JP2010530358A - 脂質結合環状炭酸エステル誘導体、それらの合成および用途 - Google Patents

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Abstract

本開示は、脂質結合環状炭酸エステル誘導体の調製方法を提供する。より詳細には、本開示は、脂質（例えばセラミドなど）をN,N'-ジスクシンイミジル誘導体と反応させることにより、単離可能な、置換された環状の[1,3]-ジオキサン-2-オン化合物および[1,3]-ジオキサン-2-チオン化合物が生成するという発見に基づいている。これらの単離可能な置換化合物およびその誘導体は、例えばワクチン接種においてなどの様々な用途に用いることができる。

Description

本発明は、環状炭酸エステルおよびその誘導体に関し、より詳細には、4,5-置換-[1,3]-ジオキサン-2-オン誘導体または4,5-置換- [1,3]-ジオキサン-2-チオン誘導体、それらの合成およびそれらの様々な用途に関する。
環状炭酸エステルは、様々な分野において魅力的で重要な化合物である。それらの好都合な特徴には、高い溶解性、高い融点および引火点、におい成分のレベルおよび蒸発速度の低さ、低毒性、ならびに生分解性が含まれる。環状炭酸エステルは、例えば1,2-ジオールおよび1,3-ジオールの保護ならびに構造的に複雑な分子の構築などの有機合成において、中間体として有用であることが見出されている。生成する炭酸アルキレンは、脂肪族ならびに芳香族のアミン、アルコール、チオール、およびカルボン酸と反応する。ある一定の条件化では、これらの化合物はまた、開環重合することもできる。
炭酸アルキレンを合成するためには、多くの方法が存在する。しかしながら、適切なオキシランへの二酸化炭素の導入は、最も一般的な炭酸エステルである[1,3]-ジオキサラン-2-オンを合成するのに用いられる工業的な方法である。この方法には、ハロゲン化アルキルアンモニウム触媒（臭化テトラエチルアンモニウム）などの様々な活性化試薬の存在下における反応が含まれる(US 2,873,282 および US 2,773,070)。
これらの合成方法には通常、高圧のCO2、高い反応温度、および化学量論量の活性化試薬が含まれることに留意すべきである。近年、CO2固定法を用いることにより環状炭酸エステルの合成において多くの進展があった。[ZnBr2(Py)2]、Mg-Al混合酸化物、およびCr-サレン/DMAP触媒系などの酸塩基触媒は、CO2とエポキシドとの高効率の反応の促進において高い活性を示す。不飽和アルコールおよびハロゲン化アリールとCO2とのパラジウム触媒反応もまた、CO2脱離/固定プロセスにより様々な環状炭酸エステルを生じ、高いジアステレオ選択性、エナンチオ選択性、およびエナンチオ特異性を示す。炭酸アリルエステルもまた、CO2リサイクルプロセスにより、パラジウムの存在下で環状炭酸エステルへと変換される(Yoshida M.ら、Chem. Eur. J. 10:2886-2893 (2004))。
6員環または多員環のアルキレン炭酸エステルが5員環状炭酸エステルをジオールと反応させることにより合成することができることもまた示されている。これに関して、アルキレン炭酸エステルは、炭酸ジアルキルやホスゲンなどの従来の反応物質の代わりに用いることができる。このようなプロセスでは、生成するアルキレン炭酸エステルの収率は、反応物質と副生成物であるジオールとの間の沸点の差に因(Clements JH. Ind. Eng. Chem. Res., 42:663-674 (2003))。
最後に、US 6,838,530には、環状の６員環単量体を重合反応に用いて、2つ以上の異なる多官能性アクリル材料を形成することが記載されている。
本開示は、置換[1,3]-ジオキサン-2-オン化合物および置換[1,3]-ジオキサン-2-チオン化合物を得るための方法、ならびにアミン結合脂質および脂質結合オキサゾリンを含む様々な化合物の調製におけるそれらの使用を提供する。
本明細書において開示される第1の態様では、下記の一般式（I）の環状化合物
Figure 2010530358
［式中、
WはO、S、NHまたはCH2であり；
X1、X2、X3およびX4は独立してOまたはSであり；
R1およびR2は独立して飽和または不飽和の分岐鎖状または直鎖状C1‐C24脂肪族部分であり、この脂肪族部分は、置換または非置換のC4-C7脂環部を含み得る］
が提供される。
さらに、一般式（I）の環状化合物
Figure 2010530358
［式中、
WはO、S、NHまたはCH2であり；
X1、X2、X3およびX4は独立してOまたはSであり；
R1およびR2は独立して飽和または不飽和の分岐鎖状または直鎖状C1‐C24脂肪族部分であり、この脂肪族部分は、置換または非置換のC4-C7脂環部を含み得る］
の調製のための第１の方法が提供され、
この方法は、
a) 下記の一般式（II）の脂質
Figure 2010530358
［式中、W、X1、X2、X4、R1およびR2は上記に定義した通りである］
を提供するステップと；
b) 式（II）の前記脂質を、塩基性触媒の存在下において、一般式（III）のN,N'-ジスクシンイミジル誘導体
Figure 2010530358
［式中、X1’、X2’およびX3は独立してOまたは Sである］
と反応させて、一般式（I）の環状化合物を得るステップ
とを含む。
本開示はさらに、上述した方法（上記の「第１の方法」）により入手可能であるかまたは得られる、本明細書において上記に定義した一般式（I）の化合物を提供する。
本明細書において開示されるさらなる態様では、式（I）の化合物から、一般式(IVa)および(IVb)のアミン結合脂質
Figure 2010530358
［式中、
WはO、S、NHまたはCH2であり；
X1、X2、X3およびX4は独立してOまたはSであり；
R1およびR2は、飽和または不飽和の分岐鎖状または直鎖状C1‐C24脂肪族部分であり、この脂肪族部分は、置換もしくは非置換であるかまたは置換部位および非置換部位の両方を有してもよいC4-C7脂環部を含み得る］
を調製するための第２の方法が提供され、
この方法は、
a) 本明細書において上記に定義された一般式（I）の環状化合物を提供するステップと；
b) 塩基性条件下で、前記式（I）の環状化合物を、少なくとも１つの１級アミンを含む一般式(V)の化合物
NH2R3 (V)
［式中、
R3は水素、分岐鎖状または直鎖状のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アルカリールであるか、あるいはR3は、式-[R4-NR3]n-の分岐鎖状または直鎖状のポリアルキルアミンまたはポリアルケニルアミンであり［式中、R4 はC1-C4アルキルまたはC2-C4アルケニルである］；前記R3または各々のアルキルアミン単位-[R4NR3]-は、前記ポリアルキルアミンまたはポリアルケニルアミンにおいて同一であるかまたは異なってよく；
nは1から10の整数である］
と反応させて、式(IVa)、(IVb)のアミン結合脂質、またはそれらの混合物を得るステップ
とを含む。
本明細書において開示されるさらなる態様では、上記の第２の方法のステップ(b)は触媒を包含することを含む。
第２の方法の生成物、すなわち式(IVa)および/または(IVb)の化合物は、第１の方法に関して記載した方法ステップと同様の方法で、上記に定義した式（III）の化合物と反応させ、その後、第２の方法において記載したように式（V）の化合物と反応させることができることが注目される。このためには、第２の方法の生成物のアミン官能基は、理論的には、適切なアミン保護基で保護されるのが好ましい。この態様は、本明細書において下記にさらに検討される。
式(IVa)のアミン結合脂質と式(IVb)のアミン結合脂質とをこれらの混合物から分離する方法である第３の方法もまた提供され、この（「第３の」）方法は、
a) 式(IVa)および(IVb)のアミン結合脂質の少なくとも１つの化合物の少なくとも１つの官能基を修飾剤と反応させて、修飾型アミン結合脂質(IVa’)、修飾型アミン結合脂質(IVb’)、または修飾型アミン結合脂質(IVa’)および修飾型アミン結合脂質(IVb’)の組み合わせを含む反応生成物を得るステップと；
b) 反応生成物から少なくとも１つの修飾型アミン結合脂質を分離して、各々の分離された修飾型アミン結合脂質を得るステップと；
c) 各々の分離された修飾型アミン結合脂質から修飾剤を除去して、分離された少なくとも１つの修飾型アミン結合脂質に相当する分離されたアミン結合脂質を得るステップ
とを含む。
本開示はさらに、本明細書において上述した方法により入手可能であるかまたは得られる、一般式(IVa)もしくは(IVb)の単離されたアミン結合脂質またはこれらの混合物、あるいは本発明の方法によって入手可能であるかまたは得られる、一般式(VII)のジ置換アミン結合脂質を提供する。
Figure 2010530358
本開示はまた、そのすべてが本明細書において開示される方法により入手可能であるかまたは得られる、一般式(IVa)もしくは(IVb)のアミン結合脂質またはこれらの混合物、あるいは一般式(VII)のジ置換アミン結合脂質を提供する。
さらに、下記の式（VI）の脂質結合オキサゾリン
Figure 2010530358
［式中、
WはNHであり；
X1およびX4独立してOまたはSであり；
R1およびR2は独立して飽和または不飽和の分岐鎖状または直鎖状C1‐C24脂肪族部分であり、この脂肪族部分は、置換または非置換のC4-C7脂環部を含み得る］
を調製するための方法である第４の方法もまた提供され、
この（「第４の」）方法は、
(a) 本明細書において定義された一般式（I）の環状化合物を提供するステップと；
(b) 式（I）の環状化合物を有機溶媒と混合して、反応混合物を得るステップと；
(c) 前記反応混合物を、任意に、塩基の存在下で、４５℃を超える温度に加熱し、式（VI）の前記脂質結合オキサゾリンを得るステップ
とを含む。
さらに、本明細書において上述した方法により入手可能であるかまたは得られる、式（VI）の脂質結合オキサゾリンが開示される。
最後に、本明細書において開示される方法により入手可能であるかまたは得られる式(IVa)、(IVb)、(VII)のいずれか１つのアミン結合脂質もしくは式(VI)の脂質結合オキサゾリン、またはこれらの混合物と、治療用活性剤とを組み合わせて含む医薬組成物が提供される。
本発明を理解し本発明が実際にどのように実施されるかを理解するために、いくつかの実施形態が、非限定的な例としてのみ、添付される図面に関して下記に記載される。
本発明の実施形態による、化合物（I）の調製方法についての概略図である。 本発明の別の実施形態による、(4R, 5S)-5-(ヘキサデカノイルアミド)-4-[(1E)-ペンタデセン]-[1,3]-ジオキサン‐2‐オン (1)の調製方法についての概略図である。 本発明のさらに別の実施形態による、式(IVa)または(IVb)のアミン結合脂質の調製方法についての概略図である。 本発明のさらなる実施形態による、化合物(1)からのアミン結合脂質(3)および(4)の調製方法についての概略図である。 式(IVa')および(IVb')の修飾型アミン結合脂質(図５Ａ)、ならびに式(IVa")および(IVb")の非修飾型アミン結合脂質(図５Ｂ)を示す概略図である。 本発明のある実施形態による、２つのポリアミン部分に結合した脂質を提供する方法（図６Ａ）、および本発明の一実施形態による、特定のジ置換ポリアルキルアミン結合脂質を提供する方法（図６Ｂ）を示す概略図である。
（いくつかの非限定的な例示の実施形態についての詳細な説明）
本発明は、脂質、より詳細にはセラミドをN,N'-ジスクシンイミジル誘導体と反応させることにより、単離可能な、置換された環状の[1,3]-ジオキサン-2-オン化合物および[1,3]-ジオキサン-2-チオン化合物が生成するという発見に基づいている。これらの単離可能な環状置換化合物は、本明細書において詳細に記載され特許請求されているように、様々な用途に用いることができる。
したがって、その第１の態様によれば、下記の一般式（I）の環状化合物
Figure 2010530358
［式中、
WはO、S、NHまたはCH2であり；
X1、X2、X3およびX4は独立してOまたはSであり；
R1およびR2は独立して飽和または不飽和の分岐鎖状または直鎖状C1‐C24脂肪族部分であり、この脂肪族部分は、置換または非置換のC4-C7脂環部を含み得る］
が提供される。
本開示において、用語「脂肪族部分」は、任意の飽和（すなわちアルキル）または不飽和（すなわちアルケニルもしくはアルキニル）の非芳香族の、炭素原子が鎖状に結合して炭化水素骨格を形成している炭素含有化合物を示すものと理解されるべきである。炭化水素骨格の炭素原子は、直鎖状または分岐鎖状の鎖を形成し得る。脂肪族部分はまた、炭素原子が閉環を形成する部分を含み得る。この閉環は、飽和であってもよいし不飽和であってもよい。さらに、本開示において、脂肪族部分は、ヒドロキシル、チオール、アミン、アミドなどのヘテロ原子含有基、ならびに飽和、不飽和、または芳香族のC4-C7環で置換されてもよい。本発明に関連し、用語「アルキル」、「アルケニル」または「アルキニル」は、直鎖ならびに分岐鎖を示すことが理解されるべきである。
一実施形態によれば、R1およびR2は独立してC8-C24アルキル鎖またはC8-C24アルケニル鎖を示す。１つの好ましい実施形態では、R1およびR2は独立してC12-C18アルキル鎖またはC12-C18アルケニル鎖を示す。
別の実施形態では、R1は炭化水素骨格上に１つ以上の二重結合を含むアルケニル鎖である。１つの非限定的な好ましいR1は、少なくとも１つの二重結合を有するアルケニル鎖である。少なくとも１つの二重結合はアルケニル鎖の任意の２つの炭素原子間にあってよいことが理解されるべきである。一実施形態では、二重結合はアルキル鎖の第１の炭素原子と第２の炭素原子との間（すなわちC1-C2）にある。好ましいR2はアルキル鎖である。一実施形態では、R1は-CH=CH-C13H27であり、R2は-C15H31である。
一実施形態では、Ｗは２級アミン基、すなわち-NH-を示す。
さらなる実施形態によれば、X1、X2、X3およびX4は同一である。X1、X2、X3が
同時に酸素である場合には、化合物は一般的に[1,3]-ジオキサン-2-オン誘導体と称されうる。同様に、X1およびX2が酸素でありX3が硫黄原子である場合には、化合物は一般的に[1,3]-ジオキサン-2-チオン誘導体と称されうる。ある実施形態によれば、X1、X2、X3およびX4は同時に酸素原子であり、すなわち化合物は[1,3]-ジオキサン-2-オン誘導体である。
本開示による化合物および生成物は、１つ以上の立体中心を含み得ることが強調されるべきである。これらの化合物が１つ以上の立体中心を含む場合には、上記立体中心の（Ｒ）配置および（Ｓ）配置の両方が本発明の範囲内である。好ましい立体中心は、本明細書において下記に具体的に特定される。
一実施形態では、式(I)の化合物は、（一般式に示される）位置４における第１の立体中心炭素と（一般式に示される）位置５における第２の立体中心炭素とを含む。それぞれの立体中心炭素は独立に（Ｒ）配置または（Ｓ）配置であってよい。したがって、この実施形態の範囲内には、式(I)の化合物の可能性のあるすべての異性体、すなわち(4R, 5S)、(4S, 5R)、(4R, 5R)、および(4S, 5S)異性体が含まれる。
さらに、本発明の化合物および生成物が１つ以上の炭素-炭素二重結合を含む場合には、上記炭素-炭素二重結合の（Ｅ）配置および（Ｚ）配置の両方が本発明の範囲内であることが強調されるべきである。
一実施形態では、式(I)の化合物は、置換基R1および／またはR2において（Ｅ）配置または（Ｚ）配置の１つ以上の炭素-炭素二重結合を含み得る。
本開示による好ましい実施形態は、式(I)の化合物［式中、R1は-CH=CH-C13H27であり、R2は-C15H31である］の化合物を提供する。この態様による１つの特定の化合物は、5-(ヘキサデカノイルアミド)-4-ペンタデセン-[1,3]-ジオキサン-2-オン（Wが２級アミンであり、X1、X2、X3およびX4が酸素である）である。
本開示の環状化合物の好ましい立体異性体は、(4R, 5S)-5-(ヘキサデカノイルアミド)-4-[(1E)-ペンタデセン]-[1,3]-ジオキサン‐2‐オン (本明細書において式(1)の化合物を指す)。
Figure 2010530358
本開示はまた、式(I)の化合物を調製する方法を提供する。本発明の方法によれば、まず、式(II)の脂質
Figure 2010530358
［式中、W、X1、X2、X4、R1およびR2は上記に定義した通りである］
が、一般式（III）のN,N'-ジスクシンイミジル誘導体
Figure 2010530358
［式中、X1’、X2’およびX3は独立して酸素原子または硫黄原子である］
と反応する。
反応は、塩基性触媒の存在下で行われ得る。
本開示による用語「脂質」は、脂肪酸がアミド結合を介して長鎖塩基（例えばスフィンゴシンまたはスフィンゴイド型の分子）と結合した広範囲の脂質を指す。本開示において、脂質は、本明細書において定義された一般式(II)を有する任意の分子である。一般式から明らかであるように、この脂質は、ヒドロキシル基などの求核基を少なくとも２つ含む脂質である。脂質は、本開示によれば、セラミド、スフィンゴミエリン、スフィンゴ脂質、スフィンゴ糖脂質、セレブロシド、およびガングリオシドを含む。脂質のいくつかの実施形態は、本明細書において以下にさらに記載される。
用語「アミンコンジュゲート」は、一般式 -NHRi(C=Xi)- ［式中、iは特定の置換基「Ｒ」または「Ｘ」を特定するための整数を示す］で表される結合を含む任意の化合物を示す。この用語はまた、アミド結合（式中Ｘが酸素原子である）またはチオアミド結合（式中Ｘが硫黄原子である）を含むコンジュゲートを示すことが理解され得る。
用語「触媒」は、脂質とN,N'-ジスクシンイミジル誘導体との反応の速度、または、本明細書において以下に詳細に検討される、脂質およびN,N'-ジスクシンイミジル誘導体の反応生成物（すなわち式(I)の環状化合物）と一般式(V)のアミン化合物との反応の速度を、消費されることなく増加させることができる任意の化学物質を指す。触媒は、触媒の不存在下で行われるよりも速く、より低い温度で反応を行うことを可能にし得る。本開示において、触媒は、N,N'-ジスクシンイミジル誘導体のカルボニルに対する脂質の求核攻撃を促進する。この求核攻撃はまた、脂質のアシル化を促進するアシル化触媒と考えることができる。本開示による塩基性触媒の非限定的なリストには、ジメチルアミノピリジン（DMAP）、イミダゾール誘導体（テトラゾール、ジシアノイミダゾール）、またはジイソプロピルエチルアミンが含まれる。他の塩基性触媒は、文献（例えばGreg T. Hermanson Bioconjugate Techniques, Academic Press 1996 pp 142, 183）に見出すことができる。
一般的な合成過程を図１に示す。理論に拘泥されることなく、式(II)の脂質とN,N'-ジスクシンイミジル誘導体(III)との反応により、まず中間体(I')が形成され、これが式(I)の環状化合物に変換されると考えられる。
好ましい実施形態では、脂質は、N-アシルスフィンゴシンである。N-アシルスフィンゴシンの非限定的な群には、セラミドが含まれるが、これに限定されない。用語「セラミド」は、アミド結合を介してスフィンゴシンに結合した脂肪酸鎖を含む脂質を指す。一実施形態では、セラミドはC2-C24セラミドである。好ましいセラミドの群は、C8-C24セラミド、C8-C24ジヒドロセラミド、C8-C24フィトセラミド、C8-C24ジヒドロフィトセラミド、C8-C24セラミン、C8-C24ジヒドロセラミン、C8-C24フィトセラミン、およびC8-C24ジヒドロフィトセラミンである。
したがって、脂質がセラミドである場合には、本開示の好ましい化合物は、(4R, 5S)-5-(ヘキサデカノイルアミド)-4-[(1E)-ペンタデセン]-[1,3]-ジオキサン-2-オン (1)である。(4R, 5S)-5-(ヘキサデカノイルアミド)-4-[(1E)-ペンタデセン]-[1,3]-ジオキサン-2-オンは、図２に示される方法によって得ることができる。明確に示されているように、DMAPの存在下、C16セラミドがN,N'-ジスクシンイミジル(DSC)と反応して、上記の式(1)の特定の化合物が形成される。
本明細書で開示される環状化合物には、様々な用途がある。式(I)の環状化合物は、環状カルボニル炭素原子を含む。さらに、式(I)の環状化合物は、２つの適切な脱離基を含み、その結果として炭酸エステル環の２つの非対称X1/X2炭素結合のうちの1つが開裂する。したがって、本明細書に開示される環状化合物を式NH2R3のアミンと反応させる際には、2つのアミン結合脂質の位置異性体が生成し得る。式(I)の環状化合物とNH2R3との一般的な反応を図３に示す。式(IVa)および(IVb)は、この方法によって得られる2つのアミン結合脂質を示す。これらの２つのアミン結合脂質は位置異性体であり、したがって、例えば融点や沸点、分子量などの物理的特性が近似しているかまたは同一であり得る。
用語「位置異性体」は、例えば求核攻撃などの化学反応において形成または切断される化学結合に２つ以上の方向性がある場合の、位置選択的反応の生成物を指す。化学結合の１つの方向性が好ましいために２つの位置異性体をある一定の比率で生成する場合もあるが、本発明はまた、２つの位置異性体が等しい量、すなわち1:1の比率で形成される化学反応を含む。位置異性体間の比率は、例えば温度、溶媒、濃度、アミンの相対的過剰量などの様々な反応条件に依存し得る。
本明細書ではまた、一般式(IVa)および(IVb)のアミン結合脂質
Figure 2010530358
［式中、
WはO、S、NHまたはCH2であり；
X1、X2、X3およびX4は独立してOまたはSであり；
R1およびR2は、飽和または不飽和の分岐鎖状または直鎖状C1‐C24脂肪族部分であり、この脂肪族部分は、置換もしくは非置換であるかまたは置換部位および非置換部位の両方を有してもよいC4-C7脂環部を含み得る］
を調製するための方法が提供され、
この方法は、
a) 本明細書において上記に定義された一般式（I）の環状化合物を提供するステップと；
b) 塩基性条件下で、前記一般式（I）の環状化合物を、少なくとも１つの１級アミンを含む一般式(V)の化合物
NH2R3 (V)
［式中、
R3は水素、分岐鎖状または直鎖状のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アルカリールであるか、あるいはR3は、式-[R4-NR3]n-の分岐鎖状または直鎖状のポリアルキルアミンまたはポリアルケニルアミンであり［式中、R4 はC1-C4アルキルまたはC2-C4アルケニルである］；前記R3または各々のアルキルアミン単位-[R4NR3]-は、前記ポリアルキルアミンまたはポリアルケニルアミンにおいて同一であるかまたは異なってよく；
nは1から10の整数である］
と反応させるステップ
とを含む。
一実施形態では、一般式(I)の環状化合物と一般式(V)の化合物との反応は、触媒の存在下で行われる。さらなる実施形態では、式(IVa)アミン結合脂質と(IVb)のアミン結合脂質との混合物が得られる。
本発明はまた、本明細書において開示される方法により入手可能であるかまたは得られる式(IVa)および(IVb)のアミン結合脂質の任意の混合物を含み、ここで、一方のアミン結合脂質が、主生成物（すなわち定量的）であって、対応するアミン結合脂質よりも多量に生成されてもよく、あるいは、これらのアミン結合脂質は、反応条件および使用される出発物質に依存して等量で生成されてもよいことが理解されるべきである。
開環のプロセスで用いられるアミンNH2R3は、１級アミン［式中、R3は水素、分岐鎖状または直鎖状のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アルカリールであるか、あるいはR3は、式-[R4-NR3]n-の分岐鎖状または直鎖状のポリアルキルアミンまたはポリアルケニルアミンであり［式中、R4 は好ましくはC1-C4アルキルまたはC2-C4アルケニルであるが、これらに限定されない］；各々のアルキルアミン単位-[R4NR3]-は、前記ポリアルキルアミンまたはポリアルケニルアミンにおいて同一であるかまたは異なってよく； nは1から10の整数である］であることができる。好ましくは、アルキルはC1-C4アルキルであり、アルケニルおよびアルキニルはそれぞれC2-C4アルケニルおよびC2-C4アルキニルであり、アリールおよびアルカリールはそれぞれC5-C10アリールおよびC5-C10アルカリールであるが、これらに限定されない。
詳細には、図４に示されるように、ヘキサデカン酸 (2-オキソ-4-ペンタデセ-1-エニル- [1,3]-ジオキサン-5-イル)-アミド (1)とアミン含有化合物との反応において、２つのアミン結合脂質（すなわち位置異性体）が形成される。この概略図は、アミン化合物NH2R3［式中R3は本明細書において定義された任意の炭素含有基であってよい］がヘキサデカン酸 (2-オキソ-4-ペンタデセ-1-エニル- [1,3]-ジオキサン-5-イル)-アミド (1)と反応して２つの位置異性体の混合物を生成し、その第1の位置異性体（異性体(3)）は、位置1における環状炭酸エステルの開裂から生じ、その第２の位置異性体（異性体(4)）は、位置３における環状炭酸エステルの開裂から生じることを示す。
2つの位置異性体間の分離には、これらの化合物の官能基の存在を利用する。「官能基」は、分子内の原子の一定の配置として定義され得るものであり、その物理的特性およびその分子が受け得る反応に関する分子の化学的特性の原因となる。官能基の例には、アミン、アミド、ヒドロキシル、カルボキシル、エステル、エーテル、スルホキシド、スルフィド、またはチオール、ならびに他の官能基が含まれ得るが、これらに限定されない。官能基は、１級官能基ならびに２級官能基であってよい。一実施形態によれば、官能基はアミン官能基である。
したがって、本明細書において開示される態様によれば、式(IVa)のアミン結合脂質と式(IVb)のアミン結合脂質とを分離する方法が提供され、この方法は、
a) 式(IVa)および(IVb)のアミン結合脂質の少なくとも１つの化合物の少なくとも１つの官能基を修飾剤と反応させて、修飾型アミン結合脂質(IVa’)、修飾型アミン結合脂質(IVb’)、または修飾型アミン結合脂質(IVa’)および修飾型アミン結合脂質(IVb’)の組み合わせを含む反応生成物を得るステップと；
b) 反応生成物から少なくとも１つの修飾型アミン結合脂質を分離して、各々の分離された修飾型アミン結合脂質を得るステップと；
c) 各々の分離された修飾型アミン結合脂質から修飾剤を除去して、少なくとも１つの修飾型アミン結合脂質に相当する分離されたアミン結合脂質を得るステップ
とを含む。
式(IVa)および(IVb)の修飾型アミン結合脂質、ならびにアミン官能基が修飾型および非修飾型であるものの一例が図５に示されている。これらのアミン修飾化合物はそれぞれ化合物(IVa')および(IVb’)として示され（図５Ａ）、非修飾型はそれぞれ化合物(IVa’’)および(IVb’’)として示されている（図５Ｂ）。修飾型アミン結合脂質のこの特定の例において、X1、X2、X3およびX4は酸素であり、Ｗは-NH-であり、R1は-CH=CH-C13H27であり、R2は-C15H31であり、R3は図５Ａ〜５Ｂにおいて示されるＰＧで表される保護基で修飾された任意のアルキルアミン部分である。
代替の実施形態またはさらなる実施形態によれば、X1基またはX2基のうちの一方で修飾が起こることもあり得ることが注目される。例えば、X1およびX2は独立して酸素であってよく、修飾剤は例えばO-トリチルであってよい。
用語「修飾剤」は、異なる物理的／化学的特性を有する分子の新たな誘導体を得ることを目的として、対象となる化合物における官能基／反応基を化学的に修飾することにより分子に導入され、それにより、非修飾型あるいはまた修飾型の分子からの修飾型分子の単離を可能にする基を指す。「修飾剤」は、かさ高い基、従来から使用されている保護基（次に続く化学反応において官能基の制御されない修飾／変換を防ぐことを目的として分子に導入されることが知られている基）、または分子内の官能基と反応してその後その官能基から除去／開裂される任意の他の基であってよい。様々な修飾剤および保護基が当業者に知られており、それらが保護しようとする官能基の種類によって分類され得る。
一実施形態によれば、修飾剤は、反応することができ、それにより分子内の官能基を保護することができるようなものである。アミン保護基には、カルボベンジルオキシ(Cbz)、tert-ブチルオキシカルボニル(BOC)、9-フルオレニルメチルオキシカルボニル(FMOC)、ベンジルが含まれ、カルボニル保護基には、例えばアセタール、ケタール、アシラール、ジチアンが含まれ、カルボン酸保護基には、例えばメチルエステル、ベンジルエステル、tert-ブチルエステル、シリルエステルが含まれるが、これらに限定されない。アルコール保護基には、アセチル、O-トリチル、トリフルオロアセトアミド、ジアルキルホスホルアミダート、テトラヒドロピラン、メトキシメチルエーテル、β-メトキシエトキシメチルエーテル(MEM)、p-メトキシベンジルエーテル(PMB)、メチルチオメチルエーテル、ピバロイル(PIV)、シリルエーテル、トリメチルシリル(TMS)、tert-ブチルジメチルシリル(TBDMS)、およびトリイソプロピルシリル(TIPS)エーテルが含まれるが、これらに限定されない。他の保護基は、文献（例えばTheodora W. Greene および Peter G.M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis, 第2版, 1991 John Wiley & Sons, Inc. pp 309）に見出すことができる。
一旦２つの位置異性体（上述のように、一方または両方）が化学的に修飾されると、既知の分離技術によってこれらを分離することができる。
「分離技術」は、混合物中の化合物の異なる物理的特性を利用してこれらの化合物の分離を可能にする任意の化学的方法を含むことを意味する。これらの技術の非限定的なリストには、蒸留、GC-クロマトグラフィー、HPLC-クロマトグラフィー、抽出、沈澱などが含まれる。
分離の後、保護基は（単一または多数の段階の開裂プロセスのいずれかにおいて）除去され、式(IVa)の単離されたアミン結合脂質および式(IVb)の単離されたアミン結合脂質が得られる。保護基の除去は、塩酸（希塩酸もしくは濃塩酸）、トリフルオロ酢酸（ジクロロメタン溶液もしくはニートで）、水素添加分解、ピペリジン、またはアミン保護基を除去するための他の適切な方法により達成され得る。
本明細書において開示される一実施形態では、分離方法はまた、下記のステップ：
(b1) 分離された修飾型アミン結合脂質(IVa’)および／または(IVb’)を一般式(III)のN,N'-スクシンイミジル誘導体
Figure 2010530358
［式中、X1'、X2'およびX3は独立してOまたはSである］
と反応させて、スクシニルカルボナート修飾アミン結合脂質(VIb')および／または(VIa')を得るステップと；
(b2) スクシニルカルボナート修飾アミン結合脂質を一般式(V)の１級アミン
NH2R3 (V)
[式中、R3は定義されたとおりであり、上記の分離された修飾型アミン結合脂質におけるR3と同じであっても異なっていてもよい]
と反応させて、ジ置換修飾型アミン結合脂質(VII')を得るステップ
とを含み得る。
本発明はさらに、本明細書において上述した方法により得られる、一般式(IVa)もしくは(IVb)のアミン結合脂質またはこれらの混合物、あるいは、本明細書において上記または下記に記載した方法によって入手可能であるかまたは得られる、一般式(VII)のジ置換アミン結合脂質を提供する。
Figure 2010530358
さらなる態様において、本明細書において上述した方法により入手可能であるかまたは得られる、一般式(IVa)もしくは(IVb)の単離されたアミン結合脂質、または本明細書において上記または下記に記載した方法によって入手可能であるかまたは得られる、一般式(VII)のジ置換アミン結合脂質が提供される。
Figure 2010530358
下記に記載されるのと同様の方法において、ジ置換アミン結合脂質が調製されうることに注意すべきである。図６A〜６Bは、アミン結合脂質(IVb’)からジ置換誘導体を得る方法についての概略図である。同様に、必要な変更を加えて、アミン結合脂質(IVa’)からジ置換誘導体を得ることができることに注意すべきである。
図示されているように、第１のステップとして、式(IVb')のアミン修飾結合脂質がDSCと反応して、一般式(VIb')で表されるスクシニルカルボナート修飾誘導体を生成する。また、上述したように、アミン結合脂質(IVa)についても同じ第１のステップが実施され得る。１級アミン(V)の存在下で、スクシニル部分はその後置換され、それにより式(VII’)の修飾型ジ置換アミン結合脂質が形成される。スクシニル部分を置換して(IVb)（または、（IVa）が使用されるアミンコンジュゲートである場合には（IVa））のコンジュゲートを形成する１級アミン(V)は、第２の方法で導入されたものと同じであっても異なっていてもよいことに注意すべきである。最終ステップとして、修飾剤が式(VII’)の修飾型結合脂質から除去され、式(VII)の非修飾型（すなわち脱保護型）ジ置換アミン結合脂質が生成され得る。これは、上述した第３の方法に記載されたのと同じ方法によって達成され得る（図６A〜６Bには示さず）。
スクシニル部分を置換する１級アミン(V)が第２の方法で導入されたものと異なる場合には、アミン結合脂質(IVa)およびアミン結合脂質(IVb)は２つの異なるジ置換アミン結合脂質を生じ得る。
式(I)の環状化合物の開環により入手可能なこれらの２つの位置異性体（例えば式(IVa)および(IVb)のアミン結合脂質）は、脂質様の性質を有し、したがって治療において有益な効果を奏し得る。例えば、単離されたアミン結合脂質(IVa)もしくは(IVb)、またはこれらの位置異性体の混合物は、ミセルおよびリポソームを含む脂質アセンブリの一部を形成し得る。
脂質アセンブリの形成のためには、１つ以上の位置異性体が、例えばDOPE、コレステロール、および／またはその他のものなどの他の脂質（リポソーム形成脂質ならびに非リポソーム形成脂質）と、これらの脂質様位置異性体に対する様々なモル比で、結合し得る。
形成される脂質アセンブリは、50〜5000nmの直径を有するサイズ不揃いの異種および異層小胞(unsized heterogeneous and heterolamellar vesicles (UHV))として形成されても良い。形成されるUHVは、小型化して小型単層小胞(small unilamellar vesicles (SUV))を形成しても良いし、かつ／または、50〜100nmの直径を有する大型の（より均一な）単層小胞(large (more homoegenous) unilamellar vesicles (LUV))、もしくは大型多胞体(large multivesicular vesicles (LMVV))に変更しても良い。脂質アセンブリ（例えば小胞）の構造および寸法、例えばその形状およびサイズは、活性な生物学的実体を標的へと送達するための小胞としてのその効率に関して重要な関係を有し得るもので、すなわち、これらのことが小胞のトランスフェクション特性を決定する。したがって、形成される小胞の構造であるUHV (サイズ不揃いの異種小胞)またはLUV (大型単層小胞)、LMVV(大型多胞体)、OLV (オリゴラメラ層小胞)およびMLV(大型多層小胞)は、１つの重要な因子である。
したがって、一実施形態によれば、位置異性体（単一の異性体または異性体の混合物のいずれか）は、活性物質／活性剤の細胞内輸送を促進するための送達デバイスの一部として（例えば、遺伝子治療などのための核酸配列などの送達用に）利用され得る。したがって、活性剤と、式(IVb)の単離された位置異性体または式(IVa)および(IVb)のアミン結合脂質の混合物とを含む医薬組成物が提供される。活性剤は、体内で有益な生化学的効果を有する、低分子量または高分子量の、合成、半合成、または天然の、任意の生物学的化合物であって良い。活性剤の送達における本発明の位置異性体を含む脂質アセンブリの効率は、生物学的活性によって判定することができる。
本開示による位置異性体の効率的使用に関する１つの具体例は、細胞（例えば癌細胞）へのオリゴヌクレオチド輸送におけるものである。癌治療における１つの方法は、癌細胞の機能を妨害するために、特定のポリヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチドをアンチセンスの形態で標的化することである。本発明による位置異性体を用いるトランスフェクションにより、例えばワクチン接種、または遺伝子発現のための細胞への遺伝子導入（例えば、オリゴヌクレオチド療法およびポリヌクレオチド療法）を促進することができる。
本開示による位置異性体の別の使用は、ワクチン接種の分野におけるものである。したがって、抗原は、位置異性体と共に複合体化（位置異性体内へのカプセル化、脂質様の層への封入、ベヒクル表面などへの結合、または単なる複合体化のいずれか）して、抗原実体（ワクチン）を作製してもよい。複合体は、免疫刺激剤、または免疫反応の所望の調節（刺激、増強など）を容易にする任意の他の生物活性剤をさらに含んでも良い。
さらに、活性剤は、抗体(IgM、IgD、IgA、およびIgG抗体など)であって良く、ポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体、ならびに抗体全体、または抗変異体抗体の抗原結合ドメイン（例えばscFv、Fab、F(ab')2）、Fc部分を有しない他の抗体、二重特異性抗体(biseptic antibodies)、二機能性抗体(diabodies)、単鎖抗体、抗体の可変抗原結合ドメインのみから本質的に構成される他の断片などを含む抗体の断片を含む。
このような医薬組成物は、例えば静脈内、皮下、局所、経鼻、経口、眼内、または筋肉内のin vivo投与、ならびにex vivoおよびin vitro（細胞培養）での用途のために調製することができる。
本発明による生理学的に許容可能な担体は、一般的に、不活性、非毒性の固体物質または液体物質であって、好ましくは生物活性分子またはコンジュゲートとは反応せず、生物活性分子と共にコンジュゲートを効果的に送達するために必要とされる物質を指す。本発明の組成物のアセンブリ形成部分は、典型的には、懸濁物または分散物の形態である。
生理学的に許容可能な担体の非限定的な例には、水、生理食塩水、５％デキストロース（グルコース）、１０％スクロースなどが含まれ、単独でも良いし、少量（最大１０％）のアルコール（例えばエタノール）を含んでも良い。
式(I)の環状化合物は、下記の式(VI)の脂質結合オキサゾリン
Figure 2010530358
［式中、W、X1およびX4、R1およびR2は、化合物(I)に関して本明細書において上記に定義したとおりである］
の調製にさらに利用され得る。
このような脂質結合オキサゾリンの調製方法は、式（I）の環状化合物を有機溶媒（好ましくは非極性有機溶媒であるが、これに限定されない）と混合するステップを含む。反応混合物をその後、４５℃を超える温度に加熱し、それにより、式（VI）の前記脂質結合オキサゾリンを形成することができる。非極性有機溶媒は、ヘキサン、シクロヘキサン、イソオクタン、ＴＨＦから選択することができるが、これらに限定されない。
また、本明細書において上述した本発明の方法により入手可能な式(VI)の脂質結合オキサゾリンも開示される。
別の態様では、式(VI)の脂質結合オキサゾリンを含む医薬組成物が提供される。
さらなる１つの他の態様では、本明細書において開示される方法により入手可能な、式(IVa)、(IVb)、および(VII)のいずれかのアミン結合脂質またはこれらの混合物と、治療活性剤とを組み合わせて含む医薬組成物が提供される。
（非限定的な好ましい実施例についての説明）
実施例１：ヘキサデカン酸 (2-オキソ-4-ペンタデセ-1-エニル- [1,3]-ジオキサン-5-イル)-アミド (1)の合成
N-パルミトイルスフィンゴシン(C16-セラミド、1.61g, ３mmol)を乾燥THF(100 ml)に加熱しながら溶解させた。澄明な溶液を室温に戻し、N,N'-ジスクシンイミジルカルボナート(1.92 g, 7.5 mmol)を加えた。ジメチルアミオピリジン(DMAP, 0.81 g, 7.5 mmol)を攪拌しながら加え、反応混合物を16時間さらに攪拌した。溶媒を減圧下除去し、残渣をn-ヘプタンから再結晶して1.3g (68%)のジスクシンイミジルセラミジル カルボナートを白色粉末(m.p. 73-76℃)として得た。
安定な生成物が得られ、NMRおよびMSで同定された。
Figure 2010530358
1H NMR (CDCl3) スフィンゴシン部分, 4.21 (dd, 1H, 1a), 4.55 (d, 1H, 1b), 4.31 (d, 1H, 2), 8.06 (d, 1H, 2-NH), 4.95 (dd, 1H, 3), 5.49 (dd, 1H, 4), 5.81 (dt, 1H, 5), 2.04 (dt, 2H, 6), 1.35 (m, 2H, 7), 1.10-1.34 (m, 20H, 8-17), 0.82 (t, 3H, 18); 脂肪酸部分, 2.22 (t, 2H, 2), 1.57 (quint, 2H, 3), 1.10-1.34 (m, 24 H, 4-15), 0.82 (t, 3H, 16); 遊離のヒドロキシ基は検出されず。
13C NMR (CDCl3) スフィンゴシン部分, 68.28 (1), 44.71 (2), 82.20 (3), 124.01 (4), 137.20 (5), 32.42 (6), 29.22-29.73 (7-15), 32.07 (16), 22.88 (17), 14.10 (18), 148.45 (19, 環状炭酸エステル); 脂肪酸部分, 174.04 (N-C=O), 36.14 (2), 25.71 (3), 29.35- 29.91 (4-13), 31.88 (14), 22.65 (15), 14.08 (16);
MS: MH+: 564
実施例２：オキサゾリン (5-ペンタデセ-1-エニル-2-ペンタデシル-4,5-ジヒドロ-オキサゾール-4-イル)-メタノール) (2)の製造
実施例１に記載されたように製造された15gのヘキサデカン酸 (2-オキソ-4-ペンタデセ-1-エニル- [1,3]-ジオキサン-5-イル)-アミド (1)のヘキサン(250 ml)溶液を2時間還流させ、6員環を下記に示されるようなオキサゾリン誘導体に変換した。
Figure 2010530358
生成物はNMRで同定された。
1H NMR (CDCl3) スフィンゴシン部分, 3.84 (dd, 1H, 1a), 3.93 (d, 1H, 1b), 3.55 (d, 1H, 2), 4.73 (dd, 1H, 3), 5.78 (dd, 1H, 4), 5.52 (dt, 1H, 5), 2.07 (dt, 2H, 6), 1.35 (m, 2H, 7), 1.10-1.34 (m, 20H, 8-17), 0.82 (t, 3H, 18); 脂肪酸部分, 2.22 (t, 2H, 2), 1.57 (quint, 2H, 3), 1.10-1.34 (m, 24 H, 4-15), 0.90 (t, 3H, 16)
実施例３：ヘキサデカン酸 (2-オキソ-4-ペンタデセ-1-エニル- [1,3]-ジオキサン-5-イル)-アミド (1)とアミンとの結合
実施例３Ａ：ヘキサデカン酸 (2-オキソ-4-ペンタデセ-1-エニル- [1,3]-ジオキサン-5-イル)-アミド (1)とポリエチレンイミンとの結合
ヘキサデカン酸 (2-オキソ-4-ペンタデセ-1-エニル- [1,3]-ジオキサン-5-イル)-アミド (1) (36 mg)、4-ジメチルアミノピリジン(DMAP, 強力な求核アシル化触媒) (3 mg)、およびポリエチレンイミン（直鎖状、MW 2,500 (C2H5N)x (PEI, 160 mg)）を沸騰しているクロロホルム(15 ml) 中に溶解させ、ピリジン(15 ml)を加えた。混合物の攪拌を90分間続けたところ、その後、反応剤であるヘキサデカン酸 (2-オキソ-4-ペンタデセ-1-エニル- [1,3]-ジオキサン-5-イル)-アミドはTLCによって検出されなかった。
炭酸エステル環に対するポリエチレンイミンの求核攻撃の結果として、２つの位置異性体が得られた。
実施例３B：ヘキサデカン酸 (2-オキソ-4-ペンタデセ-1-エニル- [1,3]-ジオキサン-5-イル)-アミド (1)とスペルミンとの結合
スペルミン(NH2(CH2)3NH(CH2)4NH(CH2)3NH2, 6.2 g)をピリジン(265 ml)中に溶解させた。この溶液に、ヘキサデカン酸 (2-オキソ-4-ペンタデセ-1-エニル- [1,3]-ジオキサン-5-イル)-アミド (1) (14.5 g)およびDMAP(0.3 g)のジクロロメタン(265 ml)溶液を滴下して加えた。反応混合物を室温で5時間攪拌した。溶媒を蒸発乾燥させ、得られた残渣をアセトニトリル(3×500 ml)で洗浄した。白色固体残渣を、n-ブタノール、水、酢酸の混合物(それぞれ6:2:2 の比率で)を溶離系として用いてシリカゲルクロマトグラフィー法で分離し、20gの純粋な生成物を得た。ヘキサデカン酸 (2-オキソ-4-ペンタデセ-1-エニル- [1,3]-ジオキサン-5-イル)-アミド (1)とスペルミンとの反応の結果として、２つのアミン結合位置異性体がNMRによって検出された。
Figure 2010530358
この特定の実施例の反応条件下において、主異性体は(3)であると決定され、副異性体は(4)であると決定された。異性体(4)と(3)との比率は、異性体(3)に対する異性体(4)の比が典型的には15〜35%の間であるが、これに限定されない。上記の比率は、反応実施条件（例えば温度、添加速度、スペルミンのモル過剰量、反応媒質の希釈度など）により異なり得る。
実施例４：実施例３Bのアミン結合位置異性体3および4の分離
２つのアミン結合位置異性体の混合物を、まず、修飾剤であるt-ブトキシカルボニル(t-BOC)（スペルミン残基のアミン部分を保護する）で処理することにより分離し、下記に示すような２つのtri-BOC保護誘導体の混合物を得た。
Figure 2010530358
２つのtri-BOC 3および4をその後、酢酸エチルとヘキサンとの混合物(50:50:の比で)を溶離系として用いてシリカゲルカラムによるクロマトグラフィー法で分離した。
TLC系: 溶離液: 酢酸エチル：ヘキサン (それぞれ75:25の比で)
Rf: 異性体 3: 0.75、異性体 4: 0.45。
分離した後、t-Boc保護基の脱保護が、酸性条件(HCl、またはトリフルオロ酢酸 (TFA))を用いて実施され得る。
典型的な方法において、tri-Boc 3またはtri-Boc 4 (450 mg)は酢酸エチル(55 ml)に溶解させた。この溶液に、濃塩酸(2.5 ml)を加えた。溶液を室温で一晩反応させた。その後、固体の炭酸ナトリウム(2.5 g)を加えて、媒質の酸性度を中和した。溶液をその後、蒸発乾燥させ、化合物をクロロホルム、水、およびメタノールの混合物(それぞれ32 ml: 12 ml: 16 mlの比率で)にて抽出した。クロロホルム層を分離し、蒸発乾燥させて、300mgの純粋な生成物を得た。
修飾基の除去については、下記に示される。
Figure 2010530358
分離された生成物（化合物(3)および(4)）は、下記に詳細に示すように、NMRおよびMSで同定された。
化合物(3)
1H NMR (MeOH d4): スフィンゴシン部分, 4.32 (1H), 4.05 ( 2H), 3.97 (1H) 5.44 (dd, 1H, 4), 5.71 (dt, 1H, 5), 2.03 (dt, 2H, 6), 1.35 (m, 2H, 7), 3.2 (2H), 2.95 (10H), 1.75 (4H), 1.86 (2H), 3.0 (10H), 1.10-1.34 (m, 20H, 8-17), 0.90 (t, 3H, 18); 脂肪酸部分, 2.17 (t, 2H, 2), 1.57 (quint, 2H, 3), 1.10-1.34 (m, 24H, 4-15), 0.90 (t, 3H, 16)
MS: 767 (MH+)
化合物(4)
1H NMR (MeOH d4): スフィンゴシン部分, 4.11 (dd, 1H,), 5.07 (dd, 1H, 3), 5.39 (dd, 1H, 4), 5.78 (dt, 1H, 5), 3.6 (2H), 3.2 (2H) 2.95 (10H), 2.04 (dt, 2H, 6), 1.35 (m, 2H, 7), 1.10-1.34 (m, 20H, 8-17), 0.82 (t, 3H, 18); 脂肪酸部分, 2.22 (t, 2H, 2), 1.57 (quint, 2H, 3), 1.10-1.34 (m, 24H, 4-15), 0.82 (t, 3H, 16)
MS: 767 (MH+)
実施例５：実施例３Bのアミン結合位置異性体tri-BOC 4と第２のスペルミンとの結合
tri-BOC 4 (0.8 g)を30 mlのTHFに溶解させた。DSC (290 mg)およびDMAP (110 mg)を上記の溶液に一度に加えた。反応混合物を一晩攪拌した。反応混合物を滴下漏斗に移し、０℃で１時間かけて、30 mlのピリジン中のスペルミン(761 mg)溶液に滴下して加えた。得られた反応混合物を室温で一晩攪拌した。溶媒を蒸発乾燥させて、得られた粗生成物を、n-ブタノール − 水 − 酢酸(対応する比率は5:1:1)の溶離系を用いてシリカゲルクロマトグラフ法で分離し、1.1 gの化合物(5)を得た。
化合物(5) (1.1 g)を酢酸エチル(100 ml)に懸濁させ、この懸濁液にHCl (5 ml)を加えた。反応混合物を1時間攪拌した。生成した沈澱物を濾過して520 mgの物質を得、これをn-ブタノール − 水 − 酢酸(対応する比率は3:1:1)の溶離系を用いてシリカゲルクロマトグラフ法で精製し、336 gの純粋な化合物(6)を得た。
本実施例で記載されたアミン結合tri-BOC 4の反応は、下記のスキームに示される。
Figure 2010530358
Figure 2010530358

Claims (31)

  1. 下記の一般式(I)の環状化合物
    Figure 2010530358
     ［式中、
    WはO、S、NHまたはCH2であり；
    X1、X2、X3およびX4は独立してOまたはSであり；
    R1およびR2は独立して飽和または不飽和の分岐鎖状または直鎖状C1‐C24脂肪族部分であり、前記脂肪族部分は、置換または非置換のC4-C7脂環部を含み得る］。
  2. R1およびR2が独立して分岐鎖状または直鎖状のC8-C24アルキル鎖もしくはC8-C24アルケニル鎖である、請求項1に記載の環状化合物。
  3. R1およびR2が独立して分岐鎖状または直鎖状のC12-C18アルキル鎖もしくはC12-C18アルケニル鎖である、請求項２に記載の環状化合物。
  4. R1が前記脂肪族部分に1つ以上の二重結合を含むアルケニル鎖である、請求項２または３に記載の環状化合物。
  5. R1が少なくとも1つの二重結合を含むアルケニル鎖である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の環状化合物。
  6. R2がアルキル鎖である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の環状化合物。
  7. WがNHである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の環状化合物。
  8. X1、X2、X3およびX4が独立してOである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の環状化合物。
  9. R1が-CH=CH-C13H27であり、R2が-C15H31である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の環状化合物。
  10. 位置４に第１の立体中心炭素を有し、位置５に第２の立体中心炭素を有し、それぞれの立体中心炭素が独立して（R）配置または（S）配置である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の環状化合物。
  11. R1またはR2の１つ以上が（E）配置または（Z）配置の二重結合を含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の環状化合物。
  12. 式(1)で表される(4R, 5S)-5-(ヘキサデカノイルアミド)-4-[(1E)-ペンタデセン]-[1,3]-ジオキサン‐2‐オンである、請求項1に記載の環状化合物。
    Figure 2010530358
  13. 一般式（I）の環状化合物
    Figure 2010530358
     ［式中、
    WはO、S、NHまたはCH2であり；
    X1、X2、X3およびX4は独立してOまたはSであり；
    R1およびR2は独立して飽和または不飽和の分岐鎖状または直鎖状C1‐C24脂肪族部分であり、前記脂肪族部分は、置換または非置換のC4-C7脂環部を含み得る］
    を調製するための方法であって、
    a) 下記の一般式（II）の脂質
    Figure 2010530358
     ［式中、W、X1、X2、X4、R1およびR2は上記に定義した通りである］
    を提供するステップと；
    b) 前記脂質を、塩基性触媒の存在下において、一般式（III）のN,N'-ジスクシンイミジル誘導体
    Figure 2010530358
     ［式中、X1’、X2’およびX3は独立してOまたはSである］
    と反応させて、置換された[1,3]-ジオキサン-2-オンまたは[1,3]-ジオキサン-2-チオン（I）を得るステップ
    とを含む、方法。
  14. 前記脂質がN-アシルスフィンゴシンである、請求項１３に記載の方法。
  15. 前記N-アシルスフィンゴシンが、セラミド、ジヒドロセラミド、フィトセラミド、ジヒドロフィトセラミド、セラミン、ジヒドロセラミン、フィトセラミン、およびジヒドロフィトセラミン、ならびにこれらの誘導体からなる群より選択される、請求項１４に記載の方法。
  16. 前記セラミドがC2-C24セラミドである、請求項１５に記載の方法。
  17. 前記セラミドがC8-C24セラミドドである、請求項１６に記載の方法。
  18. 請求項１３〜１７のいずれか1項に記載の方法により入手可能である、請求項１〜12のいずれか1項に記載の一般式(I)の環状化合物。
  19. 一般式(IVa)および(IVb)のアミン結合脂質
    Figure 2010530358
     ［式中、
    WはO、S、NHまたはCH2であり；
    X1、X2、X3およびX4は独立してOまたはSであり；
    R1およびR2は、飽和または不飽和の分岐鎖状または直鎖状C1‐C24脂肪族部分であり、前記脂肪族部分は、置換もしくは非置換であるかまたは置換部位および非置換部位の両方を有してもよいC4-C7脂環部を含み得る］
    を調製するための方法であって、
    a) 請求項１〜１２のいずれか1項に記載の一般式（I）の環状化合物を提供するステップと；
    b) 塩基性条件下で、前記式（I）の環状化合物を、少なくとも１つの１級アミンを含む一般式(V)の化合物
    NH2R3 (V)
    ［式中、
    R3は水素、分岐鎖状または直鎖状のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アルカリールであるか、あるいはR3は、式-[R4-NR3]n-の分岐鎖状または直鎖状のポリアルキルアミンまたはポリアルケニルアミンであり［式中、R4 はC1-C4アルキルまたはC2-C4アルケニルである］；前記R3または各々のアルキルアミン単位-[R4NR3]-は、前記ポリアルキルアミンまたはポリアルケニルアミンにおいて同一であるかまたは異なってよく；
    nは1から10の整数である］
    と反応させるステップ
    とを含む、方法。
  20. 一般式(I)の環状化合物と一般式(V)の化合物との反応が触媒の存在下で行われる、請求項１９に記載の方法。
  21. 式(IVa)のアミン結合脂質と式(IVb)のアミン結合脂質との混合物が得られる、請求項１９または２０に記載の方法。
  22. a) 式(IVa)のアミン結合脂質および(IVb)のアミン結合脂質のうちの少なくとも１つの化合物の少なくとも１つの官能基を修飾剤と反応させて、修飾型アミン結合脂質(IVa’)、修飾型アミン結合脂質(IVb’)、または修飾型アミン結合脂質(IVa’)および修飾型アミン結合脂質(IVb’)の組み合わせを含む反応生成物を得るステップと；
    b) 反応生成物から少なくとも１つの修飾型アミン結合脂質を分離して、各々の分離された修飾型アミン結合脂質を得るステップと；
    c) 各々の分離された修飾型アミン結合脂質から修飾剤を除去して、分離された少なくとも１つの修飾型アミン結合脂質に相当する分離されたアミン結合脂質を得るステップ
    とを含む、式(IVa)のアミン結合脂質と式(IVb)のアミン結合脂質とをこれらの混合物から分離する方法。
  23. 分離するステップ(b)の後であって除去するステップ(c)の前に、
    (b1) 分離された修飾型アミン結合脂質(IVa’)および／または(IVb’)を一般式(III)のN,N'-スクシンイミジル誘導体
    Figure 2010530358
     ［式中、X1'、X2'およびX3は独立してOまたはSである］
    と反応させて、スクシニルカルボナート修飾アミン結合脂質(VIb')および／または(VIa')を得るステップと；
    (b2) スクシニルカルボナート修飾アミン結合脂質を一般式(V)の１級アミン
    NH2R3 (V)
    [式中、R3は水素、分岐鎖状または直鎖状のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アルカリールであるか、あるいはR3は、式-[R4-NR3]n-の分岐鎖状または直鎖状のポリアルキルアミンまたはポリアルケニルアミンであり［式中、R4 はC1-C4アルキルまたはC2-C4アルケニルである］；前記R3または各々のアルキルアミン単位-[R4NR3]-は、前記ポリアルキルアミンまたはポリアルケニルアミンにおいて同一であるかまたは異なってよく；
    nは1から10の整数であり；
    R3は、前記の分離された修飾型アミン結合脂質におけるR3と同じであっても異なっていてもよい]
    と反応させて、ジ置換修飾型アミン結合脂質(VII')を得るステップ
    とを含む、請求項２２に記載の方法。
  24. 請求項１９〜２２のいずれか１項に記載の方法により得られる一般式(IVa)もしくは(IVb)のアミン結合脂質またはこれらの混合物、あるいは、請求項２３に記載の方法により入手可能である一般式(VII)のジ置換アミン結合脂質。
    Figure 2010530358
  25. 請求項１９〜２２のいずれか１項に記載の方法により入手可能である一般式(IVa)もしくは(IVb)の単離されたアミン結合脂質、または、請求項２３に記載の方法により入手可能である一般式(VII)のジ置換アミン結合脂質。
    Figure 2010530358
  26. 下記の式（VI）の脂質結合オキサゾリン
    Figure 2010530358
     ［式中、
    WはNHであり；
    X1およびX4独立してOまたはSであり；
    R1およびR2は独立して飽和または不飽和の分岐鎖状または直鎖状C1‐C24脂肪族部分であり、前記脂肪族部分は、置換または非置換のC4-C7脂環部を含み得る］
    を調製するための方法であって、
    (a) 請求項１〜１１のいずれか１項において定義された一般式（I）の環状化合物を提供するステップと；
    (b) 前記式（I）の環状化合物を非極性有機溶媒と混合して、反応混合物を得るステップと；
    (c) 前記反応混合物を、４５℃を超える温度に加熱し、式（VI）の前記脂質結合オキサゾリンを得るステップ
    とを含む、方法。
  27. 前記反応混合物の加熱が塩基の存在下で行われる、請求項２６に記載の方法。
  28. 前記非極性有機溶媒が、ヘキサン、シクロヘキサン、イソオクタン、THFから選択される、請求項２６に記載の方法。
  29. 請求項２６〜２８のいずれか１項に記載の方法により入手可能である、式(VI)の脂質結合オキサゾリン。
  30. 式(VI)の脂質結合オキサゾリンを含む医薬組成物。
  31. 請求項２４または２５に記載の式(IVa)、(IVb)、および(VII)のいずれかのアミン結合脂質、またはこれらの混合物と、治療活性剤とを組み合わせて含む医薬組成物。
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