JP4078032B2 - 近位の反応性基を持つポリ（エチレングリコール）誘導体 - Google Patents
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Description
【０００１】
関連出願へのクロスリファレンス
この出願は、引用することによりその全てを本明細書中に組み込むものとする１９９８年３月１２日出願の同時係属中の出願番号６０／０７７，７００に関連するものであり、米国特許法１１９（ｅ）条の下に出願日の特典を主張する。
【０００２】
発明の分野
本発明は、例えば、タンパク質、酵素、小分子薬剤などを含む別の分子に化学的に連結するのに好適なポリエチレングリコール誘導体及び関連する親水性ポリマーに関する。
【０００３】
発明の背景
分子及び表面に親水性ポリマーのポリ（エチレングリコール）（「ＰＥＧ」）を化学的に結合することは、生物工学技術において大きな有用性を持つ。最も普通の形として、ＰＥＧは、各末端がヒドロキシル基で終わる直鎖状ポリマーである。
【０００４】
【化１５】
【０００５】
このポリマーは、簡潔な形としてＨＯ−ＰＥＧ−ＯＨと表され、この場合、−ＰＥＧ−は次の構造単位を表すと理解される。普通の形では、ｎは約１０から約２０００の範囲である。
【０００６】
【化１６】
【０００７】
ＰＥＧは、メトキシ−ＰＥＧ−ＯＨ、または短縮するとｍＰＥＧとして普通に使用され、一つの末端は比較的不活性なメトキシ基であり、もう一方の末端は容易な化学的修飾を受け易いヒドロキシルである。
【０００８】
【化１７】
【０００９】
ＰＥＧは、また、グリセロール、ペンタエリスリトール及びソルビトール等の種々のポリオールにエチレンオキサイドを付加させることにより製造される分岐した形で普通に使用されることもある。例えば、ペンタエリスリトールから製造される、４本の腕を持つ分岐ＰＥＧを下記に示す。
【００１０】
【化１８】
【００１１】
分岐ＰＥＧは、一般的な形としてＲ（−ＰＥＧ−ＯＨ）nと表され、式中、Ｒは、例えば、グリセロールまたはペンタエリスリトールのような中心の「コア」分子を、またｎは腕の数を表す。
他の分子に連結することが可能な単一な官能基を有する中心の結合部分に、２つのＰＥＧの「腕」を付けた分岐ＰＥＧを製造することもできる。例えば、Ｍａｔｓｕｓｈｉｍａら（Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．，７７３，１９８０）は、中心の塩化シアヌル部分に２つのＰＥＧを連結した。
【００１２】
ＰＥＧは、水中及び多くの有機溶媒中に溶解する性質があり、毒性、及び免疫原性がない公知のポリマーである。ＰＥＧの一つの使用は、不溶性の分子にこのポリマーを共有結合により結合して、得られるＰＥＧ−分子「複合体」を可溶性とすることである。例えば、水に不溶の薬剤パクリタキセル（ｐａｃｌｉｔａｘｅｌ）は、ＰＥＧに結合されると、水に可溶となる。Ｇｒｅｅｎｗａｌｄら，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，６０：３３１−３３６（１９９５）。
【００１３】
関連する研究として、Ｄａｖｉｓらへの米国特許第４，１７９，３３７号では、ＰＥＧに結合されたタンパク質は、腎臓の排泄速度が低減し、免疫原性が低下するために血液循環寿命が高まることが開示されている。これら及び他の応用は、また、Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ ａｎｄ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｊ．Ｍ．Ｈａｒｒｉｓ編、Ｐｌｅｎｕｍ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ（１９９２）、及びＰｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｊ．Ｍ．Ｈａｒｒｉｓ及びＳ．Ｚａｌｉｐｓｋｙ編、ＡＣＳ，Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ ＤＣ（１９９７）にも記述されている。
【００１４】
タンパク質等の分子にＰＥＧを連結するために、ＰＥＧを「活性化」して、末端に官能基を有するＰＥＧ誘導体を製造することがしばしば必要である。この官能基は、アミノ基等のタンパク質上のある部分と反応して、ＰＥＧ−タンパク質複合体を形成することができる。多数の活性化されたＰＥＧ誘導体が記述されている。このような活性化された誘導体の例は、スクシンイミジルサクシネート「活性エステル」である。
【００１５】
【化１９】
【００１６】
これ以降、スクシンイミジル活性エステル部分は、化学表示（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｄｒａｗｉｎｇ）として−ＣＯ2−ＮＳとして表される。
スクシンイミジル活性エステルは、タンパク質及び他の分子上のアミノ基と迅速に反応して、アミド結合（−ＣＯ−ＮＨ−）を形成するために有用な化合物である。例えば、Ｄａｖｉｓらへの米国特許第４，１７９，３３７号では、タンパク質（ＰＲＯ−ＮＨ2と表される）にこの誘導体を連結することが記述されている。
【００１７】
【化２０】
【００１８】
架橋された不溶性のネットワークの形成を所望する場合には、直鎖状ポリマー鎖の両末端に活性基を持つ二官能性ＰＥＧも、有用な化合物である。多数のこのような二官能性ＰＥＧが当業界で公知である。例えば、Ｒｈｅｅへの米国特許第５，１６２，４３０号では、このような二官能性ＰＥＧを使用して、コラーゲンを架橋することが記述されている。
【００１９】
いくつかの活性官能基がポリマーの骨格に沿って並んでいる反応性ＰＥＧも合成された。例えば、多数の活性官能基がポリマーの骨格に沿って並んでいるリジン−ＰＥＧ複合体が当業界で製造された。Ｚａｌｉｐｓｋｙら，Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，４：５４−６２（１９９３）。
【００２０】
Ａｒｎｏｌｄらへの米国特許第５，２８３，３３９号では、金属をキレートすることが可能なＰＥＧ化合物が開示されている。このＰＥＧ化合物は、通常、窒素原子に結合された、２個の自由なカルボン酸またはアミノ基を有する末端の金属キレート基を有する。このＰＥＧ化合物は、金属イオンとイオン性錯体を形成することが可能な、窒素原子と一緒のカルボン酸またはアミノ基により、溶液からタンパク質を抽出し、沈殿させるのに使用される。しかしながら、タンパク質、ペプチド、またはアミン等の官能基を持つ小分子薬剤にＰＥＧ化合物を共有結合により連結する場合、上記特許に開示された金属キレート基は概ね有用でない。上記特許は、別の分子に共有結合により結合して、複合体を形成するのに活性化されたＰＥＧ誘導体を形成することを教示していない。
【００２１】
発明の概要
本明細書に記載されている本発明は、ポリマー鎖の一端に分岐した部分を有し、別の分子に共有結合により結合するために分岐した部分に結合された２つの自由な反応性基を有するポリ（エチレングリコール）または関連したポリマー等の水溶性ポリマーを提供する。各反応性部分は、分岐した部分に反応性基を結合するアルキル鎖等の連結基を有することができる。かくして、分岐した末端によって、本発明の活性化された水溶性ポリマーは２つの分子と反応して、複合体を形成することができる。
【００２２】
活性化されたポリマーを製造する際、所望の長さを有する連結基を選ぶことができるために、お互いに予め定められた距離を離して２つの反応性基を保持することができる。また、２つの反応性基により活性化されたポリマーに複合体とされた２つの分子を、予め定められた距離を離して保持することができる。従って、分岐した部分で一つのＰＥＧ鎖から枝分かれする、２つの自由な反応性部分を有する活性化されたＰＥＧが本発明により提供される。２つの自由な反応性部分は、タンパク質等の生物活性試剤と反応して、生物活性試剤に活性化されたポリマーを結合することがことが可能である。
【００２３】
本発明の一つの実施の形態によれば、次の式を有する活性化された水溶性ポリマーが提供される。
【００２４】
【化２１】
【００２５】
上記式中、ＰＯＬＹは水溶性で、実質的に非免疫原のポリマー骨格であり、Ｙは加水分解に安定な結合であり、Ｘ及びＸ'はタンパク質等の別の分子中の部分と反応することが可能な反応性基である。
【００２６】
通常、ポリマー骨格は、直鎖状及び分岐状ポリ（エチレングリコール）、直鎖状及び分岐状ポリ（アルキレンオキサイド）、直鎖状及び分岐状ポリ（ビニルピロリドン）、直鎖状及び分岐状ポリ（ビニルアルコール）、直鎖状及び分岐状ポリオキサゾリン、直鎖状及び分岐状ポリ（アクリロイルモルフォリン）、及びこれらの誘導体からなる群から選ばれる。好ましくは、ポリマー骨格は、分岐状ポリ（エチレングリコール）またはその誘導体である。ポリマー骨格ＰＯＬＹは、−ＯＨ、アルキル、及び−Ｙ−ＣＨＸＸ'（式中、Ｙ、Ｘ及びＸ'は上述のようであり、ＰＥＧの各末端上で同じものであっても、異なるものであってもよい）からなる群から選ばれるキャッピング基を有することができる。
【００２７】
好ましい実施の形態として、Ｘ及びＸ'は、それぞれ−Ｗ−Ｚ及び−Ｗ'−Ｚ'で表され、Ｚ及びＺ'は、別の分子にポリマーを複合させるための反応性部分を表す。Ｗ及びＷ'は、実質的に直鎖状の原子の鎖、例えばアルキル鎖、エーテル鎖、エステル鎖、アミド鎖、及びこれらの組み合せを含む連結基を表す。反応性部分の例には、活性エステル、活性カーボネート、アルデヒド、イソシアネート、イソチオシアネート、エポキシド、アルコール、マレイミド、ビニルスルホン、ヒドラジド、ジチオピリジン、及びヨードアセトアミドが含まれるが、これらに限定されない。
【００２８】
本発明の活性化されたポリマーのもう一つの実施の形態として、活性化された水溶性ポリマーは、次の式を有する。
【００２９】
【化２２】
【００３０】
上記式中、Ｒは中心の分岐のコアであり、
ＰＯＬＹは水溶性で、実質的に非免疫原性のポリマー骨格であり、
Ｙは加水分解に安定な結合であり、
ｎは２から２００であり、
Ｘ及びＸ'はタンパク質等の別の分子中の部分と反応することが可能な反応性基である。
【００３１】
分岐あるいは樹枝状ＰＥＧを製造するための多数の中心の分岐のコアが知られ、すべてＲとして使用され得る。通常、Ｒは、リジン、グリセロール、ペンタエリスリトール、またはソルビトールから誘導される部分であることができる。好適なポリマー骨格には、直鎖状及び分岐状ポリ（エチレングリコール）、直鎖状及び分岐状ポリ（アルキレンオキサイド）、直鎖状及び分岐状ポリ（ビニルピロリドン）、直鎖状及び分岐状ポリ（ビニルアルコール）、直鎖状及び分岐状ポリオキサゾリン、及び直鎖状及び分岐状ポリ（アクリロイルモルフォリン）が含まれるが、これらに限定されない。好ましくは、ポリ（エチレングリコール）及びその誘導体がポリマー骨格として使用される。
【００３２】
反応性基Ｘ及びＸ'は、分岐部分−ＣＨに直接結合された反応性部分であることができる。好ましくは、Ｘ及びＸ'は、連結基を有し、それぞれ、−Ｗ−Ｚ及び−Ｗ'−Ｚ'（Ｚ及びＺ'は別の分子にポリマーを複合させるための反応性部分を表す）で表される。Ｗ及びＷ'は、実質的に直鎖状の原子の鎖、例えばアルキル鎖、エーテル鎖、エステル鎖、アミド鎖、及びこれらの組み合せを含む連結基を表す。反応性部分の例には、活性エステル、活性カーボネート、アルデヒド、イソシアネート、イソチオシアネート、エポキシド、アルコール、マレイミド、ビニルスルホン、ヒドラジド、ジチオピリジン、及びヨードアセトアミドが含まれる。
【００３３】
活性化された水溶性ポリマーは、生物活性試剤と共有結合で結合され、複合体を形成することができる。好適な生物活性試剤は、活性化されたポリマーの末端で２つの反応性基の少なくとも一つと反応することが可能な部分を有するものならばいかなるものでも可能である。生物活性試剤は２つのこのような部分を有し、これらの各々はこの２つの反応性基の一つに結合され得る。あるいは、複合体は、各々が活性化されたポリマーの２つの反応性基の少なくとも一つと結合されている２つの生物活性試剤を有する。本発明により、異なる連結基を有する活性化されたポリマーを製造することができるので、活性化されたポリマーの末端の２つの反応性基をお互いに好ましい距離とした、活性化されたポリマーを提供することができる。このような活性化されたポリマーを２つの生物活性試剤分子で複合する場合には、２つの分子を所望の距離を離して保持することができる。
【００３４】
従って、活性化されたＰＥＧは、当業界でこれ迄に公知の他のＰＥＧ誘導体に比較して、タンパク質またはペプチド等の種々の複合体を形成するために、より大きな多くの有用性をもって使用される。別の分子と複合されたＰＥＧ分子は、他の分子に水への溶解性を付与し、免疫原性を低下することができるので、本発明の活性化されたＰＥＧ誘導体によって、複合体のこのような特性を修飾する制御及び精度が改善される。
【００３５】
かくして、近位の反応性基を有する活性化された水溶性ポリマーが提供される。ポリマー骨格は、２つの反応性基を有する少なくとも一つの末端を有する。末端は、分岐部分と分岐部分−ＣＨに結合された２つの自由な反応性部分を有する。次に、分岐部分は、安定な結合によりポリマー骨格に結合される。
【００３６】
発明の詳細な説明
「基」、「官能基」、「部分」、「活性部分」、「反応性部位」、「反応性基」及び「反応性部分」という語は、当業界及び本明細書では、分子の明確かつ定義できる部分または単位を指すのに使用される。この語は、化学業界とある程度同義であり、本明細書では、ある機能または活性を行い、分子の他の部分と反応性がある分子の部分を示すのに使用される。
【００３７】
「結合」という語は、普通、化学反応の結果として生成し、通常共有結合である基または結合を指すのに、本明細書では使用される。加水分解に対して安定な結合は、その結合が水中で実質的に安定であり、有用なｐＨで、例えば、生理学的な条件下で、長期間、好ましくは無限に水と反応しないことを意味する。
【００３８】
「生物活性試剤」という語は、本明細書で使用する場合、ウイルス、バクテリア、菌類、植物、動物、及び人間を含む生物のなんらかの物理的あるいは生物化学的な性質に影響し得るなんらかの物質を意味するが、上記のものに特に限定されない。特に、本明細書で使用されるように、生物活性な試剤は、人間または他の動物の病気の診断、治療、鎮静、処置、または予防に企図されたなんらかの物資、あるいはそうでなければ、人間または動物の肉体的あるいは精神的な安らぎを増進するための、なんらかの物資を含む。生物活性試剤の例には、有機及び無機化合物、タンパク質、ペプチド、リピッド、多糖類、ヌクレオチド、ＤＮＡ、ＲＮＡ、他のポリマー、及びこれらの誘導体が含まれるが、特に限定されない。生物活性試剤の例には、抗生物質、殺菌剤、抗ウイルス剤、抗炎症剤、抗癌剤、心血管作動剤、抗不安剤、ホルモン、成長因子、ステロイド剤などが含まれる。他の例には、バクテリア及び酵母細胞等の微生物、ウイルス粒子、植物あるいは動物あるいは人間の細胞などが含まれる。
【００３９】
ポリマー骨格は、水溶性の、実質的に非免疫原性のポリマーであり、好ましくはポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）である。しかしながら、他の関連したポリマーもまた、本発明の実施に使用に好適であり、この点において、ＰＥＧまたはポリ（エチレングリコール）という語は、包括的であり、排他的であることは意図していない。
【００４０】
ポリ（エチレングリコール）またはＰＥＧは、生物用途あるいは生物工学用途に対して極めて望ましく、概ね認可されているために、生物用途において有用である。ＰＥＧは通常、無色透明で、無臭で、水溶性であり、熱に安定で、多くの化学試剤に不活性であり、加水分解あるいは崩壊せず、概ね無毒である。ポリ（エチレングリコール）は、生体親和性であると考えられ、害を引き起こさずに、生きている組織または生物と共存することが可能であると言える。更に特定すれば、ＰＥＧは非免疫原性であり、人体に免疫応答を生じる傾向がないと言える。生物活性な試剤等の、人体中である望ましい機能を有する分子に結合されて複合体を形成する場合、ＰＥＧは、薬剤を遮蔽する傾向があり、生物が薬剤の存在に耐え得るように、なんらかの免疫応答を低減あるいは除外することができる。従って、複合体は実質的に非毒性である。ＰＥＧ複合体は、免疫応答を生じたり、凝固あるいは他の望ましくない効果を引き起こす傾向はない。式−ＣＨ2ＣＨ2 Ｏ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n−ＣＨ2ＣＨ2−（式中、ｎは約８から約４０００である）を有するＰＥＧは、本発明の実施に有用な一つのポリマーである。好ましくは、約２００から約１００，０００Ｄａの分子量を有するＰＥＧは、ポリマー骨格として使用される。
【００４１】
ポリマー骨格は、直鎖状及び分岐であるもよい。分岐したポリマー骨格は一般に当業界で公知である。通常、分岐したポリマーは、中心の分岐のコア部分と中心の分岐のコアに結合された複数の直鎖状ポリマー鎖を有する。ＰＥＧは、普通分岐した形で使用され、グリセロール、ペンタエリスリトール及びソルビトール等の種々のポリオールにエチレンオキサイドを付加させることにより製造することができる。例えば、ペンタエリスリトールから製造される４本の腕の分岐したＰＥＧを下記に示す。
【００４２】
【化２３】
【００４３】
中心の分岐の部分は、また、いくつかのアミノ酸、例えばリジンから誘導され得る。
分岐したポリエチレングリコールは、一般式でＲ（−ＰＥＧ−ＯＨ）n（式中、Ｒはグリセロールまたはペンタエリスリトール等のコア部分を表し、ｎは腕の数を表す）で表され得る。表面及び分子を修飾するための多数の腕を持つ、一官能性の加水分解に安定なポリ（エチレングリコール）及び関連したポリマーの誘導体と題する、１９９６年１月１１日に出願された国際公告（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ）Ｎｏ．ＷＯ ９６／２１４６９であって、好適な分岐したＰＥＧを製造することができる。この文献は、引用することにより、本明細書に全体を組み込むものとする。ここで、ここの教示により、これらの分岐したＰＥＧを修飾することができる。
【００４４】
ＰＥＧ以外の多数の水溶性の、実質的に非免疫原性ポリマーも本発明に好適である。これらの他のポリマーは、直鎖状の形または分岐した形であることができ、限定ではないが、ポリ（プロピレングリコール）（「ＰＰＧ」）等のポリ（アルキレンオキサイド）、エチレングリコールとプロピレングリコールなどのコポリマー、ポリ（ビニルアルコール）（「ＰＶＡ」）などを含む。このポリマーは、直鎖あるいは分岐の前記のポリマーのモノマーをベースにしたホモポリマー、ランダムあるいはブロックコポリマー及びターポリマーであることができる。
【００４５】
好適な付加ポリマーの具体的な例には、二官能性のポリ（アクリロイルモルフォリン）（「ＰＡｃＭ」）、及びポリ（ビニルピロリドン）（「ＰＶＰ」）が含まれるが、これらに限定されない。ＰＶＰ及びポリ（オキサゾリン）は当業界で公知のポリマーであり、その製造は当業者には直ちに明白である。ＰＡｃＭ及びその合成と使用は、米国特許第５，６２９，３８４号と第５，６３１，３２２号に記述され、その内容は引用することにより本明細書に組み込まれるものとする。
【００４６】
ポリマー骨格の各鎖の分子量は可変であるが、通常、約１００から約１００，０００、好ましくは約６，０００から約８０，０００の範囲である。
当業者ならば、実質的に水溶性の、非免疫原性ポリマー骨格についての前出のリストは決して網羅的でなく、単に例示的なものであり、上述の品質を有するすべてのポリマー材料は考慮されることを認識しているであろう。
【００４７】
本発明の活性化されたポリマーは、また、ポリマー骨格の少なくとも一つの腕に結合された近位の反応性基を有する。明白であるように、「近位の」という語は、末端がもう一つ分子または２つの他の分子の２つの他の部分と反応することが可能である、同じものであっても、異なるものであってもよい２つの自由な反応性部分を有することを意味するように、本明細書では使用される。
【００４８】
末端は、通常、加水分解に安定な結合によりポリマー骨格のポリマー鎖に共有結合で結合された分岐部分を有する。通常、分岐部分から分岐した２つの自由な反応性部分が存在する。本明細書で使用されるような、「自由な」という語は、２つの自由な反応性基の各々が２つの末端を有し、その一つが分岐部分に共有結合で結合され、もう一つが他の部分または基に共有結合で結合され、（例えば、別の分子の別の部分または基との反応に使用し得る）ことを意味するように、ここでは使用される。
【００４９】
通常、分岐部分は、ポリマー骨格及び２つの反応性基に共有結合で結合された安定で、非反応性の、不活性な部分である。分岐部分は、金属のイオンまたは部分または分子と水素結合またはイオン結合を形成してはならない。強い水素結合またはイオン結合を形成する能力は、分岐部分の機能を妨害すると考えられる。分岐原子、すなわち、２つの自由な反応性基が結合された原子は、窒素原子（Ｎ）でなく、通常炭素原子（Ｃ）である。
【００５０】
２つの反応性基の少なくとも一つは、自由な末端の反応性部分と分岐部分に反応性部分を結合する連結基の２つの部分を含んでなる。反応性部分は、別の分子、例えばタンパク質、ペプチド等の生物活性試剤の部分と反応することが可能な部分である。好適な反応性部分には、限定ではないが、活性エステル、活性カーボネート、アルデヒド、イソシアネート、イソチオシアネート、エポキシド、アルコール、マレイミド、ビニルスルホン、ヒドラジド、ジチオピリジン、Ｎ−スクシンイミジル、及びヨードアセトアミドが含まれる。自由な反応性基の選択は、自由な反応性基が反応する別の分子の部分により決められる。例えば、別の分子の部分がチオール部分である場合、活性化されたポリマーの自由な反応性基にはビニルスルホン部分が好ましい。他方、Ｎ−スクシンイミジル部分は、生物活性試剤のアミノ部分に反応するのに好ましい。
【００５１】
連結基は、予め決められた長さを有し、結合された反応性部分を分岐部分から予め決められた距離で離し、従って、末端の他の反応性部分から予め決められた距離で離す。通常、連結基は非反応性であり、実質的に直鎖状の原子の鎖、例えば、アルキル鎖、エーテル鎖、エステル鎖、アミド鎖、及びこれらの組み合せである。
【００５２】
かくして、好ましい実施の形態として、本発明の活性化されたポリマーは、以下に示す式Ｉまたは式IIにより表されることができる。
【００５３】
【化２４】
【化２５】
【００５４】
前記の式において、ＰＯＬＹは、水溶性で、実質的に非免疫原性のポリマー骨格の直鎖状ポリマー鎖であり、好ましくはポリ（エチレングリコール）またはその誘導体である。式Ｉにより表される活性化されたポリマーにおいて、ポリマー骨格は唯一のポリマー鎖を有する。Ｙは、加水分解に安定な結合であり、−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＣＯ−ＮＨ−等の原子または基を含むことができる。この実施の形態において多数の他の加水分解に安定な結合を使用することもできるのは当業者には明白であろう。
【００５５】
Ｘ及びＸ'は、同じものであっても、異なるものであってもよい、各々タンパク質等の別の分子中の部分と反応することが可能な反応性部分を有する、自由な反応性基である。式Ｉにより表される活性化されたポリマーにおいて、ポリマー骨格ＰＯＬＹは、近位の反応性基を有する末端と相対する末端にキャッピング基を有することができる。キャッピング基は、例えば−ＯＨ、種々のアルキルであることができ、また、近位の反応性基−Ｙ−ＣＨＸＸ'（式中、Ｙ、Ｘ及びＸ'は上述のとおりである）を含むことができる。従って、活性化されたポリマーは、ポリマー骨格の各末端に一つの近位の反応性基を持つ２つの末端を有する。
【００５６】
式IIにおいては、Ｒは上述のような中心のコアである。ＰＯＬＹは、水溶性で、実質的に非免疫原性のポリマー骨格の直鎖状ポリマー鎖である。Ｙは加水分解に安定な結合である。ｎは２から２００であり、上述のように、ポリマー骨格のポリマー鎖あるいは腕の数を表す。
【００５７】
明白であるように、上述のような分岐部分は、活性化されたポリマーのこの実施の形態においてはＣＨである。通常、これは通常の条件下では荷電せず、金属イオンとイオン性結合を形成しない。
【００５８】
好ましい実施の形態として、Ｘ及びＸ'は反応性部分に加えて、連結基を有することができ、それぞれ−Ｗ−Ｚ及び−Ｗ'−Ｚ'（ここで、Ｚ及びＺ'は別の分子にポリマーを複合体とするための自由な反応性部分を表す）で表される。Ｚ及びＺ'は、異なる反応性部分または同じ反応性部分であることができる。
【００５９】
本発明の活性化されたポリマーの好ましい実施の形態のいくつかの例を次に示す。
【００６０】
【化２６】
これらの例において、−ＮＳは、Ｎ−スクシンイミジル部分を表す。
【００６１】
本発明の別の面によれば、本発明の活性化された水溶性ポリマーを製造する方法も提供される。
通常、第１のステップにおいては、ポリマー骨格とポリマー骨格に共有結合で結合された反応性末端基を有する第１の中間のポリマーが準備される。
【００６２】
加えて、分岐部分に結合された３つの反応性基を有する化合物が準備される。この化合物は通常、中心のコアを形成する分岐部分と中心のコアから分岐する３つの自由な反応性基を有する。３つの自由な反応性基が分岐部分において同じ原子に結合している場合には、この原子は窒素原子ではない。この３つの自由な反応性基の一つは、第１の中間のポリマーの反応性末端基と反応して、加水分解に安定な結合を生成することができる。他の２つの自由な基は、最終的に、本発明の活性化されたポリマーの末端の２つの自由な反応性基に転換され得る。これらの化合物の例には、Ｈ2ＮＣＨ（ＣＨ2−ＯＨ）2、ＮａＯ−ＣＨ（ＣＨ2−Ｏ−Ｂｚ）2、Ｈ2Ｎ−ＣＨ（ＣＨ2ＣＯ2Ｈ）2などが含まれる。明白であるように、これらの例においては、分岐部分はＣＨである。Ｈ2Ｎ−及びＮａＯ−部分は、第１の中間のポリマーにこの化合物を結合するのに使用されて、加水分解に安定な結合を生成することができるが、ヒドロキシル基、カルボン酸基、及び−ＣＨ2−Ｏ−Ｂｚ基は、最終的に、本発明の活性化されたポリマーの末端の自由な反応性基に転換され得る。
【００６３】
かくして、この方法の第２のステップにおいては、３つの反応性基を有する化合物を第１の中間のポリマーと反応させて、第１の中間のポリマーと３つの反応性基を有する化合物を結合する加水分解に安定な結合を含み、かくして、ポリマーの末端に２つの自由な基のみを残す第２の中間のポリマーが形成される。
第３のステップにおいては、この化合物の２つの自由な基は、分岐部分に結合された２つの自由な反応性基に転換される。当業界で公知の多数の方法が転換に使用され得る。例えば、自由な反応性部分を付与し得る化合物に、自由な基を反応させることができる。あるいは、第２の中間のポリマーの２つの自由な基を酸化あるいは還元あるいは置換して、２つの新しい自由な反応性部分を形成することができる。下記の実施例を鑑みれば、このような方法は当業者には明白であろう。
【００６４】
本発明の更にもう一つの面によれば、別の分子、例えば生物活性試剤に本発明の活性化された水溶性ポリマーを共有結合で結合することにより形成される複合体が提供される。通常、好適な生物活性試剤は、活性化されたポリマーの末端に２つの近位の反応性基の少なくとも一つと反応することが可能な部分を有する任意の生物活性試剤であることができる。
【００６５】
生物活性試剤は２つのこのような部分を有することができ、各々２つの反応性基の少なくとも一つと結合され得る。あるいは、複合体は、各々が活性化されたポリマーの２つの反応性部分の一つと結合されている２つの生物活性試剤を有することができる。例えば、活性化されたポリマーの反応性部分は、チオール部分と反応することができるビニルスルホン部分であることができる。タンパク質が一つしかチオール部分を有しない場合には、２つのビニルスルホン部分により２つのこのようなタンパク質分子を活性化されたポリマーに結合することができる。タンパク質が２つのチオール部分を有する場合には、各活性化されたポリマーが２つのタンパク質分子に複合体とされるように、タンパク質と活性化されたポリマーの間の反応を制御することができる。あるいは、活性化されたポリマーの２つのビニルスルホン部分が同じタンパク質分子の２つのチオール部分と反応するように、反応を制御することもできる。
【００６６】
本発明の活性化されたポリマーの２価の末端の自由な反応性部分と反応するのに有用な、生物活性試剤の他の部分には、例えばアミノ基、カルボン酸基が含まれる。生物活性試剤の与えられた部分と反応させるために活性化されたポリマーの適当な自由な反応性部分を選択することは、本発明を知らされた当業者には明白であろう。例えば、複合が生物活性試剤のアミノ基との反応による場合には、−ＣＯ2−ＮＳまたはアルデヒド等の部分が複合のための活性化されたポリマーの自由な反応性部分として好ましくは使用される。
【００６７】
本発明により異なる連結基を有する活性化されたポリマーを製造することができるので、活性化されたポリマーの２価の末端の２つの反応性基がお互いに望ましい距離で存在する、活性化されたポリマーが提供されうる。これらの活性化されたポリマーが２つの生物活性試剤分子に複合体とされる場合には、望ましい距離を置いて２つの分子を保持することができる。
【００６８】
次の実施例は、本発明を例示するために与えられているが、本発明の限定するものとしては考えられるべきでない。
【００６９】
例１ ｍＰＥＧ20K−ＯＣＨ2ＣＨ2ＣＯＮＨＣＨ（ＣＨ2Ｏ2ＣＣＨ2ＣＨ2ＣＯ2ＮＳ）2 （ＮＳは、Ｎ−スクシンイミジル）の合成、
例２ ｍＰＥＧ20K−ＯＣＨ（ＣＨ2−ＳＯ2ＣＨ＝ＣＨ2）2の合成、
例３ ｍＰＥＧ5K−Ｏ2ＣＮＨ−ＣＨ（ＣＨ2ＣＯ2ＮＳ）2の合成、
例４ ｍＰＥＧ5K−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ（ＣＯ2Ｈ）2の合成。
【００７０】
例１
反応：
【００７１】
【化２７】
【００７２】
製造：
１．ｍＰＥＧ 20K −ＯＣＨ 2 ＣＨ 2 ＣＯＮＨＣＨ（ＣＨ 2 ＯＨ） 2
ｍＰＥＧ20K−ＯＣＨ2ＣＨ2ＣＯ2ＮＳ（ｍＳＰＡ２０Ｋ、２０ｇ、０．００１モル）、Ｈ2ＮＣＨ（ＣＨ2−ＯＨ）2（セリノール、０．１４ｇ、０．００１５４モル）、及びトリエチルアミン（０．３ｍｌ）のアセトニトリル（１００ｍｌ）中の溶液を窒素下で一夜撹拌し、溶媒を蒸溜により除去した。生成物をＤＥＡＥセファロース上で水により溶離して、クロマトグラフを行い、溶離液をＮａＣｌにより飽和させ、クロロホルムにより抽出した。得られたクロロホルム相を硫酸マグネシウムで乾燥、濾過し、濾過液を真空下で蒸発、乾固して、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ウルトラハイドロゲル２５０、ｐＨ７．２バッファー）の単一ピークを示す２０ｇの製品を白色固体として得た。
【００７３】
２．ｍＰＥＧ 20K −ＯＣＨ 2 ＣＨ 2 ＣＯＮＨＣＨ（ＣＨ 2 −Ｏ 2 ＣＣＨ 2 ＣＨ 2 ＣＯ 2 Ｈ） 2
（１）の製品（２０ｇ、０．００２モル）とブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）（０．０２ｇ）のクロロホルム（２２０ｍｌ）中の溶液を約１５０ｍｌの溶媒を蒸溜する迄蒸溜にかけた。無水コハク酸（２．０ｇ、０．０２モル）、ピリジン（１．６２ｍｌ、０．０２モル）及び４０ｍｌのトルエンを添加し、得られた混合物を窒素下で８４℃で２０時間加熱した。生成物を８５０ｍｌのエーテルにより沈殿させ、濾過により集めた。乾燥後、生成物を２００ｍｌの水に溶解し、２０ｇのＮａＣｌを添加し、リン酸水溶液によりｐＨを３に調節した。生成物をクロロホルムで抽出し（２００＋１５０＋１００ｍｌ）、合わせた抽出物を硫酸マグネシウムで乾燥した。乾燥した溶液を蒸発することにより、製品を白色固体（１６ｇ）として得た。電位差滴定により分子量を２０，９４０Ｄａと求めた。
【００７４】
３．ｍＰＥＧ 20K −ＯＣＨ 2 ＣＨ 2 ＣＯＮＨＣＨ（ＣＨ 2 −Ｏ 2 ＣＣＨ 2 ＣＨ 2 ＣＯＮＳ） 2
（２）の製品（１５ｇ、０．００１５モル）、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（０．２１ｇ、０．００１７９モル）、ジシクロヘキシルカルボジイミド（０．３７ｇ、０．００１７７モル）の塩化メチレン（１００ｍｌ）中の溶液を窒素下室温で一夜撹拌した。懸濁液を濾過し、エーテル（８５０ｍｌ）の添加により、塩化メチレンから生成物を２回沈殿させ、濾過により集めて、プロトンＮＭＲにより９７．７％の置換度を有する白色固体（１３．０ｇ）を得た。プロトンＮＭＲは、３．５０ｐｐｍにブロードな多重ピーク（ＰＥＧ骨格のメチレン基）、３．２３ｐｐｍに一重ピーク（ＰＥＧのメチル）、２．８０ｐｐｍに一重ピーク（ＮＳのメチレン）、及び２．６８と２．９５ｐｐｍに多重ピーク（サクシネートのメチレン）を示した。
【００７５】
例２
反応：
【００７６】
【化２８】
【００７７】
製造
１．ｍＰＥＧ 20K Ｏ−ＣＨ（ＣＨ 2 ＯＢｚ） 2
１８ｇ（０．０６４１モル）の１，３−ジベンゾイル−２−プロパノール（２０ｇ、０．００２モル）のトルエン（８０ｍｌ）中の溶液を１５ｍｌのトルエンを除去する迄蒸溜した。次に、この共沸により乾燥した溶液を８０ｍｌのトルエン中の２．５６ｇ（０．０６４モル）のＮａＨの懸濁液に添加し、得られた混合物を濾過の前に３７〜４０℃に加熱しながら、撹拌し、その後濾過した。次に、濾過液を約３５０ｍｌのトルエン中の共沸により乾燥したｍＰＥＧ20Kメシレートの溶液に添加し、得られた混合物をＮ2下１２５℃で２０時間加熱した。生成物を冷エーテルにより沈殿させ、フィルター上ヘキサンで洗浄し、真空下で乾燥して、７０．４ｇの白色固体を得た。これは、プロトンＮＭＲにより純粋であると示された。
【００７８】
２．ｍＰＥＧ 20K Ｏ−ＣＨ（ＣＨ 2 ＯＨ） 2
１５ｇの（１）の製品（０．０００７５モル）のギ酸（９．２ml）と水（０．８ｍｌ）中の溶液に２．０ｇのＰｄ／Ｃ（１０％）を添加し、混合物を窒素下２時間撹拌した。次に、混合物を濾過し、濾過液のｐＨを７．２に調節した。得られた溶液をＣＨ2Ｃｌ2により抽出し、抽出物をＭｇＳＯ4で乾燥した。溶液を蒸発することにより、１２．９ｇの製品を得、それはプロトンＮＭＲでベンジル基を示さなかった。
【００７９】
３．ｍＰＥＧ 20K Ｏ−ＣＨ（ＣＨ 2 Ｏ Ｍｓ） 2
０．００８ｇのＢＨＴを含有する、（２）の製品（８．０ｇ、０．０００８８９モル）の共沸により乾燥したトルエン（８０ｍｌ）中の溶液に、メシルクロライド（０．０９０ｍｌ、０．００１１６モル）とトリエチルアミン（０．２１０ｍｌ、０．００１１モル）のＥＴ3Ｎ（１０ｍｌ）の溶液を添加し、得られた溶液を窒素下室温で一夜撹拌した。エタノール（１ｍｌ）を添加し、５０ｍｌの溶媒を除去し、次に、５００ｍｌのエーテルを添加して、製品を沈殿させた。製品を濾過により集めて、真空下で乾燥して、７．６ｇのメシレートの誘導体を得た。これはＮＭＲにより１００％の置換度であることが示された。
【００８０】
４．ｍＰＥＧ 20K Ｏ−ＣＨ（ＣＨ 2 ＳＣＨ 2 ＣＨ 2 ＯＨ） 2
（３）の製品（７．０ｇ、０．０００３５モル）、メルカプトエタノール（０．５６、０．００８０モル）、ＮａＯＨ（０．２２ｇ）のトルエン（３０ｍｌ）とエタノール（６０ｍｌ）中の溶液をＮ2下６０℃で２時間加熱した。ｐＨを７に調節し、生成物を塩化メチレンで抽出した（３×１００ｍｌ）。抽出物をＭｇＳＯ4で乾燥した後、溶媒を除去し、２５０ｍｌのエチルエーテルにより、製品を沈殿させた。製品を濾過により集めて、真空下で乾燥して、６．６ｇの白色固体を得た。これは、ＮＭＲにより９７．３％の置換度であることが示された。
【００８１】
５．ｍＰＥＧ 20K Ｏ−ＣＨ（ＣＨ 2 ＳＯ 2 ＣＨ 2 ＣＨ 2 ＯＨ） 2
６．５ｇ（０．０００６５モル）の（４）の製品とタングステン酸（０．１６ｇ）を含む水（１４ｍｌ）の溶液を作製し、ｐＨを６．６に調節した。過酸化水素（３０％、０．６５ｍｌ）を添加し、混合物を室温で一夜撹拌した。ｐＨを７．５に調節し、混合物を １時間撹拌し、その後、ＣＨ2Ｃｌ2で抽出した（３×３０ｍｌ）。混合物をＭｇＳＯ4で乾燥、濾過し、濾過液を２５ｍｌに濃縮した。２００ｍｌのエーテルにより、製品を沈殿させ、濾過により集めて、真空乾燥後、５．３ｇの製品を得た。この製品は、ＮＭＲにより８６％の置換度を有することが示された。
【００８２】
６．ｍＰＥＧ 20K Ｏ−ＣＨ（ＣＨ 2 ＳＯ 2 ＣＨ＝ＣＨ 2 ） 2
（５）の製品（５．２ｇ、０．０００５２モル）、Ｅｔ3Ｎ（０．６３ｍｌ、０．００４５２モル）、ＢＨＴ（０．００５ｇ）、及びＭｓＣｌ（０．１５ｍｌ、０．００１９３８モル）のＣＨ2Ｃｌ2(２５ｍｌ）中の溶液を室温で４２時間加熱した。エタノール（１ｍｌ）を添加し、混合物を１５分間撹拌した。塩化メチレン（５０ｍｌ）を添加し、得られた溶液を１ＭのＨＣｌ水溶液で、続いて５％ＮａＨＰＯ4水溶液で洗浄した。ＭｇＳＯ4で乾燥した後、溶液を３０ｍｌに濃縮し、３００ｍｌのエーテルにより、製品を沈殿させた。生成物を濾過により集めて、真空下で乾燥して、白色固体として製品（４．６ｇ）を得た。置換度はＮＭＲによると９２．５％であった。
【００８３】
1ＨＮＭＲスペクトル（ｄｍｓｏ−ｄ6）は、３．５１ｐｐｍ（ＰＥＧ骨格のＣＨ2）、３．２３ｐｐｍ（ＣＨ3Ｏ）、６．２及び７．０ｐｐｍ、ｍ、ビニルＨ
に吸収を示した。
この例においては、Ｙ＝Ｏ、Ｗ＝ＣＨ2、及びＺ＝ＳＯ2ＣＨ＝ＣＨ2であることに注目されたい。
【００８４】
例 3
反応：
【００８５】
【化２９】
【００８６】
製造
１．ｍＰＥＧ 5k Ｏ 2 ＣＮＨＣＨ（ＣＨ 2 ＣＯ 2 Ｈ） 2
ｐＨ８のβ−グルタミン酸（０．１０ｇ、０．０００６８モル）とホウ酸（０．１ｇ）の水（１０ｍｌ）の溶液に、ＮａＯＨ溶液の添加によりｐＨを８．１５〜８．２５に維持しながら、ｍＰＥＧ5kＢＴＣを１５分間にわたって添加した。ＮａＣｌ（６ｇ）を添加し、１０％のＨ3ＰＯ4により溶液のｐＨを２に調節した。生成物をＣＨ2Ｃｌ2で抽出し（1００＋８０＋５０ｍｌ）、合わせた抽出物をＭｇＳＯ4で乾燥した。混合物を濾過し、濾過液を真空下で乾燥して、７．８ｇの製品を得た。この混合物は、ｍＰＥＧグルタミン酸誘導体が７５．５％、ｍＰＥＧが２４．５％と求められた。この混合物をクロマトグラフにより精製し、ＤＥＡＥセファロース上で最初に水により溶離し、次に０．５ＭのＮａＣｌにより所望の生成物を溶離した。塩化メチレンによりこの生成物をＮａＣｌ溶液（ｐＨ２）から抽出し、続いて抽出物をＭｇＳＯ4で乾燥し、溶媒を蒸発させて、６．１ｇの材料を得た。これはＧＰＣにより１００％の純度であることが示された。
【００８７】
２．ｍＰＥＧ 5k Ｏ 2 ＣＮＨＣＨ（ＣＨ 2 ＣＯ 2 ＮＳ） 2\
ｍＰＥＧ5kＯ2ＣＮＨＣＨ（ＣＨ2ＣＯ2Ｈ）2（６．０ｇ，０．００１１６モル）、ＮＨＳ（０．３８５ｇ，０．００１６２７モル）、ＤＤＣ（０．６７６ｇ，０．００１６２モル）の塩化メチレン（５０ｍｌ）中の溶液を窒素下室温で一夜撹拌した。得られた懸濁液を濾過し、濾過液を８５０ｍｌの冷エチルエーテルに添加した。沈殿を濾過により集め、真空下で乾燥して、５．５ｇの材料を得た。これはＮＭＲにより１００％の置換度を有することが示された。
【００８８】
1ＨＮＭＲスペクトル（ｄｍｓｏ−ｄ6）は、３．５１ｐｐｍ（ＰＥＧ骨格のＣＨ2）、３．２３ｐｐｍ（ＣＨ3Ｏ）、４．２９ｐｐｍ（−ＮＨＣＨ−）、４．０５ｐｐｍ（−ＣＨ 2−Ｏ−ＣＯＮＨ−）、３．２４ｐｐｍ（ＣＨ 2ＣＯ2ＮＳ）、２．８１（ＮＳＣＨ2）に吸収を示した。
【００８９】
例４
反応：
【００９０】
【化３０】
【００９１】
製造：
１．ＣＨ 3 −Ｏ−ＰＥＧ−Ｏ−ＣＨ 2 ＣＨ 2 ＣＨ（ＣＯ 2 Ｈ） 2 の製造（前記ステップ１及び２）
アルゴン下、１５０ｍｌの乾燥ジオキサン中のマロン酸ジエチル（８．８ｍｌ）を６０ｍｌのトルエン中のＮａＨ（２．４ｇ）に滴下した。２５０ｍｌのトルエン中のＭＰＥＧ5000メシレート（３０ｇ）を共沸蒸溜して、１５０ｍｌのトルエンを除去し、残渣を前記マロン酸ジエチル溶液に添加した。混合物を３〜４時間還流した後、真空下で蒸発乾固し、真空中で一夜乾燥した。次に、乾燥した材料を２００ｍｌの１ＮのＮａＯＨに溶解し、溶液を室温で２日間撹拌し、ｐＨを１ＮのＨＣｌで３に調節した。約１５％の濃度迄ＮａＣｌを溶液に添加し、混合物をいくつかに分けた３５０ｍｌのＣＨ2Ｃｌ2で抽出した。合わせた抽出物をＮａ2ＳＯ4で乾燥し、真空下で濃縮し、生成物をイソプロパノール／エーテル（１：１）の添加により沈殿させた。生成物を濾過により集め、真空下で一夜乾燥して、２４．７ｇの材料を白色粉末として得た。ＧＰＣ（ウルトラハイドロゲル２５０）により製品が９８％の純度を有することが示された。
1ＨＮＭＲスペクトル（ｄｍｓｏ−ｄ6）：１．９６（ｔ，ＣＨ2ＣＨ 2−Ｃ）、３．５１（ｂｒ ｍ，ＰＥＧ −ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ−）。
【００９２】
２．ＣＨ 3 −Ｏ−ＰＥＧ 5000 −ＣＨ 2 ＣＨ 2 ＣＨ（ＣＨ 2 ＯＨ） 2 の製造
ＣＨ3−Ｏ−ＰＥＧ5000−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ（ＣＯ2Ｈ）2（５ｇ）を５０ｍｌのトルエンに溶解し、９．８ｍｌのＬｉＡｌＨ4（ＴＨＦ中１Ｍ）を添加した。室温で一夜撹拌した後、混合物を真空下で蒸発乾固し、１５０ｍｌの水と２２．５ｇのＮａＣｌを添加した。ＨＣｌ水溶液でｐＨを６．５に調節し、得られた溶液を３×５０ｍｌの塩化メチレンで抽出した。合わせた抽出物をＭｇＳＯ4で乾燥し、溶液を乾固した。生成物をエーテルにより沈殿させ、濾過により集めた。ＤＥＡＥセファロース上でのクロマトグラフィ後、ＧＰＣ（ウルトラハイドロゲル２５０）により製品の純度は９０％であった。
1ＨＮＭＲスペクトル（ｄｍｓｏ−ｄ6）：３．５１（ｂｒ ｍ，ＰＥＧ −ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ−）、１．５（ｂｒ ｍｕｌｔ，ＣＨ）、４．３２（ｔ，ＯＨ）。
関連出願へのクロスリファレンス
この出願は、引用することによりその全てを本明細書中に組み込むものとする１９９８年３月１２日出願の同時係属中の出願番号６０／０７７，７００に関連するものであり、米国特許法１１９（ｅ）条の下に出願日の特典を主張する。
【０００２】
発明の分野
本発明は、例えば、タンパク質、酵素、小分子薬剤などを含む別の分子に化学的に連結するのに好適なポリエチレングリコール誘導体及び関連する親水性ポリマーに関する。
【０００３】
発明の背景
分子及び表面に親水性ポリマーのポリ（エチレングリコール）（「ＰＥＧ」）を化学的に結合することは、生物工学技術において大きな有用性を持つ。最も普通の形として、ＰＥＧは、各末端がヒドロキシル基で終わる直鎖状ポリマーである。
【０００４】
【化１５】
このポリマーは、簡潔な形としてＨＯ−ＰＥＧ−ＯＨと表され、この場合、−ＰＥＧ−は次の構造単位を表すと理解される。普通の形では、ｎは約１０から約２０００の範囲である。
【０００６】
【化１６】
ＰＥＧは、メトキシ−ＰＥＧ−ＯＨ、または短縮するとｍＰＥＧとして普通に使用され、一つの末端は比較的不活性なメトキシ基であり、もう一方の末端は容易な化学的修飾を受け易いヒドロキシルである。
【０００８】
【化１７】
ＰＥＧは、また、グリセロール、ペンタエリスリトール及びソルビトール等の種々のポリオールにエチレンオキサイドを付加させることにより製造される分岐した形で普通に使用されることもある。例えば、ペンタエリスリトールから製造される、４本の腕を持つ分岐ＰＥＧを下記に示す。
【００１０】
【化１８】
分岐ＰＥＧは、一般的な形としてＲ（−ＰＥＧ−ＯＨ）nと表され、式中、Ｒは、例えば、グリセロールまたはペンタエリスリトールのような中心の「コア」分子を、またｎは腕の数を表す。
他の分子に連結することが可能な単一な官能基を有する中心の結合部分に、２つのＰＥＧの「腕」を付けた分岐ＰＥＧを製造することもできる。例えば、Ｍａｔｓｕｓｈｉｍａら（Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．，７７３，１９８０）は、中心の塩化シアヌル部分に２つのＰＥＧを連結した。
【００１２】
ＰＥＧは、水中及び多くの有機溶媒中に溶解する性質があり、毒性、及び免疫原性がない公知のポリマーである。ＰＥＧの一つの使用は、不溶性の分子にこのポリマーを共有結合により結合して、得られるＰＥＧ−分子「複合体」を可溶性とすることである。例えば、水に不溶の薬剤パクリタキセル（ｐａｃｌｉｔａｘｅｌ）は、ＰＥＧに結合されると、水に可溶となる。Ｇｒｅｅｎｗａｌｄら，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，６０：３３１−３３６（１９９５）。
【００１３】
関連する研究として、Ｄａｖｉｓらへの米国特許第４，１７９，３３７号では、ＰＥＧに結合されたタンパク質は、腎臓の排泄速度が低減し、免疫原性が低下するために血液循環寿命が高まることが開示されている。これら及び他の応用は、また、Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ ａｎｄ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｊ．Ｍ．Ｈａｒｒｉｓ編、Ｐｌｅｎｕｍ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ（１９９２）、及びＰｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｊ．Ｍ．Ｈａｒｒｉｓ及びＳ．Ｚａｌｉｐｓｋｙ編、ＡＣＳ，Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ ＤＣ（１９９７）にも記述されている。
【００１４】
タンパク質等の分子にＰＥＧを連結するために、ＰＥＧを「活性化」して、末端に官能基を有するＰＥＧ誘導体を製造することがしばしば必要である。この官能基は、アミノ基等のタンパク質上のある部分と反応して、ＰＥＧ−タンパク質複合体を形成することができる。多数の活性化されたＰＥＧ誘導体が記述されている。このような活性化された誘導体の例は、スクシンイミジルサクシネート「活性エステル」である。
【００１５】
【化１９】
これ以降、スクシンイミジル活性エステル部分は、化学表示（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｄｒａｗｉｎｇ）として−ＣＯ2−ＮＳとして表される。
スクシンイミジル活性エステルは、タンパク質及び他の分子上のアミノ基と迅速に反応して、アミド結合（−ＣＯ−ＮＨ−）を形成するために有用な化合物である。例えば、Ｄａｖｉｓらへの米国特許第４，１７９，３３７号では、タンパク質（ＰＲＯ−ＮＨ2と表される）にこの誘導体を連結することが記述されている。
【００１７】
【化２０】
架橋された不溶性のネットワークの形成を所望する場合には、直鎖状ポリマー鎖の両末端に活性基を持つ二官能性ＰＥＧも、有用な化合物である。多数のこのような二官能性ＰＥＧが当業界で公知である。例えば、Ｒｈｅｅへの米国特許第５，１６２，４３０号では、このような二官能性ＰＥＧを使用して、コラーゲンを架橋することが記述されている。
【００１９】
いくつかの活性官能基がポリマーの骨格に沿って並んでいる反応性ＰＥＧも合成された。例えば、多数の活性官能基がポリマーの骨格に沿って並んでいるリジン−ＰＥＧ複合体が当業界で製造された。Ｚａｌｉｐｓｋｙら，Ｂｉｏｃｏｎｊｕｇａｔｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，４：５４−６２（１９９３）。
【００２０】
Ａｒｎｏｌｄらへの米国特許第５，２８３，３３９号では、金属をキレートすることが可能なＰＥＧ化合物が開示されている。このＰＥＧ化合物は、通常、窒素原子に結合された、２個の自由なカルボン酸またはアミノ基を有する末端の金属キレート基を有する。このＰＥＧ化合物は、金属イオンとイオン性錯体を形成することが可能な、窒素原子と一緒のカルボン酸またはアミノ基により、溶液からタンパク質を抽出し、沈殿させるのに使用される。しかしながら、タンパク質、ペプチド、またはアミン等の官能基を持つ小分子薬剤にＰＥＧ化合物を共有結合により連結する場合、上記特許に開示された金属キレート基は概ね有用でない。上記特許は、別の分子に共有結合により結合して、複合体を形成するのに活性化されたＰＥＧ誘導体を形成することを教示していない。
【００２１】
発明の概要
本明細書に記載されている本発明は、ポリマー鎖の一端に分岐した部分を有し、別の分子に共有結合により結合するために分岐した部分に結合された２つの自由な反応性基を有するポリ（エチレングリコール）または関連したポリマー等の水溶性ポリマーを提供する。各反応性部分は、分岐した部分に反応性基を結合するアルキル鎖等の連結基を有することができる。かくして、分岐した末端によって、本発明の活性化された水溶性ポリマーは２つの分子と反応して、複合体を形成することができる。
【００２２】
活性化されたポリマーを製造する際、所望の長さを有する連結基を選ぶことができるために、お互いに予め定められた距離を離して２つの反応性基を保持することができる。また、２つの反応性基により活性化されたポリマーに複合体とされた２つの分子を、予め定められた距離を離して保持することができる。従って、分岐した部分で一つのＰＥＧ鎖から枝分かれする、２つの自由な反応性部分を有する活性化されたＰＥＧが本発明により提供される。２つの自由な反応性部分は、タンパク質等の生物活性試剤と反応して、生物活性試剤に活性化されたポリマーを結合することがことが可能である。
【００２３】
本発明の一つの実施の形態によれば、次の式を有する活性化された水溶性ポリマーが提供される。
【００２４】
【化２１】
上記式中、ＰＯＬＹは水溶性で、実質的に非免疫原のポリマー骨格であり、Ｙは加水分解に安定な結合であり、Ｘ及びＸ'はタンパク質等の別の分子中の部分と反応することが可能な反応性基である。
【００２６】
通常、ポリマー骨格は、直鎖状及び分岐状ポリ（エチレングリコール）、直鎖状及び分岐状ポリ（アルキレンオキサイド）、直鎖状及び分岐状ポリ（ビニルピロリドン）、直鎖状及び分岐状ポリ（ビニルアルコール）、直鎖状及び分岐状ポリオキサゾリン、直鎖状及び分岐状ポリ（アクリロイルモルフォリン）、及びこれらの誘導体からなる群から選ばれる。好ましくは、ポリマー骨格は、分岐状ポリ（エチレングリコール）またはその誘導体である。ポリマー骨格ＰＯＬＹは、−ＯＨ、アルキル、及び−Ｙ−ＣＨＸＸ'（式中、Ｙ、Ｘ及びＸ'は上述のようであり、ＰＥＧの各末端上で同じものであっても、異なるものであってもよい）からなる群から選ばれるキャッピング基を有することができる。
【００２７】
好ましい実施の形態として、Ｘ及びＸ'は、それぞれ−Ｗ−Ｚ及び−Ｗ'−Ｚ'で表され、Ｚ及びＺ'は、別の分子にポリマーを複合させるための反応性部分を表す。Ｗ及びＷ'は、実質的に直鎖状の原子の鎖、例えばアルキル鎖、エーテル鎖、エステル鎖、アミド鎖、及びこれらの組み合せを含む連結基を表す。反応性部分の例には、活性エステル、活性カーボネート、アルデヒド、イソシアネート、イソチオシアネート、エポキシド、アルコール、マレイミド、ビニルスルホン、ヒドラジド、ジチオピリジン、及びヨードアセトアミドが含まれるが、これらに限定されない。
【００２８】
本発明の活性化されたポリマーのもう一つの実施の形態として、活性化された水溶性ポリマーは、次の式を有する。
【００２９】
【化２２】
上記式中、Ｒは中心の分岐のコアであり、
ＰＯＬＹは水溶性で、実質的に非免疫原性のポリマー骨格であり、
Ｙは加水分解に安定な結合であり、
ｎは２から２００であり、
Ｘ及びＸ'はタンパク質等の別の分子中の部分と反応することが可能な反応性基である。
【００３１】
分岐あるいは樹枝状ＰＥＧを製造するための多数の中心の分岐のコアが知られ、すべてＲとして使用され得る。通常、Ｒは、リジン、グリセロール、ペンタエリスリトール、またはソルビトールから誘導される部分であることができる。好適なポリマー骨格には、直鎖状及び分岐状ポリ（エチレングリコール）、直鎖状及び分岐状ポリ（アルキレンオキサイド）、直鎖状及び分岐状ポリ（ビニルピロリドン）、直鎖状及び分岐状ポリ（ビニルアルコール）、直鎖状及び分岐状ポリオキサゾリン、及び直鎖状及び分岐状ポリ（アクリロイルモルフォリン）が含まれるが、これらに限定されない。好ましくは、ポリ（エチレングリコール）及びその誘導体がポリマー骨格として使用される。
【００３２】
反応性基Ｘ及びＸ'は、分岐部分−ＣＨに直接結合された反応性部分であることができる。好ましくは、Ｘ及びＸ'は、連結基を有し、それぞれ、−Ｗ−Ｚ及び−Ｗ'−Ｚ'（Ｚ及びＺ'は別の分子にポリマーを複合させるための反応性部分を表す）で表される。Ｗ及びＷ'は、実質的に直鎖状の原子の鎖、例えばアルキル鎖、エーテル鎖、エステル鎖、アミド鎖、及びこれらの組み合せを含む連結基を表す。反応性部分の例には、活性エステル、活性カーボネート、アルデヒド、イソシアネート、イソチオシアネート、エポキシド、アルコール、マレイミド、ビニルスルホン、ヒドラジド、ジチオピリジン、及びヨードアセトアミドが含まれる。
【００３３】
活性化された水溶性ポリマーは、生物活性試剤と共有結合で結合され、複合体を形成することができる。好適な生物活性試剤は、活性化されたポリマーの末端で２つの反応性基の少なくとも一つと反応することが可能な部分を有するものならばいかなるものでも可能である。生物活性試剤は２つのこのような部分を有し、これらの各々はこの２つの反応性基の一つに結合され得る。あるいは、複合体は、各々が活性化されたポリマーの２つの反応性基の少なくとも一つと結合されている２つの生物活性試剤を有する。本発明により、異なる連結基を有する活性化されたポリマーを製造することができるので、活性化されたポリマーの末端の２つの反応性基をお互いに好ましい距離とした、活性化されたポリマーを提供することができる。このような活性化されたポリマーを２つの生物活性試剤分子で複合する場合には、２つの分子を所望の距離を離して保持することができる。
【００３４】
従って、活性化されたＰＥＧは、当業界でこれ迄に公知の他のＰＥＧ誘導体に比較して、タンパク質またはペプチド等の種々の複合体を形成するために、より大きな多くの有用性をもって使用される。別の分子と複合されたＰＥＧ分子は、他の分子に水への溶解性を付与し、免疫原性を低下することができるので、本発明の活性化されたＰＥＧ誘導体によって、複合体のこのような特性を修飾する制御及び精度が改善される。
【００３５】
かくして、近位の反応性基を有する活性化された水溶性ポリマーが提供される。ポリマー骨格は、２つの反応性基を有する少なくとも一つの末端を有する。末端は、分岐部分と分岐部分−ＣＨに結合された２つの自由な反応性部分を有する。次に、分岐部分は、安定な結合によりポリマー骨格に結合される。
【００３６】
発明の詳細な説明
「基」、「官能基」、「部分」、「活性部分」、「反応性部位」、「反応性基」及び「反応性部分」という語は、当業界及び本明細書では、分子の明確かつ定義できる部分または単位を指すのに使用される。この語は、化学業界とある程度同義であり、本明細書では、ある機能または活性を行い、分子の他の部分と反応性がある分子の部分を示すのに使用される。
【００３７】
「結合」という語は、普通、化学反応の結果として生成し、通常共有結合である基または結合を指すのに、本明細書では使用される。加水分解に対して安定な結合は、その結合が水中で実質的に安定であり、有用なｐＨで、例えば、生理学的な条件下で、長期間、好ましくは無限に水と反応しないことを意味する。
【００３８】
「生物活性試剤」という語は、本明細書で使用する場合、ウイルス、バクテリア、菌類、植物、動物、及び人間を含む生物のなんらかの物理的あるいは生物化学的な性質に影響し得るなんらかの物質を意味するが、上記のものに特に限定されない。特に、本明細書で使用されるように、生物活性な試剤は、人間または他の動物の病気の診断、治療、鎮静、処置、または予防に企図されたなんらかの物資、あるいはそうでなければ、人間または動物の肉体的あるいは精神的な安らぎを増進するための、なんらかの物資を含む。生物活性試剤の例には、有機及び無機化合物、タンパク質、ペプチド、リピッド、多糖類、ヌクレオチド、ＤＮＡ、ＲＮＡ、他のポリマー、及びこれらの誘導体が含まれるが、特に限定されない。生物活性試剤の例には、抗生物質、殺菌剤、抗ウイルス剤、抗炎症剤、抗癌剤、心血管作動剤、抗不安剤、ホルモン、成長因子、ステロイド剤などが含まれる。他の例には、バクテリア及び酵母細胞等の微生物、ウイルス粒子、植物あるいは動物あるいは人間の細胞などが含まれる。
【００３９】
ポリマー骨格は、水溶性の、実質的に非免疫原性のポリマーであり、好ましくはポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）である。しかしながら、他の関連したポリマーもまた、本発明の実施に使用に好適であり、この点において、ＰＥＧまたはポリ（エチレングリコール）という語は、包括的であり、排他的であることは意図していない。
【００４０】
ポリ（エチレングリコール）またはＰＥＧは、生物用途あるいは生物工学用途に対して極めて望ましく、概ね認可されているために、生物用途において有用である。ＰＥＧは通常、無色透明で、無臭で、水溶性であり、熱に安定で、多くの化学試剤に不活性であり、加水分解あるいは崩壊せず、概ね無毒である。ポリ（エチレングリコール）は、生体親和性であると考えられ、害を引き起こさずに、生きている組織または生物と共存することが可能であると言える。更に特定すれば、ＰＥＧは非免疫原性であり、人体に免疫応答を生じる傾向がないと言える。生物活性な試剤等の、人体中である望ましい機能を有する分子に結合されて複合体を形成する場合、ＰＥＧは、薬剤を遮蔽する傾向があり、生物が薬剤の存在に耐え得るように、なんらかの免疫応答を低減あるいは除外することができる。従って、複合体は実質的に非毒性である。ＰＥＧ複合体は、免疫応答を生じたり、凝固あるいは他の望ましくない効果を引き起こす傾向はない。式−ＣＨ2ＣＨ2 Ｏ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n−ＣＨ2ＣＨ2−（式中、ｎは約８から約４０００である）を有するＰＥＧは、本発明の実施に有用な一つのポリマーである。好ましくは、約２００から約１００，０００Ｄａの分子量を有するＰＥＧは、ポリマー骨格として使用される。
【００４１】
ポリマー骨格は、直鎖状及び分岐であるもよい。分岐したポリマー骨格は一般に当業界で公知である。通常、分岐したポリマーは、中心の分岐のコア部分と中心の分岐のコアに結合された複数の直鎖状ポリマー鎖を有する。ＰＥＧは、普通分岐した形で使用され、グリセロール、ペンタエリスリトール及びソルビトール等の種々のポリオールにエチレンオキサイドを付加させることにより製造することができる。例えば、ペンタエリスリトールから製造される４本の腕の分岐したＰＥＧを下記に示す。
【００４２】
【化２３】
中心の分岐の部分は、また、いくつかのアミノ酸、例えばリジンから誘導され得る。
分岐したポリエチレングリコールは、一般式でＲ（−ＰＥＧ−ＯＨ）n（式中、Ｒはグリセロールまたはペンタエリスリトール等のコア部分を表し、ｎは腕の数を表す）で表され得る。表面及び分子を修飾するための多数の腕を持つ、一官能性の加水分解に安定なポリ（エチレングリコール）及び関連したポリマーの誘導体と題する、１９９６年１月１１日に出願された国際公告（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ）Ｎｏ．ＷＯ ９６／２１４６９であって、好適な分岐したＰＥＧを製造することができる。この文献は、引用することにより、本明細書に全体を組み込むものとする。ここで、ここの教示により、これらの分岐したＰＥＧを修飾することができる。
【００４４】
ＰＥＧ以外の多数の水溶性の、実質的に非免疫原性ポリマーも本発明に好適である。これらの他のポリマーは、直鎖状の形または分岐した形であることができ、限定ではないが、ポリ（プロピレングリコール）（「ＰＰＧ」）等のポリ（アルキレンオキサイド）、エチレングリコールとプロピレングリコールなどのコポリマー、ポリ（ビニルアルコール）（「ＰＶＡ」）などを含む。このポリマーは、直鎖あるいは分岐の前記のポリマーのモノマーをベースにしたホモポリマー、ランダムあるいはブロックコポリマー及びターポリマーであることができる。
【００４５】
好適な付加ポリマーの具体的な例には、二官能性のポリ（アクリロイルモルフォリン）（「ＰＡｃＭ」）、及びポリ（ビニルピロリドン）（「ＰＶＰ」）が含まれるが、これらに限定されない。ＰＶＰ及びポリ（オキサゾリン）は当業界で公知のポリマーであり、その製造は当業者には直ちに明白である。ＰＡｃＭ及びその合成と使用は、米国特許第５，６２９，３８４号と第５，６３１，３２２号に記述され、その内容は引用することにより本明細書に組み込まれるものとする。
【００４６】
ポリマー骨格の各鎖の分子量は可変であるが、通常、約１００から約１００，０００、好ましくは約６，０００から約８０，０００の範囲である。
当業者ならば、実質的に水溶性の、非免疫原性ポリマー骨格についての前出のリストは決して網羅的でなく、単に例示的なものであり、上述の品質を有するすべてのポリマー材料は考慮されることを認識しているであろう。
【００４７】
本発明の活性化されたポリマーは、また、ポリマー骨格の少なくとも一つの腕に結合された近位の反応性基を有する。明白であるように、「近位の」という語は、末端がもう一つ分子または２つの他の分子の２つの他の部分と反応することが可能である、同じものであっても、異なるものであってもよい２つの自由な反応性部分を有することを意味するように、本明細書では使用される。
【００４８】
末端は、通常、加水分解に安定な結合によりポリマー骨格のポリマー鎖に共有結合で結合された分岐部分を有する。通常、分岐部分から分岐した２つの自由な反応性部分が存在する。本明細書で使用されるような、「自由な」という語は、２つの自由な反応性基の各々が２つの末端を有し、その一つが分岐部分に共有結合で結合され、もう一つが他の部分または基に共有結合で結合され、（例えば、別の分子の別の部分または基との反応に使用し得る）ことを意味するように、ここでは使用される。
【００４９】
通常、分岐部分は、ポリマー骨格及び２つの反応性基に共有結合で結合された安定で、非反応性の、不活性な部分である。分岐部分は、金属のイオンまたは部分または分子と水素結合またはイオン結合を形成してはならない。強い水素結合またはイオン結合を形成する能力は、分岐部分の機能を妨害すると考えられる。分岐原子、すなわち、２つの自由な反応性基が結合された原子は、窒素原子（Ｎ）でなく、通常炭素原子（Ｃ）である。
【００５０】
２つの反応性基の少なくとも一つは、自由な末端の反応性部分と分岐部分に反応性部分を結合する連結基の２つの部分を含んでなる。反応性部分は、別の分子、例えばタンパク質、ペプチド等の生物活性試剤の部分と反応することが可能な部分である。好適な反応性部分には、限定ではないが、活性エステル、活性カーボネート、アルデヒド、イソシアネート、イソチオシアネート、エポキシド、アルコール、マレイミド、ビニルスルホン、ヒドラジド、ジチオピリジン、Ｎ−スクシンイミジル、及びヨードアセトアミドが含まれる。自由な反応性基の選択は、自由な反応性基が反応する別の分子の部分により決められる。例えば、別の分子の部分がチオール部分である場合、活性化されたポリマーの自由な反応性基にはビニルスルホン部分が好ましい。他方、Ｎ−スクシンイミジル部分は、生物活性試剤のアミノ部分に反応するのに好ましい。
【００５１】
連結基は、予め決められた長さを有し、結合された反応性部分を分岐部分から予め決められた距離で離し、従って、末端の他の反応性部分から予め決められた距離で離す。通常、連結基は非反応性であり、実質的に直鎖状の原子の鎖、例えば、アルキル鎖、エーテル鎖、エステル鎖、アミド鎖、及びこれらの組み合せである。
【００５２】
かくして、好ましい実施の形態として、本発明の活性化されたポリマーは、以下に示す式Ｉまたは式IIにより表されることができる。
【００５３】
【化２４】
前記の式において、ＰＯＬＹは、水溶性で、実質的に非免疫原性のポリマー骨格の直鎖状ポリマー鎖であり、好ましくはポリ（エチレングリコール）またはその誘導体である。式Ｉにより表される活性化されたポリマーにおいて、ポリマー骨格は唯一のポリマー鎖を有する。Ｙは、加水分解に安定な結合であり、−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＣＯ−ＮＨ−等の原子または基を含むことができる。この実施の形態において多数の他の加水分解に安定な結合を使用することもできるのは当業者には明白であろう。
【００５５】
Ｘ及びＸ'は、同じものであっても、異なるものであってもよい、各々タンパク質等の別の分子中の部分と反応することが可能な反応性部分を有する、自由な反応性基である。式Ｉにより表される活性化されたポリマーにおいて、ポリマー骨格ＰＯＬＹは、近位の反応性基を有する末端と相対する末端にキャッピング基を有することができる。キャッピング基は、例えば−ＯＨ、種々のアルキルであることができ、また、近位の反応性基−Ｙ−ＣＨＸＸ'（式中、Ｙ、Ｘ及びＸ'は上述のとおりである）を含むことができる。従って、活性化されたポリマーは、ポリマー骨格の各末端に一つの近位の反応性基を持つ２つの末端を有する。
【００５６】
式IIにおいては、Ｒは上述のような中心のコアである。ＰＯＬＹは、水溶性で、実質的に非免疫原性のポリマー骨格の直鎖状ポリマー鎖である。Ｙは加水分解に安定な結合である。ｎは２から２００であり、上述のように、ポリマー骨格のポリマー鎖あるいは腕の数を表す。
【００５７】
明白であるように、上述のような分岐部分は、活性化されたポリマーのこの実施の形態においてはＣＨである。通常、これは通常の条件下では荷電せず、金属イオンとイオン性結合を形成しない。
【００５８】
好ましい実施の形態として、Ｘ及びＸ'は反応性部分に加えて、連結基を有することができ、それぞれ−Ｗ−Ｚ及び−Ｗ'−Ｚ'（ここで、Ｚ及びＺ'は別の分子にポリマーを複合体とするための自由な反応性部分を表す）で表される。Ｚ及びＺ'は、異なる反応性部分または同じ反応性部分であることができる。
【００５９】
本発明の活性化されたポリマーの好ましい実施の形態のいくつかの例を次に示す。
【００６０】
【化２６】
【００６１】
本発明の別の面によれば、本発明の活性化された水溶性ポリマーを製造する方法も提供される。
通常、第１のステップにおいては、ポリマー骨格とポリマー骨格に共有結合で結合された反応性末端基を有する第１の中間のポリマーが準備される。
【００６２】
加えて、分岐部分に結合された３つの反応性基を有する化合物が準備される。この化合物は通常、中心のコアを形成する分岐部分と中心のコアから分岐する３つの自由な反応性基を有する。３つの自由な反応性基が分岐部分において同じ原子に結合している場合には、この原子は窒素原子ではない。この３つの自由な反応性基の一つは、第１の中間のポリマーの反応性末端基と反応して、加水分解に安定な結合を生成することができる。他の２つの自由な基は、最終的に、本発明の活性化されたポリマーの末端の２つの自由な反応性基に転換され得る。これらの化合物の例には、Ｈ2ＮＣＨ（ＣＨ2−ＯＨ）2、ＮａＯ−ＣＨ（ＣＨ2−Ｏ−Ｂｚ）2、Ｈ2Ｎ−ＣＨ（ＣＨ2ＣＯ2Ｈ）2などが含まれる。明白であるように、これらの例においては、分岐部分はＣＨである。Ｈ2Ｎ−及びＮａＯ−部分は、第１の中間のポリマーにこの化合物を結合するのに使用されて、加水分解に安定な結合を生成することができるが、ヒドロキシル基、カルボン酸基、及び−ＣＨ2−Ｏ−Ｂｚ基は、最終的に、本発明の活性化されたポリマーの末端の自由な反応性基に転換され得る。
【００６３】
かくして、この方法の第２のステップにおいては、３つの反応性基を有する化合物を第１の中間のポリマーと反応させて、第１の中間のポリマーと３つの反応性基を有する化合物を結合する加水分解に安定な結合を含み、かくして、ポリマーの末端に２つの自由な基のみを残す第２の中間のポリマーが形成される。
第３のステップにおいては、この化合物の２つの自由な基は、分岐部分に結合された２つの自由な反応性基に転換される。当業界で公知の多数の方法が転換に使用され得る。例えば、自由な反応性部分を付与し得る化合物に、自由な基を反応させることができる。あるいは、第２の中間のポリマーの２つの自由な基を酸化あるいは還元あるいは置換して、２つの新しい自由な反応性部分を形成することができる。下記の実施例を鑑みれば、このような方法は当業者には明白であろう。
【００６４】
本発明の更にもう一つの面によれば、別の分子、例えば生物活性試剤に本発明の活性化された水溶性ポリマーを共有結合で結合することにより形成される複合体が提供される。通常、好適な生物活性試剤は、活性化されたポリマーの末端に２つの近位の反応性基の少なくとも一つと反応することが可能な部分を有する任意の生物活性試剤であることができる。
【００６５】
生物活性試剤は２つのこのような部分を有することができ、各々２つの反応性基の少なくとも一つと結合され得る。あるいは、複合体は、各々が活性化されたポリマーの２つの反応性部分の一つと結合されている２つの生物活性試剤を有することができる。例えば、活性化されたポリマーの反応性部分は、チオール部分と反応することができるビニルスルホン部分であることができる。タンパク質が一つしかチオール部分を有しない場合には、２つのビニルスルホン部分により２つのこのようなタンパク質分子を活性化されたポリマーに結合することができる。タンパク質が２つのチオール部分を有する場合には、各活性化されたポリマーが２つのタンパク質分子に複合体とされるように、タンパク質と活性化されたポリマーの間の反応を制御することができる。あるいは、活性化されたポリマーの２つのビニルスルホン部分が同じタンパク質分子の２つのチオール部分と反応するように、反応を制御することもできる。
【００６６】
本発明の活性化されたポリマーの２価の末端の自由な反応性部分と反応するのに有用な、生物活性試剤の他の部分には、例えばアミノ基、カルボン酸基が含まれる。生物活性試剤の与えられた部分と反応させるために活性化されたポリマーの適当な自由な反応性部分を選択することは、本発明を知らされた当業者には明白であろう。例えば、複合が生物活性試剤のアミノ基との反応による場合には、−ＣＯ2−ＮＳまたはアルデヒド等の部分が複合のための活性化されたポリマーの自由な反応性部分として好ましくは使用される。
【００６７】
本発明により異なる連結基を有する活性化されたポリマーを製造することができるので、活性化されたポリマーの２価の末端の２つの反応性基がお互いに望ましい距離で存在する、活性化されたポリマーが提供されうる。これらの活性化されたポリマーが２つの生物活性試剤分子に複合体とされる場合には、望ましい距離を置いて２つの分子を保持することができる。
【００６８】
次の実施例は、本発明を例示するために与えられているが、本発明の限定するものとしては考えられるべきでない。
【００６９】
例１ ｍＰＥＧ20K−ＯＣＨ2ＣＨ2ＣＯＮＨＣＨ（ＣＨ2Ｏ2ＣＣＨ2ＣＨ2ＣＯ2ＮＳ）2 （ＮＳは、Ｎ−スクシンイミジル）の合成、
例２ ｍＰＥＧ20K−ＯＣＨ（ＣＨ2−ＳＯ2ＣＨ＝ＣＨ2）2の合成、
例３ ｍＰＥＧ5K−Ｏ2ＣＮＨ−ＣＨ（ＣＨ2ＣＯ2ＮＳ）2の合成、
例４ ｍＰＥＧ5K−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ（ＣＯ2Ｈ）2の合成。
【００７０】
例１
反応：
【００７１】
【化２７】
製造：
１．ｍＰＥＧ 20K −ＯＣＨ 2 ＣＨ 2 ＣＯＮＨＣＨ（ＣＨ 2 ＯＨ） 2
ｍＰＥＧ20K−ＯＣＨ2ＣＨ2ＣＯ2ＮＳ（ｍＳＰＡ２０Ｋ、２０ｇ、０．００１モル）、Ｈ2ＮＣＨ（ＣＨ2−ＯＨ）2（セリノール、０．１４ｇ、０．００１５４モル）、及びトリエチルアミン（０．３ｍｌ）のアセトニトリル（１００ｍｌ）中の溶液を窒素下で一夜撹拌し、溶媒を蒸溜により除去した。生成物をＤＥＡＥセファロース上で水により溶離して、クロマトグラフを行い、溶離液をＮａＣｌにより飽和させ、クロロホルムにより抽出した。得られたクロロホルム相を硫酸マグネシウムで乾燥、濾過し、濾過液を真空下で蒸発、乾固して、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ウルトラハイドロゲル２５０、ｐＨ７．２バッファー）の単一ピークを示す２０ｇの製品を白色固体として得た。
【００７３】
２．ｍＰＥＧ 20K −ＯＣＨ 2 ＣＨ 2 ＣＯＮＨＣＨ（ＣＨ 2 −Ｏ 2 ＣＣＨ 2 ＣＨ 2 ＣＯ 2 Ｈ） 2
（１）の製品（２０ｇ、０．００２モル）とブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）（０．０２ｇ）のクロロホルム（２２０ｍｌ）中の溶液を約１５０ｍｌの溶媒を蒸溜する迄蒸溜にかけた。無水コハク酸（２．０ｇ、０．０２モル）、ピリジン（１．６２ｍｌ、０．０２モル）及び４０ｍｌのトルエンを添加し、得られた混合物を窒素下で８４℃で２０時間加熱した。生成物を８５０ｍｌのエーテルにより沈殿させ、濾過により集めた。乾燥後、生成物を２００ｍｌの水に溶解し、２０ｇのＮａＣｌを添加し、リン酸水溶液によりｐＨを３に調節した。生成物をクロロホルムで抽出し（２００＋１５０＋１００ｍｌ）、合わせた抽出物を硫酸マグネシウムで乾燥した。乾燥した溶液を蒸発することにより、製品を白色固体（１６ｇ）として得た。電位差滴定により分子量を２０，９４０Ｄａと求めた。
【００７４】
３．ｍＰＥＧ 20K −ＯＣＨ 2 ＣＨ 2 ＣＯＮＨＣＨ（ＣＨ 2 −Ｏ 2 ＣＣＨ 2 ＣＨ 2 ＣＯＮＳ） 2
（２）の製品（１５ｇ、０．００１５モル）、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（０．２１ｇ、０．００１７９モル）、ジシクロヘキシルカルボジイミド（０．３７ｇ、０．００１７７モル）の塩化メチレン（１００ｍｌ）中の溶液を窒素下室温で一夜撹拌した。懸濁液を濾過し、エーテル（８５０ｍｌ）の添加により、塩化メチレンから生成物を２回沈殿させ、濾過により集めて、プロトンＮＭＲにより９７．７％の置換度を有する白色固体（１３．０ｇ）を得た。プロトンＮＭＲは、３．５０ｐｐｍにブロードな多重ピーク（ＰＥＧ骨格のメチレン基）、３．２３ｐｐｍに一重ピーク（ＰＥＧのメチル）、２．８０ｐｐｍに一重ピーク（ＮＳのメチレン）、及び２．６８と２．９５ｐｐｍに多重ピーク（サクシネートのメチレン）を示した。
【００７５】
例２
反応：
【００７６】
【化２８】
製造
１．ｍＰＥＧ 20K Ｏ−ＣＨ（ＣＨ 2 ＯＢｚ） 2
１８ｇ（０．０６４１モル）の１，３−ジベンゾイル−２−プロパノール（２０ｇ、０．００２モル）のトルエン（８０ｍｌ）中の溶液を１５ｍｌのトルエンを除去する迄蒸溜した。次に、この共沸により乾燥した溶液を８０ｍｌのトルエン中の２．５６ｇ（０．０６４モル）のＮａＨの懸濁液に添加し、得られた混合物を濾過の前に３７〜４０℃に加熱しながら、撹拌し、その後濾過した。次に、濾過液を約３５０ｍｌのトルエン中の共沸により乾燥したｍＰＥＧ20Kメシレートの溶液に添加し、得られた混合物をＮ2下１２５℃で２０時間加熱した。生成物を冷エーテルにより沈殿させ、フィルター上ヘキサンで洗浄し、真空下で乾燥して、７０．４ｇの白色固体を得た。これは、プロトンＮＭＲにより純粋であると示された。
【００７８】
２．ｍＰＥＧ 20K Ｏ−ＣＨ（ＣＨ 2 ＯＨ） 2
１５ｇの（１）の製品（０．０００７５モル）のギ酸（９．２ml）と水（０．８ｍｌ）中の溶液に２．０ｇのＰｄ／Ｃ（１０％）を添加し、混合物を窒素下２時間撹拌した。次に、混合物を濾過し、濾過液のｐＨを７．２に調節した。得られた溶液をＣＨ2Ｃｌ2により抽出し、抽出物をＭｇＳＯ4で乾燥した。溶液を蒸発することにより、１２．９ｇの製品を得、それはプロトンＮＭＲでベンジル基を示さなかった。
【００７９】
３．ｍＰＥＧ 20K Ｏ−ＣＨ（ＣＨ 2 Ｏ Ｍｓ） 2
０．００８ｇのＢＨＴを含有する、（２）の製品（８．０ｇ、０．０００８８９モル）の共沸により乾燥したトルエン（８０ｍｌ）中の溶液に、メシルクロライド（０．０９０ｍｌ、０．００１１６モル）とトリエチルアミン（０．２１０ｍｌ、０．００１１モル）のＥＴ3Ｎ（１０ｍｌ）の溶液を添加し、得られた溶液を窒素下室温で一夜撹拌した。エタノール（１ｍｌ）を添加し、５０ｍｌの溶媒を除去し、次に、５００ｍｌのエーテルを添加して、製品を沈殿させた。製品を濾過により集めて、真空下で乾燥して、７．６ｇのメシレートの誘導体を得た。これはＮＭＲにより１００％の置換度であることが示された。
【００８０】
４．ｍＰＥＧ 20K Ｏ−ＣＨ（ＣＨ 2 ＳＣＨ 2 ＣＨ 2 ＯＨ） 2
（３）の製品（７．０ｇ、０．０００３５モル）、メルカプトエタノール（０．５６、０．００８０モル）、ＮａＯＨ（０．２２ｇ）のトルエン（３０ｍｌ）とエタノール（６０ｍｌ）中の溶液をＮ2下６０℃で２時間加熱した。ｐＨを７に調節し、生成物を塩化メチレンで抽出した（３×１００ｍｌ）。抽出物をＭｇＳＯ4で乾燥した後、溶媒を除去し、２５０ｍｌのエチルエーテルにより、製品を沈殿させた。製品を濾過により集めて、真空下で乾燥して、６．６ｇの白色固体を得た。これは、ＮＭＲにより９７．３％の置換度であることが示された。
【００８１】
５．ｍＰＥＧ 20K Ｏ−ＣＨ（ＣＨ 2 ＳＯ 2 ＣＨ 2 ＣＨ 2 ＯＨ） 2
６．５ｇ（０．０００６５モル）の（４）の製品とタングステン酸（０．１６ｇ）を含む水（１４ｍｌ）の溶液を作製し、ｐＨを６．６に調節した。過酸化水素（３０％、０．６５ｍｌ）を添加し、混合物を室温で一夜撹拌した。ｐＨを７．５に調節し、混合物を １時間撹拌し、その後、ＣＨ2Ｃｌ2で抽出した（３×３０ｍｌ）。混合物をＭｇＳＯ4で乾燥、濾過し、濾過液を２５ｍｌに濃縮した。２００ｍｌのエーテルにより、製品を沈殿させ、濾過により集めて、真空乾燥後、５．３ｇの製品を得た。この製品は、ＮＭＲにより８６％の置換度を有することが示された。
【００８２】
６．ｍＰＥＧ 20K Ｏ−ＣＨ（ＣＨ 2 ＳＯ 2 ＣＨ＝ＣＨ 2 ） 2
（５）の製品（５．２ｇ、０．０００５２モル）、Ｅｔ3Ｎ（０．６３ｍｌ、０．００４５２モル）、ＢＨＴ（０．００５ｇ）、及びＭｓＣｌ（０．１５ｍｌ、０．００１９３８モル）のＣＨ2Ｃｌ2(２５ｍｌ）中の溶液を室温で４２時間加熱した。エタノール（１ｍｌ）を添加し、混合物を１５分間撹拌した。塩化メチレン（５０ｍｌ）を添加し、得られた溶液を１ＭのＨＣｌ水溶液で、続いて５％ＮａＨＰＯ4水溶液で洗浄した。ＭｇＳＯ4で乾燥した後、溶液を３０ｍｌに濃縮し、３００ｍｌのエーテルにより、製品を沈殿させた。生成物を濾過により集めて、真空下で乾燥して、白色固体として製品（４．６ｇ）を得た。置換度はＮＭＲによると９２．５％であった。
【００８３】
1ＨＮＭＲスペクトル（ｄｍｓｏ−ｄ6）は、３．５１ｐｐｍ（ＰＥＧ骨格のＣＨ2）、３．２３ｐｐｍ（ＣＨ3Ｏ）、６．２及び７．０ｐｐｍ、ｍ、ビニルＨ
に吸収を示した。
この例においては、Ｙ＝Ｏ、Ｗ＝ＣＨ2、及びＺ＝ＳＯ2ＣＨ＝ＣＨ2であることに注目されたい。
【００８４】
例 3
反応：
【００８５】
【化２９】
製造
１．ｍＰＥＧ 5k Ｏ 2 ＣＮＨＣＨ（ＣＨ 2 ＣＯ 2 Ｈ） 2
ｐＨ８のβ−グルタミン酸（０．１０ｇ、０．０００６８モル）とホウ酸（０．１ｇ）の水（１０ｍｌ）の溶液に、ＮａＯＨ溶液の添加によりｐＨを８．１５〜８．２５に維持しながら、ｍＰＥＧ5kＢＴＣを１５分間にわたって添加した。ＮａＣｌ（６ｇ）を添加し、１０％のＨ3ＰＯ4により溶液のｐＨを２に調節した。生成物をＣＨ2Ｃｌ2で抽出し（1００＋８０＋５０ｍｌ）、合わせた抽出物をＭｇＳＯ4で乾燥した。混合物を濾過し、濾過液を真空下で乾燥して、７．８ｇの製品を得た。この混合物は、ｍＰＥＧグルタミン酸誘導体が７５．５％、ｍＰＥＧが２４．５％と求められた。この混合物をクロマトグラフにより精製し、ＤＥＡＥセファロース上で最初に水により溶離し、次に０．５ＭのＮａＣｌにより所望の生成物を溶離した。塩化メチレンによりこの生成物をＮａＣｌ溶液（ｐＨ２）から抽出し、続いて抽出物をＭｇＳＯ4で乾燥し、溶媒を蒸発させて、６．１ｇの材料を得た。これはＧＰＣにより１００％の純度であることが示された。
【００８７】
２．ｍＰＥＧ 5k Ｏ 2 ＣＮＨＣＨ（ＣＨ 2 ＣＯ 2 ＮＳ） 2\
ｍＰＥＧ5kＯ2ＣＮＨＣＨ（ＣＨ2ＣＯ2Ｈ）2（６．０ｇ，０．００１１６モル）、ＮＨＳ（０．３８５ｇ，０．００１６２７モル）、ＤＤＣ（０．６７６ｇ，０．００１６２モル）の塩化メチレン（５０ｍｌ）中の溶液を窒素下室温で一夜撹拌した。得られた懸濁液を濾過し、濾過液を８５０ｍｌの冷エチルエーテルに添加した。沈殿を濾過により集め、真空下で乾燥して、５．５ｇの材料を得た。これはＮＭＲにより１００％の置換度を有することが示された。
【００８８】
1ＨＮＭＲスペクトル（ｄｍｓｏ−ｄ6）は、３．５１ｐｐｍ（ＰＥＧ骨格のＣＨ2）、３．２３ｐｐｍ（ＣＨ3Ｏ）、４．２９ｐｐｍ（−ＮＨＣＨ−）、４．０５ｐｐｍ（−ＣＨ 2−Ｏ−ＣＯＮＨ−）、３．２４ｐｐｍ（ＣＨ 2ＣＯ2ＮＳ）、２．８１（ＮＳＣＨ2）に吸収を示した。
【００８９】
例４
反応：
【００９０】
【化３０】
製造：
１．ＣＨ 3 −Ｏ−ＰＥＧ−Ｏ−ＣＨ 2 ＣＨ 2 ＣＨ（ＣＯ 2 Ｈ） 2 の製造（前記ステップ１及び２）
アルゴン下、１５０ｍｌの乾燥ジオキサン中のマロン酸ジエチル（８．８ｍｌ）を６０ｍｌのトルエン中のＮａＨ（２．４ｇ）に滴下した。２５０ｍｌのトルエン中のＭＰＥＧ5000メシレート（３０ｇ）を共沸蒸溜して、１５０ｍｌのトルエンを除去し、残渣を前記マロン酸ジエチル溶液に添加した。混合物を３〜４時間還流した後、真空下で蒸発乾固し、真空中で一夜乾燥した。次に、乾燥した材料を２００ｍｌの１ＮのＮａＯＨに溶解し、溶液を室温で２日間撹拌し、ｐＨを１ＮのＨＣｌで３に調節した。約１５％の濃度迄ＮａＣｌを溶液に添加し、混合物をいくつかに分けた３５０ｍｌのＣＨ2Ｃｌ2で抽出した。合わせた抽出物をＮａ2ＳＯ4で乾燥し、真空下で濃縮し、生成物をイソプロパノール／エーテル（１：１）の添加により沈殿させた。生成物を濾過により集め、真空下で一夜乾燥して、２４．７ｇの材料を白色粉末として得た。ＧＰＣ（ウルトラハイドロゲル２５０）により製品が９８％の純度を有することが示された。
1ＨＮＭＲスペクトル（ｄｍｓｏ−ｄ6）：１．９６（ｔ，ＣＨ2ＣＨ 2−Ｃ）、３．５１（ｂｒ ｍ，ＰＥＧ −ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ−）。
【００９２】
２．ＣＨ 3 −Ｏ−ＰＥＧ 5000 −ＣＨ 2 ＣＨ 2 ＣＨ（ＣＨ 2 ＯＨ） 2 の製造
ＣＨ3−Ｏ−ＰＥＧ5000−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ（ＣＯ2Ｈ）2（５ｇ）を５０ｍｌのトルエンに溶解し、９．８ｍｌのＬｉＡｌＨ4（ＴＨＦ中１Ｍ）を添加した。室温で一夜撹拌した後、混合物を真空下で蒸発乾固し、１５０ｍｌの水と２２．５ｇのＮａＣｌを添加した。ＨＣｌ水溶液でｐＨを６．５に調節し、得られた溶液を３×５０ｍｌの塩化メチレンで抽出した。合わせた抽出物をＭｇＳＯ4で乾燥し、溶液を乾固した。生成物をエーテルにより沈殿させ、濾過により集めた。ＤＥＡＥセファロース上でのクロマトグラフィ後、ＧＰＣ（ウルトラハイドロゲル２５０）により製品の純度は９０％であった。
1ＨＮＭＲスペクトル（ｄｍｓｏ−ｄ6）：３．５１（ｂｒ ｍ，ＰＥＧ −ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ−）、１．５（ｂｒ ｍｕｌｔ，ＣＨ）、４．３２（ｔ，ＯＨ）。
Claims (32)
- 下記の構造を有する水溶性ポリマー。
Ｙは、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−、−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ2Ｃ（Ｏ）ＮＨ−および−ＯＣＨ2ＣＨ2−からなる群から選択され、
ＷおよびＷ’は、アルキル鎖、エーテル鎖、エステル鎖、アミド鎖およびそれらの組み合わせからなる群からそれぞれ独立に選択される任意選択的な連結基であり、
ＺおよびＺ’は、活性エステル、活性カーボネート、アルデヒド、イソシアネート、イソチオシアネート、エポキシド、アルコール、マレイミド、ビニルスルホン、ヒドラジド、ジチオピリジンおよびヨードアセトアミドからなる群からそれぞれ独立に選択される。）
あるいは、Ｗ−Ｚ及びＷ’−Ｚ’はカルボン酸である。 - ＷおよびＷ’は、それぞれアルキル鎖である請求項１に記載のポリマー。
- ＰＯＬＹは、直鎖状または分岐している請求項１に記載のポリマー。
- ＰＯＬＹは、ポリ（エチレングリコール）である請求項１に記載のポリマー。
- ＰＯＬＹは、構造−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n−ＣＨ2ＣＨ2−を含み、ｎの範囲が８から４０００である請求項４に記載のポリマー。
- ポリ（エチレングリコール）は、２００Ｄａから１００，０００Ｄａの分子量である請求項４に記載のポリマー。
- ＰＯＬＹは、メトキシＰＥＧである請求項１に記載のポリマー。
- ＰＯＬＹは、一つの末端において、−ＯＨ、アルキルおよび−Ｙ−ＣＨ（Ｗ−Ｚ）（Ｗ’−Ｚ’）からなる群から選択される基を有する直鎖状ポリマー骨格である請求項１に記載のポリマー。
- ＷとＷ’が同一であり、ＺとＺ’が同一である請求項１に記載のポリマー。
- 下記の構造
を有する請求項１に記載のポリマー。 - 下記の構造
を有する請求項１に記載のポリマー。 - 下記の構造
を有する請求項１に記載のポリマー。 - 下記の構造
を有する請求項１に記載のポリマー。 - 下記の構造
を有する請求項１に記載のポリマー。 - 下記の構造
を有する請求項１に記載のポリマー。 - 下記の構造
を有する請求項１に記載のポリマー。 - 下記の構造
を有する請求項１のポリマー。 - 下記の構造
を有する請求項１に記載のポリマー。 - ＰＯＬＹは、ポリ（エチレングリコール）である請求項１８に記載のポリマー。
- Ｒは、リジン、グリセロール、ペンタエリスリトールまたはソルビトールに由来するコア部分である請求項１８に記載のポリマー。
- 下記の構造
を有する請求項１８または請求項２０に記載のポリマー。 - 下記の構造
を有する請求項１８または請求項２０に記載のポリマー。 - 下記の構造を有する水溶性ポリマー。
Ｙは、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−、−Ｏ−ＣＨ 2 ＣＨ 2 Ｃ（Ｏ）ＮＨ−および−ＯＣＨ 2 ＣＨ 2 −からなる群から選択され、
ＷおよびＷ’は、アルキル鎖、エーテル鎖、エステル鎖、アミド鎖およびそれらの組み合わせからなる群からそれぞれ独立に選択される任意選択的な連結基であり、
ＺおよびＺ’は、活性エステル、活性カーボネート、アルデヒド、イソシアネート、イソチオシアネート、エポキシド、アルコール、マレイミド、ビニルスルホン、ヒドラジド、ジチオピリジンおよびヨードアセトアミドからなる群からそれぞれ独立に選択され、
あるいは、Ｗ−Ｚ及びＷ’−Ｚ’はカルボン酸であり、
ｎは２〜２００であり、
Ｒはリジン中心コアである。 - ＺおよびＺ’は、それぞれマレイミドである請求項２３に記載のポリマー。
- 請求項１に記載のポリマーを製造するための方法であって、
（ａ）構造ＰＯＬＹ−Ａ（ここで、ＰＯＬＹは、ポリ（アルキレンオキサイド）であり、Ａは、−ＯＣＨ2ＣＨ2Ｃ（Ｏ）Ｏ−Ｎ−スクシンイミジル、−Ｏ−メシラート、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−１−ベンゾトリアゾルイル、−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ−メシラートからなる群から選択される）を有する第１の中間体ポリマーを準備するステップと、
（ｂ）前記ＰＯＬＹ−Ａを、Ｈ2ＮＣＨ（ＣＨ2−ＯＨ）2、ＮａＯ−ＣＨ（ＣＨ2−Ｏ−Ｂｚ）2、Ｈ2Ｎ−ＣＨ（ＣＨ2ＣＯ2Ｈ）2およびＣＨ2（ＣＯ2Ｃ2Ｈ5）2からなる群から選択される化合物に、前記化合物にＰＯＬＹを連結させる加水分解的に安定な結合を提供するのに効果的な条件下で反応させるステップと、
（ｃ）（ｂ）からの中間体の分岐したポリマー産物を下記の構造
ＷおよびＷ’は、アルキル鎖、エーテル鎖、エステル鎖、アミド鎖およびそれらの組み合わせからなる群からそれぞれ独立に選択される任意選択的な連結基であり、
ＺおよびＺ’は、活性エステル、活性カーボネート、アルデヒド、イソシアネート、イソチオシアネート、エポキシド、アルコール、マレイミド、ビニルスルホン、ヒドラジド、ジチオピリジンおよびヨードアセトアミドからなる群からそれぞれ独立に選択され、
あるいは、Ｗ−Ｚ及びＷ’−Ｚ’はカルボン酸である）
を含むポリマーに転換させるステップと
を含む方法。 - ＰＯＬＹは、ポリ（エチレングリコール）である請求項２５に記載の方法。
- メトキシＰＥＧ−Ｏ−ＣＨ（ＣＨ2ＳＯ2ＣＨ＝ＣＨ2）2の製造方法であって、
（ａ）メトキシＰＥＧ−Ｏ−メシラートを、ＮａＯ−ＣＨ（ＣＨ2−Ｏ−ベンジル）2を反応させて、メトキシＰＥＧ−Ｏ−ＣＨ（ＣＨ2−Ｏ−ベンジル）2を形成するステップと、
（ｂ）メトキシＰＥＧ−Ｏ−ＣＨ（ＣＨ2−Ｏ−ベンジル）2をメトキシＰＥＧ−Ｏ−ＣＨ（ＣＨ2ＯＨ）2に変換するステップと、
（ｃ）前記メトキシＰＥＧ−Ｏ−ＣＨ（ＣＨ2ＯＨ）2に、メシルクロライドを加えてメトキシＰＥＧ−Ｏ−ＣＨ（ＣＨ 2 ＯＭｓ） 2 を形成するステップと、
（ｄ）前記メトキシＰＥＧ−Ｏ−ＣＨ（ＣＨ2ＯＭｓ）2 をメルカプトエタノールに反応させてメトキシＰＥＧ−Ｏ−ＣＨ（ＣＨ 2 ＳＣＨ 2 ＣＨ 2 ＯＨ） 2 を形成するステップと、
（ｅ）メトキシＰＥＧ−Ｏ−ＣＨ（ＣＨ2ＳＣＨ2ＣＨ2ＯＨ）2を酸化して、メトキシＰＥＧ−Ｏ−ＣＨ（ＣＨ2ＳＯ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ）2を形成するステップと、
（ｆ）メトキシＰＥＧ−Ｏ−ＣＨ（ＣＨ2ＳＯ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ）2をＥｔ3Ｎ及びＭｓＣｌの存在下で転換して、メトキシＰＥＧ−Ｏ−ＣＨ（ＣＨ2ＳＯ2ＣＨ＝ＣＨ2）2を形成するステップと
を含む方法。 - 請求項１〜２４のいずれか１項に記載の水溶性ポリマーに共有結合した一以上の生物活性試剤を含む複合体。
- 下記の構造
Ｙは、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−、−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ2Ｃ（Ｏ）ＮＨ−および−ＯＣＨ2ＣＨ2−からなる群から選択され、
ＷおよびＷ’は、アルキル鎖、エーテル鎖、エステル鎖、アミド鎖およびそれらの組み合わせからなる群からそれぞれ独立に選択される任意選択的な連結基であり、
ＺおよびＺ’は、活性エステル、活性カーボネート、アルデヒド、イソシアネート、イソチオシアネート、エポキシド、アルコール、マレイミド、ビニルスルホン、ヒドラジド、ジチオピリジンおよびヨードアセトアミドからなる群からそれぞれ独立に選択され、
あるいは、Ｗ−Ｚ及びＷ’−Ｚ’はカルボン酸である。）
を有する水溶性ポリマーと、
Ｚとの反応により、水溶性ポリマーに共有結合している生物活性試剤と
を含んでなる複合体。 - 前記生物活性試剤は、微生物、タンパク質、ペプチド、脂質、多糖、ヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、有機化合物、無機化合物および医薬剤からなる群から選択される請求項２９に記載の複合体。
- ＰＯＬＹは、ポリ（エチレングリコール）である請求項２９に記載の複合体。
- 前記複合体は、二つの別個の生物活性試剤を含み、前記生物活性試剤は同じものであっても、異なるものであってもよく、それぞれＺおよびＺ’との反応により前記ポリマーに共有結合している請求項２９に記載の複合体。
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