KR20190033103A - Novel oxime derivative compounds and antibody-drug conjugate comprising thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a novel oxime derivative compound and an antibody-drug complex comprising the same. An oxime linker according to the present invention is excellent in stability compared to an existing oxime linker, has a high synthesis yield in the process of forming the antibody-drug complex, increases anticoagulant properties and drug delivery efficiency of the antibody-drug complex due to a hydrophobicity reducing effect of a drug, by the linker of the present invention, and has high structural stability, thereby having excellent utility as a therapeutic agent.

Description

신규한 옥심 유도체 화합물 및 이를 포함한 항체-약물 복합체{NOVEL OXIME DERIVATIVE COMPOUNDS AND ANTIBODY-DRUG CONJUGATE COMPRISING THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a novel oxime derivative compound and an antibody-drug complex comprising the same. BACKGROUND ART < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 신규한 옥심 유도체 화합물 및 이를 포함하는 항체-약물 복합체에 관한 것이다. The present invention relates to novel oxime derivative compounds and antibody-drug complexes comprising them.

항체-약물 복합체(Andibody-Drug Conjugate, ADC)는 기존의 항체 의약품을 대체하기 위하여 개발되고 있는 의약품이다. 항체는 특정 암세포로 도달하는 역할을 하며 약물은 암세포를 사멸시키는 것으로 항체-약물 복합체는 특정 암세포만 선택적으로 사멸시킨다는 장점이 있다. 이러한 항체-약물 복합체가 효과적으로 암세포 안으로 운반되게 하기 위해서는 항체와 약물을 결합시켜주는 링커가 중요한 역할을 담당한다.The antibody-drug complex (Andibody-Drug Conjugate, ADC) is a drug that has been developed to replace existing antibody drugs. Antibodies play a role in reaching specific cancer cells, drugs kill cancer cells, and antibody-drug complexes have the advantage of selectively killing specific cancer cells. Linkers that bind the antibody and the drug play an important role in effectively causing the antibody-drug complex to be transported into cancer cells.

그러나 기존 항체-약물 복합체의 링커는 구조적 안정성이 낮아 혈액 내에서 순환되는 동안에 빠르게 분해되어 약물이 정상세포에 영향을 끼치거나, 대부분의 약물이 소수성이 높아 여러 개의 링커-약물이 항체에 결합되는 경우 소수성에 의해 응집되어 혈액 내에서 빠르게 제거되는 문제가 있었다. However, since the linker of the existing antibody-drug complex has a low structural stability, the drug is rapidly degraded while circulating in the blood and affects the normal cells, or most of the drug is highly hydrophobic, so that several linker-drugs are bound to the antibody There is a problem that they are aggregated by hydrophobicity and rapidly removed in the blood.

예를 들어, SMCC 링커는 링커가 한 개의 모이어티로 구성되어 하나의 분자안에 두 가지의 다른 작용기를 보유하고 있는데, 트라스트주맙 엡타신(trastuzumab emtansine, (Kadcyla®))에 사용된 대표적 소수성 링커로, 암세포 내로 내포되었을 시 링커가 끊어지지 않고 항체가 먼저 분해되면서 링커-약물 복합체가 분리되어 암세포를 사멸시키는 기작을 갖는다. 그러나, SMCC 링커는 말단에 각각 숙신이미딜(succinimidyl)기와 말레이미드(maleimide)기를 가지고 있어 링커자체의 소수성이 매우 높기 때문에, 항체-약물 복합체를 형성하는 경우 소수성 증가에 의한 응집현상이 발생해 항체에 여러 개의 약물을 결합시킬 수 없고 불안정한 문제가 있다. For example, the SMCC linker is a representative hydrophobic linker used in trastuzumab emtansine (Kadcyla ® ), in which the linker is composed of a single moiety and has two different functional groups in one molecule , When the antibody is encapsulated in cancer cells, the linker-drug complex is separated and the cancer cells are killed by the first degradation of the antibody without breaking the linker. However, the SMCC linker has a succinimidyl group and a maleimide group at the ends thereof, so that the hydrophobicity of the linker itself is very high. Therefore, when an antibody-drug complex is formed, aggregation due to an increase in hydrophobicity occurs, Can not bind several drugs to the drug, and there is an unstable problem.

또한, 펩타이드 결합 등을 통해서 분자 내에 서로 다른 작용기를 도입한 한가지 이상의 모이어티로 구성된 링커의 예로 히드라존 링커 (Hydrazone linker)가 있다. 히드라존 링커는 두 개의 다른 작용기를 보유하고 있는 모이어티를 펩타이드 결합을 통해서 결합된 것으로, 한쪽 말단에는 히드라지드기 (hydrazide group)가 있어, 알데히드기를 가진 물질과 결합 시-C=N-NH-CO-의 히드라존 결합 (hydrazine bond)이 생성된다. 세포 내의 산성 pH 조건에서 C=N 결합이 분해되도록 설계되었으나, 히드라존 결합이 산성이 아닌 pH 조건에서도 분해되는 부작용이 있다. 또한 가수분해가 일어나기 때문에 혈액 내에서 순환되는 동안 링커가 분해되면 특정 타겟팅 역할을 하는 항체의 소실로 인해 약물이 암세포뿐만 아니라 정상세포에도 치명적인 독성을 끼칠 위험이 존재한다. An example of a linker composed of at least one moiety in which a different functional group is introduced into a molecule through a peptide bond or the like is a hydrazone linker. The hydrazone linker is a compound having two different functional groups bonded to each other through a peptide bond and has a hydrazide group at one end and is bonded to a substance having an aldehyde group to form -C = N-NH- The hydrazine bond of CO- is generated. Although the C = N bond is designed to decompose under acidic pH conditions in the cell, there is a side effect that the hydrazone bond is degraded even at pH conditions that are not acidic. In addition, since the hydrolysis occurs, the linker is degraded during the circulation in the blood, and there is a risk that the drug is toxic to not only cancer cells but also normal cells due to the disappearance of antibody that plays a specific targeting role.

마지막으로, 아미노산의 일종인 발린(valine)과 시트룰린(citrulline)을 펩타이드 결합을 통해서 붙인 펩타이드성 링커가 있다. 세포 내의 단백질 분해 효소에 의해 분해되도록 설계되었으나, 세포 내뿐만 아니라 세포 외에 존재하는 단백질 분해효소에 의해서도 링커가 끊어질 염려가 있다. Finally, there is a peptide linker that attaches amino acid valine, valine, and citrulline through peptide bonds. Although it is designed to be degraded by proteolytic enzymes in the cell, there is a concern that the linker may be cleaved by proteolytic enzymes present in cells as well as in cells.

따라서, 효능이 우수한 항체-약물 복합체의 개발을 위해 이러한 문제점을 극복할 수 있는 링커의 개발이 여전히 필요하며, 특히, 항체-약물 복합체의 체내 약물 전달 효율 및 안정성을 높일 수 있는 링커의 개발이 요구된다. Therefore, it is still necessary to develop a linker capable of overcoming such a problem for developing an antibody-drug complex having excellent efficacy. In particular, development of a linker capable of enhancing the drug delivery efficiency and stability of the antibody- do.

상기 종래 링커의 문제점을 해결하고, 우수한 링커를 개발하기 위해, 본 발명의 발명자가 연구를 거듭한 결과, 옥심 결합의 일 측면에 소수성 모이어티와 다른 일 측면에 친수성 모이어티를 갖는 옥심 유도체 화합물을 합성하였고, 이를 소수성과 친수성을 동시에 가지면서 구조적으로 안정한 링커로 사용할 수 있음을 확인 하였다. 또한, 항체-약물 복합체의 소수성 값을 낮출 수 있어 항체에 약물 로드 효율과 약물 전달 효율을 높일 수 있고, 세포 내 산성 pH 조건에서만 분해되는 특성을 통해 체내 안정성을 높일 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다. In order to solve the problems of the conventional linker and to develop an excellent linker, the inventors of the present invention have conducted extensive research and have found that an oxime derivative compound having a hydrophobic moiety on one side of the oxime bond and a hydrophilic moiety on the other side thereof And it was confirmed that it can be used as a structurally stable linker having both hydrophobicity and hydrophilicity. In addition, it has been confirmed that the hydrophobic value of the antibody-drug complex can be lowered so that the drug rod efficiency and drug delivery efficiency can be increased in the antibody, and the stability can be improved through the degradation property only in the intracellular acidic pH condition. .

따라서, 본 발명은 구조적 안정성을 가지면서 약물전달효율을 높일 수 있는 양친매성 링커로 활용할 수 있는 옥심 유도체 화합물에 관한 것으로, 링커의 항-응집성에 의하여 항체에 다수 개의 약물을 결합시킬 수 있어 약물 전달 효율을 높일 수 있으며, 세포의 라이소좀의 특정 산성 환경 조건에서만 분해되는 결합을 가지므로 체내 안정성이 우수한 링커 및 항체-약물 복합체를 제공한다는 점에서 특징을 갖는다.Accordingly, the present invention relates to an oxime derivative compound that can be utilized as an amphipathic linker capable of enhancing drug delivery efficiency while having structural stability, and it is possible to bind a plurality of drugs to an antibody by the anti- The present invention is characterized in that it provides a linker and an antibody-drug complex having excellent stability in the body since it has a linkage which is degraded only under specific acidic environmental conditions of the lysosome of a cell.

상기 종래의 링커의 문제점을 해결하고, 체내 안정성 및 약물 전달 효율이 우수한 링커 및 항체-약물 복합체 (ADC)를 제공하기 위해, 본 발명은 화학식 1로 표시되는 옥심 유도체 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염을 제공한다. In order to solve the above problems of the conventional linkers and to provide a linker and an antibody-drug complex (ADC) excellent in the stability in the body and the drug delivery efficiency, the present invention provides an oxime derivative compound represented by the formula (1) Salt.

또한, 본 발명은 화학식 2로 표시되는 항체-링커-약물 복합체 또는 이의 약학적으로 허용되는 염을 제공한다. The present invention also provides an antibody-linker-drug complex represented by the general formula (2) or a pharmaceutically acceptable salt thereof.

본 발명에 따른 옥심 링커는 종래의 옥심 링커와 비교해서 안정성이 우수하고, 항체-약물 복합체 형성 시 합성 수율이 높으며, 본 발명의 링커에 의한 약물의 소수성 감소 효과로 항체-약물 복합체의 항응집성을 높여주며, 구조적 안정성이 높아 치료제로서 우수한 활용성을 갖는다. The oxime linker according to the present invention is superior in stability to a conventional oxime linker, has a high synthesis yield when forming an antibody-drug complex, and exhibits anticoagulant properties of the antibody-drug complex by the effect of reducing the hydrophobicity of the drug by the linker of the present invention And has high structural stability, and thus has excellent utility as a therapeutic agent.

도 1a 및 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 옥심 결찰 반응 (oxime ligation reaction)에서의 HPLC 트레이스 (trace)의 시간 경과에 따른 프로파일을 나타내는 것으로, 1a는 12 시간 반응 동안 전체 체류 시간 범위에서 RP-HPLC 크로마토그램, 1b는 8 시간 반응에서 35-50 분의 체류 시간에 대한 확대 RP-HPLC 크로마토그램을 나타낸다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 조 옥심 링커 (2a) 및 정제 옥심 링커 (2b)의 HPLC 크로마토그램을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 데콘볼루티드 (deconvoluted) 질량 스펙트럼을 보여주는 옥심 링커에 대한 양성모드 ESI-MS 분석 결과로, 393 Da 피크는 [M+Na+-H2O]+이고 411 Da 피크는 [M+Na]+ 을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 37 ℃에서 pH 7.0 및 pH 4.0의 PBS에서의 옥심 링커의 분해 프로파일 결과를 나타낸다.
도 5a, 5b 및 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 옥심 링커-DM1 복합체의 RP-HPLC 크로마토그램 결과를 나타내는 것으로, 5a는 DM1, 5b는 정제된 옥심 링커-DM1 복합체, 그리고 5c는 조 옥심 링커-DM1 복합체에 대한 크로마토그램 결과이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 데콘볼루티드 (deconvoluted) 질량 스펙트럼을 보여주는 옥심 링커-DM1 복합체 (50분 및 51분)에 대한 양성모드 ESI-MS 분석결과로, 1,130 Da 피크는 [M+Na+-H2O]+이고 1,148 Da 피크는 [M+Na]+ 을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정화된 허셉틴®에 EDC/NHS 활성화된 D-글루쿠론산 결합의 SPR 센서그램 분석 결과 이다; (A) EDC/NHS를 이용한 CM5 칩 표면 활성화, (B) 허셉틴 (Herceptin®) 고정화, (C) 글리신 완충제로 비결합된 허셉틴 세척, (D) 비활성화 D-글루쿠론산, (E) 활성화된 D-글루쿠론산.
도 8는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정화된 허셉틴®에 EDC/NHS 활성화된 DM1-옥심 링커 복합체의 SPR 센서그램 분석 결과이다; (A) EDC/NHS를 이용한 CM5 칩 표면 활성화, (B) 허셉틴® 고정화, (C) 글리신으로 비결합 제거, (D) 고정화 허셉틴 ®에 대한 활성화된 DM1-옥심 링커 컨쥬게이션.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 (A) 허셉틴®, (B) ADC-AL 그리고 (C) 표준 단백질; 티로글로불린 (thyroglobulin, 670 kDa), r-글로불린 (r-globulin, 158 kDa), 오브알부민 (Ovalbumin, 44 kDa), 미오글로빈 (Myoglobin, 17 kDa), 비타민 B (Vitamin B, 1.35 kDa)의 크기-배제 크로마토그램 결과와 (D) 단백질 표준 곡선을 나타낸다 (위에서부터 차례로 A-D).
도 10a 및 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 허셉틴-양친매성 옥심 링커-DM1 복합체 (ADC-AL, 10a)와 캐싸일라 (Kadcyla®, 10b)의 HIC(butyl)-HPLC 크로마토그램 결과를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 허셉틴(Herceptin®) 및 ADC-AL 단편 (Fc, LC, Fd 영역)의 MS 스펙트럼 결과를 나타낸다: (a) 허셉틴 (Herceptin®) Fc 영역, (b) ADC-AL의 Fc 영역, (c) 허셉틴(Herceptin®) LC 영역, (d) ADC-AL의 LC 영역, (e) 허셉틴 (Herceptin®) Fd 영역 및 (f) ADC-AL의 Fd 영역.
도 12a 및 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른 MDA-MB-231 (Her2 음성 세포주, 12a), SK-BR-3 (Her2 양성 세포주, 12b)에 대한 허셉틴 (Herceptin®), 캐싸일라 (Kadcyla®) 또는 ADC-AL을 각각 처리한 후, 세포 생존능을 확인한 결과이다.
Figures 1a and 1b show profiles of HPLC traces over time in the oxime ligation reaction according to one embodiment of the present invention, wherein 1a represents the RP over the entire residence time range during the 12 hour reaction, -HPLC chromatogram, and 1b represents an expanded RP-HPLC chromatogram for a retention time of 35-50 minutes in an 8 hour reaction.
Figures 2a and 2b show HPLC chromatograms of crude oxime linker 2a and purified oxime linker 2b according to one embodiment of the present invention.
Figure 3 is a positive mode ESI-MS analysis for an oxime linker showing a deconvoluted mass spectrum according to an embodiment of the present invention, wherein the 393 Da peak is [M + Na + -H 2 O] + The 411 Da peak represents [M + Na] + .
Figure 4 shows the degradation profiles of oxime linkers in PBS at pH 7.0 and pH 4.0 at 37 ° C according to one embodiment of the present invention.
FIGS. 5A, 5B and 5C show RP-HPLC chromatogram results of the oxime linker-DM1 complex according to an embodiment of the present invention, wherein DM1, DM5, and DM5 complexes are purified, Linker-DM1 complex.
Figure 6 is a positive mode ESI-MS analysis of the oxime linker-DM1 complex (50 min and 51 min) showing a deconvoluted mass spectrum according to one embodiment of the present invention, wherein the 1,130 Da peak is [M + Na + -H 2 O] + and the 1,148 Da peak represents [M + Na] + .
7 is a SPR sensorgram analysis of the EDC / NHS activated D- glucuronic acid bound to the immobilized Herceptin ® in accordance with one embodiment of the present invention; (A) an activated CM5 chip surface using the EDC / NHS, (B) Herceptin (Herceptin ®) immobilized, (C) washing non-binding to the glycine buffer Herceptin, (D) disabling D- glucuronic acid, (E) active D-glucuronic acid.
Figure 8 is an SPR sensorgram analysis of the EDC / NHS activated the immobilized Herceptin ® DM1- oxime linker conjugate according to one embodiment of the present invention; (A) EDC / activated CM5 chip surface using NHS, (B) Herceptin ® immobilized, (C) removing the unbound glycine, (D) a DM1- oxime linker conjugated to the activation of immobilized Herceptin ®.
9 is Herceptin ® (A) in accordance with one embodiment of the present invention, (B) ADC-AL and (C) the standard protein; The size of thyroglobulin (670 kDa), r-globulin (158 kDa), ovalbumin (44 kDa), myoglobin (17 kDa) and vitamin B (Vitamin B, 1.35 kDa) (D) protein standard curve (AD in order from top).
10a and 10b show HIC (butyl) -HPLC chromatogram results of Herceptin-amphipathic oxycin linker-DM1 complex (ADC-AL, 10a) and cassia (Kadcyla ® , 10b) according to an embodiment of the present invention .
Figure 11 shows a MS spectrum result of Herceptin (Herceptin ®) and ADC-AL fragment (Fc, LC, Fd regions) in accordance with one embodiment of the present invention: (a) Herceptin (Herceptin ®), Fc region, (b) Fc region of an ADC-AL, (c) Herceptin (Herceptin ®) LC area, (d) LC area of ADC-AL, (e) Herceptin (Herceptin ®) and Fd region (f) Fd region of ADC-AL.
12a and 12b are MDA-MB-231, according to one embodiment of the present invention (Her2 negative cell lines, 12a), SK-BR- 3 Herceptin (Herceptin ®) for (Her2-positive cell lines, 12b), caviar ssail La ( Kadcyla ® ) or ADC-AL, respectively, and the cell viability was confirmed.

본 발명은 화학식 1로 표시되는 옥심 유도체 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염을 제공한다.The present invention provides an oxime derivative compound represented by the general formula (1) or a pharmaceutically acceptable salt thereof.

또한, 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 링커로서 포함하는 항체-약물 복합체를 제공한다. Further, there is provided an antibody-drug complex comprising the compound represented by the formula (1) of the present invention as a linker.

본 발명에 있어서 "치환된" 이란 하나 이상의 수소 원자가 할로겐 원자, 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 그의 염, 술폰산기나 그의 염, 인산이나 그의 염, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알케닐기, 탄소수 1 내지 10의 알키닐기, 탄소수 6 내지 10의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, 탄소수 4 내지 20의 헤테로아릴기 또는 탄소수 5 내지 20의 헤테로아릴알킬기로 치환될 수 있음을 의미한다.In the present invention, "substituted" means that at least one hydrogen atom is replaced with a halogen atom, a hydroxy group, a nitro group, a cyano group, an amino group, an amidino group, a hydrazine, a hydrazone, a carboxyl group or a salt thereof, a sulfonic acid group or a salt thereof, An alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkynyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, a heteroaryl group having 4 to 20 carbon atoms, ≪ / RTI > to 20 heteroarylalkyl groups.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은 화학식 1로 표시되는 옥심 유도체 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염에 관한 것이다. 구체적으로는 하기 화학식 1의 구조의 양친매성 옥심 링커에 관한 것이다. The present invention relates to an oxime derivative compound represented by the formula (1) or a pharmaceutically acceptable salt thereof. Specifically, the present invention relates to an amphipathic oxime linker having a structure represented by the following formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

본 발명의 옥심 유도체 화합물 또는 이의 약학적으로 허용되는 염은 옥심 결합의 일 측면인 -R1-X에 친수성 모이어티를 가지고, 또 다른 측면인 -R2-Y에 소수성 모이어티를 포함하는 양친매성 특성을 갖는 화합물 일 수 있다. 상기 옥심 유도체 화합물은 구체적으로 항체-약물 복합체의 형성에서 링커로서 포함될 수 있다. 본 발명의 옥심 유도체 화합물이 링커로 사용되는 경우, 친수성 모이어티와 소수성 모이어티를 포함하는 양친매성 특성을 나타내므로 항체에 결합되는 약물의 숫자가 증가해도 약물-항체 복합체의 소수성 값이 낮고, 산성 조건에서만 옥심 결합이 분해되어 구조적 안정성이 우수한 특성을 갖는다. 따라서 본 발명의 옥심 유도체 화합물을 링커로 이용하는 경우, 항체-약물 복합체의 응집 현상 개선에 따른 체내 안정성 및 약물의 전달 효율 향상과 정상세포에서 약물이 분해되어 작용하는 부작용을 줄일 수 있는 우수한 효과를 갖는다. The oxime derivative compound of the present invention or a pharmaceutically acceptable salt thereof is a parent compound having a hydrophilic moiety in -R 1 -X on one side of the oxime bond and a hydrophobic moiety in -R 2 -Y on the other side May be a compound having a mating property. The oxime derivative compound may specifically be included as a linker in the formation of an antibody-drug complex. When the oxime derivative compound of the present invention is used as a linker, since the amphiphilic property including the hydrophilic moiety and the hydrophobic moiety is exhibited, the hydrophobic value of the drug-antibody complex is low even when the number of the drug bound to the antibody is increased, The oxime bond is decomposed only in the condition that the structure stability is excellent. Therefore, when the oxime derivative compound of the present invention is used as a linker, it has an excellent effect of improving the stability of the body and the delivery efficiency of the drug due to the improvement of the aggregation phenomenon of the antibody-drug complex and reducing the side effects of decomposition of the drug in normal cells .

본 발명의 화학식 1의 옥심 유도체 화합물은 옥심 결합을 갖는 것을 특징으로 하는바, 옥심 결합은 산성 pH 조건에서만 결합이 분해되고, 중성 pH에서는 높은 안정성을 갖는 특성을 갖는다. The oxime derivative compound of Formula 1 of the present invention is characterized in that it has an oxime bond. The oxime bond has a property that the bond is decomposed only at an acidic pH and has high stability at a neutral pH.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 화학식 1의 옥심 링커와 종래 히드라존 링커의 pH 안정성을 확인 한 결과, pH 7.0에서 종래 히드라존 링커는 약 30% 이상이 히드라존 결합이 분해되었으나, 본 발명의 옥심 링커는 10% 미만으로 옥심 결합이 분리되는 효과를 갖는 것을 확인 하였다. 이는 본 발명의 옥심 링커를 이용하여 항체-약물 복합체를 형성하여 체내에 주입하는 경우, 정상세포의 환경(pH 7.0 수준)에서는 링커의 분해가 거의 일어나지 않아 정상세포에 대한 약물의 부작용이 나타나지 않는 것으로, 종래 히드라존 링커의 부작용 문제를 1/3 수준으로 낮출 수 있다는 점에서 큰 `의미를 갖는다. In one embodiment of the present invention, the pH stability of the oxime linker of Formula 1 and the conventional hydrazone linker was confirmed. As a result, the hydrazone bond was decomposed by about 30% or more in the conventional hydrazone linker at pH 7.0, It was confirmed that the oxime linker has an effect of separating the oxime bond at less than 10%. This is because when the antibody-drug complex is formed using the oxime linker of the present invention and injected into the body, the linker is hardly decomposed at the normal cell environment (pH 7.0), and the side effects of the drug on the normal cells do not appear , And it can be said that it is possible to lower the side effect problem of hydrazon linker to 1/3 level in the past.

상기 화학식 1에서, R1은 Cn(H2O)n 이고, n은 1 내지 10의 정수일 수 있다. 구체적으로, 상기 R1은 모노오스, 디오스, 트리오스, 테트로오스, 펜토오스, 헥소오스, 헵토오스, 옥토오스, 노노오스 또는 데코오스 인 단당류 일 수 있고, 상기 단당류는 L형과 D형, 알파-형태 또는 베타-형태의 단당류를 모두 본 발명에 포함된다. 바람직하게, R1은 n이 4 내지 10의 정수인, 테트로오스, 펜토오스, 헥소오스, 헵토오스, 옥토오스, 노노오스 또는 데코오스 일 수 있다. 더욱 바람직하게 상기 R1은 n이 5 또는 6인 펜토오스, 헥소오스 일 수 있으며, 상기 펜토오스의 일 예로 크실로오스 아라비노오스, 리불로오스, 릭소오스, 리보오스, 데옥시리보오스 및 이의 유도체가 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 또한 상기 헥소오스의 일 예로 글루코오스, 프럭토오스, 갈락토오스, 타가토오스, 로스보오스, 푸코오스, 퀴노보오스, 람노오스, 알트로오스 또는 알로오스이 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 R1은 개환되거나 개환되지 않은 형태의 단당류를 모두 포함한다. In the above formula (1), R 1 is C n (H 2 O) n, and n is an integer of 1 to 10. Specifically, R 1 may be a monosus, diose, triose, tetrose, pentose, hexose, heptose, octose, nonose or decose monosaccharide. , Alpha-form or beta-form monosaccharides are all included in the present invention. Preferably, R 1 may be tetrose, pentose, hexose, heptose, octose, nonose or decose, wherein n is an integer from 4 to 10. More preferably, R 1 may be pentose or hexose, wherein n is 5 or 6, and examples of the pentose include xylose arabinose, ribulose, ricinose, ribose, deoxyribose and derivatives thereof But is not limited thereto. Examples of the hexose include, but are not limited to, glucose, fructose, galactose, tagatose, rosuvose, fucose, quinobose, rhamnose, altrose or allose. And R < 1 > includes all of the monosaccharides in the open or non-open form.

본 발명의 옥심 유도체 화합물은 옥심 결합의 일 측면에 탄수화물 모이어티를 포함함으로써 항체-약물 복합체 형성 시 소수성 값을 감소시킬 수 있다. 상기 복합체에서 소수성 값이 감소되면, 항체에 결합시키는 약물의 수를 늘릴 수 있어 적은 양의 복합체로도 우수한 치료 효과를 가질 수 있고, 복합체의 응집현상을 줄여, 체내 안정성을 높이는 효과를 갖는다. The oxime derivative compound of the present invention can contain a carbohydrate moiety on one side of the oxime bond, thereby reducing the hydrophobic value upon formation of the antibody-drug complex. If the hydrophobic value is decreased in the complex, the number of drugs to be bound to the antibody can be increased, so that even a small amount of the complex can have an excellent therapeutic effect, and the aggregation phenomenon of the complex can be reduced and the stability in the body can be enhanced.

상기 화학식 1에서 R2는 치환 또는 비치환된 C1-C20의 알킬기 일 수 있다. 바람직하게는 비치환된 C1-C20의 알킬기 일 수 있다. 상기 R2에서 알킬기의 탄소수가 상기 범위를 벗어나는 경우, 링커의 소수성 성질이 강해져 양친매성 특성에 영향을 줄 수 있다. In Formula 1, R 2 may be a substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkyl group. Preferably an unsubstituted C 1 -C 20 alkyl group. When the number of carbon atoms of the alkyl group in R 2 is out of the above range, the hydrophobic property of the linker becomes stronger, which may affect the amphipathic nature.

상기 화학식 1에서 R3는 수소 (-H) 또는 히드록시기 (-OH) 이며, 바람직하게는 수소 일 수 있다. In Formula 1, R 3 is hydrogen (-H) or a hydroxyl group (-OH), preferably hydrogen.

상기 화학식 1에서 X는 항체의 라이신과 결합할 수 있는 작용기 일 수 있고, 구체적으로 친수성을 갖는 항체의 라이신과 결합할 수 있는 작용기 일 수 있다. 상기 X는 일 예로 카르복실기(-COOH), 알데히드기(-CHO) 및 케톤기(-CO-R4)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 본 발명의 옥심 유도체가 항체-약물 복합체에서 링커로서 사용되는 경우, 상기 친수성 작용기는 항체의 라이신과 결합할 수 있다. 본 발명의 화합물이 링커로 사용되는 경우, 항체와 결합되는 부위가 친수성을 내어, 항체에 다수의 링커-소수성 약물의 복합체가 결합하는 경우에도 항체-약물 복합체의 응집이 일어나지 않는 장점이 있다. 이는 특히, 항체-약물 복합체의 응집에 의해 혈액 내에서 빠르게 제거되어, 약물 전달 효율을 낮추고 정상 세포에 약물 독성을 일으킬 수 있는 종래 링커 및 항체-약물 복합체의 문제점을 해결할 수 있다는 점에서 중요하다.In Formula 1, X may be a functional group capable of binding to the lysine of the antibody, and specifically, a functional group capable of binding with lysine of an antibody having hydrophilicity. The X may be any one selected from the group consisting of a carboxyl group (-COOH), an aldehyde group (-CHO), and a ketone group (-CO-R 4 ). When the oxime derivative of the present invention is used as a linker in an antibody-drug complex, the hydrophilic functional group can bind to the lysine of the antibody. When the compound of the present invention is used as a linker, the antibody-drug complex does not aggregate even when a complex of a plurality of linker-hydrophobic drugs binds to the antibody due to the hydrophilic property of the antibody binding site. This is particularly important in that the problems of conventional linkers and antibody-drug complexes that can be rapidly removed in the blood by aggregation of antibody-drug complexes, lowering drug delivery efficiency and causing drug toxicity to normal cells are important.

상기 R4는 치환 또는 비치환된 C1-C20의 알킬기일 수 있다.The R 4 may be a substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkyl group.

상기 화학식 1에서 Y는 약물과 결합하는 작용기 일 수 있고, 구체적으로 소수성 약물과 결합할 수 있는 소수성 작용기 일 수 있다. 상기 Y는 말레이미드기(

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) 및 싸이올기(-SH)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 일 수 있다. 본 발명의 화학식 1의 옥심 유도체를 링커로 사용하여 항체-약물 복합체를 형성하는 경우, 결합된 약물의 소수성을 낮춰, 항체-약물 복합체가 응집되는 문제를 개선할 수 있다. 이는 특히, 항체-약물 복합체의 응집에 의해 혈액 내에서 빠르게 제거되어, 약물 전달 효율을 낮추고 정상 세포에 약물 독성을 일으킬 수 있는 종래 링커 및 항체-약물 복합체의 문제점을 해결할 수 있다는 점에서 중요하다. In the above formula (1), Y may be a functional group binding to a drug and specifically a hydrophobic functional group capable of binding to a hydrophobic drug. Y is a maleimide group (
Figure pat00002
) And a thiol group (-SH). When the oxime derivative of formula (I) of the present invention is used as a linker to form an antibody-drug complex, the hydrophobicity of the bound drug can be lowered and the problem of aggregation of the antibody-drug complex can be improved. This is particularly important in that the problems of conventional linkers and antibody-drug complexes that can be rapidly removed in the blood by aggregation of antibody-drug complexes, lowering drug delivery efficiency and causing drug toxicity to normal cells are important.

본 발명의 일 실시예에 따라, 옥심 유도체는 화학식 1-1의 화합물 일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the oxime derivative may be a compound of formula 1-1.

[화학식 1-1][Formula 1-1]

Figure pat00003
Figure pat00003

상기 화학식 1-1에서, a는 1 내지 20의 정수이고, X 및 Y는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다. In Formula 1-1, a is an integer of 1 to 20, and X and Y are as defined in Formula 1.

또한, 본 발명의 옥심 유도체는 하기의 화학식 1-2의 화합물 일 수 있다. The oxime derivative of the present invention may be a compound represented by the following general formula (1-2).

[화학식 1-2][Formula 1-2]

Figure pat00004
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상기 화학식 1-2에서 X 및 Y는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다. In Formula 1-2, X and Y are as defined in Formula 1 above.

상기 화학식 1-1 또는 1-2의 구조를 갖는 옥심 유도체 화합물은 일 측면인 X와 다른 일 측면인 Y 각각에 친수성 작용기와 소수성 작용기와 옥심결합을 포함한다. 따라서, 화학식 1-2의 화합물을 링커로 사용하는 경우 형성된 복합체의 소수성 성질을 낮춰 주어, 복합체 안정성 및 약물 전달 효율을 놓일 수 있다는 장점이 있다.The oxime derivative compound having the structure of Formula 1-1 or 1-2 includes a hydrophilic functional group, a hydrophobic functional group, and an oxime bond in each of X and X on one side. Therefore, when the compound of the general formula (1-2) is used as a linker, the hydrophobic property of the complex formed can be lowered, and the stability of the complex and the drug delivery efficiency can be set.

본 발명의 옥심 유도체는 보다 구체적으로, 화학식 1-3, 1-4, 1-5, 1-6, 1-7 및 1-8로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 일 수 있다.More specifically, the oxime derivative of the present invention may be any one selected from the group consisting of formulas 1-3, 1-4, 1-5, 1-6, 1-7 and 1-8.

[화학식 1-3][Formula 1-3]

Figure pat00005
Figure pat00005

[화학식 1-4][Formula 1-4]

Figure pat00006
Figure pat00006

[화학식 1-5][Formula 1-5]

Figure pat00007
Figure pat00007

[화학식 1-6][Chemical Formula 1-6]

Figure pat00008
Figure pat00008

[화학식 1-7][Chemical Formula 1-7]

Figure pat00009
Figure pat00009

[화학식 1-8][Chemical Formula 1-8]

Figure pat00010
Figure pat00010

상기 화학식 1-7 또는 화학식 1-8에서 R4는 화학식 1에서 정의한 바와 같다. In the above formulas 1-7 or 1-8, R 4 is as defined in formula (1).

본 발명의 일 실시예에 따라, X에 카르복실기를 포함하고, Y에 말레이미드기를 포함하는 화학식 1-3의 옥심 유도체를 합성하여, 그 특성을 확인하였다.According to one embodiment of the present invention, an oxime derivative of the formula 1-3 containing a carboxyl group in X and a maleimide group in Y was synthesized and its characteristics were confirmed.

본 발명의 일 실시예에 따른 화학식 1-3의 옥심 유도체 화합물은 일 측면에 탄수화물 및 카르복실기를 포함하는 친수성 모이어티와 또 다른 측면에 C6 알킬기와 말레이미드기를 포함하는 소수성 모이어티를 갖는 양친매성 특성을 갖는다. 상기 양친매성 특성을 갖는 화학식 1-1의 옥심 유도체 화합물을 항체-약물 복합체에서 링커로 포함하는 경우, 결합된 약물의 소수성을 낮춰, 항체-약물 복합체가 응집되는 문제를 개선할 수 있다. 이는 특히, 항체-약물 복합체의 응집에 의해 혈액 내에서 빠르게 제거되어, 약물 전달 효율을 낮추고 정상 세포에 약물 독성을 일으킬 수 있는 종래 링커 및 항체-약물 복합체의 문제점을 해결할 수 있다는 점에서 중요하다. 또한, 약물의 소수성 특성을 낮춤으로써 항체 하나당 결합되는 약물의 수(DAR)를 늘릴 수 있어, 항체-약물 복합체에 의한 치료 효율을 높일 수 있다. The oxime derivative compound of Formula 1-3 according to one embodiment of the present invention is an amphiphilic compound having a hydrophilic moiety including a carbohydrate and a carboxyl group on one side and a hydrophobic moiety including a C 6 alkyl group and a maleimide group on another side . When the oxime derivative compound of Formula 1-1 having the above-mentioned amphipathic property is included as a linker in the antibody-drug complex, hydrophobicity of the bound drug may be lowered and the problem of aggregation of the antibody-drug complex may be improved. This is particularly important in that the problems of conventional linkers and antibody-drug complexes that can be rapidly removed in the blood by aggregation of antibody-drug complexes, lowering drug delivery efficiency and causing drug toxicity to normal cells are important. In addition, by lowering the hydrophobic property of the drug, the number of drugs (DAR) to be bound per antibody can be increased, and the therapeutic efficiency by the antibody-drug complex can be enhanced.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 화학식 1-3의 화합물을 링커로 포함하여 옥심 링커-DM1 접합체를 형성하여, 이를 다시 허셉틴에 결합하는 경우, 허셉틴 1개 당 4개의 옥심 링커-DM1 접합체가 결합된 항체-약물 복합체가 형성된 것을 확인 하였다. 이는 종래 항체-약물 복합체인 캐싸일라 보다 많은 개수의 약물이 결합된 형태로, 이는 항체-약물 복합체의 약물 로드 비율을 높일 수 있다는 점에서 본 발명의 링커는 우수한 효과를 갖는다. 또한, 상기 복합체에 포함된 옥심 링커-DM1 접합체는 캐싸일라의 SMCC-DM1 접합체 보다 소수성 값 (Clog P)이 현저히 낮아, 본 발명의 옥심 링커를 포함하는 항체-약물 복합체의 응집률이 종래 캐싸일라 보다 낮아 체내 안정성 및 전달 효율이 뛰어나 치료제로서 우수한 효과를 갖는 것을 의미한다. According to one embodiment of the present invention, when the oxime linker-DM1 conjugate is formed by incorporating the compound of the general formula (1-3) as a linker and then binding it to Herceptin, four oxime linker-DM1 conjugates Antibody-drug complex was formed. The linker of the present invention has an excellent effect in that it has a form in which a larger number of drugs are bound than the conventional antibody-drug complex cacillas, which can increase the drug load ratio of the antibody-drug complex. In addition, the oxime linker-DM1 conjugate contained in the complex had a significantly lower hydrophobic value (Clog P) than that of the SMCC-DM1 conjugate of cassia, and the aggregation rate of the antibody-drug complex comprising the oxime linker of the present invention Is lower than the syllabary, which means that it has excellent stability and transmission efficiency in the body and has an excellent effect as a therapeutic agent.

이러한 측면에서, 본 발명은 항체-약물 복합체 또는 그의 약제학적으로 허용되는 염 일 수 있다. In this aspect, the invention may be an antibody-drug complex or a pharmaceutically acceptable salt thereof.

본 발명에서 항체-약물 복합체 (Andibody-Drug Conjugate, ADC)는 항체와 약물이 링커 화합물에 의하여 결합되어 있는 복합체를 모두 포함하는 의미로 사용되며, 본 발명의 일 실시예에 따른 링커를 포함하는 항체-약물 복합체는 ADC-AL로 지칭될 수 있다. In the present invention, an antibody-drug conjugate (ADC) is used in the sense that it includes all of complexes in which an antibody and a drug are bound by a linker compound, and an antibody comprising a linker according to an embodiment of the present invention - Drug complexes may be referred to as ADC-AL.

본 발명의 항체-약물 복합체 (ADC)는 상기 화학식 1의 옥심 유도체 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염을 링커로서 포함하는 것 일 수 있고, 구체적으로는 하기 화학식 2로 나타낸 것 일 수 있다. The antibody-drug complex (ADC) of the present invention may contain the oxime derivative of the above formula (1) or a pharmaceutically acceptable salt thereof as a linker, and specifically may be represented by the following formula (2).

[화학식 2](2)

Figure pat00011
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상기 화학식 2에서, Ab는 항체이며, R1은 Cn(H2O)n 이고, n은 1 내지 10의 정수이며, R2는 치환 또는 비치환된 C1-C20의 알킬기이고, R3는 수소 또는 히드록시기 이며, X는 카르복실기(-COOH), 알데히드기(-CHO) 및 케톤기(-CO-R4)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, Y는 말레이미드기(

Figure pat00012
), 싸이올기(-SH)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이며, Drug은 약물이고, 그리고 m은 1 내지 10의 정수이다.In Formula 2, Ab is the antibody, R 1 is a Cn (H 2 O) n, n is an integer from 1 to 10, R 2 is an alkyl group a substituted or unsubstituted C 1 -C 20 ring, R 3 X is any one selected from the group consisting of a carboxyl group (-COOH), an aldehyde group (-CHO) and a ketone group (-CO-R 4 ), Y is a maleimide group
Figure pat00012
), Thiol group (-SH), Drug is a drug, and m is an integer of 1 to 10.

상기 화학식 2에서 R1, R2, R3, R4, X 및 Y는 상기 화학식 1과 동일한 바, 중복되는 기재는 생략한다. R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , X and Y in the general formula (2) are the same as those in the general formula (1), and overlapping descriptions are omitted.

일 예로, 본 발명의 항체-약물 복합체는 화학식 2-1의 구조를 가질 수 있다. As an example, the antibody-drug complex of the present invention may have the structure of Formula (2-1).

[화학식 2-1][Formula 2-1]

Figure pat00013
Figure pat00013

상기 화학식 2-1에서 a는 1 내지 20의 정수이고, m, X 및 Y는 상기 화학식 2에서 정의된 바와 같다. Wherein a is an integer of 1 to 20, and m, X and Y are as defined in the above formula (2).

상기 화학식 2에서 Ab는 항체일 수 있다. Ab in the above formula (2) may be an antibody.

본 발명에서 항체는 항체는 최대한 넓은 의미로 사용되며, 구체적으로 모노클로날 항체, 폴리클로날항체, 2종 이상의 항체로부터 형성된 다중특이성 항체(예를 들어, 이중특이성 항체), 및 목적하는 생물학적 활성을 나타내는 항체 단편을 포함한다. 항체는 특이적인 항원을 인식하고 결합할 수 있는 면역계에 의하여 생성되는 단백질이다. 그 구조적인 면에서, 항체는 통상적으로 4개의 아미노산 쇄(2개의 중쇄 및 2개의 경쇄)로 이루어진 Y-형상의 단백질을 가진다. 각각의 항체는 주로 가변 영역 및 불변 영역의 2개의 영역을 가진다. Y의 팔의 말단 부분에 위치한 가변 영역은 표적 항원에 결합하고 상호작용한다. 상기 가변 영역은 특정 항원 상의 특이적 결합 부위를 인식하고 결합하는 상보성 결정 영역(CDR)을 포함한다. Y의 꼬리 부분에 위치한 불변 영역은 면역계에 의하여 인식되고 상호작용한다. 표적 항원은 일반적으로 다수의 항체 상의 CDR에 의하여 인식되는, 에피토프라고도 하는 다수의 결합 부위를 가지고 있다. 상이한 에피토프에 특이적으로 결합하는 각각의 항체는 상이한 구조를 가진다. 그러므로, 한 항원은 하나 이상의 상응하는 항체를 가질 수 있다.In the present invention, an antibody is used in its broadest sense and specifically includes a monoclonal antibody, a polyclonal antibody, a multispecific antibody formed from two or more antibodies (for example, a bispecific antibody), and a target biological activity ≪ / RTI > Antibodies are proteins produced by the immune system that can recognize and bind specific antigens. In its structural aspect, the antibody typically has a Y-shaped protein consisting of four amino acid chains (two heavy chains and two light chains). Each antibody has two regions, mainly a variable region and a constant region. The variable region located at the distal end of the arm of Y binds and interacts with the target antigen. The variable region comprises a complementarity determining region (CDR) that recognizes and binds to a specific binding site on a specific antigen. The constant region in the tail of Y is recognized and interacted by the immune system. Target antigens typically have multiple binding sites, also known as epitopes, that are recognized by CDRs on multiple antibodies. Each antibody that specifically binds to a different epitope has a different structure. Thus, an antigen can have one or more corresponding antibodies.

본 발명의 한 실시형태로서, 항체는 항원에 면역특이적으로 결합하는 항체일 수 있다. 항원에 면역특이적인 항체는 상업적으로 입수하거나, 재조합 발현 기술과 같이 당업계에 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다. 항원에 면역특이적인 항체를 코딩하는 뉴클레오티드 서열은 예를 들어 진뱅크 데이터베이스 또는 문헌으로부터 얻거나, 통상의 클로닝 및 시퀀싱에 의해 얻을 수 있다. 본 발명의 항체는 암 또는 면역질환 등의 질환 치료를 위한 항체일 수 있고, 상업적으로 판매되는 항체 치료제 등을 모두 포함하는 의미이다. In one embodiment of the present invention, the antibody may be an antibody that immunospecifically binds to an antigen. Antibodies specific for an antigen may be obtained commercially or may be prepared by methods known in the art, such as recombinant expression techniques. Nucleotide sequences encoding antibodies specific for an antigen can be obtained, for example, from the Gene Bank database or literature, or by conventional cloning and sequencing. The antibody of the present invention may be an antibody for treating a disease such as cancer or an immunological disease, and includes all commercially available antibody therapeutic agents.

치료에 이용가능한 항체의 예는 전이성 유방암의 치료를 위한 인간화된 항-HER2 항체인 트라스트주맙 (허셉틴®, 제넨테크사), 비-호지킨 림프종의 치료를 위한 키메라 항-CD20 항체인 리툭시맙 (리툭산®, 제넨테크사), 두부 및 목의 암과 같은 상피성장인자 양성 암의 치료를 위한 키메라 항-EGFR 항체인 세툭시맙 (어비툭스®, 임클론 시스템즈사), 육종의 치료를 위한 인간화된 항-인테그린 αvβ3 항체인 비탁신® (메드이뮨사), 벨리무맙 (Benlysta®, Belimumab), 에쿨리주맙 (Soliris®, Eculizumab)®, 에파리주맙 (Raptiva®, Efalizumab), 알레파셉트 (Alefacept®, Amevive), 이브리투모맙(Ibritumomab), 토시투모맙 (Bexxar®, Tositumomab), 오파투무맙 (Arzerra®, Ofatumumab), 뮤로모납-CD3 (Orthoclone-OKT3®, Muromonab-CD3), 브렌툭시맙 베도틴 (Adcetris®, Brentuximab vedotin), 젬투주맙 (Gemtuzumab), 알레투주맙 (Campath-1H®, Alemtuzumab), 아바타셉트 (Orencia®, Abatacept), 벨라타셉트 (Nulojix®, Belatacept), 이필리무맙 (Yervoy®, Ipilimumab), 파니투무맙 (Vectibix®, Panitumumab), 카투막소맙 (Removab®, Catumaxomab), 압식시맙 (ReoPro®, Abciximab), 퍼투주맙 (Perjeta®, Pertuzumab), 오마리주맙 (Xolair®, Omalizumab), 카나키누맙 (Ilaris®, Canakinumab), 릴로나셉트 (Arcalyst®, Rilonacept), 우스테키누맙 (Stelara®, Ustekinumab), 다클리주맙 (Zenapax®, Daclizumab), 바실릭시맙 (Simulect®, Basiliximab), 토실리주맙 (Actemra®, Tocilizumab), 나탈리주맙 (Tysabri®, Natalizumab), 데노수맙 (Prolia®, Denosumab), 파빌리주맙 (Synagis®, Pavilizumab), 인플릭시맙 (Remicade®, Infliximab), 엔타네셉트 (Enbrel®, Etanercept), 아달리무맙 (Humira®, Adalimumab), 세르톨리주맙 (Cimzia®, Certolizumab), 골리무맙 (Simponi®, Golimumab), 로미플로스팀 (Nplate®, Romiplostim), 베바시주맙 (Avastin®, Bevacizumab), 라니비주맙 (Lucentis®, Ranibizumab) 또는 아플리버셉트 (Eylea®, Aflibercept)를 포함하나, 이에 제한되지 않는다. Chimeric anti -CD20 antibody rituximab for the treatment of Hodgkin's lymphoma Examples of antibodies available for the treatment of a humanized antibody, wherein -HER2 Trast jumap (Herceptin ®, Genentech, Inc.), for the treatment of non-metastatic breast cancer (Rituxan ®, Genentech, Inc.), Thank setuk when the chimeric anti--EGFR antibody for the treatment of epidermal growth factor positive cancers such as cancer of the head and neck (eobi Tuxtla ®, imkeulron Systems, Inc.), a humanized for the treatment of breeding the anti-integrin αvβ3 antibody ratio Thaksin ® (Med immune Co.), Valley mumap (Benlysta ®, Belimumab), the Cooley jumap (Soliris ®, Eculizumab) ®, Paris jumap to (Raptiva ®, Efalizumab), Alessio wave septeu ( Alefacept ®, Amevive), Ivry Thank Tomorrow (Ibritumomab), Toshio Thank Tomorrow (Bexxar ®, Tositumomab), O Pato mumap (Arzerra ®, Ofatumumab), Mu our lead -CD3 (Orthoclone-OKT3 ®, Muromonab -CD3), Brent Took Thank bay even when tin (Adcetris ®, Brentuximab vedotin), jemtu jumap (Gemtuzumab), Valley-to-jumap (Campath-1H ®, Alemtuzumab) , ahbatasepteu (Orencia ®, Abatacept), Bella other septeu (Nulojix ®, Belatacept), Ibis removable Thank (Yervoy ®, Ipilimumab), Trapani-to mumap (Vectibix ®, Panitumumab), katu film somap (Removab ®, Catumaxomab), apsik when Thank (ReoPro ®, Abciximab), pertussis jumap (Perjeta ®, Pertuzumab), five jumap (Xolair ®, Omalizumab), Kana Kinugawa Thank (Ilaris ®, Canakinumab), reel or septeu (Arcalyst ®, Rilonacept), right stereo Kinugawa Thank (Stelara ®, Ustekinumab), the Cleveland jumap (Zenapax ®, Daclizumab), Thank when Basil rigs (Simulect ®, Basiliximab), sat silica jumap (Actemra ®, Tocilizumab), Natalie jumap (Tysabri ®, Natalizumab), to nosu Thank (Prolia ®, denosumab), Pavilion jumap (Synagis ®, Pavilizumab), when inflation Rick Thank (Remicade ®, Infliximab), ¥ Tane septeu (Enbrel ®, etanercept), Oh, unlike mumap (Humira ®, adalimumab), Sertoli jumap (Cimzia ®, Certolizumab), goaltender mumap (Simponi ®, golimumab), Romi platforms Steam (Nplate ®, Romiplostim), bevacizumab (Avastin ®, Bevacizumab), Raney non - mainstream Thank (Lucentis ®, Ranibizumab) or sick River septeu including, (Eylea ®, Aflibercept), but is not limited thereto.

본 발명의 항체-약물 복합체는 링커 또는 링커-약물 복합체가 항체에 직접 결합될 수 있다. 구체적으로 항체의 라이신 잔기에 직접 결합될 수 있다.The antibody-drug complex of the present invention may be linked directly to the antibody by a linker or linker-drug complex. Specifically bind to the lysine residue of the antibody.

상기 화학식 2에서 Drug은 약물을 의미하는 것으로, 상기 약물은 자연 유래 물질로부터 분리 또는 정제된 화합물 또는 인위적으로 합성된 화합물 일 수 있다. 구체적으로는 체내 에서 생물활성을 갖는 것이라면, 제한되지 않고 본 발명에 포함될 수 있고, 더욱 구체적으로 본 발명의 항체-약물 복합체는 화학식 1의 옥심 유도체 화합물을 링커로 포함하는데 그 특징이 있으므로, 화학식 1에서 소수성 모이어티인 Y 와 결합할 수 있는 작용기 또는 결합을 가지는 것이라면, 본 발명에 모두 포함된다. 화학식 1의 소수성 모이어티 Y와 결합할 수 있는 작용기 또는 결합은 싸이올기, 말레이미드기 또는 이황화 결합일 수 있으나, 이에 제안되는 것은 아니며, 본 발명의 옥심 유도체 화합물과 결합이 가능하면, 그 종류의 제한을 받지 않는다. 따라서, 본 발명의 항체-약물 복합체는 싸이올기 또는 말레이미드기를 가지면서 치료능을 갖는 화합물이라면 모두 본 발명에 포함된다. 일 예로, 상기 약물은 세포에 대하여 사멸활성을 갖거나 손상 세포 또는 조직에 대하여 치료 또는 개선 활성을 갖는 화합물은 모두 포함하는 것이다. 상기 약물은 예를 들어 상업적으로 생산 및 판매되는 면역치료제 또는 항암제 일 수 있으나, 그 종류에 제한되는 것은 아니다. In the formula (2), Drug means a drug, and the drug may be a compound separated or purified from a naturally occurring substance or an artificially synthesized compound. Specifically, the antibody-drug complex of the present invention is not limited as long as it has biological activity in the body, and more specifically, the antibody-drug complex of the present invention contains a linker of the oxime derivative compound of the formula (1) Is a moiety having a functional group or a bond capable of binding to Y, which is a hydrophobic moiety, is included in the present invention. The functional group or bond capable of binding to the hydrophobic moiety Y of formula (1) may be a thiol group, a maleimide group or a disulfide bond, but is not proposed here. If it is possible to bond with the oxime derivative compound of the present invention, It is not subject to restrictions. Therefore, the antibody-drug complex of the present invention is included in the present invention as long as it has a thiol group or a maleimide group and has a therapeutic activity. For example, the drug includes all compounds that have killing activity against cells or have therapeutic or improving activity against damaged cells or tissues. The drug may be, for example, an immunotherapeutic agent or an anti-cancer agent that is commercially produced and sold, but is not limited thereto.

구체적인 예로, 종양세포에 특이적인 항체와 복합체를 형성하는 약물은 종양세포에 대하여 사멸 활성을 갖는 것으로 알려진 화합물이라면 그 종류에 제한되지 않고 모두 본 발명에 포함될 수 있다. 비제한적인 예로, 칼리키아마이신(Calicheamicin), 메이탄신(maytansine) 또는 그 유도체 계열의 항암제 일 수 있고, 상기 항암제는 일 예로 DM1 (N2'-deacetyl-N2'-(3-mercapto-1-oxopropyl)-maytansine), DM2, DM3 (N2'-deacetyl-N2'-(4-methyl-4-mercapto-1-oxopentyl)-maytansine), 또는 DM4 (N2'-deacetyl-N-2'(4-mercapto-1-oxopentyl)-maytansine)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.As a specific example, a drug that forms a complex with an antibody specific for a tumor cell may be included in the present invention without being limited thereto, as long as it is a compound known to have killing activity against tumor cells. The anticancer agent may be, for example, DM1 (N2'-deacetyl-N2 '- (3-mercapto-1-oxopropyl ) -maytansine), DM2, DM3 (N2'-deacetyl-N2'- (4-methyl-4-mercapto-1-oxopentyl) -1-oxopentyl) -maytansine, but is not limited thereto.

본 발명의 기술적 특징은 항체와 약물을 연결시켜 항체-약물 복합체를 형성시킬 수 있는 "링커"에 있다는 점에서, 상기 항체 또는 약물은 본 발명의 기술분야에서 통상적으로 사용 또는 연구되어지는 것이라면 그 종류에 상관없이 본 발명의 링커를 이용해서 항체-약물 복합체를 형성할 수 있으므로, 항체 및 약물의 구체적인 종류에 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. The technical feature of the present invention is that the antibody or drug is in the form of a "linker" capable of forming an antibody-drug complex by linking the antibody and drug to the antibody, , The antibody-drug complex can be formed using the linker of the present invention, so that the scope of the present invention is not limited to the specific kind of antibody and drug.

상기 화학식 2에서 m은 항체 하나 당 결합될 수 있는 링커-약물 접합체의 개수를 의미하는 것으로, 그 수는 항체와 약물의 종류에 따라 다르게 형성될 수 있다. In Formula 2, m means the number of linker-drug conjugates that can be bound per antibody, and the number thereof may be different depending on the type of the antibody and the drug.

구체적으로 항체가 트라스트주맙 이고, 화학식 1-1의 옥심 링커를 포함하는 경우 상기 m은 1 내지 10의 정수 일 수 있고, 본 발명의 일 구체예에 따라 트라스트주맙 하나당 화학식 1-1의 옥심링커-DM1 약물이 4개 결합된 것을 실험적으로 확인 하였다. 이는 종래 항체-약물 복합체인 캐싸일라 보다 더 많은 수의 약물이 결합된 것으로, 본 발명의 링커를 포함하는 항체-약물 복합체의 경우 약물 로드 효율 및 전달 효율이 높아, 더 우수한 치료효과를 가질 수 있다. Specifically, when the antibody is trastumum and the inclusion of the oxime linker of formula (1-1), m may be an integer of 1 to 10. According to one embodiment of the present invention, It was experimentally confirmed that four DM1 drugs were bound. This is because the drug-drug complex comprising the linker of the present invention has a higher drug loading efficiency and delivery efficiency than the conventional antibody-drug complex, have.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 화학식 2에 따른 항체-약물 복합체가 화학식 1-1의 옥심 유도체 화합물을 포함하고, 약물(drug)로 DM1을 포함하는 경우, [화학식 2-2]의 구조를 가질 수 있다.According to one embodiment of the present invention, when the antibody-drug complex according to Formula 2 comprises an oxime derivative compound represented by Formula 1-1 and DM1 is included as a drug, the structure of Formula 2-2 Lt; / RTI >

[화학식 2-2][Formula 2-2]

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또한, 본 발명은 상기 화학식 1에 따른 옥심 유도체 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염을 포함하는 약물 전달용 조성물 일 수 있다. In addition, the present invention may be a drug delivery composition comprising the oxime derivative according to Formula 1 or a pharmaceutically acceptable salt thereof.

본 발명의 약물 전달용 조성물은 인비보에서 생물 활성을 갖는 약물과 화학식 1에 따른 옥심 유도체 화합물의 복합체, 또는 상기 약물-옥심 유도체 화합물 및 항체의 복합체를 포함하는 것 일 수 있다. 상기의 경우 항체의 표적 특이성에 의하여 목적하는 부위까지 약물을 효율적으로 전달 할 수 있는 효과를 갖는다. The composition for drug delivery of the present invention may be a complex of a drug having biological activity in an invivo and an oxime derivative compound according to the formula (1), or a complex of the drug-oxime derivative compound and an antibody. In this case, the drug can be efficiently delivered to the target site by the target specificity of the antibody.

이러한 측면에서, 본 발명은 상기 항체-약물 복합체를 포함하는 질병 개선 또는 치료용 약제학적 조성물 일 수 있다. In this aspect, the present invention may be a pharmaceutical composition for improving or treating disease comprising the antibody-drug complex.

상기 약제학적 조성물은 복합체를 구성하는 항체 및 약물의 종류에 따라 그 질병을 달리 할 수 있다는 점에서, 질병의 종류에 제한을 받지 않는다. The pharmaceutical composition is not limited in the type of disease in that the disease can be different depending on the type of the antibody and the drug constituting the complex.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 조성물은 항암용 조성물 일 수 있고, 더욱 구체적으로 유방암 치료용 조성물 일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the composition may be an anti-cancer composition, and more specifically, a composition for treating breast cancer.

본 발명에 따른 약학적 조성물은 경구적으로(예를 들면, 복용 또는 흡입) 또는 비경구적으로(예를 들면, 주사, 침착, 이식, 좌약) 투여될 수 있으며, 주사는 예를 들면, 정맥주사, 피하주사, 근육내주사 또는 복강내주사 일 수 있다. 본 발명에 따른 항암제는 투여 경로에 따라, 정제, 캡슐제, 과립제, 파인 서브틸래(fine subtilae), 분제, 설하 정제, 좌약, 연고, 주사제, 유탁액제, 현탁액제, 시럽제, 분무제 등으로 제형화될 수 있다. 상기 여러 가지 형태의 본 발명에 따른 약학적 조성물은 각 제형에 통상적으로 사용되는 약제학적으로 허용되는 담체 (carrier)를 사용하여 공지기술에 의해 제조될 수 있다. 약제학적으로 허용되는 담체의 예는 부형제, 결합제, 붕해제 (disintegrating agent), 윤활제, 방부제, 항산화제, 등장화제 (isotonic agent), 완충제, 피막제, 감미제, 용해제, 기제 (base), 분산제, 습윤제, 현탁화제, 안정제, 착색제 등을 포함한다.The pharmaceutical compositions according to the invention may be administered orally (e.g., by ingestion or inhalation) or parenterally (e.g., by injection, sedation, implantation, suppository) and the injection may be, for example, , Subcutaneous injection, intramuscular injection or intraperitoneal injection. The anticancer agent according to the present invention may be formulated into tablets, capsules, granules, fine subtilae, powders, sublingual tablets, suppositories, ointments, injections, emulsions, suspensions, syrups, . The various forms of the pharmaceutical composition according to the present invention can be prepared by a known technique using a pharmaceutically acceptable carrier commonly used in each formulation. Examples of pharmaceutically acceptable carriers are excipients such as excipients, binders, disintegrating agents, lubricants, preservatives, antioxidants, isotonic agents, buffers, encapsulating agents, sweeteners, solubilizers, bases, , Suspending agents, stabilizers, coloring agents and the like.

본 발명에 따른 약학적 조성물은 약제의 형태에 따라 다르지만, 본 발명의 화합물 또는 그의 약제학적으로 허용되는 염을 약 0.01 내지 95 중량%로 포함할 수 있다.The pharmaceutical composition according to the present invention may contain about 0.01 to 95% by weight of the compound of the present invention or a pharmaceutically acceptable salt thereof, though it varies depending on the form of the medicine.

본 발명의 항암제 조성물의 구체적인 투여량은 치료되는 사람을 포함한 포유동물의 종류, 체중, 성별, 질환의 정도, 의사의 판단 등에 따라 다를 수 있다. 바람직하게는, 경구투여의 경우에는 하루에 체중 1 kg당 활성성분 0.01 내지 50 mg이 투여되고, 비경구투여의 경우에는 하루에 체중 1 kg당 활성성분 0.01 내지 10 mg이 투여된다. 상기 총 일일 투여량은 질환의 정도, 의사의 판단 등에 따라 한번에 또는 수회로 나누어 투여될 수 있다.The specific dose of the anticancer composition of the present invention may vary depending on the kind of the mammal including the treated person, the weight, the sex, the degree of the disease, the judgment of the doctor, and the like. Preferably, for oral administration, 0.01 to 50 mg of active ingredient per kilogram of body weight per day is administered, and in the case of parenteral administration, 0.01 to 10 mg of active ingredient per kilogram of body weight per day is administered. The total daily dose may be administered once or several times depending on the severity of the disease, the judgment of the physician, and the like.

본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 항체-약물 복합체(ADC)에서 링커로 사용될 수 있으며, 구체적으로는 양친매성 특성을 갖는 링커로서 항체-약물 복합체 형성 시 종래 링커들의 높은 소수성 문제점, 낮은 pH 안정성을 해결하여, 우수한 약물 전달 효율과 구조적 안정성을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 양친매성 특성을 갖는 본 발명의 옥심 유도체 화합물을 항체-약물 복합체에서 링커로 포함하는 경우, 결합된 약물의 소수성을 낮춰, 항체-약물 복합체가 응집되는 문제를 개선할 수 있다. 이는 특히, 항체-약물 복합체의 응집에 의해 혈액 내에서 빠르게 제거되어, 약물 전달 효율을 낮추고 정상 세포에 약물 독성을 일으킬 수 있는 종래 링커 및 항체-약물 복합체의 문제점을 해결할 수 있다는 점에서 중요하다. 또한, 약물의 소수성 특성을 낮춤으로써 항체 하나당 결합되는 약물의 수(DAR)를 늘릴 수 있어, 항체-약물 복합체에 의한 치료 효율을 높일 수 있다. The compound of formula (I) according to the present invention can be used as a linker in an antibody-drug complex (ADC), specifically, as a linker having an amphipathic characteristic, a problem of high hydrophobicity of conventional linkers when forming an antibody- drug complex, And can have excellent drug delivery efficiency and structural stability. Specifically, when the oxime derivative compound of the present invention having the above-mentioned amphiphilic property is included in the antibody-drug complex as a linker, the hydrophobicity of the bound drug can be lowered and the problem of aggregation of the antibody-drug complex can be improved. This is particularly important in that the problems of conventional linkers and antibody-drug complexes that can be rapidly removed in the blood by aggregation of antibody-drug complexes, lowering drug delivery efficiency and causing drug toxicity to normal cells are important. In addition, by lowering the hydrophobic property of the drug, the number of drugs (DAR) to be bound per antibody can be increased, and the therapeutic efficiency by the antibody-drug complex can be enhanced.

[실시예] [Example]

실시예 1. 실험의 준비 및 재료Example 1. Preparation and Materials of Experiment

D- 글루쿠론산, 아세트산 암모늄 및 아세트산은 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)에서 구입하였다. 아미노-옥시 헥실 말레이미드 히드로클로라이드는 Pe Bioscience (Hong Kong, China)로부터 구입하였다. ADC-AL 합성을 위해, Y biologics, Inc. (Daejeon, Korea)로부터 허셉틴(Herceptin)을 구입하였고, 세포 독성 약물인 DM1 (N2'-deacetyl-N2'-(3-mercapto-1-oxopropyl)-maytansine)은 AbCam (Cambridge, UK)로부터 수득하였다. RP-HPLC 분석을 위해 C18 컬럼 (Shim-pack GIS-ODS)이 장착된 Agilent 1260 시스템을 214 nm에서 감지하는 UV-Vis 검출기에 연결했다. 아세토 니트릴 (ACN)과 트리플루오로아세트산 (TFA) (둘 다 HPLC 등급)은 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)에서 구입하였다. ESI-MS는 한국과학기술원 (오창, 한국)에서 수행되었다. Clog P 계산에는 Chem-droTM 프로그램을 사용하였다. SPR 실험을 위해 CM5 칩이 장착된 4 채널 BIAcore 3000 광 센서 장비가 사용되었다 (GE Healthcare, USA). N-하이드록시숙신이미드 (NHS), 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이 미드 하이드록클로라이드 (EDC), 제2 및 제1인산칼륨 (potassium phosphate dibasic and monobasic), 구연산 나트륨 (sodium citrate), 에틸렌 디아민 테트라 아세트산 (ethylene diamine tetra acetic acid, EDTA) 및 디메틸 술폭 시드 (dimethyl sulfoxide, DMSO)는 Sigma (USA)로부터 구입하였다. ACN 및 TFA를 제외한 모든 화학 물질은 분석 등급을 사용하였다. Amicon Ultra-15 원심 분리 필터 유닛 (100 kD 분자량 컷-오프)은 Millipore (Germany)로부터 입수하였다. SEC, HIC-HPLC 및 LC-QTOF MS는 오송 메디칼 이노베이션 파운데이션 (Osong Medical Innovation Foundation, 한국 오송)에서 수행하였다. 종양 세포주 (MDA-MB-231 및 SK-BR-3)는 한국 세포주 은행에서 입수하였다. RPMI 1640, 태아 소 혈청 (FBS), 페니실린 및 둘베코 인산염- 완충 생리 식염수 (DPBS)를 포함한 세포 배양 배지 및 성분은 Welgene, Inc. (경산, 한국)에서 구입하였다. 세포 독성 측정을 위한 EZ-Cytox® kit (EZ-3000)는 (주)대일 랩 서비스에서 구입하고, Biotek (USA)에서 구입한 플레이트 판독기 (Synergy mX)를 사용하였다. 복합체의 열적 거동은 시차주사 열량측정계 DSC (DSC-60, Shimadzu, Japan) 및 UV-1800 분광기 (Shimadzu Inc., 교토, 일본)를 사용하여 조사하였다. D-glucuronic acid, ammonium acetate and acetic acid were purchased from Sigma-Aldrich (St. Louis, Mo., USA). Amino-oxyhexyl maleimide hydrochloride was purchased from Pe Bioscience (Hong Kong, China). For ADC-AL synthesis, Y biologics, Inc. (Herceptin) was purchased from Daejeon, Korea and the cytotoxic drug DM1 (N2'-deacetyl-N2'- (3-mercapto-1-oxopropyl) -maytansine) was obtained from AbCam (Cambridge, UK) . For RP-HPLC analysis, an Agilent 1260 system equipped with a C18 column (Shim-pack GIS-ODS) was connected to a UV-Vis detector which was detected at 214 nm. Acetonitrile (ACN) and trifluoroacetic acid (TFA) (both HPLC grade) were purchased from Sigma-Aldrich (St. Louis, Mo., USA). ESI-MS was carried out at Korea Advanced Institute of Science and Technology (Ochang, Korea). The Chem-droTM program was used for Clog P calculation. For SPR experiments, a 4-channel BIAcore 3000 optical sensor instrument with CM5 chip was used (GE Healthcare, USA). (NHS), 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride (EDC), potassium phosphate dibasic and monobasic, citric acid Sodium citrate, ethylene diamine tetra acetic acid (EDTA) and dimethyl sulfoxide (DMSO) were purchased from Sigma (USA). All chemicals except ACN and TFA used analytical grade. The Amicon Ultra-15 centrifugal filter unit (100 kD molecular weight cut-off) was obtained from Millipore (Germany). SEC, HIC-HPLC and LC-QTOF MS were carried out by the Osong Medical Innovation Foundation (Osong, Korea). Tumor cell lines (MDA-MB-231 and SK-BR-3) were obtained from Korean Cell Line Bank. Cell culture media and components containing RPMI 1640, fetal bovine serum (FBS), penicillin and dulbeco phosphate-buffered saline (DPBS) were purchased from Welgene, Inc. (Gyeongsan, Korea). EZ-Cytox ® kit (EZ- 3000) for cell toxicity are determined (state) and services purchased from Lab-one, which was used for the plate reader (Synergy mX) purchased from Biotek (USA). The thermal behavior of the composites was investigated using differential scanning calorimetry DSC (DSC-60, Shimadzu, Japan) and UV-1800 spectroscopy (Shimadzu Inc., Kyoto, Japan).

실시예 2. 실험 방법Example 2. Experimental Method

2-1. 옥심 링커의 합성2-1. Synthesis of oxime linker

D-글루쿠론산과 아미노-옥시 헥실 말레이미드를 함께 결합시켜 옥심 링커를 형성시켰다. 아미노 말레이미드는 아미노-옥시 작용기를 갖고, 개방 사슬 형태의 D-글루쿠론산은 알데히드기를 함유한다. 이 두 작용기는 축합 반응을 통해 결찰되어 옥심 작용기를 형성한다 (하기 반응식 1 참조).D-glucuronic acid and amino-oxyhexyl maleimide were bound together to form an oxime linker. Aminomaleimide has an amino-oxy functional group, and D-glucuronic acid in the open chain form contains an aldehyde group. These two functional groups are ligated through a condensation reaction to form an oxime functional group (see Scheme 1 below).

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

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D-글루쿠론산 용액 (40 mM)을 100 mM 암모늄 아세테이트 완충액 (pH 4.5)에서 제조하였다. 아미노-옥시 헥실 말레이미드 하이드로클로라이드 (4 mM)를 메탄올에 용해시켰다. 옥심 결찰 (ligation)은 1 mM 아미노-옥시 헥실 말레이미드 및 10 mM D- 글루쿠론산을 1:10의 몰비로 혼합하여 반응시켰다. 반응은 주위 온도 (ambient temperature)에서 24 시간 동안 수행하고 C18 칼럼이 장착된 RP-HPLC로 관찰하였다.D-glucuronic acid solution (40 mM) was prepared in 100 mM ammonium acetate buffer (pH 4.5). Amino-oxyhexyl maleimide hydrochloride (4 mM) was dissolved in methanol. Oxime ligation was performed by mixing 1 mM amino-oxyhexyl maleimide and 10 mM D-glucuronic acid in a molar ratio of 1:10. The reaction was carried out at ambient temperature for 24 hours and observed with RP-HPLC equipped with a C18 column.

2-2. HPLC 분석 및 옥심 링커 정제2-2. HPLC analysis and oxime linker purification

옥심 링커의 형성 및 정량은 구배 용출 모드 (gradient elution mode)를 갖는 RP-HPLC 시스템에 의해 관찰하였다. 100 % 완충액 A (아세토니트릴-물 (5:95, v/v)와 0.1 % TFA)에서 100 % 완충액 B (아세토니트릴-물 (90:10, v/v)와 0.1 % TFA)로 50 분간 처리하였다. 각 분석 완료 후, 컬럼을 완충액 A로 30 분 동안 평형화시켜 초기 조건으로 회복시켰다. HPLC 트레이스(trace)의 43 분 (ACN 용리 78 %)에서 단일 피크로 나타난 것으로 보이는 옥심 링커를 분별하고 동결건조를 위해 조합하였다. 생성된 분말을 다음 단계을 위해 메탄올에 용해시켰다. 옥심 합성 수율은 HPLC 크로마토그램의 피크 면적으로부터 계산하였다.The formation and quantification of the oxime linkers was monitored by RP-HPLC system with gradient elution mode. (Acetonitrile-water (90:10, v / v) and 0.1% TFA) in 100% Buffer A (acetonitrile-water (5:95, v / v) and 0.1% Respectively. After each analysis was complete, the column was equilibrated with Buffer A for 30 minutes to restore to initial conditions. Oxime linkers appearing as a single peak at 43 minutes of HPLC trace (78% ACN elution) were separated and combined for lyophilization. The resulting powder was dissolved in methanol for the next step. The oxime synthesis yield was calculated from the peak area of the HPLC chromatogram.

2-3. 2-3. 옥심Oxime 링커의 전기분무 이온화 질량 분석 ( Electrospray ionization mass spectrometry of linker ( ElectrosprayElectrospray IonizationIonization Mass Spectrometry, ESI-MS) 분석 Mass Spectrometry, ESI-MS) analysis

옥심 링커의 분자량은 전기분무 이온 소스 (Waters, Milford, MA, USA)가 장착된 Synapt G2 High Definition Mass Spectrometry (HDMS)-Quadrupole time-of-flight (QTOF) 질량 분광계로 분석하였다. 상기 기기는 NaF 용액을 사용하여 보정하였다. 시료를 100 % MeOH에 용해시키고, 양성모드에서 작동하는 이온 소스로 20㎕/min의 유속으로 직접 주입하여 도입시켰다. 모든 스펙트럼은 50 내지 1500 m/z 범위에서 획득하였다. 류신 엔케팔린(Leucine encephalin)은 정확한 질량 측정 보정을 위해 고정 질량 (lock mass)으로 사용되었다.The molecular weight of the oxime linker was analyzed by Synapt G2 High Definition Mass Spectrometry (HDMS) -Quadrupole time-of-flight (QTOF) mass spectrometer equipped with an electrospray ion source (Waters, Milford, MA, USA). The instrument was calibrated using NaF solution. Samples were dissolved in 100% MeOH and introduced by direct injection at a flow rate of 20 l / min into an ion source operating in a positive mode. All spectra were obtained in the range of 50 to 1500 m / z. Leucine encephalin was used as a lock mass for accurate mass measurement correction.

2-4. 옥심 링커의 pH 안정성2-4. PH stability of oxime linker

옥심 링커의 pH 의존작 안정성을 확인하기 위해, 산성 조건에서 분해되는 히드라존 링커 (hydrazone linker)와 비교하는 실험을 수행하였다. 실시예 2-2와 같이 조 옥심링커 용액을 50% 메탄올에 50%의 100 mM 암모늄 아세테이트 완충액 (pH 4.5)을 사용하여 약 11 mM의 조(crude) 옥심 링커 용액을 제조하였다. 상기 옥심 링커 용액을 1N NaOH 및 6N HCl로 pH를 조정하여 pH 7.0 및 pH 4.0에서 1 X PBS (1:9, v/v)로 희석시켰다. 희석된 옥심 링커 용액을 37 ℃의 인큐베이터에서 2 일까지 연속적으로 교반하였다. 상이한 시간 간격 (t=0 에서 시작)에서, 용액 (50㎕)의 분취액 (aliquot)을 회수하고 RP-HPLC로 분석하였다. 절단된 옥심 링커의 농도를 추정하기 위한 옥심 링커 피크 면적은 초기 HPLC 면적 (t=0 에서)을 100 %로 사용하는 하기 [일반식 1]을 사용하여 계산하였다.In order to confirm the pH dependency stability of the oxime linker, experiments were conducted in comparison with the hydrazone linker decomposed under acidic conditions. A crude oxime linker solution was prepared as in Example 2-2 using 50% methanol in 50% 100 mM ammonium acetate buffer (pH 4.5) at about 11 mM. The oxime linker solution was diluted with 1 X PBS (1: 9, v / v) at pH 7.0 and pH 4.0 by adjusting the pH with 1N NaOH and 6N HCl. The diluted oxime linker solution was continuously stirred in an incubator at 37 DEG C for 2 days. At different time intervals (starting at t = 0), an aliquot of solution (50 μl) was collected and analyzed by RP-HPLC. The oxime linker peak area for estimating the concentration of the truncated oxime linker was calculated using the following [Formula 1] using the initial HPLC area (at t = 0) as 100%.

[일반식 1][Formula 1]

% Cleaved Oxime = [1- (Area of Oxime (t) / Area of Oxime (t 0 ))] x 100%% Cleaved Oxime = [1- ( Area of Oxime (t) / Area of Oxime (t 0 ) )] x 100%

2-5. 옥심 링커-DM1 복합체 형성 (conjugation)2-5. Oxime linker-DM1 conjugation

DM1-옥심 복합체의 경우, 옥심 링커의 말레이미드기와 DM1 약물의 티올기가 컨쥬게이션되었다 (하기 반응식2 참조).In the case of the DM1-oxime complex, the maleimide group of the oxime linker and the thiol group of the DM1 drug were conjugated (see Scheme 2 below).

[반응식 2][Reaction Scheme 2]

Figure pat00016
Figure pat00016

DMSO에서 DM1 스톡용액 (약 6.7 mM; 유리 티올 형태)을 제조하였다. DM1 원액을 1.3 mM의 DM1 농도에 도달하도록 시트르산 나트륨 완충액 (150 mM NaCl 및 2 mM EDTA로 pH 6.0에서 35 mM)에 희석시켰다. 정제된 옥심 링커를 복합체 형성을 위해 DM1 용액과 혼합하였다. 복합체 형성 효율은 정제 옥심 링커와 조 (crude) 옥심 링커 를 비교하였다 (RP-HPLC 분획 없이). 두 경우 모두, 옥심 링커에 대한 DM1의 몰비 (molar ratio)는 1:1이었고, 4 내지 20 시간 동안 교반하면서 실온에서 복합체 형성 반응을 수행하였다. 복합체 형성 생성물은 옥심 링커 분석에 사용된 것과 동일한 방법으로 RP-HPLC 및 ESI-MS로 분석하였다.A DM1 stock solution (about 6.7 mM; free thiol form) was prepared in DMSO. The DM1 stock solution was diluted in sodium citrate buffer (35 mM at pH 6.0 with 150 mM NaCl and 2 mM EDTA) to reach a DM1 concentration of 1.3 mM. The purified oxime linker was mixed with DM1 solution for complex formation. Complex formation efficiency was compared between purified oxime linker and crude oxime linker (without RP-HPLC fraction). In both cases, the molar ratio of DM1 to oxime linker was 1: 1 and the complexation reaction was carried out at room temperature with stirring for 4 to 20 hours. The complexation product was analyzed by RP-HPLC and ESI-MS in the same manner as used for oxime linker analysis.

2-6. 소수성 값 (Clog P) 계산2-6. Calculation of hydrophobic value (Clog P)

소수성 DM1이 양친매성 옥심 링커에 복합체화 될 때, 그 소수성은 합성된 옥심 링커의 탄수화물 모이어티 때문에 실질적으로 감소되어야 한다. 이러한 현상은 화합물의 소수성 추정을 할 수 있게 하는 소수성 값 (Clog P) 계산으로 추정 할 수 있다. 이는 유기상 (organic phase)에서 수상 (aqueous phase)으로 분포된 화합물의 농도의 비율로 정의된다. Clog P 추정은 통상적으로 DaylightTM 또는 Chem droTM 소프트웨어와 같은 프로그램을 사용하여 수행된다. Clog P 계산 프로그램은 분자를 단편으로 나누고 상기 단편값과 Hansch 및 Leo의 데이터베이스에서 구조-의존적 보정값을 합산하여, 여러 유기 분자의 log P를 예측한다. 전형적으로, Clog P > 0 인 경우, 유기상에서 더 많이 구획된 소수성 물질을 특징으로하는 반면, Clog P < 0은 친수성 분자를 나타낸다.When hydrophobic DMl is complexed to the amphipathic oxime linker, its hydrophobicity should be substantially reduced due to the carbohydrate moiety of the synthesized oxime linker. This phenomenon can be estimated by calculation of the hydrophobic value (Clog P) which enables the estimation of the hydrophobicity of the compound. This is defined as the ratio of the concentration of compound distributed in the aqueous phase to the organic phase. Clog P estimation is typically performed using a program such as DaylightTM or ChemDroM software. The Clog P calculation program divides the molecule into fragments and adds the fragment values and the structure-dependent correction values in the Hansch and Leo database to predict the log P of the various organic molecules. Typically, when Clog P > 0, it is characterized by a more hydrophobic material partitioned in the organic phase, whereas Clog P < 0 represents a hydrophilic molecule.

2-7. 항체 약물 컨쥬게이트의 바이오컨쥬게이션 2-7. Bio conjugation of antibody drug conjugates

정제된 허셉틴(Herceptin®) 21 μM을 50 mM 인산 칼륨 및 2 mM EDTA (pH 7.0)로 완충액 교환하였다. 아민 커플링을 통해 옥심 링커의 카르복실산기와 항체의 아민기를 컨쥬게이션시키기 위해 옥심 링커의 카르복실산을 EDC와 NHS 용액으로 활성화시켰다. 옥심, EDC, NHS의 몰비는 1:7:10 이었다.21 μM of purified Herceptin ® was buffer exchanged with 50 mM potassium phosphate and 2 mM EDTA (pH 7.0). The carboxylic acid of the oxime linker was activated with EDC and NHS solution to conjugate the carboxylic acid group of the oxime linker and the amine group of the antibody through amine coupling. The mole ratio of oxime, EDC, and NHS was 1: 7: 10.

100mM 암모늄 아세테이트 완충액 (pH 4.5) 중의 활성화된 조 옥심 링커 용액을 최종 옥심 링커 대 Ab 몰비가 10:1 되도록, 항체 용액에 첨가하였다. 반응은 실온에서 4 시간 동안 인산염 완충액에서 혼합하면서 진행되었다. 그 후, 옥심 링커-변형된 항체를 150 mM NaCl 및 2 mM EDTA를 함유하는 시트르산 나트륨 완충액 (pH 6.0에서 35 mM)에 대한 100 kD MWCO Amicon Ultra-15 원심 필터 유닛을 통한 투석여과를 통해 정제하였다.The activated crude oxime linker solution in 100 mM ammonium acetate buffer (pH 4.5) was added to the antibody solution so that the final oxime linker to Ab mole ratio was 10: 1. The reaction proceeded with mixing in phosphate buffer for 4 hours at room temperature. The oxime linker-modified antibody was then purified via dialysis filtration through a 100 kD MWCO Amicon Ultra-15 centrifugal filter unit for sodium citrate buffer (35 mM at pH 6.0) containing 150 mM NaCl and 2 mM EDTA .

이어서, 항체-옥심 링커 중간체를 DM1 약물과 반응시켰다. DMSO에 용해된 DM1을 항체에 대한 DM1의 몰비가 10:1이 되도록, 옥심 링커-항체에 첨가하였다. 반응은 실온에서 교반하면서 시트르산 완충액에서 6 내지 12 시간 동안 수행하였다. 컨쥬게이션 혼합물을 1xPBS (pH 7.4)를 갖는 동일한 100kD Amicon 필터 유닛을 통해 정제하여 과량의 DM1을 제거하였다. 최종 ADC-AL 산물은-20 ℃에서 보관하였고, 표면 플라즈몬 공명 (SPR), 크기배제-HPLC(Size exclusion-HPLC, SEC-HPLC), HIC (부틸) HPLC 및 LC-QTOF MS로 분석하였다.The antibody-oxime linker intermediate was then reacted with the DMl drug. DM1 dissolved in DMSO was added to the oxime linker-antibody so that the molar ratio of DM1 to antibody was 10: 1. The reaction was carried out in citrate buffer for 6 to 12 hours with stirring at room temperature. The conjugation mixture was purified through the same 100 kD Amicon filter unit with 1 x PBS (pH 7.4) to remove excess DM1. The final ADC-AL product was stored at -20 ° C and analyzed by surface plasmon resonance (SPR), size exclusion-HPLC, SEC-HPLC, HIC (butyl) HPLC and LC-QTOF MS.

2-8. 표면 플라즈몬 공명을 이용한 결합 분석2-8. Bond analysis using surface plasmon resonance

CM5 센서 칩이 장착된 표면 플라즈몬 공명 (SPR) 바이오 센서 (Biacore 3000, GE Healthcare, USA)를 사용하여 (1) D-글루쿠론산에 대한 허셉틴® 및 (2) 허셉틴®의 DM1-옥심 복합체에 대한 분자-대-분자 결합을 분석하였다.Using a CM5 sensor chip mounting surface plasmon resonance (SPR) biosensor (Biacore 3000, GE Healthcare, USA ) (1) to Herceptin ® and (2) DM1- oxime complex of Herceptin ® to the D- glucuronic acid The molecular-to-molecule binding was analyzed.

2 mM EDTA를 함유한 인산칼륨 완충액 (pH 7.0에서 34 μM) 내의 허셉틴 (Herceptin®)을 동일한 인산염 완충액 (pH 7.0)에서 70 mM EDC 및 50 mM NHS로 활성화시킨 CM5 칩 표면에 고정시켰다. 결합되지 않은 허셉틴은 글리신 (pH 1.5)으로 세척하였다. 5 mM의 비활성화 D-글루쿠론산을 공급하여 D-글루쿠론산이 허셉틴에 결합하지 않음을 확인했다. 그 후 활성화 D-글루쿠론산 (5 mM)을 허셉틴 (Herceptin®)과의 결합 분석을 위해 제공하였다. 활성화된 D-글루쿠론산 대 허셉틴 (Herceptin®)의 몰-대-몰 결합비는 공명 단위 (resonance unit, RU)의 증가를 몰 농도로 환산하여 계산되었다. 하기 [반응식 3]은 허셉틴에 대한 활성화 D-글루쿠론산의 결합에 대한 SPR 반응식을 나타낸다. Herceptin (Herceptin ® ) in potassium phosphate buffer (34 μM at pH 7.0) containing 2 mM EDTA was immobilized on CM5 chip surface activated with 70 mM EDC and 50 mM NHS in the same phosphate buffer (pH 7.0). Unbound Herceptin was washed with glycine (pH 1.5). 5 mM of inactivated D-glucuronic acid was supplied to confirm that D-glucuronic acid did not bind to Herceptin. Thereafter activate D- glucuronic acid (5 mM) was provided for the combined analysis of the Herceptin (Herceptin ®). To - - the active D- glucuronic acid about one mole of Herceptin (Herceptin ®) molar binding ratio was calculated in terms of the increase in resonance units (resonance unit, RU) as a molar concentration. [Reaction Scheme 3] below shows the SPR reaction formula for binding of activated D-glucuronic acid to Herceptin.

[반응식 3][Reaction Scheme 3]

Figure pat00017
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각 공명 단위 (RU)를 몰 농도로 환산하기 위해, 1 RU는 약 시료 1 pg/mm2 와 상응하였다. DM1-옥심 링커 복합체에 대한 허셉틴®의 SPR 결합 분석과정은 이전의 D-글루쿠론산 방법과 유사했다 (반응식 4). 그러나 비활성화 D-글루쿠론산이 허셉틴에 결합하지 않음을 확인했기 때문에, 활성화된 옥심 링커-DM1 (1 mM)은 CM5칩 표면에 고정화된 후 Herceptin®에 직접 로드시켰다.To convert each resonance unit (RU) to molar concentration, 1 RU corresponded to approximately 1 pg / mm 2 of sample. DM1- SPR binding analysis of Herceptin ® to the oxime linker complex was similar to the previous method of D- glucuronic acid (Scheme 4). However, since the inactivated D-glucuronic acid was found not to bind Herceptin, the activated oxime linker-DM1 (1 mM) was immobilized on the CM5 chip surface and loaded directly onto Herceptin ® .

[반응식 4][Reaction Scheme 4]

Figure pat00018
Figure pat00018

2-9. ADC-AL의 크기 배제 및 HIC(부틸) HPLC 분석2-9. Size exclusion of ADC-AL and HIC (butyl) HPLC analysis

SEC 및 HIC-HPLC로 ADC-AL의 특성을 확인하였다. SEC는 Sepax SEC300 컬럼을 사용하였으며, 25 ℃에서 1ml/min의 유속으로 1xPBS (pH 7.0)로 용리시켰다. 크로마토그램은 220 nm에서 기록되었다. 허셉틴(Herceptin®)과 ADC-AL의 대략적인 분자량은 단백질 표준의 체류 시간 (retention time)과 분자량에 기초한 검정 곡선을 사용하여 측정되었다.The characteristics of ADC-AL were confirmed by SEC and HIC-HPLC. SEC was eluted with 1xPBS (pH 7.0) at 25 占 폚 at a flow rate of 1 ml / min using a Sepax SEC300 column. The chromatogram was recorded at 220 nm. Herceptin approximate molecular weight of the (Herceptin ®) and ADC-AL was determined using a calibration curve based on the retention time (retention time) of the protein standards and the molecular weight.

HIC(부틸)-HPLC에는 Propac 부틸 칼럼 (Propac butyl column)이 장착되었다. 상기 방법은 100 % 이동상 A (95 % v/v 50mM 인산 나트륨, 5 % v/v 이소프로판올, 1.5M (NH4) 2SO4, pH 7.0)에서 100 % 이동상 B (75 % v/v 50 mM 인산 나트륨, 25 % v/v 이소프로판올, pH 7.0)로 15 분 동안 선형 구배하는 것으로 수행하였다. 유속은 1 ml/min, 온도는 25 ℃, UV 검출은 214 nm에서 수행하였다. ADC-AL의 HIC 크로마토그램은 허셉틴(Herceptin®)과 캐싸일라(Kadcyla®, 참고 ADC)의 HIC 크로마토그램과 비교되었다.HIC (butyl) -HPLC was loaded with Propac butyl column. The method was performed in 100% mobile phase B (75% v / v 50 mM sodium phosphate, pH 7.0) in 100% mobile phase A (95% v / v 50 mM sodium phosphate, 5% v / v isopropanol, 1.5 M 25% v / v isopropanol, pH 7.0) for 15 min. The flow rate was 1 ml / min, the temperature was 25 ° C, and the UV detection was performed at 214 nm. HIC chromatogram of ADC-AL was compared to the HIC chromatogram of Herceptin (Herceptin ®) and cache ssail La (Kadcyla ®, reference ADC).

2-10. 2-10. ADCADC -AL의 액체 -AL liquid 크로마토 그래피Chromatography // QTOFQTOF ( ( QuadrapoleQuadrapole timetime ofof flightflight ) 분석) analysis

항체 및 ADC-AL 샘플을 1xPBS (pH 7.4)에 용해시켰다. 트리스(2-카르복시 에틸) 포스핀 (TCEP)을 상기 샘플에 10 mM 첨가하고 상기 혼합물을 60 ℃에서 1 시간 동안 인큐베이션하여 이황화 결합을 감소시켰다. 상기 샘플을 37 ℃로 냉각한 후, 스트렙토코커스 파이오젠스 (Streptococcus pyogenes)유래의 이뮤노글로불린-분해 효소(immunoglobulin-degrading enzyme, IdeS)를 첨가 한 후 37 ℃에서 2 시간 동안 인큐베이트하여 항체 및 ADC-AL을 중쇄의 힌지 영역에서 절단하여 경쇄, Fd 영역 및 Fc 영역을 생성하였다.The antibody and ADC-AL samples were dissolved in 1x PBS (pH 7.4). Tris (2-carboxyethyl) phosphine (TCEP) was added to the sample at 10 mM and the mixture was incubated at 60 ° C for 1 hour to reduce disulfide bonds. After cooling the sample to 37 ℃, Streptococcus payioh presence (Streptococcus pyogenes- derived immunoglobulin-degrading enzyme (IdeS) and then incubated at 37 ° C for 2 hours to digest the antibody and ADC-AL in the hinge region of the heavy chain to obtain light chain, Fd region, and Fc Area.

LC/MS/MS는 전기분무 이온 양성모드를 갖는 Synapt G2-Si HDMS (High Definition Mass Spectrometry) 시스템과 결합된 Waters Acquity UPLC (에틸렌 브릿지 하이브리드 (BEH) C4) 시스템을 사용하여 수행되었다. 항체 단편은 물을 이동상 A로 사용하고 아세토니트릴을 이동상 B로 사용 (둘 다 0.1 % 포름산을 함유)하여 구배 용출로 분리 하였다. LC / MS / MS was performed using a Waters Acquity UPLC (ethylene bridge hybrid (BEH) C4) system coupled with a Synapt G2-Si HDMS (High Definition Mass Spectrometry) system with electrospray ion positive mode. The antibody fragment was separated by gradient elution using water as mobile phase A and acetonitrile as mobile phase B (both containing 0.1% formic acid).

상기 구배 용출은 다음과 같이 사용되었다; 0 내지 2 분 동안 0에서 10% B, 2 내지 15 분 동안 10에서 90% B, 15 내지 17 분 동안 90% B, 17.0 내지 17.1 분 동안 90에서 10% B, 17.1 내지 20분 동안 10% B. The gradient elution was used as follows; 0 to 10% B for 0 to 2 minutes, 90% B for 10 to 90% B for 15 to 17 minutes, 90% to 10% B for 17.0 to 17.1 minutes, 10% B for 17.1 to 20 minutes .

MS 스캔은 Synapt G2-Si HDMS에서 수행되었다. 전자분무 이온화 전압 (Electrospray ionization voltage)은 3.0kV이고 샘플링 콘 전압 (sampling cone voltage)은 60V 였다. 소스 온도는 120 ℃, MS 스캔 속도는 질량 범위가 700-4000 m/z에서 1 초 였다.MS scans were performed on Synapt G2-Si HDMS. The electrospray ionization voltage was 3.0kV and the sampling cone voltage was 60V. The source temperature was 120 占 폚 and the MS scan speed was 1 second at a mass range of 700-4000 m / z.

2-11. 세포 사멸 (세포 독성) 분석2-11. Cell death (cytotoxicity) analysis

종양 세포 생존력에 대한 허셉틴 및 ADC-AL 분석은 WST-1 분석을 사용하여 수행되었다. MDA-MB-231과 SK-BR-3 세포주를 96-웰 플레이트에 1 웰 당 약 10,000 세포를 각각 처리하고, 5 % CO2, 습윤 공지 (humidified atmosphere) 중, 37 ℃에서 하룻밤 동안 접착시켰다. 다음날 세포를 PBS 완충액 만으로 또는 허셉틴 (Herceptin®), 캐싸일라 (Kadcyla®) 및 ADC-AL을 0.001 내지 5㎍/ml 농도의 포함하는 약물로 처리하였다. Herceptin and ADC-AL assays for tumor cell viability were performed using WST-1 assay. MDA-MB-231 and SK-BR-3 cell lines were treated with about 10,000 cells per well in a 96-well plate and adhered overnight in a humidified atmosphere of 5% CO 2 at 37 ° C. The next day, cells of only PBS buffer or Herceptin (Herceptin ®), a cache ssail La (Kadcyla ®) and ADC-AL was treated with drugs including from 0.001 to 5㎍ / ml concentration.

정확한 실험을 위해 각 세포 처리에 대하여 3 개의 웰에 반복 수행하였다. 처리 4 일 후, WST-1 증식 분석은 [Jung, S.외 Oleic acid-embedded nanoliposome as a selective tumoricidal agent. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 2016, 146, 585-589., 40]에 기재된 프로토콜에 따라 수행하였다. 결과는 대조군 (PBS만 처리된 세포)에 대한 상대값 (%)으로 나타내었다. Repeat for 3 wells for each cell treatment for accurate experiments. Four days after treatment, WST-1 proliferation assay was performed [Jung, S. et al. Oleic acid-embedded nanoliposome as a selective tumoricidal agent. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 2016, 146, 585-589., 40]. The results are expressed as relative values (%) to the control (PBS treated cells only).

[실시예 3] 결과 및 고찰[Example 3] Results and discussion

3-1. 옥심 링커에 대한 역상 (Reverse phase RP)-HPLC 분석3-1. Reverse phase RP for oxime linker-HPLC analysis

본 발명의 옥심 링커의 체류 시간 및 합성 수율을 관찰하기 위해 RP-HPLC를 수행하였다. HPLC 트레이스에서 D-글루쿠론산과 아미노-옥시 헥실 말레이미드의 체류 시간은 각각 16 및 40 분 이었지만, 옥심 생성물은 43 분에 용리되었다 (도 1에서 3번)RP-HPLC was performed to observe the residence time and synthesis yield of the oxime linker of the present invention. Retention times of D-glucuronic acid and amino-oxyhexyl maleimide in the HPLC trace were 16 and 40 minutes respectively, but the oxime product eluted at 43 minutes (number 3 in Figure 1)

도 1a 및 1b에 나타낸 바와 같이, 친수성 탄수화물 모이어티의 존재에도 불구하고 옥심의 체류 시간(43 분)이 아미노-옥시 말레이미드(40 분, 도 1에서 2번)보다 길다는 것은 흥미로운 결과이다. 12 시간 반응 동안, D-글루쿠론산과 아미노-옥시 말레이미드의 피크는 급격히 감소하는 반면, 옥심 생성물에 해당하는 피크는 증가했다. 약 4 시간 후, 거의 모든 아미노-옥시 말레이미드가 소비되었고 옥심 합성이 완료된 것처럼 보였다. HPLC 크로마토그램의 면적으로부터 계산 된 옥심 합성 수율은 90 % 이상이었다.As shown in Figures 1a and 1b, it is an interesting result that the residence time (43 min) of oxime is longer than the amino-oxymaleimide (40 min, number 2 in Figure 1) despite the presence of hydrophilic carbohydrate moieties. During the 12 hour reaction, the peaks of D-glucuronic acid and amino-oxymaleimide drastically decreased while the peaks corresponding to the oxime product increased. After about 4 hours, almost all of the amino-oxymaleimide was consumed and the oxime synthesis appeared to be complete. The yield of oxime synthesis calculated from HPLC chromatogram area was over 90%.

그 다음 RP-HPLC의 43 분 피크의 분획 수집에 의해 탄수화물 옥심 링커를 정제하고 동결 건조시켰다. 상기 정제된 옥심 링커를 RP-HPLC에 다시 넣어 순도를 확인한 결과, 43 분 후에 일부 응집 피크가 나타났다; 46, 47 분 (도 2b 참조). 동결 건조 과정에서 옥심 산물이 손상 될 수 있는 것으로 보였다. 이 문제를 해결하기 위해 본 발명에서는 RP-HPLC 정제없이 조(crude) 생성물로서 탄수화물 옥심 결찰 혼합물을 사용했다. The carbohydrate oxime linker was then purified by fractionation of the 43 minute peak of RP-HPLC and lyophilized. The purified oxime linker was re-introduced into RP-HPLC to confirm the purity, and some cohesive peaks were observed after 43 minutes; 46, 47 minutes (see FIG. 2B). It was shown that the oxime product could be damaged during the freeze drying process. To solve this problem, the present invention used a carbohydrate oxime ligation mixture as a crude product without RP-HPLC purification.

도 2a 및 2b에 나타낸 바와 같이, 조(crude) 옥심 링커는 정제된 것보다 상대적으로 더 선명한 피크를 나타내었다 (도 2a): 옥심 생성물에 상응하는 43 분 (ACN 용출 78 %)의 주 피크, 각각 D-글루쿠론산 및 아미노-옥시 말레이미드에 상응하는 16 분 및 40 분에서의 매우 작은 피크.As shown in Figures 2a and 2b, the crude oxime linker showed a relatively clearer peak than the purified (Figure 2a): main peak of 43 min (ACN elution 78%) corresponding to the oxime product, Very small peaks at 16 and 40 minutes corresponding to D-glucuronic acid and amino-oxymaleimide, respectively.

3-2. 옥심 링커에 대한 ESI-MS 분석3-2. ESI-MS analysis of oxime linkers

양성모드 ESI-MS 분석 스펙트럼은 옥심 링커의 분자량이 388 Da임을 보여주었다. ESI-MS 결과는 두 가지 주요 피크를 보여주었다; [M+Na+-H2O]+에 대한 393Da 및 [M+Na]+에 대한 411Da이며, 이것은 형성된 옥심 생성물이 분자량 및 아마도 구조식의 이론값과 동일함을 나타낸다 (도 3).The positive mode ESI-MS analysis spectrum showed that the molecular weight of the oxime linker was 388 Da. The ESI-MS results showed two main peaks; 393 Da for [M + Na + -H 2 O] + and 411 Da for [M + Na] + , indicating that the formed oxime product is the same as the molecular weight and possibly the theoretical value of the structural formula (FIG.

3-3. pH에 대한 옥심 링커의 안정성 3-3. Stability of oxime linker to pH

본 발명에 따른 옥심 링커의 pH 안정성을 확인하기 위해, 산성 조건 하에서 분해되는 옥심과 히드라존 결합을 각각 갖는 옥심 링커와 히드라존 링커의 pH 안정성을 비교하였다. In order to confirm the pH stability of the oxime linker according to the present invention, the pH stability of an oxime linker and a hydrazone linker, each having an oxime and hydrazone bond decomposed under acidic conditions, were compared.

두 링커 모두를 pH 7.0과 pH 4.0에서 1xPBS (37 ℃) 중에서 50 시간 동안 인큐베이션하고, RP (C18)-HPLC로 분석하였다. pH 7.0에서 히드라존 링커는 약 30 %가 분해되었으나, 본 발명에 따라 합성된 옥심 링커는 동일한 완충액에서 10 % 미만으로 분해되는 우수한 안정성을 보였다. 또한, pH 4.0의 PBS에서 인큐베이션 되었을 때, 두 링커 모두 빠르게 분해되었다 (도 4). Both linkers were incubated in 1xPBS (37 ° C) for 50 hours at pH 7.0 and pH 4.0 and analyzed by RP (C18) -HPLC. At pH 7.0, about 30% of the hydrazone linker was degraded, but the oxime linker synthesized according to the present invention showed excellent stability, degrading to less than 10% in the same buffer. Also, when incubated in PBS at pH 4.0, both linkers were rapidly degraded (Figure 4).

따라서, 본 발명의 탄수화물 옥심 링커는 중성 pH에서는 매우 안정하고, 리소좀 pH와 같은 산성 pH에서 절단되는 산 분해성 링커임을 확인할 수 있었다. 그러나, 비교예로 사용된 종래의 히드라존 링커는 중성 pH에서 부분적으로 분해되며, 이는 혈액순환 중에 정상 세포에 악영향을 미친다. 결과적으로, 본 발명에 따른 탄수화물 옥심 링커는 기존의 히드라존 링커보다 더 효율적이고 안정정임을 알 수 있다.Therefore, it was confirmed that the carbohydrate oxime linker of the present invention is an acid-decomposable linker that is very stable at neutral pH and cleaved at an acidic pH such as lysosome pH. However, conventional hydrazone linkers used as comparative examples are partially degraded at neutral pH, which adversely affects normal cells during blood circulation. As a result, it can be seen that the carbohydrate oxime linker according to the present invention is more efficient and stable than conventional hydrazone linkers.

또한, pH 7.0의 PBS에서 지수적 감소 (exponential decay)를 가정한 공식을 사용하여 히드라존 및 옥심 링커의 반감기를 계산했다. In addition, the half-life of the hydrazone and oxime linkers was calculated using a formula assuming an exponential decay in PBS of pH 7.0.

N(t) = N0 exp(-λt) N (t) = N 0 exp (-λ t)

여기서 N(t)는 시간 t에서 링커의 농도, N0는 t=0에서 초기 농도이며, 1/λ는 지수 감소 상수이다. Where N (t) is the concentration of the linker at time t, N 0 is the initial concentration at t = 0, and 1 / λ is the exponential decay constant.

반감기는 t1/2 = ln2/λ로 계산하였다. 옥심 링커는 반감기가 약 99 h로 더 느린 분해를 보이는 반면, 히드라존 링커는 비교적 빠른 분해, 평균 반감기가 약 43 h을 나타내었다. 따라서, 본 발명에 따른 옥심 링커가 중성 pH 조건에서 종래의 히드라존 링커보다 안정하며, 리소좀 환경에 가까운 산성 pH 조건에서 잘 절단되는 효과를 가져 전신성 투여에 더욱 적합함을 알 수 있다. The half-life was calculated as t1 / 2 = ln2 / lambda. The oxazole linker exhibited a slow degradation with a half-life of about 99 h, while the hydrazone linker exhibited a relatively rapid degradation, an average half-life of about 43 h. Therefore, it can be seen that the oxime linker according to the present invention is more stable than the conventional hydrazone linker under neutral pH conditions, and has an effect of being cleaved at an acidic pH condition close to the lysosome environment, thereby being more suitable for systemic administration.

3-4. 옥심 링커-DM1 복합체에 대한 RP-HPLC 및 ESI-MS 분석 결과 확인3-4. RP-HPLC and ESI-MS analysis of oxime linker-DM1 complex

DM1은 이성질체 때문에, 62.0 및 66.0 분의 체류 시간에 2 개의 RP-HPLC 피크를 일으켰다 (도 5a). 정제된 옥심 링커가 DM1과 복합체를 형성하고 반응 혼합물을 RP-HPLC에 의해 분석한 결과, 6 개의 피크가 나타났다; 모든 피크는 50.0분과 55.0 분 사이에 나타났다; 50.6, 51.2, 52.6, 53.2, 53.7, 54.3 분 (도 5b). ESI-MS를 사용하여 식별을 위해 각 피크를 수집했다. 50.6 및 51.2 분에 용리된 피크가 옥심 링커-DM1 복합체 인 것으로 밝혀졌다. 그러나 옥심 링커-DM1 복합체 외에도 ESI-MS에서 다른 물질이 용출되었으며 생성물 상태가 명확하지 않았다. 이 결과는 동결건조된 옥심 링커가 약간의 응집 피크를 나타내는 이전의 RP-HPLC 결과와 관련이 있는 것으로 보인다.Due to the isomer, DM1 produced two RP-HPLC peaks at residence times of 62.0 and 66.0 min (Fig. 5A). The purified oxime linker complexed with DM1 and the reaction mixture was analyzed by RP-HPLC to reveal six peaks; All peaks appeared between 50.0 minutes and 55.0 minutes; 50.6, 51.2, 52.6, 53.2, 53.7, 54.3 minutes (Fig. 5B). Each peak was collected for identification using ESI-MS. The peak eluted at 50.6 and 51.2 min was found to be the oxime linker-DM1 complex. However, besides the oxime linker-DM1 complex, other substances eluted in ESI-MS and the product state was not clear. This result appears to be related to previous RP-HPLC results, in which the lyophilized oxime linker exhibits some cohesive peaks.

따라서, 더욱 명확한 옥심 링커-DM1 복합체를 얻기 위해 조(crude) 옥심 링커 용액을 사용 하였다. 조 옥심 링커 용액을 사용하여 컨쥬게이션 하는 경우, 50.4 및 51.0 분에만 두 개의 피크가 나타났다 (도 5c). 링커-약물 복합체가 DM1 (51.0 및 62.0 분)에 비해 더 짧은 체류 시간을 나타내므로, 그 DM1의 소수성은 복합체 형성에 의하여 실질적으로 감소되었음을 확인할 수 있다. Thus, a crude oxime linker solution was used to obtain a more specific oxime linker-DM1 complex. When conjugated using crude oxime linker solution, two peaks appeared at 50.4 and 51.0 minutes (Fig. 5C). Since the linker-drug complex exhibits a shorter residence time than DM1 (51.0 and 62.0 min), it can be seen that the hydrophobicity of DM1 is substantially reduced by complex formation.

또한, 조 옥심 링커-DM1 복합체 (50.0 및 51.0 분)를 RP-HPLC에 의해 정제한 후, 증발시키고 양성모드 ESI-MS로 분석하였다. 50.4 및 51.0 분에서 용리된 피크는 동일한 비권취된 (deconvoluted) ESI-MS 스펙트럼을 나타내었는데, 이는 두 피크가 동일한 물질 (아마 이성질체)임을 나타낸다 [42]. 옥심 링커-DM1 복합체의 이론적인 분자량은 1,126 Da이다. 두 가지 복합체에 대한 ESI-MS 결과는 두 개의 주요 피크를 보여주었다 (도 6). [M+Na+-H2O]+는 1,130Da이고, [M+Na]+는 1,148Da이며, 이는 예상된 복합체 형성을 의미한다. 이러한 결과는 DM1 피크의 ESI-MS 결과와도 일치한다.In addition, crude oxime linker-DM1 complex (50.0 and 51.0 min) was purified by RP-HPLC, then evaporated and analyzed by positive mode ESI-MS. The eluted peaks at 50.4 and 51.0 min showed the same deconvoluted ESI-MS spectrum, indicating that the two peaks are the same material (isomer) [42]. The theoretical molecular weight of the oxime linker-DM1 complex is 1,126 Da. The ESI-MS results for the two complexes showed two major peaks (Figure 6). [M + Na + -H 2 O] + is 1,130 Da, and [M + Na] + is 1,148 Da, which represents the expected complex formation. These results are consistent with the ESI-MS results of the DM1 peak.

3-5. 옥심-DM1 복합체와 SMCC-DM1의 소수성 값 (Clog P) 비교3-5. Comparison of hydrophobic values (Clog P) between oxime-DM1 complex and SMCC-DM1

표 1은 DM1, SMCC 링커, 양친매성 옥심 링커 및 DM1-링커 복합체에 대한 ClogP 값을 나타낸다. Table 1 shows ClogP values for DM1, SMCC linkers, amphiphilic oxime linkers and DM1-linker complexes.

OximeOxime linkerlinker -DM1-DM1 SMCCSMCC linkerlinker -DM1-DM1
(( referencereference -- kadcylacadillac ))
ClogClog P P
Oxime linkerOxime linker -- -2.41-2.41 -- SMCC linkerSMCC linker 0.410.41 DM1 drugDM1 drug DM1 drugDM1 drug 4.184.18 Oximelinker-DM1Oximelinker-DM1 -- 2.172.17 -- SMCC-DM1SMCC-DM1 4.994.99

옥심 링커의 ClogP 값은 -2.41, SMCC 링커 (참조 ADC 인 Kadcyla®에서 사용)의 ClogP 값은 0.41로, 본 발명에 따른 옥심 링커가 더 낮은 소수성을 나타낸다. DM1 (Clog P = 4.18)이 옥심 링커와 복합체를 형성하였을 때, 복합체의 소수성 값은 2.17로 오히려 현저히 감소되었지만, SMCC 링커와 결합된 경우 복합체의 소수성 값인 4.99로 증가했다. 따라서, ClogP 비교를 통해, 본 발명의 양친매성 옥심 링커를 사용하는 항체-약물 접합체(ADC-AL)가 소수성 상호 작용으로 인한 복합체의 응집문제를 개선할 수 있음을 기대할 수 있다.The ClogP value of the oxime linker is -2.41, the ClogP value of the SMCC linker (used in the reference ADC, Kadcyla ® ) is 0.41, and the oxime linker according to the present invention shows a lower hydrophobicity. When DM1 (Clog P = 4.18) complexed with the oxime linker, the hydrophobicity of the complex was significantly reduced to 2.17, but increased to 4.99, the hydrophobic value of the complex when combined with the SMCC linker. Thus, through ClogP comparison, it can be expected that the antibody-drug conjugate (ADC-AL) using the amphiphilic oxycin linker of the present invention can improve the aggregation problem of the complex due to hydrophobic interactions.

3-6. 3-6. 옥심Oxime 링커-DM1 복합체와 허셉틴 Linker-DM1 complex and Herceptin ®® 사이의  Between 컨쥬게이션에On conjugation 대한  About SPRSPR 결합 연구 Bonding study

SPR 센서그램을 도 7에 나타내었다. 허셉틴(Herceptin®)을 CM5 칩 (도 7의 단계 B)에 고정시킨 후, 활성화 D-글루쿠론산 (즉, 카르복실기가 EDC/NHS로 에스테르화된 것)이 항체의 표면에 컨쥬게이트된 것으로 나타났고 (도 7의 단계 E), 이에 반해 비활성화 D-글루쿠론산은 반응성이 없었다 (도 7의 단계 D).The SPR sensorgram is shown in Fig. Herceptin (Herceptin ®) to CM5 chips (the cost that is, the carboxyl group is esterified with EDC / NHS) were fixed on (step B 7), activated D- glucuronic shown that the conjugate on the surface of the antibody (Step E of FIG. 7), whereas inactive D-glucuronic acid was not reactive (step D of FIG. 7).

또한, 각 단계에서의 공명 유닛 (RU) 변화를 몰 농도를 변환하여 표 2에 나타내었다. The change in the resonance unit (RU) at each step is also shown in Table 2 by changing the molar concentration.

RUb RU b RUa RU a △RU△ RU △pmolPmol E/N activationE / N activation 1856418564 1938519385 821821 7.17.1 Ab conjugationAb conjugation 1938519385 2327923279 38943894 0.0260.026 D-glu conjugationD-glu conjugation 2327923279 2328023280 1One 0.0050.005 Activated D-glu conjugationActivated D-glu conjugation 2328023280 2340923409 129129 0.660.66

표 2에 나타낸 바와 같이, 활성화 D-글루쿠론산 약 0.66pmol이 허셉틴 0.026 pmol과 컨쥬게이션 하는 것으로 나타났고, 이러한 결과는 고정된 허셉틴과 활성화 D-글루쿠론산 사이에 약 1:25로 결합 몰비가 높음을 나타낸다. As shown in Table 2, about 0.66 pmol of activated D-glucuronic acid was conjugated with 0.026 pmol of Herceptin, which results in a binding molar ratio of about 1:25 between fixed Herceptin and activated D-glucuronic acid Is high.

개질되지 않은 D-글루쿠론산이 허셉틴에 결합하지 않는다는 것을 확인한 후에, 활성화된 옥심 링커-DM1 복합체를 고정된 허셉틴(Herceptin®)에 직접 로드시켰다. 도 8은 센서 그램, 표 3에 활성화된 옥심-DM1 복합체에 대한 허셉틴의 SPR 분석 결과를 나타내었다. To Make sure there are not modified D- glucuronic acid does not bind to Herceptin, fixed to the activated oxime linker -DM1 conjugate Herceptin (Herceptin ®) was loaded directly. Figure 8 shows the results of SPR analysis of Herceptin for the sensorgram and the oxime-DM1 complex activated in Table 3.

RUb RU b RUa RU a △RU△ RU △pmolPmol E/N activationE / N activation 1894218942 1922719227 285285 2.42.4 Ab conjugationAb conjugation 1922719227 2348523485 42584258 0.0280.028 Activated Oxime-DM1 conjugationActivated Oxime-DM1 conjugation 2348523485 2361423614 129129 0.110.11

옥심 링커-DM1 복합체의 경우, 몰-대-몰 결합 비는 D-글루쿠론산보다 낮은 약 1:4 였다. DM1은 소수성이고 친수성 항체에 대한 입체 장애 (steric hindrance)를 가질 수 있기 때문에, 구조적으로 접근 가능한 구조에 대하여 사용 가능한 공간이 줄어들어 결합된 옥심 링커-DM1 복합체가 D-글루쿠론산보다 작은 것으로 추론하였다 [44]. 그러나, 본 발명에 따른 약물-항체 복합체(ADC-AL)는 캐싸일라보다 우수한 약물 대 항체비를 나타냈다. For the oxime linker-DM1 complex, the molar-to-mole conjugation ratio was about 1: 4 lower than D-glucuronic acid. Because DM1 is hydrophobic and can have steric hindrance to hydrophilic antibodies, the available space for structurally accessible structures is reduced, suggesting that the coupled oxime linker-DM1 complex is smaller than D-glucuronic acid [44]. However, the drug-antibody complex (ADC-AL) according to the present invention exhibited a better drug-to-antibody ratio than the cassia.

3-7. ADC-AL에 대한 크기 배제 크로마토그래피 분석3-7. Size Exclusion Chromatography Analysis for ADC-AL

도 9에 본 발명의 ADC-AL에 대한 SEC 크로마토그램의 결과를 나타내었다. FIG. 9 shows the results of the SEC chromatogram for the ADC-AL of the present invention.

허셉틴 (약 145 kD)은 7.8 분에 용출되었고, 표준곡선 (standard curve)과 일치 함을 보였다. 본 발명의 양친매성 옥심 링커를 함유하는 ADC-AL는 거의 동일한 시간 (7.8 분)에 용출되었고 그의 분자량은 허셉틴 (Herceptin)과 유사하게 나타났다. 두 크로마토그램 모두 응집 또는 단편화 피크가 없었으며, 이는 두 샘플 모두 높은 순도를 가짐을 의미한다. Herceptin (about 145 kD) eluted at 7.8 min and showed agreement with the standard curve. The ADC-AL containing the amphipathic oxime linker of the present invention was eluted at about the same time (7.8 minutes) and its molecular weight appeared similar to Herceptin. Both chromatograms showed no aggregation or fragmentation peaks, indicating that both samples had high purity.

3-8. ADC-AL에 대한 HIC (부틸) HPLC 분석3-8. HIC (butyl) HPLC analysis for ADC-AL

본 발명의 ADC-AL은 허셉틴의 아민기 (라이신 잔기)와 탄수화물 옥심 링커-DM1 복합체의 NHS 관능화 에스테르기 사이의 무작위 컨쥬게이션에 의해 제조되었다. 링커-약물 복합체가 ADC의 소수성에 미치는 영향을 측정하기 위해 HIC-HPLC를 수행하였다. The ADC-AL of the present invention was prepared by random conjugation between the amine group (lysine residue) of Herceptin and the NHS functionalized ester group of the carbohydrate oxime linker-DM1 complex. HIC-HPLC was performed to determine the effect of the linker-drug complex on the hydrophobicity of the ADC.

도 10a는 허셉틴이 10.8 분에 용리되었고, ADC-AL이 11.8 분에 용출되었음을 보여준다. 허셉틴의 뾰족한 피크에 비해 ADC-AL의 피크는 더 넓어지고 오른쪽으로 이동하였다. 이를 통해, ADC-AL은 DM1과 컨쥬게이션되어 허셉틴보다 소수성이 더 높을 것으로 기대할 수 있다. 또한, 합성된 ADC-AL은 이의 분자 개체 (entity) 및 약물 대 항체비에서 균일한 것으로 나타났다.Figure 10a shows that Herceptin eluted at 10.8 min and ADC-AL eluted at 11.8 min. The peak of ADC-AL was broader and shifted to the right compared to the sharp peak of Herceptin. Through this, ADC-AL can be conjugated to DM1 and expected to be more hydrophobic than Herceptin. In addition, the synthesized ADC-AL appeared homogeneous in its molecular entity and drug to antibody ratio.

도 10b에 나타낸 바와 같이, 캐싸일라( Kadcyla®)의 경우, 컨쥬게이트되지 않은 허셉틴은 8.4 분에 용리되었고, 컨쥬게이트된 캐싸일라(Kadcyla®)는 오른쪽으로 이동되었다. 몇몇 링커-DM1 복합체가 컨쥬게이트되어, 몇 개의 피크가 나타났다. 따라서 캐싸일라는 비균일 (heterogeneous)하며 다양한 약물 대 항체 비를 가지고 있는 것으로 나타났다. As shown in Fig. 10b, in the case of cadillac (Kadcyla ® ), unconjugated Herceptin was eluted at 8.4 min and the conjugated cassia (Kadcyla ® ) was moved to the right. Several linker-DMl conjugates were conjugated and several peaks appeared. Hence, it has been shown that the cassette has heterogeneous and various drug to antibody ratios.

3-9. ADC-AL에 대한 LC-QTOF 분석 결과 확인 3-9. LC-QTOF analysis results for ADC-AL

허셉틴과 본 발명에 따른 ADC-AL은 IdeS 효소로 절단되어 경쇄, Fd 영역 및 Fc 영역으로 감소되었다. 도 11에 QTOF-LC/MS 데이터를 나타내었다. Herceptin and the ADC-AL according to the present invention were cleaved with the IdeS enzyme and reduced to light chain, Fd region and Fc region. Fig. 11 shows QTOF-LC / MS data.

허셉틴의 Fc 영역은 글리칸을 가지고 있으며, 이들 글리칸을 포함한 정확한 분자량은 25,237 Da (G0F 글리칸과 Fc) 및 25,399 Da (G1F 글리칸과 Fc) 이다. 항체 경쇄 및 Fd 영역의 분자량은 각각 23,442 Da 및 25,382 Da 이었다. 허셉틴 (Herceptin®)과 비교하여, 본 발명의 ADC-AL은 경쇄에서 1,937 Da의 분자량 증가를 보였다. 이는 탄수화물 옥심 링커-DM1 복합체 두 분자가 허셉틴의 각 경쇄에 결합되어 있음을 의미한다 [46]. 이러한 결과는 또한 합성된 ADC-AL이 균일하다는 HIC(부틸)-HPLC 결과와 일치한다. 항체 분자는 2 개의 경쇄를 가지고 있기 때문에, 두 개의 링커-약물 복합체 분자가 허셉틴의 각 경쇄에 결합되어 있다는 사실은 4 개의 링커-약물 복합체가 전체 항체 분자에 접합됨을 의미한다. 이러한 결과는 이전의 SPR 데이터의 1:4 DAR로 결합하는 결과와 일치한다. The Fc region of Herceptin has glycans and the exact molecular weights including these glycans are 25,237 Da (G0F glycans and Fc) and 25,399 Da (G1F glycans and Fc). The molecular weights of antibody light chain and Fd region were 23,442 Da and 25,382 Da, respectively. Compared with Herceptin (Herceptin ®), ADC-AL of this invention showed an increase in molecular weight from 1,937 Da light chain. This means that two molecules of the carbohydrate oxime linker-DM1 complex are bound to each light chain of Herceptin [46]. These results are also consistent with HIC (butyl) -HPLC results that the synthesized ADC-AL is homogeneous. Since the antibody molecule has two light chains, the fact that two linker-drug complex molecules are bound to each light chain of Herceptin means that four linker-drug complexes are conjugated to the whole antibody molecule. This result is consistent with the result of combining with the 1: 4 DAR of the previous SPR data.

3-10. 세포 독성 분석 (WST-1 분석).3-10. Cytotoxicity assay (WST-1 assay).

In vitro 세포 효능에 대한 허셉틴 (Herceptin®), 캐싸일라 (Kadcyla®) 및 본 발명의 ADC-AL의 영향은 두 세포주에 대한 WST-1 분석에 의해 확인하였다; MDA-MB-231 (HER2 음성 세포주) 및 SK-BR-3 (HER2 양성 세포주). 상기 세포주들은 유방암의 중요한 바이오 마커인 인간 표피 성장 인자 수용체 2 (HER2) 발현 수준에 의해 확립되었다. In vitro Herceptin on cellular potency (Herceptin ®), caviar ssail La (Kadcyla ®) and the ADC-AL effects of the present invention was confirmed by the WST-1 analyzes for the two cell lines; MDA-MB-231 (HER2 negative cell line) and SK-BR-3 (HER2 positive cell line). These cell lines have been established by human epidermal growth factor receptor 2 (HER2) expression levels which are important biomarkers of breast cancer.

MDA-MB-231 세포에 허셉틴 (Herceptin®), 캐싸일라 (Kadcyla®) 및 본 발명에 따른 ADC-AL를 각각 처리하고 4 일간 배양했을 때, HER2 발현의 결여 때문에 감수성이 없었다 (도 12a).When processing the Herceptin (Herceptin ®), caviar ssail La (Kadcyla ®) and ADC-AL according to the invention in MDA-MB-231 cells, respectively, and incubated 4 days, there was no sensitivity due to the lack of HER2 expression (FIG. 12a) .

그러나 HER2가 과발현된 SK-BR-3 세포를 허셉틴으로 처리하면 용량-의존적으로 세포 증식이 40 %까지 감소하였다. 본 발명의 ADC-AL의 경우, 세포 성장이 52 %까지 억제되었고, 캐싸일라(Kadcyla®)는 약 90 %의 최대 세포 사멸을 보였다 (도 12b).However, when SK-BR-3 cells overexpressing HER2 were treated with Herceptin, cell proliferation was reduced by 40% in a dose-dependent manner. In the case of the ADC-AL of the present invention, cell growth was suppressed to 52%, and Kadcyla ( R ) showed about 90% maximal apoptosis (Fig. 12B).

결론적으로 허셉틴 (Herceptin®), 캐싸일라 (Kadcyla®) 및 본 발명에 따른 ADC-AL은 HER2 양성 유방암 세포주에 대해 높은 선택성을 나타내지만, 유리 DM1은 HER2 과발현에 관계없이 모든 세포주에서 동등한 효능을 나타낸다. ADC-AL은 Herceptin®에 비해 SK-BR-3 세포주에서 약 12 % 향상된 역가를 나타내었다.In conclusion, Herceptin (Herceptin ®), caviar ssail La (Kadcyla ®) and ADC-AL according to the invention exhibit high selectivity for the HER2-positive breast cancer cell line, free DM1 is the equivalent efficacy in all cell lines irrespective of HER2 over-expressing . ADC-AL showed a 12% increased activity in SK-BR-3 cells compared to Herceptin ®.

Claims (8)

하기 화학식 1의 옥심 유도체 또는 그의 약제학적으로 허용되는 염:
[화학식 1]
Figure pat00019

(상기 화학식 1에서,
R1은 Cn(H2O)n 이고, n은 1 내지 10의 정수이며,
R2는 치환 또는 비치환된 C1-C20의 알킬기 이고,
R3는 수소 또는 히드록시기 이며,
X는 카르복실기, 알데히드기 또는 케톤기 이고, 및
Y는 말레이미드기 또는 싸이올기 이다)
An oxime derivative of the formula (1): &lt; EMI ID =
[Chemical Formula 1]
Figure pat00019

(In the formula 1,
R 1 is C n (H 2 O) n, n is an integer of 1 to 10,
R 2 is a substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkyl group,
R 3 is hydrogen or a hydroxy group,
X is a carboxyl group, an aldehyde group or a ketone group, and
Y is a maleimide group or a thiol group)
제1항에 있어서,
상기 R1은 n이 4 내지 10의 정수인, 테트로오스, 펜토오스, 헥소오스, 헵토오스, 옥토오스, 노노오스 또는 데코오스 인, 옥심 유도체 또는 그의 약제학적으로 허용되는 염.
The method according to claim 1,
Wherein R 1 is tetraose, pentose, hexose, heptose, octose, nonose or decose, wherein n is an integer of 4 to 10, or an oxime derivative or a pharmaceutically acceptable salt thereof.
제1항에 있어서,
상기 옥심 유도체는 하기 화학식 1-1의 화합물인, 옥심 유도체 또는 그의 약제학적으로 허용되는 염.
[화학식 1-1]
Figure pat00020

(상기 화학식 1-1에서,
a는 1 내지 20의 정수이고,
X는 카르복실기, 알데히드기 또는 케톤기 이며 및
Y는 말레이미드기 또는 싸이올기 이다)
The method according to claim 1,
Wherein the oxime derivative is a compound represented by the following formula (1-1) or a pharmaceutically acceptable salt thereof.
[Formula 1-1]
Figure pat00020

(In the above formula 1-1,
a is an integer of 1 to 20,
X is a carboxyl group, an aldehyde group or a ketone group, and
Y is a maleimide group or a thiol group)
하기 화학식 2의 항체-약물 복합체 또는 그의 약제학적으로 허용되는 염:
[화학식 2]
Figure pat00021

(상기 화학식 2에서,
Ab는 항체이며,
R1은 Cn(H2O)n 이고, n은 1 내지 10의 정수이며,
R2는 치환 또는 비치환된 C1-C20의 알킬기 이고,
R3는 수소 또는 히드록시기 이며,
X는 카르복실기, 알데히드기 또는 케톤기로 이고,
Y는 말레이미드기 또는 싸이올기 이며,
Drug은 약물이고, 그리고 m은 1 내지 10의 정수이다)
An antibody-drug conjugate of the formula (2): &lt; EMI ID =
(2)
Figure pat00021

(In the formula (2)
Ab is an antibody,
R 1 is C n (H 2 O) n, n is an integer of 1 to 10,
R 2 is a substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkyl group,
R 3 is hydrogen or a hydroxy group,
X is a carboxyl group, an aldehyde group or a ketone group,
Y is a maleimide group or a thiol group,
Drug is a drug, and m is an integer from 1 to 10)
제4항에 있어서,
상기 R1은 n이 4 내지 10의 정수인, 테트로오스, 펜토오스, 헥소오스, 헵토오스, 옥토오스, 노노오스 또는 데코오스 인, 항체-약물 복합체
5. The method of claim 4,
Wherein R 1 is an antibody-drug complex in which n is an integer of 4 to 10, such as tetrose, pentose, hexose, heptose, octose,
제4항에 있어서,
항체-약물 복합체는 화학식 2-1의 복합체인, 항체-약물 복합체.
[화학식 2-1]
Figure pat00022

(상기 화학식 2-1에서,
Ab는 항체이며,
X는 카르복실기, 알데히드기 또는 케톤기로 이고,
Y는 말레이미드기 또는 싸이올기 이며,
Drug은 약물이고, a는 1 내지 20의 정수이며, 그리고 m은 1 내지 10의 정수이다)
5. The method of claim 4,
Wherein the antibody-drug complex is a complex of formula (2-1).
[Formula 2-1]
Figure pat00022

(In the above formula (2-1)
Ab is an antibody,
X is a carboxyl group, an aldehyde group or a ketone group,
Y is a maleimide group or a thiol group,
A is an integer from 1 to 20, and m is an integer from 1 to 10,
제4항에 있어서,
상기 항체는 트라스트주맙, 리툭시맙, 세툭시맙, 비탁신, 벨리무맙, 에쿨리주맙, 에파리주맙, 알레파셉트, 이브리투모맙, 토시투모맙, 오파투무맙, 뮤로모납-CD3, 브렌툭시맙, 젬투주맙, 알레투주맙, 아바타셉트, 벨라타셉트, 이필리무맙, 파니투무맙, 카투막소맙, 압식시맙, 퍼투주맙, 오마리주맙, 카나키누맙, 릴로나셉트, 우스테키누맙, 다클리주맙, 바실릭시맙, 토실리주맙, 나탈리주맙, 데노수맙, 파빌리주맙, 인플릭시맙, 엔타네셉트, 아달리무맙, 세르톨리주맙, 골리무맙, 로미플로스팀, 베바시주맙, 라니비주맙 및 아플리버셉트로 이루어진 군에서 선택된 것인, 항체-약물 복합체.
5. The method of claim 4,
Said antibody is selected from the group consisting of trastuzumab, rituximab, cetuximab, vitaxin, velimovat, eculizumab, epiparum, alepepept, ibritumom, tositumom, opatumat, , Rhamnosep, rhamnose, rhamnose, rhamnose, rhamnose, rhamnose, rhamnose, rhamnose, rhamnose, rhamnose, rhamnose, But are not limited to, but are not limited to, streptomycin, streptomycin, stevanumab, daclizumab, basilicicum, tociliumum, natalizumab, denosumab, pavilionumip, infliximab, entanesecept, Wherein the antibody-drug complex is selected from the group consisting of raloxifene, xanthan gum, steam, bevacizumab, ranibizumab, and influenzacept.
제1항에 따른 옥심 유도체 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염을 포함하는 약물 전달용 조성물.A pharmaceutical delivery composition comprising the oxime derivative according to claim 1 or a pharmaceutically acceptable salt thereof.
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