JP2022513489A - 葉酸代謝拮抗薬担持ナノ粒子および医薬におけるそれらの使用 - Google Patents
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Abstract
本発明は、金属および/または半導体を含むコア、およびコアに共有結合した複数のリガンドを含むナノ粒子を提供し、前記リガンドは、(i)炭水化物、グルタチオンまたはエチレングリコール含有部分を含む少なくとも1種の希釈リガンド、および(ii)式D-L1-Z-L2のリガンドであって、式中、Dは葉酸拮抗剤または葉酸を含み、L1はC2-C12グリコールおよび/またはC2-C12アルキル鎖を含む第1のリンカー部分を含み、L2はC2-C12グリコールおよび/またはC2-C12アルキル鎖を含む第2のリンカー部分を含み、L1およびL2は同じであるまたは異なってよく、ZはL1およびL2を連結するカルボニル含有基であり、L2は前記コアに結合される、リガンド、を含む。このようなナノ粒子を含む医薬組成物、その医用使用およびナノ粒子を製造するための方法も提供される。【選択図】図1
Description
本出願は、2018年12月14日出願のGB1820470.1からの優先権を主張する。この出願の内容および要素は、本出願において参照により本明細書に組み込まれる。
発明の分野
本発明は、特に医薬としての使用のための、特定の組織型または部位への活性薬剤の送達のための担体としてのナノ粒子に関し、かつ癌を含む、炎症性、自己免疫性および増殖性障害の治療方法を含む。局所ゲル製剤を含む、医薬組成物、およびそれらの使用方法も開示される。
本発明は、特に医薬としての使用のための、特定の組織型または部位への活性薬剤の送達のための担体としてのナノ粒子に関し、かつ癌を含む、炎症性、自己免疫性および増殖性障害の治療方法を含む。局所ゲル製剤を含む、医薬組成物、およびそれらの使用方法も開示される。
本発明は、組成物および製剤、ならびに哺乳動物および特にヒトの治療のためを含む、このような組成物および製剤の製造方法ならびに投与方法に関する。
葉酸代謝拮抗薬は、例えば、ジヒドロ葉酸還元酵素(DHFR)の阻害により、葉酸(ビタミンB9)の作用と拮抗する代謝拮抗薬の一種である。葉酸代謝拮抗薬は、細胞分裂、DNA/RNA合成および修復ならびにタンパク質合成を阻害する。種々の葉酸代謝拮抗薬が、癌(例えば、血液系腫瘍および骨肉腫のためのメトトレキサート、非小細胞肺癌および中皮腫のためのペメトレキセド)および炎症性疾患(例えば、乾癬および関節リウマチのためのメトトレキサート)の治療に使用されてきた。ある種の葉酸代謝拮抗薬は、微生物DHFRを選択的に標的にし、抗菌剤または抗マラリア薬として使用される(例えば、トリメトプリムピリメタミン)。
葉酸の細胞取り込みは、葉酸受容体アルファおよび葉酸受容体ベータなどの葉酸受容体により媒介される。葉酸受容体アルファは、卵巣腫瘍、乳腺腫瘍、腎腫瘍、結腸直腸腫瘍および脳腫瘍を含むいくつかの上皮由来腫瘍で過剰発現される。葉酸受容体を結合する抗体などの薬剤が、標的療法および癌の診断のために開発されている(例えば、卵巣癌のためのファーレツズマブ)。
治療薬のナノ粒子ベース送達は、標的化、浸透(例えば、皮膚浸透)または送達される薬剤の他の特性を改善するために採用され得る。ナノ粒子はまた、画像処理および診断にも使用される。例えば、Zwicke et al.,2012,Nano Rev,Vol.3,10.3402、は、癌ナノ治療薬のアクティブターゲティングのための葉酸受容体の使用について概説している。Hu et al.,2014,Theranostics,4(2),pp.142-153は、腫瘍分子共存診断のための蛍光酵素模倣物として機能する葉酸-受容体-標的化金ナノクラスターについて記載している。金ナノクラスターは、無水ジメチルスルホキシド中でEDC/NHSカップリングを用いて、ウシ血清アルブミン(BSA)被覆金ナノクラスターを葉酸と反応させることにより形成された(Huらの図1を参照)。
メトトレキサートおよびペメトレキセドなどの葉酸代謝拮抗薬の金ナノ粒子への複合化も、報告されている。米国出願公開第2015/0231077号は、MTXを含むアミン含有分子で不動態化された金ナノ粒子について記載している。Stolarczyk et al.,2017,Eur J Pharm Sci,Vol.109,pp.13-20は、ペメトレキセド複合化金ナノ粒子について記載しており、この論文では、ペメトレキセドがカルボン酸基により金表面と相互作用することが提案された。Chen et al.,Molecular Pharmaceutics,2007,Vol.4,No.5,pp.713-722は、MTXの13nmのコロイド状金ナノ粒子への吸着(スキーム1参照)およびその後のMTX-AuNPの種々の癌細胞に対する細胞傷害性効果の評価について記載している。Tran et al.,Biochemical Engineering Journal,2013,Vol.78,pp.175-180は、ワンポット合成によるメトトレキサート複合化金ナノ粒子の製造、およびその後の癌細胞に対するMTX-AuNPのインビトロ試験について記載している。Bessar et al.,Colloids and Surfaces B:Biointerfaces,2016,Vol.141,pp.141-147は、ナトリウム 3-メルカプト-1-プロパンスルホネートで官能化された水溶性金ナノ粒子(Au-3MPS)上へのMTXの非共有結合担持について記載しており、Au-3MPS@MTXが乾癬患者の局所療法として好適である可能性があることを提案している。Au-3MPSに対するMTXの担持効率は、70~80%の範囲であると評価され、急速に放出される(1時間以内に80%)。Fratoddi et al.,Nanomedicine:Nanotechnology,Biology and Medicine,2019,Vol.17,pp.276-286は、皮膚炎症マウスモデルにおける局所Au-3MPS@MTXの効果について記載している。
これらの進展にもかかわらず、例えば、癌、炎症性および自己免疫疾患の治療のための葉酸受容体の標的化および/または葉酸代謝拮抗薬の送達のための、さらなるナノ粒子送達系に対する未充足のニーズが残されている。特に、改善された担持(例えば、より高い密度の葉酸代謝拮抗薬または葉酸ペイロードおよび/またはより高い担持効率)を示すナノ粒子およびその医薬組成物は、未充足のニーズとして残されている。本発明はこれらのニーズに対する解決策を提供し、関連する追加の利点を提供しようとするものである。
概して、本発明は、医薬で使用される葉酸代謝拮抗薬保持ナノ粒子およびその組成物に関する。本発明者らは、驚くべきことに、ナノ粒子への化合物の複合化の前にそれによりリンカーがその基に結合される、葉酸および葉酸代謝拮抗薬クラスに共通の構造基(カルボン酸基)の修飾が、ナノ粒子上の化合物の担持を顕著に高めることを見出した。さらに本明細書で記載されるように、末端アミンを有するエチレングリコール鎖を有する、修飾型メトトレキサートは、コア当り最大10個またはそれを超えるメトトレキサート含有リガンドの平均担持を示し、一方でメトトレキサート分子上のカルボン酸基を介するナノ粒子上のアミン末端リンカーへの非修飾メトトレキサートの結合は、コア当り5個以下のメトトレキサート含有リガンドの平均担持を示した。担持の改善に加えて、メトトレキサートの修飾は、より均質なナノ粒子の集団をもたらし、これはおそらく、ナノ粒子へのメトトレキサートのより制御された結合部位の結果であろう。さらに、メトトレキサートなどの、葉酸代謝拮抗薬へのリンカー修飾(例えば、-(EG)3-NH2修飾)を使用して、構築物の溶解度を調節し、および/またはコロナリガンドの局所的順序を変え得る。また、本明細書の複合化ナノ粒子は、リガンド単独およびナノ粒子単独の活性に比べて、相乗的活性を示すことも考えられる。
従って、第1の態様では、本発明はナノ粒子を提供し、ナノ粒子は、
金属および/または半導体を含むコア、および
コアに共有結合した複数のリガンド、
を含み、上記リガンドは、
(i)炭水化物、グルタチオンまたはエチレングリコール含有部分を含む少なくとも1種の希釈リガンド、および
(ii)式D-L1-Z-L2のリガンドであって、式中、Dは葉酸拮抗剤または葉酸を含み、L1はC2-C12グリコールおよび/またはC1-C12またはC2-C12アルキル鎖を含む第1のリンカー部分を含み、L2はC2-C12グリコールおよび/またはC1-C12またはC2-C12アルキル鎖を含む第2のリンカー部分を含み、L1およびL2は同じであるまたは異なってよく、Zは、L1およびL2を連結する最大10個の原子の二価のリンカー基であり、Zは少なくとも2個のヘテロ原子を含み、L2は上記コアに結合される、リガンド
を含む。
金属および/または半導体を含むコア、および
コアに共有結合した複数のリガンド、
を含み、上記リガンドは、
(i)炭水化物、グルタチオンまたはエチレングリコール含有部分を含む少なくとも1種の希釈リガンド、および
(ii)式D-L1-Z-L2のリガンドであって、式中、Dは葉酸拮抗剤または葉酸を含み、L1はC2-C12グリコールおよび/またはC1-C12またはC2-C12アルキル鎖を含む第1のリンカー部分を含み、L2はC2-C12グリコールおよび/またはC1-C12またはC2-C12アルキル鎖を含む第2のリンカー部分を含み、L1およびL2は同じであるまたは異なってよく、Zは、L1およびL2を連結する最大10個の原子の二価のリンカー基であり、Zは少なくとも2個のヘテロ原子を含み、L2は上記コアに結合される、リガンド
を含む。
いくつかの実施形態では、Dは次の構造:
を含み、式中、
Xは、3~8員(例えば、5または6員)炭素環、ヘテロ環、炭素芳香環またはヘテロ芳香環であり、
Yは、H、C、N、OおよびSから選択される1個または複数の原子を含む1~20個の原子を有するリンカー基であり、
Yは、H、C、N、OおよびSから選択される1個または複数の原子を含む1~20個の原子を有する1個または複数の基で任意に置換され、
Qは、アミノ、ヒドロキシル、カルボニル、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチルおよびイソブチルから選択される1個または複数の基で任意に置換される融合二環式ヘテロ環またはヘテロ芳香環である。特に、Qは、置換プテリジンであり得る。
Xは、3~8員(例えば、5または6員)炭素環、ヘテロ環、炭素芳香環またはヘテロ芳香環であり、
Yは、H、C、N、OおよびSから選択される1個または複数の原子を含む1~20個の原子を有するリンカー基であり、
Yは、H、C、N、OおよびSから選択される1個または複数の原子を含む1~20個の原子を有する1個または複数の基で任意に置換され、
Qは、アミノ、ヒドロキシル、カルボニル、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチルおよびイソブチルから選択される1個または複数の基で任意に置換される融合二環式ヘテロ環またはヘテロ芳香環である。特に、Qは、置換プテリジンであり得る。
いくつかの実施形態では、Dは、メトトレキサート、ペメトレキセド、ラリトレキセド(Raltitraxed)およびプララトレキサートからなる群より選択される葉酸拮抗剤を含む。
いくつかの実施形態では、Zは、3~10員炭素芳香環、3~10員炭素環、3~10員複素環、3~10員ヘテロ芳香環、イミド、アミジン、グアニジン、1,2,3-トリアゾール、スルホキシド、スルホン、チオエステル、チオアミド、チオウレア、アミド、エステル、カルバメート、カーボネートエステルまたはウレアを含む。いくつかの実施形態では、Zは、カルボニル含有基である。いくつかの実施形態では、Zは、1~6個の原子を含む。好ましくは、Zは、アミドを含む。
いくつかの実施形態では、L1は、-(OCH2CH2)p-を含み、L2は、-(OCH2CH2)q-を含み、pおよびqのそれぞれは、2~10(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9または10)の範囲の数であり、pおよびqは、同じであるまたは異なってよい。特に、pは、3であり得、および/またはqは、8であり得る。
いくつかの実施形態では、ナノ粒子は、式:
[希釈リガンド]s[D-L1-Z-L2-S]t@Auであり得、sおよびtは独立に、2以上の数である。いくつかの事例では、sは、20超であり得る。いくつかの事例では、tは、3超、例えば、5超、あるいは10超であり得る。
通常、ナノ粒子は、それらに結合されるDを有しない未反応リンカーリガンドを有する。従って、いくつかの実施形態では、ナノ粒子は、式:
[希釈リガンド]s[D-L1-Z-L2-S]t[COOH-L2-S]u@Auであり得、s、tおよびuは独立に、2以上の数である。いくつかの事例では、sは、20超、例えば、30超であり得る。いくつかの事例では、tは、3超、例えば、5超、あるいは10超であり得る。いくつかの事例では、uは、10超、例えば、20超であり得る。
[希釈リガンド]s[D-L1-Z-L2-S]t@Auであり得、sおよびtは独立に、2以上の数である。いくつかの事例では、sは、20超であり得る。いくつかの事例では、tは、3超、例えば、5超、あるいは10超であり得る。
通常、ナノ粒子は、それらに結合されるDを有しない未反応リンカーリガンドを有する。従って、いくつかの実施形態では、ナノ粒子は、式:
[希釈リガンド]s[D-L1-Z-L2-S]t[COOH-L2-S]u@Auであり得、s、tおよびuは独立に、2以上の数である。いくつかの事例では、sは、20超、例えば、30超であり得る。いくつかの事例では、tは、3超、例えば、5超、あるいは10超であり得る。いくつかの事例では、uは、10超、例えば、20超であり得る。
いくつかの実施形態では、希釈リガンドは、単糖または二糖である炭水化物を含む。例えば、希釈リガンドは、ガラクトース、グルコース、マンノース、フコース、マルトース、ラクトース、ガラクトサミンおよび/またはN-アセチルグルコサミンを含み得る。
特に、希釈リガンドは、2’-チオエチル-α-D-ガラクトピラノシドまたは2’-チオエチル-β-D-グルコピラノシドを含み得る。
特に、希釈リガンドは、2’-チオエチル-α-D-ガラクトピラノシドまたは2’-チオエチル-β-D-グルコピラノシドを含み得る。
いくつかの実施形態では、コアは、次記からなる群より選択される金属を含む:Au、Ag、Cu、Pt、Pd、Fe、Co、Gd、Znまたはこれらの任意の組み合わせ。特に、コアは、金を含み得る。
いくつかの実施形態では、ナノ粒子は、式:
[α-ガラクトース-C2-S]s[MTX-L1-Z-L2-S]t@Auであり得、sおよびtは独立に、2以上の数である。いくつかの事例では、sは、20超であり得る。いくつかの事例では、tは、3超、例えば、5超、あるいは10超であり得る。
いくつかの実施形態では、ナノ粒子は、式:
[α-ガラクトース-C2-S]s[MTX-L1-Z-L2-S]t@Auであり得、sおよびtは独立に、2以上の数である。いくつかの事例では、sは、20超であり得る。いくつかの事例では、tは、3超、例えば、5超、あるいは10超であり得る。
いくつかの実施形態では、ナノ粒子は、式:
[α-ガラクトース-C2-S]s[MTX-L1-Z-L2-S]t[COOH-L2-S]u@Auであり得、sおよびtは独立に、2以上の数である。いくつかの事例では、sは、20超、例えば、30超であり得る。いくつかの事例では、tは、3超、例えば、5超、あるいは10超であり得る。いくつかの事例では、uは、10超、例えば、20超であり得る。
[α-ガラクトース-C2-S]s[MTX-L1-Z-L2-S]t[COOH-L2-S]u@Auであり得、sおよびtは独立に、2以上の数である。いくつかの事例では、sは、20超、例えば、30超であり得る。いくつかの事例では、tは、3超、例えば、5超、あるいは10超であり得る。いくつかの事例では、uは、10超、例えば、20超であり得る。
いくつかの実施形態では、コアの直径は、1nm~5nm、例えば、2~4nmの範囲である。
いくつかの実施形態では、リガンドを含むナノ粒子の直径は、3nm~50nmの範囲である。直径は、ナノ粒子コアまたはナノ粒子の最長の直径とされる。測定は、例えば、電子顕微鏡または動的光散乱(DLS)を用いて行われ得る。
いくつかの実施形態では、コア当りのリガンド総数は、20~200個の範囲である。
いくつかの実施形態では、コア当りの上記式D-L1-Z-L2のリガンドの数は、少なくとも10個、任意選択で、少なくとも15個である。
いくつかの実施形態では、ナノ粒子は、次の構造:
を有し、
式中、コア当りのリガンドの総数は、少なくとも5個であり、コア当たりのメトトレキサート含有リガンドの総数は、少なくとも3個である。好ましくは、コア当りのリガンドの総数は、少なくとも10、15、または20個である。好ましくは、コア当りのメトトレキサート含有リガンドの総数は、少なくとも5、10または15個である。
式中、コア当りのリガンドの総数は、少なくとも5個であり、コア当たりのメトトレキサート含有リガンドの総数は、少なくとも3個である。好ましくは、コア当りのリガンドの総数は、少なくとも10、15、または20個である。好ましくは、コア当りのメトトレキサート含有リガンドの総数は、少なくとも5、10または15個である。
いくつかの実施形態では、ナノ粒子は、次の構造:
を有し、式中、nおよびmは独立に、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10であり、コア当りのリガンドの総数は、少なくとも5個であり、コア当たりのメトトレキサート含有リガンドの総数は、少なくとも3個である。好ましくは、コア当りのリガンドの総数は、少なくとも10、15、または20個である。好ましくは、コア当りのメトトレキサート含有リガンドの総数は、少なくとも5、10または15個である。
いくつかの実施形態では、ナノ粒子は、次の構造:
を有し、式中、nは、1~15の整数であり、コア当りのリガンドの総数は、少なくとも5個であり、コア当たりのメトトレキサート含有リガンドの総数は、少なくとも3個である。好ましくは、コア当りのリガンドの総数は、少なくとも10、15、または20個である。好ましくは、コア当りのメトトレキサート含有リガンドの総数は、少なくとも5、10または15個である。
いくつかの実施形態では、ナノ粒子は、次の構造:
を有し、式中、nは、1~15の整数であり、コア当りのリガンドの総数は、少なくとも5個であり、コア当たりのメトトレキサート含有リガンドの総数は、少なくとも3個である。好ましくは、コア当りのリガンドの総数は、少なくとも10、15、または20個である。好ましくは、コア当りのメトトレキサート含有リガンドの総数は、少なくとも5、10または15個である。
いくつかの実施形態では、複数のリガンドは、治療に活性な薬剤および/または検出可能部分をさらに含む。Dが葉酸受容体結合物質(例えば、葉酸受容体に結合する葉酸または葉酸代謝拮抗薬、例えば、メトトレキサート)を含む場合、これは特に有用であり得る。理由は、Dは、ナノ粒子が葉酸受容体発現細胞または組織に標的化されるようにし、かつこのような細胞または組織(例えば、腫瘍細胞または腫瘍組織)によるナノ粒子の取込を促進し得るためである。治療に活性な薬剤は、抗癌剤を含み得る。このように、ナノ粒子は、例えば、葉酸受容体過剰発現腫瘍の、葉酸受容体標的療法のために用いられ得る。同様に、ナノ粒子が検出可能部分(例えば、蛍光標識)であるリガンドを有する場合、ナノ粒子は、葉酸受容体を発現する癌の画像処理、診断および/または治療監視においてなどの、葉酸受容体を過剰発現する細胞または組織の検出に使用され得る。
いくつかの実施形態では、抗癌剤は、マイタンシノイド(例えば、マイタンシノイドDM1またはマイタンシノイドDM4)、ドキソルビシン、イリノテカン、白金(II)、白金(IV)、テモゾロミド、カルムスチン、カンプトテシン、ドセタキセル、ソラフェニブ、モノメチルオーリスタチンE(MMAE)およびパノビノスタットからなる群から選択され得る。
第2の態様では、本発明は、本発明の第1の態様の複数のナノ粒子および少なくとも1種の薬学的に許容可能な担体または希釈剤を含む医薬組成物を提供する。
いくつかの実施形態では、医薬組成物は、ゲル、任意選択でヒドロゲル、の形態であり得る。
いくつかの実施形態では、上記ゲルは、カーボポール(登録商標)980、カーボポール(登録商標)974およびカーボポール(登録商標)ETD2020からなる群より選択される。
いくつかの実施形態では、上記ゲル中の前記葉酸拮抗剤の濃度は、0.5mg/mL~10mg/mLの範囲、任意選択で約2mg/mLである。
いくつかの実施形態では、ナノ粒子コアは、金であり、上記ゲル中の金の濃度は、1mg/mL~20mg/mLの範囲、任意選択で約4mg/mLである。
いくつかの実施形態では、組成物は、局所投与用である。
いくつかの実施形態では、組成物は、全身投与用(例えば、静脈内または皮下注射用)である。
いくつかの実施形態では、医薬組成物は、ゲル、任意選択でヒドロゲル、の形態であり得る。
いくつかの実施形態では、上記ゲルは、カーボポール(登録商標)980、カーボポール(登録商標)974およびカーボポール(登録商標)ETD2020からなる群より選択される。
いくつかの実施形態では、上記ゲル中の前記葉酸拮抗剤の濃度は、0.5mg/mL~10mg/mLの範囲、任意選択で約2mg/mLである。
いくつかの実施形態では、ナノ粒子コアは、金であり、上記ゲル中の金の濃度は、1mg/mL~20mg/mLの範囲、任意選択で約4mg/mLである。
いくつかの実施形態では、組成物は、局所投与用である。
いくつかの実施形態では、組成物は、全身投与用(例えば、静脈内または皮下注射用)である。
第3の態様では、本発明は、医薬での使用のための、本発明の第1の態様のナノ粒子または本発明の第2の態様の医薬組成物を提供する。
第4の態様では、本発明は、哺乳動物対象における増殖性障害、炎症性疾患または自己免疫疾患の治療での使用のための、本発明の第1の態様のナノ粒子または本発明の第2の態様の医薬組成物を提供する。増殖性障害は、癌、例えば、葉酸受容体発現癌であり得る。特に、癌は、卵巣癌、乳癌、胸膜癌、肺癌、子宮頸癌、子宮内膜癌、腎臓癌、膀胱癌または脳癌であり得る。
第5の態様では、本発明は、それを必要としている対象に本発明の第1の態様のナノ粒子または本発明の第2の態様の医薬組成物を投与することを含む、哺乳動物対象における増殖性障害、炎症性疾患または自己免疫疾患を治療する方法を提供する。増殖性障害は、癌、例えば、葉酸受容体発現癌であり得る。特に、癌は、卵巣癌、乳癌、胸膜癌、肺癌、子宮頸癌、子宮内膜癌、腎臓癌、膀胱癌または脳癌であり得る。
第6の態様では、本発明は、本発明の第5の態様の方法での使用のための薬物の調製における、本発明の第1の態様のナノ粒子または本発明の第2の態様の医薬組成物の使用を提供する。
第7の態様では、本発明は、次記を含む製品を提供する:
本発明の第1の態様のナノ粒子または本発明の第2の態様の医薬組成物、
ナノ粒子または医薬組成物を入れるための容器、および
添付文書または標識。
いくつかの実施形態では、添付文書および/または標識は、哺乳動物対象における増殖性障害、炎症性疾患または自己免疫疾患の治療におけるナノ粒子または医薬組成物の使用に関連する説明書、投与量および/または投与情報を提供する。増殖性障害は、癌、例えば、葉酸受容体発現癌であり得る。特に、癌は、卵巣癌、乳癌、胸膜癌、肺癌、子宮頸癌、子宮内膜癌、腎臓癌、膀胱癌または脳癌であり得る。
本発明の第1の態様のナノ粒子または本発明の第2の態様の医薬組成物、
ナノ粒子または医薬組成物を入れるための容器、および
添付文書または標識。
いくつかの実施形態では、添付文書および/または標識は、哺乳動物対象における増殖性障害、炎症性疾患または自己免疫疾患の治療におけるナノ粒子または医薬組成物の使用に関連する説明書、投与量および/または投与情報を提供する。増殖性障害は、癌、例えば、葉酸受容体発現癌であり得る。特に、癌は、卵巣癌、乳癌、胸膜癌、肺癌、子宮頸癌、子宮内膜癌、腎臓癌、膀胱癌または脳癌であり得る。
第8の態様では、本発明は、式D-L1-R1の化合物を提供し、式中、Dは、葉酸拮抗剤または葉酸を含み、L1は、-(OCH2CH2)p-を含み、pは、1~10(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10)の範囲の整数であり、R1は、アミン基を含む。
いくつかの実施形態では、化合物は、構造式:
を有し、式中、
Xは、3~8員(例えば、5または6員)炭素環、ヘテロ環、炭素芳香環またはヘテロ芳香環であり、
Yは、H、C、N、OおよびSから選択される1個または複数の原子を含む1~20個の原子を有するリンカー基であり、
Yは、H、C、N、OおよびSから選択される1個または複数の原子を含む1~20個の原子を有する1個または複数の基で任意に置換され、
Qは、アミノ、ヒドロキシル、カルボニル、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチルおよびイソブチルから選択される1個または複数の基で任意に置換される融合二環式ヘテロ環またはヘテロ芳香環である。
Xは、3~8員(例えば、5または6員)炭素環、ヘテロ環、炭素芳香環またはヘテロ芳香環であり、
Yは、H、C、N、OおよびSから選択される1個または複数の原子を含む1~20個の原子を有するリンカー基であり、
Yは、H、C、N、OおよびSから選択される1個または複数の原子を含む1~20個の原子を有する1個または複数の基で任意に置換され、
Qは、アミノ、ヒドロキシル、カルボニル、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチルおよびイソブチルから選択される1個または複数の基で任意に置換される融合二環式ヘテロ環またはヘテロ芳香環である。
第9の態様では、本発明は、式(h)の化合物の製造のための工程を提供し、工程は次のステップ:
(i)式(a)のアルコールのハロゲン化により、ハロゲン化合物(a1)を得て、これを、式(b)のアミンによる置換反応に使用して式(c)の化合物を得るステップ、
(ii)式(c)と(d)の化合物を用いてアミドカップリングを実施し、式(e)のアミドを得るステップ、
(iii)式(e)と(f)の化合物を用いてアミドカップリングを実施し、式(g)のアミドを得るステップ、
(iv)式(g)の化合物のアミンおよびカルボン酸保護基を除去して、式(h)の化合物を得るステップ、
を含み、R1は、カルボン酸保護基であり、R2は、アミン保護基である。
いくつかの実施形態では、R1およびR2はそれぞれ、酸に不安定な保護基である。最も好ましくは、R1およびR2は、tert-ブチルオキシカルボニル保護基である。いくつかの実施形態では、nは、3である。いくつかの実施形態では、ハロゲン化は、塩素化、臭素化またはヨウ化である。好ましくは、ハロゲン化は、トリフェニルホスフィンジブロミドによる臭素化である。
(ii)式(c)と(d)の化合物を用いてアミドカップリングを実施し、式(e)のアミドを得るステップ、
(iii)式(e)と(f)の化合物を用いてアミドカップリングを実施し、式(g)のアミドを得るステップ、
(iv)式(g)の化合物のアミンおよびカルボン酸保護基を除去して、式(h)の化合物を得るステップ、
を含み、R1は、カルボン酸保護基であり、R2は、アミン保護基である。
いくつかの実施形態では、R1およびR2はそれぞれ、酸に不安定な保護基である。最も好ましくは、R1およびR2は、tert-ブチルオキシカルボニル保護基である。いくつかの実施形態では、nは、3である。いくつかの実施形態では、ハロゲン化は、塩素化、臭素化またはヨウ化である。好ましくは、ハロゲン化は、トリフェニルホスフィンジブロミドによる臭素化である。
第10の態様では、本発明は、式(h)の化合物の製造のための工程を提供し、工程は次のステップ:
(i)式(a)のアミンを第1の保護基で保護して、式(b)の化合物を得るステップ、
(ii)式(b)の化合物を用いてアミドカップリングを実施して、式(c)のアミドを得るステップ、
(iii)式(c)のアミドから第2のアミン保護基を除去して、式(d)の化合物を得るステップ、
(iv)式(d)の化合物を用いてアミドカップリングを実施して、式(e)のアミドを得るステップ、
(vi)Qを含む試薬を式(f)の化合物とカップリングさせて、式(f)の化合物を得るステップ、
(vii)式(f)の化合物のエステルを加水分解して、式(g)の化合物を得るステップ、および
(viii)式(g)の化合物から第1の保護基を除去して、式(h)の化合物を得るステップ、
を含み、式中、
Rは、1~6個の炭素原子を含む炭化水素基であり、
Xは、3~8員炭素環、ヘテロ環、炭素芳香環またはヘテロ芳香環であり、
Yは、H、C、N、OおよびSから選択される1個または複数の原子を含む1~20個の原子を有するリンカー基であり、
Yは、H、C、N、OおよびSから選択される1個または複数の原子を含む1~20個の原子を有する1個または複数の基で任意に置換され、
Qは、アミノ、ヒドロキシル、カルボニル、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチルおよびイソブチルから選択される1個または複数の基で任意に置換される融合二環式ヘテロ環またはヘテロ芳香環である。
(ii)式(b)の化合物を用いてアミドカップリングを実施して、式(c)のアミドを得るステップ、
(iii)式(c)のアミドから第2のアミン保護基を除去して、式(d)の化合物を得るステップ、
(iv)式(d)の化合物を用いてアミドカップリングを実施して、式(e)のアミドを得るステップ、
(vi)Qを含む試薬を式(f)の化合物とカップリングさせて、式(f)の化合物を得るステップ、
(vii)式(f)の化合物のエステルを加水分解して、式(g)の化合物を得るステップ、および
(viii)式(g)の化合物から第1の保護基を除去して、式(h)の化合物を得るステップ、
を含み、式中、
Rは、1~6個の炭素原子を含む炭化水素基であり、
Xは、3~8員炭素環、ヘテロ環、炭素芳香環またはヘテロ芳香環であり、
Yは、H、C、N、OおよびSから選択される1個または複数の原子を含む1~20個の原子を有するリンカー基であり、
Yは、H、C、N、OおよびSから選択される1個または複数の原子を含む1~20個の原子を有する1個または複数の基で任意に置換され、
Qは、アミノ、ヒドロキシル、カルボニル、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチルおよびイソブチルから選択される1個または複数の基で任意に置換される融合二環式ヘテロ環またはヘテロ芳香環である。
いくつかの実施形態では、工程は、4-[(3-{2-[2-(3-アミノプロポキシ)エトキシ]エトキシ}プロピル)カルバモイル]-2-[(4-{[(2,4-ジアミノプテリジン-6-イル)メチル](メチル)アミノ}フェニル)ホルムアミド]ブタン酸の製造のためのものであり、工程は、
を含む。
第11の態様では、本発明は、本発明の第1の態様のナノ粒子の製造のための工程を提供し、工程は:
(a)式D-L1-NH2の化合物を用意することであって、式中、Dは、葉酸拮抗剤または葉酸を含み、L1は、-(OCH2CH2)p-を含み、pは、1~10の範囲の整数である、用意すること、
(b)ナノ粒子を用意することであって、
金属および/または半導体を含むコア、および
コアに共有結合した複数のリガンド、
を含み、前記リガンドは、
(i)炭水化物、グルタチオンまたはエチレングリコール含有部分を含む少なくとも1種の希釈リガンド、および
(ii)式COOH-L2-Sのリガンドであって、L2は-(OCH2CH2)q-であり、qは1~10の範囲の整数であり、前記リガンドの末端イオウ原子が前記コアに共有結合しているリガンド
を含む、用意すること、および
(c)式D-L1-NH2の化合物の末端アミン基と式COOH-L2-Sのナノ粒子リガンドのカルボン酸基の間でアミド結合の形成を可能にする条件下で、式D-L1-NH2の化合物をナノ粒子と反応させること
を含む。
(a)式D-L1-NH2の化合物を用意することであって、式中、Dは、葉酸拮抗剤または葉酸を含み、L1は、-(OCH2CH2)p-を含み、pは、1~10の範囲の整数である、用意すること、
(b)ナノ粒子を用意することであって、
金属および/または半導体を含むコア、および
コアに共有結合した複数のリガンド、
を含み、前記リガンドは、
(i)炭水化物、グルタチオンまたはエチレングリコール含有部分を含む少なくとも1種の希釈リガンド、および
(ii)式COOH-L2-Sのリガンドであって、L2は-(OCH2CH2)q-であり、qは1~10の範囲の整数であり、前記リガンドの末端イオウ原子が前記コアに共有結合しているリガンド
を含む、用意すること、および
(c)式D-L1-NH2の化合物の末端アミン基と式COOH-L2-Sのナノ粒子リガンドのカルボン酸基の間でアミド結合の形成を可能にする条件下で、式D-L1-NH2の化合物をナノ粒子と反応させること
を含む。
いくつかの実施形態では、Dは、次の構造:
を含み、式中、
Xは、3~8員(例えば、5または6員)炭素環、ヘテロ環、炭素芳香環またはヘテロ芳香環であり、
Yは、H、C、N、OおよびSから選択される1個または複数の原子を含む1~20個の原子を有するリンカー基であり、
Yは、H、C、N、OおよびSから選択される1個または複数の原子を含む1~20個の原子を有する1個または複数の基で任意に置換され、
Qは、アミノ、ヒドロキシル、カルボニル、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチルおよびイソブチルから選択される1個または複数の基で任意に置換される融合二環式ヘテロ環またはヘテロ芳香環である。
特に、Dは、メトトレキサート、ペメトレキセド、ラリトレキセド(Raltitraxed)およびプララトレキサートからなる群より選択される葉酸拮抗剤、または葉酸を含み得る。
Xは、3~8員(例えば、5または6員)炭素環、ヘテロ環、炭素芳香環またはヘテロ芳香環であり、
Yは、H、C、N、OおよびSから選択される1個または複数の原子を含む1~20個の原子を有するリンカー基であり、
Yは、H、C、N、OおよびSから選択される1個または複数の原子を含む1~20個の原子を有する1個または複数の基で任意に置換され、
Qは、アミノ、ヒドロキシル、カルボニル、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチルおよびイソブチルから選択される1個または複数の基で任意に置換される融合二環式ヘテロ環またはヘテロ芳香環である。
特に、Dは、メトトレキサート、ペメトレキセド、ラリトレキセド(Raltitraxed)およびプララトレキサートからなる群より選択される葉酸拮抗剤、または葉酸を含み得る。
第12の態様では、本発明は、請求項1に記載のナノ粒子を形成するための工程を提供し、工程は、
L2リガンドを有するペイロード不含ナノ粒子および炭水化物、グルタチオンまたはエチレングリコール含有部分を含む少なくとも1種の希釈リガンド、および
遊離D-L1リガンド、
を混合するステップを含み、
式中、D、L1、ZおよびL2は、請求項1で定義の通りであり、L2リガンドとD-L1リガンドの1つは、末端アルキン基を有し、もう一方は、末端アジド基を有し、
その結果、D-L1-Z-L2リガンドを有し、Zが、1,2,3-トリアゾールである、ナノ粒子が形成される。
L2リガンドを有するペイロード不含ナノ粒子および炭水化物、グルタチオンまたはエチレングリコール含有部分を含む少なくとも1種の希釈リガンド、および
遊離D-L1リガンド、
を混合するステップを含み、
式中、D、L1、ZおよびL2は、請求項1で定義の通りであり、L2リガンドとD-L1リガンドの1つは、末端アルキン基を有し、もう一方は、末端アジド基を有し、
その結果、D-L1-Z-L2リガンドを有し、Zが、1,2,3-トリアゾールである、ナノ粒子が形成される。
いくつかの実施形態では、混合ステップは、
であり、式中、nおよびmは独立に、1、2、3、4、5、6、7、8、9または10であり、コア当りのリガンドの総数は、少なくとも20個であり、コア当たりのメトトレキサート含有リガンドの総数は、少なくとも10個である。
いくつかの実施形態では、混合ステップは、
であり、式中、nは、1~15の整数であり、コア当りのリガンドの総数は、少なくとも5個であり、コア当たりのメトトレキサート含有リガンドの総数は、少なくとも3個である。
第13の態様では、本発明は、第1の態様によるナノ粒子を形成するための工程を提供し、工程は、式D-L1-Z-L2のリガンドをペイロード不含ナノ粒子と混合するステップを含み、
ペイロード不含ナノ粒子は、炭水化物、グルタチオンまたはエチレングリコール含有部分を有する複数の希釈リガンドに共有結合される金属および/または半導体を含むコアを有し、
その結果、いくつかの希釈リガンドが、リガンドにより置換される。
式D-L1-Z-L2のリガンドは、in situで還元されるD-L1-Z-L2-SH(遊離チオール)またはD-L1-Z-L2-S-S-L2-Z-L1-D(ジスルフィド)のいずれかである可能性がある。
ペイロード不含ナノ粒子は、炭水化物、グルタチオンまたはエチレングリコール含有部分を有する複数の希釈リガンドに共有結合される金属および/または半導体を含むコアを有し、
その結果、いくつかの希釈リガンドが、リガンドにより置換される。
式D-L1-Z-L2のリガンドは、in situで還元されるD-L1-Z-L2-SH(遊離チオール)またはD-L1-Z-L2-S-S-L2-Z-L1-D(ジスルフィド)のいずれかである可能性がある。
いくつかの実施形態では、希釈リガンドは、イオウ原子を介してペイロード不含ナノ粒子に共有結合される。
本発明のいずれかの態様では、対象は、ヒト、伴侶動物(例えば、イヌまたはネコ)、実験動物(例えば、マウス、ラット、ウサギ、ブタまたは非ヒト霊長類)、飼育動物または家畜(例えば、ブタ、雌ウシ、ウマまたはヒツジ)であり得る。好ましくは、対象は、増殖性障害(例えば、癌)、炎症性疾患または自己免疫疾患を有すると診断されたヒトである。
以降では、限定するものではなく、例示として、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。しかしながら、本開示を考慮すれば、本発明の種々のさらなる態様および実施形態は当業者には自明であろう。
記述された態様および好ましい特徴の組み合わせは、このような組み合わせが明確に許容されないまたは明示的になされるべきでないことが述べられる場合を除き、本発明は、これらの組み合わせを包含する。本発明のこれらおよびさらなる態様および実施形態は、以下で、および添付の実施例および図に関連してさらに詳細に説明される。
本発明の態様および実施形態は、以降で、添付の図面に関連して考察される。さらなる態様および実施形態は、当業者には明白である。本明細書で言及される全ての文書は、参照により本明細書に組み込まれる。
本発明の記述において、次の用語が用いられ、以下に示されるように定義されることが意図される。
前述の記述により、または次の特許請求の範囲で、または添付図面において開示され、開示された機能を実施するための特定の形態でまたは手段の観点から表現された、または開示の結果を得るための方法または工程の特徴は、別々に、またはこのような特徴の組み合わせで、本発明をその多様な形態で実現するために使用され得る。
本発明は、上記の例示的実施形態と共に記載されてきたが、多くの等価な修正および変形物は、本開示を考慮すれば当業者には明らかであろう。したがって、本発明の上述の例示的実施形態は、例示であり、限定するものではないと見なされる。記載された実施形態に対する種々の変更は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、なされ得る。
疑義を生じないために、読者の理解の改善を目的として、本明細書で提供される何らかの理論的説明が提供される。本願発明者らは、これらの理論的説明のいずれかに束縛されることを望むものではない。
本明細書で使用されるセクション見出しはいずれも、単に構成上の目的のためであり、記載主題を限定するものと解釈されるべきではない。
後に続く特許請求の範囲を含む本明細書全体を通して、文脈上異なる解釈を要する場合を除き、用語の「含む(comprise)」、ならびに「含む(include)」および「含む(comprise)」、「含むこと(comprising)」および「含むこと(including)」などの変形は、示した整数もしくはステップまたは整数群もしくはステップ群の包含を意味し、任意の他の整数もしくはステップまたは整数群もしくはステップ群の除外を意味しないと理解される。
明細書および添付の特許請求の範囲で用いられるように、単数形の「a」、「an」、および「the」は、文脈上別段の明確な記載がない限り、複数形の指示対象を包含することに留意されなければならない。範囲は、「約(about)」1つの特定の値から、および/または「約(about)」別の特定の値までとして本明細書で表され得る。このような範囲が表記される場合、別の実施形態は、1つの特定の値からおよび/または他の特定の値までを含む。同様に、値が先行詞「約(about)」を用いて近似値として表記される場合、特定の値は、別の実施形態を形成することが理解されよう。数値に関する用語の「約(about)」は、任意であり、例えば、±10%を意味する。
ナノ粒子
本明細書で使用される場合、「ナノ粒子」は、ナノメートルスケールを有する粒子を指し、何ら特定の形状の制限を意味することを意図しない。特に、「ナノ粒子」は、ナノスフェア、ナノチューブ、ナノボックス、ナノクラスター、ナノロッド、などを包含する。特定の実施形態では、本明細書で意図されるナノ粒子および/またはナノ粒子コアは通常、多面体または球状形状を有する。ナノ粒子またはナノ粒子コアの「直径」への言及は通常、ナノ粒子またはナノ粒子コアそれぞれの最長寸法を意味すると解釈される。実質的に多面体形状または球状形状を有するナノ粒子では、粒子を横切る最短寸法は通常、粒子を横切る最長寸法の50%以内であり、例えば、25%または10%以内であり得る。
本明細書で使用される場合、「ナノ粒子」は、ナノメートルスケールを有する粒子を指し、何ら特定の形状の制限を意味することを意図しない。特に、「ナノ粒子」は、ナノスフェア、ナノチューブ、ナノボックス、ナノクラスター、ナノロッド、などを包含する。特定の実施形態では、本明細書で意図されるナノ粒子および/またはナノ粒子コアは通常、多面体または球状形状を有する。ナノ粒子またはナノ粒子コアの「直径」への言及は通常、ナノ粒子またはナノ粒子コアそれぞれの最長寸法を意味すると解釈される。実質的に多面体形状または球状形状を有するナノ粒子では、粒子を横切る最短寸法は通常、粒子を横切る最長寸法の50%以内であり、例えば、25%または10%以内であり得る。
複数の炭水化物含有リガンドを含むナノ粒子は、例えば、国際公開第2002/032404号、同第2004/108165号、同第2005/116226号、同第2006/037979号、同第2007/015105号、同第2007/122388号、同第2005/091704号(これらそれぞれの全内容は、参照により本明細書に明示的に組み込まれる)に記載されており、このようなナノ粒子は、本発明により使用され得る。
本明細書で使用される場合、「コロナ」は、層またはコーティングを指し、それはナノ粒子コアの露出表面を部分的にまたは完全に被覆し得る。コロナは、ナノ粒子のコアに共有結合した複数のリガンドを含む。したがって、コロナは、金属コアを取り囲むまたは部分的に取り囲む有機層であると見なされ得る。特定の実施形態では、コロナは、ナノ粒子のコアの不動態化を提供および/またはそれに関与する。したがって、特定の事例では、コロナは、実質的にコアを安定化するために充分に完全なコーティング層を含み得る。特定の事例では、コロナは、本発明のナノ粒子の溶解性、例えば、水溶解性を促進する。
ナノ粒子は、小さい粒子、例えば、金属または半導体原子のクラスターであり、不動化リガンドのための基材として使用され得る。
好ましくは、ナノ粒子は、0.5~50nm、より好ましくは0.5~10nm、より好ましくは0.5~5nm、より好ましくは0.5~3nm、さらにより好ましくは0.5~2.5nmの平均直径のコアを有する。リガンドがコアに付加されると見なされる場合、好ましくは粒子の全体平均直径は、2.0~50nm、より好ましくは3~10nmおよび最も好ましくは4~5nmである。平均直径は、当該技術分野において周知の透過型電子顕微鏡などの技術を用いて測定できる。
コア材料は、金属または半導体であり得、2種以上の原子から形成され得る。好ましくは、コア材料は、Au、FeまたはCuから選択される金属である。ナノ粒子コアは、Au/Fe、Au/Cu、Au/Gd、Au/Fe/Cu、Au/Fe/GdおよびAu/Fe/Cu/Gdを含む合金からも形成され得、かつ本発明で使用され得る。好ましいコア材料は、AuおよびFeであり、最も好ましい材料は、Auである。ナノ粒子のコアは、ナノメートル範囲のコア直径を得るために、好ましくは、約100~500個の原子、または100~2,000個の原子(例えば、金原子)を含む。他の特に有用なコア材料は、NMR活性である1種または複数の原子でドープされ、インビトロおよびインビボの両方でNMRを用いるナノ粒子の検出を可能にする。NMR活性である原子の例は、Mn+2、Gd+3、Eu+2、Cu+2、V+2、Co+2、Ni+2、Fe+2、Fe+3およびランタニド+3、または量子ドットを含む。
半導体化合物を含むナノ粒子コアは、ナノメートルスケールの半導体結晶として検出でき、量子ドットとして機能でき、すなわち、それらは、光を吸収し、それにより材料中の電子をより高いエネルギー準位に励起し、その後、その材料に特徴的な周波数で光のフォトンを放出できる。半導体コア材料の例は、セレン化カドミウム、硫化カドミウム、テルル化カドミウムである。硫化亜鉛などの亜鉛化合物も含まれる。
いくつかの実施形態では、ナノ粒子またはそのリガンドは、検出可能な標識を含む。標識は、ナノ粒子またはリガンドのコアの要素であり得る。標識は、ナノ粒子のその要素の固有の特性のために、または検出可能なさらなる部分と連結される、複合化されるまたは結合されることにより、検出され得る。
葉酸拮抗剤
本明細書で使用される場合、「葉酸代謝拮抗薬(antifolate)」または「葉酸拮抗剤(antifolate drug)」は、葉酸の作用と拮抗する葉酸代謝拮抗薬のクラスのメンバーを指す。本明細書で意図される葉酸代謝拮抗薬は特に、メトトレキサート、ペメトレキセド、ラリトレキセドおよびプララトレキサートを含む。それらの遊離型では、葉酸拮抗剤は通常、例えば、アミドカップリングを受けるのに有用な末端カルボン酸を有する。
本明細書で使用される場合、「葉酸代謝拮抗薬(antifolate)」または「葉酸拮抗剤(antifolate drug)」は、葉酸の作用と拮抗する葉酸代謝拮抗薬のクラスのメンバーを指す。本明細書で意図される葉酸代謝拮抗薬は特に、メトトレキサート、ペメトレキセド、ラリトレキセドおよびプララトレキサートを含む。それらの遊離型では、葉酸拮抗剤は通常、例えば、アミドカップリングを受けるのに有用な末端カルボン酸を有する。
いくつかの実施形態では、葉酸拮抗剤は、次の構造:
を含み、式中、
Xは、3~8員(例えば、5または6員)炭素環、ヘテロ環、炭素芳香環またはヘテロ芳香環であり、
Yは、H、C、N、OおよびSから選択される1個または複数の原子を含む1~20個の原子を有するリンカー基であり、
Yは、H、C、N、OおよびSから選択される1個または複数の原子を含む1~20個の原子を有する1個または複数の基で任意に置換され、
Qは、アミノ、ヒドロキシル、カルボニル、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチルおよびイソブチルから選択される1個または複数の基で任意に置換される融合二環式ヘテロ環またはヘテロ芳香環である。特に、Qは、置換プテリジンであり得る。
Xは、3~8員(例えば、5または6員)炭素環、ヘテロ環、炭素芳香環またはヘテロ芳香環であり、
Yは、H、C、N、OおよびSから選択される1個または複数の原子を含む1~20個の原子を有するリンカー基であり、
Yは、H、C、N、OおよびSから選択される1個または複数の原子を含む1~20個の原子を有する1個または複数の基で任意に置換され、
Qは、アミノ、ヒドロキシル、カルボニル、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチルおよびイソブチルから選択される1個または複数の基で任意に置換される融合二環式ヘテロ環またはヘテロ芳香環である。特に、Qは、置換プテリジンであり得る。
メトトレキサート
以前はアメトプテリンとして知られていた、メトトレキサート(MTX)は、化学療法剤および免疫系抑制剤である。これは、種々の癌、自己免疫疾患、子宮外妊娠の治療で、および薬剤誘発性人工流産のために使用された。
MTXは、CAS番号59-05-2であり、下に示す構造を有する:
以前はアメトプテリンとして知られていた、メトトレキサート(MTX)は、化学療法剤および免疫系抑制剤である。これは、種々の癌、自己免疫疾患、子宮外妊娠の治療で、および薬剤誘発性人工流産のために使用された。
MTXは、CAS番号59-05-2であり、下に示す構造を有する:
本明細書で使用される場合、「メトトレキサート」または「MTX」は、上記の化学式の化合物を指すのみでなく、1個または複数の官能基がリンカーLを介したナノ粒子への結合のために修飾されているMTXの誘導体も指す。特に、MTXは、例えば、上記構造中のカルボン酸基(特に、上記構造中に示される2個のカルボン酸基のアミド結合にさらに由来するカルボン酸基)で形成されたアミドを介してリンカーLに結合され得る。
葉酸受容体
「葉酸受容体」は具体的には、ヒト葉酸受容体アルファ(ユニプロット受入番号P15328、1994年6月1日-v3、チェックサムD458D8BB047C96A6、この内容は参照により本明細書に組み込まれる)、ヒト葉酸受容体ベータ(ユニプロット受入番号P14207、2006年10月17日-v4、チェックサムF585715CF5631C98)およびヒト葉酸受容体ガンマ(ユニプロット受入番号P41439、1995年11月1日-v1、チェックサムAC7636EB5355647B)を含む。「葉酸受容体結合物質」または「葉酸受容体標的化薬剤」は、葉酸受容体に結合する葉酸代謝拮抗薬または葉酸であり得る、化合物を指す。いくつかの事例では、葉酸受容体結合物質は、葉酸受容体により結合され、エンドサイトーシスを介して細胞中に輸送され得る。いくつかの事例では、葉酸受容体結合物質は、葉酸または葉酸代謝拮抗薬であり得る(例えば、メトトレキサートまたはリンカー結合メトトレキサート、例えば、MTX-(EG)3-NH2)。
「葉酸受容体」は具体的には、ヒト葉酸受容体アルファ(ユニプロット受入番号P15328、1994年6月1日-v3、チェックサムD458D8BB047C96A6、この内容は参照により本明細書に組み込まれる)、ヒト葉酸受容体ベータ(ユニプロット受入番号P14207、2006年10月17日-v4、チェックサムF585715CF5631C98)およびヒト葉酸受容体ガンマ(ユニプロット受入番号P41439、1995年11月1日-v1、チェックサムAC7636EB5355647B)を含む。「葉酸受容体結合物質」または「葉酸受容体標的化薬剤」は、葉酸受容体に結合する葉酸代謝拮抗薬または葉酸であり得る、化合物を指す。いくつかの事例では、葉酸受容体結合物質は、葉酸受容体により結合され、エンドサイトーシスを介して細胞中に輸送され得る。いくつかの事例では、葉酸受容体結合物質は、葉酸または葉酸代謝拮抗薬であり得る(例えば、メトトレキサートまたはリンカー結合メトトレキサート、例えば、MTX-(EG)3-NH2)。
エチレングリコール
本明細書で使用される場合、エチレングリコール含有リンカーまたは鎖は、1個または複数のエチレングリコールサブユニットが存在することを意味する。これは、-(OCH2CH2)m-または(EG)mまたは(PEG)mまたはPEGmまたはPEGmなどの様々な方法で示され、または表され得、式中、mは、数である。文脈が別義を指示しない限り、これらの用語は、本明細書では同じ意味で用いられる。したがって、用語の「PEG」は、より短い、例えば、PEG3またはPEG8などのオリゴマー長さの鎖のエチレングリコール単位、を意味し、これらは、それぞれ、(EG)3および(EG)8と同じ意味を有する。
本明細書で使用される場合、エチレングリコール含有リンカーまたは鎖は、1個または複数のエチレングリコールサブユニットが存在することを意味する。これは、-(OCH2CH2)m-または(EG)mまたは(PEG)mまたはPEGmまたはPEGmなどの様々な方法で示され、または表され得、式中、mは、数である。文脈が別義を指示しない限り、これらの用語は、本明細書では同じ意味で用いられる。したがって、用語の「PEG」は、より短い、例えば、PEG3またはPEG8などのオリゴマー長さの鎖のエチレングリコール単位、を意味し、これらは、それぞれ、(EG)3および(EG)8と同じ意味を有する。
ゲル
ゲルは、その体積全体にわたり流体により広げられた非流体コロイド状ネットワークまたはポリマーネットワークである。本発明の場合では、ゲルは、薬学的に許容可能なゲル、例えば、ヒドロゲルであり得る。特に好適な種類のヒドロゲルは、Lubrizol Corporationから入手でき、https://www.lubrizol.com/Life-Sciences/Products/Carbopol-Polymer-Productsに記載される、架橋ポリアクリル酸ポリマーのカーボポール(登録商標)ファミリーから形成されるヒドロゲルである。
ゲルは、その体積全体にわたり流体により広げられた非流体コロイド状ネットワークまたはポリマーネットワークである。本発明の場合では、ゲルは、薬学的に許容可能なゲル、例えば、ヒドロゲルであり得る。特に好適な種類のヒドロゲルは、Lubrizol Corporationから入手でき、https://www.lubrizol.com/Life-Sciences/Products/Carbopol-Polymer-Productsに記載される、架橋ポリアクリル酸ポリマーのカーボポール(登録商標)ファミリーから形成されるヒドロゲルである。
投与および治療
本発明のナノ粒子および組成物は、腸内または非経口の経路を含むいくつかの異なる経路により患者に投与され得る。非経口的投与としては、静脈内、皮膚または皮下、経鼻、筋肉内、眼内、経上皮、腹腔内および局所(皮膚、経眼、直腸、経鼻、吸入およびエアロゾルを含む)、ならびに直腸全身性経路が挙げられる。好ましい投与経路は、皮膚への局所投与による皮膚投与である。
本発明のナノ粒子および組成物は、腸内または非経口の経路を含むいくつかの異なる経路により患者に投与され得る。非経口的投与としては、静脈内、皮膚または皮下、経鼻、筋肉内、眼内、経上皮、腹腔内および局所(皮膚、経眼、直腸、経鼻、吸入およびエアロゾルを含む)、ならびに直腸全身性経路が挙げられる。好ましい投与経路は、皮膚への局所投与による皮膚投与である。
本発明のナノ粒子は、固体または液体組成物の形態であり得る医薬組成物として処方し得る。このような組成物は通常、何らかの担体、例えば、水、石油、動物または植物油、鉱物油または合成油などの固体担体または液体担体を含む。生理食塩水、またはエチレングリコール、プロピレングリコールまたはポリエチレングリコールなどのグリコールが含まれ得る。このような組成物および製剤は通常、少なくとも0.1重量%の化合物を含む。
静脈内、皮膚または皮下注射、または痛み部位の注射の場合、有効成分は、非経口的に許容可能な水溶液または液体の形態であり、それは発熱性物質非含有であり、かつ好適なpH、張性および安定性を有する。当該技術分野において関連する技能を有する人は、例えば、生理食塩水、グリセロール、液体ポリエチレングリコールまたは油を用いて調製された分散液中の、化合物またはそれらの誘導体の溶液などを用いて、好適な溶液をうまく調製できるであろう。
1種または複数の化合物に加えて、任意選択で別の有効成分と組み合わせて、組成物は、1個または複数の薬学的に許容可能な賦形剤、担体、緩衝液、安定化剤、等張化剤、保存剤または酸化防止剤または当業者に周知の他の物質を含んでよい。このような物質は、非毒性である必要があり、また、有効成分の効力を妨害してはならない。担体または他の物質の詳細な性質は、投与経路、例えば、局所投与または静脈内注射に依存し得る。
好ましくは、医薬組成物は、予防的有効量または治療的有効量で(場合に応じて、予防は治療と見なされる場合もある)個体に投与され、これは、個体に対する利益を示すのに十分である。通常、これは、個体に利益をもたらす治療的に有用な作用を与える。投与される化合物の実際の量、ならびに投与の速度および投与の時間的経過は、治療される状態の性質および重症度に依存する。治療の処方、例えば、投与量などの決定は、一般医および他の医師の管理下にあり、通常は、治療される障害、個々の患者の状態、送達部位、投与方法および開業医に既知の他の因子を考慮に入れる。前述の技術およびプロトコルの例は、Handbook of Pharmaceutical Additives,2nd Edition(eds.M.Ash and I.Ash),2001(Synapse Information Resources,Inc.,Endicott,New York,USA);Remington’s Pharmaceutical Sciences,20th Edition,2000,pub.Lippincott,Williams & Wilkins;およびHandbook of Pharmaceutical Excipients,2nd edition,1994で見つけることができる。一例として、組成物は、好ましくは、1kgの体重当たり、約0.01~100mgの活性化合物の投与量で、より好ましくは約0.5~10mg/(kgの体重)の活性化合物の投与量で患者に投与される。皮膚障害の治療の場合、本発明の組成物の局所投与の1つの利点は、得られるメトトレキサートの全身濃度が、メトトレキサートが全身投与された場合よりも顕著に低いことであろう。これは、メトトレキサートの毒性および他の望ましくない副作用が最小化され、または実質的に回避でき、一方でそれにもかかわらず、対象の皮膚患部で臨床的に有益なメトトレキサート濃度を達成できることを意味する。
以下は、一例として提示され、特許請求の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
以下は、一例として提示され、特許請求の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
実施例
比較例1-メトトレキサート結合金ナノ粒子(MTX-GNP)の合成
リガンドの調製および[α-Gal]22[AL]22@Au GNPの合成
アルファガラクトース-C2(α-Gal)および1-アミノ-6-メルカプトヘキサエチレングリコール(「アミノリンカー」または「AL」としても知られるSH-CH2-(EG)6-NH2)リガンドのコロナを有する金ナノ粒子を、以前に記載のように合成した(国際公開第2011/154711号、実施例1および2、および国際公開第2016/102613号、実施例1を参照されたい、これら公開特許の両方は、参照により本明細書に組み込まれる)。
比較例1-メトトレキサート結合金ナノ粒子(MTX-GNP)の合成
リガンドの調製および[α-Gal]22[AL]22@Au GNPの合成
アルファガラクトース-C2(α-Gal)および1-アミノ-6-メルカプトヘキサエチレングリコール(「アミノリンカー」または「AL」としても知られるSH-CH2-(EG)6-NH2)リガンドのコロナを有する金ナノ粒子を、以前に記載のように合成した(国際公開第2011/154711号、実施例1および2、および国際公開第2016/102613号、実施例1を参照されたい、これら公開特許の両方は、参照により本明細書に組み込まれる)。
2-チオエチル-α-D-ガラクトシド(α-ガラクトース-C2SH 「α-Gal」)の調製
2-ブロモエタノール(30ml)中のガラクトース(3g、16.65mmol)の懸濁液に、酸樹脂アンバーライト120-HをpH2に達するまで加える。反応物を、50~60℃で16時間撹拌する。反応混合物を、濾過し、MeOHで洗浄する。トリエチルアミンを、pH8に達するまで加える。反応の粗製物を、濃縮し、トルエンと共に3回共沸蒸留する。反応混合物を、ピリジン(75mL)およびAc2O(35mL)に溶解し、触媒量のDMAPを、0℃で加え、室温で3時間撹拌する。混合物を、AcOEtで希釈し、1.H2O;2.HCl(10%) 3.NaHCO3 dis 4.H2Oで洗浄する。有機層を集め、無水Na2SO4上で乾燥させる。TLC(ヘキサン:AcOEt 3:1、2回溶出)は、主要生成物(目的のもの)およびより低いRfの小量生成物を示す。生成物を、ヘキサン:酢酸エチル 6:1の混合物を溶出液として用いるフラッシュクロマトグラフィーにより精製し、2-ブロモエチル-アルファガラクトシド(2)を得る。
前の反応の生成物、2を、27mlの2-ブタノンに溶解する。この溶液に、触媒量のテトラブチルアンモニウムヨージドおよび4当量のカリウムチオアセテートを加える。得られた懸濁液を、室温で2時間攪拌する。この期間中、反応物を、出発材料の消滅についてTLC(ヘキサン-AcOEt 2:1、2回溶出)により検査する。混合物を、20mlのAcOEtで希釈し、NaClの飽和溶液で洗浄する。有機相を、乾燥し、濾過し減圧下で留去する。生成物を、ヘキサン/AcOEt 2:1→1:1で精製して、アセチルチオ-アルファガラクトシド3を得る。
反応の新規生成物、3を、ジクロロメタン:メタノール 2:1の混合物に溶解する。この混合物に、1Nのナトリウムメトキシドの溶液(1当量)を加え、室温で1時間撹拌する。アンバーライト IR-120H樹脂を、pH5~6に達するまで加える。得られた混合物を次に、濾過し、濃縮乾固して、最終生成物(α-ガラクトース C2SH)を得る。
アミノチオールリンカー(AL)の調製
20mlの無水THF中のPPh3(3g、11.4mmol)の溶液に、DIAC(2.3g、11.4mmol)を加える。混合物を、白色生成物が出現するまで0℃で15分間撹拌する。この混合物に、乾燥THF(20mL)中のヘキサエチレングリコール(1.45ml、5.7mmol)およびHSAc(610μl、8.55mmol)の溶液を滴加する(滴加漏斗)。15分後、生成物が、TLC上にRf0.2で出現し始める。溶液を、蒸発装置中で濃縮する。反応粗製物を、50mlのジクロロメタンに溶解し、K2CO3の10%溶液で洗浄する。有機相を、無水Na2SO4上で乾燥し、濾過し、減圧下で濃縮する。溶出液としてAcOEt:ヘキサン 1:1、AcOEt、および最終的にDCM:MeOH 4:1を用いる粗製生物のフラッシュクロマトグラフィーは、アセチルチオ-ヘキサエチレングリコール誘導体を与えた。
20mlの無水THF中のPPh3(3g、11.4mmol)の溶液に、DIAC(2.3g、11.4mmol)を加える。混合物を、白色生成物が出現するまで0℃で15分間撹拌する。この混合物に、乾燥THF(20mL)中のヘキサエチレングリコール(1.45ml、5.7mmol)およびHSAc(610μl、8.55mmol)の溶液を滴加する(滴加漏斗)。15分後、生成物が、TLC上にRf0.2で出現し始める。溶液を、蒸発装置中で濃縮する。反応粗製物を、50mlのジクロロメタンに溶解し、K2CO3の10%溶液で洗浄する。有機相を、無水Na2SO4上で乾燥し、濾過し、減圧下で濃縮する。溶出液としてAcOEt:ヘキサン 1:1、AcOEt、および最終的にDCM:MeOH 4:1を用いる粗製生物のフラッシュクロマトグラフィーは、アセチルチオ-ヘキサエチレングリコール誘導体を与えた。
反応生成物を、5mlのDMFに溶解し、PPh3(2.25g、8.55mmol)、NaN3(0.741g、11.4mmol)およびBrCl3C(0.845ml、8.55mmol)を加え、溶液を続いて、室温で40分間撹拌した。得られた生成物は、TLC(DCM:MeOH 25:1)を実施すると、出発生成物より高いRfを有する。反応混合物を、100mlのジエチルエーテルで希釈し、H2Oで3回洗浄する。有機相を、無水Na2SO4上で乾燥し、濾過し、減圧下で留去する。生成物を、溶出液の混合物、DMC/MeOH 200:1およびDCM/MeOH 40:1を用いるフラッシュクロマトグラフィーにより精製して、アジド-アセチルチオ-ヘキサエチレングリコール誘導体を得る。
トリフェニルホスフィンオキシドを除去するために、反応生成物を、10mlのTHFに溶解し、0.5gのMgCl2を、この溶液に加える。反応物を、白色沈殿物が出現するまで80℃で2時間撹拌し、その後、セライトを通して濾過する。
生成物を、エタノール:H2O 3:1の混合物に溶解し、Znダスト(0.45g、6.84mmol)およびNH4Cl(0.6g、11.4mmol)を加える。反応物を、TLC(DCM/MeOH 25:1)により出発材料の存在が検出されなくなるまで、1時間、還流下攪拌した。反応物を、セライトを通して濾過し、溶媒を、留去する。粗製反応生成物を、AcOEtで希釈し、5mlのH2Oで抽出する。水相を、蒸発乾固させて、アミノチオール-ヘキサエチレングリコール生成物を得る。
[α-Gal]22[AL]22@Au GNPの合成
アルファガラクトースC2誘導体3およびヘキサエチレングリコールアミンリンカー6を、Midatech Bioguneストックから採取した。N-(3-ジメチルアミノプロピル)-N’-エチルカルボジイミド塩酸塩(EDC・HCl)、HAuCl4、NaBH4を、Sigma-Aldrich Chemical Companyから購入した。イミダゾール-4-酢酸・一塩酸塩を、Alfa Aesarから購入した。カンパニーハイクオリティMeOHおよびナノピュア水(18.1mΩ)を、全実験および溶液に使用した。
MeOH(49mL)中の1:1の比(0.58mmol、3当量)でのアミンメルカプトヘキサエチレングリコールリンカー6およびアルファガラクトースリガンド3の混合物に、金塩(7.86mL、0.19mmol、0.025M)の水溶液を加えた。反応物を、30秒間攪拌した後、NaBH4の水溶液(1N)を、数回に分けて添加した(4.32mL、4.32mmol)。反応物を、900rpmで100分間震盪した。この時間の後で、懸濁液を、14000rpmで1分間遠心分離した。上清を、除去し、沈殿物を、2mLの水に溶解した。次に、2mLの懸濁液を、2つのフィルター(Amicon、10KDa、4mL)に導入し、4500gで5分間遠心分離した。フィルター中の残留物を、水でさらに2回洗浄した。最終残留物を、80mLの水に溶解した。
アルファガラクトースC2誘導体3およびヘキサエチレングリコールアミンリンカー6を、Midatech Bioguneストックから採取した。N-(3-ジメチルアミノプロピル)-N’-エチルカルボジイミド塩酸塩(EDC・HCl)、HAuCl4、NaBH4を、Sigma-Aldrich Chemical Companyから購入した。イミダゾール-4-酢酸・一塩酸塩を、Alfa Aesarから購入した。カンパニーハイクオリティMeOHおよびナノピュア水(18.1mΩ)を、全実験および溶液に使用した。
メトトレキサートによる[α-Gal]22[AL]22@Au GNPの官能化
上述のように調製した[α-Gal]22[AL]22@Auナノ粒子のメトトレキサートによる官能化を、下記のスキームに従い室温でジメチルスルホキシド(DMSO)中で、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)およびN-ヒドロキシスクシンイミド(NHS)を用いて実施した:
上述のように調製した[α-Gal]22[AL]22@Auナノ粒子のメトトレキサートによる官能化を、下記のスキームに従い室温でジメチルスルホキシド(DMSO)中で、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)およびN-ヒドロキシスクシンイミド(NHS)を用いて実施した:
手順
ナノ粒子を、遠心分離により濃縮し、DMSO(3.62mL)で集めて約8000ppmの金濃度を得た。
ナノ粒子を、遠心分離により濃縮し、DMSO(3.62mL)で集めて約8000ppmの金濃度を得た。
薬物活性化
DMSO中のMTX(0.1M)の溶液に、EDC(38.4μL;0.5M)を加え、混合物を、約5分間撹拌した。その後、NHS(19.2μL;1.0M)を加え、混合物を、室温で30分間活性化した。
DMSO中のMTX(0.1M)の溶液に、EDC(38.4μL;0.5M)を加え、混合物を、約5分間撹拌した。その後、NHS(19.2μL;1.0M)を加え、混合物を、室温で30分間活性化した。
薬物官能化
[α-Gal]22[AL]22@Au GNP(750μL)を、前に活性化した溶液に加え、カップリング系を、暗所で室温にて一晩インキュベートした、
[α-Gal]22[AL]22@Au GNP(750μL)を、前に活性化した溶液に加え、カップリング系を、暗所で室温にて一晩インキュベートした、
精製
ナノ粒子を、NaOH 0.1Mを溶出液として用いて遠心分離(4500rpm、10分)により精製した。含有物を、500μLのH2O(12.00μg/μL)中に集め、さらなる分析のために貯蔵した。
ナノ粒子を、NaOH 0.1Mを溶出液として用いて遠心分離(4500rpm、10分)により精製した。含有物を、500μLのH2O(12.00μg/μL)中に集め、さらなる分析のために貯蔵した。
分析
金含量を、誘導結合プラズマ質量分析法(ICP-MS)により、サイズを、動的光散乱(DLS)により、静電荷を、ゼータ電位により、および構造を、1H NMRにより評価した。
DLSサイズは、5.15nmに主ピークを示した。しかし、1.61nmの副次的ピークも同様に観察され、ナノ粒子の2つの集団を示した。微分型遠心沈降(DCS)分析は、3.0nmおよび8.0nmのサイズを有する2つのナノ粒子集団の存在を確証した。
ゼータ電位は、-51.1mV(すなわち、負に帯電)であることが明らかになった。
上記手順を、異なる当量のMTXを用いて反復した。それぞれの場合で、ナノ粒子当りのMTXの最終担持を、1H NMR分析により決定した。2当量/GNP~最大で約5当量/GNPのMTX担持を得た。
金含量を、誘導結合プラズマ質量分析法(ICP-MS)により、サイズを、動的光散乱(DLS)により、静電荷を、ゼータ電位により、および構造を、1H NMRにより評価した。
DLSサイズは、5.15nmに主ピークを示した。しかし、1.61nmの副次的ピークも同様に観察され、ナノ粒子の2つの集団を示した。微分型遠心沈降(DCS)分析は、3.0nmおよび8.0nmのサイズを有する2つのナノ粒子集団の存在を確証した。
ゼータ電位は、-51.1mV(すなわち、負に帯電)であることが明らかになった。
上記手順を、異なる当量のMTXを用いて反復した。それぞれの場合で、ナノ粒子当りのMTXの最終担持を、1H NMR分析により決定した。2当量/GNP~最大で約5当量/GNPのMTX担持を得た。
結論
上記結果は、10nm未満のサイズと最大5当量のMTXを有する[α-Gal]-[MTX-AL]@Au GNPの合成の成功を実証した。しかし、ばらつきが、GNPサイズとゼータ電位のバッチ間で観察された。メトトレキサートは、正に帯電したGNP上のアミン基への結合能力の変動に繋がり得る、2つの潜在的カルボキシレート結合部位を有する(すなわち、生じ得るMTXの二重EDC活性化が、不均一な生成物を説明し得る)。
上記結果は、10nm未満のサイズと最大5当量のMTXを有する[α-Gal]-[MTX-AL]@Au GNPの合成の成功を実証した。しかし、ばらつきが、GNPサイズとゼータ電位のバッチ間で観察された。メトトレキサートは、正に帯電したGNP上のアミン基への結合能力の変動に繋がり得る、2つの潜在的カルボキシレート結合部位を有する(すなわち、生じ得るMTXの二重EDC活性化が、不均一な生成物を説明し得る)。
実施例2-修飾メトトレキサートの合成
本発明者らは、GNP当りのMTX担持を増大させること、および実施例1で観察されたMTX上のカルボキシル基に起因する変動を低減することを目標とした。
この目的のために、(EG)3NH2リンカーを有する修飾メトトレキサートを、合成した。
4-[(3-{2-[2-(3-アミノプロポキシ)エトキシ]エトキシ}プロピル)カルバモイル]-2-[(4-{[(2,4-ジアミノプテリジン-6-イル)メチル](メチル)アミノ}フェニル)ホルムアミド]ブタン酸
構造式:
分子式:
C30H44N10O7
分子量:
656.75g/mol
本発明者らは、GNP当りのMTX担持を増大させること、および実施例1で観察されたMTX上のカルボキシル基に起因する変動を低減することを目標とした。
この目的のために、(EG)3NH2リンカーを有する修飾メトトレキサートを、合成した。
4-[(3-{2-[2-(3-アミノプロポキシ)エトキシ]エトキシ}プロピル)カルバモイル]-2-[(4-{[(2,4-ジアミノプテリジン-6-イル)メチル](メチル)アミノ}フェニル)ホルムアミド]ブタン酸
構造式:
C30H44N10O7
分子量:
656.75g/mol
4-[(3-{2-[2-(3-アミノプロポキシ)エトキシ]エトキシ}プロピル)カルバモイル]-2-[(4-{[(2,4-ジアミノプテリジン-6-イル)メチル](メチル)アミノ}フェニル)ホルムアミド]ブタン酸の合成を、スキーム1に従い行った。
スキーム1:
スキーム1:
合成手順の説明
1.1. 4-[(3-{2-[2-(3-アミノプロポキシ)エトキシ]エトキシ}プロピル)カルバモイル]-2-[(4-{[(2,4-ジアミノプテリジン-6-イル)メチル](メチル)アミノ}フェニル)ホルムアミド]ブタン酸の合成
1.1. 4-[(3-{2-[2-(3-アミノプロポキシ)エトキシ]エトキシ}プロピル)カルバモイル]-2-[(4-{[(2,4-ジアミノプテリジン-6-イル)メチル](メチル)アミノ}フェニル)ホルムアミド]ブタン酸の合成
ステップ:BOC保護
手順
ビス-(3-アミノプロピル)ジエチレングリコール(98g、97.5mL、0.44mol)を、DCM(1960mL、20体積当量)に溶解し、DCM(980mL、10体積当量)中のBoc-無水物(38.84g、0.177mol)を、0℃で4時間以内に滴加した。混合物を、室温で一晩反応させた。反応を、TLCに従って完結し、反応混合物を、約0.5Lに蒸発させ、残留物を、飽和NaCl溶液(各500mL)で4回洗浄して過剰ジアミンを除去した。有機層を、10重量%のKHSO4でpH約4にクエンチした。有機相を分離し、二重保護ジアミンを除去し、水相を、6NのNaOHでpH約10に塩基化し、DCM(3*250mL)で抽出し、有機層を、水およびブラインで連続的に洗浄した。有機相を、乾燥し(MgSO4)、減圧下で濃縮して、標記化合物(41g、71.9%収率)を無色油として得た。TLC対照(SiO2、CHCl3:MeOH:水中25重量%NH3=8:2:0.2):Rf=0.6、ニンヒドリン染色。1H NMRにより構造および純度を確認した。
1H NMR(400MHz,クロロホルム-d)δ5.12(s,1H),3.68-3.49(m,12H),3.23(q,J=6.3Hz,2H),2.82(t,J=6.7Hz,2H),1.76(q,J=6.6Hz,4H),1.45(s,9H).
ビス-(3-アミノプロピル)ジエチレングリコール(98g、97.5mL、0.44mol)を、DCM(1960mL、20体積当量)に溶解し、DCM(980mL、10体積当量)中のBoc-無水物(38.84g、0.177mol)を、0℃で4時間以内に滴加した。混合物を、室温で一晩反応させた。反応を、TLCに従って完結し、反応混合物を、約0.5Lに蒸発させ、残留物を、飽和NaCl溶液(各500mL)で4回洗浄して過剰ジアミンを除去した。有機層を、10重量%のKHSO4でpH約4にクエンチした。有機相を分離し、二重保護ジアミンを除去し、水相を、6NのNaOHでpH約10に塩基化し、DCM(3*250mL)で抽出し、有機層を、水およびブラインで連続的に洗浄した。有機相を、乾燥し(MgSO4)、減圧下で濃縮して、標記化合物(41g、71.9%収率)を無色油として得た。TLC対照(SiO2、CHCl3:MeOH:水中25重量%NH3=8:2:0.2):Rf=0.6、ニンヒドリン染色。1H NMRにより構造および純度を確認した。
1H NMR(400MHz,クロロホルム-d)δ5.12(s,1H),3.68-3.49(m,12H),3.23(q,J=6.3Hz,2H),2.82(t,J=6.7Hz,2H),1.76(q,J=6.6Hz,4H),1.45(s,9H).
ステップ:アミドカップリング:
手順
Z-L-Glu-OMe(32g、0.108mol)を、THF(480mL、15体積当量)に溶解し、1,1’-カルボニルジイミダゾール(19.32g、0.119mol)を加え、混合物を、45分間撹拌した。tert-ブチル N-(3-{2-[2-(3-アミノプロポキシ)エトキシ]エトキシ}プロピル)カルバメート 1323-009(39.93g、0.125mol)を、さらに加え、混合物を、25℃で65時間撹拌した。反応の完結後、THFを、減圧下で留去し、水(200mL)を、残留物に加え、続いて酢酸エチル(150*3mL)で抽出した。有機層を、10%のKHSO4、1N NaOH、ブラインで洗浄した後、無水MgSO4上で乾燥した。溶媒を、減圧下留去して、60.1g(92.79%収率)のメチル 2-{[(ベンジルオキシ)カルボニル]アミノ}4-[(3-{2-[2-(3-{[(tert-ブトキシ)カルボニル]アミノ}プロポキシ)エトキシ]エトキシ}プロピル)カルバモイル]ブタノエートを黄色がかった油として得た。注:化合物を、追加の精製を行わないで、以降のステップで使用した。1H NMRにより構造および純度を確認した。
1H NMR(400MHz,クロロホルム-d)δ7.43-7.30(m,5H),6.49(s,1H),5.94(s,1H),5.12(s,2H),4.98(s,1H),4.35(td,J=8.3,4.1Hz,1H),3.75(s,3H),3.59(dddd,J=22.1,16.4,8.8,4.3Hz,12H),3.36(qd,J=6.1,1.9Hz,2H),3.22(q,J=6.3Hz,2H),2.31-2.15(m,3H),2.08-1.96(m,1H),1.77(p,J=6.1Hz,4H),1.45(s,9H).
Z-L-Glu-OMe(32g、0.108mol)を、THF(480mL、15体積当量)に溶解し、1,1’-カルボニルジイミダゾール(19.32g、0.119mol)を加え、混合物を、45分間撹拌した。tert-ブチル N-(3-{2-[2-(3-アミノプロポキシ)エトキシ]エトキシ}プロピル)カルバメート 1323-009(39.93g、0.125mol)を、さらに加え、混合物を、25℃で65時間撹拌した。反応の完結後、THFを、減圧下で留去し、水(200mL)を、残留物に加え、続いて酢酸エチル(150*3mL)で抽出した。有機層を、10%のKHSO4、1N NaOH、ブラインで洗浄した後、無水MgSO4上で乾燥した。溶媒を、減圧下留去して、60.1g(92.79%収率)のメチル 2-{[(ベンジルオキシ)カルボニル]アミノ}4-[(3-{2-[2-(3-{[(tert-ブトキシ)カルボニル]アミノ}プロポキシ)エトキシ]エトキシ}プロピル)カルバモイル]ブタノエートを黄色がかった油として得た。注:化合物を、追加の精製を行わないで、以降のステップで使用した。1H NMRにより構造および純度を確認した。
1H NMR(400MHz,クロロホルム-d)δ7.43-7.30(m,5H),6.49(s,1H),5.94(s,1H),5.12(s,2H),4.98(s,1H),4.35(td,J=8.3,4.1Hz,1H),3.75(s,3H),3.59(dddd,J=22.1,16.4,8.8,4.3Hz,12H),3.36(qd,J=6.1,1.9Hz,2H),3.22(q,J=6.3Hz,2H),2.31-2.15(m,3H),2.08-1.96(m,1H),1.77(p,J=6.1Hz,4H),1.45(s,9H).
ステップ:Z-脱保護
手順
MeOH(290mL、5体積当量)中のメチル 2-{[(ベンジルオキシ)カルボニル]アミノ}-4-[(3-{2-[2-(3-{[(tert-ブトキシ)カルボニル]アミノ}プロポキシ)エトキシ]エトキシ}プロピル)カルバモイル]ブタノエート 1323-013(58g、0.097mol)の溶液に、5.8g(10重量%)のパラジウム活性炭(10重量%Pd)を加えた。反応物を、パールシェーカー型水素添加装置で、約3.5気圧、25℃にて18時間水素添加した。反応完了後に、反応混合物を、セライトパッドを通して濾過し、減圧下で濃縮した。粗製物収量:緑色を帯びた油として45g(収率:定量的)。注:粗生成物を、次のステップに使用した。TLC対照(SiO2、CH2Cl2:MeOH=9:1):Rf=0.4、ニンヒドリン染色。1H NMRにより構造および純度を確認した。
1H NMR(400MHz,クロロホルム-d)δ6.46(s,1H),5.04(s,1H),3.73(s,3H),3.67-3.48(m,12H),3.37(q,J=6.1Hz,2H),3.22(q,J=6.4Hz,2H),2.36-2.24(m,2H),1.96(s,3H),1.88-1.64(m,5H),1.44(s,9H).
MeOH(290mL、5体積当量)中のメチル 2-{[(ベンジルオキシ)カルボニル]アミノ}-4-[(3-{2-[2-(3-{[(tert-ブトキシ)カルボニル]アミノ}プロポキシ)エトキシ]エトキシ}プロピル)カルバモイル]ブタノエート 1323-013(58g、0.097mol)の溶液に、5.8g(10重量%)のパラジウム活性炭(10重量%Pd)を加えた。反応物を、パールシェーカー型水素添加装置で、約3.5気圧、25℃にて18時間水素添加した。反応完了後に、反応混合物を、セライトパッドを通して濾過し、減圧下で濃縮した。粗製物収量:緑色を帯びた油として45g(収率:定量的)。注:粗生成物を、次のステップに使用した。TLC対照(SiO2、CH2Cl2:MeOH=9:1):Rf=0.4、ニンヒドリン染色。1H NMRにより構造および純度を確認した。
1H NMR(400MHz,クロロホルム-d)δ6.46(s,1H),5.04(s,1H),3.73(s,3H),3.67-3.48(m,12H),3.37(q,J=6.1Hz,2H),3.22(q,J=6.4Hz,2H),2.36-2.24(m,2H),1.96(s,3H),1.88-1.64(m,5H),1.44(s,9H).
ステップ:アミドカップリング(Z-保護)
手順
無水THF(150mL、10体積当量)中の4-(メチルアミノ)安息香酸(15g、0.099mol)の撹拌溶液に、0℃でNaHCO3(20.08g、0.238mol)およびベンジルクロロホルメート(16.99mL、0.119mol)を加え、反応混合物を、室温に温め、混合物を、18時間撹拌した。反応混合物を、濾過した。濾液を、減圧下で濃縮し、残留物を1MのNaOH水溶液に溶解した。水溶液を、Et2Oで洗浄し、6Mの塩酸でpH3に酸性化し、AcOEtで抽出した。有機層を、無水MgSO4上で乾燥させ、減圧下で濃縮して、(ベンジルオキシカルボニル)-4-(メチルアミノ)安息香酸を無色粒子として得た(25.8g、91.13%収率)。
1H NMRにより構造および純度を確認した。
1H NMR(400 MHz,クロロホルム-d)δ8.18-8.05(m,2H),7.46-7.40(m,2H),7.40-7.30(m,5H),5.24(s,2H),3.41(s,3H).
NMR
無水THF(150mL、10体積当量)中の4-(メチルアミノ)安息香酸(15g、0.099mol)の撹拌溶液に、0℃でNaHCO3(20.08g、0.238mol)およびベンジルクロロホルメート(16.99mL、0.119mol)を加え、反応混合物を、室温に温め、混合物を、18時間撹拌した。反応混合物を、濾過した。濾液を、減圧下で濃縮し、残留物を1MのNaOH水溶液に溶解した。水溶液を、Et2Oで洗浄し、6Mの塩酸でpH3に酸性化し、AcOEtで抽出した。有機層を、無水MgSO4上で乾燥させ、減圧下で濃縮して、(ベンジルオキシカルボニル)-4-(メチルアミノ)安息香酸を無色粒子として得た(25.8g、91.13%収率)。
1H NMRにより構造および純度を確認した。
1H NMR(400 MHz,クロロホルム-d)δ8.18-8.05(m,2H),7.46-7.40(m,2H),7.40-7.30(m,5H),5.24(s,2H),3.41(s,3H).
NMR
ステップ:アミドカップリング
手順
4-{[(ベンジルオキシ)カルボニル](メチル)アミノ}安息香酸 1323-014 21.54g(0.075 mol、1当量)、1-ヒドロキシベンゾトリアゾール 11.222g(0.083 mol、1.1当量)、N-(3-ジメチルアミノプロピル)-N′-エチルカルボジイミド塩酸塩15.92g(0.083mol、1.1当量)を、CH3CN(525ml、15体積当量)に溶解した。得られた溶液を、20℃で1時間撹拌し、35g(0.075mol、1当量)のメチル 2-アミノ-4-[(3-{2-[2-(3-{[(tert-ブトキシ)カルボニル]アミノ}プロポキシ)エトキシ]エトキシ}プロピル)カルバモイル]ブタノエート 1323-016を、加えた。RMを、約0℃に冷却し、52.74ml(0.3mol、4当量)のN,N-ジイソプロピルエチルアミンを、25分かけて加え、同時に温度を10℃未満に維持した。溶液を、24℃にゆっくり加熱し、20℃で65時間(週末に)保持した。反応の完結後に、ACNを、減圧下で留去し、水(250mL)を、残留物に加え、続いて酢酸エチル(150x3mL)で抽出した。有機層を、10%のKHSO4、1N NaOH、ブラインで洗浄した後、無水MgSO4上で乾燥した。溶媒を、減圧下留去して、49g(88.8%収率)の標記生成物を無色油として得た。
1H NMR(400MHz,クロロホルム-d)δ8.10(s,1H),7.95-7.84(m,2H),7.44-7.30(m,7H),6.70(s,1H),5.20(s,2H),4.99(s,1H),4.67(ddd,J=8.0,6.6,4.6Hz,1H),3.77(s,3H),3.67-3.48(m,12H),3.44-3.29(m,5H),3.21(q,J=6.3Hz,2H),2.49-2.15(m,4H),1.80-1.66(m,4H),1.45(s,9H).
4-{[(ベンジルオキシ)カルボニル](メチル)アミノ}安息香酸 1323-014 21.54g(0.075 mol、1当量)、1-ヒドロキシベンゾトリアゾール 11.222g(0.083 mol、1.1当量)、N-(3-ジメチルアミノプロピル)-N′-エチルカルボジイミド塩酸塩15.92g(0.083mol、1.1当量)を、CH3CN(525ml、15体積当量)に溶解した。得られた溶液を、20℃で1時間撹拌し、35g(0.075mol、1当量)のメチル 2-アミノ-4-[(3-{2-[2-(3-{[(tert-ブトキシ)カルボニル]アミノ}プロポキシ)エトキシ]エトキシ}プロピル)カルバモイル]ブタノエート 1323-016を、加えた。RMを、約0℃に冷却し、52.74ml(0.3mol、4当量)のN,N-ジイソプロピルエチルアミンを、25分かけて加え、同時に温度を10℃未満に維持した。溶液を、24℃にゆっくり加熱し、20℃で65時間(週末に)保持した。反応の完結後に、ACNを、減圧下で留去し、水(250mL)を、残留物に加え、続いて酢酸エチル(150x3mL)で抽出した。有機層を、10%のKHSO4、1N NaOH、ブラインで洗浄した後、無水MgSO4上で乾燥した。溶媒を、減圧下留去して、49g(88.8%収率)の標記生成物を無色油として得た。
1H NMR(400MHz,クロロホルム-d)δ8.10(s,1H),7.95-7.84(m,2H),7.44-7.30(m,7H),6.70(s,1H),5.20(s,2H),4.99(s,1H),4.67(ddd,J=8.0,6.6,4.6Hz,1H),3.77(s,3H),3.67-3.48(m,12H),3.44-3.29(m,5H),3.21(q,J=6.3Hz,2H),2.49-2.15(m,4H),1.80-1.66(m,4H),1.45(s,9H).
ステップ:Z-脱保護 #2
手順
MeOH(340mL、7体積当量)中のメチル 2-[(4-{[(ベンジルオキシ)カルボニル](メチル)アミノ}フェニル)ホルムアミド]-4-[3-{2-[2-(3-{[(tert-ブトキシ)カルボニル]アミノ}プロポキシ)エトキシ]エトキシ}プロピル)カルバモイル]ブタノエート 1323-019(48.5g、0.066mol)の溶液に、4.9g(10重量%)のパラジウム活性炭(10重量%Pd)を加えた。反応物を、パールシェーカー型水素添加装置で、約3.5気圧、25℃で18時間水素添加した。
MeOH(340mL、7体積当量)中のメチル 2-[(4-{[(ベンジルオキシ)カルボニル](メチル)アミノ}フェニル)ホルムアミド]-4-[3-{2-[2-(3-{[(tert-ブトキシ)カルボニル]アミノ}プロポキシ)エトキシ]エトキシ}プロピル)カルバモイル]ブタノエート 1323-019(48.5g、0.066mol)の溶液に、4.9g(10重量%)のパラジウム活性炭(10重量%Pd)を加えた。反応物を、パールシェーカー型水素添加装置で、約3.5気圧、25℃で18時間水素添加した。
反応完了後に、反応混合物を、セライトパッドを通して濾過し、減圧下で濃縮した。
収量:黄色がかった油として38.5g(収率:97.23%)。
1H NMRにより構造および純度を確認した。
1H NMR(400MHz,クロロホルム-d)δ7.83-7.63(m,2H),7.39(d,J=6.9Hz,1H),6.73(s,1H),6.62-6.52(m,2H),5.03(s,1H),4.69(ddd,J=8.8,7.1,4.1Hz,1H),4.20(s,1H),3.76(s,3H),3.68-3.47(m,12H),3.34(tt,J=13.7,6.7Hz,2H),3.21(q,J=6.3Hz,2H),2.88(s,3H),2.45-2.10(m,4H),1.75(dd,J=9.0,3.7Hz,4H),1.44(s,9H).
収量:黄色がかった油として38.5g(収率:97.23%)。
1H NMRにより構造および純度を確認した。
1H NMR(400MHz,クロロホルム-d)δ7.83-7.63(m,2H),7.39(d,J=6.9Hz,1H),6.73(s,1H),6.62-6.52(m,2H),5.03(s,1H),4.69(ddd,J=8.8,7.1,4.1Hz,1H),4.20(s,1H),3.76(s,3H),3.68-3.47(m,12H),3.34(tt,J=13.7,6.7Hz,2H),3.21(q,J=6.3Hz,2H),2.88(s,3H),2.45-2.10(m,4H),1.75(dd,J=9.0,3.7Hz,4H),1.44(s,9H).
ステップ:アルキル化
手順
無水DMA(160mL、10体積当量)中のメチル 4-[(3-{2-[2-(3-{[(tert-ブトキシ)カルボニル]アミノ}プロポキシ)エトキシ]エトキシ}プロピル)カルモイル]-2-{[4-(メチルアミノ)フェニル]ホルムアミド}ブタノエート 1323-022(16g、26.84mmol、1当量)の室温での撹拌溶液に、2,4-ジアミノプテリジン臭化水素酸塩(13.52g、40.25mmol、1.5当量)を加え、混合物を、55℃で3時間撹拌した。反応完了後に、反応混合物を、減圧下で濃縮し、NaHCO3飽和水溶液で処理し、EtOAcで抽出し(いくつかの不純物を分離した)、その後DCM(3x250mL)で抽出し、有機層を合わせて、水、ブラインで洗浄後、無水MgSO4上で乾燥した。溶媒を、減圧下留去して、17gの粗製メチル 4-[(3-{2-[2-(3-{[(tert-ブトキシ)カルボニル]アミノ}プロポキシ)エトキシ]エトキシ}プロピル)カルバモイル]-2-[(4-{[(2,4-ジアミノプテリジン-6-イル)メチル](メチル)アミノ}フェニル)ホルムアミド]ブタノエートを黄色油として得た。化合物を、FC(EtOAc:MeOH-勾配溶出)を用いて精製した。表題化合物を、黄色発泡体として得た。収量:7.5g(36.25%)。1H NMRにより構造および純度を確認した。
注:試料は、28.57モル%または4.38重量%のEtOAcを含む。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.58(s,1H),8.38(d,J=7.2Hz,1H),7.80(t,J=5.6Hz,1H),7.75-7.72(m,2H),7.69(s,1H),7.48(s,1H),6.86-6.79(m,2H),6.66(s,2H),4.80(s,2H),4.34(q,J=7.5,5.6Hz,1H),3.62(s,3H),3.54-3.40(m,8H),3.37(td,J=6.4,2.6Hz,4H),3.22(s,3H),3.07(q,J=6.5Hz,2H),2.96(q,J=6.6Hz,2H),2.23-2.14(m,2H),2.11-2.01(m,1H),1.94(d,J=9.0Hz,1H),1.59(p,J=6.7Hz,4H),1.37(s,9H).
無水DMA(160mL、10体積当量)中のメチル 4-[(3-{2-[2-(3-{[(tert-ブトキシ)カルボニル]アミノ}プロポキシ)エトキシ]エトキシ}プロピル)カルモイル]-2-{[4-(メチルアミノ)フェニル]ホルムアミド}ブタノエート 1323-022(16g、26.84mmol、1当量)の室温での撹拌溶液に、2,4-ジアミノプテリジン臭化水素酸塩(13.52g、40.25mmol、1.5当量)を加え、混合物を、55℃で3時間撹拌した。反応完了後に、反応混合物を、減圧下で濃縮し、NaHCO3飽和水溶液で処理し、EtOAcで抽出し(いくつかの不純物を分離した)、その後DCM(3x250mL)で抽出し、有機層を合わせて、水、ブラインで洗浄後、無水MgSO4上で乾燥した。溶媒を、減圧下留去して、17gの粗製メチル 4-[(3-{2-[2-(3-{[(tert-ブトキシ)カルボニル]アミノ}プロポキシ)エトキシ]エトキシ}プロピル)カルバモイル]-2-[(4-{[(2,4-ジアミノプテリジン-6-イル)メチル](メチル)アミノ}フェニル)ホルムアミド]ブタノエートを黄色油として得た。化合物を、FC(EtOAc:MeOH-勾配溶出)を用いて精製した。表題化合物を、黄色発泡体として得た。収量:7.5g(36.25%)。1H NMRにより構造および純度を確認した。
注:試料は、28.57モル%または4.38重量%のEtOAcを含む。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.58(s,1H),8.38(d,J=7.2Hz,1H),7.80(t,J=5.6Hz,1H),7.75-7.72(m,2H),7.69(s,1H),7.48(s,1H),6.86-6.79(m,2H),6.66(s,2H),4.80(s,2H),4.34(q,J=7.5,5.6Hz,1H),3.62(s,3H),3.54-3.40(m,8H),3.37(td,J=6.4,2.6Hz,4H),3.22(s,3H),3.07(q,J=6.5Hz,2H),2.96(q,J=6.6Hz,2H),2.23-2.14(m,2H),2.11-2.01(m,1H),1.94(d,J=9.0Hz,1H),1.59(p,J=6.7Hz,4H),1.37(s,9H).
ステップ:エステルの加水分解
手順:
MeOH(34mL、20体積当量)中のメチル 4-[(3-{2-[2-(3-{[(tert-ブトキシ)カルボニル]アミノ}プロポキシ)エトキシ]エトキシ}プロピル)カルモイル]-2-{[4-(メチルアミノ)フェニル]ホルムアミド}ブタノエート 1323-028(1.7g、2.21mmol、1当量)の室温での撹拌溶液に、LiOH*H2O(0.185g、4.41mmol、2当量)を加え、混合物を、25℃で4時間撹拌した。反応完了後に、反応混合物を、減圧下で濃縮した。
UPLCによる純度:97.2%(方法 6分、254nm、Rt=2.3分、m/z=757.75[M+H])
注:乾燥した反応混合物を、単離せず次の段階に直接使用した。
1H NMR(400MHz,メタノール-d4)δ8.59(s,1H),7.83-7.71(m,2H),6.92-6.86(m,2H),4.85(s,2H),4.46(dd,J=3.9,7.5Hz,1H),3.63-3.53(m,8H),3.48(dt,J=6.2,12.0Hz,4H),3.31(s,5H),3.20(td,J=1.2,6.8Hz,2H),3.12(t,J=6.8Hz,2H),2.40-1.99(m,4H),1.71(h,J=6.4Hz,4H),1.44(s,9H).
MeOH(34mL、20体積当量)中のメチル 4-[(3-{2-[2-(3-{[(tert-ブトキシ)カルボニル]アミノ}プロポキシ)エトキシ]エトキシ}プロピル)カルモイル]-2-{[4-(メチルアミノ)フェニル]ホルムアミド}ブタノエート 1323-028(1.7g、2.21mmol、1当量)の室温での撹拌溶液に、LiOH*H2O(0.185g、4.41mmol、2当量)を加え、混合物を、25℃で4時間撹拌した。反応完了後に、反応混合物を、減圧下で濃縮した。
UPLCによる純度:97.2%(方法 6分、254nm、Rt=2.3分、m/z=757.75[M+H])
注:乾燥した反応混合物を、単離せず次の段階に直接使用した。
1H NMR(400MHz,メタノール-d4)δ8.59(s,1H),7.83-7.71(m,2H),6.92-6.86(m,2H),4.85(s,2H),4.46(dd,J=3.9,7.5Hz,1H),3.63-3.53(m,8H),3.48(dt,J=6.2,12.0Hz,4H),3.31(s,5H),3.20(td,J=1.2,6.8Hz,2H),3.12(t,J=6.8Hz,2H),2.40-1.99(m,4H),1.71(h,J=6.4Hz,4H),1.44(s,9H).
ステップ:Boc脱保護
手順:
リチウムイリデン 4-[(3-{2-[2-(3-{[(tert-ブトキシ)カルボニル]アミノ}プロポキシ)エトキシ]エトキシ}プロピル)カルバモイル]-2-[(4-{[(2,4-ジアミノプテリジン-6-イル)メチル](メチル)アミノ}フェニル)ホルムアミド]ブタノエート(1323-049-1stステップ由来の粗製物、6.16mmol)を、水中の17重量%HCl(95mL、20体積当量)に溶解し、得られた混合物を、室温で3時間撹拌した。溶媒を、減圧下で留去(無加熱)して、粗製油を得て、これを、分取クロマトグラフィーにより精製した。純粋画分を、減圧下25℃で出発時の体積の約10%に蒸発させ、残留物を、凍結乾燥により乾燥した。
LCMSによる純度:98.02%(方法 Gemini Rot long 7、243nm、Rt=7.407分、m/z=655.02[M-H]+)
1H NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ8.57(s,1H),8.29(s,1H),7.85(t,J=5.6 Hz,1H),7.78(d,J=6.9 Hz,1H),7.70-7.62(m,2H),7.44(s,1H),6.87-6.74(m,2H),6.62(s,2H),4.78(s,2H),4.11(q,J=6.6 Hz,1H),3.54-3.44(m,10H),3.40(t,J=6.4 Hz,3H),3.21(s,3H),3.08(q,J=6.3 Hz,2H),2.84(t,J=7.3 Hz,2H),2.11(q,J=5.9,6.6 Hz,2H),2.05-1.92(m,1H),1.87(dt,J=6.4,13.9 Hz,1H),1.78(s,2H),1.59(p,J=6.5 Hz,2H).
リチウムイリデン 4-[(3-{2-[2-(3-{[(tert-ブトキシ)カルボニル]アミノ}プロポキシ)エトキシ]エトキシ}プロピル)カルバモイル]-2-[(4-{[(2,4-ジアミノプテリジン-6-イル)メチル](メチル)アミノ}フェニル)ホルムアミド]ブタノエート(1323-049-1stステップ由来の粗製物、6.16mmol)を、水中の17重量%HCl(95mL、20体積当量)に溶解し、得られた混合物を、室温で3時間撹拌した。溶媒を、減圧下で留去(無加熱)して、粗製油を得て、これを、分取クロマトグラフィーにより精製した。純粋画分を、減圧下25℃で出発時の体積の約10%に蒸発させ、残留物を、凍結乾燥により乾燥した。
LCMSによる純度:98.02%(方法 Gemini Rot long 7、243nm、Rt=7.407分、m/z=655.02[M-H]+)
1H NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ8.57(s,1H),8.29(s,1H),7.85(t,J=5.6 Hz,1H),7.78(d,J=6.9 Hz,1H),7.70-7.62(m,2H),7.44(s,1H),6.87-6.74(m,2H),6.62(s,2H),4.78(s,2H),4.11(q,J=6.6 Hz,1H),3.54-3.44(m,10H),3.40(t,J=6.4 Hz,3H),3.21(s,3H),3.08(q,J=6.3 Hz,2H),2.84(t,J=7.3 Hz,2H),2.11(q,J=5.9,6.6 Hz,2H),2.05-1.92(m,1H),1.87(dt,J=6.4,13.9 Hz,1H),1.78(s,2H),1.59(p,J=6.5 Hz,2H).
バッチ 1323-049-最終
1H NMR分析を、溶媒としてのDMSO-d6中で行った。1H NMRにより生成物の構造を確認した(図2参照)。
1H NMR分析を、溶媒としてのDMSO-d6中で行った。1H NMRにより生成物の構造を確認した(図2参照)。
実施例3-修飾メトトレキサート結合金ナノ粒子(MTX-GNP)の合成
実施例2で記載のように合成したリンカーを有するメトトレキサート誘導体の化学名は、4-[(3-{2-[2-(3-アミノプロポキシ)エトキシ]エトキシ}プロピル)カルバモイル]-2-[(4-{[(2,4-ジアミノプテリジン-6-イル)メチル](メチル)アミノ}フェニル)ホルムアミド]ブタン酸である。
この実験の目的は、GNP当り12当量超のMTXPEG3NH2(MTX-(EG)3-NH2としても知られる)担持を有する50mgのGNPを合成することであった。
この実験の目的は、GNP当り12当量超のMTXPEG3NH2(MTX-(EG)3-NH2としても知られる)担持を有する50mgのGNPを合成することであった。
ベースのGNP粒子は、([α-GalC2]52%[HSPEG8COOH]48%@Au)であり、カップリングを、EDC/NHS法を用いて実施した。実施例1の正に帯電したALとは対照的に、この実施例では、ベースGNPは、α-Gal-C2リガンドに加えて、カルボン酸末端官能基(負に帯電)を有するPEG8(すなわち、(EG)8含有)リガンドを有する。ベースGNP[α-GalC2]52%[HSPEG8COOH]48%@Auを、基本的に国際公開第2017/017063号(この実施例5を参照)に記載のように合成した。この公開特許は、参照により本明細書に組み込まれる。
反応スキーム
溶媒:1)EDC/NHS活性化用の90%DMSO;
2)MTXPEG3NH2カップリング用のヘペス緩衝液(pH=7.83)。
2)MTXPEG3NH2カップリング用のヘペス緩衝液(pH=7.83)。
EDC/NHS活性化
38.12mgのEDCを、最初に3.31mLのDMSOに溶解し、その後、この60mMのEDC DMSOストックの3.16mLを、43.67mgのNHSと混合して、EDC(60mM)/NHS(120mM)の最終DMSOストックを得た。
11mLの90%DMSO GNP溶液(60mg Au)を、500rpmで撹拌し続けた後、2.79mLのEDC/NHS DMSOストックを、滴加した。反応混合物を、2時間室温にて500rpmで撹拌し続けた([Au]≒4.35mg/mL)。
2時間の活性化後に、GNP-NHS DMSO溶液を、遠心分離(4300rpm、8分)により8x15mLのAmiconチューブ(10K)中で濃縮した。GNP最終濃度は、約12mLであった。
MTXPEG3NH2カップリング:
MTXPEG3NH2(NP当り60当量):(60mg Au/196.97)÷100x60x656.75=120mg
120mgのMTXPEG3NH2を最初に、20mLのヘペス緩衝液(pH=7.83)に溶解し、次にこれを、250mLの丸底フラスコに移した。室温(約22℃)にて600rpmで撹拌しながら、12mLの濃縮GNP-NHS溶液を、滴加した。その後、20mLのヘペス緩衝液を、この混合物に加えた。反応混合物を、室温(約22℃)にて600rpmで一晩撹拌した([Au]=1.15g/L)。
翌朝、反応溶液混合物を、15mLのAmiconチューブ(10K)中で濃縮し、ミリQ水で洗浄することにより精製した(x8、4300rpm、8分/洗浄)。濃縮溶液を次に、13.3Gで5分間(x2)遠心分離して、全ての大きなサイズの粒子を溶液から除去した。最終濃縮GNP溶液を、ミリQ水で希釈して、11mLの最終体積を得た。
38.12mgのEDCを、最初に3.31mLのDMSOに溶解し、その後、この60mMのEDC DMSOストックの3.16mLを、43.67mgのNHSと混合して、EDC(60mM)/NHS(120mM)の最終DMSOストックを得た。
11mLの90%DMSO GNP溶液(60mg Au)を、500rpmで撹拌し続けた後、2.79mLのEDC/NHS DMSOストックを、滴加した。反応混合物を、2時間室温にて500rpmで撹拌し続けた([Au]≒4.35mg/mL)。
2時間の活性化後に、GNP-NHS DMSO溶液を、遠心分離(4300rpm、8分)により8x15mLのAmiconチューブ(10K)中で濃縮した。GNP最終濃度は、約12mLであった。
MTXPEG3NH2カップリング:
MTXPEG3NH2(NP当り60当量):(60mg Au/196.97)÷100x60x656.75=120mg
120mgのMTXPEG3NH2を最初に、20mLのヘペス緩衝液(pH=7.83)に溶解し、次にこれを、250mLの丸底フラスコに移した。室温(約22℃)にて600rpmで撹拌しながら、12mLの濃縮GNP-NHS溶液を、滴加した。その後、20mLのヘペス緩衝液を、この混合物に加えた。反応混合物を、室温(約22℃)にて600rpmで一晩撹拌した([Au]=1.15g/L)。
翌朝、反応溶液混合物を、15mLのAmiconチューブ(10K)中で濃縮し、ミリQ水で洗浄することにより精製した(x8、4300rpm、8分/洗浄)。濃縮溶液を次に、13.3Gで5分間(x2)遠心分離して、全ての大きなサイズの粒子を溶液から除去した。最終濃縮GNP溶液を、ミリQ水で希釈して、11mLの最終体積を得た。
検量線を、生成した(比色分析による金の定量化時に黄色MTXPEG3NH2化合物の効果を考慮し、それにより金濃度を修正する)。MTXPEG3NH2担持は、GNP当り16.7当量であると決定され、97.4%の組み込みであった。
まとめると、このMTXPEG3NH2粒子のバッチは、次の特性を有した:小サイズの単一サイズ集団(5.678nm)、負のゼータ電位(-22.8mV)、520nmにプラズモンバンドなし、GNP上のMTXPEG3NH2組み込みは97.4%であり、および最終粒子の担持はGNP当り16.7当量(平均)であった。一致した結果が、異なる反応器サイズ(50mおよび100mg Au)のバッチ間でも認められた。これらの結果は、実施例1で得られた結果と比べて遜色がない。特に、修飾MTX(MTXPEG3NH2)は、顕著に高い担持(16.7当量対約5当量のMTX)、高添加量効率(97.4%)および単一サイズ集団を促進した。特定の理論に束縛されるものではないが、本発明者らは、GNPのPEG8COOHリガンドへのMTXPEG3NH2のカップリングは、実施例1で記載のMTX上の複数のカルボキシル部位の問題を回避し、およびこれは、単一粒度分布/集団(実施例2)と2つのサイズ分布/集団(実施例1)の間の観察された差異を説明し得ると考えている。さらに、ここで測定された97.4%の担持効率は、Bessar et al.,2016で報告された一番高い担持効率の83±2%よりもさらに顕著に高い。Bessar et al.,2016の担持は、GNP当りのMTX当量の観点から報告されていない。しかし、Bessar et al.,2016の合成で使用されたMTX薬物に対するAu-3MPSの重量比は、5:1(すなわち、GNPの過剰)であった。
結論として、[α-GalC2][MTXPEG3NH-CO-PEG8]@Au GNPは、比較例1の非修飾MTXで観察された担持に比較して、高いMTX担持を示す。
実施例4-[α-GalC2][MTXPEG3NH-CO-PEG8]@Au GNPのヒドロゲルへの製剤化。
現在利用可能なメトトレキサートの市販の局所製剤は、生理学的pH(pH6)で解離型である、薬物の水溶性に主に起因して、角質層を介する浸透が不十分である。炭水化物リガンドを含むコロナを有する本明細書で開示のGNPの超小寸法(<5nm)は、好適な正味表面電荷を可能にし、無処理の皮膚を横切るメトトレキサートの浸透能力を高める可能性を提供し得る。
現在利用可能なメトトレキサートの市販の局所製剤は、生理学的pH(pH6)で解離型である、薬物の水溶性に主に起因して、角質層を介する浸透が不十分である。炭水化物リガンドを含むコロナを有する本明細書で開示のGNPの超小寸法(<5nm)は、好適な正味表面電荷を可能にし、無処理の皮膚を横切るメトトレキサートの浸透能力を高める可能性を提供し得る。
最近、局所金ナノ粒子クリーム製剤が、メトトレキサート複合化GNPの予備試験で不十分な経皮吸着を示すと、Bessar et al.2016により報告された。ヒドロゲルはまた、それらが製剤からの薬物送達のより大きな柔軟性および制御を可能にし得る単一相担体を提供するので、局所ナノ粒子製剤の開発にも適用されてきた。加えて、ヒドロゲルは、薬物と製剤基剤の間の高親和性が効率的な皮膚内への薬物移行を損なう市販の軟膏に比べて、皮膚上に残留製剤を残さない急速蒸発の利点を提供する。従って、カーボポールヒドロゲルを、GNPベース局所製剤の開発のために選択した。
次のポリマー(Lubrizol Corporation)を、評価した:カーボポール(登録商標)ETD2020(C10-30アルキルアクリレート架橋ポリマー)、カーボポール(登録商標)980NFポリマーおよびカーボポール(登録商標)974P NFポリマー。ゲルを、1~3%w/vのカーボポールポリマー(w/v)を一定混合しながら精製水中に分散させ、5時間にわたり水和させることにより調製した。ゲルの調製中にロッカー上で溶液をゆっくり撹拌することにより、空気の閉じ込めを回避するように注意した。5時間後に、ゲルのpHを、pHを中和するためにトリエタノールアミン(Sigma-Aldrich、ロット#STBF616V)を用いてpH7.4に調節し、溶液を、ゲルに変化させた。2%のカーボポール(登録商標)980ゲルは、透明で均質なゲルを生成することがわかったが、EDT2020ゲルは、均一にするのがより困難であった。従って、金グリコナノ粒子のヒドロゲルへの製剤化を、カーボポール(登録商標)980NFポリマーにより進めた。
MTXPEG3NH2担持GNPを、基本的に実施例2に記載のように調製した。メトトレキサート-GNPヒドロゲルの製造のために、2%w/vカーボポール(登録商標)980を最初に、一定混合しながら5時間分散させた。MTX-PEG3-NH2-担持GNPを、5000rpmで10分間の遠心分離によりAmicon遠心濾過チューブ(10K分画分子量膜)を用いて濃縮した。2%カーボポール(登録商標)980溶液への添加の前に、MTX-PEG3-NH2-担持GNPを、pH2.6に調節した。酸性MTX-PEG3-NH2-担持GNPを次に、2%カーボポール(登録商標)980溶液に添加した。しかし、ナノ粒子は、カーボポール(登録商標)980溶液中で急速に沈殿することが観察された。プレーンメトトレキサート薬物ゲルを、水中にMTX-PEG3-NH2を水中に溶解すること、およびpHをpH4.5に調節することにより調製した。MTX-PEG3-NH2溶液を、以前に作製した2%カーボポール(登録商標)980溶液に加えた。しかし、小量の黄色沈殿も観察された。
金ナノ粒子をカーボポール(登録商標)890ゲル中に製剤化する方法を、対照[α-Gal][PEG8COOH]@Au GNPを用いて、pHの影響およびナノ粒子の添加速度を試験することにより最適化した。沈殿物のない均質のナノ粒子ゲルが、[α-Gal][PEG8COOH]@Au GNPを一定混合しながら滴加する前に、カーボポール(登録商標)980溶液のpHをpH7.4に調節した場合に得られた。同様に、メトトレキサートゲル(ナノ粒子のない)についても、沈殿物のない均質の黄色ゲルが、修飾メトトレキサートの滴加の前にカーボポール(登録商標)980溶液のpHをpH7.4に調節した場合に得られた。ゲルを全て、4℃で貯蔵した。
メトトレキサート-GNPヒドロゲルの製造のために、2%w/vカーボポール(登録商標)980を、一定混合しながら5時間分散させた。カーボポール(登録商標)980溶液のpHを、7.4に調節して明確なゲルを生成した。MTX-PEG3-NH2-担持GNPを、Amicon遠心濾過チューブを用いて濃縮した後、2%カーボポール(登録商標)980ゲルに添加した。得られたMTX-PEG3-NH2-担持GNPヒドロゲルは、均質褐色ゲルであり、MTX-PEG3-NH2-担持GNPの沈殿はゲル中で観察されなかった。[α-Gal-C2][PEG8COOH]@Au GNPを用いて、対照GNP(薬物なし)ゲルも同様に調製し、褐色の均質ゲルを生成することが分かった。プレーンメトトレキサート薬物ゲルを、pH7.4に調節したカーボポール(登録商標)980ゲル(2%)に、水中に溶解したMTX-PEG3-NH2を添加することにより調製した。メトトレキサートは、容易に取り込まれ、黄色で均質のヒドロゲルを生成し、メトトレキサート誘導体の沈殿が観察されないことが明らかになった。
MTX-PEG3-NH2-担持GNPヒドロゲル中のMTX-PEG3-NH2の濃度は、0.18~0.2%(w/w)の範囲であった。
以前に報告された局所製剤中のMTX濃度は通常、0.25%~0.5%の範囲である(例えば、Lakshmi et al.,Indian J Dermatol Venereol Leprol,2007,Vol.73,pp.157-161 and Jabur et al.,J Fac Med Baghdad,2010,Vol.52,No.1,pp.32-36を参照のこと)。
以前に報告された局所製剤中のMTX濃度は通常、0.25%~0.5%の範囲である(例えば、Lakshmi et al.,Indian J Dermatol Venereol Leprol,2007,Vol.73,pp.157-161 and Jabur et al.,J Fac Med Baghdad,2010,Vol.52,No.1,pp.32-36を参照のこと)。
実施例5-MTX-PEG3-NH2-担持GNPのHEP3BおよびU87MG細胞に対する細胞増殖抑制性活性
メトトレキサート、リンカー修飾メトトレキサート、MTX-(EG)3-NH2およびMTX-(EG)3-NH2-担持金ナノ粒子(GNP)([MTX-(EG)3-NHC(O)-(EG)8][アルファ-Gal][COOH-(EG)8]@Au)の細胞傷害性または細胞増殖抑制性活性を、Hep3BおよびU87MG細胞の処理により評価した。インキュベーション時間は72時間であり、濃度範囲は40pM~500μMであった。
結果はIC50で表され、以下の通りである:
これらの結果は、リンカー修飾MTXは、単独でまたはGNPに結合された場合、試験細胞株に対し細胞傷害性または細胞増殖抑制性活性を示すことを実証する。
メトトレキサート、リンカー修飾メトトレキサート、MTX-(EG)3-NH2およびMTX-(EG)3-NH2-担持金ナノ粒子(GNP)([MTX-(EG)3-NHC(O)-(EG)8][アルファ-Gal][COOH-(EG)8]@Au)の細胞傷害性または細胞増殖抑制性活性を、Hep3BおよびU87MG細胞の処理により評価した。インキュベーション時間は72時間であり、濃度範囲は40pM~500μMであった。
結果はIC50で表され、以下の通りである:
実施例6.N-[4-[[(2,4-ジアミノ-6-プテリジニル)メチル]メチルアミノ]ベンゾイル]-L-グルタモイル-[1-アミノ-4,9-ジオキサ-12-ドデカン]の合成
2,4-ジアミノ-6-(ヒドロキシメチル)プテリジン
2,4-ジアミノ-6-(ヒドロキシメチル)プテリジン塩酸塩(3.34g、14.6mmol、1.00当量)を、H2O(120mL)中に懸濁し、得られた混合物を、40℃に加熱した。40℃で30分の撹拌後に、懸濁はまだ観察された。混合物を室温に冷却し、1MのNaOH(12mL)を、5分以内に室温で滴下した。黄色固体が沈殿した。得られた混合物を、室温で30分間撹拌した。黄色固体を、濾過し、水(2x6mL)で洗浄し、減圧下40℃で乾燥して、2,4-ジアミノ-6-(ヒドロキシメチル)プテリジン(2.4g、黄色固体)を得、これをさらに精製することなく次のステップで使用した。
2,4-ジアミノ-6-(ヒドロキシメチル)プテリジン
2,4-ジアミノ-6-(ヒドロキシメチル)プテリジン塩酸塩(3.34g、14.6mmol、1.00当量)を、H2O(120mL)中に懸濁し、得られた混合物を、40℃に加熱した。40℃で30分の撹拌後に、懸濁はまだ観察された。混合物を室温に冷却し、1MのNaOH(12mL)を、5分以内に室温で滴下した。黄色固体が沈殿した。得られた混合物を、室温で30分間撹拌した。黄色固体を、濾過し、水(2x6mL)で洗浄し、減圧下40℃で乾燥して、2,4-ジアミノ-6-(ヒドロキシメチル)プテリジン(2.4g、黄色固体)を得、これをさらに精製することなく次のステップで使用した。
N-[4-[[(2,4-ジアミノ-6-プテリジニル)メチル]メチルアミノ]安息香酸
2,4-ジアミノ-6-(ヒドロキシメチル)プテリジン(2.4g)を、無水DMA(20mL)に懸濁し、トリフェニルホスフィンジブロミド(13.87g、32.9mmol、2.25当量)を加えた。懸濁液を、室温で20時間撹拌した後、4-(メチルアミノ)安息香酸(2.45g、16.2mmol)およびDIPEA(5.34mL、30.7mmol)を加えた。得られた懸濁液を、ブロミドがUPLC分析により認められなくなるまで、室温で48時間攪拌した。暗色反応混合物を、0.33MのNaOH(190mL)に注ぎ込み、沈殿物を、濾過により除去し、濾液を、10%AcOH水溶液(20mL)で約pH4.5に酸性化した。沈殿物を、濾過により集め、水(2x100mL)で洗浄し、メタノール(23mL)を用いて40℃でトリチュレートして、暗黄色固体を得、これを、減圧下40℃で乾燥して、目的の生成物(3.73g、78%収率、UPLC:92%)を得た。
2,4-ジアミノ-6-(ヒドロキシメチル)プテリジン(2.4g)を、無水DMA(20mL)に懸濁し、トリフェニルホスフィンジブロミド(13.87g、32.9mmol、2.25当量)を加えた。懸濁液を、室温で20時間撹拌した後、4-(メチルアミノ)安息香酸(2.45g、16.2mmol)およびDIPEA(5.34mL、30.7mmol)を加えた。得られた懸濁液を、ブロミドがUPLC分析により認められなくなるまで、室温で48時間攪拌した。暗色反応混合物を、0.33MのNaOH(190mL)に注ぎ込み、沈殿物を、濾過により除去し、濾液を、10%AcOH水溶液(20mL)で約pH4.5に酸性化した。沈殿物を、濾過により集め、水(2x100mL)で洗浄し、メタノール(23mL)を用いて40℃でトリチュレートして、暗黄色固体を得、これを、減圧下40℃で乾燥して、目的の生成物(3.73g、78%収率、UPLC:92%)を得た。
α-t-ブチル-N-[4-[[(2,4-ジアミノ-6-プテリジニル)メチル]メチルアミノ]ベンゾイル]-L-グルタメート
DMF(無水、40mL)およびトリエチルアミン(1.7mL、12.3mmol、2.0当量)中のプテロイン酸(2.0g、6.1mmol)の懸濁液を、TPTU(1.83g、6.1mmol、1.0当量)で処理し、懸濁液を、室温で2.5時間撹拌した。別のフラスコ中で、DMF(無水、30mL)中のL-グルタミン酸-α-t-ブチルエステル(1.44g、7.1mmol、1.15当量)およびトリエチルアミン(1.0mL、7.4mmol、1.2当量)の懸濁液を、調製した。活性エステルを、グルタミン酸の懸濁液にゆっくり加え、得られた混合物を、室温で72時間撹拌した。DMFを、減圧下50℃で除去した。暗褐色油の残留物を、酢酸エチル(70mL)で処理し、得られた混合物を、30分間撹拌し、得られた黄色固体を、濾過により集め、クロロホルム(70mL)でトリチュレートした。固形物を、濾過により集め、クロロホルム(2x30mL)で洗浄し、減圧下で乾燥(2時間)して、目的の生成物(2.78g、収率89%)を得た。
DMF(無水、40mL)およびトリエチルアミン(1.7mL、12.3mmol、2.0当量)中のプテロイン酸(2.0g、6.1mmol)の懸濁液を、TPTU(1.83g、6.1mmol、1.0当量)で処理し、懸濁液を、室温で2.5時間撹拌した。別のフラスコ中で、DMF(無水、30mL)中のL-グルタミン酸-α-t-ブチルエステル(1.44g、7.1mmol、1.15当量)およびトリエチルアミン(1.0mL、7.4mmol、1.2当量)の懸濁液を、調製した。活性エステルを、グルタミン酸の懸濁液にゆっくり加え、得られた混合物を、室温で72時間撹拌した。DMFを、減圧下50℃で除去した。暗褐色油の残留物を、酢酸エチル(70mL)で処理し、得られた混合物を、30分間撹拌し、得られた黄色固体を、濾過により集め、クロロホルム(70mL)でトリチュレートした。固形物を、濾過により集め、クロロホルム(2x30mL)で洗浄し、減圧下で乾燥(2時間)して、目的の生成物(2.78g、収率89%)を得た。
α-t-ブチル-N-[4-[[(2,4-ジアミノ-6-プテリジニル)メチル]メチルアミノ]ベンゾイル]-L-グルタモイル-[1-(t-ブチルオキシカルボニルアミノ)-4,9-ジオキサ-12-ドデカン]
α-t-ブチル-N-[4-[[(2,4-ジアミノ-6-プテリジニル)メチル]メチルアミノ]ベンゾイル]-L-グルタメート(5.76g、11.3mmol、1.0当量)を、DMF(無水、115mL)に溶解し、トリエチルアミン(5.0mL、36.1mmol、3.2当量)を加えた。TPTU(3.35g、11.3mmol、1.0当量)を加え、溶液を、室温で30分間撹拌した。DMF(無水、86.0mL)中の1-(t-ブチルオキシカルボニル-アミノ)-4,9-ジオキサ-12-ドデカンアミン(4.34g、13.5mmol、1.2当量)の溶液を加えた。得られた混合物を、室温で72時間撹拌し、DMFを、減圧下50℃で除去して、粗製物質(14.6g)を褐色油として得た。
α-t-ブチル-N-[4-[[(2,4-ジアミノ-6-プテリジニル)メチル]メチルアミノ]ベンゾイル]-L-グルタメート(5.76g、11.3mmol、1.0当量)を、DMF(無水、115mL)に溶解し、トリエチルアミン(5.0mL、36.1mmol、3.2当量)を加えた。TPTU(3.35g、11.3mmol、1.0当量)を加え、溶液を、室温で30分間撹拌した。DMF(無水、86.0mL)中の1-(t-ブチルオキシカルボニル-アミノ)-4,9-ジオキサ-12-ドデカンアミン(4.34g、13.5mmol、1.2当量)の溶液を加えた。得られた混合物を、室温で72時間撹拌し、DMFを、減圧下50℃で除去して、粗製物質(14.6g)を褐色油として得た。
N-[4-[[(2,4-ジアミノ-6-プテリジニル)メチル]メチルアミノ]ベンゾイル]-L-グルタモイル-[1-アミノ-4,9-ジオキサ-12-ドデカン]
保護アミン(0.07g、0.1mmol、1.0当量)を、TFA(4mL)に溶解し、室温で16時間撹拌した。溶媒を除去し(無加熱)て、橙赤色油を得、これをジエチルエーテル(10mL)で処理し、数分後に黄色固体が形成された。懸濁液を、室温で1時間撹拌し、濾過して、極端に吸湿性の固体を得、これをACN、水およびDMSOに溶解し、分取HPLCにより精製した。
ステップ_3_生成物(2.70g、3.3mmol、1.0当量)を、TFA(5.1mL、20当量)に溶解した。反応を、室温で一晩実施し、DCMで希釈し、蒸発乾固させて(無加熱)、粗生成物をTFA塩の褐色油(6.4g)として得、これを分取HPLC(Gemini-NX 5μm C18(250x21.2mm)、110Åカラムを備えたShimadzu LC-20AP)により精製した。
保護アミン(0.07g、0.1mmol、1.0当量)を、TFA(4mL)に溶解し、室温で16時間撹拌した。溶媒を除去し(無加熱)て、橙赤色油を得、これをジエチルエーテル(10mL)で処理し、数分後に黄色固体が形成された。懸濁液を、室温で1時間撹拌し、濾過して、極端に吸湿性の固体を得、これをACN、水およびDMSOに溶解し、分取HPLCにより精製した。
ステップ_3_生成物(2.70g、3.3mmol、1.0当量)を、TFA(5.1mL、20当量)に溶解した。反応を、室温で一晩実施し、DCMで希釈し、蒸発乾固させて(無加熱)、粗生成物をTFA塩の褐色油(6.4g)として得、これを分取HPLC(Gemini-NX 5μm C18(250x21.2mm)、110Åカラムを備えたShimadzu LC-20AP)により精製した。
本明細書で引用される全ての参考文献は、それぞれ個別の刊行物または特許または特許出願が具体的に、個別にその全体が参照によって組み込まれることが示された場合と同程度にそれらの全体があらゆる目的において参照によって本明細書に組み込まれる。
本明細書で記載の特定の実施形態は、限定するためではなく、一例として提供されている。本明細書のいずれのサブタイトルも便宜上の理由のみの目的で挿入されており、多少なりとも本開示を限定するものと解釈されるべきではない。
Claims (57)
- 金属および/または半導体を含むコア、および
前記コアに共有結合した複数のリガンド、
を含むナノ粒子であって、
前記リガンドは、
(i)炭水化物、グルタチオンまたはエチレングリコール含有部分を含む少なくとも1種の希釈リガンド、および
(ii)式D-L1-Z-L2のリガンドであって、式中、Dは、葉酸拮抗剤または葉酸を含み、L1は、C2-C12グリコールおよび/またはC1-C12アルキル鎖を含む第1のリンカー部分を含み、L2は、C2-C12グリコールおよび/またはC1-C12アルキル鎖を含む第2のリンカー部分を含み、L1およびL2は、同じであるまたは異なってよく、かつZは、L1およびL2を連結する最大10個の原子の二価のリンカー基であり、かつZは、少なくとも2個のヘテロ原子を含みかつL2は、前記コアに結合される、リガンド
を含む、ナノ粒子。 - Dは、メトトレキサート、ペメトレキセド、ラリトレキセド(Raltitraxed)およびプララトレキサートからなる群より選択される葉酸拮抗剤を含む、請求項2に記載のナノ粒子。
- Zは、3~10員炭素芳香環、3~10員炭素環、3~10員複素環、3~10員ヘテロ芳香環、イミド、アミジン、グアニジン、1,2,3-トリアゾール、スルホキシド、スルホン、チオエステル、チオアミド、チオウレア、アミド、エステル、カルバメート、カーボネートエステルまたはウレアを含む、請求項1~4のいずれか1項に記載のナノ粒子。
- L1は、-(OCH2CH2)p-を含みかつL2は、-(OCH2CH2)q-を含みかつpおよびqのそれぞれは、2~10の範囲の数であり、かつpおよびqは、同じであるまたは異なってよい、請求項1~5のいずれか1項に記載のナノ粒子。
- pは、3でありかつqは、8である、請求項6に記載のナノ粒子。
- L2は、末端硫黄原子を介してコアに結合される、請求項1~11のいずれか1項に記載のナノ粒子。
- 前記希釈リガンドは、単糖または二糖である炭水化物を含む、請求項1~16のいずれか1項に記載のナノ粒子。
- 前記希釈リガンドは、ガラクトース、グルコース、マンノース、フコース、マルトース、ラクトース、ガラクトサミンおよび/またはN-アセチルグルコサミンを含む、請求項17に記載のナノ粒子。
- 前記希釈リガンドは、2’-チオエチル-α-D-ガラクトピラノシドまたは2’-チオエチル-β-D-グルコピラノシド含む、請求項17または請求項18に記載のナノ粒子。
- 前記コアは、Au、Ag、Cu、Pt、Pd、Fe、Co、Gd、Znまたはこれらの任意の組み合わせからなる群より選択される金属を含む、請求項1~19のいずれか1項に記載のナノ粒子。
- 前記コアは、金を含む、請求項20に記載のナノ粒子。
- 前記コアの直径は、1nm~5nmの範囲である、請求項1~21のいずれか1項に記載のナノ粒子。
- そのリガンドを含む前記ナノ粒子の直径は、3nm~50nmの範囲である、請求項1~22のいずれか1項に記載のナノ粒子。
- コア当りのリガンドの総数は、20~200個の範囲である、請求項1~23のいずれか1項に記載のナノ粒子。
- コア当りの前記式D-L1-Z-L2のリガンドの数は、少なくとも10個、任意選択で少なくとも15個である、請求項1~24のいずれか1項に記載のナノ粒子。
- 前記複数のリガンドは、治療的に活性な薬剤または検出可能部分をさらに含む、請求項1~29のいずれか1項に記載のナノ粒子。
- 前記治療的に活性な薬剤は、抗癌剤を含む、請求項30に記載のナノ粒子。
- 前記抗癌剤は、マイタンシノイド(例えば、マイタンシノイドDM1またはマイタンシノイドDM4)、ドキソルビシン、イリノテカン、白金(II)、白金(IV)、テモゾロミド、カルムスチン、カンプトテシン、ドセタキセル、ソラフェニブ、モノメチルオーリスタチンE(MMAE)およびパノビノスタットからなる群から選択される、請求項31に記載のナノ粒子。
- 請求項1~32のいずれか1項に記載の複数のナノ粒子および少なくとも1種の薬学的に許容可能な担体または希釈剤を含む医薬組成物。
- 前記医薬組成物は、ゲル、任意選択でヒドロゲルの形態である、請求項33に記載の医薬組成物。
- 前記ゲルは、カーボポール(登録商標)980、カーボポール(登録商標)974およびカーボポール(登録商標)ETD2020からなる群より選択される、請求項34に記載の医薬組成物。
- 前記ゲル中の前記葉酸拮抗剤の濃度は、0.5mg/mL~10mg/mLの範囲、任意選択で約2mg/mLである、請求項34または請求項35に記載の医薬組成物。
- 前記ナノ粒子コアは、金でありかつ前記ゲル中の金の濃度は、1mg/mL~20mg/mLの範囲、任意選択で約4mg/mLである、請求項34~36のいずれか1項に記載の医薬組成物。
- 前記組成物は、局所投与用である、請求項33~37のいずれか1項に記載の医薬組成物。
- 前記組成物は、全身投与用である、請求項33に記載の医薬組成物。
- 医薬での使用のための請求項1~32のいずれか1項に記載のナノ粒子または請求項33~39のいずれか1項に記載の医薬組成物。
- 哺乳動物対象における増殖性障害、炎症性疾患または自己免疫疾患の治療での使用のための請求項1~32のいずれか1項に記載のナノ粒子または請求項33~39のいずれか1項に記載の医薬組成物。
- 治療を必要とする対象に請求項1~32のいずれか1項に記載のナノ粒子または請求項33~39のいずれか1項に記載の医薬組成物を投与することを含む、哺乳動物対象における増殖性障害、炎症性疾患または自己免疫疾患を治療する方法。
- 請求項42に記載の方法での使用のための薬物の調製における請求項1~32のいずれか1項に記載のナノ粒子または請求項33~39のいずれか1項に記載の医薬組成物の使用。
- 請求項1~32のいずれか1項に記載のナノ粒子または請求項33~39のいずれか1項に記載の医薬組成物、
前記ナノ粒子または医薬組成物を入れるための容器、および
添付文書または標識、
を含む製品。 - 添付文書および/または標識は、哺乳動物対象における増殖性障害、炎症性疾患または自己免疫疾患の治療での前記ナノ粒子または医薬組成物の使用に関連する説明書、投与量および/または投与情報を提供する、請求項44に記載の製品。
- 式D-L1-R1の化合物の化合物であって、Dは、葉酸拮抗剤または葉酸を含み、L1は、-(OCH2CH2)p-を含み、pは、1~10の範囲の整数であり、かつR1は、アミン基を含む、化合物。
- R1およびR2はそれぞれ、tert-ブチルオキシカルボニル保護基である、請求項49に記載の工程。
- nは、3である請求項49または請求項50に記載の工程。
- L2リガンドおよび炭水化物、グルタチオンまたはエチレングリコール含有部分を含む少なくとも1種の希釈リガンドを有するペイロード不含ナノ粒子、および
遊離D-L1リガンド、
を混合するステップを含み、
式中、D、L1、ZおよびL2は、請求項1で定義の通りでありかつ前記L2リガンドと前記D-L1リガンドの1つは、末端アルキン基を有しかつもう一方は、末端アジド基を有し、
それによりナノ粒子がD-L1-Z-L2ペイロードリガンドを有して形成されZは、1,2,3-トリアゾールである、
請求項1に記載のナノ粒子の形成工程。 - 式D-L1-Z-L2のリガンドをペイロード不含ナノ粒子と混合するステップを含み、
前記ペイロード不含ナノ粒子は、炭水化物、グルタチオンまたはエチレングリコール含有部分を有する複数の希釈リガンドに共有結合される金属および/または半導体を含むコアを有し、
それによりいくつかの前記希釈リガンドが前記リガンドにより置換される、請求項1~32のいずれか1項に記載のナノ粒子を形成するための工程。 - 前記希釈リガンドは、イオウ原子を介して前記ペイロード不含ナノ粒子に共有結合される、請求項56に記載の工程。
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