KR20090109121A - 합성 ｔｌｒ 효능제의 접합체 및 그의 용도 - Google Patents

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데니스 에이. 카슨
호워드 비. 코탐
울프강 라시드로
크리스티나 씨. 엔. 우
그레고리 에이. 다니엘스
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더 리전트 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아
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Abstract

본 발명은 백신에서 유용하고 병원체 감염 및 천식을 포함하는 다양한 질환의 예방, 억제 또는 치료에 유용한, TLR 효능제 및 그의 접합체를 제공한다.
Figure P1020097018499
TLR 효능제, 접합체, 바이러스, 감염, 천식

Description

합성 ＴＬＲ 효능제의 접합체 및 그의 용도 {CONJUGATES OF SYNTHETIC TLR AGONISTS AND USES THEREFOR}
<관련 출원에 대한 교차-참조>
본원은 2007년 2월 7일에 출원된 미국 출원 제60/888,699호의 출원일에 대한 이익을 주장하며, 상기 출원의 개시내용은 본원에 참고로 도입된다.
<정부 권리에 대한 언급>
본원에 기재된 본 발명은 국립보건원에 의해 수여된 승인 번호 AI056453하에 정부 지원으로 달성하였다. 미국 정부는 본 발명에 대한 특정 권리를 갖는다.
지난 십년간 미생물 병원체의 선천성 인식의 분자적 기초에 대해 많이 학습하였다. 일반적으로 많은 체세포는 후천성 면역계와 독립적으로 잠재적 병원체를 검출하는 많은 패턴 인식 수용체를 발현한다는 것이 수용된다 (문헌 [Janeway et al., Annu. Rev. Immunol., 20:197 (2002)] 참조). 이들 수용체는 병원체 연관 분자 패턴 (PAMP)이라고 불리는 미생물 구성성분과 상호작용하는 것으로 믿어진다. PAMP의 예로는 그람-양성 세포벽으로부터의 펩티도글리칸, 리포테코산, 당 만노스 (인간에서는 희귀하나 미생물 탄수화물에서는 흔함), 세균 DNA, 바이러스로부터의 이중-가닥 RNA, 및 진균 세포벽으로부터의 글루칸이 포함된다. PAMP는 일반적으로 (a) 포유동물 숙주가 아닌 미생물에 의한 발현, (b) 광범위한 병원체에 걸친 구조의 보존 및 (c) 선천성 면역성을 자극하는 능력을 포함하는 특정 기준을 충족시킨다. toll-유사 수용체 (TLR)는 PAMP의 검출 및 미생물 감염에 대한 초기 반응에서 중추적 역할을 하는 것으로 밝혀졌다 (문헌 [Underhill et al., Curr. Opin. Immunol., 14:103 (2002)] 참조). 10개의 포유동물 TLR 및 이들의 많은 효능제(agonist)가 확인되었다. 예를 들어, TLR7 및 TLR9는 각각 이미퀴모드 및 면역자극성 CpG 올리고뉴클레오티드 (ISS-ODN)를 인식하고 이에 대해 반응한다. 합성 면역조절제 R-848 (레시퀴모드)은 TLR7 및 TLR8 둘 모두를 활성화시킨다. TLR 자극은 공통적 신호전달 캐스케이드 (어댑터 단백질 MyD88, 전사 인자 NF-kB 및 프로-염증성 및 이펙터 사이토카인을 포함함)를 개시하나, 특정 세포 유형은 특정 TLR을 생성하는 경향이 있다. 예를 들어, TLR7 및 TLR9는 주로 수지상 세포 (DC) 및 B 림프구에서 엔도좀의 내부 면에서 발견된다 (인간에서; 마우스 마크로파지는 TLR7 및 TLR9를 발현함). 반면에, TLR8은 인간 혈액 단핵구에서 발견된다 (문헌 [Hornung et al., J. Immunol., 168:4531 (2002)] 참조).
인터페론 (INF)은 또한 면역 반응의 효율적 유도 (특히 바이러스 감염후)에 관련된다 (문헌 [Brassard et al., J. Leukoc. Biol., 71:568 (2002)]). 그러나, 많은 바이러스는 다양한 수준에서 인터페론 생성 또는 작용을 차단하는 다양한 단백질을 생성한다. 인터페론의 길항작용은 선천성, 뿐만 아니라 후천성 면역성을 회피하기 위한 일반적인 전략의 부분이라고 믿어진다 (문헌 [Levy et al., Cytokine Growth Factor Rev., 12:143 (2001)] 참조). TLR 효능제는 몇몇 치료 방 법에서 충분히 활성일 수 있으나, 몇몇 경우에 미생물 인터페론 길항제는 합성 TLR 효능제의 보조 효과를 완화시킬 수 있다.
미생물 감염에 대한 보다 특이적인 반응은 능동적 또는 수동적 면역화를 기초로 한다. 보편적인 면역화가 비용-효과적 (또는 약품경제적으로 실용적)이라고 고려되지 않는 경우, 면역예방으로부터 이익을 얻을 위험이 있는 집단의 확인은 비용-효과적일 수 있으나, 상기 집단을 확인하는 것은 수월하지 않을 수 있다. 그럼에도 불구하고, 투석 환자, 뇌실복강 단락술을 받은 환자, 감염성 심내막염의 위험이 있는 환자 및 요양원의 거주자를 포함하는, 특정 세균 감염, 예컨대 포도상구균(Staphylococcus) 감염에 대한 몇몇 명확하게 규정된 위험이 있는 집단이 존재하며, 이들 모두는 포도상구균 감염으로부터 연장된 증가된 위험에 처하게 하는 만성 상태를 앓고 있다. 이들 환자 중 많은 환자는 또한 건강관리-관련 메티실린-내성 황색포도상구균(Staphylococcus aureus) (HA-MRSA)의 획득에 대한 증가된 위험에 있다. 그러나, 포도상구균의 집락형성의 차단은 감염으로부터의 보호보다 더 달성가능할 수 있다.
폴리클로날 항체 (문헌 [Capparelli et al., Antimicrob. Agents Chemo., 49:4121 (2005)]) 또는 모노클로날 항체 (mAb) (www.biosynexus.com/productcandidates.html)를 사용하는 수동적 면역예방은 백신 효과가 발생하는 것을 기다릴 수 없거나 면역계가 너무 손상되어 백신에 대한 반응을 준비할 수 없는 환자에게 즉시 (단기간이긴 하지만) 보호를 제공할 수 있다. 수동적 면역예방에 대한 한가지 잠재적 조짐은 MRSA-관련 감염의 병원 급증이다. 이러한 경우, 노출된 개인은 즉시 예방으로부터 이익을 얻을 수 있는 반면, 동일한 병동 또는 만성 요양 시설에 거주하는 개인은 활성 면역화로부터 이익을 얻을 수 있다. 더욱이, 중환자실 환자는 수동적 면역예방의 잠재적 수익자며, 이는 이들 각각이 포도상구균 감염에 대한 1개 이상의 위험 인자를 얻을 가능성이 있기 때문이다.
<발명의 요약>
본 발명은 안정한 공유결합을 통해 거대분자에 연결된 합성 TLR 효능제의 접합체, 및 상기 접합체를 갖는 조성물, 뿐만 아니라 상기 접합체의 사용 방법을 제공한다. 접합체는 합성 TLR 효능제, 예를 들어 TLR7 또는 TLR9 효능제에 직접 연결되거나, 링커를 통해 TLR 효능제에 연결된, 예를 들어 아미노기, 카르복시기 또는 숙신아미드기를 통해 연결된 거대분자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 접합체는 거대분자, 예를 들어 펩티드, 폴리펩티드, 예를 들어 항체 또는 그의 항원 결합 단편, 지질, 중합체, 예컨대 폴리에틸렌 글리콜, 비드, 예컨대 폴리스티렌 비드 또는 덴드리머에 공유결합으로 결합된 합성 TLR 효능제 (약물작용발생단)를 포함한다. 본 발명의 접합체는 포유동물, 예를 들어 인간의 면역계를 활성화시키는데 유용한, 광범위 스펙트럼, 장시간 지속성 및 무독성 합성 면역자극제이다. 구체적으로, 본 발명의 접합체는 비접합된 TLR 효능제와 연관된 원치않는 전신 부작용을 제한하면서 면역 반응을 최적화한다.
합성 TLR 효능제는 접합체가 표적 세포의 엔도좀 내의 TLR에 향하게 하고 거대분자의 전달을 증강시키는 것을 도울 수 있다. 한 실시양태에서, 합성 TLR 효능 제는 엔도좀 TLR에 대해 특이적이다. 한 실시양태에서, TLR 효능제는 TLR7, TLR8, TLR3 또는 TLR9 효능제일 수 있다. 더욱이, 합성 TLR 효능제는 거대분자에 대한 반응 (예를 들어, 면역 반응)을 증강시킬 수 있다. 마찬가지로, 거대분자는 면역계의 활성화에 유용할 수 있고/거나 접합체를 특정 세포에 향하게 할 수 있다. 그러므로, 거대분자, 예를 들어 합성 TLR 효능제에 연결된 일차 아미노기를 갖는 거대분자는 합성 TLR 효능제의 활성을 증강시키거나 별도의 바람직한 활성을 가질 수 있다. 예를 들어, 거대분자는 효능제를 표적 세포의 엔도좀 내의 TLR로 향하게 하는 것을 돕거나, TLR 효능제에 의해 유도된 신호 도입을 증강시키거나, 수용체를 가교시키거나, 또는 임의의 이들의 조합에 의해 TLR 효능제의 활성을 증강시킬 수 있다. 한 실시양태에서, 거대분자는 리포좀으로 자발적으로 혼입된 지질이다. 한 실시양태에서, 거대분자는 그의 표면 상에 아민기를 갖는 나노입자이다. TLR 효능제에 커플링되면, TLR 효능제-나노입자 접합체는 예를 들어, 약 100 nm의 크기일 수 있고, 이는 엔도좀에 거주 (존재)할 수 있다.
병원내 황색포도상구균 (SA) 감염은 이환율 및 사망률의 주요 원인이다. 그러나, 백신은 급성 환경에서 사용되지 않으며, 이는 백신이 작용하는데 너무 긴 시간이 걸리고 면역력이 저하된 환자에서 효과적이지 않기 때문이다. 본 발명은 toll-유사 수용체-7 (TLR7) 효능제 및 그람-양성 세균의 하나 이상의 항원 (면역원)을 사용하는, 그람-양성 세균 감염, 예를 들어 SA 감염의 위험이 있는 환자의 급속 예방접종 방법을 제공한다. 본 발명의 백신의 사용은 약 6일 내에 면역성을 유도하며, 이는 표준 예방접종 프로토콜에 따르지 않는 용도 (예를 들어, 급성 치 료 환경)를 제공한다.
본원에 개시된 바와 같이, 그람-양성 세균, 바실러스 안트라시스(Bacillus anthracis)(BA) 및 합성 TLR7 효능제를 포함하는 조성물을 제조하였다. 조성물은 시험관내에서 IL12 및 IL6 분비 (골수 유래 마크로파지 (BMDM)의 활성화의 지표)를 유도하고, 생체내에서 후속적인, 달리 치명적인 폐내 BA 시험감염으로부터 마우스를 보호하였다. 구체적으로, TLR7 효능제 접합체 및 면역원을 함유하는 (UC-1V199-알부민/방사선조사된 BA 포자) 조성물의 투여는 6일 내에 BA에 대한 보호 면역성을 유도하였다. 대조적으로, BA 포자 단독, 또는 BA + 통상적인 아주반트, 즉 콜레라 독소 (CT)를 동물에게 주사하는 것은 치명적인 시험감염제로부터 동물을 보호하지 않았다. 미감염 동물에서 보호 면역 반응의 신속성은 예상되지 않았다.
그러므로 본 발명은 면역원성 조성물을 제공한다. 한 실시양태에서, 본 발명의 면역원성 조성물은 그람-양성 세균 세포에 커플링된, 예를 들어 사멸된 황색포도상구균 상의 유리 아미노기에 커플링된 합성 TLR 효능제, 예컨대 TLR7 효능제, 예를 들어 UC-1V199; 단리된 그람-양성 세균 항원의 세균 추출물에 커플링된 합성 TLR 효능제, 예컨대 TLR7 효능제; 단리된 그람-양성 세균 단백질, 예를 들어 재조합 단백질에 커플링된 합성 TLR 효능제, 예컨대 TLR7 효능제; 또는 단리된 그람-양성 세균 탄수화물에 커플링된 합성 TLR 효능제, 예컨대 TLR7 효능제를 포함한다. 예를 들어, 합성 TLR7 효능제는 황색포도상구균 폴리사카라이드를 단백질 담체에 부착시키는 방법 (예컨대, 파상풍 톡소이드에서 사용되는 방법)을 사용하여 세균 탄수화물에 커플링될 수 있다. 사멸된 세균 제제는 감마 방사선조사, 열 또는 화 학적 처리를 사용하여 제조될 수 있다. 다른 실시양태에서, 본 발명의 면역원성 조성물은 사멸된 그람-양성 세균 세포를 포함하는 제제 및 아주반트에 커플링된 합성 TLR 효능제, 예컨대 TLR7 효능제; 그람-양성 세균 추출물을 포함하는 제제 및 아주반트에 커플링된 합성 TLR 효능제, 예컨대 TLR7 효능제; 또는 단리된 그람-양성 세균 항원, 예를 들어 재조합 단백질을 포함하는 제제 및 아주반트에 커플링된 합성 TLR 효능제, 예컨대 TLR7 효능제를 포함한다. 예를 들어, 면역원성 조성물은 사멸된 그람-양성 세균, 예를 들어 사멸된 황색포도상구균을 갖는 제제 및 알부민에 커플링된 UC-1V199를 포함할 수 있다. 한 실시양태에서, 본 발명의 면역원성 조성물은 재조합 그람-양성 세균 항원, 예컨대 단리된 그람-양성 세균 단백질 또는 그의 펩티드, 또는 단리된 그람-양성 세균 탄수화물을 포함하는 제제 및 아주반트에 커플링된 합성 TLR7 효능제를 포함한다. 한 실시양태에서, 면역원성 조성물의 단일 용량은 매우 강력한 활성을 나타낼 수 있다, 예를 들어 단시간 내에, 예를 들어 약 10일 미만 내에 보호 면역성을 제공할 수 있다.
한 실시양태에서, 멸균된 백신은 입원전 0 내지 7일에 대상체에게 투여된다. 한 실시양태에서, 백신은 근육내로 투여된다. 한 실시양태에서, 백신은 10 ㎍ 내지 10 mg의 투여량으로 투여된다.
접근가능하고 다용도의 화학이 임의의 항원으로의 접합을 허용하고, 변형가능한 접합체가 규정된 화학량론을 갖기 때문에, 본 발명의 TLR7 효능제와 같은 합성 TLR 효능제의 접합체의 사용은 이롭다. 접합체는 제조하는데 저렴하고, 강력하고, 따라서 신속한 보호를 제공하여, 급성 환경, 예컨대 외상, 화상, 수술전 또는 생물테러에서 사용할 수 있다.
따라서, 하기 화학식 I의 화합물 또는 그의 제약상 허용되는 염이 제공된다.
Figure 112009054497709-PCT00001
상기 식에서,
X1은 -O-, -S- 또는 -NRc-이고;
Y는 S 또는 NH이고;
여기서 Rc는 수소, C1 - 10알킬, 또는 C3 - 6시클로알킬에 의해 치환된 C1 - 10알킬이거나, 또는 Rc 및 R1은 질소 원자와 함께 헤테로시클릭 고리 또는 치환된 헤테로시클릭 고리를 형성할 수 있으며, 여기서 치환체는 히드록시, C1 - 6알킬, 히드록시C1 - 6알킬렌, C1 - 6알콕시, C1 - 6알콕시C1 - 6알킬렌 또는 시아노이고;
R1은 (C1-C10)알킬, 치환된 (C1-C10)알킬, C6 - 10아릴 또는 치환된 C6 - 10아릴, C5 - 9헤테로시클릭, 치환된 C5 - 9헤테로시클릭이고;
R2는 각각 독립적으로 수소, -OH, (C1-C6)알킬, 치환된 (C1-C6)알킬, (C1-C6) 알콕시, 치환된 (C1-C6)알콕시, -C(O)-(C1-C6)알킬 (알카노일), 치환된 -C(O)-(C1-C6)알킬, -C(O)-(C6-C10)아릴 (아로일), 치환된 -C(O)-(C6-C10)아릴, -C(O)OH (카르복실), -C(O)O(C1-C6)알킬 (알콕시카르보닐), 치환된 -C(O)O(C1-C6)알킬, -NRaRb, -C(O)NRaRb (카르바모일), 치환된 -C(O)NRaRb, 할로, 니트로 또는 시아노이며;
여기서 Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 수소, (C1-C6)알킬, (C3-C8)시클로알킬, (C1-C6)알콕시, 할로(C1-C6)알킬, (C3-C8)시클로알킬(C1-C6)알킬, (C1-C6)알카노일, 히드록시(C1-C6)알킬, 아릴, 아릴(C1-C6)알킬, Het, Het (C1-C6)알킬 또는 (C1-C6)알콕시카르보닐이고;
X2는 결합 또는 연결기이고;
R3은 거대분자이고;
n은 1, 2, 3 또는 4이고;
m은 1, 2, 3 이상, 예를 들어 5, 10, 15 이상이고;
q는 1, 2, 3 또는 약 1,000 이하, 약 10,000 이상, 예를 들어 약 105, 약 106 이상이다.
한 실시양태에서, q는 1이고, m은 1 내지 20 또는 그 사이의 임의의 정수이 다. 다른 실시양태에서, m은 1이고, q는 > 2이다. 한 실시양태에서, m은 1이고, R3은 바이러스, 예를 들어 유인원 면역결핍 바이러스 (SIV) 이외의 렌티바이러스, 레트로바이러스, 인플루엔자 바이러스, 리노바이러스, 파필로마 바이러스, 헤르페스 바이러스 등, 그람-양성 세균 또는 세균 포자, 또는 나노입자 또는 비드, 예를 들어 실리카 비드일 수 있고, q는 102, 103, 104, 105, 106 이상이다. 그러므로, 접합체는 TLR 효능제, 거대분자 또는 둘 모두의 다량체를 포함할 수 있다. 다량체는 선형이거나 분지될 수 있다.
한 실시양태에서, R3은 그람-양성 세균, 그람-양성 세균의 펩티드, 그람-양성 세균의 단백질, 그람-양성 세균의 탄수화물, 또는 아주반트, 예컨대 이종 단백질 또는 펩티드, 즉 그람-양성 세균 이외의 공급원으로부터의 단백질 또는 펩티드, 예컨대 숙주 세포 단백질 또는 펩티드, 예를 들어 알부민 또는 난알부민, 또는 이종 지질, 이종 핵산, 비드, 예컨대 폴리스티렌 비드, 나노입자 또는 덴드리머를 포함하는 거대분자일 수 있다.
그러므로, 다양한 실시양태에서, m은 1 또는 2이고; q는 1 또는 2일 수 있다. 몇몇 실시양태에서, m은 1이고, R3 기의 표면은 수백, 수천 또는 그 이상의 q 기에 연결된다. 예를 들어, 실리카 입자의 반응성 부위는 실리카 입자를 본원에 기재된 화학식의 잔기에 연결시키는데 사용될 수 있다. 이 배열을 위해, R3은 본원에 개시된 임의의 다른 거대분자, 예컨대 나노입자, 비드, 덴드리머, 지질, 포자 또는 세균 세포일 수 있다. 다른 실시양태에서, 화학식 및 기 R3은 3개 내지 약 10개의 반복기의 교번 쇄 (예를 들어, 화학식-R3-화학식-R3-화학식-R3- 등)을 형성할 수 있다.
본 발명의 접합체에서 거대분자는 TLR 효능제와 안정한 결합을 형성한다, 즉 접합체는 전구약물로서 작용하지 않는다. 거대분자가 체내 조직에 유해하지 않는 한 (예를 들어, 무독성이고/거나 염증을 유발하지 않는 한), 거대분자는 탄소, 산소, 수소, 질소, 황, 인 또는 임의의 이들의 조합으로 구성된 유기 분자를 포함할 수 있다. 거대분자는 표적화를 허용하거나 면역 반응을 증강시킬 수 있으며, 예를 들어 거대분자는 항원, 예컨대 흑색종-특이적 펩티드일 수 있다.
다양한 실시양태에서, 1개 초과의 R3이 본원에 기재된 임의의 화학식의 분자에 존재하는 경우, R3 각각은 동일할 수 있거나, R3 기는 서로 상이할 수 있다. 따라서, 1개 초과의 R3 기가 존재하는 경우, R3은 각각 독립적으로 각 화학식에서 정의된 바와 같은 기이다.
또한, 본 발명은 하나 이상의 화학식 I의 화합물 또는 그의 제약상 허용되는 염을 제약상 허용되는 희석제 또는 담체와 조합하여 포함하는 제약 조성물을 제공한다.
본 발명은 합성 TLR 효능제 및 거대분자의 접합체, 뿐만 아니라 TLR 효능제 접합체 및 다른 분자의 용도를 포함한다. 접합체는 알레르기성 천식, 감염성 질 병, 예컨대 호흡기 바이러스 감염, 예를 들어 인플루엔자 바이러스 또는 호흡기 세포융합 바이러스 (RSV) 감염과 관련된 질병, 루푸스 및 다른 자가면역 질병을 포함하나 이에 제한되지 않는 질환의 예방, 억제 또는 치료에 유용하고, 백신으로서 예를 들어, 암 또는 감염성 질병을 위한 백신으로서 유용할 수 있다. 한 실시양태에서, 접합체의 단일 용량은 면역 반응의 자극에 매우 강력한 활성을 나타낼 수 있다. 더욱이, 접합체의 독성이 낮기 때문에, 몇몇 환경에서, 고용량을 예를 들어 전신으로 투여할 수 있으나, 다른 환경하에서는 저용량을 (예를 들어 접합체의 편재로 인해) 투여할 수 있다. 한 실시양태에서, 고용량으로 투여되는 경우, 합성 TLR 효능제 접합체는 길항작용 반응을 나타낼 수 있으므로, 천식 또는 자가면역 질병의 억제 또는 치료에 유용할 수 있다. 첫번째 용량은 반응항진을 나타낼 수 있으며, 이는 다시 면역 반응을 억제하여, 이에 의해 염증을 회피할 수 있다. 그러므로, 고용량의 사용 및 재투여는 면역 반응의 억제를 야기할 수 있다.
한 실시양태에서, 본 발명은 포유동물에서 그람-양성 세균 감염의 예방 또는 억제 방법을 제공한다. 상기 방법은 그람-양성 세균의 세균 항원 및 소정량의 하기 화학식 IA의 화합물, 또는 그의 수화물을 포함하는 그의 제약상 허용되는 염을 포함하는 유효량의 조성물을 포유동물에게 투여하는 것을 포함한다.
Figure 112009054497709-PCT00002
상기 식에서,
X1은 -O-, -S- 또는 -NRc-이고;
여기서 Rc는 수소, C1 - 10알킬 또는 치환된 C1 - 10알킬이거나, 또는 Rc 및 R1은 질소 원자와 함께 헤테로시클릭 고리 또는 치환된 헤테로시클릭 고리를 형성할 수 있으며, 여기서 알킬, 아릴 또는 헤테로시클릭기 상의 치환체는 히드록시, C1 - 6알킬, 히드록시C1- 6알킬렌, C1 - 6알콕시, C3 - 6시클로알킬, C1 - 6알콕시C1 - 6알킬렌, 아미노, 시아노, 할로겐 또는 아릴이고;
R1은 수소, (C1-C10)알킬, 치환된 (C1-C10)알킬, C6 - 10아릴 또는 치환된 C6 - 10아릴, C5 - 9헤테로시클릭, 치환된 C5 - 9헤테로시클릭이고; 여기서 알킬, 아릴 또는 헤테로시클릭기 상의 치환체는 히드록시, C1 - 6알킬, 히드록시C1 - 6알킬렌, C1 - 6알콕시, C3 - 6시클로알킬, C1 - 6알콕시C1 - 6알킬렌, 아미노, 시아노, 할로겐 또는 아릴이고;
R2는 각각 독립적으로 수소, -OH, (C1-C6)알킬, 치환된 (C1-C6)알킬, (C1-C6) 알콕시, 치환된 (C1-C6)알콕시, -C(O)-(C1-C6)알킬 (알카노일), 치환된 -C(O)-(C1-C6)알킬, -C(O)-(C6-C10)아릴 (아로일), 치환된 -C(O)-(C6-C10)아릴, -C(O)OH (카르복실), -C(O)O(C1-C6)알킬 (알콕시카르보닐), 치환된 -C(O)O(C1-C6)알킬, -NRaRb, -C(O)NRaRb (카르바모일), 치환된 -C(O)NRaRb, 할로, 니트로 또는 시아노이며; 여기서 알킬, 아릴 또는 헤테로시클릭기 상의 치환체는 히드록시, C1 -6알킬, 히드록시C1 - 6알킬렌, C1 -6알콕시, C3 - 6시클로알킬, C1 - 6알콕시C1 - 6알킬렌, 아미노, 시아노, 할로겐 또는 아릴이고;
Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 수소, (C1-C6)알킬, (C3-C8)시클로알킬, (C1-C6)알콕시, 할로(C1-C6)알킬, (C3-C8)시클로알킬(C1-C6)알킬, (C1-C6)알카노일, 히드록시(C1-C6)알킬, 아릴, 아릴(C1-C6)알킬, Het, Het (C1-C6)알킬 또는 (C1-C6)알콕시카르보닐이고;
X2는 결합 또는 연결기이고; n은 1, 2, 3 또는 4이고; R3은 이종 펩티드, 이종 단백질, 이종 지질, 비드, 예컨대 폴리스티렌 비드, 이종 핵산 분자 또는 덴드리머를 포함하는 거대분자이다.
특정 실시양태에서, 기 R1의 정의는 본원에 기재된 임의의 다른 화학식에 대 한 기 R1의 정의와 상호교환가능하게 사용될 수 있다.
그러므로, 거대분자 또는 링커의 비제한적 예로는 산소 원자, 황 원자, 질소 원자 또는 탄소 원자 (및 필요하다면 원자가를 충족시키기 위해 적절하게 첨부된 수소 원자), 뿐만 아니라 용해도를 증가시키는 측쇄를 갖는 거대분자 또는 링커, 예를 들어 모르폴리노, 피페리디노, 피롤리디노 또는 피페라지노 고리 등을 함유하는 기; 아미노산, 아미노산의 중합체 (단백질 또는 펩티드), 예를 들어 디펩티드 또는 트리펩티드 등; 탄수화물 (폴리사카라이드), 뉴클레오티드, 예를 들어 PNA, RNA 및 DNA 등; 유기 물질의 중합체, 예를 들어 폴리에틸렌 글리콜, 폴리락티드 등; 단량체성 및 중합체성 지질; 불용성 유기 나노입자; 무독성 체내 물질, 예를 들어 세포, 지질, 항원, 예를 들어 미생물, 예를 들어 바이러스, 세균, 진균 등이 포함된다. 항원은 비활성화된 전체 유기체 또는 그의 하위구성성분 등을 포함할 수 있다.
또한, 포유동물에서 그람-양성 세균 감염의 예방 또는 억제 방법이 제공된다. 상기 방법은 유효량의 하기 화학식 IB의 화합물, 또는 그의 수화물을 포함하는 그의 제약상 허용되는 염을 포유동물에게 투여하는 것을 포함한다.
Figure 112009054497709-PCT00003
상기 식에서,
X1은 -O-, -S- 또는 -NRc-이고;
여기서 Rc는 수소, C1 - 10알킬 또는 치환된 C1 - 10알킬이거나, 또는 Rc 및 R1은 질소 원자와 함께 헤테로시클릭 고리 또는 치환된 헤테로시클릭 고리를 형성할 수 있으며, 여기서 알킬, 아릴 또는 헤테로시클릭기 상의 치환체는 히드록시, C1 - 6알킬, 히드록시C1- 6알킬렌, C1 - 6알콕시, C3 - 6시클로알킬, C1 - 6알콕시C1 - 6알킬렌, 아미노, 시아노, 할로겐 또는 아릴이고;
R1은 수소, (C1-C10)알킬, 치환된 (C1-C10)알킬, C6 - 10아릴 또는 치환된 C6 - 10아릴, C5 - 9헤테로시클릭, 치환된 C5 - 9헤테로시클릭이고; 여기서 알킬, 아릴 또는 헤테로시클릭기 상의 치환체는 히드록시, C1 - 6알킬, 히드록시C1 - 6알킬렌, C1 - 6알콕시, C3 - 6시클로알킬, C1 - 6알콕시C1 - 6알킬렌, 아미노, 시아노, 할로겐 또는 아릴이고;
R2는 각각 독립적으로 수소, -OH, (C1-C6)알킬, 치환된 (C1-C6)알킬, (C1-C6)알콕시, 치환된 (C1-C6)알콕시, -C(O)-(C1-C6)알킬 (알카노일), 치환된 -C(O)-(C1-C6)알킬, -C(O)-(C6-C10)아릴 (아로일), 치환된 -C(O)-(C6-C10)아릴, -C(O)OH (카르복실), -C(O)O(C1-C6)알킬 (알콕시카르보닐), 치환된 -C(O)O(C1-C6)알킬, -NRaRb, -C(O)NRaRb (카르바모일), 치환된 -C(O)NRaRb, 할로, 니트로 또는 시아노이며; 여기서 알킬, 아릴 또는 헤테로시클릭기 상의 치환체는 히드록시, C1 - 6알킬, 히드록시C1 - 6알킬렌, C1 -6알콕시, C3 - 6시클로알킬, C1 - 6알콕시C1 - 6알킬렌, 아미노, 시아노, 할로겐 또는 아릴이고;
Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 수소, (C1-C6)알킬, (C3-C8)시클로알킬, (C1-C6)알콕시, 할로(C1-C6)알킬, (C3-C8)시클로알킬(C1-C6)알킬, (C1-C6)알카노일, 히드록시(C1-C6)알킬, 아릴, 아릴(C1-C6)알킬, Het, Het (C1-C6)알킬 또는 (C1-C6)알콕시카르보닐이고;
X2는 결합 또는 연결기이고; n은 1, 2, 3 또는 4이고; R3은 그람-양성 세균, 그람-양성 세균의 단리된 항원 단백질 또는 펩티드, 또는 그람-양성 세균의 단리된 폴리사카라이드이다.
한 실시양태에서, 그람-양성 세균은 포도상구균이다.
한 실시양태에서, R3은 포도상구균의 단리된 항원 단백질 또는 펩티드이고, 상기 화합물은 사멸된 포도상구균의 제제와 함께 투여된다.
본 발명은 의학적 치료요법에서 (예를 들어, 세균 질병의 예방을 위해, 예컨대 백신에서) 사용하기 위한 본 발명의 화합물을 제공한다. 본 발명의 화합물은 또한 예를 들어 바실러스 안트라시스에 대한 생체방어를 위해 사용될 수 있다.
또한, 의학적 치료요법에서 사용하기 위한, 예를 들어 천식 또는 바이러스 감염의 치료 또는 바이러스 감염의 예방을 위한 본 발명의 조성물 및 화합물, 뿐만 아니라 TLR 연관된 상태 또는 증상 또는 증가된 면역 반응 또는 억제된 면역 반응이 나타난 증상의 치료용 의약의 제조를 위한 접합체의 용도가 제공된다.
또한, 본 발명은 하나 이상의 본 발명의 화합물 또는 그의 제약상 허용되는 염을, 제약상 허용되는 희석제 또는 담체와 조합하여, 임의로 선택된 그람-양성 세균의 제제, 예를 들어 사멸된 제제 또는 추출물, 선택된 그람-양성 세균의 단리된 단백질, 또는 선택된 그람-양성 세균의 단리된 탄수화물 (폴리사카라이드)과 조합하여 포함하는 제약 조성물을 제공한다.
본 발명은 TLR7 효능제 및 거대분자, 예를 들어 효능제의 활성을 증강시키거나 (예를 들어, 알부민) 별도의 바람직한 활성을 갖고, 예를 들어 그람-양성 세균의 항원인, 일차 아미노기를 갖는 거대분자의 접합체의 용도를 포함한다. 접합체는 TLR7 효능제에 직접 연결되거나 링커를 통해 TLR7 효능제에 연결된 거대분자를 포함할 수 있다. 접합체는 TLR7 효능제의 원치않는 전신 부작용을 제한하면서 면역 반응을 최적화할 수 있다.
한 실시양태에서, 본 발명은 인간과 같은 포유동물에서 그람-양성 세균 감염의 예방 또는 치료 방법을 제공한다. 상기 방법은 아주반트에 또는 그람-양성 세균의 하나 이상의 항원에 접합된, 유효량의 본 발명의 화합물 또는 그의 제약상 허용되는 염을, 이러한 치료요법을 필요로 하는 포유동물에게 투여하는 것을 포함한다.
예를 들어 시험관내에서 또는 생체내에서 접합체에 의해 유도된 사이토카인 프로파일의 확인에 의한, 또는 TLR 효능제에 대한 TLR을 갖는 엔도좀 (예를 들어, 초기, 중기 또는 후기)의 확인에 의한, 특정 상태 또는 증상의 예방, 억제 또는 치료에 유용한 접합체의 확인 방법이 또한 제공된다. 상이한 세포는 상이한 엔도좀을 갖기 때문에, 세포에서 엔도좀 패턴의 확인은 특정 세포 유형으로의 접합체의 표적화를 허용하거나 엔도좀으로의 접합체의 접근을 개선시킬 수 있다.
도 1은 TLR 효능제/알파갈락토실-세라미드 접합체를 나타낸다.
도 2는 에틸렌 디아민 코어를 갖는 G1 PAMAM의 UC-1V150 접합체를 예시한다.
도 3A는 거대분자 및 합성 TLR 효능제의 접합을 위한 링커 (SANH)를 예시한다.
도 3B는 UC-1V150의 합성을 예시한다.
도 3C는 MSA로의 UC-1V150의 접합을 예시한다. MSA (25 mg/mL) 200 ㎕를 접합 완충제 (1M 포스페이트, pH=7.2) 100 ㎕ 및 PBS 690 ㎕와 혼합하였다. DMF (MSA에 대해 40배 몰 과량) 10 ㎕ 중 SANH 844 ㎍을 단백질 용액에 첨가하였다 (반응 혼합물 중 NP의 최종 농도는 5 mg/mL임). 온화하게 혼합한 후, 실온에서 2시간 동안 반응을 진행시켰다. 과량의 SANH를 제거하기 위해, 반응 혼합물을 마이크로콘 스핀 필터 장치 (YM-3, 밀리포어(Millipore)) 상에 로딩하고, 약 70 ㎕로 농축시켰다. DMF 10 ㎕에 용해된 UC-1V150 460 ㎍을 SANH로 변형된 MSA에 첨가하고, 반응 혼합물을 RT에서 밤새 인큐베이션하였다. 과량의 UC-1V150을 제거하기 위해, 반응 혼합물을 먼저 마이크로콘 스핀 필터 장치 (밀리포어: YM-3)를 사용하여 50 ㎕로 농축시키고, G25 마이크로-스핀 컬럼 (GE 헬스케어) 상에 로딩하였다.
도 4는 화학식 I의 화합물 (OVA/SANH/UC-1V150 접합체)의 흡광도 프로파일 (약 350 nm에서)의 그래프 예시이다.
도 5는 마우스 혈청 알부민 (MSA)으로의 합성 TLR7 효능제, UC-1V150의 접합 반응의 흡광도 프로파일을 예시한다. UC-1V150 대 MSA 비율은 대략 5:1이다.
도 6은 TLR 효능제/인지질 접합체를 예시한다.
도 7은 상이한 용량 및 시점에서 UC-lV199/지질 투여의 효과를 나타낸다.
도 8A 및 8B는 UC-1V199/지질이 TLR7 및 TLR2 신호전달을 억제한다는 것을 나타낸다.
도 9는 초강력 TLR7 효능제에 대한 2원상 용량-반응 (피코/나노몰 효능제 및 마이크로몰 길항제)을 예시한다.
도 10A 및 10B는 UC-1V150/MSA 접합체가 마우스 골수-유래 마크로파지 (패널 A) 및 인간 말초 혈액 단핵 세포 (패널 B) 둘 모두를 활성화시킨다는 것을 예시한다. 세포를 BMDM과 0.5 nM 내지 10 μM, 또는 PBMC와 0.1 내지 10 μM의 접합체의 다양한 농도로 인큐베이션하였다. 24시간 후 배양 상등액을 수확하고, 사이토카인 수준을 루미넥스(Luminex)에 의해 분석하였다.
도 11A, 11B 및 11C는 TLR7 효능제 접합체의 생체내 효능을 예시한다. C57BL/6 마우스에게 마우스마다 다양한 양의 UC-1V150 (알데히드-변형 SM-360320) 또는 UC-1V150/MSA를 주사하였다 (꼬리 정맥을 통해 i.v.). 혈청 샘플을 수집하 고, 사이토카인 수준을 루미넥스에 의해 분석하였다. 비접합된 합성 TLR7 효능제, SM-360320으로부터의 효과는 2시간 동안만 지속되었으나, UC-1V150/MSA는 효과를 6시간 이상으로 연장하였다.
도 12는 전신 효과 없는 UC-1V150/MSA 접합체의 지속된 생체내 국소 활성을 나타낸다. C57BL/6 마우스를 마취시키고, UC-1V150/MSA 3 nmol을 투여하였다 (i.t.). 지정된 시점에, 마우스를 희생시키고, BALF 및 혈청을 수집하였다. 군 당 6마리 이상의 마우스에 의한 2개의 별도의 실험으로부터의 데이터를 합하였다. 결과는 평균 값 ± SEM으로 나타낸다.
도 13은 방사선조사된 탄저병 포자-TLR7 효능제 접합체에 의한 BMDM에서의 사이토카인 유도를 나타낸다.
도 14는 UC-1V150/MSA에 의한 마우스의 면역화 및 포자에 의한 시험감염 후 생존율 그래프를 제공한다. A) 연령 매칭된 암컷 A/J 마우스에게 바실러스 안트라시스 감염전 1일 전에 염수만을 투여하거나 0.75 nmole/마우스로 MSA (UC-1V150/MSA와 등가인 양), UC-1V150 또는 UC-1V150/MSA를 함유하는 염수를 i.n. 투여하고, 13일까지 생존율을 평가하였다. B) Balb/c 마우스에게 인플루엔자 바이러스 감염전 1일 전에 염수를 투여하거나 5 nmole/마우스로 UC-1V150/MSA를 i.n. 투여하고, 21일 동안 생존율을 평가하였다. 각 모델에서, 카플란-마이어(Kaplan-Meier) 생존율 곡선 및 로그-순위 검사를 수행하여 유의성를 결정하였다. 8마리 이상의 마우스를 각 군에서 검사하였다.
도 15는 TLR7 효능제 및 접합체를 함유하는 백신의 단일 투여후 생존율 백분 율의 그래프를 제공한다.
도 16은 탄저병 포자 노출로부터의 보호가 CD4+ 세포에 의존한다는 것을 예시한다.
도 17은 마우스에서의 국소 사이토카인 프로파일을 나타낸다. C57BL/6 마우스에게 UC-1V150/MSA 접합체 또는 비접합된 UC-1V136을 각각 마우스 당 3 nmole 또는 500 nmole로 i.t. 투여하였다. BALF 및 혈청을 지정된 시점에서 수집하고, 사이토카인 수준을 다중 면역검정법에 의해 결정하였다. 군 당 3 내지 5마리 이상의 마우스로부터의 평균 값은 ± SEM으로 나타낸다.
도 18은 UC-1V150으로의 SIV 입자의 직접 접합에 대한 흡광도 스펙트럼을 예시한다.
도 19는 합성 TLR7 효능제 및 바이러스 입자의 접합체에 의한 BMDC에서의 사이토카인 유도를 예시한다.
도 20A 및 20B는 IL-12 생성에 대한 UC-1V150/비활성화된 SIV 접합체 (패널 A) 또는 UC-1V150/OVA/ODN (패널 B)의 효과를 예시한다. 골수 BMDC를 나타낸 바와 같이 24시간 동안 다양한 조건하에 0.1 ㎍/mL로 인큐베이션하였다. 세포 상등액 중 IL-12 수준을 ELISA에 의해 측정하였다.
도 21은 OVA/UC-1V150 또는 OVA/ODN (ODN = 올리고데옥시뉴클레오티드)에 의한 골수 유래 수지상 세포 (BMDC)의 자극의 그래프 예시이다.
도 22는 이중-접합체 (OVA/UC-1V150/ODN 1043)의 UV 스펙트럼의 예시이다.
도 23은 OVA/ODN/UC-1V150 접합체를 사용한 BMDC에서의 IL-12의 유도의 예시 이다. OVA/1043 및 OVA/1018은 ODN 접합체이다.
도 24는 리포좀의 지질 구성성분으로의 합성 TLR 효능제의 접합을 예시한다. 스페이서-링커를 통해 C-15 지질에 커플링된 TLR 접합체의 자가-어셈블리는 100 nM 나노입자의 형성을 야기하였다. TLR 효능제 및 지질의 NHS-에스테르를 등가 몰량으로 DMF 및 1 당량의 트리에틸아민에서 6시간 동안 반응시켰다. 반응 혼합물을 이소크래틱 조건하에 50:50 아세토니트릴/물에서 정제용 HPLC에 의해 정제하였다.
도 25는 TLR 효능제/리포좀 접합체의 개략도를 나타낸다. 리포좀은 콜레스테롤:DOPE:DSPC:mPEG2000-DSPE:TLR-DSPE:BODIPY-DOPE 30:30:30:5:5:1.5; DSPE = 디스테아로일포스파티딜에탄올아민; DOPE = 디올레오일포스파티딜에탄올아민; BODIPY = 6-(((4,4-디플루오로-5-(2-티에닐)-4-보라-3a,4a-디아자-s-인다센-3-일)스티릴옥시)아세틸)아미노헥산아미도-DOPE에 의해 형성하였다. 클로로포름 중 콜레스테롤:DOPE:DSPC:DSPE-TLR효능제:DSPE-mPEG (1:1:1:0.16:0.16 몰비)를 30 mL 유리 배양 튜브에서 녹이고, 질소 기류하에 건조시키고, 최소 6시간 동안 진공-건조시켜, 임의의 잔류 유기 용매를 제거하였다. 건조된 지질막을 총 부피 1 mL의 멸균 탈이온수에서 최소 12시간 동안 수화시켰다. 리포좀을 2 내지 3분 동안 볼텍싱하여, 임의의 점착된 지질막을 제거하고, 조 초음파파쇄기 (울트라소닉(ULTRAsonik) 28X)에서 2 내지 3분 동안 실온에서 초음파처리하여, 다중층 소포 (MLV)를 생성하였다. 그 후, MLV를 Ti-프로브 (100％ 듀티 사이클 및 25 W 출력에서 브란슨(Branson) 450 소니피어(sonifier)를 사용함)에 의해 빙조에서 1 내지 2분 동안 초음파처리하여, 깨끗한 반투명 용액의 형성에 의해 나타낸 바와 같이 작은 단일층 소포 (SUV) 를 생성하였다. 용액을 200 nm 및 이어서 100 nm 핵구멍 폴리카르보네이트 막을 통해 순서대로 가압 여과하여, 0.1 미만의 다분산 지수를 갖는 100 nm의 리포좀 나노입자를 수득하였다.
도 26은 지질 접합체 WW-109의 합성을 나타낸다. IV-199 0.45 mg (1 μmole)을 클로로포름 중 DOPE의 10 mM 용액 100 ㎕에 첨가하였다. 이 용액에 클로로포름 스톡으로부터 트리에틸아민 0.1 mg을 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 24시간 동안 반응시키고, 클로로포름을 회전증발시켰다. 백색 고체 잔류물을 60％ 메탄올/헥산에서 3회 세척하고, 원심분리하여, 백색 고체를 수득하였다. 질량 분석법에 의한 m/z는 1086이었고, 화합물은 268 nm에서 uv 최대 흡수를 가졌다. 다양한 쇄 길이의 지방산 잔기는 카르복실산 탄소쇄의 임의의 가능한 위치에서 불포화, 에폭시드화, 히드록실화 또는 이들의 조합의 1, 2, 3 또는 4개의 부위를 갖는 C14-C22 카르복실산을 포함하는 유사체 화합물을 제조하기 위해 사용될 수 있다. 한 특정 실시양태에서, 지방산 잔기는 C8-C9에서 불포화 부위를 갖는 C17 카르복실산이다. 다른 특정 실시양태에서, 지방산 잔기는 C9-C10에서 불포화 부위를 갖는 C18 카르복실산이다. 각 지방산 잔기의 카르복실산 잔기는 동일하거나 상이할 수 있다 (예를 들어, 도 6 참조).
도 27은 이에 공유결합으로 결합된 TLR 효능제를 갖는 실리카 입자의 개략도를 예시한다.
도 28은 본 발명의 접합체의 제조를 위한 또는 본 발명의 방법에서 사용하기 위한 예시적 화합물을 제공한다. 다른 접합체에는 인간 혈청 알부민에 커플링된 TLR 효능제, 예를 들어 HSA/UC-1V150 또는 DOPE/UC-1V199가 포함된다. UC-1X-51은 TNF-알파 수준을 3배 증가시킨다 (110 ng/mL).
정의
본원에서 사용되는 용어 "항체"는 이뮤노글로불린 유전자 또는 이뮤노글로불린 유전자의 단편에 의해 실질적으로 코딩된 1종 이상의 폴리펩티드를 갖는 단백질을 지칭한다. 인식되는 이뮤노글로불린 유전자에는 카파, 람다, 알파, 감마, 델타, 엡실론 및 뮤 불변 영역 유전자, 뿐만 아니라 무수한 이뮤노글로불린 가변 영역 유전자가 포함된다. 경쇄는 카파 또는 람다로서 분류된다. 중쇄는 감마, 뮤, 알파, 델타 또는 엡실론으로서 분류되고, 이는 다시 이뮤노글로불린 부류, IgG, IgM, IgA, IgD 및 IgE 각각을 정의한다.
기본적 이뮤노글로불린 (항체) 구조 단위는 사량체를 포함하는 것으로 공지되어 있다. 각 사량체는 폴리펩티드 쇄의 2개의 동일한 쌍으로 구성되며, 여기서 각 쌍은 1개의 "경쇄" (약 25 kD) 및 1개의 "중쇄" (약 50 내지 70 kD)를 갖는다. 쇄 각각의 N-말단은 항원 인식에 주로 관여하는 약 100 내지 110개 이상의 아미노산의 가변 영역을 한정한다. 용어 가변 경쇄 (VL) 및 가변 중쇄 (VH)는 이들 경쇄 및 중쇄를 각각 지칭한다.
항체는 무손상 이뮤노글로불린으로서, 또는 예를 들어, FabFc2, Fab, Fv, Fd, (Fab')2, 경쇄 및 중쇄 가변 영역만을 함유하는 Fv 단편, 가변 영역 및 불변 영역의 부분을 함유하는 Fab 또는 (Fab)'2 단편, 단일쇄 항체, 예를 들어 scFv, CDR-그래프팅(grafted) 항체 등을 포함하는 다양한 형태의 변형물로서 존재할 수 있다. Fv의 중쇄 및 경쇄는 동일한 항체 또는 상이한 항체로부터 유래되어, 이에 의해 키메라 Fv 영역을 생성할 수 있다. 항체는 동물 (특히 마우스 또는 래트) 또는 인간 기원일 수 있거나, 키메라 또는 인간화될 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "항체"는 이들 다양한 형태를 포함한다.
조성물이 중량 기준으로 특정 조성물의 약 90％ 이상, 및 바람직하게는 약 95％, 99％ 및 99.9％ 이상을 차지하는 경우, 조성물은 특정 화합물 또는 특정 형태의 화합물 (예를 들어, 이성질체)로 "실질적으로 모두" 구성된다. 각 화합물 (예를 들어, 이성질체)이 중량 기준으로 조성물의 약 10％ 이상을 차지하는 경우, 조성물은 화합물들의 "혼합물", 또는 동일한 화합물의 형태들을 포함한다. 본 발명의 퓨린 유사체 또는 그의 접합체는 산 염 또는 염기 염으로서, 뿐만 아니라 유리 산 또는 유리 염기 형태로서 제조될 수 있다. 용액에서, 본 발명의 특정 화합물은 양쪽성이온으로서 존재할 수 있으며, 여기서 반대 이온은 용매 분자 그 자체에 의해 또는 용매에 용해되거나 현탁된 다른 이온으로부터 제공된다.
본원에서 사용되는 용어 "단리된"은 생체내 물질과 관련이 없거나 자연에서 발견되는 것과 상이한 형태로 존재하는, 핵산 분자, 펩티드 또는 단백질 또는 다른 분자의 시험관내 제조, 단리 및/또는 정제를 지칭한다. 그러므로, 용어 "단리된"은 "단리된 올리고뉴클레오티드" 또는 "단리된 폴리뉴클레오티드"로서 핵산과 관련하여 사용되는 경우, 확인되고 그의 공급원에서 통상적으로 연관된 1종 이상의 오염물로부터 분리된 핵산 서열을 지칭한다. 단리된 핵산은 자연에서 발견되는 것과 상이한 형태 또는 세팅으로 존재한다. 대조적으로, 단리되지 않은 핵산 (예를 들어, DNA 및 RNA)은 자연에서 존재하는 상태로 발견된다. 예를 들어, 주어진 DNA 서열 (예를 들어, 유전자)은 인접한 유전자 근처의 숙주 세포 염색체에서 발견되고; RNA 서열 (예를 들어, 특정 단백질을 코딩하는 특정 mRNA 서열)은 다수의 단백질을 코딩하는 수많은 다른 mRNA와의 혼합물로서 세포에서 발견된다. 그러므로, 게놈, cDNA 또는 합성 기원의 폴리뉴클레오티드 또는 몇몇 이들의 조합을 포함하는 "단리된 핵산 분자"와 관련하여, "단리된 핵산 분자"는 (1) 폴리뉴클레오티드의 전체 또는 부분과 연관되지 않으며, 여기서 "단리된 핵산 분자"는 자연에서 발견되거나, (2) 자연에서 연결되지 않은 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결되거나, (3) 더 큰 서열의 부분으로서 자연에서 발생하지 않는다. 단리된 핵산 분자는 단일-가닥 또는 이중-가닥 형태로 존재할 수 있다. 핵산 분자가 단백질을 발현하는데 사용되는 경우, 핵산은 최소로 센스 또는 코딩 가닥을 함유하나 (즉, 핵산은 단일-가닥일 수 있음), 센스 및 안티-센스 가닥 둘 모두를 함유할 수 있다 (즉, 핵산은 이중-가닥일 수 있음).
본원에서 사용되는 용어 "아미노산"은 D 또는 L 형태의 천연 아미노산 (예를 들어, Ala, Arg, Asn, Asp, Cys, Glu, Gln, Gly, His, Hyl, Hyp, Ile, Leu, Lys, Met, Phe, Pro, Ser, Thr, Trp, Tyr 및 Val) 뿐만 아니라 비천연 아미노산 (예를 들어, 포스포세린, 포스포트레오닌, 포스포티로신, 히드록시프롤린, 감마-카르복시글루타메이트; 히푸르산, 옥타히드로인돌-2-카르복실산, 스타틴, 1,2,3,4-테트라히드로이소퀴놀린-3-카르복실산, 페니실라민, 오르니틴, 시트룰린, 메틸-알라닌, 파라-벤조일페닐알라닌, 페닐글리신, 프로파길글리신, 사르코신 및 tert-부틸글리신)의 잔기를 포함한다. 상기 용어는 또한 통상적인 아미노 보호기 (예를 들어, 아세틸 또는 벤질옥시카르보닐)를 보유하는 천연 및 비천연 아미노산, 뿐만 아니라 카르복시 말단에서 보호된 (예를 들어, (C1-C6)알킬, 페닐 또는 벤질 에스테르 또는 아미드로서; 또는 -메틸벤질 아미드로서) 천연 및 비천연 아미노산을 포함한다. 다른 적합한 아미노 및 카르복시 보호기는 당업자에게 공지되어 있다 (예를 들어, 문헌 [T.W. Greene, Protecting Groups In Organic Synthesis; Wiley: New York, 1981] 및 여기에 인용된 참고문헌 참조). 예를 들어, 아미노산은 카르복시 말단, 아미노 말단을 통해, 또는 임의의 다른 편리한 부착점을 통해, 예를 들어 시스테인의 황을 통해 화학식 I의 화합물의 나머지에 연결될 수 있다.
용어 "toll-유사 수용체" (TLR)는 병원체 연관 분자 패턴 (PAMP)에 결합하고 포유동물에서 면역 반응을 촉진하는 수용체 족의 구성원을 지칭한다. 10개의 포유동물 TLR, 예를 들어 TLR1-10이 공지되어 있다.
용어 "toll-유사 수용체 효능제" (TLR 효능제)는 TLR에 결합하는 분자를 지칭한다. 합성 TLR 효능제는 TLR에 결합하고 상기 수용체를 활성화시키도록 설계된 화합물이다. 본원에서 제공된 예시적 합성 TLR 효능제에는 "TLR-7 효능제", "TLR-2 효능제", "TLR-3 효능제" 및 "TLR-9 효능제가 포함된다. TLR 효능제에는 이미퀴모드, 레시퀴모드, 브로피리민 및 록소리빈이 포함된다.
본원에서 사용되는 용어 "핵산"은 DNA, RNA, 단일-가닥, 이중-가닥 또는 보다 고도로 응집된 혼성화 모티프, 및 그의 임의의 화학적 변형을 지칭한다. 변형은 핵산 리간드 염기 또는 전체로서 핵산 리간드에 추가 전하, 분극률, 수소 결합, 정전기 상호작용 및 유동성을 도입하는 화학기를 제공하는 것을 포함하나 이에 제한되지 않는다. 이러한 변형에는 펩티드 핵산 (PNA), 포스포디에스테르기 변형 (예를 들어, 포스포로티오에이트, 메틸포스포네이트), 2'-위치 당 변형, 5-위치 피리미딘 변형, 7-위치 퓨린 변형, 8-위치 퓨린 변형, 9-위치 퓨린 변형, 엑소시클릭 아민에서의 변형, 4-티오우리딘의 치환, 5-브로모 또는 5-요오도-우라실의 치환; 주쇄 변형, 메틸화, 이소베이스, 이소시티딘 및 이소구아니딘과 같은 드문 염기-쌍 조합 등이 포함되나 이에 제한되지 않는다. 핵산은 또한 비-천연 염기, 예를 들어 니트로인돌을 포함할 수 있다. 변형은 또한 BHQ, 형광단 또는 다른 잔기에 의한 캡핑과 같은 3' 및 5' 변형을 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 "제약상 허용되는 염"은 모 화합물이 그의 산 또는 염기 염을 제조함으로써 변형된, 개시된 화합물의 유사체를 지칭한다. 제약상 허용되는 염의 예로는 아민과 같은 염기성 잔기의 광물 또는 유기산 염; 카르복실산과 같은 산성 잔기의 알칼리 또는 유기 염 등이 포함되나 이에 제한되지 않는다. 제약상 허용되는 염에는 예를 들어, 무독성 무기산 또는 유기산으로부터 형성된 모 화합물의 통상적인 무독성 염 또는 사급 암모늄 염이 포함된다. 예를 들어, 이러한 통상적인 무독성 염에는 염산, 브롬화수소산, 황산, 술팜산, 인산, 질산 등과 같은 무기산으로부터 유도된 염; 및 아세트산, 프로피온산, 숙신산, 글리콜산, 스테아르산, 락트산, 말산, 타르타르산, 시트르산, 아스코르브산, 팜산, 말레산, 히드록시말레산, 페닐아세트산, 글루탐산, 벤조산, 살리실산, 술파닐산, 2-아세톡시벤조산, 푸마르산, 톨루엔술폰산, 메탄술폰산, 에탄 디술폰산, 옥살산, 이세티온산 등과 같은 유기산으로부터 제조된 염이 포함된다.
본 발명에서 유용한 화합물의 제약상 허용되는 염은 통상적인 화학적 방법에 의해 염기성 또는 산성 잔기를 함유하는 모 화합물로부터 합성될 수 있다. 일반적으로, 이러한 염은 물 또는 유기 용매, 또는 이들 둘의 혼합물에서 화합물의 유리 산 또는 염기 형태를 화학량론적 양의 적절한 염기 또는 산과 반응시킴으로써 제조될 수 있으며; 일반적으로, 비수성 매질, 예컨대 에테르, 에틸 아세테이트, 에탄올, 이소프로판올 또는 아세토니트릴이 바람직하다. 적합한 염의 목록은 문헌 [Remington's Pharmaceutical Sciences, 17th ed., Mack Publishing Company, Easton, PA, p. 1418 (1985)]에 기재되어 있으며, 상기 문헌의 개시내용은 본원에 참고로 도입된다.
어구 "제약상 허용되는"은 본원에서 합리적 의학적 판단의 범위 내에서 합리적인 이익/위험 비율과 같은 정도로 과다 독성, 자극, 알레르기성 반응 또는 다른 문제 또는 합병증 없이 인간 및 동물의 조직과의 접촉에서 사용하기에 적합한 화합물, 물질, 조성물 및/또는 투여 형태를 지칭하는데 사용된다.
달리 기재되지 않은 한 하기 정의가 사용된다: 할로 또는 할로겐은 플루오로, 클로로, 브로모 또는 요오도이다. 알킬, 알콕시, 알케닐, 알키닐 등은 직쇄 및 분지된 기 둘 모두를 나타내나; "프로필"과 같은 개별 라디칼에 대한 언급은 직쇄 라디칼 만을 포함하고, "이소프로필"과 같은 분지된 쇄 이성질체는 구체적으로 언급된다. 아릴은 페닐 라디칼, 또는 1개 이상의 고리가 방향족인, 약 9 내지 10개의 고리 원자를 갖는 오르토-융합된 바이시클릭 카보시클릭 라디칼을 나타낸다. Het는 각각 비-퍼옥시드 산소, 황 및 N(X) (여기서, X는 부재하거나, H, O, (C1-C4)알킬, 페닐 또는 벤질임)로 이루어진 군에서 선택된 1 내지 4개의 헤테로원자 및 탄소로 구성된 5 또는 6개의 고리 원자를 함유하는 모노시클릭 방향족 고리의 고리 탄소를 통해 부착된 라디칼, 뿐만 아니라 이로부터 유도된 약 8 내지 10개의 고리 원자의 오르토-융합된 바이시클릭 헤테로사이클의 라디칼, 구체적으로 벤즈-유도체 또는 프로필렌, 트리메틸렌 또는 테트라메틸렌 디라디칼을 여기에 융합함으로써 유도된 유도체를 포함하는 헤테로아릴일 수 있다.
키랄 중심을 갖는 본 발명의 화합물이 광학적 활성 형태 및 라세미 형태로 존재하고 단리될 수 있다는 것은 당업자에 의해 이해될 것이다. 몇몇 화합물은 다형체를 나타낼 수 있다. 본 발명이 본원에 기재된 유용한 특성을 보유하는, 본 발명의 화합물의 임의의 라세미, 광학적-활성, 다형체 또는 입체이성질체 형태, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것으로 이해되며, 광학적 활성 형태를 제조하는 방법 (예를 들어, 재결정화 기술에 의한 라세미 형태의 분할에 의해, 광학적-활성 출발 물질로부터의 합성에 의해, 키랄 합성에 의해, 또는 키랄 정지상을 사용한 크로마토그래프 분리에 의해) 및 본원에 기재된 표준 검사를 사용하거나 당분야에 익히 공지된 다른 유사한 검사를 사용하는 효능제 활성의 결정 방법은 당분야에 익히 공지되어 있다. 또한, 본원에 기재된 화합물이 서로 다양한 평형 상태로 존재할 수 있는 그의 다양한 호변이성질체를 포함한다는 것이 당업자에 의해 이해된다.
"치료 유효량"은 예를 들어 숙주에서 질병 또는 질환의 치료 또는 예방, 또는 질병 또는 질환의 증상의 치료를 위한, 본 발명에서 유용한 화합물의 양 또는 청구된 화합물의 조합물의 양을 포함하는 것으로 의도된다. 본원에서 사용되는 "치료하는" 또는 "치료"는 (i) 병리학적 상태가 발병하는 것을 예방하고 (예를 들어 예방); (ii) 병리학적 상태를 억제하거나 그의 발생을 저지하고; (iii) 병리학적 상태를 완화시키고/거나; 병리학적 상태와 연관된 증상을 감쇠시키는 것을 포함한다.
본원에서 사용되는 용어 "환자"는 본 발명의 방법에 의해 치료되는 유기체를 지칭한다. 이러한 유기체에는 인간과 같은 포유동물이 포함되나 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 문맥에서, 용어 "대상체"는 일반적으로 치료 (예를 들어, 본 발명의 화합물의 투여)를 받았거나 받을 개인을 지칭한다.
"안정한 화합물" 및 "안정한 구조"는 반응 혼합물로부터 유용한 정도의 순도로 단리하고, 제형을 효능있는 치료제로 제제화하는 것으로부터 생존하기에 충분히 강건한 화합물을 나타내는 것을 의미한다. 안정한 화합물만이 본 발명에 의해 고려된다.
TLR 효능제 및 본 발명의 접합체 및 그의 용도
한 실시양태에서, 본 발명은 인간과 같은 포유동물에서, TLR 효능제의 활성과 관련되고 그의 작용이 바람직한 병리학적 상태 또는 증상을 예방하거나 치료하기 위한 치료 방법을 제공한다. 상기 방법은 이러한 치료요법을 필요로 하는 포유동물에게 유효량의 본 발명의 화합물 또는 그의 제약상 허용되는 염을 투여하는 것을 포함한다. 치료에 적합한 병리학적 상태 또는 증상의 비제한적 예로는 암, 위장관, 뇌, 피부, 관절 및 기타 조직의 염증성 질병, 세균 또는 바이러스 질병, 자가면역 질병 및 크론병이 포함된다. 본 발명의 화합물은 또한 세균, 바이러스, 암 세포 또는 암-특이적 펩티드에 대한 백신의 제조, 또는 CNS 자극제로서 항암 모노클로날 항체의 증강 또는 생체방어를 위해 사용될 수 있다. 그러므로, 본 발명은 의학적 치료요법에서 사용하기 위한 (예를 들어, 항암제로서, 세균 질병 치료용, 바이러스 질병, 예컨대 간염 C 및 간염 B 치료용, 크론병 치료용, 및 일반적으로 면역학적 질병 치료용 치료제로서 사용하기 위한) 본 발명의 화합물을 제공한다. 또한, 본 발명의 화합물은 발암, 예를 들어 간염 C 및 간염 B 바이러스에 의한 발암을 예방할 수 있고, 인간과 같은 포유동물에서 암, 바이러스 또는 세균 감염, 크론병 및 면역학적 질환의 치료에 유용한 의약의 제조에 사용될 수 있다.
한 실시양태에서, 본 발명은 본 발명의 TLR 효능제 접합체를 투여함으로써 포유동물에서 바이러스 감염을 치료하는 방법을 제공한다. 바이러스 감염은 RNA 바이러스, TLR 효능제로서 작용하는 RNA 바이러스의 생성물, 및/또는 DNA 바이러스에 의해 유발될 수 있다. 예시적 DNA 바이러스는 간염 B 바이러스이다. 한 실시양태에서, 바이러스 감염은 중증 급성 호흡기 증후군 (SARS)을 유발하는 코로나바이러스, 간염 B 바이러스 또는 간염 C 바이러스에 의해 유발된다.
한 실시양태에서, 본 발명은 유효량의 본 발명의 TLR 효능제 접합체를 투여함으로써 암을 치료하는 방법을 제공한다. 암은 인터페론 민감성 암, 예를 들어 백혈병, 림프종, 골수종, 흑색종 또는 신장암일 수 있다. 치료될 수 있는 특정 암에는 흑색종, 표재성 방광암, 광선 각화증, 상피내 신생물 및 편평 기저 세포 피부 암종 등이 포함된다. 또한, 본 발명의 방법은 전암 상태, 예를 들어 광선 각화증 또는 상피내 신생물, 가족성 폴립증 (폴립), 자궁경부 형성이상, 자궁경부암, 표재성 방광암, 및 감염과 관련된 임의의 다른 암 (예를 들어, 림프종 카포시 육종 또는 백혈병) 등의 치료를 포함한다.
다른 실시양태에서, 본 발명은 치료 유효량의 본 발명의 TLR 효능제 접합체 또는 이러한 화합물의 제약상 허용되는 염을 투여함으로써 자가면역 질병을 치료하는 방법을 제공한다. 예시적 자가면역 질병은 다발성 경화증, 루푸스, 류마티스 관절염 등이다.
다른 실시양태에서, 본 발명은 본 발명의 TLR 효능제 접합체를 투여함으로써 크론병을 치료하는 방법을 제공한다.
TLR 효능제 접합체는 동종관능성 TLR 효능제 중합체 (예를 들어, TLR7 효능제 또는 TLR3 효능제의 형태)를 포함할 수 있다. TLR7 효능제는 7-티아-8-옥소구아노시닐 (TOG) 잔기, 7-데아자구아노시닐 (7DG) 잔기, 레시퀴모드 잔기 또는 이미퀴모드 잔기일 수 있다. 다른 실시양태에서, TLR 효능제 접합체는 이종관능성 TLR 효능제 중합체를 포함할 수 있다. 이종관능성 TLR 효능제 중합체는 TLR7 효능제 및 TLR3 효능제 또는 TLR9 효능제, 또는 3개의 효능제 모두를 포함할 수 있다. 이종관능성 TLR 효능제 중합체는 TLR8 효능제 및 TLR9 효능제를 포함할 수 있다.
본 발명은 생성된 접합체의 면역학적 특성을 최적화하고/거나 접합체를 원하는 세포 및 조직으로 표적화하거나 전달하기 위해, 합성 TLR 효능제를 (예를 들어, 원하는 분자 형상, 크기 및 원자가를 달성하기 위해) 선택된 거대분자와 공유결합으로 접합하는 것을 포함한다. 본원에 기재된 바와 같이, 접합체는 알레르기성 천식, 호흡기 바이러스 감염 (인플루엔자 및 RSV), 루푸스 및 다른 자가면역 질병을 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 의학적 적용에서, 및 암 및 감염성 질병에 대한 백신에 대한 항원-아주반트 조합으로서 유용하도록 설계된다. 접합체는 면역 활성인자 (합성 TLR 효능제)를 강한 공유결합에 의해 거대분자에 속박함으로써 원치않는 전신 부작용을 제한하면서, 최적의 면역 반응을 제공한다. 거대분자는 아주반트-항원 접합체에서 표적화 물질 및/또는 면역 반응의 중요한 부분, 예컨대 항원으로서 작용할 수 있다. 국소화된 환경에서 안정한 접합체를 투여시 주요 장점은 오직 매우 소량의 TLR 효능제가 시간에 따라 전신 환경으로 방출된다는 것이다.
한 실시양태에서, 거대분자는 단백질, 지질 또는 덴드리머와 같은 생성물, 또는 표면 상에 아미노기를 갖는 중합체, 예컨대 SANH와 같은 링커로의 접합을 위해 또는 합성 TLR7 효능제로의 직접 접합을 위해 이용가능한 일차 아미노기를 갖는 폴리스티렌 "아미노 비드"에서 선택된다. 예를 들어, 링커 및 거대분자의 접합 후, TLR7 효능제, 예컨대 UC-1V150을 SANH-거대분자 접합체의 NHS 에스테르와 반응시켜, TLR7 효능제-SANH-거대분자 접합체를 제공한다.
백신은 (1) 작용하려면 오랜 시간이 걸리고, (2) 면역력이 저하된 환자에서 효과적이지 않기 때문에, 일반적으로 급성 환경에서 사용되지 않는다. 예를 들어, 황색포도상구균 (SA) 감염은 입원환자에서 이환율 및 사망률의 주요 원인이다. 특히 위험이 있는 군은 화상, 외상, 카테터 배치, 투석으로 인해 면역이 억제된 군, 또는 요양원에 있는 고령자이다. 더욱이, 병원내 SA 감염의 많은 균주는 통상적인 항생제에 대해 내성이다.
본 발명은 치료에 대한 이들 두가지 장벽을 극복한다. 합성 TLR7 효능제 및 합성 TLR7 효능제와의 접합체를 그람-양성 세균 항원과 조합하여 포함하는 조성물의 용도가 본원에 제공된다. TLR7 리간드는 일반적으로 불량한 약물동력학 및 신속한 전신 흡수 및 배설을 갖는다. 전신 분산으로 인해, 이는 사이토카인 증후군을 초래한다. 효과적인 아주반트는 사이토카인 및 케모카인의 "면역 기울기"를 생성해야 한다. 한 실시양태에서, 거대분자로의 강력한 합성 TLR7 효능제의 접합은 전달 특성을 증강시키고, 약물동력학을 개선시키고, 국소화된 노출에 의해 전신 독성을 회피한다.
한 실시양태에서, 본 발명은 그람-양성 세균의 세균 항원 및 소정량의 합성 TLR7 효능제를 포함하는 유효량의 조성물을 포유동물에게 투여하는 것을 포함하는, 포유동물에서 그람-양성 세균 감염의 예방 또는 억제 방법을 제공한다. 다른 실시양태에서, 본 발명은 그람-양성 세균 항원에 접합된 유효량의 합성 TLR7 효능제를 포유동물에게 투여하는 것을 포함하는, 포유동물에서 그람-양성 세균 감염의 예방 또는 억제 방법을 제공한다. 예를 들어, 1V150-MSA 접합체는 그의 TLR7 효능제 활성을 보유하고, 증강된 효력 및 감소된 독성을 갖고, 선천성 면역성의 국소 활성화를 야기하고, 세균 항원에 의한 단일 예방접종후 6일 내에 T 세포 의존성 면역 보호를 유도한다.
한 실시양태에서, 합성 TLR7 효능제는 황색포도상구균의 하나 이상의 항원과 함께 투여되거나 상기 항원에 접합된다. 하기 표 1은 구체적으로 급성 치료 환경에서 합성 TLR7 효능제와 사용하기 위한 황색포도상구균에 대한 예시적 항원을 제공한다. 본 발명의 백신은 예상치못하게 신속하고 효과적인 면역 반응을 제공할 수 있다.
황색포도상구균 면역원
무기
표피박리 독소 B 표피박리 독소 A 독성 쇼크-증후군 독소 엔테로톡신 A-E, H-U 골 시알로단백질-결합 단백질 콜라겐-결합 단백질 응괴 인자 A 응괴 인자 B α-용혈소 γ-용혈소 단백질 A 응괴 인자 A 피브로넥틴-결합 단백질 A 피브로넥틴-결합 단백질 B 콜라겐-결합 단백질 리포테이코산 펩티도글리칸 단백질 A 피브로넥틴-결합 단백질 B α-용혈소 판톤 발렌틴 류코시딘 콜라겐-결합 단백질 리포테이코산 펩티도글리칸 캡슐 폴리사카라이드 응괴 인자 A 단백질 A 피브로넥틴-결합 단백질
한 실시양태에서, 본 발명은 하기 접합체 또는 제약상 허용되는 염을 제공한다.
Figure 112009054497709-PCT00004
상기 식들에서
X1은 -O-, -S- 또는 -NRc-이고;
여기서 Rc는 수소, C1 - 10알킬 또는 C3 - 6시클로알킬에 의해 치환된 C1 - 10알킬이거나, 또는 Rc 및 R1은 질소 원자와 함께 헤테로시클릭 고리 또는 치환된 헤테로시클릭 고리를 형성할 수 있으며, 여기서 치환체는 히드록시, C1 - 6알킬, 히드록시C1 - 6알킬렌, C1 - 6알콕시, C1 - 6알콕시C1 - 6알킬렌 또는 시아노이고;
R1은 (C1-C10)알킬, 치환된 (C1-C10)알킬, C6 - 10아릴 또는 치환된 C6 - 10아릴, C5 - 9헤테로시클릭, 치환된 C5 - 9헤테로시클릭이고; 여기서 알킬, 아릴 또는 헤테로시클릭기 상의 치환체는 히드록시, C1 - 6알킬, 히드록시C1 - 6알킬렌, C1 - 6알콕시, C1 - 6알콕시C1 - 6알킬렌, 아미노, 시아노, 할로겐 또는 아릴이고;
R2는 각각 독립적으로 수소, -OH, (C1-C6)알킬, 치환된 (C1-C6)알킬, (C1-C6)알콕시, 치환된 (C1-C6)알콕시, -C(O)-(C1-C6)알킬 (알카노일), 치환된 -C(O)-(C1-C6)알킬, -C(O)-(C6-C10)아릴 (아로일), 치환된 -C(O)-(C6-C10)아릴, -C(O)OH (카르복실), -C(O)O(C1-C6)알킬 (알콕시카르보닐), 치환된 -C(O)O(C1-C6)알킬, -NRaRb, -C(O)NRaRb (카르바모일), -O-C(O)NRaRb, -(C1-C6)알킬렌-NRaRb, -(C1-C6)알킬렌-C(O)NRaRb, 할로, 니트로 또는 시아노이며;
Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 수소, (C1-C6)알킬, (C3-C8)시클로알킬, (C1-C6)알콕시, 할로(C1-C6)알킬, (C3-C8)시클로알킬(C1-C6)알킬, (C1-C6)알카노일, 히드록시(C1-C6)알킬, 아릴, 아릴(C1-C6)알킬, Het, Het (C1-C6)알킬 또는 (C1-C6)알콕시카르보닐이고; X2는 결합 또는 연결기이고; R3은 거대분자이고; n은 1, 2, 3 또는 4이고; m은 1 또는 2이고; q는 1 내지 1,000, 104, 105, 106 이상이다.
거대분자 기는 탄소, 산소, 수소, 질소, 황, 인 또는 이들의 조합으로 구성된 유기 분자를 포함할 수 있고, 이는 체내 조직에 유해하지 않고 (예를 들어, 무독성이고/거나 염증을 유발하지 않고), 덴드리머, 단백질, 펩티드, 지질 및 그의 제형 (예를 들어, 리포좀 나노입자) (링커 (X2 기)를 함유거나 함유하지 않음), 및 아미노-변형 중합체, 예컨대 폴리스티렌 비드, 뿐만 아니라 α-갈락토실세라미드를 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다 (도 1 참조).
본 발명의 화합물은 하기 화학식 IA-1의 화합물을 사용하여 제조될 수 있다.
<화학식 IA-1>
Figure 112009054497709-PCT00005
상기 식에서, X2는 특정 군의 화합물과 반응하거나 (예를 들어, 미국 특허 제6,329,381호 (쿠리모토(Kurimoto) 등)에 개시된 바와 같음) 연결기에 대한 결합을 형성하거나 거대분자에 대한 결합을 형성하기 위해 반응할 수 있는 기이고, 나머지 변수들은 화학식 IA에서 상기 정의된 바와 같다. 거대분자의 비제한적 예로는 용해도를 증가시키는 측쇄를 갖는 것, 예를 들어 모르폴리노, 피페리디노, 피롤리디노 또는 피페라지노 고리 등을 함유하는 기; 아미노산, 아미노산의 중합체 (단백질 또는 펩티드), 예를 들어 디펩티드 또는 트리펩티드 등; 탄수화물 (폴리사카라이드), 뉴클레오티드, 예를 들어 PNA, RNA 및 DNA 등; 유기 물질의 중합체, 예를 들어 폴리에틸렌 글리콜, 폴리락티드 등; 단량체성 및 중합체성 지질; 불용성 유기 나노입자; 무독성 체내 물질, 예를 들어 세포, 지질, 비타민, 보조인자, 항원, 예를 들어 미생물, 예를 들어 바이러스, 세균, 진균 등이 포함된다. 항원은 비활성화된 전체 유기체 또는 그의 하위구성성분, 예를 들어 세포 등을 포함할 수 있다.
한 실시양태에서, 본 발명의 화합물 또는 그의 수화물을 포함하는 그의 제약상 허용되는 염은 하기 화학식 IC를 갖는다.
Figure 112009054497709-PCT00006
상기 식에서,
X는 N 또는 CRx이며, 여기서 Rx는 수소, 할로겐, 치환된 알킬, 치환되지 않은 알킬, 치환된 헤테로알킬, 또는 치환되지 않은 헤테로알킬이고;
Y는 S 또는 N이고;
점선 (----)은 임의의 결합을 나타내며,
여기서, Y와 별표에 의해 표시된 탄소 간의 결합이 이중 결합인 경우, Q2는 존재하지 않고;
Q1과 별표에 의해 표시된 탄소 간의 결합이 이중 결합인 경우, Q1은 O, S, NY1 또는 NNY2Y3이고;
Q1과 별표에 의해 표시된 탄소 간의 결합이 단일 결합인 경우, Q1은 수소, 시아노, 니트로, O-Y2, S-Y2, NY1Y2 또는 NY2NY3Y4이고;
Y1은 수소, 치환된 알킬, 치환되지 않은 알킬, 치환된 시클로알킬, 치환되지 않은 시클로알킬, 치환된 헤테로알킬, 치환되지 않은 헤테로알킬, 치환된 아릴, 치환되지 않은 아릴, 치환된 헤테로아릴, 치환되지 않은 헤테로아릴, -C(=O)-치환된 알킬, -C(=O)-치환되지 않은 알킬, -C(=O)O-치환된 알킬, -C(=O)O-치환되지 않은 알킬, 시아노, 니트로, 히드록실 또는 O-Y2이고;
Y2, Y3 및 Y4는 각각 독립적으로 수소, 치환된 알킬, 치환되지 않은 알킬, 치환된 헤테로알킬, 치환되지 않은 헤테로알킬, 치환된 아릴, 치환되지 않은 아릴, 치환된 헤테로아릴, 치환되지 않은 헤테로아릴이고;
Z는 O, S 또는 NY5이며, 여기서 Y5는 수소, 치환된 알킬, 치환되지 않은 알킬, 치환된 헤테로알킬, 치환되지 않은 헤테로알킬, 치환된 아릴, 치환되지 않은 아릴, 치환된 헤테로아릴, 치환되지 않은 헤테로아릴이고;
Q2 및 Q3은 각각 독립적으로 수소, 치환된 알킬, 치환되지 않은 알킬, 치환된 헤테로알킬, 치환되지 않은 헤테로알킬, 치환된 아릴, 치환되지 않은 아릴, 치환된 헤테로아릴, 치환되지 않은 헤테로아릴이고;
X1은 -O-, -S- 또는 -NRc-이고;
여기서 Rc는 수소, C1 - 10알킬 또는 치환된 C1 - 10알킬이거나, 또는 Rc 및 R1은 질소 원자와 함께 헤테로시클릭 고리 또는 치환된 헤테로시클릭 고리를 형성할 수 있고;
R1은 수소, (C1-C10)알킬, 치환된 (C1-C10)알킬, C6 - 10아릴 또는 치환된 C6 - 10아릴, C5 - 9헤테로시클릭 또는 치환된 C5 - 9헤테로시클릭이고;
R2는 각각 독립적으로 수소, -OH, (C1-C6)알킬, 치환된 (C1-C6)알킬, (C1-C6)알콕시, 치환된 (C1-C6)알콕시, -C(O)-(C1-C6)알킬 (알카노일), 치환된 -C(O)-(C1-C6)알킬, -C(O)-(C6-C10)아릴 (아로일), 치환된 -C(O)-(C6-C10)아릴, -C(O)OH (카르복실), -C(O)O(C1-C6)알킬 (알콕시카르보닐), 치환된 -C(O)O(C1-C6)알킬, -NRaRb, -C(O)NRaRb (카르바모일), -O-C(O)NRaRb, -(C1-C6)알킬렌-NRaRb, -(C1-C6)알킬렌-C(O)NRaRb, 할로, 니트로 또는 시아노이고;
Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 수소, (C1-C6)알킬, (C3-C8)시클로알킬, (C1-C6)헤테로알킬, (C1-C6)알콕시, 할로(C1-C6)알킬, (C3-C8)시클로알킬(C1-C6)알킬, (C1-C6)알카노일, 히드록시(C1-C6)알킬, 아릴, 아릴(C1-C6)알킬, Het, Het (C1-C6)알킬 또는 (C1-C6)알콕시카르보닐이고;
여기서, 임의의 알킬, 시클로알킬, 헤테로알킬, 아미노, 알콕시, 알카노일, 아릴, 헤테로아릴 또는 헤테로시클릭기 상의 치환체는 1개 이상 (예를 들어, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6개)의 히드록시, C1 - 6알킬, 히드록시C1 - 6알킬렌, C1 - 6알콕시, C3 -6시클로알킬, C1 - 6알콕시C1 - 6알킬렌, 아미노, 시아노, 할로겐, 헤테로사이클 (예컨대, 피페리디닐 또는 모르폴리닐) 또는 아릴이고;
X2는 결합 또는 연결기이고;
k는 O, 1, 2, 3 또는 4이고;
n은 O, 1, 2, 3 또는 4이고;
R3은 세포, 바이러스, 비타민, 보조인자, 펩티드, 단백질, 핵산 분자, 지질, 비드 또는 입자, 예컨대 폴리스티렌 비드 또는 나노입자, 또는 덴드리머를 포함하는 거대분자이다.
특정 실시양태에서, 기 X2-R3은 이량체를 형성하기 위해 제2 화학식 IC 잔기로의 링커를 형성할 수 있다. 예를 들어, 링커는 본원에 기재된 바와 같은 임의의 링커, 예컨대 이가 아릴 또는 헤테로아릴, 비스-아미드 아릴, 비스-아미드 헤테로아릴, 비스-히드라지드 아릴, 비스-히드라지드 헤테로아릴 등일 수 있다. 대안으로, Q1은 디술피드 연결을 통해 이량체를 형성하기 위해 제2 화학식 IC 잔기로의 링커를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 28을 참조한다.
화합물이 산 또는 염기 염을 형성하기에 충분히 염기성 또는 산성인 경우, 염으로서의 화합물의 사용이 적절할 수 있다. 허용되는 염의 예는 생리적으로 허용되는 음이온을 형성하는 산과 형성된 유기산 부가 염, 예를 들어 토실레이트, 메 탄술포네이트, 아세테이트, 시트레이트, 말로네이트, 타르트레이트, 숙시네이트, 벤조에이트, 아스코르베이트, α-케토글루타레이트 및 α-글리세로포스페이트이다. 히드로클로라이드, 술페이트, 니트레이트, 바이카르보네이트 및 카르보네이트 염을 포함하는 적합한 무기 염이 또한 형성될 수 있다.
허용되는 염은 당분야에 익히 공지된 표준 방법을 이용하여, 예를 들어 충분히 염기성인 화합물, 예컨대 아민을 생리적으로 허용되는 음이온을 발생시키는 적합한 산과 반응시킴으로써 수득될 수 있다. 카르복실산의 알칼리 금속 (예를 들어, 나트륨, 칼륨 또는 리튬) 또는 알칼리 토금속 (예를 들어, 칼슘) 염이 또한 제조될 수 있다.
알킬에는 직쇄 또는 분지된 C1 -10 알킬기, 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 이소프로필, 이소부틸, 1-메틸프로필, 3-메틸부틸 헥실 등이 포함된다.
저급 알킬에는 직쇄 또는 분지된 C1 -6 알킬기, 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필, 1-메틸에틸, 부틸, 1-메틸프로필, 2-메틸프로필, 1,1-디메틸에틸, 펜틸, 1-메틸부틸, 2-메틸부틸, 3-메틸부틸, 1,1-디메틸프로필, 1,2-디메틸프로필, 2,2-디메틸프로필 등이 포함된다.
용어 "알킬렌"은 이가 직쇄 또는 분지된 탄화수소 쇄 (예를 들어, 에틸렌: -CH2-CH2-)을 지칭한다.
C3 -7 시클로알킬에는 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸 등, 및 알킬-치환된 C3 -7 시클로알킬기, 바람직하게는 직쇄 또는 분지된 C1 -6 알킬기, 예컨대 메틸, 에틸, 프로필, 부틸 또는 펜틸, 및 C5 -7 시클로알킬기, 예컨대 시클로펜틸 또는 시클로헥실 등과 같은 기가 포함된다.
저급 알콕시에는 C1 -6 알콕시기, 예컨대 메톡시, 에톡시 또는 프로폭시 등이 포함된다.
저급 알카노일에는 C1 -6 알카노일기, 예컨대 포르밀, 아세틸, 프로파노일, 부타노일, 펜타노일 또는 헥사노일 등이 포함된다.
C7 -11 아로일에는 벤조일 또는 나프토일과 같은 기가 포함되고;
저급 알콕시카르보닐에는 C2 -7 알콕시카르보닐기, 예컨대 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐 또는 프로폭시카르보닐 등이 포함된다.
저급 알킬아미노기는 C1 -6 알킬기에 의해 치환된 아미노기, 예컨대 메틸아미노, 에틸아미노, 프로필아미노, 부틸아미노 등을 의미한다.
디(저급 알킬)아미노기는 동일하거나 상이한 C1 -6 알킬기에 의해 치환된 아미노기 (예를 들어, 디메틸아미노, 디에틸아미노, 에틸메틸아미노)를 의미한다.
저급 알킬카르바모일기는 C1 -6 알킬기에 의해 치환된 카르바모일기 (예를 들어, 메틸카르바모일, 에틸카르바모일, 프로필카르바모일, 부틸카르바모일)를 의미한다.
디(저급 알킬)카르바모일기는 동일하거나 상이한 C1 -6 알킬기에 의해 치환된 카르바모일기 (예를 들어, 디메틸카르바모일, 디에틸카르바모일, 에틸메틸카르바모일)를 의미한다.
할로겐 원자는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자와 같은 할로겐 원자를 의미한다.
아릴은 C6 -10 모노시클릭 또는 융합된 시클릭 아릴기, 예컨대 페닐, 인데닐 또는 나프틸 등을 지칭한다.
헤테로시클릭 또는 헤테로사이클은 1개 이상의 헤테로원자, 예를 들어 0 내지 3개의 질소 원자 (-NRd- (여기서, Rd는 H, 알킬 또는 본원에서 정의된 바와 같은 Y2임)), 0 내지 1개의 산소 원자 (-O-), 및 0 내지 1개의 황 원자 (-S-)를 함유하는, 모노시클릭 포화된 헤테로시클릭기, 또는 불포화된 모노시클릭 또는 융합된 헤테로시클릭기를 지칭한다. 포화된 모노시클릭 헤테로시클릭기의 비제한적 예로는 5원 또는 6원 포화된 헤테로시클릭기, 예컨대 테트라히드로푸라닐, 피롤리디닐, 모르폴리닐, 피페리딜, 피페라지닐 또는 피라졸리디닐이 포함된다. 불포화된 모노시클릭 헤테로시클릭기의 비제한적 예로는 5원 또는 6원 불포화된 헤테로시클릭기, 예컨대 푸릴, 피롤릴, 피라졸릴, 이미다졸릴, 티아졸릴, 티에닐, 피리딜 또는 피리미디닐이 포함된다. 불포화된 융합된 헤테로시클릭기의 비제한적 예로는 불포화된 바이시클릭 헤테로시클릭기, 예컨대 인돌릴, 이소인돌릴, 퀴놀릴, 벤조티아졸릴, 크로마닐, 벤조푸라닐 등이 포함된다. Het 기는 포화된 헤테로시클릭기 또는 불포화된 헤테로시클릭기, 예컨대 헤테로아릴기일 수 있다.
Rc 및 R1은 이들에 부착된 질소 원자와 함께 헤테로시클릭 고리를 형성할 수 있다. 헤테로시클릭 고리의 비제한적 예로는 5원 또는 6원 포화된 헤테로시클릭 고리, 예컨대 1-피롤리디닐, 4-모르폴리닐, 1-피페리딜, 1-피페라지닐 또는 1-피라졸리디닐, 5원 또는 6원 불포화된 헤테로시클릭 고리, 예컨대 1-이미다졸릴 등이 포함된다.
R1의 알킬, 아릴, 헤테로시클릭기는 하나 이상의 치환체로 임의로 치환될 수 있으며, 여기서 치환체는 동일하거나 상이하고, 저급 알킬; 시클로알킬, 히드록실; 히드록시 C1 - 6알킬렌, 예컨대 히드록시메틸, 2-히드록시에틸 또는 3-히드록시프로필; 저급 알콕시; C1 - 6알콕시C1 - 6알킬, 예컨대 2-메톡시에틸, 2-에톡시에틸 또는 3-메톡시프로필; 아미노; 알킬아미노; 디알킬 아미노; 시아노; 니트로; 아실; 카르복실; 저급 알콕시카르보닐; 할로겐; 머캅토; C1 - 6알킬티오, 예컨대 메틸티오, 에틸티오, 프로필티오 또는 부틸티오; 치환된 C1 - 6알킬티오, 예컨대 메톡시에틸티오, 메틸티오에틸티오, 히드록시에틸티오 또는 클로로에틸티오; 아릴; 치환된 C6 - 10모노시클릭 또는 융합된-시클릭 아릴, 예컨대 4-히드록시페닐, 4-메톡시페닐, 4-플루오로페닐, 4-클로로페닐 또는 3,4-디클로로페닐; 5원 내지 6원 불포화된 헤테로시클릭, 예컨대 푸릴, 피롤릴, 피라졸릴, 이미다졸릴, 티아졸릴, 티에닐, 피리딜 또는 피리 미디닐; 및 바이시클릭 불포화된 헤테로시클릭, 예컨대 인돌릴, 이소인돌릴, 퀴놀릴, 벤조티아졸릴, 크로마닐, 벤조푸라닐 또는 프탈이미노가 포함된다. 특정 실시양태에서, 하나 이상의 상기 기는 화학식의 다양한 다른 기의 치환체로서 명시적으로 배제될 수 있다.
몇몇 실시양태에서, 화학식의 5원 고리는 티아졸 고리이며, 예를 들어 화학식 IA의 Y는 S이고, Q2는 부재한다.
R2의 알킬, 아릴, 헤테로시클릭기는 하나 이상의 치환체로 임의로 치환될 수 있으며, 여기서 치환체는 동일하거나 상이하고, 히드록실; C1 - 6알콕시, 예컨대 메톡시, 에톡시 또는 프로폭시; 카르복실; C2 - 7알콕시카르보닐, 예컨대 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐 또는 프로폭시카르보닐 및 할로겐이 포함된다.
Rc의 알킬, 아릴, 헤테로시클릭기는 하나 이상의 치환체로 임의로 치환될 수 있으며, 여기서 치환체는 동일하거나 상이하고, C3 - 6시클로알킬; 히드록실; C1 - 6알콕시; 아미노; 시아노; 아릴; 치환된 아릴, 예컨대 4-히드록시페닐, 4-메톡시페닐, 4-클로로페닐 또는 3,4-디클로로페닐; 니트로 및 할로겐이 포함된다.
Rc 및 R1 및 이들에 부착된 질소 원자와 함께 형성된 헤테로시클릭 고리는 하나 이상의 치환체로 임의로 치환될 수 있으며, 여기서 치환체는 동일하거나 상이하고, C1 - 6알킬; 히드록시 C1 - 6알킬렌; C1 - 6알콕시C1 - 6알킬렌; 히드록실; C1 - 6알콕시; 및 시아노가 포함된다.
몇몇 실시양태에서, Q1이 O-Y2인 경우, Y2는 수소가 아니다.
X에 대한 특정 값은 N이다.
X에 대한 다른 특정 값은 CH이다.
물론, 점선에 의해 나타낸 2개의 결합 중 하나만이 표시된 화학식의 화합물의 하나의 분자에 존재할 수 있다. 한 실시양태에서, Y와 별표에 의해 표시된 탄소 간의 결합은 이중 결합이다. 다른 실시양태에서, Q1과 별표에 의해 표시된 탄소 간의 결합은 이중 결합이다.
Q1에 대한 특정 값은 O이다.
Q1에 대한 다른 특정 값은 S이다.
Q1에 대한 다른 특정 값은 NY1, 예를 들어 =NH이다.
Q1에 대한 다른 특정 값은 NNY2Y3이다.
한 실시양태에서, Q1과 별표에 의해 표시된 탄소 간의 결합은 단일 결합이다.
Q1에 대한 특정 값은 수소이다.
Q1에 대한 다른 특정 값은 NH2이다.
Q1에 대한 다른 특정 값은 O-Y2이다.
Y1에 대한 특정 값은 수소이다.
Y1에 대한 다른 특정 값은 알킬, 예를 들어 (C1-C6)알킬, 예컨대 메틸이다.
Y1에 대한 다른 특정 값은 아릴, 예컨대 페닐이다.
Y2, Y3 및 Y4 각각에 대한 특정 값은 수소이다.
Y2, Y3 및 Y4 각각에 대한 다른 특정 값은 (독립적으로) 알킬, 예를 들어 (C1-C6)알킬, 예컨대 메틸이다.
Y2, Y3 및 Y4 각각에 대한 다른 특정 값은 (독립적으로) 아릴, 예컨대 페닐이다.
Z에 대한 특정 값은 O이다.
Z에 대한 다른 특정 값은 S이다.
Z에 대한 다른 특정 값은 NY5이며, 여기서 Y5는 수소, 메틸 또는 페닐이다.
Q2에 대한 특정 값은 수소이다.
Q2에 대한 다른 특정 값은 메틸 또는 페닐이다.
Q3에 대한 특정 값은 수소이다.
Q3에 대한 다른 특정 값은 메틸 또는 페닐이다.
X1에 대한 특정 값은 황 원자, 산소 원자 또는 -NRC-이다.
다른 특정 X1은 황 원자이다.
다른 특정 X1은 산소 원자이다.
다른 특정 X1은 -NRC-이다.
다른 특정 X1은 -NH-이다.
Y에 대한 특정 값은 N이다.
Y에 대한 다른 특정 값은 S이다.
Rc에 대한 특정 값은 수소, C1 - 4알킬 또는 치환된 C1 - 4알킬이다.
함께 취해진 R1 및 Rc에 대한 특정 값은 이들이 헤테로시클릭 고리 또는 치환된 헤테로시클릭 고리를 형성하는 경우이다.
함께 취해진 R1 및 Rc에 대한 다른 특정 값은 치환되거나 치환되지 않은 모르폴리노, 피페리디노, 피롤리디노 또는 피페라지노 고리이다.
R1에 대한 특정 값은 수소, C1 - 4알킬 또는 치환된 C1 - 4알킬이다.
다른 특정 R1은 2-히드록시에틸, 3-히드록시프로필, 4-히드록시부틸, 2-아미 노에틸, 3-아미노프로필, 4-아미노부틸, 메톡시메틸, 2-메톡시에틸, 3-메톡시프로필, 에톡시메틸, 2-에톡시에틸, 메틸티오메틸, 2-메틸티오에틸, 3-메틸티오프로필, 2-플루오로에틸, 3-플루오로프로필, 2,2,2-트리플루오로에틸, 시아노메틸, 2-시아노에틸, 3-시아노프로필, 메톡시카르보닐메틸, 2-메톡시카르보닐에틸, 3-메톡시카르보닐프로필, 벤질, 페네틸, 4-피리딜메틸, 시클로헥실메틸, 2-티에닐메틸, 4-메톡시페닐메틸, 4-히드록시페닐메틸, 4-플루오로페닐메틸 또는 4-클로로페닐메틸이다.
다른 특정 R1은 수소, CH3-, CH3-CH2-, CH3CH2CH2-, 히드록시C1 - 4알킬렌 또는 C1 -4알콕시C1 - 4알킬렌이다.
R1에 대한 다른 특정 값은 수소, CH3-, CH3-CH2-, CH3-O-CH2CH2- 또는 CH3CH2-O-CH2CH2-이다.
R2에 대한 특정 값은 수소, 할로겐 또는 C1 - 4알킬이다.
R2에 대한 다른 특정 값은 수소, 클로로, 브로모, CH3- 또는 CH3-CH2-이다.
알킬, 아릴 또는 헤테로시클릭기 상의 치환에 대한 특정 치환체는 히드록시, C1-6알킬, 히드록시C1 - 6알킬렌, C1 - 6알콕시, C1 - 6알콕시C1 - 6알킬렌, C3 - 6시클로알킬, 아미노, 시아노, 할로겐 또는 아릴이다.
X2에 대한 특정 값은 결합 또는 약 24개 이하의 원자를 갖는 쇄이고; 여기서 원자는 탄소, 질소, 황, 비-퍼옥시드 산소 및 인으로 이루어진 군에서 선택된다.
X2에 대한 다른 특정 값은 결합 또는 약 4 내지 약 12개의 원자를 갖는 쇄이다.
X2에 대한 다른 특정 값은 결합 또는 약 6 내지 약 9개의 원자를 갖는 쇄이다.
X2에 대한 다른 특정 값은
Figure 112009054497709-PCT00007
Figure 112009054497709-PCT00008
이다.
X2에 대한 다른 특정 값은
Figure 112009054497709-PCT00009
이다.
특정 실시양태에서, 링커 또는 기 X2는 PCT 출원 공개 제WO 2007/024707호에 개시된 링커가 아니다. 또한, 몇몇 실시양태에서, R3은 PCT 출원 공개 제WO 2007/024707호에 개시된 보조기가 아니다.
특정 거대분자는 아미노산, 탄수화물, 펩티드, 단백질, 항원, 핵산, 지질, 덴드리머, 체내 물질, 또는 세포, 예컨대 미생물이다.
특정 펩티드는 2 내지 약 20개의 아미노산 잔기를 갖는다.
다른 특정 펩티드는 10 내지 약 20개의 아미노산 잔기를 갖는다.
특정 거대분자에는 탄수화물이 포함된다.
특정 핵산은 DNA, RNA 또는 PNA이다.
특정 거대분자는 세포, 지질, 비타민, 지질 또는 보조인자이다.
특정 항원은 미생물이다.
특정 미생물은 바이러스, 세균 또는 진균이다.
다른 특정 미생물은 바이러스 또는 세균이다.
특정 세균은 바실러스 안트라시스, 리스테리아 모노시토게네스(Listeria monocytogenes), 프란시셀라 툴라렌시스(Francisella tularensis), 살모넬라(Salmonella) 또는 포도상구균이다.
특정 살모넬라는 살모넬라 티피뮤리움(S. typhimurium) 또는 살모넬라 엔테리티디스(S. enteritidis)이다.
특정 포도상구균에는 황색포도상구균이 포함된다.
특정 바이러스는 RNA 바이러스, 예를 들어 RSV 및 인플루엔자 바이러스, RNA 바이러스의 생성물, 또는 DNA 바이러스, 예를 들어 헤르페스 바이러스이다.
특정 DNA 바이러스는 간염 B 바이러스이다.
다른 실시양태에서, 거대분자는 아미노산, 탄수화물, 펩티드, 항원, 예컨대 미생물, 예를 들어 바이러스 (예를 들어, RNA 바이러스, 예를 들어 SIV, 간염 C 바이러스 또는 코로나바이러스, RNA 바이러스의 생성물, 또는 DNA 바이러스, 예컨대 간염 B 바이러스, 진균, 또는 세균, 예컨대 바실러스 안트라시스 (탄저병), 리스테리아 모노시토게네스, 프란시셀라 툴라렌시스, 또는 살모넬라 (예를 들어, 살모넬라 티피뮤리움 또는 살모넬라 엔테리티디스), 핵산, 예컨대 DNA, RNA, PNA, 또는 체내 물질, 예컨대 세포 또는 지질이 아니다.
k에 대한 특정 값은 0이다. k에 대한 다른 특정 값은 1이다. k에 대한 다른 특정 값은 2이다. 몇몇 실시양태에서, k는 1이 아니다.
본 발명의 특정 화합물은 화학식
IA-L-A1;
IA-L-(A1)2;
IA-L-A1-A1;
IA-L-A1-L-A1;
(IA)2-L-A1-A1;
(IA)2-L-A1-L-A1;
(IA)2-L-A1; 또는
(IA)2-L-(A1)2
를 갖는다.
상기 식들에서, IA는 본원에 개시된 바와 같고; L은 부재하거나 연결기이고; A1 기는 각각 독립적으로 거대분자를 나타낸다.
본 발명은 임의로 다른 활성제, 예를 들어 리바비린, 미조리빈 및 미코페놀레이트 모페틸과 조합된 본 발명의 화합물의 조성물을 포함한다. 다른 비제한적 예는 공지되어 있으며, 미국 공개 특허 출원 제20050004144호에 개시되어 있다.
본 발명의 화합물의 제조에 유용한 중간체의 제조를 위한 본 발명의 화합물의 제조 방법이 본 발명의 추가 실시양태로서 제공된다. 본 발명의 화합물의 제조 에 유용한 중간체가 또한 본 발명의 추가 실시양태로서 제공된다.
예를 들어, 본 발명의 화합물 (접합체)은 당분야에 공지된 표준 합성 방법을 사용하여 제조될 수 있다. 일반적인 에스테르 및 알데히드 합성은 하기 예시되어 있다. 2,6-디클로로퓨린으로부터 여러 단계로 UC-1V150을 합성하였다. UC-1V150의 벤질 잔기 상의 유리 알데히드기에 의해, 히드라진 또는 아미노기를 함유하는 링커 분자를 통해 단백질, 올리고뉴클레오티드, 방향족 분자, 지질, 바이러스 및 세포를 포함하는 많은 상이한 보조 화학적 물질에 효능제를 커플링시킬 수 있었다.
Figure 112009054497709-PCT00010
Figure 112009054497709-PCT00011
UC-1V150의 화학. UC-1V150의 합성 및 지시된 화합물 2 내지 8의 제조는 다음과 같다. 화합물 2: 4-(2,6-디클로로퓨린-9-일메틸)벤조니트릴. 2,6-디클로로-9H-퓨린 (1, 16 mmol)을 DMF (50 mL)에서 용해하고, 탄산칼륨 (50 mmol)을 첨가하고, α-브로모-p-톨루니트릴 (22 mmol)을 첨가한 후 혼합물을 주변 온도에서 16시간 동안 교반하였다. 불용성 무기 염을 제거하기 위해 여과한 후, 여과물을 물 (1500 mL)에 붓고, 에틸 아세테이트 (2 x 400 mL)로 추출하고, 황산마그네슘 상에서 건조시키고, 증발시켜, 잔류물을 수득하였으며, 이를 1:2:10 에틸 아세테이트/ 아세톤/헥산을 사용하여 플래시 실리카 겔 크로마토그래피로 처리하였다. 수율 3.33 g (69％). UV, NMR 및 MS는 지시된 구조와 일치하였다. 화합물 3: 4-(6-아미노-2-클로로퓨린-9-일메틸)벤조니트릴. 화합물 2 (1.9 g)를 강철 반응 용기에 위치시키고, 메탄올성 암모니아 (80 mL, 7 N)를 첨가하였다. 밀봉된 용기를 60℃에서 12시간 동안 가열하고, 얼음에서 냉각시키고, 고체 생성물을 여과하였다. 수율 1.09 g. UV, NMR 및 MS는 지시된 구조와 일치하였다. 화합물 4: 4-[6-아미노-2-(2-메톡시에톡시)-퓨린-9-일메틸]벤조니트릴. 2-메톡시에탄올 (30 mL)에서 나트륨 금속 (81 mg)을 가열하여 용해함으로써 2-메톡시에탄올의 나트륨 염을 먼저 제조한 후, 메톡시에탄올에 용해된 화합물 3 (1.0 g)을 첨가하였다 (300 mL, 가열하여). 반응 혼합물을 8시간 동안 115℃ 조 온도에서 가열하고, 진공에서 농축시켜 거의 건조시키고, 잔류물을 에틸 아세테이트 및 물에 분배하였다. 디클로로메탄 중 5％ 메탄올을 사용하여 유기층을 플래시 실리카 겔 크로마토그래피하여, 생성물 763 mg을 수득하였다. NMR은 지시된 구조와 일치하였다. 화합물 5: 4-[6-아미노-8-브로모-2-(2-메톡시에톡시)-퓨린-9-일메틸]벤조니트릴. 화합물 4 (700 mg)를 디클로로메탄 (400 mL)에서 용해하고, 브롬 (7 mL)을 적가하였다. 혼합물을 밤새 실온에서 교반하고, 수성 나트륨 티오술페이트 (2 L, 0.1 M) 용액으로 먼저 추출한 후, 수성 중탄산나트륨 (500 mL, 포화된)으로 추출하였다. 디클로로메탄 중 3％ 메탄올을 사용하여 실리카 겔 상에서 유기층으로부터의 잔류물을 크로마토그래피하여, 브로모 생성물 460 mg을 수득하였다. NMR, UV 및 MS는 지시된 구조와 일치하였다. 화합물 6: 4-[6-아미노-8-메톡시-2-(2-메톡시에톡시)-퓨린-9-일메틸]벤조니 트릴. 건조 메탄올 (30 mL)에서 나트륨 금속 (81 mg)을 반응시킴으로써 나트륨 메톡시드를 제조하고, 건조 디메톡시에탄에 용해된 화합물 5 (700 mg)의 용액과 합하고, 온도를 100℃로 상승시켰다. 밤새 반응시킨 후, 혼합물을 진공에서 농축시키고, 잔류물을 디클로로메탄 중 5％ 메탄올을 사용하여 실리카 상에서 크로마토그래피하였다. 수율 120 mg. NMR은 지시된 구조와 일치하였다. 화합물 7: 4-[6-아미노-8-메톡시-2-(2-메톡시에톡시)-퓨린-9-일메틸]벤즈알데히드. 화합물 6 (100 mg)을 건조 THF (3 mL)에서 용해하고, 아르곤 하에 0℃로 냉각하였다. 니트릴을 알데히드 관능성으로 전환시키기 위해 환원제인 리튬 N,N'-(디메틸에틸렌디아미노)수소화알루미늄을 사용하였다. 건조 THF 중 0.5 M 용액을 제조하고, 상기 물질 0.72 mL를 반응 플라스크에 첨가하였다. 혼합물을 0 내지 5℃에서 1시간 동안 교반하고, 3 M HCl을 첨가함으로써 켄칭하고, 에틸 아세테이트로 추출한 후, 디클로로메탄으로 추출한 다음, 진공에서 농축시켜, 85 mg을 수득하였다. NMR은 지시된 구조와 일치하였다. 화합물 8: 4-[6-아미노-8-히드록시-2-(2-메톡시에톡시)-퓨린-9-일메틸]벤즈알데히드 (UC-1V150). 화합물 7 (800 mg)을 요오드화나트륨 (504 mg) 및 아세토니트릴 (40 mL)과 합하고, 클로로트리메틸실란 (0.5 mL)을 천천히 첨가하였다. 혼합물을 70℃에서 3.5시간 동안 가열하고, 냉각하고, 여과하였다. 고체 생성물을 물로 세척한 후, 에테르로 세척하여, 406 mg을 수득하였다. NMR, UV 및 MS는 지시된 구조와 일치하였다.
특정 화합물의 추가 제조예가 본원에 포함된다.
본원 실시예에 기재된 바와 같이, 생리학적 조건하에 일차 아민을 공유결합 커플링시킬 수 있는 가용성 TLR7 효능제를 제조하였다. 그 후, 골수-유래 마우스 또는 말초 혈액 단핵 세포-유래 수지상 세포 (DC)를 사용하여 여러 화합물 및 항원-아주반트 복합체의 시험관내 활성을 검사하여, DC 성숙 및 사이토카인 분비 (예를 들어, IL-12, IL-6, TGF-베타 및 IFN-감마)를 특징화하였다. 면역적격 동계 C57/B1 마우스를 피내 항원-TLR7 효능제 복합체로 예방적으로 예방접종하고, cOVA 트랜스진(transgene)을 발현하는 B16 흑색종 종양 세포로 시험감염하였다.
화합물 각각에 대한 효과적인 농도 (EC50)는 일반적으로 벨 형상 분포를 따랐으며, 더 높은 용량은 억제성이었다. 10 내지 1000 nM에서 최대 자극이 발생하였다. TLR 효능제에 공유결합으로 커플링된 아주반트 분자는 일반적으로 더 낮은 EC50 값으로 활성을 유지하였다. UC-1V199를 닭 난알부민에 커플링하는 것은 닭 난알부민 단독과 비교하여 피하 종양 시험감염후 22일로부터 35일까지의 중앙 생존율을 거의 두배로 하였다.
그러므로, TLR7 효능제를 종양 항원에 공유결합으로 연결하는 것은 DC 사이토카인 생성을 자극하고, 종양 시험감염으로부터 마우스를 보호하였다. 생리학적 조건하에 항원과 같은 거대분자에 커플링후 그의 면역 자극 특성을 보유하는 적합한 TLR7 효능제의 사용은 고체 종양 치료요법에서 계내 백신의 개발에 유용할 수 있다.
200 내지 400 kD의 분자량을 갖는, 다양한 퓨린, 피리딘 및 이미다조퀴놀린은 TLR7을 활성화시키는 것으로 나타났으며, 특이적 TLR7 리간드인 화합물은 몰 기 준으로 이미퀴모드보다 100 내지 1000배 더 강력하였다 (상기 문헌 [Lee et al.]). 이들 TLR 효능제는 뉴클레오티드의 통상적인 구성성분과 구조적으로 매우 유사하기 때문에, 이들은 반복된 투여 후 합텐 면역 반응을 유도할 가능성이 매우 없다.
아데닌 기재 TLR7 파마코어는 "보조기" (거대분자)에 공유결합으로 결합되어, TLR7이 발현되는 수지상 세포의 엔도좀으로 흡수되는 것을 촉진하고, TLR 효능제를 보유하는 것이 필요할 수 있다. 따라서, TLR7 효능제 UC-1V150를 제조하고, 그의 알데히드 관능성 및 링커를 통해 마우스 알부민 (MSA)을 포함하는 다양한 단백질 상의 유리 아미노기에 커플링하였다 (도 3). 접합체는 비커플링된 아데닌 유사체보다 시험관내 및 생체내에서 100배 더 강력하였다. 더욱이, 알부민 접합체 (UC-1V150/MSA)를 마우스에게 폐내로 투여하는 것은 전신 사이토카인 방출 없이 기관지 폐포 세정액 (BALF)에서 국소적 사이토카인 생성을 유도하였다. 현저하게 대조적으로, 기도에 비속박된 약물을 전달하는 것은 혈류에서 사이토카인 방출을 신속하게 촉발하였다.
한 실시양태에서, TLR7 효능제는 TNFα 및 IL-1과 비교하여 Th1 자극 사이토카인 (인터페론 및 IL-12)의 생성을 최대화한다. TLR7은 일정하게 합성되고 DC에서 성숙하는 엔도좀 소포의 내부 표면 상에 편재한다. 예를 들어, 천식을 예방하기 위해, 수지상 세포의 초기 엔도좀으로 트래픽킹하고 유형 I 인터페론을 주로 유도하는 안정하고 강력한 TLR 효능제가 바람직하다. 접합체인 UC-1V199/L (도 6)이 엔도좀 소포을 포함하는 세포의 지질 막으로 신속하고 안정하게 삽입할 것으로 예상하여, TLR 효능제를 인지질 보조기에 공유결합으로 부착시켰다. 현저하게, 30 피코몰만큼 적은량의 UC-1V199/L은 골수 유래 마우스 단핵 세포에서 사이토카인 합성을 유도하였다. 도 7 내지 8은 IL-12 합성에 대한 데이터를 나타낸다.
퓨린 또는 이미다조퀴놀린인 TLR7 리간드는 특이한 특성, 즉, 2원상 용량 반응 곡선을 갖는다. 고농도에서, 약물은 사이토카인 합성을 유도하지 않는다. 2원상 효과는 고도로 정제된 수지상 세포에서 관찰되고, 세포 자율인 것으로 보인다. 그러나, UC-1V199/L의 현저한 효력은 약리상 허용되는 약물 농도를 사용하여 현상의 재시험을 가능하게 하였다 (도 9). 최대 사이토카인 생성이 10 nM UC-1V199/L에 의해 관찰되었으나, 더 높은 농도는 점차적으로 더 적은 IL-12 (및 TNF) 방출을 유도하였다.
지속된 고농도의 TLR7 효능제는 24시간 이상 지속시킬 수 있는 TLR 재자극에 대한 무반응성을 유도하는 것으로 공지되어 있다. 이러한 복잡한 조절 시스템은 명백하게 세포 및 조직이 염증 반응 중에 자가-파괴되는 것을 방지하는 페일세이프 메카니즘의 부분이다. 그러므로, 중요한 사이토카인 합성을 유도하지 못한 UC-1V199/L의 농도가 그럼에도 불구하고 "TLR 허용"을 유도할 수 있었는가를 결정하는 것이 중요하였다. 실제로, 골수 유래 단핵 세포를 비활성화 농도 UC-1V199/L (1 μM)에 노출시킨 후, 동일한 화합물, UC-1V150 또는 pam3Cys (P3C, TLR2 활성인자)에 의해 24시간 후 재자극시킨 경우, 이들은 현저하게 감소된 사이토카인 반응을 나타내었다. 대조적으로, UC-1V199/L 처리된 세포는 TRIF 경로를 통한 TLR3 및 TLR4의 리간드에 대한 반응성을 보유하였다 (결과는 나타내지 않음). 예비 실험은 비-반응성이 또한 생체내에서 유도되었음을 나타내었다. 그러므로, UC-1V199/L 및 관련 약물의 일일 투여는 TLR 활성화와 관련된 전신 부작용 없이 MyD88-의존성 자극에 의해 유도된 염증을 억제할 수 있다.
한 실시양태에서, 본 발명의 접합체는 천식의 예방, 억제 또는 치료에 유용할 수 있다. 천식은 간헐적 가역적 기도 수축, 기관지 평활근 과형성 및 만성 염증의 에피소드를 특징으로 한다. 아토피성 질병은 천식에 걸리기 쉬우나, 걸린 환자의 절반 이하는 아토피성이 아니다. 천식에 대한 다른 환경적 위험 인자에는 담배 흡연 및 공기 오염물질이 포함된다. 더욱이, 걸린 천식 환자에서 질병 격발은 알러젠 뿐만 아니라 기도 자극물질, 온도 변화 및 감염에 의해서도 촉발될 수 있다.
알레르기 반응의 초기 발생은 부분적으로 Th1 및 Th2 림프구, 및 이들의 각 사이토카인, 특히 인터페론 및 IL-4 간의 균형에 의해 조절된다. TLR7 또는 TLR9 효능제와 함께 알러젠에 의한 동물의 예방접종은 바람직하게는 알러젠-특이적 Th1 기억 세포를 팽창시킨다. 결과적으로, Th2 편향 아주반트와 함께 항원에 의한 후속적인 면역화는 IgE 반응을 용이하게 나타내지 않는다. 항원 및 TLR7 또는 TLR9 효능제에 의해 예방접종된 마우스는 실험적 천식에 대해 내성이 있었다.
TLR 효능제에 의한 천식 치료 대 천식 예방에 대한 상이한 접근법이 필요하다. 걸린 환자에서, 기도 및 폐 조직은 이미 많은 서브세트의 림프구, 마크로파지, 수지상 세포, 비만 세포, 호산구 및 호중구를 포함하는, 다양한 집단의 염증성 세포에 의해 침윤된다. 이 상황에서, TLR 효능제는 염증성 매개인자, 예컨대 TNF-알파 및 IL-1의 방출을 증가시킴으로써 잠재적으로 질병을 악화시킬 수 있다. 실 제로, TLR을 활성화시키는 다양한 미생물제의 능력은 천식 공격을 촉발하는 이유를 설명할 수 있다.
천식 예방을 위한 TLR 효능제는 바람직하게는 폐로 국한되나, 또한 TNF-알파 및 IL-1과 비교하여 Th1 자극 사이토카인 (인터페론 및 IL-12)의 생성을 최대화한다. TLR7 및 TLR9 둘 모두는 일정하게 합성되고 수지상 세포에서 성숙하는 엔도좀 소포의 내부 표면 상에 편재한다. 응집된 포스포디에스테르 올리고뉴클레오티드인 TLR9 활성화 올리고뉴클레오티드는 응집되지 않은 포스포로티오에이트 올리고뉴클레오티드보다 초기 엔도좀 소포에 더 오래 머물고, 그러므로 주로 유형 I 인터페론을 유도하며, 성숙 소포로 간다. 결과는 TLR 효능제의 공간 배열이 유도된 사이토카인 합성의 그의 트래픽킹 및 그의 패턴을 좌우한다는 것을 함축한다. 천식 예방을 위해, 수지상 세포의 초기 엔도좀에 트래픽킹하고 주로 유형 I 인터페론을 유도하는, 안정하고 강력하고 분자적으로 특징화된 TLR 효능제가 바람직하다.
알레르기성 천식에 대한 본 발명의 접합체의 효과를 연구하기 위해, 0일째 및 7일째에 염수에서 마우스 당 알부민 500 ㎍으로 흡수된 난알부민 20 ㎍의 피하 주사를 통해 마우스를 감작시킴으로써 기도 염증을 유도한다. 16일째 및 21일째에 마우스 당 난알부민 5 ㎍으로 마우스를 i.n. 시험감염한다. 16일째에 제1 난알부민 시험감염 전에 상이한 시점에서 접합체를 i.n., p.o. 또는 i.v. 투여한다. 마지막 시험감염 (22일째)후 24시간에, 기도 반응성을 측정하고, 마우스를 희생시키고, BALF 세포, 폐 및 비장 샘플을 수집한다. 미감염 마우스 및 난알부민/알부민-감작된 마우스는 대조군으로서 작용한다. BALF 중 세포의 총수를 개수하고, 호산 구, 림프구, 호중구 및 비만 세포의 수를 결정하기 위해 라이트-기엠사(Wright-Giemsa)로 염색한다. BALF 중 사이토카인 수준을 루미넥스 검정법에 의해 결정한다. 메타콜린에 대한 기도 반응성을 단일 챔버, 전체 체적변동기록계를 사용하여 마지막 시험감염후 24시간에 평가한다. 환기된 마우스에서 통상적인 2개의 챔버 체적변동기록계에 의해 측정된 폐 저항성과 잘 연관된 펜(Penh), 무한한 값은 기도 반응성을 모니터링하기 위해 사용한다.
본 발명의 화합물은 치료 유효량으로 치료를 필요로 하는 대상체에게 투여된다. 본 발명의 조성물은 임의의 적합한 투여 경로를 통해, 특히 바람직하게는, 예를 들어 정맥내로, 동맥내로, 복강내로, 경막내로, 심실내로, 요도내로, 흉골내로, 두개내로, 근육내로 또는 피하로 투여될 수 있다. 이러한 투여는 단일 볼루스 주사, 다중 주사 또는 단시간 또는 장시간 주입으로서 수행될 수 있다. 이식가능한 장치 (예를 들어, 이식가능한 주입 펌프)가 또한 특정 제형의 등가 또는 다양한 투여량의 시간에 걸친 주기적 비경구 전달을 위해 사용될 수 있다. 이러한 비경구 투여를 위해, 화합물은 바람직하게는 물 또는 다른 적합한 용매 또는 용매들의 혼합물 중 멸균 용액으로서 제제화된다. 용액은 용액을 혈액과 등장성으로 만들기 위한 다른 물질, 예컨대 염, 당 (구체적으로, 글루코스 또는 만니톨), 완충제, 예컨대 아세트산, 시트르산 및/또는 인산 및 이들의 나트륨 염, 및 보존제를 함유할 수 있다.
본 발명의 화합물은 제약 조성물로서 제제화되고, 포유동물 숙주, 예컨대 인간 환자에게 선택된 투여 경로, 즉 경구 또는 비경구, 정맥내, 근육내, 국소 또는 피하 경로에 적합한 다양한 형태로 투여될 수 있다.
그러므로, 본 화합물은 제약상 허용되는 비히클, 예컨대 불활성 희석제 또는 흡수가능한 식용 담체와 조합하여 전신으로 예를 들어 경구로 투여될 수 있다. 이는 경질 또는 연질 쉘 젤라틴 캡슐로 봉입될 수 있거나, 정제로 압축될 수 있거나, 환자 식이의 음식과 직접 혼입될 수 있다. 경구 치료제 투여를 위해, 활성 화합물은 1종 이상의 부형제와 조합되고, 섭취가능한 정제, 바칼정, 트로키, 캡슐, 엘릭시르, 현탁액, 시럽, 웨이퍼 등의 형태로 사용될 수 있다. 이러한 조성물 및 제제는 0.1％ 이상의 활성 화합물을 함유해야 한다. 물론, 조성물 및 제제의 백분율은 다양할 수 있고, 편리하게는 주어진 단위 투여 형태의 중량의 약 2 내지 약 60％일 수 있다. 이러한 치료상 유용한 조성물 중 활성 화합물의 양은 효과적인 투여량 수준이 얻어지는 양이다.
정제, 트로키, 환제, 캡슐 등은 또한 하기 물질을 함유할 수 있다: 결합제, 예컨대 트라가칸트 검, 아카시아 검, 옥수수 전분 또는 젤라틴; 부형제, 예컨대 인산이칼슘; 붕해제, 예컨대 옥수수 전분, 감자 전분, 알긴산 등; 윤활제, 예컨대 스테아르산마그네슘; 및 감미제, 예컨대 수크로스, 프룩토스, 락토스 또는 아스파르탐 또는 향미제, 예컨대 박하, 윈터그린 오일 또는 체리향이 첨가될 수 있다. 단위 투여 형태가 캡슐인 경우, 이는 상기 유형의 물질 이외에 액체 담체, 예컨대 식물성유 또는 폴리에틸렌 글리콜을 함유할 수 있다. 다양한 다른 물질은 코팅물로서 존재하거나 달리 고체 단위 투여 형태의 물리적 형태를 변형하기 위해 존재할 수 있다. 예를 들어, 정제, 환제 또는 캡슐은 젤라틴, 왁스, 쉘락 또는 당 등으로 코팅될 수 있다. 시럽 또는 엘릭시르는 활성 화합물, 감미제로서 수크로스 또는 프룩토스, 보존제로서 메틸 및 프로필파라벤, 염료 및 향미제, 예컨대 체리향 또는 오렌지향을 함유할 수 있다. 물론, 임의의 단위 투여 형태의 제조에 사용되는 임의의 물질은 제약상 허용되어야 하고, 사용되는 양에서 실질적으로 무독성이어야 한다. 또한, 활성 화합물은 지속-방출 제제 및 장치로 혼입될 수 있다.
활성 화합물은 또한 주입 또는 주사에 의해 정맥내로 또는 복강내로 투여될 수 있다. 활성 화합물 또는 그의 염의 용액은 물에서 제조되고, 임의로 무독성 계면활성제와 혼합될 수 있다. 분산액은 또한 글리세롤, 액체 폴리에틸렌 글리콜, 트리아세틴 및 이들의 혼합물 및 오일에서 제조될 수 있다. 저장 및 사용의 통상적인 조건하에 이들 제제는 미생물의 성장을 방지하기 위한 보존제를 함유한다.
주사 또는 주입에 적합한 제약 투여 형태는 멸균 주사가능한 또는 주입가능한 용액 또는 분산액 (임의로 리포좀에 캡슐화됨)의 즉각투여용 제제에 적합한, 활성 성분을 함유하는 멸균 수성 용액 또는 분산액 또는 멸균 분말을 포함할 수 있다. 모든 경우에, 궁극적인 투여 형태는 멸균이고, 유동적이고, 제조 및 저장 조건하에 안정해야 한다. 액체 담체 또는 비히클은 용매 또는 액체 분산액 매질, 예를 들어 물, 에탄올, 폴리올 (예를 들어, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 액체 폴리에틸렌 글리콜 등), 식물성유, 무독성 글리세릴 에스테르, 및 적합한 이들의 혼합물일 수 있다. 적절한 유동성은 예를 들어, 리포좀의 형성에 의해, 분산액의 경우 필요한 입자 크기의 유지에 의해, 또는 계면활성제의 사용에 의해 유지될 수 있다. 미생물의 작용의 방지는 다양한 항박테리아제 및 항진균제, 예를 들어 파라벤, 클 로로부탄올, 페놀, 소르브산, 티메로살 등에 의해 수행될 수 있다. 많은 경우에, 등장화제, 예를 들어 당, 완충제 또는 염화나트륨을 포함하는 것이 바람직할 것이다. 주사가능한 조성물의 연장된 흡수는 흡수를 지연시키는 작용제, 예를 들어 알루미늄 모노스테아레이트 및 젤라틴의 조성물을 사용함으로써 수행될 수 있다.
멸균 주사가능한 용액은 적절한 용매에 필요량의 활성 화합물을 상기 나열된 다양한 다른 성분과 함께 혼입함으로써 제조된다 (필요하다면 이어서 필터 멸균). 멸균 주사가능한 용액의 제조를 위한 멸균 분말의 경우, 바람직한 제조 방법은 미리 멸균-여과된 용액에 존재하는 임의의 추가 바람직한 성분 + 활성 성분의 분말을 수득하는 진공 건조 및 동결 건조 기술이다.
국소 투여를 위해, 본 화합물은 순수한 형태 (즉, 액체인 경우)로 적용될 수 있다. 그러나, 일반적으로 고체 또는 액체일 수 있는 피부과상 허용되는 담체와 조합하여 조성물 또는 제형으로서 피부에 투여하는 것이 바람직할 것이다.
유용한 고체 담체에는 미분된 고체, 예컨대 탈크, 점토, 미세결정질 셀룰로스, 실리카, 알루미나 등이 포함된다. 유용한 액체 담체에는 물, 알콜 또는 글리콜 또는 물-알콜/글리콜 블렌드가 포함되며, 여기에 본 화합물을 효과적인 수준으로 임의로 무독성 계면활성제의 보조로 용해하거나 분산할 수 있다. 아주반트, 예컨대 향료 및 추가 항미생물제가 주어진 용도를 위해 특성을 최적화하기 위해 첨가될 수 있다. 얻어진 액체 조성물은 흡수제 패드로부터 적용되거나, 붕대 및 다른 드레싱을 함침하는데 사용되거나, 펌프-유형 또는 에어로졸 분무기를 사용하여 침범된 영역 상에 분무될 수 있다.
증점제, 예컨대 합성 중합체, 지방산, 지방산 염 및 에스테르, 지방 알콜, 변형된 셀룰로스 또는 변형된 광물질이 또한 사용자의 피부에 직접 도포하기 위해 액체 담체와 함께 사용되어, 산포가능한 페이스트, 겔, 연고, 비누 등을 형성할 수 있다.
또한, 한 실시양태에서, 본 발명은 흡입 전달을 위한 접합체의 다양한 투여 제형을 제공한다. 예를 들어, 제형은 장치, 예컨대 계량된-용량 흡입기, 건조 분말 흡입기 및 네뷸라이저에서 에어로졸 사용을 위해 설계될 수 있다.
본 발명의 화합물을 피부에 전달하기 위해 사용될 수 있는 유용한 피부 조성물의 예는 당분야에 공지되어 있으며; 예를 들어, 재켓(Jacquet) 등의 미국 특허 제4,608,392호, 게리아(Geria)의 미국 특허 제4,992,478호, 스미스(Smith) 등의 미국 특허 제4,559,157호 및 워츠맨(Wortzman)의 미국 특허 제4,820,508호를 참조한다.
본 발명의 화합물의 유용한 투여량은 시험관내 활성 및 동물 모델에서 생체내 활성을 비교함으로써 결정될 수 있다. 마우스 및 다른 동물에서의 효과적인 투여량을 인간으로 외삽하는 방법은 당분야에 공지되어 있으며; 예를 들어, 미국 특허 제4,938,949호를 참조한다. TLR 효능제로서 작용하는 본 발명의 화합물의 능력은 문헌 [Lee et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 100: 6646 (2003)]에 의해 개시된 방법을 포함하는, 당분야에 익히 공지된 약리학적 모델을 사용하여 결정될 수 있다.
일반적으로, 액체 조성물, 예컨대 로션 중 본 발명의 화합물(들)의 농도는 약 0.1 내지 25 중량％, 바람직하게는 약 0.5 내지 10 중량％일 것이다. 반고체 또는 고체 조성물, 예컨대 겔 또는 분말 중 농도는 약 0.1 내지 5 중량％, 바람직하게는 약 0.5 내지 2.5 중량％일 것이다.
활성 성분은 약 0.5 내지 약 75 μM, 바람직하게는 약 1 내지 50 μM, 가장 바람직하게는 약 2 내지 약 30 μM의 활성 화합물의 피크 혈장 농도를 달성하기 위해 투여될 수 있다. 이는 예를 들어 활성 성분의 0.05 내지 5％ 용액 (임의로 염수 중)의 정맥내 주사에 의해, 또는 활성 성분 약 1 내지 100 mg을 함유하는 볼루스로서 경구 투여에 의해 달성될 수 있다. 바람직한 혈액 수준은 약 0.01 내지 5.0 mg/kg/hr을 제공하기 위한 연속적 주입에 의해 또는 활성 성분(들) 약 0.4 내지 15 mg/kg을 함유하는 간헐적 주입에 의해 유지될 수 있다.
치료에서 사용하기 위해 필요한 화합물, 또는 그의 활성 염 또는 유도체의 양은 선택된 특정 염, 뿐만 아니라 투여 경로, 치료될 상태의 성질 및 환자의 연령 및 상태에 따라 달라질 것이고, 궁극적으로 담당 의사 또는 임상의의 판단에 의할 것이다. 그러나, 적합한 용량은 일반적으로 일일마다 약 0.5 내지 약 100 mg/체중 kg, 예를 들어 약 10 내지 약 75 mg/체중 kg의 범위, 예컨대 일일마다 수용자 체중 kg 당 3 내지 약 50 mg, 바람직하게는 6 내지 90 mg/kg/일의 범위, 가장 바람직하게는 15 내지 60 mg/kg/일의 범위일 것이다.
화합물은 편리하게는 단위 투여 형태 (예를 들어, 단위 투여 형태 당 활성 성분 5 내지 1000 mg, 편리하게는 10 내지 750 mg, 가장 편리하게는 50 내지 500 mg을 함유함)로 투여된다.
원하는 용량은 편리하게는 단일 용량, 또는 적절한 간격으로, 예를 들어 일일마다 2, 3, 4 이상의 하위용량으로 투여되는 분할 용량으로서 제공될 수 있다. 하위용량 그 자체는 예를 들어 수많은 별개의 느슨하게 간격을 둔 투여로; 예컨대 살포제(insufflator)로부터의 다중 흡입 또는 눈으로 다수의 점안액의 적용에 의해 추가로 분할될 수 있다. 용량 및 아마도 용량 빈도는 또한 개별 환자의 연령, 체중, 상태 및 반응에 따라 다양할 것이다. 일반적으로, 본원에 기재된 상태에 대한 화학식 I의 화합물 또는 화합물들에 대한 총 일일 용량 범위는 단일 또는 분할 용량으로 약 50 mg 내지 약 5000 mg일 수 있다. 바람직하게는, 일일 용량 범위는 단일 또는 분할 용량으로 약 100 mg 내지 약 4000 mg, 가장 바람직하게는 약 1000 내지 3000 mg이어야 하며, 예를 들어 화합물 750 mg이 6시간 마다 경구로 투여되어야 한다. 이는 암 세포를 사멸시키는데 효과적일 수 있는 약 500 내지 750 uM의 혈장 수준을 달성할 수 있다. 환자의 관리에서, 치료요법은 더 낮은 용량에서 시작하고, 환자의 전체 반응에 의존하여 증가되어야 한다.
상기 기재된 바와 같이, 본 발명의 화합물을 함유하는 조성물은 예를 들어, 인간 또는 다른 포유동물 (예를 들어, 소, 개, 말, 고양이, 양 및 돼지), 및 아마도 다른 동물에서 질병 또는 질환의 치료 또는 예방에서 유용하다. 특정 화합물에 의존하여, 조성물은 예를 들어 암, 감염의 치료, 후천성 면역성 (예를 들어, 항체 생성, T 세포 활성화 등)의 증강, 백신으로서 및/또는 중추 신경계의 자극에 유용할 것이다.
본 발명은 하기 비제한적 실시예에 의해 추가로 기술될 것이다.
실시예 I
화학식 I의 화합물의 제조 방법은 본 발명의 추가 실시양태로서 제공되고, 하기 방법에 의해 예시되며, 여기서 일반적 라디칼의 의미는 달리 한정하기 않는 한 상기 주어진 바와 같다.
일반 화학. 시약 및 용매는 미국 위스콘신주 밀워키 소재의 알드리히 (Aldrich)로부터 얻었다. 실험 장치 Mel-Temp II 모세관 융점 기구 상에서 교정되지 않은 융점을 결정하였다. 499.8 MHz에서 바리안 유니티(Varian Unity) 500 NMR 분광광도계 상에서 또는 400.06 MHz에서 바리안 머큐리(Varian Mercury) NMR 분광광도계 상에서 양성자 핵 자기 공명 스펙트럼을 기록하였다. 지정된 기준으로부터 ppm 스케일로 화학적 이동을 보고하였다. 양이온 및 음이온 루프 질량 스펙트럼을 미국 캘리포니아주 샌디에고 소재의 디파트먼트 어브 케미스트리 UCSD(Department of Chemistry UCSD)에 의해 수행하였다. 원소 분석을 미국 캘리포니아주 샌디에고 소재의 뉴메가 레조난스 랩스(NuMega Resonance Labs)에 의해 수행하였다. 지정된 용매 시스템에 의해 E 머크(Merck) 실리카 겔 (230-400 메쉬) 상에서 컬럼 크로마토그래피를 수행하였다. 분석용 박층 크로마토그래피 (TLC)를 실리카 겔 60 F-254 플레이트 (EM 시약) 상에서 수행하였다.
4-(2,6-디클로로퓨린-9-일메틸)벤조니트릴의 제조. 2,6-디클로로-9H-퓨린 (16 mmol)을 DMF (50 mL)에 용해하고, 탄산칼륨 (50 mmol)을 첨가하였다. 그 후, α-브로모-p-톨루니트릴 (22 mmol)을 첨가하고, 혼합물을 주변 온도에서 16시간 동 안 교반하였다. 불용성 무기 염을 제거하기 위해 여과한 후, 여과물을 물 (1500 mL)에 붓고, 에틸 아세테이트 (2 x 400 mL)로 추출하고, 황산마그네슘 상에서 건조시키고, 증발시켜, 잔류물을 수득하였으며, 이를 1:2:10 에틸 아세테이트/아세톤/헥산을 사용하여 플래시 실리카 겔 크로마토그래피로 처리하였다. 수율 3.33 g (69％). UV, NMR 및 MS는 지시된 구조와 일치하였다.
4-(6-아미노-2-클로로퓨린-9-일메틸)벤조니트릴의 제조. 상기 생성물 (1.9 g)을 강철 반응 용기에 위치시키고, 메탄올성 암모니아 (80 mL, 7 N)를 첨가하였다. 밀봉된 용기를 6O℃에서 12시간 동안 가열하고, 얼음에서 냉각하고, 고체 생성물을 여과하였다. 수율 1.09 g. UV, NMR 및 MS는 지시된 구조와 일치하였다.
4-[6-아미노-2-(2-메톡시에톡시)-퓨린-9-일메틸]벤조니트릴의 제조. 나트륨 금속 (81 mg)을 2-메톡시에탄올 (30 mL)에서 가열하여 용해함으로써 2-메톡시에탄올의 나트륨 염을 제조하였다. 이 용액에 메톡시에탄올 (300 mL, 가열하여)에 용해된 실시예 2의 생성물 (1.0 g)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 8시간 동안 115℃ 조 온도에서 가열하고, 진공에서 농축시켜 거의 건조시키고, 잔류물을 에틸 아세테이트 및 물에 분배하였다. 디클로로메탄 중 5％ 메탄올을 사용하여 유기층을 플래시 실리카 겔 크로마토그래피하여 생성물 763 mg을 얻었다. NMR은 지시된 구조와 일치하였다.
4-[6-아미노-8-브로모-2-(2-메톡시에톡시)-퓨린-9-일메틸]벤조니트릴의 제조. 바로 위 생성물 (700 mg)을 디클로로메탄 (400 mL)에 용해하고, 브롬 (7 mL)을 적가하였다. 혼합물을 밤새 실온에서 교반하고, 수성 나트륨 티오술페이트 (0.1 M, 2 L) 용액으로 추출한 후, 수성 중탄산나트륨 (500 mL, 포화된)으로 추출하였다. 디클로로메탄 중 3％ 메탄올을 사용하여 실리카 겔 상에서 유기층으로부터의 잔류물을 크로마토그래피하여, 브로모 생성물 460 mg을 수득하였다. NMR, UV 및 MS는 지시된 구조와 일치하였다.
4-[6-아미노-8-메톡시-2-(2-메톡시에톡시)-퓨린-9-일메틸]벤조니트릴의 제조. 건조 메탄올 (30 mL)에서 나트륨 금속 (81 mg)을 반응시킴으로써 나트륨 메톡시드를 제조하였다. 바로 위 생성물 (700 mg)을 건조 디메톡시에탄에 용해하고, 온도를 100℃로 증가시켰다. 밤새 반응시킨 후, 혼합물을 진공에서 농축시키고, 잔류물을 디클로로메탄 중 5％ 메탄올을 사용하여 실리카 상에서 크로마토그래피하였다. 수율 120 mg. NMR은 지시된 구조와 일치하였다.
리튬 N,N'-(디메틸에틸렌디아미노)수소화알루미늄의 제조. 니트릴을 알데히드 관능성으로 전환시키기 위해 사용된 이 환원제를 본질상 문헌 [Bull. Korean Chem. Soc. 23:1697 (2002)]에 기재된 바와 같이 제조하였다. 건조 THF 중 0.5 M 용액을 제조하였다.
4-[6-아미노-8-메톡시-2-(2-메톡시에톡시)-퓨린-9-일메틸]벤즈알데히드의 제조. 4-[6-아미노-8-메톡시-2-(2-메톡시에톡시)-퓨린-9-일메틸]벤조니트릴 (100 mg)을 건조 THF (3 mL)에 용해하고, 아르곤 하에 O℃로 냉각하였다. 상기 제조된 수소화알루미늄 시약 (0.72 mL)을 반응 플라스크에 첨가하고, 혼합물을 0 내지 5℃에서 1시간 동안 교반한 후, 3 M HCl을 첨가하여 켄칭하였다. 그 후, 혼합물을 에틸 아세테이트로 추출한 후, 디클로로메탄으로 추출하고, 진공에서 농축하여, 85 mg을 수득하였다. NMR은 지시된 구조와 일치하였다.
4-[6-아미노-8-히드록시-2-(2-메톡시에톡시)-퓨린-9-일메틸]벤즈알데히드 (UC-1V150)의 제조. 바로 위 생성물 (800 mg)을 요오드화나트륨 (504 mg) 및 아세토니트릴 (40 mL)과 합한 후, 클로로트리메틸실란 (0.5 mL)을 천천히 첨가하였다. 혼합물을 7O℃에서 3.5시간 동안 가열하고, 냉각하고, 여과하였다. 고체 생성물을 물로 세척한 후, 에테르로 세척하여, 406 mg을 수득하였다. NMR, UV, MS는 지시된 구조와 일치하였다. 이 물질은 링커 및 거대분자 간의 접합 반응에 적합하였다.
메틸 4-[6-아미노-8-메톡시-2-(2-메톡시에톡시)-퓨린-9-일메틸]벤조에이트의 제조. 이 절차는 문헌 [Jayachitra, et al., Synth. Comm., 33:3461 (2003)]에 의해 기재된 바와 같았다. 4-[6-아미노-8-메톡시-2-(2-메톡시에톡시)-퓨린-9-일메틸]벤조니트릴 (1 mmol)을 건조 메탄올 (5 mL)에 용해하고, 신선하게 증류된 BF3 에테레이트 (4 mmol)를 용액에 첨가하였다. 생성된 혼합물을 아르곤 하에 20시간 동안 환류하였다. 용매를 진공에서 제거하고, 잔류물을 디클로로메탄 (10 mL)에 녹이고, 희석 수성 중탄산나트륨 (2 x 10 mL)으로 추출하고, 유기층을 황산마그네슘 상에서 건조시켰다. 증발 후, 디클로로메탄 중 5％ 메탄올을 사용하여 생성물을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제하여, 0.8 mmol을 수득하였다.
4-[6-아미노-8-히드록시-2-(2-메톡시에톡시)-퓨린-9-일메틸]벤조산의 제조. 4-[6-아미노-8-메톡시-2-(2-메톡시에톡시)-퓨린-9-일메틸]벤조에이트 (100 mg)를 요오드화나트륨 (63 mg) 및 아세토니트릴 (10 mL)과 합한 후, 클로로트리메틸실란 (120 mL)을 천천히 첨가하였다. 혼합물을 7O℃에서 6시간 동안 가열하고, 냉각하고, 여과하였다. 고체 생성물을 물로 세척한 후, 에테르로 세척하여, 51 mg을 수득하였다.
2,5-디옥소피롤리딘-1-일 4-[6-아미노-8-히드록시-2-(2-메톡시에톡시)-퓨린-9-일메틸]벤조에이트의 제조. 4-[6-아미노-8-메톡시-2-(2-메톡시에톡시)-퓨린-9-일메틸]벤조에이트 (2 mmol)를 디클로로메탄 또는 디옥산 (10 mL)에 용해하고, EDC (2 mmol)를 첨가하였다. 이 용액에 N-히드록시숙신이미드 (2 mmol)를 첨가하고, 생성된 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반하였다. 혼합물을 진공에서 건조시키고, 조 생성물을 실리카 겔 크로마토그래피에 의해 정제하여, 생성물 2 mmol을 수득하였으며, 이는 일차 아민을 포함하는 접합 반응에 적합하였다.
실시예 II
UC-1V150을 숙신이미딜 6-히드라지노-니코틴아미드 아세톤 히드라존 (SANH) 링커에 의해 먼저 변형된 MSA에 공유결합으로 커플링하여, 특징적으로 변형된 UV 스펙트럼을 갖는 안정한 분자를 수득하였다. UC-1V150/MSA 접합체를 히드라존 형성으로 인한 342 nm에서의 UV 흡수 피크에 의해 확인한 반면, SANH 단독은 322 nm에서 흡수하였다. MSA 당 접합된 UC-1V150 분자의 정량을 UC-1V150-SANH의 표준 곡선으로부터 외삽하였다 (도 1). 일정하게, UC-1V150/MSA 접합체를 약 5:1의 비율로 수득하였다. 5:1 UC-1V150/MSA를 사용함으로써 여기에 보고된 생물학적 연구를 수행하였다.
SANH에 의한 MSA의 변형. MSA (25 mg/mL) 200 ㎕를 접합 완충제 (1M NaPi, pH=7.2) 100 ㎕ 및 PBS 690 ㎕와 혼합하였다. DFM 10 ㎕ 중 SANH 844 ㎍ (MSA에 대해 40배 몰 과량)을 단백질 용액에 첨가하였다 (반응 혼합물 중 MSA의 최종 농도는 5 mg/mL임). 온화하게 혼합한 후, 실온에서 2시간 동안 반응을 진행시켰다. 과량의 SANH를 제거하기 위해, PBS 및 변형된 MSA로 평형화된 NAP-10 컬럼 상에 반응 혼합물을 로딩하고, PBS 1.5 mL로 용리하였다.
SANH에 의해 변형된 MSA로의 IV150의 부착. DMF 10 ㎕에 용해된 IV150 460 ㎍을 SANH에 의해 변형된 MSA에 첨가하고, 반응 혼합물을 RT에서 밤새 인큐베이션하였다. 과량의 IV150을 제거하기 위해, 반응 혼합물을 먼저 마이크로-스핀 컬럼 (밀리포어: BIOMAX 5K)을 사용하여 1 mL로 농축시키고, 상기 언급된 바와 같이 NAP-10 컬럼 상에 로딩하였다.
TLR7 효능제를 또한 올리고데옥시뉴클레오티드 (ODN) (도 20 내지 21), 바이러스 (도 18 내지 19) 및 지질 구성성분 (이어서 리포좀으로 혼입될 수 있음) (도 24 내지 25)에 접합하였다.
부분적으로 조절된 TLR7 효능제의 합성. 생물접합 화학에 익히 공지된 표준 기술에 의해 각 접합체를 제조하였다. 정량 UV, LC/MS 및 PAGE 방법에 의한 각각의 특징화는 TLR 효능제 대 그의 보조기 (거대분자)의 "원자가" 또는 비율을 결정하였다. 이 정보로부터, 접합체의 크기 및 형상을 모델링 기술에 의해 용이하게 추정하였다. 접합체의 크기, 형상 및 원자가의 다양성을 구조 반응식에서 R3으로서 나타낸 거대분자의 선택을 통해 도입하였다. 예를 들어, R3이 덴드리머, 예컨대 통 상적인 폴리(아미도아민) 변종의 덴드리머인 경우, 분지점의 수 또는 특정 덴드리머의 생성을 기초로 하여 TLR 효능제의 부착을 위한 표면 관능기의 수를 미리 규정하였다. 제1 생성 (G1)은 8개의 표면 아미노기를 가졌고, G2는 16개를 가졌으므로, 접합체의 원자가 및 크기에 대한 고수준의 대조군을 야기하였다 (도 2 참조). 또한, 몇몇 덴드리머 나노입자는 표적화 리간드 및 TLR7 효능제 둘 모두를 함유할 수 있었다. TLR7 효능제-지질 접합체는 또한 지질의 선택에 의존하여 다양한 "원자가"를 가질 수 있었다. 예를 들어, TLR7 효능제 (UC-1V199)의 카르복시 유도체를 시판되는 디올레아닐포스파티딜에탄올아민 (DOPE)의 에탄올아미노기에 커플링함으로써 강력한 접합체 UV-1V199/L (도 6)을 제조하였다.
콜레스테롤, DOPE 및 다른 지질과 조합하여 약 100 nm의 유체역학 직경을 갖는 입자를 생성함으로써, 이들 지질 접합체를 다양한 리포좀 나노입자로 제제화하였다 (도 24 내지 25). 도면에서 육각형은 인지질 꼬리를 갖는 UC-1V199/L 및 관련 TLR7 효능제를 나타낸다.
TLR7 효능제 및 이량체, 뿐만 아니라 TLR 접합체는 본원에 개시된 검정법과 같은 검정법에 의해 결정된 바와 같은 생체내 사이토카인 방출 및/또는 사이토카인 활성을 갖는다는 것을 나타내었다. 예를 들어, 이미퀴모드, 브로피리민, UC-1V138, UC-1V136, UC-1V150, UC-1X105, UC-1V199, UC-1W236, UC-1X51, UC-1W247, UC-1X113, UC-1V199/L, UC-1V150/BSA, 링커 및 MSA, OVA, 비리온 및/또는 ODN을 포함하는 또는 포함하지 않는 UC-1V150의 접합체, UC-1V199 및 DOPE, 실리카, 지질 또는 방사선조사된 포자의 접합체, 및 UC-1V1043 및 UC-1V1018과 OVA의 접합체 모 두는 활성을 나타내었다.
실시예 III
물질 및 방법
시험관내 화합물 평가. 수지상 세포에 매우 풍부한 마우스 골수 유래 단핵 세포 (BMDM), 뿐만 아니라 인간 말초 혈액 단핵 세포 (PBMC) 세포에서 사이토카인 생성을 자극하고/거나 억제하는 TLR7 접합체의 능력을 평가하였다. BMDM을 96 웰 플레이트에서 플레이팅하고, 비히클 또는 10 μM에서 시작하여 피코몰 농도까지 3배 간격으로 희석된 다양한 용량으로 삼중으로 처리하였다. 24시간후, 상등액을 수확하고, 루미넥스 비드 검정 시스템 및 시판되는 시약을 사용하여 30종 이하의 상이한 사이토카인, 케모카인 및 다른 매개인자에 대해 분석하였다. 허용 유도의 범위 및 메카니즘을 통찰하기 위해 사이토카인/케모카인 ELISA 결과를 정량적 mRNA 발현 측정 및 2차원 인단백질 분석에 의해 보충하였다. 상등액 수확 시점에, 배지를 웰에서 세포 생존의 비색성 평가로서 MTT로 대체하였다. 인간 PBMC를 시판되는 혈액 팩으로부터 단리하고, 유사하게 처리하였다.
TLR 효능제-접합된 나노리포좀 및 덴드리머의 트래픽킹을 평가하기 위해, 각 나노입자를 로딩하거나, 형광색소로 변형하였다. 세포하 편재를 현미경적으로 결정하였다 (몇몇 경우에 엔도좀 성숙의 억제제로 처리된 세포에서).
상이한 보조기를 갖는 TLR7 접합체의 항염증 활성을 비교하기 위해, 프로-염증성 사이토카인 자극 (TNFα, IL-1)에 대한 최소 효과를 갖는 예정된 농도로 가장 강력한 화합물에 의해 먼저 BMDM을 처리하였다. 24시간후, 배지를 대체하고, 모의 처리된 세포에서 사이토카인 생성을 효과적으로 유도하는 농도로 상이한 TLR 족 구성원의 활성화 리간드 (TLR2에 대한 Pam3Cys, TLR3에 대한 폴리(I:C), TLR4에 대한 LPS, TLR5에 대한 플라겔린(flagellin), TRL6에 대한 Malp-2, TLR7에 대한 UC-1V150, TLR7/8에 대한 R848, TLR9에 대한 CpG 올리고뉴클레오티드 등)에 의해 세포를 시험감염하였다. 세포를 다중 면역검정법, 정량적 PCR 및 인단백질 블럿팅에 의해 평가하였다. 유도의 동력학 및 허용성의 유지를 더 잘 이해하기 위해, 또한 TLR7 접합체-프라이밍 세포를 상이한 시간 간격으로 시험감염하고, 사이토카인 생성의 패턴에 대해 분석하였다.
생체내 화합물 평가. 마우스의 기도로 투여후 기관지폐포 세정액 (BALF) 대 전신 사이토카인의 생성을 평가하였다. 마취된 암컷 연령-매칭된 C57BL/6 마우스에게 상기 기재된 바와 같은 다양한 양의 TLR7 접합체, 또는 적절한 비히클 중 리포좀 또는 덴드리머를 코로 (i.n.), 경구로 (p.o.) 또는 정맥내로 (i.v.) 투여하였다. 회복후 및 상이한 시점에, 혈청 및 BALF를 수집하고, 루미넥스 검정법에 의해 사이토카인 및 케모카인에 대해 분석하였다. 처리된 동물의 체중, 체온 및 유체 흡수 패턴을 전신 "사이토카인 증후군"에 대한 임상적 대용품으로서 기록하였다.
후속적인 실험은 혈청 및 BALF 사이토카인에 의해 결정된 바와 같은, 고용량 투여후 (i.n., p.o. 또는 i.v.) TLR 활성화에 대한 국소 및 전신 무반응성 (TLR 허용)을 생성하는 상이한 약제의 능력을 평가하였다. 생체내에서 중요한 사이토카인 및 사이토카인 증후군의 임상적 징후를 유도하지 않은 고용량의 다양한 TLR7 접합체를 선택하였다. 상이한 투여 경로에 의해 제공된 선택된 고용량으로 마우스를 처리한 후, 다양한 시점에서 상이한 TLR의 활성인자에 의해 시험감염시켰다. 혈청 및 BALF를 수집하고, 분석하고, 임상적 증상을 기록하였다. 접합체의 항염증 활성은 LPS 및 CpG를 연구하기 위해 미리 사용된 치명적 쇼크 모델에 의해 확인하였다. 이 모델에서, D-갈락토스아민을 미리 i.p.로 주사한 Balb/c 마우스는 상이한 TLR 활성인자에 의한 전신 시험감염후 사이토카인 자극 및 간 손상으로 인해 사멸하였다. 활성 항염증성 약물은 감작된 동물에서 임상적 증상을 유발하지 못하였고, 또한 다른 TLR 리간드에 의해 유발된 쇼크를 방지하였다. 규정된 종점에, 이 모델은 TLR 허용의 동력학 및 지속시간의 결정에 특히 유용하였다.
실시예 IV
물질 및 방법
마우스. 암컷 C57BL/6 마우스 (5 내지 6 주령)를 하를란 웨스트 코스트(Harlan West Coast) (미국 캘리포니아주 저먼타운 소재)로부터 입수하고, 암컷 A/J 마우스 (6 내지 8 주령)를 잭슨 래보러토리즈(Jackson Laboratories) (미국 메인주 바 하버 소재)로부터 구매하였다. A/J 마우스를 바실러스 안트라시스의 스턴(Sterne) 균주에 의한 감염에 대해 사용하였다 (문헌 [Kenney et al., J. Infect. Dis., 190:774 (2004)]). 마우스를 미국실험동물인증협회에 의해 인정된 캘리포니아 대학교의 샌디에고 동물 시설에서 표준 조건하에 사육하고 유지하였다. 모든 동물 프로토콜은 임상시험심사위원회(Institutional Review Board)에 의한 승인 전에 받았다. H1N1 인플루엔자 연구를 위해, 암컷 BALB/c 마우스 (16 내지 18 g)를 찰스 리버 래보러토리즈(Charles River Laboratories) (미국 매사추세츠주 윌 밍톤 소재)로부터 입수하고, 미국실험동물인증협회-인정된 유타주립대학교의 실험 동물 연구 센터에서 유지하였다.
BMDM의 시험관내 자극. BMDM을 마우스의 다양한 균주로부터 단리하고, 웰 당 5 x 104개 세포의 밀도로 96-웰 플레이트에 시딩하였다. 0.01 내지 10 μM 범위의 최종 농도로 또는 달리 나타낸 바와 같이 10일된 배양물에 화합물을 첨가하였다. 인큐베이션 24시간후, 배양 상등액을 수집하고, 제조자의 지시사항에 따라 비드라이트 마우스 멀티사이토카인 주문형 키트 (미국 버지니아주 샤로테스빌 소재의 업스테이트(Upstate) 및 미국 캘리포니아주 샌디에고 소재의 이바이오사이언시스(eBiosciences))를 사용하여 샌드위치 ELISA (BD 파밍겐(BD Pharmingen), 미국 캘리포니아주 샌디에고 소재) 또는 멀티플렉스 루미넥스 (미국 텍사스주 오스틴 소재) 검정법에 의해 사이토카인 유도에 대해 분석하였다.
마우스로의 화합물의 투여. 암컷 연령-매칭된 C57BL/6 마우스에게 UC-1V150 또는 UC-1V150/MSA (각각 파마코어 0.38 내지 38 nmol 당량을 함유함)를 함유하는 염수 용액 100 ㎕를 꼬리 정맥을 통해 주사하였다. 폐내 투여를 위해, 마우스를 아버틴(Avertin) 용액으로 i.p. 마취시키고, 목 주위를 면도하였다. 작게 절개하여 기관을 노출시키고, 다양한 양의 UC-1V150/MSA 또는 비접합된 약물을 함유하는 염수 용액 50 ㎕를 주사하였다. 회복후 및 상이한 시점에, 혈청 및 BALF를 수집하고, 루미넥스 검정법에 의해 IL-6, IL-12p40, IFN-γ, RANTES 및 MCP-1에 대해 분석하였다. 다른 실험에서, 마우스를 근육내 케타민/크실렌 용액으로 마취시키고, 동일한 양의 UC-1V150/MSA를 i.t. (50 ㎕의 용량) 또는 i.n. (20 ㎕의 용량) 투여하였다. 유사한 사이토카인 수준이 상기 방법에 의한 24시간 투여후 BALF에서 관찰되었기 때문에, 더 편리한 i.n. 경로를 감염 모델 연구에서 사용하였다.
바실러스 안트라시스 포자에 의한 A/J 마우스의 감염. 포자를 상기 기재된 바와 같이 바실러스 안트라시스 (pXOl+pXO2-)의 스턴(Sterne) 균주로부터 제조하였다 (문헌 [Sabet et al., FEMS Immunol. Med. Microbiol., 47:369 (2006)]; [Guidi-Rontani et al., Mol. Microbiol., 42:931 (2001)]). 정제된 포자를 PBS에서 1 X 108 내지 4 X 108 cfu/mL로 4℃에서 저장하였다. 감염 전에, 발아를 개시시키기 위해 포자를 65℃로 30분 동안 가열하였다. A/J 마우스를 케타민/크실렌 용액으로 근육내로 마취시키고, 탄저병 감염전 1일에 마우스 당 UC-1V150 또는 UC-1V150/MSA 0.75 nmol로 i.n. 투여하였다. 대조군 마우스에게 염수만, 또는 UC-1V150/MSA와 등가량으로 MSA를 함유하는 염수를 투여하였다. 부피 20 ㎕ 중 바실러스 안트라시스의 포자 2 x 105 내지 8 X 105로 i.n. 감염을 수행하였다. 염수-처리된 마우스의 대부분은 3 내지 6일 내에 죽었기 때문에 13일 동안 생존을 관찰하였다. 군 당 8마리의 마우스로부터 결과를 얻었다.
인플루엔자 바이러스에 의한 Balb/c 마우스의 감염. 인플루엔자 A/뉴 칼레도니아/20/99 (H1N1) 바이러스를 질병통제예방센터 (미국 조지아주 아틀란타 소재)로부터 입수하였다. 바이러스를 마딘 다비(Madin Darby) 개 신장 (MDCK) 세포에서 2회 전파시키고, 추가로 이를 독성으로 만들기 위해 마우스에서 7회 통과시킨 후, 이를 증폭시키기 위해 세포 배양액에서 통과시켰다. 마우스를 케타민 (100 mg/kg)에 의해 i.p. 마취시키고, 접종물 부피 50 ㎕ 중 마우스 당 대략 105.0 세포 배양물 감염성 용량으로 바이러스에 의해 i.n. 감염시켰다. 염수 단독 또는 마우스 당 5 nmole로 UC-1V150/MSA를 함유하는 염수 중 단일 비내 용량 75 ㎕를 바이러스 노출전 24시간에 제공하였다. 처리군 당 10마리의 감염된 마우스 및 20마리의 플라시보 대조군 동물을 21일 동안 생존율에 대해 추적조사하였다.
통계학. 사이토카인 수준을 만 위트니(Mann Whitney) U-검사에 의해 통계적 유의성을 결정하기 위해 p < 0.05로 비교하였다. 생존율의 차이를 비교하기 위해 그래프패드 프리즘 소프트웨어 버젼 4.0c (미국 캘리포니아주 샌디에고 소재)를 사용하여 카플란-마이어 생존 곡선 및 로그 순위 검사를 수행하였다.
결과
UC-1V150/MSA 접합체에 반응하는 강력한 시험관내 및 생체내 사이토카인 방출. UC-1V150 단독과 골수-유래 마크로파지 (BMDM)를 인큐베이션하여, 사이토카인 방출을 자극하였다 (도 10). MSA에 접합된 경우, 10배 더 낮은 등가 농도의 TLR7 효능제에 의해 유사하거나 더 높은 수준의 사이토카인을 검출하였다. 상기 기재된 바와 같이 수행된 TLR 형질전환체에 의한 실험에 의해, 알데히드 변형이 결핍된 화합물 (UC-1V136)과 유사한 UC-1V150이 특정 TLR7 효능제임을 확인하였다 (문헌 [Lee et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 103:1828 (2006)]). 마우스에게 i.v. 주사 후, UC-1V150은 주사후 약 2시간에 피크에 도달한 다음 신속하게 거의 배경 수준으로 감소하는 혈청 사이토카인 수준을 유도하였다 (데이터는 나타내지 않음). 다양한 투여량으로 i.v. 주사후 2시간에 UC-1V150 대 UC-1V150/MSA의 사이토카인 생성 프로파일의 비교는 MSA 접합체가 10배 내지 100배만큼 효력을 증가시켰다는 것을 나타내었다 (도 11). 염수 또는 MSA 대조군으로부터의 혈청은 검출가능한 사이토카인 수준이 없거나 거의 없음을 나타내었다 (데이터는 나타내지 않음).
UC-1V150/MSA 접합체는 연장되고 국소화된 폐 활성을 제공한다. 호흡계로의 TLR7 효능제의 적절한 전달을 확실하게 하기 위해, 약물을 초기에 기관으로 직접 전달하였다. UC-1V150/MSA에 의해 기관내로 (i.t.) 처리된 마우스로부터 추출된 기관지 폐포 세정액 (BALF)에서 본질적인 사이토카인 유도가 발견되었으나, 혈청 사이토카인은 동일한 동물에서 매우 낮고 거의 배경 수준이었다 (도 12). 현저하게 대조적으로, 소분자 TLR7 효능제에 의해 i.t. 주사된 마우스의 혈청 및 BALF 둘 모두에서 유사한 수준의 사이토카인이 관찰되었으며, 종종 거동 변화, 예컨대 놀람 및 떨림 (사이토카인 증후군을 암시함)을 유도하였다 (표 2). UC-1V150에 의한 후속적인 연구는 비내 (i.n.) 전달이 또한 BALF에서 선택적인 사이토카인 생성을 (아마도 약물 흡인으로 인해) 유도하였음을 나타내었다. 따라서, 폐렴의 감염성 동물 모델 2마리에서 UC-1V150 접합체를 평가하기 위해 i.n. 투여를 사용하였다. 바실러스 안트라시스 포자에 의한 감염전 1일에 UC-1V150/MSA에 의해 i.n. 전처리된 마우스는 대조군 마우스에서 5일과 비교하여 7.5일의 연장된 평균 생존을 가졌다 (P < 0.025) (도 14A). 대조적으로, 염수, 등가량의 MSA 또는 UC-1V150 단독에 의해 처리된 마우스에서 유의한 차이는 관찰되지 않았다. 이들 데이터는 UC-1V150 접합 체가 폐내 면역치료 활성을 가지나 유리 약물은 갖지 않는다는 것을 확인하였다. 그러므로, MSA로의 TLR7 효능제의 접합이 그의 효력을 증강시키고, 호흡기도로의 국소 전달후 그의 독성을 감소시켰다.
다른 연구에서, BALB/c 마우스를 인플루엔자 바이러스 감염 (H1N1 균주)전 1일전에 UC-1V150/MSA 접합체에 의해 i.n. 전처리하였다. 처리된 마우스의 평균 생존은 비처리된 대조군에서 7일과 비교하여 11.5일로 연장되었다 (P < 0.0001) (도 14B). 함께 이들 결과는 MSA로의 TLR7 효능제의 접합이 그의 효력을 증강시키고, 호흡기도로의 국소 전달후 그의 독성을 감소시켰다는 것을 제안하였다.
UC-1V150/MSA를 탄저병 감염전에 i.n. 투여한 후, 4일째에 시프로플록사신 (25 mg/kg)으로 처리하였다. 플라시보 처리 후 시프로플록사신 처리는 약 15 내지 25％ 생존율을 가져왔으나, 접합체 및 시프로플록사신에 의한 처리는 약 90％ 생존율을 가져왔다. 그러므로, 접합체는 탄저병 백신과의 공보조제로서 특히 유용하다.
논의
화합물 UC-1V150은 (i) 나노몰 농도에서 활성이고; (ii) 몇몇 경우에 활성의 증강과 함께 다양한 거대분자에 커플링될 수 있고; (iii) 약동학적 특성이 보조기의 변형에 의해 변화될 수 있기 때문에, 개발된 가장 강력하고 실용적인 합성 소분자 TLR7 리간드 중 하나이다. TLR7-단백질 접합체 UC-1V150/MSA는 각 MSA 단백질 분자에 공유결합으로 연결된 소분자 대략 5개를 갖는 것을 특징으로 하였다. 접합체는 TLR7 효능제 활성을 보유하였고, 실제로 유리 단량체성 약물과 비교하여 더 강력하고 더 긴 작용 지속시간을 가졌다. 더욱이, 이 접합체는 i.n. 또는 i.t. 투여에 의해 호흡계로 효과적으로 전달될 수 있었다. i.n.에 의한 약물 전달은 세균 감염의 마우스 모델에서 효과적인 것으로 증명되었다. 호흡계로의 전달을 고려하는 경우, 거대분자의 접합체로서 TLR7 효능제를 제조하는 것의 잠재적으로 중요한 장점은 면역자극 활성을 국소 점막 환경으로 제한함으로써 전신 부작용을 회피할 수 있다는 것이다.
거대분자 접합체는 유리 약물보다 더 천천히 전신 순환으로 흡수되는 것으로 기대되며, 실제로 TLR7을 발현하는 수지상 세포 및 휴지기 마크로파지에 의해 탐식적으로 청소될 수 있다. 따라서, 접합체는 TLR7/8 효능제의 전신 전달과 관련된 심각한 부작용 유형을 완화시켜야 한다. UC-1V150/MSA 접합체는 또한 감염성, 알레르기성 또는 악성 질병의 제어를 위해 비뇨생식기 및 위장관과 같은 점막 부위로 투여시 이로운 면역치료 활성을 제공할 수 있다. TLR7 효능제의 거대분자 담체는 또한 특정 기관 또는 조직으로의 면역치료제의 선택적인 전달을 위한 개선된 접근법을 제공할 수 있다. 예를 들어, UC-1V150의 지질 접합체는 상이한 크기의 리포좀 및 조성물로 혼입될 수 있는 반면, TLR7 효능제의 단백질 접합체는 상이한 수지상 세포 서브세트를 표적화할 수 있다. UC-1V150 접합체의 세포내 트래픽킹의 차이는 TLR9-활성화 올리고뉴클레오티드에서 관찰된 효과와 유사한, 사이토카인 생성의 독특한 패턴을 유도할 수 있다 (문헌 [Rothenfusser et al., Hum. Immunol., 63:111 (2002)]).
단백질에 접합된 약물에서 관찰된 한가지 잠재적 문제점은 분자의 저분자량 합텐-유사 부분에 대한 항체의 개발이다. 그러나, UC-1V150는 초기 연구된 TLR7/8 백신 접합체와 달리, 과민 반응을 유도할 가능성이 없는 단순한 아데닌-유사 구조를 갖는다. 실제로, 항-UC-1V150 항체는 완전 프로이드(Freud) 아주반트 중 키홀 림펫(keyhole limpet) 헤모시아닌 담체의 반복된 투여후를 제외하고 단백질 접합체의 투여후 관찰되지 않았다 (확립되지 않은 데이터).
인플루엔자 바이러스 감염의 예방 및 치료를 위한 신규 약제는 특히 아시아로부터의 고도로 병원성인 균주의 전파로 인해 개발되고 있다. 통상적으로 순환하는 균주로부터의 이환율 및 사망률은 매년 높다. 감염의 치료는 초기 개시된 경우 중등도로 효과적인 승인된 항바이러스 약물에 의해 달성할 수 있다. 면역계의 증강은 또한 보호 항바이러스 반응을 특히 면역력이 저하된 숙주에서 가속화할 수 있는 전략으로서 연구되고 있다. TLR 신호전달을 통한 전신 면역 활성화는 면역 세포를 감염 부위로 이동시키는데 필요한 국소 사이토카인 및 케모카인 기울기를 생성하지 않는 것이 가능하다. 이 가설을 지지하여, 점막을 통해 신속하게 흡수되는 비접합된 UC-1V150은 바실러스 안트라시스 감염으로부터 마우스를 보호하는데 실패하였으나, UC-1V150 접합체는 효과적이었다.
바실러스 안트라시스는 생물테러제가 되었다. 미생물 병원체에 대한 신속한 반응은 효과적인 생체방어에 중요하다. 일반적으로, 항체 또는 세포 면역 반응은 이들 병원체로부터 보호할 수 있으나; 이들 보호 반응의 생성은 각 유기체에 대한 특이적 항원에 노출전에 신속하게 필요하였다. 인플루엔자 바이러스가 TLR7에 관여한다는 것이 공지되어 있으나 (문헌 [Barchet et al., Eur. J. Immunol., 35:360 (2005)]), 탄저병 세균도 TLR2, TLR4 및 TLR9에 관여할 수 있을 것이다. TLR에 대한 통상적인 신호전달 매개인 것 이외에, MyD88은 또한 탄저병의 마우스 모델에서 감염에 대한 저항성에 필요한 것으로 나타났다 (문헌 [Hughes et al., Infect. Immun., 73:7535 (2005)]). UC-1V150 접합체는 상이한 경로를 사용하는 감염에 대한 아주반트로서 효과적으로 작용하기 때문에, 특정 미생물의 항원에 대해 특이적일 필요가 없고, 혼합된 뿐만 아니라 단일 약제 공격에서 유용한 생체방어 전략으로서 사용될 수 있다.
실시예 V
입원전 "위험이 있는" 환자에서 SA 감염을 예방하는데 충분히 신속하게 작용할 수 있거나 충분히 강력한 공지된 SA 백신은 없었다. 강력한 TLR7 효능제 및 사멸된 그람-양성 세균, 예를 들어 SA 또는 그의 하부단위의 단일 주사는 투여 1주일 내에 세균에 대한 보호 면역성을 부스팅할 수 있었다. 주사는 예를 들어, 1) 사멸된 그람-양성 세균 상의 유리 아미노기에 직접 접합된 UC-1V199와 같은 TLR7 효능제, 2) 사멸된 그람-양성 세균과 조합된 알부민에 접합된 UC-1V199와 같은 TLR7 효능제, 3) 재조합 그람-양성 세균 단백질에 접합된 UC-1V199와 같은 TLR7 효능제, 또는 4) 그람-양성 세균 폴리사카라이드에 접합된 UC-1V199와 같은 TLR7 효능제 (예를 들어, 당분야에 공지된 링커를 통해, 예컨대 스타프백스(StaphVax)®를 사용함)를 포함할 수 있다.
상기 기재된 바와 같이, TLR7 효능제를 바실러스 안트라시스 (BA)의 스턴 백신 균주의 치명적으로 방사선조사된 포자에 접합하였다. SA와 유사하게, BA는 그 람-양성 세균이다. 포자 단독과 비교하여, 접합된 세균은 사이토카인 (IL-12 및 IL-6) 분비에 의해 측정된 바와 같이 마우스 골수 유래 마크로파지 (BMDM)의 강력한 활성인자였다. 다른 실험에서, 마우스 알부민 (MSA)에 접합된 TLR7 효능제와 혼합된, BA의 스턴 균주의 치명적으로 방사선조사된 포자의 마우스로의 단일 주사는 오직 6일후에 제공된 치명적인 폐내 BA 시험감염으로부터 동물을 보호하였다. 대조적으로, BA 포자 단독, 또는 BA + 통상적인 아주반트, 콜레라 독소 (CT)를 동물에게 주사하는 것은 동물을 보호하지 않았다. 그러므로, TLR7-효능제 알부민/방사선조사된 포자 백신은 6일 내에 바실러스 안트라시스에 대한 보호 면역성을 유도하였다. 미감염 동물에서 이러한 반응 신속성은 전혀 예상되지 않았다. 동일한 백신 기술은 병원내 SA 감염으로부터 인간을 보호할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 인용된 모든 공개물, 특허 및 특허 문헌은 개별적으로 참고로 도입된 것과 같이 본원에 참고로 도입된다. 임의의 불일치의 경우, 본원의 임의의 정의를 포함하는 본 개시물이 우세할 것이다. 본 발명은 다양한 구체적이고 바람직한 실시양태 및 기술과 관련하여 기재되어 있다. 그러나, 많은 변화물 및 변형물이 본 발명의 취지 및 범위 내에 포함되면서 제조될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (44)

  1. 그람-양성 세균의 세균 항원 및 소정량의 하기 화학식 IA의 화합물, 또는 그의 수화물을 포함하는 그의 제약상 허용되는 염을 포함하는 조성물을 유효량으로 포유동물에게 투여하는 것을 포함하는, 포유동물에서 그람-양성 세균의 감염을 예방 또는 억제하는 방법.
    <화학식 IA>
    Figure 112009054497709-PCT00012
    상기 식에서,
    X1은 -O-, -S- 또는 -NRc-이고;
    여기서 Rc는 수소, C1 - 10알킬 또는 치환된 C1 - 10알킬이거나, 또는 Rc 및 R1은 질소 원자와 함께 헤테로시클릭 고리 또는 치환된 헤테로시클릭 고리를 형성할 수 있으며, 여기서 알킬, 아릴 또는 헤테로시클릭기 상의 치환체는 히드록시, C1 - 6알킬, 히드록시C1 - 6알킬렌, C1 - 6알콕시, C3 - 6시클로알킬, C1 - 6알콕시C1- 6알킬렌, 아미노, 시아노, 할로겐 또는 아릴이고;
    R1은 수소, (C1-C10)알킬, 치환된 (C1-C10)알킬, C6 - 10아릴 또는 치환된 C6 - 10아릴, C5 - 9헤테로시클릭, 치환된 C5 - 9헤테로시클릭이고; 여기서 알킬, 아릴 또는 헤테로시클릭기 상의 치환체는 히드록시, C1 - 6알킬, 히드록시C1 - 6알킬렌, C1 - 6알콕시, C3 -6시클로알킬, C1 - 6알콕시C1 - 6알킬렌, 아미노, 시아노, 할로겐 또는 아릴이고;
    R2는 각각 독립적으로 수소, -OH, (C1-C6)알킬, 치환된 (C1-C6)알킬, (C1-C6)알콕시, 치환된 (C1-C6)알콕시, -C(O)-(C1-C6)알킬 (알카노일), 치환된 -C(O)-(C1-C6)알킬, -C(O)-(C6-C10)아릴 (아로일), 치환된 -C(O)-(C6-C10)아릴, -C(O)OH (카르복실), -C(O)O(C1-C6)알킬 (알콕시카르보닐), 치환된 -C(O)O(C1-C6)알킬, -NRaRb, -C(O)NRaRb (카르바모일), 치환된 -C(O)NRaRb, 할로, 니트로 또는 시아노이며; 여기서 알킬, 아릴 또는 헤테로시클릭기 상의 치환체는 히드록시, C1 - 6알킬, 히드록시C1 - 6알킬렌, C1 -6알콕시, C3 - 6시클로알킬, C1 - 6알콕시C1 - 6알킬렌, 아미노, 시아노, 할로겐 또는 아릴이고;
    Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 수소, (C1-C6)알킬, (C3-C8)시클로알킬, (C1-C6)알콕시, 할로(C1-C6)알킬, (C3-C8)시클로알킬(C1-C6)알킬, (C1-C6)알카노일, 히드록 시(C1-C6)알킬, 아릴, 아릴(C1-C6)알킬, Het, Het (C1-C6)알킬 또는 (C1-C6)알콕시카르보닐이고;
    X2는 결합 또는 연결기이고; n은 1, 2, 3 또는 4이고;
    R3은 이종 펩티드, 이종 단백질, 이종 지질, 비드, 예컨대 폴리스티렌 비드, 이종 핵산 분자 또는 덴드리머를 포함하는 거대분자이다.
  2. 유효량의 하기 화학식 IB의 화합물, 또는 그의 수화물을 포함하는 그의 제약상 허용되는 염을 포유동물에게 투여하는 것을 포함하는, 포유동물에서 바실러스(Bacillus) 또는 리스테리아(Listeria)가 아닌 그람-양성 세균의 감염을 예방 또는 억제하는 방법.
    <화학식 IB>
    Figure 112009054497709-PCT00013
    상기 식에서,
    X1은 -O-, -S- 또는 -NRc-이고;
    여기서 Rc는 수소, C1 - 10알킬 또는 치환된 C1 - 10알킬이거나, 또는 Rc 및 R1은 질소 원자와 함께 헤테로시클릭 고리 또는 치환된 헤테로시클릭 고리를 형성할 수 있 으며, 여기서 알킬, 아릴 또는 헤테로시클릭기 상의 치환체는 히드록시, C1 - 6알킬, 히드록시C1 - 6알킬렌, C1 - 6알콕시, C3 - 6시클로알킬, C1 - 6알콕시C1- 6알킬렌, 아미노, 시아노, 할로겐 또는 아릴이고;
    R1은 수소, (C1-C10)알킬, 치환된 (C1-C10)알킬, C6 - 10아릴 또는 치환된 C6 - 10아릴, C5 - 9헤테로시클릭, 치환된 C5 - 9헤테로시클릭이고; 여기서 알킬, 아릴 또는 헤테로시클릭기 상의 치환체는 히드록시, C1 - 6알킬, 히드록시C1 - 6알킬렌, C1 - 6알콕시, C3 - 6시클로알킬, C1 - 6알콕시C1 - 6알킬렌, 아미노, 시아노, 할로겐 또는 아릴이고;
    R2는 각각 독립적으로 수소, -OH, (C1-C6)알킬, 치환된 (C1-C6)알킬, (C1-C6)알콕시, 치환된 (C1-C6)알콕시, -C(O)-(C1-C6)알킬 (알카노일), 치환된 -C(O)-(C1-C6)알킬, -C(O)-(C6-C10)아릴 (아로일), 치환된 -C(O)-(C6-C10)아릴, -C(O)OH (카르복실), -C(O)O(C1-C6)알킬 (알콕시카르보닐), 치환된 -C(O)O(C1-C6)알킬, -NRaRb, -C(O)NRaRb (카르바모일), 치환된 -C(O)NRaRb, 할로, 니트로 또는 시아노이며; 여기서 알킬, 아릴 또는 헤테로시클릭기 상의 치환체는 히드록시, C1 - 6알킬, 히드록시C1 - 6알킬렌, C1 - 6알콕시, C3 - 6시클로알킬, C1 - 6알콕시C1 - 6알킬렌, 아미노, 시아노, 할로겐 또는 아릴이고;
    Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 수소, (C1-C6)알킬, (C3-C8)시클로알킬, (C1-C6)알콕시, 할로(C1-C6)알킬, (C3-C8)시클로알킬(C1-C6)알킬, (C1-C6)알카노일, 히드록시(C1-C6)알킬, 아릴, 아릴(C1-C6)알킬, Het, Het (C1-C6)알킬 또는 (C1-C6)알콕시카르보닐이고;
    X2는 결합 또는 연결기이고; n은 1, 2, 3 또는 4이고;
    R3은 그람-양성 세균, 그람-양성 세균의 단리된 항원 단백질 또는 펩티드, 또는 그람-양성 세균의 단리된 폴리사카라이드이다.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, X1이 황 원자인 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, X1이 산소 원자인 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, X1이 -NRc-이고, 여기서 Rc는 수소, C1 - 6알킬 또는 치환된 C1 - 6알킬이고; 알킬 치환체는 C3 - 6시클로알킬, 히드록시, C1 - 6알콕시, 아미노, 시아노 또는 아릴인 방법.
  6. 제5항에 있어서, X1이 -NH-인 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, R1 및 Rc가 함께 헤테로시클릭 고리 또는 치환된 헤테로시클릭 고리를 형성하는 것인 방법.
  8. 제7항에 있어서, R1 및 Rc가 함께 치환되거나 치환되지 않은 모르폴리노, 피페리디노, 피롤리디노 또는 피페라지노 고리를 형성하는 것인 방법.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, R1이 수소, C1 - 4알킬 또는 치환된 C1-4알킬인 방법.
  10. 제9항에 있어서, R1이 수소, CH3-, CH3-CH2-, CH3CH2CH2-, 히드록시C1 - 4알킬렌 또는 C1 - 4알콕시C1 - 4알킬렌인 방법.
  11. 제10항에 있어서, R1이 수소, CH3-, CH3-CH2-, CH3-O-CH2CH2- 또는 CH3-CH2-O-CH2CH2-인 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, R2가 수소, 할로겐 또는 C1 - 4알킬인 방법.
  13. 제12항에 있어서, R2가 수소, 클로로, 브로모, CH3- 또는 CH3-CH2-인 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 알킬, 아릴 또는 헤테로시클릭기 상의 치환체가 히드록시, C1 - 6알킬, 히드록시C1 - 6알킬렌, C1 - 6알콕시, C1 - 6알콕시C1 - 6알킬렌, C3 - 6시클로알킬, 아미노, 시아노, 할로겐 또는 아릴인 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, X2가 결합 또는 약 24개 이하의 원자를 갖는 쇄이고; 여기서 상기 원자는 탄소, 질소, 황, 비-퍼옥시드 산소 및 인으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 방법.
  16. 제15항에 있어서, X2가 결합 또는 약 4 내지 약 12개의 원자를 갖는 쇄인 방법.
  17. 제15항에 있어서, X2가 결합 또는 약 6 내지 약 9개의 원자를 갖는 쇄인 방법.
  18. 제15항에 있어서, X2가
    Figure 112009054497709-PCT00014
    인 방법.
  19. 제1항 및 제3항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 거대분자가 인지질, 리포좀 또는 덴드리머인 방법.
  20. 제1항 및 제3항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 이종 펩티드가 2 내지 약 200개의 아미노산 잔기를 갖는 것인 방법.
  21. 제2항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 펩티드가 2 내지 약 200개의 아미노산 잔기를 갖는 것인 방법.
  22. 제1항 및 제3항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 이종 펩티드가 10 내지 약 200개의 아미노산 잔기를 갖는 것인 방법.
  23. 제2항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 펩티드가 10 내지 약 200개의 아미노산 잔기를 갖는 것인 방법.
  24. 제1항 및 제3항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 거대분자가 탄수화물을 포함하는 것인 방법.
  25. 제1항 및 제3항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 핵산 분자가 DNA, RNA 또는 PNA를 포함하는 것인 방법.
  26. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 그람-양성 세균이 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)인 방법.
  27. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 포유동물이 인간인 방법.
  28. 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 포유동물이 그람-양성 세균 감염의 위험이 있는 것인 방법.
  29. 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 포유동물이 면역력이 저하된 것인 방법.
  30. 제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 포유동물이 투여후 약 6일 내에 투여에 대한 효과적인 면역 반응을 갖는 것인 방법.
  31. 제1항 및 제3항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 조성물이 사멸된 그람-양성 세균의 제제를 포함하는 것인 방법.
  32. 제1항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 양이 투여후 약 6일 내에 감염을 예방하는데 효과적인 것인 방법.
  33. 제2항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 사멸된 그람-양성 세균의 제제를 투여하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  34. 제1항 및 제3항 내지 제25항 및 제27항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 조성물이 그람-양성 세균의 포자를 포함하는 것인 방법.
  35. 황색포도상구균의 세균 항원 및 소정량의 하기 화학식 IA의 화합물, 또는 그의 수화물을 포함하는 그의 제약상 허용되는 염을 포함하는 조성물을 포함하는 백신.
    <화학식 IA>
    Figure 112009054497709-PCT00015
    상기 식에서,
    X1은 -O-, -S- 또는 -NRc-이고;
    여기서 Rc는 수소, C1 - 10알킬 또는 치환된 C1 - 10알킬이거나, 또는 Rc 및 R1은 질소 원자와 함께 헤테로시클릭 고리 또는 치환된 헤테로시클릭 고리를 형성할 수 있으며, 여기서 알킬, 아릴 또는 헤테로시클릭기 상의 치환체는 히드록시, C1 - 6알킬, 히드록시C1- 6알킬렌, C1 - 6알콕시, C3 - 6시클로알킬, C1 - 6알콕시C1 - 6알킬렌, 아미노, 시아노, 할로겐 또는 아릴이고;
    R1은 수소, (C1-C10)알킬, 치환된 (C1-C10)알킬, C6 - 10아릴 또는 치환된 C6 - 10아릴, C5 - 9헤테로시클릭, 치환된 C5 - 9헤테로시클릭이고; 여기서 알킬, 아릴 또는 헤테로시클릭기 상의 치환체는 히드록시, C1 - 6알킬, 히드록시C1 - 6알킬렌, C1 - 6알콕시, C3 - 6시클로알킬, C1 - 6알콕시C1 - 6알킬렌, 아미노, 시아노, 할로겐 또는 아릴이고;
    R2는 각각 독립적으로 수소, -OH, (C1-C6)알킬, 치환된 (C1-C6)알킬, (C1-C6) 알콕시, 치환된 (C1-C6)알콕시, -C(O)-(C1-C6)알킬 (알카노일), 치환된 -C(O)-(C1-C6)알킬, -C(O)-(C6-C10)아릴 (아로일), 치환된 -C(O)-(C6-C10)아릴, -C(O)OH (카르복실), -C(O)O(C1-C6)알킬 (알콕시카르보닐), 치환된 -C(O)O(C1-C6)알킬, -NRaRb, -C(O)NRaRb (카르바모일), 치환된 -C(O)NRaRb, 할로, 니트로 또는 시아노이며; 여기서 알킬, 아릴 또는 헤테로시클릭기 상의 치환체는 히드록시, C1 - 6알킬, 히드록시C1 - 6알킬렌, C1 -6알콕시, C3 - 6시클로알킬, C1 - 6알콕시C1 - 6알킬렌, 아미노, 시아노, 할로겐 또는 아릴이고;
    Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 수소, (C1-C6)알킬, (C3-C8)시클로알킬, (C1-C6)알콕시, 할로(C1-C6)알킬, (C3-C8)시클로알킬(C1-C6)알킬, (C1-C6)알카노일, 히드록시(C1-C6)알킬, 아릴, 아릴(C1-C6)알킬, Het, Het (C1-C6)알킬 또는 (C1-C6)알콕시카르보닐이고;
    X2는 결합 또는 연결기이고; n은 1, 2, 3 또는 4이고;
    R3은 이종 펩티드, 이종 단백질, 이종 지질, 비드, 예컨대 폴리스티렌 비드, 이종 핵산 분자 또는 덴드리머를 포함하는 거대분자이다.
  36. 하기 화학식 IB의 화합물, 또는 그의 수화물을 포함하는 그의 제약상 허용되 는 염을 포함하는 백신.
    <화학식 IB>
    Figure 112009054497709-PCT00016
    상기 식에서,
    X1은 -O-, -S- 또는 -NRc-이고;
    여기서 Rc는 수소, C1 - 10알킬 또는 치환된 C1 - 10알킬이거나, 또는 Rc 및 R1은 질소 원자와 함께 헤테로시클릭 고리 또는 치환된 헤테로시클릭 고리를 형성할 수 있으며, 여기서 알킬, 아릴 또는 헤테로시클릭기 상의 치환체는 히드록시, C1 - 6알킬, 히드록시C1 - 6알킬렌, C1 - 6알콕시, C3 - 6시클로알킬, C1 - 6알콕시C1 - 6알킬렌, 아미노, 시아노, 할로겐 또는 아릴이고;
    R1은 수소, (C1-C10)알킬, 치환된 (C1-C10)알킬, C6 - 10아릴 또는 치환된 C6 - 10아릴, C5 - 9헤테로시클릭, 치환된 C5 - 9헤테로시클릭이고; 여기서 알킬, 아릴 또는 헤테로시클릭기 상의 치환체는 히드록시, C1 - 6알킬, 히드록시C1 - 6알킬렌, C1 - 6알콕시, C3 - 6시클로알킬, C1 - 6알콕시C1 - 6알킬렌, 아미노, 시아노, 할로겐 또는 아릴이고;
    R2는 각각 독립적으로 수소, -OH, (C1-C6)알킬, 치환된 (C1-C6)알킬, (C1-C6)알콕시, 치환된 (C1-C6)알콕시, -C(O)-(C1-C6)알킬 (알카노일), 치환된 -C(O)-(C1-C6)알킬, -C(O)-(C6-C10)아릴 (아로일), 치환된 -C(O)-(C6-C10)아릴, -C(O)OH (카르복실), -C(O)O(C1-C6)알킬 (알콕시카르보닐), 치환된 -C(O)O(C1-C6)알킬, -NRaRb, -C(O)NRaRb (카르바모일), 치환된 -C(O)NRaRb, 할로, 니트로 또는 시아노이며; 여기서 알킬, 아릴 또는 헤테로시클릭기 상의 치환체는 히드록시, C1 - 6알킬, 히드록시C1 - 6알킬렌, C1 -6알콕시, C3 - 6시클로알킬, C1 - 6알콕시C1 - 6알킬렌, 아미노, 시아노, 할로겐 또는 아릴이고;
    Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 수소, (C1-C6)알킬, (C3-C8)시클로알킬, (C1-C6)알콕시, 할로(C1-C6)알킬, (C3-C8)시클로알킬(C1-C6)알킬, (C1-C6)알카노일, 히드록시(C1-C6)알킬, 아릴, 아릴(C1-C6)알킬, Het, Het (C1-C6)알킬 또는 (C1-C6)알콕시카르보닐이고;
    X2는 결합 또는 연결기이고; n은 1, 2, 3 또는 4이고;
    R3은 황색포도상구균, 황색포도상구균의 단리된 항원 단백질 또는 펩티드, 또는 황색포도상구균의 단리된 폴리사카라이드이다.
  37. 하기 화학식 I의 화합물 또는 그의 제약상 허용되는 염.
    <화학식 I>
    Figure 112009054497709-PCT00017
    상기 식에서,
    X1은 -O-, -S- 또는 -NRc-이고;
    Y는 S 또는 NH이고;
    여기서 Rc는 수소, C1 - 10알킬, 또는 C3 - 6시클로알킬에 의해 치환된 C1 - 10알킬이거나, 또는 Rc 및 R1은 질소 원자와 함께 헤테로시클릭 고리 또는 치환된 헤테로시클릭 고리를 형성할 수 있으며, 여기서 치환체는 히드록시, C1 - 6알킬, 히드록시C1 - 6알킬렌, C1 - 6알콕시, C1 - 6알콕시C1 - 6알킬렌 또는 시아노이고;
    R1은 (C1-C10)알킬, 치환된 (C1-C10)알킬, C6 - 10아릴 또는 치환된 C6 - 10아릴, C5 - 9헤테로시클릭, 치환된 C5 - 9헤테로시클릭이고;
    R2는 각각 독립적으로 수소, -OH, (C1-C6)알킬, 치환된 (C1-C6)알킬, (C1-C6)알콕시, 치환된 (C1-C6)알콕시, -C(O)-(C1-C6)알킬 (알카노일), 치환된 -C(O)-(C1-C6)알킬, -C(O)-(C6-C10)아릴 (아로일), 치환된 -C(O)-(C6-C10)아릴, -C(O)OH (카르복실), -C(O)O(C1-C6)알킬 (알콕시카르보닐), 치환된 -C(O)O(C1-C6)알킬, -NRaRb, -C(O)NRaRb (카르바모일), 치환된 -C(O)NRaRb, 할로, 니트로 또는 시아노이며;
    여기서 Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 수소, (C1-C6)알킬, (C3-C8)시클로알킬, (C1-C6)알콕시, 할로(C1-C6)알킬, (C3-C8)시클로알킬(C1-C6)알킬, (C1-C6)알카노일, 히드록시(C1-C6)알킬, 아릴, 아릴(C1-C6)알킬, Het, Het (C1-C6)알킬 또는 (C1-C6)알콕시카르보닐이고;
    X2는 결합 또는 연결기이고;
    R3은 거대분자이고;
    n은 1, 2, 3 또는 4이고;
    m은 1이고;
    q는 > 2이다.
  38. 하기 화학식 ID의 화합물 또는 그의 제약상 허용되는 염.
    <화학식 ID>
    Figure 112009054497709-PCT00018
    상기 식에서,
    X1은 -O-, -S- 또는 -NRc-이고;
    Y는 S 또는 NH이고;
    여기서 Rc는 수소, C1 - 10알킬, 또는 C3 - 6시클로알킬에 의해 치환된 C1 - 10알킬이거나, 또는 Rc 및 R1은 질소 원자와 함께 헤테로시클릭 고리 또는 치환된 헤테로시클릭 고리를 형성할 수 있으며, 여기서 치환체는 히드록시, C1 - 6알킬, 히드록시C1 - 6알킬렌, C1 - 6알콕시, C1 - 6알콕시C1 - 6알킬렌 또는 시아노이고;
    R1은 (C1-C10)알킬, 치환된 (C1-C10)알킬, C6 - 10아릴 또는 치환된 C6 - 10아릴, C5 - 9헤테로시클릭, 치환된 C5 - 9헤테로시클릭이고;
    R2는 각각 독립적으로 수소, -OH, (C1-C6)알킬, 치환된 (C1-C6)알킬, (C1-C6)알콕시, 치환된 (C1-C6)알콕시, -C(O)-(C1-C6)알킬 (알카노일), 치환된 -C(O)-(C1-C6) 알킬, -C(O)-(C6-C10)아릴 (아로일), 치환된 -C(O)-(C6-C10)아릴, -C(O)OH (카르복실), -C(O)O(C1-C6)알킬 (알콕시카르보닐), 치환된 -C(O)O(C1-C6)알킬, -NRaRb, -C(O)NRaRb (카르바모일), 치환된 -C(O)NRaRb, 할로, 니트로 또는 시아노이며;
    여기서 Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 수소, (C1-C6)알킬, (C3-C8)시클로알킬, (C1-C6)알콕시, 할로(C1-C6)알킬, (C3-C8)시클로알킬(C1-C6)알킬, (C1-C6)알카노일, 히드록시(C1-C6)알킬, 아릴, 아릴(C1-C6)알킬, Het, Het (C1-C6)알킬 또는 (C1-C6)알콕시카르보닐이고;
    X2는 결합 또는 연결기이고;
    R3은 거대분자이고;
    n은 1, 2, 3 또는 4이고;
    m은 1이고;
    q는 1, 2, 3 또는 약 1,000 이하, 약 10,000 이상, 예를 들어 약 105, 약 106 이상이며;
    여기서 R3은 간염 B 바이러스 이외의 DNA 바이러스; SIV, 간염 C 바이러스 또는 코로나바이러스 이외의 RNA 바이러스; 나노입자; 폴리스티렌 비드 이외의 비 드; 또는 바실러스, 리스테리아, 프란시셀라 툴라렌시스(Francisella tularensis) 또는 살모넬라(Salmonella) 이외의 세균이거나, 또는 X2에 연결된 지질을 포함하는 리포좀이다.
  39. 제38항에 있어서, 바이러스가 렌티바이러스 또는 헤르페스 바이러스인 화합물.
  40. 제37항 또는 제38항에 있어서, R3이 실리카 비드인 화합물.
  41. 제37항에 있어서, R3이 나노입자인 화합물.
  42. 제38항 또는 제41항에 있어서, 나노입자가 실리카, 폴리아크릴레이트, 폴리-락티드-코-글리콜라이드, 폴리글루탐산 또는 폴리리신을 포함하는 것인 화합물.
  43. 제38항 또는 제41항에 있어서, 나노입자가 중합체성 미셀 또는 탄소 나노튜브인 화합물.
  44. 유효량의 화학식 I의 화합물 또는 그의 제약상 허용되는 염을, 천식의 예방, 치료 또는 억제를 필요로 하는 포유동물에게 투여하는 것을 포함하는, 천식의 예 방, 치료 또는 억제 방법.
    <화학식 I>
    Figure 112009054497709-PCT00019
    상기 식에서,
    X1은 -O-, -S- 또는 -NRc-이고;
    Y는 S 또는 NH이고;
    여기서 Rc는 수소, C1 - 10알킬, 또는 C3 - 6시클로알킬에 의해 치환된 C1 - 10알킬이거나, 또는 Rc 및 R1은 질소 원자와 함께 헤테로시클릭 고리 또는 치환된 헤테로시클릭 고리를 형성할 수 있으며, 여기서 치환체는 히드록시, C1 - 6알킬, 히드록시C1 - 6알킬렌, C1 - 6알콕시, C1 - 6알콕시C1 - 6알킬렌 또는 시아노이고;
    R1은 (C1-C10)알킬, 치환된 (C1-C10)알킬, C6 - 10아릴 또는 치환된 C6 - 10아릴, C5 - 9헤테로시클릭, 치환된 C5 - 9헤테로시클릭이고;
    R2는 각각 독립적으로 수소, -OH, (C1-C6)알킬, 치환된 (C1-C6)알킬, (C1-C6) 알콕시, 치환된 (C1-C6)알콕시, -C(O)-(C1-C6)알킬 (알카노일), 치환된 -C(O)-(C1-C6)알킬, -C(O)-(C6-C10)아릴 (아로일), 치환된 -C(O)-(C6-C10)아릴, -C(O)OH (카르복실), -C(O)O(C1-C6)알킬 (알콕시카르보닐), 치환된 -C(O)O(C1-C6)알킬, -NRaRb, -C(O)NRaRb (카르바모일), 치환된 -C(O)NRaRb, 할로, 니트로 또는 시아노이며;
    여기서 Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 수소, (C1-C6)알킬, (C3-C8)시클로알킬, (C1-C6)알콕시, 할로(C1-C6)알킬, (C3-C8)시클로알킬(C1-C6)알킬, (C1-C6)알카노일, 히드록시(C1-C6)알킬, 아릴, 아릴(C1-C6)알킬, Het, Het (C1-C6)알킬 또는 (C1-C6)알콕시카르보닐이고;
    X2는 결합 또는 연결기이고;
    R3은 거대분자이고;
    n은 1, 2, 3 또는 4이고;
    m은 1, 2, 3 이상, 예를 들어 5, 10, 15 이상이고;
    q는 1, 2, 3 또는 약 1,000 이하, 약 10,000 이상, 예를 들어 약 105, 약 106 이상이다.
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