KR20140050628A - 단백질-중합체-약물 접합체 - Google Patents

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나탈리아 디. 보드약
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Abstract

약물 접합은 여기서 제공된다. 접합체는 단백질 기반 인식 분자(PBRM) 및 하나 이상의 -LD-D 로 치환된 고분자 담체를 포함한다(PBRM는 LP에 의해 고분자 담체와 연결됨). 각각에 표시된 D는 독립적으로 5 kDa 이하의 분자량을 가지는 치료제이다. LD 와 LP 는 고분자 담체 각각에 치료제와 PBRM를 연결하는 링커이다. 여기에 기술된 고분자-약물-PBRM 접합체를 형성하도록 PBRM과 접합하기에 유용한 고분자 스캐폴드, 상기 접합체를 포함하는 조성물, 이의 제조방법, 및 상기 접합체 또는 이의 조성물로 다양한 질환을 치료하는 방법이 또한 기술된다.

Description

단백질-중합체-약물 접합체{Protein-Polymer-Drug Conjugates}
관련 출원
본원은 35 U.S.C. § 119(e) 하에 2011년 6월 10일자에 출원된 미국 가출원 제61/495,771호, 2011년 6월 24일자에 출원된 미국 가출원 제61/501,000호, 2011년 7월 29일자에 출원된 미국 가출원 제61/513,234호, 2011년 12월 5일자에 출원된 미국 가출원 제61/566,935호, 2012년 3월 1일자에 출원된 미국 가출원 제61/605,618호, 2012년 3월 30일자에 출원된 미국 가출원 제61/618,499호에 대한 우선권을 주장하고, 이것은 그 전문이 참조문헌으로 본원에 포함된다.
기술분야
본 발명은 생분해성, 생체적합성, 그리고 표적 항원에 강한 결합뿐만 아니라 높은 약물 담지를 나타내는 단백질-고분자-약물 접합체에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 단백질-고분자-약물 접합체를 얻기 위하여 단백질 기반 인식 분자(PBRM)와 접합하기에 유용한 고분자 스캐폴드에 관한 것이다.
일반적으로, 조제약이 주로 (고형 정제와 액제로) 경구로 또는 주사로 조제되는 저분자로 구성되었다. 지난 30년 동안, 제제(즉, 약물 전달의 루트 및/또는 비율을 조절하고 그것이 필요한 부위에 치료제 전달을 허용하는 조성물)는 점점 일반화되고 복잡해졌다. 그럼에도 불구하고, 치료제를 투여에 대한 메카니즘뿐만 아니라 새로운 치료법 개발에 관한 많은 문제와 시도는 해결되어야 한다. 예를 들면 약물은 몸에서 원하는 타겟에 이르기 전에 부분적으로 저하되거나, 또는 타겟이 아닌 다른 조직에 축적되거나, 또는 두 가지 원인 때문에 많은 약물이 제한되거나 반대로 감소된 효능 및 치료 효과를 나타낸다.
따라서, 약물 전달 시스템 분야에서의 하나의 목적은 약물을 안정화할 수 있고, 생리적 또는 화학적 메커니즘 중 하나, 또는 모두를 이용하는 치료제의 생체 내 이동을 제어할 수 있는 시스템을 통해 몸, 특히 타겟이 되는 부위에 그대로 약을 전달하기 위한 것이다.
항체-약물 접합체는 타겟 특이적 치료제로 개발되고 있다. 다양한 암 세포-표면 항원에 대한 항체는 미세소관(마이탄시노이드, 아우리스타틴, 탁산: 미국 특허 번호 5,208,020; 5,416,064; 6,333,410; 6,441,163; 6,340,701; 6,372,738; 6,436,931; 6,596,757; 및 7,276,497); DNA(칼리케아마이신, 독소루비신, CC-1065 유사체; 미국 특허 번호 5,475,092; 5,585,499; 5,846,545; 6,534,660; 6,756,397; 및 6,630,579)와 같은 각종 필수 표적 세포를 억제하는 다른 세포독성 에이전트가 접합되었다. 이러한 세포독성 약물의 일부 항체 접합체가 적극적으로 암 치료 클리닉에서 연구되고 있다(Ricart, A. D., and Tolcher, A. W., 2007, Nature Clinical Practice , 4, 245-255; Krop et al., 2010, J. Clin . Oncol ., 28, 2698-2704). 그러나, 기존의 항체-약물 접합체는 몇 가지 한계를 보여줬다. 주요 한계는 타겟 항원의 제한된 수와 메토트렉세이트, 다우노루비신, 마이탄시노이드, 탁산, 및 빈크리스틴과 같은 항암제의 상대적으로 중간 정도의 세포독성으로 인해 타겟 부위에 약물을 충분한 농도로 전달하기에 부족하다는 것이다. 유효 세포 독성을 달성하기 위한 한가지 방법은 약물 분자 다수를 직접 또는 간접적으로 항체에 결합하는 것이다. 그러나 이러한 매우 변형된 항체는 종종 타겟 항원에 약화된 결합과 신속한 혈류로부터 생체 내 클리어언스(in vivo clearance)를 보여준다. 따라서, 약물에 대한 최대 세포 독성이 달성되도록 타겟에 대한 약물의 충분한 농도를 전달하는 능력을 향상시킬 필요가 있다.
본 발명은 생분해성, 생체적합성, 그리고 표적 항원에 강한 결합뿐만 아니라 높은 약물 담지를 나타내는 단백질-고분자-약물 접합체에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 단백질-고분자-약물 접합체를 얻기 위하여 단백질 기반 인식 분자(PBRM)와 접합하기에 유용한 고분자 스캐폴드에 관한 것이다.
하나의 구현예에서, 본 발명은 단백질 기반의 인식 분자(PBRM)와의 접합(conjugate)에 유용한 고분자 스캐폴드를 개시한다.
상기 스캐폴드는 고분자 담체, 고분자 담체에 연결된 하나 이상의 -LD-D, 및 고분자 담체와 단백질 기반의 인식 분자(PBRM)를 연결하기에 적합한 고분자 담체에 연결된 하나 이상의 LP를 포함한다:
여기서,
각각 표시된 D는 독립적으로 5 kDa 이하의 분자량을 가지는 치료제이고;
고분자 담체는 폴리아세탈 또는 폴리케탈이며,
LD는
Figure pct00001
구조를 가지는 링커이고, 상기 RL1 는 고분자 담체의 산소원자와 연결되고, LD1는 D와 연결되며,
Figure pct00002
는 LD1에 D의 직접 또는 간접 결합을 나타내며,
LD는 생분해성 결합을 포함하여, 생분해성 결합이 깨질 때, D는 목적한 치료 효과를 위한 활성 형태로 고분자 담체에서 분리되며,
LD1는 카르보닐 함유 모이어티이고;
LP는 LD와는 다른 링커이고 : -RL2-C(=O)-LP1 구조를 가지며; 상기 RL2는 고분자 담체의 산소원자와 연결되고 LP1은 PBRM과 직접 또는 간접적으로 연결하기에 적합하고,
RL1 및 RL2는 각각 독립적으로 부재(존재하지 않음), 알킬, 헤테로알킬, 사이클로알킬, 또는 헤테로사이틀로알킬이며; 및
LP1은 PBRM의 작용기와 공유결합을 형성할 수 있는 작용기를 포함하는 모이어티이다.
상기 스캐폴드는 하기와 같은 특징을 가진다.
LP는
Figure pct00003
구조를 가지는 링커이고, 상기 LP2는 PBRM의 작용기와 공유결합을 형성할 수 있는 작용기를 포함하는 모이어티이고,
Figure pct00004
는 LD1에 LP2의 직접 또는 간접 결합을 나타낸다.
LP1 또는 LP2의 작용기는 -SRp, -S-S-LG, 말레이미도(maleimido) 및 할로 중에서 선택되고, 상기 LG는 이탈기(leaving group)이며, Rp는 수소 또는 황 보호기이다.
LD1는 -X-(CH2)v-C(=O)-을 포함하고, 상기 X는 RL1-C(=O)의 카르보닐기와 직접 연결되고, X 는 CH2, O, 또는 NH이며, v는 1 내지 6의 정수이다.
LP1 또는 LP2는 생분해성 결합을 포함한다.
RL1 및 RL2 각각은 부재이다.
본 발명의 고분자 담체는 폴리아세탈, 예를 들면 약 2 kDa 내지 약 300 kDa 범위의 분자량(즉, 비변형된 PHF의 분자량)을 가지는 PHF이다.
40 kDa 이상(예를 들면, 80 kDa 이상)의 분자량을 가지는 PBRM을 접합하기 위하여, 본 발명의 스캐폴드의 고분자 담체는 폴리아세탈, 예를 들면 약 2 kDa 내지 약 40 kDa (예를 들면, 약 6-20 kDa 또는 8-15 kDa) 범위의 분자량(즉, 비변형된 PHF의 분자량)을 가지는 PHF이다.
200 kDa 이하(예를 들면, 80 kDa 이하)의 분자량을 가지는 PBRM을 접합하기 위하여, 본 발명의 스캐폴드의 고분자 담체는 폴리아세탈, 예를 들면 약 20 kDa 내지 약 300 kDa (예를 들면, 약 40-150 kDa 또는 50-100 kDa) 범위의 분자량(즉, 비변형된 PHF의 분자량)을 가지는 PHF이다.
상기 스캐폴드는 하기 화학식 (Ia)이다:
[화학식 (Ia)]
Figure pct00005
여기서, m은 1 내지 약 2200의 정수이고, m1는 1 내지 약 660의 정수이며, m2는 1 내지 약 300의 정수이고, m3는 1 내지 약 110의 정수이며, 및
m, m1, m2 및 m3의 합은 약 15 내지 약 2200 범위이다.
화학식 (Ia)에서 PHF가 약 2 kDa 내지 약 40 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, m2 및 m3의 합은 약 15 내지 약 300 범위이다), m2는 1 내지 약 40의 정수이고, m3는 1 내지 약 18의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 140의 정수이다(예를 들면, 약 1~90임).
화학식 (Ia)에서 PHF가 약 6 kDa 내지 약 20 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, m2 및 m3의 합은 약 45 내지 약 150 범위이다), m2는 2 내지 약 20의 정수이고, m3는 1 내지 약 9의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 75의 정수이다(예를 들면, 약 4~45임).
화학식 (Ia)에서 PHF가 약 8 kDa 내지 약 15 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, m2 및 m3의 합은 약 60 내지 약 110 범위이다), m2는 2 내지 약 15의 정수이고, m3는 1 내지 약 7의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 55의 정수이다(예를 들면, 약 4~30임).
화학식 (Ia)에서 PHF가 20 kDa 내지 300 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, m2 및 m3의 합은 약 150 내지 약 2200 범위이다), m2는 3 내지 약 300의 정수이고, m3는 1 내지 약 110의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 660의 정수이다(예를 들면, 약 10~250임).
화학식 (Ia)에서 PHF가 40 kDa 내지 150 kDa의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, m2 및 m3의 합은 약 300 내지 약 1100 범위이다), m2는 4 내지 약 150의 정수이고, m3는 1 내지 약 75의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 330의 정수이다(예를 들면, 약 15~100임).
화학식 (Ia)에서 PHF가 약 50 kDa 내지 약 100 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, m2 및 m3의 합은 약 370 내지 약 740 범위이다), m2는 5 내지 약 100의 정수이고, m3는 1 내지 약 40의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 220의 정수이다(예를 들면, 약 15~80임).
상기 스캐폴드는 LP를 통해 고분자 담체에 연결된 PBRM을 추가로 포함한다.
하나 이상의 PBRM은 하나의 약물을 운반하는 고분자 담체에 연결된다.
상기 스캐폴드(예를 들면, PBRM-고분자-약물 접합체)는 하기 화학식 (Ib)이다:
[화학식 (Ib)]
Figure pct00006
여기서,
LP2 와 PBRM 사이의
Figure pct00007
는 LP2에 PBRM의 직접 또는 간접 결합을 의미하고,
각각 표시된 PBRM은 독립적으로 200 kDa 미만의 분자량을 가지며,
m은 1 내지 약 2200의 정수이고, m1은 1 내지 약 660의 정수이며, m2는 3 내지 약 300의 정수이고, m3는 0 내지 약 110의 정수이며, m4는 1 내지 약 60의 정수이고; 및
m, m1, m2, m3 및 m4의 합은 약 150 내지 약 2200의 범위이다.
화학식 (Ib)에서, m1은 약 10 내지 약 660의 정수(예를 들면, 약 10-250)이다.
화학식 (Ib)에서 PHF가 40 kDa 내지 150 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, m2, m3 및 m4의 합은 약 300 내지 약 1100 범위이다), m2는 4 내지 약 150의 정수이고, m3는 1 내지 약 75의 정수이며, m4는 1 내지 약 30의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 330의 정수이다(예를 들면, m1은 약 10~330 또는 약 15~100임).
화학식 (Ib)에서 PHF가 약 50 kDa 내지 약 100 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, m2, m3 및 m4의 합은 약 370 내지 약 740 범위이다), m2는 5 내지 약 100의 정수이고, m3는 1 내지 약 40의 정수이며, m4는 1 내지 약 20의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 220의 정수이다(예를 들면, m1은 약 15~80임).
선택적으로 또는 추가적으로, 하나 이상의 약물-운반하는 고분자 담체는 하나의 PBRM에 연결되어 있다. 상기 스캐폴드(예를 들면, PBRM-고분자-약물 접합체)는 40 kDa 보다 큰 분자량을 가지는 PBRM 및 상기 PBRM과 연결된 하나 이상의 D-운반 고분자 담체를 포함하고, 상기 각각의 D-운반 고분자 담체는 독립적으로 화학식 (Ic)이다:
[화학식 (Ic)]
Figure pct00008
여기서,
LP2에 결합된 말단
Figure pct00009
는 D-운반 고분자 담체가 PBRM에 연결되도록 PBRM에 LP2의 직접 또는 간접 결합을 의미하고,
m은 1 내지 300의 정수이고, m1은 1 내지 140의 정수이며, m2는 1 내지 40의 정수이고, m3은 0 내지 18의 정수이며, m4는 1 내지 10의 정수이고; 및
m, m1, m2, m3 및 m4의 합은 15 내지 300의 범위이며,
단, PBRM에 결합된 LP2의 전체 수는 10 이하이다.
화학식 (Ic)에서 m1은 1 내지 약 120의 정수(예를 들면, 약 1~90)이며/이거나, m3는 1 내지 약 10의 정수이다(예를 들면, 약 1~8).
화학식 (Ic)에서 PHF가 약 6 kDa 내지 약 20 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, m2, m3 및 m4의 합은 약 45 내지 약 150 범위이다), m2는 2 내지 약 20의 정수이고, m3는 1 내지 약 9의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 75의 정수이다(예를 들면, m1은 약 4~45임).
화학식 (Ic)에서 PHF가 약 8 kDa 내지 약 15 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, m2, m3 및 m4의 합은 약 60 내지 약 110 범위이다), m2는 2 내지 약 15의 정수이고, m3는 1 내지 약 7의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 55의 정수이다(예를 들면, m1은 약 4~30임).
각각 표시된 D는 독립적으로 빈카 알칼로이드, 아우리스타틴, 튜불라이신, 두오카르마이신, 키나아제 저해제, MEK 저해제, KSP 저해제 및 이의 유사체 중에서 선택된다.
LD는 -RL1-C(=O)-XD-MD1-YD-MD2-ZD-MD3-QD-MD4-이고, 상기 MD4는 D와 직접적으로 연결되고, 여기서,
XD는 -O-, -S-, -N(R1)-, 또는 부재이고, 여기서 R1는 수소, 지방족, 헤테로지방족, 탄소환(carbocyclic) 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티, -C(=O)R1B, -C(=O)OR1B,또는 -SO2R1B이며, 또는 -N(R1)-은 헤테로사이클로알킬 모이어티이며, 상기 R1B는 수소, 지방족, 헤테로지방족, 탄소환, 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티이고;
YD, ZD, 및 QD 각각은 독립적으로 부재 또는 -S-S-,-C(=O)O-, -C(=O)NR2-,
-OC(=O)-, -NR2C(=O)-, -OC(=O)O-, -OC(=O)NR2-, -NR2C(=O)O-, -NR2C(=O)NR3-, -C(OR2)O-, -C(OR2)S-, -C(OR2)NR3-, -C(SR2)O-, -C(SR2)S-, -C(SR2)NR3-, -C(NR2R3)O-, -C(NR2R3)S-, -C(NR2R3)NR4-, -C(=O)S-, -SC(=O)-, -SC(=O)S-, -OC(=O)S-, -SC(=O)O-, -C(=S)S-, -SC(=S)-, -OC(=S)-, -C(=S)O-, -SC(=S)O-, -OC(=S)S-, -OC(=S)O-, -SC(=S)S-, -C(=NR2)O-, -C(=NR2)S-, -C(=NR2)NR3-, -OC(=NR2)-, -SC(=NR2)-, -NR3C(=NR2)-, -NR2SO2-, -NR2NR3-, -C(=O)NR2NR3-, -NR2NR3C(=O)-, -OC(=O)NR2NR3-, -NR2NR3C(=O)O-, -C(=S)NR2NR3-, -NR2NR3C(=S)-, -C(=NR4)NR2NR3-, -NR2NR3C(=NR4)-, -O(N=CR3)-, -(CR3=N)O-, -C(=O)NR2-(N=CR3)-, -(CR3=N)-NR2C(=O)-, -SO3-, -NR2SO2NR3-, -SO2NR2- 및 폴리아미드로 이루어진 군에서 선택된 생분해성 링커 모이어티이며, 여기서, 각각 표시된 R2, R3, 및 R4은 독립적으로 수소 또는 지방족, 헤테로지방족, 탄소환, 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티이거나, 각각 표시된 -NR2- 또는 -NR2NR3-은 헤테로사이클로알킬 모이어티이고,
각각의 MD1, MD2, MD3, 및 MD4은 독립적으로 부재 또는 알킬, 알케닐, 알키닐,헤테로알킬, 헤테로알케닐, 헤테로알키닐, 탄소환 모이어티, 헤테로고리 모이어티, 및 이의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 생분해성이 아닌 링커 모이어티이고, MD1, MD2, 및 MD3 각각은 임의로 하나 이상의 -(C=O)-을 포함하나, 상기 생분해성 링커 모이어티를 포함하지는 않고;
단, 각각의 LD1의 경우, XD, YD, ZD, 및 QD 중 적어도 하나가 존재한다.
PBRM과 연결되지 않는 경우,
Figure pct00010
각각은 말단기 WP를 포함하고,
상기 각각의 WP는 독립적으로
Figure pct00011
Figure pct00012
또는
Figure pct00013
이며;
여기서, R1K는 이탈기(예, 할라이드 또는 RC(O)O-, 상기 R은 수소, 지방족, 헤테로지방족, 탄소환 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티임)이고, R1A는 황 보호기이며, 그리고 고리 A는 사이클로알킬 또는 헤테로사이클로알킬이고, R1J는 수소, 지방족, 헤테로지방족, 탄소환 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티이다.
각각의 R1A는
Figure pct00014
Figure pct00015
이고, 여기서 r은 1 또는 2이며, 각각의 Rs1, Rs2, 및 Rs3는 수소, 지방족, 헤테로지방족, 탄소환 또는 헤테로사이클릭알킬 모이어티이다.
PBRM와 연결하는 경우,
Figure pct00016
각각은 -XP-MP1-YP-MP2--ZP-MP3-QP-MP4-이고, 상기 XP는 RL1-C(=O)의 카르보닐기와 직접 연결되고, MP4는 PBRM와 직접 연결되며,
상기 XP는 -O-, -S-, -N(R1)-, 또는 부재이고, 여기서 R1 는 수소, 지방족, 헤테로지방족, 탄소환, 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티, -C(=O)R1B, -C(=O)OR1B 또는 -SO2R1B이며, 또는 -N(R1)-는 헤테로사이클로알킬 모이어티이며, 여기서 R1B는 수소, 지방족, 헤테로지방족, 탄소환, 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티이고;
각각의 YP, ZP, 및 QP는 독립적으로 부재 또는 -S-S-,-C(=O)O-, -C(=O)NR2-,
-OC(=O)-, -NR2C(=O)-, -OC(=O)O-, -OC(=O)NR2-, -NR2C(=O)O-, -NR2C(=O)NR3-, -C(OR2)O-, -C(OR2)S-, -C(OR2)NR3-, -C(SR2)O-, -C(SR2)S-, -C(SR2)NR3-, -C(NR2R3)O-, -C(NR2R3)S-, -C(NR2R3)NR4-, -C(=O)S-, -SC(=O)-, -SC(=O)S-, -OC(=O)S-, -SC(=O)O-, -C(=S)S-, -SC(=S)-, -OC(=S)-, -C(=S)O-, -SC(=S)O-, -OC(=S)S-, -OC(=S)O-, -SC(=S)S-, -C(=NR2)O-, -C(=NR2)S-, -C(=NR2)NR3-, -OC(=NR2)-, -SC(=NR2)-, -NR3C(=NR2)-, -NR2SO2-, -NR2NR3-, -C(=O)NR2NR3-, -NR2NR3C(=O)-, -OC(=O)NR2NR3-, -NR2NR3C(=O)O-, -C(=S)NR2NR3-, -NR2NR3C(=S)-, -C(=NR4)NR2NR3-, -NR2NR3C(=NR4)-, -O(N=CR3)-, -(CR3=N)O-, -C(=O)NR2-(N=CR3)-, -(CR3=N)-NR2C(=O)-, -SO3-, -NR2SO2NR3-, -SO2NR2- 및 폴리아미드로 이루어진 군에서 선택된 생분해성 링커이고, 여기서 각각 표시된 R2, R3, 및 R4는 독립적으로 수소 또는 지방족, 헤테로지방족, 탄소환, 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티이거나, 각각 표시되는 -NR2- 또는 -NR2NR3-은 헤테로사이클로알킬 모이어티이며;
각각의 MP1, MP2, MP3, 및 MP4은 독립적으로 부재거나 알킬, 알케닐, 알키닐, 헤테로알킬, 헤테로알케닐, 헤테로알키닐, 탄소환 모이어티, 헤테로고리 모이어티, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 생분해성이 아닌 링커이고, 각각의 MP1, MP2, 및 MP3는 임의로 하나 이상의 -(C=O)-를 포함하나 상기 생분해성 링커 모이어티를 포함하지 않고;
단, PBRM 과 연결된 각각의
Figure pct00017
의 경우, XP, YP, ZP, 및 QP 중 적어도 하나는 부재가 아니다.
각각의 MD1 및 MP1은 독립적으로 C1-6 알킬 또는 C1-6 헤테로알킬이다.
각각의 MD2, MD3, MD4, MP2, MP3, 및 MP4는 독립적으로 부재, C1-6 알킬, 사이클로알킬, 헤테로알킬, 헤테로사이클로알킬 또는 이들의 조합이다.
각각의
Figure pct00018
의 경우 MP2 및 MP3 중 많아야 하나는 하기 구조식을 갖는다:
Figure pct00019
Figure pct00020
및
Figure pct00021
여기서, q는 0 내지 12의 정수이고, 각각의 p 및 t는 독립적으로 0 내지 3의 정수이다.
또한, 본 발명의 범위 내에서 상기 스캐폴드를 제조하는 방법이다.
상기 방법은 하나 이상의 -LD-D 및 하나 이상의 -RL1-C(=O)-LD1로 모두 치환된 고분자 담체를 제공하는 단계; 및, LP2 모이어티를 포함하는 화합물과 고분자 담체를 반응시켜 하나 이상의 -LD-D 및 하나 이상의
Figure pct00022
로 치환된 고분자 담체를 함유하는 제 2 항의 스캐폴드를 제조하는 단계를 포함한다. 또는, 상기 방법은 하나 이상의
Figure pct00023
및 하나 이상의 -RL1-C(=O)-LD1로 치환된 고분자 담체를 제공하는 단계; 및, -RL1-C(=O)-LD1과 공유결합 형성이 가능한 작용기를 갖는 D와 고분자 담체를 반응시켜 하나 이상의 -LD-D 및 하나 이상의
Figure pct00024
로 모두 치환된 고분자 담체를 함유하는 제 2 항의 스캐폴드를 제조하는 단계를 포함한다.
본 발명은 또한, 하기 화학식 (XII) 또는 화학식 (XIIa)로 표시되는 화합물 또는 이들의 약제학적으로 허용 가능한 염을 제공한다:
[화학식 (XII)]
Figure pct00025
[화학식 (XIIa)]
Figure pct00026
여기서, R40는
Figure pct00027
Figure pct00028
Figure pct00029
및
Figure pct00030
로 이루어진 군에서 선택되며; a 는 1 내지 6의 정수이고, c는 0 내지 3의 정수이다.
상기 R40는
Figure pct00031
,
Figure pct00032
또는
Figure pct00033
일 수 있다.
또 다른 구현예에서, 본 발명은 PBRM과 치료제(D)을 모두 접합하기에 유용한 고분자 스캐폴드를 제공한다. 상기 스캐폴드(즉, 임의의 D-프리 하나)는 고분자 담체, 고분자 담체에 단백질 기반의 인식 분자(PBRM)를 연결하기에 적합한 고분자 담체에 연결되는 하나 이상의 LP, 및 RL1을 통해 고분자 담체에 연결된 하나 이상의 -RL1-C(=O)-LD1을 포함한다:
여기서,
상기 고분자 담체는 폴리아세탈 또는 폴리케탈이며,
RL1은 고분자 담체의 산소 원자와 연결되고,
LD1는 고분자 담체에 D 분자를 연결하기에 적합한 링커이며, 여기서 각각 표시된 D는 독립적으로 5 kDa 이하의 분자량을 가지는 치료제이고;
LP는 -RL1-C(=O)-LD1와는 다른 링커이고, -RL2-C(=O)-LP1 구조를 가지고, 상기 RL2는 고분자 담체의 산소 원자와 연결되고, LP1은 PBRM와 연결되기에 적합하고;
각각의 RL1 및 RL2은 독립적으로 부재, 알킬, 헤테로알킬, 사이클로알킬, 또는 헤테로사이클로알킬이며;
LD1은 D의 작용기와 공유결합을 형성할 수 있는 작용기를 포함하는 모이어티이며.
LP1은 PBRM의 작용기와 공유결합을 형성할 수 있는 작용기를 포함하는 모이어티이다.
PBRM 및 D와 접합하기 위해 유용한 D-프리 스캐폴드는 하나 이상의 다음과 같은 특징을 가질 수 있다.
LP는
Figure pct00034
구조를 가지는 링커이다: 여기서, LP2는 PBRM의 작용기와 공유결합을 형성할 수 있는 작용기를 포함하는 모이어티이며,
Figure pct00035
는 LD1에 LP2의 직접 또는 간접 결합을 의미한다.
LP1 또는 LP2의 작용기는 -SRp, -S-S-LG, 말레이미도(maleimido) 및 할로 중에서 선택되고, 상기 LG는 이탈기(leaving group)이며, Rp는 수소 또는 황 보호기이다.
LD1는 -X-(CH2)v-C(=O)-을 포함하고, 상기 X는 RL1-C(=O)의 카르보닐기와 직접 연결되고, X 는 CH2, O, 또는 NH이며, v는 1 내지 6의 정수이다.
LP1 또는 LP2는 생분해성 결합을 포함한다.
RL1 및 RL2 각각은 부재이다.
상기 D-프리 스캐폴드의 고분자 담체는 폴리아세탈, 예를 들면 약 2 kDa 내지 약 300 kDa 범위의 분자량(즉, 비변형된 PHF의 분자량)을 가지는 PHF이다.
40 kDa 이상(예를 들면, 80 kDa 이상)의 분자량을 가지는 PBRM을 접합하기 위하여, 상기 D-프리 스캐폴드의 고분자 담체는 폴리아세탈, 예를 들면 약 2 kDa 내지 약 40 kDa (예를 들면, 약 6-20 kDa 또는 8-15 kDa) 범위의 분자량(즉, 비변형된 PHF의 분자량)을 가지는 PHF이다.
200 kDa 이하(예를 들면, 80 kDa 이하)의 분자량을 가지는 PBRM을 접합하기 위하여, 상기 D-프리 스캐폴드의 고분자 담체는 폴리아세탈, 예를 들면 약 20 kDa 내지 약 300 kDa (예를 들면, 약 40-150 kDa 또는 50-100 kDa) 범위의 분자량(즉, 비변형된 PHF의 분자량)을 가지는 PHF이다.
상기 D-프리 스캐폴드는 하기 화학식 (Id)이다:
[화학식 (Id)]
Figure pct00036
여기서, m은 1 내지 약 2200의 정수이고, m1 은 1 내지 약 660의 정수이며, m3는 1 내지 약 110의 정수이고; 및
m, m1, 및 m3의 합은 15 내지 약 2200의 범위이다.
화학식 (Id)에서 PHF가 약 2 kDa 내지 약 40 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, 및 m3의 합은 약 15 내지 약 300 범위이다), m3는 1 내지 약 18의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 140의 정수이다(예를 들면, 약 2~120임).
화학식 (Id)에서 PHF가 약 6 kDa 내지 약 20 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, 및 m3의 합은 약 45 내지 약 150 범위이다), m3는 1 내지 약 9의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 75의 정수이다(예를 들면, 약 6~60임).
화학식 (Id)에서 PHF가 약 8 kDa 내지 약 15 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, 및 m3의 합은 약 60 내지 약 110 범위이다), m3는 1 내지 약 7의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 55의 정수이다(예를 들면, 약 6~45임).
화학식 (Id)에서 PHF가 20 kDa 내지 300 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, 및 m3의 합은 약 150 내지 약 2200 범위이다), m3는 1 내지 약 110의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 660의 정수이다(예를 들면, 약 13~550임).
화학식 (Id)에서 PHF가 40 kDa 내지 150 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, 및 m3의 합은 약 300 내지 약 1100 범위이다), m3는 1 내지 약 75의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 330의 정수이다(예를 들면, 약 20~250임).
화학식 (Id)에서 PHF가 약 50 kDa 내지 약 100 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, 및 m3의 합은 약 370 내지 약 740 범위이다), m3는 1 내지 약 40의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 220의 정수이다(예를 들면, 약 20~180임).
상기 D-프리 스캐폴드는 LP를 통해 고분자 담체에 연결된 PBRM을 추가로 포함한다.
하나 이상의 PBRM은 하나의 D-프리 고분자 담체에 연결된다.
상기 D-프리 스캐폴드는 하기 화학식 (Ie)이다:
[화학식 (Ie)]
Figure pct00037
여기서,
LP2 와 PBRM 사이의
Figure pct00038
는 LP2에 PBRM의 직접 또는 간접 결합을 의미하며,
PBRM 은 200 kDa 미만의 분자량을 가지고,
m은 1 내지 2200의 정수이고, m1은 1 내지 660의 정수이며, m3는 0 내지 110의 정수이며, m4는 1 내지 약 60의 정수이고; 및
m, m1, m2, m3 및 m4의 합은 약 150 내지 약 2200의 범위이다.
화학식 (Ie)에서, m1은 약 10 내지 약 660의 정수(예를 들면, 약 14-550)이다.
화학식 (Ie)에서 PHF가 40 kDa 내지 150 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, m3 및 m4의 합은 약 300 내지 약 1100 범위이다), m3는 1 내지 약 75의 정수이며, m4는 1 내지 약 30의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 330의 정수이다(예를 들면, m1은 약 20~250임).
화학식 (Ie)에서 PHF가 약 50 kDa 내지 약 100 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, m3 및 m4의 합은 약 370 내지 약 740 범위이다), m3는 1 내지 약 40의 정수이며, m4는 1 내지 약 20의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 220의 정수이다(예를 들면, m1은 약 20~180임).
선택적으로 또는 추가적으로, 하나 이상의 D-프리 고분자 담체가 하나의 PBRM에 연결되어 있다. 상기 스캐폴드는 40 kDa 보다 큰 분자량을 가지는 PBRM 및 상기 PBRM과 연결된 하나 이상의 고분자 담체를 포함하고, 상기 각각의 고분자 담체는 독립적으로 화학식 (Ih)이다:
[화학식 (Ih)]
Figure pct00039
여기서,
LP2에 결합된 말단
Figure pct00040
는 D-운반 고분자 담체가 PBRM에 연결되도록 PBRM에 LP2의 직접 또는 간접 결합을 의미하고,
m은 1 내지 300의 정수이고, m1은 1 내지 140의 정수이며, m3는 0 내지 18의 정수이며, m4는 1 내지 10의 정수이고; 및
m, m1, m3 및 m4의 합은 15 내지 300의 범위이며,
단, PBRM에 결합된 LP2의 전체 수는 10 이하이다.
화학식 (Ih)에서 m1은 2 내지 약 130의 정수(예를 들면, 약 3~120)이며/이거나, m3는 1 내지 약 10의 정수이다(예를 들면, 약 1~8).
화학식 (Ih)에서 PHF가 약 6 kDa 내지 약 20 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, m3 및 m4의 합은 약 45 내지 약 150 범위이다), m3는 1 내지 약 9의 정수이며/이거나, m1은 6 내지 약 75의 정수이다(예를 들면, m1은 약 7~60임).
화학식 (Ih)에서 PHF가 약 8 kDa 내지 약 15 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, m3 및 m4의 합은 약 60 내지 약 110 범위이다), m3는 1 내지 약 7의 정수이며/이거나, m1은 6 내지 약 55의 정수이다(예를 들면, m1은 약 7~45임).
여기서 사용되는 바와 같이, 스캐폴드가 하나 이상의 PBRM과 하나 이상의 D 분자를 포함하는 경우, 용어 "고분자 스캐폴드" 또는 간단히 "스캐폴드" 및 "접합체"는 상호 교환적으로 사용된다.
또 다른 구현예에서, 본 발명은 고분자 담체, 고분자 담체에 연결된 하나 이상의 -LD-D, 및 LP를 통해 고분자 담체에 연결된 PBRM을 포함하는 접합체를 포함한다:
여기서, 각각 표시된 D는 독립적으로 5 kDa 이하의 분자량을 가지는 치료제(예, 약물)이고;
고분자 담체는 폴리아세탈 또는 폴리케탈이며,
LD는 -RL1-C(=O)-XD-MD1-YD-MD2-ZD-MD3-QD-MD4- 구조를 가지는 링커이다: 상기 -RL1는 고분자 담체의 산소 원자와 연결되고 MD4는 D와 연결된다.
LP는 -RL2-C(=O)--XP-MP1-YP-MP2--ZP-MP3-QP-MP4-구조를 가지는 링커이다: 상기 -RL2는 고분자 담체의 산소 원자와 연결되고, MP4는 PBRM와 연결된다.
각각의 -RL1 및 -RL2는 독립적으로 부재, 알킬, 사이클로알킬, 헤테로알킬 또는 헤테로사이클로알킬이고;
각각의 XD 및 Xp는 독립적으로 -O-, -S-, -N(R1)-, 또는 부재이고, 여기서 R1는 수소, 지방족, 헤테로지방족, 탄소환(carbocyclic) 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티, -C(=O)R1B, -C(=O)OR1B, 또는 -SO2R1B이며, 또는 -N(R1)-은 헤테로사이클로알킬 모이어티이며, 상기 R1B는 수소, 지방족, 헤테로지방족, 탄소환, 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티이고;
YD, YP, ZD, ZP, QD 및 QP 각각은 독립적으로 부재 또는 -S-S-,-C(=O)O-, -C(=O)NR2-, -OC(=O)-, -NR2C(=O)-, -OC(=O)O-, -OC(=O)NR2-, -NR2C(=O)O-, -NR2C(=O)NR3-, -C(OR2)O-, -C(OR2)S-, -C(OR2)NR3-, -C(SR2)O-, -C(SR2)S-, -C(SR2)NR3-, -C(NR2R3)O-, -C(NR2R3)S-, -C(NR2R3)NR4-, -C(=O)S-, -SC(=O)-, -SC(=O)S-, -OC(=O)S-, -SC(=O)O-, -C(=S)S-, -SC(=S)-, -OC(=S)-, -C(=S)O-, -SC(=S)O-, -OC(=S)S-, -OC(=S)O-, -SC(=S)S-, -C(=NR2)O-, -C(=NR2)S-, -C(=NR2)NR3-, -OC(=NR2)-, -SC(=NR2)-, -NR3C(=NR2)-, -NR2SO2-, -NR2NR3-, -C(=O)NR2NR3-, -NR2NR3C(=O)-, -OC(=O)NR2NR3-, -NR2NR3C(=O)O-, -C(=S)NR2NR3-, -NR2NR3C(=S)-, -C(=NR4)NR2NR3-, -NR2NR3C(=NR4)-, -O(N=CR3)-, -(CR3=N)O-, -C(=O)NR2-(N=CR3)-, -(CR3=N)-NR2C(=O)-, -SO3-, -NR2SO2NR3-, -SO2NR2- 및 폴리아미드로 이루어진 군에서 선택된 생분해성 링커 모이어티이며, 여기서, 각각 표시된 R2, R3, 및 R4은 독립적으로 수소 또는 지방족, 헤테로지방족, 탄소환, 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티이거나, 각각 표시된 -NR2- 또는 -NR2NR3-은 헤테로사이클로알킬 모이어티이고,
각각의 MD1, MD2, MD3, MD4, MP1, MP2, MP3, 및 MP4은 독립적으로 부재 또는 알킬, 알케닐, 알키닐, 헤테로알킬, 헤테로알케닐, 헤테로알키닐, 탄소환 모이어티, 헤테로고리 모이어티, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 생분해성이 아닌 링커 모이어티이고, MD1, MD2, MD3, MP1, MP2,및 MP3 각각은 임의로 하나 이상의 -(C=O)-을 포함하나, 상기 생분해성 링커 모이어티를 포함하지는 않고;
단, 각각의 LD1의 경우, XD, YD, ZD, 및 QD 중 적어도 하나가 존재하고, 각각의 LP1의 경우, XP, YP, ZP, 및 QP 중 적어도 하나가 존재한다.
상기 접합체는 다음 특성 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
고분자 담체는 폴리아세탈, 예를 들어, PHF일 수 있다.
XD가 부재인 경우, 각각의 LD 및 MD1는 존재한다.
XP가 부재인 경우, 각각의 LP 및 MP1은 존재한다.
고분자 담체는 하나 이상의 -RL1-C(=O)-XD-MD1-YD-MD2-WD로 치환될 수 있고,, 상기 각각의 WD는 독립적으로
Figure pct00041
Figure pct00042
Figure pct00043
Figure pct00044
Figure pct00045
Figure pct00046
또는
Figure pct00047
이며;
여기서, R1A는 황 보호기이며, 각각의 고리 A와 고리 B는 독립적으로 사이클로알킬 또는 헤테로사이클로알킬이고, Rw는 지방족, 헤테로지방족, 탄소환, 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티이며; 고리 D는 헤테로사이클로알킬이고, R1J는 수소, 지방족, 헤테로지방족, 탄소환 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티이며; R1K는 이탈기이다(예를 들면, 할라이드 또는 RC(O)O-, 여기서 R은 수소, 지방족, 헤테로지방족, 탄소환, 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티이다).
고분자 담체는 하나 이상의 -RL2-C(=O)-XP-MP1-YP-MP2-WP로 치환될 수 있고,, 상기 각각의 WP는 독립적으로
Figure pct00048
Figure pct00049
또는
Figure pct00050
이며;
여기서, R1K는 이탈기이고(예를 들면, 할라이드 또는 RC(O)O-, 여기서 R은 수소, 지방족, 헤테로지방족, 탄소환, 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티이다), R1A는 황 보호기이며, 그리고 고리 A는 사이클로알킬 또는 헤테로사이클로알킬이고, R1J는 수소, 지방족, 헤테로지방족, 탄소환 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티이다. 예를 들면, 각각의 R1A는
Figure pct00051
Figure pct00052
이고, 여기서 r은 1 또는 2이며, 각각의 Rs1, Rs2, 및 Rs3는 수소, 지방족, 헤테로지방족, 탄소환 또는 헤테로사이클릭알킬 모이어티이다.
고리 A는
Figure pct00053
일 수 있다
고리 B는 C3 -8 사이클로알킬 또는 3-12 환의 헤테로사이클로알킬일 수 있다.
고리 D는 피페라지닐 또는 피페리디닐일 수 있다.
각각의 Rs1, Rs2, 및 Rs3은 수소 또는 C1-6 알킬일 수 있다.
각각의 PBRM은 독립적으로 펩타이드, 펩타이드 모방, 항체 또는 항체 단편일 수 있다
각각의 MD1 및 MP1은 독립적으로 C1-6 알킬 또는 C1-6 헤테로알킬일 수 있다.
각각의 MD2, MD3, MD4, MP2, MP3, 및 MP4은 독립적으로 부재, C1 -6 알킬, 사이클로알킬, 헤테로알킬, 헤테로사이클로알킬 또는 이들의 조합일 수 있다.
각각의 LD의 경우, MD2, MD3, 및 MD4의 최대 두 개는 부재일 수 있다.
각각의 LP의 경우, MP2, MP3, 및 MP4의 최대 두 개는 부재일 수 있다.
각각의 LD의 경우, MD2 및 MD3의 최대 하나는 다음 구조 중 하나를 가질 수 있다:
Figure pct00054
Figure pct00055
및
Figure pct00056
;
상기 q는 0 내지 12의 정수이고, 각각의 p와 t는 독립적으로 0 내지 3의 정수이다.
각 Lp의 경우, Mp2 및 Mp3의 최대 하나는 다음 구조 중 하나를 가질 수 있다:
Figure pct00057
Figure pct00058
및
Figure pct00059
;
상기 q는 0 내지 12의 정수이고, 각각의 p와 t는 독립적으로 0 내지 3의 정수이다.
각각의 LD의 경우, 각각의 -MD2-ZD-, -ZD-MD3-, -ZD-MD2-, 및 -MD3-ZD-은 독립적으로 다음 구조 중 하나를 가질 수 있다.
Figure pct00060
Figure pct00061
Figure pct00062
Figure pct00063
및
Figure pct00064
이며;
상기 고리 A 또는 B는 독립적으로 사이클로알킬 또는 헤테로사이클로알킬이고; RW는 지방족, 헤테로지방족, 탄소환 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티이며; R1J는 수소, 지방족, 헤테로지방족, 탄소환 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티이고; 및 고리 D는 헤테로사이클로알킬이다.
각각의 LP의 경우, 각각의 -MP2-ZP-, -ZP-MP3-, -ZP-MP2-, 및 -MP3-ZP-은 독립적으로 다음 구조 중 하나를 가질 수 있다.
Figure pct00065
Figure pct00066
및
Figure pct00067
이며,
상기 고리 A는 사이클로알킬 또는 헤테로사이클로알킬이고; R1J는 수소, 지방족, 헤테로지방족, 탄소환 또는 헤테로사이클로알킬 모잉어티이다.
각각의 XD 및 XP는 독립적으로 부재일 수 있다.
각각의 XD 및 XP는 독립적으로 O 또는 NH일 수 있다.
각각의 XD 및 XP는 독립적으로
Figure pct00068
또는
Figure pct00069
일 수 있다.
각각의 YD 및 YP는 독립적으로 -S-S-, -OCO-, -COO-, -CONH-, 또는 -NHCO-일 수 있다.
각각의 QD 및 QP는 독립적으로 -S-S-, -OCO-, -COO-, -CONH-, -NHCO-, -OCONHNH- 또는 -NHNHCOO-일 수 있다.
특히, 본 발명은 화학식 (I)의 접합체를 제공한다.
[화학식 (I)]
Figure pct00070

여기서, n, n1 , n2, n3 및 n4는 각각에 해당하는 고분자 단위의 몰분율이며, 0과 1 사이이다; n+n1+n2+n3+n4=1;단, n, n2 및 n4 중 어떤 것도 0이 아니다.
상기 화학식 (I)에서, 폴리아세탈 단위 사이의 끊어짐 또는 갭은 이 단위들이 서로 어떠한 방식으로든 연결될 수 있다는 것을 나타낸다. 다른 말로, D, PBRM, WD 그리고 WP를 포함하는 부착기들이 고분자 중심에 걸쳐 무작위로 분포할 수 있다.
화학식 (I)의 단백질-고분자-약물 접합체에서, 각 D는 같거나 또는 서로 다른 모이어티일 수 있으며, 각 PBRM도 같거나 또는 서로 다를 수도 있다.
n2와 n4의 비율은 1:1보다 클 수 있고, 200:1까지(예를 들어 100:1까지) 클 수도 있다. 예, 2:1 내지 40:1; 5:1 내지 20:1; 10:1 내지 50:1; 25:1 내지 50:1, 또는 30:1 내지 50:1.
n2와 n4의 비율은 약 50:1, 40:1, 25:1, 20:1, 10:1, 5:1 또는 2:1 이 될 수 있다.
또 다른 구현예에서, 본 발명은 접합체를 포함하는 조성물, 그 조성물을 제조하는 방법, 암을 포함하지만 그에 한정되지 않는 다양한 질병을 치료하는데 이를 사용하는 방법들을 포함한다.
본 발명은 또한 PBRM을 포함하지 않는 약물-고분자 접합체를 제외하고, 상술한 단백질-고분자-약물 접합체와 비슷한 약물-고분자 복합체(예를 들어, 치료제-고분자 접합체)를 제공한다. 이러한 구현예에서, 고분자-약물 접합체는 각각의 D가 같거나 다를 수 있는 다수의 약물 모이어티를 포함할 수 있다. 이러한 구현예에서, 화학식 (I)의 접합체에서 n4는 0이다. 약물-고분자 접합체를 제조하는 방법과 다양한 질환(예를 들어, 암)을 치료하는 방법 또한 여기에 고찰되고 설명되었다.
본 발명은 또한 약물을 포함하지 않는 단백질-고분자 접합체를 제외하고, 상술한 단백질-고분자-약물 접합체와 비슷한 단백질-고분자 접합체(예를 들어 PBRM-고분자 접합체)를 제공한다. 이러한 구현예에서, 단백질-고분자 접합체는 PBRM가 같거나 다를 수 있는 다수의 단백질 모이어티를 포함할 수 있다. 이러한 구현예에서, 화학식 (I)의 접합체에서 n2는 0이다. 약물-고분자 접합체 또는 고분자 스캐폴드를 제조하는 방법과 다양한 질환(예를 들어, 암)을 치료하는 방법 또한 이 문서에 고찰되고 설명되었다. 표적 암은 항문암, 성상세포종, 백혈병, 림프종, 두경부암, 간암, 고환암, 자궁경부암, 육종, 혈관종, 식도암, 안암, 후두암, 구내암, 중피종, 피부암, 흑색종, 구강암, 직장암, 인후암, 방광암, 유방암, 자궁암, 난소암, 전립선암, 폐암, 결장암, 췌장암, 신장암 또는 위암이 될 수 있다.
본 발명은 또한 여기에서 설명되는 고분자 스캐폴드 또는 접합체 및 약제학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 약제학적 조성물에 관한 것이다.
또 다른 구현예에서, 본 발명은 질환을 갖고 있을 것으로 의심되는 대상체의 질환을 진단하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 여기에 설명되는 접합체를 질병을 갖고 있을 것으로 의심되는 대상체에게 유효한 양으로 투여하는 것 또는 대상체가 표적 항원 또는 수용체를 발현하는지를 탐지하기 위하여 대상체로부터 얻은 샘플에서 표적 항원/수용체를 탐지하는 분석법을 수행하는 것을 포함한다.
별도로 정의하지 않았다면, 여기에서 사용되는 모든 기술적, 과학적 용어는 당업자들이 통상적으로 이해하는 것과 같은 의미를 갖는다. 명세서에서, 문맥이 분명히 설명하지 않는다면 단수형들은 복수형을 포함한다. 여기에서 설명되는 방법과 물질 또는 그와 동등한 것들이 관행적으로 사용되거나 본 발명의 시험에 사용될 수 있지만, 적절한 방법과 물질들이 다음에 기술되어 있다. 여기에서 언급된 모든 발행물, 특허 출원, 특허 그리고 참고 문헌들은 참고 문헌에 포함되어 있다. 여기에 인용된 참고문헌들은 청구된 발명에 관한 선행기술로 공인되지 않았다. 본 발명은 정의를 포함하여 저촉을 제한한다. 추가로, 물질, 방법 그리고 실시예들은 단지 실 례가 될 뿐 한정되지 않는다.
본 발명의 장점 중 하나는 여기에서 설명되는 단백질-고분자-약물 접합체 또는 고분자 스캐폴드가 전달될 약물의 생체이용률을 크게 증가시키거나 고분자 담체에 결합된 단백질의 생체 이용률을 크게 증가시킨다는 것이다. 본 발명의 다른 특징과 장점들은 다음의 상세한 설명과 청구범위에서 보여질 것이다.
도 1은 NCI-N87 세포가 피하 접종된 마우스(각 군에 대해 n=10)에 비히클, PBRM-약물 고분자 접합체 PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-M-(PEG)12), (실시예 8, HPV:트라스트주맙 약 16:1 내지 18:1)를 각각 15.6mg/kg, 5.2mg/kg, 1.6mg/kg, 0.5mg/kg로, 그리고 약물 고분자 접합체 PHF-GA-(HPV-알라닌)-SH (실시예 6) (실시예 8의 15.6mg/kg에 있는 것과 동등한 빈카 용량으로 투여)를 3주 동안 1주일에 1회 정맥 주사한 이후 1일째, 8일째, 15일째 각각의 종양반응을 보여준 그래프이다.
도 2는 BT474 세포가 피하 접종된 마우스(각 군에 대해 n=12)에 비히클; PBRM (트라스트주맙) 15mg/kg; PBRM-약물 고분자 접합체 PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-MCC) (실시예 7, HPV:트라스트주맙 약 19:1 내지 22:1) 7.5 mg/kg 그리고 PHF-GA-(HPV-알라닌)-(리툭시맙-MCC) (실시예 54, HPV:리툭시맙 약 12:1 내지 15:1) 20mg/kg; 약물 고분자 접합체 PHF-GA-(HPV-알라닌)-SH (실시예 6) (실시예 7의 15mg/kg에 있는 것과 동등한 빈카 용량으로 투여)를 트라스트주맙 15mg/kg과 복합으로 3주 동안 1주일에 1회 정맥 주사한 이후 1일째, 8일째, 15일째 각각의 종양반응을 보여준 그래프이다.
도 3은 BT474 세포가 피하 접종된 마우스(각 군에 대해 n=12)에 비히클; PBRM (트라스트주맙) 15mg/kg; PBRM-약물 고분자 접합체 PHF-GA-(아우리스타틴 F-하이드록시프로필아미드-L-알라닌)-(트라스트주맙-MCC) (실시예 52, 아우리스타틴 F :트라스트주맙 약 20:1 내지 22:1) 7.5mg/kg; 약물 고분자 접합체 PHF-GA-SH-(아우리스타틴 F-프로필아미드-L-알라닌) (실시예 51) (실시예 52의 15mg/kg에 있는 것과 동등한 아우리스타틴 용량으로 투여)를 트라스트주맙 15mg/kg과 복합으로 3주 동안 1주일에 1회 정맥 주사한 이후 1일째, 8일째, 15일째 각각의 종양반응을 보여준 그래프이다.
도 4는 BT474 세포가 피하 접종된 마우스(각 군에 대해 n=10)에 비히클; PBRM-약물 고분자 접합체 PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-MCC) (실시예 7, HPV:트라스트주맙 약 19:1 내지 22:1) 3.5mg/kg을 3주 동안 1주일에 1회 정맥 주사한 이후 1일째, 8일째, 15일째 각각의 종양반응; PBRM-약물 고분자 접합체 PHF-GA-(HPV-알라닌)- (트라스트주맙-MCC) (실시예 7, HPV: 트라스트주맙 약 19:1 내지 22:1) 10mg/kg으로 1일에 1회; PBRM-약물 고분자 접합체 PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-MCC) (실시예 7, HPV:트라스트주맙 약 19:1 내지 22:1) 10mg/kg으로 3주 동안 1주일에 1회 투여한 이후 17일째, 24일째, 31일째의 종양반응을 보여준 그래프이다.
도 5는 BT474 세포가 피하 접종된 마우스(각 군에 대한 n=10)에 비히클 또는 30kDa PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-Fab) (실시예 60, HPV:트라스트주맙-Fab 약 10:1 내지 14:1) 7mg/kg으로 3주 동안 1주일에 1회 정맥 주사한 이후 1일째, 8일째, 15일째 각각의 종양반응을 보여준 그래프이다.
도 6은 실시예 8의 PBRM-약물-접합체 PHF-GA-(HPV-알라닌)-트라스트주맙-M-(PEG)12) (HPV:트라스트주맙 약 16:1 내지 18:1)을 15mg/kg으로(트라스트주맙에 근거) 1회 정맥 주사한 이후, HPV와 트라스트주맙의 혈장 PK(약물동력학)를 보여주는 그래프이다.
도 7은 실시예 8의 PBRM-약물-접합체 PHF-GA-(HPV-알라닌)-트라스트주맙-M-(PEG)12) (HPV:트라스트주맙 약 16:1 내지 18:1)을 15mg/kg으로 (트라스트주맙에 근거) 1회 마우스에 정맥 주사한 이후, 다양한 기관에서의 HPV 축적을 보여주는 그래프이다.
도 8은 BT474 세포가 피하 접종된 마우스(각 군에 대해 n=10)에 비히클; PBRM-약물 고분자 접합체 PHF-GA-(아우리스타틴 F-하이드록시프로필아미드-L-알라닌)-(트라스트주맙-MCC) (실시예 52, 아우리스타틴 F:트라스트주맙 약 24:1 내지 28:1) 그리고 약물 고분자 복합체 PHF-GA-SS-디메틸-NO2-(아우리스타틴 F-하이드록시프로필아미드-L-알라닌)-(S-S-트라스트주맙) (실시예 70, 아우리스타틴 F: 트라스트주맙 약 9:1 내지 13:1) 2mg/kg과 4mg/kg으로 3주 동안 1주일에 1회 정맥 주사한 이후 1일째, 8일째, 15일째 각각의 종양반응을 보여준 그래프이다.
본 발명은 새로운 단백질-고분자-약물 접합체, 접합체를 만들기 위한 고분자 스캐폴드, 접합체 또는 고분자 스캐폴드를 만들기 위한 합성방법, 그들을 포함하는 약제학적 조성물과 접합체의 다양한 용도를 제공한다.
본 발명은 또한 새로운 고분자-약물 접합체, 접합체를 만들기 위한 고분자 스캐폴드, 접합체를 만들기 위한 합성방법, 그들을 포함하는 약제학적 조성물과 접합체의 다양한 용도를 제공한다.
본 발명은 나아가서 새로운 약물의 유도체, 그 유도체를 만들기 위한 합성방법, 그들을 포함하는 약제학적 조성물과 약물 유도체의 다양한 용도를 제공한다.
정의/전문 용어
본 발명의 몇가지 화합물과, 특별한 작용기의 정의 또한 여기에 더 자세히 설명되어 있다. 본 발명의 목적을 위해, 화학원소는 원소주기율표, CAS 버젼(음이온이 주기율표), Handbook of Chemistry and Physics 75판의 표지 내면과 일치하도록 설명되었고, 특별한 작용기들은 일반적으로 그 안에 설명된 것처럼 정의되었다. 부가적으로, 특별한 작용기 모이어티와 반응성에 더하여, 유기화학의 일반적인 법칙은 “Orgarnic Chemistry, Thomas Sorrell, Univiersity Science Books, Sausalito; 1999”의 모든 내용이 여기에서 참고 문헌으로 설명되었다. 게다가, 여기에 기술되는 합성방법을 이해하기 위해 본 발명의 분야에 종사하는 사람들은 다양한 보호기를 사용할 것이다.
이후의 기술과 청구항에서 “하나의”, “그” 와 같은 관사의 사용은, 문맥상의 특별한 언급이 없다면 단수형과 복수형 모두를 포함하도록 해석된다. “포함하는(comprising)” “가지는(having)”, “포함하는(including)” 그리고 “함유하는(containing)” 등의 용어는 특별한 언급이 없다면 열린 용어(예를 들어 “포함하지만 그에 한정되지 않는”)로 해석된다. 추가적으로 “포함하는” 또는 또 다른 열린 용어가 구현 단계에서 사용될 때, 같은 구현 단계에서 중간 언어 “필수적으로 포함하는” 또는 닫힌 언어 “구성하는”을 사용함으로써 좀 더 좁은 범위로 청구하는 것으로 이해할 수 있다.
여기에서 별도의 설명이 없다면, 값의 범위에 대한 설명은 단지 이 범위 내에 들어오는 각각의 개별 값을 칭하기 위한 약칭이고, 여기에 개별로 언급되었다면 각각의 개별 값은 특별한 값에 속한다. 예를 들어, “x 가 1과 6 사이의 정수이다” 또는 “x 가 1에서 6까지의 정수이다” 는 모두 “x 는 1, 2, 3, 4, 5 또는 6이다”를 의미한다.
"보호기": 여기에서 사용되는 “보호기”는, 다작용기 화합물에서, 반응이 선택적으로 이뤄지기 위해 또 다른 반응 부분의 O, S, 또는 N 등이 일시적으로 차단되어 있는 것을 뜻한다. 바람직한 구현예에서, 보호기는 설계한 반응에 안정하고, 선택적으로 반응하여 높은 수율로 보호된 물질을 생산한다; 보호기는 반드시 손쉬운 방법으로 선택적이면서 높은 수율로 제거되어야 하고, 다른 작용기를 공격하지 않는 무독성의 물질인 것이 좋다; 보호기는 쉽게 분리 가능한 유도체를 형성한다(새로운 입체 중심의 생성이 없는 것이 선호된다); 그리고 보호기는 다른 부분의 반응을 피하기 위해 최소한의 추가 반응성을 갖는다. 여기에서 설명한대로, 산소, 황, 질소 그리고 탄소 보호기가 사용될 수 있다. 예를 들어, 특정 구현예에서, 본보기가 되는 산소 보호기가 사용될 수 있다. 이러한 산소 보호기는 메틸에테르, 메틸에테르 치환체(예를 들어, MOM(methoxymethyl ether), MTM(methylthiomethyl ether), BOM(benzyloxymethyl ether) 그리고 PMBM(p-methoxybenzyloxymethyl ether)), 에틸에테르 치환체, 벤질에테르 치환체, 실릴에테르(예를 들어, TMS(trimethylsilyl ether), TES(triethylsilyl ether), TIPS(triisopropylsilyl ether), TBDMS(t-butyldimethylsilyl ether), 트리벤질 실리 에테르 및 TBDPS(t-butyldiphenyl silyl ether)), 에스테르(예를 들어, 포르메이트, 아세테이트, 벤조에이트(Bz), 트리플루오로아세테이트 그리고 디클로로아세테이트), 탄산염, 환 아세탈과 케탈을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 특정 다른 정형화된 구현예에서, 질소보호기가 사용된다. 질소 보호기들에서는 보호와 탈보호 방법들이 알려져 있다. 질소 보호기들을 포함하지만, 카바메이트류(Troc과 같은 메틸, 에틸, 치환된 에틸 카바메이트류, 아마이드류, 사이클릭 이미드 유도체들, N-알킬과 N-아릴 아민류들, 이민 유도체들, 그리고 엔아민 유도체들을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 다른 구현예에서는 특정 정형화된 황 보호기들이 사용될 수 있다. 황 보호기들은 지방족 카르복시산(예,아크릴산), 말레이미드, 비닐 설포닐, 임의로 치환된 말레익산뿐만 아니라 상술한 산소 보호기를 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 특정한 다른 정형화된 보호기들은 여기서 설명되어 있으나, 본 발명이 이들 보호기들을 제한하려는 의도는 아니다. 더욱이, 다양한 추가적인 동등한 보호기들이 위의 항목을 사용하여 쉽게 식별 가능하고 본 발명에 사용될 수 있다. 추가적으로 다양한 보호기들은 뉴욕에서 1999년 출판된 Greene, T.W 와 Wuts, P.G, John Wiley & Sons의 "유기 합성에서의 보호기들"의 제 3판에 나온 전체 내용을 참조한 것이다.
" 이탈기 "는 불균일 분해 결합의 쪼개짐에서 전자쌍이 이탈되는 분자 부분을 나타낸다. 이탈기들은 음이온이거나 중성 분자들일 수 있다. 이탈기는 Cl-, Br-, I- 등의 할로겐화물들, 파라-톨루엔설폰산염 등(토실레이트:, TsO-)의 설폰산염의 에스테르기들, 그리고 RC(O)O- 기에서 R이 수소, 지방족, 헤테로지방족, 탄소환, 헤테로사이클로알킬의 모이어티인 것을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
여기서 기술된 모든 방법들은 여기서의 다른 지시사항이나 내용에서 명확하게 반대되는 것이 없는 한 어떠한 적당한 방법으로든 수행될 수 있다. 여기서 제공된 어떤 그리고 모든 예시 혹은 정형화된 언어(예. "~와 같은")의 사용은 발명을 더 자세히 설명하기 위한 것이고 명백한 다른 요구사항을 막거나 제한하기 위해 설명해놓은 것이 아니다. 어떠한 구체적인 언어도 어떠한 요구되지 않은 요소들도 요구될 필요성을 가지도록 나타내도록 설명하고 있다.
"항체"는 IgG류의 면역글로블린 분자를 의미하고 IgG 하위인자들(IgG1,2,3,4)과 IgM류도 포함하고 항원에 특정 결합이 가능한 항원 결정기를 포함한다. 항체들은 자연에서 얻어졌거나 재조합으로 얻어진 손상되지 않은 면역글로블린으로서, 손상되지 않은 면역활성을 가질 수 있다. 항체는 다양한 형태로서 존재할 수 있는데, 예를 들면, 다클론 항체, 단클론 항체, 카멜라이즈화된 싱글 도메인 항체, 세포 내재적 항체("내재항체"), 재조합 항체, 항 유전형 항체, 도메인 항체, 선형 항체, 다특이적 항체, 항체 단편, 예를 들어 Fv, Fab, Fab', Fab', -SH, F(ab')2, 단일 사슬 가변 단편 항체(scFv), Fc, pFc', scFvFc, 디설파이드 Fv(dsfv), BiTE 항체들과 같은 이중특이 항체(bc-scFv); 카멜리드 항체, 재표면화된 항체, 인간화 항체, 완전 인간 항체, 싱글 도메인 항체(sdAb, 나노바디®), 키메릭 항체, 적어도 하나의 인간화 고정 부위를 포함하는 키메릭 항체, 양쪽친화성의 재겨냥 단백질들(DART™)과 같은 양쪽친화성 항체, 미니바디, 디아바디, 트리아바디 또는 트리바디, 테트라바디와 이의 유사체들과 다가의 항체들을 포함하나, 이에 제한되지 않는 이가의 단일 사슬 가변 단편(di-scFvs, bi-scFvs)를 모두 포함한다. "항체 단편"은 목표물, 즉항원 결합에 결합하는 면역글로블린 분자의 가변 영역의 일부분을 의미한다. 여기서 사용된 '항체'라는 용어는 달리 특정하지 않는 한, 전장의 항체 및 항체 단편들을 모두 지칭한다.
"단백질 기반 인식 분자" 또는 "PBRM"은 막 투과 단백질, 표면 고정 단백질, 혹은 프로토글리칸과 같은 세포 표면의 마커나 수용체를 인식하고 결합하는 분자를 말한다. PBRM들의 예시는 항체(예를 들어, 트라스트주맙, 세툭시맙, 리툭시맙, 베카시주맙, 에프라트주맙, 벨트주맙, 라베트주맙) 또는 펩타이드들(LHRH 수용체 지향성 펩타이드들, EC-1 펩타이드), 예를 들어 안티칼린과 같은 리포칼린, 예를 들어 인터페론, 림포카인, 성장 인자, 숙주 자극 인자 등과 같은 단백질류와 그 유사체, 펩타이드나 펩타이드 유사체를 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 단백질을 기반 인식 분자는 개질된 고분자 접합체를 특정 세포, 조직, 혹은 위치로 지향시키는 것 이외에 목표한 세포나 경로에 대항하여 증식작용을 방해하는(세포활동을 억제하던 혹은 세포사멸을 이끌던) 작용 등의 특정한 치료 효과를 가질 수 있다. 상기 단백질 기반 인식 분자는 -COOH, 일차 아민, 이차 아민 -NHR, -SH 같은 적어도 하나의 화학 반응기 혹은 티로신, 히스티딘, 시스테인, 혹은 라이신과 같이 화학적으로 반응하는 아미노산의 모이어티나 사이드 체인 등을 포함하거나 포함시킬 수 있다.
"생체적합성"은 여기서 체액 혹은 살아있는 세포 혹은 조직과 접촉했을 때 최소한의 파괴적 영향이나 숙주 반응 효과를 나타내기 위한 의도로 사용되었다. 여기서 사용된 생체적합성 그룹은, 방향족, 사이클로알킬, 헤테로방향족, 헤테로사이클로알킬, 아릴 또는 헤테로아릴 모이어티 등 위에서 그리고 여기서 정의된 생체적합성의 용어에 포함된 것들이다. 여기서 사용된 "생체적합성" 이란 용어는 또한 자연적으로 발생된 항체, 세포 단백질, 세포와 다른 생물학적 시스템의 구성요소처럼 그러한 상호작용과 특정한 요구사항이 없이 인식 단백질에 의한 최소한의 상호작용을 끼치는 물질들을 의미한다. 즉, 최소한의 상호작용을 일으키도록 의도된 특정 물질들과 작용기들이 이에 해당되고 약물들과 프로드러드(prodrug)들은 생물학적 적합성이 있다고 판단된다. (항암제와 같이 세포독성을 갖는 것이 목표인 물질들은 예외로 하고) 의도된 전신 인 비보(systemic in vivo) 농도와 유사한 농도에서, 물질을 인 비트로 상태의 정상세포에 추가했을 때, 그 물질의 인 비보에서의 반감기와 동등한 시간(예, 투여된 화합물이 50%가 인 비보에서 제거되는 시간) 동안 1% 이하의 세포사를 일으키고, 인 비보 상태로 이들을 투여하는 것이 최소한 그리고 의학적으로 수용 가능한 염증, 이물 반응, 면역 독성, 화학 독성 및/또는 그러한 부작용 효과를 유도하는 물질들이 생물학적 적합성을 가진다고 할 수 있다. 위의 문장에서 "정상세포"라는 용어는 의도적으로 파괴되었지 않았거나 시험에 사용되는 물질에 매우 크게 영향을 받지 않는 세포를 의미한다.
"생분해성": 여기서 사용된 "생분해성" 고분자는 동물 실험에서의 생물학적 과정에 적합한 고분자를 말한다. 여기서 사용된 "생분해성" 화합물들이나 모이어티들은 세포에 받아들여졌을 때, 세포가 다시 사용하거나 세포 자체에 유의할 만한 독성 효과 없이 배출할 수 있는, 리소좀에서 혹은 다른 화학적 작용이나 가수분해로서 부숴질 수 있는 물질을 말한다. "생절단성(biocleavable)"이란 용어는 여기서 "생분해성"이란 용어와 같은 뜻으로 사용된다. 분해된 조각들은 조직 혹은 세포의 부담이나 인 비보에서 그러한 부담이나 혹은 다른 부작용들에 의해 병리학적 진행과정을 일으키지 않거나 거의 일으키지 않는 것이어야 한다. 생분해성 과정들의 예로는 효소적 및 비효소적 가수분해, 산화 및 환원이 포함된다. 여기서 언급된 생분해성 단백질-고분자-약물-접합체의(또는, 예를 들어 생분해성 고분자 담체 및 담체와 항체 또는 약물 분자 사이의 링커 등 그들의 구성요소들의) 비효소적 가수분해의 적당한 조건들은 예를 들어, 라이소좀의 세포내 구간의 온도나 pH에서의 생분해성 접합체의 물에 대한 노출을 포함한다. 몇 가지 단백질-고분자-약물 접합체(또는, 예를 들어 생분해성 고분자 담체 및 담체와 항체 또는 약물 분자 사이의 링커 등 그들의 구성요소들)의 생분해성은 분해 기능 인자들을 배출하는 대식세포나 다른 세포들이 활성화되어 있는 영역 근처에 있는 동물 몸에서의 낮은 pH 영역이나 염증이 있는 영역에서와 같이 세포 외적으로도 증가될 수 있다. 바람직한 구현예에서, pH ~7.5에서의 고분자 담체의 효과적인 크기는 1일에서 7일 사이에 관찰될 만큼 변화하지 않고 적어도 몇 주 동안은 원래의 고분자 크기의 50%는 유지된다. 반면에, pH ~5에서는, 고분자 담체가 바람직하게는 1일에서 5일 사이에 관찰된 만큼 분해되고, 2주 내지 몇 달의 기간 내에서 완전히 낮은 분자량을 가진 단편들로 분해된다. 이런 테스트에서 고분자의 인테그리티(integrity)는 예를 들어 크기 분배 HPLC 등이 이용하여 측정 가능하다. 더욱 빠른 분해능이 몇 가지 경우에서 더 선호되기도 하는데, 일반적으로 세포에서의 고분자 단편의 대사 또는 배출속도를 초과하지 않는 속도로 고분자가 세포에서 분해되는 것이 더욱 바람직하다. 바람직한 구현예에서 고분자들과 고분자의 생분해성 부산물들은 생체적합성을 가진다.
"생물학적 이용성": "생물학적 이용성" 이란 용어는 대상체에게 약물이나 물질을 주어진 양을 주입했을 때 체내에서의(혈액/체액 레벨에서의) 이용률을 의미한다. 생체이용률은 투여한 형태로서 약물이나 물질이 순환계에 얼마나 도달하는지 시간(속도)과 양(총량) 모두를 측정해서 나타내주는 용어이다.
"친수성": "친수성"이란 용어는 고분자 단량체 유닛들의 치환기에 관계된 것인데 그것의 사전적인 용어와 크게 다르지 않고, 이온화될 수 있거나, 극성 혹은 극성화될 수 있는 원자, 혹은 물 분자에 녹을 수 있는 화학적인 모이어티를 나타낸다. 즉, 친수성기는, 여기서 사용된 바로는, 지방족, 사이클로알킬, 헤테로지방족, 헤테로사이클로알킬, 아릴 혹은 헤테로아릴의 모이어티를 포함하나, 이에 제한되지 않으며, 이는 위에서 정의한 대로 친수성이란 용어에 적합하다. 특정한 친수성의 유기적 부분은 1~12개 사이의 원자들의 체인이나 하이드록실기, 하이드록시알킬기, 아민기, 카르복실기, 아마이드기, 카르복실릭 에스테르기, 티오에스테르기, 알데히드기, 니트릴기, 이소니트릴기, 니트로소기, 히드록실아민기, 머캅토알킬기, 헤테로방향족, 카바메이트기, 카르복실산과 그들의 염, 설폰산과 그들의 염, 설폰산 에스테르기, 인산과 그들의 염, 인산염 에스테르, 폴리글라이콜 에테르, 폴리아민류, 폴리카르복실산류, 폴리에스테르류, 폴리티오에스테르류를 포함한다. 본 발명의 바람직한 구현예에서는, 적어도 한 개의 고분자 단량체가 카르복실기(COOH), 알데히드기(CHO), 메틸올(CH2OH) 또는 글라이콜(CHOH-CH2OH 또는 CH-(CH2OH)2와 같은)을 포함한다.
본 발명에서 사용된 고분자들과 관계된 친수성이란 용어는 사전적인 용어 사용과 다르지 않고 위에서 정의된 대로 친수성 기능 그룹을 포함하는 고분자들을 나타낸다. 하나의 바람직한 구현예에서, 친수성 고분자는 물에 녹는 고분자다. 고분자의 친수성은 수화 에너지를 직접적으로 측정하거나, 두 액체의 상 차이를 조사하여 결정한다거나, 예를 들면, C4 또는 C18 등과 같은 공지된 소수성을 가지는 고체상을 사용하여 크로마토그래피로 측정할 수 있다.
"고분자 담체 ": "고분자 담체"는 여기서 고분자 혹은 개질된 고분자로서, 설계된 링커나 또는 설계된 링커를 가지는 하나 이상의 단백질 기반 인식 분자를 통하여 하나 이상의 약물 분자에 공유결합적으로 부착하기에 적합하거나 부착할 수 있는 것이다.
"생리학적 조건": 여기서 사용된 "생리학적 조건"이란 살아 있는 조직의 세포외액 내에서 접할 수 있는 화학적(예를 들어 pH, 이온 강도) 및 생화학적(예를 들어, 효소 농도)인 조건의 범위와 관계가 있다. 대부분의 일반적인 조직들에서는 생리학적인 pH의 범위가 약 7.0에서 7.4 사이이다. 순환하는 혈장과 일반적인 장내 액체는 일반적인 생리학적인 조건들의 전형적인 예시가 된다.
"다당류", "탄수화물", 혹은 "올리고당류": "다당류", "탄수화물", 혹은 "올리고당류"란 용어들은 사전적 정의로서 알려진 바에 따르면, 일반적으로, (CH2O)N (보통 N>2)의 화학식을 가진 물질들과 그 유도체라고 할 수 있다. 탄수화물은 폴리히드록시 알데히드류 혹은 폴리히드록시 케톤류이거나 가수분해, 산화 혹은 환원과 같은 단순한 화학적 변형들로서 그러한 물질들로 바뀌게 되는 것을 말한다. 일반적으로, 탄수화물들은 포도당 혹은 과당처럼 사이클릭 아세탈기 혹은 케탈기의 형태를 취한다. 이들 사이클릭 유닛들이(단당류들) 서로 적은 숫자로 연결되어 있으면 올리고당류가 되고 몇 개가 연결되면 다당류를 형성한다. 종종 탄수화물은 단당류 유닛들의 명확한 개수나 타입 그리고 위치가 정해져 있으면 올리고당류로 불리고, 반면에 단당류 유닛들이 다양한 숫자나 위치로서 혼합되어 구성되어 있으면 다당류라고 불린다. 다당류, 탄수화물, 혹은 올리고당류라는 용어들은 여기서 상호교환적으로 사용된다. 다당류는 자연당류(포도당, 과당, 젖당, 만노스, 아라비노스, 리보스, 자일로스)를 포함할 수 있으며, 당으로부터 자연적으로 유래된 유도체(2-플루오로리보스, 2-디옥시리보스, 6탄당)들도 포함할 수 있다.
" 저분자 ( small molecule )": 여기서 "저분자"라는 용어는 상대적으로 낮은 분자량을 가지고 있는 자연발생적이거나 인공적으로 만들어진(예를 들어, 화학 합성을 통해) 분자들을 의미한다. 바람직한 저분자들은 생물학적으로 활성화되어 동물, 바람직하게 포유동물, 보다 바람직하게 사람들에 있어서 국소 또는 전신적인 효과를 일으킨다. 바람직한 특정 구현예에서는 저분자가 약물(drug)이고, 저분자는 "약물 분자" 또는 "약물" 또는 "약물 치료제"로 언급되는 경우도 있다. 이 구현예에서, 약물 분자는 약 5kDa 이하의 분자량을 가진다. 다른 구현예에서, 약물 분자는 1.5 kDa 이하의 분자량을 가진다. 구현예에서, 약물 분자는 빈카 알카로이드, 아우스타틴, 투불리신, 두오카르마이신, 키나아제 저해제, MEK 저해제, KSP 저해제 및 이들의 유사체로부터 선택된다. 바람직하게는 약물은 예를 들어, FDA같은 적절한 국가기관 또는 단체에 의하여 사용에 있어서 안전하고 효율적이라 증명된 것들을 말한, 반드시 필요한 것은 아니다. 예를 들어, 여기에 참고문헌으로 삽입된 21 C.F.R.§§ 330.5, 331~361, 및 440~460 하에서 FDA에 의해 열거된 인간용 약물, 21 C.F.R §§500~589 하에서 FDA에 의해 열거된 동물용 약들은 모두는 본 발명의 친수성 고분자들과 같이 사용하기에 적절하다.
본 발명의 실시에서 사용할 수 있는 약물 분자들(drug molecules)로는 항암제, 방사성핵종, 비타민, 에이즈 억제제, 항생제, 면역억제제, 항바이러스제, 효소 억제제, 신경독, 오피오이드(opioids), 진정제, 항히스타민제, 윤활제, 신경 안정제, 항경련제, 근 이완제 및 항 파킨슨제, 채널 차단제를 포함하는 진경제 및 근 수축제, 동공 수축제 및 항콜린제, 항 녹내장제, 항 기생충/원충제, 세포 성장 억제제, 항부착성 물질을 포함하는 세포외 기질 작용들의 조절제, 혈관확장제, DNA, RNA 또는 단백질 합성 억제제, 항고혈압제, 진통제, 해열제, 스테로이드성/비스테로이드성 항염증제, 혈관형성억제요소, 항 분비요소, 항혈액응고/항혈전제, 국소마취제, 안과제, 프로스타글란딘, 항우울제들, 항정신병제, 항구토제, 조영제(imaging agents)들이 있으나, 이에 제한되지 않는다. 많은 큰 분자들 역시 약물로 사용된다.
본 발명에서 사용할 수 있는 약의 종류와 구체적인 약들에 대한 리스트는 1999년에 Thieme Medical에 의해 발행된 Alex Kleemann과 Jurgen Engel의ㅣ Pharmaceutical Substances: Synthesis, Patents, Applications와 1996년에 Susan Budavari에 의해 편집되고 CRC press에 의해 발행된 Merck Index: An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals에서 확인할 수 있고 모두 여기에 참고문헌으로 삽입된다. 바람직한 구현예에서는, 본 발명에서 사용된 약물을 타켓 세포 또는 경로에 대해 항증식 활성(세포 증식 억제 및/또는 세포 독성)을 갖는 치료제이다. 약물은 화학반응기를 가지고 있다. 화학반응기는 예를 들면 COOH, 일차 아민, 이차 아민, -NHR, -OH, -SH, -C(O)H, -C(O)R, -C(O)NHR2b,C(S)OH,-S(O)2OR2b,-P(O)2OR2b,-CN,-NC 또는 -ONO, 여기서 R은 지방족, 헤테로 지방족, 탄소환, 헤테로사이클로알킬 모이어티를 의미하며, R2b는 수소, 지방족, 헤테로 지방족, 탄소환, 헤테로사이클릭 모이어티를 의미한다.
여기서 사용되는 "약물 유도체" 또는 " 개질된 약물"은 본 발명의 접합체와 고분자 담체에 약물 분자를 붙일 수 있는 작용기에 의해 전달되도록 의도된 약물 분자를 포함하는 화합물을 의미한다.
여기서 사용된 "활성형"은 인 비보(in vivo) 또는 인 비트로(in vitro)에서 약리학적 약효를 나타내는 화합물의 형태를 의미한다. 특히, 본 발명의 접합체에 의해 전달되도록 의도된 약물 분자가 접합체로부터 방출되면 활성형은 의도된 치료능을 가진 약물 자체 또는 이의 유도체들이 될 수 있다. 접합체로부터 약물의 방출은 약물이 고분자 담체에 부착된 링커의 생분해성 결합이 절단됨으로써 가능하다. 따라서, 활성 약물 유도체는 상기 링커의 결합의 일부분을 포함할 수 있다.
여기서 사용된 "진단 라벨"이란 용어는 당분야에서 알려진 분석방법들을 이용하여 인 비보 또는 엑스 비보(ex vivo)에서 검출될 수 있는 원자, 원자들의 그룹, 모이어티 또는 작용기, 나노크리스탈(nanocrystal), 또는 물질 조성의 다른 구성요소들을 의미한다. 본 발명의 접합체와 결합할 때, 이러한 진단 라벨은 인 비보에서 접합체의 모니터링을 가능케 한다. 선택적으로 또는 부가적으로 진단 라벨을 포함하는 구성물과 조성물은 생물학적 기능이나 구조를 모니터링하는데 사용될 수 있다. 진단라벨의 예로는, 감마조영법(gamma scintigraphy)과 양전자 방사 단층 촬영(positron emission tomography (PET))에 사용되는 방사성 동위원소, MRI에 쓰이는 조영제, 컴퓨터 단층 촬영과 다른 X-ray에 기반한 이미징 방법들에 쓰이는 조영제, 초음파에 기초한 진단 방법(초음파 검사)들에 쓰이는 에이전트, 붕소나 가돌리늄과 같은 중성자 활성화에 쓰이는 에이전트, 다양한 안과 시술에 쓰이는 형광단, 전자기장이나 전자파(예를 들어, 감마선, X-선, 전파, 마이크로파, 빛), 입자(예를 들어, 알파 입자들, 전자들, 양성자들, 중성자들) 또는 초음파 같은 다른 형태의 방사능을 방출, 반사, 흡수, 분산 또는 영향을 주는 일반적인 모이어티들과 같이 의학적 진단과정에서 사용될 수 있는 라벨을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
"지방족": 일반적으로 지방족은 포화 및 불포화 직쇄(즉, 가지가 없는) 또는 하나 이상의 작용기로 임의로 치환된 분지쇄 지방족 탄화수소를 의미한다. 이분야의 통상의 기술자들이 이해하고 있듯이, 여기에 기재된 지방족은 알킬, 알케닐, 알키닐 모이어티를 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 그러므로 여기서 사용된 " 알킬 " 이란 용어는 직쇄 또는 분지쇄 알킬 그룹들을 포함한다. "알케닐", "알키닐" 등과 같은 다른 일반적인 용어에도 유사하게 적용된다. 게다가, 여기서 사용된 "알킬", "알케닐", "알키닐" 등과 같은 용어는 치환된 혹은 치환되지 않은 그룹을 모두 포함한다. 특정 구현예에서, 여기서 사용된 "저급 알킬"은 약 1-6 개의 탄소 원자를 가지는 알킬 그룹들(치환된, 치환되지 않은, 분지쇄, 직쇄)을 의미하는 것으로 사용된다.
"알케닐": 알케닐이란 용어는 단일 수소 원자의 제거에 의해 적어도 하나의 탄소-탄소 이중결합을 가지는 탄화수소 모이어티로부터 얻은 1가 그룹을 의미한다. "치환된 알케닐" 그룹은 하나 이상의 작용기로 치환된다. 치환기는 아래에 언급된 치환기(즉, 안정된 화합물을 형성시키는 하기에 인용된 치환기)들 중 어느 하나를 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 알케닐 그룹은 예를 들면, 에테닐, 프로페닐, 부테닐, 1-메틸-2-부텐-1-일 등을 포함한다.
" 알키닐 ": 알키닐이란 용어는 단일 수소 원자의 제거에 의해 적어도 하나의 탄소-탄소 삼중결합을 가지고 있는 탄화수소로부터 얻은 1가 그룹을 의미한다. "치환된 알키닐" 그룹은 하나 이상의 작용기로 치환된다. 치환기는 아래에 언급된 치환기(즉, 안정된 화합물을 형성시키는 하기에 인용된 치환기)들 중 어느 하나를 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 대표적인 알키닐 그룹은 에티닐, 2-프로필 (프로파길), 1-프로피닐 등을 포함한다.
특정 구현예에서, 본 발명에서 사용된 알킬, 알케닐, 알키닐 그룹들은 약 1-20 지방족 탄소 원자들을 포함한다. 다른 특정 구현예에서, 본 발명에서 사용된 알킬, 알케닐, 알키닐 그룹들은 약 1-10개의 지방족 탄소 원자들을 포함한다. 또 다른 구현예에서, 본 발명에서 사용된 알킬, 알케닐, 알키닐 그룹들은 약 1-8개의 지방족 탄소 원자들을 포한한다. 또 다른 구현예에서, 본 발명에서 사용된 알킬, 알케닐, 알키닐 그룹들은 약 1-6개의 지방족 탄소 원자들을 포한한다. 또 다른 구현예에서, 본 발명에서 사용된 알킬, 알케닐, 알키닐 그룹들은 약 1-4개의 지방족 탄소 원자들을 포함한다. 그러므로 실례의 지방족 그룹들은 예를 들면, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, 알릴, n-부틸, 세크(sec)-부틸, 이소부틸, 터트(tert)-부틸, n-펜틸, 세크-펜틸, 이소펜틸, 터트-펜틸, n-헥실, 세크-헥실, 모이어티 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 알케닐 그룹들은 예를 들면, 에테닐, 프로페닐, 부테닐, 1-메틸-2-부텐-1-일 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 대표적인 알키닐 그룹은 에티닐, 2-프로필(프로파길), 1-프로피닐 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
"알킬렌" 여기서 사용된 바와 같이, 알킬렌이란 용어 자체 또는 다른 용어의 일부는 패런트(parent) 알칸과 같거나 두개의 다른 탄소원자들로부터 2개의 수소원자를 제거함으로써 얻은, 2개의 1가 라디칼 중심을 가지는 포환된 분지쇄 또는 직쇄를 의미한다. 적합한 알킬렌 라디칼은 메틸렌, 1,2 에틸렌, 1,3-프로필 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 알킬렌은 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 펜틸렌, 헥실렌, 헵틸렌, 옥틸렌, 노닐렌, 데카렌 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. "사이클로알킬렌"이란 용어는 유사하게 2가의 사이클로알킬을 의미한다. 사이클로알킬렌 라디칼들은 1,1-사이클로펜틸렌, 1,2-사이클로펜틸렌, 1,1-사이클로부틸렌, 1,3-사이클로부틸렌 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
"헤테로지방족": 여기서 사용된 바와 같이, 헤테로지방족이란 용어는 주쇄의 하나 이상의 탄소 원자가 헤테로 원자로 치환된 지방족 모이어티를 의미한다. 그러므로 헤테로지방족 그룹은 탄소 원자를 대신하여 예를 들어 하나 이상의 산소, 황, 질소, 인, 또는 실리콘 원자들을 가지고 있는 지방족 사슬을 의미한다. 헤테로지방족 모이어티는 분지쇄 또는 직쇄일 수 있다. 특정 구현예에서, 헤테로지방족 모이어티는 하나 이상의 하기 모이어티와 함께, 그것에 대한 하나 이상의 수소 원자를 독립적으로 대체함으로써 치환된다("치환된 헤테로지방족"). 모이어티들로는 지방족; 헤테로지방족; 사이클로알킬; 헤테로사이클로알킬; 아릴; 헤테로아릴; 알킬아릴; 알킬헤테로아릴; 알콕시; 아릴옥시; 헤테로알콕시; 헤테로아릴옥시; 알킬티오; 아릴티오; 헤테로알킬티오; 헤테로아릴티오; F; Cl; Br; I; -NO2; -CN; -CF3; -CH2CF3; -CHC12; -CH2OH; -CH2CH2OH; -CH2NH2; -CH2SO2CH3; 또는 -GRG1, 여기서 G는 -O-, -S-, -NRG2, -C(=O)-, -S(=O)-, SO2-, -C(=O)O-, -C(=O)NRG2-, -OC(=O)-, -NRG2C(=O)-, -OC(=O)O-, -OC(=O)NRG2-, -NRG2C(=O)O-, -NRG2C(=O)NRG2, -C(=S)-, -C(=S)S-, -SC(=S)-, -SC(=S)S-, -C(=NRG2)-, -C(=NRG2)O-, -C(=NRG2)NRG3-, -OC(=NRG2)-, -NRG2C(=NRG3)-, -NRG2SO2-, -NRG2SO2NRG3-, 또는 SO2NRG2, 여기서 각각의 존재(occurrence)의 RG1, RG2, 및 RG3은 독립적으로 수소, 할로겐, 또는 임의로 치환된 지방족, 헤테로지방족, 사이클로알킬, 헤테로사이클로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 알킬아릴, 또는 알킬헤테로아릴 모이어티를 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 일반적으로 적용 가능한 추가적인 치환체들의 예들은 여기서 기술된 실시예에 나타낸 특정 구현예에 의해 설명된다.
"사이클로알킬": 여기서 사용된 사이클로알킬이란 용어는 3-30개의 탄소원자(C3-C10)들을 가지는 포화 또는 불포화 비방향족 탄화수소 하나 또는 다수의 고리 시스템을 의미한다. 적합한 사이클로알킬은 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸, 사이클로옥틸, 사이클로펜테닐, 사이클로헥세닐, 사이클로헵테닐, 사이클로헵티닐, 아다만틸 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
여기서 사용된 "헤테로사이클로알킬"은 달리 특정되지 않는다면 하나 이상의 헤테로 원자(예, O, N, S, Se)를 가지는 포화 또는 불포화 비방향족, 3-8 환의 모노사이클릭, 8-12 환의 바이사이클릭 또는 11-19 환의 트리사이클릭 시스템을 의미한다. 헤테로사이클로알킬이란 용어는 비방향족, 5-, 6-, 7- 또는 8- 환 고리 또는 산소, 황, 및 질소로부터 독립적으로 1-3사이의 헤테로 원자를 자기는 융합된 6-환 고리를 포함하는 바이사이클릭 또는 트리사이클릭을 포함하되, 이에 제한되지 않는 폴리사이클릭 그룹을 의미하며, 여기서 (i) 각각의 5-환 고리는 0-2 개의 이중결합을 가지며 각각의 6환 고리는 0-2 개의 이중결합을 가진다. (ii) 상기 질소와 황 헤테로 원자들은 임의로 산화될 수 있으며, (iii) 상기 질소 헤테로 원자는 임의로 4급화될 수 있고, 그리고 (iv) 상기 헤테로사이클로알킬의 일부; 고리들은 아릴 또는 헤테로아릴 고리와 융합될 수 있다. 헤테로사이클로알킬 그룹의 예로는 피페리디닐, 피페라지닐, 피롤리디닐, 디옥사닐, 테트라하이드로푸라닐, 테트라하이드로티에닐, 이소인돌리닐, 인돌리닐, 이미다졸리디닐, 피라졸리디닐, 옥사졸리디닐, 이속사졸리디닐, 트리아졸리디닐, 테트라하이드로푸라닐, 옥시라닐, 아제티디닐, 옥세타닐, 티에타닐, 1,2,3,6-테트라하이드로피리디닐, 테트라하이드로-2H-피라닐, 3,6-디하이드로-2H-피라닐, 모르폴리닐 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
"아릴": 여기서 사용된 바와 같이, 적어도 하나의 방향족 고리를 가지는 "접합된" 또는 다환 시스템을 포함하는 방향성을 가진 그룹들을 의미하고, 고리 구조에서 어떤 헤테로원자도 포함하지 않는다. 예를 들어, 페닐, 벤질, 1,2,3,4-테트라하이드로나트팔레닐 등을 포함한다.
"헤테로아릴": 여기서 사용된 바와 같이, 고리 구조에서 1-4개의 헤테로원자들을 가지는 것을 제외하고는 위에서 정의된 아릴기들을 의미하고 "아릴 헤테로사이클" 또는 "헤테로방향족"으로 말할 수 있다. 여기서 사용되었듯이, "헤테로아릴"이란 용어는 탄소 원자들 또는 하나 이상의 헤테로 원자들(질소, 산소 및 황으로 이루어진 군에서 독립적으로 선택된 1 또는 1-2 또는 1-3 또는 1-4 또는 1-5 또는 1-6 개의 헤테로 원자들, 또는 예를 들어 1, 2, 3, 4, 5, 또는 6개의 헤테로 원자들)로 이루어진 안정한 5-, 6-, 또는 7- 환의 모노사이클릭 또는 7-, 8-, 9-, 10-, 11- 또는 12- 환의 바이사이클릭 방향족 헤테로사이클릭 고리를 포함하는 것을 의미한다. 상기 질소 원자는 치환되거나 치한되지 않을 수 있다(즉, 정의된 바와 같이, N 또는 NR에서, R은 수소 또는 다른 치환체임). 상기 질소 및 황 헤테로원자들은 임의로 산화될 수 있다(즉, N->O, 및 S(O)P에서, P=1 또는 2). 방향족 헤테로사이클에서 황 및 산소 원자의 총 수는 하나를 초과하지 않음을 주의한다. 헤테로아릴의 예로는 피리딜, 피라지닐, 피리미디닐, 피롤릴, 피라졸일, 이미다졸일, 티아졸일, 이소티아졸일, 테트라졸일, 옥사졸일, 이소옥사졸일, 티아디아졸일, 옥사디아졸일, 티오페닐, 푸라닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 테트라졸일, 피리다지닐, 퀴나졸리닐, 디하이드록퀴나졸일, 테트라하이드로퀴나졸일 등을 포함한다.
게다가, "아릴" 및 "헤테로아릴"이란 용어는 다환 아릴 및 헤테로아릴기, 예를 들어, 트리사이클릭, 바이사이클릭, 예를 들어, 나프탈렌, 벤조옥사졸, 벤조디옥사졸, 벤조티아졸, 벤조이미다졸, 벤조티오펜, 메틸렌디옥시페닐, 퀴놀린 , 이소퀴놀린, 나프트리딘, 인돌, 벤조푸란, 퓨린, 디아자푸린, 인돌리진을 포함한다.
다환 방향족 고리의 경우에는, 상기 고리 모두 방향족(예, 퀴놀린)일 수 있지만, 단지 하나의 고리만 방향족(예, 2,3-디하이드로인돌)이여야 한다. 두 번째 고리는 또한 융합되거나 연결될 수 있다.
여기서 사용된 "탄소환" 또는 "탄소환 모이어티"는 특정 탄소 수를 가지는 안정한 모노사이클릭, 바이사이클릭, 트리사이클릭 고리, 포화되거나 불포화되거나 방향족일 수 있는 어늘 것을 포함하는 것을 의미한다. 탄소환은 사이클로알킬 및 아릴을 포함한다. 예를 들어, C3-C14 탄소환은 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 또는 14개의 탄소 원자들을 가지는 모노사이클릭, 바이사이클릭 또는 트리사이클릭 고리를 포함하는 것을 의미한다. 탄소환의 예로는 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로부테닐, 사이클로펜틸, 사이클로펜테닐, 사이클로헥실, 사이클로헵테닐, 사이클로헵틸, 사이클로헵테닐, 사이클로옥틸, 사이클로옥테닐, 사이클로옥타디에닐, 플루오레닐, 페닐, 나프틸, 인다닐, 아다만틸 및 테트라하이드로나프틸을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 연결 고리 또한 탄소환의 정의에 포함되는데, 예를 들어 [3.3.0]바이사이클로옥탄, [4.3.0]바이사이클로노난, [4.4.0]바이사이클로데칸, [2.2.2]바이사이클로옥탄을 포함한다. 하나 이상의 탄소원자들이 2개의 인접하지 않은 탄소원자들을 연결시킬 때 연결 고리가 형성된다. 하나의 구현예에서, 연결 고리는 하나 또는 두 개의 탄소원자일 수 있다. 연결은 항상 모노사이클릭 고리를 트리사이클릭 고리로 전환시키는 것을 주의한다. 고리가 연결되었을 때, 고리의 치환기 역시 연결에 나타날 수 있다. 융합(예를 들어, 나프틸, 테트라하이드로나프틸) 고리 및 스피로(spiro) 고리는 또한 포함된다.
여기서 사용된 "헤테로사이클" 또는 "헤테로사이클 모이어티"는 적어도 하나의 고리 헤테로원자(예, 질소, 산소 또는 황)을 포함하는 고리 구조(포화, 불포화, 방향족)를 포함한다. 헤테로사이클은 헤테로사이클로알킬 및 헤테로아릴을 포함한다. 헤테로사이클의 예로는 모르폴린, 피롤리딘, 테트라하이드로티오펜, 피페리딘, 피페라진 및 테트라하이드로푸란을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
헤테로사이클 그룹의 예로는 아크리디닐, 아조시닐, 벤즈이미다졸일, 벤조푸라닐, 벤조티오푸라닐, 벤조티오페닐, 벤즈옥사졸일, 벤즈옥사졸리닐, 벤즈티아졸일, 벤즈트리아졸일, 벤즈테트라졸일, 벤즈이소옥사졸일, 벤즈이소티아졸일, 벤즈이미다졸리닐, 카바졸일, 4aH-카바졸일, 카보리닐, 크로마닐, 크로메닐, 신놀리닐, 데카하이드로퀴놀리닐, 2H,6H-1,5,2-디티아지닐, 디하이드로푸로[2,3-b]테트라하이드로푸란, 푸라닐, 푸라자닐, 이미다졸리디닐, 이미다졸리닐, 이미다졸일, 1H-인다졸일, 인돌레닐, 인돌리닐, 인돌리지닐, 인돌릴, 3H-인돌릴, 이사티노일, 이소벤조푸라닐, 이소크로마닐, 이소인다졸일, 이소인돌리닐, 이소인돌일, 이소퀴놀리닐, 이소티아졸일, 이속사졸일, 메틸렌디옥시페닐, 모르폴리닐, 나프티리디닐, 옥타하이드로이소퀴놀리닐, 옥사디아졸일, 1,2,3-옥사디아졸일, 1,2,4-옥사디아졸일, 1,2,5-옥사디아졸일, 1,3,4-옥사디아졸일, 1,2,4-옥사디아졸5(4H)-온, 옥사졸리디닐, 옥사졸일, 옥신돌일, 피리미디닐, 페난트리디닐, 페난트롤리닐, 페나지닐, 페노시아지닐, 페녹사티닐, 페녹사지닐, 프탈라지닐, 피페라지닐, 피페리디닐, 피페리도닐, 4-피페리도닐, 피페로닐, 피테리디닐, 푸리닐, 피라닐, 피라지닐, 피라졸리디닐, 피라졸리닐, 피라졸일, 피리다지닐, 피리도옥사졸, 피리도이미다졸, 피리도티아졸, 피리디닐, 피리딜, 피리미디닐, 피롤리디닐, 피롤리닐, 2H-피롤일, 피롤일, 퀴나졸리닐, 퀴놀리닐, 4H-퀴놀리지닐, 퀴녹살리닐, 퀴누클리디닐, 테트라하이드로푸라닐, 테트라하이드로이소퀴놀리닐, 테트라하이드로퀴놀리닐, 테트라졸일, 6H-1,2,5-티아디아지닐, 1,2,3-티아디아졸일, 1,2,4-티아지아졸일, 1,2,5-티아지아졸일, 1,3,4-티아지아졸일, 티안트레닐, 티아졸일, 티에닐, 티에노티아졸일, 티에노옥사졸일, 티에노이미다졸일, 티오페닐, 트리아지닐, 1,2,3-트리아졸일, 1,2,4-트리아졸일, 1,2,5-트리아졸일, 1,3,4-트리아졸일 및 크산테닐을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 다환 헤테로사이클은 융합, 연결 또는 스피로 고리를 포함할 수 있다.
상기 사이클로알킬, 헤테로사이클로알킬, 아릴, 또는 헤테로아릴 고리(또는 탄소환 또는 헤테로사이클릭 그룹)는 상술한 바와 같은 치환체로 하나 이상 고리 위치(예를 들어, 상기 고리 형성 탄소 또는 N과 같은 헤테로 원자)에 치환될 수 있으며, 예를 들어 지방족; 헤테로지방족; 사이클로알킬; 헤테로사이클로알킬; 아릴; 헤테로아릴; 알킬아릴; 알킬헤테로아릴; 알콕시; 아릴옥시; 헤테로알콕시; 헤테로아릴옥시; 알킬티오; 아릴티오; 헤테로알킬티오; 헤테로아릴티오; F; Cl; Br; I; -NO2; -CN; -CF3; -CH2CF3; -CHC12; -CH2OH; -CH2CH2OH; -CH2NH2; -CH2SO2CH3; -또는 GRG1-, 여기서 G는 -O-, -S-, -NRG2, -C(=O)-, -S(=O)-, -SO2-, -C(=O)O-, -C(=O)NRG2-, -OC(=O)-, -NRG2C(=O)-, -OC(=O)O-, -OC(=O)NRG2-, -NRG2C(=O)O-, -NRG2C(=O)NRG2-, -C(=S)-, -C(=S)S-, -SC(=S)-, -SC(=S)S-, -C(=NRG2)-, -C(=NRG2)O-, -C(=NRG2)NRG3-, -OC(=NRG2)-, -NRG2C(=NRG3)-, -NRG2SO2-, -NRG2SO2NRG3-, 또는 SO2NRG2,여기서 각각 존재(occurrence)의 RG1, RG2, 및 RG3은 독립적으로 수소, 할로겐, 또는 임의로 치환된 지방족; 헤테로지방족; 사이클로알킬; 헤테로사이클로알킬; 아릴; 헤테로아릴; 알킬아릴; 또는 알킬헤테로아릴 모이어티를 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 아릴 및 헤테로아릴 그룹은 또한 다환 시스템으로 형성되기 위해 방향족이 아닌 사이클로알킬 또는 헤테로사이클릭 고리로 융합되거나 연결될 수 있다.
"알콕시" (또는 "알킬옥시"): 여기서 사용된 바와 같이, 알콕시 (또는 알킬옥시)란 용어는 산소 원자("알콕시")를 통한 모분자 모이어티에 부착된 이전에 정의되었듯이 알킬 그룹을 의미한다. 특정 구현예에서, 알킬 그룹은 약 1-20개의 지방족 탄소원자를 포함한다. 다른 특정 구현예에서, 알킬 그룹은 약 1-10개의 지방족 탄소원자를 포함한다. 또 다른 구현예에서, 알킬 그룹은 약 1-8개의 지방족 탄소원자를 포함한다. 또 다른 구현예에서, 알킬 그룹은 약 1-6개의 지방족 탄소 원자를 포함한다. 또 다른 구현예에서, 알킬 그룹은 약 1-4개의 지방족 탄소 원자를 포함한다. 알콕시 그룹의 예로는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로폭시, n-부톡시, 터트-부톡시, 네오펜톡시, 및 n-헥스옥시를 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
" 아릴옥시 ": 여기서 사용된 바와 같이, 아릴옥시란 용어는 산소 원자를 통해 모분자 모이어티에 부착된 여기서 정의되었듯이 아릴 그룹을 의미한다. 아릴옥시 그룹의 예로는 페녹시 및 나프틸옥시를 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
"헤테로아릴옥시": 여기서 사용된 바와 같이, 헤테로아릴옥시란 용어는 산소 원자를 통해 모분자 모이어티에 부착된 여기서 정듸되었듯이 헤테로아릴 그룹을 의미한다. 헤테로아릴옥시 그룹의 예로는 퀴놀릴옥시 및 이소퀴놀리지닐옥시를 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
"아민": 아민이란 용어는 -N(R)2(여기서, 각각 표시된 R이 독립적으로 수소, 또는 지방족 또는 헤테로헤테로지방족 모이어티, 또는 상기 R이 함께 헤테로고리 모이어티를 형성할 수 있는) 구조를 가지는 그룹을 의미한다. 특정 예로서, 아민기는 즉, -HN+(R)2 또는 -N+(R)3로 전하를 띄거나(양성자화되거나) 또는 쿼턴화될 수 있다.
"알킬아미노": 여기서 사용된 바와 같이, 알킬아미노란 용어는 -NHR' 구조를 가지는 그룹을 의미하며: 여기서, R'은 여기서 정의된 바와 같이 알킬이다. "아미노알킬"이란 용어는 NH2R'- 구조를 가지는 그룹을 의미하고; 여기서, R'은 여기서 정의된 바와 같이 알킬이다. 특정 구현예에서, 상기 알킬 그룹은 약 1-20개의 지방족 탄소 원자를 포함한다. 다른 특정 구현예에서, 알킬 그룹은 약 1-10개의 지방족 탄소원자를 포함한다. 또 다른 구현예에서, 알킬 그룹은 약 1-8개의 지방족 탄소원자를 포함한다. 또 다른 구현예에서, 알킬 그룹은 약 1-6개의 지방족 탄소 원자를 포함한다. 또 다른 구현예에서, 알킬 그룹은 약 1-4개의 지방족 탄소 원자를 포함한다. 알킬아미노의 예로는 메틸아미노, 에틸아미노, 이소-프로필아미노 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
"알킬티오"(또는 "티오알킬")는 황 원자를 통해 부착된 탄소 원자의 실질 개수로 여기서 정의한 바와 같이 알킬 그룹을 의미한다. C1-6 알킬티오는 C1, C2, C3, C4, C5, 및 C6 알킬티오 그룹을 포함하는 것이다. C1-8 알킬티오는 C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, 및 C8 알킬티오 그룹을 포함하는 것이다. 상기 티오알킬은 알킬, 알케닐, 알키닐, 할로겐, 하이드록시, 알킬카보닐옥시, 아릴카보닐옥시, 알콕시카보닐옥시, 알콕시카보닐옥시, 아릴옥시카보닐옥시, 카복실레이트, 카복실산, 알킬카보닐, 아릴카보닐, 알콕시카보닐, 아미노카보닐, 알킬아미노카보닐, 디알킬아미노카보닐, 알킬티오카보닐, 알콕실, 아미노(알킬아미노, 디알킬아미노, 아릴아미노, 디아릴아미노 및 알킬아릴아미노 포함), 아실아미노(알킬카보닐아미노, 아릴카보닐아미노, 카바모일 및 우레이도 포함), 아미디노, 이미노, 설프하이드릴, 알킬티오, 아릴티오, 티오카복실레이트, 설페이트, 알킬설피닐, 설포네이토, 설파모일, 설폰아미도, 니트로, 트리플루오로메틸, 시아노, 아지도, 헤테로사이클릴 알킬아릴 또는 아릴 또는 헤테로아릴 모이어티와 같은 그룹으로 치환될 수 있다.
"티오카보닐" 또는 "티오카복실"은 황 원자에 이중결합으로 연결된 탄소를 포함하는 화합물 및 모이어티를 포함한다.
"티오에테르"는 두개의 탄소 원자 또는 헤테로원자에 결합된 황 원자를 함유하는 모이어티를 포함한다. 티오에테르의 예로는 알크티오알킬, 알크티오알케닐 및 알크티오알키닐를 포함하나, 이에 제한되지 않는다. "알크티오알킬"이란 용어는 알킬 그룹에 결합된 황 원자에 결합된 알킬, 알케닐 또는 알키닐 그룹을 가지는 모이어티를 포함한다. 유사하게, "알크티오알케닐"이란 용어는 알킬, 알케닐 또는 알키닐 그룹이 알케닐 그룹에 결합된 황 원자에 결합된 모이어티를 의미하며, 그리고, "알크티오알키닐"은 알킬, 알케닐 또는 알키닐 그룹이 알키닐 그룹에 공유 결합된 황 원자에 결합된 모이어티를 의미한다.
"아릴티오"(또는 "티오아릴")은 황 원자를 통해 부착된 탄소 원자의 표시된 개수와 함께 여기서 정의된 바와 같이 아릴 그룹을 의미한다.
여기서 정의된 바와 같이, " 카복실산 "은 -CO2H의 구조식을 포함하는 화합물을 의미한다.
"디카복실산"은 -CO2H의 구조식을 두개 포함하는 화합물을 의미한다.
"할로, 할라이드 및 할로겐": 여기서 사용된 바와 같이, 할로, 할라이드 및 할로겐이란 용어는 불소, 염소, 브롬 및 요오드에서 선택된 원자를 의미한다.
"메틸올" : 여기서 사용된 바와 같이, 메틸올이란 용어는 구조식 -CH2OH의 알콜 그룹을 포함한다.
"하이드록시알킬": 여기서 사용된 바와 같이, 하이드록시알킬이란 용어는 상술한 바와 같이, 적어도 하나의 OH기를 포함하는 알킬 그룹을 의미한다.
"머캅토알킬": 여기서 사용된 바와 같이, 머캅토알킬이란 용어는 상술한 바와 같이, 하나의 SH기를 포함하는 알킬 그룹을 의미한다.
"아실"은 아실 라디칼(-C(O)-) 또는 카보닐기를 포함하는 모이어티를 나타낸다. "치환된 아실"은 하나 이상의 수소 원자가 예를 들어, 알킬 그룹, 알키닐 그룹, 할로겐, 하이드록실, 알킬카보닐옥시, 아릴카보닐옥시, 알콕시카보닐옥시, 아릴옥시카보닐옥시, 카복실레이트, 알킬카보닐, 아릴카보닐, 알콕시카보닐, 아미노카보닐, 알킬아미노카보닐, 디알킬아미노카보닐, 알킬티오카보닐, 알콕실, 포스페이트, 포스포네이토, 포스피네이토, 아미노(알킬아미노, 디알킬아미노, 아릴아미노, 디아릴아미노 및 알킬아릴아미노 포함), 아실아미노(알킬카보닐아미노, 아릴카보닐아미노, 카바모일 및 우레이도 포함), 아미디노, 이미노, 설프하이드릴, 알킬티오, 아릴티오, 티오카복실레이트, 설페이트, 알킬설피닐, 설포네이토, 설파모일, 설폰아미도, 니트로, 트리플루오로메틸, 시아노, 아지도, 헤테로사이클릴, 알킬아릴, 또는 아릴 또는 헤테로아릴 모이어티로 대체되는 아실 그룹을 포함한다.
여기서 사용된 바와 같이, "탄화수소" 란 용어는 수소와 탄소를 포함하는 모든 화학 그룹을 의미한다. 탄화수소는 치환되거나 치환되지 않을 수 있다. 탄화수소는 불포화, 포화, 분지쇄, 직쇄, 사이클릭, 다환 또는 헤테로사이클릭일 수 있다. 탄화수소의 예로는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, 사이클로프로필, 알릴, 비닐, n-부틸, 터트-부틸, 에티닐, 사이클로헥실, 메톡시, 디에틸아미노, 헤테로사이클로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 티오아릴 등을 포함한다. 당업자는 알고 있듯이, 모든 원자가는 어떠한 치환을 만듦에 있어 충족되어야 한다.
여기서 사용된 바와 같이, "알킬아릴"이란 용어는 하나 이상의 알킬 그릅(예를 들어, 메틸페닐)로 치환된 아릴 그룹을 나타낸다.
여기서 사용된 바와 같이, " 알킬아릴아미노 "는 -N RG4RG5을 나타내며; 여기서 RG4는 여기서 정의되었듯이 알킬이고, RG5는 여기서 정의되었듯이 아릴이며, 또는 RG4 및 RG5의 적어도 하나는 여기서 정의되었듯이 알킬아릴이다.
"치환된(substituted)": "임의로" 란 용어 다음에 나오는 여기서 사용된 바와 같이 치환된이란 용어와 치환기라는 용어는 특정 치환기의 라디칼을 가지는 특정 구조에서 나타나는 수소기의 치환을 의미한다. 어떤 주어진 구조물의 하나 이상의 위치에서 특정 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있다. 치환기는 각각의 위치에 동일하거나 다를 수 있다. 여기에 사용된 바와 같이, "치환된"이란 용어는 유기 화합물의 모든 허용 가능한 치환기들을 포함하는 것을 고려한다. 광범위한 측면에서, 허용 가능한 치환기들은 비고리형과 고리형, 분지쇄과 직쇄, 탄소환과 헤테로사이클릭, 방향족과 비방향족 치환기들을 포함한다. 질소와 같은 헤테로원자들은 수소 치환기 및/또는 헤테로원자의 원자가를 만족시키는 허용 가능한 유기 화합물 치환기들을 가질 수 있다. 치환기의 예로는 지방족; 헤테로지방족; 사이클로알킬; 헤테로사이클로알킬; 아릴; 헤테로아릴; 알킬아릴; 알킬헤테로아릴; 알콕시; 아릴옥시; 헤테로알콕시; 헤테로아릴옥시; 알킬티오; 아릴티오; 헤테로알킬티오; 헤테로아릴티오; F; Cl; Br; I; -NO2; -CN; -CF3; -CH2CF3; -CHC12; -CH2OH; -CH2CH2OH; -CH2NH2; -CH2SO2CH3; -또는 -GRG1, 여기서 G는 -O-, -S-, -NRG2, -C(=O)-, -S(=O)-, -SO2-, -C(=O)O-, -C(=O)NRG2-, -OC(=O)-, -NRG2C(=O)-, -OC(=O)O-, -OC(=O)NRG2-, -NRG2C(=O)O-, -NRG2C(=O)NRG2-, -C(=S)-, -C(=S)S-, -SC(=S)-, -SC(=S)S-, -C(=NRG2)-, -C(=NRG2)O-, -C(=NRG2)NRG3-, -OC(=NRG2)-, -NRG2C(=NRG3)-, -NRG2SO2-, -NRG2SO2NRG3-, 또는 SO2NRG2-, 여기서 각각 존재의 RG1, RG2, 및 RG3은 독립적으로 수소, 할로겐, 또는 임의로 치환된 지방족, 헤테로지방족, 사이클로알킬, 헤테로사이클로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 알킬아릴, 또는 알킬헤테로아릴 모이어티를 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 일반적으로 적용 가능한 치환기의 추가적인 예는 여기에 기술되는 실시예에 나타낸 특정 구현예에 의해 설명된다.
다음은 본 출원 전체에 걸쳐 사용된 일반적인 용어들이다.
"동물": 여기서 사용된 바와 같이, 동물이라는 용어는 인간뿐만 아니라 발달 단계에 있는 비인간 동물, 예를 들어 포유동물, 조류, 파충류, 양서류, 어류, 유충 및 단세포를 포함한다. 세포 배양 및 살아있는 조직 샘플들은 많은 수의 동물들로 간주된다. 바람직하게, 비인간 동물은 포유동물(예, 설치류, 마우스, 쥐, 토끼, 원숭이, 개, 고양이, 영장류, 또는 돼지)로 하였다. 동물은 형질전환 동물 또는 인간 클론일 수도 있다. "대상체"라는 용어는 동물을 포함한다.
"유효량": 일반적으로 활성제 혹은 약물전달 장치와 관련하여 "유효량"이란 용어는 원하는 생체반응을 이끌어내기 위해 필요한 양을 의미한다. 당분야에서 일반적인 기술로 평가받을 수 있듯이, 에이전트 또는 장치의 효율적인 양은 원하는 생물학적 종말점, 전달되어야 하는 에이전트, 캡슐화된 매트릭스의 조성물, 표적 조직 등과 같은 인자들에 의해 달라질 수 있다. 예를 들어, 개별적인 것을 면역시키기 위해 전달되는 항원을 포함하는 미세입자의 효율적 양은 투여된 항원을 가지는 유기체로의 감염을 방지하기 위한 충분한 면역 반응을 야기하는 양이다.
여기서 사용된 바와 같이, "천연 아미노산"은 자연적으로 발생된 단백질로 발견되는 보통 자연적으로 발생된 L-아미노산(글리신(Gly), 알라닌(Ala), 발린(Val), 루신(Leu), 이소루신(Ile), 리신(Lys), 아르기닌(Arg), 히스티딘(His), 프롤린(Pro), 세린(Ser), 트레오닌(Thr), 페닐알라닌(Phe), 티로신(Tyr), 트립토판 (Trp), 아스파르트산(Asp), 글루타민산(Glu), 아스파라긴(Asn), 글루타민(Gln), 시스테인(Cys) 및 메티오닌(Met)) 중 어느 하나를 의미한다.
여기서 사용된 바와 같이, " 비천연 아미노산˝은 천연 아미노산이 아닌 모든 아미노산을 나타낸다. 예를 들어, 이것은 α-, β-, ω-, D-, L-아미노 아실 잔기를 포함하는 아미노산을 포함한다. 보다 일반적으로, 비천연 아미노산은 일반 구조식
Figure pct00071
의 잔기를 포함하며; 여기서 측쇄 R은 자연적으로 발생하는 아미노산 측쇄와는 다른 것이다. 예시적인 비천연 아미노산은 사르코신(N-메틸글리신), 시트룰린(cit), 호모 시트룰린, β-우레이도알라닌, 티오시트룰린, 하이드록시프롤린, 알로트레오닌, 피페콜린산(호모프롤린), α-아미노이소부틸산, 터트-부틸글리신, 터트-부틸알라닌, 알로-이소루신, 노르루신, α-메틸루신, 사이클로헥실글리신, β-사이클로헥실알라닌, β-사이클로펜틸알라닌, α-메틸프롤린, 페닐글리신, α-메틸페닐알라닌 및 호모페닐알라닌을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
"아미노 아실": 보다 일반적으로, 여기에 사용된 바와 같이, 아미노 아실이란 용어는 천연 아미노산과 비천연적 아미노산을 포함한다.
"폴리아미드": 천연 아미노산 및 비천연 아미노산의 호모- 또는 헤테로- 고분자류를 의미한다. 예시적인 호모-고분자류는 폴리-리신, 폴리 아르기닌, 폴리-γ-글루타릭산 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 예시적인 헤테로-고분자류는 펩티다아제, 리소자임, 메탈로프로테이나제 등으로부터 선택된 펩타이드 단편을 포함하는 고분자를 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
"PHF"는 "폴리(1-하이드록시메틸에틸렌 하이드록시메틸-포르말)"을 의미한다.
여기에 사용된 바와 같이, "고분자 단위", "단량체성 단위", "단량체", "단량체 단위", "단위"는 모두 고분자에서 반복된 구조 단위를 나타낸다.
본 발명은 본 화합물들에서 발생하는 원자들의 모든 동위원소를 포함하는 것이다. 동위원소는 같은 원자 번호를 가지나 다른 질량수를 가지고 있는 원자를 포함한다. 일반적인 실시예 그리고 제한이 없는 형태로 수소의 동위원소는 삼중수소와 중수소를 포함한다. 탄소의 동위원소는 C-13과 C-14를 포함한다.
본 발명은 광학 이성질체, 호변이성 이성질체를 포함한 화합물의 모든 이성질체를 포함하는 것으로, 광학 이성질체는 거울상 이성질체 및 부분입체 이성질체, 키랄 이성질체 및 비키랄 이성질체를 포함하며, 광학 이성질체는 하나의 이성질체뿐만 아니라 라세미체 및 비라세미체 혼합물을 포함하고, 광학 이성질체의 혼합물을 포함하고, 이성질체는 분리된 형태 또는 하나 이상의 다른 이성질체와의 혼합물일 수 있다.
고분자 담체
하나의 특정 구현예에서, 본 발명의 접합체는 약물 전달이나 조직 공학과 같은 생물 의학적 응용에서의 용도를 발견하였으며, 담체는 생체적합성 및 생분해성이다. 특정 구현예에서, 담체는 용해성 고분자, 나노입자, 겔, 리포솜, 미셀, 수쳐(suture), 임플란트 등이다. 특정 구현예에서, "용해성 고분자"라는 용어는 폴리알(예를 들어, 친수성 폴리아세탈 혹은 폴리케탈)과 같은 생분해성 생체적합성 고분자를 포함한다. 다른 특정 구현예에서, 담체는 완전 합성체, 반 합성체, 또는 자연발생 고분자이다. 다른 특정 구현예에서, 담체는 친수성이다.
예시적인 특정 구현예에서, 본 발명에서 사용되는 담체는 주쇄 내에 위치한 각각의 단량체 단위에 적어도 한 개의 가수분해 가능한 결합을 포함하는 생분해성 생체적합성 폴리알이다. 이는 분해과정(단량체 단위의 가수분해/절단을 통해)이 고분자 접합체가 단량체 성분으로 단편화되는(즉, 분해) 결과를 초래하며, 본 발명의 고분자 접합체에 생분해성 특성을 부여하게 된다. 생분해성 생체적합성 고분자 접합체의 속성들은(예를 들어, 용해성, 생체접착성, 친수성) 추가적인 친수성기 혹은 소수성기의 후속 치환에 의해 개질 가능하다. 본 발명을 실시하기에 적합한 생분해성 생체적합성 고분자의 예는 그 중에서도 미국 특허 제5,811,510호; 제5,863,990호; 제5,958,398호; 제7,838,619호, 제7,790,150호 및 미국 공개 특허 제2006/0058512호에서 찾을 수 있다. 위에 열거된 특허 문서들은 그 전문이 여기에 참조로 포함된다. 이러한 유형의 고분자들의 중요성, 제조, 응용에 대한 안내를 상기에 인용된 문서에서 찾을 수 있다. 특정 구현예에서, 본 발명이 위의 참조된 특허 문서들뿐만 아니라 각각 기술된 특허 문서들이 그 전문이 여기에 참조로 포함된미국 특허 제5,582,172호, 제6,822,086호와 조합한다면 특히 유용할 것으로 기대된다.
본 발명의 접합체들은 친수성, 가수분해성이며, 하나 이상의 생분해성 결합들을 포함하는 링커를 통해 고분자 담체에 공유결합된 약물 분자(예를 들어, 빈카 알칼로이드 또는 유도체, 인공 캄토테신 화합물 또는 유도체, 아우리스타틴, 투불리신, 두오카르마이신, PI3 키나아제, MEK 저해제, KSP 저해제 및 이들의 유사체) 및 항체(트라스트주맙(Trastzumab), 세툭시맙(Cetuximab), 리툭시맙(Rituximab), 베바시주맙(Bevacizumab), 에프라트주맙(Epratuzumab), 벨트주맙(Veltuzumab),라베트주맙(Labetuzumab) 또는 펩타이드(LHRH 수용체 지향성 펩타이드, EC-1 펩타이드)를 포함한다. 그러므로, 예시적인 특정 구현예에서, 본 발명을 실시하기에 적합한 담체는 주쇄 내에 위치한 각각의 단량체 단위 내에 최소한 한 개의 아세탈/케탈 산소 원자를 가지는 폴리알이다. 위에 서술한대로, 분해 과정(고분자 아세탈/케탈 기의 가수분해/절단을 통해)은 폴리알 접합체가 낮은 분자량의 화합물로 단편화되는(즉, 분해) 결과를 가져올 것이다.
특정 구현예에서, 본 발명의 고분자 접합체의 제조를 위해서 사용된 생분해성 생체적합성 고분자 담체들은 자연적으로 발생한 다당류, 당다당류, 및 폴리글리코사이드, 폴리아세탈, 폴리아마이드, 폴리에테르, 및 폴리에스터 기원의 합성 고분자와 이들의 산화, 가공(fictionalization), 개질, 가교결합, 접합의 생성물이다.
다른 특정 구현예에서, 담체는 탄수화물, 당다당류, 당지질, 당결합체(glycoconjugates), 폴리아세탈, 폴리케탈, 및 이들의 유도체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 친수성의 생분해성 고분자이다.
예시적인 특정 구현예에서, 담체는 셀룰로오스, 아밀로오스, 덱스트란, 레반, 후코이단, 카라기난(carraginan), 이눌린, 펙틴, 아밀로펙틴, 글리코겐, 및 릭세난으로 이루어진 그룹에서 선택된 자연적으로 발생한 직쇄 또는 분지쇄 생분해성 생체적합성 호모다당류이다.
다른 특정 구현예에서, 담체는 아가로오스, 하일루론난(hyluronan), 콘드로이틴설페이트, 데르마탄설페이트, 케라탄설페이트, 알긴산, 헤파린으로 이루어진 그룹에서 선택된 자연적으로 발생한 직쇄 또는 분지쇄 생분해성 생체적합성 헤테로 다당류이다.
예시적인 또 다른 특정 구현예에서, 고분자 담체는 폴리아세탈/폴리케탈과 폴리아크릴레이트, 폴리비닐 고분자, 폴리에스터, 폴리오르토에스테르, 폴리아마이드, 폴리펩타이드, 및 이들의 유도체로 이루어진 군에서 선택된 친수성 고분자의 공중합체를 포함한다.
또 다른 특정 구현예에서, 고분자 담체는 밀, 쌀, 옥수수, 및 타피오카와 같은 다양한 천연물에서 얻어진 전분의 가수분해를 통해 생산된 덱스트란이다. 전분 출발 물질의 구조에 의존하여 각각의 덱스트린은 α-1,4 결합과 α-1,6 결합의 독특한 분포를 포함한다. α-1,6 결합의 생분해성 속도가 일반적으로 α-1,4 결합 보다 낮기 때문에, 바람직하게는 α-1,6 결합의 퍼센트가 10% 보다 적게, 보다 바람직하게는 5% 보다 작다. 하나의 구현예에서, 덱스트린의 분자량은 약 1 kDa 내지 약 200 kDa의 범위이고, 보다 바람직하게는 약 2 kDa 내지 약 55 kDa이다.
특정 구현예에서, 담체는 약물 분자 혹은 PBRM과 함께 접합되기에 앞서 1,2-, 1,4-, 1,6-, 2,6-피라노사이드의 고리형의 인접한 디올(cyclic vicinal diol)과 1,2-, 1,5-,1,6-푸라노사이드의 선택적 산화 또는 측면의 6-하이드록시 및 5,6-디올을 포함하는 다당류의 산화로 인해 활성화된 다당류를 포함한다.
다른 구현예에서, 고분자 담체는 생분해성 생체적합성 폴리아세탈을 포함하고, 여기서 적어도 폴리아세탈 반복구조 단위의 부분(subset)은 하기 화학 구조를 가진다:
Figure pct00072
n을 통해 괄호로 묶은 각 구조에 있어서, R1 과 R2 중의 하나는 수소이며, 다른 하나는 생체적합성 그룹이며 C1에 공유결합된 탄소 원자를 포함하고, Rx는 C2에 공유결합된 탄소 원자이며, n"는 정수이고; 각각 표시되는 R3, R4, R5,및 R6은 생체적합성 그룹이며 독립적으로 수소 또는 유기 모이어티이며; n을 통해 괄호로 묶은 각 구조에서, R1, R2, R3, R4, R5 및 R6 중 적어도 하나는 커플링에 적합한 작용기이다. 특정 구현예에서, 작용기는 하이드록시 모이어티이다.
하나의 구현예에서, 고분자 담체는 하기 화학 구조로 표시되는 백본(backbone)의 폴리아세탈 모이어티를 0.1% 내지 100% 포함하는 활성화된 친수성 생분해성 생체적합성 고분자를 포함한다;
Figure pct00073
.
여기에서 R7과 R8은 독립적인 수소, 하이드록시, 하이드록시 알킬(예, -CH2OH, -CH(OH)-CH2OH), -CHO, -CH(OH)-CHO, 또는 카보닐이며; 및
o는 20 내지 2000의 정수이다.
또 다른 구현예에서, 고분자 담체는 생분해성 생체적합성 폴리케탈을 포함하고, 여기서 적어도 폴리케탈 반복 구조단위의 부분(subset)은 하기 화학구조를 가진다;
Figure pct00074
또는
Figure pct00075
여기서, 각 경우의 R1과 R2는 생체적합성 그룹이며 Rx, R3, R4, R5,및 R6 는 여기서 정의된 바와 같다.
특정 구현예에서, 상기 케탈 단위는 화학식 (IIa) 또는 (IIb)의 단량체이다:
화학식 (IIa)
Figure pct00076
또는
화학식 (IIb)
Figure pct00077
.
생분해성 생체적합성 폴리케탈 고분자와 이의 제조방법은 여기에 전문이 참조로 포함되어 있는 미국 특허 제5,811,510호, 제7,790,150호와 제7,838,619호에 서술되어 있다.
하나의 구현예에서, 고분자 담체는 환원에 뒤이은 부분적으로 산화된 덱스트란(β1→6)-D-글루코오스)에서 얻을 수 있다. 이러한 구현예에서, 고분자는 다음 구조와 같이 개질되지 않은 덱스트란(A), 부분적으로 산화된 덱스트란 아세탈 단위(B), 및 완전하기 산화된 덱스트란 아세탈 단위(C)의 랜덤 혼합을 포함한다;
Figure pct00078
.
다른 구현예에서, 고분자 담체는 폴리아세탈 부분(segment)과 같이 개질되지 않은 아세탈 단위를 포함한다. 몇가지 구현예에서, 폴리아세탈은 환원에 뒤이은 덱스트란의 완전한 산화를 통해 얻어질 수 있다. 이러한 고분자들은 여기에 참조로 포함되어 있는 미국 특허 제5,811,510호에 서술되어 있다(폴리아세탈: 컬럼 2의 65줄 내지 컬럼 8의 55 줄, 합성: 컬럼 10의 45 줄 내지 컬럼 11의 14 줄). 하나의 구현예에서, 개질되지 않은 폴리아세탈 고분자는 PHF(poly(hydroxymethylethylene hydroxymethyl formal) 고분자이다.
폴리(하이드록시메틸에틸렌하이드록시메틸 포말) 고분자에 더하여, 고분자 담체의 백본은 또한 PHF 블록 및 다른 아세탈 또는 비아세탈 단량체 또는 고분자의 공중합체를 포함한다. 예를 들면 폴리에틸렌 글리콜 고분자는 첨부된 작용기의 고분자 측쇄 사이의 상호작용을 감소시킬 수 있기 때문에 폴리머 백본에서 스텔스제(stealth agent)로서 유용하다. 이러한 기들은 또한 혈청 인자와 개질된 고분자 사이에서와 같은 상호작용을 제한하는데 효과적이다. 고분자 백본 내에 삽입하기 위한 다른 스텔스제 단량체는 예를 들어 에틸렌이민, 메타크릴산, 아크릴아마이드, 글루탐산 및 이들의 조합을 포함한다.
아세탈 또는 케탈 단위는 생체적합성을 증진시키기에 효율적인 양으로 개질된 고분자에 존재한다. 개질되지 않은 아세탈 또는 케탈 단위는 개질된 고분자에 생체적합성 및 용해성을 제공하는 "스텔스제"로 설명될 수 있다. 게다가, 폴리케탈 또는 폴리아세탈 고분자의 접합은 대사에 대한 민감성을 바꿀 수 있으며 그것에 부착된 일부분의 분해를 변형할 수 있고, 생체내 분포, 클리어런스, 분해에 영향을 준다.
개질되지 않은 아세탈 단위는 화학식(III)의 단량체이다:
[화학식(III)]
Figure pct00079
개질되지 않은 폴리아세탈의 몰분율, n은 개질된 고분자에서 고분자 단위의 총 수에 대하여, 생체적합성, 용해도를 증진시키고 반감기를 증가시키는 것이 가능한 몰분율이다. 몰분율 n은 생체적합성, 용해도, 안정성, 특정 반감기를 제공하기에 필요한 개질되지 않은 아세탈 단위의 최소 분율 혹은 조금 더 큰 분율일 수 있다. 가장 바람직한 세포독성 정도는 실질적으로 없으며, 즉 개질된 고분자는 실질적으로 대상에 비활성이다. 그러나 이 분야의 통상의 기술자들이 이해하고 있는 것과 같이, 어느 정도의 세포독성은 치료되는 증상이나 질병의 심각도, 치료 효율, 면역 반응의 종류와 정도, 기타 등등의 고려사항에 의존하여 용인될 수 있다.
하나의 예에서, 개질된 고분자 백본은 화학식(IV)의 단위를 포함한다:
[화학식(IV)]
Figure pct00080
여기서, X'는 고분자 백본의 하이드록실기에 대한 치환기이다. 화학식(IV)와 여기에 서술된 다른 화학식들에서 나타나는 것과 같이, 각각의 폴리아세탈 단위는 단위의 글리세롤 모이어티에 부착된 단일의 하이드록실기를 가지고 단위의 글리콜알데하이드 모미어티에 부착된 X'기(또는 -LD-D와 같은 다른 치환기)를 가지고 있다. 이는 단지 편의상으로 된 것이며, 화학식(IV)와 여기 서술된 다른 화학식들의 단위를 가지는 고분자는 단위의 글리콜알데하이드 모이어티에 부착된 X'기(또는 -LD-D와 같은 다른 치환기)를 가지는 단위, 단위의 글리세롤 모이어티에 부착된 단일 X'기(또는 -LD-D와 같은 다른 치환기) 뿐만 아니라 하나는 글리콜알데하이드 모이어티에, 다른 하나는 단위의 글리세롤 모이어티에 부착된 두 개의 X'기(또는 -LD-D와 같은 다른 치환기)를 가지는 단위의 랜덤 분포를 함유할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
하나의 구현예에서, 본 발명을 실시하기에 적합한 생분해성 생체적합성 폴리알은 약 0.5 내지 약 300 kDa의 분자량을 가진다. 본 발명의 바람직한 구현예에서, 생분해성 생체적합성 폴리알은 약 1 내지 약 300 kDa, 예를 들어 약 1 내지 약 200 kDa, 약 2 내지 약 300 kDa, 약 2 내지 약 200 kDa, 약 5 내지 약 100 kDa, 약 10 내지 약 70 kDa, 약 20 내지 약 50 kDa, 약 20 내지 약 300 kDa, 약 40 내지 약 150 kDa, 약 50 내지 약 100 kDa, 약 2 내지 약 40 kDa, 약 6 내지 약 20 kDa, 약 8 내지 약 15 kDa의 분자량을 가진다.
하나의 구현예에서, 본 발명을 실시하기 적합한 생분해성 생체적합성 폴리알은 약물 또는 PBRM과 접합하기 전에 개질된다. 예를 들어, 폴리알은 -C(=O)-X-(CH2)v-C(=O)-(X는 CH2, O, 또는 NH이고, v는 1 내지 6의 정수임)와 같은 링커 LD 또는 LP의 서브유닛을 포함할 수 있다. 하기 표 A는 약물 또는 PBRM 또는 이들의 유도체와 접합하기에 적합한 개질된 폴리알의 몇 가지 예들을 제공한다. 별도로 명시되지 않는다면 하기 표 A부터 E까지의 참조번호는 여기에 서술된 실시예 번호에 대응한다. "ND"라는 용어는 측정되지 않음을 의미하고, X는 CH2, O, 또는 NH이다.
[표 A]
Figure pct00081
Figure pct00082
Figure pct00083
Figure pct00084
Figure pct00085
Figure pct00086

치료제
특정 구현예에서, 치료제는 바람직하게 ≤ 약 5 kDa, 보다 바람직하게 ≤ 약 4 kDa, 보다 더욱 바람직하게 ≤ 약 3 kDa, 가장 바람직하게 ≤ 약 1.5 kDa 또는 ≤ 약 1 kDa의 분자량을 가지는 저분자이다.
특정 구현예에서, 약 0.1 내지 약 25%, 바람직하게 약 0.5 내지 약 20%, 보다 바람직하게 약 1 내지 약 15%, 보다 더욱 바람직하게 약 2 내지 약 10%의 단량체는 치료제를 포함한다.
본 발명에 사용된 저분자 치료제, 예를 들어, 고분자 담체와 연결이 가능한 항증식성(세포독성 및 세포증식)의 제제는 광범위한 세포독성 화합물, 혈관생장 저해제, 세포주기발달 저해제, P13K/m-TOR/AKT 경로 저해제, MAPK 신호전달 경로 저해제, 키나아제 저해제, 단백질 샤프론 저해제, HDAC 저해제, PARP 저해제, Wnt/Hedgehog 신호전달 경로 저해제, RNA 중합효소 저해제를 포함한다.
광범위한 세포독소에는 DNA 결합 또는 알킬화 약물, 미소관 안정제와 불안정제, 플래티늄 화합물, 및 토포아이소머라제 I 저해제를 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
예시적인 DNA 결합 또는 알킬화 약물은 CC-1065와 이의 유사체, 안트라사이클린(독소루비신, 에피루비신, 이다루비신, 다우노루비신)과 이의 유사체, 알킬화제(칼리케아미신, 다크티노마이신, 미트로마이신, 피롤로벤조디아제핀) 등을 포함한다.
예시적인 CC-1065 유사체는 두오카르마이신 SA, 두오카르마이신 C1, 두오카르마이신 C2, 두오카르마이신 B2, DU-86, KW-2189, 비젤레신, 세코-아도젤레신을 포함하고, 이들은 미국 특허 제5,475,092호; 제5,595,499호; 제5,846,545호; 제6,534,660호; 제 6,586,618호; 제6,756,397호; 제7,049,316호에 기술되어 있다. 독소루비신과 이의 유사체들은 미국 특허 제6,630,579호에 기술되어 있는 것들을 포함한다. 칼리케아마이신은 미국 특허 제5,714,586호와 제5,739,116호에 기술되어 있는 것들을 포함한다. 두오카르마이신은 미국 특허 제5,070,092호; 제5,101,038호; 제5,187,186호; 제6,548,530호; 제6,660,742호; 제7,553,816 B2호와 Li et al., Tet Letts., 50:2932-2935 (2009)에 기술되어 있는 것들을 포함한다. 피롤로벤조디아제핀은 Denny, Exp . Opin . Ther . Patents., 10(4):459-474 (2000)에 기술되어 있는 것들을 포함한다.
예시적인 미세소관 안정화제와 불안정화제는 파클리탁셀, 도데탁셀과 같은 탁산 계열의 화합물, 마이탄시노이드류, 아우리스타틴류와 이의 유사체, 투불리신 A 및 B 유도체들, 빈카 알칼로이드 유도체들, 에포틸론류와 크립토파이신류를 포함한다.
예시적인 마이탄시노이드류 또는 마이탄시노이드 유사체들은 마이칸시놀과 마이칸시놀 유사체, 마이탄신 또는 DM-1 및 DM-4를 포함하고, 이들은 미국 특허 제5,208,020호; 제5,416,064호; 제6,333,410호; 제6,441,163호; 제6,716,821호; RE39,151 및 제 7,276,497호에 기술되어 있다. 특정 구현예에서, 세포독성제는 마이탄시노이드, 항튜블린제(ImmunoGen, Inc.; 또한 Chari 등의 1992, Cancer res. 52:127-131 참조)의 또 다른 그룹인 마이탄시노이드류 또는 마이탄시노이드 유사체들이다. 마이탄시노이드의 적절한 예는 마이탄시놀과 이의 유사체를 포함한다. 적절한 마이탄시노이드류는 미국 특허 제4,424,219호; 제4,256,746호; 제4,294,757호; 제4,307,016호; 제4,313,946호; 제4,315,929호; 제4,331,598호; 제4,361,650호; 제4,362,663호; 제4,364,866호; 제4,450,254호; 제4,322,348호; 제4,371,533호; 제6,333,410호; 제5,475,092호; 제5,585,499호; 및 제5,846,545호에 공개되어 있다.
예시적인 아우리스탄틴은 아우리스탄틴 E(돌라스타틴-10의 유도체로 또한 알려짐), 아우리스탄틴 EB(AEB), 아우리스탄틴 EFP(AEFP), 모노메틸 아우리스탄틴 E(MMAE), 모노메틸 아우리스탄틴 F(MMAF), 아우리스탄틴 F 및 돌라스탄틴을 포함한다. 적절한 아우리스탄틴은 또한 미국 특허 공개 2003/0083263, 2011/0020343, 2011/0070248와 PCT 출원 공개번호 WO09/117531, WO2005/081711, WO04/010957, WO02/088172, WO01/24763, 및 미국 특허 7,498,298; 6,884,869; 6,323,315; 6,239,104; 6,124,431; 6,034,065; 5,780,588; 5,767,237; 5,665,860; 5,663,149; 5,635,483; 5,599,902; 5,554,725; 5,530,097; 5,521,284; 5,504,191; 5,410,024; 5,138,036; 5,076,973; 4,986,988; 4,978,744; 4,879,278; 4,816,444; 4,486,414에 기술하고 있고, 그들의 전문이 여기에 공개된 참고문헌으로 포함된다..
예시적인 투불라이신 화합물들은 미국 특허 7,816,377; 7,776,814; 7,754,885와 미국 특허 공개 2011/0021568; 2010/004784; 2010/0048490; 2010/00240701; 2008/0176958과 PCT 출원 공개번호 WO98/13375; WO2004/005269; WO2008/138561; WO2009/002993; WO2009/055562; WO2009/012958; WO2009/026177; WO2009/134279; WO2010/033733; WO2010/034724; WO2011/017249; WO2011/057805에 기술되어 있는 화합물을 포함하고, 이들의 전문의 개시 내용이 여기에 참고문헌으로 포함된다.
예시적인 빈카 알카로이드류는 빈크리스틴, 빈블라스틴, 빈데신, 및 나벨빈(비노렐빈)을 포함한다. 적절한 빈카 알카로이드는 본 발명에서 사용될 수 있고, 또한 미국 특허 공개 2002/0103136, 2010/0305149와 미국 특허 제7,303,749 B1호에 공개되었다. 이들의 전문의 개시 내용이 여기에 참고문헌으로 포함된다.
예시적인 에포틸론 화합물은 에포틸론 A,B,C,D,E, 및 F와 이들의 유도체를 포함한다. 적절한 에포틸론 화합물과 이들의 유도체는 미국 특허 번호 6,956,036; 6,989,450; 6,121,029; 6,117,659; 6,096,757; 6,043,372; 5,969,145; 및 5,886,026과 WO97/19086; WO98/08849; WO98/22461; WO98/25929; WO98/38192; WO99/01124; WO99/02514; WO99/03848; WO99/07692; WO99/27890; WO99/28324에 기술되어 있고, 이들의 전문의 개시 내용이 여기에 참고문헌으로 포함된다.
예시적인 크립토파이신 화합물은 미국 특허 번호 6,680,311; 및 6,747,021에 기술되었다.
예시적인 플라티늄 화합물은 시스플라틴(PLATINOL®), 카보플라틴(PARAPLATIN®), 옥살리플라틴(ELOXATINE®), 이프로플라틴, 올마플라틴, 및 테트라플라틴을 포함한다.
예시적인 토포아이소머라제 I 저해제는 예를 들어 CPT-11(irinotecan), SN-38, 토포테칸, 9-아미노캠토테신, 루비테칸, 기마테칸, 카레니테신, 실라테칸, 루르토테칸, 엑사테칸, 디플로모테칸, 벨로테칸, S39625와 같은 캄토테신과 캄토테신 유도체, 캄토테신 유사체, 및 비천연 캄토테신을 포함한다. 본 발명에서 사용될 수 있는 다른 캄토테신 화합물들은 예를 들어 J. Med. Chem., 29:2358-2363 (1986); J. Med. Chem., 23:554 (1980); J. Med. Chem., 30:1774 (1987)에 기술되어 있는 것을 포함한다.
혈관신생 저해제는 MetAP2 저해제를 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 예시적인 MetAP2 저해제는 푸마질롤 유사체들을 포함하는데, 이는 푸마질린의 핵심 구조를 가지고 있는 화합물을 뜻한다. 이 유사체는 푸마질라민을 포함하는데, Rodeschini 등의 J. Org . Chem.,69, 357-373, 2004와 Liu 등의 Science 282, 1324-1327, 1998에 기술되어 있는 것과 같이, 이것은 MetAP2의 능력을 억제하여 단백질로부터 NH2-말단의 메티오닌을 제거한다. 푸마질롤의 유사체의 비한정적인 예들은 J. Org . Chem., 69, 357, 2004; J. Org . Chem., 70, 6870, 2005와 유럽 특허 출원 0 354 787, J. Med . Chem., 49, 5645, 2006; Bioorg , Med , Chem., 11, 5051, 2003; Bioorg , Med , Chem., 14, 91, 2004; Tet . Lett. 40, 4797, 1999; WO99/61432; 미국 특허 번호 6,603,812; 5,789,405; 5,767,293; 6,566,541; 및 6,270,704에 공개되어 있다.
예시적인 세포주기발달 저해제는 예를 들어 BMS-387032와 PD0332991과 같은 CDK 저해제, 예를 들어 GSK429286과 같은 Rho-키나제 저해제, 예를 들어 AZD7762와 같은 체크포인트(checkpoint) 키나제 저해제, 예를 들어 AZD1152, MLN8054, 및 MLN8237과 같은 아우로라(aurora) 키나제 저해제, 예를 들어 BI2536, BI6727(볼라세르티브), GSK461364, ON-01910(에스티본)과 같은 PLK 저해제, 및 예를 들어 SB 743921, SB 715992(이스피네시브), MK-0731, AZD8477, AZ3146, 및 ARRY-520과 같은 KSP 저해제를 포함한다.
예시적인 PI3K/m-TOR/AKT 신호전달 경로 저해제는 포스포이노시타이드 3-키나제(PI3K) 저해제, GSK-3 저해제, ATM 저해제, DNA-PK 저해제, 및 PDK-1 저해제를 포함한다.
예시적인 P13 키나제는 미국 특허 번호 6,608,053에 공개되어 있고, BEZ235, BGT226, BKM120, CAL101, CAL263, 디메톡시비리딘, GDC-0941, GSK615, IC87114, LY294002, 팔로미드 529, 페리포신, PF-04691502, PX-866, SAR245408, SAR245409, SF1126, 워트만닌, XL147, 및 XL765를 포함한다.
예시적인 AKT 저해제는 AT7867을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
예시적인 MAPK 신호전달경로 저해제는 MEK, Ras, JNK, B-Raf 및 p38 MAPK 저해제를 포함한다.
예시적인 MEK 저해제들은 미국 특허 번호 7,517,994에 공개되어 있고, GDC-0973, GSK1120212, MSC1936369B, AS703026, RO5126766 및 RO4987655, PD0325901, AZD6244, AZD8330 및 GDC-0973을 포함한다.
예시적인 B-raf 저해제는 CDC-0879, PLX-4032, 및 SB590885를 포함한다.
예시적인 p38 MAPK 저해제는 BIRB 796, LY2228820, 및 SB202190을 포함한다.
티로신 키나아제 수용체(RTK; Receptor tyrosine kinases)는 세포 표면의 수용체로, 암세포의 조절되지 않는 증식과 신생혈관생장을 자극하는 신호전달경로와 종종 관련이 있다. 과발현되거나 수용체의 구조적인 활성을 이끄는 돌연변이를 가지는 많은 RTK는 동정되어 왔고, VEGFR, EGFR, FGFR, PDGFR, EphR, 및 RET 수용체군을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 예시적인 RTK 특정 표적은 ErbB2, FLT-3, c-Kit, c-Met, HIF를 포함한다.
예시적인 ErbB2 수용체의 저해제(EGFR 패밀리)는 AEE788(NVP-AEE 788), BIBW2992(아파티니브), 라파틴닙, 엘로티닙(타르세바), 제피티닙(이레사)를 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
하나 이상의 신호전달 경로를 표적으로 하는 예시적인 RTK 저해제(다중 표적 키나제 저해제)는 FGFR, FLT-3, VEGFR-PDGFR, 및 Bcr-Abl 수용체를 표적으로 하는 AP24534(포나티니브); FLT-3 및 VEGFR-PDGFR 수용체를 표적으로 하는 ABT-869(라니파니브); VEGFR-PDGFR, Flt-1, 및 VEGF 수용체를 표적으로 하는 AZD2171, VEGFR-PDGFR, FGFR, Flt-3, 및 c-Kit 수용체를 표적으로 하는 CHR-258(도비티니브)을 포함한다.
예시적인 단백질 샤프론 저해제는 HSP90 저해제를 포함한다. 예시적인 HSP90 저해제는 17AAG 유도체, BIIB021, BIIB028, SNX-5422, NVP-AUY-922, 및 KW-2478을 포함한다.
예시적인 HDAC 저해제는 벨리노스탓(PXD101), CUDC-101, 드록시노스탓, ITF2357(기비노스탓, 가비노스탓), JNJ-26481585, LAQ824(NVP-LAQ824, 다시노스탓), LBH-589(파노비노스탓), MC1568, MGCD0103(모세티노스탓), MS-275(엔티노스탓), PCI-24781, 피록사마이드(NSC 696085), SB39, 트리코스타틴 A, 및 보리노스탓(SAHA)를 포함한다.
예시적인 PARP 저해제는 이니파립BSI 201), 올라파립(AZD-2281), ABT-888(벨리파리브), AG014699, CEP 9722, MK 4827, KU-0059436(AZD2281), LT-673, 3-아미노벤즈아마이드, A-966492, 및 AZD2461을 포함한다.
예시적인 Wnt/Hedgehog 신호전달 경로 저해제는 비스코데지브(RG3616/GDC-0449), 사이클로파민(11-제옥소제르빈) (Hedgehog 경로 저해제), 및 XAV-939 (Wnt 경로 저해제)를 포함한다.
예시적인 RNA 중합효소 저해제는 아마톡신류를 포함한다. 예시적인 아마톡신류는 α-아마톡신류, β-아마톡신류, γ-아마톡신류, ε-아마톡신류, 아마눌린, 아마눌린산, 아마닌아마이드, 아마닌, 및 프로아마눌린을 포함한다.
하나의 구현예에서, 본 발명의 약물은 비천연적인 캄토테신 화합물; 빈카 알카로이드, 키나제 저해제(예, PI3 키나제 저해제 (GDC-0941 및 PI-103)), MEK 저해제, KSP 저해제, RNA 중합효소 저해제, PARP 저해제, 도세탁셀, 파클리탁셀, 독소루비신, 두오카르마이신, 투불리신, 아우리스타틴 또는 플라티늄 화합물이다. 구체예에서, 약물은 SN-38의 유도체, 빈데신, 빈블라스틴, PI-103, AZD 8330, 아우리스탄틴 E, 아우리스탄틴 F, 두오카르마이신 화합물, 투불리신 화합물 또는 ARRY-520 이다.
다른 하나의 구현예에서, 본 발명에서 사용된 약물은 예를 들어 PI3 키나제와 MEK 저해제; 광범위 세포독성 화합물과 플라티늄 화합물; PARP 저해제와 플라티늄 화합물; 광범위 세포독성 화합물과 PARP 저해제 처럼 두 가지 또는 그 이상의 조합으로 사용된다.
하나의 구현예에서, 상기 빈카 알카로이드는 화학식 (V)의 화합물이다;
[화학식 (V)]
Figure pct00087
여기서,
R14은 수소, -C(O)-C1 -3 알킬 또는 -C(O)-클로로 치환된 C1 -3 알킬이며;
R15은 수소, -CH3 또는 -CHO이고;
R17 및 R18이 독립적일 경우, R18은 수소이고, R16 또는 R17 중 하나는 에틸이며, 다른 하나는 하이드록실이고;
R17 및 R18이 이들이 부착된 탄소로 함께 하는 경우 옥시란 고리를 형성하고, R16은 에틸이며;
R19은 수소, OH, 아미노기, 알킬 아미노 또는 -[C(R20R21)]a-R22이고;
각각의 R20 및 R21은 독립적으로 수소, C1-6 알킬, C6-10 아릴, 하이드록실화된 C6-10 아릴, 폴리하이드록실화된 C6 -10 아릴, 5 내지 12-환의 헤테로사이클, C3 -8 사이클로알킬, 하이드록실화된 C3 -8 사이클로알킬, 폴리하이드록실화된 C3 -8 사이클로알킬 또는 천연 또는 비천연 아미노산의 측쇄이며;
R22은 -OH, -NH2, -COOH, -R82-C(O)(CH2)c-C(H)(R23)-N(H)(R23), -R82-C(O)(CH2)d-(O CH2-CH2)f -N(H)(R23) 또는 -R82-(C(O)-CH(X2)-NH)d-R77 이고;
각각의 R23은 독립적으로 수소, C1 -6 알킬, C6 -10 아릴, C3 -8 사이클로알킬, -COOH, 또는 -COO-C1 -6 알킬이며;
X2은 천연 또는 비천연 아미노산의 측쇄이고;
R77은 수소이거나, X2 및 NR77은 질소를 함유하는 헤테로사이클릭 모이어티를 형성하며;
R82은 -NH 또는 산소이고;
a는 1 내지 6의 정수이며;
c는 0 내지 3의 정수이고;
d는 1 내지 3의 정수이며; 그리고
f는 1 내지 12의 정수이다.
빈카 알카로이드류의 추가적인 예는 미국 공개 2010/0305149 및 2002/0103136에 기술된다.
하나의 구현예에서, 상기 화학식 (V)의 빈카 알카로이드는 화학식 (VI)의 화합물이다:
[화학식 (VI)]
Figure pct00088
여기서,
R40은 수소, -OH, -NH2, 또는 다음 구조식 중 하나이고:
Figure pct00089
Figure pct00090
Figure pct00091
및
Figure pct00092
상기 식에서, a는 1 내지 6의 정수이고, c는 0 내지 3의 정수이다.
하나의 구현예에서, R40은
Figure pct00093
이다.
다른 구현예에서, 비천연 캄토테신은 화학식 (VII)의 화합물이다:
[화학식 (VII)]
Figure pct00094
여기서:
R24은 -H, -Cl, -F, -OH 또는 알킬이고; 또는 R24 및 R25은 함께 5- 또는 6-환 고리를 형성할 수 있으며;
R25은 -H, -F, -OH, -CH3, -CH=N-O-t-부틸, -CH2CH2Si(CH3)3, -Si((CH3)2)-t-부틸, -O-C(O)-R29이고;
R29는 -NH2, -R28-C1 -6 알킬-R22, 5 내지 12-환의 헤테로사이클로알킬, R28-C5 -12 헤테로사이클로알킬-C1 -6 알킬-R22 또는 -R28-C1 -6 알킬-C6 -12 아릴-C1 -6 알킬-R22이며;
R26은 -H, -CH2-N(CH3)2, NH2, 또는 NO2이고;
R27은 에틸, N-메틸 피페리딘, 사이클로알킬, -CH2CH2NHCH(CH3)2, 또는 -N-4-메틸사이클로헥실아민이며;
R79는 -H 또는 -C(O)-R28-[C(R20R21)]a-R22이고;
각각의 R20 및 R21은 독립적으로 수소, C1 -6 알킬, C6 -10 아릴, 하이드록시화된 C6-10 아릴, 폴리하이드록시화된 C6 -10 아릴, 5 내지 12-환의 헤테로사이클, C3 -8 사이클로알킬, 하이드록시화된 C3-8 사이클로알킬, 폴리하이드록시화된 C3-8 사이클로알킬 또는 천연 또는 비천연 아미노산의 측쇄이며;
R22은 -OH, -NH2, -COOH, -R82-C(O)(CH2)c-C(H)(R23)-N(H)(R23), -R82-C(O)(CH2)d-(O CH2-CH2)f -N(H)(R23), 또는 -R82-(C(O)-CH(X2)-NH)d-R77이고;
각각의 R23은 독립적으로 수소, C1-6 알킬, C6-10 아릴, C3-8 사이클로알킬, -COOH, 또는 -COO-C1-6 알킬이며;
X2는 천연 또는 비천연 아미노산의 측쇄이고;
R77은 수소이거나, X2 및 NR77은 질소를 함유하는 헤테로사이클릭 모이어티를 형성하며;
R82은 -NH 또는 산소이고;
또는 R26 및 R27은 이들이 부착하는 2 개의 탄소 원자 및 2 개의 탄소 원자를 연결하는 세 번째 탄소 원자와 함께 임의로 치환된 6-환 고리를 형성하며;
R28은 부재, NH 또는 산소이고;
a는 1 내지 6의 정수이며;
c는 0 내지 3의 정수이고;
d는 1 내지 3의 정수이며;
f는 1 내지 12의 정수이고,
u는 0 또는 1의 정수이며;
w는 0 또는 1의 정수이고; 그리고
단, 화학식 (VII)의 화합물이 R29와 R79의 적어도 하나를 포함해야 한다.
하나의 구현예에서, 화학식 (VII) 의 비천연 캄토테신 화합물은 화학식 (VIII) 또는 화학식 (XXV)의 화합물이다:
[화학식 (VIII)]
Figure pct00095
또는
[화학식 (XXV)]
Figure pct00096
여기서, R30은 -NH2, -R28-C1 -6 알킬-R22, 5 내지 12-환의 헤테로사이클로알킬, R28-C5 -12 헤테로사이클로알킬-C1 -6 알킬-R22 또는 -R28-C1 -6 알킬-C6 -12 아릴-C1 -6 알킬-R22이며;
R28은 부재, NH 또는 산소이고;
R22은 -OH, -NH2, -COOH, -R82-C(O)(CH2)c-C(H)(R23)-N(H)(R23), -R82-C(O)(CH2)d-(O CH2-CH2)f -N(H)(R23) 또는 -R82-(C(O)-CH(X2)-NH)d-R77이며;
각각의 R23은 독립적으로 수소, C1 -6 알킬, C6 -10 아릴, C3 -8 사이클로알킬, -COOH, 또는 -COO-C1 -6 알킬이고;
X2는 천연 또는 비천연 아미노산의 측쇄이며;
R77은 수소이거나, X2 및 NR77은 질소를 함유하는 헤테로사이클릭 모이어티를 형성하고;
R82는 -NH 또는 산소이며;
c는 0 내지 3의 정수이고;
d는 1 내지 3의 정수이며; 그리고
f는 1 내지 12의 정수이다.
몇가지 구현예에서, R30는 다음 구조식 중 어느 하나이다:
Figure pct00097
및
Figure pct00098
;
여기서:
a는 1 내지 6의 정수이며;
c는 0 내지 3의 정수이고; 그리고
g는 2 내지 6의 정수이다.
다른 구현예에서, 상기 PI3 키나제는 화학식 (IX)의 화합물이다:
[화학식 (IX)]
Figure pct00099
여기서,
R47은 아미노기, -R9-[C(R20R21)]a-R10, -R9-C5 -12 헤테로사이클로알킬-C1 -6 알킬-R10 또는 5 내지 12-환의 헤테로사이클로알킬이며;
각각의 R20 및 R21은 독립적으로 수소, C1 -6 알킬, C6 -10 아릴, 하이드록실화된 C6-10 아릴, 폴리하이드록실화된 C6 -10 아릴, 5 내지 12-환의 헤테로사이클, C3 -8 사이클로알킬, 하이드록실화된 C3-8 사이클로알킬, 폴리하이드록실화된 C3-8 사이클로알킬 또는 천연 또는 비천연 아미노산의 측쇄이고;
R10은 -OH, -NHR83, -N-(R83)R11, -COOH, -R82-C(O)(CH2)c-C(H)(R23)-N(H)(R23), -R82-C(O)(CH2)d-(O CH2-CH2)f-N(H)(R23), -R82-(C(O)-CH(X2)-NH)d-R77 또는 -R82-C(O)-[C(R20R21)]a-R82-R83이며;
각각의 R23은 독립적으로 수소, C1 -6 알킬, C6 -10 아릴, C3 -8 사이클로알킬, -COOH, 또는 -COO-C1 -6 알킬이고;
X2은 천연 또는 비천연 아미노산의 측쇄이며;
R77는 수소이거나, X2 및 NR77은 질소를 함유하는 헤테로사이클릭 모이어티를 형성하고;
R82은 -NH 또는 산소이며;
R9은 부재, N-(R83) 또는 산소이고;
R83은 수소 또는 CH3;이며;
R11는
Figure pct00100
이고;
각각의 R12 은 독립적으로 수소, 클로라이드, -CH3 또는 -OCH3이며;
R13는 수소 또는 -C(O)-(CH2)d-(O-CH2-CH2)f-NH2이고;
X4는 리신, 아르기닌, 시트룰린, 알라닌 또는 글리신의 측쇄이며;
X5는 페닐알라닌, 발린, 루신, 이소루신 또는 트립토판의 측쇄이고;
각각의 X6 및 X7은 독립적으로 글리신, 알라닌, 세린, 발린 또는 프롤린의 측쇄이며;
a는 1 내지 6의 정수이고;
c는 0 내지 3의 정수이며;
d는 1 내지 3의 정수이고;
f는 1 내지 12의 정수이며; 그리고
각각의 u는 독립적으로 0 또는 1의 정수이다.
몇 가지 구현예에서,
Figure pct00101
는 시트룰린-발린; 리신-페닐알라닌; 시트룰린-페닐알라닌; 시트룰린-루신; 시트룰린-발린-글리신-글리신; 글리신-페닐알라닌-글리신-글리신; 발린; 프롤린; 루신 또는 이소루신이다.
다른 구현예에서, R11은 다음 구조식 중에서 어느 하나이다:
(1)
Figure pct00102
Figure pct00103
및
Figure pct00104
몇가지 구현예에서, R47은 다음 구조식 중에서 어느 하나이다:
Figure pct00105
Figure pct00106
및
Figure pct00107
여기서:
a는 1 내지 6의 정수이며;
c는 0 내지 3의 정수이고; 그리고
g는 2 내지 6의 정수이다.
다른 구현예에서, 상기 아루리스타틴은 화학식 (X)의 화합물이다:
[화학식 (X)]
Figure pct00108
여기서:
각각의 R31 및 R32은 독립적으로 수소, 또는 C1 -8 알킬이고, R31 및 R32의 최대 하나는 수소이며;
R33은 수소, C1 -8 알킬, C3 -8 탄소환, C6 -10 아릴, C1 -8 알킬-C6 -10 아릴, X1-(C3 -8 탄소환), C3 -8 헤테로사이클 또는 X1-(C3 -8 헤테로사이클)이고;
R34는 수소, C1 -8 알킬, C3-8 탄소환, C6 -10 아릴, X1-(C3 -8 탄소환), C3 -8 헤테로사이클 또는 X1-(C3 -8 헤테로사이클)이며;
R35은 수소 또는 메틸이고;
또는 R34 및 R35는 이들이 부착하는 탄소 원자와 함께 구조식 -(CR55R41)b-을 가지는 탄소환 고리를 형성하며, 여기서 각각의 R55 및 R41은 독립적으로 수소 또는 C1-8 알킬이고, b는 3 내지 7의 정수이고;
R36은 수소 또는 C1-8 알킬이고;
R37은 수소, C1 -8 알킬, C3 -8 탄소환, C6 -10 아릴, -X1-C6 -10 아릴, -X1-(C3 -8 탄소환), C3 -8 헤테로사이클 또는 -X1-(C3 -8 헤테로사이클)이며;
각각의 R38은 독립적으로 수소, OH, C1 -8 알킬, C3 -8 탄소환 또는 O-(C1 -8 알킬)이고;
R53은
Figure pct00109
또는 R54이며,
R39은 H, C1-8 알킬, C6-10 아릴, -X1-C6-10 아릴, C3-8 탄소환, C3-8 헤테로사이클, -X1-C3-8 헤테로사이클, -C1-8 알킬렌-NH2, 또는 (CH2)2SCH3이며;
각각의 X1는 독립적으로 C1-10 알킬렌 또는 C3-10 사이클로알킬렌이고;
R44은 수소 또는 C1-8 알킬이며;
R45은 X3-R42 또는 NH-R19이고;
X3은 O 또는 S이며;
R19은 수소, OH, 아미노기, 알킬 아미노 또는 -[C(R20R21)]a-R22이고;
R42는 아미노기, C1-6 알킬 아미노 또는 -[C(R20R21)]a-R22이며;
각각의 R20 및 R21은 독립적으로 수소, C1-6 알킬, C6-10 아릴, 하이드록실화된 C6-10 아릴, 폴리하이드록실화된 C6-10 아릴, 5 내지 12-환의 헤테로사이클, C3-8 사이클로알킬, 하이드록실화된 C3 -8 사이클로알킬, 폴리하이드록실화된 C3 -8 사이클로알킬 또는 천연 또는 비천연 아미노산의 측쇄이고;
R22는 -OH, -NHR23, -COOH, -R82-C(O)(CH2)c-C(H)(R23)-N(H)(R23), -R82-C(O)(CH2)d-(O CH2-CH2)f-N(H)(R23) 또는 -R82-(C(O)-CH(X2)-NH)d-R77이며;
각각의 R23은 독립적으로 수소, C1-6 알킬, C6-10 아릴, C3-8 사이클로알킬, -COOH, 또는 -COO-C1-6 알킬이고;
X2는 천연 또는 비천연 아미노산의 측쇄이며;
R77는 수소이거나, X2 및 NR77은 질소를 함유하는 사이클릭 모이어티를 형성하고;
R82는 -NH 또는 산소이며;
R54는 -C(R56)2-C(R56)2-C6 -10 아릴, -C(R56)2-C(R56)2-C3 -8 헤테로사이클 또는 -C(R56)2-C(R56)2-C3-8 탄소환이고;
R56은 독립적으로 H, OH, C1 -8 알킬, C3 -8 탄소환, -O-C1 -8 알킬, -O-C(O)-R29 및 -O-R23-O-C1 -6 알킬-NH2 중에서 선택되며;
R29는 아미노기, 5 내지 12-환의 헤테로사이클로알킬, -R28-C1-6 알킬-R22, R28-C5-12 헤테로사이클로알킬-C1-6 알킬-R22, -[C(R20R21)]a-R22, 또는 -R28-C1-6 알킬-C6-12 아릴-C1 -6 알킬-R22이고;
R28는 부재, NH 또는 산소이며;
a는 1 내지 6의 정수이고;
c는 0 내지 3의 정수이며;
d는 1 내지 3의 정수이고; 그리고
f는 1 내지 12의 정수이다.
몇가지 구현예에서, 화학식 (X)의 아우리스타틴 화합물에서:
R39은 벤질 또는
Figure pct00110
이며; 그리고
R44 은 수소이다.
하나의 구현예에서, 화학식 (X)의 아우리스타틴 화합물은 화학식 (XI), 화학식 (XII) 또는 화학식(XIII)의 화합물이며:
상기 화학식 (XI)의 화합물은:
[화학식 (XI)]
Figure pct00111
이고,
상기 R42은 -CH3 또는 다음 구조식 중 하나이다:
Figure pct00112
Figure pct00113
Figure pct00114
및
Figure pct00115
;
여기서,
a는 1 내지 6의 정수이고; 그리고
c는 0 내지 3의 정수이며;
상기 화학식 (XII)의 화합물은:
[화학식 (XII)]
Figure pct00116
이고,
여기서, R40는 수소, -OH, -NH2, 또는 다음 구조식 중 어느 하나이다:
Figure pct00117
Figure pct00118
Figure pct00119
및
Figure pct00120
여기서:
a는 1 내지 6의 정수이며; 그리고
c는 0 내지 3의 정수이다.
상기 화학식 (XIII)의 화합물은:
[화학식 (XIII)]
Figure pct00121
이고,
여기서, R29는 아미노기, 5 내지 12-환의 헤테로사이클로알킬, -R28-C1-6 알킬-R22, R28-C5-12 헤테로사이클로알킬-C1-6 알킬-R22, -R28-[C(R20R21)]a-R22, 또는 -R28-C1-6 알킬-C6-12 아릴-C1-6 알킬-R22이고;
각각의 R20 및 R21은 독립적으로 수소, C1-6 알킬, C6-10 아릴, 하이드록실화된 C6-10 아릴, 폴리하이드록실화된 C6-10 아릴, 5 내지 12-환의 헤테로사이클, C3-8 사이클로알킬, 하이드록실화된 C3-8 사이클로알킬, 폴리하이드록실화된 C3-8 사이클로알킬 또는 천연 또는 비천연 아미노산의 측쇄이고;
R22는 -OH, -NHR23, -COOH, -R82-C(O)(CH2)c-C(H)(R23)-N(H)(R23), -R82-C(O)(CH2)d-(O CH2-CH2)f-N(H)(R23) 또는 -R82-(C(O)-CH(X2)-NH)d-R77이며;
각각의 R23은 독립적으로 수소, C1-6 알킬, C6-10 아릴, C3-8 사이클로알킬, -COOH, 또는 -COO-C1-6 알킬이고;
X2는 천연 또는 비천연 아미노산의 측쇄이며;
R77는 수소이거나, X2 및 NR77은 질소를 함유하는 사이클릭 모이어티를 형성하고;
R82는 NH 또는 산소이며;
R28는 부재, NH 또는 산소이고;
a는 1 내지 6의 정수이고;
c는 0 내지 3의 정수이며;
d는 1 내지 3의 정수이고; 그리고
f는 1 내지 12의 정수이다.
하나의 구현예의 화학식 (XII)에서, R40는
Figure pct00122
,
Figure pct00123
또는
Figure pct00124
이다.
하나의 구현예의 화학식 (XIII)의 화합물에서, R29는 -NH2, 5환의 헤테로사이클로알킬, -R28-C1 -6 알킬-R22, R28-C5-12 헤테로사이클로알킬-C1 -6 알킬-R22, 또는 -R28-C1-6 알킬-C6-12 아릴-C1 -6 알킬-R22이고;
R28는 부재, NH 또는 산소이고;
R22는 -OH, -NHR23, -COOH, -R82-C(O)(CH2)c-C(H)(R23)-N(H)(R23), -R82-C(O)(CH2)d-(O CH2-CH2)f -N(H)(R23) 또는 -R82-(C(O)-CH(X2)-NH)d-R77이며;
각각의 R23은 독립적으로 수소, C1 -6 알킬, C6 -10 아릴, C3 -8 사이클로알킬, -COOH, 또는 -COO-C1 -6 알킬이고;
X2는 천연 또는 비천연 아미노산의 측쇄이며;
R77는 수소이거나, X2 및 NR77은 질소를 함유하는 사이클릭 모이어티를 형성하고;
R82는 NH 또는 산소이며;
c는 0 내지 3의 정수이며;
d는 1 내지 3의 정수이고; 그리고
f는 1 내지 12의 정수이다.
다른 구현예에서, R29는 다음 구조식 중 어느 하나이다:
Figure pct00125
Figure pct00126
여기서:
a는 1 내지 6의 정수이며;
c는 0 내지 3의 정수이고; 그리고
g는 2 내지 6의 정수이다.
하나의 구현예에서, 상기 MEK 억제제는 화학식 (XIV)의 화합물이다:
[화학식 (XIV)]
Figure pct00127
여기서, R43는 수소 또는 -R46-R47이며;
각각의 R20 및 R21은 독립적으로 수소, C1-6 알킬, C6-10 아릴, 하이드록실화된 C6-10 아릴, 폴리하이드록실화된 C6-10 아릴, 5 내지 12-환의 헤테로사이클, C3-8 사이클로알킬, 하이드록실화된 C3-8 사이클로알킬, 폴리하이드록실화된 C3-8 사이클로알킬 또는 천연 또는 비천연 아미노산의 측쇄이고;
R22는 -OH, -NH2, -COOH, -R82-C(O)(CH2)c-C(H)(R23)-N(H)(R23), -R82-C(O)(CH2)d-(O CH2-CH2)f-N(H)(R23) 또는 -R82-(C(O)-CH(X2)-NH)d-R77이며;
각각의 R23은 독립적으로 수소, C1-6 알킬, C6-10 아릴, C3-8 사이클로알킬, -COOH, 또는 -COO-C1-6 알킬이고;
X2는 천연 또는 비천연 아미노산의 측쇄이며;
R77는 수소이거나, X2 및 NR77은 질소를 함유하는 사이클릭 모이어티를 형성하고;
R82는 NH 또는 산소이며;
R46는 -C(O)-; -C(O)-O-, -C(O)-NH-, 또는 부재이고;
R47는 여기에 정의된 바와 같으며;
a는 1 내지 6의 정수이고;
c는 0 내지 3의 정수이며;
d는 1 내지 3의 정수이고; 그리고
f는 1 내지 12의 정수이다.
상기 MEK 억제제의 추가적인 예는 미국 특허 제 7,517,994 B2호에 기술되어 있다.
몇 가지 구현예에서, R43는 -C(O)-(CH2)a-NH2, 또는 -C(O)-C(H)(CH3)-(CH2)c-NH2이며; 여기서, a는 1 내지 6의 정수이고; c는 0 내지 3의 정수이다.
다른 구현예에서, 상기 두오카르마이신 화합물은 화학식 (XV)의 화합물이다:
[화학식 (XV)]
Figure pct00128
여기서:
R47는 여기서 정의된 바와 같으며;
R48는 수소, -COOC1-6 알킬, -COOH, -NH2 또는 -CH3이고;
R49는 Cl, Br 또는 -OH이며;
R50는 수소, -OCH3,
Figure pct00129
또는
Figure pct00130
이고;
각각의 R51 및 R52은 독립적으로 수소 또는 -OCH3이며; 그리고
고리 AA는 페닐 또는 피롤릴 고리 중 하나이다.
두오카르마이신 화합물의 추가적인 예는 미국특허 제 7,553,816호에 기술되어 있다.
하나의 구현예에서, 상기 화학식 (XV)의 두오카르마이신 화합물은 화학식 (XVI), (XVII), (XVIII) 또는 (XIX)의 화합물이다:
[화학식 (XVI)]
Figure pct00131
[화학식 (XVII)]
Figure pct00132
[화학식 (XVIII)]
Figure pct00133
[화학식 (XIX)]
Figure pct00134
여기서:
R49는 Cl, Br 또는 -OH이고; 그리고
R47는 여기서 정의된 바와 같다.
다른 구현예에서, 상기 두오카르마이신 화합물은 화학식 (XX)(미국 특허 제 5101038호) 또는 (XXI)의 두오카르마이신 SA 화합물이다:
[화학식 (XX)]
Figure pct00135
[화학식 (XXI)]
Figure pct00136
여기서:
R42는 C1 -6 알킬 아미노 또는 -[C(R20R21)]a-R22이며;
각각의 R20 및 R21은 독립적으로 수소, C1 -6 알킬, C6 -10 아릴, 하이드록실화된 C6-10 아릴, 폴리하이드록실화된 C6 -10 아릴, 5 내지 12-환의 헤테로사이클, C3 -8 사이클로알킬, 하이드록실화된 C3-8 사이클로알킬, 폴리하이드록실화된 C3-8 사이클로알킬 또는 천연 또는 비천연 아미노산의 측쇄이고;
R22는 -OH, -NH2, -COOH, -R82-C(O)(CH2)c-C(H)(R23)-N(H)(R23), -R82-C(O)(CH2)d-(O CH2-CH2)f -N(H)(R23) 또는 -R82-(C(O)-CH(X2)-NH)d-R77이며;
각각의 R23은 독립적으로 수소, C1-6 알킬, C6-10 아릴, C3-8 사이클로알킬, -COOH, 또는 -COO-C1-6 알킬이고;
X2는 천연 또는 비천연 아미노산의 측쇄이며;
R77는 수소이거나, X2 및 NR77은 질소를 함유하는 사이클릭 모이어티를 형성하고;
R82는 NH 또는 산소이며;
a는 1 내지 6의 정수이고;
c는 0 내지 3의 정수이며;
d는 1 내지 3의 정수이고; 그리고
f는 1 내지 12의 정수이다.
몇 가지 구현예에서, R42는 다음 구조식 중 어느 하나이다:
Figure pct00137
Figure pct00138
및
Figure pct00139
;
여기서,
a는 1 내지 6의 정수이고; 그리고
c는 0 내지 3 의 정수이다.
하나의 구현예에서, 상기 투불리신은 화학식 (XXII)의 화합물이다:
[화학식 (XXII)]
Figure pct00140
여기서,
R57는 C1 -4 알킬 또는 -C(O)R58이며;
R58는 C1 -6 알킬, CF3 또는 C6 -10 아릴이고;
R59는 C1 -6 알킬이며;
R60는 수소, C1 -6 알킬, C2 -7 알케닐, -CH2-페닐, CH2OR65 또는 CH2OCOR66이고;
R65는 수소, C1 -6 알킬, C2 -7 알케닐, C6 -10 아릴 또는 C(O)R67이며;
R67는 C1 -6 알킬, C2 -6 알케닐, C6 -10 아릴 또는 헤테로아릴이고;
R66는 C1 -6 알킬, -C6H5 또는 -CH2-페닐이며;
R61는 C1 -6 알킬이고;
R62는 수소, OH, O-C1 -4 알킬 또는 O-C(O)-C1 -4 알킬;
R63는 수소, OH, O-C1 -4 알킬, O-C(O)-C1 -4 알킬, 할로겐 또는 C1 -6 알킬이고;
e는 1 내지 3의 정수이며;
R64는
Figure pct00141
또는
Figure pct00142
이다;
여기서:
R68은 수소 또는 C1-C6 알킬이며;
R69는 CO2R70, C(O)-R78, CONHNH2, OH, NH2, SH 또는 임의로 치환된 알킬, 사이클로알킬, 헤테로알킬 또는 헤테로사이클로알킬기이고;
R70은 임의로 치환된 알킬(즉, C1 -6 알킬 아민), 헤테로알킬 또는 헤테로사이클로알킬기이며;
각각의 R71 및 R73은 독립적으로 수소, 할로, -NO2, -CN, -NHR74, C1-6 알킬, 할로알킬, 알콕시, 및 할로알콕시이고;
R72은 수소, OR43, 알콕시, 할로겐, -NHR74, -O-C(O)-R47, NO2, -CN, C6 -10 아릴, C1-6 알킬, 아미노 또는 디알킬아미노이며;
R74은 수소, -CHO, -C(O)-C1 -4 알킬, OH, 아미노기, 알킬 아미노 또는 -[C(R20R21)]a-R22이고;
R43은 수소 또는 -R46R47이며;
R46은 -C(O)-; -C(O)-O-, -C(O)-NH-, 또는 부재이고;
R47은 여기서 정의된 바와 같으며;
R78은 X3-R75 또는 NH-R19이고;
X3은 O 또는 S이며;
R19은 수소, OH, 아미노기, 알킬 아미노 또는 -[C(R20R21)]a-R22이고;
R75은 수소, 아미노기, C1-6 알킬 아미노 또는 -[C(R20R21)]a-R22이며;
각각의 R20 및 R21은 독립적으로 수소, C1-6 알킬, C6-10 아릴, 하이드록실화된 C6-10 아릴, 폴리하이드록실화된 C6-10 아릴, 5 내지 12-환의 헤테로사이클, C3-8 사이클로알킬, 하이드록실화된 C3-8 사이클로알킬, 폴리하이드록실화된 C3-8 사이클로알킬 또는 천연 또는 비천연 아미노산의 측쇄이고;
R22는 -OH, -NH2, -COOH, -R82-C(O)(CH2)c-C(H)(R23)-N(H)(R23), -R82-C(O)(CH2)d-(O CH2-CH2)f -N(H)(R23) 또는 -R82-(C(O)-CH(X2)-NH)d-R77이며;
각각의 R23은 독립적으로 수소, C1-6 알킬, C6-10 아릴, C3-8 사이클로알킬, -COOH, 또는 -COO-C1-6 알킬이고;
X2는 천연 또는 비천연 아미노산의 측쇄이며;
R77는 수소이거나, X2 및 NR77은 질소를 함유하는 사이클릭 모이어티를 형성하고;
R82는 NH 또는 산소이며;
R47는 여기서 정의된 바와 같으며;
a는 1 내지 6의 정수이고;
c는 0 내지 3의 정수이며;
d는 1 내지 3의 정수이고;
f는 1 내지 12의 정수이며; 그리고
단, R69가 C(O)-X3-R75 또는 C(O)-NH-R19이고, R71 및 R73 중에서 하나 또는 둘 다 -NHR74이며, 그리고 R72가 OR43, -NHR74 또는 -O-C(O)-R47일 때, R19 , R43, R74 및 R75 중 적어도 하나는 수소가 될 수 없다.
몇 가지 구현예의 화학식 (XXII)의 화합물에서:
R57는 -CH3이며;
R59는 세크-부틸이고;
R60는 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 이소-프로필 또는 이소-부틸이며;
R61는 이소-프로필이고;
R62는 수소이며;
R63는 수소, OH, -O-C3H7, O-C(O)-CH3이고;
R68는 수소 또는 -CH3이며;
R69는 CO2H, CO2R70 또는 C(O)-R78이고;
R70는 C1-6 알킬 아민이며;
각각의 R71 및 R73은 독립적으로 수소이고;
R72는 수소, -OR43, OH, F, -CH3 또는 -OCH3이며;
R78는 OH, -OR75 또는 -NHR40이고;
e는 정수 2이며;
R40는 수소, -OH, -NH2, 또는 다음 구조식 중 어느 하나이다:
Figure pct00143
Figure pct00144
Figure pct00145
및
Figure pct00146
;
여기서:
a는 1 내지 6의 정수이며;
c는 0 내지 3의 정수이고;
R75는 다음 구조식 중 어느 하나이다:
Figure pct00147
Figure pct00148
Figure pct00149
및
Figure pct00150
여기서;
a는 1 내지 6의 정수이며; 그리고
c는 0 내지 3의 정수이고;
R43는 수소, -C(O)-(CH2)a-NH2, 또는 -C(O)-C(H)(CH3)-(CH2)c-NH2이며;
여기서;
a는 1 내지 6의 정수이며;
c는 0 내지 3의 정수이고; 그리고
R47는 다음 구조식 중 어느 하나이다:
Figure pct00151
Figure pct00152
Figure pct00153
또는
Figure pct00154
여기서:
a는 1 내지 6의 정수이며;
c는 0 내지 3의 정수이고; 그리고
g는 2 내지 6의 정수이며;
단, R72가 -OH이면, R75는 수소일 수 없고; R69가 COOH이면 R72는 -OR43 또는 -O-C(O)-R47여야 한다.
몇 가지 구현예에서, 상기 화학식 (XXII)의 투불리신은 화학식 (XXIII) 또는 (XXIV)의 화합물이다:
[화학식 (XXIII)]
Figure pct00155
[화학식 (XXIIIa)]
Figure pct00156
[화학식 (XXIIIb)]
Figure pct00157
[화학식 (XXIIV)]
Figure pct00158
여기서;
R76는 수소, OH, OCH3, F, -OR43 또는 -O-C(O)-R47이며;
상기 R78, R75, R19, R47 및 R43은 여기서 정의된 바와 같고; 그리고
단, R76는 -OH, OCH3 또는 F이면, R75 및 R19는 수소일 수 없다.
하나의 구현예에서, R47은
Figure pct00159
이다.
다른 구현예에서, 상기 KSP 저해제 화합물은 화학식 (XXVI)의 화합물이다:
[화학식 (XXVI)]
Figure pct00160
여기서, R30은 여기서 정의된 바와 같다.
몇 가지 구현예에서, R30은
Figure pct00161
Figure pct00162
Figure pct00163
또는
Figure pct00164
이고;
여기서:
a는 1 내지 6의 정수이며;
c는 0 내지 3의 정수이고; 그리고
g는 2 내지 6의 정수이다.
다른 구현예에서, 상기 KSP 저해제 화합물은 화학식 (XXVII), (XXVIII) 또는 (XXIX)의 화합물이다:
[화학식 (XXVII)]
Figure pct00165
[화학식 (XXVIII)]
Figure pct00166
[화학식 (XXIX)]
Figure pct00167
여기서:
R11은 여기서 정의된 바와 같다.
치료제 분야의 당업자는 여기에 기술된 각각의 치료제들은 여전히 원래의 화합물의 특이성 및/또는 활성을 유지하는 방식으로 변경될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 당업자는 또한 이들 화합물의 다수는 본 명세서에 기재된 치료제 대신에 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 치료제는 유사체 및 본원에 기재된 화합물의 유도체를 포함한다.
하기 표 B에는 본 발명의 고분자-약물-단백질 접합체 또는 고분자-약물 스캐폴드를 형성하는 접합에 적합한 치료제 및 이의 유도체의 많은 실시예를 제공한다. 또한, 특정 화합물의 스펙트럼 데이터도 제공된다(표 내에 ND은 "측정되지 않음"을 의미). 이러한 실시예들은 시험관 내 또는 생체 내에서 접합체로부터 약물이 방출되는 경우 약물의 활성형태일 수 있다.
표 B
Figure pct00168
Figure pct00169
Figure pct00170
Figure pct00171
Figure pct00172
Figure pct00174
Figure pct00175
Figure pct00176
Figure pct00177
Figure pct00178
Figure pct00179
Figure pct00180

단백질 기반 인식 분자(PBRMs)
단백질 기반 인식 분자는 약물-고분자 담체 접합체를 특정 조직, 세포 또는 세포 내의 위치로 향하게 할 수 있다. 단백질 기반 인식 분자는 배양에서 또는 유기체 전체에서 혹은 둘 다에서 개질된 고분자를 향하게 할 수 있다. 각각의 경우에서, 단백질 기반 인식 분자는 리간드를 가지고 있는데 이것은 표적이 된 세포 표면에 존재하는 것으로, 단백질 기반 인식 분자를 효과적인 특이성, 친화성 및 결합성을 가지고 표적 세포와 결합할 수 있게 해준다. 몇가지 구현예에서, 단백질 기반 인식 분자는 개질된 고분자를 간을 제외한 다른 조직으로 겨냥한다. 다른 구현예에서, 단백질 기반 인식 분자는 개질된 고분자를 간, 신장, 폐, 췌장과 같은 특정 조직을 겨냥한다. 단백질 기반 인식 분자는 개질된 고분자를 암세포와 같은, 암세포와 같이 세포 표면에 발현된 수용체, 매트릭스 티슈(matrix tissue), 또는 종양 항원과 같은 암과 관련이 있는 단백질과 같은 표적 세포로 겨냥할 수 있다. 대신에, 맥관 구조 종양을 포함하는 세포가 표적이 될 수도 있다. 단백질 기반 인식 분자는 간에서 쿠퍼세포와 대항하는 특정 표적의 간세포와 같은 세포의 특정 유형으로 고분자를 향하게 할 수 있다. 다른 경우에, 단백질 기반 인식 분자는 그물망의 내피 또는 림프체계의 세포, 또는 대식세포와 호산구와 같은 전문 식세포(professional phagocytic cell)로 고분자를 향하게 할 수 있다 (이런 경우 특정 표적이 필요 없이 고분자 스스로 효과적인 전달 체계 능력이 있다).
또 다른 구현예에서, 단백질 기반 인식 분자는 예를 들어 핵, 세포질, 또는 엔도솜과 같은 세포 내부의 위치로 개질된 고분자를 겨냥할 수 있다. 특정 구현예에서, 단백질 기반 인식 분자는 수용체와 세포의 결합, 또는 세포질의 수송에 있어서 핵과 미립자가 엔도솜이나 세포내부의 소낭으로부터의 출입을 향상시킬 수 있다.
특정 구현예에서, 단백질 기반 인식 분자에는 항체, 단백질, 펩타이드 또는 펩타이드 모방체들(mimics)을 포함한다.
예시적인 항체 또는 Fab, Fab2, scFv 또는 세포 표면 마커에 특이적인 카멜(camel) 항체 중쇄 단편으로 유도된 항체는 5T4, AOC3, C242, CA-125, CCL11, CCR 5, CD2, CD3, CD4, CD5, CD15, CD18, CD19, CD20, CD22, CD23, CD25, CD28, CD30, CD31, CD33, CD37, CD38, CD40, CD41, CD44, CD51, CD52, CD54, CD56, CD62E, CD62P, CD62L, CD70, CD74, CD80, CD125, CD138, CD141, CD147, CD152, CD 154, CD326, CEA, 군집 인자(clumping factor), CTLA-4, EGFR, ErbB2, ErbB3, EpCAM, 엽산 수용체, FAP, GD2, GD3, GPNMB, HGF, HER2, ICAM, IGF-1 수용체, VEGFR1, EphA2, TRPV1, CFTR, gpNMB, CA9, 크립토(cripto), 에이스(Ace), APP, 아드레날린성(adreneric) 작용제 수용체-베타2, 클라우딘(Claudine) 3, 중피, IL-2 수용체, IL-4 수용체, IL-13 수용체, 인테그린(α4, αvβ3, αvβ5, αvβ6, α1β4, α4β1, α4β7, α5β1, α6β4, αIlbβ3 인테그린을 포함), IFN-α, IFN-γ, IgE, IgE, IGF-1 수용체, IL-1, IL-12, IL-23, IL-13, IL-22, IL-4, IL-5, IL-6, 인터페론 수용체, ITGB2(CD18), LFA-1(CD11a), L-셀렉틴(CD62L), 뮤신, MUC1, 마이오스타틴, NCA-90, NGF, PDGFRα, 포스파티딜세린, 전립선암 세포, 녹농균, 광견병, RANKL, 호흡기 세포 융합 바이러스, 적모원숭이 인자, SLAMF7, 스핑고신-1-포스페이트, TAG-72, t-세포 수용체, 테나신 C, TGF-1, TGF-β2, TGF-β, TNF-α, TRAIL-R1, TRAIL-R2, 종양 항원 CTAA16.88, VEGF-A, VEGFR2, 비멘틴 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
하나의 구현예에서 항체 또는 Fab, Fab2, scFv 또는 세포 표면 마커에 특이적인 카멜 항체 중쇄 단편으로부터 유도된 항체는 CA-125, C242, CD3, CD19, CD22, CD25, CD30, CD31, CD33, CD37, CD40, CD44, CD51, CD54, CD56, CD62E, CD62P, CD62L, CD70, CD138, CD141, CD326, CEA, CTLA-4, EGFR, ErbB2, ErbB3, FAP, 엽산 수용체, IGF-1 수용체, GD3, GPNMB, HGF, HER2, VEGF-A, VEGFR2, VEGFR1, EphA2, EpCAM, 5T4, TAG-72, 테나신 C, TRPV1, CFTR, gpNMB, CA9, 크립토, 에이스, APP, PDGFR α, 포스파티딜세린, 전립선암 세포, 아드레날린성 수용체-베타2, 클라우딘 3, 뮤신, MUC1, 메소텔린, IL-2 수용체, IL-4 수용체, IL-13 수용체와 인테그린(avβ3, αvβ5, αvβ6, α1β4, α4β1, α5β1, α6β4 인테그린을 포함), 테나신 C, TRAIL-R2 및 비멘틴을 포함한다.
예시적인 항체는 3F8, 아바고보맙, 아브식시맙(레오프로), 아달리무맙(휴미라), 아데카투무맙, 아펠리모맙, 아푸투주맙, 알라시주맙, ALD518, 알렘투주맙(캄패쓰), 알투모맙, 아마툭시맙, 아나투모맙, 안루킨주맙, 아폴리주맙, 메폴리주맙, 아르시투모맙(CEA-SCAN), 아셀리주맙, 아트리주맙(토실리주맙, 악템라, 로악템라), 아토로리무맙, 바피뉴주맙, 바실릭시맙(시뮬렉트), 바비툭시맙, 벡투모맙(림포스칸), 벨리무맙(벤리스타), 벤랄리주맙, 베리틸리무맙, 베실레소맙(스키니티문), 베바시주맙(아베스틴), 비시로맙(피브리스신트), 비바투주맙, 블리나투모맙, 브렌툭시맙, 브리아키누맙, 카나키누맙(일라리스), 칸투주맙, 카프로맙, 카투막소맙(레모밥), CC49, 세델리주맙, 세르톨리주맙, 세툭시맙(에르비툭스), 시타투주맙, 식수투무맙, 클레놀리시맙, 클리바투주맙, 코나투무맙, CR6261, 다세투주맙, 다클리주맙(제나팩스), 다라투무맙, 데노수맙(프롤리아), 데투모맙, 도르리모맙, 도르릭시주맙, 에크로멕시맙, 에쿨리주맙(솔리리스), 에도바코맙, 에드레콜로맙(파노렉스), 에팔리주맙(랍티바), 에푼구맙(마이코그랍), 엘로투주맙, 엘실리모맙, 엔리모맙, 에피투모맙, 에프라투주맙, 엘리주맙, 엘투막소맙(렉소문), 에타라시주맙(아베그린), 엑스비비루맙, 파놀레소맙(뉴트로스펙), 파랄리모맙, 팔레투주맙, 펠비주맙, 페자키누맙, 피기투무맙, 폰토리주맙(HuZAF), 포라비루맙, 프레솔리무맙, 갈릭시맙,간테네루맙, 가빌리모맙, 겜투즈맙, 기렌툭시맙, 글렘바투무맙, 골리무맙(심포니), 고밀릭시맙, 이발리주맙, 이브리투모맙, 이고보맙(INDIMACIS-125), 임시로맙(마이오스신트), 인플릭시맙(레미카데), 인테투무맙, 이노놀리모맙, 이노투주맙, 이필리무맙, 이라투무맙, 켈릭시맙, 라베투주맙(CEA-CIDE), 레브리키주맙, 레마레소맙, 레르데리무맙, 렉사투무맙, 리비비루맙, 린투주맙, 루카투무맙, 루미리시맙, 마파투무맙, 마슬리모맙, 마투주맙, 메폴리주맙(보사트리아), 메텔리무맙, 밀라투주맙, 민레투모맙, 미투모맙, 모로리무맙, 모타비주맙(누맥스), 무로모납-CD3(오르쏘클론 OKT3), 나콜로맙, 납투모맙, 나탈리주맙(타이사브리), 네바쿠맙, 네시투무맙, 네레리모맙, 니모투주맙(트레라킴). 노페투모맙, 오크렐리주맙, 오둘리모맙, 오파투무맙(아르제라), 올라라투맙, 오마리주맙(엑쏠에어), 온테시주맙, 오포르투주맙, 오레고보맙(오바렉스), 오텔릭시주맙, 파기박시맙, 팔리비주맙(사이나기스), 파니투무맙(벡티빅스), 파노바쿠맙, 파스코리주맙, 펩투모맙(테르아긴), 페르투주맙(옴니타르그), 펙실리주맙, 핀투모맙, 프릴릭시맙, 프리투무맙, 프로 140, 라피비루맙, 라무시루맙, 라니비주맙(루센티스), 락시바쿠맙, 레가비루맙, 레스리주맙, 리로투무밥, 리툭시맙(리툭산), 로바투무맙, 론탈리주맙, 로벨리주맙(류카르레스트), 루플리주맙(안토바), 사투모맙 펜데타이드, 세비루맙, 시브로투주맙, 시팔리무맙, 실툭실맙, 시플리주맙, 솔라네주맙, 소넵시주납, 손투주맙, 스타물루맙, 수레소맙(류코스칸), 타카투주맙(AFP-사이드), 테트락세탄, 타도시주맙, 탈리주맙, 타네주맙, 탑리투모맙 팝톡스, 테피바주맙(아우렉시즈), 텔리모맙, 테나투모맙, 테넬릭시맙, 텝리주맙, TGN1412, 티실리무맙(트레멜리무맙), 티가투주맙, TNX-650, 토실리주맙(아틀리주맙, 악템라), 토랄리주맙, 토시투모맙(벡사르), 트라스투주맙(헤르셉틴), 트레멜리무맙, 투코투주맙, 투비루맙, 우르톡사주맙, 우스테키누맙(스텔레라), 바팔릭시맙, 베도리주맙, 벨투주맙, 베팔리모맙, 비실리주맙(누비온), 볼로식시맙(휴마스펙트), 보투무맙, 잘루투무맙(휴멕스-EGFr), 자놀리무맙(휴맥스-CD4), 질라리무맙 및 졸리모맙을 포함한다.
몇가지 구현예에서 항체는 5T4, CA-125, CEA, CD3, CD19, CD20, CD22, CD30, CD33, CD40, CD44, CD51, CTLA-4, EpCAM, HER2, EGFR, FAP, 엽산 수용체, HGF, 인테그린 αvβ3, 인테그린 α5β1, IGF-1 수용체, GD3, GPNMB, 뮤신, MUC1, 포스파티딜세린, 전립선암 세포, PDGFR α, TAG-72, 테나신 C, TRAIL-R2, VEGF-A 및 VEGFR2를 위한 세포 표면 마커로 향하게 된다. 이 구현예에서 항체는 아바고보맙, 아데카투무맙, 알라시주맙, 알투모맙, 아나투모맙, 아르시투모맙, 바비툭시맙, 베바시주맙(아베스틴), 비바투주맙, 블리나투모맙, 브렌툭시맙, 컨튜쥬멉, 카투막소맙, 카프로맙, 세툭시맙, 시타투주맙, 클리바투주맙, 코나투무맙, 다세투주맙, 에드레콜로맙, 에프라투주맙, 에르투막소맙, 에트라시주맙, 팔레투주맙, 피기투무맙, 겜트즈맙, 글렘바투무맙, 이브리투모맙, 이고보맙, 인테투무맙, 이노투주맙, 라베터즈맙, 렉사투무맙, 린투주맙, 루카투무맙, 마투주맙, 미투모맙, 납투모맙 에스타페나톡스, 네시투무맙, 오폴투주맙, 오레고보맙, 패니투무맙, 펩투모맙, 페르투주맙, 프리투무맙, 리툭시맙(리툭산), 릴로투무맙, 로바투무맙, 사투모맙, 시브로투주맙, 탑리투모맙, 테나투모맙, 테나투모맙, 티실라무맙(트레멜리무맙), 티가투주맙, 트라스투즈맙(헤르셉틴), 토시투모맙, 트레멜리무맙, 투코투주맙 셀모류킨, 볼로시시맙 및 잘루투무맙이다.
특정 구현예에서, HER2용 세포 표면 마커에 향한 항체가 페르투주맙 또는 트라스트주맙이고 그리고 EGFR용 항체가 세툭시맙이고 그리고 CD20용 항체가 리툭시맙이며, VEGF-A용 항체가 베바시주맙이고 그리고 CD-22용 항체가 에프라투주맙 또는 벨라투주맙이고 CEA용 항체가 라베투주맙이다.
예시적인 펩타이드 또는 펩타이드 모방체는 인테그린 표적 펩타이드(RGD 펩타이드), LHRH 수용체 표적 펩타이드, ErbB2(HER2) 수용체 표적 펩타이드, 전립선의 특정한 바인딩된 멤브레인 항원(PSMA) 표적 펩타이드, 지질단백질 수용체 LRP1 표적, 아포E 단백질 유도 펩타이드, 아포A 단백질 펩타이드, 소마토스타틴 수용체 표적 펩타이드, 클로로톡신 유도 펩타이드, 및 봄베신을 포함한다.
특정 구현예에서 펩타이드 또는 펩타이드 모방체는 LHRH 수용체 표적 펩타이드와 ErbB2 (HER2) 수용체 표적 펩타이드이다.
예시적인 단백질은 인슐린, 트랜스페린, 피브리노겐-감마 단편, 트롬보스폰딘, 클라우딘, 아포리포프로테인 E, 예를 들어 ABY-025와 같은 애피보디 분자, 안키린 반복 단백질, 안키린 유사 반복 프로테인 및 합성 펩타이드를 포함한다.
본 발명의 몇가지 구현예에서 단백질 약물 고분자 접합체는 페르투주맙 또는 트라스트주맙과 같은 HER2용; 세툭시맙와 같은 EGFR용; 래보터즈맙과 같은 CEA용; 리툭시맙과 같은 CD20용; 베바시주맙과 같은 VEGF-A용; 또는 에프라투주맙 또는 벨투주맙과 같은 CD-22용 세포 표면 마커와 조합한 광범위 스펙트럼 세포 독소를 포함한다.
본 발명의 다른 구현예에서 본 발명에서 이용된 단백질-약물-고분자 접합체 또는 단백질 고분자 접합체는 예를 들면, 종양 세포 상 EGF 수용체(EGFR)에 그리고 T 세포 상의 CD3과 CD28에 향한 이중특이성 항체의 조합; Fab, Fab2, scFv 또는 카멜 항체 중쇄 단편으로부터 유래된 항체와 펩타이드 또는 펩타이드 모방체의 조합; Fab, Fab2, scFv 또는 카멜 항체 중쇄 단편으로부터 유래된 항체와 단백질의 조합; CD28×CD22 플러스 CD3×CD19 이중특이성 항체와 같은 2가지 이중특이성 항체의 조합;과 같은 2 이상의 단백질 기반 인식 분자의 조합을 포함한다.
하기 표 C는 여기서 기술된 PBRM의 많은 실시예를 제공하며, 이는 본 발명의 고분자-약물-단백질 접합체 또는 고분자-PBRM 스캐폴드를 형성하기 위한 접합에 적합하다.
표 C
Figure pct00181
Figure pct00182

링커 (L D 및 L P )
상기에서 기술한 바에 의하면, 약물 또는 PBRM은 링커 LD 또는 LP를 통해 고분자 담체와 연결된다. 몇가지 구현예에서, 세포 내 환경에서 링커는 생절단성/생분해성이고, 링커가 쪼개지면서 세포 내 환경에서 고분자 단위로부터 약물 또는 PBRM을 방출한다.
링커는 다른 화학적 모이어티로 이것은 화학적 결합을 통하여 약물 또는 PBRM이 고분자 백본과 결합시킬 수 있고, 이로서 약물 또는 PBRM과 고분자 서로 각각 화학적으로 결합(공유결합)된다. 몇 가지 구현예에서, 링커는 생분해성 링커 모이어티(예, 에스터 또는 아마이드 결합과 같은 생분해성 결합)을 포함한다.
다른 구현예에서, 링커 LD 또는 LP는 온화한 조건, 즉 약물의 활성에 영향을 미치지 못하는 세포 내의 조건에서 생분해성이 있다. 적절한 생분해성 링커 모이어티의 예로는, 이황화 링커, 산에 불안정한 링커, 빛에 불안정한 링커, 펩티다제에 불안정한 링커, 및 에스테라제에 불안정한 링커를 포함한다.
몇 가지 구현예에서, 링커 LD 또는 LP은 환원조건(예, 이황화 링커)에서 생절단성이다. 이 구현예에서 약물 또는 PBRM 모이어티는 이황화 결합를 통하여 고분자와 연결된다. 이 링커 분자는 약물과 반응할 수 있는 반응성 화학 그룹을 포함한다. 약물 또는 PBRM 모이어티와의 반응을 위한 바람직한 반응성 화학 그룹은 N-숙신이미딜 에스테르와 N-설포숙시이미딜 에스테르이다. 게다가 링커 분자는 반응성 화학 그룹, 바람직하게 디티오피리딜 그룹을 포함하며, 이는 약물과 반응하여 이황화결합을 형성한다. 몇 가지 구현예로, 링커 분자는 예를 들어 N-숙신이미딜 3-(2-피리딜디티오)프로피오네이트(SPDP), N-숙신이미딜 4-(2-피리딜디티오)부타노에이트(SPDB), N-숙신이미딜 4-(2-피리딜디티오)펜타노에이트(SPP), N-숙신이미딜-S-아세틸티오아세테이트(SATA), N-숙신이미딜-옥시카보닐-알파-메틸--알파-(2-피리딜-디티오)톨루엔 또는 2,5-디옥소피롤리딘-1-일-4-(1-(피리딘-2-일디설파닐(에틸)벤조에이트(SMPT)를 포함한다.
다른 구현예에서, 생분해성 링커 LD 또는 LP는 pH-민감성, 즉 특정 pH에서 가수분해에 민감하다. 특히, pH 민간성 링커는 산성 조건에서 가수분해될 수 있다. 예를 들어, 리소좀이나 엔도좀에서 가수분해되는 산에 불안정한 링커(예, 하이드라진, 세미카바존, 티오세미카바존, 시스-아코니틱 아마이드, 오르쏘에스테르, 아세탈, 케탈, 등)가 사용될 수 있다. 이러한 링커들은 혈액과 같은 중성 pH 조건에서 안정하나, 대략 리소좀의 pH인 pH 5.5 또는 5.0 이하에서 불안정하다. 특정 구현예에서, 가수분해 링커는 티오에스테르 링커이다(예, 아실하이드라존 결합을 통해 치료제에 부착된 티오에스테르).
다른 구현예에서, 링커 LD 또는 LP는 광에 불안정하고, 몸의 표면에서 그리고 광이 접근할 수 있는 많은 몸의 구멍(cavity) 내에서 유용하다. 게다가, LD 또는 LP는 조직을 침투할 수 있는 적외선에 의해 생분해능이다. 따라서, LD 또는 LP는 몸의 표면과 조직 내 모두에 적용하기가 유용하다.
몇 가지 구현예에서, 링커 LD 또는 LP는 세포 내 환경(예, 리소좀 또는 엔도솜, 카베올레)에서 나타나는 절단제에 의한 생절단성이다. 링커는 예를 들어 리소좀 또는 엔도좀의 프로테아제를 포함하는 세포 내의 펩티다제 또는 프로테아제에 의해서 절단될 수 있는 펩티딜 링커일 수 있다.
몇 가지 구현예에서, 링커 LD 또는 LP는 에스테라아제에 의해 절단된다. 단지 특정 에스테르만이 세포의 내부 및 외부에 존재하는 에스테라제에 의해 절단된다. 에스테르는 카르복시산과 알코올의 축합에 의해 형성된다. 단순한 에스테르는 지방족 알코올, 및 저고리(small cyclic) 및 저방향족(small aromatic) 알코올과 같은 단순한 알코올과 함께 생성된다.
또 다른 구현예에서, 링커 LD 또는 LP는 생절단성이 없고, 약물은 항체의 분해에 의해 방출된다. 예를 들어 그 전문이 모든 목적으로 참고문헌으로 여기에 삽입되는 미국 특허 번호 7,498,298을 참고하라.
대체적으로, 링커 LD 또는 LP는 세포 외 환경에 대해서 실질적으로 민감하지 않다. 링커의 내용에 있어서, 여기서 사용된 "세포 외 환경에 대해서 실질적으로 민감하지 않다."는 것은, 고분자 약물 접합체가 24시간 동안 세포 외 환경(예, 원형질)에 존재하는 경우, 고분자 약물 접합체의 시료에서 링커의 약 20%만이, 특히 15%만이, 보다 특히 10%만이, 더욱 보다 특히 5%만이, 3%만이, 또는 1%만이 절단되는 것을 의미한다. 링커가 세포 외 환경에 대해서 실질적으로 민감한지 여부는, 예를 들어, 예정된 기간(예, 2, 4, 8, 16, 또는 24 시간) 동안 혈장과 함께 고분자 약물 접합체 배양하고, 혈장 내에 자유약물(free drug)의 양을 정량화하여 결정할 수 있다.
구현예에서, 링커 LD는 다음의 구조를 가진다.
-RL1-C=O-XD-MD1-YD-MD2-ZD-MD3-QD-MD4-
여기서, RL1은 고분자 담체의 산소원자와 연결되고, MD4는 운반되는 약물 분자에 연결된다.
구현예에서, 링커 LP는 다음의 구조를 가진다.
-RL2-C(=O)-XP-MP1-YP-MP2-ZP-MP3-QP-MP4-
여기서, RL2은 고분자 담체의 산소원자와 연결되고, MP4는 PBRM에 연결된다.
예를 들어, 각각의 RL1과 RL2은 독립적으로 부재, 알킬, 알케닐, 알키닐, 사이클로알킬, 헤테로알킬, 헤테로알케닐, 헤테로알키닐, 헤테로사이클로알킬, 아릴 또는 헤테로아릴이다.
예를 들어, 각각의 RL1과 RL2은 독립적으로 부재, 알킬, 사이클로알킬, 헤테로알킬 또는 헤테로사이클로알킬이다.
예를 들어, RL1은 부재이다.
예를 들어, RL2은 부재이다.
예를 들어, 각각의 XD 및 XP은 독립적으로 -O-, -S-, -N(R1)-, 또는 부재이며, 여기서 R1은 수소, 지방족, 헤테로지방족, 탄소환 또는 헤에토사이클로알킬 모이어티, -C(=O)R1B, -C(=O)OR1B, -SO2R1B이며, 또는 -N(R1)-은 헤테로사이클로알킬 모이어티, 상기 R1B은 수소, 지방족, 헤테로지방족, 탄소환 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티이다.
예를 들어, 각각의 YD, YP, ZD, ZP, QD, 및 QP은 독립적으로 부재 또는 -S-S-,-C(=O)O-, -C(=O)NR2-, -OC(=O)-, -NR2C(=O)-, -OC(=O)O-, -OC(=O)NR2-, -NR2C(=O)O-, -NR2C(=O)NR3-, -C(OR2)O-, -C(OR2)S-, -C(OR2)NR3-, -C(SR2)O-, -C(SR2)S-, -C(SR2)NR3-, -C(NR2R3)O-, -C(NR2R3)S-, -C(NR2R3)NR4-, -C(=O)S-, -SC(=O)-, -SC(=O)S-, -OC(=O)S-, -SC(=O)O-, -C(=S)S-, -SC(=S)-, -OC(=S)-, -C(=S)O-, -SC(=S)O-, -OC(=S)S-, -OC(=S)O-, -SC(=S)S-, -C(=NR2)O-, -C(=NR2)S-, -C(=NR2)NR3-, -OC(=NR2)-, -SC(=NR2)-, -NR3C(=NR2)-, -NR2SO2-, -NR2NR3-, -C(=O)NR2NR3-, -NR2NR3C(=O)-, -OC(=O)NR2NR3-, -NR2NR3C(=O)O-, -C(=S)NR2NR3-, -NR2NR3C(=S)-, -C(=NR4)NR2NR3-, -NR2NR3C(=NR4)-, -O(N=CR3)-, -(CR3=N)O-, -C(=O)NR2-(N=CR3)-, -(CR3=N)-NR2C(=O)-, -SO3-, -NR2SO2NR3-, -SO2NR2- 및 폴리아미드로 이루어진 군에서 선택된 생분해성 링커 모이어티이며, 여기서, 각각 표시된 R2, R3, 및 R4은 독립적으로 수소 또는 지방족, 헤테로지방족, 탄소환, 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티이거나, 각각 표시된 -NR2- 또는 -NR2NR3-은 헤테로사이클로알킬 모이어티이다.
예를 들어, 각각의 MD1, MD2, MD3, MD4, MP1, MP2, MP3 및 MP4은 독립적으로 부재 또는 알킬, 알케닐, 알키닐,헤테로알킬, 헤테로알케닐, 헤테로알키닐,탄소환 모이어티, 헤테로고리 모이어티, 및 이의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 생분해성이 아닌 링커 모이어티이고, MD1, MD2, MD3, MP1, MP2 및 MP3 각각은 임의로 하나 이상의 -(C=O)-을 포함하나, 상기 생분해성 링커 모이어티를 포함하지는 않는다.
예를 들어, 각각의 MD1, MD2, MD3, MD4, MP1, MP2, MP3 및 MP4은 독립적으로 C1 -6 알킬, C1 -6 알킬-C(O)-C0 -6 알킬, C1 -6 알킬-NH-C0 -6 알킬, C1 -6 알킬-O-C0 -6 알킬, C1 -6 알킬-S-C0-6 알킬, C1-6 알킬-C(O)-C1-6 알킬-NH, C1-6 알킬-C(O)-C1-6 알킬-O, C1-6 알킬-C(O)-C1-6 알킬-S, C3 -10 사이클로알킬-C(O)-C0 -6 알킬, 3-19 환의 헤테로사이클로알킬-C(O)-C0 -6 알킬, 아릴-C(O)-C0 -6 알킬, (CH2CH2O)1-12, 등이다.
예를 들어, 각각의 LD에 있어서, XD가 부재일 때, MD1은 부재가 아니다.
예를 들어, 각각의 LD에 있어서, XP가 부재일 때, MP1은 부재가 아니다.
예를 들어, 각각의 LD에 있어서, XD, YD, ZD 및 QD 중 적어도 하나는 부재가 아니다.
예를 들어, 각각의 LP에 있어서, XP, YP, ZP 및 QP 중 적어도 하나는 부재가 아니다.
예를 들어, 각각의 MD1 및 MP1은 독립적으로 C1 -6 알킬 또는 C1 -6 헤테로알킬이다.
예를 들어, 각각의 MD2, MD3, MD4, MP2, MP3 및 MP4은 독립적으로 부재, C1 -6 알킬, 사이클로알킬, 헤테로알킬, 헤테로사이클로알킬, 또는 이의 조합이다.
예를 들어, 각각의 LD에 있어서, MD2, MD3 및 MD4 중 최대 두 개는 부재이다.
예를 들어, 각각의 LP에 있어서, MP2, MP3 및 MP4 중 최대 두 개는 부재이다.
예를 들어, 각각의 LD에 있어서, MD2 및 MD3 중 하나는 다음 구조식 중 하나를 가진다:
Figure pct00183
Figure pct00184
및
Figure pct00185
상기 q는 0 내지 12의 정수이고, 각각의 p 및 t는 독립적으로 0 내지 3의 정수이며, 나머지 MD2 또는 MD3은 부재 또는 C1 -6 알킬과 같은 상기와 다른 모이어티 중 하나이다.
예를 들어, 각각의 LP에 있어서, MP2 및 MP3 중 하나는 다음 구조식 중 하나를 가진다:
Figure pct00186
Figure pct00187
및
Figure pct00188
상기 q는 0 내지 12의 정수이고, 각각의 p 및 t는 독립적으로 0 내지 3의 정수이며, 나머지 MP2 또는 MP3은 부재 또는 C1 -6 알킬과 같은 상기와 다른 모이어티 중 하나이다.
예를 들어, p는 2이다.
예를 들어, q는 0 또는 12이다.
예를 들어, t는 0 또는 1이다.
예를 들어, 각각의 -MD2-ZD-, -ZD-MD3-, -ZD-MD2-, 또는 -MD3-ZD-는 독립적으로 다음 구조식 중 하나를 가진다:
Figure pct00189
Figure pct00190
Figure pct00191
및
Figure pct00192
상기 고리 A 또는 B는 독립적으로 사이클로아릴 또는 헤테로사이클로알킬이며; RW은 지방족, 헤테로지방족, 탄소환 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티이고; R1J은 수소, 지방족, 헤테로지방족, 탄소환 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티이며; 그리고 고리D는 헤테로사이클로알킬이다.
예를 들어, 각각의 -MP2-ZP-, -ZP-MP3-, -ZP-MP2-, 및 -MP3-ZP-은 독립적으로 다음 구조식 중 하나를 가진다:
Figure pct00193
Figure pct00194
및
Figure pct00195
상기 고리 A는 사이클로알킬 또는 헤테로사이클로알킬이고, R1J은 수소, 지방족, 헤테로지방족, 탄소환 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티이다.
예를 들어, 고리 A는 5-19 환 헤테로사이클로알킬, 예를 들어,
Figure pct00196
이다.
예를 들어, 고리 A는 C3 -8 사이클로알킬이다.
예를 들어, 고리 D는 피페라지닐 또는 피페리디닐이다.
예를 들어, RW은 C1 -6 알킬이다.
예를 들어, R1J은 수소 또는 C1 -6 알킬이다.
예를 들어, ZD는
Figure pct00197
이다.
예를 들어, ZP는
Figure pct00198
이다.
예를 들어, XD는 부재, O 또는 NH이다.
예를 들어, XP는 부재, O 또는 NH이다.
예를 들어, 각각의 XD 및 XP은 독립적으로
Figure pct00199
또는
Figure pct00200
이다.
예를 들어, 각각의 YD 및 YP은 독립적으로 -S-S-, -OCO-, -COO-, -CONH- 또는 -NHCO-이다.
예를 들어, 각각의 QD 및 QP은 독립적으로 부재, -S-S-, -OCO-, -COO-,
-CONH-, -NHCO-, -OCONHNH-, 또는 -NHNHCOO-이다.
예를 들어, -LD-D은 다음 구조식 중 하나를 가질 수 있으며, 물결 결합은 D(즉. 약물)가 기능적 링커에 직접적으로 또는 다른 모이어티를 통해 연결된 것을 의미한다:
Figure pct00201
Figure pct00202
Figure pct00203
Figure pct00204
및
Figure pct00205
상기 R80는 CH2, -NH, 또는 산소이며; 그리고
R82는 -NH 또는 산소이다.
예를 들어, 고분자 담체-LP-PBRM은 다음 구조식 중 하나를 가질 수 있다:
Figure pct00206
Figure pct00207
Figure pct00208
Figure pct00209
여기서:
R80는 CH2, NH 또는 산소이며;
R81는
Figure pct00210
또는
Figure pct00211
이다.
생절단성 링커가 본 발명에서 바람직하게 사용되지만, 생분해성이 아닌 링커 또한 상술한 접합체를 생성하는데 사용될 수 있다. 생분해성이 아닌 링커는 안정한 공유 결합 방식으로 고분자에 약물 또는 PBRM를 링크할 수 있는 임의의 화학적 모이어티이다. 따라서, 비생절단성 링커는 약물이나 고분자가 활성 상태로 유지되는 조건에서, 산-유도 절단, 빛-유도 절단, 펩티다제-유도 분해, 에스테라데-유도 절단 및/또는 이황화 결합 절단에 실질적으로 저항한다.
하나의 구현예에서, 약물 모이어티의 상당량은 단백질-고분자-약물 접합체가 단백질-고분자-약물 접합체의 PBRM에 특이적인 세포 표면 수용체를 가진 세포로 들어갈 때까지 접합체로부터 절단되지 않고, 약물 모이어티는 단백질-고분자-약물 접합체가 세포로 들어갈 때 단백질-고분자-약물 접합체가로부터 절단된다.
또 다른 구현예에서, 약물 화합물 또는 단백질-고분자-약물 접합체의 약물 모이어티를 포함하는 접합체와 비교할 경우 또는, 약물 모이어티를 가지지 않는 화합물의 유사체와 비교할 경우, 대상체(subject) 내의 단백질-고분자-약물 접합체의 세포 내 대사물질 또는 단백질-고분자-약물 접합체의 생체이용율이 개선된다.
또 다른 구현예에서, 상기 약물 모이어티는 단백질-고분자-약물 접합체 또는 단백질-고분자-약물 접합체의 세포 내 대사물질로부터 대상체 안에서 세포내 절단된다.
접합체 또는 고분자 스캐폴드
본 발명의 접합체는 하나 이상의 존재(occurrence) D를 포함하고, 상기 D는 치료제, 예를 들어, 약물이며, 상기 하나 이상의 존재 D는 서로 같거나 다를 수 있다.
특정 다른 구현예에서, 하나 이상의 존재 PBRM은 고분자 담체와 연결되고, 상기 하나 이상의 존재 PBRM은 서로 같거나 다를 수 있다. 특정 다른 구현예에서, 하나 이상의 존재 D를 포함하는 하나 이상의 고분자 담체는 PBRM(예를 들면, 항체)에 연결된다.
상기에서 보다 일반적으로 기술한 바와 같이, 특정 구현예에서, 각각의 고분자 담체는 독립적으로 D를 포함하는 단량체를 약 0.1 내지 약 25%, 보다 바람직하게는 약 0.5 내지 약 20%, 보다 바람직하게는 약 1 내지 약 15%, 더욱 보다 바람직하게는 약 2 내지 약 10%를 포함한다.
특정 구현예에서,본 발명의 접합체는 다음 화학식 (I)로 표시된다:
[화학식 (I)]
Figure pct00212
여기서:
각각의 n, n1, n2, n3, 및 n4은 0과 1 사이 범위에 있는 해당 고분자 단위의 몰분율이며; n+n1+n2+n3+n4 = 1; 단, n, n2, 및 n4 중에서 어떤 것도 0이 아니다.
예를 들면, n2와 n4 사이의 비율은 1:1 보다 크고, ≤ 200:1이다.
예를 들면, n2와 n4 사이의 비율은 10:1 및 50:1 사이이다.
예를 들면, n2와 n4 사이의 비율은 30:1 및 50:1 사이이다.
예를 들면, n2와 n4 사이의 비율은 약 50:1, 25: 1, 10:1, 5:1 또는 2:1이다.
특정 구현예에서, 상기 접합체는 몇 단계로 형성된다.
상기 단계는 (1) 약물 또는 이의 유도체의 작용기와 반응할 수 있는 작용기를 포함하도록 고분자를 개질시키는 단계; (2) 약물이 고분자와 연결되도록 약물 또는 이의 유도체를 상기 개질된 고분자와 반응시키는 단계; (3) 고분자가 PBRM 또는 이의 유도체의 작용기와 반응할 수 있는 작용기를 포함하도록 고분자-약물 접합체를 개질시키는 단계; 및 (4) PBRM 또는 이의 유도체와 상기 개질된 고분자-약물 접합체를 반응시켜 본 발명의 접합체를 형성하는 단계를 포함한다.
(1) 단계에 의해 생성된 개질된 고분자가 PBRM 또는 이의 유도체의 작용기와 반응할 수 있는 작용기를 포함하면 (3) 단계는 생략될 수 있다.
다른 구현예에서, 상기 접합체는 몇 단계로 형성된다: (1) 첫번째 약물 또는 이의 유도체의 작용기와 반응할 수 있는 작용기를 포함하도록 고분자를 개질시키는 단계; (2) 첫번째 약물이 고분자와 연결되도록 첫번째 약물 또는 이의 유도체를 상기 개질된 고분자와 반응시키는 단계; (3) 두번째 약물 또는 이의 유도체의 작용기와 반응할 수 있는 상이한 작용기를 포함하도록 고분자-약물 접합체를 개질시키는 단계; 및 (4) 두번째 약물이 고분자-약물 접합체와 연결되도록 두번째 약물 또는 이의 유도체를 상기 개질된 고분자와 반응시키는 단계; (5) 고분자가 PBRM 또는 이의 유도체의 작용기와 반응할 수 있는 작용기를 포함하도록 상이한 두가지 약물을 포함하는 고분자-약물 접합체를 개질시키는 단계; 및 (6) PBRM 또는 이의 유도체와 상기 (5) 단계의 개질된 고분자-약물 접합체를 반응시켜 본 발명의 접합체를 형성하는 단계를 포함한다. 두가지 상이한 PBRM 또는 이의 유도체가 접합된다면 (5) 단계와 (6) 단계는 반복되어 두가지 상이한 약물과 두가지 상이한 PBRM을 포함하는 고분자-약물 접합체를 형성한다.
또 다른 구현예에서, 상기 접합체는 몇 단계로 형성된다. 이러한 단계는 (1) 약물 또는 이의 유도체의 작용기와 반응할 수 있는 작용기를 포함하도록 고분자를 개질시키는 단계; (2) PBRM 또는 이의 유도체의 작용기와 반응할 수 있는 작용기를 포함하도록 고분자를 추가로 개질시키는 단계; (3) 약물이 고분자와 연결되도록 약물 또는 이의 유도체를 상기 개질된 고분자와 반응시키는 단계; (4) PBRM 또는 이의 유도체와 상기 개질된 고분자-약물 접합체를 반응시켜 본 발명의 접합체를 형성하는 단계를 포함한다. (1) 단계와 (2) 단계의 순서 또는 (3) 단계 및 (4) 단계의 순서는 서로 바뀔 수 있다. 게다가, 상기 개질된 고분자가 약물 또는 이의 유도체의 작용기 및 PBRM 또는 이의 유도체의 작용기 모두와 반응할 수 있는 작용기를 포함하면 (1) 단계 또는 (2) 단계 중 하나는 생략될 수 있다.
또 다른 구현예에서, 상기 접합체는 몇 단계로 형성된다: (1) 첫번째 약물 또는 이의 유도체의 작용기와 반응할 수 있는 작용기를 포함하도록 고분자를 개질시키는 단계; (2) PBRM 또는 이의 유도체의 작용기와 반응할 수 있는 작용기를 포함하도록 고분자를 추가로 개질시키는 단계; (3) 첫번째 약물이 고분자와 연결되도록 첫번째 약물 또는 이의 유도체를 상기 개질된 고분자와 반응시키는 단계; (4) 두번째 약물 또는 이의 유도체의 작용기와 반응할 수 있는 상이한 작용기를 포함하도록 고분자-약물 접합체를 개질시키는 단계; 및 (5) 두번째 약물이 고분자-약물 접합체와 연결되도록 두번째 약물 또는 이의 유도체를 상기 개질된 고분자와 반응시키는 단계; (6) 상이한 두가지 약물을 포함하는 개질된 고분자-약물 접합체를 반응시켜 본 발명의 접합체를 형성하는 단계를 포함한다. 두가지 상이한 PBRM 또는 이의 유도체가 접합된다면 (6) 단계가 반복되어 두가지 상이한 약물과 두가지 상이한 PBRM을 포함하는 고분자-약물 접합체를 형성한다.
상기 개질된 고분자가 두가지 상이한 약물 또는 이의 유도체와 반응할 수 있는 두가지 상이한 작용기를 포함하도록 (1) 단계 후에 (4) 단계를 수행할 수 있다. 이러한 구현예에서, 두가지 상이한 약물((3) 단계 및 (5) 단계) 또는 PBRM ((6) 단계) 중 하나와 상기 개질된 단백질의 반응에 앞서, 두가지 상이한 약물 또는 이의 유도체와 반응할 수 있는 두가지 상이한 작용기를 포함하는 상기 개질된 고분자는 추가로 개질되어 PBRM와 이의 유도체의 작용기와 반응할 수 있는 작용기를 포함할 수 있다.
본 발명의 생분해성 생체적합성 접합체는 생분해성 및 친수성의 바람직한 요구 사항을 부합하도록 제조될 수 있다. 예를 들어, 생리학적 조건 하에서 생분해성 및 안정성 사이의 균형에 도달할 수 있다. 예를 들면, 저분자들은 단지 세포내 구간, 가장 두드러지게 리소좀에서의 분해와 세포에 의한 흡수를 통해서만 몸체(body)로부터 제거될 수 있기 때문에 일정한 임계값(일반적으로, 분자의 물리적 형상에 의존하는 40-100 kDa)을 넘는 분자량을 가진 분자는 신장을 통하여 배설되지 않는다고 알려져 있다. 이러한 관찰은 기능상으로 안정하지만 생분해성 물질이 일반적 생리학적 조건(pH=7.5±0.5) 하에서 및 리소좀의 pH(pH 5 근처)에서 어떻게 그들의 안정성을 조절함으로써 설계될 수 있는지를 예시한다. 예를 들면, 아세탈과 케탈기의 가수분해는 산에 의해 촉매회되는 것으로 알려져 있고, 따라서 폴리알은 예를 들면, 혈장에서보다 산성 리소좀의 환경에서 대체로 덜 안정될 것이다. 예를 들면, 시험(test)을 설계하여 37℃, pH=5와 pH=7.5, 수성 매질에서 고분자 분해 프로파일을 비교하고, 따라서 예를 들어 보통 생리적 환경과 세포에 의한 흡수 후 "소화" 리소좀의 구간에서 고분자 안정성의 예상 균형을 결정할 수 있다. 이러한 테스트에서 고분자의 인테그리티는 예를 들면, 크기 배제 HPLC에 의해, 측정될 수 있다. 당업자는 본 발명의 분해된 접합체의 다양한 단편을 연구하기 위해 다른 적절한 방법을 선택할 수 있다.
많은 경우에, pH=7.5에서 고분자의 유효 크기는 1 내지 7일 이상 변하지 않고, 최소한 몇 주동안은 원래의 50% 내로 유지되는 것이 바람직할 것이다. 다른 한편으로, pH=5에서, 고분자는 바람직하게 1 내지 5일 사이에 관찰된 만큼 분해되어야 하고, 2주 내지 수 개월 기간 내에 저분자량 단편으로 완전히 변형되어야 한다. 빠른 분해가 몇몇 경우에 바람직할 수 있을지라도, 일반적으로 세포에 의해 고분자 단편의 물질 대사 또는 배출(execretion) 속도를 초과하지 않는 속도로 고분자가 세포 내에서 분해하는 것이 더 바람직할 수 있다. 따라서, 특정 구현예에서, 본 발명의 접합체는 특히 세포에 의한 흡수로 생분해되고, 생물학적 시스템과 관련하여 상대적으로 "비활성"이라는 것이 예상된다. 담체 분해의 생성물은 바람직하게는 전하를 띄지 않고, 상기 환경의 pH를 의미있게 이동시키지 않는다. 이는 많은 알코올 그룹이 세포 수용체, 특히 식세포에 의해 낮은 고분자 인식율을 제공할 수 있다는 것을 제안한다. 본 발명의 고분자 백본이 일반적으로 항원성 결정기(예를 들어, 몇몇 다당류와 폴리펩타이드에 대한 특성) 경우, 이를 약간만 포함하고, 일반적으로 후자가 바람직하지 않다면 생체 내에서 "열쇠와 자물쇠(key and lock)" 유형 상호 작용의 관여를 가능하게 하는 강성 구조(rigid structure)를 포함하지 않는다. 그러므로, 본 발명의 가용성, 가교결합 및 고체 접합체들은 낮은 유독성과 생접착성을 가질 것으로 예상되며, 이는 이들을 여러 생체 의학의 응용에 적합한하게 만든다.
본 발명의 하나의 구현예에서, 생분해성 생체적합성 접합체는 직쇄 또는 분지쇄 구조를 형성할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 생분해성 생체적합성 폴리알 접합체는 키랄(광학 활성)일 수 있다. 임의로, 본 발명의 생분해성 생체적합성 폴리알 접합체는 스칼레믹일 수 있다.
특정 구현예에서, 본 발명의 접합체는 수용성이다. 특정 구현예에서, 본 발명의 접합체는 수불용성이다. 특정 구현예에서, 본 발명의 접합체는 고체 형태이다. 특정 구현예에서, 본 발명의 접합체는 콜로이드이다. 특정 구현예에서, 본 발명의 접합체는 입자 형태이다. 특정 구현예에서, 본 발명의 접합체는 젤 형태이다.
본 발명은 또한, 단백질 기반의 인식 분자(PBRM)와의 접합에 유용하여 여기서 기술된 고분자-약물-PBRM 접합체를 형성하는 고분자 스캐폴드를 특징으로 한다.
상기 스캐폴드는 고분자 담체, 고분자 담체에 연결된 하나 이상의 -LD-D, 및 고분자 담체와 단백질 기반의 인식 분자(PBRM)를 연결하기에 적합한 고분자 담체에 연결된 하나 이상의 LP를 포함한다, 여기서;
각각 표시된 D는 독립적으로 5 kDa 이하의 분자량을 가지는 치료제이고;
고분자 담체는 폴리아세탈 또는 폴리케탈이며,
LD는
Figure pct00213
구조를 가지는 링커이고, 상기 RL1 는 고분자 담체의 산소원자와 연결되고, LD1는 D와 연결되며,
Figure pct00214
는 LD1에 D의 직접 또는 간접 결합을 나타내며, LD는 생분해성 결합을 포함하여, 생분해성 결합이 깨질 때, D는 목적한 치료 효과를 위한 활성 형태로 고분자 담체에서 분리되며,
LD1는 카르보닐 함유 모이어티이고;
LP는 LD와는 다른 링커이고 : -RL2-C(=O)-LP1 구조를 가지며; 상기 RL2는 고분자 담체의 산소원자와 연결되고 LP1은 PBRM과 직접 또는 간접적으로 연결하기에 적합하고,
RL1 및 RL2는 각각 독립적으로 부재, 알킬, 헤테로알킬, 사이클로알킬, 또는 헤테로사이틀로알킬이며; 및
LP1은 PBRM의 작용기와 공유결합을 형성할 수 있는 작용기를 포함하는 모이어티이다.
예를 들어, LP는
Figure pct00215
구조를 가지는 링커이고, 상기 LP2는 PBRM의 작용기와 공유결합을 형성할 수 있는 작용기를 포함하는 모이어티이고,
Figure pct00216
는 LD1에 LP2의 직접 또는 간접 결합을 나타낸다.
예를 들어, LP1 또는 LP2의 작용기는 -SRp, -S-S-LG, 말레이미도(maleimido) 및 할로 중에서 선택되고, 상기 LG는 이탈기(leaving group)이며, Rp는 수소 또는 황 보호기이다.
예를 들어, LD1는 -X-(CH2)v-C(=O)-을 포함하고, 상기 X는 RL1-C(=O)의 카르보닐기와 직접 연결되고, X는 CH2, O, 또는 NH이며, v는 1 내지 6의 정수이다.
예를 들어,LP1 또는 LP2는 생분해성 결합을 포함한다.
예를 들어, RL1 및 RL2 각각은 부재이다.
예를 들어, 본 발명의 스캐폴드의 고분자 담체는 폴리아세탈, 예를 들어, 약 2 kDa 내지 약 300 kDa 범위의 분자량(즉, 개질되지 않은 PHF의 MW)을 가지는 PHF이다. 특정 MW 범위를 가지는 고분자 담체의 선택은 함께 접합될 PBRM의 크기에 의존할 수 있다.
예를 들어, 40 kDa 이상의(예, 80 kDa 이상의) 분자량을 가지는 PBRM을 접합하기 위해, 본 발명의 스캐폴드의 고분자 담체는 폴리아세탈, 예를 들어, 약 2 kDa 내지 약 40 kDa 범위(예, 약 6-20 kDa 또는 약 8-15 kDa)의 분자량(즉, 개질되지 않은 PHF의 MW)을 가지는 PHF이다.
예를 들어, 200 kDa 이하의(예, 80 kDa 이하의) 분자량을 가지는 PBRM을 접합하기 위해, 본 발명의 스캐폴드의 고분자 담체는 폴리아세탈, 예를 들어, 약 20 kDa 내지 약 300 kDa 범위(예, 약 40-150 kDa 또는 약 50-100 kDa)의 분자량(즉, 개질되지 않은 PHF의 MW)을 가지는 PHF이다.
예를 들어, 상기 스캐폴드는 화학식 (Ia)이다:
[화학식 (Ia)]
Figure pct00217
여기서, m은 1 내지 약 2200의 정수이고, m1 는 1 내지 약 660의 정수이며, m2 는 1 내지 약 300의 정수이고, m3는 1 내지 약 110의 정수이며, 및
m, m1, m2 및 m3의 합은 약 15 내지 약 2200 범위이다.
예를 들어, 화학식 (Ia)에서 PHF가 약 2 kDa 내지 약 40 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, m2 및 m3의 합은 약 15 내지 약 300 범위이다), m2는 1 내지 약 40의 정수이고, m3는 1 내지 약 18의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 140의 정수이다(예를 들면, 약 1~90임).
예를 들어, 화학식 (Ia)에서 PHF가 약 6 kDa 내지 약 20 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, m2 및 m3의 합은 약 45 내지 약 150 범위이다), m2는 2 내지 약 20의 정수이고, m3는 1 내지 약 9의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 75의 정수이다(예를 들면, 약 4~45임).
예를 들어, 화학식 (Ia)에서 PHF가 약 8 kDa 내지 약 15 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, m2 및 m3의 합은 약 60 내지 약 110 범위이다), m2는 2 내지 약 15의 정수이고, m3는 1 내지 약 7의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 55의 정수이다(예를 들면, 약 4~30임).
예를 들어, 화학식 (Ia)에서 PHF가 20 kDa 내지 300 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, m2 및 m 3의 합은 약 150 내지 약 2200 범위이다), m2는 3 내지 약 300의 정수이고, m3는 1 내지 약 110의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 660의 정수이다(예를 들면, 약 10~250임).
예를 들어, 화학식 (Ia)에서 PHF가 40 kDa 내지 150 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, m2 및 m3의 합은 약 300 내지 약 1100 범위이다), m2는 4 내지 약 150의 정수이고, m3 는 1 내지 약 75의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 330의 정수이다(예를 들면, 약 15~100임 ).
예를 들어, 화학식 (Ia)에서 PHF가 약 50 kDa 내지 약 100 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, m 2 및 m3의 합은 약 370 내지 약 740 범위이다), m2는 5 내지 약 100의 정수이고, m3는 1 내지 약 40의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 220의 정수이다(예를 들면, 약 15~80임).
예를 들어, 상기 스캐폴드는 LP를 통해 고분자 담체에 연결된 PBRM을 추가로 포함한다.
예를 들어, 하나 이상의 PBRM은 하나의 약물을 운반하는 고분자 담체에 연결된다.
예를 들어, 상기 스캐폴드(예를 들면, PBRM-고분자-약물 접합체)는 화학식 (Ib)이다:
[화학식 (Ib)]
Figure pct00218
여기서,
LP2와 PBRM 사이의
Figure pct00219
는 LP2에 PBRM의 직접 또는 간접 결합을 의미하고,
각각 표시된 PBRM은 독립적으로 200 kDa 미만의 분자량을 가지며,
m은 1 내지 약 2200의 정수이고, m1은 1 내지 약 660의 정수이며, m2는 3 내지 약 300의 정수이고, m3는 0 내지 약 110의 정수이며, m4는 1 내지 약 60의 정수이고; 및
m, m1, m 2, m3 및 m4의 합은 약 150 내지 약 2200의 범위이다.
예를 들어, 화학식 (Ib)에서, m1은 약 10 내지 약 660의 정수(예를 들면, 약 10-250)이다.
예를 들어, 화학식 (Ib)에서 PHF가 40 kDa 내지 150 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, m2, m3 및 m 4의 합은 약 300 내지 약 1100 범위이다), m2는 4 내지 약 150의 정수이고, m3는 1 내지 약 75의 정수이며, m4는 1 내지 약 30의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 330의 정수이다(예를 들면, m1은 약 10~330 또는 약 15~100임).
예를 들어, 화학식 (Ib)에서 PHF가 약 50 k Da 내지 약 100 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, m2, m3 및 m 4의 합은 약 370 내지 약 740 범위이다), m2는 5 내지 약 100의 정수이고, m3는 1 내지 약 40의 정수이며, m4는 1 내지 약 20의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 220의 정수이다(예를 들면, m1은 약 15~80임).
선택적으로 또는 추가적으로, 하나 이상의 약물-운반하는 고분자 담체는 하나의 PBRM에 연결되어 있다. 예를 들어, 상기 스캐폴드(예를 들면, PBRM-고분자-약물 접합체)는 40 kDa 보다 큰 분자량을 가지는 PBRM 및 상기 PBRM과 연결된 하나 이상의 D-운반 고분자 담체를 포함하고, 상기 각각의 D-운반 고분자 담체는 독립적으로 화학식 (Ic)이다:
[화학식 (Ic)]
Figure pct00220
여기서,
LP2에 결합된 말단
Figure pct00221
는 D-운반 고분자 담체가 PBRM에 연결되도록 PBRM에 LP2의 직접 또는 간접 결합을 의미하고,
m은 1 내지 300의 정수이고, m1은 1 내지 140의 정수이며, m2는 1 내지 40의 정수이고, m3은 0 내지 18의 정수이며, m4는 1 내지 10의 정수이고; 및
m, m 1, m2, m3 및 m4의 합은 15 내지 300의 범위이며,
단, PBRM에 결합된 LP2의 전체 수는 10 이하이다.
예를 들어, 화학식 (Ic)에서 m1은 1 내지 약 120의 정수(예를 들면, 약 1~90)이며/이거나, m3는 1 내지 약 10의 정수이다(예를 들면, 약 1~8).
예를 들어, 화학식 (Ic)에서 PHF가 약 6 kDa 내지 약 20 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, m2, m3 및 m4의 합은 약 45 내지 약 150 범위이다), m2는 2 내지 약 20의 정수이고, m3는 1 내지 약 9의 정수이며/이거나, m 1은 1 내지 약 75의 정수이다(예를 들면, m1은 약 4~45임).
예를 들어, 화학식 (Ic)에서 PHF가 약 8 kDa 내지 약 15 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, m2, m3 및 m4의 합은 약 60 내지 약 110 범위이다), m2는 2 내지 약 15의 정수이고, m3는 1 내지 약 7의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 55의 정수이다(예를 들면, m1은 약 4~30임).
또 다른 측면에서, 본 발명은 PBRM와 치료제(D) 모두의 접합에 유용한 고분자 스캐폴드를 특징으로 한다.
상기 D-프리 스캐폴드는 고분자 담체, 고분자 담체에 단백질 기반의 인식 분자(PBRM)를 연결하기에 적합한 하나 이상의 LP, 및 RL1을 통해 고분자 담체에 연결된 하나 이상의 -RL1-C(=O)-LD1을 포함한다:
여기서,
상기 고분자 담체는 폴리아세탈 또는 폴리케탈이며,
RL1은 고분자 담체의 산소 원자와 연결되고,
LD1는 고분자 담체에 D 분자를 연결하기에 적합한 링커이며, 여기서 각각 표시된 D는 독립적으로 5 kDa 이하의 분자량을 가지는 치료제이고;
LP는 -RL1-C(=O)-LD1와는 다른 링커이고, -RL2-C(=O)-LP1 구조를 가지고, 상기 RL2는 고분자 담체의 산소 원자와 연결되고, LP1은 PBRM와 연결되기에 적합하고;
각각의 RL1 및 RL2은 독립적으로 부재, 알킬, 헤테로알킬, 사이클로알킬, 또는 헤테로사이클로알킬이며;
LD1은 D의 작용기와 공유결합을 형성할 수 있는 작용기를 포함하는 모이어티이며.
LP1은 PBRM의 작용기와 공유결합을 형성할 수 있는 작용기를 포함하는 모이어티이다.
예를 들어, PBRM 및 D와의 접합에 유용한 D-트리 스캐폴드는 다음 특징을 하나 이상 가진다.
LP는
Figure pct00222
구조를 가지며: 여기서, LP2는 PBRM의 작용기와 공유결합을 형성할 수 있는 작용기를 포함하는 모이어티이며,
Figure pct00223
는 LD1에 LP2의 직접 또는 간접 결합을 의미한다.
예를 들어, LP1 또는 LP2의 작용기는 -SRp, -S-S-LG, 말레이미도(maleimido) 및 할로 중에서 선택되고, 상기 LG는 이탈기(leaving group)이며, Rp는 수소 또는 황 보호기이다.
예를 들어, LD1는 -X-(CH2)v-C(=O)-을 포함하고, 상기 X는 RL1-C(=O)의 카르보닐기와 직접 연결되고, X는 CH2, O, 또는 NH이며, v는 1 내지 6의 정수이다.
예를 들어, LP1 또는 LP2는 생분해성 결합을 포함한다.
예를 들어, RL1 및 RL2 각각은 부재이다.
예를 들어, 본 발명의 D-프리 스캐폴드의 고분자 담체는 폴리아세탈, 예를 들어, 약 2 kDa 내지 약 300 kDa 범위의 분자량(즉, 변형되지 않은 PHF의 MW)을 가지는 PHF이다.
상기 D-프리 스캐폴드는 화학식 (Id)이다:
[화학식 (Id)]
Figure pct00224
여기서, m은 1 내지 약 2200의 정수이고, m1 은 1 내지 약 660의 정수이며, m3는 1 내지 약 110의 정수이고; 및
m, m1, 및 m3의 합은 약 15 내지 약 2200의 범위이다.
예를 들어, 화학식 (Id)에서 PHF가 약 2 kDa 내지 약 40 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, 및 m3의 합은 약 15 내지 약 300 범위이다), m3는 1 내지 약 18의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 140의 정수이다(예를 들면, 약 2~120임).
예를 들어, 화학식 (Id)에서 PHF가 약 6 kDa 내지 약 20 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, 및 m3의 합은 약 45 내지 약 150 범위이다), m3는 1 내지 약 9의 정수이며/이거나, m1 은 1 내지 약 75의 정수이다(예를 들면, 약 6~60임).
예를 들어, 화학식 (Id)에서 PHF가 약 8 kDa 내지 약 15 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, 및 m3의 합은 약 60 내지 약 110 범위이다), m3는 1 내지 약 7의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 55의 정수이다(예를 들면, 약 6~45임).
예를 들어, 화학식 (Id)에서 PHF가 20 kDa 내지 300 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, 및 m3의 합은 약 150 내지 약 2200 범위이다), m3는 1 내지 약 110의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 660의 정수이다(예를 들면, 약 13~550임).
예를 들어, 화학식 (Id)에서 PHF가 40 kDa 내지 150 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, 및 m3의 합은 약 300 내지 약 1100 범위이다), m3는 1 내지 약 75의 정수이며/이거나, m 1은 1 내지 약 330의 정수이다(예를 들면, 약 20~250임).
예를 들어, 화학식 (Id)에서 PHF가 약 50 kDa 내지 약 100 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, 및 m3의 합은 약 370 내지 약 740 범위이다), m3는 1 내지 약 40의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 220의 정수이다(예를 들면, 약 20~180임).
예를 들어, 상기 D-프리 스캐폴드는 LP를 통해 고분자 담체에 연결된 PBRM을 추가로 포함한다.
예를 들어, 하나 이상의 PBRM은 하나의 D-프리 고분자 담체에 연결된다.
예를 들어, 상기 D-프리 스캐폴드는 화학식 (Ie)이다:
[화학식 (Ie)]
Figure pct00225
여기서:
LP2와 PBRM 사이의
Figure pct00226
는 LP2에 PBRM의 직접 또는 간접 결합을 의미하며,
PBRM은 200 kDa 미만의 분자량을 가지고,
m은 1 내지 2200의 정수이고, m1은 1 내지 660의 정수이며, m3는 0 내지 110의 정수이며, m4는 1 내지 약 60의 정수이고; 및
m, m1, m2, m3 및 m4의 합은 약 150 내지 약 2200의 범위이다.
예를 들어, 화학식 (Ie)에서, m1은 약 10 내지 약 660의 정수(예를 들면, 약 14-550)이다.
예를 들어, 화학식 (Ie)에서 PHF가 40 kDa 내지 150 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, m3 및 m4의 합은 약 300 내지 약 1100 범위이다), m3는 1 내지 약 75의 정수이며, m4는 1 내지 약 30의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 330의 정수이다(예를 들면, m1은 약 20~250임).
예를 들어, 화학식 (Ie)에서 PHF가 약 50 kDa 내지 약 100 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, m3 및 m4의 합은 약 370 내지 약 740 범위이다), m3는 1 내지 약 40의 정수이며, m4는 1 내지 약 20의 정수이며/이거나, m1은 1 내지 약 220의 정수이다(예를 들면, m1은 약 20~180임).
선택적으로 또는 추가적으로, 하나 이상의 D-프리 고분자 담체가 하나의 PBRM에 연결되어 있다. 예를 들어, 상기 스캐폴드는 40 kDa 보다 큰 분자량을 가지는 PBRM 및 상기 PBRM과 연결된 하나 이상의 고분자 담체를 포함하고, 상기 각각의 고분자 담체는 독립적으로 화학식 (Ih)이다:
[화학식 (Ih)]
Figure pct00227
여기서,
LP2에 결합된 말단
Figure pct00228
는 D-운반 고분자 담체가 PBRM에 연결되도록 PBRM에 LP2의 직접 또는 간접 결합을 의미하고 ,
m은 1 내지 300의 정수이고, m1은 1 내지 140의 정수이며, m3는 0 내지 18의 정수이며, m4는 1 내지 10 의 정수이고; 및
m, m1, m3 및 m4의 합은 15 내지 300의 범위이며,
단, PBRM에 결합된 LP2의 전체 수는 10 이하이다.
예를 들어, 화학식 (Ih)에서 m1은 2 내지 약 130의 정수(예를 들면, 약 3~120)이며/이거나, m3는 1 내지 약 10의 정수이다(예를 들면, 약 1~8).
예를 들어, 화학식 (Ih)에서 PHF가 약 6 kDa 내지 약 20 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, m3 및 m4의 합은 약 45 내지 약 150 범위이다), m3는 1 내지 약 9의 정수이며/이거나, m1은 6 내지 약 75의 정수이다(예를 들면, m1은 약 7~60임).
예를 들어, 화학식 (Ih)에서 PHF가 약 8 kDa 내지 약 15 kDa 범위의 분자량을 가질 때(즉, m, m1, m3 및 m4의 합은 약 60 내지 약 110 범위이다), m3는 1 내지 약 7의 정수이며/이거나, m1은 6 내지 약 55의 정수이다(예를 들면, m1은 약 7~45임).
PBRM-약물-고분자 접합체, 약물 담지-고분자 스캐폴드, 또는 PBRM-담지 고분자 스캐폴드는 광범위한 투석에 의해 정제(즉, 미반응 약물, PBRM, 또는 고분자 출발 물질의 잔여물의 제거)할 수 있다. 필요하다면, 크기 배제 크로마토그래피에 의한 추가 정제가 수행되어 응집된 PBRM-약물-고분자 접합체를 제거할 수 있다. 일반적으로, 상기 정제된 PBRM-약물 고분자 접합체는 SEC 또는 SDS-PAGE에 의해 결정되는 바와 같이 응집된 PBRM-약물-고분자 접합체를 5% 미만: SEC에 의해 결정되는 바와 같이 고분자-약물 접합체를 1% 미만, RP HPLC에 의해 결정되는 바와 같이 접합되지 않은 PBRM를 2% 미만 포함한다.
하기 표 D와 E는 각각 약물-담지 고분자 스캐폴드와 본 발명의 고분자-약물 -단백질 접합체의 예를 제공한다.
표 D
Figure pct00229
Figure pct00230
Figure pct00231
Figure pct00232
Figure pct00233
Figure pct00234
Figure pct00235
Figure pct00236
Figure pct00237
Figure pct00238
Figure pct00239
Figure pct00240
Figure pct00241
Figure pct00242
Figure pct00243
Figure pct00244
Figure pct00245
Figure pct00246
표 E
Figure pct00247
Figure pct00248
Figure pct00249
Figure pct00250
Figure pct00251
Figure pct00252
Figure pct00253
Figure pct00254
Figure pct00255
Figure pct00256
Figure pct00257
Figure pct00258
Figure pct00259
Figure pct00260
Figure pct00261

합성 방법
본 발명에 따르면, 임의의 이용 가능한 기술은 본 발명의 접합체들 또는 이들을 포함하는 조성물, 및 이들을 제조하기에 유용한 중간체 및 성분(즉, 담체와 변형체)을 제조하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면 아래 상세히 논의된 것들과 같은 반합성 및 완전한 합성방법이 이용될 수 있다.
담체
변형체(modifier)에 접합하기에 적합한 고분자 담체(예를 들어, 생체적합성, 생분해성 고분자 담체)을 제조하기 위한 방법은 업계에 알려져 있다. 예를 들어, 합성 안내는 미국 특허 번호 5,811,510 ; 5,863,990 ; 5,958,398 ; 7,838,619;와 7,790,150 및 미국 공개 2006/0058512에 개시되어 있다. 당업자는 이러한 방법들을 본 발명의 실시에 사용되는 고분자 담체의 제조에 채택하는 방법을 알 것이다.
예를 들어, 반합성 폴리알은 수용액 내 과요오드산염으로 탄수화물 고리의 완전한 횡 절단과, 디카르복실산 링커(예를 들어, 글루타르산 링커)를 통해 하나 이상의 약물 분자 또는 PBRM과 함께 하이드록시기의 접합을 위한 친수성 모이어티로 후속 변환(예, 보로하이드라이드 환원을 통해)을 통한 폴리알도오즈(polyaldoses) 및 폴리케토오즈(polyketoses)로부터 제조될 수 있다. 예시적인 구현예에 있어서, 적절한 다당류의 탄수화물 고리는 글리콜 특이적 반응제에 의해 산화될 수 있고, 이는 히드록시기에 각각 연결된 탄소 원자 사이의 탄소-탄소 결합의 절단을 야기한다. 덱스트란 B-512에 대한 이 방법론의 적용에 대한 실시예가 다음에 설명된다:
Figure pct00262
Figure pct00263
유사한 접근법은 레반:
Figure pct00264
및 이눌린으로 이용될 수 있다:
Figure pct00265
상기 반응식에서, 물결 결합선은 보여진 바와 같이, WD 또는 WP이 직접적으로 연결되거나 MD2 또는 MP2 각각과 같은 다른 모이어티를 통해 연결되는 것을 의미한다.
상기 반응식에서, q'은 0 내지 4의 정수이고; 각각 표시된 R2'은 독립적으로 수소, 할로겐, -CN, NO2, 지방족, 헤테로지방족, 탄소환, 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티, 또는 -GRG1 이고, 상기 G는 -O-, -S-, -NRG2-, -C(=O)-, -S(=O)-, -SO2-, -C(=O)O-, -C(=O)NRG2-, -OC(=O)-, -NRG2C(=O)-, -OC(=O)O-, -OC(=O)NRG2-, -NRG2C(=O)O-, -NRG2C(=O)NRG2-, -C(=S)-, -C(=S)S-, -SC(=S)-, -SC(=S)S-, -C(=NRG2)-, -C(=NRG2)O-, -C(=NRG2)NRG3-, -OC(=NRG2)-, -NRG2C(=NRG3)-, -NRG2SO2-, -NRG2SO2NRG3-, 또는 -SO2NRG2-이며, 상기 각각 표시된 RG1, RG2 및 RG3은 독립적으로 수소, 할로겐, 또는 임의로 치환된 지방족, 헤테로지방족, 탄소환, 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티이다.
특정 구현예에서, 각각 표시된 R2'은 독립적으로 수소, 알킬, 알케닐, 알키닐, 사이클로알킬, 헤테로알킬, 헤테로알케닐, 헤테로알키닐, 헤테로사이클로알킬, 아릴, 헤테로아릴, -C(=O)R2A 또는 -ZR2A이며, 상기 Z는 O, S, NR2B이고, 상기 각각 표시된 R2A 및 R2B은 독립적으로 수소, 또는 알킬,알케닐, 알키닐, 사이클로알킬, 헤테로알킬, 헤테로알케닐, 헤테로알키닐, 헤테로사이클로알킬, 아릴, 또는 헤테로아릴 모이어티이다. 특정 구현예에서, 각각 표시된 R2'은 수소이다. 특정 구현예에서, R2'로 표시된 하나 이상은 C1-10 알킬 모이어티이다. 특정 구현예에서, R2'로 표시된 하나 이상은 저급 알킬 모이어티이다. 특정 구현예에서, R2'로 표시된 하나 이상은 소수성 기이다. 특정 구현예에서, R2'로 표시된 하나 이상은 친수성 기이다. 특정 구현예에서, R2로 표시된 하나 이상은 음이온성 그룹이다. 특정 구현예에서, R2'로 표시된 하나 이상은 양이온성 그룹이다. 특정 구현예에서, R2'로 표시된 하나 이상은 수용체 리간드이다.
특정 구현예에서, 본 발명의 생분해성 생체적합성 폴리알 접합체를 형성하기 위한 방법은 적절한 다당류가 글리콜-특이적 산화제의 효율적 양으로 결합되어 알데하이드 중간체를 형성하는 과정을 포함한다. 폴리알 자체인 알데하이드 중간체가 해당하는 폴리올로 환원되고, 숙신화되고, 하나 이상의 적합한 변형체와 커플화되어 숙신아마이드 함유 결합을 포함하는 생분해성 생체적합성의 접합체를 형성한다.
다른 바람직한 구현예에서, 본 발명에 사용되는 완전한 합성 생분해성, 생체적합성 폴리알은 적절한 개시제를 적절한 전구체 조성물과 반응시킴으로써 제조될 수 있다.
예를 들어, 완전한 합성 폴리올은 보호 치환된 디올을 가진 비닐 에테르의 축합에 의해 제조될 수 있다. 개환(cycle opening) 중합과 같은 다른 방법이 이용될 수 있고, 상기 방법의 효능은 치환 정도와 보호된 그룹의 부피(bulkiness)에 의존할 수 있다.
Figure pct00266
당업자는 용매 시스템, 촉매 및 다른 요인을 최적화하여 높은 분자량 생성물을 얻을 수 있음을 알 것이다.
특정 구현예에서, 상기 담체는 PHF이다.
약물과 약물 유도체
특정 구현예에서, 약물은 고분자 담체에 접합되기 전에 개질될 수 있다. 반응식 1과 2는 빈카 알카로이드를 개질하기 위한 예시적인 방법이다. 반응식 3은 비천연 캄토테신 유도체를 개질하기 위한 방법을 보여준다. 반응식 4는 아우리스타틴 F를 개질하기 위한 방법을 보여준다. 추가 개질 방법은 미국 특허 공개 2010/0305149에 기술되며, 여기서는 참고문헌으로 삽입된다.
반응식 1
Figure pct00267
히드라진과 빈카 알카로이드의 C23 에스테르의 반응과 이어지는 NaNO2로 처리는 활성형의 아지도 에스테르를 만든다. 프로파놀아민 또는 1-아미노프로판-2-올과 같은 아미노 화합물과 아지도 에스테르의 반응은 고분자과 접합을 위해, 예를 들어, 알라닌 또는 메틸 알라닌 유도체와 같은 아미노 함유 화합물로 더 유도될 수 있는 기능화된 하이드록실을 가지는 빈카 알카로이드 유도체를 만든다(반응식 1 참조).
반응식 2
Figure pct00268
빈카 알칼로이드의 하이드록실 유도체를 t-부톡시 에스테르화 아미노산과 같은 테더(tether) 함유 보호아미노로 처리한 후 에스테르의 TFA 가수분해는 빈카 알칼로이드의 트리플레이트 염을 제공한다.(반응식 2) 기능화된 고분자에 대한 빈카 알카로이드의 접합은 PBRM 또는 이의 유도체로 추가로 접합될 수 있는 약물-고분자 접합체를 만들어서 단백질-약물 고분자 접합체를 만든다.
반응식 3
Figure pct00269
비천연 캄토테신 유도체, 예를 들어, SN38의 10-하이드록시기는 트리에틸아민의 존재 하에서 유도체 터트-부틸디페닐실릴 클로라이드(TBDPSiCl, tert-butyldiphenylsilyl chloride)를 반응시킴으로써 선택적으로 보호된다. 20-하이드록시기는 t-부틸카보닐-알라닌과 반응하여 Sapra, P.등의 Clin. Cancer Res., 14: 1888-1896 (2008)에서 기술된 절차를 이용하는 알라닌 유도체를 형성한다. 선택적으로, 다른 아미노산들(예를 들면, 글리신)이 사용될 수 있다. 일차 아민은 트리플루오로아세트산의 처리에 의해 Boc 보호기를 제거하여 노출시키고, 그 후 테트라부틸암모늄 플루오라이드로 TBDPS 보호기를 제거한다(반응식 3 참조). 생성된 아미노 유도된 SN38 화합물은 기능화된 고분자와 접합되어 약물-고분자 접합체를 형성한다.
반응식 4
Figure pct00270
아우리스타틴 F를 t-부톡시 에스테르화 2-하이드록시프로필 아민과 같은 테더 함유 보호된 아미노로 처리한 후 에스테르의 HCl 가수분해는 아우리스타틴 F의 2-히드록실프로필 아미노 유도체를 제공한다 (반응식 4 참조). 기능화된 고분자에 아우리스타틴 F 유도체의 접합은 PBRM 또는 이의 유도체로 추가로 접합될 수 있는 약물-고분자 접합체를 만들어서 단백질-약물 고분자 접합체를 만든다.
접합체 또는 고분자 스캐폴드
본 발명의 접합체 또는 고분자 스캐폴드의 일반적인 제조 방법은 상기에서 기술되었다. 접합체 또는 고분자 스캐폴드가 어떻게 합성되는지 하기 반응식 5-10에 예시하였다. 이러한 반응식 내의 변수들(예, XD, XP, LD1, 및 LP2 등)은 별도로 명시하지 않는 한, 여기서 기술한 바와 같이 정의된다. 각각의 WD1은 WD와 반응하여 ZD-MD3을 형성하는 기능기이며, 각각의 WP1은 WP와 반응하여 ZP-MP3를 형성하는 기능기이다. -XD-MD1-YD-MD2-WD 및 -XP-MP1-YP-MP2-WP 은 상이하거나(반응식 5과 5A 같이) 또는 동일하다(반응식 6과 같이). 몇 가지 구현예에서, -XP-MP1-YP-MP2-WP는 -XD-MD1-YD-MD2-WD의 추가 개질에 의해 형성된다.
반응식 5
Figure pct00271
반응식 5A
Figure pct00272
반응식 6
Figure pct00273
단백질 접합을 위한 표준 합성법을 사용하여 PBRM이 약물-고분자 접합체와 연결되어 단백질-약물 고분자 접합체를 형성할 수 있다. 상기 합성법으로는 환원성 아미노화, 스타우딩거 연결, 옥심 형성, 티아조리딘 형성을 기반으로 한 반응 및 여기서 기술된 방법과 반응을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
하기 반응식 7은 클릭 화학을 사용하여 PBRM이 약물 고분자 접합체에 연결되는 PBRM-약물-고분자 접합체의 합성을 보여준다.
반응식 7
Figure pct00274
하기 반응식 8은 만니히 반응에 의해 PBRM이 약물 고분자 접합체에 연결되는 PBRM-약물-고분자 접합체의 합성을 보여준다.
반응식 8
Figure pct00275
하기 반응식 9는 팔라듐 촉매화된 크로스 커플링에 의해 PBRM이 약물 고분자 접합체에 연결되는 PBRM-약물-고분자 접합체의 합성을 보여준다.
반응식 9
Figure pct00276
상기 반응식 7-9에서, 상기 물결 결합선은 기능화된 변형체에 직접 또는 알킬, 사이클로알킬, 아릴 등의 또 다른 모이어티를 통해 연결되는 것을 의미한다.
하기 반응식 10은 본 발명의 고분자 스캐폴드를 만드는 일반적인 합성 반응식을 나타낸다. 상기 물결 결합선은 직접 또는 간접적으로 LD1과 D 또는 LP2사이의 연결을 의미한다.
반응식 10
Figure pct00277
단백질 접합을 위한 표준 합성법을 사용하여 PBRM이 약물 고분자 접합체와 연결되어 단백질-약물 고분자 접합체를 형성할 수 있다. 상기 합성법으로는 환원성 아미노화, 스타우딩거 연결, 옥심 형성, 티아조리딘 형성을 기반으로 한 반응 및 여기서 기술된 방법과 반응을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
약제학적 조성물
또한, 안정제, 완충액 등과 같은 허용 가능한 담체 내에 본원에 개시된 바와 같은 하나 이상의 단백질-고분자-약물 접합체를 포함하는 약재학적 조성물이 포함된다. 접합체는 안정화제, 완충제 등을 포함하거나 포함하지 않고, 약제학적 조성물을 형성하는 표준 수단에 의해 대상에 투여하고 도입할 수 있다. 투여는 국부적(눈 및 질과 직장 전달을 포함하는 점막 포함)일 수 있고, 폐(예를 들어, 분무기 등으로 분말 또는 에어로졸의 흡입 또는 주입), 기관 내, 비강, 표피 및 경피, 경구 또는 정맥 내, 동맥 내, 피하, 복강 내 또는 근육 내 주사 등의 비경구 투여 또는 주입 또는 두개 내, 예를 들면, 척수강 내 또는 뇌실 내 투여일 수 있다. 상기 접합체는 주사 투여용 멸균 용액 및/또는 현탁액, 주사/주입 전 재구성용 동결 건조 분말, 국소용 조성물, 경구 투여용 정제, 캡슐제, 또는 엘릭시르제, 또는 직장 투여용 좌약, 및 당업계에 공지된 다른 조성로 사용할 수 있으며, 제형화된다.
약제학적 조성물 또는 제형은 예를 들어, 사람을 포함하는 세포 또는 대상으로, 투여에 적합한 형태, 예를 들면, 전신 투여의 조성물 또는 제형을 의미한다. 적합한 형태는 어느 정도 예를 들어, 경구, 흡입, 경피 또는 주사/주입에 의한 투여 용도 또는 경로에 의존한다. 이러한 형태는 표적 세포(즉, 약물이 바람직하게 전달되어야 하는 세포)에 도달하도록 조성물 또는 제형을 만들어야 한다. 예를 들어, 혈류로 주입된 약제학적 조성물은 수용성이어야 한다. 다른 인자는 당 분야에 알려져 있으며, 독성과 그 효과를 발휘할 수 없도록 조성물 또는 제형을 만드는 형태와 같은 고려 사항을 포함한다.
"전신 투여법"은 혈류에서 개질된 고분자의 생체 내 전신 흡수 또는 축적 후에 몸 전체에 걸쳐 분포되는 것을 의미한다. 전신 흡수로 이어지는 투여 경로는 정맥내, 피하 내, 복강 내, 흡입, 경구, 폐 내 및 근육 내를 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 이러한 투여 경로 각각은 변형된 고분자를 접근 가능한 발병 조직에 노출시킨다. 순환기 내 활성제 투여 비율은 분자량 또는 크기의 함수로 나타내어진다. 본 발명의 접합체의 용도는 PBRM의 특이성을 통한 암세포와 같은 특정 세포에서 약물 전달을 국한시킬 수 있다.
"약제학적으로 허용가능한 제형"은 원하는 활성에 대한 최적의 물리적 위치에서 접합체의 효과적인 분배를 허용하는 조성물 또는 제형을 의미한다. 하나의 구현예에서, 유효 전달은 감소된 효능 또는 독성을 야기할 수 있는 부정확한 바인딩(off-target binding)의 생성 또는 세망내피계에 의한 클리어런스 이전에 발생한다.
접합체를 가진 제형에 적합한 에이전트의 예로는, CNS 안으로 활성제의 투여를 강화할 수 있는 P-당단백 억제제(플루로닉 P85와 같은); 뇌 내의 주입 후 지속형 방출 전달을 위한 폴리(DL-락타이드-코글리콜라이드) 마이크로스피어(microsphere)와 같은 생분해성 고분자류; 그리고 혈뇌장벽을 가로질러 활성제를 전달시킬 수 있고, 신경 단위의 흡입 메카니즘을 변경할 수 있는 폴리부틸시아노아크릴레이트로 만들어진 것과 같은 담지됨 나노 입자를 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 약제학적으로 허용 가능한 담체 또는 희석액 내에 약제학적으로 유효한 양의 바람직한 접합체를 포함하는 저장 또는 투여용으로 제조된 약제학적 조성물이 여기에 포함된다. 치료용 허용가능한 담체, 희석액 및/또는 부형제는 약제학 기술분야에서 잘 알려져 있다. 예를 들면, 버퍼, 방부제, 팽윤제, 분산제, 안정제, 염료가 제공될 수 있다. 게다가, 항산화제와 현탁제는 적절한 담체, 희석액 및/또는 부형제로, (1) 약 1 mg/ml 내지 25 mg/ml 인간 혈청 알부민을 포함하는 약 pH 6.5의 둘베코의 인산염 완충된 식염수; (2) 0.9% 식염수 (0.9% w/v NaCl), 및; (3) 5% (w/v) 덱스트로스를 포함할 수 있으나, 에 제한되지 않는다.
여기서 사용된 "약제학적 유효량"이란 용어는, 확인된 질환 또는 증상을 치료 개선 또는 예방하거나 탐지 가능한 치료 또는 억제 효과를 나타내도록 하는 약제학적 시약의 양을 의미한다. 상기 효과는 당업계에 공지된 임의의 분석 방법에 의해 탐지될 수 있다. 대상에 대한 정확한 유효량은 대상의 체중, 사이즈와 건강 상태; 조건의 성질과 정도; 및 투여용으로 선택된 치료제 또는 치료제의 조합에 따라 달라질 것이다. 주어진 상황에 대한 약제학적으로 유효량은 임상 의사의 기술과 판단 내에 있는 일상적인 실험에 의해 결정될 수 있다. 바람직한 측면에서, 질병 또는 조건에서 유전자 발현 억제(gene silencing)를 통해 치료될 수 있다.
임의의 접합체에 대하여, 약제학적 유효량은 세포 배양 측정, 예를 들어, 신생 세포 또는 동물 모델 (보통 랫트, 마우스, 토끼, 개 또는 돼지) 중 하나에서 초기에 추정할 수 있다. 동물 모델은 또한 적절한 농도 범위 및 투여 경로를 결정하는데 사용될 수 있다. 이러한 정보는 인간에 투여용으로 유용한 복용량 및 경로를 결정하는데 사용될 수 있다. 치료/예방 효능 및 독성은 세포 배양 또는 실험 동물에서의 표준 약제학적 절차, 예를 들어 ED5 (모집단의 50%에서 치료적으로 효과적인 투여량) 및 LD50(모집단의 50%에서 치명적인 투여량)에 의해 결정될 수 있다. 독성과 치료 효과 간의 투여량 비율은 치료 지수이며, 이는 LD50/ED50로 표현될 수 있다. 큰 치료 지수를 나타내는 약제학적 조성물이 바람직하다. 투여량은 투여 형태, 환자의 민감성 및 투여 경로에 따라 이 범위 내에서 변경될 수 있다.
하나의 구현예에서, 접합체는 종래의 카테터 삽입 기법 또는 주입의 사용을 포함하는 등 주사에 의한 비경구 투여용으로 제형화된다. 주입용 제제는 단위 투여 형태, 예를 들면, 방부제가 첨가된 앰플 또는 다회용(multi-dose) 저장용기로 제공될 수 있다. 접합체는 무균 배지에서 비경구로 투여될 수 있다. 사용된 비히클과 농도에 따라 접합체는 비히클 내에 용해되거나 현탁될 수 있다. 바람직하게는, 예컨대 국소 마취제, 보존제 및 완충제 등의 보조제는 비히클에 용해될 수 있다. 여기서 사용된 "비경구"라는 용어는 경피, 피하, 혈관 내 (예를 들어, 정맥), 근육 내, 또는 척수관 내(intrathecal) 주사 또는 주입 기술 등을 포함한다. 또한, 접합체 및 약제학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 약제학적 제형을 제공한다. 하나 이상의 접합체는 하나 이상의 비독성의 약제학적으로 허용 가능한 담체 및/또는 희석제 및/또는 보조제, 및 원하는 경우 다른 활성 성분과 함께 존재할 수 있다.
또한, 멸균 주사 제제는 예를 들면, 1,3-부탄디올 중의 용액으로, 비독성 비경구적으로 허용 가능한 희석제 또는 용매 중의 멸균 주사 용액 또는 현탁액일 수 있다. 허용 가능한 비히클 및 포함할 수 있는 용매로는 물, 링거액 및 등장성 염화나트륨 용액이다. 게다가, 멸균 불휘발성 오일은 통상적으로 용매 또는 현탁 배지로 사용된다. 이를 위해, 완하성 지방유는 합성 모노- 또는 디글리세라이드를 포함할 수 있다. 또한, 올레산과 같은 지방산은 주사제의 제조에 사용될 수 있다.
여기에 기재된 접합체 및 조성물은 적절한 형태로, 바람직하게 비경구로, 보다 바람직하게는 정맥 내로 투여될 수 있다. 비경구 투여의 경우, 접합체 또는 조성물은 수성 또는 비수성 멸균 용액, 현탁액 또는 에멀젼일 수 있다. 프로필렌 글리콜, 식물성 오일 및 에틸 올레이트와 같은 주사 가능한 유기 에스테르는 용매 또는 비히클로 사용될 수 있다. 조성물은 또한 보조제, 유화제 또는 분산제를 포함할 수 있다.
체중 kg당 약 0.01 mg/1일 내지 약 140 mg/1일의 투여량 수준(대상체에 대한 약 0.05 mg/1일 내지 약 7g/1일)은 상기 나타낸 증상의 치료에 유용하다. 몇 가지 구현예에서, 환자에게 투여되는 용량은 대상체 체중에 대해 약 0.01 ㎎/kg 내지 약 100 ㎎/kg이다. 몇 가지 구현예에서, 환자에게 투여되는 용량은 대상체 체중에 대해 약 0.01 ㎎/kg 내지 약 15 ㎎/kg이다. 몇 가지 구현예에서, 환자에게 투여되는 용량은 대상체 체중에 대해 약 0.1 ㎎/kg 내지 약 15 ㎎/kg이다. 몇 가지 구현예에서, 환자에게 투여되는 용량은 대상체 체중에 대해 약 0.1 ㎎/kg 내지 약 20 ㎎/kg이다. 몇 가지 구현예에서, 환자에게 투여되는 용량은 대상체 체중에 대해 약 0.1 ㎎/kg 내지 약 5 ㎎/kg, 또는 약 0.1 ㎎/kg 내지 약 10 ㎎/kg이다. 몇 가지 구현예에서, 환자에게 투여되는 용량은 대상체 체중에 대해 약 1 ㎎/kg 내지 약 15 ㎎/kg이다. 몇 가지 구현예에서, 환자에게 투여되는 용량은 대상체 체중에 대해 약 1 ㎎/kg 내지 약 10 ㎎/kg이다. 담체 재료와 결합되어 단일의 복용량 형태로 생성할 수 있는 접합체의 양은 치료되는 숙주(host)와 특정 투여 모드에 따라 달라진다. 투여 단위 형태는 보통 접합체의 약 0.01 mg 내지 약 100 mg; 약 0.01 mg 내지 약 75 mg; 또는 약 0.01 mg 내지 약 50 mg; 또는 약 0.01 mg 내지 약 25 mg;으로 포함할 수 있다.
정맥 내 투여의 경우, 투여량 수준은 동물의 체중 kg당 접합체의 약 0.01 mg 내지 약 200 mg으로 포함할 수 있다. 하나의 측면에서, 조성물은 동물의 체중 kg당 접합체의 약 1 mg 내지 약 100 mg으로 포함할 수 있다. 또 다른 측면에서, 투여량은 체중당 화합물의 약 0.1 mg/kg 내지 약 25 ㎎/kg의 범위에 있을 것이다.
몇 가지 구현예에서, 상기 접합체는 다음과 같이 투여될 수 있다. 상기 접합체를 약 5일간 매일 정맥 볼루스(i.v, bolus)로 또는 5일간 연속 주입(continuous infusion)으로 5일 동안 투여할 수 있다.
대신에, 상기 접합체를 6주 이상 동안 일주일에 한번 투여할 수 있다. 또 다른 대안으로, 상기 접합체를 2 ~ 3 주마다 한번 투여할 수 있다. 볼루스 투여량은 약 5 ㎖ 내지 약 10 ㎖의 인간 혈청 알부민이 추가될 수 있는 약 50 내지 약 400 ㎖의 생리 식염수에서 투여된다. 연속 주입은 24시간 동안에 약 25 ㎖ 내지 약 50 ㎖의 인간 혈청 알부민이 추가될 수 있는 약 250 내지 500 ml의 생리 식염수에서 투여된다.
몇 가지 구현예에서, 치료 후 약 1 내지 4주에 환자는 치료의 두 번째 코스를 받을 수 있다. 투여 경로와 관련하여 특정 임상 프로토콜, 부형제, 희석제, 투여량 및 시간은 임상 상황을 근거로 당업자에 의해 결정될 수 있다.
특정 대상을 위한 특정 투여량 수준은 특정 접합체의 활성, 나이, 체중, 일반적 건강 상태, 성별, 다이어트, 투여 시간, 투여 경로와 배설 속도, 다른 활성제와의 조합 및 치료를 겪는 특별한 질병의 심각성을 포함하는 다양한 요인에 따라 결정된다는 것은 이해될 수 있다.
인간이 아닌 동물에게 투여하기 위해, 접합체를 또한 동물 사료 또는 음용수에 첨가할 수 있다. 동물 사료와 식수를 제형화하여 동물이 식이와 함께 접합체의 치료적으로 적절한 양을 동물이 섭취하도록 하는 것이 편리할 수 있다. 또한, 사료나 식수에 첨가용 프리믹스로 접합체를 제시하는 것이 편리할 수 있다.
또한, 접합체는 전반적인 치료 효과를 높이기 위해 다른 치료 화합물과 함께 대상체에게 투여할 수 있다. 징후를 치료하기 위한 다중 화합물의 용도는 유익한 효과를 증가시킬 수 있는 반면, 부작용의 존재를 감소시킨다. 몇 가지 구현예에서, 상기 접합체는 미국 특허 번호 7,303,749에 기술된 바와 같이 화학치료제와의 결합으로 사용된다. 다른 구현예에서, 상기 화학치료제는 레트로졸, 옥살리플라틴, 도세탁셀, 5-FU, 라파티닙, 카페시타빈, 루코보린, 에르로티닙, 페르투주맙, 베바키주맙 및 젬시타빈을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명은 또한 하나 이상의 화학 요법제를 포함하는, 본 발명의 접합체 및/또는 조성물 중 하나 이상으로 채워진 하나 이상의 용기를 포함하는 약제학적 키트를 제공한다. 그러한 키트는 또한 예를 들면, 다른 화합물 및/또는 조성물, 상기 화합물/또는 조성물을 투여하기 위한 장치, 및 의약품 또는 생물학적 제제의 제조, 사용 또는 판매를 규제하는 정부 기관에 의해 규정된 양식으로 작성된 지시서를 포함할 수 있다.
사용방법
치료방법
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명의 단백질-고분자-약물 접합체는 동물 (바람직하게는 포유동물, 가장 바람직하게는 인간, 남성, 여성, 유아, 어린이, 및 성인 포함)을 치료하는 방법에 이용된다. 하나의 구현예에서, 본 발명의 접합체는 본 발명의 생분해성 생체적합성 접합체를 동물에 투여하는 단계를 포함하는 동물의 치료 방법에 사용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 따른 접합체는 선형 용해성 중합체, 공중합체, 접합체, 콜로이드, 입자, 겔, 고체 물품, 섬유, 필름 등의 형태로 투여될 수 있다. 본 발명의 생분해성 생체적합성 접합체는 저침습 시술용 제제 등의 약물 제어 방출 시스템에서 약물 담체 및 약물 담체 성분으로 사용될 수 있다. 약제학적 제제는 주사, 이식 등일 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 적어도 하나의 본 발명의 접합체의 효율적인 양으로 투여하는 것을 포함하는 이를 필요로 하는 대상체 내에서 질병 또는 장애를 치료하는 방법을 제공한다; 상기 접합체는 생분해에 따라 하나 이상의 질병 치료제를 방출한다.
또 다른 구현예에서 상기 접합체는 인 비트로, 인 비보 및/또는 엑스 비보에서 투여되어 환자를 치료하고/하거나, 예를 들어, 암을 포함하는 선택된 세포 집단의 성장을 조절할 수 있다. 몇 가지 구현예에서, 접합체로 치료될 수 있는 특정 타입의 암은: (1) 섬유육종, 점액육종, 지방육종, 연골육종, 골 형성의 육종, 척삭종, 맥관육종, 엔도텔리오사르코마, 림프관 육종, 림프관 내피 육종, 활막종, 중피종, 유윙종양, 평활근육종, 평활근 조직에 생긴 악성 종양, 대장암, 직장결장암, 신장암, 췌장암, 골암, 유방암, 난소암, 전립선암, 식도암, 위암, 구강암, 비강암, 인후암, 편평 세포암종, 기저세포 암종, 선암종, 한선 암종, 피지선 암종, 유두 암종, 유두선암, 낭종암, 골수암종, 기관지암, 신장세포 암, 간종양 담관암, 융모암, 정상피종, 배아 암종, 윌름종양, 자궁 경부암, 자궁암, 고환암, 소세포폐암종, 방광암종, 폐암, 상피암, 신경교종, 아교 모세포종, 다형 별아교세포종, 수모세포종, 두개인두종, 상의 세포종, 송과체종, 혈관모세포종, 청신경종, 핍지신경교종, 수막종, 피부암, 흑색종, 신경모세포종과 망막모세포종을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 고형 종양; (2) 급성 림프구성 백혈병 "ALL", 급성 림프 B-세포 백혈병, 급성 림프 T-세포 백혈병, 급성 골수 아세포 백혈병 "AML", 급성 전골수구성 백혈병 "APL", 급성 단구아성 백혈병, 급성 적백혈병성 백혈병, 급성 거대핵세포성 백혈병, 급성 골수 단핵구성 백혈병, 급성 비림프구의 백혈병, 급성 미분화 백혈병, 만성 골수 백혈병 "CML", 만성 림프구 백혈병 "CLL", 털 세포 백혈병, 다발성 골수종, 예를 들어, 림프구성 골수성 및 임파구성 골수 백혈병의 급성 및 만성 백혈병을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 혈액 유래 암; 및 (3) 호지킨병, 비호지킨 림프종, 다발성 골수종, 왈덴스트롬혈증, 중쇄병 및 적혈구증가증과 같은 림프종을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
또 다른 구현예에서, 상기 접합체는 인 비트로, 인 비보 및/또는 엑스 비보에서 투여되어 전신성 루프스, 류마티스 관절염, 건선 및 다발성 경화증과 같은 자가 면역 질환; 신장 이식 거부, 간 이식 거부, 폐 이식 거부, 심장 이식 거부, 골수 이식 거부와 같은 이식 거부; 및 이식편대숙주병; CMV 감염, HIV 감염과 AIDS와 같은 바이러스 감염; 및 지아디아증, 아메바증, 주혈흡충병 등과 같은 기생충 감염을 치료할 수 있다.
특정 구현예에서, 상기 접합체는 또한 세포의 비정상적인 성장(예, 암)과 같은 질환의 심각도를 치료하거나 줄이기에 유용한 약제의 제조를 위해 사용될 수 있다.
특정 구현예에서, 상기 치료제는 국부적으로 특정 표적 세포, 조직 또는 기관에 전달된다.
특정 구현예에서, 본 발명의 방법을 실시하는데 있어, 상기 접합체는 진단라벨을 더 포함하거나 이와 연관된다. 특정 구현예에서, 상기 진단 라벨은 감마 섬광 조영술과 PET용 방사성 의약품 또는 방사성 동위 원소, 자기 공명 단층 촬영법(MRI)용 조영제, 컴퓨터 단층 촬영용 조영제, X-선 촬영용 조영제, 초음파 진단용 시약, 중성자 활성화용 시약, X-선을 반사, 분산또는 영향을 미칠 수 있는 모이어티, 초음파, 전자파 및 마이크로파 및 형광 발색단으로 이루어진 군에서 선택된다. 특정 구현예에서, 상기 접합체는 생체 내에서 추가로 모니터링된다.
진단 라벨의 예로서, 감마 섬광 조영술과 PET용 방사성 의약품 또는 방사성 동위 원소, 자기 공명 조영법(MRI)용 조영제(예를 들어 성체의 원자 및 초상 자성 나노 결정에 대한), 컴퓨터 단층 촬영용 조영제, X-선 촬영용 조영제, 초음파 진단용 시약, 중성자 활성화용 시약, X-선, 초음파, 전자파 및 마이크로파의 반사, 분산 또는 영향을 미칠 수 있는 모이어티 및 형광 발색단을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 특정 예시적인 구현예에서, 접합체는 인 비보에서 추가로 모니터될 수 있다. 진단 방사성 의약품은 예를 들어, 인듐-111, 테크네튬-99m, 요오드-131 등의 γ-방출 방사선을 포함한다. MRI(자기 공명 조영법)용 조영제는 예를 들어, 상자성 이온, 철, 망간, 가돌리늄, 란탄 계열 원소, 산화철 콜로이드, 페라이트 콜로이드 등의 유기 상자성 모이어티 및 초상자성, 강자성 및 반강자성 화합물을 포함한다. 컴퓨터 단층 및 다른 X-선 기반 촬영용 조영제는 X-선을 흡수하는 화합물로서, 예를 들면 요오드, 바륨 등을 포함한다. 초음파 기반 방법용 시약은 초음파를 흡수, 반사, 또는 분산시킬 수 있는 화합물, 예를 들면 에멀젼, 결정, 가스 기포 등을 포함한다. 또 다른 예로는 붕소 및 가돌리늄 등의 중성자 활성화에 유용한 물질을 포함한다. 또한, 진단 절차에 유용한 라벨은 X-선, 초음파, 전자파, 마이크로파 및 ㄷ다른 선의 반사, 분산 또는 영향을 미칠 수 있는 것을 포함할 수 있다. 형광 라벨은 포토이미징에 사용될 수 있다. 특정 구현예에서, 변형체는 상자성 이온 또는 그룹을 포함한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 본 발명의 접합체를 적어도 하나의 수성 제형을 제조하고 대상체에 상기 제형을 비경구로 주입하는 단계를 포함하는, 대상체에서 질병 또는 장애를 치료하는 방법을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 본 발명의 접합체를 적어도 하나의 임플란트를 제조하고 대상체에 상기 임플란트를 이식하는 단계를 포함하는, 대상체에서 질병 또는 장애를 치료하는 방법을 제공한다. 특정 구현예에서, 상기 임플란트는 생분해성 겔 매트릭이다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 상기에 기술된 방법에 따라 접합체를 투여하는 단계를 포함하는, 이를 필요로 하는 동물의 치료방법을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 상기에 기술된 방법에 따라 접합체를 투여하는 단계를 포함하는, 동물 내에서 면역반응을 도출하는 방법을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 검출가능한 분자를 함유하는 접합체를 상기에 기술된 방법에 따라 투여하는 단계 및 상기 검출가능한 분자를 검출하는 단계를 포함하는, 동물 내에서 질병을 진단하는 방법을 제공한다.
특정 예시적인 구현예에서, 상기 검출가능한 분자를 검출하는 단계는 비침습적으로 실시된다. 특정 예시적인 구현예에서, 상기 검출가능한 분자를 검출하는 단계는 적합한 이미징 장비를 사용하여 실시된다.
하나의 구현예에서, 동물을 치료하는 방법은 종양 또는 성장이 제거 된 수술 상처용 패킹으로, 본 발명의 생분해성 생체적합성 접합체를 동물에 투여하는 단계를 포함한다. 상기 생분해성 생체적합성 접합체 패킹은 회복하는 동안 종양 부위에 대체되어 상처 치유로 분해되고 사라질 것이다.
특정 구현예에서, 상기 접합체는 인 비보 모니터링용 진단 라벨과 연관이 있다.
상기에 기술된 접합체는 동물의 치료적, 예방적 및 분석(진단)적 치료에 사용될 수 있다. 상기 접합체는 보통 비경구 투여용으로 사용되만, 일부의 경우에는 다른 경로로 투여될 수 있다.
하나의 구현예에서, 용해성 또는 콜로이드 접합체는 정맥 투여된다. 또 다른 구현예에서, 용해성 또는 콜로이드 접합체는 국소적(예를 들어, 피하, 근육 내) 주사를 통해 투여된다. 또 다른 구현예에서, 고형 접합체(예, 입자, 임플란트, 약물 전달 시스템)는 이식 또는 주입을 통해 투여된다.
또 다른 구현예에서, 검출 가능한 라벨을 포함하는 접합체는 동물 몸 안의 라벨 분포 패턴과 역학을 연구하기 위해 투여된다.
특정 구현예에서, 여기에 개시된 접합체 중 어느 하나 이상은 상기 기술된 임의의 방법을 실시하는데 사용될 수 있다. 특정 예시적인 구현예에서, 상기 접합체는 트라스트주맙-PHF-, 리툭시맙-PHF- 또는 LHRH-PHF-약물 접합체이다.
기술되는 설명 전체에 걸쳐, 조성물이 특정 성분을 가지거나(having), 함유하거나(including), 포함하는(comprising) 경우, 조성물은 또한 인용된 성분으로 실질적으로 이루어지거나, 이루어지는 것도 고려된다. 유사하게, 방법 또는 프로세스가 특정한 프로세스 단계를 가지거나, 함유하거나, 또는 포함하는 것으로 설명되는 경우, 프로세스는 인용된 프로세스 단계로 실질적으로 이루어지거나, 이루어진다. 또한, 단계의 순서 또는 특정 동작을 행하기 위한 순서는 본 발명이 작동 가능한 채로 남아 있다면 중요하지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 더욱이, 2 이상의 단계 또는 동작은 동시에 수행될 수 있다.
본 발명의 합성 공정은 다양한 작용기를 용인할 수 있으므로 다양하게 치환된 출발 물질을 사용할 수 있다. 그런 이유에서 약학적으로 허용가능한 염, 에스테르 또는 이들의 프로드러그로 화합물을 추가로 변환시키는 것이 특정한 사례에서 바람직할지라도, 프로세스는 일반적으로 전체적인 프로세스의 말미 또는 그 근처에서 바람직한 최종적인 화합물을 제공한다.
본 발명의 접합체로 사용된 약물 화합물은 당업자에게 알려졌거나, 여기에 교시된 관점에서 당업자에 분명한 표준 합성법과 절차를 포함함으로써, 시판중인 출발 물질, 문헌에서 공지되거나 중간체로부터 용이하게 제조될 수 있는 화합물을 사용하는 다양한 방법으로 제조될 수 있다. 유기 분자의 제조 및 작용기의 변형과 조작을 위한 표준 합성 방법 및 프로세스는 관련 과학 문헌에서 또는 해당분야의 표준 교과서로부터 얻을 수 있다. 어느 하나 또는 여러 소스에 한정되지 않지만, 여기 참고문헌으로 인용된 Smith, M. B., March, J., March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 5th edition, John Wiley & Sons: New York, 2001; and Greene, T.W., Wuts, P.G. M., Protective Groups in Organic Synthesis, 3rd edition, John Wiley & Sons: New York, 1999와 같은 고전 텍스트는 당업자에게 공지된 유기 합성의 유용하고 인지된 참조 교과서이다. 다음 합성 방법의 설명은 본 발명의 화합물 제조를 위한 일반적 과정을 설명하기 위해 디자인되나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 접합체 및 그에 포함된 약물 화합물은 당업자들에게 친숙한 다양한 방법으로 용이하게 제조될 수 있다. 여기에 기술된 각각의 제형과 함께 본 발명의 접합체 또는 화합물은 시판중인 출발 물질 또는 문헌 프로세스를 이용하여 제조될 수 있는 출발 물질로부터 다음 프로세스에 따라 제조될 수 있다. 이러한 프로세스는 본 발명의 대표적인 접합체의 제조를 보여준다.
전술된 방법에 의해 설계되고, 선별되고/되거나 최적화되고, 한번 생산된 접합체는 생물학적 활성을 보유하고 있는지 여부를 결정하기 위해 당업자에게 공지된 다양한 어세이로 특성화될 수 있다. 예를 들면, 상기 접합체는 그들이 예측된 활성, 결합 활성 및/또는 결합 특이성을 가지는지 여부를 결정하기 위해, 아래에 설명된 어세이를 포함하나 이에 제한되지 않는 종래 어세이에 의해 특성화될 수 있다.
또한, 초고속 스크리닝을 사용하여 이와 같은 어세이를 사용하는 분석의 속력을 높일 수 있다. 결과로, 당업계에 공지된 기술을 사용하여 활성에 대한 여기 기술된 접합체 분자를 고속 스크리닝하는 것이 가능할 수 있다. 초고속 스크리닝을 행하기 위한 일반적 방법론은, 예를 들면, Devlin (1998) High Throughput Screening, Marcel Dekker; 및 미국 특허 번호 5,763,263에 기술되어 있다. 초고속 분석은 아래 기술되나, 이에 제한되지 않는, 하나 이상 상이한 어세이 기술을 사용할 수 있다.
여기 인용된 모든 공보 및 특허 문헌은 각각의 이러한 간행물 또는 문서가 구체적 및 개별적으로 본원에 참고로 인용되는 지시된 것처럼 여기에 참고문헌으로 삽입된다. 공보와 특허 문헌의 인용은 적절한 종래 기술이라는 승인으로 의도되지 않거나, 그것이 동일 항목 또는 날짜에 관해 임의의 승인을 구성하지 않는다. 이제 서면 설명의 방법에 의해 설명된 본 발명의 당업자는 본 발명이 다양한 실시예에서 실시될 수 있고 상기 설명과 하기 실시예는 예시의 목적이고, 청구범위에 제한되지 않음을 인식할 수 있다.
실시예
여기에 기술된 접합체는 상기 일반적으로 개략화된 반응식 및 다음의 실시예에 기술된 방법에 의해 제조될 수 있다. 달리 특정되어 있지 않으면, 다음 실시예에서 사용된 용어 "함량"은 링커, 약물 분자 또는 PBRM과 같은, 의도된 모이어티로 치환되는 고분자 단위의 몰 분율을 의미한다.
약어
다음 약어는 반응식과 합성예에 사용되며 이에 따른다. 이 목록은 유기 합성의 당업자에 의해 쉽게 이해되는 추가적인 표준 약어가 합성 반응식 및 실시예에서 또한 사용될 수 있으므로, 출원에 사용된 약어의 포괄적 목록이 되도록 의도되지 않는다.
Adoa(아도아) 8-아미노-3,6-디옥사-옥탄산
AZD 8330 2-[(2-플루오로-4-아이오드페닐)아미노]-1,6-디하이드로-N-(2-하이드록시에톡시)-1,5-디메틸-6-옥소-3-피리딘카르복사미드
BOC 터트-부틸옥시카보닐
DIC N,N'-디이소프로필카르보디이미드
DIEA N,N-디이소프로필에틸아민
DCM 디클로로메탄
DMA 디메틸아세트아미드
DMF 디메틸포름아미드
DMSO 디메틸술폭시드
DTT (2S,3S)-1,4-디머캅토부탄-2,3-디올
EDC 1-에틸-3-[3-디메틸아미노프로필]카르보디이미드하이드로클로라이드
GA 글루타르산
HATU 2-(1H-7-아자벤조트리아졸-1-일)-1,1,3,3-테트라메틸우로노이움 헥사플루오르포스페이트
HOBt 하이드록시벤조트리아졸
HPLC 고압 액상 크로마토그래피
HPSEC 고성능 크기 배제 크로마토그래피
HPV 하이드록시프로필빈데신
2HPV 2-하이드록시프로필빈데신
MCC (N-말레이미도메틸) 1,4-사이클로헥실 카바메이트
M-(PEG)12 N-말레이미도-PEG12-프로피온아미드
MWCO 분자량 컷-오프
NHS 1-히드록시피롤리딘-2,5-디온
NMP N-메틸-2-피롤리돈
PBS 인산완충 식염수, 0.9% NaCl
PHF 폴리(1-하이드록시메틸에틸렌 하이드록시메틸포르말), 또는 FLEXIMER®
PI-103 3-[4-(4-모르폴리닐)피리도[3',2':4,5]푸로[3,2-d]피리미딘-2-일]-페놀
RP-HPLC 역상-고성능 액상 크로마토그래피
SATA N-숙신이미딜-S-아세틸티오아세테이트
SEC 크기 배제 크로마토그래피
SMCC 숙신이미딜-4-(N-말레이미도메틸)사이클로헥산-1-카르복실레이트
SM(PEG)12 숙시니이미딜-([N-말레이미도프로피온아미드]-PEG12)에스테르
-SS- 공유결합된 디술피드 기를 나타낸다
SSPy 2-(피리딘-2-일디술파닐)
TCEP 트리스[2-카르복시에틸]포스핀
TEA 트리에틸아민
TFA 트리플루오로아세트산
일반 정보
펩타이드 EC-1-Adoa-NH2와 LTVSPNY-Adoa-NH2는 켄터키, 루이스빌, 크레오살루스로부터 구입되었다.
링커 M-(PEG)12-NHS와 S-아세틸-(PEG)12-NHS 에스테르는 오하이오주, 포웰, 쿠안타 바이오디자인으로부터 구입되었다.
HPLC 정제는 다음 용매 시스템을 이용한 페노메넥스 제미니 5 ㎛, 110 Å, 250 x 10 mm, 5 마이크론, 세미-제조(semi-preparation) 칼럼 상에 수행하였다: 용매 A : 물 (0.1% TFA); 용매 B : CH3CN (0.1% TFA).
접합체의 HPV 함량은 LC/MS/MS 또는 HPLC에 의해 측정되었다.
접합체의 단백질 함량은 280 nm에서 분광광도계로 측정되었다.
-SSPy 접합체 내 디설파이드 함량은 피리딘티온 방출(10 mM DTT, 10 분, 대기 온도) 후, 340 nm에서 분광광도계로 측정되었다.
접합체의 SN38 함량은 370 nm에서 분광광도계로 측정되었다.
접합체는 분자량은 분자량 표준물로서 다당류 또는 단백질 중 하나와 함께 SEC에 의해 측정되었다.
PBRM 고분자-약물 접합체는 광범위한 정용 여과(diafiltration)하여 잔여 미반응 약물 고분자 접합체로부터 분리하였다. 필요하다면, 크기 배제 크로마토그래피에 의한 추가 정제를 수해하여 임의의 응집된 PBRM 고분자-약물 접합체를 제거하였다. 일반적으로 PBRM-약물 고분자 접합체는 일반적으로 SEC 또는 SDS-PAGE에 의해 측정되는 응집된 PBRM-약물 고분자 접합체 ＜ 5%; SEC에 의해 측정되는 고분자-약물 접합체 ＜ 1%, 그리고 RP-HPLC로 측정되는 비접합 PBRM ＜ 2%를 포함한다.
환원되거나 부분적으로 환원된 항체는, 예를 들면, 참조 문헌[Francisco et al., Blood 102 (4): 1458-1465 (2003)]에 기술된 과정으로 제조되었다.
실시예 1: 30 kDa PHF-β-알라닌 합성
Figure pct00278
PHF (30 kDa, 4.54 g, 33.6 mmol PHF 단량체)를 150 mL 무수 DMF에 용해시키고, 비스(니트로페놀)카보네이트(3.07 g, 10.1 mmol)를 추가하였다. 상기 용액을 40 ℃에서 4시간동안 교반하였다. 물(10 mL)에 용해시킨 β-알라닌 (1.50 g, 16.8 mmol)를 PHF 혼합물에 첨가하였다. TEA를 넣어 pH가 7.5-8되도록 하고, 상기 반응 혼합물을 23 ℃에서 18시간동안 교반하고, 물로 400 mL까지 희석키시고 pH 는 5N NaOH로 11까지 조절하였다. 상기 생성 혼합물을 주위온도에서 1시간동안 교반하고, pH가 6.5 되도록 한 후, 상기 혼합물을 10%의 유기물까지 물과 희석하였다. 생성물 (30 kDa PHF-β-알라닌)을 5K 바이오믹스 막 필터를 갖는 한외여과 카트리지 장비로 정제하였다. 상기 정제 산물을 동결 건조하여 백색 고체 (2.07 g, 36 % 수율)의 표제 화합물을 수득하였다. 1H-NMR에 의해 측정된 바와 같이, β-알라닌으로 치환된 PHF 단량체 단위의 몰분율은 13%였다.
실시예 2: 30 kDa PHF - GA 합성
Figure pct00279
N,N-디메틸피리딘-4-아민 (0.268 g, 2.91 mmol)과 글루타릭 무수물(1.375 g, 12.06 mmol)을 DMA(300 mL) 및 무수 피리딘(33.3 mL) 내에 PHF(30 kDa, 1.48 g, 10.96 mmol PHF 단량체)의 용액에 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 60 ℃에서 18 시간동안 교반하였다. 상기 용매를 감압하에 제거하고 생성된 진한 오일을 물 (100 ㎖)에 용해시켰다. 5N NaOH로 pH가 6.0-6.5 되도록 조절하였다. 생성된 투명한 용액을 200 ml까지 물로 희석하고, 0.2 마이크론 필터를 통해 여과하고, 5000 분획분자량 막 필터로 정용여과하여 정제하였다. 물을 동결건조하여 제거함으로써 30 kDa의 PHF-GA 백색 고체(1.28 g, 48 % 수율)을 수득하였다. 1H NMR 에 의해 측정된 바와 같이 글루타르산으로 치환된 총 PHF 단량체 단위의 분율은 96 %였다.
실시예 3: 트라스트주맙- MCC 유도체 합성
Figure pct00280
트라스트주맙(10 mg)을 PBS 버퍼(1 ml, pH 7.0)에 용해시킨 후, DMSO 내의 SMCC 용액(5 ㎕, 30 mg/ml)에 첨가하였다. 상기 생성액을 실온에서 2시간동안 교반하였다. 상기 트라스트주맙-MCC를 PBS 평형 PD-10 컬럼을 사용하여 겔 여과로 정제하였다(90% 수율). 평균 5 ~ 6개의 MCC 그룹이 하나의 트라스트주맙에 링크된 것으로 분석되었다.
상술된 과정은 다른 PBRM 유도체를 합성하기 위해 사용될 수 있다.
실시예 4: 트라스트주맙 -M-( PEG ) 12 유도체 합성
Figure pct00281
트라스트주맙 (10 mg)을 PBS 버퍼(1 ml, pH 7.0)에 용해시킨 후, DMSO(4 , 100 mg/ml)에 녹인 SM-(PEG)12 용액에 첨가하였다. 상기 생성액을 실온에서 2시간동안 교반하였다. 트라스트주맙-M-(PEG)12를 PBS 평형 PD-10 컬럼을 사용하여 겔 여과로 정제하였다(~90% 수율). 평균 5 ~ 6개의 폴리에틸렌 기가 하나의 트라스트 주맙에 링크된 것으로 분석되었다.
상술된 과정은 다른 PBRM 유도체를 합성하기 위해 사용될 수 있다.
실시예 5: 10 kDa PHF-GA-SSpy 합성
Figure pct00282
10 kDa PHF-GA(1.63 g 11.12 mmol, PHF 10,000 Da, 25% GA으로 실시예 2에서 기술한 과정에 의해 제조)을 물(10 mL)에 용해시키고, NHS(0.154 g, 1.33 mmol)을 첨가하였다. 상기 혼합물을 0 ℃로 냉각시킨 다음, EDC 수용액(0.256 g, 1.33 mmol)을 첨가하고, 이어서 2-(피리딘-2-일설파닐)에탄아민 히드로클로라이드(0.297 g, 1.33 mmol)을 첨가하였다. 최종 혼합물의 pH가 5.5-6.0에 조절되고 23 ℃에서 18시간동안 교반하고, 재생 셀룰로스막을 통한 투석에 의한 정제 및 동결 건조하여 백색 고체의 표제 화합물(1.66 g, 86%)을 수득하였다. SSPy 함량은 3% 였다.
실시예 6: 10 kDa PHF-GA-(HPV-알라닌)-SH 합성
Figure pct00283
10 kDa PHF-GA-SSpy (289.0 mg, 0.023 mmol, 실시예 5에 기술한 바와 같이 제조)을 물 (8 mL)과 아세토니트릴 (4 mL)의 혼합물에 넣고 0 ℃로 냉각시켰다. NHS (26.4 mg, 0.230 mmol)를 첨가하고, 이어서 EDC 수용액 (44.0 mg, 0.230 mmol) 및 HPV-알라닌 (131.45 mg, 0.138 mmol, 미국 특허 제2010/0305149호의 실시예 1에 기술된 바대로 제조)을 첨가하였다. 최종 혼합물의 pH를 6으로 조절한 다음, 상기 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 1M NaHCO3로 pH를 7.5로 조절하고 DTT (37.8 mg, 0.245 mmol)를 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 23 ℃에서 30분간 교반하고 물로 15 mL까지 희석하고 재생 셀룰로오스막(3 K MW 컷-오프)을 이용한 투석으로 정제하였다. 수율 57% (HPV에 근거); 7.3% wt HPV, HPLC로 측정된 바와 같다.
상술한 바와 같은 절차에 대한 다른 약물 모이어티 또는 약물 유도체를 가진 HPV-알라닌을 대체함으로써 다른 약물-고분자 접합체를 합성하는 것이 가능하다
실시예 7: 10 kDa PHF - GA -( HPV -알라닌)-( 트라스트주맙 - MCC )의 합성
Figure pct00284
PBS (2 mL, pH 7.0) 내의 트라스트주맙-MCC (20 mg, 실시예 3에 기술된대로 제조됨)에 물(0.5 mL) 내의 10 kDa PHF-GA-(HPV-알라닌)-SH (11.2 mg, 실시예 6에 기술된 바와 같이 제조됨)을 첨가하였다. 상기 용액을 pH 7.0, 실온에서 4시간동안 교반하였다. 생성된 접합체를 용리액 PBS로 수퍼포즈-6 컬럼을 사용한 겔 여과로 정제시켰다(75% 수율). SEC에 의해 측정된 PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙 -MCC) 분자량은 약 170 kDa였다. HPLC에 의해 측정된 HPV 함량은 평균 HPV 대 트라스트주맙의 몰비는 약 14:1 내지 17:1로 나타내었다.
도 2와 4에서 이용된 10 kDa PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-MCC)를 위한 HPV와 트라스트주맙의 비는 약 19:1 내지 22:1였다.
전술한 바와 같은 과정에 의해 다른 PBRM 유도체를 가진 트라스트주맙-MCC를 대체함으로써 다른 단백질-약물 접합체를 합성하는 것이 가능하다. 또한, PBRM에 대해 약물의 다양한 비율을 갖는 PBRM-약물 고분자 접합체는 상기의 실시예에서 이용된 PBRM과 약물 고분자의 양을 변화시켜 획득될 수 있다.
실시예 8: 10 kDa PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-M-(PEG) 12 ) 합성
Figure pct00285
10 kDa PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-M-(PEG)12)은 트라스트주맙-MCC가 트라스트주맙-M-(PEG)12 (실시예 4에 기술한대로 제조)으로 대체되는 것을 제외하고 실시예 7에 기술한대로 제조하였다. SEC에 의해 측정된 PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-M-(PEG)12) 분자량은 약 200kDa였다. HPLC에 의해 측정된 HPV 함량은 평균 HPV 대 트라스트주맙의 몰비가 약 16:1 내지 18:1로 나타내었다.
실시예 9: 70 kDa PHF-GA-SN-38-알라닌-SSpy 합성
Figure pct00286
70 kDa PHF-GA-알라닌-SN38 (37.4 mg, 0.254 mmol, PHF 70,000 Da, GA 20%을 사용하여 미국 공개 2010/0305149에 기술한 대로 제조)을 바이알에 넣고 2-(피리딘-2-일디설파닐)에탄아민 하이드로클로라이드(2.83 mg, 0.013 mmol) 및 NHS (2.93 mg, 0.025 mmol)을 첨가하고, 이어서 EDC (7.32 mg, 0.038 mmol)을 첨가하였다. EDC(7.32 ㎎, 0.038 밀리몰)의 추가 분액을 30 분, 2 시간, 4 시간 및 6 시간에 첨가하고, 상기 반응 혼합물을 추가로 12 시간 동안 교반하였다. 생성물을 10 kDa 재생 셀룰로스막 필터를 통한 투석으로 정제하였다(SSPy 2% ; SN38 4.8%(wt)).
실시예 10: LHRH-PEG 12 -SH 합성
Figure pct00287
LHRH (10 mg)를 아세토니트릴과 물의 혼합물(1:1, 500 ㎕)에 용해시키고 여기에 PEG12-SATA 저장액(9.2 ㎕, 0.0025 mmol, 1.9 mg)을 첨가하였다. 생성 혼합물을 주위온도에서 3시간동안 교반하였다. 생성물을 동결 건조 후에 RP-HPLC에 의해 정제하였다(60% 수율).
정제된 LHRH-PEG12-SH (2 mg)을 물(400 ㎕)에 용해시키고, pH는 TEA로 11.8까지 조절하고, 상기 혼합물을 아르곤 하에서 40분간 교반하고, 다음 단계에 이용하였다.
실시예 11: 70 kDa PHF-GA-SN-38-알라닌-(SS-PEG 12 -LHRH) 합성
Figure pct00288
70 kDa PHF-GA-SN-38-알라닌-SSpy (2 mg, 실시예 9에 기술한대로 제조)을 PBS (0.5 mL, 50 mM, pH=7.5)에 용해시켰다. 그런 다음 LHRH-PEG12-SH (0.8 mg,실시예 10에 기술한대로 제조)을 첨가하였다. 상기 혼합물을 실온, pH 7.0에서 4시간동안 교반하였다. 접합체를 10 kDa 컷오프 재생 셀룰로스막 필터를 이용하여 PBS (pH 7.0)에 대한 투석으로 정제하였다. HPSEC로 추정된 LHRH 함량은 SN38의 양적 보존과 함께 65 %였다.
실시예 12: 30 kDa PHF-GA-말레이미드 합성
Figure pct00289
30 kDa PHF-GA (7.98 g, 50.2 mmol, 실시예 2에 기술한 바대로 제조, GA 15 %)을 물 (502 mL)에 넣고, 0 ℃로 냉각하였다. NHS (0.087 g, 0.752 mmol)을 첨가하고, 이어서 EDC 수용액 (0.144 g, 0.752 mmol)을 첨가하였다. pH를 1N NaOH로 pH 7 내지 8까지 조절하고 상기 반응 혼합물을 실온에서 1시간동안 교반하였다. N-아미노에틸-말레이미드(0.080 g, 0.451 mmol)을 0 ℃에 첨가하고 상기 반응 혼합물을 실온까지 가온시키고 그런 다음 밤새 교반하면서 방치하였다. 상기 혼합물을 2 마이크론 필터를 통해 여과하고, 200 mL로 농축하고, 바이오믹스 (폴리에테르설폰) 카트리지(5K)를 통한 투석, 1리터의 물로 세척에 의해 정제하고, 감압 하에 동결건조를 수행하여 백색 고체의 표제 화합물을 수득하였다 (2.19 g, 28% 수율). CHN 원소 분석에 의해 측정된 말레이미드 함량은 2.6%였다:(CHN 평균):C: 44.81, H: 6.91, N: 0.49.
실시예 13: 30 kDa PHF-GA-(HPV-알라닌)-말레이미드의 합성
Figure pct00290
30 kDa PHF-GA-말레이미드 (271 mg, 7.86 μmol, 실시예 12에 기술한대로 제조)을 물(8 mL)과 CH3CN (4 mL)의 혼합물에 넣고 0 ℃로 냉각시켰다. NHS (9.04 mg, 0.079 mmol)을 첨가하고, 이어서 EDC 수용액 (15.1 mg, 0.079 mmol)과 물 (2 mL) 내의 HPV-알라닌(104 mg, 0.109 mmol, 미국 공개번호 제 2010/0305149호의 실시예 1에 기술한대로 제조)을 첨가하였다. 생성 혼합물의 pH를 6.0으로 조절하였고, 그런 다음 실온에서 밤새 교반하였다. 반응의 진행은 HPLC 분석, 245 nm 검출에 의해 모니터되었고, 물에 녹은 EDC의 추가 분액(15.1 ㎎, 0.079 mmol)을 19 시간 및 22 시간에 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 물로 15 mL까지 희석시켰고, 반응 혼합물을 5% NaCl/10% CH3CN(3 x 10 mL) 및 물(2 x 10 mL)로 용출하면서 재생 셀룰로오스 막(5K)을 통한 투석에 의해 정제하였다. 상기 샘플을 10 mL로 희석시키고 감압하에 동결건조하여 상기 표제 화합물 245 mg, 93% 수율을 수득하였다. HPV 대 고분자의 몰비는 평균 약 24:1 내지 28:1였다.
실시예 14: EC-1-아도아-M-(PEG) 12 합성
Figure pct00291
CH3CN/H2O/DMSO (750 ㎕, 7:7:1) 내 EC-1-아도아-NH2 (10 mg, 4 15 μmol)의 혼합물을 CH3CN 내의 M-(PEG)12-NHS (63 ㎕, 4.1 mg, 4.7 μmol) 저장액 (0.064 mg/mL)에 첨가하였다. pH를 7.4로 조절하고 그리고 나서 DMSO (50 ㎕)와 NMP (50 ㎕)를 더 균일한 혼합물을 만들기 위해 첨가하였다. 상기 혼합물은 빛으로부터 보호되도록 밤새 아르곤 하에 교반하였다. 새로 제조된 M-(PEG)12-NHS 저장액(0.077 mg/mL)의 추가 분액 (13 ㎕, 1 mg)을 첨가하고, 생성된 혼합물을 30 분 동안 교반하였다. 조 생성물을 HPLC (25분에 걸쳐 10% 내지 90% 용매 B 농도구배)로 정제하였다. 상기 표제 화합물은 16분에서 용출되었고 농축시켜 무색 고형물 2 mg 을 수득하였다. ESI-MS C146H209N27O50S2 이론치 801.1 (M + 4H+), 측정치 802.1.
실시예 15: 10 kDa PHF-GA-(HPV-알라닌)-(EC-1-아도아-M-(PEG) 12 ) 합성
Figure pct00292
400 ㎕ 물 내 10 kDa PHF-GA-(HPV-알라닌)-SH (2 mg, 0.12 μmol, 실시예 6에 기술한대로 제조, 10 kDa PHF, GA 26%, HPV 7.4%, SH 3%)의 용액을 NMP (50 ㎕) 내의 펩타이드EC-1-아도아-M-(PEG)12 (1 mg, 0.31 μmol, 실시예 14에 기술한 대로 제조)을 첨가하였다. pH를 7.4로 조절하고 펩타이드의 추가 혼입이 HPSEC (2 시간, 37% 펩타이드)에 의해 관찰되지 않을 때까지, 상기 반응 혼합물이 아르곤 하에서 교반하였다. 상기 반응 혼합물을 NaCl (1 %, 10 mL)로 희석한 다음 원심여과 (3000 Da 컷 오프 멤브레인)에 의해 2 mL로 농축시켰다. 상기 용액을 PBS (25 mM, 8 mL)로 희석시키고 1.5 mL로 농축시켜 0.373 mM HPV을 포함하는 상기 표제 화합물을 수득하였다.
실시예 16 : LTVSPNY-아도아-PEG 12 -티오에스터 합성
Figure pct00293
CH3CN/H2O (500 ㎕, 1:1)의 혼합물 내의 LTVSPNY-아도아-NH2 (10 mg, 10.7 μmol) 용액 (46 ㎕, 20.8 μmol, 16.1 mg)을 새로 제조된 DMSO 내의 S-아세틸-PEG12-NHS (350 mg/mL) 저장액을 첨가하였다. pH는 6.5-7.0로 조절되었고, 상기 반응 혼합물은 밤새 교반되었다. 그리고 나서 pH는 7.5-8.0로 조절되었고 상기 반응 혼합물은 약 2 시간 동안 교반되었다. 조 생성물을 농축 후, HPLC (25분에 걸쳐 10% 내지 70% 용매 B 농도구배)로 정제하여 무색 고형물(51% 수율)의 상기 표제 화합물 9 mg을 수득하였다. ESI-MS C78H126N9NaO28S 이론치 845.9, 측정치 845.9 (M + H+ + Na+).
실시예 17: 30 kDa PHF-GA-(HPV-알라닌)-(LTVSPNY-아도아-PEG 12 ) 합성
Figure pct00294
LTVSPNY-아도아-PEG12-티오에스터 (0.57 mg, 0.34 μmol, 실시예 16에 기술한대로 제조)을 물 (500 ㎕)에 용해시키고 pH를 11.8로 조절하였다. 상기 용액을 30분간 아르곤 하에서 교반하고, pH는 5-5.5로 낮추었다. 이것을 물 (62.5 ㎕) 내의 30 kDa PHF-GA-(HPV-알라닌)-말레이미드 (2.5 mg, 0.057 mmol, 실시예 13에 기술한대로 제조, GA 15%, 말레이미드 2.6%, HPV 5%)에 첨가하였다. pH를 7.6로 조절한 다음, 상기 반응 혼합물을 추가 펩타이드 삽입이 HPSEC (3 시간, 15% 펩타이드 결합)으로 관찰되지 않을 때까지 아르곤 하에서 교반하였다. 그런 다음, 상기 반응 혼합물을 1% NaCl로 희석시키고 0.2 μM 시린지 필터를 통해 여과하였다. 조 물질을 5 kDa의 MW 컷오프 막을 통한 교반 세포 여과(stir cell filteration)에 의해 정제하였고 상기 표제 화합물 용액을 수득하였다.
실시예 18: 30 kDa PHF-GA-(HPV-알라닌)-SH 합성
Figure pct00295
30 kDa PHF-GA-SSpy (26.2 mg, 0.72 μmol, 실시예 5에 기술한 대로 30 kDa PHF을 사용하여 제조, GA 10%, SSPy 4.8%)을 물 (3 mL)과 아세토니트릴 (3 mL)의 혼합물에 넣고 0 ℃로 냉각시켰다. NHS (0.83 mg, 7.16 μmol)를 첨가하고, 이어서 EDC 수용액 (1.37 mg, 7.16 μmol)과 HPV-알라닌 (10.2 mg, 10.7 μmol, 미국 공개번호 제2010/0305149호 실시예 1에 기술한 대로 제조)을 첨가하였다. 생성 혼합물의 pH를 6.0으로 조절하고, 상기 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 1M NaHCO3로 pH를 7.5로 조절하고 DTT (11.7 mg, 0.076 mmol)을 추가하였다. 상기 반응 혼합물을 23 ℃에서 30분간 교반하고, 물로 15 mL까지 희석시키고 재생 셀룰로오스 막(30 kDa MW 컷-오프)을 사용한 투석으로 정제하였다. 수율 82% (HPV에 근거); 20.6 % wt HPV, HPLC를 측정됨.
실시예 19: 30 kD PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-MCC)
Figure pct00296
PBS (2 mL, pH 7.0) 내의 트라스트주맙-MCC(20 mg, 실시예 3에 기술한 대로 제조)에 물(0.5 mL) 내의 30 kDa PHF-GA-(HPV-알라닌)-SH (11.2 mg, 실시예 18에 기술한대로 제조)을 첨가하였다. 상기 용액을 4시간동안 실온, pH 7.0에서 교반하였다. 상기 생성 접합체가 PBS 용출액으로 슈퍼포즈-6 컬럼을 사용한 겔 여과로 정제되었다. HPLC로 측정된 HPV 함량은 평균 약 10:1 내지 12:1의 HPV: 항체의 몰비였다.
실시예 20: 70 kDa PHF-GA-(HPV-알라닌)-SH 합성
Figure pct00297
70 kDa PHF-GA-SSpy (GA 10%, SSPy 4.8%, 58.2 mg, 0.727 μmol, 실시예 5에 기술한대로 제조), NHS (0.843 mg, 7.27 μmol), EDC (1.39 mg, 7.27 μmol) 및 HPV-알라닌 (10.4 mg, 10.9 μmol)을 사용하는 것을 제외하고 70 kDa PHF-GA-(HPV-알라닌)-SH을 실시예 18에 기술한대로 제조하였다. 수율 82% (고분자에 근거); 10.9 % wt HPV.
실시예 21: 70 kDa PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-MCC) 합성
Figure pct00298
트라스트주맙-MCC (20 mg, 실시예 3에 기술한대로 제조)과 70 kDa PHF-GA-(HPV-알라닌)-SH (11.2 mg, 실시예 20에 기술한대로 제조)을 사용하는 것을 제외하고는 표제 화합물을 실시예 19에 기술한대로 제조하였다. HPLC로 측정된 HPV 함량은 평균 약 47:1 내지 50:1의 HPV: 항체의 몰비였다.
실시예 22: (S)-2HPV 합성
Figure pct00299
MeOH (5 mL) 내의 빈블라스틴 데스아세틸 하이드라자이드(Vinblastine desacetyl hydrazide) (400 mg, 0.520 mmol, J. Med. Chem., 21, 88-96, 1978에 기술된 바와 같이 제조)을 0 ℃에서 1N HCl (15 mL)와 결합시키고, 소듐 니트라이트 (93 mg, 1.353 mmol)을 한 부분에 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 12분간 교반하고, 이어서 pH를 포화된 NaHCO3로 0 ℃에서 7.6으로 조절하였다. 상기 반응 혼합물을 DCM (3 X 50 ml)로 추출하였다. 결합된 DCM 분획들을 소금물로 세척하고 MgSO4로 건조하고 MgSO4의 패드를 통해 여과하였다. 부피를 10 ml로 줄이고, 5 ml를 (S)-1-아미노프로판-2-올의 커플링에 사용하였다.
무수 DCM (2 mL) 내의 (S)-1-아미노프로판-2-올 (205 ㎕, 2.6 mmol)을 아르곤 하에서 차갑게 교반된 빈블라스틴 데스아세틸 디아자이드(상술한대로 제조) 용액에 적가하였다. 상기 반응 혼합물을 0 ℃에서 몇시간 동안 교반하고 실온으로 가져왔다. LC/MS로 표제 화합물로 변환된 것을 확인하였다. 조 반응 혼합물을 정제하기 위해 직접 콤비플레쉬 컬럼 (40 g 컬럼)에 적용하였다.
콤비플레쉬 컬럼을 에틸 아세테이트(1% TEA)로 조절하였다. 시료 주입에 이어 초기 조건을 2 분간 유지시킨 다음 10% MeOH (1% TEA)에서 에틸 아세테이트 (1 % TEA)까지의 농도구배 10분 이상 수행하였다. 상기 표제 화합물을 12분 정도 용출하였다. 상기 용출액을 농축시켜 96 mg(46% 수율)을 얻었다. M / Z (+) 812.4.
실시예 23: (R)-2HPV 합성
Figure pct00300
(R)-1-아미노프로판-2-올 (205 ㎕, 2.6 mmol)을 (S)-1-아미노프로판-2-올 대신 사용하는 것을 제외하고 실시예 21에 기술한 대로 표제 화합물을 97 mg (46% 수율) 수득하였다.
실시예 24: (PI-103)-4-(2-아미노에틸)피페라진-1-카르복실레이트 디하이드로클로라이드 합성
Figure pct00301
건조 DMF(2.5 ml) 내의 PI-103 (50 mg, 0.144 mmol)과 TEA (60 ㎕, 0.431 mmol)의 혼합물을 4-니트로페닐 클로로포르메이트 (35 mg, 0.172 mmol)에 첨가하고, 상기 생성 혼합물을 실온에서 교반하였다. 45 분 후, 2-피페라진-1-일-에틸-카바믹산 메이트 t-부틸 에스터 (56 mg, 0.244 mmol)을 첨가하고, 상기 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반하고, 고 진공하에서 용매를 제거하였다. 잔여물을 DCM (50 mL)에 용해시키고, 물 (15 mL)과 소금물 (15 mL)로 연속하여 세척하였다. 유기상을 Na2SO4상에서 건조시키고, 진공 하에서 농축시켰다. 조 생성물을 실리카 겔 (4 g 콤비플레쉬 컬럼, MeOH: DCM (0% MeOH 1-2 분 이어서, 7 % MeOH 농도구배 15 분 이상) 상에서 정제시켜 무색 필름의 BOC-보호된 카바메이트를 수득하였다. ESI-MS C31H38N7O6 이론치 604.3 (M + H+), 측정치 604.3.
정제된 BOC-보호된 카바메이트에 디옥산(5 mL) 내의 DCM (5 mL)와 4M HCl을 첨가하였다. 상기 혼합물을 1시간동안 실온에서 교반하고, 진공하에서 농축시켰다. 탈보호된 PI-103 생성물을 물에 용해시킨 다음, 감압하에 동결건조시켜 옅은 노란색의 고형물로 상기 표제 화합물을 수득하였다 (69 mg, 83% 전체 수율). ESI-MS C26H30N7O4 이론치 504.2 (M + H+), 측정치 504.2.
실시예 25: (PI-103)-4-아미노부틸카바메이트 하이드로클로라이드 합성
Figure pct00302
합성이 PI-103 (25 mg)로 소규모에서 수행하되 것과 2-피페라진-1-일-에틸-카바믹산 t-부틸 에스터 대신 BOC-1,4-디아미노부탄 (23 mg, 0.122 mmol)을 사용하는 것을 제외하고 실시예 24에 기술한대로 표제 화합물(13 mg, 36% 전체 수율)을 제조하였다. ESI-MS C24H27N6O4 측정치 463.2 (M + H+), 이론치 463.2.
실시예 26: 10 kDa PHF-GA-(PI-103)-4-아미노부틸카바메이드트-SH 합성
Figure pct00303
1:1 CH3CN/H2O (400 ㎕) 내의 10 kDa PHF-GA-SSpy (GA 25%, SSPy 3.8%, 30 mg, 2.38 μmol, 실시예 5에 기술한대로 제조) 용액을 NHS (96 mg/mL의 18㎕ 저장액/CH3CN, 1.7 mg), EDC (신선하게 준비된 저장액/물의 78㎕, 37.3 mg/mL, 2.9 mg)에 첨가하고, 1:1 CH3CN/H2O (200 ㎕) 내의 (PI-103)-4-아미노부틸카바메이트 하이드로클로라이드 (5.35 mg, 10.7 mol, 실시예 25에 기술된대로 제조) 용액에 첨가하였다. 용해도를 향상시키기 위해 추가로 CH3CN (100 ㎕)를 첨가하였다. pH를 5.7-5.8로 조절하고 상기 혼합물을 실온에서 1시간동안 교반하였다. CH3CN (100 ㎕)를 추가하고 밤새 교반을 지속하였다. 조 반응 혼합물의 HPLC 분석은 (PI-103)-4-아미노부틸카바메이르의 삽입 92%를 나타내었다. pH를 6.0로 조절한 다음, 조 혼합물을 1% 수성 NaCl (10 mL)로 희석시키고 0.2 μm 시린지 필터를 통해 여과하였다. 조 생성물을 3 kDa MWCO 재생 셀룰로오스 막 상에서 교반 세포 여과로 정제하고, 이어서 동결건조하여 무색의 고형물을 얻었다 (26 mg, 1.82 μmol, 76% 수율). 상기 생성물(26 mg, 1.82 μmol)을 PBS (25 mM, pH 7, 1 mL)에 용해시키고 나서 DTT (10.4 mg, 0.067 mmol)로 처리하였다. 상기 혼합물을 약 1시간 동안 실온에서 교반한 다음, 3 kDa MWCO 재생 셀룰로오스 막 상에서 교반 세포 여과로 정제하여 상기 표제 화합물의 수용액을 수득하였다.
실시예 27: 10 kDa PHF-GA-(PI-103)-4-아미노부틸카바메이트-(트라스트주맙 -MCC) 합성
Figure pct00304
상기 표제 화합물은 트라스트주맙-MCC (10 mg, 실시예 3에 기술한대로 제조) 및 10 kDa PHF-GA-(PI-103)-4-아미노부틸카바메이트-SH (11.2 mg, 실시예 26에 기술한대로 제조)을 사용하는 것을 제외하고 실시예 7에 기술한 방식과 유사하게 제조하였다.
실시예 28: 10 kDa PHF-GA-(PI-103)-4-(2-아미노에틸)피페라진-1-카바메이트-SH 합성
Figure pct00305
10 kDa PHF-GA-SSpy (GA 25%, SSPy 3.8 %, 30 mg, 3.38 μmol, 실시예 5에 기술한대로 제조), NHS (1.7 mg, 15 μmol), EDC (2.88 mg, 15 μmol) 및 (PI-103)-4-(2-아미노에틸)피페라진-1-카복실레이트 디하이드로클로라이드 (5.49 mg, 9.52 μmol, 실시예 24에 기술한대로 제조)을 사용하는 것을 제외하고는 상기 표제 화합물을 실시예 26에 기술한 방식과 유사하게 제조하였다. 수율 80%.
실시예 29: 10 kDa PHF - GA -( PI -103)-4-(2- 아미노에틸 )피페라진-1- 카바메이트 -( 트라스트주맙 - MCC ) 합성
Figure pct00306
트라스트주맙-MCC (10 mg, 실시예 3에 기술한대로 제조) 및 10 kDa PHF-GA-(PI-103)-4-(2-아미노에틸)피페라진-1-카바메이트-SH (11.2 mg, 실시예 28에 기술한대로 제조)를 사용하는 것을 제외하고 상기 표제 접합체는 실시예 7에 기술한 방식과 유사하게 제조하였다.
실시예 30: (PI-103)-4-아미노부틸카보네이트 하이드로클로라이드 합성
Figure pct00307
건조 THF (0.5 ml) 내의 트리포스겐(13.6 mg, 0.046 mmol) 극저온 용액에 아르곤 하에서, 건조 THF (1 ml) 내의 t-부틸 4-하이드록시부틸카바메이트 (24.2 mg, 0.128 mmol) 및 TEA (18.1 ㎕, 0.13 mmol)을 첨가하였다. 0 ℃에서 1시간 교반 후에, 조 클로로포르메이트를 NMP (0.5 mL)에 녹인 PI-103 (25 mg, 0.072 mmol) 용액 및 TEA (15.1 ㎕, 0.108 mmol)에 서서히 첨가하였다. 몇 분 후, THF를 진공하에서 제거하였고 NMP (0.5 mL)를 첨가하여 상기 혼합물이 균일해지도록 하였다. 상기 생성 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 추가로 클로로포르메이트 (45 mg BOC-알코올 유래, 상술한대로 제조) 및 TEA (15 ㎕)을 첨가하고, 상기 반응 혼합물을 원하는 생성물로의 95% 변환을 나타내는 LC/MS 지점에 40분간 교반하였다. 상기 반응 혼합물을 DCM (150 mL)로 희석시킨 다음, 물 (2 x 50 mL)과 소금물(50 mL)로 세척하였다. 유기상은 Na2SO4로 건조하고 진공 하에서 농축하였다. 상기 조 생성물을 실리카 겔(4 g 콤비플레쉬 컬럼, EtOAc:Hex, 0% EtOAc 1 분 후, 16분 이상 80% EtOAc로 농도구배) 상에서 정제하고 무색의 필름 26 mg을 수득하였다. 수율 64%. ESI-MS C29H34N5O7 이론치 564.3 (M + H+), 측정치 564.1.
BOC-보호된 카보네이트를 DCM (2 mL)에 용해시키고 나서 디옥산(4 mL)에 있는 4 M HCl로 처리하였다. 상기 생성 혼합물을 3.5시간 동안 교반하고 나서 진공하에서 농축하였다. 상기 탈보호된 카보네이트를 물:CH3CN 로부터 감압 하에 동결건조하여 옅은 노란색의 고형물의 표제 화합물을 수득하였다 (21.9 mg, 96% 수율). ESI-MS C24H26N5O5 이론치 464.2 (M + H+), 측정치 464.1.
실시예 31: 10 kDa PHF-GA-(PI-103)-4-아미노부틸카보네이트-SH 합성
Figure pct00308
10 kDa PHF-GA-SSpy (GA 25%, SSPy 3.8 %, 30 mg, 3.38 μmol, 실시예 5에 기술한 대로 제조), NHS (1.7 mg, 15 μmol), EDC (2.88 mg, 15 μmol) 및 (PI-103)-4-아미노부틸카보네이트 하이드로클로라이드(5.35 mg, 10.7 μmol, 실시예 30에 기술한대로 제조)를 사용한 것을 제외하고 실시예 26과 유사한 방식으로 상기 표제 화합물을 제조하였다. 수율 76%.
실시예 32: 10 kDa PHF-GA-(PI-103)-4-아미노부틸카보네이트-(트라스트주맙-MCC) 합성
Figure pct00309
트라스트주맙-MCC (10 mg, 실시예 3에 기술한대로 제조) 및 10 kDa PHF-GA-(PI-103)-(4-아미노부틸카보네이트)-SH (11.2 mg, 실시예 31에 기술한대로 제조) 를 사용한 것을 제외하고 실시예 7과 유사한 방식으로 상기 표제 화합물을 제조하였다. 수율 30%.
실시예 33: (PI-103)-(S)-2-아미노-3-메틸부타노에이트 하이드로클로라이드 합성
Figure pct00310
NMP (~750 ㎕) 내의 PI-103 (25 mg, 0.072 mmol) 용액에 NMP 내의 HATU (32.7 mg, 0.086 mmol), DIEA (30.2 ㎕, 0.173 mmol), 및 BOC-Val-OH (0.086 mmol, 18.7 mmol)의 혼합물을 첨가하였다. 상기 생성 혼합물을 실온에서 3일 동안 빛을 차단시킨 채 교반하였다. 그리고 나서 NMP (200 ㎕)에 녹인 BOC-Val-OH (15.6 mg, 0.072 mmol) 용액, HATU (27.4 mg, 0.072 mmol), 및 DIEA (25.1 ㎕, 0.144 mmol)을 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 50 ℃에서 ~18시간 동안 교반한 다음, DMAP (0.072 mmol, 8.8 mg)을 첨가하였다. 상기 혼합물을 50 ℃에서 1.5시간 더 교반하고, 이어서 묽은 산으로 반응을 퀀칭하였다. 상기 반응 혼합물을 DCM로 희석하고, 물 (2 x 50 mL)과 소금물 (50 mL)로 세척하였다. BOC-보호된 발린 에스터를 실리카 겔(4 g 콤비플레쉬 컬럼, EtOAc:Hex, 0% EtOAc 1 분 후, 16분 이상 50% EtOAc로 농도구배) 상에서 정제하였다.
BOC-보호된 발린 에스터를 DCM (5 mL)에 용해시키고 나서 디옥산(5 mL)에 있는 4 M HCl로 처리하였다. 상기 생성 혼합물을 실온에서 6시간동안 교반하고 나서 진공하에서 건조되도록 농축하였다. 상기 탈보호된 발린에스터를 물:CH3CN로부터 감압하에 동결건조하여 옅은 노란색의 고형물의 표제 화합물을 수득하였다 (13.6 mg, 전체 수율 39%). ESI-MS for C24H26N5O4 이론치 448.2 (M + H+), 측정치 448.2.
실시예 34: 10 kDa PHF-GA-(PI-103)-(S)-2-아미노-3-메틸부타노에이트-SH 합성
Figure pct00311
10 kDa PHF-GA-SSpy (GA 25%, SSPy 3.8%, 41.4 mg, 3.38 μmol, 실시예 5에 기술한대로 제조), NHS (2.81 mg, 25 μmol), EDC (4.85 mg, 25 μmol), 및 (PI-103)-(S)-2-아미노-3-메틸부타노에이트 하이드로클로라이드 (6.38 mg, 13 μmol, 실시예 33에 기술한대로 제조)를 사용하는 것을 제외하고 실시예 26과 유사한 방식으로 상기 표제 화합물을 제조하였다.
실시예 35: 10 kDa PHF-GA-((PI-103)-(S)-2-아미노-3-메틸부타노에이트-(트라스트주맙-MCC) 합성
Figure pct00312
트라스트주맙-MCC (10 mg, 실시예 3에 기술한대로 제조) 및 10 kDa PHF-GA-(PI-103)-(S)-2-아미노-3-메틸부타노에이트-SH (11.2 mg, 실시예 34에 기술한대로 제조)를 사용하는 것을 제외하고 실시예 7과 유사한 방식으로 상기 표제 화합물을 제조하였다.
실시예 36: (AZD 8330)-(S)-2-아미노프로파노에이트 하이드로클로라이드 합성
Figure pct00313
건조 THF (1.5 mL) 내의 BOC-Ala-OH (61.5 mg, 0.325 mmol) 용액에 DIC (20.5 mg, 0.163 mmol)를 첨가하였다. 생성 혼합물을 아르곤 하에서 0 ℃로 냉각시키고 10 내지 15분간 교반하였다. 건조 THF (1.5 mL) 내의 AZD 8330 (50 mg, 0.108 mmol) 및 DMAP (1.3 mg, 0.0108 mmol)의 혼합물을 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 빛을 차단한 채 1.5시간 동안 교반하였다. 상기 반응 혼합물을 EtOAc로 희석시키고 나서 포화된 NH4Cl로 세척 후, 소금물로 세척하였다. 유기상은 Na2SO4로 건조하고 진공 하에서 농축하였다. 상기 조 생성물을 실리카 겔(4 g 콤비플레쉬 컬럼, 아세톤: DCM, 0% 아세톤 1 ~분간 유지, 20% 아세톤 농도구배) 상에서 정제하고 무색의 고형물 37 mg을 수득하였다. DCM (5 mL)에 용해시키고 나서 디옥산(10 mL)에 있는 4 M HCl로 처리하였다. 상기 생성 혼합물을 실온에서 약 5시간 동안 빛을 차단한 채 교반하였다. 용매를 진공 하에서 제거하고 잔여물을 감압 하에 동결건조하여 옅은 오렌지색의 고형물의 표제 화합물을 수득하였다 (22.4 mg, 39% 전체 수율).
실시예 37: 10 kDa PHF-GA-(AZD 8330)-(S)-2-아미노프로파노에이트-SH 합성
Figure pct00314
10 kDa PHF-GA-SSpy (GA 25%, SSPy 3.8 %, 30 mg, 3.38 μmol, 실시예 5에 기술한대로 제조), NHS (1.7 mg, 15 μmol), EDC (2.88 mg, 15 μmol), 및 (AZD 8330)-(S)-2-아미노프로파노에이트 하이드로클로라이드 (6.44 mg, 9.9 μmol, 실시예 36에 기술한대로 제조)를 사용하는 것을 제외하고 실시예 26과 유사한 방식으로 상기 표제 화합물을 제조하였다.
실시예 38: 10 kDa PHF-GA-(AZD 8330)-(S)-2-아미노프로파노에이트-(트라스트주맙-MCC) 합성
Figure pct00315
트라스트주맙-MCC (10 mg, 실시예 3에 기술한대로 제조) 및 10 kDa PHF-GA-(AZD 8330)-(S)-2-아미노프로파노에이트 하이드로클로라이드-SH (15.2 mg, 실시예 37에 기술한대로 제조)를 사용하는 것을 제외하고 실시예 7과 유사한 방식으로 상기 표제 화합물을 제조하였다. AZD 8330 대 항체의 몰비는 평균 약 2:1 내지 6:1 였다.
실시예 39: 1-아미노프로판-2-일- 아우리스타틴 F 트리플루오로아세테이트 합성
Figure pct00316
5 mL의 디클로로메탄 내의 아우리스타틴 F (150.0 mg, 0.201 mmol) 및 HOBt (32.6 mg, 0.241 mmol)에 디이소프로필카보디이미드 (68.5 ㎕, 0.442 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 침점물이 보이는 시점에 0 ℃, 10분간 교반하였다. 2 mL의 디클로로메탄 내의 터트-부틸-2-하이드록시프로필카바메이트 (881.0 mg, 5.03 mmol)을 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 밀폐된 바이알 내 45 ℃에서 교반하고 그 반응 과정은 LCMS를 통해 모니터링하였다. 추가로 HOBt (30.0 mg, 0.222 mmol)을 2.5 및 6 시간에 첨가하고 상기 혼합물을 18시간 동안 교반하였다. 추가로 HOBt (54.3 mg, 0.402 mmol) 및 디이소프로필카보디이미드 (43.1 mg, 0.342 mmol)을 첨가하고 상기 혼합물을 LCMS 분석이 출발물질이 완전히 소멸되는 시점에서 45 ℃로 9시간 동안 더 교반하였다. 상기 용매를 감압 조건 하에서 제거하고 잔여물을 3 mL DMF에 용해시켰다. 샘플을 예비 HPLC를 통해 정제하였다; (10-90 용매 B 농도구배 10분 이상, 0.1% TFA/물, 0.1% TFA/CH3CN로 용출). 감압 하에서 동결건조하여 물을 제거하고 백색 고형물의 표제 화합물을 수득하였다.
1-(터트-부톡시카보닐아미노)프로판-2-일-아우리스타틴 F(150 mg, 0.166 mmol)을 디클로로메탄 (5 mL)에 넣고 2,2,2-트리플루오로아세트산 (0.256 mL, 3.32 mmol)을 첨가하였다. 상기 혼합물을 LC/MS에서 완전한 변환이 나타나는 시점에서 23 ℃로 30 분간 교반하였다. 용매를 감압 하에서 1 mL로 줄였다. 상기 용액을 교반하고 있는 디에틸에테르에 적가하여 여과를 통해 모아진 백색 고형물의 상기 표제 화합물(27.5 mg, 0.027 mmol. 16%) 을 수득하였다.
실시예 40: 10 kDa PHF - GA -(1-아미노프로판-2-일- 아우리스타틴 F)- SH 합성
Figure pct00317
실시예 5에 기술한대로 제조된 10K PHF-GA(28%)-SSPyr(10%) (76.0 mg, 5.93 μmol)을 물 (5 mL)과 아세토니트릴 (3 mL)에 넣고 0 ℃로 냉각하였다. NHS (500 ㎕ 물 내 6.82 mg, 0.059 mmol)을 첨가하고 나서 1-아미노프로판-2-일-아우리스타틴 F 트리플루오로아세테이르 (27.5 mg, 0.027 mmol, 실시예 39에 기술한대로 제조) 및 EDC (500 ㎕ 물 내, 11.4 mmol, 0.059 mmol)을 첨가하였다. 0.1N NaOH로 pH를 6에 조절하고, 상기 반응 혼합물을 실온으로 가온하고 밤새 교반하였다. 1M NaHCO3로 pH를 7.5에 조절하고 (2S,3S)-1,4-디머캅토부탄-2,3-디올 (100 mg, 0.648 mmol)을 첨가하였다. 상기 혼합물을 23 ℃에서 30분간 교반하고, 물로 15 mL까지 희석시키고 1% NaCl/물 (3 x 10 mL)과 물(3 x 10 mL)로 용출하면서 3K 재생 셀룰로오스 막을 통해 투석으로 정제하였다. 상기 샘플(76 mg)을 5 mL까지 희석시키고 2-8 ℃에 보관하였다.
실시예 41: 10 kDa PHF - GA -(1-아미노프로판-2-일- 아우리스타틴 F)-( 트라스트주맙 -MCC) 합성
Figure pct00318
트라스트주맙-MCC (5 mg, 실시예 3에 기술한대로 제조) 및 10 kDa PHF-GA-(1-아미노프로판-2-일-아우리스타틴 F)-SH (4.44 mg, 실시예 40에 기술한대로 제조, GA 19%, SH 4.8%)를 사용하는 것을 제외하고 실시예 7과 유사한 방식으로 상기 표제 화합물을 제조하였다.
실시예 42: RD - S1 - BOC -아민 합성
Figure pct00319
RD-S1 (48.5 mg, 0.055 mmol, WO 2008/138561에 기술한대로 제조)을 CH2Cl2 (1 mL)에 넣고, 상기 용액을 0 ℃로 냉각시켰다. EDC (0.127 mL, 0.82 mmol) 및 N,N-디메틸피리딘-4-아민(33.4 mg, 0.273 mmol)을 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 0 ℃에서 20분간 교반하고 나서 t-부틸 2-하이드록시프로필카바메이트 (0.094 mL, 0.546 mmol)를 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 실온으로 가온하고, 24시간 교반하였다. 상기 샘플은 0.1% TFA/CH3CN 및 0.1% TFA/물로 용출하면서 예비 HPLC로 정제하고, 이어서 감압 하에 동결건조하여 베이지색의 고형물인 상기 표제 화합물(20.3 mg, 40 % 수율)을 수득하였다.
실시예 43: RD-S1-아민 합성
Figure pct00320
RD-S1-BOC-아민 (20.3 mg, 0.022 mmol, 실시예 42에 기술한대로 제조)을 CH2Cl2 (0.500 mL)에 넣고 0 ℃로 냉각시켰다. 2,2,2-트리플루오로아세트산 (200 ㎕, 2.61 mmol)을 적가한 다음, 30분간 실온에서 교반하였다. 감압 하에서 용매를 제거하였다. 오일 생성물을 CH2Cl2에 넣고, 이어서 에테르를 첨가하여 베이지 고형물의 표제 화합물을 수득하였다 (18.1 mg, 100% 수율).
실시예 44: PHF-GA-RD-S1-아민-SH 합성
Figure pct00321
PHF-GA-SSpy (40.2 mg, 3.19 μmol, PHF-GA-SSpy 실시예 5에 기술한대로 제조)을 물 (2 mL)과 CH3CN (2 mL)의 혼합물에 넣고, 0 ℃로 냉각시켰다. NHS (3.67 mg, 0.032 mmol)을 첨가하고 나서, EDC (6.12 mg, 0.032 mmol) 수용액과 물 (1 mL) 에 녹인 RD-S1-아민 (18.1 mg, 0.019 mmol, 실시예 43에 기술한대로 제조)을 첨가하였다. 생성 혼합물의 pH를 6.0 내지 6.5로 조절하고 나서, 실온에서 밤새 교반하였다. 1M NaHCO3로 pH을 7.5까지 조절하고 DTT (10 mg, 0.065 mmol)을 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 실온에서 30분간 교반하고, 물로 15 mL까지 희석시키고, 2 마이크론 필터를 통해 여과하고, 재생 셀룰로오스 막 (3 K MW 컷-오프)을 사용한 투석으로 정제하고, 1% NaCl/물 (3 x 10 mL)로 세척하고 이어서 물 (2 x 10 mL)로 세척하였다. 상기 표제 화합물을 61% 수율(투불리신에 근거), 3.8% SH 함량으로 수득하였다.
전술한 바와 같은 과정에 의해 RD-S1-아민을 다른 약물 모이어티 또는 약물 유도체로 대체함으로써 다른 약물-단백질 접합체를 합성하는 것이 가능하다.
실시예 45: XMT-A2 합성
Figure pct00322
DMF (33 ㎕) 내의 XMT-A1 (5.03 mg, 6.74 μmol) 용액에 0 ℃, 아르곤 하에서 TEA (1.88 ㎕, 0.013 mmol)를 첨가하였다. 상기 혼합물을 5분간 교반하고 나서, DMF (20 ㎕) 내의 (2-(피리딘-2-일 디설파닐)에틸 하이드라진카복실레이트(2.48 mg, 10.1 μmol) 및 HATU (3.85 mg, 10.1 μmol)을 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 실온으로 가온시키고, 2.5시간 동안 교반하고, 물 (750 ㎕)과 CH3CN (1 mL)의 혼합물로 희석시킨 다음, 0.1% TFA/CH3CN 및 0.1% TFA/물로 용출하면서 예비 HPLC로 정제하고, 감압 하에 동결건조시켜 백색의 고형물인 상기 표제 화합물 (8.64 mg, 65.2% 수율)을 수득하였다.
실시예 46: XMT-A3 합성
Figure pct00323
XMT-A2 (11.9 mg, 0.012 mmol, 실시예 45에 기술한대로 제조)를 DMF (0.3 mL)에 용해시키고 DMF (0.3 mL) 내의 11-아미노운데칸-1-티올 하이드로클로라이드 (29.5 mg, 0.123 mmol)를 0 ℃에서 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 실온으로 가온시키고 2일동안 교반하고, 물 (2 mL)로 희석시키고 예비 HPLC로 정제하고 이어서 감압 하에 동결건조하여 백색 고형물의 상기 표제 화합물 (6.02 mg, 46% 수율)을 수득하였다.
실시예 47: 70 kDa PHF-GA-(XMT-A3) 합성
Figure pct00324
70 KDa PHF-GA (57.4 mg, 0.217 mmol, 70 KDa PHF로 실시예 2에 기술한대로 제조, 9% GA)을 물 (2.17 mL)과 DMF (0.05 mL)의 혼합물에 용해시켰다. DMF (0.05 mL) 내의 XMT-A3 (12.8 mg, 10.9 μmol, 실시예 46에 기술한대로 제조)을 첨가하고 pH를 5 내지 6으로 조절하였다. 상기 생성액을 0 ℃로 냉각시키고 EDC (4.16 mg, 0.022 mmol)을 4시간에 걸쳐 조금씩 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 pH 5.0 내지6.0에서 6시간동안 교반하였다. 물로 용출하면서 크기 배제 크로마토그래피에 의한 정제로 상기 표제 화합물을 수득하였다(40 mg, 5%(wt) 투불리신).
실시예 48: 아우리스타틴 F- 하이드록시프로필아미드 합성
Figure pct00325
아우리스타틴 F (150 mg, 0.201 mmol), HATU (153.0 mg, 0.402 mmol), 및 디이소프로필에틸아민 (108 ㎕, 0.603 mmol)을 DMF (5 mL)에 넣고 3-아미노프로판-1-올 (45.9 ㎕, 0.603 mmol)을 첨가하였다. 상기 혼합물을 출발물질의 완전한 소멸이 LCMS 분석으로 보이는 시점에서 23 ℃로 45분간 교반하였다. 고진공 하에서 1.4 mL까지 줄이고 이어서 예비 HPLC (10-90 용매 B 농도구배, 20분 이상, 0.1% TFA/물, 0.1%TFA/CH3CN로 용출)를 통해 정제함으로써 백색 고형물의 상기 표제 화합물을 수득하였다 (109 mg, 68% 수율).
실시예 49: 아우리스타틴 F- 하이드록시프로필아미드 Boc -L-알라닌 합성
Figure pct00326
BOC-L-알라닌(117.0 mg, 0.618 mmol) 및 DMAP (94.0 mg, 0.772 mmol)을 디클로로메탄에 넣고, 디이소프로필카보디이미드 (52.6 ㎕, 0.340 mmol)를 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 0 ℃ 냉각하고, 아우리스타틴 F-하이드록시프로필아미드 (124 mg, 0.154 mmol, 실시예 48에 기술한대로 제조)를 첨가한 후, 10분간 교반하였다. 상기 반응 혼합물을 23 ℃로 가온하고, 18시간 동안 교반하였다. 예비 HPLC을 통해 정제한 다음, 감압 하에 동결건조시켜 물을 제거함으로써 베이지색 고형물인 상기 표제 화합물을 수득하였다(112 mg, 75% 수율).
실시예 50: 아우리스타틴 F- 하이드록시프로필아미드 -L-알라닌 합성
Figure pct00327
아우리스타틴 F-하이드록시프로필아미드 Boc-L-알라닌 (112 mg, 0.115 mmol, 실시예 49에 기술한대로 제조)을 디클로로메탄(3 mL)에 넣고 과량의 트리플루오로아세트산을 첨가하였다. 상기 혼합물을 23 ℃에서 1시간 동안 교반하고 용매를 고진공 하에서 제거하였다. 상기 오일 생성물을 디클로로메탄(1.5 mL)과 디에틸 에테르(30 mL)의 침전물에 넣어 백색 고형물의 상기 표제 화합물을 수득하였다 (96.2 mg, 85%).
실시예 51: 10K PHF - GA - SH -( 아우리스타틴 F- 하이드록시프로필아미드 -L-알라닌) 합성
Figure pct00328
10K PHF-GA(28%)-SSPyr(10%) (135.0 mg, 10.49 ㎕, 실시예 5에 기술한대로 제조)를 물 (8 mL)과 아세토니트릴 (4 mL)에 넣고 0℃까지 냉각시켰다. 1-NHS (12.07 mg, 0.105 mmol)을 첨가하고 나서, EDC (20.11 mg, 0.105 mmol) 및 아우리스타틴 F-하이드록시프로필아미드-L-알라닌 (52.02 mg, 0.047 mmol, 실시예 50에 기술한 대로 제조)을 첨가하였다. pH는 0.1N NaOH으로 6까지 조절하고 상기 혼합물을 23 ℃에서 18시간 동안 교반하였따. pH는 1M NaHCO3로 7.5까지 조절하고, (2S,3S)-1,4-디머캅토부탄-2,3-디올 (90 mg, 0.583 mmol)을 첨가하였다. 상기 혼합물을 23 ℃에서 30분간 교반한 후, 물로 15 mL까지 희석시켰다. 상기 물질을 1% NaCl/물 (3 x 10 mL) 및 물 (3 x 10 mL)로 용출하면서 3K 재생 셀룰로오스 막을 통해 투석으로 정제하였다. 상기 샘플을 5 mL까지 희석시키고 2-8 ℃에 저장하였다. (145.0 mg, 아우리스타틴 F 14.06 mg/mL).
실시예 52: 10 kDa PHF - GA -( 아우리스타틴 F- 하이드록시프로필아미드 -L-알라닌)-( 트라스트주맙 - MCC ) 합성
Figure pct00329
PBS (20 mL, pH 7.0) 내의 트라스트주맙-MCC (400 mg, 실시예 3에 기술한대로 제조)에 물 (10 mL) 내의 10 kDa PHF-GA-SH-(아우리스타틴 F-하이드록시프로필아미드-L-알라닌) (106 mg, 실시예 51에 기술한대로 제조)을 첨가하였다. 상기 용액을 실온, pH 7.0에서 4시간 동안 교반하였다. 상기 생성물을 용출액 PBS 으로 슈퍼포즈-6 컬럼을 사용한 겔 여과를 통해 정제하였다 (50% 수율). SEC로 측정된 바와 같이, PHF-GA-(아우리스타틴 F-하이드록시프로필아미드-L-알라닌)-(트라스트주맙-MCC)의 분자량은 약 170 kDa였다. LC-MS로 측정된 아우리스타틴 F 함량은 약 20:1 내지 22:1의 아우리스타틴 F와 항체의 평균 몰비로 확인하였다. 도 3에 이용된 10 kDa PHF-GA-(아우리스타틴 F-하이드록시프로필아미드-L-알라닌)-(트라스트주맙-MCC)의 아우리스타틴 F 대 트라스트주맙의 비는 약 20:1 내지 22:1이고, 도 8에 이용된 10 kDa PHF-GA-(아우리스타틴 F-하이드록시프로필아미드-L-알라닌)-(트라스트주맙-MCC)의 아우리스타틴 F 대 트라스트주맙의 비는 약 24:1 내지 28:1였다.
실시예 53: 리툭시맙-MCC 유도체 합성
Figure pct00330
트라스트주맙 대신에 리툭시맙을 사용한 것을 제외하고 실시예 3에 기술한대로 상기 표제 화합물을 제조하였다. 분석은 5~6 MCC 그룹이 하나의 리툭시맙과 연결되었음을 나타내었다.
실시예 54: 10 kDa PHF-GA-(HPV-알라닌)-(리툭시맙-MCC) 합성
Figure pct00331
트라스트주맙-MCC 대신 리툭시맙-MCC (실시예 53에 기술한대로 제조)을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 7에 기술한 과정과 같이 상기 표제 화합물을 제조하였다. HPLC에 측정된 HPV 함량은 약 12:1 내지 15:1의 평균 HPV와 리툭시맙의 몰비로 확인되었다.
실시예 55: 10 kDa PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-MCC) (5:1) 합성
Figure pct00332
HPLC에 측정된 HPV 함량은 약 5:1의 평균 HPV와 항체의 몰비로 확인된 것을 제외하고 실시예 7에 기술한 과정으로 상기 표제 화합물을 제조하였다.
실시예 56: 10 kDa PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-MCC) (10:1) 합성
Figure pct00333
HPLC에 측정된 HPV 함량은 약 10:1의 평균 HPV와 항체의 몰비로 확인된 것을 제외하고 실시예 7에 기술한 과정으로 상기 표제 화합물을 제조하였다.
실시예 57: 10 kDa PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-MCC) (20:1) 합성
Figure pct00334
HPLC에 측정된 HPV 함량은 약 20:1의 평균 HPV와 항체의 몰비로 확인된 것을 제외하고 실시예 7에 기술한 과정으로 상기 표제 화합물을 제조하였다.
실시예 58: 트라스트주맙 -F( ab ) 2 합성
제조업자의(피어스) 지시사항에 따라 고정된 펩신 (15 mL 고정된 겔) 및 트라스트주맙 (440 mg, 2.4 μmol)로부터 트라스트주맙-F(ab)2을 제조하여 상기 표제 화합물을 수득하였다 (265.2 mg, 100 % 수율).
실시예 59: 30 kDa PHF-GA-SSPyr-(HPV-알라닌) 합성
Figure pct00335
2 mL CH3CN:H2O (1:1) 내의 30 kDa PHF-GA (54 mg, 1.49 μmol, 실시예 2에 기술한대로 제조) 용액에 69 ㎕ (37 μmol) 새로 제조한 NHS 저장액 (CH3CN 내 62.4 mg/mL)을 첨가하고, 이어서 EDC 저장액 (물 내 47.3 mg/mL의 150 ㎕ (37 μmol))을 첨가하였다. 500 ㎕ CH3CN:물 (1:1) 내의 HPV-알라닌 하이드로클로라이드 (21.3 mg, 22 μmol, 미국 공개 번호 2010/0305149, 실시예 1에 기술한대로 제조) 용액을 첨가하고, 반응 혼합물의 pH는 5.8로 조절하였다. 상기 반응을 SEC HPLC (270 nm detection)로 모니터링하고, EDC을 18 시간(7 mg, 0.037 mmol) 및 19 시간 (4.5 mg, 0.023 mmol)에 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 30 mL 1% NaCl로 희석시켜서, CH3CN을 총 반응 부피의 4%로 낮추었다. 조 혼합물을 시린지에 의해 0.2 ㎛ 막을 통해 여과하고, 저분자가 SEC HPLC로 관찰되지 않을 때까지 1% NaCl로 세척한 5000 MWCO 막(재생 셀룰로오스)에서 교반 세포 여과로 정제하였다. 상기 정제물을 2.5 mL까지 최종 농축시키고 -20 ℃에서 1% NaCl 용액으로 저장하였다. 수율 86% (HPV에 근거). 상기 HPV 대 고분자의 몰비는 평균 약 11:1 내지 15:1였다.
실시예 60: 30 kDa PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-Fab) 합성
Figure pct00336
PBS(pH 7.4) 내의 트라스트주맙-F(ab)2 (3.44 mL, 0.325 μmol of 10.4 mg/mL 저장액, 실시예 58에 기술한대로 제조)에 새로 제조된 TCEP 저장액 (Et3NHOAc 버퍼 내 3.38 mg/mL)의 앨리쿼트(138 ㎕, 0.467 mg)를 첨가하였다. 상기 혼합물을 37 ℃에서 1시간동안 인큐베이트하였다. 상기 반응 혼합물을 실온까지 냉각시키고, Et3NHOAc 버퍼로 예비 평형된 PD10 컬럼 상에 정제시켰다. 30 kDa PHF-GA-(HPV-알라닌)-SSPyr (600 ㎕ of 6.2 mg HPV 당량/mL 저장액, 3.72 mg HPV 당량)/1% NaCl 용액을 첨가하고 상기 용액을 실온에서 몇 시간 혼합하였다. 상기 생성 접합체는 먼저 10 kDa MWCO 막 상에 원심분리로 정제되고, 선택적으로 겔 여과에 의해 정제되었다. SEC으로 측정된 PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-Fab) 접합체의 분자량은 분자량 표준으로 다당류와 함께 약 108 kDa였다. HPLC에 의해 측정된 HPV 함량은 평균 HPV와 트라스트주맙-Fab 몰비의 약 5:1 내지 8:1로 확인되었다. 도 5에 사용된 30 kDa PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-Fab)의 HPV 대 트라스트주맙-Fab의 비율은 약 10:1 내지 14:1였다.
실시예 61: (S) 2-하이드록시프로필아미드-아우리스타틴 합성
Figure pct00337
DMF (4 ml) 내의 아우리스타틴 F (50 mg, 0.067 mmol)의 극저온 용액에 HATU (51.0 mg, 0.134 mmol)을 첨가하고 상기 생성물을 20분간 차갑게 교반시켰다. 여기에 (S)-1-아미노프로판-2-올 (10.07 mg, 0.134 mmol)을 첨가하고, 이어서 DIEA (0.035 ml, 0.201 mmol)을 첨가하였다, 그리고 나서 상기 혼합물을 1시간동안 차갑게 교반하고 밤새 실온에서 교반하였다. 동결 건조에 이어 예비 HPLC를 통해 정제하여 TFA 염의 백색 무정형 고체로서 표제 화합물을 수득하였다 (47 mg, 76% 수율) M/z = 803.4.
실시예 62: (R) 2-하이드록시프로필아미드-아우리스타틴 F 합성
Figure pct00338
(S)-1-아미노프로판-2-올 대신하여 (R)-1-아미노프로판-2-올 (10.07 mg, 0.134 mmol)을 사용하는 것을 제외하고, 상기 표제 화합물을 실시예 61에 기술한대로 제조하였다. (49 mg, 80% 수율) M/z = 803.4.
실시예 63: XMT-A4 프롤린 에스테르 합성
Figure pct00339
DMF(250 ㎕) 내 (S)-1-(터트-부톡시카보닐)피롤리딘-2-카복실산 (2.79 mg, 0.013 mmol)의 극저온 용액에 DIC (2.018 ㎕, 0.013 mmol)을 첨가하고 상기 생성물을 15분간 교반하고 나서, DMF (250 ㎕)에 XMT-A4 (5 mg, 6.48 μmol)와 DMAP (2.374 mg, 0.019 mmol)이 녹아있는 용액을 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 차갑게 교반한 후, 실온에서 교반하였다. 4시간 뒤, 100 ㎕ DMF 내 (S)-1-(터트-부톡시카보닐)피롤리딘-2-카복실산 (2.79 mg, 0.013 mmol), DIC (2.018 ㎕, 0.013 mmol)의 또 다른 앨리쿼트를 첨가하고, 상기 교반을 실온에서 밤새 지속하였다. 조 생성물을 동결 건조에 이어 HPLC로 정제함으로써 백색 무정형 고체인 Boc-보호된 XMT-A4을 수득하였다 (4.4 mg, 63% 수율). M/z = 969.4.
DCM (300 ㎕) 내 상기 Boc-보호된 XMT-A4 화합물과 2,2,2-트리플루오로아세트산 (1:1) (4.4 mg, 4.06 μmol)의 극저온 용액에 TFA (31.3 ㎕, 0.406 mmol)를 첨가하고, 생성물을 1시간동안 차갑게 교반하고 이어서 1시간동안 실온에서 교반하였다. 상기 반응 혼합물을 농축하고, 아세토니트릴로 용해시키고, 동결건조하여 백색 고체인 상기 표제 화합물을 수득하였다 (2.3 mg, 58% 수율). M/z = 869.4.
실시예 64: 아우리스타틴 F 하이드록시프로필 아미드 합성
Figure pct00340
DCM (5 ml) 내의 얼음/소금 조에서 냉각된 아우리스타틴 F (100 mg, 0.134 mmol) 용액에 DIC (0.052 ml, 0.335 mmol), 터트-부틸 3-하이드록시프로필카바메이트 (117 mg, 0.670 mmol) 및 DMAP (82 mg, 0.670 mmol)을 첨가하고, 상기 생성물을 2시간동안 차갑게 교반한 후 실온에서 밤새 교반하였다. 상기 반응 혼합물은 동결 건조에 이어 HPLC로 정제하여 백색 무정형 고체인 터트-부틸 카바메이트 보호된 표제 화합물을 수득하였다 (121 mg, 89% 수율) M/z = 903.5.
DCM (4 ml) 내 터트-부틸 카바메이트 보호된 표제 화합물 및 2,2,2-트리플루오로아세테이트 (121 mg, 0.119 mmol)의 극저온 용액에 TFA (500 ㎕, 6.49 mmol)을 첨가하고, 상기 생성물을 1시간동안 차갑게 교반한 다음 1시간동안 실온에서 교반하였다. 과량의 TFA를 제거한 뒤, 에틸 에테르에 침전시켜 백색 무정형 고체인 상기 표제 화합물을 분리하였다 (109 mg, 93% 수율); MZ = 803.4.
실시예 65: 10K PHF - GA - SH -( 아우리스타틴 F- 하이드록시프로필아미드 ) 합성
Figure pct00341
아우리스타틴 F-하이드록시프로필아미드-L-알라닌 (실시예 50) 대신에 아우리스타틴 F-하이드록시프로필아미드 (실시예 64)을 사용한 것을 제외하고,상기 표제 화합물을 실시예 51에 기술한대로 제조하였다.
실시예 66: 10K PHF - GA - SH -( 아우리스타틴 F- 하이드록시프로필아미드 )-( 트라스트주 맙- MCC ) 합성
Figure pct00342
10K PHF-GA-SH-(아우리스타틴 F-하이드록시프로필아미드) (실시예 66)을 사용한 것을 제외하고,상기 표제 화합물을 실시예 52에 기술한대로 제조하였다.
LC-MS에 측정된 아우리스타틴 F 함량은 약 21:1 내지 25:1의 평균 아우리스타틴 F와 항체 몰비를 나타내었다.
실시예 67: N-3(아미노프로필)4-메틸-4-((5-니트로피리딘-2-일)디설파닐)펜탄아미드 합성
Figure pct00343
DMF (1 mL) 내의 터트-부틸 3-아미노프로필카바메이트 (0.437 mL, 2.50 mmol)에 N-에틸-N-이소프로필프로판-2-아민 (0.437 mL, 2.50 mmol) 및 1H-벤조[d][1,2,3]트리아졸-1-올 (846 mg, 6.26 mmol)을 첨가하였다. 상기 반응물을 25℃에서 10분간 교반하고, DMF (1 ml) 내의 2,5-디옥소피롤리딘-1-일-4-메틸-4-((5-니트로피리딘-2-일)디설파닐)펜타노에이트 (500 mg, 1.25 mmol)을 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 25 ℃에서 18시간동안 교반하였다. HPLC의 정제는 베이지색의 고체인 표제화합물의 터트-부틸 카바메이트(476.7 mg, 1.04 mmol, 83%)로서 상기 표제 화합물을 얻었다: m/z 459 [M + H ]+.
상기 표제 화합물의 터트-부틸 카바메이트 (699.7 mg, 1.53 mmol)로서 DMF (5.00 mL) 내의 상기 표제 화합물에 2,2,2-트리플루오로아세트산 (2.35 mL, 30.5 mmol)을 첨가하였다. 상기 혼합물을 25℃에서 1시간동안 교반하였다. 상기 용매 제거 후, 상기 생성된 표제 화합물은 추가 정제없이 사용되었다: m/z 359 [M + H ]+.
실시예 68: 10K PHF-GA (25%)-SS-디메틸-NO 2 (5%) 합성
Figure pct00344
10 kDa PHF-GA (2.37 g, 14.5 mmol, PHF 10,000 Da와 함께 실시예 2에 기술한대로 제조, 25% GA)을 물로 100 mL까지 희석시키고 NHS (0.133 g, 1.16 mmol)을 첨가하였다. 상기 혼합물을 0℃까지 냉각시키고, pH를 5.5-6.0로 조정한 후, CH3CH (4 mL) 및 DMF(0.5 mL) 내의 N-3(아미노프로필)-4-메틸-4-((5-니트로피리딘-2-일)디설파닐)펜타아미드 (547.0 mg, 1.16 mmol, 실시예 67)을 첨가하고 이어서, EDC (0.222 g, 1.16 mmol)을 첨가하였다. 상기 반응 혼합물의 pH를 다시 5.5-6.0로 조정하고, 실온에서 18시간 동안 교반하였다. EDC (0.150 mg, 0.782 mmol)을 더 첨가하고 상기 혼합물을 1.5시간 더 교반하였다. 상기 샘플을 재생 셀룰로오스 막을 통해 투석으로 정제하여 상기 표제 화합물을 수득하였다 (2.05 g).
실시예 69: 10K PHF - GA - SS -디메틸- NO 2 -( 아우리스타틴 F- 하이드록시프로필 -L-알라닌 합성
Figure pct00345
10K PHP-GA-SS-Pyr (실시예 5) 및 (2S,3S)-1,4-디머캅토부탄-2,3-디올 (90 mg, 0.583 mmol)을 첨가하지 않는 대신에 10K PHF-GA(25%)-SS-디메틸-NO2 (5%) (실시예 68)을 사용하는 것을 제외하고, 상기 표제 화합물을 실시예 51에 기술한대로 제조하였다.
실시예 70: 10K PHF-GA-SS-디메틸-NO 2 -(아우리스탄틴 F-하이드록시프로필아미드-L-알라닌)-(S-S-트라스트주맙) 합성
Figure pct00346
상기 표제 화합물은 트라스트주맙-Fab를 대신하여 환원된 트라스트주맙을 사용하는 것을 제외하고 실시예 60에 기술한 절차를 이용하여 10K PHF-GA-SS-디메틸-NO2-(아우리스타틴 F-하이드록시프로필아미드-L-알라닌) (실시예 69)로부터 제조되었다. LC-MS로 측정된 아우리스타틴 F 함량은 평균 아우리스타틴 F와 항체 몰비의 약 9:1 내지 13:1로 나타났다.
실시예 71: 10K PHF-GA-SS-디메틸-NO 2 -(아우리스타틴 F-하이드록시프로필아미드) 합성
Figure pct00347
10K PHF-GA-SS-디메틸-NO2 (실시예 68) 및 아우리스타틴 F-하이드록시프로필아미드를 사용하는 것을 제외하고, 상기 표제 화합물은 실시예 69에 기술한대로 제조하였다.
실시예 72: 10K PHF-GA-SS-디메틸-NO 2 -(아우리스타틴 F-하이드록시프로필아미드)-(S-S-트라스트주맙) 합성
Figure pct00348
상기 표제 화합물은 10K PHF-GA-SS-디메틸-NO2-(아우리스타틴 F-하이드록시프로필아미드) (실시예 71)을 사용하는 것을 제외하고 실시예 70에 기술한 절차를 이용하여 제조되었다. LC-MS로 측정된 아우리스타틴 F 함량은 평균 아우리스타틴 F와 항체 몰비의 약 11:1 내지 15:1로 나타났다.
실시예 73: PBRM-약물 고분자 접합체용 세포 생존능 시험
PBRM-약물 고분자 접합체는 세포 역가-글로(프로메가 사)를 사용하여 종양의 생존력을 평가하였다. 세포를 검게 둘러싸인 96-웰 플레이트에 도말하고 5% CO2의 습한 대기 내 37 ℃에서 밤새 부착시켰다. HER2 발현 세포 SKBR3, BT474, NCI-N87 및 HER2-MCF7의 저발현 세포를 웰당 5,000 세포의 밀도로 도말하였다. 다음날 상기 배지는 50 ㎕ 새로운 배지로 교체되고 50 ㎕의 PBRM-약물 고분자 접합체, 약물 고분자 접합체 또는 약물 2x 저장액을 적합한 웰에 첨가, 혼합하고 72시간 배양하였다. 세포 역가-글로 시약을 실온에서 웰에 첨가하고 발광 신호를 SpectraMax M5 플레이트 리더(분자 장치)를 사용하여 10분 후에 측정하였다. 투여량 반응 곡선은 소프트맥스 프로 소프트웨어를 사용하여 생성시켰다. IC50 값은 네 개의 파라미터 커브 피팅으로부터 결정하였다.
CD20 발현 세포주 라지(Raji) 및 라모스(Ramos)를 도말하고 HER2 발현 세포에 대해 전술한 바와 동일한 절차를 사용하여 분석하였다.
표 I 내지 VII은 HER2 발현 세포 (표 I 내지 IV, VI 및 VII) 또는 CD20 발현 세포(표 V) 중 하나에서 PBRM-약물 고분자 접합체의 항증식 작용에 대한 결과를 나타낸다.
표 I은 PBRM-약물 고분자 접합체 (PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-MCC), 실시예 7, (HPV:트라스트주맙 약 14:1 내지 17:1) 및 PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-M-(PEG)12), 실시예 8, (HPV:트라스트주맙 약 16:1 내지 18:1), 약물 고분자 접합체 (PHF-GA-(HPV-알라닌)-SH, 실시예 6, 및 약물 단독 (HPV)에 대한 결과를 보여준다.
표 I
Figure pct00349
표 I를 보면, HER2 발현 세포주 SKBR3 및 BT474에서, PBRM-약물 고분자 접합체 (실시예 7 및 8)는 약물 고분자 접합체 (실시예 6) 및 약물 단독(HPV)에 대한 향상된 항증식 활성을 나타냈다. 이러한 세포주에서, 약물 고분자 접합체 (실시예 6)는 약물 단독(HPV) 보다 덜 강력하다.
표 II는 (S)-2HPV (실시예 22) 및 (R)-2HPV (실시예 23)의 결과를 나타낸다.
표 II
Figure pct00350
표 II를 보면, HER2 발현 세포주 SKBR3 및 BT474에서, 상기 상기 빈카 유도체 (실시예 22 및 23)는 유사한 항증식 활성을 나타냈다.
표 III은 PBRM-약물 고분자 접합체 (PHF-GA-SSPyr-(HPV-알라닌)), 실시예 59) 및 약물 고분자 접합체 (PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-Fab)), 실시예 60, HPV:트라스트주맙-Fab 약 6:1 내지 8:1)의 결과를 나타낸다.
표 III
Figure pct00351
표 III을 보면, HER2 발현 세포주 SKBR3, BT474 및 N87에서, 상기 PBRM-약물 접합체 (실시예 60)는 약물 고분자 접합체(실시예 59) 보다 더 높은 항증식 활성을 나타냈다.
표 IV는 PBRM-약물 고분자 접합체 (PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-MCC)), 실시예 7 (HPV:트라스트주맙 약 19:1 내지 22:1) 및 PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-M-(PEG)12), 실시예 8, HPV:트라스트주맙 약 16:1 내지 18:1) 및 약물 고분자 접합체 (PHF-GA-(HPV-알라닌)-SH, 실시예 6)의 결과를 나타낸다.
표 IV
Figure pct00352
표 IV를 보면, HER2 발현 세포주 SKBR3, BT474 및 N87에서, PBRM-약물 고분자 접합체 (실시예 7 및 실시예 8) 모두 약물 고분자 접합체 (실시예 6)보다 더 높은 항증식 활성을 나타낸다.
표 V는 CD20 발현 세포주 라지 및 라모스에서, PBRM-약물 고분자 접합체(PHF-GA-(HPV-알라닌)-(리툭시맙-MCC), (실시예 54, HPV:리툭시맙 약 12 내지 15:1) 및 약물 고분자 접합체 (PHF-GA-(HPV-알라닌)-SH, 실시예 6)의 결과를 나타낸다.
표 V
Figure pct00353
표 V를 보면, CD20 발현 세포주 라지 및 라모스에서, 상기 PBRM-약물 고분자 접합체 (실시예 54)는 약물 고분자 접합체 (실시예 6) 보다 높은 항증식 활성을 나타낸다.
표 VI은 PBRM-약물 고분자 접합체 PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-MCC) (약 5:1) (실시예 55); PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-MCC) (약 10:1) (실시예 56); 및 PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-MCC) (약 20:1) (실시예 57)의 결과는 나타낸다.
표 VI
Figure pct00354
표 VI를 보면, HER2 발현 세포주 SKBR3 및 BT474에서, 상기 항증식 효과는 약물 로딩에 따라 달라진다. 상기 높은 약물 로딩을 가진 PBRM-약물 고분자 접합체 (실시예 57)는 더 낮은 약물 로딩을 가진 접합체 (실시예 56 및 실시예 55)와 비교하여 더 높은 항증식 활성을 나타낸다.
표 VII는 PBRM-약물 고분자 접합체 PBRM-약물 고분자 접합체 PHF-GA-(아우리스타틴 F-하이드록시프로필아미드-L-알라닌)-(트라스트주맙-MCC) (실시예 52, 아우리스타틴 F:트라스트주맙 약 20:1 내지 22:1); 약물 고분자 접합체 PHF-GA-SH-(아우리스타틴 F-프로필아미드-L-알라닌) (실시예 51) 및 아우리스타틴 F-하이드록시프로필 아미드(실시예 48)의 결과를 나타낸다.
표 VII
Figure pct00355
표 VII를 보면, HER2 발현 세포주 SKBR3, BT474 및 N87에서, 상기 PBRM-약물 고분자 접합체 (실시예 52) 및 약물 단독 (실시예 48)는 약물 고분자 접합체 (실시예 51)과 비교하여 더 높은 항증식 활성을 나타낸다. 상기 PBRM-약물 고분자 접합체는 약물 단독의 효능을 유지한다.
실시예 74: 약물 화합물에 대한 세포 생존능 시험
실시예 73에 기술한대로, 약물 화합물은 세포 역가-글로 (프로메가 사)를 사용하여 이의 종양 생존능을 평가하였다. 표 VIII은 HER2 발현 세포에서, 약물 화합물의 항증식 작용에 대한 결과를 설명한다 ("ND"= not determined).
표 VIII
Figure pct00356
Figure pct00357
Figure pct00358
Figure pct00359
Figure pct00360
Figure pct00361
Figure pct00362

실시예 75: 생체 내 효능, 약동학 및 생체 분포 연구
단백질 약물 접합체의 효능 및 약물 동력학을 평가하기 위해 마우스 및 랫트 피하 및 동소 이종 이식 모델로 사용하였다.
시험군은 적절한 대조군과 함께 복강 또는 꼬리 정맥 주사를 통한 정맥 내(IV)로 투여한다. 시험군의 순환 수준을 평가하기 위해 혈액 샘플은 말단의 심장 천공을 통해 지정된 시간에 수집된다. 샘플은 응집하기 위해 실온에서 30분간 유지된 다음, 4 ℃에서 1,000 x g로 10분간 원심분리하고, 즉시 -80 ℃에서 냉동시켰다. 혈청 샘플에서 총 PBRM 농도는 ELISA를 이용하여 측정된다. 순환 약물 농도 (접합 또는 프리)는 LC/MS/MS 방법에 의해 측정된다.
PBRM-약물 고분자 접합체의 효능을 평가하기 위해, 종양 크기는 디지털 캘리퍼를 사용하여 측정한다. 종양 부피는 계산되어, 종양 성장의 지연을 결정하는데 사용된다.
약물의 생체 내 분포를 결정하기 위해, 종양과 예를 들어, 간, 신장, 비장, 폐, 심장, 근육, 뇌와 같은 주요 기관을 분리하고, 즉시 액체 질소로 냉동시켜 -80 ℃에서 저장하였다. PBRM 및/또는 약물 수준은 예를 들면, ELISA 또는 LC/MS/MS 방법 각각과 같은 표준 방법에 의해 조직 균질물에서 결정된다.
실시예 76: PBRM-약물 고분자 접합체의 투여에 종양 성장 반응
암컷 CB-17 SCID 마우스는 NCI-N87 세포(각 군에 대해 n=10) 또는 BT474 종양 (각 군에 대해 n=12 또는 n=10)를 피하 접종시켰다. 시험 화합물 또는 비히클은 1일째, 8일째, 15일째 각각 3주간 매주 한번; 또는 17일째, 24일째, 31일째 각각 3주간 매주 한번; 1일에 단일 투여량의 정맥 주사로 투여하였다. 상기 약물 고분자 접합체의 투여량은 투여된 해당 PBRM-약물 고분자 접합체의 가장 높은 투여량을 나타내는 것과 동일한 양의 약물을 전달하도록 결정된다. 종양 크기를 디지털 캘리퍼를 사용하여 도 1, 2, 3, 4 및 5에 표시된 시간에 측정하였다. 종양 부피는 계산되어, 종양 성장의 지연을 결정하는데 사용되었다. 종양이 1000 mm3, 800 mm3, 또는 700 mm3의 크기에 도달할 때 마우스가 희생되었다. 종양 부피는 각 그룹에 대한 평균표준편차로 기록된다.
도 1은 NCI-N87 세포가 피하 접종된 마우스(각 군에 대해 n=10)에서, 비히클, PBRM-약물 고분자 복합체 PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-M-(PEG)12), (실시예 8, HPV:트라스트주맙 약 16:1 내지 18:1)를 각각 15.6mg/kg, 5.2mg/kg, 1.6mg/kg, 0.5mg/kg로, 그리고 약물 고분자 복합체 PHF-GA-(HPV-알라닌)-SH (실시예 6) (실시예 8의 15.6mg/kg에 있는 것과 동등한 빈카 용량으로 투여)를 3주 동안 1주일에 1회 정맥 주사한 이후 1일째, 8일째, 15일째 각각 종양반응의 결과를 제공한다.
상기 결과는 80% 부분 반응(8/10); 20% 완전 반응(2/10); 0% 종양 생존(0/10)을 가지는 종양 부피의 감소를 보여주는, 가장 높은 투여량인 15.6 /kg에서 PBRM-약물 고분자 접합체 (실시예 8)에 대한 투여 반응을 나타낸다. 5.2 /kg, 1.6 /kg 및 0.5 /kg 모두의 투여량에서, 비히클, 약물-고분자 접합체 (실시예 6) 및 PBRM 약물 고분자 접합체 (실시예 8)는 종양 부피의 증가를 보였다.
도 2는 BT474 세포가 피하 접종된 마우스(각 군에 대해 n=12)에 비히클; PBRM (트라스트주맙) 15mg/kg; PBRM-약물 고분자 복합체 PHF-GA-(HPV-알라닌)- (트라스트주맙-MCC) (실시예 7, HPV:트라스트주맙 약 19:1 내지 22:1) 7.5 mg/kg 그리고 PHF-GA-(HPV-알라닌)-(리툭시맙-MCC) (실시예 54, HPV:리툭시맙 약 12:1 내지 15:1) 20 mg/kg; 약물 고분자 복합체 PHF-GA-(HPV-알라닌)-SH (실시예 6) (실시예 7의 15 mg/kg에 있는 것과 동등한 빈카 용량으로 투여)를 트라스트주맙 15mg/kg과 복합으로 3주 동안 1주일에 1회 정맥 주사한 이후 1일째, 8일째, 15일째 각각의 종양반응의 결과를 제공한다.
상기 결과는 100% 완전 반응 및 100% 종양 생존으로 실시예 7에 대한 종양 부피의 감소를 보여준다. 비히클, 트라스트주맙 단독, 실시예 6 및 트라스트주맙의 복합, 및 실시예 54 모두는 종양 부피의 증가를 보였다. PBRM와 약물 고분자 접합체의 조합(실시예 6 트라스트주맙과 조합) 또는 HER2의 세포의 비특이적 PBRM(리툭시맙, 실시예 54))와의 조합은 종양 부피 감소를 보여주지 않았기 때문에, 약물 고분자 접합체에 HER2 세포(트라스트주맙)에 대한 특이 PBRM의 접합이 종양 부피의 감소에 필요했다.
도 3은 BT474 세포가 피하 접종된 마우스(각 군에 대해 n=12)에 비히클; PBRM (트라스트주맙) 15mg/kg; PBRM-약물 고분자 접합체 PHF-GA-(아우리스타틴 F-하이드록시프로필아미드-L-알라닌)-(트라스트주맙-MCC) (실시예 52, 아우리스타틴 F :트라스트주맙 약 20:1에서 22:1) 7.5mg/kg; 약물 고분자 접합체 PHF-GA-SH-(아우리스타틴 F-프로필아미드-L-알라닌) (실시예 51) (실시예 52의 15mg/kg에 있는 것과 동등한 아우리스타틴 용량으로 투여)를 트라스트주맙 15mg/kg과 복합으로 3주 동안 1주일에 1회, 정맥 주사한 이후 1일째, 8일째, 15일째 각각의 종양반응의 결과를 제공한다. 상기 결과는 100% 완전 반응(11/11) 및 100% 종양 생존(11/11)으로 실시예 52에 대한 종양 부피의 감소를 보여준다. 비히클, 트라스트주맙 단독, 실시예 51 및 트라스트주맙의 복합, 모두는 종양 부피의 증가를 보였다. PBRM(실시예 51 트라스트주맙과 조합)와 약물 고분자 접합체의 조합 또는 PBRM(트라스트주맙) 단독은 종양 부피 감소를 보여주지 않았기 때문에, 약물 고분자 접합체에 PBRM의 접합이 종양 부피의 감소에 필요했다.
도 4는 BT474 세포가 피하 접종된 마우스(각 군에 대해 n=10)에 비히클; PBRM-약물 고분자 접합체 PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-MCC) (실시예 7, HPV:트라스트주맙 약 19:1 내지 22:1) 3.5mg/kg을 3주 동안 1주일에 1회 정맥 주사한 이후 1일째, 8일째, 15일째 각각의 종양반응; PBRM-약물 고분자 복합체 PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-MCC) (실시예 7, HPV:트라스트주맙 약 19:1 내지 22:1) 10mg/kg으로 1일에 1회; PBRM-약물 고분자 복합체 PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-MCC) (실시예 7, HPV:트라스트주맙 약 19:1 내지 22:1) 10mg/kg으로 3주 동안 1주일에 1회 투여한 이후 17일째, 24일째, 31일째 각각의 종양반응의 결과를 제공한다. 상기 결과는 3.5 mg/kg을 3주간 매주 1회 투여된 100% 완전 반응(10/10) 및 100% 종양 생존(10/10)으로; 큰 종양을 가진 마우스에 3주간 매주 1회 10 mg/kg을 투여된 90% 부분 반응(9/10); 10% 완전 반응(1/10) 및 10% 종양 생존(1/10)으로; 그리고 10 mg/kg을 단독 투여된 100% 완전 반응(10/10) 및 100% 종양 생존(10/10)으로 시험된, 모든 투여 요법 및 모든 투여 농도에서 실시예 7에 대해 종양 부피의 감소를 보인다. 비히클은 종양 부피의 증가를 보였다.
도 5는 BT474 세포가 피하 접종된 마우스(각 군에 대해 n=10)에 비히클 또는 30kDa PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-Fab) (실시예 60, HPV:트라스트주맙-Fab 약 10:1 내지 14:1) 7mg/kg에서 3주 동안 1주일에 1회 정맥 주사한 이후 1일째, 8일째, 15일째 각각의 종양반응의 결과를 제공한다. 상기 결과는 비히클에 대한 종양 부피의 증가와 비교하여 100% 완전 반응(10/10) 및 100% 종양 생존(10/10)으로 실시예 60에 대한 종양 부피의 감소를 보여준다.
도 8은 BT474 세포가 피하 접종된 마우스(각 군에 대해 n=10)에 비히클; PBRM-약물 고분자 접합체 PHF-GA-(아우리스타틴 F-하이드록시프로필아미드-L-알라닌) -(트라스트주맙-MCC) (실시예 52, 아우리스타틴 F:트라스트주맙 약 24:1 내지 28:1) 및 약물 고분자 접합체 PHF-GA-SS-디메틸-NO2-(아우리스타틴 F-하이드록시프로필아미드-L-알라닌)-(S-S-트라스트주맙) (실시예 70, 아우리스타틴 F: 트라스트주맙약 9:1 내지 13:1) 2mg/kg과 4mg/kg에서 3주 동안 1주일에 1회 정맥 주사한 이후 1일째, 8일째, 15일째 각각의 종양반응의 결과를 제공한다. 상기 결과는 실시예 70의 2 mg/kg 및 4 mg/kg에서, 그리고 실시예 52의 4 mg/kg에서 종양 부피의 완전한 감소를 보여준다.
여기에 기술된 생체 외, 생체 내 모든 실험에서, 상기 투여량은 PBRM-약물 고분자 접합체의 PBRM(예를 들면, 항체 단편의 항체)에 기초하여 모두 사용되었다.
실시예 77: PBRM-약물 고분자 접합체의 시험관 내 안정성
PBRM-약물 고분자 접합체의 시험관 내 안정성은 생리식염수 또는 동물 혈장의 37 ℃, pH 7.4에서 PBRM-약물 고분자 접합체의 배양에 의해 평가되었다. PBRM-약물 고분자 접합체의 분해 속도는 액체 액체 추출에 의해 PBRM-약물 고분자 접합체로부터 방출된 약물의 분리 후 LC/MS/MS 분석에 의해 매트릭스로 방출된 약물의 양을 모니터링함으로써 측정하였다.
표 IX는 마우스 혈장, 랫트 혈장 및 개 혈장에서, PBRM-약물-접합체, 실시예 8의 PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-M-(PEG)12)(HPV:트라스트주맙 약 16:1 내지 18:1)의 반감기(T1 /2)를 나타낸다.
표 IX
Figure pct00363
그 결과는 상기 실시예 8의 PBRM-약물 고분자 접합체가 동물 혈장에서 안정하여 의도된대로 약물이 방출됨을 보여준다.
실시예 78: BIAcore SPR(Surface Plasmon Resonance)에 의한 리간드 결합 연구
고정된 수용체와 PBRM-약물 고분자 접합체의 역학적 결합은 BIAcore SPR에 의해 측정하였다. PBRM-약물-접합체 PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-M-(PEG)12) 실시예 8 (HPV:트라스트주맙 약 16:1 내지 18:1) 및 PBRM (즉, 트라스트주맙) 단독에서, PBRM에 대한 결합 상수는 표준 BIAcore 과정을 사용하여 측정된다.
표준 아민 커플링 화학을 사용하여, hErbB2를 세개의 유사한 밀도에서 표면 플라즈몬 공명 센서 칩 표면에 세 개의 유로 내 고정화하였다. 결합 파트너들 모두 활성화되었기 때문에 트라스트주맙은 쉽게 고정화된 hErbB2에 결합되었다. 표 X는GLC 센서 칩을 탑재하고 런닝버퍼로 평형을 유지하는 바이오래드 프로테온 XPR36 광 바이오 센서를 사용하여 실시예 8의 접합체 및 트라스트주맙에 대해 25 ℃에서 측정된 결합 파라미터 ka(결합 또는 친화 상수) 및 KD(해리 상수)를 제공한다.
표 X
Figure pct00364
그 결과는 PBRM-약물-접합체에서 PBRM이 PBRM 수용체에 의해 인식됨을 보여준다.
실시예 79 : PBRM-약물 고분자 접합체의 투여 후 마우스 혈장 PK 및 조직 분포
혈장 PK 안정성 및 PBRM-약물 접합체의 조직 분포는 NCI-N87 종양 (n=3)을 가진 암컷 CB-17 SCID 마우스에서 PBRM-약물 접합체 투여 후 측정하였다. 접합된 HPV 농도는 LC/MS/MS 분석에 의해 측정되었다. HPV-트라스트주맙-접합체의 농도는 접합된 HPV 데이타로부터 평가되었다. 총 트라스트주맙 농도는 ELISA에 의해 측정되었다.
상기 마우스는 실시예 8에서와 같이 PBRM-약물-접합체 PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-M-(PEG)12) (HPV:트라스트주맙 약 16:1 내지 18:1) 15 mg/kg (트라스트주맙에 근거)을 정맥 주사하였다.
도 6은 실시예 8에서와 같이 PBRM-약물-접합체 PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-M-(PEG)12) (HPV:트라스트주맙 약 16:1 내지 18:1) 15 mg/kg (트라스트주맙에 근거)을 정맥 주사로 투여 후 접합된 HPV 및 트라스트주맙에 대해 혈장 PK를 나타낸다.
도 7 은 실시예 8에서와 같이 PBRM-약물-접합체 PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-M-(PEG)12) (HPV:트라스트주맙 약 16:1 내지 18:1) 15 mg/kg (트라스트주맙에 근거)을 정맥 주사로 투여 후 마우스의 다양한 기관에서 축적된 HPV 양을 나타낸다.
그 결과는 PBRM-약물-접합체는 혈장에서 안정하고 약물은 종양에 도달하는 것을 보여준다. HPV의 종양 축적 피크는 24시간과 72 시간 사이에 관찰되었다.
실시예 80: PBRM-약물-접합체 투여 후 마우스 혈장 PK
혈장 PK 안정성은 N87 종양 (n=3)을 가진 암컷 CB-17 SCID 마우스에서 PBRM-약물 접합체 투여 후 측정하였다. 접합된 HPV 농도는 LC/MS/MS 분석에 의해 측정되었다. 총 트라스트주맙 농도는 ELISA에 의해 측정되었다.
표 XI는 N87 이종이식 모델에서, PBRM-약물-접합체 PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-M-(PEG)12) (실시예 8, HPV:트라스트주맙 약 16:1 내지 18:1) 15.6 mg/kg (트라스트주맙에 근거) 및 BT474 이종이식 모델에서, PBRM-약물 고분자 접합체 PHF-GA-(HPV-알라닌)-(트라스트주맙-MCC) (실시예 7, HPV:트라스트주맙 약 19:1 내지 22:1) 15.0 mg/kg (트라스트주맙에 근거)의 반감기(T1 /2) 및 곡선 하 면적(AUC)을 제공한다.
표 XI
Figure pct00365
그 결과는 실시예 7 및 8의 PBRM-약물 고분자 접합체가 혈장에서 안정함을 보여준다.
참고문헌에 편입
여기에 인용된 특허 문헌 및 과학 논문들 각각의 전체 개시는 모든 목적을 위해 참고문헌에 편입된다.
등가
본 발명은 본 발명의 사상 및 본질적인 특성을 벗어나지 않도록 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다. 이에, 상술한 구현예는 여기에 기술된 본 발명에 한정되어 있는 거 보다는 예시된 모든 측면에서 고려되어야 한다. 그러므로, 본 발명의 범위는 전술한 설명 보다는 첨부된 청구범위에 의해 나타내며, 청구항의 의미 및 등가 범위 내에 있는 모든 변경은 그 안에 포함되는 것으로 간주된다.

Claims (85)

  1. 고분자 담체, 고분자 담체에 연결된 하나 이상의 -LD-D, 및 고분자 담체와 단백질 기반의 인식 분자(PBRM)를 연결하기에 적합한 고분자 담체에 연결된 하나 이상의 LP를 포함하는, 단백질 기반의 인식 분자(PBRM)와의 접합(conjugate)에 유용한 고분자 스캐폴드:
    여기서,
    각각 표시된 D는 독립적으로 5 kDa 이하의 분자량을 가지는 치료제이고;
    고분자 담체는 폴리아세탈 또는 폴리케탈이며,
    LD는
    Figure pct00366
    구조를 가지는 링커이고, 상기 RL1 는 고분자 담체의 산소원자와 연결되고, LD1는 D와 연결되며,
    Figure pct00367
    는 LD1에 D의 직접 또는 간접 결합을 나타내며,
    LD는 생분해성 결합을 포함하여, 생분해성 결합이 깨질 때, D는 목적한 치료 효과를 위한 활성 형태로 고분자 담체에서 분리되며,
    LD1는 카르보닐 함유 모이어티이고;
    LP는 LD와는 다른 링커이고 : -RL2-C(=O)-LP1 구조를 가지며; 상기 RL2는 고분자 담체의 산소원자와 연결되고 LP1은 PBRM과 직접 또는 간접적으로 연결하기에 적합하고,
    RL1 및 RL2는 각각 독립적으로 부재, 알킬, 헤테로알킬, 사이클로알킬, 또는 헤테로사이틀로알킬이며; 및
    LP1은 PBRM의 작용기와 공유결합을 형성할 수 있는 작용기를 포함하는 모이어티이다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    LP는
    Figure pct00368
    구조를 가지는 링커이고, 상기 LP2는 PBRM의 작용기와 공유결합을 형성할 수 있는 작용기를 포함하는 모이어티이고,
    Figure pct00369
    는 LD에 LP2의 직접 또는 간접 결합을 나타내는 스캐폴드.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    고분자 담체는 폴리아세탈인 스캐폴드.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    고분자 담체는 2 kDa 내지 300 kDa 범위의 분자량을 가지는 PHF인 스캐폴드.
  5. 제 2 항에 있어서,
    스캐폴드는 하기 화학식 (Ia)인 스캐폴드;
    [화학식 (Ia)]
    Figure pct00370

    여기서, m은 1 내지 2200의 정수이고, m1 는 1 내지 660의 정수이며, m2 는 1 내지 300의 정수이고, m3는 1 내지 110의 정수이며, 및
    m, m1, m2 및 m3 의 합은 15 내지 2200 범위이다.
  6. 제 5 항에 있어서,
    고분자 담체는 40 kDa 이상의 분자량을 가지는 PBRM과의 연결을 위해, 2 kDa 내지 40 kDa 범위의 분자량을 가지는 PHF인 스캐폴드
  7. 제 6 항에 있어서,
    m2는 1 내지 40의 정수인 스캐폴드.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    m3는 1 내지 18의 정수인 스캐폴드.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    m1은 1 내지 140의 정수인 스캐폴드.
  10. 제 6 항에 있어서,
    PHF는 6 kDa 내지 20 kDa 범위의 분자량을 가지는 스캐폴드.
  11. 제 10 항에 있어서,
    m2 는 2 내지 20의 정수인 스캐폴드.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    m3 은 1 내지 9의 정수인 스캐폴드.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    m1은 1 내지 75의 정수인 스캐폴드.
  14. 제 6 항에 있어서,
    PHF는 8 kDa 내지 15 kDa 범위의 분자량을 가지는 스캐폴드.
  15. 제 14 항에 있어서,
    m2는 2 내지 15의 정수인 스캐폴드.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    m3는 1 내지 7의 정수인 스캐폴드.
  17. 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    m1은 1 내지 55의 정수인 스캐폴드.
  18. 제 5 항에 있어서,
    고분자 담체는 200 kDa 이하의 분자량을 가지는 PBRM와의 연결을 위해, 20 kDa 내지 300 kDa 범위의 분자량을 가지는 PHF인 스캐폴드.
  19. 제 18 항에 있어서,
    PHF는 40 kDa 내지 150 kDa 범위의 분자량을 가지는 스캐폴드.
  20. 제 19 항에 있어서,
    m2는 4 내지 150의 정수인 스캐폴드.
  21. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
    m3는 1 내지 75의 정수인 스캐폴드.
  22. 제 19 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    m1은 1 내지 330의 정수인 스캐폴드.
  23. 제 18 항에 있어서,
    PHF는 50 kDa 내지 100 kDa 범위의 분자량을 가지는 스캐폴드.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 m2는 5 내지 100의 정수인 스캐폴드.
  25. 제 23 항 또는 제 24 항에 있어서,
    m3는 1 내지 40의 정수인 스캐폴드.
  26. 제 23 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    m1은 1 내지 220의 정수인 스캐폴드.
  27. 제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    LP1 또는 LP2의 작용기는 -SRp, -S-S-LG, 말레이미도(maleimido) 및 할로 중에서 선택되고, 상기 LG는 이탈기(leaving group)이며, Rp는 수소 또는 황 보호기인 스캐폴드.
  28. 제 1 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    LD1는 -X-(CH2)v-C(=O)-을 포함하고, 상기 X는 RL1-C(=O)의 카르보닐기와 직접 연결되고, X 는 CH2, O, 또는 NH이며, v는 1 내지 6의 정수인 스캐폴드.
  29. 제 1 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    LP1 또는 LP2는 생분해성 결합을 포함하는 스캐폴드.
  30. 제 1 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,
    RL1 및 RL2 각각은 부재인 스캐폴드.
  31. 제 1 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
    LP를 통해 고분자 담체에 연결된 PBRM을 추가로 포함하는 스캐폴드.
  32. 제 31 항에 있어서,
    스캐폴드는 하기 화학식 (Ib)인 스캐폴드:
    [화학식 (Ib)]
    Figure pct00371

    여기서,
    LP2 와 PBRM 사이의
    Figure pct00372
    는 LP2에 PBRM의 직접 또는 간접 결합을 의미하고,
    각각 표시된 PBRM은 독립적으로 200 kDa 미만의 분자량을 가지며,
    m은 1 내지 2200의 정수이고, m1은 1 내지 660의 정수이며, m2는 3 내지 300의 정수이고, m3는 0 내지 110의 정수이며, m4는 1 내지 60의 정수이고; 및
    m, m1, m2, m3 및 m4의 합은 150 내지 2200의 범위이다.
  33. 제 32 항에 있어서,
    m, m1, m2, m3 및 m4의 합은 300 내지 1100의 범위인 스캐폴드.
  34. 제 33 항에 있어서,
    m1은 10 내지 330의 정수이고, m2는 4 내지 150의 정수이며, m3는 1 내지 75의 정수이고, m4는 1 내지 30의 정수인 스캐폴드.
  35. 제 32 항에 있어서,
    m, m1, m2, m3 및 m4의 합은 370 내지 740의 범위인 스캐폴드.
  36. 제 35 항에 있어서,
    m1은 10 내지 220의 정수이고, m2는 5 내지 100의 정수이며, m3는 1 내지 40의 정수이고, m4는 1 내지 20의 정수인 스캐폴드.
  37. 제 31 항에 있어서,
    스캐폴드는 40 kDa 보다 큰 분자량을 가지는 PBRM 및 상기 PBRM과 연결된 하나 이상의 D-운반 고분자 담체를 포함하고, 상기 각각의 D-운반 고분자 담체는 독립적으로 화학식 (Ic)인 스캐폴드:
    [화학식 (Ic)]
    Figure pct00373

    여기서,
    LP2에 결합된 말단
    Figure pct00374
    는 D-운반 고분자 담체가 PBRM에 연결되도록 PBRM에 LP2의 직접 또는 간접 결합을 의미하고,
    m은 1 내지 300의 정수이고, m1은 1 내지 140의 정수이며, m2는 1 내지 40의 정수이고, m3은 0 내지 18의 정수이며, m4는 1 내지 10의 정수이고; 및
    m, m1, m2, m3 및 m4의 합은 15 내지 300의 범위이며,
    단, PBRM에 결합된 LP2의 전체 수는 10 이하이다.
  38. 제 37 항에 있어서,
    m, m1, m2, m3 및 m4의 합은 45 내지 150의 범위인 스캐폴드.
  39. 제 38 항에 있어서,
    m1은 1 내지 75의 정수이고, m2는 2 내지 20의 정수이며, m3는 1 내지 9의 정수인 스캐폴드.
  40. 제 37 항에 있어서,
    m, m1, m2, m3 및 m4의 합은 60 내지 110의 범위 내에 있는 스캐폴드.
  41. 제 40 항에 있어서,
    m1은 1 내지 55의 정수이고, m2는 2 내지 15의 정수이며, m3는 1 내지 7의 정수인 스캐폴드.
  42. 제 1 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각 표시된 D는 독립적으로 빈카 알칼로이드, 아우리스타틴, 튜불라이신, 두오카르마이신, PI-103, AZD 8330, KSP 저해제 및 이의 유사체 중에서 선택된 스캐폴드.
  43. 제 1 항 내지 제 26 항 및 제 31 항 내지 제 42 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    LD는 -RL1-C(=O)-XD-MD1-YD-MD2-ZD-MD3-QD-MD4-이고, 상기 MD4는 D와 직접적으로 연결된 스캐폴드:
    여기서,
    XD 는 -O-, -S-, -N(R1)-, 또는 부재이고, 여기서 R1는 수소, 지방족, 헤테로지방족, 탄소환(carbocyclic) 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티, -C(=O)R1B, -C(=O)OR1B, 또는 -SO2R1B이며, 또는 -N(R1)-은 헤테로사이클로알킬 모이어티이며, 상기 R1B 는 수소, 지방족, 헤테로지방족, 탄소환, 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티이고;
    YD, ZD, 및 QD 각각은 독립적으로 부재 또는 -S-S-,-C(=O)O-, -C(=O)NR2-,
    -OC(=O)-, -NR2C(=O)-, -OC(=O)O-, -OC(=O)NR2-, -NR2C(=O)O-, -NR2C(=O)NR3-, -C(OR2)O-, -C(OR2)S-, -C(OR2)NR3-, -C(SR2)O-, -C(SR2)S-, -C(SR2)NR3-, -C(NR2R3)O-, -C(NR2R3)S-, -C(NR2R3)NR4-, -C(=O)S-, -SC(=O)-, -SC(=O)S-, -OC(=O)S-, -SC(=O)O-, -C(=S)S-, -SC(=S)-, -OC(=S)-, -C(=S)O-, -SC(=S)O-, -OC(=S)S-, -OC(=S)O-, -SC(=S)S-, -C(=NR2)O-, -C(=NR2)S-, -C(=NR2)NR3-, -OC(=NR2)-, -SC(=NR2)-, -NR3C(=NR2)-, -NR2SO2-, -NR2NR3-, -C(=O)NR2NR3-, -NR2NR3C(=O)-, -OC(=O)NR2NR3-, -NR2NR3C(=O)O-, -C(=S)NR2NR3-, -NR2NR3C(=S)-, -C(=NR4)NR2NR3-, -NR2NR3C(=NR4)-, -O(N=CR3)-, -(CR3=N)O-, -C(=O)NR2-(N=CR3)-, -(CR3=N)-NR2C(=O)-, -SO3-, -NR2SO2NR3-, -SO2NR2- 및 폴리아미드로 이루어진 군에서 선택된 생분해성 링커 모이어티이며, 여기서, 각각 표시된 R2, R3, 및 R4은 독립적으로 수소 또는 지방족, 헤테로지방족, 탄소환, 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티이거나, 각각 표시된 -NR2- 또는 -NR2NR3-은 헤테로사이클로알킬 모이어티이고,
    각각의 MD1, MD2, MD3, 및 MD4은 독립적으로 부재 또는 알킬, 알케닐, 알키닐,헤테로알킬, 헤테로알케닐, 헤테로알키닐, 탄소환 모이어티, 헤테로고리 모이어티, 및 이의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 생분해성이 아닌 링커 모이어티이고, MD1, MD2, 및 MD3 각각은 임의로 하나 이상의 -(C=O)-을 포함하나, 상기 생분해성 링커 모이어티를 포함하지는 않고;
    단, 각각의 LD1의 경우, XD, YD, ZD, 및 QD 중 적어도 하나가 존재한다.
  44. 제 43 항에 있어서,
    PBRM과 연결되지 않는 경우,
    Figure pct00375
    는 말단기 WP를 포함하고,
    상기 각각의 WP는 독립적으로
    Figure pct00376

    Figure pct00377
    또는
    Figure pct00378
    이며;
    여기서, R1K는 이탈기이고, R1A는 황 보호기이며, 그리고 고리 A는 사이클로알킬 또는 헤테로사이클로알킬이고, R1J는 수소, 지방족, 헤테로지방족, 탄소환 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티인 스캐폴드.
  45. 제 44 항에 있어서,
    R1A는
    Figure pct00379
    Figure pct00380
    이고, 여기서 r은 1 또는 2이며, 각각의 Rs1, Rs2, 및 Rs3는 수소, 지방족, 헤테로지방족, 탄소환 또는 헤테로사이클릭알킬 모이어티인 스캐폴드.
  46. 제 43 항 내지 제 45 항 중 어느 한 항에 있어서,
    PBRM와 연결하는 경우,
    Figure pct00381
    는 -XP-MP1-YP-MP2 --ZP-MP3-QP-MP4-이고, 상기 XP는 RL1-C(=O)의 카르보닐기와 직접 연결되고, MP4는 PBRM와 직접 연결되며,
    상기 XP는 -O-, -S-, -N(R1)-, 또는 부재이고, 여기서 R1 는 수소, 지방족, 헤테로지방족, 탄소환, 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티, -C(=O)R1B, -C(=O)OR1B 또는 -SO2R1B이며, 또는 -N(R1)-는 헤테로사이클로알킬 모이어티이며, 여기서 R1B는 수소, 지방족, 헤테로지방족, 탄소환, 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티이고;
    각각의 YP, ZP, 및 QP는 독립적으로 부재 또는 -S-S-,-C(=O)O-, -C(=O)NR2-,
    -OC(=O)-, -NR2C(=O)-, -OC(=O)O-, -OC(=O)NR2-, -NR2C(=O)O-, -NR2C(=O)NR3-, -C(OR2)O-, -C(OR2)S-, -C(OR2)NR3-, -C(SR2)O-, -C(SR2)S-, -C(SR2)NR3-, -C(NR2R3)O-, -C(NR2R3)S-, -C(NR2R3)NR4-, -C(=O)S-, -SC(=O)-, -SC(=O)S-, -OC(=O)S-, -SC(=O)O-, -C(=S)S-, -SC(=S)-, -OC(=S)-, -C(=S)O-, -SC(=S)O-, -OC(=S)S-, -OC(=S)O-, -SC(=S)S-, -C(=NR2)O-, -C(=NR2)S-, -C(=NR2)NR3-, -OC(=NR2)-, -SC(=NR2)-, -NR3C(=NR2)-, -NR2SO2-, -NR2NR3-, -C(=O)NR2NR3-, -NR2NR3C(=O)-, -OC(=O)NR2NR3-, -NR2NR3C(=O)O-, -C(=S)NR2NR3-, -NR2NR3C(=S)-, -C(=NR4)NR2NR3-, -NR2NR3C(=NR4)-, -O(N=CR3)-, -(CR3=N)O-, -C(=O)NR2-(N=CR3)-, -(CR3=N)-NR2C(=O)-, -SO3-, -NR2SO2NR3-, -SO2NR2- 및 폴리아미드로 이루어진 군에서 선택된 생분해성 링커이고, 여기서 각각 표시된 R2, R3, 및 R4는 독립적으로 수소 또는 지방족, 헤테로지방족, 탄소환, 또는 헤테로사이클로알킬 모이어티이거나, 각각 표시되는 -NR2- 또는 -NR2NR3-은 헤테로사이클로알킬 모이어티이며;
    각각의 MP1, MP2, MP3, 및 MP4은 독립적으로 부재거나 알킬, 알케닐, 알키닐, 헤테로알킬, 헤테로알케닐, 헤테로알키닐, 탄소환 모이어티, 헤테로고리 모이어티, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 생분해성이 아닌 링커이고, 각각의 MP1, MP2, 및 MP3는 임의로 하나 이상의 -(C=O)-를 포함하나 상기 생분해성 링커 모이어티를 포함하지 않고;
    단, PBRM 과 연결된 각각의
    Figure pct00382
    의 경우, XP, YP, ZP, 및 QP 중 적어도 하나가 존재하는 스캐폴드.
  47. 제 43 항 내지 제 46 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 MD1 및 MP1은 독립적으로 C1 -6 알킬 또는 C1 -6 헤테로알킬인 스캐폴드.
  48. 제 43 항 내지 제 47 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 MD2, MD3, MD4, MP2, MP3, 및 MP4는 독립적으로 부재, C1 -6 알킬, 사이클로알킬, 헤테로알킬, 헤테로사이클로알킬 또는 이들의 조합인 스캐폴드.
  49. 제 43 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의
    Figure pct00383
    의 경우 MP2 및 MP3 중 많아야 하나는 하기 구조식을 갖는 스캐폴드:
    Figure pct00384

    Figure pct00385
    및
    Figure pct00386

    여기서, q는 0 내지 12의 정수이고, 각각의 p 및 t는 독립적으로 0 내지 3의 정수이다.
  50. 제 31 항 내지 제 49 항 중 어느 한 항의 스캐폴드 및 약제학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 약제학적 조성물.
  51. 하기 화학식 (XIIa)로 표시되는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염:
    [화학식 (XIIa)]
    Figure pct00387

    상기 R40 는
    Figure pct00388

    Figure pct00389

    Figure pct00390
    및
    Figure pct00391
    로 이루어진 군에서 선택되며; a 는 1 내지 6의 정수이고, c는 0 내지 3의 정수이다.
  52. 제 51 항에 있어서,
    상기 R40 는
    Figure pct00392
    ,
    Figure pct00393
    또는
    Figure pct00394
    인 화합물.
  53. 고분자 담체에 단백질 기반의 인식 분자(PBRM)를 연결하기에 적합한 하나 이상의 LP 및 하나 이상의 -RL1-C(=O)-LD1로 치환된 고분자 담체를 포함하고,, PBRM와의 접합에 유용한 고분자 스캐폴드:
    여기서,
    상기 고분자 담체는 폴리아세탈 또는 폴리케탈이며,
    RL1은 고분자 담체의 산소 원자와 연결되고,
    LD1는 고분자 담체에 D 분자를 연결하기에 적합한 링커이며, 여기서 각각 표시된 D는 독립적으로 5 kDa 이하의 분자량을 가지는 치료제이고;
    LP는 -RL1-C(=O)-LD1와는 다른 링커이고, -RL2-C(=O)-LP1 구조를 가지고, 상기 RL2는 고분자 담체의 산소 원자와 연결되고, LP1은 PBRM와 연결되기에 적합하고;
    각각의 RL1 및 RL2은 독립적으로 부재, 알킬, 헤테로알킬, 사이클로알킬, 또는 헤테로사이클로알킬이며;
    LD1은 D의 작용기와 공유결합을 형성할 수 있는 작용기를 포함하는 모이어티이며.
    LP1은 PBRM의 작용기와 공유결합을 형성할 수 있는 작용기를 포함하는 모이어티이다.
  54. 제 53 항에 있어서,
    LP는
    Figure pct00395
    구조를 가지는 스캐폴드:
    여기서, LP2는 PBRM의 작용기와 공유결합을 형성할 수 있는 작용기를 포함하는 모이어티이며,
    Figure pct00396
    는 LD1에 LP2의 직접 또는 간접 결합을 의미한다.
  55. 제 53 항 또는 제 54 항에 있어서,
    고분자 담체는 폴리아세탈인 스캐폴드.
  56. 제 53 항 내지 제 55 항 중 어느 한 항에 있어서,
    고분자 담체는 2 kDa 내지 300 kDa 범위의 분자량을 가지는 PHF인 스캐폴드.
  57. 제 54 항에 있어서,
    스캐폴드는 하기 화학식 (Id)인 스캐폴드:
    [화학식 (Id)]
    Figure pct00397

    여기서, m은 1 내지 2200의 정수이고, m1 은 1 내지 660의 정수이며, m3는 1 내지 110의 정수이고; 및
    m, m1, 및 m3의 합은 15 내지 2200의 범위이다.
  58. 제 57 항에 있어서,
    PHF는 2 kDa 내지 40 kDa 범위의 분자량을 가지며, 접합되는 PBRM은 40 kDa 이상의 분자량을 가지는 스캐폴드.
  59. 제 58 항에 있어서,
    m3는 1 내지 18의 정수이거나, m1은 1 내지 140의 정수인 스캐폴드.
  60. 제 58 항에 있어서,
    PHF는 6 kDa 내지 20 kDa 범위의 분자량을 가지는 스캐폴드.
  61. 제 60 항에 있어서,
    m3는 1 내지 9의 정수이거나, m1 은 1 내지 75의 정수인 스캐폴드.
  62. 제 58 항에 있어서,
    상기 PHF는 8 kDa 내지 15 kDa의 분자량 범위를 갖는 스캐폴드.
  63. 제 62 항에 있어서,
    m3는 1 내지 7의 정수이거나, m1 은 1 내지 55의 정수인 스캐폴드.
  64. 제 57 항에 있어서,
    고분자 담체는 2 kDa 내지 300 kDa 범위의 분자량을 가지는 PHF이며, 접합되는 PBRM은 200 kDa 이하의 분자량을 가지는 스캐폴드.
  65. 제 64 항에 있어서,
    PHF는 40 kDa 내지 150 kDa 범위의 분자량을 가지는 스캐폴드.
  66. 제 65 항에 있어서,
    m3는 1 내지 75의 정수이거나, m1은 1 내지 330의 정수인 스캐폴드.
  67. 제 64 항에 있어서,
    PHF는 50 kDa 내지 100 kDa 범위의 분자량을 가지는 스캐폴드.
  68. 제 67 항에 있어서,
    m3는 1 내지 40의 정수이거나, m1 은 1 내지 220의 정수인 스캐폴드.
  69. 제 53 항 내지 제 68 항 중 어느 한 항에 있어서,
    LP1 또는 LP2의 작용기는 -SRp, -S-S-LG, 말레이미도(maleimido) 및 할로 중에서 선택되고, 상기 LG는 이탈기(leaving group)이며, Rp는 수소 또는 황 보호기인 스캐폴드.
  70. 제 53 항 내지 제 69 항 중 어느 한 항에 있어서,
    LD1는 -X-(CH2)v-C(=O)-을 포함하고, 상기 X는 RL1-C(=O)의 카르보닐기와 직접 연결되며, 여기서, X는 CH2, O, 또는 NH이고, v는 1 내지 6의 정수인 스캐폴드.
  71. 제 53 항 내지 제 70 항 중 어느 한 항에 있어서,
    LP1 또는 LP2는 생분해성 결합을 포함하는 스캐폴드.
  72. 제 53 항 내지 제 71 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 RL1 및 RL2는 부재인 스캐폴드.
  73. 제 53 항 내지 제 72 항 중 어느 한 항에 있어서,
    LP를 통해 고분자 담체에 연결된 PBRM을 추가로 포함하는 스캐폴드.
  74. 제 73 항에 있어서,
    스캐폴드는 하기 화학식 (Ie)인 스캐폴드:
    [화학식 (Ie)]
    Figure pct00398

    여기서,
    LP2 와 PBRM 사이의
    Figure pct00399
    는 LP2에 PBRM의 직접 또는 간접 결합을 의미하며,
    PBRM 은 200 kDa 미만의 분자량을 가지고,
    m은 1 내지 2200의 정수이고, m1은 1 내지 660의 정수이며, m3는 0 내지 110의 정수이고, m4는 1 내지 10의 정수이며; 및
    m, m1, m3 및 m4의 합은 15 내지 2200의 범위이다.
  75. 제 74 항에 있어서,
    각각 표시된 PBRM은 독립적으로 200 kDa 보다 작은 분자량을 가지고, m, m1, m2, m3 및 m4의 합은 150 내지 2200 또는 300 내지 1100, 또는 370 내지 740의 범위인 스캐폴드.
  76. 제 73 항에 있어서,
    스캐폴드는 40 kDa 보다 큰 분자량을 가지는 PBRM 및 PBRM과 연결된 하나 이상의 고분자 담체를 포함하고, 상기 각각의 고분자 담체는 독립적으로 화학식 (Ih)인 스캐폴드:
    [화학식 (Ih)]
    Figure pct00400

    여기서,
    LP2에 결합된 말단
    Figure pct00401
    는 D-운반 고분자 담체가 PBRM에 연결되도록 PBRM에 LP2의 직접 또는 간접 결합을 의미하고,
    m은 1 내지 300의 정수이고, m1은 1 내지 140의 정수이며, m3는 0 내지 18의 정수이고, m4는 1 내지 10의 정수이며; 및
    m, m1, m3 및 m4의 합은 15 내지 300의 범위이며,
    단, PBRM에 결합된 LP2의 전체 수는 10 이하이다.
  77. 제 76 항에 있어서,
    m, m1, m3 및 m4의 합은 45 내지 150 또는 60 내지 110의 범위인 스캐폴드.
  78. 제 31 항 내지 제 42 항 및 제 73 항 내지 제 77 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 PBRM은 독립적으로 펩타이드, 항체 또는 항체 단편인 스캐폴드.
  79. 제 31 항 내지 제 42 항 중 어느 한 항에 따른 스캐폴드의 유효량을 필요 대상에게 투여하는 것을 포함하는 질환의 치료 방법.
  80. 제 79 항에 있어서,
    D는 PBRM이 결합가능한 표적 세포에 국소적으로 전달되는 방법.
  81. 제 79 항 또는 제 80 항에 있어서,
    질환은 항문암, 성상세포종, 백혈병, 림프종, 두경부암, 간암, 고환암, 자궁경부암, 육종, 혈관종, 식도암, 안암, 후두암, 구내암, 중피종, 피부암, 흑색종, 구강암, 직장암, 인후암, 방광암, 유방암, 자궁암, 난소암, 전립선암, 폐암, 결장암, 췌장암, 신장암 및 위암으로 이루어진 군에서 선택된 암인 방법.
  82. 하나 이상의 -LD-D 및 하나 이상의 -RL1-C(=O)-LD1로 모두 치환된 고분자 담체를 제공하는 단계; 및,
    LP2 모이어티를 포함하는 화합물과 고분자 담체를 반응시켜 하나 이상의 -LD-D 및 하나 이상의
    Figure pct00402
    로 치환된 고분자 담체를 함유하는 제 2 항의 스캐폴드를 제조하는 단계
    을 포함하는 제 2 항의 스캐폴드의 제조 방법.
  83. 제 82 항에 있어서,
    LD1는 -X-(CH2)v-COOH을 포함하고, 상기 X는 RL1-C(=O)의 카르보닐기와 직접 연결되며, 여기서, X는 CH2, O, 또는 NH이고, v는 1 내지 6의 정수인 방법.
  84. 제 83 항에 있어서,
    LP2는 -SRp, -S-S-LG, 말레이미도(maleimido), 및 할로 중에서 선택된 작용기를 포함하고, 상기 LG는 이탈기(leaving group)이며, Rp는 수소 또는 황 보호기인 방법.
  85. 하나 이상의
    Figure pct00403
    및 하나 이상의 -RL1-C(=O)-LD1로 치환된 고분자 담체를 제공하는 단계; 및,
    -RL1-C(=O)-LD1과 공유결합 형성이 가능한 작용기를 갖는 D와 고분자 담체를 반응시켜 하나 이상의 -LD-D 및 하나 이상의
    Figure pct00404
    로 모두 치환된 고분자 담체를 함유하는 제 2 항의 스캐폴드를 제조하는 단계
    을 포함하는 제 2 항의 스캐폴드의 제조 방법.
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