方法で添加してもよい。例えば、硫酸存在下で硝酸を結合させる芳香族ニトロ化によって、芳香族系に付着されるニトロ基(-NO)を生じさせる。また、芳香族系を金属触媒(鉄等)存在下でのハロゲン結合等のハロゲン化方法によって、芳香族系に付着されるハロ基を生じさせる。金属イオンが存在するハロゲン化方法に関しては、(本明細書に記載の理由のため)まずハロ基を芳香族系に添加し、その後金属イオンを除去した後、1つ以上の水溶性ポリマーを芳香族系に付着させることが好ましい。さらに、フリーデル・クラフツ反応等のアルキル化およびアシル化方法を使用して、金属触媒(アルミニウム等)存在下ハロゲン化アルキル(塩化イソブチル(基)等)またはハロゲン化アシル(塩化プロピオニル等)を芳香族系に添加し、電子変換アルキルまたはアシル基(それぞれ)を芳香族系に加えることができる。同様に、金属触媒は、典型的に該反応を実行する必要があるため、まずアルキル基を芳香族系に添加し、その後金属イオンを除去した後、1つ以上の水溶性ポリマーを芳香族系に付着させることが好ましい。
ポリマー試薬の調製および取り扱い(相当する複合体の調製および取り扱いも同様)中は、金属イオンの導入を防ぐことが好ましい。例えば、金属イオンはPEGで配位されることは周知であるため、金属イオンの回避が好ましい。また、金属イオンは、PEG連鎖酸化に触媒作用を及ぼすことが知られている。特に、PEGが電子の豊富な芳香族系に付着すると、PEG鎖に配位された金属イオンの存在によって、芳香核からPEG金属イオン錯体への電子移動経路が提供され、PEG鎖切断が促進される場合がある。したがって、本発明には、金属イオンが完全に不在の方法および組成を含む。
本方法および本明細書に記載の他のポリマー試薬調製方法を使用することができる。
いったん調製すれば、ポリマー試薬は単離可能である。既知の方法を使用してポリマー試薬を単離可能であるが、サイズ排除クロマトグラフィー等のクロマトグラフィーの使用が特に好ましい。代わりとして、あるいはさらに加えて、生成後のポリマー試薬を精製するステップを含めてもよい。ここでも、既知の標準的精製方法を使用して、ポリマー試薬を精製可能である。
本発明のポリマー試薬は、湿気および酸素に対し敏感であるため、理想的には、アルゴン下または窒素下等の不活性雰囲気下および低温度下に保存される。これによって、例えば、大気中の酸素と関連して生じる分解過程の可能性を、完全に削減または回避される。いくつかの事例において、酸化分解を回避するため、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)等の抗酸化物質を、保存前にポリマー試薬に添加することができる。また、保存条件に関連して生じる湿気を最小限にし、活性エステルの加水分解等の水と関連して生じる反応を害する可能性を軽減することが好ましい。さらに、光に関連する特定の分解過程を防止するため、暗条件下で保存することが好ましい。したがって、好適な保存条件には、以下の1つ以上を含む。乾燥アルゴンまたは他の乾燥不活性ガス下での保存、約−15℃以下での保存、光の不在下での保存、好適な量(例えば、50から500ppm)のBHT等の抗酸化剤との保存。
前述のポリマー試薬は、生理活性剤との複合に有益である。例えば、活性剤上のアミノ基(1級アミン等)は、活性剤のアミノ基と反応可能な官能基と反応し、カルバメート結合等の分解性結合を形成する。したがって、本発明は、本明細書に記載のいずれかのポリマー試薬で形成された複合体を含む。
典型的な複合体は、以下の化学式の複合体を含む。
ここで、
ポリは、第一の水溶性ポリマー、
ポリは、第二の水溶性ポリマー、
は、第一のスペーサー部分、
は、第二のスペーサー部分、
は、イオン性水素原子Hを有する芳香族含有部分、
は、Hまたは有機ラジカル、
は、Hまたは有機ラジカル、
(a)は、0または1、
(b)は、0または1、
e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
e2は、存在する場合、第二の電子代替基、
は、OまたはS、
は、OまたはS、および
Dは、生理活性剤の残留物である。
本化I-Cに相当する複合体は、化Iに相当するポリマー試薬を使用して調製可能である。
化I-Cに相当する複合体に、離散電子代替基が存在しない場合[化I-Cにおいて、(a)および(b)の両方が0である場合]、複合体は以下の化学式となり、
ここで、各ポリ、ポリ、X、X、R、R
、Y、YおよびDは、前述の化I-Cに定義されたとおりである。本化Ia-Cに相当する複合体は、化Iaに相当するポリマー試薬を使用して調製可能である。
化I-Cに相当する複合体が、単一の離散電子代替基を有する場合[化I-Cにおいて、(a)が1、(b)が0である場合]、複合体は以下の化学式となり、
ここで、各ポリ、ポリ、X、X、R、R
、Y、Y、DおよびRe1は、前述の化I-Cに定義されたとおりである。本化Ic-Cに相当する複合体は、化Icに相当するポリマー試薬を使用して調製可能である。
化I-Cに相当する複合体が、2つの離散電子代替基を有する場合[化I-Cにおいて、(a)および(b)の両方が1である場合]、複合体は以下の化学式となり、
ここで、各ポリ、ポリ、X、X、R、R
、Y、Y、D、Re1およびRe2は、前述の化I-Cに定義されたとおりである。本化Ib-Cに相当する複合体は、化Ibに相当するポリマー試薬を使用して調製可能である。
いくつかの事例において、複合体は、イオン性水素原子を有する炭素原子を介して相互にのみ結合する個別の芳香族部分を含むことができる。該複合体は、以下の化学式となり、
ここで、
ポリは、第一の水溶性ポリマー、
ポリは、第二の水溶性ポリマー、
は、第一のスペーサー部分、
は、第二のスペーサー部分、
Arは、第一の芳香族部分、
Arは、第二の芳香族部分、
αは、イオン性水素原子、
は、Hまたは有機ラジカル、
は、Hまたは有機ラジカル、
(a)は、0または1、
(b)は、0または1、
e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
e2は、存在する場合、第二の電子代替基、
は、OまたはS、
は、OまたはS、および
Dは、生理活性剤の残留物である。本化II-Cに相当する複合体は、化IIに相当するポリマー試薬を使用して調製可能である。
化II-Cに相当する複合体に離散電子代替基が存在しない場合[化II-Cにおいて、(a)および(b)の両方が0である場合]、複合体は以下の化学式となり、
ここで、各ポリ、ポリ、X、X、R、R、Ar、Ar、Y、YおよびDは、前述の化II-Cに定義されたとおりである。本化IIa-Cに相当する複合体は、化IIaに相当するポリマー試薬を使用して調製可能である。
化IIに相当する複合体が、単一の離散電子代替基を有する場合[化IIにおいて、(a)が1、(b)が0である場合]、複合体は以下の化学式となり、
ここで、各ポリ、ポリ、X、X、Ar、Ar、Hα、R、R、Re1、Y、YおよびDは、前述の化II-Cに定義されたとおりである。本化IIc-Cに相当する複合体は、化IIcに相当するポリマー試薬を使用して調製可能である。
化II-Cに相当する複合体が、2つの離散電子代替基有する場合[化II-Cにおいて、(a)および(b)の両方が1である場合]、複合体は以下の化学式となり、
ここで、各ポリ、ポリ、X、X、Ar、Ar、Hα、R、R、Y、Y、D、Re1、およびRe2は、前述の化II-Cに定義されたとおりである。本化IIb-Cに相当する複合体は、化IIbに相当するポリマー試薬を使用して調製可能である。
さらに他の事例において、イオン性水素原子を有する炭素原子および他の直接結合の両方を介して相互に結合する個別の芳香族部分を含むことができる。該複合体は、以下の化学式となる。
ここで、
ポリは、第一の水溶性ポリマー、
ポリは、第二の水溶性ポリマー、
は、第一のスペーサー部分、
は、第二のスペーサー部分、
Arは、第一の芳香族部分、
Arは、第二の芳香族部分、
αは、イオン性水素原子、
は、Hまたは有機ラジカル、
は、Hまたは有機ラジカル、
(a)は、0または1、
(b)は、0または1、
e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
e2は、存在する場合、第二の電子代替基、
は、OまたはS、
は、OまたはS、および
Dは、生理活性剤の残留物である。
本化III-Cに相当する複合体は、化IIIに相当するポリマー試薬を使用して調製可能である。
化III-Cに相当する複合体に離散電子代替基が存在しない場合[化III-Cにおいて、(a)および(b)の両方が0である場合]、複合体は以下の化学式となり、
ここで、各ポリ、ポリ、X、X、R、R、Ar、Ar、Y、YおよびDは、前述の化III-Cに定義されたとおりである。本化IIIa-Cに相当する複合体は、化IIIaに相当するポリマー試薬を使用して調製可能である。
化III-Cに相当する複合体が、単一の離散電子代替基を有する場合[化III-Cにおいて、(a)が1、(b)が0である場合]、複合体は以下の化学式となり、
ここで、各ポリ、ポリ、X、X、R、R、Ar、Ar、Re1、Y、YおよびDは、前述の化III-Cに定義されたとおりである。本化IIIc-Cに相当する複合体は、化IIIcに相当するポリマー試薬を使用して調製可能である。
化III-Cに相当する複合体が、2つの離散電子代替基を有する場合[化III-Cにおいて、(a)および(b)の両方が1である場合]、複合体は以下の化学式となり、
ここで、各ポリ、ポリ、X、X、R、R、Ar、Ar、Re1、Re2、Y、YおよびDは、前述の化III-Cに定義されたとおりである。本化IIIb-Cに相当する複合体は、化IIIbに相当するポリマー試薬を使用して調製可能である。
さらに他の事例において、複合体は、イオン性水素原子を有する炭素原子および1つ以上の原子のスペーサー部分の両方を介して相互に結合する個別の芳香族部分を含むことができる。該複合体は、以下の化学式となり、
ここで、
ポリは、第一の水溶性ポリマー、
ポリは、第二の水溶性ポリマー、
は、第一のスペーサー部分、
は、第二のスペーサー部分、
は、第三のスペーサー部分、
Arは、第一の芳香族部分、
Arは、第二の芳香族部分、
αは、イオン性水素原子、
は、Hまたは有機ラジカル、
は、Hまたは有機ラジカル、
(a)は、0または1、
(b)は、0または1、
e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
e2は、存在する場合、第二の電子代替基、
は、OまたはS、
は、OまたはS、および
Dは、生理活性剤の残留物である。本化IV-Cに相当する複合体は、化IVに相当するポリマー試薬を使用して調製可能である。
化IV-Cに相当する複合体に離散電子代替基が存在しない場合[化IV-Cにおいて、(a)および(b)の両方が0である場合]、複合体は以下の化学式となり、
ここで、各ポリ、ポリ、X、X、X、R、R、Ar、Ar、Y、YおよびDは、前述の化IV-Cに定義されたとおりである。本化IVa-Cに相当する複合体は、化IVaに相当するポリマー試薬を使用して調製可能である。
化IV-Cに相当する複合体が、単一の離散電子代替基を有する場合[化IV-Cにおいて、(a)が1、(b)が0である場合]、複合体は以下の化学式となり、
ここで、各ポリ、ポリ、X、X、X、R、R、Ar、Ar、Re1、Y、YおよびDは、前述の化IV-Cに定義されたとおりである。本化IVc-Cに相当する複合体は、化IVcに相当するポリマー試薬を使用して調製可能である。
化IV-Cに相当する複合体が、2つの離散電子代替基を有する場合[化IV-Cにおいて、(a)および(b)の両方が1である場合]、複合体は以下の化学式となり、
ここで、各ポリ、ポリ、X、X、X、Ar、Ar、Hα、R、R、Re1、Re2、Y、YおよびDは、前述の化IV-Cに定義されたとおりである。本化IVb-Cに相当する複合体は、化IVbに相当するポリマー試薬を使用して調製可能である。
好適な複合体は、以下の構造から成る。
ここで、
ポリは、第一の水溶性ポリマー、
ポリは、第二の水溶性ポリマー、
は、第一のスペーサー部分、
は、第二のスペーサー部分、
αは、イオン性水素原子、
は、Hまたは有機ラジカル、
は、Hまたは有機ラジカル、
(a)は、0または1、
(b)は、0または1、
e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
e2は、存在する場合、第二の電子代替基、
は、OまたはS、
は、OまたはS、および
Dは、アミン官能基を有する生理活性剤の残留物である。
本化V-Cに相当する複合体は、化Vに相当するポリマー試薬を使用して調製可能である。
化V-Cに相当する複合体に離散電子代替基が存在しない場合[化V-Cにおいて、(a)および(b)の両方が0である場合]、複合体は以下の化学式となり、
ここで、各ポリ、ポリ、X、X、Hα、R、R、Y、YおよびDは、前述の化V-Cに定義されたとおりである。本化Va-Cに相当する複合体は、化Vaに相当するポリマー試薬を使用して調製可能である。
化V-Cに相当する複合体が、単一の離散電子代替基を有する場合[化V-Cにおいて、(a)が1および(b)が0である場合]、複合体は以下の化学式となり、
ここで、各ポリ、ポリ、X、X、Hα、R、R、Re1、Y、YおよびDは、前述のに定義されたとおりである。本化Vc-Cに相当する複合体は、化Vcに相当するポリマー試薬を使用して調製可能である。
化V-Cに相当する複合体が、2つの離散電子代替基を有する場合[化V-Cにおいて、(a)および(b)の両方が1である場合]、複合体は以下の化学式となり、
ここで、各ポリ、ポリ、X、X、R、R、Hα、Re1、Re2、Y、YおよびDは、前述の化V-Cに定義されたとおりである。本化Vb-Cに相当する複合体は、化Vbに相当するポリマー試薬を使用して調製可能である。
さらに別の好適な複合体は、以下の構造から成る。
ここで、各ポリ、ポリ、X、X、R、R、Hα、Re1、Re2、(a)、(b)、Y、YおよびDは、前述の化V-Cに定義されたとおりであるが、但し、(a)が0の時、Re1はH、(b)が0の時、Re2はHである。本化Vd-Cに相当する複合体は、化Vdに相当するポリマー試薬を使用して調製可能である。
さらに、他の好適な複合体は、以下の構造から成る。
ここで、各ポリ、ポリ、X、X、R、R、Hα、Re1、Re2、Y、YおよびDは、前述の化V-Cに定義されたとおりであるが、但し、(a)が0の時、Re1はH、(b)が0の時、Re2はHである。本化Ve-Cに相当する複合体は、化Veに相当するポリマー試薬を使用して調製可能である。
さらに、他の好適な複合体は、以下の構造から成る。
ここで、各ポリ、ポリ、X、X、R、R、Hα、Re1、Re2、Y、YおよびDは、前述の化V-Cに定義されたとおりであるが、但し、(a)が0の時、Re1はH、(b)が0の時、Re2はHである。本化Vf-Cに相当する複合体は、化Vfに相当するポリマー試薬を使用して調製可能である。
さらに、他の好適な複合体は、以下の構造から成り、
ここで、各ポリ、ポリ、X、X、R、R、Hα、Re1、Re2、Y、YおよびDは、前述の化V-Cで定義された通りであるが、但し、(a)が0の時、Re1はH、(b)が0の時、Re2はHである。本化Vg-Cに相当する複合体は、Vgに相当するポリマー試薬化を使用して調製可能である。
本発明の他の典型的な複合体は、以下の化学式から成り、
ここで、
ポリは、水溶性ポリマー、
Xは、
部分を含まないスペーサー部分、
は、芳香族部分、
は、Hまたは有機ラジカル、
は、Hまたは有機ラジカル、
は、電子代替基、
(a)は、0または1、および
は、OまたはS、
は、OまたはS、および
Dは、アミン官能基を有する生理活性剤の残留物である。
本化VI-Cに相当する複合体は、化VIに相当するポリマー試薬を使用して調製可能である。
他の典型的な複合体は、以下の構造から成り、
ここで、各ポリ、X、R、R、Y、YおよびDは、前述の化VIにおいて定義されたとおりである。本化VIa-Cに相当する複合体は、化VIaに相当するポリマー試薬を使用して調製可能である。
本発明の複合体の実施例には、以下を含む。
ここで、各(n)は4から1500である。
本明細書に記載のポリマー試薬に複合され得る生理活性剤は、生理活性剤を含むアミンである。いくつかの実施形態において、生理活性剤は、小分子(約3,500ダルトン未満の分子量を有する生理活性剤等)である。他の実施形態においては、生理活性剤は、約3,500ダルトンより大きい分子量を有するポリペプチド等のマクロ分子である。生理活性ポリペプチドは、好適な生理活性剤種を代表する。議論の目的のため、「ポリペプチド」とは、オリゴペプチドおよびタンパク質の総称であることは理解すべきである。ポリペプチドに関して、ポリマー試薬に結合されるアミンは、ポリペプチド内のN-末端またはアミノ酸(リシン等)のアミン含有側鎖に結合可能である。
さらに、本発明は、ポリマーおよび生理活性剤との共有結合を形成するために好適な条件下で、本発明のポリマー試薬と生理活性剤を接触させるステップを含む複合体の調製方法を提供する。典型的に、ポリマーは、活性剤、あるいは表面に等モル量(反応基との反応に好適な所望の数の基に対し)または過剰モル量が加えられる。例えば、ポリマー試薬を、モル比約1:1(ポリマー試薬:活性剤)、1.5:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、8:1、10:1で、対象活性剤に加えることができる。さらに複合が実質的に生じなくなるまで複合反応を行うが、一般に経時的に反応の経過を観測することによって決定される。反応の経過は、異なる時点で反応混合物から一定量を採取し、SDS-PAGEまたはMALDI-TOF質量分析によって、あるいは他の好適な分析方法によって、反応混合物を分析することによって観測することができる。生成複合体量または残留非複合ポリマー量が停滞状態に達すると、反応が終了したとみなす。典型的には、複合反応は、数分から数時間(5分から24時間以上)かかる。得られた生成混合物は、必ずしも行う必要はないが、好ましくは、精製し、過剰な試薬、非複合反応物(活性剤等)、不要な多重複合種、遊離または未反応ポリマーを析出する。その後、得られた複合体を、さらにMALDI、キャピラリー電気泳動、ゲル電気泳動、および/またはクロマトグラフィー等の分析方法を使用して特性化することができる。
ポリマー活性剤複合体に関して、複合体を精製し、異なる複合種を得る、または単離することができる。低分子量(約20キロダルトン未満、より好ましくは約10キロダルトン未満)のポリマーに対し、代替的に、および、より好ましくは、生成混合物を精製し、活性剤毎の水溶性ポリマーセグメント分布を得ることができる。例えば、生成混合物を精製し、活性剤(ポリペプチド等)毎に平均で、1から5程度ののPEGを得ることができる。最終複合反応混合物の精製方法は、様々な要因によって異なるが、例えば使用したポリマーの分子量、特定の活性剤、所望の投与方式、残留活性、各複合体の生体内特性が挙げられる。
必要に応じて、異なる分子量を有する複合体を、ゲル濾過クロマトグラフィーを使用して単離することができる。つまり、ゲル濾過クロマトグラフィーを使用して、異なる分子量(その差異は、原則として水溶性ポリマーセグメントの平均分子量に相当する)に基づいて、それぞれ定められたポリマーと活性剤の割合(1-mer、2-mer、3-mer等、ここで「-mer」とは、活性剤に対して1ポリマーであり、「2-mer」とは、活性剤に対して2ポリマーを示す)に分画する。例えば、100kDaタンパク質が、分子量約20kDaを有するポリマー試薬に無作為に複合される典型的な反応において、得られる反応混合物は、未修飾タンパク質(分子量100kDa)、モノPEG化タンパク質(分子量120kDa)、ジPEG化タンパク質(分子量140kDa)等を含む可能性がある。本方法は、PEGおよび異なる分子量を有する他のポリマー複合体の分離に使用可能ではあるが、一般に、タンパク質内に異なるポリマー付着部位を有する位置異性体の分離には有効ではない。例えば、ゲル濾過クロマトグラフィーは、PEG1-mer、2-mer、3-mer等の混合物を互いに分離することは可能であるが、各回収したPEGmer組成は、活性剤内で異なる活性アミノ基(リシン残基等)に付着するPEGを含む場合がある。
この種の分離を行う際に好適なゲル濾過カラムには、Amersham Biosciences(Piscataway,NJ)から市販のSuperdexTMおよびSephadexTMカラムを含む。特定のカラムの選択は、所望の分画範囲によって異なる。溶離は、一般に、リン酸塩、酢酸等の好適なバッファーを使用して行われる。回収した画分は、種々の異なる方法によって分析してもよい。例えば、(i)タンパク質含有量のための光学密度(OD)(280nm)、(ii)ウシ血清アルブミン(BSA)タンパク質分析、(iii)PEG含有量のためのヨウ素検査[Simsらによる(1980年)Anal.Biochem,107:60-63]、(iv)ドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動法(SDS PAGE)後、ヨウ化バリウムで染色等。
位置異性体の分離は、逆相高速液体クロマトグラフィー(RP-HPLC)C18カラム(Amersham BiosciencesまたはVydac)を使用した逆相クロマトグラフィー、あるいはAmersham Biosciencesから市販のSepharoseTMイオン交換カラム等のイオン交換カラムを使用したイオン交換クロマトグラフィーによって行う。いずれの方法も、同分子量(位置異性体)を有するポリマー活性剤異性体の分離に使用し得る。
複合および任意の追加分離ステップの後、複合混合物を濃縮、無菌濾過し、低温で保存することができる(典型的には、約−20℃から−80℃)。あるいは、複合体を残留バッファーと共に、またはなしで、凍結乾燥させ、凍結乾燥粉末として保存してもよい。場合によっては、酢酸ナトリウム等の複合に使用するバッファーを、凍結乾燥に容易に除去可能であって、凍結乾燥粉末に残留バッファーをなくするように、炭酸アンモニウムまたは酢酸アンモニウム等の揮発性バッファーと交換することが好ましい。あるいは、バッファー交換ステップを、製剤バッファーを使用して行い、凍結乾燥複合体を、製剤バッファーへの再構成および最終的に哺乳類への投与に好適な形態にしてもよい。
本明細書で提供されるポリマーとの結合において使用される生理活性剤は、以下のいずれか1つ以上であってもよい。好適な薬剤として、例えば、催眠剤、鎮静剤、精神賦活剤、精神安定剤、呼吸器系疾患治療剤、抗痙攣剤、筋弛緩剤、抗パーキンソン剤(ドーパミン拮抗剤)、鎮痛剤、抗炎症剤、抗不安剤(不安寛解剤)、食欲抑制剤、抗片頭痛剤、筋収縮剤、抗感染剤(抗生物質、抗ウイルス剤、抗真菌剤、ワクチン)、抗関節炎剤、抗マラリア剤、制吐剤、抗癲癇剤、気管支拡張剤、サイトカイン、成長因子、抗癌剤、抗血栓剤、降圧剤、心臓脈管薬、不整脈治療剤、抗酸化剤、抗ぜんそく薬、避妊薬を含むホルモン剤、交感神経様作用薬、利尿薬、脂質調節剤、抗アンドロゲン剤、抗寄生虫剤、抗凝血剤、腫瘍薬、抗腫瘍薬、血糖降下薬、栄養剤および栄養補助剤、成長補助剤、抗腸炎剤、ワクチン、抗体、診断薬、コントラスト剤から選択することができる。
より詳細には、活性剤は、小分子(好ましくは不溶性小分子)、ペプチド、ポリペプチド、タンパク質、ポリサッカリド、ステロイド、ヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド、脂肪、電解質等の構造分類の1つに該当するが、これらに限定されない。好ましくは、本明細書に記載のポリマーと結合する活性剤は、天然アミノ基を有するか、あるいは,好適な本明細書に記載のポリマーとの複合に好適な活性アミノ基を少なくとも1つ含むように修飾される。
また、本発明は、医薬品賦形剤と併せて本明細書で提供される複合体から成る製剤を含む。一般に、複合体自体は、固体(沈殿物等)形態をとり、固体または液体でありうる好適な医薬品賦形剤と結合可能である。
典型的な賦形剤として、糖質、無機塩、抗菌剤、抗酸化剤、界面活性剤、、バッファー、酸、塩基、およびそれらの組み合わせから成る基から選択したものを含むが、これらに限定されない。
糖等の糖質、アルジトール、アルドン酸、エステル化糖、および/または糖ポリマー等の誘導体化糖を、賦形剤として存在させてもよい。特定の糖質賦形剤として、例えば、果糖、麦芽糖、ガラクトース、グルコース、D-マンノース、ソルボース等の単糖類、乳糖、ショ糖、トレハロース、セロビオース等の二糖類、ラフィノース、メレジトース、マルトデキストリン、デキストラン、デンプン等の多糖類、マンニトール、キシリトール、マルチトール、ラクチトール、キシリトール、ソルビトール(グルシトール)、ピラノシルソルビトール、ミオイノシトール等のアルジトールを含む。
また、賦形剤は、クエン酸、塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム、硝酸カリウム、第一リン酸ナトリウム、第二リン酸ナトリウムおよびそれらの組み合わせ等の無機塩またはバッファーを含む。
また、製剤は、微生物の増殖を防止または抑止する抗菌剤を含んでもよい。本発明の好適な抗菌剤の例は限定されないが、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、ベンジルアルコール、塩化セチルピリジニウム、クロロブタノール、フェノール、フェニルエチルアルコール、硝酸フェニル水銀、チメロサールおよびそれらの組み合わせを含む。
同様に、抗酸化物質も調製において存在してもよい。抗酸化物質は、酸化防止のために使用され、複合体または製剤の他の成分の劣化を防ぐ。本発明で使用される好適な抗酸化物質は、例えば、パルミチン酸アスコルビル、ブチル化ヒドロキシアニソール、ブチル化ヒドロキシトルエン、次亜リン酸、モノチオグリセロール、没食子酸プロピル、亜硫酸水素ナトリウム、ホルムアルデヒド・スルホキシル酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウムおよびそれらの組み合わせを含む。
界面活性剤は、賦形剤として存在してもよい。典型的な界面活性剤として、「Tween20」および「Tween80」等のポリソルベート、F68およびF88(両方ともBASF(MountOlive, New Jersey)から市販)等のプルロニック、ソルビタンエステル、レシチンおよび 他のホスファチジルコリン等のリン脂質、ホスファチジルエタノールアミン(好ましくは、リポソーム形態ではないもの)、脂肪酸、脂肪酸エステル等の脂質、コレステロール等のステロイド、EDTA、亜鉛および他の好適な陽イオン等のキレート剤を含む。
酸または塩基は、調製において賦形剤として存在してもよい。酸の例は限定されないが、塩酸、酢酸、リン酸、クエン酸、リンゴ酸、乳酸、ギ酸,トリクロロ酢酸、硝酸、過塩素酸、リン酸、硫酸、フマル酸およびそれらの組み合わせから成る基から選択された酸を用いることができる。好適な塩基の例として、水酸化ナトリウム,酢酸ナトリウム,水酸化アンモニウム,水酸化カリウム,酢酸アンモニウム,酢酸カリウム,リン酸ナトリウム,リン酸カリウム,クエン酸ナトリウム,ギ酸ナトリウム,硫酸ナトリウム,硫酸カリウム、フマル酸カリウムおよびそれらの組み合わせから成る基から選択される塩基を含むが、これらに限定されない。
製剤はあらゆる種類の剤形、特に、再構成可能な粉末や、懸濁液および溶液等の注射に好適な剤形を含む。組成中の複合体(本明細書に記載の活性剤およびポリマーから成る複合体)の量は、様々な要因によって異なるが、単位投与量用容器(小瓶等)に組成物を保存した場合に、治療有効量となることが最適である。また、本製剤は、注射器に収容することができる。治療有効量は、臨床的所望のエンドポイントに達成する量を特定するために、複合体の投与量の増加を繰り返し、実験的に決定することが可能である
組成中の各賦形剤の量は、賦形剤の活性および組成の特定のニーズによって異なる。典型的に、各賦形剤最適な量は、繰り返して行なわれる実験、つまり、種々の量の賦形剤(多量から少量)を含む組成物を調製し、安定性および他のパラメータを調べ、その後重大な有害影響を及ぼすことなく達成された最適性能の範囲を特定することによって決定される。
しかしながら一般には、賦形剤は、組成中約1から99重量%、好ましくは約5から98重量%、より好ましくは約15から95重量%(30重量%未満の濃度が最も好ましい)である。
前述の医薬品賦形剤は、他の賦形剤とともに、「Remington: The Science & Practice of Pharmacy」第19版 、Williams & Williams(1995)、「Physician’s Desk Reference」第52版、Medical Economics、Montvale, NJ(1998)、 および 「Kibbe, A.H., Handbook of Pharmaceutical Excipients」第3版、American Pharmaceutical Association、Washington, D.C.,2000に記載されている。
本発明の製剤は、必ずではないが、典型的には注射による投与であり、したがって、一般には、投与直前には溶液または懸濁液である。また、本製剤は、シロップ状物、クリーム状物、軟膏、錠剤、粉末等の他の形態をとることもできる。さらに他の投与方法として、肺、直腸、経皮、経粘膜、経口、髄膜、皮下、動脈内投与等がある。
前述のように、複合体は、静脈注射によって、またはあまり好ましくはないが、筋内注射あるいは皮下注射によって、非経口的に投与可能である。非経口投与の好適な剤形として、溶解注射液、使用前に溶媒と混合する乾燥粉末、注射用懸濁液、使用前に賦形剤と混合する不溶性乾燥組成物、投与前に希釈する乳剤および原液等が含まれる。
さらに本発明は、複合体を使用する治療に奏効する症状に苦しむ患者に対し、本明細書で提供される複合体を投与する方法を提供する。該方法とは、治療有効量の複合体(好ましくは、製剤の一部として提供される)を投与(通常は注射によって)することを含む。投与方法として、特定の複合体の投与によって、治癒または防止可能ないかなる症状の治療に使用してもよい。当技術分野において技術を有する者は、特定の複合体によってどの症状が効果的に治療されるかを正しく理解する。実投与量は、年齢、体重、患者の全身状態に加え、治療を受ける症状の重症度、医療専門家の判断、投与される複合体によって異なる。治療有効量は、当技術分野において通常の技術を有する者に周知の量および/または関連する参考文書または文献に記載のものである。一般に、治療有効量は、約0.001mgから100mg、好ましくは0.01mg/日から75mg/日、より好ましくは0.10mg/日から50mg/日である。
いずれの所与の複合体(好ましくは、製剤の一部として提供される)の単位投与量も、臨床医の判断、患者のニーズ等に応じて、種々の投与スケジュールで投与され得る。特定の投与スケジュールは、当技術分野において技術を有する者に知られており、所定の方法を使用して実験的に決定することができる。典型的な投与スケジュールは、1日5回、1日4回、1日3回、1日2回、1日1回、週3回、週2回、週1回、月2回、月1回、およびそれらのいずれかの組み合わせを含むが、これらに限定されない。臨床的エンドポイントを達成すると、組成物の投与を停止する。
本発明は、その好適な特定の実施形態と併せて記載されたが、前述の記載および以下の実験は説明を意図したものであり、本発明の範囲を制限するものではないことは理解されるべきである。本発明の範囲内における他の態様、利点および変更は、本発明に関連する当技術分野において技術を有する者には明白である。
実験
本発明の実施に際しては、明示されていない限り、当技術分野において通常の技術を有する者に理解され、文献に記載されている有機合成等の従来の技術を採用する。以下の実施例において、使用数値(分量、温度等)の正確性を確保するよう努力したが、実験誤差および偏差を考慮に入れるべきである。明示されていない限り、温度は摂氏、圧力は海面における大気圧またはその近傍を示す。すべての試薬は、明示されていない限り、市販されているものを使用した。すべての生成NMRは、Bruker(Billerica,MA)製の300もしくは400MHzのNMRスペクトロメータを使用した。すべての処理は、ガラス製またはガラスの内張容器中で行い、金属含有容器や装置との接触を避けた。
mPEG-CM CHO-(CHCHO)-CHCH-O-CH-C(O)-OH)
anh. 無水
Fmoc 9-フルオレニルメトキシ(基)カルボニル
HCl 塩酸
HEPES 4-(2-ヒドロキシエチル)-1-スルホン酸ピペラジンエタン
NMR 核磁気共鳴
DCC 1,3-ジシクロヘキシルカルボジイミド
DMF ジホルムアミド
DMSO ジメチルスルホキシド
MW 分子量
KまたはkDa キロダルトン
SEC サイズ排除クロマトグラフィー
HPLC 高速液体クロマトグラフィー
SDS-PAGE ドデシル硫酸ナトリウム-ポリアクリルアミドゲル電気泳動
MALDI-TOF マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析
TLC 薄層クロマトグラフィー
THF テトラヒドロフラン
原料:本実施例に記載のすべての前駆体ポリマー試薬は、明示されていない限り、市販されているものである。本実施例で使用されるグルカゴン様ペプチド I(7-36、「GLP-1」)は、American Peptide Company(Sunnyvale,CA)から購入した。
実施例1
可逆性PEG化のための9-ヒドロキシメチル-2,7-ジ(mPEG(20,000)-メチルアミド)フルオレン-N-ヒドロキシスクシンイミドの調製
A.2,7-ジ(Boc-アミノ)フルオレンの調製
アロゴン雰囲気下、2,7-ジアミノフルオレン(2.45g,12.5mmol)を、1,4-ジオキサン(28mL)中に溶解した。続いて、脱イオン水(14mL)、NaOH2M(2.2eq,27.5mmol,13.8mL)およびジ-tert−ブチルジカーボネート(BOCO)(2.5eq,31.3mmol,6.82g)を加えた。反応物を、20時間室温で激しく撹拌した。生成物が、褐色固体として沈殿した。反応物に水を加え反応を抑制し、KHSOを1M 加えpH 3に酸性化した。生成物をクロロホルム(3X400mL)を用いて抽出し、結合有機層を1/2飽和塩水で洗浄し、NaSO上で乾燥させ、蒸発させた。生成物を、フラッシュ・クロマトグラフィー(クロロホルム中に1%メタノールで溶離させたシリカゲル60A)を用いて精製した。精製した黄色固体(5.1g,〜99%)を、TLC(ニンヒドリン染色液)を用いて純化した。H-NMR(CDCl):δ(ppm)7.7(bs,2H,NHウレタン);7.6(d,2H,Ar);7.2(d,2H,Ar); 6.5(s,2H,Ar); 3.8(s,2H,CH);1.5(s,18H,Boc)。
B.9-ホルミル-2,7-ジ(Boc-アミノ)フルオレンの調製
精製した2,7-ジ(Boc-アミノ)フルオレン(5g,12.5mmol)(上記ステップAにて調製)を、ギ酸エチル(50mL)および無水THF(60mL)中に弱火で加熱しながら溶解した(注:ギ酸エチルは、ギ酸を除去するため、KCO上に保存した)。溶液を氷浴中で冷却し、鉱油中60%水素化ナトリウムを少量ずつ加えた(5.5eq,69mmol,2.75g)。反応物を、徐々に室温に温め、その後還流冷却器に取付け、50℃に加熱した。2時間後、反応物を氷浴中で冷却し、脱イオン水(50mL)を徐々に加え、反応を抑制した。水層を氷酢酸でpH5に調節し、酢酸エチル(2X400mL)で抽出した。結合有機層をNaSOで乾燥させ、濾過し、減圧下で蒸発させた。粗生成物(黒褐色固体)を、フラッシュ・クロマトグラフィー(クロロホルム中に1-5%メタノールで段階状勾配溶離させたシリカゲル 60A)で精製した。純度によって異なる、収量(4.8g,〜90%)の黄色から褐色固体を得た。H-NMR(d-DMSO):δ(ppm)11.0(s,0.9H,enol);9.3(2s,1.9H,NHウレタン);7.2-8.3(m,Ar,C10H enol);6.5(2s,0.1H,NHウレタン);4.1(m,0.3H,CH);1.5(s,18H,Boc)。
C.9-ヒドロキシメチル-2,7-ジ(Boc-アミノ)フルオレンの調製
アロゴン雰囲気下、9-ホルミル-2,7-ジ(Boc-アミノ)フルオレン(0.47g,1.1mmol)を、無水メタノール(MeOH)(5mL)に溶解した。NaBH(1.2eq,1.3mmol,0.05g)を反応物に加え、室温で5時間撹拌した。反応物を脱イオン水で希釈し、氷酢酸でpH5に酸性化した。反応物を酢酸エチル(2X100mL)で抽出し、有機層を飽和NaHCO(4X20mL)および塩水(3X20mL)で洗浄した。有機層をMgSOで乾燥させ、 濾過し、蒸発させた。粗生成物である橙色固体を、フラッシュ・クロマトグラフィー(クロロホルム中に1-5% メタノールで勾配溶離させたシリカゲル60A(代替物として、ジクロロメタン「DCM」中に15-20%酢酸エチルで勾配溶離させてもよい))で精製した。生成物として、黄色固体(0.39,83%)を得た。H-NMR(CDOD):δ(ppm)7.9(s,0.5H,NHウレタン);7.7(s,2H,Ar);7.6(d,2H,Ar);7.4(d,2H, Ar); 4.0(m,1H,CH);3.9(m,2H,CH);1.6(s,18H,Boc)。
D.9-ヒドロキシメチル-2,7-ジアミノフルオレン二塩酸塩の調製
9-ヒドロキシメチル-2,7-ジ(Boc-アミノ)フルオレン(0.39g,0.9mmol)を、1,4-ジオキサン中に溶解した。0℃で、濃縮HCl(2.5 mL)を加え、反応物を0℃で2時間、室温で1時間撹拌した。反応溶媒を、減圧下(45℃)で除去した。生成物をメタノール中に溶解し、蒸発させた(2回)。生成物をメタノール(8mL)中に溶解し、ジエチルエーテルを徐々に加え沈殿させ、冷却した(反復)。生成物として、TLC(クロロホルム/メタノール/酢酸 85:15:3,ニンヒドリン染色液)で単一の斑点を示す橙赤色固体(0.25g,91%)を得た。H-NMR(CDOD):δ(ppm)8.1(d,2H,Ar); 7.8(s,2H,Ar);7.5(d,2H,Ar);4.3(t,1H,CH);4.0(d,2H,CH)。
E.9-ヒドロキシメチル-2,7-ジ(mPEG(20,000)-メチルアミド)フルオレンの調製
無水トルエン(80mL)中、mPEG-CM(20,000)(MW=19,458;20g,1.03 mmol,3.5eqのmPEG-CM)を、ロータリエバポレータを用いて、60℃で減圧下共沸蒸留させた。アロゴン雰囲気下、固形物を無水ジクロロメタン(40mL)中に溶解した後、無水N-ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt)(3.5eq,1.03mmol,139mg)および1,3-ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)(3.7eq,1.09mmol,224mg)を加えた。別のフラスコに、9-ヒドロキシメチル-2,7-ジアミノフルオレン二塩酸塩(1eq,0.294mmol,88mg)および4-ジメチルアミノピリジン(2.2eq,0.65mmol,79mg)を、無水DMF(2.5mL)中に溶解した。DCC反応物を数分間(5から15分)撹拌した後、9-ヒドロキシメチル-2,7-ジアミノフルオレンのDMF溶液を、定量的にDCC反応物に転移させた。室温で27時間反応物を撹拌し、減圧下で溶媒を蒸発させた。濃厚なシロップ状物を、弱火で加熱しながら、乾燥イソプロピル(基)アルコール(「IPA」,400mLを徐々に加え)中に溶解した。室温で放置し、PEG生成物を沈殿させた。0℃で30分間撹拌しながら、さらにIPA(100mL)を加えた。沈殿物を濾過し、低温IPA/ジエチルエーテル7:3(80mL)およびジエチルエーテルで洗浄した。粗生成物(淡黄色粉末、9-(mPEG(20,000)メチルエステル)-メチル-2,7-ジ(mPEG(20,000)-メチルアミド)フルオレン)を、高真空下で乾燥させた(収量18.3g)。
アロゴン雰囲気下、粗生成物(18.3g)を脱イオン水中に溶解し、NaOH1MでpH12±0.1に調節した。加水分解反応混合物を、室温で3時間撹拌した。10%リン酸で、pHを3.0に調節した(水溶液を、セリット層を通して濾過し、水で濯いだ)。NaCl(60g)を、水溶液中に溶解した後、DCM(2X150mL)で抽出した。結合有機層をMgSO上で乾燥させ、濾過し、減圧下で蒸発させた。粗生成物を、脱イオン水中に溶解し、イオン交換樹脂で脱塩した。DEAEセファロース(0.9L)を用いて、PEG 溶液のイオン交換クロマトグラフィーを行い、水で溶離させた。PEGを含む画分を回収した。精製生成物(淡黄色粉末)中、mPEG-CM(20,000)は不在であった(HPLC分析)。収量 7.3g(64%)(構成要素の回収総量を示す)、置換率75%以上(所望の官能性を有する回収量中のPEGの比率を示す)を得た。H-NMR(CDCl):δ(ppm)8.9(s,2H,NHアミド);7.9(s,2H,Ar);7.7(m,4H,Ar);4.1(m,5H,CHC=O,CH);4.0(d,2H,CH);3.6(s,PEG骨格);3.3(s,3H,-OCH3)。
F.9-ヒドロキシメチル-2,7-ジ(mPEG(20,000)-メチルアミド)フルオレン-N-ヒドロキシスクシンイミドの調製
無水アセトニトリル(10mL)中、9-ヒドロキシメチル-2,7-ジ(mPEG(20,000)-メチルアミド)フルオレン(0.5g,0.013mmol)を、ロータリエバポレータを用いて、減圧下50℃で共沸蒸留させた。固形物を無水DCM(2mL,「CHCl」)中に溶解した後、トリホスゲンを加えた(反応物から過剰なホスゲンガスが下部トラップで 捕捉されるよう配慮した)(1.4eq,0.018mmol,5mg)。数分後、無水ピリジン(2eq,0.026mmol,DCM中のピリジン2μL[2μLピリジン/50μL DCM])を加えた。徐々に温めながら(40℃)、1.5時間後殆どの反応溶媒および過剰なホスゲン(排出口にある下部トラップを使用)が蒸発した。シロップ状物を無水DCM(2mL)中に溶解した後、N-ヒドロキシスクシンイミド(5.3eq,0.068mmol,8mg,「NHS」)および無水ピリジン(DCM中の上記(2:50)溶液のうち3.2eq,0.041mmol,83μL)を加えた。4時間後、溶媒をアルゴン流下蒸発させた。シロップ状物を、無水IPA中に溶解し、室温で沈殿させた。沈殿物を濾過し、低温IPAおよびジエチルエーテルで洗浄した。真空下残留溶媒を蒸発させ、極淡黄色粉末を得た。HPLCによって、収量0.4g(80%)、置換率73%のNHS炭酸塩を得た。H-NMR(CDCl):δ(ppm)8.9(s,2H,NHアミド);7.9(s,2H,Ar);7.7(m,4H,Ar);4.7(d,2H,CH);4.3(t,1H,CH);4.1(s,4H,CHC=O);2.8(s,4H,CHCHNHS)。
同様の手順にて、20,000以外の分子量を有するmPEG-CM ポリマー試薬を置換することによって、他の分子量を有するポリマー試薬を調製することができる。
実施例2
カルバミン酸FMOCPEG240,000を有するインスリンのPEG化
A.PEG化
実施例1にて調製したポリマー試薬(9-ヒドロキシ-2,7-ジ(mPEG(20,000)-メチルアミド)フルオレン-N-ヒドロキシスクシンイミド)を−20℃で保存し、デシケータで室温に温めた。インスリン(8.9mg)を検量し、1mLDMSO中に溶解した。モル比を3:1(PEG:インスリン)とした。184.6mgの9-ヒドロキシ-2,7-ジ(mPEG(20,000)-メチルアミド)フルオレン-N-ヒドロキシスクシンイミドを検量し、1mLアセトニトリル中に溶解した後、インスリンに加えた。反応物を窒素下で1時間撹拌した後、20 mM 酢酸pH3.0で1:5に希釈することによって反応を抑制し、反応混合物のpHをpH 3.1に下げた。低pHによって、分解性複合体が安定する。
B.精製
陽イオン交換を使用し、2インスリン部位にPEG化を有する複合体である2-merPEGインスリン複合体から、1インスリン部位にPEG化を有する複合体1-merに精製した。20mL SP650カラムおよびAKTA Basic System(Amersham Biosciences,Piscataway NJ)を使用して、PEG 複合体を精製した。開始バッファーは、20mMHAc/NaAc(酢酸/酢酸ナトリウム)、pH3.1、溶離イオンバッファーは、20mM HAc/NaAc、1M NaCl、pH3.1とした。流量は10mL/分、試料導入量はインスリン量9mgとした。精製方法を表1に記載する。
C.精製複合体の特性化および定量化
反応混合物のHPLC分析を図1に示す。図2は、PEG化1-mer複合体(または、モノPEG化複合体)のHPLC分析を示す。PEG化1-mer複合体の純度は98.1%で、2-merは1.9%である。
D.精製複合体の分解試験
生体内遊離試験を、精製複合体を用いて行った。試験は、温度調節機能付きオートサンプラー(Agilent Technologies,Inc., Palo Alto,CA)Agilent1100を使用して実施した。HPLC法を使用して、天然タンパク質の遊離および複合体の減少を分析した。1-mer複合体(または、モノPEG化複合体)を10:1で、10X PBS(リン酸エステル緩衝化生理食塩水)バッファー(pH7.35)内で希釈した。37℃で培養し、適時一定分量を除去した。時間0を、PBS希釈前とし、1-mer複合体のHPLC結果を使用した。各時点は、5時間、15時間、28時間、次いで、8日間、1日時点とした。図3は、その結果をまとめたものである。
各時点での試料中の各成分の相対パーセントを、Prism分析ソフト(GraphPad Software,Inc.,San Diego CA)を使用してグラフ化した。データを非線形方程式に当てはめ、その数式を使用し、バッファー中の1-mer複合体における4.5日間の半減期を予測した。
実施例3
9-ヒドロキシメチル-2,7-ジ(mPEG(10,000)-グルタル酸アミド)フルオレン-N-ヒドロキシスクシンイミド(または、「G2PEG2Fmoc20k-NHS」)の調製
9-ヒドロキシメチル-2,7-ジ(mPEG(10,000)-グルタル酸アミド)フルオレン-N-ヒドロキシスクシンイミドの合成を、以下の構造式2に図式的に表す。
A.9-ヒドロキシメチル-2,7-ジ(グルタル酸アミド)フルオレンの調製
アロゴン雰囲気下、9-ヒドロキシメチル-2,7-ジアミノフルオレン 二塩酸塩(実施例1のステップAからDに記載の調製)を脱イオン水中に溶解し、飽和NaHCOでpH8に調製した。混合物を塩水で半分に希釈し、沈殿物を酢酸エチルで抽出した。酢酸エチル層をNaSO上で乾燥させ、濾過、蒸発させ、9-ヒドロキシメチル-2,7-ジアミノフルオレン(褐色粉末、単離収率84%)を得た。
9-ヒドロキシメチル-2,7-ジアミノフルオレン(0.38g,1.7mmol)を、無水テトラヒドロフラン(「THF」、10mL)中に溶解し、グルタル酸無水物(97%, 2.2eq,3.7mmol,0.435g)を加えた。反応物を4.5時間撹拌し、TLC(ニンヒドリン染色液、90:10:3 酢酸エチル/メタノール/酢酸)によってアミンの不在を確認した。反応混合物をヘキサン(10 mL)で希釈、濾過し、1:1 THF/ヘキサン、その後ヘキサンで洗浄した。粗生成物を、最少量のメタノール(1mL)およびTHF(10mL)中に溶解し、ヘキサン(10mL)で沈殿させた。混合物を冷却(4℃)、濾過し、1:1THF/ヘキサン、その後ヘキサンで洗浄した。収量は、橙黄色粉末0.59g(77%)であった。H-NMR(CDOD):δ(ppm)7.9(s,2H,Ar);7.7(d,2H,Ar);7.5(dd,2H,Ar);4.0(t,1H,CH);3.9(d,2H,CH);2.5(t,4H,CH);2.4(t,4H,CH);2.0(m,4H,CH)。
B.9-ヒドロキシメチル-2,7-ジ(mPEG(10,000)-グルタル酸アミド)フルオレンの調製
無水トルエン(100mL)中、mPEG-NH(10,000)(M=10,200;クロマトグラフィーにより精製、12.75g、1.25mmol)を、ロータリエバポレータを用いて、減圧下50℃で共沸蒸留した。アロゴン雰囲気下、固形物を無水DCM(50mL)中に溶解した。無水DMF(5mL)中、9-ヒドロキシメチル-2,7-ジ(グルタル酸アミド)フルオレン(1eq.,0.5mmol,0.225g)および無水N-ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt)(2.2eq,1.1mmol,149mg)溶液を、PEG溶液(2.5mLDMF(すすぎ用))に定量的に加えた。その後、1,3-ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)(2.4eq,1.2mmol,248mg)を反応溶液に加えた。反応物を室温で24時間撹拌し、溶媒を減圧下蒸発させた。濃厚なシロップ状物を、弱火で加熱しながら、乾燥IPA(500mL、徐々に加え)中に溶解した。PEG生成物を、室温で放置し、沈殿させた。沈殿物を、10℃で10間冷却、濾過し、低温IPA(200mL)、その後ジエチルエーテル(200mL)で洗浄した。粗生成物(黄色がかった白色粉末)を、高真空下乾燥させ、その後脱イオン水中に溶解した。PEG溶液のイオン交換クロマトグラフィーを、POROS媒体(0.1L,Boehringer-Mannheim,GmbH,Mannheim Germany)を使用して行い、水で溶離させた。中性PEGを含む画分を回収した。精製生成物は、mPEG-NH(10,000)(HPLC分析)を含んでいなかった。収量5.5g(53%)、置換率85%以上を得た。H-NMR(CDCl):δ(ppm)8.6(s,2H,ArNHアミド);7.9(s,2H,Ar);7.6(m,4H,Ar);6.4(bs,2H,NHアミド);4.1(m,1H,CH);4.0(d,2H,CH);3.6(s,PEG骨格);3.3(s,3H,-OCH);2.4(t,4H,CH);2.3(t,4H,CH);2.0(m,4H,CH)。
C.9-ヒドロキシメチル-2,7-ジ(mPEG(10,000)-グルタル酸アミド)-N-ヒドロキシスクシンイミドの調製
無水アセトニトリル(100mL)中、9-ヒドロキシメチル-2,7-ジ(mPEG(10,000)-グルタル酸アミド)フルオレン(5.3g,0.25mmol)を、ロータリエバポレータを用いて、減圧下50℃で共沸蒸留した。固形物を無水DCM(27mL)中に溶解し、トリホスゲン(1.4eq,0.36mmol,106mg)を追加した(反応物から過剰なホスゲンガスが下部トラップで捕捉されるよう配慮した)。数分後、無水ピリジン(2eq,0.51mmol,41μL)を加えた。1.5時間後、殆どの反応溶媒および過剰なホスゲン(排出口の下部トラップを使用)は、徐々に温めることにより(40℃)蒸発した。シロップ状物を無水DCM(15mL)中に溶解し、N-ヒドロキシスクシンイミド(5.3eq,1.35mmol,155mg,「NHS」)を加えた。15分後、無水ピリジン(3.2eq,0.81mmol,66μL)を加えた。反応物を2時間撹拌し、溶媒を減圧下蒸発させた。シロップ状物を無水IPA(200mL)中に溶解し、室温で沈殿させた。沈殿物を濾過し、低温IPAおよびジエチルエーテル(150mL(10mgBHTを含む))で洗浄した。残留溶媒を真空下蒸発させ、黄色がかった白色粉末を得た。HPLCによって、収量5.1g(95%)、置換率〜70%のNHS炭酸塩を得た。
重量平均分子量約20,000を有するmPEG-NH(クロマトグラフィーにより精製)でmPEG-NH(10,000)を置換することを除き、同じ方法を使用して別のポリマー試薬を調製した。得られたポリマー試薬は、総分子量約40,000ダルトンであった。かかる方法によって調製されたポリマー試薬の名称は、9-ヒドロキシメチル-2,7-ジ(mPEG(20,000)-グルタル酸アミド)フルオレン-N-ヒドロキシスクシンイミド(または、「G2PEG2Fmoc40k-NHS」)という。
重量平均分子量約30,000を有するmPEG-NH(従来の方法を用いて高純度で調製)でmPEG-NH(10,000)を置換することを除き、同じ方法を使用して別のポリマー試薬を調製した。得られたポリマー試薬は、総分子量約60,000ダルトンであった。かかる方法によって調製されたポリマー試薬の名称は、9-ヒドロキシメチル-2,7-ジ(mPEG(30,000)-グルタル酸アミド)フルオレン-N-ヒドロキシスクシンイミド(または、「G2PEG2Fmoc60k-NHS」)という。
実施例4
9-ヒドロキシメチル-4-(mPEG(10,000)-カルボキシアミド)-7-(mPEG(10,000)グルタル酸アミド)フルオレン-N-ヒドロキシスクシンイミドの調製
9-ヒドロキシメチル-4-(mPEG(10,000)-カルボキシアミド)-7-(mPEG(10,000)-グルタル酸アミド)フルオレン-N-ヒドロキシスクシンイミドの合成を、以下の構造式4に図式的に表す。
A.4-カルボン酸-7-アミノフルオレンの調製
Parr水素化瓶(Parr Instrument Company,Moline IL)中に、7-ニトロ-4-フルオレンカルボン酸(8.0g,0.031mol)[Helvetica Chimica Acta(1984)67, 2009-2016記載のようにジフェン酸から調製、またはSigma-Aldrich,St.Louis,MOからも市販されている]をアルゴン(Ar)で浄化した1MNaOH(250mL、必要に応じて若干温める)に溶解した。20%Pd/C(含水50%)5重量%(400mg)を慎重に加えた後、Parr瓶を、Parr器具を用いて3回真空/充填を繰り返し、水素雰囲気を確保した。懸濁液を、20psi水素ガス下で18時間振盪し、その後残留水素を減圧下除去した。懸濁液を、セリット層を通して濾過し、水を加えすすぎ、その後酢酸でpH4に調節した。生成物を、塩水および酢酸エチル(3´800mL)で抽出した。各有機層を、少量の塩水で洗浄した。結合有機層をNaSO上で乾燥させ、濾過し、蒸発乾固した。酢酸除去の補助として、トルエンを加え、減圧下で蒸発させた(必要に応じて、2-3回繰り返す)。1日以上、高真空下で最終蒸発を行った。収量6.1g(86%)を得た。H-NMR(d-DMSO):δ(ppm)8.1(d,1H,Ar);7.62(d,1H,Ar);7.58(d,1H,Ar);7.2(t,1H,Ar);6.8(s,1H,Ar);6.5(d,1H,Ar);3.8(s,2H,CH);1.9(s,<0.25H,HOAc)。
B.4-カルボン酸-7-(グルタル酸アミド)フルオレンの調製
4-カルボン酸-7-アミノフルオレン(8.6g,0.038mol)を、無水THF(150mL)中に溶解し、グルタル酸無水物(97%,4.94g,0.042mol)を加えた。反応物を4.5時間撹拌し、アミンの不在をTLC(ニンヒドリン染色液、90:10:3酢酸エチル/メタノール/酢酸、または同等物)で確認した。反応混合物をヘキサン(150mL)で希釈、冷却、濾過し、1:1低温THF/ヘキサン、その後ヘキサン洗浄した。残留溶媒を減圧下で蒸発させた。収量7.2g(55%)を得た。H-NMR(CDOD):δ(ppm)8.4(d,1H,Ar);8.0(s,1H,Ar);7.8(d,1H,Ar);7.7(d,1H,Ar);7.5(d,1H,Ar);7.4(t,1H,Ar);4.0(s,2H,CH);2.5(t,2H,CH);2.4(t,2H,CH);2.0(m,2H,CH)。
C.9-ホルミル-4-カルボン酸-7-(グルタル酸アミド)フルオレンの調製
二塩基酸である4-カルボン酸-7-(グルタル酸アミド)フルオレン(7.16g,0.021mol)を、無水DMF(200mL)およびギ酸エチル(KCO上に保存、350mL)中に溶解した。カリウムtert-ブトキシド(95%,19.9g,0.169mol)を、数回に分けて慎重に加えた。反応物を、45℃で30分間緩やかに還流させ、その後室温で2.5時間撹拌した。溶液を氷浴中で冷却し、その後1M HCl(500mL)および塩水(350mL)を加えた。生成物を、酢酸エチル(3´700mL)で抽出した。有機層を塩水で洗浄し、その後NaSO上で乾燥させた。乾燥物を濾過し、溶媒を減圧下で蒸発させた。収量>7.8g(100%)および含有残留DMFを得た。H-NMR(d-DMSO):δ(ppm)11.5(d,0.5H,ホルミル);11.4(d,0.5H,ホルミル);10.0(d,1H,NH);8.4-7.3(m,7H,Ar);2.4(t,2H,CH);2.3(t,2H,CH);1.8(m,2H,CH)。
D.9-ヒドロキシメチル-4-カルボン酸-7-(グルタル酸アミド)フルオレンの調製
9-ホルミル-4-カルボン酸-7-(グルタル酸アミド)フルオレン(7.8g,0.021mol)を無水メタノール(MeOH)(150mL)中に溶解した。室温浴中のフラスコに、水素化ホウ素ナトリウム(6.0g,0.159mol)を数回に分けて慎重に加えた。2時間および4時間後に水素化ホウ素ナトリウム(2.0g,0.053mol)をさらに慎重に加えた。7時間後、溶媒を減圧下で蒸発させ、残留物を水に溶解し、その後1MHClで酸性化した。黄色沈殿物を、塩水および酢酸エチル(4´700mL)で抽出した。各酢酸エチル層を、塩水(2´)で洗浄、結合し、NaSO上で乾燥させた。溶媒を蒸発させ、粗生成物をメタノール/クロロホルムから再結晶させた。収量4.9g(63%)の黄色結晶を得た。H-NMR(CDOD):δ(ppm)8.4(d,1H,Ar);8.0(s,1H,Ar);7.85(d,1H,Ar);7.83(d,1H,Ar);7.5(dd,1H,Ar);7.4(t,1H,Ar);4.1-3.9(m,2H,CH,CH);2.5(t,2H,CH);2.4(t,2H,CH);2.0(m,2H,CH)。
E.9-ヒドロキシメチル-4-(mPEG(10,000)-カルボキシアミド)-7-(mPEG(10,000)グルタル酸アミド)フルオレンの調製
無水トルエン(750mL)中、mPEG-NH(10,000)(M=9,418;クロマトグラフィーで精製、75g、0.008mol、「mPEG(10k)-NH」とも表される)を、ロータリエバポレータを用いて、減圧下50℃で共沸蒸留した。アロゴン雰囲気下、固形物を無水DCM(CHCl)(300mL)中に溶解した。無水DMF(33mL)中の、9-ヒドロキシメチル-4-カルボン酸-7-(グルタル酸アミド)フルオレン(1.3g,0.0036mol)および無水N-ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt)(1.0g,0.0076mol)溶液を、定量的にPEG溶液(すすぎ用20mL DMF)に加えた。その後、1,3-ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)(1.65g,0.008mol)を反応溶液に加えた。反応物を室温で16時間撹拌し、溶媒を減圧下で蒸発させた。濃厚なシロップ状物を、弱火で加熱しながら、乾燥IPA(3.6L、徐々に加え)中に溶解した。PEG生成物を室温で放置し、沈殿させた。沈殿物を10℃で10分間冷却、濾過し、低温IPA(400mL)、その後ジエチルエーテル(400mL)で洗浄した。粗生成物(黄色がかった白色粉末)を、高真空下乾燥させ、その後脱イオン水中に溶解した。PEG溶液のイオン交換クロマトグラフィーを、POROS媒体(1L)を用いて行い、水で溶離した。中性PEGを含む画分を回収し、DEAESepharose媒体(0.5L)でさらに精製した。精製生成物には、mPEG-NH(10,000)またはモノPEG酸生成物(HPLC分析)を含まれていなかった。収量55g(79%)(置換率95%)を得た。H-NMR(CDCl):δ(ppm)8.7(s,1H,ArNHアミド);8.0(s,1H,Ar);7.9(d,1H,Ar);7.7(d,1H,Ar);7.5(d,1H,Ar);7.4(d,1H,Ar);7.3(t,1H,Ar);6.7(bs,1H,NHアミド);6.4(bs,1H,NHアミド);4.0(m,3H,CH,CH);3.6(s,PEG骨格);3.3(s,6H,-OCH);2.4(t,2H,CH);2.3(t,2H,CH);2.0(m,2H,CH)。
F.9-ヒドロキシメチル-4-(mPEG(10,000)-カルボキシアミド)-7-(mPEG(10,000)グルタル酸アミド)フルオレン-N-ヒドロキシスクシンイミドの調製
無水トルエン(140mL)中、9-ヒドロキシメチル-4-(mPEG(10,000)-カルボキシアミド)-7-(mPEG(10,000)グルタル酸アミド)フルオレン(14g,0.00072mol)を、ロータリエバポレータを用いて、減圧下45℃で共沸蒸留した。固形物を、無水DCM(56mL(すすぎ用7mL))中に溶解し、注射器で新たに調製したトリホスゲン(下部トラップを使用して、反応物から過剰なホスゲンガスを捕捉した)(0.214g,0.00072mol)および無水ピリジン(0.057g、0.00072mol、溶液としてCHCl(〜5mL)に添加)溶液に移動した。1時間後、急速アルゴン流(室温を維持)を開始し、過剰なホスゲン(排出口の下部トラップを使用)を蒸発させた。アルゴン浄化30分後、N-ヒドロキシスクシンイミド(NHS)(0.43g,0.0037mol)を加え、10分間撹拌した。無水ピリジン(0.285g、0.0036mol、溶液としてCHCl(〜25mL)に添加)を加えた。アルゴン流を継続し、1.5時間後、殆どの反応溶媒が蒸発した。濃厚なシロップ状物を、無水IPA(700mL)中に溶解し、室温で沈殿させた。沈殿物を濾過し、低温IPAおよびジエチルエーテル(100mL(10mgBHT含有))で洗浄した。残留溶媒を真空下蒸発させ、黄色がかった白色粉末を得た。HPLCによって、収量13.5g(96%)、置換率87%のNHS炭酸塩を得た。H-NMR(CDOD):δ(ppm)8.7(s,1H,NH Arアミド);7.9(m,2H,Ar);7.6(m,2H,Ar);7.5(d,1H,Ar);7.3(t,1H,Ar);6.8(bs,1H,NH);6.4(bs,1H,NH);4.7(m,2H,CH);4.3(t,1H,CH);3.6(s,PEG骨格);3.3(s,6H,-OCH);2.8(s,4H,CHCH);2.5(t,2H,CH);2.3(t,2H,CH);2.0(m,2H,CH)。
重量平均分子量約20,000を有するmPEG-NH(クロマトグラフィーにより精製)でmPEG-NH(10,000)を置換することを除き、同じ方法を使用して別のポリマー試薬を調製した。得られたポリマー試薬は、総分子量約40,000ダルトンであった。
重量平均分子量約30,000を有するmPEG-NH(従来の方法を用いて高純度で調製)でmPEG-NH(10,000)を置換することを除き、同じ方法を使用して別のポリマー試薬を調製した。得られたポリマー試薬は、総分子量約60,000ダルトンであった。
実施例5
典型的なポリマー試薬を有するグリシン複合体の調製と放性データ
実施例1にしたがって調製した9-ヒドロキシメチル-2,7-ジ(mPEG(20,000)-メチルアミド)フルオレン-N-ヒドロキシスクシンイミド(10mg,〜70%活性NHS)を、1%グリシン+25m MHEPESpH7.4(25μL)のバッファー溶液中に溶解し、渦流で混合し、室温で30分間反応させ、複合溶液を生成した。その後、複合溶液を2つの分割量として、以下のように処理した。一方は、25m MHEPESpH7.4(1.25mL)で希釈し、37℃で培養し、HPLC系上に種々の間隔で注入し、他方は、25mM HEPES pH8.2(バッファー)で希釈し、37℃で培養し、HPLC系上に種々の間隔で注入した。
実施例3にしたがって調製されたG2PEG2Fmoc20k-NHSを、1%グリシン+25mMHEPESpH7.4(25μL)のバッファー溶液中に溶解し、渦流で混合し、渦流で混合し、室温で30分間反応させ、複合溶液を生成した。その後、複合溶液を2つの分割量として、以下のように処理した。一方は、25mM HEPES pH7.4(1.25mL)で希釈し、37℃で培養し、HPLC系上に種々の間隔で注入し、他方は、25mM HEPES pH8.2(バッファー)で希釈し、37℃で培養し、HPLC系上に種々の間隔で注入した。
実施例3にしたがって調製されたG2PEG2Fmoc40k-NHSを、1%グリシン+25mMHEPESpH7.4(25μL)のバッファー溶液中に溶解し、渦流で混合し、渦流で混合し、室温で30分間反応させ、複合溶液を生成した。その後、複合溶液を2つの分割量として、以下のように処理した。一方は、25mM HEPES pH7.4(1.25mL)で希釈し、37℃で培養し、HPLC系上に種々の間隔で注入し、他方は、25mM HEPES pH8.2(バッファー)で希釈し、37℃で培養し、HPLC系上に種々の間隔で注入した。
実施例4にしたがって調製された9-ヒドロキシメチル-4-(mPEG(10,000)-カルボキシアミド)-7-(mPEG(10,000)グルタル酸アミド)フルオレン-N-ヒドロキシスクシンイミドを、1%グリシン+25mM HEPES pH7.4(25μL)のバッファー溶液中に溶解し、渦流で混合し、渦流で混合し、室温で30分間反応させ、複合溶液を生成した。その後、複合溶液を2つの分割量として、以下のように処理した。一方は、25mM HEPES pH7.4(1.25mL)で希釈し、37℃で培養し、HPLC系上に種々の間隔で注入し、他方は、25mM HEPES pH8.2(バッファー)で希釈し、37℃で培養し、HPLC系上に種々の間隔で注入した。
実施例12にしたがって調製された4,7-CAC-PEG2-Fmoc20K-NHSを、1%グリシン+25mM HEPES pH7.4(25μL)のバッファー溶液中に溶解し、渦流で混合し、渦流で混合し、室温で30分間反応させ、複合溶液を生成した。その後、複合溶液を2つの分割量として、以下のように処理した。一方は、25mM HEPES pH7.4(1.25mL)で希釈し、37℃で培養し、HPLC系上に種々の間隔で注入し、他方は、25mM HEPES pH8.2(バッファー)で希釈し、37℃で培養し、HPLC系上に種々の間隔で注入した。
一次速度式にしたがって、t1/2値の放性データを線形傾斜から求め、ln([複合体])対時間としてグラフ化した。
37℃での9-ヒドロキシメチル-2,7-ジ(mPEG(10,000)-メチルアミド)フルオレン-グリシンカルバメート複合体の放性データは、pH7.4,t1/2=9.9日、pH8.2,t1/2=5.5日(1実験)である。
37℃でのG2PEG2Fmoc20k-グリシンカルバメート複合体の放性データは、pH7.52±0.13,t1/2=14.8±2.8日、pH8.14±0.04,t1/2=7.0±1日(ここで、±範囲は2実験による)。
37℃でのG2PEG2Fmoc40k-グリシンカルバメート複合体の放性データは、pH7.52±0.13,t1/2=12.2±2.6日、pH8.14±0.04,t1/2=6.7±0.1日(ここで、±範囲は2実験による)。
37℃での9-ヒドロキシメチル-4-(カルボキシアミドmPEG(10,000)-7-(グルタル酸アミドmPEG(10,000))フルオレン-グリシンカルバメート複合体の放性データは、pH7.52±0.13,t1/2=4.0±1日、pH8.14±0.04,t1/2=1.95±0.15日(ここで、±範囲は2実験による)。
37℃での4,7-CAC-PEG2-Fmoc20K-グリシンカルバメート複合体の放性データは、pH7.4,t1/2=18.0±0.1日、pH8.2,t1/2=7.5±0.1日(ここで、±範囲は2実験による)。
実施例6
模範的ポリマー-タンパク質複合体の調製:
G2PEG2Fmoc20k-Nter-GLP-1の調製
例示的ポリマー試薬G2PEG2Fmoc20k-NHSは、例示的ポリペプチドGLP-1のN-末端に共有結合し、放出可能なPEG-部分が結合されたタンパク質のプロドラッグ構造を提供した。二本のアームを有するポリマー試薬の性質によって、投与後のGLP-1部分の安定性が増し、その結果放出機能が持続され、GLP-1が加水分解によって複合体から放出され、天然または未修飾GLP-1前駆体を提供する。G2PEG2Fmoc20k-Nter-GLP-1の構造を以下に示す(構造中、「GLP-1」はGLP-1の残留物を示す)。その他のポリペプチドおよびタンパク質は、GLP-1と置換可能である。
ポリマー試薬G2PEG2Fmoc20K-NHSは、上記実施例3にしたがって調製した。
pH5.50の20mM酢酸ナトリウムバッファー25mL中、50mgGLP-1(公称1.2276×10-5mol)(GLP-1実純度98.5%(HPLCによる)、ペプチド含有量82.2%)溶液を調製した後、撹拌しながらG2PEG2Fmoc20k-NHS(3.0692×10-5mol)876.8mgを加えた。溶液を16時間室温で撹拌し、その結果PEG化GLP-1複合体G2PEG2Fmoc20k-Nter-GLP-1を生成した。その後、反応混合物を20mM HAcでpH4.30に酸性化した。反応物をSDS-PAGE分析で観測した(図4)。
G2PEG2Fmoc20k-Nter-GLP-1をpH4.30の20mM酢酸ナトリウムバッファー(溶液A)およびpH4.30の1M NaClを含む20mM酢酸ナトリウムバッファー(溶液B)の移動相を使用して、AKTABasicSystemの陽イオン交換クロマトグラフィー(図5)によって、精製して、GLP-1のモノPEG化複合体を得た。カラムは、Amersham Biosciencesから市販されている75mL樹脂充填HiTrapTM SP HP(同じくAmersham Biosciencesから市販されているSP Sepharose High Performanceイオン交換媒体を充填)を使用し、カラムの流量は14mL/分とした。精製する溶液を、まずカラムに搭載した。その後、搭載した生成物を、勾配を使用して、移動相によって溶離した。以下の勾配を使用した。保持容量0mLから550mLには、溶液Bを含む移動相0%、保持容量550mLから1041mLには、溶液Bを含む移動相0%、保持容量1041mLから1093mLには、溶液Bを含む移動相10%、保持容量1093mLから1338mLには、溶液Bを含む移動相100%、保持容量1338mLから1486mLには、溶液Bを含む移動相100%、保持容量1486mL以上には、溶液Bを含む移動相0%。溶離液のUV吸収率を、215nmで観測した。G2PEG2Fmoc20k-Nter-GLP-1(モノPEG化構造)の保持容量ピーク689.3mLに対応する画分(図5)を回収し、凍結乾燥させた。凍結乾燥させた粉末を、pH4.3の20mM酢酸ナトリウムバッファー25mL中に溶解し、同じ陽イオン交換クロマトグラフィー条件下で、精製工程を再度繰り返した。収量179.4mgを得た。
精製したG2PEG2Fmoc20k-Nter-GLP-1を、SDS-PAGE(図6列2)および逆相HPLC(図7A)で分析した。また、水性媒体[50mMトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン(Tris)溶液、pH10、50℃で一晩]中のG2PEG2Fmoc20k-Nter-GLP-1複合体の開裂性も、両SDS-PAGE分析(図6列3)および逆相HPLC(図7B)で分析し、複合体からのGLP-1の完全放出を確認した。カラムは、Thermo Electron Corpから市販されている5μm粒子の100mm X2.1mm ID Betasil C18カラムを使用した。脱イオン水中0.1%TFA(溶液C)およびアセトニトリル中0.1%TFA(溶液D)の移動相を使用した逆相HPLCを、37℃で実施した。以下の勾配を、逆相HPLCに使用した。0.00から20.00分には、溶液Dを含む移動相35%、20.00から21.00分には、溶液Dを含む移動相55%、21.00から23.00分には、溶液Dを含む移動相80%、23.00から24.00分には、溶液Dを含む移動相80%、24.00から25.00分には、溶液Dを含む移動相35%、25.00以上には、溶液Dを含む移動相35%。
G2PEG2Fmoc20k-Nter-GLP-1複合体(モノPEG化種)のN-末端PEG化部位(His)は、Straphylococcus aureus V8のエンドプロテアーゼGlu-Cによって複合体をプロテアーゼ消化した後、MALDI-TOF分析で確認された。
実施例7
典型的なポリマー-タンパク質複合体の調製:
G2PEG2Fmoc40k-Nter-GLP-1の調製
ポリマー試薬G2PEG2Fmoc40k-NHSを、上記実施例3にしたがって調製した。
pH5.50の20mM酢酸ナトリウムバッファー25mL中、50mgGLP-1(名目上1.2276×10-5mol)(GLP-1実純度98.5%(HPLCによる)、ペプチド含有量82.2%)溶液を調製した後、撹拌しながら、G2PEG2Fmoc40k-NHS(3.0692×10-5mol)1.4971gmを加えた。溶液を15時間室温で撹拌し、その結果、PEG化GLP-1複合体G2PEG2Fmoc40k-Nter-GLP-1を生成した。反応混合物を2NHAcでpH4.00に酸性化した後、pH4.00の20mM酢酸ナトリウムバッファーで50mLに希釈した。
G2PEG2Fmoc40k-Nter-GLP-1は、AKTABasicSystem(図8)を用いて、陽イオン交換クロマトグラフィーで精製し、GLP-1のモノPEG化複合体を得た。カラムは、Amersham Biosciencesから市販されている75mL樹脂充填HiTrapTM SP HP(同じくAmersham Biosciencesから市販されているSP Sepharose High Performanceイオン交換媒体を充填)を使用し、カラムの流量は14mL/分とした。精製に使用した移動相は、pH4.00の20mM酢酸ナトリウムバッファー(溶液A)およびpH4.00の1M NaClを含む20mM酢酸ナトリウムバッファー(溶液B)で構成した。精製する溶液を、まずカラムに搭載した。その後、搭載した生成物を、勾配を使用して、移動相によって溶離した。以下の勾配を使用した。保持容量0mLから550mLには、溶液Bを含む移動相0%、保持容量550mLから1041mLには、溶液Bを含む移動相0%、保持容量1041mLから1093mLには、溶液Bを含む移動相10%、保持容量1093mLから1338mLには、溶液Bを含む移動相100%、保持容量1338mLから1486mLには、溶液Bを含む移動相100%、保持容量1486mL以上には、溶液Bを含む移動相0%。溶離液のUV吸収率を、215nmで観測した。モノG2PEG2Fmoc40k-Nter-GLP-1の保持容量ピーク668.4mLに対応する画分(図8)を回収し、凍結乾燥させた。凍結乾燥させた粉末を、pH4.0の20mM酢酸ナトリウムバッファー25mL中に溶解し、同じ陽イオン交換クロマトグラフィー条件下で、精製工程を再度繰り返した。668mLの回収した画分を凍結乾燥させた。
精製したG2PEG2Fmoc40k-Nter-GLP-1を、SDS-PAGEで分析した(図9,列2)。また、水性媒体[50mMトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン(Tris)溶液、pH10、50℃で一晩]中のG2PEG2Fmoc40k-Nter-GLP-1複合体の開裂性も、SDS-PAGE分析(図9,列3)で分析し、複合体からのGLP-1の完全放出を確認した。
実施例8
模範的ポリマー-タンパク質複合体の調製:
G2PEG2Fmoc20k-Lys-GLP-1の調製
典型的な放出可能ポリマー試薬G2PEG2Fmoc20k-NHSは、GLP-1のリシン位置に解放可能なように共有結合された(本明細書においてはGLP-1の「内部」PEG化と称する)。
pH10.0の20mM炭酸ナトリウム-重炭酸塩バッファー24.5mL中、30mgGLP-1(公称7.3658×10-6mol)(GLP-1実純度98.5%(HPLCによる)、ペプチド含有量82.2%)溶液を調製した後、撹拌しながら、G2PEG2Fmoc20k-NHS(1.1049×10-5mol、上記実施例3にしたがって調製)276.3mgを加えた。溶液を10分間室温で撹拌し、その後反応混合物を2NHAcでpH4.30に酸性化した。
モノPEG化構造におけるG2PEG2Fmoc20k-Lys-GLP-1を得るため、反応混合物を5つに分割し、AKTA Basic Systemを用いて、陽イオン交換クロマトグラフィーで各分割量を個別に精製した。カラムは、Amersham Biosciencesから市販されている5mL樹脂充填HiTrapTM SP HP(同じくAmersham Biosciencesから市販されているSP Sepharose High Performance イオン交換媒体を充填)を使用し、カラムの流量は5mL/分とした。精製に使用した移動相は、pH4.30の20mM酢酸ナトリウムバッファー(溶液A)およびpH4.30の1M NaClを含む20mM酢酸ナトリウムバッファー(溶液B)で構成した。移動相は、勾配を使用して移動させた。以下の勾配を使用した。0mLから118.6mLには、溶液Bを含む移動相0%、保持容量118.6mLから219.1mLには、溶液Bを含む移動相0%、保持容量219.1mLから229.2mLには、溶液Bを含む移動相10%、保持容量229.2mLから269.4mLには、溶液Bを含む移動相100%、保持容量269.4mLから279.4mLには、溶液Bを含む移動相100%、保持容量279.4mL以上には、溶液Bを含む移動相0%。溶離液のUV吸収率を、215nmで観測した。G2PEG2Fmoc20k-Lys-GLP-1の保持容量ピーク150.4mLに対応するモノPEG化GLP-1画分を、各精製移動において回収した(図10)。その後、各精製移動から精製したG2PEG2Fmoc20k-Lys-GLP-1(モノPEG化GLP-1構造中)をSDS-PAGEで分析した(図11)。回収した画分を結合し、凍結乾燥させた。収量41mgを得た。
実施例9
模範的ポリマー-タンパク質複合体の調製:
G2PEG2Fmoc40k-Lys-GLP-1の調製
模範的放出可能ポリマー試薬G2PEG2Fmoc40k-NHSは、GLP-1のリシン位置に解放可能なように共有結合された(本明細書においてはGLP-1の「内部」PEG化と称する)。
pH10.0の20mM炭酸ナトリウム-重炭酸塩バッファー45mL中、50mgGLP-1(公称1.2276×10-5mol)(GLP-1実純度98.5%(HPLCによる)、ペプチド含有量82.2%)溶液を調製した後、撹拌しながら、G2PEG2Fmoc40k-NHS(1.8414×10-5mol、上記実施例3にしたがって調製)898.0mgを加えた。溶液を10分間室温で撹拌し、その後反応混合物を2N HAcでpH4.00に酸性化した。
モノPEG化構造におけるG2PEG2Fmoc40k-Lys-GLP-1を得るため、酸性化した反応混合物(50mL)を10に分割し、AKTABasicSystemを用いて、陽イオン交換クロマトグラフィーで各5mLの分割量を精製した。カラムは、Amersham Biosciencesから市販されている5mL樹脂充填HiTrapTM SP HPを使用し、カラムの流量は5mL/分とした。精製に使用した移動相は、pH4.00の20mM酢酸ナトリウムバッファー(溶液A)およびpH4.00の1M NaClを含む20mM酢酸ナトリウムバッファー(溶液B)で構成した。移動相は、勾配を使用して移動させた。以下の勾配を使用した。0mLから118.6mLには、溶液Bを含む移動相0%、保持容量118.6mLから219.1mLには、溶液Bを含む移動相0%、保持容量219.1mLから229.2mLには、溶液Bを含む移動相10%、保持容量229.2mLから269.4mLには、溶液Bを含む移動相100%、保持容量269.4mLから279.4mLには、溶液Bを含む移動相100%、保持容量279.4mL以上には、溶液Bを含む移動相0%。溶離液のUV吸収率を、215nmで観測した。G2PEG2-Fmoc40k-Lys-GLP-1の保持容量ピーク158.3mLに対応するモノPEG化GLP-1画分を、各精製移動において回収した(図12)その後、各精製移動から精製したG2PEG2Fmoc40k-Lys-GLP-1(モノPEG化GLP-1構造中)をSDS-PAGEで分析した(図13)。回収した画分を結合し、限外濾過によって濃縮し、凍結乾燥させた。収量187.5mgを得た。
実施例10
実例的GLP-1ポリマー複合体の血糖値降下効果試験のためのマウスの生体内実験
オスの糖尿病マウス(BKS.Cg-+Lepr db/+Lepr db/01aHsd)をHarlan Laboratories, Ltd.(Jerusalem, Israel)から購入した。8から9週齢のマウス(30から40gm)をマウス用ケージに入れ(ケージにつき2匹)、実験開始前に少なくとも48時間環境順化させた。
G2PEG2Fmoc20k-Nter-GLP-1(実施例6)、G2PEG2Fmoc40k-Nter-GLP-1(実施例7)、G2PEG2Fmoc20k-Lys-GLP-1(実施例8)およびG2PEG2Fmoc40k-Lys-GLP-1(実施例9)の調製は、前述のとおりである。投与量(GLP-1当量に基づく)に適合する濃度および注入量100μLを調製するため、各化合物をガラス製薬瓶に正確に計量し、生理食塩水中に溶解した。
実験は、実現可能性試験段階および評価段階の二相に分割して行った。
実現可能性試験段階では、まず、糖尿病db/dbマウスを使用してGLP-1の有効性を検査することの実現可能性を評価した。実現可能性試験段階実施においては、数群のマウスを使用した(各群4匹)。基準血糖値のデータは、薬剤投与2-3日前に各マウスから収集した。本データは、マウス群内の異常値を特定するために収集した。治療日(0日目)、各マウスの体重を計測した。0日目の血液サンプル(5から10μL)を、尾静脈から採取した。血糖値(mg/dL)を、血糖値分析器を使用して測定した。その後、各マウスの背部に皮下投与(SC)を行った。被験物質量および投与量(60および120μg/マウス)は、マウスの平均体重に基づいて投与し、総投与量は10mL/kgを越えないものとした。その後、マウスをそれぞれのケージに戻した。血液サンプル5〜10μL(35gのマウスに対し、血液量2mLの<0.5%)を、−3、−2、−1、0、0.04、0.16、0.33、1.0、1.16日の時点で、注射針穿刺/毛細管によって採取した。採取した各血液サンプルの血糖値を調べた。実験終了後、マウスは二酸化炭素窒息により人道的に安楽死させた。
評価段階では、実現可能性試験段階の結果から、3-5日長効果のGLP-1の徐放を達成するために必要な適切な投与量を選択した。評価段階実施においては、各群8匹のマウスを使用した。基準血糖値のデータは、薬剤投与3日前に各マウスから収集した。治療日(0日目)、各マウスの体重を計測した。0日目の血液サンプル(5から10μL)を、尾静脈から採取した。血糖値(mg/dL)を、血糖値分析器を使用して測定した。その後、各マウスの背部に皮下投与(SC)を行った。被験物質量および投与量(60および120μg/マウス)は、マウスの平均体重に基づいて投与し、総投与量は10mL/kgを越えないものとした。その後、マウスをそれぞれのケージに戻した。血液サンプル5から10μL(35gのマウスに対し、血液量2mLの<0.5%)を、−3、−2、−1、0、0.04、0.16、0.33、0.5、1、2、3、6日の時点で、注射針穿刺/毛細管によって採取した。採取した各血液サンプルの血糖値を調べた。投与後最初の4時間は、マウスの食物摂取を控えた。実験終了後、マウスは二酸化炭素窒息により人道的に安楽死させた。
以下の表2は、試験化合物および各マウス群の投与量である。
実験データを回収し分析した。マウスは、単回皮下投与に対し耐用性があることが示された。図14に示すように、GLP-1と各G2PEG2Fmoc20K-Lys-GLP-1(図では、「PEG20-Lys-GLP1」と記載)およびG2PEG2Fmoc40K-Lys-GLP-1(図では「PEG40-Lys-GLP1」と記載)の複合体の血糖値降下効果が確認された。薬理学的(PD)測定から、GLP-1は急速にマウスから除去されるが、GLP-1複合体は3から4日かけてペプチドを放出することが明らかとなった。つまり、本発明の典型的なGLP-1分解性複合体は、分子ポンプのような機能をし、生体内加水分解によって、時間をかけて不活性GLP-1を放出する。共有結合された親水性ポリマー(PEG)は、生体内GLP-1を安定させる(酵素分解からタンパク質を保護する)だけでなく、タンパク質を3から4日の延長された期間にわたって血流中に徐々に放出することによって循環半減期を延長する機能を果たす。また、40キロダルトンPEG複合体は、20キロダルトンPEG複合体と比較し、僅かではあるが、延長されたPD効果が確認された。
図14のデータから、次のことが示唆される。(a)GLP-1は、PEG化複合体からの拡散および加水分解によって、注射部位からマウス血液に放出される。(b)リシン複合PEG-GLP1の血糖値降下活性は、不活性複合体の活性および対象複合体からのペプチドの明らかな生体内放出の組み合わせによるものと考えられる。
図15は、GLP-1とG2PEG2Fmoc20K-Nter-GLP-1(図では「PEG20-His-GLP1」と記載)およびG2PEG2Fmoc40K-Nter-GLP-1(図では「PEG40-His-GLP1」と記載)の血糖値降下効果を示す。薬理学的(PD)測定から、GLP-1はマウスから急速に除去されるが、PEGGLP-1複合体は、3から4日の時間をかけてペプチドを放出することが明らかである。また、40キロダルトンPEG複合体は、20キロダルトンPEG複合体と比較し、僅かではあるが、延長されたPD効果が確認された。
本データ(図15)から、次のことが示唆される。(a)GLP-1は、PEG化複合体からの拡散および加水分解によって、注射部位からマウス血液に放出される。(b)ヒスチジン複合体PEG-GLP1は活性ではなく、確認された血糖値降下活性降下活性は、複合体からのペプチド放出の結果である。
本実験は、本明細書に記載のPEG化GLP-1の1回の投与によって、48時間以上の長時間糖尿病を制御可能であることを示す。また、GLP-1に複合された場合のG2PEG2Fmoc試薬徐放性を示すする。さらに、GLP-1は、N-末端でPEG化され、非経口投与のための生成物を提供することが可能であることを示す。
実施例11
G2PEG2Fmoc20K-Nter-GLP-1の生体内放出特性
G2PEG2Fmoc20K-Nter-GLP-1の生体内放出特性を特定した。
G2PEG2Fmoc20K-Nter-GLP-1(モノPEG化GLP-1構造)を実施例6にしたがって調製し、タンパク質の放出評価に使用した。
G2PEG2Fmoc20K-Nter-GLP-1の生体内放出特性を特定するための条件として、リン酸塩-緩衝化生理食塩水中2mg/mLG2PEG2Fmoc20K-Nter-GLP-1(モノPEG化GLP-1構造)、pH7.4、37℃、サンプルを種々の時点で採取し、「遊離」または非複合GLP-1の存在を試験することを含めた。GLP-1の放出を、215nmで逆相HPLCによって観測した。
図16に、実験結果をグラフで示した。ここで、Y=A/Amax(Aは、時間t(時間)における放出されたGLP-1のHPLCピーク面積、Amaxは、GLP-1の最大放出に達した時点のHPLCピーク面積)である。反応速度論は、座標の線形性により一次反応を示すため、ln1/(1-Y)=kt(kは勾配、t1/2=ln2/k)と結論づけられる。
実施例12
9-ヒドロキシメチル-4-(mPEG(10,000)-カルボキシアミド)-7-(3-(mPEG(10,000))カルバモイル-プロピル)フルオレン-N-ヒドロキシスクシンイミド
(または、「4,7-CAC-PEG2-Fmoc20K-NHS」)の調製
9-ヒドロキシメチル-4-(mPEG(10,000)-カルボキシアミド)-7-(3-(mPEG(10,000))カルバモイル-プロピル)フルオレン-N-ヒドロキシスクシンイミドの合成を、以下の構造式4に図式的に示す。
A.7-(3-カルボキシ-プロピオニル)-4-フルオレンカルボン酸の調製
アルゴン浄化した乾燥丸底フラスコ中で、無水1,2-ジクロロエタン(60mL)中に無水AlCl(26.9g,0.202mol)を懸濁させた。4-フルオレンカルボン酸(10.0g,0.048mol)を、懸濁液に加えた。反応フラスコを室温浴に入れ、無水コハク酸(5.72g,0.057mol)を慎重に加えた。反応物を5時間撹拌し、その後0℃に冷却した。3M HClを少しずつ徐々に加え、反応を慎重に抑制した(注意!反応物は、HClを急に加えると激しく反応する可能性がある)。最終的に十分混合された懸濁液は酸性であり、追加のHCl溶液に反応しなかった。有機溶媒を減圧下で除去し、生成物を濾過し、水でよく洗浄した。粗生成物を、温めたNaOH溶液(約<1M NaOH)中に溶解、濾過し、濃縮HClを加え沈殿させた。生成物を濾過し、水で洗浄し、その後Pの存在下、減圧下で乾燥させた。生成物として、淡黄色固体(14.3g,97%)を得た。H-NMR(d-DMSO):δ(ppm)8.4(d,1H,Ar);8.2(s,1H,Ar);8.0(d,1H,Ar);7.8(m,2H,Ar);7.5(t,1H,Ar);4.1(s,2H,CH);2.6(t,2H,CH)2.5(DMSO下、CH)。
B.7-(3-カルボキシ-プロピル)-4-カルボン酸フルオレンの調製
アルゴン浄化したフラスコ中で、7-(3-カルボキシ-プロピオニル)-4-フルオレンカルボン酸(14.0g,0.045mol)を、ジエチレングリコール(200mL)中に懸濁させた。フラスコを室温油浴に入れ、その後NaOH(18g,0.450mol)およびヒドラジン水和物80%溶液(13.6mL,0.223mol)を連続的に加えた。反応混合物を徐々に110℃に加熱し、約2時間還流させた。加熱過程で、水を除去し、反応温度を200℃に上昇させた。3時間反応温度200℃を保った後、反応物を約60℃に冷却した。反応混合物を慎重に水(約1L)に注ぎ入れ、混合物を濃縮HClでpH2に酸性化した。生成物を濾過し、水で洗浄した。生成物を温めたNaOH溶液(0.5M)中に溶解し、HClでpH2に酸性化させることによって沈殿させた。生成物を濾過し、水で洗浄した。生成物として、黄色がかった白色固体(10.9g,82%)を得た。H-NMR(d-DMSO):δ(ppm)8.3(d,1H,Ar);7.7(m,2H,Ar);7.4(s,1H,Ar);7.4(t,1H,Ar);7.2(d,1H,Ar);3.9(s,2H,CH);2.7(t,2H,CH);2.3(t,2H,CH);1.9(m,2H,CH)。
C.9-ホルミル-7-(3-カルボキシ-プロピル)-4-フルオレンカルボン酸の調製
アルゴン浄化した還流冷却器付き乾燥フラスコ中で、7-(3-カルボキシ-プロピル)-4-フルオレンカルボン酸(4.0g,0.0135mol)を、40℃の無水DMF(120mL)中に溶解した。ギ酸エチル(40mL、無水KCO上に保存)を加えた後、カリウムtert-ブトキシド95%(12.8g、0.108mol、2分割にして添加)を加えた。溶解度を促進するため、無水DMF(80mL)、無水THF(5mL)およびギ酸エチル(25mL)を種々の間隔で加えながら、反応物を約40℃から50℃で4時間撹拌した。その後、反応物をさらに17時間室温で撹拌した。ギ酸エチルを減圧下で蒸発させた。反応物を水(150mL)で反応抑制し、濃縮HClでpH2に酸性化した。生成物を、酢酸エチル(600mL、その後200mL)で2回抽出した。結合有機層を3回塩水で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、蒸発乾固した。未反応出発原料を一部含む粗生成物(4.7g,〜100%、純度80%)を得た。H-NMR(d-DMSO):δ(ppm)11.4(s,1H,ホルミル);8.3−7.0(m,7H,Ar);2.7(m,2H,CH);2.3(m,2H,CH);1.9(m,2H,CH)。
D.9-ヒドロキシメチル-7-(3-カルボキシ-プロピル)-4-フルオレンカルボン酸の調製
アルゴン浄化したフラスコ中で、粗9-ホルミル-7-(3-カルボキシ-プロピル)-4-フルオレンカルボン酸(4.0g,0.0123mol)を、無水メタノール(50mL)中に溶解した。フラスコを室温浴中に入れ、水素化ホウ素ナトリウム(2.3g,0.0615mol)を、反応物に少しずつ慎重に加えた(注意!可燃性のガスが発生する可能性がある)。反応物を2時間撹拌し、水素化ホウ素ナトリウムをさらに加えた(1.2g,0.031mol)。さらに6時間後、反応物を少量の水で処理した。有機溶媒を減圧下で一部除去し、混合物を濃縮HClで酸性化した。塩水を加え、生成物を酢酸エチル(300mLおよび100mL)で2回抽出した。結合有機層を塩水で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、蒸発乾固した。粗生成物(3.3g,83%)を、フラッシュ・クロマトグラフィー(50:50:2の酢酸エチル/クロロホルム/氷酢酸で溶離したシリカゲル60A)で精製した。精製生成物として、橙色固体(1.7g,43%)を得た。H-NMR(CDOD):δ(ppm)8.3(d,1H,Ar);7.8(m,2H,Ar);7.6(s,1H,Ar);7.4(t,1H,Ar);7.2(m,1H,Ar);4.0(m,2H,CH);3.9(m,1H,CH);2.8(t,2H,CH);2.4(t,2H,CH);2.0(m,2H,CH)。
E.9-ヒドロキシメチル-4-(mPEG(10,000)-カルボキシアミド)-7-(3-(mPEG(10,000))カルバモイル-プロピル)フルオレンの調製
無水トルエン(250mL)中、mPEG-NH(10,000)(M=9,418;クロマトグラフィーにより精製、25.8g、0.0026mol、「mPEG(10k)-NH」とも表される)を、ロータリエバポレータを用いて、減圧下45℃で共沸蒸留させた。固形物を、不活性雰囲気下、無水DCM(CHCl)(130mL)中に溶解した。無水DMF(12.5mL)中の、9-ヒドロキシメチル-7-(3-カルボキシ-プロピル)-4-フルオレンカルボン酸(0.38g,0.0012mol)および無水N-ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt)(0.33g,0.0025mol)溶液を、定量的にPEG溶液(5mLDMFtorinse)に加えた。その後、1,3-ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)(0.54g,0.0026mol)を反応溶液に加えた。反応物を室温で21時間撹拌し、溶媒を減圧下蒸発させた。濃厚なシロップ状物を、弱火で加熱しながら、乾燥IPA(900mL、徐々に加え)中に溶解した。室温でジエチルエーテル(400mL)を加え、PEG生成物を沈殿させた。沈殿物を10℃まで10分間冷却し、濾過し、低温IPA(300mL)、その後ジエチルエーテル(300mL)で洗浄した。粗生成物(黄色がかった白色粉末)を高真空下乾燥させ、その後脱イオン水中に溶解した。PEG溶液のイオン交換クロマトグラフィーを、POROS媒体(500mL)を使用して行い、水で溶離させた。中性PEGを含む画分を回収し、さらにDEAESepharose媒体(200mL)で精製した。精製生成物中に、mPEG-NH(10,000)またはモノPEG酸性生成物は含まれていなかった(HPLC分析)。収量17g(71%)(置換率95%)を得た。H-NMR(CDCl):δ(ppm)7.9(d,1H,Ar);7.7(d,1H,Ar);7.5(s,1H,Ar);7.4(m,1H,Ar);7.3(t,1H,Ar);7.2(d,1H,Ar);6.7(bs,1H,アミド);6.2(bs,1H,アミド);4.1(m,2H,CH);3.8(m,1H,CH);3.6(s,PEG骨格);3.3(s,6H,-OCH);2.7(m,2H,CH);2.2(m,2H,CH);1.9(水+m,2H,CH)。
F.9-ヒドロキシメチル-4-(mPEG(10,000)-カルボキシアミド)-7-(3-(mPEG(10,000))カルバモイル-プロピル)フルオレン-N-ヒドロキシスクシンイミドの調製
無水トルエン(50mL)中、9-ヒドロキシメチル-4-(mPEG(10,000)-カルボキシアミド)-7-(3-(mPEG(10,000))カルバモイル-プロピル)フルオレン(2.9g,0.00015mol)を、ロータリエバポレータを用いて、減圧下45℃で共沸蒸留させた。固形物を無水DCM(15mL(すすぎ用1mL))中に溶解し、注射器で新たに調製したトリホスゲン(下部トラップで、反応物から過剰なホスゲンガスを捕捉した)(0.047g,0.00016mol)および無水ピリジン(0.013g、0.00016mol、溶液としてCHCl(〜0.9mL)に添加)溶液に移動した。1時間後、急速アルゴン流(室温を維持)を開始し、過剰なホスゲン(排出口の下部トラップを使用)を蒸発させた。アルゴン浄化30分後、N-ヒドロキシスクシンイミド(NHS)(0.09g,0.00078mol)を加え、10分間撹拌した。無水ピリジン(0.059g、0.00075mol、溶液としてCHCl(〜4.5mL)に添加)を加えた。アルゴン流を継続し、1.5時間後、殆どの反応溶媒が蒸発した。濃厚なシロップ状物を、無水IPA(150mL)中に溶解し、室温で沈殿させた。沈殿物を濾過し、低温IPAおよびジエチルエーテル(30mL(5mgBHT含有))で洗浄した。残留溶媒を真空下蒸発させ、黄色がかった白色粉末を得た。HPLCによって、収量2.7g(90%)、置換率76%のNHS炭酸塩を得た。H-NMR(CDOD):δ(ppm)7.9(m,1H,Ar);7.7(m,1H,Ar);7.5(m,2H,Ar);7.4(m,1H,Ar);7.2(m,1H,Ar);6.8(bs,1H,アミド);6.1(bs,1H,アミド);4.7(m,2H,CH);4.3(t,1H,CH);3.6(s,PEG骨格);3.3(s,6H,-OCH);2.7(s,4H,CHCH);2.7(m,2H,CH);2.2(t,2H,CH);2.0(m,2H,CH)。
実施例13
9-ヒドロキシメチル-2,7-(ビス-mPEG10K-カルボキシアミド)-フルオレン-N-ヒドロキシスクシンイミド(2,7-C2-PEG2-Fmoc20K-NHS)の調製のための中間体9-ヒドロキシメチル-2,7-フルオレンジカルボン酸の調製
9-ヒドロキシメチル-2,7-フルオレンジカルボン酸の合成を、以下の構造式5に図式的に表す。
A.2,7-フルオレンジカルボン酸の調製
アルゴン浄化したフラスコ中で、9-フルオレノン-2,7-ジカルボン酸(10.0g,0.037mol)を、ジエチレングリコール(75mL)中に懸濁させた。フラスコを室温油浴に入れ、その後NaOH(6.2g,0.155mol)およびヒドラジン水和物80%溶液(7.4mL,0.12mol)を連続的に加えた。反応混合物を110℃に徐々に加熱し、約4時間還流させた。反応混合物を冷却し、慎重に水に注ぎ入れ、濃縮HClでpH2に酸性化した。生成物を濾過し、水で洗浄した。生成物を温めたNaOH溶液(0.5M、温かい)中に溶解し、HClでpH2に酸性化し、沈殿させた。生成物を濾過し、水で洗浄した。生成物として、黄色固体(9.0g,96%)を得た。H-NMR(d-DMSO):δ(ppm)8.2(s,2H,Ar);8.1(m,2H,Ar);8.0(m,2H,Ar);4.1(s,2H,CH)。
B.2,7-フルオレンジカルボン酸ジベンジルエステルの調製
窒素浄化した乾燥フラスコ中で、2,7-フルオレンジカルボン酸(8.0g,0.031mol)を無水DMF(400mL)中に溶解した。無水ベンジルアルコール(82mL,0.788mol)、DMAP(0.58g,0.0047mol)およびEDAC塩酸塩(16g,0.082mol)を、反応混合物に室温で加えた。24時間撹拌後、反応混合物を温め、十分希釈したHCl(1.5L)を加え反応を抑制した。懸濁液を冷却、濾過し、水で洗浄した。生成物を温めたアセトン(800mL)中に溶解し、温めながら濾過した。濾液を、減圧下蒸発乾固した(収量5.9g、43%)(構造式5の「Bz」は、ベンジルを示す)。H-NMR(d-DMSO):δ(ppm)8.3(s,2H,Ar);8.2(m,2H,Ar);8.1(m,2H,Ar);7.5-7.4(m,10H,Bz);5.4(s,4HCH);4.1(s,2H,Ar)。
C.9-ホルミル-2,7-フルオレンジカルボン酸ジベンジルエステルの調製
アルゴン浄化した乾燥フラスコ中で、2,7-フルオレンジカルボン酸ジベンジルエステル(3.0g,0.0065mol)を、室温で無水THF(60mL)中に溶解した。ギ酸ベンジル(4.2mL、0.035mol、無水KCO上で保存)を加えた後、カリウムtert-ブトキシド95%(2.7g,0.023mol)を加えた。反応物を3時間撹拌し、その後反応物に水を加え反応を抑制し、HClでpH2に酸性化した。有機溶媒を、一部減圧下で蒸発させた。生成物を、酢酸エチル(600mL、その後200mL)で2回抽出した。結合有機層を塩水で3回洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、蒸発乾固した。粗生成物を、ヘキサンおよびメタノールで洗浄した(1.9g,60%)。H-NMR(d-DMSO):d(ppm)11.9(s,〜1H,ホルミル);8.8(s,1H,Ar);8.5(s,1H,Ar);8.4(s,1H,Ar);8.2(m,2H,Ar);7.9(m,2H,Ar);7.5-7.4(m,10H,Bz);5.4(s,4H,Ar)。
D.9-ホルミル-2,7-フルオレンジカルボン酸の調製
Parr水素化瓶(Parr Instrument Company, MolineIL)に、9-ホルミル-2,7-フルオレンジカルボン酸ジベンジルエステル(3.0g,0.0061mol)を、無水THF(350mL)中に溶解した。20%Pd/C(50%含水)20重量%(600mg)を慎重に加えた後、Parr瓶を、Parr器具を用いて3回真空/充填を繰り返し、水素雰囲気を確保した。懸濁液を、20から30psi水素ガス下で約60時間振動させ、その後残留水素を減圧下除去した。懸濁液を、セリット層を通して濾過し、さらにTHFを加えすすぎ、蒸発させた。H-NMR(d-DMSO):δ(ppm)9.0(s,1H,Ar);8.5から8.1(m,6H,Ar)。
E.9-ヒドロキシメチル-2,7-フルオレンジカルボン酸の調製
少量の9-ホルミル-2,7-フルオレンジカルボン酸(5-10mg)試料を、少量のTHFとともに水に溶解した。過剰な水素化ホウ素ナトリウムを加え、2時間反応させた。酸性になるまで1MHClを慎重に加えながら、反応を抑制した。生成物を酢酸エチルで抽出し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、蒸発乾固した。H-NMR(CDOD):δ(ppm)8.4(s,2H,Ar);8.2(m,2H,Ar);8.0(m,2H,Ar);4.2(t,1H,CH);4.0(d,2H,CH)。
実施例14
9-ヒドロキシメチル-2,7-ビス-(3-(mPEG10Kカルバモイル-プロピル))フルオレン-N-ヒドロキシスクシンイミド(2,7-CA2-PEG2-Fmoc20K-NHS)の調製のための中間体9-ヒドロキシメチル-2,7-ジ(3-カルボキシ-プロピル)フルオレンの調製
9-ヒドロキシメチル-2,7-ジ(3-カルボキシ-プロピル)フルオレンの合成を、以下の構造式6に図式的に示す。
A.2,7-ジ(3-カルボキシ-プロピオニル)フルオレンの調製
アルゴン浄化した乾燥丸底フラスコ中で、無水AlCl(98g,0.735mol)を、無水1,2-ジクロロエタン(140mL)中に懸濁させた。別のフラスコに、フルオレン(23g,0.138mol)を無水1,2-ジクロロエタン(125mL)中に溶解し、その後AlCl懸濁液に加えた。反応フラスコを、室温浴に入れ、無水コハク酸(34.5g,0.345mol)を慎重に加えた。反応物を16時間撹拌し、その後低温3M HClに徐々に加え、極めて慎重に反応を抑制した(注意!HClを急に加えると、反応物が激しく反応する可能性がある)。最終的に十分混合された懸濁液は酸性であり、追加のHCl溶液に反応しなかった。有機溶媒を減圧下で除去し、生成物を濾過し、水でよく洗浄した。粗生成物を、温めたNaOH溶液(約<1M NaOH)中に溶解、濾過し、濃縮HClを加え沈殿させた。生成物を濾過し、水で洗浄し、その後Pの存在下、減圧下で乾燥させた。生成物として、淡黄色固体(49.3g,97%)を得た。H-NMR(CDOD):δ(ppm)8.3(s,2H,Ar);8.2(m,2H,Ar);8.1(m,2H,Ar);4.1(s,2H,CH);3.5(t,4H,CH);2.8(t,4H,CH)。
B.2,7-ジ(3-カルボキシ-プロピル)フルオレンの調製
アルゴン浄化したフラスコ中で、2,7-ジ(3-カルボキシ-プロピオニル)フルオレン(12.8g,0.035mol)を、ジエチレングリコール(150mL)中に懸濁させた。フラスコを室温油浴に入れ、その後NaOH(14g,0.35mol)およびヒドラジン水和物80%溶液(13.1mL,0.21mol)を連続的に加えた。反応混合物を徐々に110℃に加熱し、約2時間還流させた。反応温度を200℃に上昇させ、その加熱過程で、水を除去した。3時間反応温度を200℃に保った後、反応物を約60℃まで冷却した。反応混合物を慎重に水(500mL)に注ぎ入れ、混合物を濃縮HClでpH2に酸性化した。生成物を濾過し、水で洗浄した。生成物を温めたNaOH溶液(0.5M)中に溶解し、HClでpH2に酸性化させることによって沈殿させた。生成物を濾過し、水で洗浄した(収量10.9g、92%)。H-NMR(d-DMSO):δ(ppm)12.0(s,2H,COOH);7.8(m,2H,Ar);7.4(s,2H,Ar);7.2(m,2H,Ar);3.9(s,2H,CH);2.7(t,4H,CH);2.3(t,4H,CH);1.8(m,4H,CH)。
C.2,7-ジ(3-カルボキシ-プロピル)フルオレンジベンジルエステルの調製
窒素浄化した乾燥フラスコ中で、2,7-ジ(3-カルボキシ-プロピル)フルオレン(3.0g,0.009mol)を、無水DMF(50mL)中に溶解した。無水ベンジルアルコール(23mL,0.22mol)、DMAP(0.27g,0.0022mol)およびEDAC塩酸塩(4.5g,0.023mol)を、反応混合物に室温で加えた。21時間撹拌後、反応混合物を温め、十分希釈したHCl(400mL)を加え反応を抑制した。懸濁液を冷却、濾過し、水で洗浄した。生成物を温めたアセトン中に溶解し、温めながら濾過した。濾液を、減圧下蒸発乾固した(収量3.8g、78%)。H-NMR(d-DMSO):δ(ppm)7.7(m,2H,Ar);7.4(m,12H,Ar);7.1(m,2H,Ar);5.1(s,4H,CH);3.8(s,2H,CH);2.7(t,4H,CH);2.4(t,4H,CH);1.9(m,4H,CH)。
D.9-ホルミル-2,7-ジ(3-カルボキシ-プロピル)フルオレンジベンジルエステルの調製
アルゴン浄化した乾燥フラスコ中で、2,7-ジ(3-カルボキシ-プロピル)フルオレンジベンジルエステル(2.0g,0.0039mol)を、室温で無水THF(40mL)中に溶解した。ギ酸ベンジル(2.3mL、0.019mol、無水KCO上に保存)を加えた後、カリウムtert-ブトキシド95%(1.5g,0.013mol)を加えた。反応物を4時間撹拌し、その後水を加え反応を抑制し、HClでpH2に酸性化した。有機溶媒を、一部減圧下で蒸発させた。生成物を、酢酸エチルで2回抽出した。結合有機層を、3回塩水で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、蒸発乾固した.粗生成物を、ヘキサンで滴定した(一部ギ酸ベンジル残留)。H-NMR(d-DMSO):δ(ppm)11.0(s,〜1H,ホルミル);8.0(s,1H,Ar);7.9(s,1H,Ar);7.7(m,2H,Ar);7.6(s,1H,Ar);7.4から7.2(m,Bz);7.0(m,2H,Ar);5.0(s,4H,CH);2.7(m,4H,CH);2.4(m,4H,CH);1.9(m,4H,CH)。
実施例15
9-ヒドロキシメチル-2,7-ジ(mPEG(20,000)-メチルアミド)-スルホン酸-フルオレン-N-ヒドロキシスクシンイミドの調製
アルゴン浄化した乾燥フラスコ中で、9-ヒドロキシメチル-2,7-ジ(mPEG(20,000)-メチルアミド)フルオレン-N-ヒドロキシスクシンイミド(1g,0.026mmol)を、DCM無水(10mL)中に溶解した。クロロスルホン酸(50mLトリフルオロ酢酸中0.05mL、2.1mL)溶液を、反応混合物に加えた。数時間経過後、クロロスルホン酸(0.287mL)をさらに反応物に加え、5時間以上撹拌した。溶媒を減圧下蒸発させ、その後DCM中に溶解した。溶媒を、再度減圧下蒸発させた。HPLCによる分析によって、粗生成物にスルホン酸修飾構造の存在が実証された。H-NMR(d-DMSO):δ(ppm)8.2(bs,1H,NHアミド);7.6(m,1H,Ar);7.5(m,1H,Ar);7.2(t,1H,Ar);6.7(s,1H,Ar);6.5(d,1H,Ar);5.3(bs,1H,NHアミド);3.8(s,2H,CH);3.5(s);3.3(bs,PEG骨格);2.5ppm以下の不純物の転移の存在が、さらに粗生成物中に認められた。
スルホン酸電子代替基を、本発明に含まれる9-ヒドロキシメチル-2,7-ジ(mPEG(20,000)-メチルアミド)フルオレン-N-ヒドロキシスクシンイミド以外のポリマー試薬(実験に記載のそれらポリマー試薬を含む)に加えることができる。
図1は、実施例2に記載のように調製される、インシュリンと、ポリマー試薬との反応混合物のHPLCクロマトグラムである。 図2は、実施例2に記載のように調製されるPEG化1mer複合体のHPLCクロマトグラムである。 図3は、実施例2に記載の分解性PEG-インシュリン1mer複合体の分解研究(pH7.35および37℃で実施)の結果を示すグラフである。 図4は、実施例6に記載されるG2PEG2Fmoc20K-GLP-1反応混合物のSDS-PAGE分析に対応する。レーン1:インビトロジェン社のマーク12未着色スタンダード。レーン2:G2PEG2Fmoc20K-Nter-GLP-1反応混合物。 図5は、実施例6に記載の陽イオン交換クロマトグラフィーによる、モノPEG化G2PEG2Fmoc20k-Nter-GLP-1の精製の結果を示す。 図6は、GLP-1の放出前と後のモノPEG化G2PEG2Fmoc20k-Nter-GLP-1のSDS-PAGE分析に対応する(実施例6)。レーン1:インビトロジェン社のマーク12未着色スタンダード。レーン2:イオン交換クロマトグラフィーによる精製後のモノPEG化G2PEG2-Fmoc20k-Nter-GLP-1複合体。レーン3:G2PEG2Fmoc20k-Nter-GLP-1複合体からGLP-1を完全に放出後。 図7A、7Bは、実施例6に記載されるように、イオン交換クロマトグラフィーによる精製後(図7A)およびG2PEG2Fmoc20k-Nter-GLP-1複合体からのGLP-1放出後(図7B)のモノPEG化G2PEG2Fmoc20k-Nter-GLP-1複合体の逆相HPLC分析を示す。 図8は、実施例7に記載の陽イオン交換クロマトグラフィーによるモノPEG化G2Fmoc40k-Nter-GLP-1の精製の結果を示す。 図9は、GLP-1放出前および放出後のモノPEG化G2PEG2Fmoc40k-Nter-GLP-1のSDS-PAGE分析の結果を示す(実施例7)。レーン1:インビトロジェン社のマーク12未着色スタンダード。レーン2:イオン交換クロマトグラフィーによる精製後のモノPEG化G2PEG2Fmoc40k-Nter-GLP-1複合体。レーン3:G2PEG2-Fmoc40k-Nter-GLP-1複合体からのGLP-1放出後。 図10は、陽イオン交換クロマトグラフィーによるモノPEG化G2PEG2Fmoc20k-Lys-GLP-1の精製を示す(実施例8)。 図11は、陽イオン交換クロマトグラフィーによって精製されたモノPEG化G2PEG2Fmoc20k-Lys-GLP-1のSDS-PAGE分析に対応する(実施例8)。レーン1:インビトロジェン社のマーク12未着色スタンダード。レーン2から6:イオン交換クロマトグラフィーによる5回の個別の精製後のモノPEG化G2PEG2Fmoc20k-Lys-GLP-1複合体を含む分画。 図12は、陽イオン交換クロマトグラフィーによるモノPEG化G2PEG2Fmoc40k-Lys-GLP-1の精製の結果を示す(実施例9)。 図13は、G2PEG2Fmoc40k-Lys-GLP-1反応混合物および実施例9に記載の1回の陽イオン交換クロマトグラフィー精製からの分画のSDS-PAGE分析を表す。レーン1:インビトロジェン社のマーク12未着色スタンダード。レーン2:G2PEG2Fmoc40k-Lys-GLP-1の反応混合物。レーン3-5:保持容量9.37mLでピークの分画。レーン6-10:保持容量158.3mLでピークから収集されるモノPEG化G2PEG2Fmoc40k-Lys-GLP-1の分画。 図14は、実施例10に記載のdb/dbマウスに皮下投与される場合の、GLP-1、G2PEG2Fmoc20k-Lys-GLP-1複合体、およびG2PEG2Fmoc40k-Lys-GLP-1複合体の経時的な血糖降下効果を比較して示すプロットである。 図15は、実施例10に記載のdb/dbマウスに皮下投与される場合の、GLP-1、G2PEG2Fmoc20k-Nter-GLP-1複合体、およびG2PEG2Fmoc20k-Nter-GLP-1複合体の経時的な血糖降下効果を比較して示すプロットである。 図16は、実施例11で実施された実験から得た結果のプロットである。

Claims (70)

  1. ここで、
    ポリは、第一の水溶性ポリマー、
    ポリは、第二の水溶性ポリマー、
    は、第一のスペーサー部分、
    は、第二のスペーサー部分、
    は、イオン性水素原子、Haを有する芳香族含有部分、
    は、Hまたは有機ラジカル、
    は、Hまたは有機ラジカル、
    (a)は、0または1、
    (b)は、0または1、
    e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
    e2は、存在する場合、第二の電子代替基、および
    (FG)は、活性剤のアミノ基と反応して、分解性結合を生成可能な官能基である、
    化Iのポリマー試薬。
  2. ここで、
    ポリは、第一の水溶性ポリマー、
    ポリは、第二の水溶性ポリマー、
    は、第一のスペーサー部分、
    は、第二のスペーサー部分、
    Arは、第一の芳香族部分、
    Arは、第二の芳香族部分、
    αは、イオン性水素原子、
    は、Hまたは有機ラジカル、
    は、Hまたは有機ラジカル、
    (a)は、0または1、
    (b)は、0または1、
    e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
    e2は、存在する場合、第二の電子代替基、および
    (FG)は、活性剤のアミノ基と反応して、分解性結合を生成可能な官能基である、
    化IIの請求項1に記載のポリマー試薬。
  3. ここで、
    ポリは、第一の水溶性ポリマー、
    ポリは、第二の水溶性ポリマー、
    は、第一のスペーサー部分、
    は、第二のスペーサー部分、
    Arは、第一の芳香族部分、
    Arは、第二の芳香族部分、
    αは、イオン性水素原子、
    は、Hまたは有機ラジカル、
    は、Hまたは有機ラジカル、
    (a)は、0または1、
    (b)は、0または1、
    e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
    e2は、存在する場合、第二の電子代替基、および
    (FG)は、活性剤のアミノ基と反応して、分解性結合を生成可能な官能基である、
    化IIIの請求項1に記載のポリマー試薬。
  4. ここで、
    ポリは、第一の水溶性ポリマー、
    ポリは、第二の水溶性ポリマー、
    は、第一のスペーサー部分、
    は、第二のスペーサー部分、
    は、第三のスペーサー部分、
    Arは、第一の芳香族部分、
    Arは、第二の芳香族部分、
    αは、イオン性水素原子、
    は、Hまたは有機ラジカル、
    は、Hまたは有機ラジカル、
    (a)は、0または1、
    (b)は、0または1、
    e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
    e2は、存在する場合、第二の電子代替基、および
    (FG)は、活性剤のアミノ基と反応して、分解性結合を生成可能な官能基である、
    化IVの請求項1に記載のポリマー試薬。
  5. ここで、
    ポリは、第一の水溶性ポリマー、
    ポリは、第二の水溶性ポリマー、
    は、第一のスペーサー部分、
    は、第二のスペーサー部分、
    αは、イオン性水素原子、
    は、Hまたは有機ラジカル、
    は、Hまたは有機ラジカル、
    (a)は、0または1、
    (b)は、0または1、
    e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
    e2は、存在する場合、第二の電子代替基、および(FG)は、活性剤のアミノ基と反応して、分解性結合を生成可能な官能基である、
    化Vの請求項1に記載のポリマー試薬。
  6. ここで、
    ポリは、水溶性ポリマー、
    Xは、
    部分を含まないスペーサー部分、
    は、イオン性水素原子Hαを有する芳香族含有部分、
    は、Hまたは有機ラジカル、
    は、Hまたは有機ラジカル、
    (a)は、0または1、
    は、存在する場合、電子代替基、および
    (FG)は、活性剤のアミノ基と反応して、分解性結合を生成可能な官能基である、
    化VIのポリマー試薬。
  7. は、
    である、請求項6に記載のポリマー試薬。
  8. ポリおよびポリの各々は、ポリ(エチレングリコール)である、請求項1、2、3、4、および5のいずれか1つに記載のポリマー試薬。
  9. ポリは、ポリ(エチレングリコール)である、請求項6に記載のポリマー試薬。
  10. 各ポリ(エチレングリコール)は、約120ダルトンから約6,000ダルトンの範囲の重量平均分子量を有する、請求項1、2、3、4、および5のいずれか1つに記載のポリマー試薬。
  11. 前記ポリ(エチレングリコール)は、約120ダルトンから約6,000ダルトンの範囲の重量平均分子量を有する、請求項6に記載のポリマー試薬。
  12. 各ポリ(エチレングリコール)は、約6,000ダルトンから約100,000ダルトンの範囲の重量平均分子量を有する、請求項1、2、3、4、および5のいずれか1つに記載のポリマー試薬。
  13. 前記ポリ(エチレングリコール)は、約6,000ダルトンから約100,000ダルトンの範囲の重量平均分子量を有する、請求項6に記載のポリマー試薬。
  14. 前記第一のスペーサー部分は、-C(O)-NH-CH-CH-、-CH-CH-NH-C(O)-、-C(O)-NH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-NH-C(O)-、-C(O)-NH-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-NH-C(O)-、-C(O)-NH-、-NH-C(O)-、-C(O)-NH-CH-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-CH-NH-C(O)-、-NH-C(O)-CH-CH-、-CH-CH-C(O)-NH、-NH-C(O)-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-C(O)-CH-CH-、-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-CH-C(O)-、-NH-CH-CH-(OCHCH1-3-NH-C(O)-、-C(O)-NH-(CHCHO)1-3-CH-CH-NH-、-C(O)-NH-CH-CH-(OCHCH1-3-NH-C(O)-、-C(O)-NH-(CHCHO)1-3-CH-CH-NH-C(O)-、-NH-C(O)-CH-、-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-O-、-O-CH-C(O)-NH-、-CH-CH-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-CH-CH-、-O-CH-CH-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-CH-CH-O-、-C(O)-NH-CH-CH-、-CH-CH-NH-C(O)-、-C(O)-NH-CH-CH-O-、および-O-CH-CH-NH-C(O)-から成る前記基から選択され、前記第二のスペーサー部分は、-C(O)-NH-CH-CH-、-CH-CH-NH-C(O)-、-C(O)-NH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-NH-C(O)-、-C(O)-NH-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-NH-C(O)-、-C(O)-NH-、-NH-C(O)-、-C(O)-NH-CH-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-CH-NH-C(O)-、-NH-C(O)-CH-CH-、-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-C(O)-CH-CH-、-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-CH-C(O)-、-NH-CH-CH-(OCHCH1-3-NH-C(O)-、-C(O)-NH-(CHCHO)1-3-CH-CH-NH-、-C(O)-NH-CH-CH-(OCHCH1-3-NH-C(O)-、-C(O)-NH-(CHCHO)1-3-CH-CH-NH-C(O)-、-NH-C(O)-CH-、-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-O-、-O-CH-C(O)-NH-,、-CH-CH-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-,、-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-CH-CH-、-O-CH-CH-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-CH-CH-O-、-C(O)-NH-CH-CH-、-CH-CH-NH-C(O)-、-C(O)-NH-CH-CH-O-、および-O-CH-CH-NH-C(O)-から成る基から選択される、請求項1、2、3、4、および5のいずれか1つに記載のポリマー試薬。
  15. はHで、RはHである、請求項1、2、3、4、5、および6のいずれか1つに記載のポリマー試薬。
  16. 活性剤のアミノ基と反応可能な前記官能基は、N-スクシンイミジル、1-ベンゾトリアゾリル、イミダゾール、イミダゾール、ハロゲン化物、およびフェノラートの炭素塩から成る前記基から選択される、請求項1、2、3、4、5、および6のいずれか1つに記載のポリマー試薬。
  17. アミノ基と反応可能な前記官能基は、N-スクシンイミジルの炭素塩である、請求項1、2、3、4、5、および6のいずれか1つに記載のポリマー試薬。
  18. (a)は0で、(b)はゼロである、請求項1、2、3、4、および5のいずれか1つに記載のポリマー試薬。
  19. (a)はゼロである、請求項6に記載のポリマー試薬。
  20. (a)は1で、(b)はゼロであり、ならびに前記第一の電子代替基は、ハロ、低級アルキル、アリール、置換アリール、置換アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキルチオ、アリールチオ、CF、-CHCF、-CH、-CN、-NO、-S(O)R、-S(O)Ar、-S(O)R、-S(O)Ar、-S(O)OR、-S(O)OAr、-S(O)NHR、-S(O)NHAr、-C(O)R、-C(O)Ar、-C(O)OR、および-C(O)NHRから成る前記基から選択され、Arはアリールであり、RはHまたは有機ラジカルである、請求項1、2、3、4、および5のいずれか1つに記載のポリマー試薬。
  21. (a)は1で、前記電子代替基は、ハロ、低級アルキル、アリール、置換アリール、置換アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキルチオ、アリールチオ、CF、-CHCF、-CH、-CN、-NO、-S(O)R、-S(O)Ar、-S(O)R、-S(O)Ar、-S(O)OR、-S(O)OAr、-S(O)NHR、-S(O)NHAr、-C(O)R、-C(O)Ar、-C(O)OR、および-C(O)NHRから成る前記基から選択され、Arはアリールであり、RはHまたは有機ラジカルである、請求項6に記載のポリマー試薬。
  22. から成る前記基から選択され、各構造について、各(n)は4から1500である、請求項5に記載のポリマー試薬。
  23. 各(n)は4から1500である、以下化学式の請求項5に記載のポリマー試薬。
  24. 各(n)は4から1500である、以下化学式の請求項5に記載のポリマー試薬。
  25. 各(n)は4から1500である、以下化学式の請求項5に記載のポリマー試薬。
  26. 各(n)は4から1500である、以下化学式の請求項5に記載のポリマー試薬。
  27. 各(n)は4から1500である、以下化学式の請求項5に記載のポリマー試薬。
  28. 各(n)は4から1500である、以下化学式の請求項5に記載のポリマー試薬。
  29. 各(n)は4から1500である、以下化学式の請求項6に記載のポリマー試薬。
  30. ここで、
    ポリは、第一の水溶性ポリマー
    ポリは、第二の水溶性ポリマー
    は、第一のスペーサー部分、
    は、第二のスペーサー部分、
    は、イオン性水素原子、Hαを有する芳香族含有部分、
    は、Hまたは有機ラジカル、
    は、Hまたは有機ラジカル、
    (a)は、0または1、
    (b)は、0または1、
    e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
    e2は、存在する場合、第二の電子代替基、
    は、OまたはS、
    は、OまたはS、および
    Dは、生理活性剤の残留物である、
    化I-Cの複合体。
  31. ここで、
    ポリは、第一の水溶性ポリマー、
    ポリは、第二の水溶性ポリマー、
    は、第一のスペーサー部分、
    は、第二のスペーサー部分、
    Arは、第一の芳香族部分、
    Arは、第二の芳香族部分、
    αは、イオン性水素原子、
    は、Hまたは有機ラジカル、
    は、Hまたは有機ラジカル、
    (a)は、0または1、
    (b)は、0または1、
    e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
    e2は、存在する場合、第二の電子代替基、
    は、OまたはS、
    は、OまたはS、および
    Dは、生理活性剤の残留物である、
    化II-Cの請求項30に記載の複合体。
  32. ここで、
    ポリは、第一の水溶性ポリマー、
    ポリは、第二の水溶性ポリマー、
    は、第一のスペーサー部分、
    は、第二のスペーサー部分、
    Arは、第一の芳香族部分、
    Arは、第二の芳香族部分、
    αは、イオン性水素原子、
    は、Hまたは有機ラジカル、
    は、Hまたは有機ラジカル、
    (a)は、0または1、
    (b)は、0または1、
    e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
    e2は、存在する場合、第二の電子代替基、
    は、OまたはS、
    は、OまたはS、および
    Dは、生理活性剤の残留物である、
    化III-Cの請求項30に記載の複合体。
  33. ここで、
    ポリは、第一の水溶性ポリマー、
    ポリは、第二の水溶性ポリマー、
    は、第一のスペーサー部分、
    は、第二のスペーサー部分、
    は、第三のスペーサー部分、
    Arは、第一の芳香族部分、
    Arは、第二の芳香族部分、
    αは、イオン性水素原子、
    は、Hまたは有機ラジカル、
    は、Hまたは有機ラジカル、
    (a)は、0または1、
    (b)は、0または1、
    e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
    e2は、存在する場合、第二の電子代替基、
    は、OまたはS、
    は、OまたはS、および
    Dは、生理活性剤の残留物である、
    化IV-Cの請求項30に記載の複合体。
  34. ポリは、第一の水溶性ポリマー、
    ポリは、第二の水溶性ポリマー、
    は、第一のスペーサー部分、
    は、第二のスペーサー部分、
    αは、イオン性水素原子、
    は、Hまたは有機ラジカル、
    は、Hまたは有機ラジカル、
    (a)は、0または1、
    (b)は、0または1、
    e1は、存在する場合、第一の電子代替基、
    e2は、存在する場合、第二の電子代替基、および
    は、OまたはS、
    は、OまたはS、および
    Dは、生理活性剤の残留物である、
    化V-Cの請求項30に記載の複合体。
  35. ここで、
    ポリは、水溶性ポリマー、
    Xは、
    部分を含まないスペーサー部分、
    は、イオン性水素原子Hαを有する芳香族含有部分、
    は、Hまたは有機ラジカル、
    は、Hまたは有機ラジカル、
    (a)は、0または1、
    は、存在する場合、電子代替基、
    は、OまたはS、
    は、OまたはS、および
    Dは、生理活性剤の残留物である、
    化VI-Cの複合体。

  36. である、請求項35に記載のポリマー試薬。
  37. ポリおよびポリの各々は、ポリ(エチレングリコール)である、請求項30、31、32、33、および34のいずれか1つに記載の複合体。
  38. ポリは、ポリ(エチレングリコール)である、請求項35に記載の複合体。
  39. 各ポリ(エチレングリコール)は、約120ダルトンから約6,000ダルトンの範囲の重量平均分子量を有する、請求項30、31、32、33、および34のいずれか1つに記載の複合体。
  40. 前記ポリ(エチレングリコール)は、約120ダルトンから約6,000ダルトンの範囲の重量平均分子量を有する、請求項35に記載の複合体。
  41. 各ポリ(エチレングリコール)は、約6,000ダルトンから約100,000ダルトンの範囲の重量平均分子量を有する、請求項30、31、32、33、および34のいずれか1つに記載の複合体。
  42. 前記ポリ(エチレングリコール)は、約6,000ダルトンから約100,000ダルトンの範囲の重量平均分子量を有する、請求項35に記載の複合体。
  43. 前記第一のスペーサー部分は、-C(O)-NH-CH-CH-、-CH-CH-NH-C(O)-、-C(O)-NH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-NH-C(O)-、-C(O)-NH-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-NH-C(O)-、-C(O)-NH-,、-NH-C(O)-、-C(O)-NH-CH-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-CH-NH-C(O)-、-NH-C(O)-CH-CH-、-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-C(O)-CH-CH-、-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-CH-C(O)-、-NH-CH-CH-(OCHCH1-3-NH-C(O)-、-C(O)-NH-(CHCHO)1-3-CH-CH-NH-、-C(O)-NH-CH-CH-(OCHCH1-3-NH-C(O)-、-C(O)-NH-(CHCHO)1-3-CH-CH-NH-C(O)-、-NH-C(O)-CH-、-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-O-、-O-CH-C(O)-NH-、-CH-CH-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-CH-CH-、-O-CH-CH-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-CH-CH-O-、-C(O)-NH-CH-CH-、-CH-CH-NH-C(O)-、-C(O)-NH-CH-CH-O-、および-O-CH-CH-NH-C(O)-から成る前記基から選択され、前記第二のスペーサー部分は、-C(O)-NH-CH-CH-、-CH-CH-NH-C(O)-、-C(O)-NH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-NH-C(O)-、-C(O)-NH-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-NH-C(O)-、-C(O)-NH-、-NH-C(O)-、-C(O)-NH-CH-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-CH-NH-C(O)-、-NH-C(O)-CH-CH-、-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-C(O)-CH-CH-、-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-C(O)-、-C(O)-CH-CH-CH-CH-CH-、-CH-CH-CH-CH-CH-C(O)-、-NH-CH-CH-(OCHCH1-3-NH-C(O)-、-C(O)-NH-(CHCHO)1-3-CH-CH-NH-、-C(O)-NH-CH-CH-(OCHCH1-3-NH-C(O)-、-C(O)-NH-(CHCHO)1-3-CH-CH-NH-C(O)-、-NH-C(O)-CH-、-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-O-、-O-CH-C(O)-NH-、-CH-CH-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-CH-CH-、-O-CH-CH-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-、-NH-C(O)-CH-CH-CH-C(O)-NH-CH-CH-O-、-C(O)-NH-CH-CH-、-CH-CH-NH-C(O)-、-C(O)-NH-CH-CH-O-、および-O-CH-CH-NH-C(O)-から成る前記基から選択される、請求項30、31、32、33、および34のいずれか1つに記載の複合体。
  44. はHで、RはHである、請求項1、2、3、4、5、および6のいずれか1つに記載の複合体。
  45. はOで、YはOである、請求項30、31、32、33、34、および35のいずれか1つに記載の複合体。
  46. 前記生理活性剤はポリペプチドである、請求項30、31、32、33、34、および35のいずれか1つに記載の複合体。
  47. (a)は0で、(b)はゼロである、請求項30、31、32、33、および34のいずれか1つに記載の複合体。
  48. (a)はゼロである、請求項35に記載の複合体。
  49. (a)は1で、(b)はゼロであり、ならびに前記第一の電子代替基は、ハロ、低級アルキル、アリール、置換アリール、置換アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキルチオ、アリールチオ、CF、-CHCF、-CH、-CN、-NO、-S(O)R、-S(O)Ar、-S(O)R、-S(O)Ar、-S(O)OR、-S(O)OAr、-S(O)NHR、-S(O)NHAr、-C(O)R、-C(O)Ar、-C(O)OR、および-C(O)NHRから成る前記基から選択され、Arはアリールであり、RはHまたは有機ラジカルである請求項30、31、32、33、および34のいずれか1つに記載の複合体。
  50. (a)は1で、前記電子代替基は、ハロ、低級アルキル、アリール、置換アリール、置換アリールアルキル、アルコキシ、アリールオキシ、アルキルチオ、アリールチオ、CF、-CHCF、-CH、-CN、-NO、-S(O)R、-S(O)Ar、-S(O)R、-S(O)Ar、-S(O)OR、-S(O)OAr、-S(O)NHR、-S(O)NHAr、-C(O)R、-C(O)Ar、-C(O)OR、および-C(O)NHRから成る前記基から選択され、Arはアリールであり、RはHまたは有機ラジカルである、請求項35に記載の複合体。
  51. から成る前記基から選択され、各構造について、各(n)は、4から1500であり、Dは、生理活性剤の残留物である、請求項1に記載の複合体。
  52. 各(n)は4から1500であり、Dは生理活性剤の残留物である、以下化学式の請求項30に記載の複合体。
  53. 各(n)は4から1500であり、Dは生理活性剤の残留物である、以下化学式の請求項30に記載の複合体。
  54. 各(n)は4から1500であり、Dは生理活性剤の残留物である、以下化学式の請求項30に記載の複合体。
  55. 各(n)は4から1500であり、Dは生理活性剤の残留物である、以下化学式の請求項30に記載の複合体。
  56. 各(n)は4から1500であり、Dは生理活性剤の残留物である、以下化学式の請求項30に記載の複合体。
  57. 各(n)は4から1500であり、Dは生理活性剤の残留物である、以下化学式の請求項30に記載の複合体。
  58. 各(n)は4から1500であり、Dは生理活性剤の残留物である、以下化学式の請求項35に記載の複合体。
  59. ポリマー試薬を調製するための方法であって、
    (a)第一の付着部位、第二の付着部位、および第三の付着部位を有する芳香族部分を提供するステップと、
    (b)官能基試薬を前記第一の付着部位と反応させて、活性剤のアミノ基と反応可能な官能基を有する前記第一の付着部位をもたらし、加水分解性カルバミン酸塩をもたらすステップと、
    (c)反応基を有する複数の水溶性ポリマーを、前記第二の付着部位および第三の付着部位と反応させて、(i)スペーサー部分を介して水溶性ポリマーを有する前記第二の付着部位、および(ii)スペーサー部分を介して第二の水溶性ポリマーを有する前記第三の付着部位をもたらすステップと、
    を含む方法。
  60. ステップ(b)は、ステップ(c)の前に実行される、請求項59に記載の方法。
  61. ステップ(c)は、ステップ(b)の前に実行される、請求項59に記載の方法。
  62. 複合体を調製するための方法であって、請求項1、2、3
    、4、5、または6のいずれか1つに準じて、ポリマー試薬をアミン含有生理活性剤と複合条件下で反応させるステップを含む、方法。
  63. 請求項62の方法によって調製される複合体。
  64. 請求項63の複合体と、薬学的に許容可能な賦形剤とを含む製薬組成。
  65. 凍結乾燥剤形である請求項64の製薬組成。
  66. 液体の希釈剤をさらに含む、請求項64に記載の製薬組成。
  67. 前記液体の希釈剤は、注射用静菌水、デキストロース5%の水、リン酸緩衝生理食塩水、Ringer溶液、生理食塩水、滅菌水、脱イオン水、およびその組み合わせから成る前記基から選択される、請求項66に記載の製薬組成。
  68. 単位剤形である、請求項64に記載の製薬組成。
  69. ガラス製の薬瓶に収容される、請求項68に記載の製薬組成。
  70. 請求項30、31、32、33、34、および35のいずれか1つに準じて複合体の治療的有効量を患者に投与するステップを含む、複合体を送達する方法。
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