JP6339884B2 - イミダゾール化合物およびそれを含有するリポソーム - Google Patents
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Description
[1] 下記一般式(1)で表される化合物であって、
Zは、置換基を有してもよいイミダゾリル基であり、
L1は、置換基を有してもよい炭素数1〜4のアルキレン基であり、
Xは、酸素原子または下記式(2)で表される基であり、
nは、2〜4の整数であり、
mは、1〜20の整数であり、
L2は、炭素数1〜6の二価の連結基であり、
Yは、下記式(3)で表される基であり、
R3は、水素原子または置換基であり、
R4およびR5は、同一または異なって、炭素数1〜40のアルキル基である、化合物。
[2] L1が、下記式(4)で表されるアルキレン基である、[1]に記載の化合物。
[3] [1]または[2]に記載の化合物を含有するリポソーム。
炭素数1〜30のアルキル基としては、直鎖状であっても分岐状であってもよく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、t−ブチル基などが挙げられる。
炭素数3〜30のシクロアルキル基としては、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、4−n−ドデシルシクロヘキシル基などが挙げられる。
炭素数5〜30のビシクロアルキル基としては、ビシクロ[1,2,2]ヘプタン−2−イル基などが挙げられる。
炭素数3〜30のシクロアルケニル基としては、2−シクロペンテン−1−イル基、2−シクロヘキセン−1−イル基などが挙げられる。
炭素数5〜30のビシクロアルケニル基としては、ビシクロ[1,2,2]ヘプト−2−エン−1−イル基などが挙げられる。
炭素数2〜30のアルキニル基としては、エチニル基、プロパルギル基などが挙げられる。
複素環基としては、例えば、2−フラニル基、2−チエニル基、2−ピリミジニル基、2−ベンゾチアゾリニル基などが挙げられる。
炭素数1〜30のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基などが挙げあれる。
アリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基などが挙げられる。
複素環オキシ基としては、例えば、1−フェニルテトラゾール−5−オキシ基などが挙げられる。
アシルオキシ基としては、例えば、ホルミルオキシ基、アセチルオキシ基などが挙げられる。
カルバモイルオキシ基としては、例えば、N,N−ジメチルカルバモイルオキシ基、N,N−ジエチルカルバモイルオキシ基などが挙げられる。
炭素数2から30のアルコキシカルボニルオキシ基としては、例えば、メトキシカルボニルオキシ基、エトキシカルボニルオキシ基などが挙げられる。
アリールオキシカルボニルオキシ基としては、例えば、フェノキシカルボニルオキシ基などが挙げられる。
アミノカルボニルアミノ基としては、例えば、メトキシカルボニルアミノ基、エトキシカルボニルアミノ基などが挙げられる。
アリールオキシカルボニルアミノ基としては、例えば、フェノキシカルボニルアミノ基などが挙げられる。
炭素数1〜30のアルキルスルホニルアミノ基としては、例えば、メチルスルホニルアミノ基などが挙げられる。
アリールスルホニルアミノ基としては、例えば、フェニルスルホニルアミノ基などが挙げられる。
炭素数1〜30のアルキルチオ基としては、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基などが挙げられる。
アリールチオ基としては、例えば、フェニルチオ基などが挙げられる。
複素環チオ基としては、例えば、2−ベンゾチアゾリルチオ基、1−フェニルテトラゾール−5−イルチオ基などが挙げられる。
炭素数1〜30のアルキルスルフィニル基としては、例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基などが挙げられる。
アリールスルフィニル基としては、例えば、フェニルスルフィニル基などが挙げられる。
アリールスルホニル基としては、例えば、フェニルスルホニル基などが挙げられる。
アシル基としては、例えば、ホルミル基、アセチル基、ピバロイル基などが挙げられる。
アリールオキシカルボニル基としては、例えば、フェノキシカルボニル基などが挙げられる。
炭素数1〜30のアルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などが挙げられる。
アリールアゾ基としては、例えば、フェニルアゾ基などが挙げられる。
Zとしては、無置換のイミダゾリル基であることがさらに好ましい。
また、一般式(1)において、mは1〜20の整数であり、1〜10の整数であることが好ましく、1〜6の整数であることがより好ましく、1〜4の整数であることがさらに好ましく、1〜2の整数であることが特に好ましい。
アルキレン基の置換基としては、特に限定されないが、置換基群Aから選択される置換基であることが好ましく、オキソ基であることがより好ましい。
R4およびR5は、同一または異なって、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、イコシル基、ドコシル基、テトラコシル基から選択される基であることが特に好ましい。
例えば、本発明の化合物をリポソーム膜構成脂質として使用する場合、末端にジアルキルアミノ基が効果的な疎水基として機能する。一方、エーテル結合を繰り返し単位で含む構造は親水性が高い構造であることから、リポソームの形成時には分散性の向上に寄与すると考えられる。本発明の一般式(1)で表される化合物は、これらの部分構造が機能することで、リポソーム膜構成脂質として非常に優れた効果を有する。
また、本発明の一般式(1)で表される化合物は、L1で表されるアルキレン基を有する。そのため、分子内環化反応を防ぐことができ、本発明の一般式(1)で表される化合物は、安定性に優れる。
一般式(1)で表される化合物の製造方法は、特に限定されないが、例えば、公知のペプチド合成の方法を組み合わせて製造することができる。反応工程において、アミノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基を保護あるいは脱保護することが必要な場合は、既知の任意の保護基を用いることができる。
下記の合成スキームに従って、化合物I―7を合成した。
反応容器に、2−アミノエトキシエタノール10.0g(95.1mmol)、1−ブロモヘキサデカン58.1g(190.2mmol)、ジメチルスルホキシド100mL、炭酸カリウム52.6g(380.4mmol)を取り、内温60℃で2時間加熱したのち、内温80℃で4時間40分加熱した。室温に戻し、酢酸エチルを加え、分液ロートにて有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製を行って、中間体1を34.2g得た(収率65%)。1H−NMRのデータにおいて、各プロトンのピークが特徴的な位置に観察されたことから、中間体1であると同定した。
反応容器に、N−α,N−τ−ジ(t−ブトキシカルボニル)−L−ヒスチジン・ジシクロヘキシルアンモニウム塩5.36g(10.0mmol)、ジクロロメタン50mLを取り、内温を0℃とした。塩酸1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド2.30g(12.0mmol)を加え、0℃で1時間撹拌した。中間体1 5.54g(10.0mmol)、4−ジメチルアミノピリジン122mg(1mmol)を加え、0℃で30分撹拌した後、25℃で12時間反応させた。溶媒を留去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製を行って、中間体2を7.0g得た(収率78%)。1H−NMRのデータにおいて、各プロトンのピークが特徴的な位置に観察されたことから、中間体2であると同定した。
反応容器に、中間体2 4.95g(5.6mmol)、ジクロロメタン5mLを取り、内温0℃で撹拌して均一溶液とした。トリフルオロ酢酸5.0g(44.5mmol)を加え、内温0℃で30分間撹拌した後、トリフルオロ酢酸2.5g(22.3mmol)を加えて室温で3時間撹拌した。反応混合物を炭酸水素ナトリウム飽和水溶液で中和した後、酢酸エチルで有機層を抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。有機層を減圧濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物I−7を1.87g得た(収率49%)。1H−NMRのデータにおいて、各プロトンのピークが特徴的な位置に観察されたことから、化合物I−7であると同定した。
下記の合成スキームに従って、化合物I―88を合成した。
反応容器に、8−(t−ブトキシカルボニル)アミノ−3,6−ジオキサオクタン酸・ジシクロヘキシルアンモニウム塩2.0g(4.5mmol)、テトラヒドロフラン20mLを取り、内温0℃とした。カルボニルジイミダゾール729.4mg(4.95mmol)を加え、内温0℃で30分間、次いで、内温25℃で30分間撹拌した。ジヘキサデシルアミン2.31g(4.95mmol)を加え、室温で12時間、次いで50℃で7時間撹拌した。
反応混合物に酢酸エチルを加え、水、飽和食塩水にて順次洗浄し、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後に、溶媒を減圧留去した。得られた粗体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、中間体3を1.77g(収率55%)得た。1H−NMRのデータにおいて、各プロトンのピークが特徴的な位置に観察されたことから、中間体3であると同定した。
反応容器に、中間体3 1.77g(1.49mmol)、ジクロロメタン20mLを取り、内温0℃で撹拌して均一溶液とした。トリフルオロ酢酸2.8g(25mmol)を加え、内温0℃で1時間撹拌した後、室温で12時間撹拌した。反応混合物を炭酸水素ナトリウム飽和水溶液で中和した後、酢酸エチルで有機層を抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。有機層を減圧濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、中間体4を993mg得た(収率65%)。1H−NMRのデータにおいて、各プロトンのピークが特徴的な位置に観察されたことから、中間体4であると同定した。
反応容器に、中間体4 993mg(1.6mmol)、ビス(BOC)−L−ヒスチジン−N−ヒドロキシスクシイミジルエステル809mg(1.8mmol)、テトラヒドロフラン5mLを取り、0℃で撹拌した。トリエチルアミン181mg(1.8mmol)を加え、25℃に昇温して12時間撹拌した。酢酸エチルを加え、クエン酸水溶液、水で順次洗浄した後、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。有機層を減圧濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、中間体5を1.41g得た(収率91%)。1H−NMRのデータにおいて、各プロトンのピークが特徴的な位置に観察されたことから、中間体5であると同定した。
反応容器に、中間体5 1.41g(1.48mmol)、ジクロロメタン2mLを取り、0℃で溶解させた。トリフルオロ酢酸1.66g(14.8mmol)を加え、0℃で1時間、25℃で3時間撹拌した。反応混合物を炭酸水素ナトリウム飽和水溶液で中和した後、酢酸エチルで有機層を抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。有機層を減圧濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物I−88を833mg得た(収率75%)。1H−NMRのデータにおいて、各プロトンのピークが特徴的な位置に観察されたことから、化合物I−88であると同定した。
下記の合成スキームに従って、化合物I―90を合成した。
反応容器に、11−(t−ブトキシカルボニル)アミノ−3,6, 9−トリオキサウンデカン酸・ジシクロヘキシルアンモニウム塩1.1g(2.33mmol)、テトラヒドロフラン20mLを取り、内温0℃とした。カルボニルジイミダゾール416.1mg(2.56mmol)を加え、内温0℃で30分間、次いで、内温25℃で30分間撹拌した。ジヘキサデシルアミン1.09g(2.33mmol)を加え、室温で2時間、次いで40℃で6時間撹拌した。
反応混合物に酢酸エチルを加え、水、飽和食塩水にて順次洗浄し、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後に、溶媒を減圧留去した。得られた粗体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、中間体3を1.04g(収率59%)得た。1H−NMRのデータにおいて、各プロトンのピークが特徴的な位置に観察されたことから、中間体6であると同定した。
反応容器に、中間体6 1.04g(1.38mmol)、ジクロロメタン3mLを取り、内温0℃で撹拌して均一溶液とした。トリフルオロ酢酸1.5g(13.8mmol)を加え、内温0℃で1時間撹拌した後、室温で12時間撹拌した。反応混合物を炭酸水素ナトリウム飽和水溶液で中和した後、酢酸エチルで有機層を抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。有機層を減圧濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、中間体7を789mg得た(収率87%)。1H−NMRのデータにおいて、各プロトンのピークが特徴的な位置に観察されたことから、中間体4であると同定した。
反応容器に、中間体7 789mg(1.2mmol)、ビス(BOC)−L−ヒスチジン−N−ヒドロキシスクシイミジルエステル600mg(1.3mmol)、テトラヒドロフラン10mLを取り、0℃で撹拌した。トリエチルアミン131mg(1.3mmol)を加え、25℃に昇温して12時間撹拌した。酢酸エチルを加え、クエン酸水溶液、水で順次洗浄した後、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。有機層を減圧濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、中間体8を919mg得た(収率77%)。1H−NMRのデータにおいて、各プロトンのピークが特徴的な位置に観察されたことから、中間体8であると同定した。
反応容器に、中間体8 919mg(0.93mmol)、ジクロロメタン2mLを取り、0℃で溶解させた。トリフルオロ酢酸2.07g(18.5mmol)を加え、0℃で1時間、25℃で3時間撹拌した。反応混合物を炭酸水素ナトリウム飽和水溶液で中和した後、酢酸エチルで有機層を抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。有機層を減圧濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、化合物I−90を306mg得た(収率42%)。1H−NMRのデータにおいて、各プロトンのピークが特徴的な位置に観察されたことから、化合物I−90であると同定した。
油相の調製
(コアセルベーション法)
L-α-ジパルミトイルホスファチジルコリン、化合物I−7、コレステロール、N−(カルボニル−メトキシポリエチレングリコール2000)−1,2−ジステアロイル−sn−グリセロ−3−ホスホエタノールアミンナトリウム塩(以下、DSPE−PEG)を26/22/44/4のモル比となるようそれぞれ31mg、38mg、33mg、19mg量りエタノール0.3mL、酢酸エチル0.7mLを加えて溶解させ、油相とした。
核酸保持リポソームの調整
上述の工程で得た油相に、後述のsiRNA5mgを滅菌水0.263mLで溶解した核酸水溶液0.25mL、さらに滅菌水を1.0mL添加し、55℃で10分間加熱した。その後攪拌しながら室温で放冷した。つづいて100mMヒスチジン溶液を用いて室温で透析し、エタノール/酢酸エチル混合溶媒を除去した。得られた液をエクストルーダー(Avanti Polar Lipids社製Mini Extruder)を用い、0.4μmフィルターを通過させることで整粒して、核酸保持リポソームを得た。
油相の調整においてL-α-ジパルミトイルホスファチジルコリン、化合物I−88、コレステロール、DSPE−PEGを26/22/44/4のモル比となるようそれぞれ31mg、40mg、33mg、19mg量り取った以外は実施例4と同様に調整した。
油相の調整においてL-α-ジパルミトイルホスファチジルコリン、化合物I−90、コレステロール、DSPE−PEGを26/22/44/4のモル比となるようそれぞれ38mg、40mg、33mg、19mg量り取った以外は実施例4と同様に調整した。
油相の調整においてL-α-ジパルミトイルホスファチジルコリン、特許文献4(国際公報2006/118327号パンフレット)に記載の下記化合物C−1、コレステロール、DSPE−PEGを26/22/44/4のモル比となるようそれぞれ38mg、38mg、33mg、19mg量り取った以外は実施例2と同様に調整した。
5’−GUUCAGACCACUUCAGCUU−3’(sense鎖)(配列番号1)
3’−CAAGUCUGGUGAAGUCGAA−5’(antisense鎖)(配列番号2)
脂質粒子の粒径は、脂質粒子分散液を水、または用いた緩衝液に10〜50倍の範囲で希釈して大塚電子株式会社のゼータ電位・粒径測定システムを用いて測定した。
(1)脂質粒子の細胞へのトランスフェクション
0.9×103個のTOV112D細胞(ヒト卵巣癌細胞株)を播種した24穴プレートに対し、翌日、培地を200μLのOpti-MEM(登録商標)に交換した。次に、処理濃度の3倍濃度になるようにOpti-MEM(登録商標)で希釈した100μLの実施例4〜6で調製したリポソーム分散液を24穴プレートに添加した(全液量300μl)。その後、5%CO2インキュベーター中で24時間から48時間培養した。
培養後、RNeasy Mini Kit(QIAGEN社、登録商標)を用いて細胞から全RNAを抽出した。抽出後の全RNA濃度の吸光度を測定後、RNA濃度が5ng/μLとなるようにRNase free水で希釈した。
逆転写反応とPCR反応はQUANTIFAST PROBE RTPCR KIT(QIAGEN社、登録商標)を用いて行った。用いたsiRNA遺伝子に対するプライマー/プローブはTaqMan Gene expression assay(ABI、登録商標)を使用し、Mx3000P(アジレント・テクノロジー株式会社、登録商標)を用いて定量PCRを実施した。PCRのコンディションは50℃ 30分;95℃ 15分;94℃ 15秒;60℃ 30秒 (40 サイクル)とした。内部標準はTaqMan Encogeneous Control Human ACTB(ABI、登録商標)を使用した。得られたデータは△△CT法を用いトランスフェクション未処理に対する相対定量でmRNA残存率として算出した。
Claims (3)
- 下記一般式(1)で表される化合物であって、
Zは、置換基を有してもよいイミダゾリル基であり、
L1は、置換基を有してもよい炭素数1〜4のアルキレン基であり、
Xは、酸素原子または下記式(2)で表される基であり、
nは、2であり、
mは、1〜20の整数であり、
L2は、置換基を有してもよい、炭素数1〜6の直鎖状、分岐状または環状のアルキレン基またはアリーレン基であり、
Yは、下記式(3)で表される基であり、
R3は、水素原子または置換基であり、
R4およびR5は、同一または異なって、置換基を有してもよい炭素数1〜40のアルキル基であり、
置換基は、置換基群Aから選択される置換基である、化合物。
置換基群A:ハロゲン原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数3〜30のシクロアルキル基、炭素数5〜30のビシクロアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数3〜30のシクロアルケニル基、炭素数5〜30のビシクロアルケニル基、炭素数2〜30のアルキニル基、アリール基、複素環基、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、カルボキシル基、炭素数1〜30のアルコキシ基、アリールオキシ基、複素環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、炭素数2から30のアルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アミノ基、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、炭素数1〜30のアルキルスルホニルアミノ基、アリールスルフォニルアミノ基、メルカプト基、炭素数1〜30のアルキルチオ基、アリールチオ基、複素環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、炭素数1〜30のアルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、炭素数1〜30のアルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基、炭素数1〜30のアルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリールアゾ基、複素環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、オキソ基: - 請求項1または2に記載の化合物を含有するリポソーム。
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