JP5941926B2 - In vivo polynucleotide delivery conjugates having enzyme-sensitive linkages - Google Patents

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Description

ポリヌクレオチドおよび他の実質的に細胞膜不透過性の化合物の生細胞への送達は、細胞の複雑な膜系によって高度に制限されている。アンチセンス、RNAi、および遺伝子療法において用いられる薬物は比較的大きい親水性ポリマーであり、高度に負に荷電していることが多い。これらの物理的特徴はいずれも、細胞膜を通過してのそれらの直接的拡散を重度に制限する。このため、ポリヌクレオチド送達の主な障壁は、細胞膜を通過しての細胞の細胞質または核へのポリヌクレオチドの送達である。   Delivery of polynucleotides and other substantially cell membrane impermeable compounds to living cells is highly limited by the complex membrane system of cells. Drugs used in antisense, RNAi, and gene therapy are relatively large hydrophilic polymers and are often highly negatively charged. Both of these physical characteristics severely limit their direct diffusion across the cell membrane. Thus, a major barrier to polynucleotide delivery is the delivery of the polynucleotide across the cell membrane to the cytoplasm or nucleus of the cell.

インビボで小さい核酸を送達するために用いられてきた1つの手段は、核酸を小さい標的化分子または脂質もしくはステロールのいずれかに結合することであった。これらの結合体でいくらかの送達および活性が観察されたが、これらの方法により必要とされる核酸用量はとてつもなく大きい。   One means that has been used to deliver small nucleic acids in vivo has been to bind nucleic acids to small targeting molecules or either lipids or sterols. Although some delivery and activity has been observed with these conjugates, the nucleic acid doses required by these methods are enormous.

インビトロでポリヌクレオチドの細胞への適度に効率的な送達を達成する多くの形質移入試薬も開発されている。しかし、これらの同じ形質移入試薬を用いてのポリヌクレオチドのインビボ送達は、インビボ毒性、有害な血清相互作用、および不良な標的化により複雑で無効となっている。インビトロで良好にはたらく形質移入試薬、カチオンポリマーおよび脂質は、典型的には大きいカチオン性静電粒子を形成し、細胞膜を不安定化する。インビトロ形質移入試薬の正電荷は電荷-電荷(静電)相互作用を介して核酸との結合を促進し、したがって核酸/形質移入試薬複合体を形成する。正電荷は媒体の細胞への非特異的結合、および膜融合、不安定化、または破壊のためにも有益である。膜の不安定化は実質的に細胞膜不透過性ポリヌクレオチドの細胞膜を通過しての送達を促進する。これらの特性はインビトロでの核酸移動を促進するが、これらはインビボで毒性および無効な標的化を引き起こす。カチオン電荷は血清成分との相互作用をもたらし、これはポリヌクレオチド-形質移入試薬相互作用の不安定化、不良なバイオアベイラビリティ、および不良な標的化を引き起こす。インビトロでは有効でありうる、形質移入試薬の膜活性は、インビボでは毒性につながることが多い。   A number of transfection reagents have also been developed that achieve reasonably efficient delivery of polynucleotides to cells in vitro. However, in vivo delivery of polynucleotides using these same transfection reagents is complicated and ineffective due to in vivo toxicity, deleterious serum interactions, and poor targeting. Transfection reagents, cationic polymers and lipids that work well in vitro typically form large cationic electrostatic particles and destabilize the cell membrane. The positive charge of the in vitro transfection reagent promotes binding to the nucleic acid through charge-charge (electrostatic) interactions, thus forming a nucleic acid / transfection reagent complex. Positive charges are also beneficial for non-specific binding of media to cells and membrane fusion, destabilization, or destruction. Membrane destabilization facilitates delivery of substantially cell membrane impermeable polynucleotides across the cell membrane. These properties promote nucleic acid migration in vitro, but they cause toxicity and ineffective targeting in vivo. The cationic charge results in interaction with serum components, which causes destabilization of polynucleotide-transfection reagent interactions, poor bioavailability, and poor targeting. The membrane activity of transfection reagents, which can be effective in vitro, often leads to toxicity in vivo.

インビボ送達のために、媒体(核酸および関連する送達物質)は小さい、直径100nm未満、好ましくは50nm未満であるべきである。さらにより小さい複合体、20nm未満または10nm未満がより有用であろう。100nmよりも大きい送達媒体はインビボで血管細胞以外の細胞にほとんど接近できない。静電相互作用により形成された複合体は、生理的塩濃度または血清成分に曝露されると凝集または分解する傾向にある。さらに、インビボ送達媒体上のカチオン電荷は有害な血清相互作用と、したがって不良なバイオアベイラビリティにつながる。面白いことに、高い負の電荷も、標的化に必須の相互作用、すなわち細胞受容体に対する標的化リガンドの結合を妨害することにより、標的化インビボ送達を阻害しうる。したがって、インビボでの分布および標的化のために、中性に近い媒体が望ましい。注意深く調節しなければ、膜破壊または不安定化活性はインビボで用いると毒性である。媒体毒性と核酸送達との釣り合いを取ることは、インビボよりもインビトロでより容易に達成される。   For in vivo delivery, the vehicle (nucleic acid and related delivery material) should be small, less than 100 nm in diameter, preferably less than 50 nm. Even smaller complexes, less than 20 nm or less than 10 nm would be more useful. Delivery vehicles larger than 100 nm have little access to cells other than vascular cells in vivo. Complexes formed by electrostatic interactions tend to aggregate or degrade when exposed to physiological salt concentrations or serum components. Furthermore, the cationic charge on the in vivo delivery vehicle leads to harmful serum interactions and thus poor bioavailability. Interestingly, high negative charges can also inhibit targeted in vivo delivery by interfering with the interaction essential for targeting, ie binding of the targeting ligand to the cellular receptor. Therefore, near neutral media are desirable for in vivo distribution and targeting. If not carefully regulated, membrane disruption or destabilizing activity is toxic when used in vivo. Balancing vehicle toxicity and nucleic acid delivery is more easily achieved in vitro than in vivo.

Rozemaらは、米国特許出願公開第20080152661号(特許文献1)において、二置換無水マレイン酸修飾を用いて、膜活性ポリアミンの膜破壊活性を可逆的に調節する手段を提供した。無水マレイン酸とアミンとの反応によって生成するマレアマート連結は、インビボ送達に適したpH範囲でpHに不安定である。このプロセスにより、膜活性ポリマーをインビボ送達または核酸のために用いることが可能となった。発明者らはここで、ジペプチド-アミドベンジル-カルバマート連結を有する修飾膜活性ポリマーを提供する。ジペプチド-アミドベンジル-カルバマート連結は可逆的で、生理的に反応性である。二置換無水マレイン酸での修飾によるpHに不安定なマレアマート連結とは異なり、本明細書に記載のポリマー修飾剤連結は、インビボ循環においてより安定な、酵素的に切断可能な連結を生じる。   Rozema et al. In US Patent Application Publication No. 20080152661 provided a means of reversibly modulating membrane disruption activity of membrane active polyamines using disubstituted maleic anhydride modifications. The maleamate linkage formed by the reaction of maleic anhydride with an amine is pH labile in a pH range suitable for in vivo delivery. This process allowed membrane active polymers to be used for in vivo delivery or nucleic acids. We now provide modified membrane active polymers with dipeptide-amidobenzyl-carbamate linkages. The dipeptide-amidobenzyl-carbamate linkage is reversible and physiologically reactive. Unlike the pH labile maleamate linkage by modification with disubstituted maleic anhydride, the polymer modifier linkage described herein results in a more stable, enzymatically cleavable linkage in circulation in vivo.

米国特許出願公開第20080152661号US Patent Application Publication No. 20080152661

好ましい態様において、発明者らは、両親媒性膜活性ポリアミンを可逆的に修飾し、その膜活性を阻害するためのマスキング剤であって:本明細書においてジペプチドマスキング剤またはプロテアーゼ切断可能なマスキング剤と呼ぶ、ジペプチド-アミノベンジル-カルボナートに結合した立体安定化剤または標的指向リガンドを含むマスキング剤を記載する。ジペプチドマスキング剤は以下の一般式を有する:
R-A1A2-アミドベンジル-カルボナート
式中、Rは立体安定化剤または標的指向リガンドであり、A1はアミノ酸であり、かつA2はアミノ酸である。マスキング剤カルボナートとポリマーアミンとの反応によりカルバマート連結が生じる。マスキング剤はジペプチドがインビボで内因性プロテアーゼにより切断され、したがってポリアミンから立体安定化剤または標的指向リガンドを切断するまで安定である。ジペプチドの後(A2とアミドベンジルとの間)の酵素的切断後、アミドベンジル-カルバマートは自発的転移を起こし、その結果ポリマーアミンが再生する。好ましくは、Rは中性である。より好ましくは、Rは非荷電である。好ましい立体安定化剤はポリエチレングリコール(PEG)である。標的指向リガンドはジゴキシゲニンなどのハプテン、ビオチンなどのビタミン、抗体、モノクローナル抗体、および細胞表面受容体リガンドを含むリストから選択してもよい。標的指向リガンドはジペプチドに、PEGリンカーなどのリンカーを介して連結してもよい。好ましい細胞表面受容体リガンドはアシアロ糖タンパク質受容体(ASGPr)リガンドである。好ましいASGPRリガンドはN-アセチルガラクトサミン(NAG)である。好ましいジペプチドは、親水性非荷電アミノ酸にアミド結合を介して連結されている疎水性アミノ酸からなる。好ましいアミドベンジル基はp-アミドベンジル基である。好ましいカルボナートは活性化アミン反応性カルボナートである。
In a preferred embodiment, the inventors have reversibly modified an amphiphilic membrane active polyamine and a masking agent for inhibiting its membrane activity: a dipeptide masking agent or a protease cleavable masking agent herein A masking agent comprising a steric stabilizer or targeting ligand linked to a dipeptide-aminobenzyl-carbonate is described. The dipeptide masking agent has the general formula:
In the RA 1 A 2 -amidobenzyl-carbonate formula, R is a steric stabilizer or targeting ligand, A 1 is an amino acid, and A 2 is an amino acid. The reaction of the masking agent carbonate with the polymeric amine results in a carbamate linkage. The masking agent is stable until the dipeptide is cleaved in vivo by an endogenous protease and thus cleaves the steric stabilizer or targeting ligand from the polyamine. After enzymatic cleavage after dipeptide (between A 2 and an amide benzyl) amide Benzyl - carbamate undergoes spontaneous metastasis, resulting polymeric amines is to play. Preferably R is neutral. More preferably, R is uncharged. A preferred steric stabilizer is polyethylene glycol (PEG). The targeting ligand may be selected from a list comprising haptens such as digoxigenin, vitamins such as biotin, antibodies, monoclonal antibodies, and cell surface receptor ligands. The targeting ligand may be linked to the dipeptide via a linker such as a PEG linker. A preferred cell surface receptor ligand is an asialoglycoprotein receptor (ASGPr) ligand. A preferred ASGPR ligand is N-acetylgalactosamine (NAG). Preferred dipeptides consist of a hydrophobic amino acid linked to a hydrophilic uncharged amino acid via an amide bond. A preferred amidobenzyl group is a p-amidobenzyl group. A preferred carbonate is an activated amine-reactive carbonate.

好ましい態様において、本発明は、インビボでRNA干渉(RNAi)ポリヌクレオチドを細胞に送達するための組成物であって:ポリアミンが本明細書に記載のジペプチドマスキング剤での可逆的修飾によってマスクされている、マスクした両親媒性膜活性ポリアミン(送達ポリマー)およびRNAiポリヌクレオチドを含む組成物を特徴とする。送達ポリマーをRNAiポリヌクレオチドに共有結合することができる。送達ポリマーのRNAiポリヌクレオチドへの共有結合のための好ましい連結は生理的に不安定な連結である。一つの態様において、この連結はジペプチドマスキング剤連結に直交である。または、送達ポリマーはRNAiポリヌクレオチドに共有結合されておらず、RNAiポリヌクレオチドは標的指向分子に共有結合されている。   In a preferred embodiment, the present invention is a composition for delivering an RNA interference (RNAi) polynucleotide to a cell in vivo, wherein the polyamine is masked by reversible modification with a dipeptide masking agent as described herein. A composition comprising a masked amphiphilic membrane active polyamine (delivery polymer) and an RNAi polynucleotide. The delivery polymer can be covalently linked to the RNAi polynucleotide. A preferred linkage for covalent attachment of the delivery polymer to the RNAi polynucleotide is a physiologically labile linkage. In one embodiment, the linkage is orthogonal to the dipeptide masking agent linkage. Alternatively, the delivery polymer is not covalently bound to the RNAi polynucleotide and the RNAi polynucleotide is covalently bound to the targeting molecule.

好ましい態様において、発明者らは:a)複数の標的指向リガンドまたは立体安定化剤にジペプチド-アミドベンジル-カルバマート連結を介して;およびb)1つまたは複数のポリヌクレオチドに1つまたは複数の可逆的連結を介して共有結合されている、両親媒性膜活性ポリアミンを含む組成物を記載する。一つの態様において、ジペプチド-アミドベンジル-カルバマート連結はポリヌクレオチド可逆的共有結合に直交である。ポリヌクレオチド-ポリマー結合体を薬学的に許容される担体または希釈剤中で哺乳動物に投与する。   In preferred embodiments, the inventors: a) via a dipeptide-amidobenzyl-carbamate linkage to multiple targeting ligands or steric stabilizers; and b) one or more reversible to one or more polynucleotides. A composition comprising an amphiphilic membrane active polyamine is described that is covalently bonded through a covalent linkage. In one embodiment, the dipeptide-amidobenzyl-carbamate linkage is orthogonal to the polynucleotide reversible covalent bond. The polynucleotide-polymer conjugate is administered to the mammal in a pharmaceutically acceptable carrier or diluent.

好ましい態様において、発明者らは:a)複数の標的指向リガンドまたは立体安定化剤にジペプチド-アミドベンジル-カルバマート連結を介して共有結合されている、両親媒性膜活性ポリアミン;およびb)20個以上の炭素原子を有する疎水性基およびガラクトースクラスターからなるリストより選択される標的指向基に共有結合されている、RNAiポリヌクレオチドを含む組成物を記載する。本態様において、RNAiポリヌクレオチドは修飾した両親媒性膜活性ポリアミンに共有結合されていない。修飾したポリアミンおよびRNAiポリヌクレオチド標的指向基結合体を別々に合成し、別々の容器で供給してもよく、または1つの容器で供給してもよい。修飾したポリアミンおよびRNAiポリヌクレオチド-標的指向基結合体を一緒にまたは別々に、薬学的に許容される担体または希釈剤中で哺乳動物に投与する。   In a preferred embodiment, the inventors: a) an amphiphilic membrane active polyamine covalently linked via a dipeptide-amidobenzyl-carbamate linkage to multiple targeting ligands or steric stabilizers; and b) 20 Described is a composition comprising an RNAi polynucleotide covalently linked to a targeting group selected from the list consisting of a hydrophobic group having the above carbon atoms and a galactose cluster. In this embodiment, the RNAi polynucleotide is not covalently linked to the modified amphiphilic membrane active polyamine. The modified polyamine and RNAi polynucleotide targeting group conjugate can be synthesized separately and supplied in separate containers, or supplied in one container. The modified polyamine and RNAi polynucleotide-targeting group conjugate are administered to a mammal together or separately in a pharmaceutically acceptable carrier or diluent.

好ましいジペプチドマスキング剤は、プロテアーゼ(ペプチダーゼ)切断可能なジペプチド-p-アミドベンジルアミン反応性カルボナート誘導体を含む。本発明のプロテアーゼ切断可能なマスキング剤は、アミドベンジル活性化カルボナート部分に連結されたジペプチドを用いる。標的指向リガンドまたは立体安定化剤はジペプチドのアミノ末端に結合される。アミドベンジル活性化カルボナート部分はジペプチドのカルボキシ末端に結合される。本発明による使用に適したプロテアーゼ切断可能なリンカーは以下の構造を有する:

Figure 0005941926
式中、R4は標的指向リガンドまたは立体安定化剤を含み、R3はアミン反応性カルボナート部分を含み、かつR1およびR2はアミノ酸側鎖である。好ましい活性化カルボナートはパラ-ニトロフェノールである。しかし、当技術分野において公知の他のアミン反応性カルボナートもパラ-ニトロフェノールの代わりに容易に用いられる。活性化カルボナートとアミンとの反応により、標的指向リガンドまたは立体安定化剤が膜活性ポリアミンに、ペプチダーゼ切断可能なジペプチド-アミドベンジルカルバマート連結を介して連結される。アミノ酸とアミドベンジル基との間でのジペプチドの酵素切断により、R4がポリマーから除去されて脱離反応が誘発され、これはポリマーアミンの再生を引き起こす。 Preferred dipeptide masking agents include protease (peptidase) cleavable dipeptide-p-amidobenzylamine reactive carbonate derivatives. The protease-cleavable masking agent of the present invention uses a dipeptide linked to an amide benzyl activated carbonate moiety. A targeting ligand or steric stabilizer is attached to the amino terminus of the dipeptide. The amidobenzyl activated carbonate moiety is attached to the carboxy terminus of the dipeptide. Protease cleavable linkers suitable for use according to the present invention have the following structure:
Figure 0005941926
Where R4 contains a targeting ligand or steric stabilizer, R3 contains an amine reactive carbonate moiety, and R1 and R2 are amino acid side chains. A preferred activated carbonate is para-nitrophenol. However, other amine-reactive carbonates known in the art are readily used in place of para-nitrophenol. Reaction of the activated carbonate with an amine couples the targeting ligand or steric stabilizer to the membrane active polyamine via a peptidase cleavable dipeptide-amidobenzyl carbamate linkage. Enzymatic cleavage of the dipeptide between the amino acid and the amidobenzyl group removes R4 from the polymer and induces an elimination reaction, which causes the regeneration of the polymeric amine.

本発明のジペプチドマスキング剤は、両親媒性膜活性ポリアミンの可逆的修飾/阻害のために有用である。共有結合は、ジペプチドマスキング剤の活性化カルボナートとポリマーアミン、特に一級アミン基との反応によって生成される。したがって、本明細書において提供するのは、本明細書に記載のジペプチド-アミドベンジル-カルボナートマスキング剤および以下の両親媒性膜活性ポリアミンを含む結合体である:

Figure 0005941926
The dipeptide masking agents of the present invention are useful for reversible modification / inhibition of amphiphilic membrane active polyamines. Covalent bonds are generated by reaction of activated carbonates of dipeptide masking agents with polymeric amines, particularly primary amine groups. Accordingly, provided herein are conjugates comprising a dipeptide-amidobenzyl-carbonate masking agent as described herein and the following amphiphilic membrane active polyamine:
Figure 0005941926

[本発明1001]
両親媒性膜活性ポリアミンを可逆的に修飾するための化合物であって、ジペプチド-アミドベンジル-カルボナートに共有結合している立体安定化剤または標的指向リガンドを含む、化合物。
[本発明1002]
下記によって表される構造を有する、本発明1001の化合物:

Figure 0005941926
式中、
Xは-NH-、-O-、または-CH 2 -であり、
Yは-NH-または-O-であり、
R1は-CH 2 -フェニル、-CH-(CH 3 ) 2 、-CH 2 -CH-(CH 3 ) 2 、-CH(CH 3 )-CH 2 -CH 3 、-CH 3
Figure 0005941926
であり、
R2は水素、-(CH 2 ) 3 -NH-C(O)-NH 2 、-(CH 2 ) 4 -N-(CH 3 ) 2 、または-CH 2 -C(O)-NH 2 であり、
R4は非荷電であって、ポリエチレングリコールまたは標的指向リガンドを含み、
R5は2、4、または6位にあって、-CH 2 -O-C(O)-O-Zであり、ここでZは
-ハロゲン化物、
Figure 0005941926
であり、かつ、
R6は、R5が占有している位置を除き、2、3、4、5、または6位のそれぞれで独立に水素、アルキル、-(CH 2 ) n -CH 3 (ここでn=0〜4)、-(CH 2 )-(CH 3 ) 2 、またはハロゲン化物である。
[本発明1003]
R4が立体安定化剤を含む、本発明1002の化合物。
[本発明1004]
立体安定化剤がポリエチレングリコール(PEG)である、本発明1003の化合物。
[本発明1005]
標的指向リガンドがアシアロ糖タンパク質受容体(ASGPr)リガンドを含む、本発明1002の化合物。
[本発明1006]
ASGPrリガンドが、ラクトース、ガラクトース、N-アセチルガラクトサミン、ガラクトサミン、N-ホルミルガラクトサミン、N-プロピオニルガラクトサミン、N-n-ブタノイルガラクトサミン、およびN-イソ-ブタノイル-ガラクトサミンからなるリストより選択される、本発明1005の化合物。
[本発明1007]
XおよびYが-NH-であり、かつZが
Figure 0005941926
である、本発明1001の化合物。
[本発明1008]
R1が-CH 2 -フェニルである、本発明1007の化合物。
[本発明1009]
R2が-(CH 2 ) 3 -NH-C(O)-NH 2 である、本発明1007の化合物。
[本発明1010]
下記を含む、インビボでRNA干渉(RNAi)ポリヌクレオチドを細胞に送達するための送達ポリマー:
Figure 0005941926
式中、
Pは両親媒性膜活性ポリアミンであり、
M 1 はジペプチド-アミドベンジル-カルバマート連結を介してPに連結された標的指向リガンドであり、
M 2 はジペプチド-アミドベンジル-カルバマート連結を介してPに連結された立体安定化剤であり、
yおよびzはそれぞれゼロ以上の整数であり、かつ
y+zは、マスキング剤の非存在下でのポリアミンP上のアミンの量により判定して、P上の一級アミンの50%よりも大きい値を有する。
[本発明1011]
立体安定化剤がPEGである、本発明1010の送達ポリマー。
[本発明1012]
標的指向リガンドがASGPrリガンドを含む、本発明1010の送達ポリマー。
[本発明1013]
ASGPrリガンドが、ラクトース、ガラクトース、N-アセチルガラクトサミン、ガラクトサミン、N-ホルミルガラクトサミン、N-プロピオニルガラクトサミン、N-n-ブタノイルガラクトサミン、およびN-イソ-ブタノイル-ガラクトサミンからなるリストより選択される、本発明1012の送達ポリマー。
[本発明1014]
両親媒性膜活性ポリアミンが、ランダム、ブロック、または交互合成ポリマーからなるリストより選択される、本発明1010の送達ポリマー。
[本発明1015]
両親媒性膜活性ポリアミンがメリチンペプチドである、本発明1010の送達ポリマー。
[本発明1016]
ジペプチド-アミドベンジル-カルバマート連結が下記によって表される構造を有する、本発明1010の送達ポリマー:
Figure 0005941926
式中、
Xは-NH-、-O-、または-CH 2 -であり
Yは-NH-または-O-であり
R1は-CH 2 -フェニル、-CH-(CH 3 ) 2 、-CH 2 -CH-(CH 3 ) 2 、-CH(CH 3 )-CH 2 -CH 3 、-CH 3
Figure 0005941926
であり;
R2は水素、-(CH 2 ) 3 -NH-C(O)-NH 2 、-(CH 2 ) 4 -N-(CH 3 ) 2 、または-CH 2 -C(O)-NH 2 であり、
R4はM 1 の標的指向リガンドまたはM 2 の立体安定化剤を含み、かつ
ポリアミンは両親媒性膜活性ポリアミンである。
[本発明1017]
両親媒性膜活性ポリアミンがRNAiポリヌクレオチドにさらに共有結合している、本発明1016の送達ポリマー。
[本発明1018]
インビボでRNAiポリヌクレオチドを哺乳動物の細胞に送達する方法であって、RNAiポリヌクレオチドを哺乳動物に本発明1010の送達ポリマーと同時投与する段階を含む、方法。
[本発明1019]
RNAiポリヌクレオチドが送達ポリマーに共有結合している、本発明1018の方法。
[本発明1020]
細胞が肝実質細胞または肝臓癌細胞である、本発明1018の方法。
本発明の化合物は一般に、有機または医薬品化学分野の当業者には公知の方法を用いて得ることができる。本発明のさらなる目的、特徴、および利点は、添付の図面と一緒に読めば、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
[Invention 1001]
A compound for reversibly modifying an amphiphilic membrane active polyamine comprising a steric stabilizer or targeting ligand covalently linked to a dipeptide-amidobenzyl-carbonate.
[Invention 1002]
Compounds of the invention 1001 having the structure represented by:
Figure 0005941926
Where
X is —NH—, —O—, or —CH 2 —;
Y is -NH- or -O-
R1 is -CH 2 - phenyl, -CH- (CH 3) 2, -CH 2 -CH- (CH 3) 2, -CH (CH 3) -CH 2 -CH 3, -CH 3,
Figure 0005941926
And
R2 is hydrogen, - (CH 2) 3 -NH -C (O) -NH 2, - (CH 2) 4 -N- (CH 3) 2, or be a -CH 2 -C (O) -NH 2 ,
R4 is uncharged and comprises polyethylene glycol or a targeting ligand,
R5 is in the 2, 4, or 6 position and is —CH 2 —OC (O) —OZ, where Z is
-Halides,
Figure 0005941926
And
R6 is independently hydrogen, alkyl, — (CH 2 ) n —CH 3 (where n = 0-4 ) at each of the 2, 3, 4, 5, or 6 positions, except where R5 occupies ),-(CH 2 )-(CH 3 ) 2 , or a halide.
[Invention 1003]
The compound of the present invention 1002 wherein R4 comprises a steric stabilizer.
[Invention 1004]
The compound of the present invention 1003, wherein the steric stabilizer is polyethylene glycol (PEG).
[Invention 1005]
The compound of the invention 1002, wherein the targeting ligand comprises an asialoglycoprotein receptor (ASGPr) ligand.
[Invention 1006]
The present invention 1005, wherein the ASGPr ligand is selected from the list consisting of lactose, galactose, N-acetylgalactosamine, galactosamine, N-formylgalactosamine, N-propionylgalactosamine, Nn-butanoylgalactosamine, and N-iso-butanoyl-galactosamine Compound.
[Invention 1007]
X and Y are -NH- and Z is
Figure 0005941926
The compound of the invention 1001.
[Invention 1008]
R1 is -CH 2 - phenyl, the compounds of the present invention 1007.
[Invention 1009]
R2 is - (CH 2) 3 -NH-C (O) -NH 2, compound of the present invention 1007.
[Invention 1010]
Delivery polymers for delivering RNA interference (RNAi) polynucleotides to cells in vivo, including:
Figure 0005941926
Where
P is an amphiphilic membrane active polyamine,
M 1 is a targeting ligand linked to P via a dipeptide-amidobenzyl-carbamate linkage,
M 2 is a steric stabilizer linked to P via a dipeptide-amidobenzyl-carbamate linkage,
y and z are each integers greater than or equal to zero, and
y + z has a value greater than 50% of the primary amine on P as judged by the amount of amine on polyamine P in the absence of a masking agent.
[Invention 1011]
The delivery polymer of the invention 1010, wherein the steric stabilizer is PEG.
[Invention 1012]
The delivery polymer of invention 1010, wherein the targeting ligand comprises an ASGPr ligand.
[Invention 1013]
The present invention 1012 wherein the ASGPr ligand is selected from the list consisting of lactose, galactose, N-acetylgalactosamine, galactosamine, N-formylgalactosamine, N-propionylgalactosamine, Nn-butanoylgalactosamine, and N-iso-butanoyl-galactosamine Delivery polymer.
[Invention 1014]
The delivery polymer of the invention 1010, wherein the amphiphilic membrane active polyamine is selected from the list consisting of random, block, or alternating synthetic polymers.
[Invention 1015]
The delivery polymer of the invention 1010 wherein the amphiphilic membrane active polyamine is a melittin peptide.
[Invention 1016]
The delivery polymer of the invention 1010 wherein the dipeptide-amidobenzyl-carbamate linkage has the structure represented by:
Figure 0005941926
Where
X is -NH -, - O-, or -CH 2 -
Y is -NH- or -O-
R1 is -CH 2 - phenyl, -CH- (CH 3) 2, -CH 2 -CH- (CH 3) 2, -CH (CH 3) -CH 2 -CH 3, -CH 3,
Figure 0005941926
Is;
R2 is hydrogen, - (CH 2) 3 -NH -C (O) -NH 2, - (CH 2) 4 -N- (CH 3) 2, or be a -CH 2 -C (O) -NH 2 ,
R4 comprises a steric stabilizing agent for targeting ligand or M 2 of M 1, and
The polyamine is an amphiphilic membrane active polyamine.
[Invention 1017]
The delivery polymer of the invention 1016, wherein the amphiphilic membrane active polyamine is further covalently linked to the RNAi polynucleotide.
[Invention 1018]
A method of delivering an RNAi polynucleotide to a mammalian cell in vivo, comprising co-administering the RNAi polynucleotide to a mammal with a delivery polymer of the invention 1010.
[Invention 1019]
The method of the present invention 1018, wherein the RNAi polynucleotide is covalently linked to the delivery polymer.
[Invention 1020]
The method of the present invention 1018 wherein the cells are hepatocytes or liver cancer cells.
The compounds of the present invention can generally be obtained using methods known to those skilled in the organic or medicinal chemistry arts. Further objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description when read in conjunction with the accompanying drawings.

図1は、ジペプチドマスキング剤の構造を示す図であり、式中:R1およびR2はアミノ酸のR基であり、R4は立体安定化剤の標的指向リガンドであり、Xは-NH-、-O-、または-CH2-であり、Yは-NH-または-O-でありR5は2、4、または6位にあって、-CH2-O-C(O)-O-Zであり、ここでZカルボナート、かつR6は、R5が占有している位置を除き、2、3、4、5、または6位のそれぞれで独立に水素、アルキル、またはハロゲン化物である。FIG. 1 shows the structure of a dipeptide masking agent, where R1 and R2 are R groups of amino acids, R4 is a steric stabilizer targeting ligand, and X is —NH—, —O -, Or -CH2-, Y is -NH- or -O- and R5 is in the 2, 4, or 6 position and is -CH2-OC (O) -OZ, wherein Z carbonate, And R6 is independently hydrogen, alkyl, or halide at each of the 2, 3, 4, 5, or 6 positions except for the position occupied by R5. 図2は、ポリアミンに連結しているジペプチドマスキング剤の構造を示す図であり、式中:R1およびR2はアミノ酸のR基であり、R4は立体安定化剤の標的指向リガンドであり、Xは-NH-、-O-、または-CH2-であり、かつYは-NH-または-O-である。FIG. 2 shows the structure of a dipeptide masking agent linked to a polyamine, where R1 and R2 are the R groups of amino acids, R4 is the targeting ligand of the steric stabilizer, and X is —NH—, —O—, or —CH 2 —, and Y is —NH— or —O—. 図3は、様々なジペプチドマスキング剤の構造を示す図である。FIG. 3 shows the structures of various dipeptide masking agents. 図4は、ジペプチドマスキング剤または2つの異なる無水マレイン酸に基づくマスキング剤で修飾したポリマーの循環時間を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the circulation time of a polymer modified with a dipeptide masking agent or two different maleic anhydride based masking agents.

発明の詳細な説明
記載するのは、両親媒性膜活性ポリアミンの可逆的修飾および阻害のために有用なマスキング剤ならびにジペプチドマスキング剤によるポリアミンの修飾によって生成した送達ポリマーである。ペプチダーゼ切断可能な連結は酵素非存在下での加水分解に安定で、電気的に中性であり、保存中およびインビボ循環中の長期DPC安定性を提供する。循環中の半減期が改善される(より長くなる)ことで、腫瘍組織などの組織におけるリガンド仲介性蓄積に対する機会のウィンドウの拡大が促進される。ポリマーの送達は、RNAiポリヌクレオチドのインビボ送達のために特に有用である。RNAiポリヌクレオチドのインビボ送達は、遺伝子発現の治療的阻害(ノックダウン)のために有用である。
Detailed Description of the Invention Described are masking agents useful for reversible modification and inhibition of amphiphilic membrane active polyamines and delivery polymers produced by modification of polyamines with dipeptide masking agents. The peptidase cleavable linkage is stable to hydrolysis in the absence of enzyme, is electrically neutral, and provides long-term DPC stability during storage and in vivo circulation. Improved (and longer) half-life in circulation promotes an expanded window of opportunity for ligand-mediated accumulation in tissues such as tumor tissue. Polymer delivery is particularly useful for in vivo delivery of RNAi polynucleotides. In vivo delivery of RNAi polynucleotides is useful for therapeutic inhibition (knockdown) of gene expression.

ジペプチドマスキング剤は以下の一般式を有する:
R-A1A2-アミドベンジル-カルボナート
式中、Rは立体安定化剤または標的指向リガンドであり、A1はアミノ酸であり、A2はアミノ酸であり、かつカルボナートは活性化アミン反応性カルボナートである。Rは好ましくは非荷電である。マスキング剤カルボナートとポリマーアミンとの反応によりカルバマート連結が生じる。マスキング剤はジペプチドがインビボで内因性プロテアーゼにより切断され、したがってポリアミンから立体安定化剤または標的指向リガンドを切断するまで安定である。ジペプチドの後(A2とアミドベンジルとの間)の酵素的切断後、アミドベンジル-カルバマートは自発的転移を起こし、その結果ポリマーアミンが再生する。好ましい立体安定化剤はポリエチレングリコール(PEG)である。肝送達のために好ましい標的指向リガンドはASGPrリガンドである。好ましいASGPrリガンドはN-アセチルガラクトサミン(NAG)である。好ましいアミドベンジル基はp-アミドベンジル基である。
The dipeptide masking agent has the general formula:
RA 1 A 2 -amidobenzyl-carbonate, where R is a steric stabilizer or targeting ligand, A 1 is an amino acid, A 2 is an amino acid, and carbonate is an activated amine-reactive carbonate . R is preferably uncharged. The reaction of the masking agent carbonate with the polymeric amine results in a carbamate linkage. The masking agent is stable until the dipeptide is cleaved in vivo by an endogenous protease and thus cleaves the steric stabilizer or targeting ligand from the polyamine. After enzymatic cleavage after dipeptide (between A 2 and an amide benzyl) amide Benzyl - carbamate undergoes spontaneous metastasis, resulting polymeric amines is to play. A preferred steric stabilizer is polyethylene glycol (PEG). A preferred targeting ligand for hepatic delivery is the ASGPr ligand. A preferred ASGPr ligand is N-acetylgalactosamine (NAG). A preferred amidobenzyl group is a p-amidobenzyl group.

A1A2(またはAA)で表される、ジペプチドマスキング剤のジペプチドは、アミド結合を介して連結されたアミノ酸の二量体である。αおよびβアミノ酸を含むアミノ酸は生物学および化学において周知で、アミン基、カルボン酸基および異なるアミノ酸の間で変動する側鎖を含む分子である。好ましいアミノ酸は、一般式H2NCHRCOOHを有するα-アミノ酸であり、ここでRは有機置換基である。好ましいαアミノ酸は非荷電の天然アミノ酸である。好ましいジペプチドにおいて、A1は疎水性アミノ酸であり、A2は非荷電親水性アミノ酸である。好ましい疎水性アミノ酸はフェニルアラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、アラニン、またはトリプトファンである。好ましい非荷電親水性アミノ酸はアスパラギン、グルタミン、またはシトルリンである。より好ましくは疎水性アミノ酸はフェニルアラニンまたはバリンである。より好ましい非荷電親水性アミノ酸はシトルリンである。ジペプチドが好ましいが、A1とRとの間にさらなるアミノ酸を挿入することも可能である。アミノ酸A1を脱離することによりジペプチドの代わりに1つのアミノ酸を用いることも可能である。本発明において用いる任意の天然アミノ酸は、本明細書においてそれらの一般的略称で呼ぶ。荷電アミノ酸を用いることもできるが、マスキング剤は非荷電であることが好ましい。 A dipeptide of a dipeptide masking agent represented by A 1 A 2 (or AA) is a dimer of amino acids linked via amide bonds. Amino acids, including α and β amino acids, are well known in biology and chemistry and are molecules that contain amine groups, carboxylic acid groups, and side chains that vary between different amino acids. Preferred amino acids are α-amino acids having the general formula H 2 NCHRCOOH, where R is an organic substituent. Preferred α-amino acids are uncharged natural amino acids. In preferred dipeptides, A1 is a hydrophobic amino acid and A2 is an uncharged hydrophilic amino acid. Preferred hydrophobic amino acids are phenylalanine, valine, isoleucine, leucine, alanine, or tryptophan. Preferred uncharged hydrophilic amino acids are asparagine, glutamine, or citrulline. More preferably the hydrophobic amino acid is phenylalanine or valine. A more preferred uncharged hydrophilic amino acid is citrulline. Although dipeptides are preferred, additional amino acids can be inserted between A 1 and R. It is also possible to use one amino acid in place of the dipeptide by leaving the amino acid A 1. Any natural amino acids used in the present invention are referred to herein by their common abbreviations. Although charged amino acids can be used, the masking agent is preferably uncharged.

好ましい態様において、両親媒性膜活性ポリアミンを本発明のジペプチド-アミドベンジル-カルボナートマスキング剤との反応により可逆的に修飾して、膜不活性送達ポリマーを得る。ジペプチドマスキング剤はポリマーを非特異的相互作用から遮蔽し、循環時間を延長し、特異的相互作用を増強し、毒性を阻害し、またはポリマーの電荷を変えることができる。   In a preferred embodiment, amphiphilic membrane active polyamines are reversibly modified by reaction with a dipeptide-amidobenzyl-carbonate masking agent of the present invention to yield membrane inactive delivery polymers. Dipeptide masking agents can shield the polymer from non-specific interactions, prolong circulation time, enhance specific interactions, inhibit toxicity, or alter the charge of the polymer.

本発明の可逆的にマスクしたポリマーは以下の構造を含む:

Figure 0005941926
式中:
Xは-NH-、-O-、または-CH2-であり
Yは-NH-または-O-であり
R1は好ましくは
-(CH2)k-フェニル(kは1、2、3、4、5、6であり;k=1ではフェニルアラニン)、
-CH-(CH3)2(バリン)、
-CH2-CH-(CH3)2(ロイシン)、
-CH(CH3)-CH2-CH3(イソロイシン)、
-CH3(アラニン)、
-(CH2)2-COOH(グルタミン酸)、
または
Figure 0005941926
であり;
R2は好ましくは
水素(グリシン)
-(CH2)3-NH-C(O)-NH2(シトルリン)、
-(CH2)4-N-(CH3)2(リジン(CH3)2)、
-(CH2)k-C(O)-NH2;(kは1、2、3、4、5、6である)、
-CH2-C(O)-NH2(アスパラギン)、
-(CH2)2-C(O)-NH2(グルタミン)、
-CH2-C(O)-NR1R2(アスパラギン酸アミド)、
-(CH2)2-C(O)-NR1R2(グルタミン酸アミド)、
-CH2-C(O)-OR1(アスパラギン酸エステル)、または
-(CH2)2-C(O)-OR1(グルタミン酸エステル)であり、
R1およびR2はアルキル基であり
R4はポリエチレングリコールまたは標的指向リガンドを含み;かつ
ポリアミンは両親媒性膜活性ポリアミンである。 The reversibly masked polymer of the present invention comprises the following structure:
Figure 0005941926
In the formula:
X is -NH-, -O-, or -CH 2-
Y is -NH- or -O-
R1 is preferably
-(CH 2 ) k -phenyl (k is 1, 2, 3, 4, 5, 6; phenylalanine at k = 1),
-CH- (CH 3 ) 2 (valine),
-CH 2 -CH- (CH 3 ) 2 (leucine),
-CH (CH 3 ) -CH 2 -CH 3 (isoleucine),
-CH 3 (alanine),
-(CH 2 ) 2 -COOH (glutamic acid),
Or
Figure 0005941926
Is;
R2 is preferably hydrogen (glycine)
-(CH 2 ) 3 -NH-C (O) -NH 2 (citrulline),
-(CH 2 ) 4 -N- (CH 3 ) 2 (lysine (CH 3 ) 2 ),
- (CH 2) k -C ( O) -NH 2; (k is 1,2,3,4,5,6),
-CH 2 -C (O) -NH 2 (asparagine),
-(CH 2 ) 2 -C (O) -NH 2 (glutamine),
-CH 2 -C (O) -NR 1 R 2 (aspartic acid amide),
-(CH 2 ) 2 -C (O) -NR 1 R 2 (glutamic acid amide),
-CH 2 -C (O) -OR 1 (aspartate), or
- (CH 2) a 2 -C (O) -OR 1 (glutamate),
R 1 and R 2 are alkyl groups
R4 contains polyethylene glycol or a targeting ligand; and the polyamine is an amphiphilic membrane active polyamine.

上記の構造はポリマーに連結された1つのジペプチドマスキング剤を示しているが、本発明の実施において、ポリマーアミンの50%〜90%またはそれ以上がジペプチドマスキング剤によって修飾される。   Although the above structure shows one dipeptide masking agent linked to the polymer, in the practice of the invention, 50% to 90% or more of the polymeric amine is modified by the dipeptide masking agent.

好ましい態様において、本発明の可逆的にマスクしたポリマーは以下の構造を含む:

Figure 0005941926
式中、R1、R2、R4およびポリアミンは前述のとおりである。 In a preferred embodiment, the reversibly masked polymer of the present invention comprises the following structure:
Figure 0005941926
In the formula, R1, R2, R4 and polyamine are as described above.

本発明の可逆的にマスクしたポリマーは、本発明のジペプチドマスキング剤とポリマー上のアミンとの反応によって生成する。本発明のジペプチドマスキング剤は以下の構造を有する:

Figure 0005941926
式中:
X、Y、R1、R2、およびR4は前述のとおりであり
R5は2、4、または6位にあって、-CH2-O-C(O)-O-Zであり、ここでZは
-ハロゲン化物、
Figure 0005941926
R6は、R5が占有している位置を除き、2、3、4、5、または6位のそれぞれで独立に水素、アルキル、-(CH2)n-CH3(ここでn=0〜4)、-(CH2)-(CH3)2、またはハロゲン化物である。 The reversibly masked polymer of the present invention is formed by reaction of the dipeptide masking agent of the present invention with an amine on the polymer. The dipeptide masking agent of the present invention has the following structure:
Figure 0005941926
In the formula:
X, Y, R1, R2, and R4 are as described above.
R5 is a 2, 4 or 6-position, a -CH 2 -OC (O) -OZ, where Z is
-Halides,
Figure 0005941926
R6 is independently hydrogen, alkyl, — (CH 2 ) n —CH 3 (where n = 0-4) at each of the 2, 3, 4, 5, or 6 positions, except where R5 occupies ),-(CH 2 )-(CH 3 ) 2 , or a halide.

好ましい態様において、下記によって示すとおり、Xは-NH-であり、Yは-NH-であり、R4は非荷電であり、R5は4位にあり、かつR6は水素である:

Figure 0005941926
。 In a preferred embodiment, X is —NH—, Y is —NH—, R 4 is uncharged, R 5 is in position 4 and R 6 is hydrogen, as shown by the following:
Figure 0005941926
.

もう一つの態様において、R4は:
R-(O-CH2-CH2)s-O-Y1-であり、式中
Rは水素、メチル、またはエチルであり;かつsは1〜150の整数であり、かつY1は下記を含むリストから選択される:
-O-Y2-NH-C(O)-(CH2)2-C(O)-、ここでY2は
-(CH2)3-
-C(O)-N-(CH2-CH2-O)p-CH2-CH2-(pは1〜20の整数である)、および
-O-。
In another embodiment, R4 is:
R- (O-CH 2 -CH 2 ) s -O-Y1-
R is hydrogen, methyl or ethyl; and s is an integer from 1 to 150, and Y1 is selected from the list comprising:
-O-Y2-NH-C (O)-(CH 2 ) 2 -C (O)-, where Y2 is
-(CH 2 ) 3-
-C (O) -N- (CH 2 -CH 2 -O) p -CH 2 -CH 2 - (p is an integer of 1 to 20), and
-O-.

標的指向リガンドはハプテン、ビタミン、抗体、モノクローナル抗体、および細胞表面受容体リガンドを含むリストから選択してもよい。標的指向リガンドはジペプチドに、PEGリンカーなどのリンカーを介して連結してもよい。   The targeting ligand may be selected from a list comprising haptens, vitamins, antibodies, monoclonal antibodies, and cell surface receptor ligands. The targeting ligand may be linked to the dipeptide via a linker such as a PEG linker.

本発明による使用に適した膜活性ポリマーの非限定例は、以前に米国特許出願公開第20080152661号、第20090023890号、第20080287630号、および第20110207799号に記載されている。適切な両親媒性膜活性ポリアミンは、メリチンペプチドなどの小ペプチドであってもよい。   Non-limiting examples of membrane active polymers suitable for use according to the present invention have been previously described in US Patent Application Publication Nos. 20080152661, 20090023890, 20080287630, and 20110207799. Suitable amphiphilic membrane active polyamines may be small peptides such as melittin peptides.

ポリマーアミンを本明細書に記載の酵素切断可能なリンカーを用いて可逆的に修飾した。修飾基を切断してアミンが再生する場合、アミンは可逆的に修飾されている。以下に示すとおり、マスキング剤の活性化カルボナートとポリマーアミンとの反応により、標的指向リガンドまたは立体安定化剤がポリマーに、ペプチダーゼ切断可能なジペプチド-アミドベンジルカルバマート連結を介して連結される:

Figure 0005941926
R1は標的指向リガンド(保護基と共に、または保護基なしのいずれか)またはPEGを含み、
R2は両親媒性膜活性ポリアミンであり、
AAはジペプチド(保護基と共に、または保護基なしのいずれか)であり、かつ
Zはアミン反応性カルボナートである。 The polymeric amine was reversibly modified with an enzyme cleavable linker as described herein. When the amine is regenerated by cleaving the modifying group, the amine is reversibly modified. As shown below, reaction of the masking agent's activated carbonate with a polymeric amine couples the targeting ligand or steric stabilizer to the polymer via a peptidase-cleavable dipeptide-amidobenzylcarbamate linkage:
Figure 0005941926
R 1 comprises a targeting ligand (either with or without a protecting group) or PEG,
R 2 is an amphiphilic membrane active polyamine,
AA is a dipeptide (either with or without protecting groups), and
Z is an amine reactive carbonate.

保護基をジペプチドマスキング剤の合成中に用いてもよい。存在する場合は、保護基を両親媒性膜活性ポリアミンの修飾前または修飾後に除去してもよい。   Protecting groups may be used during the synthesis of the dipeptide masking agent. If present, the protecting group may be removed before or after modification of the amphiphilic membrane active polyamine.

十分なパーセンテージのポリマーアミンのジペプチドマスキング剤による可逆的修飾は、膜活性ポリアミンの膜活性を阻害する。また、ポリマーアミンのジペプチドマスキング剤による修飾は、好ましくはアミンの電荷を中和する。ジペプチド-アミドベンジル-カルバマート連結はプロテアーゼ(またはペプチダーゼ)切断に感受性である。プロテアーゼ存在下で、アニリド結合が切断されて中間体を生じ、これはただちに1,6脱離反応を起こして遊離ポリマーを放出する:

Figure 0005941926
上記反応スキームにおいて、AAはジペプチドであり、R1は標的指向リガンドまたは立体安定化剤を含み、かつR2は両親媒性膜活性ポリアミンである。重要なことに、遊離ポリマーは脱修飾され、したがって膜活性を復旧する。 A reversible modification of a sufficient percentage of the polymeric amine with a dipeptide masking agent inhibits the membrane activity of the membrane active polyamine. Also, modification of the polymeric amine with a dipeptide masking agent preferably neutralizes the charge of the amine. The dipeptide-amidobenzyl-carbamate linkage is sensitive to protease (or peptidase) cleavage. In the presence of a protease, the anilide bond is cleaved to yield an intermediate that immediately undergoes a 1,6 elimination reaction to release the free polymer:
Figure 0005941926
In the above reaction scheme, AA is a dipeptide, R 1 contains a targeting ligand or steric stabilizer, and R 2 is an amphiphilic membrane active polyamine. Importantly, the free polymer is demodified, thus restoring membrane activity.

マスクした状態で、可逆的に修飾した膜活性ポリアミンは膜破壊活性を示さない。膜活性を阻害し、細胞標的指向機能を提供する、すなわち、可逆的にマスクした膜活性ポリマー(送達ポリマー)を生成するために、ポリアミン上のアミンの50%よりも多く、55%よりも多く、60%よりも多く、65%よりも多く、70%よりも多く、75%よりも多く、80%よりも多く、または90%よりも多くの、ジペプチドマスキング剤による可逆的修飾が必要とされうる。   In the masked state, reversibly modified membrane active polyamines do not exhibit membrane disruption activity. More than 50% and more than 55% of amines on polyamines to inhibit membrane activity and provide cell targeting function, ie generate reversibly masked membrane active polymer (delivery polymer) , More than 60%, more than 65%, more than 70%, more than 75%, more than 80%, or more than 90%, reversible modification with a dipeptide masking agent is required sell.

本発明は、生体活性物質を細胞内に送達する方法も提供する。より具体的には、本発明は、インビボでRNAiポリヌクレオチド哺乳動物細胞を送達するのに有用な化合物、組成物、および方法を目的とする。   The present invention also provides a method of delivering a bioactive substance into a cell. More specifically, the present invention is directed to compounds, compositions, and methods useful for delivering RNAi polynucleotide mammalian cells in vivo.

一つの態様において、RNAiポリヌクレオチドを本発明の送達ポリマーに、生理的に不安定な共有結合を介して連結する。生理的に不安定な連結を用いることにより、ポリヌクレオチドをポリマーから切断して、細胞成分との機能的相互作用に参加するポリヌクレオチドを放出することができる。   In one embodiment, the RNAi polynucleotide is linked to the delivery polymer of the invention via a physiologically labile covalent bond. By using physiologically labile linkages, the polynucleotide can be cleaved from the polymer to release the polynucleotide that participates in the functional interaction with cellular components.

本発明は、以下の一般構造の結合体送達系を含む:

Figure 0005941926
式中、NはRNAiポリヌクレオチドであり、L1は生理的に不安定な連結であり、Pは両親媒性膜活性ポリアミンであり、M1はジペプチド-アミドベンジル-カルバマート連結を介してPに連結された標的指向リガンドであり、かつM2はジペプチド-アミドベンジル-カルバマート連結を介してPに連結された立体安定化剤である。yおよびzはそれぞれ、いかなるマスキング剤も非存在下でのポリアミンP上のアミンの量により判定して、y+zがP上の一級アミンの50%よりも大きい、60%よりも大きい、70%よりも大きい、80%よりも大きい、または90%よりも大きい値を有するとの条件で、ゼロ以上の整数である。その非修飾状態で、Pは膜活性ポリアミンである。送達ポリマーM1 y-P-M2 zは膜活性ではない。P一級アミンのM1および/またはM2の結合による可逆的修飾は、Pの膜活性を可逆的に阻害または不活化する。メリチンペプチドなどの、いくつかの小さい両親媒性膜活性ポリアミンは、3〜5つという少数の一級アミンを含むことに留意される。アミンのあるパーセンテージの修飾は、ポリマーの集団におけるアミンのあるパーセンテージの修飾を反映することになる。M1およびM2の切断後、ポリアミンのアミンが再生され、それによりPはその非修飾の膜活性状態に戻る。 The present invention includes conjugate delivery systems of the following general structure:
Figure 0005941926
Where N is an RNAi polynucleotide, L 1 is a physiologically unstable linkage, P is an amphiphilic membrane active polyamine, and M 1 is linked to P via a dipeptide-amidobenzyl-carbamate linkage. a linked targeting ligand, and M 2 is a dipeptide - is through carbamate linked linked to P steric stabilizer - amide benzyl. y and z are each greater than 50%, greater than 60%, greater than 70% of the primary amine on P, as determined by the amount of amine on polyamine P in the absence of any masking agent Is an integer greater than or equal to zero on condition that it has a value greater than, greater than 80%, or greater than 90%. In its unmodified state, P is a membrane active polyamine. The delivery polymer M 1 y -PM 2 z is not membrane active. Reversible modification of P primary amines by M 1 and / or M 2 binding reversibly inhibits or inactivates P membrane activity. It is noted that some small amphiphilic membrane active polyamines, such as melittin peptides, contain as few as 3-5 primary amines. A percentage modification of the amine will reflect a percentage modification of the amine in the polymer population. After cleavage of M 1 and M 2 , the amine of the polyamine is regenerated, thereby returning P to its unmodified membrane active state.

もう一つの態様において、RNAiポリヌクレオチドをインビボで本発明の送達ポリマーと同時投与する。したがって、本発明は、以下の一般構造の組成物を含む:
−P−M プラスN−T、
式中、NはRNAiポリヌクレオチドであり、Tは標的指向基であり、Pは両親媒性膜活性ポリアミンであり、M1はジペプチド-アミドベンジル-カルバマート連結を介してPに連結された標的指向リガンドであり、かつM2はジペプチド-アミドベンジル-カルバマート連結を介してPに連結された立体安定化剤である。yおよびzはそれぞれ、いかなるマスキング剤も非存在下でのポリアミンP上のアミンの量により判定して、y+zがP上の一級アミンの50%よりも大きい、60%よりも大きい、70%よりも大きい、80%よりも大きい、または90%よりも大きい値を有するとの条件で、ゼロ以上の整数である。その非修飾状態で、Pは膜活性ポリアミンである。送達ポリマーM1 y-P-M2 zは膜活性ではない。P一級アミンのM1および/またはM2の結合による可逆的修飾は、Pの膜活性を可逆的に阻害または不活化する。メリチンペプチドなどの、いくつかの小さい両親媒性膜活性ポリアミンは、3〜5つという少数の一級アミンを含むことに留意される。したがって、アミンのあるパーセンテージの修飾は、ポリマーの集団におけるアミンのあるパーセンテージの修飾を反映することになる。M1およびM2の切断後、ポリアミンのアミンが再生され、それによりPはその非修飾の膜活性状態に戻る。Nは、当技術分野において標準の方法を用いてTに共有結合により連結し、RNAiポリヌクレオチド-標的指向基結合体を生成する。好ましい共有結合は生理的に不安定な結合である。N-T。送達ポリマーおよびN-Tは別々に合成または製造する。TもNもP、M1またはM2に直接または間接的に共有結合していない。ポリヌクレオチドまたはポリヌクレオチド結合体とマスクした、またはマスクしていないポリマーとの静電的または疎水性結合は、ポリヌクレオチドのインビボでの肝送達に必要ではない。マスクしたポリマーおよびポリヌクレオチド結合体は同じ容器または別々の容器で共有することができる。これらは投与前に混合してもよく、同時投与してもよく、または逐次投与してもよい。
In another embodiment, the RNAi polynucleotide is co-administered with the delivery polymer of the invention in vivo. Accordingly, the present invention includes compositions of the following general structure:
M 1 y -P-M 2 z plus NT,
Where N is an RNAi polynucleotide, T is a target-directing group, P is an amphiphilic membrane active polyamine, and M 1 is target-directed linked to P via a dipeptide-amidobenzyl-carbamate linkage. It is a ligand and M 2 is a steric stabilizer linked to P via a dipeptide-amidobenzyl-carbamate linkage. y and z are each greater than 50%, greater than 60%, greater than 70% of the primary amine on P, as determined by the amount of amine on polyamine P in the absence of any masking agent Is an integer greater than or equal to zero on condition that it has a value greater than, greater than 80%, or greater than 90%. In its unmodified state, P is a membrane active polyamine. The delivery polymer M 1 y -PM 2 z is not membrane active. Reversible modification of P primary amines by M 1 and / or M 2 binding reversibly inhibits or inactivates P membrane activity. It is noted that some small amphiphilic membrane active polyamines, such as melittin peptides, contain as few as 3-5 primary amines. Thus, a percentage modification of the amine will reflect a percentage modification of the amine in the polymer population. After cleavage of M 1 and M 2 , the amine of the polyamine is regenerated, thereby returning P to its unmodified membrane active state. N is covalently linked to T using standard methods in the art to generate RNAi polynucleotide-targeting group conjugates. Preferred covalent bonds are physiologically labile bonds. NT. The delivery polymer and NT are synthesized or manufactured separately. Neither T nor N is directly or indirectly covalently bound to P, M 1 or M 2 . Electrostatic or hydrophobic binding of a polynucleotide or polynucleotide conjugate to a masked or unmasked polymer is not necessary for in vivo hepatic delivery of the polynucleotide. The masked polymer and polynucleotide conjugate can be shared in the same container or separate containers. These may be mixed prior to administration, may be administered simultaneously, or may be administered sequentially.

肝実質細胞送達のために、RNAiポリヌクレオチドが送達ポリマーに共有結合を介して連結されているか、または送達ポリマーと同時投与するかのいずれにせよ、yはポリマーP上の一級アミンの50%よりも大きく、最大100%までの値を有する。したがって、zはゼロパーセント(0%)以上であるが、ポリマーP上の一級アミンの50%未満の値を有する。   For hepatocyte delivery, y is greater than 50% of the primary amine on polymer P, whether the RNAi polynucleotide is covalently linked to the delivery polymer or co-administered with the delivery polymer. Is large and has a value of up to 100%. Thus, z is greater than zero percent (0%) but has a value less than 50% of the primary amine on polymer P.

肝腫瘍細胞への送達のために、zはより大きくポリマーP上の一級アミンの最大100%までの値を有していてもよい。好ましい態様において、腫瘍細胞への送達のために、zはポリアミンP上の一級アミンの50%よりも大きい、60%よりも大きい、70%よりも大きい、80%よりも大きい、または90%よりも大きい値を有し、yはゼロである。   For delivery to liver tumor cells, z may be larger and have a value of up to 100% of the primary amine on polymer P. In preferred embodiments, z is greater than 50%, greater than 60%, greater than 70%, greater than 80%, or greater than 90% of primary amines on polyamine P for delivery to tumor cells. Also has a large value and y is zero.

膜活性ポリアミンは、原形質膜またはリソソーム/エンドサイトーシス膜を破壊することが可能である。この膜活性はポリヌクレオチドの細胞送達のために必須の特徴である。しかし、膜活性は、ポリマーをインビボで投与すると毒性を引き起こす。ポリアミンはインビボで多くのアニオン成分とも容易に相互作用し、望ましくない生体内分布を引き起こす。したがって、ポリアミンの膜活性の可逆的マスキングはインビボでの使用のために必須である。   Membrane active polyamines can disrupt the plasma membrane or lysosome / endocytosis membrane. This membrane activity is an essential feature for cellular delivery of polynucleotides. However, membrane activity causes toxicity when the polymer is administered in vivo. Polyamines also readily interact with many anionic components in vivo, causing undesirable biodistribution. Therefore, reversible masking of polyamine membrane activity is essential for in vivo use.

マスキングは、記載したジペプチドマスキング剤を膜活性ポリアミンに可逆的に結合して、可逆的にマスクした膜活性ポリマー、すなわち送達ポリマーを生成することにより達成される。膜活性の阻害に加えて、マスキング剤は非特異的相互作用からポリマーを遮蔽し、血清相互作用を低減し、ポリアミンを中和して正電荷を低減し、ほぼ中性電荷のポリマーを生成し、循環時間を延長し、かつ/または細胞特異的相互作用、すなわち標的指向を提供する。   Masking is accomplished by reversibly coupling the described dipeptide masking agent to a membrane active polyamine to produce a reversibly masked membrane active polymer, ie a delivery polymer. In addition to inhibiting membrane activity, masking agents shield the polymer from non-specific interactions, reduce serum interactions, neutralize polyamines, reduce positive charges, and produce nearly neutral charge polymers. Prolongs circulation time and / or provides cell-specific interaction, ie targeting.

全般的に、マスキング剤がポリマーの膜活性を阻害することは、マスキング剤の必須の特徴である。マスキング剤は非特異的相互作用からポリマーを遮蔽しうる(血清相互作用を低減し、循環時間を延長する)。膜活性ポリアミンは非修飾(マスクしていない)状態で膜活性であり、修飾(マスクした)状態で膜活性ではない(不活化)。所望のレベルの不活化を達成するのに十分な数のマスキング剤をポリマーに連結する。マスキング剤の結合によるポリマーの所望のレベルの修飾は、適切なポリマー活性検定を用いて容易に判定される。例えば、ポリマーが所定の検定において膜活性を有するならば、その検定において膜活性の所望のレベルの阻害を達成するのに十分なレベルのマスキング剤がポリマーに連結されている。いかなるマスキング剤も非存在下でのポリマー上の一級アミンの量により判定して、マスキングはポリマーの集団上の一級アミン基の≧50%、≧60%、≧70%、≧80%または≧90%の修飾を必要とする。マスキング剤のポリマーへの結合がポリマーの正電荷を低減し、したがってより中性の送達ポリマーを生成することも、マスキング剤の好ましい特徴である。マスクしたポリマーが水溶性を保持していることが望ましい。   Overall, it is an essential feature of masking agents that the masking agent inhibits the membrane activity of the polymer. Masking agents can shield the polymer from non-specific interactions (reduce serum interactions and increase circulation time). A membrane active polyamine is membrane active in an unmodified (not masked) state and is not membrane active (inactivated) in a modified (masked) state. A sufficient number of masking agents are linked to the polymer to achieve the desired level of inactivation. The desired level of modification of the polymer by conjugation of the masking agent is readily determined using an appropriate polymer activity assay. For example, if the polymer has membrane activity in a given assay, a sufficient level of masking agent is linked to the polymer to achieve the desired level of inhibition of membrane activity in that assay. Masking is ≧ 50%, ≧ 60%, ≧ 70%, ≧ 80% or ≧ 90 of the primary amine groups on the polymer population, as judged by the amount of primary amine on the polymer in the absence of any masking agent. % Modification is required. It is also a preferred feature of the masking agent that the binding of the masking agent to the polymer reduces the polymer's positive charge and thus produces a more neutral delivery polymer. It is desirable that the masked polymer retains water solubility.

膜活性ポリアミンをマスキング剤に、過剰のマスキング剤存在下で結合することができる。過剰のマスキング剤を結合した送達ポリマーから除去した後に、送達ポリマーを投与してもよい。   The membrane active polyamine can be coupled to the masking agent in the presence of excess masking agent. The delivery polymer may be administered after the excess masking agent is removed from the bound delivery polymer.

本明細書において用いられる「立体安定化剤」は、立体安定化剤を含まないポリマーに比べて、それが結合しているポリマーの分子内または分子間相互作用を防止または阻害する、非イオン性親水性ポリマー(天然、合成、または非天然のいずれか)である。立体安定化剤は、それが結合しているポリマーが静電相互作用に参加することを妨害する。静電相互作用は、正電荷と負電荷との間の引力による、複数の物質の非共有結合である。立体安定化剤は血液成分との相互作用を阻害し、したがって細網内皮系によるオプソニン作用、食作用、および取り込みを阻害することができる。したがって、立体安定化剤は、それらが結合している分子の循環時間を延長することができる。立体安定化剤はポリマーの凝集も阻害しうる。好ましい立体安定化剤はポリエチレングリコール(PEG)またはPEG誘導体である。本明細書において用いられる好ましいPEGは、約1〜500のエチレングリコールモノマー、または2〜25のエチレングリコールモノマーを有しうる。本明細書において用いられる好ましいPEGは、約85〜20,000ダルトン(Da)、約85〜1000Daの分子量平均も有しうる。本明細書において用いられる立体安定化剤は水溶液中で、立体安定化剤を含まないポリマーに比べて、それが結合しているポリマーの分子内または分子間相互作用を防止または阻害する。   As used herein, a “steric stabilizer” is a nonionic that prevents or inhibits intramolecular or intermolecular interactions of the polymer to which it is attached compared to a polymer that does not contain a steric stabilizer. A hydrophilic polymer (either natural, synthetic or non-natural). Steric stabilizers prevent the polymer to which they are attached from participating in electrostatic interactions. An electrostatic interaction is a non-covalent bond of multiple substances due to the attractive force between positive and negative charges. Steric stabilizers can inhibit interactions with blood components and thus can inhibit opsonization, phagocytosis, and uptake by the reticuloendothelial system. Thus, steric stabilizers can extend the circulation time of molecules to which they are attached. Steric stabilizers can also inhibit polymer aggregation. Preferred steric stabilizers are polyethylene glycol (PEG) or PEG derivatives. Preferred PEGs used herein may have about 1 to 500 ethylene glycol monomers, or 2 to 25 ethylene glycol monomers. Preferred PEGs used herein may also have a molecular weight average of about 85-20,000 Daltons (Da), about 85-1000 Da. The steric stabilizer used herein prevents or inhibits intramolecular or intermolecular interactions of the polymer to which it is attached in aqueous solution compared to a polymer that does not contain a steric stabilizer.

「標的指向リガンド」は、それらが結合している結合体の薬物動態または生体内分布特性を増強して、結合体の細胞または組織特異的分布および細胞特異的取り込みを改善する。明白にするために、本明細書において用いられる「標的指向リガンド」なる用語は、ジペプチドマスキング剤に結合している標的指向リガンドを示すために用い、「標的指向基」は、RNAiポリヌクレオチド-標的指向基結合体においてRNAiポリヌクレオチドに連結している標的指向リガンドである。標的指向リガンドは分子の標的細胞との結合を増強する。したがって、標的指向リガンドはそれらが結合している結合体の薬物動態または生体内分布特性を増強して、結合体の細胞分布および細胞取り込みを改善しうる。標的指向リガンドの細胞または細胞受容体への結合はエンドサイトーシスを開始しうる。標的指向リガンドは一価、二価、三価、四価、またはそれ以上の結合価を有しうる。標的指向リガンドは:細胞表面分子に親和性を有する化合物、細胞受容体リガンド、抗体、モノクローナル抗体、抗体断片、および細胞表面分子に親和性を有する抗体様物質を含む群より選択してもよい。好ましい標的指向リガンドは、細胞受容体リガンドを含む。薬物および遺伝子に細胞および特定の細胞受容体を標的とさせるために、様々なリガンドが用いられてきた。細胞受容体リガンドは:炭水化物、グリカン、糖質(ガラクトース、ガラクトース誘導体、マンノース、およびマンノース誘導体を含むが、それらに限定されるわけではない)、ビタミン、葉酸塩、ビオチン、アプタマー、およびペプチド(RGD含有ペプチド、インスリン、EGF、およびトランスフェリンを含むが、それらに限定されるわけではない)を含む群より選択してもよい。   “Targeting ligands” enhance the pharmacokinetic or biodistribution properties of the conjugates to which they are bound, improving the cell or tissue-specific distribution and cell-specific uptake of the conjugates. For clarity, the term “targeting ligand” as used herein is used to indicate a targeting ligand that is bound to a dipeptide masking agent, and “targeting group” is an RNAi polynucleotide-target. A targeting ligand linked to an RNAi polynucleotide in a directing group conjugate. Targeting ligands enhance the binding of molecules to target cells. Thus, targeting ligands can enhance the pharmacokinetic or biodistribution properties of the conjugates to which they are bound, improving the cellular distribution and cellular uptake of the conjugates. Binding of the targeting ligand to the cell or cell receptor can initiate endocytosis. The targeting ligand can have a monovalent, divalent, trivalent, tetravalent, or higher valency. The targeting ligand may be selected from the group comprising: compounds having affinity for cell surface molecules, cell receptor ligands, antibodies, monoclonal antibodies, antibody fragments, and antibody-like substances having affinity for cell surface molecules. Preferred targeting ligands include cell receptor ligands. Various ligands have been used to target drugs and genes to cells and specific cellular receptors. Cell receptor ligands include: carbohydrates, glycans, carbohydrates (including but not limited to galactose, galactose derivatives, mannose, and mannose derivatives), vitamins, folate, biotin, aptamers, and peptides (RGD Containing peptide, insulin, EGF, and transferrin) may be selected from the group comprising, but not limited to.

肝実質細胞標的指向のために、好ましい標的指向リガンドはアシアロ糖タンパク質受容体(ASGPr)に親和性を有する糖質である。ガラクトースおよびガラクトース誘導体は、肝実質細胞表面上で発現されるASGPrへのそれらの結合を通じて、インビボで分子に肝実質細胞を標的とさせるために用いられてきた。本明細書において用いられる「ASGPr標的指向リガンド」は、ガラクトースおよびガラクトースと等しいか、またはそれよりも大きいASGPrへの親和性を有するガラクトース誘導体を含む。ガラクトース標的指向リガンドのASGPrへの結合は、送達ポリマーの肝実質細胞への細胞特異的標的指向および送達ポリマーの肝実質細胞へのエンドサイトーシスを促進する。   For hepatocyte targeting, preferred targeting ligands are carbohydrates that have an affinity for the asialoglycoprotein receptor (ASGPr). Galactose and galactose derivatives have been used to target molecules to hepatocytes in vivo through their binding to ASGPr expressed on the surface of hepatocytes. As used herein, “ASGPr targeting ligand” includes galactose and galactose derivatives that have an affinity for ASGPr that is equal to or greater than galactose. Binding of the galactose targeting ligand to ASGPr promotes cell-specific targeting of the delivery polymer to hepatocytes and endocytosis of the delivery polymer to hepatocytes.

ASGPr標的指向リガンドは、ラクトース、ガラクトース、N-アセチルガラクトサミン(NAG)、ガラクトサミン、N-ホルミルガラクトサミン、N-アセチルガラクトサミン、N-プロピオニルガラクトサミン、N-n-ブタノイルガラクトサミン、およびN-イソブタノイルガラクトサミンからなる群より選択してもよい(Iobst, S.T. and Drickamer, K. J.B.C. 1996, 271, 6686)。ASGPr標的指向部分はモノマー(例えば、1つのガラクトサミンを有する)またはマルチマー(例えば、複数のガラクトサミンを有する)の部分でありうる。   ASGPr targeting ligand consists of lactose, galactose, N-acetylgalactosamine (NAG), galactosamine, N-formylgalactosamine, N-acetylgalactosamine, N-propionylgalactosamine, Nn-butanoylgalactosamine, and N-isobutanoylgalactosamine You may choose from a group (Iobst, ST and Drickamer, KJBC 1996, 271, 6686). The ASGPr targeting moiety can be a monomer (eg, having one galactosamine) or a multimer (eg, having multiple galactosamines).

一つの態様において、膜活性ポリアミンを、ASGPr標的指向リガンドマスキング剤のポリアミン上の一級アミンの≧50%、≧60%、≧70%、≧80%、または≧90%への結合により可逆的にマスクする。もう一つの態様において、膜活性ポリアミンを、ASGPr標的指向リガンドマスキング剤およびPEGマスキング剤のポリマー上の一級アミンの≧50%、≧60%、≧70%、≧80%、または≧90%への結合により可逆的にマスクする。ASGPr標的指向リガンドマスキング剤およびPEGマスキング剤の両方の場合、PEGのASGPr標的指向リガンドに対する比は約0〜4:1、より好ましくは約0.5〜2:1である。   In one embodiment, the membrane active polyamine is reversibly reversible by binding to a ≧ 50%, ≧ 60%, ≧ 70%, ≧ 80%, or ≧ 90% of the primary amine on the polyamine of the ASGPr targeting ligand masking agent. Mask it. In another embodiment, the membrane active polyamine is reduced to ≧ 50%, ≧ 60%, ≧ 70%, ≧ 80%, or ≧ 90% of the primary amine on the polymer of the ASGPr targeting ligand masking agent and the PEG masking agent. Mask reversibly by binding. In the case of both the ASGPr targeting ligand masking agent and the PEG masking agent, the ratio of PEG to ASGPr targeting ligand is about 0-4: 1, more preferably about 0.5-2: 1.

両親媒性(amphipathic)、または両親媒性(amphiphilic)ポリマーは当技術分野において周知で、認められており、親水性(極性、水溶性)および疎水性(非極性、親油性、水不溶性)基または部分の両方を有する。   Amphipathic or amphiphilic polymers are well known and recognized in the art and include hydrophilic (polar, water-soluble) and hydrophobic (nonpolar, lipophilic, water-insoluble) groups. Or have both parts.

「親水性基」は、質的な用語で、化学部分が水を好むことを示す。典型的には、そのような化学基は水溶性であり、水との水素結合供与体または受容体である。親水性基は荷電または非荷電でありうる。荷電基は正に荷電(アニオン)もしくは負に荷電(カチオン)または両方(両性イオン)でありうる。親水性基の例には、以下の化学部分が含まれる:炭化水素、ポリオキシエチレン、特定のペプチド、オリゴヌクレオチド、アミン、アミド、アルコキシアミド、カルボン酸、硫黄、およびヒドロキシル。   “Hydrophilic group” is a qualitative term that indicates that the chemical moiety prefers water. Typically, such chemical groups are water soluble and are hydrogen bond donors or acceptors with water. The hydrophilic group can be charged or uncharged. The charged group can be positively charged (anion) or negatively charged (cation) or both (zwitterion). Examples of hydrophilic groups include the following chemical moieties: hydrocarbons, polyoxyethylenes, certain peptides, oligonucleotides, amines, amides, alkoxyamides, carboxylic acids, sulfur, and hydroxyls.

「疎水性基」は、質的な用語で、化学部分が水を避けることを示す。典型的には、そのような化学基は水溶性ではなく、水素結合を形成しない傾向にある。親油性基は脂肪、油、脂質、および非極性溶媒に溶解し、水素結合を形成する能力はほとんど、またはまったくない。複数の炭素原子を含む炭化水素、特定の置換炭化水素、コレステロール、およびコレステロール誘導体は疎水性基および化合物の例である。   “Hydrophobic group” is a qualitative term that indicates that the chemical moiety avoids water. Typically, such chemical groups are not water soluble and tend not to form hydrogen bonds. Lipophilic groups dissolve in fats, oils, lipids, and nonpolar solvents and have little or no ability to form hydrogen bonds. Hydrocarbons containing multiple carbon atoms, certain substituted hydrocarbons, cholesterol, and cholesterol derivatives are examples of hydrophobic groups and compounds.

疎水性基は、好ましくは、炭素および水素原子のみを含む炭化水素である。しかし、疎水性を維持し、例えば、フッ素を含む、非極性置換または非極性ヘテロ原子は許容されうる。この用語は脂肪族基、芳香族基、アシル基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アラルキル基、アラルケニル基、およびアラルキニル基を含み、これらはそれぞれ直鎖、分枝、または環状であってもよい。疎水性基なる用語は、ステロール、ステロイド、コレステロール、ならびにステロイドおよびコレステロール誘導体も含む。   The hydrophobic group is preferably a hydrocarbon containing only carbon and hydrogen atoms. However, nonpolar substituted or nonpolar heteroatoms that remain hydrophobic and include, for example, fluorine are acceptable. The term includes aliphatic groups, aromatic groups, acyl groups, alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, aryl groups, aralkyl groups, aralkenyl groups, and aralkynyl groups, which are each linear, branched, or cyclic. There may be. The term hydrophobic group also includes sterols, steroids, cholesterol, and steroids and cholesterol derivatives.

両親媒性ポリマーに関して、本明細書において用いられる部分とは、一つの共有結合が切断され、水素で置換されたときに誘導される分子と定義される。例えば、ブチルアミンにおいて、炭素と窒素との間の結合の切断、および水素による置換は、アンモニア(親水性)およびブタン(疎水性)を生じる。1,4-ジアミノブタンが窒素-炭素結合で切断され、水素で置換されると、得られる分子はここでもアンモニア(2×)およびブタンである。しかし、1,4-ジアミノブタンは、疎水性部分の生成が2つの結合の切断を必要とするため、両親媒性とは考えられない。   For amphiphilic polymers, a moiety used herein is defined as a molecule that is derived when one covalent bond is broken and replaced with hydrogen. For example, in butylamine, breakage of the bond between carbon and nitrogen, and substitution with hydrogen yields ammonia (hydrophilic) and butane (hydrophobic). When 1,4-diaminobutane is cleaved at the nitrogen-carbon bond and replaced with hydrogen, the resulting molecules are again ammonia (2 ×) and butane. However, 1,4-diaminobutane is not considered amphiphilic because the formation of a hydrophobic moiety requires the cleavage of two bonds.

本明細書において用いられる表面活性ポリマーは、水の表面張力および/または他の相との界面張力を低下させ、したがって、液体/蒸気界面で積極的に吸着される。表面活性の性質は通常は、物質の分子が両親媒性(amphipathic)または両親媒性(amphiphilic)であるという事実による。   The surface active polymer used herein reduces the surface tension of water and / or the interfacial tension with other phases and is therefore actively adsorbed at the liquid / vapor interface. The nature of the surface activity is usually due to the fact that the molecule of the substance is amphipathic or amphiphilic.

本明細書において用いられる「膜活性」ポリマーは、生体膜に対して以下の効果の1つまたは複数を誘導することができる、表面活性、両親媒性ポリマーである:非膜透過性分子が細胞に侵入する、もしくは膜を通過することを可能にする、膜の変化もしくは破壊、膜における孔形成、膜の分裂、または膜の破壊もしくは溶解。本明細書において用いられる膜、または細胞膜は、脂質二重層を含む。膜の変化または破壊は、以下の検定の少なくとも1つにおいてポリマーの活性により機能的に規定することができる:赤血球溶解(溶血)、リポソーム漏出、リポソーム融合、細胞融合、細胞溶解、およびエンドソーム放出。細胞膜の溶解を引き起こしうる膜活性ポリマーは、膜溶解性ポリマーとも呼ぶ。原形質膜よりもエンドソームまたはリソソームの破壊を優先的に引き起こすポリマーはエンドソーム溶解性と考えられる。膜活性ポリマーの細胞膜に対する効果は一時的でありうる。膜活性は、膜に対する親和性を有し、二重層構造の変性または変形を引き起こす。膜活性ポリマーは合成または非天然両親媒性ポリマーでありうる。   A “membrane active” polymer as used herein is a surface active, amphiphilic polymer that can induce one or more of the following effects on biological membranes: Changes or breaks in the membrane, pore formation in the membrane, splitting of the membrane, or breakage or dissolution of the membrane that allows it to enter or pass through. As used herein, a membrane, or cell membrane, includes a lipid bilayer. Membrane change or disruption can be functionally defined by polymer activity in at least one of the following assays: erythrocyte lysis (hemolysis), liposome leakage, liposome fusion, cell fusion, cell lysis, and endosome release. Membrane active polymers that can cause cell membrane lysis are also referred to as membrane soluble polymers. Polymers that cause disruption of endosomes or lysosomes preferentially over the plasma membrane are considered endosomal lytic. The effect of the membrane active polymer on the cell membrane may be temporary. Membrane activity has an affinity for the membrane and causes denaturation or deformation of the bilayer structure. The membrane active polymer can be a synthetic or non-natural amphiphilic polymer.

本明細書において用いられる膜活性ポリマーは、HIV TATタンパク質由来のアルギニンを多く含むペプチド、アンテナペディアペプチド、VP22ペプチド、トランスポータン、アルギニンを多く含む人工ペプチド、小さいグアニジニウムを多く含む人工ポリマ−などの化合物によって表される、細胞透過性ペプチドまたはポリマーと呼ばれるポリマーのクラスとは異なる。細胞透過性化合物は、見かけ上エンドサイトーシスを必要とすることなく、また膜の完全性を妨害することなく、いくつかの分子を、脂質二重層の一方の側から脂質二重層の他の側へと膜を通過して輸送するようであるが、それらのメカニズムは不明である。   The membrane active polymer used in the present specification is a compound such as a peptide rich in arginine derived from HIV TAT protein, antennapedia peptide, VP22 peptide, transportan, artificial peptide rich in arginine, artificial polymer rich in small guanidinium, etc. Different from the class of polymers called cell penetrating peptides or polymers represented by Cell penetrating compounds allow some molecules to move from one side of the lipid bilayer to the other without apparently requiring endocytosis and without interfering with membrane integrity. It seems that they are transported across the membrane to the back, but their mechanism is unknown.

ポリヌクレオチドの細胞への送達は、膜に孔を形成する、またはエンドソームもしくはリソソーム小胞を破壊し、それにより小胞の内容物を細胞質中に放出させることを含む、原形質膜または内部の小胞膜(エンドソームまたはリソソームなど)を破壊または不安定化する、膜活性ポリマーによって仲介される。   Delivery of polynucleotides to cells involves the formation of pores in the membrane or disrupts endosomal or lysosomal vesicles, thereby releasing the contents of the vesicles into the cytoplasm, or plasma membranes or internal small cells. It is mediated by membrane active polymers that disrupt or destabilize the cell membrane (such as endosomes or lysosomes).

本発明の両親媒性膜活性ポリアミンコポリマーは、2つまたはそれ以上のモノマー種の共重合の産物である。一つの態様において、本発明の両親媒性膜活性ヘテロポリマーは以下の一般構造を有する:
-(A)a-(B)b-
式中、Aは一級または二級アミン官能側基を含み、かつBは疎水性側基を含み、aおよびbは>0の整数である。ポリマーはランダム、ブロック、または交互であってもよい。追加のモノマーの組み込みが許容される。
The amphiphilic membrane active polyamine copolymer of the present invention is the product of the copolymerization of two or more monomer species. In one embodiment, the amphiphilic membrane active heteropolymer of the present invention has the following general structure:
-(A) a- (B) b-
Where A contains primary or secondary amine functional side groups and B contains hydrophobic side groups, and a and b are integers> 0. The polymer may be random, block, or alternating. Incorporation of additional monomers is allowed.

「エンドソーム溶解性ポリマー」は、溶解性酵素の存在などのエンドソーム特異的環境因子に反応して、エンドソームの破壊もしくは溶解を引き起こす、またはポリヌクレオチドなどの通常は細胞膜不透過性の化合物の、エンドソームもしくはリソソームなどの細胞内部の膜封入小胞からの放出を提供することができるポリマーである。エンドソーム溶解性ポリマーは、エンドソームにおいてそれらの物理化学的性質のシフトを起こす。このシフトは、電荷、疎水性、または親水性におけるシフトの結果としての、ポリマーの溶解性または他の化合物もしくは膜と相互作用する能力における変化でありうる。本発明の可逆的にマスクした膜活性ポリアミンは、エンドソーム溶解性ポリマーであると考えられる。   An “endosome-soluble polymer” is an endosome or compound of a compound that is normally cell membrane impermeable, such as a polynucleotide, such as in response to an endosome-specific environmental factor, such as the presence of a lytic enzyme, causing disruption or lysis of the endosome A polymer that can provide release from membrane-encapsulated vesicles inside cells, such as lysosomes. Endosome-soluble polymers cause a shift in their physicochemical properties in the endosome. This shift can be a change in the solubility of the polymer or the ability to interact with other compounds or membranes as a result of the shift in charge, hydrophobicity, or hydrophilicity. The reversibly masked membrane active polyamines of the present invention are believed to be endosomal soluble polymers.

「メリチン」は、天然のハチ毒中にみられる小さい両親媒性膜活性ペプチドである。メリチンは生体原料から単離することもでき、または合成品であってもよい。合成ポリマーは「人による」化学的プロセスによって調合または製造され、天然の生体プロセスによって生成されるものではない。本明細書において用いられるメリチンは、例えば、以下の種の毒液中で見いだすことができるメリチンファミリーの天然ハチ毒ペプチドを含む:セイヨウミツバチ(Apis mellifera)、トウヨウミツバチ(Apis cerana)、クロスズメバチの一種(Vespula maculifrons)、スズメバチの一種(Vespa magnifica)、スズメバチの一種(Vespa velutina nigrithorax)、アシナガバチの一種(Polistes sp. HQL-2001)、コミツバチ(Apis florae)、オオミツバチ(Apis dorsta)、トウヨウミツバチ(Apis cerana cerana)、アシナガバチ(Polistes hebraeus)。本明細書において用いられるメリチンは、天然メリチンペプチドと同一、または類似のアミノ酸配列を有する合成ペプチドを含む。具体的には、メリチンアミノ酸配列は表1に示すものを含む。合成メリチンペプチドは、天然のL型アミノ酸または鏡像異性のD型アミノ酸(インベルソ(inverso))を含むことができる。しかし、メリチンペプチドは基本的に全L型または全D型アミノ酸のいずれかを含むべきであるが、アミノまたはカルボキシ末端のいずれかに付属した反対の立体中心のアミノ酸を有していてもよい。メリチンアミノ酸配列は逆にすることもできる(レベルソ(reverso))。レベルソメリチンはL型アミノ酸またはD型アミノ酸(レトロインベルソ)を有しうる。2つのメリチンペプチドを共有結合してメリチン二量体を生成することもできる。メリチンは、組織標的指向を増強する、またはインビボ循環を促進する、アミノ末端またはカルボキシ末端のいずれかに結合された、マスキング剤以外の修飾基を有しうる。   “Melittin” is a small amphiphilic membrane active peptide found in natural bee venom. Melittin can be isolated from biomaterials or can be a synthetic product. Synthetic polymers are formulated or manufactured by “human” chemical processes and are not produced by natural biological processes. As used herein, melittin includes, for example, the natural bee venom peptides of the melittin family that can be found in the following species of venom: Apis mellifera, Apis cerana, a species of cross-beetle (Vespula maculifrons), a kind of wasp (Vespa magnifica), a kind of wasp (Vespa velutina nigrithorax), a kind of wasp (Polistes sp. HQL-2001), a bee (Apis florae), a bee (Apis dorsta), Apis cerana cerana), Polistes hebraeus. As used herein, melittin includes synthetic peptides having the same or similar amino acid sequence as a natural melittin peptide. Specifically, melittin amino acid sequences include those shown in Table 1. Synthetic melittin peptides can include natural L-form amino acids or enantiomeric D-form amino acids (inverso). However, melittin peptides should basically contain either all L-type or all D-type amino acids, but may have opposite stereogenic amino acids attached to either the amino or carboxy terminus. The melittin amino acid sequence can also be reversed (reverso). Level somelitin can have L-type amino acids or D-type amino acids (retroinverso). Two melittin peptides can also be covalently linked to produce a melittin dimer. Melittin may have modifying groups other than masking agents attached to either the amino terminus or carboxy terminus that enhance tissue targeting or promote in vivo circulation.

連結または「リンカー」は、関心対象の1つの化学基または区分を関心対象のもう一つの化学基または区分に、1つまたは複数の共有結合を介して連結する、2つの原子間の接続である。例えば、連結はマスキング剤またはポリヌクレオチドをポリマーに接続することができる。不安定な連結は不安定な結合を含む。連結は任意に2つのつなぎ合わせた原子間の距離を延ばすスペーサーを含んでいてもよい。スペーサーは連結に柔軟性および/または長さをさらに加えうる。スペーサーには、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アラルキル基、アラルケニル基、アラルキニル基が含まれるが、それらに限定されるわけではなく;これらはそれぞれ1つまたは複数のヘテロ原子、複素環、アミノ酸、ヌクレオチド、および糖類を含みうる。スペーサー基は当技術分野において周知で、前述のリストは本発明の範囲を制限する意図はない。   A linkage or “linker” is a connection between two atoms that links one chemical group or segment of interest to another chemical group or segment of interest via one or more covalent bonds. . For example, the linkage can connect the masking agent or polynucleotide to the polymer. Unstable linkages include unstable bonds. The linkage may optionally include a spacer that extends the distance between the two joined atoms. The spacer may further add flexibility and / or length to the connection. Spacers include, but are not limited to, alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, aryl groups, aralkyl groups, aralkenyl groups, aralkynyl groups; each of these includes one or more heteroatoms, It can include rings, amino acids, nucleotides, and sugars. Spacer groups are well known in the art and the foregoing list is not intended to limit the scope of the invention.

「不安定な結合」は、同じ分子内の他の共有結合を分解または切断しない条件下で選択的に分解または切断されうる、水素原子への共有結合以外の共有結合である。より具体的には、不安定な結合は、適切な条件下で同じ分子内の他の不安定でない共有結合よりも安定性が低い(熱力学的に)、またはより速やかに分解される(動力学的に)共有結合である。分子内の不安定な結合の切断は、2つの分子の生成を引き起こしうる。当業者にとって、結合の切断または不安定性は一般には結合切断の半減期(t1/2)(結合の半分が切断するのに要する時間)によって議論される。したがって、不安定な結合は、分子内の他の結合よりも速やかに選択的に切断されうる結合を含む。 A “labile bond” is a covalent bond other than a covalent bond to a hydrogen atom that can be selectively broken down or cleaved under conditions that do not break or break other covalent bonds in the same molecule. More specifically, labile bonds are less stable (thermodynamic) or more rapidly broken (power) than other non-labile covalent bonds in the same molecule under appropriate conditions. (Scientifically) a covalent bond. Breaking unstable bonds within a molecule can cause the formation of two molecules. For those skilled in the art, bond breakage or instability is generally discussed by bond break half-life (t 1/2 ) (the time it takes for half of the bond to break). Thus, labile bonds include bonds that can be selectively cleaved more rapidly than other bonds in the molecule.

本明細書において用いられる「生理的に不安定な結合」は、哺乳動物の体内で通常遭遇する条件、または遭遇するものに類似の条件下で切断可能な不安定な結合である。生理的に不安定な連結基は、特定の生理的条件にある場合に化学変換(例えば、切断)を起こすように選択される。   As used herein, a “physiologically labile bond” is a labile bond that is cleavable under conditions normally encountered in a mammalian body or under conditions similar to those encountered. A physiologically labile linking group is selected to undergo a chemical transformation (eg, cleavage) when under certain physiological conditions.

本明細書において用いられる細胞生理的に不安定な結合は、哺乳動物の細胞内条件下で切断可能な不安定な結合である。哺乳動物の細胞内条件には、哺乳動物の細胞において見られる、または遭遇するものに類似の、pH、温度、酸化または還元条件または物質、および塩濃度などの化学的条件が含まれる。哺乳動物の細胞内条件には、タンパク質分解または加水分解酵素などの、哺乳動物の細胞において通常存在する酵素活性の存在も含まれる。細胞生理的に不安定な結合は、薬学的に許容される外因性物質の投与に反応して切断されてもよい。   As used herein, a cytophysiologically unstable bond is an unstable bond that is cleavable under mammalian intracellular conditions. Mammalian intracellular conditions include chemical conditions such as pH, temperature, oxidation or reduction conditions or substances, and salt concentrations similar to those found or encountered in mammalian cells. Mammalian intracellular conditions also include the presence of enzymatic activities normally present in mammalian cells, such as proteolytic or hydrolytic enzymes. Cell physiologically unstable bonds may be cleaved in response to administration of a pharmaceutically acceptable exogenous substance.

RNAi干渉標的化基結合体:標的化基は、RNAiポリヌクレオチドの3'または5'末端に連結してもよい。siRNAポリヌクレオチドに対し、標的化部分はセンス鎖またはアンチセンス鎖のいずれに連結してもよいが、センス鎖が好ましい。   RNAi interference targeting group conjugate: The targeting group may be linked to the 3 ′ or 5 ′ end of the RNAi polynucleotide. For siRNA polynucleotides, the targeting moiety may be linked to either the sense strand or the antisense strand, but the sense strand is preferred.

一つの態様において、標的化基は疎水性基からなる。より具体的には、標的化基は、少なくとも20個の炭素原子を有する疎水性基からなる。ポリヌクレオチド標的化部分として用いる疎水性基は、本明細書において疎水性標的化部分と呼ぶ。適切な例示的疎水性基は、コレステロール、ジコレステロール、トコフェロール、ジトコフェロール、ジデシル、ジドデシル、ジオクタデシル、ジドデシル、ジオクタデシル、イソプレノイド、およびコレアミドを含む群より選択されうる。6個以下の炭素原子を有する疎水性基はポリヌクレオチド標的化部分として有効ではないが、8から18個の炭素原子を有する疎水性基は疎水性基のサイズ増大(すなわち、炭素原子の数の増大)に伴い漸増するポリヌクレオチド送達を提供する。疎水性標的化基のRNAiポリヌクレオチドへの結合は、送達ポリマーの同時投与なしでは、RNAiポリヌクレオチドの効率的な機能的インビボ送達を提供しない。siRNA-コレステロール結合体は、他の研究者らによりインビボでsiRNA(siRNA-コレステロール)を肝細胞に送達すると報告されているが、任意のさらなる送達媒体なしでは、高濃度のsiRNAが必要で、送達効果は悪い。本明細書に記載の送達ポリマーと組み合わせると、ポリヌクレオチドの送達は大幅に改善される。siRNA-コレステロールを本発明の送達ポリマーと一緒に提供することにより、siRNA-コレステロールの有効性は約100倍高まる。   In one embodiment, the targeting group consists of a hydrophobic group. More specifically, the targeting group consists of a hydrophobic group having at least 20 carbon atoms. A hydrophobic group used as a polynucleotide targeting moiety is referred to herein as a hydrophobic targeting moiety. Suitable exemplary hydrophobic groups may be selected from the group comprising cholesterol, dicholesterol, tocopherol, ditocopherol, didecyl, didodecyl, dioctadecyl, didodecyl, dioctadecyl, isoprenoids, and cholamide. Hydrophobic groups having 6 or fewer carbon atoms are not effective as polynucleotide targeting moieties, but hydrophobic groups having 8 to 18 carbon atoms increase the size of the hydrophobic group (ie, the number of carbon atoms Incremental polynucleotide delivery with increasing) is provided. Attachment of the hydrophobic targeting group to the RNAi polynucleotide does not provide efficient functional in vivo delivery of the RNAi polynucleotide without co-administration of the delivery polymer. Although siRNA-cholesterol conjugates have been reported by other researchers to deliver siRNA (siRNA-cholesterol) to hepatocytes in vivo, high levels of siRNA are required and delivered without any additional delivery vehicle The effect is bad. When combined with the delivery polymers described herein, the delivery of polynucleotides is greatly improved. By providing siRNA-cholesterol with the delivery polymer of the present invention, the effectiveness of siRNA-cholesterol is increased by about 100 times.

ポリヌクレオチド標的化部分として有用な疎水性基は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アラルキル基、アラルケニル基、およびアラルキニル基からなる群より選択してもよく、これらはそれぞれ直鎖、分枝、または環状、コレステロール、コレステロール誘導体、ステロール、ステロイド、およびステロイド誘導体であってもよい。疎水性標的化基は好ましくは、炭素および水素原子だけを含む炭化水素である。しかし、疎水性を維持する置換またはヘテロ原子、例えばフッ素は許容されうる。疎水性標的化基は、当技術分野において公知の方法を用いてRNAiポリヌクレオチドの3'または5'末端に結合してもよい。siRNAなどの2つの鎖を有するRNAiポリヌクレオチドに対し、疎水性基はいずれの鎖に結合してもよい。   Hydrophobic groups useful as polynucleotide targeting moieties may be selected from the group consisting of alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, aryl groups, aralkyl groups, aralkenyl groups, and aralkynyl groups, each of which is linear, It may be branched or cyclic, cholesterol, cholesterol derivatives, sterols, steroids, and steroid derivatives. The hydrophobic targeting group is preferably a hydrocarbon containing only carbon and hydrogen atoms. However, substituted or heteroatoms that maintain hydrophobicity, such as fluorine, are acceptable. The hydrophobic targeting group may be attached to the 3 ′ or 5 ′ end of the RNAi polynucleotide using methods known in the art. For RNAi polynucleotides having two strands, such as siRNA, the hydrophobic group may be attached to either strand.

もう一つの態様において、標的化基はガラクトースクラスター(ガラクトースクラスター標的化部分)を含む。本明細書において用いられるガラクトースクラスターは、2から4つの末端ガラクトース誘導体を有する分子を含む。本明細書において用いられるガラクトース誘導体なる用語は、ガラクトースおよびASGPrに対してガラクトースと同等またはそれよりも大きい親和性を有するガラクトースの誘導体の両方を含む。末端ガラクトース誘導体を分子に、そのC-1炭素を通じて結合する。好ましいガラクトースクラスターは、それぞれアシアロ糖タンパク質受容体に親和性を有する3つの末端ガラクトサミンまたはガラクトサミン誘導体を有する。より好ましいガラクトースクラスターは、3つの末端N-アセチルガラクトサミンを有する。当技術分野において一般的な他の用語には、三分岐ガラクトース、三価ガラクトースおよびガラクトーストリマーが含まれる。三分岐ガラクトース誘導体クラスターはASGPrに、二分岐または単鎖ガラクトース誘導体構造よりも大きい親和性で結合する(Baenziger and Fiete, 1980, Cell, 22, 611-620;Connolly et al., 1982, J. Biol. Chem., 257, 939-945)。nMの親和性を達成するには多価が必要とされる。アシアロ糖タンパク質受容体に親和性を有する1つのガラクトース誘導体の結合は、送達ポリマーと同時投与した場合に、インビボでのRNAiポリヌクレオチドの肝実質細胞への機能的送達を可能にしない。   In another embodiment, the targeting group comprises a galactose cluster (galactose cluster targeting moiety). As used herein, a galactose cluster includes molecules having 2 to 4 terminal galactose derivatives. The term galactose derivative as used herein includes both galactose and derivatives of galactose that have an affinity for ASGPr that is equal to or greater than galactose. A terminal galactose derivative is attached to the molecule through its C-1 carbon. Preferred galactose clusters have three terminal galactosamines or galactosamine derivatives, each with affinity for the asialoglycoprotein receptor. A more preferred galactose cluster has three terminal N-acetylgalactosamines. Other terms common in the art include tri-branched galactose, trivalent galactose and galactose trimer. Tribranched galactose derivative clusters bind to ASGPr with greater affinity than bibranched or single chain galactose derivative structures (Baenziger and Fiete, 1980, Cell, 22, 611-620; Connolly et al., 1982, J. Biol Chem., 257, 939-945). Multivalent is required to achieve nM affinity. The binding of one galactose derivative with affinity for the asialoglycoprotein receptor does not allow functional delivery of RNAi polynucleotides to hepatocytes in vivo when co-administered with a delivery polymer.

ガラクトースクラスターは、それぞれ中心の分枝点に連結している2〜4つの、好ましくは3つのガラクトース誘導体を含む。ガラクトース誘導体を中心分枝点に糖のC-1炭素を通じて結合する。ガラクトース誘導体を好ましくは分枝点にリンカーまたはスペーサーを介して連結する。好ましいスペーサーは柔軟な親水性スペーサーである(米国特許第5885968号;Biessen et al. J. Med. Chem. 1995 Vol. 39 p. 1538-1546)。好ましい柔軟な親水性スペーサーはPEGスペーサーである。好ましいPEGスペーサーはPEG3スペーサーである。分枝点は、3つのガラクトース誘導体の結合を可能にし、分枝点のRNAiポリヌクレオチドへの結合をさらに可能にする、任意の低分子である。例示的分枝点基はジリシンである。ジリシン分子は、それを通じて3つのガラクトース誘導体が結合する3つのアミン基、およびそれを通じてジリシンがRNAiポリヌクレオチドに結合しうるカルボキシル反応性基を含む。分枝点のRNAiポリヌクレオチドへの結合は、リンカーまたはスペーサーを通じて起こりうる。好ましいスペーサーは柔軟な親水性スペーサーである。好ましい柔軟な親水性スペーサーはPEGスペーサーである。好ましいPEGスペーサーはPEG3スペーサー(3つのエチレン単位)である。ガラクトースクラスターは当技術分野において公知の方法を用いてRNAiポリヌクレオチドの3'または5'末端に結合してもよい。siRNAなどの2つの鎖を有するRNAiポリヌクレオチドに対し、ガラクトースクラスターはいずれの鎖に結合してもよい。好適なカラクトースクラスターは米国特許公開第20110207799号に記載されている。 The galactose cluster comprises 2 to 4, preferably 3 galactose derivatives each linked to a central branch point. A galactose derivative is attached to the central branch point through the C-1 carbon of the sugar. The galactose derivative is preferably linked to the branch point via a linker or spacer. A preferred spacer is a soft hydrophilic spacer (US Pat. No. 5,885,968; Biessen et al. J. Med. Chem. 1995 Vol. 39 p. 1538-1546). A preferred flexible hydrophilic spacer is a PEG spacer. A preferred PEG spacer is a PEG 3 spacer. A branch point is any small molecule that allows the binding of three galactose derivatives and further allows the branch point to bind to an RNAi polynucleotide. An exemplary branch point group is dilysine. The dilysine molecule contains three amine groups through which three galactose derivatives are attached, and carboxyl reactive groups through which dilysine can be attached to RNAi polynucleotides. The attachment of branch points to RNAi polynucleotides can occur through linkers or spacers. A preferred spacer is a soft hydrophilic spacer. A preferred flexible hydrophilic spacer is a PEG spacer. A preferred PEG spacer is a PEG 3 spacer (3 ethylene units). The galactose cluster may be attached to the 3 ′ or 5 ′ end of the RNAi polynucleotide using methods known in the art. For RNAi polynucleotides having two strands, such as siRNA, the galactose cluster may bind to either strand. Suitable galactose clusters are described in US Patent Publication No. 20110207799.

「ポリヌクレオチド」、または核酸もしくはポリ核酸なる用語は、少なくとも2つのヌクレオチドを含むポリマーを意味する当技術分野の用語である。ヌクレオチドはポリヌクレオチドポリマーのモノマー単位である。120未満のモノマー単位を有するポリヌクレオチドはオリゴヌクレオチドと呼ぶことが多い。天然核酸はデオキシリボース-またはリボース-リン酸骨格を有する。非天然または合成ポリヌクレオチドは、インビトロまたは無細胞系で重合されるポリヌクレオチドで、天然リボースまたはデオキシリボース-リン酸骨格と同じまたは類似の塩基を含むが、異なる型の骨格を含みうる。ポリヌクレオチドは任意の当技術分野において公知の技術を用いて合成することができる。当技術分野において公知のポリヌクレオチド骨格には、PNA(ペプチド核酸)、ホスホロチオアート、ホスホロジアミダート、モルホリノ、および天然核酸のリン酸骨格の他の変種が含まれる。塩基にはプリンおよびピリミジンが含まれ、これらにはさらに天然化合物アデニン、チミン、グアニン、シトシン、ウラシル、イノシン、および天然類縁体が含まれる。プリンおよびピリミジンの合成誘導体には、アミン、アルコール、チオール、カルボキシラート、およびハロゲン化アルキルなどであるが、それらに限定されるわけではない、ヌクレオチド上に新しい反応性基を配置する修飾が含まれるが、それらに限定されるわけではない。塩基なる用語は、DNAおよびRNAの任意の公知の塩基類縁体を含む。ポリヌクレオチドはリボヌクレオチド、デオキシリボヌクレオチド、合成ヌクレオチド、または任意の適切な組み合わせを含んでいてもよい。ポリヌクレオチドはインビトロで重合してもよく、組換えでもよく、キメラ配列、またはこれらの基の誘導体を含む。ポリヌクレオチドは5'末端、3'末端、または5'および3'両末端に末端キャップ部分を含んでいてもよい。キャップ部分は、逆方向デオキシ脱塩基部分、逆方向デオキシチミジン部分、チミジン部分、または3'グリセリル修飾でありうるが、それらに限定されるわけではない。   The term “polynucleotide” or the term nucleic acid or polynucleic acid is a term of the art that means a polymer comprising at least two nucleotides. A nucleotide is a monomeric unit of a polynucleotide polymer. Polynucleotides having less than 120 monomer units are often referred to as oligonucleotides. Natural nucleic acids have a deoxyribose- or ribose-phosphate backbone. A non-natural or synthetic polynucleotide is a polynucleotide that is polymerized in vitro or in a cell-free system and contains the same or similar bases as the natural ribose or deoxyribose-phosphate backbone, but may contain a different type of backbone. Polynucleotides can be synthesized using any technique known in the art. Polynucleotide backbones known in the art include PNA (peptide nucleic acids), phosphorothioates, phosphorodiamidates, morpholinos, and other variants of the phosphate backbone of natural nucleic acids. Bases include purines and pyrimidines, which further include the natural compounds adenine, thymine, guanine, cytosine, uracil, inosine, and natural analogs. Synthetic derivatives of purines and pyrimidines include modifications that place new reactive groups on nucleotides, including but not limited to amines, alcohols, thiols, carboxylates, and alkyl halides. However, it is not limited to them. The term base includes any known base analog of DNA and RNA. A polynucleotide may comprise ribonucleotides, deoxyribonucleotides, synthetic nucleotides, or any suitable combination. A polynucleotide may be polymerized in vitro, may be recombinant, and includes a chimeric sequence or a derivative of these groups. The polynucleotide may include an end cap moiety at the 5 ′ end, 3 ′ end, or both 5 ′ and 3 ′ ends. The cap moiety can be, but is not limited to, a reverse deoxyabasic moiety, a reverse deoxythymidine moiety, a thymidine moiety, or a 3 ′ glyceryl modification.

「RNA干渉(RNAi)ポリヌクレオチド」は、配列特異的様式で導入遺伝子のメッセンジャーRNA(mRNA)転写物を分解またはその翻訳を阻害するための、哺乳動物細胞のRNA干渉経路機構との相互作用を通じてRNA干渉を誘導することができる分子である。2つの主なRNAiポリヌクレオチドは低分子(または短い)干渉RNA(siRNA)およびマイクロRNA(miRNA)である。RNAiポリヌクレオチドは、siRNA、マイクロRNA、二本鎖RNA(dsRNA)、短鎖ヘアピンRNA(shRNA)、およびRNA干渉を誘導しうるRNAをコードする発現カセットを含む群より選択されうる。siRNAは、典型的には15〜50塩基対、好ましくは21〜25塩基対を含み、細胞内で発現された標的遺伝子またはRNAにおけるコード配列と同じ(完全に相補的)またはほぼ同じ(部分的に相補的)ヌクレオチド配列を有する、二本鎖構造を含む。siRNAはジヌクレオチド3'オーバーハングを有していてもよい。siRNAは2つのアニールしたポリヌクレオチドまたはヘアピン構造を形成する1つのポリヌクレオチドからなっていてもよい。本発明のsiRNA分子はセンス領域およびアンチセンス領域を含む。一つの態様において、結合体のsiRNAは2つのオリゴヌクレオチド断片から構築され、ここで1つの断片はsiRNA分子のアンチセンス鎖のヌクレオチド配列を含み、第二の断片はsiRNA分子のセンス領域のヌクレオチド配列を含む。もう一つの態様において、センス鎖はアンチセンス鎖に、ポリヌクレオチドリンカーまたは非ヌクレオチドリンカーなどのリンカー分子を介して接続される。マイクロRNA(miRNA)は、それらのmRNA標的の破壊または翻訳抑制を誘導する、約22ヌクレオチドの長さの小さい非コードRNA遺伝子産物である。miRNAと標的mRNAとの間の相補性が部分的である場合、標的mRNAの翻訳が抑制される。相補性が高度である場合、標的mRNAは切断される。miRNAについて、複合体は、典型的にはmiRNAと部分的相同性しか共有しないmRNAの3'UTRに通常は位置する標的部位に結合する。「シード領域」-その標的と完全な塩基対を形成する、miRNAの5'末端における約7つの連続するヌクレオチドのひと続きの配列-は、miRNA特異性において重要な役割を果たす。RISC/miRNA複合体のmRNAへの結合は、タンパク質翻訳の抑制またはmRNAの切断および分解のいずれかを引き起こしうる。最近のデータは、シード領域でのみ完全な塩基対形成を示す代わりに、miRNAおよびその標的の全長にわたり完全な相同性がある場合に、mRNA切断が優先的に起こることを示している(Pillai et al. 2007)。   “RNA interference (RNAi) polynucleotides” are through the interaction of mammalian cell RNA interference pathway mechanisms to degrade or inhibit transgene messenger RNA (mRNA) transcripts in a sequence-specific manner. A molecule that can induce RNA interference. The two main RNAi polynucleotides are small (or short) interfering RNA (siRNA) and microRNA (miRNA). The RNAi polynucleotide can be selected from the group comprising siRNA, microRNA, double stranded RNA (dsRNA), short hairpin RNA (shRNA), and an expression cassette encoding RNA that can induce RNA interference. The siRNA typically contains 15-50 base pairs, preferably 21-25 base pairs, and is the same (fully complementary) or nearly the same (partial) as the coding sequence in the target gene or RNA expressed in the cell (Complementary to) a double-stranded structure having a nucleotide sequence. The siRNA may have a dinucleotide 3 ′ overhang. The siRNA may consist of two annealed polynucleotides or one polynucleotide that forms a hairpin structure. The siRNA molecules of the present invention include a sense region and an antisense region. In one embodiment, the conjugate siRNA is constructed from two oligonucleotide fragments, wherein one fragment comprises the nucleotide sequence of the antisense strand of the siRNA molecule and the second fragment is the nucleotide sequence of the sense region of the siRNA molecule. including. In another embodiment, the sense strand is connected to the antisense strand via a linker molecule, such as a polynucleotide linker or a non-nucleotide linker. MicroRNAs (miRNAs) are small non-coding RNA gene products about 22 nucleotides in length that induce destruction of their mRNA targets or translational repression. When the complementarity between the miRNA and the target mRNA is partial, translation of the target mRNA is suppressed. If the complementarity is high, the target mRNA is cleaved. For miRNAs, the complex binds to a target site that is typically located in the 3 ′ UTR of an mRNA that typically shares only partial homology with the miRNA. The “seed region” —a sequence of approximately seven consecutive nucleotides at the 5 ′ end of the miRNA that forms a complete base pair with its target—plays an important role in miRNA specificity. Binding of the RISC / miRNA complex to mRNA can result in either repression of protein translation or cleavage and degradation of the mRNA. Recent data show that mRNA cleavage occurs preferentially when there is complete homology over the entire length of the miRNA and its target, instead of showing complete base pairing only in the seed region (Pillai et al. al. 2007).

RNAiポリヌクレオチド発現カセットは細胞内で転写されて、siRNA、別々のセンスおよびアンチセンス鎖直鎖siRNA、またはmiRNAとして機能しうる小さいヘアピンRNAを産生することができる。RNAポリメラーゼIII転写DNAは、U6プロモーター、H1プロモーター、およびtRNAプロモーターを含むリストから選択されるプロモーターを含む。RNAポリメラーゼIIプロモーターには、U1、U2、U4、およびU5プロモーター、snRNAプロモーター、マイクロRNAプロモーター、ならびにmRNAプロモーターが含まれる。   RNAi polynucleotide expression cassettes can be transcribed intracellularly to produce small hairpin RNAs that can function as siRNAs, separate sense and antisense strand linear siRNAs, or miRNAs. The RNA polymerase III transcribed DNA comprises a promoter selected from the list comprising U6 promoter, H1 promoter, and tRNA promoter. RNA polymerase II promoters include U1, U2, U4, and U5 promoters, snRNA promoters, microRNA promoters, and mRNA promoters.

公知のmiRNA配列のリストは、特にWellcome Trust Sanger Institute、Penn Center for Bioinformatics、Memorial Sloan Kettering Cancer Center、およびEuropean Molecule Biology Laboratoryなどの研究組織によって維持されるデータベース中に見いだすことができる。公知の有効なsiRNA配列および同族の結合部位も関連する文献中に詳細に示されている。RNAi分子は当技術分野において公知の技術によって容易に設計され、産生される。加えて、有効かつ特異的配列モチーフを見いだす機会を高めるコンピューターツールがある(Pei et al. 2006, Reynolds et al. 2004, Khvorova et al. 2003, Schwarz et al. 2003, Ui-Tei et al. 2004, Heale et al. 2005, Chalk et al. 2004, Amarzguioui et al. 2004)。   A list of known miRNA sequences can be found in databases maintained by research organizations such as the Wellcome Trust Sanger Institute, Penn Center for Bioinformatics, Memorial Sloan Kettering Cancer Center, and European Molecule Biology Laboratory, among others. Known effective siRNA sequences and cognate binding sites are also detailed in the relevant literature. RNAi molecules are readily designed and produced by techniques known in the art. In addition, there are computer tools that increase the chances of finding effective and specific sequence motifs (Pei et al. 2006, Reynolds et al. 2004, Khvorova et al. 2003, Schwarz et al. 2003, Ui-Tei et al. 2004 Heale et al. 2005, Chalk et al. 2004, Amarzguioui et al. 2004).

本発明のポリヌクレオチドは化学的に修飾することができる。そのような化学的修飾の非限定例には、ホスホロチオアートヌクレオチド間連結、2'-O-メチルリボヌクレオチド、2'-デオキシ-2'-フルオロリボヌクレオチド、2'-デオキシリボヌクレオチド、「ユニバーサル塩基」ヌクレオチド、5-C-メチルヌクレオチド、および逆方向デオキシ脱塩基残基組み込みが含まれる。これらの化学的修飾は、様々なポリヌクレオチド作成物において用いる場合、細胞内でポリヌクレオチド活性を保存するが、同時にこれらの化合物の血清安定性を高めることが示されている。化学的に修飾したsiRNAは、ヒトにおけるインターフェロン活性を活性化する可能性を最小限にすることもできる。   The polynucleotides of the present invention can be chemically modified. Non-limiting examples of such chemical modifications include phosphorothioate internucleotide linkages, 2′-O-methyl ribonucleotides, 2′-deoxy-2′-fluoro ribonucleotides, 2′-deoxy ribonucleotides, “universal Includes “base” nucleotides, 5-C-methyl nucleotides, and reverse deoxyabasic residue incorporation. These chemical modifications have been shown to preserve polynucleotide activity in cells when used in various polynucleotide constructs, while at the same time increasing the serum stability of these compounds. Chemically modified siRNAs can also minimize the possibility of activating interferon activity in humans.

一つの態様において、本発明の化学的に修飾したRNAiポリヌクレオチドは、2つの鎖を有する二重鎖を含み、その一方または両方は化学的に修飾されていてもよく、ここで各鎖は約19から約29ヌクレオチドである。一つの態様において、本発明のRNAiポリヌクレオチドは、1つまたは複数の修飾ヌクレオチドを含むが、細胞または再構成したインビトロ系内部でRNAiを仲介する能力を維持している。RNAiポリヌクレオチドを修飾することができ、ここで化学修飾は1つまたは複数(例えば、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、またはそれ以上)のヌクレオチドを含む。本発明のRNAiポリヌクレオチドは、RNAiポリヌクレオチド中に存在するヌクレオチドの総数のパーセンテージとして修飾ヌクレオチドを含みうる。したがって、本発明のRNAiポリヌクレオチドは一般にはヌクレオチドの位置の約5から約100%(例えば、ヌクレオチドの位置の5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%または100%)の修飾ヌクレオチドを含みうる。所与のRNAiポリヌクレオチド中に存在する修飾ヌクレオチドの実際のパーセンテージは、RNAiポリヌクレオチド中に存在するヌクレオチドの総数に依存する。RNAiポリヌクレオチドが一本鎖である場合、修飾パーセントは一本鎖RNAiポリヌクレオチド中に存在するヌクレオチドの総数に基づきうる。同様に、RNAiポリヌクレオチドが二本鎖である場合、修飾パーセントはセンス鎖、アンチセンス鎖、またはセンスおよびアンチセンス両方の鎖中に存在するヌクレオチドの総数に基づきうる。加えて、所与のRNAiポリヌクレオチド中に存在する修飾ヌクレオチドの実際のパーセンテージは、RNAiポリヌクレオチド中に存在するプリンおよびピリミジンヌクレオチドの総数にも依存しうる。例えば、ここでRNAiポリヌクレオチド中に存在するすべてのピリミジンヌクレオチドおよび/またはすべてのプリンヌクレオチドが修飾される。   In one embodiment, a chemically modified RNAi polynucleotide of the invention comprises a duplex having two strands, one or both of which may be chemically modified, wherein each strand is about 19 to about 29 nucleotides. In one embodiment, an RNAi polynucleotide of the invention comprises one or more modified nucleotides, but retains the ability to mediate RNAi within a cell or reconstituted in vitro system. RNAi polynucleotides can be modified, where chemical modifications are made to one or more (eg, about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or more) nucleotides Including. The RNAi polynucleotides of the invention can include modified nucleotides as a percentage of the total number of nucleotides present in the RNAi polynucleotide. Thus, RNAi polynucleotides of the invention generally have from about 5 to about 100% of the nucleotide positions (eg, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40% of the nucleotide positions). %, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% or 100%) modified nucleotides. The actual percentage of modified nucleotides present in a given RNAi polynucleotide depends on the total number of nucleotides present in the RNAi polynucleotide. If the RNAi polynucleotide is single stranded, the percent modification may be based on the total number of nucleotides present in the single stranded RNAi polynucleotide. Similarly, if the RNAi polynucleotide is double stranded, the percent modification may be based on the total number of nucleotides present in the sense strand, antisense strand, or both sense and antisense strands. In addition, the actual percentage of modified nucleotides present in a given RNAi polynucleotide can also depend on the total number of purine and pyrimidine nucleotides present in the RNAi polynucleotide. For example, here all pyrimidine nucleotides and / or all purine nucleotides present in the RNAi polynucleotide are modified.

RNAiポリペプチドは遺伝子によってコードされるRNAの発現を調節する。複数の遺伝子が互いにある程度の配列相同性を共有しうるため、RNAiポリヌクレオチドは十分な配列相同性を有する遺伝子のクラスを標的とするよう設計することができる。したがって、RNAiポリヌクレオチドは、異なる遺伝子標的の間で共有される、または特定の遺伝子標的に特有である、配列に対する相補性を有する配列を含むことができる。したがって、RNAiポリヌクレオチドは、いくつかの遺伝子間の相同性を有するRNA配列の保存領域を標的とし、それにより遺伝子ファミリー内のいくつかの遺伝子(例えば、異なる遺伝子アイソフォーム、スプライスバリアント、突然変異体遺伝子など)を標的とするよう設計することができる。もう一つの態様において、RNAiポリヌクレオチドは、1つの遺伝子の特定のRNA配列に特有な配列を標的とするよう設計することができる。   RNAi polypeptides regulate the expression of RNA encoded by a gene. Since multiple genes can share some sequence homology with each other, RNAi polynucleotides can be designed to target classes of genes with sufficient sequence homology. Thus, an RNAi polynucleotide can comprise a sequence having complementarity to a sequence that is shared between different gene targets or that is unique to a particular gene target. Thus, RNAi polynucleotides target conserved regions of RNA sequences that have homology between several genes, thereby enabling several genes within the gene family (eg, different gene isoforms, splice variants, mutants Gene, etc.) can be designed to target. In another embodiment, RNAi polynucleotides can be designed to target sequences that are unique to a particular RNA sequence of one gene.

「相補性」なる用語は、ポリヌクレオチドが伝統的なワトソン-クリックまたは他の非伝統的な型のいずれかによりもう一つのポリヌクレオチド配列と水素結合を形成する能力を意味する。本発明のポリヌクレオチド分子に関して、ポリヌクレオチド分子のその標的(エフェクター結合部位)または相補的配列との結合自由エネルギーは、ポリヌクレオチドの関連する機能、例えば、酵素的mRNA切断または翻訳阻害を進行させるのに十分である。核酸分子の結合自由エネルギーの判定は当技術分野において周知である(Frier et al. 1986, Turner et al. 1987)。相補性パーセントは、第二のポリヌクレオチド配列と水素結合(例えば、ワトソン-クリック塩基対形成)を形成しうる、第一のポリヌクレオチド分子の、近接鎖における塩基のパーセンテージ(例えば、10のうちの5、6、7、8、9、10は50%、60%、70%、80%、90%、および100%の相補性である)を示す。完全に相補性とは、ポリヌクレオチド配列の近接鎖中の塩基すべてが第二のポリヌクレオチド配列における同じ数の近接塩基と水素結合することを意味する。   The term “complementarity” refers to the ability of a polynucleotide to form a hydrogen bond with another polynucleotide sequence, either by traditional Watson-Crick or other non-traditional types. With respect to the polynucleotide molecules of the present invention, the free energy of binding of the polynucleotide molecule to its target (effector binding site) or complementary sequence may advance the associated function of the polynucleotide, eg, enzymatic mRNA cleavage or translation inhibition. Enough. Determination of the binding free energy of nucleic acid molecules is well known in the art (Frier et al. 1986, Turner et al. 1987). The percent complementarity is the percentage of bases (eg, out of 10) of the first polynucleotide molecule that can form hydrogen bonds (eg, Watson-Crick base pairing) with the second polynucleotide sequence. 5, 6, 7, 8, 9, 10 are 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, and 100% complementarity). Full complementarity means that all bases in the adjacent strands of the polynucleotide sequence hydrogen bond with the same number of adjacent bases in the second polynucleotide sequence.

遺伝子発現を阻害する、ダウンレギュレートする、またはノックダウンするとは、遺伝子から転写されたRNAのレベル、またはRNAから翻訳されたポリペプチド、タンパク質もしくはタンパク質サブユニットのレベルにより評価しての遺伝子の発現が、本発明の阻止ポリヌクレオチド結合体非存在下で観察されるものよりも低減されることを意味する。本発明の組成物により送達されるポリヌクレオチドによる、遺伝子発現の阻害、ダウンレギュレーション、またはノックダウンは、好ましくは対照不活性核酸、混乱した配列もしくは不活化ミスマッチを含む核酸存在下、またはマスクしたポリマーへのポリヌクレオチドの結合非存在下で観察されるレベルよりも低い。   Inhibiting, down-regulating, or knocking down gene expression is the expression of a gene as assessed by the level of RNA transcribed from the gene, or the level of a polypeptide, protein or protein subunit translated from RNA. Is reduced from that observed in the absence of the blocking polynucleotide conjugates of the present invention. Inhibition, downregulation, or knockdown of gene expression by a polynucleotide delivered by a composition of the invention is preferably a control inactive nucleic acid, a nucleic acid containing a disrupted sequence or inactivation mismatch, or a masked polymer Lower than the level observed in the absence of polynucleotide binding to

DNアーゼIIなどのエンドソーム/リソソーム局在ヌクレアーゼによる分解に対するsiRNA安定化は、標的ノックダウンを強力に改善することが見いだされた。そのような安定化は、細胞性RNAi機構がある原形質内に放出されるsiRNAの量に直接影響をおよぼしうる。原形質内で利用可能なsiRNA部分だけがRNAi効果を誘発することになる。   It was found that siRNA stabilization against degradation by endosomal / lysosomal localized nucleases such as DNase II strongly improves target knockdown. Such stabilization can directly affect the amount of siRNA released into the protoplasm where there is a cellular RNAi mechanism. Only the siRNA part available in the protoplasm will induce the RNAi effect.

薬物動態特性が不良であるのに加えて、siRNAは、保護送達媒体なしで循環中にそのまま投与すると、生体環境におけるヌクレアーゼに感受性である。したがって、多くのsiRNAは、組織および血流中の細胞外で、または細胞内取り込み後(エンドソーム)のいずれかで速やかに分解される。ヌクレアーゼ切断は、2'-デオキシ、2'-O-メチル(2'-OMe)または2'-デオキシ-2'-フルオロ(2'-F)ヌクレオチドなどの2'-OH基を欠くヌクレオチドによって、および、例えば、最初のヌクレオチド間連結におけるコレステロール、アミノアルキルリンカーまたはホスホチオアートのようなポリヌクレオチド5'-末端非ヌクレオチド部分によって阻害することができる。好ましくは、RNAiポリヌクレオチドは鎖内にいかなる2'-OHヌクレオチドも持たず、5'-末端の2'-OMeヌクレオチドで始まり、二番目のヌクレオチドにホスホロチオアート(PTO)連結によって連結される。   In addition to poor pharmacokinetic properties, siRNAs are sensitive to nucleases in the living environment when administered as such in the circulation without a protective delivery vehicle. Thus, many siRNAs are rapidly degraded either extracellularly in tissues and bloodstream, or after intracellular uptake (endosomes). Nuclease cleavage is by nucleotides lacking a 2′-OH group, such as 2′-deoxy, 2′-O-methyl (2′-OMe) or 2′-deoxy-2′-fluoro (2′-F) nucleotides, And can be inhibited by a polynucleotide 5'-terminal non-nucleotide moiety such as, for example, cholesterol, aminoalkyl linker or phosphothioate at the first internucleotide linkage. Preferably, the RNAi polynucleotide does not have any 2'-OH nucleotides in the strand, starts with a 5'-terminal 2'-OMe nucleotide and is linked to the second nucleotide by a phosphorothioate (PTO) linkage .

siRNAは、以下の設計を用いると有意に安定化することができ、ここでオリゴヌクレオチドは修飾パターン:5'-(w)-(Z1)-(Z2)-(Z3)na-3'を有するアンチセンス鎖および修飾パターン5'-(Z3)ns-3'を有するセンス鎖で提供され、式中
wは独立に5'-リン酸または5'-チオリン酸またはHであり、
Z1は独立に2'-修飾ヌクレオシドであり、
Z2は独立に2'-デオキシヌクレオシドまたは2'-フルオロ-修飾ヌクレオシドであり、
Z3は独立に2'-修飾ヌクレオシドであり、
naは8〜23であり、かつnsは8〜25である。
siRNA can be significantly stabilized when using the following design, wherein the oligonucleotide is modified pattern: 5 '- (Z3) n a -3 (w) - (Z1) - - (Z2)' Provided with an antisense strand having and a sense strand having a modification pattern 5 ′-(Z3) n s -3 ′, wherein
w is independently 5′-phosphate or 5′-thiophosphate or H;
Z1 is independently a 2'-modified nucleoside,
Z2 is independently a 2′-deoxy nucleoside or a 2′-fluoro-modified nucleoside,
Z3 is independently a 2'-modified nucleoside,
n a is 8 to 23 and n s is 8 to 25.

一つの好ましい態様において、オリゴヌクレオチドは修飾パターン:5'-(w)-(Z1)-(Z2)-(Z3)na-3'を有するアンチセンス鎖および修飾パターン5'-(Z3)ns-3'を有するセンス鎖で提供され、式中Z1は2'-フルオロ-修飾ヌクレオシドまたは2-デオキシ-ヌクレオシドであり、かつ残りの置換基すべて、ならびに変数naおよびnsは前述の意味を有する。 In one preferred embodiment, the oligonucleotide comprises an antisense strand having a modification pattern: 5 ′-(w)-(Z1)-(Z2)-(Z3) na-3 ′ and a modification pattern 5 ′-(Z3) n s -3 'is provided with a sense strand having, wherein Z1 is 2'-fluoro - modified nucleoside or 2-deoxy - a nucleoside, and all remaining substituents and variables n a and n s above meanings Have

一つの好ましい態様において、オリゴヌクレオチドは修飾パターン:5'-(w)-(Z1)-(Z2)-(Z3)na-3'を有するアンチセンス鎖および修飾パターン5'-(Z3)ns-3'を有するセンス鎖で提供され、式中Z3は2'-O-メチル修飾ヌクレオシド、2'-フルオロ-修飾ヌクレオシドまたは2-デオキシ-ヌクレオシドであり、かつ残りの置換基すべて、ならびに変数naおよびnsは前述の意味を有する。 In one preferred embodiment, the oligonucleotide comprises an antisense strand having a modification pattern: 5 ′-(w)-(Z1)-(Z2)-(Z3) na-3 ′ and a modification pattern 5 ′-(Z3) n provided with a sense strand having s- 3 ', wherein Z3 is a 2'-O-methyl modified nucleoside, 2'-fluoro-modified nucleoside or 2-deoxy-nucleoside, and all remaining substituents, as well as variables n a and n s have the aforementioned meanings.

一つの好ましい態様において、オリゴヌクレオチドは修飾パターン:5'-(w)-(Z1)-(Z2)-(Z3)na-3'を有するアンチセンス鎖および修飾パターン5'-(Z3)ns-3'を有するセンス鎖で提供され、式中Z1は2'-フルオロ-修飾ヌクレオシドまたは2-デオキシ-ヌクレオシドであり、Z3は2'-O-メチル修飾ヌクレオシド、2'-フルオロ-修飾ヌクレオシドまたは2-デオキシ-ヌクレオシドであり、かつ残りの置換基すべて、ならびに変数naおよびnsは前述の意味を有する。 In one preferred embodiment, the oligonucleotide comprises an antisense strand having a modification pattern: 5 ′-(w)-(Z1)-(Z2)-(Z3) na-3 ′ and a modification pattern 5 ′-(Z3) n provided with a sense strand having s- 3 ′, wherein Z1 is a 2′-fluoro-modified nucleoside or 2-deoxy-nucleoside, and Z3 is a 2′-O-methyl modified nucleoside, 2′-fluoro-modified nucleoside or 2-deoxy - a nucleoside, and the remaining substituents all, and variables n a and n s have the abovementioned meaning.

新規修飾パターンを有するオリゴヌクレオチドの核酸配列におけるヌクレオシドは、5'-3'ホスホジエステルまたは5'-3'ホスホロチオアートのいずれかによって連結されうる。   Nucleosides in the nucleic acid sequence of oligonucleotides having a novel modification pattern can be linked by either 5′-3 ′ phosphodiester or 5′-3 ′ phosphorothioate.

本明細書において用いられる「アンチセンス」鎖は、標的mRNAに相補的であり、siRNAがいったん巻き戻されるとmRNAに結合することになる、siRNA鎖である。新規修飾パターンを含む該siRNAのセンス鎖は、アンチセンス鎖に相補的である。   As used herein, an “antisense” strand is a siRNA strand that is complementary to a target mRNA and that will bind to the mRNA once it has been unwound. The sense strand of the siRNA containing the novel modification pattern is complementary to the antisense strand.

原則として、RNAiポリヌクレオチドと、それが共有結合している標的指向部分または送達ポリマーとの間のヌクレアーゼ切断部位は、センス鎖またはアンチセンス鎖のいずれかで少なくとも1つの2'-OHヌクレオチドを含む3'-または5'-オーバーハングによって導入することができる。最終活性siRNA種は、細胞内ヌクレアーゼ処理によって生成される。また、塩基対領域内の2'-OHヌクレオチドによって与えられた規定の切断部位の使用も可能である。これは、反対の鎖に相補的な少なくとも1つの2'-OHヌクレオチドを用いて、または少なくとも1つのミスマッチ2'-OHヌクレオチドもしくは少なくとも1つの2'-OHヌクレオチドを含むヘアピン/バルジのいずれかの導入によって行うことができる。   As a general rule, the nuclease cleavage site between an RNAi polynucleotide and the targeting moiety or delivery polymer to which it is covalently linked comprises at least one 2'-OH nucleotide in either the sense strand or the antisense strand It can be introduced by 3'- or 5'-overhangs. The final active siRNA species is generated by intracellular nuclease treatment. It is also possible to use a defined cleavage site given by a 2′-OH nucleotide in the base pair region. This is either using at least one 2'-OH nucleotide complementary to the opposite strand, or either a hairpin / bulge containing at least one mismatched 2'-OH nucleotide or at least one 2'-OH nucleotide. Can be done by introduction.

ポリヌクレオチドの送達ポリマーへの連結
一つの態様において、RNAiポリヌクレオチドを送達ポリマーに、生理的に不安定な結合またはリンカーを介して連結する。生理的に不安定なリンカーは、一定の生理的条件下にある場合に化学的変換(例えば、切断)を起こすように選択する(例えば、細胞原形質の還元環境で切断されるジスルフィド結合)。生理的に不安定な連結の切断による、ポリヌクレオチドのポリマーからの放出は、ポリヌクレオチドの適切な細胞成分との活性のための相互作用を促進する。
Linking a polynucleotide to a delivery polymer In one embodiment, an RNAi polynucleotide is linked to a delivery polymer via a physiologically labile bond or linker. Physiologically labile linkers are selected to undergo chemical transformations (eg, cleavage) when under certain physiological conditions (eg, disulfide bonds that are cleaved in the reducing environment of the cytoplasm). Release of the polynucleotide from the polymer by breakage of a physiologically unstable linkage facilitates the interaction of the polynucleotide with the appropriate cellular components for activity.

ポリヌクレオチド-ポリマー結合体は、ポリヌクレオチドのポリマーへの共有結合によって生成する。ポリマーは、それが反応性基Aを含むように重合または修飾する。ポリヌクレオチドも、それが反応性基Bを含むように重合または修飾する。反応性基AおよびBは、当技術分野において公知の方法を用いて、それらを可逆的な共有結合を介して連結しうるように選択する。   A polynucleotide-polymer conjugate is formed by covalent attachment of a polynucleotide to a polymer. The polymer is polymerized or modified so that it contains a reactive group A. A polynucleotide is also polymerized or modified such that it contains a reactive group B. The reactive groups A and B are selected using methods known in the art so that they can be linked via a reversible covalent bond.

ポリヌクレオチドのポリマーへの結合は、過剰のポリマー存在下で実施することができる。ポリヌクレオチドおよびポリマーは結合中に反対の電荷のものでありうるため、過剰のポリマーの存在は結合体の凝集を低減または排除することができる。または、ポリカチオンなどの過剰の担体ポリマーを用いることもできる。過剰のポリマーを結合したポリマーから除去した後に、動物または細胞培養物に結合体を投与することができる。または、過剰のポリマーを動物または細胞培養物に結合体と同時投与することもできる。   Binding of the polynucleotide to the polymer can be performed in the presence of excess polymer. Since polynucleotides and polymers can be of opposite charge during conjugation, the presence of excess polymer can reduce or eliminate conjugate aggregation. Alternatively, an excess carrier polymer such as a polycation can be used. After the excess polymer is removed from the bound polymer, the conjugate can be administered to the animal or cell culture. Alternatively, excess polymer can be co-administered with the conjugate to the animal or cell culture.

インビボ投与
薬理学および毒性学において、投与経路は薬物、液体、毒、または他の物質を体に接触させる道である。一般に、哺乳動物を治療するための薬物および核酸の投与法は当技術分野において周知で、本発明の組成物の投与に適用することができる。本発明の化合物は、任意の適切な経路を介して、最も好ましくは非経口により、その経路に適切に合わせて作られた製剤で投与することができる。したがって、本発明の化合物は、注射により、例えば、静脈内、筋肉内、皮内、皮下、または腹腔内投与することができる。したがって、本発明は、薬学的に許容される担体または賦形剤を含む薬学的組成物も提供する。
In Vivo Administration In pharmacology and toxicology, the route of administration is the way the drug, liquid, poison, or other substance comes into contact with the body. In general, methods of administering drugs and nucleic acids to treat mammals are well known in the art and can be applied to administration of the compositions of the present invention. The compounds of the present invention can be administered via any suitable route, most preferably parenterally, in a formulation tailored to that route. Thus, the compounds of the invention can be administered by injection, eg, intravenous, intramuscular, intradermal, subcutaneous, or intraperitoneal. Accordingly, the present invention also provides a pharmaceutical composition comprising a pharmaceutically acceptable carrier or excipient.

投与の非経口経路には、シリンジおよび針またはカテーテルを用いる、血管内(静脈内、動脈内)、筋肉内、実質内、皮内、真皮下、皮下、腫瘍内、腹腔内、クモ膜下、硬膜下、硬膜外、およびリンパ内注射が含まれる。本明細書における血管内とは、体内の組織または臓器に接続される、血管と呼ばれる管状構造内を意味する。管状構造の腔内で、体液は体の部分に流動し、または体の部分から流動する。体液の例には、血液、脳脊髄液(CSF)、リンパ液、または胆汁が含まれる。血管の例には、動脈、細動脈、毛細血管、細静脈、洞様血管、静脈、リンパ管、胆管、および唾液腺または他の外分泌腺の管が含まれる。血管内経路には、動脈または静脈などの血管を通じての送達が含まれる。血液循環系は薬剤の全身拡散を提供する。   Parenteral routes of administration include intravascular (intravenous, intraarterial), intramuscular, intraparenchymal, intradermal, subdermal, subcutaneous, intratumoral, intraperitoneal, subarachnoid, using syringes and needles or catheters, Subdural, epidural and intralymphatic injections are included. In the present specification, the term “intravascular” means the inside of a tubular structure called a blood vessel that is connected to a tissue or organ in the body. Within the lumen of the tubular structure, body fluid flows to or from the body part. Examples of body fluids include blood, cerebrospinal fluid (CSF), lymph fluid, or bile. Examples of blood vessels include arteries, arterioles, capillaries, venules, sinusoid vessels, veins, lymphatic vessels, bile ducts, and ducts of salivary or other exocrine glands. Intravascular routes include delivery through blood vessels such as arteries or veins. The blood circulatory system provides systemic diffusion of the drug.

記載した組成物を、薬学的に許容される担体溶液中で注射する。薬学的に許容されるとは、薬理学的/毒性学的観点から哺乳動物に対して許容される特性および/または物質を意味する。薬学的に許容されるなる語句は、生理的に耐容でき、典型的には哺乳動物に投与した場合にアレルギー性または他の有害もしくは毒性反応を生じない、分子実体、組成物、および特性を意味する。好ましくは、本明細書において用いられる薬学的に許容されるなる用語は、動物、特にヒトにおいて用いるために、連邦もしくは州政府の規制機関により承認されている、または米国薬局方もしくは他の一般に認められた薬局方に収載されていることを意味する。   The described composition is injected in a pharmaceutically acceptable carrier solution. Pharmaceutically acceptable means properties and / or substances that are acceptable to mammals from a pharmacological / toxicological point of view. The term pharmaceutically acceptable refers to molecular entities, compositions, and properties that are physiologically tolerable and typically do not cause allergic or other adverse or toxic reactions when administered to a mammal. To do. Preferably, the term pharmaceutically acceptable as used herein is approved by federal or state government regulatory agencies for use in animals, particularly humans, or is recognized by the United States Pharmacopeia or other generally accepted. Means that it is listed in the designated pharmacopoeia.

これらの担体は、保存剤、湿潤剤、乳化剤および分散剤などの補助剤を含んでいてもよい。微生物の存在の防止は、上記の滅菌手順、ならびに様々な抗菌および抗真菌剤、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸などの包含の両方によって確実にしうる。糖類、塩化ナトリウムなどの等張化剤を組成物中に含むことが望ましいこともある。加えて、注射剤形の長期吸収は、モノステアリン酸アルミニウムおよびゼラチンなどの吸収を遅らせる物質の包含によって行いうる。   These carriers may contain adjuvants such as preservatives, wetting agents, emulsifying agents, and dispersing agents. Prevention of the presence of microorganisms can be ensured by both the sterilization procedures described above and the inclusion of various antibacterial and antifungal agents such as parabens, chlorobutanol, phenol, sorbic acid, and the like. It may be desirable to include isotonic agents such as sugars, sodium chloride in the composition. In addition, prolonged absorption of the injectable form may be brought about by the inclusion of agents which delay absorption such as aluminum monostearate and gelatin.

一つの態様において、RNAiポリヌクレオチド-標的化基結合体を、本発明の送達ポリマーと同時投与する。同時投与とは、RNAiポリヌクレオチド結合体および送達ポリマーを哺乳動物に、両方が哺乳動物中に同時に存在するように投与することを意味する。RNAiポリヌクレオチド-標的化基結合体および送達ポリマーを一斉に投与してもよく、またはこれらを逐次投与してもよい。一斉投与のために、これらを投与前に混合してもよい。逐次投与のために、RNAiポリヌクレオチド-標的化部分結合体または送達ポリマーのいずれかをまず投与してもよい。   In one embodiment, the RNAi polynucleotide-targeting group conjugate is co-administered with the delivery polymer of the invention. Co-administration means that the RNAi polynucleotide conjugate and delivery polymer are administered to the mammal such that both are present in the mammal simultaneously. The RNAi polynucleotide-targeting group conjugate and delivery polymer may be administered simultaneously, or they may be administered sequentially. These may be mixed prior to administration for simultaneous administration. For sequential administration, either the RNAi polynucleotide-targeting moiety conjugate or the delivery polymer may be administered first.

治療効果
RNAiポリヌクレオチドを研究目的のため、または細胞において治療的である変化を生じるために送達してもよい。RNAiポリヌクレオチドのインビボ送達は、研究試薬のため、ならびに様々な治療、診断、標的確認、ゲノム発見、遺伝子工学、および薬理ゲノミクス適用のために有用である。発明者らは、肝実質細胞における内因性遺伝子発現の阻害をもたらすRNAiポリヌクレオチド送達を開示してきた。ポリヌクレオチドの送達後に測定したレポーター(マーカー)遺伝子発現のレベルは、他のポリヌクレオチド送達後の遺伝子発現が同様のレベルであるとの合理的な予想を示している。当業者により有益と考えられる治療のレベルは疾患ごとに異なる。例えば、血友病AおよびBはそれぞれX連鎖第VIIIおよび第IX凝固因子の欠失によって引き起こされる。これらの臨床経過は第VIIIまたは第IX因子の通常の血清レベルのパーセンテージによって大きく影響される:<2%、重度;2〜5%、中等度;および5〜30%軽度。したがって、重度患者における循環因子の通常レベルの1%から2%への上昇は有益であると考えることができる。6%よりも高いレベルは自然出血を防止するが、手術または傷害に続発するものは防止しない。同様に、遺伝子の阻害は治療的利益を提供するために100%である必要はない。遺伝子療法の当業者であれば、マーカー遺伝子の結果の十分なレベルに基づき、疾患に特異的な遺伝子発現の有益なレベルを合理的に予想するであろう。血友病の例において、マーカー遺伝子が発現されて第VIII因子の通常レベルの2体積%に匹敵するレベルでタンパク質を生じる場合、第VIII因子をコードする遺伝子も同様のレベルで発現されるであろうと合理的に予期することができる。したがって、レポーターまたはマーカー遺伝子は一般に細胞内タンパク質の発現の有用な代表例として役立つ。
Therapeutic effect
RNAi polynucleotides may be delivered for research purposes or to produce changes that are therapeutic in cells. In vivo delivery of RNAi polynucleotides is useful for research reagents and for various therapeutic, diagnostic, target validation, genome discovery, genetic engineering, and pharmacogenomic applications. The inventors have disclosed RNAi polynucleotide delivery that results in inhibition of endogenous gene expression in hepatocytes. The level of reporter (marker) gene expression measured after delivery of the polynucleotide indicates a reasonable expectation that gene expression after other polynucleotide delivery will be at a similar level. The level of treatment deemed beneficial by those skilled in the art varies from disease to disease. For example, hemophilia A and B are caused by deletion of X-linked factor VIII and factor IX, respectively. These clinical courses are greatly influenced by the percentage of normal serum levels of factor VIII or factor IX: <2%, severe; 2-5%, moderate; and 5-30% mild. Thus, an increase in the normal level of circulating factors from 1% to 2% in severe patients can be considered beneficial. Levels higher than 6% prevent spontaneous bleeding but not secondary to surgery or injury. Similarly, gene inhibition need not be 100% to provide a therapeutic benefit. Those skilled in gene therapy will reasonably predict beneficial levels of disease-specific gene expression based on sufficient levels of marker gene results. In the case of hemophilia, if the marker gene is expressed to produce a protein at a level comparable to 2% by volume of the normal level of factor VIII, the gene encoding factor VIII will be expressed at a similar level. I can reasonably anticipate deafness. Thus, reporter or marker genes generally serve as useful representatives of intracellular protein expression.

肝臓は、その代謝(例えば、様々な高コレステロール血症におけるリポタンパク質代謝)および循環タンパク質の分泌(例えば、血友病における凝固因子)における中心的役割を考慮すると、遺伝子療法の最も重要な標的組織の1つである。加えて、慢性肝炎および肝硬変などの後天的障害は一般的で、ポリヌクレオチドに基づく肝臓療法によって治療できる可能性もある。肝臓に影響をおよぼす、または肝臓によって影響を受けるいくつかの疾患または状態は、肝臓における遺伝子発現のノックダウン(阻害)を通じて治療できる可能性がある。そのような肝疾患および状態は、肝臓癌(肝実質細胞癌、HCCを含む)、ウイルス感染症(肝炎を含む)、代謝障害(高脂血症および糖尿病を含む)、線維症、および急性肝傷害を含むリストから選択されうる。   The liver is the most important target tissue for gene therapy given its central role in its metabolism (eg, lipoprotein metabolism in various hypercholesterolemias) and secretion of circulating proteins (eg, coagulation factors in hemophilia) One of them. In addition, acquired disorders such as chronic hepatitis and cirrhosis are common and may be treated by polynucleotide-based liver therapy. Some diseases or conditions that affect or are affected by the liver may be treatable through knockdown (inhibition) of gene expression in the liver. Such liver diseases and conditions include liver cancer (including hepatocellular carcinoma, HCC), viral infection (including hepatitis), metabolic disorders (including hyperlipidemia and diabetes), fibrosis, and acute liver A list containing injuries can be selected.

本発明の薬学的組成物中の活性成分の実際の用量レベルは、患者に対して毒性となることなく、特定の患者、組成物、および投与の様式に対する所望の治療反応を達成するのに有効な活性成分の量を得るために変動しうる。選択する用量レベルは、用いる本発明の特定の組成物の活性、投与の経路、投与の時間、用いている特定の化合物の排出速度、治療の期間、用いる特定の組成物との組み合わせで用いる他の薬物、化合物および/または材料、治療中の患者の年齢、性別、体重、状態、全身の健康および以前の病歴、ならびに医学分野において周知の同様の因子を含む、様々な薬物動態因子に依存することになる。   The actual dosage level of the active ingredient in the pharmaceutical composition of the present invention is effective to achieve the desired therapeutic response for the particular patient, composition, and mode of administration without becoming toxic to the patient. The amount of active ingredient can be varied to obtain the desired amount. The dose level chosen will depend on the activity of the particular composition of the invention used, the route of administration, the time of administration, the rate of elimination of the particular compound being used, the duration of treatment, and other factors used in combination with the particular composition used. Depends on various pharmacokinetic factors, including the drugs, compounds and / or materials of the patient, age, sex, weight, condition, general health and previous medical history of the patient being treated, and similar factors well known in the medical field It will be.

投与しようとする送達ポリマー、RNAiポリヌクレオチド-標的指向基結合体または送達ポリマー-RNAiポリヌクレオチド結合体の量(用量)は、経験的に決定することができる。発明者らは、動物体重1kgあたり0.1〜10mgのsiRNAおよび動物体重1kgあたり1.5〜60mgの送達ポリマーを用いて、遺伝子発現の有効なノックダウンを示した。マウスにおける好ましい量は0.25〜2.5mg/kgのsiRNA-結合体および10〜40 mg/kgの送達ポリマーである。より好ましくは、約1.5〜20mg/kgの送達ポリマーを投与する。RNAiポリヌクレオチド-結合体は典型的には高用量で毒性でないため、その量は容易に増やされる。   The amount (dose) of the delivery polymer, RNAi polynucleotide-targeting group conjugate or delivery polymer-RNAi polynucleotide conjugate to be administered can be determined empirically. The inventors have shown effective knockdown of gene expression using 0.1-10 mg siRNA per kg animal weight and 1.5-60 mg delivery polymer per kg animal weight. Preferred amounts in mice are 0.25-2.5 mg / kg siRNA-conjugate and 10-40 mg / kg delivery polymer. More preferably, about 1.5-20 mg / kg of delivery polymer is administered. Since RNAi polynucleotide-conjugates are typically not toxic at high doses, the amount is easily increased.

本明細書において用いられるインビボとは、生物内部で起こるものを意味し、より具体的には、部分的または死滅したものに対して、生きている組織全体、哺乳動物などの生きている多細胞生物(動物)の中または上で行われるプロセスを意味する。   As used herein, in vivo means something that occurs inside an organism, more specifically, living whole cells, such as whole living tissue, mammals, etc., against partially or dead things A process that takes place in or on an organism (animal).

本明細書において用いられる「薬学的組成物」は、本発明の結合体、薬学的担体または希釈剤、および製剤に必要な任意の他の媒質または物質を含む。   As used herein, “pharmaceutical composition” includes a conjugate of the invention, a pharmaceutical carrier or diluent, and any other media or substances required for formulation.

本明細書において用いられる「薬学的担体」は、生理的に適合性の、任意の、およびすべての溶媒、分散媒、コーティング、抗菌および抗真菌剤、等張化および吸収遅延剤などを含む。好ましくは、担体は静脈内、筋肉内、皮下、非経口、脊髄または表皮投与(例えば、注射または注入による)に適している。   “Pharmaceutical carrier” as used herein includes any and all solvents, dispersion media, coatings, antibacterial and antifungal agents, isotonic and absorption delaying agents, and the like that are physiologically compatible. Preferably, the carrier is suitable for intravenous, intramuscular, subcutaneous, parenteral, spinal or epidermal administration (eg, by injection or infusion).

実施例1. プロテアーゼ(ペプチダーゼ)切断可能なマスキング剤の合成
NaHCO3水溶液中のアミノ酸のカップリングおよびシリル基脱保護を除き、すべての反応を新鮮無水溶媒を用いて無水条件で実施した。カラム精製は、明記した溶離剤を用いてシリカゲル上で行った。質量スペクトル(MS)はエレクトロスプレーイオン化を用いて得た。
Example 1. Synthesis of a protease (peptidase) cleavable masking agent
All reactions were carried out under anhydrous conditions using fresh anhydrous solvent, except for the coupling of amino acids in NaHCO 3 aqueous solution and silyl group deprotection. Column purification was performed on silica gel using the specified eluent. Mass spectra (MS) were obtained using electrospray ionization.

NAGおよびPEGの活性p-ニトロフェニル-p-アシルアミドベンジルカルボナート誘導体(NAG-L-AA-PABC-PNPおよびPEG-AA-PABC-PNP)の調製において、発明者らはそれぞれPEGまたはNAG含有誘導体のNHSエステルを用いて、ジペプチド-p-アシルアミノベンジルアルコール前駆体のアミノ末端をアシル化した。以下の段階において、ベンジルのヒドロキシル基をp-ニトロフェニルカルボナートに変換し、続いてアミノ酸およびNAG部分から保護基を除去した。いくつかの適用において、パラニトロフェノール(PNP)-カルボナートを特定のポリマーの修飾に用いた場合、ポリマー修飾の前の保護基。

Figure 0005941926
RはASGPrリガンド(保護または未保護)またはPEGを含み、かつ
A1およびA2はアミノ酸(保護または未保護のいずれか)である。 In the preparation of active p-nitrophenyl-p-acylamide benzyl carbonate derivatives of NAG and PEG (NAG-L-AA-PABC-PNP and PEG-AA-PABC-PNP), the inventors included PEG or NAG, respectively. The amino terminus of the dipeptide-p-acylaminobenzyl alcohol precursor was acylated using the NHS ester of the derivative. In the following steps, the benzylic hydroxyl group was converted to p-nitrophenyl carbonate, followed by removal of the protecting group from the amino acid and NAG moieties. In some applications, protecting groups prior to polymer modification when paranitrophenol (PNP) -carbonate is used to modify certain polymers.
Figure 0005941926
R contains an ASGPr ligand (protected or unprotected) or PEG, and
A 1 and A 2 are amino acids (either protected or unprotected).

合成はH-A1A2-PABA(表1)誘導体の調製から開始する。これらの付加物は、Dubowchikら(2002)によって記載された合成スキームをいくらかの改変と共に用いて得た。Fmoc-保護アミノ酸、Fmoc-A1-OHを、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)およびN-ヒドロキシククシンイミド(NHS)を用いての反応において、N-ヒドロキシククシンイミドエステル、Fmoc-A1-NHSに変換することにより活性化した。これらの反応性NHSエステルを保護アミノ酸A2と、アミノ基を反応性に保つために加えたNaHCO3水溶液存在下でカップリングさせた。1eおよび1f(表1)の調製では、NHSエステルの代わりに市販のペンタフルオロフェニルエステル(OPfp)をカップリングのために用いた。 The synthesis begins with the preparation of the HA 1 A 2 -PABA (Table 1) derivative. These adducts were obtained using the synthetic scheme described by Dubowchik et al. (2002) with some modifications. Fmoc-protected amino acid, Fmoc-A 1 -OH, is converted to N-hydroxycuccinimide ester, Fmoc-A 1 -NHS in a reaction with dicyclohexylcarbodiimide (DCC) and N-hydroxycuccinimide (NHS). It was activated by conversion. These reactive NHS esters were coupled with protected amino acid A 2 in the presence of an aqueous NaHCO 3 solution added to keep the amino group reactive. In the preparation of 1e and 1f (Table 1), commercially available pentafluorophenyl ester (OPfp) was used for coupling instead of NHS ester.

Fmocジペプチド1a〜hの合成
a)AAのNHSエステルをそれぞれのアミノ酸からNHSおよびDCCを用いて調製し、それ以上精製せずに用いた。

Figure 0005941926
条件:(i)N-ヒドロキシスクシンイミド(NHS)、N-N'-ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、0〜20℃。 Synthesis of Fmoc dipeptide 1a-h
a) NHS ester of AA was prepared from each amino acid using NHS and DCC and used without further purification.
Figure 0005941926
Conditions: (i) N-hydroxysuccinimide (NHS), N-N′-dicyclohexylcarbodiimide (DCC), 0-20 ° C.

Fmoc-Ala-NHSのために、DCC(286mg、1.38mmol)をDCM(13mL)中のFmoc- Ala-OH(412mg、1.32mmol)およびNHS(160mg、1.38mmol)の氷冷溶液に加え、30分間撹拌し、次いで20℃で16時間撹拌した。固体のジシクロヘキシル尿素(DCU)をろ去し、溶媒を減圧下で除去した。   For Fmoc-Ala-NHS, DCC (286 mg, 1.38 mmol) was added to an ice-cold solution of Fmoc-Ala-OH (412 mg, 1.32 mmol) and NHS (160 mg, 1.38 mmol) in DCM (13 mL). Stir for 1 min and then at 20 ° C. for 16 h. Solid dicyclohexylurea (DCU) was removed by filtration and the solvent was removed under reduced pressure.

Fmoc-Asn(DMCP)-NHSのために、DCC(148mg、0.72mmol)をDCM(13mL)中のFmoc-Asn(DMCP)-OH(298mg、0.68mmol)およびNHS(83mg、0.72mmol)のの氷冷溶液に加え、30分間撹拌し、次いで20℃で16時間撹拌した。固体のDCUをろ去し、溶媒を減圧下で除去した。   For Fmoc-Asn (DMCP) -NHS, DCC (148 mg, 0.72 mmol) of Fmoc-Asn (DMCP) -OH (298 mg, 0.68 mmol) and NHS (83 mg, 0.72 mmol) in DCM (13 mL). Added to ice-cold solution, stirred for 30 minutes, then stirred at 20 ° C. for 16 hours. Solid DCU was filtered off and the solvent was removed under reduced pressure.

Fmoc-Gly-NHSのために、Fmoc-Gly-OH(891mg、3mmol)およびNHS(380mg、3.3mmol)をTHF(10mL)中0℃で5分間撹拌し、THF(5mL)中のDCC溶液(650mg、3.15mmol)で処理した。30分で冷却浴を取り除き、反応混合物を20℃で10時間撹拌した。固体のDCUをろ去し、THFで洗浄し、溶媒をロータリーエバポレーターで除去した。生成物を秤量し、DMEに溶解して、0.2mM溶液を作成した。   For Fmoc-Gly-NHS, Fmoc-Gly-OH (891 mg, 3 mmol) and NHS (380 mg, 3.3 mmol) were stirred in THF (10 mL) at 0 ° C. for 5 min and a DCC solution in THF (5 mL) ( 650 mg, 3.15 mmol). The cooling bath was removed in 30 minutes and the reaction mixture was stirred at 20 ° C. for 10 hours. Solid DCU was removed by filtration, washed with THF, and the solvent was removed on a rotary evaporator. The product was weighed and dissolved in DME to make a 0.2 mM solution.

Fmoc-Glu(O-2PhiPr)-NHSのために、DCC(217mg、1.05mmol)をTHF(5mL)中のFmoc-Glu(O-2PhiPr)-OH(487mg、1mmol)およびNHS(127mg、1.1mmol)の氷冷溶液に加え、15分間撹拌し、次いで20℃で10時間撹拌した。後処理をFmoc-Gly-NHSについて記載したとおりに行った。   For Fmoc-Glu (O-2PhiPr) -NHS, DCC (217 mg, 1.05 mmol) was added to Fmoc-Glu (O-2PhiPr) -OH (487 mg, 1 mmol) and NHS (127 mg, 1.1 mmol) in THF (5 mL). ) And was stirred for 15 minutes, and then stirred at 20 ° C. for 10 hours. Post-treatment was performed as described for Fmoc-Gly-NHS.

Fmoc-Phe-NHSのために、DCC(1.181g、5.72mmol)をDCM(50mL)中のFmoc-Phe-OH(2.11g、5.45mmol)およびNHS(664mg、5.77mmol)の氷冷溶液に加え、30分間撹拌し、次いで20℃で10時間撹拌した。固体のDCUをろ去し、溶媒を減圧下で除去した。   For Fmoc-Phe-NHS, add DCC (1.181 g, 5.72 mmol) to an ice-cold solution of Fmoc-Phe-OH (2.11 g, 5.45 mmol) and NHS (664 mg, 5.77 mmol) in DCM (50 mL). For 30 minutes and then at 20 ° C. for 10 hours. Solid DCU was filtered off and the solvent was removed under reduced pressure.

Fmoc-Val-NHSのために、DCC(227mg、1.1mmol)をDCM(13mL)中のFmoc-Val-OH(339mg、1mmol)およびNHS(127mg、1.1mmol)の氷冷溶液に加え、30分間撹拌し、次いで20℃で16時間撹拌した。固体のDCUをろ去し、溶媒を減圧下で除去した。   For Fmoc-Val-NHS, DCC (227 mg, 1.1 mmol) was added to an ice-cold solution of Fmoc-Val-OH (339 mg, 1 mmol) and NHS (127 mg, 1.1 mmol) in DCM (13 mL) for 30 minutes. Stir then stirred at 20 ° C. for 16 h. Solid DCU was filtered off and the solvent was removed under reduced pressure.

b)アミノ酸、H-Asn(DMCP)-OHおよびH-Lys(MMT)-OHを、入手可能なFmoc保護誘導体から調製した。

Figure 0005941926
条件:(i)ジメチルホルムアミド(DMF)中のトリエチルアミン(Et3N)。 b) Amino acids, H-Asn (DMCP) -OH and H-Lys (MMT) -OH were prepared from available Fmoc protected derivatives.
Figure 0005941926
Conditions: (i) Triethylamine (Et 3 N) in dimethylformamide (DMF).

H-Asn(DMCP)-OH
Fmoc-Asn(DMCP)-OH(576mg、1.32mmol)をDMF(9mL)中、Et3N(3.7mL、26.4mmol)と共に15時間撹拌した。すべての揮発性物質をロータリーエバポレーターにより、40℃/オイルポンプ減圧下で除去した。残渣をエーテル(30mL)で3回粉砕し、減圧下で乾燥した。収量271mg(96%)。MS: 643.6 [3M+1]+; 451.3 [2M+Na]+; 429.5 [2M+1]+; 236.7 [M+Na]+; 215.3 [M+l]+; 132.8 [M-DMCP+1]+
H-Asn (DMCP) -OH
Fmoc-Asn (DMCP) -OH (576 mg, 1.32 mmol) was stirred with Et 3 N (3.7 mL, 26.4 mmol) in DMF (9 mL) for 15 hours. All volatiles were removed on a rotary evaporator at 40 ° C / oil pump vacuum. The residue was triturated 3 times with ether (30 mL) and dried under reduced pressure. Yield 271 mg (96%). MS: 643.6 [3M + 1] + ; 451.3 [2M + Na] + ; 429.5 [2M + 1] + ; 236.7 [M + Na] + ; 215.3 [M + l] + ; 132.8 [M-DMCP + 1] + .

H-Lys(MMT)-OH。Fmoc-Lys(MMT)-OH(4.902g、7.65mmol)をDMF(100mL)中、Et3N(32mL、30当量、229.4mmol)と共に10時間撹拌した。すべての揮発性物質をロータリーエバポレーターにより、40℃/オイルポンプ減圧下で除去した。残渣をエーテルで2回粉砕し、減圧下で乾燥した。収量3.1g(97%)。MS(ネガティブモード): 455, 453.3 [M+Cl]-; 417.8 [M-1]-H-Lys (MMT) -OH. Fmoc-Lys (MMT) -OH (4.902 g, 7.65 mmol) was stirred with Et 3 N (32 mL, 30 eq, 229.4 mmol) in DMF (100 mL) for 10 hours. All volatiles were removed on a rotary evaporator at 40 ° C / oil pump vacuum. The residue was triturated twice with ether and dried under reduced pressure. Yield 3.1 g (97%). MS (negative mode): 455, 453.3 [M + Cl] ; 417.8 [M−1] .

c)Fmoc-A1A2-OHの合成

Figure 0005941926
A1=Gly、Glu(2PhiPr)、Asn(DMCP)、Phe、Ala、Val。
A2=Gly、Lys(MMT)、Cit、Asn(DMCP)、Lys(CH3)2
条件:(i)H-A2-OH、NaHCO3、ジメトキシエタン(DME)、テトラヒドロフラン(THF)およびH2Oの混合物。(ii)H-A2-OH、NaHCO3、DME/THF/H2O。(iii)H-Cit-OH、NaHCO3、H2O中のTHF。 c) Synthesis of Fmoc-A 1 A 2 -OH
Figure 0005941926
A 1 = Gly, Glu (2PhiPr), Asn (DMCP), Phe, Ala, Val.
A 2 = Gly, Lys (MMT), Cit, Asn (DMCP), Lys (CH 3 ) 2 .
Conditions: (i) A mixture of HA 2 —OH, NaHCO 3 , dimethoxyethane (DME), tetrahydrofuran (THF) and H 2 O. (Ii) HA 2 -OH, NaHCO 3, DME / THF / H 2 O. (Iii) THF in H-Cit-OH, NaHCO 3 , H 2 O.

Fmoc-GlyGly-OH 1aのために、グリシン(75mg、1mmol)およびNaHCO3(100mg、1.2mmol)をH2O(10mL)およびジメトキシエタン(DME)(5mL)に溶解した。DME中のFmoc-Gly-NHS溶液(5ml、1mmol)を加えた。THF(2.5mL)を加え、混合物を超音波処理して均質にし、20時間撹拌した。すべての揮発性物質をロータリーエバポレーターで除去し、残渣をEtOAcおよびH2O中5%KHCO3溶液で処理した。生成物をEtOAcで4回抽出し、pH=3の食塩水で洗浄し、乾燥(Na2SO4)し、濃縮し、減圧下で乾燥した。収量321mg(90%)。MS: 775.0 [2M+2Na]+; 377.4 [M+Na]+; 355.1 [M+1]+For Fmoc-GlyGly-OH 1a, glycine (75 mg, 1 mmol) and NaHCO 3 (100 mg, 1.2 mmol) were dissolved in H 2 O (10 mL) and dimethoxyethane (DME) (5 mL). Fmoc-Gly-NHS solution (5 ml, 1 mmol) in DME was added. THF (2.5 mL) was added and the mixture was sonicated to homogeneity and stirred for 20 hours. All volatiles were removed on a rotary evaporator and the residue was treated with EtOAc and 5% KHCO 3 solution in H 2 O. The product was extracted 4 times with EtOAc, washed with brine at pH = 3, dried (Na 2 SO 4 ), concentrated and dried under reduced pressure. Yield 321 mg (90%). MS: 775.0 [2M + 2Na] < +>; 377.4 [M + Na] < +>; 355.1 [M + 1] < +>.

Fmoc-Glu(O-2PhiPr)Gly-OH 1bのために、グリシン(75mg、1mmol)およびNaHCO3(84mg、1mmol)をH2O(2mL)、THF(4mL)およびDME(5mL)の混合物に溶解した。DME中のFmoc-Glu(O-2PhiPr)-NHS溶液(5mL、1mmol)を加え、10時間撹拌した。すべての揮発性物質をロータリーエバポレーターで除去し、20mLの0.1M MES緩衝液(pH=5)を加え、続いてEtOAc(25mL)を加えた。反応混合物を氷上で撹拌し、KHSO4の5%溶液でpH=5まで酸性化した。生成物をEtOAcで4回抽出し、pH=5の食塩水で洗浄し、乾燥(Na2SO4)し、濃縮し、減圧下で乾燥した。収量528mg(96%)。MS: 567 [M+Na]+; 562 [M+NH4]+; 545.0 [M+1]+; 427.1 [M-2PhiPr]+For Fmoc-Glu (O-2PhiPr) Gly-OH 1b, glycine (75 mg, 1 mmol) and NaHCO 3 (84 mg, 1 mmol) into a mixture of H 2 O (2 mL), THF (4 mL) and DME (5 mL). Dissolved. Fmoc-Glu (O-2PhiPr) -NHS solution (5 mL, 1 mmol) in DME was added and stirred for 10 hours. All volatiles were removed on a rotary evaporator and 20 mL of 0.1 M MES buffer (pH = 5) was added followed by EtOAc (25 mL). The reaction mixture was stirred on ice and acidified with a 5% solution of KHSO 4 to pH = 5. The product was extracted four times with EtOAc, washed with brine at pH = 5, dried (Na 2 SO 4 ), concentrated and dried under reduced pressure. Yield 528 mg (96%). MS: 567 [M + Na] + ; 562 [M + NH 4 ] + ; 545.0 [M + 1] + ; 427.1 [M-2PhiPr] + .

Fmoc-Asn(DMCP)Gly-OH 1cをFmoc-Asn(DMCP)-NHSおよびH-Gly-OHから1bについて前述したとおりに調製した。収率96%。MS: 987.4 [2M+1]+; 516.3 [M+Na]+; 494.4 [M+1]+; 412.2 [M-DMCP+1]+Fmoc-Asn (DMCP) Gly-OH 1c was prepared from Fmoc-Asn (DMCP) -NHS and H-Gly-OH as described above for 1b. Yield 96%. MS: 987.4 [2M + 1] + ; 516.3 [M + Na] + ; 494.4 [M + 1] + ; 412.2 [M-DMCP + 1] + .

Fmoc-PheLys(MMT)-OH 1dをFmoc-Phe-NHSおよびH-Lys(MMT)-OHから1bについて前述したとおりに調製した。収率94%。MS: 788.5 [M+1]+、273.1 [M-MMT+1]+Fmoc-PheLys (MMT) -OH 1d was prepared from Fmoc-Phe-NHS and H-Lys (MMT) -OH as described above for 1b. Yield 94%. MS: 788.5 [M + 1] + , 273.1 [M-MMT + 1] + .

Fmoc-PheCit-OH 1eのために:
i)DME(40mL)中のFmoc-Phe-NHS(4.96g、10.26mmol)をH2O(40mL)およびTHF(20mL)の混合物中のL-シトルリン(1.80g、10.26mmol)およびNaHCO3(0.86g、10.26mmol)を含む溶液に加えた。反応混合物を15時間撹拌した。活性化からの残存DCCをろ過し、有機溶媒をロータリーエバポレーターで除去した。残渣にH2O(100mL)およびiPrOH(10mL)を加えた。懸濁液を5%KHSO4でpH=3まで酸性化し、生成物をEtOAc:iPrOH=9:1溶液(3×、500mL)で抽出し、食塩水:iPrOH=9:1の混合物(2×、50mL)で洗浄し、乾燥(Na2SO4)し、ろ過して濃縮し、オイルポンプで乾燥した。エーテルで粉砕して、純粋な生成物1eを得た。収量3.84g(68%)。MS: 545.6 [M+Na]+; 528.5 [M-H2O]+; 306.3 [M-Fmoc+H2O]+
For Fmoc-PheCit-OH 1e:
i) Fmoc-Phe-NHS (4.96 g, 10.26 mmol) in DME (40 mL) was mixed with L-citrulline (1.80 g, 10.26 mmol) and NaHCO 3 in a mixture of H 2 O (40 mL) and THF (20 mL). 0.86 g, 10.26 mmol). The reaction mixture was stirred for 15 hours. Residual DCC from activation was filtered and the organic solvent was removed on a rotary evaporator. To the residue was added H 2 O (100 mL) and iPrOH (10 mL). The suspension was acidified with 5% KHSO 4 to pH = 3, the product was extracted with EtOAc: iPrOH = 9: 1 solution (3 ×, 500 mL), and a mixture of brine: iPrOH = 9: 1 (2 × , 50 mL), dried (Na 2 SO 4 ), filtered and concentrated, and dried with an oil pump. Trituration with ether gave pure product 1e. Yield 3.84 g (68%). MS: 545.6 [M + Na] + ; 528.5 [MH 2 O] + ; 306.3 [M-Fmoc + H 2 O] + .

ii)THF(5mL)中のFmoc-Phe-OPfp(553mg、1mmol)の溶液をH2O(2.6mL)中のH-Cit-OH(184mg、1.05mmol)およびNaHCO3(88.2mg、1.05mmol)の溶液に加えた。THF(2mL)を加えて溶液を均質にし、10時間撹拌した。THFをロータリーエバポレーターで除去し、残渣をH2O(10mL)およびiPrOH(1mL)で希釈し、3%HClでpH=1まで酸性化した。生成物をEtOAc:iPrOH=9:1溶液で5回抽出し、食塩水:iPrOH=9:1の混合物で洗浄し、乾燥(Na2SO4)し、減圧下で濃縮した。エーテルで粉砕して、313mgの純粋な生成物1eを得た(57%)。 ii) A solution of Fmoc-Phe-OPfp (553 mg, 1 mmol) in THF (5 mL) was added H-Cit-OH (184 mg, 1.05 mmol) and NaHCO 3 (88.2 mg, 1.05 mmol) in H 2 O (2.6 mL). ). THF (2 mL) was added to make the solution homogeneous and stirred for 10 hours. The THF was removed on a rotary evaporator and the residue was diluted with H 2 O (10 mL) and iPrOH (1 mL) and acidified with 3% HCl to pH = 1. The product was extracted 5 times with EtOAc: iPrOH = 9: 1 solution, washed with a mixture of brine: iPrOH = 9: 1, dried (Na 2 SO 4 ) and concentrated under reduced pressure. Trituration with ether gave 313 mg of pure product 1e (57%).

Fmoc-AlaCit-OH 1fをFmoc-Ala-NHSおよびH-Cit-OHから1e-(a)について前述したとおりに調製した。収率77%。MS: 959.8 [2M+Na]+; 938.1 [2M+1]+; 491.4 [M+Na]+; 469.9 [M+1]+Fmoc-AlaCit-OH 1f was prepared from Fmoc-Ala-NHS and H-Cit-OH as described above for 1e- (a). Yield 77%. MS: 959.8 [2M + Na] + ; 938.1 [2M + 1] + ; 491.4 [M + Na] + ; 469.9 [M + 1] + .

粗製Fmoc-ValCit-OH 1gをFmoc-Val-NHSおよびH-Cit-OHから1bについて前述したとおりに調製した。最終精製をエーテルでの粉砕によって行った。全収率76%。MS: 1060.3 [2M+3Na]+; 1015.7 [2M+Na]+; 519.7 [M+Na]+; 497.9 [M+1]+Crude Fmoc-ValCit-OH 1 g was prepared from Fmoc-Val-NHS and H-Cit-OH as described above for 1b. Final purification was performed by trituration with ether. Total yield 76%. MS: 1060.3 [2M + 3Na] + ; 1015.7 [2M + Na] + ; 519.7 [M + Na] + ; 497.9 [M + 1] + .

Fmoc-Ala-Asn(DMCP)-OH 1hをFmoc-Ala-NHSおよびH-Asn(DMCP)-OHから1bについて前述したとおりに調製した。収率95%。MS: 530.2 [M+Na]+; 508.2 [M+1]+; 426.0 [M-DMCP+1]+Fmoc-Ala-Asn (DMCP) -OH 1h was prepared from Fmoc-Ala-NHS and H-Asn (DMCP) -OH as described above for 1b. Yield 95%. MS: 530.2 [M + Na] + ; 508.2 [M + 1] + ; 426.0 [M-DMCP + 1] + .

p-アミノベンジルアルコールとのカップリング、Fmoc-AA-PABAおよびFmoc-A-PABA 2a〜mの調製
生成物1a〜hをp-アミノベンジルアルコール(PABA)と2-エトキシ-1-エトキシカルボニル-1,2-ジヒドロキノリン(EEDQ)存在下でカップリングし、2a〜hを生成した。PABAに1つのアミノ酸だけが結合している4つの代表的化合物3j〜lも調製した。

Figure 0005941926
条件:(i)PABA、EEDQ、THF Coupling with p-aminobenzyl alcohol, preparation of Fmoc-AA-PABA and Fmoc-A-PABA 2a-m Products 1a-h were converted to p-aminobenzyl alcohol (PABA) and 2-ethoxy-1-ethoxycarbonyl- Coupling in the presence of 1,2-dihydroquinoline (EEDQ) produced 2a-h. Four representative compounds 3j-l in which only one amino acid is bound to PABA were also prepared.
Figure 0005941926
Conditions: (i) PABA, EEDQ, THF

Fmoc-GlyGly-PABA 2aのために、DCM(17mL)およびMeOH(6mL)中の1a(318mg、0.9mmol)およびPABA(220mg、1.8mmol)の溶液をEEDQ(444mg、1.8mmol)と共に10時間撹拌した。すべての揮発性物質をロータリーエバポレーターで除去し、残渣をEt2Oで粉砕し、生成物をろ過して、減圧下で乾燥した。収量348mg(84%)。 For Fmoc-GlyGly-PABA 2a, a solution of 1a (318 mg, 0.9 mmol) and PABA (220 mg, 1.8 mmol) in DCM (17 mL) and MeOH (6 mL) was stirred with EEDQ (444 mg, 1.8 mmol) for 10 hours. did. All volatiles were removed on a rotary evaporator, the residue was triturated with Et 2 O, the product was filtered and dried under reduced pressure. Yield 348 mg (84%).

Fmoc-Glu(O-2PhiPr)Gly-PABA 2bのために、DCM(10mL)中の1b(524mg、0.96mmol)およびPABA(142mg、1.55mmol)の溶液をEEDQ(357mg、1.44mmol)と共に10時間撹拌した。後処理を2aについて前述したとおりに行った。収量462mg(74%)。   For Fmoc-Glu (O-2PhiPr) Gly-PABA 2b, a solution of 1b (524 mg, 0.96 mmol) and PABA (142 mg, 1.55 mmol) in DCM (10 mL) with EEDQ (357 mg, 1.44 mmol) for 10 hours. Stir. Post-treatment was performed as described above for 2a. Yield 462 mg (74%).

Fmoc-Asn(DMCP)Gly-PABA 2cを2aについて前述したとおりに調製した。収率64%。MS: 621.5 [M+22]+; 599.3 [M+1]+Fmoc-Asn (DMCP) Gly-PABA 2c was prepared as described above for 2a. Yield 64%. MS: 621.5 [M + 22] + ; 599.3 [M + 1] + .

Fmoc-PheLys(MMT)-PABA 2dを2bについて前述したとおりに調製した。収率70%。   Fmoc-PheLys (MMT) -PABA 2d was prepared as described above for 2b. Yield 70%.

Fmoc-PheCit-PABA 2eのために、DCM(150mL)およびMeOH(50mL)中の1e(5.98g、10.97mmol)およびPABA(2.70g、21.95mmol)の溶液をEEDQ(5.43g、21.95mmol)で処理し、15時間撹拌した。後処理を2aについて前述したとおりに行った。収量6.14g(86%)。MS: 650.7 [M+1]+; 527.3 [M-PABA+1]+For Fmoc-PheCit-PABA 2e, a solution of 1e (5.98 g, 10.97 mmol) and PABA (2.70 g, 21.95 mmol) in DCM (150 mL) and MeOH (50 mL) with EEDQ (5.43 g, 21.95 mmol). Treated and stirred for 15 hours. Post-treatment was performed as described above for 2a. Yield 6.14 g (86%). MS: 650.7 [M + 1] + ; 527.3 [M-PABA + 1] + .

Fmoc-AlaCit-PABA 2fのために、DCM(45mL)およびMeOH(15mL)中の1f(2.89g、6.17mmol)およびPABA(1.52g、12.34mmol)の溶液をEEDQ(3.05g、12.34mmol)で処理し、15時間撹拌した。後処理を2aについて前述したとおりに行った。収量4.56g(74%)。MS(ES、ネガティブモード): 307.4 [M-263.6-1]-; 349.9 [M-Fmoc-1]-; 610, 608.4 [M+HCl-1]-For Fmoc-AlaCit-PABA 2f, a solution of 1f (2.89 g, 6.17 mmol) and PABA (1.52 g, 12.34 mmol) in DCM (45 mL) and MeOH (15 mL) with EEDQ (3.05 g, 12.34 mmol). Treated and stirred for 15 hours. Post-treatment was performed as described above for 2a. Yield 4.56g (74%). MS (ES, negative mode): 307.4 [M-263.6-1] ; 349.9 [M-Fmoc-1] ; 610, 608.4 [M + HCl-1] .

Fmoc-ValCit-PABA 2gを2bについて前述したとおりに調製した。(98%)。   Fmoc-ValCit-PABA 2g was prepared as described above for 2b. (98%).

Fmoc-AlaAsn(DMCP)-PABA 2hを2aについて前述したとおりに調製した。収率59%。MS: 613.2 [M+1]+; 531.4 [M-DMCP+1]+; 408.2 [M-205+1]+Fmoc-AlaAsn (DMCP) -PABA 2h was prepared as described above for 2a. Yield 59%. MS: 613.2 [M + 1] + ; 531.4 [M-DMCP + 1] + ; 408.2 [M-205 + 1] + .

Fmoc-Lys(CH3)2-PABA 2iのために、Fmoc-Lys(CH3)2-OH HCl塩(433mg、1mmol)およびPABA(246mg、2mmol)をDCM(10mL)およびMeOH(1.5mL)に溶解し、5℃に冷却し、EEDQ(495mg、2mmol)を加えた。冷却浴を取り除き、混合物を室温で10時間撹拌した。すべての揮発性物質をロータリーエバポレーターで除去し、残渣をEt2Oで粉砕し、粗生成物をろ過した。これをDCM(2mL)およびMeOH(1mL)の混合物に再度溶解し、Et2O(40mL)中に滴下することにより再度沈澱させた。生成物をろ過し、減圧下で乾燥した。収量448mg(83%)。 For Fmoc-Lys (CH 3 ) 2 -PABA 2i, Fmoc-Lys (CH 3 ) 2 -OH HCl salt (433 mg, 1 mmol) and PABA (246 mg, 2 mmol) in DCM (10 mL) and MeOH (1.5 mL) And cooled to 5 ° C. and EEDQ (495 mg, 2 mmol) was added. The cooling bath was removed and the mixture was stirred at room temperature for 10 hours. All volatiles were removed on a rotary evaporator, the residue was triturated with Et 2 O and the crude product was filtered. This was redissolved in a mixture of DCM (2 mL) and MeOH (1 mL) and precipitated again by dropwise addition into Et 2 O (40 mL). The product was filtered and dried under reduced pressure. Yield 448 mg (83%).

Fmoc-Leu-PABA 2jのために、DCM(10mL)中のFmoc-Leu-OH(353mg、1mmol)、EEDQ(495mg、2mmol)およびPABA(222mg、1.8mmol)の溶液を10時間撹拌した。すべての揮発性物質をロータリーエバポレーターで除去し、残渣をEt2O(40mL)に溶解し、ドライアイス上で2時間冷却し、固体を遠心沈降により分離した。得られた粗製材料をカラムにより、CHCl3中のMeOH(1〜2%)の溶離剤勾配で精製した。収量444mg(97%)。MS: 459.4 [M+1]+For Fmoc-Leu-PABA 2j, a solution of Fmoc-Leu-OH (353 mg, 1 mmol), EEDQ (495 mg, 2 mmol) and PABA (222 mg, 1.8 mmol) in DCM (10 mL) was stirred for 10 hours. All volatiles were removed on a rotary evaporator, the residue was dissolved in Et 2 O (40 mL), cooled on dry ice for 2 hours, and the solid was separated by centrifugation. The resulting crude material was purified by column with an eluent gradient of MeOH (1-2%) in CHCl 3 . Yield 444 mg (97%). MS: 459.4 [M + 1] + .

Fmoc-Asn(DMCP)-PABA 2kを2jについて記載したとおりに調製した。DCMの除去後、カラム精製の代わりの後処理において、残渣をEt2Oで粉砕し、0℃まで冷却し、粗生成物をろ過した。この処理をもう一度繰り返し、続いて減圧下で乾燥した。収率77%。MS: 542.5 [M+1]+Fmoc-Asn (DMCP) -PABA 2k was prepared as described for 2j. After removal of DCM, in a workup instead of column purification, the residue was triturated with Et 2 O, cooled to 0 ° C. and the crude product was filtered. This process was repeated once more followed by drying under reduced pressure. Yield 77%. MS: 542.5 [M + 1] + .

Fmoc-Cit-PABA 2lのために、DCM(10mL)およびMeOH(4mL)中のFmoc-Cit-OH(345.7mg、0.87mmol)およびPABA(214mg、1.74mmol)の溶液をEEDQ(430mg、1.74mmol)で処理し、15時間撹拌した。固体生成物をエーテルで3回粉砕し、生成物をろ過して乾燥した。収量288mg(67%)。MS: 502.3 [M+1]+; 485.5 [M-H2O+1]+; 263 [M-Fmoc-H2O+1]+; 179.0 [M-306+1]+; 120.2 [M-365.3+1]+For 2 liters of Fmoc-Cit-PABA, a solution of Fmoc-Cit-OH (345.7 mg, 0.87 mmol) and PABA (214 mg, 1.74 mmol) in DCM (10 mL) and MeOH (4 mL) was EEDQ (430 mg, 1.74 mmol). ) And stirred for 15 hours. The solid product was triturated three times with ether and the product was filtered and dried. Yield 288 mg (67%). MS: 502.3 [M + 1] + ; 485.5 [MH 2 O + 1] + ; 263 [M-Fmoc-H 2 O + 1] + ; 179.0 [M-306 + 1] + ; 120.2 [M-365.3 + 1] + .

生成物2mを異なるスキームを用いて調製した: H-Lys(CH3)2-PABA誘導体3のFmoc-Phe-NHSとのカップリング。

Figure 0005941926
条件:(i)DMF中、トリエチルアミン(Et3N)、10時間。(ii)Fmoc-Phe-NHS、ジソプロピルエチルアミン(DIEA)、DMF。 The product 2m was prepared using a different scheme: coupling of H-Lys (CH 3 ) 2 -PABA derivative 3 with Fmoc-Phe-NHS.
Figure 0005941926
Conditions: (i) DMF, triethylamine (Et 3 N), 10 hours. (Ii) Fmoc-Phe-NHS, disopropylethylamine (DIEA), DMF.

Fmoc-PheLys(CH3)-PABA 2mのために、Fmoc-Lys(CH3)2-PABA(2i)(448mg、0.83mmol)をDMF(11mL)中、Et3N(3.5mL)と共に10時間撹拌することにより、Fmoc脱保護した。すべての揮発性物質をロータリーエバポレーターにより40℃/オイルポンプ減圧下で除去して、粗生成物3iを得た。この生成物をDMF(7mL)に溶解し、Fmoc-Phe-NHS(482mg、0.996mmol)と、続いてDIEA(0.42mL、2.2mmol)を加え、混合物を10時間撹拌した。溶媒およびDIEAをロータリーエバポレーターにより40℃/オイルポンプ減圧下で除去して粗製2mを得、これをそれ以上精製せずに用いた。MS: 549.4 [M+l]+For Fmoc-PheLys (CH 3 ) -PABA 2m, Fmoc-Lys (CH 3 ) 2 -PABA (2i) (448 mg, 0.83 mmol) with Et 3 N (3.5 mL) in DMF (11 mL) for 10 hours Fmoc deprotection was achieved by stirring. All volatiles were removed on a rotary evaporator at 40 ° C./oil pump vacuum to give crude product 3i. This product was dissolved in DMF (7 mL), Fmoc-Phe-NHS (482 mg, 0.996 mmol) was added followed by DIEA (0.42 mL, 2.2 mmol) and the mixture was stirred for 10 hours. Solvent and DIEA were removed on a rotary evaporator under reduced pressure at 40 ° C./oil pump to give crude 2 m which was used without further purification. MS: 549.4 [M + l] < +>.

H-AA-PABA 3a〜h、mおよびH-A-PABA 3j〜lの調製

Figure 0005941926
条件:(i)DMF中、Et3N、10時間。 Preparation of H-AA-PABA 3a-h, m and HA-PABA 3j-l
Figure 0005941926
Conditions: (i) in DMF, Et 3 N, 10 hours.

Fmoc誘導体2a〜h、j〜lを3iについて前述したとおりにDMF中、Et3Nで処理し、続いて濃縮し、減圧下で乾燥した。粗生成物をDMFに溶解して0.1M溶液を作成し、それ以上精製せずに用いた。 Fmoc derivatives 2a-h, j-l were treated with Et 3 N in DMF as described above for 3i, followed by concentration and drying under reduced pressure. The crude product was dissolved in DMF to make a 0.1M solution and used without further purification.

(表1)H-AA-PABA(1〜3)の中間体

Figure 0005941926
(Table 1) Intermediates of H-AA-PABA (1-3)
Figure 0005941926

プロテアーゼ切断可能なNAGマスキング試薬の調製
NAG(R1,R2,R3)-L-AA-PABC-PNP(表2、3)の調製

Figure 0005941926
R1、R2およびR3が保護基であり、Lがガラクトサミン部分(NAG)とジペプチド(AA)との間の連結である、NAG(R1,R2,R3)-L-AA-PABC-PNPの調製を、NAG-L-CO2H酸6、10a、b、13および17の調製から開始し、これらをNHSエステルに変換した後、H-AA-PABA 2をアシル化するために用いた。塩基感受性ポリマーのために設計したカルボナート21a〜fにおいて、保護基をポリマー修飾の間に除去しなければならなかった。このために、10a、b、13および17の調製において、GAL部分のAc-保護基を不安定なトリエチルシリル(TES)およびtert-ブチルジメチルシリル(TBDMS)基で置き換えた。これらの基は、塩基感受性PNP-カルボナート部分を損なうことなく、H2O中70%トリフルオロ酢酸(TFA)溶液を0℃で用いて除去することができる。 Preparation of protease-cleavable NAG masking reagent
Preparation of NAG (R 1, R 2, R 3) -L-AA-PABC-PNP ( Tables 2 and 3)
Figure 0005941926
N 1 (R 1 , R 2 , R 3 ) -L-AA-, wherein R 1 , R 2 and R 3 are protecting groups, and L is a linkage between a galactosamine moiety (NAG) and a dipeptide (AA) Preparation of PABC-PNP starts with the preparation of NAG-L-CO 2 H acids 6, 10a, b, 13 and 17 to convert them to NHS esters and then acylate H-AA-PABA 2 Used for. In carbonates 21a-f designed for base sensitive polymers, protecting groups had to be removed during polymer modification. For this purpose, in the preparation of 10a, b, 13 and 17, the Ac-protecting group of the GAL moiety was replaced with labile triethylsilyl (TES) and tert-butyldimethylsilyl (TBDMS) groups. These groups can be removed using a 70% trifluoroacetic acid (TFA) solution in H 2 O at 0 ° C. without compromising the base sensitive PNP-carbonate moiety.

a)R1=R2=R3=OAcであるNAG-L1-CO2H 6の調製において、Z-保護NAG-4酢酸エステル4[3〜5]をZ-脱保護(H2、Pd/C(10%)、MeOH、CHCl3(20%)してNAG-アミン5を得、これを次いで無水コハク酸でアシル化した(無水コハク酸、Et3N、DCM、1時間)。

Figure 0005941926
条件:(i)H2、Pd/C(10%)、MeOH、CHCl3、(20%)、(ii)無水コハク酸、Et3N、CDM、1時間。 a) In the preparation of NAG-L 1 -CO 2 H 6 where R 1 = R 2 = R 3 = OAc, Z-protected NAG-4 acetate 4 [3-5] is Z-deprotected (H 2 , Pd / C (10%), MeOH, CHCl 3 (20%) gave NAG-amine 5, which was then acylated with succinic anhydride (succinic anhydride, Et 3 N, DCM, 1 hour).
Figure 0005941926
Conditions: (i) H 2, Pd / C (10%), MeOH, CHCl 3, (20%), (ii) succinic anhydride, Et 3 N, CDM, 1 hour.

NAG-アミン5:5の調製のために、MeOH(144mL)およびCHCl3(36mL)中のNAG 4(6.74g、11.85mmol)の溶液を10%Pd/C(674mg)存在下、1気圧で10時間水素添加した。触媒をセライトを通してろ去し、生成物を濃縮し、減圧下で乾燥した。収量5.04g(98%)。 For the preparation of NAG-amine 5: 5, a solution of NAG 4 (6.74 g, 11.85 mmol) in MeOH (144 mL) and CHCl 3 (36 mL) in the presence of 10% Pd / C (674 mg) at 1 atm. Hydrogenated for 10 hours. The catalyst was filtered off through celite and the product was concentrated and dried under reduced pressure. Yield 5.04g (98%).

NAG-L1-OH 6:6の調製のために、DCM(30mL)中の無水コハク酸(966mg、9.65mmol)をDCM(50mL)中のNAG-アミン5(4g、9.15mmol)に加え、続いてEt3N(1.964mL、14mmol)を加えた。1時間後、反応混合物を濃縮し、減圧下で乾燥した。生成物をカラムにより、CHCl3中のMeOH(5〜7%)の溶離剤勾配で精製した。収量3.1g(63%)。MS: 535.3 [M+1]+; 330.3 [脱グリコシル化生成物]+For the preparation of NAG-L 1 -OH 6: 6, succinic anhydride (966 mg, 9.65 mmol) in DCM (30 mL) was added to NAG-amine 5 (4 g, 9.15 mmol) in DCM (50 mL), Subsequently Et 3 N (1.964 mL, 14 mmol) was added. After 1 hour, the reaction mixture was concentrated and dried under reduced pressure. The product was purified by column with an eluent gradient of MeOH (5-7%) in CHCl 3 . Yield 3.1 g (63%). MS: 535.3 [M + 1] + ; 330.3 [deglycosylated product] + .

b)容易に除去可能なシリルエーテル保護基を有するNAG誘導体を、水性メタノール中のトリエチルアミンの混合物中で4をO-脱アセチル化し、続いて塩化トリアルキルシリルで処理することにより調製した。   b) NAG derivatives with easily removable silyl ether protecting groups were prepared by O-deacetylating 4 in a mixture of triethylamine in aqueous methanol followed by treatment with trialkylsilyl chloride.

i)NAG-L1-OH 10a、b。10a:R1=OTESおよびOTBDMS、R2=OH、R3=OTES;10b:R1=R3=OTBDMS、R2=OH
NAG 8a、bの調製

Figure 0005941926
条件:(i)Et3N、MeOH、H2O(5:7:6)10時間。(ii)DMF中TBDMSCl(1当量)、イミダゾール、1時間の後、TESCl(3当量)、10時間。(iii)DMF中TBDMSCl(3当量)、イミダゾール、10時間。 i) NAG-L 1 -OH 10a, b. 10a: R 1 = OTES and OTBDMS, R 2 = OH, R 3 = OTES; 10b: R 1 = R 3 = OTBDMS, R 2 = OH
Preparation of NAG 8a, b
Figure 0005941926
Conditions: (i) Et 3 N, MeOH, H 2 O (5: 7: 6) 10 hours. (Ii) TBDMSCl (1 eq) in DMF, imidazole, 1 h, then TESCl (3 eq), 10 h. (Iii) TBDMSCl (3 equivalents) in DMF, imidazole, 10 hours.

NAG誘導体7
10a、bの調製

Figure 0005941926
条件:(i)H2、Pd/C(10%)、THF。(ii)無水コハク酸、Et3N、DCM、1時間。
7の調製のために、NAG 4(2g、3.52mmol)をMeOH(10mL)、H2O(32mL)、およびEt3N(25mL)の溶液中で10時間撹拌することによりO-脱アセチル化した。すべての揮発性物質をロータリーエバポレーターにより40℃で除去し、残渣を反応混合物からトルエンの蒸発を2回行って乾燥した。生成物7を次の段階で直接用いた。MS: 544.3 [M+Et3N+1]+; 443.7 [M+1]+; 204 [脱グリコシル化生成物]+。 NAG derivative 7
Preparation of 10a and b
Figure 0005941926
Conditions: (i) H 2, Pd / C (10%), THF. (Ii) Succinic anhydride, Et 3 N, DCM, 1 hour.
For the preparation of 7, NAG 4 (2 g, 3.52 mmol) was O-deacetylated by stirring in a solution of MeOH (10 mL), H 2 O (32 mL), and Et 3 N (25 mL) for 10 hours. did. All volatiles were removed on a rotary evaporator at 40 ° C. and the residue was dried by two evaporations of toluene from the reaction mixture. Product 7 was used directly in the next step. MS: 544.3 [M + Et 3 N + 1] + ; 443.7 [M + 1] + ; 204 [deglycosylated product] + .

8aの調製のために、DMF(15mL)中の生成物7(1.76mmol)をイミダゾール(718mg、10.54mmol)およびTBDMSCl(265mg、1.76mmol)で処理し、2時間撹拌し、反応混合物を0℃まで冷却した。TESCl(531mg、3.52mmol)を加え、10時間撹拌し、濃縮し、減圧下で乾燥した。残渣をEtOAc(110mL)およびH2O(30mL)の混合物に溶解した。有機層を分離し、5℃まで冷却し、クエン酸(5%)、H2O、NaHCO3で洗浄し、乾燥(Na2SO4)した。粗生成物を、CHCl3中MeOH 2%の溶離剤でカラムを通過させ、TBDMSおよびTESジSi-保護NAG誘導体8aの混合物を得た。収量575mg(49%)。MS: 672.0 [M+1]+; 432.5 [脱グリコシル化生成物]+For the preparation of 8a, product 7 (1.76 mmol) in DMF (15 mL) was treated with imidazole (718 mg, 10.54 mmol) and TBDMSCl (265 mg, 1.76 mmol), stirred for 2 hours and the reaction mixture was cooled to 0 ° C. Until cooled. TESCl (531 mg, 3.52 mmol) was added, stirred for 10 hours, concentrated and dried under reduced pressure. The residue was dissolved in a mixture of EtOAc (110 mL) and H 2 O (30 mL). The organic layer was separated, cooled to 5 ° C., washed with citric acid (5%), H 2 O, NaHCO 3 and dried (Na 2 SO 4 ). The crude product was passed through the column with 2% MeOH in CHCl 3 to obtain a mixture of TBDMS and TES di-Si-protected NAG derivative 8a. Yield 575 mg (49%). MS: 672.0 [M + 1] + ; 432.5 [deglycosylated product] + .

8bの調製のために、DMF(15mL)中の7(1.76mmol)の溶液をイミダゾール(718mg、10.56mmol)およびTBDMSCl(1.061g、7mmol)と共に10時間撹拌した。反応混合物を8aの調製について前述したとおりに処理した。カラム精製後の収量767mg(65%)。M: 672.0 [M+1]+; 432.7 [脱グリコシル化生成物]+For the preparation of 8b, a solution of 7 (1.76 mmol) in DMF (15 mL) was stirred with imidazole (718 mg, 10.56 mmol) and TBDMSCl (1.061 g, 7 mmol) for 10 hours. The reaction mixture was processed as described above for the preparation of 8a. Yield 767 mg (65%) after column purification. M: 672.0 [M + 1] + ; 432.7 [deglycosylated product] + .

生成物10aを、以下の10bについて記載する手順に従って、TBDMSおよびTESジSi-保護NAG誘導体の混合物として調製した。   Product 10a was prepared as a mixture of TBDMS and TES di-Si-protected NAG derivative according to the procedure described for 10b below.

10bの調製のために、化合物8b(920mg、1.37mmol)をTHF(20mL)中、Pc/C 10%(150mg)存在下、1気圧で10時間水素添加した。触媒をセライトを通してろ去し、生成物9bを濃縮し、減圧下で乾燥した。   For the preparation of 10b, compound 8b (920 mg, 1.37 mmol) was hydrogenated in THF (20 mL) in the presence of 10% (150 mg) Pc / C at 1 atmosphere for 10 hours. The catalyst was filtered off through celite and the product 9b was concentrated and dried under reduced pressure.

NAG-アミン9bをそれ以上精製せずDCM(12mL)に溶解し、DCM(7mL)中の無水コハク酸溶液(140mg、1.40mmol)と、続いてEt3N(0.236mL、1.676mmol)を加え、2時間撹拌した。溶媒をロータリーエバポレーターで除去し、生成物をカラムにより、CHCl3中の1%AcOH、10%MeOHの溶離剤で精製した。収量614mg(72%)。 Dissolve NAG-amine 9b in DCM (12 mL) without further purification and add a solution of succinic anhydride (140 mg, 1.40 mmol) in DCM (7 mL) followed by Et 3 N (0.236 mL, 1.676 mmol). And stirred for 2 hours. The solvent was removed on a rotary evaporator and the product was purified by column with an eluent of 1% AcOH, 10% MeOH in CHCl 3 . Yield 614 mg (72%).

ii)NAG-L2-OH 13。R1=R3=OTBDMS、R2=OH。より長いPEGスペーサーを有するNAG誘導体。より長いPEGスペーサーを有する類縁体のために、前駆体5をまずアセチル脱保護して11を得た(Et3N、MeOH、H2O(5:7:6)10時間)。次いで、11をビス-dPEG5半ベンジル半NHSエステル(Quanta productカタログ番号10237)でアシル化してベンジルエステル12を得た(NHS-PEG5-CO2Bn、Et3N、DCM)。12を続いてTBDMSClでビス-シリル化し(DMF中TBDMSCl(3当量)、イミダゾール、10時間)、水素添加により脱ベンジル化し(H2、Pd/C(10%)、THF)、酸13を得た。 ii) NAG-L 2 -OH 13 . R 1 = R 3 = OTBDMS, R 2 = OH. NAG derivative with longer PEG spacer. For analogs with longer PEG spacers, precursor 5 was first acetyl deprotected to give 11 (Et 3 N, MeOH, H 2 O (5: 7: 6) 10 hours). 11 was then acylated with bis-dPEG 5 half benzyl half NHS ester (Quanta product catalog number 10237) to give benzyl ester 12 (NHS-PEG 5 —CO 2 Bn, Et 3 N, DCM). 12 is then bis-silylated with TBDMSCl (TBDMSCl in DMF (3 eq), imidazole, 10 h) and debenzylated by hydrogenation (H 2 , Pd / C (10%), THF) to give acid 13. It was.

NAG-誘導体12の調製

Figure 0005941926
条件:(i)Et3N、MeOH、H2O(5:7:6)10時間。(ii)NHS-PEG5-CO2Bn、Et3N、DCM。 Preparation of NAG-derivative 12
Figure 0005941926
Conditions: (i) Et 3 N, MeOH, H 2 O (5: 7: 6) 10 hours. (Ii) NHS-PEG 5 —CO 2 Bn, Et 3 N, DCM.

NAG-L2-OH 13の調製

Figure 0005941926
条件:DMF中TBDMSCl(3当量)、イミダゾール、10時間。(vi)H2、Pd/C(10%)、THF。 Preparation of NAG-L 2 -OH 13
Figure 0005941926
Conditions: TBDMSCl (3 eq) in DMF, imidazole, 10 hours. (Vi) H 2, Pd / C (10%), THF.

NAG-PFG8-SAベンジルエステル12。NAG-アミン11の調製のために、NAG-アミン5(0.381mmol)を前駆体7について記載したとおりに(8a、bのための手順)O-脱アセチル化した。生成物11をロータリーエバポレーターでトルエンを2回蒸発させることにより乾燥し、DMF(25mL)に溶解した。反応混合物にビス-dPEG5半ベンジル半NHSエステル(200mg、0.381mmol)と、続いてDIEA(0.079mL、0.457mmol)を加え、8時間撹拌し、ロータリーエバポレーターにより40℃/オイルポンプ減圧下で濃縮した。粗生成物12をそれ以上精製せずに次の段階で用いた。MS: 719.4 [M+1]+; 516.4 [脱グリコシル化生成物]+NAG-PFG 8 -SA benzyl ester 12. For the preparation of NAG-amine 11, NAG-amine 5 (0.381 mmol) was O-deacetylated as described for precursor 7 (procedure for 8a, b). Product 11 was dried by evaporating toluene twice on a rotary evaporator and dissolved in DMF (25 mL). To the reaction mixture was added bis-dPEG 5 half benzyl half NHS ester (200 mg, 0.381 mmol), followed by DIEA (0.079 mL, 0.457 mmol), stirred for 8 hours and concentrated on a rotary evaporator at 40 ° C./oil pump vacuum. did. The crude product 12 was used in the next step without further purification. MS: 719.4 [M + 1] + ; 516.4 [deglycosylated product] + .

NAG-L2-OBnの調製のために、乾燥生成物12をDMF(5mL)に溶解し、TBDMSCl(230mg、1.524mmol)と、続いてイミダゾール(156mg、2.29mmol)で処理した。反応混合物を10時間撹拌し、すべての揮発性物質をロータリーエバポレーターにより40℃/オイルポンプ減圧下で除去し、残渣をEtOAc(85mL)に溶解し、HCl(1%)、H2Oで洗浄した。水相を合わせ、EtOAcで逆抽出した。合わせた有機溶液を乾燥(Na2SO4)し、濃縮し、カラムにより、CHCl3中のMeOH(3〜6%)の溶離剤勾配で精製した。ベンジルエステルの収量291mg(80%)。MS: 965.3 [M+NH4]+;948.0 [M+1]+; 516.4 [脱グリコシル化生成物]+For the preparation of NAG-L 2 -OBn, the dried product 12 was dissolved in DMF (5 mL) and treated with TBDMSCl (230 mg, 1.524 mmol) followed by imidazole (156 mg, 2.29 mmol). The reaction mixture was stirred for 10 h, all volatiles were removed on a rotary evaporator at 40 ° C./oil pump vacuum, the residue was dissolved in EtOAc (85 mL) and washed with HCl (1%), H 2 O. . The aqueous phases were combined and back extracted with EtOAc. The combined organic solutions were dried (Na 2 SO 4 ), concentrated and purified by column with an eluent gradient of MeOH (3-6%) in CHCl 3 . Yield 291 mg (80%) of benzyl ester. MS: 965.3 [M + NH 4 ] + ; 948.0 [M + 1] + ; 516.4 [deglycosylated product] + .

NAG-L2-OH 13の調製のために、エステルNAG-L2-OBnを9bについて記載したとおりに(10bのための手順)水素添加した。収率98%、MS: 858.0 [M+1]+; 426.1 [脱グリコシル化生成物]+。生成物をそれ以上精製せずに用いた。 For the preparation of NAG-L 2 —OH 13 the ester NAG-L 2 —OBn was hydrogenated as described for 9b (procedure for 10b). Yield 98%, MS: 858.0 [M + 1] + ; 426.1 [deglycosylated product] + . The product was used without further purification.

iii)NAG-L3-OH 17。R1=R3=OTBDMS、R2=OH。より長いPEGスペーサーを有するNAG誘導体。
17を、ペンタ酢酸エステル14[3〜5]をPEG4モノ-tBuエステルでグリコシル化して(TMSOTf、DCE/HO-PEG4-CO2tBu、SnCl4、DCM)15を得ることにより調製した。15を加水分解して(HCO2H、10時間)酸16を得、次いでこれをO-脱アセチル化し(Et3N、MeOH、H2O(5:7:6)10時間)、TBDMSClで処理して(DMF中TBDMSCl(3当量)、イミダゾール、10時間)ビス-シリル化NAG-酸17を得た。
iii) NAG-L 3 —OH 17 R 1 = R 3 = OTBDMS, R 2 = OH. NAG derivative with longer PEG spacer.
17 was prepared by glycosylation of pentaacetate ester 14 [3-5] with PEG 4 mono-tBu ester to give 15 (TMSOTf, DCE / HO-PEG 4 -CO 2 tBu, SnCl 4 , DCM). Hydrolysis of 15 (HCO 2 H, 10 h) gave acid 16, which was then O-deacetylated (Et 3 N, MeOH, H 2 O (5: 7: 6) 10 h) and TBDMSCl Treatment (TBDMSCl in DMF (3 eq), imidazole, 10 h) gave bis-silylated NAG-acid 17.

エステルNAG(OAc)3-L3-O-tBu 15の調製

Figure 0005941926
条件:(i)トリフルオロメタンスルホン酸トリメチルシリル(TMSOTf)、ジクロロエタン(DCE)(ii)12-ヒドロキシ-4,7,10-トリオキサドデカン酸t-ブチル(HO-PEG4-CO2tBu)、SnCl4、ジクロロメタン(DCM)。 Preparation of ester NAG (OAc) 3 -L 3 -O-tBu 15
Figure 0005941926
Conditions: (i) Trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate (TMSOTf), dichloroethane (DCE) (ii) t-butyl 12-hydroxy-4,7,10-trioxadodecanoate (HO-PEG 4 -CO 2 tBu), SnCl 4 , dichloromethane (DCM).

Figure 0005941926
条件:(i)HCO2H、10時間。(ii)Et3N、MeOH、H2O(5:7:6)10時間。(iii)DMF中TBDMSCl(3当量)、イミダゾール、10時間。
Figure 0005941926
Conditions: (i) HCO 2 H, 10 hours. (Ii) Et 3 N, MeOH , H 2 O (5: 7: 6) 10 hours. (Iii) TBDMSCl (3 equivalents) in DMF, imidazole, 10 hours.

エステルNAG(OAc)3-L3-O-tBu 15のために、ガラクトサミンのペンタアセチル誘導体14(10g、25.64mmol)をトルエンから2回蒸発させて乾燥した。得られた白色ガラスをDCE(223mL)中のTMSTf(5.18mL、28.6mmol)で処理し、60℃で16時間撹拌した。反応混合物を0℃に冷却し、TEA(2.6mL)で反応停止し、CHCl3(300mL)で希釈し、NaHCO3溶液および食塩水で2回洗浄した。分離した有機溶液をMgSO4で処理し、濃縮し、減圧下で乾燥した。粗製オキサゾリン誘導体をそれ以上精製せずに用いた。収量8.14g(96%)。MS: 368.1 [M+K]+; 352.2 [M+Na]+; 330.2 [M+1]+For the ester NAG (OAc) 3 -L 3 -O-tBu 15, the pentaacetyl derivative 14 of galactosamine (10 g, 25.64 mmol) was dried by evaporation twice from toluene. The resulting white glass was treated with TMSTf (5.18 mL, 28.6 mmol) in DCE (223 mL) and stirred at 60 ° C. for 16 hours. The reaction mixture was cooled to 0 ° C., quenched with TEA (2.6 mL), diluted with CHCl 3 (300 mL) and washed twice with NaHCO 3 solution and brine. The separated organic solution was treated with MgSO 4 , concentrated and dried under reduced pressure. The crude oxazoline derivative was used without further purification. Yield 8.14g (96%). MS: 368.1 [M + K] + ; 352.2 [M + Na] + ; 330.2 [M + 1] + .

DCM(270mL)中のオキサゾリン誘導体(5.28g、16mmol)、12-ヒドロキシ-4,7,10-トリオキサドデカン酸t-ブチル(5.12g、18.4mmol)およびCaSO4(20g)の混合物を撹拌しながら、これにSnCl4(0.84mL、0.84mmol)を滴加した。溶液を16時間撹拌し、ろ過し、CHCl3(250mL)で希釈し、NaHCO3溶液および食塩水で2回洗浄した。生成物をMgSO4で乾燥して、濃縮した。粗生成物をカラムにより、酢酸エチル中のMeOH(0〜7%)の溶離剤勾配で精製した。収量4.83g(50%)。MS: 630.8 [M+Na]+; 625.5 [M+NH4]+; 608.4 [M+1]+; 552.6 [M-t-Bu+1]+; 330.2 [脱グリコシル化生成物]+Stir a mixture of oxazoline derivative (5.28 g, 16 mmol), t-butyl 12-hydroxy-4,7,10-trioxadodecanoate (5.12 g, 18.4 mmol) and CaSO 4 (20 g) in DCM (270 mL). To this was added SnCl 4 (0.84 mL, 0.84 mmol) dropwise. The solution was stirred for 16 hours, filtered, diluted with CHCl 3 (250 mL), and washed twice with NaHCO 3 solution and brine. The product was dried over MgSO 4 and concentrated. The crude product was purified by column with an eluent gradient of MeOH (0-7%) in ethyl acetate. Yield 4.83 g (50%). MS: 630.8 [M + Na] + ; 625.5 [M + NH 4 ] + ; 608.4 [M + 1] + ; 552.6 [Mt-Bu + 1] + ; 330.2 [deglycosylated product] + .

NAG(OAc)3-L3-OH 16のために、tert-ブチルエステル15(1.99g、3.27mmol)をニートのギ酸(54mL)中で16時間撹拌し、すべての揮発性物質を減圧下で除去し、続いてトルエンを3回蒸発させた。生成物を減圧オイルポンプで2時間乾燥し、それ以上精製せずに用いた。収量1.77g(98%)。MS: 330.2 [脱グリコシル化生成物]+; 590.4 [M+K]+; 574.6 [M+Na]+; 569.6 [M+NH4]+; 552.6 [M+1]+For NAG (OAc) 3 -L 3 -OH 16 tert-butyl ester 15 (1.99 g, 3.27 mmol) was stirred in neat formic acid (54 mL) for 16 h and all volatiles were removed under reduced pressure. Removal was followed by evaporation of toluene three times. The product was dried with a vacuum oil pump for 2 hours and used without further purification. Yield 1.77 g (98%). MS: 330.2 [deglycosylated product] + ; 590.4 [M + K] + ; 574.6 [M + Na] + ; 569.6 [M + NH 4 ] + ; 552.6 [M + 1] + .

NAG(R1,R2,R3)-L3-OH 17(R1=R3=OTBDMS、R2=OH)のために、生成物16をO-脱アセチル化し、8bの調製におけるとおりにTBDMSClで処理し、カラムにより、CHCl3中の3%MeOH、0.5%AcOHの溶離剤で精製した。収率18%。MS: 1228.7 [M+1]+、796.7 [脱グリコシル化生成物]+For NAG (R 1 , R 2 , R 3 ) -L 3 -OH 17 (R 1 = R 3 = OTBDMS, R 2 = OH), product 16 was O-deacetylated and as in the preparation of 8b. Treated with TBDMSCl and purified by column with eluent of 3% MeOH, 0.5% AcOH in CHCl 3 . Yield 18%. MS: 1228.7 [M + 1] + , 796.7 [deglycosylated product] + .

5つの得られた酸6、10a、b、13、17をすべて、NHSおよびDCCによる反応においてNHSエステル18a〜eに変換した(NHS、DCC、DCM、10時間)。

Figure 0005941926
条件:(i)NHS、DCC、DXCM、10時間。 All five resulting acids 6, 10a, b, 13, 17 were converted to NHS esters 18a-e in a reaction with NHS and DCC (NHS, DCC, DCM, 10 hours).
Figure 0005941926
Conditions: (i) NHS, DCC, DXCM, 10 hours.

NAG-L-NHS 18a〜eの調製のために、以下の18cについて記載した手順を用いた。生成物18cのために、DCM(15mL)中の10b(614mg、0.964mmol)およびNHS(122mg、1.061mmol)の氷冷溶液をDCC(219mg、1.061mmol)で処理し、氷上で30分間と20℃で8時間撹拌した。反応混合物を0℃に冷却し、DCUをろ去し、残渣を濃縮し、減圧下で乾燥した。粗生成物をDMFに溶解して0.05M溶液を作成し、それ以上精製せずに用いた。   For the preparation of NAG-L-NHS 18a-e, the procedure described for 18c below was used. For product 18c, an ice-cold solution of 10b (614 mg, 0.964 mmol) and NHS (122 mg, 1.061 mmol) in DCM (15 mL) was treated with DCC (219 mg, 1.061 mmol) and on ice for 30 min and 20 Stir at 0 ° C. for 8 hours. The reaction mixture was cooled to 0 ° C., DCU was filtered off, the residue was concentrated and dried under reduced pressure. The crude product was dissolved in DMF to make a 0.05M solution and used without further purification.

生成物18b〜eを18aについて記載したとおりに調製した。   Products 18b-e were prepared as described for 18a.

c)20a〜lの生成、3a〜hをヒドロキシル保護NAG誘導体18a〜eのNHSエステルでアシル化し(DIEA、DMF、5〜10時間)、19a〜lを得た。次いで、生成物19a〜lを5当量のビス(p-ニトロフェニル)カルボナート((PNP)2CO)で処理し((PNP)2CO、ジオキサンまたはDCM、40〜50℃、15〜24時間)、O-アセチル保護PNPカルボナート誘導体20a〜lを得た。生成物20a〜eをペプチドの修飾のために直接用いた。アセチル基およびアミノ酸から保護基2PhiPr、DMCP、MMTは、修飾後、DPCのTFAおよびEt3Nによる連続処理中に除去した。

Figure 0005941926
条件:(i)DIEA、DMF、5〜10時間。(ii)(PNP)2CO、ジオキサンまたはDCM、25〜60℃、16〜48時間。 c) Generation of 20a-l, 3a-h was acylated with NHS ester of hydroxyl protected NAG derivatives 18a-e (DIEA, DMF, 5-10 hours) to give 19a-l. The product 19a-l is then treated with 5 equivalents of bis (p-nitrophenyl) carbonate ((PNP) 2 CO) ((PNP) 2 CO, dioxane or DCM, 40-50 ° C., 15-24 hours) O-acetyl protected PNP carbonate derivatives 20a-l were obtained. Products 20a-e were used directly for peptide modification. The protecting groups 2PhiPr, DMCP, MMT from the acetyl group and amino acids were removed after modification during sequential treatment of DPC with TFA and Et 3 N.
Figure 0005941926
Conditions: (i) DIEA, DMF, 5-10 hours. (Ii) (PNP) 2 CO, dioxane or DCM, 25-60 ° C., 16-48 hours.

NAG(R1R2R3)-L-AA-PABA 19a〜l
生成物19a(R1=R2=R3=OAc、L=L1、AA=GlyGly)のために、DMF中のNAG-NHSエステル18a溶液(0.05M)(0.282mmol)をDMF中の3aの0.1M溶液(0.282mmol)およびDIEA(59μL、0.338mmol)で処理した。3時間で、すべての揮発性物質をロータリーエバポレーターにより40℃/オイルポンプ減圧下で除去し、Et2Oで粉砕し、カラムにより、溶離剤:EtOAc:CHCl3:MeOH=8:7:5〜8:7:6の勾配で精製した。収量114mg(53%)。MS: 754.4 [M+1]+
NAG (R 1 R 2 R 3 ) -L-AA-PABA 19a ~ l
For product 19a (R 1 = R 2 = R 3 = OAc, L = L 1 , AA = GlyGly), NAG-NHS ester 18a solution (0.05M) (0.282 mmol) in DMF was added to 3a in DMF. Treated with 0.1 M solution (0.282 mmol) and DIEA (59 μL, 0.338 mmol). In 3 hours, all volatiles were removed on a rotary evaporator at 40 ° C./oil pump vacuum, triturated with Et 2 O, and column eluent: EtOAc: CHCl 3 : MeOH = 8: 7: 5 Purified with an 8: 7: 6 gradient. Yield 114 mg (53%). MS: 754.4 [M + 1] + .

生成物19b(R1=R2=R3=OAc、L=L1、AA=Glu(2PhiPr)Gly)を19aについて記載したとおりに調製し、カラムにより、溶離剤EtOAc:CHCl3:MeOH=8:7:3で精製した。収率64%。MS: 944.5 [M+1]+The product 19b (R 1 = R 2 = R 3 = OAc, L = L 1 , AA = Glu (2PhiPr) Gly) was prepared as described for 19a and the column was eluted with EtOAc: CHCl 3 : MeOH = Purified at 8: 7: 3. Yield 64%. MS: 944.5 [M + 1] + .

生成物19c(R1=R2=R3=OAc、L=L1、AA=Asn(DMCP)Gly)のために、DMF(2.15mL)中の3c(0.43mmol)およびDIEA(83μL、0.476mmol)の溶液に、DMF(2.15mL)中の18a(0.43mmol)の溶液を加えた。混合物を16時間撹拌し、ろ過し、すべての揮発性物質をロータリーエバポレーターにより40℃/オイルポンプ減圧下で除去した。粗生成物をEt2Oで粉砕し、カラムにより、溶離剤CHCl3:アセトン:MeOH(5:5:1)で精製した。収量242mg(62%)。MS: 915.3 [M+Na]+; 910.6 [M+NH4]+; 893.6 [M+1]+For product 19c (R 1 = R 2 = R 3 = OAc, L = L 1 , AA = Asn (DMCP) Gly) 3c (0.43 mmol) and DIEA (83 μL, 0.476) in DMF (2.15 mL) To a solution of 18) (0.43 mmol) in DMF (2.15 mL) was added. The mixture was stirred for 16 hours, filtered and all volatiles were removed on a rotary evaporator at 40 ° C./oil pump vacuum. The crude product was triturated with Et 2 O and purified by column with eluent CHCl 3 : acetone: MeOH (5: 5: 1). Yield 242 mg (62%). MS: 915.3 [M + Na] + ; 910.6 [M + NH 4 ] + ; 893.6 [M + 1] + .

生成物19d(R1=R2=R3=OAc、L=L1、AA=PheLys(MMT))を19aについて記載したとおりに調製し、カラムにより、CHCl3中のMeOH(5〜6%)の溶離剤勾配で精製した。収率56%。MS: 1187.9 [M+1]+The product 19d (R 1 = R 2 = R 3 = OAc, L = L 1 , AA = PheLys (MMT)) was prepared as described for 19a, and the column was run with MeOH (5-6% in CHCl 3 ) Eluent gradient. Yield 56%. MS: 1187.9 [M + 1] + .

生成物19e(R1=R2=R3=OAc、L=L1、AA=PheCit)のために、DMF(3mL)中の3e(0.57mmol)およびDIEA(119μL、0.684mmol)の溶液にDMF(3mL)中の18a(0.57mmol)の溶液を加えた。混合物を16時間撹拌し、ろ過し、すべての揮発性物質をロータリーエバポレーターにより40℃/オイルポンプ減圧下で除去した。粗生成物をCHCl3:MeOH(5mL)からEt2O(45mL)中に沈澱させ、それ以上精製せずに用いた。収量392mg(73%)。MS: 966.8 [M+Na]+; 944.7 [M+1]+; 926.8 [M-H2O]+; 821.5 [M-PABA+1]+; 615.6 [M-NAcGal+1]+; 492.3 [M-PABA-NAcGal+1]+For product 19e (R 1 = R 2 = R 3 = OAc, L = L 1 , AA = PheCit) into a solution of 3e (0.57 mmol) and DIEA (119 μL, 0.684 mmol) in DMF (3 mL) A solution of 18a (0.57 mmol) in DMF (3 mL) was added. The mixture was stirred for 16 hours, filtered and all volatiles were removed on a rotary evaporator at 40 ° C./oil pump vacuum. The crude product was precipitated from CHCl 3 : MeOH (5 mL) into Et 2 O (45 mL) and used without further purification. Yield 392 mg (73%). MS: 966.8 [M + Na] + ; 944.7 [M + 1] + ; 926.8 [MH 2 O] + ; 821.5 [M-PABA + 1] + ; 615.6 [M-NAcGal + 1] + ; 492.3 [M- PABA-NAcGal + 1] + .

生成物19f(R1=R3=OTBDMS、R2=OH、L=L1、AA=AlaCit)を19eについて記載したとおりに調製し、それ以上精製せずに用いた。収率50%。MS: 993.2 [M+Na]+; 971.0 [M+1]+; 539.6 [脱グリコシル化生成物]+The product 19f (R 1 = R 3 = OTBDMS, R 2 = OH, L = L 1 , AA = AlaCit) was prepared as described for 19e and used without further purification. Yield 50%. MS: 993.2 [M + Na] + ; 971.0 [M + 1] + ; 539.6 [deglycosylated product] + .

生成物19g(R1=R3=OTBDMS、R2=OH、L=L1、AA=ValCit)を19fについて記載したとおりに調製し、それ以上精製せずに次の段階で用いた。収率67%:998.9 [M+1]+The product 19g (R 1 = R 3 = OTBDMS, R 2 = OH, L = L 1 , AA = ValCit) was prepared as described for 19f and used in the next step without further purification. Yield 67%: 998.9 [M + 1] + .

生成物19h(R1=R3=OTBDMS、R2=OH、L=L1、AA=Glu(2PhiPr)Gly)を19aについて記載したとおりに調製し、カラムにより、DCM中のNH4OH 3%およびMeOH 7.5%溶液の溶離剤で精製した。収率15%。MS: 1047.2 [M+1]+、615.7、432.6 [脱グリコシル化生成物]+The product 19h (R 1 = R 3 = OTBDMS, R 2 = OH, L = L 1 , AA = Glu (2PhiPr) Gly) was prepared as described for 19a and the column was NH 4 OH 3 in DCM. And eluent of 7.5% and MeOH 7.5% solution. Yield 15%. MS: 1047.2 [M + 1] + , 615.7, 432.6 [deglycosylated product] + .

生成物19i(R1=R3=OTBDMS、R2=OH、L=L1、AA=PheCit)を19eの調製について記載したとおりに調製し、それ以上精製せずに用いた。収率50%。MS: 1068.7 [M+Na]+; 1047.3 [M+1]+; 615.4 [脱グリコシル化生成物]+; 432.5 [脱グリコシル化生成物]+The product 19i (R 1 = R 3 = OTBDMS, R 2 = OH, L = L 1 , AA = PheCit) was prepared as described for the preparation of 19e and used without further purification. Yield 50%. MS: 1068.7 [M + Na] + ; 1047.3 [M + 1] + ; 615.4 [deglycosylated product] + ; 432.5 [deglycosylated product] + .

生成物19j(R1=OTBDMSおよびOTES、R2=OH、R3=OTES、L=L1、AA=PheCit)を、C-3およびC-6 O-TBDMSおよびO-TES保護NAG誘導体の混合物としての3eおよび18bから、19eの調製について記載したとおりに調製し、それ以上精製せずに次の段階で用いた。収率76%。MS: 1047.4 [M+1]+、615.8 [脱グリコシル化生成物]+The product 19j (R 1 = OTBDMS and OTES, R 2 = OH, R 3 = OTES, L = L 1 , AA = PheCit), C-3 and C-6 O-TBDMS and O-TES protected NAG derivatives Prepared as described for the preparation of 19e from 3e and 18b as a mixture and used in the next step without further purification. Yield 76%. MS: 1047.4 [M + 1] + , 615.8 [deglycosylated product] + .

生成物19k R1=R3=OTBDMS、R2=OH、L=L2、AA=PheCitを19eについて記載したとおりに調製し、それ以上精製せずに次の段階で用いた。収率67%:1268.2 [M+1]+; 835.9 [脱グリコシル化生成物]+The product 19k R 1 = R 3 = OTBDMS, R 2 = OH, L = L 2 , AA = PheCit was prepared as described for 19e and used in the next step without further purification. Yield 67%: 1268.2 [M + 1] + ; 835.9 [deglycosylated product] + .

生成物19l R1=R3=OTBDMS、R2=OH、L=L3、AA=PheCitを19eについて記載したとおりに調製し、カラムにより、CHCl3中の5% MeOH溶液の溶離剤で精製した。収率60%。MS: 1064.0 [M+1]+; 632.7 [脱グリコシル化生成物]+Product 19l R 1 = R 3 = OTBDMS, R 2 = OH, L = L 3 , AA = PheCit was prepared as described for 19e and purified by column with eluent of 5% MeOH solution in CHCl 3 did. Yield 60%. MS: 1064.0 [M + 1] + ; 632.7 [deglycosylated product] + .

NAG-AA-PABC-PNP 20a〜l
生成物20a(R1=R2=R3=OAc、L=L1、AA=GlyGly)のために、ジオキサン(5mL)中の19a(100mg、0.132mmol)、(PNP)2CO(202mg、0.663mmol)およびDIEA(0.07mL、0.396mmol)の懸濁液を暗所、40℃で8時間撹拌した。さらに(PNP)2CO(121mg、0.397mmol)およびDIEA(0.04mL、0.226mmol)を加え、撹拌を40℃でさらに8時間続けた。すべての揮発性物質をロータリーエバポレーターで除去し、生成物をカラムにより、溶離剤:CHCl3:EtOAc:MeOH=7:8:3で精製した。収量84mg(69%)。
NAG-AA-PABC-PNP 20a ~ l
For product 20a (R 1 = R 2 = R 3 = OAc, L = L 1 , AA = GlyGly), 19a (100 mg, 0.132 mmol), (PNP) 2 CO (202 mg, in dioxane (5 mL) 0.663 mmol) and DIEA (0.07 mL, 0.396 mmol) were stirred in the dark at 40 ° C. for 8 hours. Further (PNP) 2 CO (121 mg, 0.397 mmol) and DIEA (0.04 mL, 0.226 mmol) were added and stirring was continued at 40 ° C. for a further 8 hours. All volatiles were removed on a rotary evaporator and the product was purified by column with eluent: CHCl 3 : EtOAc: MeOH = 7: 8: 3. Yield 84 mg (69%).

生成物20b(R1=R2=R3=OAc、L=L1、AA=Glu(2PhiPr)Gly)のために、DCM(10mL)中の19b(160mg、0.169mmol)、(PNP)2CO(258mg、0.847mmol)およびDIEA(0.09mL、0.507mmol)の溶液を暗所で10時間撹拌し、ロータリーエバポレーターで濃縮し、生成物をカラムにより、溶離剤:CHCl3中5〜6%MeOH溶液で精製した。収量174mg(92%)。 For product 20b (R 1 = R 2 = R 3 = OAc, L = L 1 , AA = Glu (2PhiPr) Gly) 19b in DCM (10 mL) (160 mg, 0.169 mmol), (PNP) 2 A solution of CO (258 mg, 0.847 mmol) and DIEA (0.09 mL, 0.507 mmol) is stirred in the dark for 10 hours, concentrated on a rotary evaporator and the product is passed through the column with eluent: 5-6% MeOH in CHCl 3 Purified with solution. Yield 174 mg (92%).

生成物20c(R1=R2=R3=OAc、L=L1、AA=Asn(DMCP)Gly)のために、DCM(5mL)中の19c(127mg、0.142mmol)、(PNP)2CO(216mg、0.710mmol)およびDIEA(74μL、0.426mmol)の溶液を暗所で16時間撹拌し、ロータリーエバポレーターで濃縮し、生成物をカラムにより、溶離剤:CHCl3:EtOAc:MeOH(7:2.2:0.8)で精製した。収量110.6mg(74%)。MS: 1080.9 [M+Na]+; 1058.7 [M+1]+For product 20c (R 1 = R 2 = R 3 = OAc, L = L 1 , AA = Asn (DMCP) Gly), 19c (127 mg, 0.142 mmol), (PNP) 2 in DCM (5 mL) A solution of CO (216 mg, 0.710 mmol) and DIEA (74 μL, 0.426 mmol) was stirred in the dark for 16 h, concentrated on a rotary evaporator and the product was passed through the column with eluent: CHCl 3 : EtOAc: MeOH (7: 2.2: 0.8). Yield 110.6 mg (74%). MS: 1080.9 [M + Na] < +>; 1058.7 [M + 1] < +>.

生成物20d(R1=R2=R3=OAc、L=L1、AA-PheLys(MMT))を20bについて記載したとおりに調製し、カラムにより、溶離剤:CHCl3:EtOAc:MeOH=9:7:1で精製した。収量76mg(47%)。 The product 20d (R 1 = R 2 = R 3 = OAc, L = L 1 , AA-PheLys (MMT)) was prepared as described for 20b, and was eluent: CHCl 3 : EtOAc: MeOH = by column. Purified 9: 7: 1. Yield 76 mg (47%).

生成物20e(R1=R2=R3=OAc、L=L1、AA=PheCit)のために、ジオキサン(17mL)中の19e(164mg、0.173mmol)、(PNP)2CO(528mg、1.73mmol)およびDIEA(182μL、1.04mmol)の溶液を暗所、60℃で16時間撹拌し、すべての揮発性物質をロータリーエバポレーターで除去した。残留するDIEAを、DMFをロータリーエバポレーターにより40℃/オイルポンプ減圧下で2回連続して蒸発させることにより除去し、生成物をカラムにより、溶離剤CHCl3:EtOAc:MeOH(8:1.5:0.5)と、続いてCHCl3:MeOH(7:1)で精製した。収量85mg(44%)。MS: 1132.0 [M+Na]+; 1110.1 [M+1]+; 780.8 [脱グリコシル化生成物]+For product 20e (R 1 = R 2 = R 3 = OAc, L = L 1 , AA = PheCit) 19e (164 mg, 0.173 mmol) in dioxane (17 mL), (PNP) 2 CO (528 mg, 1.73 mmol) and DIEA (182 μL, 1.04 mmol) were stirred in the dark at 60 ° C. for 16 h and all volatiles were removed on a rotary evaporator. Residual DIEA was removed by two successive evaporations of DMF on a rotary evaporator at 40 ° C./oil pump vacuum and the product was passed through the column with eluent CHCl 3 : EtOAc: MeOH (8: 1.5: 0.5 ) Followed by purification with CHCl 3 : MeOH (7: 1). Yield 85 mg (44%). MS: 1132.0 [M + Na] + ; 1110.1 [M + 1] + ; 780.8 [deglycosylated product] + .

生成物20f(R1=R3=OTBDMS、R2=OH、L=L1、AA=AlaCit)を20eについて記載したとおりに調製し、カラムにより、溶離剤:CHCl3:EtOAc:MeOH=9:10:1で精製した。収量153mg(36%)。 The product 20f (R 1 = R 3 = OTBDMS, R 2 = OH, L = L 1 , AA = AlaCit) was prepared as described for 20e and was eluent: CHCl 3 : EtOAc: MeOH = 9 by column. : 10: 1 purification. Yield 153 mg (36%).

生成物20g(R1=R3=OTBDMS、R2=OH、L=L1、AA=ValCit)を20eについて記載したとおりに調製し、カラムにより、溶離剤CHCl3:EtOAc:MeOH=16:3:1で精製した。収率44%。MS: 1164.5 [M+1]+20 g of product (R 1 = R 3 = OTBDMS, R 2 = OH, L = L 1 , AA = ValCit) was prepared as described for 20e and the column was prepared by eluent CHCl 3 : EtOAc: MeOH = 16: Purified 3: 1. Yield 44%. MS: 1164.5 [M + 1] + .

生成物20h(R1=R3=OTBDMS、R2=OH、L=L1、AA=Glu(2PhiPr)Gly)を20bについて記載したとおりに調製し、カラムにより、溶離剤CHCl3:EtOAc:MeOH=8:7:1で精製した。収率77%。 The product 20h (R 1 = R 3 = OTBDMS, R 2 = OH, L = L 1 , AA = Glu (2PhiPr) Gly) was prepared as described for 20b, and the column was eluted with CHCl 3 : EtOAc: Purified with MeOH = 8: 7: 1. Yield 77%.

生成物20i(R1=R3=OTBDMS、R2=OH、L=L1、AA=PheCit)のために、ジオキサン(7mL)中の19i(316mg、0.297mmol)、(PNP)2CO(913mg、2.97mmol)およびDIEA(310μL、1.78mmol)の溶液を暗所、65℃で40時間撹拌し、すべての揮発性物質をロータリーエバポレーターで除去した。残留するDIEAを、DMFをロータリーエバポレーターにより40℃/オイルポンプ減圧下で2回連続して蒸発させることにより除去し、生成物をカラムにより、溶離剤CHCl3:EtOAc:MeOH(8:1.5:0.5)と、続いてCHCl3:MeOH(92:08)で精製した。収量297mg(81%)。MS: 1246.7 [M+NH4]+; 1228.7 [M+1]+; 797.6 [脱グリコシル化生成物]+; 432.7 [脱グリコシル化生成物]+For product 20i (R 1 = R 3 = OTBDMS, R 2 = OH, L = L 1 , AA = PheCit), 19i (316 mg, 0.297 mmol), (PNP) 2 CO in dioxane (7 mL) ( A solution of 913 mg, 2.97 mmol) and DIEA (310 μL, 1.78 mmol) was stirred in the dark at 65 ° C. for 40 hours and all volatiles were removed on a rotary evaporator. Residual DIEA was removed by two successive evaporations of DMF on a rotary evaporator at 40 ° C./oil pump vacuum and the product was passed through the column with eluent CHCl 3 : EtOAc: MeOH (8: 1.5: 0.5 ), Followed by purification with CHCl 3 : MeOH (92:08). Yield 297 mg (81%). MS: 1246.7 [M + NH 4 ] + ; 1228.7 [M + 1] + ; 797.6 [deglycosylated product] + ; 432.7 [deglycosylated product] + .

生成物20j(R1=OTBDMSおよびOTES、R2=OH、R3=OTES、L=L1、AA=PheCit)、C-3およびC-6 O-TBDMSおよびO-TES保護NAG誘導体の混合物としての生成物20jを20eについて記載したとおりに調製し、カラムにより、溶離剤CHCl3:EtOAc:MeOH=16:3:1と、続いてCHCl3中10%MeOHで精製した。収率50%。MS: 1212.0 [M+1]+、480.0 [脱グリコシル化生成物]+Product 20j (R 1 = OTBDMS and OTES, R 2 = OH, R 3 = OTES, L = L 1 , AA = PheCit), mixture of C-3 and C-6 O-TBDMS and O-TES protected NAG derivatives The product 20j as was prepared as described for 20e and purified by column with eluent CHCl 3 : EtOAc: MeOH = 16: 3: 1 followed by 10% MeOH in CHCl 3 . Yield 50%. MS: 1212.0 [M + 1] + , 480.0 [deglycosylated product] + .

生成物20k(R1=R3=OTBDMS、R2=OH、L=L2、AA=PheCit)を20eについて記載したとおりに調製し、カラムにより、CHCl3中のMeOH(8〜10%)の溶離剤勾配で精製した。収率85%。生成物を次の段階で直接用いた。 The product 20k (R 1 = R 3 = OTBDMS, R 2 = OH, L = L 2 , AA = PheCit) was prepared as described for 20e, and the column was MeOH (8-10%) in CHCl 3 Of eluent gradient. Yield 85%. The product was used directly in the next step.

生成物20l(R1=R3=OTBDMS、R2=OH、L=L3、AA=PheCit)のために、ジオキサン(8mL)中の19l(316mg、297mmol)、(PNP)2CO(912mg、3mmol)およびDIEA(0.31mL、1.78mmol)の溶液を暗所、60℃のAr雰囲気下で48時間撹拌した。すべての揮発性物質をロータリーエバポレーターで除去し、生成物をカラムにより、溶離剤:CHCl3:EtOAc:MeOH=16:3:1で精製した。収量297mg(81%)。 For the product 20l (R 1 = R 3 = OTBDMS, R 2 = OH, L = L 3 , AA = PheCit) 19 l (316 mg, 297 mmol), (PNP) 2 CO (912 mg) in dioxane (8 mL) , 3 mmol) and DIEA (0.31 mL, 1.78 mmol) were stirred for 48 hours in the dark at 60 ° C. under Ar atmosphere. All volatiles were removed on a rotary evaporator and the product was purified by column with eluent: CHCl 3 : EtOAc: MeOH = 16: 3: 1. Yield 297 mg (81%).

NAG-L-AA-PABC-PNP 21a〜f(R1=R2=R3=OH)、20f〜lの脱保護
21a〜fの生成。塩基感受性ポリアクリラートの修飾のために、NAGおよびジペプチドAA上の保護基を除去した後、20f〜lをTFA:H2O=3:1の混合物で処理することによりポリマーに結合し(TFA/H2O=3:1、5℃、2〜3時間)、NAG-ジペプチドマスキング試薬21a〜fを提供した。

Figure 0005941926
条件:TFA/H2O=3:1、5℃、2〜3時間 NAG-L-AA-PABC- PNP 21a~f (R 1 = R 2 = R 3 = OH), deprotection of 20f~l
Generation of 21a-f. For modification of the base sensitive polyacrylate, after removing the protecting groups on NAG and dipeptide AA, the 20f ~ l was coupled to the polymer by treating with a mixture of TFA: H 2 O = 3: 1 (TFA / H 2 O = 3: 1, 5 ° C., 2-3 hours), NAG-dipeptide masking reagents 21a-f were provided.
Figure 0005941926
Condition: TFA / H 2 O = 3: 1, 5 ° C., 2-3 hours

生成物21a(AA=AlaCit、L=L1)のために、化合物20f(150mg、0.132mmol)を氷冷TFA:H2O=3:1溶液(2mL)中で4時間撹拌し、撹拌中のEt2O(20mL)中に滴加した。沈澱を分離し、トルエンをロータリーエバポレーター/30℃で蒸発させて乾燥し、次いで減圧下で乾燥した。収量112mg(94%)。MS: 907.2 [M+1]+; 704.4 [脱グリコシル化生成物]+For product 21a (AA = AlaCit, L = L 1 ), compound 20f (150 mg, 0.132 mmol) was stirred in ice-cold TFA: H 2 O = 3: 1 solution (2 mL) for 4 hours, with stirring Of Et 2 O (20 mL) was added dropwise. The precipitate was separated and the toluene was evaporated to dryness on a rotary evaporator / 30 ° C. and then dried under reduced pressure. Yield 112 mg (94%). MS: 907.2 [M + 1] + ; 704.4 [deglycosylated product] + .

生成物21b(AA=ValCit、L=L1)のために、化合物20g(305mg、0.26mmol)を氷冷TFA:H2O=3:1溶液(5mL)中で1時間撹拌し、撹拌中のEt2O(45mL)中に滴加した。固体生成物を分離し、トルエンをロータリーエバポレーター/30℃で蒸発させて乾燥し、次いで減圧下で乾燥した。収量193mg(79%)。MS: 935.8[M+1]+、732.7 [脱グリコシル化生成物]+For product 21b (AA = ValCit, L = L 1 ), compound 20 g (305 mg, 0.26 mmol) was stirred in ice-cold TFA: H 2 O = 3: 1 solution (5 mL) for 1 hour, with stirring In Et 2 O (45 mL). The solid product was separated and the toluene was evaporated to dryness on a rotary evaporator / 30 ° C. and then dried under reduced pressure. Yield 193 mg (79%). MS: 935.8 [M + 1] + , 732.7 [deglycosylated product] + .

生成物21c(AA=GluGly、L=L1)を21bについて記載したとおりに調製した。収量55mg(98%)。MS: 865.5 [M+1]+、662.3 [脱グリコシル化生成物]+Product 21c (AA = GluGly, L = L 1 ) was prepared as described for 21b. Yield 55 mg (98%). MS: 865.5 [M + 1] + , 662.3 [deglycosylated product] + .

生成物21d(AA=PheCit、L=L1)を21bについて記載したとおりに調製した。MS: 983.7 [M+1]+、780.9 [脱グリコシル化生成物]+Product 21d (AA = PheCit, L = L 1 ) was prepared as described for 21b. MS: 983.7 [M + 1] + , 780.9 [deglycosylated product] + .

生成物21e(AA=PheCit、L=L2)のために、化合物20kを21bについて記載した条件下、氷冷TFA:H2O=3:1溶液(5mL)中で1.5時間撹拌した。19kからの収率25%。MS: 1203.9 [M+1]+、1001.0 [脱グリコシル化生成物]+For product 21e (AA = PheCit, L = L 2 ), compound 20k was stirred in ice-cold TFA: H 2 O = 3: 1 solution (5 mL) for 1.5 hours under the conditions described for 21b. 25% yield from 19k. MS: 1203.9 [M + 1] + , 1001.0 [deglycosylated product] + .

生成物21f(AA=PheCit、L=L3)を20lから、21bについて記載した条件下、3時間の脱保護を用いて調製した。収率75%。MS: 1203.9 [M+1]+、1001.0 [脱グリコシル化生成物]+Product 21f (AA = PheCit, L = L 3 ) was prepared from 20l under the conditions described for 21b using 3 hours of deprotection. Yield 75%. MS: 1203.9 [M + 1] + , 1001.0 [deglycosylated product] + .

(表2)中間体NAG-L-AA-PABA(19)およびNAG-L-AA_PABC(20)

Figure 0005941926
Table 2 Intermediates NAG-L-AA-PABA (19) and NAG-L-AA_PABC (20)
Figure 0005941926

(表3)DPC調製のために用いた最終NAG-L-A1A2-PABC(20、21)

Figure 0005941926
(Table 3) Final NAG-LA 1 A 2 -PABC (20, 21) used for DPC preparation
Figure 0005941926

プロテアーゼ切断可能なPEGマスキング試薬の調製
任意のH-AA-PABA 3b、e、g、h、j、k〜mのアミノ基をPEG-酸のNHSエステルでアシル化し(DIEA、DMF、5〜10時間)、22a〜kを得た。次いで、生成物22a〜kのヒドロキシル基をp-ニトロフェニルカルボナートに変換し((PNP)2CO、ジオキサンまたはTHF、40〜60℃、10時間)、23a〜kを得た。23a、d、gのために、AsnおよびGluから保護基を水性TFA処理によって除去し(TFA/H2O=3:1、5℃、2〜3時間)、所望の生成物24a〜cを得た。(23a、d、gを24a、d、gに変換することにより一貫性を保持することができるか?)また、NAG版とPEG版との間の各文字についてアミノ酸の間に一貫性はあるか?
Preparation of protease-cleavable PEG masking reagent Any H-AA-PABA 3b, e, g, h, j, k-m amino group is acylated with NHS ester of PEG-acid (DIEA, DMF, 5-10 Time), 22a-k. The hydroxyl groups of products 22a-k were then converted to p-nitrophenyl carbonate ((PNP) 2 CO, dioxane or THF, 40-60 ° C., 10 hours) to give 23a-k. For 23a, d, g, the protecting group is removed from Asn and Glu by aqueous TFA treatment (TFA / H 2 O = 3: 1, 5 ° C., 2-3 h) to give the desired products 24a-c Obtained. (Can we maintain consistency by converting 23a, d, g to 24a, d, g?) Also, there is consistency between amino acids for each letter between NAG and PEG versions. ?

PEGn-AA-PABA 22a〜kの調製

Figure 0005941926
条件:(i)DIEA、DMF、5〜10時間。 Preparation of PEG n -AA-PABA 22a-k
Figure 0005941926
Conditions: (i) DIEA, DMF, 5-10 hours.

生成物22a(n=11、AA=GluGly)。DMF中の3bの0.1M溶液(3.5mL、0.35mmol)をPEG11-NHSエステル(240mg、0.35mmol)およびDIEA(0.061mL、0.35mmol)と共に10時間撹拌した。すべての揮発性物質をロータリーエバポレーターにより40℃/オイルポンプで除去し、生成物をカラムにより、溶離剤:CHCl3:MeOH:AcOH=38:2:1で精製した。収量274mg(78%)MS: 1015.6 [M+NH4]+、998.7 [M+1]+Product 22a (n = 11, AA = GluGly). A 0.1M solution of 3b in DMF (3.5 mL, 0.35 mmol) was stirred with PEG 11 -NHS ester (240 mg, 0.35 mmol) and DIEA (0.061 mL, 0.35 mmol) for 10 hours. All volatiles were removed on a rotary evaporator at 40 ° C./oil pump and the product was purified by column with eluent: CHCl 3 : MeOH: AcOH = 38: 2: 1. Yield 274 mg (78%) MS: 1015.6 [M + NH 4 ] + , 998.7 [M + 1] + .

生成物22b(n=11、AA=PheCit)。DMF(3mL)中の3e(0.88mmol)およびDIEA(167μL、0.96mmol)の溶液に、DMF(3mL)中のPEG11-NHSエステル(0.80mmol)の溶液を加えた。混合物を16時間撹拌し、ろ過し、すべての揮発性物質をロータリーエバポレーターにより40℃/オイルポンプ減圧下で除去した。粗生成物をCHCl3:MeOH(5mL)からEt2O(45mL)中に沈澱させ、カラムにより、CHCl3中のMeOH(10〜16%)の溶離剤勾配で精製した。収量420mg(53%)。MS: 1015.9 [M+H2O]+; 998.8 [M+1]+;981.1 [M-H2O]+Product 22b (n = 11, AA = PheCit). To a solution of 3e (0.88 mmol) and DIEA (167 μL, 0.96 mmol) in DMF (3 mL) was added a solution of PEG 11 -NHS ester (0.80 mmol) in DMF (3 mL). The mixture was stirred for 16 hours, filtered and all volatiles were removed on a rotary evaporator at 40 ° C./oil pump vacuum. The crude product was precipitated from CHCl 3 : MeOH (5 mL) into Et 2 O (45 mL) and purified by column with an eluent gradient of MeOH (10-16%) in CHCl 3 . Yield 420 mg (53%). MS: 1015.9 [M + H 2 O] + ; 998.8 [M + 1] + ; 981.1 [MH 2 O] + .

生成物22c(n=11、AA=ValCit)。生成物22fを、22aについて記載したとおりに、粗製3g(300mg、0.5mmolの2gから得た)、PEG11-NHSエステル(298mg、0.435mmol)およびDIEA(0.09mL、0.522mmol)から調製した。ロータリーエバポレーターにより40℃/オイルポンプで濃縮した後、生成物をMeOH:DCM=1:1混合物(6mL)に懸濁し、超音波処理し、ろ過し、Et2O(50mL)中に沈澱させた。固体を分離し、この手順を再度繰り返した。残留する溶媒を減圧下で除去した。収量283mg(60%)。MS: 951.5 [M+1]+Product 22c (n = 11, AA = ValCit). Product 22f was prepared from crude 3 g (300 mg, obtained from 2 g of 0.5 mmol), PEG 11 -NHS ester (298 mg, 0.435 mmol) and DIEA (0.09 mL, 0.522 mmol) as described for 22a. After concentration on a rotary evaporator at 40 ° C./oil pump, the product was suspended in a MeOH: DCM = 1: 1 mixture (6 mL), sonicated, filtered and precipitated into Et 2 O (50 mL) . The solid was separated and the procedure was repeated again. Residual solvent was removed under reduced pressure. Yield 283 mg (60%). MS: 951.5 [M + 1] < +>.

生成物22d(n=11、AA=AlaAsn(DMCP))。DMF(3mL)中の3h(0.56mmol)およびDIEA(116μL、0.67mmol)の溶液に、DMF(3mL)中のPEG11-NHSエステル(0.56mmol)の溶液を加えた。混合物を16時間撹拌し、ろ過し、すべての揮発性物質をロータリーエバポレーターにより40℃/オイルポンプ減圧下で除去した。残渣をCHCl3:MeOH=1:1混合物(5mL)に溶解し、冷却した(0℃)Et2O(45mL)中に沈澱させた。固体をカラムにより、DCM中のMeOH(3〜14%)の溶離剤勾配で精製した。収量261mg(49%)。MS: 983.7 [M+Na]+; 979.1 [M+NH4]+; 961.8 [M+1]+; 943.9 [M-H2O+1]+Product 22d (n = 11, AA = AlaAsn (DMCP)). To a solution of 3h (0.56 mmol) and DIEA (116 μL, 0.67 mmol) in DMF (3 mL) was added a solution of PEG 11 -NHS ester (0.56 mmol) in DMF (3 mL). The mixture was stirred for 16 hours, filtered and all volatiles were removed on a rotary evaporator at 40 ° C./oil pump vacuum. The residue was dissolved in a CHCl 3 : MeOH = 1: 1 mixture (5 mL) and precipitated into cooled (0 ° C.) Et 2 O (45 mL). The solid was purified by column with an eluent gradient of MeOH (3-14%) in DCM. Yield 261 mg (49%). MS: 983.7 [M + Na] + ; 979.1 [M + NH 4 ] + ; 961.8 [M + 1] + ; 943.9 [MH 2 O + 1] + .

生成物22e(n=11、AA=PheLys(Me2))。生成物22eを22aについて記載したとおりに調製した。精製をHPLCカラムNucleodur C-18、250×4.6、溶離剤ACN-H2O(0.1%TFA)、勾配15〜30%を用いて行った。MS: 998.1 [M+1]+。単離した生成物をDowex 1×8樹脂により、溶離剤H2Oで脱塩した。収率40%。 Product 22e (n = 11, AA = PheLys (Me 2 )). Product 22e was prepared as described for 22a. Purification was performed using an HPLC column Nucleodur C-18, 250 × 4.6, eluent ACN-H 2 O (0.1% TFA), gradient 15-30%. MS: 998.1 [M + 1] + . The isolated product was desalted with Dowex 1 × 8 resin with eluent H 2 O. Yield 40%.

生成物22f(n=11、AA=Leu)。生成物22fを22aについて記載したとおりに調製し、カラムにより、溶離剤:CHCl3:EtOAc:MeOH:AcOH=9:7:2:0.04で精製した。収率48%。MS: 824.9 [M+NH4]+Product 22f (n = 11, AA = Leu). Product 22f was prepared as described for 22a and purified by column with eluent: CHCl 3 : EtOAc: MeOH: AcOH = 9: 7: 2: 0.04. Yield 48%. MS: 824.9 [M + NH 4 ] +.

生成物22g(n=11、AA=Asn(DMCP)。粗製3k(419mg、0.77mmolの2kから得た)、Peg11NHSエステル(200mg、0.292mmol)およびDIEA(0.06mL、0.35mmol)をDCM(5mL)中で10時間撹拌した。溶媒をロータリーエバポレーターで除去し、生成物をカラムにより、溶離剤CHCl3:EtOAc:MeOH:AcOH=4.5:3.5:1:0.02で精製した。収量254mg(37%)。MS: 891.1 [M+1]+22 g of product (n = 11, AA = Asn (DMCP). Crude 3k (obtained from 419 mg, 0.77 mmol 2k), Peg 11 NHS ester (200 mg, 0.292 mmol) and DIEA (0.06 mL, 0.35 mmol) in DCM. The solvent was removed on a rotary evaporator and the product was purified by column with eluent CHCl 3 : EtOAc: MeOH: AcOH = 4.5: 3.5: 1: 0.02 Yield 254 mg (37 MS): 891.1 [M + 1] + .

生成物22h(n=11 AA=Cit)。DMF(2.5mL)中の3l(0.50mmol)およびDIEA(104μL、0.60mmol)の溶液に、DMF(2.5mL)中のPEG11-NHSエステル(0.50mmol)の溶液を加えた。混合物を16時間撹拌し、ろ過し、すべての揮発性物質をロータリーエバポレーターにより40℃/オイルポンプ減圧下で除去した。残渣をCHCl3:MeOH=1:1混合物(5mL)に溶解し、Et2O(45mL)中に沈澱させた。沈澱をさらに2回繰り返し、生成物をそれ以上精製せずに用いた。収量340mg(80%)。MS: 869.4 [M+NH4]+; 851.9 [M+1]+Product 22h (n = 11 AA = Cit). To a solution of 3 l (0.50 mmol) and DIEA (104 μL, 0.60 mmol) in DMF (2.5 mL) was added a solution of PEG 11 -NHS ester (0.50 mmol) in DMF (2.5 mL). The mixture was stirred for 16 hours, filtered and all volatiles were removed on a rotary evaporator at 40 ° C./oil pump vacuum. The residue was dissolved in a CHCl 3 : MeOH = 1: 1 mixture (5 mL) and precipitated into Et 2 O (45 mL). The precipitation was repeated two more times and the product was used without further purification. Yield 340 mg (80%). MS: 869.4 [M + NH 4 ] +; 851.9 [M + 1] +.

生成物22i(n=23、AA=PheCit)。DMF(3mL)中の3e(0.72mmol)およびDIEA(130μL、0.74mmol)の溶液に、DMF(3mL)中のPEG23-NHSエステル(0.60mmol)の溶液を加えた。混合物を16時間撹拌し、ろ過し、すべての揮発性物質をロータリーエバポレーターにより40℃/オイルポンプ減圧下で除去した。残渣をCHCl3:MeOH=1:1混合物(5mL)に溶解し、Et2O(45mL)中に沈澱させた。固体をカラムにより、CHCl3中のMeOH(7〜12%)の溶離剤勾配で精製した。収量487mg(53%)。MS: 1555.2 [M+Na]+; 1544.7 [M+NH4]+;1527.7 [M+1]+Product 22i (n = 23, AA = PheCit). To a solution of 3e (0.72 mmol) and DIEA (130 μL, 0.74 mmol) in DMF (3 mL) was added a solution of PEG 23 -NHS ester (0.60 mmol) in DMF (3 mL). The mixture was stirred for 16 hours, filtered and all volatiles were removed on a rotary evaporator at 40 ° C./oil pump vacuum. The residue was dissolved in a CHCl 3 : MeOH = 1: 1 mixture (5 mL) and precipitated into Et 2 O (45 mL). The solid was purified by column with an eluent gradient of MeOH (7-12%) in CHCl 3 . Yield 487 mg (53%). MS: 1555.2 [M + Na] + ; 1544.7 [M + NH 4 ] + ; 1527.7 [M + 1] + .

生成物22j(平均MW 1000のPEG。AA=PheCit)。mPEG-1000-アルコール(Fluka)(0.173g、0.173mmol)、N,N-ジスクシンイミジルカルボナート(62mg、0.242mmol)、およびTEA(0.101mL、0.726mmol)の混合物をMeCN(1mL)中で16時間撹拌した。すべての揮発性物質をロータリーエバポレーターで除去し、粗製残渣をCHCl3(10mL)に溶解した。有機層をH2O(1mL、pH=5)と、次いで食塩水で洗浄し、Na2SO4で乾燥し、濃縮して、PEG-1000-NHSカルボナートを得た。この生成物をDMF(1mL)中の3e(0.121mmol)およびDIEA(30μL、0.173mmol)と共に16時間撹拌し、ろ過し、すべての揮発性物質をロータリーエバポレーターにより40℃/オイルポンプ減圧下で除去した。残渣をCHCl3:MeOH=1:1混合物(5mL)に溶解し、Et2O(45mL)中に沈澱させた。沈澱をさらに2回繰り返し、生成物をそれ以上精製せずに用いた。収量134mg(79%)。 Product 22j (average MW 1000 PEG, AA = PheCit). A mixture of mPEG-1000-alcohol (Fluka) (0.173 g, 0.173 mmol), N, N-disuccinimidyl carbonate (62 mg, 0.242 mmol), and TEA (0.101 mL, 0.726 mmol) in MeCN (1 mL) For 16 hours. All volatiles were removed on a rotary evaporator and the crude residue was dissolved in CHCl 3 (10 mL). The organic layer was washed with H 2 O (1 mL, pH = 5) then brine, dried over Na 2 SO 4 and concentrated to give PEG-1000-NHS carbonate. The product was stirred for 16 hours with 3e (0.121 mmol) and DIEA (30 μL, 0.173 mmol) in DMF (1 mL), filtered and all volatiles removed by rotary evaporator at 40 ° C./oil pump vacuum. did. The residue was dissolved in a CHCl 3 : MeOH = 1: 1 mixture (5 mL) and precipitated into Et 2 O (45 mL). The precipitation was repeated two more times and the product was used without further purification. Yield 134 mg (79%).

生成物22k(n=23、AA=ValCit)。DMF(4mL)中の3g(1.0mmol)およびDIEA(183μL、1.04mmol)の溶液に、DMF(4mL)中のPEG23-NHSエステル(0.87mmol)の溶液を加えた。混合物を16時間撹拌し、ろ過し、すべての揮発性物質をロータリーエバポレーターにより40℃/オイルポンプ減圧下で除去した。残渣をCHCl3:MeOH=1:1混合物(5mL)に溶解し、Et2O(45mL)中に沈澱させた。沈澱をさらに2回繰り返し、生成物をそれ以上精製せずに用いた。収量1.0g(77%)。MS: 1496.1 [M+NH4]+; 1479.3 [M+1]+Product 22k (n = 23, AA = ValCit). To a solution of 3 g (1.0 mmol) and DIEA (183 μL, 1.04 mmol) in DMF (4 mL) was added a solution of PEG 23 -NHS ester (0.87 mmol) in DMF (4 mL). The mixture was stirred for 16 hours, filtered and all volatiles were removed on a rotary evaporator at 40 ° C./oil pump vacuum. The residue was dissolved in a CHCl 3 : MeOH = 1: 1 mixture (5 mL) and precipitated into Et 2 O (45 mL). The precipitation was repeated two more times and the product was used without further purification. Yield 1.0 g (77%). MS: 1496.1 [M + NH 4 ] +; 1479.3 [M + 1] +.

PEG-AA-PABC-PNP 23a〜k

Figure 0005941926
条件:(i)(PNP)2CO、ジオキサンまたはTHF、40〜60℃、10時間。 PEG-AA-PABC-PNP 23a-k
Figure 0005941926
Conditions: (i) (PNP) 2 CO, dioxane or THF, 40-60 ° C., 10 hours.

生成物23a(n=11、AA=Glu(2PhiPr)Gly)のために、DCM(15mL)中の生成物22a(274mg、0.274mmol)を暗所で(PNP)2CO(418mg、1.372mmol)およびDIEA(0.143mL、0.823mmol)と共に15時間撹拌した。溶媒をロータリーエバポレーターで除去し、生成物をカラムにより、CHCl3中の4%MeOH、0.2%AcOHの溶離剤で精製した。収量260mg(81%)。MS: 1180.7 [M+NH4]+For product 23a (n = 11, AA = Glu (2PhiPr) Gly), product 22a (274 mg, 0.274 mmol) in DCM (15 mL) was (PNP) 2 CO (418 mg, 1.372 mmol) in the dark. And stirred with DIEA (0.143 mL, 0.823 mmol) for 15 h. The solvent was removed on a rotary evaporator and the product was purified by column with an eluent of 4% MeOH, 0.2% AcOH in CHCl 3 . Yield 260 mg (81%). MS: 1180.7 [M + NH 4 ] +.

生成物23b(n=11、AA=PheCit)のために、ジオキサン(4mL)中の22b(419mg、0.42 mmol)、(PNP)2CO(766mg、2.52mmol)およびDIEA(263μL、1.52mmol)の溶液を暗所、50℃で15時間撹拌し、すべての揮発性物質をロータリーエバポレーターで除去した。残留DIEAを、DMFをロータリーエバポレーターにより40℃/オイルポンプ減圧下で連続2回蒸発させることにより除去し、生成物をカラムにより、溶離剤CHCl3:EtOAc:MeOH(4.5:5:0.5)と、続いてCHCl3:MeOH(9:1)で精製した。収量390mg(80%)。MS: 1181.2 [M+NH4]+、1164.2 [M+1]+For product 23b (n = 11, AA = PheCit) of 22b (419 mg, 0.42 mmol), (PNP) 2 CO (766 mg, 2.52 mmol) and DIEA (263 μL, 1.52 mmol) in dioxane (4 mL). The solution was stirred in the dark at 50 ° C. for 15 hours and all volatiles were removed on a rotary evaporator. Residual DIEA was removed by evaporation of DMF twice on a rotary evaporator under reduced pressure at 40 ° C./oil pump, and the product was passed through the column with eluent CHCl 3 : EtOAc: MeOH (4.5: 5: 0.5), Subsequently, purification was performed with CHCl 3 : MeOH (9: 1). Yield 390 mg (80%). MS: 1181.2 [M + NH 4 ] +, 1164.2 [M + 1] +.

生成物23c(n=11、AA=ValCit)のために、1,4-ジオキサン(22mL)中の22c(273mg、0.287mmol)、(PNP)2CO(874mg、2.88mmol)およびDIEA(0.3mL、1.72mmol)の溶液を暗所、50℃で24時間撹拌した。溶媒をロータリーエバポレーターにより40℃/オイルポンプで除去し、生成物をカラムにより、溶離剤CHCl3:EtOAc:MeOH=16:3:1と、続いてCHCl3中12〜15%のMeOHで精製した。収量163mg(51%)。MS: 1116.0 [M+1]+For product 23c (n = 11, AA = ValCit), 22c (273 mg, 0.287 mmol), (PNP) 2 CO (874 mg, 2.88 mmol) and DIEA (0.3 mL) in 1,4-dioxane (22 mL) , 1.72 mmol) was stirred in the dark at 50 ° C. for 24 hours. The solvent was removed on a rotary evaporator at 40 ° C./oil pump and the product was purified by column with eluent CHCl 3 : EtOAc: MeOH = 16: 3: 1 followed by 12-15% MeOH in CHCl 3 . Yield 163 mg (51%). MS: 1116.0 [M + 1] + .

生成物23d(n=11、AA=AlaAsn(DMCP))を、23bの調製において記載したとおりに調製した。生成物をカラムにより、溶離剤CHCl3:EtOAc:MeOH(9:2:1)で精製した。収率77%。MS: 1144.0 [M+NH4]+; 1127.3 [M+1]+Product 23d (n = 11, AA = AlaAsn (DMCP)) was prepared as described in the preparation of 23b. The product was purified by column with the eluent CHCl 3 : EtOAc: MeOH (9: 2: 1). Yield 77%. MS: 1144.0 [M + NH 4 ] +; 1127.3 [M + 1] +.

生成物23e(n=11、AA=PheLys(Me)2)を、23aについて記載したとおりに調製し、カラムにより、溶離剤:CHCl3中の10%MeOH、0.2%AcOHで精製した。収率63%。MS: 1163.1 [M+1]+Product 23e (n = 11, AA = PheLys (Me) 2 ) was prepared as described for 23a and purified by column with eluent: 10% MeOH in CHCl 3 , 0.2% AcOH. Yield 63%. MS: 1163.1 [M + 1] + .

生成物23f(n=11、AA=Leu)を、5当量の(PNP)2COおよび3当量のDIEAだけを用い、熱を24時間適用して、23cについて記載したとおりに調製した。生成物をカラムにより、CHCl3中MeOH(7〜12%)の溶離剤勾配で精製した。収率75%。MS: 972 [M+1]+Product 23f (n = 11, AA = Leu) was prepared as described for 23c using only 5 equivalents of (PNP) 2 CO and 3 equivalents of DIEA and applying heat for 24 hours. The product was purified by column with an eluent gradient of MeOH (7-12%) in CHCl 3 . Yield 75%. MS: 972 [M + 1] + .

生成物23g(n=11、AA=Asn(DMCP))を、23fについて記載したとおりに調製し、粗生成物をそれ以上精製せずに次の段階で用いた。MS: 1073.4 [M+18]+The product 23g (n = 11, AA = Asn (DMCP)) was prepared as described for 23f and the crude product was used in the next step without further purification. MS: 1073.4 [M + 18] < +>.

生成物23h(n=11、AA=Cit)のために、DCM(4mL)中の22h(340mg、0.40mmol)、(PNP)2CO(608mg、2.00mmol)およびDIEA(208μL、1.20mmol)の溶液を暗所、30℃で15時間撹拌し、すべての揮発性物質をロータリーエバポレーターで除去した。残留DIEAを、DMFをロータリーエバポレーターにより40℃/オイルポンプ減圧下で連続2回蒸発させることにより除去し、生成物をカラムにより、溶離剤CHCl3:EtOAc:MeOH(7:2.5:0.5)と、続いてCHCl3中のMeOH(8〜14%)の勾配で精製した。収量390mg(80%)。MS: 1034.3 [M+NH4]+; 1016.9 [M+1]+For product 23h (n = 11, AA = Cit) 22h (340 mg, 0.40 mmol), (PNP) 2 CO (608 mg, 2.00 mmol) and DIEA (208 μL, 1.20 mmol) in DCM (4 mL) The solution was stirred in the dark at 30 ° C. for 15 hours and all volatiles were removed on a rotary evaporator. Residual DIEA was removed by evaporating DMF twice on a rotary evaporator under 40 ° C./oil pump vacuum and the product was passed through the column with eluent CHCl 3 : EtOAc: MeOH (7: 2.5: 0.5), Subsequent purification with a gradient of MeOH (8-14%) in CHCl 3 . Yield 390 mg (80%). MS: 1034.3 [M + NH 4 ] +; 1016.9 [M + 1] +.

生成物23i(n=23、AA=PheCit)を、23bの調製において記載したとおりに調製し、カラムにより、溶離剤CHCl3:EtOAc:MeOH(4.5:5:0.5)と、続いてCHCl3中のMeOH(6〜12%)の勾配で精製した。収率86%。MS: 1711.4 [M+NH4]+; 1694.4 [M+1]+The product 23i (n = 23, AA = PheCit) was prepared as described in the preparation of 23b and was columned with eluent CHCl 3 : EtOAc: MeOH (4.5: 5: 0.5) followed by CHCl 3 Purified with a gradient of MeOH (6-12%). Yield 86%. MS: 1711.4 [M + NH 4 ] +; 1694.4 [M + 1] +.

生成物23j(PEG 1000K AA=PheCit)を、23bの調製において記載したとおりに調製し、カラムにより、溶離剤CHCl3:EtOAc:MeOH(4.5:5:0.5)と、続いてCHCl3中のMeOH(6〜12%)の勾配で精製した。収率72%。 The product 23j (PEG 1000K AA = PheCit) was prepared as described in the preparation of 23b, and the column was prepared by eluent CHCl 3 : EtOAc: MeOH (4.5: 5: 0.5) followed by MeOH in CHCl 3 Purified with a gradient (6-12%). Yield 72%.

生成物23k(n=23、AA=ValCit)を、23bの調製において記載したとおりに調製し、生成物をHPLCで精製した。カラム:Luna(Phenomenex)5u、C-8、100 A。移動相:ACN-H2O(F3CO2H 0.01%)、ACN勾配30〜37%、31分。収量:530mg(48%)。MS: 1666.4 [M+Na]+; 1644.2 [M+1]+Product 23k (n = 23, AA = ValCit) was prepared as described in the preparation of 23b and the product was purified by HPLC. Column: Luna (Phenomenex) 5u, C-8, 100 A. Mobile phase: ACN-H 2 O (F 3 CO 2 H 0.01%), ACN gradient 30-37%, 31 min. Yield: 530 mg (48%). MS: 1666.4 [M + Na] < +>; 1644.2 [M + 1] < +>.

PEG-AA-PABC-PNP 24a〜c、AA脱保護

Figure 0005941926
条件:(i)TFA/H2O=3:1、5℃、2〜3時間。 PEG-AA-PABC-PNP 24a-c, AA deprotection
Figure 0005941926
Conditions: (i) TFA / H 2 O = 3: 1, 5 ° C., 2-3 hours.

生成物24a(n=11、AA=GluGly)。生成物23a(250mg、0.215mmol)をCHCl3の3%TFA溶液(16mL)中で35分間撹拌し、ロータリーエバポレーターで濃縮し、減圧下で乾燥した。収量224mg(100%)(MS: 1062.6 [M+NH4]+; 1045.9 [M+1]+Product 24a (n = 11, AA = GluGly). The product 23a (250 mg, 0.215 mmol) was stirred in 3% TFA solution of CHCl 3 (16 mL) for 35 minutes, concentrated on a rotary evaporator and dried under reduced pressure. Yield 224 mg (100%) (MS: 1062.6 [M + NH 4 ] + ; 1045.9 [M + 1] + .

生成物24b(n=11、AA=AlaAsn-PABC-PNP)。化合物23dをTFA:DCM(3:1)の混合物中で1.5時間撹拌し、すべての揮発性物質をロータリーエバポレーターにより20℃で除去した。生成物をカラムにより、CHCl3中のMeOH(6〜12%)の溶離剤勾配で精製した。収率30%。MS: 1066.7 [M+Na]+、1062.0 [M+NH4]+; 1045.2 [M+1]+Product 24b (n = 11, AA = AlaAsn-PABC-PNP). Compound 23d was stirred in a mixture of TFA: DCM (3: 1) for 1.5 hours and all volatiles were removed on a rotary evaporator at 20 ° C. The product was purified by column with an eluent gradient of MeOH (6-12%) in CHCl 3 . Yield 30%. MS: 1066.7 [M + Na] +, 1062.0 [M + NH 4] +; 1045.2 [M + 1] +.

生成物24c(n=11、AA=Asn)。23g(160mg、0.143mmol)を含む反応フラスコを0℃まで冷却し、TFA:H2O(9:1)の冷混合物(12.5mL)を加えた。混合物を1.5時間撹拌し、冷H2O(50mL)で希釈した。撹拌を20℃で20分間続けた。沈澱をろ過し、H2Oで洗浄した。すべての揮発性物質をロータリーエバポレーターにより40℃で除去し、生成物をカラムにより、溶離剤CHCl3:EtOAc:MeOH:AcOH=4.5:3.5:1.2:0.02で精製した。収量43mg(30%)。MS: 974.0 [M+1]+Product 24c (n = 11, AA = Asn). The reaction flask containing 23 g (160 mg, 0.143 mmol) was cooled to 0 ° C. and a cold mixture of TFA: H 2 O (9: 1) (12.5 mL) was added. The mixture was stirred for 1.5 hours and diluted with cold H 2 O (50 mL). Stirring was continued at 20 ° C. for 20 minutes. The precipitate was filtered and washed with H 2 O. All volatiles were removed on a rotary evaporator at 40 ° C. and the product was purified by column with eluent CHCl 3 : EtOAc: MeOH: AcOH = 4.5: 3.5: 1.2: 0.02. Yield 43 mg (30%). MS: 974.0 [M + 1] + .

(表4)DPC調製のために用いた最終PEG-L-A1A2-PABC

Figure 0005941926
Table 4 Final PEG-LA 1 A 2 -PABC used for DPC preparation
Figure 0005941926

実施例2. プロテアーゼ切断可能なマスキング剤のアミン含有ポリマーへの連結−p-アシルアミドベンジルカルバマート連結の生成
A. メリチンのプロテアーゼ切断可能なマスキング剤による修飾。1×mgのメリチンペプチドおよび10×mgのHEPES塩基を1〜10mg/mLペプチドで、2〜6×mgのNAG含有プロテアーゼ切断可能基質のアミン反応性p-ニトロフェニルカルボナートまたはN-ヒドロキシスクシンイミドカルボナート誘導体の添加によりマスクした。次いで、動物への注入前に、溶液を室温(RT)で少なくとも1時間インキュベートした。
Example 2. Linkage of a protease-cleavable masking agent to an amine-containing polymer-generation of a p-acylamidobenzylcarbamate linkage
A. Modification of melittin with a protease-cleavable masking agent. Amine-reactive p-nitrophenyl carbonate or N-hydroxysuccinimide carbohydrate of 2-6 × mg NAG-containing protease cleavable substrate with 1-10 mg / mL peptide of 1 × mg melittin peptide and 10 × mg HEPES base Masked by addition of a nate derivative. The solution was then incubated at room temperature (RT) for at least 1 hour prior to injection into animals.

B. ポリアミンのプロテアーゼ切断可能なマスキング剤による修飾。p-アシルアミドベンジルアルコール誘導体の活性化(アミン反応性)カルボナートをpH>8のH2O中で両親媒性膜活性ポリアミンのアミノ基と反応させて、p-アシルアミドベンジルカルバマートを得る。

Figure 0005941926
R1はASGPrリガンド(保護または未保護のいずれか)またはPEGを含み、
R2は両親媒性膜活性ポリアミンであり、
AAはジペプチド(保護または未保護のいずれか)であり、かつ
Zはアミン反応性カルボナートである。 B. Modification of polyamine with a protease-cleavable masking agent. Activation of the p-acylamidobenzyl alcohol derivative (amine-reactive) The carbonate is reacted with the amino group of an amphiphilic membrane active polyamine in H 2 O at pH> 8 to give p-acylamidobenzylcarbamate.
Figure 0005941926
R 1 contains an ASGPr ligand (either protected or unprotected) or PEG,
R 2 is an amphiphilic membrane active polyamine,
AA is a dipeptide (either protected or unprotected), and
Z is an amine reactive carbonate.

×mgのポリマーに等張グルコース中の12×mgのHEPES遊離塩基を加えた。緩衝化ポリマー溶液にDMF中の2×から16×mgの200mg/mlジペプチドマスキング剤を加えた。いくつかの適用において、ポリマーを2×mgのジペプチドマスキング剤で修飾し、続いてsiRNAを結合した。次いで、ポリマー-siRNA結合体を6×から8×mgのジペプチドマスキング剤でさらに修飾した。   To xmg polymer was added 12 x mg HEPES free base in isotonic glucose. To the buffered polymer solution was added 2 × to 16 × mg 200 mg / ml dipeptide masking agent in DMF. In some applications, the polymer was modified with 2 × mg dipeptide masking agent followed by siRNA binding. The polymer-siRNA conjugate was then further modified with 6 × to 8 × mg dipeptide masking agent.

実施例3. siRNA
siRNAは以下の配列を有していた。
第VII因子siRNA

Figure 0005941926
第VII因子siRNA(霊長類)
Figure 0005941926
ApoB siRNA:
Figure 0005941926
Aha1 siRNA:
Figure 0005941926
Luc siRNA
Figure 0005941926
Eg5-KSP
Figure 0005941926
EGFP
Figure 0005941926
小文字=2'-O-CH3置換
s=ホスホロチオエート連結
ヌクレオチドの後のf=2'-F置換
ヌクレオチドの前のd=2'-デオキシ Example 3.siRNA
The siRNA had the following sequence:
Factor VII siRNA
Figure 0005941926
Factor VII siRNA (primate)
Figure 0005941926
ApoB siRNA:
Figure 0005941926
Aha1 siRNA:
Figure 0005941926
Luc siRNA
Figure 0005941926
Eg5-KSP
Figure 0005941926
EGFP
Figure 0005941926
Lower case = 2'-O-CH 3 substitution
s = d = 2′-deoxy before f = 2′-F substituted nucleotides after phosphorothioate linked nucleotides

RNA合成を、AKTA Oligopilot 100(GE Healthcare、Freiburg、Germany)および固体支持体としての多孔性ガラス(CPG)を用い、固相上で通常のホスホラミダイト化学により実施した。   RNA synthesis was performed by conventional phosphoramidite chemistry on a solid phase using AKTA Oligopilot 100 (GE Healthcare, Freiburg, Germany) and porous glass (CPG) as a solid support.

実施例4. インビボでのRNAiポリヌクレオチドの投与、および肝実質細胞への送達
DPCを前述のとおりに調製した。6〜8週齡のマウス(C57BL/6またはICR系統、それぞれ約18〜20g)をHarlan Sprague Dawley(Indianapolis IN)から入手した。マウスを注入前に少なくとも2日間ケージに収容した。給餌はHarlan Teklad Rodent Diet(Harlan、Madison WI)で適宜行った。DPCを本明細書に記載のとおりに合成した。結合体溶液(0.4mL)を尾静脈への点滴により注入した。組成物は生理的条件で可溶性かつ非凝集性であった。溶液を尾静脈への点滴により注入した。他の血管への注入、例えば、眼窩後注入も等しく有効であると予想される。Wistar Hanラット、175〜200gをCharles River(Wilmington、MA)から入手した。ラットを注入前に少なくとも1週間ケージに収容した。ラットの注入量は典型的には1mlであった。特に記載がないかぎり、注入の48時間後に血清試料を採取し、および/または肝試料を採取した。
Example 4. Administration of RNAi polynucleotides in vivo and delivery to hepatocytes
DPC was prepared as described above. Six to eight week old mice (C57BL / 6 or ICR strain, approximately 18-20 g each) were obtained from Harlan Sprague Dawley (Indianapolis IN). Mice were housed in cages for at least 2 days prior to injection. Feeding was performed as appropriate using Harlan Teklad Rodent Diet (Harlan, Madison WI). DPC was synthesized as described herein. The conjugate solution (0.4 mL) was infused by instillation into the tail vein. The composition was soluble and non-aggregating at physiological conditions. The solution was injected by instillation into the tail vein. Injection into other blood vessels, such as retro-orbital injection, is expected to be equally effective. Wistar Han rats, 175-200 g, were obtained from Charles River (Wilmington, Mass.). Rats were housed in cages for at least 1 week prior to injection. Rat injection volume was typically 1 ml. Unless otherwise stated, serum samples were collected 48 hours after injection and / or liver samples were collected.

血清ApoBレベルの定量
マウスを4時間(ラットの場合は16時間)絶食させた後に顎下採血により血清を採取した。ラットの場合、血液を頚静脈から採取した。血清ApoBタンパク質レベルを、標準のサンドイッチELISA法によって定量した。簡単に言うと、ポリクローナルヤギ抗マウスApoB抗体およびウサギ抗マウスApoB抗体(Biodesign International)をそれぞれ捕捉および検出抗体として用いた。その後、HRP結合ヤギ抗ウサギIgG抗体(Sigma)を適用してApoB/抗体複合体を結合した。次いで、テトラメチルベンジジン(TMB、Sigma)発色の吸光度をTecan Safire2(Austria、Europe)マイクロプレート読み取り器により450nmで測定した。
Quantification of serum ApoB levels Serum was collected by submaxillary blood collection after mice were fasted for 4 hours (16 hours for rats). For rats, blood was collected from the jugular vein. Serum ApoB protein levels were quantified by standard sandwich ELISA methods. Briefly, polyclonal goat anti-mouse ApoB antibody and rabbit anti-mouse ApoB antibody (Biodesign International) were used as capture and detection antibodies, respectively. Subsequently, HRP-conjugated goat anti-rabbit IgG antibody (Sigma) was applied to bind the ApoB / antibody complex. The absorbance of tetramethylbenzidine (TMB, Sigma) color development was then measured at 450 nm with a Tecan Safire2 (Austria, Europe) microplate reader.

血漿第VII因子(F7)活性の測定
動物からの血漿試料を、標準の手順に従い、血液(9倍量)(マウスの場合は顎下採血により、またはラットの場合は頸静脈から)を0.109mol/Lクエン酸ナトリウム抗凝固剤(1倍量)を含む微小遠沈管に採取することにより調製した。血漿中のF7活性を、BIOPHEN VIIキット(Hyphen BioMed/Aniara、Mason、OH)を製造者の推奨に従って用い、色素産生法により測定した。発色の吸光度をTecan Safire2マイクロプレート読み取り器により405nmで測定した。
Measurement of plasma factor VII (F7) activity Plasma samples from animals are 0.109 mol of blood (9 volumes) (submandibular for mice or from the jugular vein for rats) according to standard procedures. / L Sodium citrate was prepared by collecting in a micro centrifuge tube containing sodium citrate anticoagulant (1 volume). Plasma F7 activity was measured by the chromogenic method using the BIOPHEN VII kit (Hyphen BioMed / Aniara, Mason, OH) according to the manufacturer's recommendations. Color absorbance was measured at 405 nm with a Tecan Safire2 microplate reader.

実施例5. ジペプチド切断可能マスキング剤で可逆的に修飾した両親媒性膜活性ポリアクリラートポリアミンを用いての、インビボでのsiRNAの肝細胞への送達
100mMのpH7.5 HEPES緩衝液中のポリアクリラートAnt-41658-111を活性化ジスルフィド試薬のスクシンイミジルオキシカルボニル-アルファ-メチル-アルファ(2-ピリジル-ジチオ)トルエン(SMPT)(Pierce)で0.5重量%修飾し、続くsiRNAの結合のためのチオール反応性基を提供した。次いで、チオール反応性ポリマーを60mg/mL HEPES塩基中で5mg/mLに希釈した。この溶液に10mg/mLの様々な記載の酵素切断可能なマスキング試薬を加えた。この量はポリマーアミン1に対しマスキング剤2のモル比であった。ポリマー修飾反応のために、ポリマーアミンのマスキング試薬に対する好ましいモル比は1:1から1:5である。より好ましい比は1:2から1:4である。より好ましい比は1:2である。1時間後、酢酸エステル保護チオール内因性齧歯類第VII因子siRNA(ポリマーに対し0.1から0.2重量当量)をポリマー溶液に加えた。終夜インキュベートした後、無水マレイン酸のN-アセチルガラクトサミン誘導体(NAG-CDM;表5)を加えることにより、結合体をさらに修飾した。NAG-CDMを25mg/mLまで加え、30分から4時間インキュベートした。
Example 5. Delivery of siRNA to hepatocytes in vivo using amphiphilic membrane active polyacrylate polyamine reversibly modified with a dipeptide cleavable masking agent
Succinimidyloxycarbonyl-alpha-methyl-alpha (2-pyridyl-dithio) toluene (SMPT) (Pierce) activated polyacrylate Ant-41658-111 in 100 mM pH 7.5 HEPES buffer Was modified with 0.5% by weight to provide a thiol reactive group for subsequent siRNA attachment. The thiol reactive polymer was then diluted to 5 mg / mL in 60 mg / mL HEPES base. To this solution was added 10 mg / mL of various described enzyme cleavable masking reagents. This amount was the molar ratio of masking agent 2 to polymer amine 1. For polymer modification reactions, the preferred molar ratio of polymeric amine to masking reagent is from 1: 1 to 1: 5. A more preferred ratio is 1: 2 to 1: 4. A more preferred ratio is 1: 2. After 1 hour, acetate protected thiol endogenous rodent factor VII siRNA (0.1 to 0.2 weight equivalents relative to polymer) was added to the polymer solution. After overnight incubation, the conjugate was further modified by adding an N-acetylgalactosamine derivative of maleic anhydride (NAG-CDM; Table 5). NAG-CDM was added to 25 mg / mL and incubated for 30 minutes to 4 hours.

NAG-CDMポリマー修飾のために、NAG-CDMを氷酢酸の0.1%水溶液から凍結乾燥した。乾燥したNAG-CDMにポリマーの溶液を加えた。無水物を完全に溶解した後、動物に投与する前に溶液を室温で少なくとも30分間インキュベートした。d NAG-CDMのポリマーとの反応により下記を得た:

Figure 0005941926
式中、Rはポリマーであり、R1はASGPrリガンド(例えば、N-アセチルガラクトサミン)を含む。表5に示すとおり、第VII因子発現はジペプチド剤でマスクしたDPCで処置した動物では49〜85%低減した。 NAG-CDM was lyophilized from a 0.1% aqueous solution of glacial acetic acid for NAG-CDM polymer modification. The polymer solution was added to the dried NAG-CDM. After complete dissolution of the anhydride, the solution was incubated at room temperature for at least 30 minutes before being administered to the animals. d Reaction of NAG-CDM with the polymer gave:
Figure 0005941926
Where R is a polymer and R1 contains an ASGPr ligand (eg, N-acetylgalactosamine). As shown in Table 5, Factor VII expression was reduced by 49-85% in animals treated with DPC masked with dipeptide agents.

(表5)PEG-AA-p-ニトロフェニル-カルバマート+NAG-CDM-DPCで処置したマウスにおけるインビボでの第VII因子のノックダウン

Figure 0005941926
a動物体重1kgあたりのポリマーまたはsiRNAのmg
b未処置対照に対して TABLE 5 Factor VII knockdown in vivo in mice treated with PEG-AA-p-nitrophenyl-carbamate + NAG-CDM-DPC
Figure 0005941926
mg of a animal body weight per 1kg polymer or siRNA
b vs untreated control

実施例6. NAG/PEG-AA-p-ニトロフェニル-カルバマートポリ(アクリラート)DPCを用いてのsiRNAのインビボ送達
A)PEGプラスNAG修飾
100mMのpH7.5 HEPES緩衝液中のポリアクリラートAnt-41658-111をPierceからの活性化ジスルフィド試薬のスクシンイミジルオキシカルボニル-アルファ-メチル-アルファ(2-ピリジルジチオ)トルエン(SMPT)で0.5重量%修飾した。チオール反応性ポリマーを60mg/mL HEPES塩基中で5mg/mLに希釈した。この溶液に10mg/mLの様々なPEG-AA-p-ニトロフェニル-カルボナートマスキング試薬を加えた。1時間後、酢酸エステル保護チオール第VII因子siRNAをポリマー溶液に、ポリマーのsiRNAに対する比=5〜10:1の範囲で加えた。終夜インキュベートした後、NAG-AA-p-ニトロフェニル-カルボナートマスキング試薬を40mg/mLまで加えた。少なくとも30分であるが、4時間を超えない時間インキュベートした後、DPCを20gのICRマウスの尾静脈に注入した。注入の48時間後、血清の試料を採取し、fVIIのレベルを測定した。
Example 6. In vivo delivery of siRNA using NAG / PEG-AA-p-nitrophenyl-carbamate poly (acrylate) DPC
A) PEG plus NAG modification
Polyacrylate Ant-41658-111 in 100 mM pH 7.5 HEPES buffer with succinimidyloxycarbonyl-alpha-methyl-alpha (2-pyridyldithio) toluene (SMPT), an activated disulfide reagent from Pierce 0.5 wt% modified. The thiol reactive polymer was diluted to 5 mg / mL in 60 mg / mL HEPES base. To this solution was added 10 mg / mL of various PEG-AA-p-nitrophenyl-carbonate masking reagents. After 1 hour, acetate protected thiol factor VII siRNA was added to the polymer solution in a ratio of polymer to siRNA = 5-10: 1. After overnight incubation, NAG-AA-p-nitrophenyl-carbonate masking reagent was added to 40 mg / mL. After incubation for at least 30 minutes but no more than 4 hours, DPC was injected into the tail vein of 20 g ICR mice. Serum samples were taken 48 hours after injection to determine the level of fVII.

B)NAG単独での修飾
100mMのpH7.5 HEPES緩衝液中のポリアクリラートANT-41658 111をPierceからの活性化ジスルフィド試薬のスクシンイミジルオキシカルボニル-アルファ-メチル-アルファ(2-ピリジルジチオ)トルエン(SMPT)で0.5重量%修飾した。チオール反応性ポリマーを60mg/mL HEPES塩基中で5mg/mLに希釈した。酢酸エステル保護チオールsiRNA第VII因子をポリマー溶液に、ポリマーのsiRNAに対する比=5〜10:1の範囲で加えた。終夜インキュベートした後、NAG-AA-p-ニトロフェニル-カルボナートマスキング試薬を50mg/mLまで加えた。少なくとも30分であるが、4時間を超えない時間インキュベートした後、ポリマー結合siRNAを20gのICRマウスの尾静脈に注入した。注入の48時間後、血清の試料を採取し、fVIIのレベルを測定した。
B) Modification with NAG alone
Polyacrylate ANT-41658 111 in succinimidyloxycarbonyl-alpha-methyl-alpha (2-pyridyldithio) toluene (SMPT), an activated disulfide reagent from Pierce, 0.5 in 100 mM pH 7.5 HEPES buffer Modified by weight%. The thiol reactive polymer was diluted to 5 mg / mL in 60 mg / mL HEPES base. Acetate-protected thiol siRNA factor VII was added to the polymer solution in a ratio of polymer to siRNA = 5-10: 1. After overnight incubation, NAG-AA-p-nitrophenyl-carbonate masking reagent was added to 50 mg / mL. After incubation for at least 30 minutes but no more than 4 hours, polymer-bound siRNA was injected into the tail vein of 20 g ICR mice. Serum samples were taken 48 hours after injection to determine the level of fVII.

(表6)PEG/NAG-AA-p-ニトロフェニル-カルバマートDPCで処置したマウスにおけるインビボでの第VII因子のノックダウン

Figure 0005941926
a動物体重1kgあたりのポリマーまたはsiRNAのmg
b未処置対照に対して
c重量当量 TABLE 6 Factor VII knockdown in vivo in mice treated with PEG / NAG-AA-p-nitrophenyl-carbamate DPC
Figure 0005941926
mg of a animal body weight per 1kg polymer or siRNA
b vs untreated control
c weight equivalent

実施例7. NAG/PEG-AA-p-ニトロフェニル-カルバマートポリ(ビニルエーテル)DPCを用いてのsiRNAのインビボ送達
両親媒性膜活性ポリ(ビニルエーテル)ポリアミンDW1360を10×重量当量のジペプチド切断可能マスキング剤で、ポリマー修飾中にマスキング剤が保護基を保持している以外はポリアクリラートAnt-41658-111について記載したとおりに修飾した。ポリマー修飾後、アミノ酸保護基をTFAにより除去し、NAG酢酸エステル保護基を30体積%トリエチルアミン、50%メタノールおよび20%水の溶液存在下でのインキュベーションにより除去した。酢酸エステル脱保護溶液をロータリーエバポレーションにより除去した。マスクしたポリマーをマウスにコレステロール-ApoB siRNA結合体と同時注入した。
Example 7. In vivo delivery of siRNA using NAG / PEG-AA-p-nitrophenyl-carbamate poly (vinyl ether) DPC Amphiphilic membrane active poly (vinyl ether) polyamine DW1360 can cleave 10 × weight equivalent dipeptide The masking agent was modified as described for polyacrylate Ant-41658-111 except that the masking agent retained a protecting group during polymer modification. After polymer modification, the amino acid protecting group was removed by TFA and the NAG acetate protecting group was removed by incubation in the presence of a solution of 30% by volume triethylamine, 50% methanol and 20% water. The acetate deprotection solution was removed by rotary evaporation. The masked polymer was co-injected into mice with cholesterol-ApoB siRNA conjugate.

(表7)NAG-AA-p-ニトロフェニル-カルバマートポリ(ビニルエーテル)およびコレステロール-ApoB siRNA結合体を同時注入したマウスにおけるインビボでのApoBのノックダウン

Figure 0005941926
a動物体重1kgあたりのポリマーまたはsiRNAのmg
b未処置対照に対して Table 7. ApoB knockdown in vivo in mice co-injected with NAG-AA-p-nitrophenyl-carbamate poly (vinyl ether) and cholesterol-ApoB siRNA conjugates
Figure 0005941926
mg of a animal body weight per 1kg polymer or siRNA
b vs untreated control

実施例8. マウスにおけるインビボでのメリチン送達ペプチドによるApoB siRNA送達後の内因性ApoBレベルのノックダウン、酵素的に切断可能なマスキング剤
メリチンを前述のとおり示した量の酵素的に切断可能なマスキング剤で可逆的に修飾した。次いで、200〜300μgのマスクしたメリチンを50〜100μgのApoB siRNA-コレステロール結合体と同時注入した。ApoBレベルへの影響を前述のとおりに判定した。ペプチダーゼ切断可能なジペプチド-アミドベンジルカルバマートで修飾したメリチンは有効なsiRNA送達ペプチドであった。D型メリチンペチドの酵素的に切断可能なマスキング剤と組み合わせての使用が好ましい。ペプチドマスキングはより安定であったため、同じレベルの標的遺伝子ノックダウンにはより多くのペプチドが必要とされるが、治療指数は変化または改善のいずれもしなかった(CDM-NAGによる同じペプチドのマスキングに比べて)。
Example 8. Knockdown of endogenous ApoB levels after delivery of ApoB siRNA by melittin delivery peptide in vivo in mice, enzymatically cleavable masking agent An amount of enzymatically cleavable masking of melittin as indicated above Reversibly modified with agents. 200-300 μg of masked melittin was then co-injected with 50-100 μg of ApoB siRNA-cholesterol conjugate. The effect on ApoB levels was determined as described above. Peptidase cleavable dipeptide-amidobenzyl carbamate modified melittin was an effective siRNA delivery peptide. The use of D-type melittin peptides in combination with an enzymatically cleavable masking agent is preferred. Because peptide masking was more stable, more peptides were required for the same level of target gene knockdown, but the therapeutic index did not change or improve (for masking the same peptide with CDM-NAG) Compared to).

(表8)第VII因子-siRNAコレステロール結合体および示した酵素的に切断可能なマスキング剤で可逆的に阻害したGIL-メリチン(D型)(Seq ID 25)によって処置したマウスにおける正常な肝細胞中の第VII因子活性の阻害

Figure 0005941926
aマスキング反応において用いたメリチンアミンあたりのマスキング剤の量。 Table 8: Normal hepatocytes in mice treated with Factor VII-siRNA cholesterol conjugate and GIL-melittin (type D) (Seq ID 25) reversibly inhibited with the indicated enzymatically cleavable masking agent. Of factor VII activity in food
Figure 0005941926
The amount of masking agent per Merichin'amin used in the a masking reaction.

実施例9. プロテアーゼ切断可能なDPCによる腫瘍標的指向
A)標的遺伝子ノックダウン測定
以下に示すすべての試験について、Aha1遺伝子転写物に特異的なsiRNA、標的遺伝子。高感度緑色蛍光タンパク質(EGFP)に対するsiRNAをオフターゲット対照として用いた。Aha1 siRNAはヒトおよびマウス遺伝子の両方において100%相同であるAha1の配列モティーフに相補的であった。したがって、Aha1 siRNAのヒト異種移植片における宿主の細胞または腫瘍細胞のいずれかへの送達はmRNA切断および分解を引き起こす。マウスおよびヒトAha1遺伝子で異なる配列モティーフを用いて、細胞型の混合集団を含む組織試料中のヒトAha1およびマウスAha1 mRNAレベルの両方の定量的測定を可能にするPCRプライマーを設計した。siRNA送達後24、48または72時間の時点で、いくらかの健常マウス肝組織が付着した腫瘍を採取し、全RNA単離のためにTri-Reagent(Invitrogen)中で処理した。次いで、ヒトおよびマウスAha1 mRNAレベルの両方をqPCR検定により、内部参照遺伝子としてヒトCyc-Aおよびマウスβ-アクチンを用いて測定した。模擬注入した動物、またはオフターゲット対照GFP siRNAを注入したマウスからの動物におけるAha1 mRNAレベルを100%と考えた。結果は対照に対するAha1 mRNAレベルのパーセントで表し、以下の表に示す。
Example 9. Tumor targeting by protease-cleavable DPC
A) Target gene knockdown measurement siRNA specific to Aha1 gene transcript and target gene for all the tests shown below. SiRNA against high sensitivity green fluorescent protein (EGFP) was used as an off-target control. Aha1 siRNA was complementary to the sequence motif of Aha1 that is 100% homologous in both human and mouse genes. Thus, delivery of Aha1 siRNA to either host cells or tumor cells in human xenografts causes mRNA cleavage and degradation. Using different sequence motifs in the mouse and human Aha1 genes, PCR primers were designed that allow quantitative measurement of both human Aha1 and mouse Aha1 mRNA levels in tissue samples containing a mixed population of cell types. At 24, 48 or 72 hours after siRNA delivery, tumors with some healthy mouse liver tissue attached were harvested and processed in Tri-Reagent (Invitrogen) for total RNA isolation. Both human and mouse Aha1 mRNA levels were then measured by qPCR assay using human Cyc-A and mouse β-actin as internal reference genes. Aha1 mRNA levels in animals from mock injected animals or mice injected with off-target control GFP siRNA were considered 100%. Results are expressed as a percentage of Aha1 mRNA levels relative to controls and are shown in the table below.

B)正所性肝細胞癌(HCC)腫瘍モデルマウス
HegG2、Hep3B、またはHuH7細胞肝細胞癌に2つの発現ベクター、pMIR85ヒト胎盤分泌アルカリ性ホスファターゼ(SEAP)ベクターおよびpMIR3ネオマイシン/カナマイシン耐性遺伝子ベクターを同時形質移入して、安定にSEAPを発現する細胞株を生じた。細胞を、10%FBSおよび300ug/ml G418を補足したDMEM中で培養し、回収し、計数し、マトリゲル(BD Biosciences)(50体積%)と混合した。無胸腺ヌードマウスまたはScidベージュマウスを約3%イソフルランで麻酔し、胸骨臥位で置いた。剣状突起のすぐ下で小さい1〜2cmの正中線腹部切開を行った。湿った綿棒を用いて、肝左葉をゆっくり体外に出した。肝左葉をゆっくり退縮させ、シリンジ針を左葉の真ん中に挿入した。シリンジ針の斜端を肝臓被膜のすぐ下約0.5cmに挿入した。細胞100,000個を含む細胞/マトリゲル混合物10μlをシリンジポンプを用いて肝臓に注入した。針を肝臓内にしばらく(15〜20秒間)挿入したままにして、確実に注入を完了した。SEAP-HepG2細胞を無胸腺ヌードマウスに注入した。SEAP-Hep3BおよびSEAP-HuH7細胞をScidベージュマウスに注入した。次いで、シリンジを肝臓からの針から除去し、綿棒を細胞の漏出または出血を防ぐために注入部位上に置いた。マトリゲル/細胞混合物は目に見える塊を形成し、針の除去後も消失しなかった。次いで、肝葉をゆっくり腹部に戻し、腹壁を縫合した。腫瘍植え込み後、1週間に1回血清を採取し、SEAP検定にかけて腫瘍成長をモニターした。ほとんどの試験で、腫瘍測定値がSEAP値に基づき約4〜8mmと推定される、移植の4〜5週間後に腫瘍マウスを用いた。
B) Orthotopic hepatocellular carcinoma (HCC) tumor model mouse
HegG2, Hep3B, or HuH7 cell hepatocellular carcinoma co-transfected with two expression vectors, pMIR85 human placental secreted alkaline phosphatase (SEAP) vector and pMIR3 neomycin / kanamycin resistance gene vector to produce a stable SEAP cell line occured. Cells were cultured in DMEM supplemented with 10% FBS and 300 ug / ml G418, harvested, counted and mixed with Matrigel (BD Biosciences) (50% by volume). Athymic nude mice or Scid beige mice were anesthetized with approximately 3% isoflurane and placed in a supine position. A small 1-2 cm midline abdominal incision was made just below the xiphoid process. Using a damp cotton swab, the left liver lobe was slowly removed from the body. The liver left lobe was slowly retracted and a syringe needle was inserted in the middle of the left lobe. The oblique end of the syringe needle was inserted approximately 0.5 cm just below the liver capsule. 10 μl of a cell / matrigel mixture containing 100,000 cells was injected into the liver using a syringe pump. The needle was inserted into the liver for a while (15-20 seconds) to ensure complete injection. SEAP-HepG2 cells were injected into athymic nude mice. SEAP-Hep3B and SEAP-HuH7 cells were injected into Scid beige mice. The syringe was then removed from the needle from the liver and a cotton swab was placed over the injection site to prevent cell leakage or bleeding. The matrigel / cell mixture formed a visible mass and did not disappear after removal of the needle. Next, the liver lobe was slowly returned to the abdomen, and the abdominal wall was sutured. Serum was collected once a week after tumor implantation and monitored for tumor growth by SEAP assay. In most studies, tumor mice were used 4-5 weeks after transplantation, where tumor measurements were estimated to be about 4-8 mm based on SEAP values.

C)結腸直腸転移腫瘍モデル
HT29細胞を10%FBSを補足したMcCoy's 5a培地中で培養し、回収し、計数し、マトリゲル(BD Biosciences)(50体積%)と混合した。無胸腺ヌードマウスを約3%イソフルランで麻酔し、胸骨臥位で置いた。剣状突起のすぐ下で小さい1〜2cmの正中線腹部切開を行った。湿った綿棒を用いて、肝左葉をゆっくり体外に出した。肝左葉をゆっくり退縮させ、シリンジ針を左葉の真ん中に挿入した。シリンジ針の斜端を肝臓被膜のすぐ下約0.5cmに挿入した。細胞約40,000個を含む細胞/マトリゲル混合物5μlをシリンジポンプを用いて肝臓に注入した。針を肝臓内にしばらく(15〜20秒間)挿入したままにして、確実に注入を完了した。次いで、シリンジを肝臓から除去し、綿棒を細胞の漏出または出血を防ぐために注入部位上に置いた。マトリゲル/細胞混合物は目に見える塊を形成し、針の除去後も消失しなかった。次いで、肝葉をゆっくり腹部に戻し、腹壁を縫合した。移植の4〜5週間後に腫瘍マウスを用いた。
C) Colorectal metastasis tumor model
HT29 cells were cultured in McCoy's 5a medium supplemented with 10% FBS, harvested, counted and mixed with Matrigel (BD Biosciences) (50% by volume). Athymic nude mice were anesthetized with approximately 3% isoflurane and placed in the sternum position. A small 1-2 cm midline abdominal incision was made just below the xiphoid process. Using a damp cotton swab, the left liver lobe was slowly removed from the body. The liver left lobe was slowly retracted and a syringe needle was inserted in the middle of the left lobe. The oblique end of the syringe needle was inserted approximately 0.5 cm just below the liver capsule. 5 μl of a cell / matrigel mixture containing about 40,000 cells was injected into the liver using a syringe pump. The needle was inserted into the liver for a while (15-20 seconds) to ensure complete injection. The syringe was then removed from the liver and a cotton swab was placed over the injection site to prevent cell leakage or bleeding. The matrigel / cell mixture formed a visible mass and did not disappear after removal of the needle. Next, the liver lobe was slowly returned to the abdomen, and the abdominal wall was sutured. Tumor mice were used 4-5 weeks after transplantation.

実施例10. HepG2-SEAP正所性肝細胞癌(HCC)モデルにおけるPEG24-Val-Cit DPC投与後のインビボでの標的遺伝子発現のノックダウン
前述のとおり、(2011062805)Ant-129-1ポリマーDPCを18×重量過剰のPEG24-Phe-Citマスキング剤(またはPEG24-Val-Citマスキング剤)または7×PEG550-CDMのいずれかで修飾(マスク)した。前述のとおり、Aha1-siRNA(RD-09070)またはGFP-siRNA(RD-05814;オフターゲット対照)をポリマーに結合した(4:1の重量比)。DPCを送達前にゲルろ過で精製せず、標的指向リガンドを加えなかった。動物ごとに等張グルコース200μl中のDPC結合体320μg(ポリマー重量)を尾静脈注入により投与した(群ごとにn=3)。24時間後、等張グルコース200μl中のDPC結合体320μg(ポリマー重量)の二回目の注入を動物に投与した。二回目の注入の48時間後、血清試料を採取して、肝酵素(ALTおよびAST)および血中尿素窒素(BUN)レベルを測定することにより毒性を評価し、続いて組織を採取し、qPCR分析を行った。
Example 10. As knockdown aforementioned target gene expression in vivo after PEG 24 -Val-Cit DPC administration in HepG2-SEAP orthotopic hepatocellular carcinoma (HCC) model, (2011062805) Ant-129-1 polymer DPC was modified (masked) with either an 18 × excess of PEG 24 -Phe-Cit masking agent (or PEG 24 -Val-Cit masking agent) or 7 × PEG 550 -CDM. As described above, Aha1-siRNA (RD-09070) or GFP-siRNA (RD-05814; off-target control) was bound to the polymer (4: 1 weight ratio). DPC was not purified by gel filtration prior to delivery and no targeting ligand was added. For each animal, 320 μg of DPC conjugate (polymer weight) in 200 μl of isotonic glucose was administered by tail vein infusion (n = 3 per group). After 24 hours, the animals were given a second injection of 320 μg DPC conjugate (polymer weight) in 200 μl isotonic glucose. Forty-eight hours after the second infusion, serum samples are collected and evaluated for toxicity by measuring liver enzymes (ALT and AST) and blood urea nitrogen (BUN) levels, followed by tissue sampling and qPCR Analysis was carried out.

Aha1 siRNAを送達するためにPEG24-Val-Cit-Ant-129-1-siRNA DPCを用いることで、ヒト腫瘍細胞におけるAha1遺伝子の46%ノックダウンを引き起こした(表9)。ヒトAha1ノックダウンレベルとは対照的に、マウスAha1はPEG24-Val-Cit-Ant-129-1-siRNA DPC投与に反応して70%のノックダウンを示した(表1)。二置換無水マレイン酸マスキング剤(PEG550-CDM)で作成した類似のDPCに比べて、内因性肝実質細胞Aha1ノックダウンは低減した。ALT、ASTおよびBUNレベルにより示されるとおり、PEG24-Val-Cit DPCはよく耐容され、毒性を示さなかった(表)。 Using PEG 24 -Val-Cit-Ant-129-1-siRNA DPC to deliver Aha1 siRNA caused a 46% knockdown of the Aha1 gene in human tumor cells (Table 9). In contrast to the human Aha1 knockdown level, mouse Aha1 showed 70% knockdown in response to PEG 24 -Val-Cit-Ant-129-1-siRNA DPC administration (Table 1). Endogenous hepatocyte Aha1 knockdown was reduced compared to a similar DPC made with a disubstituted maleic anhydride masking agent (PEG 550 -CDM). As indicated by ALT, AST and BUN levels, PEG 24 -Val-Cit DPC was well tolerated and showed no toxicity (Table).

(表9)無水マレイン酸修飾またはペプチド切断可能修飾Aha1 siRNA DPCによるHepG2肝腫瘍モデルにおけるAha1ノックダウン

Figure 0005941926
Table 9: Aha1 knockdown in HepG2 liver tumor model by maleic anhydride modified or peptide cleavable modified Aha1 siRNA DPC
Figure 0005941926

(表10)無水マレイン酸修飾またはペプチド切断可能修飾Aha1 siRNA DPC投与後の血液化学毒性マーカー

Figure 0005941926
Table 10: Blood chemistry toxicity markers after maleic anhydride modification or peptide cleavable modification Aha1 siRNA DPC administration
Figure 0005941926

実施例11. 二重特異性抗体(bsAb)-標的指向DPC(2011090701)による標的遺伝子発現のノックダウン
前述のとおり、Ant-129-1ポリマーを5×Dig-PheCit(Dig-FCit)マスキング剤で修飾した。次いで、siRNAを結合体に結合した。最後に、Dig-FCit-Ant-129-1-siRNA結合体を8×(重量)PEG12-FCitでさらに修飾した。Aha1-siRNA(RD-09070)またはGFP siRNA(RD-05814)を4:1のポリマー:siRNA重量比で結合した。PEG12-FCit DPCをSephadex G50スピンカラムで精製して、未結合の試薬を除去した。
Example 11. Bispecific antibody (bsAb) -targeted DPC (2011090701) knockdown of target gene expression As previously described, Ant-129-1 polymer was masked with 5 × Dig-PheCit (Dig-FCit) masking agent. Qualified. The siRNA was then bound to the conjugate. Finally, the Dig-FCit-Ant-129-1-siRNA conjugate was further modified with 8 × (weight) PEG 12 -FCit. Aha1-siRNA (RD-09070) or GFP siRNA (RD-05814) was conjugated at a 4: 1 polymer: siRNA weight ratio. PEG 12 -FCit DPC was purified on a Sephadex G50 spin column to remove unbound reagents.

ヘパラン硫酸プロテオグリカングリピカン-3(GPC3)、すなわちHepG2-SEAP細胞で高度に発現されることが公知の細胞表面ヘパラン硫酸プロテオグリカン、およびジゴキシゲニン(Dig)に特異的な、細胞標的指向二重特異性抗体(bsAb)を作成した。対照として、タンパク質CD33(骨髄由来造血幹細胞のマーカー)およびDigに特異的な二重特異性抗体を作成した。CD33はHepG2-SEAP細胞によって発現されない。BsAbを修飾DPCと、推定1:1のモル比を提供するために1.25:1の重量比で複合体形成した。送達前に複合体をPBS中、少なくとも30分間形成した。   Cell-targeting bispecific antibody specific for heparan sulfate proteoglycan glypican-3 (GPC3), a cell surface heparan sulfate proteoglycan known to be highly expressed in HepG2-SEAP cells, and digoxigenin (Dig) (BsAb) was created. As controls, bispecific antibodies specific for the protein CD33 (a marker for bone marrow-derived hematopoietic stem cells) and Dig were generated. CD33 is not expressed by HepG2-SEAP cells. BsAb was complexed with the modified DPC at a weight ratio of 1.25: 1 to provide an estimated 1: 1 molar ratio. The complex was formed in PBS for at least 30 minutes prior to delivery.

DPCをHepG2-SEAP腫瘍担持マウスに、bsAb標的指向剤と共に、またはbsAb標的指向剤なしのいずれかで投与した。各動物(群ごとにn=3)にDPC 250μg(ポリマー重量)の1回用量を投与した。DPCは200μlの滅菌PBS中でマウスの尾静脈に注入した。血清および組織試料を48時間後に採取し、前述のとおりに分析した。表11に示すとおり、bsAb標的指向DPCの1回用量(250μgポリマー、62.5μg siRNA)は21〜32%の標的遺伝子ノックダウンを引き起こした。   DPC was administered to HepG2-SEAP tumor-bearing mice either with or without bsAb targeting agent. Each animal (n = 3 per group) received a single dose of 250 μg DPC (polymer weight). DPC was injected into the tail vein of mice in 200 μl sterile PBS. Serum and tissue samples were collected 48 hours later and analyzed as described above. As shown in Table 11, a single dose of bsAb targeted DPC (250 [mu] g polymer, 62.5 [mu] g siRNA) caused 21-32% target gene knockdown.

(表11)二重特異性抗体を用いてのペプチド切断可能マスキング剤修飾Aha1 siRNA DPCによるHepG2肝腫瘍モデルにおけるAha1ノックダウン

Figure 0005941926
(Table 11) Aha1 knockdown in HepG2 liver tumor model by Aha1 siRNA DPC modified with peptide-cleavable masking agent using bispecific antibody
Figure 0005941926

実施例12. 二重特異性抗体(bsAb)-標的指向DPCによる標的遺伝子発現のノックダウン
DPCを、a)PEG12-FCitの代わりにPEG24-FCitを用い、かつb)Dig-PEG12-NHSを用いてDigをポリマーに結合したこと以外は、前述のとおりに調製した。PEG24-FCit DPCはPEG12-FCit DPCよりも凝集が少なく、その大きさがより小さく、より均質であった。連結が不安定でないことに加えて、Dig-PEG12-NHSはより長いPEGも含んでいた。DPCはbsAbとの複合体であり、動物に前述のとおりに注入した。血清および組織採取を注入の24時間後または48時間後のいずれかに行った。表12に示すとおり、DPCの1回用量(250μgポリマー重量)は、注入の24時間後に46〜56%のヒトAha1ノックダウンを引き起こした。
Example 12. Bispecific Antibody (bsAb) -Target Gene Expression Knockdown by Targeted DPC
DPC was prepared as described above except that a) PEG 24 -FCit was used instead of PEG 12 -FCit and b) Dig was coupled to the polymer using Dig-PEG 12 -NHS. PEG 24 -FCit DPC was less aggregated, smaller in size and more homogeneous than PEG 12 -FCit DPC. In addition to the ligation not being unstable, Dig-PEG 12 -NHS also contained longer PEG. DPC is a complex with bsAb and animals were injected as described above. Serum and tissue collection were performed either 24 or 48 hours after injection. As shown in Table 12, a single dose of DPC (250 μg polymer weight) caused 46-56% human Aha1 knockdown 24 hours after injection.

(表12)PEG長が長いペプチド切断可能マスキング剤を用いて修飾したAha1 siRNA DPCによるHepG2肝腫瘍モデルにおけるAha1ノックダウン

Figure 0005941926
Table 12: Aha1 knockdown in HepG2 liver tumor model by Aha1 siRNA DPC modified with peptide cleavable masking agent with long PEG length
Figure 0005941926

実施例13. bsAb標的指向DPCによるヒト結腸直腸腺癌転移肝腫瘍組織へのDPCの標的指向
Ant-129-1ポリマーを5×モル過剰のDig-PEG12-NHSおよび8×重量過剰のPEG24-FCitで修飾した。Aha1 siRNAまたはGFP siRNAを修飾ポリマーに4:1のポリマー:siRNA重量比で結合した。DPCをSephadex G50スピンカラムで精製して、未結合の試薬を除去した。注入前に、Dig-DPCを滅菌PBS中、等モル量のIGF1R-Dig bsAbもしくはCD33-Dig bsAbと、またはbsAbなしで、少なくとも30分間複合体形成した。HT29腫瘍細胞(ヒト結腸直腸腺癌;ATCC番号HTB-38)を含む動物にDPCを注入した。HT29細胞はインスリン様成長因子-1受容体タンパク質(IGF1R)を過剰発現し、IGF1R-Dig二重特異性抗体に結合し、これを内部に取り入れることができる。動物(n=3)にDPC(320μgポリマー重量)を投与した。24時間後に注入を繰り返した。血清および組織試料を2回目の投与の48時間後に採取した。腫瘍細胞におけるヒトAha1のノックダウンは26〜38%であった(表13)。CDM-DPCに比べて、FCit-DPCは低いオフターゲット肝Aha1ノックダウンを示した(78〜83%に対して24〜36%)。FCit-DPCはCDM-DPCに比べて肝蓄積の低減も示した。
Example 13. Targeting of DPC to human colorectal adenocarcinoma metastasizing liver tumor tissue by bsAb targeting DPC
Ant-129-1 polymer was modified with 5 × molar excess of Dig-PEG 12 —NHS and 8 × weight excess of PEG 24 —FCit. Aha1 siRNA or GFP siRNA was conjugated to the modified polymer in a 4: 1 polymer: siRNA weight ratio. DPC was purified on a Sephadex G50 spin column to remove unbound reagents. Prior to injection, Dig-DPC was complexed in sterile PBS with equimolar amounts of IGF1R-Dig bsAb or CD33-Dig bsAb or without bsAb for at least 30 minutes. Animals containing HT29 tumor cells (human colorectal adenocarcinoma; ATCC number HTB-38) were injected with DPC. HT29 cells overexpress the insulin-like growth factor-1 receptor protein (IGF1R), bind to the IGF1R-Dig bispecific antibody, and can take it inside. Animals (n = 3) were administered DPC (320 μg polymer weight). The injection was repeated 24 hours later. Serum and tissue samples were collected 48 hours after the second dose. The knockdown of human Aha1 in tumor cells was 26-38% (Table 13). Compared to CDM-DPC, FCit-DPC showed lower off-target liver Aha1 knockdown (24-36% versus 78-83%). FCit-DPC also showed reduced liver accumulation compared to CDM-DPC.

(表13)ジペプチド切断可能Aha1 siRNA DPCによるHT29結腸直腸腺癌転移肝腫瘍におけるAha1ノックダウン

Figure 0005941926
Table 13: Aha1 knockdown in HT29 colorectal adenocarcinoma metastatic liver tumor by dipeptide-cleavable Aha1 siRNA DPC
Figure 0005941926

実施例14. 肝腫瘍における内因性Aha1のインビボでのノックダウン
400μgのLau41648-106を8×(重量)PEG12-ValCitまたは16×PEG24-PheCitで修飾した。100μgのAha1 siRNAまたは100μgのEg5対照siRNAを、前述のとおり、修飾ポリマーに結合した。Hep3B-SEAP腫瘍細胞を含む動物にDPCを注入した。血清および組織試料を注入の48時間後に採取した。腫瘍細胞におけるヒトAha1ノックダウンは26〜38%であった。
Example 14. In vivo knockdown of endogenous Aha1 in liver tumors
400 μg of Lau41648-106 was modified with 8 × (weight) PEG 12 -ValCit or 16 × PEG 24 -PheCit. 100 μg Aha1 siRNA or 100 μg Eg5 control siRNA was conjugated to the modified polymer as described above. Animals containing Hep3B-SEAP tumor cells were injected with DPC. Serum and tissue samples were collected 48 hours after injection. Human Aha1 knockdown in tumor cells was 26-38%.

(表14)ジペプチド切断可能Aha1 siRNA DPCによるHep3B-SEAP肝腫瘍におけるAha1ノックダウン

Figure 0005941926
Table 14: Aha1 knockdown in Hep3B-SEAP liver tumors by dipeptide-cleavable Aha1 siRNA DPC
Figure 0005941926

実施例15. マスクしたポリマーのインビボでの循環および組織標的指向
Lau24ABポリアクリラート(100μg)を50mM HEPES pH8.0緩衝液中、125I-ボールトン-ハンター(BH)試薬(50μCi)により、室温で1時間処理した。標識ポリマーを2mlの水中Sephadex QEAスピンカラムで精製した。標識ポリマーの溶液を4℃で保存した。200gのラット1匹あたり約1mgの0.2μCiを有するポリマーを注入するために、非標識ポリマーに125I標識ポリマーを補足した。標識および非標識ポリマーの混合物(約3.5匹の動物に対して計算)をPEG24-FCitまたはPEG-CDMで前述のとおりに修飾した(2mg/mlポリアクリラート、14mg/ml PEG-CDM試薬、14mg/ml NAG-PEG-CDM試薬、16mg/ml PEG24-FCit試薬)。インキュベーション時間1時間。次いで、反応混合物を等張グルコースで希釈して、1mlの量の動物ごとの注入用量を得た。3匹/群に注入した。所与の時間に動物から採血した(0.1〜0.2ml)。試料中のポリマーの量をガンマ計数器で計数することにより求めた。図4に示すとおり、プロテアーゼ切断可能なマスキング剤で修飾したポリマーはpHに不安定な無水マレイン酸マスキング剤でマスクしたポリマーよりも排出が遅かった。循環時間の延長は非肝組織への標的指向のために有益である。
Example 15. In vivo circulation and tissue targeting of masked polymers
Lau24AB polyacrylate (100 μg) was treated with 125 I-Bolton-Hunter (BH) reagent (50 μCi) in 50 mM HEPES pH 8.0 buffer for 1 hour at room temperature. The labeled polymer was purified on a 2 ml underwater Sephadex QEA spin column. The labeled polymer solution was stored at 4 ° C. The unlabeled polymer was supplemented with 125 I-labeled polymer to inject about 1 mg of 0.2 μCi per 200 g rat. A mixture of labeled and unlabeled polymer (calculated for about 3.5 animals) was modified with PEG 24 -FCit or PEG-CDM as described above (2 mg / ml polyacrylate, 14 mg / ml PEG-CDM reagent, 14 mg / ml NAG-PEG-CDM reagent, 16 mg / ml PEG 24 -FCit reagent). Incubation time 1 hour. The reaction mixture was then diluted with isotonic glucose to give an infusion dose of 1 ml volume per animal. Three animals / group were injected. Blood was drawn from the animals at a given time (0.1-0.2 ml). The amount of polymer in the sample was determined by counting with a gamma counter. As shown in FIG. 4, the polymer modified with a protease cleavable masking agent was slower to drain than the polymer masked with a pH labile maleic anhydride masking agent. Prolonged circulation time is beneficial for targeting to non-liver tissue.

実施例16. 両親媒性膜活性ポリマーの合成
A)ポリ(ビニルアクリラート)
i)N-Boc-エチルエトキシアクリラートおよびメタクリル酸プロピルのRAFT共重合:

Figure 0005941926
Figure 0005941926
式中:Aはboc保護エチル-エトキシアミノアクリラートであり
Bはメタクリル酸プロピルであり
CはRAFT剤CPCPA(4-シアノ-4-(フェニルカルボノチオイルチオ)ペンタン酸)であり
かつnおよびmは整数である。
合成後のboc保護基の除去によりアミンモノマーを生じる。 Example 16. Synthesis of amphiphilic membrane active polymer
A) Poly (vinyl acrylate)
i) RAFT copolymerization of N-Boc-ethylethoxyacrylate and propyl methacrylate:
Figure 0005941926
Figure 0005941926
Where: A is boc protected ethyl-ethoxyaminoacrylate
B is propyl methacrylate
C is the RAFT agent CPCPA (4-cyano-4- (phenylcarbonothioylthio) pentanoic acid) and n and m are integers.
Removal of the boc protecting group after synthesis yields an amine monomer.

他の膜活性ポリマーのために、Aはbe保護(beprotected)エチル、プロピル、またはブチルアミノアクリラートでありうる。Bは疎水性がより高い(炭素原子10〜24個、C18を示す)アクリラート、疎水性がより低い(炭素原子1〜6個、C4を示す)アクリラート、または疎水性がより低いアクリラートとより高いアクリラートとの組み合わせでありうる。   For other membrane active polymers, A can be beprotected ethyl, propyl, or butylaminoacrylate. B is higher acrylate with higher hydrophobicity (10-24 carbon atoms, C18), less hydrophobic (1-6 carbon atoms, C4) acrylate, or higher acrylate with lower hydrophobicity It can be a combination with acrylate.

アミンアクリラート/C3メタクリラートからなるコポリマーを以下のとおりに合成した。モノマーおよびRAFT剤を秤量し、酢酸ブチル中に示した比率で加えた。AIBN(アゾビス-イソブチロニトリル)を加え、窒素を反応混合物に室温で1時間通気した。次いで、反応混合物を80℃の油浴中に15時間置いた。次いで、ポリマーをヘキサンで沈澱させ、DCM/ヘキサン溶媒系を用いてさらに分別沈澱させた(下記参照)。次いで、ポリマーを減圧下で乾燥した。ポリマーを酢酸中2M HCl 7mlにより室温で30分間脱保護した。30分後、水15mlを反応混合物に加え、混合物を3.5kDa MWCO透析チューブに移した。ポリマーをNaClに対して終夜透析し、次いでdH2Oに対してもう1日透析した。次いで、水を凍結乾燥により除去し、ポリマーをdH2Oに溶解した。 A copolymer consisting of amine acrylate / C3 methacrylate was synthesized as follows. Monomers and RAFT agent were weighed and added in the proportions shown in butyl acetate. AIBN (azobis-isobutyronitrile) was added and nitrogen was bubbled through the reaction mixture for 1 hour at room temperature. The reaction mixture was then placed in an 80 ° C. oil bath for 15 hours. The polymer was then precipitated with hexane and further fractionated using a DCM / hexane solvent system (see below). The polymer was then dried under reduced pressure. The polymer was deprotected with 7 ml of 2M HCl in acetic acid for 30 minutes at room temperature. After 30 minutes, 15 ml of water was added to the reaction mixture and the mixture was transferred to a 3.5 kDa MWCO dialysis tube. The polymer was dialyzed overnight against NaCl and then dialyzed against dH 2 O for another day. The water was then removed by lyophilization and the polymer was dissolved in dH 2 O.

(Ant 41658-111)のためのモノマー合成
2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオニトリル)(AIBN、ラジカル開始剤)、4-シアノ-4-(フェニルカルボノチオイルチオ)ペンタン酸(CPCPA、RAFT剤)および酢酸ブチルはSigma Aldrichから購入した。メタクリル酸プロピルモノマー(Alfa Aesar)はろ過して阻害剤を除去した。
Monomer synthesis for (Ant 41658-111)
2,2'-azobis (2-methylpropionitrile) (AIBN, radical initiator), 4-cyano-4- (phenylcarbonothioylthio) pentanoic acid (CPCPA, RAFT agent) and butyl acetate from Sigma Aldrich Purchased. Propyl methacrylate monomer (Alfa Aesar) was filtered to remove the inhibitor.

撹拌子を入れた2Lの丸底フラスコ中、2-(2-アミノエトキシ)エタノール(21.1g、202.9mmol、Sigma Aldrich)を350mLのジクロロメタンに溶解した。別の1Lのフラスコ中、BOC無水物(36.6g、169.1mmol)を660mLのジクロロメタンに溶解した。2Lの丸底フラスコに滴加漏斗を取り付け、BOC無水物溶液をフラスコに6時間かけて加えた。反応混合物を終夜撹拌した。2Lの分液漏斗中、生成物を10%クエン酸、10%K2CO3、飽和NaHCO3、および飽和NaCl各300mlで洗浄した。生成物のBOC保護2-(2-アミノエトキシ)エタノールをNa2SO4で乾燥し、重力ろ過し、DCMをロータリーエバポレーションおよび高減圧を用いて蒸発させた。 In a 2 L round bottom flask with a stir bar, 2- (2-aminoethoxy) ethanol (21.1 g, 202.9 mmol, Sigma Aldrich) was dissolved in 350 mL of dichloromethane. In a separate 1 L flask, BOC anhydride (36.6 g, 169.1 mmol) was dissolved in 660 mL dichloromethane. A 2 L round bottom flask was fitted with an addition funnel and the BOC anhydride solution was added to the flask over 6 hours. The reaction mixture was stirred overnight. In a 2 L separatory funnel, the product was washed with 300 ml each of 10% citric acid, 10% K 2 CO 3 , saturated NaHCO 3 , and saturated NaCl. The product BOC protected 2- (2-aminoethoxy) ethanol was dried over Na 2 SO 4 , gravity filtered and DCM was evaporated using rotary evaporation and high vacuum.

撹拌子を入れ、アルゴンを流した、500mlの丸底フラスコ中、BOC保護2-(2-アミノエトキシ)エタノール(27.836g、135.8mmol)と、続いて240mLの無水ジクロロメタンを加えた。ジイソプロピルエチルアミン(35.5ml、203.7mmol)を加え、系をドライアイス/アセトン浴中に置いた。塩化アクリロイル(12.1ml、149.4mmol)を10mlのジクロロメタンで希釈し、アルゴンを流した系に滴加した。系をアルゴン雰囲気下に維持し、室温に戻し、終夜撹拌した。生成物をdH2O、10%クエン酸、10%K2CO3、飽和NaHCO3、および飽和NaCl各100mLで洗浄した。生成物のBOC-アミノエチルエトキシアクリラート(BAEEA)をNa2SO4で乾燥し、重力ろ過し、DCMをロータリーエバポレーションで蒸発させた。生成物を、直径7.5cmカラムを用い、29cmのシリカによるカラムクロマトグラフィで精製した。用いた溶媒系はヘキサン中30%酢酸エチルであった。Rf:0.30。分画を集め、溶媒をロータリーエバポレーションおよび高減圧を用いて蒸発させた。BAEEAを収率74%で得た。BAEEAをフリーザーに保存した。

Figure 0005941926
In a 500 ml round bottom flask with a stir bar and flushed with argon, BOC protected 2- (2-aminoethoxy) ethanol (27.836 g, 135.8 mmol) was added followed by 240 mL of anhydrous dichloromethane. Diisopropylethylamine (35.5 ml, 203.7 mmol) was added and the system was placed in a dry ice / acetone bath. Acryloyl chloride (12.1 ml, 149.4 mmol) was diluted with 10 ml of dichloromethane and added dropwise to the system flushed with argon. The system was maintained under an argon atmosphere, allowed to warm to room temperature and stirred overnight. The product was washed with 100 mL each of dH 2 O, 10% citric acid, 10% K 2 CO 3 , saturated NaHCO 3 , and saturated NaCl. The product BOC-aminoethylethoxy acrylate (BAEEA) was dried over Na 2 SO 4 , gravity filtered and DCM was evaporated by rotary evaporation. The product was purified by column chromatography on 29 cm silica using a 7.5 cm diameter column. The solvent system used was 30% ethyl acetate in hexane. Rf: 0.30. Fractions were collected and the solvent was evaporated using rotary evaporation and high vacuum. BAEEA was obtained with a yield of 74%. BAEEA was stored in the freezer.
Figure 0005941926

ポリマーAnt-41658-111:酢酸ブチル中のAIBN(1.00mg/mL)およびRAFT剤(4-シアノ-4(フェニルカルボノチオイルチオ)ペンタン酸(CPCPA)、10.0mg/mL)の溶液を調製した。モノマーのモル供給比は75 BAEEA:25メタクリル酸プロピル(CAS:2210-28-8)ならびに0.108 CPCPA RAFT剤および0.016 AIBN触媒(合計0.00562mol)であった。   Polymer Ant-41658-111: A solution of AIBN (1.00 mg / mL) and RAFT agent (4-cyano-4 (phenylcarbonothioylthio) pentanoic acid (CPCPA), 10.0 mg / mL) in butyl acetate was prepared . The molar feed ratio of the monomers was 75 BAEEA: 25 propyl methacrylate (CAS: 2210-28-8) and 0.108 CPCPA RAFT agent and 0.016 AIBN catalyst (total 0.00562 mol).

BAEEA(1.09g、4.21mmol)(A)、メタクリル酸プロピル(0.180g、1.41mmol)(B)、CPCPA溶液(0.170ml、0.00609mmol)(C)、AIBN溶液(0.150ml、0.000915mmol)、および酢酸ブチル(5.68ml)を、撹拌子を入れた20mlのガラスバイアルに加えた。バイアルをゴム栓で密封し、長いシリンジ針と出口としての第二の短いシリンジ針を用いて、溶液に窒素を1時間通気した。シリンジ針を除去し、系を油浴を用いて80℃で15時間加熱した。溶液を室温まで戻し、50mlの遠沈管に移した後、ヘキサン(35ml)を溶液に加えた。溶液を4,400rpmで2分間遠心分離した。上澄み層を注意深くデカントし、下層(固体またはゲル様)をヘキサンで洗浄した。次いで、下層をDCM(7mL)に再度溶解し、ヘキサン(35mL)中で沈澱させ、もう一度遠心分離した。上清をデカントし、下層をヘキサンで洗浄した後、ポリマーを減圧下で数時間乾燥した。MALSで得た分子量:73,000(PDI 1.7);H1NMRで得たポリマー組成:アミン:アルキル=69:31。 BAEEA (1.09 g, 4.21 mmol) (A), propyl methacrylate (0.180 g, 1.41 mmol) (B), CPCPA solution (0.170 ml, 0.00609 mmol) (C), AIBN solution (0.150 ml, 0.000915 mmol), and Butyl acetate (5.68 ml) was added to a 20 ml glass vial with a stir bar. The vial was sealed with a rubber stopper and nitrogen was bubbled through the solution for 1 hour using a long syringe needle and a second short syringe needle as the outlet. The syringe needle was removed and the system was heated at 80 ° C. for 15 hours using an oil bath. After returning the solution to room temperature and transferring to a 50 ml centrifuge tube, hexane (35 ml) was added to the solution. The solution was centrifuged at 4,400 rpm for 2 minutes. The supernatant layer was carefully decanted and the lower layer (solid or gel-like) was washed with hexane. The lower layer was then redissolved in DCM (7 mL), precipitated in hexane (35 mL), and centrifuged again. The supernatant was decanted and the lower layer was washed with hexane, and then the polymer was dried under reduced pressure for several hours. Molecular weight obtained by MALS: 73,000 (PDI 1.7); polymer composition obtained by H 1 NMR: amine: alkyl = 69: 31.

分別沈澱
乾燥し、沈澱した生成物をDCMに溶解した(100mg/mL)。ヘキサンを、曇り点に達する直後まで加えた(約20ml)。得られた乳状溶液を遠心分離した。下層(約60%のポリマーである濃稠な液体)を抽出し、ヘキサン中に完全に沈澱させた。残りの上部の溶液も、ヘキサンをさらに加えることにより完全に沈澱させた。両方の分画を遠心分離し、その後、ポリマーを単離し、減圧下で乾燥した。分画1:Mw 87,000(PDI 1.5);分画2:Mw 52,000(PDI 1.5〜1.6)。
Fractionated precipitation The dried and precipitated product was dissolved in DCM (100 mg / mL). Hexane was added until just after the cloud point was reached (about 20 ml). The resulting milky solution was centrifuged. The lower layer (a thick liquid that is about 60% polymer) was extracted and completely precipitated in hexane. The remaining upper solution was also completely precipitated by adding more hexane. Both fractions were centrifuged, after which the polymer was isolated and dried under reduced pressure. Fraction 1: Mw 87,000 (PDI 1.5); Fraction 2: Mw 52,000 (PDI 1.5-1.6).

MALS分析
約10mgのポリマーを0.5mLの89.8%ジクロロメタン、10%テトラヒドロフラン、0.2%トリエチルアミンに溶解した。分子量および多分散性(PDI)を、Shimadzu Prominence HPLCに接続したWyatt Helos II多角光分散検出器により、Jordi 5μ 7.8×300 Mixed Bed LS DVBカラムを用いて測定した。粗製ポリマー:MW:73,000(PDI 1.7)、分画1:MW 87,000(PDI:1.5)、分画2:MW 52,000(PDI 1.5〜1.6)
MALS analysis Approximately 10 mg of polymer was dissolved in 0.5 mL of 89.8% dichloromethane, 10% tetrahydrofuran, 0.2% triethylamine. Molecular weight and polydispersity (PDI) were measured using a Jordi 5μ 7.8 × 300 Mixed Bed LS DVB column with a Wyatt Helos II multi-angle light dispersion detector connected to a Shimadzu Prominence HPLC. Crude polymer: MW: 73,000 (PDI 1.7), Fraction 1: MW 87,000 (PDI: 1.5), Fraction 2: MW 52,000 (PDI 1.5-1.6)

精製したBOC保護ポリマーを酢酸中2M HCl(7ml)と0.5時間反応させてBOC保護基を除去し、アミンを生じた。15mLのdH2Oを反応混合物に加え、溶液を3500 MWカットオフのセルロースチューブに移し、高濃度の塩に対して24時間と、次いでdH2Oに対して18時間透析した。内容物を凍結乾燥し、次いでDI H2Oに20mg/mlの濃度で溶解した。ポリマー溶液を2〜8℃で保存した。 The purified BOC protected polymer was reacted with 2M HCl in acetic acid (7 ml) for 0.5 h to remove the BOC protecting group to yield the amine. 15 mL of dH 2 O was added to the reaction mixture and the solution was transferred to a 3500 MW cut-off cellulose tube and dialyzed against high salt for 24 hours and then against dH 2 O for 18 hours. The contents were lyophilized and then dissolved in DI H 2 O at a concentration of 20 mg / ml. The polymer solution was stored at 2-8 ° C.

ii)ポリマーLau24Bを、モノマー供給比が72.5 BAEEA:27.5メタクリル酸プロピルである以外は、前述のとおりに調製した。 ii) Polymer Lau24B was prepared as described above except that the monomer feed ratio was 72.5 BAEEA: 27.5 propyl methacrylate.

iii)Ant-129-1を、以下のモノマーを用いる以外は、基本的に前述のとおりに作成した:

Figure 0005941926
iii) Ant-129-1 was made essentially as described above, except that the following monomers were used:
Figure 0005941926

(表15)Ant-129-1ポリマー合成反応物

Figure 0005941926
(Table 15) Ant-129-1 polymer synthesis reaction product
Figure 0005941926

N-Boc-アミノ-プロピル-アクリラート(BAPA)のために、撹拌子を入れ、アルゴンを流した、500mlの丸底フラスコ中、3-(BOC-アミノ)1-プロパノール(TCI)(135.8mmol)と、続いて240mLの無水ジクロロメタンを加えた。ジイソプロピルエチルアミン(203.7mmol)を加え、系をドライアイス/アセトン浴中に置いた。塩化アクリロイル(149.4mmol)を10mlのジクロロメタンで希釈し、アルゴンを流した系に滴加した。系をアルゴン雰囲気下に維持し、室温に戻し、終夜撹拌した。生成物をdH2O、10%クエン酸、10%K2CO3、飽和NaHCO3、および飽和NaCl各100mLで洗浄した。生成物のBOC-アミノプロピルアクリラート(BAPA)をNa2SO4で乾燥し、重力ろ過し、DCMをロータリーエバポレーションで蒸発させた。生成物を、直径7.5cmカラムを用い、29cmのシリカによるカラムクロマトグラフィで精製した。用いた溶媒系はヘキサン中30%酢酸エチルであった。Rf:0.30。分画を集め、溶媒をロータリーエバポレーションおよび高減圧を用いて蒸発させた。BAPAを収率74%で得た。BAPAをフリーザーに保存した。 For N-Boc-amino-propyl-acrylate (BAPA), 3- (BOC-amino) 1-propanol (TCI) (135.8 mmol) in a 500 ml round bottom flask with stir bar and flushed with argon Followed by 240 mL of anhydrous dichloromethane. Diisopropylethylamine (203.7 mmol) was added and the system was placed in a dry ice / acetone bath. Acryloyl chloride (149.4 mmol) was diluted with 10 ml of dichloromethane and added dropwise to the system flushed with argon. The system was maintained under an argon atmosphere, allowed to warm to room temperature and stirred overnight. The product was washed with 100 mL each of dH 2 O, 10% citric acid, 10% K 2 CO 3 , saturated NaHCO 3 , and saturated NaCl. The product BOC-aminopropyl acrylate (BAPA) was dried over Na 2 SO 4 , gravity filtered and DCM was evaporated by rotary evaporation. The product was purified by column chromatography on 29 cm silica using a 7.5 cm diameter column. The solvent system used was 30% ethyl acetate in hexane. Rf: 0.30. Fractions were collected and the solvent was evaporated using rotary evaporation and high vacuum. BAPA was obtained in 74% yield. BAPA was stored in the freezer.

iv)N-Boc-エチルエトキシアクリラートおよびメタクリル酸プロピルのランダム共重合。アミンアクリラート/Cnメタクリラートからなるコポリマーを以下のとおりに合成した。モノマーを秤量し、ジオキサン中に示した比率で加えた。AIBN(アゾビス-イソブチロニトリル)を加え、窒素を反応混合物に室温で1時間通気した。次いで、反応混合物を60℃の油浴中に3時間置いた。次いで、ポリマーを減圧下で乾燥した。ポリマーをGPCで精製した。その後、ポリマーを酢酸中2M HCl 7mlにより室温で30分間脱保護した。30分後、水15mlを反応混合物に加え、混合物を3.5kDa MWCO透析チューブに移した。ポリマーをNaClに対して終夜透析し、次いでdH2Oに対してもう1日透析した。次いで、水を凍結乾燥により除去し、ポリマーをdH2Oに溶解した。 iv) Random copolymerization of N-Boc-ethylethoxy acrylate and propyl methacrylate. The copolymer of amine acrylates / C n methacrylate was synthesized as follows. Monomers were weighed and added in the proportions indicated in dioxane. AIBN (azobis-isobutyronitrile) was added and nitrogen was bubbled through the reaction mixture for 1 hour at room temperature. The reaction mixture was then placed in an oil bath at 60 ° C. for 3 hours. The polymer was then dried under reduced pressure. The polymer was purified by GPC. The polymer was then deprotected with 7 ml of 2M HCl in acetic acid for 30 minutes at room temperature. After 30 minutes, 15 ml of water was added to the reaction mixture and the mixture was transferred to a 3.5 kDa MWCO dialysis tube. The polymer was dialyzed overnight against NaCl and then dialyzed against dH 2 O for another day. The water was then removed by lyophilization and the polymer was dissolved in dH 2 O.

ポリマーLau41648-106
モノマーのモル供給比は80 BAEEA:20メタクリル酸プロピル(CAS:2210-28-8)およびモノマーの合計モルに基づき3%のAIBN触媒であった。BAEEA(6.53g、25.2mmol)(A)、メタクリル酸プロピル(0.808g、6.3mmol)(B)、AIBN(0.155g、0.945mmol)、およびジオキサン(34.5ml)を、撹拌子を入れた50mlのガラスチューブに加えた。化合物AおよびBは実施例16Aiで前述したとおりに調製した。反応は三つ組で計画した。各溶液に長いピペットを用いて窒素を1時間通気した。ピペットを除去し、各チューブに注意深く栓をした。次いで、各溶液を油浴を用いて60℃で3時間加熱した。各溶液を室温まで戻し、丸底中で混合した。粗製ポリマーを減圧下で乾燥した。MALSで得た分子量:55,000(PDI 2.1);H1NMRで得たポリマー組成:アミン:アルキル=74:26。

Figure 0005941926
Polymer Lau41648-106
The monomer feed ratio was 80 BAEEA: 20 propyl methacrylate (CAS: 2210-28-8) and 3% AIBN catalyst based on the total moles of monomer. BAEEA (6.53 g, 25.2 mmol) (A), propyl methacrylate (0.808 g, 6.3 mmol) (B), AIBN (0.155 g, 0.945 mmol), and dioxane (34.5 ml) were added to 50 ml of a stir bar. Added to glass tube. Compounds A and B were prepared as described above in Example 16Ai. The reaction was planned in triplicate. Nitrogen was bubbled through each solution for 1 hour using a long pipette. The pipette was removed and each tube was capped carefully. Each solution was then heated at 60 ° C. for 3 hours using an oil bath. Each solution was allowed to warm to room temperature and mixed in a round bottom. The crude polymer was dried under reduced pressure. Molecular weight obtained by MALS: 55,000 (PDI 2.1); polymer composition obtained by H 1 NMR: amine: alkyl = 74: 26.
Figure 0005941926

GPC分別
乾燥した粗製ポリマーを75%ジクロロメタン、25%テトラヒドロフラン、および0.2%トリエチルアミン中、50mg/mlで溶解した。次いで、ポリマーをJordi Gel DVB 104Å−500mm/22mmカラムで、流速5ml/分および注入10mlを用いて分別した。前半の分画を15〜17分で回収し、後半の分画を17〜19分で回収した。分画15〜17:Mw 138,000(PDI 1.1);分画17〜19:Mw 64,000(PDI 1.2)。
GPC Fractionation The dried crude polymer was dissolved at 50 mg / ml in 75% dichloromethane, 25% tetrahydrofuran, and 0.2% triethylamine. The polymer was then fractionated on a Jordi Gel DVB 10 4 Å-500 mm / 22 mm column using a flow rate of 5 ml / min and an injection of 10 ml. The first fraction was collected at 15-17 minutes and the latter fraction was collected at 17-19 minutes. Fraction 15-17: Mw 138,000 (PDI 1.1); Fraction 17-19: Mw 64,000 (PDI 1.2).

MALS分析
約10mgのポリマーを0.5mLの89.8%ジクロロメタン、10%テトラヒドロフラン、0.2%トリエチルアミンに溶解した。分子量および多分散性(PDI)を、Shimadzu Prominence HPLCに接続したWyatt Helos II多角光分散検出器により、Jordi 5μ 7.8×300 Mixed Bed LS DVBカラムを用いて測定した。粗製ポリマー:MW:55,000(PDI 2.1)、分画15〜17:MW 138,000(PDI:1.1)、分画17〜19:MW 64,000(PDI 1.2)
MALS analysis Approximately 10 mg of polymer was dissolved in 0.5 mL of 89.8% dichloromethane, 10% tetrahydrofuran, 0.2% triethylamine. Molecular weight and polydispersity (PDI) were measured using a Jordi 5μ 7.8 × 300 Mixed Bed LS DVB column with a Wyatt Helos II multi-angle light dispersion detector connected to a Shimadzu Prominence HPLC. Crude polymer: MW: 55,000 (PDI 2.1), fraction 15-17: MW 138,000 (PDI: 1.1), fraction 17-19: MW 64,000 (PDI 1.2)

精製したBOC保護ポリマーを酢酸中2M HCl(7ml)と0.5時間反応させてBOC保護基を除去し、アミンを生じた。15mLのdH2Oを反応混合物に加え、溶液を3500 MWカットオフのセルロースチューブに移し、高濃度の塩に対して24時間と、次いでdH2Oに対して18時間透析した。内容物を凍結乾燥し、次いででDI H2Oに20mg/mlの濃度で溶解した。ポリマー溶液を2〜8℃で保存した。 The purified BOC protected polymer was reacted with 2M HCl in acetic acid (7 ml) for 0.5 h to remove the BOC protecting group to yield the amine. 15 mL of dH 2 O was added to the reaction mixture and the solution was transferred to a 3500 MW cut-off cellulose tube and dialyzed against high salt for 24 hours and then against dH 2 O for 18 hours. The contents were lyophilized and then dissolved in DI H 2 O at a concentration of 20 mg / ml. The polymer solution was stored at 2-8 ° C.

v)水溶性、両親媒性、膜活性ポリ(ビニルエーテル)ポリアミンターポリマーの合成
X mol%アミン保護ビニルエーテル(例えば、2-ビニルオキシエチルフタルイミド)を、乾燥器で乾燥した丸底フラスコの無水ジクロロメタン中に窒素雰囲気下で加える。この溶液に、Y mol%の低級疎水性基(例えば、プロピル、ブチル)ビニルエーテルおよび任意にZ mol%の高級疎水性基(例えば、ドデシル、オクタデシル)ビニルエーテルを加える(図1)。溶液を-50から-78℃の浴に入れ、2-ビニルオキシエチルフタルイミドを沈澱させる。この溶液に10mol%BF3・(OCH2CH3)2を加え、反応を-50から-78℃で2〜3時間進行させる。メタノール中の水酸化アンモニウム溶液を加えて重合を停止する。ポリマーを減圧下で乾燥し、次いで1,4-ジオキサン/メタノール(2/1)に加える。フタルイミドに対して20mol当量のヒドラジンを加えて、アミンから保護基を除去する。溶液を3時間還流し、次いで減圧下で乾燥する。得られた固体を0.5mol/LのHClに溶解し、15分間還流して、ポリマーの塩酸塩を生成し、蒸留水で希釈し、さらに1時間還流する。次いで、溶液をNaOHで中和し、室温(RT)まで冷却し、分子セルロースチューブに移し、蒸留水に対して透析し、凍結乾燥する。ポリマーをサイズ排除または他のクロマトグラフィを用いてさらに精製することができる。ポリマーの分子量を、分析用サイズ排除クロマトグラフィおよび多角光分散によるサイズ排除クロマトグラフィ(SEC-MALS)を含む、標準の手順に従ってのカラムを用いて推定する。
v) Synthesis of water-soluble, amphiphilic, membrane-active poly (vinyl ether) polyamine terpolymers
X mol% amine protected vinyl ether (eg, 2-vinyloxyethyl phthalimide) is added to anhydrous dichloromethane in a dry bottom round bottom flask under nitrogen atmosphere. To this solution is added Y mol% lower hydrophobic group (eg propyl, butyl) vinyl ether and optionally Z mol% higher hydrophobic group (eg dodecyl, octadecyl) vinyl ether (FIG. 1). The solution is placed in a -50 to -78 ° C bath to precipitate 2-vinyloxyethylphthalimide. To this solution is added 10 mol% BF 3. (OCH 2 CH 3 ) 2 and the reaction is allowed to proceed at −50 to −78 ° C. for 2-3 hours. Polymerization is stopped by adding an ammonium hydroxide solution in methanol. The polymer is dried under reduced pressure and then added to 1,4-dioxane / methanol (2/1). The protecting group is removed from the amine by adding 20 mol equivalents of hydrazine to phthalimide. The solution is refluxed for 3 hours and then dried under reduced pressure. The resulting solid is dissolved in 0.5 mol / L HCl and refluxed for 15 minutes to produce the hydrochloride salt of the polymer, diluted with distilled water and refluxed for an additional hour. The solution is then neutralized with NaOH, cooled to room temperature (RT), transferred to a molecular cellulose tube, dialyzed against distilled water and lyophilized. The polymer can be further purified using size exclusion or other chromatography. The molecular weight of the polymer is estimated using a column according to standard procedures, including analytical size exclusion chromatography and size exclusion chromatography with multiple light dispersion (SEC-MALS).

ポリマーDW1360
アミン/ブチル/オクタデシルポリ(ビニルエーテル)ターポリマーを、2-ビニルオキシエチルフタルイミド(5g、23.02mmol)、ブチルビニルエーテル(0.665g、6.58mmol)、およびオクタデシルビニルエーテル(0.488g、1.64mmol)モノマーから合成した。2-ビニルオキシエチルフタルイミドを、磁気撹拌子を含む200mLの乾燥器で乾燥した丸底フラスコの無水ジクロロメタン36mL中に窒素雰囲気下で加えた。この溶液に、ブチルビニルエーテルおよびn-オクタデシルビニルエーテルを加えた。モノマーを室温(RT)で完全に溶解して、澄明な均質溶液を得た。次いで、澄明溶液を含む反応容器を、ドライアイスをACS等級の変性アルコールおよびエチレングリコールの1:1溶液に加えることにより生成した-50℃の浴に入れ、フタルイミドモノマーの目に見える沈澱を生成させた。約1.5分間冷却した後、BF3・(OCH2CH3)2(0.058g、0.411mmol)を加えて、重合反応を開始した。フタルイミドモノマーは重合開始後に溶解した。反応を-50℃で3時間進行させた。メタノール中の1%水酸化アンモニウム5mLを加えて重合を停止した。次いで、溶媒をロータリーエバポレーションにより除去した。
Polymer DW1360
Amine / butyl / octadecyl poly (vinyl ether) terpolymers were synthesized from 2-vinyloxyethylphthalimide (5 g, 23.02 mmol), butyl vinyl ether (0.665 g, 6.58 mmol), and octadecyl vinyl ether (0.488 g, 1.64 mmol) monomers . 2-Vinyloxyethylphthalimide was added to 36 mL of anhydrous dichloromethane in a round bottom flask dried in a 200 mL drier containing a magnetic stir bar under a nitrogen atmosphere. To this solution was added butyl vinyl ether and n-octadecyl vinyl ether. The monomer was completely dissolved at room temperature (RT) to give a clear homogeneous solution. The reaction vessel containing the clear solution is then placed in a -50 ° C. bath generated by adding dry ice to a 1: 1 solution of ACS grade denatured alcohol and ethylene glycol to produce a visible precipitate of phthalimide monomer. It was. After cooling for about 1.5 minutes, BF 3. (OCH 2 CH 3 ) 2 (0.058 g, 0.411 mmol) was added to initiate the polymerization reaction. The phthalimide monomer was dissolved after the start of polymerization. The reaction was allowed to proceed for 3 hours at -50 ° C. The polymerization was stopped by adding 5 mL of 1% ammonium hydroxide in methanol. The solvent was then removed by rotary evaporation.

次いで、ポリマーを30mLの1,4-ジオキサン/メタノール(2/1)に溶解した。この溶液にヒドラジン(0.147g、46mmol)を加え、混合物を3時間加熱還流した。次いで、溶媒をロータリーエバポレーションにより除去し、次いで、得られた固体を20mLの0.5mol/L HClに加えて15分間還流し、20mLの蒸留水で希釈し、さらに1時間還流した。次いで、この溶液をNaOHで中和し、室温まで冷却し、分子量3,500のセルロースチューブに移し、蒸留水に対して24時間(2×20L)透析し、凍結乾燥した。   The polymer was then dissolved in 30 mL of 1,4-dioxane / methanol (2/1). To this solution was added hydrazine (0.147 g, 46 mmol) and the mixture was heated to reflux for 3 hours. The solvent was then removed by rotary evaporation and the resulting solid was then added to 20 mL 0.5 mol / L HCl and refluxed for 15 minutes, diluted with 20 mL distilled water and refluxed for an additional hour. The solution was then neutralized with NaOH, cooled to room temperature, transferred to a 3,500 molecular weight cellulose tube, dialyzed against distilled water for 24 hours (2 × 20 L), and lyophilized.

B)メリチン
すべてのメリチンペプチドを、当技術分野において標準のペプチド合成技術を用いて作成した。適切なメリチンペプチドは全L型アミノ酸、全D型アミノ酸(インベルソ)でありうる。LまたはD型とは独立に、メリチンペプチド配列を反転することができる(レトロ)。
B) Melittin All melittin peptides were made using standard peptide synthesis techniques in the art. Suitable melittin peptides can be all L-amino acids, all D-amino acids (inverso). Independent of the L or D form, the melittin peptide sequence can be inverted (retro).

Claims (21)

ジペプチド−アミドベンジル−カルボナートに共有結合している標的指向リガンドを含む以下によって表される構造を有する化合物を含む、両親媒性膜活性ポリアミン用可逆的修飾剤
Figure 0005941926
(式中、
Xは−NH−であり、
Yは−NH−であり、
R1は−CHであり、
R2は−(CH−NH−C(O)−NHであり、
R4は非荷電であって、かつ標的指向リガンドもしくはリンカーを有する標的指向リガンドからなり
R5は2、4、または6位にある、−CH−O−C(O)−Zであり、ここでZは
Figure 0005941926
であり、かつ、
R6は水素である)
ここで、該標的指向リガンドは、ハプテン、ビタミン、および細胞表面受容体リガンドからなる群より選択される
A reversible modifier for amphiphilic membrane active polyamines comprising a compound having a structure represented by the following comprising a targeting ligand covalently linked to a dipeptide-amidobenzyl-carbonate:
Figure 0005941926
(Where
X is -NH-
Y is —NH—
R1 is -CH 3,
R2 is - (CH 2) 3 -NH-C (O) -NH 2,
R4 consists of a targeting ligand that is uncharged and has a targeting ligand or linker ,
R5 is —CH 2 —O—C (O) —Z in the 2, 4, or 6 position, where Z is
Figure 0005941926
And
R6 is hydrogen) ;
Here, the targeting ligand is selected from the group consisting of a hapten, a vitamin, and a cell surface receptor ligand .
標的指向リガンドがアシアロ糖タンパク質受容体(ASGPr)リガンドである、請求項1記載のTargeting ligand is the asialoglycoprotein receptor (ASGPr) ligand agent according to claim 1. ASGPrリガンドが、ラクトース、ガラクトース、N−アセチルガラクトサミン、ガラクトサミン、N−ホルミルガラクトサミン、N−プロピオニルガラクトサミン、N−n−ブタノイルガラクトサミン、およびN−イソ−ブタノイル−ガラクトサミンからなるリストより選択される、請求項2記載のThe ASGPr ligand is selected from the list consisting of lactose, galactose, N-acetylgalactosamine, galactosamine, N-formylgalactosamine, N-propionylgalactosamine, Nn-butanoylgalactosamine, and N-iso-butanoyl-galactosamine. Item 3. The agent according to Item 2. Zが
Figure 0005941926
である、請求項1〜3のいずれか一項記載の
Z is
Figure 0005941926
The agent according to any one of claims 1 to 3, wherein
R−A−アミドベンジル−カルボナート
(式中、
Rは立体安定化剤からなり
は疎水性アミノ酸であり、かつ
は、アミド結合を介してAに結合した親水性非荷電アミノ酸であり、ここで該親水性非荷電アミノ酸は中性pHで非荷電である)
を含む、両親媒性膜活性ポリアミン用可逆的修飾剤であって、
ここで、該立体安定化剤はポリエチレングリコール(PEG)であり、
該疎水性アミノ酸は、フェニルアラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、アラニン、およびトリプトファンからなる群より選択され、
該親水性非荷電アミノ酸は、アスパラギン、グルタミン、およびシトルリンからなる群より選択される、剤
R-A 1 A 2 -amidobenzyl-carbonate (wherein
R consists steric stabilizer,
A 1 is a hydrophobic amino acid, and A 2 is a hydrophilic uncharged amino acid linked to A 1 via an amide bond, where the hydrophilic uncharged amino acid is uncharged at neutral pH)
A reversible modifier for amphiphilic membrane active polyamines comprising :
Here, the steric stabilizer is polyethylene glycol (PEG),
The hydrophobic amino acid is selected from the group consisting of phenylalanine, valine, isoleucine, leucine, alanine, and tryptophan;
The agent, wherein the hydrophilic uncharged amino acid is selected from the group consisting of asparagine, glutamine, and citrulline .
アミドベンジルがp−アミドベンジル基である、請求項5記載のThe agent according to claim 5, wherein the amidobenzyl is a p-amidobenzyl group. カルボナートが活性化アミン反応性カルボナートである、請求項5または6に記載のThe agent according to claim 5 or 6, wherein the carbonate is an activated amine-reactive carbonate. Rが中性である、請求項5〜7のいずれか一項記載のThe agent according to any one of claims 5 to 7, wherein R is neutral. 以下によって表される構造を有する化合物を含む、両親媒性膜活性ポリアミン用可逆的修飾剤
Figure 0005941926
(式中、
Rは立体安定化剤からなり
は疎水性アミノ酸側鎖であり、
は親水性非荷電アミノ酸側鎖であり、ここで該親水性非荷電アミノ酸は中性pHで非荷電であり、
Yは−NH−または−O−であり、
は2、4、または6位にあって、−CH−O−C(O)−Zであり、ここでZは
Figure 0005941926
であり、かつ
は、Rが占有している位置を除き、2、3、4、5、または6位のそれぞれで独立に水素、アルキル、−(CH−CH、−(CH)−(CH、またはハロゲン化物であり、ここでnおよびmは独立に0〜4の整数である)
ここで、該立体安定化剤はポリエチレングリコール(PEG)であり、
該疎水性アミノ酸は、フェニルアラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、アラニン、およびトリプトファンからなる群より選択され、
該親水性非荷電アミノ酸は、アスパラギン、グルタミン、およびシトルリンからなる群より選択される
A reversible modifier for amphiphilic membrane active polyamines comprising a compound having a structure represented by:
Figure 0005941926
(Where
R consists steric stabilizer,
R 1 is a hydrophobic amino acid side chain;
R 2 is a hydrophilic uncharged amino acid side chain, wherein the hydrophilic uncharged amino acid is uncharged at neutral pH;
Y is —NH— or —O—;
R 5 is in the 2, 4, or 6 position and is —CH 2 —O—C (O) —Z, wherein Z is
Figure 0005941926
And R 6 is independently hydrogen, alkyl, — (CH 2 ) m —CH 3 , — at each of the 2, 3, 4, 5, or 6 positions except for the position occupied by R 5. (CH 2 ) — (CH 3 ) 2 , or a halide, where n and m are each independently an integer of 0 to 4)
Here, the steric stabilizer is polyethylene glycol (PEG),
The hydrophobic amino acid is selected from the group consisting of phenylalanine, valine, isoleucine, leucine, alanine, and tryptophan;
The hydrophilic uncharged amino acid is selected from the group consisting of asparagine, glutamine, and citrulline .
以下を含む、インビボでポリヌクレオチドを細胞に送達するための送達ポリマー:
−P−M
式中、
Pは両親媒性膜活性ポリアミンであり、
はジペプチド−アミドベンジル−カルバマート連結を介してPに連結された標的指向リガンドもしくはリンカーを有する標的指向リガンドからなり
はジペプチド−アミドベンジル−カルバマート連結を介してPに連結された立体安定化剤からなり
yおよびzはそれぞれゼロ以上の整数であり、
y+zは、マスキング剤の非存在下でのポリアミンP上のアミンの量により判定して、P上の一級アミンの50%よりも大きい値を有し、かつ
ジペプチド−アミドベンジル−カルバマート連結が、以下:
R−A−アミドベンジル−カルバマート−P
(式中、
RはMの標的指向リガンドもしくはリンカーを有する標的指向リガンド、またはMの立体安定化剤からなり
は疎水性アミノ酸であり、かつ
は、アミド結合を介してAに結合した親水性非荷電アミノ酸であり、ここで該親水性非荷電アミノ酸は中性pHで非荷電であり、かつ
Pは両親媒性膜活性ポリマーである)によって表される構造を有し、
ここで、該標的指向リガンドは、ハプテン、ビタミン、および細胞表面受容体リガンドからなる群より選択され、
該立体安定化剤はポリエチレングリコール(PEG)であり、
該疎水性アミノ酸は、フェニルアラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、アラニン、およびトリプトファンからなる群より選択され、
該親水性非荷電アミノ酸は、アスパラギン、グルタミン、およびシトルリンからなる群より選択される
Delivery polymers for delivering polynucleotides to cells in vivo, including:
M 1 y -P-M 2 z
Where
P is an amphiphilic membrane active polyamine,
M 1 consists of a targeting ligand with a targeting ligand or linker linked to P via a dipeptide-amidobenzyl-carbamate linkage,
M 2 is a dipeptide - amide benzyl - consists steric stabilizer which is connected to P through a carbamate connecting,
y and z are each integers greater than or equal to zero,
y + z has a value greater than 50% of the primary amine on P, as determined by the amount of amine on polyamine P in the absence of masking agent, and the dipeptide-amidobenzyl-carbamate linkage is :
R-A 1 A 2 - amido benzyl - carbamate -P
(Where
R consists steric stabilizer targeting ligand or M 2, having a targeting ligand or linker M 1,
A 1 is a hydrophobic amino acid, and A 2 is a hydrophilic uncharged amino acid linked to A 1 via an amide bond, wherein the hydrophilic uncharged amino acid is uncharged at neutral pH; and P is have a structure represented by the amphiphilic membrane active polymer)
Wherein the targeting ligand is selected from the group consisting of a hapten, a vitamin, and a cell surface receptor ligand;
The steric stabilizer is polyethylene glycol (PEG),
The hydrophobic amino acid is selected from the group consisting of phenylalanine, valine, isoleucine, leucine, alanine, and tryptophan;
The hydrophilic uncharged amino acid is selected from the group consisting of asparagine, glutamine, and citrulline .
アミドベンジルがp−アミドベンジル基である、請求項10記載の送達ポリマー。 11. A delivery polymer according to claim 10 , wherein the amidobenzyl is a p-amidobenzyl group. およびMが独立に非荷電であるかまたは電荷中性である、請求項10または11記載の送達ポリマー。 M 1 and M 2 are uncharged or is charge neutrality independently claim 10 or 11 delivery polymer according. 標的指向リガンドが細胞受容体リガンドである、請求項1012のいずれか一項記載の送達ポリマー。 Targeting ligand is a cell receptor ligand, delivery polymer of any one of claims 10-12. 細胞受容体リガンドがASGPrリガンドである、請求項13記載の送達ポリマー。 Cell receptor ligand is ASGPr ligand claim 13 delivery polymer according. ASGPrリガンドが、ラクトース、ガラクトース、N−アセチルガラクトサミン、ガラクトサミン、N−ホルミルガラクトサミン、N−プロピオニルガラクトサミン、N−n−ブタノイルガラクトサミン、およびN−イソ−ブタノイル−ガラクトサミンからなるリストより選択される、請求項14記載の送達ポリマー。 The ASGPr ligand is selected from the list consisting of lactose, galactose, N-acetylgalactosamine, galactosamine, N-formylgalactosamine, N-propionylgalactosamine, Nn-butanoylgalactosamine, and N-iso-butanoyl-galactosamine. Item 15. The delivery polymer according to Item 14 . R−A−アミドベンジル−カルバマート−Pが、以下:
Figure 0005941926
(式中、
Yは−NH−または−O−であり、
は疎水性アミノ酸Aの側鎖であり、かつ
は親水性非荷電アミノ酸Aの側鎖であり、ここで該親水性非荷電アミノ酸は中性pHで非荷電である)によって表される構造を有する、請求項1015のいずれか一項記載の送達ポリマー。
R—A 1 A 2 -amidobenzyl-carbamate-P is:
Figure 0005941926
(Where
Y is —NH— or —O—;
R 1 is the side chain of the hydrophobic amino acid A 1 and R 2 is the side chain of the hydrophilic uncharged amino acid A 2 where the hydrophilic uncharged amino acid is uncharged at neutral pH) 16. A delivery polymer according to any one of claims 10 to 15 having the structure represented.
両親媒性膜活性ポリアミンが、ランダム、ブロック、および交互合成ポリマーからなるリストより選択される、請求項1016のいずれか一項記載の送達ポリマー。 The delivery polymer according to any one of claims 10 to 16 , wherein the amphiphilic membrane active polyamine is selected from the list consisting of random, block, and alternating synthetic polymers. 両親媒性膜活性ポリアミンがメリチンペプチドである、請求項1016のいずれか一項記載の送達ポリマー。 The delivery polymer according to any one of claims 10 to 16 , wherein the amphiphilic membrane active polyamine is a melittin peptide. 両親媒性膜活性ポリアミンがポリヌクレオチドにさらに共有結合している、請求項1018のいずれか一項記載の送達ポリマー。 The delivery polymer according to any one of claims 10 to 18 , wherein the amphiphilic membrane active polyamine is further covalently bound to the polynucleotide. ポリヌクレオチドが、RNA干渉ポリヌクレオチドを含む、請求項19記載の送達ポリマー。 The delivery polymer of claim 19 , wherein the polynucleotide comprises an RNA interference polynucleotide. RNA干渉ポリヌクレオチドが、DNA、RNA、dsRNA、siRNA、およびmiRNAからなる群より選択される、請求項20記載の送達ポリマー。 21. The delivery polymer of claim 20 , wherein the RNA interference polynucleotide is selected from the group consisting of DNA, RNA, dsRNA, siRNA, and miRNA.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150291958A1 (en) 2012-11-15 2015-10-15 Roche Innovation Center Copenhagen A/S Anti apob antisense conjugate compounds
SG11201600379TA (en) * 2013-08-07 2016-02-26 Arrowhead Res Corp Polyconjugates for delivery of rnai triggers to tumor cells in vivo
JOP20210043A1 (en) 2015-10-01 2017-06-16 Arrowhead Pharmaceuticals Inc Compositions and Methods for Inhibiting Gene Expression of LPA
MA45328A (en) * 2016-04-01 2019-02-06 Avidity Biosciences Llc NUCLEIC ACID-POLYPEPTIDE COMPOSITIONS AND USES THEREOF
US20200277647A1 (en) 2017-05-24 2020-09-03 Ramot At Tel-Aviv University Ltd. Chemiluminescent probes for imaging/detection of proteases
MX2020005860A (en) 2017-12-06 2020-09-09 Avidity Biosciences Inc Compositions and methods of treating muscle atrophy and myotonic dystrophy.
AU2019416109A1 (en) * 2018-12-28 2021-07-22 Sirnaomics, Inc. Targeted delivery of therapeutic molecules
JP2023537798A (en) 2020-03-19 2023-09-06 アビディティー バイオサイエンシーズ,インク. Compositions and methods for treating facioscapulohumeral muscular dystrophy
CA3198230A1 (en) * 2021-01-28 2022-08-04 Jian Chen Conjugate and use thereof
JPWO2022270607A1 (en) * 2021-06-24 2022-12-29
KR20230016999A (en) * 2021-07-27 2023-02-03 안동대학교 산학협력단 Pharmaceutical composition comprising the extract from vespa velutina nigrithorax as an effective component for prevention or treatment of thrombosis and health functional food comprising the same
CN113621003B (en) * 2021-09-10 2023-02-03 国科温州研究院(温州生物材料与工程研究所) Method for preparing organic molecule covalent modification functionalized nucleic acid material and application thereof
AU2022345098A1 (en) 2021-09-16 2024-04-04 Avidity Biosciences, Inc. Compositions and methods of treating facioscapulohumeral muscular dystrophy

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6214345B1 (en) * 1993-05-14 2001-04-10 Bristol-Myers Squibb Co. Lysosomal enzyme-cleavable antitumor drug conjugates
US6180095B1 (en) * 1997-12-17 2001-01-30 Enzon, Inc. Polymeric prodrugs of amino- and hydroxyl-containing bioactive agents
CN1433478A (en) * 1999-12-30 2003-07-30 诺瓦提斯公司 Novel colloid synthetic vectors for gene therapy
BR0108930A (en) * 2000-02-24 2002-12-10 Genentech Inc Method of delivering an active agent to a cell type of interest, pharmaceutical composition, caspase-activated prodrug, kit, method of treating mammals, using a caspase conjugate and using a pro-agent
EP1243276A1 (en) * 2001-03-23 2002-09-25 Franciscus Marinus Hendrikus De Groot Elongated and multiple spacers containing activatible prodrugs
US7091186B2 (en) * 2001-09-24 2006-08-15 Seattle Genetics, Inc. p-Amidobenzylethers in drug delivery agents
US7541330B2 (en) * 2004-06-15 2009-06-02 Kosan Biosciences Incorporated Conjugates with reduced adverse systemic effects
WO2007059404A2 (en) * 2005-11-10 2007-05-24 Medarex, Inc. Duocarmycin derivatives as novel cytotoxic compounds and conjugates
RU2430740C2 (en) * 2006-08-18 2011-10-10 Ф.Хоффманн-Ля Рош Аг Polyconjugates for polynucleotide introduction in vivo
CN102614528B (en) * 2006-08-18 2014-02-26 箭头研究公司 Polyconjugates for in vivo delivery of polynucleotides
CA2916671C (en) * 2007-01-17 2018-01-09 Immunomedics, Inc. Polymeric carriers of therapeutic agents and recognition moieties for antibody-based targeting of disease sites
TW201004647A (en) * 2008-05-20 2010-02-01 Sigma Tau Ind Farmaceuti Novel dual targeting antitumoural conjugates
US8501930B2 (en) * 2010-12-17 2013-08-06 Arrowhead Madison Inc. Peptide-based in vivo siRNA delivery system

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