JPWO2019189867A1

JPWO2019189867A1 - ビスイミノビオチン化合物の薬物送達用の用途

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Publication number: JPWO2019189867A1
Application number: JP2020509342A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　常司; 鈴木　　常司; 昴裕真野; 戸谷　由之; 由之戸谷; 洋平清水; 暁杉山; 雅信塚越
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc; University of Tokyo NUC; Savid Therapeutics Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc; University of Tokyo NUC; Savid Therapeutics Inc
Priority date: 2018-03-30
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2021-04-01
Also published as: EP3777893A4; US20210030882A1; CN111902162A; EP3777893A1; WO2019189867A1

Abstract

本発明の技術課題は、ビスイミノビオチン部分と薬剤や蛍光化合物を簡便に結合するための構造を有する、ストレプトアビジンで標識化された物質への薬物送達用として有用なビスイミノビオチン化合物を提供することにある。本発明の技術課題を達成するビスイミノビオチン化合物は、下記一般式９で表される。【化１】（式中、Ａ、Ｄ、Ｅは２つのビシクロ環を結合するスペーサーであり、Ｅは分岐をとることのできる構造を表し、それぞれ置換基を有してもよく、環構造を形成してもよい。Ｊはクリック反応を行うための官能基を表し、ＧはＥとＪを結合するスペーサーを表し、Ｒは、水素、アセチル基、ベンジル基、トリフルオロアセチル基またはＢｏｃ基を表す。）

Description

本発明は、医薬の分野で有用な化合物である、ビスイミノビオチン化合物の薬物送達用の用途に関する。

ビオチン（下記式１で表される）は生体内に存在する分子の一つであり、ストレプトアビジンと強固に結合する（Kd = 10^-15M）ことが知られ、生物学的研究に広く用いられている。
これらの強力な相互作用を利用し、結合力が調整された改変型ビスビオチンとストレプトアビジンを利用した医薬への利用が知られている。
イミノビオチン（下記式２で表される）は改変型ビオチンの一つであり、ビオチンの環状ウレア構造が環状グアニジンとなった化合物である。イミノビオチンはストレプトアビジンとの結合力を調整できる構造として用いられ、さらに一般式３で表されるビスイミノビオチン化合物が、プレターゲティング医薬に利用可能な構造として知られている（特許文献１）。
現在までに、一般式３で表されるビスイミノビオチン化合物のスペーサーＶに結合する側鎖Ｗにはポリエチレングリコールやアミド結合を有するものがあり、その末端には蛍光化合物や薬剤の有効成分としての化合物を結合するためのアミンやカルボン酸を有するものが報告されている。しかしこれらの末端に蛍光化合物などを付ける際に、反応性の高い官能基を保護し、後から脱保護する必要があった。

例えば、特許文献１記載の以下の式４、式５で表されるビスイミノビオチン化合物は分子内に蛍光団や薬剤を有しており、プレターゲッティング法に基づくドラッグデリバリーや診断技術に有用であると報告されている。しかしそれらの分子の合成には多段階を要し、合成終盤での官能基選択的な修飾や保護基の着脱が問題となる場合がある。

そのため、ビスイミノビオチン部分は共通で末端のみを簡便に変換可能な化合物の開発が必要であった。そこで、ビスイミノビオチン化合物の合成が多段階となり、工業的生産の観点からは改良の余地があり、ビスイミノビオチン部分と薬剤や蛍光化合物をより簡便に結合する手法が求められていた。

国際公開第２０１５／１２５８２０号

しかしながら、ビスイミノビオチン部分と薬剤や蛍光化合物を簡便に結合するための手法は、従来技術には開示されていないのが現状である。
本発明の技術課題は、ビスイミノビオチン部分と薬剤や蛍光化合物を簡便に結合するための構造を有する、ストレプトアビジンで標識化された物質への薬物送達用として有用なビスイミノビオチン化合物を提供することにある。

本発明の課題を解決するために、本発明者らはK. B. Sharplessにより定義されるクリック反応を利用した分子デザインを考案した。
クリック反応の中でアルキンとアジド基を反応させトリアゾールを形成するヒュスゲン環化は最も用いられる反応の一つである。ビスイミノビオチン末端にアルキンやアジド基を有した化合物を合成することで、煩雑な保護基の着脱なしで側鎖の末端を簡便に修飾することが可能になると考えた。
本発明者は、以上の点に基づいて本発明にかかるビスイミノビオチン化合物の分子構造を得て本発明を完成した。
本発明にかかるビスイミノビオチン化合物は、下記一般式９で表されることを特徴とする。

（式中、Ａ、Ｄ、Ｅは２つのビシクロ環を結合するスペーサーであり、Ｅは分岐をとることのできる構造を表し、それぞれ置換基を有してもよく、環構造を形成してもよい。Ｊはクリック反応を行うための官能基を表し、ＧはＥとＪを結合するスペーサーを表し、Ｒは、水素、アセチル基、ベンジル基、トリフルオロアセチル基またはターシャリーブトキシカルボニル[以下、Ｂｏｃ]基を表す。）
但し、以下の化合物１０−２４及び化合物１０−２５は、上記一般式９で示されるビスイミノビオチン化合物から除かれる。

上記一般式９で表されるビスイミノビオチン化合物は、ストレプトアビジンで標識化された物質への薬物送達用基材として有用である。
上記一般式９で表されるビスイミノビオチン化合物に薬物を結合させて得られる、薬物結合ビスイミノビオチン化合物は、ストレプトアビジンで標識化された物質への薬物送達剤としての使用することができる。
上記一般式９で表されるビスイミノビオチン化合物を用いる、ストレプトアビジンで標識化された物質への薬物送達方法は、薬物送達用基材に薬物を結合させること、該薬物が結合した薬物送達用基材を前記ストレプトアビジンで標識化された物質に結合させて、該薬物送達用基材を介して前記ストレプトアビジンで標識化された物質に該薬物を結合すること、を含み、
前記薬物送達用基材が、上記一般式９で表されるビスイミノビオチン化合物である、ことを特徴とする。
上記一般式９で表されるビスイミノビオチン化合物は、ストレプトアビジンで標識化された物質への薬物送達用の薬物送達剤の製造方法における、薬物送達用基材として使用することができる。
上記一般式９で表されるビスイミノビオチン化合物を用いる、ストレプトアビジンで標識化された物質への薬物送達用の薬物送達剤の製造方法は、一般式９で表されるビスイミノビオチン化合物に官能基Ｊを利用して薬物を結合させること、を含むことを特徴とする。
薬物としては、生物活性物質又は蛍光化合物を用いることができる。

本発明によれば、ビスイミノビオチン部分と薬剤を簡便に結合するための構造を有し、ストレプトアビジンで標識化された物質への薬物送達用として有用なビスイミノビオチン化合物を提供することができる。

本発明にかかるビスイミノビオチン化合物の一形態によれば、以下の反応が可能となる。

上記の反応において、式６で表されるビスイミノビオチン化合物のアルキン構造を有する末端と、式７で表される化合物のアジド基からなる末端を、銅触媒条件下に付すことで反応させることにより、トリアゾール環を有する末端を有する式８で表されるビスイミノビオチン化合物が得られる。
式７、式８のＹとして、生物活性物質や蛍光化合物などの薬物を用いることができる。式８の化合物はその分子構造から、前述の式４や式５と同様に、プレターゲッティングや標的探索に利用可能である。
クリック反応で頻繁に利用されるヒュスゲン環化反応は官能基選択的に起こることから、上記の反応における式６や式７の他の部分に保護基などの修飾を必要としない。そのため合成の最後に二つの分子を結合させることが可能となる。さらにビスイミノビオチン部分を共構造とし、アルキン構造とアジド基を入れ替えた化合物でも同様に反応できることから、化合物に合わせた柔軟な合成が可能となる。
よって、式８の薬物送達剤の有効成分として有用なビスイミノビオチン化合物を合成するためには、薬物送達用基材としての式６のような化合物が必要となる。
以下、本発明について詳細に説明する。
薬物送達用基材として有用なビスイミノビオチン化合物は、以下の一般式９で表される。

（式中、Ａ、Ｄ、Ｅは２つのビシクロ環を結合するスペーサーであり、Ｅは分岐をとることのできる構造を表し、それぞれ置換基を有してもよく、環構造を形成してもよい。Ｊはクリック反応を行うための官能基を表し、ＧはＥとＪを結合するスペーサーを表し、Ｒは、水素、アセチル基、ベンジル基、トリフルオロアセチル基またはＢｏｃ基を表す。）
但し、以下の化合物１０−２４及び化合物１０−２５は、上記一般式９で示されるビスイミノビオチン化合物から除かれる。

上記で表されるビスイミノビオチン化合物を含み、ストレプトアビジンで標識化された物質への薬物送達に利用されることを特徴とする薬物送達用基材である。
ＥのＡ、Ｄ及びＧと結合する部分としては、窒素原子、炭素原子、アミド基、ベンゼン環またはヘテロ環（例えばフラン環、ピリミジン環、ピロール環、ピリジン環など）を好ましく用いることができる。
Ａ、Ｄ及びＥが有する環構造や置換基は、本発明の目的効果が得られる範囲において選択することができる。
Ａ、Ｄ及びＥからなる部分としては、Ａがａ１−ａ２−ａ３−ａ４からなり、Ｄがｄ１−ｄ２−ｄ３−ｄ４からなり、Ａ−Ｅ−Ｄがａ１−ａ２−ａ３−ａ４−Ｅ−ｄ１−ｄ２−ｄ３−ｄ４で表され、ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、Ｅ、ｄ１、ｄ２、ｄ３及びｄ４がそれぞれ独立して以下の表１の各欄から選択される部分が好ましい。

本発明において表１〜表４に記載される「結合」は、隣接する基を直接結合する直接結合を意味する。
Ａ−Ｅ−Ｄとしては、以下の表２〜表４の組合せ１〜１１３から選択される構造が好ましい。

本発明にかかるより好ましいビスイミノビオチン化合物として、以下の一般式（１０−１）〜（１０−３８）で示される化合物を挙げることができる。

Ｇは、ＥとＪを連結する連結基であり、ｇ１−ｇ２−ｇ３−ｇ４−ｇ５−ｇ６−ｇ７で表され、ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４、ｇ５、ｇ６及びｇ７はそれぞれ独立して以下の表４の各欄から選択される連結基が好ましい。

表５におけるヘテロ環としては、例えばフラン環、ピリミジン環、ピロール環、ピリジン環などを挙げることができる。
Ｇとして好ましい連結基として、以下に示す一般式（３−１）〜（３−２２）で表される連結基を挙げることができる。
なお、以下の各一般式では、Ｊ及びＥとの結合位置を示すために、Ｊ及びＥを表示しているが、ＧはこのＪ及びＥを除いた部分である。

上記一般式３−１〜３−２２において、−（ＣＨ２）ｍ−におけるｍはそれぞれ独立して１〜６の整数を表し、−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎ−におけるｎはそれぞれ独立して１〜９の整数を表す。
Ｊはクリック反応を行うための官能基である。かかる官能基としては、アジド基、アルキン構造を有する基、テトラジン基、トランス−シクロオクチン基などを挙げることができる。これらの中では、アジド基及びアルキン構造を有する基が好ましく、ＧのＪとの結合部位の構造に応じて選択して用いることができる。
アルキン構造を有する基としては、アルキニル基、アルキニルオキシ基、アルキニルアミノ基等を挙げることができ、これらの基に含まれるアルキニル基としてはエチニル基、プロパギル基等の炭素数２〜３のアルキニル基を挙げることができる。
好ましいアジド基及びアルキン構造を有する基としては、以下の式（４−１）〜（４−１０）で表される各基を挙げることができる。なお、下記各式においてＧが表示されている位置はＧとの結合位置を示す。

化６の化合物でＲ、Ａ、Ｄ、Ｅ、Ｇ、Ｊの構造や置換基が本発明の目的効果が得られる範囲において選択することができる。
Ｒとしては水素原子を好ましく用いることができる。
Ａ、Ｄとしては、アルキル鎖もしくは置換基を持つアルキル鎖を有する以下の表６に示す６つの構造から選択された一つの構造であることがさらに好ましい。

Ｅとしては、ジアミノ安息香酸、モノアミノジ安息香酸またはベンジルアミンを中心骨格とする、以下の３つの構造から選択された一つの構造がさらに好ましい（但し、（Ａ）はＡへの結合を表し、（Ｄ）はＤへの結合を表し、（Ｇ）はＧへの結合を表す）。

Ｇとしては、エチレングリコールを有する以下の表７に示す６つの構造から選択される一つの構造がさらに好ましい。

Ｊとしては、アルキニル基またはアジド基を有する以下の３つの構造から選択される一つの構造がさらに好ましい（但し、（Ｇ）はＧへの結合を表す）。

本発明にかかるビスイミノビオチン化合物としてさらに好ましい化合物を、以下の化合物１３−１〜１３−２３に示す。

スペーサー構造としてのＥは、以下の構造であることが特に好ましい（但し、（Ａ）ではＡへの結合を表し、（Ｄ）はＤへの結合を表し、（Ｇ）はＧへの結合を表す）。

スペーサー構造として上記の構造からなるＥを有する、さらに好ましい化合物としては、上記の化合物１３−１、１３−２、１３−４及び１３−６を挙げることができる。

本発明にかかる薬物送達剤は有効成分として、以下の一般式１４で表される薬物結合ビスイミノビオチンを含む。

（式中、Ａ、Ｄ、Ｅ、Ｇ、Ｒは一般式９と同様に定義され、Ｋは薬物を表す。）
誘導化に用いる薬物は、一般式９の官能基Ｊを利用して一般式９の化合物に結合可能な構造を有し、かつプレターゲティングに利用できる薬物なら特に限定されることはない。薬物としては生物活性物質または蛍光化合物を挙げることができる。
生物活性物質の具体例としては、抗がん剤や中枢神経系用薬、免疫疾患薬、循環器用薬などがあげられる。
また、蛍光化合物の具体例としては、クマリン類縁体やシアニン類縁体、ローダミン類縁体、フルオレセイン類縁体などがあげられる。
薬物送達剤は、一般式９で表される化合物に加えて、製剤用の担体、賦形剤、溶媒等の希釈剤等を含んでもよい。薬物送達剤によって、ヒトを含む動物等の生体内、または生体外にあるストレプトアビジンで標識化された物質あるいは部位への薬物の送達が可能となる。

以下、一般式９で表される化合物の製造方法について説明する。

一般式９の構造中のエステル結合やアミド結合は以下の反応によって形成することができる。
一般式１５で表されるアミンと一般式１６で表されるカルボン酸との縮合により一般式１７のアミドを形成することができる。
また、一般式９の構造中のＥとＧのアミド結合またはエステル結合は一般式１７と１８の縮合により形成することができる。

以下に一般式９の製造に利用し得る縮合反応の条件について記述する。
縮合反応で使用される溶剤としては、N,N-ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジクロロメタン、1,4-ジオキサン、クロロホルム、トルエン、ベンゼンの何れか一つまたはこれらの２種以上を併用して用いることができる。
溶媒として好ましくは、N,N-ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、1,4-ジオキサンの何れか一つまたはこれらの２種以上を併用して用いる。
溶媒としてより好ましくは、N,N-ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ジクロロメタンまたは1,4-ジオキサンを単一溶媒として用いる。
溶媒としてさらに好ましくは、N,N-ジメチルホルムアミド、アセトニトリルまたはテトラヒドロフランを単一溶媒として用いる。

縮合反応の縮合剤としては、カルボジイミド系縮合剤（例えば、N,N'-ジシクロヘキシルカルボジイミド、N,N'-ジイソプロピルカルボジイミド、1-エチル-3-（3-ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩など）、ベンゾトリアゾール系縮合剤（例えば、O-(7-アザベンゾトリアゾール-1-イル)-N,N,N′,N′-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスファート、O-(ベンゾトリアゾール-1-イル)-N,N,N′,N′-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスファートなど）、トリアゾール系縮合剤（例えば、4-(4,6-ジメトキシ-1,3,5-トリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリニウムクロリドなど）、ウロニウム型縮合剤（例えば、(1-シアノ-2-エトキシ-2-オキソエチリデンアミノオキシ)ジメチルアミノ-モルホリノ-カルベニウムヘキサフルオロリン酸塩など）の何れか一つまたはこれらの２種以上を併用して用いることができる。
縮合剤として好ましくは、カルボジイミド系縮合剤、ベンゾトリアゾール系縮合剤、トリアゾール系縮合剤、ウロニウム型縮合剤の何れか一つを用いる。
縮合剤としてより好ましくは、カルボジイミド系縮合剤、ベンゾトリアゾール系縮合剤、ウロニウム型縮合剤の何れか一つを用いる。
縮合剤としてさらに好ましくは、O-(7-アザベンゾトリアゾール-1-イル)-N,N,N′,N′-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスファート、O-(ベンゾトリアゾール-1-イル)-N,N,N′,N′-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスファート、(1-シアノ-2-エトキシ-2-オキソエチリデンアミノオキシ)ジメチルアミノ-モルホリノ-カルベニウムヘキサフルオロリン酸塩の何れか一つを用いる。

縮合反応におけるカルボン酸の活性化には、酸ハロゲン化物（例えば、酸塩化物や酸フッ化物、酸臭化物など）、活性エステル（例えば、N-ヒドロキシコハク酸イミドエステル、N-ヒドロキシスルホコハク酸イミドエステル、1-アシルオキシ-7-アザベンゾトリアゾール、1-アシルオキシベンゾトリアゾールなど）の少なくとも１種を用いることができる。
カルボン酸の活性化に、好ましくは、酸ハロゲン化物、コハク酸エステル、活性エステルの少なくとも１種を用いる。
カルボン酸の活性化に、より好ましくは、酸塩化物、N-ヒドロキシコハク酸イミドエステル、N-ヒドロキシスルホコハク酸イミドエステルの少なくとも１種を用いる。
カルボン酸の活性化に、さらに好ましくは、酸塩化物、N-ヒドロキシコハク酸イミドエステルの少なくとも１種を用いる。

縮合反応の添加剤としては、3級アミン（例えば、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、トリメチルアミンなど）、4-ジメチルアミノピリジン、イミダゾールの何れか一つまたはこれらの２種以上を併用して用いることができる。
添加剤として好ましくは、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、トリメチルアミン、4-ジメチルアミノピリジンの何れか一つまたはこれらの２種以上を併用して用いる。
添加剤としてより好ましくは、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、トリメチルアミン、4-ジメチルアミノピリジンの何れか一つを用いる。
添加剤としてさらに好ましくは、トリエチルアミンまたはジイソプロピルエチルアミンを用いる。
縮合反応の反応温度は、−78℃以上150℃以下、好ましくは、0℃以上150℃以下、更に好ましくは0℃以上50以下の範囲から選択することができる。
縮合反応の反応基質濃度としては0.001 mol/Lから無溶媒の範囲、好ましくは、0.01 mol/Lから10 mol/Lの範囲から選択することができる。
縮合反応の反応時間は1分から100時間の範囲、さらに好ましくは30分から24時間の範囲から選択することができる。
縮合反応の精製には、結晶化、ろ過洗浄、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、ゲル濾過クロマトグラフィー等を用いることができる。
好ましい精製方法として、結晶化、ろ過洗浄及びシリカゲルカラムクロマトグラフィーの少なくとも１種を用いる。

以下、一般式１４で表される薬物送達用の化合物の製造方法について説明する。
一般式１４のＧとＫの間の結合は以下の反応により形成することができる。
例えば、一般式９’の構造中のＪがアルキンの場合には、一般式７で表されるアジドを反応させることで、一般式１８で表される構造を形成する。または一般式９’’の構造中のＪがアジドの場合には、一般式１９で表されるアジドを反応させることで一般式２０で表される構造を形成する。（但し、Ｙ、Ｚはアルキンまたはアジドと結合する生物活性物質や蛍光化合物の構造を表す）

以下に一般式１４の製造に利用し得る環化反応の条件について記述する。
環化反応で使用される溶剤としては、N,N-ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジクロロメタン、1,4-ジオキサン、ジメチルスルホキシド、クロロホルム、トルエン、ベンゼン、水、酢酸、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ノルマル-ブチルアルコール、ターシャリー-ブチルアルコールの何れか一つまたはこれらの２種以上を併用して用いることができる。
溶剤として好ましくは、N,N-ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、クロロホルム、トルエン、ベンゼン、水、酢酸、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ノルマル-ブチルアルコール、ターシャリー-ブチルアルコールの何れか一つまたはこれらの２種以上を併用して用いる。
溶剤としてより好ましくは、N,N-ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、1,4-ジオキサン、水、酢酸、メタノール、エタノール、ターシャリー-ブチルアルコールの何れか一つまたはこれらの２種以上を併用して用いる。
溶剤としてさらに好ましくは、N,N-ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、1,4-ジオキサン、水、酢酸、エタノール、ターシャリー-ブチルアルコールの何れか一つを用いる。
環化反応で使用される触媒としては、一価の銅塩（例えば、塩化銅(I)、臭化銅(I)、ヨウ化銅(I)、酢酸銅(I)など）、二価の銅塩（例えば、塩化銅(II)、臭化銅(II)、ヨウ化銅(II)、酢酸銅(II)、硫酸銅(II)など）、銀塩（塩化銀、臭化銀、ヨウ化銀、酢酸銀など）、ルテニウム塩の何れか一つまたはこれらの２種以上を併用して用いることができる。
あるいは触媒を添加せずに環化反応を行ってもよい。
触媒として好ましくは、一価の銅塩、二価の銅塩、銀塩の何れか一つまたはこれらの２種以上を併用して用いる。
触媒としてさらに好ましくは、塩化銅(I)、臭化銅(I)、ヨウ化銅(I)、酢酸銅(I)、塩化銅(II)、臭化銅(II)、ヨウ化銅(II)、酢酸銅(II)、硫酸銅(II) の何れか一つを用いる。
環化反応の添加剤としては、アスコルビン酸、アスコルビン酸ナトリウム、アスコルビン酸カリウム、アスコルビン酸カルシウムの何れか一つまたはこれらの２種以上を併用して用いることができる。あるいは、添加剤を添加せずに環化反応を行ってもよい。
添加剤として好ましくは、アスコルビン酸、アスコルビン酸ナトリウム、アスコルビン酸カリウムの何れか一つを用いる。
添加剤としてさらに好ましくは、アスコルビン酸ナトリウムを用いる。
環化反応の反応温度は、−78℃以上150℃の範囲、好ましくは、0℃以上100℃以下の範囲、さらに好ましくは0℃以上60℃以下の範囲から選択することができる。
環化反応の反応基質濃度は、0.001 mol/Lから無溶媒の範囲、好ましくは、0.01 mol/Lから10 mol/Lの範囲から選択することができる。
環化反応の反応時間は、1分から168時間の範囲、好ましくは30分から24時間の範囲から選択することができる。
環化反応の精製には、結晶化、ろ過洗浄、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、ゲル濾過クロマトグラフィーを用いることができる。
好ましい精製方法として、結晶化、ろ過洗浄、シリカゲルカラムクロマトグラフィーの少なくとも１種を用いる。

以下に、本発明の実施例を記載するが、本発明はこれらによって制限されるものではない。NMR分析値は日本電子社製EX-270（270 MHz）を用いて測定した。
HPLC分析は、以下の2条件で分析を行った。
（分析条件Ａ）
・カラム：YMC-Pack ODS-AM 150*6 mm
・流速：1 mL/min.
・カラム温度：40 ℃
・検出波長：254 nm
・移動相：0.1%トリフルオロ酢酸水溶液/アセトニトリル
（分析条件Ｂ）
・カラム：YMC Triart C18 75*2 mm
・流速：0.3 mL/min.
・カラム温度：35℃
・検出波長：254 nm
・移動相：0.1%トリフルオロ酢酸水溶液/アセトニトリル
グラジュエント条件は、例えば0.1%トリフルオロ酢酸水溶液/アセトニトリル = 85/15（12分）35/65と記載するが、0.1%トリフルオロ酢酸水溶液を85%から35%に12分かけて減少させ、そのあと85%に戻す条件を表す。

以下に実施例を合成フロー（反応式）として記載する。
［実施例１−１］
（ビス（Boc-イミノビオチン）化合物24の合成）

135 mg (0.13 mmol) のビス（Boc-イミノビオチン）22に1 mLの脱水ジメチルホルムアミドを加え、さらに22 mg（1.05当量）のカルボニルジイミダゾールを加えた。40 ℃で1時間撹拌し、0.7 mLの脱水クロロホルムに溶解させた36 mg (1当量)のアミン 23（Shigma-Aldrich、CAS No; 1255942-06-3) を加え、室温で5時間撹拌した。反応終了後、減圧濃縮し10 mLのクロロホルムを加え、0.1 N塩酸でpH 5に調整した。沈殿物が生じ、水とクロロホルムを除去した。沈殿物をメタノールに溶解し、硫酸マグネシウムで乾燥し、濃縮して残渣を得た。シリカゲルカラム (クロロホルム／メタノール = 20/1から5/1）で精製し、128 mgのアミド24 を得た。（収率75%）
（目的反応生成物の分析値）
¹H-NMR (DMSO-d6)：8.2 (1H, br.t), 8.0 (1H, s), 7.95 (1H, s), 7.75 (2H, t), 7.3-7.7 (12H, m), 5.05 (1H, d), 4.55-4.65 (2H, m), 4.3-4.4 (3H, m), 4.1 (1H, m), 3.64 (1H, d), 3.4-3.5 (4H, m), 3.2-3.3 (2H, m), 3.16 (4H, d), 2.95-3.1 (4H, br.t), 2.8-2.9 (4H, m), 2.5-2.6 (1H, m), 2.2-2.35 (4H, t), 2.0-2.1 (4H, t), 1.8-2.0 (1H, m), 1.2-1.7 (24H, m), 1.4 (18H, s)
HPLC保持時間（分析条件A）；14.7分（0.1％トリフルオロ酢酸水溶液／アセトニトリル = 85/15（18分）5/95）

［実施例１−２］
（ビスイミノビオチン化合物26の合成）

実施例１−１で合成した15 mg (11.6 μmol) のアミド 25 に0.5 mLのトリフルオロ酢酸を加え、室温で1時間撹拌した。反応液を60 ℃で減圧濃縮することで、13.3 mgのビスイミノビオチン 26 のトリフルオロ酢酸塩を得た。（収率95%）
（目的反応生成物の分析値）
¹H-NMR (DMSO-d6)：10.0 (2H, s), 8.2 (1H, br.t), 8.0 (1H, s), 7.95 (1H, s), 7.75 (2H, t), 7.72-7.3 (15H, m), 5.05 (1H, d), 4.61-4.55 (2H, m), 4.47-4.40 (3H, m), 4.19 (1H, m), 3.60 (1H, d), 3.53-3.43 (4H, m), 3.34-3.22 (2H, m), 3.16 (4H, d), 3.11-2.89 (4H, br.t), 2.82-2.75 (4H, m), 2.61-2.57 (1H, m), 2.30 (4H, t), 2.05 (4H, t), 1.98-1.90 (1H, m), 1.72-1.27 (24H, m)
HPLC保持時間（分析条件A）；10.3分（0.1％トリフルオロ酢酸水溶液／アセトニトリル = 85/15（18分）5/95）
［実施例１−３］
（ビスイミノビオチン-フルオロセイン化合物28の合成）

実施例１−２で合成した13 mg（12 μmol）のビスイミノビオチン26のトリフルオロ酢酸塩を1mLの脱水ジメチルホルムアミドに溶解し、0.72 mLのクロロホルム溶液を加えた。さらに、 11 mg（2当量）の6-カルボキシフルオロセインアジド27のクロロホルム溶液を加えた。室温で1夜撹拌した後、反応液を60 ℃で減圧濃縮した。残渣を2 mLの 1 規定塩酸水溶液で二回洗浄した後、減圧乾燥してアモルファス状の25 mgのビスイミノビオチン-フルオロセイン28を得た。
¹H-NMR (DMSO-d6)：10.4 (1H, br.s), 10.0 (2H, s), 8.3 (3H, m), 8.1 (1H, d), 8.0 (1H, s), 7.95 (1H, s), 7.75 (2H, t), 7.72-7.3 (15H, m), 7.53 (1H, d), 7.00 (1H, d), 6.46 (1H, d), 6.22 (3H, m), 6.11 (1H, d), 5.05 (2H, m), 4.61-4.55 (2H, m), 4.47-4.40 (3H, m), 4.19 (1H, m), 3.60 (1H, d), 3.53-3.43 (6H, m), 3.34-3.22 (2H, m), 3.16 (4H, d), 3.11-2.89 (4H, br.t), 2.82-2.75 (4H, m), 2.62-2.57 (3H, m), 2.30 (4H, t), 2.05 (4H, t), 1.98-1.90 (1H, m), 1.72-1.27 (24H, m)
HPLC保持時間（分析条件A）；12.6分（0.1％トリフルオロ酢酸水溶液/アセトニトリル = 85/15（18分）5/95）

［実施例２−１］
（ビス（Boc-イミノビオチン)化合物 30の合成）

実施例１−１において、135 mg のビス（Boc-イミノビオチン）22と36 mgのアミン 23を使用する代わりに、500 mg（0.49 mmol）のビス（Boc-イミノビオチン）22と36 mg（1.27等量）のアミン29を用い、実施例１−１記載の合成法に従って反応を行い、128 mgのビス（Boc-イミノビオチン) 30 を得た。（収率49%）
（目的反応生成物の分析値）
¹H-NMR (DMSO-d6)：9.97 (2H, s), 8.4 (1H, br.t), 8.0 (1H, s), 7.95 (1H, s), 7.74 (2H, t), 7.65 (3H, d), 4.6-4.5 (2H, m), 4.35-4.25 (2H, m), 4.16 (2H, d), 4.1 (1H, m), 3.56 (2H, t), 3.45-3.35 (3H, m), 3.25-3.15 (1H, m), 2.95-3.1 (4H, br.q), 2.9-2.75 (4H, m), 2.45-2.2 (4H, t), 2.1-2.0 (4H, t), 1.2-1.7 (24H, m), 1.4 (18H, s)
HPLC保持時間（分析条件A）；11.3分（0.1％トリフルオロ酢酸水溶液／アセトニトリル = 85/15（12分）5/95）

［実施例２−２］
（ビスイミノビオチン化合物31の合成）

実施例１−２において、15 mg (11.6 μmol) のアミド 25を使用する代わりに、実施例２−１で合成した15 mg（13.5 μmol）のビス（Boc-イミノビオチン）-アセチレン30を用い、実施例１−２記載の合成法に従って反応を行い、13.8 mgのビスイミノビオチン 31 のトリフルオロ酢酸塩を得た。（収率100%）
（目的反応生成物の分析値）
¹H-NMR (DMSO-d6)：9.99 (2H, s), 8.40 (1H, t), 8.35 (2H, s), 8.09 (1H, s), 7.79 (2H, t), 7.70 (4H, br.s), 7.66 (2H, s), 4.65-4.61 (2H, m), 4.47-4.42 (2H, m), 4.16 (2H, d), 3.56 (2H, t), 3.45-3.38 (3H, m), 3.27-3.20 (2H, m), 3.06 (4H, q), 2.94-2.73 (4H, m), 2.31 (4H, t), 2.06 (4H, t), 1.71-1.24 (24H, m)
HPLC保持時間（分析条件A）；9.68分（0.1％トリフルオロ酢酸水溶液／アセトニトリル = 85/15（12分）5/95）

［実施例３−１］
（ビス（Boc-イミノビオチン)化合物33の合成）

実施例１−１において、135 mg のビス（Boc-イミノビオチン）22と36 mgのアミン 23を使用する代わりに、355mg（355 μmol）のビス（Boc-イミノビオチン) 32と55.2 μL（1.5当量）のアミン29 を用い、実施例１−１記載の合成法に従って反応を行い、55.6 mgの目的反応生成物としてのビス（Boc-イミノビオチン) 33を得た。（収率15%）
（目的反応生成物の分析値）
1H-NMR (DMSO-d6)：9.99 (2H, s), 8.39 (1H, br.t), 8.07 (1H, s), 7.93 (2H, s), 7.77 (2H, t), 7.65 (4H, br.s), 4.53-4.84 (2H, m), 4.27-4.23 (2H, m), 4.17 (2H, d), 3.56 (2H, t), 3.44-3.38 (3H, m), 3.21-3.14 (2H, m), 3.09-3.01 (4H, br.q), 2.83-2.80 (4H, m), 2.31 (4H, t), 2.05 (4H, t), 1.62-1.42 (20H, m), 1.36 (18H, s)
HPLC保持時間（分析条件B）；4.99分（0.1％トリフルオロ酢酸水溶液／アセトニトリル = 85/15（7分）5/95）

［実施例３−２］
（ビスイミノビオチン化合物34の合成）

実施例１−２において、15 mg (11.6 μmol) のアミド 25を使用する代わりに、実施例３−１で合成した5.1 mg（4.7 μmol）のビス（Boc-イミノビオチン）33を用い、実施例１−２記載の合成法に従って反応を行い、 5.2 mgのビスイミノビオチン34のトリフルオロ酢酸塩を得た。（収率100%）
（目的反応生成物の分析値）
¹H-NMR (DMSO-d6)：10.00 (2H, s), 8.40 (1H, t), 8.35 (2H, s), 8.07 (1H, s), 7.79 (2H, t), 7.70 (4H, br.s), 7.66 (2H, s), 4.66-4.61 (2H, m), 4.47-4.42 (2H, m), 4.16 (2H, d), 3.56 (2H, t), 3.45-3.39 (3H, m), 3.27-3.20 (2H, m), 3.05 (4H, q), 2.94-2.73 (4H, m), 2.31 (4H, t), 2.06 (4H, t), 1.71-1.24 (20H, m)
HPLC保持時間（分析条件B）；3.76分（0.1％トリフルオロ酢酸水溶液／アセトニトリル = 85/15（7分）5/95）

［実施例４−１］
（ビス（Boc-イミノビオチン) -アジド化合物36の合成）

実施例１−１において、135 mg のビス（Boc-イミノビオチン）22と36 mgのアミン 23を使用する代わりに、50 mg（50 μmol）のビス（Boc-イミノビオチン) 32と15.0 μL（1.5当量）のアミン35 を用い、実施例１−１記載の合成法に従って反応を行い、16.0 mgのビス（Boc-イミノビオチン) -アジド 36を得た。（収率27%）
（目的反応生成物の分析値）
¹H-NMR (DMSO-d6)：10.0 (2H, s), 8.35 (1H, t), 8.05 (1H, s), 7.93 (2H, s), 7.77 (2H, t), 7.66 (4H, m), 4.55 (2H, m), 4.27 (2H, m), 3.54-3.51 (12H, m), 3.39-3.37 (2H, m), 3.18-3.16 (2H, m), 3.06-3.04 (4H, m), 2.83-2.75 (4H, m), 2.30 (4H, t), 2.05 (4H, t), 1.70-1.41 (22H, m), 1.35 (18H, s)
HPLC保持時間（分析条件B）；5.64分（0.1％トリフルオロ酢酸水溶液／アセトニトリル = 85/15（7分）20/80）

［実施例４−２］
（ビスイミノビオチン-アジド化合物37の合成）

実施例１−２において、15 mg (11.6 μmol) のアミド 25を使用する代わりに、実施例４−１で合成した16 mg（13 μmol) のビス（Boc-イミノビオチン）-アジド36を用い、実施例１−２記載の合成法に従って反応を行い、14.5 mgのビスイミノビオチン-アジド37 のトリフルオロ酢酸塩を得た。（収率100%）
（目的反応生成物の分析値）
¹H-NMR (DMSO-d6)：10.00 (2H, s), 8.47-8.44 (1H, m), 8.35 (1H, m), 8.21 (2H, m), 8.05 (1H, m), 7.81-7.76 (5H, m), 7.67 (2H, d), 4.66-4.61 (2H, m), 4.47-4.42 (2H, m), 3.60-3.50 (12H, m), 3.57 (2H, m), 3.25 (2H, m), 3.05 (4H, q), 2.94-2.75 (4H, m), 2.31 (4H, t), 2.06 (4H, t), 1.71-1.24 (22H, m)
HPLC保持時間（分析条件B）；4.34分（0.1％トリフルオロ酢酸水溶液／アセトニトリル = 85/15（7分）20/80）

Ｇは、ＥとＪを連結する連結基であり、ｇ１−ｇ２−ｇ３−ｇ４−ｇ５−ｇ６−ｇ７で表され、ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４、ｇ５、ｇ６及びｇ７はそれぞれ独立して以下の表５の各欄から選択される連結基が好ましい。

Claims

ストレプトアビジンで標識化された物質への薬物送達用基材であって、下記一般式９で表されるビスイミノビオチン化合物を含むことを特徴とする薬物送達用基材：

（式中、Ａ、Ｄ、Ｅは２つのビシクロ環を結合するスペーサーであり、Ｅは分岐をとることのできる構造を表し、それぞれ置換基を有してもよく、環構造を形成してもよい。Ｊはクリック反応を行うための官能基を表し、ＧはＥとＪを結合するスペーサーを表し、Ｒは、水素、アセチル基、ベンジル基、トリフルオロアセチル基またはＢｏｃ基を表す。）
但し、以下の化合物１０−２４及び化合物１０−２５：

を除く。
一般式９において、
ＲはＨであり、
Ａ及びＤは、以下の表の４つの構造のうちの一つであり、

Ｅは、以下の３つの構造（但し、（Ａ）はＡへの結合を表し、（Ｄ）はＤへの結合を表し、（Ｇ）はＧへの結合を表す）の何れか一つであり、

Ｇは、以下の表の６つの構造の何れか一つであり、

Ｊは以下の３つの構造（（Ｇ）はＧへの結合を表す）の何れか一つである、

請求項１に記載の薬物送達用基材。
Ｅが以下の構造（但し、（Ａ）はＡへの結合を表し、（Ｄ）はＤへの結合を表し、（Ｇ）はＧへの結合を表す）である、請求項２記載の薬物送達用基材。
ビスイミノビオチン化合物が以下の化合物１３−１〜１３−２３から選択される１つである、請求項２に記載の薬物送達用基材。
ビスイミノビオチン化合物が、以下の何れか一つの化合物である、請求項４記載の薬物送達用基材。
ストレプトアビジンで標識化された物質への薬物送達用の薬物送達剤であって、一般式１４

（式中、
Ａ、Ｄ、Ｅは２つのビシクロ環を結合するスペーサーであり、ＧはＥとＫを結合するスペーサーを表し、
Ａ及びＤは、以下の表の４つの構造のうちの一つであり、

Ｅは、以下の３つの構造（但し、（Ａ）はＡへの結合を表し、（Ｄ）はＤへの結合を表し、（Ｇ）はＧへの結合を表す）の何れか一つであり、

Ｇは、以下の表の６つの構造の何れか一つであり、

ＲはＨであり、
Ｋは薬物を表す。）
で表される、薬物結合ビスイミノビオチン化合物を含むことを特徴とする薬物送達剤。
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のビスイミノビオチン化合物の、ストレプトアビジンで標識化された物質への薬物送達用基材としての使用。
請求項６に記載の薬物結合ビスイミノビオチン化合物の、ストレプトアビジンで標識化された物質への薬物送達用の薬物送達剤としての使用。
ストレプトアビジンで標識化された物質への薬物送達方法であって、薬物送達用基材に薬物を結合させること、該薬物が結合した薬物送達用基材を前記ストレプトアビジンで標識化された物質に結合させて、該薬物送達用基材を介して前記ストレプトアビジンで標識化された物質に該薬物を結合すること、を含み、
前記薬物送達用基材が、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のビスイミノビオチン化合物である、ことを特徴とする薬物送達方法。
ストレプトアビジンで標識化された物質への薬物送達用の薬物送達剤の製造方法であって、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のビスイミノビオチン化合物に官能基Ｊを利用して薬物を結合させること、を含むことを特徴とする、薬物送達剤の製造方法。
前記薬物が、生物活性物質又は蛍光化合物である、請求項１０に記載の薬物送達用の化合物の製造方法。
ストレプトアビジンで標識化された物質への薬物送達用の薬物送達剤の製造方法における、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のビスイミノビオチン化合物の使用。
前記薬物が、生物活性物質又は蛍光化合物である、請求項１２に記載の使用。