KR20210032422A - 티오사이클로헵틴 유도체들 및 이들의 용도 - Google Patents

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KR20210032422A
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요세퍼스 요한네스 웨테링
크리스티안 요한나 페디난드 리즈켄
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크리스탈 딜리버리 비.브이.
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Abstract

본 발명은 화학식 (I):
Figure pct00045

의 신규한 티오사이클로헵틴 유도체, 특히 티아사이클로알킨술포이민 유도체 및 이들 및 합성에 관한 것이다. 본 발명은 또한 링커 및 약물과의 결합 반응에서 신규 티오사이클로헵틴 유도체의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 또한 생물직교 (구리가 없는) 클릭 반응에서 신규 티오사이클로헵틴의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 또한 진보된 다기능 약물 전달 시스템 (약물-로드된) 나노 입자의 생성에서 신규 티오사이클로헵틴 유도체의 용도에 관한 것이다.

Description

티오사이클로헵틴 유도체들 및 이들의 용도
본 발명은 신규한 티오사이클로헵틴(thiocycloheptyne) 유도체들, 특히 티아사이클로알킨술포이민(thiacycloalkynesulfoimine) 유도체들 및 이들의 합성에 관한 것이다. 본 발명은 또한 링커(linker), 약물 및 약물 전달 시스템, 단백질, 이미지화제(imaging agent), 염료, 발색단(chromophore), 리간드 등을 포함하는 것과 같은 다양한 결합(coupling) 반응에서 신규한 티오사이클로헵틴 유도체의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 또한 구리가 없는(copper-free) 클릭 반응(click reaction)에서 신규한 티오사이클로헵틴의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 또한 나노 입자, 단백질, 하이드로겔(hydrogel), 리포좀, 항체-약물 접합체(antibody-drug conjugate), 약물 중합체 접합체(drug polymer conjugate) 등과 같은 표적(target) 및/또는 라벨(label)링된 전달 시스템과 같은 광범위한 시스템의 발생에서 신규한 티오사이클로헵틴 유도체의 용도에 관한 것이다.
생물직교 화학(bioorthogonal chemistry)은 생체분자 및 생리적 과정의 조사에 사용된다. 생물직교 화학은 다른, 더 많은 기존의 조사 도구나 의학적 치료가 없거나 불충분할 때 사용될 수 있다. 일반적으로, 프로토콜(protocol)은 생물직교 기능 그룹으로 세포 또는 살아있는 유기체의 표적 생체분자를 라벨링 함으로써 시작한다. 상호 보완적인 기능을 가진 프로브(probe) 분자가 시스템에 제공되고 생물직교 화학 반응은 프로브를 관심 표적에 특별히 전달한다. 운동(kinetic) 최적화 및 수율 최적화(예컨대, 보다 쉬운 정제를 가능하게 함으로써)는 유용한 접근의 추가 개발에 핵심 요소로 보인다. 과거에는, 아지드와 사이클로옥틴의 변형-촉진 고리화 첨가 반응(strain-promoted cycloaddition reaction)이 효과적인(well-tolerated) 생물직교 반응으로 발견되었다. 구리가 없는(Cu-free, copper-free) 클릭 화학이라고도 불리는 아지드와 사이클로옥틴의 변형 촉진 고리화 첨가 반응은 1970년대 Krebs와 Kimling의 고전적 연구에서 영감을 받았다. 그들은 상승된 온도에서만 아지드와 함께 1,3-쌍극자(dipole) 고리화 첨가를 겪는 비활성 선형 알킨과 달리, 사이클로옥틴은 실온에서 동일한 기질과 쉽게 반응한다는 것을 발견했다. 사이클로옥틴의 높아진 반응성은 알킨의 결합 각 변형으로 인한 고리 변형 때문이었다.
Almeida 등은 수년에 걸쳐 개발되어 생물직교 결합 반응에 사용되는 사이클로옥틴 그룹을 설명했다. Almeida는 사이클로옥틴 활성에 대한 엔도사이클릭 황의 효과를 조사하고 다양한 티오사이클로 알킨을 합성했다. 사이클로첨가 반응에서 3,3,6,6-테트라메틸티아사이클로헵틴(tetramethylthiacycloheptyne, TMTH)의 반응성은 기존의 사이클로옥틴 화합물보다 빠르다는 것이 밝혀졌다. King 등 (Chem Commun 2102, 48, 9308)은 황 원자에서 벤질 브로마이드와 유도체화 될 때에만 TMTH의 합리적인 안정성을 설명했다. TMTH의 다른 유도체는 합성이 어려우며 황은 더 유도체화 하기 어렵다는 것이 밝혀졌다. Dommerholt 등 (NATURE COMMUNICATIONS 2014, 5, 5378, Top Curr Chem (Z) 2016, 374:16)은 TMTH는 안정성이 낮고 순수한 형태로 분리될 수 없음을 지적했다. Li 등 (Molecules, 2016, 21, 1393)은 TMTH가 현재까지 보고된 가장 빠른 SPAAC였지만, 생물직교 반응에서 적용(application)을 방해하는 라벨이 장착될 수 없음을 지적했다.
구리가 없는 클릭 반응에서 TMTH의 장점으로 인해, 신규하고, 쉽게 접근할 수 있고 반응성이 있으며, 구리가 없는 클릭 반응에 사용하기 위해 1,3 쌍극자 고리화에서 아지드, 니트론 및 기타 1,3 쌍극자와 적어도 동일한 반응성을 갖는 더 많은 화합물이 필요하다.
본 발명자들은 사이클로알킨, 특히 티오사이클로헵틴을 포함하는 신규한 부류의 황을 발견했다. 본 발명의 사이클로알킨은 매우 다양한 목적으로 사용될 수 있는 신규한 부류의 화합물을 형성하며, 그 중 하나는 구리가 없는 클릭 화학에서 반응성이 있다는 것이다.
첫 번째 측면에서 본 발명은 화학식 (I)의 화합물에 관한 것이다.
Figure pct00001
(I)
상기 화학식 (I)에서:
n 및 m 은 독립적으로 0, 1, 또는 2 이고 n + m은 2이며;
X는 O 또는 NR9이고,
Y는 NR10이고,
R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로, 수소, 할로겐 (F, Cl, Br, I), O, N, P 및 S, C1 - C24 알킬 그룹, C6 - C24 (헤테로)아릴 그룹, C7 - C24 알킬(헤테로)아릴 그룹 및 C7 - C24 (헤테로)아릴알킬 그룹으로 구성된 군에서 선택되되, 이때 상기 O, N, P 및 S는 각각 독립적으로, 수소, 할로겐 (F, Cl, Br, I), C1 - C12 알킬 그룹, C2 - C12 알케닐 그룹, C2 - C12 알키닐 그룹, C3 - C12 사이클로알킬 그룹, C1 - C12 알콕시 그룹, C2 - C12 알케닐옥시 그룹, C2 - C12 알키닐옥시 그룹, 또는 C3 - C12 사이클로알킬옥시 그룹에 추가로 결합되고, 여기서 상기 알킬 그룹은 O, N, P 및 S로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자에 의해 선택적으로 중단되고, 상기 알킬 그룹, (헤테로)아릴 그룹, 알킬(헤테로)아릴 그룹 및 (헤테로)아릴알킬 그룹은 각각 독립적으로, C1 - C12 알킬 그룹, C2 - C12 알케닐 그룹, C2 - C12 알키닐 그룹, C3 - C12 사이클로알킬 그룹, C1 - C12 알콕시 그룹, C2 - C12 알케닐옥시 그룹, C2 - C12 알키닐옥시 그룹, C3 - C12 사이클로알킬옥시 그룹, 할로겐 (F, Cl, Br, I) , 아미노 그룹, 옥소 그룹 및 실릴 그룹으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되고, 여기서 상기 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 알키닐 그룹, 사이클로알킬 그룹, 알콕시 그룹, 알케닐옥시 그룹, 알키닐옥시 그룹 및 사이클로알킬옥시 그룹은 선택적으로 치환되고, 상기 알킬 그룹, 상기 알콕시 그룹, 상기 사이클로알킬 그룹 및 상기 사이클로알콕시 그룹은 O, N, P 및 S로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자에 의해 선택적으로 중단되고, 상기 실릴 그룹은 화학식 (R11)3Si-로 표시되고, 여기서 R11은 C1 - C12 알킬 그룹, C2 - C12 알케닐 그룹, C2 - C12 알키닐 그룹, C3 - C12 사이클로알킬 그룹, C1 - C12 알콕시 그룹, C2 - C12 알케닐옥시 그룹, C2 - C12 알키닐옥시 그룹 및 C3 - C12 사이클로알킬옥시 그룹으로 구성된 군에서 독립적으로 선택되되, 여기서 상기 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 알키닐 그룹, 사이클로알킬 그룹, 알콕시 그룹, 알케닐옥시 그룹, 알키닐옥시 그룹 및 사이클로알킬옥시 그룹은 선택적으로 치환되고, 상기 알킬 그룹, 상기 알콕시 그룹, 상기 사이클로알킬 그룹 및 상기 사이클로알콕시 그룹은 O, N, P 및 S로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자에 의해 선택적으로 중단되며;
R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로, 수소, 할로겐 (F, Cl, Br, I), O, N, P 및 S, C1 - C24 알킬 그룹, C6 - C24 (헤테로)아릴 그룹, C7 - C24 알킬(헤테로)아릴 그룹 및 C7 - C24 (헤테로)아릴알킬 그룹으로 구성된 군에서 선택되되, 이때 상기 O, N, P 및 S는 각각 독립적으로 수소, 할로겐 (F, Cl, Br, I), C1 - C12 알킬 그룹, C2 - C12 알케닐 그룹, C2 - C12 알키닐 그룹, C3 - C12 사이클로알킬 그룹, C1 - C12 알콕시 그룹, C2 - C12 알케닐옥시 그룹, C2 - C12 알키닐옥시 그룹, 또는 C3 - C12 사이클로알킬옥시 그룹에 추가로 결합되고, 여기서 상기 알킬 그룹은 O, N, P 및 S로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자에 의해 선택적으로 중단되고, 상기 알킬 그룹, (헤테로)아릴 그룹, 알킬(헤테로)아릴 그룹 및 (헤테로)아릴알킬 그룹은 각각 독립적으로, C1 - C12 알킬 그룹, C2 - C12 알케닐 그룹, C2 - C12 알키닐 그룹, C3 - C12 사이클로알킬 그룹, C1 - C12 알콕시 그룹, C2 - C12 알케닐옥시 그룹, C2 - C12 알키닐옥시 그룹, C3 - C12 사이클로알킬옥시 그룹, 할로겐 (F, Cl, Br, I) , 아미노 그룹, 옥소 그룹 및 실릴 그룹으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되고, 여기서 상기 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 알키닐 그룹, 사이클로알킬 그룹, 알콕시 그룹, 알케닐옥시 그룹, 알키닐옥시 그룹 및 사이클로알킬옥시 그룹은 선택적으로 치환되고, 상기 알킬 그룹, 상기 알콕시 그룹, 상기 사이클로알킬 그룹 및 상기 사이클로알콕시 그룹은 O, N, P 및 S로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자에 의해 선택적으로 중단되고, 상기 실릴 그룹은 화학식 (R11)3Si-로 표시되고, 여기서 R11은 C1 - C12 알킬 그룹, C2 - C12 알케닐 그룹, C2 - C12 알키닐 그룹, C3 - C12 사이클로알킬 그룹, C1 - C12 알콕시 그룹, C2 - C12 알케닐옥시 그룹, C2 - C12 알키닐옥시 그룹 및 C3 - C12 사이클로알킬옥시 그룹으로 구성된 군에서 독립적으로 선택되되, 여기서 상기 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 알키닐 그룹, 사이클로알킬 그룹, 알콕시 그룹, 알케닐옥시 그룹, 알키닐옥시 그룹 및 사이클로알킬옥시 그룹은 선택적으로 치환되고, 상기 알킬 그룹, 상기 알콕시 그룹, 상기 사이클로알킬 그룹 및 상기 사이클로알콕시 그룹은 O, N, P 및 S로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자에 의해 선택적으로 중단되며;
선택적으로, R1과 R7, R1과 R8, R2과 R7, R2와 R8, R3과 R5, R3과 R6, R4와 R5, 및/또는 R4와 R6은 독립적으로 사이클로알킬-, 사이클로(헤테로)아릴-, 사이클로알킬(헤테로)아릴, -사이클로(헤테로)아릴알킬 시스템과 같은 융합 고리 시스템을 형성하며,
상기 융합 고리 시스템의 알킬 그룹은 O, N, P 및 S로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자에 의해 선택적으로 중단되고,
상기 융합 고리 시스템의 알킬 그룹, (헤테로)아릴 그룹, 알킬(헤테로)아릴 그룹 및 (헤테로)아릴알킬 그룹은 각각 독립적으로, C1 - C12 알킬 그룹, C2 - C12 알케닐 그룹, C2 - C12 알키닐 그룹, C3 - C12 사이클로알킬 그룹, C1 - C12 알콕시 그룹, C2 - C12 알케닐옥시 그룹, C2 - C12 알키닐옥시 그룹, C3 - C12 사이클로알킬옥시 그룹, 할로겐, 아미노 그룹, 옥소 그룹 및 실릴 그룹으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되고, 여기서 상기 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 알키닐 그룹, 사이클로알킬 그룹, 알콕시 그룹, 알케닐옥시 그룹, 알키닐옥시 그룹 및 사이클로알킬옥시 그룹은 선택적으로 치환되고, 상기 알킬 그룹, 상기 알콕시 그룹, 상기 사이클로알킬 그룹 및 상기 사이클로알콕시 그룹은 O, N, P 및 S로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자에 의해 선택적으로 중단되고, 상기 실릴 그룹은 (R11)3Si-로 표현되고, 여기서 R11은 C1 - C12 알킬 그룹, C2 - C12 알케닐 그룹, C2 - C12 알키닐 그룹, C3 - C12 사이클로알킬 그룹, C1 - C12 알콕시 그룹, C2 - C12 알케닐옥시 그룹, C2 - C12 알키닐옥시 그룹 및 C3 - C12 사이클로알킬옥시 그룹으로 구성된 군에서 독립적으로 선택되고, 여기서 상기 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 알키닐 그룹, 사이클로알킬 그룹, 알콕시 그룹, 알케닐옥시 그룹, 알키닐옥시 그룹 및 사이클로알킬옥시 그룹은 선택적으로 치환되고, 상기 알킬 그룹, 상기 알콕시 그룹, 상기 사이클로알킬 그룹 및 상기 사이클로알콕시 그룹은 O, N, P 및 S로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자에 의해 선택적으로 중단되며;
R9 및 R10 은 각각 독립적으로, 수소, 할로겐 (F, Cl, Br, I) , R12, -CH=C(R12)2, -C≡CR12, -[C(R12)2C(R12)2O]q-R12 (여기서 q는 1 내지 200임), -CN, -N3, -NCX, -XCN, -XR12, -N(R12)2, -+N(R12)3, -C(X)N(R12)2, -C(R12)2XR12, -C(X)R12, -C(X)XR12, -S(O)R12, -S(O)2R12, -S(O)OR12, -S(O)2OR12, -S(O)N(R12)2, -S(O)2N(R12)2, -OS(O)R12, -OS(O)2R12, -OS(O)OR12, -OS(O)2OR12, -P(O)(R12)(OR12), -P(O)(OR12)2, -OP(O)(OR12)2, -Si(R12)3, -XC(X)R12, -XC(X)XR12, -XC(X)N(R12)2, -N(R12)C(X)R12, -N(R12)C(X)XR12 및 -N(R12)C(X)N(R12)2으로 구성된 군에서 선택되고, 여기서 X는 산소 또는 황이고, R12는 수소, 할로겐 (F, Cl, Br, I), C1 - C24 알킬 그룹, C6 - C24 (헤테로)아릴 그룹, C7 - C24 알킬(헤테로)아릴 그룹 및 C7 - C24(헤테로)아릴알킬 그룹으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된다.
두 번째 측면에서 본 발명은 다음 단계들 포함하는 화학식 (I)의 화합물의 제조 방법에 관한 것이다:
a. 비스히드라존 (2)을 이미노다이데하이드로술폰이미노 (iminodi dehydrosulfonimino) (3)로 변환하는 단계; 및
b. 생성된 이미노다이데하이드로술폰이미노 (3)를 분리하는 단계.
세 번째 측면에서 본 발명은 화학식 (I)의 화합물의 S 원자에 인접한 티오사이클로헵틴 고리의 원자들 중 하나 및/또는 Y 및/또는 X가, 각각 독립적으로, 선택적 연결기 (linking group) (L) 및 작용기 (Q)에 결합되어 화학식 (III)의 화합물을 생성하는 화합물에 관한 것이다:
(화학식 I)-L-Q
(III)
상기 연결기 (L)은 존재하지 않거나, 직쇄 또는 분지쇄 C1 - C24 알킬렌 그룹, C2 - C24 알케닐렌 그룹, C2 - C24 알키닐렌 그룹, C3 - C24 사이클로알킬렌 그룹, C5 - C24 사이클로알케닐렌 그룹, C5 - C24 사이클로알키닐렌그룹, C7 -C24 알킬(헤테로)아릴렌 그룹, C7 - C24 (헤테로)아릴알킬렌 그룹, C5 - C24 (헤테로)아릴알케닐렌 그룹 및 C9 - C24 (헤테로)아릴알키닐렌 그룹 중에서 선택되고, 여기서 상기 알킬렌 그룹, 알케닐렌 그룹, 알키닐렌 그룹, 사이클로알킬렌 그룹, 사이클로알케닐렌 그룹, 사이클로알키닐렌 그룹, 알킬(헤테로)아릴렌 그룹, (헤테로)아릴알킬렌 그룹, (헤테로)아릴알케닐렌 그룹 및 (헤테로)아릴알키닐렌 그룹은 C1 - C12 알킬 그룹, C2 - C12 알케닐 그룹, C2 - C12 알키닐 그룹, C3 - C12 사이클로알킬 그룹, C5 - C12 사이클로알케닐 그룹, C5 - C12 사이클로알키닐 그룹, C8 - C12 알콕시 그룹, C2 - C12 알케닐옥시 그룹, C2 - C12 알키닐옥시 그룹, C3 - C12 사이클로알킬옥시 그룹, 할로겐 (F, Cl, Br, I) , 아미노 그룹, 옥소 및 실릴 그룹으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되고, 상기 실릴 그룹은 화학식 (R11)3Si로 표시될 수 있고, 여기서 R11은 위에서 정의된 것과 같으며;
상기 작용기 (Q)는 수소, 할로겐 (F, Cl, Br, I) , R12, -CH=C(R12)2, -C≡CR12, -[C(R12)2C(R12)2O]q-R12 (여기서 q는1 내지 200의 범위에 있음), -CN, -N3, -NCX, -XCN, -XR12, -N(R12)2, -+N(R12)3, -C(X)N(R12)2, -C(R12)2XR12, -C(X)R12, -C(X)XR12, -S(O)R12, -S(O)2R12, -S(O)OR12, -S(O)2OR12, -S(O)N(R12)2, -S(O)2N(R12)2, -OS(O)R12, -OS(O)2R12, -OS(O)OR12, -OS(O)2OR12, -P(O)(R12)(OR12), -P(O)(OR12)2, -OP(O)(OR12)2, -Si(R12)3, -XC(X)R12, -XC(X)XR12, -XC(X)N(R12)2, -N(R12)C(X)R12, -N(R12)C(X)XR12 및 -N(R12)C(X)N(R12)2로 구성된 군에서 선택되고, 여기서 X는 산소 또는 황이고 R12는 수소, 할로겐, (F, Cl, Br, I), C1 - C24 알킬 그룹, C6 - C24 (헤테로)아릴 그룹, C7 - C24 알킬(헤테로)아릴 그룹 및 C7 - C24 (헤테로)아릴알킬 그룹으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된다.
추가적 측면에서, 본 발명은 S 원자에 인접한 티오사이클로헵틴 고리의 원자들 중 하나, 원자 X 및/또는 Y, 바람직하게는 Y에서 선택적 연결기 (L) 및 작용기 (Q)에 결합된 본 발명에 따른 화학식 (I)의 화합물을 포함하여 화학식 (III)의 화합물을 생성하는 화합물을 제공한다.
(화학식 I)-L-Q
(III),
L 및 Q는위에서 정의된 바와 같다.
추가적 측면에서, 본 발명은 화학식 (I) 또는 (III)의 화합물을 1,3-쌍극자 또는 1,3-(헤테로)다이엔을 포함하는 화합물과 결합시키는 방법에 관한 것으로, 바람직하게는 1,3-쌍극자 또는 1,3-(헤테로)다이엔을 포함하는 화합물은 아지드-포함 화합물, 니트론-포함 화합물 또는 니트릴 옥사이드 포함 화합물, 바람직하게는 아지드-포함 화합물이다. 본 발명의 화합물의 아지드와의 결합은 일반적으로 트리아졸로 이어진다. 1,3-쌍극자 또는 1,3-(헤테로)다이엔을 포함하는 화합물은 바람직하게는 약물, 항체, 단백질, 펩티드, 리간드, 이미징 라벨, 표적 리간드, 전달제, 나노 입자 및/또는 담체를 포함한다.
추가적 측면에서, 본 발명은 본 명세서에 정의된 바와 같은 화학식 (III)의 화합물을 포함하는 화합물에 관한 것이며, 작용기 Q는 관심 분자(molecule of interest), 바람직하게는 약물, 항체, 단백질, 펩티드, 리간드, 이미징 라벨, 표적 리간드, 전달제, 나노 입자 및 담체로 구성된 군에서 선택된 관심 분자와 반응한다.
추가적 측면에서 본 발명은 나노 입자, 단백질, 하이드로겔, 리포좀, 항체-약물 접합체, 약물 중합체 접합체 등과 같은 표적 및/또는 라벨된 전달 시스템과 같은 매우 광범위한 시스템의 제조 방법에 관한 것으로, (기능화된) 화학식 (I) 또는 (III)의 화합물은 아지드에 결합된다.
추가적 측면에서, 본 발명은 두 개의 관심 분자를, 더 구체적으로 나노 입자, 단백질, 하이드로겔, 리포좀, 항체-약물 접합체, 약물 중합체 접합체와 같은 표적 및/또는 라벨된 전달 시스템의 분자를 구리가 없는 클릭 반응을 사용하여 약물, 항체, 단백질, 펩티드, 리간드, 이미징 라벨, 표적 리간드, 전달제, 나노 입자 및 담체 중 하나 이상에 결합하는 방법에서, 화학식 (I) 또는 (III)의 용도에 관한 것이다.
다른 측면은 나노 입자 및 약물, 항체, 단백질, 펩티드, 리간드, 이미징 라벨, 표적 리간드, 전달제, 나노 입자 및 담체로 구성된 군에서 선택된 활성 화합물을 포함하는 구조체의 제조 방법을 포함하며, 나노 입자 및 활성 화합물의 결합은 화학식 I 또는 III의 화합물의 아지드-포함 화합물과의 결합을 포함하여 트리아졸 화합물을 형성한다.
추가적 측면에서, 본 발명은 두 관심 분자를 결합하는 방법에서 본 발명에 따른 화합물의 용도에 관한 것이며, 선택적으로, 분자들은 약물, 항체, 단백질, 펩티드, 리간드, 이미징 라벨, 표적 리간드, 전달제, 나노 입자, 및 담체 중에서 독립적으로 선택된다. 바람직하게는 관심 분자 중 하나는 본 발명에 따른 사이클로알킨을 포함하고 다른 관심 분자는 1,3-쌍극자 또는 1,3-(헤테로)다이엔, 바람직하게는 아지드, 니트론-포함 또는 니트릴 옥사이드, 더 바람직하게는 아지드를 포함하는 화합물이다. 1,3-쌍극자 또는 1,3-(헤테로)다이엔을 포함하는 화합물은 바람직하게는 약물, 항체, 단백질, 펩티드, 리간드, 이미징 라벨, 표적 리간드, 전달제, 나노 입자 및/또는 담체를 포함한다.
추가적 측면에서, 본 발명은 본 명세서에 정의된 화학식 (I)의 화합물에 관한 것이며, 알킨 그룹은 1,3-쌍극자 또는 1,3-(헤테로)다이엔을 포함하는 화합물에 결합되고, 바람직하게는 1,3-쌍극자 또는 1,3-(헤테로)다이엔을 포함하는 화합물은 아지드-포함 화합물, 니트론-포함 화합물 또는 니트릴 옥사이드 포함 화합물, 더욱 바람직하게는 아지드-포함 화합물이고 아지드-알킨 결합은 바람직하게는 트리아졸 화합물을 형성한다. 1,3-쌍극자 또는 1,3-(헤테로)다이엔을 포함하는 화합물은 바람직하게는 약물, 항체, 단백질, 펩티드, 리간드, 이미징 라벨, 표적 리간드, 전달제, 나노 입자 및/또는 담체를 포함한다.
추가적 측면에서, 본 발명은 1,3-쌍극자 또는 1,3-(헤테로)다이엔을 포함하는 화합물에 결합된 본 명세서에 정의된 화학식 (I)의 화합물을 포함하는 화합물에 관한 것으로, 화학식 (I)의 티오사이클로헵틴의 알킨 그룹은 1,3-쌍극자 또는 1,3-(헤테로)다이엔을 포함하는 화합물에 결합되며, 바람직하게는 1,3-쌍극자 또는 1,3-(헤테로)다이엔을 포함하는 화합물은 아지드-포함 화합물, 니트론-포함 화합물 또는 니트릴 옥사이드 포함 화합물이고, 더 바람직하게는 아지드-포함 화합물이고 아지드-알킨 결합은 바람직하게는 트리아졸 화합물을 형성한다. 1,3-쌍극자 또는 1,3-(헤테로)다이엔을 포함하는 화합물은 바람직하게는 약물, 항체, 단백질, 펩티드, 리간드, 이미징 라벨, 표적 리간드, 전달제, 나노 입자 및/또는 담체를 포함한다.
추가적 측면에서, 본 발명은 생물직교성의, 선택적 구리가 없는, 클릭 반응에서 본 발명에 따른 화합물의 용도에 관한 것이다. 바람직하게는 본 발명에 따른 화합물은 1,3-쌍극자 또는 1,3-(헤테로)다이엔을 포함하는 화합물, 바람직하게는 아지드, 니트론-포함 또는 니트릴 옥사이드, 더 바람직하게는 아지드를 포함하는 화합물에 결합된다. 1,3-쌍극자 또는 1,3-(헤테로)다이엔을 포함하는 화합물은 바람직하게는 약물, 항체, 단백질, 펩티드, 리간드, 이미징 라벨, 표적 리간드, 전달제, 나노 입자 및/또는 담체를 포함한다.
추가적 측면에서, 본 발명은 약물, 항체, 단백질, 펩티드, 리간드, 이미징 라벨, 표적 리간드, 전달제, 나노 입자 및 담체 중 하나 이상에 구리가 없는 클릭 반응을 사용하여 나노 입자를 결합하는 방법에서 본 발명에 따른 화합물의 용도에 관한 것이다. 바람직하게는 나노 입자는 본 발명에 따른 사이클로알킨 화합물을 포함하고 약물, 항체, 단백질, 펩티드, 리간드, 이미징 라벨, 표적 리간드, 전달제, 나노 입자 또는 담체는 1,3-쌍극자 또는 1,3-(헤테로)다이엔, 바람직하게는 아지드, 니트론-포함 또는 니트릴 옥사이드, 더 바람직하게는 아지드를 포함한다. 대안적으로 약물, 항체, 단백질, 펩티드, 리간드, 이미징 라벨, 표적 리간드, 전달제, 나노 입자 또는 담체는 본 발명에 따른 사이클로알킨 화합물을 포함하고 나노 입자는 1,3-쌍극자 또는 1,3-(헤테로)다이엔, 바람직하게는 아지드, 니트론-포함 또는 니트릴 옥사이드, 더 바람직하게는 아지드를 포함한다.
도 1: 비스히드라존(Bishydrazone) 2 분석 데이터
GCMS: Agilent 6890N / 컬럼: RXi-5MS 20m, 내부 지름(ID) 180 μm, 필름 두께(df) 0.18 μm. 평균 속도 50 cm/s / 캐리어 가스: He. 초기 온도 100 °C / 초기 시간: 1.5 분 / 용매 딜레이(Solvent delay): 1.3 분. 속도 75 °C /분, 최종 온도: 250 °C, 최종 시간: 4.5 분. 스플릿 비율(Split ratio) 20:1 / 인젝터 온도: 250 °C, 주입 용량: 1 μl. 검출: MSD (EI-positive) / 검출기 온도(Det. temp.): 280 °C / 질량 범위: 50-550. 검출: FID / 검출기 온도(Detector temp): 300 °C.
도 2: 비스히드라존(Bishydrazone) 2 분석 데이터
브루커 바이오스핀(Bruker BioSpin) GmbH; 방법 펄스 시퀀스(Method Pulse Sequence): zg30. 이완 딜레이(Relaxation Delay): 1 초. 용매: CDCl3. 온도: ~ 298.7411 K. 스캔 수: 16. 주파수: 400.132470966543 MHz. 핵(Nucleus): 1H.
도 3 [실시예 2 화합물 3] TMTHSI 분석 데이터
컬럼: Waters XSelect CSH C18 (30x2.1mm 3.5μ). 유량: 1 ml/min; 컬럼 온도: 25 °C. 용리제(Eluent) A: 95% 아세토니트릴(acetonitrile) + 5% 10 mM 수중(in water) 암모늄 중탄산염(ammonium bicarbonate). 용리제 B: 10 mM 수중 암모늄 중탄산염. 선형. 그래디언트(Lin. Gradient): t=0 분 5% A, t=1.6 분 98% A, t=3 분 98% A. 포스트 타임(Post time): 1.3 분. 검출: DAD (220-320 nm, 210 및 220 nm). 검출: PDA (210-320 nm). 검출: MSD ESI pos/neg (질량 범위 100-1000).
도 4 [실시예 2 화합물 3] TMTHSI 분석 데이터
브루커 바이오스핀 GmbH; 방법 펄스 시퀀스: zg30. 이완 딜레이: 1 초. 용매: CDCl3. 온도: ~ 297.5603 K. 스캔 수: 16. 주파수: 400.132470966543 MHz. 핵: 1H.
도 5 [실시예 2 화합물 3] TMTHSI 분석 데이터
브루커 바이오스핀 GmbH; 방법 펄스 시퀀스: zgpg30. 이완 딜레이: 8 초. 용매: CDCl3. 온도: ~ 300.5658 K. 스캔 수: 1024. 주파수: 100.622829328806 MHz. 핵: 13C.
도 6 [실시예 2 화합물 3] TMTHSI 분석 데이터
브루커 바이오스핀 GmbH; 방법 펄스 시퀀스: jmod. 이완 딜레이: 8 초. 용매: CDCl3 온도: ~ 301.3172 K. 스캔 수: 1024. 주파수: 100.622829802853 MHz. 핵: 13C.
도 7 [실시예 3 화합물 4] TMTHSI-Suc-NHS 분석 데이터
컬럼: Waters XSelect CSH C18 (30x2.1mm, 3.5μ). 유량: 1 ml/분; 컬럼 온도: 35 °C. 용리제 A: 0.1% 아세토니트릴 중 포름산. 용리제 B: 0.1% 수중 포름산. 선형. 그래디언트: t=0분 5% A, t=1.6분 98% A, t=3분 98% A. 포스트 시간: 1.3 분. 검출: DAD (220-320 nm, 210 및 220 nm). 검출 PDA (210-400 nm). 검출: MSD ESI pos/neg (질량 범위: 100-1000). 검출: ELSD (Alltech 3300): 기체 유량 1.5 ml/분, 기체 온도: 40 °C.
도 8 [실시예 3 화합물 4] TMTHSI-Suc-NHS 분석 데이터.
브루커 바이오스핀 GmbH: 방법 펄스 시퀀스: zg30. 이완 딜레이: 1 초. 용매: CDCl3. 온도: ~ 298.2043 K. 스캔 수: 16. 주파수: 400.132470966543 MHz. 핵: 1H.
도 9 [실시예 3 화합물 4] TMTHSI-Suc-NHBn 분석 데이터
컬럼: Waters XSelect CSH C18 (30x2.1mm 3.5μ). 유량 :1 ml/분; 컬럼 온도: 25 °C. 용리제 A: 아세토니트릴. 용리제 B: 10 mM 수중 암모늄 중탄산염. 선형. 그래디언트 t=0 분 5% A, t=1.6 분 98% A, t=3 분 98% A. 포스트 시간: 1.3 분. 검출: DAD (220-320 nm, 210 및 220nm). 검출: PDA (210-320 nm). 검출: MSD ESI pos/neg (질량 범위 100-1000).
도 10 [실시예 3 화합물 4] TMTHSI-Suc-NHBn 분석 데이터
브루커 바이오스핀 GmbH: 방법 펄스 시퀀스: zg30. 이완 딜레이: 1 초. 용매: CDCl3. 온도: ~ 298.5264 K. 스캔 수: 64. 주파수: 400.132470966543 MHz. 핵: 1H.
도 11 [실시예 5 화합물 6] PoC TMTHSI 분석 데이터
컬럼: Waters XSelect CSH C18 (30x2.1mm 3.5μ). 유량: 1 ml/분; 컬럼 온도: 25 °C. 용리제 A: 95% 아세토니트릴 + 5% 10 mM 수중 암모늄 중탄산염. 용리제 B: 10 mM 수중 암모늄 중탄산염. 선형. 그래디언트: t=0 분 5% A, t=1.6 분 98% A, t=3 분 98% A. 포스트 시간: 1.3 분. 검출: DAD (220-320 nm, 210 및 220 nm) 검출 PDA (210-320 nm). 검출: MSD ESI pos/neg (질량 범위 100-1000).
도 12 [실시예 5 화합물 6] PoC TMTHSI 분석 데이터
브루커 바이오스핀 GmbH; 방법 펄스 시퀀스: zg30. 이완 딜레이: 1 초. 용매: CDCl3. 온도: ~ 297.6677 K. 스캔 수: 16. 주파수: 400.132470966543 MHz. 핵: 1H.
도 13 [실시예 6 화합물 9] PoC TMTHSI-Suc-NHBn 분석 데이터
컬럼: Waters XSelect CSH C18 (30x2.1mm, 3.5μ). 유량: 1 ml/분; 컬럼 온도: 35 °C. 용리제 A: 0.1% 아세토니트릴 중 포름산. 용리제 B: 0.1% 수중 포름산. 선형. 그래디언트: t=0분 5% A, t=1.6분 98% A, t=3분 98% A. 포스트 시간: 1.3 분. 검출 DAD (220-320 nm, 210 및 220 nm). 검출: PDA (210-400 nm). 검출: MSD ESI pos/neg (질량 범위: 100-1000). 검출: ELSD (Alltech 3300): 기체 유량 1.5 ml/분, 기체 온도: 40 °C.
도 14 [실시예 6 화합물 9] PoC TMTHSI-Suc-NHBn 분석 데이터
컬럼: Waters XSelect CSH C18 (30x2.1mm 3.5μ). 유량: 1 ml/분; 컬럼 온도: 25 °C. 용리제 A: 아세토니트릴. 용리제 B: 10 mM 수중 암모늄 중탄산염. 선형. 그래디언트: t=0 분 5% A, t=1.6 분 98% A, t=3 분 98% A. 포스트 시간: 1.3 분. 검출: DAD (220-320 nm, 210 및 220 nm). 검출: PDA (210-320 nm). 검출: MSD ESI pos/neg (질량 범위 100-1000).
도 15 [실시예 6 화합물 9] PoC TMTHSI-Suc-NHBn 분석 데이터
브루커 바이오스핀 GmbH: 방법 펄스 시퀀스: zg30. 이완 딜레이: 1 초. 용매: CDCl3. 온도: ~ 298.097 K. 스캔 수: 16. 주파수: 400.132470966543 MHz. 핵: 1H.
도 16 [실시예 8 화합물 8] TMTHSI- HER2 분석 데이터
컬럼: Waters XSelect CSH C18 (50x2.1mm 3.5μ). 유량: 0.8 ml/분; 컬럼 온도: 25 °C. 용리제 A: 아세토니트릴. 용리제 B: 10 mM 수중 암모늄 중탄산염. 선형. 그래디언트: t=0 분 5% A, t=3.5 분 98% A, t=3 분 98% A. 포스트 시간: 2 분. 검출 DAD (220-320 nm, 210 및 220 nm). 검출 PDA (210-320 nm). 검출: MSD ESI pos/neg (질량 범위 100-1000).
도 17: 도17a TMTHSI와 BCN-OH의 반응 속도(reaction kinetics) 비교. TMTHSI (상단 곡선)는 BCN-OH (하단 곡선)보다 훨씬 빠르다. 도 17b TMTHSI에 대한 측정의 확대.
도 18: [실시예 11 화합물 11] N1-(2-(2-(2-아미노에톡시)에톡시)에틸)-N4-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에판-1-일리덴)숙신아미드의 LCMS 및 질량 데이터.
컬럼: Waters XSelect CSH C18 (50x2.1mm 3.5μ). 유량: 1 ml/분; 컬럼 온도: 25 °C. 용리제 A: 아세토니트릴. 용리제 B: 10 mM 수중 암모늄 중탄산염. 선형. 그래디언트: t=0 분 5% A, t=3.5 분 98% A, t=3 분 98% A. 포스트 시간: 1.3 분. 검출: DAD (220-320 nm, 210 및 220 nm) 검출 PDA (210-320 nm). 검출: MSD ESI pos/neg (질량 범위 100-1000).
도 19: [실시예 11 화합물 11] N1-(2-(2-(2-아미노에톡시)에톡시)에틸)-N4-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에판-1-일리덴)숙신아미드의 NMR 데이터.
브루커 바이오스핀 GmbH; 방법 펄스 시퀀스: zg30. 이완 딜레이: 1 초. 용매: CDCl3. 온도: ~ 298.9557 K. 스캔 수: 16. 주파수 400.132470966543 MHz. 핵: 1H.
도 20: [실시예 12 화합물 12] 2,5-디옥소피롤리딘-1-일 (3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에판-1-일리덴)카르바메이트의 LCMS 및 질량 데이터.
컬럼: Waters XSelect CSH C18 (50x2.1mm 3.5μ). 유량: 1 ml/분; 컬럼 온도: 25 °C. 용리제 A: 아세토니트릴. 용리제 B: 10 mM 수중 암모늄 중탄산염. 선형. 그래디언트: t=0 분 5% A, t=1.6 분 98% A, t=3 분 98% A. 포스트 시간: 1.3 분. 검출: DAD (220-320 nm, 210 및 220 nm). 검출: PDA (210-320 nm). 검출: MSD ESI pos/neg (질량 범위 100-1000).
도 21: [실시예 12 화합물 12] 2,5-디옥소피롤리딘-1-일 (3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에판-1-일리덴)카르바메이트의 NMR 데이터.
브루커 바이오스핀 GmbH; 방법 펄스 시퀀스: zg30. 이완 딜레이: 1 초. 용매: CDCl3. 온도: ~ 298.8484 K. 스캔 수: 16. 주파수: 400.132470966543 MHz. 핵: 1H.
도 22: [실시예 14 화합물 14] 1-(2-(2-히드록시에톡시)에틸)-3-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)우레아의 LCMS 및 질량 데이터.
컬럼: Waters XSelect CSH C18 (50x2.1mm 3.5μ). 유량: 1 ml/분; 컬럼 온도: 25 °C. 용리제 A: 아세토니트릴. 용리제 B: 10 mM 수중 암모늄 중탄산염. 선형. 그래디언트: t=0 분 5% A, t=1.6 분 98% A, t=3 분 98% A. 포스트 시간: 1.3 분. 검출: DAD (220-320 nm, 210 및 220 nm). 검출: PDA (210-320 nm). 검출: MSD ESI pos/neg (질량 범위 100-1000).
도 23: [실시예 14 화합물 14] 1-(2-(2-히드록시에톡시)에틸)-3-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)우레아의 NMR 데이터.
브루커 바이오스핀 GmbH; 방법 펄스 시퀀스: zg30. 이완 딜레이: 1 초. 용매: CDCl3. 온도: ~ 299.7071 K. 스캔 수: 16. 주파수: 400.132470966543 MHz. 핵: 1H.
도 24: [실시예 15 화합물 15] 메틸 3-(N-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)술파모일)벤조산염의 LCMS 및 질량 데이터.
컬럼: Waters XSelect CSH C18 (50x2.1mm 3.5μ). 유량: 1 ml/분; 컬럼 온도: 25 °C. 용리제 A: 아세토니트릴. 용리제 B: 10 mM 수중 암모늄 중탄산염. 선형. 그래디언트: t=0 분 5% A, t=1.6 분 98% A, t=3 분 98% A. 포스트 시간: 1.3 분. 검출: DAD (220-320 nm, 210 및 220 nm). 검출: PDA (210-320 nm). 검출: MSD ESI pos/neg (질량 범위 100-1000).
도 25: [실시예 15 화합물 15] 메틸 3-(N-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)술파모일)벤조산염의 NMR 데이터.
브루커 바이오스핀 GmbH; 방법 펄스 시퀀스: zg30. 이완 딜레이: 1 초. 용매: CDCl3. 온도: ~ 299.8145 K. 스캔 수: 16. 주파수: 400.132470966543 MHz. 핵: 1H.
도 26: [실시예 16 화합물 16] 3-(N-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)술파모일)벤조산의 LCMS 및 질량 데이터.
컬럼: Waters XSelect CSH C18 (50x2.1mm 3.5μ). 유량: 1 ml/분; 컬럼 온도: 25 °C. 용리제 A: 아세토니트릴. 용리제 B: 10 mM 수중 암모늄 중탄산염. 선형. 그래디언트: t=0 분 5% A, t=1.6 분 98% A, t=3 분 98% A. 포스트 시간: 1.3 분. 검출: DAD (220-320 nm, 210 및 220 nm). 검출: PDA (210-320 nm). 검출: MSD ESI pos/neg (질량 범위 100-1000).
도 27: [실시예 16 화합물 16] 3-(N-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)술파모일)벤조산의 NMR 데이터.
브루커 바이오스핀 GmbH; 방법 펄스 시퀀스: zg30. 이완 딜레이: 1 초. 용매: CDCl3. 온도: ~ 300.1365 K. 스캔 수: 16. 주파수: 400.132470966543 MHz. 핵: 1H.
도 28: [실시예 17 화합물 17] 3,3,6,6-테트라메틸-1-(메틸이미노)-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1H-1λ6-티에핀 1-옥사이드의 LCMS 및 질량 데이터.
컬럼: Waters XSelect CSH C18 (50x2.1mm 3.5μ). 유량: 1 ml/분; 컬럼 온도: 25 °C. 용리제 A: 아세토니트릴. 용리제 B: 10 mM 수중 암모늄 중탄산염. 선형. 그래디언트: t=0 분 5% A, t=1.6 분 98% A, t=3 분 98% A. 포스트 시간: 1.3 분. 검출: DAD (220-320 nm, 210 및 220 nm). 검출: PDA (210-320 nm). 검출: MSD ESI pos/neg (질량 범위 100-1000).
도 29: [실시예 17 화합물 17] 3,3,6,6-테트라메틸-1-(메틸이미노)-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1H-1λ6-티에핀 1-옥사이드의 NMR 데이터.
브루커 바이오스핀 GmbH; 방법 펄스 시퀀스: zg30. 이완 딜레이: 1 초. 용매: CDCl3. 온도: ~ 300.1365 K. 스캔 수: 16. 주파수: 400.132470966543 MHz. 핵: 1H.
도 30: [실시예 18 화합물 18] 메틸 4-((3,3,6,6-테트라메틸-1-(메틸이미노)-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1H-1λ6-티에핀-2-일)메틸)벤조산염의 LCMS 및 질량 데이터.
컬럼: Waters XSelect CSH C18 (50x2.1mm 3.5μ). 유량: 1 ml/분; 컬럼 온도: 25 °C. 용리제 A: 아세토니트릴. 용리제 B: 10 mM 수중 암모늄 중탄산염. 선형. 그래디언트: t=0 분 5% A, t=1.6 분 98% A, t=3 분 98% A. 포스트 시간: 1.3 분. 검출: DAD (220-320 nm, 210 및 220 nm). 검출: PDA (210-320 nm). 검출: MSD ESI pos/neg (질량 범위 100-1000).
도 31: [실시예 18 화합물 18] 메틸 4-((3,3,6,6-테트라메틸-1-(메틸이미노)-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1H-1λ6-티에핀-2-일)메틸)벤조산염의 NMR 데이터.
브루커 바이오스핀 GmbH; 방법 펄스 시퀀스: zg30. 이완 딜레이: 1 초. 용매: CDCl3. 온도: ~ 299.9218 K. 스캔 수: 16. 주파수: 400.132470966543 MHz. 핵: 1H.
도 32: [실시예 19 화합물 19] 메틸 4-(((3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)아미노)메틸)벤조산염의 LCMS 및 질량 데이터.
컬럼: Waters XSelect CSH C18 (50x2.1mm 3.5μ). 유량: 1 ml/분; 컬럼 온도: 25 °C. 용리제 A: 아세토니트릴. 용리제 B: 10 mM 수중 암모늄 중탄산염. 선형. 그래디언트: t=0 분 5% A, t=1.6 분 98% A, t=3 분 98% A. 포스트 시간: 1.3 분. 검출: DAD (220-320 nm, 210 및 220 nm). 검출: PDA (210-320 nm). 검출: MSD ESI pos/neg (질량 범위 100-1000).
도 33: [실시예 19 화합물 19] 메틸 4-(((3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)아미노)메틸)벤조산염의 NMR 데이터.
브루커 바이오스핀 GmbH; 방법 펄스 시퀀스: zg30. 이완 딜레이: 1 초. 용매: CDCl3. 온도: ~ 299.9218 K. 스캔 수: 16. 주파수: 400.132470966543 MHz. 핵: 1H.
도 34: [실시예 13 화합물 13] 2,2,2-트리플루오로-N-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)아세트아미드의 LCMS 및 질량 데이터
컬럼: Waters XSelect CSH C18 (50x2.1mm 3.5μ). 유량: 1 ml/분; 컬럼 온도: 25 °C. 용리제 A: 아세토니트릴. 용리제 B: 10 mM 수중 암모늄 중탄산염. 선형. 그래디언트: t=0 분 5% A, t=1.6 분 98% A, t=3 분 98% A. 포스트 시간: 1.3 분. 검출: DAD (220-320 nm, 210 및 220 nm). 검출: PDA (210-320 nm). 검출: MSD ESI pos/neg (질량 범위 100-1000).
도 35: [실시예 13 화합물 13] 2,2,2-트리플루오로-N-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)아세트아미드의 NMR 데이터.
브루커 바이오스핀 GmbH; 방법 펄스 시퀀스: zg30. 이완 딜레이: 1 초. 용매: CDCl3. 온도: ~ 299.1845 K. 스캔 수: 16. 주파수: 400.132470966543 MHz. 핵: 1H.
도 36: [실시예 20 화합물 21] tert-부틸 (2-((2-아미노에틸)디술파닐)에틸) 카르바메이트의 LCMS 및 질량 데이터.
컬럼: Waters XSelect CSH C18 (50x2.1mm 3.5μ). 유량: 1 ml/분; 컬럼 온도: 25 °C. 용리제 A: 아세토니트릴. 용리제 B: 10 mM 수중 암모늄 중탄산염. 선형. 그래디언트: t=0 분 5% A, t=1.6 분 98% A, t=3 분 98% A. 포스트 시간: 1.3 분. 검출: DAD (220-320 nm, 210 및 220 nm). 검출: PDA (210-320 nm). 검출: MSD ESI pos/neg (질량 범위 100-1000).
도 37: [실시예 20 Compound 21] tert-부틸 (2-((2-아미노에틸)디술파닐)에틸) 카르바메이트의 NMR 데이터.
브루커 바이오스핀 GmbH; 방법 펄스 시퀀스: zg30. 이완 딜레이: 1 초. 용매: CDCl3. 온도: ~ 295.7355 K. 스캔 수: 16. 주파수: 400.132470966543 MHz. 핵: 1H.
도 38: [실시예 21 화합물 22] 2,2-디메틸-4,13-디옥소-3-옥사-8,9-디티아-5,12-디아자헥사데칸-16-오익산의 LCMS 및 질량 데이터.
컬럼: Waters XSelect CSH C18 (30x2.1mm, 3.5μ). 유량: 1 ml/분; 컬럼 온도: 35 °C. 용리제 A: 0.1% Formic acid in acetonitrile. 용리제 B: 0.1% 수중 포름산. 선형. 그래디언트: t=0분 5% A, t=1.6분 98% A, t=3분 98% A. 포스트 시간: 1.3 분. 검출 DAD (220-320 nm, 210 및 220 nm). 검출: PDA (210-400 nm). 검출: MSD ESI pos/neg (질량 범위: 100-1000). 검출: ELSD (Alltech 3300): 기체 유량 1.5 ml/분, 기체 온도: 40 °C.
도 39: [실시예 21 화합물 22] 2,2-디메틸-4,13-디옥소-3-옥사-8,9-디티아-5,12-디아자헥사데칸-16-오익산의 NMR 데이터.
브루커 바이오스핀 GmbH; 방법 펄스 시퀀스: zg30. 이완 딜레이: 1 초. 용매: CDCl3. 온도: ~ 295.6282 K. 스캔 수: 16. 주파수: 400.132470966543 MHz. 핵: 1H.
도 40: [실시예 22 화합물 23] 4-((2-((2-아미노에틸)디술파닐)에틸)아미노)-4-옥소부탄산 트리플루오로아세테이트 염의 NMR 데이터.
브루커 바이오스핀 GmbH; 방법 펄스 시퀀스: zg30. 이완 딜레이: 1 초. 용매: MeOD. 온도: ~ 298.097 K. 스캔 수: 16. 주파수: 400.132470966543 MHz. 핵: 1H.
도 41: [실시예 23 화합물 24] 4-옥소-4-((2-((2-(3-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)우레이도)에틸)디술파닐)에틸)아미노) 부탄산의 LCMS 및 질량 데이터.
컬럼: Waters XSelect CSH C18 (50x2.1mm 3.5μ). 유량: 1 ml/분; 컬럼 온도: 25 °C. 용리제 A: 아세토니트릴. 용리제 B: 10 mM 수중 암모늄 중탄산염. 선형. 그래디언트: t=0 분 5% A, t=1.6 분 98% A, t=3 분 98% A. 포스트 시간: 1.3 분. 검출: DAD (220-320 nm, 210 및 220 nm). 검출: PDA (210-320 nm). 검출: MSD ESI pos/neg (질량 범위 100-1000).
도 42: [실시예 23 화합물 24] 4-옥소-4-((2-((2-(3-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)우레이도)에틸)디술파닐)에틸)아미노)부탄산의 NMR 데이터.
브루커 바이오스핀 GmbH; 방법 펄스 시퀀스: zg30. 이완 딜레이: 1 초. 용매: CDCl3. 온도: ~ 298.097 K. 스캔 수: 16. 주파수: 400.132470966543 MHz. 핵: 1H.
도 43: [실시예 24 화합물 25] 2,5-디옥소피롤리딘-1-일 4-옥소-4-((2-((2-(3-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)우레이도) 에틸)디술파닐) 에틸)아미노)부타노에이트의 LCMS 및 질량 데이터.
컬럼: Waters XSelect CSH C18 (30x2.1mm, 3.5μ). 유량: 1 ml/분; 컬럼 온도: 35 °C. 용리제 A: 0.1% Formic acid in acetonitrile. 용리제 B: 0.1% 수중 포름산. 선형. 그래디언트: t=0분 5% A, t=1.6분 98% A, t=3분 98% A. 포스트 시간: 1.3 분. 검출 DAD (220-320 nm, 210 및 220 nm). 검출: PDA (210-400 nm). 검출: MSD ESI pos/neg (질량 범위: 100-1000). 검출: ELSD (Alltech 3300): 기체 유량 1.5 ml/분, 기체 온도: 40 °C.
도 44: [실시예 24 화합물 25] 2,5-디옥소피롤리딘-1-일 4-옥소-4-((2-((2-(3-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)우레이도) 에틸)디술파닐) 에틸)아미노)부타노에이트의 NMR 데이터.
브루커 바이오스핀 GmbH; 방법 펄스 시퀀스: zg30. 이완 딜레이: 1 초. 용매: CDCl3. 온도: ~ 298.097 K. 스캔 수: 16. 주파수: 400.132470966543 MHz. 핵: 1H.
도 45: [실시예 29 화합물 30] (S)-15-(4-(((2-아미노-4-옥소-3,4-디하이드로프테리딘-6-일)메틸)아미노) 벤즈아미도)-2,2-디메틸-4,12-디옥소-3,8-디옥사-5,11-디아자헥사데칸-16-오익산의 LCMS 및 질량 데이터.
컬럼: Waters XSelect CSH C18 (50x2.1mm 3.5μ). 유량: 1 ml/분; 컬럼 온도: 25 °C. 용리제 A: 아세토니트릴. 용리제 B: 10 mM 수중 암모늄 중탄산염. 선형. 그래디언트: t=0 분 5% A, t=1.6 분 98% A, t=3 분 98% A. 포스트 시간: 1.3 분. 검출: DAD (220-320 nm, 210 및 220 nm). 검출: PDA (210-320 nm). 검출: MSD ESI pos/neg (질량 범위 100-1000).
도 46: [실시예 29 화합물 30] (S)-15-(4-(((2-아미노-4-옥소-3,4-디하이드로프테리딘-6-일)메틸)아미노) 벤즈아미도)-2,2-디메틸-4,12-디옥소-3,8-디옥사-5,11-디아자헥사데칸-16-오익산의 NMR 데이터.
브루커 바이오스핀 GmbH; 방법 펄스 시퀀스: zg30. 이완 딜레이: 1 초. 용매: DMSO-d6. 온도: ~ 295.7355 K. 스캔 수: 64. 주파수: 400.132470966543 MHz. 핵: 1H.
도 47: [실시예 30 화합물 31] N 2-(4-(((2-아미노-4-옥소-3,4-디하이드로프테리딘-6-일)메틸)아미노) 벤조일)-N 5-(2-(2-아미노에톡시)에틸)-L-글루타민의 NMR 데이터.
브루커 바이오스핀 GmbH; 방법 펄스 시퀀스: zg30. 이완 딜레이: 1 초. 용매: DMSO-d6. 온도: ~ 298.097 K. 스캔 수: 64. 주파수: 400.132470966543 MHz. 핵: 1H.
도 48: [실시예 31 화합물 32] N 2-(4-(((2-아미노-4-옥소-3,4-디하이드로프테리딘-6-일)메틸)아미노) 벤조일)-N 5-(2-(2-(3-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)우레이도)에톡시)에틸)-L-글루타민의 LCMS 및 질량 데이터.
컬럼: Waters XSelect CSH C18 (50x2.1mm 3.5μ). 유량: 1 ml/분; 컬럼 온도: 25 °C. 용리제 A: 아세토니트릴. 용리제 B: 10 mM 수중 암모늄 중탄산염. 선형. 그래디언트: t=0 분 5% A, t=1.6 분 98% A, t=3 분 98% A. 포스트 시간: 1.3 분. 검출: DAD (220-320 nm, 210 및 220 nm). 검출: PDA (210-320 nm). 검출: MSD ESI pos/neg (질량 범위 100-1000).
도 49: [실시예 31 화합물 32] N 2-(4-(((2-아미노-4-옥소-3,4-디하이드로프테리딘-6-yl)메틸)아미노) 벤조일)-N 5-(2-(2-(3-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)우레이도)에톡시)에틸)-L-글루타민의 NMR 데이터.
브루커 바이오스핀 GmbH; 방법 펄스 시퀀스: zg30. 이완 딜레이: 1 초. 용매: DMSO-d6. 온도: ~ 298.097 K. 스캔 수: 128. 주파수: 400.132470966543 MHz. 핵: 1H.
도 50: [실시예 33 화합물 34] 1-(2-(2-(2-아미노에톡시)에톡시)에틸)-3-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)우레아의 LCMS 및 질량 데이터.
컬럼: Waters XSelect CSH C18 (50x2.1mm 3.5μ). 유량: 1 ml/분; 컬럼 온도: 25 °C. 용리제 A: 아세토니트릴. 용리제 B: 10 mM 수중 암모늄 중탄산염. 선형. 그래디언트: t=0 분 5% A, t=1.6 분 98% A, t=3 분 98% A. 포스트 시간: 1.3 분. 검출: DAD (220-320 nm, 210 및 220 nm). 검출: PDA (210-320 nm). 검출: MSD ESI pos/neg (질량 범위 100-1000).
도 51: [실시예 33 화합물 34] 1-(2-(2-(2-아미노에톡시)에톡시)에틸)-3-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)우레아의 NMR 데이터.
브루커 바이오스핀 GmbH; 방법 펄스 시퀀스: zg30. 이완 딜레이: 1 초. 용매: DMSO-d6. 온도: ~ 297.86 K. 스캔 수: 128. 주파수: 400.232471584084 MHz. 핵: 1H.
도 52: [실시예 34 화합물 35] 1-(2-(2-(2-아미노에톡시)에톡시)에틸)-3-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)우레아-Cy7 어덕트 포르메이트 염의 LCMS 및 질량 데이터.
컬럼: Waters XSelect CSH C18 (50x2.1mm, 3.5μ). 유량: 0.8 ml/분; 컬럼 온도: 35 °C. 용리제 A: 0.1% 아세토니트릴 중 포름산. 용리제 B: 0.1% 수중 포름산. 선형. 그래디언트: t=0분 5% A, t=3.5분 98% A, t=6분 98% A. 포스트 시간: 2 분. 검출 DAD (220-320 nm, 210 및 220 nm). 검출: PDA (210-800 nm). 검출: MSD ESI pos/neg (질량 범위: 100-1000). 검출: ELSD (Alltech 3300): 기체 유량 1.5 ml/분, 기체 온도: 40 °C.
도 53: [실시예 34 화합물 35] 1-(2-(2-(2-아미노에톡시)에톡시)에틸)-3-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)우레아-Cy7 어덕트 포르메이트 염의 NMR 데이터.
브루커 바이오스핀 GmbH; 방법 펄스 시퀀스: zg30. 이완 딜레이: 1 초. 용매: MeOD. 온도: ~ 296.1649 K. 스캔 수: 64. 주파수: 400.132470966543 MHz. 핵: 1H.
도. 54: 본 발명에 따라 생성된 1-이미노-3,3,6,6-테트라메틸-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1H-1λ6-티에핀 1-옥사이드 (TMTHSI) 유도체의 개요
도. 55: 반응 속도 상수 값 kt를 결정하기 위한 TMTHSI와 벤질 아지드의 반응 속도.
도. 56: UPLC 크로마토그램:
A) siRNA PLK1 올리고뉴클레오티드 참조
B) 아미노 변형된 siRNA PLK1의 TMTHSI 기능화된 siRNA PLK1 올리고뉴클레오티드로의 완전한 전환, 실시예 25, 화합물 26
C) 아지드 기능화된 CPP1 펩티드와의 반응에서 TMTHSI-기능화 된 siRNA 올리고뉴클레오티드의 완전한 전환, CPP1-siRNA PLK1 접합체(conjugate) 생성, 실시예 26, 화합물 27
D) 아민-CPP1-siRNA 접합체와의 반응에서 산 불안정(acid labile) 링커 NHS 에스테르의 완전한 전환, L7-CPP1-siRNA PLK1 접합체 생성, 실시예 27, 화합물 28
정의
이 설명과 청구범위 및 그 활용에서 사용되는 동사 "포함하다"는 비-제한적인 의미로 사용되어 그 단어 뒤에 오는 항목이 포함되지만, 구체적으로 언급되지 않은 항목이 제외되지 않는다.
또한, 부정 관사 "a" 또는 "an"에 의한 요소 언급은, 문맥 상 요소 중 오직 하나만 있음을 명확하게 요구하지 않는 한, 하나 이상의 요소가 존재할 가능성을 배제하지 않는다. 부정 관사 "a" 또는 "an"은 따라서 일반적으로 "적어도 하나"를 의미한다.
본 설명 및 청구범위에 개시된 화합물은 티오사이클로헵틴 화합물, 즉 황과 삼중 결합의 조합이 고리 구조에 존재하는 사이클로헵틴 화합물로 기술될 수 있다. 사이클로헵틴 모이어티(moiety)의 삼중 결합은 황과 관련하여, 가능한 세 위치 중 하나에 위치할 수 있다 ("유기 화학의 IUPAC 명명법", 규칙 A31.2에 따른 넘버링). 본 설명 및 청구범위에서 임의의 사이클로헵틴 화합물에 대한 설명은 사이클로헵틴 모이어티의 3개의 개별 위치 이성질체 모두를 포함하는 것으로 의도된다.
이 설명 및 청구범위에 개시된 화합물은 하나 이상의 비대칭 중심을 포함할 수 있고, 화합물의 상이한 부분입체 이성질체 및/또는 거울상 이성질체가 존재할 수 있다. 본 설명 및 청구범위에서 임의의 화합물에 대한 설명은 달리 언급하지 않는 한 모든 부분입체 이성질체 및 이들의 혼합물을 포함하는 것으로 의도된다. 또한, 본 설명 및 청구범위에서 임의의 화합물에 대한 설명은 달리 언급되지 않는 한, 개개의 거울상 이성질체뿐만 아니라 거울상 이성질체의 임의의 혼합물, 라세미(racemic) 또는 다른 것을 포함하는 것으로 의도된다. 화합물의 구조가 특정 거울상 이성질체로 묘사될 때, 본 출원의 발명이 그 특정 거울상 이성질체로 제한되지 않음이 이해되어야 한다.
화합물은 다른 호변이성(tautomeric) 형태로 나타날 수 있다. 본 발명에 따른 화합물은 달리 언급되지 않는 한 모든 호변이성 형태를 포함하는 것으로 의도된다.
본 설명 및 청구범위에 개시된 화합물은 엑소(exo) 및 엔도(endo) 위치 이성질체로서 또한 존재할 수 있다. 달리 언급되지 않는 한, 본 설명 및 청구범위에서 임의의 화합물에 대한 설명은 화합물의 개개의 엑소 및 개개의 엔도 위치 이성질체뿐만 아니라 이들의 혼합물을 포함하는 것으로 의도된다.
뿐만 아니라, 본 설명 및 청구범위에 개시된 화합물은 시스 및 트랜스 이성질체로 존재할 수 있다. 달리 언급되지 않는 한, 본 설명 및 청구범위에서 임의의 화합물에 대한 설명은 화합물의 개개의 시스 및 개개의 트랜스 이성질체 및 이들의 혼합물을 모두 포함하는 것으로 의도된다. 예를 들어, 화합물의 구조가 시스 이성질체로 묘사될 때, 상응하는 트랜스 이성질체 또는 시스 및 트랜스 이성질체의 혼합물이 본 출원의 발명에서 배제되지 않음이 이해되어야 한다.
비치환된 알킬 그룹은 일반식 CnH2n+1을 가지며 선형 또는 분지형일 수 있다. 비치환된 알킬 그룹은 또한 사이클릭 모이어티를 포함할수 있으며, 따라서 수반되는 일반식 CnH2n-1을 가질 수 있다. 선택적으로, 알킬 그룹은 본 명세서에 추가로 특정된 하나 이상의 치환기로 치환된다. 적정한 알킬 그룹의 예는 메틸, 에틸, 프로필, 2-프로필, t- 부틸, 1-헥실, 1-도데실 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
비치환된 알케닐 그룹은 일반식 CnH2n-1을 가지며 선형 또는 분지형일 수 있다. 적정한 알케닐 그룹의 예는 에테닐, 프로페닐, 이소프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 데세닐, 옥타데세닐 및 에이코세닐(eicosenyl) 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 비치환된 알케닐 그룹은 또한 사이클릭 모이어티를 포함할 수 있으며, 따라서 수반되는 일반 화학식 CnH2n-3을 가질 수 있다.
비치환된 알켄은 일반식 CnH2n을 갖는 반면, 비치환된 알킨은 일반식 CnH2n-2를 갖는다.
아릴 그룹은 적어도 6개의 탄소 원자를 포함하고 단환, 이환 및 다환 구조를 포함할 수 있다. 선택적으로, 아릴 그룹은 본 명세서에 추가로 특정된 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있다. 아릴 그룹의 예는 예를 들어 페닐, 나프틸, 안트라실 등과 같은 그룹을 포함한다.
아릴알킬 그룹 및 알킬아릴 그룹은 적어도 7개의 탄소 원자를 포함하고 단환 및 이환 구조를 포함할 수 있다. 선택적으로, 아릴 그룹은 본 명세서에 추가로 특정된 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있다. 아릴알킬 그룹은 예를 들어 벤질 등이다. 알킬아릴 그룹은 예를 들어 4-t- 부틸페닐 등이다.
아릴 그룹이 (헤테로)아릴 그룹으로 표시되는 경우, 그 표기는 아릴 그룹 및 헤테로아릴 그룹을 포함하는 것으로 의도된다. 유사하게, 알킬(헤테로)아릴 그룹은 알킬아릴 그룹 및 알킬헤테로아릴 그룹을 포함하는 것으로 의도되고, (헤테로)아릴알킬은 아릴알킬 그룹 및 헤테로아릴알킬 그룹을 포함하는 것으로 의도된다.
헤테로아릴 그룹은 산소, 인, 질소 및 황으로 구성된 그룹으로부터 선택된 1 내지 4개의 헤테로 원자를 포함한다.
화합물
de Almeida의 티오사이클로헵틴 화합물을 시작점으로 하여, 본 발명자들은 구리가 없는 클릭 반응에 사용될 수 있는 개선된 화합물을 찾기 시작했다. TMTH 자체는 본질적인 불안정성으로 인해 실제 사용에 적합하지 않은 것으로 밝혀졌다 (Dommerholt et al. Nature Communications 5, 글 번호: 5378 (2014)). 직접 알킬화를 통한 TMTH 고리 구조에서 황의 유도체화는 King 등 (Chem. Comm., 2012, 9308-9309)에 설명되어 있다. 다른 유도체화는 고리 변형이 알킨 결합의 반응성을 방해하기 위해 한계 이상으로 늘어나지 않아야 한다는 King에 의해 이미 수행된 관찰이 있기 때문에 간단하지 않은 것으로 설명된다. 또한, 어떤 유도체화든지 수성 조건 (높은 반응성) 하에서 반응에 적합한 화합물을 제공해야 하고 적절한 생물직교 시약을 생성하기 위해 후속 적용에서 생물학적 미디어(media)를 견뎌야 한다.
본 발명자들은 놀랍게도 황에서 다른 유도체화가 가능하다는 것을 발견했다. 생성된 화합물은 고리화 첨가에서 높은 반응성과 우수한 상대적 안정성을 겸비한다. 본 발명의 술폰이민 (sulfonimine) (>S(=O)(=NH) 및/또는 술폰디이민 (sulfonediimine) (>S(=NR)2)은 생물직교 라벨링(labelling) 또는 접합 에이전트(conjugation agent)로 사용될 수 있는 신규한 종류의 화합물이다. 본 발명의 술폰이민 및/또는 술폰디이민은 공지된 화학 물질을 사용하여 다른 작용기 및 링커와 쉽게 유도체화 될 수 있으며, 예를 들어 생물직교 라벨, 이미징 또는 표적 분자의 표면 변형과 같은 변형을 위해 추가로 기능화 될 수 있다. 본 발명의 화합물은 다양한 생체 활성 화합물 및/또는 약물 전달 시스템에 활용될 수 있다.
King 등 (Chem. Comm., 2012, 9308-9309)에 게재된 TMTH 및 TMTH 유도체는 안정성이 좋지 않고 추가 합성에 사용될 수 없다 (Li, Molecules, 2016, 21, 1393, Krebs, Tet. Lett., 1970, 761-764). 본 발명에 따른 TMTHSI 화합물 및 유도체는 그러나 합성 및 분리될 수 있고 염기성 및 산성 정제 모두에 안정적이며 추가 합성에 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 TMTHSI 및 TMTHSI 유도체는 실시예에서 입증된 바와 같이, 1년 이상 연장된 보관 수명을 증명했다. TMTHSI 및 TMTHSI 유도체는 산성/중성/염기성 수성 환경 및 이들의 유기 용매와 조합에서 아지드와 반응할 수 있다.
첫 번째 측면에서, 본 발명은 따라서 화학식 (I)의 화합물에 관한 것이다.
Figure pct00002
(I)
상기 화학식 (I)에서:
n 및 m 은 독립적으로 0, 1, 또는 2 이고 n + m은 2이며;
X는 O 또는 NR9이고,
Y는 NR10이고,
R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로, 수소, 할로겐 (F, Cl, Br, I), O, N, P 및 S, C1 - C24 알킬 그룹, C6 - C24 (헤테로)아릴 그룹, C7 - C24 알킬(헤테로)아릴 그룹 및 C7 - C24 (헤테로)아릴알킬 그룹으로 구성된 군에서 선택되되, 이때 상기 O, N, P 및 S는 각각 독립적으로, 수소, 할로겐 (F, Cl, Br, I), C1 - C12 알킬 그룹, C2 - C12 알케닐 그룹, C2 - C12 알키닐 그룹, C3 - C12 사이클로알킬 그룹, C1 - C12 알콕시 그룹, C2 - C12 알케닐옥시 그룹, C2 - C12 알키닐옥시 그룹, 또는 C3 - C12 사이클로알킬옥시 그룹에 추가로 결합되고, 여기서 상기 알킬 그룹은 O, N, P 및 S로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자에 의해 선택적으로 중단되고, 상기 알킬 그룹, (헤테로)아릴 그룹, 알킬(헤테로)아릴 그룹 및 (헤테로)아릴알킬 그룹은 각각 독립적으로, C1 - C12 알킬 그룹, C2 - C12 알케닐 그룹, C2 - C12 알키닐 그룹, C3 - C12 사이클로알킬 그룹, C1 - C12 알콕시 그룹, C2 - C12 알케닐옥시 그룹, C2 - C12 알키닐옥시 그룹, C3 - C12 사이클로알킬옥시 그룹, 할로겐 (F, Cl, Br, I) , 아미노 그룹, 옥소 그룹 및 실릴 그룹으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되고, 여기서 상기 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 알키닐 그룹, 사이클로알킬 그룹, 알콕시 그룹, 알케닐옥시 그룹, 알키닐옥시 그룹 및 사이클로알킬옥시 그룹은 선택적으로 치환되고, 상기 알킬 그룹, 상기 알콕시 그룹, 상기 사이클로알킬 그룹 및 상기 사이클로알콕시 그룹은 O, N, P 및 S로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자에 의해 선택적으로 중단되고, 상기 실릴 그룹은 화학식 (R11)3Si-로 표시되고, 여기서 R11은 C1 - C12 알킬 그룹, C2 - C12 알케닐 그룹, C2 - C12 알키닐 그룹, C3 - C12 사이클로알킬 그룹, C1 - C12 알콕시 그룹, C2 - C12 알케닐옥시 그룹, C2 - C12 알키닐옥시 그룹 및 C3 - C12 사이클로알킬옥시 그룹으로 구성된 군에서 독립적으로 선택되되, 여기서 상기 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 알키닐 그룹, 사이클로알킬 그룹, 알콕시 그룹, 알케닐옥시 그룹, 알키닐옥시 그룹 및 사이클로알킬옥시 그룹은 선택적으로 치환되고, 상기 알킬 그룹, 상기 알콕시 그룹, 상기 사이클로알킬 그룹 및 상기 사이클로알콕시 그룹은 O, N, P 및 S로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자에 의해 선택적으로 중단되며;
R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로, 수소, 할로겐 (F, Cl, Br, I), O, N, P 및 S, C1 - C24 알킬 그룹, C6 - C24 (헤테로)아릴 그룹, C7 - C24 알킬(헤테로)아릴 그룹 및 C7 - C24 (헤테로)아릴알킬 그룹으로 구성된 군에서 선택되되, 이때 상기 O, N, P 및 S는 각각 독립적으로 수소, 할로겐 (F, Cl, Br, I), C1 - C12 알킬 그룹, C2 - C12 알케닐 그룹, C2 - C12 알키닐 그룹, C3 - C12 사이클로알킬 그룹, C1 - C12 알콕시 그룹, C2 - C12 알케닐옥시 그룹, C2 - C12 알키닐옥시 그룹, 또는 C3 - C12 사이클로알킬옥시 그룹에 추가로 결합되고, 여기서 상기 알킬 그룹은 O, N, P 및 S로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자에 의해 선택적으로 중단되고, 상기 알킬 그룹, (헤테로)아릴 그룹, 알킬(헤테로)아릴 그룹 및 (헤테로)아릴알킬 그룹은 각각 독립적으로, C1 - C12 알킬 그룹, C2 - C12 알케닐 그룹, C2 - C12 알키닐 그룹, C3 - C12 사이클로알킬 그룹, C1 - C12 알콕시 그룹, C2 - C12 알케닐옥시 그룹, C2 - C12 알키닐옥시 그룹, C3 - C12 사이클로알킬옥시 그룹, 할로겐 (F, Cl, Br, I) , 아미노 그룹, 옥소 그룹 및 실릴 그룹으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되고, 여기서 상기 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 알키닐 그룹, 사이클로알킬 그룹, 알콕시 그룹, 알케닐옥시 그룹, 알키닐옥시 그룹 및 사이클로알킬옥시 그룹은 선택적으로 치환되고, 상기 알킬 그룹, 상기 알콕시 그룹, 상기 사이클로알킬 그룹 및 상기 사이클로알콕시 그룹은 O, N, P 및 S로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자에 의해 선택적으로 중단되고, 상기 실릴 그룹은 화학식 (R11)3Si-로 표시되고, 여기서 R11은 C1 - C12 알킬 그룹, C2 - C12 알케닐 그룹, C2 - C12 알키닐 그룹, C3 - C12 사이클로알킬 그룹, C1 - C12 알콕시 그룹, C2 - C12 알케닐옥시 그룹, C2 - C12 알키닐옥시 그룹 및 C3 - C12 사이클로알킬옥시 그룹으로 구성된 군에서 독립적으로 선택되되, 여기서 상기 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 알키닐 그룹, 사이클로알킬 그룹, 알콕시 그룹, 알케닐옥시 그룹, 알키닐옥시 그룹 및 사이클로알킬옥시 그룹은 선택적으로 치환되고, 상기 알킬 그룹, 상기 알콕시 그룹, 상기 사이클로알킬 그룹 및 상기 사이클로알콕시 그룹은 O, N, P 및 S로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자에 의해 선택적으로 중단되며;
선택적으로, R1과 R7, R1과 R8, R2과 R7, R2와 R8, R3과 R5, R3과 R6, R4와 R5, 및/또는 R4와 R6은 독립적으로 사이클로알킬-, 사이클로(헤테로)아릴-, 사이클로알킬(헤테로)아릴, -사이클로(헤테로)아릴알킬 시스템과 같은 융합 고리 시스템을 형성하며,
상기 융합 고리 시스템의 알킬 그룹은 O, N, P 및 S로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자에 의해 선택적으로 중단되고,
상기 융합 고리 시스템의 알킬 그룹, (헤테로)아릴 그룹, 알킬(헤테로)아릴 그룹 및 (헤테로)아릴알킬 그룹은 각각 독립적으로, C1 - C12 알킬 그룹, C2 - C12 알케닐 그룹, C2 - C12 알키닐 그룹, C3 - C12 사이클로알킬 그룹, C1 - C12 알콕시 그룹, C2 - C12 알케닐옥시 그룹, C2 - C12 알키닐옥시 그룹, C3 - C12 사이클로알킬옥시 그룹, 할로겐, 아미노 그룹, 옥소 그룹 및 실릴 그룹으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되고, 여기서 상기 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 알키닐 그룹, 사이클로알킬 그룹, 알콕시 그룹, 알케닐옥시 그룹, 알키닐옥시 그룹 및 사이클로알킬옥시 그룹은 선택적으로 치환되고, 상기 알킬 그룹, 상기 알콕시 그룹, 상기 사이클로알킬 그룹 및 상기 사이클로알콕시 그룹은 O, N, P 및 S로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자에 의해 선택적으로 중단되고, 상기 실릴 그룹은 (R11)3Si-로 표현되고, 여기서 R11은 C1 - C12 알킬 그룹, C2 - C12 알케닐 그룹, C2 - C12 알키닐 그룹, C3 - C12 사이클로알킬 그룹, C1 - C12 알콕시 그룹, C2 - C12 알케닐옥시 그룹, C2 - C12 알키닐옥시 그룹 및 C3 - C12 사이클로알킬옥시 그룹으로 구성된 군에서 독립적으로 선택되고, 여기서 상기 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 알키닐 그룹, 사이클로알킬 그룹, 알콕시 그룹, 알케닐옥시 그룹, 알키닐옥시 그룹 및 사이클로알킬옥시 그룹은 선택적으로 치환되고, 상기 알킬 그룹, 상기 알콕시 그룹, 상기 사이클로알킬 그룹 및 상기 사이클로알콕시 그룹은 O, N, P 및 S로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자에 의해 선택적으로 중단되며;
R9 및 R10 은 각각 독립적으로, 수소, 할로겐 (F, Cl, Br, I) , R12, -CH=C(R12)2, -C≡CR12, -[C(R12)2C(R12)2O]q-R12 (여기서 q는 1 내지 200임), -CN, -N3, -NCX, -XCN, -XR12, -N(R12)2, -+N(R12)3, -C(X)N(R12)2, -C(R12)2XR12, -C(X)R12, -C(X)XR12, -S(O)R12, -S(O)2R12, -S(O)OR12, -S(O)2OR12, -S(O)N(R12)2, -S(O)2N(R12)2, -OS(O)R12, -OS(O)2R12, -OS(O)OR12, -OS(O)2OR12, -P(O)(R12)(OR12), -P(O)(OR12)2, -OP(O)(OR12)2, -Si(R12)3, -XC(X)R12, -XC(X)XR12, -XC(X)N(R12)2, -N(R12)C(X)R12, -N(R12)C(X)XR12 및 -N(R12)C(X)N(R12)2으로 구성된 군에서 선택되고, 여기서 X는 산소 또는 황이고, R12는 수소, 할로겐 (F, Cl, Br, I), C1 - C24 알킬 그룹, C6 - C24 (헤테로)아릴 그룹, C7 - C24 알킬(헤테로)아릴 그룹 및 C7 - C24(헤테로)아릴알킬 그룹으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된다.
바람직한 양태에서, 정수 n 및 m은 모두 1이고 화합물은 화학식 (II)의 화합물이다:
Figure pct00003
(II).
R1-R8, X, Y는 본 명세서의 다른 곳에서 정의된 것과 동일하다. 바람직하게는 알킨은 황(1-위치)에 대해 4-5 위치에 자리한다. 생성된 티오사이클로헵틴은 황과 알킨 결합을 통해 대칭 축을 갖는 대칭 화합물이다. 시스-트랜스 이성질체를 모두 포함하고 키랄 (E/Z)인 알려진 BCN 화합물과 비교할 때, 현재의 TMTHSI-화합물은 E/Z 이성질체만을 발현하지만, 동일하게 유지된다. 응용에서 클릭 반응 시약으로 대칭 티오사이클로헵틴의 사용은 잠재적으로 물리화학적 또는 생물학적 가변 거동을 갖는 이성질체 화합물의 혼합물을 방지할 수 있다.
바람직한 실시 양태에서, X는 O이다. 생성된 술폰이미드는, 우수한 안정성을 가지며 성공적으로 제조되었으며 실시예에 나타난 바와 같이 성공적으로 유도체화 되었다.
바람직한 실시 양태에서, R10은 H이거나 알코올, 아민, 에스테르, C1-4 알킬, 카르복실산, 트리플루오로아세틸 및 n-히드록시숙신이미드 (NHS) 에스테르로 구성된 군으로부터 선택된 작용기를 포함한다.
바람직한 실시 양태에서, R10은 H이다. 생성된 S(=O)NH 작용기는 안정하고 추가 유도체화에 NH 위치에서 우수한 반응성을 갖는다.
바람직한 실시 양태에서, R1, R2, R3 및 R4는 H, 할로겐 (F, Cl, Br, I) 및 C1-C4 알킬, 바람직하게는 메틸 또는 에틸로 구성된 군에서 독립적으로 선택되거나, 또는 R1과 R2 및/또는 R3와 R4는 C3-C6-사이클로알킬, 바람직하게는 사이클로프로필을 형성한다. 추가로 바람직한 실시 양태에서, R1, R2, R3 및 R4는 C1-C4 알킬, 바람직하게는 메틸 또는 에틸로 구성된 군에서 독립적으로 선택된다.
추가로 바람직한 실시 양태에서 R1, R2, R3 및 R4는 동일하고 H, 할로겐 및 C1-C4 알킬로 구성된 군에서 선택되거나, 또는 R1과 R2 및/또는 R3와 R4는 C3-C6-사이클로알킬, 바람직하게는 사이클로프로필을 형성한다. 추가로 바람직한 실시 양태에서, R1, R2, R3 및 R4는 동일하고 H, 할로겐 및 C1-C4 알킬, 바람직하게는 메틸 또는 에틸 (바람직하게는 메틸)로 구성된 군에서 선택되거나, R1과 R2 및 R3와 R4는 사이클로프로필을 형성한다. 추가로 바람직한 실시 양태에서, R1, R2, R3 및 R4는 동일하고 H, 할로겐 및 C1-C4 알킬, 바람직하게는 메틸 또는 에틸, 가장 바람직하게는 메틸로 구성된 군에서 선택된다.
한 실시 양태에서, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 H, 할로겐 (F, Cl, Br, I) 또는 C1-C24 알킬이고, 바람직하게는 독립적으로 H 또는 저급 알킬(lower alkyl), 즉 C1-C4 알킬, 즉 메틸, 에틸, 프로필 이소프로필, n-부틸, 이소부틸 또는 tert-부틸이다. 특히 바람직한 실시 양태에서, R1-R4는 동일한 저급 알킬이다. 더 바람직한 실시 양태에서, R1-R4는 모두 메틸이다.
바람직한 실시 양태에서, R5, R6, R7 및 R8은 H, 할로겐 (F, Cl, Br, I) 및 C1-C24 알킬로 구성된 군에서 독립적으로 선택된다. 더 바람직하게는, R5, R6, R7 및 R8은 동일하고 H, 할로겐 (F, Cl, Br, I) 및 C1-C4 알킬, 바람직하게는 메틸 또는 에틸로 구성된 군에서 선택된다. 더 바람직하게는, R5, R6, R7 및 R8은 동일하고 H 및 C1-C4 알킬, 바람직하게는 메틸 또는 에틸로 구성된 군에서 선택된다. 한 실시 양태에서, R5-R8은 모두 H이다.
특히 바람직한 실시 양태에서, 화학식 (I)의 화합물은 화학식 (III)의 1-이미노-3,3,6,6-테트라메틸-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1H-1λ6-티에핀 1-옥사이드이다:
Figure pct00004
3
합성
또 다른 측면에서, 본 발명은 본 발명의 화합물의 합성 및 특히 다음 단계들을 포함하는 화학식 (I)의 화합물의 제조 방법에 관한 것이다:
a. 비스히드라존 (2)을 이미노다이데하이드로술폰이미노 (iminodi dehydrosulfonimino) (3)로 변환하는 단계; 및
b. 생성된 이미노다이데하이드로술폰이미노 (3)를 분리하는 단계.
합성은 Almeida 등에 의한 TMTH의 합성에 부분적으로 기초하며, TMTH 합성에서 중간 생성물로서 본 발명에서 비스히드라존 2의 술폰이미드 3으로의 1-단계 변환이 뒤따르는 티오판디온(thiopanedione) 1을 갖는다.
Figure pct00005
1 2
디케돈(diketone) 1과 비스히드라존 2의 합성은 문헌 [Almeida at al]에 잘 설명되어 있다. 이 합성은 디케톤 1의 비스히드라존 2 로의 전환으로 시작한다. 반응은 하나 이상의 히드라진, 바람직하게는 히드라진 설페이트 및/또는 히드라진 모노하이드레이트의 존재 하에, 바람직하게는 압력 하에 있다.
생성된 비스히드라진 2는 2 단계 산화 반응에서 표적 화합물 3으로 변환된다. 변환의 한 단계는 산화 반응 (첨가)을 포함하며, 여기서 비스히드라존 (2)는 산화제와 반응하여 황 (>S) 작용기를 술폰이미노 (>S(=O)(=NR) 작용기로 산화시킨다. 또 다른 변환 단계는 산화 반응 (제거)이며, 여기서 비스히드라존 (2)은 산화제와 반응하여 (비스)히드라진 (>C=N-NH2)2 작용기를 알킨 (-CΞC-) 작용기로 산화시킨다. 바람직한 실시 양태에서, 이러한 2 단계 반응은 바람직하게는 동일한 산화제, 바람직하게는 요오도벤젠 디아세테이트를 사용하여 1단계 합성으로 수행된다:
Figure pct00006
2 3
링커 및 작용기의 결합
본 발명의 추가적 측면에서, 링커 및/또는 작용기는 본 발명의 기능화 된 티오사이클로헵틴에 결합된다. 따라서, 추가적 측면에서, 본 발명은 화학식 (I)의 화합물의 X 및/또는 Y 및/또는 S 원자에 인접한 티오사이클로헵틴 고리 내의 원자 중 하나가, 독립적으로, 선택적 연결기 (L) 및 작용기 (Q)에 결합되어 화학식 (III)의 화합물을 생성하는 화합물에 관한 것이다.
(화학식 I)-L-Q;
(III)
상기 연결기 (L)은 존재하지 않거나, 직쇄 또는 분지쇄 C1 - C24 알킬렌 그룹, C2 - C24 알케닐렌 그룹, C2 - C24 알키닐렌 그룹, C3 - C24 사이클로알킬렌 그룹, C5 - C24 사이클로알케닐렌 그룹, C5 - C24 사이클로알키닐렌그룹, C7 -C24 알킬(헤테로)아릴렌 그룹, C7 - C24 (헤테로)아릴알킬렌 그룹, C5 - C24 (헤테로)아릴알케닐렌 그룹 및 C9 - C24 (헤테로)아릴알키닐렌 그룹 중에서 선택되고, 여기서 상기 알킬렌 그룹, 알케닐렌 그룹, 알키닐렌 그룹, 사이클로알킬렌 그룹, 사이클로알케닐렌 그룹, 사이클로알키닐렌 그룹, 알킬(헤테로)아릴렌 그룹, (헤테로)아릴알킬렌 그룹, (헤테로)아릴알케닐렌 그룹 및 (헤테로)아릴알키닐렌 그룹은 C1 - C12 알킬 그룹, C2 - C12 알케닐 그룹, C2 - C12 알키닐 그룹, C3 - C12 사이클로알킬 그룹, C5 - C12 사이클로알케닐 그룹, C5 - C12 사이클로알키닐 그룹, C8 - C12 알콕시 그룹, C2 - C12 알케닐옥시 그룹, C2 - C12 알키닐옥시 그룹, C3 - C12 사이클로알킬옥시 그룹, 할로겐 (F, Cl, Br, I) , 아미노 그룹, 옥소 및 실릴 그룹으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되고, 상기 실릴 그룹은 화학식 (R11)3Si로 표시될 수 있고, 여기서 R11은 위에서 정의된 겉과 같으며;
상기 작용기 (Q)는 수소, 할로겐 (F, Cl, Br, I) , R12, -CH=C(R12)2, -C≡CR12, -[C(R12)2C(R12)2O]q-R12 (여기서 q는1 내지 200의 범위에 있음), -CN, -N3, -NCX, -XCN, -XR12, -N(R12)2, -+N(R12)3, -C(X)N(R12)2, -C(R12)2XR12, -C(X)R12, -C(X)XR12, -S(O)R12, -S(O)2R12, -S(O)OR12, -S(O)2OR12, -S(O)N(R12)2, -S(O)2N(R12)2, -OS(O)R12, -OS(O)2R12, -OS(O)OR12, -OS(O)2OR12, -P(O)(R12)(OR12), -P(O)(OR12)2, -OP(O)(OR12)2, -Si(R12)3, -XC(X)R12, -XC(X)XR12, -XC(X)N(R12)2, -N(R12)C(X)R12, -N(R12)C(X)XR12 및 -N(R12)C(X)N(R12)2로 구성된 군에서 선택되고, 여기서 X는 산소 또는 황이고 R12는 수소, 할로겐, (F, Cl, Br, I), C1 - C24 알킬 그룹, C6 - C24 (헤테로)아릴 그룹, C7 - C24 알킬(헤테로)아릴 그룹 및 C7 - C24 (헤테로)아릴알킬 그룹으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된다. 바람직하게는 R12는 수소 또는 C1 - C6 알킬이다.
선택적 연결기 (L) 및 작용기 (Q)가 S 원자에 인접한 티오사이클로헵틴 고리의 원자들 중 하나에 부착된 경우 R5, R6, R7 또는 R8 중 하나는 작용기 (Q)에 부착된 선택적 연결기 (L)로 대체된다. 선택적 연결기 (L) 및 작용기 (Q)가 X 또는 Y에 부착된 경우, R9 또는 R10은 각각 작용기 (Q)에 부착된 선택적 연결기 (L)로 대체된다.
바람직하게는 선택적 연결기 (L) 및 작용기 (Q)는 X 또는 Y 중 하나, 바람직하게는 Y, 및/또는 S 원자에 인접한 티오사이클로헵틴 고리의 원자들 중 하나에 부착된다. 더 바람직하게는 선택적 연결기 (L) 및 작용기 (Q)는 X 또는 Y 중 하나, 바람직하게는 Y에 부착된다.
한 실시 양태에서, 원자 X 또는 Y, 바람직하게는 Y, 및/또는 S 원자에 인접한 티오사이클로헵틴 고리의 원자들 중 하나에서 선택적 연결기 (L) 및 작용기 (Q)에 결합된 본 발명에 따른 화학식 (I)의 화합물로 구성되어 화학식 (III)의 화합물을 생성하는 화합물이 제공된다:
(화학식 I)-L-Q
(III),
여기서 상기 연결기 (L)은 존재하지 않거나, C1 - C12 알킬 그룹, C2 - C12 알케닐 그룹, C2 - C12 알키닐 그룹, C3 - C12 사이클로알킬 그룹, C5 - C12 사이클로알케닐 그룹, C5 - C12 사이클로알키닐 그룹, C8 - C12 알콕시 그룹, C2 - C12 알케닐옥시 그룹, C2 - C12 알키닐옥시 그룹, C3 - C12 사이클로알킬옥시 그룹, 할로겐 (F, Cl, Br, I) , 아미노 그룹, 옥소 및 실릴 그룹으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환된 선형 또는 분지형 C1 - C24 알킬렌 그룹, C2 - C24 알케닐렌 그룹, C2 - C24 알키닐렌 그룹, C3 - C24 사이클로알킬렌 그룹, C5 - C24 사이클로알케닐렌 그룹, C5 - C24 사이클로알키닐렌그룹, C7 -C24 알킬(헤테로)아릴렌 그룹, C7 - C24 (헤테로)아릴알킬렌 그룹, C5 - C24 (헤테로)아릴알케닐렌 그룹, C9 - C24 (헤테로)아릴알키닐렌 그룹에서 선택되고, 상기 알킬렌 그룹, 알케닐렌 그룹, 알키닐렌 그룹, 사이클로알킬렌 그룹, 사이클로알케닐렌 그룹, 사이클로알키닐렌 그룹, 알킬(헤테로)아릴렌 그룹, (헤테로)아릴알킬렌 그룹, (헤테로)아릴알케닐렌 그룹 및 (헤테로)아릴알키닐렌 그룹에서 선택되고, 상기 실릴 그룹은 화학식 (R11)3Si로 표시될 수 있고, 여기서 R11은 위에서 정의된 것과 같으며;
상기 작용기 (Q)는 수소, 할로겐 (F, Cl, Br, I) , R12, -CH=C(R12)2, -C≡CR12, -[C(R12)2C(R12)2O]q-R12 (여기서 q는1 내지 200의 범위에 있음), -CN, -N3, -NCX, -XCN, -XR12, -N(R12)2, -+N(R12)3, -C(X)N(R12)2, -C(R12)2XR12, -C(X)R12, -C(X)XR12, -S(O)R12, -S(O)2R12, -S(O)OR12, -S(O)2OR12, -S(O)N(R12)2, -S(O)2N(R12)2, -OS(O)R12, -OS(O)2R12, -OS(O)OR12, -OS(O)2OR12, -P(O)(R12)(OR12), -P(O)(OR12)2, -OP(O)(OR12)2, -Si(R12)3, -XC(X)R12, -XC(X)XR12, -XC(X)N(R12)2, -N(R12)C(X)R12, -N(R12)C(X)XR12 및 -N(R12)C(X)N(R12)2로 구성된 군에서 선택되고, 여기서 X는 산소 또는 황이고 R12는 수소, 할로겐, (F, Cl, Br, I), C1 - C24 알킬 그룹, C6 - C24 (헤테로)아릴 그룹, C7 - C24 알킬(헤테로)아릴 그룹 및 C7 - C24 (헤테로)아릴알킬 그룹으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된다.
매우 다양한 링커가 사용될 수 있고 링커의 선택은, 예를 들어 본질적으로 본 명세서의 다른 곳에 개시된 최종 응용과 관련하여, 다른 기준에 기초할 수 있다.
바람직한 실시 양태에서, L은 존재하지 않거나, -[C(R12)2C(R12)2O]q-R12 (여기서 q는 1 내지 200의 범위에 있음) , -CN, -NCX, -XCN, -XR12, -N(R12)2, -+N(R12)3, -C(X)N(R12)2, -C(R12)2XR12, -C(X)R12, -C(X)XR12, -S(O)R12, -S(O)2R12, -S(O)OR12, -S(O)2OR12, -S(O)N(R12)2, -S(O)2N(R12)2, -OS(O)R12, -OS(O)2R12, -OS(O)OR12, -OS(O)2OR12, -P(O)(R12)(OR12), -P(O)(OR12)2, -OP(O)(OR12)2, -Si(R12)3, -XC(X)R12, -XC(X)XR12, -XC(X)N(R12)2, -N(R12)C(X)R12, -N(R12)C(X)XR12 및 -N(R12)C(X)N(R12)2 중에서 선택되고, X는 산소 또는 황이고 R12는 다른 곳에서 정의된 바와 같다.
추가적으로 바람직한 실시 양태에서, L은 존재하지 않거나, 1 - 25개의 원자, 바람직하게는 1 - 15개의 원자 길이를 갖는 사슬이고, -S(O)2-, -S-, -S-S-, -C(O)NH-,　-NHC(O)-, -C(O)O- 및 페닐렌으로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상, 바람직하게는 1 - 6개의 모이어티(moiety)를 포함하며, 상기 사슬 길이는 원자의 가장 긴 선형 사슬에 있는 원자의 수에 의해 결정된다. 상기 가장 긴 선형 사슬은 O, N, S 및 P와 같은 하나 이상의 추가 헤테로 원자를 포함할 수 있다. 바람직하게는 가장 긴 선형 사슬은 하나 이상의 추가 O 원자를 포함할 수 있다. 바람직한 실시 양태에서, L은 -S(O)2-, -S-, -S-S-, -C(O)NH-, -NHC(O)-, -C(O)O- 및 페닐렌으로 구성된 군으로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 3, 4 또는 5 개의 모이어티를 포함한다. 1 내지 25 개 원자, 바람직하게는 1 내지 15 개 원자의 길이를 갖는 상기 사슬은 분지되지 않는 것, 즉, 선형 사슬에 포함되지 않은 모이어티 또는 모이어티들 - S(O)2-, -C(O)NH-, -NHC(O)-, -C(O)O- 내의 헤테로 원자들을 선택적으로 제외하고, 선형인 것이 추가로 바람직하다.
한 실시 양태에서, Q는 -OR12, -N(R12)2, -+N(R12)3, -C(O)N(R12)2, -C(O)OR12, -OC(O)R12, -OC(O)OR12, -OC(O)N(R12)2, -N(R12)C(O)R12, -N(R12)C(O)OR12 및 -N(R12)C(O)N(R12)2로 구성된 군에서 선택되고, 여기서 R12는 본 명세서의 다른 곳에서 정의된 바와 같다.
바람직한 실시 양태에서, Q는 알코올, 아민, 싸이올(thiol), 카르복실산 에스테르, 카르복실산 또는 활성화 에스테르, 케톤, 알데하이드, 니트릴, 말레이미드, 알켄, 알킨, 헤테로아로메이트(heteroaromate), 이탈기(leaving group) 및 포스포아미다이트(phosphoramidite)를 포함한다. 특히 바람직한 실시 양태에서, Q는 알코올, 아민, 카르복실산 에스테르, 카르복실산 또는 N-히드록시숙신이미드 (NHS) 에스테르이다.
한 실시 양태에서, 링커 L 및/또는 작용기 Q의 결합은 티오사이클로헵틴의 기능화 된 황, 즉 분자의 S(=X)(=Y) 부분의 X 및/또는 Y에 있다. 결합은 선택적으로 링커를 통해, 작용기와 함께 한다. 작용기 Q는 어떤 관심 분자에도 연결될 수 있다.
특정 실시 양태에서, Q는 약물, 항체, 단백질, 펩티드, 리간드, 이미징 라벨, 표적 리간드, 전달제, 나노 입자, 담체 또는 이들의 조합 중 하나 이상에 연결될 수 있다. 이러한 결합에 대한 화학은 잘 발달되어 있으며 당업자는 Q를 관심 분자에 결합하기 위해 적절한 결합 화학을 선택할 수 있다.
클릭 반응
본 발명의 화합물의 알킨 그룹은 반응성이 있고 예를 들어 고리화 첨가형 반응을 사용하여 기능화 될 수 있다. 실시 양태에서, 알킨 그룹은 1,3-쌍극자 또는 1,3-(헤테로)다이엔을 포함하는 화합물과 반응할 수 있다. 특정 실시 양태에서, 1,3-쌍극자 또는 1,3-(헤테로)다이엔을 포함하는 화합물은 아지드-포함 화합물, 니트론-포함 화합물 또는 니트릴 옥사이드 포함 화합물이다. 가장 바람직한 것은 아지드-포함 화합물이다. 실시 양태에서, 아지드-포함 화합물은 구리가 없는 클릭 반응을 사용하여 결합될 수 있다. 결합은 트리아졸-형 구조를 생성한다.
본 발명의 화합물은 기능화된 황 위치 및 알킨 작용기에 반응적 위치(reactive site)를 갖는 이중 작용성 화합물이다. 두 작용기는 모두 독립적으로 기능화될 수 있고, 하나는 선택적 링커 (L) 및 작용기 (Q)를 통해, 다른 작용기는 클릭 화학을 통해 기능화될 수 있다. 기능화는 약물 (작은 분자, 유전 물질 등과 같은), 항체, 단백질, 펩티드, 리간드, 이미징 라벨, 표적 리간드, 전달제, 나노 입자, 담체와 독립적으로 함께할 수 있다.
따라서, 한 실시 양태에서, 작용기 Q는 선택적으로 링커 L을 통해, 약물, 항체, 단백질, 펩티드, 리간드, 이미징 라벨, 표적 리간드, 전달제, 나노 입자, 담체 중 하나 이상에 연결된다.
또 다른 실시 양태에서, 알킨은 약물, 항체, 단백질, 펩티드, 리간드, 이미징 라벨, 표적 리간드, 전달제, 나노 입자, 담체 중 하나 이상에 연결될 수 있다. 알킨의 결합은 바람직하게는 알킨의 1,3-쌍극자 또는 1,3-(헤테로)다이엔을 포함하는 화합물과의 반응을 통해 수행된다. 특정 실시 양태에서, 1,3-쌍극자 또는 1,3-(헤테로)다이엔을 포함하는 화합물은 아지드-포함 화합물, 니트론-포함 화합물 또는 니트릴 옥사이드 포함 화합물, 더 바람직하게는 아지드-포함 화합물이다.
따라서, 본 발명의 화합물은 1.3-쌍극자/1,3-(헤테로)다이엔 /티아사이클로헵틴 유도체/(링커)/작용기를 통해 2 개의 관심 분자/작용기의 조합을 생성하는 데 적합하다. 개략적으로, 본 발명의 티아사이클로헵틴의 응용에 대한 이러한 일반적인 원리는 아래 표에 나타나 있다:
Figure pct00007
사용된 링커는 생분해성일 수 있다, 즉 초기에는 안정적이지만 시간이 지남에 따라 또는 생리학적 상황과 같은 특정 상황에서 쪼개질 수 있다.특정 실시 양태에서, 나노 입자가 선택적 링커/1,3-쌍극자 또는 1,3-헤테로다이엔/티오사이클로헵틴/선택적 링커를 통해 작용기/약물, 항체, 단백질, 펩티드, 리간드, 이미징 라벨, 표적 리간드, 전달제, 나노 입자, 담체로부터 선택된 관심 분자에 결합되는 조합에 대한 선호가 있다. 나노 입자 자체는 약물, 항체, 단백질, 펩티드를 포함할 수 있다. 나노 입자를 본 발명의 티오사이클로헵틴 유도체에 결합하기위한 바람직한 1,3-다이폴 또는 1,3-헤테로다이엔은 아지드 (N3)이다.
나노 입자
약물 전달 시스템은 제약 과학에서 점점 더 많이 사용되고 있다. 유도체화의 정교한 설정(set)을 통해, 약물은 전달, 표적화, 모니터링될 수 있고 증가한 효과와 효능으로 환자에게 제공될 수 있다. 나노 입자, 단백질, 하이드로겔, 리포좀, 항체-약물 접합체, 약물 중합체 접합체와 같은 이러한 약물 전달 시스템의 사용은 제약 과학에서 빠르게 발전하고 있다.
제약 과학은 약물의 독성 및 부작용을 줄이고, 전달을 개선하고, 효과를 모니터링 하는데 이미징 리간드 보조제(imaging ligand s aids)를 추가하기 위해 이러한 시스템을 사용하고 있다.
일반적으로 100nm 미만의 직경을 갖는 나노 입자는 다양한 재료로 만들어졌으며 의학에서 예상되는 응용은 약물 전달, 시험관 내(in vitro) 및 생체 내(in vivo) 진단, 약효식품 및 개선된 생체 적합성 재료의 생산을 포함한다. 나노 입자는 특정 목적에 맞게 사용자가 정의할 수 있으며 다양한 재료가 사용 가능하다. 대부분의 약학적으로 흥미로운 나노 입자는 다양한 형태로 존재할 수 있는 (생체)고분자 물질을 기반으로 한다. 원료 물질은 인지질, 지질, 젖산, 덱스트란, 키토산과 같은 생물학적 기원일 수 있거나, 또는 다양한 (공)중합체와 같이 더 많은 "화학적" 특성을 가질 수 있다. 이러한 나노 입자는 일반적으로 활성 성분(약물, 리간드, 이미징 리간드 등)을 연결, 결합, 바인딩 (공유, covalenty)하여 기능화 된다. 다수의 이러한 나노 입자의 기능화는 본 발명의 티오사이클로헵틴 유도체를 사용하는 구리가 없는 클릭 화학과 같은 매우 다양한 화학에 의해 달성될 수 있다.
특정 실시 양태에서, 나노 입자는 바람직하게는 감열성 블럭 공중합체(thermosensitive block copolymer)로부터의, 자기-조립성 중합체성 미셀(polymeric micelle)이다. 특히, 부분적으로 메타크릴레이트화된 올리고락테이트 단위를 갖는 PEG-b-폴리(N- 히드록시알킬 메타크릴아미드-올리고락테이트)를 기반으로 하는 공중합체가 바람직하지만, 감열성 블록을 구성하기 위해 예컨대 에스테르, HPMAm (히드록시프로필 메타크릴아미드) 및 HEMAm (히드록시에틸메타크릴아미드)의 선택적 (올리고)락테이트 에스테르, 및 N-(메트)아크릴로일 아미노산 에스테르와 같은 다른 (메트)아크릴아미드 에스테르가 사용될 수도 있다. 또한 바람직한 감열성 블록 공중합체는 HPMAm- 락테이트 중합체와 같은 유도체화 된 또한 유도체화 되지 않은 메타크릴레이트기에 의해 변형될 수 있는 작용기를 포함하는 단량체로부터 유도된다; 즉, 이 변형은 링커 모이어티의 통합을 포함한다.
사용될 수 있는, 다른 유형의 기능성 감열성 (공)중합체는 소수성으로 개질된 폴리(N-하이록시알킬) (메트) 아크릴아미드, 반응성 작용기를 포함하는 단량체 (예: 산성 아크릴아미드 및 N-아크릴옥시숙신이미드와 같은 다른 모이어티)를 갖는 N-이소프로필아크릴아미드 (NIPAAm)의 공중합체 조성물 또는 폴리(알킬) 2-옥사잘린의 유사한 공중합체 등이다. 더욱 바람직한 감열성 그룹은 NIPAAm 및/또는 알킬-2-옥사졸린을 기반으로 할 수 있으며, 단량체는 히드록실, 카르복실, 아민 또는 숙신이미드 그룹을 포함하는 (메트)아크릴아미드 또는 (메트)아크릴레이트와 같은 반응성 작용기를 포함하는 단량체와 반응할 수 있다.
적합한 감열성 중합체는 US-B-7,425,581 및 in EP-A- 1 776 400에 기재되어 있다. 또한, WO 2010/033022 및 WO2013/002636에 기재되어 있다.
WO2012/039602 약물-중합체 매트릭스 입자는 이러한 중합체를 사용하여 설명된다. 더욱이, WO 2012/039602에는 이들 알려진 중합체 매트릭스 입자에 사용될 수 있는 생분해성 링커 분자가 기재되어 있다.
일반적으로, 위에 설명된 감열성 블록-공중합체를 기반으로 하는 나노 입자는 아지드-알킨 구리-부 존재(copper-free) 결합을 사용하여 본 발명의 화합물에 연결될 수 있다. 그 예는 WO2017086794에 기재되어 있다.
따라서, 본 발명의 특정 실시 양태에서, 본 발명의 티오사이클로헵틴 유도체가 아지드-함유 나노 입자에 결합된 나노 입자가 제조된다. 특정 실시 양태에서, 나노 입자는, 바람직하게는 감열성 블럭 공중합체로부터의, 자기-조립성 중합체성 미셀이다.
본 발명은 또한 두 관심 분자들을 결합하기 위한 결합 방법에서, 본 발명의 티오사이클로헵틴 유도체의 용도에 관한 것이며 선택적으로, 분자들은 약물, 항체, 단백질, 펩티드, 리간드, 이미징 라벨, 표적 리간드, 전달제, 나노 입자, 및 담체 중에서 독립적으로 선택된다. 본 발명은 또한 생물직교, 선택적 구리-부 존재(copper-free), 클릭 반응에서 본 발명의 티오사이클로헵틴 유도체의 용도 및 나노 입자를 약물, 항체, 단백질, 펩티드, 리간드, 이미징 라벨, 표적 리간드, 전달제, 나노 입자 및 담체 중 하나 이상에 구리가 없는 클릭 반응을 사용하여 결합하는 방법에서의 용도에 관한 것이다. 특히, 아지드-포함 감열성 중합체의 본 발명의 화합물과의 결합은 본 발명의 알킨-포함 화합물 및 아지드 사이에서 클릭 화학이 클릭 화학에서, 특히 생분해성 나노 입자 및 접합된(conjugated)/포착된(entrapped) 약물의 제조에서 사용되는 통상적인 알킨에 비해 더 빠르기 때문에 유리하다.
본 명세서에서 특징은 명확성 및 간결한 설명을 위해 본 발명의 동일하거나 별개의 측면 또는 실시 양태의 일부로서 설명될 수 있다. 당업자는 본 발명의 범위가 동일하거나 별개의 실시 양태의 일부로서 본 명세서에 설명된 특징의 전부 또는 일부의 조합을 갖는 실시 양태를 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다.
본 발명은 다음의 비-제한적인 실시예에서 더욱 상세하게 설명될 것이다.
실시예
도 54는 생성된 1-이미노-3,3,6,6-테트라메틸-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1H-1λ6-티에핀 1-옥사이드 (TMTHSI) 유도체의 개요를 제공하며, 그 합성은 아래 실시예에서 설명된다.
TMTHSI의 핵심 구조 (실시예 2)는 다양한 방식으로 기능화될 수 있다.
실시예 2, X=O, Y= N, 코어 TMTHSI 구조, R1-R4 = 메틸, R5-R8 = 수소
실시예 3, X=O, Y = N, 은 L = 숙신(succinic) 연결기, Q = 활성 NHS 에스테르를 갖는 실시예 2, R1-R4 = 메틸, R5-R8 = 수소
실시예 5, 는 NHS 에스테르가 벤질아민과의 반응에서 대체되는 실시예 3, R1-R4 = 메틸, R5-R8 = 수소
실시예 8, X=O, Y = N, 는 NHS 에스테르가 HER2 펩티드와의 반응에서 대체되는 실시예 3, R1-R4 = 메틸, R5-R8 = 수소
실시예 11, X=O, Y = N, 는 NHS 에스테르가 디-아미노-PEC 스페이서 (=L)와의 반응에서 대체되고 Q는 아민인 실시예 3, R1-R4 = 메틸, R5-R8 = 수소
실시예 12, X=O, Y = N,
Figure pct00008
R1-R4 = 메틸, R5-R8 = 수소
실시예 13, X=O, Y = N-트리플루오로아세트아미드, L = 링커 없음, Q = 작용기 없음. R1-R4 = 메틸, R5-R8 = 수소. 이 화합물은 α-황 치환을 위한 것이다.
실시예 14, X=O, Y = N, 는 NHS 에스테르가 아미노-PEG-히드록실 스페이서 (=L) 와의 반응에서 대체되고 Q는 히드록실인 실시예 12, R1-R4 = 메틸, R5-R8 = 수소
실시예 15, X=O, Y = N, 는 L = -S(O2)페닐-, Q = 3-메톡시카르보닐을 갖는 실시예 2, R1-R4 = 메틸, R5-R8 = 수소
실시예 16, X=O, Y = N, L = -S(O2)페닐, Q = 3-히드록시카르보닐을 갖는 실시예 2, R1-R4 = 메틸, R5-R8 = 수소
실시예 17 X=O, Y = N-메틸, L = 링커 없음, Q = 작용기 없음. R1-R4 = 메틸, R5-R8 = 수소. 이 화합물은 α-황 치환을 위한 것이다.
실시예 18 X=O, Y = N-메틸, L = 링커 없음, Q = 작용기 없음. R1-R4 = 메틸, R5-R8 = 하나의 수소가 L= -메틸렌페닐-, Q = 4-메톡시카르보닐로 대체됨. 이 화합물은 TMTHSI의 α-황 치환 변형이다.
실시예 19, X=O, Y = N, 는 L = -메틸렌페닐-, Q = 4-메톡시카르보닐을 갖는 실시예 2, R1-R4 = 메틸, R5-R8 = 수소
실시예 23, X=O, Y=N, 는 NHS 모이어티가 시스타민 기반의 아민 링커로 대체된 실시예 12, L= -C(O)NHC2H4SSC2H4NHC(O)C3H6-, Q= COOH,
Figure pct00009
R1-R4 = 메틸, R5-R8 = 수소
실시예 24, X=O, Y = N, 는 NHS 에스테르로 활성화된 실시예 23, L= -C(O)NHC2H4SSC2H4NHC(O)C3H6-, Q= ((2,5-다이옥시피롤리딘-1-일)옥시)카르보닐, C(O)OSu.
Figure pct00010
R1-R4 = 메틸, R5-R8 = 수소
실시예 25, X=O, Y = N, 는 NHS 에스테르가 아미노 -C6 기능화된 siRNA 올리고뉴클레오티드와의 반응에서 대체된 실시예 24, R1-R4 = 메틸, R5-R8 = 수소
실시예 31, X=O, Y = N, 는 NHS 에스테르가 아미노 PEG- 기능화된 엽산(Folic acid)과의 반응에서 대체된 실시예 12, R1-R4 = 메틸, R5-R8 = 수소
실시예 33, X=O, Y = N, 는 NHS 에스테르가 디-아미노- PEG 스페이서 (=L)와의 반응에서 대체되고, Q 는 아민인 실시예 12, R1-R4 = 메틸, R5-R8 = 수소
실시예 34, X=O, Y = N, 는 Cy7 NHS 라벨과 반응한 실시예 33. L= 디-아미노- PEG 스페이스, R1-R4 = 메틸, R5-R8 = 수소
당업자는 아래 실시예들에서 제조되고/되거나 도 54에 나타난 구조에 더하여, R1-R8, L 및/또는 Q에 대한 추가 변수를 갖는 추가 유도체를 제공하고 당업계에 알려진 반응들을 사용하여 약물, 항체, 단백질, 펩티드, 리간드, 이미징 라벨, 표적 리간드, 전달제, 나노 입자 또는 담체와 같은 추가 관심 분자에 결합할 수 있을 것이다.
실시예 1: (3,3,6,6-테트라메틸티에판-4,5-다이일리덴)비스(히드라진)의 합성.
Figure pct00011
1 2
유리 오토클레이브 (300ml)에 3,3,6,6-테트라메틸티에판-4,5-디온 (6.17g, 30.8mmol), 에탄올 (2.4ml) 및 에틸렌글리콜 (60ml)을 채웠다. 교반된 혼합물에 히드라진 설페이트 (16.03 g, 123 mmol, 4 eq.) 및 히드라진 모노하이드레이트 (3 ml, 61.6 mmol, 2 eq.)를 첨가하였다. 오토클레이브를 닫고 오일 배스에서 140 °C에서 20 시간 동안 가열하였다.
실온으로 냉각한 후, 혼합물을 물 (500ml)과 디에틸 에테르 (200ml) 사이에 분배하고 분별 깔때기로 옮기면서 면 조각으로 여과하여 약간의 흰색 고체 잔류물 (서서히 물에 용해되므로, 아마 히드라진 설페이트)을 제거하였다. 층을 분리하고 수성 층을 디에틸 에테르 (2x 100ml)로 추출하였다. 결합된 에테르 층을 물 (2x 75ml) 및 브라인 (brine) (100ml)로 세척하고, Na2SO4로 건조하고, 감압 하에 농축하여 조 생성물(crude product) 5.75g을 걸쭉한(thick) 황색 오일로서 수득하였다.
잔류물을 플래시 컬럼 크로마토그래피 (실리카 40 g; 헵탄 중 30% EtOAc)로 정제하였다; 생성물 분획을 결합하고 감압 하에 농축하였다. 잔류물을 디에틸 에테르와 공동-증발시켜 0.9 g (12%)의 생성물을 황백색 고체로서 수득하였다.
GC/MS (방법_A) tR 4.47 분, M+= 228.
* 1H NMR (400 MHz, 클로로포름-d) δ 5.24 (s, 4H), 2.54 (d, J = 14.4 Hz, 2H), 2.48 (d, J = 14.4 Hz, 2H), 1.34 (s, 6H), 1.21 (s, 6H).
실시예 2: 1-이미노-3,3,6,6-테트라메틸-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1H-1λ 6 -티에핀 1-옥사이드 (TMTHSI)의 합성.
Figure pct00012
2 3
8ml 스크류캡 바이알(vial)에 (3,3,6,6-테트라메틸티에판-4,5-다이일리덴)비스(히드라진) (100 mg, 0.44 mmol) 및 암모늄 아세테이트 (270 mg, 3.5 mmol, 8 eq.)를 채우고 메탄올 (0.4ml)에 현탁 시켰다. 혼합물을 얼음/물에서 냉각시켰다. MeOH (0.4 ml)와 디클로로메탄 (0.6 ml)의 혼합물 내의 요오도벤젠 디아세테이트 (494 mg, 1.53 mmol, 3.5 eq.) 용액을 한 방울씩 첨가하여 발열 및 가스 형성을 조절했다 (반응은 각 방울 첨가 시 가스 발생을 보임). 첨가가 완료된 후, 혼합물을 실온에서 1 시간 동안 교반하였다.
혼합물을 디클로로메탄 (2 ml)으로 희석하고 브라인 (1 ml)으로 급냉시켰다. 유기 층을 피펫으로 제거하고 상 분리기에 통과시켰다. 수성 잔류물을 디클로로메탄 (2x)으로 추출하고, 유기상이 상 분리기를 통과할 때마다 이전 추출물과 합쳐졌다. 유기 추출물을 감압 하에서 농축하고, 생성물이 휘발성일 수 있으므로 증발을 주의 깊게 모니터링하여, 427 mg의 조 생성물을 황색 오일로서 수득하였다. 잔류물을 예비(preparative) RP-MPLC (Reveleris, XSelect; 10-50% 수중 MeCN, 10mM NH4HCO3, pH= 9.5)로 정제하였다. 생성물 일부(fraction)들을 합하고(pool) 디클로로메탄 (3x)으로 추출하고, 각 유기 추출물을 상 분리기에 통과시키고 감압 하에 농축하였다. 잔류물을 헵탄 및 디에틸 에테르와 함께 증발시켜 33 mg (37%)의 결정성 잔류물을 수득하였다.
LC/MS (SC_BASE) tR 1.628 분, 순도 98.1%, 질량 실측치(mass found) [M+H]+ 200.
1H NMR (400 MHz, 클로로포름-d) δ 3.26 (d, J = 14.1 Hz, 2H), 3.18 (d, J = 14.1 Hz, 2H), 2.76 (s, 1H), 1.46 (s, 6H), 1.30 (s, 6H).
TMTHSI는 보관 중에 안정적인 것으로 입증되었다. 화합물 3은 대기압 하에서 밝은 곳과 어두운 곳 모두에서 분말로 저장되었다. 1H-NMR en LC/MS (SC_BASE)는 화합물이 10 개월의 저장 후에도 여전히 온전함을 입증했다.
실시예 3: 링커에 결합. 2,5-디옥소피롤리딘-1-일 4-옥소-4-((3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ 6 -티에핀-1-일리덴)아미노)부타노에이트의 합성.
Figure pct00013
3 4
디클로로메탄 (5 ml) 중 1-이미노-3,3,6,6-테트라메틸-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1H-1λ6-티에핀 1-옥사이드 (152 mg, 0.76 mmol) 및 숙신산 무수물 (114mg, 1.14mmol, 1.5eq.)의 혼합물에 디이소프로필에틸아민 (266 μl, 1.52 mmol, 2 eq.)을 첨가하고 생성한 혼합물을 실온에서 20 시간 동안 교반하였다.
반응 혼합물을 감압 하에서 농축하고 디클로로메탄에 재용해시키고 다시 감압 하에서 농축하였다. 잔류물을 디클로로메탄 (5 ml)에 재용해시키고 N- 히드록시숙신이미드 (220 mg, 1.91 mmol, 2.5 eq.)를 첨가하였다. 혼합물을 5 분 동안 교반한 다음, 디클로로메탄 (0.5 ml) 중 N-(3-디메틸아미노프로필)-N'-에틸카르보디이미드 하이드로클로라이드 (366 mg, 1.91 mmol, 2.5 eq.)의 현탁액을 피펫으로 첨가하였다. 생성된 용액을 실온에서 4 시간 동안 교반하였다.
혼합물을 수성 2M KHSO4 용액으로 급냉시키고 유기상을 상 분리기에 통과시켰다. 여과액을 감압 하에 농축하여 420 mg의 조 혼합물을 거품(foam)으로 얻었다.
잔류물을 플래시 컬럼 크로마토그래피 (실리카 12g, 헵탄 중 50-75% EtOAc)로 정제하고, 생성물 일부들을 모아 감압 하에 농축하여 141 mg (46%)의 생성물을 백색 고체로서 수득하였다.
LC/MS (SC_ACID) tR 1.84 분, 순도 85%, 질량 실측치 [M+H]+ 397.
1H NMR (400 MHz, 클로로포름-d) δ 3.79 (d, J = 14.1 Hz, 2H), 3.63 (d, J = 14.2 Hz, 2H), 2.97 - 2.90 (m, 2H), 2.88 - 2.81 (m, 4H), 2.79 - 2.71 (m, 2H), 1.55 (s, 6H), 1.28 (s, 6H).
실시예 4: 링커에 결합. N 1 -벤질-N 4 -(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ 6 -티에핀-1-일리덴)숙신아미드의 합성.
Figure pct00014
4 5
디클로로 메탄 (1 ml) 중 2,5- 디옥소피롤리딘-1-일 4-옥소-4-((3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)아미노)부타노에이트 (15.8 mg, 0.040 mmol)를 벤질 아민 (8.71 μl, 0.080 mmol, 2 eq.)에 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 4 시간 동안 교반하였다. 다음으로, 반응 혼합물을 플래시 컬럼 크로마토그래피 (실리카, 12g; 헵탄 중 70-100% EtOAc)로 정제하고, 생성물 일부들을 합하고 감압 하에 농축하여 LC/MS에 의해 ~83%의 순도를 갖는 13.1 mg의 생성물을 수득하였다.
물질을 예비 RP-MPLC (Reveleris, XSelect; 수중 20-60% MeCN, 10mM NH4HCO3, pH= 9.5)에 의해 정제하고 생성물 일부들을 모으고 감압 하에 농축하여 6.2 mg (40%)의 타이틀(title) 화합물을 백색 고체로서 수득 하였다.
LC/MS (SC_BASE) tR 2.01 분, 순도 96.8%, 질량 실측치 [M+H]+ 389.
1H NMR (400 MHz, 클로로포름-d) δ 7.36 - 7.22 (m, 5H), 6.25 (s, 1H), 4.44 (d, J = 5.7 Hz, 2H), 3.60 (d, J = 14.1 Hz, 2H), 3.53 (d, J = 14.1 Hz, 2H), 2.73 (dd, J = 6.8, 6.2 Hz, 2H), 2.52 (dd, J = 6.6, 6.4 Hz, 2H), 1.49 (s, 6H), 1.24 (s, 6H).
실시예 5: 클릭 반응. 1-벤질-6-이미노-4,4,8,8-테트라메틸-1,4,5,6,7,8-헥사하이드로-6 λ 4 -티에피노[4,5-d][1,2,3]트리아졸 6-옥사이드의 합성.
Figure pct00015
3 6
LC/MS:
LC/MS 바이알에 1-이미노-3,3,6,6-테트라메틸-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1H-1λ6-티에핀 1-옥사이드 (5 mg, 0.025 mmol)를 채우고 MeCN (1 ml)에 용해시키고, 벤질아지드를 첨가하고 반응 혼합물을 LC/MS로 분석하였다. LC/MS 분석은 출발 물질의 완전한 소비 및 미 반응 벤질아지드와의 혼합물로서 생성물의 형성을 보여주었다.
LC/MS (SC_BASE) tR 1.728 분, 순도 64%, 질량 실측치 [M+H]+ 333.
1 H-NMR:
1-이미노-3,3,6,6-테트라메틸-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1H-1λ6-티에핀 1-옥사이드 (5 mg, 0.025 mmol)를 CDCl3 (0.6 ml)에 용해시키고 벤질아지드를 첨가하였다. 약 15 분 반응 시간 후에 1H-NMR을 기록하였다:
1H NMR (400 MHz, 클로로포름-d) δ 7.40 - 7.29 (m, 3H), 7.06 - 7.01 (m, 2H), 5.73 (s, 2H), 3.45 (d, J = 8.9 Hz, 4H), 2.69 (s, 1H), 1.70 (d, J = 2.1 Hz, 6H), 1.44 (d, J = 2.7 Hz, 6H).
출발 물질의 전체 소비, ~35 mol% 과량의 벤질아지드 존재.
실시예 6: 클릭 반응. N 1 -벤질-N 4 -(1-벤질-4,4,8,8-테트라메틸-6-옥시도-4,5,7,8-테트라하이드로-1H-6λ 4 -티에피노[4,5-d][1,2,3]트리아졸-6-일리덴)숙신아미드의 합성.
Figure pct00016
5 9
CDCl3에 용해된 N1-벤질-N4-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)숙신아미드 (4.6 mg, 12 μmol)를 포함하는 NMR 튜브에 CDCl3 (10 vol%, 15.5 μl, 1.05 eq.) 중 벤질아지드 용액을 첨가했다. 혼합물을 흔들고 약 5 분의 반응 시간 후에 1H-NMR-분석을 수행하였다.
1H NMR (400 MHz, 클로로포름-d) δ 7.43 - 7.27 (m, 8H), 7.06 - 7.00 (m, 2H), 6.18 (s, 1H), 5.72 (s, 2H), 4.42 (d, J = 5.8 Hz, 2H), 3.96 (d, J = 15.5 Hz, 1H), 3.82 (d, J = 15.0 Hz, 1H), 3.70 (d, J = 15.3 Hz, 1H), 3.57 (d, J = 15.1 Hz, 1H), 2.74 - 2.67 (m, 2H), 2.49 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 1.70 (s, 3H), 1.67 (s, 3H), 1.44 (s, 3H), 1.36 (s, 3H).
혼합물을 건조 농축시키고 잔류물을 LC/MS로 분석하였다:
LC/MS (SC_BASE)는 표적 질량(tR 1.947 분, 순도 75%, [M+H]+ 522)과 생성물 피크를 보여주었다.
LC/MS (SC_ACID)는 표적 질량([M+H]+ 522)과 두 개의 생성물 피크[resp. tR 1.90 (57%) 및 1.94 분 (23%)]를 보여주었다.
실시예 7: TMTHSI-포함 링커의 HER2-펩티드에 결합. TMTHSI-숙시닐-Fcycl[CGDGFYAC]YMDV의 제조.
Figure pct00017
8ml 스크류캡 바이알에 Fcycl[CGDGFYAC]YMDV (20 mg, 13 μmol)를 채우고 DMSO (1 ml)에 용해시켰다. 2,5-디옥소피롤리딘-1-일 4-옥소-4-((3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)아미노)부타노에이트 (6.5 mg, 14 μmol, 1.04 eq.)를 첨가한 뒤에 디이소프로필에틸아민 (13 μl, 75 μmol, 5.6 eq.)을 첨가했다. 혼합물을 실온에서 16 시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 예비 RP-MPLC (Reveleris, LUNA-C18, 수중 20-60% MeCN, 0.1% 포름산)에 의해 직접 정제하고, 생성물 일부들을 모으고 동결 건조(lyophilise)하여 16.6 mg (69%)의 생성물을 얻었다.
LC/MS (AN_BASE_M1800) tR 2.57 분, 순도 96%, 질량 실측치 [M-H]- 1768, [M-2H]2- 883.
분석 방법
GC/MS 방법:
방법 A, 기구(Instrument): GC: Agilent 6890N, FID: 검출기 온도(Det. Temp): 300 °C 및 MS: 5973 MSD, EI-positive, 검출기 온도(Det.temp.): 280 °C 질량 범위: 50-550; 컬럼: RXi-5MS 20m, 내부 지름(ID) 180μm, 필름 두께(df) 0.18μm; 평균 속도: 50 cm/s; 주입 용량: 1 μl; 인젝터 온도: 250 °C; 스플릿 비율(Split ratio): 20/1; 캐리어 가스: He; 초기 온도: 100 °C; 초기 시간: 1.5 분; 용매 딜레이(Solvent delay): 1.3 분; 속도 75 °C/분; 최종 온도 250 °C; 최종 시간 2.5 분.
LC/MS 방법:
SC_ACID, 장치(Apparatus): Agilent 1260 Bin. Pump: G1312B, degasser; autosampler, ColCom, DAD: Agilent G1315D, 220-320 nm, MSD: Agilent LC/MSD G6130B ESI, pos/neg 100-1000, ELSD Alltech 3300 기체 유량 1.5 ml/분, 기체 온도: 40 °C; 컬럼: Waters XSelectTM C18, 30x2.1mm, 3.5μ, 온도: 35 ºC, 유량: 1 mL/분, 그래디언트(Gradient): t0 = 5% A, t1.6min = 98% A, t3min = 98% A, 포스트타임(Posttime): 1.3 분, 용리제 A: 0.1% 아세토니트릴 중 포름산, 용리제 B: 0.1% 수중 포름산).
SC_BASE, 장치(Apparatus): Agilent 1260 Bin. Pump: G1312B, degasser; autosampler, ColCom, DAD: Agilent G1315C, 220-320 nm, MSD: Agilent LC/MSD G6130B ESI, pos/neg 100-1000; 컬럼: Waters XSelectTM CSH C18, 30x2.1mm, 3.5μ, 온도: 25 ºC, 유량: 1 mL/분, 그래디언트(Gradient): t0 = 5% A, t1.6min = 98% A, t3min = 98% A, 포스트타임(Posttime): 1.3 분, 용리제 A: 아세토니트릴, 용리제 B: 10mM 수중 중탄산 암모늄(ammoniumbicarbonate) (pH=9.5).
AN_BASE_M1800, 장치(Apparatus): Agilent 1260 Bin. Pump: G1312B, degasser; autosampler, ColCom, DAD: Agilent G1315C, 220-320 nm, MSD: Agilent LC/MSD G6130B ESI, pos/neg 800-1800; 컬럼: Waters XSelectTM CSH C18, 50x2.1mm, 3.5μ, 온도: 25 ºC, 유량: 0.8 mL/분, 그래디언트(Gradient): t0 = 5% A, t3.5min = 98% A, t6min = 98% A, 포스트타임(Posttime): 2 분, 용리제 A: 아세토니트릴, 용리제 B: 10mM 수중 중탄산 암모늄 (pH=9.5).
1 H-NMR:
모든 1H-NMR스펙트럼은 CDCl3 또는 DMSO-d6를 용매로 사용하여 Bruker Avance-400 ultrashield NMR 분광계에 기록되었으며 TMS (0.00 ppm)를 내부 표준으로 하여 ppm으로 보고되었다.
실시예 8: TMTHSI-포함 링커 HER2-펩티드의 아지드 포함 나노 입자 (CriPec)에 결합
Figure pct00018
HER2 펩티드-라벨된(labelled) 코어-가교 중합체성 미셀은 HER2 펩티드를 중합체성 미셀 껍질의 표면에 접합하여 생성되었으며 표적화(targeting) 연구에 사용되었다. 클릭 화학을 통한 HER2 펩티드 접합을 허용하기 위해, 아지드-기능화된 블록 공중합체 (7.5kDa, 10 mol% 가교제 L2 [1]로 유도체화 됨, 전체 블록 공중합체의 5 w%)의 일부가 (95w%) 비-기능화된 블록 공중합체 (7.5 kDa, 10 mol % 가교제 L2 [Biomaterials. 2015;53:370-8]],]로 유도체화 됨, 전체 블록 공중합체의 95 w%)) 다음에 첨가된 것을 제외하고, 아지드-기능화된 중합체성 미셀은 근본적으로 보고된 프로토콜 [Hu et al. Biomaterials. 2015;53:370-8]에 따라 제조되었다. 이 두 블록 공중합체는 전자에는 azide-PEG5000-OH으로부터 합성된 (azide-PEG5000)2-ABCPA 개시제를 대신 사용한 것을 제외하고는, 동일한 절차에 따라 합성되었다. 수득한 아지드-기능화된 중합체성 미셀을 130 mM NaCl을 함유하는 20 mM 아세트산 암모늄 pH 5 완충액에서 정제하고, 완충액을 130 mM NaCl을 함유하는 20 mM 인산 나트륨(sodium phopshate) pH 7.4 완충액으로 바꾸고 변형 폴리에테르설폰 (mPES) 100 kDa 모듈 (Spectrumlabs)이 장착된 Tangential Flow Filtration (TFF)를 사용하여 약 30 mg/mL 중합체 당량(polymer equiv.)으로 농축하였다. 다음으로, HER2 펩티드는 다음 접근법을 사용하여 구리가 없는 클릭 화학을 통해 농축된 아지드-기능화된 코어-가교 중합체성 미셀에 접합되었다.
실온(RT)에서, ACN (86 μL)을 앰버(amber) UPLC 바이알에서 교반 (300 rpm) 하면서 200 μL의 아지드-기능화된 변형 코어-가교 중합체성 미셀 (0.4 μmol 아지드 equiv.)에 첨가하였다. 열이 없어지면, HER2 펩티드 (1.0 eq., 0.4 μmol, 86 μL, Mercachem)를 반응 혼합물에 방울로 첨가하였다. 접합 반응의 진행을 UPLC-UV로 24 시간 동안 모니터링 한 후 반응을 중단하였다. UPLC에 기초하여, HER2 펩티드의 전환율은 43%로 결정되었으며, 이는 2.2% HER2 펩티드 라벨된 코어-가교 중합체성 미셀로 해석된다. 접합 반응 후, HER2 펩티드 라벨된 중합체 미셀을 10 v% 에탄올에 대해 TFF로 정제하여 미 반응 HER2 펩티드를 제거하였다.
실시예 9: 산성 pH 하에서 TMTHSI-포함 링커 HER2-펩티드의 아지드 포함 나노 입자 (CriPec)에 결합.
클릭 화학을 통한 HER2 펩티드 접합을 허용하기 위해, 아지드-기능화된 블록 공중합체 (7.5kDa, 10 mol% 가교제 L2 [1]로 유도체화 됨, 전체 블록 공중합체의 5 w%)의 일부가 (95w%) 비-기능화된 블록 공중합체 (7.5 kDa, 10 mol % 가교제 L2 [Biomaterials. 2015;53:370-8 ],]로 유도체화 됨, 전체 블록 공중합체의 95 w%)) 다음에 첨가된 것을 제외하고, 아지드-기능화된 중합체성 미셀은 근본적으로 보고된 프로토콜 [Hu et al. Biomaterials. 2015;53:370-8]에 따라 제조되었다. 이 두 블록 공중합체는 전자에는 azide-PEG5000-OH으로부터 합성된 (azide-PEG5000)2-ABCPA 개시제를 대신 사용한 것을 제외하고는, 동일한 절차에 따라 합성되었다. 수득한 아지드-기능화된 중합체성 미셀을 130 mM NaCl을 함유하는 20 mM 아세트산 암모늄 pH 5 완충액에서 정제하고 변형 폴리에테르설폰 (mPES) 100 kDa 모듈 (Spectrumlabs)이 장착된 Tangential Flow Filtration (TFF)를 사용하여 약 60 mg/mL 중합체 당량(polymer equiv.)으로 농축하였다. 다음으로, HER2 펩티드는 다음 접근법을 사용하여 구리가 없는 클릭 화학을 통해 농축된 아지드-기능화된 코어-가교 중합체성 미셀에 접합되었다.
실온(RT)에서 150 mM 암모늄 아세테이트 pH 5 (130 μL)를 앰버 UPLC 바이알에서 교반 (300rpm)하면서 1500 μL의 아지드-기능화된 변형 코어-가교 중합체성 미셀 (0.57 μmol 아지드 equiv.)에 첨가하였다. 열이 없어지면, HER2 펩티드 (5.0 eq., 2.85 μmol, 842 μL 2mg/ml HER2-TMTH 저장 용액(stock solution))를 반응 혼합물에 방울로 첨가하였다. 접합 반응의 진행을 UPLC-UV로 24 시간 동안 모니터링 한 후 반응을 중단하였다. UPLC에 기초하여, HER2 펩티드의 전환율은 23%로 결정되었으며, 이는 5% HER2 펩티드 라벨된 코어-가교 중합체성 미셀로 해석된다. 접합 반응 후, HER2 펩티드 라벨된 중합체 미셀을 10 v% 에탄올에 대해 TFF로 정제하여 미 반응 HER2 펩티드를 제거하였다.
실시예 10: TMTHSI와 BCNOH 및 벤질 아지드 사이의 모델 클릭 반응의 반응 속도 비교.
알킨 (TMTHSI 또는 BCN-OH)을 1.3 eq 벤질 아지드와 반응시키고 NMR (CDCl3)을 사용하여 반응 속도를 측정하였다. TMTHSI와 벤질 아지드의 전환은 225 초 후에 79%에 이르렀고, BCN-OH와의 반응은 약 40-배 더 오래 걸렸다 (9312 초). 반응 전환 (%)은 반응이 끝날 때 트리아졸 시그널의 안정기를 100 % 수준으로 하여 = 모든 TMTHSI 또는 BCN-OH가 벤질-아지드와 충분히 반응할 때, 트리아졸 시그널을 기반으로 계산된다. 측정 결과는 도 17a에 포함되어 있다. TMTHSI (상단 곡선)는 BCN-PH (하단 곡선)보다 훨씬 빠르다. TMTHSI에 대한 측정의 확대가 도 17b에 제시되어 있다.
실시예 11: N 1 -(2-(2-(2-아미노에톡시)에톡시)에틸)-N 4 -(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ 6 -티에판-1-일리덴)숙신아미드의 합성.
Figure pct00019
5 11
디클로로 메탄 (2 ml) 중 2,5-디옥소피롤리딘-1-일 4-옥소-4-((3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)아미노)부타노에이트 (89 mg, 0.22 mmol)를 디클로로메탄 (5 ml) 중 1,2-비스(2-아미노에톡시)에탄 (131 μl, 0.90 mmol, 4 eq.) 용액에 5 분에 걸쳐 방울로 첨가하였다. 첨가가 완료된 후, 혼합물을 실온에서 15 분 동안 교반하였다. 그 다음 혼합물을 포화 수성 NH4Cl 용액 (5 ml)으로 급냉시키고 유기상을 상 분리기 상에서 피펫팅(pipetting) 하였다. 수성 잔류물은 유기상이 상 분리기 상에서 피펫팅될 때마다 디클로로메탄 (2x)으로 추출되었다. 혼합된 여과액을 감압 하에 농축하여 47.7 mg의 조 생성물을 얻었다. 잔류물을 예비 RP-MPLC (Reveleris, XSelect 수중 10-50% MeCN, 10mM NH4HCO3, pH=9.5)에 의해 정제하고 생성물 일부들을 합하고 ~15 ml까지 감압 하에 농축하고 50 ml 둥근바닥 플라스크로 옮기고 동결 건조하여 26 mg (27%)의 생성물을 백색 고체로서 수득하였다.
LC/MS (SC_BASE) tR 1.77 분, 순도 99%, 질량 실측치 [M+H]+ 430. Fig 18
1H NMR (400 MHz, 클로로포름-d) δ 6.73 (t, J = 5.4 Hz, 1H), 3.68 (d, J = 14.1 Hz, 2H), 3.63 (s, 4H), 3.59 (d, J = 10.3 Hz, 2H), 3.57 - 3.52 (m, 4H), 3.45 (q, J = 5.3 Hz, 2H), 2.90 (t, J = 5.1 Hz, 2H), 2.69 (t, J = 6.9 Hz, 2H), 2.48 (t, J = 6.9 Hz, 2H), 2.16 (bs, 2H), 1.51 (s, 6H), 1.27 (s, 6H).
실시예 12: 2,5-디옥소피롤리딘-1-일 (3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ 6 -티에판-1-일리덴)카르바메이트의 합성.
Figure pct00020
3 12
8ml 스크류캡 바이알에 N,N'-디숙신이미딜 카보네이트 (52 mg, 0.20 mmol, 2 eq.) 를 채우고 아세토니트릴 (2 ml)에 용해시켰다. 여기에, 아세토니트릴 (1 ml) 중 1-이미노-3,3,6,6-테트라메틸-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1H-1λ6-티에핀 1-옥사이드 용액 (20 mg, 0.1 mmol )을 주사기(syringe)를 사용하여 방울로 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 1 시간 동안 교반 하였다. 혼합물을 디에틸에테르 (15 ml) 및 에틸 아세테이트 (15 ml)의 혼합물로 희석하고 물로 급냉시켰다. 유기층을 다시 물, 이어서 브라인으로 세척하고 Na2SO4로 건조하고 감압 하에 농축하여 117 mg의 조 생성물을 백색 고체로서 수득하였다. 잔류물을 플래시 컬럼 크로마토그래피 (실리카, 4g; 헵탄 중 20-50% EtOAc)로 정제하고, 생성물 일부들을 합하고 감압 하에 농축하여 49 mg (43%)의 생성물을 백색의 솜털같은(fluffy) 고체로서 수득하였다.
LC/MS (SC_BASE) tR 1.97 분, 순도, 95%, 질량 실측치 [M+Na]+ 363, [2M+Na]+ 703.
1H NMR (400 MHz, 클로로포름-d) δ 3.92 (d, J = 14.2 Hz, 2H), 3.45 (d, J = 14.2 Hz, 2H), 2.80 (s, 4H), 1.52 (s, 6H), 1.29 (s, 6H).
TMTHSI는 보관 중에 안정적인 것으로 입증되었다. 화합물 12는 대기압 하에서 밝은 곳과 어두운 곳 모두에서 분말로 저장되었다. 1H-NMR en LC/MS (SC_BASE)는 화합물이 4 개월의 저장 후에도 여전히 온전함을 입증했다.
실시예 13: 2,2,2-트리플루오로-N-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ 6 -티에핀-1-일리덴)아세트아미드의 합성.
Figure pct00021
3 13
8 ml 스크류캡 바이알에 TMTHSI (50 mg, 0.25 mmol)를 채우고 물질을 아세토니트릴 (2 ml)에 용해시켰다. K2CO3 (69 mg, 0.50 mmol, 2 eq.)를 첨가한 다음 트리플루오로아세틱 무수화물 (trifluoroacetic anhydride) (38 μl, 0.27 mmol, 1.1 eq.)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 1 시간 동안 교반하였다. 혼합물을 디에틸 에테르로 희석하고 물 (2x)로 세척하였다. 유기층을 브라인으로 세척하고 Na2SO4로 건조하고 감압 하에 농축하여 56 mg의 조 생성물을 백색 고체로서 수득하였다.
잔류물을 예비 RP-MPLC (Reveleris Prep, LUNA-C18, 수중 20-60% MeCN, 0.1% (v/v) 포름산)에 의해 정제하였다. 생성물 일부들을 합하고 동결 건조하여 35 mg (47%)의 생성물을 백색 고체로서 수득 하였다.
LC/MS (SC_BASE) tR 2.18 분, 순도 99.0%, 질량 실측치 [M+H]+ 296.
1H NMR (400 MHz, 클로로포름-d) δ 3.86 (d, J = 14.1 Hz, 2H), 3.66 (d, J = 14.1 Hz, 2H), 1.57 (s, 6H), 1.33 (s, 6H).
Figure pct00022
12 14
실시예 14: 1-(2-(2-하이드로에톡시)에틸)-3-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1γ 6 -티에핀-1-일리덴)우레아의 합성.
8ml 스크류 캡 바이알에 2-(2-아미노-에톡시)에탄올 (29 μl, 0.29 mmol, 2 eq.) 및 디이소프로필에틸아민 (63 μl, 0.36 mmol, 2.5 eq.)을 채우고 디클로로메탄 (2 ml)에 용해시켰다. 디클로로메탄 (1ml) 중 2,5-디옥소피롤리딘-1- 일(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에판-1-일리덴)카르바메이트 (49 mg, 0.14 mmol)의 현탁액을 피펫을 통해 천천히 첨가하고 혼합물을 실온에서 16 시간 동안 교반하였다. 혼합물을 물로 희석하고 디클로로메탄 (3x)으로 추출하고, 각 유기층을 상 분리기로 여과하였다. 혼합된 유기 추출물을 감압 하에 농축하여 43 mg의 조 생성물을 얻었다. 잔류물을 예비 RP-MPLC (Reveleris, XSelect 수중 10-50% MeCN, 10mM NH4HCO3, pH=9.5)에 의해 정제하고, 생성물 일부들을 합하고 동결 건조하여 12 mg (25%)의 생성물을 솜털같은 고체로 수득하였다.
LC/MS (SC_BASE) tR 1.73 분, 순도 94%, 질량 실측치 [M+H]+ 331.
1H NMR (400 MHz, 클로로포름-d) δ 5.41 - 5.30 (m, 1H), 3.84 - 3.75 (m, 2H), 3.75 - 3.70 (m, 2H), 3.60 - 3.53 (m, 4H), 3.48 (d, J = 14.1 Hz, 2H), 3.43 - 3.34 (m, 2H), 1.49 (s, 6H), 1.27 (s, 6H).
Figure pct00023
3 15
실시예 15: 메틸 3-(N-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ 6 -티에핀-1-일리덴)술파모일)벤조산염의 합성.
8ml 스크류 캡 바이알에 1-이미노-3,3,6,6-테트라메틸-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1H-1λ6티에핀 1-옥사이드 (57 mg, 0.28 mmol)를 채우고 디클로로메탄 (1.5 ml)에 용해시키고, 피리딘 (50 μl, 0.62 mmol, 2.16 eq.)을 첨가하고 혼합물을 15 분 동안 교반하였다. 메틸 3-(클로로설포닐)벤조산염 (81 mg, 0.34 mmol, 1.5 eq.)을 첨가하고 혼합물을 실온에서 3 시간 동안 교반하였다. 혼합물을 0.1 N HCl 수용액 (15 ml)에서 급냉시키고 디클로로메탄 (3x)으로 추출하고, 각 유기 추출물을 상 분리기에서 여과하였다. 혼합된 추출물을 감압 하에 농축하여 100 mg의 조 생성물을 유성 잔류물로서 수득하였다. 잔류물을 예비 RP-MPLC (Reveleris, LUNA-C18, 수중 30-70% MeCN, 0.1% (v/v) 포름산)에 의해 정제하였다. 생성물 일부들을 합하고 동결 건조하여 39 mg (34%)의 생성물을 백색의 솜털같은 고체로서 수득 하였다.
LC/MS (SC_BASE) tR 2.16 분, 순도 100%, 질량 실측치 [M+H]+ 398.
1H NMR (400 MHz, 클로로포름-d) δ 8.65 - 8.61 (m, 1H), 8.21 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 8.17 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.58 (t, J = 7.8 Hz, 1H), 4.08 (d, J = 14.3 Hz, 2H), 3.95 (s, 3H), 3.41 (d, J = 14.2 Hz, 2H), 1.49 (s, 6H), 1.28 (s, 6H).
Figure pct00024
15 16
실시예 16: 3-(N-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ 6 -티에핀-1-일리덴)술파모일)벤조산의 합성.
8 ml 스크류캡 바이알에 3-(N-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)설파모일)벤조산염 (29 mg, 73 μmol)을 채우고 물질을 THF (0.5 ml)에 용해시켰다. 수중(0.5 ml) LiOH·H2O (7 mg, 167 μmol, 2.3 eq.)의 용액. 생성된 혼합물을 실온에서 16 시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 예비 RP-MPLC (Reveleris, LUNA-C18, 수중 30-70% MeCN, 0.1% (v/v) 포름산)에 의해 정제하였다. 생성물 일부들을 합하고 동결 건조하여 26 mg (93%)의 생성물을 백색의 솜털같은 고체로서 수득하였다.
LC/MS (SC_BASE) tR 1.70 분, 순도 98%, 질량 실측치 [M+H]+ 384.
1H NMR (400 MHz, 클로로포름-d) δ 8.70 (t, J = 1.8 Hz, 1H), 8.26 (d, J = 7.7 Hz, 1H), 8.22 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.62 (t, J = 7.8 Hz, 1H), 4.10 (d, J = 14.3 Hz, 2H), 3.42 (d, J = 14.2 Hz, 2H), 1.49 (s, 6H), 1.29 (s, 6H).
Figure pct00025
3 17
실시예 17: 3,3,6,6-테트라메틸-1-(메틸이미노)-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1 H -1λ 6 -티에핀 1-옥사이드의 합성.
8ml 스크류캡 바이알에 1-이미노-3,3,6,6-테트라메틸-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1H-1λ6-티에핀1-옥사이드 (50 mg, 0.25 mmol)를 채우고 THF (1 ml)에 용해시킨 후, 용액을 KOtBu (1.7 M in THF; 200 μl, 1.35 eq.)로 처리하였다. 생성된 현탁액을 5 분 동안 교반한 다음, 요오도메탄 (30 μl, 0.48 mmol, 1.9 eq.)을 첨가하고 혼합물을 실온에서 2 시간 동안 교반하였다. 혼합물을 디에틸에테르로 희석하고 물로 급냉시켰다. 층을 분리하고 수성층을 디에틸에테르 (2x)로 추출하였다. 혼합된 유기층을 브라인으로 세척하고 Na2SO4로 건조하고 감압 하에 농축하여 44 mg의 조 생성물을 투명한 오일로서 수득 하였다. 잔류물을 예비 RP-MPLC (Reveleris, XSelect 수중 10-50 % MeCN, 10mM NH4HCO3, pH = 9.5)로 정제하고, 생성물 일부들을 합하고 감압 하에 농축하였다. 잔류물을 아세토니트릴로 희석하고 동결 건조하여 31.3 mg (58%)의 생성물을 백색 고체로 얻었다.
LC/MS (SC_BASE) tR 1.79 분, 순도 99%, 질량 실측치 [M+H]+ 214.
1H NMR (400 MHz, 클로로포름-d) δ 3.32 (d, J = 13.9 Hz, 2H), 3.07 (d, J = 14.0 Hz, 2H), 2.84 (s, 3H), 1.43 (s, 6H), 1.28 (s, 6H).
Figure pct00026
17 18
실시예 18: 메틸 4-((3,3,6,6-테트라메틸-1-(메틸이미노)-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1 H -1λ 6 -티에핀-2-일)메틸)벤조산염의 합성.
8ml 스크류캡 바이알에 3,3,6,6-테트라메틸-1-(메틸이미노)-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1H-1λ6-티에핀 1-옥사이드(31 mg, 0.14 mmol)를 채우고 무수 THF (1 ml)에 용해시켰다. LiHMDS (1M in THF; 174 μl, 0.17 mmol, 1.2 eq.)를 첨가하고 혼합물을 실온에서 15 분 동안 교반한 다음, 메틸 4-(브로모메틸)벤조산염 (50 mg, 0.22 mmol, 1.5 eq)을 첨가하고 혼합물을 실온에서 20 시간 동안 교반하였다. 혼합물을 물에서 급냉시키고 디에틸에테르 (3x 10ml)로 추출하였다. 혼합된 유기층을 브라인으로 세척하고 감압 하에 농축하여 반-고체 잔류물을 얻었다. 잔류물을 예비 RP-MPLC (Reveleris, LUNA-C18, 수중 30-70% MeCN, 0. .1% (v/v) 포름산)에 의해 정제하였다. 생성물 일부들을 합하고 동결 건조하여 9 mg (17 %)의 생성물을 백색의 솜털같은 고체로서 수득하였다.
LC/MS (SC_BASE) tR 2.20 분, 순도 97%, 질량 실측치 [M+H]+ 362.
1H NMR (400 MHz, 클로로포름-d) δ 7.97 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 7.43 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 6.72 (d, J = 15.7 Hz, 1H), 6.25 (d, J = 15.8 Hz, 1H), 3.91 (s, 3H), 3.81 - 3.69 (m, 1H), 3.02 (d, J = 12.8 Hz, 1H), 2.83 - 2.76 (m, 4H), 1.44 (s, 3H), 1.39 (s, 3H), 1.37 (s, 6H).
Figure pct00027
3 19
실시예 19: 메틸 4-(((3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1l6-티에핀-1-일리덴)아미노)메틸)벤조산염의 합성.
8ml 스크류캡 바이알에 1-이미노-3,3,6,6-테트라메틸-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1H-1λ6-티에핀 1-옥사이드 (75 mg, 0.37 mmol)로 채우고 무수 THF (1.5 ml)에 용해시켰다. KOtBu (1.7 M soln in THF; 280 μl, 0.47 mmol, 1.26 eq.)를 첨가하고 생성된 혼합물을 실온에서 15 분 동안 교반하였다. 메틸-4(브로모메틸)벤조산염 (129 mg, 0.56 mmol, 1.5 eq.)을 생성된 현탁액에 첨가하고 혼합물을 실온에서 6 시간 동안 교반하였다. 혼합물을 물에서 급랭시키고 디에틸에테르 (3x 15ml)로 추출하고, 혼합된 유기 추출물을 브라인으로 세척하고, Na2SO4로 건조하고 감압 하에 농축하여 128mg의 조 생성물을 반-고체 잔류물로서 수득하였다. 잔류물을 예비 RP-MPLC (Reveleris, LUNA C18, 수중 30-70% MeCN, 0.1% (v/v) 포름산)에 의해 정제하였다. 생성물 일부들을 합하고 동결 건조하여 28 mg (21 %)의 생성물을 유성 잔류물로서 수득하였다.
LC/MS (SC_BASE) tR 2.14 분, 순도 86%, 질량 실측치 [M+H]+ 348.
1H NMR (400 MHz, 클로로포름-d) δ 7.99 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 7.46 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 4.39 (s, 2H), 3.91 (s, 3H), 3.35 (d, J = 14.0 Hz, 2H), 3.18 (d, J = 14.1 Hz, 2H), 1.45 (s, 6H), 1.28 (s, 6H).
Figure pct00028
20 21
실시예 20: tert-부틸 (2-((2-아미노에틸)디술파닐)에틸) 카르바메이트의 합성.
250 ml 둥근 바닥 플라스크에 비스-(2-아미노에틸)다이설파이드 디하이드로클로라이드 (1.49 g, 6.62 mmol) 및 MeOH (75 ml)를 채웠다. 트리에틸아민 (2.89 ml, 20.8 mmol, 3.15 eq.)을 첨가하고 모든 고체가 용해되었을 때, 디-tert-부틸 디카보네이트 (di-tert-butyl decarbonate) (1.45 g, 6.64 mmol, 1eq.)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 약 1 시간 동안 교반하였다.
혼합물을 수성 1M NaH2PO4 (50 ml)를 첨가하여 급냉시키고 유기 용매를 증발에 의해 제거하였다. 수성 잔류물을 디에틸 에테르 (3x 30ml)로 세척한 다음 1N NaOH 수용액 (~ 70 ml)을 사용하여 알칼리성으로 만들었다. 수성 혼합물을 디에틸 에테르 (3x 60 ml)로 추출하였다. 혼합된 유기 추출물을 Na2SO4로 건조하고 감압 하에 농축하여 0.71 g의 무색 오일을 수득하였다. 수층을 디클로로메탄 (3x 50ml)으로 추가로 추출하고, 혼합된 유기 추출물을 Na2SO4로 건조하고 이전에 분리된 양으로 농축하여 0.78 g (46%)의 생성물을 투명한 걸쭉한 오일로 수득하였다.
LC/MS (SC_BASE) tR 1.83 분, 순도 98%, 질량 실측치 [M+H]+ 253.
1H NMR (400 MHz, 클로로포름-d) δ 4.93 (s, 1H), 3.53 - 3.39 (m, 2H), 3.03 (t, J = 6.2 Hz, 2H), 2.84 - 2.74 (m, 4H), 1.62 (s, 2H), 1.45 (s, 9H).
Figure pct00029
21 22
실시예 21: 2,2-디메틸-4,13-디옥소-3-옥사-8,9-디티아-5,12-디아자헥사데칸-16-오익산의 합성.
250ml 둥근 바닥 플라스크에 tert-부틸(2-((2-아미노에틸)디-술파닐)에틸)카르바메이트 (0.78 g, 3.09 mmol)를 채우고 물질을 디클로로메탄 (25 ml)에 용해시켰다. DMAP (0.11 g, 0.93 mmol, 0.3 eq.)를 첨가한 다음 숙신산 무수물 (0.3 g, 3.09 mmol, 1 eq.)을 첨가하였다. 생성된 혼합물을 실온에서 1 시간 동안 교반하였다. 혼합물을 1N KHSO4 수용액 (30ml)으로 급냉시키고, 층을 분리하고 유기층을 1N KHSO4 수용액 (~ 30ml)으로 세척하였다. 혼합된 수성층을 디클로로메탄 (30 ml)으로 추출하고, 혼합된 유기층을 브라인으로 세척하고, Na2SO4 상에서 건조시키고 감압 하에 농축하여 1.02 g (94%)의 조 생성물을 고체로서 수득하였다.
LC/MS (SC_ACID) tR 1.80 분, 순도 100%, 질량 실측치 [M+Na]+ 375, [M-H]- 351.
1H NMR (400 MHz, 클로로포름-d) δ 11.57 (bs, 1H), 7.02 (t, J = 5.9 Hz, 1H), 5.07 (t, J = 6.3 Hz, 1H), 3.59 (q, J = 5.9 Hz, 2H), 3.53 - 3.34 (m, 2H), 2.86 (t, J = 6.0 Hz, 2H), 2.77 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 2.73 - 2.66 (m, 2H), 2.64 - 2.47 (m, 2H), 1.45 (s, 9H).
Figure pct00030
22 23
실시예 22: 4-((2-((2-아미노에틸)디술파닐)에틸)아미노)-4-옥소부탄산 트리플루오로아세테이트 염의 합성.
250ml 둥근 바닥 플라스크에 2,2-디메틸-4,13-디옥소-3-옥사-8,9-디티아-5,12-디아자헥사데칸-16-오익산 (1.02 g, 2.89 mmol)을 채웠다. 물질을 디클로로메탄 (5 ml)에 용해시키고 트리플루오로아세트산 (3 ml, 39.2 mmol, 13.5 eq.)으로 처리하였다. 반응을 실온에서 약 1 시간 동안 교반하였다. 반응을 감압 하에 농축하고, 톨루엔, 디클로로메탄 및 디에틸 에테르와 함께 공동 증발시켜 1.4g (132 %)을 수득하였다. 잔류물을 물에 용해시키고 디클로로메탄 (3x)으로 세척하였다. 수성층을 동결 건조하여 1.04 g (98%)의 생성물을 걸쭉 투명한 오일로서 수득하였다.
1H NMR (400 MHz, 메탄올-d 4) δ 3.51 (dt, J = 8.4, 6.4 Hz, 2H), 3.36 - 3.23 (m, 2H, 메탄올-d 4 잔류 피크와 일치), 2.99 (dq, J = 8.4, 6.1, 5.6 Hz, 2H), 2.86 (dt, J = 8.8, 6.6 Hz, 2H), 2.61 (dt, J = 8.5, 6.4 Hz, 2H), 2.49 (dt, J = 8.7, 6.5 Hz, 2H).
Figure pct00031
실시예 23: 4-옥소-4-((2-((2-(3-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ 6 -티에핀-1-일리덴)우레이도)에틸)디술파닐)에틸)아미노)부탄산의 합성
8ml 스크류캡 바이알에 2,5-디옥소피롤리딘-1-일 (3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도 -4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에판-1-일리덴)카르바메이트 (98 mg, 0.29 mmol)를 채우고 물질을 아세토니트릴 (1 ml)에 현탁/용해시켰다. DIPEA (115 μl, 0.66 mmol, 2.3 eq.)를 첨가한 다음, 물 (0.5 ml)에 4-((2-((2-아미노에틸)디설파닐)에틸)아미노)-4-옥소부탄산 TFA-염 (113 mg, 0.31 mmol, 1.07 eq.)의 용액을 첨가하여 현탁액을 형성하였다. 추가로 아세토니트릴 (0.5 ml)을 첨가하고 혼합물을 실온에서 20 시간 동안 교반하였다.
반응 혼합물을 예비 RP-MPLC (Reveleris Prep, LUNA-C18, 수중 10-50% MeCN, 0.1% (v/v) 포름산)로 정제하였다. 생성물 일부들을 합하고 동결 건조하여 38 mg (28%)의 생성물을 얻었다.
LC/MS (SC_ACID) tR 1.77 분, 순도 96%, 질량 실측치 [M+H]+ 478.
1H NMR (400 MHz, 클로로포름-d) δ 7.73 (s, 1H), 6.52 (s, 0.2H), 6.00 (s, 0.8H), 3.91 - 3.76 (m, 2H), 3.58 - 3.38 (m, 6H), 2.92 - 2.73 (m, 4H), 2.59 - 2.36 (m, 4H), 1.49 (s, 6H), 1.31 (s, 6H).
Figure pct00032
24 25
실시예 24: 2,5-디옥소피롤리딘-1-일 4-옥소-4-((2-((2-(3-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)우레이도)에틸)디술파닐) 에틸)아미노)부타노에이트의 합성.
8ml 스크류캡 바이알에 4-옥소-4-((2-((2-(3-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)우레이도)에틸)디술파닐)에틸) 아미노)부탄산 (38.8 mg, 0.081 mmol) 및 디클로로메탄 (1 ml)을 채웠다. N-히드록시숙신이미드 (13 mg, 0.11 mmol, 1.4 eq.)를 첨가한 다음 EDC (22 mg, 0.11, 1.4 eq.)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 약 2 시간 동안 교반하였다. 혼합물을 감압 하에 농축하고 생성된 백색 거품을 예비 R-MPLC (Reveleris Prep, LUNA-C18, 수중 20-60% MeCN, 0.1% (v/v) 포름산)에 의해 정제하였다. 생성물 일부들을 합치고 동결 건조시켰다. 동결 건조된(freeze-dried) 물질을 디클로로메탄에 용해시키고 8 ml 갈색 유리 바이알로 옮기고, 용매를 N2 스트림 하에서 증발시키고 디에틸 에테르와 공동 증발시켜 35 mg (76%)의 생성물을 수득하였다.
LC/MS (SC_ACID) tR 1.86 분, 순도 93%, 질량 실측치 [M+H]+ 575.
1H NMR (400 MHz, 클로로포름-d) δ 6.73 (s, 1H), 5.32 (t, J = 6.1 Hz, 1H), 3.78 (d, J = 14.1 Hz, 2H), 3.58 (q, J = 6.1 Hz, 2H), 3.53 - 3.41 (m, 4H), 3.00 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 2.89 - 2.76 (m, 8H), 2.67 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 1.47 (s, 6H), 1.28 (s, 6H).
Figure pct00033
실시예 25: TMTHSI - 다이설파이드 NHS 에스테르의 siRNA 올리고뉴클레오티드에 결합. TMTHSI - NH-siRNA PLK1의 제조.
2 mL UPLC 바이알에 siRNA PLK1 올리고뉴클레오티드 (5 mg, 0.36 μmol)를 채우고 붕산염 완충액 pH 8.4 (250 μl)를 첨가하였다. DMSO 중 2,5-디옥소피롤리딘-1-일 4-옥소-4-((2-((2-(3-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5)-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)우레이도)에틸)디설파닐) 에틸)아미노)부타노에이트의 20 mM 저장 용액(stock solution)을 준비하고 5 당량 (90 μl, 1.04 mg, 1.8 μmol)의 저장 용액을 교반하면서 siRNA 포함 용액에 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 교반하고 UPLC로 모니터링 하였다. 추가 5당량의 2,5-디옥소피롤리딘-1-일 4-옥소-4-((2-((2-(3-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)우레이도)에틸)디설파닐) 에틸)아미노)부타노에이트 (90 μl, 1.04 mg, 1.8 μmol)를 첨가하고 추가 교반한 후, 반응은 TMTHSI - NH-siRNA PLK1로의 90% 초과 전환을 보여주었다. 최종 조 생성물을 PD-10 (인산염 완충액 pH 7.4로 완충액 교환) 및 비바스핀 (5000Da MWCO, 4000g, 인산염 완충액 pH 7.4의 3 배, 최종 농축 단계)에 의해 정제하여 과량의 TMTHSI NHS 2,5-디옥소피롤리딘-1-일 4-옥소-4-((2-((2-(3-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)우레이도)에틸)디설파닐) 에틸)아미노)부타노에이트를 제거하였다. TMTHSI-NH-siRNA PLK1 (1000μl)의 최종 용액을 2 mL UPLC 바이알에 옮기고 +4에서 보관하였다.
Figure pct00034
실시예 26: 아지드-CPP1 펩티드의 TMTHSI-NH-siRNA 올리고뉴클레오티드에 결합. CPP1-TMTHSI-NH-siRNA PLK1 접합체의 제조.
처음에, 아세토니트릴/물 (1:1, 100 μl 부피) 내에 아지드-CPP1 펩티드의 저장 용액 (0.49 mg, 0.35 μmol)을 준비하였다. 초기에 50 μl (0.5 eq., 0.25 mg, 0.18 μmol)의 저장 용액을 TMTHSI-NH-siRNA PLK1 (1000 μl 인산염 완충액 pH 7.4 중 0.35 μmol)을 포함하는2 mL UPLC 바이알에 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 교반하고 UPLC로 모니터링 하였다. 30 분 후 모든 아지드-CPP1 펩티드가 전환되고 아지드-CPP1 펩티드 저장 용액의 두 번째 절반을 첨가하였다 (0.5 eq., 0.25 mg, 0.18 μmol). 추가로 30 분 동안 교반 한 후 CPP1-TMTHSI-NH-siRNA PLK1로의 반응은 완전한 전환에 도달하였다. 최종 조 생성물을 세척하고 (5000Da MWCO, 4000g, 인산염 완충액 pH 7.4의 3 배, 최종 농축 단계) 비바스핀 원심 튜브에서 농축하였다. CPP1-TMTHSI-NH-siRNA PLK1 (750 μl)의 최종 용액을 2 mL UPLC 바이알로 옮겼다.
Figure pct00035
실시예 27: 산 불안정(acid labile) 링커 7의 CPP1-TMTHSI-siRNA 올리고뉴클레오티드에 결합. 링커 7-CPP1-TMTHSI-NH-siRNA PLK1 접합체의 제조.
CPP1-TMTHSI-NH-siRNA PLK1 (750 μl) 용액을 비바스핀 원심 튜브에 옮기고 완충액을 붕산염 완충액 pH 8.4 (5000Da MWCO, 4000g, 붕산염 완충액 pH 8.4의 3 배, 최종 농축 단계)으로 교환하였다. 비바스핀 후 최종 부피: 1200 μl. 히드라존 MA 링커 NHS 에스테르 (링커 7)의 20 mM 저장 용액을 DMSO에서 제조하였다. 교반하면서, DMSO (66 μl, 0.73 mg, 1.6 μmol) 중 히드라존 MA 링커 NHS 에스테르 저장 용액 5당량을 실온에서 붕산염 완충액 (1000 μl) 중 CPP1-TMTHSI-siRNA (0.32 μmol)에 첨가하고 UPLC로 모니터링하였다. 45 분 후 반응은 링커 7 - CPP1-TMTHSI - siRNA PLK1 접합체로의 완전한 전환을 보여주었다. 최종 조 접합체를 PD-10 (5000Da MWCO, 4000g, 인산염 완충액 pH 7.4로 완충액 교체) 및 비바스핀 (5000Da MWCO cut-off, 4000g, 인산염 버퍼 pH 7.4의 3 배, 최종 농축 단계)에 의해 정제하여 과량의 히드라존 MA 링커 NHS 에스테르를 제거하였다.
Figure pct00036
29 30
실시예 29: ( S )-15-(4-(((2-아미노-4-옥소-3,4-디하이드로프테리딘-6-일)메틸)아미노) 벤즈아미도)-2,2-디메틸-4,12-디옥소-3,8-디옥사-5,11-디아자헥사데칸-16-오익산의 합성. (α/γ 위치 이성질체의 혼합물로 분리된 생성물)
엽산 (1.84g, 4.17mmol)을 무수 디메틸 술폭시드 (15 ml)에 현탁시키고 플라스크를 용액이 형성될 때까지 100 °C의 샌드 배스(sand bath)에 두었다. 이어서 용액을 실온으로 냉각시키고 N- 히드록시숙신이미드 (503 mg, 4.37 mmol, 1.05 eq.)를 첨가한 다음 무수 디메틸 술폭시드 (3 ml) 중 N-Boc-2-(2-아미노-에톡시)-에틸아민 (852 mg, 4.17 mmol) 용액을 첨가하였다. 혼합물을 10 분 동안 교반한 다음, EDC (840 mg, 4.38 mmol, 1.05 eq.)를 첨가하고 혼합물을 실온에서 17 시간 동안 교반하였다.
반응 혼합물을 예비 RP-MPLC (Reveleris, XSelect 수중 5-30% MeCN, 10mM NH4HCO3, pH=9.5)에 의해 정제하였다 (7 개 부분에서). 생성물 일부들을 합하고 감압 하에 부분적으로 농축하였다. 생성된 잔류물을 동결 건조하여 0.91 g (34%)의 생성물을 얻었다.
LC/MS (SC_BASE) tR 1.37분, 순도 100%, 질량 실측치 [M-H]- 626.
1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6 + D2O) δ 8.66 (s, 1H), 7.99 (q, J = 4.9 Hz, 1H), 7.65 (dd, J = 11.6, 8.5 Hz, 2H), 6.75 (d, J = 6.1 Hz, 1H), 6.67 (dd, J = 9.0, 2.7 Hz, 2H), 4.52 (s, 2H), 4.33 (dd, J = 8.9, 4.8 Hz, 0.4H), 4.19 (dd, J = 8.1, 4.7 Hz, 0.6H), 3.45 - 3.31 (m, 4H), 3.26 - 3.13 (m, 2H), 3.11 - 3.01 (m, 2H), 2.26 (t, J = 7.1, 6.4 Hz, 1H), 2.15 (t, J = 8.0 Hz, 1H), 2.08 - 1.82 (m, 2H), 1.35 and 1.33 (2x s, 결합된(combined) 9H).
Figure pct00037
30 31
실시예 30: N 2 -(4-(((2-아미노-4-옥소-3,4-디하이드로프테리딘-6-일)메틸)아미노) 벤조일)- N 5 -(2-(2-아미노에톡시)에틸)- L -글루타민의 합성. (α/γ 위치 이성질체의 혼합물로 분리된 생성물)
(S)-15-(4-(((2-아미노-4-옥소-3,4-디하이드로프테리딘-6-일)메틸)아미노)벤자미노)-2,2-디메틸-4,12-디옥소-3,8-디옥사-5,11-디아자헥사데칸-16-오익산 (403 mg, 0.64 mmol)을 트리플루오로 아세트산 (2 ml, 26.0 mmol)에 용해시키고 생성된 혼합물을 실온에서 25 분 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 감압 하에 농축하고, 잔류물을 디클로로메탄 (2x)과 함께 공동 증발시켰다. 잔류물을 N,N-디메틸포름아미드 (1 ml)에 용해시키고(taken up) 완전히 용해 될 때까지 가온한 다음, 실온으로 냉각시켰다. 용액을 트리에틸아민 (3x 200 μl)으로 처리하여 주황색 침전물을 얻었다. 혼합물을 아세톤으로 희석하고, 고체를 여과에 의해 수집하였다. 잔류물을 아세톤 (3x)으로 세척하고 공기 건조하여 346 mg (97%)의 생성물을 주황색 고체로 얻었다.
1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6) δ 8.66 - 8.57 (m, 1H), 8.24 (t, J = 5.5 Hz, 0.6H), 8.07 (t, J = 5.6 Hz, 0.4H), 7.72 - 7.62 (m, 1H), 7.62 - 7.51 (m, 1H), 7.30 (bs, 2H), 6.91 (q, J = 6.1 Hz, 1H), 6.63 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 4.52 - 4.38 (m, 2H), 4.30 (q, J = 6.3 Hz, 0.4H), 4.10 (q, J = 6.4 Hz, 0.6H), 3.55 (q, J = 6.2, 5.6 Hz, 3H), 3.43 (bs, 3H), 3.31 - 3.13 (m, 4H), 2.94 (q, J = 6.2, 5.8 Hz, 2H), 2.21 - 2.11 (m, 2H), 2.06 - 1.79 (m, 3H), 0.97 (t, J = 7.2 Hz, 1H.
NMR은 4.5 및 2.5ppm 사이의 시그널 아래에서 매우 광범위한 HOD 신호를 보여준다.
Figure pct00038
31 32
실시예 31: 합성 N 2 -(4-(((2-아미노-4-옥소-3,4-디하이드로프테리딘-6-일)메틸)아미노) 벤조일)- N 5 -(2-(2-(3-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ 6 -티에핀-1-일리덴)우레이도)에톡시)에틸)- L -글루타민. (α/γ 위치 이성질체의 혼합물로 분리된 생성물)
N 2-(4-(((2-아미노-4-옥소-3,4-디하이드로프테리딘-6-일)메틸)아미노)벤조일)-N 5-(2-(2-아미노 에톡시)에틸)-L-글루타민 (90.3 mg, 0.13 mmol)을 뜨거운 디메틸 술폭시드 (1.5 ml)에 용해시키고 실온으로 냉각시켰다. 트리에틸아민 (107 μl, 0.77 mmol, 6 eq.)을 첨가하고 생성된 혼합물을 2,5- 디옥소피롤리딘-1-일 (3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에판-1-일리덴)카르바메이트 (52 mg, 0.15 mmol, 1.2 eq.)에 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 4 일 동안 교반하였다.
반응 혼합물을 예비 RP-MPLC (Reveleris, XSelect 수중 5-40% MeCN, 10mM NH4HCO3, pH=9.5)로 정제하였다. 생성물 일부들을 합하고 동결 건조하여 51 mg (53%)의 생성물을 얻었다.
LC/MS (SC_BASE) tR 1.45 분, 순도 99%, 질량 실측치 [M+H]+ 753.
1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6 + D2O) δ 8.66 (s, 1H), 8.02 - 7.90 (m, 1H), 7.70 - 7.59 (m, 2H), 6.72 - 6.61 (m, 3H), 4.50 (s, 2H), 4.37 - 4.32 (m, 0.4H), 4.22 - 4.13 (m, 0.6H), 3.90 - 3.79 (m, 2H), 3.59 (dd, J = 14.0, 4.5 Hz, 2H), 3.44 - 3.30 (m, 5H), 3.25 - 3.14 (m, 2H), 3.09 (t, J = 5.8 Hz, 2H), 2.26 (t, J = 7.7 Hz, 1H), 2.15 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 2.05 - 1.93 (m, 1H), 1.90 (d, J = 13.5 Hz, 1H), 1.33 (s, 6H), 1.19 (s, 6H).
실시예 32: TMTHSI-포함 링커 엽산의 아지드 포함 나노 입자 (CriPec)에 결합
Figure pct00039
엽산-라벨된 코어-가교 중합체성 미셀은 고분자 미셀 껍질의 표면에 엽산을 접합하여 생성되고 표적 연구에 사용되었다. 클릭 화학을 통한 엽산 접합을 위해, 아지드-기능화된 블록 공중합체 (22kDa, 10 mol% 가교제 L2 [1]로 유도체화 됨, 전체 블록 공중합체의 5 w%)의 일부가 (95w%) 비-기능화된 블록 공중합체 (22 kDa, 10 mol % 가교제 L2 [Biomaterials. 2015;53:370-8]],]로 유도체화 됨, 전체 블록 공중합체의 95 w%)) 다음에 첨가된 것을 제외하고, 아지드-기능화된 중합체성 미셀은 근본적으로 보고된 프로토콜 [Hu et al. Biomaterials. 2015;53:370-8]에 따라 제조되었다. 이 두 블록 공중합체는 전자에는 azide-PEG5000-OH으로부터 합성된 (azide-PEG5000)2-ABCPA 개시제를 대신 사용한 것을 제외하고는, 동일한 절차에 따라 합성되었다. 수득된 아지드-기능화된 중합체성 미셀을 130 mM NaCl을 함유하는 20 mM 아세트산 암모늄 pH 5 완충액에서 정제하고, 완충액을 130 mM NaCl을 함유하는 20 mM 인산 나트륨 pH 7.4 완충액으로 바꾸고 변형 폴리에테르설폰 (mPES) 100 kDa 모듈 (Spectrumlabs)이 장착된 Tangential Flow Filtration (TFF)를 사용하여 약 96 mg/mL 중합체 당량(polymer equiv.)으로 농축하였다. 다음으로, 엽산은 다음 접근법을 사용하여 구리가 없는 클릭 화학을 통해 농축된 아지드-기능화된 코어-가교 중합체성 미셀에 접합되었다.
실온(RT)에서, DMSO (93 μL)을 앰버(amber) UPLC 바이알에서 교반 (300 rpm) 하면서 200 μL의 아지드-기능화된 변형 코어-가교 중합체성 미셀 (0.13 μmol 아지드 equiv.)에 첨가하였다. 열이 없어지면, 엽산 (1.0 eq., 0.13 μmol, 5 μL, Mercachem)를 반응 혼합물에 방울로 첨가하였다. 접합 반응의 진행을 UPLC-UV로 44 시간 동안 모니터링 한 후 반응을 중단하였다. UPLC에 기초하여, 엽산의 전환율은 45%로 결정되었으며, 이는 2.3% 엽산 라벨된 코어-가교 중합체성 미셀로 해석된다.
Figure pct00040
12 34
실시예 33: 1-(2-(2-(2-아미노에톡시)에톡시)에틸)-3-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도―4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ 6 -티에핀-1-일리덴)우레아의 합성.
N2- 분위기 하에서, 2,5-디옥소피롤리딘-1-일 (3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에판-1-일리덴)카르바메이트 (197 mg, 0.58 mmol)를 디클로로메탄 (12.5 ml)에 용해시키고 2,2'-(에탄-1,2-다이일비스(옥시))비스(에탄-1-아민) (0.42 ml, 2.89 mmol, 5 eq.)을 첨가하였다. 반응을 실온에서 2 시간 동안 교반 하였다. 반응 혼합물을 감압 하에 농축하였다. 잔류물을 아세토니트릴/물 (4 ml)의 1:1 혼합물에 용해시키고(taken up) 예비 RP-MPLC (Reveleris, XSelect 수중 10-50% MeCN, 10mM NH4HCO3, pH=9.5)에 의해 정제하였다. (두 부분에서). 생성물 일부들을 합하고 동결 건조하여 156 mg (72%)의 생성물을 솜털같은) 고체로서 수득하였다.
LC/MS (SC_BASE) tR 1.67 분, 순도 99 %, 질량 실측치 [M + H] + 374. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6 + D2O) δ 3.86 (d, J = 14.0 Hz, 2H), 3.61 (d, J = 13.9 Hz, 2H), 3.54 - 3.46 (m, 4H), 3.40 (q, J = 6.0 Hz, 4H), 3.15 - 3.04 (m, 3H), 2.67 (t, J = 5.7 Hz, 1H), 1.34 (s, 6H), 1.21 (s, 6H).
Figure pct00041
실시예 34: 1-(2-(2-(2-아미노에톡시)에톡시)에틸)-3-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도―4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ 6 -티에핀-1-일리덴)우레아-Cy7 어덕트 포르메이트 염의 합성
8ml 스크류캡 바이알에 Cy7-NHS 에스테르 (95 mg, 0.13 mol) 및 MeCN (1.5 ml)를 채우고, MeCN (1.5 ml) 중 1-(2-(2-(2-아미노에톡시)에톡시)에틸)-3-(3,3,6,6-테트라메틸-1-옥시도-4,5-다이데하이드로-2,3,6,7-테트라하이드로-1λ6-티에핀-1-일리덴)우레아 (66.5 mg, 0.18 mmol, 1.37 eq.)를 첨가하고 혼합물을 실온에서 2 시간 동안 교반하였다. 그 다음 혼합물을 -20 °C에서 밤새 저장하였다. 혼합물을 실온으로 가온한 다음 예비 MPLC (Reveleris Prep, LUNA-C18, 수중 20-60% MeCN, 0.1% (v/v) 포름산)로 정제하고, 생성물 일부들을 감압 하에 농축하고 잔류물을 약간의 MeCN으로 희석하고 밤새 동결 건조하여 95 mg (77%)의 생성물을 짙은 녹색 고체로서 얻었다.
LC/MS (AN_ACID_DAY_UV800) tR 3.46 분, 순도 88%, 질량 실측치 [M]+ 905, [M+H]2+ 453.
1H NMR (400 MHz, Methanol-d 4) δ 8.37 (s, 1H), 8.02 - 7.95 (m, 0.5H), 7.75 (dd, J = 14.0, 8.5 Hz, 1.5H), 7.47 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 7.43 - 7.34 (m, 1H), 7.31 - 7.20 (m, 3H), 7.15 - 6.92 (m, 1H), 6.81 - 6.34 (m, 2H), 6.24 - 6.09 (m, 1H), 4.11 (t, J = 7.3 Hz, 1H), 3.86 (d, J = 14.1 Hz, 2H), 3.66 - 3.55 (m, 8H), 3.55 - 3.45 (m, 5H), 3.39 - 3.32 (m, 3H), 3.29 - 3.21 (m, 2H), 2.57 (q, J = 5.6 Hz, 3H), 2.50 - 2.28 (m, 1H), 2.27 - 2.15 (m, 2H), 2.00 - 1.89 (m, 2H), 1.89 - 1.74 (m, 3H), 1.75 - 1.61 (m, 10H), 1.59 - 1.52 (m, 2H), 1.51 - 1.42 (m, 2H), 1.40 (s, 7H), 1.33 - 1.20 (m, 8H), 1.03 (s, 1H).
방법: AN_ACID_DAY_UV800, 장치: Agilent 1260 Bin. Pump: G1312B, degasser; autosampler, ColCom, DAD: Agilent G1315D, 210-800 nm, MSD: Agilent LC/MSD G6130B ESI, pos/neg 100-1000, ELSD Alltech 3300 기체 유량 1.5 ml/분, 기체 온도: 40 °C; 컬럼: Waters XSelectTM C18, 50x2.1mm, 3.5μ, 온도: 35 °C, 유량: 0.8 mL/분, 그래디언트: t0 = 5% A, t3.5min = 98% A, t6min = 98% A, 포스트타임: 2 min; 용리제 A: 0.1% 아세토니트릴 중 포름산, 용리제 B: 0.1% 수중 포름산).
MS 파라미터
소스(Source): ESI, 캐필러리(Capillary) 전압: 3000V, 건조 기체 유량: 12 L/분, 네뷸라이저(Nebulizer) 압력 60 psig, 건조 기체 온도: 350 °C, 단편화(Fragmentor) 70, MS 스캔: MS 범위 100-1000 (positive 및 negative 모드), 스캔 속도: 0.84 초/사이클.
실시예 35: 반응 속도 상수 값 kt를 결정하기 위한 TMTHSI 및 벤질 아지드의 반응 속도.
벤질 아지드의 BCN-OH 및 TMTHSI와의 전환에 대한 kt 값은 질량 분석법을 통해 반응을 모니터링하여 조사되었다. 이 연구에서, 측정 방법으로 ESI 소스가 결합된 QTOF 질량 분석법을 사용하였다. 구체적으로, ACN/물/아세트산 (3:1:0.01%) 중 알킨 (TMTHSI 또는 BCN-OH)을 1.0 eq 벤질아지드와 반응시키고 MS를 사용하여 반응 속도를 측정하였다. 측정 결과는 도 55에 포함되어 있다. 벤질 아지드와의 반응에서 TMTHSI에 대해 측정된 kt 값은 0.83 M-1S-1로, BCN-OH (0.12 M-1S-1)보다 약 7 배 빠르다.
인용 문헌
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- Dommerholt et al. Top Curr Chem (Z) 2016, 374:16

Claims (19)

  1. 하기 화학식 (I)의 화합물:
    Figure pct00042
    (I)
    상기 화학식 (I)에서,
    n 및 m 은 독립적으로 0, 1, 또는 2 이고 n + m은 2이며;
    X는 O 또는 NR9이고,
    Y는 NR10이고,
    R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로, 수소, 할로겐 (F, Cl, Br, I), O, N, P 및 S, C1 - C24 알킬 그룹, C6 - C24 (헤테로)아릴 그룹, C7 - C24 알킬(헤테로)아릴 그룹 및 C7 - C24 (헤테로)아릴알킬 그룹으로 구성된 군에서 선택되되, 이때 상기 O, N, P 및 S는 각각 독립적으로, 수소, 할로겐 (F, Cl, Br, I), C1 - C12 알킬 그룹, C2 - C12 알케닐 그룹, C2 - C12 알키닐 그룹, C3 - C12 사이클로알킬 그룹, C1 - C12 알콕시 그룹, C2 - C12 알케닐옥시 그룹, C2 - C12 알키닐옥시 그룹, 또는 C3 - C12 사이클로알킬옥시 그룹에 추가로 결합되고, 여기서 상기 알킬 그룹은 O, N, P 및 S로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자에 의해 선택적으로 중단되고, 상기 알킬 그룹, (헤테로)아릴 그룹, 알킬(헤테로)아릴 그룹 및 (헤테로)아릴알킬 그룹은 각각 독립적으로, C1 - C12 알킬 그룹, C2 - C12 알케닐 그룹, C2 - C12 알키닐 그룹, C3 - C12 사이클로알킬 그룹, C1 - C12 알콕시 그룹, C2 - C12 알케닐옥시 그룹, C2 - C12 알키닐옥시 그룹, C3 - C12 사이클로알킬옥시 그룹, 할로겐 (F, Cl, Br, I) , 아미노 그룹, 옥소 그룹 및 실릴 그룹으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되고, 여기서 상기 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 알키닐 그룹, 사이클로알킬 그룹, 알콕시 그룹, 알케닐옥시 그룹, 알키닐옥시 그룹 및 사이클로알킬옥시 그룹은 선택적으로 치환되고, 상기 알킬 그룹, 상기 알콕시 그룹, 상기 사이클로알킬 그룹 및 상기 사이클로알콕시 그룹은 O, N, P 및 S로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자에 의해 선택적으로 중단되고, 상기 실릴 그룹은 화학식 (R11)3Si-로 표시되고, 여기서 R11은 C1 - C12 알킬 그룹, C2 - C12 알케닐 그룹, C2 - C12 알키닐 그룹, C3 - C12 사이클로알킬 그룹, C1 - C12 알콕시 그룹, C2 - C12 알케닐옥시 그룹, C2 - C12 알키닐옥시 그룹 및 C3 - C12 사이클로알킬옥시 그룹으로 구성된 군에서 독립적으로 선택되되, 여기서 상기 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 알키닐 그룹, 사이클로알킬 그룹, 알콕시 그룹, 알케닐옥시 그룹, 알키닐옥시 그룹 및 사이클로알킬옥시 그룹은 선택적으로 치환되고, 상기 알킬 그룹, 상기 알콕시 그룹, 상기 사이클로알킬 그룹 및 상기 사이클로알콕시 그룹은 O, N, P 및 S로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자에 의해 선택적으로 중단되며;
    R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로, 수소, 할로겐 (F, Cl, Br, I), O, N, P 및 S, C1 - C24 알킬 그룹, C6 - C24 (헤테로)아릴 그룹, C7 - C24 알킬(헤테로)아릴 그룹 및 C7 - C24 (헤테로)아릴알킬 그룹으로 구성된 군에서 선택되되, 이때 상기 O, N, P 및 S는 각각 독립적으로 수소, 할로겐 (F, Cl, Br, I), C1 - C12 알킬 그룹, C2 - C12 알케닐 그룹, C2 - C12 알키닐 그룹, C3 - C12 사이클로알킬 그룹, C1 - C12 알콕시 그룹, C2 - C12 알케닐옥시 그룹, C2 - C12 알키닐옥시 그룹, 또는 C3 - C12 사이클로알킬옥시 그룹에 추가로 결합되고, 여기서 상기 알킬 그룹은 O, N, P 및 S로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자에 의해 선택적으로 중단되고, 상기 알킬 그룹, (헤테로)아릴 그룹, 알킬(헤테로)아릴 그룹 및 (헤테로)아릴알킬 그룹은 각각 독립적으로, C1 - C12 알킬 그룹, C2 - C12 알케닐 그룹, C2 - C12 알키닐 그룹, C3 - C12 사이클로알킬 그룹, C1 - C12 알콕시 그룹, C2 - C12 알케닐옥시 그룹, C2 - C12 알키닐옥시 그룹, C3 - C12 사이클로알킬옥시 그룹, 할로겐 (F, Cl, Br, I) , 아미노 그룹, 옥소 그룹 및 실릴 그룹으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되고, 여기서 상기 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 알키닐 그룹, 사이클로알킬 그룹, 알콕시 그룹, 알케닐옥시 그룹, 알키닐옥시 그룹 및 사이클로알킬옥시 그룹은 선택적으로 치환되고, 상기 알킬 그룹, 상기 알콕시 그룹, 상기 사이클로알킬 그룹 및 상기 사이클로알콕시 그룹은 O, N, P 및 S로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자에 의해 선택적으로 중단되고, 상기 실릴 그룹은 화학식 (R11)3Si-로 표시되고, 여기서 R11은 C1 - C12 알킬 그룹, C2 - C12 알케닐 그룹, C2 - C12 알키닐 그룹, C3 - C12 사이클로알킬 그룹, C1 - C12 알콕시 그룹, C2 - C12 알케닐옥시 그룹, C2 - C12 알키닐옥시 그룹 및 C3 - C12 사이클로알킬옥시 그룹으로 구성된 군에서 독립적으로 선택되되, 여기서 상기 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 알키닐 그룹, 사이클로알킬 그룹, 알콕시 그룹, 알케닐옥시 그룹, 알키닐옥시 그룹 및 사이클로알킬옥시 그룹은 선택적으로 치환되고, 상기 알킬 그룹, 상기 알콕시 그룹, 상기 사이클로알킬 그룹 및 상기 사이클로알콕시 그룹은 O, N, P 및 S로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자에 의해 선택적으로 중단되며;
    선택적으로, R1과 R7, R1과 R8, R2과 R7, R2와 R8, R3과 R5, R3과 R6, R4와 R5, 및/또는 R4와 R6은 독립적으로 사이클로알킬-, 사이클로(헤테로)아릴-, 사이클로알킬(헤테로)아릴, -사이클로(헤테로)아릴알킬 시스템과 같은 융합 고리 시스템을 형성하며,
    상기 융합 고리 시스템의 알킬 그룹은 O, N, P 및 S로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자에 의해 선택적으로 중단되고,
    상기 융합 고리 시스템의 알킬 그룹, (헤테로)아릴 그룹, 알킬(헤테로)아릴 그룹 및 (헤테로)아릴알킬 그룹은 각각 독립적으로, C1 - C12 알킬 그룹, C2 - C12 알케닐 그룹, C2 - C12 알키닐 그룹, C3 - C12 사이클로알킬 그룹, C1 - C12 알콕시 그룹, C2 - C12 알케닐옥시 그룹, C2 - C12 알키닐옥시 그룹, C3 - C12 사이클로알킬옥시 그룹, 할로겐, 아미노 그룹, 옥소 그룹 및 실릴 그룹으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되고, 여기서 상기 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 알키닐 그룹, 사이클로알킬 그룹, 알콕시 그룹, 알케닐옥시 그룹, 알키닐옥시 그룹 및 사이클로알킬옥시 그룹은 선택적으로 치환되고, 상기 알킬 그룹, 상기 알콕시 그룹, 상기 사이클로알킬 그룹 및 상기 사이클로알콕시 그룹은 O, N, P 및 S로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자에 의해 선택적으로 중단되고, 상기 실릴 그룹은 (R11)3Si-로 표현되고, 여기서 R11은 C1 - C12 알킬 그룹, C2 - C12 알케닐 그룹, C2 - C12 알키닐 그룹, C3 - C12 사이클로알킬 그룹, C1 - C12 알콕시 그룹, C2 - C12 알케닐옥시 그룹, C2 - C12 알키닐옥시 그룹 및 C3 - C12 사이클로알킬옥시 그룹으로 구성된 군에서 독립적으로 선택되고, 여기서 상기 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 알키닐 그룹, 사이클로알킬 그룹, 알콕시 그룹, 알케닐옥시 그룹, 알키닐옥시 그룹 및 사이클로알킬옥시 그룹은 선택적으로 치환되고, 상기 알킬 그룹, 상기 알콕시 그룹, 상기 사이클로알킬 그룹 및 상기 사이클로알콕시 그룹은 O, N, P 및 S로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자에 의해 선택적으로 중단되며;
    R9 및 R10 은 각각 독립적으로, 수소, 할로겐 (F, Cl, Br, I) , R12, -CH=C(R12)2, -C≡CR12, -[C(R12)2C(R12)2O]q-R12 (여기서 q는 1 내지 200임), -CN, -N3, -NCX, -XCN, -XR12, -N(R12)2, -+N(R12)3, -C(X)N(R12)2, -C(R12)2XR12, -C(X)R12, -C(X)XR12, -S(O)R12, -S(O)2R12, -S(O)OR12, -S(O)2OR12, -S(O)N(R12)2, -S(O)2N(R12)2, -OS(O)R12, -OS(O)2R12, -OS(O)OR12, -OS(O)2OR12, -P(O)(R12)(OR12), -P(O)(OR12)2, -OP(O)(OR12)2, -Si(R12)3, -XC(X)R12, -XC(X)XR12, -XC(X)N(R12)2, -N(R12)C(X)R12, -N(R12)C(X)XR12 및 -N(R12)C(X)N(R12)2으로 구성된 군에서 선택되고, 여기서 X는 산소 또는 황이고, R12는 수소, 할로겐 (F, Cl, Br, I), C1 - C24 알킬 그룹, C6 - C24 (헤테로)아릴 그룹, C7 - C24 알킬(헤테로)아릴 그룹 및 C7 - C24(헤테로)아릴알킬 그룹으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된다.
  2. 제1항에 있어서,
    n은 1이고 m은 1이며, 하기 화학식 (II)의 구조를 갖는 화합물:
    Figure pct00043
    (II)
    (상기 화학식 (II)에서, R1-R8, X, Y는 제1항에 정의된 것과 동일하다).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    X는 O이고/이거나,
    R10은 H인 것인, 화합물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소, 할로겐 (F, Cl, Br, I) 또는 C1-C24 알킬이며, 바람직하게는 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C4 알킬인 것인, 화합물.
  5. 제4항에 있어서,
    R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 메틸이거나,
    R1, R2, R3 및 R4는 메틸이고 R5, R6, R7 및 R8은 수소인 것인, 화합물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 정의된 화합물로서,
    화학식 (I)의 화합물의 S 원자에 인접한 티오사이클로헵틴 고리의 원자들 중 하나 및/또는 Y 및/또는 X가, 각각 독립적으로, 선택적 연결기 (linking group) (L) 및 작용기 (Q)에 결합되어 하기 화학식 (III)의 화합물을 생성하는, 화합물:
    (화학식 I)-L-Q
    (III)
    상기 연결기 (L)은 존재하지 않거나; 직쇄 또는 분지쇄 C1 - C24 알킬렌 그룹, C2 - C24 알케닐렌 그룹, C2 - C24 알키닐렌 그룹, C3 - C24 사이클로알킬렌 그룹, C5 - C24 사이클로알케닐렌 그룹, C5 - C24 사이클로알키닐렌그룹, C7 -C24 알킬(헤테로)아릴렌 그룹, C7 - C24 (헤테로)아릴알킬렌 그룹, C5 - C24 (헤테로)아릴알케닐렌 그룹 및 C9 - C24 (헤테로)아릴알키닐렌 그룹 중에서 선택되고, 여기서 상기 알킬렌 그룹, 알케닐렌 그룹, 알키닐렌 그룹, 사이클로알킬렌 그룹, 사이클로알케닐렌 그룹, 사이클로알키닐렌 그룹, 알킬(헤테로)아릴렌 그룹, (헤테로)아릴알킬렌 그룹, (헤테로)아릴알케닐렌 그룹 및 (헤테로)아릴알키닐렌 그룹은 C1 - C12 알킬 그룹, C2 - C12 알케닐 그룹, C2 - C12 알키닐 그룹, C3 - C12 사이클로알킬 그룹, C5 - C12 사이클로알케닐 그룹, C5 - C12 사이클로알키닐 그룹, C8 - C12 알콕시 그룹, C2 - C12 알케닐옥시 그룹, C2 - C12 알키닐옥시 그룹, C3 - C12 사이클로알킬옥시 그룹, 할로겐 (F, Cl, Br, I) , 아미노 그룹, 옥소 및 실릴 그룹으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되고, 상기 실릴 그룹은 화학식 (R11)3Si로 표시될 수 있고, 여기서 R11은 위에서 정의된 것과 같으며;
    상기 작용기 (Q)는 수소, 할로겐 (F, Cl, Br, I) , R12, -CH=C(R12)2, -C≡CR12, -[C(R12)2C(R12)2O]q-R12 (여기서 q는1 내지 200의 범위에 있음), -CN, -N3, -NCX, -XCN, -XR12, -N(R12)2, -+N(R12)3, -C(X)N(R12)2, -C(R12)2XR12, -C(X)R12, -C(X)XR12, -S(O)R12, -S(O)2R12, -S(O)OR12, -S(O)2OR12, -S(O)N(R12)2, -S(O)2N(R12)2, -OS(O)R12, -OS(O)2R12, -OS(O)OR12, -OS(O)2OR12, -P(O)(R12)(OR12), -P(O)(OR12)2, -OP(O)(OR12)2, -Si(R12)3, -XC(X)R12, -XC(X)XR12, -XC(X)N(R12)2, -N(R12)C(X)R12, -N(R12)C(X)XR12 및 -N(R12)C(X)N(R12)2로 구성된 군에서 선택되고, 여기서 X는 산소 또는 황이고, R12는 수소, 할로겐, (F, Cl, Br, I), C1 - C24 알킬 그룹, C6 - C24 (헤테로)아릴 그룹, C7 - C24 알킬(헤테로)아릴 그룹 및 C7 - C24 (헤테로)아릴알킬 그룹으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된다.
  7. 제6항에 있어서,
    L은 존재하지 않거나, -[C(R12)2C(R12)2O]q-R12 (여기서 q는1 내지 200의 범위에 있음), -CN, -NCX, -XCN, -XR12, -N(R12)2, -+N(R12)3, -C(X)N(R12)2, -C(R12)2XR12, -C(X)R12, -C(X)XR12, -S(O)R12, -S(O)2R12, -S(O)OR12, -S(O)2OR12, -S(O)N(R12)2, -S(O)2N(R12)2, -OS(O)R12, -OS(O)2R12, -OS(O)OR12, -OS(O)2OR12, -P(O)(R12)(OR12), -P(O)(OR12)2, -OP(O)(OR12)2, -Si(R12)3, -XC(X)R12, -XC(X)XR12, -XC(X)N(R12)2, -N(R12)C(X)R12, -N(R12)C(X)XR12 및 -N(R12)C(X)N(R12)2 중에서 선택되고, 여기서 X는 산소 또는 황이고 R12는 제6항에 정의된 바와 같고/같거나,
    Q는 -OR12, -N(R12)2, -+N(R12)3, -C(O)N(R12)2, -C(O)OR12, -OC(O)R12, -OC(O)OR12, -OC(O)N(R12)2, -N(R12)C(O)R12, -N(R12)C(O)OR12 및 -N(R12)C(O)N(R12)2로 구성된 군에서 선택되고, 여기서 R12는 제6항에 정의된 바와 같은 것인, 화합물.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 작용기 (Q)는 약물, 항체, 단백질, 펩티드, 리간드, 이미징 라벨, 표적 리간드, 전달제, 나노 입자 및 담체 중 하나 이상에 결합되는 것인, 화합물.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선택적 연결기 (L) 및 상기 작용기 (Q)에 결합된 화학식(I)의 화합물로 구성되어 하기 화학식 (III)의 화합물을 생성하는, 화합물:
    (화학식 I)-L-Q
    (III),
    화학식 (I)은 원자 Y에서 상기 선택적 연결기 (L) 및 상기 작용기 (Q)에 결합되고,
    m 및 n은 모두 1이고,
    X는 O이고,
    R1, R2, R3 및 R4는 동일하며 H 및 C1-C4 알킬로 구성된 군에서 선택되고,
    R5, R6, R7 및 R8은 동일하며 H 및 C1-C4 알킬로 구성된 군에서 선택되고,
    Y는 NR10이고, R10은 L-Q로 대체되고,
    상기 L은 존재하지 않거나, 1 - 25개의 원자, 바람직하게는 1 -15개의 원자 길이를 갖는 사슬이고, -S(O)2-, -S-, -S-S-, -C(O)NH-,　-NHC(O)-, -C(O)O- 및 페닐렌으로 구성된 군에서 독립적으로 선택되는 하나 이상, 바람직하게는 1 - 6개의 모이어티(moiety)를 포함하며, 상기 사슬 길이는 원자의 가장 긴 선형 사슬에 있는 원자의 수에 의해 결정되며,
    Q는 알코올, 아민, 싸이올(thiol), 카르복실산 에스테르, 카르복실산 또는 활성화 에스테르, 케톤, 알데하이드, 니트릴, 말레이미드, 알켄, 알킨, 헤테로아로메이트(heteroaromate), 이탈기(leaving group) 및 포스포아미다이트(phosphoramidite)를 포함한다.
  10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 정의된 화합물을 포함하는 화합물로서,
    상기 작용기 (Q)는, 관심 분자(molecule of interest), 바람직하게는 약물, 항체, 단백질, 펩티드, 리간드, 이미징 라벨, 표적 리간드, 전달제, 나노 입자 및 담체로 구성된 군에서 선택된 것과 반응하는 것인, 화합물.
  11. 1,3-쌍극자 또는 1,3-(헤테로)다이엔을 포함하는 화합물에 결합된 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 화합물을 포함하는 화합물로서,
    화학식 (I)의 티오사이클로헵틴의 알킨 그룹은 상기 1,3-쌍극자 또는 1,3-(헤테로)다이엔을 포함하는 화합물에 결합되고,
    바람직하게는 상기 1,3-쌍극자 또는 1,3-(헤테로)다이엔을 포함하는 화합물은 아지드-포함 화합물, 니트론-포함 화합물 또는 니트릴 옥사이드 포함 화합물이고, 더 바람직하게는 아지드-포함 화합물이고 아지드-알킨 결합은 바람직하게는 트리아졸 화합물을 형성하고,
    바람직하게는 상기 1,3-쌍극자 또는 1,3-(헤테로)다이엔을 포함하는 화합물은 약물, 항체, 단백질, 펩티드, 리간드, 이미징 라벨, 표적 리간드, 전달제, 나노 입자 및 담체 중 하나 이상을 포함하는 것인, 화합물.
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 정의된 화합물을 1,3-쌍극자 또는 1,3-(헤테로)다이엔을 포함하는 화합물과 결합시키는 방법으로서,
    바람직하게는 상기 1,3-쌍극자 또는 1,3-(헤테로)다이엔을 포함하는 화합물은 아지드-포함 화합물, 니트론-포함 화합물 또는 니트릴 옥사이드 포함 화합물이고, 바람직하게는 아지드-포함 화합물이고,
    바람직하게는 상기 결합은 구리가 없는(copper-free) 클릭(click) 반응이고,
    바람직하게는 상기 1,3-쌍극자 또는 1,3-(헤테로)다이엔을 포함하는 화합물은 약물, 항체, 단백질, 펩티드, 리간드, 이미징 라벨, 표적 리간드, 전달제, 나노 입자 및 담체 중 하나 이상을 포함하는 것인, 방법.
  13. 나노 입자; 및 약물, 항체, 단백질, 펩티드, 리간드, 이미징 라벨, 표적 리간드, 전달제, 나노 입자 및 담체로 구성된 군에서 선택된 활성 화합물을 포함하는 구조체의 제조 방법으로서,
    바람직하게는 상기 나노 입자는 자기-조립성 중합체성 미셀(polymeric micelle)인데, 바람직하게는 감열성 블럭 공중합체(thermosensitive block copolymer)로부터 제조된 것이고,
    상기 나노 입자 및 상기 활성 화합물의 결합은 바람직하게는 트리아졸 화합물을 형성하기 위해 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 정의된 화합물을 아지드-포함 화합물과 결합시키는 것을 포함하고, 상기 나노 입자는 상기 아지드-포함 화합물이고 상기 활성 화합물은 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 정의된 화합물을 포함하거나, 상기 나노 입자는 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 정의된 화합물을 포함하고 상기 활성 화합물은 상기 아지드-포함 화합물인 것인, 방법.
  14. 화학식(I)의 화합물의 제조 방법으로서,
    상기 방법에서 X는 O이고 Y는 NH이고, m 및 n은 모두 1이고, R1-R4는 메틸이고, R5-R8은 수소이고, 상기 방법은 하기 단계들을 포함하는 것인, 방법:
    a. 비스히드라존 (2)을 이미노다이데하이드로술폰이미노 (iminodi dehydrosulfonimino) (3)로 변환하는 단계; 및
    Figure pct00044

    (2) (3);
    b. 상기 생성된 이미노다이데하이드로술폰이미노 (3)를 분리하는 단계.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 변환은 상기 비스히드라존 (2)이 산화제와 반응하여 황 작용기를 술폰이미노 작용기로 산화시키는 산화 반응을 포함하고,
    바람직하게는 상기 변환은 상기 비스히드라존 (2)이 산화제와 반응하여 히드라존 작용기를 알킨 작용기로 산화시키는 산화 반응을 더 포함하는 것인, 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 산화는 2단계 반응이고, 바람직하게는 상기 산화는 하나의 산화제, 바람직하게는 요오도벤젠 디아세테이트와의 원 포트(one-pot) 반응인 것인, 방법.
  17. 두 개의 관심 분자들을 결합시키기 위한 방법에서, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 정의된 화합물의 용도로서,
    선택적으로, 상기 분자들은 약물, 항체, 단백질, 펩티드, 리간드, 이미징 라벨, 표적 리간드, 전달제, 나노 입자, 및 담체 중에서 독립적으로 선택되는 것인, 용도.
  18. 생물직교성의, 선택적 구리-부존재(copper-free) 클릭 반응에서, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 정의된 화합물의 용도.
  19. 나노 입자를 약물, 항체, 단백질, 펩티드, 리간드, 이미징 라벨, 표적 리간드, 전달제, 나노 입자, 및 담체 중에서 선택된 하나 이상에 구리-부존재 클릭 반응을 사용하여 결합시키는 방법에서, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 정의된 화합물의 용도.
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