JP6509746B2 - 生物活性剤を送達するためのポリマーコンジュゲート - Google Patents

生物活性剤を送達するためのポリマーコンジュゲート Download PDF

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Description

[1]本発明は全体的に、生物活性剤を対象へ送達するためのポリマー−生物活性剤コンジュゲートに関する。特に、本発明は、プロスタグランジン類似体およびβ遮断薬から選択される生物活性剤を送達するための、ポリマー骨格中にトリアゾール部分を含有するポリマー−生物活性剤コンジュゲートに関する。本発明はまた、アルキン/アジド環状付加反応(「クリック化学反応」)を手段とするポリマーコンジュゲート調製方法、ポリマーコンジュゲート調製に適するモノマー−生物活性剤コンジュゲート、ならびに緑内障治療用ポリマーコンジュゲートを含む医薬品にも関する。
[2]ポリマーに共有結合された生物活性剤を含有するポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、治療薬の標的化および制御型送達にとって重要である。多種多様な症状の治療において、対象の身体における所望の作用部位への直接または付近への部位特異的薬物送達は、薬物の有効性および/または安全性の改善に極めて望ましい手段となり得る。ある対象の特定の部位が、効果的な薬物送達に対する障害を解消するために高度な送達ビヒクルを必要とする場合がある。例えば、眼は投与容積が限られており、製品容積を最小限に維持しながら適切な用量の薬物を送達できる状態を確保するには、薬物負荷が高い医薬品が必要である。限られた容積をよそに、薬物を対象部位へ継続的に、制御された形で長時間にわたり送達できるようになることが望まれる。
[3]β遮断薬は、βアドレナリン受容体部位のアンタゴニストであり、また心不整脈、高血圧、低血圧および緑内障を含む一定範囲の症状の治療または管理に使用される。眼圧上昇(高眼圧症)は、緑内障のリスク因子である。β遮断薬は眼圧を降下させ得ると共に、眼内での房水生産低減によって眼圧降下作用を発揮し得る。
[4]プロスタグランジン類似体は、プロスタグランジン受容体へ結合するよう設計された分子であり、また十二指腸潰瘍や胃潰瘍など胃腸酸関連疾患の治療薬、堕胎薬、陣痛誘発または産後出血防止のための子宮収縮薬、そして高眼圧症の治療薬として使用される。プロスタグランジン類似体は、房水のぶどう膜強膜流出を増やすことにより、眼圧降下作用を発揮する。
[5]緑内障治療に使用されるプロスタグランジン類似体とβ遮断薬は現在、点眼剤として配合されており、罹患した眼にこれを入念に投与すると眼圧が降下する。この作用により、緑内障の進行を遅らせることができる。プロスタグランジン類似体とβ遮断薬は点眼剤として、単独で(すなわち単剤として)もしくは組み合わせて投与される。スタグランジン類似体を、様々な機構を通じて効果を発揮するβ遮断薬と組み合わせると、眼圧降下に付加的効果をもたらし得ると想定される。例えば、Pfizer社が販売するXalacom(商標)点眼剤やAllergan社が販売するGanfort(商標)点眼剤など、緑内障治療に使用される一部の医薬製剤は、プロスタグランジン類似体をβ遮断薬と組み合わせた部分を含有する。
[6]残念ながら、緑内障は無症候性疾患であるため、点眼剤を入念に使用せず、治療の妨げとなってしまう患者が多い。Friedman他による最近の研究(Friedman他、IOVS 2007:48、5052〜5057頁)では、緑内障治療法の順守率が低く、患者の12か月経過時点での眼圧降下剤所持率はわずか59%で、眼圧降下剤を継続的に使用している患者は10%しかいないという結果を示した。したがって、緑内障治療では患者の服薬順守が1つの課題である。
[7]生物活性剤(薬物など)を所望の作用部位に投与および/または持続的に送達する際に役立つ、様々な薬物送達システムが開発されてきた。対象への薬物送達方式の1つは、特定の位置に薬物を送達する、および/または保持することができるよう、薬物に付帯するポリマーの使用が関係する。
[8]ポリマー/薬物送達システムの一形態では、ポリマーと薬物の混合を活用し、この場合、薬物はポリマーマトリクスと混合される。しかし、係る混合は一般的に、薬物放出を上手く制御できず、投与直後に「放出増加現象」がしばしば発生したり、薬物放出時に混合物の物理的特性が著しく変化したりする結果となる(Sjoquist,B.;Basu,S.;Byding,P.;Bergh,K.;Stjernschantz,J.Drug Metab.Dispos.1998、26、745。)。加えて、係る混合物は用量負荷能力が乏しく、その結果、対象の部位によっては都合良く投与するための装置が極端に大きくなってしまう。
[9]別のポリマー/薬物送達システムの形態は、ポリマー鎖の骨格の要素として薬物分子を組み込めるよう、薬物の重合に基づく。係るシステムは、米国特許第6,613,807号、国際公開第2008/128193号、億再公開第94/04593および米国特許第7,122,615号に記載されている。しかし、係るポリマーシステムは一般的に、薬物放出がポリマー骨格の破壊に依存することから、薬物送達効率が悪い。さらに、ポリマー骨格の破壊は不活性中間体を生じる。係る中間体は規制承認を複雑にする可能性があり、その場合、中間体の安全性の実証が必要となり得る。
[10]ポリマー−生物活性剤コンジュゲートを調製するための別のアプローチは、予め形成されたポリマー骨格への生物活性剤分子の共有結合が関係する。係るポリマーコンジュゲートの例のレビューが、Nature Reviews:Drug Discovery 2003:2、347〜360頁に記載されている。しかし、このアプローチも問題が生じる場合がある。特に、立体構造の制約や熱力学的制約が、共有結合可能な生物活性剤の量に影響を及ぼす可能性があり、また、ポリマー骨格に沿った生物活性剤の分布に影響を及ぼす可能性もある。これらの要因が転じて、生物活性剤の放出制御を低下させ得る。さらに、予め形成されたポリマー骨格の使用は、薬物放出の改善および/または患者の快適性、特に眼の快適性の補助を目的にコンジュゲートの特性の調節が必要となる場合に、生物活性剤の結合後におけるポリマーコンジュゲートの修正範囲が限定的となる。
[11]効率的な送達のため、薬物など生物活性剤は骨格ポリマー鎖からのペンダント状態が理想である。
[12]ポリマー−生物活性剤コンジュゲートの調製では従来、逐次重合が1つのアプローチとして使用されている。逐次重合を手段として、少なくとも2個の末端反応性官能基を有する生物活性剤官能化モノマーを、相補的末端官能性のコモノマーと共有反応させることにより、ポリマー−生物活性剤コンジュゲートを調製することができる。一例として、薬物官能化ジヒドロキシとジイソシアネートコモノマーとの反応による、ポリウレタンポリマー骨格を有するポリマー−生物活性剤コンジュゲートの形成が挙げられる。しかし、逐次重合法における1つの問題は、薬物分子など、多数の生物活性剤が、ポリマー形成に使用される共有反応に参加する能力のある多様な官能基を含有し得るということである。係る状況では、薬物分子上の官能基がモノマーの末端官能基と反応する結果、ポリマー中の生物活性剤が分子鎖内に取り込まれる危険性がある。結果として、生物活性剤はペンダント基を形成するのではなく、ポリマー骨格構造の一部となる。プロスタグランジン類似体およびβ遮断薬は係る薬物の例であるが、多様な求核性官能基を有する結果、分子鎖内取り込みの危険性が高くなる。
[13]既存の材料および/またはそれらの製造方法に付帯する1つまたは複数の不利点または欠点に対処する、またはそれらを改善する、新規のポリマー−生物活性剤コンジュゲートを提供すること、もしくは少なくとも、係る材料およびそれらの製造方法に代わる有用な代替策を提供することが望ましいと思われる。
[14]本発明は、一態様において、複数のトリアゾール部分を含む1つのポリマー骨格と、このポリマー骨格に共有結合されポリマー骨格からペンダント状態にある複数の放出性生物活性剤とを含み、生物活性部分がプロスタグランジン類似体、β遮断薬およびこれらの混合物から成る群から選択される、ポリマー−生物活性剤コンジュゲートを提供する。
[15]本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、クリック化学の使用を通じて、特にアジドとアルキンのヒュスゲン1,3双極性環状付加の変形の適用を通じて得られる。クリック化学により、少なくとも2つの適切な相補的末端官能性コモノマーが共有反応してポリマー−生物活性剤コンジュゲートを形成する。コモノマーのうち少なくとも1つは、ペンダント状態の生物活性剤を担持する。ポリマー−生物活性剤コンジュゲートのポリマー骨格中に存在するトリアゾール部分は、コモノマー上に存在する末端官能基の共有結合から得られる反応生成物である。したがって、コモノマー間での共有反応の結果、ポリマー骨格およびポリマー骨格からペンダント状態にある生物活性剤を、ポリマー骨格構造中のトリアゾール部分と一緒に含む、ポリマー−生物活性剤コンジュゲートが形成される。
[16]一部の実施形態において、本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、式(I)の部分を含む。
(式中、
Tは出現する毎に、トリアゾール部分を表し、
Qは出現する毎に、独立に選択され、また存在していてもいなくてもよく、存在する場合は連結基を表し、
Rは置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状の炭化水素であり、置換されていてもよい芳香族炭化水素またはヘテロ芳香族炭化水素を含んでいてもよく、
Zは開裂性連結基であり、
Dは放出性生物活性剤である。)
[17]一部の実施形態において、本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、式(Ib)の部分を含む。
(式中、
Tは出現する毎に、トリアゾール部分を表し、
Qは出現する毎に、独立に選択され、また存在していてもいなくてもよく、存在する場合は連結基を表し、
Rは置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状の炭化水素であり、置換されていてもよい芳香族炭化水素およびまたはヘテロ芳香族炭化水素を含んでいてもよく、
とZはそれぞれ開裂性連結基であり、これらは同じでも異なってもよく、
とDはそれぞれ放出性生物活性剤であり、これらは同じでも異なってもよい。)
[18]式(I)および(Ib)において、生物活性剤はプロスタグランジン類似体、β遮断薬およびこれらの混合物から成る群から選択される。
[19]ポリマー−生物活性剤コンジュゲートのポリマー骨格中に存在するトリアゾール部分は、アジド/アルキン結合の生成物であり、1,2,3−トリアゾール部分である。
[20]一部の実施形態において、ポリマー−生物活性剤コンジュゲートのポリマー骨格は、下記の式(II)、(III)および(IX)から成る群から選択される少なくとも1つのトリアゾール部分を含む。
(式(IX)において、Aは置換されていてもよい環状基、好ましくは7〜9個の環原子を含む環状基を表す。)
[21]一部の実施形態において、ポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、下記の式(IIa)および(IIb)から選択される少なくとも1つの部分を含む。
[22]一部の実施形態において、ポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、下記の式(IIIa)および(IIIb)から選択される少なくとも1つの部分を含む。
[23]一連の実施形態において、トリアゾール単位Tは下記の式IVの単位である。
(式中、
A.RとRのうち片方は(Q)であり、もう片方は水素であるか、もしくは
B.RとRは一緒になって、炭素で構成される基、硫黄および基N−R(Rは水素である)から選択される0〜2個のヘテロ原子団、C〜Cアルキルまたは基(Q)から選択される7〜9個の構成環員から成る1つの環を完成し、この環は場合により、
ヒドロキシル(好ましくは0〜2個のヒドロキシ)、
オキソ(すなわち=O)(好ましくは0個または1個のオキソ基)、
ハロ(好ましくはクロロ、ブロモおよびフルオロから選択される0〜2個のハロ、最も好ましくはフルオロ)、
〜Cアルコキシ(好ましくは0〜2個のC〜Cアルコキシ)、および
7〜9個の構成員から成る前記環と融合された複数の環(前記融合環は、各々が前記7〜9員の環と融合され、ベンゼン、シクロプロパノンおよびシクロプロパンから選択される、0〜3個の環を含み、融合されたベンゼン環およびシクロプロパン環は場合によりさらに、C〜Cアルキル、ハロ(好ましくはクロロ、ブロモおよびフルオロから選択される0〜2個のハロ、最も好ましくはフルオロ)およびC〜Cアルコキシから成る群から選択される1〜3個の置換基に置換される)
から成る群から選択される少なくとも1個の置換基に置換され、
窒素および炭素から選択される少なくとも1個の環員はさらなるQポリマー単位に置換される。)
[24]一部の実施形態において、ポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、下記の式(IX)の少なくとも1つの部分を含む。
(式中、環「A」は7〜9個の構成環員から成る前記環であってもよい。)
[25]本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートの調製に有用なコモノマーは、アルキンおよび/またはアジドを含む末端官能基を含む。当該技術分野の当業者であれば、適切な反応条件下で、官能基を含有するアルキンおよびアジドの共有反応によりトリアゾール部分を形成し得ることを理解すると思われる。クリック反応条件は、例えばChem.Rev.2008、108、2952、Angew Chem Int Ed 2001、40、2004、Angew Chem Int Ed Engl.2002、Jul 15、41(14):2596〜9頁、Aldrichimica Acta 2010、43(1)15およびAccounts of Chemical Research 44(9):666〜676頁、に記載されている。
[26]本発明の一形態によれば、トリアゾール部分はポリマー−生物活性剤コンジュゲートのポリマー骨格の少なくとも10mol%を構成する。一部の実施形態において、トリアゾール部分はポリマー骨格の少なくとも20mol%を構成する。
[27]本発明の一態様によれば、ポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、プロスタグランジン類似体から選択される生物活性剤を含む。プロスタグランジン類似体は、好ましくはPGF2α型プロスタグランジンの類似体である。プロスタグランジン類似体は、プロスタグランジン類似体の1、9、11および15の位置から選択される位置にて、ポリマー骨格へコンジュゲートされる。プロスタグランジン類似体は、エステル連結基、無水物連結基またはカーボネート連結基を介してポリマー骨格へコンジュゲートされ得る。
[28]一連の実施形態において、生物活性剤は、式(X)のプロスタグランジン類似体である。
(式中、
は二重結合または単結合を表し、
WとUは、WとUが一緒になってオキソ(=O)を形成する状態、WとUがそれぞれハロである状態、およびWがR15でUが水素である状態から成る群から選択され、
はオキソとヒドロキシから成る群から選択される任意の置換基であり、
Yは置換されていてもよいC〜C10ヒドロカルビルまたは置換されていてもよいC〜C10ヒドロカルビルオキシであり、
、R、R11およびR15のうち1つがポリマー骨格へ連結され、
、R11およびR15はポリマー骨格へ連結される場合、エステル連結基またはカーボネート連結基のアルコール残基であり、Rはポリマー骨格へ連結される場合、エステル連結基または無水物連結基の酸残基を形成し、
は骨格へ連結されない場合、−OH、−O(C1〜6アルキル)および−NRから成る群から選択され、RとRはそれぞれ独立に、HおよびC1〜6アルキルから成る群から選択され、
とR11はポリマー骨格へ連結されない場合はそれぞれヒドロキシであり、RとR11のうち片方が骨格へ連結される場合は他方がヒドロキシであり、
15が骨格へ連結されない場合はWがヒドロキシでUが水素であるか、またはWとUがそれぞれフルオロであるか、またはWとUが一緒になってオキソを形成する。)
[29]一部の実施形態において、プロスタグランジン類似体は以下から成る群から選択される。
(式中、
は連結基Zへのプロスタグランジン類似体の付着点を表し、
は二重結合または単結合を表し、
Yは置換されていてもよいC〜C10ヒドロカルビルまたは置換されていてもよいC〜C10ヒドロカルビルオキシであり、
式(Xa)、(Xc)および(Xd)においてRはヒドロキシ、C〜CアルコキシまたはC〜Cアルキルアミノ(好ましくはイソプロポキシまたはエチルアミノ)であり、
式(Xa)および(Xb)においてRとR11はヒドロキシであり、
式(Xc)においてR11はヒドロキシであり、XはOまたはヒドロキシであり、
式(Xd)においてRはヒドロキシであり、
式(Xb)および(Xd)において、Wはヒドロキシ、Uは水素であるか、またはWとUがいずれもフルオロであるか、またはWとUが一緒になってオキソを形成する。)
[30]本明細書に記載の式の放出性プロスタグランジン類似体のいくつかの具体例としてラタノプロスト、トラボプロスト、ビマトプロストおよびタフルプロスト、遊離酸形態のラタノプロスト、トラボプロスト(フルプロステノールとして知られる)、ビマトプロストおよびタフルプロスト、ならびにカルボプロスト、ウノプロストンおよびジノプロストが挙げられる。
[31]本発明の一態様によれば、ポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、β遮断薬から選択される生物活性剤を含む。β遮断薬類似体は、好ましくはベータアミノアルコールβアドレナリンアンタゴニストである。β遮断薬は、ベータアミノアルコール基のアルコール部分と共に形成されたエステル連結基またはカーボネート連結基を介して、ポリマー骨格へコンジュゲートされ得る。
[32]一連の実施形態において、生物活性剤(D)は、式(XX)のβ遮断薬である。
(式中、
Eは結合または−OCH−(好ましくは−OCH−)であり、
はポリマー骨格へ連結され、エステル連結基またはカーボネート連結基のアルコール残基であり、
とRはそれぞれ独立に、H、ならびにヒドロキシ、置換されていてもよいアルコキシ、置換されていてもよいアリールオキシ、置換されていてもよいアミド、置換されていてもよいシクロアルキル、および置換されていてもよいアリールから成る群から選択される1個または複数の置換基に置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状のC〜Cアルキルから成る群から選択され(好ましくはRがHであり、Rがイソプロピルまたはtert−ブチルである)、
は置換されていてもよいシクロアルキルまたはアリール部分である(多環式部分を含む)。)
[33]式(XX)の一連の実施形態において、Rは、4−モルホリン−4−イル−1,2,5−チアジアゾール−3−イル、[2−(シクロプロピルメトキシ)エチル]−フェニル、3,4−ジヒドロナフタレン−1(2H)−オン、4−フェニル−アセトアミド、1−ナフチル、および4−(2−メトキシエチル)フェニルから成る群から選択され得る。
[34]一部の実施形態において、β遮断薬は式(XXb)のものである。
(式中、
は薬物をポリマー骨格へコンジュゲートする、エステル連結基またはカーボネート連結基へのβ遮断薬の付着点を表し、
とRはそれぞれ独立に、H、ならびにヒドロキシ、置換されていてもよいアルコキシ、置換されていてもよいアリールオキシ、置換されていてもよいアミド、置換されていてもよいシクロアルキル、および置換されていてもよいアリールから成る群から選択される1個または複数の置換基に置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状のC〜Cアルキルから成る群から選択される(好ましくはRがHであり、Rがイソプロピルまたはtert−ブチルである)。)
[35]一部の実施形態において、β遮断薬は式(XXc)のものである。
(式中、
は薬物をポリマー骨格へコンジュゲートする、エステル連結基またはカーボネート連結基へのβ遮断薬の付着点を表し、
とRはそれぞれ独立に、H、ならびにヒドロキシ、置換されていてもよいアルコキシ、置換されていてもよいアリールオキシ、置換されていてもよいアミド、置換されていてもよいシクロアルキル、および置換されていてもよいアリールから成る群から選択される1個または複数の置換基に置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状のC〜Cアルキルから成る群から選択される(好ましくはRがHであり、Rがイソプロピルまたはtert−ブチルである)。)
[36]本明細書に記載の放出性β遮断薬のいくつかの具体例としてベタキソロール、カルテオロール、レボブノロール、メトリプラノロールおよびチモロールが挙げられる。
[37]一部の実施形態において、本発明によるポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、式(IV):
(式中、
Xは同じであるか、または出現する毎に異なってもよく、アルキンまたはアジドを含む末端官能基を表し、
Qは出現する毎に、独立に選択され、また存在していてもいなくてもよく、存在する場合は連結基を表し、
Rは置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状の炭化水素であり、置換されていてもよい芳香族炭化水素またはヘテロ芳香族炭化水素を含んでいてもよく、
Zは開裂性連結基であり、
Dはプロスタグランジン類似体およびβ遮断薬から選択される生物活性剤である。)
の少なくとも1つのモノマーと、式(V):
(式中、
Aは同じであるか、または出現する毎に異なってもよく、アルキンまたはアジドを含む末端官能基を含む基を表し、前記末端官能基はXの末端官能基に対して相補的であり、
Lは置換されていてもよいリンカー基であり、
nは1以上の整数である。)
の少なくとも1つのモノマーとのコポリマーである。
[38]式(I)、(II)、(III)および(IX)の部分は、式(IV)と式(V)のモノマーがクリック化学条件下で反応する場合に生産され得る。したがって、式(I)、(II)、(III)および(IX)の当該部分が、骨格ポリマー鎖の構造の要素を形成する。
[39]一部の実施形態において、本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートは式(V)のモノマーと共に形成され、この場合、Lは、置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状の脂肪族炭化水素、置換されていてもよいカルボサイクリル、置換されていてもよいヘテロサイクリル、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、および置換されていてもよいポリマーセグメントから成る群から選択されるリンカー部分を含むリンカー基である。
[40]式(V)のモノマーの実施形態の一部において、Lは生分解性ポリマーを含む。生分解性ポリマーは、エステル、アミド、ウレタン、尿素およびジスルフィド部分から成る群から選択される、少なくとも1つの生分解性部分を含み得る。
[41]式(V)のモノマーの実施形態の一部において、Lは、ポリエーテル、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタンおよびこれらのコポリマーから成る群から選択されるポリマーを含む。
[42]式(V)のモノマーの実施形態の一部において、Lは、アミド、エーテル、エステル、ウレタン、尿素および炭酸エステルから成る群から選択される官能基を含む。
[43]式(V)のモノマーの実施形態の一部において、nは1または2である。
[44]式(IV)のモノマーの実施形態の一部において、Qが存在し、前記Qは、アミド、エーテル、エステル、ウレタン、尿素および炭酸エステルの官能基から成る群から選択される官能基を含む。
[45]式(IV)のモノマーの実施形態の一部において、Qが存在し、各Q−Xは独立に、下記の群から選択される。
[46]式(IV)のモノマーの実施形態の一部において、各Q−Xは下記の式(VII)の基である。
(式中、
Xはアルキンおよびアジドから成る群から選択される末端官能基であり、
mは0〜10の範囲、好ましくは1〜5の範囲の整数である。
[47]式(IV)のモノマーの実施形態の一部において、Rは1〜12個の炭素原子を有する、置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状の炭化水素である。
[48]一部の実施形態において、本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、式(IV)の少なくとも1個のモノマーを式(V)のモノマーと反応させる結果、式(I)によるトリアゾール含有ポリマー骨格に対して薬物がペンダント状態となるときに形成される。
[49]本発明の一形態において、式(IV)の2つ以上モノマーを式(V)のモノマーと反応させる。係る実施形態において、式(IV)のモノマーは異なる生物活性剤(D)を含有してもよく、その結果生じるポリマーコンジュゲートは異なる生物活性剤の混合物を含有する。異なる生物活性剤は、例えばプロスタグランジン類似体とβ遮断薬の混合物であってもよい。
[50]一部の実施形態において、本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、式(IV)のモノマーを式(V)の相補的モノマーと反応させる結果、式(Ib)によるトリアゾール含有ポリマー骨格に対して生物活性剤がペンダント状態となるときに形成される。
[51]一部の実施形態において、本明細書に記載の実施形態のいずれか1つによるポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、少なくとも約15mol%の生物活性剤を含む。
[52]本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、高眼圧症を治療するための薬物送達システム、治療用の機器、物品または製剤、および医薬品に組み込むことができる。
[53]別の態様において、本発明は、本明細書に記載の実施形態のいずれか1つのポリマー−生物活性剤コンジュゲートを含む、緑内障を治療するための眼内インプラントまたは薬物送達システムとしての医薬品を提供する。インプラントは、対象の眼内に配置するための固体製品、可塑性固体、ヒドロゲルまたは液体の形態であってもよい。
[54]別の態様において、片眼または両眼に緑内障を罹患した対象における緑内障治療方法であって、本明細書に記載の実施形態のいずれか1つのポリマー−生物活性剤コンジュゲートを含む製品の、緑内障を罹患した眼への投与を含む、方法が提供される。一連の実施形態において、該方法は、針の管腔に該製品を入れ、該製品を針から眼内に注入する工程を含む。
[55]別の態様において、本明細書に記載の実施形態のいずれか1つのポリマー−生物活性剤コンジュゲートの、緑内障治療用医薬品製造における使用が提供される。一連の実施形態において、該医薬品は眼内インプラントの形態である。ポリマー−生物活性剤コンジュゲートを含む眼内インプラントは、注射型であってもよい。
[56]一態様において、本発明は、1つのポリマー骨格と、このポリマー骨格に共有結合されポリマー骨格からペンダント状態にある複数の放出性生物活性剤とを含む、ポリマー−生物活性剤コンジュゲートに関する。この態様によれば、ポリマー骨格は複数のトリアゾール部分を含む。放出性生物活性剤は、プロスタグランジン類似体、β遮断薬およびこれらの混合物から成る群から選択される。本発明のポリマーコンジュゲートに使用される生物活性剤は、本明細書において「薬物」または「プロドラッグ」とも呼ばれ得る。
[57]「薬物」という用語は治療用物質を指し、その用途(もしくは1つまたは複数の用途)は、対象の生理系との化学反応または物理化学反応、もしくは対象の体内における感染性因子または毒素または他毒物に対する作用、もしくはインビトロでの細胞など生物材料との作用が関係する。
[58]本明細書で使用する「プロドラッグ」という用語は薬物部分の誘導体を指し、該誘導体は薬物部分自体の活性をほとんどまたは全く有さないが、インビボまたはインビトロにて生物活性部分へと転換させることができる。係る誘導体化の一例は、生物活性部分上の1つまたは複数のヒドロキシル基のアセチル化により、プロドラッグがインビボで放出された後に脱アセチル化される結果、薬物部分を生じる工程である。
[59]本明細書で使用する「医薬的に許容される塩」という用語は、医薬製剤において安全かつ効果的に使用できる塩を意味する。医薬的に許容される塩は、本発明の化合物中に存在する酸性基の塩を含む。適切な塩の例としてナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、カルシウム塩、ジエチルアミン塩およびピペラジン塩などが挙げられる。医薬的に許容される塩はStahl PH,Wermuth CG,editors.2002.Handbook of pharmaceutical salts:Properties,selection and use.Weinheim/Zurich:Wiley−VCH/VHCAに記載されている。
[60]生物活性剤が共有結合している状態のポリマーは、当該技術分野において「ポリマー−生物活性剤コンジュゲート」と呼ばれる場合もある。場合によっては、本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートを「生物活性剤−ポリマーコンジュゲート」、「ポリマー−薬物コンジュゲート」、「薬物−ポリマーコンジュゲート」、「ポリマーコンジュゲート」、または単に「コンジュゲート」と呼ぶのが好都合なこともあり得る。
[61]本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、複数のトリアゾール部分を含む1つのポリマー骨格を含む。各トリアゾール部分はポリマー鎖の構造内に取り込まれ、ポリマー骨格の要素を形成する。したがって、ポリマー骨格はポリトリアゾールポリマーとみなすことができる。
[62]ポリマー骨格中に存在するトリアゾール部分は1,2,3−トリアゾール部分である。当業者であれば、係るトリアゾール部分は「クリック」化学条件下で行われるアルキン/アジド環状付加反応の生成物であると理解すると思われる。
[63]本明細書で使用する「ポリマー骨格の要素を形成する」という表現は、トリアゾール部分が、ポリマー鎖を形成できるよう相互結合された一連の原子の要素であるということを意味する。ポリマー骨格が分枝鎖状構造を有する(すなわち主ポリマー鎖から延びる1つまたは複数の分枝鎖または側鎖を有する)実施形態では、トリアゾール部分がポリマー側鎖の要素である他、主鎖の要素であってもよい。ただし、この表現は、トリアゾール部分が側鎖中にしか存在しないポリマー構造を除外することを意図している。
[64]ポリマー骨格中に複数のトリアゾール部分を有する、本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、クリック化学の使用を通じて調製することができる。「クリック化学」という用語は、2001年にK.Barry Sharpless教授が、モジュール型の性質、高い収率、インビボでの生成物の安定性、立体特異性、高い原子経済および高い熱力学的推進力によって定義される一連の化学反応を表す目的で考案した用語である。多数の「クリック」反応が存在し、これらのうち複数の反応において、安定した環状構造を生み出す、適切な官能基間での環状付加反応が関係する。
[65]クリック化学の使用により、少なくとも2つの適切な相補的末端官能性コモノマーが共有反応して、本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートを形成し得る。コモノマーのうち少なくとも1つは、ペンダント状態の生物活性剤を担持する。コンジュゲートを形成するコモノマーの重合過程で、コモノマー中の相補的末端官能基が互いに反応し、トリアゾール部分を共有結合の生成物として形成する。その結果、トリアゾール部分を介して一緒に連結された状態のコモノマーが生成される。したがって、得られたポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、ポリマー骨格構造の要素として、トリアゾール部分を含む。
[66]本明細書で使用する「ポリマー」および「ポリマー骨格」という用語はコンジュゲートの全要素を包含するが、例外として下記の式において部分D、DまたはDで表され得る生物活性剤を除く。したがって、ポリマー骨格は、別段に指示される場合を除き、本明細書に記載の式に示される連結基Zを包含することになる。
[67]クリック化学により調製されるポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、他の方法で調製されるものに比べ、多数の顕著な優位性がある。クリック反応の優位性の1つは、多様な反応性求核官能性を有する生物活性剤を含有するポリマー−生物活性剤コンジュゲートを調製するための、より簡易な方法の提供に使用することができるという点にある。プロスタグランジン類似体およびβ遮断薬の場合、これらの生物活性剤は多様な求核官能基を含有する。例えば、プロスタグランジン類似体はヒドロキシ官能基とカルボキシ官能基を含有し得る一方、β遮断薬はヒドロキシ官能基とアミノ官能基を含有する。係る求核官能基は、ポリマー合成過程における生物活性剤の望ましくない分枝鎖内取り込みが発生する可能性を防ぐ目的で、別段に保護が必要となり得ることが理解されると思われる。クリック反応は、ヒドロキシル基、アミノ基および他の求核性中心など官能基が呈する反応性に対する反応性に関して、ほぼ完全に直交であることから、保護基戦略は不必要であり、それは生物活性剤中に存在する無保護の反応性官能基(ヒドロキシル基やアミノ基など)がクリック反応に一切関与しないと思われるためである。
[68]クリック反応のさらなる優位性は、例えば多数の従来型の逐次重合技法で使用される温度よりも低い温度条件など、比較的穏やかな条件下でポリマー合成を進めることを可能にし得るという点にある。
[69]1,2,3−トリアゾール部分は、アルキンおよび/またはアジドの官能性を含む適切な相補的末端官能基のクリック反応条件下での反応を通じて生産され得る。「相補的末端官能性」および「相補的末端官能基」という用語は、本発明の文脈で使用される場合、別の化学基と反応して相互の間で共有分子間結合を形成する能力のある末端化学基を意味する。
[70]1,2,3−トリアゾールの形成に適するクリック反応は、アジドとアルキンの(熱的)ヒュスゲン1,3双極性環状付加反応で、これにより1,2,3−トリアゾールの1,4位置異性体と1,5位置異性体の混合物が得られる。トリアゾール部分の形成に適するクリック反応は、金属触媒反応であってもよい。例えば、アジドと末端アルキンのヒュスゲン環状付加の変形である銅(I)触媒アジド−アルキン環状付加(CuAAC)は、1,2,3−トリアゾールを形成する。ヒュスゲン環状付加反応に銅触媒を使用すると、1,4−置換1,2,3−トリアゾールがアジドと末端アルキンから形成される結果となる一方、ルテニウム触媒を使用すると末端アルキンまたは内部アルキンの使用が可能となり、その結果、代替の1,5−位置異性体が形成される。銀触媒を使用する場合も同じく、1,4−置換1,2,3−トリアゾールが形成される結果となる。他に使用できる金属の例としてNi、Pt、Pd、RhおよびIrが挙げられるが、これらに限定されない。これらの金属触媒を使用して得られる1,2,3−トリアゾールの位置化学は定義がまだ不十分である。例示的なクリック官能基がW.H.BinderおよびR.Sachsenhoferにより、Macromol.Rapid Commun.、2007、28、15〜54頁に記載されており、この開示は参照により本明細書に組み込まれる。
[71]アジドとアルキンのヒュスゲン環状付加の熱的変形および金属触媒型変形に加え、最近の開発では金属を使用しない、歪み促進型アジド−アルキン環状付加(SPAAC)の開発が中心である。この変形では、歪み環へのアルキン官能性の取り込みおよび/またはアルキン基の周囲における電子求引官能性とヘテロ原子の選択的配置によって、アルキンが活性化され、反応性が高まることから、触媒は必要ない。このSPAACの位置化学が混合され、1,4−置換1,2,3−トリアゾールと1,5−置換1,2,3−トリアゾールの双方が形成される。
[72]ポリマー−生物活性剤コンジュゲートを調製するための適切に官能化されたコモノマーの使用は、コンジュゲートの組成、構造および分子量の制御を有利に可能にし得る。対照的に、逐次重合により調製されたポリマーは、分子量の再現性が低くなり、分子量分布が広範囲となり得る。ポリマー−生物活性剤コンジュゲートの構造および/または組成の制御は、規制関連の目的について有利となり得る。
[73]一部の実施形態において、ポリマー−生物活性コンジュゲートは、式(I)の部分を含む。
(式中、
Tは出現する毎に、トリアゾール部分を表し、
Qは出現する毎に、独立に選択され、また存在していてもいなくてもよく、存在する場合は連結基を表し、
Rは置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状の炭化水素であり、置換されていてもよい芳香族炭化水素およびまたはヘテロ芳香族炭化水素を含んでいてもよく、
Zはそれぞれ開裂性連結基であり、
Dは放出性生物活性剤である。)
[74]ポリマー−生物活性剤コンジュゲートは典型的に、式(I)の複数の部分を含み、Q、R、ZおよびDで表される各基は独立に選択され、また各部分は同一でも異なってもよい。
[75]式(I)において、生物活性剤(Dで表される)はプロスタグランジン類似体およびβ遮断薬から成る群から選択される。プロスタグランジン類似体およびβ遮断薬の例は本明細書に記載される。
[76]式(I)の複数の部分を含むポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、式(I)の部分が相互に隣接しているか、またはポリマーコンジュゲート内で離れた位置にあってもよい。
[77]本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートの重要な特徴は、ポリマー骨格が複数のトリアゾール部分を含むことである。式(I)のトリアゾール部分は、基Tで表される。したがって、ペンダント状態の生物活性剤を担持する式(I)の部分が、トリアゾール部分を介してポリマー骨格の残り部分へカップリングされる。
[78]一部の実施形態において、ポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、下記の式(II)、(III)および(IX)から成る群から選択される少なくとも1つのトリアゾール部分を含む、ポリマー骨格を含む。
(式(IX)において、Aは置換されていてもよい環状基、好ましくは7〜9個の構成環員から成る前記環を表す。)
[79]一部の実施形態において、式(II)のトリアゾール部分を含むポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、下記の式(IIa)および(IIb)から選択される部分を含み得る。
[80]式(II)、(IIa)および(IIb)の部分は、1,4−置換トリアゾール部分を含む。係るトリアゾール部分は、本明細書において1,4−位置異性体と呼ばれる場合もある。
[81]一部の実施形態において、式(III)のトリアゾール部分を含むポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、下記の式(IIIa)および(IIIb)から選択される部分を含み得る。
[82]式(III)、(IIIa)および(IIIb)の部分は、1,5−置換トリアゾール部分を含む。係るトリアゾール部分は、本明細書において1,5−位置異性体と呼ばれる場合もある。
[83]一部の実施形態において、式(IX)の部分を含むポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、下記の式(IXa)または(IXb)の部分を含み得る。
[84]式(IXa)および(IXb)において、Aは置換されていてもよい環状基を表す。好ましくは環状基は7〜9個の環原子を含む。環原子はそれぞれ独立に、C、N、OおよびSから成る群、好ましくはC、NおよびSから成る群から選択される。好適な一実施形態において、AはC8シクロアルキルである。一連の実施形態において、環「A」は前述の7〜9個の構成環員から成る前記環である。
[85]式(IXa)および(IXb)の一連の実施形態において、Aは、ヒドロキシ(−OH)、−Oアルキル、アルキル、ハロ(好ましくはフルオロ)、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールおよびヘテロアリールから成る群から選択される1個または複数の置換基に置換される。シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールおよびヘテロアリールの置換基は3〜6個の環原子を含んでいてもよく、またAに融合されてもよい。任意の置換基を、環状基のどの環原子に配置してもよい。
[86]式(IIa)、(IIb)、(IIIa)、(IIIb)、(IXa)および(IXb)において、
Qは存在していてもいなくてもよく、存在する場合は連結基を表し、
Rは置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状の炭化水素であり、置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリールを含んでいてもよく、
Zは開裂性連結基であり、
Dはプロスタグランジン類似体、β遮断薬およびこれらの混合物から成る群から選択される放出性生物活性剤である。
[87]基Q、R、ZおよびDについてはさらに下記にて詳述する。
[88]本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、本明細書に記載の式(II)、(III)または(IX)の、複数のトリアゾール部分を含み得る。トリアゾール部分は出現する毎に、独立に選択され得る。
[89]ポリマー骨格中に存在するトリアゾール部分は、それぞれ同種であるか、または異種の混合物であってもよい。例えば、ポリマーコンジュゲート中に存在するトリアゾール部分はそれぞれ同じで、式(IIa)、(IIb)、(IIIa)、(IIIb)、(IXa)または(IXb)から選択され得る。あるいは、ポリマーコンジュゲートのポリマー骨格はこれらの種類のトリアゾール部分の混合物を含んでいてもよい。
[90]当該技術分野の当業者であれば、ポリマー−生物活性剤コンジュゲートの合成に使用するモノマーおよび反応条件に応じて、得られたコンジュゲートは式(IIa)、(IIb)、(IIIa)、(IIIb)、(IXa)または(IXb)から選択される単一種類のトリアゾール部分を含み得るか、または当該部分の組み合わせを含み得ることを理解すると思われる。
[91]一部の実施形態において、コンジュゲートは式(II)および(III)から選択される1つのトリアゾール部分を含んでいてもよく、好ましくは式(IIa)、(IIb)、(IIIa)および(IIIb)から選択される少なくとも1つの部分を含む。したがって、コンジュゲートのポリマー骨格中に存在するトリアゾール部分はそれぞれ、1,4−置換トリアゾール部分、1,5−置換トリアゾール部分、またはこれらの位置異性体の組み合わせであってもよい。
[92]本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートの一実施形態によれば、トリアゾール部分はポリマー骨格の少なくとも10mol%を構成し得る。一部の実施形態において、トリアゾール部分はポリマー骨格の少なくとも20mol%を構成し得る。一部の実施形態において、トリアゾール部分はポリマー骨格の少なくとも30mol%を構成し得る。
[93]各トリアゾール部分はコモノマーの共有結合からの反応生成物であることから、ポリマー骨格に占めるトリアゾール部分の割合は、ポリマー−生物活性剤コンジュゲートにおけるモノマー取り込みの度合いの指標となり得る。
[94]トリアゾール部分のmol%は、コンジュゲートのポリマー骨格内における当該部分の(モル基準に基づく)割合に基づいて判定される。
[95]一例として、本発明のポリマーコンジュゲートにおいてペンダント状態の生物活性部分が開裂性連結基(本明細書に記載の式ではZで表される)を介してポリマー骨格へカップリングされる場合、トリアゾール部分の割合は下記の方程式で判定することができる。
[96]本発明のコンジュゲートのポリマー骨格の分子量は、約250ダルトン〜約10MMダルトン、好ましくは500ダルトン〜2Mダルトンの範囲である。
[97]本発明のコンジュゲートは、ポリマー骨格に共有結合されポリマー骨格からペンダント状態にある複数の放出性生物活性剤を含む。
[98]一部の実施形態において、本発明のコンジュゲートは少なくとも約5mol%、少なくとも10mol%、少なくとも15mol%、少なくとも20mol%、または少なくとも30mol%の生物活性剤を含む。生物活性剤のmol%は、ポリマーコンジュゲートを形成するモノマーの総モル数を基準に判定することができる。
[99]本発明のコンジュゲートは高い生物活性剤負荷に適応し、ある用量の生物活性剤の送達に必要な材料の量を最小限に抑えることができる。ポリマーコンジュゲートの総重量に対して少なくとも5重量%、少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、少なくとも20重量%、または少なくとも30重量%の生物活性剤負荷を達成し得る。
[100]一部の実施形態において、本発明のコンジュゲートは、ポリマーコンジュゲートを形成するモノマーの総モル数を基準に、最大60mol%、最大70mol%、最大80mol%、最大90mol%、さらには最大100mol%のコンジュゲートされた生物活性剤を含む。当業者であれば、生物活性剤のmol%はポリマーコンジュゲートの形成に使用されるモノマーの相対モル比に依存し得ることを理解すると思われる。
[101]一部の実施形態において、本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、式(Ib)の部分を含む。
(式中、
Tは出現する毎に、トリアゾール部分を表し、
Qは出現する毎に、独立に選択され、また存在していてもいなくてもよく、存在する場合は連結基を表し、
Rは置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状の炭化水素であり、置換されていてもよい芳香族炭化水素またはヘテロ芳香族炭化水素を含んでいてもよく、
とZはそれぞれ開裂性連結基であり、これらは同じでも異なってもよく、
とDはそれぞれ生物活性剤であり、これらは同じでも異なってもよい。)
[102]式(Ib)の部分は、式(I)の2つの部分が一緒にポリマーコンジュゲートへ共有結合されるときに発生し得る。
[103]式(Ib)の部分中、各Tは独立に、式(II)、(III)または(IX)のトリアゾール部分から選択され得る。例えば、各Tは独立に、式(IIa)、(IIb)、(IIIa)、(IIIb)、(IXa)および(IXb)のトリアゾール部分から選択され得る。
[104]一連の実施形態において、式(Ib)の部分中、各Tは1,4−置換トリアゾール部分または1,5−置換トリアゾール部分であってもよい。あるいは、式(Ib)は係る1,4−位置異性体と1,5−位置異性体の組み合わせを含み得る。
[105]式(Ib)の部分中、各QおよびRは独立に、係る基について本明細書に記載の部分のいずれか1つから選択され得る。
[106]式(Ib)の部分中、基ZとZはそれぞれ開裂性連結基であり、これらは同じであるか、または出現する毎に、異なってもよい。ZとZはそれぞれ独立に、基Zについて本明細書に記載の基のいずれか1つから選択され得る。ZとZが異なる場合、生物活性剤放出をさらに制御できる可能性がある。
[107]生物活性剤DとDはそれぞれ、開裂性共有結合を介してZとZへカップリングされる。開裂性共有結合の例は、本明細書において連結基Zを参照する形で記載される。
[108]式(Ib)の部分中、基DとDはそれぞれ生物活性剤であり、これらは同じであるか、または出現する毎に、異なってもよい。DとDはそれぞれ独立に、基Dについて本明細書に記載の生物活性剤のいずれか1つから選択され得る。本発明によれば、DとDはそれぞれ独立に、プロスタグランジン類似体およびβ遮断薬から成る群から選択される。
[109]一部の実施形態において、DとDは同じであることが望ましい場合がある。したがって、係る実施形態における生物活性剤は単一種類の薬物である(すなわちプロスタグランジン類似体またはβ遮断薬のいずれかのみ)。
[110]一部の実施形態において、DとDは同一区分の薬物に属するが、同じ薬物区分の範囲内で異なる生物活性剤であることが望ましい場合がある。係る実施形態おいて、DとDはそれぞれプロスタグランジン類似体またはβ遮断薬のいずれかであるが、その区分内で異なる薬物から選択され得る(例:β遮断薬の区分に該当するチモロールとベタキソロールの混合物)。
[111]一部の実施形態において、DとDは異なることが望ましい場合がある(すなわちプロスタグランジン類似体とβ遮断薬の混合物)。この場合、単一のポリマーコンジュゲートにより、異なる治療剤を対象へ送達することが可能となり得る。理論に制限されることを望まないが、生物活性剤の混合物の使用は、眼圧降下における治療効果(例:付加的効果または相乗効果)を有利に増進し得ると考えられている。プロスタグランジン類似体をβ遮断薬と組み合わせた形で含む複合型点眼剤は、単剤点眼剤のどれと比べても、高眼圧症を軽減することが示されている(Higginbotham他、Arch Ophthalmol 2002:120、915〜922頁;Pfieffer他、IOVS 2000:41(4)、s754;Sjoquist他、 IOVS 2000:41(4)、s572;Larsson他、IOVS 2000:41(4)、s280;Martinez & Sanchez Eye 2009:23、810〜818頁;PCT/SE2001/002499)。したがって、異なる生物活性剤の混合物がポリマーコンジュゲートに含まれる場合、単一種類の生物活性剤だけの場合より効力が高くなり得る。
[112]式(Ib)の部分を含むポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、より高い生物活性剤負荷を有し得る。例えば、式(Ib)の部分を含むポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、50mol%を超える生物活性剤を含み得る。一部の実施形態において、ポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、ポリマーコンジュゲートを形成するモノマーの総モル数を基準に、最大60mol%、最大70mol%、最大80mol%、最大90mol%、さらには最大100mol%のコンジュゲートされた生物活性剤を含み得る。
[113]本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートに使用される「生物活性剤」(本書に記載の一部の式では「D」とも表される)は、プロスタグランジン類似体、β遮断薬およびこれらの混合物から成る群から選択される。プロスタグランジン類似体とβ遮断薬はそれぞれ、眼圧降下作用のある薬物である。
[114]プロスタグランジン類似体やβ遮断薬などの眼科用医薬品は、緑内障や高眼圧症の治療に使用される。これらの薬物は、緑内障など眼疾患に付帯する眼圧上昇を眼圧降下作用によって治療または緩和するための治療剤として使用される。前述のとおり、プロスタグランジン類似体は房水のぶどう膜強膜流出を増やすことにより眼圧降下作用を発揮する一方、β遮断薬は眼内での房水生産低減によって眼圧を降下させる。
[115]本発明のコンジュゲートのポリマー骨格へ結合されたプロスタグランジン類似体およびβ遮断薬は、ペンダント状態である。「ペンダント」状態にある場合、生物活性剤はポリマー骨格構造の要素を形成するわけではないため、ポリマー骨格の鎖長低減を引き起こすことなく放出され得る。ペンダント構成は、薬物の効率的放出も確保し得る。
[116]当業者であれば、プロスタグランジン類似体やβ遮断薬などの生物活性剤は官能基を有することを理解すると思われる。生物活性剤中の官能基は、ポリマー骨格への生物活性剤の共有結合促進に使用され得る。
[117]プロスタグランジン類似体およびβ遮断薬の場合、これらの生物活性剤はカルボン酸、ヒドロキシおよびアミノ(第1級アミノ)の官能基を含む。より具体的には、プロスタグランジン類似体はカルボン酸官能基とヒドロキシ官能基を含む一方、β遮断薬はヒドロキシ官能基とアミノ官能基を含有する。
[118]前述のとおり、生物活性剤が係る官能基を複数含有する場合、これらの官能基が、逐次重合に使用される多数のモノマーにおいて、末端官能基と反応する可能性がある。例えば、ポリウレタンコンジュゲートは、ジイソシアネートモノマーおよびジオールモノマーを使用して形成され得る。コモノマー中のイソシアネート基とヒドロキシル基が反応して、ウレタン連結ポリマーを形成する。ジオールモノマーはコンジュゲートされた生物活性剤を含み得る。そのような事例において、コンジュゲートされた生物活性剤が遊離ヒドロキシル官能基をも含む場合、遊離ヒドロキシル基は生物活性剤上でジオールヒドロキシル基と、ジイソシアネートモノマーのイソシアネート基との反応に競合し得る。この競合が発生すると、生物活性剤は、ペンダント状態となるのではなく、コンジュゲートのポリマー骨格中に取り込まれ得る。
[119]本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートはクリック化学を使用して調製されることから、多様な官能基を有する生物活性剤を、保護基戦略を採用する必要なくポリマー骨格へ共有結合させることができることが、本発明の優位性であり、さもなければ保護基戦略は、予め選択される形で生物活性剤がポリマー骨格へ共有結合されることを確保するための手段として、一部の官能基が反応しないよう保護する目的で使用され得る。
[120]一態様において、本発明によるポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、プロスタグランジン類似体から選択される放出性生物活性剤を含む。
[121]「プロスタグランジン」は、典型的に下図のC20プロスタン酸から誘導される内因性物質である。
[122]本明細書で使用する「プロスタグランジン類似体」という用語は、プロスタグランジン受容体へ結合するよう設計された分子を指す。プロスタグランジン類似体は、内因性プロスタグランジンの修飾誘導体、または内因性プロスタグランジンの合成類似体であってもよい。プロスタグランジン類似体は、治療的活性の薬物またはプロドラッグの形態であってもよい。多数のプロスタグランジン類似体がプロドラッグ(例:プロスタグランジンのエステル誘導体)である。しかし、係るプロスタグランジンプロドラッグは、エステル基が加水分解され1−カルボン酸(薬物の遊離酸形態)を形成した後、プロスタグランジンF受容体に作用することから、プロスタグランジン類似体と呼ばれることが多い。
[123]プロスタグランジン類似体またはその医薬的に許容される塩は、ポリマー骨格へコンジュゲートされる。本発明は、プロスタグランジン類似体またはその医薬的に許容される塩が、治療効果を発揮できるよう所望の部位へ送達されることを可能にする。
[124]一実施形態において、生物活性剤はPGF2α型プロスタグランジンに属するプロスタグランジン類似体である。PGF2α型プロスタグランジンは、プロスタグランジンF2α受容体へ結合するよう設計される。
[125]本明細書に記載のプロスタグランジン類似体は、以下のとおりC20プロスタン酸に従って付番されるα鎖、ω鎖および5員環を構成する。
[126]一態様において、本発明は、1つのポリマー骨格と、このポリマー骨格にコンジュゲートされるPGF2α型プロスタグランジン類似体とを含む、ポリマー−薬物コンジュゲートに関する。
[127]本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートによって送達されるプロスタグランジン類似体は、位置1のカルボン酸基、位置9のヒドロキシル基、位置11のヒドロキシル基および位置15のヒドロキシル基から成る群から選択される、少なくとも1個の官能基を含む。
[128]プロスタグランジン類似体における位置1のカルボン酸基と、位置9、11および15のヒドロキシル基は、プロスタグランジン薬物をポリマーへコンジュゲートさせるための反応性官能基の役割を果たし得る。薬物をポリマー骨格へコンジュゲートさせる際、プロスタグランジン類似体は位置1、9、11または15にて、選択された基を介してポリマー骨格へコンジュゲートされる。したがって、ポリマーへ連結される薬物部分(本書に記載の式ではDで表される)は、プロスタグランジン類似体をポリマー骨格へコンジュゲートさせるエステル連結基、無水物連結基またはカーボネート連結基における、酸残基(位置1でのコンジュゲーションの場合)またはアルコール残基(位置9、11または15でのコンジュゲーションの場合)である。したがって、Dで表される部分は、放出性プロスタグランジン類似体であってもよい。
[129]プロスタグランジン類似体は、エステル連結基、無水物連結基またはカーボネート連結基を介してポリマー骨格へコンジュゲートされ得る。エステル結合基、無水物結合基およびカーボネート結合基は、生物環境中で加水分解的に不安定であると認められており、また十分な量の薬物がポリマーコンジュゲートから効果的に放出されてポリマーコンジュゲート周囲で治療レベルが達成されることの確保に役立ち得る。
[130]エステル連結基によってプロスタグランジン類似体がポリマー骨格へコンジュゲートされる場合、エステル連結基は薬物の位置1、9、11および15から成る群から選択される位置で、薬物を連結させ得る。
[131]カーボネート連結基によってプロスタグランジン類似体がポリマー骨格へコンジュゲートされる場合、カーボネート連結基は薬物の位置9、11および15から成る群から選択される位置で、薬物を連結させ得る。
[132]無水物連結基によってプロスタグランジン類似体がポリマー骨格へコンジュゲートされる場合、無水物連結基は薬物の位置1で薬物を連結させ得る。
[133]本明細書で使用する「酸残基」という用語は、エステル連結基または無水物連結基において、生物活性剤のポリマー骨格へのコンジュゲーション後に生物活性剤のカルボン酸官能基から誘導される部分を指す。酸残基は一般的に構造−C(O)O−を有する。プロスタグランジン類似体の場合、カルボン酸基は位置1に位置する。
[134]本明細書で使用する「アルコール残基」という用語は、エステル連結基またはカーボネート連結基において、生物活性剤のポリマー骨格へのコンジュゲーション後に生物活性剤のヒドロキシ官能基から誘導される部分を指す。アルコール残基は一般的に構造−(O)−を有する。プロスタグランジン類似体の場合、ヒドロキシ基は位置9、11または15での配置から選択され得る。β遮断薬の場合、ヒドロキシ基は薬物分子のベータアミノアルコール基の一部である。
[135]一連の実施形態において、生物活性剤(D)は、式(X)のプロスタグランジン類似体である。
(式中、
は二重結合または単結合を表し、
WとUは、WとUが一緒になってオキソ(=O)を形成する状態、WとUがそれぞれハロである状態、およびWがR15でUが水素である状態から成る群から選択され、
はオキソとヒドロキシから成る群から選択される任意の置換基であり、
Yは置換されていてもよいC4〜C10ヒドロカルビルまたは置換されていてもよいC〜C10ヒドロカルビルオキシであり、
、R、R11およびR15のうち1つがポリマー骨格へ連結され、
、R11およびR15はポリマー骨格へ連結される場合、エステル連結基またはカーボネート連結基のアルコール残基であり、Rはポリマー骨格へ連結される場合、エステル連結基または無水物連結基の酸残基を形成し、
は骨格へ連結されない場合、−OH、−O(C1〜6アルキル)および−NRから成る群から選択され、RとRはそれぞれ独立に、HおよびC1〜6アルキルから成る群から選択され、
とR11はポリマー骨格へ連結されない場合はいずれもヒドロキシであり、RとR11のうち片方が骨格へ連結される場合は他方がヒドロキシであり、
15が骨格へ連結されない場合はWがヒドロキシでUが水素であるか、またはWとUがそれぞれフルオロであるか、またはWとUが一緒になってオキソを形成する。)
[136]一部の実施形態において、式(X)のプロスタグランジン類似体は以下から成る群から選択される。
(式中、
はZへのプロスタグランジン類似体の付着点を表し、
は二重結合または単結合を表し、
Yは置換されていてもよいC4〜C10ヒドロカルビルまたは置換されていてもよいC4〜C10ヒドロカルビルオキシであり、
式(Xa)、(Xc)および(Xd)においてRはヒドロキシ、C〜CアルコキシまたはC〜Cアルキルアミノ(好ましくはイソプロポキシまたはエチルアミノ)であり、
式(Xa)および(Xb)においてRとR11はヒドロキシであり、
式(Xc)においてR11はヒドロキシであり、XはOまたはヒドロキシであり、
式(Xd)においてRはヒドロキシであり、
式(Xb)および(Xd)において、Wはヒドロキシ、Uは水素であるか、またはWとUがいずれもフルオロであるか、またはWとUが一緒になってオキソを形成する。)
[137]式(X)のプロスタグランジン類似体において、Yは置換されていてもよいC〜C10ヒドロカルビルまたは置換されていてもよいC〜C10ヒドロカルビルオキシである。ヒドロカルビル(ヒドロカルビルオキシのヒドロカルビル部分を含む)は、脂肪族、脂環式または芳香族の炭化水素基、もしくはこれらの組み合わせを含み得る。
[138]式(X)の実施形態の一部において、Yは場合によりハロおよびハロ−C〜Cアルキルから選択される1個または複数の置換基に置換される。適切なハロはフルオロ、クロロ、ブロモまたはヨードであってもよい。好ましいハロはフルオロである。ハロ−C〜Cアルキルはパーハロメチル、例えばトリフルオロメチルであってもよい。
[139]一部の実施形態において、YはC〜C10アルキル、C〜C10アルコキシ、フェニル、フェニル置換C〜Cアルキルおよびフェニル置換C〜Cアルコキシから成る群から選択され、これらの基は場合によりハロおよびパーハロメチルから選択される1個または複数の基に置換される。一部の特定の実施形態において、Yは−(CHCH3、−OC(メタ−CF)、−(CHCH、−O(C)および−CH(C)から成る群から選択される。
[140]式(X)において、WとUはプロスタグランジン類似体上に存在する置換基を表す。一部の実施形態において、WとUは一緒になってオキソ(=O)置換基を形成する。他の実施形態において、WとUはそれぞれハロ置換基である。適切なハロはフルオロ、クロロ、ブロモまたはヨードであってもよい。好ましいハロはフルオロである。他の実施形態において、WはR15、Uは水素である。
[141]本発明によれば、プロスタグランジン類似体はポリマー骨格へ、R、R、R11およびR15のうち1つにより連結される。したがって、ポリマー骨格へ連結される場合、R、R11およびR15はエステル連結基またはカーボネート連結基のアルコール残基(−O−)を表し、Rはエステル連結基または無水物連結基の酸残基(−C(O)O−)を形成する。本明細書に記載の式において、エステル連結基、カーボネート連結基または無水物連結基は、プロスタグランジン類似体(Dで表される)が連結基Zとコンジュゲートされるときに形成される。つまり、式(X)のプロスタグランジン類似体は、Zと一緒になって、エステル連結基、カーボネート連結基または無水物連結基を形成する。Zのいくつかの具体例については後述する。
[142]一部の実施形態において、Rはエステル連結または無水物連結を介してポリマー骨格へ連結される。係る実施形態において、R、R11およびR15はポリマー骨格へ連結されない。
[143]一部の実施形態において、Rはエステル連結またはカーボネート連結を介してポリマー骨格へ連結される。係る実施形態において、R、R11およびR15はポリマー骨格へ連結されない。
[144]一部の実施形態において、R11はエステル連結またはカーボネート連結を介してポリマー骨格へ連結される。係る実施形態において、R、RおよびR15はポリマー骨格へ連結されない。
[145]一部の実施形態において、R15はエステル連結またはカーボネート連結を介してポリマー骨格へ連結される。係る実施形態において、R、RおよびR11はポリマー骨格へ連結されない。
[146]当業者であれば、R、R、R11およびR15がポリマー骨格へ連結されない場合、これらの基は置換基を表し得ることを理解すると思われる。
[147]Rは、ポリマー骨格へ連結されない場合、カルボニル基(−C(O)−)と一緒になって、カルボン酸基となり得るか、もしくはそのエステル誘導体またはアミド誘導体となり得る。一部の実施形態において、Rはポリマー骨格へ連結されない場合、−OH、−O(C1〜6アルキル)および−NRから成る群から選択され、RとRはそれぞれ独立に、HおよびC1〜6アルキルから成る群から選択される。特定の実施形態において、Rはポリマー骨格へ連結されない場合、−OH、−O(イソプロピル)および−NHエチルから成る群から選択される。
[148]RとR11はポリマー骨格へ連結されない場合、それぞれヒドロキシ基である。
[149]R15がポリマー骨格へ連結されない場合、WとUはそれぞれ水素または置換基を表し得るか、またはWとUは一緒になって置換基を形成し得る。一部の実施形態において、Wはヒドロキシ、Uは水素である。他の実施形態において、WとUはそれぞれハロ(好ましいハロはフルオロ)である。さらに他の実施形態において、WとUは一緒になってオキソを形成する。
[150]一連の実施形態において、生物活性剤は、式(Xe)のプロスタグランジン類似体である。
(式中、
は二重結合または単結合を表し、
WとUは、WとUが一緒になってオキソ(=O)を形成する状態、WとUがそれぞれハロである状態、およびWがR15でUが水素である状態から成る群から選択され、
はオキソとヒドロキシから成る群から選択される任意の置換基であり、
Yは置換されていてもよいC〜C10ヒドロカルビルまたは置換されていてもよいC〜C10ヒドロカルビルオキシであり、
、R、R11およびR15のうち1つがポリマー骨格へ連結され、
、R11およびR15はポリマー骨格へ連結される場合、エステル連結基またはカーボネート連結基のアルコール残基であり、Rはポリマー骨格へ連結される場合、エステル連結基または無水物連結基の酸残基を形成し、
は骨格へ連結されない場合、−OH、−O(C1〜6アルキル)および−NRから成る群から選択され、RとRはそれぞれ独立に、HおよびC1〜6アルキルから成る群から選択され、
とR11はポリマー骨格へ連結されない場合はいずれもヒドロキシであり、RとR11のうち片方が骨格へ連結される場合は他方がヒドロキシであり、
15が骨格へ連結されない場合はWがヒドロキシでUが水素であるか、またはWとUがそれぞれフルオロであるか、またはWとUが一緒になってオキソを形成する。)
[151]一部の実施形態において、プロスタグランジン類似体は以下から成る群から選択される。
(式中、
は連結基Zへのプロスタグランジン類似体の付着点を表し、
は二重結合または単結合を表し、
Yは置換されていてもよいC4〜C10ヒドロカルビルまたは置換されていてもよいC〜C10ヒドロカルビルオキシであり、
式(Xf)、(Xh)および(Xi)においてRはヒドロキシ、C〜CアルコキシまたはC〜Cアルキルアミノ(好ましくはイソプロポキシまたはエチルアミノ)であり、
式(Xf)および(Xg)においてRとR11はヒドロキシであり、
式(Xh)においてR11はヒドロキシルであり、XはOまたはヒドロキシであり、
式(Xi)においてRはヒドロキシであり、
式(Xg)、(Xh)および(Xi)において、Wはヒドロキシ、Uは水素であるか、またはWとUがいずれもフルオロであるか、またはWとUが一緒になってオキソを形成する。)
[152]当業者であれば、様々なプロスタグランジン類似体の化学構造を確認できるようになると思われる。本発明のポリマー−薬物コンジュゲートへコンジュゲートされるプロスタグランジン類似体は、遊離酸形態(その医薬的に許容される塩を含む)またはプロドラッグ形態であってもよい。
[153]「遊離酸」形態という表現は、本明細書に記載のプロスタグランジン類似体が「遊離」カルボン酸(すなわちCOOH)として存在し得るか、またはその遊離カルボン酸基を介してプロスタグランジン類似体の位置1にてポリマー骨格へコンジュゲートされ得ることを意味する。遊離カルボン酸基は一般的に、プロスタグランジン類似体のα鎖中に存在する。そのような場合、プロスタグランジン類似体は放出性であるか、または遊離酸形態で放出され得る。遊離酸形態は、場合により医薬的に許容される塩に付帯し得る。
[154]遊離酸形態のプロスタグランジン類似体は、プロスタグランジン類似体の位置9、11または15にて、ヒドロキシ基を介してコンジュゲートされることもあり得る。そのような実施形態でも同じく、プロスタグランジン類似体は放出性であるか、または遊離酸形態で放出され得る。遊離酸形態は、場合により医薬的に許容される塩に付帯し得る。
[155]プロスタグランジン類似体は、プロドラッグとして存在する場合、一般的に位置9、11または15にて、ヒドロキシ基を介してコンジュゲートされることになる。そのような場合、プロスタグランジン類似体は放出性であるか、またはプロドラッグで放出され得る。
[156]本明細書に記載のプロスタグランジン類似体はプロドラッグとして存在してもよく、その場合、位置1のカルボン酸は、インビボで除去され得る不安定な置換基に置換される。そのような場合、プロスタグランジン類似体は位置9、11または15にて、ヒドロキシ基を介してポリマー骨格へコンジュゲートされることになる。そのような場合、プロスタグランジン類似体は放出性であるか、またはプロドラッグで放出され得る。プロドラッグは、遊離酸形態の生物活性剤のエステル誘導体またはアミド誘導体であってもよい。プロドラッグはインビボで遊離酸形態へと転換され得る。例えば、ラタノプロスト、トラボプロスト、タフルプロストおよびビマトプロストはプロドラッグであり、インビボで遊離酸形態へと転換される。
[157]本発明の文脈において、一般式(X)のプロスタグランジン類似体を、他のプロスタグランジンの遊離酸形態と称するのが好都合と考えられる。例えば、ラタノプロストの遊離酸形態は((Z)−7−[(1R,2R,3R,5S)−3,5−ジヒドロキシ−2−[(3R)3−ヒドロキシ−5−フェニルペンチル]−シクロペンチル]ヘプタ−5−エン酸である。
[158]ポリマー−生物活性剤コンジュゲートによって送達され得るプロスタグランジン類似体の例としてラタノプロスト、トラボプロスト、ビマトプロストおよびタフルプロスト、遊離酸形態のラタノプロスト、トラボプロスト(フルプロステノールとして知られる)、ビマトプロストおよびタフルプロスト、ならびにカルボプロスト、ウノプロストンおよびジノプロストが挙げられる。これらのプロスタグランジン類似体が表1に記載されている。係る薬物(プロドラッグ形態または遊離酸形態)は、プロスタグランジン類似体の位置1、9、11または15に位置する官能基のうち1つによって、本発明のポリマーコンジュゲートのポリマー骨格へコンジュゲートされ、そして遊離酸形態またはプロドラッグ形態で送達または放出され得る。好ましくは、プロスタグランジン類似体はラタノプロストおよび遊離酸形態のラタノプロストから選択される。
[159]
[160]本発明の実施形態の一部において、本明細書に記載の式に記載のDは、下記の群から選択される。
[161]別の態様において、本発明によるポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、β遮断薬から選択される生物活性剤を含む。β遮断薬は、βアドレナリン受容体を遮断またはこれに拮抗する薬理学的活性を有する薬物である。本発明のポリマーコンジュゲートに採用されるβ遮断薬は、好ましくはベータアミノアルコールβアドレナリンアンタゴニストである。
[162]ベータアミノアルコールβアドレナリンアンタゴニストは、アルコール(−OH)官能基およびアミノ(−NH、−NHRまたは−NR)官能基を含む。β遮断薬は、ベータアミノアルコール基のアルコール部分と共に形成されたエステル連結基またはカーボネート連結基を介して、ポリマー骨格へコンジュゲートされる。
[163]一連の実施形態において、生物活性剤(D)は、式(XX)のβ遮断薬である。
(式中、
Eは結合または−OCH−(好ましくは−OCH−)であり、
はポリマー骨格へ連結され、エステル連結基またはカーボネート連結基のアルコール残基であり、
とRはそれぞれ独立に、H、ならびにヒドロキシ、置換されていてもよいアルコキシ、置換されていてもよいアリールオキシ、置換されていてもよいアミド、置換されていてもよいシクロアルキル、および置換されていてもよいアリールから成る群から選択される1個または複数の置換基に置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状のC〜Cアルキルから成る群から選択され(好ましくはRがHであり、Rがイソプロピルまたはtert−ブチルである)、
は置換されていてもよいシクロアルキルまたはアリール部分である(多環式部分を含む)。)
[164]一実施形態において、基Rは下記の式の基であってもよい。
(これは下記の式(XXa)のβ遮断薬である生物活性剤(D)を提供する。)
(式中、
R2はポリマー骨格へ連結され、エステル連結基またはカーボネート連結基のアルコール残基であり、
は単結合または二重結合を表し、
Eは結合または−OCH−であり、
Gは出現する毎に独立に、炭素(C)、窒素(N)、酸素(O)および硫黄(S)から成る群から選択され、ただし少なくとも2個のGが炭素であることを前提とし、
とRはそれぞれ独立に、H、ならびにヒドロキシ、置換されていてもよいアルコキシ、置換されていてもよいアリールオキシ、置換されていてもよいアミド、置換されていてもよいシクロアルキル、および置換されていてもよいアリールから成る群から選択される1個または複数の置換基に置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状のC〜Cアルキルから成る群から選択され(好ましくはRがHであり、Rがイソプロピルまたはtert−ブチルである)、
は出現する毎に、任意の置換基であるか、または2個のRが一緒に結合して、置換されていてもよいシクロアルキル環またはアリール環を形成してもよく、
nは0または1である。)
[165]式(XX)の一連の実施形態において、Rは、4−モルホリン−4−イル−1,2,5−チアジアゾール−3−イル、[2−(シクロプロピルメトキシ)エチル]−フェニル、3,4−ジヒドロナフタレン−1(2H)−オン、4−フェニル−アセトアミド、1−ナフチル、および4−(2−メトキシエチル)フェニルから成る群から選択され得る。
[166]一部の実施形態において、生物活性剤(D)は下記の式(XXb)のβ遮断薬である。
(式中、
はZへのβ遮断薬の付着点を表し、
とRはそれぞれ独立に、H、ならびにヒドロキシ、置換されていてもよいアルコキシ、置換されていてもよいアリールオキシ、置換されていてもよいアミド、置換されていてもよいシクロアルキル、および置換されていてもよいアリールから成る群から選択される1個または複数の置換基に置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状のC〜Cアルキルから成る群から選択される(好ましくはRがHであり、Rがイソプロピルまたはtert−ブチルである)。)
[167]一部の実施形態において、β遮断薬は式(XXc)のものである。
(式中、
は薬物をポリマー骨格へコンジュゲートする、エステル連結基またはカーボネート連結基へのβ遮断薬の付着点を表し、
とRはそれぞれ独立に、H、ならびにヒドロキシ、置換されていてもよいアルコキシ、置換されていてもよいアリールオキシ、置換されていてもよいアミド、置換されていてもよいシクロアルキル、および置換されていてもよいアリールから成る群から選択される1個または複数の置換基に置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状のC〜Cアルキルから成る群から選択される(好ましくはRがHであり、Rがイソプロピルまたはtert−ブチルである)。)
[168]本明細書に記載の放出性β遮断薬のいくつかの具体例としてベタキソロール、カルテオロール、レボブノロール、メトリプラノロールおよびチモロールが挙げられ、好ましくはチモロールである。これらのβ遮断薬が表2に記載されている。β遮断薬は、薬物のベータアミノアルコール基のアルコール部分を介して、ポリマー−生物活性剤コンジュゲートのポリマー骨格へコンジュゲートされる。
[169]
[170]必ずしも図示されるわけではないが、当業者であれば、本明細書に記載の一般式の生物活性剤は特定の立体異性体構造と、場合によっては特定の幾何学的等尺性構造を有し得ることを理解すると思われる。如何なる疑念も避けるため、本明細書に記載の一般式は、係る構造をすべて包含するよう意図されている。立体異性体構造は、生物活性剤の(S)−エナンチオマーまたは(R)−エナンチオマーはもとより、ラセミ混合物をも含み得る。
[171]例えば、β遮断薬であるチモロールは下記の構造の(S)−エナンチオマーおよび(R)−エナンチオマーを有する。
[172]生物活性剤が複数の異なる立体異性体中に存在し得る場合、ポリマー−生物活性剤コンジュゲートは1つの立体異性体中で濃縮され得る。一連の実施形態において、ポリマー−生物活性剤コンジュゲートは薬物の少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%または少なくとも95%を、1つのエナンチオマーとして含み得る。
[173]一連の実施形態において、ポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、β遮断薬を含む場合、例えばチモロールの(S)−エナンチオマーなど、β遮断薬の(S)−エナンチオマーを含み得る。
[174]本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、ポリマー骨格へコンジュゲートされたプロスタグランジン類似体およびβ遮断薬から成る群から選択される、少なくとも1つの生物活性剤を含む。より典型的には、本発明のポリマーコンジュゲートは、プロスタグランジン類似体、β遮断薬およびこれらの混合物から選択される、複数の生物活性剤を含む。
[175]一連の実施形態において、本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートは下記の式(I)の部分を含む。
(式中、
Tは出現する毎に、トリアゾール部分を表し、
Qは出現する毎に、独立に選択され、また存在していてもいなくてもよく、存在する場合は連結基を表し、
Rは置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状の炭化水素であり、置換されていてもよい芳香族炭化水素またはヘテロ芳香族炭化水素を含んでいてもよく、
Zは開裂性連結基であり、
Dは式(X)のプロスタグランジン類似体および/または式(XX)のβ遮断薬から選択される放出性生物活性剤である。)
[176]本発明のポリマーコンジュゲートへ結合されるプロスタグランジン類似体およびβ遮断薬は、放出性生物活性剤である。本明細書において生物活性剤との関連で使用する「放出性」という用語は、生物活性剤がポリマー骨格から共有的に分離または開裂されることにより、生物活性形態または生理活性形態で環境中に放出され得ることを意味する。例えば、生物活性剤は上記の一般式(I)、(Ib)、(IIa)、(IIb)、(IIIa)、(IIIb)、(VIa)および(VIb)にて定義のZ基から、放出または開裂され得る。生物活性剤の放出は、コンジュゲートが生理学的条件または生物学的環境へ曝露されることによって促進され得る。放出された後、生物活性剤は生物活性の状態であるか、もしくはインビボまたはインビトロで生物活性形態へと転換される(例えばプロドラッグ生物活性剤の場合がそうである)。
[177]生物活性剤が放出性となる能力は一般的に、本明細書に記載の式では部分「Z」で表される開裂性連結基を介して、生物活性剤がそれぞれペンダント形態でポリマー骨格へカップリングされる結果である。開裂性連結基は、生物活性剤をポリマー骨格へ直接、またはスペーサー部分を介してカップリングさせることができる。したがって、開裂性連結基の開裂は、生物活性剤の放出を促進することになる。Zのいくつかの具体例については後述する。
[178]一実施形態において、プロスタグランジン類似体およびβ遮断薬は、ポリマー骨格または連結基Zから誘導される残基を含まない状態で放出される。これは、個々の生物活性剤が実質的に元来の形態(すなわちコンジュゲートされる前の形態)で放出され、本質的に遊離形態である、例えばポリマー骨格および/または生物活性剤をポリマー骨格へ連結する基から誘導された、オリゴマーまたはポリマーの断片であることを意味する。したがって、これに関して、本明細書に記載の式における連結基Zは、コンジュゲートのポリマー骨格の要素とみなされる。
[179]式(I)、(Ib)、(IIa)、(IIb)、(IIIa)、(IIIb)、(VIa)および(VIb)の部分中、生物活性剤(D)はZで表される開裂性連結基を介して、Rへカップリングされる。本明細書で使用する「連結基」という用語は一般的に、DをRへカップリングする二価置換基を指す。置換基が開裂性であることにより、生物活性剤は放出性である。
[180]一部の実施形態において、Zで表される開裂性連結基は、生物活性剤をポリマー骨格へ直接カップリングする開裂性共有結合である。
[181]他の実施形態において、Zで表される開裂性連結基は、スペーサー部分および開裂性共有結合を含む スペーサー部分はポリマー骨格へ付着する一方、開裂性結合はスペーサー部分を生物活性剤へ結合する。本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートの実施形態の一部では前提条件として、Zはトリアゾール部分を含まない。したがって、本発明のポリマーコンジュゲートは、クリック化学反応の生成物を介してポリマー骨格へカップリングされた生物活性剤を含まない。
[182]生物活性剤(D)を連結基(Z)と結合する共有結合は、炭素−炭素結合ではない。したがって、開裂性共有結合は一般的に、エステル、カーボネートおよび無水物から選択される官能基の要素を形成することになる。これらの官能基のうち、エステルとカーボネートが好ましい。当業者であれば、係る基は例えば加水分解的に、酵素的に、および/またはラジカル機構により、生物活性剤を放出できるよう開裂され得ることを理解すると思われる。
[183]本発明は、好ましくはエステル連結基、無水物連結基およびカーボネート連結基から選択される基を採用することにより生物活性剤をポリマー骨格へコンジュゲートさせるが、これは係る連結基が生物環境中で加水分解的に不安定であると認められているからである。係る連結基はまた一般的に、例えば本発明の実施形態の一部におけるポリマーコンジュゲートのポリマー骨格中に存在し得る生分解性部分など、ポリマー−生物活性剤コンジュゲート中に存在し得る他の基または部分よりも不安定な場合もある。エステル連結基、無水物連結基およびカーボネート連結基はさらに、十分な量の薬物がポリマーコンジュゲートから効果的に放出されてポリマーコンジュゲート周囲で治療レベルが達成されることの確保に役立ち得る。
[184]前述のとおり、本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートによって送達されるプロスタグランジン類似体は、位置1のカルボン酸基、位置9のヒドロキシル基、位置11のヒドロキシル基および位置15のヒドロキシル基から成る群から選択される、少なくとも1個の官能基を含む。生物活性剤がプロスタグランジン類似体である場合、開裂性共有結合は、薬物が位置1、9、11または15を介してポリマー骨格へ連結されるか否かに応じて、エステル、カーボネートまたは無水塩の要素を形成する。
[185]本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートにより送達されるβ遮断薬は、ベータアミノアルコール基を含む。生物活性剤がβ遮断薬である場合、開裂性共有結合は、生物活性剤がベータアミノアルコール基のアルコール(−OH)部分を介してポリマー骨格へコンジュゲートされる際、エステル基またはカーボネート基の要素を形成する。
[186]存在する場合、上記の式(X)のプロスタグランジン類似体および式(XX)のβ遮断薬はそれぞれ、基Zによってポリマー骨格へカップリングされる。
[187]生物活性剤が式(Xb)のプロスタグランジン類似体である場合、薬物とZはエステル連結基または無水物連結基を形成する。したがって、式(Xb)において、プロスタグランジン薬物は、エステル結合または無水物連結の要素を形成できるよう、Zへ共有連結される。係る実施形態において、プロスタグランジン類似体はエステル連結基または無水物連結基の酸残基を含むことになる一方、Zはエステル連結基のアルコール残基または無水物連結基の酸残基を含むことになる。エステル連結基または無水連結基の加水分解または開裂の後、カルボン酸基がプロスタグランジン類似体上に形成される一方、アルコール(−OH)基またはカルボン酸(−COH)基がZ上に形成される。
[188]生物活性剤が式(Xa)、(Xc)または(Xd)のプロスタグランジン類似体、もしくは式(XXa)、(XXb)または(XXc)のβ遮断薬である場合、生物活性剤とZが一緒になって、エステル連結基またはカーボネート連結基を形成する。式(Xa)、(Xc)、(Xd)、(XXa)、(XXb)または(XXc)において、プロスタグランジン薬物またはβ遮断薬は、エステル結合またはカーボネート連結の要素を形成できるよう、Zへ共有連結される。係る実施形態において、生物活性剤(すなわちプロスタグランジン薬物またはβ遮断薬)はエステル連結基またはカーボネート連結基のアルコール残基を含むことになる一方、Zはエステル連結基またはカーボネート連結基の酸残基を含むことになる。エステル連結基またはカーボネート連結基の加水分解または開裂の後、アルコール(−OH)基がプロスタグランジン類似体上に形成される一方、カルボン酸(−COH)基または炭酸エステル(−O(O)COH)基がZ上に形成される。当業者であれば、炭酸残基が自然に分解して連結基のアルコール残基とCOを生じることになると認識すると思われる。
[189]開裂性共有結合の破壊は加水分解的に促進され得(すなわち加水分解開裂)、また水と酸または塩基の存在下で発生し得る。一部の実施形態において、開裂は、開裂プロセスを触媒する、または少なくとも補助する、1つまたは複数の加水分解酵素または他の内因性生体化合物の存在下で発生し得る。例えば、エステル結合は加水分解的に開裂してカルボン酸とアルコールを生じ得る。
[190]少なくとも、生物活性剤はコンジュゲート自体から放出可能となる。しかし、追って詳述するとおり、ポリマー骨格はインビボまたはインビトロでも生分解し得ることから、ポリマー骨格はより分子量の少ない断片へと分裂し、残存生物活性剤はZを介して、そのような断片に繋留された状態となる。その場合、生物活性剤はそれでもなお、Zから放出または開裂される余力があり、これは引き続きポリマーコンジュゲート自体に付帯する場合もあれば、しない場合もある。
[191]前述のとおり、本明細書に記載の生物活性剤はスペーサー部分へカップリングされ得、このスペーサー部分はポリマー骨格へ付着する。本明細書で使用する「スペーサー」、「スペーサー基」または「スペーサー部分」という用語は、生物活性剤をポリマー骨格へ連結または結合させる能力のある、原子もしくは任意の直鎖状または分枝鎖状の、対称または非対称の化合物を指す。
[192]一部の実施形態において、「スペーサー」、「スペーサー基」または「スペーサー部分」は、一般的に二価である置換基を指す。上記にて概説のとおり、スペーサー部分と生物活性剤との間の共有結合が開裂性であることから、生物活性剤は放出性である。
[193]Zの要素を形成し得る適切なスペーサー部分の例として、オキシ(−O−)、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アシル(−C(O)−を含む)、カルボサイクリル、ヘテロサイクリル、ヘテロアリール、アルキルオキシ、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、アリールオキシ、アシルオキシ、カルボサイクリルオキシ、ヘテロサイクリルオキシ、ヘテロアリールオキシ、アルキルチオ、アルケニルチオ、アルキニルチオ、アリールチオ、アシルチオ、カルボサイクリルチオ、ヘテロサイクリルチオ、ヘテロアリールチオ、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、アルキルアシル、アルキルカルボサイクリル、アルキルヘテロサイクリル、アルキルヘテロアリール、アルキルオキシアルキル、アルケニルオキシアルキル、アルキニルオキシアルキル、アリールオキシアルキル、アルキルアシルオキシ、アルキルオキシアシルアルキル、アルキルカルボサイクリルオキシ、アルキルヘテロサイクリルオキシ、アルキルヘテロアリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルケニルチオアルキル、アルキニルチオアルキル、アリールチオアルキル、アルキルアシルチオ、アルキルカルボサイクリルチオ、アルキルヘテロサイクリルチオ、アルキルヘテロアリールチオ、アルキルアルケニルアルキル、アルキルアルキニルアルキル、アルキルアリールアルキル、アルキルアシルアルキル、アリールアルキルアリール、アリールアルケニルアリール、アリールアルキニルアリール、アリールアシルアリール、アリールアシル、アリールカルボサイクリル、アリールヘテロサイクリル、アリールヘテロアリール、アルケニルオキシアリール、アルキニルオキシアリール、アリールオキシアリール、アリールアシルオキシ、アリールカルボサイクリルオキシ、アリールヘテロサイクリルオキシ、アリールヘテロアリールオキシ、アルキルチオアリール、アルケニルチオアリール、アルキニルチオアリール、アリールチオアリール、アリールアシルチオ、アリールカルボサイクリルチオ、アリールヘテロサイクリルチオ、およびアリールヘテロアリールチオから選択される群の二価形態が挙げられ、存在する場合、任意のアルキル鎖における特定または個々の−CH−基は、−O−、−OP(O)−、−OP(O)O−、−S−、−S(O)−、−S(O)O−、−OS(O)O−、−N=N−、−OSi(ORO−、−Si(ORO−、−OB(OR)O−、−B(OR)O−、−NR−、−C(O)−、−C(O)O−、−OC(O)O−、−OC(O)NR−および−C(O)NR−から独立に選択される二価基に置き換えられてもよく、特定または個々のRは独立に、水素、アルキル、アルケニル、アリール、カルボサイクリル、ヘテロアリール、ヘテロサイクリル、アリールアルキルおよびアシルから選択され得る。1個または複数のR基も独立に、水素、C1〜18アルキル、C1〜18アルケニル、C1〜18アルキニル、C6〜18アリール、C3〜18カルボサイクリル、C3〜18ヘテロアリール、C3〜18ヘテロサイクリルおよびC7〜18アリールアルキルから選択され得る。
[194]一部の実施形態において、スペーサー部分は分枝鎖状であってもよい。スペーサー部分が分枝鎖状の場合、2つ以上の放出性生物活性剤がスペーサー部分へ付着し得る。
[195]各スペーサー部分の選択元となり得る基(一般的に二価)を定義する上記のリストにおいて、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、カルボサイクリル、ヘテロアリールおよびヘテロサイクリルの各部分は、場合により置換され得る。如何なる疑念も避けるため、任意のスペーサー部分が係る部分を2つ以上含有する場合(例:アルキルアリール)、係る部分はそれぞれ、場合により、本明細書で定義される1個、2個または3個以上の任意の置換基に置換され得る。
[196]特定または個々のスペーサー部分の選択元となり得る基(一般的に二価)を定義する上記のリストにおいて、任意のスペーサー部分が2つ以上の亜群(例:[基A][基B])を含有する場合、亜群の順序は載順に限られるわけではない。したがって、[基A][基B]と定義される2つの亜群を有するスペーサー部分(例:アルキルアリール)は、[基B][基A]と定義される2つの亜群を有するスペーサー部分(例:アリールアルキル)も指すと意図される。
[197]Zの要素を形成し得るスペーサー部分のいくつかの具体例として、−O−、−C(O)−、−OC(O)−および置換されていてもよい−OC(O)−C1〜18アルキレン−C(O)−、−C(O)O−C〜C18アルキレン−C(O)−、−O−Ar−C(O)O−、−O−Ar−C(O)−NR−、−O−Ar−、−O−Ar−、−C(O)O−Ar−C(O)O−、−C(O)O−Ar−C(O)−NR−、−C(O)O−Ar−、−C(O)O−Ar−、−NRC(O)−C〜C18アルキレン−C(O)−、−C(O)O−C〜C18アルキレン−O−、−O−C〜C18アルキレン−O−、−O−C〜C18アルキレン−NR−、−OC(O)−C〜C18アルキレン−NR−、−C(O)−C〜C18アルキレン−NR−、−OC(O)−C〜C18アルキレン−O−、−C(O)−C〜C18アルキレン−O−ならびに−C(O)NR−C〜C18アルキレン−NR−が挙げられ、Rは上記の定義とおりである。
[198]本発明の一形態において、例示的なスペーサー部分として以下が挙げられる:−O−、−C(O)−、および−OC(O)−C1〜18アルキレン−C(O)−(例:−OC(O)−C2〜3アルキレン−C(O)−、−O−C5〜6Ar−C(O)Oおよび−C(O)O−C5〜6Ar−C(O)O−)。
[199]スペーサー部分の選択は、ポリマー骨格からの生物活性剤の間隔を決定付ける。当業者であれば、立体構造の制約、位相化学および表面化学の評価に基づき、適切なスペーサー部分を選択できると思われる。例えば、大きめの生物活性剤の場合、長めのスペーサー部分を選択することにより、モノマーからの間隔設定を有利に行うことができる。
[200]本発明のポリマーコンジュゲートの実施形態の一部において、
(a)生物活性剤(D)は式(X)のプロスタグランジン類似体であり、式中、Rはエステル連結基または無水物連結基の酸残基(−C(O)O−)であり、Zは
(i) (R) −O− (D);
(ii) (R) −J−Ar−O− (D);
(iii) (R) −J−C〜C12アルキレン−O− (D);
(iv) (R) −J−Ar−J−C〜C12アルキレン−O− (D);
(v) (R) −J−C〜C12アルキレン−J−Ar−O− (D);
(vi) (R) −J−C〜C12アルキレン−J−Ar−Q−C〜C12アルキレン−O− (D);
(vii) (R) −OC(O)− (D);
(Viii) (R) −J−Ar−OC(O)− (D);および
(ix) (R) −J−C〜C12アルキレン−OC(O)− (D);
から成る群から選択される式のものであるか、
もしくは
(b)生物活性剤(D)は式(X)のプロスタグランジン類似体であり、式中、R、RおよびR15はエステル連結基またはカーボネート連結基の酸残基(−O−)であり、Zは
(i) (R) −C(O) (D);
(ii) (R) −J−Ar−C(O)− (D);
(iii) (R) −J−C〜C12アルキレン−C(O)− (D);
(iv) (R) −J−Ar−J−C〜C12アルキレン−C(O)− (D);
(v) (R) −J−C〜C12アルキレン−J−Ar−C(O) (D);
(vi) (R) −J−C〜C12アルキレン−J−Ar−J−C〜C12アルキレン−C(O)− (D);
(vii) (R) −OC(O)− (D);
(viii) (R) −J−Ar−OC(O)− (D);
(ix) (R) −J−C〜C12アルキレン−OC(O)− (D);および
(x) (R) −J−Ar−J−C〜C12アルキレン−OC(O)− (D)から成る群から選択される式のものである。
(式中、
(R)はポリマー骨格中のR基へ結合された連結基の終端を表し、(D)はプロスタグランジン薬物へ結合された連結基の終端を表し、
Arは置換されていてもよい芳香族炭化水素またはヘテロ芳香族炭化水素であり、
Jは−O−、−C(O)−、−O−C(O)−、−C(O)−O−、−C(O)OC(O)−、−C(O)NRC(O)−、−OC(O)NR−、−NRC(O)O−、−NR−、−NRC(O)NR−、−NRC(O)−、−C(O)NR−、−S−、−O−C(S)−、−C(S)−O−、−S−C(O)−、−C(O)−S−、−NRC(S)−、および−C(S)NR−から成る群から選択され、Rは水素またはC〜Cアルキルである。)
[201]「芳香族炭化水素」および「ヘテロ芳香族炭化水素」という用語は、RとZの(基「Ar」との関連での)不定義を含め、少なくとも1個の芳香族環またはヘテロ芳香族環を含む任意の環系を指す。芳香族炭化水素またはヘテロ芳香族炭化水素は場合により、本明細書に記載の1個または複数の置換基に置換され得る。
[202]芳香族炭化水素またはヘテロ芳香族炭化水素は、適切な数の環員を含み得る。一部の実施形態において、芳香族炭化水素またはヘテロ芳香族炭化水素は5〜12個の環員を含む 「環員」という用語は、環系の要素を形成する原子を指す。アリール基の場合、環原子はそれぞれ炭素である。ヘテロ芳香族炭化水素基の場合、環原子のうち1個または複数がヘテロ原子である。ヘテロ原子の例としてO、N、S、PおよびSe、特にO、NおよびSが挙げられる。ヘテロ芳香族炭化水素基中に2つ以上のヘテロ原子が存在する場合、これらのヘテロ原子は同一であるか、または出現する毎に異なってもよい。
[203]適切な芳香族炭化水素は、フェニル、ビフェニル、ナフチル、テトラヒドロナフチル、イデニル、アズレニルなどから成る群から選択され得る。
[204]適切なヘテロ芳香族炭化水素は、フラニル、チオフェニル、2H−ピロリル、ピロリニル、オキサゾリニル、チアゾリニル、インドリニル、イミダゾリジニル、イミダゾリニル、ピラゾリル、ピラゾリニル、イソキサゾリジニル、イソチアゾリニル、オキサジアゾリニル、トリアゾリニル、チアジアゾリニル、テトラゾリニル、ピリジニル、ピリダジニル、ピリミジニル、ピラジニル、トリアゼニル、インドリル、イソインドリニル、ベンツイミダゾリル、ベンツオキサゾリル、キノリニル、イソキノリニルなどから成る群から選択され得る。
[205]本発明の実施形態の一部において、Arは置換されていてもよいC5〜12芳香族炭化水素である。一部の実施形態において、Arは置換されていてもよいフェニル(C芳香族炭化水素)である。特定の実施形態において、Arはパラ置換フェニルまたはメタ置換フェニルである。特定の実施形態において、Arは置換されていてもよいピリジル(Cヘテロ芳香族)である。
[206]本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートの実施形態の一部において、生物活性剤(D)がRを介してポリマー骨格へ連結されたプロスタグランジン類似体である場合、Zは
(R) −O− (D);
(R) −OC(O)−Ar−O− (D);
(R) −NHC(O)−Ar−O− (D);
(R) −C(O)O−C12アルキレン−O− (D);
(R) −OC(O)−C〜C12アルキレン−O− (D)
(R) −OC(O)− (D);
(R) −OC(O)−Ar−OC(O)− (D);
(R) −NHC(O)−Ar−OC(O)− (D);
(R) −C(O)O−C〜C12アルキレン−OC(O)− (D);および
(R) −OC(O)−C〜C12アルキレン−OC(O)− (D)
から成る群から選択される式のものである。
[207]一実施形態において、プロスタグランジン類似体(D)がRを介してポリマー骨格へ連結される場合、Zは−O−、−OC(O)−、−O−C−アリール−C(O)O−、−O−C−アリール−C(O)NH−、−O−ピリドキシン−、および−O−フロログリシノール−である。
[208]本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートの実施形態の一部において、生物活性剤(D)がR、R11およびR15のうち1つを介してポリマー骨格へ連結されたプロスタグランジン類似体である場合、Zは
(R) −C(O) (D);
(R) −OC(O)− (D);
(R) −OC(O)−C〜C12アルキレン−C(O)− (D);
(R) −NHC(O)−C〜C12アルキレン−C(O)− (D);
(R) −OC(O)−C〜C12アルキレン−OC(O)− (D);
(R) −NHC(O)−C〜C12アルキレン−OC(O)− (D);
(R) −OC(O)−Ar−C(O)− (D);
(R) −NHC(O)−Ar−C(O)− (D);
(R) −OC(O)−Ar−OC(O)− (D);および
(R) −NHC(O)−Ar−OC(O)− (D)
から成る群から選択される式のものである。
[209]特定の実施形態において、プロスタグランジン類似体がR、R11およびR15のうち1つを介してポリマー骨格へ連結される場合、Zは−C(O)−、−C(O)−C〜Cアルキレン−C(O)O−、−C(O)−C〜Cアルキレン−C(O)NH−、−C(O)O−、−C(O)O−C−アリール−C(O)O−、−C(O)O−C−アリール−C(O)NH−、−C(O)O−ピリドキシン−、および−C(O)O−フロログリシノール−である。
[210]本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートの実施形態の一部において、生物活性剤(D)は式(XX)のβ遮断薬であり、Zは
(i) (R) −C(O)− (D);
(ii) (R) −OC(O)− (D);
(iii) (R) −J−Ar−C(O)− (D);
(iv) (R) −J−Ar−OC(O)− (D);
(v) (R) −J−C〜C12アルキレン−C(O)− (D);
(vi) (R) −J−C〜C12アルキレン−OC(O)− (D);
(vii) (R) −J−Ar−J−C〜C12アルキレン−C(O)− (D);
(viii) (R) −J−Ar−J−C〜C12アルキレン−OC(O)− (D);
(ix) (R) −J−C〜C12アルキレン−J−Ar−C(O) (D);
(x) (R) −J−C〜C12アルキレン−J−Ar−OC(O) (D);
(xi) (R) −J−C〜C12アルキレン−J−Ar−J−C〜C12アルキレン−C(O)− (D);および
(xii) (R) −J−C〜C12アルキレン−J−Ar−J−C〜C12アルキレン−OC(O)− (D)
(式中、
(R)はポリマー骨格中のR基へ結合されたリンカーの終端を表し、(D)はβ遮断薬へ結合されたリンカーの終端を表し、
Arは置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリールであり、
Jは−O−、−C(O)−、−O−C(O)−、−C(O)−O−、−C(O)OC(O)−、−C(O)NRC(O)−、−OC(O)NR−、−NRC(O)O−、−NR−、−NRC(O)NR−、−NRC(O)−、−C(O)NR−、−S−、−O−C(S)−、−C(S)−O−、−S−C(O)−、−C(O)−S−、−NRC(S)−、および−C(S)NR−から成る群から選択され、
は水素またはC〜Cアルキル(好ましくは水素またはC〜Cアルキル)である。)
から成る群から選択される式のものである。
[211]本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートの実施形態の一部において、生物活性剤(D)が式(XX)のβ遮断薬である場合、Zは
(R) −C(O) (D);
(R) −OC(O)− (D);
(R) −OC(O)−C〜C12アルキレン−C(O)− (D);
(R) −NHC(O)−C〜C12アルキレン−C(O)− (D);
(R) −OC(O)−C〜C12アルキレン−OC(O)− (D);
(R) −NHC(O)−C〜C12アルキレン−OC(O)− (D);
(R) −OC(O)−Ar−C(O)− (D);
(R) −NHC(O)−Ar−C(O)− (D);
(R) −OC(O)−Ar−OC(O)− (D);
(R) −NHC(O)−Ar−OC(O)− (D)
から成る群から選択される式のものである。
[212]特定の実施形態において、β遮断薬がポリマー骨格へ連結される場合、Zは−C(O)−、−C(O)−C〜Cアルキレン−C(O)O−、−C(O)−C〜Cアルキレン−C(O)NH−、−C(O)O−、−C(O)O−C−アリール−C(O)O−、−C(O)O−C−アリール−C(O)NH−、−C(O)O−ピリドキシン−、および−C(O)O−フロログリシノール−である。
[213]本発明のコンジュゲートは、式(I)または(Ib)の部分に加え、リンカーセグメントを、ポリマー骨格構造の要素として含む。リンカーセグメントは、式(I)または(Ib)の1つまたは複数の部分へカップリングされ得る。式(I)または(Ib)の部分への結合は個別に、トリアゾール部分を介して発生する。したがって、存在する場合、リンカーセグメントはコンジュゲートにおける式(I)または(Ib)の部分の間隔を空ける目的で使用され得る。
[214]本明細書で使用する「リンカーセグメント」という用語は、一般的に二価であるセグメントを指す。
[215]リンカーセグメントの存在は有利となり得るが、これはコンジュゲートの物理的特性を、所望のリンカーセグメントの選択によって調節できるようにする結果、特定の用途に合わせたマクロ分子の提供手段となるからである。例えば、適切なリンカーセグメントの選択を通じて、コンジュゲートのポリマー骨格へ硬質セグメントおよび/または軟質セグメントを取り込むことができる。
[216]リンカーセグメントは、ペンダント状態の生物活性剤を含むモノマーとリンカー部分を含むコモノマーとの重合により、ポリマー−生物活性剤コンジュゲートのポリマー骨格へ取り込むことができる。係る実施形態において、リンカーセグメントはコモノマーの連結部分から誘導され得る。
[217]一部の実施形態において、リンカーセグメントは、置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状の脂肪族炭化水素、置換されていてもよいカルボサイクリル、置換されていてもよいヘテロサイクリル、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ポリマーリンカーセグメントおよびこれらの組み合わせから成る群から選択され得る。
[218]置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状の脂肪族炭化水素リンカーセグメントは、置換されていてもよいC〜C20、C〜C10またはC〜Cの直鎖状または分枝鎖状の脂肪族炭化水素から選択され得る。脂肪族炭化水素は、飽和または未飽和の炭化水素であってもよい。置換されていてもよい脂肪族炭化水素リンカーセグメントは、脂肪酸(例:酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸およびカプロン酸)、糖アルコール(例:キシリトールおよびマンニトール)およびアミノ酸(例:グルタミン酸およびリシン)から誘導され得る。
[219]置換されていてもよいカルボサイクリルリンカーセグメントは、3〜12個、3〜8個または5〜6個の炭素環員を含み得る。
[220]置換されていてもよいヘテロサイクリルリンカーセグメントは、3〜12個、3〜8個または5〜6個の環員、および1個、2個、3個または4個以上のヘテロ原子を、環の要素として含み得る。ヘテロ原子は独立に、O、NおよびSから成る群から選択され得る。
[221]置換されていてもよいアリールリンカーセグメントは、3〜12個、3〜8個または5〜6個の炭素環員および少なくとも1つの不飽和を含み得る。
[222]置換されていてもよいヘテロアリールリンカーセグメントは、3〜12個、3〜8個または5〜6個の環員、および1個、2個、3個または4個以上のヘテロ原子を、環の要素として含み得る。ヘテロ原子は独立に、O、NおよびSから成る群から選択され得る。ヘテロアリールリンカーセグメントも、少なくとも1つの不飽和を含む。
[223]置換されていてもよいポリマーリンカーセグメントは、適切な任意のポリマーまたはコポリマーを含み得る。一部の実施形態において、ポリマーは生体適合性および/または生分解性であることが望ましい場合がある。当業者であれば、適切な生体適合性および/または生分解性のポリマーを選択できると思われる。典型的な生体適合性ポリマーは、ポリエーテル、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタンおよびこれらのコポリマーから選択され得る。コポリマーの例としてポリ(エーテル−エステル)、ポリ(ウレタン−エーテル)、ポリ(ウレタン−エステル)、ポリ(エステル−アミド)などが挙げられる。好ましい生体適合性ポリマーは、ポリエーテル、ポリエステル、ポリウレタンおよびこれらのコポリマーである。
[224]例示的なポリエーテルとしてC〜Cアルキレンジオール、例えばポリエチレングリコールおよびポリプロピレングリコール、好ましくはポリエチレングリコールが挙げられる。
[225]例示的なポリエステルとしてポリカプロラクトン、ポリ(乳酸)、ポリ(グリコール酸)およびポリ(乳酸−グリコール酸コポリマー)が挙げられる。
[226]一形態において、ポリマーリンカーセグメントは生分解性ポリマーを含み得る。適切な生分解性ポリマーは、エステル、アミド、ウレタン(カルバメート)、尿素およびジスルフィド部分から成る群から選択される、少なくとも1つの生分解性部分、好ましくはエステルまたはウレタン部分を含み得る。ポリマーリンカーセグメントに使用される生分解性ポリマーは、係る部分の組み合わせを有し得る。
[227]リンカーセグメントは、コンジュゲートの特性を修正し、生物活性剤放出に影響を及ぼし得る。例えば、ポリエーテルリンカーセグメント(例:ポリエチレングリコール)は、コンジュゲートの親水性を高め得る。理論に制限されることを望まないが、親水性セグメントをポリマー骨格の要素として含むコンジュゲートは、生物活性剤の放出を促進し得ると考えられている。これは、より迅速な生物活性剤放出が望まれる場合に有利となり得る。逆に、疎水性セグメントをポリマー骨格の要素として含むコンジュゲートは、生物活性剤の放出を遅延させ得る。疎水性セグメントは、疎水性ポリマーリンカー(例:ポリカプロラクトン連結部分)をコンジュゲートへ取り込むことによって導入することができる。
[228]一連の実施形態において、ポリマー−生物活性剤コンジュゲートはポリエーテルセグメントをポリマー骨格の要素として含む。ポリエーテルセグメントは、ポリエチレングリコール(PEG)から誘導され得る。一部の実施形態において、ポリエーテルセグメントは、分子量の範囲が約200〜10,000、好ましくは約200〜3,000であるPEGから誘導される。
[229]一部の実施形態において、ポリマー骨格中のトリアゾール部分は、ポリマー−生物活性剤コンジュゲートの特性に影響を及ぼす硬質セグメントを含み得る。
[230]一部の実施形態において、本発明の1つまたは複数の実施形態のポリマー−生物活性剤コンジュゲートが生分解性であることが望ましい場合がある。
[231]本発明の文脈において、「生分解性」は、生理学的条件下または生物環境において、時間の経過に伴ってポリマーが実質的分解を受けることを意味する。言い換えれば、ポリマーは、物理的分解と対照的に、生物環境中(例:対象の体内または血液や組織など生物材料と接触する状態)での化学的分解による破壊(すなわち分子量の減少)を起こしやすい分子構造を有する。係る化学的分解は典型的に、ポリマーの分子構造の要素を形成する、不安定または生分解性の部分の加水分解を介して発生する。
[232]ポリマー骨格中に生分解性ポリマーリンカーセグメントが存在すると、本発明のポリマーコンジュゲートが生分解性となり得る。
[233]ポリマー骨格中に存在する不安定または開裂性の官能基も分解を起こしやすく、ポリマーコンジュゲートの浸食後に分子量が低下した断片の発生に繋がり得る。
[234]本発明の生分解性ポリマーコンジュゲートは、分解性基の組み合わせを含み得る。例えば、コンジュゲートは生分解性ポリマーリンカーの他、開裂性官能基も、ポリマー骨格の要素として含み得る。
[235]一部の実施形態において、本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、式(IV)
(式中、
Xは同じであるか、または出現する毎に異なってもよく、アルキンまたはアジドの官能性を含む末端官能基を表し、
Qは出現する毎に、独立に選択され、また存在していてもいなくてもよく、存在する場合は連結基を表し、
Rは置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状の炭化水素であり、置換されていてもよい芳香族炭化水素またはヘテロ芳香族炭化水素を含んでいてもよく、
Zは開裂性連結基であり、
Dはプロスタグランジン類似体およびβ遮断薬から成る群から選択される生物活性剤である。)
のモノマーを相補的官能性を有する少なくとも1つのモノマーと反応させることによって形成され得る。
[236]一部の実施形態において、本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、式(IV)
(式中、X、Q、R、ZおよびDは本明細書にて定義のとおりである。)
の少なくとも1つのモノマーを相補的官能性を有する少なくとも1つのモノマーと反応させることによって形成され得る。
[237]式(IV)のモノマーにおいて、基Q、R、ZおよびDは、係る基について本明細書に記載の部分のいずれか1つから選択され得る。
[238]一連の実施形態において、相補的官能性のモノマーは下記の式(V)のモノマーであってもよい。
(式中、
Aは同じであるか、または出現する毎に異なってもよく、アルキンおよびアジドから成る群から選択される末端官能基を含む基を表し、前記末端官能基はXの末端官能基に対して相補的であり、
Lは置換されていてもよいリンカー基であり、
nは1以上の整数である。)
[239]別の実施形態において、相補的官能性のモノマーは下記の式(IV)のさらなるモノマーであってもよい。係る実施形態において、式(IV)の少なくとも2つのモノマーは一緒に反応し得るが、式(IV)のモノマーが相補的末端官能性を有することが前提である。
[240]一部の実施形態において、式(IV)の、相補的末端官能性を有するモノマーは、同一官能性であってもよい。つまり、コモノマーはそれぞれ、1種類の末端官能基を含み得る。コモノマーの末端官能基は相補的で、相互に反応してトリアゾール部分を形成する能力を有することになる。例えば、式(IV)の1つのコモノマーはアルキン官能性を含む末端官能基を含み得る一方、式(IV)の他のコモノマーはアジド官能性を含む末端官能基を含む。これらのコモノマーは、適切な条件下で共重合され、ポリマー骨格中にトリアゾール部分を有するポリマーコンジュゲートを形成することができると思われる。
[241]共重合によりポリマー−生物活性剤コンジュゲートを形成する能力のある、式(IV)の相補的モノマーの例が下記の式(IVa)と式(IVb)に示されている。
(式中、
Alkはアルキン官能性を含む末端官能基を表し、
Qは出現する毎に、独立に選択され、また存在していてもいなくてもよく、存在する場合は連結基を表し、
Rは置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状の炭化水素であり、置換されていてもよい芳香族炭化水素またはヘテロ芳香族炭化水素を含んでいてもよく、
は開裂性連結基であり、
はプロスタグランジン類似体およびβ遮断薬から成る群から選択される生物活性剤である。)
(式中、
Azはアジド官能性を含む末端官能基を表し、
Qは出現する毎に、独立に選択され、また存在していてもいなくてもよく、存在する場合は連結基を表し、
Rは置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状の炭化水素であり、置換されていてもよい芳香族炭化水素またはヘテロ芳香族炭化水素を含んでいてもよく、
は開裂性連結基であり、
はプロスタグランジン類似体およびβ遮断薬から成る群から選択される生物活性剤である。)
[242]当業者であれば、式(IVa)と(IVb)においてAlkとAzで表される末端官能基は反転し得ることを理解すると思われる。つまり、一部の実施形態において、基Azが式(IVa)に存在し、基Alkが式(IVb)に存在する場合もある。
[243]式(IVa)と(IVb)のコモノマー上でAlkとAzで表される末端官能基は、反応してトリアゾール部分を生成し得る。トリアゾール部分は、本明細書に記載の式(II)、(III)または(IX)のものであってもよい。
[244]式(IVa)と(IVb)のモノマーの共重合から生産される、本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、本明細書に記載の式(Ib)の部分を含み得る。式(IVa)と(IVb)のモノマーは、相互にモル比1:1で反応し得る。
[245]本明細書に記載の式において、Alkで表される末端官能基は、アルキン官能性を含む直鎖状の脂肪族基または脂環式基であってもよい。脂環式末端官能基は、4〜12個の環員、好ましくは7〜8個の環員を含み得る。末端官能基を含有する脂環式アルキンは、歪み促進型、無触媒でのアジド環状付加反応によるトリアゾール部分の形成において有利となり得る。
[246]本発明のポリマーコンジュゲート調製に使用され得る式(IVa)の式のモノマー−生物活性剤コンジュゲートは、下記の構造(IVai)および(IVaii)のうち1つを有していてもよく、その場合、アルキン官能性は、末端アルキンまたは内部アルキンとしての末端官能基の要素である。
[247]本発明のポリマーコンジュゲート調製に使用され得る式(IVb)のモノマー−生物活性剤コンジュゲートは、下記の構造(IVbi)を有し得る。
[248]式(IVa)と(IVb)のモノマーにおいて、基QおよびRは独立に、出現する毎に、係る基について本明細書に記載の部分のいずれか1つから選択され得る。
[249]式(IVa)と(IVb)のモノマーにおいて、基ZとZはそれぞれ開裂性連結基であり、これらは同じであるか、または異なってもよい。ZとZはそれぞれ独立に、Zについて本明細書に記載の基のいずれか1つから選択され得る。
[250]式(IVa)と(IVb)のモノマーにおいて、基DとDはそれぞれ生物活性剤であり、これらは同じであるか、または異なってもよい。DとDはそれぞれ独立に、Dについて本明細書に記載の基のいずれか1つから選択され得る。
[251]一部の実施形態において、相補的末端官能性を有する式(IV)のモノマーは、ヘテロ官能性で、少なくとも2個の異なる種類の末端官能基を含み得る。異なるモノマー上の末端官能基は相補的で、相互に反応してトリアゾール部分を生成する能力を有することになる。トリアゾール部分は、トリアゾール部分について本明細書に記載の式のいずれかから選択され得る。ヘテロ官能性モノマーは、適切な条件下で自己と重合(単独重合)または別の相補的官能性モノマーと重合(共重合)して、ポリマー−生物活性剤コンジュゲートを形成し得る。
[252]重合によりポリマー−生物活性剤コンジュゲートを形成し得る、式(IV)のモノマーの例が下記の式(IVc)に示されている。
(式中、
Alkはアルキン官能性を含む末端官能基を表し、
Azはアジド官能性を含む末端官能基を表し、
Qは出現する毎に、独立に選択され、また存在していてもいなくてもよく、存在する場合は連結基を表し、
Rは置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状の炭化水素であり、置換されていてもよい芳香族炭化水素またはヘテロ芳香族炭化水素を含んでいてもよく、
Zは開裂性連結基であり、
Dはプロスタグランジン類似体およびβ遮断薬から成る群から選択される生物活性剤である。)
[253]ポリマー−生物活性剤コンジュゲートの調製に使用されるモノマーに応じて、一部の実施形態において本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、下記の式(VIa)または式(VIb)の反復単位を含み得る。
((VIa)と(VIb)において、T、Q、R、Z、DおよびLは本明細書にて定義のとおりである。)
[254]式(VIa)または(VIb)の反復単位は、式(IV)のモノマーが式(V)の相補的モノマーと反応するときに発生し得る。
[255]一部の実施形態において、本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、下記の式(VIc)の反復単位を含み得る。
(式中、T、Q、R、Z、Z、DおよびDは本明細書にて定義のとおりである。)
[256]式(VIc)の反復単位は、式(IV)の2つの相補的モノマーが一緒に反応するときに発生し得る。
[257]生物活性剤がペンダント状態で付着しているモノマーを、本明細書ではモノマー−生物活性剤コンジュゲートと呼ぶ。モノマー−生物活性剤コンジュゲートの一例が、上記の式(IV)に記載されている。
[258]別の態様において、本発明は下記の式(IV)のモノマー−生物活性剤コンジュゲートを提供する。
(式中、
Xは同じであるか、または出現する毎に異なってもよく、アルキンまたはアジドの官能性を含む末端官能基を表し、
Qは出現する毎に、独立に選択され、また存在していてもいなくてもよく、存在する場合は連結基を表し、
Rは置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状の炭化水素であり、置換されていてもよい芳香族炭化水素またはヘテロ芳香族炭化水素を含んでいてもよく、
Zは開裂性連結基であり、
Dはプロスタグランジン類似体およびβ遮断薬から成る群から選択される生物活性剤である。)
[259]式(IV)のモノマー−生物活性剤コンジュゲートにおいて、各Xは、アルキンまたはアジドの官能性を含む末端官能基を含む基を表す。X中の末端官能基は、同じであるか、または出現する毎に、異なってもよい。末端官能基(X)が同じである場合、モノマーは一般的にジアジドまたはジアルキニルのモノマーとなる。
[260]当該技術分野の当業者であれば、「アルキン」および「アジド」は下記の構造を表すことを理解すると思われる。
アルキン:
アジド:
[261]一連の実施形態において、Xで表される末端官能基は、アルキン官能性を含む、置換されていてもよい直鎖状脂肪族を含み得る。係る実施形態において、Xはアルキン官能性を末端アルキンとして含み得る。一連の実施形態において、基Xは末端アルキン官能性を含む。末端アルキン官能性は、以下のとおり表される構造を有し得る。
[262]一連の実施形態において、Xで表される末端官能基は、アルキン官能性を含む、置換されていてもよい環状基を含む。係る実施形態において、アルキン官能性は、環状基の環状構造の要素を形成することになるため、内部アルキンとみなされ得る。内部アルキンは、以下のとおり表される構造を有し得る。
[263]環状基に含有される内部アルキンは、環状付加反応へ参加するために、環状構造上に存在する1個または複数の置換基(例:電子求引基)の存在により、もしくは環状構造内の環歪みを手段として、活性化され得る。
[264]
一連の実施形態において、アルキン官能性を含む置換されていてもよい環状基をXが含む場合、この基は下記の式(XV)の構造を有し得る。
(式中、
各Mは環原子であり、また独立に、炭素(C)、窒素(N)、酸素(O)および硫黄(S)から成る群から選択され、ただし少なくとも3個のMが炭素であることを前提とし、
pは1、2または3、好ましくは2である。)
[265]一実施形態において、pは1であり、また少なくとも1個のMはN、OおよびSから成る群から選択され、好ましくはSである。
[266]別の実施形態において、pは2であり、また各Mは炭素(C)であるか、または少なくとも1個のMはN、OおよびSから成る群から選択され、好ましくはSである。
[267]別の実施形態において、pは3であり、各Mは炭素(C)である。
[268]式(XV)に存在し得る任意の置換基は、ヒドロキシ(−OH)、−Oアルキル、アルキル、ハロ(好ましくはフルオロ)、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールおよびヘテロアリールから成る群から選択され得る。シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールおよびヘテロアリールの置換基はそれぞれ独立に、3〜6個の環原子を含んでいてもよく、また環状基に融合されてもよい。任意の置換基を、環状基のどの環原子に配置してもよい。好適な一実施形態において、1個または複数の任意の置換基は、アルキン官能性に対してオルトの環原子の位置にある。
[269]一連の実施形態において、Xは下記の式XVIのシクロアルキレンを含む。
(式中、シクロアルキレンは炭素から選択される7〜9個の構成環員を含み、また場合により硫黄および基N−R(Rは水素、C〜Cアルキルまたは基(Q)である)から選択される1個または2個のヘテロ原子団を含み、また環は場合により
ヒドロキシ(好ましくは0〜2個のヒドロキシ)、
オキソ(すなわち=O)(好ましくは0個または1個のオキソ)、
ハロ(好ましくはクロロ、ブロモおよびフルオロから選択される0〜2個のハロ、最も好ましくはフルオロ)、
〜Cアルコキシ(好ましくは0〜2個のC〜Cアルコキシ)、および
7〜9構成員の前記環と融合された環(前記融合環は、前記7〜9員環と融合され、ベンゼン、シクロプロパノンおよびシクロプロパンから選択される0〜3個の環を含む)
(融合されたベンゼン環およびシクロプロパン環は場合によりさらに、C〜Cアルキル、ハロ(好ましくはクロロ、ブロモおよびフルオロから選択され、最も好ましくはフルオロである0〜2個のハロ)およびC〜Cアルコキシから成る群から選択される1〜3個の置換基に置換される、
また窒素および炭素から選択される少なくとも1個の環員はQへ結合される。)
から成る群から選択される少なくとも1個の置換基に置換される。)
[270]本明細書にて定義の式(I)、(Ib)、(IIa)、(IIb)、(IIIa)、(IIIb)、(IV)、(IVa)、(IVb)、(IVc)、(VIa)、(VIb)、(VIc)、(IXa)および(IXb)に存在する部分「Q」は、出現する毎に、存在する場合もあれば存在しない場合もある。存在する場合、Qは連結基を表し、また出現する毎に、独立に選択される。式(I)、(Ib)、(IIa)、(IIb)、(IIIa)、(IIIb)、(IV)、(IVa)、(IVb)、(IVc)、(VIa)、(VIb)、(VIc)、(IXa)および(IXb)に存在し得るQの例については後述する。
[271]式(I)、(Ib)、(IIa)、(IIb)、(IIIa)、(IIIb)、(IV)、(IVa)、(IVb)、(IVc)、(VIa)、(VIb)、(VIc)、(IXa)および(IXb)の実施例の一部において、2個のQが存在し、各Qが基「R」へ付着する。式(I)、(Ib)、(IIa)、(IIb)、(IIIa)、(IIIb)、(IV)、(IVa)、(IVb)、(IVc)、(VIa)、(VIb)、(VIc)、(IXa)および(IXb)の他の実施例において、1個のQが存在し、1個のQが不存在である。
[272]一連の実施形態において、本明細書にて定義の式に存在する連結基Qは、連結部分を含み得る。一部の実施形態において、連結部分は、置換されていてもよい脂肪族部分であってもよい。適切な脂肪族連結部分は、飽和状態のC〜C20、C〜C10またはC〜Cの直鎖状または分枝鎖状の脂肪族部分から選択され得る。脂肪族部分は場合により1個または複数の置換基に置換され得る。
[273]本明細書に記載のモノマー−生物活性剤コンジュゲートにおいて、アルキンまたはアジドの官能性を含む末端官能基へ結合された連結基Qの存在は、末端官能基周囲における立体的込み合いの低減により、モノマーの重合を推進し得る。
[274]一部の実施形態において、式(IV)のモノマー中、各Q−Xは下記の式(VII)の基である。
(式中、
Xはアルキンまたはアジドの官能性を含む末端官能基であり、
mは0〜10の範囲の整数である。)
[275]式(VII)の実施形態の一部において、mは1〜5の範囲の整数である。
[276]一部の実施形態において、本明細書にて定義の式に存在する連結基Qは、官能基を含み得る。この官能基は、連結部分に加わる形で存在し得る。このように、連結部分と官能基が一緒になって、連結基Qを形成する。
[277]一連の実施形態において、Qは、アミド、エーテル、エステル、ウレタン、尿素および炭酸エステルの官能基から成る群から選択される官能基を含む。
[278]一部の実施形態において、連結基Qは下記の式(VIII)で表され得る。
(式中、
Yは官能基を表し、
Mは連結部分を表す。)
[279]一実施形態において、Mは、置換されていてもよい脂肪族連結部分であってもよい。
[280]式(IV)のモノマーにおいて、Qが官能基を含む場合、基Q−Xは下記の式(VIIIa)で表され得る。
(式中、
Yは官能基であり、
Mは連結部分であり、
Xはアルキンまたはアジドの官能性を含む末端官能基である。)
[281]一部の実施形態において、Mは、置換されていてもよい、飽和状態のC〜C20、C〜C10またはC〜Cの直鎖状または分枝鎖状の脂肪族連結部分である。
[282]一部の実施形態において、式(IV)のモノマーにおける基Q−Xは下記の式(VIIIb)で表され得る。
(式中、
Yは官能基であり、
Xはアルキンまたはアジドの官能性を含む末端官能基であり、
mは0〜10の範囲の整数である。)
[283]式(VIIIb)の実施形態の一部において、mは1〜5の範囲の整数である。
[284]式(VIII)、(VIIIa)および(VIIIb)においてYで表される官能基は、アミド、エーテル、エステル、ウレタン、尿素および炭酸エステルの官能基から成る群から選択され得る。
[285]一部の実施形態において、式(IV)のモノマー中にQが存在し、各Q−Xは独立に、下記の群から選択される。
[286]連結基Qを有するモノマー−生物活性剤コンジュゲートが本発明のポリマーコンジュゲートの調製に使用される場合、連結基Qはポリマー骨格へ取り込まれる。したがって、Q中に存在するどの連結部分および官能基も、ポリマーコンジュゲートの骨格要素となる。
[287]アミド、エーテル、エステル、ウレタン、尿素および炭酸エステルなどの官能基(本明細書にて定義の式においてYで表される)をQが含む場合、係る官能基は全体に開裂性官能基となり、また係る基を含むモノマー−生物活性剤コンジュゲートがポリマーコンジュゲートの形成に使用される場合、ポリマー骨格中の浸食点または分解点を提供し得る。ポリマー骨格中の官能基から誘導される開裂性基の存在は、ポリマーコンジュゲートの破壊を推進する結果、分子量が低下した断片の形成を可能にし得る。
[288]本明細書にて定義の式(I)、(Ib)、(IIa)、(IIb)、(IIIa)、(IIIb)、(IV)、(IVa)、(IVb)、(IVc)、(VIa)、(VIb)、(VIc)、(IXa)および(IXb)に存在する部分「R」は、置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状の炭化水素を表す。一部の実施形態において、炭化水素は1〜12個の炭素原子、例えば1〜6個の炭素原子もしくは2個または3個の炭素原子を有し得る。炭化水素は部分的または完全に飽和状態の場合もあれば未飽和状態(芳香族部分を含む)の場合もある。Rの具体例は、下記の構造のうち1つを有する部分を含む。
[289]当業者であれば、部分「R」を含むモノマー−生物活性剤コンジュゲートの重合によりポリマー−生物活性剤コンジュゲートをさせる場合、Rがコンジュゲートのポリマー骨格になることを理解すると思われる。
[290]式(IV)のモノマー−生物活性剤コンジュゲート中に存在する部分「Z」は、本明細書に記載の開裂性連結基を表す。
[291]式(IV)のモノマー−生物活性剤コンジュゲート中に存在する部分「D」は、本明細書に記載の放出性生物活性剤を表す。生物活性剤はモノマーへコンジュゲートされる過程で放出性であるが、生物活性剤はモノマー−生物活性剤コンジュゲートがポリマーコンジュゲートを形成するために反応した後に限り放出されるよう意図されているという点が理解されると思われる。
[292]1−カルボン酸を介して連結されたペンダント状態のコンジュゲートされた生物活性剤としてプロスタグランジン類似体を含むジアルキニルモノマーコンジュゲートの例を以下に示す。
[293]15−ヒドロキシ基を介して連結されたペンダント状態のコンジュゲートされた生物活性剤としてプロスタグランジン類似体を含むジアルキニルモノマーコンジュゲートの例を以下に示す。
[294]1−カルボン酸または15−OH基を介して連結されたペンダント状態のコンジュゲートされた生物活性剤としてプロスタグランジンを含むジアジドモノマーコンジュゲートの例を以下に示す。
[295]ヒドロキシ基を介して連結されたペンダント状態のコンジュゲートされた生物活性剤としてβ遮断薬を含む、ジアルキン、ジアジドおよびアジド/アルキンのモノマーコンジュゲートの例を以下に示す。
[296]本発明のモノマー−生物活性剤コンジュゲートは、前駆体化合物を含有する適切に官能化されたアルキンまたはアジドへの生物活性剤の共有結合によって調製することができる。本発明のモノマー−生物活性剤コンジュゲートの調製に使用され得るアルキン前駆体化合物の例を以下に示す。
[297]上記のジアルキン化合物において、カルボン酸またはヒドロキシルの官能基は、生物活性剤中の相補的官能基と共有反応して、生物活性剤がジアルキン化合物へカップリングされる結果、クリック化学反応に参加し得るモノマー−生物活性剤コンジュゲートを生成することを可能にする能力がある。当該技術分野の当業者であれば、上記化合物における1つまたは複数のアルキン官能性はアジド官能基に置き換えられ得ることを理解すると思われる。
[298]一連の実施形態において、式(IV)のモノマー−生物活性剤コンジュゲートは、好ましくはジアルキンモノマーである。したがって、式(IV)における基Xはそれぞれ、アルキン官能性を含む末端官能基である。アルキン官能性を含む末端官能基を含むモノマー−生物活性剤コンジュゲートが好適であるが、係るモノマー−生物活性剤は、対応するジアジドに比べ、より安全に処理できるからである。
[299]前述のとおり、一部の実施形態において、本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、式(IV)の少なくとも1つのモノマーを、前述の式(V)の少なくとも1つのモノマーと重合させることによって得られる。
[300]一部の実施形態において、本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、式(IV)
(式中、
Xは同じであるか、または出現する毎に異なってもよく、アルキンまたはアジドの官能性を含む末端官能基を表し、
Qは出現する毎に、独立に選択され、また存在していてもいなくてもよく、存在する場合は連結基を表し、
Rは置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状の炭化水素であり、置換されていてもよい芳香族炭化水素およびヘテロ芳香族炭化水素を含んでいてもよく、
Zは開裂性連結基であり、
Dはプロスタグランジン類似体およびβ遮断薬から成る群から選択される生物活性剤である。)
の少なくとも1つのモノマーと、下記の式(V)
(式中、
Aは同じであるか、または出現する毎に異なってもよく、アルキンまたはアジドの官能性を含む末端官能基を含む基を表し、前記末端官能基はXの末端官能基に対して相補的であり、
Lは置換されていてもよいリンカー基であり、
nは1以上の整数である。)
の少なくとも1つのモノマーとのコポリマーである。
[301]式(V)における基A、Lおよびnについては追って詳述する。
[302]式(IV)のモノマー上の末端官能基(X)と式(V)のモノマー上の相補的末端官能基との間での共有反応は、トリアゾール部分を生成する。トリアゾール部分は、本明細書に記載の式(II)、(III)または(IX)のものであってもよい。好ましくは、トリアゾール部分は本明細書に記載の式(II)、(IIa)および(IIb)で表される1,4−位置異性体、または式(III)、(IIIa)および(IIIb)で表される1,5−位置異性体である。当業者であれば、1,4−位置異性体はモノマーの反応過程で銅触媒を使用して形成することができ、1,5−位置異性体はモノマーの反応過程でルテニウム触媒を使用して形成することができる、という点を理解すると思われる(J.Am.Chem.Soc.、2005、127(46)、15998〜15999頁、Ruthenium−Catalyzed Cycloaddition of Alkynes and Organic Azides、Zhang他、Boren他、J Am Chem Soc 2008;130:8923〜8930頁)。
[303]トリアゾールは、金属を使用しない、歪み促進型アジド−アルキン環状付加(SPAAC)の使用を通じて形成することもでき、この場合、触媒は不要である。SPAACの位置化学が混合され、1,4−置換1,2,3−トリアゾールと1,5−置換1,2,3−トリアゾールの双方が形成される。シクロアルキンおよびヘテロ環式アルキン化合物の調製、ならびにSPAACクリック化学におけるこれらの使用は、以下をはじめ多数の文献に記載されている。
Jewett他、「Cu−free click cycloaddition in chemical biology」、Chem.Soc.Rev.、2010、39、1272〜1279頁。
Baskin他、「Copper−Free Click Chemistry:Bioorthogonal Reagents for Tagging Azides」、Aldrichimica Acta、第43巻、第1号、2010、15〜23頁。
Recer他、「Click Chemistry beyond Metal−Catalyzed Cycloaddition」、Angew.Chem.Int.編、2009、48、4900〜4908頁。
Almeida他、「Thiacycloalkanes for copper−free click chemistry」、Angewandte Chemie Int.編、2012、51、2443〜2447頁。
Sletten他、「Ahydrophilic Azacyclooctyne for Cu−Free Click Chemistry」、Org.Let.、第10巻、第14号、2009、3097〜3099頁。
[304]これらの文献に記載の方法および化合物は、広範な置換基を有する式XVIのシクロアルキンの調製に使用することができ、過度の実験を行わずに済む。本発明の方法は、式IVに記載のようなトリアゾール単位を有する式IXの多様なポリマーを提供する目的で使用することができる。トリアゾールを形成する共重合反応が多くの場合、触媒不要で発生し得るという点が、この実施形態の利点である。
[305]式(IV)と(V)のモノマーは、相互にモル比1:1で反応し得る。一部の実施形態において、アルキニル官能性を有する末端官能基を含むモノマーについて、モル過剰を有することが望ましい場合がある。理論に制限されることを望まないが、官能基を含有するアジドは生物環境にとって有毒となり得ると考えられている。結果として、コンジュゲートを調製するためのアルキニル官能基を含むモノマーにおけるモル過剰の使用は、未反応の残存アジド官能基がコンジュゲートの構造中に残留しないことの確保に役立ち得る。
[306]式(V)のモノマーにおいて、Aは、アルキンまたはアジドの官能性を含む末端官能基を含む基を表す。部分「A」の末端官能基中に存在するアジドまたはアルキンの官能性は、式(IV)におけるXの末端官能基中に存在するアジドまたはアルキンの官能性に対して相補的であるため、AとXの官能基がクリック反応条件下で反応すると、トリアゾール部分が形成される。
[307]式(V)のモノマーにおいて、nは1以上の整数である。一部の実施形態において、nは1、2、3、4、5、6、7および8から成る群から選択される整数である。式(V)のモノマーの一形態において、nは1または2である。式(V)のモノマーは少なくとも2つのA部分を含みこれらは同じであるか、または出現する毎に、異なってもよい。
[308]nが1の場合、式(V)のモノマーは二官能性で、2つのA部分を含む。nが2以上の場合、式(V)のモノマーは多官能性で、3つ以上のA部分を含む。係る実施形態において、式(V)のモノマーは分枝鎖状モノマーであってもよい。Lが分枝鎖状の場合、3つ以上のA部分が存在し得る。式(V)のモノマーは、少なくとも3個の末端官能基を含む場合、本発明のポリマーコンジュゲート向けの分枝鎖状アーキテクチャを提供する潜在を有する。
[309]本明細書で使用する「末端官能基を含む基」という用語は、基が末端官能基自体を表す実施形態はもとより、末端官能基がより大型の化学基の要素である実施形態も包含する。
[310]式(V)における部分「L」は、置換されていてもよいリンカー基を表す。一部の実施形態において、Lは二価基であってもよい。あるいは、Lは多価の分枝鎖状基であってもよい。式(IV)と(V)のモノマーが共重合すると、Lはコンジュゲートのポリマー骨格中でリンカーセグメントを形成する。
[311]一部の実施形態において、Lは、置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状の脂肪族炭化水素、置換されていてもよいカルボサイクリル、置換されていてもよいヘテロサイクリル、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ポリマーセグメントおよびこれらの組み合わせから成る群から選択される、リンカー部分を含み得る。
[312]置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状の脂肪族炭化水素リンカー部分は、置換されていてもよいC〜C20、C〜C10またはC〜Cの直鎖状または分枝鎖状の脂肪族炭化水素から選択され得る。脂肪族炭化水素は、飽和または未飽和の炭化水素であってもよい。
[313]置換されていてもよいカルボサイクリルリンカー部分は、3〜12個、3〜8個または5〜6個の炭素環員を有し得る。
[314]置換されていてもよいヘテロサイクリルリンカー部分は、3〜12個、3〜8個または5〜6個の環員、および1個、2個、3個または4個以上のヘテロ原子を、環の要素として有し得る。ヘテロ原子は独立に、O、NおよびSから成る群から選択され得る。
[315]置換されていてもよいアリールリンカー部分は、3〜12個、3〜8個または5〜6個の炭素環員および少なくとも1つの不飽和を有し得る。
[316]置換されていてもよいヘテロアリールリンカー部分は、3〜12個、3〜8個または5〜6個の環員、および1個、2個、3個または4個以上のヘテロ原子を、環の要素として有し得る。ヘテロ原子は独立に、O、NおよびSから成る群から選択され得る。ヘテロアリールリンカー部分も、少なくとも1つの不飽和を含む。
[317]置換されていてもよいポリマーリンカー部分は、適切な任意のポリマーまたはコポリマーを含み得る。一部の実施形態において、ポリマー部分は生体適合性および/または生分解性のポリマーを含むことが望ましい場合がある。当業者であれば、適切な生体適合性および/または生分解性のポリマーを選択できると思われる。例示的な生体適合性ポリマーとして、ポリエーテル、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、およびこれらのコポリマー(例:ポリ(エーテル−エステル)、ポリ(ウレタン−エーテル)、ポリ(ウレタン−エステル)、ポリ(エステル−アミド)など)が挙げられる。好ましい生体適合性ポリマーは、ポリエーテル、ポリエステル、ポリウレタンおよびこれらのコポリマーである。
[318]例示的なポリエーテルとしてC〜Cアルキレンジオール、例えばポリエチレングリコールおよびポリプロピレングリコール、好ましくはポリエチレングリコールが挙げられる。
[319]例示的なポリエステルとしてポリカプロラクトン、ポリ(乳酸)、ポリ(グリコール酸)およびポリ(乳酸−グリコール酸コポリマー)が挙げられる。
[320]一形態において、ポリマーリンカー部分は生分解性ポリマーを含み得る。一般的に、生分解性ポリマーは少なくとも1つの生分解性部分を含む。生分解性部分は、エステル、アミド、ウレタンおよびジスルフィド部分から成る群から選択され得る。生分解性ポリマーは、係る部分の組み合わせを含む。当該技術分野の当業者であれば、係る生分解性部分は生物環境または生理環境において分解または開裂の過程を経る可能性があることを理解すると思われる。
[321]置換されていてもよいポリマーリンカー部分は適切な分子量の部分であってもよく、望ましい分子量はポリマーの種類および特性に依存し得る。一部の実施形態において、Lは分子量が1500以下のポリマー部分を含む。
[322]一連の実施形態において、Lはポリエチレングリコール(PEG)から誘導されたポリエーテルリンカー部分を含む。ポリエーテルセグメントは、適切な分子量のPEGから誘導され得る。一部の実施形態において、PEGの分子量範囲は約200〜10,000、好ましくは約200〜約3,000である。
[323]一連の実施形態において、Lは、エチル−2,6−ビス(((3−アジドプロポキシ)カルボニル)アミノ)ヘキサノエート(ELDN)などリシンのエチルエステル、リシンのエチルエステルのジ(1−ペンチノール)ウレタン、およびリシンの1−ペンチノールウレタンのジ(1−ペンチノール)ウレタンを含む、リシンから誘導されたリンカー部分を含む。
[324]一部の実施形態において、式(V)における基「L」は官能基を含み得る。官能基は、アミド、エーテル、エステル、ウレタン、尿素および炭酸エステルの官能基から成る群から選択され得る。係る官能基は一般的に、生物環境中で分解し得る開裂性官能基となる。
[325]一連の実施形態において、リンカー部分および官能基を含む。
[326]一部の実施形態において、式(V)のモノマーは下記の式(Va)の構造を有し得る。
(式中、
Aは同じであるか、または出現する毎に異なってもよく、アルキンまたはアジドの官能性を含む末端官能基を含む基を表し、末端官能基におけるアルキンまたはアジドの官能性は、式(IV)のモノマー上に存在する末端官能基Xのアルキンまたはアジドの官能性に対して相補的であり、
Yは官能基を表し、
Bは存在していてもいなくてもよく、存在する場合は置換されていてもよいリンカー部分を表し、
nは1または2である。)
[327]一部の実施形態において、式(V)のモノマーは下記の式(Vb)の構造を有し得る。
(式中、
Aは同じであるか、または出現する毎に異なってもよく、アルキンまたはアジドの官能性を含む末端官能基を含む基を表し、末端官能基におけるアルキンまたはアジドの官能性は、式(IV)のモノマー上に存在する末端官能基Xのアルキンまたはアジドの官能性に対して相補的であり、
Yは同じであるか、または出現する毎に異なってもよく、官能基を表し、
Bは置換されていてもよいリンカー部分を表し、
nは1以上、好ましくは1または2である。)
[328]式(Vb)の実施形態の一部において、Bは分枝鎖状リンカー部分(例:分枝鎖状脂肪族リンカー部分)を表し、nは2以上である。係る実施形態において、Bは3個以上の−Y−A置換基を含む。
[329]式(Vb)の実施形態の一部において、Bは分枝鎖状リンカー部分(例:分枝鎖状脂肪族リンカー部分)を表し、nは2である。係る実施形態において、Bは3個の−Y−A置換基を含む。
[330]式(Vb)の実施形態の一部において、Bは置換されていてもよいポリマーリンカー部分を表す。ポリマーリンカー部分は、本明細書に記載の生体適合性および/または生分解性のポリマーを含み得る。一連の実施形態において、Bは好ましくはポリエーテル、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、またはこれらのコポリマーを含む。
[331]式(Vb)の一連の実施形態において、Bはポリエチレングリコール(PEG)から誘導されたポリマーリンカー部分である。ポリエチレングリコール部分は、分子量範囲が好ましくは約200〜10,000、より好ましくは約200〜3,000である。
[332]式(Va)および(Vb)におけるYは独立に、アミド、エーテル、エステル、ウレタン、尿素および炭酸エステルの官能基から成る群から、好ましくはエステルまたはウレタンの官能基から選択され得る。
[333]式(Va)および(Vb)のモノマーにおいて、部分BとYの組み合わせは一緒になって、式(V)に記載のとおり、リンカー基Lを形成する。
[334]本発明のモノマー−生物活性剤コンジュゲートの調製に使用され得る、式(V)のモノマーのいくつかの具体例が、表3に示されている。
[335]
[336]表3に記載の構造の一部において、nは反復単位数を表し、また0および1以上から選択され得る整数である。
[337]式(IV)のジアルキンモノマーおよび式(V)のジアジドモノマーで形成される、本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートの例が、下記のスキーム1に示されている。
[338]式(IV)のジアルキンモノマーおよび式(V)のジアジドモノマーで形成される、本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートの別の例が、下記のスキーム2に示されている。
[339]式(IV)のジアジドモノマーおよび式(V)のジアルキンモノマーで形成される、本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートの例が、下記のスキーム3に示されている。
[340]スキーム4は、本発明の実施形態による、異なる官能基を含むコモノマーを異なるクリック化学反応条件下で使用して形成されるポリマー−生物活性剤コンジュゲートの全般的構造の図解である。
[341]当該分野の当業者であれば、各モノマーの構成成分、例えば式(IV)の開裂性連結基または式(V)のモノマーのリンカー基を変えることにより、特定の用途に合わせてポリマー−生物活性剤コンジュゲートの特性を適応させることができると理解すると思われる。
[342]本発明のポリマーコンジュゲートは、複数種類の生物活性剤を含有し得る。
[343]本発明のポリマーコンジュゲートは、複数種類のリンカーセグメントをポリマー骨格中に含有し得る。
[344]本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートの調製に使用され得るモノマー−生物活性剤コンジュゲートおよびコモノマーのいくつかの具体例を以下に示す。
[345]前述のとおり、本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートは式(VIa)、(VIb)または(VIc)の部分を含み得る。式(VIa)、(VIb)および(VIc)の部分は、式(IV)のモノマーが相補的官能性のモノマーと重合するときに形成され得る。相補的官能性のモノマーは式(V)のモノマーであるか、または式(IV)のさらなるモノマーであってもよい。上記の図解のとおり、式(VIa)、(VIb)および(VIc)の部分はQを含み、式(VIa)と(VIb)の場合はLをも含む。
[346]本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、例えば式(IV)の2つ以上のモノマーコンジュゲートの混合物などモノマーの混合物と、場合により、または付加的に、式(V)の2つ以上上の相補的モノマーの混合物とのコポリマーであってもよい。異なる種類のモノマーの混合物を含むモノマー組成物を使用できれば、ポリマーコンジュゲートの特性を様々な用途に合わせて適応させることが可能となる。例えば、式(IV)の少なくとも2つの異なるモノマーコンジュゲートの共重合において、モノマーコンジュゲートがプロスタグランジン類似体および生物活性剤Dとしてのβ遮断薬を含む場合、プロスタグランジン類似体とβ遮断薬の混合物をペンダント状態の生物活性剤として含む、単一のポリマーコンジュゲートの取得が可能となる。
[347]QとLが官能基を含む場合、本発明のコンジュゲートは、複数の開裂性官能基を有するポリマー骨格を含み得る。開裂性官能基は一般的にポリマー骨格の要素を形成し、これらはトリアゾール部分の片側または両側に位置し得る。したがって、ポリマー骨格中の官能基が開裂すると、本発明のポリマーコンジュゲートの生分解時にトリアゾールを含有する断片が放出され得る。例えば、Qおよび/またはLがエステル官能基を含む場合、ポリマー分解の二次生成物として生じるトリアゾール断片は、エステルの方向に応じてジヒドロキシトリアゾール、二酸トリアゾールまたはヒドロキシル酸トリアゾールとなり得る。
[348]本発明はまた、下記の一般式(I)
の部分をポリマー骨格要素として含むポリマー−生物活性剤コンジュゲートを、下記の式(IV)
の少なくとも1つのモノマーを下記の式(V)
の少なくとも1つの相補的モノマーと、クリック環状付加反応条件下で反応させることによって調製する方法をも提供する。
[349]本発明の実施形態において、クリック環状付加反応は金属によって触媒され得る。例示的な金属として銅(例:Cu(I)(Cu(II)とアスコルビン酸からインサイチュで生成され得る)やルテニウム(例:Ru(II))が挙げられる。他に使用され得る金属の例としてAg、Ni、Pt、Pd、RhおよびIrが挙げられるが、これらに限定されない。加えて、金属を使用しない、歪み促進型アジド−アルキン環状付加(SPAAC)もある。この実施例では、歪み環へのアルキン官能性の取り込みによってアルキンが活性化されるため、金属触媒は不要である。
[350]一部の実施形態において、1つまたは複数のさらなるモノマーが、本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートの合成に採用され得る。使用する場合、1つまたは複数のさらなるモノマーは、例えば可撓性もしくは硬質セグメントまたは軟質セグメントをポリマー骨格へ導入することにより、分子量を増やす、またはポリマー骨格の特性を適応させる形で、鎖延長剤の役割を果たし得る。1つまたは複数のさらなるモノマーをポリマー骨格へ取り込むには、アルキンおよびアジドの官能基から選択される末端官能基を有することが必要となる。末端官能基の性質に応じて、1つまたは複数のさらなるモノマーは、式(IV)および式(V)のモノマーから成る群から選択される少なくとも1つのコモノマーと反応できるようになる。
[351]ポリマー−生物活性剤コンジュゲートの分子量、分枝の度合い(モノマー官能性の制御による)および末端基の官能性を、ある程度、コンジュゲートの合成に使用するモノマーのモル比や官能性の調節によって、制御することができる。
[352]ポリマー−生物活性剤コンジュゲートの調製形態に関係なく、ポリマー骨格を構成する反復単位はすべて、トリアゾール部分を介してカップリングされる。
[353]一実施形態において、本発明の方法は、多様な生物活性剤、既知の負荷、ポリマー鎖における生物活性剤の均等な分布、既定の相対割合および既定の相対位置と併せて、生分解性部分の形成を可能にする。
[354]本発明によるポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、対象への投与に適するよう(すなわちインビボ用途に適する)、有利に調製することができる。
[355]一実施形態によれば、対象への生物活性剤送達方法であって、本発明によるポリマー−生物活性剤コンジュゲートの対象への送達を含む、方法が提供される。
[356]ポリマーコンジュゲートが対象への投与に「適する」状態は、コンジュゲートを対象へ投与しても、アレルギー反応や疾患状態を含め、許容し難い毒性を生じる結果に至らないことを意味する。「対象」という用語は、対象である動物またはヒトを意味する。
[357]対象へのコンジュゲートの「投与」は、生物活性剤が放出されるよう、組成物が対象へ移送されることを意味する。プロスタグランジン類似体およびβ遮断薬は、緑内障など眼圧上昇を伴う眼疾患の治療での使用を意図しており、ポリマーコンジュゲートは罹患した対象の眼に投与されることが好ましい。目への投与は、前房内投与または結膜下投与が手段となり得る。
[358]ポリマーコンジュゲートは、楽に投与できるよう、微粒子状のものを医薬的に許容される担体と混合した形態で提供され得る。「医薬的に許容される」とは、担体自体が対象への投与に適していることを意味する。言い換えれば、担体を対象へ投与しても、アレルギー反応や疾患状態を含め、許容し難い毒性を生じる結果に至らないことを意味する。「担体」は、投与前のコンジュゲートが含まれるビヒクルを指す。
[359]単に指針として、当業者は「医薬的に許容される」という表現を、動物、特にヒトへの使用について、連邦規制機関または州政府から承認されている、もしくは米国薬局方または他の一般に認められている薬局方のリストに記載されている主体と捉えると考えられる。医薬的に許容される適切な担体についてはMartin、Remington’s Pharmaceutical Sciences、第18版、Mack Publishing Co.、Easton、PA、(1990)に記載されている。
[360]ポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、製品または装置の要素を形成する、またはこれらに組み込まれる、もしくは製品または装置に被覆として塗布され、対象の体内に埋め込まれる場合もある。「埋め込まれる」という表現は、製品または装置が完全に、または部分的に対象の体内へ医学的に導入され、処置後も体内に残るよう意図されていることを意味する。
[361]適切な、生物活性剤の用量およびポリマーコンジュゲートの適切な投与方式は医師が判断することができ、また特定の治療条件、ポリマー骨格からの薬剤放出率、症状の重篤度の他、対象の全般的な年齢、健康状態および体重にも左右され得る。
[362]ポリマー−生物活性剤コンジュゲートの形態は、被覆、フィルム、ペレット、カプセル、ファイバー、積層、泡など、要求される用途に応じて適応させることができる。コンジュゲートの形態の違いは、生物活性剤の放出プロファイルを変える要因である。例えば、ポリマーおよび生物活性剤の量は2通りの異なる構造において同じであってもよいが、表面積対容積比、水和率、そして様々な物理的形態または構造からの拡散経路の違いにより、本質的に同じポリマーからでも生物活性剤の放出率が異なってくる結果となり得る。
[363]用途に合わせたポリマーコンジュゲートの形態の調節、そしてさらに、生物活性剤の放出をさらに制御するための形態の調節は、生物活性剤の放出プロファイルを制御するための純粋な組成的手段やポリマー構造的手段に比べ、付加的利点をもたらす。
[364]生物活性剤の放出プロファイルを制御するための組成的/構造的手段の例として以下が挙げられる:生物活性剤の負荷の制御、疎水性、可撓性、分解に対する感受性、断片によるポリマー分解自己触媒応力、ポリマーの熱安定性、成形性、成型を補助するポリマーの可溶性などの基準を調節するための他のコモノマーの組成。
[365]一連の実施形態において、生物活性剤は、持続的生物活性剤送達システムに対応できるよう、ポリマーコンジュゲートから放出され得る。そのような送達システムは、最も単純な形で、例えばペレットまたはもっと複雑な形状など、望ましい形状のポリマーコンジュゲートであってもよい。生理条件下または生物環境中におけるポリマーコンジュゲートの表面接触を促進するため、発泡型製品または基質表面被覆の形で提供することもできる。
[366]「持続的生物活性剤送達システム」は、生物活性剤がコンジュゲートから長時間にわたり、例えば10分以上、30分以上、60分以上、2時間以上、4時間以上、12時間以上、24時間以上、2日以上、5日以上、10日以上、30日以上、2か月以上、4か月以上または6か月以上にわたり放出されることを意味する。
[367]本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、高眼圧症を治療するための薬物送達システム、治療用の機器、物品または製剤、および医薬品に組み込むことができる。
[368]本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、1つまたは複数の、他のポリマー(例:生分解性ポリマー)と混合され得る。
[369]本発明は、本発明のポリマー−生物活性剤コンジュゲートを含む持続的薬物送達システムをも提供する。一実施形態において、持続的薬物送達システムはインプラントの形態であってもよい。持続的薬物送達システムは、プロスタグランジン類似体および/またはβ遮断薬を持続的期間にわたり、例えば15日間以上、30日間以上、45日間以上、60日間以上、または90日間以上にわたり投与することを可能にし得る。持続的薬物送達システムは、長期間にわたる治療レベルの薬物の継続的投与や、薬物治療スケジュールを患者の通院スケジュールに合わせることを可能にすることから、より便利な、プロスタグランジン類似体および/またはβ遮断薬の投与手段となり得る。
[370]本発明によるポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、製品または装置へ組み込む形で形成することができる。製品または装置は、広範な形態で製造することができる。適切には、製品または装置は医療器具、好ましくは眼内インプラントである。本発明によるポリマーコンジュゲートは、標的となるインビトロおよびインビボでの用途向けに、組み込むまたは被覆化することもできる。
[371]本発明によるポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、眼への投与に適する製品または装置へ組み込む形で形成することができる。
[372]一部の実施形態において、ポリマー−生物活性剤コンジュゲートは、対象の眼内に配置するための固体製品(例:粒子、棒またはペレット)、半固体、可塑性固体、ゲルまたは液体の形態であってもよい。
[373]別の態様において、本発明は、本明細書に記載の実施形態のいずれか1つのポリマー−生物活性剤コンジュゲートを含む、緑内障治療用眼内インプラントを提供する。
[374]一形態において、インプラントは棒状であり、例えば20〜23ゲージの針の管腔内に収容することができる。インプラントの外形は0.5mm未満、好ましくは約0.4mm、より好ましくは0.3mmと想定される。インプラントの長さは、必要量の薬物を送達できるよう選択することができる。
[375]インプラントは多種多様な構造形態を取り得る。眼内インプラントは固体、半固体、さらにはゲルであってもよい。固体インプラントは、ガラス転移温度(示差走査熱量法による測定)が37℃以上の材料を含み、半固体はガラス転移温度が25〜37℃以下と想定される。ゲルは、適切な可塑剤を使用してポリマーコンジュゲートを適切に配合することにより形成することができる。一連の実施形態において、インプラントはヒドロゲルであってもよい。
[376]本発明のさらに別の態様は、対象の眼内に配置するための注射用製品であって、本明細書に記載の実施形態のいずれか1つのポリマー−生物活性剤コンジュゲートを含む、注射用製品を提供する。一形態において、注射用製品は注射用ゲルである。
[377]眼内インプラントは二成分ポリマー構造であってもよく、この場合、ポリマー−生物活性剤コンジュゲートを二成分構造の外側または内側いずれかの層に組み込むことができると企図される。ポリマー−生物活性剤コンジュゲートを外側の層に組み込む場合、測定された容量を提供する形で行うことができる。加えて、内側のポリマー層は、針経由での送達を可能にする構造的完全性を持たせることが目的となる。加えて、内側のポリマーは、ポリマーコンジュゲートよりも分解速度が速くなるか、または遅くなるよう設計することができる。これを行うには、インプラントの生物浸食率を変えるとよい。
[378]可能な棒状インプラント生産手段の例として以下が挙げられる。
・ポリマー−生物活性剤コンジュゲートまたはこれを含有する材料の、成型済み金型経由での溶融押出。
・ポリマー−生物活性剤コンジュゲートおよび他の、外側または内側の層の形成材料の、適切な金型経由での同時二成分押出。
・1つのポリマー層と別のポリマー層の連続上塗り押出。例えば、PLGAのコアポリマー繊維を溶融し、これにポリマー−生物活性剤コンジュゲートを含有するポリマーを上塗りすることができる。
・適切な内側ポリマー担体材料(例:PLGA)を、ポリマー−生物活性剤コンジュゲートを含有する溶液で被覆することもできる。
[379]別の態様において、本発明は、本明細書に記載の実施形態のいずれか1つのポリマー−生物活性剤コンジュゲートを含む、対象の緑内障治療用眼内インプラントを提供する。一部の実施形態において、インプラントは、対象の眼内への配置に適する固体、半固体、ゲルまたは液体の形態である。
[380]さらに別の態様において、本発明は、対象の緑内障を治療するための医薬品であって、本明細書に記載の実施形態のいずれか1つのポリマー−生物活性剤コンジュゲートを含む、医薬品を提供する。医薬品は緑内障治療用の眼内インプラントまたは薬物送達システムであってもよい。一形態において、医薬品は、対象の眼内に配置するための固体製品、半固体、可塑性固体、ゲル(ヒドロゲルを含む)、または液体の形態である。
[381]本発明のさらに別の態様は、対象の眼内に配置するための注射用製品であって、本明細書に記載の実施形態のいずれか1つのポリマー−生物活性剤コンジュゲートを含む、注射用製品を提供する。一形態において、注射用製品はゲルの形態である。
[382]別の態様において、片眼または両眼に緑内障を罹患した対象における緑内障治療方法であって、本明細書に記載の実施形態のいずれか1つのポリマー−生物活性剤コンジュゲートの、緑内障を罹患した眼への投与を含む、方法が提供される。
[383]一連の実施形態において、ポリマー−生物活性剤コンジュゲートは固体製品に含まれ、該方法は罹患した対象の眼内へのこの製品の埋め込みを含む。一連の実施形態において、該方法は、針の管腔に固体製品を入れ、製品を針から眼内に注入する工程を含む。
[384]別の態様において、本明細書に記載の実施形態のいずれか1つのポリマー−生物活性剤コンジュゲートの、緑内障治療用医薬品製造における使用が提供される。一連の実施形態において、該医薬品は眼内インプラントの形態である。眼内インプラントは固体製品であり、これは注射用であってもよい。
[385]本明細書において、「置換されていてもよい」という表現は、ある基が、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、カルボサイクリル基、アリール基、ヘテロサイクリル基、ヘテロアリール基、アシル基、アラルキル基、アルカリル基、アルクヘテロサイクリル基、アルクヘテロアリール基、アルクカルボサイクリル基、ハロ基、ハロアルキル基、ハロアルケニル基、ハロアルキニル基、ハロアリール基、ハロカルボサイクリル基、ハロヘテロサイクリル基、ハロヘテロアリール基、ハロアシル基、ハロアリールアルキル基、ヒドロキシ基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルケニル基、ヒドロキシアルキニル基、ヒドロキシカルボサイクリル基、ヒドロキシアリール基、ヒドロキシヘテロサイクリル基、ヒドロキシヘテロアリール基、ヒドロキシアシル基、ヒドロキシアラルキル基、アルコキシアルキル基、アルコキシアルケニル基、アルコキシアルキニル基、アルコキシカルボサイクリル基、アルコキシアリール基、アルコキシヘテロサイクリル基、アルコキシヘテロアリール基、アルコキシアシル基、アルコキシアラルキル基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、アリールオキシ基、カルボサイクリルオキシ基、アラルキルオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロサイクリルオキシ基、アシルオキシ基、ハロアルコキシ基、ハロアルケニルオキシ基、ハロアルキニルオキシ基、ハロアリールオキシ基、ハロカルボサイクリルオキシ基、ハロアラルキルオキシ基、ハロヘテロアリールオキシ基、ハロヘテロサイクリルオキシ基、ハロアシルオキシ基、ニトロ基、ニトロアルキル基、ニトロアルケニル基、ニトロアルキニル基、ニトロアリール基、ニトロヘテロサイクリル基、ニトロヘテロアリール基、ニトロカルボサイクリル基、ニトロアシル基、ニトロアラルキル基、アミノ(NH)基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アルケニルアミノ基、アルキニルアミノ基、アリールアミノ基、ジアリールアミノ基、アラルキルアミノ基、ジアラルキルアミノ基、アシルアミノ基、ジアシルアミノ基、ヘテロサイクリルアミノ基、ヘテロアリールアミノ基、カルボキシ基、カルボキシエステル基、アミド基、アルキルスルホニルオキシ基、アリールスルフェニルオキシ基、アルキルスルフェニル基、アリールスルフェニル基、チオ基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アルキニルチオ基、アリールチオ基、アラルキルチオ基、カルボサイクリルチオ基、ヘテロサイクリルチオ基、ヘテロアリールチオ基、アシルチオ基、スルホキシド基、スルホニル基、スルホンアミド基、アミノアルキル基、アミノアルケニル基、アミノアルキニル基、アミノカルボサイクリル基、アミノアリール基、アミノヘテロサイクリル基、アミノヘテロアリール基、アミノアシル基、アミノアラルキル基、チオアルキル基、チオアルケニル基、チオアルキニル基、チオカルボサイクリル基、チオアリール基、チオヘテロサイクリル基、チオヘテロアリール基、チオアシル基、チオアラルキル基、カルボキシアルキル基、カルボキシアルケニル基、カルボキシアルキニル基、カルボキシカルボサイクリル基、カルボキシアリール基、カルボキシヘテロサイクリル基、カルボキシヘテロアリール基、カルボキシアシル基、カルボキシアラルキル基、カルボキシエステルアルキル基、カルボキシエステルアルケニル基、カルボキシエステルアルキニル基、カルボキシエステルカルボサイクリル基、カルボキシエステルアリール基、カルボキシエステルヘテロサイクリル基、カルボキシエステルヘテロアリール基、カルボキシエステルアシル基、カルボキシエステルアラルキル基、アミドアルキル基、アミドアルケニル基、アミドアルキニル基、アミドカルボサイクリル基、アミドアリール基、アミドヘテロサイクリル基、アミドヘテロアリール基、アミドアシル基、アミドアラルキル基、ホルミルアルキル基、ホルミルアルケニル基、ホルミルアルキニル基、ホルミルカルボサイクリル基、ホルミルアリール基、ホルミルヘテロサイクリル基、ホルミルヘテロアリール基、ホルミルアシル基、ホルミルアラルキル基、アシルアルキル基、アシルアルケニル基、アシルアルキニル基、アシルカルボサイクリル基、アシルアリール基、アシルヘテロサイクリル基、アシルヘテロアリール基、アシルアシル基、アシルアラルキル基、スルホキシドアルキル基、スルホキシドアルケニル基、スルホキシドアルキニル基、スルホキシドカルボサイクリル基、スルホキシドアリール基、スルホキシドヘテロサイクリル基、スルホキシドヘテロアリール基、スルホキシドアシル基、スルホキシドアラルキル基、スルホニルアルキル基、スルホニルアルケニル基、スルホニルアルキニル基、スルホニルカルボサイクリル基、スルホニルアリール基、スルホニルヘテロサイクリル基、スルホニルヘテロアリール基、スルホニルアシル基、スルホニルアラルキル基、スルホンアミドアルキル基、スルホンアミドアルケニル基、スルホンアミドアルキニル基、スルホンアミドカルボサイクリル基、スルホンアミドアリール基、スルホンアミドヘテロサイクリル基、スルホンアミドヘテロアリール基、スルホンアミドアシル基、スルホンアミドアラルキル基、ニトロアルキル基、ニトロアルケニル基、ニトロアルキニル基、ニトロカルボサイクリル基、ニトロアリール基、ニトロヘテロサイクリル基、ニトロヘテロアリール基、ニトロアシル基、ニトロアラルキル基、シアノ基、硫酸基およびリン酸基から選択されるものを含む1個、2個または3個以上の有機基または無機基(すなわち任意の置換基)により(凝縮多環式基を形成するよう)置換または融合される場合もあればされない場合もあることを意味するものと解釈される。
[386]好ましい任意の置換基の例として前述の反応性官能基または部分、ポリマー鎖およびアルキルが挙げられる(例:C1〜6アルキル(例:メチル、エチル、プロピル、ブチル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチルまたはシクロヘキシル)、ヒドロキシアルキル(例:ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、ヒドロキシプロピル)、アルコキシアルキル(例:メトキシメチル、メトキシエチル、メトキシプロピル、エトキシメチル、エトキシエチル、エトキシプロピル等)、アルコキシ(例:C1〜6アルコキシ(例:メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、シクロプロポキシ、シクロブトキシ)、ハロ、トリフルオロメチル、トリクロロメチル、トリブロモメチル、トリブロモエチル、ヒドロキシ、フェニル(それ自体が例えばC1〜6アルキル、ハロ、ヒドロキシ、ヒドロキシC1〜6アルキル、C1〜6アルコキシ、ハロC1〜6アルキル、シアノ、ニトロOC(O)C1〜6アルキル、およびアミノなどによってさらに置換され得る)、ベンジル(ベンジル自体が例えばC1〜6アルキル、ハロ、ヒドロキシ、ヒドロキシC1〜6アルキル、C1〜6アルコキシ、ハロC1〜6アルキル、シアノ、ニトロOC(O)C1〜6アルキル、およびアミノによってさらに置換され得る)、フェノキシ(フェニル自体が例えばC1〜6アルキル、ハロ、ヒドロキシ、ヒドロキシC1〜6アルキル、C1〜6アルコキシ、ハロC1〜6アルキル、シアノ、ニトロOC(O)C1〜6アルキル、およびアミノによってさらに置換され得る)、ベンジルオキシ(ベンジル自体が例えばC1〜6アルキル、ハロ、ヒドロキシ、ヒドロキシC1〜6アルキル、C1〜6アルコキシ、ハロC1〜6アルキル、シアノ、ニトロOC(O)C1〜6アルキル、およびアミノによってさらに置き換えられ得る)、アミノ、アルキルアミノ(例:C1〜6アルキル(例:メチルアミノ、エチルアミノ、プロピルアミノ等)、ジアルキルアミノ(例:例:C1〜6アルキル(例:ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジプロピルアミノ)、アシルアミノ(例:NHC(O)CH)、フェニルアミノ(フェニル自体が例えばC1〜6アルキル、ハロ、ヒドロキシ、ヒドロキシC1〜6アルキル、C1〜6アルコキシ、ハロC1〜6アルキル、シアノ、ニトロOC(O)C1〜6アルキル、およびアミノによってさらに置換され得る)、ニトロ、ホルミル、−C(O)−アルキル(例:C1〜6アルキル(例:アセチル))、O−C(O)−アルキル(例:C1〜6アルキル(例:アセチルオキシ))、ベンゾイル(フェニル基自体が例えばC1〜6アルキル、ハロ、ヒドロキシ、ヒドロキシC1〜6アルキル、C1〜6アルコキシ、ハロC1〜6アルキル、シアノ、ニトロOC(O)C1〜6アルキル、およびアミノによってさらに置換され得る)、CHとC=O、COH、COアルキルとの置換(例:C1〜6アルキル(例:メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステル))、COフェニル(フェニル自体が例えばC1〜6アルキル、ハロ、ヒドロキシ、ヒドロキシC1〜6アルキル、C1〜6アルコキシ、ハロC1〜6アルキル、シアノ、ニトロOC(O)C1〜6アルキル、およびアミノによってさらに置換され得る)、CONH、CONHフェニル(フェニル自体が例えばC1〜6アルキル、ハロ、ヒドロキシ、ヒドロキシC1〜6アルキル、C1〜6アルコキシ、ハロC1〜6アルキル、シアノ、ニトロOC(O)C1〜6アルキル、およびアミノによってさらに置換され得る)、CONHベンジル(ベンジル自体が例えばC1〜6アルキル、ハロ、ヒドロキシ、ヒドロキシC1〜6アルキル、C1〜6アルコキシ、ハロC1〜6アルキル、シアノ、ニトロOC(O)C1〜6アルキル、およびアミノによってさらに置換され得る)、CONHアルキル(例:C1〜6アルキル(例:メチルアミド、エチルアミド、プロピルアミド、ブチルアミド))、CONHジアルキル(例:C1〜6アルキル)、アミノアルキル(例:HNC1−6アルキル−、C1−6アルキルHN−C1−6アルキル−および(C1−6アルキル)N−C1−6アルキル−)、チオアルキル(例:HSC1−6アルキル−)、カルボキシアルキル(例:HOCC1−6アルキル−)、カルボキシエステルアルキル(例:C1−6アルキルOCC1−6アルキル−)、アミドアルキル(例:HN(O)CC1−6アルキル−、H(C1−6アルキル)N(O)CC1−6アルキル−)、ホルミルアルキル(例:OHCC1−6アルキル−)、アシルアルキル(例:C1−6アルキル(O)CC1−6アルキル−)、ニトロアルキル(例:ONC1−6アルキル−)、スルホキシドアルキル(R(O)SC1−6アルキル(例:C1〜6アルキル(O)SC1〜6アルキル−)、スルホニルアルキル(例:R(O)SC1〜6アルキル(例:C1−6アルキル(O)SC1〜6アルキル−)、スルホンアミドアルキル(例:2HRN(O)SC1〜6アルキル、H(C1〜6アルキル)N(O)SC1〜6アルキル))。
[387]理解される点として、本発明の化合物(モノマーおよびポリマーを含む)は、1つまたは複数の立体異性体形態(例:エナンチオマー、ジアステレオマー)で存在し得る。本発明は、これらの立体異性体をすべて、孤立的形態(例:エナンチオマー単離)または複合的形態(ラセミ混合物を含む)のいずれかにて、適用範囲に含む。
[388]以下の実施例は、本発明の適用範囲を例示することと、再現および比較を可能にすることが目的である。開示範囲を何らかの形で制限する意図はない。
[389]本発明は、添付図面を参考にしながら記述される。
[390]
[391]pH7.4の等張リン酸緩衝液中における、実施例54および実施例55のポリマーからのラタノプロスト遊離酸の累積放出量を示すグラフである。 [392]pH7.4の等張リン酸緩衝液中における、実施例54、実施例55、実施例60、実施例61および実施例62のポリマーからのラタノプロスト遊離酸の累積放出量を示すグラフである。 [393]pH7.4の等張リン酸緩衝液中における、実施例64および実施例70のポリマーからのラタノプロスト遊離酸の累積放出量を示すグラフである。 [394]pH7.4の等張リン酸緩衝液中における、実施例69のポリマーからのラタノプロスト遊離酸およびチモロールの累積放出量を示すグラフである。
一般的実験手順
モノマー合成
[395]方法1a:カルボジイミドの媒介によるエステル形成。
[396]カルボン酸基質(ヒドロキシル基に対して1.5モル当量以上)、アルコール誘導体(1.0当量)およびDMAP(0.1モル当量のカルボン酸基)の無水DCM中溶液に、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)(カルボン酸基に対して1モル当量)を、0℃の状態で添加する。混合物を室温にて16時間、または反応が完了するまで撹拌する。反応混合物を薄層セライトで濾過し、真空中で濃縮および乾燥させる。カラムクロマトグラフィーを使用して純粋な生成物を単離する。
[397]方法1b:カルボジイミドの媒介によるエステル形成。酸の予備活性化。
[398]無水DCM中のアルコール溶液(1.0当量)を、カルボン酸基質(約1.0当量)、DCC(約1.0当量)およびDMAP(0.1当量)の無水DCM中溶液へ0℃の状態で滴下する。混合物を室温にて16時間、または反応が完了するまで撹拌する。反応混合物を薄層セライトで濾過し、真空中で濃縮および乾燥させる。
[399]方法2:HBTUの媒介によるエステル形成。
[400]無水THF中のカルボン酸基質溶液(1.0当量)を、HBTU(約1.2当量)、アルコール誘導体(約1.6当量)およびトリエチルアミン(約4.3当量)の無水THF撹拌溶液へ、窒素雰囲気下で滴下する。混合物を室温にて3日間、光が当たらない状態で、または反応が完了するまで撹拌する。反応物を1Mのクエン酸溶液で急冷し、エチル酢酸で抽出する。次いで有機相を飽和炭酸水素ナトリウム溶液で洗浄し、続いて塩水で洗浄する。次いで有機相をNaSOで脱水、濾過し、真空中で濃縮および乾燥させる。
[401]方法3:BOP−Clの媒介によるエステル形成。
[402]アルコール誘導体(1.0当量)、カルボン酸基質(1.0当量)およびトリエチルアミン(2.0当量)の無水DCM中撹拌溶液へ、BOP−Cl(1.0当量)を添加する。反応混合物を室温にて16時間、または反応が完了するまで撹拌する。反応混合物を飽和炭酸水素ナトリウム溶液、水および塩水で洗浄する。次いで有機相をNaSOで脱水、濾過し、真空中で濃縮および乾燥させる。
[403]方法4:クロロギ酸エステルの形成。
[404]アルコール誘導体(1.0当量)およびトリホスゲン(0.5当量)の無水DCM中溶液へ、ピリジン(1.3当量)を−40℃の状態で滴下する。反応混合物を−40℃の状態で2時間撹拌した後、室温までゆっくり加温し、さらに4時間、または反応が完了するまで撹拌する。反応混合物を薄層シリカゲルで濾過し、真空中で濃縮および乾燥させる。
[405]方法5:カーボネートの形成。
[406]必要なアルコール(1.0当量)の無水ピリジン溶液へ、クロロギ酸エステル誘導体(2〜3当量)を0℃の状態で添加する。反応混合物を室温にて16時間、または反応が完了するまで撹拌する。残留物を酢酸エチルで抽出し、水と塩水で洗浄する。有機相をNaSOで脱水、濾過し、真空中で濃縮および乾燥させる。
モノマー生物活性剤コンジュゲートの調製
前駆体
[407]実施例1:2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン−1−オル
Carney他、Org.Lett.2008、10、3903頁に記載の手順に従って調製する。
[408]実施例2:2−ヒドロキシプロパン−1,3−ジイルビス(ヘキサ−5−イノエート)
[409]5−ヘキシン酸(3.2mL、3.25g、28.9mmol)、ジヒドロキシアセトン二量体(1.0238g、5.68mmol)、DMAP(0.0348g、0.28mmol)およびDCC(4.7382g、22.9mmol)を、無水DCM(50mL)中で、上記にて概説の方法1aに従って反応させた。粗残留物を薄層シリカゲル上で、50%の石油スピリット中EtOAcを希釈剤と使用して精製して、2−オキソプロパン−1,3−ジイルビス(ヘキサ−5−イノエート)を白色の固体として得た(定量的収率)。
[410]2−オキソプロパン−1,3−ジイルビス(ヘキサ−5−イノエート)(376mg、1.35mmol)の無水THF中溶液(10mL)へ、シアノ水素化ホウ素ナトリウム(94mg、1.51mmol)を添加した。直後に氷酢酸を、溶液のpHが4になるまで滴下した。反応混合物を室温で30分間撹拌した。混合物を水で急冷し、DCMで抽出した。有機相を無水NaSOで脱水、濾過し、真空中で濃縮および乾燥させた結果、表題化合物を無色透明の油として得た(338.5mg、収率89%)。
[411]実施例3:2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン−1−イル 4−ヒドロキシベンゾエート
[412]2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン−1−オル(J.Org.Chem.2002、67、2778頁)(380mg、3.11mmol)、4−アセトキシ安息香酸(619mg、3.43mmol)およびDMAP(36.9mg、0.30mmol)のDCM中溶液へ、EDC HCl(663mg、3.46mmol)を0℃の状態で添加し、得られた溶液を0℃で1時間撹拌した後、室温に達するまで温めた。混合物をさらに21時間撹拌した後、EDC HCl(652mg、3.40mmol)をさらに添加した。得られた混合物を室温でさらに24時間撹拌した後、EtOとHOを添加した。生成物を抽出(EtO)、洗浄(HO、その後、塩水)、脱水(NaSO)、濾過し、減圧条件下で濃縮した。フラッシュクロマトグラフィー(0〜100%のEtOAc/石油勾配希釈)の結果、2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン−1−イル 4−アセトキシベンゾエート(427mg、1.50mmol、48%)を無色の油として得た。2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン−1−イル 4−アセトキシベンゾエート(423.3mg、1.49mmol)をMeOH:HOの3:1混合物(16mL)に溶解した後、NHOAc(583.6mg、7.57mmol)を添加した。得られた混合物を室温で76時間撹拌した後、EtOAcとHOを添加した。生成物を抽出(EtOAc)、洗浄(HO、その後、塩水)、脱水(NaSO)、濾過し、減圧条件下で濃縮した。フラッシュクロマトグラフィー(0〜100%のEtOAc/石油勾配希釈)の結果、表題化合物(295.1mg、1.22mmol、82%)を白色固体として得た。ESI−MS:m/z 243([M+H])。
[413]実施例4:4−ヒドロキシ−N−(2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン−1−イル)ベンツアミド
[414]前述の実施例3:2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン−1−イル 4−ヒドロキシベンゾエートと同様の方法で、2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン−1−アミンを4−アセトキシ安息香酸と反応させ、続いてNH・OAcの媒介による脱アセチル化により、表題化合物を得ることができる。
[415]実施例5:(5−ヒドロキシ−6−メチルピリジン−3,4−ジイル)ビス(メチレンe)ビス(ヘキサ−5−イノエート)
NaH(鉱物油中の60%分散、1.10g、27.5mmol)を乾燥石油スピリットで洗浄し、窒素雰囲気下で乾燥させた。次いで固体をDMF(100mL)中で懸濁させ、0℃まで冷却した後、ピリドキシンHCl(2.50g、12.2mmol)を添加し、混合物を0℃で30分間撹拌した後、室温に達するまで15分間温めた。混合物を再度0℃まで冷却し、PMBCl(1.84mL、13.6mmol)を添加し、得られた混合物をゆっくり、42時間かけて室温に達するまで温めた。MeOHを添加して急冷した後、減圧条件下で溶媒を除去した。フラッシュクロマトグラフィー(0〜30%のMeOH/DCM勾配希釈)の結果、(5−((4−メトキシベンジル)オキシ)−6−メチルピリジン−3,4−ジイル)ジメタノール(920mg、3.18mmol、26%)を黄色がかったオレンジ色の固体として得た。
(5−((4−メトキシベンジル)オキシ)−6−メチルピリジン−3,4−ジイル)ジメタノール(166mg、0.574mmol)、5−ヘキシン酸(160μL、1.45mmol)、DCC(284.3mg、1.38mmol)およびDMAP(10.5mg、0.085mmol)をDCM中で再び、上記の方法1aにて概説の手順に従って4時間にわたり反応させた。フラッシュクロマトグラフィー(0〜100%のEtOAc/石油勾配希釈)の結果、(5−((4−メトキシベンジル)オキシ)−6−メチルピリジン−3,4−ジイル)ビス(メチレン)ビス(ヘキサ−5−イノエート)(236.2mg、0.495mmol、86%)を、無色の結晶性固体として得た。(5−((4−メトキシベンジル)オキシ)−6−メチルピリジン−3,4−ジイル)ビス(メチレン)ビス(ヘキサ−5−イノエート)(110.9mg、0.232mmol)のDCM中溶液へ、EtSiH(39μL、0.244mmol)を添加し、得られた混合物を室温で10分間撹拌した。トリフルオロ酢酸(100μL、1.31mmol)を添加し、混合物をさらに19時間撹拌した後、減圧条件下で溶媒を除去した。フラッシュクロマトグラフィー(0〜30%のMeOH/DCM勾配希釈)の結果、表題化合物(83.1mg、0.232mmol、定量的収率)を得た。ESI−MS:m/z 358([M+H])。
[416]実施例6:2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン酸
2MのNaOH(2.6mL、5.2mmol)をメチル2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イノエート(Org.Lett.2008、10(17)、3903頁)(383mg、2.55mmol)へ添加した後、EtOH(19mL)を添加し、得られた溶液を22時間にわたり加熱環流させた。混合物を室温まで冷却し、さらに42時間撹拌した後、減圧条件下でEtOHを除去した。次いで粗混合物を希釈(EtOとHO)し、EtO画分をHOで抽出後に廃棄した。水性画分を結合し、2MのHClでpH約1まで酸化させた後、生成物をEtOで抽出した。有機画分を脱水(NaSO)、濾過し、減圧条件下で濃縮して表題混合物(330mg、2.42mmol、95%)を無色の固体として取得し、これをそれ以上精製せずに使用した。
[417]実施例7:3−(ヘキサ−5−イノイルオキシ)−2−((ヘキサ−5−イノイルオキシ)メチル)−2−メチルプロパン酸
5−ヘキシン酸(5.01g、44.9mmol)をDMF(42mL)に溶解し、0℃まで冷却した。塩化オキサリル(3.3mL、38.5mmol)を滴下し(ガス発生)、得られた混合物を0℃で40分間撹拌した。次いで溶液をカニューレ経由で2,2−ジヒドロキシメチル−プロパン酸(1.51g、11.3mmol)、NEt(23.4mL、169mmol)およびDMAP(693mg、5.67mmol)のDMF中冷蔵(0℃)溶液(50mL)へ添加し、得られた混合物をゆっくり室温に達するまで温め、74時間撹拌した。混合物を1MのHClでpH約2まで酸化させた後、生成物を抽出(EtOAc)、洗浄(HO、その後、塩水)、脱水(NaSO)、濾過し、減圧条件下で濃縮した。フラッシュクロマトグラフィー(20〜60%のEtOAc/石油勾配希釈)の結果、生成物と不純物の混合物4.6gが得られ、これを再度フラッシュクロマトグラフィー(20〜100%のEtOAc/石油勾配希釈)処理し、表題化合物を無色の油として得た(3.11g、9.65mmol、85%)。ESI−MS:m/z 345([M+Na])。
[418]実施例8:1,3−ビス(プロパ−2−イン−1−イルオキシ)プロパン−2−オル
1,3−ジヒドロキシプロパン−2−イル酢酸(0.700g、5.22mmol)を臭化プロパルギル(2.48g、20.9mmol)と、水素化ナトリウム(0.835g、37.2mmol)の無水THF溶液15mLの存在下で72時間にわたり反応させ、1,3−ビス(プロパ−2−イン−1−イルオキシ)プロパン−2−イル酢酸を得た。MeOH:THF:水(3:1:1)中でのLiOH(1当量)での鹸化の後、クエン酸で酸化させ、酢酸エチル中に抽出した。有機相を乾燥、濾過し、溶媒を除去して表題化合物を得た。
[419]実施例9:(Z)−イソプロピル7−((1R,5S,6R,7R)−3−ブチル−7−((R)−3−ヒドロキシ−5−フェニルペンチル)−2,4−ジオキサ−3−ボラビシクロ[3.2.1]オクタン−6−イル)ヘプタ−5−エノエート
[420]無水DCM(10mL)中のラタノプロスト(222.0mg、0.51mmol)へ、n−ブチルボロン酸(60.1mg、0.59mmol)を添加した。混合物を45℃で1時間、窒素雰囲気下で加熱した。次いで溶媒を除去し、真空中で2時間乾燥させた。無水DCMをさらに追加し、真空中でさらに3時間乾燥させた。残留物を再び、無水DCM(10mL)中で45℃にて16時間加熱した。溶媒を減圧条件下で除去し、透明無色の油を取得し、これを次の工程で直接、それ以上精製せずに使用した。
[421]同じ方法を実施例10と11でも使用する。
[422]実施例10:(Z)−7((1R,5S,6R,7R)−3−ブチル−7−((R)−3−ヒドロキシ−5−フェニルペンチル)−2,4−ジオキサ−3−ボラビシクロ[3.2.1]オクタン−6−イル)ヘプタ−5−エン酸
[423]実施例11:(Z)−イソプロピル7−((1R,5S,6R,7R)−3−ブチル−7−((R,E)−3−ヒドロキシ−4−(3−(トリフルオロメチル)フェノキシ)ブタ−1−エン−1−イル)−2,4−ジオキサ−3−ボラビシクロ[3.2.1]オクタン−6−イル)ヘプタ−5−エノエート
[424]実施例12:(Z)−2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン−1−イル7−((1R,2R,3R,5S)−3,5−ジヒドロキシ−2−((R)−3−ヒドロキシ−5−フェニルペンチル)シクロペンチル)ヘプタ−5−エノエート
[425]ラタノプロスト遊離酸(0.3989g、1.02mmol)の無水DCM中溶液(10mL)を、2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン−1−オル(0.1405g、1.15mmol)、HBTU(0.4391g、1.16mmol)およびトリエチルアミン(0.60mL、0.4362g、4.31mmol)の無水DCM中溶液混合物(5mL)へ、上記の方法2にて概説の手順に従って滴下した。粗残留物を自動フラッシュクロマトグラフィー(0〜20%のMeOH/DCM勾配希釈)上で精製し、表題化合物を透明無色の粘性油として得た(0.2251g、収率45%)。ESI−MS:m/z 540([M+2Na])。
[426]実施例13:2−(((Z)−7−((1R,2R,3R,5S)−3,5−ジヒドロキシ−2−((R)−3−ヒドロキシ−5−フェニルペンチル)シクロペンチル)ヘプタ−5−エノイル)オキシ)プロパン−1,3−ジイルビス(ヘキサ−5−イノエート)
[427]ラタノプロスト遊離酸(0.1940g、0.50mmol)の無水DCM中溶液(10mL)を、2−ヒドロキシプロパン−1,3−ジイルビス(ヘキサ−5−イノエート)(0.1800g、0.64mmol)、HBTU(0.2109g、0.56mmol)およびトリエチルアミン(0.3mL、0.2181g、2.20mmol)の無水DCM中溶液混合物(5mL)へ、上記の方法2にて概説の手順に従って滴下した。粗残留物を自動フラッシュクロマトグラフィー(0〜30%のMeOH/DCM勾配希釈)上で精製し、表題化合物を透明無色の油として得た(0.1346g、収率42%)。ESI−MS:m/z 698([M+2Na])。
[428]実施例14:2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン−1−イル4−(((Z)−7−((1R,2R,3R,5S)−3,5−ジヒドロキシ)−2−((R)−3−ヒドロキシ−5−フェニルペンチル)シクロペンチル)ヘプタ−5−エノイル)オキシ)ベンゾエート
[429]ラタノプロスト遊離酸(102.4mg、0.26mmol)のDCM中溶液(5mL)を、2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン−1−イル 4ヒドロキシベンゾエート(124.4mg、0.51mmol)、HBTU(111.1mg、0.29mmol)およびNEt(214μL、1.54mmol)のDCM中溶液(2mL)へ、上記の方法2にて概説の手順に従って滴下した。フラッシュクロマトグラフィー(0〜30%のMeOH/DCM勾配希釈)の結果、表題化合物(57.7mg、0.094mmol、36%)を無色の粘性油として得た。ESI−MS:m/z 615([M+H])。
[430]実施例15:(5−(((Z)−7−((1R,2R,3R,5S)−3,5−ジヒドロキシ−2−((R)−3−ヒドロキシ−5−フェニルペンチル)シクロペンチル)ヘプタ−5−エノイル)オキシ)−6−メチルピリジン−3,4−ジイル)ビス(メチレン)ビス(ヘキサ−5−イノエート)
[431]ラタノプロスト遊離酸(61.6mg、0.158mmol)、(5−ヒドロキシ−6−メチルピリジン−3,4−ジイル)ビス(メチレン)ビス(ヘキサ−5−イノエート)(82.1mg、0.230mmol)、HBTU(72.0mg、0.190mmol)、NEt(128μL、0.923mmol)およびDCM(5mL)を、方法2にて概説の手順に従って反応させた。粗材料をフラッシュクロマトグラフィー(0〜30%のMeOH/DCM勾配希釈)により精製した結果、表題化合物(74.8mg、0.102mmol、65%)を無色の粘性油として得た。ESI−MS:m/z 730([M+H])。
[432]実施例16:2−((((Z)−7−((1R,2R,3R,5S)−3,5−ジヒドロキシ−2−((R)−3−ヒドロキシ−5−フェニルペンチル)シクロペンチル)ヘプタ−5−エノイル)オキシ)メチル)−2−メチルプロパン−1,3−ジイルビス(ヘキサ−5−イノエート)
[433]5−ヘキシン酸(35μL、35.56mg、0.32mmol)、HBTU(83.3mg、0.22mmol)およびトリエチルアミン(87μL、119.7mg、0.63mmol)の無水DCM中溶液(2mL)を室温で約1時間、またはHBTUが溶解するまで撹拌した。次いで混合物に(Z)−3−ヒドロキシ−2−(ヒドロキシメチル)−2−メチルプロピル7−((1R,2R,3R,5S)−3,5−ジヒドロキシ−2−((R)−3−ヒドロキシ−5−フェニルペンチル)シクロペンチル)ヘプタ−5−エノエート(国際公開第2012/139164号)(76.6mg、0.16mmol)の無水DCM中溶液(3mL)へ滴下した。混合物を室温で、光が当たらない状態で撹拌した。4日後、5−ヘキシン酸(35μL、35.56mg、0.32mmol)、HBTU(83.7mg、0.22mmol)およびトリエチルアミン(87μL、119.7mg、0.63mmol)の無水DCM中溶液(2mL)を添加し、さらに3日間撹拌した。反応物を1Mのクエン酸溶液で急冷し、エチル酢酸で抽出した。次いで有機相を飽和炭酸水素ナトリウム溶液で洗浄し、続いて塩水で洗浄した。次いで有機相をNaSOで脱水、濾過し、真空中で濃縮および乾燥させた。粗残留物を精製した(SiO、MeOH:CHCl、2:98)。表題化合物を透明無色の油として得た(15.7mg、収率15%)。ESI−MS:m/z 703([M+2Na])。
[434]実施例17:(Z)−イソプロピル7−((1R,2R,3R,5S)−3,5−ジヒドロキシ−2−((R)−5−フェニル−3−((2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イノイル)オキシ)ペンチル)シクロペンチル)ヘプタ−5−エノエート
[435]実施例9(114.0mg、0.23mmol)の無水DCM中溶液(3mL)を、2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン酸(33.9mg、0.25mmol)、DCC(52.9mg、0.26mmol)およびDMAP(8.4mg、0.07mmol)の無水DCM中溶液(4mL)へ、上記の方法1bにて概説の手順に従って滴下した。残留物をメタノール(6mL)に溶解し、室温で2日間撹拌した。粗残留物を自動フラッシュクロマトグラフィー(0〜100%のEtOAc/石油スピリット勾配希釈)上で精製し、表題化合物を透明無色の油として得た(56.8mg、収率45%)。ESI−MS:m/z 573([M+Na])。
[436]実施例18:2−((((R)−1−((1R,2R,3S,5R)−3,5−ジヒドロキシ−2−((Z)−7−イソプロポキシ−7−オキソヘプタ−2−エン−1−イル)シクロペンチル)−5−フェニルペンタン−3−イル)オキシ)カルボニル)−2−メチルプロパン−1,3−ジイルビス(ヘキサ−5−イノエート)
[437]実施例9(207.2mg、0.42mmol)の無水DCM中溶液(3mL)を、3−(ヘキサ−5−イノイルオキシ)−2−((ヘキサ−5−イノイルオキシ)メチル)−2−メチルプロパン酸(143.0mg、0.44mmol)、DCC(99.3mg、0.48mmol)およびDMAP(15.2mg、0.12mmol)の無水DCM中溶液(5mL)へ、上記の方法1bにて概説の手順に従って滴下した。残留物をメタノール(6mL)に溶解し、室温で24時間撹拌した。粗残留物を自動フラッシュクロマトグラフィー(0〜100%のEtOAc/石油スピリット勾配希釈)上で精製し、表題化合物を透明無色の油として得た(104.2mg、収率42%)。
[438]実施例19:(R)−1−((1R,2R,3S,5R)−3,5−ジヒドロキシ−2−((Z)−7−イソプロポキシ−7−オキソヘプタ−2−エン−1−イル)シクロペンチル)−5−フェニルペンタン−3−イル(2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン−1−イル)スクシネート
[439]2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン−1−オル(552.3mg、4.52mmol)の無水DCM中溶液(20mL)へ、無水コハク酸(5.99mg、5.99mmol)、DMAP(23.0mg、0.19mmol)およびピリジン(0.36mL、28.0mmol)を添加した。混合物を45℃で16時間で加熱した。反応混合物を1MのHClで洗浄し、続いて塩水で洗浄した。次いで有機相をNaSOで脱水、濾過し、真空中で濃縮および乾燥させ、4−オキソ−4−((2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン−1−イル)オキシ)ブタン酸を透明無色の油として得た(定量的収率)。実施例9(117.7mg、0.24mmol)の無水DCM中溶液(1mL)を、4−オキソ−4−((2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン−1−イル)オキシ)ブタン酸(60.6mg、0.27mmol)、DCC(62.2mg、0.30mmol)およびDMAP(3.8mg、0.03mmol)の無水DCM中溶液(5mL)へ、上記の方法1bにて概説の手順に従って滴下した。残留物をメタノール(2mL)に溶解し、室温で3日間撹拌した。粗残留物を自動フラッシュクロマトグラフィー(0〜100%のEtOAc/石油スピリット勾配希釈)上で精製し、表題化合物を透明無色の油として得た(81.9mg、収率54%)。
[440]実施例20:(Z)−イソプロピル7−((1R,2R,3R,5S)−3,5−ジヒドロキシ−2−((R)−5−フェニル−3−((2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン−1−イル)オキシ)カルボニル)オキシ)ペンチル)シクロペンチル)ヘプタ−5−エノエート
[441]2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン−1−オル(716.9mg、5.87mmol)およびトリホスゲン(877.3mg、2.96mmol)の無水DCM中溶液(10mL)へ、ピリジン(0.62mL、608.8mg、7,70mmol)を上記にて概説の方法4に従って添加し、2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン−1−イル カルボノクロリド酸を透明無色の油として得た(897.7mg、収率83%)。
[442]実施例9(82.6mg、0.17mmol)の無水ピリジン中溶液(3mL)へ、2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン−1−イル カルボノクロリド酸(68.4mg、0.37mmol)を、上記にて概説の方法5に従って添加した。粗混合物をメタノール(5mL)に溶解し、室温で16時間撹拌した。粗残留物を自動フラッシュクロマトグラフィー(0〜100%のEtOAc/石油スピリット勾配希釈)上で精製し、表題化合物を透明無色の油として得た(21.9mg、収率23%)。
[443]実施例21:2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン−1−イル4−(((((R)−1−((1R,2R,3S,5R)−3,5−ジヒドロキシ−2−((Z)−7−イソプロポキシ−7−オキソヘプタ−2−エン−1−イル)シクロペンチル)−5−フェニルペンタン−3−イル)オキシ)カルボニル)オキシ)ベンゾエート
[444]2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン−1−イル 4−ヒドロキシベンゾエート(666.0mg、2.72mmol)およびトリホスゲン(423.4mg、1.43mmol)の無水DCM中溶液(15mL)へ、ピリジン(0.31mL、267.7mg、3.64mmol)を上記にて概説の方法4に従って添加し、2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン−1−イル 4−((クロロカルボニル)オキシ)ベンゾエートを透明無色の油として得た(633.0mg、収率76%)。実施例9(156.3mg、0.31mmol)の無水ピリジン中溶液(8mL)へ、2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン−1−イル 4−((クロロカルボニル)オキシ)ベンゾエート(296.8mg、0.97mmol)を、上記にて概説の方法5に従って添加した。粗混合物をメタノール(5mL)に溶解し、室温で16時間撹拌した。粗残留物を自動フラッシュクロマトグラフィー(0〜100%のEtOAc/石油スピリット勾配希釈)上で精製し、表題化合物を透明無色の油として得た(102.2mg、収率47%)。ESI−MS:m/z 723([M+Na])。
[445]実施例22:(Z)−2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン−1−イル7−((1R,2R,3R,5S)−3,5−ジヒドロキシ−2−((R,E)−3−ヒドロキシ−4−(3−(トリフルオロメチル)フェノキシ)ブタ−1−エン−1−イル)シクロペンチル)ヘプタ−5−エノエート
[446]トラボプロスト遊離酸(316.5mg、0.69mmol)の無水THF中溶液(10mL)を、2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン−1−オル(97.2mg、0.79mmol)、HBTU(288.5mg、0.76mmol)およびトリエチルアミン(0.38mL、276.3mg、2.73mmol)の無水DCM中溶液混合物(5mL)へ、上記の方法2にて概説の手順に従って滴下した。粗残留物を自動フラッシュクロマトグラフィー(0〜20%のMeOH/DCM勾配希釈)上で精製し、表題化合物を透明無色の粘性油として得た(29.0mg、収率7.5%)。ESI−MS:m/z 608([M+2Na])。
[447]実施例23:(Z)−イソプロピル7−((1R,2R,3R,5S)−3,5−ジヒドロキシ−2−((R,E)−3−((2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イノイル)オキシ)−4−(3−(トリフルオロメチル)フェノキシ)ブタ−1−エン−1−イル)シクロペンチル)ヘプタ−5−エノエート
[448]実施例11(124.6mg、0.22mmol)の無水DCM中溶液(3mL)を、2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン酸(33.9mg、0.25mmol)、DCC(52.9mg、0.26mmol)およびDMAP(8.4mg、0.07mmol)の無水DCM中溶液(4mL)へ、上記にて概説の方法1bに従って滴下した。残留物をメタノール(5mL)に溶解し、室温で16時間撹拌した。粗残留物を自動フラッシュクロマトグラフィー(0〜100%のEtOAc/石油スピリット勾配希釈)上で精製し、表題化合物を透明無色の油として得た(74.0mg、収率54%)。ESI−MS:m/z 663([M+2Na])。
[449]実施例24:(Z)−7−((1R,2R,3R,5S)−3,5−ジヒドロキシ−2−((R)−3−ヒドロキシ)−5−フェニルペンチル)シクロペンチル)ヘプタ−5−エン酸−2−プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イノイック無水物
[450]ラタノプロスト(0.1g、0.23mmol)、イミダゾール(0.157g、2.3mmol)およびtert−ブチルジメチルシリルクロリド(0.174g、1.15mmol)のDMF中混合物(0.7mL)を室温で16時間撹拌した。10%のクエン酸溶液(2.8mL)を添加して反応物を急冷した。混合物をtert−ブチルメチルエーテルで抽出し(3×5mL)、合わせた有機相を10%のNaHCOで洗浄し、無水NaSOで脱水し、濾過し、真空中で濃縮した。残留物をフラッシュクロマトグラフィー(0〜20%のEtOAc/石油スピリット勾配希釈)により精製し、(Z)−イソプロピル7−((1R,2R,3R,5S)−3,5−ビス((tert−ブチルジメチルシリル)オキシ)−2−((R)−3−((tert−ブチルジメチルシリル)オキシ)−5−フェニルペンチル)シクロペンチル)ヘプタ−5−エノエートを透明無色の油として得た(0.168g、収率94%)。
[451]トリ−TBS保護ラタノプロスト(505mg、0.652mmol)のMeOH中溶液(10mL)を窒素雰囲気下で撹拌し、これにHO(1.0mL)を添加し、続いてLiOH.HO(359mg、14.99mmol)を添加した。3日間撹拌した後、反応混合物を5:3の飽和NHCl溶液と2MのNaHSO溶液(20mL)で急冷し、EtOAc(20mL)で抽出した。相を分離し、NaHSO溶液(2M、10mL)を水相へさらに添加し、混合物をEtOAc(20mL)で抽出した。複合有機相を2:1の飽和NHCl溶液と2MのNaHSO溶液の混合物(30mL)で洗浄し、無水NaSOで脱水し、濾過し、真空中で濃縮し、(Z)−7−((1R,2R,3R,5S)−3,5−ビス((tert−ブチルジメチルシリル)オキシ)−2−((R)−3−((tert−ブチルジメチルシリル)オキシ)−5−フェニルペンチル)シクロペンチル)ヘプタ−5−エン酸を透明無色の油として得た(471mg、収率98%)。
[452]トリ−TBS保護ラタノプロスト遊離酸(1.0当量)の無水DCM中溶液(4mL)を、2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン酸(1.1当量)、DCC(1.04当量)およびDMAP(0.01当量)の無水DCM中溶液(4mL)へ、上記にて概説の方法1bに従って滴下した。粗残留物を自動フラッシュクロマトグラフィー(0〜100%のEtOAc/石油スピリット勾配希釈)上で精製し、(Z)−7−((1R,2R,3R,5S)−3,5−ビス((tert−ブチルジメチルシリル)オキシ)−2−((R)−3−((tert−ブチルジメチルシリル)オキシ)−5−フェニルペンチル)シクロペンチル)ヘプタ−5−エン酸−2−プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イノイック無水物を得た。
[453]トリ−TBSラタノプロスト無水物(1当量)およびBuNF(1MのTHF中溶液、5.0当量)の溶液を室温で16時間撹拌し、真空中で濃縮することができる。残留物のCHCl中溶液を10%のクエン酸溶液で洗浄し、NaSOで脱水し、濾過し、真空中で濃縮することができる。残留物を自動クロマトグラフィー(0〜100%のEtOAc/石油スピリット勾配希釈)により精製し、表題化合物を得ることができる。
[454]実施例25:(Z)−イソプロピル7−((1R,2R,3R,5S)−5−ヒドロキシ−2−((R)−3−ヒドロキシ−5−フェニルペンチル)−3−((2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イノイル)オキシ)シクロペンチル)ヘプタ−5−エノエート
[455]ラタノプロストとノボザイム435を真空中で3時間かけて乾燥させる。無髄THFとビニル2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イノエートを添加する。反応混合物を64℃で16時間加熱することができる。反応物をクロロホルムで急冷し、濾過することができる。次いで溶媒を真空中で除去すると、表題化合物を得られる。
[456]実施例26:(S)−1−(tert−ブチルアミノ)−3−((4−モルフォリノ−1,2,5−チアジアゾール−3−イル)オキシ)プロパン−2−イル(2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン−1−イル)カーボネート
[457]チモロール遊離基(506.0mg、1.6mmol)およびトリエチルアミン(0.27mL、0.20mmol)の無水DCM中撹拌溶液(5mL)へ、2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン−1−イル カルボノクロリド酸(368.4mg、2.00mmol)の無水DCM中溶液(5mL)を0℃で滴下した。反応混合物を室温で24時間撹拌した。混合物を抽出し、飽和NaHCOと飽和塩水で洗浄した。有機相を無水NaSOで脱水、濾過し、真空中で濃縮および乾燥させた。粗残留物を自動フラッシュクロマトグラフィー(0〜60%のEtOAc/石油スピリット勾配希釈)上で精製し、表題化合物を透明無色の油として得た(206.3mg、収率28%)。ESI−MS:m/z 465(M)。
[458]実施例27:(S)−1−(tert−ブチルアミノ)−3−((4−モルフォリノ−1,2,5−チアジアゾール−3−イル)オキシ)プロパン−2−イル−2(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イノエート
[459]チモロール遊離基(1.0g、3.16mmol)の無水DCM撹拌溶液(25mL)へ、2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン酸(0.4317g、3.17mmol)、トリエチルアミン(0.89mL、0.647g、2.02mmol)およびBOP−Cl(0.8131g、3.19mmol)を、方法3にて概説の手順に従って添加した。反応混合物を室温で16時間撹拌した。粗残留物を自動フラッシュクロマトグラフィー(0〜70%のEtOAc/石油スピリット勾配希釈)上で精製し、表題化合物を透明無色の油として得た(0.8145g、収率59%)。ESI−MS:m/z 435.3([M+H])。
[460]実施例28:(S)−1−(4−(2−(シクロプロピルメトキシ)エチル)フェノキシ)−3−イソプロピルアミノ)プロパン−2−イル−2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イノエート
[461]ベタキソロール(0.971g、3.16mmol)の無水DCM撹拌溶液(25mL)へ、2−(プロパ−2−イン−1−イル)ペンタ−4−イン酸(0.43g、3.17mmol)、トリエチルアミン(0.88mL、0.64g、2.02mmol)およびBOP−Cl(0.804g、3.19mmol)を、上記の方法3にて概説の手順に従って添加した。反応混合物を室温で16時間撹拌した。粗残留物を自動フラッシュクロマトグラフィー(0〜50%のEtOAc/石油スピリット勾配希釈)により精製し、表題化合物を透明無色の油として得た(0.679g、収率50%)。ESI−MS:m/z 426.3(M+H)。
[462]記載の手順を用いて、表4に記載のモノマーを調製することができる。
ポリマー−生物活性剤コンジュゲートの調製
コモノマーの調製
[463]コモノマー調製方法
[464]方法6:アルコールとイソシアネートの反応
[465]イソシアネートモノマー(1当量)の無水溶媒中溶液へ、アルコール誘導体(2当量超)およびジラウリン酸ジブチルすず(触媒、約0.05当量)を添加する。反応を室温にて、アルゴン雰囲気下で24時間、または反応が完了するまで撹拌する。混合物を真空中で濃縮し、所望の生成物を得る。
[466]方法7:アルキルハロゲン化物、アルキルトシレートまたはアルキルメシレートのアジ化
[467]アルキルハロゲン化物/トシレート/メシレート(1当量)の無水DMF中溶液へ NaN(5当量)を添加し、反応混合物を60℃で24時間または反応が完了するまで撹拌する。結果生じる沈殿物を濾過除去し、濾過物を真空中で濃縮した。結果生じる残留物をDCMで洗浄し、濾過した後、真空中で濃縮すると所望の生成物を得られる。
[468]方法8:酸塩化物とアルコールまたはアミンとの反応
[469]酸塩化物(1当量)の無水溶媒中溶液へ、0℃の状態で、関連するアルコールまたはアミン(2当量以上)の余剰分および適切なアミン塩基を添加する。溶液をゆっくり加温して室温に達するまで温め、48時間または反応が完了するまで撹拌する。粗反応混合物を洗浄(0.1MのNaHCO、続いて0.1MのHClで洗浄する)し、脱水し(MgSO)、減圧条件下で濃縮する。
[470]実施例43:(S)−エチル2,6−ビス(((3−アジドプロポキシ)カルボニル)アミノ)ヘキサノエート
[471]エチル2,6−ジイソシアネートヘキサノエート(ELDI)(1.00g、4.42mmol)および3−クロロ−1−プロパノール(1.04g、11.1mmol)の無水DCM中溶液(10mL)を、触媒量のジラウリン酸ジブチルすずの存在下で、上記の方法6に記載の手順に従って反応させ、(S)−エチル2,6−ビス(((3−クロロプロポキシ)カルボニル)アミノ)ヘキサノエートを透明な油として得た(1.37g、3.30mmol、75%)。
[472](S)−エチル2,6−ビス(((3−クロロプロポキシ)カルボニル)アミノ)ヘキサノエート(1.37g、3.31mmol)およびNaN(1.07g、16.5mmol)のDMF中溶液(20mL)を、上記の方法7にて概説の手順に従って反応させ、(S)−エチル2,6−ビス(((3−アジドプロポキシ)カルボニル)アミノ)ヘキサノエートを油として得た(1.33g、3.10mmol、94%)。
[473]実施例44:ビス(3−アジドプロピル)ヘキサン−1,6−ジイルジカルバメートの合成
1,6−ジイソシアネートヘキサン(HDI)(2.00g、11.9mmol)および3−クロロ−1−プロパノール(4.50g、47.5mmol)の無水DCM中溶液(20mL)を、触媒量のジラウリン酸ジブチルすずの存在下で、上記の方法6に記載の手順に従って反応させ、ビス(3−クロロプロピル)ヘキサン−1,6−ジイルジカルバメートを透明な油として得た(4.20g、11.8mmol、99%)。ビス(3−クロロプロピル)ヘキサン−1,6−ジイルジカルバメート(4.20g、11.8mmol)およびNaNのDMF中溶液(20mL)を、上記の方法7にて概説の手順に従って反応させ、ビス(3−アジドプロピル)ヘキサン−1,6−ジイルジカルバメートを白色の固体として得た(3.86g、10.4mmol、88%)。
[474]実施例45:3−アジドプロピル2−アジドアセテートの合成
クロロアセチルクロリド(2.00g、17.7mmol)を、3−クロロ−1−プロパノール(3.35g、35.4mmol)、DMAPおよびピリジン(2.10g、26.5mmol)とDCM(15mL)中で、上記の方法8にて概説の手順に従って反応させた。粗材料をバルブトゥバルブ蒸留(65℃/0.5Mbar)により精製し、3−クロロプロピル2−クロロアセテートを透明な油として得た(1.10g、6.43mmol、36%)。3−クロロプロピル2−クロロアセテート(1.10g、6.43mmol)およびNaN(4.18g、64.3mmol)のDMF中溶液を、上記の方法7にて概説の一般的手順に従って反応させ、所望の生成物である3−アジドプロピル2−アジドアセテートを得た。
[475]実施例46:2−アジド−N−(3−アジドプロピル)アセトアミドの合成
クロロアセチルクロリド(1.00g、8.85mmol)を、3−クロロ−1−プロパン−1−アミンヒドロクロリド(2.30g、17.7mmol)、DMAP(54.1mg、0.443mmol)とトリエチルアミン(2.69g、26.6mmol)をDCM中(10mL)で、上記の方法8にて概説の手順に従って反応させ、2−クロロ−N−(3−クロロプロピル)アセトアミドを透明な油として得た(0.381g、2.24mmol、25%)。2−クロロ−N−(3−クロロプロピル)アセトアミド(0.381g、2.24mmol)およびNaN(1.45g、22.4mmol)のDMF中溶液(10mL)を、上記の方法7にて概説の一般的手順に従って反応させ、所望の生成物である2−アジド−N−(3−アジドプロピル)アセトアミドを茶色がかった油として得た(0.215g、1.17mmol、52%)。
[476]実施例47:(S)−エチル2,6−ビス(((プロパ−2−イン−1−イルオキシ)カルボニル)アミノ)ヘキサノエートの合成
[477]エチル2,6−ジイソシアネートヘキサノエート(ELDI)(1.00g、4.42mmol)およびプロパルギルアルコール(0.620g、11.0mmol)を無水DCM(10mL)中で、触媒量のジラウリン酸ジブチルすずの存在下で、上記の方法6に記載の手順に従って反応させた。溶液を酸化アルミニウムカラムを通過させた後、減圧条件下で濃縮し、(S)−エチル2,6−ビス(((プロパ−2−イン−1−イルオキシ)カルボニル)アミノ)ヘキサノエートを透明の油として得た(1.24g、3.66mmol、83%)。
[478]実施例48:PEG3000−ジリシンジアジドコモノマー
[479]エチル2,6−ジイソシアネートヘキサノエート(ELDI)(1.51g、6.67mmol)およびPEG3000(2.0g、0.67mmol)の混合物を無水DCM(25mL)中で、方法6にて概説の手順に従って反応させた。粗材料をEtO中で複数回沈殿させ、そして真空中で乾燥させて、PEG3000−ジリシンジカルバメートの中間生成物を白色の固体として得た(1.8g)。H NMRとMALDI−TOFの分析では、PEG3000の両端へのELDIの定量的取り込みを示した。
[480]上記の中間体(0.726g、0.210mmol)を無水DCM(50mL)中で、方法6にて概説の手順に従って3−クロロプロパノール(0.199g、2.10mmol)で処理した。粗材料をEtO中で複数回沈殿させ、そして真空中で乾燥させて、PEG3000−ジリシンジクロロプロパノール中間体を白色の固体として得た(0.710g)。H NMRとMALDI−TOFの分析により、末端基の修正が確認された。
[481]上記のジクロロ中間体(0.710g、0.223mmol)をDMF(20mL)中で、方法7にて概説の手順に従ってNaN(0.31mg、4.76mmol)で処理した。粗材料をEtO中で複数回沈殿させ、そして真空中で乾燥させて、PEG3000−ジリシンジアジドテトラカルバメート生成物を白色の固体として得た(0.539g)。H NMRとMALDI−TOFの分析により、末端基の修正が確認された。
[482]実施例49:PEG3000−ジリシンジプロパルギルコモノマーの合成
[483]実施例48に記載のPEG3000−ジリシンジイソシアネート誘導体(1.0g、0.29mmol)とプロパルギルアルコール(0.162g、2.89mmol)の混合物を無水DCM(50mL)中で、方法6にて概説の手順に従って反応させた。粗材料をEtO中で複数回沈殿させ、そして真空中で乾燥させて、PEG3000−ジリシンジプロパルギルテトラカルバメート生成物を白色の固体として得た(0.486g)。MALDI-TOF分析により、末端基の修正が確認された。
[484]実施例50:ポリ(エチレングリコール)ビス(4−((3S,4S)−(3,4−ジメトキシ)アザシクロオクタ−5−イン−1−イル)−4−オキソブタノエート)の合成
DCC(2.2当量)は、ポリエチレングリコール(1当量)、4−((3S,4S)−(3,4−ジメトキシ)アザシクロオクタ−5−イン−1−イル)−4−オキソブタン酸(2.5当量)およびDMAP(0.1当量)のDCM中溶液へ、方法1aに記載の手順に似た手順で添加することができる。粗材料の沈殿により、表題化合物であるポリ(エチレングリコール)ビス(4−((3S,4S)−(3,4−ジメトキシ)アザシクロオクタ−5−イン−1−イル)−4−オキソブタノエート)を得られる。
[485]実施例51:(S)−エチル2,6−ビス(((((1R,8S,9r)−1,8−ジメチルビシクロ[6.1.0]ノン−4−イン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)ヘキサノエートの合成
[486](S)−エチル2,6−ジイソシアネートヘキサノエート(1当量)、((1R,8S,9r)−1,8−ジメチルビシクロ[6.1.0]ノン−4−イン−9−イル)メタノール(2.2当量)およびジラウリン酸ジブチルすず(触媒、約0.05当量)の無水DCM中溶液を、方法6にて概説の手順に従って反応させることができる。溶媒は減圧条件下で除去することができ、また粗材料のフラッシュクロマトグラフィーにより、表題化合物を得られる。
[487]
[488]実施例52:(S)−エチル2,6−ビス(((((1R,8S,9s)−ビシクロ[6.1.0]ノン−4−イン−9−イル)メトキシ)カルボニル)アミノ)ヘキサノエートの合成
[489](S)−エチル2,6−ジイソシアネートヘキサノエート(1当量)、((1R,8S,9s)−ビシクロ[6.1.0]ノン−4−イン−9−イル)メタノール(2.2当量)およびジラウリン酸ジブチルすず(触媒、約0.05当量以下)の無水DCM中溶液を、方法6にて概説の手順に従って反応させることができる。溶媒は減圧条件下で除去することができ、また粗材料のフラッシュクロマトグラフィーにより、表題化合物を得られる。
ポリマー合成
[490]方法9:銅触媒クリック反応
(a)ジアルキン−生物活性剤コンジュゲートモノマーを使用して調製されるポリマーコンジュゲート。
[491]ジアルキン−生物活性剤コンジュゲートモノマー(1当量)とジアジドコモノマー(1当量)を、最適な溶媒に溶解する。溶液をアルゴンで30分間パージした後、臭化銅(II)(CuBr)(0.05モル当量)、PMDETA(0.05モル当量)およびアスコルビン酸ナトリウム(0.15モル当量)を溶液に加える。不均一な混合物をアルゴン雰囲気下、室温で24時間にわたり激しく撹拌する。次いで反応混合物を塩基性アルミナのカラムに通してCuBr触媒を除去し、次いで真空中で濃縮した後、多めの量のジエチルエーテル中で複数回沈殿させ、所望のポリマーを固体として得る。ポリマー−生物活性剤コンジュゲートを、H NMRおよび13C NMRおよびGPCにより分析する。
(b)ジアジド−生物活性剤コンジュゲートモノマーを使用して調製されるポリマーコンジュゲート。
[492]ジアジド−生物活性剤コンジュゲートモノマー(1当量)とジアルキンコモノマー(1当量)を、最適な溶媒に溶解する。溶液をアルゴンで30分間パージした後、臭化銅(II)(CuBr)(0.05モル当量)、PMDETA(0.05モル当量)およびアスコルビン酸ナトリウム(0.15モル当量)を溶液に加える。不均一な混合物を室温で終夜、TLCによる指示に応じて開始材料の消費が完了するまで激しく撹拌する。混合物を水で希釈し、形成した沈殿物を採取する。DMFからの沈殿による生成物の精製と、Sephadex LH−20上でのさらなる精製により、表題のポリマー−生物活性剤コンジュゲートを得られる。ポリマー−生物活性剤コンジュゲートを、IR、H NMRおよび13C NMRおよびGPCにより分析する。
(c)ジアルキン−生物活性剤コンジュゲートモノマーに添加剤を加えて調製される直鎖状クリックポリマーコンジュゲート。
[493]ジアルキン−生物活性剤コンジュゲートモノマーおよびジアジドコモノマー1とコモノマー2を、アルキン単位とアジド単位の数の等モル比を維持しながら、最適な溶媒に溶解する。溶液をアルゴンで30分間パージした後、臭化銅(II)(CuBr)(0.05モル当量)、PMDETA(0.05モル当量)およびアスコルビン酸ナトリウム(0.15モル当量)を溶液に加える。不均一な混合物をアルゴン雰囲気下、室温で24時間にわたり撹拌する。次いで反応混合物を塩基性アルミナのカラムに通してCuBr触媒を除去し、次いで真空中で濃縮した後、多めの量のジエチルエーテル中で複数回沈殿させ、所望のポリマーを固体として得る。ポリマー−生物活性剤コンジュゲートを、H NMRおよびGPCにより分析する。
(d)アルキン−ジアジド−生物活性剤コンジュゲートモノマー(薬物モノマーのみ)を使用して調製されるポリマーコンジュゲート
[494]アルキン−アジド生物活性剤コンジュゲートモノマー(1当量)を最適な溶媒に溶解する。溶液をアルゴンで30分間パージした後、臭化銅(II)(CuBr)(0.05モル当量)、PMDETA(0.05モル当量)およびアスコルビン酸ナトリウム(0.15モル当量)を溶液に加える。不均一な混合物を終夜、TLCによる指示に応じて開始材料の消費が完了するまで激しく撹拌する。混合物を水で希釈し、形成した沈殿物を採取する。DMFからの沈殿による生成物の精製と、Sephadex LH−20上でのさらなる精製により、表題のポリマー−生物活性剤コンジュゲートを得られる。ポリマー−生物活性剤コンジュゲートを、IR、H NMRおよび13C NMRおよびGPCにより分析する。
(e)アルキン−ジアジド−生物活性剤コンジュゲートモノマー(およびコモノマー)を使用して調製されるポリマーコンジュゲート
[495]アルキン−アジド−生物活性剤コンジュゲートモノマー(1当量)とアルキン−アジドコモノマー(1当量)を、最適な溶媒に溶解する。溶液をアルゴンで30分間パージした後、臭化銅(II)(CuBr)(0.05モル当量)、PMDETA(0.05モル当量)およびアスコルビン酸ナトリウム(0.15モル当量)を溶液に加える。不均一な混合物を終夜、TLCによる指示に応じて開始材料の消費が完了するまで激しく撹拌する。混合物を水で希釈し、形成した沈殿物を採取する。DMFからの沈殿による生成物の精製と、Sephadex LH−20上でのさらなる精製により、表題のポリマー−生物活性剤コンジュゲートを得られる。ポリマー−生物活性剤コンジュゲートを、IR、H NMRおよび13C NMRおよびGPCにより分析する。
方法10:ルテニウム触媒クリック反応
[496]ポリマーを含有する1.5二置換1,2,3トリアゾールは、Zhang他、J.Am.Chem.Soc.、2005、127(46)、15998〜15999頁に記載の手順を用いて形成することができる。
(a)ジアルキン−生物活性剤コンジュゲートモノマーを使用して調製されるポリマーコンジュゲート。
[497]ジアルキン−生物活性剤コンジュゲートモノマー(1当量)、ジアジドコモノマー(1当量)およびCpRuCl(PPhを最適な溶媒(ベンゼン、THF、DMFまたはジオキサン)に溶解し、反応が完了するまで60〜80℃で撹拌する。反応の進行をH NMRまたはTLCにより観察する。混合物を水で希釈し、形成した沈殿物を採取する。ジエチルエーテルからの沈殿による生成物の精製と、Sephadex LH−20上でのさらなる精製により、表題のポリマー−生物活性剤コンジュゲートを得られる。ポリマー−生物活性剤コンジュゲートを、IR、H NMRおよび13C NMRおよびGPCにより分析する。
(b)ジアジド−生物活性剤コンジュゲートモノマーを使用して調製されるポリマーコンジュゲート。
[498]ジアジド−生物活性剤コンジュゲートモノマー(1当量)、ジアルキンコモノマー(1当量)およびCpRuCl(PPhを最適な溶媒(ベンゼン、THF、DMFまたはジオキサン)に溶解し、反応が完了するまで60〜80℃で撹拌する。反応の進行をH NMRまたはTLCにより観察する。混合物を水で希釈し、形成した沈殿物を採取する。ジエチルエーテルからの沈殿による生成物の精製と、Sephadex LH−20上でのさらなる精製により、表題のポリマー−生物活性剤コンジュゲートを得られる。ポリマー−生物活性剤コンジュゲートを、IR、H NMRおよび13C NMRおよびGPCにより分析する。
(c)アジド−アルキン−生物活性剤コンジュゲートモノマーを使用して調製されるポリマーコンジュゲート。
[499]アジド−アルキン−生物活性剤コンジュゲートモノマーおよびCpRuCl(PPh2を最適な溶媒(ベンゼン、THF、DMFまたはジオキサン)に溶解し、反応が完了するまで60〜80℃で撹拌する。反応の進行をH NMRまたはTLCにより観察する。混合物を水で希釈し、形成した沈殿物を採取する。ジエチルエーテルからの沈殿による生成物の精製と、Sephadex LH−20上でのさらなる精製により、表題のポリマー−生物活性剤コンジュゲートを得られる。ポリマー−生物活性剤コンジュゲートを、IR、H NMRおよび13C NMRおよびGPCにより分析する。
方法11:歪み促進型アジド−アルキン環状付加
a)ジシクロアルキン−生物活性剤コンジュゲートモノマーとジアジドコモノマーを使用して調製されるポリマーコンジュゲート。
[500]ジシクロアルキン−生物活性剤コンジュゲートモノマー基質およびジアジドモノマー基質を別々に溶媒(CHCNまたはDMF)に溶解し、1:1の比率で混合することができる。反応混合物を室温で12時間撹拌することができる。混合物を水で希釈し、形成した沈殿物を採取することができる。DMFおよびジエチルエーテルからの沈殿による生成物の精製と、Sephadex LH−20上でのさらなる精製により、表題のポリマー−生物活性剤コンジュゲートを得られる。
b)ジアジド−生物活性剤コンジュゲートモノマーとジアルキン(シクロオクチン)コモノマーを使用して調製されるポリマーコンジュゲート。
[501]ジアジド−生物活性剤コンジュゲートモノマーとジシクロアルキンコモノマーを別々に溶媒(CHCNまたはDMF)に溶解し、方法12a)について記載の手順と同じ手順で反応させることができる。
[502] 上記の方法により、表5に記載のポリマーを調製した。
[503]
[504]上記の方法により、以下のポリマーも調製することができる。
薬物放出方法
[505]国際標準化機構の推奨ガイドラインに従って、ポリマーサンプルのインビボ薬物放出試験を行った。サンプルを、M字型に折り曲げられたワイヤーメッシュ上に配置し、pH7.4またはpH8.4の等張リン酸緩衝液(IPB)中で懸濁し、37℃で撹拌した。受容体溶液のアリコートを既定の時点で、薬物がポリマーから枯渇するまで採取した。
[506]アリコート中の薬物量を、UV検出をカップリングさせた逆相高性能液体クロマトグラフィー(HPLC)により定量した。検体をC18カラム上で、アセトニトリルとリン酸緩衝液の溶媒混合物(ラタノプロスト:アセトニトリルとリン酸緩衝液(pH2.5)、ラタノプロスト遊離酸:アセトニトリルとリン酸緩衝液(pH5.0))またはアセトニトリルと水にトリエチルアミンとリン酸を加えたもの(チモロール)を使用して分離した。様々なポリマーからの薬物放出率が表6に示されている。本発明の他のポリマー−薬物コンジュゲートも、同様の形で薬物を放出すると予想される。
[507]
[508]他にも様々な修正および/または変更を、本明細書で概説する本発明の精神から逸脱することなく行うことができるという点を理解されたい。
[509]本明細書および下記の特許請求の範囲の全体を通じ、別段に文脈から必要となる場合を除き、「含む(comprise)」という言葉ならびに「含む(comprises)」および「含む(comprising)」などの変形体は、言明される整数または工程もしくは複数の整数または工程から成る群の包含を意味するものであり、他の整数または工程もしくは複数の整数または工程から成る群の除外を意味するものではないという点が理解されると思われる。
[510]本明細書における如何なる従前の刊行物(またはそれに由来する情報)、もしくは既知である如何なる事案への言及も、係る従前の刊行物(またはそれに由来する情報)もしくは既知の事案が、本明細書が関連する努力傾注分野における共通の一般知識の要素を形成するという認知または了解または何らかの形の示唆には当たらず、またそのように解釈されるべきではない。

Claims (19)

  1. 複数の1,2,3−トリアゾール部分を含むポリマー骨格と、
    ポリマー骨格に共有結合されポリマー骨格からペンダント状態にある複数の放出性生物活性剤と
    を含み、生物活性剤は、プロスタグランジン類似体、β遮断薬およびこれらの混合物から成る群から選択される、
    ポリマー−生物活性剤コンジュゲート。
  2. 式(I)の部分を含む、請求項1に記載のポリマー−生物活性剤コンジュゲート:
    (式中、
    Tは1,2,3−トリアゾール部分を表し、
    Qは出現する毎に、独立に選択され、また存在していてもいなくてもよく、存在する場合は連結基を表し、
    Rは置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状の炭化水素であり、置換されていてもよい芳香族炭化水素またはヘテロ芳香族炭化水素を含んでいてもよく、
    Zは開裂性連結基であり、
    Dは放出性生物活性剤である。)。
  3. 式(Ib)の部分を含む、請求項1または2に記載のポリマー−生物活性剤コンジュゲート:
    (式中、
    Tは出現する毎に、1,2,3−トリアゾール部分を表し、
    Qは出現する毎に、独立に選択され、また存在していてもいなくてもよく、存在する場合は連結基を表し、
    Rは置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状の炭化水素であり、置換されていてもよい芳香族炭化水素およびヘテロ芳香族炭化水素を含んでいてもよく、
    とZはそれぞれ開裂性連結基であり、これらは同じでも異なってもよく、
    とDはそれぞれ放出性生物活性剤であり、これらは同じでも異なってもよい。)。
  4. ポリマー骨格が、下記の式(II)、(III)および(IX)から成る群から選択される少なくとも1つのトリアゾール部分を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載のポリマー−生物活性剤コンジュゲート:
    ここで、前記式(IX)中、Aは、7〜9個の環原子を含む置換されていてもよい環状基を表す。
  5. ポリマー骨格が、下記の式(IIa)、(IIb)、(IIIa)および(IIIb)から選択される少なくとも1つの部分を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載のポリマー−生物活性剤コンジュゲート:
  6. コンジュゲートがプロスタグランジン類似体である生物活性剤を含み、プロスタグランジン類似体は位置1、9、11および15から選択される位置でポリマー骨格へコンジュゲートされ、
    前記プロスタグランジン類似体がポリマー骨格へエステル連結基、無水物連結基またはカーボネート連結基を介してコンジュゲートされる、
    請求項1〜5のいずれか1項に記載のポリマー−生物活性剤コンジュゲート。
  7. プロスタグランジン類似体が式(X)のものである、請求項1〜6のいずれか1項に記載のポリマー−生物活性剤コンジュゲート:
    (式中、
    は二重結合または単結合を表し、
    WとUは、WとUが一緒になってオキソ(=O)を形成する状態、WとUがそれぞれハロである状態、およびWがR15でUが水素である状態から成る群から選択され、
    はオキソとヒドロキシから成る群から選択される任意の置換基であり、
    Yは置換されていてもよいC〜C10ヒドロカルビルまたは置換されていてもよいC〜C10ヒドロカルビルオキシであり、
    、R、R11およびR15のうち1つがポリマー骨格へ連結され、
    、R11およびR15はポリマー骨格へ連結される場合、エステル連結基またはカーボネート連結基のアルコール残基であり、Rはポリマー骨格へ連結される場合、エステル連結基または無水物連結基の酸残基を形成し、
    は骨格へ連結されない場合、−OH、−O(C1〜6アルキル)および−NRから成る群から選択され、RとRはそれぞれ独立に、HおよびC1〜6アルキルから成る群から選択され、
    とR11はポリマー骨格へ連結されない場合はそれぞれヒドロキシであるか、もしくはRとR11のうち片方が骨格へ連結される場合は他方がヒドロキシであり、
    15が骨格へ連結されない場合はWがヒドロキシでUが水素であるか、またはWとUがそれぞれフルオロであるか、またはWとUが一緒になってオキソを形成する。)。
  8. β遮断薬である生物活性剤を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載のポリマー−生物活性剤コンジュゲートであって、
    前記β遮断薬がベータアミノアルコール基を含み、前記ベータアミノアルコール基のアルコール部分と共に形成されたエステル連結基またはカーボネート連結基を介して、ポリマー骨格へコンジュゲートされる、
    前記ポリマー−生物活性剤コンジュゲート。
  9. 生物活性剤が式(XX)のβ遮断薬である、請求項8に記載のポリマー−生物活性剤コンジュゲート:
    (式中、
    Eは結合または−OCH−(好ましくは−OCH−)であり、
    はポリマー骨格へ連結され、エステル連結基またはカーボネート連結基のアルコール残基であり、
    とRはそれぞれ独立に、H、ならびにヒドロキシ、置換されていてもよいアルコキシ、置換されていてもよいアリールオキシ、置換されていてもよいアミド、置換されていてもよいシクロアルキル、および置換されていてもよいアリールから成る群から選択される1個または複数の置換基に置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状のC〜Cアルキルから成る群から選択され(好ましくはRがHであり、Rがイソプロピルまたはtert−ブチルである)、
    は置換されていてもよいシクロアルキルまたはアリール部分(多環式部分を含む)である。)。
  10. 複数のトリアゾール部分を含むポリマー骨格と、
    ポリマー骨格に共有結合されポリマー骨格からペンダント状態にある複数の放出性生物活性剤と
    を含む、ポリマー−生物活性剤コンジュゲートであって、
    式(IV)
    (式中、
    Xは同じであるか、または出現する毎に異なってもよく、アルキンまたはアジドを含む末端官能基を表し、
    Qは出現する毎に、独立に選択され、また存在していてもいなくてもよく、存在する場合は連結基を表し、
    Rは置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状の炭化水素であり、置換されていてもよい芳香族炭化水素またはヘテロ芳香族炭化水素を含んでいてもよく、好ましくはRは1〜12個の炭素原子を有する、置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状の炭化水素であり、
    Zは開裂性連結基であり、
    Dはプロスタグランジン類似体およびβ遮断薬から成る群から選択される生物活性剤である。)
    の少なくとも1つのモノマーと、
    式(V)
    (式中、
    Aは同じであるか、または出現する毎に異なってもよく、アルキンまたはアジドの官能性を含む末端官能基を含む基を表し、前記末端官能基はXの末端官能基に対して相補的であり、
    Lは置換されていてもよいリンカー基であり、
    nは1以上の整数である。)
    の少なくとも1つのモノマーとのコポリマーである、前記ポリマー−生物活性剤コンジュゲート。
  11. 式(V)のモノマーにおいて、Lが、置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状の脂肪族炭化水素、置換されていてもよいカルボサイクリル、置換されていてもよいヘテロサイクリル、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、および置換されていてもよいポリマーセグメントから成る群から選択されるリンカー部分を含むリンカー基である、請求項10に記載のポリマー−生物活性剤コンジュゲート。
  12. Lが生分解性ポリマーを含む連結部分を含み、好ましくは前記生分解性ポリマーが、エステル、アミド、ウレタン、尿素およびジスルフィド部分から成る群から選択される少なくとも1つの生分解性部分を含む、請求項10または11に記載のポリマー−生物活性剤コンジュゲート。
  13. 式(V)のモノマーにおいて、Lがポリエーテル、ポリエステル、ポリウレタンおよびこれらのコポリマーから成る群から選択されるポリマーを含む、請求項10〜12のいずれか1項に記載のポリマー−生物活性剤コンジュゲート。
  14. 下記a)〜c)の1以上を満たす、請求項10〜13のいずれか1項に記載のポリマー−生物活性剤コンジュゲート:
    a)式(V)のモノマーにおいて、Lがアミド、エーテル、エステル、ウレタン、尿素および炭酸エステルから成る群から選択される官能基を含む;
    b)式(IV)のモノマーにおいて、Qが存在し、各Q−Xが独立に、下記の群から選択される
    ;および
    c)式(IV)のモノマーにおいて、各Q−Xが式(VII)の基である
    (式中、
    Xはアルキンまたはアジドの官能性を含む末端官能基であり、
    mは0〜10の範囲の整数である。)。
  15. 開裂性連結基Zが、−C(O)O−C〜C18アルキレン−O−の部分を含む、請求項2〜14のいずれか1項に記載のポリマー−生物活性剤コンジュゲート。
  16. 基Rが、以下の式からなる群から選択される、請求項2〜15のいずれか1項に記載のポリマー−生物活性剤コンジュゲート:
  17. Dが、以下からなる群から選択される、請求項2〜16のいずれか1項に記載のポリマー−生物活性剤コンジュゲート:
  18. 式(IV)のモノマー−生物活性剤コンジュゲート:
    (式中、
    Xは同じであるか、または出現する毎に異なってもよく、アルキンおよびアジドから成る群から選択される末端官能基を表し、
    Qは同じであるか、または出現する毎に異なってもよく、連結基を表し、
    Rは置換されていてもよい直鎖状または分枝鎖状の炭化水素であり、置換されていてもよい芳香族炭化水素またはヘテロ芳香族炭化水素を含んでいてもよく、
    Zは開裂性連結基であり、
    Dはプロスタグランジン類似体およびβ遮断薬から成る群から選択される生物活性剤である。)。
  19. 請求項1〜17のいずれか1項に記載のポリマー−生物活性剤コンジュゲートを含む、緑内障治療用眼内インプラント。
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