KR20170037674A - ε­폴리라이신 결합체 및 이의 용도 - Google Patents

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아르민 퀴벨벡
그레고어 라르비히
발터 미어
바르브로 베이예르
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메르크 파텐트 게엠베하
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Abstract

본 발명은, ε-폴리라이신 결합체, 특히 카르복실기를 갖는 화합물과 ε-폴리라이신의 결합체, 및 이의 제조 및 신장을 표적으로 하는 이의 용도에 관한 것이다.

Description

ε­폴리라이신 결합체 및 이의 용도{ε­POLYLYSINE CONJUGATES AND USE THEREOF}
본 발명은, ε(엡실론)-폴리라이신 결합체, 특히 카르복실기를 갖는 화합물과 ε-폴리라이신의 결합체, 및 이의 제조 및 신장을 표적으로 하는 이의 용도에 관한 것이다.
신장은 특히, 다양한 물질의 수송 및 배출을 위해 및 호르몬의 생산에 특히 중요한 기관이다.
신장의 기능 중 하나는, 최종 대사 생성물 (소위 우로판 물질) 의 배출이고, 소변의 형성을 통한 신체로부터 독소의 배출이며, 이는 최종적으로 요로를 통해 신체로부터 배출된다. 신장은 수분 균형을 조절하고 따라서 장기적으로 혈압을 조절하는 역할을 한다. 이는 소변 조성물을 제어함으로써 산-염기 균형을 조절하고 전해질 균형을 조절한다. 게다가, 신장은 신체에서 대사 중재를 위한 중요한 기관이다 (이는 글루코스생성에 영향 미침). 신장은 혈액 형성을 위해 예를 들어 에리트로포이에틴과 같은 호르몬을 생산하고, 펩티드 호르몬의 분해 자리이다. 그러나, 신장의 많은 기능은 그 자체로도 또한 호르몬에 의해 제어된다.
따라서, 신장은 생명에서 중요한 기관이고, 이를 위한 많은 진단학적 및 치료학적 방법이 이미 개발되어 왔다. 예를 들어, 면역억제제, 세포증식억제제, 면역요법제, 소염제, 항생제, 바이러스증식억제제, 항고혈압제, 요산배설제, 또는 이뇨제가 신장 기능에 영향 미치기 위해 또는 신장의 치료를 위해 사용된다. 특히 여기서 중요한 것은, 약제가 가능한 한 표적화 방식으로 신장에 도달하게 하는 것이다.
동등하게, 이미징 방법에서 신장의 표시 또한 중요하다.
수립된 핵의학 및 방사선학 방법 (예컨대, SPECT, PET, 초음파 및 MRT, 효소적 방법, 대사성 방법) 의 도움으로, 형태학상 구조 외에도 특정 유전자 발현 및 분자 반응은 소위 분자 이미징으로 표현될 수 있다. 상기 언급되는 이미징 양상은 필요한 경우 컴퓨터 단층 촬영 및 광학 이미징 방법에 의해 추가로 보충될 수 있다 (근적외선 이미징, 형광 단층촬영). 현재, "분자 이미징" 은 여전히 암 질환의 진단, 신경학적 의문사항 및 유전자 요법의 모니터링에 초점이 맞춰져 있으나, 앞으로는 세포성 변화가 가능한 한 신속하게 밝혀져야만 하는 모든 영역으로 확장될 것이다.
이미징 방법을 위한 신호원으로서, "신호 분자" 는 일반적으로 "담체 분자" 에 커플링된다. "담체 분자" 는 예를 들어 표적 세포에 특이적으로 결합하는 것 또는 여기에 포획되는 것에 의해 매우 특이적으로 표적화되는 것을 보장한다.
예를 들어, 담체 분자는 효소의 기질 또는 수용체의 리간드일 수 있다. "신호 분자" 는 하나 이상의 이미징 기술에 의해 가시화될 수 있다. 신호 분자의 예로는 예를 들어 착화제 또는 킬레이팅제가 있으며, 이의 금속 이온은 이미징 기술을 통해 검출될 수 있다. 신호 분자 및 담체 분자를 포함하는 화합물 또는 공액체는 소위 "진단학적 작용제" 로 지칭된다. 다양한 이미징 기술이 하기에서 상세히 논의될 것이다.
컴퓨터 단층촬영 (CT)
통상적인 방사선촬영에서, X-선의 조직-특이적 감쇠가 X-선 필름 상에서 묘사된다. "경질 조직" (예: 뼈) 은 "연질 조직" (예: 지방 및 근육) 과는 대조적으로 대량의 방사선을 흡수한다. 사용되는 X-선 콘트라스트 작용제는 매우 높은 원자 번호를 갖는 물질, 예를 들어 혈관 조영검사용 요오드-함유 분자이다. 추가 개발로, 방사선촬영은 단면 이미지를 제공한다. CT 에서, 방사선촬영은 센서 (검출기) 에 의해 다양한 방향으로부터 기록되고 컴퓨터에 의해 3차원 방사선사진으로서 재생산된다. CT 의 폭넓은 적용 가능성으로 인해, 이러한 방법은 "통상적인 방사선촬영의 워크호스" 로서 공지되어 있다. 그러나, 상기 방법의 낮은 민감도는 분자 이미징을 위한 방법으로서 이의 사용을 제한한다.
단일 광자 방출 컴퓨터 단층촬영 (SPECT)
섬광조영술는 단-생존 방사성핵종에 의해 방출되는 방사성-활성적으로 라벨링된 물질 (방사성 트레이서) 의 감마 방사선을 사용한다. 이들은 신체에서 표적 조직에 특이적으로 축적된다. 감마 카메라의 도움으로, 방출된 방사선은 기록되고 이미지로 전환된다. 단일 광자 방출 컴퓨터 단층촬영 (SPECT) 은 섬광조영술의 3차원 변형이다. SPECT 에서, 방사선은 CT 와 같이 다양한 각도로 기록되고, 컴퓨터에서 3차원 이미지가 수득된다. 정지 SPECT 에서, 방사성트레이서의 농도는 특정 시점에서 측정된다. 역동학적 SEPCT 에서, 측정은 특정 시간 간격으로 반복된다. 이러한 방식으로, 축적에서의 변화가 조사될 수 있다.
양전자 방출 단층촬영 (PET)
임상 적용에서, PET 는 진단학적 방사선학의 보다 구조적으로 기원된 이미징 방법을 보충한다. 양전자 방출 단층촬영 (PET) 은 현대의 기능적 이미징 방법이다. 양전자 방출 원자의 도움으로, 이는 방사성-동위원소의 검출에서 탁월한 해상도를 가능하게 한다 (심지어 전체 신체의 단층 촬영의 경우 현대 PET 장치에서 2-3 mm 의 해상도가 달성됨). 이들 방사성동위원소 (예를 들어, 68Ga) 가 바이오분자의 라벨링에 사용되는 경우, 유기체의 개별 기관에서 생화학적 공정이 이미지화될 수 있다. 핵의학 방법의 필수적 이점은 고민감도이며, 이는 트레이서가 오직 소량으로 사용될 수 있기 때문이다 (나노그램 양). 오늘날, PET 카메라는 CT 장치와 통합된다 (이는 약 1 mm 미만의 높은 국소 해상도를 제공한다). 혁신적으로 도입된 PET/CT 기술은 최신 진단학을 야기했다. 따라서 PET 의 기능적 이미지 및 동일한 해부학적 구조에서 CT 의 단층촬영 정보는 단일 표시로 수득될 수 있다.
의료 진단학에서 매우 빈번하고 집중적으로 조사되는 기관은 신장이다. 본원에서 가장 흔한 조사 방법은 신장 섬광조영술이다.
신장의 섬광조영술
신장의 섬광조영술은 핵의학 조사 방법이고, 이는 정적 및 역동학적 관점으로 신장의 기능을 평가할 수 있게 한다. 여기서 각각의 신장의 혈액 공급, 기능 및 배출이 평가된다. 조직질실 흉터의 인지 방법이 수립되었고 (특히, 소아에서), 또한 국부적 측면-분리된 신장 기능의 평가를 위한 역할을 한다.
신장의 섬광조영술로 2 개의 형태 사이가 구분된다:
정적 신장의 섬광조영술
정적 신장의 섬광조영술에서, 기능성 신장 조직을 방사성핵종 99mTc 을 사용하여 표시한다. 여기서, 테크네튬은 예를 들어 2,3-디메르캅토숙신산 (DMSA) 에 착물 형태로 결합된다. 따라서, 정적 신장의 섬광조영술은 변칙적인 신장 (영양실조, 편자 신장, 등) 또는 염증 후 상태의 표시에 원칙적으로 적합하다.
동역학적 신장의 섬광조영술
대조적으로, 동역학적 신장의 섬광조영술은 신장의 기능을 조사한다. 따라서, 신장 기능의 의문사항 및 클리어런스에 대해 사구체 여과율, 신장 혈액 흐름 (RBF) 및 관상 분비를 조사할 수 있다.
현재 사용되는 방사성 의약품은 하기의 물질이다:
Figure pat00001
99mTc-MAG3 메르캅토아세틸트리글리신
Figure pat00002
99mTc-DMSA 2,3-디메르캅토숙신산
Figure pat00003
99mTc-DTPA 디에틸렌트리아민펜타아세트산
Figure pat00004
123I-OIH 히푸란 (오르쏘-요오도히푸르산)
도 3 은 MAG3, DMSA 및 DTPA 의 화학 구조를 나타낸다.
신장 기능 섬광조영술 (= 동역학적 신장의 섬광조영술) 이 하기에 사용된다:
Figure pat00005
예를 들어, 신장결석 (신장결석증), 신장의 종양, 영양실조 (정확하지 않게 위치함) 신장 또는 형성장애 (잘못 형성된) 신장과 같은 신장 질병에서 측면 분리된 신장의 기능을 분류하기 위해
Figure pat00006
이중 신장의 경우 부분적-기능의 조사를 위해
Figure pat00007
소변 흐름 장애의 조사를 위해
Figure pat00008
방광-신장 역류의 분류를 위해 (변칙적인 요도)
신혈관성 고긴장이 의심되는지 여부
Figure pat00010
생 신장을 이식하기 전에 신장 기능을 시험하기 위해
Figure pat00011
외과적으로 수선한 혈관 긴축 또는 방해의 진행 제어를 위해
Figure pat00012
이식 받은 신장의 평가를 위해
Figure pat00013
신장 손상 (신장 트라우마) 가 의심되는 경우 응급 진단에서
Figure pat00014
색전증 또는 급성 요로 폐쇄를 배제하기 위한 급격히 크게 감소된 소변 배출 (무뇨증) 의 경우
총 클리어런스를 결정하기 위해
Figure pat00016
소변 누출을 검출하거나 배제하기 위해
최근까지, 신장의 기능 섬광조영술은 일반적으로 SPECT 에 의해서 수행되어 왔는데, 이는 승인된 트레이서 MAG3 및 DMSA 가 오직 SPECT 핵종 99mTc 으로만 라벨링될 수 있기 때문이다. 결과적으로, 신장의 기능 진단에 대해 상당히 향상될 가능성이 있는 PET 및 PET/CT 를 오늘날까지 사용하는 것이 불가능했다.
또한, 신장의 표적화가 개선되는 것이 치료학적 목적을 위해 바람직하다. 현재, 약 28000 만 사람들이 만성적인 신장 질병을 앓고 있다. 신장 질병의 치료를 위한 약제의 사용 또는 이의 용량이 약제의 부작용 때문에 빈번히 제한된다. 표적 개념으로 약물을 개발하는 것이 가능한 경우, 공지된 약제 또는 신규한 약제가 표적 방식으로 신장에 도달하게 하는 것에 의해, 신장 질병의 치료학적 치료가 크게 개선될 것이다.
WO 03/086293 은, 폴리라이신 또는 폴리아르기닌과의 착물을 형성함으로써, 약제의 향을 개선시키려는 시도를 기술하고 있다. 여기서, 착물이란 유기 염으로 구성되고, 즉, 공유 결합이 없으며, 대신 폴리라이신/폴리아르기닌과 약제 사이에 이온 결합이 존재한다. 신장을 표적으로 하는 약물에서 폴리라이신 결합체의 사용 가능성에 대해서는 개시된 것이 없다.
문헌 [Ing-Lung Shih et al., Bioresource Technology 97(2006) 1148-1159] 은, 약물 표적화에서 ε-폴리라이신의 사용을 개시하고 있다. ε-폴리라이신이 활성 화합물에 공유 결합되는 것이 제안되었다. 여기서 기술된 접근법의 목적은, 세포에서 흡수율의 증가이다. 특정 조직을 위한 특이성을 목적으로 하지도 않았고 이러한 것이 달성되지도 않았다.
따라서, 본 발명의 목적은, 신장에 대해 가능한 가장 높은 친화도 및 선택성을 갖는 치료제 또는 진단제를 위한 담체 또는 담체 분자를 제공하는 것이었다.
놀랍게도, 카르복실기를 갖는 화합물과 ε-폴리라이신 또는 ε-폴리라이신 유도체의 결합체는 신장에 대한 매우 높은 선택성을 갖는 것으로 밝혀졌다. 이는, 이들 결합체가 신장 조직에 의해 사실상 배타적으로 흡수됨을 의미하는 것이다. 신호 분자, 예를 들어, 방사성 동위원소 및/또는 활성 화합물에 커플링된 이들 결합체는, 신장의 진단학적 및/또는 치료학적 치료를 위해 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명은 카르복실기를 갖는 화합물 하나 이상 및 펩티드 연결된 단량체 단위로 이루어진 선형 또는 분지형 올리고머를 포함하는 결합체에 관한 것이며, 이는 총 50% 초과의 (단량체 단위의 수에 기초) ε-라이신 단량체 단위로 만들어지거나 70% 이상의 (단량체 단위의 수에 기초) ε-라이신 단량체 단위로 만들어진 10 개 이상의 연이은 단량체 단위를 포함한다. 카르복실기를 갖는 화합물을 사용하는 것이 바람직하며, 이때 카르복실기를 갖는 화합물의 몰 질량에서 카르복실기의 비율은 30% 초과, 특히 바람직하게는 40% 초과이다.
바람직한 구현예에서, 특히 치료학적 적용을 위해, 결합체는 추가로 바람직하게는 공유 결합되는 하나 이상의 활성 화합물을 포함한다.
바람직한 구현예에서, 올리고머는 10 내지 50 개의 단량체 단위의 사슬 길이를 갖는다.
특히 바람직한 구현예에서, 올리고머는 ε-라이신 단량체 단위만으로 이루어지고, 특히 ε-라이신 단위만으로 이루어진다.
바람직한 구현예에서, 카르복실기를 갖는 화합물 하나 이상은 ε-라이신 단량체 단위의 아미노기를 통해 결합되고, 즉, 하나 이상의 ε-라이신 단량체 단위는 이들의 아미노기 상에서 카르복실기를 갖는 화합물을 포함하고 이는 스페이서를 통해 또는 직접 공액된다.
구현예에서, 이는 특히 진단학적 적용에 바람직하며, 카르복실기를 갖는 화합물은 착화제이고, 특히 바람직하게는 DOTA (= 1,4,7,10-테트라아자시클로도데칸-N, -N', -N", -N'"-테트라아세트산) 또는 DTPA (디에틸렌트리아민펜타아세트산) 이다.
또한, 본 발명은 적어도 하기 공정 단계를 포함하는, 본 발명에 따른 화합물의 제조 방법에 관한 것이다:
a) 하나 이상의 반응기를 함유하는 본 발명에 따른 올리고머를 제공하는 단계,
b) 카르복실기를 갖는 임의 활성화되는 화합물 하나 이상을 단계 a) 로부터의 올리고머에 공액하는 단계.
본 발명에 따른 방법의 구현예에서, 결합체가 착화제를 포함하는 경우, 단계 b) 에서 수득된 화합물이 추가의 단계 c) 에서 금속 염과 접촉하여, 금속 이온이 착화제에 의해 착화된다.
또한, 본 발명은 약제, 예컨대, 특히, 치료학적 조성물 또는 또는 이미지-증강 조성물로서의 본 발명에 따른 결합체에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 적어도 본 발명에 따른 결합체를 포함하는, 약제 또는 약학 조성물, 특히 치료학적 또는 이미지-증강 조성물에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 적어도 본 발명에 따른 결합체를 포함하는, 약제 또는 약학 조성물, 특히 치료학적 또는 이미지-증강 조성물의 제조를 위한 키트에 관한 것이다. 이러한 결합체는 적용하는 바에 따라 예를 들어 치료학적 조성물의 제조를 위한 적합한 활성 화합물과 반응될 수 있거나, 착화제가 존재하는 경우, 이미지-증강 및/또는 치료학적 작용을 갖는 금속 이온과 반응될 수 있다.
또한, 본 발명은, 거대분자 결합체의 제조를 위한 본 발명에 따른 결합체의 용도에 관한 것이며, 여기서 둘 이상의 본 발명에 따른 결합체는 거대 분자에 결합되고, 거대분자 결합체는 거대분자에 공유결합된 본 발명에 따른 결합체 둘 이상으로 이루어진다.
또한, 본 발명은, 신장을 표적으로 하기 위한 본 발명에 따른 결합체의 용도에 관한 것이다. 여기서 신장을 표적으로 하는 것은, 바람직하게는 신장에서 약학적 또는 진단학적 적용을 위한 강화된 약제를 제공하고, 즉 신체 잔류물에 대해 신장에서의 흡수를 증가시키게 된다.
도 1 은 합성예 1 에서 수득되는 본 발명에 따른 화합물의 개략도를 나타낸다.
도 2 는 111In-적재된 ε-폴리라이신-DOTA 의 기관 분포도를 나타낸다. 추가의 상세사항은 용도 실시예 1 에 제시한다.
도 3 은 MAG3, DMSA 및 DTPA 의 화학구조를 나타낸다.
도 4 는 실시예 7 에 상응하는 에날라프릴 유도체를 나타낸다.
특정 진단학적 방법에서 표적 기관의 제시를 향상시키는 물질은 일반적으로 환경에 대한 콘트라스트를 증가시킴으로써 또는 환경에 관련한 표적 기관의 신호를 증가시킴으로써 이미지-증강 조성물 또는 콘트라스트 매질 또는 이미지-증강으로서 작용한다.
본 발명에 따른 카르복실기를 갖는 화합물은, 하나 이상의 카르복실기 (-COOH) 및 하나 이상의 기 또는 본 발명에 따른 결합체의 올리고머에 결합하기 위한 기능기를 함유하는 화학적 화합물이다. 올리고머에 결합하는 것은 올리고머 및 카르복실기를 갖는 화합물의 공유 결합을 야기하는 임의의 공지된 방식으로 발생할 수 있다. 기능기 (이를 통해 결합이 일어날 수 있음) 의 예로는 -NH2, -SH, -OH, -Hal (예를 들어, -Cl, -Br, -I), -알킨, -NCS, -NCO, -SO2Cl, -아지드, -카르보네이트, -알데히드, -에폭시드, -COOH, -COOR, 이 경우 R 은 바람직하게는 할로겐 또는 바람직하게는 활성기이고, 즉 양호한 이탈기이고, 예를 들어, N-히드록시숙신이미드, 펜타플루오로페닐 또는 파라-니트로페닐이다. 커플링의 가능한 공유 유형의 관점은 예를 들어 문헌 ["Bioconjugate Techniques", Greg T. Hermanson, Academic Press, 1996, p. 137 ~ 165] 에서 밝혀져 있다.
카르복실기를 갖는 화합물은 바람직하게는 둘 이상의 카르복실기를 함유한다. 본 발명에 따라 적합한 카르복실기를 갖는 화합물의 예로는 하기가 있다: 시트르산, 숙신산, 푸마르산, 말레산, 글루타르산, 아디프산, 타르타르산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 상응하는 분지형 지방산, 말레산, 푸마르산, 시클로헥산디카르복실산 및 상응하는 위치 이성질체 및 유사한 지방족 이염기산; 테트라히드로프탈산, 5-노보넨-2,3-디카르복실산 및 유사한 지환족 이염기산; 트리카르발릴산, 아코니트산, 트리메스산 및 유사한 삼염기산; 아다만탄테트라카르복실산, 부탄테트라카르복실산, 시클로펜탄테트라카르복실산, 테트라히드로푸란테트라카르복실산 및 유사한 사염기산; 당 산, 특히 알다르산, 예를 들어, 글루카르산, 갈락타르산; 말산, 타르타르산, 시트르산 및 유사한 히드록시지방산; 트리멜리트산, 피로멜리트산, 바이페닐테트라카르복실산, 벤조페논테트라카르복실산, 디페닐술폰테트라카르복실산 및 유사한 방향족 폴리카르복실산.
본 발명에 따르면, 카르복실기를 갖는 화합물은 또한 하나 이상의 카르복실기, 바람직하게는 둘 이상의 카르복실기, 및 본 발명에 따른 결합체의 올리고머에 결합하기 위한 하나 이상의 기 또는 기능기를 함유하는 착화제일 수 있다. 이의 예는 NOTA, TETA, EDTA 또는 바람직하게는 DOTA 또는 DTPA 이다. 이 경우, 카르복실기를 갖는 화합물은 또한 진단학적 적용에 특히 이점이 있는 착화제 기능을 동시에 충족시킨다.
바람직한 카르복실기를 갖는 화합물은 올리고머에 공액 후 둘 이상의 자유 카르복실기를 함유하는 것들이다.
신장을 표적으로 하여 달성되는 특이성은, 카르복실기를 갖는 화합물의 카르복실기가 카르복실기를 갖는 화합물의 몰 질량의 큰 비율을 차지하는 경우 특히 높다는 것이 밝혀졌다. 따라서, 카르복실기를 갖는 화합물이 바람직하며, 카르복실기의 비율은 몰 질량으로 30 % 초과, 바람직하게는 40 % 초과이다.
예를 들어, DOTA 의 몰 질량은 404 g/mol 이다. 이의 4 개의 카르복실기는, 180 g/mol (4 x COOH = 4 x 45 g/mol) 의 비율을 구성한다. 이는, 카르복실기의 비율을 약 44% 의 DOTA 의 몰 질량으로 제공하는 것이다.
시트르산은 192 g/mol 의 몰 질량을 갖는다. 카르복실기 (3 x 45 g/mol) 는 이의 135 g/mol 을 구성한다. 이는, 카르복실기의 비율을 약 70% 의 시트르산의 몰 질량으로 제공하는 것이다.
따라서, 본 발명에 따라 특히 바람직한 카르복실기를 갖는 화합물은, 올리고머에 공액 후 둘 이상의 자유 카르복실기를 함유하는 것들이고 이때 예를 들어, DOTA, DTPA 및 시트르산과 같은 카르복실기의 비율은 몰 질량으로 30% 초과, 바람직하게는 40% 초과이다.
스페이서 (주로 링커로 지칭됨) 는 예를 들어, 본 발명에 따른 올리고머와 카르복실기를 갖는 화합물 또는 활성 화합물 사이에 존재시 분자의 두 부분 사이에 공유 결합에 영향 미친다. 스페이서는 일반적으로 2 개의 부분 사이의 연결이 직접적인 화학 결합을 통해서만 발생하는 것이 아니라 대신 2 개의 부분 사이에 특정 분리가 생기는 경우에도 도입될 것이다. 동등하게도, 스페이서는 서로 반응하지 않는 분자의 2 개의 부분을 연결하기 위해 필요한 화학적 기능기을 제공할 수 있다. 올리고머로의 스페이서의 공액은, 카르복실기를 갖는 화합물 또는 활성 화합물은 바람직하게는 아미드 또는 에스테르 결합을 통해 발생한다. 스페이서는 예를 들어, 지방족 탄화수소, 폴리에테르 (예컨대 폴리에틸렌 글리콜), 올리고-펩티드 또는 유사한 사슬 구조를 갖는 원소일 수 있다. 스페이서는 안정적일 수 있으며, 즉, 이는 생리적 조건하에서 분해될 수 없거나 오직 약간의 정도로만 분해될 수 있거나, 또는 이는 불안정할 수 있으며, 즉, 적어도 특정 생리적 조건 하에서 분해될 수 있다.
활성 화합물, 펩티드, 착화제 또는 기타 기능기는 직접적으로 또는 스페이서에 의해 올리고머에 결합될 수 있다.
직접적인 결합이 일어날 수 있는 기능기의 예는 하기이다: -NH2, -SH, -OH, -Hal (예를 들어 -Cl, -Br, -I), -알킨, -NCS, -NCO, -SO2Cl, -아지드, -카르보네이트, -알데히드, -에폭시드, -COOH, -COOR, (이 경우, R 은 바람직하게는 할로겐 또는 바람직하게는 활성제이고, 즉, 양호한 이탈기이고, 예를 들어, N-히드록시숙신이미드, 펜타플루오로페닐 또는 파라니트로페닐이다. 커플링의 가능한 공유 유형의 개요는 예를 들어 문헌 ["Bioconjugate Techniques", Greg T. Hermanson, Academic Press, 1996, p. 137~165] 에 밝혀져 있다.
예를 들어, 활성 화합물은, 쪼개질 수 있는 링커를 통해 본 발명에 따른 결합체에 결합될 수 있다. 이어서, 이러한 링커는, 특정 조건하에서 생체 내에서 쪼개지고 (예를 들어, 효소성 또는 화학적 쪼개짐), 활성 화합물을 자유롭게 한다. 이러한 목적에 적합한 것은 카르복실레이트 및 디술피드 결합을 함유하는 링커이고, 이때 형성기는 효소적으로 또는 화학적으로 가수분해되고, 후자는 예를 들어 글루타티온의 존재 하에 디술피드 교환에 의해 분리 제거된다.
또한, 쪼개질 수 있는 스페이서의 예는 구체적으로 특정 내인성 또는 외인성 효소의 도움으로 쪼개질 수 있는 올리고펩티드이다. 따라서, 예를 들어, 펩티드 서열 DEVD (Asp-Glu-Val-Asp) 는 Caspase-3 에 의한 세포자살 유도 후 쪼개진다. 따라서, 예를 들어, 이러한 유형의 스페이서를 통해 결합되는 활성 화합물 또는 카르복실기를 갖는 화합물은 여기서 특정 체류 시간 후 신장으로부터 제거될 수 있거나, 대안적으로는 신장의 상응하는 기능기 (특정 효소의 존재 또는 부재) 가 확인될 수 있다. 추가의 예는 펩티드 서열 CPEN↓FFWGGGG 또는 PENFF 이며, 이는 매트릭스 메탈로프로테아제-13 에 의해 쪼개질 수 있다. 쪼개질 수 있는 스페이서의 단순한 구현예는 카르복실레이트의 형성이며, 이는 에스테라제에 의해 쉽게 쪼개질 수 있다.
대안적으로는, 스페이서는 산-불안정한 구조를 함유할 수 있고, 예를 들어 히드라존, 이민, 카르복시히드라존, 아세탈 또는 케탈 (예를 들어, 문헌 [Haag-R, Kratz-F, Angewandte Chemie, p. 1218 (2006)] 참조) 이다.
본 발명에 따르면, 아미노산은 하나 이상의 아미노기 및 하나 이상의 카르복실기를 갖는 화합물이다. 예는 자연, 단백질생성 아미노산 또는 비-단백질생성 아미노산이고, 이는 유기체에서 발생하거나 또는 합성적으로 제조된다.
펩티드는 둘 이상의 아미노산의 연결로부터 형성된 화합물이다. 여기서, 개개의 아미노산은 통상적으로 분지되지 않은 사슬을 형성하기 위해 규정된 서열로 연결된다. 펩티드 및 보다 큰 단백질에서의 아미노산은 아미드 결합을 통해 서로 연결된다.
본 발명에 따르면, 고체 상은 유기, 무기 또는 유기/무기 컴포지트 물질이고, 이는 고체 상 합성에서 수지 또는 지지체로서 사용될 수 있다. 게다가, 몰딩 표면, 예를 들어, 미세적 판 또는 미립자 물질, 예를 들어, 유기 또는 무기 나노입자, 금속 입자 등은 본 발명에 따른 고체 상으로 간주된다.
본 발명에 따르면, 활성 화합물 또는 활성-화합물 분자 (German Medicines Act 에 따름) 은, 약제의 제조에서 약학적으로 활성인 구성성분으로서 사용되도록 의도되거나 약제의 제조에서 사용시 약학적으로 활성인 구성성분이 되도록 의도되는 물질이다 (German Medicines Act § 4 (19)). 활성 화합물은 일반적으로 유기체에서 특정 효과를 야기한다. 본 발명에 따른 활성 화합물은 전형적으로 약학적으로 활성인 분자 또는 약제이고, 예를 들어 하기이다: 면역억제제, 예를 들어 아자티오프린, 마이코페놀레이트-모페틸, 시클로스포린, 타크롤리무스, 시롤리무스, 핀골리모드 또는 트립톨리드, 세포증식억제제, 예를 들어 블레오마이신, 닥티노마이신, 미토마이신, 다우노루비신, 독소루비신, 에피루비신, 이다루비신, 미톡산트론, 독소플루리딘, 시스플라틴, 카르보플라틴, 옥살리플라틴, 사트라플라틴, 캠프토테신, 톱테칸, 이리노테칸, 암사크린, 에토포시드, 테니포시드, 시클로포스파미드, 트로포스파미드, 멜팔란, 클로람부실, 에스트라무스틴, 부술판, 클로람부실, 클로르메틴, 트레오술판, 카르무스틴, 로무스틴, 니무스틴, 프로카르바진, 스트렙토조신, 다카르바진, 이포스파미드, 테모졸로미드, 티오테파, 비노렐빈, 빈크리스틴, 빈블라스틴, 빈데신, 파클리탁셀, 도세탁셀, 메토트렉세이트, 페메트렉세드, 랄티트렉세드, 플루오로우라실, 카페시타빈, 사이토시나라비노시드, 겜시타빈, 티오구아닌, 펜토스타틴, 메르캅토푸린, 플루다라빈, 칼드리빈, 히드록시카르복사미드, 미토탄, 아자시티딘, 사이타라빈, 넬라라빈, 보르테조미브, 아나그렐리드, 특히 단백질 키나아제 저해제, 예를 들어, 이마티니브, 에를로티니브, 수니티니브, 소라페니브, 다사티니브, 라파티니브 또는 닐로티니브, 면역요법제, 예를 들어 세툭시마브, 알렘투주마브 및 베바시주마브, 소염제, 예를 들어 나프록센, 이부프로펜, 인도메타신, 프레드니솔론, 프레드니손, 히드로코르티손 또는 부데소니드, 항생제, 특히 페니실린, 예를 들어, 벤질페니실린, 메티실린 또는 아목시실린, 세팔로스포린, 예를 들어, 세푸록심, 세포탁심, 세파드록실 또는 세픽심, β-락타마제 저해제, 예를 들어, 클라불란산, 술박탐 또는 타조박탐, 카르바페넴, 예를 들어, 이미페넴 또는 메로페넴, 모노박탐, 예를 들어, 아즈트레오남, 테트라시클린, 예를 들어, 테트라시클린, 클로르테트라시클린, 옥시테트라시클린, 독시시클린, 미노시클린 또는 티게시클린, 마크롤리드 항생제, 예를 들어, 에리트로마이신 A, 글리코펩티드 항생제, 예를 들어, 반코마이신, 에네디인, 예를 들어, 칼리케아미신, 바이러스증식억제제, 예를 들어 아시클로비르, 발라시클로비르, 간시클로비르, 발간시클로비르, 펜시클로비르, 팜시클로비르, 브리부딘, 시도포비르, 포스카르넷, 이독수리딘 또는 트로만타딘, 항고혈압제, 특히 ACE 저해제, 예를 들어, 베나제프릴, 캅토프릴, 실라자프릴, 에날라프릴, 포시노프릴, 리시노프릴, 페린도프릴, 퀴나프릴, 라미프릴, 트란돌라프릴 또는 조페노프릴, 사르탄, 예를 들어, 로사르탄, 발사르탄, 이르베사르탄, 칸데사르탄, 에프로사르탄, 올메사르탄 또는 텔미사르탄, 레닌 저해제, 예를 들어, 알리스키렌, 베타 블로커, 예를 들어, 프로프로아놀롤, 핀돌롤, 소탈롤, 보핀돌롤, 아테놀롤, 비소르폴롤, 셀리프롤롤, 에스몰롤, 메토프롤롤, 네비볼롤, 옥스프레놀롤, 카르베디롤 또는 라베탈롤, 요산배설제, 예를 들어 프로베네시드 또는 벤즈브로마론, 또는 이뇨제, 예를 들어 아세타졸아미드, 푸로세미드, 토라세미드, 부메타니드, 피레타니드, 아조세미드, 에타크린산, 에토졸린, 히드로클로로티아지드, 벤즈티아지드, 클로로티아지드, 클로르탈리돈, 인답아미드, 메프루시드, 메톨라존, 클롭아미드, 집아미드, 히드로플루메티아지드, 메티클로티아지드, 폴리티아지드, 아밀로라이드, 트리아메테렌, 스피로노락톤, 칸레논, 에플레레논 또는 스피로노락톤.
추가의 항종양제, 예를 들어 증식 세포에 대항하는데 효과적인 작용제는 본 발명에 따라 마찬가지로 활성 화합물이다. 예시적인 항종양제는 사이토카인, 예를 들어, 인터루킨-2 (IL-2), 종양 괴사 인자 등을 포함하고, 렉틴 염증 반응 프로모터 (셀렉틴), 예를 들어, L-셀렉틴, E-셀렉틴, P-셀렉틴 등, 및 유사한 분자를 포함한다.
본 발명에 따르면, 하나 이상의 동일하거나 상이한 활성-화합물 분자는 본 발명에 따른 결합체 당 결합될 수 있다.
동등하게, 특히 거대분자, 예를 들어, 상대적으로 큰 활성-화합물 분자, 예를 들어 단백질의 경우, 이는 둘 이상의, 바람직하게는 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10 개의 본 발명에 따른 결합체가 활성 화합물의 신장-특이적 축적을 가능하게 하기 위한 하나의 활성 화합물에 결합되는 것이 역으로도 가능하다. 또한, 본 발명에 따른 결합체가 거대분자에 공유결합되는 것은, 전형적으로 여기서 발생한다. 본 발명에 따라, 거대분자는 단지 큰 분자 (예: 단백질) 로 취할 뿐만 아니라, 임의의 형태의 입자 (예를 들어 나노입자), 리포좀 또는 다른 계로 취하며, 이에 의해 활성 화합물이 수송되거나 이에 활성 화합물이 결합될 수 있다.
활성 화합물 분자 외에도, 또는 활성 화합물 분자 대신에, 다른 기능기, 예컨대 진단학적 또는 이미징 방법에 대한 기능기가 본 발명에 따른 결합체에 결합될 수 있다.
동등하게, 불소-함유 측 사슬은 선택적인 스페이서를 통해 기능기로서 혼입될 수 있다. 따라서 신장에서 상응하는 분자의 축적은 19F 핵 공명 단층촬영의 도움으로 나타낼 수 있다. 매우 대칭적으로 배열된 불소 원자 (이는 균일한 공진 주파수를 가짐) 는 특히 여기서 유리하다. 19F 신호를 향상시키기 위해, 콘트라스트 작용제가 스핀 단층촬영에 통상적이고, 예컨대 가도부트롤 (Magnevist?) 이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 결합체가 착화제를 포함하는 경우, 가돌리늄 또는 망간 또는 다른 강한 상자성 금속 이온을 통합하는 것이 유리하고, 이는 본 발명에 따른 결합체 상에 위치한 착화제의 도움으로 당업자에게 공지되어 있다. 여기서 적합하 착화제는 예를 들어, DOTA 및 DTPA 이다.
게다가, 카르복실기를 갖는 화합물의 군에 속하는 착화제가 공액될 수 있다 (또한, 임의로는 스페이서를 통해). 예는 히드록시퀴놀린, 티오우레아, 구아니딘, 디티오카르바메이트, 히드록삼산, 아미드 옥심, 아미노인산, (환형) 폴리아미노, 메르캅토, 1,3-디카르보닐 및 크라운 에테르 라디칼이고 몇몇 경우에 다양한 금속이 이온에 관해 특이적인 활성을 나타낸다.
세포-특이적 표적을 위한 기능기, 예컨대, 항체, 항체 분획 또는 아답터는 또한 본 발명에 따른 결합체에 결합될 수 있다. 형광성 염료 또는 인터루킨, 예컨대 IL-2 가 결합될 수 있다.
본 발명에 따라 "펩티드 연결된" 이란, 2 개의 단량체 단위 사이에 -NH-CO- 결합이 존재하는 것을 의미하고, 그 자체로 또한 단량체 단위로서 2 개의 아미노산 사이의 단백질 또는 펩티드에서 존재한다. 이는, 2 개의 단량체 단위가, 하나의 단량체의 -NH 기가 다른 단량체의 -C=O 기에 연결되도록 연결되는 것을 의미한다. 따라서 하기 결합 구조가 발생한다:
M-NH-CO-M-NH-CO-M-NH-CO-M,
[식 중, M 은 단량체의 일부이고, 이는 결합에 포함되지 않음].
본 발명의 결합체는 2 개 이상의 공유 결합되는 부분으로 이루어진다 - 카르복실기를 갖는 화합물 및 올리고머. 바람직한 구현예에서, 결합체는 올리고머, 하나 이상의 카르복실기를 갖는 화합물 및 하나 이상의 활성-화합물 분자를 포함한다. 특히 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 결합체는 다수의, 즉, 예를 들어, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10 개의, 동일하거나 상이한 카르복실기를 갖는 화합물 및 다수의, 즉, 예를 들어, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10 개의, 동일하거나 상이한 활성-화합물 분자를 포함한다.
본 발명에 따른 결합체는, 특히 카르복실기를 갖는 화합물이 단량체 단위 10 내지 80 % 에 공유 결합되는 경우 신장에서 특이적으로 축적되는 것으로 밝혀졌다.
본 발명에 따르면, 착화제는 금속 이온을 착화시킬 수 있는 임의의 분자 군조이고, 즉, 금속 이온과 금속-킬레이트 착물을 형성할 수 있다. 착화제는 킬레이팅제로서 빈번히 공지되어 있다. 본 발명에 따라 적합한 착화제의 예는 EDTA, NOTA, TETA, 이미노디아세트산, DOTA 또는 DTPA 이다. 특히 본 발명에 따라 바람직한 것은 금속 이온에 결합하는 착화제이고, 이는 SPECT, PET, CT 또는 MRT 측정으로 검출될 수 있다. 바람직한 착화제는 DOTA 또는 DTPA 또는 이의 유도체이다. 본 발명에 따르면, 착화제는 둘 모두의 분자이고, 이에 금속이온이 이미 결합되어 있고 또한 이에 금속이온이 결합될 수 있으나, 현재 단계에서는 결합되지 않는다.
착화제에 결합하는데 적합한 본 발명에 따른 금속 이온은 예를 들어 하기이다: Fe2+, Fe3+, Cu2+, Cr3+, Gd3+, Eu3+, Dy3+, La3+, Yb3+ 및/또는 Mn2+, 또한 방사성핵종의 이온, 예컨대 감마 방사체, 양전자 방사체, Auger 전자 방사체, 알파 방사체 및 형광 방사체, 예를 들어 51Cr, 67Ga, 68Ga, 111In, 99mTc, 140La, 175Yb, 153Sm, 166Ho, 88Y, 90Y, 149Pm, 177Lu, 47Sc, 142Pr, 159Gd, 212Bi, 72As, 72Se, 97Ru, 109Pd, 105Rh, 101mRh, 119Sb, 128Ba, 197Hg, 211At, 169Eu, 203Pb, 212Pb, 64Cu, 67Cu, 188Re, 186Re, 198Au 및/또는 199Ag.
적합한 금속 이온 및 이의 각각의 용도의 예는 하기이다:
Figure pat00017
111In (SPECT에 대해)
Figure pat00018
68Ga (PET에 대해)
Figure pat00019
90Y (요법에 대해)
Figure pat00020
Gd, Eu, Mn (MRT 에 대해)
Figure pat00021
탄탈륨, 텅스텐 또는 높은 원자 번호를 갖는 기타 원소 (컴퓨터 단층촬영에 대해).
본 발명에 따르면, 용어 올리고머는 펩티드 연결된 단량체 단위로 이루어진 올리고머로 이루어진 결합체의 부분에 적용된다. 올리고머는 전형적으로 5 내지 1000, 바람직하게는 8 내지 100, 특히 바람직하게는 10 내지 50 개의 단량체 단위로 이루어진다. 특히 바람직한 구현예에서, 올리고머는 ε-폴리라이신으로 이루어지고, 이는 8 내지 100 개의 단량체 단위, 특히 바람직하게는 10 내지 50 개의 단량체 단위를 갖는다.
다른 구현예에서, 그러나, 50% 이하의 ε-라이신 단량체 단위는 다른 단량체 단위로 대체될 수 있고/있거나 50% 이하의 ε-라이신 단량체 단위가 유래될 수 있거나 추가의 기능기의 도입에 의해 변형될 수 있다. 마찬가지로, 펩티드 연결된 단량체 단위로 이루어진 올리고머는 복수의 연이은 단량체 단위를 포함할 수 있고 이는 10 개 이상의 연이은 단량체 단위를 포함하는 경우 ε-라이신 단량체 단위가 아니고 이는 70% 이상의 (단량체 단위의 수에 기초), 바람직하게는 80% 이상의 ε-라이신 단위로 이루어진다. 이는 예를 들어, 10 내지 20 개의 단량체 단위의 사슬인 경우이고 (예를 들어, 아미노산 포함) 이때 ε-라이신 단량체 단위는 존재하지 않고 이어서, 예를 들어, 10 개의 단량체 단위 중 8 개가 ε-라이신 단량체 단위이고 2 개의 다른 아미노산으로 이루어지고, 올리고머의 말단에 위치한다.
본 발명에 따르면, 용어 단량체 단위는 올리고머의 임의의 부분에 적용되고 이는 올리고머의 하나 이상의 추가 부분에 펩티드 연결된다. 여기서 말단 단량체 단위란 하나의 추가의 단량체 단위에만 펩티드 연결된다. 올리고머의 중간에서 단량체 단위는 2 개의 추가의 단량체 단위에 펩티드 연결된다. 3 개의 추가의 단량체에 펩티드 연결된 단량체 단위는 분지 지점에 위치한다. 올리고머의 중간에서의 단량체 단위의 경우, 단량체 단위는 전형적으로 한편으로는 펩티드 결합의 -NH 부분을 제공하고 다른 한편으로는 -CO 부분을 제공한다.
본 발명에 따르면, ε-라이신 단량체 단위는 하기이다: ε-라이신 단위, 오르니틴 단위, 2,3-디아미노프로피온산 단위 또는 2,4-디아미노부티르산 단위. ε-라이신 단량체 단위는 바람직하게는 ε-라이신 단위로 이루어진다. 여기서 용어 단위는 각 경우에서 펩티드 연결된 올리고머에서의 또는 자유 아미노산에서의 단량체 또는 단위인 것을 나타내도록 의도된 것이다.
ε-라이신 단위는 하기 화학 구조를 갖는다:
Figure pat00022
ε-라이신 단량체 단위는 본 발명에 따른 올리고머에서 D 또는 L 형태일 수 있다.
본 발명에 따른 올리고머인 전형적인 다른 단량체 단위는 ε-라이신 단량체 단위 외에도 하기를 포함할 수 있다: 자연 또는 합성 아미노산, 예컨대, 특히, 알라닌, β-알라닌, 글리신, 글루탐산, 아스파르트산 또는 아르기닌.
추가의 전형적인 단량체 단위는 하기 화학식의 스페이서 기능을 갖는 단량체 단위이다:
-NH-SP-CO- I
[식 중, SP 는 C1 내지 C20 알킬렌, 알케닐렌 또는 알키닐렌 기일 수 있고, 이때 하나 이상의 비-인접 메틸렌 기는 -O-, -S-, -S(O)-, -SO2-, -SO2O-, -C(O)-, -C(O)O-, -CH2-, -CHR'-, -CR'2-, -CR'=CH-, -CH-CR'-, -CH=CH-, -CR'=CR'-, -C≡C-, -N+R'2-, -P(O)R'O-, -C(O)NR'-, -SO2NR'-, -OP(O)R'O-, -P(O)(NR'2)NR'-, -PR'2=N- 또는 -P(O)R'- 에 의해 대체될 수 있고,
여기서 R' = C1- 내지 C6-알킬, C3- 내지 C7-시클로알킬, 비치환 또는 치환된 페닐임].
SP 는 바람직하게는 선형 C3 내지 C10-알킬 사슬, 하나 이상의 알킬렌 기를 갖는 선형 C3-C10 사슬을 나타내고, 에틸렌 글리콜 사슬, 2 내지 10 개의 에틸렌 글리콜 단위를 나타내거나, 올리고펩티드 사슬을 나타낸다.
스페이서, 활성 화합물, 착화제, 펩티드, 염료, 가용화제, 보호기, 고체 상 또는 유사한 성분 또는 여기에 연결되는 성분 예컨대 활성 화합물, 착화제, 펩티드, 가용화제, 보호기, 고체 상 또는 염료의 연결에 대한 기능기를 함유하는 것들인 추가의 전형적인 단량체 단위는 직접 또는 스페이서를 통해 이미 결합된다. 이러한 유형의 단량체 단위는 바람직하게는 하기의 기능기 하나 이상을 갖는다: -NH2, -SH, -OH, -Hal (예를 들어 -Cl, -Br, -I), -알킨, -NCS, -NCO, -SO2Cl, -아지드, -카르보네이트, -알데히드, -에폭시드, -COOH, -COOR, 이 경우 식 중 R 은 바람직하게는 할로겐 또는 바람직하게는 활성제, 즉, 양호한 이탈기, 예를 들어, N-히드록시숙신이미드, 펜타플루오로페닐 또는 파라-니트로페닐이거나, 또는 이러한 유형의 기능기를 통해 활성 화합물, 착화제, 펩티드, 염료 또는 유사한 성분에 연결된다.
게다가, 본 발명에 따른 올리고머는 유래되는 ε-라이신 단량체 단위를 포함할 수 있다. 이들은 추가의 기능기 (F1/F2) 가 NH 기 및/또는 아미노기에 상응하게 결합되는 단량체 단위이다. 여기서 F1 및 F2 는 서로 독립적일 수 있고, 아세틸기 또는 또한 활성 화합물, 착화제, 펩티드, 염료, 가용화제, 보호기, 고체 상 또는 직접적으로 또는 스페이서를 통해 결합되는 유사한 성분이다. 상응하는 ε-라이신 단위는 (이때, 기 F1 및/또는 F2 와 도입으로 유래됨) 는 하기 화학식 II 로 나타낸다:
Figure pat00023
상기 표시된 화학식은 올리고머 사슬의 중간에서 단량체 단위를 설명하고 단량체 단위를 종결시킨다는 것은 당업자에게 명백하고, 이들이 C- 또는 N- 말단에 위치하는 지에 의존적이며, 각 경우에서 -CO- 대신 COOH 또는 COOR 기를 갖거나 -NH- 또는 -NF1 대신 NH2, NF1H, NF1R, NHR 또는 NR2 기를 가지며, 여기서 R 은 전형적으로 H, 선형 또는 분지형 C1-C6 알킬, 활성 화합물의 결합을 위한 스페이서 기능기, 펩티드, 염료, 가용화제, 보호기, 고체 상 또는 유사한 성분, 또는 활성 화합물, 착화제, 펩티드, 염료, 가용화제, 보호기, 고체 상 또는 직접적으로 또는 스페이서를 통해 결합되는 유사 성분이다.
따라서, ε-폴리라이신 유도체는 본 발명에 따른 올리고머이고, 이는 전적으로 ε-라이신 단위로 구성되는 것이 아니라, 다른 ε-라이신 단량체 단위, 예를 들어, 오르니틴 단위가 발생하고/하거나 본 발명에 따른 명세서에 따라 단량체 단위의 몇몇은 예를 들어 ε-라이신 보다는 아미노산, 오르니틴, 2,3-디아미노프로피온산 또는 2,4-디아미노부티르산 및/또는 화학식 I 의 화합물로 구성된다.
본 발명은 예를 들어 혈액으로 주사 후 또는 피하 주사 후 ε-폴리라이신의 결합체 및 카르복실기를 갖는 화합물과의 ε-폴리라이신 유도체가 신장에서 실제로 배타적으로 축적되게 하는 것을 기초로 하고 있다. 상응하게, 본 발명에 따른 결합체는 신장의 치료에 치료학적 방법에 사용되기에 적합하고, 신장의 표시 및 신장 표적을 위한 이미징 방법에 적합하다.
본 발명에 따른 화합물은 바람직하게는 상응하는 카르복실기를 갖는 화합물 및 바람직하게는 하나 이상의 활성-화합물 분자 또는 추가의 기능기를, 임의로는 상응하는 활성화 후 공액함으로써 ε-폴리라이신으로부터 출발하여 제조된다.
ε-폴리라이신은 아미노산 L-라이신의 단일중합체이다. ε-폴리라이신은 스트렙토마이세스 알부러스 (Streptomyces albulus) 박테리아에 의해 호기성 공정에서 생산된다. 자연적으로 생산되는 ε-폴리라이신은 대략 30 개의 L-라이신 단위를 포함한다. ε-폴리라이신은 식품용 항균 보존제로 승인되었다. α-폴리라이신과는 대조적으로, ε-폴리라이신은프로테아제에 의해 효소적으로 분해되지 않는다.
ε-폴리라이신의 임의의 유형은 본 발명에 따라 사용될 수 있고, 즉, 예를 들어, 자연적으로 생산되는 ε-폴리라이신은 유전자 조작에 의해 생산되거나 합성적으로 생산된다. ε-폴리라이신의 화학적 합성이 수행되고, 통상적인 펩티드 합성에 상응하는 방식으로, 보호된 L-라이신을 사용하여, 펩티드 결합이 측쇄의 ε-아미노기를 통해 발생되게 한다.
본 발명에 따른 화합물의 제조를 위해, 특정 사슬 길이를 갖는 ε-폴리라이신을 사용할 수 있으며 (예를 들어 합성적으로 생산되는 ε-폴리라이신 또는 정제된 자연 ε-폴리라이신) 또는 예를 들어, 스트렙토마이세스 알부러스로부터 자연적으로 수득되는 바와 같은 다양한 사슬 길이의 ε-폴리라이신의 혼합물로로 사용할 수 있다. 본 발명에 따르면, 특정 사슬 길이의 ε-폴리라이신 및 다양한 사슬 길이의 ε-폴리라이신의 혼합물 둘 다 또는 다양한 ε-폴리라이신 유도체를 포함하는 혼합물은 용어 ε-폴리라이신 및 ε-폴리라이신 유도체에 속한다.
게다가, ε-폴리라이신의 결합체 뿐만 아니라, ε-폴리라이신 유도체의 결합체 또한 신장에서 탁월한 축적을 나타낸다.
본 발명에 적합한 전형적인 결합체는 하기 화학식 III 으로 표시할 수 있다:
A-(Lys)n-E III
식 중,
n 은 5 내지 1000 의 수이고,
A 는:
- 하나 이상의 직접적으로 또는 스페이서를 통해 결합되는 충전되거나 충전되지 않은 말단기 또는 수지상 기능기, 예를 들어 수소, -CN, -OR'-, -NR'2-, -P(O)R'2-, -P(O)(OR')2, -P(O)(NR'2)2, -C(O)R'-, -C(O)OR'-, -C(O)OH, -C(O)NR'2, -SO2NR'2, -C(O)Hal, SO2OH, -SO2Hal, -NO2, -Hal 또는
- 하나 이상의 기 직접적으로 또는 스페이서를 통해 결합되는 또는 수지상 기능기, 예를 들어, 카르복실기를 갖는 화합물, 활성-화합물 분자, 착화제, 염료, 하나 이상의 동일하거나 상이한 아미노산, 펩티드, 단백질, 가용화제, 보호기 또는 고체 상이고,
E 는:
- 하나 이상의 충전되거나 충전되지 않은 말단기 직접적으로 또는 스페이서를 통해 결합되는 또는 수지상 기능기, 예를 들어 수소, -CN, -OR', -NH2, NHR', -NR'2, -P(O)R'2, -P(O)(OR')2, -P(O)(NR'2)2, -C(O)R', -C(O)OR', -C(O)OH, -C(O)NR'2, -SO2NR'2, -C(O)Hal, SO2OH, -SO2Hal, -NO2, -Hal 또는
- 하나 이상의 기 직접적으로 또는 스페이서를 통해 결합되는 또는 수지상 기능기, 예를 들어, 카르복실기를 갖는 화합물, 활성-화합물 분자, 착화제, 염료, 하나 이상의 동일하거나 상이한 아미노산, 펩티드, 단백질, 가용화제, 보호기 또는 고체 상이고,
Lys 는 서로 독립적으로:
- 이미 주어진 정의에 상응하는 ε-라이신 단량체 단위,
- 화학식 I 또는 II 에 해당하는 단량체 단위,
- 하기 화학식 IV 에 해당하는 기이고:
(NH-M-CO) IV
식 중, M 은 서로 독립적으로 하기를 나타낼 수 있다:
-, -O-, -S-, -S(O)-, -SO2-, -SO2O-, -C(O)-, -C(O)O-, -CH2-, -CHR'-, -CR'2-, -CR'=CH-, -CH-CR'-, -CH=CH-, -CR'=CR'-, -C≡C-, -N+R'2-, -P(O)R'O-, -C(O)NR'-, -SO2NR'-, -OP(O)R'O-, -P(O)(NR'2)NR'-, -PR'2=N- 또는 -P(O)R'- 또는
- 직쇄 또는 분지형 알킬 (1 내지 20 개의 C 원자 가짐)
- 직쇄 또는 분지형 알케닐 (2 내지 20 개의 C 원자 가짐) 및 하나 이상의 이중 결합,
- 직쇄 또는 분지형 알키닐 (2 내지 20 개의 C 원자 가짐) 및 하나 이상의 삼중 결합,
- 포화된, 부분적으로 또는 완전히 불포화된 시클로알킬 (3 내지 7 개의 C 원자 가짐), 이는 알킬 기 (1 내지 6 개의 C 원자 가짐) 에 의해 치환될 수 있음
여기서 하나 이상의 비-인접 메틸렌 기는 -O- 또는 -S- 에 의해 대체될 수 있고 인접 메틸렌 기는 알케닐 또는 알키닐 기에 의해 대체될 수 있고,
하나 이상의 메틸렌 기는 -O-, -S-, -S(O)-, -SO2-, -SO2O-, -C(O)-, -C(O)O-, -CH2-, -CHR'-, -CR'2-, -CR'=CH-, -CH-CR'-, -CH=CH-, -CR'=CR'-, -C≡C-, -N+R'2-, -P(O)R'O-, -C(O)NR'-, -SO2NR'-, -OP(O)R'O-, -P(O)(NR'2)NR'-, -PR'2=N- 또는 -P(O)R'- 에 의해 서로 독립적으로 대체될 수 있고,
M 중에서 존재하는 하나 이상의 메틸렌 기는 R" 에 의해 서로 독립적으로 일- 또는 이-치환될 수 있고,
R' 는 선형 또는 분지형 C1- 내지 C8-알킬, C3- 내지 C7-시클로알킬, 비치환 또는 치환된 페닐이고,
R" 는 선형 또는 분지형 C1- 내지 C8-알킬, C3- 내지 C7-시클로알킬, 비치환 또는 치환된 페닐이거나
또는 -CN, -OR'-, -NH2, NHR', -NR'2, -P(O)R'2, -P(O)(OR')2, -P(O)(NR'2)2, -C(O)R', -C(O)OR', -C(O)OH, -C(O)NR'2, -SO2NR'2, -C(O)Hal, SO2OH, -SO2Hal, -NO2, -Hal 이고,
Hal = -F, -Cl, -Br 또는 -I 이고,
여기서, 카르복실기를 갖는 화합물, 활성 화합물, 착화제, 펩티드, 가용화제, 보호기, 고체 상, 염료 또는 유사한 성분은 직접적으로 또는 스페이서를 통해 기능기에 결합될 수 있고, 이는 서로 독립적으로 단량체 단위 Lys 의 공액에 적합하고 (예를 들어 NH, NH2, COOH, OH, -SH, -Hal (예를 들어 -Cl, -Br, -I), -알킨, -아지드, -알데히드)),
단, 본 발명에 따른 화합물은 하나 이상의 카르복실기를 갖는 화합물을 함유하고 50% 초과의 단량체 단위 (단량체 단위의 수에 기초) 는 ε-라이신 단량체 단위이거나 또는 70% 이상의 (단량체 단위의 수에 기초) 10 개 이상의 단량체 단위는 ε-라이신 단량체 단위이다.
본 발명에 따른 화합물의 바람직한 구현예에서, A 는 -C(O)OR', -C(O)OH, -C(O)NR'2 또는 -C(O)Hal 이거나,
하나 이상의 성분 직접적으로 또는 스페이서를 통해 결합되는 또는 수지상 기능기, 예컨대 카르복실기를 갖는 화합물, 활성 화합물, 착화제, 펩티드, 가용화제, 보호기, 고체 상 또는 염료이다.
A 는 특히 바람직하게는 -OH, -OCH3, -OCH2CH3 또는 하나 이상의 활성-화합물 분자는 직접적으로 또는 스페이서를 통해 결합되는 또는 수지상 기능기이다.
바람직한 구현예에서, E 는 -H, -CH3, -CH2CH3 이거나, 또는
하나 이상의 성분 직접적으로 또는 스페이서를 통해 결합되는 또는 수지상 기능기, 예컨대 카르복실기를 갖는 화합물, 활성 화합물, 착화제, 펩티드, 가용화제, 보호기, 고체 상 또는 염료이다.
E 는 특히 바람직하게는
하나 이상의 활성-화합물 분자 직접적으로 또는 스페이서를 통해 결합되는 또는 수지상 기능기이다.
본 발명에 따른 화합물이 하나 이상의 Lys 기를 함유하는 경우, 이는 NH2 또는 COOH 기를 함유하고, 추가의 단량체 단위는 펩티드 결합을 통해 이들에 결합될 수 있고, 단일적으로 또는 다중적으로 분지형 화합물이 발생한다. 본 발명에 따른 화합물은 바람직하게는 비분지형이다.
n 은 바람직하게는 8 내지 100, 특히 바람직하게는 10 내지 50 의 수이다.
본 발명에 따른 결합체는 바람직하게는 하나가 아닌 복수의 카르복실기를 갖는 화합물을 포함한다. 이들은 직접적으로 또는 스페이서를 통해, 단량체 단위의 기능기 및/또는 올리고머의 카르복실- 및/또는 아미노-말단기에 결합될 수 있으며, 이는 공액에 적합하다 (예를 들어 NH, -NH2, -COOH, -OH, -SH, -Hal (예를 들어 -Cl, -Br, -I), -알킨, -아지드, -알데히드).
바람직한 구현예에서, 카르복실기를 갖는 화합물은 단량체 단위의 아미노 기를 통해 발생한다 (예를 들어 ε-라이신의 자유 아미노기).
본 발명에 따른 결합체는 바람직하게는 하나 이상의 카르복실기를 갖는 화합물 (10 단량체 단위 당), 특히 바람직하게는 3 내지 6 카르복실기를 갖는 화합물 (10 단량체 단위 당) 을 함유해야만 한다. 동등하게, 그러나, 가능한 카르복실기를 갖는 화합물 10 개의 단량체 단위 중 9 초과에 결합되거나 모든 단량체 단위에 결합된다. 카르복실기를 갖는 화합물 (10 단량체 단위 당) 의 최적 수는 카르복실기를 갖는 화합물의 유형 및 단량체 단위 유형에 의존적이다. 상기 언급된 단량체 단위 당 카르복실기를 갖는 화합물의 바람직한 수는 특히, ε-라이신 단량체 단위로 전체가 구성된 올리고머에 적용된다. 본 발명에 따른 결합체에서 카르복실기를 갖는 화합물의 분포는 무작위일 수 있고, 예를 들어, 제 1 단량체 단위는 -NH2 를 함유하고, 이어서 카르복실기를 갖는 화합물을 갖는 단량체 단위를 함유하고, -NH2 를 함유하는 것을 다시 의미하고 n 은 단량체 단위 카르복실기를 갖는 화합물을 갖는 단량체 단위의 2 배이고, n 은 다시 -NH2, 등을 함유하는 것의 2 배이다.
동등하게, 본 발명에 따른 화합물에서 착화제의 분포는 예를 들어 제 2 단량체 단위가 여기에 결합되는 카르복실기를 갖는 화합물을 갖는 방식으로 순서를 정할 수 있다. 순서화는 또한 본 발명에 따른 결합체의 하나의 말단에서 모든 단량체 단위가 공액된 카르복실기를 갖는 화합물을 갖도록 발생할 수 있는 반면, 단량체의 나머지는 자유 NH2 기능기를 갖는다.
카르복실기를 갖는 화합물은 바람직하게는 본 발명에 따른 결합체에서 무작위로 분포된다.
본 발명에 따른 결합체는 펩티드 합성 분야에서 당업자에게 공지된 다양한 공정에 의해 제조될 수 있다.
1. ε-폴리라이신으로부터 합성 출발
여기서, 균일한 또는 다양한 사슬 길이의 합성 또는 자연 ε-폴리라이신은 전형적으로 용액에서 카르복실기를 갖는 화합물에 상응하여 반응된다. 이러한 목적을 위해, 예를 들어, 우선적으로 카르복실기를 갖는 화합물이 활성화될 수 있다. 이는, 예를 들어, 이들을 활성 에스테르 또는 산 클로라이드로 전환함으로써 이들의 카르복실기 하나 이상의 활성화에 의해 수행될 수 있다. 이후, ε-폴리라이신과의 반응이 일어나고, 여기서 공액은 바람직하게는 자유 아미노 기에서 발생한다. 대안적으로는, 예를 들어, 카르복실기를 갖는 화합물의 하나 이상의 카르복실기는, 커플링제 (예컨대, 디시클로헥실카르보디이미드 또는 HATU 를 사용하여 활성화될 수 있고, ε-폴리라이신과 반응될 수 있고, 여기서 공액은 바람직하게는 자유 아미노 기에서 발생한다. 이러한 유형의 반응을 위한 반응 조건은, 당업자에게 공지되어 있다. 적합한 용매는 예를 들어, 물, 아세토니트릴, DMSO, DMF, 다이옥산, THF, 메탄올 또는 상기 용매 둘 이상의 혼합물이다.
2. 고체상 합성
특히 결합체가 하나 이상의 단량체 단위를 포함하는 경우 이는 ε-라이신으로 이루어지지 않거나, 또는 이는 유래된 ε-라이신 단량체 단위로 이루어지고, 본 발명에 따른 결합체의 제조를 위한 고체상 합성이 유리할 수 있다. 고체 상 합성은 통상적인 펩티드 합성에 상응하여 수행된다 (예를 들어 Fmoc 펩티드 합성 또는 Boc 펩티드 합성). 이러한 유형의 고체상 합성은 당업자에게 공지되어 있다. 펩티드 합성에 적합한 문헌은 하기이다: Solid-Phase Peptide Synthesis: 289 (Methods in Enzymology) by Sidney P. Colowick (author), Gregg B. Fields (publisher), Melvin I. Simon (publisher) Academic Press Inc (November 1997) 또는 Fmoc Solid Phase Peptide Synthesis: A Practical Approach by W. Chan (author), W. C. Chan (publisher), Peter D. White (publisher) "Oxford Univ Pr (2 March 2000). 각 경우에 사용되는 단량체는 본 발명에 상응하는 올리고머 또는 결합체가 형성되도록 선택된다. 단량체 단위의 유형에 의존적이며, 합성은 직접적으로 유래된 단량체 단위를 사용하여 수행될 수 있거나 단량체 단위는 유래를 위해 의도된 부위에서 우선 부호된다. 올리고머의 합성이 완료될 때, 카르복실기를 갖는 화합물, 활성 화합물 등을 갖는 최종 유래물은 이어서 고체 상으로 수행되거나 용액에서 고체상으로부터 분해 후 수행될 수 있다.
이 경우 카르복실기를 갖는 화합물의 결합은 바람직하게는 마무리처리된 올리고머에 발생하고, 즉 올리고머의 고체상 합성이 완료될 때 또는 용액에서 후자가 분해 제거된 후 여전히 고체 상 위에서 발생한다.
카르복실기를 갖는 화합물 또는 활성 화합물 또는 유사한 성분 (공정은 착화제에 대해서는 실시예에 의해 하기 기술됨) 이 예를 들어 올리고머의 N-말단에 결합되는 경우, 올리고머는 전형적으로 아미노-말단 보호기, 예를 들어, Fmoc 으로 생성된다. 착화제가 측 사슬을 보호하고 합성 수지로부터 올리고머를 분해 제거하는데 사용되는 조건을 견딜 수 있는 경우, Fmoc 은 수지-결합된 폴리펩티드를 완료하는 N-말단으로부터 분해 제거될 수 있고, 착화제가 자유 N-말단 아민에 결합되는 것을 가능하게 한다. 그러한 경우에서, 착화제는 전형적으로 아미드 또는 올리고머 아미노기에 결합되는 카르바메이트를 형성하는데 효과적인 활성 에스테르 또는 활성 카르보네이트 기를 제조하기 위해 당업계에 일반적으로 공지되어 있는 공정에 의해 활성화된다. 이는 물론 상이한 연결 화학을 사용하는 것이 가능하다.
여기서 측 반응을 최소화하는 것을 돕기 위해, 구아니디노 및 아미디노 기는 통상적인 보호기, 예를 들어 카르보벤질옥시기 (CBZ), di-t-BOC, PMC, Pbf, N-NO2 등을 사용하여 블로킹될 수 있다.
커플링 반응은, 용매, 예를 들어 N,N-디메틸포름아미드 (DMF), N-메틸피롤리돈, 디클로로메탄 및/또는 물 중에서 공지된 커플링 공정에 의해 수행된다. 예시적인 커플링 시약은 O-벤조트리아졸릴옥시테트라메틸우로늄 헥사플루오로포스페이트(HATU), 디시클로헥실카르보디이미드, 브로모트리스(피롤리디노)포스포늄 브로마이드(PyBroP) 등이다. 다른 시약으로는 예를 들어, N,N-디메틸아미노피리딘(DMAP), 4-피롤리디노피리딘, N-히드록시-숙신이미드 또는 N-히드록시벤조트리아졸이 존재할 수 있다.
상응하게, 비-말단 ε-라이신 단량체 단위의 아미노 기로 카르복실기를 갖는 화합물, 활성 화합물, 착화제 또는 유사한 성분의 결합이 발생할 수 있다.
분자가 착화제를 함유하는 경우, 금속 이온은 공지된 방법에 의해 착화될 수 있다.
또한, 본 발명은, 약학 조성물 또는 약제, 특히 치료학적 조성물 및/또는 이미지 증강 조성물 (예: 콘트라스트 작용제) 및/또는 핵의학 이미징을 위한 방사성라벨링된 트레이서의 제조에서의 본 발명에 따른 결합체의 용도에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 하기의, 본 발명에 따른 결합체에 바람직하게는 공유결합되는 하나 이상의 활성 화합물 및/또는 이의 약학적으로 이용가능한 염 및 입체이성질체 (모든 비율로 이의 혼합물 포함), 및 임의로는 부형제 및/또는 애쥬번트에 관한 것이다:
- 약제로서
- 약제로서 사용하기 위해
- 약제 중의 활성 화합물 또는 활성 성분으로서
- 진단학적 작용제로서
- 진단학적 작용제로서 사용하기 위한
- 신장을 표적으로 하여 사용하기 위한
- 및, 특히, 신장의 질병의 치료를 위한 약제로서
치료학적 조성물은 일반적으로 적어도 활성 화합물로 이루어지고, 이 경우 활성 화합물을 갖는 본 발명에 따른 결합체는 바람직하게는 공유 결합되고, 하나 이상의 적합한 용매 및/또는 부형제는 치료학적 조성물의 적용을 허용한다.
진단학적 조성물 또는 진단학적 작용제는 진단학 방법에서 이미징 조성물 또는 이미지-증강 조성물로서 제공된다. 진단학적 작용제는 일반적으로 적어도 신호원으로 이루어지고, 즉 이미징 및/또는 이미지-증강 성분으로 이루어지고 (이 경우 본 발명에 따른 결합체), 이 경우 결합체 중 하나 이상의 카르복실기를 갖는 화합물은 바람직하게는 착화제이고, 하나 이상의 적합한 용매 및/또는 부형제는 진단학적 조성물의 적용을 허용한다.
진단학적 적용을 위해, 본 발명에 따른 결합체는 바람직하게는 이미지-증강 콘트라스트 매질에서 신호원으로 제공되며, 이는 핵의학 및/또는 방사선 방법에 의해 검출된다 (예컨대 SPECT, PET, 초음파, 및 또한 자기 공명 단층촬영, 컴퓨터-단층 촬영 및 광학 이미징 방법 (근적외선 이미징)). 이미지 증강 콘트라스트의 적용 및 검출 방법은 당업자에게 공지되어 있다. 적합한 적용의 예는 암 질병, 신경학적 의문사항의 진단이며, 요법에 대한 반응을 확인하는 것, 예를 들어 자가 질병의 경우 신장의 손상 정도를 확인하는 것, 및 유전자 요법을 모니터링하는 경우, 또한 세포 변화를 인지하는 것이다.
또한, 본 발명은 하나 이상의 본 발명에 따른 결합체 및/또는 약학적으로 이용가능한 염 및 이의 입체이성질체를 포함하는 약제 또는 약학 조성물 (모든 비율의 혼합물, 및 임의로는 부형제 및/또는 애쥬번트 포함) 에 과한 것이다
약학 조성물 또는 약제는 임의의 원하는 적합한 방법, 예를 들어 경구 (구강 또는 설하), 직장, 코, 국소 (구강, 설하 또는 경피 포함), 질 또는 비경구 ( 피하, 근내, 정맥내, 또는 피내) 방법에을 통해 투여에 적합화될 수 있다. 그러한 제형은 부형제(들) 또는 애쥬번트(들)과의 활성 성분을 조합합으로써 약학 분야에서 공지된 모든 방법을 사용하여 제조될 수 있다.
경구 투여에 적합화된 약학 제형은 개별 단위, 예를 들어 캡슐 또는 정제; 분말 또는 과립; 수성액 또는 비-수성액 중 용액 또는 현탁액; 식용 거품 또는 거품 식품; 또는 수중유 액체 에멀젼 또는 유중수 액체 에멀젼으로서 투여될 수 있다.
따라서, 예를 들어, 정제 또는 캡슐의 형태로 경구 투여되는 경우, 활성 성분은 경구, 비독성 및 약하적으로 허용가능한 비활성 부형제, 예를 들어 에탄올, 글리세롤, 물 등과 조합될 수 있다. 분말은 유사한 방식으로 식용 카르보히드레이트, 예를 들어 전분 또는 만니톨과 분쇄되어 이를 혼합하고 적합한 미세 크기로 화합물을 분쇄함으로서 제조된다. 마찬가지로, 향료, 보존제, 분산제 및 염료가 존재할 수 있다.
캡슐은 상기 기술된 바와 같은 분말 혼합물을 제조하고 이와 형상화된 젤라틴 쉘을 충전함으로써 제조된다. 예를 들어, 고도로 분산된 실리스산, 탈크, 마그네슘 스테아레이트, 칼슘 스테아레이트 또는 고형 형태의 폴리에틸렌 글리콜과 같은 활택제 및 윤활제는 충전 작업 전에 분말 혼합물로 첨가될 수 있다. 마찬가지로, 예를 들어, 아가-아가, 칼슘 카르보네이트 또는 나트륨 카르보네이트와 같은 붕괴제 또는 가용화제는 캡슐로 된 후 약제의 이용가능성을 향상시키기 위해 첨가될 수 있다.
또한, 원하는 경우 또는 필요한 경우, 적합한 결합제, 윤활제 및 붕괴제 및 염료 또한 혼합물로 혼입될 수 있다. 적합한 결합제로는 전분, 젤라틴, 자연당, 예컨대 글루코스 또는 β-락토오스, 옥수수로부터 제조된 감미제, 자연 및 합성 고무, 예컨대 아카시아, 트라가칸쓰 또는 나트륨 알기네이트, 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리에틸렌 글리콜, 왁스 등을 포함한다. 이들 투여량 형태로 사용되는 윤활제는 나트륨 올리에이트, 나트륨 스테아레이트, 마그네슘 스테아레이트, 나트륨 벤조에이트, 나트륨 아세테이트, 나트륨 클로라이드 등을 포함한다. 붕괴제는 메틸셀룰로오스, 아가, 벤토나이트, 잔탄 검 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 정제는 예를 들어 분말 혼합물을 제조함으로써 과립화함으로써 또는 혼합물을 건조압착함으로써, 윤활제 및 붕괴제를 첨가함으로써 전체 혼합물을 압착하여 정제를 제공함으로써 제형화될 수 있다. 분말 혼합물은 화합물을 적합한 방식으로 상기 기술된 바와 같은 염기 또는 희석제, 및 임의로는 결합제, 예컨대 카르복시메틸셀룰로오스, 알기네이트, 젤라틴 또는 폴리비닐피롤리돈, 용해 지연제, 예컨대 파라핀, 흡착 가속제, 예컨대 4차 염, 및/또는 흡수체, 예컨대 벤토나이트, 카올린 도는 이칼슘포스페이트와 분쇄함으로써 화합물을 혼합하여 제조된다. 분말 혼합물은 결합제, 예컨대 시럽, 전분 페이스트, 아카디아 무실라지 또는 셀룰로오스 용액 또는 중합체 물질과 습윤화하고 이를 체를 통과시킴으로써 과립화될 수 있다. 과립화의 대안사항으로서, 분말 혼합물이 타정기를 통해 수행되어, 균일하지 않은 형태의 럼프를 제공할 수 있으며, 이는 과립을 형성하기 위해 분해된다. 과립은 스테아르산, 스테아레이트 염, 탈크 또는 광물 유를 첨가함으로써 윤활화되어 정제 주조 몰드로 달라붙는 것을 방지할 수 있다. 이후 윤활화된 혼합물은 압착되어 정제를 제공한다. 본 발명에 따른 화합물은 또한 자유-유동 비활성 부형제와 조합될 수 있고 이어서 과립화 또는 건조 압착 단계를 수행하지 않고 정제를 제공하기 위해 직접 압착될 수 있다. 쉘락 밀봉 층으로 이루어지는 투명 또는 불투명 보호 층, 당 층 또는 중합체 물질 및 왁스의 글로스 층이 존재할 수 있다. 염료는 상이한 용량 단위 사이의 차이를 가능하게 하기 위해 이들 코팅물에 첨가될 수 있다.
용액, 시럽 및 엘릭시르와 같은 경구 액체는 투여량 단위 형태로 제조되어, 화합물의 특정량을 포함하는 양으로 제공될 수 있다. 시럽은 적합한 향료와 함께 수용액에 화합물을 용해시킴으로써 제조될 수 있는 반면, 엘릭시르는 비독성 알콜성 비히클을 사용하여 제조된다. 현탁액은 비독성 비히클 중에서 화합물의 분산시킴으로써 제형화될 수 있다. 가용화제 및 에멀젼화제, 예컨대 에톡실화된 이소스테아릴 알콜 및 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에테르, 향 첨가제, 예컨대 페퍼민트 오일 또는 자연 감미제 또는 사카린 또는 다른 인공 감미제 등이 마찬가지로 첨가될 수 있다.
경구 투여를 위한 투여량 단위 제형은, 원하는 경우 마이크로캡슐로 캡슐화될 수 있다. 또한, 제형은 예컨대 중합체, 왁스 등에 미립자 물질을 코팅하거나 파묻음으로써 방출을 늘리거나 지연시키도록 제조될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 결합체는 리포좀 전달계, 예컨대 작은 단일라멜라 소낭, 큰 단일라멜라 소낭 및 다중라멜라 소낭 형태로 투여될 수 있다. 리포좀은 다양한 포스포리피드, 예컨대 콜레스테롤, 스테아릴아민 또는 포스파티딜콜린으로부터 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 결합체는개별 담체로서 모노클로날 항체를 사용하여 전달될 수 있고 이에는 결합체가 커플링된다. 또한, 결합체는 표적 약제 담체로서 가용성 중합체에 커플링될 수 있다. 그러한 중합체는 폴리비닐피롤리돈, 피란 공중합체, 폴리히드록시프로필메틸아크릴아미도페닐, 폴리히드록시에틸아스파르트아미도페놀 또는 폴리에틸렌 옥시드폴리라이신 (팔미토일 라디칼로 치환됨) 을 포함할 수 있다. 또한, 화합물은 약제의 제어 방출을 달성하는데 적합한 생분해성 중합체 부류에 커플링될 수 있으며, 예로는 폴리아세트산, 폴리-ε-카프로락톤, 폴리히드록시부티르산, 폴리오르쏘에스테르, 폴리아세탈, 폴리디히드록시피란, 폴리시아노아크릴레이트 및 가교되거나 히드로겔의 양친매성 블록 공중합체가 있다.
경피 투여에 적합화된 약학 제형은 수용자의 표피와 확장적으로 밀접하게 접촉을 위해 독립적 플라스터로서 투여될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 활성 성분은 문헌[Pharmaceutical Research, 3(6), 318 (1986)] 의 일반적 용어로 기술된 바와 같은 이온토포레시스에 의해 플라스터로부터 전달될 수 있다.
국소 투여에 적합화된 약학 화합물은 연고, 크림, 현탁액, 로션, 분말, 용액, 페이스트, 겔, 스프레이, 에오로졸 또는 오일로서 제형화될 수 있다.
작장 투여에 적합화된 약학 제형은 좌제 또는 에너마 형태로 투여될 수 있다.
코를 통한 투여에 적합화된 약학 제형 (이때, 담체 물질은 고체임) 은 20 내지 500 마이크론의 입자 크기를 갖는 조질 분말을 포함하고, 이는 코에 인접하게 유지된 분말을 함유하는 용기로부터 코를 통과하여 신속한 흡입에 의해 들이마시는 방식으로 투여된다. 코를 통한 분무 또는 담체 물질로서 액체로 코를 통한 적하로 투여되는데 적합한 제형은 물 또는 오일 중의 활성 성분 용액을 포함한다.
흡입에 의해 투여되는데 적합화된 약학 제형은 미세한 미립자 더스트 또는 미스트를 포함하고, 이는 에어로졸, 누불라이저 또는 취입기로 압력화된 분산제의 다양한 유형에 의해 생성될 수 있다.
비경구 투여에 적합화된 약학 제형은 항산화제, 완충제, 박테리아억제제 및 용질을 포함하는 수성 및 비-수성 무균 주사 용액을 포함하고, 이에 의해 제형은 치료될 수여자의 혈액과 등장성이 되고, 이는 현탁액 매질 및 증점제를 포함할 수 잇다. 제형은 단일-투여 또는 다중-투여 용기로 투여될 수 있고, 예를 들어 앰플 및 바이알로부터 선택되고, 동결 건조 (동결건조) 상태로 저장되어, 무균 담체 액체의 첨가뿐 아니라 예를 들어 주사용 물이 첨가된다 (사용 직전 요구됨). 지시사항에 따라 제조된 주사 용액 및 현탁액은 무균 분말, 과립 및 정제로부터 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 결합체는 바람직하게는 비경구로 투여된다.
상기 언급된 구성성분 외에도, 특정 제형 유형 관점에서 당업계에 통상적인 기타 작용제를 포함할 수 있고, 따라서 예를 들어 경구 투여에 적합한 제형이 향료를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 결합체의 치료학적 효과량은, 커플링된 활성 화합물의 유형, 환자의 나이 및 체중, 치료를 요하는 정확한 상태, 및 이의 중증도, 제형의 성질 및 투여 방법을 포함하는 여러 인자에 의존적이다.
본 발명은, 적어도 본 발명에 따른 결합체를 포함하는 학 조성물, 특히 이미지 증강 또는 치료학적 조성물 제조용 키트에 관한 것이다. 이러한 결합체가 착화제를 함유하는 경우, 이는 바람직하게는 이미지 증강 또는 치료학적 작용을 갖는 임의의 금속 이온을 여전히 착화시키지 않는다. 본 발명에 따른 결합체는 키트의 용매 중에서 용해된 형태일 수 있고 (예: 수성 완충제), 바람직하게는 동결건조물 형태일 수 있다.
본 발명에 따른 결합체의 착화제에 의해 착화되는 금속 이온이 많은 적용에서 방사성활성을 나타내기 때문에, 결합체를 포함하는 약학 조성물은 원하는 바에 따라 미리 제조될 수 있다. 게다가, 방사선 활성으로 인해, 제조 동안 직업적 안정성에 관한 특정 절차를 따라야만 한다. 이러한 이유로, 본 발명에 따라, 본 발명에 따른 결합체를 포함하는 키트를 제공하는 것이 바람직하며, 여기서 착화제는 최종 적용에 요구되는 금속 이온으로 아직 착화되지 않는다.
본 발명에 따른 결합체가, 적용 후 단시간 내에 신장에서 배타적으로 또는 실제적으로 배타적으로 이미 상세하게 축적되는 것으로 밝혀졌다. 본 발명에 따른 결합체의 바람직한 정맥내 투여의 경우에서, 신장에서의 축적은 오직 5 분 후에 관측되었다. 1시간 후, 30% 초과, 바람직하게는 50% 초과, 특히 바람직하게는 70% 초과, 특히 바람직하게는 80% 초과의 주사되는 투여량은 신장에서 위치한다 (% 는 방사선활성의 측정을 기초로 함).
방사선표지된 본 발명에 따른 결합체와의 기관 분포 연구에서 (예를 들어, PET 측정 또는 비침습성 이미징), 본 발명에 따른 결합체는 전형적으로 신체의 나머지에 관련해서 2배 이상, 바람직하게는 5배 이상, 특히 바람직하게는 신장에서 10 배 이상 풍부하다 (1시간 적용 후). 이는, 신장에서 방사선-표지된 화합물의 양에 직접 관련되는 신호가, 혈액, 심장, 폐, 비장, 간, 근육 및 뇌로부터 함께 수득되는 신호의 총합과 비교하여 2 배 이상 강하다.
따라서, 본 발명에 따른 결합체는 진단학적 적용 (예컨대 신장의 섬광조영술, 신장의 PET 및 신장의 MRT, 일반적인 신장의 기능성 시험, 신장암의 치료 및 진단에 대한 일반적인 신장의 기능성 시험, 및 필요에 따라 신장암의 전이, 신장의 CT 및/또는 신장의 초음파) 에 대해 매우 잘 사용될 수 있다.
치료학적 적용은 특히 신장 기관을 표적으로 하는 약물에서 특히 적용된다. 특히, 본 발명에 따른 결합체는 이의 작용 부위가 신장으로 사용되는 약제의 치료에서 신장의 질병의 치료를 위한 약제로서 제공될 수 있다. 하나 이상의 활성 화합물, 예컨대 항생제, 염증 저해제, ACE 저해제, 이뇨제, 면역억제제 또는 화학요법제는 바람직하게는 본 발명에 따른 결합체에 결합된다 (예를 들어, 분해 가능한 스페이서 서열을 통해). 신장-독성 물질의 흡수를 저해하는 본 발명에 따른 결합체의 사용 또한 가능하다.
본 발명에 따르면, 신장을 표적으로 하는 것은, 신체의 나머지에 관련해서 신장에서 적용되는 물질의 증가되는 흡수의 달성을 의미한다. 본 발명에 따른 결합체로 신장을 표적으로 하는 동안, 2배 이상, 바람직하게는 5배 이상, 특히 바람직하게는 10배 이상 신체의 나머지에 관련하여 신장에서 본 발명에 따른 결합체의 투여에 의해달성되는 것이 바람직하다 (혈액, 심장, 폐, 비장, 간, 근육, 뇌) . 이들 값은 방사선표지된 본 발명에 따른 결합체와의 기관 분포 연구에 의해 결정된다 (예: PET 측정 또는 비-침습성 이미징). 신장에서 풍부하다는 것은 전형적으로 30 분 내지 8 시간 후 발생하고, 이는 적용 유형에 의존적이다.
추가 설명 없이도, 당업자는, 가장 넓은 범위로 상기 명세서를 이용할 수 있다는 것을 가정할 수 있다. 따라서, 바람직한 구현예 및 실시예는 임의의 방식으로 이를 절대적으로 한정하는 것이 아니라 기술적 개시로서 고려된다.
상기 및 하기 언급되는 모든 적용, 특허 및 공보의 개시 문맥을 완료하기 위해, 특히 2009 년 7 월 20 일자로 출원된 EP 09009393.1-20 는 참조로서 본원에 혼입되어 있다.
실시예
1. 재료 합성
실시예 1 (ε-L-폴리라이신-DOTA)
DOTA 2,6-디플루오로페닐 에스테르: DCC 와 DOTA 및 2,6-디플루오로페놀로부터 (Mier et al. Biocnojugate Chem. 2005, 16, 237)
평균 몰 질량이 약 4000 (원칙적으로 29 내지 34 개의 라이신 단위로 이루어지는) 인 ε-L-폴리라이신을 Chisso Corp.(Japan) 로부터 25% 수용액으로 구입하고 동결건조시켰다. ε-폴리라이신 (30 mg) 을 물 (200 ㎕) 에 용해시키고, 메탄올 (1 ㎖) 중의 DOTA 2,6-디플루오로페닐 에스테르 (100 mg) 용액을 첨가하고, 100 ㎕ 의 N,N-디이소프로필에틸아민을 첨가하고, 혼합물을 RT 에서 2 일 동안 교반하였다. 이어서, DOTA 2,6-디플루오로페닐 에스테르 (100 mg) 를 다시 첨가하고, 혼합물을 RT 에서 밤새 교반하였다. 이어서, 혼합물을 물로 희석하고 제조용 HPLC 로 정제하였다. 깨끗한 분획을 함께 동결건조시켰다. DOTA-ε-폴리라이신 (98 mg) 을 무색 고체 물질로서 수득하였다. ε-폴리라이신의 분자 당 DOTA 단위의 수를 Gd 로 적재하는 것 및 MS 에 의해 측정하였고, ε-폴리라이신 분자 당 약 10 개의 DOTA 단위로서, 즉, ε-폴리라이신의 아미노기의 약 30% 가 반응하였다.
도 2 는 실시예 1 에서 수득되는 화합물의 도표를 나타내고, 도 2 에 단순히 나타낸 것과는 대조적으로, DOTA 변형은 물론 분자에서 무작위로 분포된다.
실시예 2 (ε-L-폴리라이신-DTPA)
75 ㎎ 의 ε-L-폴리라이신 및 310 ㎎ 의 DTPA 디플루오로페닐 에스테르 테트라-t-부틸 에스테르를 메탄올 4 ㎖ 에 용해시키고 RT 에서 20 h 동안 교반하였다. 반응 용액을 증발시키고, 4 ㎖ 의 TFA + 100 ㎕ 의 물을 잔류물에 첨가하고 20 시간 동안 방치하였다. 생성물을 디에틸 에테르를 사용하여 침전시켰다. HPLC 에 의한 정제 및 동결건조로 무색 고체 150 mg 을 수득하였다.
실시예 3 ( 111 In 로 적재)
1.5 ㎎ 의 ε-L-폴리라이신-DOTA 를 500 ㎕ 의 에탄올, 100 ㎕ 의 DMSO 및 500 ㎕ 의 0.4 M 나트륨 아세테이트 완충제 (pH 5) 에 용해시켰다. 30 ㎕ 의 이러한 용액을 30 ㎕ 의 완충제로 희석하고, 111InCl3 (20 MBq) 을 첨가하고, 혼합물을 70 ℃ 에서 8 분 동안 가열시켰다. 방서성-HPLC 는 완전한 착화를 나타냈다.
1.2 ㎎ 의 ε-L-폴리라이신-DTPA 를 400 ㎕ 의 0.4 M 나트륨 아세테이트 완충제 (pH 5) 에 용해시켰다. 20 MBq 의 111InCl3 를 80 ㎕ 의 이러한 용액에 첨가하고, 혼합물을 70℃ 에서 10 분 동안 가열시켰다. 방사성-HPLC 는 완전한 착화를 나타냈다.
실시예 4 ( 68 Ga 로 적재)
실시예 3 으로부터 ε-L-폴리라이신-DOTA 용액 50 ㎕ 을 100 ㎕ 의 50 MBq 의 68GaCl3 용액 (pH 3) 에 첨가하고, 혼합물을 95℃ 에서 10 분 동안 가열시켰다. HPLC 는 완전한 착화를 나타냈다.
실시예 5 (Gd 로 적재)
10 ㎎ 의 ε-L-폴리라이신-DOTA 및 50 ㎎ 의 GdCl3 헥사히드레이트를 600 ㎕ 의 0.4 M 나트륨 아세테이트 완충제 (pH 5) 중에서 60℃ 에서 30 분 가열시켰다. HPLC 로 정제 및 동결건조하여 무색 고체 10 mg 을 수득하였다.
실시예 6 ( 19 F 를 사용하여 EPL-DOTA 변형)
50 ㎎ 의 ε-L-폴리라이신-DOTA 를 3 ㎖ 의 메탄올에 용해시키고, 200 ㎕ 의 트리에틸아민 및 200 ㎕ 의 에틸 트리플루오로아세테이트를 첨가하고, 혼합물을 RT 에서 1 h 동안 교반하였다. 물 및 아세토니트릴을 포함하는 용리 구배를 사용하여 RP-HPLC 로 정제하고 동결건조시켜 무색 고체 35 mg 을 수득하였다.
실시예 7 (ε-폴리라이신의 에날라프릴 유도체)
에날라프릴: 에날라프릴 말리에이트 (Bosche Scientific) 를 Dowex 50WX8 를 함유하는 컬럼에 적용하고 중성이 될 때까지 물로 세척하였다. 이어서, 에날라프릴을 물 중의 2% 피리딘으로 용리하고, 용매를 증발시키고, 잔류물을 아세토니트릴로 수 회 증발시켰다. 에날라프릴을 무색 오일로서 수득하고 추가로 직접 사용하였다.
에날라프릴 t -부틸 에스테르: 에날라프릴 및 N,N'-디시클로헥실-O-t-부틸이소우레아로부터 합성을 수행하였다 (Chadran, Ravi US 2006241017).
에날라프릴레이트 t -부틸 에스테르: NaOH 를 사용하여 에날라프릴 t-부틸 에스테르로부터 합성을 수행하였다 (Iwasaki et al. Chem. Pharm. Bull. 37(2) 280 (1989)).
N,N' -디이소프로필-O-벤질이소우레아: 벤질 알콜 및 N,N'-디시클로헥실카르보디이미드로부터 합성을 수행하였다 (Mathias, Synthesis 1979, 561).
벤질 6-히드록시헥사노에이트: THF (8 ㎖) 중의 N,N'-디이소프로필-O-벤질이소우레아 (2.34 g; 10 mmol) 용액을 6-히드록시헥사노산 (ABCR) (1.32 g; 10 mmol) 에 첨가하고, 혼합물을 RT 에서 2 일동안 교반하였다. 고체 물질을 여과 제거하고, 여과물을 증발시켰다. 잔류물을 에틸 아세테이트:헥산 1:2 내지 1:1 로실리카 겔 상에서 용리하였다. 수율: 90%.
벤질 헥사노에이트 6- O - N,N '-디이소프로필이소우레아: N,N'-디이소프로필카르보디이미드 (1.14 g, 9 mmol) 를 벤질 6-히드록시헥사노에이트 (2.0 g; 9　mmol) 에 첨가하고, CuCl (30 mg) 및 THF (6 ㎖) 를 첨가하고, 혼합물을 RT 에서 밤새 교반하였다. 이어서, 혼합물을 THF 로 희석하고 프릿에서 중성 알루미늄 옥시드를 통해 여과하고 THF 로 헹구었다. 여과물을 증발시키고, 잔류물을 디에틸 에테르에서 취하고, 고체 물질을 여과 제거하고, 여과물을 증발시켰다. 생성물을 추가의 정제 없이 사용하였다.
에날라프릴 유도체 1 (도 4 에 해당): THF (20 ㎖) 중의 에날라프릴 t-부틸 에스테르 (2.87 g, 7.09 mmol) 용액을 벤질 헥사노에이트 6-O-N,N'-디이소프로필이소우레아 (2.47 g, 7.09 mmol) 에 첨가하고, 20 ㎎ 의 DMAP 를 첨가하고, 혼합물을 환류 하에 7 시간 동안 가열한 다음, 60℃ 에서 밤새 교반하였다. 반응 용액을 얼음으로 냉각시키고, 고체 물질을 여과 제거하였다. 여과물을 증발시키고, 잔류물을 에틸 아세테이트:헥산 1:2 내지 2:1 로 실리카 겔 상에서 용리하였다. 깨끗한 분획을 함께 증발시켰다. 수율: 85%.
13C 및 1H-NMR 로 나타낸 구조를 확인하였다.
에날라프릴 유도체 2 (도 4 에 해당): 에날라프릴 유도체 1 (400 mg) 를 메탄올 (50 ㎖) 에 용해시키고, 10% Pd/C (70 mg) 를 첨가하고, 혼합물을 대기압에서 수소를 이용하여 수소화시켰다. 40 분 후, HPLC 는 완전한 반응을 나타냈다. 촉매를 여과 제거하고, 용매를 증발시켰다. 생성물을 추가의 정제 없이 사용하였다. 13C 및 1H-NMR 로 나타낸 구조를 확인하였다.
에날라프릴 유도체 3 (도 4 에 해당): 에날라프릴 유도체 2 (183 mg; 0.35 mmol) 를 아세토니트릴 (2 ㎖) 에 용해시키고, 아세토니트릴 (2 ㎖) 중의 N,N,N',N'-테트라메틸-O-(N-숙시미딜)우로늄 테트라플루오로보레이트 (TSTU) (106 mg; 0.35 mmol) 를 첨가하고, N,N-디이소프로필에틸아민 (63 ㎕; 0.35 mmol) 을 첨가하고, 혼합물을 RT 에서 교반하였다. HPLC 는 5 분 후 반응이 완료됨을 나타냈다. 생성물을 제조용 HPLC 로 정제하였다. 동결건조 후, 생성물을 무색의 반-고체 화합물로서 수득하였다. MS (질량 분광측정) 는 예상되는 정확한 질량을 나타냈다.
에날라프릴 유도체 4 (도 4 에 해당): 에날라프릴 유도체 3 (8 mg) 을 RT 에서 방치하고 TFA (200 ㎕) 및 트리이소프로필실란 (5 ㎕) 혼합물에 용해시켰다. HPLC 는 1 시간 후 반응이 완료됨을 나타냈다. 아세토니트릴 (1 ㎖) 을 첨가하고, 이어서 혼합물을 증발시켰다. 잔류물을 1 ㎖ 의 아세토니트릴:물 1:1 에 용해시키고 동결건조시켰다. MS 는 예상되는 정확한 질량을 나타냈다.
ε-폴리라이신-에날라프릴 유도체:
용액 A: 100 ㎕ 의 아세토니트릴 중의 8 ㎎ 의 에날라프릴 유도체 4
용액 B: 650 ㎕ 의 물 및 350 ㎕ 의 아세토니트릴 중의 100 ㎎ 의 ε-폴리라이신
5 ㎕ 의 N,N-디이소프로필에틸아민을 100 ㎕ 의 용액 B 에 첨가하고 혼합하였다. 이어서, 25 ㎕ 의 용액 A 를 첨가하고 가능한 한 신속하게 혼합하였다. 수 분 후, HPLC 는 반응하지 않은 ε-폴리라이신의 피크 및 새로운 주요 피크를 나타냈으나, 에날라프릴 유도체 4 에 대한 피크는 더 이상 나타나지 않았다. 새로 형성된 생성물을 제조용 HPLC 에 의해 단리하였고 원하는 모노-에날라프릴-ε-폴리라이신 유도체와 같이 MS 로 특징화하였다.
DOTA-ε-폴리라이신-에날라프릴 유도체: 메탄올 중의 DOTA 2,6-디플루오로-페닐 에스테르의 과량을 물 중의 ε-폴리라이신-에날라프릴 유도체에 첨가하고 N,N-디이소프로필에틸아민을 첨가하였다. 제조용 HPLC 로 정제하여 원하는 화합물을 수득하였다.
실시예 7 ε-폴리라이신의 라파마이신 유도체
라파마이신 42-헤미숙시네이트: 칸디다 안타릭티카 (Candida antarictica) (Sigma) 로부터의 리파아제 아크릴성 수지 및 라파마이신 (LC-Laboratories) 숙신산 무수물로부터 제조하였다 (Gu et al. Org. Lett. 2005, 7, 3945-3948)
라파마이신 42-헤미숙시닐-NHS 에스테르: 라파마이신 42-헤미숙시네이트 (180 mg; 0.177 mmol) 를 아세토니트릴 (1.5 ㎖) 에 용해시키고, 아세토니트릴 (0.5 ㎖) 중의 N,N,N',N'테트라메틸-O-(N-숙시미딜)우로늄 테트라플루오로보레이트 (TSTU) (56 mg; 0.186 mmol) 를 첨가하고, N,N-디이소프로필에틸아민 (36 ㎕; 0.20 mmol) 을 첨가하고, 혼합물을 RT 에서 교반하였다. HPLC 는 30 분 후 반응이 완료됨을 나타냈다. 생성물을 제조용 HPLC 로 정제하였다. 동결건조 후, 생성물 (125 mg) 을 무색의 고체 화합물로서 수득하였다. MS 는 예상되는 정확한 질량을 나타냈다.
ε-폴리라이신-라파마이신 유도체:
ε-폴리라이신 (3 ㎖ 의 25% 수용액; Chisso) 을 물 (30 ㎖) 로 희석하고 TFA 를 사용하여 약 pH 3 으로 조정하고 동결건조시켰다.
용액 A: 500 ㎕ 의 아세토니트릴 중의 30 ㎎ 의 라파마이신 42-헤미숙시닐-NHS 에스테르
용액 B: 500 ㎎ 의 ε-폴리라이신 (산성, 상기 참조) 을 5 ㎖ 의 물:아세토니트릴 (2:1) 에 용해시키고 트리에틸아민의 첨가에 의해 pH 7 내지 7.5 로 조정하였다.
용액 A 를 교반 하에 용액 B 에 첨가하였다. 탁한 혼합물을 형성하였다. 아세토니트릴 (1 ㎖) 의 첨가는 투명 용액의 형성을 야기하였다. 약 15 분 후 HPLC 는 라파마이신 42-헤미숙시닐-NHS 에스테르의 반응이 완료됨을 나타냈고 반응하지 않은 ε-폴리라이신 이외의 새로운 생성물의 형성을 나타냈다. 새로이 형성된 생성물은 제조용 HPLC 로 단리하고 원하는 모노-라파마이신-ε-폴리라이신 유도체와 같이 MS 로 특징화하였다.
DOTA-ε-폴리라이신-라파마이신 유도체: 아세토니트릴 (200 ㎕) 중의 DOTA 2,6-디플루오로페닐 에스테르 (20 mg; 40 μmol) 를 물:아세토니트릴 2:1 (500 ㎕) 에 용해된 ε-폴리라이신-라파마이신 유도체 (10 mg; 약 2 μmol) 에 첨가하고, 반응 용액을 트리에틸아민의 첨가로 pH 7 내지 7.5 로 조정하고 RT 에서 밤새 반응시켰다. 제조용 HPLC 로 정제하여, 동결건조 후, 원하는 화합물을 무색 고체 물질로서 수득하였다. 분자 당 DOTA 기의 수는 MS 에 의해 측정하였다. 비율은 분자 당 15 내지 18 개의 DOTA 단위이다.
실시예 8 ε-폴리라이신의 소라페니브 유도체
4-클로로(2-피리딜)) N -2-히드록시에틸카르복사미드 (S-2): 메틸 4-클로로피리딘-2-카르복실레이트 히드로클로라이드 (S-1)(2.08 g; 10 mmol) (Bankston et al. Organic Process Research & Development 2002, 6, 777-781) 를 메탄올 (5 ㎖) 중에서 초기에 도입하고 얼음으로 냉각시켰다. THF (50 ㎖) 중의 에탄올아민 (3 ㎖; 50 mmol) 을 10 분에 걸쳐 적가하고, 이후 혼합물을 추가의 3 시간 동안 0 ℃ 에서 교반하고 이어서 RT 에서 밤새 교반하였다. 증발 후, 잔류물을 에틸 아세테이트 중에서 취하고 5% NaHCO3 로 세척하고, 유기 용액을 건조시키고 증발시켰다. 생성물 S-2 (1.84 g, 91%) 를 고순도로 연한 황색 고체 물질로서 수득하였다 (HPLC). 13C NMR (DMSO-d 6): δ 42.15, 59.98, 122.30, 126.82, 145.01, 150.43, 152.09, 163.20 p.p.m.
(4-(4-아미노페녹시)(2-피리딜))- N -2-히드록시에틸카르복사미드 (S-3): K tert-부톡시드 (3.17 g; 28.24 mmol) 를 아르곤 하에서 DMF (45 ㎖) 중의 4-아미노페놀 (2.96 g; 27.1 mmol) 의 용액에 부분 첨가하고, 이어서 혼합물을 RT 에서 1.5 h 동안 교반하였다. DMF (10 ㎖) 중의 S-2 용액 (5.43 g; 27 mmol) 을 첨가하고, 이어서 K2CO3 (2.0 g) 를 첨가하였다. 반응을 유욕에서 70 ℃ 에서 6 시간 동안 가열시킨 다음 냉각시키고, 에틸 아세테이트 (400　㎖) 및 포화 NaCl (400 ㎖) 를 첨가하였다. 수성 상을 에틸 아세테이트로 다시 추출하고, 조합된 유기 상을 4x100 ㎖ 의 포화 NaCl 로 세척하고, 건조시키고 증발시켰다. 진한 잔류물을 우선 실리카 겔 상에서 에틸 아세테이트/헥산 (3:1) - 에틸 아세테이트/메탄올 (10:1) 로 정제하였다. 생성물을 함유하는 분획을 함께 증발시키고 이어서 에틸 아세테이트/헥산 (3:1) - 에틸 아세테이트/메탄올 (10:1) 로 알루미나 상에서 용리하였다. 생성물을 연한 황색 고체 물질 (3.20　g; 43%) 로서 고순도 (HPLC) 로 수득하였다. MS: M+Na=296.100; C14H15N3NaO3= 296.1011 에 대해 계산함.
N -(4-클로로-3-(트리플루오로메틸)페닐)-((4-(2-( N -히드록시에틸카르바모일)-(4-피리딜옥시))페닐)아미노)카르복사미드 (S-4): 디클로로메탄 (20 ㎖) 중의 S-3 용액 (1.50　g; 5.49 mmol) 을 얼음으로 냉각시키고, 디클로로메탄 (20 ㎖) 중의 4-클로로-3-트리플루오로메틸페닐 이소시아네이트 (1.26 g; 5.70 mmol) 용액을 첨가하였다. 1 h 후, 침전된 고체 물질을 여과 제거하고 디클로로메탄으로 헹구고 건조시켰다. 생성물 (S-4) (2.34 g; 4.73 mmol; 86%) 을 백색 고체 물질로서 수득하였다. MS: M+H= 495.1037; C22H19ClF3N4O4: 495.1047 에 대해 계산함.
소라페니브 유도체 S-5: S-4 (2.30 g; 4.65 mmol) 를 피리딘 (15 ㎖) 에 용해시키고, 피리딘 (5 ㎖) 중의 숙신산 무수물 (581 mg; 5.81 mmol) 용액을 첨가하고, N,N-디메틸아미노피리딘 (284 mg; 2.33 mmol) 을 첨가하고, 혼합물을 RT 에서 밤새 교반하였다. 반응 혼합물을 피리딘:메탄올:물 (8:1:1) 중의 약 20 ㎖ 의 피리디늄-Dowex 를 함유하는 컬럼에 적용하고 동일한 혼합물로 용리하였다. 용리액을 증발시키고, 잔류물을 톨루엔으로 수 회, 최종적으로는 아세토니트릴로 증발시켰다. 생성물 (S-5) 을 백색 거품 (2.65g; 4.45　mmol; 95%) 으로서 수득하였다: MS: M+H=595.1115; C26H23ClF3N4O7: 595.1207 에 대해 계산함.
소라페니브 유도체 S-6: S-5 (180 mg; 0.30 mmol) 를 아세토니트릴 (3 ㎖) 에 용해시키고, 아세토니트릴 (3 ㎖) 중의 N,N,N',N'-테트라메틸-O-(N-숙시미딜)-우로늄 테트라플루오로보레이트 (TSTU) (99 mg; 0.32 mmol) 용액을 첨가하고, N,N-디이소프로필에틸아민 (67 ㎕; 0.37 mmol) 을 첨가하였다. HPLC 는 10 분 후 반응이 완료됨을 나타냈다. 물 (2　㎖) 중의 0.1% TFA 를 첨가하고, 혼합물을 제조용 HLPC 로 정제하였다. S-6 을 "회백색" 고체 물질로서 수득하였다 (163 mg; 0.24 mmol; 78%). MS: M+H= 692.1368; C30H25ClF3N5O9: 692.1371 에 대해 계산함.
ε-폴리라이신-소라페니브 유도체:
ε-폴리라이신 (3 ㎖ 의 25% 수용액; Chisso) 을 물 (30 ㎖) 로 희석하고 TFA 를 사용하여 약 pH 3 으로 조정하고 동결건조시켰다.
용액 A: 500 ㎕ 의 아세토니트릴 중의 17 ㎎ 의 소라페니브 유도체 S-6
용액 B: 500 ㎎ 의 ε-폴리라이신 (산성, 상기 참조) 을 5 ㎖ 의 물:아세토니트릴 (2:1) 에 용해시키고 트리에틸아민의 첨가에 의해 pH 7 내지 7.5 로 조정하였다.
용액 A 를 교반 하에 용액 B 로 첨가하였다. 탁한 용액을 형성하였다. 아세토니트릴 (1 ㎖) 의 첨가는 투명한 용액의 형성을 야기하였다. 약 15 분 후 HPLC 는 소라페니브 유도체 S-6 의 반응 완료를 나타냈고, 반응하지 않은 ε-폴리라이신 이외의 새로운 생성물의 형성을 나타냈다. 새로이 형성된 생성물 (71 mg) 을 제조용 HPLC 로 단리하고 원하는 모노-소라페니브-ε-폴리라이신 유도체로서 MS 에 의해 특징화하였다.
DOTA-ε-폴리라이신-소라페니브 유도체: 아세토니트릴 (1.5 ㎖) 중의 DOTA 2,6-디플루오로페닐 에스테르 (197 mg; 360 μmol) 를 물:아세토니트릴 2:1 (1.5 ㎖) 에 용해된 ε-폴리라이신-소라페니브 유도체 (71 mg; 약 15 μmol) 에 첨가하고, 반응 용액을 트리에틸아민의 첨가에 의해 pH 7 내지 7.5 로 조정하고, 밤새 RT 에서 반응시켰다. 제조용 HPLC 로 정제하여, 동결건조 후, 원하는 화합물을 무색 고체 물질 (90 mg) 로서 수득하였다. 분자 당 DOTA 기의 수를 16-20 으로서 MS 에 의해 측정하였다.
2. 용도 실시예
1. 기관 분포 연구
약물동태학을 결정하기 위해, ε-폴리라이신-DOTA 를 합성예 2/3 에 따라 방사성활성 핵종 111In 로 라벨링하고 NMRI 마우스를 꼬리 정맥을 통해 3 마리의 동물 각각의 군으로 주사하였다. 사용된 양은 동물 당 약 5 ㎍ 의 ε-폴리라이신-DOTA 이고, 투여량은 동물 당 약 1 MBq 이다.
이어서, 동물을 해부하고, 단리된 기관 (혈액, 심장, 폐, 비장, 간, 신장, 근육, 뇌) 를 감마 카운터로 방사성활성에 관해 조사하였다. 상응 기관에서 방사성활성의 양은 흡수된 ε-폴리라이신-DOTA 의 양을 직접 나타냈다. 다양한 시점에서 동물을 살생했다. 이를 실험의 전체 수행과 유사하게, 동물 실험의 과학적 성능을 위한 윤리 원칙에 따라 수행하였다. 놀랍게도, 111In-적재된 ε-폴리라이신-DOTA 주사 후 오직 10 분간 실험 동물의 신장에서, 신장 조직의 g 당 주사된 투여량의 센트 당 150 초과로 축적됨이 관찰되었다. 적은 비율이 소변을 통해 배출되었다.
다양한 기관에서의 축적을 도 2 에서 그래프로 나타냈다. Y 축은 특정 기관에서 특정 축적을 나타냈고, 이를 조직의 g 당 주사되는 투여량의 센트 당으로 표시하였다. P1 내지 P3 은 다양한 정도의 적재로 결합체에 대한 결과를 나타냈다: P1: 약 10% 의 라이신 단량체는 DOTA 를 가짐, P2: 약 30% 의 라이신 단량체는 DOTA 를 가짐, P3: 약 50% 의 라이신 단량체는 DOTA 를 가짐.
2. PET 측정
PET 측정을 위해, 68-갈륨으로 라벨링하고, 합성예 4 에 따라, 신장 축적을 작은 동물 PET 스캐너 (Siemens) 로 동역학적으로 조사하였다. 화합물 (ε-L-폴리라이신-DOTA, 68Ga 로 적재됨) 이 신장에서 실제적으로 배타적으로 축적되고 배경 비율로 특별히 양호한 기관을 달성하는 것으로 밝혀졌다. 여기서 전형적인 값은 신체의 나머지에 관련해 신장에서 10 배 축적된 것이다.
3. 비교 실험
래트에서의 99mTc-MAG3 및 99mTc-DMSA 의 흡수를 평면 신티그래피로 모델 마우스의 흡수와 비교하고 (ε-L-폴리라이신-DOTA, 111In 로 적재됨). 둘 모두의 공지된 트레이서는 본 발명에 따른 물질 보다 배경 비율로 보다 불량한 신장을 나타냈다.
3. 다양한 카르복실기를 갖는 화합물의 공액
신장에서 축적되는 다양한 카르복실기를 갖는 화합물의 효과를 조사하기 위해, ε-폴리라이신을 동물 실험을 위한 방사성핵종으로 라벨링하는 것을 촉진하기 위해 DOTA 단위로 공액하였다. 하나의 DOTA 단위 외에도, 복수의 단위의 다른 카르복실기를 갖는 화합물 또는 카르복실기를 갖지 않는 화합물이 공액하였다. 이들 결합체의 기관 분포 연구는, DO-3AM (1,4,7,10-테트라아자시클로도데칸-N, -N', -N", -트리아미드, N'"-모노아세트산, Macrocyclics) 를 갖는 결합체 (공액 후 카르복실기를 함유하지 않음) 가 DOTA 기를 갖는 것으로 이미 달성된 축적을 초과하지 않는 신장에서의 축적을 나타내는 반면, 시트르산을 갖는 결합체가 탁월한 축적을 나타내고 숙신산을 갖는 결합체가 신장에서 양호한 축적을 나타낸다는 것을 보여준다.
분자 당 하나의 DOTA 단위만을 갖는 ε-폴리라이신의 합성 (참조예 1): ε-폴리라이신 (780 mg) 을 물:메탄올 1:1 에 용해시키고, 메탄올 중의 DOTA 2,6-디플루오로페닐 에스테르 (103 mg) 를 첨가하고, 디이소프로필-에틸아민 (100 ㎕) 를 첨가하고, 혼합물을 밤새 RT 에서 교반하였다. 생성물을 HPLC 로 정제하고 동결건조시켰다. MS 는 ε-폴리라이신 및 ε-폴리라이신-1xDOTA 의 혼합물 (약 2:1 의 비) 로 나타냈다. 이러한 화합물 (참조예 1) 을 하기 유도체 모두의 제조에 사용하였다.
참조예 1 의 DO-3AM-아세트산 유도체: DO-3AM-아세트산 (42 mg) 및 TSTU (31 mg) 를 DMF (2 ㎖) 에 용해시키고, 디이소프로필에틸아민 (18 ㎕) 을 첨가하였다. 1 분 후, 이러한 용액을 물:다이옥산 1:1 (400 ㎕) 중의 참조예 1 (16 mg) 에 첨가하고 RT 에서 밤새 반응시켰다. 물로 희석 후, 생성물을 HPLC 로 정제하고 동결건조시켰다.
참조예 1 의 시트르산 유도체: 시트르산 무수물을 THF (5 ㎖) 중의 디시클로헥실카르보디이미드 (1 mmol) 및 시트르산 (2 mmol) 으로부터 제조하였다. 30 분 후, 형성된 디시클로헥실우레아를 여과 제거하고 THF 로 헹구었다. 여과물을 증발시키고 추가로 직접 사용하였다. 피리딘 (200 ㎕) 중의 시트르산 무수물 (80 mg) 을 피리딘:물 1:1 (200 ㎕) 중의 디메틸아미노피리딘 (5 mg) 및 참조예 1 (38 mg) 의 용액에 첨가하고, 혼합물을 RT 에서 밤새 교반하였다. 물로 희석 후, 생성물을 HPLC 로 정제하고 동결건조시켰다. ε-폴리라이신-1xDOTA 의 분자 당 시트르산 단위의 수를 4-8 로서 MS 에 의해 측정하였다.
참조예 1 의 숙신산 유도체: 피리딘:다이옥산 1:1 (2000 ㎕) 중의 숙신산 무수물 (100 mg) 을 피리딘:물 1:1 (1000 ㎕) 중의 디메틸아미노피리딘 (5 mg) 및 참조예 1 (38 mg) 의 용액에 첨가하고, 혼합물을 RT 에서 밤새 교반하였다. 물로 희석 후, 생성물을 HPLC 로 정제하고 동결건조시켰다.

Claims (15)

  1. 카르복실기를 갖는 화합물 하나 이상 및 펩티드 연결된 단량체 단위로 이루어지는 올리고머를 포함하는 결합체로서, 50% 초과의 (단량체 단위의 수에 기초) ε-라이신 단량체 단위로 구성되거나 또는 70% 이상의 (단량체 단위의 수에 기초) ε-라이신 단량체 단위로 구성된 10 개 이상의 연속적인 단량체 단위를 포함하고, 카르복실기를 갖는 화합물의 경우 카르복실기를 갖는 화합물의 분자량에서 카르복실기의 비율이 30% 초과인 것을 특징으로 하는 결합체.
  2. 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 활성 화합물이 결합체에 공유 결합되는 것을 추가의 특징으로 하는 결합체.
  3. 제 2 항에 있어서, 활성 화합물이 하기의 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 결합체: 면역억제제, 예를 들어 아자티오프린, 마이코페놀레이트-모페틸, 시클로스포린, 타크롤리무스, 시롤리무스, 핀골리모드 또는 트립톨리드, 세포증식억제제, 예를 들어 블레오마이신, 닥티노마이신, 미토마이신, 다우노루비신, 독소루비신, 에피루비신, 이다루비신, 미톡산트론, 암사크린, 독소플루리딘, 시스플라틴, 카르보플라틴, 옥살리플라틴, 사트라플라틴, 캠프토테신, 톱테칸, 이리노테칸, 에토포시드, 테니포시드, 시클로포스파미드, 트로포스파미드, 멜팔란, 클로람부실, 에스트라무스틴, 부술판, 클로람부실, 클로르메틴, 트레오술판, 카르무스틴, 로무스틴, 니무스틴, 프로카르바진, 스트렙토조신, 다카르바진, 이포스파미드, 테모졸로미드, 티오테파, 비노렐빈, 빈크리스틴, 빈블라스틴, 빈데신, 파클리탁셀, 도세탁셀, 메토트렉세이트, 페메트렉세드, 랄티트렉세드, 플루오로우라실, 카페시타빈, 시토시나라비노시드, 겜시타빈, 티오구아닌, 펜토스타틴, 메르캅토푸린, 플루다라빈, 칼드리빈, 히드록시카르복사미드, 미토탄, 아자시티딘, 시타라빈, 넬라라빈, 보르테조미브, 아나그렐리드, 특히 단백질 키나아제 저해제, 예를 들어, 이마티니브, 에를로티니브, 수니티니브, 소라페니브, 다사티니브, 라파티니브 또는 닐로티니브, 면역요법제, 예를 들어 세툭시마브, 알렘투주마브 및 베바시주마브, 소염제, 예를 들어 나프록센, 이부프로펜, 인도메타신, 프레드니솔론, 프레드니손, 히드로코르티손 또는 부데소니드, 항생제, 특히 페니실린, 예를 들어, 벤질페니실린, 메티실린 또는 아목시실린, 세팔로스포린, 예를 들어, 세푸록심, 세포탁심, 세파드록실 또는 세픽심, β-락타마제 저해제, 예를 들어, 클라불란산, 술박탐 또는 타조박탐, 카르바페넴, 예를 들어, 이미페넴 또는 메로페넴, 모노박탐, 예를 들어, 아즈트레오남, 테트라시클린, 예를 들어, 테트라시클린, 클로르테트라시클린, 옥시테트라시클린, 독시시클린, 미노시클린 또는 티게시클린, 마크롤리드 항생제, 예를 들어, 에리트로마이신 A, 글리코펩티드 항생제, 예를 들어, 반코마이신, 에네디인, 예를 들어, 칼리케아미신, 바이러스증식억제제, 예를 들어 아시클로비르, 발라시클로비르, 간시클로비르, 발간시클로비르, 펜시클로비르, 팜시클로비르, 브리부딘, 시도포비르, 포스카르넷, 이독수리딘 또는 트로만타딘, 항고혈압제, 특히 ACE 저해제, 예를 들어, 베나제프릴, 캅토프릴, 실라자프릴, 에날라프릴, 포시노프릴, 리시노프릴, 페린도프릴, 퀴나프릴, 라미프릴, 트란돌라프릴 또는 조페노프릴, 사르탄, 예를 들어, 로사르탄, 발사르탄, 이르베사르탄, 칸데사르탄, 에프로사르탄, 올메사르탄 또는 텔미사르탄, 레닌 저해제, 예를 들어, 알리스키렌, 및 베타 블로커, 예를 들어, 프로프로아놀롤, 핀돌롤, 소탈롤, 보핀돌롤, 아테놀롤, 비소르폴롤, 셀리프롤롤, 에스몰롤, 메토프롤롤, 네비볼롤, 옥스프레놀롤, 카르베디롤 또는 라베탈롤, 요산배설제, 예를 들어 프로베네시드 또는 벤즈브로마론, 또는 이뇨제, 예를 들어 아세타졸아미드, 푸로세미드, 토라세미드, 부메타니드, 피레타니드, 아조세미드, 에타크린산, 에토졸린, 히드로클로로티아지드, 벤즈티아지드, 클로로티아지드, 클로르탈리돈, 인답아미드, 메프루시드, 메톨라존, 클롭아미드, 집아미드, 히드로플루메티아지드, 메티클로티아지드, 폴리티아지드, 아밀로라이드, 트리아메테렌, 스피로노락톤, 칸레논, 에플레레논 또는 스피로노락톤.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 올리고머가 10 내지 50 개의 단량체 단위의 사슬 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 결합체.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 올리고머가 오직 ε-라이신 단량체 단위로만 이루어지는 것을 특징으로 하는 결합체.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 올리고머가 ε-폴리라이신으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 결합체.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 올리고머에 공액되는 카르복실기를 갖는 화합물 하나 이상이 둘 이상의 자유 카르복실기를 함유하는 것을 특징으로 하는 결합체.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 카르복실기를 갖는 화합물 하나 이상이 직접적으로 또는 스페이서를 통해 ε-라이신 단량체 단위의 아미노기에 결합되는 것을 특징으로 하는 결합체.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 카르복실기를 갖는 화합물 하나 이상이 착화제인 것을 특징으로 하는 결합체.
  10. 적어도 하기 공정 단계를 포함하는, 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 결합체의 제조 방법:
    a) 50% 초과의 (단량체 단위의 수에 기초) ε-라이신 단량체 단위로 구성되거나 또는 70% 이상의 (단량체 단위의 수에 기초) ε-라이신 단량체 단위로 구성되는 10 개 이상의 연이은 단량체 단위를 포함하고 펩티드 연결된 단량체 단위로 이루어지는 올리고머를 제공하는 단계,
    b) 카르복실기를 갖는 임의 활성화되는 화합물 하나 이상이 단계 a) 로부터의 올리고머에 공액되는 단계.
  11. 약제로서의, 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 결합체.
  12. 신장을 표적으로 하기 위한, 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 결합체의 용도.
  13. 거대분자에 공유 결합되는 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 결합체 둘 이상으로 구성되는 거대분자 결합체.
  14. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 결합체를 적어도 포함하는 약제, 특히 치료학적 또는 이미지-증강 조성물.
  15. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 결합체를 적어도 포함하는 약제, 특히 치료학적 또는 이미지-증강 조성물 제조용 키트.
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