JP2022537543A - 高速で且つ効率的なクリック放出の為の化合物 - Google Patents

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タグワークス ファーマシューティカルス ビー．ブイ．
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Abstract

本明細書において開示された本発明は、生体直交放出反応において使用する為の化合物、組み合わせ物、キット及びそれらを使用する方法に関する。特に、本発明の、化合物、組み合わせ物及びキットが、迅速且つ効率的なクリック放出を達成する為に使用されることができる。本発明の、化合物、組み合わせ物及びキットの用途には、イン・ビトロ及びイン・ビボの両方の用途を包含する。【選択図】 なし

Description

本明細書において開示された本発明は、生体直交放出反応(bioorthogonal release reactions)において使用する為の化合物、組み合わせ物、キット及びそれらを使用する方法に関する。
生物学的システムの多様な機能に対して直交する選択的化学反応は、生物直交反応(bio-orthogonal reactions)と呼ばれ、且つ排他的な相互反応性を持つ2つの非生物的基の間で生じる。これらは、生化学的構造、例えばタンパク質又は核、を選択的に修飾する為に使用されることができ、それらは典型的に、水中及び周囲温度に近い温度で進行され、そして、複雑な化学環境、例えば生物において見られるような化学環境、に適用されうる。
生体直交反応は、化学合成、材料科学、ケミカルバイオロジー、診断及び医学にまたがる用途において広く有用なツールである。生体直交反応の特に顕著な用途分野は、薬剤送達剤及び医薬品用途のプロドラッグ、並びに生物学的分析の分野における用途の為の様々な可逆的バイオコンジュゲート及び高度な分光学的バイオプローブを包含する。
1つの顕著な生体直交反応は、トランス-シクロオクテン(TCO)とテトラジン(TZ)との間の逆電子要求型ディールスアルダー(IEDDA：inverse-electron-demand Diels Alder)反応である。以前の研究において、IEDDA反応は、予め標的化された放射免疫画像化(pretargeted radioimmunoimaging)の為に使用され、腫瘍を有するマウスをトランス-シクロオクテン(TCO)でタグ付けされた抗体又は抗体フラグメントで処置し、1日以上後に、放射性標識付けされたテトラジンプローブを腫瘍結合抗体のTCOタグに投与及び選択的に結合された[R．Rossin，M．S．Robillard，Curr．Opin．Chem．Biol．2014，21，161-169]。
IEDDAコンジュゲーションに基づいて、放出反応(release reaction)が開発されてきた。該放出反応は、IEDDAピリダジン除去(IEDDA pyridazine elimination)と呼ばれ、コンジュゲーションに応じて瞬間的且つ選択的な放出を可能にする「クリック－ツー－リリース(放出)」(click-to-release)アプローチである[R．M．Versteegen，R．Rossin，W．ten Hoeve，H．M．Janssen，M．S．Robillard，Angew．Chem．Int．Ed．2013，52，14112-14116]。テトラジン(すなわちジエン)とアルケン(すなわちジエノフィル)との間のIEDDA反応は、4,5-ジヒドロピリダジンを与え、それは通常、1,4-及び2,5-ジヒドロピリダジンに互変異性化する。アリル位でカルバメート結合されたドキソルビシン(Dox)とテトラジンとを含むTCOに由来する1,4-ジヒドロピリダジン生成物は、電子カスケードメカニズムを介してCO2及びDoxを除去する傾向があり、最終的に芳香族ピリダジンを生成することが実証された。トリガーされた放出は、PBS(phosphate buffered saline：リン酸緩衝生理食塩水)、血清、細胞培養、及びマウスにおいて実証されており、且つトリガーされた薬剤放出、生体分子のアンケージング(uncaging)、並びに捕捉及び放出の戦略を包含する、医学、ケミカルバイオロジー及び合成化学における幅広い用途、に有望である。
一般的に、該IEDDAピリダジンの除去は、他の様々な化学官能基の存在下で、相対的に複雑な環境において様々な基質の制御された操作を可能にする。この制御は、時間的であり、任意的であり、また空間的であることができる。該操作は、化学的に切断可能な基に結合したコンストラクトを活性化し、非活性化し、放出し、捕捉し、又は他の方法で変更することを包含するがこれらに限定されない様々な目的の為に、多目的であることができる。
該IEDDAピリダジンの除去は、IEDDA反応に関与することができる抗体ー薬剤コンジュゲート(ADCs：antibody-drug conjugates)からのトリガーされた薬剤放出に適用されている(図1)。ADCは、モノクローナル抗体(mAbs)又はmAbフラグメントの標的特異性と小分子毒素の効力とを組み合わせた有望なクラスのバイオ医薬品である。古典的なADCは、内在化する癌細胞受容体に結合するように設計されており、ADCの取り込みと、そしてそれに続く、酵素、チオール、又はリソソームpHによる薬剤の細胞内放出をもたらす。健康な組織に対する末梢損傷を最小限に抑えながら、毒素を腫瘍に送ることは、非常に強力な薬剤の使用を可能にし、改善された治療結果を結果として生じる。ADC活性化の為に該IEDDAピリダジン除去の使用することは、薬剤が生物学的でなく化学的に切断される為に、非インターナライジング受容体(non-internalizing receptors)のターゲティングを許す。
一般的に、ADCを含みうるプロドラッグは、IEDDAピリダジン除去反応についての興味深い用途であり、該反応において、薬剤は部分によって非活性化され、結合され、又はマスクされ、且つIEDDA反応が生じた後に、再活性化され、放出され、又はマスクを外される。
前述された技術の背景技術はさらに、国際公開第2012/156919号パンフレット、国際公開第2012156918A1号パンフレット、国際公開第2014/081303号パンフレット、及び米国特許出願公開第20150297741号明細書を包含する。本明細書において、ジエノフィル、前述されたTCOは、化学的に切断可能な基、例えば合成化学における保護基における化学的に切断可能な基、ケミカルバイオロジーにおける切断可能なリンカー又はマスク、イン・ビトロ診断、及びイン・ビボでのプロドラッグ活性化として使用される。該基は、ジエノフィルがジエン、前述されたTZ、と反応することを許すことによって、コンストラクト(例えば、分子、タンパク質、ペプチド、ポリマー、色素、表面(からのジエノフィルの放出が誘発されることができるように、該コンストラクトに結合される。該ジエノフィルは、8員環の非芳香族環状のアルケニレン基又はアルケニル基、特にTCO基、である。
幾つかの用途において、該TCOは、対象の血流中に最初に注射されるプロドラッグの一部であり、且つ体の或る部分、例えば腫瘍、を対象とされうる。次に、或る割合のプロドラッグが標的部位で固定化され、一方、別の割合が体によって除去される。数時間又は数日後、テトラジンを含む活性剤が投与されて、該プロドラッグから、薬剤を放出し、好ましくは標的部位でのみ薬剤を放出する。テトラジンそれ自体がまた、或るクリアランス率で身体によるクリアランスに付される。
一般的に、テトラジンは、最初の工程において、ジエノフィル含有コンストラクト(例えば、ジエノフィル含有プロドラッグ)と反応して、コンジュゲートを形成する。これは、クリックコンジュゲーション(click conjugation)工程と呼ばれる。次に、該コンストラクトが好ましくは、1以上の複数のメカニズムを介して、コンストラクト-ジエノフィル(例えば、プロドラッグ)から放出される。該クリックコンジュゲーション工程における高収率、すなわち高いクリックコンジュゲーション収量、は、必ずしも放出されたコンストラクトの高収率、すなわち高い薬剤放出収率、を結果として生じるとは限らないことが理解されるであろう。
生物直交性の観点から、化学は十分に機能する。
しかしながら、より良いIEDDA反応が開発されることが望まれている。
IEDDA反応において高いコンストラクト放出収率を達成することは、イン・ビボ及びイン・ビトロの両方で課題のままである。特に、コンストラクトを有するジエノフィル(Construct-bearing dienophile)とジエンとの間の反応が、イン・ビトロ及び／又はイン・ビボで高いコンストラクト放出収率を結果として生じることが望ましい。
その上、IEDDA反応においてコンストラクトの高速放出を達成することは、イン・ビボ及びイン・ビトロの両方で課題のままである。特に、コンストラクトを有するジエノフィル(Construct-bearing dienophile)とジエンとの間の反応が、イン・ビトロ及び／又はイン・ビボで高いコンストラクト放出収率を結果として生じることが望ましい。
典型的に、高放出を典型的に与えることはイン・ビボでのクリックコンジュゲーションの為に成功裡に使用されてきたテトラジンよりも低い反応性であることをテトラジンが動機付けする。これらは、より反応性の高いテトラジンが、良好なクリックコンジュゲーション収率を与えるが、貧弱なクリック放出収率を結果として生じる。上記された研究[R．M．Versteegen，R．Rossin，W．ten Hoeve，H．M．Janssen，M．S．Robillard，Angew．Chem．Int．Ed．2013，52，14112-14116]において、例えば3,6-ビス-(2-ピリジル)-1,2,4,5-テトラジンは、高いクリックコンジュゲーション速度及び収率を与え、しかし、PBS/MeCN(3：1)においてわずか7％又は血清においてわずか12％の非常に貧弱なクリック放出収率を与えることを示した。
加えて、高い放出収率を与えるテトラジン、例えば3,6-ビス-メチル-1,2,4,5-テトラジン、について、この放出は典型的に数時間かかり、且つ典型的に最大80～90％の放出収率を示す[R．M．Versteegen，R．Rossin，W．ten Hoeve，H．M．Janssen，M．S．Robillard，Angew．Chem．Int．Ed．2013，52，14112-14116]。
少なくともそれらの理由の為に、イン・ビトロ及び／又はイン・ビボで、ジエノフィルに対して相対的に高い反応性(すなわち、高いクリックコンジュゲーション収率)を有するテトラジンモチーフのクリック放出速度及びクリック放出収率を改善することが望まれている。
別の要望は、相対的に良好なクリックコンジュゲーション及び／又はイン・ビトロ及び／又はイン・ビボでの放出収率を有するテトラジンのクリック放出速度及びありうるクリック放出収率を改善することである。
別の要望は、イン・ビトロ及び／又はイン・ビボでのジエノフィルに対する低い反応性を有するテトラジンの、クリック放出速度及び好ましくはまたクリック放出収率を改善することである。
別の要望は、コンストラクトを有するジエノフィルとの高いクリックコンジュゲーション収率と、イン・ビトロ及びイン・ビボの両方での高いコンストラクト放出収率との組み合わせを達成することである。
別の要望は、ジエノフィルとの高いクリックコンジュゲーション反応速度と、コンストラクトを有するジエノフィルとテトラジンとの間の高いクリックコンジュゲーション収率と、高いコンストラクト放出収率、好ましくはイン・ビトロ及びイン・ビボの両方での高いコンストラクト放出収率、との組み合わせを達成することである。
以前の研究は、コンジュゲーション収率、又は増加した放出収率／速度若しくはそれらの両方を提供する為に、ジエノフィルでなくジエンをエンジニアリングすることによって、上記の欲求に対処することが試みられてきた。
以前の研究([R．Rossin，S．M．J．van Duijnhoven，W．ten Hoeve，H．M．Janssen，L．H．J．Kleijn，F．J．M．Hoeben，R．M．Versteegen，M．S．Robillard，Bioconj．Chem．，2016，27，1697-1706])は、10kDaのデキストランを3-メチル-6-(2-ピリジル)-テトラジン又は3-メチル-6-(メチレン)-テトラジンに結合することが、イン・ビボでTCOとの高いクリックコンジュゲーション収率を結果として生じ、しかし、イン・ビトロ及びイン・ビボの両方で、次善の薬剤放出収率が得られることが示されている。
イン・ビトロ反応を目的とした別の出版物([Fan et al.，Angew．Chem．Int．Ed.，2016，55，14046-14050])は、小さな、非対称のテトラジンが対称のビス-アルキル-テトラジンよりもTCOとのより高いコンジュゲーション反応性を与えたことを示したが、クリック放出収率はまだ定量的ではなかった。
2つの他の出版物[Carlson et al.，J．Am．Chem．Soc．2018，140，3603-3612]及び[Sarris et al，Chemistry 2018，24，18075-18081]は、カルボキシレート基又はアミン基を有するビス-アルキルテトラジンがクリック放出速度を高めることができることを示したが、これらのテトラジンは、TCOとのクリックコンジュゲーションにおいて相対的に非反応性のままであることを示した。
上記された問題及び／又は要望の１以上に対処する化合物が開発されることが望まれている。
一つの観点において、本発明は、下記の式(19)満たす化合物及びその医薬的に許容される塩に関する：
Figure 2022537543000001
 ここで、
R48は、-OH、-OC(O)Cl、-OC(O)O-N-スクシンイミジル、-OC(O)O-4-ニトロフェニル、-OC(O)O-テトラフルオロフェニル、-OC(O)O-ペンタフルオロフェニル、-OC(O)-(SP)kCA、-OC(S)-(SP)kCA、-SC(O)-(SP)kCA、-SC(S)-(SP)kCA、-O-(LC((SP)kCA)s((SP)kCA)s((SP)i-CB)j)r-(SP)kCA、-S-(LC((SP)kCA)s((SP)kCA)s((SP)i-CB)j)r-(SP)kCA、及び-(SP)kCAからなる群から選択され；
rは、0～2の範囲の整数であり；
各sは独立して、0又は1であり；
各iは独立して、0～4の範囲の整数、好ましくは0又は1、であり；
jは、0～4の範囲の整数、好ましくは0又は1、であり；
各kは独立して、0又は1であり；
LCは自壊的リンカーであり、及びSPはスペーサーであり；
各CA及びCBは独立して、有機分子及び無機分子からなる群から選択され；
ここで、下記の条件(a)～(c)のうちの少なくとも1つが満たされている：
(a)X1、X2、X3、X4、X5のうちの少なくとも1つはCR47YT1であり；且つ、YT1はHaに相対的にシスに配置されている；
(b)X3はYT3であり；及び
(c)X1、X2、X3、X4、X5から選択される2つの隣接するX部分は、下記の式(20a)～式(20g)のうちの1つを満たす縮合環の一部であり：
Figure 2022537543000002
 YT2は、8員環であるジエノフィル環に相対的にシンに配置されている；
ここで、Xa及びXbは、Xa-Xb又はXb-Xaは、X1-X2、X2-X3、X3-X4、又はX4-X5であるように、式(19)の8員環の一部であり；
式(20a)～式(20c)について、Xa及びXbは、CR47、好ましくはCH、であり；
式(20d)～式(20g)について、Xa及びXbは独立して、CR47又はN、好ましくはCR47、より好ましくはCH、であり；
X6及びX8はそれぞれ独立して、YT3、C(R47)YT2 、C(R47)2、O、S、C(O)、C(S)、及びS(O)2からなる群から選択され；
X7は、YT3及びZTからなる群から選択され；
X6がYT3である場合に、X7はZTであり；
X7がYT3である場合に、X6及びX8はそれぞれ独立して、C(R47)YT2、C(R47)2、O、及びSから選択され、好ましくはC(R47)YT2又はC(R47)2であり；
ここで、式(20g)を満たす縮合環は、少なくとも1つのYT2又はYT3部分を含み；
式(20b)及び式(20f)について、同じ炭素原子に直接的に結合している2つのR47は一緒になって、=C-(R47)2、=S、又は=Oであってもよい；
但し、X1-X2、X2-X3、X3-X4、及びX4-X5は、-O-O-、-N-N-、-O-N-又は-N-O-でない；
式(20a)～式(20g)の8員環であるジエノフィル環に縮合した環の残部に対するXa及びXbからの直接結合は、互いに相対的にシスであり、且つHaに相対的にシスであり；
好ましくは、隣接する原子の対-O-O-は、式(20a)～式(20g)の縮合環の一部でなく；
YT1は、OH、SH、N(R38)2、C(O)OH、C(S)OH、C(O)SH、C(S)SH、O-N(R38)2、SO4H、SO3H、SO2H、PO4H2、PO3H、PO2H、及びC(N)N(R38)2からなる群から選択され；
YT2は、OH、SH、及びN(R38)2からなる群から選択され；
YT3は、NR38であり、且つC(O)、C(S)、S(O)、又はS(O)2に隣接せず；
残りのX1、X2、X3、X4、X5は独立して、X1、X2、X3、X4、X5のうちの2つ以下がO、NR38又はNであるように、C(R47)2及びOからなる群から選択される；
ここで、R48が-OC(O)-(SP)kCA、-OC(S)-(SP)kCA、-SC(O)-(SP)kCA、又は-SC(S)-(SP)kCAである場合、SP(k>0である場合)又はCA(k=0である場合)は、O、C、S及びN、好ましくは第2級N又は第3級N、からなる群から選択される原子を介して、R48の-OC(O)-、-OC(S)-、-SC(O)-又は-SC(S)-に結合し、ここで、この原子はSP又はCAの一部であり；好ましくは、R48はOC(O)-(SP)kCAであり、及びSP又はCAは、N原子を介して、R48の-OC(O)に結合し；
ここで、R48が-O-(LC((SP)kCA)s((SP)kCA)s((SP)i-CB)j)r-(SP)kCA、又は-S-(LC((SP)kCA)s((SP)kCA)s((SP)i-CB)j)r-(SP)kCAであり及びrが0である場合、SP(k>0である場合)又はCA(k=0である場合)は、-C(O)-及び-C(S)-からなる群から選択される基を介して、式(19)のトランス-シクロオクテン環のアリル位におけるR48の-O-又は-S-部分に結合し、ここで、この基はSP又はCAの一部であり、
ここで、R48が-O-(LC((SP)kCA)s((SP)kCA)s((SP)i-CB)j)r-(SP)kCA、又は-S-(LC((SP)kCA)s((SP)kCA)s((SP)i-CB)j)r-(SP)kCAであり及びrが1である場合、LCは、-C(YC2)YC1-及び炭素原子、好ましくは芳香族炭素、からなる群から選択される基を介して、式(19)のトランス-シクロオクテン環のアリル位における-O-又は-S-部分に結合し、ここで、この基はLCの一部であり、
ここで、YC1は、-O-、-S-、及び-NR36-からなる群から選択され、
ここで、YC2は、O及びSからなる群から選択され、
ここで、R48が-O-(LC((SP)kCA)s((SP)kCA)s((SP)i-CB)j)r-(SP)kCA、又は-S-(LC((SP)kCA)s((SP)kCA)s((SP)i-CB)j)r-(SP)kCAであり及びrが1である場合、SP(k>0である場合)又はCA(k=0である場合)は、-O-、-S-、及び-N-、好ましくは第2級N又は第3級N、からなる群から選択される部分を介して、LCに結合し、ここで、この部分はSP又はCAの一部であり、
ここで、R48が-(SP)kCAである場合、SP(k>0である場合)又はCA(k=0である場合)は、-O-又は-S-原子を介して、式(19)のランス-シクロオクテンのアリル位に結合し、ここで、この原子はSP又はCAの一部であり、
ここで、ZTが、C1～C12アルキレン基、C2～C12アルケニレン基、C7～C12アルキニレン基、C6アリーレン基、C4～C5ヘテロアリーレン基、C3～C8シクロアルキレン基、C5～C8シクロアルケニレン基、C5～C12アルキル(ヘテロ)アリーレン基、C5～C12(ヘテロ)アリールアルキレン基、C4～C12アルキルシクロアルキレン基、C4～C12シクロアルキルアルキレン基からなる群から選択され、ここで、該アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、(ヘテロ)アリーレン基、シクロアルキレン基、シクロアルケニレン基、アルキル(ヘテロ)アリーレン基、(ヘテロ)アリールアルキレン基、アルキルシクロアルキレン基、シクロアルキルアルキレン基は、-(SP)i-CB(但し、iは独立して0～4の範囲であり、好ましくはiは0又は1である)、-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、=O、=NR37、-SR37、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、及び-Si(R37)3からなる群から選択される部分によって置換されていてもよく、且つ-O-、-S-、-NR37-、-P-及び-Si-からなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい；
ここで、各R37及びR36は独立して、水素原子、-(SP)i-CB、C1～C24アルキル基、C2～C24アルケニル基、C2～C24アルキニル基、C6～C24アリール基、C2～C24ヘテロアリール基、C3～C24シクロアルキル基、C5～C24シクロアルケニル基、C12～C24シクロアルキニル基、C3～C24(シクロ)アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C24(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキル、C4～C24(シクロ)アルケニル(ヘテロ)アリール基、C4～C24(ヘテロ)アリール(シクロ)アルケニル基、C4～C24(シクロ)アルキニル(ヘテロ)アリール基、C4～C24(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキニル基、C4～C24アルキルシクロアルキル基、及びC4～C24シクロアルキルアルキル基からなる群から選択され；ここで、iは0～4の範囲の整数であり、好ましくはiは1であり；
ここで、R37及びR36は水素原子でなく、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、=O、=NH、及び-SHからなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つO、S、NH、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい、
ここで、R38は独立して、R37及びR36の為にリストされている基から選択され、但し、R38は、C(O)、C(S)、S(O)、又はS(O)2を介して、上記分子の残部に結合していない；
ここで、各R47は独立して、水素原子、-(SP)i-CB、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 - 、-NO2、-CF3、-SR37、S(=O)2N(R37)2、OC(=O)R37、SC(=O)R37、OC(=S)R37、SC(=S)R37、NR37C(=O)-R37、NR37C(=S)-R37、NR37C(=O)O-R37、NR37C(=S)O-R37、NR37C(=O)S-R37、NR37C(=S)S-R37、OC(=O)N(R37)2、SC(=O)N(R37)2、OC(=S)N(R37)2、SC(=S)N(R37)2、NR37C(=O)N(R37)2、NR37C(=S)N(R37)2、C(=O)R37、C(=S)R37、C(=O)N(R37)2、C(=S)N(R37)2、C(=O)O-R37、C(=O)S-R37、C(=S)O-R37、C(=S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、C1～C24アルキル基、C2～C24アルケニル基、C2～C24アルキニル基、C6～C24アリール基、C2～C24ヘテロアリール基、C3～C24シクロアルキル基、C5～C24シクロアルケニル基、C12～C24シクロアルキニル基、C3～C24(シクロ)アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C24(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキル、C4～C24(シクロ)アルケニル(ヘテロ)アリール基、C4～C24(ヘテロ)アリール(シクロ)アルケニル基、C4～C24(シクロ)アルキニル(ヘテロ)アリール基、C4～C24(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキニル基、C4～C24アルキルシクロアルキル基、及びC4～C24シクロアルキルアルキル基からなる群から選択され；ここで、iは独立して、0～4の範囲であり、好ましくは、iは0～1の範囲の整数であり、
ここで、上記の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、シクロアルキニル基、(シクロ)アルキル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキル基、(シクロ)アルケニル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリール(シクロ)アルケニル基、(シクロ)アルキニル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキニル基、アルキルシクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3R37、-PO3(R37)2、-PO4(R37)2、-NO2、-CF3、=O、=NR37、及び-SR37からなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つO、S、NR37、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい、
ここで、2つのR37、R38、R47基は、環の内に含まれていてもよく、
ここで、2つのR37、R38、R47基は、8員環トランス環に縮合された環を形成するように、環の内に含まれていてもよい。
更なる観点において、本発明は、本発明に従う化合物と、ジエン、好ましくはテトラジン、とを有する組み合わせ物に関する。
なお別の観点において、本発明は、医薬品として使用する為の、本発明の化合物、又は本発明に従う組み合わせ物に関する。
他の観点においてなお、本発明は、対象、好ましくはヒト、における疾病の処置における使用の為の、本発明の化合物、又は本発明に従う組み合わせ物であって、該疾病が、癌、中枢神経系(CNS)疾患、感染症、炎症、心血管疾患からなる群から選択される、上記化合物又は上記組み合わせ物に関する。
他の観点においてなお、本発明は、本発明に従う化合物から分子を放出する為の非治療的方法であって、本明細書において定義されている、式(19)に従う化合物を、本明細書において定義されているジエンと接触させることの段階を含む、上記非治療的方法に関する。
他の観点において、本発明は、対象、好ましくはヒト、において、本発明に従う化合物を画像化する為の非治療的方法であって、
(a)標識を含む、本明細書において定義されている、式(19)に従う化合物を、該対象に投与すること；
(b)該対象中に存在する式(19)に従う化合物を画像化すること
の工程を含み、
ここで、該標識が、放射性核種、蛍光色素、及びリン光色素からなる群から選択される上記非治療的方法に関する。
他の観点において、本発明は、対象、好ましくはヒト、において画像化する為の、本発明に従う化合物、又は本発明に従う組み合わせ物の非治療的使用方法であって、該化合物、又は式(19)に従う化合物のうちの少なくとも１つとジエンとの組み合わせ物が、放射性核種、蛍光色素、及びリン光色素からなる群から選択される標識を含む、上記非治療的使用方法に関する。
他の観点においてなお、本発明は、分子を、好ましくはイン・ビトロで、放出する為の、本発明に従う化合物、又は本発明に従う組み合わせ物の非治療的使用方法に関する。
図１は、本発明の好ましい実施態様を示す。両方のパネルにおいて、ADCは癌患者に投与され、そして、循環し、そして癌細胞上の標的に結合することができる。自由に循環するADCが循環から十分に除かれた後、例えば注射後2日後に、活性剤が投与され、そして全身に分布され、癌に結合されたプロドラッグ、すなわちADC、のトリガーとの反応を許し、薬剤を放出し、その後、隣接する癌細胞に浸透し、そして殺すことができる。パネルAはカルバメートに結合された薬剤の切断を示し、且つパネルBはエーテルに結合された薬剤の切断を示す。 図２は、本発明の好ましい実施態様を示す。二重特異性(抗腫瘍及び抗CD3)抗体とマスキング部分(ブロッキングタンパク質(blocking protein))とを含む抗体コンストラクトが癌患者に投与され、そして、循環し、そして癌細胞上の標的に結合することができる。自由に循環するコンストラクトが循環から十分に除かれた後、例えば注射後2日後に、活性剤が投与され、そして全身に分布され、癌に結合されたプロドラッグ、すなわちADC、のトリガーとの反応を許し、マスクを解放し、その後、T細胞が、二重特異性抗体に結合し、腫瘍死滅を結果として生じる。 図３は、標的部位での機能的細胞透過ペプチド(CPP：cell penetration peptide)のイン・ビボでアセンブリすることを示し、CPPに誘発された薬剤の内在化を生じる。 図４は、標的部位での機能的細胞透過ペプチド(CPP：cell penetration peptide)のイン・ビボでマスキングを外すことを示し、CPPに誘発された薬剤の内在化を生じる。 図５は、放射免疫療法における本発明の使用を示す。放射性標識された抗体が投与され、循環し、そして内在化癌受容体を結合し、そして、十分な内在化が生じた後に、該抗体から放射性標識(例えば、放射性金属キレート錯体を含む部分)を切断する活性剤が投与され、血液及び非標的組織からの放射能の(しかし、腫瘍細胞に内在化された放射能でない)迅速な腎クリアランスを結果として生じる。 図６は、ADC生産の為の、例えば薬剤との、部位特異的抗体コンジュゲーションの為の本発明の化合物の使用を示す。 図７は、クエンチされたフルオロフォア(fluorophore)を含むTCOコンストラクト、及び本発明の活性剤オブジェクト(Activator objects)を用いて行われたイン・ビトロ実験の結果を示す。該コンストラクトと活性剤とは、PBS、細胞培養培地、及びヒト血漿中で非常に迅速にフルオロフォアを反応させ、そして放出し、そして消光し、溶液中で検出可能な蛍光の増加をもたらす。
本発明は、本発明に従う、化合物、組み合わせ物、及びキットが上記された1以上の要望により良く対処するという賢明な洞察に基づく。このことは、少なくとも、背景技術が焦点を当てているところのジエンの特定の特徴でなく、ジエノフィルの特定の特徴によってこれらの欲求が満たされるという理由の為に驚くべきことである。
一つの観点において、本発明に従う、化合物、組み合わせ物、及びキットの使用が、高い放出収率及び／又は速い放出を結果として生じる。
他の観点において、本発明に従う、化合物、組み合わせ物、及びキットの使用が、速い放出を結果として生じる。
他の観点において、本発明に従う、化合物、組み合わせ物、及びキットの使用が、速いクリックコンジュゲーション、並びに高い放出収率及び／又は放出速度を結果として生じる。
本発明は、広義には、本明細書に記載された式(19)に従う化合物が上記された1以上の要望を満たし、及び／又は上記された問題の1以上を解決するという賢明な洞察に基づく。
他の観点において、本明細書に記載された式(19)に従う化合物と本明細書において定義されているジエンとの組み合わせ物は、上記された1以上の要望を満たし、及び／又は上記された問題の1以上を解決することが見出された。
なお別の観点において、本発明に従う組み合わせ物を含むキットは、上記された要望の1以上を満たし、及び／又は上記された問題の1以上を解決することが見出された。
更なる観点においてなお、本発明に従う組み合わせ物、及び本発明に従うキットは、患者又は動物の処置又は画像化に有用であることが見出された。
なお更なる観点において、本発明に従う化合物、本発明に従う組み合わせ物、及び本発明に従うキットは、イン・ビトロ及び／又はイン・ビボでの生体直交反応において有用であることが見出された。
理論によって束縛されることは望まないが、本発明者等は、式(19)に従う構造において、本明細書において定義されているYT1、YT2及び／又はYT3基の存在が、ジエンと接触したときに、既知のTCOと比較して、特に、該YT1、YT2及び／又はYT3基を欠いている同じTCOと比較して、より高いクリック放出収率及び／又はクリック放出速度を結果として生じると信じている。なお理論によって束縛されることは望まないが、本発明者等は、これが、ジヒドロピリダジン互変異性体中間体、特に、TCOのテトラジンへのコンジュゲーションに応じて形成される4,5-及び／又は1,4-ジヒドロピリダジン互変異性体中間体、に対する不安定化効果の結果であると現在信じている。
その上、本明細書に記載された式(19)に従う化合物は、高いクリックコンジュゲーション収率及び速度を与えるジエンと接触されたときに、高いクリック放出収率及びクリック放出速度を与えることが見出された。
下記のスキーム1Aにおける例を参照すると、理論に束縛されることは望むことなしに、本発明者等は、4,5-ジヒドロピリダジン互変異性体3の形成に応じて、YT1部分(例えば、OH、NH2)がシスに配置されたHaと水素結合に関与し、特に1,4-ジヒドロピリダジン中間体への脱プロトン化及び互変異性化を誘発し、次に、経路A及び／又は経路Bを介してCAを排除すると信じている。経路Aは、1,4-除去を含み、遊離のCA、5、そして続いて6を与える。経路Bは、カルバメートリンカーを介してCAが結合している炭素におけるYT1の求核攻撃を含み、CAの環化を介した放出、そして7及び8の形成を結果として生じる。本発明者等は、適切に配置されたYT1、YT2及びYT3部分が、これらの経路の一方又は両方を介した迅速且つ高収量の放出を結果として生じると信じている。
Figure 2022537543000003
定義
本発明は、特定の実施態様に関して、及び或る図面を参照してさらに説明されるが、本発明は、それらに限定されず、特許請求の範囲によってのみ説明されるであろう。クレーム内の何らかの参照記号は、発明の範囲を制限するものと解釈されるべきでない。記載されている図面は概略的なものであって、限定的なものでない。図面において、幾つかの要素のサイズは、説明の目的の為に誇張されており、かつ縮尺どおりに描かれていない場合がある。単数名詞を参照するときに不定冠詞又は定冠詞、例えば「a」又は「an」(1つの)、「the」(該、前記)が使用される場合、これは、特に明記されていない限り、その名詞の複数形を包含する。
本発明の詳細な説明及び特許請求の範囲において使用される場合に、動詞「含む」及びその活用形は、該語に続く項目が含まれるが、特に言及されていない項目が除外されないことを意味する非限定的な意味において使用される。
加えて、不定冠詞「a」又は「an」(1つの)による要素への参照は、要素が1つだけであることが文脈上明確に要求されない限り、複数の要素が存在する可能性を排除するものでない。従って不定冠詞「a」又は「an」(1つの)は通常「少なくとも1つ」を意味する。
従って、表現「手段A及びBを備えている装置」の範囲は、構成要素A及びBのみからなる装置に限定されるべきでない。それは、本発明に関して、本装置の唯一の関連する構成要素がA及びBであることを意味する。
本発明の詳細な説明及び特許請求の範囲に開示されている化合物は、1以上の不斉中心を含んでいてもよく、及び異なるジアステレオマー及び／又はエナンチオマーが該化合物に存在していてもよい。本発明の詳細な説明及び特許請求の範囲における何らかの化合物の説明は、他に明記されない限り、全てのジアステレオマー、及びそれらの混合物を包含することが意味される。従って、本明細書において、特定の立体異性体が示されている場合、該化合物はこの特定の立体異性体に限定されることが理解されるであろう。例えば、式(19)において、YT2は、8員環であるジエノフィル環に相対的にシン(syn)に配置されている。これはなおシンであるエナンチオマーを包含するが、YT2が8員環であるジエノフィル環に相対的にアンチ(anti)に配置されている立体異性体を包含しない。
加えて、本発明の詳細な説明における及び特許請求の範囲における何らかの化合物の説明は、他に明記されない限り、夫々のエナンチオマー、並びに該エナンチオマーの、任意の混合物、ラセミ体又はその他、の両方を包含することが意味される。化合物の構造が特定のエナンチオマーとして示されている場合、本出願の発明は、他に明記されない限り、その特定のエナンチオマーに限定されないことが理解されるべきである。化合物の構造が特定のジアステレオマーとして示されている場合、本出願の発明は、他に明記されない限り、その特定のジアステレオマーに限定されないことが理解されるべきである。
該化合物は、種々の互変異性体形で生じうる。本発明に従う化合物は、他に明記されない限り、全ての互変異性体形を包含することが意味される。化合物の構造が特定の互変異性体として示されている場合、本出願の発明は、他に明記されない限り、その特定の互変異性体に限定されないことが理解されるべきである。
本発明の詳細な説明及び特許請求の範囲に開示されている化合物は、エキソ(exo)ジアステレオマー及びエンド(endo)ジアステレオマーとしてさらに存在しうる。他に明記されない限り、本発明の詳細な説明及び特許請求の範囲における何らかの化合物の説明は、化合物の夫々のエキソジアステレオマー及び夫々のエンドジアステレオマーの両方、並びにそれらの混合物を包含することが意味される。化合物の構造が特定のエンドジアステレオマー又はエキソジアステレオマーとして示されている場合、本出願の発明は、他に明記されない限り、その特定のエンドジアステレオマー又はエキソジアステレオマーに限定されないことが理解されるべきである。
本発明の詳細な説明及び特許請求の範囲に開示されている化合物は、アンチ(anti)ジアステレオマー及びシン(syn)ジアステレオマーとしてさらに存在しうる。他に明記されない限り、本発明の詳細な説明及び特許請求の範囲における何らかの化合物の説明は、化合物の夫々のアンチジアステレオマー及び夫々のシンジアステレオマーの両方、並びにそれらの混合物を包含することが意味される。化合物の構造が特定のシンジアステレオマー又はアンチジアステレオマーとして示されている場合、本出願の発明は、他に明記されない限り、その特定のシンジアステレオマー又はアンチジアステレオマーに限定されないことが理解されるべきである。
式(19)に関して、ここで、YT2は、8員ジエノフィル環に相対的にシンに配置されている；「シン」(syn)は、8員ジエノフィル環としての、8員ジエノフィル環に縮合された環の同じ側に、YT2があることを意味する。当業者は、シンに配置されているYT2が、反対向きでなく、8員ジエノフィル環に対して面していること、及びまた、8員ジエノフィル環に対してエンドに配置されていると定義することができることを理解するであろう。特に、YT2がXa及びXbに隣接し、且つX1、X2、X3、X4、X5から選択されるところのX部分に対して面していることが意味される。明らかにする為に、「に対して面している」は、「に近くにある」として理解されるであろう。更に、明らかにする為に、「シンに配置されている」は、YT2が、Xa及びXbに隣接し、且つX1、X2、X3、X4、X5から選択されるところのX部分に対してシスに配置されることが意味される。更に明らかにする為に、YT2がXa及びXbから残りの8員ジエノフィル環への直接結合に相対的にシスに配置されていることが意味される。
他に明記されない限り、本発明の化合物及び／又はその基は、プロトン化され又は脱プロトン化されうる。化合物が反対の符号でありうる複数の電荷を帯びうる可能性があることが理解されるであろう。例えば、アミン及びカルボン酸を含む化合物において、該アミンはプロトン化されてもよく、一方、同時にカルボン酸が脱プロトン化される。
幾つかの式において、基又は置換基は、文字、例えば、「A」、「B」、「X」、「Y」及び様々な(番号付けされた)「R」基、を参照して示されている。加えて、繰り返し単位の数は、文字、例えば-(CH2)n-におけるn、を用いて参照されうる。これらの文字の定義は、各式を参照して読まれるべきであり、すなわち、異なる式において、これらの文字は、特に明記されていない限り、それぞれ独立して異なる意味を有することができる。
以下の幾つかの化学式及び文章において、「アルキル」、「ヘテロアルキル」、「アリール」、「ヘテロアリール」、「アルケニル」、「アルキニル」、「アルキレン」、「アルケニレン」、「アルキニレン」、「アリーレン」、「シクロアルキル」、「シクロアルケニル」、「シクロアキニル」、「アレーントリイル」等が参照される。以下に定義されている任意の何らかの置換基に含まれる炭素原子を除いて、これらの基が有する炭素原子の数は、そのような語の前の指定によって示されることができる(例えば、「C1～C8アルキル」は、該アルキルが1～8個の炭素原子を有しうることを意味する)。誤解を避けるために、-OCH3で置換されたブチル基は、該置換基中の炭素原子が炭素数数に含まれていない為にC4アルキルと呼ばれる。
非置換アルキル基は、一般式CnH2n+1を有し、且つ直鎖状又は分岐状でありうる。該アルキル基は、本明細書においてさらに特定されている1以上の置換基によって置換されていてもよい。アルキル基の例は、メチル、エチル、プロピル、2-プロピル、t-ブチル、1-ヘキシル、1-ドデシル等を包含する他に明記されない限り、アルキル基は、O、NR5、S、P及びSiからなる群から独立して選択される1以上のヘテロ原子を有していてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、及び複数のN原子が四級化されていてもよい。好ましい実施態様において、2個までのヘテロ原子が、例えば-CH2-NH-OCH3及び-CH2-O-Si(CH3)3におけるように、連続でありうる。幾つかの好ましい実施態様において、該ヘテロ原子は、互いに直接的に結合されていない。ヘテロアルキルの例は、CH2CH2-O-CH3、-CH2CH2-NH-CH3、-CH2CH2-S(O)-CH3、-CH=CH-O-CH3、-Si(CH3)3を包含する。好ましい実施態様において、C1～C4アルキルは、2つ以下のヘテロ原子を有する。
シクロアルキル基は、環状アルキル基である。非置換のシクロアルキル基は、少なくとも3個の炭素原子を有し、且つ一般式CnH2n-1を有する。該シクロアル基は、本明細書においてさらに特定されている1以上の置換基によって置換されている。シクロプロピル基の例は、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル及びシクロヘキシルを包含する。他に明記されない限り、シクロアルキル基は、O、NR5、S、P及びSiからなる群から独立して選択される1以上のヘテロ原子を有していてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、及び複数のN原子が四級化されていてもよい。
アルケニル基は、1以上の炭素－炭素二重結合を有し、且つ直鎖状又は分岐状でありうる。1つのC-C二重結合を有する非置換アルケニル基は、一般式CnH2n-1を有する。2つのC-C二重結合を有する非置換アルケニル基は、一般式CnH2n-3を有する。アルケニル基は、末端炭素－炭素二重結合及び／又は内部炭素－炭素二重結合を有しうる。末端アルケニル基は、炭素-炭素二重結合が炭素鎖の末端位置で配置されるアルケニル基である。アルケニル基はまた、2以上の炭素－炭素二重結合を有しうる。アルケニル基の例は、エテニル、プロペニル、イソプロペニル、t-ブテニル、1,3-ブタジエニル、1,3-ペンタジエニル等を包含する。他に明記されない限り、アルケニル基は、下記で定義されている独立して選択される1以上の置換基で置換されていてもよい。他に明記されない限り、アルケニル基は、O、NR5、S、P及びSiからなる群から独立して選択される1以上のヘテロ原子を有していてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、及び複数のN原子が四級化されていてもよい。
アルキニル基は、1以上の炭素-炭素三重結合を有し、且つ直鎖状又は分岐状でありうる。1つのC-C三重結合を有する非置換アルキニル基は、一般式CnH2n-3を有する。アルキニル基は、末端炭素－炭素の三重結合及び／又は内部炭素－炭素三重結合を有しうる。末端アルキニル基は、炭素-炭素三重結合が炭素鎖の末端位置で配置されているアルキニル基である。アルキニル基はまた、2以上の炭素－炭素三重結合を有しうる。他に明記されない限り、アルキニル基は、下記で定義されている独立して選択される1以上の置換基で置換されていてもよい。アルキニル基の例は、エチニル、プロピニル、イソプロピニル、t-ブチニル等を包含する。他に明記されない限り、アルキニル基は、O、NR5、S、P及びSiからなる群から独立して選択される1以上のヘテロ原子を有していてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、及び複数のN原子が四級化されていてもよい。
アリール基は、6～24個の炭素原子、より好ましくは6～12個の炭素原子、を有し、且つ単環式及び多環式の構造を有しうる芳香族炭化水素環系を云う。該アリール基が多環式構造である場合、それは好ましくは二環式構造である。該アリール基は、本明細書においてさらに特定されている1以上の置換基によって置換されていてもよい。該アリール基の例は、フェニル及びナフチルである。
アリールアルキル基及びアルキルアリール基は、少なくとも7個の炭素原子を有し、且つ単環式及び多環式の構造を有しうる。該アリールアルキル基及びアルキルアリール基は、本明細書においてさらに特定されている1以上の置換基によって置換されていてもよい。アリールアルキル基は例えば、ベンジルである。アルキルアリール基は例えば、4-tert-ブチルフェニルである。
好ましくは、ヘテロアリール基は、5～16個の炭素原子を有し、且つ1～5個のヘテロ原子を有する。ヘテロアリール基は、少なくとも2個の炭素原子(すなわち、少なくともC2)及び1以上のヘテロ原子N、O、P又はSを有する。ヘテロアリール基は、単環式又は多環式の構造を有しうる。該ヘテロアリール基は、本明細書においてさらに特定されている1以上の置換基によって置換されていてもよい。好適なヘテロアリール基の例は、ピリジニル、キノリニル、ピリミジニル、ピラジニル、ピラゾリル、イミダゾリル、チアゾリル、ピロリル、フラニル、トリアゾリル、ベンゾフラニル、インドリル、プリニル、ベンゾオキサゾリル、チエニル、ホスホリル、及びオキサゾリルを包含する。
ヘテロアリールアルキル基及びアルキルヘテロアリール基は、少なくとも3個の炭素原子(すなわち、少なくともC3)を有し、且つ、単環式および二環式構造を有しうる。該ヘテロアリール基は、本明細書においてさらに特定されている1以上の置換基によって置換されていてもよい。
アリール基が(ヘテロ)アリール基として示される場合、該表記は、アリール基及びヘテロアリール基を包含することが意味される。同様に、アルキル(ヘテロ)アリール基は、アルキルアリール基及びアルキルヘテロアリール基を包含することが意味され、及びアルキル(ヘテロ)アリール基は、アリールアルキル基及びヘテロアリールアルキル基を包含することが意味される。従って、C2～C24(ヘテロ)アリール基は、C2～C24ヘテロアリール基及びC6～C24アリール基を包含すると解釈されるべきである。同様に、C3～C24アルキル(ヘテロ)アリール基は、C7～C24アルキルアリール基及びC3～C24アルキルヘテロアリール基を包含することが意味され、並びにC3～C24(ヘテロ)アリールアルキルは、C7～C24アリールアルキル基及びC3～C24ヘテロアリールアルキル基を包含することが意味される。
シクロアルケニル基は、環状アルケニル基である。１つの二重結合を有する非置換シクロアルケニル基は、一般式CnH2n-3を有する。該シクロアルケニル基は、本明細書においてさらに特定されている1以上の置換基によってさらに置換されていてもよい。シクロアルケニル基の例は、シクロペンテニルである。他に明記されない限り、シクロアルケニル基は、O、NR5、S、P及びSiからなる群から独立して選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、及び複数のN原子が四級化されていてもよい。
シクロアルキニル基は、環状アルキニル基である。1つの三重結合を有する非置換シクロアルキニル基は、一般式CnH2n-5を有する。該シクロアルキニル基は、本明細書においてさらに特定されている1以上の置換基によってさらに置換されていてもよい。シクロアルキニル基の例は、シクロオクチニルである。他に明記されない限り、シクロアルキニル基は、O、NR5、S、P及びSiからなる群から独立して選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、及び複数のN原子が四級化されていてもよい。
(ヘテロ)アリール基に言及する場合、該表記は、アリール基とヘテロアリール基とを包含することが意味される。アルキル(ヘテロ)アリール基は、アルキルアリール基とアルキルヘテロアリール基とを云う。(ヘテロ)アリールアルキル基は、アリールアルキル基とヘテロアリールアルキル基とを云う。一般的に、(ヘテロ)が基の前に配置される場合、接頭辞 ヘテロ-を有しない基の変形並びに接頭辞ヘテロ-を有する基の両方を云う。
本明細書において、接頭辞ヘテロ-は、該基がO、N、S、P及びSiからなる基から選択される1以上のヘテロ原子を有することを示す。接頭辞ヘテロ-を有する基は、定義上、ヘテロ原子を有することが理解されるであろう。従って、接頭辞ヘテロ-を有する基が、ヘテロ原子を含んでもよいものとして定義されている基のリストの一部である場合、接頭辞ヘテロ-を有する基は、ヘテロ原子を有することは任意的でないが、定義による場合である。
本明細書において、接頭辞ヘテロ-が複数の基の組み合わせの為に使用される場合、接頭辞ヘテロ-は、直接的に配置される前の1つの基のみを云うことが理解されるであろう。例えば、ヘテロアリールアルキルは、ヘテロアリール基とヘテロアルキル基との組み合わせではなく、ヘテロアリール基とアルキル基との組み合わせを示す。従って、ヘテロ原子を含んでもよいことが示されている基のリストの一部である複数の基の組み合わせに接頭辞ヘテロ-が使用される場合、定義上、接頭辞ヘテロ-との組み合わせ内の基に対してのみ任意的でないので(上記を参照)、接頭辞ヘテロ-のない組み合わせ内の基に対してのみ任意的であることが理解されるであろう。例えば、ヘテロアリールアルキルがヘテロ原子を有していてよいことが示されている基のリストの一部である場合、ヘテロアリール部分は定義上ヘテロ原子を有すると見なされ、一方、アルキル部分についてはヘテロ原子を有することは任意的である。
本明細書において、接頭辞シクロ-は、基が環状であることを示す。接頭辞シクロ-が複数の基の組み合わせに使用される場合、接頭辞シクロ-は、直接的に配置される前の1つの基のみを云うことが理解されるであろう。例えば、シクロアルキルアルケニレンは、シクロアルキレンとシクロアルケニレン基との組み合わせでなく、シクロアルキレン基(下記の接尾辞-エン(-ene)の定義を参照)とアルケニレン基との組み合わせを示す。
一般的に、(シクロ)が基の前に配置されている場合、接頭辞シクロ-を有しない基の変形並びに接頭辞シクロ-を有する基の両方を云う。
本明細書において、接尾辞-エン(-ene)は、二価基、すなわち、該基が少なくとも２つの他の部分に結合されていることを示す。アルキレンの例はプロピレン(-CH2-CH2-CH2-)であり、それは両方の末端で別の部分に結合されている。接尾辞-エン(-ene)を有する基が1つの位置で-Hで置換されている場合、この基は接尾辞を有しない基と同じであることが理解される。例えば、-Hで置換されたアルキレンはアルキル基と同一である。すなわち、１つの末端で-Hで置換されたプロピレン、すなわち-CH2-CH2-CH2-、は、プロピル、すなわち-CH2-CH2-CH3、と論理的に同一である。
本明細書において、複数の基の組み合わせが接尾辞-エン(-ene)でリストされている場合、それは二価基、すなわち、該基が少なくとも２つの他の部分に結合されていることを示し、ここで、該組み合わせの各基は、これらの２つの部分の１つへの１つの結合を有する。従って、例えば、アルキルアリーレンは、アリーレン基とアルキレン基との組み合わせとして理解される。アルキルアリーレン基の例は-フェニル-CH2-であり、及び、アリールアルキレン基の例は-CH2-フェニル-である。
本明細書において、接尾辞-トリイルは、3価の基、すなわち、該基が少なくとも3つの他の部分に結合されていることを示す。アレーントリイルの例が、下記に示されている。
Figure 2022537543000004
ここで、波線は、主化合物の異なる基への結合を示す。
接尾辞-トリイルの基が1つの位置で-Hで置換されている場合、この基は接尾辞-エン(-ene)を有する二価基と同一であることが理解される。例えば、-Hで置換されたアレーントリイルはアリーレン基と同一である。同様に、接尾辞が-トリイルを有する基が2つの位置で-Hで置換されている場合、この基は一価の基と同一であることが理解される。例えば、2つの-Hで置換されたアレーントリイルはアリール基と同一である。
或る基、例えばアルキル基、がヘテロ原子を有する場合、この基はこの基のヘテロ変形体と同一であることが理解される。例えば、アルキル基がヘテロ原子を有する場合、この基はヘテロアルキル基と同じである。同様に、アリール基がヘテロ原子を有する場合、この基はヘテロアリール基と同じである。「有する」及びその語形変化は、本明細書において、基がヘテロ原子を有する場合、このヘテロ原子が基の主鎖(backbone)の一部であることを意味することが理解される。例えば、Nを有する含むC2アルキレンは、-NH-CH2-CH2-、-CH2-NH-CH2-、及び-CH2-CH2-NH-を云う。
特に明記されない限り、基は、非末端位置で、又は1以上の終端位置でヘテロ原子を有しうる。この場合、「末端」は、基内の末端位置を云い、必ずしも化合物全体の末端位置を云うとは限らない。例えば、エチレン基が窒素原子を有する場合、このことは、-NH-CH2-CH2-、-CH2-NH-CH2-、及び-CH2-CH2-NH-を云いうる。例えば、エチル基が窒素原子を有する場合、このことは、-NH-CH2-CH3、-CH2-NH-CH3、及び-CH2-CH2-NH2を云いうる。
本明細書において、環状化合物(すなわち、アリール、シクロアルキル、シクロアルケニル等)は、単環式、多環式、又は分枝状であると理解される。環状化合物の炭素原子の数は、1つの環内の炭素原子の数を云うだけでなく、炭素原子が複数の環内に含まれうることが理解される。これらの環は、主環に縮合されるか又は主環上に置換されうる。例えば、ヘテロ原子を含んでいてもよいC10アリールは、なかんずく、ナフチル基(縮合環)を、又は例えば、ビピリジル基(置換された環、両方ともN原子を含む)を云う。
他に明記されない限り、(ヘテロ)アルキル基、(ヘテロ)アルケニル基、(ヘテロ)アルキニル基、(ヘテロ)シクロアルキル基、(ヘテロ)シクロアルケニル基、(ヘテロ)シクロアルキニル基、(ヘテロ)アルキルシクロアルキル基、(ヘテロ)アルキルシクロアルケニル基、(ヘテロ)アルキルシクロアルキニル基、(ヘテロ)シクロアルキルアルキル基、(ヘテロ)シクロアルケニルアルキル基、(ヘテロ)シクロアルキニルアルキル基、(ヘテロ)アルケニルシクロアルキル基、(ヘテロ)アルケニルシクロアルケニル基、(ヘテロ)アルケニルシクロアルキニル基、(ヘテロ)シクロアルキルアルケニル基、(ヘテロ)シクロアルケニルアルケニル基、(ヘテロ)シクロアルキニルアルケニル基、(ヘテロ)アルキニルシクロアルキル基、(ヘテロ)アルキニルシクロアルケニル基、(ヘテロ)アルキニルシクロアルキニル基、(ヘテロ)シクロアルキルアルキニル基、(ヘテロ)シクロアルケニルアルキニル基、(ヘテロ)シクロアルキニルアルキニル基、(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリールアルキル基、(ヘテロ)アリールアルケニル基、(ヘテロ)アリールアルキニル基、アルキル(ヘテロ)アリール基、アルケニル(ヘテロ)アリール基、アルキニル(ヘテロ)アリール基、シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、シクロアルケニル(ヘテロ)アリール基、シクロアルキニル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリールシクロアルキル基、(ヘテロ)アリールシクロアルケニル基、(ヘテロ)アリールシクロアルキニル基、(ヘテロ)アルキレン基、(ヘテロ)アルケニレン基、(ヘテロ)アルキニレン基、(ヘテロ)シクロアルキレン基、(ヘテロ)シクロアルケニレン基、(ヘテロ)シクロアルキニレン基、(ヘテロ)アリーレン基、アルキル(ヘテロ)アリーレン基、(ヘテロ)アリールアルキレン基、(ヘテロ)アリールアルケニレン基、(ヘテロ)アリールアルキニレン基、アルケニル(ヘテロ)アリーレン、アルキニル(ヘテロ)アリーレン、(ヘテロ)アレーントリイル基、(ヘテロ)シクロアルカントリイル基、(ヘテロ)シクロアルケントリイル、及び(ヘテロ)シクロアルキントリイル基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、=O、=NR5、-SR5、C1～C24アルキル基、C2～C24アルケニル基、C2～C24アルキニル基、C6～C24アリール基、C2～C24ヘテロアリール基、C3～C24シクロアルキル基、C5～C24シクロアルケニル基、C12～C24シクロアルキニル基、C3～C24アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C24(ヘテロ)アリールアルキル基、C4～C24(ヘテロ)アリールアルケニル基、C4～C24(ヘテロ)アリールアルキニル基、C4～C24アルケニル(ヘテロ)アリール基、C4～C24アルキニル(ヘテロ)アリール基、C4～C24アルキルシクロアルキル基、C6～C24アルキルシクロアルケニル基、C13～C24アルキルシクロアルキニル基、C4～C24シクロアルキルアルキル基、C6～C24シクロアルケニルアルキル基、C13～C24シクロアルキニルアルキル基、C5～C24アルケニルシクロアルキル基、C7～C24アルケニルシクロアルケニル基、C14～C24アルケニルシクロアルキニル基、C5～C24シクロアルキルアルケニル基、C7～C24シクロアルケニルアルケニル基、C14～C24シクロアルキニルアルケニル基、C5～C24アルキニルシクロアルキル基、C7～C24アルキニルシクロアルケニル基、C14～C24アルキニルシクロアルキニル基、C5～C24シクロアルキルアルキニル基、C7～C24シクロアルケニルアルキニル基、C14～C24シクロアルキニルアルキニル基、C5～C24シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、C7～C24シクロアルケニル(ヘテロ)アリール基、C14～C24シクロアルキニル(ヘテロ)アリール基、C5～C24(ヘテロ)アリールシクロアルキル基、C7～C24(ヘテロ)アリールシクロアルケニル基、及びC14～C24(ヘテロ)アリールシクロアルキニル基から独立して選択される1以上の置換基で置換されていてもよい。他に明記されない限り、本明細書に開示されている該置換基は、O、S、NR5、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。好ましくは、これらの置換基は、O、S、及びNR5からなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよい。
好ましい実施態様において、該置換基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、=O、=NR5、-SR5、C1～C12アルキル基、C2～C12アルケニル基、C2～C12アルキニル基、C6～C12アリール基、C2～C12ヘテロアリール基、C3～C12シクロアルキル基、C5～C12シクロアルケニル基、C12シクロアルキニル基、C3～C12アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C12(ヘテロ)アリールアルキル基、C4～C12(ヘテロ)アリールアルケニル基、C4～C12(ヘテロ)アリールアルキニル基、C4～C12アルケニル(ヘテロ)アリール基、C4～C12アルキニル(ヘテロ)アリール基、C4～C12アルキルシクロアルキル基、C6～C12アルキルシクロアルケニル基、C13～C16アルキルシクロアルキニル基、C4～C12シクロアルキルアルキル基、C6～C12シクロアルケニルアルキル基、C13～C16シクロアルキニルアルキル基、C5～C12アルケニルシクロアルキル基、C7～C12アルケニルシクロアルケニル基、C14～C16アルケニルシクロアルキニル基、C5～C12シクロアルキルアルケニル基、C7～C12シクロアルケニルアルケニル基、C14～C16シクロアルキニルアルケニル基、C5～C12アルキニルシクロアルキル基、C7～C12アルキニルシクロアルケニル基、C14～C16アルキニルシクロアルキニル基、C5～C12シクロアルキルアルキニル基、C7～C12シクロアルケニルアルキニル基、C14～C16シクロアルキニルアルキニル基、C5～C12シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、C7～C12シクロアルケニル(ヘテロ)アリール基、C14～C16シクロアルキニル(ヘテロ)アリール基、C5～C12(ヘテロ)アリールシクロアルキル基、C7～C12(ヘテロ)アリールシクロアルケニル基、及びC14～C16(ヘテロ)アリールシクロアルキニル基からなる群から選択される。
好ましい実施態様において、該置換基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、=O、=NR5、-SR5、C1～C7アルキル基、C2～C7アルケニル基、C2～C7アルキニル基、C6～C7アリール基、C2～C7ヘテロアリール基、C3～C7シクロアルキル基、C5～C7シクロアルケニル基、C12シクロアルキニル基、C3～C7アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C7(ヘテロ)アリールアルキル基、C4～C7(ヘテロ)アリールアルケニル基、C4～C7(ヘテロ)アリールアルキニル基、C4～C7アルケニル(ヘテロ)アリール基、C4～C7アルキニル(ヘテロ)アリール基、C4～C7アルキルシクロアルキル基、C6～C7アルキルシクロアルケニル基、C13～C16アルキルシクロアルキニル基、C4～C7シクロアルキルアルキル基、C6～C7シクロアルケニルアルキル基、C13～C16シクロアルキニルアルキル基、C5～C7アルケニルシクロアルキル基、C7～C7アルケニルシクロアルケニル基、C14～C16アルケニルシクロアルキニル基、C5～C7シクロアルキルアルケニル基、C7～C8シクロアルケニルアルケニル基、C14～C16シクロアルキニルアルケニル基、C5～C7アルキニルシクロアルキル基、C7～C8アルキニルシクロアルケニル基、C14～C16アルキニルシクロアルキニル基、C5～C7シクロアルキルアルキニル基、C7～C8シクロアルケニルアルキニル基、C14～C16シクロアルキニルアルキニル基、C5～C7シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、C7～C8シクロアルケニル(ヘテロ)アリール基、C14～C16シクロアルキニル(ヘテロ)アリール基、C5～C7(ヘテロ)アリールシクロアルキル基、C7～C8(ヘテロ)アリールシクロアルケニル基、及びC14～C16(ヘテロ)アリールシクロアルキニル基、C4～C8(ヘテロ)アリールアルケニル基、C4～C8(ヘテロ)アリールアルキニル基、C4～C8アルケニル(ヘテロ)アリール基、C4～C8アルキニル(ヘテロ)アリール基、C5～C9シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、C7～C11シクロアルケニル(ヘテロ)アリール基、C14～C18シクロアルキニル(ヘテロ)アリール基、C5～C9(ヘテロ)アリールシクロアルキル基、C7～C11(ヘテロ)アリールシクロアルケニル基、及びC14～C18(ヘテロ)アリールシクロアルキニル基からなる群から選択される。
他に明記されない限り、本明細書に開示される、環状ではない任意の基は、直鎖状又は分岐状であると理解されるべきである。特に、(ヘテロ)アルキル基、(ヘテロ)アルケニル基、(ヘテロ)アルキニル基、(ヘテロ)アルキレン基、(ヘテロ)アルケニレン基、(ヘテロ)アルキニレン基等は、他に明記されない限り、直鎖状又は分岐状である。
一般用語「糖」は、本明細書において、単糖、例えば、グルコース(Glc)、ガラクトース(Gal)、マンノース(Man)、及びフコース(Fuc)を示すために使用されている。語「糖誘導体」は、本明細書において、単糖糖の誘導体、すなわち、置換基及び／又は官能基を有する単糖糖、を示す為に使用される。糖誘導体の例は、アミノ糖及び糖酸、例えば、グルコサミン(GlcNH2)、ガラクトサミン(GalNH2)、N-アセチルグルコサミン(GlcNAc)、N-アセチルガラクトサミン(GalNAc)、シアル酸(Sia)、それはまたN-アセチルノイラミン酸(NeuNAc)及びN-アセチルムラミン酸(MurNAc)とも呼ばれる、グルクロン酸(GlcA)、並びにイズロン酸(ldoA)、を包含する。
糖は更なる置換を有していなくてもよく、且つ単糖であると理解される。糖は、そのヒドロキシル基の１以上でさらに置換されていてもよく、次に、それは、二糖又はオリゴ糖であると理解される。二糖は、互いに結合した2つの単糖部分を有する。オリゴ糖鎖は、直鎖状又は分岐状であり得、且つ3～10個の単糖部分を含みうる。
語「タンパク質」は、本明細書において、その通常の科学的意味で使用されている。本明細書において、約10以上のアミノ酸を有するポリペプチドが、タンパク質と見なされる。タンパク質は、天然のアミノ酸を有し得、しかし、非天然のアミノ酸をまた有しうる。本明細書における語「タンパク質」は、抗体及び抗体フラグメントを包含すると理解される。
語「ペプチド」は、本明細書において、その通常の科学的意味で使用されている。本明細書において、ペプチドは、2～9の範囲の幾つかのアミノ酸を有すると考えられる。
語「ペプトイド」は、本明細書において、その通常の科学的意味で使用されている。
抗体は、特定の抗原を認識して結合することができタンパク質、典型的には免疫系によって生成されるタンパク質、である。IgG抗体に由来する抗体又は免疫グロブリンは本発明における使用の為に特に十分に適しているが、複数のクラス又は複数のサブクラスのうちのいずれかからの免疫グロブリン、例えば、IgG、IgA、IgM、IgD及びIgE、が選択されうる。適切には、該免疫グロブリンは、IgGサブクラス(IgG1、IgG2、IgG3及びIgG4)又は抗原上の特定のエピトープに特異的に結合することができるクラスIgMを包含するがこれらに限定されないクラスIgGのものである。抗体は、天然源に由来する又は組換え源に由来する無傷の(intact)免疫グロブリンであることができ、且つ無傷の免疫グロブリンの免疫反応性部分であることができる。抗体は、様々な形態、例えば、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、ラクダ化単一ドメイン抗体(camelized single domain antibodies)、組換え抗体、抗イディオタイプ抗体(anti-idiotype antibodies)、抗体融合物(antibody fusions)、多重特異性抗体(multispecific antibodies)、抗体フラグメント、例えばFv、VHH、Fab、F(ab)2、Fab'、Fab'-SH、F(ab')2、一本鎖可変フラグメント抗体(scFv：single chain variable fragment antibodies)、タンデム／ビス-scFv、Fc、pFc'、scFv-Fc、ジスルフィドFv(dsFv：disulfide Fv)、二重特異性抗体(bc-scFv：bispecific antibodies)、例えばBiTE抗体、三重特異性抗体誘導体、例えば、トライボディ(tribodies)、ラクダ抗体(camelid antibodies)、ミニボディ、ナノボディ、再表面化抗体(resurfaced antibodies)、ヒト化抗体、完全ヒト抗体、シングルドメイン抗体(sdAb，Nanobody(商標)としてまた知られている)、二重親和性抗体(dual-affinity antibodies)、例えばキメラ抗体、少なくとも1つのヒト定常領域を有するキメラ抗体、二重親和性リターゲティングタンパク質(DART(商標)，dual-affinity retargeting proteins)、並びに多量体及びその誘導体、例えば二価又は多価の一本鎖可変フラグメント(例えば、ジscFvs、トリ-scFvs)、例えばミニボディ(minibodies)、ダイアボディ(diabodies)、トライアボディ(triabodies)、トリボディ(tribodies)、テトラボディ(tetrabodies)等を包含する二価又は多価の一本鎖可変フラグメント、並びに多価抗体を包含するがこれらに限定されない様々な形態で存在しうる。[Trends in Biotechnology 2015，33，2，65]、[Trends Biotechnol．2012，30，575-582]及び[Canc．Gen．Prot．2013 10，1-18]及び[BioDrugs 2014，28，331-343]が参照され、その内容が、参照によって本明細書に取り込まれる。「抗体フラグメント」は、その標的に結合する免疫グロブリンの可変領域、すなわち抗原結合領域、の少なくとも一部を云う。他の実施態様は、薬剤又は標的化剤TTとしての抗体模倣物、例えば、アフィマー(Affimers)、アンチカリン(Anticalins)、アビマー(Avimers)、アルファボディ(Alphabodies)、アフィボディ(Affibodies)、DARPイン(DARPins)、及び多量体、並びにそれらの誘導体、であるがこれらに限定されない、を使用する；[Trends in Biotechnology 2015，33，2，65]が参照され、その内容が、参照によって本明細書に取り込まれる。疑いを避ける為に、本発明の文脈において、語「抗体」は、他に特定されない限り、この段落において概説される抗体変異体、フラグメント、誘導体、融合物、類似体及び模倣物の全てを包含することが意味される。
リンカーは、本明細書において、化合物の2以上の要素を接続する部分として定義される。例えば、バイオコンジュゲートにおいて、生体分子とターゲティング部分(targeting moiety)がリンカーを介して互いに共有結合されている。
生体分子は、本明細書において、天然から単離されることができる任意の分子、又は天然に由来する高分子構造の構成要素であるより小さな分子ビルディングブロック(molecular building blocks)、特に、核酸、タンパク質、グリカン及び脂質、から構成される任意の分子として定義される。生体分子の例は、酵素、(非触媒)タンパク質、ポリペプチド、ペプチド、アミノ酸、オリゴヌクレオチド、単糖、オリゴ糖、多糖、グリカン、脂質、及びホルモンを包含する。
本明細書で使用される場合、有機分子は、C-H結合を有する分子として定義される。本明細書で使用される場合に、「有機分子」は、生体分子、例えば、核酸(オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド、DNA、RNA)、ペプチド、タンパク質(特に抗体)、炭水化物(単糖、オリゴ糖及び多糖)、アプタマー、ホルモン、毒素、ステロイド、サイトカイン、及び脂質；本明細書において定義されている小さな有機分子；ポリマー(特に、ポリエチレングリコール)；LNA及びPNA；アミノ酸；ペプトイド；放射性核種を含む分子；蛍光色素；薬剤；樹脂(特に、ポリスチレン及びアガロース)；ビーズ；粒子(特に、ポリマーソーム、リポソーム、及びビーズ)；ゲル；表面(surfaces)；有機金属化合物；金属錯体；細胞；並びにそれらの組み合わせ、を包含することが理解されるであろう。
本明細書で使用される場合、無機分子は、有機分子ではない、すなわちC-H結合を有しない、任意の分子として定義される。本明細書で使用される場合に、「無機分子」は、表面(特に、チップ、ウェーハ、金、金属、シリカベースの表面、例えばガラス)、粒子、例えば、ビーズ(特に磁性ビーズ、金ビーズ)、シリカベースの粒子、ポリマーベースの材料、酸化鉄粒子；カーボンナノチューブ；炭素のアロトロープ(特に、フラーレン、例えばバックミンスターフラーレン(Buckminsterfullerene)；グラファイト；グラフェン、ダイヤモンド、ロンズデーライト(Lonsdaleite)、Qカーボン、線状アセチレン炭素(linear acetylenic carbon)、アモルファスカーボン、及びカーボンナノチューブ)；薬剤(特に、シスプラチン)；金属錯体；並びに、それらの組み合わせ、を包含することが理解されるであろう。
本明細書で使用される場合、「粒子」は好ましくは、マイクロ粒子又はナノ粒子として定義される。
語「それらの塩」は、酸性プロトン、典型的には酸のプロトン、が、カチオン、例えば金属カチオン又は有機カチオン、によって置換されたときに形成される化合物を意味する。語「それらの塩」はまた、アミンがプロトン化されたときに形成される化合物を意味する。該当する場合は、該塩は医薬的に許容される塩であるが、これは、患者への投与を意図されていない塩には必要とされない。例えば、化合物の塩において、該化合物は、無機酸又は有機酸によってプロトン化されて陽イオンを形成し得、ここで、無機酸又は有機酸の共役塩基が塩の陰イオン成分である。
語「医薬的に許容された」(pharmaceutically accepted)塩は、患者、例えば哺乳動物、への投与に許容される塩(所与の投薬計画について許容可能な哺乳動物の安全性を有する対イオンを有する塩)を意味する。そのような塩は、薬学的に許容される無機塩基又は有機塩基、及び医薬的に許容される無機酸又は有機酸に由来しうる。
「医薬的に許容される塩」(Pharmaceutically acceptable salt)は、化合物の医薬的に許容される塩を云い、その塩は、当技術分野において知られている様々な有機及び無機の対イオンに由来し、且つ例えば、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、テトラアルキルアンモニウム等、並びに分子が塩基性官能基を有する場合には、有機酸又は無機酸の塩、例えば、塩酸塩、臭化水素酸塩、ギ酸塩、酒石酸塩、ベシル酸塩、メシル酸塩、酢酸塩、マレイン酸塩、シュウ酸塩等を包含する。
分配係数(partition-coefficient)の対数、すなわちLog Pは、本明細書において、化合物の疎水性の尺度として使用される。典型的に、Log Pは下記の通りに定義される。
Figure 2022537543000005
当業者は、過度の実験無しに、化合物の分配係数を決定する方法を知っている。代替的には、当業者は、例えば、ChemDraw(登録商標)ソフトウェア内又はオンラインで利用可能なツール内の関数として、Log P値を確実に推定する為のソフトウェアが利用可能であることを知っている。
統一原子質量単位(unified atomic mass unit)、すなわちダルトン、は、本明細書において、Daと略される。当業者は、ダルトンが分子量の通常の単位であること、且つ1Daが1g／モル(1モル当たりのグラム)に相当することを知っている。
本明細書において、語「部分」及び「基」は、分子の一部を云うときに交換可能に使用されることが理解されるであろう。
ヘテロ原子が- (R’)2-、ここで、Xがヘテロ原子であり、且つR'が或る部分である、である場合、このことは、2つの部分R’が該ヘテロ原子に結合されていることを意味することが理解されるであろう。
基が、例えば、-((R51)2-R52)2-又は同様の表記法、ここでR51及びR52が或る部分である、として示されている場合、このことは、最初に部分R51及びR52部分を選択し、そして式を書き出すのではなく、夫々のR51及びR52部分が選択される前に-R51-R51-R52-R51-R51-R52-として書かれるべきであることを示すことが理解されるであろう。
逆電子要求型ディールスアルダー反応(IEDDA：Inverse Electron Demand Diels-Alder reaction)
確立されたIEDDA共役化学は一般的に、1つの反応物(すなわち、1つの生物直交反応性基)として、適切なジエン、例えばテトラジンの誘導体、例えば電子不足のテトラジン、と、他の反応物(すなわち、他の生体直交反応基)として、適切なジエノフィル、例えばトランス-シクロオクテン(TCO)とを含む、一対の反応物を含む。(置換された)テトラジン、特に電子不足テトラジンとTCO部分との非常に高速な反応は、N2を唯一の副生成物として排除することによって、ジヒドロピリダジンディールスアルダー付加物に再配列する中間体を結果として生じる。最初に形成された4,5-ジヒドロピリダジン生成物は、特に水性環境において、1,4-又は2,5-ジヒドロピリダジン生成物に互変異性化しうる。以下に、(3,6)-ジ-(2-ピリジル)-s-テトラジンジエンとトランス-シクロオクテンジエノフィルとの間の[4+2]IEDDA反応と、それに続いて、生成物と二窒素とが形成されるレトロディールスアルダー反応の反応スキームを示す。トランス-シクロオクテン誘導体は、古典的なディールスアルダー反応のように電子求引基を有しない為に、このタイプのディールスアルダー反応は古典的な反応とは区別され、しばしば「逆電子要求型ディールスアルダー反応(IEDDA)」と呼ばれる。以下の文書において、両方の反応工程のシーケンス、すなわち最初のディールスアルダー環化付加反応(典型的には、逆電子要求型ディールスアルダー環化付加反応)と、その後のレトロディールスアルダー反応とが、略して「逆電子要求型ディールスアルダー反応」又は「逆電子要求型ディールスアルダー共役」又は「IEDDA」と云われるであろう。その場合、該反応の生成物はIEDDA付加物(adduct)又はコンジュゲート(conjugate)である。このことは、下記のスキーム1において示されている。
Figure 2022537543000006
2つの反応種は非生物的であり、且つイン・ビトロ又はイン・ビボで高速代謝又は副反応を受けない。それらは生体直交であり、例えば、それらは生理学的媒体で互いに選択的に反応する。従って、本発明の化合物及び方法は、生物において使用されることができる。その上、該反応性基は、相対的に小さく、且つ生体サンプル又は生体中で生体分子のサイズを有意に変えること無しに、該生体サンプル又は生体中に導入されることができる。逆電子要求型ディールスアルダー反応、及び反応種の対の挙動に関する文献は下記の通りである[Thalhammer et al.，Tetrahedron Lett.，1990，31，47，6851-6854]、[Wijnen et al.，J．Org．Chem.，1996，61，2001-2005]、[Blackman et al.，J．Am．Chem．Soc.，2008，130，41，13518-19]，Rossin et al.，Angew．Chem．Int．Ed．2010，49，3375]、[Devaraj et al.，Angew．Chem．Int．Ed．2009，48，7013]、[Devaraj et al.，Angew．Chem．Int．Ed.，2009，48，1-5]。
IEDDAピリダジン除去反応
以下において、本発明の組み合わせ物及びキットに含まれるジエノフィル、TCOは、「トリガー」として云われうる。該ジエノフィルは、アリル位でコンストラクトAに結合されている。その上、該IEDDAピリダジン除去反応で使用されるテトラジンは「活性剤」と云われうる。本発明における、語 コンストラクトAは、最初にそれを結合(又は、マスクされた)状態にし、且つその状態からの放出を誘発することができることが望まれる任意の、物質、担体、生物学的又は化学的基を示す為に使用される。
本発明者等は、テトラジン(活性剤)とアリル位でカルバメート結合薬剤(ドキソルビシン、コンストラクト-A）)を含むTCOとに由来するジヒドロピリダジン生成物が、CO2及びアミン含有薬剤を除去し、最終的に芳香族ピリダジンを与える傾向があることを実証した。
理論によって束縛されることは望まないが、本発明者等は、活性剤が、IEDDA付加物、すなわちジヒドロピリダジン、内のカスケードメカニズムを介してコンストラクト-Aの放出を誘発すると信じている。該カスケードメカニズムは、単純な1工程の反応である場合もあれば、又は1以上の中間構造を含む複数の工程で構成される場合もある。これらの中間体は、しばらくの間安定していてもよく、又はすぐに熱力学的最終生成物に若しくは次の中間体構造に分解してもよい。いずれにせよ、それが単純な工程であろうと多段階の工程であろうと、該カスケードメカニズムの結果は、コンストラクト-AがIEDDA付加物から放出されることである。理論によって束縛されることは望まないが、ジエンの設計は、IEDDA付加物内の電子の分布が好ましくないようになっており、従って、これらの電子の再配列が生じなければならない。この状況は、該カスケードメカニズムを開始し、そして、それ故に、コンストラクト-Aの放出を誘発する。具体的には、理論によって束縛されることは望まないが、本発明者等は、IEDDA付加物の様々なジヒドロピリダジン互変異性体、例えば1,4-ジヒドロピリダジン互変異性体、に含まれるNH部分が、電子カスケード反応、幾つかの結合にわたる協調的又は連続的な電子のシフトを開始し、コンストラクト-Aの放出を生じることができると信じている。トリガー-コンストラクト-Aコンジュゲートそれ自体は相対的に安定している為、トリガー内におけるカスケード反応の発生及び／又トリガーからのコンストラクト-A放出の発生は効率的でないか、又はIEDDA反応の前に行うことができない。該カスケードは、活性剤とトリガー-コンストラクトコンジュゲートとが反応し、そして、IEDDA付加物内に組み込まれた後にのみ生じる。
下記のスキーム2を参照し、且つ理論によって束縛されることは望まないが、本発明者等は、ピリダジン除去が1,4-ジヒドロピリダジン互変異性体4から生じることを信じている。4,5-ジヒドロピリダジン3の形成に応じて、互変異性化は、中間体4及び7を与え、そのうちの2,5-ジヒドロピリダジン7はCAを除去できない。代わりに、芳香族8にゆっくりと変換でき、それはまたCAを除去できないか、又はそれが互変異性化して中間体3に戻ることができる。4の形成に応じて、CAはほぼ瞬時に除去され、アミンとして、遊離のCA 8を与え、そして、ピリダジン除去生成物5及び6を与える。この除去反応は、TCOトリガーからのカルボナート、エステル及びエーテルの切断においても同様に十分に機能することが示されている[Versteegen et al.，Angew．Chem．Int．Ed.，2018，57，10494]。スキーム2におけるトリガーはまた、コンストラクト-B(CB)に結合していてもよく、この場合、それはトリガーから放出されることができない。それによって、コンストラクトAは、IEDDAピリダジン除去によってコンストラクト-Bから分離されることができる。
Figure 2022537543000007
好ましい実施態様において、本発明において使用されるジエノフィルトリガー部分は、トランス-シクロオクテン環を有する。本明細書において、この8員環部分は、読みやすさのためにトランス-シクロオクテン部分として定義されるか、又は「TCO」部分として略される。本質は、8員環がジエノフィルとして作用し、且つ反応に応じて、そのコンジュゲートされたコンストラクト-Aから放出される可能性があることが理解されるであろう。
本発明のジエノフィルと、テトラジンとは、逆電子要求ディールスアルダー反応(すなわち、DDA)で反応することができる。トリガーと活性剤とのIEDDA反応は、「ピリダジン除去」と呼ばれる、電子カスケードベースの除去を介して、コンストラクトAの放出を生じる。活性剤がコンストラクトAを除去することができるトリガーと反応する場合、反応とコンストラクトAの除去を組み合わせたプロセスは、「IEDDAピリダジン除去」と呼ばれる。
本発明は、活性剤と反応するコンストラクト-Aとコンジュゲートされたトリガーを提供し、該コンストラクトAからのトリガーの切断を結果として生じる。１つの顕著な実施態様において、これは、コンストラクト-Bからコンストラクト-Aの切断を結果として生じる。他の実施態様において、該トリガー切断は、別のコンストラクト-Aからの1つのコンストラクト-Aの切断を結果として生じ、ここで、両方が、該トリガーに付着された自壊的リンカーから放出することができる。他の実施態様において、トリガー切断は、1以上のコンストラクト-Bからの1以上のコンストラクト-Aの切断を結果として生じる。コンストラクト-Bは、ジエノフィルに結合されるコンストラクトであり、且つコンストラクト-Aにまた結合するスペーサー又は自己模倣リンカーを介して、アリル位に結合されない限り、ジエノフィルから放出されることができない。好ましい実施態様において、該トリガーは、2つの分子種間の可逆的共有結合として使用される。
下記のスキーム3aは、本発明に従うコンストラクト放出の一般的なスキームであり、ここで、放出されるコンストラクトは、コンストラクト-A(CA)と呼ばれ、及び別のコンストラクト、コンストラクト-B(CB)、は、ジエノフィルに結合されていてもよいが、アリル位を介して結合されず、ここで、コンストラクト-Bはジエノフィルから放出されることができず、及びここで、コンストラクト-A又は-Bのいずれかが投与剤であり、且つ他方が標識である。
式１
Figure 2022537543000008
下記のスキーム3bは、本発明の別の実施態様に従う、コンストラクト放出の一般的なスキームであり、ここで、コンストラクト-B(CB)は、コンストラクト-Aにまた結合するスペーサー又は自己模倣リンカーを介して、ジエノフィルに結合され、及びここで、該スペーサー又は自壊的リンカーがアリル位から放出される場合に、コンストラクト-B及びコンストラクト-Aがトリガーから且つ互いに放出される。
式２
Figure 2022537543000009
該コンストラクトの放出は、ジエノフィル(トリガー)とジエン(活性剤)、すなわち前述されたIEDDA、との強力な非生物的、生体直交反応を通じて生じる。該マスクされた又は結合されたコンストラクトは、コンストラクト-ジエネノフィルコンジュゲートである。おそらく、該コンストラクト-Aは、自壊的リンカーを介して連結された1以上の追加のコンストラクトAに連結される。IEDDA付加物における並びに放出後の最終生成物におけるスキーム3において、示されたジエノフィル基及び示されたジエン基は、これらの基がIEDDA反応において変換された後のジエノフィル基及びジエン基それぞれの残基(residues)であることが理解されるであろう。
CAとCBの相違は、CBとCBを保持する部分との間の結合が、トリガーとジエンとの反応に応じて切断されず、一方、CAとCAを保持する部分との間の結合が、トリガーとジエンとの反応に応じて切断されることである。当業者は、CA及びCBを保持する部分がトリガー、すなわち、トリガーに結合された自壊的リンカーLCを云うことを理解するであろう。明らかにする為に、CBが、トリガーに結合されているLCに結合されている場合、CBを保持しているLCは、ジエンとの反応時にトリガーから放出されるが、CBは放出されたLCから放出されない。同様に、CBがトリガーに直接的に結合されている場合、CBはジエンとの反応に応じてトリガーから放出されないだろう。当業者は、1つのコンストラクト(1)を別のコンストラクト(2)から分離する必要がある場合、下記の要件のうちの1つが満たされなければならないことを理解するであろう。
1）1つのCAはコンストラクト1であり、及び他のCAはコンストラクト2である、
2）コンストラクト1はCAであり、及びコンストラクト2はCBである、
3）コンストラクト1及び2は、両方ともCBである、ただし、一方のCBがトリガーに直接的に結合され、及び他方がLCに結合されている、又はただし、一方のCB部分が他方のCB部分とは異なるLC部分に結合されている。
本発明は、一つの観点において、TCOに連結されたコンストラクトの化学的、生物学的又は生理学的な環境における放出の為の活性剤としてのテトラジンの使用を提供する。これに関連して、本発明はまた、TCOに連結された物質の化学的、生物学的、又は生理学的な環境における放出の為の活性剤としてのテトラジンに関する。反応が生体直交性であり、及び反応対(reaction pairs)についての多くの構造的選択肢が存在するという事実は、当業者には明らかであろう。例えば、IEDDA反応は、バイオコンジュゲーション、診断、プレターゲット医薬品(pre-targeted medicine)の分野において知られている。例えば、国際公開第2010/119382号パンフレット、国際公開第2010/119389号パンフレット、及び国際公開第2010/051530号パンフレットが参照される。本発明は、反応の全く異なる使用法を提示するが、IEDDA反応対、例えばプレターゲティング(pre-targeting)において使用されるIEDDA反応対、の為に利用可能な様々な構造的可能性がまた、本発明の分野においても利用可能であることが理解されるであろう。
例えば、イン・ビトロ又はイン・ビボでの作用がしばしば小さな構造変化で変化する医学的に活性な物質において、本発明は、何よりもまず、意図された用途の為の十分な安定性と組み合わされた適切な化学反応性を必要とする。従って、ありうる構造は、これらがジエノフィルとして反応性であることを当業者がよく知っている構造にまで及ぶ。
式(19)に従う化合物
式(19)において、rは、0～2の範囲の整数である。好ましい実施態様において、rは0である。好ましい実施態様において、rは1である。好ましい実施態様において、rは2である。式(19)において、各sは独立して、0又は1である。好ましい実施態様において、sは0である。好ましい実施態様において、sは1である。式(19)において、各iは独立して0～4の範囲の整数、好ましくは0又は1、である。式(19)において、jは0～4の範囲の整数、好ましくは0～2、より好ましくは0又は1、である。式(19)において、各kは独立して、0又は1である。
好ましい実施態様において、式(19)において、条件(a)のみが満たされる。
好ましい実施態様において、式(19)において、条件(b)のみが満たされる。
好ましい実施態様において、式(19)において、条件(c)のみが満たされる。
好ましい実施態様において、2つのR37、R38、R47は、8員トランス環に縮合された環を形成するように、環に含まれていてもよい場合、8員トランス環に縮合されたこの環は、国際公開第2012/156919A1号パンフレットに定義されている通りであり、それは、その全体が参照によって本明細書に取り込まれる。より好ましくは、8員トランス環に縮合された該環は、国際公開第2012/156919A1号パンフレット、第15頁、第25行～第18頁、第9行に定義されている通りである。
Z T
ZTは、C1～C12アルキレン基、C2～C12アルケニレン基、C7～C12アルキニレン基、C6アリーレン基、C4～C5ヘテロアリーレン基、C3～C8シクロアルキレン基、C5～C8シクロアルケニレン基、C5～C12アルキル(ヘテロ)アリーレン基、C5～C12(ヘテロ)アリールアルキレン基、C4～C12アルキルシクロアルキレン基、C4～C12シクロアルキルアルキレン基からなる群から選択され、ここで、上記の、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、(ヘテロ)アリーレン基、シクロアルキレン基、シクロアルケニレン基、アルキル(ヘテロ)アリーレン基、(ヘテロ)アリールアルキレン基、アルキルシクロアルキレン基、シクロアルキルアルキレン基は、(SP)i-CB(但し、iは独立して0～4の範囲であり、好ましくはiは0又は1である)、-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、=O、=NR37、-SR37、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、及び-Si(R37)3からなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つ-O-、-S-、-NR37-、-P-及び-Si-からなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましくは、ZTは、C1～C6アルキレン基、C2～C6アルケニレン基、C7アルキニレン基、C6アリーレン基、C4～C5ヘテロアリーレン基、C3～C6シクロアルキレン基、C5～C8シクロアルケニレン基、C5～C8アルキル(ヘテロ)アリーレン基、C5～C8(ヘテロ)アリールアルキレン基、C4～C8アルキルシクロアルキレン基、C4～C8シクロアルキルアルキレン基からなる群から選択され、ここで、上記の、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、(ヘテロ)アリーレン基、シクロアルキレン基、シクロアルケニレン基、アルキル(ヘテロ)アリーレン基、(ヘテロ)アリールアルキレン基、アルキルシクロアルキレン基、シクロアルキルアルキレン基は、(SP)i-CB(但し、iは独立して0～4の範囲であり、好ましくはiは0又は1である)、-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、=O、=NR37、-SR37、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、及び-Si(R37)3からなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つ-O-、-S-、-NR37-、-P-及び-Si-からなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましくは、ZTは、C1～C3アルキレン基、C2～C3アルケニレン基、C3アルキニレン基、C3ヘテロアリーレン基、及びC3シクロアルキレン基からなる群から選択され、ここで、上記の、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、ヘテロアリーレン基、及びシクロアルキレン基は、(SP)i-CB(但し、iは独立して0～4の範囲であり、好ましくはiは0又は1である)、-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、=O、=NR37、-SR37、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、及び-Si(R37)3からなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つ-O-、-S-、-NR37-、-P-及び-Si-からなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。好ましい実施態様において、該ZT基、は置換されていない。好ましい実施態様において、該ZT基は、ヘテロ原子を有していない。
R 48
好ましくは、R48が-OC(O)-(SP)kCAである場合、及びSP(k>0である場合)又はCA(k=0である場合)は、O、C、S及びN、好ましくは第2級N又は第3級N、からなる群から選択される原子を介して、-OC(O)-に結合され、ここで、この原子はSP又はCAの一部である。好ましくは、R48が-O-LC-(SP)kCAである場合、及びSP(k>0である場合)又はCA(k=0である場合)は、-O-、-S-、及び-N-、好ましくは第2級N又は第3級N、からなる群から選択される原子を介して、LCに結合され、ここで、該部分は、SP又はCAの一部である。R48は8員ジエノフィル環における軸方向に配置されていることが好ましい。R48はHaに相対的にトランスに配置されていることが好ましい。
他の好ましい実施態様
好ましい実施態様において、YT1は、OH、N(R38)2、C(O)OH、O-N(R38)2、SH、より好ましくはOH、N(R38)2、O-N(R38)2、より好ましくはOH、N(R38)2、であり、最も好ましくはYT1はOHである。他の好ましい実施態様において、YT1はN(R38)2、より好ましくはNR38H、最も好ましくはNH2、である。好ましい実施態様において、YT2及びYT3は存在せず、且つYT1はOH、N(R38)2、C(O)OH、O-N(R38)2、より好ましくはOH、N(R38)2、であり、最も好ましくは、YT1はOHである。好ましい実施態様において、YT2はOHである。好ましい実施態様において、YT1及びYT3は存在せず、且つYT2はOHである。X1及びX5がOでないことが好ましい。
好ましい実施態様において、式(20a)～式(20f)のいずれかを満たす縮合環が存在する場合、8員ジエノフィル環に縮合された他の環は存在しない。
好ましい実施態様において、R37、R38、R47基は、OH、SH、N(R38)2、O-N(R38)2、C(N)N(R38)2でない。好ましい実施態様において、R37、R38、R47基は、OH、SH、N(R38)2、C(O)OH、C(S)OH、C(O)SH、C(S)SH、O-N(R38)2、SO4H、SO3H、SO2H、PO4H2、PO3H、PO2H、C(N)N(R38)2でない。
好ましい実施態様において、式(19)の化合物は、YT1、YT2、YT3からなる群からそれぞれ独立して選択される3つ以下の部分、より好ましくは2つ以下の部分、さらにより好ましくは1つの部分、を有する。
好ましい実施態様において、X2、X3、X4のうちの1つはCR47YT1であり、最も好ましくは、X3又はX4はCR47YT1である。好ましい実施態様において、X2、X3、X4のうちの1つはCR47YT1であり、最も好ましくは、X3又はX4はCR47YT1であり、且つ残りの、X1、X2、X3、X4、X5は、C(R47)2、好ましくはCH2、である。好ましい実施態様において、X2、X3、X4のうちの2つはCR47YT1であり、且つ残りの、X1、X2、X3、X4、X5は、C(R47)2、好ましくはCH2、である。好ましい実施態様において、X3はYT3であり、且つ残りの、X1、X2、X3、X4、X5は、C(R47)2、好ましくはCH2、である。好ましい実施態様において、X2及びX3は、式(20a)～式(20g)のうちの1つを満たす縮合環の一部であり、且つ残りの、X1、X2、X3、X4、X5は、C(R47)2、好ましくはCH2、である。
好ましい実施態様において、X3及びX4は、式(20a)～式(20g)のうちの1つを満たす縮合環の一部であり、且つ残りの、X1、X2、X3、X4、X5は、C(R47)2、好ましくはCH2、である。
好ましい実施態様において、該縮合環は式(20a)を満たす。好ましい実施態様において、該縮合環は式(20b)を満たす。好ましい実施態様において、該縮合環は式(20c)を満たす。
式(20g)の場合、X6及びX8が両方ともYT3である場合、X7はC1アルキレンでないことが好ましい。式(20g)の場合、X6及びX8が両方ともYT3、好ましくはNR38であること、及びX7はC2アルキレンであることが好ましい。式(20g)の場合、X6及びX8は両方ともC(R47)2、好ましくはCH2、であり、及びX7は、YT3、好ましくはNR38、であることが好ましい。
好ましい実施態様において、Xa及びXbはCHである。好ましい実施態様において、該縮合環は式(20a)を満たし、且つXa及びXbはCHである。
好ましい実施態様において、X1、X2、X3、X4、及びX5に含まれるR37、R38、R47のうちの4個以下(すなわち、部分X当たりでなく、X1～X5についての合計)はHでなく、好ましくは3つ以下がHでなく、より好ましくは2つ以下がHでなく、最も好ましくは1つ以下がHでない。
X1、X2、X3、X4、X5に含まれる2つのR37、R38、R47基が8員トランス環に縮合された環を形成するように環に含まれる場合、8員トランス環に縮合されるこれらの環は、R47について記載された、ヘテロ原子で置換されていてもよく且つ該ヘテロ原子を含んでいてもよい、C3～C7シクロアルキレン基及びC4～C7シクロアルケニレン基であることが好ましい。
好ましい実施態様において、CA及び／又はCBは、本明細書において定義されているR32の残基を介して分子の残部に結合されており、ここで、好ましくは、R32の該残基は、スペーサーに等しいか、又はスペーサーに含まれている。
当業者は、「R32の残基」が、CA及び／又はCBと、トリガー、スペーサー又はLCとの間のコンジュゲートを形成する為の、R32と別の化学基との共役反応生成物を意味することを理解するであろう。
他の実施態様において、CA及び／又はCBは、本明細書において定義されているCM2を介して分子の残部に結合されており、ここで、好ましくは、CM2は、スペーサーに等しいか、又はスペーサーに含まれている。
なお他の実施態様において、CA及び／又はCBは、本明細書において定義されているCXを介して分子の残部に結合されており、ここで、好ましくは、CXは、スペーサーに等しいか、又はスペーサーに含まれている。
好ましい実施態様において、部分CX、CM2及びR32の該残基は、CA及び／又はCBに含まれている。
好ましい実施態様において、CM2は、アミン、アミド、チオアミド、アミノオキシ、エーテル、カルバメート、チオカルバメート、尿素、チオ尿素、スルホンアミド、及びスルホンカルバメートからなる群から選択される。
好ましい実施態様において、CM2はR10に等しい。
好ましい実施態様において、CM2はCXに等しい。好ましい実施態様において、CM2は下記のものである。
Figure 2022537543000010
Figure 2022537543000011
ここで、破線は、CA若しくはCBへの結合、又はCA若しくはCBに対する結合を示し、及び波線はジエノフィルの残部への結合を示す。他の実施態様において、該波線は、CA若しくはCBへの結合、又はCA若しくはCBに対する結合を示し、及び該破線は、ジエノフィルの残部への結合を示す。
好ましい実施態様において、CXは下記のものである。
Figure 2022537543000012
ここで、破線は、CA若しくはCBへの結合、又はCA若しくはCBに対する結合を示し、及び波線はジエノフィルの残部への結合を示す。他の実施態様において、該波線は、CA若しくはCBへの結合、又はCA若しくはCBに対する結合を示し、及び該破線は、ジエノフィルの残部への結合を示す。
CM2及びCXの例を伴う上記のスキームを参照すると、好ましい実施態様において、CA若しくはCBがタンパク質、例えば抗体、である場合、該破線は、CA若しくはCBへの結合、又はCA若しくはCBに対する結合を示す。
好ましい実施態様において、k又はiが0である場合、CA及び／又はCBは、-O-、-C(R6)2-、-NR6-、-C(O)-、及び-S-からなる群から選択される部分を介して式19の残部に連結されており、ここで、該部分は、CA及び／又はCBの一部である。
好ましい実施態様において、k又はiが少なくとも1である場合、CA及び／又はCBは、-O-、-C(R6)2-、-NR6-、-C(O)-、及び-S-からなる群から選択される部分を介してSPに連結されており、ここで、該部分は、CA及び／又はCBの一部であり、及びSPは-O-、-C(R6)2-、-NR6-、-C(O)-、及び-S-からなる群から選択される部分を介して式19の残部に連結されており、ここで、該部分はSPの一部である。
好ましい実施態様において、3つ以下のCBが式(19)の構造に含まれ、より好ましくは2つ以下の、最も好ましくは1つ以下の、CBが式(19)の構造に含まれる。
好ましい実施態様において、式(19)の化合物の残部へコンジュユゲーション前のCA及び／又はCBは、-OH、-NHR’、-CO2H、-SH、-S-S-、-SCH3-、-N3、末端アルキニル、末端アルケニル、-C(O)R'、C8～C12(ヘテロ)シクロアルキニル、C3～C4シクロアルケニル、ニトロン、ニトリルオキシド、(イミノ)シドノン、イソニトリル、(オキサ)ノルボルネン、及びテトラジンからなる群から選択される少なくとも１つの部分を含み、ここで、該部分は、式(19)を満たし且つCM2又はCX部分を含むところの化合物を形成する為に、ジエノフィル及びR32を含むところの部分へのコンジュゲーションの為に使用される。
好ましい実施態様において、該CA及び／又はCBは、アミン、アミド、チオアミド、アミノオキシ、カルバメート、チオカルバメート、尿素、チオ尿素、スルホンアミド、及びスルホンカルバメートからなる群から選択されるCM2を介して、式(19)の化合物の残部に結合される。
好ましい実施態様において、CM2はR10に等しい。
好ましい実施態様において、CA又はCBが-SH又は-S-S-を介してコンジュゲートされる場合、CM2は、下記からなる群から選択される。
Figure 2022537543000013
ここで、波線は分子の残部への結合を示し、及び破線はCA又はCBへの結合を示す。
好ましい実施態様において、部分CA、CB、又は投与剤(Administration Agent)が-SMeを介してコンジュゲートされる場合、CM2は下記のものである。
Figure 2022537543000014
ここで、波線は分子の残部への結合を示し、及び破線はCA、CB又は投与剤への結合を示す。
好ましい実施態様において、CA又はCBが-NR’-を介してコンジュゲートされる場合、CM2は、下記のものからなる群から選択される。
Figure 2022537543000015
ここで、波線は分子の残部への結合を示し、及び破線はCA又はCBへの結合を示す。
好ましい実施態様において、CA又はCBが-C(O)R’又-C(O)R’-であった部分に由来する-C-を介してコンジュゲートされる場合、CM2は下記のものからなる群から選択される。
Figure 2022537543000016
ここで、波線は分子の残部への結合を示し、及び破線はCA又はCBへの結合を示す。
好ましい実施態様において、CA又はCBが、-C(O)OHであった部分に由来する-C(O)-を介してコンジュゲートされる場合、CM2は下記のものからなる群から選択される。
Figure 2022537543000017
ここで、波線は分子の残部への結合を示し、及び破線はCA又はCBへの結合を示す。
好ましい実施態様において、CA又はCBが、が-O-を介してコンジュゲートされる場合、CM2は下記のものからなる群から選択される。
Figure 2022537543000018
ここで、波線は分子の残部への結合を示し、及び破線はCA又はCBへの結合を示す。
好ましい実施態様において、CA又はCBが、アルキン基を含むR32と反応した-N3を介してコンジュゲートされる場合、結果として生じるCXは、トリアゾール環を有し、ここで、各CXは独立して、下記のものからなる群から選択される。
Figure 2022537543000019
ここで、波線は分子の残部への結合を示し、及び破線はCA又はCBへの結合を示す。
R 6
好ましくは、各R6は独立して、水素原子、-(SP)i-CB、C1～C24アルキル基、C2～C24アルケニル基、C2～C24アルキニル基、C6～C24アリール基、C2～C24ヘテロアリール基、C3～C24シクロアルキル基、C5～C24シクロアルケニル基、C12～C24シクロアルキニル基、C3～C24(シクロ)アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C24(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキル、C4～C24(シクロ)アルケニル(ヘテロ)アリール基、C4～C24(ヘテロ)アリール(シクロ)アルケニル基、C4～C24(シクロ)アルキニル(ヘテロ)アリール基、C4～C24(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキニル基、C4～C24アルキルシクロアルキル基、及びC4～C24シクロアルキルアルキル基からなる群から選択され、ここで、iは0～4の範囲の整数であり、好ましくは、iは0又は1であり；
ここで、水素原子でないところのR6基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、=O、=NH、及び-SHからなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つO、S、NH、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましい実施態様において、各R6は個々に、水素原子、C1～C8アルキル基、C2～C8アルケニル基、C2～C8アルキニル基、C6～C12アリール、C2～C12ヘテロアリール、C3～C8シクロアルキル基、C5～C8シクロアルケニル基、C3～C12アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C12(ヘテロ)アリールアルキル基、C4～C12アルキルシクロアルキル基、C4～C12シクロアルキルアルキル基、C5～C12シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、及びC5～C12(ヘテロ)アリールシクロアルキル基からなる群から選択され、ここで、水素原子でないところのR6基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、=O、=NH、及び-SHからなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つO、S、NH、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましい実施態様において、R6は、水素原子、C1～C4アルキル基、C2～C4アルケニル基、C2～C4アルキニル基、C6～C8アリール、C2～C8ヘテロアリール、C3～C6シクロアルキル基、C5～C6シクロアルケニル基、C3～C10アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C10(ヘテロ)アリールアルキル基、C4～C8アルキルシクロアルキル基、C4～C8シクロアルキルアルキル基、C5～C10シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、及びC5～C10(ヘテロ)アリールシクロアルキル基からなる群から選択され、ここで、水素原子でないところのR6基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、=O、=NH、及び-SHからなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つO、S、NH、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましい実施態様において、R6は、水素原子、C1～C4アルキル基、C2～C4アルケニル基、及びC4～6(ヘテロ)アリール基からなる群から選択され、ここで、R6について、上記の、アルキル基、アルケニル基、及び(ヘテロ)アリール基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、=O、-SH、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、及び-NO2からなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つ-O-、-S-、-NH-、-P-及び-Si-から選択される2つ以下のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよい。
好ましい実施態様において、R6は、水素原子、C1～C3アルキル基、C2～C3アルケニル基、及びC4～6(ヘテロ)アリール基からなる群から選択され、ここで、R6について、上記の、アルキル基、アルケニル基、及び(ヘテロ)アリール基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、=O、-SH、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、及び-NO2からなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つ-O-、-S-、-NH-、-P-及び-Si-から選択される2つ以下のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよい。
好ましい実施態様において、水素原子でないところのR6基は、置換されていない。好ましい実施態様において、水素原子でないところのR6基は、ヘテロ原子を含んでいない。好ましい実施態様において、R6基は水素原子である。
R 7
好ましい実施態様において、各R7は独立して、水素原子、-(SP)i-CB、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 - 、-NO2、-CF3、-SR37、S(=O)2N(R37)2、OC(=O)R37、SC(=O)R37、OC(=S)R37、SC(=S)R37、NR37C(=O)-R37、NR37C(=S)-R37、NR37C(=O)O-R37、NR37C(=S)O-R37、NR37C(=O)S-R37、NR37C(=S)S-R37、OC(=O)N(R37)2、SC(=O)N(R37)2、OC(=S)N(R37)2、SC(=S)N(R37)2、NR37C(=O)N(R37)2、NR37C(=S)N(R37)2、C(=O)R37、C(=S)R37、C(=O)N(R37)2、C(=S)N(R37)2、C(=O)O-R37、C(=O)S-R37、C(=S)O-R37、C(=S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、C1～C24アルキル基、C2～C24アルケニル基、C2～C24アルキニル基、C6～C24アリール基、C2～C24ヘテロアリール基、C3～C24シクロアルキル基、C5～C24シクロアルケニル基、C12～C24シクロアルキニル基、C3～C24(シクロ)アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C24(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキル、C4～C24(シクロ)アルケニル(ヘテロ)アリール基、C4～C24(ヘテロ)アリール(シクロ)アルケニル基、C4～C24(シクロ)アルキニル(ヘテロ)アリール基、C4～C24(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキニル基、C4～C24アルキルシクロアルキル基、及びC4～C24シクロアルキルアルキル基からなる群から選択され、ここで、iは0～4の範囲の整数であり、好ましくは、iは0又は1であり、
ここで、上記の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、シクロアルキニル基、(シクロ)アルキル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキル基、(シクロ)アルケニル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリール(シクロ)アルケニル基、(シクロ)アルキニル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキニル基、アルキルシクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3R37、-PO3(R37)2、-PO4(R37)2、-NO2、-CF3、=O、=NR37、及び-SR37からなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つO、S、NR37、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましい実施態様において、各R7は独立して、水素原子、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 - 、-NO2、-CF3、-SR37、S(=O)2N(R37)2、OC(=O)R37、SC(=O)R37、OC(=S)R37、SC(=S)R37、NR37C(=O)-R37、NR37C(=S)-R37、NR37C(=O)O-R37、NR37C(=S)O-R37、NR37C(=O)S-R37、NR37C(=S)S-R37、OC(=O)N(R37)2、SC(=O)N(R37)2、OC(=S)N(R37)2、SC(=S)N(R37)2、NR37C(=O)N(R37)2、NR37C(=S)N(R37)2、C(=O)R37、C(=S)R37、C(=O)N(R37)2、C(=S)N(R37)2、C(=O)O-R37、C(=O)S-R37、C(=S)O-R37、C(=S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、C1～C8アルキル基、C2～C8アルケニル基、C2～C8アルキニル基、C6～C12アリール基、C2～C12ヘテロアリール基、C3～C8シクロアルキル基、C5～C8シクロアルケニル基、C3～C12アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C12(ヘテロ)アリールアルキル基、C4～C12アルキルシクロアルキル基、C4～C12シクロアルキルアルキル基、C5～C12シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、及びC5～C12(ヘテロ)アリールシクロアルキル基からなる群から選択され、ここで、上記の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、アルキル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリールアルキル基、アルキルシクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、及び(ヘテロ)アリールシクロアルキル基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3R37、-PO3(R37)2、-PO4(R37)2、-NO2、-CF3、=O、=NR37、及び-SR37からなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つO、S、NR37、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましい実施態様において、各R7は独立して、水素原子、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 - 、-NO2、-CF3、-SR37、S(=O)2N(R37)2、OC(=O)R37、SC(=O)R37、OC(=S)R37、SC(=S)R37、NR37C(=O)-R37、NR37C(=S)-R37、NR37C(=O)O-R37、NR37C(=S)O-R37、NR37C(=O)S-R37、NR37C(=S)S-R37、OC(=O)N(R37)2、SC(=O)N(R37)2、OC(=S)N(R37)2、SC(=S)N(R37)2、NR37C(=O)N(R37)2、NR37C(=S)N(R37)2、C(=O)R37、C(=S)R37、C(=O)N(R37)2、C(=S)N(R37)2、C(=O)O-R37、C(=O)S-R37、C(=S)O-R37、C(=S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、C1～C4アルキル基、C2～C4アルケニル基、C2～C4アルキニル基、C6～C8アリール基、C2～C8ヘテロアリール基、C3～C6シクロアルキル基、C5～C6シクロアルケニル基、C3～C10アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C10(ヘテロ)アリールアルキル基、C4～C10アルキルシクロアルキル基、C4～C10シクロアルキルアルキル基、C5～C10シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、及びC5～C10(ヘテロ)アリールシクロアルキル基からなる群から選択され、ここで、上記の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、アルキル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリールアルキル基、アルキルシクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、及び(ヘテロ)アリールシクロアルキル基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3R37、-PO3(R37)2、-PO4(R37)2、-NO2、-CF3、=O、=NR37、及び-SR37からなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つO、S、NR37、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましい実施態様において、各R7は独立して、水素原子並びにC1～C3アルキル基、C2～C3アルケニル基、及びC4～6(ヘテロ)アリール基からなる群から選択され、ここで、上記の、アルキル基、アルケニル基、及び(ヘテロ)アリール基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、=O、=NH、-N(CH3)2、-S(O)2CH3、及び-SHからなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つ-O-、-S-、-NH-、-P-及び-Si-からなる群から選択される1以下のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましい実施態様において、R7は好ましくは、水素原子、メチル、-CH2-CH2-N(CH3)2、及び-CH2-CH2-S(O)2-CH3からなる群から選択される。好ましい実施態様において、水素原子でないところのR7基は、置換されていない。好ましい実施態様において、水素原子でないところのR7基は、ヘテロ原子を含んでいない。好ましい実施態様において、R7基は水素原子である。
R 8 及びR 9
好ましくは、R8及びR9は、R7について定義されている通りである。好ましい実施態様において、少なくとも1つ又は全てのR8は-Hである。好ましい実施態様において、少なくとも1つ又は全てのR8は-CH3である。好ましい実施態様において、少なくとも1つ又は全てのR9は-Hである。好ましい実施態様において、少なくとも1つ又は全てのR9は-CH3である。
R 32
R32はコンジュゲーション部分であり、それは、コンストラクト、例えばコンストラクト-B、又は、スペーサー、リンカーLC、トリガー、又は関心のある他の分子若しくはコンストラクトのコンジュゲーション又はカップリングの為に使用されることができる化学基である。当業者は、一つの分子又はコンストラクトを別のものへ化学選択的若しくは非選択的又は酵素的カップリング又はコンジュゲーションする為に利用可能である無数の戦略を知っている。
好ましい実施態様において、R32は、天然及び／又は非天然アミノ酸を含むタンパク質へのコンジュゲーションを可能にする部分である。コンジュゲーションの為に適した部分は当業者に知られている。コンジュゲーション戦略は、例えば[O．Boutureira，G.J.L．Bernardes，Chem．Rev.，2015，115，2174-2195]に見られる。
特に好ましい実施態様において、R32は、N-マレイミジル基、ハロゲン化N-アルキルアミド基、スルホニルオキシN-アルキルアミド基、ビニルスルホン基、(活性化された)カルボン酸、ベンゼンスルホニルハライド、エステル基、カーボナート基、スルホニルハライド基、チオール基、又はそれらの誘導体、C2～6アルケニル基、C2～6アルキニル基、C7～18シクロアルキニル基、C5～18ヘテロシクロアルキニル基、ビシクロ[6.1.0]ノナ-4-イン-9-イル]基、C3～12シクロアルケニル基、アジド基、ホスフィン基、ニトリルオキシド基、ニトロン基、ニトリルイミン基、イソニトリル基、ジアゾ基、ケトン基、(O-アルキル)ヒドロキシルアミノ基、ヒドラジン基、ハロゲン化N-マレイミジル基、アリールオキシマレイミド、ジチオフェノールマレイミド、ブロモ-及びジブロモ-ピリダジンジオン、2,5-ジブロモヘキサンジアミド基、アルキノン基、3-アリールプロピオロニトリル基、1,1-ビス(スルホニルメチル)-メチルカルボニル基、又はそれらの脱離誘導体(elimination derivatives)、カルボニルハライド基、アレンアミド基、1,2-キノン基、イソチオシアネート基、イソシアネート基、アルデヒド基、トリアジン基、テトラジン基、スクアリン酸、2-イミノ-2-メトキシエチル基、(オキサ)ノルボルネン基、(イミノ)シドノン、メチルスルホニルフェニルオキサジアゾール基、アミノキシ基、2-アミノベンズアミドキシム基、エチニルホスホナミデート、ピクテ－スペングラーライゲーション及びヒロラジノ-ピクテ－スペングラー(HIPS：hydrazino-Pictet-Spengler)ライゲーションにおいて反応性のある基、DNAインターカレーター、及び光架橋(photocross)リンカーからなる群から選択される。
好ましい実施態様において、R32は、N-マレイミジル基のN原子を介して、式(19)に従う化合物の残部に接続されたN-マレイミジル基である。
他の好ましい実施態様において、R32は、ヒドロキシル基、アミン基、ハロゲン、ビニルピリジン基、ジスルフィド基、ピリジルジスルフィド基、スルホニルオキシ基、メルカプトアセトアミド基、無水物基、スルホニル化ヒドロキシアセトアミド基、塩化スルホニル、チオセミカルバゾン、ヒドラジンカルボキシレート、及びアリールヒドラジドからなる群から選択される。
他の実施態様において、R32は、酵素、例えばソルターゼ又はチューブリンチロシンリガーゼ(Tubulin tyrosine ligase)、によって別の基に接続されることができる基である。
R 36
好ましい実施態様において、R36は、R37について定義されている通りである。
式(19)において、R36は好ましくは、水素原子、C1～C8アルキル基、C2～C8アルケニル基、及びC4～6(ヘテロ)アリール基からなる群から選択され、ここで、上記の、アルキル基、アルケニル基、及び(ヘテロ)アリール基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、=O、-SH、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、及び-NO2からなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つ且つ-O-、-S-、-NH-、-P-及び-Si-からなる群から選択される2つ以下のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよい。
好ましい実施態様において、水素原子でないところのR36基は置換されていない。好ましい実施態様において、水素原子でないところのR36基は、ヘテロ原子を含んでいない。
R 37
好ましくは、各R37は独立して、水素原子、-(SP)i-CB、C1～C8アルキル基、C2～C8アルケニル基、C2～C8アルキニル基、C6～C12アリール、C2～C12ヘテロアリール、C3～C8シクロアルキル基、C5～C8シクロアルケニル基、C3～C12アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C12(ヘテロ)アリールアルキル基、C4～C12アルキルシクロアルキル基、C4～C12シクロアルキルアルキル基、C5～C12シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、及びC5～C12(ヘテロ)アリールシクロアルキル基からなる群から選択され、ここで、iは、0～4の範囲、好ましくは１、であり、ここで、水素原子でないところのR37基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、=O、=NH、及び-SHからなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つO、S、NH、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましくは、各R37は独立して、水素原子、-(SP)i-CB、C1～C4アルキル基、C2～C4アルケニル基、C2～C4アルキニル基、C6～C8アリール、C2～C8ヘテロアリール、C3～C6シクロアルキル基、C5～C6シクロアルケニル基、C3～C10アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C10(ヘテロ)アリールアルキル基、C4～C8アルキルシクロアルキル基、C4～C8シクロアルキルアルキル基、C5～C10シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、及びC5～C10(ヘテロ)アリールシクロアルキル基からなる群から選択され、ここで、iは、0～4の範囲、好ましくは１、であり、ここで、水素原子でないところのR37基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、=O、=NH、及び-SHからなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つO、S、NH、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましい実施態様において、水素原子でないところのR37基は、置換されていない。好ましい実施態様において、水素原子でないところのR37基は、ヘテロ原子を含んでいない。
R 47
好ましい実施態様において、各R47は独立して、水素原子、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 - 、-NO2、-CF3、-SR37、S(=O)2N(R37)2、OC(=O)R37、SC(=O)R37、OC(=S)R37、SC(=S)R37、NR37C(=O)-R37、NR37C(=S)-R37、NR37C(=O)O-R37、NR37C(=S)O-R37、NR37C(=O)S-R37、NR37C(=S)S-R37、OC(=O)N(R37)2、SC(=O)N(R37)2、OC(=S)N(R37)2、SC(=S)N(R37)2、NR37C(=O)N(R37)2、NR37C(=S)N(R37)2、C(=O)R37、C(=S)R37、C(=O)N(R37)2、C(=S)N(R37)2、C(=O)O-R37、C(=O)S-R37、C(=S)O-R37、C(=S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、-(SP)i-CB、C1～C8アルキル基、C2～C8アルケニル基、C2～C8アルキニル基、C6～C12アリール基、C2～C12ヘテロアリール基、C3～C8シクロアルキル基、C5～C8シクロアルケニル基、C3～C12アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C12(ヘテロ)アリールアルキル基、C4～C12アルキルシクロアルキル基、C4～C12シクロアルキルアルキル基、C5～C12シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、及びC5～C12(ヘテロ)アリールシクロアルキル基からなる群から選択され、ここで、iは、0～4の範囲、好ましくは１、であり、ここで、上記の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、アルキル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリールアルキル基、アルキルシクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、及び(ヘテロ)アリールシクロアルキル基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3R37、-PO3(R37)2、-PO4(R37)2、-NO2、-CF3、=O、=NR37、及び-SR37からなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つO、S、NR37、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましい実施態様において、各R47は独立して、水素原子、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 - 、-NO2、-CF3、-SR37、S(=O)2N(R37)2、OC(=O)R37、SC(=O)R37、OC(=S)R37、SC(=S)R37、NR37C(=O)-R37、NR37C(=S)-R37、NR37C(=O)O-R37、NR37C(=S)O-R37、NR37C(=O)S-R37、NR37C(=S)S-R37、OC(=O)N(R37)2、SC(=O)N(R37)2、OC(=S)N(R37)2、SC(=S)N(R37)2、NR37C(=O)N(R37)2、NR37C(=S)N(R37)2、C(=O)R37、C(=S)R37、C(=O)N(R37)2、C(=S)N(R37)2、C(=O)O-R37、C(=O)S-R37、C(=S)O-R37、C(=S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、-(SP)i-CB、C1～C4アルキル基、C2～C4アルケニル基、C2～C4アルキニル基、C6～C8アリール基、C2～C8ヘテロアリール基、C3～C6シクロアルキル基、C5～C6シクロアルケニル基、C3～C10アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C10(ヘテロ)アリールアルキル基、C4～C10アルキルシクロアルキル基、C4～C10シクロアルキルアルキル基、C5～C10シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、及びC5～C10(ヘテロ)アリールシクロアルキル基からなる群から選択され、ここで、iは、0～4の範囲、好ましくは１、であり、ここで、上記の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、アルキル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリールアルキル基、アルキルシクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、及び(ヘテロ)アリールシクロアルキル基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3R37、-PO3(R37)2、-PO4(R37)2、-NO2、-CF3、=O、=NR37、及び-SR37からなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つO、S、NR37、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましい実施態様において、R47は、下記の式(2x)及び式(2y)のうちのいずれか１つを満たす部分である。
Figure 2022537543000020
Figure 2022537543000021
ここで、式(2x)及び式(2y)の両方において、波線は、分子の残部への結合を示す。式(2y)において、CM2は、コンストラクト-B(CB)、好ましくは標的化剤(targeting agent)、好ましくはタンパク質、抗体、ペプトイド及びペプチドからなる群から選択される標的化剤、に結合される。
好ましい実施態様において、式(19)において、X3がCR47YT1であり、並びに、X1、X2、X4、及びX5がCH2である場合、X3におけるR47は式(2x)又は式(2y)を満たさない。
R 33
好ましい実施態様において、各夫々のR33は、C1～C12アルキレン基、C2～C12アルケニレン基、C2～C12アルキニレン基、C6アリーレン基、C4～C5ヘテロアリーレン基、C3～C8シクロアルキレン基、C5～C8シクロアルケニレン基、C5～C12アルキル(ヘテロ)アリーレン基、C5～C12(ヘテロ)アリールアルキレン基、C4～C12アルキルシクロアルキレン基、C4～C12シクロアルキルアルキレン基からなる群から選択され、ここで、上記の、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、(ヘテロ)アリーレン基、シクロアルキレン基、シクロアルケニレン基、アルキル(ヘテロ)アリーレン基、(ヘテロ)アリールアルキレン基、アルキルシクロアルキレン基、シクロアルキルアルキレン基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R’)2、=O、=NR’、-SR’、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、及び-Si(R’)3からなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つ-O-、-S-、-NR’-、-P-及び-Si-からなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
特に好ましい実施態様において、各夫々のR33は、C1～C6アルキレン基、C2～C6アルケニレン基、及びC2～C6アルキニレン基からなる群から選択され、より好ましくはC1～C3アルキレン基、C2～C3アルケニレン基、及びC2～C3アルキニレン基からなる群から選択され、ここで、好ましくは、上記の、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、シクロアルキレン基、シクロアルケニレン基、及びシクロアルキニレン基が、O、S、NR5、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
R 35
好ましい実施態様において、各夫々のR35は、C1～C8アルキレン基、C2～C8アルケニレン基、C2～C8アルキニレン基、C6アリーレン基、C4～C5ヘテロアリーレン基、C3～C6シクロアルキレン基、C5～C8シクロアルケニレン基、C5～C12アルキル(ヘテロ)アリーレン基、C5～C12(ヘテロ)アリールアルキレン基、C4～C12アルキルシクロアルキレン基、C4～C12シクロアルキルアルキレン基からなる群から選択され、ここで、上記の、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、(ヘテロ)アリーレン基、シクロアルキレン基、シクロアルケニレン基、アルキル(ヘテロ)アリーレン基、(ヘテロ)アリールアルキレン基、アルキルシクロアルキレン基、シクロアルキルアルキレン基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OR’、-N(R’)2、=O、=NR’、-SR’、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、及び-Si(R’)3からなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つ-O-、-S-、-NR’-、-P-及び-Si-からなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましい実施態様において、各夫々のR35は、C1～C4アルキレン基、C2～C4アルケニレン基、C2～C4アルキニレン基、C6アリーレン基、C4～C5ヘテロアリーレン基、C3～C6シクロアルキレン基からなる群から選択され、ここで、上記の、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、(ヘテロ)アリーレン基、及びシクロアルキレン基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OR’、-N(R’)2、=O、=NR’、-SR’、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、及び-Si(R’)3からなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つ-O-、-S-、-NR’-、-P-及び-Si-からなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
R’
好ましい実施態様において、各R’は独立して、水素原子、C1～C6アルキレン基、C2～C6アルケニレン基、C2～C6アルキニレン基、C6アリーレン、C4～C5ヘテロアリーレン、C3～C6シクロアルキレン基、C5～C8シクロアルケニレン基、C5～C12アルキル(ヘテロ)アリーレン基、C5～C12(ヘテロ)アリールアルキレン基、C4～C12アルキルシクロアルキレン基、及びC4～C12シクロアルキルアルキレン基からなる群から選択される。
好ましい実施態様において、各R’は独立して、水素原子、C1～C4アルキレン基、C2～C4アルケニレン基、C2～C4アルキニレン基、C6アリーレン、C4～C5ヘテロアリーレン、C3～C6シクロアルキレン基、C5～C8シクロアルケニレン基、C5～C8アルキル(ヘテロ)アリーレン基、C5～C8(ヘテロ)アリールアルキレン基、C4～C12アルキルシクロアルキレン基、及びC4～C8シクロアルキルアルキレン基からなる群から選択される。
他に明記されない限り、R’について、上記の、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、(ヘテロ)アリーレン基、シクロアルキレン基、シクロアルケニレン基、アルキル(ヘテロ)アリーレン基、(ヘテロ)アリールアルキレン基、アルキルシクロアルキレン基、シクロアルキルアルキレン基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、=O、-SH、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2からなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つ-O-、-S-、-NH-、-P-及び-Siからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよい。
好ましい実施態様において、R’は、R37について定義されている通りである。
好ましい実施態様において、CM2、CX、及びCAとCBとのコンジュゲーションに関して、R’は、R37について定義されている通りである。
R”
好ましい実施態様において、各R”は独立して、下記からなる群から選択されるものである。
Figure 2022537543000022
ここで、波線は、エチレングリコール基への結合、又は任意的に、t4が0である場合にR32に隣接するR33への結合を示し、及び破線は、R33又はGへの結合を示す。
好ましい実施態様において、R”は、-CH2-C(O)NR’-又は-CH2-NR’、N、C5～C6アレーントリイル、C4～C5ヘテロアレーントリイル、C3～C6シクロアルカントリイル、及びC4～C6シクロアルケントリイルであり、ここで、上記の、アレーントリイル、ヘテロアレーントリイル、シクロアルカントリイル、及びシクロアルケントリイルは、-Cl、-F、-Br、-I、-OR’、-N(R’)2、-SR’、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、及び-CF3からなる群から選択される基でさらに置換されていてもよく、且つ-O-、-S-、-NR’-、-P-及び-Si-からなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。好ましくは、GはCR’である。
L
好ましい実施態様において、Lは、-CH2-OCH3、-CH2-OH、-CH2-C(O)OH、-C(O)OHからなる群から選択される。好ましい実施態様において、Lは好ましくは、-CH2-OCH3である。
t 1 、t 2 、t 3 、t 4 、t 5
好ましい実施態様において、t1は0である。他の実施態様において、t1は1である。好ましい実施態様において、t2は0である。他の実施態様において、t2は1である。好ましい実施態様において、t3は、0～12の範囲の整数である。好ましくは、t3は、1～10の範囲の整数、より好ましくは2～8の範囲の整数、である。特に好ましい実施態様において、t3は4であり、及びyは1である。好ましい実施態様において、t4は0である。他の実施態様において、t4は1である。好ましい実施態様において、t5は、6～48、好ましくは15～40、より好ましくは17～35、なおより好ましくは20～30、最も好ましくは22～28、の範囲の整数である。特に好ましい実施態様において、t5は23である。
トランス-シクロオクテン
好ましい実施態様において、本発明において使用されるジエノフィルトリガー部分は、トランスシクロオクテン環を有し、且つ特に、式(19)を満たす構造を云い、ここで、該環は、1以上のヘテロ原子を含んでいてもよい。複素環式モノアルケニレン8員環がまたジエノフィル活性を有することが知られている故に、当業者は、ジエノフィル活性が必ずしも該環中の全ての炭素原子の存在に依存するわけではないという事実に精通している。
従って、一般的に、本発明は、厳密にトランス-シクロオクテンに限定されるものではない。有機化学における当業者は、トランス-シクロオクテンと同じ環内二重結合を含むが、該環における他の場所に1以上のヘテロ原子を有しうる他の8員環ベースのジエノフィルが存在することに気付くであろう。すなわち、本発明は一般的に、8員環非芳香族環状アルケン部分、好ましくシクロオクテン部分、より好ましくはトランス-シクロオクテン部分、に関する。
命名法の選択に応じて、TCOジエノフィルはまたE-シクロオクテンと呼ばれうることに留意されるべきである。慣用的な命名法を参照すると、シクロオクテン環における置換の結果として、該置換基の位置及び分子量に応じて、同じシクロオクテン異性体がZ-異性体として正式に示されるようになりうることが理解されるであろう。本発明において、本発明の任意の置換変異体は、正式に「E」若しくは「Z」異性体、又は「シス」若しくは「トランス」異性体であるかどうかにかかわらず、非置換のトランス-シクロオクテン又は非置換のE-シクロオクテンの誘導体と見なされるであろう。語「トランス-シクロオクテン」(TCO)並びにE-シクロオクテンは交換可能に使用され、且つ置換基が正式に反対の命名法を必要とする場合においてまた、本発明に従って全てのジエノフィルについて維持される。すなわち、本発明は、式4bにおいて以下に番号付けされている炭素原子1及び6がE(エントゲーゲン；entgegen)、すなわちトランス位、にあるところのシクロオクテンに関する。
Figure 2022537543000023
TCOは複数の異性体から構成されていてもよく、TCOにおける置換基、例えばR48、のエクアトリアル 対 アキシアルの位置をまた含む。この点において、Whitham et al．J．Chem．Soc．(C)，1971，883-896が参照され、それは、(1RS,2RS)及び(1SR,2RS)として夫々定義されているトランス-シクロオクタ-2-エン-オールのエクアトリアル異性体(equatorial isomers)及びアキシアル異性体(axial isomer)の合成及び特徴付けを記載している。これらの異性体において、OH置換基はエクアトリアル位置又はアキシアル位置のいずれかにある。好ましい実施態様において、R48がアキシアル位置又はエクアトリアル位置のいずれかであることができるTCO構造について、R48はアキシアル位置にある。
トランス-シクロオクテン又はE-シクロオクテン誘導体は、特にそれらの高い反応性を考慮すると、トリガーとして非常に適している。トランスシクロオクテン(TCO)部分は、実質的に同じ平面に固定された少なくとも2つの環外結合を含んでいてもよく、及び／又は、トランスシクロオクテン(TCO)部分は、エクアトリアル位置でなく、アキシアル位置に少なくとも1つの置換基を含んでいてもよい。有機化学における当業者は、語「実質的に同じ平面に固定された」は、結合が同じ平面に固定されていると通常見なされる結合理論を云うことを理解するであろう。該同じ平面におけるそのような固定の典型的な例は、二重結合及び歪んだ縮合環を包含し得、例えば、少なくとも2つの環外結合が、酸素原子への二重結合の2つの結合であることができる(すなわち、C=O)。該少なくとも2つの環外結合はまた、2つの隣接する炭素原子における単結合であることができ、ただし、これらの結合が、実質的に平坦な構造をとる縮合環(すなわち、TCO環に縮合)の一部であり、それによって、該２つの単結合を実質的に1つの同じ平面に固定する。後者の例は、歪んだ環、例えばシクロプロピル及びシクロブチル、を包含する。理論によって束縛されることは望まないが、本発明者等は、同じ平面に少なくとも2つの環外結合が存在することが、TCO環の少なくとも部分的な平坦化を結果として生じるであろうこと、それは、IEDDA反応においてより高い反応性を生じることができることを信じている。更なるガイダンスを提供する背景資料は、国際公開第2013/153254号パンフレットである。
本発明において使用する為のジエノフィルは、シクロオクテン及び1以上のヘテロ原子を含有する対応する環への既知の合成経路に基づいて、当業者によって合成されることができる。当業者はさらに、グラブス(Grubbs)触媒を使用する閉環メタセシス(ring closing metathesis)反応を介して合成されることができる豊富なシクロオクテン誘導体を認識している。上記された通り、TCOは該環内に1以上のヘテロ原子を含む可能性がある。このことは、それ自体、当業者にとって十分にアクセス可能である[例えば、国際公開第2016025480号パンフレット]。例えば、TCO中のチオエーテルの存在が言及されている：[Cere et al．J．Org．Chem．1980，45，261]。また、例えば、TCO中の-O-SiR2-O部分が言及されている：[Prevost et al．J．Am．Chem．Soc．2009，131，14182]。アリル位に配置された脱離基(R48)がエーテル、エステル、カーボネート、カルバメート、又はチオカルバメートであるTCO合成への言及がされている：[Versteegen et al Angew．Chem．Int．Ed．2018，57，10494]及び[Steiger et al Chem Comm 2017，53，1378]。例示的な化合物が、下記の複数の文献参照とともに示されている下記の構造を包含する。シクロオクテン誘導体がZ-シクロオクテンとして描かれている場合、これはE-シクロオクテン類似体に転化されることができると考えられている。
Figure 2022537543000024
本発明の好ましいトリガーは、下記のものを包含する。
Figure 2022537543000025
本発明のさらに好ましいトリガーは、下記のものを包含する。
Figure 2022537543000026
コンストラクト-A(C A )及びコンストラクト-B(C B )
コンストラクトA及びコンストラクトBは、小分子、有機分子、金属配位化合物、放射性核種を含む分子、放射性金属を含むキレート、無機分子、有機金属分子、生体分子、ポリマー、樹脂、粒子(例えば、マイクロ粒子及びナノ粒子)、リポソーム、ミセル、ポリマーソーム、ゲル、表面、細胞、生体組織、及び病原体を包含する。
好ましいプロドラッグ又はイン・ビボの実施態様において、CAは、薬剤、標的化剤、標識、投与剤、及びマスキング部分からなる群から選択される。好ましくは、CAは、薬剤、好ましくは本明細書において定義される薬剤、である。
幾つかの好ましいプロドラッグ又はイン・ビボの実施態様において、CBは、薬剤、標的化剤、標識、投与剤、及びマスキング部分からなる群から選択される。好ましくは、CBは、標的化剤、及びマスキング部分からなる群から選択される。
好ましい実施態様において、式(19)の化合物は、少なくとも1つの標識及び少なくとも1つの投与剤を含み、好ましくは、下記の条件(i)～(iii)のうちの少なくとも1つを満足する：
(i)少なくとも１つのCAは標識であり、及び少なくとも１つのCAは投与剤である；
(ii)少なくとも１つのCAは標識であり、及び少なくとも1つのCBは投与剤である；
(iii)少なくとも１つのCAは投与剤であり、及び少なくとも1つのCBは標識である；
全ての条件(i)～(iii)の場合、ただし、X1～X5が投与剤を含み、及び少なくとも1つのCAが標識である場合、X1～X5は少なくとも1つのCAと同じ標識を含まない；ただし、少なくとも1つのCAが標識であり、及びX1～X5が少なくとも1つのCAと同じ標識を含む場合、X1～X5は投与剤を含まない；ただし、R48に含まれる少なくとも1つのCBが投与剤である場合、R48に含まれる他のCBは標識でないことが優先される。好ましい実施態様において、条件(i)のみが満たされる。好ましい実施態様において、条件(ii)のみが満たされる。好ましい実施態様において、条件(iii)のみが満たされる。好ましい実施態様において、条件(i)及び(ii)の両方が満たされる。好ましい実施態様において、条件(i)及び(iii)の両方が満たされる。好ましい実施態様において、条件(ii)及び(iii)の両方が満たされる。好ましい実施態様において、3つの条件(i)～(iii)の全てが満たされる。
好ましいイン・ビトロの実施態様において、CA及びCBは、小分子、有機分子(蛍光色素を包含する)、金属配位化合物、放射性核種を含む分子、放射性金属を含むキレート、無機分子、有機金属分子、生体分子、薬剤、ポリマー、樹脂(例えば、ポリスチレン、アガロース)、粒子(例えば、ビーズ、磁気ビーズ、金、シリカベースの粒子及び材料、ポリマー及びポリマーベースの材料、ガラス、酸化鉄粒子、マイクロ粒子及びナノ粒子、例えばリポソーム及びポリマーソーム）、ゲル、表面(例えば、ガラススライド、チップ、ウェーハ、金、金属、シリカベース、ポリマー、プラスチック、樹脂)、細胞、生体組織、病原体(ウイルス、細菌、真菌、酵母)を包含するが、これらに限定されない。該コンストラクトは例えば、前述されたコンストラクトの組み合わせを含みうる。生体分子の例は、炭水化物、ビオチン、ペプチド、ペプトイド、脂質、タンパク質、酵素、オリゴヌクレオチド、DNA、RNA、PNA、LNA、アプタマー、ホルモン、毒素、ステロイド、サイトカイン、抗体、抗体フラグメント(例えば、Fab2、Fab、scFV、ダイアボディ(diabodies)、トライアボディ(triabodies)、VHH)、抗体(フラグメント)融合(例えば、二重特異性及び三重特異性mAbフラグメン)を包含する。
好ましいイン・ビトロの実施態様において、CA及びCBはまた、本明細書において定義されている通り、R32又はR32を含む部分であることができ、ここで、R32は、さらなるCA及びCBに結合する為に使用されることができる。例えば、CAは、スペーサーSPを介してTRに結合されるマレイミド又は光架橋(photocross)リンカーであるR32であることができる。マレイミド又は光架橋(photocross)リンカーが、TRをタンパク質にさらにコンジュゲートされる為に使用されることができる。この特定の実施態様において、CA及びCBは生体分子結合化部分である。
好ましい実施態様において、各CA及びCBは独立して、有機分子、無機分子、有機金属分子、樹脂、ビーズ、ガラス、マイクロ粒子、ナノ粒子、ゲル、表面、及び細胞からなる群から独立して選択される。好ましくは、各CA及びCBは独立して、有機分子及び無機分子からなる群から選択される。
好ましい実施態様において、各CA及びCBは独立して、小分子、タンパク質、炭水化物、ペプチド、ペプトイド、オリゴ糖、放射性核種を含む分子、蛍光色素、無機分子、有機金属分子、ポリマー、脂質、オリゴヌクレオチド、DNA、RNA、PNA、LNA、薬剤、樹脂、ビーズ、ガラス、マイクロ粒子、ナノ粒子、ゲル、表面、及び細胞からなる群から選択される。
好ましくは、小分子は、小さな有機分子である。好ましくは、小分子は、2kDa以下、より好ましくは1kDa以下、より好ましくは750Da以下、より好ましくは500Da以下、最も好ましくは300Da以下、の分子量を有する。好ましくは、小分子は、少なくとも15Da、より好ましくは少なくとも50Da、より好ましくは少なくとも75Da、最も好ましくは少なくとも100Da、の分子量を有する。
「放射性核種を含む分子」は、放射性核種をキレート化するキレート剤を包含することが理解されるであろう。
他の好ましい実施態様において、各CA及びCBは独立して、本明細書において定義されている式(5)に従う部分である。
コンストラクト-トリガーアセンブリ
コンストラクトトリガーは、1つのコンストラクト又は複数のコンストラクトCAとトリガーTRとのコンジュゲートを含む。任意的に、トリガーはさらに、1つのコンストラクト又は複数のコンストラクトCBに連結される。
コンストラクトトリガーの一般式が、下記の式(5a)及び式(5b)に示されている。疑いを避ける為に、YCはLC及びCAの一部である故に、YCは式(5a)及び式(5b)において別々に示されていない。
Figure 2022537543000027
CAはコンストラクトAであり、CBはコンストラクトBであり、SPはスペーサーであり；TRはトリガーであり、及びLCはリンカーである。式(5a)：b，c，e，f，g，h≧0；a，d≧1。式(5b)：c，e，f，g，h≧0；a，b，d≧1。
トリガー-コンストラクトコンジュゲートにおいて、コンストラクトCAとトリガーTR(TCO誘導体)とが直接的に互いに連結されることができる。それらはまた、複数の(自壊性、又は非自壊性)単位からなりうる自壊的リンカーLCを介して互いに結合されことができる。式5a及び式5bを参照すると、LCが非自壊性単位を含む場合、この単位は、スペーサーSP且つc≧1に等しい。本発明は、ジエントリガーが1以上のコンストラクトCAに付着される任意の考えられる様式を包含することが理解されるであろう。同じことが、1以上のコンストラクトCBをトリガー又はリンカーLCに付着する場合に当てはまる。1以上のスペーサーSPを該トリガー又はリンカーLCに任意的に付着する場合にも同様である。コンジュゲーションに影響を与える方法、例えばタンパク質の場合に、反応性アミノ酸、例えばリシン又はシステイン、を通じて、当業者に知られている。例示的なコンジュゲーション方法は、本明細書の下記のスペーサーに関する節において概説されている。
コンストラクトCAは、IEDDA付加物の形成後に、コンストラクトCAが最終的に放出されることができるような方法において、TCOに連結されていることが理解されるであろう。一般的に、これは、コンストラクトCAとTCOとの間の結合、又は自壊的リンカーLCの場合は、該リンカーとTCOとの間、及びコンストラクトCAと該リンカーとの間の結合が切断可能であるべきであることを意味する。主に、コンストラクトCA及び任意のリンカーは、ヘテロ原子を介して、好ましくはO、N、NH又はSを介して、連結される。切断可能な結合は好ましくは、カルバメート、チオカルバメート、カルボナート、エステル、エーテル、チオエーテル、アミド、チオエステル結合からなる群から選択される。
1つのCBが複数のトリガーで変更されることができることが理解されるべきである。例えば、抗体は、4つのアミノ酸残基にコンジュゲーションすることによって4つのTCO-薬剤コンストラクトで修飾することができ、ここで、CAは薬剤である。
同様に、1つのCAが複数のトリガーで変更されることができることが理解されるべきである。例えば、タンパク質薬剤は、4つのアミノ酸残基を4つのTCO-ポリエチレングリコールコンストラクトにコンジュゲーションすることによってマスクされることができ、ここで、ポリエチレングリコールはCBである。
その上、１つのCAは、2以上のトリガーで改変されることができ、ここで、少なくとも1つのトリガーは、CBであるところの標的化剤に連結し、及び少なくとも1つのトリガーは、CBであるところのマスキング部分に連結し、ここで、CAは、薬剤、好ましくはタンパク質、であることができる。
スペーサーS P
本明細書において、「それぞれ個々のSPは、構造の残部に全ての末端で連結されている」と述べられている場合、これは、スペーサーSPが構造内の複数の部分を接続し、そして、それ故に、該スペーサーが定義上、複数の末端を有するという事実を云うことが理解されるであろう。スペーサーSPは、それぞれ個々に選択されうる異なる又は同一の部分を介してそれぞれ個々の部分に連結されうる。典型的に、これらの連結部分はスペーサーSPそれ自体の一部であると見なされるべきである。スペーサーSPが構造内の2つの部分を連結する場合、「全ての末端」は「両末端」として解釈されるべきである。例として、該スペーサーがトランスシクロオクテン部分をコンストラクトAに接続する場合、「分子の残部」はトランスシクロオクテン部分とコンストラクトAを云い、一方、該スペーサーと該トランスシクロオクテン部分との間の接続部分は、コンストラクトA(すなわち、両末端)は個々に選択されうる。
好ましい実施態様において、スペーサーSPは、線状に及び／又は分岐状に配置された1以上のスペーサーユニットSUからなり得、且つ１以上のCB部分及び／又は１以上のLC又はTR部分に結合されうる。該スペーサーは、CBを1つのTR(下記の例A；式5a及び式5bを参照：f，e，a＝1)又は複数のTR(下記の例B及びC；式5a及び式5bを参照：f，e＝1，a≧1)に接続する為に使用され得、しかし、それはまた、CB-TR-CAコンジュゲート(下記の例D；式5a及び式5bを参照：c，e，g，hのうちの1以上≧1)の特性、例えば薬物動態特性、を調整する為に使用されることができる。従って、スペーサーユニットは、必ずしも2つのエンティティを互いに接続する必要はなく、それは1つのコンポーネント、例えばTR又はLC、のみにまたバインドしうる。代替的には、該スペーサーは、CBをTRに連結するスペーサーユニットを含み得、且つ加えて、該スペーサーにのみバインドし且つコンジュゲートの特性を調節する為に役立つところの別のスペーサーユニットを含みうる(下記の実施例F；式5a及び式5bを参照：e≧1)。該スペーサーはまた、2つの異なるタイプのSUコンストラクト、例えば、ペプチドに連結されたPEG、又はアルキレン部分に連結されたPEG、で構成されうる(下記の例E；式5a及び式5bを参照：e≧1)。明らかにする為に、例Bは、多価分岐SUを使用することによって分岐されたSUを示す。例Ｃは、側鎖残基がコンジュゲーション基として機能する線状SUポリマー、例えばペプチド、を使用することによって分岐されるSUを示す。
式３
Figure 2022537543000028
該スペーサーは、上記の例A～Fに示されているような同様の設計で活性剤にバインドされうる。
該スペーサーユニットは、2～200、特に2～113，好ましくは2～50、より好ましくは2～24、より好ましくは2～12、の繰り返し単位で変わる、アミノ酸、ヌクレオシド、ヌクレオチド、及びバイオポリマーフラグメント、例えば、オリゴペプチド若しくはポリペプチド、オリゴペプトイド若しくはポリペプトイド、又はオリゴラクチド若しくはポリラクチド、又はオリゴ炭水化物若しくはポリ炭水化物、を包含するが、これらに限定されない。例示的な好ましいバイオポリマーSUはペプチドである。なお他の例は、アルキル、アルキレン、アルケニル、アルケニレン、アルキニル、アルキニレン、シクロアルキル、シクロアルキレン、シクロアルケニル、シクロアルケニレン、シクロアルキニル、シクロアルキニレン、アリール、アリーレン、アルキルアリール、アルキルアリーレン、アリールアルキル、アリールアルキレン、アリールアルケニル、アリールアルケニレン、アリールアルキニル、アリールアルキニレン、ポリエチレンアミノ、ポリアミンであり、それらは、置換されていてもよく又は非置換であってもよく、直鎖状であってもよく又は分岐状であってもよく、更なる環状部分及び／又はヘテロ原子、好ましくはO、N及びS、より好ましくはO、を含んでいてもよく；ここで、好ましい実施態様において、これらの例のSUは、50個以下の炭素原子、より好ましくは25個以下の炭素原子、より好ましくは10個以下の炭素原子、を含む。幾つかの好ましい実施態様において、該SUは独立して、(CH2)r、(C3～C8カルボシクロ)、O-(CH2)r、アリーレン、(CH2)r-アリーレン、アリーレン-(CH2)r、(CH2)r-(C3～C8カルボシクロ)、(C3～C8カルボシクロ)-(CH2)r、(C3～C8ヘテロシクロ)、(CH2)r-(C3～C8ヘテロシクロ)、(C3～C8ヘテロシクロ)-(CH2)r、-(CH2)rC(O)NR4(CH2)r、(CH2CH2O)r、(CH2CH2O)rCH2,(CH2)rC(O)NR4(CH2CH2O)r、(CH2)rC(O)NR4(CH2CH2O)rCH2、(CH2CH2O)rC(O)NR4(CH2CH2O)r、(CH2CH2O)rC(O)NR4(CH2CH2O)rCH2、(CH2CH2O)rC(O)NR4CH2からなる群から選択される；ここで、rは独立して、1～10の整数であり、及びR4は本明細書において定義されている通りである。
スペーサーユニットSUの他の例は、2～200、特に2～113、好ましくは2～50、より好ましくは2～24、より好ましくは2～12、の繰り返し単位で変わる、直鎖状又は分岐状ポリアルキレングリコール、例えばポリエチレングリコール(PEG)鎖又はポリプロピレングリコール(PPG)鎖である。ポリアルキレングリコール、例えばPEG及びPPGポリマー、がポリマー鎖の一方の端を介してのみ結合される場合、もう一方の端は-OCH3、-OCH2CH3、-OCH2CH2CO2Hで終端されることが好ましい。
他のポリマースペーサーユニットは、ポリマー及びコポリマー、例えば、ポリ-(2-オキサゾリン)、ポリ(N-(2-ヒドロキシプロピル)メタクリルアミド)(HPMA)、ポリ乳酸(PLA)、ポリ乳酸-グリコール酸(PLGA)、ポリグルタミン酸(PG)、デキストラン、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリ(1-ヒドロキシメチルエチレンヒドロキシメチル-ルホルマール)(PHF)である。他の例示的なポリマーは、多糖類、糖多糖類、糖脂質、ポリグリコシド、ポリアセタール、ポリケタール、ポリアミド、ポリエーテル、ポリエステルである。SUとして使用されることができる天然に生じる多糖類の例は、セルロース、アミロース、デキストラン、デキストリン、レバン、フコイダン、カラギナン、イヌリン、ペクチン、アミロペクチン、グリコーゲン、リクセナン、アガロース、ヒアルロナン、コンドロイチン硫酸、デルマタン硫酸、ケラタン硫酸、アルギン酸およびヘパリンである。なお例示的な他の実施態様において、ポリマーSUは、ポリアセタール／ポリケタールと、ポリアクリレート、ポリビニルポリマー、ポリエステル、ポリオルトエステル、ポリアミド、オリゴペプチド、ポリペプチド及びそれらの誘導体からなる群から選択される親水性ポリマーとのコポリマーを含む。例示的な好ましいポリマーSUは、PEG、HPMA、PLA、PLGA、PVP、PHF、デキストラン、オリゴペプチド、及びポリペプチドである。
本発明の幾つかの観点において、SUにおいて使用されるポリマーは、2～200kDa、2～100kDa、2～80kDa、2～60kDa、2～40kDa、2～20kDa、3～15kDa、5～10kDa、500ダルトン～5kDa、の範囲の分子量を有する。
他の例示的なSUは、デンドリマー、例えば、ポリ(プロピレンイミン)(PPI)デンドリマー、PAMAMデンドリマー、及びグリコールベースのデンドリマー、である。
本発明のSUは、商業的に入手可能な架橋剤試薬、例えばBMPEO、BMPS、EMCS、GMBS、HBVS、LC-SMCC、MBS、MPBH、SBAP、SIA、SIAB、SMCC、SMPB、SMPH、スルホ-EMCS、スルホ-GMBS、スルホ-KMUS、スルホ-MBS、スルホ-SIAB、スルホ-SMCC、スルホ-SMPB、及びSVSB、DTME、BMB、BMDB、BMH、BMOE、BM(PEO)3、並びにBM(PEO)4を用いて調製されたコンジュゲートを明示的に包含するが、これらに限定されない。
分岐スペーサーを構築する為に、分岐の為の必要とされる機能を集合的に提供する１以上の天然又は非天然のアミノ酸、アミノアルコール、アミノアルデヒド、若しくはポリアミン残基又はそれらの組み合わせに基づくSUを使用しうる。例えば、セリンは3つの官能基、すなわち、酸、アミノ及びヒドロキシル基、を有し、且つ分岐SUとして作用する目的の為の結合されたアミノ酸アミノアルコール残基として見なされうる。他の例示的なアミノ酸は、リシン及びチロシンである。
好ましい実施態様において、該スペーサーは、1つのスペーサーユニットからなり、それ故に、それらの場合に、SPはSUに等しい。好ましい実施態様において、該スペーサーは、2，3又は4のスペーサーユニットからなる。
本発明の幾つかの観点において、SPは、2～200kDa、2～100kDa、2～80kDa、2～60kDa、2～40kDa、2～20kDa、3～15kDa、5～10kDa、500ダルトン～5kDaの範囲の分子量を有する。本発明の幾つかの観点において、SPは、5000ダルトン以下、4000ダルトン以下、3000ダルトン以下、2000ダルトン以下、1000ダルトン以下、800ダルトン以下、500ダルトン以下、300ダルトン以下、200ダルトン以下、の質量を有する。幾つかの観点において、SPは、100ダルトンから、200ダルトンから、300ダルトンから、5000ダルトンまでの質量を有する。幾つかの観点において、SPは、30、50又は100ダルトンから、1000ダルトンまで、約30、50又は100ダルトンから500ダルトンまで、の質量を有する。
好ましい実施態様において、SPは、C1～C12アルキレン基、C2～C12アルケニレン基、C2～C12アルキニレン基、C6アリーレン基、C4～C5ヘテロアリーレン基、C3～C8シクロアルキレン基、C5～C8シクロアルケニレン基、C5～C12アルキル(ヘテロ)アリーレン基、C5～C12(ヘテロ)アリールアルキレン基、C4～C12アルキルシクロアルキレン基、C4～C12シクロアルキルアルキレン基からなる群から選択されるスペーサーであり、ここで、SPについて、上記の、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、(ヘテロ)アリーレン基、シクロアルキレン基、シクロアルケニレン基、アルキル(ヘテロ)アリーレン基、(ヘテロ)アリールアルキレン基、アルキルシクロアルキレン基、シクロアルキルアルキレン基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OR’、-N(R37)2、=O、=NR37、-SR37、及び-Si(R37)3からなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つ-O-、-S-、-NR37-、-P-及び-Si-からなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましい実施態様において、SPは、本明細書に記載されている通り、１以上の部分CM2、CX、又はR32の残基を含む。好ましい実施態様において、上記の、CM2、CX、又はR32の残基は、SPをCB、CA、LC、TR又は他のSPに結合する。
リンカーL C
LCは任意の自壊的リンカーであり、それは、線状に及び／又は分岐状に配置された複数のユニットで構成されていてもよく、且つ1以上のCA部分を放出しうる。
さらに明確にする為に、rが0である場合、種CAは、放出反応の脱離基を直接的に構成し、及びr＞0である場合、自壊的リンカーLCは、放出反応の脱離基を構成する。ありうるLC構造、それらの使用、リンカーLCの位置及び付着方法、コンストラクトCA及びCB、並びにTRは、当業者に知られており、例えば[Papot et al.，Anticancer Agents Med．Chem.，2008，8，618-637]を参照。それにもかかわらず、自壊的リンカーLCの好ましい、しかし非限定的な例は、ベンジル誘導体、例えば下記に描かれているベンジル誘導体、である。下記の2つの主要な自壊的メカニズム(self-immolation mechanisms)がある：電子カスケード除去(electron cascade elimination)及び環化媒介除去(cyclization-mediated elimination)。下記の左側の好ましい例は、カスケードメカニズムによって機能し、ここで、トリガーのアリル炭素と、該炭素に付着された-O-又は-S-との間の結合が切断され、及び、YC1の電子対、例えばNR6の電子対、が、ベンジル部分にシフトし、電子カスケード、並びに4-ヒドロキシベンジルアルコール、CO2、及び遊離したCAの形成を結果として生じる。下記の中央における好ましい例は、環化メカニズムによって機能し、ここで、トリガーの側におけるNR6への結合の切断は、カルボニル上のアミンの求核攻撃を生じ、5環の1,3-ジメチルイミダゾリジン-2-オンを形成し、且つCAを遊離する。右側における好ましい例は、両方のメカニズムを組み合わせたものであり、ここで、このリンカーはCO2と1単位の4-ヒドロキシベンジルアルコール(YC1がOである場合)に分解するだけでなく、1つの1,3-ジメチルイミダゾリジン-2-オン単位にまた分解するだろう。
Figure 2022537543000029
ここで、波線はトランス-シクロオクテンのアリル位における-O-又は-S-への結合を示し、及び二点鎖線はCAへの結合を示す。
前述された自壊的リンカーLCのベンジル基を置換することによって、環化及び／又はカスケード放出に対する立体的及び／又は電子的効果のいずれかによって生じる、コンストラクトCAの放出速度を調整することが可能である。そのような置換されたベンジル誘導体を調製するための合成手順は、当業者に知られている(例えば、[Greenwald et al，J．Med．Chem.，1999，42，3657-3667]及び[Thornthwaite et al，Polym．Chem.，2011，2，773-790]を参照)。異なる放出速度を有する幾つかの好ましい置換されたベンジル誘導体が下記に描かれている。
環化を受ける自壊的リンカーは、置換及び非置換のアミノ酪酸アミド、適切に置換されたビシクロ[2.2.1]及びビシクロ[2.2.2]環系、2-アミノフェニルプロピオン酸アミド、およびトリメチルロックベースのリンカー(trimethyl lock-based linkers)を包含するが、これらに限定されない(例えば、[Chem．Biol．1995，2，223]、[J．Am．Chem．Soc．1972，94，5815]、[J．Org．Chem．1990，55，5867]を参照、それらの内容が、参照によって本明細書に取り込まれる)。好ましくは、環化によってCAを放出するLCでは、CAの残部が硫黄の芳香族酸素を介してLCに結合されている。例えば、芳香族酸素は、芳香族基に直接的に付着されている酸素を意味することが理解されるだろう。
LCのさらに好ましい例が、国際公開第2009017394(A1)号パンフレット、米国特許第7375078号明細書、国際公開第2015038426A1号パンフレット、国際公開第2004043493号パンフレット、Angew．Chem．Int．Ed．2015，54，7492-7509において見られることができ、それらの内容が、参照によって本明細書に取り込まれる。
本発明の幾つかの局面において、LCは、1000ダルトン以下、500ダルトン以下、400ダルトン以下、300ダルトン以下、又は10、50若しくは100～1000ダルトン、10、50、100～400ダルトン、10、50、100～300ダルトン、10、50、100～200ダルトン、例えば10～1000ダルトン、例えば50～500ダルトン、例えば100～400ダルトン、の質量を有する。
当業者は、1つのLCが、CAに結合されている別のLCに接続されうること、ここで、切断剤とトリガーTRとの反応に応じて、LC-LC-CAがTRから放出され、複数のLC部分とCA部分との両方の自壊的放出(self-immolative release)を生じることを知っているであろう。本明細書に開示されているLC式に関して、次に、TRを他のLCに連結するLCは、CAを放出しないが、YC1を介して結合され且つCAに更に連結するところのLCを放出する。
好ましい実施態様において、LCは、グループI、グループII、及びグループIIIに従うリンカーからなる群から選択される。
グループIに従うリンカーは、下記のものである。
Figure 2022537543000030
ここで、波線はまた、トランス-シクロオクテンのアリル位における-S-への結合を示しうる；ここで、U、V、W、Zは独立して、それぞれ、-CR7-及び-N-からなる群から選択される；ここで、eは0又は1のいずれかである；ここで、Xは、-O-、-S-及び-NR6-からなる群から選択される；ここで、好ましくは独立して、各R8及びR9は、水素原子、C1～C4アルキル基、C2～C4アルケニル基、及びC4～6(ヘテロ)アリール基からなる群から選択される；ここで、R8及びR9について、上記の、アルキル基、アルケニル基、及び(ヘテロ)アリール基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、=O、-SH、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、及び-NO2からなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つ-O-、-S-、-NH-、-P-及び-Si-からなる群から選択される2つ以下のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく；ここで、グループIに従うリンカーの場合、CAは、-O-、-N-、-C-及び-S-からなる群から、好ましくは第二級アミン及び第三級アミンからなる群から、選択される部分を介してLCに連結されており、ここで、該部分はCAの一部である。好ましくは、グループＩのリンカーの場合、R8及びR9の両方が水素原子である。
グループIIに従うリンカーは、下記のものである。
Figure 2022537543000031
ここで、波線はまた、トランス-シクロオクテンのアリル位における-S-への結合を示しうる；ここで、mは0～2の整数であり、好ましくは、mは0である；ここで、eは0又は1のいずれかである；ここで、グループIIに従うリンカーの場合、CAは、-O-、-N-、-C-及び-S-からなる群から、好ましくは第二級アミン及び第三級アミンからなる群から、選択される部分を介してLCに連結されており、ここで、該部分はCAの一部である。好ましくは、グループIIのリンカーについて、R8及びR9の両方が水素原子である。好ましくは、グループIIのリンカーについて、R7は、メチル又はまたはイソプロピルである。
グループIIIに従うリンカーは、下記のものである。
Figure 2022537543000032
ここで、波線はまた、トランス-シクロオクテンのアリル位における-S-への結合を示しうる；ここで、グループIIIに従うリンカーの場合、CAは、-O-及び-S-から、好ましくはC4～6(ヘテロ)アリール基に結合された-O-又は-S-から、なる群から選択される部分を介してLCに連結されており、ここで、該部分はCAの一部であり、ここで、好ましくは、各R6は独立して、水素原子、C1～C4アルキル基、C2～C4アルケニル基、及びC4～6(ヘテロ)アリール基からなる基から選択され、ここで、R6について、上記の、アルキル基、アルケニル基、及び(ヘテロ)アリール基が、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、=O、-SH、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、及び-NO2からなる群から選択されてもよく、且つ-O-、-S-、-NH-、-P-及び-Si-からなる群から選択される2つ以下のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、好ましくは、各R7は独立して、水素原子並びにC1～C3アルキル基、C2～C3アルケニル基、及びC4～6(ヘテロ)アリール基からなる群から選択され、ここで、R7について、上記の、アルキル基、アルケニル基、及び(ヘテロ)アリール基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、=O、=NH、-N(CH3)2、-S(O)2CH3、及び-SHからなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つ-O-、-S-、-NH-、-P-及び-Si-からなる群から選択される1以下のヘテロ原子によって挟まれていてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよく、ここで、R7は好ましくは、水素原子、メチル、-CH2-CH2-N(CH3)2、及び-CH2-CH2-S(O)2-CH3からなる群から選択される。
好ましくは、グループIIIのリンカーについて、R6は水素原子である。好ましくは、グループIIIのリンカーについて、R6はメチルである。
該グループI、II及びIIIに含まれるR6、R7、R8、R9はまた、-(SP)i-CBであることができる。
グループI及びグループIIに従う全てのリンカーについて、YC1は、-O-、-S-及び-NR6-、好ましくは-NR6-からなる群から選択される。グループIIIに従う全てのリンカーについて、YC1は-NR6-である。グループI、グループII及びグループIIIに従う全てのリンカーについて、YC2は、O及びS、好ましくはO、からなる群から選択される。
2つのLCが互いに連結されている場合、トランス-シクロオクテンのアリル位で-O-又は-S-に付着されたLCは、グループI及びグループIIに従うリンカーからなる群から選択され、及び、トランス-シクロオクテンのアリル位で-O-又は-S-に付着されたLCとCAとの間のLCは、グループIIIから選択され、並びに、グループIIIの構造における波線は、トランス-シクロオクテン環におけるアリル-O-又は-S-への結合の代わりに、トランス-シクロオクテン環におけるアリル位で-O-又は-S-に付着されたLCへの結合を示し、及びグループI及びIIの構造における二重破線は、CAへの結合の代わりに、トランス-シクロオクテンのアリル位で-O-又は-S-に付着されたLCとCAとの間のLCへの結合を示す。
好ましい実施態様において、LCは、グループIV、グループV、グループVI、及びグループVIIに従うリンカーからなる群から選択され、ここで、グループIVに従うリンカーは、下記のものである。
Figure 2022537543000033
ここで、波線はまた、トランス-シクロオクテンのアリル位における-S-への結合を示しうる；ここで、CAは、-O-及び-S-から、好ましくは-O-C5-8-アリーレン-及び-S-C5～8-アリーレン-から、なる群から、選択される部分を介してLCに連結されており、ここで、該部分はCAの一部である。
グループVに従うリンカーは、下記のものである。
Figure 2022537543000034
ここで、波線はまた、トランス-シクロオクテンのアリル位における-S-への結合を示しうる；ここで、CAは、-O-及び-S-からなる群から選択される部分を介して、LCに連結されており、ここで、該部分は、CAの一部である。グループVの最初のリンカーにおいて、R7は好ましくは、-(CH2)2-N(CH3)2である。
グループVIに従うリンカーは、下記のものである。
Figure 2022537543000035
ここで、波線は、トランス-シクロオクテンのアリル位における-S-への結合を示しうる；ここで、CAは、-O-、-N-及び-S-、好ましくは第２級又は第３級アミン、からなる群から選択される部分を介してLCに連結されており、ここで、該部分はCAの一部である。
グループVIIに従うリンカーは、下記のものである。
Figure 2022537543000036
ここで、波状の線は、トランス-シクロオクテンのアリル位における-S-への結合も示しうる；ここで、CAは、-O-、-N-及び-S-からなる群から、好ましくは第二級アミン及び第三級アミンからなる群から、選択される部分を介して、LCに連結されており、ここで、該部分はCAの一部であり、ここで、複数の二重破線が１つのLC内に示されている場合、各CA部分は独立して選択される。
グループIV、グループV、グループVI及びグループVIIに従う全てのリンカーについて、YC1は、-O-、-S-及び-NR6-からなる群から選択される。
グループIV～VIIについて、好ましくはR6及びR7が本明細書において定義されている通りであり、より好ましくはグループI～IIIについて定義されている通りである。グループI～VIIについて、iは0～4の範囲の整数、好ましくは0又は1であり、ここで、jは0又は1である。好ましくは、グループI～VIIのいずれか１つにおいて使用されるR6、R7、R8、R9は、置換されていない。R6、R7、R8、R9は、本明細書において定義されている通りである。好ましくは、R6は水素原子である。好ましくは、R7は水素原子である。好ましくは、R8は水素原子である。好ましくは、R9は水素原子である。
標的化(Targeting)
本発明のキットは、標的化された画像化(targeted imaging)、薬剤及び治療用放射線の標的化された送達における使用の為に、並びにイン・ビトロでの選択的な生体分子又は組織の結合の為に非常に適している。
本発明において使用される「一次標的」(primary target)は好ましくは、治療の為の標的化剤についての標的に関する。他の実施態様において、該一次標的は、画像化セラノスティクス(imaging theranostics)、診断、又はイン・ビトロ研究の為の標的に関する。例えば、主要な標的は、生物、組織、又は細胞中に存在する任意の分子であることができる。標的は、細胞表面標的、例えば受容体、糖タンパク質；構造タンパク質、例えばアミロイド斑；豊富な細胞外標的、例えば間質標的、腫瘍微小環境標的；細胞外マトリックス標的、例えば成長因子、及びプロテアーゼ；細胞内標的、例えばゴルジ体の表面、ミトコンドリアの表面、RNA、DNA、酵素、細胞シグナル経路の構成要素；及び／又は異物、例えば病原菌、例えばウイルス、細菌、真菌、酵母、又はそれらの一部、を包含する。一次標的の例は、化合物、例えばタンパク質、を包含し、該化合物の存在又は発現レベルが或る組織型若しくは細胞型と相関している、又は該化合物の発現レベルが或る障害において上方制御若しくは下方制御されている。本発明の特定の実施態様に従うと、主要な標的は、タンパク質、例えば(内在化又は非内在化)受容体、である。
その上、好ましい主要な標的は、血液であり、すなわち、化合物の血液循環を延長する為の及び／又は他の組織内への血管外漏出を減らす為の血液である。例えば、ポリエチレングリコール(PEG)を化合物に付着させることによって、血液が標的にされることができる。これは典型的には、血液循環時間を増加させる。例えば、化合物を500nm PLGA粒子に付着させることによって、コンジュゲートは、肝臓及び脾臓を介したその迅速な取り込みとクリアランスとを除いて、血液から他の組織(例えば、筋肉)に容易に流出しないだろう。臓器、例えば肝臓、はまた主要な標的でありうる。ヘキソースが化合物に付着されて、例えば肝臓を特異的に標的にすることができる。
更なる主要な標的は、一般的な免疫系である。本発明に従うと、一次標的は、ヒト又は動物の体内の、又は病原体若しくは寄生虫上の、任意の適切な標的、例えば、細胞、例えば細胞膜及び細胞壁；受容体、例えば細胞膜受容体；細胞内構造、例えばゴルジ体又はミトコンドリア；酵素、受容体、DNA、RNA、ウイルス若しくはウイルス粒子、抗体、タンパク質、炭水化物、単糖類、多糖類、サイトカイン、ホルモン、ステロイド、ソマトスタチン受容体、モノアミンオキシダーゼ、ムスカリン受容体、心筋症候性神経系、ロイコトリエン受容体、例えば白血球、ウロキナーゼプラスミノーゲンアクチベーター受容体(uPAR：urokinase plasminogen activator receptor)、葉酸受容体、アポトーシスマーカー、(抗)血管新生マーカー、ガストリン受容体、ドーパミン作動系、セロトニン作動系、GABA作動系、アドレナリン作動系、コリン作動系、オポイド受容体、GPIIb/IIIa受容体及び他の血栓関連受容体、フィブリン、カルシトニン受容体(calcitonin receptor)、タフトシン受容体(tuftsin receptor)、インテグリン受容体(integrin receptor)、フィブロネクチン、VEGF/EGF及びVEGF/EGF受容体、TAG72、CEA、A33、CD19、CD20,CD22、CD25、CD30、CD33、CD40、CD45、CD56、CD74、CD79、CD105、CD123、CD138、CD163、CD174、CD184、CD227、CD269、CD326、CD340、CD352、MUC1、MUC16、GPNMB、PSMA、Cripto、テネイシン(Tenascin)C、メラノコルチン-1受容体、CD44v6、G250、HLA DR、ED-A、ED-B、TMEFF2、EphB2、EphA2、FAP、メソテリン、GD2、CAIX、5T4、マトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP：matrix metalloproteinase)、ADAM-9、P/E/L-セレクチン受容体、LDL受容体、P-糖タンパク質、ニューロテンシン受容体、ニューロペプチド受容体、サブスタンスP受容体、NK受容体、CCK受容体、シグマ受容体、インターロイキン受容体、単純ヘルペスウイルスチロシンキナーゼ、ヒトチロシンキナーゼ、MSR1、FAP、CXCR、腫瘍内皮マーカー(TEM：tumor endothelial marker)、cMET、IGFR、FGFR、GPA33、hCG、HER2、HER3、CA19、TAM、LGALS3BP、ネクチン-4、IFGR、PD1、PDL1、AGS-5、AGS-16、エンドシアリン、ETBR、TM4SF1、BCMA、GPC2、TROP-2、AXL、HLA-DR、B7-H3、MTX3、MTX5、EFNA4、NOTCH、組織因子(TF：tissue factor)、PDGFR、GITR、OX40、RIG、MDA-5、NLRP1、NLRP3、AIM2、IDO、MEK、cGAS、NKG2Aから選択されることができる。
本発明のさらなる特定の実施態様に従うと、一次標的及び標的化剤は、組織又は疾病、例えば癌、炎症、感染症、心血管疾患、例えば血栓、アテローム性動脈硬化症、低酸素部位、例えば脳卒中、腫瘍、心血管障害、脳障害、アポトーシス、血管新生、臓器、及びレポーター遺伝子／酵素、の特異的又は増加された標的化を結果として生じるように選択される。このことは、組織に、細胞に、又は疾患に特異的な発現を有する一次標的を選択することによって達成されることができる。例えば、膜葉酸受容体は、葉酸及びその類似体、例えばメトトレキサート、の細胞内蓄積を仲介する。発現が正常組織において制限されているが、しかし受容体は様々な腫瘍細胞タイプにおいて過剰発現される。
好ましい実施態様において、該一次標的は治療標的に等しい。治療標的は、治療効果を与える為に薬剤によって標的とされる実体(entity)であることが理解されるべきである。
標的化剤T T
標的化剤TTは、一次標的に結合する。上記にリストされた一次標的の特異的標的化を許す為に、標的化剤TTは、抗体、抗体誘導体、抗体フラグメント、抗体(フラグメント)融合物(例えば、二重特異性及び三重特異性のmAbフラグメント又はその誘導体)）、タンパク質、ペプチド、例えばオクトレオチド及びその誘導体、VIP、MSH、LHRH、走化性ペプチド、細胞透過性ペプチド、膜移行部分、ボンベシン、エラスチン、ペプチド模倣物、有機化合物、無機化合物、炭水化物、単糖、オリゴ糖、多糖類、オリゴヌクレオチド、アプタマー、ウイルス、全細胞(whole cells)、ファージ、薬剤、ポリマー、リポソーム、化学療法剤、受容体アゴニスト及びアンタゴニスト、サイトカイン、ホルモン、ステロイド、毒素を包含するが、これらに限定されない。本発明の文脈内で想定される有機化合物の例は、色素、CAIX及びPSMAを標的とする化合物、エストロゲン、例えば、エストラジオール、アンドロゲン、プロゲスチン、コルチコステロイド、メトトレキサート、葉酸、及びコレステロールであり、又はそれらに由来する。
本発明の特定の実施態様に従うと、一次標的は受容体であり、及び該一次標的に特異的に結合することができる標的化剤が使用される。適切な標的化剤は、そのような受容体のリガンド、又は該受容体に依然として結合するその一部、例えば、受容体結合タンパク質リガンドの場合の受容体結合ペプチド、を包含するが、これらに限定されない。タンパク質性(protein nature)の標的化剤の他の例は、インスリン、トランスフェリン、フィブリノーゲン-ガンマフラグメント、トロンボスポンジン、クローディン、アポリポタンパク質E、アフィボディ分子、例えばABY-025、アンキリン反復タンパク質、アンキリン様反復タンパク質、インターフェロン、例えば、アルファ、ベータ、及びガンマ－インターフェロン、インターロイキン、リンホカイン、コロニー刺激因子、及びタンパク質成長因子、例えば腫瘍成長因子、例えば、アルファ、ベータ－腫瘍成長因子、血小板由来成長因子(PDGF：platelet-derived growth factor)、uPARターゲティングタンパク質、アポリポタンパク質、LDL、アネキシンV、エンドスタチン、並びにアンギオスタチンを包含する。標的化剤の代替の例には、例えば一次標的を補完するところの、DNA、RNA、PNA及びLNAを包含する。
標的化としてのペプチドの例は、LHRH受容体標的化ペプチド、EC-1ペプチド、RGDペプチド、HER2-標的化ペプチド、PSMA標的化ペプチド、ソマトスタチン-標的化ペプチド、ボンベシンを包含する。標的化剤の他の例は、リポカリン、例えばアンチカリン、を包含する。1つの特定の実施態様は、Affibodies(商標)、並びに多量体及びその誘導体を使用する。
好ましい実施態様において、TTは抗体である。好ましい実施態様において、TTは、抗体、及び抗体誘導体、例えば抗体フラグメント、フラグメント融合物、タンパク質、ペプチド、ペプチド模倣物、有機分子、色素、蛍光分子、酵素基質、から選択される。
好ましい実施態様において、有機分子であるところの該TTは、2000Da未満、より好ましくは1500Da未満、より好ましくは1000Da未満、なおより好ましくは500Da未満、の分子量を有する。
他の好ましい実施態様において、該TTは、抗体フラグメント、フラグメント融合物、及びFcドメインを含まない他の抗体誘導体から選択される。
他の実施態様において、該TTはポリマーであり、且つEPR効果のおかげで一次標的として蓄積する。この実施態様において使用される典型的なポリマーには、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリ(N-(2-ヒドロキシプロピル)メタクリルアミド)(HPMA)、ポリ乳酸(PLA)、ポリ乳酸-グリコール酸(PLGA)、ポリグルタミン酸(PG)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリ(1-ヒドロキシメチルエチレンヒドロキシメチル-ルホルマール)(PHF)を包含するが、これらに限定されない。他の例は、ポリアセタール／ポリケタールと、ポリアクリレート、ポリビニルポリマー、ポリエステル、ポリオルトエステル、ポリアミド、オリゴペプチド、ポリペプチド及びそれらの誘導体からなる群から選択される親水性ポリマーとのコポリマーである。他の例は、オリゴペプチド、ポリペプチド、糖多糖類、並びに多糖類、例えばデキストラン及びヒアルロナン、である。
典型的には、好適なポリマーはポリエチレングリコール(PEG)であり、好ましくは2～4000の範囲の繰り返し単位の数且つ200Da～100,000Daの範囲の分子量を有する。
加えて、[G．Pasut，F.M．Veronese，Prog．Polym．Sci．2007，32，933-961]が参照される。
他のTT'は、ナノ粒子、マイクロ粒子、リポソーム、ミセル、ポリマーソーム、デンドリマー、生体分子、ペプチド、ペプトイド、タンパク質、炭水化物、オリゴヌクレオチド、オリゴ糖、脂質、リポソーム、アルブミン、アルブミン結合部分、色素、蛍光分子、及び酵素基質である。
他の実施態様において、該TTは、2～200、特に2～113，好ましくは2～50、より好ましくは2～24、より好ましくは2～12、の繰り返し単位で変わる、アミノ酸、ヌクレオシド、ヌクレオチド、炭水化物、及びバイオポリマーフラグメント、例えば、オリゴペプチド若しくはポリペプチド、オリゴペプトイド若しくはポリペプトイド、又はオリゴラクチド若しくはポリラクチド、又はオリゴ炭水化物又はポリ炭水化物、オリゴヌクレオチド、から選択される。
本発明の幾つかの観点において、ポリマー性TT部分は、2～200kDa、2～100kDa、2～80kDa、2～60kDa、2～40kDa、2～20kDa、3～15kDa、5～10kDa、500ダルトン～5kDa、の範囲の分子量を有する。
他の例示的なTT部分は、デンドリマー、例えばポリ(プロピレンイミン)(PPI)デンドリマー、PAMAMデンドリマー、及びグリコールベースのデンドリマー、である。
好ましい実施態様において、標的化剤TTは、体内の特定の系、組織又は器官、例えば、血液循環、リンパ系、神経系、消化系、RES系、又は器官、例えば心臓若しくは腎臓、に局在化するか又は保持される。例えば、マイクロ粒子は肝臓中に局在するであろうし、大きな親水性ポリマーは循環中に保持されるであろう。同様に、TTとしてのアルブミン結合部分の使用は、循環中の長期の保持を結果として生じるであろう。
好ましい実施態様において、TTは、それが付着されている部分の薬物動態を変更する為に使用される。このことは、上記部分の血液クリアランスを遅延すること、上記部分の分布容積に影響を与えること(例えば、分布容積を減少させること又は増加させること)、上記部分の代謝に影響を与えること、及び／又は非標的組織への上記部分の付着若しくは取り込みに影響を与えること(好ましくは、回避すること)を包含することができるが、これらに限定されない。この点に関する例示的なTTは、ポリマー、ペプチド、ペプトイド、デンドリマー、タンパク質、炭水化物、オリゴヌクレオチド、オリゴ糖、脂質、リポソーム、ミセル、ナノ粒子、マイクロ粒子、アルブミン、アルブミン結合部分、及び中小サイズの有機分子、例えばステロイド及び色素、である。典型的には、好適なポリマーは、ポリエチレングリコール(PEG)又はポリプロピレングリコール(PPG)である。
本発明の更なる特定の実施態様に従うと、該一次標的及び標的化剤は、組織又は疾患、例えば、癌、炎症、感染症、心血管疾患、例えば、血栓、アテローム性動脈硬化症、低酸素部位、例えば脳卒中、腫瘍、心血管障害、脳障害、アポトーシス、血管新生、臓器、及びレポーター遺伝子／酵素、の特異的又は増加された標的化を結果として生じるように選択される。このことは、組織に、細胞に、又は疾患に特異的な発現を有する一次標的を選択することで達成されることができる。例えば、CC49抗体はTAG72を標的とし、その発現は正常組織において制限されるが、受容体は様々な固形腫瘍細胞型において過剰発現される。
一つの実施態様において、該標的化剤は、所与の細胞集団について、細胞表面分子、例えば細胞表面受容体又は抗原、と特異的に結合し又は複合体を形成する。TTと該受容体との特異的結合又は複合体形成に続いて、該細胞はプロドラッグの取り込みを許容し、次に、該プロドラッグは細胞内に取り込まれる。続いて投与された活性剤は該細胞内に入り、そして、該プロドラッグを活性化し、該細胞内に薬剤を放出する。他の実施態様において、該標的化剤は、所与の細胞集団について、細胞表面分子、例えば細胞表面受容体又は抗原、と特異的に結合し又は複合体を形成する。TTと該受容体との特異的結合又は複合体形成に続いて、該細胞はプロドラッグの取り込みを許容しない。続いて投与される活性剤は、該細胞の外側において該プロドラッグを活性化し、その後、該放出された薬剤が細胞に入るであろう。
本明細書で使用される場合、細胞表面分子、細胞外マトリックス標的、又は別の標的を「特異的に結合し又は複合体を形成する」、すなわち「標的化」する、TTは、分子間力を介して標的と優先的に会合する。例えば、該リガンドは、約50nM未満、約5nM未満、又は約500pM未満、の解離定数(Kd又はKD)で該標的と優先的に会合することができる。
幾つかの実施態様において、TTは、細胞透過性部分、例えば細胞透過性ペプチド、であることができる。好ましい実施態様において、該トリガーと該活性剤との反応に応じて機能的になるTTは、非機能的でありうる。特に好ましい実施態様において、該非機能的TTは、該トリガーと該活性剤との反応に応じて細胞透過性ペプチドの別の部分に結合される細胞透過性ペプチドの一部である。他の好ましい実施態様において、該TT、好ましくは細胞透過性ペプチド、は、該トリガーと該活性剤との反応に応じてマスクを外される。
他の実施態様において、TTは、ポリマー、粒子、ゲル、生体分子、又は他の上記にリストされたTT部分であり、且つ局所的に注入されて、プロドラッグ又は活性剤の局所的デポー(local depot)を生成し、それは、引き続き、それぞれ該活性剤又は該プロドラッグと反応されることができる。
他の実施態様において、標的化剤TTは、固体材料、例えば、ポリマー、金属、セラミック、であるが、これらに限定されず、ここで、この固体材料は、カートリッジ、リザーバー(reservoir)、デポ(depot)であり、又はそれらに含まれており、ここで、好ましくは、該カートリッジ、リザーバー、デポがイン・ビボでの薬剤放出の為に使用される。
幾つかの実施態様において、標的化剤TTはまた、DDとして示される薬剤として作用する。特に好ましい実施態様において、該TTは、一次標的に結合することによって薬剤DDとして機能する。他の好ましい実施態様において、該TTは、トリガーが切断された後に、DDとして機能する。
本発明の実施態様にTTが含まれている場合に、それはCBに等しいことが好ましい。
マスキング部分
上記で議論されている通り、現在のプロドラッグ活性化の欠点、例えば低放出収率及び／又は遅い反応、を回避する為に、本発明の化合物を使用するIEDDAピリダジン除去は、マスクされた薬剤からのマスキング部分の放出を誘発する為に使用されることができる。このタイプのプロドラッグにおいて、該マスキング部分はトリガーを介して薬剤に付着され、及びこのトリガーは、例えば酵素又は特定のpHによって内因的に活性化されないが、活性剤、すなわちプロドラッグにおけるトリガー部分と反応して、該トリガーからのマスキング部分又は薬剤の放出(又はその逆、すなわち、マスキング部分からのトリガー又は薬剤の放出、しかしながら、人々はこの放出プロセスを見うる)を誘発する種、の制御された投与によって活性化され、該薬剤の活性化を結果として生じる。
本発明は、プロドラッグの投与及び活性化の為のキットを提供し、ここで、該キットは、トリガー部分に直接的又は間接的に共有結合され、それは次に、薬剤(DDとして示される)及び該トリガー部分についての活性剤に、共有結合的に、直接的に又は間接的に結合されるところのマスキング部分(MMとして示される)を含み、ここで、該活性剤は、式(4)、(4a)又は(6)～(14)のいずれか1つを満たすテトラジンを含む。
他の観点において、本発明は、上記の式(19)を満たすジエノフィル部分に直接的に又は間接的に連結されたマスキング部分，MM，を含むプロドラッグを提示する。
なお別の観点において、本発明は、非生物的、生体直交反応によって活性化されることができるプロドラッグを与える１以上のマスキング部分MMで薬剤DDを修飾する方法を提供し、該方法は、マスキング部分及び薬剤を用意し、そして該マスキング部分及び該薬剤を、式(19)を満たすジエノフィル部分に化学的に連結することを含む。
なお更なる観点において、本発明は、マスキング部分MM及び薬剤DDに連結されたトリガー部分を含むプロドラッグを、薬剤によって調節されることが出来る疾病を患う患者に投与し、式(4)、(4a)又は(6)～(14)のいずれか1つを満たす活性剤の投与による活性化後に、マスキング部分が放出され、該薬剤を活性化することによって該患者が処置されるところの処置の方法であって、こで、該トリガー部分は式(19)を満たすジエノフィル構造を含む、上記方法を提供する。
なお更なる観点において、本発明は、動物又はヒトにおけるプロドラッグ療法において使用する為の、ジエノフィル部分を含む化合物であり、該部分が、マスキング部分MMへの結合を含む、上記化合物である。
他の観点において、本発明は、生理学的環境において、式(19)を満たす化合物に共有的に結合された物質を放出する為の活性剤としてのジエンの使用である。これに関連して、本発明はまた、生理学的環境において、式(19)を満たす化合物に結合された物質を放出する為の活性剤として使用する為のジエンに、及び生理学的環境において、式(19)を満たす化合物に結合された物質の放出を活性化する為の方法であって、ここで、テトラジンが活性剤として使用される、上記方法に関する。
他の観点において、本発明は、生理学的環境において、共有結合形態で投与された物質を放出する為の化学的ツールとして式(19)を満たす化合物とジエノフィル、好ましくはトランス-シクロオクテン、との間の逆電子要求型ディールスアルダー反応の使用であって、ここで、該物質は式(19)を満たす化合物に結合している、上記使用を提示する。
疑いを避ける為に、MMが抗体(すなわち、薬剤)から除去されるところの本発明の文脈において、語「活性化可能な抗体」及び語「プロドラッグ」は同じ意味である。
疑いを避ける為に、MMが薬剤から除去されるところの本発明の文脈において、該薬剤それ自体は、追加の標的化剤TTを使用することなしに、1以上の一次標的に結合していてもよい。この文脈において、該一次標的は好ましくは、治療標的である。
好ましい実施態様において、該薬剤は、プロドラッグが一次標的に結合することができるように、標的化剤ＴＴを含む。活性化とMMの除去とに続いて、薬剤は治療標的であることができる別の主要標的と結合する。
好ましい実施態様において、該薬剤は、１以上の異なる一次標的に対して、１以上のTT部分を含む。
疑いを避ける為に、マスキング部分の使用の文脈において、一次標的と治療標的とは交換可能に使用される。
疑いを避ける為に、1つの薬剤コンストラクトが、複数のマスキング部分によって変更されることができる。
好ましい実施態様において、本発明の活性化可能な抗体又はプロドラッグは、癌の処置において使用される。好ましい実施態様において、本発明の活性化可能な抗体又はプロドラッグは、自己免疫疾患又は、炎症性疾患、例えばまたは関節リウマチ、の処置において使用される。好ましい実施態様において、本発明の活性化可能な抗体又はプロドラッグは、線維性疾患、例えば特発性肺線維症、の処置において使用される。
本発明の活性化可能抗体又はプロドラッグの為の一次標的の例示的なクラスには、細胞表面受容体及び分泌タンパク質(例えば、成長因子)、可溶性酵素、構造タンパク質(例えば、コラーゲン、フィブロネクチン)などを含むが、これらに限定されない。好ましい実施態様において、該一次標的は細胞外標的である。好ましい実施態様において、該一次標的は細胞内標的である。
他の実施態様において、該薬剤は、腫瘍細胞に結合し、且つ免疫エフェクター細胞(例えば、T-細胞、NK細胞)を動員し、そして、活性化する為に役に立つ二重特異性又は三重特異性の抗体誘導体であり、ここで、免疫エフェクター細胞の結合機能は、上記されたジエノフィル部分に連結されることによってマスクされ且つ不活性化される。後者が再び、生物直交性の化学的に活性化された薬剤の活性化を可能にする為に役に立つ。
DDがCBである場合、DDがその抗原結合ドメインを介してプロドラッグの残部に付着しないことが好ましい。好ましくは、DDはCAである。
マスキング部分MMは例えば、結合した薬剤DD又はプロドラッグをさらにシールドする、抗体、タンパク質、ペプチド、ポリマー、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール炭水化物、アプタマー、オリゴペプチド、オリゴヌクレオチド、オリゴ糖、炭水化物、並びにペプチド、ペプトイド、ステロイド、有機分子、又はそれらの組み合わせであることができる。このシールドは、例えば立体障害に基づくことができるが、該シールドはまた、薬剤DDとの非共有相互作用に基づくことができる。そのようなマスキング部分はまた、薬剤DD又はプロドラッグのイン・ビボ特性(例えば、血液クリアランス；生体内分布、免疫系による認識)に影響を与える為に使用されうる。
好ましい実施態様において、該マスキング部分はアルブミン結合部分である。好ましい実施態様において、該マスキング部分は標的化剤に等しい。好ましい実施態様において、該マスキング部分は標的化剤に結合している。好ましい実施態様において、CAである薬剤DDは、CBである複数のMMで修飾されており、ここで、結合されたMMのうちの少なくとも1つはTTである。好ましい実施態様において、CAがDDである場合、DDは、スペーサーSPを介してTRに結合されていない。
好ましい実施態様において、TRそれ自体がマスキング部分として機能することができ、但し、CAはDDである。明らかにする為に、これらの実施態様において、MMの付着なしのTRのサイズは、薬剤DDをその一次標的から保護する為に十分であり、それは好ましくは、この文脈において、治療標的である。
変更されたDDのMMは、その標的をアロステリックに(allosterically)又は立体的に結合するDD’の能力を低下させる可能性がある。
特定の実施態様において、MMは、ペプチドであり、且つ抗体ベースのDDの天然のタンパク質ベースの結合パートナーとの50％超のアミノ酸配列類似性を有しない。
好ましい実施態様において、MMは、長さが2～40アミノ酸のペプチドである。
一つの実施態様において、該MMは、標的に向かってMMに結合されたときのDDの解離定数が、MMに結合されていないときのDDの標的に向かっての解離定数より少なくとも100倍大きくなるように、その標的に結合するDDの能力を低下させる。他の実施態様において、MMのDDへの結合は、DDがその標的をその標的に結合する能力を少なくとも90％まで低下させる。
好ましい実施態様において、マスクされたDDにおけるMMは、標的を結合するするDDの能力を、標的を結合するマスクされていないDDの機能と比較して、少なくとも50％まで、少なくとも60％まで、少なくとも70％まで、少なくとも75％まで、少なくとも80％まで、少なくとも85％まで、少なくとも90％まで、少なくとも95％まで、少なくとも96％まで、少なくとも97％まで、少なくとも98％まで、少なくとも99％まで、又は100％まで、低下させる。DDが標的に結合する能力の低下は、例えば、イン・ビトロ置換アッセイ、例えば、国際公開第2009/025846号パンフレット及び国際公開第2010/081173号パンフレットにおける体DDについて記載されているイン・ビトロ置換アッセイ、を使用することによって、決定されることができる。
好ましい実施態様において、マスクされたDDに含まれるDDは抗体であり、それは、完全長抗体、その抗原結合フラグメント、抗体誘導体、抗体類似体、抗体模倣物、及び抗体又は抗体誘導体の融合物を明示的に包含する。
或る実施態様において、該MMは抗体の天然の結合パートナーでない。好ましい実施態様において、該MMは、抗体の任意の天然結合パートナーに対して相同性を全く有しない又は実質的に有しない。好ましい実施態様において、該MMは、抗体の何らかの天然の結合パートナーに対して、5％以下、10％以下、15％以下、20％以下、25％以下、30％以下、35％以下、40％以下、45％以下、50％以下、55％以下、60％以下、65％以下、70％以下、75％以下、又は80％以下、類似している。好ましい実施態様において、該MMは、抗体の任意の天然結合パートナーに対して、5％以下、10％以下、15％以下、20％以下、25％以下、30％以下、35％以下、40％以下、45％以下、50％以下、55％以下、60％以下、65％以下、70％以下、75％以下、又は80％以下、同一である。好ましい実施態様において、該MMは、抗体の任意の天然結合パートナーに対して、50％以下同一である。好ましい実施態様において、該MMは、抗体の任意の天然結合パートナーに対して、25％以下同一である。好ましい実施態様において、該MMは、抗体の任意の天然結合パートナーに対して、20％以下同一である。好ましい実施態様において、該MMは、抗体の任意の天然結合パートナーに対して、10％以下同一である。
プロドラッグにおいて、MMとトリガーTR(ジエノフィル誘導体)とが、直接的に互いに連結されることができる。それらはまた、スペーサーSP又は自壊的リンカーLCを介して互いに結合されることができる。本発明は、ジエントリガーがMMに付着される任意の考えられる様式を包含することが理解されるであろう。MMは、IEDDA付加物の形成後に、MMがDDから最終的に放出されることができるように、ジエノフィルに連結されていることが理解されるであろう。一般的に、このことは、DDとジエノフィルとの間の結合、又は自壊的リンカーLCの場合は、LCとジエノフィルとの間及びDDとLCとの間の結合が切断可能であることを意味する。代替的には、このことは、MMとジエノフィルの間の結合、又は自壊的リンカーLCの場合は、LCとジエノフィルとの間及びMMとLCとの間の結合が切断可能であるべきであることを意味する。
好ましい実施態様において、マスクされた抗体に含まれる抗体は、マルチ抗原標的化抗体であり、第1の一次標的に結合する、第1の抗体若しくは抗原結合フラグメント又はそれらの模倣物と、第2の一次標的に結合する、第2の抗体若しくは抗原結合フラグメント又はそれらの模倣物とを少なくとも含む。好ましい実施態様において、マスクされた抗体に含まれる抗体は、マルチ抗原標的化抗体であり、第1の一次標的に結合する、第1の抗体若しくは抗原結合フラグメント又はそれらの模倣物と、第2の一次標的に結合する、第2の抗体若しくは抗原結合フラグメント又はそれらの模倣物と、第3の一次標的に結合する、第3の抗体若しくは抗原結合フラグメント又はそれらの模倣物とを含む。好ましい実施態様において、該マルチ抗原標的化抗体は、2以上の異なる一次標的に結合する。好ましい実施態様において、該マルチ抗原標的化抗体は、同じ一次標的上の2以上の異なるエピトープに結合する。好ましい実施態様において、該マルチ抗原標的化抗体は、同じ一次標的上の、2以上の異なる標的と2以上の異なるエピトープとの組み合わせに結合する。好ましい実施態様において、該マスクされたマルチ抗原標的化抗体は、１つのMM基、又は2以上のMM基を含む。好ましくは、一次標的の少なくとも1つが治療標的であることが理解されるべきである。
多重特異性活性化可能抗体(multispecific activatable antibody)の好ましい実施態様において、scFvは、IgG活性化可能抗体の重鎖のカルボキシル末端に、IgG活性化可能抗体の軽鎖のカルボキシル末端に、IgG活性化可能抗体の軽鎖及び重鎖の両方のカルボキシル末端に融合されうる。多重特異性活性化可能抗体の好ましい実施態様において、scFvは、IgG活性化可能抗体の重鎖のアミノ末端に、IgG活性化可能抗体の軽鎖のアミノ末端に、又はIgG活性化可能抗体の軽鎖及び重鎖の両方のアミノ末端に融合されうる。多重特異性活性化可能抗体の好ましい実施態様において、scFvは、IgG活性化可能抗体の1以上のカルボキシル末端及と1以上のアミノ末端との任意の組み合わせに融合されることができる。多重特異性抗体を調製する方法は、当業者に知られている。加えて、[Weilde et al.，Cancer Genomics & Proteomics 2013，10，1-18]、[Weidle et al.，Seminars in Oncology 2014，41，5，653-660]、[Jachimowicz et al.，BioDrugs (2014) 28：331-343]が参照され、その内容が、参照によって本明細書に取り込まれる。
好ましい実施態様において、TRに連結されたMMは、IgGの抗原結合ドメインに付着され、そしてマスクされる。好ましい実施態様において、TRに連結されたMMは、少なくとも１つのscFvの抗原結合ドメインに付着され、そしてマスクされる。好ましい実施態様において、TRに連結されたMMは、IgGの抗原結合ドメインに付着され、そしてマスクされ、及びTRに連結されたMMは、少なくとも１つのscFvの抗原結合ドメインに付着され、そしてマスクされる。
好ましい実施態様において、MMは、解離定数、すなわち抗体に結合するための平衡状態Kdでの解離定数、を有し、該解離定数は、該抗体をその一次標的に結合させる為の平衡状態Kdよりも大きい。好ましい実施態様において、MMは、抗体に結合する為のKdを有し、該Kdは、該抗体をその一次標的に結合する為のKdとほぼ等しい。好ましい実施態様において、MMは、抗体に結合する為のKdを有し、該Kdは、該抗体をその一次標的に結合する為のKdよりも小さい。好ましい実施態様において、MMは、抗体に結合する為のKdを有し、該Kdは、該抗体を一次標的に結合する為のKdよりも、2倍以下、3倍以下、4倍以下、5倍以下、10倍以下、25倍以下、50倍以下、100倍以下、250倍以下、500倍以下、又は1,000倍以下、である。好ましい実施態様において、MMは、抗体に結合する為のKdを有し、該Kdは、該抗体を一次標的に結合する為のKdよりも、1～5倍、2～5倍、2～10倍、5～10倍、5～20倍、5～50倍、5～100倍、10～100倍、10～1,000倍、20～100倍、20～1,000倍、又は100～1,000倍、大きい。
好ましい実施態様において、MMは、抗体への結合の親和性を有し、該親和性は、該抗体の一次標的への結合の親和性よりも高い。好ましい実施態様において、MMは、抗体への結合の親和性を有し、該親和性は、該抗体の一次標的への結合の親和性にほぼ等しい。好ましい実施態様において、MMは、抗体への結合の親和性を有し、該親和性は、該抗体の一次標的への結合の親和性よりも低い。好ましい実施態様において、抗体への結合の親和性を有し、該親和性は、該抗体の一次標的への結合の親和性よりも、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、25倍、50倍、100倍、250倍、500倍、又は1,000倍低い。有し、該親和性は、該抗体の一次標的への結合の親和性よりも低い。好ましい実施態様において、抗体への結合の親和性を有し、該親和性は、該抗体の一次標的への結合の親和性よりも、1～5倍、2～5倍、2～10倍、5～10倍、5～20倍、5～50倍、5～100倍、10～100倍、10～1,000倍、20～100倍、20～1,000倍、又は100～1,000倍、低い。好ましい実施態様において、抗体への結合の親和性を有し、該親和性は、該抗体の一次標的への結合の親和性よりも、2～20倍低い。
好ましい実施態様において、抗体に共有結合しておらず且つ抗体と等モル濃度であるところのMMは、抗体のその一次標的への結合を阻害しない。好ましい実施態様において、MMは、プロドラッグが切断された状態にあるとき、一次標的への結合について抗体と競合することを妨害しない。
好ましい実施態様において、抗体は、その一次標的に結合する為に約100nM以下の解離定数を有する。好ましい実施態様において、該抗体は、その一次標的に結合する為に約10nM以下の解離定数を有する。好ましい実施態様において、抗体は、その一次標的に結合する為に約1nM以下の解離定数を有する。好ましい実施態様において、MMの結合は、抗体がその一次標的に結合する能力を低下させ、その結果、その一次標的に対してMMに結合されたときの該抗体の解離定数(Kd)が、一次標的に対してMMに結合されていないときの該抗体のKdよりも少なくとも20倍大きい。好ましい実施態様において、MMの結合は、抗体がその一次標的に結合する能力を低下させ、その結果、その一次標的に対してMMに結合されたときの該抗体の解離定数(Kd)が、一次標的に対してMMに結合されていないときの該抗体のKdよりも少なくとも40倍大きい。好ましい実施態様において、MMの結合は、抗体がその一次標的に結合する能力を低下させ、その結果、その一次標的に対してMMに結合されたときの該抗体の解離定数(Kd)が、一次標的に対してMMに結合されていないときの該抗体のKdよりも少なくとも100倍大きい。好ましい実施態様において、MMの結合は、抗体がその一次標的に結合する能力を低下させ、その結果、その一次標的に対してMMに結合されたときの該抗体の解離定数(Kd)が、一次標的に対してMMに結合されていないときの該抗体のKdよりも少なくとも1,000倍大きい。好ましい実施態様において、MMの結合は、抗体がその一次標的に結合する能力を低下させ、その結果、その一次標的に対してMMに結合されたときの該抗体の解離定数(Kd)が、一次標的に対してMMに結合されていないときの該抗体のKdよりも少なくとも10,000倍大きい。好ましい実施態様において、例えば、以下に定義されている非結合立体(non-binding steric)MMを使用する場合、MMの結合は、抗体がその一次標的に結合する能力を低下させ、その結果、その一次標的に対してMMに結合されたときの該抗体の解離定数(Kd)が、一次標的に対してMMに結合されていないときの該抗体のKdよりも少なくとも100,000倍大きい。好ましい実施態様において、例えば、以下に定義されている非結合立体MMを使用する場合、MMの結合は、抗体がその一次標的に結合する能力を低下させ、その結果、その一次標的に対してMMに結合されたときの該抗体の解離定数(Kd)が、一次標的に対してMMに結合されていないときの該抗体のKdよりも少なくとも1,000,000倍大きい。好ましい実施態様において、例えば、以下に定義されている非結合立体MMを使用する場合、MMの結合は、抗体がその一次標的に結合する能力を低下させ、その結果、その一次標的に対してMMに結合されたときの該抗体の解離定数(Kd)が、一次標的に対してMMに結合されていないときの該抗体のKdよりも少なくとも10,000,000倍大きい。
マスキング部分を使用して本発明に関連するプロドラッグにおいて使用されることができる例示的な薬剤は、抗体、抗体誘導体、抗体フラグメント、タンパク質、アプタマー、オリゴペプチド、オリゴヌクレオチド、オリゴ糖、炭水化物、並びにペプチド、ペプトイド、ステロイド、毒素、ホルモン、ウイルス、全細胞、ファージを包含するが、これらに限定されない。好ましい実施態様において、該薬剤は、低分子量から中分子量の化合物、好ましくは有機化合物(例えば、約200～約2500Da、好ましくは約300～約1750Da、より好ましくは約300～約1000Da)である。
一つの実施態様において、抗体は薬剤として使用される。IgG抗体に由来する抗体又は免疫グロブリンは本発明における使用の為に特に十分に適しているが、クラス又はサブクラスのいずれかからの免疫グロブリン、例えば、IgG、IgA、IgM、IgD及びIgE、が選択されうる。好適には、該免疫グロブリンは、IgGサブクラス(IgG1、2、3及び4)又は抗原における特定のエピトープに特異的に結合することができるクラスIgMを含むがこれらに限定されないクラスIgGのものである。抗体は、天然源又は組換え源に由来する無傷の免疫グロブリンであることができ、及び無傷の免疫グロブリンの免疫反応性部分であることができる。抗体は、例えば、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、ラクダ化単一ドメイン抗体(camelized single domain antibodies)、組換え抗体、抗イディオタイプ抗体(anti-idiotype antibodies)、多重特異性抗体(multispecific antibodies)、抗体フラグメント、例えば、Fv、VHH、Fab、F(ab)2、Fab'、Fab'-SH、F(ab')2、一本鎖可変フラグメント抗体(scFv：single chain variable fragment antibodies)、タンデム/ビス-scFv、Fc、pFc'、scFv-Fc、ジスルフィドFv(dsFv：disulfide Fv)、二重特異性抗体(bc-scFv：bispecific antibodies)、例えば、BiTE抗体、ラクダ化抗体、ミニボディ、ナノボディ、再表面化抗体(resurfaced antibodies)、ヒト化抗体(humanized antibodies)、完全ヒト抗体、シングルドメイン抗体(sdAb、Nanobody(商標)としてまた知られている)、キメラ抗体、少なくとも1つのヒト定常領域を含むキメラ抗体など、デュアルアフィニティー抗体、例えばデュアルアフィニティーリターゲティングタンパク質(DART(商標)：dual-affinity retargeting proteins)、並びに多量体及びその誘導体、例えば、二価又は多価の一本鎖可変フラグメント(例えば、ジ-scFvs、トリ-scFvs)、例えばミニボディ(minibodies)、ダイアボディ(diabodies)、トライアボディ(triabodies)、トリボディ(tribodies)、テトラボディ(tetrabodies)等を包含する二価又は多価の一本鎖可変フラグメント、並びに多価抗体を包含する様々な形態で存在しうる。[Trends in Biotechnology 2015，33，2，65]、[Trends Biotechnol．2012，30，575-582]及び[Canc．Gen．Prot．2013 10，1-18]及び[BioDrugs 2014，28，331-343]が参照され、その内容が、参照によって本明細書に取り込まれる。他の実施態様は、薬剤、例えば、アフィマー、アンチカリン、アビマー、アルファボディ、アフィボディ、DARPイン、及び多量体、並びにそれらの誘導体、として抗体模倣物を使用する；[Trends in Biotechnology 2015，33，2，65]が参照され、その内容が、参照によって本明細書に取り込まれる。「抗体フラグメント」は、その標的に結合する免疫グロブリンの可変領域、すなわち抗原結合領域、の少なくとも一部を云う。多量体は、線状に連結されていてもよく、又は分岐されていてもよく、且つ単一のベクターに由来してもよく、又は化学的に結合されていてもよく、若しくは非共有結合されていてもよい。上記にリストされたコンストラクトを作製する方法は、当技術分野において知られている。疑いを避ける為に、本発明の文脈において、語「抗体」は、他に特定されない限り、この段落において概説されている抗体変異体、フラグメント、誘導体、融合物、類似体及び模倣物の全てを包含することが意味される。
本発明が適切である典型的な薬剤は、タンパク質、ペプチド、オリゴ糖、オリゴヌクレオチド、単一特異性抗体、二重特異性抗体及び三重特異性抗体、並びに抗体フラグメント又はタンパク質融合物、好ましくは二重特異性抗体及び三重特異性、を包含するが、これらに限定されない。好ましい実施態様において、活性化可能な抗体又は誘導体は、プロ二重特異性Ｔ細胞エンゲージャー(BITE：pro-Bispecific T Cell Engager)分子の一部として製剤化される。
他の実施態様は、毒素と抗体との間の融合物又はコンジュゲートである免疫毒素を使用する。免疫毒素に含まれる典型的な毒素は、コレラ毒素、リジンA、ゲロニン、サポリン、ブーガニン、リジン、アブリン、ジフテリア毒素、ブドウ球菌エンテロトキシン、バチルスCyt2Aa1毒素、シュードモナスエキソトキシンPE38、シュードモナスエキソトキシンPE38KDEL、顆粒関連セリンプロテアーゼグランザイムB、ヒトリボヌクレアーゼ(RNase)、又は他のアポトーシス促進性ヒトタンパク質である。融合コンストラクト内に組み込まれうる他の例示的な細胞毒性ヒトタンパク質は、カスパーゼ3、カスパーゼ6、及びBH3-相互作用ドメイン死アゴニスト(BID：BH3-interacting domain death agonist)である。現在の免疫毒素は、特に血管内皮細胞に対する免疫原性の問題と毒性の問題がある。標的毒素をMM、例えばPEG又はペプチド、によってマスキングすること、そして該マスクされた免疫毒素がその標的に一旦結合したらMMを除去することが、毒性と免疫原性の問題とを大幅に低減することが期待される。
他の実施態様において、サイトカインと抗体との融合物又はコンジュゲートである免疫サイトカインを使用する。癌治療において使用される典型的なサイトカインは、IL-2、IL-7、IL-12、IL-15、IL-21、TNFを包含する。自己免疫疾患において使用される典型的なサイトカインは、抗炎症性IL-10である。標的サイトカインをMM、例えばPEG又はペプチド、によってマスキングすること、そして該マスクされた免疫サイトカインがその標的に一旦結合したらMMを除去することが、毒性と免疫原性の問題とを大幅に低減することが期待される。他の実施態様において、中小規模の有機薬剤を使用する。
好ましい実施態様において、マスクされていない薬剤(unmasked Drug)は多重特異性であり、且つ2以上の同じ又は異なる一次標的に結合する。好ましい実施態様において、多重特異性薬剤は、免疫エフェクター細胞に関与するように設計された1以上の(マスクされた)抗体(結合部分としてまた云われる)を含む。好ましい実施態様において、該マスクされた多重特異性プロドラッグは、白血球に関与するように設計された1以上の(マスクされた)抗体を含む。好ましい実施態様において、マスクされた多重特異性プロドラッグは、T細胞に関与するように設計された1以上の(マスクされた)抗体を含む。好ましい実施態様において、マスクされた多重特異性プロドラッグは、白血球における表面抗原、例えば、T細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、骨髄単核細胞、マクロファージ及び／又は別の免疫エフェクター細胞、に関与する1以上の(マスクされた)抗体を含む。好ましい実施態様において、免疫エフェクター細胞は、白血球、T細胞、NK細胞、又は単核細胞である。
例示的な多重特異性のマスクされたプロドラッグにおいて、該プロドラッグは、癌受容体についての抗体(すなわち、標的化剤)、例えばTAG72、すなわちT細胞におけるCD3についての抗体及びT細胞におけるCD28についての抗体を含み、ここで、CD3についての抗体若しくはCD28についての抗体、又はその両方の抗体は、MMによってマスクされている。他の例は、癌受容体についての抗体及びT細胞におけるCD3についての抗体を含む活性化可能な抗体であり、ここで、CD3についての抗体は、MMによってマスクされている。他の例は、癌受容体についての抗体及びT細胞におけるCD28についての抗体を有するプロドラッグであり、ここで、CD28についての抗体は、MMによってマスクされている。他の例は、癌受容体についての抗体及びNK細胞におけるCD16aについての抗体を有するプロドラッグであり、ここで、CD16aについての抗体は、MMによってマスクされている。さらに他の実施態様において、マスクされていない薬剤は、2つの異なる免疫細胞に結合し、及びさらに腫瘍細胞に結合していてもよい。上記の多重特異性抗体誘導体は、例えば、抗体、抗体フラグメント、例えばFab、Fabs、scFv、ラクダ抗体重鎖フラグメント及びタンパク質、を融合し又はコンジュゲートすることによって調製されることができる。
幾つかの好ましい実施態様において、MMは、CD3、CD28、PD-L1、PD-1、LAG-3、TIGIT、TIM-3、B7H4、Vista、CTLA-4ポリシアル酸と対応するレクチンから選択される、治療標的に等しい一次標的への薬剤の結合を減少させる。好ましい実施態様において、MMは、T細胞アゴニスト、NK細胞アゴニスト、DC細胞アゴニストをマスクする。
免疫エフェクター細胞関与のマスクされた多重特異性プロドラッグ(immune effector cell engaging masked multispecific Prodrug)、例えばT細胞関与多重特異性活性化可能抗体、の好ましい実施態様において、該プロドラッグに含まれる少なくとも1つの抗体は、標的化剤であり且つ一次標的に結合し、該一次標的は典型的に、腫瘍細胞、又は疾患に関連付けられた他の細胞型、例えば下記のものに限定されないが、EGFR、erbB2、EpCAM、PD-L1、B7H3又はCD71(トランスフェリン受容体)、の表面上に存在する抗原であり、並びに、プロドラッグ中に含まれる少なくとも1つの他の抗体は一次標的に結合し、該一次標的は典型的に、T-細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、骨髄性単核細胞、マクロファージ及び／又は他の免疫エフェクター細胞、例えば下記のものに限定されないが、B7-H4、BTLA、CD3、CD4、CD8、CD16a、CD25、CD27、CD28、CD32、CD56、CD137、CTLA-4、GITR、HVEM、ICOS、LAG3、NKG2D、OX40、PD-1、TIGIT、TIM3又はVISTA、の表面上に存在する刺激性又は阻害性抗原である。好ましい実施態様において、標的化されたCD3抗原は、CD3ε又はCD3イプシロンであることが好ましい。
本開示の1つの実施態様は、腫瘍標的に向けられた抗体標的化剤と、活性化T細胞又はNK細胞の表面上に発現される共刺激受容体に向けられた別のアゴニスト抗体である薬剤とを含む多重特異性活性化可能抗体であり、ここで、該アゴニスト抗体はマスクされている。共刺激受容体の例は、CD27、CD137、GITR、HVEM、NKG2D、OX40を包含するが、これらに限定されない。この実施態様において、該プロドラッグが腫瘍に結合し、そして活性化されると、それは、腫瘍依存的にT細胞又はNK細胞が発現された共刺激受容体を効果的に架橋及び活性化して、それらの内因性T細胞又はNK細胞活性化受容体を介して何らかの腫瘍抗原に応答しているT細胞又はNK細胞の活性を高める。これらのT細胞又はNK細胞共刺激受容体の活性化依存性は、それらの抗原特異性とは独立して、全てのT細胞を活性化すること無しに、活性化された多重特異性プロドラッグの活性を腫瘍特異的T細胞に集中させる。
本開示の1つの実施態様は、T細胞の過剰刺激によって特徴付けられる疾病、下記のものに限定されないが、自己免疫疾患又は炎症性疾患の微小環境、を標的とする多重特異性活性化可能抗体である。そのようなプロドラッグは、自己免疫疾患又は炎症性疾患においてT細胞によって標的とされる組織で発現される表面抗原を含む標的に向けられた抗体、例えばIgG又はscFv、及びT細胞又はNK細胞の表面において発現される阻害性受容体(inhibitory receptors)に向けられた抗体、例えばIgG又はscFvを包含し、ここで、T細胞又はNK細胞の阻害抗体はマスクされている。阻害性受容体の例は、BTLA、CTLA-4、LAG3、PD-1、TIGIT、TIM3、及びNK発現されたKIRを包含するが、これらに限定されない。自己免疫疾患においてT細胞によって標的とされる組織抗原の例は、多発性硬化症におけるミエリン若しくは神経細胞において発現される表面抗原、又は1型糖尿病の膵島細胞において発現される表面抗原を包含するが、これらに限定されない。この実施態様において、該プロドラッグは、自己免疫攻撃又は炎症下で組織に局在し、アクチベーターによって活性化され、且つT細胞又はNK細胞阻害性受容体に共結合して、それらの内因性TCR又は活性化受容体を介して何らかの疾患組織標的抗原に応答する自己反応性T細胞の活性を抑制する。
本発明の薬剤に含まれる結合部分についての他の非限定的な例示的な一次標的は、国際公開第2015/013671号パンフレットに記載されており、その内容が、参照によって本明細書に取り込まれる。
他の実施態様において、該薬剤はマスクされたワクチンであり、それは、所望の時間及び／又は体内の選択された位置、例えば皮下及び／又はリンパ節の近くにおいて、マスクを外されることができる。他の実施態様において、該薬剤はマスクされた抗原、例えばマスクされたペプチド、であり、それは、主要組織適合遺伝子複合体(MHC：Major Histocompatibility Complex)内に存在してもよく、且つそれは、所望の時間及び／又は体内の選択された位置、例えば皮下及び／又はリンパ節の近くにおいて、マスクを外されることができる。
該プロドラッグはさらに、別の連結された薬剤を含んでいてもよく、それは、プロテアーゼ、pH、チオールによって又は異化作用によってのいずれかによって、標的が結合することに応じて、放出される。例が、[Polakis，Pharmacol．Rev．2016，68，3-19]中の、抗体薬剤コンジュゲートに関するレビューにおいて提供されている。本発明はさらに、プロドラッグが、該プロドラッグの1以上の部分のマスキングを外すことに応じて、抗体依存性細胞傷害(ADCC：antibody-dependent cellular toxicity)又は補体依存性細胞傷害(CDC：complement dependent cytotoxicity)を誘発することができることを企図する。本発明はまた、プロドラッグが、該プロドラッグの1以上の部分のマスキングを外すこととは独立して、抗体依存性細胞傷害(ADCC)又は補体依存性細胞傷害(CDC)を誘発することができることを企図する。
幾つかの実施態様は、上記の追加の薬剤として、抗増殖剤／抗腫瘍剤、抗生物質、サイトカイン、抗炎症剤、抗ウイルス剤、降圧剤、化学増感剤、放射線増感剤、DNA損傷剤、代謝拮抗剤、天然物、及びそれらの類似体を使用する。該薬剤は、タンパク質又は抗体であることが好ましい。
薬剤
プロドラッグにおいて使用されることができる薬剤(DD)又は本発明に関連して不活性化されることができる薬剤は、薬学的に活性な化合物である。好ましい実施態様において、該薬学的に活性な化合物は、細胞毒素、抗増殖剤／抗腫瘍剤、抗ウイルス剤、抗生物質、抗炎症剤、化学増感剤、放射線増感剤、免疫調節剤、免疫抑制剤、免疫刺激剤、抗血管新生因子、酵素阻害剤からなる群から選択される。
好ましい実施態様において、これらの薬学的に活性な化合物は、抗体、抗体誘導体、抗体フラグメント、タンパク質、アプタマー、オリゴペプチド、オリゴヌクレオチド、オリゴ糖、炭水化物、並びにペプチド、ペプトイド、ステロイド、毒素、ホルモン、サイトカイン、ケモカインからなる群から選択される。
好ましい実施態様において、これらの薬剤は、低分子量から中分子量の化合物、好ましくは有機化合物(例えば、約200～約2500Da、好ましくは約300～約1750Da、より好ましくは約300～約1000Da)である。
TCOへのコンジュゲートとして使用する為の且つ活性剤とのIEDDA反応に応じて放出される、例えば癌治療で使用する為の、例示的な細胞毒性薬のタイプは、例えば、DNA損傷剤、DNA架橋剤、DNA結合剤、DNAアルキル化剤、DNAインターカレーター、DNA切断剤、微小管安定化剤及び微小管不安定化剤、トポイソメラーゼ阻害剤、放射線増感剤、代謝拮抗剤、天然産物、並びにそれらの類似体、ペプチド、オリゴヌクレオチド、酵素阻害剤、例えば、ジヒドロ葉酸レダクターゼ阻害剤及びチミジル酸シンターゼ阻害剤、を包含するがこれらに限定されない。
例は、コルヒチン(colchinine)、ビンカアルカロイド、アントラサイクリン(例えば、ドキソルビシン、エピルビシン、イダルビシン、ダウノルビシン)、カンプトテシン、タキサン、タキソール、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビンデシン、カリケアマイシン、ツブリシン、ツブリシンM、クリプトフィシン、メトトレキサート、メトプテリン、アミノプテリン、ジクロロメトトレキサート、イリノテカン、エンジイン、アマニチン、デブーガニン(deBouganin)、ダクチノマイシン、CC1065及びその類似体、デュオカルマイシン、メイタンシン、メイタンシノイド、ドラスタチン、オーリスタチン、ピリジノベンゾジアゼピン及びダイマー(PBDs：pyrrolobenzodiazepines and dimers)、インドリノベンゾジアゼピン及びダイマー、ピリジノベンゾジアゼピン及びダイマー、マイトマイシン(例えば、マイトマイシンC、マイトマイシンA、カミノマイシン)、メルファラン、ロイロシン、ロイロシデイン(leurosideine)、アクチノマイシン、タリソマイシン、レキシトロプシン、ブレオマイシン、ポドフィロトキシン、エトポシド、リン酸エトポシド、スタウロスポリン、エスペラミシン、プテリジンファミリーの薬剤、SN-38及びその類似体、白金ベースの薬剤、細胞毒性ヌクレオシドを包含するが、これらに限定されない。
他の例示的な薬剤クラスは、血管新生阻害剤、細胞周期進行阻害剤、P13K／m-TOR／AKT経路阻害剤、MAPKシグナル経路阻害剤、キナーゼ阻害剤、タンパク質シャペロン(chaperones)阻害剤、HDAC阻害剤、PARP阻害剤、Wnt／ヘッジホッグ(Hedgehog)シグナル経路阻害剤、及びRNAポリメラーゼ阻害剤である。
オーリスタチンの例は、ドラスタチン10、モノメチルオーリスタチンE(MMAE)、オーリスタチンF、モノメチルオーリスタチンF(MMAF)、オーリスタチンFヒドロキシプロピルアミド(AF HPA)、オーリスタチンFフェニレンジアミン(AFP)、モノメチルオーリスタチンD(MMAD)、オーリスタチンPE、オーリスタチンEB、オーリスタチンEFP、オーリスタチンTP、及びオーリスタチンAQを包含する。好適なオーリスタチンがまた、米国特許出願公開第2003/0083263号明細書、米国特許出願公開第2011/0020343号明細書、及び米国特許出願公開第2011/0070248号明細書；国際公開第09/117531号パンフレット、国際公開第2005/081711号パンフレット、国際公開第04/010957号パンフレット；国際公開第02/088172号パンフレット、及び国際公開第01/24763号パンフレット、並びに、米国特許第7,498,298号明細書；米国特許第6,884,869号明細書；米国特許第6,323,315号明細書；米国特許第6,239,104号明細書；米国特許第6,124,431号明細書；米国特許第6,034,065号明細書；米国特許第5,780,588号明細書；米国特許第5,767,237号明細書；米国特許第5,665,860；米国特許第5,663,149；米国特許第5,635,483号明細書；米国特許第5,599,902号明細書；米国特許第5,554,725号明細書；米国特許第5,530,097号明細書；米国特許第5,521,284；米国特許第5,504,191号明細書；米国特許第5,410,024号明細書；米国特許第5,138,036号明細書；米国特許第5,076,973号明細書；米国特許第4,986,988号明細書；米国特許第4,978,744号明細書；米国特許第4,879,278号明細書；米国特許第4,879,278号明細書；米国特許第4,816,444号明細書；及び米国特許第4,486,414号明細書に記載されており、それらの開示は、それらの全体が参照によって本明細書に取り込まれる。
例示的な薬剤は、ドラスタチン及びそれらの類似体を包含し、ドラスタチンA(米国特許第4,486,414号明細書)、ドラスタチンB(米国特許第4,486,414号明細書)、ドラスタチン10(米国特許第4,486,444号明細書、米国特許第5,410,024号明細書、米国特許第5,504,191号明細書、米国特許第5,521,284号明細書、米国特許第5,530,097、米国特許第5,599,902号明細書、米国特許第5,635,483号明細書、米国特許第5,663,149号明細書、米国特許第5,665,860号明細書、米国特許第5,780,588号明細書、米国特許第6,034,065号明細書、米国特許第6,323,315号明細書)、ドラスタチン13(米国特許第4,986,988号明細書)、ドラスタチン14(米国特許第5,138,036号明細書)、ドラスタチン15(米国特許第4,879,278号明細書)、ドラスタチン16(米国特許第6,239,104号明細書)、ドラスタチン17(米国特許第6,239,104号明細書)、及びドラスタチン18(米国特許第6,239,104号明細書)を包含し、各特許は、それらの全体が参照によって本明細書に取り込まれる。
例示的なメイタンシン、メイタンシノイド、例えばDM-1及びDM-4、又はメイタンシノイド類似体、例えばメイタンシノールおよびメイタンシノール類似体を包含するメイタンシノイド類似体、であり得、米国特許第4,424,219号明細書；米国特許第4,256,746号明細書；米国特許第4,294,757号明細書；米国特許第4,307,016号明細書；米国特許第4,313,946号明細書；米国特許第4,315,929号明細書；米国特許第4,331,598号明細書；米国特許第4,361,650号明細書；米国特許第4,362,663号明細書；米国特許第4,364,866；米国特許第4,450,254号明細書；米国特許第4,322,348号明細書；米国特許第4,371,533号明細書；米国特許第5,208,020号明細書；米国特許第5,416,064号明細書；米国特許第5,475,092号明細書；米国特許第5,585,499号明細書；米国特許第5,846,545号明細書；米国特許第6,333,410号明細書；米国特許第6,441,163号明細書；米国特許第6,716,821号明細書及び米国特許第7,276,497号明細書に記載されている。他の例は、メルタンシン及びアンサミトシンを包含する。
二量体及び類似体を明示的に包含するピロロベンゾジアゼピン(PBD)は、[Denny，Exp．Opin．Ther．Patents，10(4)：459-474 (2000)]、[Hartley et al.，Expert Opin Investig Drugs．2011，20(6)：733-44]、[Antonow et al.，Chem Rev．2011，111(4)，2815-64]に記載されているピロロベンゾジアゼピンを包含するが、それらに限定されない。例示的なインドリノベンゾジアゼピンは文献に記載されている。例示的なピリジノベンゾジアゼピンは、文献に記載されている。
カリケアマイシンは、例えば、エンジイン、エスペラミシン、並びに米国特許第5,714,586号明細書及び米国特許第5,739,116号明細書に記載されているものを包含する。
デュオカルマイシン及び類似体の例は、CC1065、デュオカルマイシンSA、デュオカルマイシンA、デュオカルマイシンB1、デュオカルマイシンB2、デュオカルマイシンC1、デュオカルマイシンC2、デュオカルマイシンD、DU-86、KW-2189、アドゼレシン、ビゼレシン、カルゼレシン、セコ-アドゼレシン、CPI、CBIを包含する。他の例は、例えば、米国特許第5,070,092号明細書；米国特許第5,101,092号明細書；米国特許第5,187,186号明細書；米国特許第5,475,092号明細書；米国特許第5,595,499号明細書；米国特許第5,846,545号明細書；米国特許第6,534,660号明細書；米国特許第6,548,530号明細書；米国特許第6,586,618号明細書；米国特許第6,660,742号明細書；米国特許第6,756,397号明細書；米国特許第7,049,316号明細書；米国特許第7,553,816号明細書；8,815,226；米国特許出願公開第20150104407号明細書；2014年5月2日に出願された米国特許出願第61/988,011号、及び2014年6月11日に出願された米国特許出願第62/010,972号に記載されているそれらを包含し、それらのそれぞれの開示は、それらの全体が参照によって本明細書に取り込まれる。
例示的なビンカアルカロイドは、ビンクリスチン、ビンブラスチン、ビンデシン、及びナベルビン、並びに米国特許出願公開第2002/0103136号明細書及び米国特許出願公開第2010/0305149号明細書に、並びに米国特許第7,303,749号明細書に開示されているものを包含し、それらの開示は、それらの全体が参照によって本明細書に取り込まれる。
例示的なエポチロン化合物は、エポチロンA、B、C、D、E、及びF、並びにそれらの誘導体を包含する。好適なエポチロン化合物及びそれらの誘導体は例えば、米国特許第6,956,036号明細書；米国特許第6,989,450号明細書；米国特許第6,121,029号明細書；米国特許第6,117,659号明細書；米国特許第6,096,757号明細書；米国特許第6,043,372号明細書；米国特許第5,969,145号明細書；及び米国特許第5,886,026号明細書；並びに国際公開第97/19086号パンフレット；国際公開第98/08849号パンフレット；国際公開第98/22461号パンフレット；国際公開第98/25929号パンフレット；国際公開第98/38192号パンフレット；国際公開第99/01124；国際公開第99/02514号パンフレット；国際公開第99/03848号パンフレット；国際公開第99/07692；国際公開第99/27890号パンフレット；及び国際公開第99/28324号パンフレットに記載されており、それらの開示は、それらの全体が参照によって本明細書に取り込まれる。
例示的なクリプトフィシン化合物は、米国特許第6,680,311号明細書及び米国特許第6,747,021号明細書に記載されており、それらの開示は、それらの全体が参照によって本明細書に取り込まれる。例示的な白金化合物は、シスプラチン、カルボプラチン、オキサリプラチン、イプロプラチン、オルマプラチン、テトラプラチンを包含する。例示的なDNA結合薬剤又はアルキル化薬剤は、CC-1065及びその類似体、アントラサイクリン、カリケアマイシン、ダクチノマイシン、ミトロマイシン、ピロロベンゾジアゼピン、インドリノベンゾジアゼピン、ピリジノベンゾジアゼピン等を包含する。例示的な微小管安定化剤及び微小管不安定化剤には、タキサン化合物、例えば、パクリタキセル、ドセタキセル、テセタキセル、及びカルバジタキセル；マイタンシノイド、オーリスタチン及びそれらの類似体、ビンカアルカロイド誘導体、エポチロン及びクリプトフィシンを包含する。例示的なトポイソメラーゼ阻害剤は、カンプトテシン及びカンプトテシン誘導体、カンプトテシン類似体、及び非天然カンプトテシン、例えば、CPT-11、SN-38、トポテカン、9-アミノカンプトテシン、ルビテカン、ギマテカン、カレニテシン、シラテカン、ラルトテカン、エキサテカン、ジフロメトテカン、ベロテカン、ラルトテカン、及びS39625を包含する。本発明において使用されることができる他のカンプトテシン化合物は、例えば、J．Med．Chem.，29：2358-2363 (1986)；J．Med．Chem.，23：554 (1980)；J．Med．Chem.，30：1774 (1987)に記載されたカンプトテシン化合物を包含する。血管新生阻害剤は、MetAP2阻害剤、VEGF阻害剤、PIGF阻害剤、VGFR阻害剤、PDGFR阻害剤、MetAP2阻害剤を包含する。が、これらに限定されない。例示的なVGFR阻害剤及びPDGFR阻害剤は、ソラフェニブ、スニチニブ及びバタラニブを包含する。例示的なMetAP2阻害剤は、フマギロール類似体を包含し、これは、フマギリンコア構造を包含する化合物を意味する。例示的な細胞周期進行阻害剤は例えば、CDK阻害剤、例えばBMS-387032及びPD0332991等；Rhoキナーゼ阻害剤、例えばAZD7762等；オーロラキナーゼ阻害剤、例えば、AZD1152、MLN8054及びMLN8237等；PLK阻害剤，例えば、BI2536、BI6727、GSK461364、ON-01910等；並びに、KSP阻害剤、例えば、SB743921、SB715992、MK-0731、AZD8477、AZ3146、及びARRY-520等を包含する。例示的なP13K／m-TOR／AKTシグナル経路阻害剤は、ホスホイノシチド3-キナーゼ(P13K)阻害剤、GSK-3阻害剤、ATM阻害剤、DNA-PK阻害剤及びPDK-1阻害剤を包含する。例示的なP13キナーゼは米国特許第6,608,053号明細書に開示されており、且つBEZ235、BGT226、BKM120、CAL263、デメトキシビリジン、GDC-0941、GSK615、IC87114、LY294002、パロミド(Palomid)529、ペリホシン、PF-04691502、PX-866、SAR245408、SAR245409、SF1126、ウォルトマニン、XL147、及びXL765を包含する。例示的なAKT阻害剤は、AT7867を包含するが、これに限定されない。例示的なMAPKシグナル経路阻害剤は、MEK阻害剤、Ras阻害剤、JNK阻害剤」、B-Raf阻害剤、及びB-p38 MAPKを包含する。例示的なMEK阻害剤は、米国特許第7,517,944号明細書に開示されており、且つGDC-0973、GSK1120212、MSC1936369B、AS703026、RO5126766及びRO4987655、PD0325901、AZD6244、AZD8330、並びにGDC-0973を包含する。例示的なB-raf阻害剤は、CDC-0879、PLX-4032、及びSB590885を包含する。例示的なB-p38 MAPK阻害剤は、BIRB 796、LY2228820、及びSB 202190を包含する。例示的な受容体チロシンキナーゼ阻害剤は、AEE788(NVP-AEE 788)、BIBW2992(Afatinib)、ラパチニブ、エルロチニブ(タルセバ)、ゲフィチニブ(イレッサ)、AP24534(ポナチニブ)、ABT-869(リニファニブb)、AZD2171、CHR-258(ドビチニブ)、スニチニブ(スーテント)、ソラフェニブ(ネクサバール)、及びバタリニブを包含するが、これらに限定されない。例示的なタンパク質シャペロン(chaperones)阻害剤は、HSP90阻害剤を包含する。例示的な阻害剤は、17AAG誘導体、BIIB021、BIIB028、SNX-5422、NVP-AUY-922、及びKW-2478を包含する。例示的なHDAC阻害剤は、ベリノスタット(PXD101)、CUDC-101、ドロキシノスタット、ITF2357(ギビノスタット、ガビノスタット)、JNJ-26481585、LAQ824(NVP-LAQ824、ダシノスタット)、LBH-589(パノビノスタット)、MC1568、MGCD0103(モセチノスタット)、MS-275(エンチノスタット)、PCI-24781、ピロキサミド(NSC 696085)、SB939、トリコスタチンA、及びボリノスタット(SAHA)を包含する。例示的なPARP阻害剤は、イニパリブ(BSI 201)、オラパリブ(AZD-2281)、ABT-888(ベリパリブ)、AG014699、CEP9722、MK 4827、KU-0059436(AZD2281)、LT-673、3-アミノベンズアミド、A-966492、及びAZD2461を包含する。例示的なWnt／ヘッジホッグ(Hedgehog)シグナル経路阻害剤は、ビスモデギブ、シクロパミン、及びXAV-939を包含する。例示的なRNAポリメラーゼ阻害剤は、アマトキシンを包含する。例示的なアマトキシンは、アルファアマニチン、ベータアマニチン、ガンマアマニチン、イータアマニチン、アマヌリン、アマヌル酸、アマニサミド、アマノン、及びプロアマヌリンを包含する。例示的な免疫調節因子は、APRIL、サイトカイン、例えば、IL-2、IL-7、IL-10、IL-12、IL-15、IL-21、TNFを包含するサイトカイン、インターフェロンガンマ、GMCSF、NDV-GMCSF、並びにSTINGのアゴニスト及びアンタゴニスト、TLR、例えば、TLR1/2、TLR3、TLR4、TLR7/8、TLR9、TLR12を包含するTLR、のアゴニスト及びアンタゴニスト、GITR、CD3、CD28、CD40、CD74、CTLA4、OX40、PD1、PDL1、RIG、MDA-5、NLRP1、NLRP3、AIM2、IDO、MEK、cGAS、及びCD25、NKG2Aのアゴニスト及びアンタゴニストである。他の例示的な薬剤は、プロマイシン、トペテカン、リゾキシン、エキノマイシン、コンブレタスタチン、ネトロプシン、エストラムスチン、セマドチン、ディスコデルモリド(discodermolide)、エリュテロビン(eleutherobin)、ミトキサントロン、ピロロベンズイミダゾール(PBI)、ガンマインターフェロン、チアラノスタチン(A)及び類似体、CDK11、免疫毒素、例えば、リジンA、ジフテリア毒素、コレラ毒素を包含する免疫毒素、を包含する。
本発明の例示的な実施態様において、該薬剤部分は、ミトマイシン化合物、ビンカアルカロイド化合物、タキソール又は類似体、アントラシクリン化合物、カリケアマイシン化合物、メイタンシノイド化合物、オーリスタチン化合物、デュオカルマイシン化合物、SN38又は類似体、ピロロベンゾジアゼピン化合物、インドリノベンゾジアゼピン化合物である、ピリジノベンゾジアゼピン化合物、ツブリシン化合物、非天然カンプトテシン化合物、DNA結合薬、キナーゼ阻害剤、MEK阻害剤、KSP阻害剤、P13キナーゼ阻害剤、トポイソメラーゼ阻害剤、又はそれらの類似体である。
1つの好ましい実施態様において、該薬剤は、非天然カンプトテシン化合物、ビンカアルカロイド、キナーゼ阻害剤(例えば、P13キナーゼ阻害剤：GDC-0941及びPI-103、MEK阻害剤、KSP阻害剤、RNAポリメラーゼ阻害剤、PARP阻害剤、ドセタキセル、パクリタキセル、ドキソルビシン、ドラスタチン、カリケアマイシン、SN38、ピロロベンゾジアゼピン、ピリジノベンゾジアゼピン、インドリノベンゾジアゼピン、DNA結合薬、メイタンシノイドDM1及びDM4、オーリスタチンMMAE、CC1065及びその類似体、カンプトテシン及びその類似体、SN-38及びその類似体である。
他の好ましい実施態様において、該薬剤は、DNA結合薬及びび微小管剤、例えば、ピロロベンゾジアゼピン、インドリノベンゾジアゼピン、ピリジノベンゾジアゼピン、メイタンシノイド、メイタンシン、オーリスタチン、ツブリシン、デュオカルマイシン、アントラサイクリン、タキサンを包含するDNA結合薬及び微小管剤、から選択される。他の好ましい実施態様において、該薬剤は、コルヒチン(colchinine)、ビンカアルカロイド、ツブリシン、イリノテカン、阻害ペプチド、アマニチン、及びデブーガニン(deBouganin)から選択される。
他の好ましい実施態様において、該薬剤は放射性部分であり、該部分は放射線治療の為の放射性同位体を含む。該治療の為に使用される放射性核種は好ましくは、24Na、32P、33P、47Sc、59Fe、67Cu、76As、77As、80Br、82Br、89Sr、90Nb、90Y、103Ru、105Rh、109Pd、111Ag、111In、121Sn、127Te、131I、140La、141Ce、142Pr、143Pr、144Pr、149Pm、149Tb、151Pm、153Sm、159Gd、161Tb、165Dy、166Dy、166Ho、169Er、172Tm、175Yb、177Lu、186Re、188Re、198Au、199Au、211At、211Bi、212Bi、212Pb、213Bi、214Bi、223Ra、224Ra、225Ac、及び227Thからなる群から選択される同位体である。
該放射性部分が金属、例えば177Lu、を含むことが意図される場合、そのような放射性金属は好ましくは、キレートの形態で提供される。そのような場合、該放射性部分は好ましくは、そのような金属と配位錯体を形成することができる構造部分を含む。この良い例は、1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7,10-テトラ酢酸(H4dota)から誘導された大環状ランタニド(III)キレートである。
好ましい実施態様において、該部分は、DTPA(ジエチレントリアミンペンタ酢酸)、DOTA(1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-N,N',N",N"-テトラ酢酸)、NOTA(1,4,7-トリアザシクロノナン-N,N',N"トリ酢酸)、TETA(1,4,8,11-テトラアザシクロテトラデカン-N,N',N",N'-テトラ酢酸)、OTTA(N1-(p-イソチオシアナトベンジル)-ジエチレントリアミンN1,N2,N3,N3-テトラ酢酸)、デフェロキサミン又はDFO(N'[5-[[4-[[5-(アセチルヒドロキシアミノ)ペンチル]アミノ]-1,4-ジオキソブチル]ヒドロキシアミノ]ペンチル]-N-(5-アミノペンチル)-N-ヒドロキシブタンジアミド)、及びHYNIC(ヒドラジノニコチンアミド)、DOTAM、TACN、サクロファジン、3,4-HOPOベースのキレート剤からなる群から選択されるキレート化部分である。
他の実施態様において、該放射性部分は、非金属放射性核種、例えば131I、によって結合される補欠分子族基(prostethic group)(すなわち、フェノール)を含む。
他の実施態様において、2以上の異なる薬剤の組み合わせが使用される。好ましい実施態様において、放出される薬剤はそれ自体、さらなる薬剤を放出するように設計されたプロドラッグである。好ましい実施態様において、放出される薬剤はそれ自体、別の部分(例えば、別のプロドラッグ)に結合されて活性薬剤を形成するように設計されたプロドラッグである。好ましい実施態様において、該薬剤は、トリガーと活性剤との反応後に治療効果が増加していた。幾つかの実施態様において、該薬剤は、トリガーと活性剤との反応後、治療効果が低下していた。
薬剤は、膜転位部分(例えば、アダマンチン(adamantine)、ポリリジン／アルギニン、TAT、ヒトラクトフェリン)及び／又は、安定又は不安定なリンカーを介して連結されていてもよい標的化剤(例えば、腫瘍細胞受容体に対する)を含んでいてもよい。例示的な参考文献は、下記を包含する：Trends in Biochemical Sciences，2015,．40，12，749；J．Am．Chem．Soc．2015，137，12153-12160；Pharmaceutical Research，2007，24，11，1977。
トリガー又はリンカーLCに付着されうる1以上の標的化剤(又は、CB)に加えて、標的化剤TTが、スペーサーSPを任意的に介して、薬剤に付着されていてもよいことがさらに理解されるであろう。幾つかの実施態様において、薬剤に付着された上記TTの標的化効力は、トリガーと活性剤との反応後に増加し、ここで、好ましくは、該薬剤はCBであり、ここで、好ましくは、活性剤はTTを含み、ここで、任意的に、該活性剤に含まれる上記TTの標的化効力は、トリガーと活性剤との反応後に増加される。
代替的には、該標的化剤(又は、CB)は、他のタイプのリンカー、例えば、プロテアーゼ、pH、チオールによって、又は異化作用によって切断可能であるリンカー、によって該標的化剤に結合される1以上の追加の薬剤を含みうることがさらに理解されるであろう。
本発明はさらに、標的化剤が適切に選択された抗体又は抗体誘導体である場合、そのような標的化剤が抗体依存性細胞傷害(ADCC：antibody-dependent cellular toxicity)又は補体依存性細胞傷害(CDC：complement dependent cytotoxicity)を誘発することができることを企図する。
幾つかの薬剤は、薬剤の標的化及び放出を測定する為に、画像化可能な標識を含むか、又はそれらによって置き換えられうる。
本発明のコンジュゲートを調製する目的の為にその化合物の反応をより便利にする為に、化学的修飾がまた所望の化合物に対してなされうることが理解されるであろう。
TCOにカップリングする為のアミン官能基を含む薬剤は、マイトマイシン-C、マイトマイシン-A、ダウノルビシン、ドキソルビシン、アミノプテリン、アクチノマイシン、ブレオマイシン、9-アミノカンプトテシン、N8-アセチルスペルミジン、1-(2クロロエチル)-1,2-ジメタンスルホニルヒドラジド、タリソマイシン、シタラビン、ドラスタチン(オーリスタチンを包含する)、及びそれらの誘導体を包含する。
TCOにカップリングする為のヒドロキシル官能基を含む薬剤は、エトポシド、カンプトテシン、タキソール、エスペラミシン、1,8-ジヒドロキシ-ビシクロ[7.3.1]トリデカ-4-9-ジエン-2,6-ジイン-13-オン(米国特許第5,198,560号明細書)、ポドフィロトキシン、アングイジン、ビンクリスチン、ビンブラスチン、モルホリン-ドキソルビシン、n-(5,5-ジアセトキシ-ペンチル)ドキソルビシン、及びそれらの誘導体を包含する。
TCOにカップリングする為のスルフヒドリル官能基を含む薬剤は、エスペラミシン及び6-メカプトプリン、並びにそれらの誘導体を包含する。
薬剤は、任意的に、自壊的リンカーLC、又はそれらの組み合わせを介してTCO誘導体に付着されることができ、且つそれは、複数の(自自壊的又は非自壊的)ユニットからなりうることが理解されるであろう。
本発明の更なる特定の実施態様に従うと、該プロドラッグは、疾患、例えば、癌、炎症、感染症、心臓血管疾患、例えば、血栓、アテローム性動脈硬化症、低酸素部位、例えば脳卒中、腫瘍、心血管障害、脳障害、アポトーシス、血管新生、臓器、及びレポーター遺伝子／酵素を標的及び／又は対処するように選択される。
該プロドラッグにおいて、コンストラクト-AとTCO誘導体とが直接的に互いに連結されることができる。それらはまた、リンカー又は自壊的リンカーLCを介して互いに結合されることができる。本発明は、ジエノフィルTCOがコンストラクト-Aに付着される任意の考えられる様式を包含することが理解されるであろう。好ましい実施態様において、コンストラクト-Aは薬剤である。例えば、タンパク質の場合、反応性アミノ酸、例えばリシン又はシステイン、を介して、これらの薬剤へのコンジュゲーションに影響を与える方法は、当業者に知られている。
標識
式(19)の化合物は好ましくは、所望の診断、画像化(imaging)、及び／又は放射線治療効果を提供することができる標識を含む。
好ましい実施態様において、該標識は、MRI画像化可能なコンストラクト、スピン標識を含む部分、光学標識を含む部分、超音波応答コンストラクト、X線応答部分、放射性核種を含む部分、蛍光色素、発光色素、FRET色素、常磁性イオン、超常磁性粒子、及びペプチドからなる群から選択される。
特に画像化用途の場合、該標識は検出可能な標識であることが好ましい。本明細書において使用される「検出可能な標識」は、細胞、組織又は生物中に存在する場合に式(19)の化合物の検出を可能にする、式(19)の化合物の部分に関する。本発明の文脈内において想定される1つのタイプの検出可能な標識は、標識を提供するコントラスト(contrast providing label)である。本発明の文脈内において、異なるタイプの検出可能な標識が想定され、且つ本明細書の以下において記載されている。
従って、本発明の特定の実施態様に従うと、本発明の、化合物、組み合わせ、キット及び方法は、画像化、特に医用画像化において使用される。一次標的を同定する為に、及び／又は式(19)の化合物の生体内分布を評価する為に、検出可能な標識が使用される。
画像化の為に好ましい検出可能な標識は、古典的な画像化システム、例えば、MRI画像化可能なコンストラクト、において使用されるコントラスト提供部分(contrast-providing moieties)、スピン標識を含む部分、光学標識を含む部分、超音波応答コンストラクト、X線応答部分、放射性核種を含む部分、(バイオ)発光、及びFRETタイプの色素、である。
その上、本発明の文脈内で想定される好ましい検出可能な標識は、蛍光分子、例えば、自家蛍光分子、試薬と接触することに応じて蛍光を発する分子、放射性部分又は複合体。ビオチン、例えば、アビジンによるビオチンの結合を通じて検出されるビオチン；蛍光タグ、常磁性金属を含むMRIの為の画像化コンストラクト、画像化試薬、例えば、米国特許第4,741,900号明細書及び米国特許第5,326,856号明細書等に記載されているもの、を包含するが、必ずしもこれらに限定されない。
好ましくは、画像化の為の標識に含まれる放射性核種は、3H、11C、13N、15O、18F、19F、44Sc、51Cr、52Fe、52Mn、55Co、60Cu、61Cu、62Zn、62Cu、63Zn、64Cu、66Ga、67Ga、68Ga、70As、71As、72As、74As、75Se、75Br、76Br、77Br、8OBr、82Br、82Rb、86Y、88Y、89Sr、89Zr、97Ru、99mTc、110In、111In、113In、114In、117Sn、120I、122Xe、123I、124I、125I、166Ho、167Tm、169Yb、193Pt、195Pt、201Tl、及び203Pbからなる群から選択される同位体である。より好ましくは、画像化の為の標識に含まれる放射性核種は、18F、44Sc、64Cu、68Ga、89Zr、99mTc、111In、123I、124Iからなる群から選択される同位体である。
他の元素及び同位体、例えば治療の為に使用される他の元素及び同位体、がまた、或る用途における画像化の為に適用されうる。
好ましい実施態様において、該MRI画像化可能部分は、常磁性イオン又は超常磁性粒子である。該常磁性イオンは好ましくは、Gd、Fe、Mn、Cr、Co、Ni、Cu、Pr、Nd、Yb、Tb、Dy、Ho、Er、Sm、Eu、Ti、Pa、La、Sc、V、Mo、Ru、Ce、Dy、Tlからなる群から選択される元素である。該超音波応答部分は、マイクロバブルを含むことができ、そのシェルは、リン脂質、及び／又は(生分解性)ポリマー、及び／又はヒト血清アルブミンからなる。該マイクロバブルは、フッ素化された気体又は液体で満たすことができる。
Ｘ線応答性部分は、ヨウ素、バリウム、硫酸バリウム、ガストログラフインを包含するが、これらに限定されず、又はヨウ素化合物及び／又は硫酸バリウムで満たされた、小胞、リポソーム又はポリマーカプセルを含むことができる。
その上、本発明の文脈内において想定される検出可能な標識はまた、抗体結合によって、例えば、検出可能な標識化された抗体の結合によって、又はサンドイッチ型アッセイを通じての結合抗体の検出によって検出されることができるペプチド又はポリペプチドを包含する。一つの実施態様において、該検出可能な標識は、小さなサイズの有機PET及びSPECT放射性同位元素、例えば、18F、11C、123I又は124I、を含む。有機PET又はSPECT放射性同位元素のサイズは小さいため、有機PET又はSPECT放射性同位元素は、一般的な標的化剤(Targeting Agent)の特性、特にその膜輸送、に大きな影響を与えないので、細胞内イベント(intracellular events)の監視の為に理想的に適している。
好ましい実施態様において、特に式(19)の化合物が治療用途において使用される場合、該標識は治療用標識であり、ここで、該標識は放射線治療の為の放射性同位体を含む。治療の為に使用される放射性核種は好ましくは、24Na、32P、33P、47Sc、59Fe、67Cu、76As、77As、80Br、82Br、89Sr、90Nb、90Y、103Ru、105Rh、109Pd、111Ag、111In、121Sn、127Te、131I、140La、141Ce、142Pr、143Pr、144Pr、149Pm、149Tb、151Pm、153Sm、159Gd、161Tb、165Dy、166Dy、166Ho、169Er、172Tm、175Yb、177Lu、186Re、188Re、198Au、199Au、211At、211Bi、212Bi、212Pb、213Bi、214Bi、223Ra、224Ra、225Ac、及び227Thからなる群から選択される同位体である。より好ましくは、治療の為の標識に含まれている放射性核種は、90Y、111In、131I、177Lu、186Re、188Re、211At、212Pb、213Bi、225Ac、及び227Thからなる群から選択される同位体である。
該標識が、金属、例えばSPECT画像化の為の111In、を含むことが意図されている場合、それは好ましくは、キレートの形で提供される。そのような場合、該標識は好ましくは、そのような金属と配位錯体を形成することができる構造部分を含む。それらの良い例は、1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7,10-四酢酸(H4dota)から誘導された大環状ランタニド(III)キレートである。
好ましい実施態様において、該標識は、-OR37、-N(R37)2、-CF3、-SR37、S(=O)2N(R37)2、OC(=O)R37、SC(=O)R37、OC(=S)R37、SC(=S)R37、NR37C(=O)-R37、NR37C(=S)-R37、NR37C(=O)O-R37、NR37C(=S)O-R37、NR37C(=O)S-R37、NR37C(=S)S-R37、OC(=O)N(R37)2、SC(=O)N(R37)2、OC(=S)N(R37)2、SC(=S)N(R37)2、NR37C(=O)N(R37)2、NR37C(=S)N(R37)2、C(=O)R37、C(=S)R37、C(=O)N(R37)2、C(=S)N(R37)2、C(=O)O-R37、C(=O)S-R37、C(=S)O-R37、C(=S)S-R37、C1～C24アルキル基、C2～C24アルケニル基、C2～C24アルキニル基、C6～C24アリール基、C2～C24ヘテロアリール基、C3～C24シクロアルキル基、C5～C24シクロアルケニル基、C12～C24シクロアルキニル基、C3～C24(シクロ)アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C24(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキル、C4～C24(シクロ)アルケニル(ヘテロ)アリール基、C4～C24(ヘテロ)アリール(シクロ)アルケニル基、C4～C24(シクロ)アルキニル(ヘテロ)アリール基、C4～C24(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキニル基、C4～C24アルキルシクロアルキル基、及びC4～C24シクロアルキルアルキル基からなる群から選択され；上記の、R37基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、シクロアルキニル基、(シクロ)アルキル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキル基、(シクロ)アルケニル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリール(シクロ)アルケニル基、(シクロ)アルキニル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキニル基、アルキルシクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基は、3H、11C、13N、15O、18F、19F、44Sc、51Cr、52Fe、52Mn、55Co、60Cu、61Cu、62Zn、62Cu、63Zn、64Cu、66Ga、67Ga、68Ga、70As、71As、72As、74As、75Se、75Br、76Br、77Br、8OBr、82Br、82Rb、86Y、88Y、89Sr、89Zr、97Ru、99mTc、110In、111In、113In、114In、117Sn、120I、122Xe、123I、124I、125I、166Ho、167Tm、169Yb、193Pt、195Pt、201Tl、203Pb、24Na、32P、33P、47Sc、59Fe、67Cu、76As、77As、80Br、82Br、89Sr、90Nb、90Y、103Ru、105Rh、109Pd、111Ag、111In、121Sn、127Te、131I、140La、141Ce、142Pr、143Pr、144Pr、149Pm、149Tb、151Pm、153Sm、159Gd、161Tb、165Dy、166Dy、166Ho、169Er、172Tm、175Yb、177Lu、186Re、188Re、198Au、199Au、211At、211Bi、212Bi、212Pb、213Bi、214Bi、223Ra、224Ra、225Ac、及び227Thからなる群から選択される少なくとも1つの同位体で置換され、及び／又は該少なくとも1つの同位体でキレート化され；且つ、-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3R37、-PO3(R37)2、-PO4(R37)2、-NO2、-CF3、=O、=NR37、及び-SR37からなる群から選択される部分でさらに置換されていてもよく、且つO、S、NR37、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
他の好ましい実施態様において、該標識は、-OR37、-N(R37)2、-CF3、-SR37、S(=O)2N(R37)2、OC(=O)R37、SC(=O)R37、OC(=S)R37、SC(=S)R37、NR37C(=O)-R37、NR37C(=S)-R37、NR37C(=O)O-R37、NR37C(=S)O-R37、NR37C(=O)S-R37、NR37C(=S)S-R37、OC(=O)N(R37)2、SC(=O)N(R37)2、OC(=S)N(R37)2、SC(=S)N(R37)2、NR37C(=O)N(R37)2、NR37C(=S)N(R37)2、C(=O)R37、C(=S)R37、C(=O)N(R37)2、C(=S)N(R37)2、C(=O)O-R37、C(=O)S-R37、C(=S)O-R37、C(=S)S-R37、C1～C12アルキル基、C2～C12アルケニル基、C2～C12アルキニル基、C6～C12アリール基、C2～C12ヘテロアリール基、C3～C12シクロアルキル基、C5～C12シクロアルケニル基、C12～C12シクロアルキニル基、C3～C12(シクロ)アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C12(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキル、C4～C12(シクロ)アルケニル(ヘテロ)アリール基、C4～C12(ヘテロ)アリール(シクロ)アルケニル基、C4～C12(シクロ)アルキニル(ヘテロ)アリール基、C4～C12(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキニル基、C4～C12アルキルシクロアルキル基、及びC4～C12シクロアルキルアルキル基からなる群から選択され；上記のR37基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、シクロアルキニル基、(シクロ)アルキル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキル基、(シクロ)アルケニル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリール(シクロ)アルケニル基、(シクロ)アルキニル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキニル基、アルキルシクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基は、3H、11C、13N、15O、18F、19F、44Sc、51Cr、52Fe、52Mn、55Co、60Cu、61Cu、62Zn、62Cu、63Zn、64Cu、66Ga、67Ga、68Ga、70As、71As、72As、74As、75Se、75Br、76Br、77Br、8OBr、82Br、82Rb、86Y、88Y、89Sr、89Zr、97Ru、99mTc、110In、111In、113In、114In、117Sn、120I、122Xe、123I、124I、125I、166Ho、167Tm、169Yb、193Pt、195Pt、201Tl、203Pb、24Na、32P、33P、47Sc、59Fe、67Cu、76As、77As、80Br、82Br、89Sr、90Nb、90Y、103Ru、105Rh、109Pd、111Ag、111In、121Sn、127Te、131I、140La、141Ce、142Pr、143Pr、144Pr、149Pm、149Tb、151Pm、153Sm、159Gd、161Tb、165Dy、166Dy、166Ho、169Er、172Tm、175Yb、177Lu、186Re、188Re、198Au、199Au、211At、211Bi、212Bi、212Pb、213Bi、214Bi、223Ra、224Ra、225Ac、及び227Thからなる群から選択される少なくとも1つの同位体で置換され、及び／又は該少なくとも1つの同位体でキレート化され；且つ、-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3R37、-PO3(R37)2、-PO4(R37)2、-NO2、-CF3、=O、=NR37、及び-SR37からなる群から選択される部分でさらに置換されていてもよく、且つO、S、NR37、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましい実施態様において、各標識は独立して、-OR37、-N(R37)2、-CF3、-SR37、S(=O)2N(R37)2、OC(=O)R37、SC(=O)R37、OC(=S)R37、SC(=S)R37、NR37C(=O)-R37、NR37C(=S)-R37、NR37C(=O)O-R37、NR37C(=S)O-R37、NR37C(=O)S-R37、NR37C(=S)S-R37、OC(=O)N(R37)2、SC(=O)N(R37)2、OC(=S)N(R37)2、SC(=S)N(R37)2、NR37C(=O)N(R37)2、NR37C(=S)N(R37)2、C(=O)R37、C(=S)R37、C(=O)N(R37)2、C(=S)N(R37)2、C(=O)O-R37、C(=O)S-R37、C(=S)O-R37、C(=S)S-R37、C1～C6アルキル基、C2～C6アルケニル基、C2～C6アルキニル基、C6アリール基、C2～C6ヘテロアリール基、C3～C6シクロアルキル基、C5～C6シクロアルケニル基、C8シクロアルキニル基、C3～C6(シクロ)アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C6(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキル、C4～C6(シクロ)アルケニル(ヘテロ)アリール基、C4～C6(ヘテロ)アリール(シクロ)アルケニル基、C4～C6(シクロ)アルキニル(ヘテロ)アリール基、C4～C6(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキニル基、C4～C6アルキルシクロアルキル基、及びC4～C6シクロアルキルアルキル基からなる群から選択され；上記の、R37基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、シクロアルキニル基、(シクロ)アルキル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキル基、(シクロ)アルケニル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリール(シクロ)アルケニル基、(シクロ)アルキニル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキニル基、アルキルシクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基は、3H、11C、13N、15O、18F、19F、44Sc、51Cr、52Fe、52Mn、55Co、60Cu、61Cu、62Zn、62Cu、63Zn、64Cu、66Ga、67Ga、68Ga、70As、71As、72As、74As、75Se、75Br、76Br、77Br、8OBr、82Br、82Rb、86Y、88Y、89Sr、89Zr、97Ru、99mTc、110In、111In、113In、114In、117Sn、120I、122Xe、123I、124I、125I、166Ho、167Tm、169Yb、193Pt、195Pt、201Tl、203Pb、24Na、32P、33P、47Sc、59Fe、67Cu、76As、77As、80Br、82Br、89Sr、90Nb、90Y、103Ru、105Rh、109Pd、111Ag、111In、121Sn、127Te、131I、140La、141Ce、142Pr、143Pr、144Pr、149Pm、149Tb、151Pm、153Sm、159Gd、161Tb、165Dy、166Dy、166Ho、169Er、172Tm、175Yb、177Lu、186Re、188Re、198Au、199Au、211At、211Bi、212Bi、212Pb、213Bi、214Bi、223Ra、224Ra、225Ac、及び227Thからなる群から選択される少なくとも1つの同位体で置換され、及び／又は該少なくとも1つの同位体でキレート化され；且つ、-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3R37、-PO3(R37)2、-PO4(R37)2、-NO2、-CF3、=O、=NR37、及び-SR37からなる群から選択される部分でさらに置換されていてもよく、且つO、S、NR37、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましい実施態様において、該標識は補欠分子基(prosthetic group)に由来する。当業者は、補欠分子族が、放射性核種、例えば131I、で放射性標識されて標識を形成することができる前駆体であることを理解するであろう。
他の好ましい実施態様において、該標識は、C1～C12アルキル基、C2～C12アルケニル基、C2～C12アルキニル基、C6～C12アリール基、C2～C12ヘテロアリール基、C3～C12シクロアルキル基、C5～C12シクロアルケニル基、C12～C12シクロアルキニル基、C3～C12(シクロ)アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C12(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキル、C4～C12(シクロ)アルケニル(ヘテロ)アリール基、C4～C12(ヘテロ)アリール(シクロ)アルケニル基、C4～C12(シクロ)アルキニル(ヘテロ)アリール基、C4～C12(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキニル基、C4～C12アルキルシクロアルキル基、及びC4～C12シクロアルキルアルキル基からなる群から選択され；上記の基は、3H、11C、13N、15O、18F、19F、75Br、76Br、77Br、8OBr、82Br、120I、123I、124I、125I、32P、33P、131I、211Atからなる群から選択される少なくとも1つの同位体を含み又は該少なくとも1つの同位体で置換され、且つ-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3R37、-PO3(R37)2、-PO4(R37)2、-NO2、-CF3、=O、=NR37、及び-SR37からなる群から選択される部分でさらに置換されていてもよく、且つO、S、NR37、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましい実施態様において、該標識はキレート化部分を含む。好ましい実施態様において、該標識は、DTPA(ジエチレントリアミンペンタ酢酸)、DOTA(1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-N,N',N",N"-テトラ酢酸)、DOTAGA無水物(2,2′,2”-(10-(2,6-ジオキソテトラヒドロ-2H-ピラン-3-イル)-1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7-トリイル)トリ酢酸)、NOTA(1,4,7-トリアザシクロノナン-N,N',N"トリ酢酸)、TETA(1,4,8,11-テトラアザシクロテトラデカン-N,N',N",N'-テトラ酢酸)、OTTA(N1-(p-イソチオシアナトベンジル)-ジエチレントリアミンN1,N2,N3,N3-テトラ酢酸)、デフェロキサミン、又はDFO(N'[5-[[4-[[5-(アセチルヒドロキシアミノ)ペンチル]アミノ]-1,4-ジオキソブチル]ヒドロキシアミノ]ペンチル]-N-(5-アミノペンチル)-N-ヒドロキシブタンジアミド)、及びDFO*と呼ばれるDFO誘導体、並びにHYNIC(ヒドラジノニコチンアミド)のコンジュゲートからなる群から選択されるキレート化部分であり；並びに、該キレート化部分は、44Sc、51Cr、52Fe、52Mn、55Co、60Cu、61Cu、62Zn、62Cu、63Zn、64Cu、66Ga、67Ga、68Ga、70As、71As、72As、74As、75Se、82Rb、86Y、88Y、89Sr、89Zr、97Ru、99mTc、110In、111In、113In、114In、117Sn、122Xe、166Ho、167Tm、169Yb、193Pt、195Pt、201Tl、203Pb、24Na、47Sc、59Fe、67Cu、76As、77As、89Sr、90Nb、90Y、103Ru、105Rh、109Pd、111Ag、111In、121Sn、127Te、140La、141Ce、142Pr、143Pr、144Pr、149Pm、149Tb、151Pm、153Sm、159Gd、161Tb、165Dy、166Dy、166Ho、169Er、172Tm、175Yb、177Lu、186Re、188Re、198Au、199Au、211At、211Bi、212Bi、212Pb、213Bi、214Bi、223Ra、224Ra、225Ac、及び227Thからなる群から選択される金属とキレート化する。
好ましい実施態様において、該金属キレートは、エチレンジアミノテトラ酢酸(EDTA)又はジエチレンジアミノテトラ酢酸(DTPA)の非環式誘導体を含む。
Figure 2022537543000037
ここで、破線は、分子の残部への結合を示す。
他の好ましい実施態様において、該金属キレートは、下記のカルボキシ－ピリジン基を含む非環式キレート剤を含む。
Figure 2022537543000038
ここで、破線は、分子の残部への結合を示す。
他の好ましい実施態様において、該金属キレートは、1,4,7,10-テトラアザドデカン(サイクレン(cyclen))の環状誘導体を含む。
Figure 2022537543000039
ここで、破線は、分子の残部への結合を示す。
他の好ましい実施態様において、該金属キレートは、下記の1,4,7-トリアザシクロノナン(TACN)の誘導体を含む。
Figure 2022537543000040
ここで、破線は、分子の残部への結合を示す。
なお別の好ましい実施態様において、該金属キレートは、下記の、N及びOヘテロ原子を含む大環状キレート剤を含む。
Figure 2022537543000041
ここで、破線は、分子の残部への結合を示す。
他の好ましい実施態様において、該金属キレートは、下記のクリプタンド剤サルコファジン(Sar)の誘導体を含む。
Figure 2022537543000042
ここで、破線は、分子の残部への結合を示す。
他の好ましい実施態様において、該金属キレートは、下記の、ヒドロキサメート基を含む直鎖状又は環状のキレート剤を含む。
Figure 2022537543000043
ここで、破線は、分子の残部への結合を示す。
なお別の好ましい実施態様において、該金属キレートは、下記の、3-ヒドロキシ-4-ピリジノン(3,4-HOPO)基を含む直鎖状又は環状のキレート剤、並びにその誘導体を含む。
Figure 2022537543000044
ここで、破線は、分子の残部への結合を示す。
他の好ましい実施態様において、該金属キレートは、下記の、N、S及びPヘテロ原子を含む直鎖状又は環状のキレート剤を含む。
Figure 2022537543000045
ここで、破線は分子の残部への結合を示し、及び、Mは99mTc、186Re、及び188Reからなる群から選択される放射性核種を示す。
他の好ましい実施態様において、該金属キレートは、下記の、グリシン、セリン、システイン、リシン、及びアラニン残基を含む。
Figure 2022537543000046
ここで、破線は分子の残部への結合を示し、及び、Mは99mTc、186Re、及び188Reからなる群から選択される放射性核種を示す。
他の好ましい実施態様において、該金属キレートは、下記の、ヒドラジノニコチン酸誘導体(HYNIC)及び共配位子(co-ligand)を含む。
Figure 2022537543000047
ここで、破線は分子の残部への結合を示し、及び、Mは99mTc、186Re、及び188Reからなる群から選択される放射性核種を示す。
他の好ましい実施態様において、該キレートは、下記の、カルボニル基と、N、O及びSヘテロ原子又はシクロペンタジエニルを含むキレーター(chelator)とを含む。
Figure 2022537543000048
ここで、破線は分子の残部への結合を示し、及び、Mは99mTc、186Re、及び188Reからなる群から選択される放射性核種を示す。
本発明の幾つかの好ましい実施態様において、該標識は18Fを含み、且つ既知の標識化されたシントン(synthons)又は補欠分子基を使用する既知の合成経路に基づいて当業者によって製造されることができる。18Fを含む標識の幾つかの非限定的な例が、下記に示されている。
Figure 2022537543000049
ここで、破線は、分子の残部への結合を示す。
本発明の好ましい実施態様において、該標識は、123I、124I、125I、131I、及び211Atからなる群から選択される少なくとも1つの同位体を含み；且つ、補欠分子基を使用する既知の合成経路に基づいて当業者によって合成される。そのような標識の幾つかの好ましい実施態様が下記に示されている。
Figure 2022537543000050
ここで、破線は分子の残部への結合を示し、及び、Xは123I、124I、125I、131I、又は211Atを示す。
本発明のなお別の好ましい実施態様において、該標識は、123I、124I、125I、131I、及び211Atからなる群から選択される少なくとも1つの同位体を含み；且つ、クロソ-デカボレート(closo-decaborate)(2-)基を使用する既知の合成経路に基づいて当業者によって合成される。
Figure 2022537543000051
ここで、破線は分子の残部への結合を示し、及び、Xは123I、124I、125I、131I、又は211Atを示す。
投与剤
該投与剤は、何らかのコンストラクトであることができ、該コンストラクトは、画像化(imaging)又は放射線治療の為の標識で該コンストラクトを改変することが望まれ且つ注射後の特定の時間でその画像化又は放射線治療の標識を除去することが望まれる。このことは特に、対象、特に人間、の体内で、部位、例えば腫瘍、への標的化された画像化及び放射線療法の場合に当てはまる。唯一の要件は、標識への更なるリンカーであるトリガーTRを提供されることができることである。該トリガーの投与剤への正確な結合は、両方の分子構造に依存するであろうが、このことは通常、多くの証明されたコンジュゲーション方法及び結合部分が様々な生体分子について存在する故に、当業者に特定の課題を提示しないことが留意されるべきである。該結合は、スペーサー、例えばポリエチレングリコール(PEG)鎖、を介していてもよい。
典型的に、該投与剤は、本明細書において定義されている通り、一次標的に結合することができる。上記一次標的は、標的化剤が結合する標的であることができるか、又は該投与剤は、薬剤がその効果を有することに応じて治療標的であることができる。好ましい実施態様において、該一次標的は治療標的であり、及び該標的化剤は薬剤であり、且つ上記一次標的に結合する。
好ましい実施態様において、該投与剤は、本明細書において定義されている標的化剤である。
好ましくは、該投与剤は、タンパク質、ペプトイド及びペプチドからなる群から選択される。最も好ましくは、該投与剤は抗体である。
他の好ましい実施態様において、該投与剤は、抗体、抗体－薬剤コンジュゲート、抗体誘導体、抗体フラグメント、タンパク質、ポリマー、ポリマー－薬剤コンジュゲート、リポソーム及びポリマーソームを含む薬剤、ナノ粒子、マイクロ粒子、アプタマー、オリゴペプチド、オリゴヌクレオチド、オリゴ糖、炭水化物、並びにペプチド、ペプトイド、ステロイド、毒素、ホルモン、サイトカイン、及びケモカインからなる群から選択される。
他の好ましい実施態様において、該投与剤は標的化剤に等しく、及び、該標的化剤は、一次標的を発現する組織に治療用放射線を標的化する為に、治療用放射性同位元素で放射性標識化される。
他の好ましい実施態様において、該投与剤は標的化剤に等しく、及び、該標的化剤は、一次標的を発現する組織を画像化する為に、治療用放射性同位元素で放射性標識化される。
好ましい実施態様において、該投与剤は、抗体、より好ましくはFcRn結合ドメインを含む抗体、より好ましくは無傷のIgG抗体、である。
他の好ましい実施態様において、該投与剤は、アルブミン結合部分を含む抗体である。他の好ましい実施態様において、該投与剤は、アルブミン結合部分を含むタンパク質である。他の好ましい実施態様において、該投与剤は、薬剤に等しい。他の好ましい実施態様において、該投与剤は薬剤に等しく、及び該薬剤は、イン・ビボでの薬剤分布を画像化する目的の為に本発明を使用して標識化される。
本発明に関連する投与剤において使用されることができる薬剤は、薬学的に活性な化合物、例えば、抗体、抗体-薬剤コンジュゲート、抗体誘導体、抗体フラグメント、タンパク質、生体分子、ポリマー-薬剤コンジュゲート、薬剤含有リポソーム及びポリマーソーム、アプタマー、オリゴペプチド、オリゴヌクレオチド、オリゴ糖、炭水化物、並びにペプチド、ペプトイド、ステロイド、毒素、ホルモン、サイトカイン、及びケモカイン、である。使用されることができる他の薬剤は、低分子量から中分子量の化合物、好ましくは有機化合物(例えば、約200～約2500Da、好ましくは約300～約1750Da、より好ましくは約300～約1000Da)である。
好ましい実施態様において、薬学的に活性な化合物又は薬剤は、細胞毒素、抗増殖性／抗腫瘍剤、抗ウイルス剤、抗生物質、抗炎症剤、化学増感剤、放射線増感剤、免疫調節剤、免疫抑制剤、免疫刺激剤、抗血管新生因子、及び酵素阻害剤からなる群から選択される。
他の好ましい実施態様において、該薬剤は、例えば、アルツハイマー病及びパーキンソン病の状況において、例えばベータアミロイド及びタウ(Tau)タンパク質に対する抗体において、中枢神経系において作用するように設計されている。
例示的な細胞毒性薬の種類、例えば癌治療において使用する為の例示的な細胞毒性薬の種類、は、DNA損傷剤、DNA架橋剤、DNA結合剤、DNAアルキル化剤、DNAインターカレーター、DNA切断剤、微小管安定化及び不安定化剤、トポイソメラーゼ阻害剤、放射線増感剤、代謝拮抗剤、天然産物、並びにそれらの類似体、ペプチド、オリゴヌクレオチド、酵素阻害剤、例えば、ジヒドロ葉酸レダクターゼ阻害剤及びチミジル酸シンターゼ阻害剤、を包含するが、これらに限定されない。
例示的な免疫調節剤は、PD-L1、PD-1、LAG-3、OX40、TIGIT、TIM-3、B7H4、Vista、CTLA-4、APRIL、サイトカイン、例えばIL-2、IL-7、IL-10、IL-12、IL-15、IL-21、TNFを包含するサイトカイン、インターフェロンガンマ、GMCSF、NDV-GMCSF、並びにSTINGのアゴニスト及びアンタゴニスト、TLR、例えば、TLR1/2、TLR3、TLR4、TLR7/8、TLR9、TLR12を包含するアゴニスト及びアンタゴニスト、GITR、CD3、CD28、CD40、CD74、CTLA4、OX40、PD1、PDL1、RIG、MDA-5、NLRP1、NLRP3、AIM2、IDO、MEK、cGAS、及びCD25、NKG2Aのアゴニスト及びアンタゴニストである。
本発明のコンジュゲートを調製する目的の為にその化合物の反応をより便利にする為に、化学的修飾がまた投与剤に対してなされうることが理解されるであろう。
好ましい実施態様において、式(19)の化合物の残部へコンジュゲーションする前の投与剤は、-OH、-NHR’、-CO2H、-SH、-S-S-、-SCH3-、-N3、末端アルキニル、末端アルケニル、-C(O)R'、C8～C12(ヘテロ)シクロアルキニル、ニトロン、ニトリルオキシド、(イミノ)シドノン、イソニトリル、(オキサ)ノルボルネン、及びテトラジンからなる群から選択される少なくとも１つの部分を含み、ここで、R'はR37に等しく、ここで、部分へのコンジュユゲーションの為に使用される上記部分は、式(19)を満たし且つCM2又はCX部分を含むところの化合物を形成する為に、ジエノフィル、上記標識及びR32を含む。
好ましい実施態様において、該投与剤は、アミン、アミド、チオアミド、アミノオキシ、カルバメート、チオカルバメート、尿素、チオ尿素、スルホンアミド、及びスルホンカルバメートからなる群から選択されるCM2を介して、式(19)の化合物の残部に結合される。好ましい実施態様において、CM2は、本明細書において定義されているR10に等しい。好ましくは、該投与剤は、CM2及びCXに関して上記された通りに結合されている。
好ましくは、該投与剤、好ましくは抗体、は、これらの更なる部分が投与剤を含まない(最初に述べた投与剤は上記部分にすでに結合されているため）ことを除いて、式(19)に等しい更なる部分で修飾される。好ましい実施態様において、該投与剤、好ましくは抗体、は、この段落において定義されている通り、1～8の位置、より好ましくは1～6の位置、さらにより好ましくは1～4の位置、で更なる部分に結合されている。
式(19)の化合物に関する更なる実施態様
好ましい実施態様において、本発明の化合物において、該投与剤は抗体を含み、好ましくは、該投与剤は抗体である。
好ましい実施態様において、本発明の化合物において、該標識は、放射性標識、好ましくは、放射性同位体をキレート化するキレート化部分である。
ジエン
本発明に従う組み合わせ物は、式(19)に従う化合物と、ジエン、好ましくはテトラジン、を含む。好ましい実施態様において、該組み合わせはキットの形態である。
本発明に従うテトラジン化合物は、本明細書において「活性剤」と云われうる。テトラジンは典型的に、他の生体直交反応基、すなわちジエノフィル(上記を参照)と反応する。活性剤のジエンは、ディールスアルダー環化付加とそれに続く逆ディールスアルダー反応を経て、IEDDA付加物を与えることによって、TCOのジエノフィルと反応することできるように選択される。次に、この中間体付加物はコンストラクトAを放出し、ここで、この放出は、IEDDA付加物の特定の分子構造に関連する様々な状況又は条件によって引き起こされることができる。
式(19)の構造から1以上の部分R48を放出する為に使用される化合物は、本明細書において活性剤として言及される。
好ましい実施態様において、該活性剤はテトラジンである。テトラジンは、ジエンであり、且つジエノフィル、特にTCOコンストラクト(上記を参照)、に対して非常に反応性である。該活性剤の該ジエンは、例えば、ディールスアルダー環化付加とそれに続く逆ディールスアルダー反応を経て、IEDDA付加物を与えることによって、ジエノフィル、例えばTCO、と反応することができるように選択される。次に、この中間付加物は、コンストラクト-Aを放出する。
一般的に、テトラジンへの合成経路は、当技術分野の標準的な知識に基づいて、当業者に容易に利用可能である。例えば、Lions et al，J．Org．Chem.，1965，30，318-319；Horwitz et al，J．Am．Chem．Soc.，1958，80，3155-3159；Hapiot et al，New J．Chem.，2004，28，387-392，Kaim et al，Z．Naturforsch.，1995，50b，123-127；Yang et al.，Angew．Chem．2012，124，5312-5315；Mao et al.，Angew．Chem．Int．Ed．2019，58，1106-1109；Qu et al．Angew．Chem．Int．Ed．2018，57，12057-12061；Selvaraj et al.，Tetrahedron Lett．2014，55，4795-4797；Fan et al.，Angew．Chem．Int．Ed．2016，55，14046-14050が、テトラジン合成経路への言及を含む。
好ましくは、該活性剤は、下記の式(4)を満たすテトラジン、好ましくはその医薬的に許容された塩、である：
Figure 2022537543000052
ここで、各部分Q1及びQ2は独立して、水素原子、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 - 、-NO2、-CF3、-SR37、S(=O)2N(R37)2、OC(=O)R37、SC(=O)R37、OC(=S)R37、SC(=S)R37、NR37C(=O)-R37、NR37C(=S)-R37、NR37C(=O)O-R37、NR37C(=S)O-R37、NR37C(=O)S-R37、NR37C(=S)S-R37、OC(=O)N(R37)2、SC(=O)N(R37)2、OC(=S)N(R37)2、SC(=S)N(R37)2、NR37C(=O)N(R37)2、NR37C(=S)N(R37)2、C(=O)R37、C(=S)R37、C(=O)N(R37)2、C(=S)N(R37)2、C(=O)O-R37、C(=O)S-R37、C(=S)O-R37、C(=S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、シクロアルキニル基、(シクロ)アルキル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキル、(シクロ)アルケニル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリール(シクロ)アルケニル基、(シクロ)アルキニル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキニル基、アルキルシクロアルキル基、及びシクロアルキルアルキル基からなる群から選択される。
式(4)において、H、-F、-Cl、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3、-PO3 - 、-NO2、-CF3でないところのQ1基及びQ2基は、好ましくは-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3R37、-PO3(R37)2、-PO4(R37)2、-NO2、-CF3、=O、=NR37、及び-SR37からなる群から選択される部分で、置換されていてもよく、且つO、S、NR37、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。好ましくは、個々のQ1及びQ2は、4以下、より好ましくは3以下、の置換基、なおより好ましくは2以下の置換基、最も好ましくは1以下の置換基、を含む。
式(4)において、Q1基及びQ2基は、ポリマー、粒子、ペプチド、ペプトイド、デンドリマー、タンパク質、アプタマー、炭水化物、オリゴヌクレオチド、オリゴ糖、脂質、ステロイド、リポソーム、標的化剤TT、R87、アルブミン結合部分、及びキレート化部分、放射性核種を含む部分、又は薬剤DDに結合されていてもよい。
式(4)において、好ましくは、部分Q1及びQ2のうちの少なくとも1つは水素原子でない。
式(4)において、好ましくは、各部分Q1及びQ2は独立して、水素原子、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 - 、-NO2、-CF3、-SR37、S(=O)2N(R37)2、OC(=O)R37、SC(=O)R37、OC(=S)R37、SC(=S)R37、NR37C(=O)-R37、NR37C(=S)-R37、NR37C(=O)O-R37、NR37C(=S)O-R37、NR37C(=O)S-R37、NR37C(=S)S-R37、OC(=O)N(R37)2、SC(=O)N(R37)2、OC(=S)N(R37)2、SC(=S)N(R37)2、NR37C(=O)N(R37)2、NR37C(=S)N(R37)2、C(=O)R37、C(=S)R37、C(=O)N(R37)2、C(=S)N(R37)2、C(=O)O-R37、C(=O)S-R37、C(=S)O-R37、C(=S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、C1～C24アルキル基、C2～C24アルケニル基、C2～C24アルキニル基、C6～C24アリール基、C2～C24ヘテロアリール基、C3～C24シクロアルキル基、C5～C24シクロアルケニル基、C12～C24シクロアルキニル基、C3～C24(シクロ)アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C24(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキル、C4～C24(シクロ)アルケニル(ヘテロ)アリール基、C4～C24(ヘテロ)アリール(シクロ)アルケニル基、C4～C24(シクロ)アルキニル(ヘテロ)アリール基、C4～C24(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキニル基、C4～C24アルキルシクロアルキル基、及びC4～C24シクロアルキルアルキル基からなる群から選択される。
好ましい実施態様において、水素原子でないところの、Q1基及びQ2基は、置換されていない。
好ましい実施態様において、式(4)におけるQ1及びQ2は、水素原子、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 - 、-NO2、-CF3、-SR37、S(=O)2N(R37)2、OC(=O)R37、SC(=O)R37、OC(=S)R37、SC(=S)R37、NR37C(=O)-R37、NR37C(=S)-R37、NR37C(=O)O-R37、NR37C(=S)O-R37、NR37C(=O)S-R37、NR37C(=S)S-R37、OC(=O)N(R37)2、SC(=O)N(R37)2、OC(=S)N(R37)2、SC(=S)N(R37)2、NR37C(=O)N(R37)2、NR37C(=S)N(R37)2、C(=O)R37、C(=S)R37、C(=O)N(R37)2、C(=S)N(R37)2、C(=O)O-R37、C(=O)S-R37、C(=S)O-R37、C(=S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、C1～C8アルキル基、C2～C8アルケニル基、C2～C8アルキニル基、C6～C12アリール基、C2～C12ヘテロアリール基、C3～C8シクロアルキル基、C5～C8シクロアルケニル基、C3～C12アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C12(ヘテロ)アリールアルキル基、C4～C12アルキルシクロアルキル基、C4～C12シクロアルキルアルキル基、C5～C12シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、及びC5～C12(ヘテロ)アリールシクロアルキル基の群から選択される。
好ましい実施態様において、式(4)におけるQ1及びQ2は、水素原子、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 - 、-NO2、-CF3、-SR37、S(=O)2N(R37)2、OC(=O)R37、SC(=O)R37、OC(=S)R37、SC(=S)R37、NR37C(=O)-R37、NR37C(=S)-R37、NR37C(=O)O-R37、NR37C(=S)O-R37、NR37C(=O)S-R37、NR37C(=S)S-R37、OC(=O)N(R37)2、SC(=O)N(R37)2、OC(=S)N(R37)2、SC(=S)N(R37)2、NR37C(=O)N(R37)2、NR37C(=S)N(R37)2、C(=O)R37、C(=S)R37、C(=O)N(R37)2、C(=S)N(R37)2、C(=O)O-R37、C(=O)S-R37、C(=S)O-R37、C(=S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、C1～C4アルキル基、C2～C4アルケニル基、C2～C4アルキニル基、C6～C8アリール基、C2～C8ヘテロアリール基、C3～C6シクロアルキル基、C5～C6シクロアルケニル基、C3～C10アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C10(ヘテロ)アリールアルキル基、C4～C10アルキルシクロアルキル基、C4～C10シクロアルキルアルキル基、C5～C10シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、及びC5～C10(ヘテロ)アリールシクロアルキル基の群から選択される。
好ましい実施態様において、式(4)におけるQ1及びQ2は、水素原子、C1～C8アルキル、フェニル、2-ピリジル、3-ピリジル、4-ピリジル、2,6-ピリミジル、2,5-ピリミジル、3,5-ピリミジル、及び2,4-ピリミジルの群から選択され；並びに、水素原子でないところのQ1及びQ2は、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 - 、-NO2、-CF3、-SR37、S(=O)2N(R37)2、OC(=O)R37、SC(=O)R37、OC(=S)R37、SC(=S)R37、NR37C(=O)-R37、NR37C(=S)-R37、NR37C(=O)O-R37、NR37C(=S)O-R37、NR37C(=O)S-R37、NR37C(=S)S-R37、OC(=O)N(R37)2、SC(=O)N(R37)2、OC(=S)N(R37)2、SC(=S)N(R37)2、NR37C(=O)N(R37)2、NR37C(=S)N(R37)2、C(=O)R37、C(=S)R37、C(=O)N(R37)2、C(=S)N(R37)2、C(=O)O-R37、C(=O)S-R37、C(=S)O-R37、C(=S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、C1～C24アルキル基、C2～C24アルケニル基、C2～C24アルキニル基、C6～C24アリール基、C2～C24ヘテロアリール基、C3～C24シクロアルキル基、C5～C24シクロアルケニル基、C12～C24シクロアルキニル基、C3～C24(シクロ)アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C24(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキル、C4～C24(シクロ)アルケニル(ヘテロ)アリール基、C4～C24(ヘテロ)アリール(シクロ)アルケニル基、C4～C24(シクロ)アルキニル(ヘテロ)アリール基、C4～C24(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキニル基、C4～C24アルキルシクロアルキル基、及びC4～C24シクロアルキルアルキル基からなる群から選択される部分で、好ましくは、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 - 、-NO2、-CF3、-SR37、S(=O)2N(R37)2、OC(=O)R37、SC(=O)R37、OC(=S)R37、SC(=S)R37、NR37C(=O)-R37、NR37C(=S)-R37、NR37C(=O)O-R37、NR37C(=S)O-R37、NR37C(=O)S-R37、NR37C(=S)S-R37、OC(=O)N(R37)2、SC(=O)N(R37)2、OC(=S)N(R37)2、SC(=S)N(R37)2、NR37C(=O)N(R37)2、NR37C(=S)N(R37)2、C(=O)R37、C(=S)R37、C(=O)N(R37)2、C(=S)N(R37)2、C(=O)O-R37、C(=O)S-R37、C(=S)O-R37、C(=S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、C1～C8アルキル基、C2～C8アルケニル基、C2～C8アルキニル基、C6～C12アリール基、C2～C12ヘテロアリール基、C3～C8シクロアルキル基、C5～C8シクロアルケニル基、C3～C12アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C12(ヘテロ)アリールアルキル基、C4～C12アルキルシクロアルキル基、C4～C12シクロアルキルアルキル基、C5～C12シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、及びC5～C12(ヘテロ)アリールシクロアルキル基からなる群から選択される部分で、より好ましくは、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 - 、-NO2、-CF3、-SR37、S(=O)2N(R37)2、OC(=O)R37、SC(=O)R37、OC(=S)R37、SC(=S)R37、NR37C(=O)-R37、NR37C(=S)-R37、NR37C(=O)O-R37、NR37C(=S)O-R37、NR37C(=O)S-R37、NR37C(=S)S-R37、OC(=O)N(R37)2、SC(=O)N(R37)2、OC(=S)N(R37)2、SC(=S)N(R37)2、NR37C(=O)N(R37)2、NR37C(=S)N(R37)2、C(=O)R37、C(=S)R37、C(=O)N(R37)2、C(=S)N(R37)2、C(=O)O-R37、C(=O)S-R37、C(=S)O-R37、C(=S)S-R37、S(O)R37、-S(O)2R37、NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、C1～C4アルキル基、C2～C4アルケニル基、C2～C4アルキニル基、C6～C8アリール基、C2～C8ヘテロアリール基、C3～C6シクロアルキル基、C5～C6シクロアルケニル基、C3～C10アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C10(ヘテロ)アリールアルキル基、C4～C10アルキルシクロアルキル基、C4～C10シクロアルキルアルキル基、C5～C10シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、及びC5～C10(ヘテロ)アリールシクロアルキル基からなる群から選択される部分で、置換されていてもよい。
好ましい実施態様において、式(4)において、
(a)Q1及びQ2は独立して、2-ピリジル、3-ピリジル、及び4-ピリジルからなる群から選択され；
(b)Q1は、2,6-ピリミジル、2,5-ピリミジル、3,5-ピリミジル、及び2,4-ピリミジルからなる群から選択され；及び、Q2は(ヘテロ)アルキルであり；又は
(c)Q1はフェニルであり、及びQ2は水素原子であり；
(d)Q1はフェニルであり、及びQ2はフェニルであり；
(e)Q1はフェニルであり、及びQ2はC1～C8アルキルであり；
(f)Q1及びQ2は、C1～C8アルキルであり；並びに
(a)～(f)において、水素原子でないところのQ1及びQ2の全ては、前の段落において定義されている通りに置換されていてもよい。
好ましい実施態様において、該活性剤は、本明細書において定義されている、複数のジエンを含む多量体化合物であることができる。これらの多量体化合物は、生体分子、タンパク質、ペプチド、ペプトイド、ポリマー、デンドリマー、リポソーム、ミセル、粒子、ポリマー粒子、又は他のポリマーコンストラクトを包含するが、これらに限定されない。
好ましいテトラジン
式(4a)
好ましいテトラジンは、下記の式(4)に従うものであり、好ましくはその医薬的に許容された塩、である。
Figure 2022537543000053
ここで、各部分Q1及びQ2は独立して、水素原子、及び下記の式(5)に従う部分からなる群から選択される。
Figure 2022537543000054
ここで、破線は分子の残部への結合を示し、ここで、R10、R11、及びR12は、本明細書において定義されている通りである。
好ましい実施態様において、式(5)における各fは、0～24の範囲、好ましくは1～12の範囲、より好ましくは2～6の範囲、なおより好ましくは1～3、から独立して選択される整数である。好ましい実施態様において、fは1である。他の好ましい実施態様において、fは、12～24の範囲の整数である。好ましい実施態様において、式(5)において、gは、0～12の範囲、好ましくは1～6の範囲、より好ましくは2～4の範囲、の整数である。好ましい実施態様において、式(5)において、各hは独立して、0又は1である。好ましい実施態様において、gは0であり、及びfは1である。好ましい実施態様において、gは1であり、及びfは1である。
本発明に従う化合物が式(5)を満たす複数の部分を含む場合、各g、h及びfは独立して選択される。
好ましい実施態様において、式(5)に従う部分は、式(5)に従う部分から独立して選択される他のものによって置換されていてもよい。好ましい実施態様において、式(5)に従う部分は、式(5)に従う部分から独立して選択される他のものによって置換されていなくてもよい。
好ましい実施態様において、式(5)に従う部分は、以下でさらに定義されている通り、R87である。
好ましい実施態様において、式(5)に従う部分は、以下でさらに示されているRM基からの分子を満たす。
式(4a)における部分Q1及びQ2のうちの少なくとも１つが水素原子でないことが好ましい。
好ましい実施態様において、式(4a)におけるQ1は、C6～C24アリール及びC2～C24ヘテロアリールからなる群から選択され、且つ式(5)に従う部分で、好ましくは式(5)に従う部分の2つ以下、より好ましくは1つ以下、でさらに置換されていてもよい。
好ましい実施態様において、式(4a)におけるQ1は、C6～C24アリール及びC2～C24ヘテロアリールからなる群から選択され、且つ式(5)に従う部分で、好ましくは式(5)に従う部分の2つ以下、より好ましくは1つ以下、でさらに置換されていてもよく、及び、式(4a)におけるQ2は、C6～C24アリール及びC2～C24ヘテロアリールからなる群から選択され、且つ式(5)に従う部分で、好ましくは式(5)に従う部分の2つ以下、より好ましくは1つ以下、でさらに置換されていてもよい。
好ましい実施態様において、式(4a)におけるQ1は、C6アリール及びC3～C5ヘテロアリールからなる群から選択され、且つ式(5)に従う少なくとも1つの部分で、好ましくは式(5)に従う部分の2つ以下、より好ましくは1つ以下、でさらに置換されていてもよい。本明細書において、好ましいヘテロアリールは、2-ピリジル、3-ピリジル、4-ピリジル、2,6-ピリミジル、3,5-ピリミジル、2,5-ピリミジル、2,4-ピリミジル、2,4-イミダジル、2,5-イミダジル、フェニル、2,3-ピラジル、3,4-ピラジル、オキサゾール、イソキサゾール、チアゾール、オキサゾリン、2-ピリル、3-ピリル、2-チオフェン、及び3-チオフェンである。
好ましい実施態様において、式(4a)におけるQ1は、C3～C5ヘテロアリールであり、且つ式(5)に従う少なくとも1つの部分で、好ましくは式(5)に従う部分の2つ以下、より好ましくは1つ以下、でさらに置換されていてもよく、及び、Q2は、C3～C5ヘテロアリールであり、且つ式(5)に従う部分で、好ましくは式(5)に従う部分の2つ以下、より好ましくは1つ以下、でさらに置換されていてもよい。本明細書において、好ましいヘテロアリールは、2-ピリジル、3-ピリジル、4-ピリジル、2,6-ピリミジル、3,5-ピリミジル、2,5-ピリミジル、2,4-ピリミジル、2,4-イミダジル、2,5-イミダジル、フェニル、2,3-ピラジル、3,4-ピラジル、ピラジル、イソキサゾール、チアゾール、オキサゾリン、2-ピリル、3-ピリル、2-チオフェン、及び3-チオフェンである。
好ましい実施態様において、式(4a)におけるQ1は、C3～C5ヘテロアリールであり、且つ式(5)に従う少なくとも1つの部分で、好ましくは式(5)に従う部分の2つ以下、より好ましくは1つ以下、でさらに置換されていてもよく、及び、Q2は-Hである。
好ましい実施態様において、式(4a)におけるQ1はフェニル環であり、且つ式(5)に従う少なくとも1つの部分で、好ましくは式(5)に従う部分の2つ以下、より好ましくは1つ以下、でさらに置換されていてもよく、及び、Q2は-Hである。
好ましい実施態様において、式(4a)におけるQ1はフェニル環であり、且つ式(5)に従う少なくとも1つの部分で、好ましくは式(5)に従う部分の2つ以下、より好ましくは1つ以下、でさらに置換されていてもよく、及び、Q2はフェニル環であり、且つ式(5)に従う少なくとも1つの部分で、好ましくは式(5)に従う部分の2つ以下、より好ましくは1つ以下、でさらに置換されていてもよい。
好ましい実施態様において、式(4a)におけるQ1はフェニル環であり、且つ式(5)に従う少なくとも1つの部分で、好ましくは式(5)に従う部分の2つ以下、より好ましくは1つ以下、でさらに置換されていてもよく、及び、Q2は、C6アリール及びC3～5ヘテロアリールからなる群から選択され、且つ式(5)に従う少なくとも1つの部分で、好ましくは式(5)に従う部分の2つ以下、より好ましくは1つ以下、でさらに置換されていてもよい。
好ましい実施態様において、式(4a)におけるQ1はC1～C12アルキルであり、且つ式(5)に従う少なくとも1つの部分で、好ましくは式(5)に従う部分の2つ以下、より好ましくは1つ以下、でさらに置換されていてもよく、及び、Q2は、C6アリール及びC3～5ヘテロアリールからなる群から選択され、且つ式(5)に従う少なくとも1つの部分で、好ましくは式(5)に従う部分の2つ以下、より好ましくは1つ以下、でさらに置換されていてもよい。
好ましい実施態様において、式(4a)におけるQ1はC1～C12アルキルであり、且つ式(5)に従う少なくとも1つの部分で、好ましくは式(5)に従う部分の2つ以下、より好ましくは1つ以下、でさらに置換されていてもよく、及び、式(4a)におけるQ2はC1～C12アルキルであり、且つ式(5)に従う少なくとも1つの部分で、好ましくは式(5)に従う部分の2つ以下、より好ましくは1つ以下、でさらに置換されていてもよい。
好ましい実施態様において、Q2はQ1に等しい。
R 10
好ましい実施態様において、各R10は独立して、-O-、-S-、-SS-、-NR4-、-N=N-、-C(O)-、-C(O)NR4-、-OC(O)-、-C(O)O-、-OC(O)O-、-OC(O)NR4-、-NR4C(O)-、-NR4C(O)O-、-NR4C(O)NR4-、-SC(O)-、-C(O)S-、-SC(O)O-、-OC(O)S-、-SC(O)NR4-、-NR4C(O)S-、-S(O)-、-S(O)2-、-OS(O)2-、-S(O2)O-、-OS(O)2O-、-OS(O)2NR4-、-NR4S(O)2O-、-C(O)NR4S(O)2NR4-、-OC(O)NR4S(O)2NR4-、-OS(O)-、-OS(O)O-、-OS(O)NR4-、-ONR4C(O)-、-ONR4C(O)O-、-ONR4C(O)NR4-、-NR4OC(O)-、-NR4OC(O)O-、-NR4OC(O)NR4-、-ONR4C(S)-、-ONR4C(S)O-、-ONR4C(S)NR4-、-NR4OC(S)-、-NR4OC(S)O-、-NR4OC(S)NR4-、-OC(S)-、-C(S)O-,-OC(S)O-、-OC(S)NR4-、-NR4C(S)-、-NR4C(S)O-、-SS(O)2-、-S(O)2S-、-OS(O2)S-、-SS(O)2O-、-NR4OS(O)-、-NR4OS(O)O-、-NR4OS(O)NR4-、-NR4OS(O)2-、-NR4OS(O)2O-、-NR4OS(O)2NR4-、-ONR4S(O)-、-ONR4S(O)O-、-ONR4S(O)NR4-、-ONR4S(O)2O-、-ONR4S(O)2NR4-、-ONR4S(O)2-、-OP(O)(R4)2-、-SP(O)(R4)2-、-NR4P(O)(R4)2-、及びそれらの組み合わせからなる群から選択され、ここで、R4は、本明細書に記載されている通りに定義される。好ましい実施態様において、各R10は独立して、-O-、-S-、-SS-、-NR4-、-N=N-、-C(O)-、-C(O)NR4-、-OC(O)-、-C(O)O-、-OC(O)NR4-、-NR4C(O)-、-NR4C(O)O-、-NR4C(O)NR4-、-SC(O)-、-C(O)S-、-SC(O)O-、-OC(O)S-、-SC(O)NR4-、-NR4C(O)S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)NR4S(O)2NR4-、-OC(O)NR4S(O)2NR4-、-OC(S)-、-C(S)O-、-OC(S)O-、-OC(S)NR4-、-NR4C(S)-、-NR4C(S)O-、及び-SS(O)2-からなる群から選択される。
好ましくは、R10に関連して各R4は夫々に、水素原子及びC1～C4アルキルからなる群から選択される。
R 11
好ましい実施態様において、各R11は独立して、C1～C24アルキレン基、C2～C24アルケニレン基、C2～C24アルキニレン基、C6～C24アリーレン、C2～C24ヘテロアリーレン、C3～C24シクロアルキレン基、C5～C24シクロアルケニレン基、及びC12～C24シクロアルキニレン基からなる群から選択され、並びに、ここで、好ましくは、上記の、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、シクロアルキレン基、シクロアルケニレン基、及びシクロアルキニレン基は、O、S、NR36、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましい実施態様において、各R11は独立して、C1～C12アルキレン基、C2～C12アルケニレン基、C2～C12アルキニレン基、C6～C12アリーレン、C2～C12ヘテロアリーレン、C3～C12シクロアルキレン基、C5～C12シクロアルケニレン基、及びC12シクロアルキニレン基からなる群から選択され；並びに、ここで、好ましくは、上記の、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、シクロアルキレン基、シクロアルケニレン基、及びシクロアルキニレン基は、O、S、NR36、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましい実施態様において、各R11は独立して、C1～C6アルキレン基、C2～C6アルケニレン基、C2～C6アルキニレン基、C6～C6アリーレン、C2～C6ヘテロアリーレン、C3～C6シクロアルキレン基、及びC5～C6シクロアルケニレン基からなる群から選択され；並びに、ここで、好ましくは、上記の、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、シクロアルキレン基、シクロアルケニレン基、及びシクロアルキニレン基は、O、S、NR36、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましい実施態様において、R11基はさらに、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、=O、=NR36、-SR36、C1～C24アルキル基、C2～C24アルケニル基、C2～C24アルキニル基、C6～C24アリール基、C2～C24ヘテロアリール基、C3～C24シクロアルキル基、C5～C24シクロアルケニル基、C12～C24シクロアルキニル基、C3～C24アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C24(ヘテロ)アリールアルキル基、C4～C24(ヘテロ)アリールアルケニル基、C4～C24(ヘテロ)アリールアルキニル基、C4～C24アルケニル(ヘテロ)アリール基、C4～C24アルキニル(ヘテロ)アリール基、C4～C24アルキルシクロアルキル基、C6～C24アルキルシクロアルケニル基、C13～C24アルキルシクロアルキニル基、C4～C24シクロアルキルアルキル基、C6～C24シクロアルケニルアルキル基、C13～C24シクロアルキニルアルキル基、C5～C24アルケニルシクロアルキル基、C7～C24アルケニルシクロアルケニル基、C14～C24アルケニルシクロアルキニル基、C5～C24シクロアルキルアルケニル基、C7～C24シクロアルケニルアルケニル基、C14～C24シクロアルキニルアルケニル基、C5～C24アルキニルシクロアルキル基、C7～C24アルキニルシクロアルケニル基、C14～C24アルキニルシクロアルキニル基、C5～C24シクロアルキルアルキニル基、C7～C24シクロアルケニルアルキニル基、C14～C24シクロアルキニルアルキニル基、C5～C24シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、C7～C24シクロアルケニル(ヘテロ)アリール基、C14～C24シクロアルキニル(ヘテロ)アリール基、C5～C24(ヘテロ)アリールシクロアルキル基、C7～C24(ヘテロ)アリールシクロアルケニル基、及びC14～C24(ヘテロ)アリールシクロアルキニル基から選択される1以上の置換基で置換されていてもよく、ここで、該置換基は、O、S、NR36、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましい実施態様において、R11基はさらに、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、=O、=NR36、-SR36、C1～C12アルキル基、C2～C12アルケニル基、C2～C12アルキニル基、C6～C12アリール基、C2～C12ヘテロアリール基、C3～C12シクロアルキル基、C5～C12シクロアルケニル基、C12シクロアルキニル基、C3～C12アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C12(ヘテロ)アリールアルキル基、C4～C12(ヘテロ)アリールアルケニル基、C4～C12(ヘテロ)アリールアルキニル基、C4～C12アルケニル(ヘテロ)アリール基、C4～C12アルキニル(ヘテロ)アリール基、C4～C12アルキルシクロアルキル基、C6～C12アルキルシクロアルケニル基、C13～C18アルキルシクロアルキニル基、C4～C12シクロアルキルアルキル基、C6～C12シクロアルケニルアルキル基、C13～C18シクロアルキニルアルキル基、C5～C12アルケニルシクロアルキル基、C7～C12アルケニルシクロアルケニル基、C14～C16アルケニルシクロアルキニル基、C5～C12シクロアルキルアルケニル基、C7～C12シクロアルケニルアルケニル基、C14～C16シクロアルキニルアルケニル基、C5～C12アルキニルシクロアルキル基、C7～C12アルキニルシクロアルケニル基、C14～C16アルキニルシクロアルキニル基、C5～C12シクロアルキルアルキニル基、C7～C12シクロアルケニルアルキニル基、C14～C16シクロアルキニルアルキニル基、C5～C12シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、C7～C12シクロアルケニル(ヘテロ)アリール基、C14～C16シクロアルキニル(ヘテロ)アリール基、C5～C12(ヘテロ)アリールシクロアルキル基、C7～C12(ヘテロ)アリールシクロアルケニル基、及びC14～C16(ヘテロ)アリールシクロアルキニル基から選択される1以上の置換基で置換されていてもよく、ここで、該置換基は、O、S、NR36、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましい実施態様において、R11基はさらに、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、=O、=NR36、-SR36、C1～C6アルキル基、C2～C6アルケニル基、C2～C6アルキニル基、C6アリール基、C2～C6ヘテロアリール基、C3～C6シクロアルキル基、C5～C6シクロアルケニル基、C3～C6アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C6(ヘテロ)アリールアルキル基、C4～C6(ヘテロ)アリールアルケニル基、C4～C6(ヘテロ)アリールアルキニル基、C4～C6アルケニル(ヘテロ)アリール基、C4～C6アルキニル(ヘテロ)アリール基、C4～C6アルキルシクロアルキル基、C6アルキルシクロアルケニル基、C4～C6シクロアルキルアルキル基、C6シクロアルケニルアルキル基、C5～C6アルケニルシクロアルキル基、C7アルケニルシクロアルケニル基、C5～C6シクロアルキルアルケニル基、C7シクロアルケニルアルケニル基、C5～C6アルキニルシクロアルキル基、C7アルキニルシクロアルケニル基、C5～C6シクロアルキルアルキニル基、C5～C6シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、及びC5～C6(ヘテロ)アリールシクロアルキル基から選択される1以上の置換基で置換されていてもよく、ここで、該置換基は、O、S、NR36、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましい実施態様において、R11基はさらに、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、=O、=NR36、-SR36、C1～C6アルキル基、C2～C6アルケニル基、C2～C6アルキニル基、C6アリール基、C2～C6ヘテロアリール基、C3～C6シクロアルキル基、C5～C6シクロアルケニル基、C3～C7アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C7(ヘテロ)アリールアルキル基、C4～C8(ヘテロ)アリールアルケニル基、C4～C8(ヘテロ)アリールアルキニル基、C4～C8アルケニル(ヘテロ)アリール基、C4～C8アルキニル(ヘテロ)アリール基、C4～C6アルキルシクロアルキル基、C6～C7アルキルシクロアルケニル基、C4～C6シクロアルキルアルキル基、C6～C7シクロアルケニルアルキル基、C5～C6アルケニルシクロアルキル基、C7～C8アルケニルシクロアルケニル基、C5～C6シクロアルキルアルケニル基、C7～C8シクロアルケニルアルケニル基、C5～C6アルキニルシクロアルキル基、C7～C8アルキニルシクロアルケニル基、C5～C6シクロアルキルアルキニル基、C5～C9シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、及びC5～C6(ヘテロ)アリールシクロアルキル基からなる群から選択される1以上の置換基で置換されていてもよく、ここで、該置換基は、fO、S、NR36、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
f＞2である場合、R11は独立して、C1～C6アルキレン基、C2～C6アルケニレン基、C2～C6アルキニレン基、C6～C6アリーレン、C2～C6ヘテロアリーレン、C3～C6シクロアルキレン基、及びC5～C6シクロアルケニレン基からなる群から選択されることが好ましく、ここで、好ましくは、上記の、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、シクロアルキレン基、シクロアルケニレン基、及びシクロアルキニレン基は、O、S、NR36、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましい実施態様において、R11置換基はヘテロ原子を含まない。好ましい実施態様において、R11基は置換されていない。他の好ましい実施態様において、R11基はヘテロ原子を含まない。
R 12
R12は、-H、-OH、-NH2、-N3、-Cl、-Br、-F、-I、ポリマー、粒子、ペプチド、ペプトイド、デンドリマー、タンパク質、生体分子、アプタマー、炭水化物、オリゴヌクレオチド、オリゴ糖、脂質、ステロイド、リポソーム、ミセル、標的化剤TT、R87、薬剤DD、画像化部分、アルブミン結合部分、及びキレート化部分からなる群から選択される。
R12において使用する為のキレート化部分の非制限的な例は、DTPA(ジエチレントリアミンペンタ酢酸)、DOTA(1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-N,N',N",N"-テトラ酢酸)、NOTA(1,4,7-トリアザシクロノナン-N,N',N"トリ酢酸)、TETA(1,4,8,11-テトラアザシクロテトラデカン-N,N',N",N'-テトラ酢酸)、OTTA(N1-(p-イソチオシアナトベンジル)-ジエチレントリアミンN1,N2,N3,N3-テトラ酢酸)、デフェロキサミン、又はDFO(N'[5-[[4-[[5-(アセチルヒドロキシアミノ)ペンチル]アミノ]-1,4-ジオキソブチル]ヒドロキシアミノ]ペンチル]-N-(5-アミノペンチル)-N-ヒドロキシブタンジアミド)、又はHYNIC(ヒドラジノニコチンアミド)である。
好ましい実施態様において、R12がポリマー、粒子、ペプチド、ペプトイド、デンドリマー、タンパク質、生体分子、オリゴヌクレオチド、オリゴ糖、脂質、リポソーム、ミセル、標的化剤TT、又はR87である場合、fは、2以下、又は好ましくは1以下、である。
式(6)、式(7)、式(8)、式(9)、式(10)、式(11)、式(12)、及び式(13)
本発明の好ましい実施態様において、該テトラジンは、下記の式(6)、式(7)、式(8)、式(9)、式(10)、式(11)、式(12)、又は式(13)のうちのいずれか1つに従うものである。
Figure 2022537543000055
ここで、各部分Q、Q1、Q2、Q3、及びQ4は独立して、水素原子及び、本明細書において定義されている式(5)に従う部分からなる群から選択され；並びに、ここで、R1、R2、及びR3は本明細書において定義されている通りである。
好ましい実施態様において、式(6)、式(7)、式(8)、式(9)、式(10)、式(11)、式(12)、及び式(13)のうちのいずれか1つに従うテトラジンにおいて、Q、Q1、Q2、Q3、及びQ4からなる群から選択される1つ以下の部分が水素原子である。
好ましい実施態様において、式(7)、式(8)、式(9)、式(10)、式(11)、式(12)及び式(13)のうちのいずれか1つに従うテトラジンにおいて、Q、Q1、Q2、Q3、及びQ4からなる群から選択される2つ以下の部分が水素原子である。
好ましい実施態様において、式(7)、式(8)、式(9)、式(10)、式(11)、式(12)及び式(13)のうちのいずれか1つに従うテトラジンにおいて、Q、Q1、Q2、Q3、及びQ4からなる群から選択される3つ以下の部分が水素原子である。
好ましい実施態様において、式(7)、式(8)、式(9)、式(10)、式(11)、式(12)及び式(13)のうちのいずれか1つに従うテトラジンにおいて、Q、Q1、Q2、Q3、及びQ4からなる群から選択される全ての部分が水素原子である。
好ましい実施態様において、式(7)、式(8)、式(9)、式(10)、式(11)、式(12)及び式(13)のうちのいずれか1つに従うテトラジンにおいて、Q、Q1、Q2、Q3、及びQ4からなる群から選択される1つ以下の部分が水素原子でない。
好ましい実施態様において、式(7)、式(8)、式(9)、式(10)、式(11)、式(12)及び式(13)のうちのいずれか1つに従うテトラジンにおいて、Q、Q1、Q2、Q3、及びQ4からなる群から選択される2つ以下の部分が水素原子でない。
分子量
好ましくは、Q基、Q1基、Q2基、Q3基、Q4基又は-(CH2)y-((R1)p-R2)n-(R1)p-R3基を含む本明細書において開示されている全ての化合物について、これらの基のうちの少なくとも1つは100Da～3000Daの範囲の分子量を有する。好ましくは、これらの基のうちの少なくとも1つは、100Da～2000Daの範囲の分子量を有する。より好ましくは、これらの基のうちの少なくとも1つは、100Da～1500Daの範囲、さらにより好ましくは150Da～1500Daの範囲、の分子量を有する。なおさらにより好ましくは、これらの基のうちの少なくとも1つは、150Da～1000Daの範囲、最も好ましくは200Da～1000Daの範囲の分子量を有する。
好ましくは、Q基、Q1基、Q2基、Q3基、Q4基又は-(CH2)y-((R1)p-R2)n-(R1)p-R3基を含む本明細書において開示されている全ての化合物について、これらの基のうちのいずれも、特に活性剤が組織内に効率的に溢出する必要がある場合は、3000Da超の分子量を有さない。
-(CH 2 ) y -((R 1 ) p -R 2 ) n -(R 1 ) p -R 3 基
好ましい実施態様において、yは、1～12、好ましくは1～10、より好ましくは1～8、なおより好ましくは2～6、最も好ましくは2～4、の範囲の整数である。好ましい実施態様において、yは少なくとも2であり、好ましくは、yは少なくとも3である。好ましい実施態様において、pは0又は1であり、ここで、各pは独立して選択される。好ましい実施態様において、各nは独立して、0～24、好ましくは1～12、より好ましくは1～6、なおより好ましくは1～3、の範囲から選択され、最も好ましくは、nは0又は1である。好ましい実施態様において、nは好ましくは、12～24の整数である。好ましい実施態様において、nは1である。
好ましい実施態様において、-((R1)p-R2)n-(R1)p-R3全体基がR87である。
好ましい実施態様において、-((R1)p-R2)n-(R1)p-R3基全体は、100Da～3000Daの範囲の分子量を有する。好ましくは、-((R1)p-R2)n-(R1)p-R3基全体は、100Da～2000Daの範囲の分子量を有する。より好ましくは、-((R1)p-R2)n-(R1)p-R3基全体は、100Da～1500Daの範囲、なおより好ましくは150Da～1500Daの範囲、の分子量を有する。なおさらにより好ましくは、-((R1)p-R2)n-(R1)p-R3基全体は、150Da～1000Daの範囲、最も好ましくは200Da～1000Daの範囲、の分子量を有する。
n＞2である場合、R2は独立して、C1～C6アルキレン基、C2～C6アルケニレン基、C2～C6アルキニレン基、C6アリーレン、C2～C6ヘテロアリーレン、C3～C6シクロアルキレン基、及びC5～C6シクロアルケニレン基からなる群から選択されることが好ましく、ここで、好ましくは、上記のアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、シクロアルキレン基、シクロアルケニレン基、及びシクロアルキニレン基は、O、S、NR36、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましい実施態様において、R87又は-((R1)p-R2)n-(R1)p-R3全体基が、下記に示されているRM基からの分子を満たす。
RM：
Figure 2022537543000056
Figure 2022537543000057
ここで、波線は、本明細書に開示されているテトラジン基への、又はR1基若しくはR2基への結合を示す。
好ましい実施態様において、-((R1)p-R2)n-(R1)p-R3基は、RM基からの分子を満たし、ここで、nが1超である場合、-((R1)p-R2)n-(R1)p-R3の前に-((R1)p-R2)-基が付けられて、-((R1)p-R2)-((R1)p-R2)n-1-(R1)p-R3基を形成する。これは、繰り返し単位を書き出す方法の定義に基づいていることが理解され、すなわち-((R1)p-R2)2-は最初に、R1、pの前に、-(R1)p-R2-(R1)p-R2-として記述され、及びR2は独立して選択される。
R 1 、R 2 、R 3
R1は、R10について定義されている通りである。R2は、R11について定義されている通りである。R3は、R12について定義されている通りである。
R 4
好ましくは、各R4は独立して、水素原子、C1～C24アルキル基、C2～C24アルケニル基、C2～C24アルキニル基、C6～C24アリール、C2～C24ヘテロアリール、C3～C24シクロアルキル基、C5～C24シクロアルケニル基、及びC12～C24シクロアルキニル基からなる群から選択される。
好ましい実施態様において、各R4は独立して、水素原子、C1～C12アルキル基、C2～C12アルケニル基、C2～C12アルキニル基、C6～C12アリール、C2～C12ヘテロアリール、C3～C12シクロアルキル基、C5～C12シクロアルケニル基、及びC12シクロアルキニル基からなる群から選択される。
好ましい実施態様において、各R4は独立して、水素原子、C1～C4アルキル基、C2～C4アルケニル基、C2～C4アルキニル基、C6アリール、C2～C6ヘテロアリール、C3～C8シクロアルキル基、C5～C8シクロアルケニル基、及びC8シクロアルキニル基からなる群から選択される。
好ましくは、水素原子でないところのR4基は、O、S、NR5、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましくは、水素原子でないところのR4基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、=O、=NR5、-SR5、C1～C24アルキル基、C2～C24アルケニル基、C2～C24アルキニル基、C6～C24アリール基、C2～C24ヘテロアリール基、C3～C24シクロアルキル基、C5～C24シクロアルケニル基、C12～C24シクロアルキニル基、C3～C24アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C24(ヘテロ)アリールアルキル基、C4～C24(ヘテロ)アリールアルケニル基、C4～C24(ヘテロ)アリールアルキニル基、C4～C24アルケニル(ヘテロ)アリール基、C4～C24アルキニル(ヘテロ)アリール基、C4～C24アルキルシクロアルキル基、C6～C24アルキルシクロアルケニル基、C13～C24アルキルシクロアルキニル基、C4～C24シクロアルキルアルキル基、C6～C24シクロアルケニルアルキル基、C13～C24シクロアルキニルアルキル基、C5～C24アルケニルシクロアルキル基、C7～C24アルケニルシクロアルケニル基、C14～C24アルケニルシクロアルキニル基、C5～C24シクロアルキルアルケニル基、C7～C24シクロアルケニルアルケニル基、C14～C24シクロアルキニルアルケニル基、C5～C24アルキニルシクロアルキル基、C7～C24アルキニルシクロアルケニル基、C14～C24アルキニルシクロアルキニル基、C5～C24シクロアルキルアルキニル基、C7～C24シクロアルケニルアルキニル基、C14～C24シクロアルキニルアルキニル基、C5～C24シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、C7～C24シクロアルケニル(ヘテロ)アリール基、C14～C24シクロアルキニル(ヘテロ)アリール基、C5～C24(ヘテロ)アリールシクロアルキル基、C7～C24(ヘテロ)アリールシクロアルケニル基、及びC14～C24(ヘテロ)アリールシクロアルキニル基からなる群から選択される1以上の置換基でさらに置換されていてもよく、ここで、該置換基は、O、S、NR5、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましくは、水素原子でないところのR4基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、=O、=NR5、-SR5、C1～C4アルキル基、C2～C4アルケニル基、C2～C4アルキニル基、C6アリール基、C2～C4ヘテロアリール基、C3～C4シクロアルキル基、C5-C4シクロアルケニル基、C12シクロアルキニル基、C3～C12アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C12(ヘテロ)アリールアルキル基、C4～C12(ヘテロ)アリールアルケニル基、C4～C12(ヘテロ)アリールアルキニル基、C4～C12アルケニル(ヘテロ)アリール基、C4～C12アルキニル(ヘテロ)アリール基、C4～C12アルキルシクロアルキル基、C6～C12アルキルシクロアルケニル基、C13-C12アルキルシクロアルキニル基、C4～C12シクロアルキルアルキル基、C6～C12シクロアルケニルアルキル基、C13シクロアルキニルアルキル基、C5～C12アルケニルシクロアルキル基、C7～C12アルケニルシクロアルケニル基、C14アルケニルシクロアルキニル基、C5～C12シクロアルキルアルケニル基、C7～C12シクロアルケニルアルケニル基、C14シクロアルキニルアルケニル基、C5～C12アルキニルシクロアルキル基、C7～C12アルキニルシクロアルケニル基、C14～C12アルキニルシクロアルキニル基、C5～C12シクロアルキルアルキニル基、C7～C12シクロアルケニルアルキニル基、C14シクロアルキニルアルキニル基、C5～C12シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、C7～C12シクロアルケニル(ヘテロ)アリール基、C14シクロアルキニル(ヘテロ)アリール基、C5～C12(ヘテロ)アリールシクロアルキル基、C7～C12(ヘテロ)アリールシクロアルケニル基、及びC14(ヘテロ)アリールシクロアルキニル基からなる群から選択される1以上の置換基でさらに置換されていてもよく、ここで、該置換基は、O、S、NR5、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましい実施態様において、R4置換基はヘテロ原子を含んでいない。好ましい実施態様において、R4基は置換されていない。
他の好ましい実施態様において、該R4基は、ヘテロ原子を含んでいない。
R 5
好ましくは、各R5は独立して、水素原子、C1～C8アルキル基、C2～C8アルケニル基、C2～C8アルキニル基、C6～C12アリール、C2～C12ヘテロアリール、C3～C8シクロアルキル基、C5～C8シクロアルケニル基、C3～C12アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C12(ヘテロ)アリールアルキル基、C4～C12アルキルシクロアルキル基、C4～C12シクロアルキルアルキル基、C5～C12シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、及びC5～C12(ヘテロ)アリールシクロアルキル基からなる群から選択され、ここで、水素原子でないところのR5基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、=O、=NH及び-SHからなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つO、S、NH、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましい実施態様において、R5基は置換されていない。他の好ましい実施態様において、該R5基はヘテロ原子を含んでいない。
部分Q、Q 1 、Q 2 、Q 3 、Q 4
好ましい実施態様において、gは、0～12、好ましくは0～10、より好ましくは0～8、なおより好ましくは1～6、最も好ましくは2～4、の範囲の整数である。他の好ましい実施態様において、gは0である。1つの化合物内のQ、Q1、Q2、Q3、及びQ4からなる群から選択される複数の部分が式(5)を満たす場合、各gは独立して選択される。好ましい実施態様において、hは0又は1である。1つの化合物内のQ、Q1、Q2、Q3、及びQ4からなる群から選択される2以上の部分が式(5)を満たす場合、各hは独立して選択される。好ましい実施態様において、部分Q、Q1、Q2、Q3、又はQ4に属する各fは、0～24、好ましくは1～12、より好ましくは1～6、なおより好ましくは1～3、の範囲から独立して選択される整数であり、最も好ましくは、fが0又は1である。好ましい実施態様において、fは好ましくは、12～24の整数である。他の好ましい実施態様において、fは1である。
好ましい実施態様において、-((R10)h-R11)f-(R10)h-R12基は、上に示されたRM基からの分子を満たす。
好ましい実施態様において、-((R10)h-R11)f-(R10)h-R12基は、RM基からの分子を満たし、ここで、ｆが１超である場合、例えば、-((R10)h-R11)f-1-(R10)h-R12の前に-(R10)h-R11-基が付けられて、-(R10)h-R11-((R10)h-R11)f-1-(R10)h-R12基を形成する。これは、繰り返し単位の書き方の定義に基づいていると理解され、すなわち、-((R10)h-R11)2-は最初に、R10、hの前に、-(R10)h-R11-(R10)h-R11-として記述され、及びR11は独立して、選択される。
式(14)
好ましい実施態様において、該活性剤は、下記の式(14)を満たすテトラジン、好ましくはその医薬的に許容される塩、である。
Figure 2022537543000058
ここで、Yaは、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、及びY7からなる群から選択される。
Figure 2022537543000059
ここで、Ybは、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、水素原子、X47、及び-(SP)D-R87からなる群から選択され；ここで、Dは0又は1であり；ここで、YaがY6である場合、Ybは水素原子であり、ここで、各Q1及びQ5は個々に、X45、水素原子、X47、及び-(SP)D-R87からなる群から選択され；ここで、各Q2及びQ4は個々に、X46、水素原子、X47、及び-(SP)D-R87からなる群から選択され；ここで、各Q3は個々に、水素原子、X47、及び-(SP)D-R87からなる群から選択され；ここで、好ましくは、式(14)の化合物は、少なくとも1つのX45又はX46基を含み、ここで、各X45は個々に、N(X50)2、C(X51)2N(X50)2、NX50C(O)X51、NX50C(S)X51、OH、SH、C(O)OH、C(S)OH、C(O)SH、C(S)SH、NX50C(O)OX51、NX50C(S)OX51、NX50C(O)SX51、NX50C(S)SX51、NX50C(O)N(X51)2、NX50C(S)N(X51)2、NX50SO2X51、NX50SO3X51、NX50OX51、SO3H、及びPO3H2からなる群から選択され；ここで、各X46は個々に、N(X50)2、C(X51)2N(X50)2、NX50C(O)X51、NX50C(S)X51、OH、SH、C(O)OH、C(S)OH、C(O)SH、C(S)SH、NX50C(O)OX51、NX50C(S)OX51、NX50C(O)SX51、NX50C(S)SX51、NX50C(O)N(X51)2、NX50C(S)N(X51)2、NX50SO2X51、NX50SO3X51、NX50OX51、SO3H、及びPO3H2からなる群から選択され；ここで、各X50及びX51は個々に、水素原子、X48、及び-(SP)D-R87からなる群から選択され；ここで、各X48は独立して、好ましくは、水素原子、C1～C4アルキル基、C2～C4アルケニル基、及びC4～6(ヘテロ)アリール基からなる群から選択され；ここで、X48について、上記の、アルキル基、アルケニル基、及び(ヘテロ)アリール基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、=O、-SH、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、及び-NO2からなる基から選択される部分で置換されていてもよく、且つ-O-、-S-、-NH-、-P-及び-Si-からなる群から選択される2つ以下のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、各X47は、-F、-Cl、-Br、-I、-OX49、-N(X49)2、-SO3、-PO3 - 、-NO2、-CF3、-SX49、S(=O)2N(X49)2、OC(=O)X49、SC(=O)X49、OC(=S)X49、SC(=S)X49、NX49C(=O)-X49、NX49C(=S)-X49、NX49C(=O)O-X49、NX49C(=S)O-X49、NX49C(=O)S-X49、NX49C(=S)S-X49、OC(=O)N(X49)2、SC(=O)N(X49)2、OC(=S)N(X49)2、SC(=S)N(X49)2、NX49C(=O)N(X49)2、NX49C(=S)N(X49)2、C(=O)X49、C(=S)X49、C(=O)N(X49)2、C(=S)N(X49)2、C(=O)O-X49、C(=O)S-X49、C(=S)O-X49、C(=S)S-X49、-S(O)X49、-S(O)2X49、NX49S(O)2X49、-ON(X49)2、-NX49OX49、C1～C8アルキル基、C2～C8アルケニル基、C2～C8アルキニル基、C6～C12アリール、C2～C12ヘテロアリール、C3～C8シクロアルキル基、C5～C8シクロアルケニル基、C3～C12アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C12(ヘテロ)アリールアルキル基、C4～C12アルキルシクロアルキル基、C4～C12シクロアルキルアルキル基、C5～C12シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、及びC5～C12(ヘテロ)アリールシクロアルキル基からなる群から選択され、ここで、上記の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、アルキル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリールアルキル基、アルキルシクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、及び(ヘテロ)アリールシクロアルキル基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OX49、-N(X49)2、-SO3X49、-PO3(X49)2、-PO4(X49)2、-NO2、-CF3、=O、=NX49、及び-SX49からなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つO、S、NX49、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよく；ここで、X49は、水素原子、C1～C8アルキル基、C2～C8アルケニル基、C2～C8アルキニル基、C6～C12アリール、C2～C12ヘテロアリール、C3～C8シクロアルキル基、C5～C8シクロアルケニル基、C3～C12アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C12(ヘテロ)アリールアルキル基、C4～C12アルキルシクロアルキル基、C4～C12シクロアルキルアルキル基、C5～C12シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、及びC5～C12(ヘテロ)アリールシクロアルキル基からなる群から選択され、ここで、水素原子でないところのX49基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、=O、=NH、及び-SHからなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つO、S、NH、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよく、Q1、Q2、Q3、Q4、及びQ5のうちの、好ましくは2つ以下、より好ましくは1つ以下、がR87であり；ここで、式(14)に従う化合物は好ましくは、各夫々について、4以下のR87基、より好ましくは2つ以下のR87基、最も好ましくは1つ以下のR87を含み；ここで、式(14)に従う化合物は好ましくは、少なくとも1つのR87を含み；ここで、好ましくは、各夫々のYa及びYbについて、Q1、Q2、Q3、Q4、及びQ5のうちの3つ以下、より好ましくは2つ以下、は水素原子でなく；ここで、好ましくは、各夫々のYa及びYbについて、Q1、Q2、Q3、Q4、及びQ5のうちの2つ以下はX45又はX46であり、ここで、好ましくは、Ya及びYbの両方が、少なくとも1つのX45又はX46を含み、ここで、好ましくは、Ya及びYbの両方が、1つのX45又はX46を含み、ここで、Ya及びYbの両方が、1つのX45又はX46を含み、ここで、Yaに含まれるX45が、Ybに含まれるX45と同じであり、及び／又はYaに含まれるX46が、Ybに含まれるX46と同じであり、ここで、好ましくは、Ya及びYbは、両方とも独立して選択されたY1、又は両方とも独立して選択されたY2、又は両方とも独立して選択されたY3、又は両方とも独立して選択されたY4、又は両方とも独立して選択されたY5、又は両方とも独立して選択されたY7、である。
好ましい実施態様において、式(14)におけるQ1がX47又は-(SP)D-R87である場合、Q1について、X47及び-(SP)D-R87はX45の定義に従う基でない。好ましい実施態様において、式(14)において、Q5がX47又は-(SP)D-R87である場合、Q5について、X47及び-(SP)D-R87は、X45の定義に従う基でない。好ましい実施態様において、式(14)において、Q2がX47又は-(SP)D-R87である場合、Q2について、X47及び-(SP)D-R87は、X46の定義に従う基でない。好ましい実施態様において、式(14)において、Q4がX47又は-(SP)D-R87である場合、Q4について、X47及び-(SP)D-R87は、X46の定義に従う基でない。
好ましい実施態様において、YaはYbに等しい。
好ましい実施態様において、YaはY1、Y2、Y3、Y4又はY5から選択され、及びYbは水素原子、X47又は-(SP)D-R87である。好ましい実施態様において、YaはY1、Y2、Y3、Y4又はY5から選択され、及びYbは水素原子である。好ましい実施態様において、該式(14)に従う化合物は、-(SP)D-R87を含まない。
好ましい実施態様において、X50は水素原子である。
好ましい実施態様において、X45又はX46がN(X50)2である場合、1つのX50は水素原子であり、及び1つのX50はX48又は-(SP)D-R87である。
好ましい実施態様において、式(14)は、X46を含まない。好ましい実施態様において、式(14)における両方のQ1はX45である。好ましい実施態様において、式(14)における両方のQ2はX46である。好ましい実施態様において、式(14)における両方のQ5はX45である。好ましい実施態様において、式(14)における両方のQ4はX46である。
X 45
好ましい実施態様において、各X45は個々に、N(X50)2、NX50C(O)X51、NX50C(S)X51、OH、SH、NX50C(O)OX51、NX50C(S)OX51、NX50C(O)SX51、NX50C(S)SX51、NX50C(O)N(X51)2、NX50C(S)N(X51)2、NX50SO2X51、NX50SO3X51、NX50OX51からなる群から選択される。
好ましい実施態様において、各X45は個々に、N(X50)2、NX50C(O)X51、NX50C(S)X51、OH、及びSHからなる群から選択される。
好ましい実施態様において、各X45は個々に、NX50C(O)OX51、NX50C(S)OX51、NX50C(O)SX51、NX50C(S)SX51、NX50C(O)N(X51)2、NX50C(S)N(X51)2、NX50SO2X51、NX50SO3X51、NX50OX51からなる群から選択される。
好ましい実施態様において、X45は、NHX50、C(X51)2NH2、CHX51NH2、CH2N(X50)2、CH2NHX50、NHC(O)X51、NHC(S)X51、OH、及びSHからなる群から選択される。
好ましい実施態様において、X45はNHX50である。好ましい実施態様において、X45はC(X51)2NH2である。好ましい実施態様において、X45はCHX51NH2である。好ましい実施態様において、X45はCH2N(X50)2である。好ましい実施態様において、X45はCH2NHX50である。好ましい実施態様において、X45はNH2である。好ましい実施態様において、X45はCH2NH2である。好ましい実施態様において、X45はNHC(O)X51である。好ましい実施態様において、X45はNHC(S)X51である。好ましい実施態様において、X45はOHである。好ましい実施態様において、X45はSHである。
X 46
好ましい実施態様において、X46は個々に、N(X50)2、NX50C(O)X51、NX50C(O)OX51、及びNX50C(O)N(X51)2からなる群から選択される。好ましい実施態様において、X46は、N(X50)2及びNX50C(O)X51からなる群から選択される。好ましい実施態様において、X46は、NHX50及びNHC(O)X51からなる群から選択される。好ましい実施態様において、X46は、NHX50である。好ましい実施態様において、X46はNH2である。好ましい実施態様において、X46はNHC(O)X51である。
X 47
好ましい実施態様において、各X47は個々に、F、-OH、-NH2、-SO3 - 、-NO2、-CF3、-SH、C1～C6アルキル基、C6アリール基、C4～C5ヘテロアリール基、C5～C8アルキル(ヘテロ)アリール基、C5～C8(ヘテロ)アリールアルキル基、C4～C8アルキルシクロアルキル基、及びC4～C8シクロアルキルアルキル基からなる群から選択される。より好ましい実施態様において、各X47は個々に、F、-SO3 - 、-NO2、-CF3、C1～C6アルキル基、C6アリール基、C4～C5ヘテロアリール基、C5～C8アルキル(ヘテロ)アリール基、C5～C8(ヘテロ)アリールアルキル基、C4～C8アルキルシクロアルキル基、及びC4～C8シクロアルキルアルキル基からなる群から選択される。好ましい実施態様において、該X47置換基はヘテロ原子を含まない。好ましい実施態様において、該X47基は置換されていない。他の好ましい実施態様において、該X47基はヘテロ原子を含まない。
X 48
好ましい実施態様において、各X48は独立して、水素原子、C1～C4アルキル基、C2～C4アルケニル基、及びC4～6(ヘテロ)アリール基からなる群から選択される。X48について、上記の、アルキル基、アルケニル基、及び(ヘテロ)アリール基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、=O、-SH、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、及び-NO2からなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つ-O-、-S-、-NH-、-P-及び-Si-からなる群から選択される2つ以下のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよい。
好ましい実施態様において、X48はC1～C4アルキルである。好ましい実施態様において、該X48置換基はヘテロ原子を含まない。好ましい実施態様において、該X48基は置換されていない。他の好ましい実施態様において、該X48基はヘテロ原子を含まない。
X 49
好ましい実施態様において、X49は、水素原子、C1～C8アルキル基、C2～C8アルケニル基、C2～C8アルキニル基、C6～C12アリール、C2～C12ヘテロアリール、C3～C8シクロアルキル基、C5～C8シクロアルケニル基、C3～C12アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C12(ヘテロ)アリールアルキル基、C4～C12アルキルシクロアルキル基、C4～C12シクロアルキルアルキル基、C5～C12シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、及びC5～C12(ヘテロ)アリールシクロアルキル基からなる群から選択され、ここで、水素原子でないところのX49基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、=O、=NH、及び-SHからなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つO、S、NH及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましい実施態様において、X49は、水素原子、C1～C4アルキル基、C2～C4アルケニル基、C2～C4アルキニル基、C6～C8アリール、C2～C8ヘテロアリール、C3～C6シクロアルキル基、C5～C6シクロアルケニル基、C3～C10アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C10(ヘテロ)アリールアルキル基、C4～C8アルキルシクロアルキル基、C4～C8シクロアルキルアルキル基、C5～C10シクロアルキル(ヘテロ)アリール基、及びC5～C10(ヘテロ)アリールシクロアルキル基からなる群から選択され、ここで、水素原子でないところのX49基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、=O、=NH、及び-SHからなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つO、S、NH、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい。
好ましい実施態様において、該X49置換基はヘテロ原子を含まない。好ましい実施態様において、該X49基は置換されていない。他の好ましい実施態様において、該X49基はヘテロ原子を含まない。
X 50
好ましい実施態様において、各X50は個々に、水素原子、X48、及び-(SP)D-R87からなる群から選択される。好ましい実施態様において、X50はX48である。好ましい実施態様において、X50は-(SP)D-R87である。好ましい実施態様において、X50はHである。
X 51
好ましい実施態様において、各X51は個々に、水素原子、X48、及び-(SP)D-R87からなる群から選択される。好ましい実施態様において、X51はX48である。好ましい実施態様において、X51は-(SP)D-R87である。好ましい実施態様において、X51はHである。
Q 1
好ましい実施態様において、式(14)におけるQ1は、水素原子、X47、及び-(SP)D-R87からなる群から選択される。好ましい実施態様において、式(14)におけるQ1は水素原子である。好ましい実施態様において、式(14)におけるQ1はX47である。好ましい実施態様において、式(14)におけるQ1は-(SP)D-R87であり、及び好ましくは、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、及びQ10は、X45、X46、又は水素原子である。
Q 2
好ましい実施態様において、式(14)におけるQ2は、水素原子、X47、及び-(SP)D-R87からなる群から選択される。好ましい実施態様において、式(14)におけるQ2は水素原子である。好ましい実施態様において、式(14)におけるQ2はX47である。好ましい実施態様において、式(14)におけるQ2は-(SP)D-R87であり、及び好ましくは、Q1、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、及びQ10は、X45、X46、又は水素原子である。
Q 3
好ましい実施態様において、式(14)におけるQ3は、水素原子、X47、及び-(SP)D-R87からなる群から選択される。好ましい実施態様において、式(14)におけるQ3は水素原子である。好ましい実施態様において、式(14)におけるQ3はX47である。好ましい実施態様において、式(14)におけるQ3は-(SP)D-R87であり、及び好ましくは、Q1、Q2、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、及びQ10は、X45、X46、又は水素原子である。
Q 4
好ましい実施態様において、式(14)におけるQ4は、水素原子、X47、及び-(SP)D-R87からなる群から選択される。好ましい実施態様において、式(14)におけるQ4は水素原子である。好ましい実施態様において、式(14)におけるQ4はX47である。好ましい実施態様において、式(14)におけるQ4は-(SP)D-R87であり、及び好ましくは、Q1、Q2、Q3、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9及びQ10は、X45、X46、又は水素原子である。
Q 5
好ましい実施態様において、式(14)におけるQ5は、水素原子、X47、及び-(SP)D-R87からなる群から選択される。好ましい実施態様において、式(14)におけるQ5は水素原子である。好ましい実施態様において、式(14)におけるQ5は、X47である。好ましい実施態様において、Q5は-(SP)D-R87であり、及び好ましくは、Q1、Q2、Q3、Q4、Q6、Q7、Q8、Q9及びQ10は、X45、X46、又は水素原子である。
Q 6
好ましい実施態様において、式(14)におけるQ6は、水素原子、X47、及び-(SP)D-R87からなる群から選択される。好ましい実施態様において、式(14)におけるQ6は、水素原子である。好ましい実施態様において、式(14)におけるQ6は、X47である。好ましい実施態様において、式(14)におけるQ6は-(SP)D-R87であり、及び好ましくは、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q7、Q8、Q9、及びQ10は、X45、X46、又は水素原子である。
Q 7
好ましい実施態様において、式(14)におけるQ7は、水素原子、X47、及び-(SP)D-R87からなる群から選択される。好ましい実施態様において、式(14)におけるQ7は水素原子である。好ましい実施態様において、式(14)におけるQ7はX47である。好ましい実施態様において、式(14)におけるQ7は-(SP)D-R87であり、及び好ましくは、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q8、Q9、及びQ10は、X45、X46、又は水素原子である。
Q 8
好ましい実施態様において、式(14)におけるQ8は、水素原子、X47、及び-(SP)D-R87からなる群から選択される。好ましい実施態様において、式(14)におけるQ8は水素原子である。好ましい実施態様において、式(14)におけるQ8はX47である。好ましい実施態様において、式(14)におけるQ8は-(SP)D-R87であり、及び好ましくは、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q9、及びQ10は、X45、X46、又は水素原子である。
Q 9
好ましい実施態様において、式(14)におけるQ9は、水素原子、X47、及び-(SP)D-R87からなる群から選択される。好ましい実施態様において、式(14)におけるQ9は水素原子である。好ましい実施態様において、式(14)におけるQ9はX47である。好ましい実施態様において、式(14)におけるQ9は-(SP)D-R87であり、及び好ましくは、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、及びQ10は、X45、X46、又は水素原子である。
Q 10
好ましい実施態様において、式(14)におけるQ10は、水素原子、X47、及び-(SP)D-R87からなる群から選択される。好ましい実施態様において、式(14)におけるQ10は水素原子である。好ましい実施態様において、式(14)におけるQ10はX47である。好ましい実施態様において、式(14)におけるQ10は-(SP)D-R87であり、及び好ましくは、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、及びQ9は、X45、X46、又は水素原子である。
R 87
好ましくは、R87は、少なくとも100Da、より好ましくは少なくとも200Da、より好ましくは少なくとも300Da、より好ましくは少なくとも400Da、より好ましくは少なくとも500Da、及び最も好ましくは少なくとも1kDa、の分子量を有する。
好ましくは、R87は、100kDa以下、より好ましくは75kDa以下、より好ましくは50kDa以下、より好ましくは25kDa以下、より好ましくは10kDa以下、最も好ましくは3kDa以下、の分子量を有する。
好ましくは、R87は、100Da～3000Daの範囲の分子量を有する。好ましくは、R87は、少なくとも60kDa、好ましくは少なくとも100kDa、好ましくは少なくとも200kDa、最も好ましくは少なくとも500kDa、の範囲の分子量を有する。
好ましい実施態様において、R87は、ポリマー、より好ましくはポリエチレングリコール、である。他の好ましい実施態様において、R87は炭水化物である。他の好ましい実施態様において、R87は、ペプチド又はタンパク質、より好ましくは抗体、である。
本発明に関連するR87は好ましくは、式(4)、式(4a)及び式(6)～式(14)のうちのいずれか1つによる化合物の薬物動態を調節する部分であることが理解されるであろう。従って、好ましくは、R87は薬物動態調節化部分(pharmacokinetics-modulating moiety)(PK部分)である。R87の機能は、該化合物のクリアランスを遅延すること、該化合物の分布の容積に影響を与えること(例えば、分布の容積を減少させること又は増加させること)、該化合物の生体内分布に影響を与えること、トリガーとの反応を介して空間的制御を達成すること、該化合物の代謝に影響を与えること(より特には回避すること)、及び／又は組織への該化合物の(望ましくない)付着又は(望ましくない)取り込みに影響を与えること(より具体的には回避すること)を包含するが、これらに限定されない。当業者は、そのような基、及びこれらを合成する方法を十分に知っている。
好ましい実施態様において、R87は、血液循環時間を増加させ、トリガーとの反応時間を増加させる為に役立つ。
好ましい実施態様において、R87は、本発明のジエノフィルと、式(4)、式(4a)及び式(6)～式(14)のうちのいずれか1つに従う化合物との間の反応生成物の薬物動態を調節する為に役立つ。
理論によって束縛されることは望まないが、生体直交反応における式(4)、式(4a)及び式(6)～式(14)のうちのいずれか1つに従う化合物のテトラジン部分の機能及び性能は、R87の性質によって有意に影響されないと信じられている。
好ましい実施態様において、各PK部分は個々に、生体分子、ポリマー、ペプチド、ペプトイド、デンドリマー、タンパク質、炭水化物、オリゴヌクレオチド、オリゴ糖、アプタマー、ステロイド、脂質、アルブミン、アルブミン結合部分、色素部分、蛍光部分、画像化プローブ、及び標的化剤(TT)からなる群から選択され；並びに、ここで、R87は、スペーサー(SP)を介してテトラジンに結合されていてもよい。典型的に、R87としての適切なポリマーはポリエチレングリコール(PEG)である。そのような好適なPEGは、2～4000の範囲の繰り返し単位の数を有するPEG、及び200Da～100,000Daの範囲の分子量を有するPEGを包含する。
好ましい実施態様において、R87は、式(5)に従う部分である。
好ましい実施態様において、R87は、式(5)に従う部分であり、且つ例えば、R87と、式(4)、式(4a)及び式(6)～式(14)のうちのいずれか1つの部分Ya又はYbの残部との間のスペーサーSPなしに、式(4)、式(4a)及び式(6)～式(14)のうちのいずれか1つに従って化合物の残部に直接的に連結されている。
好ましい実施態様において、R87は、式(5)に従う部分であり、且つ例えばR87と、式(4)、式(4a)及び式(6)～(14)のうちのいずれか1つの部分Ya又はYbの残部との間のスペーサーSPなしに、式(4)、式(4a)及び式(6)～(14)のうちのいずれか1つに従って化合物の残部に直接的に連結されており、且つX45又はX46のアミン官能基に付着されている場合、式(5)におけるzは0でない。
好ましい実施態様において、R87は、本明細書に定義されているスペーサーSPを介して式(4)、式(4a)及び式(6)～(14)のうちのいずれか1つに従う化合物の残部に連結されている。
好ましい実施態様において、R87は、任意的に本明細書に定義されているスペーサーSPを介して、式(4)、式(4a)及び式(6)～(14)のうちのいずれか1つに従う化合物の残部に連結されており、及び各R87基は個々に、生体分子、ポリマー、ペプチド、ペプトイド、デンドリマー、タンパク質、炭水化物、オリゴヌクレオチド、オリゴ糖、脂質、ミセル、リポソーム、ポリマーソーム、粒子、ナノ粒子、マイクロ粒子、ビーズ、ゲル、樹脂、金属錯体、有機金属部分、アルブミン、アルブミン結合部分、色素部分、蛍光部分、画像化プローブ、及び標的化剤(TT)からなる群から選択される。
好ましい実施態様において、本発明の化合物の1以上のコピー、すなわちテトラジン、は、ゲル、樹脂、ポリマーであるR87基にコンジュゲートされうる。
好ましい実施態様において、本発明の化合物の1以上のコピーは、プロドラッグ及び体内の選択された位置を選択的に活性化する為の標的化剤であるR87にコンジュゲートされうる。
好ましい実施態様において、本発明の化合物の1以上のコピーは、細胞内プロドラッグに到達する為に、膜転位部分(例えば、アダマンチン(adamantine)、ポリリジン/アルギニン、TAT、ヒトラクトフェリン)であるR87にコンジュゲートされうる。そのような部分に関する例示的な参考文献は、下記を包含する：Trends in Biochemical Sciences，2015,．40，12，749；J．Am．Chem．Soc．2015，137，12153-12160；Pharmaceutical Research，2007，24，11，1977。
細胞環境、例えばイン・ビボ、における用途に関して、トリガー-コンストラクトの位置(例えば、細胞の内側又は細胞の外側)に応じて、該活性剤は、このトリガー-コンストラクトに効率的に到達出来るように設計されている。それ故に、該活性剤は例えば、そのlog P値、その反応性、又はその電荷を変化させることによって調整することができ、且つこれは任意的に、R87によって達成されることができる。
1つの好ましい実施態様に従うと、該活性剤は、1つのR87に結合されていてもよい、複数のテトラジンを含む多量体化合物であることができる。これらの多量体化合物は、生体分子、ペプチド、ペプトイド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、オリゴ糖、ポリマーソーム、ビーズ、ゲル、ポリマー、デンドリマー、リポソーム、ミセル、粒子、ナノ粒子、マイクロ粒子、ポリマー粒子、又は他のポリマーコンストラクトであることができるがこれらに限定されない。
好ましい実施態様において、本発明のテトラジン化合物は、R87の代わりに画像化部分を含む。他の実施態様において、R87は、画像化部分であり、又は該画像化部分を含む。この好ましい実施態様において、該画像化部分は、R87と同じ様式で、本発明の化合物の残部に結合される。この実施態様において、87は画像化部分に等しい。好ましい実施態様において、本発明の化合物は、1以上の画像化部分と1以上のR87基とを含むことができる。
好ましい実施態様において、R87は、画像化部分であり、又は該画像化部分を含む。好ましい画像化部分は、放射性核種-キレート錯体、放射性標識化された分子(例えば、18F、124Iで)、及び蛍光色素である。好ましい実施態様において、R87は、少なくとも1つの18F同位体同位体を含む画像化部分である。
好ましい実施態様において、R87は、キレート化部分、好ましくは、本明細書において記載されているキレート化部分、を含む。
好ましい実施態様において、R87は、2～200、特に2～113，好ましくは2～50、より好ましくは2～24、より好ましくは2～12、の繰り返し単位で変わる、アミノ酸、ヌクレオシド、ヌクレオチド、炭水化物、及びバイオポリマーフラグメント、例えばオリゴペプチド若しくはポリペプチド、オリゴペプトイド若しくはポリペプトイド、又はオリゴペプチド若しくはポリペプチド、又はオリゴ炭水化物若しくはポリ炭水化物、オリゴヌクレオチド、を包含するが、これらに限定されない。
該活性剤が細胞外分布容積を有することが必要とされる実施態様において、該活性剤のLog Pは、2以下、好ましくは1以下、より好ましくは0以下、さらにより好ましくは－1以下、であることが好ましい。
該活性剤が細胞内分布容積を有することが必要とされる実施態様において、該活性剤のLog Pが、少なくとも－1、好ましくは少なくとも0、より好ましくは少なくとも1、なおより好ましくは少なくとも2、であることが好ましい。
該活性剤が細胞外分布容積を有することが必要とされる実施態様において、該活性剤が、pH7で負の正味電荷を有することが好ましい。
該活性剤が細胞内分布容積を有することが必要とされる実施態様において、該活性剤が、1000Da未満、好ましくは500Da未満、の分子量を有することが好ましい。
該活性剤が細胞外分布容積を有することが必要とされる実施態様において、該活性剤が、500Da超、好ましくは1kDa超、より好ましくは2kDa超、の分子量を有することが好ましい。
該活性剤が循環からの遅い又は非効率的な血管外漏出を有することが必要とされる実施態様において、該活性剤が、5kDa超、好ましくは60Da超、より好ましくは150Da超、なおより好ましくは500kDa超、の分子量を有することが好ましい。
好ましい実施態様において、R87はポリマーである。これは、2～200、特に2～113，好ましくは2～50、より好ましくは2～24、より好ましくは2～12、の繰り返し単位で変わる、直鎖状又は分岐状のポリアルキレングリコール、例えばポリエチレングリコール(PEG)鎖又はポリプロピレングリコール(PPG)鎖、を包含する。ポリアルキレングリコール、例えばPEGポリマー及びPPGポリマー、が該ポリマー鎖の一方の端を介してのみ結合されている場合、もう一方の端は-OCH3、-OCH2CH3、OCH2CH2CO2Hで終端されていることが好ましい。
他のポリマー性のR87基は、ポリマー及びコポリマー、例えば、ポリ-(2-オキサゾリン)、ポリ(N-(2-ヒドロキシプロピル)メタクリルアミド)(HPMA)、ポリ乳酸(PLA)、ポリ乳酸-グリコール酸(PLGA)、ポリグルタミン酸(PG)、デキストラン、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリ(1-ヒドロキシメチルエチレンヒドロキシメチル-ルホルマール)(PHF)、を包含する。他の例示的なポリマーは、多糖類、糖多糖類、糖脂質、ポリグリコシド、ポリアセタール、ポリケタール、ポリアミド、ポリエーテル、ポリエステルである。使用されることができる天然に生じる多糖類は、セルロース、アミロース、デキストラン、デキストリン、レバン、フコイダン、カラギーナン(carraginan)、イヌリン、ペクチン、アミロペクチン、グリコーゲン、リキセナン、アガロース、ヒアルロナン、コンドロイチン硫酸、デルマタン硫酸、ケラタン硫酸、アルギン酸、及びヘパリンである。なお例示的な他の実施態様において、該ポリマーは、ポリアセタール／ポリケタールと、ポリアクリレート、ポリビニルポリマー、ポリエステル、ポリオルトエステル、ポリアミド、オリゴペプチド、ポリペプチド、及びそれらの誘導体からなる群から選択される親水性ポリマーとのコポリマーである。例示的な好ましいポリマー性のR87基は、PEG、HPMA、PLA、PLGA、PVP、PHF、デキストラン、オリゴペプチド、及びポリペプチドである。
本発明の幾つかの観点において、ポリマー性のR87基は、2～200kDa、2～100kDa、2～80kDa、2～60kDa、2～40kDa、2～20kDa、3～15kDa、5～10kDa、500ダルトン～5kDa、の範囲の分子量を有する。
他の例示的なR87基は、デンドリマー、例えば、ポリ(プロピレンイミン)(PPI)デンドリマー、PAMAMデンドリマー、及びグリコールに基づくデンドリマー、である。
好ましい実施態様において、本発明のテトラジン化合物は、R87の代わりに薬剤DDを含む。この好ましい実施態様において、該薬剤は、R87と同じ様式において、本発明の化合物の残部に結合される。この実施態様において、R87は薬剤に等しい。好ましい実施態様において、本発明の該化合物は、1以上の薬剤と1以上のR87基とを含むことができる。好ましい実施態様において、該薬剤は、テトラジンとトリガーとの反応に応じて、薬剤になるプロドラッグである。好ましい実施態様において、該薬剤は、治療用放射性核種、好ましくは放射性金属キレート錯体、を含む部分である。他の好ましい実施態様において、治療用放射性核種を含む該部分は、131Iを含む有機分子である。
好ましい実施態様において、本発明のテトラジン化合物は、R87の代わりに画像化部分を含む。他の実施態様において、R87は、画像化部分であり、又は該画像化部分を含む。イン・ビボでのプロドラッグ活性化の文脈において、画像化部分を含むテトラジン活性剤は、プロドラッグを活性化する為に、且つ同時に、プロドラッグ活性化の程度を測定する為に使用される。この好ましい実施態様において、該画像化部分は、R87と同じ様式において、本発明の化合物の残部に結合される。この実施態様において、R87は画像化部分に等しい。好ましい実施態様において、本発明の化合物は、1以上の画像化部分と、1以上のR87基とを」含むことができる。
好ましい画像化部分は、診断用放射性核種、例えば、放射性核種-キレート錯体、放射性標識化された分子(例えば、18F、124Iで)、及び蛍光色素、を含む部分である。
好ましい実施態様において、R87は、少なくとも1つの18F同位体を含む画像化プローブであり、又は該画像化プローブを含む。
好ましい実施態様において、R87はRM基に等しい。
好ましい実施態様において、R87は、血液循環時間を増加させ、トリガーとの反応時間を増加させる為に役立つ。
該活性剤が細胞外分布容積を有することが必要とされる実施態様において、該活性剤のLog Pは、2以下、好ましくは1以下、より好ましくは0以下、さらにより好ましくは－1以下、であることが好ましい。
該活性剤が細胞内分布容積を有することが必要とされる実施態様において、該活性剤のLog Pが、少なくとも－1、好ましくは少なくとも0、より好ましくは少なくとも1、なおより好ましくは少なくとも2、であることが好ましい。
該活性剤が細胞外分布容積を有することが必要とされる実施態様において、該活性剤が、pH7で負の正味電荷(negative net charge)を有することが好ましい。
該活性剤が細胞内分布容積を有することが必要とされる実施態様において、該活性剤が、1000Da未満、好ましくは500Da未満、の分子量を有することが好ましい。
該活性剤が細胞外分布容積を有することが必要とされる実施態様において、該活性剤が、500Da超、好ましくは1kDa超、より好ましくは2kDa超、の分子量を有することが好ましい。
該活性剤が循環からの遅い又は非効率的な血管外漏出を有することが必要とされる実施態様において、該活性剤が、5kDa超、好ましくは60Da超、より好ましくは150Da超、なおより好ましくは500kDa超、の分子量を有することが好ましい。
該活性剤が細胞透過性でない好ましい実施態様において、R87は、タンパク質又はポリマーである。
好ましい実施態様において、該R87は、その大きなサイズの為に及び／又はクリアランス指示基(clearance-directing group)の存在によって、血液から標的組織への活性剤の血管外漏出を減少させる。例えば、PLGAマイクロ粒子であるところのR87は、循環中の投与剤との効率的なIEDDA反応を可能にするか、腫瘍組織内への活性剤の効率的な血管外漏出を妨げ、肝臓による迅速なクリアランスを結果として生じる。同様に、肝臓による迅速な取り込みを確実にする為に約10個のガラクトース部分(すなわち、クリアランス指示基)で修飾されたアルブミンタンパク質であるところのR87は、腫瘍組織内への血管外漏出を模倣することなく又は最小限で、血液中での効率的なIEDDA反応を提供する。[Rossin et al J．Nucl．Med．2013，4，11，1989-1995]が参照される。同様に、R87は、血液中と腫瘍組織内でIEDDA反応を促進する為のクリアランス指示基を含む小さな部分であることができる。
逆に、全身の細胞外標識切断が望まれる場合、R87は20又は40kDaのPEG若しくはアルブミン、又は循環中の長期保持を保証するアルブミン結合部分であることができ、任意的に、EPRに基づく腫瘍組織のターゲティングと組み合わせられてもよい。
一つの実施態様において、該投与剤は、所与の細胞集団について、細胞表面分子、例えば細胞表面の受容体又は抗原、と特異的に結合又は複合体を形成する。該受容体と特異的に結合すること又は該受容体と複合体を形成することに続いて、該細胞は投与剤の取り込みを許容し、それは次に、該細胞に内在化する。その後投与された活性剤は次に、該細胞に入り、そして、該投与剤を切断し、該細胞内に標識を放出する。他の実施態様において、該投与剤は特異的に、所与の細胞集団について、細胞表面分子、例えば細胞表面受容体又は抗原、と特異的に結合又は複合体を形成する。該受容体に特異的に結合した後又は複合体を形成した後、該細胞は該投与剤の取り込みを許容しない。その後投与された活性剤は、該細胞の外側にある投与剤を切断するであろう。
同じ又は異なる一次標的の連続的な画像化手順を中心とする画像サイクリングの実施態様において、該活性剤が全身的に(すなわち、全身で)作用することが好ましい。他の画像サイクリングの実施態様において、該活性剤は、TTであり且つ画像化されている一次標的として該標識を選択的に切断するところのR87を含むことが好ましい。
治療的使用
好ましい実施態様において、該化合物、組み合わせ物及びキットは、医薬品として使用する為のものである。代替的には、該化合物、組み合わせ物及びキットは、患者を処置する為の方法において使用され、該方法は、化合物、組み合わせ物及びキットに含まれている化合物を対象に投与することを含む。
プロドラッグの構成及び使用
プロドラッグは、薬剤とTCOのコンジュゲートであり、且つTCOからのコンストラクトAの放出後に治療作用を高めることができる薬剤を含む。そのようなプロドラッグは、疾患標的に対する特異性を有していてもよい。
式19を参照すると、各コンストラクトA及び各コンストラクトBは独立して、薬剤、標的化剤及びマスキング部分からなる群から選択され、但し、少なくとも１つの薬剤が式(19)の構造中に含まれている。
好ましい実施態様において、CAは薬剤DDである。好ましい実施態様において、CBが標的化剤又はマスキング部分である場合、CAはDDである。好ましい実施態様において、CBがDDである場合、CAは、マスキング部分又は標的化剤である。好ましい実施態様において、CAがDDである場合、DDは、スペーサーSPを介して、TR又はLCに結合されていない。好ましい実施態様において、1以下のCBが式(19)の構造内に含まれている。好ましい実施態様において、トリガー(TR)切断は、１つのCBからの１つのCAの切断を結果として生じる。他の実施態様において、トリガー切断は、１つのLCが2つのCA部分に結合される場合に、別のCAからの1つのCAの切断を結果として生じ、ここで、一方又は両方のCAは、ジエンとの反応に応じてトリガーから放出されることができ、及びここで、一方のCAは、TT又はMMであり、且つもう一方はDDである。任意的に、1以上のCBが追加的に存在されることが、且つ独立して、TT/MM又は薬剤にすることができる。好ましい実施態様において、トリガー切断は、2以上のCBからの1つのCAの切断を結果として生じる。好ましい実施態様において、トリガー切断は、2以上のCAからの１つのCBの切断を結果として生じる。好ましい実施態様において、該トリガーは、1つのCA及び1つのCBのみに結合されている。他の好ましい実施態様では、該トリガーは2つのCA部分に結合されており、且つCB部分に結合されていない。他の好ましい実施態様において、該トリガーは1つのCA部分に結合されており、且つCB部分に結合されていない。他の好ましい実施態様において、該ジエノフィルはCB部分を含まない。
好ましい実施態様において、TT又はMMからのDDの効率的な切断を保証する為に、DDがTT又はMMから放出され、X1～X5を介してトリガーに結合された複数のCB部分がある場合、これらのCB部分は全て、集合的にTT／MM又はDDのいずれかである。X1～X5を介して結合された複数のCBとLCを介して結合された1つのCBとがある場合、LCを介して結合されたCBは独立して、X1～X5に結合されたCB部分から選択されることができる。
トリガーに結合された複数のCA部分がある場合に、1つのリンカーLCを介した複数のCA部分の結合(式19を参照：rは1又は2である)を通じて、各CAは独立して、TT/MM又は薬剤であることができる。
好ましい実施態様において、CBは、X5中に含まれていない。
好ましい実施態様において、該標的化されたプロドラッグは、抗体-薬剤コンジュゲート(ADC：Antibody-Drug Conjugate)である。活性剤によるTCOのIEDDAピリダジン除去によるプロドラッグの活性化は、薬剤の放出をもたらす(図1)。好ましい実施態様において、該ADCに含まれている薬剤は、低分子量から中分子量の化合物、好ましくは有機化合物(例えば、約200～約2500Da、好ましくは約300～約1750Da、より好ましくは約300～約1000Da)である。
均一な浸透及び標的化に依存すること無しに、並びに標的への途中及び標的内で、且つ適応症から適応症へ、及び患者から患者へと変化しうる内因性活性化パラメーター(例えば、pH、酵素)に依存すること無しに、標的部位で選択的且つ予測可能に標的化されたプロドラッグ、例えばADC、を活性化することができることが望ましい。選択的なプロドラッグ活性化の為の内因性活性化メカニズムに依存しない生体適合性化学反応の使用は、癌治療における強力な新しいツールになるであろう。それは、ADCの効率的な内在化をもたらさず、それ故に、現在のADCアプローチでは対処されることができないところの、癌関連受容体及び細胞外マトリックス標的に範囲を拡大するであろう。加えて、必要なときに必要な場所でのプロドラッグの外部的且つ選択的な活性化は、細胞内及び細胞外でのプロドラッグ活性化に対する制御を高めることをもたらす。最後に、このアプローチは傍観者効果(bystander effect)を最大化し、腫瘍組織全体へのより効率的な薬剤浸透を許す。
効果的なプロドラッグアプローチの恩恵を受ける他の分野は、タンパク質に基づく治療法及び免疫療法、例えば、癌細胞に結合し、そして免疫系に関与することによって癌に作用する二重特異性T細胞関与抗体コンストラクト、である[Trends in Biotechnology 2015，33，2，65]。活性なT細胞結合化部位を含む抗体コンストラクトは、末梢T細胞結合に悩まされている。これは、コンジュゲートが腫瘍に到達するのを防ぐだけでなく、またサイトカインストーム及びT細胞の枯渇をもたらすことができる。光活性化可能な抗T細胞抗体、すなわちT細胞に向けられたプロドラッグ(T-cell directed Prodrugs)、がこれらの問題を克服する為に使用され、ここで、抗T細胞活性は、UV光での照射後、必要な場合と必要な場所でのみ(すなわち、腫瘍結合アームを介した腫瘍の局在化後に)回復する[Thompson et al.，Biochem．Biophys．Res．Commun．366 (2008) 526-531]。しかしながら、光に基づく活性化は、光が透過できる体内の領域に限定されており、且つ全身性疾患、例えば転移性癌、の治療に容易に修正することはできない。
プロドラッグアプローチから利益を得ることができる他のタンパク質は、免疫原性と一般的な毒性それぞれに苦しむ免疫毒素と免疫サイトカインである。
親水性ポリマー(例えば、ポリエチレングリコール、ペプチド及びタンパク質)は、様々な基質、例えばタンパク質、薬剤、リポソーム、の全身活性を低下させる為に、該様々な基質の切断可能なマスキング部分として使用されてきた。しかしながら、使用される切断戦略は、ADC分野で使用されているように生物学的(pH、チオール、酵素)であり、同じ欠点を有する。
現在のプロドラッグ活性化の欠点を回避するために、本発明は、非生物的で生体直交性の化学反応を利用して、プロドラッグ、例えばADC、からの薬剤の放出を誘発する。このタイプのADCにおいて、好ましい実施態様において、該薬剤は、トリガーを介して抗体(又は別のタイプの標的化剤)に付着され、そして、このトリガーは、例えば酵素または特定のpHによって内因的に活性化されないが、活性剤、すなわちADCにおけるトリガー部分と反応して該トリガーからの薬剤の放出(又はその逆、薬剤からのトリガーの放出、しかしながら、この放出プロセスを見うる)を誘発するところの種、の制御された投与による(図1)。
他の好ましい実施態様において、該プロドラッグは、トリガーを介してマスキング部分に結合された薬剤を含む。活性剤の投与は、マスキング部分からの薬剤の放出を誘発し、薬剤の活性化を結果として生じる。特定の実施態様において、腫瘍標的に特異性を有するタンパク質は、T細胞上のCD3受容体に特異性を有するタンパク質に融合され、CD3結合化ドメインは、ドメイン近くのシステインを、マスキング部分を含むトリガーへコンジュゲートすることによってマスキングされる。マスクされた二重特異性タンパク質の腫瘍結合に続いて、活性剤が投与され、CD3ドメインのマスキングが外されることをもたらし、そして、T細胞に結合する(図2)。
好ましい実施態様において、本発明は、プロドラッグの投与及び活性化の為のキットを提供し、該キットは、リンカーLCを通じて直接的に又は間接的にトリガー部分TRに連結された、CAと呼ばれる薬剤を含み、ここで、TR又はLCは、コンストラクト-B、CB、すなわち、標的化剤TT又はマスキング部分MM、及びトリガー部分についての活性剤に結合され、ここで、該トリガー部分はジエノフィルを含み、及び該活性剤はジエンを含み、該ジエノフィルは式(19)を満たす。
好ましい実施態様において、CBは薬剤であり、及びCAは、標的化剤又はマスキング部分である。
なお別の観点において、本発明は、非生物的、生物直交反応によってトリガーされることができるプロドラッグ内に薬剤化合物を修飾する方法であって、該方法は、薬剤を提供し、且つ該薬剤を、式(19)を満たすTCO部分に化学的に連結する工程を含む上記方法を提供する。
なお更なる観点において、本発明は、薬剤によって調節されることができる疾病に罹患している患者が、薬剤、トリガー部分及び標的化剤を含むプロドラッグを該患者に投与し、活性化後、活性剤の投与により薬剤が放出されることによって処置される治療方法であって、ここで、該トリガー部分は式(19)を満たす構造を含む上記方法を提供する。
なお更なる観点において、本発明は、動物又はヒトのプロドラッグ療法において使用する為の、TCO部分を含む化合物であって、該部分が薬剤への連結を含む上記化合物である。
他の観点において、本発明は、生理学的環境において、式(19)を満たす化合物に共有的に連結された物質を放出する為の、活性剤としてのテトラジンの使用である。これに関連して、本発明はまた、生理学的環境において、式(19)を満たす化合物に連結された物質を放出する為の、活性剤として使用する為のテトラジンに、及び、生理学的環境において、式(19)を満たす化合物に連結された物質の放出を活性化する方法であって、ここで、テトラジンが活性剤として使用される、上記方法に関する。
好ましい実施態様において、プロドラッグが、薬剤とトリガーとのコンジュゲートであり、従って、好ましくは、トリガーからのその放出後に治療作用を増加させることができる薬剤を含む。例えば抗体薬剤コンジュゲートの場合のように、プロドラッグが一次標的に標的化される実施態様において、該プロドラッグは、該トリガー又はLCのいずれかに結合される標的化剤TTを含むことができる。
本発明の更なる特定の実施態様に従うと、該プロドラッグは、疾病、例えば、癌、炎症、自己免疫疾患、感染症、心血管疾患、例えば、血栓、アテローム性動脈硬化症、低酸素部位、例えば、脳卒中、腫瘍、心血管障害、脳障害、アポトーシス、血管新生、臓器、及びレポーター遺伝子／酵素、を標的及び／又は対処するように選択される。
1つの実施態様に従うと、該プロドラッグ及び／又は該活性剤は、複数の薬剤及び／又は生体直交反応性部分を含む多量体化合物であることができるが、これらに限定されない。これらの多量体化合物は、ポリマー、デンドリマー、リポソーム、ポリマー粒子、又は他のポリマーコンストラクトであることができる。
該プロドラッグに含まれる任意的なLCは自壊的であり、薬剤の痕跡のない放出をもたらすことが好ましい。
CA又はCBであるところの1つのTTは、複数のトリガーで変更されることができることを理解されるべきである。例えば、抗体は、4つのアミノ酸残基にコンジュゲーションすることによって4つのTCO-薬剤コンストラクトで修飾されることができ、ここで、好ましくは、CBがTTである場合、CAは薬剤であり、及びここで、CAがTTである場合、CB又は別のCAは薬剤である。
CA又はCBであるところの1つのDDは、複数のトリガーでされることができることを理解されるべきである。例えば、タンパク質薬剤は、複数のアミノ酸残基にコンジュゲーションすることによって複数のTCO-MMコンストラクトで修飾されることができ、ここで、好ましくは、CBがMMである場合、CAは薬剤であり、及びここで、CAがMMである場合、CB又は別のCAは薬剤である。
他の実施態様において、本発明の化合物でのIEDDAピリダジン除去が、イン・ビボで、標的部位で、細胞浸透性薬剤を生成する為に使用される。図3を参照すると、1つの特定の実施態様において、8つの連続するアルギニン残基を含む細胞透過性ペプチド(CPP：cell penetrating peptide)は、四量体として、細胞透過性を示さない4つのアルギニン残基を含む2つのペプチドから組み立てられる[Bode et al.，Chem．Sci.，2019，10，701]。図3のパネル1において、テトラアルギニン部分(TT)に結合されたクリック切断可能なリンカーを含む腫瘍標的抗体が、薬剤及び別のテトラアルギニン部分(TT)を含む全身投与されたテトラジンと反応される。反応は、8つのアルギニン残基に連結された薬剤の形成をもたらし、次に、周囲の細胞に浸透することができる。図3のパネル2において、異なる位置を介して結合された薬剤を使用した同じ概念を示す。図3のパネル3において、テトラアルギニン部分(TT)に結合されたクリック切断可能なリンカーを含む腫瘍標的抗体であり、それはさらに、薬剤に連結される。この抗体薬剤コンジュゲートは、別のテトラアルギニン部分(TT)を含む全身投与されたテトラジンと反応される。反応は、8つのアルギニン残基に連結された薬剤の形成及び遊離をもたらし、次に、周囲の細胞に浸透することができる。
他の実施態様において、本発明の化合物でのIEDDAピリダジン除去は、細胞透過性ペプチドを外して、イン・ビボで、標的部位で、薬剤の細胞透過性をもたらす為に使用される。図4を参照すると、1つの特定の実施態様において、10個の連続するアルギニン残基を含むポリカチオン性細胞透過性ペプチド(CPP：cell penetrating peptide)は、10個のグルタミン酸残基を含み、TCOリンカーを介してポリアルギニンリンカーに連結されるポリアニオン性ポリグルタミン酸ペプチドによってマスクされる。[Duijnhoven et al.，J Nucl Med 2011，52，279]が参照される。図4のパネル1において、クリック切断可能なTCOリンカーに連結されたポリアニオン性ペプチドを含む腫瘍標的抗体が、薬剤にさらに連結されたポリアルギニンペプチドに結合され、全身投与されたテトラジンと反応されて、ポリアルギニンペプチドに連結された薬剤の遊離をもたらし、次に、周囲の細胞に浸透することができる。パネル2において、マスクされたポリアルギニンペプチドでさらに修飾された腫瘍結合抗体薬剤コンジュゲート(ADC：antibody-drug conjugate)が全身投与されたテトラジンと反応され、ポリアルギニンペプチドのマスキングを外すこと、及びADCを内部移行することを生じる。パネル3において、マスクされたポリアルギニンペプチドで修飾された腫瘍結合抗体が全身投与されたテトラジン薬剤コンジュゲートと反応され、ポリアルギニンペプチドのマスクを外すこと及び放出すること、並びにテトラジン薬剤への付随するコンジュゲーションを生じ、該薬剤の内在化をもたらす。パネル4において、マスクされたポリアルギニンペプチドで修飾された腫瘍結合抗体が、全身投与されたテトラジン-薬剤コンジュゲートと反応され、ポリアルギニンペプチドのマスクを外し、同時に抗体へのテトラジン-薬剤のコンジュゲーションをもたらし、イン・シチューで形成されたADCの内在化をもたらす。幾つかの好ましい実施態様において、ポリアニオン性及びポリカチオン性のペプチドは、8つのアミノ酸の長さを有する。本発明がイン・ビボで、標的部位で、薬剤の細胞浸透をもたらす細胞透過性ペプチドのマスクを外す為に使用される幾つかの好ましい実施態様において、薬剤は、治療用放射性部分であり、又は該治療用放射性部分を含む。
他の実施態様において、本発明の化合物でのIEDDAピリダジン除去が、イン・ビボで薬剤を組み立てる為に使用される。例示的な実施態様において、及び上記で使用されたＣＰＰと同様のアプローチにおいて、プロドラッグである薬剤はCBであり、及びTTはCAである。一次標的に結合した後、プロドラッグである薬剤に結合される活性剤が投与され、そして、一次標的上のトリガーと反応する。これは、両方のプロドラッグ部分が互いに同時にコンジュゲーションすることを結果として生じ、活性薬剤を形成し、そしてTTから薬剤を放出する。
他の実施態様において、該プロドラッグは、TRを介して、ポリマー、ゲル、固体材料(例えば、移植可能な薬剤デポーの固体材料)又は生体分子反応性部分、例えばR32、に結合された薬剤を含み、及び、このプロドラッグは、関心のある領域(例えば腫瘍)内で又はその近くで直接的に投与され、該プロドラッグの局所的固定化を結果として生じ、それは、引き続き、活性剤の局所的又は全身的投与によって活性化されることができる。逆に、他の実施態様において、該活性剤は、ポリマー、ゲル、固体材料(例えば、移植可能な薬剤デポーの固体材料)又は生体分子反応性部分、例えばR32、に結合され、関心のある領域(例えば腫瘍)内で又はその近くで直接的に投与され、該活性剤の局所的固定化を結果として生じ、それは、引き続き、その後(局所的又は全身的に)投与されたプロドラッグ(TTなし)を局所的に活性化することができる。他の実施態様において、標的化剤に結合された活性剤は、全身的に投与され、そして、一次標的に結合されることが許され、その後、非標的又は標的化プロドラッグが全身的に投与され、そして、該一次標的で活性化される。幾つかの実施態様において、該プロドラッグは、同じ又は異なる薬剤DDである２つの構造からなり、一方又は両方のDDは、TRの切断に応じて活性化される。幾つかの実施態様において、該プロドラッグは、2つの異なるDDを含み、1つのDDは、DDであることに加えて、標的化剤TTとして機能する。特に好ましい実施態様において、DDの一方又は両方が、TRの切断に応じて活性化される。
他の実施態様において、標的化された結合プロドラッグを活性化する為に使用される活性剤、例えば腫瘍結合ADC、は、薬剤、例えば、放出された薬剤の治療効果を増強する為の治療用放射性部分(例えば、テトラジンにコンジュゲートされた177Lu-DOTAキレート複合体)を含む。例えば、治療用放射線(例えば、ベータ放射)は、抗癌免疫応答を刺激することが知られている。抗癌剤を放出し、そして同時に、免疫系を活性化することは、より大きな抗がん効果が得られることができる。好ましい実施態様において、放出された薬剤は、治療用放射線(低用量又は高用量)と組み合わされる細胞毒性分子である。好ましい実施態様において、放出された薬剤は、治療用放射線(低用量又は高用量)と組み合わせられる放射線増感剤である。他の実施態様において、放出された薬剤は、治療用放射線(低用量又は高用量)と組み合わされる免疫調節剤(例えば、TLRアゴニスト、又はサイトカイン)である。
好ましい実施態様において、該プロドラッグは、放射線増感剤である。次に、このプロドラッグが放射性標識されたジエンと組み合わせられることが好ましい。従って、プロドラッグと放射性標識されたジエンとの間の反応に応じて、放射線増感剤が放出され、そして、放射性標識されたジエンからの放射線が増強されることができる。
他の実施態様において、該プロドラッグは、TRを介して薬剤に結合されたTTを含み、ここで、該薬剤は、治療用放射性部分であり、又は該治療用放射性部分を含み、及びここで任意的に、標的部位、例えば腫瘍、での放射性部分の放出は、放射性部分がTTに結合されたままの場合よりも、放射能のより深く均一な浸透及び分布を結果として生じうる。
薬剤の不活性化
他の実施態様において、本発明の化合物でのIEDDAピリダジン除去が、イン・ビボで薬剤を不活性化する為に使用される。これらの実施態様において、式(19)の化合物は、不活性化可能な薬剤と呼ばれうる。これらの実施態様において、薬剤はイン・ビボで循環すること及びその治療作用を発揮することが可能にされ、そして、最適な間隔の後、薬剤はテトラジンの投与によって不活性化され、薬剤の切断及びその不活性化を結果として生じ、望ましくない副作用を低減する。この様式において不活性化されることができる例示的な薬剤は生体分子を包含し、ここで、ある(生体)分子がトリガー(CA又はCBとして)を介して別の(生体)分子に連結され、及び、この(生体)分子－(生体)分子コンジュゲートが治療的に活性であり、一方、切断された生体分子はそうではない。例示的な薬剤コンジュゲートは、タンパク質-タンパク質、ペプチド-ペプチド、タンパク質-ペプチド、タンパク質-有機分子、及び有機分子-有機分子コンジュゲートである。
従って、式(19)の化合物は、薬剤とTCOとのコンジュゲートであり得、そしてそれは、TCOからのコンストラクト-Aの放出後に治療活性が低減される活性薬剤(例えば、CAとして)を含む。この実施態様において、式(19)の化合物は治療的に活性であり、一方、IEDDA反応後に得られる化合物は、治療的に活性が低く、又は有意な治療活性さえも有さない。
この実施態様において、薬剤は、他の実施態様において、特にプロドラッグに関して、本明細書に記載されてる通り、式(19)の化合物の残部に結合されうる。
好ましい実施態様において、薬剤の不活性化は、時間的に制御される代わりに、又はそれに加えて、空間的に制御される。例えば、該活性剤は、全身投与された薬剤が作用することを望まない身体の場所、例えば特定の臓器、に特異的に投与されることができ、一方、薬剤は他の場所において／全身的に、活性を維持する。逆に、該活性剤が全身投与されて、循環中の薬剤を非活性化し、一方で、特定の場所、例えば臓器又は疾病の部位、における薬剤活性を維持することができる。
幾つかの実施態様において、薬剤は、同じ又は異なる薬剤DDであるところの2つのコンストラクトで構成され、及び一方又は両方のDDはTRの切断に応じて、非アクティブ化される。好ましい実施態様において、TT-TR-DDコンジュゲートの投与は、標的組織における薬剤の蓄積及び治療活性をもたらし、その後、テトラジンが所望の時間及び／又は位置で投与されて、TTからDDを切断し、一次標的での治療効果又は毒性効果の低下を結果として生じる。
プロドラッグ又は不活性化可能な薬剤の投与
プロドラッグ又は不活性化可能薬剤及び活性剤を、生体系、例えば動物又はヒト、に投与する場合、好ましい実施態様において、プロドラッグ又は薬剤が最初に投与され、そしてプロドラッグが一次標的に到達する前に或る時間がかかるであろう。この期間は、用途ごとに異なり得、数分、数日又は数週間でありうる。選択した期間が経過した後、活性剤が投与され、プロドラッグ又は薬剤を見つけて、そして反応し、従ってプロドラッグ又は薬剤を活性化又は非活性化し、及び／又は一次標的で薬剤放出をもたらす。幾つかの好ましい実施態様において、プロドラッグ又は薬剤の投与とアクチベーターとの間の時間間隔は、10分～4週間である。幾つかの好ましい実施態様において、プロドラッグ又は薬剤の投与と活性剤との間の時間間隔は、1時間～2週間、好ましくは1～168時間、より好ましくは1～120時間、さらにより好ましくは1～96時間、最も好ましくは3～72時間、である。
本発明の化合物及び組み合わせ物は、静脈内又は皮下注射、腹腔内注射、局所注射、経口投与、直腸投与及び吸入を包含するがこれらに限定されない種々の経路を介して投与されることができる。これらの種々のタイプの投与の為に適した製剤が当業者に知られている。本発明に従うプロドラッグ又は薬剤又は活性化剤は、医薬的に許容される担体と一緒に投与されることができる。本明細書で使用される適切な医薬担体は、毒性でない又は他の方法で許容できないものでない、医療又は獣医の目的の為に適した担体に関する。そのような担体は当技術分野で周知であり、及び例えば、生理食塩水、緩衝生理食塩水、デキストロース、水、グリセロール、エタノール、及びそれらの組み合わせを包含する。該製剤は、投与方法に適合していなければならない。
投与された化学実体、すなわちプロドラッグ又は薬剤及び活性剤は、該化学実体の化学的機能性を変化させない改変された形態、例えばそれらの塩、水和物、又は溶媒和物、であることができる。
プロドラッグの投与後、及び活性剤の投与前に、循環中のプロドラッグの活性化が望ましくない場合、及び天然のプロドラッグクリアランスが不十分である場合、クリアリング剤(Clearing Agent)によって過剰のプロドラッグを除去することが好ましい。クリアリング剤は、投与された薬剤(この場合はプロドラッグ)に結合する、又はそれと複合体を形成する目的で対象に投与される薬剤、化合物、又は部分であって、その過剰が循環から除去される薬剤、化合物、又は部分である。クリアリング剤は、循環からの除去に向けられることができる。後者は一般的に、肝臓受容体に基づくメカニズムを通じて達成されるが、当業者に知られている通り、循環からの分泌の他の方法が存在する。本発明において、循環するプロドラッグを除去する為のクリアリング剤は好ましくは、ジエノフィル部分、例えば、上で議論された通り、該プロドラッグのテトラジン部分に反応することができるジエノフィル部分、を含む。
好ましい実施態様において、該活性剤が最初に投与され、続いて、プロドラッグ又は薬剤が投与され、ここで、2つの成分の投与間の時間間隔は、1分～12週間、好ましくは1分～2週間、好ましくは10分～3日、である。
好ましい実施態様において、該プロドラッグ又は薬剤及び活性剤が、2つの別々の投与又は共投与としてのいずれかで同時に投与される。
なお別の実施態様において、プロドラッグ又は薬剤及び活性剤は、投与前に互いに反応され、次に、結果として得られた反応混合物が投与され、ここで、反応の開始と投与との間の時間間隔は、1分～3日、好ましくは1分～1日、より好ましくは1分～3時間、で変わる。
イン・ビボでの生体分子からの画像化標識及び放射線治療標識の切断
本発明の化合物、組み合わせ物、及びキットが、対象における放射性核種の量を迅速に低下させる為に使用されることができる。特に、本発明の化合物、組み合わせ物、及びキットが、クリアランスプロセスにおける造影剤(imaging agent)又は放射線治療剤(radiotherapy agent)の標的対非標的比を増加させる為により特には、そのような増加により迅速に到達する為に、使用されることができ、この用途において、式(19)の化合物は、標識、好ましくは放射性核種を含む分子、及びジエンとの反応後に分離可能な投与剤、好ましくは抗体、を含み、すなわち、標識及び投与剤のうちの1つはR48の一部であり、及びもう1つはX1～X5のうちのいずれか一つに結合されているか、又は標識と投与剤との両方がR48の一部であるが、自壊的リンカーに付着されている。
一次標的が内在化受容体(internalizing receptor)であり、及び一次標的でなく血液中で投与剤から標識を選択的に切断することが望ましいところの好ましい実施態様において、該活性剤は、細胞不透過性であるように優先的に設計される。該標識がキレートである上記実施態様において、切断されたキレートは標的細胞から逃げることができないので、該活性剤は内在化(internalizing)又は非内在化(non-internalizing)のいずれかであることができる。
一次標的が非内在化受容体(non-internalizing receptor)であり、及び一次標的でなく血液中で標識を切断することが望ましいところの好ましい実施態様において、該活性剤は、組織内への溢出が不十分であり且つ迅速に除去され、血液中での切断を達成しながら、一次標的での反応を最小限に抑えるように優先的に設計されている。
好ましい実施態様において、該活性剤は、非標的部位(例えば、血液)中に存在する式(19)の化合物の選択的切断を増加させる為に、細胞不透過性である。
好ましい実施態様において、該活性剤の特性(例えば、細胞透過性及び血管外漏出のレベル)は、適切に選択されたR87基(下記参照)によって達成される。
好ましくは、イン・ビボで、活性剤と、関心のある組織中に存在する投与剤との反応は、放射能の少なくとも20％の減少、より好ましくは少なくとも40％の減少、より好ましくは少なくとも60％の減少、さらにより好ましくは少なくとも80％の減少、を結果として生じる。
一つの観点において、本発明は、医薬品として使用する為の、本発明の化合物、組み合わせ物、又はキットに関する。代替的には、本発明のキットは、患者を処置又は画像化する為の方法において使用され、ここで、該方法は、本発明のキットに含まれる化合物を、対象に投与することを含む。
他の観点において、本発明は、対象、好ましくはヒト、における疾病、好ましくは癌、の処置において使用する為の、本発明の化合物、組み合わせ物、又はキットに関する。好ましくは、該処置は、放射線療法である。
該開示はまた、本明細書において定義されている対象において処置する方法であって、
(a)本明細書において定義されている式(19)に従う化合物を、該対象に投与すること；
(b)本明細書において定義されている活性剤を、該対象に投与すること
の工程を含む上記方法に関する。好ましくは、該方法は、該対象における癌を処置する為の方法である。
他の実施態様において、工程(b)が最初に実行され、放射線からの保護を必要とする非標的組織に活性剤が蓄積することを可能にし；第2の工程(a)が実行されて、標的組織への放射線の標的化を与え、一方、該標識は、事前に局在化された活性剤によって非標的組織で切断及び除去される。同様に、該活性剤は、全身の静脈内投与とは対照的に、保護を必要とする組織内に局所的に投与される、すなわち直接的に注射されることができる。
本発明の１つの顕著な用途は、内在化癌受容体、例えばHER2、を標的とする放射免疫療法である。このアプローチにおいて、HER2を標的とする抗体であるトラスツズマブ(Tmab)が、例えば下記に示されている3つのTCOキレートコンストラクトで修飾される。TCOキレートコンストラクト(NHS-TCO-DOTA)は、リシンコンジュゲーションの為の活性エステルであるTCOリンカーと、117Lu標識の為のDOTAキレートである治療用ベータエミッターとを含む。Tmabの117Lu標識と静脈内(i.v.)注射に続いて、117Lu-Tmaが循環され、乳癌又は卵巣癌部位におけるHER2標的に結合させ、内在化する時間を与え(約2日)、その後、活性剤を含むテトラジンが静脈内注射され、それは、自由に循環するTmabから117Lu-DOTAコンストラクトを切断し、腎臓を介して117Lu-DOTAコンストラクトの迅速なクリアランスを結果として生じ、そして、骨髄への放射線量が大幅に減少する。典型的には、該活性剤は親水性であり、その結果、細胞非透過性であり、そしてそれ故に、標的細胞内の117Lu-Tmabを切断しない。しかしながら、該活性剤が細胞透過性であり、且つ標的細胞内で117Lu-Tmabを切断する場合であっても、典型的に、放出された117Lu-DOTAは細胞内にトラップされたままになるであろう。
Figure 2022537543000060
また、活性剤が腫瘍内に少ないか又は遅い取り込みを有するよう設計されている場合、非内在化癌受容体は、上記の例において、一次標的として使用されることができる。例えば、該活性剤は、テトラジン部分で修飾された、約500nmの直径の生分解性PLGA粒子コアを含むことができる。そのような粒子は、肝臓による血液からの迅速なクリアランスを示し、循環中のTCO含有コンストラクトとのみ反応でき、且つテトラジンクリアランス剤について以前に示されている通り、腫瘍内に蓄積しないことを保証する：[Rossin et al.，J．Nucl．Med．2013，4，11，1989-1995；及び、国際公開第2012085789A1号パンフレット]。画像化用途(imaging applications)の場合、標的部位でのゆっくりとした蓄積が許容され得、その場合、テトラジンがアルブミン結合部分、又はタンパク質、又はポリマー、例えばPEG、で修飾されて、循環中のその保持を最大化し、そして、それによって、循環中のTCOコンストラクトとのその反応を促進することができる。
本発明の他の１つの実施態様において、式(19)の化合物とそれに続く活性剤との投与は、放出された標識の血液循環及び排泄経路を調整することを可能にする。
117Lu-Tmab RITの文脈において、細胞の内部移行(cell internalization)の後、活性剤、例えば、短いPEGポリマーで官能基化されたテトラジンを含む活性剤、が注入され、そしてTCOトリガーに結合し、TCOと抗体との間の結合の切断を結果として生じる。引き続き、PEGを運ぶ177Lu-DOTAキレートが循環中に放出され、そして、PEGの故に、それは腎臓を介して除去される。
Figure 2022537543000061
同様のアプローチにおいて、直鎖状又は分岐状のポリマーの代わりに、活性剤が、放出された部分のクリアランス経路に影響を与える1以上の官能基を運ぶ。例えば、テトラジンと幾つかのガラクトース基とを含む活性剤は、肝細胞のアシュウェル受容体(Ashwell receptor)に結合する放出された部分を生成し、それ故に、標識の速い肝胆道クリアランスを結果として生じる。
本発明の他の好ましい実施態様において、該標的化剤は、画像化可能な若しくは治療用の放射性金属キレートを運ぶところの、ペプチド、抗体フラグメント又は小分子であり、それは、腫瘍又は別の病変組織中に特異的に蓄積し、標的細胞内に内在化するが、非標的臓器、例えば、これらに制限されないが腎臓、唾液腺、涙腺、に、(下記のRGDペプチドPSMAの場合のように)非特異的に保持される。このアプローチにおいて、標識(例えば、177Lu若しくは225Acで標識化されたDOTA、又は89Zrで標識化されたDFO)は、TCOトリガーを介して標的化部分に連結される。投与剤の静脈内注射、そして、そのような薬剤が患部組織に蓄積し、そして標的細胞内に内在化した後(例えば、注射後4～24時間)、患者は、活性剤を静脈内投与される。該活性剤は、非標的臓器の投与剤におけるTCOトリガーに特異的に結合し、そして、標識を放出し、従って、尿を介してこれらの臓器から放射能の洗い流しを誘発する。このことは、非標的臓器に送達される放射性線量を減少させ、従って、本発明の目的の投与剤の治療指数を増加させ、核画像化手順(nuclear imaging procedures)における患者についての毒性副作用の可能性を減少させる。
Figure 2022537543000062
本発明のなお別の実施態様において、該投与剤は、標的化剤に及び自壊的リンカーを介して画像化部分又は治療部分(標識)にコンジュゲートされたTCOトリガーを含む。テトラジンはトリガーと反応し、電子的に再配列する中間体を結果として生じ、リンカーの断片化と、標的化剤からの標識の分離を結果として生じる。その結果、小分子である標識は、優先的に腎臓を介して、対象の循環から迅速に除去される。
Figure 2022537543000063
本発明の他の１つの実施態様において、投与剤は、TCOトリガーを介して、疾患部位と、脱落により循環中との両方に存在する特異的な受容体又は分子の結合する標的化剤に結合する画像化可能部分又は治療的部分を含む。脱落化標的の非限定的な例は、癌胎児性抗原(CEA：arcinoembryonic antigen)、前立腺特異抗原(PSA：prostate specific antigen)、及び腫瘍壊死因子α(TNF-α：tumor necrosis factor α)受容体である。標的の脱落が存在する場合、循環する標的に結合する投与剤は、医学的介入の対象において画像のコントラストの喪失及び／又は毒性の副作用を生じる故に、有害である。本発明のアプローチでは、投与剤は、動物又は人間の対象において、静脈内注射され、そして疾患部位で及び循環中のその標的に結合する。適切な時間(1日又は2日)後、対象が、テトラジン活性剤を静脈内注射され、それは、循環している(結合された)投与剤におけるTCOトリガーと特異的に反応する。テトラジンとTCOとの反応に応じて、画像化可能部分又は治療的部分が投与剤から放出され、そして、それは循環から迅速に除去される。
1つの好ましい実施態様において、本発明は、骨髄用量の代わりに腎臓用量を減少させる為に使用される。この実施態様において、無傷のIgG抗体であるところの投与剤は、225Acで標識化され、その一次標的、例えばHER2、PSMA、に結合することが可能である。225Acは、娘同位体の連鎖があり、225Acの最初の崩壊に応じて、核種がDOTA及び投与剤から分離され、そして、遊離の娘221Frの腎臓内への取り込みを生じる。活性剤の適時な注射は、血液中の迅速な反応を結果として生じ、そして、腎臓を介してDOTA-225Acを除去し、そして、腎臓への221Frの放射線量を減少させる。
他の実施態様において、一次標的は、血液癌細胞上の受容体、すなわち、AML細胞上のCD33、であり、及び、該投与剤は、DOTA-225Acで標識化された抗CD33mAbである。CD33の結合と内在化の後、自由に循環するmAbのDOTA-225Ac標識が切断されて、腎臓、そしてまた骨髄、肝臓、及び脾臓への放射線毒性を減少させる。
その上、該開示は、
(a)本明細書において定義されている、式(19)に従う化合物を、対象、好ましくはヒト、に投与すること；
(b)本明細書において定義されている活性剤を、該対象に投与すること；
(c)該対象中に存在する、式(19)に従う化合物を画像化して、データを集めること；
(d)該データを標準値と比較すること；
(e)比較の間に、該標準値からの有意な偏差を見つけること；
(f)該有意な偏差を、特定の臨床状態に、好ましくは癌に、帰すること
の工程を含む診断方法に関する。
診断方法
本発明はまた、本明細書において定義されている式(19)の化合物、本明細書において定義されている組み合わせ物、又は下記の工程：
(a)本明細書において定義されている、式(19)に従う化合物を、対象、好ましくはヒト、に投与すること；
(b)本明細書において定義されている活性剤を、該対象に投与すること；
(c)該対象中に存在する、式(19)に従う化合物を画像化して、データを集めること；
(d)該データを標準値と比較すること；
(e)比較の間に、該標準値からの有意な偏差を見つけること；
(f)該有意な偏差を、特定の臨床状態に、好ましくは癌に、帰すること
を含む診断方法において使用する為の、本明細書において定義されているキットに関する。
好ましくは、該診断方法において、式(19)に従う化合物は、本明細書において定義されている条件(i)、(ii)又は(iii)のうちの少なくとも1つを満たす。
非治療的方法
本発明はまた、本明細書において定義されている対象、好ましくはヒト、において、本明細書において定義されている、式(19)の化合物を画像化する為の非治療的方法に関し、該非治療的方法は、
(a)本明細書において定義されている、式(19)に従う化合物を、対象に投与すること；
(b)本明細書において定義されている活性剤を、該対象に投与すること；
(c)該対象中に存在する、式(19)に従う化合物を画像化すること
の工程を含む。
本明細書において、好ましくは、式(19)の化合物及び活性剤のうちの少なくとも1つは、放射性核種、蛍光色素、及びリン光色素からなる群から選択される標識を含む。
好ましくは、画像化の為の非治療的方法において、式(19)に従う化合物は、本明細書において定義されている条件(i)、(ii)又は(iii)のうちの少なくとも1つを満たす。
好ましい実施態様において、工程(a)が最初に実行され、第2に工程(b)が実行され、そして次に、工程(c)が実行される。その実施態様において、好ましくは、工程(b)は、工程(a)の後に十分な時間待機した後に実行され、従って、式(19)に従う化合物の初期投与量のうちの最大限に達成可能であるもののかなりの部分、好ましくは少なくとも10％、より好ましくは少なくとも50％、が目標に達した。好ましくは、活性剤及び／又はその用量は、標的に到達した式(19)に従う化合物が有意な量、好ましくは30％未満、より好ましくは10％未満、で切断されないことを確実にするように、この実施態様において選択される。そのようにして、工程(b)において、放射性核種の標的対バックグラウンド比が、工程(c)で画像化する前に最適化されることができる。
好ましくは、この実施態様において、画像化後の対象中の放射性核種の量を迅速に減少させる為に、更なる工程(b)が工程(c)の後に実行される。
他の実施態様において、工程(a)が最初に実行され、第2に工程(c)が実行され、そして次に、工程(b)が実行される。このようにして、対象中の放射性核種の量が、画像化後に迅速に減少されて、全身の放射線量を減少させ、及び／又は任意的に、別の画像化手順(画像サイクリング(image cycling))を許すことができる。
他の実施態様において、工程(b)が最初に実行され、放射線からの保護を必要とする又はそうでなければ一次標的の画像化を不明瞭にするところの非標的組織に活性剤を蓄積させることを可能にし；第2の工程(a)が実行されて、標的組織への放射線の標的化を与え、一方、該標識は、事前に局在化された活性剤によって非標的組織において切断及び除去され；そして次に、工程(c)が実行される。
同様に、該活性剤は、全身の静脈内投与とは対照的に、局所的に投与されることができ、すなわち、選択された非標的組織内に直接的に注射されることができる。
本発明はまた、対象、好ましくはヒト、において本発明に従う化合物を画像化する為の非治療的方法であって、
(a)標識を含む、本明細書において定義されている、式(19)に従う化合物を、該対象に投与すること；
(b)該対象中に存在する(19)に従う化合物を画像化すること
の工程を含み、
ここで、標識は、放射性核種、蛍光色素、およびリン光色素からなる群から選択される、上記非治療的方法に関する。
同様の手順がまた、放射免疫療法の文脈において使用されることができる。
本発明は、トラスツズマブ(Tmab)によるHER2の放射線免疫画像化(radioimmunoimaging)を改善する為に使用されることができる。このアプローチにおいて、Tmabは、以下に示されている通りに、例えば2つのTCO-DFOキレートコンストラクトで修飾され、ここで、Tmabはチオールマレイミドケミストリ(thiol maleimide chemistry)を介してコンジュゲートされる。Tmabの9Zr-標識化、そして静脈内(i.v.)注射に続いて、89Zr-Tmabが循環され、乳癌部位又は卵巣癌部位のHER2標的に結合させて、内在化する時間(約2日)を与え、その後、テトラジンを含有する活性剤で静脈内注射され、それは、自由に循環するTmabから89Zr-DFO標識を切断し、腎臓を介した89Zr-DFOコンストラクトの迅速なクリアランス、及び該標的の画像化における腫瘍-血液比の大幅な改善を結果として生じる。
Figure 2022537543000064
上記のHER2画像化の例と同様のアプローチにおいて、本発明は、例えば、アルツハイマー病を処置する為に、血液脳関門(BBB：blood brain barrier)を通過する為に開発されている抗体薬剤のコンパニオン画像化(companion imaging)に使用されることができる。そのようなアプローチにおいて、治療用抗体は、トランスフェリン受容体に結合する追加のドメインで修飾されることができ、BBBの交差を結果として生じる。少量のみがBBBを通過し、そして一次標的に結合し、及び大部分は依然として血液中を自由に循環する故に、慣用的な画像化アプローチ(例えば、抗体を89Zrで標識化することによる)は、非常に貧弱な標的-非標的(T-NT：target-non-target)比によって妨げられる。上に示された切断可能なDFO-TCO-マレイミドコンストラクトの抗アルツハイマー抗体へのコンジュゲーション、89Zrでの標識、静脈注射、それに続く標的取り込みの為の時間は、所望の時点で自由に循環する89Zr-抗体の切断を可能にし、標的部位で89Zr-シグナルを保持しながら循環抗体を本質的に見えなくし、T-NT比を高める。このアプローチはまた、BBBを通過した89Zr-抗体と、脳内で結合したがBBBを通過していない部分、又はBBBが損なわれている部分を区別することを可能にする。この実施態様において、ジエンは好ましくは、それが血管外漏出するが、BBBに有意に浸透しないように設計される。他の好ましい実施態様において、該ジエンは、それが他の組織に溢出しないように設計される。
本発明のなお別の実施態様において、投与剤は、磁気共鳴画像法(MRI：magnetic resonance imaging)又はＸ線コンピュータ断層撮影(CT：X-ray computed tomography)の為の高分子(例えば、アルブミン、デキストラン、ミセル、ナノ粒子、ナノエマルジョン又はデンドリマーベースの)血液プール造影剤である[H．Kobayashi and M.W．Brechbiel，Adv．Drug Deliv．Rev．2005，57，p．2271-1186、及びH．Lusic and M．W．Grinstaff，Chem．Rev．2013，113，p．1641-1666)]。
造影剤は、MRIの場合はキレート化された常磁性イオン(例えば、Gd3+、Mn2+、Dy3+、及びTm3+)の複数のコピーを、又はCTの場合は高い原子番号を有する元素(例えば、ヨウ素)を運ぶ。それらの高分子量の為に、それらは長い血管内半減期を示し、且つ高品質の血管造影図を取得することを可能にする。しかしながら、これらの画像診断法の低い固有感度の故に、大量の造影剤が患者に注入され(MRI及びCTそれぞれの為に必要とされるmM～Mの濃度)、重金属の長期にわたる蓄積による毒性副作用の危険性、並びに重金属及び重原子の蓄積は排泄器官、例えば肝臓、である。
本発明の対象となるMRI及びCT造影剤の非限定的な例が下記に示されている。これらの投与剤において、コントラスト生成部分(contrast-generating moiety)(標識)がTCOトリガーを介してスキャフォールド(scaffold)に連結されている。造影剤投与時及び画像取得の終了に応じて、活性剤の静脈注射は、高分子スキャフォールドと標識との間の結合の切断を結果として生じる。血液中に放出された標識は、腎臓を介して迅速に除去される。肝臓において放出された標識は、血液に再循環され、そして腎臓を介して除去されるか又はサイズが小さい故に、腸を介して直接的に且つ迅速に除去される。
Figure 2022537543000065
投与
式(19)の化合物及び活性剤を、対象、例えば動物又はヒト、に投与する場合、好ましい実施態様においては、式(19)の化合物が最初に投与される。式(19)の化合物が一次標的に到達し、そして任意的に、細胞内に取り込まれるか、又は血液脳関門を通過するまでには、或る期間がかかるであろう。この期間は、用途ごとに異なり得、例えば、数分から数時間でありうる。選択の期間が経過した後、活性剤が投与され、それは式(19)の化合物と反応して、好ましくは非標的組織において、投与剤及び標識を分離する。幾つかの好ましい実施態様において、式(19)の化合物の投与と活性剤の投与との間の時間間隔は、10分～4週間である。幾つかの好ましい実施態様において、式(19)の化合物の投与と活性剤の投与との間の時間間隔は、1時間～2週間、好ましくは1～168時間、より好ましくは1～120時間、さらにより好ましくは1～96時間、最も好ましくは3～72時間、より好ましくはなお4～48時間、及び最も好ましくは5～24時間、である。
本発明の化合物及び組み合わせ物は、静脈内又は皮下注射、腹腔内注射、局所注射、経口投与、直腸投与及び吸入を包含するがこれらに限定されない種々の経路を介して投与することができる。これらの種々のタイプの投与の為に適した製剤が当業者に知られている。本発明に従う式(19)の化合物又は活性剤は、医薬的に許容される担体と一緒に投与されることができる。本明細書で使用される適切な医薬担体は、毒性でない又は他の方法で許容できないものでない、医療又は獣医の目的の為に適した担体に関する。そのような担体は当技術分野で周知であり、及び例えば、生理食塩水、緩衝生理食塩水、デキストロース、水、グリセロール、エタノール、及びそれらの組み合わせを包含する。該製剤は、投与方法に適合していなければならない。
投与された化学実体、すなわち式(19)の化合物及び活性剤は、該化学実体の化学的機能性を変化させない改変された形態、例えばそれらの塩、水和物、又は溶媒和物、であることができる。
好ましい実施態様において、該活性剤、好ましくは標的化剤を含む活性剤、が最初に投与され、そしてその後、式(19)の化合物が投与される。好ましくは、式(19)の化合物及び活性化剤がほぼ同時に投与される実施態様において、それらは異なる経路を介して投与される。
対象
本明細書で使用される場合、「対象」は、何らかの動物、好ましくは哺乳動物、最も好ましくはヒト、を意味する。本明細書で使用される場合、語「哺乳動物」は、何らかの哺乳動物を包含する。哺乳動物の例は、牛、馬、羊、豚、猫、犬、マウス、ラット、ウサギ、ギニアブタ、非ヒト霊長類(NHPs：non-human primates)、例えばサル又は類人猿、ヒトなど、より好ましくはヒト、を包含するが、これらに限定されない。
非治療的使用
本発明はまた、対象、好ましくはヒト、における画像化の為の、本明細書において定義されている、式(19)の化合物、本明細書において定義されている組み合わせ物、又は本明細書において定義されているキットの使用に関する。この使用において、式(19)の化合物は好ましくは、標識及び投与剤を含み、より好ましくは、式(19)の化合物は、本明細書において定義されている条件(i)～(iii)のうちのいずれか1つを満たす。
本発明は、対象、好ましくはヒト、において画像化する為の、本発明に従う化合物、又は本発明に従う組み合わせ物の治療的使用に関し、ここで、化合物、又は少なくとも1つの式(19)に従う化合物と上記ジエンとの組み合わせの場合、は、放射性核種、蛍光色素、及びリン光色素からなる群から選択される標識を含む。
イン・ビトロ用途
本発明は、薬剤送達、ケミカルバイオロジー、診断、有機化学、タンパク質化学及び材料化学、放射線化学、樹脂の捕捉及び放出、生物学的センサー及び化学的センサー、表面のパターン形成又は修飾、細胞及び組織培養、並びに生体分子の操作(例えば、抱合、架橋、トラップ、放出等)を包含するがこれらに制限されない多様な範囲の用途の為の、(任意の担体又は任意の他の化学基に結合された)結合物質の制御された放出の為のツールを提供する。
特に、放出は、有機合成及び材料合成を包含する化学的に複雑な環境、生体分子の合成及び取り扱い条件を包含する生物学的環境において起こりうる。これは、多様な化学的機能、有機溶媒、水性溶媒、生物学的媒体、並びに組織、及び細胞溶解物の存在を包含する。本発明は好ましくは、周囲温度でのイン・ビトロ放出に関する。
本発明は、一つの観点において、トランス-シクロオクテンに連結されたコンストラクトの化学的、生物学的、又は生理学的環境における、放出の為の活性剤としてのテトラジンの使用を提供する。本発明における語 コンストラクトは、最初にそれを結合(又はマスクされた)状態にし、その状態からの放出を誘発することができることが望まれる任意の物質、担体又は化学基を示す為に使用される。該コンストラクトは、自壊的リンカーを介して連結された、2以上のコンストラクトの形で存在しうる。
本発明は、一つの観点において、有機化学、ペプチド化学、タンパク質化学、バイオ化学、表面化学、固相化学で使用する為の保護又はマスキング基として機能するトリガーを包含する。
本発明は、一つの観点において、有機合成及び生物有機合成、材料科学、ケミカルバイオロジー、診断、及び医学において使用する為の切断可能なマスク又はリンカーとして機能するトリガーを包含する。本発明は、小分子、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、ポリマー、グリカン、ナノ粒子の操作の為に、及び表面(例えば、ガラススライド、金、樹脂)上で使用されることができる。さらなる例は、化合物ライブラリー合成、タンパク質工学、機能的プロテオミクス、活性ベースのタンパク質プロファイリング、酵素阻害剤の標的誘導合成、細胞表面の化学的リモデリング、代謝産物類似体の追跡、及び生細胞内のタグ付けされた生体分子の画像化を包含する。その中で、マスクとして使用される場合、式5a及び式5bを参照すると、fは好ましくは0である。リンカーとして使用される場合、式5a及び式5bを参照すると、fは好ましくは1である。
活性剤との反応を介するトリガーの選択的除去は、コンストラクトのマスクを外す。保護される且つ選択的に脱保護されることができる例示的な化学的部分は、アミン、チオール、ヒドロキシル、カルボン酸、アミノオキシ基を包含するが、これらに限定されない。
その上、該活性剤は、樹脂、特に固相合成樹脂、例えばポリスチレン、に、又はビーズにコンジュゲートされうる。従って、脱保護工程後の液相精製の必要性を回避する。その中で、式(4)、式(4a)又は式(6)～式(14)のうちのいずれか1つを参照すると、R87は、ポリマー、樹脂又はビーズである。
Figure 2022537543000066
生体分子、例えばタンパク質、の場合、トリガーは、タンパク質が形成された後、又はトリガーで修飾されたアミノ酸を遺伝的に取り込むことによってタンパク質合成中に、導入されることができる。TCO及びテトラジンを包含するタンパク質への非天然アミノ酸の取り込みを実証する多くの研究がある(例えば、Chalker et al．Acc Chem Res，Vol．44，No．9，2011，730-741)。このようにして、例えば、分子の他の場所でバイオコンジュゲーションケミストリ(bioconjugation chemistry)を行うことができ、その後、TCOでマスクされたアミノ酸がベールを外され、そして、選択的に操作されることができる。従って、この所謂「タグアンドモディファイ」(Tag-and-Modify)アプローチは、単一のタンパク質に対する複数の且つ異なる翻訳後修飾を可能にし、且つ複雑な材料、タンパク質、細胞、組織の制御されたアセンブリ及び断片化に拡張されることができる。アプローチなどで使用されることができるマスクされたアミノ酸誘導体の例が以下に示されている。化合物Aは、チオール官能基がTCOによってマスクされているアミノ酸システインである。TCOの放出後、チオールは、コンジュゲーション反応において使用されることができる。選択性を達成することに加えて、チオールをマスクすること及びマスクを外すことの能力は、望ましくない酸化及びジスルフィド形成に対するチオール含有タンパク質の安定化を可能にする。化合物Bは、アミノ酸リシンであって、そのe-アミン部分を介してTCOにコンジュゲートされた上記アミノ酸リシンである。化合物Cは、アミノ酸リシンであって、そのe-アミン部分を介してTCOでマスクされたアミノオキシ官能基にコンジュゲートされた上記アミノ酸リシンである。マスクを外した後、このアミノオキシがアルデヒド誘導体及びケトン誘導体に選択的にコンジュゲートされることができる。化合物Dは、アミノ酸セリンであって、そのヒドロキシル部分を介してTCOに結合されたアミノ酸セリンである。化合物Eは、アミノ酸グルタミン酸であって、そのγ-カルボキシレート部分を介してTCOにコンジュゲートされた上記アミノ酸グルタミン酸である。
Figure 2022537543000067
以下に示されている同様の実施態様において、TCOマスクが、例えば貯蔵溶液中のタンパク質製剤を安定化させて、凝集及び沈殿を防止する為に使用される。この目的の為に、TCOは、CBが親水性部分、例えばPEG、(又は、例えば、炭水化物 部分)であると官能基化され、及び、1以上のTCO-CB基が、リシン残基を介してタンパク質(CAである)にコンジュゲートされる。使用時に、タンパク質溶液が、活性剤と接触されて、マスクを外された親タンパク質CAを生じる。また、本明細書において、固相合成樹脂又はビーズにコンジュゲートされた活性剤を使用することが有利であり得、従って、マスキングを外す工程後の液相精製の為の必要性を回避できる。
Figure 2022537543000068
他の実施態様において、該トリガーは、例えば、空間的に制御された細胞及び組織培養における用途を伴う表面のパターン化又はエッチングにおいて化学的に切断可能なマスクとして、又は(例えば、タンパク質、DNA)マイクロアレイアセンブリの為に、使用される。マスクを選択的に除去することは、例えば遊離アミン又はチオール部分(CAで構成される)が明らかになり、それは、さらなる修飾、例えば細胞培養の為のケース表面における細胞接着化ペプチドのコンジュゲーション、に使用されることができる。例えば、TCOは、細胞培養において使用する為に、表面又は表面コーティングされたゲル及び細胞相互作用部分、例えばインテグリンバインダー(integrin binders)、との間の切断可能なリンカーとして使用されることができる。この表面における又はこの3Dにおける細胞培養後、該細胞は、過酷なトリプシン処理又は物理的な力に頼る代わりに、TCOを穏やかに切断することによって、表面又は表面コーティングされたゲルから取り除かれることができる。
Figure 2022537543000069
代替の実施態様において、TCOマスクは、イン・ビトロ又はイン・ビボで生体分子の作用を空間的及び／又は時間的に制御する為に使用される。例えば、イン・ビトロアッセイにおける特定の酵素の作用は、１以上のTCOマスクへのコンジュゲーションを通じて不活性化されている酵素を使用し、続いて該酵素を活性剤と接触させ、続いてTCOマスクを放出し、親の活性酵素(CA)を与えることによって制御されることができる[Li et al．Nat．Chem．Biol.，2014，10，1003-1005；Zhang et al．ACS Central Sci．2016，2，5，325-31]。ケミカルバイオロジーにおいて有用な別の例は、キナーゼによる酵素作用、例えばリン酸化、に対するタンパク質における或るアミノ酸残基のTCO保護であり、活性剤添加後のリン酸化を空間的且つ時間的に制御することを可能にする。代替的には、Rothman et al (2005) J．Am．Chem．Soc，127，847による光活性化可能マスクを使用する同様のアプローチにおいて示される通り、リンタンパク質中のホスホアミノ酸をTCOによってマスクして、活性剤を使用することによって所望の時間で明らかにされることができる。
本発明の他の観点において、該トリガーは、ケミカルバイオロジーにおいて使用されるような「キャッチアンドリリース」(catch and release)系において切断可能なリンカーとして使用される。その中で、式5a及び式5bを参照すると、fは好ましくは1である。
これらのリンカーの1つの用途は、ビオチン化されたアクティビティベースプローブ(ABP：Activity Based Probes)でタグ付けされたタンパク質の精製である。ビオチン化されたABPは、例えばストレプトアビジンでコーティングされたビーズを使用したプルダウン(pull-down)によって、捕捉された酵素を濃縮する為にしばしば使用される。しかしながら、このアプローチの主な欠点は、該捕捉されたタンパク質をビーズから遊離させる条件が厳しいこと(未修飾のビオチンの存在下での又は非存在下での、サンプルの煮沸)、及び標的タンパク質の他に、両方とも内因的にビオチン化されたタンパク質と(変性した)ストレプトアビジンがサンプル中に含まれている可能性があることである。加えて、ビオチンの存在は、MS／MS解析を複雑にする。その上、別の用途において、この概念は、例えばFACSで更なる分析の目的の為に、コンジュゲートされた抗体、例えばビーズ又は固体の支持体にコンジュゲートされた抗体、で細胞全体を捕捉および放出する為に使用されることができ、健康な無傷の細胞を必要とする。幾つかの基が、ABP内に組み込むことができる、または代替的には2段階ABPPの為の生体直交試薬内に組み込むことができる、及びアフィニティープルダウン(affinity pull-down)後に化学選択的様式で切断されることができるところのリンカー系(linker systems)を開発した。例は、ジスルフィド、ジアゾベンゼン、及びビスアリールヒドラジンを切断可能なリンカーを包含する(Willems L.I．et al．(2011) Acc．Chem．Res．44，718-729)。しかしながら、これらのリンカーは、限定された生体直交性を有する。以下のスキームにおいて、この用途の為のトリガーの使用の幾つかの実施態様の例が示されている。高められた生体直交性に加えて、この方法はまた、テトラジン活性剤のTCOへの結合を通じて、新しい標識又はアフィニティータグ(affinity tag)を導入すること、又は更なる修飾の為に合成ハンドルを保存することの機会を提供する。
下記の例A1は、TCOリンカーを介してビオチンにコンジュゲートされたABPによる酵素の捕捉を示す。引き続き、複合体はストレプトアビジン(streptavidin)でコーティングされたビーズによって結合され、そして単離され、その後、該リンカーは活性剤によって切断され、そして、IEDDA残基に連結されたABPを含む酵素が放出される。下記の例A2において、同じ概念が逆トリガーで使用され、ABP-酵素複合体のトレースレス放出(traceless release)を生じる。下記の例Bは、アジド部分で官能基化されたABPによって酵素が捕捉されるところの同様の2工程ABPアプローチを示す。引き続き、該複合体は、TCOリンカーを介してビオチンに連結されているシクロオクチン部分と反応される。Weissleder Angewandte Chemie 2011において、TCO／テトラジンペアをアジド-オクチンペアと直交して、且つその存在下で使用されることができることが示されている。下記の例Cにおいて、B)に記載されているシクロオクチン-TCO-ビオチンプローブアプローチが、アジドで修飾されたアミノ酸を代謝的に組み込んだ特定のタンパク質を捕捉する為に使用される。下記の例Dは、トリガーを介して抗体にコンジュゲートされた磁気ビーズを使用した細胞の捕捉を示す。磁気作用を使用して結合、そして単離した後、該細胞は、活性剤を添加することによって、穏やかな条件下で剥離される。下記の例Eは、TCOがビオチンタグの機能を放出可能なリンカーの機能と組み合わせるところの例A～Dにおける一般的なアプローチに対する代替案を示す。この例において、標的細胞は最初にTCOで修飾された抗体によって結合され、続いて、テトラジンでコーティングされたビーズが添加される。好適に選択されたテトラジン-TCOペアは、半減期が2時間超であり、且つ必要とされる反応時間が10分未満の場合、ビーズ-細胞複合体の分離の為に十分な時間を与えてから、複合体が、リンカーの放出を通じて自動的に該細胞を自動的に放出する。
Figure 2022537543000070
Figure 2022537543000071
Figure 2022537543000072
Figure 2022537543000073
Figure 2022537543000074
本発明の代替の観点は、固体の支持体と固体の支持体結合物質との間の化学選択的切断可能リンカーとしてのトリガーを含む。その中で、式5a及び式5bを参照すると、fは好ましくは1である。
一つの実施態様において、トリガーは、固相合成における切断可能なリンカーとして使用される。固相合成法は、過去数十年にわたって有機合成において、最初はペプチドの為に、次にオリゴヌクレオチドの為に、続いて他の有機分子の為に使用されてきている。この開発は、固体の支持樹脂から分子を分離する為の様々な切断可能なリンカーの開発を伴ってきた。例は、酸、塩基、フッ化物イオン、又は光化学反応によって切断されることができるリンカーを包含する(Maruta et al．Tetrahedron Letters 47 (2006) 2147-2150；Shabat et al．Chem．Eur．J 2004，10，2626)。代替の生体直交アプローチは、互換性のある機能の範囲を拡大しうる。本明細書において、固相合成樹脂、例えばポリスチレン、がTCOトリガーで官能基化されており、それに応じて、関心のある分子、例えばペプチドが合成される。合成が完了した後、樹脂に結合されたトリガーからの生成物(例えば、ペプチド)を溶液中に放出するトリガーと反応する活性剤が追加される。
Figure 2022537543000075
Figure 2022537543000076
直下に示されている、代替的な実施態様において、カートリッジ内の表面結合化学試薬又はチップデバイス上の実験室における選択的放出及び活性化を含む。
Figure 2022537543000077
なお別の観点において、該トリガーは、可逆的な生体分子の架橋及び／又は固定化、その後の放出の為の切断可能なリンカーとして機能する。ケミカルバイオロジーにおける用途は、a）TCOを介して相互に連結された2つのタンパク質の使用、及びTCO切断の前後の細胞環境におけるそれらの作用のそれらの研究；b）特定の細胞内ドメインからタンパク質を放出する為の細胞内でのタンパク質-TCO-標的化剤コンジュゲートの切断；c）タンパク質を特定の細胞内ドメインにターゲティングする為の細胞内でのタンパク質-標的化剤-TCOコンジュゲートの切断、を包含する(Lim Acc Chem Res 2011を参照)。
他の実施態様において、該CAは、マスクされた抗原、例えば、トリガーを介してマスクに連結されたペプチドを含むマスクされたペプチド、であり、それは任意的に、主要組織適合遺伝子複合体(MHC：Major Histocompatibility Complex)中に存在し、且つそれは、所望の時間で、イン・ビトロで、マスクを外されることができる。
他の実施態様において、CAはDNA又はRNAであり、及びCAは、イン・ビボ又はイン・ビトロで、DNA又はRNAを細胞内に送達するように設計されたトランスフェクション剤(すなわち、CB)に、トリガーを介して連結される。トランスフェクションに応じて、トランスフェクション剤からDNA又はRNAを微量に放出する活性剤が投与される。
一つの実施態様において、該トリガーは、生体分子の検出、分離及び精製における用途の為の生体分子ビオチン化剤の切断可能なリンカーとして使用される。従って、ビオチンを、ペプチド、タンパク質(例えば、細胞表面タンパク質)、糖タンパク質、DNA及び他の生体分子に切断可能(可逆的)に付着させる為に、生体分子反応性トリガー-ビオチンコンジュゲートが使用される。切断可能なリンカーは、固定化されたアビジン又はストレプトアビジンを使用してビオチン化されたタンパク質をアフィニティー精製した後、結合した生体分子の穏やかな剥離を可能にする。直下のスキームを参照すると、プローブAはタンパク質中のリシン残基のビオチン化に有用である。R＝SO3Naの場合、剤は、帯電したままであり、且つ細胞外空間に存在し、且つ細胞膜タンパク質を標識化する為に特に有用である。プローブBはアミノキシ-ビオチンビオチン試薬であり、及びプローブCはヒドラジド-ビオチン試薬であり、及び例えば、B及びCは、酸化可能な多糖基を有する糖タンパク質及び他の分子をビオチン化する為に有用である。化合物D～Fは、カップリングの為に容易に利用可能なアミン基又はスルフヒドリル基を有しない核酸及び他の分子のビオチン化を可能にする光活性化試薬である。強い紫外線又は可視光に暴露される場合に、D～Fのアリールアジド基は、容易に反応して、様々な化学基、例えば核酸、と共有結合を形成するところの反応性ニトレンに変換される。化合物Gは、抗体、システイン含有ペプチド、及び他のチオール含有分子の簡単で且つ効率的な可逆的ビオチン化を可能にする。化合物Hは、タンパク質をスルフヒドリル部位で一時的に標識化されて、後に、光誘発された共有結合され、そして、相互作用するタンパク質へのビオチン化を伝達し、それによって、アフィニティー精製、検出、分析(例えば、質量分析、電気泳動又はシーケンシング)の為のこれまで知られていなかった1以上の相互作用タンパク質にタグ付けをすることができる試薬である。
Figure 2022537543000078
同様に、直下に記載されたリンカーは、テトラジンでコーティングされたビーズ又は樹脂を使用するタンパク質の標識及び捕捉の為に使用されることができる。テトラジン部分はTCOで官能基化された生体分子と反応し、分離を可能にし、引き続き、自動的に生体分子を放出する。適切に選択されたテトラジン-TCOペアは、2時間超の半減期を有する放出を与え、そして、必要な反応時間が10分未満の場合、複合体がリンカーの放出を通じて生体分子を自動的に放出する前に、該複合体を分離するのに十分な時間を与えるであろう。
Figure 2022537543000079
他の実施態様において、該トリガーは、特に生体分子の相互作用に関して、例えば、生体分子の検出、固定化、分離、精製における用途の為に、2つの生体分子間の架橋における切断可能なリンカーとして使用される。例は、細胞溶解及び免疫沈降前の細胞表面タンパク質の架橋、弱い又は一過性のタンパク質相互作用の識別を可能にするタンパク質相互作用の固定化、免疫染色の為の組織の固定化、1工程バイオコンジュゲーション、並びに、例えばアミンコーティングされた表面上へのタンパク質の固定化を包含する。従って、生体分子、例えば、ペプチド、糖タンパク質、ＤＮＡ、を互いに、切断可能(可逆的)に付着させる為の切断可能なトリガーを含む生体分子反応性二官能性架橋が使用される。例えばリンカーは、例えば「ショットガン」(shotgun)アプローチにおいて使用されて、相互作用複合体を捕捉することができる。リシン反応性部分を使用する場合、試薬は、夫々のリシン残基が架橋剤のスペーサー長内にある任意の且つ全ての相互作用する分子を架橋するであろう。引き続き、特定の相互作用複合体は、免疫沈降によって、又は複合体中の複数の標的分子のうちの1つについての特定の抗体又は他のプローブを投与することによって、架橋及び(通常の)細胞溶解の後に検出される。直下シスキームを参照すると、化合物Aは、例えば2つのタンパク質の架橋の為に有用であるホモ二官能性リシン反応性架橋剤である。化合物Bは、アミン残基が利用できない又はアクセスできない分子(DNA、多糖類、及び他の分子でさえ)で有用である、切断可能なヘテロ二官能性アミン反応性光架橋リンカー(cleavable heterobifunctional amine-reactive photocrosslinker)である。これらのヘテロ二官能性リンカーは、「ベイト」(bait)タンパク質が標識化され、細胞に添加され、及び光活性化されて所望の時間で(例えば、関心のある相互作用が生じると推定される細胞刺激に応じて)架橋化され、続いて、トリガーを通じて分離及び穏やかな切断をすることができる「2工程」反応を可能にする。化合物Cは、例えばタンパク質又はペプチドシステインの間の共有結合であるが可逆的なコンジュゲーションの為の切断可能なホモ二官能性チオール反応性架橋である。化合物Dは、例えばタンパク質又はペプチドのシステイン及びリシンの間の共有結合であるが可逆的なコンジュゲーションの為の切断可能なヘテロ二官能性チオール及びアミン反応性架橋剤である。化合物Eはアミノ酸の為の切断可能な修飾試薬であり、タンパク質の電荷を一時的に変化させることを可能にする。
Figure 2022537543000080
他の観点において、該トリガーは、直下のスキームに示されている通り、放射性標識化キットのように使用される。18Fで標識化されたTCOに連結されたビーズが使用され、TCOと反応して18F-TCO-テトラジン-ペプチドを与えるところのテトラジン-ペプチド誘導体が添加される。式5を参照すると、fは好ましくは1である。別のアプローチにおいて、ペプチドがTCOを介してビーズに結合され、そして、TCOと反応して18F-テトラジン-ＴＣＯ-ペプチドを与えるところの18F-テトラジン誘導体が添加される。
Figure 2022537543000081
他の実施態様において、本発明の化合物は、部位特異的抗体コンジュゲーションの為に使用される。図6が参照される。パネル1において、特定の共役アミノ酸残基(この場合はリシン)の近くの抗体における特定の領域に結合するペプチドが、リシンコンジュゲーションの為に、(コンジュゲーションされる)薬剤及び活性エステル(例えばTFPエステル)さらに連結するクリック切断可能なTCOリンカーで修飾される。ペプチドがタンパク質に結合することに応じて、TFPエステルはその近接性の故に、リシン残基と反応するだろう。引き続き、TCOリンカーがテトラジンによって切断され、ペプチドが抗体から洗い流され、抗体-薬剤コンジュゲートに特異的にコンジュゲートされた部位に至る。パネル2は、薬剤がTCOを活性エステルに連結する同じアプローチを示す。パネル3において、ペプチドは、リシンコンジュゲーションの為に、活性エステル(例えば、TFPエステル)にさらに連結するクリック切断可能なTCOリンカーで修飾される。ペプチドがタンパク質に結合し、そしてリシンのコンジュゲーションに応じて、テトラジン-薬剤コンジュゲートが添加され、それは、ペプチドの切断とコンジュゲーションとを同時に生じる。
他の観点において、該トリガーは、診断キットにおいて使用される(直下を参照)。式5を参照すると、fは好ましくは1である。1以上のクエンチされたフルオロフォアにコンジュゲートされた固定化(例えば、96ウェルプレート中)TCOを、未知の量のテトラジン部分を含むサンプルと接触させる。これらのテトラジンは、代謝工学実験においてアミノ酸残基として生体分子中に以前に組み込まれていたか、または代替的には、サンプルが、例えばテトラジンベースの農薬を含む。テトラジンとTCOとの反応は、フルオロフォアの放出及び脱クエンチング(dequenching)をもたらし、例えば、UV吸収を介して読み取りを許す。
Figure 2022537543000082
イン・ビトロの実施態様において使用されるコンストラクトA及びコンストラクトBは、小分子、有機分子(蛍光染料を包含する)、金属配位化合物、放射性核種を含む分子、放射性金属を含むキレート、無機分子、有機金属分子、生体分子、薬剤、ポリマー、樹脂(例えば、ポリスチレン、アガロース)、粒子(例えば、ビーズ、磁気ビーズ、金、シリカベースの粒子及び、ポリマー及びポリマーベースの材料、ガラス、酸化鉄粒子、マイクロ粒子及びナノ粒子(例えば、リポソーム、ポリマーソーム)、ゲル、表面(例えば、ガラススライド、チップ、ウェーハ、金、金属、シリカベース、ポリマー、プラスチック、樹脂)、細胞、生体組織、病原体(ウイルス、細菌、真菌、酵母)を包含するが、これらに限定されない。該コンストラクトは例えば、上述されたコンストラクトの組み合わせを含みうる。
生体分子の例は、炭水化物、ビオチン、ペプチド、ペプトイド、脂質、タンパク質、酵素、オリゴヌクレオチド、DNA、RNA、PNA、LNA、アプタマー、ホルモン、毒素、ステロイド、サイトカイン、抗体、抗体フラグメント(例えば、Fab2、Fab、scFV、ダイアボディ(diabodies)、トライアボディ(triabodies)、VHH)、抗体(フラグメント)融合物(例えば、二重特異性および三重特異性mAbフラグメント)を包含する。
コンストラクトA及びコンストラクトBはまた、本明細書において定義されている通り、R32又はR32を含む部分であることができ、ここで、R32は、さらなるコンストラクトA又はコンストラクトBに結合する為に使用されることができる。例えば、コンストラクトAは、スペーサーSPを介してTRに結合されるマレイミド又は光架橋リンカー(photocrosslinker)であるR32であることができる。マレイミド又は光架橋リンカーが、TRをタンパク質にさらにコンジュゲートさせる為に使用されることができる。この実施態様において、CA及びCBは生体分子結合化部分である。
好ましい実施態様において、CA及びCBは、スペーサーSPを介してTRに結合されており、ここで、SPは、CM2、CX、又はR32の残基であり、又はCM2、CX、又はR32の残基を含む。
好ましい実施態様において、該コンストラクトAは生体分子である。他の好ましい実施態様において、該CAは生体分子であり、及びCBは、ポリマー、樹脂、粒子、固体の支持体の群から選択される。他の好ましい実施態様において、該CBは生体分子であり、及びCAは、ポリマー、樹脂、粒子、ゲル、表面の群から選択される。本発明の好ましい実施態様において、CA及び／又はCBはR32基に等しく、及び、これ又はこれらの基は、生体分子結合化部分として機能する。生体分子結合化部分として使用する為の好ましいR32基は、ビオチン、カルボン酸、及びそれらの活性化されたエステル、例えばN-ヒドロキシスクシンイミドエステル及びパラニトロフェニルエステル、イソシアネート、イソチオシアネート、N-マレイミド基、ブロモアセトアミド及びヨードアセトアミド、アジド基、アルキニル基、例えば(ヘテロ)シクロアルキニル基及び末端アルキニル基、アミノキシ基、ヒドラジニル基、及び光反応性(photoreactive)基を包含するが、これらに限定されない。本発明の好ましい実施態様において、CA及びCBはR32基に等しく、及び、これらの部分は、同じ生体分子における異なる位置に結合されており、環を結果として生じる。他の好ましい実施態様において、該CAは生体分子結合化部分であるR32であり、及び、CBは、ポリマー、樹脂、粒子、又は固体の支持体に結合するR32である。他の好ましい実施態様において、該CBは生体分子結合化部分であるR32であり、及び、CAは、ポリマー、樹脂、粒子、又は固体の支持体に結合するR32である。他の実施態様において、CA又はCBのいずれかは、ビオチンであり、又はビオチンを含む。好ましい実施態様において、トリガー切断は、2以上のCBからの1つのCAの切断を結果として生じる。好ましい実施態様において、トリガー切断は、2以上のCAから1つのCBの切断を結果として生じる。好ましい実施態様において、該トリガーは、1つのCA及び1つのCBのみに結合されている。他の好ましい実施態様において、該トリガーは、2つのCA部分に結合されており、しかしCB部分に結合されていない。CAがトリガーから放出されるが、しかしCBから放出されないところの好ましい実施態様において、CBはLCを介して結合されていないことが好ましい。好ましい実施態様において、(CA又はCBであるところの)1つの表面のみがトリガーに結合されている。
好ましい実施態様において、該活性剤は、表面、ゲル、樹脂、特に固相合成樹脂、例えばポリスチレン、ジャンダゲル(Janda gel)等、にコンジュゲートされうる。好ましい実施態様において、該活性剤は、生体分子、薬剤、又は標的化剤を含むことができる。
好ましい実施態様において、該活性剤は、膜転位部分(例えば、アダマンチン(adamantine)、ポリリジン/アルギニン、TAT、ヒトラクトフェリン)を含んでいてもよい。そのような部分に関する例示的な参考文献は、下記を包含する：Trends in Biochemical Sciences，2015，40，12，749；J．Am．Chem．Soc．2015，137，12153-12160；Pharmaceutical Research，2007，24，11，1977。
好ましい実施態様において、該活性剤は、R87を含まない。
本発明のトリガーコンジュゲートにおいて使用する為の好適なスペーサーSPは、スペーサー(上記参照)のセクションに記載されている。好ましい実施態様において、該スペーサーは、50個以下の炭素原子、より好ましくは25個以下の炭素原子、より好ましくは10個以下の炭素原子、を有する。他の好ましいスペーサーは、PEG及びPPGポリマー、及びオリゴペプトイドであり、好ましくは2～50の繰り返し単位、より好ましくは2～24の繰り返し単位、より好ましくは2～12の繰り返し単位、の範囲である。
実施例
一般的な方法
記載されていないニトリル出発化合物を含め、全ての試薬、化学物質、材料、及び溶媒は、商業的供給源から入手され、そして受け取ったままの状態で使用された。全ての溶媒はAR品質であった。[111In]インジウム及び[89Zr]シュウ酸ジルコニウム溶液が、Curiumから購入された。Zeba脱塩スピンカラム(7及び40kDa MWカットオフ、0.5mL)及びSlide-A-Lyzer透析カセット(20kDa MWカットオフ)が、Pierce Protein Research(Thermo Fisher Scientific)から購入された。マウス血漿が、Innovative Researchから購入された。29-アミノ-3,6,9,12,15,18,21,24,27-ノナオキサノナコサン-1-オールはPurePEGから購入された。3,6-ジメチル-1,2,4,5-テトラジン及び(E)-シクロオクタ-2-エン-1-イル(4-ニトロフェニル)カルボナートは、下記の文献の手順に従って調製された：[Versteegen et al.，Angew．Chem．Int．Ed．2013，52，14112-14116]。分析薄層クロマトグラフィーが、Kieselgel F-254のプレコートされたシリカプレートで行われた。カラムクロマトグラフィーが、Screening Devices B.V.シリカゲル(フラッシュ：40～63μmメッシュ及びノーマル：60～200μmメッシュ)で行われた。1H-NMR及び13C-NMRスペクトルは、Bruker Avance III HD(1H-NMRについて400MHz、及び13C-NMRについて100MHz)分光計において、298Kで、記録された。化学シフトは、室温でのTMSからのppmダウンフィールドにおいて報告される。パターンの分割の為に使用される略語は、s=シングレット、d=ダブレット、dd=ダブルダブレット、t=トリプレット、q=カルテット、m=マルチプレット、br=ブロードである。HPLC-PDA／MSが、ダイオードアレイ検出器(Finnigan Surveyor PDA Plus detector，Thermo Electron Corporation)及びイオントラップ(Ion-Trap)(LCQ Fleet，Thermo Scientific)に接続されたShimadzu LC-10 AD VPシリーズHPLCを使用して行われた。HPLC分析は、Alltech Alltima HP C18 3μカラムを使用して、1～4μLの注入量、0.2mL 分-1の流速、及び典型的には、H2O中のMeCN中(両方とも、0.1％の蟻酸を含有)のグラジエント(10分で、5％～100％、さらに3分間、100％に保持)を使用して、298Kで行われた。
サイズ排除クロマトグラフィー(SEC：Size exclusion chromatography)は、Superdex200カラムを備えたAktaシステム(GE Healthcare Life Science)において行われた。ラジオHPLC(Radio-HPLC)は、Gabi放射性検出器(Raytest)を備えたAgilent 1100システムにおいて行われた。サンプルがAlltima C18カラム(4.6×150mm，5μ)上にロードされ、0.1％ v/v％のTFAを含有する水(A)及びアセトニトリル(B)のリニアグラジエントで、1mL 分-1で溶出された(3％Bで4分、引き続き、15分で、90％Bに増加)。Radio-ITLCは、ITLC-SG strips(Varian Inc.)において実行され、生理食塩水(111In)中又は0.1Mクエン酸pH 6.0(89Zr)中の200mM EDTAで溶出された。これらの条件において、放射性標識された生成物はベースで残るが、未結合の放射性核種はRfが0.7～0.9で移動する。SDS-PAGEは、4～20％のプレキャストMini-PROTEAN TGXゲルとPrecision Plus Protein Al Blue Prestained protein standards(BioRad Laboratories)を使用してMini-PROTEAN Tetra Cell systemにおいて行われた。ITLCストリップ及びSDS-PAGEゲル上の放射能分布が、AIDAソフトウェアを使用してTyphoon FLA 7000 phosphor imager(GE Healthcare Life Science)でモニターされた。
他に明記されない限り、合成されたTCOエナンチオマーのキラル分割は、実施例１において行われない。1つのエナンチオマーが示されている場合、鏡像は、合成された化合物にも存在する。例えば、化合物1.43は両方の鏡像立体異性体として存在する。
Figure 2022537543000083
実施例1：TCO合成
化合物1.71が、以前に記載された通りに合成された(Carlson et al.，J Am Chem Soc 2018，140，3603-3612)。
Figure 2022537543000084
化合物1.72は、TCO-2-OHから出発して1.15として合成された。
Figure 2022537543000085
(Z)-5-ブロモシクロオクタ-1-エン (1.1)
Figure 2022537543000086
1,5-シクロオクタジエン(450g，4.16mol)が0℃に冷やされた。攪拌しながら、HBr(AcOH中33％，356mL，2.08mol)が1時間で加えられた。次に、反応混合物が室温に達さられ、そして一晩攪拌され、そして氷水(1L)上に注がれた。Et2O(600mL)が加えられ、そして水性層がEt2O(3x300mL)で抽出された。一緒にされた有機層が飽和水性NaHCO3(500mL)及び塩水(300mL)で洗われ、Na2SO4で乾燥され、濾過され、そして溶媒が蒸発された。該蒸留は、化合物1.1(336g，85％)を与えた。1H-NMR (200MHz，CDCl3)：δ5.73-5.51(m，2H)，4.31(tdd，J=8.9，4.7，1.7Hz，1H)，2.56-1.89(m，8H)，1.84-1.63(m，1H)，1.62-1.42(m，1H)ppm。
(Z)-シクロオクタ-4-エン-1-カルボニトリル (1.2)
Figure 2022537543000087
NaCN(95％，138g，2.68mol)が、DMSO(無水，900mL)中に溶解され、そして100～110℃で攪拌された。DMSO(無水，200mL)中に溶解された化合物1.1(422g，2.23mol)が室温に冷やされて、そして、氷水(5L)上に注がれた。水性層がEt2O(4x1600mL)で抽出され、そして一緒にされた有機層が塩水で洗われ、Na2SO4で乾燥され、濾過され、そして溶媒が真空で除かれて、粗生成物1.2(233g，77％)を与えた。1H-NMR (400MHz，CDCl3)：δ5.76-5.56(m，2H)，2.86-2.71(m，1H)，2.51-1.72(m，8H)，1.65-1.37(m，2H)ppm。
(Z)-シクロオクタ-4-エン-1-カルボン酸 (1.3)
Figure 2022537543000088
化合物1.2(83.0g，614mmol)が、KOHの水性溶液(164g，2.92モル，30％溶液)中に懸濁され、そして40℃で攪拌された。次に、H2O2が茶色の反応混合物に滴下されて、沈殿物の形成を生じた。60時間後、該反応混合物は室温に冷やされて、そして次に、氷浴で冷やしながら、水性のH3PO4(40％)上にゆっくりと注がれた。結果として生じた混合物は、室温で、2.5時間攪拌された。大量の白色沈殿物の形成故に、該反応混合物がガラス焼結漏斗で濾過され、そしてEt2Oで洗われた。ろ液がEt2Oで抽出され(6x150mL)、Na2SO4で乾燥され、そして濾過され、その後、溶媒が蒸発された。結果として得られた茶色の油がDCM(500mL)中に採られ、そして、2MのNaOHで抽出された(5x200mL)。水性層が、6MのHClの添加によってpHが1に調製され、それは白色沈殿物の形成をもたらした。混合物が、DCMで抽出され(4x200mL)、そして一緒にされた有機層が、Na2SO4で乾燥され、濾過され、そして濃縮されて、粗化合物1.3(59.1g，62％)を与えた。1H-NMR (400MHz，CDCl3)：δ8.86(bs，1H)，5.74-5.60(m，2H)，2.54-2.45(m，1H)，2.45-2.32(m，1H)，2.22-2.02(m，4H)，1.98-1.84(m，1H)，1.83-1.52(m，3H)，1.50-1.34(m，1H)ppm。
(Z)-シクロオクタ-4-エン-1-カルボン酸 メチルエステル (1.4)
Figure 2022537543000089
SOCl2(7.10mL，97.3mmol)が、－10℃に冷やされた攪拌されたMeOH(無水，90mL)に滴下された。次に、無水MeOH(10mL)中の化合物1.3の溶液が滴下された。反応混合物が、0℃で、30分間攪拌され、そして次に、室温にされた。2時間後、MeOHが真空で除かれ、そして、結果として得られた残留物が、EtOAc及び水(夫々、150mL)中に採られた。層が分離され、そして水性層が、EtOAcで抽出された(2x70mL)。一緒にされた有機層が、水性の飽和NaHCO3(70mL)、そして塩水(70mL)で洗われ、Na2SO4で乾燥され、濾過され、そして溶媒が除かれて、化合物1.4(10.1g，93％)を与えた：Rf(ヘキサン：EtOAc=3：1)=0.87。1H-NMR(400MHz，CDCl3)：δ5.78-5.56(m，2H)，3.64(s，3H)，2.47(m，1H)，2.41-2.29(m，1H)，2.20-2.06(m，3H)，2.05-1.98(m，1H)，1.91-1.80(m，1H)，1.77-1.51(m，3H)，1.45-1.32(m，1H)ppm。
(Z)-1-ヒドロキシシクロオクタ-4-エン-1-カルボン酸 メチルエステル (1.5)
Figure 2022537543000090
500mLの三首丸底フラスコがアルゴンで満たされ、0℃に冷やされ、そして、THF(無水，120mL)及びジイソプロピルアミン(4.30mL，30.7mmol)が加えられ、そして脱気された。引き続き、n-BuLi(ヘキサン中2.5M，11.2mL，28.1mmol)が加えられ、そして、反応混合物が、0℃で、35分間攪拌された。－78℃に冷やされた後、TMEDA(9.60mL，63.9mmol)が加えられ、続いて、THF(無水，40mL)中に溶解された化合物1.4(4.3g，25.6mmol)が加えられた。30分間の攪拌後、無水THF(100mL)中の(1S)-(10-カンファースルホニル)オキサジリジン(6.45g，28.1mmol)の溶液が加えられた。6時間後、反応混合物が、水性の飽和NH4Cl溶液(100mL)、そして水(100mL)でクエンチされ、そして混合物が10℃に達するまで攪拌された。EtOAc(150mL)が加えられ、層が分離され、そして、水性層がEtOAcで抽出された(3x200mL)。一緒にされた有機層がNa2SO4で乾燥され、そして真空で濃縮され、それは、黄色油中の白色沈殿物の形成をもたらした。溶媒が蒸発され、そして黄色の油と白色沈殿物との混合物が繰り返し濾過され、そして濃縮され、そして最終的に、EtOAcに採られ、そして、カラムクロマトグラフィー(グラジエント：ヘキサン中の10％～90％のEtOAc，50分内)によって精製されて、淡黄色の油として、化合物1.5(2.68g，57％)を与えた。1H-NMR (400MHz，CDCl3)：δ5.78(dt，J=11.1，6.5Hz，1H)，5.62-5.48(m，1H)，3.76(s，3H)，2.92(bs，1H)，2.54-2.34(m，2H)，2.22-1.99(m，3H)，1.96-1.69(m，4H)，1.56-1.38(m，1H)ppm；13C-NMR (101MHz，CD2Cl2)：δ178.7，131.9，128.3(C=C)，77.0，52.9，38.2，32.6，24.8，24.3，23.4ppm。
(Z)-1-ヒドロキシシクロオクタ-4-エン-1-カルボン酸 (1.6)
Figure 2022537543000091
化合物1.5(2.60g，12.1mmol)がMeOH(65mL)中に溶解され、そして溶液が60℃に加熱された。KOHの水性溶液(3.6M，60mL)をゆっくりと加えた後に、混合物が2.5時間攪拌された。MeOHが真空で除かれ、そして、残りの水性溶液が2MのHClを使用してpH2に調製され、そして次に、DCM(5x80mL)で抽出された。一緒にされた有機層がNa2SO4で乾燥され、濾過され、そして真空で濃縮されて、粗化合物1.6(2.30g，96％)；Rf(ヘキサン：EtOAc=3：1)=0.25を与えた。1H-NMR (400MHz，CDCl3)：δ5.83(dt，J=10.9，6.6Hz，1H)，5.62(dt，J=10.7，8.4Hz)，2.48-2.32(m，2H)，2.31-2.09(m，3H)，2.05-1.84(m，3H)，1.84-1.71(m，1H)，1.69-1.45(m，1H)ppm；13C-NMR (101MHz，CDCl3)：δ181.9，131.7，129.0，76.8，37.9，32.6，24.8，24.0，23.2ppm。
(Z)-1-アセトキシシクロオクタ-4-エン-1-カルボン酸 (1.7)
Figure 2022537543000092
化合物1.6(2.70g，15.9mmol)が無水ピリジン(25mL)中に溶解され、そして溶液が0℃に冷やされた。無水酢酸(12.7mL，135mmol)がゆっくりと加えられ、引き続き、DMAPのへら先程度(a spatula tip)が加えられた。反応混合物が、室温で、一晩攪拌され、氷水(200mL)上に注がれ、2MのHClの添加によってpHが2に調製された。DCMでの抽出(6x100mL)後、一緒にされた有機層がNa2SO4で乾燥され、濾過され、そして高真空下で濃縮されて、粗化合物1.7(3.37g，定量的に得られた)；Rf(ヘキサン：EtOAc=3：1+1vol％のAcOH)=0.37を与えた。1H-NMR (600MHz，CDCl3)：δ5.76(dt，J=10.9，6.4Hz，1H)，5.55(q，J=9.1Hz，1H)，2.48-2.36(m，2H)，2.34-2.21(m，2H)，2.20-2.04(m，3H)，2.12(s，3H)，2.03-1.94(m，1H)，1.59-1.50(m，2H)ppm；13C-NMR (151MHz，CDCl3)：δ178.6，170.1，131.0，128.1，83.3，35.3，29.1，24.4，23.8，23.2，21.0ppm。
5-ヨード-8-オキソ-7-オキサビシクロ[4.2.2]デカニル-1-アセテート (1.8)
Figure 2022537543000093
化合物1.7(3.37g，15.9mmol)が無水DCM(40mL)中に溶解され、そして、水(40mL)中のNaHCO3(4.40g，52.4mmol)の溶液が加えられた。反応混合物が20分間、激しく攪拌され、そして次に、0℃に冷やされた。KI(7.95g，47.6mmol)及びI2(8.06g，31.8mmol)の均質化された混合物が10分間隔で、6等分で加えられた。10分間、0℃で攪拌後、反応混合物が室温に達さられた。1時間後、反応混合物が三角フラスコ内に注がれ、そして、氷浴で冷やしながら、メタ重亜硫酸ナトリウムが暗色が消えるまでゆっくりと加えられた(注意！泡の過度の形成)。次に、層が分離され、そして水性層がDCMで抽出された(4x60mL)。一緒にされた有機層が、Na2SO4で乾燥され、濾過され、そして真空で蒸発されて、粗化合物1.8(4.33g，82％)を与えた。1H-NMR (200MHz，CDCl3)：δ5.06-4.96(m，1H)，4.68-4.43(m，1H)，2.69-2.22(m，7H)，2.10(s，3H)，2.01-1.74(m，2H)，1.71-1.43(m，1H)ppm。
(Z)-8-オキソ-7-オキサビシクロ[4.2.2]デカ-4-enyl-1-アセテート (1.9)
Figure 2022537543000094
化合物1.8(4.67g，13.8mmol)が、無水トルエン(22mL)中に溶解された。DBU(3.57g，23.5mmol)が加えられ、そして、反応混合物が、室温で、一晩攪拌された。反応混合物が、6時間還流で加熱され、それは黒色沈殿物の形成をもたらした。混合物が、室温で冷やされて、そして、水及びトルエン(夫々、400mL)が加えられ、そして層が分離され、そして有機相が水で洗われた(2x200mL)。水性層が、トルエンで抽出され(4x200mL)、そして、一緒にされた有機層が、Na2SO4で乾燥され、濾過された。溶媒の蒸発、そしてカラムクロマトグラフィー(グラジエント：ヘキサン中、0～50％のEtOAc)を行うことにより、化合物1.9(1.88g，65％)を与えた。1H-NMR (400MHz，CDCl3)：δ5.93(ddd，J=12.1，9.2，5.0Hz，1H)，5.45(ddd，J=12.0，4.7，2.6Hz，1H)，5.16(s，1H)，2.54-2.33(m，3H)，2.24-2.12(m，4H)，2.10(s，3H)，1.69-1.61(m，1H)。
(Z)-1,6-ジヒドロキシシクロオクタ-4-エン-1-カルボン酸 メチルエステル (1.10)
Figure 2022537543000095
化合物1.9(1.00等量，1.85，8.00mmol)が、無水MeOH(60mL)及びKHCO3(3.61g，36.1mmol)中に溶解された。結果として得られた反応混合物が、30℃で、50時間攪拌され、MeOHが真空で除かれ、そして、残留物が、DCM及び水(夫々、200mL)中に採られた。層が分離され、そして、水性層がDCMで抽出され(5x70mL)、次に、2MのHClの添加によってpHが1に調整され、そして再び、DCMで抽出された(5x70mL)。一緒にされた有機層が、Na2SO4で乾燥され、濾過され、そして真空で濃縮された。得られた残留物が、カラムクロマトグラフィー(グラジエント：ヘキサン中の15～50％のEtOAc)によって精製されて、生成物1.10(718mg，41％)及びアセチル化された生成物(520mg，24％)を与えた。1H-NMR (400MHz，CDCl3)：δ5.74(ddt，J=10.8，7.0，1.8Hz，1H，CH=CH)，5.43(ddd，J=11.2，7.0，2.0Hz，1H，CH=CH)，4.97(dt，J=12.7，7.2Hz，1H)，3.72(s，3H)，2.56-2.34(m，1H)，2.26-2.11(m，1H)，2.09-1.93(m，2H)，1.88-1.68(m，3H)，1.46-1.31(m，1H)ppm；13C-NMR (101MHz，CD3OD)：δ179.0，134.9，129.8，77.3，68.4，52.7，39.0，33.9，32.1，24.1ppm。
(E)-1,6-ジヒドロキシシクロオクタ-4-エン-1-カルボン酸 メチルエステル (1.11a，1.11b；アキシアル位又はエクアトリアル位のいずれかの、アリル放出-OHを有する2つのジアステレオマー)
Figure 2022537543000096
化合物1.10(0.58g，2.90mmol)が、安息香酸メチル(0.73mL，5.79mmol)の存在下で、再生Ag(I)トシック(tosic)シリカカラム(0.57mmol/g，11g，6.26mmol)並びに、n-ヘキサン及びi-PrOH(5：1，350mL)との脱気された混合物を使用して、フローシステム(三首フラスコ-ポンプ-カラム-UV-照射された石英管-再び、三首フラスコ)において光異性化された。22時間後、該カラムが、MTBE(500mL)で洗われた。アンモニアでの溶出(MeOH中の7M溶液，350mL)及び溶媒の蒸発により残留物が与えられ、該残留物は、(MTBE中、～10％のMeOHで溶出された)シリカの短いプラグを介して濾過され、残っている銀塩が分離されたものである。溶媒が蒸発され、そして生成物の2つのジアステレオマーが分離され、そしてカラムクロマトグラフィー(グラジエント：DCM中、2～20％のMeOH)によって精製されて、白色固体として、アキシアル異性体1.11a(169mg，30％)及びエクアトリアル異性体1.11b(110mg，18％)を与えた。
アキシアル異性体(1.11a)
1H-NMR (400MHz，MeOD)：δ5.97(ddd，J=15.2，11.2，3.4Hz，1H)，5.75(dd，J=16.5，2.4Hz，1H)，4.41(dd，J=2.7，1.3Hz，1H)，3.71(s，3H)，3.37(s，1H)，2.47(m，1H)，2.27-2.17(m，1H)，2.15-1.91(m，4H)，1.80-1.67(m，1H)，1.61(dd，J=15.3，6.3Hz，1H)ppm；13C-NMR (101MHz，MeOD)：δ180.9，138.5，127.9，75.0，70.3，52.8，46.0，36.4，31.9，31.0ppm。
エクアトリアル異性体(1.11b)
1H-NMR (400MHz，MeOD)：δ5.88(ddd，J=15.8，11.2，4.1Hz，1H)，5.43(dd，J=16.4，9.3Hz，1H)，4.13(td，J=9.6，5.2Hz，1H)，3.78(s，3H)，3.37(s，1H)，2.85-2.69(m，1H)，2.38-2.28(m，1H)，2.22-2.11(m，1H)，2.11-2.02(m，1H)，2.01-1.84(m，2H)，1.78-1.67(m，1H)，1.63-1.50(m，1H)ppm；13C-NMR (101MHz，MeOD)：δ175.7，137.1，132.3，79.6，75.0，52.0，47.8，41.5，39.1，30.6ppm。
メチル (1S,4E,6R)-1-ヒドロキシ-6-{[(4-ニトロフェノキシ)カルボニル]オキシ}-シクロオクタ-4-エン-1-カルボキシレート (1.12)
Figure 2022537543000097
化合物1.11a(アキシアル，30.0mg，0.150mmol)が、氷浴で冷やしながら、無水DCM(2.5mL)中に溶解された。DMAP(73.2mg，0.599mmol)及び4-ニトロフェニルクロロホルマート(夫々、無水DCM(1mL)中に溶解されている)が加えられた。1.5時間後のTLC(ヘキサン：EtOAc=3：1)は、出発物質の完全な転化を確認した。反応混合物が、真空で濃縮された。得られた残留物がDCM中に採られ、そして、カラムクロマトグラフィー(グラジエント：DCM中、0～5％のMTBE)によって精製された。化合物1.12が、黄色の油として得られた(47.7mg，87％)。1H-NMR (400MHz，CD2Cl2)：δ8.26(d，J=9.2Hz，2H)，7.39(d，J=9.1Hz，2H)，5.98(ddd，J=15.5，11.3，3.5Hz，1H)，5.78(dd，J=16.6，2.3Hz，1H)，5.31-5.30(m，1H)，3.74(s，3H)，2.63-2.42(m，1H)，2.33-2.19(m，2H)，2.12-1.86(m，4H)，1.73(ddd，J=15.9，6.1，1.5Hz，1H)ppm。13C-NMR (101MHz，CD2Cl2)：δ180.3，156.3，152.2，146.0，132.5，130.0，125.8，122.5，78.0，73.4，53.7，45.9，33.3，32.1，30.8ppm。ESI-MS：計算値 [M+Na]+ 388.10；観測値 388.05。
メチル (1S,4E,6R)-1-ヒドロキシ-6-{[(2-{2-[2-(2-ヒドロキシエトキシ)エトキシ]エトキシ}エチル)カルバモイル]オキシ}シクロオクタ-4-エン-1-カルボキシレート (1.13)
Figure 2022537543000098
化合物1.12(35mg，0.096mmol)及びNH2-PEG4-OH(22.2mg，0.115mmol)が、無水DMF(0.7mL)中に溶解された。DIPEA(61.9mg，83μL，0.479mmol)が加えられ、そして混合物が、3時間、室温で攪拌された。透明な黄色溶液が濃縮され、蟻酸(15μL)で酸性化され、水(+0.1％蟻酸)中に採られ、そして、逆相クロマトグラフィー(30gのBiotage SNAP Ultra C18，水／MeCN，グラジエント溶出，0.1％の蟻酸)によって精製されて、無色の油として化合物1.13を与えた。1H-NMR (600MHz，CD3OD)：δ5.89(ddd，J=15.5，11.3，3.5Hz，1H)，5.74(dd，J=16.4，2.4Hz，1H)，5.13(s，1H)，3.72(s，3H)，3.70-3.66(m，8H)，3.66-3.63(m，2H)，3.59(dd，J=5.6，4.1Hz，2H)，3.56(t，J=5.5Hz，2H)，3.31(t，J=5.5Hz，2H)，2.47(qd，J=11.8，4.7Hz，1H)，2.24-2.12(m，2H)，2.11-2.02(m，1H)，2.02-1.96(m，2H)，1.86(dd，J=15.1，6.2Hz，1H)，1.70(dd，J=15.7，6.1Hz，1H)ppm。13C-NMR (151MHz，CD3OD)：δ180.7，158.4，135.0，129.2，74.8，73.7，73.6，71.6，71.6，71.4，71.2，71.0，62.2，52.9，45.9，41.6，34.0，32.7，31.0ppm。ESI-MS：計算値 [M+Na]+ 442.20；観測値 442.15。
メチル (1S,4E,6R)-1-ヒドロキシ-6-{[(4-メチル-2-オキソ-2H-クロメン-7-イル)カルバモイル]オキシ}シクロオクタ-4-エン-1-カルボキシレート (1.14)
Figure 2022537543000099
無水DCM中の化合物1.12(アキシアル，25mg，0.125mmol)の溶液とMoO2Cl2(0.1mL，無水DMF中4.7mg/mL)とが混合され、そしてAMC-イソシアネート(27.6mg，0.137mmol)がArの雰囲気下で加えられ、そして氷浴で冷やされた。反応混合物が、室温で、一晩攪拌された。引き続き、該混合物が、水とDCMとに分配され、そして水層がDCM(3x9mL)で抽出された。一緒にされた有機層が、Na2SO4で乾燥され、そして濃縮された。残留物が、カラムクロマトグラフィー(グラジエント：ヘキサン／EtOAc)によって精製されて、白色固体(9mg，18％)として、化合物1.14を得た。1H-NMR (600MHz，CD2Cl2)：δ7.56(d，J=8.6Hz，1H)，7.49(d，J=2.3Hz，1H)，7.37(dd，J=8.6，2.2Hz，1H)，7.15(s，1H)，6.15(d，J=1.3Hz，1H)，5.97-5.89(m，1H)，5.79(dd，J=16.6，2.4Hz，1H)，5.34(bs，1H)，3.75(s，3H)，3.07(s，1H)，2.51(dtd，J=12.8，11.6，4.7Hz，1H)，2.40(s，3H)，2.26-2.18(m，2H)，2.04(ddd，J=14.1，12.8，4.6Hz，1H)，1.98-1.90(m，3H)，1.70(dd，J=15.3，5.5Hz，1H)ppm。13C-NMR (151MHz，CD2Cl2)：δ180.40，161.30，155.07，152.97，152.63，142.19，133.71，129.29，126.01，115.98，114.65，113.48，106.01，73.98，73.42，53.55，45.95，33.41，32.20，30.76，18.90ppm。ESI-MS：計算値 [M+H]+ 402.15；観測値 402.18。
TCO-PEG2-AF594 (1.15)
Figure 2022537543000100
無水DMF(0.6mL)中の化合物1.12(2.8mg，0.008mmol)の溶液に、DMSO(640μL)中のAF594-PEG2-アミン(5.48mg，0.006mmol)及びDIPEA(5.6μL，0.032mmol)が加えられた。完全な転化を達成する為に、化合物1.12(2.8mg，0.008mmol)及びDIPEA(2μL)の他の等価量が加えられ、そして、反応混合物が、室温で、一晩攪拌された。引き続き、暗色の混合物が濃縮され、蟻酸(2μL)で酸性化され、水(+0.1％の蟻酸)中に採られ、そして分取HPLC(水／MeCN，グラジエント溶出，0.1％の蟻酸)によって3回精製されて、紫色の油として、所望の生成物1.15(2.7mg，33％).を与えた。1H-NMR (600MHz，DMSO-d6)：δ8.99(t，J=5.6Hz，1H)，8.46(s，1H)，8.26-8.11(m，3H)，7.26(dt，J=7.5，3.6Hz，1H)，7.20(t，J=5.8Hz，1H)，6.40(s，2H)，5.84-5.70(m，1H)，5.65-5.53(m，3H)，5.13(s，1H)，5.03(s，1H)，3.62-3.57(m，6H)，3.56-3.53(m，2H)，3.51-3.45(m，2H)，3.43(t，J=5.9Hz，2H)，3.16-3.11(m，2H)，3.09(s，4H)，2.87(s，6H)，2.37-2.28(m，1H)，2.07-1.98(m，1H)，1.94-1.87(m，2H)，1.82(dd，J=15.7，12.1Hz，1H)，1.73-1.68(m，1H)，1.58(dd，J=15.5，6.2Hz，1H)1.31(d，J=4.4Hz，12H)ppm。ESI-MS：計算値 [M+H]+ 1079.36；観測値 1079.25。
TCO-MMAE (1.16)
Figure 2022537543000101
乾燥DMSO(0.5mL)中の、MMAE(79mg，0.11mmol)及びDIPEA(21mg，0.17mmol)の、Ar雰囲気下で攪拌された混合物に、乾燥DMSO(0.5mL)中の化合物1.12(44mg，0.12mmol)の溶液が加えられた。混合物が、室温で、1時間攪拌された。追加のDIPEA(21mg，0.17mmol)が加えられ、そして、攪拌が一晩続けられた。LCMSが不十分な転化のみを示したので、HOBt(22mg，0.17mmol)及びDIPEA(14mg，0.12mmol)が加えられ、そして、混合物が追加の48時間攪拌された。精製が、C18カラム(30gのC18-SiO2)で実行され、その後、逆相クロマトグラフィー(5～90％のACN／2.5mMのNH4Oacを含有するH2O，pH8.5)で実行された。生成物画分が濃縮され、そして更に分取HPLCによって精製された。生成物1.16が、白色固体(44mg，42％)として得られた。1H-NMR (600MHz，DMSO-d6；ジアステレオマーと回転異性体との混合物)：δ8.47(s，1H)，7.41(d，J=7.0Hz，2H)，7.35(t，J=7.7Hz，1H)，7.31(t，J=7.7Hz，1H)，7.26-7.21(m，1H)，5.91-5.75(m，2H)，5.27-5.21(m，1H)，4.72(d，J=8.5Hz，0.4H)，4.64-4.60(m，0.8H)，4.55(d，J=7.4Hz，0.4H)，4.29-4.18(m，2.8H)，3.88(dd，J=9.1，2.1Hz，0.3H)，3.74-3.67(m，5H)，3.60-3.54(m，0.3H)，3.47-3.40(m，1.4H)，3.38-3.36(m，6H)，3.24-3.18(m，0.5H)，3.17-3.11(m，1.4H)，3.07-3.04(m，1.4H)，3.03(s，1H)，3.02-2.95(m，1H)，2.57-2.44(m，3.4H)，2.33-1.78(m，12H)，1.75-1.68(m，1.4H)，1.64-1.55(m，1.4H)，1.49-1.39(m，1.8H)，1.37-1.25(m，3H)，1.20(dd，J=6.7，5.1Hz，2H)，1.15(dd，J=13.5，6.8Hz，2H)，1.05-0.86(m，20H)ppm。ESI-MS：計算値 [M+H]+ 944.60；観測値 944.50。
2-ヒドロキシ-2-[4-(メチルアミノ)フェニル]酢酸エチル (1.17)
Figure 2022537543000102
2-(4-アミノフェニル)-2-ヒドロキシ酢酸エチル(1.5g，7.7mmol)が、N2下、DMF(10mL)中、K2CO3(5.3g，38.4mmol)及びMeI(0.6mL，9.6mmol)で、30分間処置された。水(80mL)が加えられ、その後、EtOAcで抽出された(3x80mL)。一緒にされた有機物が塩水で洗われ(2x80mL)、MgSO4で乾燥され、そして濃縮された。化合物1.17が、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(EtOAc：ペンタン，2：8～3：7)後に単離された。収率：32％(0.51g，2.4mmol)。ESI-MS：C11H15NO3についてのm/z計算値 209.11；観測値 [M+H]+ 210.08。1H-NMR (400MHz，CD3OD)：δ7.23(d，J=8.4Hz，2H)，6.60(d，J=8.6Hz，2H)，5.06(s，1H)，4.32-4.24(m，1H)，4.22-4.14(m，1H)，2.85(s，3H)，1.25(t，J=7.14Hz)ppm。
2-ヒドロキシ-2-[4-(メチルアミノ)フェニル]酢酸 (1.18)
Figure 2022537543000103
水中の10M NaOH(1mL，10mmol)が、THF中の化合物1.17(0.48g，2.3mmol)に加えられ、引き続き、2時間、40℃で攪拌された。酸性化、分取HPLC(0.1％TFAを有する水／MeCNグラジエント)、そして凍結乾燥に続いて、化合物1.18のTFA塩が、78％の収率(0.52g，1.76mmol)で単離された。1H-NMR (400MHz，CD3OD)：δ7.51(d，J=8.4Hz，2H)，7.39(d，J=8.6Hz，2H)，5.24(s，1H)，2.96(s，3H)ppm。NOESY(400MHz，D2O)は、メチル基の位置がアニリンアミンにあることを確認した。
2-ヒドロキシ-2-{4-[({[(1R,2E,6S)-6-ヒドロキシ-6-(メトキシカルボニル)シクロオクタ-2-エン-1-イル]オキシ}カルボニル)(メチル)アミノ]フェニル}酢酸 (1.19)
Figure 2022537543000104
化合物1.12(33.4mg，91.4μmol)が、乾燥DMF中、化合物1.18(34.5mg，114.1μmol)、HOBt.H2O(7.1mg，47.6μmol)及びDiPEA(99.4μL，570.6μmol)で、16時間処理された。分取HPLC(0.1％TFAを有するH2O/MeCNグラジエント)、そして凍結乾燥に続いて、化合物1.19が、21％の収率(8mg，19.6mmol)で単離された。ESI-MS：C20H25NO8についてのm/z計算値 407.16；観測値 [M-H]- 406.12。
メチル (1S,4E,6R)-6-{[(4-{[(2-{2-[2-(2,5-ジオキソ-2,5-ジヒドロ-1H-ピロール-1-イル)エトキシ]エトキシ}エチル)カルバモイル](ヒドロキシ)メチル}フェニル)(メチル)カルバモイル]オキシ}-1-ヒドロキシシクロオクタ-4-エン-1-カルボキシレート (1.20)
Figure 2022537543000105
1-{2-[2-(2-アミノエトキシ)エトキシ]エチル}-2,5-ジヒドロ-1H-ピロール-2,5-ジオンのTFA塩(8.2mg，23.9μmol)，PyBOP(12.4mg，23.9μmol)，及びDiPEA(16μL，92μmol)が、乾燥MeCN中の化合物1.19(7.5mg，18.4μmol)に添加された。30分間、室温で攪拌後、反応混合物が濃縮され、そして、EtOAc中に採られた。水性HClで洗われた後、有機物がNa2SO4で乾燥され、そして濃縮されて、化合物1.20を得た。収率：95％(10.8mg，17.5μmol)。ESI-MS：C30H39N3O11についてのm/z計算値 617.26；観測値 [M+H]+ 417.92。
TCO-マンデリック-(PEG2-Mal)-DFO (1.21)
Figure 2022537543000106
化合物1.20(6mg，9.7μmol)が、乾燥DMSO中のDSC(22mg，29.2μmol)及びDiPEA(10.3μL，58.8μmol)で、4日間、室温で処置され、続いて、デフェロキサミン(31.9mg，48.5μmol)が添加され、そして、1時間、室温で攪拌された。酸性化、分取HPLC(0.1％TFAを有するH2O／MeCNグラジエント)、そして凍結乾燥に続いて、化合物1.21が、11％の収率で、白色粉末として単離された(1.1mg，0.9μmol)。ESI-MS：C56H85N9O20についてのm/z計算値 1203.59；観測値 [M-H]- 1202.00。
(1S,4E,6R)-1,6-ジヒドロキシシクロオクタ-4-エン-1-カルボン酸 (1.22)
Figure 2022537543000107
化合物1.11a(15.1mg，75μmol)がMeOH(400μL)中に溶解され、そして、水性のLiOH溶液(2mLのH2O中の200μLの47mg溶液，0.11mmol，1.5当量のLiOH)が加えられた。溶液が、室温で、暗所で、20時間攪拌された。反応混合物が、MeOH(0.5mL)及びH2O(0.5mL)を使用して、バイアルに移された。DOWEX IR-120H樹脂ビーズが、pHが塩基性からわずかに酸性になるまで穏やかに攪拌された。該ビーズが濾過によって除かれ、そして、溶媒が真空で除かれた。残りの油がMeOHで2回フラッシュされ、そして、MeCN／水1：1(2mL)から凍結乾燥され、白色のふわふわした固体として、化合物1.22(14.0mg，75μmol，quant)を与えた。1H-NMR (MeOD)：δ=5.98(m，1H)，5.71(dd，1H)，4.39(s，1H,)，2.43(m，1H)，2.22-2.03(m，3H)，2.01-1.88(M，2H)，1.74-1.58(m，2H)ppm。
(1S,4E,6R)-6-({[(2,5-ジオキソピロリジン-1-イル)オキシ]カルボニル}オキシ)-1-ヒドロキシシクロオクタ-4-エン-1-カルボキシレート (1.23)
Figure 2022537543000108
化合物1.22(5.7mg，31μmol)及びDSC(24mg，92μmol，3当量)が、乾燥MeCN(200μL，懸濁液)中に溶解された。DiPEA(23μL，0.13mmol)及び4-ジメチルアミノピリジン(0.6mg，5μmol)が添加され、そして、透明な混合物が、Ar下、室温で、暗所で、20時間攪拌された。溶媒が真空で除かれ、そして、結果として得られた油がCHCl3で2回フラッシュされた。CH2Cl2中の2％～10％のアセトンの溶出グラジエントを使用するカラムクロマトグラフィー(中和されたフラッシュSiO2)により、無色の油として、化合物1.23(3.5mg，8.2μmol，27％)を与えた。1H-NMR (CDCl3)：δ=6.02(m，1H)，5.78(dd，1H)，5.34(s，1H，CH(O))，2.86(s，4H)，2.84(s，4H，)，2.58(m，1H)，(m，2.41-2.00，8H)。
N-(29-{[(1S,4E,6R)-1,6-ジヒドロキシシクロオクタ-4-エン-1-イル]ホルムアミド}-3,6,9,12,15,18,21,24,27-ノナオキサノナコサン-1-イル)-3-(2,5-ジオキソ-2,5-ジヒドロ-1H-ピロール-1-イル)プロパンアミド (1.24)
Figure 2022537543000109
化合物1.22(6.3mg，34μmol)及びN-(29-アミノ-3,6,9,12,15,18,21,24,27-ノナオキサノナコシル)-3-(2,5-ジオキソ-2,5-ジヒドロ-1H-ピロール-1-イル)プロパンアミドTFA塩(28mg，38μmol)が、CHCl3／乾燥DMF 2：1(375μL)中に溶解された。DiPEA(23μL，0.13mmol)及びPyBOP(20mg，37μmol)が添加され、そして、溶液が、室温で、1時間攪拌された。溶媒が、室温で除かれ、そして、結果として得られた油がCHCl3で2回フラッシュされた。黄色がかった油がCHCl3(50mL)中に溶解され、そして、有機層が、0.1MのHCl(30mL)、そして塩水(30mL)で洗われた。一緒にされた水性層が、CHCl3で1回(10mL)、逆抽出された。一緒にされた有機層が、Na2SO4で乾燥され、濾過され、そして蒸発乾固された。CHCl3中の4％～10％のMeOHの溶出グラジエントを使用するカラムクロマトグラフィー(フラッシュSiO2)により、無色の油として、化合物1.24(13mg，17μmol，50％)を与えた。1H-NMR (CDCl3)：δ=6.74(br t，1H，NH)，6.71(s，2H)，6.59(br t，1H)，6.03(m，1H)，5.77(dd，1H)，4.51(s，1H)，3.84(t，2H)，3.70-3.58(m，36H)，3.54(q，2H)，3.42(m，2H)，2.52(t，2H)，2.48(m，1H)，2.26(m，1H)，2.16-1.91(m，4H)，1.75(m，1H)，1.64(m，1H)，1.46(m，1H)ppm。ESI-MS：C36H61N3O15についてのm/z計算値 775.41；観測値 [M+H]+ 776.33，[M+Na]+ 798.58。
Mal-PEG9-TCO-PEG4-DOTAGA (1.25)
Figure 2022537543000110
化合物1.24(4.2mg，5.4μmol)及びDSC(3.5mg，13μmol)が、乾燥MeCN(100μL，懸濁液)中に溶解された。DiPEA(5μL，28μmol)が加えられ、そして透明な混合物が、Ar下、室温で、暗所で、5日間攪拌された。溶媒が真空で除かれ、そして、結果として得られた油がCHCl3で2回フラッシュされた。NHS-カーボナート中間体(最大5.4μmol)が、乾燥DMF(200μL)中に溶解され、そして、DiPEA(3μL，17μmol)が加えられた。この溶液が、2,2',2''-(10-(1-アミノ-19-カルボキシ-16-オキソ-3,6,9,12-テトラオキサ-15-アザノナデカン-19-イル)-1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-1,4,7-トリイル)トリ酢酸HCl(3.9mg，5.4μmol)に加えられ、懸濁液を与えた。水(50μL)が加えられ、そして、透明な混合物が、室温で3時間攪拌された。HCOOH(30μL)が加えられ、そして、化合物が、RP-MPLCを使用して精製された。凍結乾燥により、オフホワイトのふわふわした固体として、化合物1.25(1.3mg，0.9μmol，16％)を与えた。ESI-MS：C66H113N9O29についてのm/z計算値 1495.76；観測値 [M+H]+ 1496.50，[M-H]- 1494.67。
Ｉ．Mal-PEG9-TCO-ドキソルビシン (1.26)
Figure 2022537543000111
化合物1.24(4.0mg，5.2μmol)が、乾燥DMSO中のDSC(2.7mg，10.4μmol)及びDiPEA(4.6μL，26.0μmol)で、16時間、室温で処理され、引き続き、ドキソルビシンHCl(12.1mg，20.8μmol)及びDiPEA(15μL，84.8μmol)が添加され、そして1時間、室温で攪拌された。酸性化、分取HPLC(0.1％TFAを有する水／MeCNグラジエント)、そして凍結乾燥に続いて、化合物1.26が、白色粉末として、17％の収率(1.1mg，0.9μmol)で単離された。ESI-MS：C64H88N4O27についてのm/z計算値 1344.56；観測値 [M+H2O+Na]+ 1385.40。
7-オキサビシクロ[4.2.2]デカ-4-エン-8-オン (1.27)
Figure 2022537543000112
化合物1.3(5.46g，35.4mmol)が、1時間、50mLのDCM，50mLの水及びNaHCO3(9.13g，108.6mmol)とともに攪拌された。混合物が、氷で冷やされて、そして、KI(7.0g，42.2mmol)とヨウ素(10.0g，39.4mmol)との混合物が加えられた。混合物が、一晩、攪拌された。50mLのDCMが加えられ、その後、或る量の亜硫酸水素ナトリウムが加えられて、混合物が脱色された。層が分離され、そして上層がDCMで抽出された。乾燥、そして回転蒸発装置での蒸発により、0.17gのヨードラクトンを与えた。1H-NMR (300MHz，CDCl3)：δ5.05(bs，1H)，4.61(m，1H)，3.02(m，1H)，2.7-1.4(m，10H)ppm。
該ヨードラクトンが、50mLトルエン中のDBU(7.5g，49.3mmol)で、85℃、6時間加熱され、50mLトルエンが、冷やされた混合物に加えられ、それは次に、H2Oで洗われ、連続するH2O層がトルエンで抽出された。乾燥、そして回転蒸発装置での蒸発により、4.80gの化合物1.27(31.5mmol，89％)を与えた。1H-NMR (300MHz，CDCl3)：δ5.90(m，1H)，5.4(dm，1H)，5.0(bs，1H)，3.0(t，1H)，2.5-1.4(m，8H)ppm。
メチル (rel-1R,6S,Z)-6-ヒドロキシシクロオクタ-4-エン-1-カルボキシレート (1.28)
Figure 2022537543000113
200mgのナトリウム(8.7mmol)が、30mLのMeOH中に溶解された。この溶液が、10mLのMeOH中、4.58gの化合物1.27(30.0mmol)に加えられた。該溶液が、1時間攪拌され、引き続き、濃縮された。NMRは、シス異性体(OH対エステル)のみが存在することを示した。1H-NMR (300MHz，CDCl3)：δ5.80(q，1H)，5.50(dd，1H)，4.70(m，1H)，3.68(s，3H)，2.45-1.4(m，9H)ppm。
必要とされるエピマー化を行うために、残留物が、60mLのTHF及び5.0gのカリウムtert-ブトキシドで、1時間攪拌され、そして次に、60℃で回転蒸発装置に付された。残留物が75mLのトルエン及び15mLのメタノールで希釈され、混合物が氷水中で冷やされ、そして、5mLの37％塩酸が加えられ、続いて、15mLの冷水が加えられた。層が分離され、そして水層が50mLのトルエンで抽出された。乾燥、そして回転蒸発装置での蒸発が、2つのエピマーエステルの混合物(トランス：4.6ppm；シス：4.7ppm；比1.5／1)を与えた。
残留物が4、還流下、4.2gのNaOH、50mLのMeOH及び15mLの水で、1時間加熱されることによってけん化された。MeOHの除去後、100mLのTBMEが加えられ、混合物が冷やされ、そして、37％のHClで酸性化された。水層が100mLのTBMEで抽出された。濃縮により、粘稠な油として、該酸を与え、それは、50mLのトルエンで、還流下、1時間加熱されて、シス異性体を出発ラクトンに転化した。溶液が蒸発され、そして残留物が、クーゲルロール(Kugelrohr)中で、120℃／0.05mbarで加熱されて、留出物(シス異性体から形成された出発物質ラクトン)及びトランス酸である残留物(2.05g，12.05mmol)を与え、ここで、なお15％のシス異性体が存在した。
この残留物は、還流下、935mgの水酸化カリウム(14.2mmol)で、1時間加熱され、1mLのEtOAcが加えられ、そして、還流が30分間続けられ、続いて、濃縮されて泡を生じた。これは、25mLのDMFを混合され、そして氷上で冷やされた；3.2gのヨードメタンが添加され、そして、混合物が一晩攪拌された。75mLのTBME及び50mLの水が加えられ、そして、有機相が水で洗われた。連続する水層が、トルエンで抽出された。濃縮により、粗エステルを与え、それは、ヘプタン及びEtOAcを使用して、シリカ上でクロマトグラフィーに付され、化合物1.28のシス(15％)及びトランスの異性体(OH対エステル)の混合物を結果として与えた。収率：1.57g(8.52mmol，28％)。1H-NMR (300MHz，CDCl3)：δ5.65(m，1H)，5.55(m，1H)，4.60(m，1H)，3.67(s，3H)，2.55(m，1H)，2.4-1.4(m，8H)ppm。
メチル (rel-1R,6S,E)-6-ヒドロキシシクロオクタ-4-エン-1-カルボキシレート (1.29a(OH=アキシアル)及び1.29b(OH=エクアトリアル))
Figure 2022537543000114
ヘプタン／EtOAc(4／1)中の、1.57gの化合物1.28(8.52mmol)、2.45g安息香酸メチル(18.0mmol)の溶液がUV照射され、シリカカラム上の15.2gの10％硝酸銀を通じて18時間連続的に流された。カラムが、100mLのTBMEで、そして100mlのTBME／5％のMeOHで溶出され、続いて、連続する画分及びカラム材料を30mLの15％アンモニア及びTBMEで攪拌した。有機層が一緒にされ(これらの画分における2つの異性体の完全な分離はない)、乾燥され、そして濃縮され(0.84g；NMRは、キシアルTCO及びエクアトリアルTCOの約1：1混合物を示した)。ヘプタン／EtOAcを用いたクロマトグラフィーにより、化合物1.29a(アキシアルOH)(120mg)及び化合物1.29b(エクアトリアルOH)(80mg)の単離物を結果として得られた。化合物1.29aの1H-NMR (300MHz，CDCl3)：δ6.06(dt，1H)，5.49(dd，1H)，4.47(bs，1H)，3.68(s，3H)，2.8(m，2H)，2.4-1.4(m，7H)ppm。化合物1.29b TCOの1H-NMR (300MHz，CDCl3)：δ5.69(m，1H)，5.55(dd，1H)，4.39(dt，1H)，3.64(s，3H)，2.47(m，1H)，2.3-1.0(m，8H)ppm。
メチル (rel-1R,6S,E)-6-((ジメチルカルバモイル)オキシ)シクロオクタ-4-エン-1-カルボキシレート (1.30)
Figure 2022537543000115
5mLのDCM中、化合物1.29a(120mg，0.65mmol)及び282mgのDMAP(2.31mmol)の冷やされた溶液に、274mgの4-ニトロフェニルクロロホルマート(1.36mmol)が加えられ、続いて、1時間、冷攪拌され、そして、室温で2日間、攪拌された。粗反応混合物が、シリカカラム(ヘプタン／EtOAc／NEt3)によって精製され、PNP-エステル中間体を生じ、それに、THF中の1mLの2Nジメチルアミンが加えられた。2日間攪拌後、濃縮され、化合物1.30が、シリカカラムクロマトグラフィー(EtOAc／ヘプタン)後に単離された。収率：40mg。1H-NMR (300MHz，CDCl3)：δ5.89(m，1H)，5.47(d，1H)，5.23(s，1H)，3.69(s，3H)，2.95(bs，6H)，2.75(m，1H)，2.4-1.4(m，8H)ppm。
(rel-1R,6S,E)-6-((ジメチルカルバモイル)オキシ)シクロオクタ-4-エン-1-カルボン酸 (1.31)
Figure 2022537543000116
化合物1.30(40mg)及びLiOH.H2O(112mg，2.67mmol)が、MeOH／H2O(10mL，1mL)中、一晩攪拌され、続いて、MeOHが除去され、そして30mLのTBMEが添加された。水相を分離し、そして、2x0.5mlの水で有機物を抽出し、その後一緒にされた水相を、30mLのTBME及び670mgのクエン酸と混合した。有機相を水で混合し、続いて乾燥し、そして濃縮することにより、25mgの化合物1.31を結果として与えた。1H-NMR (300MHz，CDCl3)：δ5.85(m，1H)，5.55(d，1H)，5.40(s，1H)，2.9(bs，6H)，2.6(m，1H)，2.4-1.3(m，8H)ppm。
(Z)-9-アザビシクロ[6.2.0]デカ-4-エン-10-オン (1.32)
Figure 2022537543000117
氷上の、275mLのシクロオクタジエン(2.25mol)、300mLのDCM及び8.0gの炭酸ナトリウム(75.5mmol)に、イソシアン酸クロロスルホニル(101.9g，0.72mol)が、4～6℃で、1時間かけて添加された。4日間の攪拌後、混合物が、150gのNa2HPO4(0.843mol)、150gの亜硫酸ナトリウム(1.19mol)及び1kgの氷／150mLのDCMの攪拌された混合物中にゆっくりと注がれた。混合物が氷浴中に入れられ、そして15分間、迅速に攪拌した後、65.5gのNaHCO3(0.780mol)が、1時間かけて、少しずつ加えられた。1時間攪拌後、水が加えられた。有機相が水で洗われ、そして、一緒にされた水層がEtOAcで抽出された。有機相の乾燥、そして濃縮により、残留物が得られ、それは4日の休止後にデカンテーションされ、ヘプタンで処理され、そして濾過されて、化合物1.32(20.26g)を与えた。1H-NMR (300MHz，CDCl3)：δ6.0(bs，1H)，5.68(m，2H)，3.8(m，1H)，3.3(m，1H)，2.4(m，2H)，2.0(m，6H)ppm。
追加の粗物質が、デカンテーションされた液体から且つ後処理工程とそれに続くシリカカラム精製(ヘプタン／EtOAc)とを繰り返すことによって得られた組み合わされた水層から回収された。一緒にされた収量55.63g(0.368mol，51％)。
メチル (1R,4Z,8S)-8-アミノシクロオクタ-4-エン-1-カルボキシレートHCl (1.33)
Figure 2022537543000118
300mLのMeOH中の化合物1.32(55.63g，0.368mol)の冷やされた溶液に、塩化チオニル(68mL，0.937mol)が5時間かけて添加された。室温での一晩の攪拌、そして濃縮後に、結果として得られた酸性化された油が、TBME(200mL)で2時間、攪拌された。濾過、そしてTBMEで洗った後に、化合物1.33が単離された。収率：54.10g(0.246mol，67％)。1H-NMR (300MHz，CDCl3)：δ5.75-5.58(m，2H)，3.79(s+m，4H)，3.24(t，1H)，2.65(m，1H)，2.5-1.7(m，7H)ppm。
メチル (1R,4Z,8S)-8-((tert-ブトキシカルボニル)アミノ)シクロオクタ-4-エン-1-カルボキシレート (1.34)
Figure 2022537543000119
氷上、25mLのDCM及び100mLのトルエン中の、化合物1.33(17.78g，80.9mmol)及びNEt3(17.3g，171.3mmol)に、Boc無水物(20.1g，92.2mmol)が30分かけて添加された。3日間、室温で攪拌後、50mlの水が加えられ、そして混合物が、15分間攪拌された。層が分離され、そして上層が40mLの水で洗われた。連続する水性層が、50mLのトルエンで抽出された。乾燥、そして濃縮により、23.07gの褐色の油(81.4mmol)を与えた。1H-NMR (300MHz，CDCl3)：δ5.8-5.55(m，2H)，5.05(m，1H)，4.15(m，1H)，3.72(s，3H)，2.85(m，1H)，2.45(m，1H)，2.4-1.5(m，7H)，1.43(s，9H)ppm。
メチル (rel-1S,8S,Z)-8-((tert-ブトキシカルボニル)アミノ)シクロオクタ-4-エン-1-カルボキシレート (1.35)
Figure 2022537543000120
氷上、75mLのMeOH中の化合物1.34に、MeOH中の46gの25重量％ナトリウムメトキシドがゆっくりと加えられ、続いて、一晩攪拌され、そして濃縮された。TBME、氷及び水が残留物に加えられ、続いて、分離され、そして上層がH2Oでさらに洗われた。TBME、15gのクエン酸及び氷が、第1の水層に加えられた。層が分離され、そして上層が、第2の水層で洗われた。乾燥、そして回転蒸発装置での蒸発、続いて、シリカ上のクロマトグラフィー(ヘプタン／EtOAc／NEt3)により、単離された、シス及びトランスの異性体(NHBoc対CO2CH3)を与えた。このシス物質が、再び、処理され、そして精製されて、10.64gのトランス異性体(37.5mmol，46％)の合計収率を得た。1H-NMR (300MHz，CDCl3)：δ5.7(m，2H)，4.63(m，1H)，4.0(m，1H)，3.66(s，3H)，2.75(m，1H)，2.5-1.5(m，8H)，1.41(s，9H)ppm。
(rel-1S,8S,Z)-8-((tert-ブトキシカルボニル)アミノ)シクロオクタ-4-エン-1-カルボン酸 (1.36)
Figure 2022537543000121
50mLの水中の、化合物1.35(10.64g，37.5mmol)及び11.0gの炭酸カリウムに、50mLのMeOHが数分間掛けて加えられ、そして、混合物が、30℃で、3日間、攪拌され、次に、62℃で、22時間加熱されて、透明な溶液を与えた。ほとんどのMeOHが真空で除かれ、そして、残りの溶液が、2x50mLトルエンで洗われた。一緒にされた水層が、氷上で冷やされ、100mLのトルエンが加えられ、そして、混合物が、11gのクエン酸でゆっくりと酸性化された。層が分離され、そして、水性層がトルエンで抽出された。乾燥、そして回転蒸発装置での蒸発により、10.3gの酸を与えた。NMRが、(δ 6.6，5.7，5.15，4.9，4.2，4.1，3.9，2.9，2.8，2.7，2.5-1.4ppmで)複数のブロードバンドを示した。
tert-ブチルN-[(1S,2S,4Z,6R)-8-オキソ-7-オキサビシクロ[4.2.2]デカ-4-エン-2-イル]カルバメート (1.37)
Figure 2022537543000122
200mLのDCM中の1.36(31.56，117.2mmol)及び36.0gのNaHCO3(429mmol)、及び120mlの水が、1時間、十分に攪拌され、次に、氷上で冷やされた。24.97gのKI(150.4mmol)及び36.00gのヨウ素(0.142mol)の総量が、90分かけて添加され、そして、混合物が、3日間、攪拌された。DCM及びH2Oでの希釈後、6.0gの亜硫酸ナトリウムがゆっくりと加えられて、混合物を無色にした。有機層が水で洗われた。一緒にされた水層が、DCMで抽出された。乾燥、そして濃縮により、残留物(40.9g)を与え、それは、200mLのトルエン中に溶解された。23.08gのDBU(151.6mmol)が添加され、そして、混合物が、18時間、70℃で温められた。冷やされた後、トルエン及び氷が加えられた。有機層が水で洗われ、そして連続する水性層がトルエンで抽出された。乾燥、そして濃縮により、粘稠な油として、化合物1.37を与えた(18.5g)。1H-NMR (300MHz，CDCl3)：δ5.83(m，1H)，5.62(m，1H)，5.10(m，1H)，4.76(ブロード，1H)，4.27(ブロード，1H)，3.50(ブロード，1H)，2.73(ブロード，1H)，2.17(m，1H)，2.1-1.4(m，4H)，1.43及び1.42(2s，9H)ppm。
メチル (rel-1S,2S,6R,Z)-2-((tert-ブトキシカルボニル)アミノ)-6-ヒドロキシシクロオクタ-4-エン-1-カルボキシレート (1.38)
Figure 2022537543000123
30mLのTHF及び10mLのMeOH中の冷やされた化合物1.37(9.47g，35.42mmol)に、20mLのMeOH中の110mgのNa(4.8mmol)が添加され、そして、溶液が一晩攪拌された(注記：エステル化は、1当量超の塩基が使用される場合に、部分的なエピマー化によって達成される)。溶液が、100mLの水及び100mLのトルエン内に注がれた。層が分離され、そして水性層がトルエンで抽出された。トルエン層が水で洗われ、乾燥され、そして濃縮されて、10.3gの化合物1.38を与えた。1H-NMR (300MHz，CDCl3)：δ5.7(m，1H)，5.55(m，1H)，4.6(m，2H)，3.65(s，3H)，2.55(m，2H)，2.3(m，1H)，2.1-1.5(m，5H)，1.41(s，9H)ppm。
メチル (rel-1S,2S,6R,Z)-6-ヒドロキシ-2-(((2-(トリメチルシリル)エトキシ)-カルボニル)アミノ)シクロオクタ-4-エン-1-カルボキシレート (1.39)
Figure 2022537543000124
30mLのDCM中の冷やされた化合物1.38(2.25g，7.52)に、5mLのDCM中の6.28gのTFA(55.1mmol)が20分掛けて添加された。溶液が6時間攪拌され、2時間後に室温に達し、続いて、25～30℃で濃縮された(4.40g)。残留物が、30mLのDCM中に溶解され、5.0gのNEt3が加えられ(49.5mmol)、そして、溶液が冷やされた。2.05gのN-[2-(トリメチルシリル)エトキシカルボニルオキシ]スクシンイミド(7.91mmol)が添加され、そして溶液が一晩攪拌された。溶液が、DCMで希釈されて、そして水で洗われた。連続する水性層が、DCMで抽出された。乾燥、そして濃縮により、3.43gの残留物を与え、それは、シリカ上でクロマトグラフィーに付された(ヘプタン／EtOAc)。収率：163gの化合物1.39(4.75mmol，63％)。1H-NMR (300MHz，CDCl3)：δ5.75(m，1H)，5.58(m，1H)，4.66(d，1H)，4.6(m，1H)，4.14(bt，2H)，3.65(s，3H)，2.55(m，2H)，2.3(m，1H)，2.1-1.5(m，5H)，0.95(bt，2H)，0.03(s，9H)ppm。
メチル (1S,2S,4E,6R)-6-ヒドロキシ-2-({[2-(トリメチルシリル)エトキシ]カルボニル}アミノ)シクロオクタ-4-エン-1-カルボキシレート (1.40)
Figure 2022537543000125
化合物1.39(1.63g，4.75mmol)及び1.65gの安息香酸メチルが、4：1のhepts／EtOAc中で照射され、その間、溶液をシリカ上の10gカラムの10％硝酸銀を通じて連続的にフラッシュした。23時間の照射時間の後、溶液は出発化合物を含んでいなかった。カラムが75mLのTBMEで、次に、75mlのTBME／5％のMeOHで溶出された。各溶出物が、(同じ)25mLの15重量％アンモニアで攪拌された。層が分離され、そして、有機層が15mLのH2Oで洗われ、次に、乾燥され、そして真空で濃縮された。NMRは、物質(0.85g)がアキシアル-TCO 1.40であることを示した。1H-NMR (300MHz，CDCl3)：δ5.86(m，1H)，5.52(d，1H)，4.68(bs，2H)，4.12(bt，2H)，3.94(m，1H)，3.67(m)及び3.62(s)(4H)，2.95(m，1H)，2.2(m，2H)，1.85(m，2H)，1.4(m，2H)，0.95(m，2H)，0.03(s，9H)ppm。
メチル (1S,2S,4E,6R)-6-{[(4-ニトロフェノキシ)カルボニル]オキシ}-2-({[2-(トリメチルシリル)エトキシ]カルボニル}アミノ)シクロオクタ-4-エン-1-カルボキシレート (1.41)
Figure 2022537543000126
化合物1.40(140mg；0.408mmol)がCHCl3(10mL)中に溶解され、そして、DMAP(199mg；1.63mmol)が加えられた。溶液が0℃に冷やされ、そして、4-ニトロフェニルクロロホルマート(123mg；0.612mmol)が添加された。混合物が、Ar下、0℃で、30分間攪拌され、そして次に、0.5Mの水性クエン酸溶液で洗われた(2×10mL)。有機層が分離され、Na2SO4で乾燥され、濾過され、そして蒸発乾固された。粗生成物が、n-ヘプタン中の5％～30％のEtOAcの溶出グラジエントを使用して、シリカゲル上のカラムクロマトグラフィーによって精製された。これにより、白色固体として、化合物1.41(60mg)を与えた。1H-NMR (CDCl3)：δ8.28(d，J=9.1Hz，2H)，7.39(d，J=9.1Hz，2H)，5.86(ddd，J=15.5，11.6，3.7Hz，1H)，5.53(d，J=12.8Hz，1H)，5.50(s，1H)，4.72(d，J=10.3Hz，1H)，4.13(t，J=8.4Hz，2H)，3.98(m,10H)，3.65(s，2H)，3.00(dt，J=11.5，4.3Hz，1H)，2.33-2.11(br.m，3H)，2.00(m，1H)，1.66(m，2H)，0.95(m，2H)，0.03(s，9H)ppm。13C-NMR (CDCl3)：δ13C-NMR(101MHz，CDCl3)：δ175.82，155.41，155.30，151.46，145.42，130.42，127.72，125.31，121.72，77.50，53.80，51.90，36.04，25.52，17.71，-1.49ppm。
メチル (1S,2S,4E,6R)-6-((ジメチルカルバモイル)オキシ)-2-(((2-(トリメチルシリル)エトキシ)カルボニル)アミノ)シクロオクタ-4-エン-1-カルボキシレート (1.42)
Figure 2022537543000127
化合物1.41(30mg；0.059mmol)が、THF(2mL)中に溶解された。THF中のジメチルアミンの溶液(0.074mL 2M；0.147mmol)が加えられ、そして、混合物が、20℃で、30分間攪拌された。混合物が蒸発乾固され、CHCl3(15mL)中に溶解され、そして、引き続き、0.5Mのクエン酸(2×10mL)、そして、1MのNaOH(2×10mL)で洗われた。有機層が分離され、Na2SO4で乾燥され、濾過され、そして蒸発乾固されて、無色の油(29mg)として、化合物1.42を与えた。1H-NMR (CDCl3)：δ5.68(ddd，J=15.8，11.4，3.8Hz，1H)，5.50(dd，J=16.4，2.5Hz，1H)，5.43(d，J=2.7Hz，1H)，4.74(m，1H)，4.12(t，J=8.5Hz，2H)，3.96(m，1H)，3.63(s，2H)，2.93(t，J=5.5Hz，6H)，2.20(m，2H)，2.05(ddd，J=13.7，5.6，2.1Hz，1H)，1.92(ddd，J=15.6，5.6，2.2Hz，1H)，1.57(m，2H)，0.95(m，2H)，0.06(s,9H)ppm。13C-NMR (CDCl3)：δ176.12，155.33，132.73，126.04，125.47，73.25，63.13，58.02，54.05，51.74，42.72，36.38，35.81，30.28，25.69，17.67，-1.51ppm。
メチル (1S,2S,4E,6R)-2-アミノ-6-((ジメチルカルバモイル)オキシ)シクロオクタ-4-エン-1-カルボキシレート (1.43)
Figure 2022537543000128
化合物1.42(7.25mg；0.0175mmol)が、MeCN(0.5mL)中に溶解され、そして、KF(4.1mg；0.070mmol)が加えられ、続いて、フッ化テトラブチルアンモニウム(THF中の1M溶液の0.053mL)が加えられた。混合物が、45℃で、18時間加熱され、そして次に、蒸発乾固された。粗生成物がCHCl3(1.5mL)中に溶解され、そして、0.1Mの炭酸ナトリウムで洗われた(3×1mL)。有機層が、Na2SO4で乾燥され、濾過され、そして蒸発乾固されて、異性体(4mg，無色の油)の混合物として、化合物1.43を与えた。1H-NMR (CDCl3)：δ5.72(ddd，J=16.0，11.6，3.8Hz，1H)，5.50(dd，J=16.4，2.5Hz，1H)，5.42(d，J=3.0Hz，1H)，3.68(s，3H)，3.18(td，J=10.1，4.7Hz，1H)，2.93(s，6H)，2.85(m，1H)，2.03(m，2H)，1.67(m，2H)，1.48(m,4H)ppm。13C-NMR (CDCl3)：δ177.67，155.44，132.17，127.19，73.46，59.79，56.41，51.60，44.63，37.07，36.40，35.83，26.03ppm。
TCO-ドキソルビシン (1.44)
Figure 2022537543000129
化合物1.41(11.8mg，23.2μmol)が、乾燥MeCN：DMSO中、ドキソルビシンHCl(25.2mg，46.4μmol)及びDiPEA(20.4μL，116μmol)で、18時間、室温で処理された。酸性化、分取HPLC(0.1％TFAを有する水／MeCNグラジエント)、そして凍結乾燥に続いて、化合物1.44が、白色粉末として、29％の収率(6.2mg，6.8μmol)で単離された。C44H56N2O17SiについてのESI-MS計算値 912.33；観測値 [M-H]- 911.24，[M+Na]+ 935.24.。
TCO-ドキソルビシン (1.45)
Figure 2022537543000130
化合物1.44(2.0mg，2.2μmol)が、MeCN中のTBAF(THF中の1M溶液，17.6μL)で、50℃で、8時間処理され、続いて濃縮された。残留物がCHCl3中に採られ、飽和NaHCO3で洗われ(5x)、Na2SO4で乾燥され、そして濃縮された。収率：82％(1.4mg，1.8μmol)。イオン化が不十分な化合物1.45のESI-MS同定は、テトラジン2.20と反応させることによって実行され、それは、質量C27H30N6O5 518.23を有する予想されたコンジュゲートを結果として生じた；観測値 [M+H]+ 519.36。
メチル (rel-1R,2S,6R,Z)-2-((tert-ブトキシカルボニル)アミノ)-6-ヒドロキシシクロオクタ-4-エン-1-カルボキシレート (1.46)
Figure 2022537543000131
50mLのMeOH及び50mLのTHF中の化合物1.37(24.9g)に、MeOH中の50mLの5.4Nナトリウムメトキシドが加えられ、続いて、3日間攪拌され、そして濃縮された。残留物が200mLのトルエン、150gの氷、そして次に、45gのクエン酸に加えられた。水性層が、トルエンで抽出された。乾燥、そして回転蒸発装置での蒸発により、部分的にエピマー化されたエステル(‘シス’／‘トランス’，NHBocの配向対エステル，約60／40比)を与えた。物質がシリカ上でクロマトグラフィーに付され(ヘプタン／EtOAc)、純粋な‘シス’-異性体1.46を与えた(8.86g)。‘トランス’-異性体含有画分は、上記された通りに処理、そして精製されて、より多くのシス生成物を生成した。総収率12.82g，42.82mmol，41％。1H-NMR (300MHz，CDCl3)：δ5.65(m，2H)，4.7(m，1H)，4.55(m，1H)，4.15(ブロード，1H)，3.66(s，3H)，2.95(m，1H)，2.4-1.5(m，6H)，1.41(s，9H)ppm。
tert-ブチル((rel-1S,5R,8R,Z)-5-ヒドロキシ-8-(ヒドロキシメチル)シクロオクタ-3-エン-1-イル)カルバメート (1.47)
Figure 2022537543000132
32mLのTHF中の化合物1.46(1.88g，6.28mmol)に、MeOH(1.60g)が加えられ、続いて、－65℃に冷やされ、そして360mgの水素化ホウ素リチウム(16.5mmol)が添加された。混合物が5時間攪拌され、それにより、2時間後に室温に達した。5mLのEtOAcが加えられ、混合物が、10分間攪拌され、20mLのH2Oが加えられ、混合物が10分間攪拌された。30mLの水が加えられ、そして、混合物がDCMで抽出された。乾燥、濾過、そして回転蒸発装置での蒸発により、1.60gの泡(5.90mmol，94％)を与え、それは、次の工程においてそのまま使用された。1H-NMR (300MHz，CDCl3)：δ5.68(dd，1H)，5.50(m，1H)，4.46(m，1H)，3.97(m，1H)，3.30(dd，1H)，3.19(t，1H)，2.34(m，1H)，2.1(m，5H)，1.85(m，1H)，1.50(dd)及び1.42(s)(10H)，1.24(m，1H)，0.97(bd，1H)ppm。
((rel-1R,2S,6R,Z)-2-((tert-ブトキシカルボニル)アミノ)-6-ヒドロキシシクロオクタ-4-エン-1-イル)メチルメタンスルホネート (1.48)
Figure 2022537543000133
100mLのTHF及び8.58gのNEt3(85.0mmol)中の冷やされた化合物1.47(7.67g，28.3mmol)に、3.50gのメタンスルホニルクロリド(30.55mmol)が添加され、続いて、一晩攪拌された。250mLのDCMが加えられ、続いて100mLの水が加えられ、そして混合物が、30分間攪拌された。層が分離され、そして、有機層がH2Oで洗われた。連続するH2O層が、DCMで抽出された。乾燥、そして回転蒸発装置での蒸発により、更なる精製無しに、粗生成物を与えた。NMR：2／1比で、3.0及び2.8ppmでの2つのシングレット。
(rel-4aR,7R,10aS,Z)-7-ヒドロキシ-1,4,4a,5,6,7,10,10a-オクタヒドロ-2H-シクロオクタ[d][1,3]オキサジン-2-オン (1.49)
Figure 2022537543000134
15mLのDMF及び40mLのTHF中の氷冷された化合物1.48に、1.53gの水素化ナトリウム(60％，38.3mmol)が少しずつ加えられた。混合物が3日間にわたって攪拌され、そして、5mLの水がゆっくりと加えられた。混合物がヘプタンで希釈され、そして懸濁液がシリカカラム(ヘプタンからEtOAc／MeOH)によって精製された。生成物を含有する画分が濃縮され、そして、DCM／MeOH(6／1)で攪拌され、濾過され、そして、固体がDCMで洗われた。ろ液が水で抽出され、水層がDCMで洗われ、そして濃縮された。粘着性のある、半固体の残留物が、DCMで攪拌された。濾過、そしてDCMで洗うことによって、生成物(1.10g)及びろ液からの大部分が純粋な追加の泡を与えた(4.9g)。1H-NMR (300MHz，D2O)：δ5.60(m，1H)，5.44(m，1H)，4.45(m，1H)，4.13(dd，1H)，4.04(dd，1H)，3.57(m，1H)，2.2-1.2(m，7H)ppm。13C-NMR (75MHz，D2O)：δ138.1，131.0，123.7，74.9，70.1，54.3，37.0，32.6，30.5，22.4ppm。MS：198.4(M+1)。
注：この反応は、アゼチジンTCOに対する中間体としてBoc保護されたアゼチジン シス-シクロオクテンを調製することが意図されていた(下記を参照)。重要な中間体であるBoc保護されたアゼチジン シス-シクロオクテンが調製できたが、この工程は更なる最適化が必要であった。
Figure 2022537543000135
2-(トリメチルシリル)エチル((rel-1S,5R,8R,Z)-5-ヒドロキシ-8-(ヒドロキシメチル)シクロオクタ-3-エン-1-イル)カルバメート (1.50)
Figure 2022537543000136
30mLのジオキサン及び15mLの水中の、化合物1.49(粗化合物，4.90g)及び2.4gのNaOHが、80℃で、30分間加熱され、次に、完全に蒸発された。残留物がシリカ上でクロマトグラフィー(DCM／NEt3，MeOHの増加を伴う)に付され、そしてそのまま使用された。CDCl3中の1H-NMRは、5.65(m，1H)，5.4(m，1H)，4.4(m，1H)，3.75(m，2H)で、シグナルを示した。
該物質がMeOH、イソプロパノール及びトルエンと混合されて、溶液を与えた。これは、60℃で、回転蒸発装置で蒸発されて、残留物を生じ、それは、30mLのMeCN及び2.50gのNEt3で攪拌され、次に、3.0gのN-[2-(トリメチルシリル)エトキシカルボニルオキシ]スクシンイミド(11.57mmol)が添加され、混合物が3日間攪拌された。濁った溶液が濃縮された。残留物がDCMを混合され、そして水で洗われた。連続する水性層が、DCMで抽出された。乾燥、そして濃縮に続いて、シリカクロマトグラフィー(EtOAc／ヘプタン)が行われた。収率：880mg。1H-NMR (300MHz，CDCl3)：δ5.7(m，1H)，5.55(m，1H)，4.5(m，1H)，4.2-4.0(m，3H)，3.3(m，2H)，2.1(m，2H)，1.85(m，1H)，1.55(m，1H)，1.2(m，1H)，1.05-0.8(m，5H)，0.04(s，9H)ppm。13C-NMR (75MHz，CDCl3)：δ158.0，139.0，124.5，70.9，64.1，63.9，50.1，41.7，37.7，32.2，21.5，17.7，-1.5ppm。MS：314.5(M-1)。
2-(トリメチルシリル)エチルN-[(1S,3E,5R,8R)-5-ヒドロキシ-8-(ヒドロキシメチル)シクロオクタ-3-エン-1-イル]カルバメート (1.51)
Figure 2022537543000137
4／1のヘプタン／EtOAc中の、化合物1.50(800mg，2.69mmol)及び1.00gの安息香酸メチルが照射され、該照射された溶液が、シリカ(3.82mmol)カラム上の6.5gの10％硝酸銀を通じて連続的にフラッシュされた。13時間の総照射後、該カラムが、60mLのTBME、60mLのTBME／5％のMeOH、70mLのTBME／20％のMeOHでフラッシュされた。全ての画分、並びにカラム物質、が、同じ30mLの15％アンモニアで、5～10分間、連続的に攪拌された。層が毎回分離され、上層が乾燥され、そして濃縮された。‘シス’含有画分が、上記された通り再び処理されて、計480mgの標記化合物を与えた。複雑なNMR、おそらく2つのTCO異性体と回転異性体とが原因である。4～6ppm領域において、下記のシグナルが観察された：6.0-5.3(m)，4.9(d)，4.5(bs)，4.25(m)，4.15(m)。
(1R,2E,5S,6R)-6-({[(4-ニトロフェノキシ)カルボニル]オキシ}メチル)-5-({[2-(トリメチルシリル)エトキシ]カルボニル}アミノ)シクロオクタ-2-エン-1-イル4-ニトロフェニルカルボナート (1.52)
Figure 2022537543000138
化合物1.51(424mg；1.43mmol)がCHCl3(20mL)中に溶解され、そして、DMAP(697mg；5.72mmol)が添加された。溶液が0℃に冷やされ、そして、4-ニトロフェニルクロロホルマート(432mg；2.15mmol)が加えられた。混合物が、Arの雰囲気下で、0℃で、30分間攪拌され、そして次に、0.5Mの水性クエン酸溶液(2回，10mL)、そして1Mの水性NaOH溶液(2回，10mL)で洗われた。有機層が分離され、Na2SO4で乾燥され、濾過され、そして蒸発乾固された。粗生成物が、n-ヘプタン中の5％～60％のEtOAcの溶出グラジエントを使用して、シリカゲル上のカラムクロマトグラフィーによって精製された。これにより、白色固体として、異性体の混合物として、生成物を与えた(252mg)。1H-NMR (CDCl3)：δ8.34-8.24(m，4H)，7.40(td，J=9.3，8.2，2.2Hz，4H)，6.07-5.75(m，2H)，5.57(dd，J=16.7，2.5Hz，0H)，5.42(s，0H)，5.26-5.15(m，1H)，5.01-4.93(m，1H)，4.55-4.29(m，1H)，4.24-4.11(m，3H)，4.16-3.94(m，1H)，2.73-2.56(m，1H)，2.55-2.35(m，1H)，2.30-2.13(m，1H)，1.89(t，J=6.0Hz，1H)，1.79(d，J=13.6Hz，1H)，1.35-1.18(m，3H)，1.03-0.92(m，2H)，0.88(t，J=6.7Hz，1H)，0.04(s，9H)ppm。
(1R,2E,5S,6R)-6-{[(ジメチルカルバモイル)オキシ]メチル}-5-({[2-(トリメチルシリル)エトキシ]カルボニル}アミノ)シクロオクタ-2-エン-1-イルN,N-ジメチルカルバメート (1.53)
Figure 2022537543000139
化合物1.52(115mg；0.25mmol)が、THF(3mL)中に溶解された。THF中のジメチルアミンの溶液(0.313mL 2M；0.626mmol)が加えられ、そして、混合物が、20℃で、30分間攪拌された。混合物が蒸発乾固され、CHCl3(15mL)中に溶解され、そして、引き続き、0.5Mの水性クエン酸溶液(2×10mL)、そして1Mの水性NaOH(3回，20mL)で洗われた。有機層が分離され、Na2SO4で乾燥され、濾過され、そして蒸発乾固されて、無色の油として、異性体の混合物として、標記の化合物を与えた(90mg)。1H-NMR (CDCl3)：δ5.85(ddd，J=15.9，11.9，3.7Hz，1H)，5.68(dd，J=16.2，9.6Hz，1H)，5.29(s，1H)，5.08(td，J=9.8，5.8Hz，1H)，4.84(d，J=9.3Hz，1H)，4.39(s，1H)，4.15(tt，J=14.4，7.7Hz，4H)，3.94(dd，J=10.8，6.9Hz，1H)，3.78(t，J=9.9Hz，1H)，2.99-2.86(m，20H)，2.56(d，J=11.0Hz，2H)，2.35(dd，J=12.3，6.1Hz，1H)，2.30-2.14(m，1H)，1.96(dd，J=13.3，6.7Hz，1H)，1.15-0.91(m，4H)，0.08(s，1H)，0.07(s，23H)ppm。
(1S,5R,6S,E)-5-アミノ-6-(((ジメチルカルバモイル)オキシ)メチル)シクロオクタ-2-エン-1-イルジメチルカルバメート (1.54)
Figure 2022537543000140
化合物1.53(22.5mg；0.061mmol)がMeCN(1mL)中に溶解され、そして、フッ化カリウム(14.1mg；0.24mmol)が添加され、続いて、フッ化テトラブチルアンモニウム(THF中の1M溶液の0.183mL；0.183mmol)が添加された。混合物が、45℃で、18時間加熱され、そして次に、蒸発乾固された。粗生成物がCHCl3(5mL)中に溶解され、そして0.1Mの水性炭酸ナトリウムで洗われた(3回，1.5mL)。有機層が分離され、Na2SO4で乾燥され、濾過され、そして蒸発乾固されて、無色の油として、異性体の混合物として、標記の化合物を与えた(12mg)。1H-NMR (CDCl3)：δ6.01(ddd，J=16.0，11.8，3.9Hz，1H)，5.64(dt，J=16.3，10.0Hz，1H)，5.09(td，J=9.7，5.7Hz，1H)，4.10-3.93(m，1H)，3.96-3.85(m，1H)，3.53(s，1H)，2.91(d，J=3.7Hz，13H)，2.43-2.20(m，2H)，2.24-2.00(m，1H)，2.03-1.82(m，0H)，1.82-1.68(m，1H)，1.68-1.49(m，1H)，1.42(dtd，J=18.9，14.4，13.4，5.0Hz，2H)，1.24(d，J=13.3Hz，0H)，1.17-1.11(m，1H)，1.07-0.87(m，1H)ppm。
N-(ブタ-3-エン-1-イル)-N-(3,3-ジエトキシプロピル)-2,2,2-トリフルオロアセトアミド (1.55)
Figure 2022537543000141
50mLのDMF中の、3,3-ジエトキシプロパン-1-アミン(11.1g，75.4mmol)、4-ブロモ-1-ブテン(10.8g，80.0mmol)及び24.0gの炭酸カリウム(173.9mmol)が、45分間、室温で攪拌され、次に、3時間、60℃で攪拌された。濃縮後、残留物がTBMEで希釈され、濾過され、そして、固体がTBMEで洗われた。10.05gのDIPEA(77.9mmol)が添加され、溶液が冷やされ、そして、TFA無水物(16.94g，80.66mmol)が10分で加えられた。溶液が、3時間、室温で攪拌され、次に、12.0gのNaHCO3が添加され、続いて75gの氷が添加された。混合物が10分間攪拌され、そして、有機層が50mLの水で洗われた。連続する水性層が、100mLのTBMEで抽出された。乾燥、そして回転蒸発装置での蒸発により、19.0gの残留物を与え、それはクロマトグラフィーに付されて(ヘプタン／EtOAc)、16g(53.4mmol，2工程で71％，次の工程の為に十分に純粋である)を与えた。1H-NMR (300MHz，CDCl3)：δ5.75(m，1H)，5.1(m，2H)，4.5(m，1H)，3.65(m，2H)，3.45(m，6H)，2.35(q，2H)，1.90(m，2H)，1.20(t，6H)ppm。19F-NMR (282MHz，CDCl3)：δ-69.2，-69.0ppm。
N-(But-3-エン-1-イル)-2,2,2-トリフルオロ-N-(3-オキソプロピル)アセトアミド (1.56)
Figure 2022537543000142
40mLの酢酸中の化合物1.55(16.0g)に10mLの水が加えられ、そして溶液が3日間攪拌された。或る量のEtOHを除去した後、それは次に、3日間、30℃で攪拌され、5mLの水が加えられ、そして溶液が部分的に、蒸発された。残りが、水で希釈され、次にトルエンで抽出された。連続するトルエン層が水で洗われ、次に乾燥され、そして回転蒸発装置で蒸発されて、7.95gの生成物(35.6mmol，3工程で47％)を与えた。1H-NMR (300MHz，CDCl3)：δ9.64(2s，1H)，5.6(m，1H)，4.98(m，2H)，3.57(m，2H)，3.36(m，2H)，2.73(m，2H)，2.23(m，2H)ppm。13C-NMR (75MHz，CDCl3)：δ199.7，198.8，157(m)，133.9，133.1，117.9，117.5，116.2(d)，47.7，47.6，46.4，42.9，41.3，41.1，33.0ppm。
5-(N-(But-3-エン-1-イル)-2,2,2-トリフルオロアセトアミド)ペンタ-1-エン-3-イル2,2,2-トリフルオロアセテート (1.57)
Figure 2022537543000143
75mLのTHF中の化合物1.56(4.65g，20.8mmol)に、20mLの1.6N臭化ビニルマグネシウム(32mmol)が、－60～－70℃で、15分かけて添加された。混合物が、0℃に温められ、そして次に、淡黄色の溶液が100ｍLの水及び100mLのTBME中の16gの塩化アンモニウムに注がれた。層が分離され、そして、水性層がTBMEで抽出された。乾燥、そして回転蒸発装置での蒸発により、5.84gの残留物を与えた。トリフルオロアセチル基はOHに部分的に切り替わるように見え(経時的にも(also on standing))、それ故にトリフルオロアセチル基はビス-TFA化合物に転化された。
トリフルオロ無水酢酸(4.8mL，35mmol)が、DIPEA(10mL，58mmol)及びDCM(100mL)において上記で得られた粗生成物の溶液に滴下された。混合物が、この温度で、2時間攪拌され、次に、回転蒸発装置で蒸発された。残留物がカラムクロマトグラフィー(EtOAc／het)によって精製されて、0.83gの生成物1.57を与えた。1H-NMR (300MHz，CDCl3)：δ5.8(m)，5.4(m)及び5.1(m)(7H)，3.4(m，4H)，2.36(q，2H)，2.09(q，2H)ppm。13C-NMR (75MHz，CDCl3)：δ133.8，133.0，132.9，132.5，120.3，120.0，118.3，117.8，77.1，76.6，47.4，47.4，46.5，43.4，43.4，43.3，33.1，32.7，31.2，30.8ppm。19F-NMR (282MHz，CDCl3)：δ-75.3，-75.2，-69.3，-69.0ppm。
(Z)-1-(2,2,2-トリフルオロアセチル)-1,2,3,4,7,8-ヘキサヒドロアゾシン-4-イル 2,2,2-トリフルオロアセテート (1.58)
Figure 2022537543000144
DCM(700mL)中の化合物1.57(2.3g，6.62mmol)の溶液が脱気され、そしてN2下に置かれた。グラブス第２世代触媒(Grubbs 2nd generation catalyst)(282mg，0.33mmol)が添加され、そして、混合物が、45℃で、18時間攪拌され、そして次に、N2下で、室温で、20時間攪拌された。溶液が回転蒸発装置で蒸発され、そして、残留物が、ヘプタン／DCM 1/2～DCMを使用して、シリカ上のカラムクロマトグラフィーによって精製された。1H-NMR (300MHz，CDCl3)：δ5.9(m，1H)，5.7(m，2H)，3.75(m，2H)，3.4(m，2H)，2.45(m，3H)，2.0(m，1H)ppm。19F-NMR (282MHz，CDCl3)：δ-75.2，-68.8ppm。
2-(トリメチルシリル)エチル (Z)-4-ヒドロキシ-3,4,7,8-テトラヒドロアゾシン-1(2H)-カルボキシレート (1.59)
Figure 2022537543000145
化合物1.58(1.4g，4.39mmol)が、550mgのNaOH(13.75mmol)、5mLの水及び25mLのMeOHを用いて、還流下で、2時間加熱された。MeOHが、回転蒸発装置での蒸発によって除かれ、そして、50mLのDCM及びNa2SO4が残留物に添加された。濾過、その繰り返し(2x)、そして、回転蒸発装置での蒸発により、凝固油として600mgのアミノール中間体(4.72mmol)を与えた。1H-NMR (300MHz，CDCl3)：δ5.65(m，2H)，4.67(m，1H)，2.93(2t，1H)，2.8(m，2H)，2.63(dt，1H)，2.3(m，1H)，2.15(m，1H)，1.95(m，1H)，1.6(m，1H)ppm。
このアミノールが20mLのDCM中に溶解され、1.24g(12.3mmol)のNEt3が加えられ、続いて、1.38gのN-[2-(トリメチルシリル)エトキシカルボニルオキシ]スクシンイミド(5.32mmol)が加えられた。溶液が、一晩攪拌され、そして濃縮され、75mLのトルエン及び20mLの水が加えられた。層が分離され、そして上層が、水で洗われた。連続する水性層がトルエンで抽出された。乾燥、そして回転蒸発装置での蒸発により、凝固油を与え、それはシリカ上でクロマトグラフィー(ヘプタン／EtOAc)に付された。収率化合物1.59：1.11g(4.09mmol)。1H-NMR (300MHz，CDCl3，約1.5／1の比での2つの回転異性体)：δ5.75(m)及び5.65(m)(2H)，4.5(m，1H)，4.18(m，2H)，3.9(2t)及び3.8(2t)(1H)，3.5(m，1H)，2.9(m，2H)，2.6-2.0(m，3H)，1.58(m，1H)，1.0(m，2H)，0.0(s，9H)ppm。13C-NMR (75MHz，CDCl3)：δ157，156，136.3，136.1，127.3，126.7，67.5，67.5，63.5，63.4，49.2，46.2，45.4，36.5，35.6，28.2，27.8，17.9，17.8，-1.4，-1.5ppm。
2-(トリメチルシリル)エチル (E)-4-ヒドロキシ-3,4,7,8-テトラヒドロアゾシン-1(2H)-カルボキシレート (1.60)
Figure 2022537543000146
4／1のヘプタン／EtOAc中の、化合物1.59(1.11g，4.09mmol)及び1.36gの安息香酸メチル(10mmol)が照射され、該照射された溶液が、シリカ上の8gの10％硝酸銀(4.70mmol)を有するカラムを通じて連続的にフラッシュされた。該カラムが、TBME、TBME／5％のMeOH、そしてTBME／20％のMeOHでフラッシュされた。全ての画分、並びにカラム物質、が、15mLの25％アンモニア／10mLの水で、10分間攪拌された。層が分離され、上層が乾燥され、そして濃縮されて、2つの異性体(主にアキシアル-TCO1.60、それは、4.67でブロードシングレット)の混合物としての生成物と、幾らかの少量の不純物とからなる物質(合計710mg)を与えた。1H-NMR (300MHz，CDCl3，関連するシグナルの位置)：δ5.9(m)，5.55(dd)，4.67(bs)，4.2(m)，3.6(m)，2.6(m)，2.5-2.0(ブロードm)，1.9-1.6(m)，1.3(m)，1.1-0.8(m)，0.0(s)ppm。
2-(トリメチルシリル)エチル (S,E)-4-(((4-ニトロフェノキシ)カルボニル)オキシ)-3,4,7,8-テトラヒドロアゾシン-1(2H)-カルボキシレート (1.61)
Figure 2022537543000147
化合物1.60(115mg；0.424mmol)がCHCl3(10mL)中に溶解され、そして、DMAP(207mg；1.69mmol)が添加された。溶液が0℃に冷やされ、そして、4-ニトロフェニルクロロホルマート(128mg；0.636mmol)が添加された。混合物が、Arの雰囲気下で、0℃で、1時間攪拌され、そして次に、0.5Mの水性クエン酸溶液(2回，10mL)で洗われた。有機層が分離され、Na2SO4で乾燥され、濾過され、そして蒸発乾固された。粗生成物が、n-ヘプタン中の5％～25％のEtOAcの溶出グラジエントを使用して、シリカゲル上のカラムクロマトグラフィーによって精製された。これにより、異なる異性体の2つの画分を与えた。最初に、アキシアル位にカルボナート基を有する異性体(56mgの無色の油)、そして次に、エクアトリアル位にカルボナート基を有する異性体(36mgの無色の油)。
アキシアル1.61：1H-NMR (CDCl3)：δ8.29(d，J=9.3Hz，2H)，7.41(d，J=9.3Hz，2H)，5.90(m,1H)，5.54(m，1H)，5.51(s，1H)，4.28(m，1H)，4,18(m，2H)，3.70(m，1H)，2.87-2.55(br.m，3H)，2.40(m，2H)，2.09(t，J=15.0Hz，1H)，1.03(m，2H)，0.06(s，9H)ppm。
エクアトリアル1.61：1H-NMR (CDCl3)：δ8.29(d，J=9.3Hz，2H)，7.40(d，J=9.3Hz，2H)，5.82(m，1H)，5.63(m，1H)，5.28(m,1H)，4.37-4.22(m，1H)，4.27-4.12(m，2H)，3.85(m，1H)，2.67(m，2H)，2.55-2.26(br.m，4H)，1.05(m，2H)，0.06(s，9H)ppm。
2-(トリメチルシリル)エチル (S,E)-4-((ジメチルカルバモイル)オキシ)-3,4,7,8-テトラヒドロアゾシン-1(2H)-カルボキシレート (1.62)
Figure 2022537543000148
化合物1.61(35mg；0.080mmol；アキシアル)がTHF(3mL)中に溶解された。THF(0.10mL 2M；0.20mmol)中のジメチルアミンの溶液が加えられ、そして、混合物が、20℃で、30分間、攪拌された。混合物が蒸発乾固され、CHCl3(10mL)中に溶解され、そして，引き続き、0.5Mの水性クエン酸溶液(2回，5mL)で、そして1Mの水性NaOH(2回，5mL)で洗われた。有機層が分離され、Na2SO4で乾燥され、濾過され、そして蒸発乾固されて、無色の油として化合物1.62を与えた(29mg)。1H-NMR (CDCl3)：δ5.70(m，1H)，5.52(dd，J=16.4，2.0Hz，1H)，5.42(m，1H)，4.30(m，1H)，4.17(m，2H)，3.63(m，1H)，2.97(m，6H)，2.74-2.23(br.m，5H)，1.97(ddd，J=15.8，13.0，2.7Hz，1H)，1.01(m，2H)，0.06(s，9H)ppm。13C-NMR (CDCl3)：δ156.73，156.16，155.48，155.46，136.40，135.69，127.08，126.26，125.00，122.20，73.69，73.55，63.39，63.20，56.57，55.93，47.87，46.77，39.55，37.96，36.40，36.02，35.85，35.57，30.27，17.94，17.90，-1.50，-1.52ppm。
(S,E)-1,2,3,4,7,8-ヘキサヒドロアゾシン-4-イル ジメチルカルバメート(1.63)
Figure 2022537543000149
化合物1.62(7.2mg；0.021mmol，アキシアル)がMeCN(0.5mL)中に溶解され、そしてフッ化カリウム(4.8mg；0.082mmol)が添加され、続いて、フッ化テトラブチルアンモニウム(THF中の1M溶液の0.062mL；0.062mmol)が添加された。混合物が、45℃で、18時間加熱され、そして次に、蒸発乾固された。粗生成物が、CHCl3(1mL)中に溶解され、そして0.1Mの水性炭酸ナトリウムで洗われた(3×1mL)。有機層が分離され、Na2SO4で乾燥され、濾過され、そして蒸発乾固されて、無色の油としてアキシアル1.63(4mg)を与えた。1H-NMR (CDCl3)：δ5.79(m，1H)，5.63(m，1H)，5.46(m，1H)，3.24(m，1H)，3.03(m，1H)，2.59(m，1H)，2.41(m，1H)，2.22(m，1H)，2.02-1.76(br.m，3H)ppm。13C-NMR (CDCl3)：δ135.90，127.09，74.54，58.90，55.00，46.45，44.48，38.84，24.09，19.76，13.68ppm。
TCO-ドキソルビシン (1.64)
Figure 2022537543000150
化合物1.61(6.6mg，15μmol，アキシアル)が、乾燥MeCN：DMSO中のドキソルビシンHCl(16.3mg，30μmol)及びDiPEA(13.2μL，75μmol)で、18時間、室温で処理された。酸性化、分取HPLC(0.1％TFAを有するH2O／MeCNグラジエント)、そして凍結乾燥に続いて、化合物1.64が、26％の収率で、白色粉末として単離された(3.3mg，3.9μmol)。イオン化が不十分な化合物1.64のESI-MS同定は、テトラジン4-({6-[6-(ピリジン-2-イル)-1,2,4,5-テトラジン-3-イル]ピリジン-3-イル}カルバモイル)ブタン酸と反応させることによって実行され、それは、質量[C58H65N7O18Si] 1175.42を有する予想された1.64-TZコンジュゲートを結果として生じた；観測値 [M-H]- 1175.08，[M-2H]2- 587.56。
TCO-ドキソルビシン (1.65)
Figure 2022537543000151
化合物1.64(3.3mg，3.6μmol)が、MeCN中のTBAF(THF中の1M溶液，31.4μL，31.4μmol)で、45℃で、16時間処理され、続いて濃縮された。残留物がCHCl3中に採られ、飽和NaHCO3で洗われ(5x)、Na2SO4で乾燥され、そして濃縮された。収率：83％(2.3mg，3.0μmol)。イオン化が不十分な化合物1.65のESI-MS同定は、テトラジン4-({6-[6-(ピリジン-2-イル)-1,2,4,5-テトラジン-3-イル]ピリジン-3-イル}カルバモイル)ブタン酸と反応させることによって実行され、それは、質量C24H26N6O3 446.21を有する予想された1.65-TZコンジュゲートを結果として生じた；観測値 [M+H]+ 447.40，ドキソルビシンの放出後。
(Z)-3a,4,5,8,9,9a-ヘキサヒドロシクロオクタ[b]フラン-2(3H)-オン (1.66)
Figure 2022537543000152
[Bensel et al.，Chem．Ber．1975，108，2697]400mLのEtOH中の26.7gのナトリウム(1.16mol)に、186.3gのマロン酸ジエチル(1.163mol)が50℃で添加された。結果として得られた溶液が5分間攪拌され、次に、粗シクロオクテンエポキシド(79.2g，0.782mol)が添加された。混合物が、還流下で、4日間加熱され、固体の塊を結果として生じた。それが冷やされ、300mLの水が加えられ、引き続き、90gの水酸化カリウム(1.366mol)が徐々に添加された。混合物が、還流下で、1時間加熱され、続いて、EtOHが除かれた。結果として得られた水性溶液が冷やされ、400mLのTBMEで洗われ、そして、TBME層が、2x50mlの水で抽出された。一緒にされた水層が氷上で冷やされ、300mLのトルエンが加えられ、そして次に、230mLの37％HClが、15～20℃で徐々に加えられた。層が分離され、そして水性層が2x300mLのトルエンで抽出された。乾燥、そして回転蒸発装置での蒸発により、100.5gの固化残留物を与えた。
この固体が加熱マントル内で130℃で加熱され、それによって、該固体が溶解された。1時間後、ガスの発生はほとんどとまり、そして、残留物がクーゲルロール(Kugelrohr)中で、145～160℃／0.1ミリバールで蒸留されて、53.8gの生成物(0.324mol，41％)を与えた。1H-NMR (300MHz，CDCl3)：δ5.67(m，2H)，4.36(m，1H)，2.72(dd，1H)，2.6-2.1(m，7H)，1.9(m，1H)，1.6-1.2(m，2H)ppm。
(rel-3aS,6S,9aR,Z)-2-オキソ-2,3,3a,4,5,6,9,9a-オクタヒドロシクロオクタ[b]フラン-6-イル アセテート (1.67)
Figure 2022537543000153
40mL酢酸中の1.66(4.61g，27.73mmol)の溶液に、酢酸カリウム(5.91g，60.2mmol)が添加され、そして混合物が、1分間攪拌され．次に、氷水中で冷やされた。フェニルセレニルブロミド(6.68g，28.3mmol)が、該溶液に30分で少しずつ加えられた。薄茶色の懸濁液が形成された。それは、週末にかけて攪拌され、次に、100mLのトルエン中に注がれた。混合物が、50mLの水、そして2x25mLの水で洗われた。連続する水性層が、50mLのトルエンで抽出された。乾燥、そして回転蒸発装置での蒸発により、10.03gの物質を与え、それは、50mLのTHF中に溶解され、氷中で冷やされ、続いて、12mLの35％過酸化水素が10分かけて加えられた。溶液が4時間攪拌され、室温に達し、そして100mLのトルエン及び50mLの水中に注がれた。層が分離され、上層が25mLの水で洗われ、そして、連続する水性層が、50mLのトルエンで抽出された。乾燥、そして回転蒸発装置での蒸発により、7.68gを与え、それはシリカ上でクロマトグラフィーに付された(ヘプタン／EtOAc)。該画分は主に2つの異性体アセトキシラクトンの混合物であり、且つ最も純粋な画分が濃縮され、及びhept及び幾らかのTBMEと共に攪拌されて、純粋な化合物1.67(1.33g，5.93mmol，21％)を与えた。1H-NMR (300MHz，CDCl3)：δ5.84-5.69(m，1H)，5.69-5.49(m，2H)，3.77(ddd，J=11.4，8.5，2.3Hz，1H)，2.73(ddt，J=13.0，8.9，2.2Hz，1H)，2.66-2.58(m，1H)，2.51(ddt，J=13.3，11.7，4.7Hz，1H)，2.40-2.22(m，2H)，2.11-1.93(m，4H)，1.75(dd，J=14.6，6.5Hz，1H)，1.59(dddd，J=12.8，11.2，6.0，1.5Hz，1H)，1.53-1.36(m，1H)ppm。
(rel-3aS,6S,9aR,E)-2-オキソ-2,3,3a,4,5,6,9,9a-オクタヒドロシクロオクタ[b]フラン-6-イル アセテート (1.68)
Figure 2022537543000154
1.71gの安息香酸メチル(12.6mmol)及び25mgのBHT(0.11mmol)と混合された化合物1.67(1.20g，5.35mmol)が、31時間照射され、溶液が、10.2gの硝酸銀シリカカラム(6mmolの硝酸銀)を通じて連続的にフラッシュされた。
該カラムが、80mLのTBMEで、そして100mLのTBME／7％MeOHで溶出された。これらの画分、並びにシリカが、7.5gの塩化ナトリウム／25mLの水で、攪拌された。層が分離され、そして水層が少量のTBMEで抽出された。同様に、該シリカが水層、10mlの水及び75mLのTBMEで攪拌され、次に濾過され、そして固体及び水層が2x50mLのTBMEで攪拌された。該カラム物質から得られた画分は450mgの重さで、ほぼ純粋のアキシアル異性体(5.5ppmでのブロードシングレット)であった。1H-NMR (300MHz，CDCl3)：δ5.7-5.5(m)及び5.50(bs)(3H)，4.08(ddd，1H)，3.15(m，1H)，2.66(dd，1H)，2.4-2.0(m)、及び2.10(s)(7H)，1.9(m，1H)，1.75-1.4(m，2H)ppm。
(rel-3aS,6S,9aR,E)-2-オキソ-2,3,3a,4,5,6,9,9a-オクタヒドロシクロオクタ[b]フラン-6-イル ジメチルカルバメート (1.69)
Figure 2022537543000155
10mLのTHF中の化合物1.68(225mg)に、2mLの水及び140mgの水酸化リチウムが添加された。混合物が一晩攪拌され、10mLの水が添加され、透明な溶液を与えた。50mLのTBMEが添加され、続いて、1.0gのクエン酸が添加された。層が分離され、そして上層が10mLの水で洗われた。連続する水性層が、TBMEで抽出された。乾燥、そして回転蒸発装置での蒸発により、生成物を与えた。NMRは、5.8-5.6(m)，4.73(bs)，4.08(ddd)，3.15(m)，2.64(dd)ppmで、関連するシグナルを示した。
中間体が、5mLのTHF中に溶解され、次に、25mLのトルエンが加えられ、そして溶液が濃縮されて、135mgの残留物を与えた。これが20mLのDCMと混合され、そして370mgのDMAPが加えられ、混合物が5分間攪拌された。460mgの4-ニトロフェニルクロロホルマートが添加され、そして、黄褐色の混合物が2時間攪拌され、次に、氷浴中で冷やされた。THF中の4mLの2Nジメチルアミンが加えられ、そして溶液が1時間攪拌され、室温に達した。シリカカラム(EtOAc／ヘプタン)による精製により、生成物(80mg)を与えた。1H-NMR (300MHz，CDCl3)：δ5.66(dd，1H)，5.56(dd，1H)，5.47(bs，1H)，4.08(ddd，1H)，3.18(m，1H)，2.94(s，6H)，2.67(dd，1H)，2.4-2.0(m)(4H)，1.9(m，1H)，1.75-1.4(m，2H)ppm。
(rel-1S,5R,6S,E)-5-ヒドロキシ-6-(2-(メチルアミノ)-2-オキソエチル)シクロオクタ-2-エン-1-イル ジメチルカルバメート (1.70)
Figure 2022537543000156
化合物1.69(80mg)が、THF中の4mLの2Nメチルアミンで一晩攪拌された。反応混合物が蒸発乾固され、そして真空で乾燥されて、黄色の油として標記化合物を与えた(88mg)。1H-NMR (CDCl3)：δ5.89(d，J=5.3Hz，1H)，5.66(dd，J=16.4，2.3Hz，1H)，5.56(m，1H)，5.45(s，1H)，3.64(d，J=4.7Hz，1H)，3.03(m，1H)，2.92(s，6H)，2.80(d，J=4.7Hz，3H)，2.58(m，1H),2.33-2.02(m，2H)，1.95(m，1H).1,65(m，1H)，1.55(m，1H)，1.22(m，2H)ppm。
実施例2：テトラジン合成
商業的供給源から購入されたテトラジン2.12及び2.17。テトラジン2.9、2.10、2.11、2.13、2.14、2.15、2.16、2.18、2.20が、[Rossin et al.，Angew Chem Int Ed 2010，49，3375-3378；Versteegen et al.，Angew Chem Int Ed 2013，52/53，14112-14116；Fan et al.，Angew Chem Int Ed 2016，55，14046-14050；Carlson et al.，J Am Chem Soc 2018，140，3603-3612；Sarris et al.，Chem Eur J 2018，24，18075-18081] に従って調製された。一方、テトラジン2.19は、国際公開第2010119389(A2)号パンフレット(該パンフレット中の化合物6)において報告されている通りに調製された。
Figure 2022537543000157
2,2'-(1,2,4,5-テトラジン-3,6-ジイル)ビス(ピリジン-3-オール) (2.1)
Figure 2022537543000158
3-ヒドロキシピコリノニトリル(100mg，0.82mmol)及びヒドラジン水和物(280μL，4.9mmol，6当量)が、90℃で、2時間攪拌された。エタノール(4mL)が加えられ、そして、懸濁液が、室温で、5分間攪拌された。懸濁液が濾過され、そして、固体が、エタノール(5×2mL)で洗われた。真空での固体の乾燥により、黄色の固体として、純粋な中間体[2H]-TZ(59mg，0.22mmol，54％)を与えた。[2H]-TZが酢酸(6mL)中で懸濁され、そして、水(500μL)中のNaNO2(75mg，1.1mmol)が滴下された。懸濁液が室温で、1時間攪拌され、その間に透明な赤色の溶液が得られ、そして最終的に、赤色の沈殿物が生じた。クロロホルム及び水(両方とも40mL)が加えられ、そして層が分離された。水性層がクロロホルムで抽出され(2×20mL)、そして、一緒にされた有機層がNa2SO4を使用して乾燥された。濾過後、ろ液が蒸発乾固されて、赤色の固体として、純粋な化合物2.1(55mg，0.21mmol，全体で50％)を与えた。1H-NMR (DMSO-d6)：δ=10.74(brs，2H，OH)，8.38(m，2H，ArH)，7.57(m，4H，ArH)。13C-NMR (DMSO-d6)：δ=164.3，154.3，141.4，137.5，127.5，125.3。ESI-MS：C12H8N6O2についてのm/z計算値 268.07；観測値 [M+H]+ 269.17，[M+Na]+ 291.25。
2,2'-(1,2,4,5-テトラジン-3,6-ジイル)ビス(ピリジン-3-アミン) (2.2)
Figure 2022537543000159
3-アミノピコリノニトリル(125mg，1.0mmol)及びヒドラジン水和物(300μL，5.0mmol)が、100℃で、20時間攪拌された。冷水(2mL)が加えられ、そして懸濁液が、室温で、5分間攪拌された。濾過すること、冷水及び冷エタノール(両方とも5×2mL)で固体を洗うこと、そして真空で乾燥させることにより、橙色の固体として、中間体[2H]-TZ(38mg，0.14mmol，27％)を与えた。[2H]-TZ及びPhI(OAc)2(75mg，0.23mmol)にジクロロメタン(1mL)中が加えられ、そして、懸濁液が、室温で、3時間攪拌された。やがて、色が橙色から赤色に変化した。懸濁液が濾過され、固体がジクロロメタン(5×1mL)で洗われ、そして真空で乾燥されて、赤色の固体として、純粋な化合物2.2(31mg，0.12mmol，全体で22％)を与えた。1H-NMR (DMSO-d6)：δ=8.13(dd，2H，ArH)，7.36(2dd，4H，ArH)，6.98(brs，4H，NH2)ppm。13C-NMR (DMSO-d6)：δ=162.8，146.6，138.3，129.5，126.9，124.5ppm。ESI-MS：C12H10N8についてのm/z計算値 266.10；観測値 [M+H]+ 267.08，[2M+H]+ 532.92，[2M+Na]+ 555.00。
N,N'-(2,2'-(1,2,4,5-テトラジン-3,6-ジイル)ビス(ピリジン-3,2-ジイル))ジアセトアミド (2.3)
Figure 2022537543000160
化合物2.2(12mg，45μmol)が無水酢酸(0.5mL)中に懸濁され、そして懸濁液が、50℃で、3日間加熱された。混合物がジエチルエーテル(6mL)中で沈殿され、そして、溶液がデカンテーションされた。固体がジエチルエーテル(2mL)で洗われ、そして、溶液がデカンテーションされ、その後、洗い工程が繰り返された。次に、該固体が水(2mL)で粉砕され、混合物が、12.7krpmで、1分間遠心分離され、そして、溶液がデカンテーションされた。引き続き、固体がメタノール(1mL)中に溶解され、その後、不溶性の不純物が濾過によって除かれた。ろ液が蒸発乾固され、そして、得られた残留物が、水(2mL)で粉砕された。12.7krpmで、1分間遠心分離、そしてデカンテーション後、固体が真空で乾燥されて、赤紫色の固体として、化合物2.3(0.75mg，2.1μmol，5％)を与えた。ESI-MS：C16H14N8O2についてのm/z計算値 350.12；観測値 [M+H]+ 351.17，[2M+Na]+ 722.92。
N-(29-ヒドロキシ-3,6,9,12,15,18,21,24,27-ノナオキサノナコサン-1-イル)-N'-{6-[6-(ピリジン-2-イル)-1,2,4,5-テトラジン-3-イル]ピリジン-3-イル}ペンタンジアミド (2.4)
Figure 2022537543000161
化合物2.20(39.9mg，109.3μmol)が、CH2Cl2/DMSO中の、29-アミノ-3,6,9,12,15,18,21,24,27-ノナオキサノナコサン-1-オール(50mg，109.3μmol)、PyBOP(73.9mg，142.09)及びDiPEA(76.3μL，0.44mmol)で、16時間処理された。CH2Cl2の除去、分取HPLC(0.1％TFAを有するH2O／MeCNグラジエント)、そして凍結乾燥に続いて、化合物2.4が単離されて、67％の収率(59.0mg，73.3μmol)で与えた。ESI-MS：C37H56N8O12についてのm/z計算値 804.40；観測値 [M+H]+ 805.60。
4-(1,2,4,5-テトラジン-3-イル)フェノール (2.5)
Figure 2022537543000162
メチル4-ヒドロキシベンズイミノエステルHCl(4.2g，22.38mmol)と酢酸ホルムアミジン塩(7g，67.16mmol)との混合物が、Arの雰囲気下で、ヒドラジン一水和物(18mL，371mmol)で、0℃で滴下処理された。反応混合物が室温まで温められた後、さらに3時間か攪拌された。混合物が氷水(120mL)上に注がれ、そして、亜硝酸ナトリウム(24g，58mmol)が添加された。2NのHClが、亜酸化窒素の発生が止まるまで、注意深く添加された。結果として生じた濃紫色の溶液がEtOAcで抽出され(6x150mL)、そして、一緒にされた有機層がMgSO4で乾燥され、濾過され、そして濃縮された。水性層が、EtOAcで、3時間穿孔され、そして穿孔物がMgSO4で乾燥され、濾過され、そして、溶媒が蒸発された。一緒にされた残留物が、逆相カラムクロマトグラフィー(グラジエント：H2O中の3～70％のMeOH)によって精製された。化合物2.5が一晩、4℃で沈殿され、濾過され、そして真空で乾燥されて、橙色の固体(457mg，12％)を与えた。1H-NMR (400MHz，CD3OD)：δ10.19(s，1H)，8.43(dt，J=9.0，1.9Hz，2H)，6.98(dt，J=9.0，1.9Hz，2H)ppm。13C-NMR (101MHz，CD3OD)：δ167.7，163.8，158.8，131.3，124.4，117.4ppm。HR-ESI-MS：計算値 [M+H]+ 175.0614；観測値 175.0614。
2-[2-(2-{2-[4-(1,2,4,5-テトラジン-3-イル)フェノキシ]エトキシ}エトキシ)エトキシ]エタン-1-オール (2.6)
Figure 2022537543000163
化合物2.5(40mg，0.23mmol)、テトラエチレングリコール(892mg，4.6mmol)及びPPh3(120mg，0.46mmol)が、トルエン(5mL)と混合された。溶媒が真空で除かれ、そしてバイアルにArガスを流した。この手順が2回繰り返された。残留物が2mLのTHF中に採られ、そして、730μLのTHF及び90.2μLのDIADで処理された。混合物が、室温で、20時間攪拌された。溶媒が蒸発され、そして、残留物が、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(グラジエント：ヘキサン中の50～90％のEtOAc)によって精製された。更なる精製が、逆相クロマトグラフィー(グラジエント：H2O中の5～80％MeCN)によって実行されて、化合物2.6(53.1mg，66％)を得た。1H-NMR (400MHz，CDCl3)：δ10.05(s，1H)，8.49(d，J=8.0Hz，2H)，7.04(d，J=8.0Hz，2H)，4.19(t，J=4.0Hz，2H)，3.85(t，J=4.0Hz，2H)，3.62(m，12H)ppm。13C-NMR (101MHz，CDCl3)：δ166.1，163.0，157.3，130.1，124.1，115.4，72.5，70.9，70.7，70.6，70.3，69.6，67.7，61.7ppm。ESI-MS：計算値[M+H]+ 351.17；観測値 351.22。
N-(29-ヒドロキシ-3,6,9,12,15,18,21,24,27-ノナオキサノナコサン-1-イル)-N'-{6-[6-(5-{4-[(29-ヒドロキシ-3,6,9,12,15,18,21,24,27-ノナオキサノナコサン-1-イル)カルバモイル]ブタンアミド}ピリジン-2-イル)-1,2,4,5-テトラジン-3-イル]ピリジン-3-イル}ペンタンジアミド (2.7)
Figure 2022537543000164
テトラジン(Asselin，C.M，et al．JACS(1997)：3765-3772)(1当量)が、密閉容器内において、アルゴン下、乾燥THF中の無水グルタル酸(8当量)及びDMAP(0.1当量)で、70℃で、18時間処理された。濃縮、分取HPLC(0.1％TFAを有するH2O/MeCNグラジエント)、そして凍結乾燥に続いて、中間体化合物が得られた。中間体(1当量)が、CH2Cl2／DMSO中の、29-アミノ-3,6,9,12,15,18,21,24,27-ノナオキサノナコサン-1-オール(3当量)、PyBOP(2.5当量)及びDiPEA(6当量)で、16時間、処理された。CH2Cl2の除去、分取HPLC(0.1％TFAを有するH2O／MeCNグラジエント)、そして凍結乾燥に続いて、標記の化合物が単離された。
4-({[6-(6-{5-[(4-カルボキシブタンアミド)メチル]ピリジン-2-イル}-1,2,4,5-テトラジン-3-イル)ピリジン-3-イル]メチル}カルバモイル)ブタン酸 (2.8)
Figure 2022537543000165
ニトリル、亜鉛トリフレート(0.05当量)及びヒドラジン一水和物(2当量)が加熱され、そして、密閉容器内において、少量のEtOH中で、18時間攪拌された。揮発成分が除去され、そして、残留物が、CHCl3と水とに分けられ、そして、水性層がCHCl3で抽出された(3x)。有機層が、Na2SO4で乾燥され、そして、揮発物が真空で除かれた。残留物がCH2Cl2中に溶解され、そして、PhI(OAc)2(1.5当量)が添加された。混合物が、室温で、2時間攪拌された。CHCl3中のEtOAcの溶出グラジエントを使用するカラムクロマトグラフィー(フラッシュSiO2)、そして、第2のカラムクロマトグラフィー工程(通常のSiO2)、そしてヘプタン中のアセトンでの溶出により、Boc保護されたテトラジンを与えた。濃縮、そしてCHCl3での共蒸発の後に、該保護されたテトラジンが、CHCl3／TFA(2／1)で、30分間処理された。過剰のTFAを除去した後、脱保護されたTZ中間体が、DMSO中の無水グルタル酸(5当量)及びDiPEA(5当量)で、室温で、18時間処理された。分取HPLC(0.1％TFAを有するH2O／MeCNグラジエント)、そして凍結乾燥に続いて、標記の化合物が単離された。
実施例3：反応度測定
テトラジン活性剤と化合物1.13及び1.71との反応の二次速度定数が、Applied PhotophysicsからのSX20ストップトフロー分光光度計(stopped-flow spectrophotometer)を使用して決定された。測定が、PBS中の25μMのテトラジンと50μMのTCOを用いて、37℃で、535nmでモニターされて、3回行われた。データが、GraphPad Prismを使用して解析された。二次速度定数は、二次速度式への吸光度対時間曲線の非線形フィッティングから決定された。下記の表1における結果は、本発明のTCOトリガー(1.13)が、確立されたTCOトリガー(1.71)と同じように反応性であり、且つテトラジンの電子的及び立体的特性の違いの故に、様々なテトラジンモチーフと同じ反応性の違いを示すことを示す。重要なことに、化合物2.17及び2.18は非常に反応性が高いが、本発明の一部でないTCOトリガー(すなわち、化合物1.71)と低い放出収率をもたらす[Versteegen et al.，Angew．Chem．Int．Ed．2013，52，14112-14116]。
Figure 2022537543000166
TCO誘導体とテトラジン2.18との間の反応の二次速度定数は、UV分光法によって、MeCN中において、疑似一次条件下で、20℃で決定された。キュベット(cuvette)MeCN(3mL)で充填され、20℃で平衡化された。化合物2.18(20μL，DMSO中の25mM)の溶液が加えられ、続いてTCO(5μL，DMSO中の5mM)の溶液が加えられた。540nmでの吸収がモニターされた。疑似一次反応定数k1’が、この吸収の減少の半減期から計算され、及び、二次速度定数k2が、k1’とテトラジンの初期濃度とから推定された：k2=k1’/c。下記の表2における結果は、高い反応性のテトラジン2.18が、本発明の幅広いTCOトリガー及びTTCO-CAコンジュゲートにわたって良好な反応性を示すことを実証した(該k2値は、溶媒効果の故に、表1よりも低くなっている)。
Figure 2022537543000167
実施例4：機械論的研究
モデルTCO-CAコンジュゲート1.13(400μM)が、100mLの10mMクエン酸-リン酸緩衝液pH7.4中で1.1当量の活性剤2.9及び2.18と反応された。反応混合物が、室温で、24時間インキュベートされ、次にO2が溶液を通じてバブリングされ、インキュベーションが2日間続けられた。インキュベーション後、反応混合物がカラムクロマトグラフィーによって精製され、そして、反応生成物が1D及び2D-NMRによって分析された。結果が、化合物1.13と化合物2.9との反応(放出メカニズムA及びBの組み合わせ)から2つの放出生成物の形成を確認し、一方、化合物1.13と化合物2.18との反応(放出メカニズムB)の後に、1つの放出生成物と酸化誘導体のみが見つけられた。
Figure 2022537543000168
Figure 2022537543000169
実施例5：TCO-CAコンジュゲートからの放出効率
化合物1.15及び化合物1.72(YT1基無しの対照として)が、PBS(DMSO含有量<1％)中の様々なテトラジン活性剤(50μM)を用いて、25μMの濃度で、37℃で反応された。サンプルが、48時間後に、HPLC(UV及び蛍光検出；2.5mMのNH4OAcを有する水中の10～100％のMeCN，pH8.4)によって解析されて、全体的な色素放出効率のエンドポイントデータを取得した(下記の表5)。表5における結果は、本発明のTCOトリガー(1.15)が、テトラジン範囲全体についての一貫した(ほぼ)定量的放出を与え、一方、YT1基を欠く対照TCO(1.72)は、少数のテトラジンについての高い放出収率のみを示し、定量的な放出を今与えた。[Versteegen et al.，Angew．Chem．Int．Ed．2013，52，14112-14116，Sarris et al.，Chem Eur J 2018，24，18075-18081]と比較。
Figure 2022537543000170
別の実験において、TCOトリガーの放出は、様々なテトラジンで評価された。放出されるべきコンストラクトは、薬剤ドキソルビシン、及びモデルCAとしてのメチルアミンを包含した。TCO-CAコンジュゲート(10μL，DMSO中の25mM)が、MeCN(250μL)及びPBS(750μL)で希釈された。次に、テトラジン活性剤(20μL，DMSO中の25mM)の溶液が添加され、そして、該放出g、HPLC-MS／PDAによって評価された。表6における結果は、テストされた全ての活性剤を使用した全てのTCOトリガーからの5分での完全なCA放出を示す。重要なことに、式(19)を支持する、化合物2.18との反応に応じて、化合物1.42及び化合物1.62からの放出は観察されなかった。ここで、YT1、YT2又はYT3であるアミンはカルボニルに結合されることができない。
Figure 2022537543000171
実施例6：様々な媒体での放出動態
化合物1.14は、PBS、DMEMバッファ、全細胞増殖培地(full cell growth medium)(DMEM＋10％FBS)又はヒト血漿中において、5μMの濃度で、石英キュベット(quartz cuvette)内の活性剤2.18(7μM)を用いて、磁気攪拌しながら反応された。7-アミノ-4-メチルクマリン(AMC)の放出による蛍光の増加が、Perkin Elmer LS55蛍光分光計を使用してモニターされた。結果は、PBS及び培地(そのまま(neat)、又はFBSを含む)中の化合物1.14から非常に速いAMC放出を示し、1～3分で100％に達し、一方、ヒト血漿において約20分で完全なAMC放出を生じた(図7)。対照的に、本発明ではないTCOトリガーでは、化合物2.18は、低く且つ遅い放出を与える[Versteegen et al.，Angew. Chem．Int．Ed．2013，52，14112-14116，Sarris et al.，Chem Eur J 2018，24，18075-18081]。
実施例7：イン・ビトロでのトリガー安定性
化合物1.13が、PBS及びヒト血漿中において、200μMの濃度で、37℃でインキュベーションされた。12、24及び48時間後の濃度が、活性剤2.9での滴定と同時吸光度測定とによって決定された(n=3)。結果は、PBSにおいて高いTCO安定性(48時間後の101±5％の無傷のTCO)を示し、一方、血漿中での長時間の化合物1.13のインキュベーション後にはごくわずかなTCOの不活性化が観察された(24及び48時間のインキュベーション後夫々の、98±7％及び76±9％の無傷の残存TCO)。
実施例8：細胞存率
HT-1080細胞(ヒト線維肉腫)が、増殖培地中のTCO-MMAEプロドラッグ1.16(100μM～0.32nM)の段階希釈液と、活性剤2.18(PBS中の50μM)の10μLのストック溶液とともに、96ウェルのプレート(n=3)に添加された。37℃で2時間インキュベーションした後、培地が新しくされ、そして、細胞がさらに94時間インキュベーションされた。インキュベーション後、MTTアッセイは、化合物1.16のみ(IC50=1.3μM)でインキュベーションされた細胞と比較して、2.18(IC50=0.3nM)の存在下で、化合物1.16でインキュベーションされた細胞についての低い生存率を示し、活性剤との反応に応じて、TCO-プロドラッグからのイン・ビトロMMAE放出を確認した。
実施例9：抗体コンジュゲーション及び放射性標識化
mAbs C49、リツキシマブ、セツキシマブ及びギレンツキシマブが、1)25mMのホウ酸緩衝液pH8.0(1mMのDTPAを含有する)中のTCEP(3当量)を用いて、2時間、室温で、mAbヒンジを部分還元すること、続いて、2)マレイミド成分(約20当量)と、一晩、+4℃で反応させること(4mgのmAb／mL最終濃度)を使用して、化合物1.25及び化合物1.26で官能基化された。トラスツズマブが、SATA(4当量)を使用して、化合物1.21及び化合物1.25とコンジュゲーションされて、続いて、SATA製造者(Thermo Fisher Scientific)によって提供されたプロトコルに従って、ヒドロキシルアミンで脱保護され、そして、マレイミド成分(約20当量)と、一晩、+4℃でインキュベーションされた(4mgのmAb／mL最終濃度)。コンジュゲーション後、生成物が、ケレックス(chelex)処理されたPBS(化合物1.21及び化合物1.26)又は0.25MのNH4OAcの緩衝液(pH5.5) (化合物1.25)中で、透析(20kDa MWのカットオフ膜(cut-off membrane))によって精製された。透析後、全てのmAbコンジュゲートが、SEC及びSDS-PAGEによって特徴付けられ、且つ、[Rossin et al.，Angew Chem Int Ed 2010，49，3375-3378]に以前に公開されている通り、テトラジン滴定を使用して、平均2～3個のTCO基が、mAb当たりで測定された。
TCO-DOTA誘導体(典型的に、50～100μg)で官能基化されたmAbが、0.5MのMES緩衝液(pH5.5)中において、111In(典型的に、5～10MBq)で、37℃で、1時間、暗所で放射性標識され、放射ITLCによって確認された通り、50～70％の標識化収率を得た。TCO-DFO誘導体(典型的に、50～100μg)で官能基化されたmAbは、下記の確立されたプロトコル[Vosjan et al.，Nature Protocols 2010，5，739-743]に従って、89Zrで放射性標識され、放射ITLCによって確認された通り、80～90％の標識化収率を得た。5分間のDTPAチャレンジの後、全ての放射性標識mAbが脱塩カートリッジ(Zebaスピンカラム，40kDaのMWカットオフ(cut-off))を使用して精製され、そして、次に、SEC及びSDS-PAGEによって解析されて、>95％の放射化学的純度を確認した。
実施例10：イン・ビトロでの様々な活性剤との反応に応じて、mAb-コンジュゲートされたTCOトリガーからの標識放出
111In及び89Z(約10μg)で放射性標識化されたmAbコンジュゲートが、100μLのPBS中の過剰(約30当量)の活性剤とともに、又は100μLのPBS中で活性剤無しに、37℃でインキュベーションされた。15～24時間のインキュベーション後、混合物が、放射線検出器を備えたSECによって解析され、そして、放出された標識の量が定量化された。下記の表7における結果は、様々なテトラジン活性剤を有する全てのmAb-TCOコンジュゲートについて、90％超の放出を示し、一方、活性剤無しでの、PBS中のインキュベーションは、最小限の放出(4～5％)を示す。
Figure 2022537543000172
CC49-1.26(約10μg)がまた、PBS(100μl)中の活性剤2.4、2.17(約30当量)とともに、又はPBS(100μl)中で活性剤無しに、37℃でインキュベーションされた。一晩のインキュベーション後、反応混合物が、SECによって解析され、そして、集められた画分が、蛍光プレートリーダー(励起：490nm；発光：595nm)で測定された。結果は、mAb-Doxコンジュゲートに相関する蛍光シグナル(13～15分のRt)の完全な消失を示し、一方、強い蛍光ピークが約20分で現れた。CC49-1.26がア活性剤とともにインキュベーションされた場合の遊離Doxと一致する。逆に、CC49-1.26が活性剤無しで、PBS中でインキュベートされた場合、最小量の遊離Dox(<5％)が溶液中に検出された。
実施例11：イン・ビトロ及びイン・ビボの用途でのタンパク質－タンパク質切断
この実施例は、イン・ビトロ又はイン・ビボでのタンパク質－タンパク質コンジュゲートの切断の為に、本発明の使用を特徴とする。タンパク質－タンパク質結合の制御された切断は例えば、タンパク質薬剤のマスキング解除、すなわち活性化、の為に使用されうる。
Figure 2022537543000173
タンパク質-タンパク質コンジュゲートは、コンジュゲート可能なアジド(例えば、Mal-PEG-アジド)を用いて、1つのタンパク質を官能基化することを介して調製される。もう一方のタンパク質は、システインを介して、アジド官能基化タンパク質へのその後のクリック結合を可能にする切断可能なリンカーBCN-TCO-Mal(下記を参照)とコンジュゲートされ、テトラジン活性剤によって要求に応じて切断されることができるTCO－連結されたタンパク質-タンパク質コンジュゲートを与える。
Figure 2022537543000174
リンカーは、商業的に入手可能な(1R,8S,9s)-ビシクロ[6.1.0]ノナ-4-イン-9-イルメチル-N-スクシンイミジルカルボナート(BCN-NHS)から調製されることができる：a)BCN-NHSが、飽和NaHCO3／MeCN中の3‐アミノ‐2‐スルホプロパン酸(1.5当量)で、1時間処理され、続いて、分取HPLC(0.1％のTFAでのH2O／MeCNグラジエント)、そして凍結乾燥され；b)該酸が、MeCN中の、PyBOP(1.2当量)及びアミノ-PEG2-アミン(40当量)で、1時間処理され、続いて、分取HPLC(0.1％TFAを有するH2O／MeCNグラジエント)、そして、凍結乾燥され；c）化合物1.24の調製に類似する。d)1-{2-[2-(2-アミノエトキシ)エトキシ]エチル}-2,5-ジヒドロ-1H-ピロール-2,5-ジオンのTFA塩を使用して、化合物1.25の調製に類似する。
実施例12： タンパク質-タンパク質コンジュゲーション、そしてその後の、イン・ビトロでの放出
抗TAG72抗体scFvフラグメント(MW，約25kDa)が、PBS中の、5モル当量のビス-NHS TCOリンカー1.23と、pH約9で反応された。+4℃で、一晩のインキュベーション後、SDS-PAGEは、約50のMW及び75kDaを有する2の新しいタンパク質種が溶液中に存在することを確認し、それは、TCOを介してコンジュゲートされた二量体種及び三量体種の形成を意味する。次に、混合物に、過剰の活性剤2.17とともに(又は、活性剤無しに)加えられ、そして、37℃で一晩インキュベーションされ、続いて、SDS-PAGE解析及びクーマシーブルー染色(Coomassie blue staining)が行われ、元のmAbフラグメントの25kDaバンドの強い増加を示し、それは、TCO切断を実証する。反対に、活性剤無しでインキュベーションされた混合物は、元の50及び75kDaタンパク質バンドの存在を示し、一方、25kDaフラグメントバンドはほとんど検出できなかった。
実施例13：イン・ビボでの活性剤2.4とのCC49-1.25班の性の評価
雌のBalb／Cマウス(n=4)の2つのグループが111Inで標識化されたCC49-1.25(約0.5mg/kg，約1MBq)で静脈内注射され、続いて、活性剤2.4(約33.5μmol/kg)又はビヒクルが1時間後に静脈内注射された。血液サンプルが、活性剤投与の5分前と投与後の様々な時点で採取された。mAb注射の24時間後、マウスが安楽死され、そして、血液及び組織サンプルがガンマカウンターで測定された。放射性標識されたmAb-TCOコンジュゲートとそれに続くビヒクルを投与されたマウスにおいて、血液中の放射能レベルが、6時間で、約46％減少したことを示し、一方、同じ時間ウィンドウにおいて活性剤を投与されたマウスにおいて、循環放射能の迅速な89％の減少が見られた。mAb注射の24時間後、血液内をまだ循環している111Inは、ビヒクル対活性剤で注射されたグループにおいて、12.3±1.1対1.3±0.2％ ID／gであり、この2番目のグループにおいてAUCが4.3倍低い結果をもたらした。この高められた放射能クリアランスは、TCOトリガーと循環中の活性剤との間の効率的な反応と、それに続く血液からの迅速に除去される標識の放出を実証する。
実施例14：担癌マウスにおける、テトラジン2.4とのトラスツズマブ-1.21反応性の評価
雌のBalb／Cマウスに、約1,000万個のBT-474乳癌細胞が、側面に皮下注射された。腫瘍が触知可能になったときに、該マウスに89Zr-トラスツズマブ-1.21(約0.5mg/kg，約0.4MBq；n=3)が注射され、続いて、48時間後に活性剤2.4(約33.5μmol/kg)又はビヒクルが注射された。該マウスがmAb注射の72時間後に安楽死され、そして、血液、腫瘍、及び選択された非標的組織を採取され、そして、ガンマカウンターで測定された。対照マウスにおいて、mAb注射の72時間後に、高い腫瘍取り込み(42.3±6.1％ ID／g)及び持続的な89Zr-トラスツズマブ-1.21血中循環(15.9±1.8％ ID／g)が観察された。化合物2.4で処理されたマウスにおいて、腫瘍においてより低い放射能取り込みが見られ(対照グループと比較して約16％減少)、これは、細胞表面に結合された残存のトラスツズマブのフラクション(fraction)が原因である可能性が最も高い。しかしながら、有意に低い量の放射能が、血液(1.4±0.6％ ID／g)及び非標的組織においてまた検出され、それ故に、改善された腫瘍対臓器の比を結果としてもたらした(下記の表8)。
Figure 2022537543000175

Claims (14)

  1. 下記の式(19)を満たす化合物及びその医薬的に許容される塩：
    Figure 2022537543000176
     ここで、
    R48は、-OH、-OC(O)Cl、-OC(O)O-N-スクシンイミジル、-OC(O)O-4-ニトロフェニル、-OC(O)O-テトラフルオロフェニル、-OC(O)O-ペンタフルオロフェニル、-OC(O)-(SP)kCA、-OC(S)-(SP)kCA、-SC(O)-(SP)kCA、-SC(S)-(SP)kCA、-O-(LC((SP)kCA)s((SP)kCA)s((SP)i-CB)j)r-(SP)kCA、-S-(LC((SP)kCA)s((SP)kCA)s((SP)i-CB)j)r-(SP)kCA、及び(SP)kCAからなる群から選択され；
    rは、0～2の範囲の整数であり；
    各sは独立して、0又は1であり；
    各iは独立して、0～4の範囲の整数、好ましくは0又は1、であり；
    jは、0～4の範囲の整数、好ましくは0又は1、であり；
    各kは独立して、0又は1であり；
    LCは自壊的リンカーであり、及びSPはスペーサーであり；
    各CA及びCBは独立して、有機分子及び無機分子からなる群から選択され；
    ここで、下記の条件(a)～(c)のうちの少なくとも1つが満たされている：
    (a)X1、X2、X3、X4、X5のうちの少なくとも1つはCR47YT1であり；YT1はHaに相対的にシスに配置されている；
    (b)X3はYT3であり；及び
    (c)X1、X2、X3、X4、X5から選択される2つの隣接するX部分は、下記の式(20a)～式(20g)のうちの1つを満たす縮合環の一部であり：
    Figure 2022537543000177
     YT2は、8員環であるジエノフィル環に相対的にシンに配置されている；
    ここで、Xa及びXbは、Xa-Xb又はXb-Xaは、X1-X2、X2-X3、X3-X4、又はX4-X5であるように、式(19)の8員環の一部であり；
    式(20a)～式(20c)について、Xa及びXbは、CR47、好ましくはCH、であり；
    式(20d)～式(20g)について、Xa及びXbは独立して、CR47又はN、好ましくはCR47、より好ましくはCH、であり；
    X6及びX8はそれぞれ独立して、YT3、C(R47)YT2 、C(R47)2、O、S、C(O)、C(S)、及びS(O)2からなる群から選択され；
    X7は、YT3及びZTからなる群から選択され；
    X6がYT3である場合に、X7はZTであり；
    X7がYT3である場合に、X6及びX8はそれぞれ独立して、C(R47)YT2、C(R47)2、O、及びSから選択され、好ましくはC(R47)YT2又はC(R47)2であり；
    ここで、式(20g)を満たす縮合環は、少なくとも1つのYT2又はYT3部分を含み；
    式(20b)及び式(20f)について、同じ炭素原子に直接的に結合している2つのR47は一緒になって、=C-(R47)2、=S、又は=Oであってもよい；
    但し、X1-X2、X2-X3、X3-X4、及びX4-X5は、-O-O-、-N-N-、-O-N-又は-N-O-でない；
    式(20a)～式(20g)の8員環であるジエノフィル環に縮合した環の残部に対するXa及びXbからの直接結合は、互いに相対的にシスであり、且つHaに相対的にシスであり；
    好ましくは、隣接する原子の対-O-O-は、式(20a)～式(20g)の縮合環の一部でなく；
    YT1は、OH、SH、N(R38)2、C(O)OH、C(S)OH、C(O)SH、C(S)SH、O-N(R38)2、SO4H、SO3H、SO2H、PO4H2、PO3H、PO2H、及びC(N)N(R38)2からなる群から選択され；
    YT2は、OH、SH、及びN(R38)2からなる群から選択され；
    YT3は、NR38であり、且つC(O)、C(S)、S(O)、又はS(O)2に隣接せず；
    残りのX1、X2、X3、X4、X5は独立して、X1、X2、X3、X4、X5のうちの2つ以下がO、NR38又はNであるように、C(R47)2及びOからなる群から選択される；
    ここで、R48が-OC(O)-(SP)kCA、-OC(S)-(SP)kCA、-SC(O)-(SP)kCA、又は-SC(S)-(SP)kCAである場合、SP(k>0である場合)又はCA(k=0である場合)は、O、C、S及びN、好ましくは第2級N又は第3級N、からなる群から選択される原子を介して、R48の-OC(O)-、-OC(S)-、-SC(O)-又は-SC(S)-に結合し、ここで、この原子はSP又はCAの一部であり、
    ここで、R48が-O-(LC((SP)kCA)s((SP)kCA)s((SP)i-CB)j)r-(SP)kCA、又は-S-(LC((SP)kCA)s((SP)kCA)s((SP)i-CB)j)r-(SP)kCAであり及びrが0である場合、SP(k>0である場合)又はCA(k=0である場合)は、-C(O)-及び-C(S)-からなる群から選択される基を介して、式(19)のトランス-シクロオクテン環のアリル位におけるR48の-O-又は-S-部分に結合し、ここで、この基はSP又はCAの一部であり、
    ここで、R48が-O-(LC((SP)kCA)s((SP)kCA)s((SP)i-CB)j)r-(SP)kCA、又は-S-(LC((SP)kCA)s((SP)kCA)s((SP)i-CB)j)r-(SP)kCAであり及びrが1である場合、LCは、-C(YC2)YC1-及び炭素原子、好ましくは芳香族炭素、からなる群から選択される基を介して、式(19)のトランス-シクロオクテン環のアリル位における-O-又は-S-部分に結合し、ここで、この基はLCの一部であり、
    ここで、YC1は、-O-、-S-、及び-NR36-からなる群から選択され、
    ここで、YC2は、O及びSからなる群から選択され、
    ここで、R48が-O-(LC((SP)kCA)s((SP)kCA)s((SP)i-CB)j)r-(SP)kCA、又は-S-(LC((SP)kCA)s((SP)kCA)s((SP)i-CB)j)r-(SP)kCAであり及びrが1である場合、SP(k>0である場合)又はCA(k=0である場合)は、-O-、-S-、及び-N-、好ましくは第2級N又は第3級N、からなる群から選択される部分を介して、LCに結合し、ここで、この部分はSP又はCAの一部であり、
    ここで、R48が-(SP)kCAである場合、SP(k>0である場合)又はCA(k=0である場合)は、-O-又は-S-原子を介して、式(19)のランス-シクロオクテンのアリル位に結合し、ここで、この原子はSP又はCAの一部であり、
    ここで、ZTが、C1～C12アルキレン基、C2～C12アルケニレン基、C7～C12アルキニレン基、C6アリーレン基、C4～C5ヘテロアリーレン基、C3～C8シクロアルキレン基、C5～C8シクロアルケニレン基、C5～C12アルキル(ヘテロ)アリーレン基、C5～C12(ヘテロ)アリールアルキレン基、C4～C12アルキルシクロアルキレン基、C4～C12シクロアルキルアルキレン基からなる群から選択され、ここで、該アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、(ヘテロ)アリーレン基、シクロアルキレン基、シクロアルケニレン基、アルキル(ヘテロ)アリーレン基、(ヘテロ)アリールアルキレン基、アルキルシクロアルキレン基、シクロアルキルアルキレン基は、(SP)i-CB（iは独立して0～4の範囲の整数である）、-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、=O、=NR37、-SR37、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、及び-Si(R37)3からなる群から選択される部分によって置換されていてもよく、且つ-O-、-S-、-NR37-、-P-及び-Si-からなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい；
    ここで、各R37及びR36は独立して、水素原子、-(SP)i-CB（iは独立して0～4の範囲の整数である）、C1～C24アルキル基、C2～C24アルケニル基、C2～C24アルキニル基、C6～C24アリール基、C2～C24ヘテロアリール基、C3～C24シクロアルキル基、C5～C24シクロアルケニル基、C12～C24シクロアルキニル基、C3～C24(シクロ)アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C24(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキル、C4～C24(シクロ)アルケニル(ヘテロ)アリール基、C4～C24(ヘテロ)アリール(シクロ)アルケニル基、C4～C24(シクロ)アルキニル(ヘテロ)アリール基、C4～C24(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキニル基、C4～C24アルキルシクロアルキル基、及びC4～C24シクロアルキルアルキル基からなる群から選択され；ここで、iは0～4の範囲の整数であり、好ましくはiは1であり；
    ここで、R37及びR36は水素原子でなく、-Cl、-F、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3H、-PO3H、-PO4H2、-NO2、-CF3、=O、=NH、及び-SHからなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つO、S、NH、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい、
    ここで、R38は独立して、R&shy;37及びR36の為にリストされている基から選択され、但し、R38は、C(O)、C(S)、S(O)、又はS(O)2を介して、前記分子の残部に結合していない；
    ここで、各R47は独立して、水素原子、-(SP)i-CB、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 - 、-NO2、-CF3、-SR37、-S(=O)2N(R37)2、-OC(=O)R37、-SC(=O)R37、-OC(=S)R37、-SC(=S)R37、-NR37C(=O)-R37、-NR37C(=S)-R37、-NR37C(=O)O-R37、-NR37C(=S)O-R37、-NR37C(=O)S-R37、-NR37C(=S)S-R37、-OC(=O)N(R37)2、-SC(=O)N(R37)2、-OC(=S)N(R37)2、-SC(=S)N(R37)2、-NR37C(=O)N(R37)2、-NR37C(=S)N(R37)2、-C(=O)R37、-C(=S)R37、-C(=O)N(R37)2、-C(=S)N(R37)2、-C(=O)O-R37、-C(=O)S-R37、-C(=S)O-R37、-C(=S)S-R37、-S(O)R37、-S(O)2R37、-NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、C1～C24アルキル基、C2～C24アルケニル基、C2～C24アルキニル基、C6～C24アリール基、C2～C24ヘテロアリール基、C3～C24シクロアルキル基、C5～C24シクロアルケニル基、C12～C24シクロアルキニル基、C3～C24(シクロ)アルキル(ヘテロ)アリール基、C3～C24(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキル、C4～C24(シクロ)アルケニル(ヘテロ)アリール基、C4～C24(ヘテロ)アリール(シクロ)アルケニル基、C4～C24(シクロ)アルキニル(ヘテロ)アリール基、C4～C24(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキニル基、C4～C24アルキルシクロアルキル基、及びC4～C24シクロアルキルアルキル基からなる群から選択され；ここで、好ましくは、iは0～1の範囲の整数であり、
    ここで、前記の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、シクロアルキニル基、(シクロ)アルキル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキル基、(シクロ)アルケニル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリール(シクロ)アルケニル基、(シクロ)アルキニル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキニル基、アルキルシクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基は、-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3R37、-PO3(R37)2、-PO4(R37)2、-NO2、-CF3、=O、=NR37、及び-SR37からなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つO、S、NR37、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい、
    ここで、2つのR37、R38、R47基は、環の内に含まれていてもよく、
    ここで、2つのR37、R38、R47基は、8員環トランス環に縮合された環を形成するように、環の内に含まれていてもよい。
  2. 条件(a)～(c)のうちのせいぜい1つが満たされている、請求項１に記載の化合物。
  3. 下記のものからなる群から選択される、請求項１に記載の化合物、及び式(19)に沿うそれらのエナンチオマー。
    Figure 2022537543000178
  4. 下記のものからなる群から選択される、請求項１～３のいずれか１項に記載の化合物。
    Figure 2022537543000179
    Figure 2022537543000180
    Figure 2022537543000181
  5. 請求項１～４のいずれか１項に記載の化合物と、ジエン、好ましくはテトラジン、とを有する組み合わせ物。
  6. 前記ジエンが、下記の式(4)を満たすテトラジン、好ましくはその医薬的に許容された塩、である、請求項５に記載の組み合わせ物。
    Figure 2022537543000182
     ここで、
    各部分Q1及びQ2は独立して、水素原子、-F、-Cl、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3、-PO3 - 、-NO2、-CF3、-SR37、-S(=O)2N(R37)2、-OC(=O)R37、-SC(=O)R37、-OC(=S)R37、-SC(=S)R37、-NR37C(=O)-R37、-NR37C(=S)-R37、-NR37C(=O)O-R37、-NR37C(=S)O-R37、-NR37C(=O)S-R37、-NR37C(=S)S-R37、-OC(=O)N(R37)2、-SC(=O)N(R37)2、-OC(=S)N(R37)2、-SC(=S)N(R37)2、-NR37C(=O)N(R37)2、-NR37C(=S)N(R37)2、-C(=O)R37、-C(=S)R37、-C(=O)N(R37)2、-C(=S)N(R37)2、-C(=O)O-R37、-C(=O)S-R37、-C(=S)O-R37、-C(=S)S-R37、-S(O)R37、-S(O)2R37、-NR37S(O)2R37、-ON(R37)2、-NR37OR37、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、シクロアルキニル基、(シクロ)アルキル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキル、(シクロ)アルケニル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリール(シクロ)アルケニル基、(シクロ)アルキニル(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリール(シクロ)アルキニル基、アルキルシクロアルキル基、及びシクロアルキルアルキル基からなる群から選択され；
    ここで、H、-F、-Cl、-Br、-I、-OH、-NH2、-SO3、-PO3 - 、-NO2、-CF3でないところのQ1基及びQ2基は、好ましくは-Cl、-F、-Br、-I、-OR37、-N(R37)2、-SO3R37、-PO3(R37)2、-PO4(R37)2、-NO2、-CF3、=O、=NR37、及び-SR37からなる群から選択される部分で置換されていてもよく、且つO、S、NR37、P及びSiからなる群から選択される1以上のヘテロ原子を含んでいてもよく、ここで、該N原子、S原子及びP原子は酸化されていてもよく、ここで、複数のN原子が四級化されていてもよい、
    ここで、Q1基及びQ2基は、-(SP)D-R87に結合していてもよく；
    ここで、Dは0又は1であり、及び各R87は個々に、生体分子、ポリマー、ペプトイド、デンドリマー、脂質、ミセル、リポソーム、ポリマーソーム、粒子、ビーズ、ゲル、金属錯体、有機分子、有機金属部分、アルブミン結合部分、放射性核種を含む部分、色素部分、キレート化部分、及び画像化プローブからなる群から選択され；
    及び好ましくは、部分Q1及びQ2のうちの少なくとも1つが水素原子でない。
  7. Q1及びQ2が、水素原子、フェニル、2-ピリジル、3-ピリジル、4-ピリジル、2,6-ピリミジル、2,5-ピリミジル、3,5-ピリミジル、及び2,4-ピリミジルの群から選択され、；並びに、水素原子でないところのQ1及びQ2が、請求項６に定義された通りに置換されていてもよい、請求項６に記載の組み合わせ物。
  8. 式(4)において、
    (a)Q1及びQ2は、2-ピリジル、3-ピリジル、及び4-ピリジルからなる群から選択され；又は、
    (b)Q1は、2,6-ピリミジル、2,5-ピリミジル、3,5-ピリミジル、及び2,4-ピリミジルからなる群から選択され；並びに、Q2は(ヘテロ)アルキルであり；又は
    (c)Q1はフェニルであり、及びQ2は水素原子であり；
    並びに、(a)～(c)において、水素原子でないところの全てのQ1及びQ2は、請求項６において定義されている通り置換されていてもよい、
    請求項６又は７に記載の組み合わせ物。
  9. 医薬品として使用する為の、請求項１～４のいずれか１項に記載の化合物、又は請求項５～８のいずれか１項に記載の組み合わせ物。
  10. 対象、好ましくはヒト、における疾病の処置における使用の為の、請求項１～４のいずれか１項に記載の化合物、又は請求項５～８のいずれか１項に記載の組み合わせ物であって、前記疾病が、癌、中枢神経系(CNS)疾患、感染症、炎症、心血管疾患からなる群から選択される、前記化合物又は前記組み合わせ物。
  11. 請求項１～４のいずれか１項に記載の化合物から分子を放出する為の非治療的方法であって、請求項１～４のいずれか１項に記載の式(19)に従う化合物を請求項５～８のいずれか１項に記載のジエンと接触させることの段階を含む、前記非治療的方法。
  12. 対象、好ましくはヒト、において、請求項１～４のいずれか１項に記載の化合物を画像化する為の非治療的方法であって、
    (a)標識を含む請求項１～４のいずれか１項に記載の式(19)に従う化合物を、前記対象に投与すること；
    (b)前記対象中に存在する式(19)に従う化合物を画像化すること
    を含み、
    前記標識が、放射性核種、蛍光色素、及びリン光色素からなる群から選択される、
    前記非治療的方法。
  13. 対象、好ましくはヒト、において画像化する為の、請求項１～４のいずれか１項に記載の化合物、又は請求項５～８のいずれか１項に記載の組み合わせ物の非治療的使用方法であって、前記化合物、又は式(19)に従う化合物のうちの少なくとも１つとジエンとの組み合わせ物が、放射性核種、蛍光色素、及びリン光色素からなる群から選択される標識を含む、前記非治療的使用方法。
  14. 分子を、好ましくはイン・ビトロで、放出する為の、請求項１～４のいずれか１項に記載の化合物、又は請求項５～８のいずれか１項に記載の組み合わせ物の非治療的使用方法。
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