JP6363125B2 - 巨大分子共役体からの徐放 - Google Patents
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Description
本出願は、本明細書において参照によりその全体が援用される、2010年5月5日に出願された米国仮特許出願第61/331,738号明細書による利益を主張する。
本発明は、制御されたβ−脱離反応を介して薬物を放出するリンカーを含む、薬物と巨大分子キャリアとの巨大分子共役体に関する。
半減期、安定性、溶解度、忍容性および安全性などの薬学的特性を高めるために、薬物分子が巨大分子キャリアに共有結合されている。一方法においては、薬物分子は薬物部分持続性のリンカーを介して巨大分子にカップリングされているが、このアプローチは以下の少なくとも2つの要因によって限定されている。すなわち、1)リンカーは、生物活性を妨げない部位で薬物部分に結合していなければならない、および、2)持続性の共役体は、一般に、細胞膜を越えることができず、従って、このアプローチは細胞外の薬物標的に対してのみ好適であり得る。
R1およびR2の少なくとも一方もしくは両方は、独立して、CN;NO2;
置換されていてもよいアリール;
置換されていてもよいヘテロアリール;
置換されていてもよいアルケニル;
置換されていてもよいアルキニル;
COR3またはSOR3またはSO2R3(式中、
R3は、Hもしくは置換されていてもよいアルキル;
各々が置換されていてもよいアリールもしくはアリールアルキル;
各々が置換されていてもよいヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル;または
OR9もしくはN(R9)2(式中、各R9は、独立して、Hもしくは置換されていてもよいアルキルであるか、または、両方のR9基はこれらが結合している窒素と一緒になって複素環を形成している)である);
SR4(式中、
R4は、置換されていてもよいアルキル;
各々が置換されていてもよいアリールもしくはアリールアルキル;または
各々が置換されていてもよいヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキルである);
であり、
式中、R1およびR2は、結合されて3〜8員環を形成していてもよく;および
式中、R1およびR2の一方ならびにいずれか一方のみは、H、または、各々が置換されていてもよい、アルキル、アリールアルキルあるいはヘテロアリールアルキルであってもよく;
各R5は、独立して、H、または、各々が置換されていてもよい、アルキル、アルケニルアルキル、アルキニルアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールあるいはヘテロアリールアルキルであり;
Zは、O、Sあるいは非塩基性Nを介してカップリングされた薬物またはプロドラッグの残基であるか、または、このようなカップリングを可能にする脱離基であり;ならびに
Bは、各々が置換されていてもよい、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアリールアルキルであり;ならびに
式中、R1、R2、R5あるいはBの1つは巨大分子にカップリングされているか、または、巨大分子への結合を可能にする官能基を含んでいる)
の化合物に関する。
を有する切断可能なリンカーを含む、薬物と巨大分子キャリアとの共役体に関する。
を有するリンカー−薬物化合物を提供する。
を有する切断可能なリンカーを含む巨大分子キャリアを提供する。
[本発明1001]
以下の式の化合物:
[化1]
式中、mは0または1であり;
R1およびR2の少なくとも一方もしくは両方は、独立して、CN;NO2;
置換されていてもよいアリール;
置換されていてもよいヘテロアリール;
置換されていてもよいアルケニル;
置換されていてもよいアルキニル;
COR3またはSOR3またはSO2R3(式中、
R3は、Hもしくは置換されていてもよいアルキル;
各々が置換されていてもよいアリールもしくはアリールアルキル;
各々が置換されていてもよいヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル;または
OR9もしくはNR9 2(式中、各Rは、独立して、Hもしくは置換されていてもよいアルキルであるか、または、両方のR9基はこれらが結合している窒素と一緒になって複素環を形成している)である);
SR4(式中、
R4は、置換されていてもよいアルキル;
各々が置換されていてもよいアリールもしくはアリールアルキル;または
各々が置換されていてもよいヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキルである
であり、
ここで、R1およびR2は、結合されて3〜8員環を形成していてもよく;および
ここで、R1およびR2の一方ならびにいずれか一方のみは、H、または、各々が置換されていてもよい、アルキル、アリールアルキルもしくはヘテロアリールアルキルであってもよく;
各R5は、独立して、H、または、各々が置換されていてもよい、アルキル、アルケニルアルキル、アルキニルアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキルであり;
Zは、O、Sもしくは非塩基性Nを介してカップリングされた薬物またはプロドラッグの残基であるか、または、前記カップリングを媒介する脱離基であり;
Bは、各々が置換されていてもよい、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアリールアルキルであり;かつ
ここで、R1、R2、R5またはBの1つは巨大分子にカップリングされているか、または、前記カップリングを媒介するための官能基を含んでいる。
[本発明1002]
R1およびR2の一方がCNである、本発明1001の化合物。
[本発明1003]
R1およびR2の少なくとも一方が、フェニルまたはフェニレンを含む、本発明1001の化合物。
[本発明1004]
R1およびR2の一方がSO2R3であり、かつ他方がH、アルキルまたはフェニルである、本発明1001の化合物。
[本発明1005]
mが0である、本発明1001の化合物。
[本発明1006]
以下の式の薬物共役体である、本発明1001の化合物:
[化2]
式中、R1、R2、R5、mおよびBは本発明1001において定義されているとおりであり、
Dは、O、SまたはNを介してカップリングされた薬物またはプロドラッグの前記残基であり;かつ
R1、R2、R5またはBの1つは、巨大分子にカップリングされている。
[本発明1007]
前記巨大分子がポリエチレングリコール(PEG)である、本発明1006の薬物共役体。
[本発明1008]
前記薬物が、ペプチド、核酸または小分子である、本発明1006の薬物共役体。
[本発明1009]
以下の式である、本発明1001の化合物:
[化3]
式中、R1、R2、R5、mおよびBは本発明1001に定義されているとおりであり;
Lは、O、Sまたは非塩基性Nを介してカップリングされた薬物またはプロドラッグの前記カップリングを媒介する脱離基であり;かつ
R1、R2、R5またはBの少なくとも1つは、巨大分子に対するカップリングを媒介するための官能基を含む。
[本発明1010]
以下の式である、本発明1001の化合物:
[化4]
式中、m、R1、R2、R5、mおよびBは本発明1001に定義されているとおりであり;
Dは、O、Sまたは非塩基性Nを介してカップリングされた薬物またはプロドラッグの前記残基であり;かつ
R1、R2、R5またはBの少なくとも1つは、巨大分子に対するカップリングを媒介するための官能基を含む。
[本発明1011]
以下の式である、本発明1001の化合物:
[化5]
式中、R1、R2、R5、mおよびBは本発明1001に定義されているとおりであり;
Lは、O、Sまたは非塩基性Nを介した薬物またはプロドラッグの前記カップリングを媒介する脱離基であり;かつ
R1、R2、R5またはBの少なくとも1つは、巨大分子に対するカップリングを媒介するための官能基を含む。
[本発明1012]
以下の式:
[化6]
(式中、R1、R2、R5、mおよびBは本発明1001に定義されているとおりであり;
Lは、O、Sまたは非塩基性Nを介した薬物またはプロドラッグの前記カップリングを媒介する脱離基であり;かつ
R1、R2、R5およびBの1つは、巨大分子にカップリングされている)
の化合物と薬物またはプロドラッグとを、前記プロドラッグが式(IV)の前記化合物にカップリングされる条件下で反応させる工程を含む、本発明1006の式(I)の化合物を調製する方法。
[本発明1013]
以下の式:
[化7]
(式中、m、R1、R2、R5、mおよびBは本発明1001に定義されているとおりであり;
Lは、O、Sまたは非塩基性Nを介した薬物またはプロドラッグの前記カップリングを媒介する脱離基であり;かつ
R1、R2、R5またはBの少なくとも1つは、巨大分子に対するカップリングを媒介するための官能基を含む)
の化合物と薬物またはプロドラッグとを、前記薬物またはプロドラッグが式(II)の前記化合物にカップリングされる条件下で反応させる工程を含む、本発明1010の式(III)の化合物を調製する方法。
[本発明1014]
以下の式:
[化8]
(式中、m、R1、R2、R5、mおよびBは本発明1001に定義されているとおりであり;かつ
Dは、O、Sまたは非塩基性Nを介してカップリングされた薬物またはプロドラッグの前記残基であり;かつ
R1、R2、R5およびBの少なくとも1つは、式(III)を巨大分子にカップリングする官能基を含む)
の化合物と巨大分子とを、前記巨大分子が式(III)の前記化合物にカップリングされる条件下で反応させる工程を含む、本発明1006の式(I)の化合物を調製する方法。
[本発明1015]
以下の式:
[化9]
(式中、m、R1、R2、R5、mおよびBは本発明1001に定義されているとおりであり;
Lは、O、Sまたは非塩基性Nを介した薬物またはプロドラッグの前記カップリングを媒介する脱離基であり;かつ
R1、R2、R5およびBの1つは、式(II)を巨大分子にカップリングする官能基を含む)
の化合物と巨大分子とを、前記巨大分子が式(II)の前記化合物にカップリングされる条件下で反応させる工程を含む、本発明1011の式(IV)の化合物を調製する方法。
[本発明1016]
ZがSN−38分子の残基である、本発明1001の化合物。
[本発明1017]
以下の式(XX)の化合物:
[化10]
式中、R1、R2、R5、mおよびBは本発明1001において定義されているとおりである。
[本発明1018]
mが0である、本発明1017の化合物。
[本発明1019]
mが0であり;R1が、フェニルスルホニル、置換フェニルスルホニル、メタンスルホニル、(R9)2N−SO2またはCNであり;R2がHであり;一方のR5がN3(CH2)5でありかつ他方のR5がHであり;かつ、Bがフェニルまたは置換フェニルである、本発明1017の化合物。
[本発明1020]
mが0であり;R1が、フェニルスルホニル、置換フェニルスルホニル、メタンスルホニル、R2N−SO2またはCNであり;R2がHであり;一方のR5が置換されていてもよいアルキルでありかつ他方のR5がHであり;かつ、Bがフェニルまたは置換フェニルであり、かつここで、R1、R5およびBの1つが巨大分子に対する結合をさらに含む、本発明1017の化合物。
[本発明1021]
薬物がリンカーを介して巨大分子に結合しており;薬物分子がO、Sまたは非塩基性Nを介して前記リンカーに結合しており;かつ、前記薬物が生理学的条件下でβ−脱離反応を介して前記共役体から放出される、薬物−巨大分子共役体。
本発明は、標準的な共役体の活用の向上を提示し、上記で参照した国際公開第2009/158668号パンフレットに記載のものなどのPEG化放出性薬物組成物に勝るさらなる利点を有している。利点は、巨大分子キャリアから放出されるまでの不活性形態での薬物またはプロドラッグの保持、薬物投与量を増加し得、それ故、作用力の弱い薬物の送達を可能にする薬物に対する複数の結合部位、および、酵素の分解または他の不活性化条件に対する保護の提供を含む。
(1)HO−(C=O)−N(B)−CH2−Z−>CO2+B−NH−CH2−Z(不安定なホルムアルデヒドアミナール)
(2)B−NH−CH2−Z−>B−N=CH+ZH(イミン形成)
(3)B−N=CH+H2O−>B−NH−CH2−OH(ヘミアミナールを形成するためのイミンへの水の付加)
(4)B−NH2+O=CH2(ヘミアミナールのホルムアルデヒド+アミンへの分解)。
当業者は、上記のβ−脱離およびその後の分解反応(1)〜(4)の種々の中間体は過渡的であってもよく、従って、生理学的または他の化学的反応条件下において検出可能ではない場合があることを認識するであろう。
芳香族置換基に対する選択されたハメットσ定数
基R1、R2、R5およびBは、これらの基を定義する本発明の化合物のすべてに共通であるため、以下に記載された代替形態において提示されているこれらの基の種々の実施形態はこれらのすべてについて共通である。任意の基自体が置換されていてもよい場合、任意の環系での置換は、各々が置換されていてもよい、アルキル、アルキエニル(alkyenyl)、アルキニルまたは追加の環であり得る。上記を含むいずれかの基の任意の置換基としては、ハロ、ニトロ、シアノ、OR、SR、NR2、OCOR、NRCOR、COOR、CONR2、SOR、SO2R、SONR2、SO2NR2が含まれ、式中、各Rは、独立して、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリールあるいはヘテロアリールであるか、または、2個のR基は、これらが結合している原子と一緒になって環を形成する。
xは、0、1、2または3であり;
各R10は、独立して、メチル、トリフルオロメチル、メトキシまたはハロであり;
B'は、アルコキシカルボニル、カルボキサミド、スルホンアミド、CN、NO2またはハロで置換されていてもよいフェニルであり;
Z'は、O、Sあるいは非塩基性Nを介してカップリングされている薬物もしくはプロドラッグの残基であるか、または、このようなカップリングを可能にする脱離基であり;
スペーサは、各々が置換されていてもよい、アルキル、ヘテロアルキル、アリールまたはアラルキル基を含むリンカーであり;および
MMは巨大分子であるか、または、巨大分子への結合を可能にする官能基である)
を想定している。
他の態様において、本発明は、式(V)の化合物を調製する方法を提供する。当業者は、式(I)、(II)、(III)、(IV)および(X)の化合物は、式(V)の化合物のサブセットであることを認識するであろう。
式(II)のリンカー化合物を調製する方法は、当該技術分野において公知である、N−ヒドロキシメチル−、N−アルコキシメチル−およびN−ハロメチル−アミドの調製方法、または、単純なN−ハロメチル−、N−アルコキシメチルまたはN−チオメチル−カルバメートの調製方法(Majumdar & Sloan,Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters(2007)17:1447−1450、本明細書において参照により援用されている)と同様であり、図5に示されている。
式(II)および(III)中のR1、R2、R5またはB基は、巨大分子に結合する手段を提供する。巨大分子に共役させる方法が一般に、当該技術分野において公知である。
式(III)または(I)の化合物は、それぞれ、Lが、トシレート、アルキルスルホネート、ハロゲンまたはR6R7S+などの好適な解離基である、式(II)または(IV)の化合物と、OH、SHまたは非塩基性NH基を含む薬物DHとの、温和な塩基の存在下の無水条件下での反応により調製される。
薬物を制御可能な速度で放出するよう設計されている本発明の共役体は、一般的な医薬製剤と同様に対象に投与される。対象は、マウス、ラットあるいはウサギなどのモデル系であっても、ヒト患者であっても、伴侶動物、家畜および鳥類対象などの獣医学的対象であってもよい。本発明の共役体は、典型的には、普通静脈注入などの注入により投与されるが、経口投与、座薬による投与、経皮または経粘膜投与などの他の投与メカニズムもまた本発明の範囲に包含される。投与レベルは、薬物の性質、処置されるべき容体、対象の性質、および、担当する専門家の見解に依存することとなる。特定の薬物またはプロトコルに対する適切な放出速度の選択もまたこれらの要因に依存する。それ故、本発明の化合物の使用および投与は施術者の技量の範囲内である。さらに、上記のとおり、本発明の共役体は、皮下注入が好ましいリンパ系疾病の処置に特に有用であると共に有利である。
β−脱離による切断が可能な基
放出速度の評価のために、潜在的なpKa修飾因子(置換芳香族化合物、ケトン、ニトリル、スルホン)として一連の官能基を有する一連のリンカー骨格を設計し、調製し、および、カルバメート結合を介してNe−2,4−ジニトロフェニル−L−リシン(Ne−DNP−Lys)に結合した。水溶性であると共にHPLC−UV分析が可能である強発色団であるために、DNP−Lysを放出される部分として選択した。この実験は、カルバメートの切断速度は、トリガ基の特定の置換基を選択することで制御可能であることを実証する。
クロロホルメートおよびN−ヒドロキシスクシンイミドカーボネートの一般的調製
ピリジン(0.33当量)を、アルコールR1R2C−(C=C)mC(R5)2OH(1当量)およびトリホスゲン(0.33当量)の氷で冷却した無水テトラヒドロフラン(2mL/mmol)中の激しく撹拌した溶液に滴下する。1時間後、混合物を周囲温度にし、一晩保持する。次いで、混合物をろ過し、ロータリーエバポレータで減圧下で濃縮する。得られる粗クロロホルメートR1R2C−(C=C)mC(R5)2OC(O)Clをさらに精製せずに用いる。
カルバメートの一般的調製
実施例2のクロロホルメート(1当量)のアセトン(2mL/mmol)中の溶液を、激しく撹拌したアミンBNH2(1当量)とNaHCO3(2当量)との水(2mL/mmol)中の混合物に滴下する。30分後、固形分として析出したカルバメートを減圧ろ過により回収し、水で洗浄し、乾燥させ;油として分離するカルバメートを酢酸エチルで抽出する。抽出物をMgSO4で乾燥させ、ろ過し、蒸発させて粗カルバメートを得る。いずれの場合も、粗カルバメートR1R2C−(C=C)mC(R5)2OC(O)NHBをカラムクロマトグラフィー(SiO2)により、または、結晶化によりさらに精製する。
カルバメートのN−クロロメチル化
密閉したネジ蓋付きのバイアル中の、実施例3(1当量)のカルバメートと、パラホルムアルデヒド(3当量のホルムアルデヒド)との、1:1テトラヒドロフラン/クロロトリメチルシラン(1mL/mmol)中の混合物を清透な溶液が得られるまで55℃で加熱する。混合物をロータリーエバポレータで減圧下で濃縮し、残渣を酢酸エチル中に溶解させ、ろ過し、再度濃縮して粗N−クロロメチルカルバメートR1R2C−(C=C)mC(R5)2OC(O)NBCH2Clを得る。
N−メトキシメチルカルバメート
実施例4のN−クロロメチルカルバメートのメタノール中の溶液を周囲温度で1時間静置し、次いで、乾燥するまで濃縮してN−メトキシメチルカルバメートR1R2C−(C=C)mC(R5)2OC(O)NBCH2OMeを得る。
N−アルコキシメチルカルバメート、N−フェノキシメチルカルバメート、N−チオメチルカルバメートおよびN−チオフェニルメチルカルバメート
薬物DH(1当量)由来のアルコール、フェノール、チオールまたはチオフェノールおよび実施例4のN−クロロメチルカルバメート(1当量)の、例えばテトラヒドロフラン、ジクロロメタンまたは酢酸エチルなどの不活性無水溶剤中の溶液を、トリエチルアミン(1当量)で滴下処理した。1時間後、混合物を乾燥するまで蒸発させる。粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィにより精製する。
O−(9−フルオレニルメチル)−N−プロパルギルカルバメート
塩化9−フルオレニルメトキシカルボニル(2.6g)の20mLのアセトン中の溶液を、プロパルギルアミン塩酸塩(0.91g)とNaHCO3(2.5g)との20mLの水中の撹拌混合物にゆっくりと添加した。1時間後、固体析出物を減圧ろ過により回収し、水で洗浄し、空気乾燥させた。酢酸エチル/ヘキサンからの結晶化で生成物を得た。
O−(9−フルオレニルメチル)N−(4−ブロモフェニル)カルバメート
トリエチルアミン(0.7mL)を、4−ブロモアニリン(0.85g)と塩化9−フルオレニルメトキシカルボニル(1.3g)との25mLのジクロロメタン中の撹拌混合物に添加した。混合物を周囲温度で1時間撹拌し、次いで、1N HCl、水、飽和水性NaHCO3および塩水で洗浄した。有機溶液をMgSO4で乾燥させ、ろ過し、蒸発させた。
O−(9−フルオレニルメチル)N−(4−(エトキシカルボニル)フェニル)カルバメート
トリエチルアミン(0.7mL)を、エチル4−アミノ安息香酸塩(0.85g)と塩化9−フルオレニルメトキシカルボニル(1.3g)との25mLのジクロロメタン中の撹拌混合物に添加した。混合物を周囲温度で1時間撹拌し、次いで、1N HCl、水、飽和水性NaHCO3および塩水で洗浄した。有機溶液をMgSO4で乾燥させ、ろ過し、蒸発させた。
O−(9−フルオレニルメチル)N−フェニルN−メトキシメチルカルバメート
ヒドロキシおよびチオール含有部分のリンカーへの共役
この実施例は、ヒドロキシ含有分子がリンカー部分に容易に共役化されることを実証する。
O−((9−(2−(N−(6−アジドヘキサノイル)N−メチル)アミノエチル)フルオレニル)メチル)N−フェニルN−クロロメチルカルバメート
PEGへの共役
40−kDa PEG−アルキン(2.5μmol;40−kDa PEG−アミンと5−ヘキシン酸のN−ヒドロキシスクシンイミドエステルとの反応により調製)とアジド−リンカー(50μmol;例えば、実施例12の分子)とのTHF(3mL)および水(1.6mL)中の混合物を、0.1M CuSO4(50μL)、DMSO(50μL)中の50mMトリス[(1−ベンジル−1H−1,2,3−トリアゾール−4−イル)メチル]アミン(TBTA)と、0.1Mアスコルビン酸ナトリウム(200μL)との新たに調製した混合物で処理する。周囲温度で12時間後、混合物をロータリーエバポレータで濃縮してTHFを除去し、水で2mLに希釈し、Sephadex G25カラムでゲル−ろ過する。次いで、巨大分子を含有する流出物を凍結乾燥し、残渣を2mLのTHF中に溶解し、5mLのメチルtert−ブチルエーテルを添加することにより生成物を析出させる。必要な場合には、ゲル−ろ過およびその後のステップを繰り返す。
R5アジドアルキル−リンカーの調製の一般的スキーム
R5BOC−保護アミンリンカーの調製の一般的スキーム
R5アミド−アジドアルキル−リンカーの調製の代替スキーム
スルホニル−トリガR5アミンリンカーの調製
スルホニル−トリガR5アミド−アジドリンカーの調製
スルホニル−活性化R5酸リンカーの合成
スルホニル−活性化酸リンカーを有するリンカー−薬物化合物の調製およびPEGへの共役
結合ペプチドの合成
この実施例は、ペプチド合成は本発明の化合物を用いて容易に達成されることを実証する。ペプチド合成を、これらの残基の側鎖が他の残基の脱保護を伴わずに選択的に脱ブロック化され得るよう好適な保護形態で、セリン、チロシンまたはシステインを用いる固体相ペプチド合成のための標準的な方法を用いて実施する。部分的に脱保護されたペプチドを過剰量の式(II)の化合物と温和な塩基の存在下で反応させる。樹脂を洗浄した後、生成物ペプチドを脱ブロック化し、樹脂から切断して、Dがペプチドである式(III)の化合物を得る。
5−フルオロウラシルのリンカー−薬物化合物
Dが複素環式Nを介してカップリングさせた薬物の残基である本発明の化合物の一調製例として、式(III)のリンカー−薬物化合物を、5−フルオロウラシルおよび式(II)の化合物から、Taylor and Sloane,「1−Alkylcarbonyloxymethyl Prodrugs of 5−Fluorouracil(5−FU):Synthesis,Physicochemical Properties,and Topical Delivery of 5−FU」,J.Pharmaceutical Sci.(1998)87:15−20、および、Roberts and Sloane、「Synthesis of 3−Alkylcarbonyl−oxymethyl Derivatives of 5−Fluorouracil」,J.Heterocyclic Chem.39:905−910(各本明細書において参照により援用されている)により用いられたものと同様の手法で調製し得る。それ故、LがClである式(II)の化合物(1mmol)とNaI(1.3mmol)との乾燥アセトニトリル(1mL)中の懸濁液を暗中で24時間撹拌し、次いで、ろ過してLがIである式(II)の化合物の溶液を得る。濾液を、1−(アリルオキシカルボニル−オキシメチル)−5−フルオロウラシル[Liu,Fullwood,and Rimmer,「Synthesis of Allyloxycarbonylmethyl−5−fluorouracil and copolymerizations with N−vinylpyrrolidinone」,J.Materials Chem.(2000)10:1771−1777](0.8mmol)と1,8−ビス(ジメチルアミノ)ナフタレンとの混合物と周囲温度で反応させる。6時間後、混合物をエーテルで希釈し、1時間撹拌し、ろ過する。濾液を濃縮して粗保護生成物を得、これを、テトラキス(トリフェニルホスフィン)−パラジウム(0)とフェニルシランとの混合物で無水THF中で1時間処理してアリルオキシカルボニルメチル保護基を取り外す。混合物を蒸発させ、残渣をシリカゲルクロマトグラフィにより精製して、式(III)のリンカー−薬物化合物を得る。
6−アジドヘキサナルの調製
アジドアルコールの調製
1−(4−(トリフルオロメチル)フェニルスルホニル)−7−アジド−2−ヘプタノール(R−CH3=4−(トリフルオロメチル)フェニルメチルスルホン);
1−(4−クロロフェニルスルホニル)−7−アジド−2−ヘプタノール(R−CH3=4−クロロフェニルメチルスルホン);
1−(フェニルスルホニル)−7−アジド−2−ヘプタノール(R−CH3=フェニルメチルスルホン);
1−(4−メチルフェニルスルホニル)−7−アジド−2−ヘプタノール(R−CH3=4−メチルフェニルメチルスルホン);
1−(4−メトキシフェニルスルホニル)−7−アジド−2−ヘプタノール(R−CH3=4−メトキシフェニルメチルスルホン);
1−(2,4,6−トリメチルフェニルスルホニル)−7−アジド−2−ヘプタノール(R−CH3=2,4,6−トリメチルフェニルメチルスルホン);
1−(モルホリノスルホニル)−7−アジド−2−ヘプタノール(R−CH3=4−(メチルスルホニル)−モルホリン;
1−(メタンスルホニル)−7−アジド−2−ヘプタノール(R−CH3=ジメチルスルホン);
1−シアノ−7−アジド−2−ヘプタノール(R−CH3=アセトニトリル);
1−(モルホリノカルボニル)−7−アジド−2−ヘプタノール(R−CH3=4−アセチルモホリン);および
1−(9−フルオレニル)−7−アジド−2−ヘプタノール("R−CH3"=フルオレン)。
アジド−リンカークロロホルメートの調製
1−(4−(トリフルオロメチル)フェニルスルホニル)−7−アジド−2−ヘプチルクロロホルメート;
1−(4−クロロフェニルスルホニル)−7−アジド−2−ヘプチルクロロホルメート;
1−(フェニルスルホニル)−7−アジド−2−ヘプチルクロロホルメート;
1−(4−メチルフェニルスルホニル)−7−アジド−2−ヘプチルクロロホルメート;
1−(4−メトキシフェニルスルホニル)−7−アジド−2−ヘプチルクロロホルメート;
1−(2,4,6−トリメチルフェニルスルホニル)−7−アジド−2−ヘプチルクロロホルメート;
1−(モルホリノスルホニル)−7−アジド−2−ヘプチルクロロホルメート;
1−(メタンスルホニル)−7−アジド−2−ヘプチルクロロホルメート;
1−シアノ−7−アジド−2−ヘプチルクロロホルメート;
1−(モルホリノカルボニル)−7−アジド−2−ヘプチルクロロホルメート;および
1−(9−フルオレニル)−7−アジド−2−ヘプチルクロロホルメート。
アジド−リンカー−HSEカーボネートの調製
O−[1−(4−(トリフルオロメチル)フェニルスルホニル)−7−アジド−2−ヘプチル]−O'−スクシンイミジルカーボネート;
O−[1−(4−クロロフェニルスルホニル)−7−アジド−2−ヘプチル]−O'−スクシンイミジルカーボネート;
O−[1−(フェニルスルホニル)−7−アジド−2−ヘプチル]−O'−スクシンイミジルカーボネート;
O−[1−(4−メチルフェニルスルホニル)−7−アジド−2−ヘプチル]−O'−スクシンイミジルカーボネート;
O−[1−(4−メトキシフェニルスルホニル)−7−アジド−2−ヘプチル]−O'−スクシンイミジルカーボネート;
O−[1−(2,4,6−トリメチルフェニルスルホニル)−7−アジド−2−ヘプチル]−O'−スクシンイミジルカーボネート;
O−[1−(モルホリノスルホニル)−7−アジド−2−ヘプチル]−O'−スクシンイミジルカーボネート;
O−[1−(メタンスルホニル)−7−アジド−2−ヘプチル]−O'−スクシンイミジルカーボネート;
O−[1−シアノ−7−アジド−2−ヘプチル]−O'−スクシンイミジルカーボネート;
O−[1−(モルホリノカルボニル)−7−アジド−2−ヘプチル]−O'−スクシンイミジルカーボネート;
O−[1−(9−フルオレニル)−7−アジド−2−ヘプチル]−O'−スクシンイミジルカーボネート。
4−(N,N−ジエチルカルボキサミド)アニリンの調製
アジドカルバメートの調製
O−[1−(フェニルスルホニル)−7−アジド−2−ヘプチル]−N−[4−(ジエチルカルボキサミド)フェニルカルバメート;
O−[1−(モルホリノスルホニル)−7−アジド−2−ヘプチル]−N−[4−(ジエチルカルボキサミド)フェニルカルバメート;
O−[1−(メタンスルホニル)−7−アジド−2−ヘプチル]−N−[4−(ジエチルカルボキサミド)フェニルカルバメート;
O−[1−(フェニルスルホニル)−7−アジド−2−ヘプチル]−N−[4−(モルホリノカルボキサミド)フェニルカルバメート;および
O−[1−(フェニルスルホニル)−7−アジド−2−ヘプチル]−N−[4−(モルホリノスルホニル)フェニルカルバメート。
N−クロロメチルカルバメートの調製
O−[1−(フェニルスルホニル)−7−アジド−2−ヘプチル]−N−[4−(ジエチルカルボキサミド)フェニル]−N−クロロメチルカルバメート;
O−[1−(モルホリノスルホニル)−7−アジド−2−ヘプチル]−N−[4−(ジエチルカルボキサミド)フェニル]−N−クロロメチルカルバメート;
O−[1−(メタンスルホニル)−7−アジド−2−ヘプチル]−N−[4−(ジエチルカルボキサミド)フェニル]−N−クロロメチルカルバメート;および
O−[1−(モルホリノカルボニル)−7−アジド−2−ヘプチル]−N−[4−(ジエチルカルボキサミド)フェニル]−N−クロロメチルカルバメートを含み、
O−[6−アジドヘキシル]−N−[4−(ジエチルカルボキサミド)フェニル]−N−クロロメチルカルバメートもまた、トリガ基を有さない対照化合物への経路の途中で調製した。
N−アルコキシメチルカルバメートの調製
O−[1−(フェニルスルホニル)−7−アジド−2−ヘプチル]−N−[4−(ジエチルカルボキサミド)フェニル]−N−メトキシメチルカルバメート;
O−[1−(モルホリノスルホニル)−7−アジド−2−ヘプチル]−N−[4−(ジエチルカルボキサミド)フェニル]−N−メトキシメチルカルバメート;および
O−[1−(メタンスルホニル)−7−アジド−2−ヘプチル]−N−[4−(ジエチルカルボキサミド)フェニル]−N−メトキシメチルカルバメート。
O−[6−アジドヘキシル]−N−[4−(ジエチルカルボキサミド)フェニル]−N−メトキシメチルカルバメートもまた、トリガ基を有さない対照化合物への経路の途中で調製した。
アジド−リンカー−SN38の調製
R=フェニルスルホニル、R'=4−(N,N−ジエチルカルボキサミド);
R=モルホリノスルホニル、R'=4−(N,N−ジエチルカルボキサミド);および
R=メタンスルホニル、R'=4−(N,N−ジエチルカルボキサミド)。
4−arm PEG−[DBCO]4の調製
放出性4−arm PEG−SN38共役体の調製
SN−38のPEG−SN38共役体からの放出
R'=4−N,N−ジエチルカルボキサミドおよびR=フェニルスルホニルまたはメタンスルホニルである実施例34の4−arm SN−38共役体のサンプルを緩衝液中に溶解し、37℃で維持した。20μLのアリコートを定期的にHPLC(300A C4 Jupiterカラム(Phenomenex)、40℃で調温した)に注入し、水中の20〜100%アセトニトリル勾配+0.1%TFAを用い、蛍光検出(励起380nm;放射515nm)を用いて分析した。これらの条件下では、遊離SN−38は5分間で溶離され、共役体は7分間で溶離された。ピーク面積を計測し、これを用いて指数関数的適合により反応速度を算出した。
マウスにおける4−arm PEG−SN38共役体の薬物動態学
361nm(ε=22,500M−1cm−1)でのUV吸光度による測定で1mMの最終SN−38濃度をもたらすよう、実施例34の4−arm PEG−SN38共役体を10mM酢酸ナトリウム、pH5.0に溶解させることにより投薬溶液を調製した。投薬溶液を0.2μmシリンジフィルタを用いて無菌ろ過し、凍結させた。
N−クロロメチルカルバメートでのペプチドチオールへの結合
N−アルコキシメチルカルバメートでのペプチドチオールへの結合
アジド−リンカーグルタチオンの調製
チオール−結合ペプチドの共役
PEG−共役化グルタチオン
ラットにおける4−arm PEG−SN38共役体の薬物動態学(実験2)
361nm(ε=22,500M−1cm−1)でのUV吸光度による測定で1mMの最終SN−38濃度をもたらすよう、実施例42の4−arm PEG−SN38共役体を10mM酢酸ナトリウム、pH5.0に溶解させることにより投薬溶液を調製した。投薬溶液を0.2μmシリンジフィルタを用いて無菌ろ過し、凍結させた。
放出の動態学
本発明の共役体からの薬物の放出速度は、HPLCなどのクロマトグラフィ法を含む当該技術分野において公知である方法によって容易に判定することが可能である。例えば、蛍光マーカーが薬物に対するモデル系として用いられる場合、遊離された蛍光化合物に起因する蛍光は、共役体により放射される蛍光と比して容易に判定される。
Claims (16)
- 以下の式の化合物:
R1およびR2の少なくとも一方もしくは両方は、独立して、
CN;
NO2;
置換されていてもよいアリール;
置換されていてもよいヘテロアリール;
置換されていてもよいアルケニル;
置換されていてもよいアルキニル;
COR3またはSOR3またはSO2R3(式中、
R3は、Hもしくは置換されていてもよいアルキル;
各々が置換されていてもよいアリールもしくはアリールアルキル;
各々が置換されていてもよいヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル;または
OR9もしくはNR9 2(式中、各Rは、独立して、Hもしくは置換されていてもよいアルキルであるか、または、両方のR9基はこれらが結合している窒素と一緒になって複素環を形成している)である);または
SR4(式中、
R4は、置換されていてもよいアルキル;
各々が置換されていてもよいアリールもしくはアリールアルキル;または
各々が置換されていてもよいヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキルである)
であり、
ここで、R1およびR2は、結合されて3〜8員環を形成していてもよく;および
ここで、R1およびR2の一方が、
CN;
NO2;
置換されていてもよいアリール;
置換されていてもよいヘテロアリール;
置換されていてもよいアルケニル;
置換されていてもよいアルキニル;
COR3またはSOR3またはSO2R3;または
SR4
である場合、
R1およびR2の他方は、H、または、各々が置換されていてもよい、アルキル、アリールアルキルもしくはヘテロアリールアルキルであり;
各R5は、独立して、H、または、各々が置換されていてもよい、アルキル、アルケニルアルキル、アルキニルアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキルであり;
Zは、O、Sもしくは非塩基性Nを介してカップリングされた薬物またはプロドラッグの残基であるか、または、前記カップリングを媒介する脱離基であり、該脱離基は、ハロゲン、OH、アルコキシ、アリールスルホネート、アルキルスルホネートおよびR2S+(式中、Rの各々は、独立して、アルキル、アリールまたはヘテロアリールである)から成る群より選択され;
Bは、各々が置換されていてもよい、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアリールアルキルであり;かつ
ここで、R1、R2、R5またはBの1つは巨大分子にカップリングされているか、または、前記カップリングを媒介するための官能基を含んでおり、
R 1 、R 2 、またはR 5 が該官能基を含む場合、該官能基は、アミノ、アジド、ヒドロキシ、カルボン酸、アルキニル、チオール、マレイミド、フラン、シクロペンタジエン、1,3−ジエンおよび1,3−ジカルボニル基から成る群より選択され、
Bが該官能基を含む場合、該官能基は、アミノ、アジド、アルキニル、チオール、マレイミド、フラン、シクロペンタジエン、1,3−ジエンおよび1,3−ジカルボニル基から成る群より選択される。 - R1およびR2の一方がCNである、請求項1に記載の化合物。
- R1およびR2の少なくとも一方が、フェニルまたはフェニレンを含む、請求項1に記載の化合物。
- R1およびR2の一方がSO2R3であり、かつ他方がH、アルキルまたはフェニルである、請求項1に記載の化合物。
- mが0である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の化合物。
- 以下の式の薬物共役体である、化合物:
R 1 およびR 2 の少なくとも一方もしくは両方は、独立して、
CN;
NO 2 ;
置換されていてもよいアリール;
置換されていてもよいヘテロアリール;
置換されていてもよいアルケニル;
置換されていてもよいアルキニル;
COR 3 またはSOR 3 またはSO 2 R 3 (式中、
R 3 は、Hもしくは置換されていてもよいアルキル;
各々が置換されていてもよいアリールもしくはアリールアルキル;
各々が置換されていてもよいヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル;または
OR 9 もしくはNR 9 2 (式中、各Rは、独立して、Hもしくは置換されていてもよいアルキルであるか、または、両方のR 9 基はこれらが結合している窒素と一緒になって複素環を形成している)である);または
SR 4 (式中、
R 4 は、置換されていてもよいアルキル;
各々が置換されていてもよいアリールもしくはアリールアルキル;または
各々が置換されていてもよいヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキルである)
であり、
ここで、R 1 およびR 2 は、結合されて3〜8員環を形成していてもよく;および
ここで、R 1 およびR 2 の一方が、
CN;
NO 2 ;
置換されていてもよいアリール;
置換されていてもよいヘテロアリール;
置換されていてもよいアルケニル;
置換されていてもよいアルキニル;
COR 3 またはSOR 3 またはSO 2 R 3 ;または
SR 4
である場合、
R 1 およびR 2 の他方は、H、または、各々が置換されていてもよい、アルキル、アリールアルキルもしくはヘテロアリールアルキルであり;
各R 5 は、独立して、H、または、各々が置換されていてもよい、アルキル、アルケニルアルキル、アルキニルアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキルであり;
Bは、各々が置換されていてもよい、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアリールアルキルであり Dは、O、SまたはNを介してカップリングされた薬物またはプロドラッグの前記残基であり;かつ
R1、R2、R5またはBの1つは、巨大分子にカップリングされている。 - 前記巨大分子がポリエチレングリコール(PEG)である、請求項6に記載の薬物共役体。
- 前記薬物が、ペプチド、核酸または小分子である、請求項6に記載の薬物共役体。
- 以下の式である、請求項1に記載の化合物:
Lは、O、Sまたは非塩基性Nを介してカップリングされた薬物またはプロドラッグの前記カップリングを媒介する脱離基であり、該脱離基は、ハロゲン、OH、アルコキシ、アリールスルホネート、アルキルスルホネートおよびR2S+(式中、Rの各々は、独立して、アルキル、アリールまたはヘテロアリールである)から成る群より選択され;かつ
R1、R2、R5またはBの少なくとも1つは、巨大分子に対するカップリングを媒介するための官能基を含んでおり、
R 1 、R 2 、またはR 5 が該官能基を含む場合、該官能基は、アミノ、アジド、ヒドロキシ、カルボン酸、アルキニル、チオール、マレイミド、フラン、シクロペンタジエン、1,3−ジエンおよび1,3−ジカルボニル基から成る群より選択され、
Bが該官能基を含む場合、該官能基は、アミノ、アジド、アルキニル、チオール、マレイミド、フラン、シクロペンタジエン、1,3−ジエンおよび1,3−ジカルボニル基から成る群より選択される。 - 以下の式の化合物:
R 1 およびR 2 の少なくとも一方もしくは両方は、独立して、
CN;
NO 2 ;
置換されていてもよいアリール;
置換されていてもよいヘテロアリール;
置換されていてもよいアルケニル;
置換されていてもよいアルキニル;
COR 3 またはSOR 3 またはSO 2 R 3 (式中、
R 3 は、Hもしくは置換されていてもよいアルキル;
各々が置換されていてもよいアリールもしくはアリールアルキル;
各々が置換されていてもよいヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル;または
OR 9 もしくはNR 9 2 (式中、各Rは、独立して、Hもしくは置換されていてもよいアルキルであるか、または、両方のR 9 基はこれらが結合している窒素と一緒になって複素環を形成している)である);または
SR 4 (式中、
R 4 は、置換されていてもよいアルキル;
各々が置換されていてもよいアリールもしくはアリールアルキル;または
各々が置換されていてもよいヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキルである)
であり、
ここで、R 1 およびR 2 は、結合されて3〜8員環を形成していてもよく;および
ここで、R 1 およびR 2 の一方が、
CN;
NO 2 ;
置換されていてもよいアリール;
置換されていてもよいヘテロアリール;
置換されていてもよいアルケニル;
置換されていてもよいアルキニル;
COR 3 またはSOR 3 またはSO 2 R 3 ;または
SR 4
である場合、
R 1 およびR 2 の他方は、H、または、各々が置換されていてもよい、アルキル、アリールアルキルもしくはヘテロアリールアルキルであり;
各R 5 は、独立して、H、または、各々が置換されていてもよい、アルキル、アルケニルアルキル、アルキニルアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキルであり;
Bは、各々が置換されていてもよい、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアリールアルキルであり;
Dは、O、Sまたは非塩基性Nを介してカップリングされた薬物またはプロドラッグの前記残基であり;かつ
R1、R2、R5またはBの少なくとも1つは、巨大分子に対するカップリングを媒介するための官能基を含んでおり、該官能基は、アミノ、アジド、ヒドロキシ、カルボン酸、アルキニル、チオール、マレイミド、フラン、シクロペンタジエン、1,3−ジエンおよび1,3−ジカルボニル基から成る群より選択される。 - 以下の式の化合物:
R 1 およびR 2 の少なくとも一方もしくは両方は、独立して、
CN;
NO 2 ;
置換されていてもよいアリール;
置換されていてもよいヘテロアリール;
置換されていてもよいアルケニル;
置換されていてもよいアルキニル;
COR 3 またはSOR 3 またはSO 2 R 3 (式中、
R 3 は、Hもしくは置換されていてもよいアルキル;
各々が置換されていてもよいアリールもしくはアリールアルキル;
各々が置換されていてもよいヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキル;または
OR 9 もしくはNR 9 2 (式中、各Rは、独立して、Hもしくは置換されていてもよいアルキルであるか、または、両方のR 9 基はこれらが結合している窒素と一緒になって複素環を形成している)である);または
SR 4 (式中、
R 4 は、置換されていてもよいアルキル;
各々が置換されていてもよいアリールもしくはアリールアルキル;または
各々が置換されていてもよいヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキルである)
であり、
ここで、R 1 およびR 2 は、結合されて3〜8員環を形成していてもよく;および
ここで、R 1 およびR 2 の一方が、
CN;
NO 2 ;
置換されていてもよいアリール;
置換されていてもよいヘテロアリール;
置換されていてもよいアルケニル;
置換されていてもよいアルキニル;
COR 3 またはSOR 3 またはSO 2 R 3 ;または
SR 4
である場合、
R 1 およびR 2 の他方は、H、または、各々が置換されていてもよい、アルキル、アリールアルキルもしくはヘテロアリールアルキルであり;
各R 5 は、独立して、H、または、各々が置換されていてもよい、アルキル、アルケニルアルキル、アルキニルアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールもしくはヘテロアリールアルキルであり;
Bは、各々が置換されていてもよい、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアリールアルキルであり;
Lは、O、Sまたは非塩基性Nを介した薬物またはプロドラッグの前記カップリングを媒介する脱離基であり、該脱離基は、ハロゲン、OH、アルコキシ、アリールスルホネート、アルキルスルホネートおよびR2S+(式中、Rの各々は、独立して、アルキル、アリールまたはヘテロアリールである)から成る群より選択され;かつ
R1、R2、R5またはBの少なくとも1つは、巨大分子にカップリングされている。 - 以下の式:
Lは、O、Sまたは非塩基性Nを介した薬物またはプロドラッグの前記カップリングを媒介する脱離基であり、該脱離基は、ハロゲン、OH、アルコキシ、アリールスルホネート、アルキルスルホネートおよびR2S+(式中、Rの各々は、独立して、アルキル、アリールまたはヘテロアリールである)から成る群より選択され;かつ
R1、R2、R5およびBの1つは、巨大分子にカップリングされている)
の化合物と薬物またはプロドラッグとを、前記プロドラッグが式(IV)の前記化合物にカップリングされる条件下で反応させる工程を含む、請求項6に記載の式(I)の化合物を調製する方法。 - 以下の式:
Lは、O、Sまたは非塩基性Nを介した薬物またはプロドラッグの前記カップリングを媒介する脱離基であり、該脱離基は、ハロゲン、OH、アルコキシ、アリールスルホネート、アルキルスルホネートおよびR2S+(式中、Rの各々は、独立して、アルキル、アリールまたはヘテロアリールである)から成る群より選択され;かつ
R1、R2、R5またはBの少なくとも1つは、巨大分子に対するカップリングを媒介するための官能基を含んでおり、該官能基は、アミノ、アジド、ヒドロキシ、カルボン酸、アルキニル、チオール、マレイミド、フラン、シクロペンタジエン、1,3−ジエンおよび1,3−ジカルボニル基から成る群より選択される)
の化合物と薬物またはプロドラッグとを、前記薬物またはプロドラッグが式(II)の前記化合物にカップリングされる条件下で反応させる工程を含む、請求項10に記載の式(III)の化合物を調製する方法。 - 以下の式:
Dは、O、Sまたは非塩基性Nを介してカップリングされた薬物またはプロドラッグの前記残基であり;かつ
R1、R2、R5およびBの少なくとも1つは、式(III)を巨大分子にカップリングする官能基を含んでおり、該官能基は、アミノ、アジド、ヒドロキシ、カルボン酸、アルキニル、チオール、マレイミド、フラン、シクロペンタジエン、1,3−ジエンおよび1,3−ジカルボニル基から成る群より選択される)
の化合物と巨大分子とを、前記巨大分子が式(III)の前記化合物にカップリングされる条件下で反応させる工程を含む、請求項6に記載の式(I)の化合物を調製する方法。 - 以下の式:
Lは、O、Sまたは非塩基性Nを介した薬物またはプロドラッグの前記カップリングを媒介する脱離基であり、該脱離基は、ハロゲン、OH、アルコキシ、アリールスルホネート、アルキルスルホネートおよびR2S+(式中、Rの各々は、独立して、アルキル、アリールまたはヘテロアリールである)から成る群より選択され;かつ
R1、R2、R5およびBの1つは、式(II)を巨大分子にカップリングする官能基を含んでおり、該官能基は、アミノ、アジド、ヒドロキシ、カルボン酸、アルキニル、チオール、マレイミド、フラン、シクロペンタジエン、1,3−ジエンおよび1,3−ジカルボニル基から成る群より選択される)
の化合物と巨大分子とを、前記巨大分子が式(II)の前記化合物にカップリングされる条件下で反応させる工程を含む、請求項11に記載の式(IV)の化合物を調製する方法。 - ZがSN−38分子の残基である、請求項1に記載の化合物。
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