JP5087924B2 - ガラクトース誘導体、薬物担体及び医薬組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、ガラクトース誘導体、肝臓への指向性を有する薬物担体及び医薬組成物に関するものである。
肝細胞の膜表面上には、アシアロ糖タンパク質を認識するレセプターが存在する。かかるレセプターは、アシアロ糖タンパク質中のガラクトース残基を認識し、アシアロ糖タンパク質を肝細胞に取り込む機能を有している(例えば、非特許文献1を参照)。
このような基質特異性を利用して、リポソームを構成する脂質にガラクトースを付加させることにより、リポソームの肝臓への指向性の向上が検討されているが、いずれも充分満足できる結果は得られていない(例えば、特許文献1を参照)。
一方、近年、RNA干渉[RNA interference(以下、「RNAi」という)]を利用したshort interfering RNA(以下、「siRNA」という)といわれる核酸医薬が注目され、盛んに研究されている(例えば、特許文献2ないし3を参照)。siRNAは、単独で人体に投与しても細胞内に移行し難いため、適当な担体に包含して投与する必要がある。
特開平6−271597号 国際公開第02/055692号パンフレット 国際公開第02/055693号パンフレット M.Spiess、"Biochemistry"、1990年、29巻、p.10009−10018
本発明の目的は、主として、新規有用なガラクトース誘導体、それを必須構成成分として含有する薬物担体及び医薬を包含する当該薬物担体を含有する医薬組成物を提供することにある。
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、ガラクトース、適当なスペーサー及び一定の脂質からなるガラクトース誘導体を、薬物担体の構成成分として用いることにより、当該担体の肝臓への指向性が有意に向上することを見出し、本発明を完成した。
本発明としては、例えば、下記1.〜3.を挙げることができる。
1.次の一般式(I)で表されるガラクトース誘導体(以下、「本発明誘導体」という)。

式(I)中、Xは次の式(II)を表し、Zは次の式(IV)を表し、Rは次の式(VI)を表す。

X:

Z:

R:

式(II)中、Yは次の式(VIII)又は(IX)を表し、R’ はアルコキシ又はハロゲンで置換されていてもよい、炭素数1〜4のアルキルを表す。式(VI)中、R’’は炭素数10〜30の飽和若しくは不飽和の脂肪族炭化水素基、又は炭素数10〜30の飽和若しくは不飽和の脂肪酸残基を表す。

Y:

式(III)、(VIII)、(IX)中、n、pはそれぞれ独立して0〜50の整数を表す。
但し、nが0であるガラクトース誘導体を除く。
2.次の一般式(I)で表されるガラクトース誘導体とカチオン性脂質とを含有する薬物担体(以下、「本発明担体」という)。

式(I)中、Xは次の式(II)を表し、Zは次の式(IV)を表し、Rは次の式(VI)を表す。

X:

Z:

R:

式(II)中、Yは次の式(VIII)又は(IX)を表し、R’ はアルコキシ又はハロゲンで置換されていてもよい、炭素数1〜4のアルキルを表す。式(VI)中、R’’は炭素数10〜30の飽和若しくは不飽和の脂肪族炭化水素基、又は炭素数10〜30の飽和若しくは不飽和の脂肪酸残基を表す。

Y:

式(VIII)、(IX)中、n、pはそれぞれ独立して0〜50の整数を表す。
3.医薬を包含する上記2.の薬物担体を含有する医薬組成物(以下、「本発明組成物」という)。
本発明において、R’に係る炭素数1〜10のアルキルとしては、直鎖状か分枝鎖状か特に制限されず、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、イソブチルを挙げることができる。それらの中で、炭素数1〜4のアルキルが好ましく、特にメチル、エチルがより好ましい。置換されている当該アルキルとしては、例えば、アルコキシ、ハロゲン化アルキルを挙げることができる。かかるアルコキシの具体例としては、メトキシ、エトキシを挙げることができる。ハロゲン化アルキルのアルキル部分は、上記アルキルと同義である。また、ハロゲン化アルキルのハロゲンとしては、例えば、フッ素、塩素、臭素を挙げることができる。具体的には、塩化メチル、塩化エチル、フッ化メチルを挙げることができる。
R’’に係る炭素数10〜30の飽和の脂肪族炭化水素基としては、例えば、カプリル、ラウリル、ミリスチル、パルミチル、ステアリルを挙げることができる。それらの中で、炭素数10〜20の飽和の脂肪族炭化水素基が好ましく、特にステアリルがより好ましい。また、炭素数10〜30の不飽和の脂肪族炭化水素基としては、例えば、オレイル、リノレイル、アラキドニルを挙げることができる。それらの中で、炭素数10〜20の不飽和の脂肪族炭化水素基が好ましく、特にオレイルがより好ましい。炭素数10〜30の飽和の脂肪酸残基としては、例えば、カプロイル、ラウロイル、ミリストイル、パルミトイル、ステアロイルを挙げることができる。それらの中で、炭素数10〜20の飽和の脂肪酸残基が好ましく、特にステアロイルがより好ましい。炭素数10〜30の不飽和の脂肪酸残基としては、例えば、オレオイル、リノレオイル、アラキドノイルを挙げることができる。それらの中で、特にオレオイルが好ましい。
m、n、pとしては、それぞれ独立した0〜50の整数であることが適当であり、0〜20の整数であることが好ましく、0〜10の整数であることがより好ましい。
好ましい本発明誘導体としては、例えば、
(1)2−O−{2−N−(1−デオキシラクチト−1−イル)アミノエチル}カルバモイル−1,3−O−ジオレオイルグリセロール、
(2)L−α−ジオレオイルホスファチジル{14−N−(1−デオキシラクチト−1−イル)アミノ−3,6,9,12−テトラオキサ}テトラデカノール、
(3)L−α−ジオレオイルホスファチジル−N−{14−(β−1−ラクトシロキシ)−3,6,9,12−テトラオキサテトラデコキシアセチル}エタノールアミン、
(4)2−O−[2−N−{14−(β−1−ラクトシロキシ)−3,6,9,12−テトラオキサテトラデコキシアセチル}アミノエチル]カルバモイル−1,3−ジオレオイルグリセロール、
(5)L−α−ジオレオイルホスファチジル{11−N−(1−デオキシラクチト−1−イル)アミノ−3,6,9−トリオキサ}ウンデカノール、
(6)L−α−ジオレオイルホスファチジル{29−N−(1−デオキシラクチト−1−イル)アミノ−3,6,9,12,15,18,21,24,27−ノナオキサ}ノナコサノール、
(7)2−O−[2−{N−(1−デオキシラクチト−1−イル)−N−エチル}アミノエチル]カルバモイル−1,3−O−ジオレオイルグリセロール、及び
(8)2−O−{11−N−(1−デオキシラクチト−1−イル)アミノ−3,6,9−トリオキサウンデシル}カルバモイル−1,3−O−ジオレオイルグリセロールを挙げることができる。
図1は、ルシフェラーゼの発現効率を示す。縦軸はルシフェラーゼ活性を示し、横軸は検討を行った組成物例を示す。
図2は、蛍光強度分布を示す。縦軸は細胞数を示し、横軸は蛍光強度を示す。破線は比較対照の組成物、太実線は実施例13に係る本発明担体を含む組成物を用いた場合の蛍光強度分布を示す。また、細実線は陰性対照の蛍光強度分布を示す。
図3は、蛍光強度分布を示す。縦軸は細胞数を示し、横軸は蛍光強度を示す。破線は比較対照の組成物、太実線は実施例14に係る本発明担体を含む組成物を用いた場合の蛍光強度分布を示す。また、細実線は陰性対照の蛍光強度分布を示す。
図4は、C型肝炎ウイルス(以下、「HCV」という)のレプリコン複製抑制活性を示す。縦軸はネオマイシンホスホトランスフェラーゼII(以下、「NPTII」という)の発現率を示し、横軸は検討を行った組成物例及び組成物中に含まれるオリゴRNAの濃度を示す。
I.本発明誘導体の製造方法
1.Xが前記式(II)に係る本発明誘導体(Ia)の製造方法
(a)Xが前記式(II)に係る本発明誘導体(Ia)は、D−(+)−ラクト−ス(1)と下記一般式(2)で表されるアミン誘導体を適当な溶媒に溶解し、酸性条件下、還元剤を作用させることにより製造することができる。使用し得る溶媒としては、反応に関与しなければ特に限定されないが、例えば、水、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール)、ハロゲン化炭化水素(例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム)及びこれらの混合溶媒を挙げることができる。酸性条件下にするために用い得る酸としては、例えば、酢酸や塩酸を挙げることができる。還元剤としては、例えば、水素化ほう素ナトリウム、シアノトリヒドロほう酸ナトリウムを挙げることができる。反応温度は、0〜80℃の範囲内が適当である。また、反応時間は、使用する原料の種類、反応温度によって異なるが、通常1〜100時間の範囲内が適当である。
(式中、Y、Z、R、R’は前記と同義である。)
(b)上記一般式(Ia)中、R’が水素以外である本発明誘導体(Ia−2)は、上記方法(a)により製造される、R’が水素である本発明誘導体(Ia−1)と下記一般式(3)で表されるケトンあるいはアルデヒドを適当な溶媒に溶解し、酸性条件下、還元剤を作用させることによっても製造することができる。使用し得る溶媒としては、反応に関与しなければ特に限定されないが、例えば、水、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール)、ハロゲン化炭化水素(例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム)又はこれらの混合溶媒を挙げることができる。酸性条件下にするために使用し得る酸としては、例えば、酢酸や塩酸を挙げることができる。還元剤としては、例えば、水素化ほう素ナトリウム、シアノトリヒドロほう酸ナトリウムを挙げることができる。反応温度は、0〜80℃の範囲内が適当である。また、反応時間は、使用する原料の種類、反応温度によって異なるが、通常1〜100時間の範囲内が適当である。
(式中、Y、Z、Rは前記と同義である。)

式中、R及びRは、同一又は異なって、水素又は置換されていてもよい炭素数1〜9のアルキルを表す。かかる炭素数1〜9のアルキルとしては、直鎖状か分枝鎖状か特に制限されず、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、イソブチルを挙げることができる。それらの中で、炭素数1〜3のアルキルが好ましく、特にメチル、エチルがより好ましい。また、当該アルキルの置換基としては、例えば、アルコキシ(例えば、メトキシ、エトキシ)、ハロゲン(例えば、フッ素、塩素、臭素)を挙げることができる。
2.Xが前記式(III)に係る本発明誘導体(Ib)の製造方法
(a)Xが前記式(III)に係る本発明誘導体(Ib)は、下記一般式(4)で表されるカルボン酸と前記一般式(2)中、Yが前記式(VIII)であって、前記一般式Y中のnが0であるアミン誘導体(2f)を適当な溶媒に溶解し、適当な縮合剤の存在下、反応させることにより製造することができる。使用し得る溶媒としては、反応に関与しなければ特に限定されないが、例えば、ハロゲン化炭化水素(例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタン)、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド又はこれらの混合溶媒を挙げることができる。縮合剤としては、例えば、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド、1−ヒドロキシベンゾトリアゾールを挙げることができる。反応温度は0〜30℃の範囲内が適当である。また、反応時間は、使用する原料の種類、反応温度によって異なるが、通常1〜30時間の範囲内が適当である。
(式中、Z、R、mは前記と同義である。)
3.本発明誘導体(Ia)の原料化合物である、前記一般式(2)で表されるアミン誘導体の製造方法
(a)前記一般式(2)中、Yが前記式(VIII)であって、Zが前記式(IV)であって、Rが前記式(VI)であるアミン誘導体(2a)は、ホスファチジルコリン(5)、下記一般式(6)で表されるアミノアルコール、ホスホリパーゼDを用い、文献記載の方法(J.Am.Chem.Soc.、1993年、115、p.10487−10491)に従い製造することができる。
(式中、R’、R’’、nは前記と同義である。)
(b)前記一般式(2)中、R’が水素であって、Yが前記式(VIII)であって、Zが前記式(V)であるアミン誘導体(2b)は、下記一般式(7)で表されるアルコールを適当な溶媒に溶解し、適当なアシル化剤と反応させ、活性化体を得た後、下記一般式(8)で表されるアミン誘導体を反応させて下記一般式(9)で表される化合物を得、その後、Rを常法により脱保護することにより製造することができる。使用し得る溶媒としては、反応に関与しなければ特に限定されないが、例えば、有機アミン類(例えば、ピリジン、ピコリン、コリジン)、ジメチルホルムアミド又はこれらの混合溶媒を挙げることができる。アシル化剤としては、例えば、N,N’−カルボニルジイミダゾール、クロロ炭酸フェニルを挙げることができる。反応温度は0〜100℃の範囲内が適当である。また、反応時間は、使用する原料の種類、反応温度によって異なるが、通常1〜30時間の範囲内が適当である。Rの除去は、常法に従い、酸(例えば、トリフルオロ酢酸、酢酸、塩酸)又は接触還元により行うことができる。
(式中、R、nは前記と同義である。)

式中、Rはアミノ基の保護基を表す。かかる保護基としては、特に制限されないが、例えば、tert−ブチルオキシカルボニル、ベンジルオキシカルボニルを挙げることができる。それらの中で、特にtert−ブチルオキシカルボニルが好ましい。
(c)前記一般式(2)中、R’が水素以外であって、Yが前記式(VIII)であって、Zが前記式(V)であるアミン誘導体(2c)は、前記一般式(7)で表されるアルコールと下記一般式(10)で表されるアミン誘導体を適当な溶媒に溶解し、適当なアシル化剤の存在下、反応させることにより製造することができる。使用し得る溶媒としては、反応に関与しなければ特に限定されないが、例えば、有機アミン類(例えば、ピリジン、ピコリン、コリジン)、ジメチルホルムアミド又はこれらの混合溶媒を挙げることができる。アシル化剤としては、例えば、N,N’−カルボニルジイミダゾール、クロロ炭酸フェニルを挙げることができる。反応温度は0〜100℃の範囲内が適当である。また、反応時間は、使用する原料の種類、反応温度によって異なるが、通常1〜30時間の範囲内が適当である。
(式中、R、R、R、nは前記と同義である。)
(d)前記一般式(2)中、R’が水素であって、Yが前記式(IX)であって、pが1以上であるアミン誘導体(2d)は、下記一般式(11)で表されるエチレングリコール誘導体を用い、文献記載の方法(J.Org.Chem.、2001年、66、p.4494−4503)に準じて下記一般式(16)の化合物を得た後、Rを除去し、その後、適当な縮合剤の存在下、前記一般式(2f)で表されるアミン誘導体と反応させた後、Rを常法により除去することにより製造することができる。縮合剤としては、例えば、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド、1−ヒドロキシベンゾトリアゾールを挙げることができる。保護基の導入は、常法に従い、例えば、テトラヒドロフラン等の溶媒中、二炭酸ジ−t−ブチル等と反応させることにより行うことができる。Rの除去は、常法に従い、メタノール等のアルコール中、水酸化ナトリウム水溶液、ナトリウムメチラート等を用いることにより、あるいは、接触還元により行うことができる。
(式中、Z、R、Rは前記と同義である。)

式中、aは0〜49の整数を表す。また、Rは置換されていてもよいアルキルを表す。Rのアルキルとしては、例えば、炭素数1〜7の直鎖状又は分枝鎖状のアルキル、具体的には、メチル、エチル、tert−ブチル、イソプロピル、ヘプチルを挙げることができる。また、当該アルキルの置換基としては、例えば、アルコキシ(例えば、メトキシ、エトキシ)、ニトリル(例えば、シアノ)を挙げることができる。更に、Msは、メタンスルホニルを表す。
(e)前記一般式(2)中、R’が水素であって、Yが前記式(IX)であって、pが0であるアミン誘導体(2e)は、上述したアミン誘導体(2d)の製造方法において、上記一般式(17)で表される化合物の代わりに、下記一般式(19)で表されるグリシン誘導体を用い、適当な縮合剤の存在下、前記一般式(2f)で表されるアミン誘導体と反応させた後、Rを常法により除去することにより製造することができる。縮合剤としては、例えば、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド、1−ヒドロキシベンゾトリアゾールを挙げることができる。
(式中、Z、R、Rは前記と同義である。)
4.本発明誘導体(Ib)の原料化合物である、前記一般式(4)で表されるカルボン酸の製造方法
前記一般式(4)で表されるカルボン酸は、下記一般式(21)で表される、水酸基がアシル化された糖と下記一般式(22)で表されるアルコール誘導体を適当な溶媒に溶解し、酸触媒の存在下、反応させ、その後、R及びRを除去することにより製造することができる。使用し得る溶媒としては、反応に関与しなければ特に限定されないが、ハロゲン化炭化水素(例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム)、エーテル類(例えば、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、1,4−ジオキサン)又はこれらの混合溶媒を挙げることができる。酸触媒としては、例えば、三フッ化ほう素・ジエチルエーテル錯体、トリメチルシリルトリフルオロメタンスルホネートを挙げることができる。反応温度は0〜30℃の範囲内が適当である。また、反応時間は、使用する原料の種類、反応温度によって異なるが、通常1〜30時間の範囲内が適当である。R及びRの除去は、常法に従い、メタノール中でナトリウムメチラートを加えて行えばよく、この条件でRが除去されない場合には、続いて、酸(例えば、トリフルオロ酢酸、酢酸、塩酸)又は接触還元により行うことができる。
(式中、R、mは前記と同義である。)

式中、Rは置換されていてもよいアシルを表す。Rのアシルとしては、特に制限されないが、例えば、炭素数1〜6の直鎖状又は分枝鎖状のアルカノイル、具体的には、アセチル、イソブチリル、ピバロイルか、炭素数7〜13のアロイル、具体的には、ベンゾイル、トルイル、2,4,6-トリメチルベンゾイルを挙げることができる。また、当該アシルの置換基としては、例えば、アルコキシ(例えば、メトキシ)、ハロゲン(例えば、塩素、フッ素)を挙げることができる。
5.アミン誘導体(2a)の原料化合物である、前記一般式(6)で表されるアミノアルコールの製造方法
前記一般式(6)中、R’が水素であるアミノアルコール(6a)は、前記一般式(13)中、aがnであるアジド誘導体(13a)を用い、文献記載の方法(J.Org.Chem.、2001年、66、p.4494−4503)に従い製造することができる。また、前記一般式(6)中、R’が水素以外であるアミノアルコール(6b)は、R’が水素である前記アミノアルコール(6a)と前記一般式(3)で表されるケトンあるいはアルデヒドを用い、上述した前記一般式(Ia−2)で表される本発明誘導体を製造する際に用いた方法と同様にして製造することができる。還元剤としては、例えば、水素化ほう素ナトリウム、シアノトリヒドロほう酸ナトリウムを挙げることができる。
(式中、R、R、nは前記と同義である。)
6.アミン誘導体(2b)、(2c)の原料化合物である、前記一般式(7)で表されるアルコールの製造方法
(a)前記一般式(7)中、Rが前記式(VI)であるアルコール(7a)は、2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラン−4−メタノール(24)を用い、文献記載の方法(J.Org.Chem.、1970年、35、p.221−224)に従い製造することができる。塩基としては、例えば、ピリジン、コリジン、トリエチルアミン等の有機アミン類を挙げることができる。
(式中、R’’は前記と同義である。)
(b)前記一般式(7)中、Rが前記式(VII)であるアルコール(7b)は、二量体のジヒドロキシアセトン(28)を用い、文献記載の方法(J.Org.Chem.、1970年、35、p.2082−2083)に従い製造することができる。縮合剤としては、例えば、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド、1−ヒドロキシベンゾトリアゾールを挙げることができる。還元剤としては、例えば、水素化ほう素ナトリウムを挙げることができる。
(式中、R’’は前記と同義である。)
7.アミン誘導体(2b)の原料化合物である、前記一般式(8)で表されるアミン誘導体の製造方法
前記一般式(8)で表されるアミン誘導体は、前記一般式(11)中、aがnであるエチレングリコール誘導体(11a)を用い、文献記載の方法(J.Org.Chem.、2001年、66、p.4494−4503及びJ.Med.Chem.、1990年、33、p.97−101)に準じて製造することができる。保護基の導入は、常法に従い、例えば、テトラヒドロフラン等の溶媒中、二炭酸ジ−t−ブチル等と反応させることにより行うことができる。
(式中、R、n、Msは前記と同義である。)
8.アミン誘導体(2c)の原料化合物である、前記一般式(10)で表されるアミン誘導体の製造方法
前記一般式(10)で表されるアミン誘導体は、前記一般式(6a)で表されるアミノアルコールを用い、文献記載の方法(Tetraedron Letters、1997年、38、p.5831−5834)に従い製造することができる。還元剤としては、例えば、水素化ほう素ナトリウム、シアノトリヒドロほう酸ナトリウムを挙げることができる。脱保護は、常法に従い、例えば、接触還元により行うことができる。
(式中、R、R、nは前記と同義である。)

式中、Nsは2−ニトロベンゼンスルホニルを、Bnはベンジルを、DNsは2,4−ジニトロベンゼンスルホニルを、PMBはp−メトキシベンジルをそれぞれ表す。
9.前記一般式(4)で表されるカルボン酸の原料化合物である、前記一般式(22)で表されるアルコール誘導体の製造方法
前記一般式(22)中、mが1以上であるアルコール誘導体(22a)は、前記一般式(11)で表されるエチレングリコール誘導体を用い、文献記載の方法(J.Org.Chem.、2001年、66、p.4494−4503)に準じて製造することができる。トリチルの除去は、常法に従い、例えば、酸(例えば、トリフルオロ酢酸、酢酸、塩酸)で処理することにより行うことができる。なお、前記一般式(22)中、mが0であるアルコール誘導体(22b)は、市販されている。
(式中、R、aは前記と同義である。)

式中、Trはトリチルを表す。
10.前記一般式(11)中、aが8以上であるエチレングリコール誘導体(11c)の製造方法
前記一般式(11)中、aが8以上であるエチレングリコール誘導体(11c)は、前記一般式(11)中、aがbであるエチレングリコール誘導体(11b)、前記一般式(39)中、aがcであるエチレングリコール誘導体(39a)を用い、文献記載の方法(J.Org.Chem.、1999年、64、p.6870−6873)に従い製造することができる。なお、前記一般式(11)中、aが7以下であるエチレングリコール誘導体(11d)は、市販されている。
(式中、Trは前記と同義である。)

式中、bは1〜48の整数を、cは1〜24の整数をそれぞれ表す。なお、式中、「b+2c」は、aであって、8〜50の整数を表す。また、Tsはp−トルエンスルホニルを表す。
11.前記一般式(13)中、aが8以上であるアジド誘導体(13c)の製造方法
前記一般式(13)中、aが8以上であるアジド誘導体(13c)は、前記一般式(39)中、mがdであるエチレングリコール誘導体(39b)、前記一般式(13)中、aがeであるアジド誘導体(13b)を用い、文献記載の方法(J.Org.Chem.、2001年、66、p.4494−4503)に従い製造することができる。
(式中、Ms、Tr、Tsは前記と同義である。)

式中、d、eはそれぞれ独立して1〜49の整数を表す。なお、式中、「d+e」は、aであって、8〜50の整数を表す。
II.本発明担体
本発明担体は、本発明誘導体とカチオン性脂質とを必須の構成成分とするものであって、後述する医薬を細胞内に送達しうる性質を有するものである。具体的には、リポソームや脂肪乳剤等の形態をとることができる。
本発明担体の必須の構成成分であるカチオン性脂質としては、医薬上許容されるカチオン性脂質であれば特に制限はされないが、例えば、2−O−(2−ジエチルアミノエチル)カルバモイル−1,3−O−ジオレオイルグリセロール、N−{1−(2,3−ジオレイロキシ)プロピル}−N,N,N−トリメチルアンモニウムクロライド、ジメチルジオクタデシルアンモニウムブロミド、1,2−ジミリスチルオキシプロピル−3−ジメチル−ヒドロキシエチルアンモニウムブロミド、N,NI,NII,NIII−テトラメチル―N,NI,NII,NIII―テトラパルミチルスペルミン、2,3−ジオレイロキシ−N−{2−(スペルミンカルボキシアミド)エチル}−N,N−ジメチル−1−プロパンアミニウムトリフルオロアセテートを挙げることができる。これらを一種又は二種以上使用することができる。それらの中で、特に2−O−(2−ジエチルアミノエチル)カルバモイル−1,3−O−ジオレオイルグリセロールが好ましい。
本発明担体における本発明誘導体とカチオン性脂質との配合比率は、カチオン性脂質1重量部に対して、本発明誘導体0.01〜10重量部の範囲内が適当であり、0.05〜5重量部の範囲内が好ましく、0.5〜3重量部の範囲内がより好ましい。
本発明担体には、必須の構成成分である本発明誘導体及びカチオン性脂質以外にリン脂質を更に加えることができる。かかるリン脂質としては、医薬上許容されるリン脂質であれば特に制限されないが、例えば、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルイノシトール、ホスファチジルセリン、スフィンゴミエリン、レシチンを挙げることができる。これらを一種又は二種以上使用することができる。それらの中で、特に卵黄ホスファチジルコリン、卵黄レシチン、大豆レシチンが好ましい。
更にリン脂質を加える場合、本発明担体における本発明誘導体とリン脂質との配合比率は、リン脂質1重量部に対して、本発明誘導体0.01〜100重量部の範囲内が適当であり、0.1〜10重量部の範囲内が好ましく、0.3〜2重量部の範囲内がより好ましい。また、カチオン性脂質1重量部に対して、本発明誘導体とリン脂質との和が、0.01〜10重量部の範囲内が適当であり、0.05〜5重量部の範囲内が好ましく、0.5〜3重量部の範囲内がより好ましい。
本発明担体の分散液は、本発明誘導体とカチオン性脂質及び/又はリン脂質を混合し、常法により、水溶液中で分散させることにより調製することができる。分散には超音波分散装置、乳化分散装置等の装置を適宜用いることができる。
III.本発明組成物
本発明組成物に用い得る「医薬」としては、例えば、水溶性陰イオン性化合物、抗腫瘍剤、抗ウイルス剤、抗生物質を挙げることができる。具体的には、核酸化合物である二本鎖RNA、二本鎖DNAあるいはオリゴ核酸、酸性糖であるヘパラン硫酸やデキストラン硫酸等、サイトカイン類、サイクリックAMP、ATPやIP3等のセカンドメッセンジャー類、ペニシリン類やセファロスポリン類、ビタミンCやレチノール類のビタミン類、その他酸性基をもった既知の医薬、インターフェロン(α、β、γ)、インターロイキン(IL−1、IL−2)、コロニー刺激因子(CSF)、腫瘍壊死因子(TNF)、レバミゾール、ペスタチン、レチノイックアシッド、5−フルオロウラシル(5−FU)、シトシンアラビノシド(Ara−C)、アデニンアラビノシド(Ara−A)、シスプラチン(CDDP)、シクロホスファミド、アジドチミジン(AZT)等を挙げることができる。
二本鎖RNAとしては、例えば、以下のものを挙げることができる。
1.ホモポリマー・ホモポリマー複合体
(1)塩基修飾
ポリイノシン酸・ポリシチジル酸、
ポリイノシン酸・ポリ(5−ブロモシチジル酸)、
ポリイノシン酸・ポリ(2−チオシチジル酸)、
ポリ(7−デアザイノシン酸)・ポリシチジル酸、
ポリ(7−デアザイノシン酸)・ポリ(5−ブロモシチジル酸)。
(2)糖修飾
ポリ(2’−アジドイノシン酸)・ポリシチジル酸。
(3)リン酸修飾
ポリイノシン酸・ポリ(シチジン−5’−チオリン酸)。
2.ホモポリマー・コポリマー複合体
ポリイノシン酸・ポリ(シチジル酸、ウリジン酸)、
ポリイノシン酸・ポリ(シチジル酸、4−チオウリジン酸)。
3.合成核酸とポリカチオンとの複合体
ポリイノシン酸・ポリシチジル酸・ポリ−L−リジン。
4.その他
ポリイノシン酸・ポリ(1−ビニルシチジル酸)。
オリゴ核酸としては、一分子内に10〜50、好ましくは15〜30、より好ましくは18〜25の核酸塩基を有する、RNA、DNA及びそれらの誘導体を挙げることができる。例えば、siRNA、miRNA、shRNA、アンチセンスDNA、アンチセンスRNA、DNAエンザイム、リボザイム、アプタマーを挙げることができる。
上記オリゴ核酸は天然型に限定されるものではなく、ヌクレアーゼ耐性等、生体内における安定性を高めるために、そのヌクレオチドを構成している糖又はリン酸バックボーン等の、少なくとも一部が修飾されていてもよい。修飾される場合、望ましい修飾は、糖の2’位の修飾、糖のその他の部分の修飾、オリゴ核酸のリン酸バックボーンの修飾等である。糖の2’位の修飾として、OR、R、ROR、SH、SR、NH、NHR、N(R、N、CN、F、Cl、Br、I等の置換基が挙げられる。ここで、Rはアルキル又はアリール、好ましくは炭素数1〜6のアルキルを、Rはアルキレン、好ましくは炭素数1〜6のアルキレンを表す。糖のその他の部分の修飾体としては、4’チオ体などが挙げられる。オリゴ核酸のリン酸バックボーンの修飾体としては、ホスホロチオエート体、ホスホロジチオエート体、アルキルホスホネート体、ホスホロアミデート体等が挙げられる。
本発明組成物中に含まれる本発明担体と医薬との重量比(本発明担体/医薬)は、医薬の種類、本発明担体における本発明誘導体とカチオン性脂質との配合比率等によって異なるが、0.01〜1000の範囲内が適当であり、10〜300の範囲内が好ましく、100〜200の範囲内がより好ましい。更に、含有医薬がオリゴ核酸である場合には、0.01〜100の範囲内が適当であり、1〜30の範囲内が好ましく、10〜20の範囲内がより好ましい。
本発明組成物には、上述した本発明担体と医薬以外に、任意に医薬上許容される添加剤を配合することができる。かかる添加剤として、例えば、乳化補助剤(例えば、炭素数6〜22の脂肪酸やその医薬上許容される塩、アルブミン、デキストラン)、安定化剤(例えば、コレステロール、ホスファチジン酸)、等張化剤(例えば、塩化ナトリウム、グルコース、マルトース、ラクトース、スクロース、トレハロース)、pH調整剤(例えば、塩酸、硫酸、リン酸、酢酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、トリエタノールアミン)を挙げることができる。これらを一種又は二種以上使用することができる。本発明組成物中の当該添加剤の含有量は、90重量%以下が適当であり、70重量%以下が好ましく、50重量%以下がより好ましい。
本発明組成物は、本発明担体の分散液に医薬を加え、適当に攪拌することにより調製することができる。また、本発明担体の製造過程において、医薬を加えることによっても調製することができる。上述した添加剤は、分散前でも分散後でも適当な工程で添加することができる。
本発明組成物は、例えば、液剤やその凍結乾燥製剤とすることができる。液剤の場合、本発明組成物中に含まれる本発明担体の濃度は、0.001〜25%w/vの範囲内が適当であり、0.01〜5%w/vの範囲内が好ましく、0.1〜2%w/vの範囲内がより好ましい。
上記凍結乾燥製剤は、常法により、液剤の形態を有している本発明組成物を凍結乾燥処理することにより調製することができる。例えば、液剤の形態を有している本発明組成物を適当な滅菌を行った後、所定量をバイアル瓶に分注し、約−40〜−20℃の条件で予備凍結を約2時間程度行い、約0〜10℃で減圧下に一次乾燥を行い、次いで、約15〜25℃で減圧下に二次乾燥して凍結乾燥することができる。そして、一般的にはバイアル内部を窒素ガスで置換し、打栓して本発明組成物の凍結乾燥製剤を得ることができる。
本発明組成物の凍結乾燥製剤は、一般には任意の適当な溶液(再溶解液)の添加によって再溶解し使用することができる。このような再溶解液としては、注射用水、生理食塩水、その他一般輸液を挙げることができる。この再溶解液の液量は、用途等によって異なり特に制限されないが、凍結乾燥前の液量の0.5〜2倍量、又は500mL以下が適当である。
本発明組成物は、投与単位形態で投与することが望ましく、ヒトを含む動物に対し、静脈内投与、動脈内投与、経口投与、組織内投与、経皮投与、経粘膜投与または経直腸投与することができる。特に静脈内投与、経皮投与、経粘膜投与が望ましい。これらの投与に適した剤型、例えば、各種の注射剤、経口剤、点滴剤、吸収剤、点眼剤、軟膏剤、ローション剤、座剤で投与されるのはもちろんである。
例えば、本発明組成物の医薬としての用量は、医薬の種類、剤型、年齢や体重等の患者の状態、投与経路、疾患の性質と程度を考慮した上で調製することが望ましいが、成人に対して医薬量として、1日当たり0.01mg〜10g/ヒトの範囲が、好ましくは0.1mgから数gの範囲が一般的である。更に、本発明組成物に含有されている医薬がオリゴ核酸である場合には、成人に対してオリゴ核酸量として、1日当たり0.1mg〜10g/ヒトの範囲が、好ましくは1mgから数gの範囲が一般的である。この数値は標的とする疾患の種類、投与形態、標的分子によっても異なる場合がある。従って、場合によってはこれ以下でも十分であるし、また逆にこれ以上の用量を必要とするときもある。また、1日1回から数回の投与または1日から数日間の間隔で投与することができる。
以下に、参考例、実施例、比較例及び試験例を掲げて、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は実施例に示される範囲に限定されるものではない。
参考例1 1,2−ジオレオイル−sn−グリセロ−3−ホスファチジル−N−(1−デオキシラクチト−1−イル)エタノールアミンの合成
460mgのL-α-ジオレオイルホスファチジルエタノールアミン、223mgのラクトース1水和物をH2O(2mL)、メタノール(8mL)、ジクロロメタン(2mL)の混合液に溶解し、次いで1mLの酢酸、78mgのシアノトリヒドロほう酸ナトリウムを加えて65℃で終夜攪拌した。反応液を濃縮後、Bligh−Dyer法(Can.J.Biochem.Physiol.、1959年、37、p.911。以下同じ。)で目的物を抽出し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して、目的物を267mg得た。
ESI-Mass(m/z)=1093.1([M+Na]+
実施例1 2−O−{2−N−(1−デオキシラクチト−1−イル)アミノエチル}カルバモイル−1,3−O−ジオレオイルグリセロールの合成
工程1 1,3−ジオレオイルグリセロールの合成
3.8gの二量体のジヒドロキシアセトン、25gのオレイン酸、20gの1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩、12.9gの4−ジメチルアミノピリジンを150mLのジクロロメタン中、室温で4時間攪拌した。反応液を0.5Mのリン酸二水素カリウム水溶液にあけ、ジクロロメタンで抽出し、水洗して乾燥後、減圧濃縮した。残渣に1Lのメタノールを加えて生じた粉末を集めて乾燥した。かかる粉末を、170mLのテトラヒドロフランと17mLの10%酢酸水溶液との混合液に溶解し、0℃にて1.7gの水素化ほう素ナトリウムを少しづつ加えた。室温で2時間攪拌後、反応液を飽和重曹水にあけ、酢酸エチルで抽出し、有機層を乾燥後、減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物を14.5g得た。
工程2 2−O−(2−アミノエチル)カルバモイル−1,3−O−ジオレオイルグリセロールの合成
3.4gの上記工程1で得られた1,3−ジオレオイルグリセロールを30mLのピリジンに溶解し、1.7gのN,N’−カルボニルジイミダゾールを加え、室温で終夜攪拌した。反応液を減圧下濃縮後、ジクロロメタンに溶解し、5%リン酸二水素ナトリウム水溶液で洗浄、有機層を乾燥後、減圧濃縮した。このもの800mgを3mLのジメチルホルムアミドに溶解し、358mgのN−(t−ブトキシカルボニル)−1,2−エチレンジアミンを加えて室温で3時間攪拌した。その反応液を飽和食塩水にあけ、酢酸エチルで抽出し、有機層を乾燥後、減圧濃縮した。残渣を8mLのジクロロメタンに溶解し、2mLのトリフルオロ酢酸を加えて室温で30分攪拌した。反応液を飽和重曹水にあけ、酢酸エチルで抽出し、有機層を乾燥後、減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物を600mg得た。
工程3 2−O−{2−N−(1−デオキシラクチト−1−イル)アミノエチル}カルバモイル−1,3−O−ジオレオイルグリセロールの合成
300mgの上記工程2で得られた2−O−(2−アミノエチル)カルバモイル−1,3−O−ジオレオイルグリセロール、145mgのラクトース1水和物をH2O(1mL)、メタノール(4mL)、ジクロロメタン(1mL)の混合液に溶解し、次いで0.3mLの酢酸、53mgのシアノトリヒドロほう酸ナトリウムを加えて65℃で終夜攪拌した。反応液を濃縮後、Bligh−Dyer法で目的物を抽出し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して、目的物(本発明誘導体)を247mg得た。
ESI-Mass(m/z)=1034.0([M+H]+
実施例2 L−α−ジオレオイルホスファチジル{14−N−(1−デオキシラクチト−1−イル)アミノ−3,6,9,12−テトラオキサ}テトラデカノールの合成
工程1 14−{(メチルスルホニル)オキシ}−3,6,9,12−テトラオキサテトラデカノールの合成
10gのペンタエチレングリコール、10.7gの酸化銀に80mLのジクロロメタンを加え、5.8gのメタンスルホニルクロリドのジクロロメタン溶液(16mL)を滴下した。反応液を室温で2日間攪拌後、セライトでろ過し、ろ液を減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物を7.8g得た。
工程2 14−アジド−3,6,9,12−テトラオキサテトラデカノールの合成
7.4gの上記工程1で得られた14−{(メチルスルホニル)オキシ}−3,6,9,12−テトラオキサテトラデカノールと2.28gのアジ化ナトリウムに25mLのジメチルホルムアミドを加え、110℃で2.5時間攪拌した。反応液を減圧濃縮した後、トルエンで共沸した。残渣を酢酸エチルに懸濁し、不溶物をろ過して除き、ろ液を減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物を5.7g得た。
工程3 14−アミノ−3,6,9,12−テトラオキサテトラデカノールの合成
5.6gの上記工程2で得られた14−アジド−3,6,9,12−テトラオキサテトラデカノールを60mLのメタノールに溶解し、800mgの10%パラジウム/炭素存在下、4時間水素添加した。反応液をろ過し、ろ液を減圧濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物を2g得た。
工程4 L−α−ジオレオイルホスファチジル(14−アミノ−3,6,9,12−テトラオキサ)テトラデカノールの合成
1gのL−α−ジオレオイルホスファチジルコリン、1.9gの上記工程3で得られた14−アミノ−3,6,9,12−テトラオキサテトラデカノールに25mLのジクロロメタン、3.5mLの酢酸ナトリウム(100mM)−塩化カルシウム(50mM)緩衝液(pH6.5)、500UのホスホリパーゼDを加え、30℃で終夜攪拌した。ジクロロメタン層を濃縮後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物を705mg得た。
工程5 L−α−ジオレオイルホスファチジル{14−N−(1−デオキシラクチト−1−イル)アミノ−3,6,9,12−テトラオキサ}テトラデカノールの合成
400mgの上記工程4で得られたL−α−ジオレオイルホスファチジル(14−アミノ−3,6,9,12−テトラオキサ)テトラデカノール、172mgのラクトース1水和物をH2O(2mL)、メタノール(10mL)、ジクロロメタン(2mL)の混合液に溶解し、次いで0.4mLの酢酸、82mgのシアノトリヒドロほう酸ナトリウムを加えて70℃で終夜攪拌した。反応液を濃縮後、Bligh−Dyer法で目的物を抽出し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して、目的物(本発明誘導体)を248mg得た。
ESI-Mass(m/z)=1247.0([M+H]+
実施例3 L−α−ジオレオイルホスファチジル−N−{14−(β−1−ラクトシロキシ)−3,6,9,12−テトラオキサテトラデコキシアセチル}エタノールアミンの合成
工程1 16,16,16−トリフェニル−3,6,9,12,15−ペンタオキサヘキサデカノールの合成
10gのペンタエチレングリコールを100mLのアセトニトリルと30mLのピリジンとの混合液に溶解し、0℃にて11gの塩化トリチルを加え、室温で終夜攪拌した。反応液を氷水にあけ、酢酸エチルで抽出し、有機層を水洗後乾燥し減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物を6g得た。
工程2 16,16,16−トリフェニル−3,6,9,12,15−ペンタオキサヘキサデコキシ酢酸 ベンジルエステルの合成
5.5gの上記工程1で得られた16,16,16−トリフェニル−3,6,9,12,15−ペンタオキサヘキサデカノールを30mLのジメチルホルムアミドに溶かし、この溶液を、2.3gの水素化ナトリウムを100mLのテトラヒドロフランに懸濁させた液に、0℃にて滴下した。室温で30分攪拌後、再び0℃に冷却し、次いで、3.5gのブロモ酢酸を加えた。室温で2時間攪拌後、反応液を10%硫酸水素カリウム水溶液にあけ、ジクロロメタンで抽出し、有機層を水洗後、乾燥し、減圧濃縮した。残渣に1.7mLのベンジルアルコール、2.4gの1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩、144mgの4−ジメチルアミノピリジンを加え50mLのジクロロメタン中、室温で終夜攪拌した。反応液を飽和重曹水にあけ、酢酸エチルで抽出し、有機層を乾燥後、減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物を5.5g得た。
工程3 14−ヒドロキシ−3,6,9,12−テトラオキサテトラデコキシ酢酸 ベンジルエステルの合成
5.3gの上記工程2で得られた16,16,16−トリフェニル−3,6,9,12,15−ペンタオキサヘキサデコキシ酢酸 ベンジルエステルを80mLのジクロロメタンに溶解し、4mLのトリフルオロ酢酸を加えて、室温で1時間攪拌した。反応液を飽和重曹水にあけ、酢酸エチルで抽出し、有機層を乾燥後、減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物を2g得た。
工程4 14−(β−1−ヘプタアセチルラクトシロキシ)−3,6,9,12−テトラオキサテトラデコキシ酢酸 ベンジルエステルの合成
1.76gのβ−ラクト−ス オクタアセタート、1.5gの上記工程3で得られた14−ヒドロキシ−3,6,9,12−テトラオキサテトラデコキシ酢酸 ベンジルエステルを20mLのジクロロメタンに溶解し、0℃にて2.4mLの三フッ化ほう素ジエチルエーテル錯体を加え、室温で終夜攪拌した。反応液を飽和重曹水にあけ、酢酸エチルで抽出し、飽和食塩水で洗浄、有機層を乾燥後、減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物を1.1g得た。
工程5 14−(β−1−ラクトシロキシ)−3,6,9,12−テトラオキサテトラデコキシ酢酸の合成
1gの上記工程4で得られた14−(β−1−ヘプタアセチルラクトシロキシ)−3,6,9,12−テトラオキサテトラデコキシ酢酸 ベンジルエステルを18mLのメタノールに溶解し、2mLの28% ナトリウムメトキシド/メタノール溶液を加えて、室温で2時間攪拌した。反応液をAmberlite(登録商標)IRC−50で中和後、ろ過し、ろ液を減圧濃縮した。残渣を水−酢酸エチルで分液し、水層を凍結乾燥して目的物を310mg得た。
工程6 L−α−ジオレオイルホスファチジル−N−{14−(β−1−ラクトシロキシ)−3,6,9,12−テトラオキサテトラデコキシアセチル}エタノールアミンの合成
150mgの上記工程5で得られた14−(β−1−ラクトシロキシ)−3,6,9,12−テトラオキサテトラデコキシ酢酸、360mgのL−α−ジオレオイルホスファチジルエタノールアミン、139mgの1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩、33mgの1−ヒドロキシベンゾトリアゾールを3mLのジクロロメタン中で終夜攪拌した。反応液を減圧濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物(本発明誘導体)を44mg得た。
ESI-Mass(m/z)=1269.2([M+Na]+
ESI-Mass(m/z)=1291.3([M+2Na]+
ESI-Mass(m/z)=1344.9([M-H]-
実施例4 2−O−[2−N−{14−(β−1−ラクトシロキシ)−3,6,9,12−テトラオキサテトラデコキシアセチル}アミノエチル]カルバモイル−1,3−ジオレオイルグリセロールの合成
228mgの実施例1・工程2で得られた2−O−(2−アミノエチル)カルバモイル−1,3−ジオレオイルグリセロール、100mgの実施例3・工程5で得られた14−(β−1−ラクトシロキシ)−3,6,9,12−テトラオキサテトラデコキシ酢酸、46mgの1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩、33mgの1−ヒドロキシベンゾトリアゾールを3mLのジクロロメタン中で終夜攪拌した。反応液を減圧濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物(本発明誘導体)を65mg得た。
ESI-Mass(m/z)=1232.2([M+Na]+
実施例5 L−α−ジオレオイルホスファチジル{11−N−(1−デオキシラクチト−1−イル)アミノ−3,6,9−トリオキサ}ウンデカノールの合成
工程1 11−{(メチルスルホニル)オキシ}−3,6,9−トリオキサウンデカノールの合成
25gのテトラエチレングリコール、32.8gの酸化銀に250mLのジクロロメタンを加え、17.7gのメタンスルホニルクロリドのジクロロメタン溶液(50mL)を滴下した。反応液を室温で2日間攪拌後、セライトでろ過し、ろ液を減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物を24g得た。
工程2 11−アジド−3,6,9−トリオキサウンデカノールの合成
23.5gの上記工程1で得られた11−{(メチルスルホニル)オキシ}−3,6,9−トリオキサウンデカノールと8.4gのアジ化ナトリウムに100mLのジメチルホルムアミドを加え、110℃で3時間攪拌した。反応液を減圧濃縮した後、トルエンで共沸した。残渣を酢酸エチルに懸濁し、不溶物をろ過して除き、ろ液を減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物を18.5g得た。
工程3 11−アミノ−3,6,9−トリオキサウンデカノールの合成
3gの上記工程2で得られた11−アジド−3,6,9−トリオキサウンデカノールを35mLのテトラヒドロフランに溶解し、3.95mgのトリフェニルホスフィンを加え、室温で18時間攪拌した後、水10mLを加え、更に終夜攪拌した。反応液をトルエンと水で分液し、水層を凍結乾燥して目的物を2.4g得た。
工程4 L−α−ジオレオイルホスファチジル(11−アミノ−3,6,9−トリオキサ)ウンデカノールの合成
1gのL−α−ジオレオイルホスファチジルコリン、1.5gの上記工程3で得られた11−アミノ−3,6,9−トリオキサウンデカノールに25mLのジクロロメタン、3.5mLの酢酸ナトリウム(100mM)−塩化カルシウム(50mM)緩衝液(pH6.5)、500UのホスホリパーゼDを加え、30℃で終夜攪拌した。ジクロロメタン層を濃縮後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物を1.12g得た。
工程5 L−α−ジオレオイルホスファチジル{11−N−(1−デオキシラクチト−1−イル)アミノ−3,6,9−トリオキサ}ウンデカノールの合成
600mgの上記工程4で得られたL−α−ジオレオイルホスファチジル(11−アミノ−3,6,9−トリオキサ)ウンデカノール、247mgのラクトース1水和物をH2O(1mL)、メタノール(5mL)、ジクロロメタン(1mL)の混合液に溶解し、次いで0.6mLの酢酸、86mgのシアノトリヒドロほう酸ナトリウムを加え、70℃で終夜攪拌した。反応液を濃縮後、Bligh−Dyer法で目的物を抽出し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物(本発明誘導体)を423mg得た。
ESI-Mass(m/z)=1200.9([M-H]-
実施例6 L−α−ジオレオイルホスファチジル{29−N−(1−デオキシラクチト−1−イル)アミノ−3,6,9,12,15,18,21,24,27−ノナオキサ}ノナコサノールの合成
工程1 11−アジド−1−{(メチルスルホニル)オキシ}−3,6,9−トリオキサウンデカンの合成
13.5gの実施例5・工程2で得られた11−アジド−3,6,9−トリオキサウンデカノールと12.5gのトリエチルアミンを200mLのジクロロメタンに溶解し、0℃にて9.2gのメタンスルホニルクロリドを滴下後、室温で1時間攪拌した。その後、反応液を減圧濃縮し、酢酸エチル/へキサン(1/1)を加えて不溶物をろ過して除き、ろ液を減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物を15.3g得た。
工程2 19,19,19−トリフェニル−3,6,9,12,15,18−ヘキサオキサノナデカノールの合成
25gのヘキサエチレングリコールを100mLのアセトニトリルと30mLのピリジンとの混合液に溶解し、0℃にて12.5gの塩化トリチルを加え、室温で終夜攪拌した。反応液を氷水にあけ、酢酸エチルで抽出し、有機層を水洗後乾燥し減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物を15.7g得た。
工程3 1−アジド−31,31,31−トリフェニル−3,6,9,12,15,18,21,24,27,30−デカオキサヘントリアコンタノールの合成
15gの上記工程2で得られた19,19,19−トリフェニル−3,6,9,12,15,18−ヘキサオキサノナデカノールを100mLのジメチルホルムアミドに溶解させた。かかる溶液を、1.3gの水素化ナトリウムを50mLのジメチルホルムアミドに懸濁させた液に、0℃にて滴下した。室温で1時間攪拌後、再び0℃に冷却し、次いで、7gの上記工程1で得られた11−アジド−1−{(メチルスルホニル)オキシ}−3,6,9−トリオキサウンデカンを50mLのジメチルホルムアミドに溶解させた溶液を滴下し、110℃で2時間攪拌した。反応液を氷水にあけ、酢酸エチルで抽出し、有機層を水洗後乾燥し減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物を10.5g得た。
工程4 29−アジド−3,6,9,12,15,18,21,24,27−ノナオキサノナコサノールの合成
10.3gの上記工程3で得られた1−アジド−31,31,31−トリフェニル−3,6,9,12,15,18,21,24,27,30−デカオキサヘントリアコンタノールをベンゼンスルホン酸のメタノール溶液(0.38M)41mLに溶解し、室温で10分攪拌後、水50mLを加え、メタノールを減圧濃縮した。残渣をペンタンで洗浄し、水層を凍結乾燥した後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物を6.7g得た。
工程5 29−アミノ−3,6,9,12,15,18,21,24,27−ノナオキサノナコサノールの合成
6.5gの上記工程4で得られた29−アジド−3,6,9,12,15,18,21,24,27−ノナオキサノナコサノールを60mLのメタノールに溶解し、1gの10%パラジウム/炭素存在下、6時間水素添加した。反応液をろ過し、ろ液を減圧濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物を4.7g得た。
工程6 L−α−ジオレオイルホスファチジル(29−アミノ−3,6,9,12,15,18,21,24,27−ノナオキサ)ノナコサノールの合成
1gのL−α−ジオレオイルホスファチジルコリン、3.6gの上記工程5で得られた29−アミノ−3,6,9,12,15,18,21,24,27−ノナオキサノナコサノールに25mLのジクロロメタン、3.5mLの酢酸ナトリウム(100mM)−塩化カルシウム(50mM)緩衝液(pH6.5)、500UのホスホリパーゼDを加え、30℃で終夜攪拌した。ジクロロメタン層を濃縮後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物を660mg得た。
工程7 L−α−ジオレオイルホスファチジル{29−N−(1−デオキシラクチト−1−イル)アミノ−3,6,9,12,15,18,21,24,27−ノナオキサ}ノナコサノールの合成
500mgの上記工程6で得られたL−α−ジオレオイルホスファチジル(29−アミノ−3,6,9,12,15,18,21,24,27−ノナオキサ)ノナコサノール、158mgのラクトース1水和物をH2O(1mL)、メタノール(5mL)、ジクロロメタン(1mL)の混合液に溶解し、次いで0.6mLの酢酸、55mgのシアノトリヒドロほう酸ナトリウムを加え、70℃で終夜攪拌した。反応液を濃縮後、Bligh−Dyer法で目的物を抽出し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物(本発明誘導体)を320mg得た。
ESI-Mass(m/z)=1465.0([M-H]-
実施例7 2−O−[2−{N−(1−デオキシラクチト−1−イル)−N−エチル}アミノエチル]カルバモイル−1,3−O−ジオレオイルグリセロールの合成
300mgの実施例1で得られた2−O−{2−N−(1−デオキシラクチト−1−イル)アミノエチル}カルバモイル−1,3−O−ジオレオイルグリセロール、39mgのアセトアルデヒドをメタノール(14mL)、ジクロロメタン(7mL)の混合液に溶解し、次いで1mLの酢酸、109mgのシアノトリヒドロほう酸ナトリウムを加えて50℃で終夜攪拌した。反応液を濃縮後、Bligh−Dyer法で目的物を抽出し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物(本発明誘導体)を200mg得た。
ESI-Mass(m/z)=1062.0([M+H]+
実施例8 2−O−{11−N−(1−デオキシラクチト−1−イル)アミノ−3,6,9−トリオキサウンデシル}カルバモイル−1,3−O−ジオレオイルグリセロールの合成
工程1 1,11−ジ{(メチルスルホニル)オキシ}−3,6,9−トリオキサウンデカンの合成
15gのテトラエチレングリコール、23.4gのトリエチルアミンを200mLのジクロロメタンに溶解し、0℃にて22.1gのメタンスルホニルクロリドを滴下し、1時間攪拌した。反応液をろ過して不溶物を除き、ろ液を減圧濃縮した。残渣を酢酸エチル-水で分液し、有機層を水洗後乾燥し、減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物を27g得た。
工程2 1,11−ジアジド−3,6,9−トリオキサウンデカンの合成
23gの上記工程1で得られた1,11−ジ{(メチルスルホニル)オキシ}−3,6,9−トリオキサウンデカンと12.8gのアジ化ナトリウムを300mLのジメチルホルムアミド中、110℃で2時間攪拌後、反応液を氷水にあけ、酢酸エチルで抽出し、有機層を水洗後乾燥し、減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物を13.8g得た。
工程3 1,11−ジアミノ−3,6,9−トリオキサウンデカンの合成
13.5gの上記工程2で得られた1,11−ジアジド−3,6,9−トリオキサウンデカンを350mLのテトラヒドロフランに溶解し、31.9gのトリフェニルホスフィンを加え室温で終夜攪拌した後、水50mLを加え、更に終夜攪拌した。反応液をトルエンと水で分液し、水層を凍結乾燥して目的物を10.4g得た。
工程4 11−t−ブトキシカルボニルアミノ−3,6,9−トリオキサウンデシルアミンの合成
3gの上記工程3で得られた1,11−ジアミノ−3,6,9−トリオキサウンデカンをテトラヒドロフラン(5mL)に溶解し、氷冷下、二炭酸ジ−t−ブチル(1.14g)のテトラヒドロフラン溶液(5mL)を滴下した。滴下後室温で終夜攪拌し、反応液を減圧濃縮した。残渣を酢酸エチルに溶解し、飽和食塩水で洗浄、有機層を乾燥後、減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物を1g得た。
工程5 2−O−(11−アミノ−3,6,9−トリオキサウンデシル)カルバモイル−1,3−O−ジオレオイルグリセロールの合成
実施例1の工程2において、N−(t−ブトキシカルボニル)−1,2−エチレンジアミンの代わりに650mgの上記工程4で得られた11−t−ブトキシカルボニルアミノ−3,6,9−トリオキサウンデシルアミンを用い、目的物を800mg得た。
工程6 2−O−{11−N−(1−デオキシラクチト−1−イル)アミノ−3,6,9−トリオキサウンデシル}カルバモイル−1,3−O−ジオレオイルグリセロールの合成
700mgの上記工程5で得られた2−O−(11−アミノ−3,6,9−トリオキサウンデシル)カルバモイル−1,3−O−ジオレオイルグリセロール、300mgのラクトース1水和物をH2O(1mL)、メタノール(5mL)、ジクロロメタン(1mL)の混合液に溶解し、次いで0.8mLの酢酸、157mgのシアノトリヒドロほう酸ナトリウムを加え、70℃で終夜攪拌した。反応液を濃縮後、Bligh−Dyer法で目的物を抽出し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物(本発明誘導体)を508mg得た。
ESI-Mass(m/z)=1165.9([M+H]+
実施例9 本発明担体の分散液の調製(1)
3.75mgの2−O−(2−ジエチルアミノエチル)カルバモイル−1,3−O−ジオレオイルグリセロール、1.25mgの実施例2に係る本発明誘導体及び5mgの卵黄レシチンをバイアル中で0.5mLのクロロホルムに溶解し、これに窒素ガスを吹きつけてクロロホルムを除去し、バイアルの壁面に薄膜を形成させた。これを更に減圧下で一晩放置した後、1.995mLの10%マルトース及び5μLの1N塩酸を加えてボルテックスミキサーで薄膜を剥がした。4℃で3時間放置した後、マイクロプローブを用いて、1分間超音波処理を行い、5mg/mLの本発明担体の分散液を調製した。
実施例10 本発明担体の分散液の調製(2)
2−O−(2−ジエチルアミノエチル)カルバモイル−1,3−O−ジオレオイルグリセロールを3.75mg、実施例2に係る本発明誘導体を2.5mg及び卵黄レシチンを3.75mg用い、実施例9と同様に本発明担体の分散液を調製した。
実施例11 本発明担体の分散液の調製(3)
2−O−(2−ジエチルアミノエチル)カルバモイル−1,3−O−ジオレオイルグリセロールを3.75mg、実施例2に係る本発明誘導体を3.75mg及び卵黄レシチンを2.5mg用い、実施例9と同様に本発明担体の分散液を調製した。
実施例12 本発明担体の分散液の調製(4)
2−O−(2−ジエチルアミノエチル)カルバモイル−1,3−O−ジオレオイルグリセロールを3.75mg、実施例2に係る本発明誘導体を5mg及び卵黄レシチンを1.25mg用い、実施例9と同様に本発明担体の分散液を調製した。
実施例13 本発明担体の分散液の調製(5)
2−O−(2−ジエチルアミノエチル)カルバモイル−1,3−O−ジオレオイルグリセロールを3.75mg及び実施例2に係る本発明誘導体を6.25mg用い、実施例9と同様に本発明担体の分散液を調製した。
実施例14 本発明担体の分散液の調製(6)
2−O−(2−ジエチルアミノエチル)カルバモイル−1,3−O−ジオレオイルグリセロールを3.75mg、参考例1に係る化合物を3.75mg及び卵黄レシチンを2.5mg用い、実施例9と同様に本発明担体の分散液を調製した。
実施例15 本発明担体の分散液の調製(7)
2−O−(2−ジエチルアミノエチル)カルバモイル−1,3−O−ジオレオイルグリセロールを3.75mg、参考例1に係る化合物を6.25mg用い、実施例9と同様に本発明担体の分散液を調製した。
比較例1 比較対照用担体の分散液の調製
2−O−(2−ジエチルアミノエチル)カルバモイル−1,3−O−ジオレオイルグリセロールを3.75mg及び卵黄レシチンを6.25mg用い、実施例9と同様に比較対照用担体の分散液を調製した。
試験例1
(1)組成物の調製
1μgのルシフェラーゼ遺伝子をコードするプラスミドに50μLの10%マルトースを添加し、20μg/mLの濃度で上記プラスミドを含む溶液を50μL調製した。また、6μLの実施例9〜13又は比較例1に係る担体の分散液に、44μLの10%マルトースを添加し、600μg/mLの担体希釈液を50μL調製した。
50μLの担体希釈液に対して、50μLの上記核酸溶液を添加し、軽く混合した。その後、15分間室温で放置し、10μg/mLの濃度で上記プラスミドを含む組成物を100μL調製した。
(2)実験方法
96ウェルプレートに、ヒト肝細胞癌由来の細胞株であるHuH−7細胞を1×104cells/wellで播種し、37℃、5%CO条件下で18時間培養した。その後、1ウェルにつき、上記(1)で調製した実施例9〜13又は比較例1に係るいずれかの担体を含む組成物を10μL添加し、更に培養を続けた。組成物添加から24時間後に、ルシフェラーゼ活性を測定した。ルシフェラーゼ活性の測定は、Steady Glo Luciferase Assay System(プロメガ社製)を用い、トップカウント(パッカード社製)により生物発光を検出することにより行った。なお、比較例1に係る担体を含む組成物を添加した細胞を比較対照とした。
(3)試験結果
その結果、図1に示すように、実施例2に係る本発明誘導体を含有する本発明組成物を用いた場合、当該組成物に含有されているルシフェラーゼ遺伝子の発現効率は、比較対照に比べて、当該誘導体の濃度依存的に増加していることが判った。
試験例2
(1)組成物の調製
Alexa Fluor 488で標識したcontrol siRNA(キアゲン社製、Cat#1022563、以下同じ。)を注射用水に溶解させ、20μMの濃度で当該siRNAを含む溶液(以下、「核酸原液」という)を調製した。5μLの上記核酸原液に45μLの10%マルトースを添加し、2μMの濃度で上記siRNAを含む溶液(以下、「核酸希釈液」という)を50μL調製した。また、4.5μLの実施例13、14又は比較例1に係る担体の分散液に、45.5μLの10%マルトースを添加し、450μg/mLの担体希釈液を50μL調製した。50μLの担体希釈液に対して、50μLの上記核酸希釈液を添加し、軽く混合した。その後、15分間室温で放置し、1μMの濃度で上記siRNAを含む組成物を100μL調製した。
(2)実験方法
6ウェルプレートにHuH−7細胞を4×10cells/wellで播種し、37℃、5%CO条件下で18時間培養した。その後、1ウェルにつき、上記(1)で調製した実施例13、14又は比較例1に係るいずれかの担体を含む組成物を、siRNAの終濃度が100nMになるように添加し、更に培養を続けた。組成物添加から24時間後に、細胞を2mLのPhosphate buffered saline(pH7.4)(以下、「PBS」という)で2度洗浄し、500μLのトリプシン/EDTA(シグマ社製)で細胞を剥がし、エッペンドルフチューブに回収した。3000rpmで3分間遠心した後、上清を除き、1mLのPBSで細胞を再懸濁させた。更に、3000rpmで3分間遠心した後、上清を除き、0.5mLのPBSで細胞を再懸濁させた。これらの細胞についてFACS Calibar(登録商標)(ベクトン・ディッキンソン社製)を用いて、細胞毎の蛍光強度を測定した。なお、比較例1に係る担体を含む組成物を添加した細胞を比較対照とし、無処理の細胞を陰性対照とした。
(3)試験結果
実施例13に係る本発明担体を含む本発明組成物の結果を図2に、また、実施例14に係る本発明担体を含む本発明組成物の結果を図3に示す。これらの結果から、実施例13及び14に係る本発明担体を含む両組成物は、肝細胞への指向性を有することが判った。
試験例3
(1)オリゴ二本鎖RNA溶液の調製
配列番号1の塩基配列を有するオリゴRNAと配列番号2の塩基配列を有するオリゴRNAを、それぞれの濃度が100μMになるように注射用水に溶解し、その後、それぞれ20μLを試験管中で混合した。これに60μLの注射用水を添加することにより、20μMの濃度でそれぞれのオリゴRNAを含む溶液(以下、「核酸溶液」という)を調製した。なお、上記2つのオリゴRNAの合成は、日本バイオサービスに依頼した。
(2)組成物の調製
実施例15又は比較例1に係る担体の分散液と、核酸原液として、上記(1)で調製した核酸溶液を用い、試験例2・(1)と同様に、1μMの濃度でそれぞれのオリゴRNAを含む組成物を100μL調製した。
(3)使用細胞株
下記(4)では、HuH−7細胞を用いた、HCVのレプリコン保持細胞を用いた。かかる細胞には、HCVのゲノム構造蛋白質コード領域にネオマイシン耐性遺伝子をコードした、HCVのレプリコンRNAが導入させている。かかる細胞内では、レプリコンの自律複製がなされるため、ネオマイシン耐性遺伝子の産物であるNPTIIが発現する。かかる細胞の詳細については、文献(Biochemical and Biophysical Research Communications、2000年、293巻、p.993−999)を参照されたい。なお、評価時の培地としては、DMEM培地(シグマ社製)に10%のFBS(バイオウエスト社製)を含有する培地を用いた。評価時以外は、上記培地に、更に400μg/mlのG418(インビトロジェン社製)を含有する培地を用いた。
(4)実験方法
12ウェルプレートに細胞を5×10cells/wellで播種し、37℃、5%CO条件下で一晩培養した。翌日、培養プレートから培地を吸引し、0.9mlの培地を加えて培地交換を行った。その後、1ウェルにつき、上記(2)で調製した実施例15又は比較例1に係る担体を含む組成物を、任意の最終濃度になるように、0.1ml添加した。当該組成物を添加後、COインキュベーター内にて96時間培養した後、細胞をPBSで2回洗浄し、細胞を回収し、タンパク質を抽出した。
抽出したタンパク質中のNPTIIの濃度を、PathoScreen Kit for NPTII(アグディア社製)により測定した。なお、タンパク質の抽出にはキットに付属の抽出緩衝液を用いた。また、抽出したタンパク質中の総タンパク質の濃度を、BCA Protein Assay(ピアス社製)により測定した。なお、比較例1に係る担体を含む組成物を添加した細胞を比較対照とし、上記(2)で調製した組成物の代わりに10%マルトースを添加した細胞を陰性対照とした。
(5)評価方法
評価は、陰性対照を加えたときの単位タンパク質量中のNPTII量を100%として、NPTII発現率を比較することにより行った。NPTII発現率が低いほど、レプリコンの複製が抑制されていることを示している。
(6)試験結果
その結果、図4に示すように、実施例15に係る本発明担体を含む本発明組成物を用いた場合、比較対照よりも強く、レプリコンの複製を抑制していることが判った。

Claims (9)

  1. 次の一般式(I)で表されるガラクトース誘導体。
    式(I)中、Xは次の式(II)を表し、Zは次の式(IV)を表し、Rは次の式(VI)を表す。

    X:
    Z:
    R:
    式(II)中、Yは次の式(VIII)又は(IX)を表し、R’ はアルコキシ又はハロゲンで置換されていてもよい、炭素数1〜4のアルキルを表す。式(VI)中、R’’は炭素数10〜30の飽和若しくは不飽和の脂肪族炭化水素基、又は炭素数10〜30の飽和若しくは不飽和の脂肪酸残基を表す。

    Y:
    式(VIII)、(IX)中、n、pはそれぞれ独立して0〜50の整数を表す。
    但し、nが0であるガラクトース誘導体を除く。
  2. 下記(1)〜(3)のガラクトース誘導体からなる群から選択される請求項1に記載のガラクトース誘導体。
    (1)L−α−ジオレオイルホスファチジル{14−N−(1−デオキシラクチト−1−イル)アミノ−3,6,9,12−テトラオキサ}テトラデカノール、
    (2)L−α−ジオレオイルホスファチジル{11−N−(1−デオキシラクチト−1−イル)アミノ−3,6,9−トリオキサ}ウンデカノール、
    (3)L−α−ジオレオイルホスファチジル{29−N−(1−デオキシラクチト−1−イル)アミノ−3,6,9,12,15,18,21,24,27−ノナオキサ}ノナコサノール、
  3. 次の一般式(I)で表されるガラクトース誘導体とカチオン性脂質とを含有する薬物担体。
    式(I)中、Xは次の式(II)を表し、Zは次の式(IV)を表し、Rは次の式(VI)を表す。

    X:
    Z:
    R:
    式(II)中、Yは次の式(VIII)又は(IX)を表し、R’ はアルコキシ又はハロゲンで置換されていてもよい、炭素数1〜4のアルキルを表す。式(VI)中、R’’は炭素数10〜30の飽和若しくは不飽和の脂肪族炭化水素基、又は炭素数10〜30の飽和若しくは不飽和の脂肪酸残基を表す。

    Y:
    式(VIII)、(IX)中、n、pはそれぞれ独立して0〜50の整数を表す。
  4. ガラクトース誘導体が1,2−ジオレオイル−sn−グリセロ−3−ホスファチジル−N−(1−デオキシラクチト−1−イル)エタノールアミンである、請求項3に記載の薬物担体。
  5. カチオン性脂質が2−O−(2−ジエチルアミノエチル)カルバモイル−1,3−O−ジオレオイルグリセロールである、請求項3又は4のいずれかに記載の薬物担体。
  6. 更にリン脂質を含有する、請求項3〜5のいずれかに記載の薬物担体。
  7. 医薬を包含する、請求項3〜6のいずれかに記載の薬物担体を含有する医薬組成物。
  8. 医薬が、二本鎖RNA、二本鎖DNA、オリゴ核酸又は水溶性陰イオン化合物である、請求項7に記載の医薬組成物。
  9. オリゴ核酸が、siRNA、miRNA、shRNA、アンチセンスDNA、アンチセンスRNA、DNAエンザイム、リボザイム又はアプタマーである、請求項8に記載の医薬組成物。
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