JP2020504728A - Rna送達のためのイオン化可能なカチオン性脂質 - Google Patents

Rna送達のためのイオン化可能なカチオン性脂質 Download PDF

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Abstract

R1が、10〜31個の炭素からなる分岐鎖アルキルであり;R2が、2〜20個の炭素からなる直鎖アルキル、アルケニル、またはアルキニルであり;L1およびL2が、同一または異なる、それぞれ、1〜20個の炭素の直鎖アルキレン、または2〜20個の炭素の直鎖アルケニレンであり;X1が、SまたはOであり;R3は、1〜6個の炭素からなる直鎖または分岐状のアルキレンであり;R4およびR5が、同一または異なる、それぞれ、水素、または1〜6個の炭素からなる直鎖もしくは分岐状のアルキルである、化合物からなる、式(I)の化合物、またはその薬学的に許容される塩が記載されている。

Description

関連出願の相互参照
本願は、2016年12月21日に出願された米国特許出願第15/387,067号の優先権を主張し、その内容全体が、参照によって本明細書に組み込まれる。
2015年5月8日に出願された米国特許出願第14/707,876号(現在は、2016年6月14日に発行された米国特許第9,365,610号)、2015年5月8日に出願された米国特許出願第14/707,796号(現在は、2017年2月14日に発行された米国特許第9,567,296号);2014年11月18日に出願された米国特許出願第14/546,105号(現在は、2017年3月14日に発行された米国特許第9,593,077号);および2013年11月18日に出願された米国仮特許出願第61/905,724号の開示全体が、参照によって本明細書に組み込まれる。
いくつかの異なる種類の核酸が現在、いくつかの疾患の処置のための治療薬として開発されている。これらの分子が開発されているので、安定で長い貯蔵寿命を有し、極性水溶液または非極性溶媒中で起こり得る副反応を伴わずに、無水有機または無水極性非プロトン性溶媒に容易に組み入れて核酸のカプセル化を可能にすることができる形態でそれらを製造する必要性が生じてきた。
本明細書における記載は、生物学的に活性な治療用分子の細胞内送達を促進する新規な脂質組成物に関する。本記載はまた、そのような脂質組成物を含み、治療有効量の生物学的に活性な分子を患者の細胞に送達するのに有用である医薬組成物に関する。
被験体への治療用化合物の送達は、その治療効果にとって重要であり、通常それは標的とする細胞および組織に到達する化合物の限られた能力によって妨げられ得る。そのような化合物を様々な送達手段により組織の、標的とする細胞に進入させるための改良が重要である。本明細書の記載は、生物活性分子の、標的化された細胞内送達を促進する組成物および調製方法における新規な脂質に関する。
患者の組織への有効な標的化がしばしば達成されない生物学的に活性な分子の例には、免疫グロブリン(immunoglobin)タンパク質を含む多数のタンパク質、ゲノムDNA、cDNA、またはmRNAアンチセンスポリヌクレオチドなどのポリヌクレオチド;ならびに、合成であろうと天然に存在するものであろうと、ペプチドホルモンおよび抗生物質などの多くの低分子量化合物が含まれる。
現在医師が直面している基本的な課題の1つは、いくつかの異なる種類の核酸が、現在、いくつかの疾患の処置のための治療薬として開発されていることである。これらの核酸には、遺伝子発現のためのmRNA、遺伝子療法におけるDNA、プラスミド、RNA干渉(RNAi)において使用するための低分子干渉核酸(siNA)、siRNA、およびマイクロRNA(miRNA)、アンチセンス分子、リボザイム、アンタゴミア(antagomir)、ならびにアプタマーが含まれる。これらの核酸が開発されているので、作製が容易であり、標的組織に容易に送達することができる脂質製剤を製造する必要がある。
式I
(式中、
は、10〜31個の炭素からなる分岐鎖アルキルであり、
は、2〜20個の炭素からなる直鎖アルキル、アルケニル、またはアルキニルであり、
およびLは、同一または異なる、それぞれ、1〜20個の炭素の直鎖アルキレン、または2〜20個の炭素からなる直鎖アルケニレンであり、
は、SまたはOであり、
は、1〜6個の炭素からなる直鎖または分岐状のアルキレンであり、
およびRは、同一または異なる、それぞれ、水素、または1〜6個の炭素からなる直鎖もしくは分岐状のアルキルである)
の化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくは溶媒和物が記載される。
一実施形態では、以下:
の通りの式ATX−43、ATX−57、ATX−58、ATX−61、ATX−63、ATX−64、ATX−81、ATX−82、ATX−83、ATX−84、ATX−86、ATX−87、およびATX−88の化合物からなる群より選択される。
一実施形態では、本明細書で記載されるものは、Rが、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、または31個の炭素からなる分岐鎖アルキルであり;Rが、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20個の炭素からなる直鎖アルキル、アルケニル、またはアルキニルであり;LおよびLが、同一または異なる、それぞれ、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、もしくは20個の炭素の直鎖アルキレン、または2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、もしくは20個の炭素からなる直鎖アルケニレンであり;Xが、SまたはOであり;Rが、1、2、3、4、5、6、または6個の炭素からなる直鎖または分岐状のアルキレンであり;RおよびRが、同一または異なる、それぞれ、水素、または1、2、3、4、5、もしくは6個の炭素からなる直鎖もしくは分岐状のアルキルである、化合物からなる。
好ましい実施形態では、Rは−CH((CHCHであり、式中、nは、4、5、6、または7個の炭素であり;Rは、直鎖アルケニルであり;Lは、1、2、3、または5個の炭素の直鎖アルキレンであり;Lは、1、3、または5個の炭素の直鎖アルキレンであり;XはSであり;Rは、2または3個の炭素の直鎖アルキレンであり;RおよびRは、同一または異なる、それぞれ、1または2個の炭素である。
一実施形態では、本明細書に記載されるカチオン性脂質は、医薬組成物中に存在する。医薬組成物は、好ましくは、核酸、好ましくはRNAポリヌクレオチドを含む脂質ナノ粒子を含む。脂質ナノ粒子は、好ましくは、循環中のRNAの平均寿命を増大させる。別の実施形態では、医薬組成物の投与の際、その中の脂質ナノ粒子は核酸を体内の細胞に送達する。好ましくは、核酸は、標的遺伝子の発現を抑制する活性を有する。あるいは、核酸は、体の細胞内での発現の際、それがコードするタンパク質の産生を増加させる活性を有する。
また、本明細書に記載されているものは、上記の組成物のいずれかを使用することによる、哺乳動物の細胞に核酸を導入するための方法である。細胞は、肝臓、肺、腎臓、脳、血液、脾臓、または骨の中に存在し得る。組成物は、好ましくは、静脈内、皮下、腹腔内、または髄腔内に投与される。好ましくは、本明細書に記載される組成物は、がんまたは炎症性疾患を処置するための方法において使用される。疾患は、免疫障害、がん、腎疾患、線維症性疾患、遺伝的異常、炎症、および心血管障害からなる群より選択されるものであり得る。
図1は、ヘキサノエート(SM1)、4−アミノブタン酸(SM2)、および4−ブロモ酪酸(SM3)からのATX−43(RL−43A)の合成経路を示す。中間体(Int)1〜8および反応は、実施例2に記載されている。
図2は、オクタノエート(SM1)、4−アミノブタン酸(SM2)、および4−ブロモ酪酸(SM3)からのATX−57(RL−43C)の合成経路を示す。Int1〜8および反応は、実施例3に記載されている。
図3は、図2におけるものと同一であるSM1、SM2、およびSM3からのATX−58(RL−43B)の合成経路を示す。Int1〜7および反応は、実施例4に記載されている。
図4は、図2におけるものと同一であるSM1、SM2、およびSM3からのATX−81(RL−48B)の合成経路を示す。Int1〜8および反応は、実施例5に記載されている。
図5は、図2におけるものと同一であるSM1、SM2、およびSM3からのATX−82(RL−47A)の合成経路を示す。Int1〜7および反応は、実施例6に記載されている。
図6は、図2におけるものと同一であるSM1、SM2、およびSM3からのATX−86(RL−48A)の合成経路を示す。Int1〜8および反応は、実施例7に記載されている。
図7は、図2におけるものと同一であるSM1、SM2、およびSM3からのATX−87(RL−48C)の合成経路を示す。Int1〜8および反応は、実施例8に記載されている。
図8は、図2におけるものと同一であるSM1、SM2、およびSM3からのATX−88(RL−48D)の合成経路を示す。Int1〜8および反応は、実施例9に記載されている。
図9は、図2におけるものと同一であるSM1、SM2、およびSM3からのATX−83(RL−47B)の合成経路を示す。Int1〜8および反応は、実施例10に記載されている。
図10は、図2におけるものと同一であるSM1、SM2、およびSM3からのATX−84(RL−47C)の合成経路を示す。Int1〜8および反応は、実施例11に記載されている。
図11は、図1におけるものと同一であるSM1、およびSM2からのATX−61(RL−42D)の合成経路を示す。Int1〜5および反応は、実施例12に記載されている。
図12は、図1におけるものと同一であるSM1、およびSM2からのATX−63(RL−42A)の合成経路を示す。Int1〜5および反応は、実施例13に記載されている。
図13は、図1におけるものと同一であるSM1、およびSM2からのATX−64(RL−42C)の合成経路を示す。Int1〜5および反応は、実施例14に記載されている。
図14は、ATX−2、ATX−57、ATX−81、ATX−82、ATX−83、ATX−84、ATX−85、ATX−86、またはATX−87カチオン性脂質を含むナノ粒子中の0.03mg/kgおよび0.1mg/kgのmRNAの、マウスへの注射後の、EPOのmRNAレベル(ng/ml)を示す。
図15は、ATX−57およびATX−58を有するリポソームの抗第VII因子ノックダウン活性 対 ATX−2および対照(PBS単独)の活性を示す。
図16は、ATX−57を有するリポソームの抗EPOノックダウン活性 ATX−2の活性を示す。
定義
「少なくとも1つ」は、1つまたは複数(例えば、1〜3、1〜2、または1)を意味する。
「組成物」は、特定の成分を特定の量で含む生成物、および特定の成分を特定の量で組み合わせることから直接的または間接的にもたらされる任意の生成物を意味する。
「〜と組み合わせて」は、本発明の処置方法において式Iの化合物を他の医薬と一緒に投与することを意味し、式Iの化合物と他の医薬を別々の剤形で逐次的にもしくは同時に投与すること、または同一の剤形で同時に投与することを意味する。
「哺乳動物」は、ヒトもしくは他の哺乳動物を意味するか、または人間を意味する。
「患者」は、ヒトと他の哺乳動物の両方、好ましくはヒトを意味する。
「アルキル」は、飽和または不飽和の、直鎖または分岐状の、炭化水素鎖を意味する。様々な実施形態では、アルキル基は1〜18個の炭素を有し、すなわち、C〜C18基であるか、または、C〜C12基、C〜C基、もしくはC〜C基である。独立して、様々な実施形態では、アルキル基は、0個の分岐(すなわち直鎖)、1個の分岐、2個の分岐、または2個より多い分岐を有する。「アルケニル」は、1つの二重結合、2つの二重結合、または2つより多い二重結合を有し得る不飽和アルキルである。「アルキニル」は、1つの三重結合、2つの三重結合、または2つより多い三重結合を有し得る不飽和アルキルである。アルキル鎖は、1個の置換基(すなわち、アルキル基が一置換されている)、または1〜2個の置換基、または1〜3個の置換基、または1〜4個の置換基などで必要に応じて置換され得る。置換基は、ヒドロキシ、アミノ、アルキルアミノ、ボロニル、カルボキシ、ニトロ、シアノなどからなる群より選択され得る。アルキル基が1個または複数のヘテロ原子を組み込んでいる場合、アルキル基は本明細書においてヘテロアルキル基と呼ばれる。アルキル基上の置換基が炭化水素である場合には、結果として得られる基は単に置換アルキルと呼ばれる。様々な態様では、置換基を含むアルキル基は、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、または7個未満の炭素を有する。
「低級アルキル」は、鎖中に1〜6個の炭素を有する基を意味し、その鎖は直鎖でも分岐状でもよい。適切なアルキル基の非限定的な例には、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、およびヘキシルが含まれる。
「アルコキシ」は、アルキル−O−基を意味し、アルキルは上で定義した通りである。アルコキシ基の非限定的な例には、メトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、イソプロポキシ、n−ブトキシ、およびヘプトキシが含まれる。親部分への結合は、エーテル酸素を介する。
「アルコキシアルキル」は、アルコキシ−アルキル基を意味し、アルコキシおよびアルキルは、上述の通りである。好ましいアルコキシアルキルは、低級アルキル基を含む。親部分への結合は、アルキルを介する。
「アルキルアリール」は、アルキル−アリール基を意味し、アルキルおよびアリールは、上述の通りである。好ましいアルキルアリールは、低級アルキル基を含む。親部分への結合は、アリールを介する。
「アミノアルキル」は、アルキル基を介して親部分に結合している、NH2−アルキル基を意味し、アルキルは上で定義した通りである。
「カルボキシアルキル」は、アルキル基を介して親部分に結合している、HOOC−アルキル基を意味し、アルキルは上で定義した通りである。
「市販の化学物質」および本明細書に記載の実施例で使用される化学物質は、標準的な商業的供給源から得ることができ、そのような供給源は、例えば、Acros Organics(Pittsburgh、PA)、Sigma−Adrich Chemical(Milwaukee、Wis.)、Avocado Research(Lancashire、U.K.)、Bionet(Cornwall、U.K.)、Boron Molecular(Research Triangle Park、N.C.)、Combi−Blocks(San Diego、Calif.)、Eastman Organic Chemicals、Eastman Kodak Company(Rochester、N.Y.)、Fisher Scientific Co.(Pittsburgh、Pa.)、Frontier Scientific(Logan、Utah)、ICN Biomedicals,Inc.(Costa Mesa、Calif.)、Lancaster Synthesis(Windham、N.H.)、Maybridge Chemical Co.(Cornwall、U.K.)、Pierce Chemical Co.(Rockford、Ill.)、Riedel de Haen(Hannover、Germany)、Spectrum Quality Product,Inc.(New Brunswick、N.J.)、TCI America(Portland、Oreg.)、およびWako Chemicals USA,Inc.(Richmond、Va.)を含む。
「化学文献に記載されている化合物」は、当業者に公知であるように、化学化合物および化学反応に関する参考書およびデータベースによって同定することができる。本明細書に開示される化合物の調製に有用な反応物の合成を詳述するか、または本明細書に開示される化合物の調製を記載する論文への参照を提供する適切な参考書および専門書は、例えば、「Synthetic Organic Chemistry」、John Wiley and Sons, Inc. New York;S. R. Sandlerら、「Organic Functional Group Preparations」、第2版、Academic Press、New York、1983年;H. O. House、「Modern Synthetic Reactions」、第2版、W. A. Benjamin, Inc. Menlo Park、Calif.、1972年;T. L. Glichrist、「Heterocyclic Chemistry」、第2版、John Wiley and Sons、New York、1992年;J. March、「Advanced Organic Chemistry: reactions, Mechanisms and Structure」、第5版、Wiley Interscience、New York、2001年を含む。特定のおよび類似の反応物はまた、ほとんどの公共および大学の図書館で、ならびにオンラインデータベースにより入手できる米国化学会のChemical Abstract Serviceによって調製された公知の化学物質のインデックスによって同定され得る(詳細については、米国化学会、Washington,D.Cに問い合わせください)。カタログでは公知であるが市販されていない化学物質は、カスタム化学合成会社によって調製することができ、多くの標準的な化学物質供給会社(上に列挙したものなど)がカスタム合成サービスを提供する。
「ハロ」は、フルオロ、クロロ、ブロモ、またはヨード基を意味する。フルオロ、クロロ、またはブロモが好ましく、フルオロおよびクロロがより好ましい。
「ハロゲン」は、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素を意味する。フッ素、塩素、および臭素が好ましい。
「ヘテロアルキル」は、炭素および少なくとも1個のヘテロ原子を含有する、飽和または不飽和の、直鎖または分岐状の、鎖を意味する。ヘテロアルキル基は、様々な実施形態では、1個のヘテロ原子、または1〜2個のヘテロ原子、または1〜3個のヘテロ原子、または1〜4個のヘテロ原子を有し得る。一態様では、ヘテロアルキル鎖は、1〜18個(すなわち、1〜18)の構成原子(炭素およびヘテロ原子)を含有し、様々な実施形態では、1〜12個、または1〜6個、または1〜4個の構成原子を含有する。独立して、様々な実施形態では、ヘテロアルキル基は、0個の分岐(すなわち直鎖)、1個の分岐、2個の分岐、または2個より多い分岐を有する。独立して、一実施形態では、ヘテロアルキル基は飽和している。別の実施形態では、ヘテロアルキル基は不飽和である。様々な実施形態では、不飽和ヘテロアルキルは、1つの二重結合、2つの二重結合、2つより多い二重結合、および/または1つの三重結合、2つの三重結合、または2つより多い三重結合を有し得る。ヘテロアルキル鎖は、置換または非置換であり得る。一実施形態では、ヘテロアルキル鎖は非置換である。別の実施形態では、ヘテロアルキル鎖は置換されている。置換ヘテロアルキル鎖は、1個の置換基(すなわち、一置換による)を有していてもよく、または例えば1〜2個の置換基、もしくは1〜3個の置換基、もしくは1〜4個の置換基を有し得る。例示的なヘテロアルキル置換基には、エステル(−C(O)−O−R)およびカルボニル(−C(O)−)が含まれる。
「ヒドロキシアルキル」は、HO−アルキル基を意味し、アルキルは先に定義されている。好ましいヒドロキシアルキルは、低級アルキルを含有する。適切なヒドロキシアルキル基の非限定的な例には、ヒドロキシメチルおよび2−ヒドロキシエチルが含まれる。
「水和物」は、溶媒分子がHOである溶媒和物を意味する。
「脂質」は、脂肪酸のエステルを含む有機化合物を意味し、水に不溶であるが多くの有機溶媒には可溶であることにより特徴付けられる。脂質は通常、少なくとも3つのクラス:(1)脂肪および油ならびにワックスを含む「単純脂質」、(2)リン脂質および糖脂質を含む「複合脂質」、ならびに(3)ステロイドなどの「誘導脂質」、に分けられる。
「脂質粒子」は、目的の標的部位(例えば、細胞、組織、臓器など)に治療用核酸(例えば、mRNA)を送達するために使用することができる脂質製剤を意味する。好ましい実施形態では、脂質粒子は核酸−脂質粒子であり、典型的にはカチオン性脂質、非カチオン性脂質(例えば、リン脂質)、粒子の凝集を防止するコンジュゲート脂質(例えば、PEG−脂質)、および必要に応じてコレステロールから形成される。典型的には、治療用核酸(例えば、mRNA)は、粒子の脂質部分にカプセル化され、それによって酵素的分解から保護し得る。
脂質粒子は、典型的には、30nm〜150nm、40nm〜150nm、50nm〜150nm、60nm〜130nm、70nm〜110nm、70nm〜100nm、80nm〜100nm、90nm〜100nm、70〜90nm、80nm〜90nm、70nm〜80nm、または30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60nm、65nm、70nm、75nm、80nm、85nm、90nm、95nm、100nm、105nm、110nm、115nm、120nm、125nm、130nm、135nm、140nm、145nm、もしくは150nmの平均直径を有し、実質的に非毒性である。さらに、核酸は、本発明の脂質粒子中に存在する場合、ヌクレアーゼによる分解に対して水溶液中で耐性がある。
「溶媒和物」は、本開示の化合物と1つまたは複数の溶媒分子との物理的会合を意味する。この物理的会合は、水素結合を含む様々な程度のイオン結合および共有結合的結合を含む。ある特定の場合には、溶媒和物は、例えば1つまたは複数の溶媒分子が結晶性固体の結晶格子に組み込まれている場合、単離することが可能である。「溶媒和物」は、溶液相溶媒和物と単離可能溶媒和物の両方を包含する。適切な溶媒和物の非限定的な例には、エタノレート、メタノレートなどが含まれる。
「カプセル化された脂質」は、完全なカプセル化、部分的なカプセル化、またはその両方を伴うmRNAなどの治療用核酸を提供する脂質粒子を意味する。好ましい実施形態では、核酸(例えば、mRNA)は、脂質粒子に完全にカプセル化されている。
「脂質コンジュゲート」は、脂質粒子の凝集を阻害するコンジュゲート脂質を意味する。そのような脂質コンジュゲートには、例えば、ジアルキルオキシプロピルにカップリングしたPEG(例えば、PEG−DAAコンジュゲート)、ジアシルグリセロールにカップリングしたPEG(例えば、PEG−DAGコンジュゲート)、コレステロールにカップリングしたPEG、ホスファチジルエタノールアミンにカップリングしたPEG、およびセラミドにコンジュゲートしたPEG、カチオン性PEG脂質、ポリオキサゾリン(POZ)−脂質コンジュゲート、ポリアミドオリゴマー、ならびにそれらの混合物などのPEG−脂質コンジュゲートが含まれるが、これらに限定されない。PEGまたはPOZは、脂質に直接コンジュゲートすることができるか、またはリンカー部分を介して脂質に連結し得る。例えば、エステル非含有リンカー部分およびエステル含有リンカー部分を含む、PEGまたはPOZを脂質にカップリングするのに適した任意のリンカー部分を使用することができる。ある特定の好ましい実施形態では、アミドまたはカルバメートなどのエステル非含有リンカー部分が使用される。
「両親媒性脂質」は、脂質物質の疎水性部分が疎水性相に配向し、親水性部分が水相に配向する物質を意味する。親水性の特徴は、炭水化物、ホスフェート、カルボン酸、スルファト、アミノ、スルフヒドリル、ニトロ、ヒドロキシル、および他の類似の基などの極性基または荷電基の存在に由来する。疎水性は、長鎖飽和および不飽和脂肪族炭化水素基、ならびに1つまたは複数の芳香族、脂環式、または複素環式基(複数可)により置換されたそのような基を含むが、これらに限定されない無極性基を含むことによって与えられ得る。両親媒性化合物の例には、リン脂質、アミノ脂質、およびスフィンゴ脂質が含まれるが、これらに限定されない。
リン脂質の代表例には、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイノシトール、ホスファチジン酸、パルミトイルオレオイルホスファチジルコリン、リゾホスファチジルコリン、リゾホスファチジルエタノールアミン、ジパルミトイルホスファチジルコリン、ジオレオイルホスファチジルコリン、ジステアロイルホスファチジルコリン、およびジリノレオイルホスファチジルコリンが含まれるが、これらに限定されない。スフィンゴ脂質、スフィンゴ糖脂質ファミリー、ジアシルグリセロール、およびβ−アシルオキシ酸などのリンを欠く他の化合物もまた、両親媒性脂質として指定される群内にある。さらに、上述の両親媒性脂質は、トリグリセリドおよびステロールを含む他の脂質と混合することができる。
「中性脂質」は、選択されたpHにおいて、非荷電または中性双性イオン形態のいずれかで存在する脂質種を意味する。生理学的pHにおいて、そのような脂質には、例えば、ジアシルホスファチジルコリン、ジアシルホスファチジルエタノールアミン、セラミド、スフィンゴミエリン、セファリン、コレステロール、セレブロシド、およびジアシルグリセロールが含まれる。
「非カチオン性脂質」は、両親媒性脂質または中性脂質もしくはアニオン性脂質を意味し、以下により詳細に記載される。
「アニオン性脂質」は、生理学的pHにおいて、負に荷電している脂質を意味する。これらの脂質には、ホスファチジルグリセロール、カルジオリピン、ジアシルホスファチジルセリン、ジアシルホスファチジン酸、N−ドデカノイルホスファチジルエタノールアミン、N−スクシニルホスファチジルエタノールアミン、N−グルタリルホスファチジルエタノールアミン、リシルホスファチジルグリセロール、パルミトイルオレオイルホスファチジルグリセロール(POPG)、および中性脂質に繋がれている他のアニオン性修飾基が含まれるが、これらに限定されない。
「疎水性脂質」は、長鎖飽和および不飽和脂肪族炭化水素基、ならびに1つまたは複数の芳香族、脂環式、または複素環式基(複数可)により必要に応じて置換されたそのような基を含むが、これらに限定されない無極性基を有する化合物を意味する。適切な例には、ジアシルグリセロール、ジアルキルグリセロール、N−N−ジアルキルアミノ、1,2−ジアシルオキシ−3−アミノプロパン、および1,2−ジアルキル−3−アミノプロパンが含まれるが、これらに限定されない。
「カチオン性脂質」および「アミノ脂質」は交換可能に使用され、1、2、3、またはそれよりも多い脂肪酸または脂肪アルキル鎖、およびpH滴定可能なアミノ頭部基(例えば、アルキルアミノまたはジアルキルアミノ頭部基)を有する脂質およびその塩を意味する。カチオン性脂質は、典型的には、カチオン性脂質のpK未満のpHにおいてプロトン化(すなわち、正に荷電)され、pKを超えるpHにおいて実質的に中性である。本発明のカチオン性脂質はまた、滴定可能なカチオン性脂質とも称される。一部の実施形態では、カチオン性脂質は:プロトン化可能な第3級アミン(例えば、pH滴定可能)頭部基;各アルキル鎖が独立して0〜3つ(例えば、0、1、2、または3つ)の二重結合を有するC18アルキル鎖;および、頭部基とアルキル鎖との間のエーテル、エステル、またはケタール連結を含む。そのようなカチオン性脂質には、DSDMA、DODMA、DLinDMA、DLenDMA、γ−DLenDMA、DLin−K−DMA、DLin−K−C2−DMA(DLin−C2K−DMA、XTC2、およびC2Kとしても公知)、DLin−K−C3−DMA、DLin−K−C4−DMA、DLen−C2K−DMA、y−DLen−C2K−DMA、DLin−M−C2−DMA(MC2としても知られる)、DLin−M−C3−DMA(MC3としても公知)、および(DLin−MP−DMA)(1−Bl 1としても公知)が含まれるが、これらに限定されない。
「置換された」は、水素以外の特定の基、または同一でも異なっていてもよい、例えばそれぞれ独立して選択される、1個または複数の基、部分、またはラジカルでの置換を意味する。
「アンチセンス核酸」は、RNA−RNAまたはRNA−DNAまたはRNA−PNA(タンパク質核酸;Egholmら、1993年、Nature、365巻、566頁)相互作用によって標的RNAに結合し、標的RNAの活性を改変する(総説として、SteinおよびCheng、1993年、Science、261巻、1004頁、ならびにWoolfら、米国特許第5,849,902号を参照されたい)非酵素的核酸分子を意味する。典型的には、アンチセンス分子は、アンチセンス分子の単一の連続配列に沿って標的配列と相補的である。しかしながら、ある特定の実施形態では、アンチセンス分子は、基質分子がループを形成するように基質に結合することができ、および/またはアンチセンス分子は、アンチセンス分子がループを形成するように結合することができる。したがって、アンチセンス分子は、2つ(またはさらにそれよりも多く)の非連続基質配列に相補的であり得るか、またはアンチセンス分子の2つ(またはさらにそれよりも多く)の非連続配列部分は、標的配列に相補的であり得るか、またはその両方であり得る。さらに、アンチセンスDNAは、DNA−RNA相互作用によってRNAを標的化するために使用され得、それによって、二重鎖である標的RNAを消化するRNase Hを活性化する。アンチセンスオリゴヌクレオチドは、標的RNAのRNAse H切断を活性化することが可能である1つまたは複数のRNAse H活性化領域を含み得る。アンチセンスDNAは化学的に合成する、または一本鎖DNA発現ベクターもしくはその等価物の使用によって発現させることができる。「アンチセンスRNA」は、標的遺伝子のmRNAに結合することによってRNAiを誘導することができる、標的遺伝子のmRNAに相補的な配列を有するRNA鎖である。「アンチセンスRNA」は、標的遺伝子のmRNAに相補的な配列を有し、標的遺伝子のmRNAに結合することによってRNAiを誘導すると考えられているRNA鎖である。「センスRNA」は、アンチセンスRNAに相補的な配列を有し、その相補的なアンチセンスRNAにアニールされてiNAを形成する。これらのアンチセンスおよびセンスRNAは、従来、RNA合成機で合成されてきた。
「核酸」は、一本鎖または二本鎖の形態のデオキシリボヌクレオチドまたはリボヌクレオチドおよびそれらのポリマーを意味する。用語は、合成、天然に存在する、および天然に存在しない、公知のヌクレオチド類似体または修飾骨格残基または連結を含有する核酸を包含し、これらは参照核酸と同様の結合特性を有し、参照ヌクレオチドと同様の様式で代謝される。そのような類似体の例には、非制限的に、ホスホロチオエート、ホスホルアミデート、メチルホスホネート、キラル−メチルホスホネート、2’−O−メチルリボヌクレオチド、ペプチド−核酸(PNA)が含まれる。
「RNA」は、少なくとも1つのリボヌクレオチド残基を含む分子を意味する。「リボヌクレオチド」は、β−D−リボ−フラノース部分の2’位にヒドロキシル基を有するヌクレオチドを意味する。用語は、二本鎖RNA、一本鎖RNA、部分精製RNAなどの単離されたRNA、本質的に純粋なRNA、合成RNA、組換え産生されたRNA、ならびに1つまたは複数のヌクレオチドの付加、欠失、置換、および/または改変によって天然に存在するRNAと異なる改変RNAを含む。そのような改変は、例えば、干渉性RNAの末端(複数可)への、または内部的に、例えばRNAの1つまたは複数のヌクレオチドでの、非ヌクレオチド物質の付加を含み得る。本発明のRNA分子中のヌクレオチドはまた、天然に存在しないヌクレオチドまたは化学的に合成されたヌクレオチドもしくはデオキシヌクレオチドなどの非標準ヌクレオチドを含み得る。これらの改変RNAは、類似体または天然に存在するRNAの類似体と呼ぶことができる。本明細書中で使用される場合、「リボ核酸」および「RNA」という用語は、siRNA、アンチセンスRNA、一本鎖RNA、マイクロRNA、mRNA、非コードRNA、および多価RNAを含む、少なくとも1つのリボヌクレオチド残基を含有する分子を指す。リボヌクレオチドは、β−D−リボ−フラノース部分の2’位にヒドロキシル基を有するヌクレオチドである。これらの用語は、二本鎖RNA、一本鎖RNA、部分精製RNAなどの単離されたRNA、本質的に純粋なRNA、合成RNA、組換え産生されたRNA、ならびに1つまたは複数のヌクレオチドの付加、欠失、置換、修飾、改変によって天然に存在するRNAと異なる修飾RNAおよび改変RNAを含む。RNAの改変は、例えば、干渉性RNAの末端(複数可)への、または内部的な、例えばRNA分子中のRNAヌクレオチドの1つまたは複数のヌクレオチドでの、非ヌクレオチド物質の付加を含み、天然に存在しないヌクレオチドまたは化学的に合成されたヌクレオチドもしくはデオキシヌクレオチドなどの非標準ヌクレオチドを含み得る。これらの改変RNAは、類似体と呼ぶことができる。
「ヌクレオチド」は、当該技術分野において周知の天然塩基(標準)および修飾塩基を意味する。そのような塩基は一般に、ヌクレオチド糖部分の1’位に位置する。ヌクレオチドは一般に、塩基、糖、およびリン酸基を含む。ヌクレオチドは、糖、ホスフェート、および/または塩基部分(ヌクレオチド類似体、修飾ヌクレオチド、非天然ヌクレオチド、非標準ヌクレオチドなどとも交換可能に呼ばれる、例えば、全てが本明細書での参照により本明細書に組み込まれる、UsmanおよびMcSwiggen、前出;Ecksteinら、国際PCT公開第WO92/07065号;Usmanら、国際PCT公開第WO93/15187号;UhlmanおよびPeyman、前出を参照されたい)において修飾されないかまたは修飾することができる。Limbachら、Nucleic Acids Res.、22巻、2183頁、1994年によって要約されているように、当該技術分野において公知の修飾核酸塩基のいくつかの例がある。核酸分子に導入することができる塩基修飾の非限定的な例の一部には:イノシン、プリン、ピリジン−4−オン、ピリジン−2−オン、フェニル、シュードウラシル、2,4,6−トリメトキシベンゼン、3−メチルウラシル、ジヒドロウリジン、ナフチル、アミノフェニル、5−アルキルシチジン(例えば、5−メチルシチジン)、5−アルキルウリジン(例えば、リボチミジン)、5−ハロウリジン(例えば、5−ブロモウリジン)、または6−アザピリミジン、または6−アルキルピリミジン(例えば6−メチルウリジン)、プロピン、および他のもの(Burginら、Biochemistry、35巻:14090頁、1996年;UhlmanおよびPeyman、前出)が含まれる。この態様における「修飾塩基」は、1’位にあるアデニン、グアニン、シトシン、およびウラシル以外のヌクレオチド塩基またはそれらの等価物を意味する。
「相補的ヌクレオチド塩基」は、互いに水素結合を形成する一対のヌクレオチド塩基を意味する。アデニン(A)はチミン(T)またはRNA中のウラシル(U)と対形成し、グアニン(G)はシトシン(C)と対形成する。核酸の相補的セグメントまたは鎖は、互いにハイブリダイズする(すなわち、水素結合により繋がれる)。「相補的」は、伝統的なワトソン−クリックまたは他の非伝統的な結合モードのいずれかによって、核酸が別の核酸配列と水素結合(複数可)を形成できることを意味する。
「マイクロRNA」(miRNA)は、遺伝子発現を調節する21〜23ヌクレオチド長の一本鎖RNA分子を意味する。miRNAは、DNAから転写されるがタンパク質に翻訳されない遺伝子によってコードされ(非コードRNA);その代わりに、それらは、プリmiRNAとして公知の一次転写物からプレmiRNAと呼ばれる短いステムループ構造へ、そして最後に機能的miRNAへとプロセシングされる。成熟miRNA分子は、1つまたは複数のメッセンジャーRNA(mRNA)分子と部分的に相補的であり、その主な機能は遺伝子発現を下方制御することである。
「低分子干渉(small interfering)RNA(siRNA)」および「低分子干渉(short interfering)RNA」および「サイレンシングRNA」は、16〜40ヌクレオチド長の二本鎖RNA分子のクラスを意味し、生物学において様々な役割を果たす。最も注目すべきことに、siRNAは、それが特定の遺伝子の発現と干渉するRNA干渉(RNAi)経路に関与している。RNAi経路におけるそれらの役割に加えて、siRNAはまた、例えば抗ウイルス機構としてのRNAi関連経路において、またはゲノムのクロマチン構造を形作る上でも作用するが、これらの経路の複雑さは今になってやっと解明されつつある。
「RNAi」は、RNA誘導サイレンシング複合体(RISC)によって制御され、触媒RISC構成成分アルゴノートと相互作用する細胞内の短い二本鎖RNA分子によって開始されるRNA依存性遺伝子サイレンシングプロセスを意味する。二本鎖RNAまたはRNA様iNAまたはsiRNAが外因性(RNAゲノムを有するウイルスによる感染、またはトランスフェクトされたiNAもしくはsiRNAに由来する)である場合、RNAまたはiNAは細胞質に直接移入され、酵素dicerによって短い断片に切断される。開始dsRNAはまた、ゲノム中のRNAコード遺伝子から発現するプレマイクロRNAの場合のように、内因性(細胞に由来する)であり得る。そのような遺伝子からの一次転写物は、最初に核内でプレmiRNAの特徴的なステムループ構造を形成するようにプロセシングされ、次いで細胞質に輸送されてdicerによって切断される。したがって、外因性および内因性の2つのdsRNA経路は、RISC複合体に集中する。RNA誘導サイレンシング複合体(RISC)の活性構成成分は、アルゴノートタンパク質と呼ばれるエンドヌクレアーゼであり、これはそれらの結合したsiRNAまたはiNAに相補的な標的mRNA鎖を切断する。dicerによって産生される断片は二本鎖であるので、それらは理論的にはそれぞれ機能的なsiRNAまたはiNAを産生することができる。しかしながら、ガイド鎖として知られている2本の鎖のうち1本だけがアルゴノートタンパク質に結合し、遺伝子サイレンシングを導く。他のアンチガイド鎖またはパッセンジャー鎖は、RISC活性化中に分解される。
式Iの化合物
本明細書中の式Iの化合物への言及は、他に示さない限り、その塩への言及を含むと理解される。本明細書で用いられる場合、「塩(複数可)」という用語は、無機および/または有機酸と形成された酸性塩、ならびに無機および/または有機塩基と形成された塩基性塩を意味する。さらに、式Iの化合物が、ピリジンまたはイミダゾールなどであるがこれらに限定されない塩基性部分と、カルボン酸などであるがこれらに限定されない酸性部分との両方を含有する場合、双性イオン(「分子内塩」)が形成され得、本明細書で使用される場合、「塩(複数可)」という用語内に含まれる。塩は薬学的に許容される(すなわち、非毒性の、生理学的に許容される)塩であり得るが、他の塩もまた有用である。式Iの化合物の塩は、例えば、式Iの化合物を、塩が沈殿するような媒体中で、または水性媒体中で、当量などの量の酸または塩基と反応させた後、凍結乾燥することによって形成することができる。
例示的な酸付加塩(acid addition salt)には、酢酸塩、アジピン酸塩、アルギン酸塩、アスコルビン酸塩、アスパラギン酸塩、安息香酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、重硫酸塩、ホウ酸塩、酪酸塩、クエン酸塩、ショウノウ酸塩、ショウノウスルホン酸塩、シクロペンタンプロピオン酸塩、ジグルコン酸塩、ドデシル硫酸塩、エタンスルホン酸塩、フマル酸塩、グルコヘプタン酸塩、グリセロリン酸塩、ヘミ硫酸塩、ヘプタン酸塩、ヘキサン酸塩、塩酸塩、臭化水素酸塩、ヨウ化水素酸塩、2−ヒドロキシエタンスルホン酸塩、乳酸塩、マレイン酸塩、メタンスルホン酸塩、2−ナフタレンスルホン酸塩、ニコチン酸塩、硝酸塩、シュウ酸塩、ペクチン酸塩、過硫酸塩、3−フェニルプロピオン酸塩、リン酸塩、ピクリン酸塩、ピバル酸塩、プロピオン酸塩、サリチル酸塩、コハク酸塩、硫酸塩、スルホン酸塩(本明細書に記載されたものなど)、酒石酸塩、チオシアン酸塩、トルエンスルホン酸塩(トシレートとしても公知)、ウンデカン酸塩などが含まれる。さらに、塩基性医薬化合物から薬学的に有用な塩を形成するのに適していると一般に考えられている酸が、例えば、S. Bergeら、J. Pharmaceutical Sciences(1977年)66巻(1号)1〜19頁;P. Gould、International J. Pharmaceutics(1986年)33巻、201〜217頁;Andersonら、The Practice of Medicinal Chemistry(1996年)、Academic Press、New Yorkにより;およびThe Orange Book(Food & Drug Administration、Washington、D.C.、ウェブサイト上にて)で論じられている。これらの開示は参照により本明細書に組み込まれる。
例示的な塩基性塩には、アンモニウム塩;ナトリウム塩、リチウム塩、およびカリウム塩などのアルカリ金属塩;カルシウム塩およびマグネシウム塩などのアルカリ土類金属塩;ベンザチン、ジシクロヘキシルアミン、ヒドラバミン(N,N−ビス(デヒドロアビエチル)エチレンジアミンと形成される)、N−メチル−D−グルカミン、N−メチル−D−グルカミド、t−ブチルアミンなどの有機塩基との塩(例えば有機アミン);ならびにアルギニンまたはリシンなどのアミノ酸との塩が含まれる。塩基性窒素含有基は、ハロゲン化低級アルキル(例えば、塩化、臭化、およびヨウ化メチル、エチル、プロピル、およびブチル)、硫酸ジアルキル(例えば、硫酸ジメチル、ジエチル、ジブチル、ジアミル)、長鎖ハロゲン化物(例えば、塩化、臭化、およびヨウ化デシル、ラウリル、ミリスチル、およびステアリル)、ハロゲン化アリールアルキル(例えば、臭化ベンジルおよびフェネチル)、およびその他などの作用物質で四級化することができる。
全てのそのような酸および塩基の塩は、本開示の範囲内の薬学的に許容される塩であることが意図され、本開示の目的では、全ての酸および塩基の塩は対応する式Iの化合物の遊離形態と同等であるとみなされる。
式Iの化合物は、水和形態を含む非溶媒和形態および溶媒和形態で存在し得る。一般に、水、エタノールなどの薬学的に許容される溶媒との溶媒和形態は、本開示の目的では、非溶媒和形態と同等である。
式Iの化合物およびその塩、溶媒和物は、それらの互変異性型で(例えば、アミドまたはイミノエーテルとして)存在し得る。全てのそのような互変異性型は、本開示の一部として本明細書中で企図される。
本開示の化合物の多形体もまた本開示の範囲内である(すなわち、式Iの化合物の多形体は本開示の範囲内である)。
エナンチオマー型(不斉炭素の非存在下でも存在し得る)、回転異性体型、アトロプ異性体、およびジアステレオマー型を含む、様々な置換基上の不斉炭素のために存在し得るものなどの、本化合物の全ての立体異性体(例えば、幾何異性体、光学異性体など)(化合物の塩、溶媒和物、およびプロドラッグのもの、ならびにプロドラッグの塩および溶媒和物を含む)は、本開示の範囲内であると企図される。本開示の化合物の個々の立体異性体は、例えば、他の異性体を実質的に含まないか、あるいは例えばラセミ体として、または他の全てのもしくは他の選択された立体異性体と混ぜられ得る。本明細書中の化合物のキラル中心は、IUPAC 1974 Recommendationsによって定義されるようにSまたはR配置を有することができる。「塩」、「溶媒和物」などの用語の使用は、開示された化合物のエナンチオマー、立体異性体、回転異性体、互変異性体、ラセミ体、またはプロドラッグの塩および溶媒和物に等しく適用されることを意図している。
化学療法剤(抗新生物剤)として使用できる化合物のクラスには、アルキル化剤、代謝拮抗剤、天然物およびそれらの誘導体、ホルモンおよびステロイド(合成類似体を含む)、ならびに合成物が含まれる。これらのクラス内の化合物の例を以下に挙げる。
脂質粒子
式Iの化合物は、ナノ粒子または脂質分子の二重層を含む脂質組成物中に、その薬学的に許容される塩を含む。脂質二重層は、好ましくは、中性脂質またはポリマーをさらに含む。脂質組成物は、好ましくは、液体媒体を含む。組成物は、好ましくは核酸をさらにカプセル化する。核酸は、好ましくは、RNA干渉(RNAi)を利用して標的遺伝子の発現を抑制する活性を有する。脂質組成物は、好ましくは、核酸および中性脂質またはポリマーをさらに含む。脂質組成物は、好ましくは核酸をカプセル化する。
記載は、脂質粒子内にカプセル化された1つまたは複数の治療用mRNA分子を含む脂質粒子を提供する。
一部の実施形態では、mRNAは、脂質粒子中のmRNAがヌクレアーゼ分解に対して水溶液中で耐性があるように、脂質粒子の脂質部分内に完全にカプセル化されている。他の実施形態では、本明細書に記載される脂質粒子は、ヒトなどの哺乳動物に対して実質的に非毒性である。脂質粒子は、典型的には、30nm〜150nm、40nm〜150nm、50nm〜150nm、60nm〜130nm、70nm〜110nm、または70〜90nmの平均直径を有する。本発明の脂質粒子はまた、典型的には、1:1〜100:1、1:1〜50:1、2:1〜25:1、3:1〜20:1、5:1〜15:1、または5:1〜10:1、または10:1〜14:1、または9:1〜20:1の脂質:RNA比(質量/質量比)を有する。一実施形態では、脂質粒子は、12:1の脂質:RNA比(質量/質量比)を有する。別の実施形態では、脂質粒子は、13:1の脂質:mRNA比(質量/質量比)を有する。
好ましい実施形態では、脂質粒子は、mRNA、カチオン性脂質(例えば、本明細書に記載される1つまたは複数のカチオン性脂質またはその塩)、リン脂質、および粒子の凝集を阻害するコンジュゲート脂質(例えば、1つまたは複数のPEG−脂質コンジュゲート)を含む。脂質粒子はコレステロールも含み得る。脂質粒子は、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれよりも多い、1つまたは複数のポリペプチドを発現するmRNAを含み得る。
核酸−脂質粒子において、mRNAは粒子の脂質部分内に完全にカプセル化され得、それによって核酸をヌクレアーゼ分解から保護する。好ましい実施形態では、mRNAを含む脂質粒子は、粒子の脂質部分内に完全にカプセル化され、それによって核酸をヌクレアーゼ分解から保護する。ある特定の例では、脂質粒子中のmRNAは、粒子をヌクレアーゼに37℃で少なくとも20、30、45、または60分間曝露した後、実質的に分解されない。ある特定の他の例では、脂質粒子中のmRNAは、37℃で少なくとも30、45、もしくは60分間、または少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、もしくは36時間、血清中で粒子をインキュベートした後、実質的に分解されない。他の実施形態では、mRNAは粒子の脂質部分と複合体を形成している。本発明の製剤の利点の1つは、核酸−脂質粒子組成物が、ヒトなどの哺乳動物に対して実質的に非毒性であるということである。
「完全にカプセル化された」は、核酸−脂質粒子中の核酸(例えば、mRNA)が、血清への曝露または遊離RNAを顕著に分解するであろうヌクレアーゼアッセイ後に、顕著に分解されないことを意味する。完全にカプセル化される場合、通常は100%の遊離核酸を分解するであろう処理において、好ましくは25%未満の粒子中の核酸、より好ましくは10%未満、最も好ましくは5%未満の粒子中の核酸が分解される。「完全にカプセル化された」はまた、in vivo投与時に核酸−脂質粒子がそれらの構成成分部分に急速に分解しないことを意味する。
核酸の文脈では、完全なカプセル化は、核酸と会合したときに蛍光を増強する色素を使用する膜不透過性蛍光色素排除アッセイを実施することによって決定することができる。カプセル化は、色素をリポソーム製剤に添加し、得られた蛍光を測定し、そしてそれを少量の非イオン性洗浄剤の添加時に観察された蛍光と比較することにより決定される。リポソーム二重層の洗浄剤媒介性破壊は、カプセル化された核酸を放出し、それが膜不透過性色素と相互作用することを可能にする。核酸カプセル化は、E=(I−I)/Iとして計算することができ、Iは、洗浄剤の添加前後の蛍光強度を指す。
他の実施形態では、本発明は、複数の核酸−脂質粒子を含む核酸−脂質粒子組成物を提供する。
脂質粒子は、粒子の脂質部分内に完全にカプセル化されたmRNAを含み、その結果、30%〜100%、40%〜100%、50%〜100%、60%〜100%、70%〜100%、80%〜100%、90%〜100%、30%〜95%、40%〜95%、50%〜95%、60%〜95%、70%〜95%、80%〜95%、85%〜95%、90%〜95%、30%〜90%、40%〜90%、50%〜90%、60%〜90%、70%〜90%、80%〜90%、または少なくとも30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、もしくは99%(またはその任意の割合もしくはその範囲)の粒子が、その中にカプセル化されたmRNAを有する。
脂質粒子の意図される使用に応じて、構成成分の割合を変えることができ、特定の製剤の送達効率は、当該技術分野において公知のアッセイを使用して測定することができる。
カチオン性脂質
記載は、ある特定のカチオン性脂質化合物の合成を含む。化合物は、後続のセクションに示されるように、ポリヌクレオチドを細胞および組織に送達するのに特に適している。本明細書に記載されるリポ大環状化合物は、他の目的、ならびに例えばレシピエントおよび添加剤のために使用され得る。
カチオン性脂質化合物の合成方法は、当該技術分野の技術によって合成することができる。当業者であれば、これらの化合物を産生するための、および記載の他の化合物も産生するための他の方法を認識するであろう。
カチオン性脂質化合物は、微粒子、ナノ粒子、リポソーム、またはミセルを形成するための作用物質と組み合わせることができる。粒子、リポソーム、またはミセルによって送達される作用物質は、気体、液体、または固体の形態であり得、作用物質は、ポリヌクレオチド、タンパク質、ペプチド、または小分子であり得る。リポ大環状化合物を、他のカチオン性脂質化合物、ポリマー(合成または天然)、界面活性剤、コレステロール、炭水化物、タンパク質、または脂質と組み合わせて粒子を形成し得る。次いでこれらの粒子は、必要に応じて薬学的賦形剤と組み合わせて医薬組成物を形成することができる。
本明細書は、新規なカチオン性脂質化合物およびそのようなカチオン性脂質化合物の使用に基づく薬物送達システムを提供する。システムは、ポリヌクレオチド、タンパク質、小分子、ペプチド、抗原、または薬物を患者、組織、臓器、または細胞に送達するために薬学的/薬物送達分野で使用され得る。これらの新規な化合物はまた、コーティング用の物質、添加剤、賦形剤、物質、または生物工学としても使用され得る。
本明細書のカチオン性脂質化合物は、薬物送達分野におけるいくつかの異なる使用を提供する。カチオン性脂質化合物のアミン含有部分は、ポリヌクレオチドを複合体化し、それによってポリヌクレオチドの送達を増強し、それらの分解を防止するために使用され得る。カチオン性脂質化合物はまた、送達される作用物質を含有するピコ粒子、ナノ粒子、微粒子、リポソーム、およびミセルの形成において使用され得る。好ましくは、カチオン性脂質化合物は生体適合性かつ生分解性であり、形成された粒子もまた生分解性かつ生体適合性であり、送達される作用物質の制御された持続放出を提供するために使用され得る。これらの粒子およびそれらの対応する粒子はまた、これらがより低いpHでプロトン化されていることを考慮すると、pH変化に応答し得る。それらはまた、エンドソーム溶解を引き起こすための作用物質の細胞への送達においてプロトンスポンジ(proton sponge)として作用し得る。
ある特定の実施形態では、カチオン性脂質化合物は比較的細胞非傷害性である。カチオン性脂質化合物は、生体適合性かつ生分解性であり得る。カチオン性脂質は、約5.5〜約7.5、より好ましくは約6.0〜約7.0の間の範囲のpKを有し得る。それは、約3.0〜約9.0の間、または約5.0〜約8.0の間の所望のpKを有するように設計され得る。本明細書に記載されるカチオン性脂質化合物は、いくつかの理由で薬物送達に特に魅力的である:それらは、DNA、RNA、他のポリヌクレオチド、および他の負荷電の作用物質と相互作用するため、pHを緩衝するため、内部浸透圧溶解(endo-osmolysis)を引き起こすため、送達される作用物質を保護するためのアミノ基を含有する;それらは市販の出発物質から合成することができる;かつ/または、それらはpH応答性であり、所望のpKで操作することができる。
中性ヘルパー脂質
非カチオン性脂質の非限定的な例には、リン脂質、例えば、レシチン、ホスファチジルエタノールアミン、リゾレシチン、リゾホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルイノシトール、スフィンゴミエリン、卵スフィンゴミエリン(ESM)、セファリン、カルジオリピン、ホスファチジン酸、セレブロシド、ジセチルホスフェート、ジステアロイルホスファチジルコリン(DSPC)、ジオレオイルホスファチジルコリン(DOPC)、ジパルミトイルホスファチジルコリン(DPPC)、ジオレオイルホスファチジルグリセロール(DOPG)、ジパルミトイルホスファチジルグリセロール(DPPG)、ジオレオイルホスファチジルエタノールアミン(DOPE)、パルミトイルオレオイル−ホスファチジルコリン(POPC)、パルミトイルオレオイル−ホスファチジルエタノールアミン(POPE)、パルミトイルオレオイル−ホスファチジルグリセロール(POPG)、ジオレオイルホスファチジルエタノールアミン4−(N−マレイミドメチル)−シクロヘキサン−1−カルボキシレート(DOPE−mal)、ジパルミトイル−ホスファチジルエタノールアミン(DPPE)、ジミリストイル−ホスファチジルエタノールアミン(DMPE)、ジステアロイル−ホスファチジルエタノールアミン(DSPE)、モノメチル−ホスファチジルエタノールアミン、ジメチル−ホスファチジルエタノールアミン、ジエライドイル−ホスファチジルエタノールアミン(DEPE)、ステアロイルオレオイル−ホスファチジルエタノールアミン(SOPE)、リゾホスファチジルコリン、ジリノレオイルホスファチジルコリン、およびそれらの混合物が含まれる。他のジアシルホスファチジルコリンおよびジアシルホスファチジルエタノールアミンリン脂質もまた使用され得る。これらの脂質中のアシル基は、好ましくはC10〜C24炭素鎖を有する脂肪酸から誘導されたアシル基、例えば、ラウロイル、ミリストイル、パルミトイル、ステアロイル、またはオレオイルである。
非カチオン性脂質のさらなる例には、コレステロールおよびその誘導体などのステロールが含まれる。コレステロール誘導体の非限定的な例には、5α−コレスタノール、5α−コプロスタノール、コレステリル−(2’−ヒドロキシ)−エチルエーテル、コレステリル−(4’−ヒドロキシ)−ブチルエーテル、および6−ケトコレスタノールなどの極性類似体;5α−コレスタン、コレステノン、5α−コレスタノン、5α−コレスタノン、およびコレステリルデカノエートなどの非極性類似体;ならびにそれらの混合物が含まれる。好ましい実施形態では、コレステロール誘導体は、コレステリル−(4’−ヒドロキシ)−ブチルエーテルなどの極性類似体である。
一部の実施形態では、脂質粒子中に存在する非カチオン性脂質は、1つもしくは複数のリン脂質およびコレステロールまたはその誘導体の混合物を含むかまたはそれからなる。他の実施形態では、脂質粒子中に存在する非カチオン性脂質は、1つまたは複数のリン脂質、例えば、コレステロールを含まない脂質粒子製剤を含むかまたはそれからなる。さらに他の実施形態では、脂質粒子中に存在する非カチオン性脂質は、コレステロールまたはその誘導体、例えばリン脂質を含まない脂質粒子製剤を含むかまたはそれからなる。
非カチオン性脂質の他の例には、非リン含有脂質、例えば、ステアリルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、アセチルパルミテート、グリセロールリシノレート、ヘキサデシルステアレート、イソプロピルミリステート、両性アクリルポリマー、トリエタノールアミン−ラウリルサルフェート、アルキル−アリールサルフェートポリエチルオキシ化脂肪酸アミド(alkyl−aryl sulfate polyethyloxylated fatty acid amide)、ジオクタデシルジメチルアンモニウムブロミド、セラミド、およびスフィンゴミエリンなどが含まれる。
一部の実施形態では、非カチオン性脂質は、粒子中に存在する全脂質の、10モル%〜60モル%、20モル%〜55モル%、20モル%〜45モル%、20モル%〜40モル%、25モル%〜50モル%、25モル%〜45モル%、30モル%〜50モル%、30モル%〜45モル%、30モル%〜40モル%、35モル%〜45モル%、37モル%〜42モル%、または35モル%、36モル%、37モル%、38モル%、39モル%、40モル%、41モル%、42モル%、43モル%、44モル%、もしくは45モル%(またはその任意の割合もしくはその範囲)を構成する。
脂質粒子がリン脂質およびコレステロールまたはコレステロール誘導体の混合物を含有する実施形態では、混合物は、粒子中に存在する全脂質の、最大40モル%、45モル%、50モル%、55モル%、または60モル%を構成し得る。
一部の実施形態では、混合物中のリン脂質構成成分は、粒子中に存在する全脂質の、2モル%〜20モル%、2モル%〜15モル%、2モル%〜12モル%、4モル%〜15モル%、または4モル%〜10モル%(またはその任意の割合もしくはその範囲)を構成し得る。ある特定の好ましい実施形態では、混合物中のリン脂質構成成分は、粒子中に存在する全脂質の、5モル%〜10モル%、5モル%〜9モル%、5モル%〜8モル%、6モル%〜9モル%、6モル%〜8モル%、または5モル%、6モル%、7モル%、8モル%、9モル%、もしくは10モル%(またはその任意の割合もしくはその範囲)を構成する。
他の実施形態では、混合物中のコレステロール構成成分は、粒子中に存在する全脂質の、25モル%〜45モル%、25モル%〜40モル%、30モル%〜45モル%、30モル%〜40モル%、27モル%〜37モル%、25モル%〜30モル%、または35モル%〜40モル%(またはその任意の割合もしくはその範囲)を構成し得る。ある特定の好ましい実施形態では、混合物中のコレステロール構成成分は、粒子中に存在する全脂質の、25モル%〜35モル%、27モル%〜35モル%、29モル%〜35モル%、30モル%〜35モル%、30モル%〜34モル%、31モル%〜33モル%、または30モル%、31モル%、32モル%、33モル%、34モル%、もしくは35モル%(またはその任意の割合もしくはその範囲)を構成する。
脂質粒子が、リン脂質を含まない実施形態では、コレステロールまたはその誘導体は、粒子中に存在する全脂質の、最大25モル%、30モル%、35モル%、40モル%、45モル%、50モル%、55モル%、または60モル%を構成し得る。
一部の実施形態では、リン脂質を含まない脂質粒子製剤中のコレステロールまたはその誘導体は、粒子中に存在する全脂質の、25モル%〜45モル%、25モル%〜40モル%、30モル%〜45モル%、30モル%〜40モル%、31モル%〜39モル%、32モル%〜38モル%、33モル%〜37モル%、35モル%〜45モル%、30モル%〜35モル%、35モル%〜40モル%、または30モル%、31モル%、32モル%、33モル%、34モル%、35モル%、36モル%、37モル%、38モル%、39モル%、もしくは40モル%(またはその任意の割合もしくはその範囲)を構成し得る。
他の実施形態では、非カチオン性脂質は、粒子中に存在する全脂質の、5モル%〜90モル%、10モル%〜85モル%、20モル%〜80モル%、10モル%(例えば、リン脂質のみ)、または60モル%(例えば、リン脂質およびコレステロールまたはその誘導体)(またはその任意の割合もしくはその範囲)を構成する。
脂質粒子中に存在する非カチオン性脂質の百分率は目標量であり、製剤中に存在する非カチオン性脂質の実際の量は、例えば±5モル%で変動し得る。
カチオン性脂質化合物を含有する組成物は、30〜70%のカチオン性脂質化合物、0〜60%のコレステロール、0〜30%のリン脂質、および1〜10%のポリエチレングリコール(PEG)であり得る。好ましくは、組成物は、30〜40%のカチオン性脂質化合物、40〜50%のコレステロール、および10〜20%のPEGである。他の好ましい実施形態では、組成物は、50〜75%のカチオン性脂質化合物、20〜40%のコレステロール、および5〜10%のリン脂質、および1〜10%のPEGである。組成物は、60〜70%のカチオン性脂質化合物、25〜35%のコレステロール、および5〜10%のPEGを含有し得る。組成物は、最大90%のカチオン性脂質化合物および2〜15%のヘルパー脂質(helper lipid)を含有し得る。
製剤は脂質粒子製剤であり得、例えば、8〜30%の化合物、5〜30%のヘルパー脂質、および0〜20%のコレステロール;4〜25%のカチオン性脂質、4〜25%のヘルパー脂質、2〜25%のコレステロール、10〜35%のコレステロール−PEG、および5%のコレステロール−アミン;または、2〜30%のカチオン性脂質、2〜30%のヘルパー脂質、1〜15%のコレステロール、2〜35%のコレステロール−PEG、および1〜20%のコレステロール−アミン;または、最大90%のカチオン性脂質、および2〜10%のヘルパー脂質、もしくは100%でさえもあるカチオン性脂質を含有する。
脂質コンジュゲート
カチオン性に加えて、本明細書に記載される脂質粒子は、脂質コンジュゲートをさらに含み得る。コンジュゲート脂質は、粒子の凝集を防止するという点で有用である。適切なコンジュゲート脂質には、PEG−脂質コンジュゲート、カチオン性ポリマー−脂質コンジュゲート、およびそれらの混合物が含まれるが、これらに限定されない。
好ましい実施形態では、脂質コンジュゲートはPEG−脂質である。PEG−脂質の例には、ジアルキルオキシプロピルにカップリングしたPEG(PEG−DAA)、ジアシルグリセロールにカップリングしたPEG(PEG−DAG)、ホスファチジルエタノールアミンなどのリン脂質にカップリングしたPEG(PEG−PE)、セラミドにコンジュゲートしたPEG、コレステロールまたはその誘導体にコンジュゲートしたPEG、およびそれらの混合物が含まれるが、これらに限定されない。
PEGは、2つの末端ヒドロキシル基を有するエチレンPEG繰り返し単位の直鎖状の水溶性ポリマーである。PEGはそれらの分子量によって分類され、以下を含む:モノメトキシポリエチレングリコール(MePEG−OH)、モノメトキシポリエチレングリコール−スクシネート(MePEG−S)、モノメトキシポリエチレングリコール−スクシンイミジルスクシネート(MePEG−S−NHS)、モノメトキシポリエチレングリコール−アミン(MePEG−NH)、モノメトキシポリエチレングリコール−トレシレート(MePEG−TRES)、モノメトキシポリエチレングリコール−イミダゾリル−カルボニル(MePEG−IM)、および末端メトキシ基の代わりに末端ヒドロキシル基を含有するそのような化合物(例えば、HO−PEG−S、HO−PEG−S−NHS、HO−PEG−NH)。
本明細書に記載されるPEG−脂質コンジュゲートのPEG部分は、550ダルトン〜10,000ダルトンの範囲の平均分子量を含み得る。ある特定の例では、PEG部分は、750ダルトン〜5,000ダルトン(例えば、1,000ダルトン〜5,000ダルトン、1,500ダルトン〜3,000ダルトン、750ダルトン〜3,000ダルトン、750ダルトン〜2,000ダルトン)の平均分子量を有する。好ましい実施形態では、PEG部分は、2,000ダルトンまたは750ダルトンの平均分子量を有する。
ある特定の例では、PEGは、アルキル、アルコキシ、アシル、またはアリール基により必要に応じて置換され得る。PEGは、脂質に直接コンジュゲートすることができるか、またはリンカー部分を介して脂質に連結することができる。例えば、エステル非含有リンカー部分およびエステル含有リンカー部分を含む、PEGを脂質にカップリングするのに適した任意のリンカー部分を使用することができる。好ましい実施形態では、リンカー部分は、エステル非含有リンカー部分である。適切なエステル非含有リンカーには、アミド(−C(O)NH−)、アミノ(−NR−)、カルボニル(−C(O)−)、カルバメート(−NHC(O)O−)、尿素(−NHC(O)NH−)、ジスルフィド(−S−S−)、エーテル(−0−)、スクシニル(−(0)CCHCHC(0)−)、スクシンアミジル(−NHC(0)CHCHC(0)NH−)、エーテル、ジスルフィド、およびそれらの組み合わせ(カルバメートリンカー部分とアミドリンカー部分の両方を含有するリンカーなど)が含まれるが、これらに限定されない。好ましい実施形態では、カルバメートリンカーを使用してPEGを脂質にカップリングする。
他の実施形態では、エステル含有リンカー部分を使用してPEGを脂質にカップリングする。適切なエステル含有リンカー部分には、例えば、カーボネート(−OC(O)O−)、スクシノイル、リン酸エステル(−O−(O)POH−O−)、スルホン酸エステル、およびそれらの組み合わせが含まれる。
様々な鎖長および飽和度の様々なアシル鎖基を有するホスファチジルエタノールアミンを、PEGにコンジュゲートして脂質コンジュゲートを形成することができる。そのようなホスファチジルエタノールアミンは市販されているか、または当業者に公知の従来の技術を使用して単離もしくは合成することができる。C10〜C20の範囲の炭素鎖長を有する飽和または不飽和脂肪酸を含有するホスファチジルエタノールアミンが好ましい。モノ−またはジ−不飽和脂肪酸、ならびに飽和および不飽和脂肪酸の混合物を有するホスファチジルエタノールアミンもまた使用することができる。適切なホスファチジルエタノールアミンには、ジミリストイル−ホスファチジルエタノールアミン(DMPE)、ジパルミトイル−ホスファチジルエタノールアミン(DPPE)、ジオレオイル−ホスファチジルエタノールアミン(DOPE)、およびジステアロイル−ホスファチジルエタノールアミン(DSPE)が含まれるが、これらに限定されない。
「ジアシルグリセロール」または「DAG」という用語は、両方ともエステル連結によってグリセロールの1位および2位に結合した2〜30個の間の炭素を独立して有する、2つの脂肪アシル鎖、RおよびRを有する化合物を含む。アシル基は飽和していても、様々な不飽和度を有していてもよい。適切なアシル基には、ラウロイル(C12)、ミリストイル(C14)、パルミトイル(C16)、ステアロイル(C18)、およびイコソイル(C20)が含まれるが、これらに限定されない。好ましい実施形態では、RおよびRは同一であり、すなわち、RおよびRは、両方ともミリストイルであり(すなわち、ジミリストイル)、RおよびRは、両方ともステアロイルである(すなわち、ジステアロイル)。
「ジアルキルオキシプロピル」または「DAA」という用語は、2つのアルキル鎖、RおよびRを有し、それらは両方とも独立して2〜30個の間の炭素を有する化合物を含む。アルキル基は飽和していても、様々な不飽和度を有していてもよい。
好ましくは、PEG−DAAコンジュゲートは、PEG−ジデシルオキシプロピル(C10)コンジュゲート、PEG−ジラウリルオキシプロピル(C12)コンジュゲート、PEG−ジミリスチルオキシプロピル(C14)コンジュゲート、PEG−ジパルミチルオキシプロピル(C16)コンジュゲート、またはPEG−ジステアリルオキシプロピル(C18)コンジュゲートである。これらの実施形態では、PEGは、好ましくは750または2,000ダルトンの平均分子量を有する。特定の実施形態では、PEGの末端ヒドロキシル基は、メチル基で置換されている。
上述に加えて、他の親水性ポリマーを、PEGの代わりに使用することができる。PEGの代わりに使用できる適切なポリマーの例には、ポリビニルピロリドン、ポリメチルオキサゾリン、ポリエチルオキサゾリン、ポリヒドロキシプロピルメタクリルアミド、ポリメタクリルアミド、およびポリジメチルアクリルアミド、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ならびにヒドロキシメチルセルロースまたはヒドロキシエチルセルロースなどの誘導体化セルロースが含まれるが、これらに限定されない。
一部の実施形態では、脂質コンジュゲート(例えば、PEG−脂質)は、粒子中に存在する全脂質の、0.1モル%〜2モル%、0.5モル%〜2モル%、1モル%〜2モル%、0.6モル%〜1.9モル%、0.7モル%〜1.8モル%、0.8モル%〜1.7モル%、0.9モル%〜1.6モル%、0.9モル%〜1.8モル%、1モル%〜1.8モル%、1モル%〜1.7モル%、1.2モル%〜1.8モル%、1.2モル%〜1.7モル%、1.3モル%〜1.6モル%、または1.4モル%〜1.5モル%(またはその任意の割合もしくはその範囲)を構成する。他の実施形態では、脂質コンジュゲート(例えば、PEG−脂質)は、粒子中に存在する全脂質の、0モル%〜20モル%、0.5モル%〜20モル%、2モル%〜20モル%、1.5モル%〜18モル%、2モル%〜15モル%、4モル%〜15モル%、2モル%〜12モル%、5モル%〜12モル%、または2モル%(またはその任意の割合もしくはその範囲)を構成する。
さらなる実施形態では、脂質コンジュゲート(例えば、PEG−脂質)は、粒子中に存在する全脂質の、4モル%〜10モル%、5モル%〜10モル%、5モル%〜9モル%、5モル%〜8モル%、6モル%〜9モル%、6モル%〜8モル%、または5モル%、6モル%、7モル%、8モル%、9モル%、もしくは10モル%(またはその任意の割合もしくはその範囲)を構成する。
本発明の脂質粒子中に存在する脂質コンジュゲート(例えば、PEG−脂質)の百分率は目標量であり、製剤中に存在する脂質コンジュゲートの実際の量は、例えば±2モル%で変動し得る。当業者は、脂質コンジュゲートの濃度は、用いられる脂質コンジュゲートおよび脂質粒子が膜融合性になる速度に応じて変動し得ることを理解するであろう。
脂質コンジュゲートの組成および濃度を制御することによって、脂質コンジュゲートが脂質粒子から交換される速度、ひいては脂質粒子が膜融合性になる速度を制御することができる。さらに、例えば、pH、温度、またはイオン強度を含む他の変数を使用して、脂質粒子が膜融合性になる速度を変更および/または制御することができる。脂質粒子が膜融合性になる速度を制御するために使用することができる他の方法は、本開示を読めば当業者には明らかになるであろう。また、脂質コンジュゲートの組成および濃度を制御することによって、脂質粒子のサイズを制御することができる。
投与のための組成物および製剤
本開示の核酸−脂質組成物は、例えば、静脈内、非経口、腹腔内、または局所経路を介して全身送達をもたらすために、様々な経路によって投与することができる。一部の実施形態では、siRNAは、例えば肺または肝臓などの標的組織の細胞内で、あるいは炎症組織内で細胞内に送達されてもよい。一部の実施形態では、本開示はin vivoでsiRNAを送達するための方法を提供する。核酸−脂質組成物は、被験体に、静脈内、皮下または腹腔内で投与することができる。一部の実施形態では、本開示は、哺乳動物被験体の肺への干渉RNAのin vivo送達のための方法を提供する。
一部の実施形態では、本開示は、哺乳動物被験体における疾患または障害を処置する方法を提供する。核酸、カチオン性脂質、両親媒性物質、リン脂質、コレステロール、およびPEG連結コレステロールを含有する治療有効量の本開示の組成物は、組成物によって減少、低下、下方制御、またはサイレンシングされ得る遺伝子の発現または過剰発現に関連する疾患または障害を有する被験体に投与され得る。
本開示の組成物および方法は、経口、直腸、膣、鼻腔内、肺内、または経皮的もしくは皮膚送達によるもの、あるいは目、耳、皮膚、または他の粘膜表面への局所送達によるものを含む、様々な粘膜投与モードによって被験体に投与することができる。本開示の一部の態様では、粘膜組織層は上皮細胞層を含む。上皮細胞は、肺、気管、気管支、肺胞、鼻、頬、表皮、または胃腸のものであり得る。本開示の組成物は、機械式スプレー装置などの従来のアクチュエーター、および加圧式、電気作動式、または他の種類のアクチュエーターを使用して投与することができる。
本開示の組成物は、鼻用または肺用スプレーとして水溶液中で投与され得、当業者に公知の種々の方法によってスプレー形態で投薬され得る。本開示の組成物の肺送達は、滴、粒子、またはスプレーの形態で組成物を投与することによって達成され、それらは、例えば、エアロゾル化、霧化、または噴霧化することができる。組成物、スプレー、またはエアロゾルの粒子は、液体または固体のいずれかの形態であり得る。鼻用スプレーとして液体を投薬するための好ましいシステムは、米国特許第4,511,069号に開示されている。そのような製剤は、本開示による組成物を水中に溶解させて水溶液を生成し、前記溶液を無菌にすることによって都合よく調製することができる。製剤は、例えば、米国特許第4,511,069号に開示される密封投薬システムの複数回用量容器で提示することができる。他の適切な鼻用スプレー送達システムは、TRANSDERMAL SYSTEMIC MEDICATION、Y. W. Chien編、Elsevier Publishers、New York、1985年;および米国特許第4,778,810号に記載されている。追加のエアロゾル送達形態には、例えば、水、エタノール、またはそれらの混合物などの薬学的溶媒に溶解または懸濁した生物活性剤を送達する、例えば圧縮空気、ジェット、超音波、および圧電の、ネブライザーが含まれ得る。
本開示の鼻用および肺用スプレー溶液は、典型的には、必要に応じて非イオン性界面活性剤(例えば、ポリソルベート−80)などの表面活性剤および1つまたは複数の緩衝液と共に製剤化された薬物または送達される薬物を含む。本開示の一部の実施形態では、鼻用スプレー溶液は噴霧体をさらに含む。鼻用スプレー溶液のpHは、pH6.8〜7.2であり得る。用いられる薬学的溶媒はまた、pH4〜6のわずかに酸性の水性緩衝液であり得る。保存剤、界面活性剤、分散剤、またはガスを含む他の構成成分を添加して化学的安定性を増強または維持することができる。
一部の実施形態では、本開示は、本開示の組成物を含有する溶液、および肺用、粘膜用、または鼻腔内用のスプレーまたはエアロゾルのためのアクチュエーターを含む医薬製品である。
本開示の組成物の剤形は、液体であり得るか、液滴もしくはエマルジョンの形態であり得るか、またはエアロゾルの形態であり得る。
本開示の組成物の剤形は固体であり得、これは投与前に液体中において再構成され得る。固体は散剤として投与することができる。固体は、カプセル剤、錠剤、またはゲル剤の形態であり得る。
本開示の範囲内の肺送達のための組成物を製剤化するために、生物活性剤は、様々な薬学的に許容される添加剤、および活性剤(複数可)を分散させるための基剤または担体と組み合わせることができる。添加剤の例には、アルギニン、水酸化ナトリウム、グリシン、塩酸、クエン酸、およびそれらの混合物などのpH調整剤が含まれる。他の添加剤には、局部麻酔薬(例えば、ベンジルアルコール)、等張化剤(例えば、塩化ナトリウム、マンニトール、ソルビトール)、吸着防止剤(例えば、Tween 80)、溶解度促進剤(例えば、シクロデキストリンおよびその誘導体)、安定剤(例えば、血清アルブミン)、および還元剤(例えば、グルタチオン)が含まれる。粘膜送達用組成物が液体である場合、一致するとみなした0.9%(w/v)の生理食塩水の張度を参照して測定するときの製剤の張度は、典型的には、投与部位の粘膜に、実質的に、不可逆的な組織損傷が誘導されないであろう値に調整される。一般に、溶液の張度は、1/3〜3、より典型的には1/2〜2、最も頻繁には3/4〜1.7の値に調整される。
生物活性剤は、活性剤を分散させる能力を有する親水性化合物および任意の所望の添加剤を含み得る基剤またはビヒクル中に分散され得る。基剤は、ポリカルボン酸またはその塩、カルボン酸無水物(例えば、無水マレイン酸)と他のモノマー(例えば、メチル(メタ)アクリレート、アクリル酸など)とのコポリマー;ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどの親水性ビニルポリマー;ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース誘導体;およびキトサン、コラーゲン、アルギン酸ナトリウム、ゼラチン、ヒアルロン酸などの天然ポリマー;ならびにそれらの非毒性金属塩を含むが、これらに限定されない広範囲の適切な担体から選択できる。しばしば、例えばポリ乳酸、ポリ(乳酸−グリコール酸)コポリマー、ポリヒドロキシ酪酸、ポリ(ヒドロキシ酪酸−グリコール酸)コポリマー、およびそれらの混合物の生分解性ポリマーが、基剤または担体として選択される。あるいは、またはさらに、ポリグリセリン脂肪酸エステル、スクロース脂肪酸エステルなどの合成脂肪酸エステルを担体として用いることができる。親水性ポリマーおよび他の担体は、単独でまたは組み合わせて使用することができ、部分的結晶化、イオン結合、架橋などによって、増強された構造的完全性を担体に付与することができる。担体は、鼻粘膜への直接適用のために、流体または粘性溶液、ゲル、ペースト、粉末、ミクロスフェア、およびフィルムを含む様々な形態で提供することができる。この文脈での選択された担体の使用は、生物活性剤の吸収を促進し得る。
粘膜、鼻、または肺送達のための製剤は、基剤または賦形剤として親水性低分子量化合物を含有し得る。そのような親水性低分子量化合物は、それを通して生理活性ペプチドまたはタンパク質などの水溶性活性剤が、活性剤が吸収される体表面へと基剤を通って拡散することができる通過媒体(passage medium)を提供する。親水性低分子量化合物は、必要に応じて、粘膜または投与雰囲気から水分を吸収し水溶性活性ペプチドを溶解する。親水性低分子量化合物の分子量は、一般に、10,000以下、好ましくは3,000以下である。親水性低分子量化合物の例には、スクロース、マンニトール、ラクトース、L−アラビノース、D−エリトロース、D−リボース、D−キシロース、D−マンノース、D−ガラクトース、ラクツロース、セロビオース、ゲンチオビオース、グリセリン、ポリエチレングリコール、およびそれらの混合物を含むオリゴサッカリド、ジサッカリドおよびモノサッカリドなどのポリオール化合物が含まれる。親水性低分子量化合物のさらなる例には、N−メチルピロリドン、アルコール(例えば、オリゴビニルアルコール、エタノール、エチレングリコール、プロピレングリコールなど)、およびそれらの混合物が含まれる。
本開示の組成物は、代替的に、pH調整剤および緩衝化剤、張度調整剤、ならびに湿潤剤、例えば酢酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、ソルビタンモノラウレート、トリエタノールアミンオレエート、およびそれらの混合物などの生理学的条件に近づけるために必要とされるような物質を、薬学的に許容される担体として含有し得る。固体組成物の場合、例えば、医薬品グレードのマンニトール、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、サッカリンナトリウム、タルク、セルロース、グルコース、スクロース、炭酸マグネシウムなどを含む、従来の非毒性の薬学的に許容される担体を使用することができる。
本開示のある特定の実施形態では、生物活性剤は、時限放出製剤(time release formulation)で、例えば緩徐放出ポリマーを含む組成物で投与することができる。活性剤は、急速放出に対して保護する担体、例えばポリマー、マイクロカプセル化送達システム、または生体接着性ゲルなどの制御放出ビヒクルを用いて調製することができる。本開示の様々な組成物中の活性剤の長期送達は、吸収を遅らせる作用物質、例えば、モノステアリン酸アルミニウムヒドロゲルおよびゼラチンを組成物中に含めることによってもたらすことができる。
本開示はある特定の実施形態に関して記載され、例示の目的で多くの詳細が述べられてきたが、本開示が追加の実施形態を含み、本明細書に記載された詳細の一部が本開示から逸脱することなく大幅に変更され得ることは当業者に明らかであろう。本開示は、そのような追加の実施形態、修正形態、および均等物を含む。特に、本開示は、様々な例示的な構成成分および例の特色、用語、または要素の任意の組み合わせを含む。
(実施例1:例示的な脂質)
式Iの例示的な化合物は、表1に提示される。
(実施例2:ATX−43の合成)
図1は、ATX−43(RL−43A)の合成経路を示し、これは以下のようにさらに記載される。
ATX−43:ステップ1
500mLの一口丸底フラスコ中に、ジクロロメタン(DCM;200mL)中に溶解した25gのヘキサン酸(SM1;1当量)を入れ、次いで0℃で27.6mLの塩化オキサリル(1.5当量)をゆっくりと添加し、窒素雰囲気下で撹拌し、次いで0.5mlのジメチルホルムアミド(DMF;触媒)を添加した。得られた反応混合物を、室温で2時間撹拌した。
別の1リットルの二口丸底フラスコ中で、DCM(200ml)中の31.4gのN,O−ジメチルヒドロキシルアミン塩酸塩(1.5当量)に、添加漏斗を使用して89.8mlのトリエチルアミン(EtN、3当量)を添加し、0℃で撹拌した。この得られた溶液に、減圧下で濃縮した後の上述の酸塩化物を、DCM(100ml)中に溶解することにより、添加漏斗を使用して20分間、窒素雰囲気下で滴下添加した。得られた反応溶液を窒素雰囲気下、室温で3時間撹拌した。
反応の進行を、薄層クロマトグラフィー(TLC)(20%酢酸エチル(EtOAc)/ヘキサン;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊(reaction mass)を水(300ml)で希釈した。有機層を分離し、水層をDCM(3×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。
粗化合物を、(60〜120シリカゲル;10%EtOAc/ヘキサン)を使用するカラムクロマトグラフィーに供した。生成量、20.0g;収率、58%。
ATX−43:ステップ2
500mlの二口丸底フラスコ中に入れ、窒素雰囲気下、0℃で撹拌したテトラヒドロフラン(THF;100ml)中の33gの臭化ペンチルマグネシウム(1.5当量)の溶液に、20gのN−メトキシ−N−メチルヘキサンアミド(1当量)溶液(200mlのTHF中に溶解)を添加し、得られた反応混合物を室温で4時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.7)によりモニターした。反応塊を飽和NHCl溶液(150ml)でクエンチし、次いでEtOAc(300ml)を添加した。有機層を分離し、水層をEtOAc(2×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。
粗化合物を、(60〜120メッシュシリカゲル;2%EtOAc/ヘキサン)を使用するカラムクロマトグラフィーに供した。生成量、15.0g;収率、66%。
ATX−43:ステップ3
150mlのTHF中の25mlのメタノール(MeOH)中に溶解した15gのウンデカン−6−オン(1当量)の溶液に、4.9gの水素化ホウ素ナトリウム(1.5当量)を0℃で添加し、得られた溶液を室温で2時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を飽和NHCl溶液(100ml)でクエンチした。溶媒を減圧下で除去し、得られた粗製物をEtOAc(150ml)と水(150ml)との間で分配した。有機層を分離し、水層をEtOAc(3×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮して、白色の固体を得た。生成量、14.0g;収率、93%。
ATX−43:ステップ4
150mlのTHF中に溶解した15gの4−アミノブタン酸(1当量)の溶液に、それぞれ15分間かけて、添加漏斗を使用して逐次的に、145mlの1N NaOH水溶液(1当量)を0℃で、続いて43.4mlのBoc無水物(1.3当量)を添加した。得られた溶液を室温で4時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(クロロホルム(CHCl)中10%MeOH;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を5%HCl(150ml)でクエンチし、次いでEtOAc(100ml)を添加した。有機層を分離し、水層をEtOAc(2×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮して、粘着性の液体を得た。生成量、20.0g;収率、68%。
ATX−43:ステップ5
0℃未満に冷却したDCM(200ml)中に溶解した12gの4−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)ブタン酸(1当量)の溶液に、窒素雰囲気下で、10分間隔で逐次的に、14.7gの1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDC)・HCl(1.3当量)、10.6mlのEtN(1.3当量)、および0.72gの4−ジメチルアミノピリジン(DMAP;0.1当量)を添加した。この得られた溶液に、添加漏斗を使用して、DCM(50ml)に溶解することによりアルコールを同一の温度で添加し、窒素雰囲気下、室温で24時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を水(100ml)でクエンチし、次いで有機層を分離した。水層をDCM(2×50ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。得られた粗製物を飽和NaHCO溶液(100ml)で洗浄し、次いでEtOAc(2×50ml)で抽出した。有機層を減圧下で濃縮し、粗製物を用いて次のステップに進んだ。生成量、8.5g;収率、48%。
ATX−43:ステップ6
70mlのDCM中に溶解した8.5gのウンデカン−6−イル4−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)ブタノエート(1当量)の溶液に、0℃でトリフルオロ酢酸(TFA;10当量)を添加し、窒素雰囲気下、室温で4時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(70%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.2)によりモニターした。反応塊を減圧下で濃縮した。得られた粗製物を飽和NaHCO溶液(150ml)で洗浄し、次いでEtOAc(2×100ml)で抽出した。有機層を分離し、減圧下で濃縮した。
粗化合物を、(60〜120メッシュシリカゲル;4%MeOH/CHClおよび1mlのトリエチルアミン)を使用するカラムクロマトグラフィーに供し、アルコールを回収した。生成量、5.0g;収率、33%(アルコールに対して)。
ATX−43:ステップ7
0℃未満に冷却したDCM(100ml)中に溶解した14gの4−ブロモ酪酸(1当量)の溶液に、窒素雰囲気下で、10分間隔で逐次的に、21gのEDC・HCl(1.3当量)、15.2mlのEtN(1.3当量)、および1gのDMAP(0.1当量)を添加した。この得られた溶液に、添加漏斗を使用して、50mlのDCM中に溶解することにより、8.3gの(Z)−ノナ−2−エン−1−オール(0.7当量)を添加し、窒素雰囲気下、室温で16時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.7)によりモニターした。反応塊を水(50ml)でクエンチし、次いで有機層を分離した。水層をDCM(2×50ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。得られた粗製物を飽和NaHCO溶液(100ml)で洗浄し、次いでEtOAc(2×50ml)で抽出した。有機層を分離し、減圧下で濃縮した。
粗化合物を、5%EtOAc/ヘキサンを使用するカラムクロマトグラフィー(60〜120メッシュシリカゲル)に供した。生成量、11.0g;収率、64%。
ATX−43:ステップ8
250mlの丸底フラスコに、DMF中の2gのウンデカン−6−イル4−アミノブタノエート(1当量)および2.2gの(Z)−ノナ−2−エン−1−イル4−ブロモブタノエート(1当量)、1.2gの炭酸カリウム(1.2当量)を添加し、得られた混合物を窒素雰囲気下、90℃で4時間還流した。
反応の進行を、TLC(CHCl中10%MeOH;Rf:0.5)によりモニターした。氷水を反応塊に添加し、次いでEtOAcで抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で濃縮した。
粗化合物を、15%EtOAc/ヘキサンを使用するカラムクロマトグラフィー(100〜200メッシュシリカゲル)に供した。出発アミンおよびブロモ化合物を回収した。生成量、1.45g;収率、40%。
ATX−43:ステップ9
乾燥DCM中に溶解した1.45gの(Z)−ノナ−2−エン−1−イル4−((4−オキソ−4−(ウンデカン−6−イルオキシ)ブチル)アミノ)ブタノエート(1当量)の溶液に、窒素雰囲気下、0℃で、5分間隔で、1.29mlのトリエチルアミン(3当量)および360mgのトリホスゲン(0.4当量)を添加した。得られた溶液を、窒素雰囲気下、室温で1時間撹拌した。得られた反応塊を減圧下で濃縮し、窒素雰囲気下で維持した。
窒素雰囲気下、0℃で撹拌した二口250mlの丸底フラスコ中の、乾燥THF(20ml)中に溶解した360mgの水素化ナトリウム(5.5当量)に、THF(30ml)中の2.1gの2−(ジメチルアミノ)エタン−1−チオール塩酸塩(5.5当量)を添加し、窒素雰囲気下で5分間撹拌し続けた。この得られた溶液に、THF(50mL)中に溶解した上述の塩化カルボニルを、添加漏斗を使用して約15分間ゆっくりと添加し、この得られた溶液に添加し、室温で1時間撹拌した。
反応塊を飽和NHCl溶液(20ml)でクエンチし、次いでEtOAc(20ml)を添加した。有機層を分離し、水層をEtOAc(2×20ml)で洗浄した。合わせた有機層を濃縮し、得られた粗製物をカラムクロマトグラフィーに供した。反応の進行を、TLC(60%EtOAc/Hex;Rf:0.5;PMA炭化)によりモニターした。
シリカゲル(100〜200メッシュ;18%EtOAc/ヘキサン)クロマトグラフィーを使用して精製を行った。生成量、500mg;収率、26%;H NMR;HPLC;および質量分析(Mass)によって確認された。
(実施例3:ATX−57の合成)
図2は、ATX−57(RL−43C)の合成経路を示し、これは以下のようにさらに記載される。
ATX−57:ステップ1:N−メトキシ−N−メチルオクタンアミド
2リットルの二口丸底フラスコ中に、DCM(300ml)中に溶解したオクタン酸(1当量)を入れ、次いで1.5当量の塩化オキサリルを、窒素雰囲気下で撹拌しながら、0℃でゆっくりと添加した。得られた反応混合物を、室温で2時間撹拌した。別の2リットルの二口丸底フラスコ中で、DCM(200ml)中の2当量のN,O−ジメチルヒドロキシルアミン塩酸塩に、添加漏斗を使用して3当量のトリメチルアミンを添加し、0℃で撹拌した。この得られた溶液に、減圧下で濃縮した後の上述の酸塩化物を、DCM(150ml)中に溶解することにより、添加漏斗を使用して20分間、窒素雰囲気下で滴下添加した。得られた反応溶液を窒素雰囲気下、室温で3時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(20%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を水(250ml)で希釈した。有機層を分離し、水層をDCM(3×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。粗化合物を、(60〜120メッシュシリカゲル;10%EtOAc/ヘキサン)を使用するカラムクロマトグラフィーに供した。生成量、85g;収率、65%。
ATX−57:ステップ2:ヘキサデカン−8−オン
1リットルの二口丸底フラスコ中に入れ、窒素雰囲気下、0℃で撹拌したTHF(100ml)中の臭化オクチルマグネシウムの溶液に、N−メトキシ−N−メチルオクタンアミド溶液(200mlのTHF中に溶解)を添加し、得られた反応混合物を室温で4時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.7)によりモニターした。反応塊を飽和NHCl溶液(250ml)でクエンチし、次いでEtOAc(350ml)を添加した。有機層を分離し、水層をEtOAc(2×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。粗化合物を、(60〜120メッシュシリカゲル;2%EtOAc/ヘキサン)を使用するカラムクロマトグラフィーに供した。生成量、65g;収率、63%。
ATX−57:ステップ3:ヘキサデカン−8−オール
MeOH/THF中に溶解したヘキサデカン−8−オン(1当量)の溶液に、1当量の水素化ホウ素ナトリウムを0℃で添加し、得られた溶液を室温で1.5時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を飽和NHCl溶液(75ml)でクエンチした。溶媒を減圧下で除去し、得られた粗製物をEtOAc(150ml)と水(100ml)との間で分配した。有機層を分離し、水層をEtOAc(3×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮して、白色の固体を得た。生成量、60g;収率、91%。
ATX−57:ステップ4:4−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)ブタン酸
THF中に溶解した4−アミノブタン酸の溶液に、15分間かけて、添加漏斗を使用して逐次的に、1N NaOH水溶液を0℃で、続いてBoc無水物を添加した。得られた溶液を、室温で4時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(CHCl中10%MeOH;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を5%HCl(250ml)でクエンチし、次いでEtOAc(300ml)を添加した。有機層を分離し、水層をEtOAc(3×150ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮して、粘着性の液体を得た。生成量、80g;収率、81%。
ATX−57:ステップ5:ヘキサデカン−8−イル4−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)ブタノエート
0℃未満に冷却したDCM(200ml)中に溶解した4−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)ブタン酸の溶液に、窒素雰囲気下で、10分間隔で逐次的に、EDC・HCl、EtN、および4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)を添加した。この得られた溶液に、添加漏斗を使用して、DCM(150ml)に溶解することにより1当量のヘキサデカン−8−オールアルコールを同一の温度で添加し、窒素雰囲気下、室温で24時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を水(150ml)でクエンチし、次いで有機層を分離した。水層をDCM(2×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。得られた粗製物を飽和NaHCO溶液(150ml)で洗浄し、次いでEtOAc(200ml)を添加した。有機層を分離し、減圧下で濃縮し、粗製物を用いて次のステップに進んだ。生成量、80g(粗製;必要な化合物およびアルコール)。
ATX−57:ステップ6:ヘキサデカン−8−イル4−アミノブタノエート
DCM中に溶解したヘキサデカン−8−イル−4−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)ブタノエートの溶液に、0℃でTFAを添加し、窒素雰囲気下、室温で3時間撹拌した。反応の進行を、TLC(CHCl中10%MeOH;Rf:0.3)によりモニターした。反応塊を減圧下で濃縮した。得られた粗製物を飽和NaHCO溶液(300ml)で洗浄し、次いでEtOAc(2×200ml)で抽出した。有機層を分離し、減圧下で濃縮した。粗化合物を、(60〜120メッシュシリカゲル;4%MeOH/CHClおよび1mlのトリエチルアミン)を使用するカラムクロマトグラフィーに供し、アルコールを回収した。生成量、40g;収率、2ステップに対し59%;Massにより確認された。
ATX−57:ステップ7:(Z)−ノナ−2−エン−1−イル4−ブロモブタノエート
0℃未満に冷却したDCM(400ml)中に溶解した4−ブロモ酪酸の溶液に、窒素雰囲気下で、10分間隔で逐次的に、EDC・HCl、EtN、およびDMAPを添加した。この得られた溶液に、添加漏斗を使用して、100mlのDCM中に溶解することにより、(Z)−ノナ−2−エン−1−オールを添加し、窒素雰囲気下、室温で24時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.7)によりモニターした。反応塊を水(300ml)でクエンチし、次いで有機層を分離した。水層をDCM(2×150ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。得られた粗製物を飽和NaHCO溶液(200ml)で洗浄し、次いでEtOAc(150ml)で抽出した。有機層を分離し、減圧下で濃縮した。粗化合物を、5%EtOAc/ヘキサンを使用するカラムクロマトグラフィー(60〜120メッシュシリカゲル)に供した。アルコールを回収した。生成量、27g;収率、51%。
ATX−57:ステップ8:ヘキサデカン−8−イル(Z)−4−((4−(ノナ−2−エン−1−イルオキシ)−4−オキソブチル)アミノ)ブタノエート
アセトニトリル(ACN)中のヘキサデカン−8−イル4−アミノブタノエート、(Z)−ノナ−2−エン−1−イル4−ブロモブタノエートの溶液に、炭酸カリウムを添加し、得られた混合物を窒素雰囲気下、90℃で4時間還流した。反応の進行を、TLC(CHCl中10%MeOH;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を濾過し、ACN(20ml)で洗浄し、濾液を減圧下で濃縮した。粗化合物を、15%EtOAc/ヘキサンを使用するカラムクロマトグラフィー(100〜200メッシュシリカゲル)に供した。出発物質である、アミンおよびブロモ化合物を回収した。生成量、20g;収率、40%;Massにより確認された。
ATX−57:ステップ9
乾燥DCM中に溶解したヘキサデカン−8−イル(Z)−4−((4−(ノナ−2−エン−1−イルオキシ)−4−オキソブチル)アミノ)ブタノエートの溶液に、窒素雰囲気下、0℃で、5分間隔でトリメチルアミンおよびトリホスゲンを添加した。得られた溶液を、窒素雰囲気下、室温で1時間撹拌した。得られた反応塊を減圧下で濃縮し、窒素雰囲気下で維持した。
窒素雰囲気下、0℃で撹拌した二口100mlの丸底フラスコ中の、乾燥THF(50ml)中に溶解した水素化ナトリウムに、2−(ジメチルアミノ)プロパン−1−チオール塩酸塩を添加し、窒素雰囲気下で5分間撹拌し続けた。この得られた溶液に、THF(80ml)中に溶解した上述の塩化カルバモイルをシリンジで約10分間ゆっくりと添加した。得られた溶液を窒素雰囲気下、室温で6時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(60%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.5;PMA炭化)によりモニターした。反応塊を飽和NHCl溶液(75ml)でクエンチし、次いでEtOAc(150ml)を添加した。有機層を分離し、水層をEtOAc(3×40ml)で洗浄した。合わせた有機層を濃縮し、得られた粗製物をカラムクロマトグラフィーに供した。
シリカゲル(60〜120メッシュ)を使用して第1の精製を行った。22gの粗化合物を60gのシリカゲルに吸着させ、カラムに入れた500gのシリカゲルに注いだ。化合物を35%EtOAc/ヘキサンで溶離した。HPLCグレードの溶媒と共に中性アルミナを使用して第2の精製を行った。7.5gの粗化合物を18gの中性アルミナに吸着させ、得られたものをカラムに入れた130gの中性アルミナに注いだ。化合物を10%EtOAc/ヘキサンで溶離した。収率、29%;H NMR、HPLC、およびMassによって確認された。
(実施例4:ATX−58の合成)
図3は、ATX−58(RL−43B)の合成経路を示し、これは以下のようにさらに記載される。
ATX−58:ステップ1
雰囲気下、500mlの二口丸底フラスコ中に、200mlのDCM中に溶解した30gの8−ブロモオクタン酸(1当量)を入れ、次いで窒素雰囲気下で撹拌しながら、0℃で26.7mlの塩化オキサリル(1.5当量)にゆっくりと添加した。得られた反応混合物を、室温で2時間撹拌した。
別の1リットルの二口丸底フラスコ中で、300mlのDCM中の40.5gのN,O−ジメチルヒドロキシルアミン塩酸塩(2当量)に、0℃で撹拌した87mlのトリメチルアミン(3当量)を添加した。この得られた溶液に、減圧下で濃縮後、500mlのDCM中に溶解することにより、添加漏斗を使用して15分間、上述の酸塩化物を滴下添加した。得られた反応溶液を窒素雰囲気下、室温で3時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(20%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を水(300ml)で希釈した。有機層を分離し、水層をDCM(2×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。
粗化合物を、(60〜120メッシュシリカゲル;10%EtOAc/ヘキサン)を使用するカラムクロマトグラフィーに供した。生成量、28g。
ATX−58:ステップ2
窒素雰囲気下、0℃で撹拌した、THF(100ml)中の28gの臭化ヘキシルマグネシウム(1当量)の溶液に、200mlのTHF中の36.8gのN−メトキシ−N−メチルオクタンアミド(1.3当量)を添加し、得られた反応混合物を室温で5時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(10%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.7)によりモニターした。反応塊を飽和NHCl溶液(100ml)でクエンチした。有機層を分離し、水層をEtOAc(2×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。
粗化合物を、(60〜120メッシュシリカゲル;2%酢酸エチル/ヘキサン)を使用するカラムクロマトグラフィーに供した。生成量、24g;収率、77%。
ATX−58:ステップ3
MeOH/THF中に溶解した24gのテトラデカン−7−オン(1当量)の溶液に、4.27gの水素化ホウ素ナトリウム(1当量)を0℃で添加し、得られた溶液を室温で1時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(10%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を飽和NHCl溶液(50ml)でクエンチした。メタノールを減圧下で減らした。得られた粗製物をEtOAc(200ml)と水との間で分配した。有機層を分離し、水層をEtOAc(2×80ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮して、白色の固体を得た。生成量、21.5g;収率、89%。
ATX−58:ステップ4
140mlのTHF中に溶解した20gの4−アミノブタン酸の溶液に、196mlの1N NaOH水溶液を0℃で、続いて漏斗を使用して36.8gのBoc無水物を添加した。得られた溶液を、室温で4時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(10%MeOH/CHCl;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を5%HCl(100ml)でクエンチし、次いでEtOAc(200ml)を添加した。有機層を分離し、水層をEtOAc(2×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮して、粘着性の液体を得た。生成量、30g;収率、76%。
ATX−58:ステップ5
0℃未満に冷却したDCM(150ml)中に溶解した10gの4−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)ブタン酸(1当量)の溶液に、10分間隔で逐次的に、12.2gのEDC・HCl(1.3当量)、20.4mlのEtN(3当量)、および488mgのDMAP(0.1当量)を添加した。この得られた溶液に、添加漏斗を使用して、DCM中に溶解することによりアルコールを添加し、窒素雰囲気下、室温で24時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(10%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を水(100ml)でクエンチし、有機層を分離した。水層をDCM(2×50ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。得られた粗製物を飽和NaHCO溶液で洗浄し、EtOAc(100ml)を添加した。有機層を分離し、減圧下で濃縮し、粗製物を用いて次のステップに進んだ。生成量、12.7g(粗製)。
ATX−58:ステップ6
100mlのDCM中に溶解した12.5gのテトラデカン−7−イル4−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)ブタノエート(1当量)の溶液に、0℃で23.9mlのTFA(10当量)を添加し、窒素雰囲気下、室温で3時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(10%MeOH/CHCl;Rf:0.3)によりモニターした。反応塊を減圧下で濃縮した。得られた粗製物を飽和NaHCO溶液(100ml)で洗浄し、EtOAc(100ml)を添加した。有機層を分離し、減圧下で濃縮した。
粗化合物を、(60〜120メッシュシリカゲル;4%MeOH/CHCl)を使用するカラムクロマトグラフィーに供し、アルコールを回収した。生成量、2ステップに対し7g;収率、47%;Massにより確認された。
ATX−58:ステップ7
0℃に冷却したDCM(150ml)中に溶解した20gの4−ブロモ酪酸(1当量)の溶液に、10分間隔で逐次的に、1.5当量のEDC・HCl、3当量のEtN、および0.1当量のDMAPを添加した。この得られた溶液に、漏斗を使用して、100mlのDCM中に溶解することにより、0.7当量の(Z)−ノナ−2−エン−1−オールを添加し、窒素雰囲気下、室温で24時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(10%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.7)によりモニターした。反応塊を水(100ml)でクエンチし、次いで有機層を分離した。水層をDCM(2×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。得られた粗製物を飽和NaHCO溶液で洗浄し、EtOAc(150ml)を添加した。有機層を分離し、減圧下で濃縮した。
粗化合物を、(60〜120メッシュシリカゲル;5%EtOAc/ヘキサン)を使用するカラムクロマトグラフィーに供した。生成量、17g;収率、69%;H NMRによって確認された。
ATX−58:ステップ8
ACN(125ml)中の6gのテトラデカン−7−イル4−アミノブタノエート(1当量)、5.8gの(Z)−ノナ−2−エン−1−イル4−ブロモブタノエート(1当量)の溶液に、2.7gの炭酸カリウム(1.2当量)を添加し、得られたものを窒素雰囲気下、90℃で3時間還流した。
反応の進行を、TLC(10%MeOH/CHCl;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を濾過し、濾液を減圧下で濃縮した。
粗化合物を、(100〜200メッシュシリカゲル;15%EtOAc/ヘキサン)を使用するカラムクロマトグラフィーに供した。生成量、4.5g;収率、44%;Massにより確認された。
ATX−58:ステップ9
30mlの乾燥DCM中に溶解した4.4gの(Z)−ノナ−2−エン−1−イル4−((4−オキソ−4−(テトラデカン−7−イルオキシ)ブチル)アミノ)ブタノエート(1当量)の溶液に、窒素雰囲気下、0℃で、5分間隔で、0.83mlのトリメチルアミン(3当量)および418mgのトリホスゲン(0.5当量)を添加した。得られた溶液を、窒素雰囲気下、室温で1時間撹拌した。得られた反応塊を減圧下で濃縮し、窒素雰囲気下で維持した。
二口100mlの丸底フラスコ中の、乾燥THF(25ml)中に溶解した192mgの水素化ナトリウム(10当量)に、564mgの2−(ジメチルアミノ)プロパン−1−チオール塩酸塩(5当量)を0℃で添加し、窒素雰囲気下で5分間撹拌し続けた。この得られた溶液に、THF(35ml)中に溶解した上述の塩化カルバモイルをシリンジで約10分間ゆっくりと添加した。得られた溶液を窒素雰囲気下、室温で4時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(60%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.5;PMA炭化)によりモニターした。反応塊を飽和NHCl(30ml)でクエンチし、次いでEtOAc(100ml)を添加した。有機層を分離し、水層をEtOAc(2×50ml)で洗浄した。合わせた有機層を濃縮し、得られた粗製物をカラムクロマトグラフィーに供した。
シリカゲル(60〜120メッシュ)を使用して第1の精製を行った。5.0gの粗化合物を9gのシリカゲルに吸着させ、カラムに入れた90gのシリカゲルに注いだ。化合物を35%EtOAc/ヘキサンで溶離した。HPLCグレードの溶媒と共に中性アルミナを使用して第2の精製を行った。1.5gの粗化合物を4gの中性アルミナに吸着させ、得られたものをカラムに入れた40gの中性アルミナに注いだ。化合物を10%EtOAc/ヘキサンで溶離した。生成量、1.2g;収率、21%;H NMR、HPLC、Massによって確認された。
(実施例5:ATX−81の合成)
図4は、ATX−81(RL−48B)の合成経路を示し、これは以下のようにさらに記載される。
ATX−81:ステップ1
2リットルの二口丸底フラスコ中に、DCM(200ml)中に溶解したオクタン酸を入れ、次いで1.5当量の塩化オキサリルを、窒素雰囲気下で撹拌しながら、0℃でゆっくりと添加した。得られた反応混合物を、室温で2時間撹拌した。別の2リットルの二口丸底フラスコ中で、DCM(200ml)中の2当量のN,O−ジメチルヒドロキシルアミン塩酸塩に、添加漏斗を使用して3当量のトリメチルアミンを添加し、0℃で撹拌した。この得られた溶液に、減圧下で濃縮した後の上述の酸塩化物を、DCM(150ml)中に溶解することにより、添加漏斗を使用して20分間、窒素雰囲気下で滴下添加した。得られた反応溶液を窒素雰囲気下、室温で3時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(20%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を水(250ml)で希釈した。有機層を分離し、水層をDCM(3×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。粗化合物を、(60〜120メッシュシリカゲル;10%EtOAc/ヘキサン)を使用するカラムクロマトグラフィーに供した。生成量、33g;収率、84%。
ATX−81:ステップ2
1リットルの二口丸底フラスコ中に入れ、窒素雰囲気下0℃で撹拌したTHF(100ml)中の22gの臭化ヘプチルマグネシウム(1.5当量)の溶液に、N−メトキシ−N−メチルオクタンアミド(1当量)溶液(200mlのTHF中に溶解)を添加し、得られた反応混合物を室温で4時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.7)によりモニターした。反応塊を飽和NHCl溶液(250ml)でクエンチし、次いでEtOAc(350ml)を添加した。有機層を分離し、水層をEtOAc(2×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。粗化合物を、(60〜120メッシュシリカゲル;2%EtOAc/ヘキサン)を使用するカラムクロマトグラフィーに供した。生成量、22g;収率、65%。
ATX−81:ステップ3
MeOH/THF中に溶解した22gのペンタデカン−8−オン(1当量)の溶液に、1.5当量の水素化ホウ素ナトリウムを0℃で添加し、得られた溶液を室温で1時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を飽和NHCl溶液(75ml)でクエンチした。溶媒を減圧下で除去し、得られた粗製物をEtOAc(150ml)と水(100ml)との間で分配した。有機層を分離し、水層をEtOAc(3×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮して、白色の固体を得た。生成量、20g;収率、90%。
ATX−81:ステップ4
350mlのTHF中に溶解した50gの4−アミノブタン酸の溶液に、15分間かけて、添加漏斗を使用して逐次的に、490mlの1N NaOH水溶液を0℃で、続いて140mlのBoc無水物を添加した。得られた溶液を、室温で4時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(CHCl中10%MeOH;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を5%HCl(250ml)でクエンチし、次いでEtOAc(300ml)を添加した。有機層を分離し、水層をEtOAc(3×150ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮して、粘着性の液体を得た。生成量、80g;収率、81%。
ATX−81:ステップ5
0℃未満に冷却したDCM(250ml)中に溶解した10gの4−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)ブタン酸の溶液に、窒素雰囲気下で、10分間隔で逐次的に、1.3当量のEDC・HCl、EtN、および4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)を添加した。この得られた溶液に、添加漏斗を使用して、DCM(150ml)に溶解することにより1当量のペンタデカン−7−オールアルコールを同一の温度で添加し、窒素雰囲気下、室温で24時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を水(150ml)でクエンチし、次いで有機層を分離した。水層をDCM(2×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。得られた粗製物を飽和NaHCO溶液(150ml)で洗浄し、次いでEtOAc(200ml)を添加した。有機層を分離し、減圧下で濃縮し、粗製物を用いて次のステップに進んだ。生成量、8.5g(粗製;必要な化合物およびアルコール)。
ATX−81:ステップ6
65mlのDCM中に溶解した8.5gのペンタデカン−8−イル4−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)ブタノエートの溶液に、0℃で10当量のTFAを添加し、窒素雰囲気下、室温で3時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(CHCl中10%MeOH;Rf:0.3)によりモニターした。反応塊を減圧下で濃縮した。得られた粗製物を飽和NaHCO溶液(300ml)で洗浄し、次いでEtOAc(2×200ml)で抽出した。有機層を分離し、減圧下で濃縮した。粗化合物を、(60〜120メッシュシリカゲル;4%MeOH/CHClおよび1mlのトリエチルアミン)を使用するカラムクロマトグラフィーに供し、アルコールを回収した。生成量、2ステップに対し4g;収率、25%;Massにより確認された。
ATX−81:ステップ7
0℃未満に冷却したDCM(300ml)中に溶解した4−ブロモ酪酸の溶液に、窒素雰囲気下で、10分間隔で逐次的に、EDC・HCl、EtN、およびDMAPを添加した。この得られた溶液に、添加漏斗を使用して、100mlのDCM中に溶解することにより、20gの(Z)−ノナ−2−エン−1−オールを添加し、窒素雰囲気下、室温で24時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.7)によりモニターした。反応塊を水(300ml)でクエンチし、次いで有機層を分離した。水層をDCM(2×150ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。得られた粗製物を飽和NaHCO溶液(200ml)で洗浄し、次いでEtOAc(150ml)で抽出した。有機層を分離し、減圧下で濃縮した。粗化合物を、5%EtOAc/ヘキサンを使用するカラムクロマトグラフィー(60〜120メッシュシリカゲル)に供した。アルコールを回収した。生成量、19g;収率、55%。
ATX−81:ステップ8
70mlのアセトニトリル(ACN)中の4.5gのペンタデカン−8−イル4−アミノブタノエート、1当量の(Z)−ノナ−2−エン−1−イル4−ブロモブタノエートの溶液に、1.4当量の炭酸カリウムを添加し、得られた混合物を窒素雰囲気下、90℃で4時間還流した。
反応の進行を、TLC(CHCl中10%MeOH;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を濾過し、ACN(20ml)で洗浄し、濾液を減圧下で濃縮した。粗化合物を、15%EtOAc/ヘキサンを使用するカラムクロマトグラフィー(100〜200メッシュシリカゲル)に供した。出発物質である、アミンおよびブロモ化合物を回収した。生成量、2.1g;収率、27%;Massにより確認された。
ATX−81:ステップ9
150mlの乾燥DCM中に溶解した2.1gのペンタデカン−8−イル(Z)−4−((4−(ノナ−2−エン−1−イルオキシ)−4−オキソブチル)アミノ)ブタノエートの溶液に、窒素雰囲気下、0℃で、5分間隔で3当量のトリエチルアミンおよびトリホスゲンを添加した。得られた溶液を、窒素雰囲気下、室温で1時間撹拌した。得られた反応塊を減圧下で濃縮し、窒素雰囲気下で維持した。
窒素雰囲気下、0℃で撹拌した二口100mlの丸底フラスコ中の、乾燥THF(80ml)中に溶解した7当量の水素化ナトリウムに、3.5当量の2−(ジメチルアミノ)プロパン−1−チオール塩酸塩を添加し、窒素雰囲気下で5分間撹拌し続けた。この得られた溶液に、THF(80ml)中に溶解した上述の塩化カルバモイルをシリンジで約10分間ゆっくりと添加した。得られた溶液を窒素雰囲気下、0℃〜室温で一晩撹拌した。
反応の進行を、TLC(60%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.5;PMA炭化)によりモニターした。反応塊を飽和NHCl溶液(75ml)でクエンチし、次いでEtOAc(150ml)を添加した。有機層を分離し、水層をEtOAc(3×40ml)で洗浄した。合わせた有機層を濃縮し、得られた粗製物をカラムクロマトグラフィーに供した。
粗化合物の第1の精製は、シリカゲル(60〜120メッシュ)を使用して行い、60gのシリカゲルに吸着させ、カラムに入れた500gのシリカゲルに注いだ。化合物を35%EtOAc/ヘキサンで溶離した。HPLCグレードの溶媒と共に中性アルミナを使用して第2の精製を行った。粗化合物を18gの中性アルミナに吸着させ、得られたものをカラムに入れた130gの中性アルミナに注いだ。化合物を10%EtOAc/ヘキサンで溶離した。生成量、1.5g;収率、45%;H NMR、HPLC、およびMassによって確認された。
(実施例6:ATX−82の合成)
図5は、ATX−82(RL−47A)の合成経路を示し、これは以下のようにさらに記載される。
ATX−82:ステップ1
2リットルの二口丸底フラスコ中に、DCM(200ml)中に溶解した30gのオクタン酸を入れ、次いで1.5当量の塩化オキサリルを、窒素雰囲気下で撹拌しながら、0℃でゆっくりと添加した。得られた反応混合物を、室温で2時間撹拌した。別の2リットルの二口丸底フラスコ中で、DCM(200ml)中の2当量のN,O−ジメチルヒドロキシルアミン塩酸塩に、添加漏斗を使用して3当量のトリメチルアミンを添加し、0℃で撹拌した。この得られた溶液に、減圧下で濃縮した後の上述の酸塩化物を、DCM(150ml)中に溶解することにより、添加漏斗を使用して20分間、窒素雰囲気下で滴下添加した。得られた反応溶液を窒素雰囲気下、室温で3時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(20%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を水(250ml)で希釈した。有機層を分離し、水層をDCM(3×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。粗化合物を、(60〜120メッシュシリカゲル;10%EtOAc/ヘキサン)を使用するカラムクロマトグラフィーに供した。生成量、33g;収率、84%。
ATX−82:ステップ2
1リットルの二口丸底フラスコ中に入れ、窒素雰囲気下、0℃で撹拌したTHF(100ml)中の臭化ヘプチルマグネシウム(1.5当量)の溶液に、28gのN−メトキシ−N−メチルオクタンアミド(1当量)溶液(200mlのTHF中に溶解)を添加し、得られた反応混合物を室温で4時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.7)によりモニターした。反応塊を飽和NHCl溶液(250ml)でクエンチし、次いでEtOAc(350ml)を添加した。有機層を分離し、水層をEtOAc(2×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。粗化合物を、(60〜120メッシュシリカゲル;2%EtOAc/ヘキサン)を使用するカラムクロマトグラフィーに供した。生成量、22g;収率、65%。
ATX−82:ステップ3
MeOH/THF中に溶解した22gのペンタデカン−8−オン(1当量)の溶液に、1.5当量の水素化ホウ素ナトリウムを0℃で添加し、得られた溶液を室温で1時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を飽和NHCl溶液(75ml)でクエンチした。溶媒を減圧下で除去し、得られた粗製物をEtOAc(150ml)と水(100ml)との間で分配した。有機層を分離し、水層をEtOAc(3×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮して、白色の固体を得た。生成量、20g;収率、90%。
ATX−82:ステップ4
120mlのTHF中に溶解した15gの4−アミノブタン酸の溶液に、15分間かけて、添加漏斗を使用して逐次的に、185mlの1N NaOH水溶液を0℃で、続いて50mlのBoc無水物を添加した。得られた溶液を、室温で4時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(CHCl中10%MeOH;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を5%HCl(250ml)でクエンチし、次いでEtOAc(300ml)を添加した。有機層を分離し、水層をEtOAc(3×150ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮して、粘着性の液体を得た。生成量、27g;収率、85%。
ATX−82:ステップ5
0℃未満に冷却したDCM(250ml)中に溶解した10gの4−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)ブタン酸の溶液に、窒素雰囲気下で、10分間隔で逐次的に、1.3当量のEDC・HCl、EtN、および4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)を添加した。この得られた溶液に、添加漏斗を使用して、DCM(150ml)に溶解することにより1当量のペンタデカン−7−オールアルコールを同一の温度で添加し、窒素雰囲気下、室温で24時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を水(150ml)でクエンチし、次いで有機層を分離した。水層をDCM(2×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。得られた粗製物を飽和NaHCO溶液(150ml)で洗浄し、次いでEtOAc(200ml)を添加した。有機層を分離し、減圧下で濃縮し、粗製物を用いて次のステップに進んだ。生成量、8g(粗製;必要な化合物およびアルコール)。
ATX−82:ステップ6
60mlのDCM中に溶解した8.0gのペンタデカン−8−イル4−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)ブタノエートの溶液に、0℃で10当量のTFAを添加し、窒素雰囲気下、室温で3時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(CHCl中10%MeOH;Rf:0.3)によりモニターした。反応塊を減圧下で濃縮した。得られた粗製物を飽和NaHCO溶液(300ml)で洗浄し、次いでEtOAc(2×200ml)で抽出した。有機層を分離し、減圧下で濃縮した。粗化合物を、(60〜120メッシュシリカゲル;4%MeOH/CHClおよび1mlのトリエチルアミン)を使用するカラムクロマトグラフィーに供し、アルコールを回収した。生成量、4g;収率、2ステップに対し25%;Massにより確認された。
ATX−82:ステップ7
0℃未満に冷却したDCM(400ml)中に溶解した4−ブロモ酪酸の溶液に、窒素雰囲気下で、10分間隔で逐次的に、1.5当量のEDC・HCl、3当量のEtN、およびDMAPを添加した。この得られた溶液に、添加漏斗を使用して、100mlのDCM中に溶解することにより、20gの(Z)−ノナ−2−エン−1−オールを添加し、窒素雰囲気下、室温で24時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.7)によりモニターした。反応塊を水(300ml)でクエンチし、次いで有機層を分離した。水層をDCM(2×150ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。得られた粗製物を飽和NaHCO溶液(200ml)で洗浄し、次いでEtOAc(150ml)で抽出した。有機層を分離し、減圧下で濃縮した。粗化合物を、5%EtOAc/ヘキサンを使用するカラムクロマトグラフィー(60〜120メッシュシリカゲル)に供した。アルコールを回収した。生成量、18g;収率、55%。
ATX−82:ステップ8
90mlのACN中の4.0gのペンタデカン−8−イル4−アミノブタノエート、1当量の(Z)−ノナ−2−エン−1−イル4−ブロモブタノエートの溶液に、1.4当量の炭酸カリウムを添加し、得られた混合物を窒素雰囲気下、90℃で4時間還流した。
反応の進行を、TLC(CHCl中10%MeOH;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を濾過し、ACN(20ml)で洗浄し、濾液を減圧下で濃縮した。粗化合物を、15%EtOAc/ヘキサンを使用するカラムクロマトグラフィー(100〜200メッシュシリカゲル)に供した。出発物質(アミンおよびブロモ化合物)を回収した。生成量、2.2g;収率、30%;Massにより確認された。
ATX−82:ステップ9
25mlの乾燥DCM中に溶解した2.2gのペンタデカン−8−イル(Z)−4−((4−(ノナ−2−エン−1−イルオキシ)−4−オキソブチル)アミノ)ブタノエートの溶液に、窒素雰囲気下、0℃で、5分間隔で3当量のトリエチルアミンおよびトリホスゲンを添加した。得られた溶液を、窒素雰囲気下、室温で1時間撹拌した。得られた反応塊を減圧下で濃縮し、窒素雰囲気下で維持した。
窒素雰囲気下、0℃で撹拌した二口100mlの丸底フラスコ中の、乾燥THF(100ml)中に溶解した7当量の水素化ナトリウムに、3.5当量の2−(ジメチルアミノ)プロパン−1−チオール塩酸塩を添加し、窒素雰囲気下で5分間撹拌し続けた。この得られた溶液に、THF(100ml)中に溶解した上述の塩化カルバモイルをシリンジで約10分間ゆっくりと添加した。得られた溶液を窒素雰囲気下、0℃〜室温で一晩撹拌した。
反応の進行を、TLC(60%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.5;PMA炭化)によりモニターした。反応塊を飽和NHCl溶液(75ml)でクエンチし、次いでEtOAc(150ml)を添加した。有機層を分離し、水層をEtOAc(3×40ml)で洗浄した。合わせた有機層を濃縮し、得られた粗製物をカラムクロマトグラフィーに供した。
粗化合物の第1の精製は、シリカゲル(60〜120メッシュ)を使用して行い、60gのシリカゲルに吸着させ、カラムに入れた500gのシリカゲルに注いだ。化合物を35%EtOAc/ヘキサンで溶離した。HPLCグレードの溶媒と共に中性アルミナを使用して第2の精製を行った。粗化合物を18gの中性アルミナに吸着させ、得られたものをカラムに入れた130gの中性アルミナに注いだ。化合物を10%EtOAc/ヘキサンで溶離した。生成量、1.2g;収率、43%;H NMR、HPLC、およびMassによって確認された。
(実施例7:ATX−86の合成)
図6は、ATX−86(RL−48A)の合成経路を示し、これは以下のようにさらに記載される。
ATX−86:ステップ1
2リットルの二口丸底フラスコ中に、DCM(200ml)中に溶解した30gのオクタン酸を入れ、次いで1.5当量の塩化オキサリルを、窒素雰囲気下で撹拌しながら、0℃でゆっくりと添加した。得られた反応混合物を、室温で2時間撹拌した。別の2リットルの二口丸底フラスコ中で、DCM(200ml)中の2当量のN,O−ジメチルヒドロキシルアミン塩酸塩に、添加漏斗を使用して3当量のトリメチルアミンを添加し、0℃で撹拌した。この得られた溶液に、減圧下で濃縮した後の上述の酸塩化物を、DCM(150ml)中に溶解することにより、添加漏斗を使用して20分間、窒素雰囲気下で滴下添加した。得られた反応溶液を窒素雰囲気下、室温で3時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(20%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を水(250ml)で希釈した。有機層を分離し、水層をDCM(3×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。粗化合物を、(60〜120メッシュシリカゲル;10%EtOAc/ヘキサン)を使用するカラムクロマトグラフィーに供した。生成量、38g;収率、84%;Massにより確認された。
ATX−86:ステップ2
1リットルの二口丸底フラスコ中に入れ、窒素雰囲気下、0℃で撹拌したTHF(100ml)中の臭化ヘキシルマグネシウム(1.5当量)の溶液に、38gのN−メトキシ−N−メチルオクタンアミド(1当量)溶液(200mlのTHF中に溶解)を添加し、得られた反応混合物を室温で4時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.7)によりモニターした。反応塊を飽和NHCl溶液(250ml)でクエンチし、次いでEtOAc(350ml)を添加した。有機層を分離し、水層をEtOAc(2×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。粗化合物を、(60〜120メッシュシリカゲル;2%EtOAc/ヘキサン)を使用するカラムクロマトグラフィーに供した。生成量、44g;収率、65%;Massにより確認された。
ATX−86:ステップ3
MeOH/THF中に溶解した44gのトリデカン−7−オン(1当量)の溶液に、1.5当量の水素化ホウ素ナトリウムを0℃で添加し、得られた溶液を室温で1時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を飽和NHCl溶液(75ml)でクエンチした。溶媒を減圧下で除去し、得られた粗製物をEtOAc(150ml)と水(100ml)との間で分配した。有機層を分離し、水層をEtOAc(3×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮して、白色の固体を得た。生成量、40g;収率、90%;Massにより確認された。
ATX−86:ステップ4
350mlのTHF中に溶解した50gの4−アミノブタン酸の溶液に、15分間かけて、添加漏斗を使用して逐次的に、490mlの1N NaOH水溶液を0℃で、続いて140mlのBoc無水物を添加した。得られた溶液を、室温で4時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(CHCl中10%MeOH;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を5%HCl(250ml)でクエンチし、次いでEtOAc(300ml)を添加した。有機層を分離し、水層をEtOAc(3×150ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮して、粘着性の液体を得た。生成量、80g;収率、81%;Massにより確認された。
ATX−86:ステップ5
0℃未満に冷却したDCM(250ml)中に溶解した10gの4−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)ブタン酸の溶液に、窒素雰囲気下で、10分間隔で逐次的に、1.3当量のEDC・HCl、EtN、および4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)を添加した。この得られた溶液に、添加漏斗を使用して、DCM(150ml)に溶解することにより1当量のペンタデカン−7−オールアルコールを同一の温度で添加し、窒素雰囲気下、室温で24時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を水(150ml)でクエンチし、次いで有機層を分離した。水層をDCM(2×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。得られた粗製物を飽和NaHCO溶液(150ml)で洗浄し、次いでEtOAc(200ml)を添加した。有機層を分離し、減圧下で濃縮し、粗製物を用いて次のステップに進んだ。生成量、8g(粗製;必要な化合物およびアルコール)。
ATX−86:ステップ6
60mlのDCM中に溶解した8.0gのペンタデカン−8−イル4−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)ブタノエートの溶液に、0℃で10当量のTFAを添加し、窒素雰囲気下、室温で3時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(CHCl中10%MeOH;Rf:0.3)によりモニターした。反応塊を減圧下で濃縮した。得られた粗製物を飽和NaHCO溶液(300ml)で洗浄し、次いでEtOAc(2×200ml)で抽出した。有機層を分離し、減圧下で濃縮した。粗化合物を、(60〜120メッシュシリカゲル;4%MeOH/CHClおよび1mLのトリエチルアミン)を使用するカラムクロマトグラフィーに供し、アルコールを回収した。生成量、3.5g;収率、2ステップに対し52%;Massにより確認された。
ATX−86:ステップ7
0℃未満に冷却したDCM(400ml)中に溶解した4−ブロモ酪酸の溶液に、窒素雰囲気下で、10分間隔で逐次的に、1.5当量のEDC・HCl、2当量のEtN、およびDMAPを添加した。この得られた溶液に、添加漏斗を使用して、100mlのDCM中に溶解することにより、20gの(Z)−ノナ−2−エン−1−オールを添加し、窒素雰囲気下、室温で24時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.7)によりモニターした。反応塊を水(300ml)でクエンチし、次いで有機層を分離した。水層をDCM(2×150ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。得られた粗製物を飽和NaHCO溶液(200ml)で洗浄し、次いでEtOAc(150ml)で抽出した。有機層を分離し、減圧下で濃縮した。粗化合物を、5%EtOAc/ヘキサンを使用するカラムクロマトグラフィー(60〜120メッシュシリカゲル)に供した。アルコールを回収した。生成量、18g;収率、55%。
ATX−86:ステップ8
90mlのACN中の4.0gのトリデカン−7−イル4−アミノブタノエート、1当量の(Z)−ノナ−2−エン−1−イル4−ブロモブタノエートの溶液に、1.4当量の炭酸カリウムを添加し、得られた混合物を窒素雰囲気下、90℃で4時間還流した。
反応の進行を、TLC(CHCl中10%MeOH;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を濾過し、ACN(20ml)で洗浄し、濾液を減圧下で濃縮した。粗化合物を、15%EtOAc/ヘキサンを使用するカラムクロマトグラフィー(100〜200メッシュシリカゲル)に供した。出発物質である、アミンおよびブロモ化合物を回収した。生成量、2.2g;収率、30%;Massにより確認された。
ATX−86:ステップ9
25mlの乾燥DCM中に溶解した2.2gのトリデカン−7−イル(Z)−4−((4−(ノナ−2−エン−1−イルオキシ)−4−オキソブチル)アミノ)ブタノエートの溶液に、窒素雰囲気下、0℃で、5分間隔で3当量のトリエチルアミンおよびトリホスゲンを添加した。得られた溶液を、窒素雰囲気下、室温で1時間撹拌した。得られた反応塊を減圧下で濃縮し、窒素雰囲気下で維持した。
窒素雰囲気下、0℃で撹拌した二口100mlの丸底フラスコ中の、乾燥THF(100ml)中に溶解した7当量の水素化ナトリウムに、3.5当量の2−(ジメチルアミノ)プロパン−1−チオール塩酸塩を添加し、窒素雰囲気下で5分間撹拌し続けた。この得られた溶液に、THF(100ml)中に溶解した上述の塩化カルバモイルをシリンジで約10分間ゆっくりと添加した。得られた溶液を窒素雰囲気下、0℃〜室温で一晩撹拌した。
反応の進行を、TLC(60%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.5;PMA炭化)によりモニターした。反応塊を飽和NHCl溶液(75ml)でクエンチし、次いでEtOAc(150ml)を添加した。有機層を分離し、水層をEtOAc(3×40ml)で洗浄した。合わせた有機層を濃縮し、得られた粗製物をカラムクロマトグラフィーに供した。
粗化合物の第1の精製は、シリカゲル(60〜120メッシュ)を使用して行い、60gのシリカゲルに吸着させ、カラムに入れた500gのシリカゲルに注いだ。化合物を35%EtOAc/ヘキサンで溶離した。HPLCグレードの溶媒と共に中性アルミナを使用して第2の精製を行った。粗化合物を18gの中性アルミナに吸着させ、得られたものをカラムに入れた130gの中性アルミナに注いだ。化合物を10%EtOAc/ヘキサンで溶離した。生成量、1.2g;収率、43%;H NMR、HPLC、およびMassによって確認された。
(実施例8:ATX−87の合成)
図7は、9つのステップを含むATX−87(RL−48C)の合成経路を示す。
ATX−87:ステップ1
2リットルの二口丸底フラスコ中に、DCM(200ml)中に溶解した20gのオクタン酸を入れ、次いで1.5当量の塩化オキサリルを、窒素雰囲気下で撹拌しながら、0℃でゆっくりと添加した。得られた反応混合物を、室温で2時間撹拌した。別の2リットルの二口丸底フラスコ中で、DCM(200ml)中の2当量のN,O−ジメチルヒドロキシルアミン塩酸塩に、添加漏斗を使用して3当量のトリメチルアミンを添加し、0℃で撹拌した。この得られた溶液に、減圧下で濃縮した後の上述の酸塩化物を、DCM(150ml)中に溶解することにより、添加漏斗を使用して20分間、窒素雰囲気下で滴下添加した。得られた反応溶液を窒素雰囲気下、室温で3時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(20%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を水(250ml)で希釈した。有機層を分離し、水層をDCM(3×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。粗化合物を、(60〜120メッシュシリカゲル;10%EtOAc/ヘキサン)を使用するカラムクロマトグラフィーに供した。生成量、20g;収率、84%。
ATX−87:ステップ2
1リットルの二口丸底フラスコ中に入れ、窒素雰囲気下、0℃で撹拌したTHF(100ml)中の臭化ヘキシルマグネシウム(1.5当量)の溶液に、20gのN−メトキシ−N−メチルオクタンアミド(1当量)溶液(200mlのTHF中に溶解)を添加し、得られた反応混合物を室温で4時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.7)によりモニターした。反応塊を飽和NHCl溶液(250ml)でクエンチし、次いでEtOAc(350ml)を添加した。有機層を分離し、水層をEtOAc(2×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。粗化合物を、(60〜120メッシュシリカゲル;2%EtOAc/ヘキサン)を使用するカラムクロマトグラフィーに供した。生成量、25g;収率、65%。
ATX−87:ステップ3
MeOH/THF中に溶解した25gのトリデカン−7−オン(1当量)の溶液に、1.5当量の水素化ホウ素ナトリウムを0℃で添加し、得られた溶液を室温で1時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を飽和NHCl溶液(75ml)でクエンチした。溶媒を減圧下で除去し、得られた粗製物をEtOAc(150ml)と水(100ml)との間で分配した。有機層を分離し、水層をEtOAc(3×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮して、白色の固体を得た。生成量、22g;収率、90%。
ATX−87:ステップ4
350mlのTHF中に溶解した50gの4−アミノブタン酸の溶液に、15分間かけて、添加漏斗を使用して逐次的に、490mlの1N NaOH水溶液を0℃で添加し、続いて140mlのBoc無水物を添加した。得られた溶液を、室温で4時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(CHCl中10%MeOH;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を5%HCl(250ml)でクエンチし、次いでEtOAc(300ml)を添加した。有機層を分離し、水層をEtOAc(3×150ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮して、粘着性の液体を得た。生成量、80g;収率、81%。
ATX−87:ステップ5
0℃未満に冷却したDCM(250ml)中に溶解した17gの4−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)ブタン酸の溶液に、窒素雰囲気下で、10分間隔で逐次的に、1.3当量のEDC・HCl、EtN、および4−ジメチルアミノピリジン(DMAP)を添加した。この得られた溶液に、添加漏斗を使用して、DCM(150ml)に溶解することにより1当量のトリデカン−7−オールを同一の温度で添加し、窒素雰囲気下、室温で24時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を水(150ml)でクエンチし、次いで有機層を分離した。水層をDCM(2×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。得られた粗製物を飽和NaHCO溶液(150ml)で洗浄し、次いでEtOAc(200ml)を添加した。有機層を分離し、減圧下で濃縮し、粗製物を用いて次のステップに進んだ。生成量、15g(粗製;必要な化合物およびアルコール)。
ATX−87:ステップ6
80mlのDCM中に溶解した15.0gのペンタデカン−8−イル4−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)ブタノエートの溶液に、0℃で10当量のTFAを添加し、窒素雰囲気下、室温で3時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(CHCl中10%MeOH;Rf:0.3)によりモニターした。反応塊を減圧下で濃縮した。得られた粗製物を飽和NaHCO溶液(300ml)で洗浄し、次いでEtOAc(2×200ml)で抽出した。有機層を分離し、減圧下で濃縮した。粗化合物を、(60〜120メッシュシリカゲル;4%MeOH/CHClおよび1mLのトリエチルアミン)を使用するカラムクロマトグラフィーに供し、アルコールを回収した。生成量、7g;収率、2ステップに対し24%;Massにより確認された。
ATX−87:ステップ7
0℃未満に冷却したDCM(400ml)中に溶解した4−ブロモ酪酸の溶液に、窒素雰囲気下で、10分間隔で逐次的に、1.5当量のEDC・HCl、2当量のEtN、およびDMAPを添加した。この得られた溶液に、添加漏斗を使用して、100mlのDCM中に溶解することにより、20gの(Z)−ノナ−2−エン−1−オールを添加し、窒素雰囲気下、室温で24時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.7)によりモニターした。反応塊を水(300ml)でクエンチし、次いで有機層を分離した。水層をDCM(2×150ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。得られた粗製物を飽和NaHCO溶液(200ml)で洗浄し、次いでEtOAc(150ml)で抽出した。有機層を分離し、減圧下で濃縮した。粗化合物を、5%EtOAc/ヘキサンを使用するカラムクロマトグラフィー(60〜120メッシュシリカゲル)に供した。アルコールを回収した。生成量、19g;収率、55%。
ATX−87:ステップ8
90mlのACN中の4.0gのトリデカン−7−イル4−アミノブタノエート、1当量の(Z)−ノナ−2−エン−1−イル4−ブロモブタノエートの溶液に、1.4当量の炭酸カリウムを添加し、得られた混合物を窒素雰囲気下、90℃で4時間還流した。
反応の進行を、TLC(CHCl中10%MeOH;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を濾過し、ACN(20ml)で洗浄し、濾液を減圧下で濃縮した。粗化合物を、15%EtOAc/ヘキサンを使用するカラムクロマトグラフィー(100〜200メッシュシリカゲル)に供した。出発物質である、アミンおよびブロモ化合物を回収した。生成量、2.2g;収率、30%;Massにより確認された。
ATX−87:ステップ9
25mlの乾燥DCM中に溶解した2.2gのトリデカン−7−イル(Z)−4−((4−(ノナ−2−エン−1−イルオキシ)−4−オキソブチル)アミノ)ブタノエートの溶液に、窒素雰囲気下、0℃で、5分間隔で3当量のトリエチルアミンおよびトリホスゲンを添加した。得られた溶液を、窒素雰囲気下、室温で1時間撹拌した。得られた反応塊を減圧下で濃縮し、窒素雰囲気下で維持した。
窒素雰囲気下、0℃で撹拌した二口100mlの丸底フラスコ中の、乾燥THF(100ml)中に溶解した7当量の水素化ナトリウムに、3.5当量の2−(ジメチルアミノ)プロパン−1−チオール塩酸塩を添加し、窒素雰囲気下で5分間撹拌し続けた。この得られた溶液に、THF(100ml)中に溶解した上述の塩化カルバモイルをシリンジで約10分間ゆっくりと添加した。得られた溶液を窒素雰囲気下、0℃〜室温で一晩撹拌した。
反応の進行を、TLC(60%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.5;PMA炭化)によりモニターした。反応塊を飽和NHCl溶液(75ml)でクエンチし、次いでEtOAc(150ml)を添加した。有機層を分離し、水層をEtOAc(3×40ml)で洗浄した。合わせた有機層を濃縮し、得られた粗製物をカラムクロマトグラフィーに供した。
粗化合物の第1の精製は、シリカゲル(60〜120メッシュ)を使用して行い、60gのシリカゲルに吸着させ、カラムに入れた500gのシリカゲルに注いだ。化合物を35%EtOAc/ヘキサンで溶離した。HPLCグレードの溶媒と共に中性アルミナを使用して第2の精製を行った。粗化合物を18gの中性アルミナに吸着させ、得られたものをカラムに入れた130gの中性アルミナに注いだ。化合物を10%EtOAc/ヘキサンで溶離した。生成量、1.2g;収率、43%;H NMR、HPLC、およびMassによって確認された。
(実施例9:ATX−88の合成)
図8は、ATX−88(RL−48D)の合成経路を示し、これは以下のようにさらに記載される。
ATX−88:ステップ1
雰囲気下の500mlの二口丸底フラスコ中に、200mlのDCM中に溶解した25gの8−ブロモオクタン酸(1当量)を入れ、次いで窒素雰囲気下で撹拌しながら、0℃で塩化オキサリル1.5当量にゆっくりと添加した。得られた反応混合物を、室温で2時間撹拌した。
別の1リットルの二口丸底フラスコ中で、300mlのDCM中の2当量のN,O−ジメチルヒドロキシルアミン塩酸塩に、3当量のトリメチルアミンを添加し、0℃で撹拌した。この得られた溶液に、減圧下で濃縮後、500mlのDCM中に溶解することにより、添加漏斗を使用して15分間、上述の酸塩化物を滴下添加した。得られた反応溶液を窒素雰囲気下、室温で3時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(20%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を水(300ml)で希釈した。有機層を分離し、水層をDCM(2×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。
粗化合物を、(60〜120メッシュシリカゲル;10%EtOAc/ヘキサン)を使用するカラムクロマトグラフィーに供した。生成量、21g;収率、66%。
ATX−88:ステップ2
窒素雰囲気下、0℃で撹拌した、THF(100ml)中の1.3当量の臭化オクチルマグネシウムの溶液に、100mlのTHF中の20gのN−メトキシ−N−メチルオクタンアミドを添加し、得られた反応混合物を室温で4時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(10%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.7)によりモニターした。反応塊を飽和NHCl溶液(100ml)でクエンチした。有機層を分離し、水層をEtOAc(2×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。
粗化合物を、(60〜120メッシュシリカゲル;2%酢酸エチル/ヘキサン)を使用するカラムクロマトグラフィーに供した。収量は17.4g;68%であった。
ATX−88:ステップ3
135mlのMeOH/THF中に溶解した17gのヘキサデカン−7−オン(1当量)の溶液に、1.5当量の水素化ホウ素ナトリウムを0℃で添加し、得られた溶液を室温で1時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(10%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を飽和NHCl溶液(50ml)でクエンチした。メタノールを減圧下で減らした。得られた粗製物をEtOAc(200ml)と水との間で分配した。有機層を分離し、水層をEtOAc(2×80ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮して、白色の固体を得た。生成量、14.5g;収率、85%。
ATX−88:ステップ4
350mlのTHF中に溶解した50gの4−アミノブタン酸の溶液に、490mlの1N NaOH水溶液を0℃で、続いて漏斗を使用して140mlのBoc無水物を添加した。得られた溶液を、室温で4時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(10%MeOH/CHCl;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を5%HCl(100ml)でクエンチし、次いでEtOAc(200ml)を添加した。有機層を分離し、水層をEtOAc(2×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮して、粘着性の液体を得た。生成量、80g;収率、81%。
ATX−88:ステップ5
0℃未満に冷却したDCM(200ml)中に溶解した1当量の4−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)ブタン酸の溶液に、10分間隔で逐次的に、3当量のEDC・HCl、EtN(3当量)、およびDMAP(0.1当量)を添加した。この得られた溶液に、添加漏斗を使用して、DCM中に溶解することによりアルコールを添加し、窒素雰囲気下、室温で24時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(10%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を水(100ml)でクエンチし、有機層を分離した。水層をDCM(2×50ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。得られた粗製物を飽和NaHCO溶液で洗浄し、EtOAc(100ml)を添加した。有機層を分離し、減圧下で濃縮し、粗製物を用いて次のステップに進んだ。生成量、19g(粗製)。
ATX−88:ステップ6
140mlのDCM中に溶解した19gのヘキサデカン−7−イル4−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)ブタノエート(1当量)の溶液に、0℃で10当量のTFAを添加し、窒素雰囲気下、室温で3時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(10%MeOH/CHCl;Rf:0.3)によりモニターした。反応塊を減圧下で濃縮した。得られた粗製物を飽和NaHCO溶液(100ml)で洗浄し、EtOAc(100ml)を添加した。有機層を分離し、減圧下で濃縮した。
粗化合物を、(60〜120メッシュシリカゲル;4%MeOH/CHCl)を使用するカラムクロマトグラフィーに供し、アルコールを回収した。生成量、9.4g;収率、2ステップに対し50%;Massにより確認された。
ATX−88:ステップ7
0℃に冷却したDCM(500ml)中に溶解した30gの4−ブロモ酪酸(1当量)の溶液に、10分間隔で逐次的に、1.5当量のEDC・HCl、3当量のEtN、および0.1当量のDMAPを添加した。この得られた溶液に、漏斗を使用して、100mlのDCM中に溶解することにより、0.7当量の(Z)−ノナ−2−エン−1−オールを添加し、窒素雰囲気下、室温で24時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(10%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.7)によりモニターした。反応塊を水(100ml)でクエンチし、次いで有機層を分離した。水層をDCM(2×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。得られた粗製物を飽和NaHCO溶液で洗浄し、EtOAc(150ml)を添加した。有機層を分離し、減圧下で濃縮した。
粗化合物を、(60〜120メッシュシリカゲル;5%EtOAc/ヘキサン)を使用するカラムクロマトグラフィーに供した。生成量、27g;収率、51%;H NMRによって確認された。
ATX−88:ステップ8
ACN(70ml)中の6gのヘキサデカン−8−イル4−アミノブタノエート(1当量)、1当量の5(Z)−ノナ−2−エン−1−イル4−ブロモブタノエートの溶液に、1.2当量の炭酸カリウムを添加し、得られたものを窒素雰囲気下、90℃で3時間還流した。
反応の進行を、TLC(10%MeOH/CHCl;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を濾過し、濾液を減圧下で濃縮した。
粗化合物を、(100〜200メッシュシリカゲル;15%EtOAc/ヘキサン)を使用するカラムクロマトグラフィーに供した。生成量、4.5g;収率、44%;Massにより確認された。
ATX−88:ステップ9
30mlの乾燥DCM中に溶解した4.4gの(Z)−ノナ−2−エン−1−イル4−((4−オキソ−4−(テトラデカン−7−イルオキシ)ブチル)アミノ)ブタノエート(1当量)の溶液に、窒素雰囲気下、0℃で、5分間隔で、0.83mlのトリメチルアミン(3当量)および418mgのトリホスゲン(0.5当量)を添加した。得られた溶液を、窒素雰囲気下、室温で1時間撹拌した。得られた反応塊を減圧下で濃縮し、窒素雰囲気下で維持した。
二口100mlの丸底フラスコ中の、乾燥THF(25ml)中に溶解した192mgの水素化ナトリウム(10当量)に、564mgの2−(ジメチルアミノ)プロパン−1−チオール塩酸塩(5当量)を0℃で添加し、窒素雰囲気下で5分間撹拌し続けた。この得られた溶液に、THF(35ml)中に溶解した上述の塩化カルバモイルをシリンジで約10分間ゆっくりと添加した。得られた溶液を窒素雰囲気下、室温で4時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(60%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.5;PMA炭化)によりモニターした。反応塊を飽和NHCl溶液(30ml)でクエンチし、次いでEtOAc(100ml)を添加した。有機層を分離し、水層をEtOAc(2×50ml)で洗浄した。合わせた有機層を濃縮し、得られた粗製物をカラムクロマトグラフィーに供した。
シリカゲル(60〜120メッシュ)を使用して第1の精製を行った。5.0gの粗化合物を9gのシリカゲルに吸着させ、カラムに入れた90gのシリカゲルに注いだ。化合物を35%EtOAc/ヘキサンで溶離した。HPLCグレードの溶媒と共に中性アルミナを使用して第2の精製を行った。1.5gの粗化合物を4gの中性アルミナに吸着させ、得られたものをカラムに入れた40gの中性アルミナに注いだ。化合物を10%EtOAc/ヘキサンで溶離した。生成量、1.2g;収率、21%;H NMR、HPLC、Massによって確認された。
(実施例10:ATX−83の合成)
図9は、ATX−83(RL−47B)の合成経路を示し、これは以下のようにさらに記載される。
ATX−83:ステップ1
500mlの一口丸底フラスコ中に、DCM(200mL)中に溶解した50gのオクタン酸(1当量)を入れ、次いで0℃で44.6mlの塩化オキサリル(1.5当量)を、添加漏斗を介してゆっくりと添加し、窒素雰囲気下で撹拌し、次いで1mlのDMF(触媒)を添加した。得られた反応混合物を、室温で2時間撹拌した。
別の2リットルの二口丸底フラスコ中で、DCM(300ml)中の67.4gのN,O−ジメチルヒドロキシルアミン塩酸塩(2当量)に、添加漏斗を使用して144mlのトリエチルアミン(3当量)を添加し、0℃で撹拌した。この得られた溶液にし、減圧下で濃縮した後の上述の酸塩化物を、DCM(350ml)中に溶解することにより、添加漏斗を使用して20分間、窒素雰囲気下で滴下添加した。得られた反応溶液を窒素雰囲気下、室温で3時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(20%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.5;PMA炭化)によりモニターした。反応塊を水(300ml)で希釈した。有機層を分離し、水層をDCM(3×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を無水NaSOで乾燥させ、減圧下で濃縮した。
粗化合物を、10%EtOAc/ヘキサンを使用するカラムクロマトグラフィー(60〜120メッシュシリカゲル)に供した。生成量、55.0g;収率、84%。
ATX−83:ステップ2
2lの二口丸底フラスコ中に入れ、窒素雰囲気下、0℃で撹拌したエーテル中の55gの臭化ヘプチルマグネシウム(1当量)の溶液に、400mlの乾燥エーテル中に溶解した89.6gのN−メトキシ−N−メチルオクタンアミド溶液(1.5当量)を添加し、得られた反応溶液を室温で4時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.7;PMA炭化)によりモニターした。反応塊を飽和NHCl溶液(250ml)でクエンチした。有機層を分離し、水層をエーテル(2×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を無水NaSOで乾燥させ、減圧下で濃縮した。
粗化合物を、2%EtOAc/ヘキサンを使用するカラムクロマトグラフィー(60〜120メッシュシリカゲル)に供した。生成量、50.0g;収率、75%。
ATX−83:ステップ3
290mlのMeOH/THF中に溶解した50gのペンタデカン−8−オン(1当量)の溶液に、12.5gの水素化ホウ素ナトリウム(1.5当量)を0℃で添加し、得られた溶液を室温で2時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.5;PMA炭化)によりモニターした。反応塊を飽和NHCl溶液(80ml)でクエンチした。溶媒を減圧下で除去し、得られた粗製物をEtOAc(250ml)と水(100ml)との間で分配した。有機層を分離し、水層をEtOAc(3×80ml)で洗浄した。合わせた有機層を無水NaSOで乾燥させ、減圧下で濃縮し、真空下で乾燥して、白色の固体を得た。生成量、46.0g;収率、90%。
ATX−83:ステップ4
THF中に溶解した50gの4−アミノブタン酸(1当量)の溶液に、15分間かけて、添加漏斗を使用して逐次的に、490mlの1N NaOH水溶液(1当量)を0℃で、続いて140mlのBoc無水物(1.3当量)を添加した。得られた溶液を、室温で4時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(CHCl中10%MeOH;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を5%HCl(350ml)でクエンチし、次いでEtOAc(300ml)を添加した。有機層を分離し、水層をEtOAc(3×150ml)で洗浄した。合わせた有機層を無水NaSOで乾燥させ、減圧下で濃縮して、粘着性の液体を得た。生成量、77.0g;収率、78%。
ATX−83:ステップ5
合成は4バッチで行った。それぞれにおいて、0℃未満に冷却したDCM(400ml)中の23gの4−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)ブタン酸(1当量)の溶液に、窒素雰囲気下で、10分間隔で逐次的に、32.3gのEDC・HCl(1.5当量)、47mlのEtN(3当量)および1.3gのDMAP(0.1当量)を添加した。この得られた溶液に、添加漏斗を使用して、DCM(200ml)に溶解することにより20gのペンタデカン−8−オール(0.77当量)を添加し、窒素雰囲気下、室温で24時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.4)によりモニターした。反応塊を水(250ml)でクエンチし、次いで有機層を分離した。水層をDCM(2×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。この得られた粗製物を飽和NaHCO溶液(150ml)で洗浄し、EtOAc(250ml)を添加した。有機層を分離し、無水NaSOで乾燥させ、減圧下で濃縮し、次いで粗製物を用いて次のステップに進んだ。生成量、105g(粗製;必要な化合物およびアルコール)。
ATX−83:ステップ6
450mlのDCM中に溶解した105gのペンタデカン−8−イル4−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)ブタノエート(1当量)の溶液に、0℃で194mlのTFA(10当量)を添加し、窒素雰囲気下、室温で3時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(CHCl中10%MeOH;Rf:0.3)によりモニターした。
反応塊を減圧下で濃縮した。得られた粗製物を飽和NaHCO溶液(200ml)と共に10分間、次いでEtOAc(300ml)と共に撹拌した。有機層を分離し、水層をEtOAc(2×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を無水NaSOで乾燥させ、減圧下で濃縮した。
粗化合物を、4%MeOH/CHClおよび1mlのトリエチルアミンを使用するカラムクロマトグラフィー(シリカゲル60〜120メッシュ)に供した。生成量、2ステップに対し60.0g;収率、54%。
ATX−83:ステップ7
反応を2バッチで行い、それぞれにおいて、0℃未満に冷却したDCM(300ml)中に溶解した20gの6−ブロモヘキサン酸(1当量)の溶液に、窒素雰囲気下で、10分間隔で逐次的に、29.3gのEDC・HCl(1.5当量)、42.8mlのEtN(3当量)、および1.2gのDMAP(0.1当量)を添加した。この得られた溶液に、添加漏斗を使用して(100mlのDCM中に溶解することにより)、14.5gの(Z)−ノナ−2−エン−1−オール(1当量)を添加し、窒素雰囲気下、室温で24時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.7)によりモニターした。反応塊を水(200ml)でクエンチし、次いで有機層を分離した。水層をDCM(2×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。得られた粗製物を飽和NaHCO溶液(150ml)で洗浄し、次いでEtOAc(2×150ml)で抽出した。有機層を分離し、無水NaSOで乾燥させ、減圧下で濃縮した。
粗化合物を、4%EtOAc/ヘキサンを使用するカラムクロマトグラフィー(60〜120メッシュシリカゲル)に供した。アルコール反応物を回収した。生成量、36.0g;収率、55%。
ATX−83:ステップ8
反応は6バッチで行った。それぞれにおいて、120mlのACN中の10gのペンタデカン−8−イル4−アミノブタノエート(Int 6、1当量)、10.1gの(Z)−ノナ−2−エン−1−イル6−ブロモヘキサノエート(Int 7、1当量)の溶液に、6.1gの無水炭酸カリウム(1.4当量)を添加し、得られた混合物を窒素雰囲気下、90℃で4時間還流した。
反応の進行を、TLC(CHCl中10%MeOH;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を濾過し、ACN(2×20ml)で洗浄し、濾液を減圧下で濃縮した。
粗化合物を、20〜80%EtOAc/ヘキサンを使用するカラムクロマトグラフィー(シリカゲル100〜200メッシュ)に供した。出発物質を回収した。生成量、36.9g;収率、35%。
ATX−83:ステップ9
反応は3バッチで行った。それぞれにおいて、100mlの乾燥DCM中に溶解した10gの(Z)−ノナ−2−エン−1−イル6−((4−オキソ−4−(ペンタデカン−8−イルオキシ)ブチル)アミノ)ヘキサノエート(1当量)の溶液に、窒素雰囲気下、0℃で、5分間隔で、7.5mlのトリエチルアミン(3当量)および2.68gのトリホスゲン(0.5当量)を添加した。得られた溶液を、窒素雰囲気下、室温で1時間撹拌した。得られた反応塊を減圧下で濃縮し、窒素雰囲気下で維持した。
窒素雰囲気下、0℃で撹拌した二口500mlのRBフラスコ中の、乾燥THF(100ml)中の3gの水素化ナトリウム(7当量)の懸濁物に、8.9gの2−(ジメチルアミノ)エタン−1−チオール塩酸塩(3.5当量)を添加し、窒素雰囲気下で5分間撹拌し続けた。この得られた溶液に、乾燥THF(200ml)中に溶解した上述の塩化カルバモイルをシリンジで約10分間ゆっくりと添加した。得られた溶液を窒素雰囲気下、室温で一晩撹拌した。
反応の進行を、TLC(10%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.5;PMA炭化)によりモニターした。反応塊を飽和NHCl溶液(100ml)でクエンチし、次いでEtOAc(350ml)を添加した。有機層を分離し、水層をEtOAc(2×80ml)で洗浄した。合わせた有機層を無水NaSOで乾燥させ、減圧下で濃縮した。
中性アルミナを使用して第1の精製を行った。ヘキサン中に溶解した粗化合物を中性アルミナ(700gをカラムにロードした)の頂部にロードした。化合物を8〜10%EtOAc/ヘキサンで溶離した。シリカゲル(100〜200メッシュ)を使用して第2の精製を行った。ヘキサン中に溶解した化合物をシリカゲル(500gをカラムにロードした)の頂部にロードした。化合物を20〜25%EtOAc/ヘキサンで溶離した。最終化合物(ヘキサンに溶解)を木炭処理(200mg/g)に供し、(20分間撹拌した後に)セライトベッドを通して濾過し、次いでシリンジエンドメンブレンフィルター(syringe end membrane filter)(PTFE;0.2ミクロン、直径25mm)に通した。得られた濾液を減圧下で濃縮した。生成量、15.5g;収率、41%。
(実施例11:ATX−84の合成)
図10は、ATX−84(RL−47C)の合成経路を示し、これは以下のようにさらに記載される。
ATX−84:ステップ1
500mlの一口丸底フラスコ中に、DCM(200mL)中に溶解した30gのヘプタン酸(1当量)を入れ、次いで窒素雰囲気下で撹拌しながら、0℃で26.7gの塩化オキサリル(1.5当量)をゆっくりと添加し、次いで1mlのDMF(触媒)を添加した。得られた反応混合物を、室温で2時間撹拌した。
別の1lの二口丸底フラスコ中で、DCM(250ml)中の40.5gのN,O−ジメチルヒドロキシルアミン塩酸塩(2当量)に、添加漏斗を使用して86.6mlのトリメチルアミン(3当量)を添加し、0℃で撹拌した。この得られた溶液に、減圧下で濃縮した後の上述の酸塩化物を、DCM(100ml)中に溶解することにより、添加漏斗を使用して20分間、窒素雰囲気下で滴下添加した。得られた反応溶液を窒素雰囲気下、室温で3時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(20%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を水(250ml)で希釈した。有機層を分離し、水層をDCM(3×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。
粗化合物を、10%EtOAc/ヘキサンを使用する(60〜120シリカゲル)を使用するカラムクロマトグラフィーに供した。生成量、38.0g;収率、84%。
ATX−84:ステップ2
1リットルの二口丸底フラスコ中に入れ、窒素雰囲気下、0℃で撹拌した250mlの乾燥エーテル中の8gの臭化ヘキシルマグネシウム(1当量)の溶液に、250mlのエーテル中に溶解した2.3gのN−メトキシ−N−メチルヘプタンアミド(0.5当量)を添加し、得られた反応混合物を室温で4時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.7)によりモニターした。反応塊を飽和NHCl溶液(200ml)でクエンチした。有機層を分離し、水層をエーテル(2×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を無水NaSOで乾燥させ、減圧下で濃縮した。
粗化合物を、2%EtOAc/ヘキサンを使用する(60〜120メッシュシリカゲル)を使用するカラムクロマトグラフィーに供した。生成量、30.8g;収率、71%。
ATX−84:ステップ3
200mlのMeOH/THF中に溶解した30gのトリデカン−7−オン(1当量)の溶液に、8.5gの水素化ホウ素ナトリウム(0.5当量)を0℃で添加し、得られた溶液を室温で2時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(10%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を飽和NHCl溶液(80ml)でクエンチした。溶媒を減圧下で除去し、得られた粗製物をEtOAc(200ml)と水(100ml)との間で分配した。有機層を分離し、水層をEtOAc(2×70ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮して、白色の固体を得た。生成量、27.2g;収率、90%。
ATX−84:ステップ4
120mlのTHF中に溶解した5gの6−アミノヘキサン酸(1当量)の溶液に、15分間かけて、添加漏斗を使用して逐次的に、125mlの1N NaOH水溶液を0℃で、続いて34mlのBoc無水物(1.3当量)を添加した。得られた溶液を、室温で4時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(CHCl中10%MeOH;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を5%HCl(100ml)でクエンチし、次いでEtOAc(150ml)を添加した。有機層を分離し、水層をEtOAc(2×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮して、粘着性の液体を得た。生成量、22.4g;収率、85%。
ATX−84:ステップ5
0℃未満に冷却したDCM(200ml)中に溶解した10gの6−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)ヘキサン酸(1当量)の溶液に、窒素雰囲気下で、10分間隔で逐次的に、10.7gのEDC・HCl(1.3当量)、18mlのEtN(3当量)、および525mgのDMAP(0.1当量)を添加した。この得られた溶液に、添加漏斗を使用して、DCM(50ml)に溶解することにより6gのトリデカン−7−オール(Int 3、0.7当量)を同一の温度で添加し、窒素雰囲気下、室温で24時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.4)によりモニターした。反応塊を水(150ml)でクエンチし、次いで有機層を分離した。水層をDCM(2×75ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。得られた粗製物を飽和NaHCO溶液(100ml)で洗浄し、次いでEtOAc(2×100ml)を添加して抽出した。有機層を分離し、減圧下で濃縮し、粗製物を用いて次のステップに進んだ。生成量、8.5g(粗製;必要な化合物およびアルコール)。
ATX−84:ステップ6
65mlのDCM中に溶解した10gのトリデカン−7−イル6−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)ヘキサノエート(1当量)の溶液に、0℃で18.5mlのTFA(10当量)を添加し、窒素雰囲気下、室温で3時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(CHCl中10%MeOH;Rf:0.3)によりモニターした。反応塊を減圧下で濃縮した。得られた粗製物を飽和NaHCO溶液(100ml)で洗浄し、次いでEtOAc(3×100ml)で抽出した。有機層を分離し、減圧下で濃縮した。
粗化合物を、(60〜120メッシュシリカゲル;4%MeOH/CHClおよび1mlのトリエチルアミン)を使用するカラムクロマトグラフィーに供し、アルコール出発物質を回収した。数量、2ステップに対し4.5g;収率、33%。
ATX−84:ステップ7
0℃未満に冷却したDCM(300ml)中に溶解した20gの6−ブロモヘキサン酸(1当量)の溶液に、窒素雰囲気下で、10分間隔で逐次的に、29.3gのEDC・HCl(1.5当量)、42.8mlのEtN(3当量)、および1.2gのDMAP(0.1当量)を添加した。この得られた溶液に、添加漏斗を使用して、14.5gの(Z)−ノナ−2−エン−1−オール(1当量)を添加し、100mlのDCM中に溶解し、窒素雰囲気下、室温で24時間撹拌した。
反応の進行を、TLC(ヘキサン中10%EtOAc;Rf:0.7)によりモニターした。反応塊を水(200ml)でクエンチし、次いで有機層を分離した。水層をDCM(2×100ml)で洗浄した。合わせた有機層を減圧下で濃縮した。得られた粗製物を飽和NaHCO溶液(150ml)で洗浄し、次いでEtOAc(2×150ml)で抽出した。有機層を分離し、無水NaSOで乾燥させ、減圧下で濃縮した。
粗化合物を、4%EtOAc/ヘキサンを使用するカラムクロマトグラフィー(60〜120メッシュシリカゲル)に供した。アルコール出発物質を回収した。生成量、18.0g;収率、55%。
ATX−84:ステップ8
90mlのACN中の4.5gのトリデカン−7−イル6−アミノヘキサノエート(Int 6、1当量)、および4.5gの(Z)−ノナ−2−エン−1−イル6−ブロモヘキサノエート(Int 7、1当量)の溶液に、2.7gの炭酸カリウム(1.4当量)を添加し、得られた混合物を窒素雰囲気下、90℃で4時間還流した。
反応の進行を、TLC(CHCl中10%MeOH;Rf:0.5)によりモニターした。反応塊を濾過し、ACN(2×20ml)で洗浄し、濾液を減圧下で濃縮した。
粗化合物を、20%EtOAc/ヘキサンを使用するカラムクロマトグラフィー(100〜200メッシュシリカゲル)に供した。出発物質を回収した。生成量、3.0g;収率、37%。
ATX−84:ステップ9
30mlの乾燥DCM中に溶解した2.5gの(Z)−ノナ−2−エン−1−イル6−((6−オキソ−6−(トリデカン−7−イルオキシ)ヘキシル)アミノ)ヘキサノエート(1当量)の溶液に、窒素雰囲気下、0℃で、5分間隔で、1.8mlのトリエチルアミン(3当量)および672mgのトリホスゲン(0.5当量)を添加した。得られた溶液を、窒素雰囲気下、室温で1時間撹拌した。得られた反応塊を減圧下で濃縮し、窒素雰囲気下で維持した。
窒素雰囲気下、0℃で撹拌した二口250mlの丸底フラスコ中の、乾燥THF(50ml)中の761mgの水素化ナトリウムの懸濁物に、2.2gの2−(ジメチルアミノ)エタン−1−チオール塩酸塩(3.5当量)を添加し、窒素雰囲気下で5分間撹拌し続けた。得られた溶液に、THF(60ml)中に溶解した上述の塩化カルバモイルをシリンジで約10分間ゆっくりと添加した。得られた溶液を窒素雰囲気下、室温で一晩撹拌した。
反応の進行を、TLC(10%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.5;PMA炭化)によりモニターした。反応塊を飽和NHCl溶液(60ml)でクエンチし、次いでEtOAc(130ml)を添加した。有機層を分離し、水層をEtOAc(3×40ml)で洗浄した。合わせた有機層を濃縮し、得られた粗製物をカラムクロマトグラフィーに供した。
シリカゲル(100〜200メッシュ)を使用して第1の精製を行った。4.6gの粗化合物を10.0gのシリカゲルに吸着させ、カラムに入れた90.0gのシリカゲルに注いだ。化合物を50%EtOAc/ヘキサンで溶離した。HPLCグレードの溶媒と共に中性アルミナを使用して第2の精製を行った。2.0gの粗化合物を6.0gの中性アルミナに吸着させ、得られたものをカラムに入れた40.0gの中性アルミナに注いだ。化合物を20%EtOAc/ヘキサンで溶離した。生成量、1.2g;収率、38%(300mg混合物)。
(実施例12:ATX−61の合成)
図10は、ATX−61(RL−42D)の合成経路を示し、これは以下のようにさらに記載される。
ATX−61:ステップ1
12gのグリシンエステル(1当量)をTHF(100ml)中に溶解し、0℃未満に冷却した。この溶液に、添加漏斗を通して、24.2mlのトリエチルアミン(1.5当量)および38.11gのBoc無水物(1.5当量)を逐次的に添加した。
反応の進行を、50%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.4を使用するTLCによりモニターした。
16時間後、反応塊を水でクエンチし、EtOAc(100ml)を添加した。有機層を分離し、水層をEtOAc(2×40ml)で洗浄し、合わせた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で濃縮した。
粗生成物を60〜120シリカゲル(25%EtOAc/ヘキサン)に供した。生成量、20.8g;収率、88%。
ATX−61:ステップ2
THF(130ml)中に溶解した18.9gのN−Bocグリシンエステル(1当量)の溶液に、5.85gのLiOH(1.5当量)の水溶液を添加し、得られた溶液を室温で4時間撹拌した。
反応を、TLC(60%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.3)によりモニターし、SMは存在していない。
反応塊を濃縮し、粗製塊を5%HCl(pH3)でクエンチし、次いでEtOAc(4×80ml)で抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で濃縮して、化合物を得た。生成量、15g;収率、92%;Massにより確認された。
ATX−61:ステップ3
DCM(30ml)中に溶解し、0℃未満に冷却した5gのN−Boc−グリシンエステル(Int 1、1当量)の溶液に、4.5mlのEtN(1.2当量)および6.44gのEDC・HCl(1.2当量)を添加した。この反応溶液に、20mlのDCM中の5.12gのヘプタデン−9−オール(0.7当量)を添加し、室温で一晩撹拌した。
出発物質はTLC(10%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.6)により存在しないことが観察された。反応塊を飽和NaHCO溶液で希釈し、有機層を分離し、水層をDCM(2×30ml)で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で濃縮した。粗製物(6.8g;生成物とアルコールの混合物)を用いて次のステップに進んだ。
ATX−61:ステップ4
4gのヘプタデカン−9−イル(tert−ブトキシカルボニル)グリシネート(Int 2、1当量)をDCM(40ml)中に溶解し、0℃に冷却し、7.4mlのTFA(10当量)を添加し、室温で1時間撹拌した。
TLC(10%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.5)により反応の完了を2時間で確認した。
反応塊を減圧下で濃縮し、残留塊を飽和重炭酸ナトリウム溶液(30ml)で洗浄し、EtOAc(3×30ml)で抽出し、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で濃縮して、Int 3を得た。
粗生成物を、1〜3%MeOH/CHClおよび2mLのEtNを使用するカラムクロマトグラフィー(シリカ、60〜120)に供した。生成量、1g;H−NMRおよびMassによって確認された。
ATX−61:ステップ5
DCM(35ml)中に溶解し、0℃未満に冷却した4gのブロモ酢酸(1当量)の溶液に、4.7mlのEtN(1.2当量)および354mgのDMAP(0.1当量)、続いて13.23gのHATU(1.2当量)を添加した。この反応溶液に、20mlのDCM中の2.88gの(Z)−ノナ−2−エン−1−オール(0.7当量)を添加し、室温で一晩撹拌した。
反応を、TLC(10%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.7)によりモニターした。
反応塊を飽和NaHCO溶液(80ml)で希釈し、有機層を分離し、水層をDCM(40ml)で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で濃縮した。残留塊をシリカゲル(60〜120)カラムクロマトグラフィー(1.5%EtOAc/ヘキサン)により精製した。生成量、4g;収率、52%。
ATX−61:ステップ6
1gのヘプタデカン−9−イルグリシネート(Int 3、1当量)をTHF(25ml)中に溶解し、0.5mlのTEA(1.3当量)および1.08gの(Z)−ノナ−2−エン−1−イル2−ブロモアセテート誘導体(Int 4、1.3当量)を添加し、室温で一晩撹拌した。
反応の進行を、TLC(10%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.4)によりモニターした。反応混合物を水(30ml)で希釈し、EtOAc(20ml×2)で抽出し、合わせた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で濃縮した。
残留塊をカラム(シリカゲル;100〜200)クロマトグラフィー(2%EtOAc/ヘキサン)により精製した。生成量、700mg;収率、47%;Massにより確認された。
ATX−61:ステップ7
15mlのDCM中に溶解し、5℃未満に冷却した700mgのヘプタデカン−9−イル(Z)−(2−(ノナ−2−エン−1−イルオキシ)−2−オキソエチル)グリシネート)(1当量)の溶液に、0.4mlのEtN(3当量)、続いて209mgのトリホスゲン(0.5当量)を10分間にわたって小分けして添加した。
反応混合物の進行をTLCによりモニターし、反応を0.5時間完了させ、反応塊を減圧下で濃縮した。
窒素雰囲気下、0℃で撹拌した乾燥THF(10ml)およびDMF(3ml)中の423mgのN,N−ジメチルエタンチオール塩酸塩(3当量)の溶液に、144mgの水素化ナトリウム(6当量)を添加した。10分後、この反応塊に、THF(15ml)に溶解することによって上述の溶液を添加した。得られた溶液を、室温で1時間撹拌した。
1時間後、反応の完了をTLC(10%MeOH/CHCl;Rf:0.5)により観察した。
反応塊を飽和NHCl溶液(20ml)でクエンチし、水(20ml)およびEtOAc(30ml)を添加した。水層をEtOAc(2×20ml)で洗浄し、合わせた有機層をブライン溶液(20ml)で洗浄した。有機層をNaSOで乾燥させ、減圧下で濃縮した。
粗製物を、15%EtOAc/ヘキサンを用いるシリカゲル(100〜200)、次いで15%EtOAc/ヘキサンを用いる中性アルミナを使用するカラムクロマトグラフィーに供して、純粋な化合物を得た。生成量、520mg;収率、58%;H−NMR、HPLC、およびMassによって確認された。
(実施例13:ATX−63の合成)
図12は、ATX−63(RL−42A)の合成経路を示し、これは以下のようにさらに記載される。
ATX−63:ステップ1
12gのグリシンエステル(1当量)をTHF(100ml)中に溶解し、0℃未満に冷却した。この溶液に、添加漏斗を通して、24.2mlのトリエチルアミン(1.5当量)および38.11gのBoc無水物(1.5当量)を逐次的に添加した。
反応の進行を、50%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.4を使用するTLCによりモニターした。
16時間後、反応塊を水でクエンチし、EtOAc(100ml)を添加した。有機層を分離し、水層をEtOAc(2×40ml)で洗浄し、合わせた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で濃縮した。
粗生成物を60〜120シリカゲル(25%EtOAc/ヘキサン)に供した。生成量、20.8g;収率、88%。
ATX−63:ステップ2
THF(130ml)中に溶解した18.9gのN−Bocグリシンエステル(1当量)の溶液に、5.85gのLiOH(1.5当量)の水溶液を添加し、得られた溶液を室温で4時間撹拌した。
反応を、TLC(60%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.3)によりモニターし、出発物は反応生成物に存在していなかった。
反応塊を濃縮し、粗製塊を5%HCl(pH3)でクエンチし、次いでEtOAc(4×80ml)で抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で濃縮して、化合物を得た。生成量、15g;収率、92%;Massにより確認された。
ATX−63:ステップ3
DCM(50ml)中に溶解し、0℃未満に冷却した5gのN−Boc−グリシンエステル(Int 1、1当量)の溶液に、4.5mlのEtN(1.2当量)および6.4gのEDC・HCl(1.2当量)を添加した。この反応溶液に、20mlのDCM中の3.4gのウンデカン−6−オール(0.7当量)を添加し、室温で一晩撹拌した。
出発物質はTLC(15%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.6)により存在しないことが観察された。反応塊を飽和NaHCO溶液(20ml)で希釈し、有機層を分離し、水層をDCM(2×40ml)で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で濃縮した。カラム濾過後、粗製物(5.5g;生成物とアルコールの混合物)を用いて次のステップに進んだ。
ATX−63:ステップ4
3.3gの粗製ウンデカン−6−イル(tert−ブトキシカルボニル)グリシネート(Int 2、1当量)をDCM(20ml)中に溶解し、0℃に冷却し、7.6mlのTFA(10当量)を添加し、室温で1時間撹拌した。
TLC(10%MeOH/DCM;Rf:0.5)により反応の完了を2時間で確認した。反応塊を減圧下で濃縮し、残留塊を飽和重炭酸ナトリウム溶液(50ml)で洗浄し、EtOAc(3×25ml)で抽出し、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で濃縮して、Int 3を得た。
粗生成物を、1〜3%MeOH/CHClおよび2mLのEtNを使用するカラムクロマトグラフィー(シリカ、60〜120)に供した。生成量、1.2g;収率、40%;H−NMRおよびMassによって確認された。
ATX−63:ステップ5
DCM(35ml)中に溶解し、0℃未満に冷却した4gのブロモ酢酸(1当量)の溶液に、4.7mlのEtN(1.2当量)、続いて13.23gのHATU(1.2当量)および354mgのDMAP(0.1当量)を添加した。この反応溶液に、20mLのDCM中の2.88gの(Z)−ノナ−2−エン−1−オール(0.7当量)を添加し、室温で一晩撹拌した。
反応を、TLC(10%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.7)によりモニターした。
反応塊を飽和NaHCO溶液(80ml)で希釈し、有機層を分離し、水層をDCM(40ml)で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で濃縮した。残留塊をシリカゲル(60〜120)カラムクロマトグラフィー(1.5%EtOAc/ヘキサン)により精製した。生成量、4g;収率、52%。
ATX−63:ステップ6
1.2gのウンデカン−6−イルグリシネート(Int 3、1当量)を25mlのTHF中に溶解し、0.9mlのTEA(1.3当量)および1.37gの(Z)−ノナ−2−エン−1−イル2−ブロモアセテート(Int 4、1当量)を添加し、室温で一晩撹拌した。
反応の進行を、TLC(10%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.5)によりモニターした。反応混合物を水(30ml)で希釈し、EtOAc(20ml×2)で抽出し、合わせた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で濃縮した。
残留塊をカラム(シリカゲル;100〜200)クロマトグラフィー(3%EtOAc/ヘキサン)により精製した。生成量、800mg;収率、37%;Massにより確認された。
ATX−63:ステップ7
DCM中に溶解し、5℃未満に冷却した800mgの(Z)−ノナ−2−エン−1−イル(2−オキソ−2−(ウンデカン−6−イルオキシ)エチル)グリシネート(1当量)の溶液に、0.4mlのEtN(3当量)、続いて209mgのトリホスゲン(0.5当量)を10分間にわたって小分けして添加した。
反応混合物の進行をTLCによりモニターし、反応を1時間完了させ、反応塊を減圧下で濃縮した。
窒素雰囲気下、0℃で撹拌した乾燥THFおよびDMF(それぞれ、10mlおよび5ml)中の423mgのN,N−ジメチルエタンチオール塩酸塩(3当量)の溶液に、144mgの水素化ナトリウム(6当量)を添加した。10分後、この反応塊に、THFに溶解することによって上述の溶液を添加した。得られた溶液を、室温で1時間撹拌した。
1時間後、反応の完了をTLC(70%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.4)により観察した。反応塊を飽和NHCl溶液(25ml)でクエンチし、水(20ml)およびEtOAc(20ml)を添加した。水層をEtOAc(2×20ml)で洗浄し、合わせた有機層をブライン溶液(20ml)で洗浄した。有機層をNaSOで乾燥させ、減圧下で濃縮した。
粗製物を、20%EtOAc/ヘキサンを用いるシリカゲル(100〜200)、次いで5%EtOAc/ヘキサンを用いる中性アルミナを使用するカラムクロマトグラフィーに供して、純粋な化合物を得た。生成量、510mg;収率、48%;H−NMR、HPLC、およびMassによって確認された。
(実施例14:ATX−64の合成)
図13は、ATX−64(RL−42C)の合成経路を示し、これは以下のようにさらに記載される。
ATX−64:ステップ1
12gのエチルグリシネート(1当量)をTHF(100ml)中に溶解し、0℃未満に冷却した。この得られた溶液に、添加漏斗を通して、24.2mlのトリエチルアミン(1.5当量)および38.11gのBoc無水物(1.5当量)を逐次的に添加した。
反応の進行を、50%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.4を使用するTLCによりモニターした。
16時間後、反応塊を水でクエンチし、EtOAc(100ml)を添加した。有機層を分離し、水層をEtOAc(2×40ml)で洗浄し、合わせた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で濃縮した。
粗生成物を60〜120シリカゲル(25%EtOAc/ヘキサン)に供した。生成量、20.8;収率、88%。
ATX−64:ステップ2
THF(130ml)中に溶解した18.9gのN−Bocグリシンエステル(1当量)の溶液に、5.85gのLiOH(1.5当量)の水溶液を添加し、得られた溶液を室温で4時間撹拌した。
反応を、TLC(60%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.3)によりモニターし、出発物質は反応生成物に存在していなかった。
反応塊を濃縮し、粗製塊を5%HCl(pH3)でクエンチし、次いでEtOAc(4×80ml)で抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で濃縮して、化合物を得た。生成量、15g;収率、92%;Massにより確認された。
ATX−64:ステップ3
DCM(50ml)中に溶解し、0℃未満に冷却した5gのN−Boc−グリシンエステル(Int 1、1当量)の溶液に、4.5mlのEtN(1.2当量)および6.4gのEDC・HCl(1.2当量)を添加した。この反応溶液に、15mlのDCM中の4.84gのヘキサデカン−10−オール(0.7当量)を添加し、室温で一晩撹拌した。
出発物質はTLC(15%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.6)により存在しないことが観察された。反応塊を飽和NaHCO溶液で希釈し、有機層を分離し、水層をDCM(2×30ml)で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で濃縮した。
カラム濾過後、粗製物(5.5g;生成物とアルコールの混合物)を用いて次のステップに進んだ。
ATX−64:ステップ4
3.85gの粗製ヘプタデカン−9−イル(tert−ブトキシカルボニル)グリシネート(Int 2、1当量)を30mlのDCM中に溶解し、0℃に冷却し、7.4mlのTFA(10当量)を添加し、室温で1時間撹拌した。
TLC(10%MeOH/DCM;Rf:0.5)により反応の完了を2時間で確認した。
反応塊を減圧下で濃縮し、残留塊を飽和重炭酸ナトリウム溶液(30ml)で洗浄し、EtOAc(3×30ml)で抽出し、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で濃縮して、Int 3を得た。
粗生成物を、1〜3%MeOH/CHClおよび2mLのEtNを使用するカラムクロマトグラフィー(シリカ、60〜120)に供した。生成量、2.2g;H−NMRおよびMassによって確認された。
ATX−64:ステップ5
DCM(35ml)中に溶解し、0℃未満に冷却した4gのブロモ酢酸(1当量)の溶液に、4.7mlのEtN(1.2当量)、続いて13.23gのHATU(1.2当量)および354mgのDMAP(0.1当量)を添加した。この反応溶液に、20mlのDCM中の2.88gの(Z)−ノナ−2−エン−1−オール(0.7当量)を添加し、室温で一晩撹拌した。
反応を、TLC(10%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.7)によりモニターした。
反応塊を飽和NaHCO溶液(80ml)で希釈し、有機層を分離し、水層をDCM(40ml)で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で濃縮した。
残留塊をシリカゲル(60〜120)カラムクロマトグラフィー(1.5%EtOAc/ヘキサン)により精製した。生成量、4g;収率、52%。
ATX−64:ステップ6
2.1gのヘキサデカン−8−イルグリシネート(Int 3、1当量)を50mlのTHF中に溶解し、1.2mlのTEA(1.3当量)および2.39gの(Z)−ノナ−2−エン−1−イル2−ブロモアセテート(Int 4、1.3当量)を添加し、室温で一晩撹拌した。
反応の進行を、TLC(10%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.5)によりモニターした。反応混合物を水(30ml)で希釈し、EtOAc(2×30ml)で抽出し、合わせた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で濃縮した。
残留塊をカラム(シリカゲル;100〜200)クロマトグラフィー(3%EtOAc/ヘキサン)により精製した。生成量、2.2g;収率、65%;Massにより確認された。
ATX−64:ステップ7
15mlのDCM中に溶解し、5℃未満に冷却した2.2gのヘプタデカン−9−イル(Z)−(2−(ノナ−2−エン−1−イルオキシ)−2−オキソエチル)グリシネート)(1当量)の溶液に、1.6mlのEtN(3当量)、続いて678mgのトリホスゲン(0.5当量)を10分間にわたって小分けして添加した。
反応混合物の進行をTLCによりモニターし、反応を1時間完了させ、反応塊を減圧下で濃縮した。
窒素雰囲気下、0℃で撹拌した乾燥THFおよびDMF(それぞれ、35mlおよび15ml)中の3.94gのN,N−ジメチルエタンチオール塩酸塩(7当量)の溶液に、672mgの水素化ナトリウム(7当量)を添加した。10分後、この反応塊に、THFに溶解することによって上述の溶液を添加した。得られた溶液を、室温で1時間撹拌した。
1時間後、反応の完了をTLC(70%EtOAc/ヘキサン;Rf:0.4)により観察した。反応塊を飽和NHCl溶液(25ml)でクエンチし、水(20ml)およびEtOAc(20ml)を添加した。水層をEtOAc(20ml×2)で洗浄し、合わせた有機層をブライン溶液(20ml)で洗浄した。有機層をNaSOで乾燥させ、減圧下で濃縮した。
粗製物を、25%EtOAc/ヘキサンを用いるシリカゲル(100〜200)、次いで15〜20%EtOAc/ヘキサンを用いる中性アルミナを使用するカラムクロマトグラフィーに供して、純粋な化合物を得た。生成量、1.0mg;収率、40%;H−NMR、HPLC、およびMassによって確認された。
(実施例15:pKa値)
脂質を滴定してそれらのpKa値を測定した。結果を以下の表に示す。
(実施例16:in vivoでのEPO mRNA安定性)
異なるカチオン性脂質を含むナノ粒子の注射後に血漿中のmRNAのレベルを測定し、比較した。脂質でカプセル化されたマウスepo mRNAの注射後のin vivoでの血漿エリスロポエチン(epo)レベルの評価のために、メスのBalb/cマウス(6〜8週齢)を使用した。全ての製剤は、5ml/kgの投薬体積で0.03および0.1mg/kgの用量で尾静脈注射を介して静脈内投与した。製剤注射の6時間後に、2%イソフルラン下で心臓穿刺を介して最終採血を行った。血液を0.109Mクエン酸緩衝液チューブに採取し、5000rpmで10分間の遠心分離により処理した。血清を採取し、epo mRNAレベルを分析した。結果を図14に示す。結果は、ATX−57、ATX−81、ATX−82、ATX−83、ATX−84、ATX−85、ATX−86、およびATX−87について、ATX−2を超える実質的な改善を示す。
(実施例17:in vivoでのマウス第VII因子サイレンシングおよびEPO発現)
リポソームライブラリーの肝臓指向のin vivoでのスクリーニングを使用して、肝実質を構成する細胞である肝細胞における高レベルのsiRNA媒介遺伝子サイレンシングを促進する一連の化合物を試験した。血液凝固因子である第VII因子は、肝臓への機能的siRNA送達をアッセイするための適切な標的遺伝子である。この因子は肝細胞において特異的に産生されるので、遺伝子サイレンシングは、細網内皮系の細胞(例えば、クッパー細胞)への送達ではなく、実質への送達の成功を示す。さらに、第VII因子は血清中で容易に測定することができる分泌タンパク質であり、動物を安楽死させる必要性を排除する。mRNAレベルでのサイレンシングは、タンパク質のレベルを測定することによって容易に決定することができる。これは、タンパク質の半減期が短い(2〜5時間)ためである。第VIII因子を対象とするsiRNAを有する組成物を、ATX−ATX−002、ATX−57、およびATX−58、ならびに比較例試料のリン酸緩衝生理食塩水(PBS)を用いて製剤化した。メスのC57BL/6マウス(6〜8週齢)を、FVII siRNAノックダウン(KD)実験に使用した。
全ての製剤は、5mg/kgの投薬体積で0.03および0.1mg/kgの用量で尾静脈注射を介して静脈内投与した。製剤注射の48時間後に、2%イソフルラン下で心臓穿刺を介して最終採血を行った。血液を0.109Mクエン酸緩衝液チューブに採取し、1200Gで10分間の遠心分離により処理した。血漿を採取し、第VII因子タンパク質レベルを発色アッセイ(Biophen FVII、Aniara Corporation)により分析した。PBS注射マウスからの試料を使用して標準曲線を構築し、処置群を未処置のPBS対照と比較することにより相対的な第VII因子発現を決定した。結果は、ATX−57およびATX−58が、0.03と0.1mg/kgの両方でATX−002よりも実質的に有効であることを示した(図15)。
脂質でカプセル化されたマウスepo mRNAの送達後のin vivoでのepoタンパク質発現の評価のために、メスのBalb/cマウス(6〜8週齢)を使用した。全ての製剤は、5mL/kgの投薬体積で0.03および0.1mg/kgの用量で尾静脈注射を介して静脈内投与した。製剤注射の6時間後に、2%イソフルラン下で心臓穿刺を介して最終採血を行った。血液を0.109Mクエン酸緩衝液チューブに採取し、5000rpmで10分間の遠心分離により処理した。血清を採取し、epoタンパク質レベルをepo ELISAアッセイ(R&D systems)により分析した。PBS注射マウスからの試料を使用して標準曲線を構築し、処置群を未処置のPBS対照と比較することにより相対的な第VII因子発現を決定した。結果は、epo mRNAが、0.1mg/mlで、ATX−2よりもATX−57ナノ粒子において実質的に高い量で発現することを示した(図16)。
被験体への治療用化合物の送達は、その治療効果にとって重要であり、通常それは標的とする細胞および組織に到達する化合物の限られた能力によって妨げられ得る。ATX−B−6、ATX−B−7、およびATX−B−8を含む多様なカチオン性脂質が、WO2016/081029において開示されている。

そのような化合物を様々な送達手段により組織の、標的とする細胞に進入させるための改良が重要である。本明細書の記載は、生物活性分子の、標的化された細胞内送達を促進する組成物および調製方法における新規な脂質に関する。
式I

(式中、
は、−CH((CH CH または−CH((CH CH )((CH n−1 CH )であり、式中、nは、4、5、6、7、または8であり、
は、2〜20個の炭素からなる直鎖アルキル、アルケニル、またはアルキニルであり、
およびLは、同一または異なる、それぞれ、直鎖アルキレン、または2〜20個の炭素からなる直鎖アルケニレンであり、
は、SまたはOであり、
は、1〜6個の炭素からなる直鎖または分岐状のアルキレンであり、
およびRは、同一または異なる、それぞれ、水素、または1〜6個の炭素からなる直鎖もしくは分岐状のアルキルである)
の化合物、またはその薬学的に許容される塩もしくは溶媒和物が記載される。
一実施形態では、以下:



の通りの式ATX−43、ATX−57、ATX−58、ATX−81、ATX−82、ATX−83、ATX−84、ATX−86、およびATX−87の化合物からなる群より選択される。
一実施形態では、本明細書で記載されるものは、Rが、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、または31個の炭素からなる分岐鎖アルキルであり;Rが、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20個の炭素からなる直鎖アルキル、アルケニル、またはアルキニルであり;LおよびLが、同一または異なる、それぞれ、直鎖アルキレン、または2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、もしくは20個の炭素からなる直鎖アルケニレンであり;Xが、SまたはOであり;Rが、1、2、3、4、5、または6個の炭素からなる直鎖または分岐状のアルキレンであり;RおよびRが、同一または異なる、それぞれ、水素、または1、2、3、4、5、もしくは6個の炭素からなる直鎖もしくは分岐状のアルキルである、化合物からなる。
好ましい実施形態では、Rは−CH((CHCHであり、式中、nは、4、5、6、7、または個の炭素であり;Rは、直鎖アルケニルであり;L、2、3、または5個の炭素の直鎖アルキレンであり;L、3、または5個の炭素の直鎖アルキレンであり;XはSであり;Rは、2または3個の炭素の直鎖アルキレンであり;RおよびRは、同一または異なる、それぞれ、1または2個の炭素である。
(実施例1:例示的な脂質)
式Iの例示的な化合物は、表1に提示される。



脂質でカプセル化されたマウスepo mRNAの送達後のin vivoでのepoタンパク質発現の評価のために、メスのBalb/cマウス(6〜8週齢)を使用した。全ての製剤は、5mL/kgの投薬体積で0.03および0.1mg/kgの用量で尾静脈注射を介して静脈内投与した。製剤注射の6時間後に、2%イソフルラン下で心臓穿刺を介して最終採血を行った。血液を0.109Mクエン酸緩衝液チューブに採取し、5000rpmで10分間の遠心分離により処理した。血清を採取し、epoタンパク質レベルをepo ELISAアッセイ(R&D systems)により分析した。PBS注射マウスからの試料を使用して標準曲線を構築し、処置群を未処置のPBS対照と比較することにより相対的な第VII因子発現を決定した。結果は、epo mRNAが、0.1mg/mlで、ATX−2よりもATX−57ナノ粒子において実質的に高い量で発現することを示した(図16)。
特定の実施形態では、例えば以下の項目が提供される。
(項目1)
式I:

の化合物、またはその塩もしくは溶媒和物であって、式中、
は、10〜31個の炭素からなる分岐鎖アルキルであり、
は、2〜20個の炭素からなる直鎖アルキル、アルケニル、またはアルキニルであり、
は、1〜6個の炭素からなる直鎖または分岐状のアルキレンであり、
およびR は、同一または異なる、それぞれ、水素、または1〜6個の炭素からなる直鎖もしくは分岐状のアルキルであり、
およびL は、同一または異なる、それぞれ、1〜20個の炭素の直鎖アルキレン、または2〜20個の炭素の直鎖アルケニレンであり、
は、SまたはOである、
化合物、またはその塩もしくは溶媒和物。
(項目2)
が、Sからなる、項目1に記載の化合物。
(項目3)
が、エチレンまたはプロピレンからなる、項目1に記載の化合物。
(項目4)
およびR が、別々にメチルまたはエチルである、項目1に記載の化合物。
(項目5)
が、1、3、または5個の炭素からなるアルケニルである、項目1に記載の化合物。
(項目6)
が、1、2、3、または5個の炭素からなるアルケニルである、項目5に記載の化合物。
(項目7)
が、アルケニルである、項目1に記載の化合物。
(項目8)
が、9個の炭素からなるアルケニルである、項目7に記載の化合物。
(項目9)
が、−CH((CH CH からなり、式中、nは4、5、6、または7である、項目7に記載の化合物。
(項目10)
nが5であり、L が、1または3個の炭素からなるアルケニルである、項目9に記載の化合物。
(項目11)
nが6であり、L が、3または5個の炭素からなるアルケニルである、項目9に記載の化合物。
(項目12)
nが7であり、L が、1、2、または3個の炭素からなるアルケニルである、項目9に記載の化合物。
(項目13)
nが8であり、L が、1または3個の炭素からなるアルケニルである、項目9に記載の化合物。
(項目14)
が、−CH((CH CH )((CH n+1 CH )からなり、式中、nは6または7である、項目7に記載の化合物。
(項目15)
式ATX−43、ATX−57、ATX−58、ATX−61、ATX−63、ATX−64、ATX−81、ATX−82、ATX−83、ATX−84、ATX−86、ATX−87、およびATX−88:



の化合物からなる群より選択される、項目1に記載の化合物。
(項目16)
項目1に記載の化合物を含む医薬組成物。
(項目17)
脂質ナノ粒子中の項目1に記載の化合物を含む、項目1に記載の医薬組成物。
(項目18)
前記脂質ナノ粒子が、中性脂質およびコンジュゲート脂質をさらに含む、項目17に記載の医薬組成物。
(項目19)
前記脂質ナノ粒子が、mRNAをカプセル化している、項目17に記載の医薬組成物。
(項目20)
生物学的に活性なタンパク質をコードするmRNAをさらに含む、項目17に記載の医薬組成物。
(項目21)
標的細胞中のmRNAと相同なヌクレオチド配列を含むRNAをさらに含む、項目17に記載の医薬組成物。

Claims (21)

  1. 式I:
    の化合物、またはその塩もしくは溶媒和物であって、式中、
    は、10〜31個の炭素からなる分岐鎖アルキルであり、
    は、2〜20個の炭素からなる直鎖アルキル、アルケニル、またはアルキニルであり、
    は、1〜6個の炭素からなる直鎖または分岐状のアルキレンであり、
    およびRは、同一または異なる、それぞれ、水素、または1〜6個の炭素からなる直鎖もしくは分岐状のアルキルであり、
    およびLは、同一または異なる、それぞれ、1〜20個の炭素の直鎖アルキレン、または2〜20個の炭素の直鎖アルケニレンであり、
    は、SまたはOである、
    化合物、またはその塩もしくは溶媒和物。
  2. が、Sからなる、請求項1に記載の化合物。
  3. が、エチレンまたはプロピレンからなる、請求項1に記載の化合物。
  4. およびRが、別々にメチルまたはエチルである、請求項1に記載の化合物。
  5. が、1、3、または5個の炭素からなるアルケニルである、請求項1に記載の化合物。
  6. が、1、2、3、または5個の炭素からなるアルケニルである、請求項5に記載の化合物。
  7. が、アルケニルである、請求項1に記載の化合物。
  8. が、9個の炭素からなるアルケニルである、請求項7に記載の化合物。
  9. が、−CH((CHCHからなり、式中、nは4、5、6、または7である、請求項7に記載の化合物。
  10. nが5であり、Lが、1または3個の炭素からなるアルケニルである、請求項9に記載の化合物。
  11. nが6であり、Lが、3または5個の炭素からなるアルケニルである、請求項9に記載の化合物。
  12. nが7であり、Lが、1、2、または3個の炭素からなるアルケニルである、請求項9に記載の化合物。
  13. nが8であり、Lが、1または3個の炭素からなるアルケニルである、請求項9に記載の化合物。
  14. が、−CH((CHCH)((CHn+1CH)からなり、式中、nは6または7である、請求項7に記載の化合物。
  15. 式ATX−43、ATX−57、ATX−58、ATX−61、ATX−63、ATX−64、ATX−81、ATX−82、ATX−83、ATX−84、ATX−86、ATX−87、およびATX−88:
    の化合物からなる群より選択される、請求項1に記載の化合物。
  16. 請求項1に記載の化合物を含む医薬組成物。
  17. 脂質ナノ粒子中の請求項1に記載の化合物を含む、請求項1に記載の医薬組成物。
  18. 前記脂質ナノ粒子が、中性脂質およびコンジュゲート脂質をさらに含む、請求項17に記載の医薬組成物。
  19. 前記脂質ナノ粒子が、mRNAをカプセル化している、請求項17に記載の医薬組成物。
  20. 生物学的に活性なタンパク質をコードするmRNAをさらに含む、請求項17に記載の医薬組成物。
  21. 標的細胞中のmRNAと相同なヌクレオチド配列を含むRNAをさらに含む、請求項17に記載の医薬組成物。
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