KR20230057416A - 약물 담지 거대분자 및 이의 제조 방법 - Google Patents

약물 담지 거대분자 및 이의 제조 방법 Download PDF

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링지안 주
중준 관
샤오난 량
원밍 런
청 랴오
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상하이 센후이 메디슨 컴퍼니 리미티드
상하이 쉥디 파마슈티컬 컴퍼니 리미티드
지앙수 헨그루이 파마슈티컬스 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 발명은 약물 담지 거대분자 및 이를 제조하는 방법, 거대분자, 특히 약물 및 약동학적 조정제가 담지된 수지상 중합체, 그리고 구체적으로 특이적 링커에 의해 약물을 수지상 중합체에 연결시키는 것에 관한 것이다. 본 발명의 거대분자는, 특히 링커 선택에 의해 약물의 방출 속도를 조절하는데 사용될 수 있다.

Description

약물 담지 거대분자 및 이의 제조 방법
본 발명은 약학 분야에 속하는 것으로서, 약물 및 약물동태학적 조정제가 담지된 덴드리머, 구체적으로 특이적 링커에 의해 약물을 덴드리머에 결합시키는 것에 관한 것이다.
현재 약물 연구 및 개발은 상당히 진보해왔지만, 약물 제형의 물리적 특성(예컨대 가용성)으로 말미암아 임상 시험에서 투여에 적합한 약물 제형 다수를 제조하기란 여전히 어렵거나, 또는 고농도 약물 단계 또는 투여후 치료 지수(therapeutic index)가 떨어졌을 때 발생하는 독효과(toxic effect)로 말미암아, 제형화는 실패하였다. 뿐 아니라, 제형의 단점으로서는 또한, 예컨대 낮은 흡수율, 낮은 생체이용률, 불량한 생체내 안정성, 불량한 표적화로 말미암는 전신 부작용, 그리고 투여후 제형의 생체내분포, 체내 대사 및 신장이나 간에서의 청소율(clearance) 제어 불능을 포함한다. 약물 연구가 급속히 발전함에 따라, 새로운 연구 분야 몇 가지가 개척되었으며, 잠재성이 큰 기술상 접근법 몇 가지가 개발되어, 약물 개발은 가속화되었다. 이러한 접근법은, 예컨대 리포좀, 미셀 또는 중합체 미셀 제형중 약물 제제를 제형화하는 것, 약물 제제를 친수성 중합체 주쇄에 공유 결합하는 것 등을 포함한다. 이러한 접근법은 약학적으로 활성인 제제를 가용화할 수 있고, 임의의 경우에는 생체이용률과 표적화를 개선한 반면, 이 약학적으로 활성인 제제의 방출에 곤란함이 있다. 임의의 경우, 담체는 급속히 분해되는 관계로, 약물 분자가 표적 장기에 도달하기도 전에 약학적으로 활성인 제제가 방출된다. 다수의 경우, 약학적으로 활성인 제제의 담체로부터의 방출 속도는 가변적이어서, 이 약물은 생체내 또는 표적 장기내에서 치료적 유효 용량을 달성할 수 없게 된다.
최근 들어, 생물공학 및 약물 분야에서 덴드리머와 관련하여 유의미한 발전이 있었다(Xiangyang Shi et al., Sci China Mater, 2018, 61(11), 1387-1403). 덴드리머는 조밀한 분지 구조를 가지는 중합체의 특정 군이다. 덴드리머는 코어 분자를 기준으로 바깥을 향하는 반복적 분지화(branching)로부터 생성되는, 나무와 유사한 거대분자이다. 다시 말하면, 코어 분지는 임의의 길이까지 성장한 다음, 2개의 분지로 분할되고, 분자가 매우 조밀해져 구형의 덤불(spherical bush)로 생성될 때까지 이러한 과정은 반복된다(V Gajbhiye et al., Journal of Pharmacy 및 Pharmacology, 2009, 61, 989-1003). 덴드리머는 통상의 중합체에 비해 작용기 농도/단위 분자 부피가 더 높은/더 큰 것을 특징으로 한다. 구체적으로 덴드리머의 높은 분지화도, 다가성 구형인 구조 및 잘 확정된 분자량과 같은 덴드리머의 독특한 특성은, 덴드리머를 약물 전달용 신규 스캐폴드로서 사용되기에 전도유망한 것으로 만든다. 지난 십년간 연구에서 생체적합성 덴드리머의 디자인 및 합성과, 약물 전달을 비롯하여 생명과학의 여러 분야에서의 덴드리머 응용에 관한 관심은 증가하여 왔다.
오스트레일리아의 Starpahrma Inc.는 자신들이 개발한 수지상 폴리리신을, 항암 약물의 담지 및 운반을 수행하여 이 약물의 약리학적 특성을 증진시키고, 약물이 적절한 때에 체내 적당한 부분으로 전달되는 것을 보장하는데 사용하였다. 이 접근법을 "약물 전달"이라 칭하고, 이 기술은 상표명 DEP®으로 론칭되었다. DEP®-도세탁셀, DEP®-카바지탁셀 및 DEP®-이리노테칸은 DEP® 기술을 사용하여 Starpahrma Inc.에 의해 개발된 것으로서, 현재 임상 연구 단계에 있으면서, 성공 가능성이 큰 주요 항암 약물 3가지이다.
CN103796684A는, 2산성 링커, 특히 산소, 질소 또는 황 원자가 중간에 끼어들어간 포화 분지형 또는 선형 C1-C10의 2산성 링커에 의해 약물을 덴드리머에 결합함으로써 수득된 거대분자를 개시한다.
본 발명은
i) 상이한 말단기 적어도 2개와 공유 결합한 표면 아미노기를 가지는 덴드리머 D;
ii) 하이드록시, 아미노 또는 설프히드릴 기를 포함하는, 약학적으로 활성인 제제이거나 이의 잔기 A인 제1 말단기; 및
iii) 약물동태학적 조정제인 제2 말단기
를 포함하는 거대분자를 제공하는데,
단 제1 말단기는 링커 -X1-L-X2-에 의해 덴드리머 표면 아미노기에 공유 결합하고 있고, X1은 약학적으로 활성인 제제 또는 이의 잔기 A에 대한 링커의 결합기이고, X2는 덴드리머 D에 대한 링커의 결합기이고, X1 및 X2는 둘 다 -C(O)-이고, L은 선형 또는 분지형 C1-10 알킬렌이되, 이 선형 또는 분지형 C1-10 알킬렌은 중수소, 하이드록시, C3-7 사이클로알킬, C3-7 사이클로알킬렌, C1-6 알콕시, 할로알킬, 할로알콕시, 할로겐, 니트로, 시아노, 아실, 설프히드릴, 티오에테르 기, 설피닐, 설포닐, -NR1R2, 아릴, 헤테로아릴 및 헤테로사이클릴로 이루어진 군으로부터 선택되는 치환기 1개 이상으로 치환되고;
R1 및 R2는 수소, 하이드록시, C1-6 알킬, 사이클로알킬 및 C1-6 알콕시로 이루어진 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다.
몇몇 구현예에서, L은 선형 또는 분지형 C1-10 알킬렌이되, 이 선형 또는 분지형 C1-10 알킬렌은 중수소, 할로겐, -OR1, -SR1, -NR1R2 및 -C(O)R3로 이루어진 군으로부터 선택되는 치환기 1개 이상으로 치환되되;
R1 및 R2는 수소, 하이드록시, C1-6 알킬, C3-7 사이클로알킬, C1-6 알콕시 및 C(O)R4로 이루어진 군으로부터 각각 독립적으로 선택되고, C1-6 알킬, C3-7 사이클로알킬 및 C1-6 알콕시는 하이드록시, 할로겐, C1-6 알킬, C1-6 알콕시, C2-6 알케닐, C2-6 알키닐, C1-6 할로알킬, C1-6 할로알콕시, 니트로, 시아노, 아미노 및 C1-6 알킬아미노로 이루어진 군으로부터 선택되는 치환기 1개 이상으로 선택적으로 치환되고;
R3 및 R4는 수소, C1-6 알킬, C1-6 할로알킬 및 C1-6 알콕시로 이루어진 군으로부터 각각 독립적으로 선택된다.
몇몇 구현예에서, R1은 수소가 아니다.
몇몇 구현예에서, 선형 또는 분지형 C1-10 알킬렌은 -OR1, -SR1 및 -NR1R2로 이루어진 군으로부터 치환되는 치환기 1개 이상으로 치환되되, 단 R1 및 R2는 수소, C1-6 알킬, C3-7 사이클로알킬, C1-6 알콕시 및 C(O)R4로 이루어진 군으로부터 각각 독립적으로 선택되고, C1-6 알킬, C3-7 사이클로알킬 및 C1-6 알콕시는 하이드록시, 할로겐, C1-6 알킬, C1-6 알콕시, C1-6 할로알킬, C1-6 할로알콕시, 아미노 및 C1-6 알킬아미노로 이루어진 군으로부터 선택되는 치환기 1개 이상으로 선택적으로 치환되고, R4는 수소, C1-6 알킬, C1-6 할로알킬 및 C1-6 알콕시로 이루어진 군으로부터 선택된다.
몇몇 구현예에서, 선형 또는 분지형 C1-10 알킬렌은 -NR1R2 1개 이상으로 치한되되, 단 R1 및 R2는 수소, C1-6 알킬, C3-7 사이클로알킬, C1-6 알콕시 및 C(O)R4로 이루어진 군으로부터 각각 독립적으로 선택되고, C1-6 알킬, C3-7 사이클로알킬 및 C1-6 알콕시는 하이드록시, 할로겐, C1-6 알킬, C1-6 알콕시, C1-6 할로알킬, C1-6 할로알콕시, 아미노 및 C1-6 알킬아미노로 이루어진 군으로부터 선택된 치환기 1개 이상으로 선택적으로 치환되고, R4는 수소, C1-6 알킬, C1-6 할로알킬 및 C1-6 알콕시로 이루어진 군으로부터 선택된다.
몇몇 구현예에서, 선형 또는 분지형 C1-10 알킬렌은 -NR1R2 1개 이상으로 치한되되, 단 R1 및 R2는 수소, C1-6 알킬 및 C(O)R4로 이루어진 군으로부터 각각 독립적으로 선택되고, R4는 수소, C1-6 알킬, C1-6 할로알킬 및 C1-6 알콕시로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게 R1 및 R2는 수소 및 C1-6 알킬로 이루어진 군으로부터 각각 독립적으로 선택되고, R1 및 R2는 둘 다 수소가 아니다.
몇몇 구현예에서, 선형 또는 분지형 C1-10 알킬렌은 선형 또는 분지형 C1-6 알킬렌이다.
몇몇 구현예에서, 링커 -X1-L-X2-중 X1은 -C(O)-로서, 약학적으로 활성인 제제 또는 이의 잔기 A와 결합하고, X2는 -C(O)-로서, 덴드리머 D의 표면 아미노기와 결합하여 아미드 결합을 생성한다.
몇몇 구현예에서, 약학적으로 활성인 제제 또는 이의 잔기 A는 X1과 에스테르 결합을 생성하는 하이드록시기를 포함한다.
몇몇 특정 구현예에서, 거대분자는 이하의 것들, 즉
Figure pct00001
로 이루어진 군으로부터 선택되는 구조를 가진다.
몇몇 구현예에서, 본 발명의 링커는 요망되는 약물 방출 속도, 예컨대 속방(rapid release) 또는 서방(slow release)을 제공하도록 선택될 수 있다.
몇몇 구현예에서, 거대분자의 약학적으로 활성인 제제는 거대분자와 독립적으로 전달될 때보다 더 빠르게 방출되는데, 가능하게는 적어도 2배 더 빠르게 방출된다. 몇몇 구현예에서, 거대분자의 약학적으로 활성인 제제는 거대분자와 독립적으로 전달될 때보다 더 느리게 방출되는데, 가능하게는 2배, 3배, 4배, 5배, 6배, 7배, 8배, 9배, 10배 또는 이 이상, 15배 이상, 20배 이상, 30배 이상 더 느리게 방출된다. 방출속도가 느린 거대분자는 장기간, 예컨대 1주일 ~ 3개월, 1개월 ~ 6개월, 또는 6개월 이상에 걸친 서방을 가능하게 하는 약물로 제형화하기 적합하다. 속방은, 바람직하게 약학적으로 활성인 제제의 50%를 초과하는 만큼을 0시간 ~ 8시간, 특히 0시간 ~ 4시간, 구체적으로 0시간 ~ 2시간, 더욱 구체적으로 5분 ~ 60분에 걸쳐 방출하는 것이다. 중간속도방출은, 바람직하게 약학적으로 활성인 제제의 50%를 초과하는 만큼을 1시간 ~ 72시간, 특히 2시간 ~ 48시간에 걸쳐 방출하는 것이다. 약학적으로 활성인 제제의 방출 속도는 적당한 링커를 선택함으로써 제어될 수 있다. 방출 속도는 또한 약학적으로 활성인 제제의 특성에 의존적이다. 몇몇 구현예에서, 약학적으로 활성인 제제는 동일한 링커에 의해 덴드리머와 결합한다. 다른 몇몇 구현예에서, 약학적으로 활성인 제제는 2가지 이상의 유형의 링커에 의해 덴드리머와 결합하므로, 이 약학적으로 활성인 제제는 거대분자로부터 상이한 속도로 방출될 수 있다.
몇몇 구현예에서, 제1 말단기 및 제2 말단기는 1:2 ~ 2:1, 특히 1:2, 1:1 또는 2:1의 비로 존재한다. 몇몇 구현예에서, 거대분자는 차단기(blocking group), 약물 또는 표적화기(targeting group)인 제3 말단기를 포함한다. 차단기는 아실기일 수 있다. 몇몇 구현예에서, 제1 말단기, 제2 말단기 및 제3 말단기는 1:1:1 ~ 1:2:2의 비, 특히 1:2:1의 비로 존재한다. 몇몇 구현예에서, 말단기의 적어도 50%는 제1 말단기 및 제2 말단기중 1개를 포함한다. 특정 구현예에서, 약학적으로 활성인 제제는 표면 아미노기의 14%, 25%, 27%, 30%, 39%, 44% 또는 48%를 초과한 만큼과 결합한다. 몇몇 구현예에서, 약물동태학적 조정제는 표면 아미노기의 15%, 25%, 30%, 33% 또는 46%를 초과한 만큼과 결합한다.
본 발명의 약학적으로 활성인 제제는 마취제, 제산제, 항체, 항감염제, 생물의약품, 심혈관약, 조영제, 이뇨제, 조혈제, 면역억제제, 호르몬 및 유사체, 영양보조제, 안과약, 통증 치료제, 호흡기약, 애주반트, 아나볼릭, 항관절염제, 항경련제, 항히스타민제, 소염약, 항궤양제, 행동교정약, 항암 약물, 중추신경계약, 피임제, 당뇨병치료약, 배란촉진제, 성장촉진제, 지혈제, 면역강화제, 근육이완제, 비만치료제, 골다공증약, 펩티드, 진정제 및 안정제, 요로산성화제 및 비타민으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
몇몇 구현예에서, 약학적으로 활성인 제제는 항암 약물, 스테로이드, 아편유사진통제, 호흡기약, 중추신경계(CNS)약, 과콜레스테롤혈증약, 혈압강하약, 항균제, 면역억제약, 항생제, 황체형성호르몬방출호르몬(LHRH) 효현제, LHRH 길항제, 항바이러스약, 항레트로바이러스약, 에스트로겐수용체조정제, 소마토스타틴 유사체, 소염약, 비타민 D2 유사체, 합성 티록신, 항히스타민제, 항진균제 또는 비스테로이드성 소염약(NSAID)이고, 바람직하게는 항암 약물이다.
몇몇 구현예에서, 항암 약물은 탁산(예컨대 파클리탁셀, 카바지탁셀 및 도세탁셀), 캄프토테신 및 이의 유사체(예컨대 이리노테칸 및 토포테칸), 뉴클레오시드(예컨대 겜시타빈, 클라드리빈, 플루다라빈, 카페시타빈, 데시타빈, 아자시티딘, 클로파라빈 및 넬라라빈), 키나아제 억제제(예컨대 다사티닙(스프라이셀), 템시롤리무스(테미시롤리무스), AZD6244, AZD1152, PI-103, R-로스코비틴, 올로무신 및 푸르발라놀 A) 및 에포틸론 B 유사체(예컨대 익사베필론), 안트라사이클린(안트로사이클린)(예컨대 암루비신, 독소루비신, 에피루비신 및 발루비신), 엑틴아시딘 유도체(예컨대 트라벡테딘(트라벡테신) 및 러비넥테딘), 프로테아좀 억제제(예컨대 보르테조밉) 및 기타 토포이소머라아제 억제제, 인터칼레이터 및 알킬화제, 미세소관 억제제(예컨대 에리불린 및 빈플루닌) 등 또는 이들 약물 분자의 구조적 변형체를 포함한다.
몇몇 구현예에서, 약학적으로 활성인 제제는 탁산, 캄프토테신 유도체, 뉴클레오시드, 안트라사이클린, 엑틴아시딘 유도체, 프로테아좀 억제제, 미세소관 억제제, BCL-2 억제제, BCL-XL 억제제, 핵외수송의 선택적 억제제, 항대사물질, 티로신 키나아제 억제제, PLK1 억제제, CDK4/6 억제제, BTK 억제제, 비스테로이드호르몬수용체길항제 및 스테로이드로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 탁산, 캄프토테신 유도체, BCL-2 억제제 및 BCL-XL 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된다.
몇몇 구현예에서, 약학적으로 활성인 제제는 도세탁셀, 이리노테칸, 겜시타빈, 카페시타빈, 데시타빈, 아자시티딘, 독소루비신, 에피루비신, 트라벡테딘, 러비넥테딘, 보르테조밉, 에리불린, 셀리넥서, 베네토클락스, 테세탁셀, 페메트렉시드, 카바지탁셀, 카보잔티닙, 온반서팁, 이하 화합물 2 및 화합물 3, 그리고 이들 약물 분자의 구조적 변형체로 이루어진 군으로부터 선택된다:
화합물 2
Figure pct00002
화합물 3
Figure pct00003
몇몇 구현예에서, 스테로이드는 합성 스테로이드(예컨대 테스토스테론, 디하이드로테스토스테론 및 에틸에스트라디올) 및 코르티코스테로이드(예컨대 코르티손, 프레드니솔론(프레드니실론), 부데소니드, 트리암시놀론, 플루티카손, 모메타손, 암시노니드, 플루오시놀론(플루시놀론), 플루오시노니드(플루오시나니드), 데소니드, 할시노니드, 프레드니카베이트, 플루오코르톨론, 덱사메타손, 베타메타손 및 플루프레드니덴(플루프레드니딘))을 포함한다.
몇몇 구현예에서, 아편유사진통제는 모르핀, 옥시모르폰, 날록손, 코데인, 옥시코돈, 메틸날트렉손, 하이드로모르폰, 부프레노르핀 및 에토르핀을 포함한다. 몇몇 구현예에서, 호흡기약은 기관지확장제, 흡입형 스테로이드 및 비폐색방지제(decongestant), 그리고 구체적으로 살부타몰, 이프라트로피움 브롬화물, 몬테루카스트 및 포르모테롤을 포함한다. 몇몇 구현예에서, CNS약은 항정신병약(예컨대 쿠에티아핀) 및 항우울제(예컨대 벤라팍신)를 포함한다. 몇몇 구현예에서, 과콜레스테롤혈증약은 에제티미브 및 스타틴, 예컨대 심바스타틴, 로바스타틴, 아토르바스타틴, 플루바스타틴, 피타바스타틴, 프라바스타틴 및 로수바스타틴을 포함한다. 몇몇 구현예에서, 혈압강하약은 로자탄, 올메자탄, 메독소밀, 메토프롤올(메트롤올), 트라보프로스트 및 보센탄을 포함한다. 몇몇 구현예에서, 면역억제약은 글루코코르티코이드, 정균제, 항체 단편, 항이뮤노필린, 인터페론, TNF 결합 단백질, 그리고 구체적으로 칼시뉴린(카시뉴린) 억제제, 예컨대 타크롤리무스, 마이코페놀산 및 이의 유도체, 예컨대 마이코페놀산염 모페틸 및 사이클로스포린을 포함한다. 몇몇 구현예에서, 항균제는 항생제, 예컨대 아목시실린, 메로페넴 및 클라불란산을 포함한다. 몇몇 구현예에서, LHRH 효현제는 고세렐린 아세트산염, 데슬로렐린 및 루프로렐린을 포함한다. 몇몇 구현예에서, LHRH 길항제는 세트로렐릭스, 가니렐릭스, 아바렐릭스 및 데가렐릭스를 포함한다. 몇몇 구현예에서, 항바이러스제는 뉴클레오시드 유사체, 예컨대 라미부딘, 지도부딘, 아바카비르 및 엔테카비르를 포함하고, 항레트로바이러스약은 프로테아제 억제제, 예컨대 아타자나비르, 라피나비르 및 리토나비르를 포함한다. 몇몇 구현예에서, 에스트로겐수용체조정제는 랄록시펜 및 풀베스트란트를 포함한다. 몇몇 구현예에서, 소마토스타틴 유사체는 오크레오타이드를 포함한다. 몇몇 구현예에서, 소염약은 메살라진을 포함하고, 적합한 NSAID는 파라세타몰(아세트아미노펜)을 포함한다. 몇몇 구현예에서, 비타민 D2 유사체는 파리칼시톨을 포함한다. 몇몇 구현예에서, 합성 티록신은 레보티록신을 포함한다. 몇몇 구현예에서, 항히스타민제는 펙소페나딘을 포함한다. 몇몇 구현예에서, 항진균제는 아졸, 예컨대 보리코나졸(비리코나졸)을 포함한다.
몇몇 구현예에서, 약학적으로 활성인 제제는 에리불린이다. 몇몇 구현예에서, 약학적으로 활성인 제제는 도세탁셀이다. 몇몇 구현예에서, 약학적으로 활성인 제제는 트라벡테딘이다. 몇몇 구현예에서, 약학적으로 활성인 제제는 러비넥테딘이다.
몇몇 구현예에서, 약학적으로 활성인 제제는 드물게 수용액중 가용성 또는 불용성이다.
제2 말단기는 약학적으로 활성인 제제 또는 거대분자의 약물동태학적 특성, 예컨대 흡수, 분포, 대사 및/또는 배출을 수정 또는 조정할 수 있는 약물동태학적 조정제이다. 특정 구현예에서, 약물동태학적 조정제는 약학적으로 활성인 제제의 혈장중 반감기를 연장시켜서, 이 거대분자와 결합한 약학적으로 활성인 제제는 약학적으로 활성인 제제 단독으로 존재할 때 또는 비덴드리머 담체상에 약학적으로 활성인 제제가 담지되었을 때보다 반감기가 더 길다. 바람직하게 거대분자 또는 조성물의 반감기는, 약학적으로 활성인 제제 단독으로 존재할 때 또는 비덴드리머 담체상에 약학적으로 활성인 제제가 담지되었을 때의 반감기보다 적어도 3배 더 길고, 더욱 바람직하게는 적어도 11배 더 길다.
약물동태학적 조정제는 세포표면수용체에 대한 리간드의 엽산염 및 엽산염 유도체, 폴리프로필렌글리콜, 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸옥사졸린, 폴리에틸렌글리콜로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 약물동태학적 조정제는 폴리에틸렌글리콜이다. 몇몇 구현예에서, 폴리에틸렌글리콜의 분자량은 220 Da ~ 5500 Da 범위인데, 예컨대 분자량은 220 Da ~ 2500 Da, 570 Da ~ 2500 Da, 220 Da ~ 1100 Da, 570 Da ~ 1100 Da, 1000 Da ~ 5500 Da, 1000 Da ~ 2500 Da 또는 1000 Da ~ 2300 Da일 수 있다. 몇몇 구현예에서, 약물동태학적 조정제는 덴드리머의 표면 아미노기와 아미드 결합을 생성한다.
표적화기는 생물 표적 세포, 장기 또는 조직과 어느 정도의 선택성을 보이며 결합하여, 거대분자가 체내 특정 표적에 인도되는 것을 돕고, 이 거대분자가 해당 표적 세포, 장기 또는 조직에 축적되도록 허용하는 제제이다. 뿐 아니라, 표적화기는 수용체 매개 엔도시토시스에 의해 세포나 조직에 능동적으로 취하여질 거대분자에 대한 기작을 제공할 수 있다. 특정 예로서는 렉틴 및 항체, 그리고 세포표면수용체에 대한 기타 리간드(소분자 포함)를 포함한다. 상호작용은 임의의 유형의 결합 또는 회합(공유, 이온 및 수소 결합과 반데르발스힘(Van der Waals force) 포함)을 통해 일어날 수 있다. 적합한 표적화기는 세포표면수용체, 예컨대 엽산염 수용체, 교감신경 수용체, 성장호르몬 수용체, 황체형성호르몬 수용체, 에스트로겐 수용체, 표피성장인자 수용체, 섬유아세포성장인자 수용체(예컨대 FGFR2), IL-2 수용체, CFTR 및 혈관상피성장인자(VEGF) 수용체와 결합하는 것들을 포함한다.
몇몇 구현예에서, 표적화기는 황체형성호르몬방출호르몬(LHRH) 수용체와 결합하는 황체형성호르몬방출호르몬 또는 이의 유도체이다. 몇몇 구현예에서, 표적화기는 종양의 림프계는 표적화하되, 정상 조직의 림프계는 표적화하지 않는 펩티드인 LYP-1이다. 몇몇 구현예에서, 표적화기는 RGD 펩티드일 수 있다. RGD 펩티드는 세포외 기질 단백질내 1차 인테그린 인지 부위인 서열 -Arg-Gly-Asp-를 포함하는 펩티드이다. 몇몇 구현예에서, 표적화기는 엽산일 수 있다. 에스트로겐은 또한 에스트로겐 수용체를 발현하는 표적 세포에 사용될 수 있다.
몇몇 구현예에서, 표적화기는 덴드리머 코어와 직접 결합할 수 있거나, 바람직하게 결합이기를 통해 결합할 수 있다. 결합이기는 코어의 작용기 및 표적화기상 작용기와 결합할 수 있는 임의의 2가기일 수 있다.
본 발명의 거대분자는 구조 단위의 최외 세대(outermost generation)가 표면 아미노기를 가지는, 덴드리머를 포함한다. 거대분자중 덴드리머의 특성은, 이 덴드리머가 표면 아미노기를 가진다는 점을 제외하고 특성은 그다지 중요하지 않다. 예를 들어 덴드리머는 폴리리신, 폴리리신 유사체, 폴리아미도아민(PAMAM), 폴리에틸렌이민(PEI) 또는 폴리에테르하이드록실아민(PEHAM) 덴드리머일 수 있다. 몇몇 구현예에서, 덴드리머는 폴리리신 또는 폴리리신 유사체이다. 폴리리신 또는 폴리리신 유사체는 코어와, 리신 또는 리신 유사체 2 세대 ~ 7 세대, 예컨대 리신 또는 리신 유사체 2 세대, 3 세대, 4 세대, 5 세대, 6 세대 또는 7 세대를 포함한다.
몇몇 구현예에서, 리신은 이하 1로 보인 구조를 가진다:
Figure pct00004
몇몇 구현예에서, 리신 유사체는 이하 2로 보인 구조를 가진다:
Figure pct00005
몇몇 구현예에서, 리신 유사체는 이하 3으로 보인 구조를 가진다:
Figure pct00006
[식 중, a는 1 또는 2이고, b 및 c는 동일하거나 상이하고, 1 ~ 4의 정수임]
몇몇 구현예에서, 리신 유사체는 이하 4로 보인 구조를 가진다:
Figure pct00007
[식 중, a는 0 ~ 2의 정수이고, b 및 c는 동일하거나 상이하고, 2 ~ 6의 정수임]
몇몇 구현예에서, 리신 유사체는 이하 5로 보인 구조를 가진다:
Figure pct00008
[식 중, a는 0 ~ 5의 정수이고, b 및 c는 동일하거나 상이하고, 1 ~ 5의 정수임]
몇몇 구현예에서, 리신 유사체는 이하 6으로 보인 구조를 가진다:
Figure pct00009
[식 중, a는 0 ~ 5의 정수이고, b 및 c는 동일하거나 상이하고, 0 ~ 5의 정수임]
몇몇 구현예에서, 리신 유사체는 이하 7로 보인 구조를 가진다:
Figure pct00010
[식 중, a는 0 ~ 5의 정수이고, b 및 c는 동일하거나 상이하고, 1 ~ 5의 정수임]
몇몇 구현예에서, 리신 유사체는 이하 8로 보인 구조를 가진다:
Figure pct00011
[식 중, a는 0 ~ 5의 정수이고, b, c 및 d는 동일하거나 상이하고, 1 ~ 5의 정수임]
몇몇 구현예에서, 리신 유사체는 이하 9로 보인 구조를 가진다:
Figure pct00012
[식 중, a는 0 ~ 5의 정수이고, b 및 c는 동일하거나 상이하고, 1 ~ 5의 정수임]
덴드리머의 코어, 구체적으로 본 발명에 기재된 폴리리신 또는 폴리리신 유사체는 벤즈히드릴아민(BHA), 리신의 벤즈히드릴아미드(BHALys) 또는 리신 유사체, 또는
Figure pct00013
[식 중, a는 1 ~ 9의 정수이고, 바람직하게는 1 ~ 5의 정수임],
Figure pct00014
[식 중, a, b 및 c는 동일하거나 상이할 수 있고, 1 ~ 5의 정수이고, d는 0 ~ 100의 정수, 바람직하게 1 ~ 30의 정수임],
Figure pct00015
[식 중, a 및 b는 동일하거나 상이할 수 있고, 0 ~ 5의 정수임],
Figure pct00016
[식 중, a 및 c는 동일하거나 상이할 수 있고, 1 ~ 6의 정수이고, b는 0 ~ 6의 정수임],
Figure pct00017
[식 중, a 및 d는 동일하거나 상이할 수 있고, 1 ~ 6의 정수이고, b 및 c는 동일하거나 상이할 수 있고, 0 ~ 6의 정수임],
Figure pct00018
[식 중, a 및 b는 동일하거나 상이하고, 1 ~ 5의 정수, 구체적으로 1 ~ 3의 정수, 특히 1임],
Figure pct00019
[식 중, a, b 및 c는 동일하거나 상이하고, 1 ~ 6으로 이루어진 군으로부터 선택되는 정수임],
Figure pct00020
[식 중, a, b 및 c는 동일하거나 상이하고, 0 ~ 6으로 이루어진 군으로부터 선택되는 정수임],
Figure pct00021
[식 중, a, b 및 c는 동일하거나 상이하고, 0 ~ 6으로 이루어진 군으로부터 선택되는 정수임],
Figure pct00022
[식 중, a, b 및 c는 동일하거나 상이할 수있고, 0 ~ 6의 정수이고, d, e 및 f는 동일하거나 상이할 수 있고, 1 ~ 6의 정수임],
Figure pct00023
[식 중, a, b 및 c는 동일하거나 상이할 수 있고, 1 ~ 6의 정수임],
Figure pct00024
[식 중, a, b, c 및 d는 동일하거나 상이할 수 있고, 0 ~ 6의 정수임],
Figure pct00025
[식 중, a, b, c 및 d는 동일하거나 상이할 수 있고, 1 ~ 6의 정수임], 또는
Figure pct00026
[식 중, a, b, c 및 d는 동일하거나 상이할 수 있고, 0 ~ 6의 정수이고, e, f, g 및 h는 동일하거나 상이할 수 있고, 1 ~ 6의 정수임]
로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
임의의 구현예에서, 거대분자는
i) 상이한 말단기 적어도 2개와 공유 결합한 표면 아미노기를 가지는 덴드리머 D;
ii) 하이드록시, 아미노 또는 설프히드릴 기를 포함하는, 약학적으로 활성인 제제이거나 이의 잔기 A인 제1 말단기; 및
iii) 약물동태학적 조정제 폴리에틸렌글리콜인 제2 말단기
를 포함하되,
제1 말단기는
Figure pct00027
으로 이루어진 군으로부터 선택된 링커에 의해 덴드리머의 표면 아미노기와 공유 결합하고 있다.
덴드리머 D는 BHALys[Lys]16, BHALys[Lys]32 및 BHALys[Lys]64로 이루어진 군으로부터 선택된다.
폴리에틸렌글리콜의 분자량은 1000 Da ~ 2500 Da의 범위이다.
본 발명은 또한 본 발명의 거대분자와 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 약학 조성물에 관한 것이다. 몇몇 구현예에서, 약학 조성물은 가용화 부형제, 예컨대 폴리에톡시화 피마자 오일 및 폴리소르베이트를 포함하지 않는다. 몇몇 구현예에서, 약학 조성물은 경피, 경구 또는 주사 등에 의해 투여된다.
본 발명의 거대분자는 경구, 직장, 국소, 비강, 흡입, 에어로졸, 안과 또는 비경구(예컨대 복막내, 정맥내, 피하 또는 근육내 주사) 투여에 적합한 것을 포함한 조성물중에 제형화된다. 조성물은 편리하게 단위 투여형으로 제시될 수 있고, 약업 분야에서 널리 공지된 방법들중 임의의 방법을 사용하여 제조될 수 있다. 모든 방법은 거대분자를, 1개 이상의 보조 성분을 구성하는 담체와 회합시키는 단계를 포함한다. 일반적으로 조성물은 용액 또는 현탁액을 제조하기 위해 거대분자를 액체 담체와 회합시키거나, 또는 거대분자를, 고체, 선택적으로는 미립자형 생성물을 생성하기 적합한 제형 성분과 회합시킨 다음, 필요하다면 이 생성물을 원하는 전달 형태로 성형함으로써 제조된다. 본 발명의 고체 제형은 미립자일 경우, 통상 크기가 약 1 나노미터 ~ 약 500 마이크론 범위인 입자를 포함할 것이다. 일반적으로 정맥내 투여를 위한 고체 제형의 경우, 입자 직경은, 통상 약 1 1 nm ~ 약 10 마이크론의 범위일 것이다. 조성물은 입경이 1000 nm 이하, 예컨대 5 nm ~ 1000 nm, 구체적으로 5 nm ~ 500 nm, 특히 5 nm ~ 400 nm(예컨대 5 nm ~ 50 nm 및 구체적으로 5 nm ~ 20 nm)인 나노입자인 본 발명의 거대분자를 포함할 수 있다. 특정 구현예에서, 조성물은 평균 크기 5 nm ~ 20 nm인 거대분자를 포함한다. 몇몇 구현예에서, 거대분자는 조성물중에 1.01 ~ 1.8, 구체적으로 1.01 ~ 1.5, 특히 1.01 ~ 1.2의 PDI로 다분산된다. 특정 구현예에서, 거대분자는 조성물중에 단순분산된다. 주사전 수성 비이클에 재구성된 멸균 동결 조성물이 특히 바람직하다.
몇몇 구현예에서, 조성물은 평균 크기 5 nm ~ 20 nm인 거대분자를 포함한다. 몇몇 구현예에서, 거대분자의 입도 D90 또는 D50은 1000 nm 이하, 예컨대 5 nm ~ 1000 nm, 특히 5 nm ~ 500 nm, 특히 5 nm ~ 400 nm(예컨대 5 nm ~ 50 nm, 특히 5 nm ~ 20 nm)이다. 특정 구현예에서, 조성물은 D50 5 nm ~ 20 nm인 거대분자를 포함한다.
본 발명의 거대분자는 또한 약학적으로 활성인 제제의 제어 방출 및/또는 지속 방출 제형을 제공하는데 사용될 수 있다. 지속 방출 제형에 있어 제형 성분은 오랜 기간(예컨대 수일, 수주 또는 수개월)에 걸쳐 제형으로부터 거대분자를 방출하는 것으로 선택된다. 이러한 제형은 경피 패치를 포함하거나, 또는 피하 침착될 수 있는 디바이스내에 있거나 정맥내, 피하, 근육내, 경막외내(intraepidural) 또는 두개내 주사된다. 제어 방출 제형에 있어 2산 링커는 자체의 약학적으로 활성인 제제 대부분이 소정 시간대에 방출되도록 선택된다. 예를 들어 거대분자 대부분이 표적 장기, 조직 또는 종양에 축적되는데 소요되는 시간이 공지되어 있으면, 링커는 축적 시간이 경과한 후 거대분자중 약학적으로 활성인 제제 대부분이 방출되도록 선택될 수 있다. 이는, 많은 약물 담지량만큼이 소정 시점에 자체의 작용이 요망되는 부위에 전달되는 것을 허용할 수 있다. 대안적으로 링커는 약학적으로 활성인 제제가 연장된 기간에 걸쳐 치료 수준으로 방출되도록 선택된다. 몇몇 구현예에서, 제형은 다수의 제어 방출 특징을 가질 수 있다. 예를 들어 제형은 약물이 상이한 링커를 통해 결합한 거대분자를 포함하는데, 이는 속방 약물의 갑작스런 방출후, 연장된 기간에 걸쳐 낮지만 일정한 치료 수준으로 서방되도록 허용한다. 몇몇 구현예에서, 제형은 지속 방출 및 제어 방출 특징을 가질 수 있다. 예를 들어 제형 성분은 연장된 기간에 걸쳐 거대분자가 방출되도록 선택될 수 있고, 링커는 약학적으로 활성인 제제의 일정하게 낮은 치료 수준만큼이 전달되도록 선택된다. 몇몇 구현예에서, 약학적으로 활성인 제제는 상이한 링커에 의해 동일 분자와 결합한다. 몇몇 구현예에서, 각각의 약물-링커 조합은 동일한 제형중 상이한 거대분자와 결합한다.
몇몇 구현예에서, 약학 조성물중 거대분자는 5분 ~ 60분 이내에 약학적으로 활성인 제제 50%를 초과한만큼이 방출되도록 제형화된다. 몇몇 구현예에서, 약학 조성물중 거대분자는 2시간 ~ 48시간 이내에 약학적으로 활성인 제제 50%를 초과한만큼이 방출되도록 제형화된다. 몇몇 구현예에서, 약학 조성물중 거대분자는 5일 ~ 30일 이내에 약학적으로 활성인 제제 50%를 초과한만큼이 방출되도록 제형화된다.
본 발명의 또 다른 측면은 종양 성장을 치료 또는 억제하기 위한 방법으로서, 제1 말단기의 약학적으로 활성인 제제가 항암 약물인, 본 발명의 거대분자 또는 약학 조성물 유효량만큼을 투여하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다. 본 발명에 기재된 종양은 흑색종, 뇌종양, 식도암, 위암, 간암, 췌장암, 결장직장암, 폐암, 신장암, 유방암, 난소암, 전립선암, 피부암, 신경아세포종, 육종, 연골종, 골종, 골육종, 정상피종, 고환종양, 자궁암, 두경부종양, 다발성골수종, 악성 림프종, 진성다혈구증, 백혈병, 갑상선종양, 요관종양, 방광암, 담낭암, 담관암, 융모막상피종 및 소아암(유잉(Ewing) 가족성육종, 빌름즈(Wilms) 종양, 횡문근육종, 혈관육종, 배고환암, 신경아세포종, 망막아종, 간모세포종, 신아세포종 등)으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 항암 약물 치료시 과민증을 완화하기 위한 방법으로서, 가용화 부형제, 예컨대 Cremophor EL 및 폴리소르베이트 80을 실질적으로 포함하지 않는 본 발명의 약학 조성물을 투여하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 거대분자의 제1 말단기인 항암 약물 또는 항암 약물 제형의 독성을 완화하기 위한 방법으로서, 본 발명의 거대분자를 투여하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다. 몇몇 구현예에서, 완화되는 독성은 혈액학적 독성, 신경학적 독성, 위장관 독성, 심장 독성, 간독성, 신독성, 내이독성 또는 뇌독성이다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 거대분자의 제1 말단기인 항암 약물 또는 항암 약물 제형과 연관된 부작용을 완화하기 위한 방법으로서, 본 발명의 거대분자를 투여하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다. 몇몇 구현예에서, 완화되는 부작용은 백혈구감소증, 백혈구 감소증, 혈소판감소증, 골수독성, 골수억제, 신경병증, 피로감, 비특이적신경인지문제, 현기증, 뇌병증, 빈혈, 이상미각, 호흡곤란, 변비, 신경성식욕부진증, 손발톱장애, 체액저류, 무력증, 통증, 오심, 구토, 점막염, 탈모, 피부반응, 근육통 및 과민증으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
몇몇 구현예에서, 본 발명의 거대분자 또는 이 거대분자를 포함하는 약학 조성물은 제제, 예컨대 코르티코스테로이드 및 항히스타민제와, 수술전 투약의 필요를 감소시킬 수 있거나 없앨 수 있다.
덴드리머를 제조하는 방법은 당 분야에 공지되어 있다. 예를 들어 거대분자의 덴드리머는 확산적 방법 또는 수렴적 방법 또는 이의 조합법이 이용되어 제조될 수 있다.
확산적 방법에서, 구조 단위의 각 세대는 코어 또는 이전 세대에 순차 부가된다. 표면 아미노기를 1개 또는 2개 가지는 표면 세대는 보호된다. 만일 아미노기중 1개가 보호되면, 유리 아미노기는 링커, 링커-약학적으로 활성인 제제 및 약물동태학적 조정제중 1개와 반응한다. 만일 아미노기 둘 다가 보호되면, 아미노기는 상이한 보호기로 보호되고, 상이한 보호기중 1개는 다른 하나가 제거되지 않고 제거될 수 있다. 아미노 보호기중 1개가 제거되고, 링커, 링커-약학적으로 활성인 제제 및 약물동태학적 조정제중 1개와의 반응이 진행된다. 일단 처음의 말단기가 덴드리머와 결합하면, 다른 1개의 아미노 보호기는 제거되고, 또 다른 제1 말단기 및 제2 말단기가 부가된다. 이러한 기는 당 분야에 공지된 아미드 생성에 의해 표면 아미노기와 결합한다.
수렴적 방법에서, 구조 단위의 각 세대는 이전 세대상에 구축되어 덴드론(dendron)을 생성한다. 제1 말단기 및 제2 말단기는 덴드론이 코어와 결합하기 전 또는 후에 전술된 바와 같이 표면 아미노기와 결합할 수 있다.
조합 접근법에 있어 구조 단위의 각 세대는 코어 또는 구조 단위의 이전 세대에 부가된다. 그러나, 마지막 세대가 덴드리머에 부가되기 전, 표면 아미노기는 말단기(예컨대 제1 말단기 및 제2 말단기, 제1 말단기 및 제3 말단기, 또는 제2 말단기 및 제3 말단기)로 작용화된다. 이후 작용화된 마지막 세대는 구조 단위의 표면 아래층에 부가되고, 덴드론은 코어와 결합한다.
약학적으로 활성인 제제는 당 분야에 공지된 에스테르 생성에 의해 링커의 카복실산중 1개와 반응한다. 예를 들어 활성화된 카복실산이 생성된다. 예를 들어 산 염화물 또는 무수물이 사용되고, 약학적으로 활성인 제제의 하이드록시기와 반응한다. 만일 약학적으로 활성인 제제가 1개를 초과하는 하이드록시기를 가지면, 다른 하이드록시기는 보호될 수 있다.
표적화제가 코어와 결합하는 경우, 코어상 작용기는 덴드리머 생성중 보호된 다음 탈보호되고, 표적 제제, 결합이기 또는 표적화제-결합이기와 반응할 수 있다. 대안적으로 코어는 덴드리머가 생성되기 전 결합이기 또는 표적화제-결합이기와 반응할 수 있다.
적합한 보호기와 이 보호기를 도입 및 제거하는 방법은 문헌[Greene&Wuts, Protecting Groups in Organic Synthesis, Third Edition, 1999]에 기재되어 있다.
본 발명은 또한 거대분자 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염의 다양한 중수소첨가 형태를 포함하되, 단 거대분자중 각각의 가용 수소 원자는 중수소 원자로 독립적으로 치환될 수 있다. 당 업자는 본 발명의 거대분자 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염의 중수소첨가 형태를 합성하는 방법을 알고 있을 것이다.
본 발명은 또한 동위원소 표지화된 거대분자를 포함한다. 거대분자중 원자 1개 이상은 자연에서 가장 일반적인 원자 질량 또는 질량수와 상이한 원자 질량 또는 질량수를 가지는 원자에 의해 치환된다. 본 발명의 거대분자에 대한 동위원소의 예로서는 수소, 탄소, 질소, 산소, 플루오르, 요오드 및 염소의 동위원소, 예컨대 3H, 11C, 14C, 18F, 123I 또는 125I를 포함한다.
본 발명의 거대분자는 약학적으로 허용 가능한 염의 형태로 존재할 수 있다. 그러나, 약학적으로 허용 불가한 염도 또한 본 발명의 범위내에 포함되는 것으로 이해될 것인데, 그 이유는 이러한 염도 약학적으로 허용 가능한 염의 제조시 중간물질로서 유용할 수 있거나, 저장 또는 운반중 유용할 수 있기 때문이다. 약학적으로 허용 가능한 염중 적합한 것으로서는 약학적으로 허용 가능한 무기산(예컨대 염화수소산, 황산, 인산, 질산, 탄산, 붕산, 설팜산 및 브롬화수소산)의 염, 또는 약학적으로 허용 가능한 유기산(예컨대 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 주석산, 말산, 하이드록시말산, 푸마르산, 시트르산, 젖산, 점액산, 글루콘산, 벤조산, 숙신산, 옥살산, 페닐아세트산, 메탄설폰산, 톨루엔설폰산, 벤젠설폰산, 살리실산, 설파닐산, 아스파르트산, 글루탐산, 에틸렌디아민테트라아세트산, 스테아르산, 팔미트산, 올레산, 라우르산, 판토텐산, 탄닌산, 아스코르브산 및 발레르산)의 염을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 염기 염으로서는 약학적으로 허용 가능한 양이온(예컨대 나트륨, 칼륨, 리튬, 칼슘, 마그네슘, 암모늄 및 알킬암모늄)과 화합하여 생성된 것들을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
달리 진술되지 않는 한, "발명을 실시하기 위한 구체적 내용" 및 "특허청구의범위"에서 사용된 이하 용어들은 이하의 의미를 가진다.
"할로겐"이란, 플루오르, 염소, 브롬 또는 요오드를 지칭한다.
"할로"란, 플루오르, 염소, 브롬 및 요오드로 이루어진 군으로부터 선택된 원자 1개 이상으로 치환된 상태를 의미한다.
"알킬"이란, 탄소 원자를 1개 ~ 10개 가지는 선형 또는 분지형 포화 탄화수소기를 지칭한다. 적당한 경우, 알킬은 지정된 수만큼의 탄소 원자를 가질 수 있는데, 예를 들어 C1-4 알킬은 탄소 원자를 1개, 2개, 3개 또는 4개 가지는 선형 또는 분지형 배열에 알킬기를 포함한다. 적합한 알킬기의 예로서는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, n-펜틸, 2-메틸부틸, 3-메틸부틸, 4-메틸부틸, n-헥실, 2-메틸펜틸, 3-메틸펜틸, 4-메틸펜틸, 5-메틸펜틸, 2-에틸부틸, 3-에틸부틸, 헵틸, 옥틸, 노닐 및 데실을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
"알킬렌"이란, 탄소 원자를 1개 ~ 10개 가지는 선형 또는 분지형 2가 알킬기를 지칭한다.
"알케닐"이란 용어는, 탄소 원자를 2개 ~ 12개 가지는 분지형 및 선형 알켄또는 지방족 탄화수소기를 함유하는 알켄을 포함하는데, 만일 탄소 원자 수가 지정되면, 지정된 수의 탄소 원자가 존재함을 의미한다. 예를 들어 "C2-6 알케닐"이란, 탄소 원자를 2개, 3개, 4개, 5개 또는 6개 가지는 알케닐기를 지칭한다. 알케닐기의 예로서는 에테닐, 알릴, 1-프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 2-메틸부트-2-에닐, 3-메틸부트-1-에닐, 1-펜테닐, 3-펜테닐 및 4-헥세닐을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
"알키닐"이란 용어는 탄소 원자를 2개 ~ 12개 가지는 분지형 및 선형 알키닐, 또는 지방족 탄화수소기를 함유하는 알키닐, 또는 (만일 특정 수가 지정되면) 특정 수의 탄소 원자를 가지는 알키닐, 예컨대 에티닐, 프로피닐(예컨대 1-프로피닐, 2-프로피닐), 3-부티닐, 펜티닐, 헥시닐 및 1-메틸펜트-2-이닐을 포함한다.
"알케닐렌" 및 "알키닐렌"이란, 알케닐 또는 알키닐로부터 유래한, 부분 불포화 분지형 또는 선형 2가 탄화수소기를 지칭한다. 임의의 구현예에서, 이러한 알케닐렌기는 선택적으로 치환된다. 알케닐렌기의 비제한적 예로서는 에테닐렌, 프로페닐렌, 부테닐렌, 펜테닐렌, 헥세닐렌, 헵테닐렌, 옥테닐렌, 노네닐렌 및 데세닐렌 등을 포함하고, 알키닐렌기의 비제한적 예로서는 에티닐렌, 프로피닐렌, 부티닐렌, 펜티닐렌 및 헥시닐렌 등을 포함한다.
"사이클로알킬"이란, 포화 또는 불포화 사이클릭 탄화수소를 지칭한다. 사이클로알킬 고리는 지정된 수의 탄소 원자를 포함할 수 있다. 예를 들어 3원 ~ 8원 사이클로알킬기는 탄소 원자를 3개, 4개, 5개, 6개, 7개 또는 8개 포함한다. 적합한 사이클로알킬기의 예로서는 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜타닐, 사이클로펜테닐, 사이클로헥사닐, 사이클로헥세닐, 1,4-사이클로헥사디에닐, 사이클로헵타닐 및 사이클로옥타닐을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
"사이클로알킬렌"이란, 사이클로알킬로부터 유래하는 2가의 사이클릭 탄화수소기, 예컨대
Figure pct00028
등을 지칭한다.
"알콕시"란 용어는, -O-(알킬) 및 -O-(비치환 사이클로알킬)을 지칭하되, 알킬은 상기 정의된 바와 같다. 알콕시기의 비제한적 예로서는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 사이클로프로필옥시, 사이클로부톡시, 사이클로펜틸옥시 및 사이클로헥실옥시를 포함한다. 알콕시는 치환될 수 있거나 치환되지 않을 수 있다. 알콕시가 치환될 때, 이 알콕시는, 바람직하게 H, D, 할로겐, 알킬, 알콕시, 할로알킬, 하이드록시, 하이드록시알킬, 시아노, 아미노, 니트로, 사이클로알킬, 헤테로사이클릴, 아릴 및 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택된 치환기 1개 이상으로 치환될 수 있다.
"아릴"이란, 각각의 고리에 7개 이하의 원자로 된 임의의 안정적인 모노사이클릭 또는 바이사이클릭 탄소 고리를 의미하는데, 단 여기서 고리 적어도 1개는 방향족이다. 이러한 아릴기의 예로서는 페닐, 나프틸, 테트라하이드로나프틸, 인다닐, 바이페닐 및 바이나프틸을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
"헤테로사이클로알킬" 또는 "헤테로사이클릴"이란 용어는, 탄소 원자 1개 ~4개가 N, N(R), S, S(O), S(O)2 및 O로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는 헤테로원자로 치환된 사이클릭 탄화수소를 지칭한다. 헤테로사이클릭 고리는 포화될 수 있거나 포화되지 않을 수 있다. 적합한 헤테로사이클릴기의 예로서는 테트라하이드로푸라닐, 테트라하이드로티에닐, 피롤리디닐, 피롤리닐, 피라졸리닐, 피라닐, 피페리디닐, 피라졸리닐, 디티올릴, 옥사티올릴, 디옥사닐, 디옥시닐, 모폴리노 및 옥사지닐을 포함한다.
"헤테로아릴"이란, 각각의 고리가 7개 이하의 원자로 된 안정적인 모노사이클릭 또는 바이사이클릭 고리를 나타내되, 단 여기서 고리 적어도 1개는 방향족이고, 고리 적어도 1개는 O, N 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 헤테로원자 1개 ~ 4개를 함유한다. 이 정의의 범위에 포함되는 헤테로아릴기로서는 아크리디닐, 카바졸릴, 신놀리닐, 퀴녹살리닐, 퀴나졸리닐, 피라졸릴, 인돌릴, 벤조트리아졸릴, 푸라닐, 티에닐, 티오페닐, 3,4-프로필렌디옥시티오페닐, 벤조티에닐, 벤조푸라닐, 벤조디옥산, 벤조디옥신, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 옥사졸릴, 이속사졸릴, 이미다졸릴, 피라지닐, 피리다지닐, 피리디닐, 피리미디닐, 피롤릴, 테트라하이드로퀴놀린, 티아졸릴, 이소티아졸릴, 1,2,4-트리아졸릴, 1,2,3-트리아졸릴, 1,2,4-옥사디아졸릴, 1,2,4-티아디아졸릴, 1,3,5-트리아지닐, 1,2,4-트리아지닐, 1,2,4,5-테트라지닐 및 테트라졸릴을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
"덴드리머"란, 코어와, 이 코어와 결합한 덴드론 적어도 1개를 함유하는 분자를 지칭한다. 각각의 덴드론은 층 또는 분지형 구조 단위 세대 적어도 1개로 이루어져 있는 관계로, 구조 단위의 각 세대와 함께 증가하는 수의 분지를 가지는 분지형 구조를 생성한다. 코어와 결합한 덴드론의 최대 수는 코어상 작용기 수에 의해 한정된다.
"구조 단위"란, 작용기 적어도 3개(작용기 1개는 구조 단위의 이전 세대 또는 코어와 결합하기 위한 것이고, 작용기 적어도 2개는 구조 단위의 다음 세대와 결합하거나 덴드리머 표면을 생성하기 위한 것임)를 가지는 분지형 분자를 지칭한다.
"세대"란, 덴드론 또는 덴드리머를 구성하는 구조 단위 층의 수를 지칭한다. 예를 들어 1세대 덴드리머는 코어와 결합한 분지형 구조 단위층, 예컨대 코어-[[구조 단위]]u (식 중, u는 코어와 결합한 덴드론의 수임) 1개를 가질 것이다. 2세대 덴드리머는 코어와 결합한 각각의 덴드론내에 구조 단위층 2개를 가지며, 구조 단위가 분지화 지점 1개를 가질 때, 덴드리머는 코어[[구조 단위][구조 단위]2]u일 수 있다. 3세대 덴드리머는 코어와 결합한 각각의 덴드론내에 구조 단위층 3개를 가지는데, 예컨대 코어-[[구조 단위][구조 단위]2[구조 단위]4]u이다. 6세대 덴드리머는 코어와 결합한 구조 단위층 6개를 가지는데, 예컨대 코어-[[구조 단위][구조 단위]2[구조 단위]4[구조 단위]8[구조 단위]16[구조 단위]32]u 등이다. 구조 단위의 마지막 세대(최외 세대)는 덴드리머의 표면 작용화와, 말단기와의 결합에 이용 가능한 작용기 수를 제공한다. 예를 들어 코어와 결합한 덴드론 2개를 가지는 덴드리머(u=2)에서 만일 각각의 구조 단위가 분지화 지점을 1개 가지고, 6세대가 존재하면, 최외 세대는 말단기와의 결합에 이용 가능한 작용기 128개와 구조 단위 64개를 가진다.
"드물게 가용성"이란, 약물 또는 약학적으로 활성인 제제의 수중 용해도가 1 mg/mL ~ 10 mg/mL인 경우를 지칭한다. 수중 용해도가 1 mg/mL 미만인 약물은 불용성인 것으로 간주된다.
"가용화 부형제"란, 불용성이거나 드물게 가용성인, 약학적으로 활성인 제제를 수성 제형중에 용해하는데 사용되는 제형화 첨가제를 지칭한다. 그 예로서는 계면활성제, 예컨대 폴리에톡시화 피마자 오일, 예컨대 Cremophor EL, Cremophor RH40 및 Cremophor RH60, D-α-토코페롤-폴리에틸렌글리콜 1000 숙신산염, 폴리소르베이트 20, 폴리소르베이트 80, 솔루톨 HS15, 솔비탄 모노올레산염, 폴록사머 407, 라브라졸 등을 포함한다.
"선택적으로" 또는 "선택적인"이란 용어는, 후술된 이벤트나 환경이 반드시 그런 것은 아니지만 일어나거나 조성될 수 있음과, 설명이 이벤트나 환경이 일어나거나 조성되거나, 또는 일어나지 않거나 조성되지 않는 경우들을 포함함을 의미한다. 예를 들어 "L은 선택적으로 산소, 황 또는 질소 원자 1개 이상이 중간에 끼어들어간 선형 C1-10 알킬렌임"이란, 선형 C1-10 알킬렌에 산소, 황 또는 질소 원자가 중간에 끼어들어갈 수 있으나, 반드시 그러한 것은 아닐 수 있음을 의미하고, 이러한 설명은 선형 C1-10 알킬렌에 산소, 황 또는 질소 원자가 중간에 끼어들어간 경우 및 선형 C1-10 알킬렌에 산소, 황 또는 질소 원자가 중간에 끼어들어가지 않는 경우를 포함한다.
"치환된"이란 용어는, 기내 수소 원자 1개 이상, 바람직하게 5개 이하, 더욱 바람직하게 1개 ~ 3개가 대응하는 수만큼의 치환기로 독립적으로 치환됨을 의미한다. 치환기는 단지 자체의 기능한 화학적 위치에 있음은 말할 필요없고, 당 업자는 과도한 노력 없이도 (실험에 의하거나 이론상) 가능하거나 불가능한 치환을 확정할 수 있을 것이다.
본원에 기재된 화합물의 화학 구조에서, "
Figure pct00029
" 결합은 입체배열이 지정되지 않은 것으로서, "
Figure pct00030
" 결합은 "
Figure pct00031
" 또는 "
Figure pct00032
"일 수 있거나, "
Figure pct00033
" 및 "
Figure pct00034
" 입체배열 둘 다를 포함한다. 본원에 기재된 화합물의 화학 구조에서, "
Figure pct00035
" 결합은 입체배열이 지정되지 않은 것으로서, 이는 Z 입체배열 또는 E 입체배열에 있을 수 있거나, 또는 이 입체배열 둘 다를 포함한다.
본원에 기재된 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염 또는 이성체의 동위원소가 표지화된 임의의 유도체가 본 발명에 포함된다. 동위원소로 표지화될 수 있는 원자로서는 수소, 탄소, 질소, 산소, 인, 플루오르, 염소, 요오드 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 원자는 동위원소 2H(D), 3H, 11C, 13C, 14C, 15N, 18F, 31P, 32P, 35S, 36Cl, 125I 등에 의해 치환될 수 있다. 달리 진술되지 않는 한, 어떤 위치가 중수소(D)라 구체적으로 명명될 때, 해당 위치는 중수소의 자연상 존재비(0.015%)보다 적어도 3000배 더 높은 존재비를 가지는(즉 적어도 45%의 중수소가 혼입된) 중수소인 것으로 이해될 것이다.
약학적으로 활성인 제제 또는 이의 잔기, 약학적으로 활성인 제제, 그리고 약학적으로 활성인 제제 또는 이의 잔기 A는 본 발명에서 호환되어 사용되고, 모두 약학 활성을 가지는 분자 또는 기를 지칭한다.
도 1은, 시험 실시예 1에서 래트 혈장중 약물의 PK 프로파일을 보여준다.
도 2는, 시험 실시예 2에서 비글 개 혈장중 PK 프로파일(0시간 ~ 168시간)을 보여준다.
도 3은, 시험 실시예 2에서 비글 개 혈장중 PK 프로파일(0시간 ~ 24시간)을 보여준다.
도 4는, 시험 실시예 3에서 인간 폐암 세포 A549의 피하 종양 이식 모델 마우스군의 종양 부피 성장 곡선을 보여준다.
도 5는, 시험 실시예 4에서 비글 개 혈장중 PK 프로파일을 보여준다.
도 6은, 인간 급성림프아구성백혈병 RS4;11을 보유하는 마우스에서 피하 이식된 종양에 대한, 시험 실시예 6의 화합물의 치료 효과를 보여준다.
본 발명은 실시예들을 참고로 하며 이하에 추가로 기재되고 설명되지만, 이러한 실시예들은 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
본 발명의 실시예에서 특정된 조건이 조성되지 않은채 실행된 실험 절차들은, 일반적으로 종래의 조건에 따르거나, 출발 재료 또는 상업적 제품의 제작자에 의해 권장되는 조건에 따라 수행되었다. 명확한 공급원이 기재되지 않은 시약들은 상업상 이용 가능한 종래의 시약이었다.
화합물의 구조는 핵자기공명법(NMR) 또는 질량분광분석(MS)에 의해 확정되었다. NMR 스펙트럼은 Bruker AVANCE-400 핵자기공명법 기구가, 중수소첨가 설폭시화디메틸(DMSO-d6), 중수소첨가 클로로포름(CDCl3) 및 중수소첨가 메탄올(CD3OD)(확정 용매) 및 테트라메틸실란(TMS)(내부 표준)과 함께 사용되어 측정되었다. 화학 이동은 10-6(ppm) 단위로 제시되었다.
MS 분석은 FINNIGAN LCQAd(ESI) 질량분광분석계(제조사: Thermo, 모델명: Finnigan LCQ 어드밴티지 MAX)이 사용되어 수행되었다.
고성능액체크로마토그래피(HPLC) 분석은 Agilent 1200DAD 고압액체크로마토그래피(Sunfire C18 150 x 4.6 mm 크로마토그래피 컬럼) 및 Waters 2695-2996 고압액체크로마토그래피(Gimini C18 150 x 4.6 mm 크로마토그래피 컬럼)가 사용되어 수행되었다.
Yantai Huanghai HSGF254 또는 Qingdao GF254 실리카겔 평판으로서, 층두께 0.15 mm ~ 0.2 mm인 것은 박층 크로마토그래피(TLC) 분석에 적응되었고, 층두께 0.4 mm ~ 0.5 mm인 것은 TLC 분리 및 정제에 적응되었다.
200 메쉬 ~ 300 메쉬인 Yantai Huanghai 실리카겔은, 보통 컬럼 크로마토그래피에서 담체로서 사용되었다.
본원에 기재된 공지의 출발 재료는 당 분야에 공지된 방법이 사용되거나 이 방법에 따라 합성될 수 있거나, ABCR GmbH & Co.KG, Acros Organnics, Aldrich Chemical Company, Accela ChemBio Inc., Chembee Chemicals 및 기타 업체로부터 구입될 수 있다.
실시예에서, 반응은 달리 진술되지 않는 한, 아르곤 대기하 또는 질소 대기하에 수행되었다.
"아르곤 대기하" 또는 "질소 대기하"라 함은, 반응 플라스크가 아르곤 또는 질소 약 1 L가 담긴 벌룬(balloon)과 결합하였음을 의미한다.
"수소 대기하"라 함은, 반응 플라스크가 수소 약 1 L가 담긴 벌룬과 결합하였음을 의미한다.
Parr 3916EKX 수소발생기, Qinglan QL-500 수소발생기 또는 HC2-SS 수소발생기는 가압 수소첨가 반응에 사용되었다.
수소첨가 반응은, 보통 진공화 및 수소 퍼징(hydrogen purging) 주기 3회차로 이루어졌다.
CEM Discover-S 908860 극초단파 반응기는 극초단파 반응에 사용되었다.
실시예에서, 반응의 용액은 달리 진술되지 않는 한 수용액이었다.
실시예에서, 반응 온도는 달리 진술되지 않는 한 실온이었다.
실온은 최적 반응 온도로서, 20℃ ~ 30℃의 범위였다.
실시예에서 pH 6.5인 PBS 완충제의 제조: KH2PO4 8.5 g, K2HPO4.3H2O 8.56 g, NaCl 5.85 g 및 EDTA 1.5 g이 플라스크에 첨가되었고, 용액은 부피 2 L로 만들어졌으며, 성분들은 모두 초음파처리에 의해 용해되었고, 용액은 잘 진탕되었다.
화합물 정제에 사용된 컬럼 크로마토그래피용 용리 시스템과 박층크로마토그래피용 전개 용매 시스템은 이하의 성분들을 포함하였다: A: 디클로로메탄 및 이소프로판올 시스템, B: 디클로로메탄 및 메탄올 시스템, 및 C: 석유에테르 및 아세트산에틸 시스템. 용매들의 부피비는 화합물의 극성에 따라, 또는 소량의 트리에틸아민 및 산성 또는 염기성 시약이 첨가됨으로써 조정되었다.
본 발명의 화합물 몇 개는 Q-TOF LC/MS에 의해 특성규명되었다. Q-TOF LC/MS 분석은 Agilent 6530 정확질량사중극자비행시간질량분광분석계(accurate-mass quadrupole time-of-flight mass spectrometer) 및 Agilent 1290 무한대초고처리량액체크로마토그래피(Infinity ultra-high performance liquid chromatography)(Agilent Poroshell 300SB-C8 5 μm, 2.1 x 75 mm 크로마토그래피 컬럼)가 사용되어 수행되었다.
이하 보인 바와 같은 덴드리머는 특허 CN 110312531A의 합성 방법을 참고하여 합성되었다. 덴드리머의 제1 아미노 말단기는 약학적으로 활성인 제제와의 결합에 사용되었고, 덴드리머의 제2 말단기는 약물동태학적 조정제 PEG와의 결합에 사용되었다.
Figure pct00036
이하 실시예에 나타낸 덴드리머는 덴드리머의 코어 및 최외 세대의 구조 단위에 대한 언급대상을 포함한다. 표면아래 세대들에 대한 제1 세대는 도시되어 있지 않다. 덴드리머 BHALys[Lys]32는 화학식 BHALys [Lys]2[Lys]4[Lys]8[Lys]16[Lys]32를 가지는 5세대 덴드리머를 나타내고, 64개 표면 아미노기가 말단기와의 결합에 이용 가능하다.
덴드리머 스캐폴드 BHALys [Lys]32[α-NH2·TFA]32[ε570]32, BHALys[Lys]32[α-NH2·TFA]32[ε1100]32, BHALys[Lys]32[α-NH2·TFA]32[ε2300]32, BHALys[Lys]32[α-4-HSBA]32[ε1100]32, BHALys[Lys]32[α-GILGVP-NH2.TFA]32[ε1100]32 및 BHALys[Lys]32[α-GILGVP-NH2·TFA]32[ε2300]32의 제조는 문헌[Kaminskas et al., J Control. Release(2011)(doi: 10.1016/j.jconrel.2011.02.005]에서 살펴볼 수 있다. 덴드리머 스캐폴드 4-아지도벤즈아미드-PEG12-NEOEOEN[Su(NPN)2][Lys]16[NH2·TFA]32의 제조는 WO08/017122에서 살펴볼 수 있다.
1-A00, 1-B00 및 1-C00은 국제특허공개공보 WO2012167309에 따라 합성되었고, 이것들과 결합하였던 약학적으로 활성인 제제는 도세탁셀이었다. 2-A00은 국제특허공개공보 WO2018154004A에 따라 합성되었고, 이것과 결합하였던 약학적으로 활성인 제제는 (국제특허공개공보 WO2012017251에 따라 합성된) 화합물 2였다. 덴드리머 스캐폴드 BHALys[Lys]32[α-NH2·TFA]32[ε1100]32 는 실시예에서 덴드리머 1이라 나타내었고, BHALys[Lys]32[α-NH2·TFA]32[ε2100]32는 실시예에서 덴드리머 1-PEG2K라 나타내었다. 이 덴드리머 스캐폴드는 국제특허공개공보 WO2018154004A의 방법에 따라 합성되었다:
Figure pct00037
일반적 절차
일반적 절차 A
링커의 약물에의 부착
0℃에서 용매 DMF 또는 아세토니트릴(1 mL ~ 5 mL)중 카복실산 링커(0.2 mmol ~ 0.5 mmol)의 자성 교반 용액에 커플링제(coupling agent) EDC 또는 DCC(1.2 당량)를 첨가하였다. 이 혼합물을 5분 동안 교반되도록 방치한 후, 약물(0.4 당량 ~ 1 당량) 및 DMAP(0.4 당량 ~ 1 당량)의 혼합물을 함유하는 용매 용액(1 mL)을 적가하였다. 혼합물을 1시간 동안 0℃로 유지시킨 다음, 상온으로 승온시켰다. 그 다음, 휘발성물질을 진공하에 제거한 다음, 잔류물을 예비 HPLC(BEH300 Waters XBridge C18, 5 μM, 30 mm x 150 mm, 40% ~ 80% ACN/물(5분 ~ 40분), 완충제 미사용)로 정제한 결과, 원하는 생성물이 수득되었다.
일반적 절차 B
링커의 약물에의 부착
DMF(3 mL ~ 5 mL)중 약물(0.3 mmol ~ 1.0 mmol) 및 무수물(2당량)의 자성 교반 용액에 DIPEA(3당량)를 첨가하였다. 혼합물을 상온에서 밤새도록 교반하였다. 그 다음, 휘발성물질을 진공하에 제거한 다음, 잔류물을 예비 HPLC(BEH300 Waters XBridge C18, 5 μM, 30 mm x 150 mm, 40% ~ 70% ACN/물(5분 ~ 40분), 완충제 미사용, RT = 34분)로 정제하였다. 적당한 분획들을 진공하에 농축한 결과, 원하는 생성물이 수득되었다.
일반적 절차 C
약물-링커가 담지된 덴드리머
실온에서 DMF중 BHALys[Lys]32[α-NH2·TFA]32[ε1100]　32(0.5 μmol ~ 1.0 μmol) 및 DIPEA(1.2 당량/아민)의 자성 교반 혼합물에 링커-약물(1.2 당량/아민) 및 PyBOP(1.2 당량/아민)을 첨가하였다. 실온에서 1.5시간 동안 교반한 후, 휘발성물질을 제거하고 나서, 잔류물을 SEC(세파덱스, LH20, MeOH)에 의해 정제하였다. (HPLC로 판단되었을 때) 적당한 분획들을 합한 다음, 농축한 결과, 원하는 생성물이 수득되었다.
일반적 절차 D
클릭(Click) 반응
1:1 H2O/t-BuOH(약 0.5 mL)중 덴드리머(0.5 mmol ~ 1.0 mmol)의 자성 교반 용액에 알킨 시약(2 당량), 아스코르브산나트륨 용액(2 당량) 및 CuSO4 용액(20 mol%)을 첨가하였다. 용액을 80℃로 가열한 다음, HPLC로 모니터링하였다. 반응을 종결시키는데 필요한 아스코르브산나트륨 및 CuSO4 추가량만큼을 첨가하였다. 반응이 종료된 것으로 판단되었을 때, 반응 혼합물을 진공하에 농축하고 나서, 정제하였다.
본 발명의 거대분자는 이하의 것들로 이루어진 군으로부터 선택된 이하 경로(단 PG는 카복실산 보호기임)를 따름으로써 합성할 수 있었다:
Figure pct00038
Figure pct00039
실시예 1: 화합물 3의 제조
Figure pct00040
단계 1
tert-부틸(S)-2-(2-(((벤질옥시)카보닐)아미노)-3-메톡시-3-옥소프로프-1-엔-1-일)피롤리딘-1-카복실레이트 3c
3a(2.49 g, 7.53 mmol, Accela ChemBio)를 테트라하이드로푸란(20 mL)중에 용해하였다. 용액을 얼음조 조건하에 0℃로 냉각시켰다. 여기에 N,N-리튬 디이소프로필아미드(661 mg, 6.17 mmol)를 적가하였다. 혼합물을 0℃에서 1시간 동안 교반한 후, 반응 시스템을 -78℃로 냉각시킨 다음, 테트라하이드로푸란(20 mL)중 tert-부틸(S)-2-포르밀피롤리딘-1-카복실레이트 3b(1.00 g, 5.02 mmol, PharmaBlock) 용액을 여기에 적가하였다. 적가가 끝난후, 드라이아이스-아세톤조를 치운 다음, 혼합물을 실온으로 승온시키고 나서, 12시간 동안 반응시켰다. 혼합물을 염화암모늄 포화용액(20 mL)으로 급랭시킨 후, 아세트산에틸로 추출하였다(20 mL x 3). 유기상을 무수 황산나트륨으로 건조한 다음, 여과하였다. 여과물을 감압하에 농축하였다. 이로부터 생성된 잔류물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(용리 시스템 B)로 정제하였더니, 표제 생성물 3c(1.90 g, 수율: 94.1%)가 수득되었다.
MS m/z(ESI): 305.0 [M+H-100].
단계 2
tert-부틸(2S)-2-(2-아미노-3-메톡시-3-옥소프로필)피롤리딘-1-카복실레이트 3d
3c(1.90 g, 4.7 mmol)를 이소프로판올(50 mL)에 용해하였다. 여기에 탄소상 팔라듐(380 mg, 10% 담지, 건량 기준)을 첨가하였다. 시스템을 수소로 3회 퍼징하였다. 혼합물을 실온에서 8시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 셀라이트를 통해 여과하였다. 필터 케이크를 아세트산에틸(20 mL) 및 메탄올(20 mL)로 헹구었다. 여과물을 농축한 결과, 미정제 표제 생성물 3d(1.28 g)가 수득되었다. 생성물을 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 바로 사용하였다.
단계 3
tert-부틸(S)-2-((S)-2-((((9H-플루오렌-9-일)메톡시)카보닐)아미노)-3-메톡시-3-옥소프로필)피롤리딘-1-카복실레이트 3e
tert-부틸(S)-2-((R)-2-((((9H-플루오렌-9-일)메톡시)카보닐)아미노)-3-메톡시-3-옥소프로필)피롤리딘-1-카복실레이트 3f
미정제 3d(1.28 g, 4.7 mmol)를 1,4-디옥산(40 mL)에 용해하였다. 여기에 물(10 mL), 중탄산나트륨(1.17 g, 14.1 mmol) 및 염화플루오레닐메톡시카보닐(1.21 g, 4.7 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하였다. 혼합물을 물(30 mL)로 급랭시킨 다음, 아세트산에틸로 추출하였다(20 mL x 3). 유기상을 무수 황산나트륨으로 건조한 다음, 여과하고 나서, 농축하였다. 이로부터 생성된 잔류물을 실리카겔 컬럼크로마토그래피(용리 시스템 A)로 정제한 결과, 표제 생성물 3e(1.03 g, 44.2%, 피크 1) 및 3f(513 mg, 22.1%, 피크 2)가 수득되었다.
MS m/z(ESI): 495.2 [M+1].
피크 1: UPLC 분석: 체류 시간: 2.77분(컬럼: ACQUITY UPLC BEHC18 50 x 2.1 mm, 1.7 μm; 이동상: 아세토니트릴/물/포름산 = 10/90/0.1(v/v/v) → 95/5/0.1(v/v/v) 구배 용리).
피크 2: UPLC 분석: 체류 시간: 2.69 min(컬럼: ACQUITY UPLC BEHC18 50 x 2.1 mm, 1.7 μm; 이동상: 아세토니트릴/물/포름산 = 50/50/0.1(v/v/v) → 95/5/0.1(v/v/v) 구배 용리).
단계 4
tert-부틸(S)-2-((R)-2-((((9H-플루오렌-9-일)메톡시)카보닐)아미노)-3-하이드록시프로필)피롤리딘-1-카복실레이트 3g
3f(169 mg, 0.34 mmol)를 테트라하이드로푸란(8 mL)에 용해하였다. 여기에 에탄올(8 mL), 수소화붕소나트륨(77 mg, 2.05 mmol) 및 염화리튬(94 mg, 2.22 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 28℃에서 2.5시간 동안 교반하였으며, 포화 염화암모늄(5 mL)을 적가하여 반응을 급랭시켰다. 용액을 감압하에 농축하였다. 잔류물을 아세트산에틸(10 mL)중에 용해하고 나서, 물(10 mL) 및 포화 염화나트륨(10 mL)으로 순차적으로 세척하였다. 유기상을 무수 황산나트륨으로 건조한 다음, 여과 및 농축하였다. 이로부터 생성된 잔류물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(용리 시스템 A)에 의해 정제한 결과, 표제 생성물 3g(125 mg, 78.4%)가 수득되었다.
MS m/z(ESI): 467.2 [M+1].
단계 5
tert-부틸(S)-2-((R)-2-((((9H-플루오렌-9-일)메톡시)카보닐)아미노)-3-(페닐티오)프로필)피롤리딘-1-카복실레이트 3h
3g(120 mg, 0.26 mmol)를 톨루엔(5 mL)중에 용해하였다. 여기에 디페닐 이황화물(168 mg, 0.77 mmol) 및 트리부틸포스핀(156 mg, 0.77 mmol)을 첨가하였다. 반응 시스템을 80℃로 가열한 다음, 질소 대기하에 12시간 동안 교반하였다. 용액을 감압하에 농축하였다. 이로부터 생성된 잔류물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(용리 시스템 A)로 정제한 결과, 표제 생성물 3h(135 mg, 93.9%)가 수득되었다.
MS m/z(ESI): 559.2 [M+1].
단계 6
tert-부틸(S)-2-((R)-2-아미노-3-(페닐티오)프로필)피롤리딘-1-카복실레이트 3i
3h(135 mg, 0.24 mmol)를 디클로로메탄(4 mL)에 용해하였다. 여기에 디에틸아민(4 mL)을 첨가하였다. 이 혼합물을 실온에서 4시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 감압하에 농축하여, 유기 용매를 제거한 결과, 표제 생성물 3i(81.6 mg)가 수득되었다. 생성물을 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 바로 사용하였다.
단계 7
tert-부틸(S)-2-((R)-4-(페닐티오)-3-((4-설파모일-2-((트리플루오로메틸)설포닐)페닐)아미노)부틸)피롤리딘-1-카복실레이트 3k
미정제 3i(81.6 mg, 0.24 mmol)를 N,N-디메틸포름아미드(5 mL)에 용해하였다. 여기에 4-플루오로-3-(트리플루오로메틸설포닐)벤젠설폰아미드 3j(82 mg, 0.27 mmol) 및 N,N-디이소프로필에틸아민(314 mg, 2.4 mmol)을 첨가하였다. 반응 시스템을 50℃로 가열하고 나서, 질소 대기하에 12시간 동안 교반하였다. 혼합물을 물(10 mL)로 급랭시키고 나서, 아세트산에틸로 추출하였다(5 mL x 3). 유기상을 무수 황산나트륨으로 건조하고 나서, 여과하였다. 여과물을 감압하에 농축하였다. 이로부터 생성된 잔류물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(용리 시스템 A)로 정제한 결과, 표제 생성물 3k(105 mg, 69.3%)가 수득되었다.
MS m/z(ESI): 622.1 [M-1].
단계 8
tert-부틸(S)-2-((R)-2-((4-(N-(4-(4-((R)-(4'-클로로-[1,1'-바이페닐]-2-일)(하이드록시)메틸)피페리딘-1-일)벤조일)설파모일)-2-((트리플루오로메틸)설포닐)페닐)아미노)-3-(페닐티오)프로필)피롤리딘-1-카복실레이트 3m
3k(30 mg, 0.048 mmol)를 디클로로메탄(3 mL)에 용해하였다. 여기에 3l(24 mg, 0.058 mmol, 특허 "CN103153954 B" 명세서 79페이지 중간체 40에 대해 제공된 방법을 사용하여 합성)을 첨가한 후, 1-(3-디메틸아미노프로필)-3-에틸카르보디이미드 염화수소산염(19 mg, 0.096 mmol) 및 4-디메틸아미노피리딘(12 mg, 0.096 mmol)을 순차적으로 첨가하였다. 첨가후, 혼합물을 실온에서 4시간 동안 질소 대기하에 교반하고 나서, 여기에 3l(12 mg, 0.038 mmol), 1-(3-디메틸아미노프로필)-3-에틸카르보디이미드 염화수소산염(19 mg, 0.096 mmol) 및 4-디메틸아미노피리딘(12 mg, 0.096 mmol)을 보충하였다. 보충후, 혼합물을 실온에서 밤새도록 교반하였다. 반응 혼합물을 물(5 mL)과 포화 염수(5 mL)로 순차 세척한 다음, 무수 황산나트륨으로 건조하고 나서, 여과한 다음, 감압하에 농축하였다. 이로부터 생성된 잔류물을 박층 크로마토그래피(전개 용매 시스템 A)로 정제한 결과, 표제 생성물 3m(30 mg, 수율: 60.7%)이 수득되었다.
MS m/z(ESI): 1027.2 [M+1].
단계 9
4-(4-((R)-(4'-클로로-[1,1'-바이페닐]-2-일)(하이드록시)메틸)피페리딘-1-일)-N-((4-(((R)-1-(페닐티오)-3-((S)-피롤리딘-2-일)프로판-2-일)아미노)-3-((트리플루오로메틸)설포닐)페닐)설포닐)벤즈아미드 3n
3m(30 mg, 0.029 mmol)을 디클로로메탄(2 mL)중에 용해하였다. 여기에 1,4-디옥산(2 mL)중 4 M 염화수소 용액을 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 20분 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 감압하에 농축하여, 유기 용매를 제거하였다. 잔류물을 디클로로메탄중에 용해한 다음, 감압하에 농축 건조하였으며, 이 과정을 3회 반복하였다. 이로부터 생성된 잔류물을 고성능 액체크로마토그래피(분리 조건: 컬럼: Sharpsil-T Prep C18; 이동상: 중탄산암모늄, 물, 아세토니트릴)로 정제하였다. 대응하는 분획을 채집한 다음, 감압하에 농축한 결과, 표제 생성물 3n(25 mg, 수율: 92.3%)이 수득되었다.
MS m/z(ESI): 927.1 [M+1].
1H NMR(500 MHz, CD3OD) δ 8.24(d, 1H), 8.05-8.01(m, 1H), 7.82(d, 2H), 7.60(d, 1H), 7.45-7.39(m, 3H), 7.37(d, 2H), 7.34-7.28(m, 3H), 7.23(t, 2H), 7.20-7.14(m, 2H), 6.80(d, 2H), 6.72(d, 1H), 4.42(d, 1H), 3.97(br, 1H), 3.84-3.74(m, 1H), 3.27-3.21(m, 2H), 3.19-3.07(m, 3H), 3.06-2.97(m, 1H), 2.69-2.61(m, 1H), 2.55-2.48(m, 1H), 2.16-2.00(m, 5H), 1.98-1.89(m, 2H), 1.88-1.80(m, 1H), 1.78-1.69(m, 1H), 1.63-1.57(m, 2H), 1.54-1.49(m, 1H), 1.26-1.20(m, 1H), 1.15-1.04(m, 1H), 1.01-0.94(m, 1H).
단계 10
4-(4-((R)-(4'-클로로-[1,1'-바이페닐]-2-일)(하이드록시)메틸)피페리딘-1-일)-N-((4-(((R)-1-((S)-1-(2-하이드록시에틸)피롤리딘-2-일)-3-(페닐티오)프로판-2-일)아미노)-3-((트리플루오로메틸)설포닐)페닐)설포닐)벤즈아미드 3
3n(15 mg, 0.016 mmol)을 아세토니트릴(2 mL)중에 용해하였다. 여기에 트리에틸아민(16 mg, 0.16 mmol) 및 브로모에탄올(20 mg, 0.16 mmol)을 순차적으로 첨가하였다. 반응 시스템을 70℃로 가열하고 나서, 질소 대기하에 12시간 동안 반응시켰다. 반응 혼합물을 고성능액체크로마토그래피(분리 조건: 컬럼: Sharpsil-T Prep C18; 이동상: 중탄산암모늄, 물, 아세토니트릴)로 정제하였다. 대응 분획을 채집한 다음, 감압하에 농축한 결과, 표제 생성물 3(10 mg, 수율: 63.4%)이 수득되었다.
MS m/z(ESI): 971.2 [M+1].
1H NMR(500 MHz, CD3OD) δ 8.25(d, 1H), 8.06(dd, 1H), 7.80(d, 2H), 7.61(dd, 1H), 7.49-7.35(m, 5H), 7.35-7.28(m, 3H), 7.24(dd, 2H), 7.20-7.14(m, 2H), 6.79(t, 3H), 4.42(d, 1H), 4.02(t, 1H), 3.84-3.70(m, 3H), 3.61(d, 2H), 3.28-3.14(m, 2H), 3.06(br, 1H), 2.96(br, 1H), 2.71-2.59(m, 1H), 2.56-2.45(m, 1H), 2.45-2.35(m, 1H), 2.32-2.22(m, 1H), 2.10-1.97(m, 4H), 1.96-1.86(m, 1H), 1.85-1.69(m, 2H), 1.60(t, 2H), 1.26-1.18(m, 1H), 1.06-1.08(m, 1H), 1.01-0.92(m, 1H), 0.92-1.86(m, 1H).
실시예 2: 화합물 3-TMS의 제조
Figure pct00041
단계 1
3n(6 g, 6.47 mmol)을 DCM(120 mL)중에 용해하였다. 여기에 트리에틸아민(3.22 g, 32.35 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 얼음수조에서 0℃로 냉각시켰다. 반응 혼합물에 트리메틸실릴 트리플루오로메탄설폰산염(7.2 g, 32.35 mmol)을 서서히 적가하였다. 혼합물을 얼음수조에서 2시간 동안 교반하였다. 얼음수조 조건하에서 혼합물에 메탄올(12 mL)을 적가하여 혼합물을 급랭시킨 다음, 얼음수조에서 10분 동안 교반하고 나서, 감압하에 농축하여, 용매를 제거한 결과, 미정제 3o(16.5 g)가 수득되었는데, 이는 정제 과정을 거치지 않고 다음 단계에 사용하였다.
MS-ESI: m/z 999.1 [M+1]+.
단계 2
3o(16.5 g, 계산치 6.47 mmol)를 아세토니트릴(90 mL)중에 용해하였다. 여기에 트리에틸아민(7.86 g, 77.64 mmol) 및 브로모에탄올(9.7 g, 77.64 mmol)을 첨가하였다. 시스템을 질소로 3회 퍼징하였다. 혼합물을 70℃로 가열한 다음, 밤새도록(약 16시간) 반응시켰다. 용매를 감압하에 제거한 다음, 여기에 EA(120 mL) 및 물(120 mL)을 첨가하였다. 혼합물을 교반하였다. 수성상이 분리된 후, EA로 추출하였다(60 mL x 2). 유기상들을 합한 다음, 물(120 mL)로 세척하고 나서, 포화 염수(120 mL)로 세척한 다음, 건조 및 감압하에 농축하였다. 이로부터 생성된 잔류물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(DCM:CH3OH = 20:1 → 10:1)로 정제한 결과, 화합물 3-TMS(5.03 g, 2단계에 걸친 수율: 74.5%, 순도: 95.9%)가 수득되었다.
MS-ESI: m/z 1043.05 [M+1]+.
1H NMR(400 MHz, CDCl3) δ 8.29(s, 1H), 8.05(s, 1H), 7.74(d, 2H), 7.55(t, 1H), 7.43-7.33(m, 3H), 7.29(dd, 3H), 7.24-7.06(m, 6H), 6.97(d, 1H), 6.72(d, 2H), 6.63(d, 1H), 4.54(d, 1H), 3.98(s, 1H), 3.82-3.46(m, 5H), 3.02(d, 5H), 2.82-2.44(m, 4H), 2.26(dd, 1H), 2.07(d, 1H), 1.90(dd, 3H), 1.74(d, 2H), 1.58-1.41(m, 1H), 1.40-1.15(m, 4H), -0.06(s, 9H).
실시예 3: 화합물 1-Z00의 제조
Figure pct00042
단계 1
반응 플라스크에 DMF(4 mL), 메틸이미노디아세트산(218 mg, 1.48 mmol) 및 DCC(245 mg, 1.18 mmol)를 순차적으로 첨가하였다. 혼합물을 얼음수조에서 냉각시켰다. 여기에 도세탁셀(400 mg, 0.495 mmol) 및 DMAP(60 mg, 0.495 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 1.5시간 동안 교반하였다. 추가의 DCC(102 mg, 0.495 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 1시간 더 교반하였다. 반응이 종결된 것으로 판단되었을 때 반응을 중지시켰다. 혼합물을 여과하였다. 필터 케이크를 아세트산에틸(15 mL)로 헹구었다. 여과물을 감압하에 농축하여, 아세트산에틸을 제거하였다. 남은 모액을 예비 HPLC로 정제한 결과, 화합물 1-Z01(86 mg, 수율: 19%)이 수득되었다.
MS-ESI: m/z 937.4 [M+H]+.
단계 2
질소 대기하에 1-Z01(1.59 g, 1.70 mmol) 및 PyBOP(1.70 g, 3.27 mmol)를 무수 DMF(28.0 mL)중에 용해하였다. 용액을 잘 교반하였다. 덴드리머 1(2.00 g, 4.25 x 10-2 mmol) 및 무수 DMF(28.0 mL)중 DIPEA(0.42 g, 3.27 mmol) 용액을 상기 반응 용액에 적가하였다. 혼합물을 2시간 동안 반응시켰다. 반응 혼합물을 아세토니트릴(56.0 mL)로 희석하고 나서, 한외여과 디바이스(10 KD, Hydrosart®에서 한외여과(아세토니트릴)로 정제한 결과, 미정제 생성물(2.70 g)이 수득되었다. 생성물을 순수한 물(150 mL)중에서 와류시켜 용해하였다. 용액을 필터막(0.22 μm)을 통해 여과하고 나서, 동결한 결과, 화합물 1-Z00(2.40 g, 수율: 85%)이 수득되었다.
1H NMR은 덴드리머당 25개 DTX임을 나타냈다. 실제 분자량은 대략 66.4 kDa(30.39% wt.% DTX)이었다.
1H NMR(400 MHz, CD3OD) δ(ppm) 8.05-8.24(m, 64 H), 7.11-7.78(m, 272 H), 5.98-6.25(m, 25 H), 5.55-5.71(m, 29 H), 5.19-5.49(m, 84 H), 4.93-5.07(s, 47 H), 4.10-4.64(m, 162 H), 3.40-4.08(m, 3200 H), 3.33-3.37(S, 96 H), 3.02-3.23(m, 126 H), 2.14-2.63(m, 271 H), 0.99-2.10(m, 1109 H).
실시예 4: 화합물 1-Z00-J의 제조
Figure pct00043
단계 1
화합물 1-Z01-J-1(7 g, 29.5 mmol)을 메탄올(150 mL)중에 용해하였다. 여기에포름알데히드 용액(15 mL) 및 NaBH(AcO)3(63 g, 295 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 1시간 동안 반응시켰다. 농축후 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 1-Z01-J-P(5.9 g, 수율: 75%)가 수득되었다.
1H-NMR(400 MHz, DMSO-d 6 ) δ7.36-7.32(m, 5H), 5.09(s, 2H), 3.12(t, J = 7.2 Hz, 1H), 2.5-2.44(m, 2H), 2.38(s, 6H), 1.87-1.84(m, 2H). MS-ESI: m/z 266.2 [M+H]+.
단계 2
화합물 1-Z01-J-P(1.44 g, 5.45 mmol) 및 도세탁셀(4 g, 4.96 mmol)을 디클로로메탄(50 mL)중에 용해하였다. 여기에 EDCI(1.04 g, 5.45 mmol) 및 DMAP(665 mg, 5.45 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새도록 교반하였다. 혼합물을 물로 급랭시키고 나서, 디클로로메탄으로 추출하였다. 농축후, 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 1-Z01-J-Bn(5 g, 수율: 95%)이 수득되었다.
MS-ESI: m/z 1055.5 [M+H]+.
단계 3
화합물 1-Z01-J-Bn(5.75 g, 5.46 mmol)을 테트라하이드로푸란(60 mL)중에 용해하였다. 여기에 Pd/C(600 mg, 10 wt.%)를 첨가하였다. 시스템을 수소로 3회 퍼징하였다. 혼합물을 실온에서 밤새도록 반응시켰다. 여과 및 농축후, 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 1-Z01-J(3.2 g, 수율: 57%)가 수득되었다.
MS-ESI: m/z 965.3 [M+H]+.
단계 4
질소 대기하에 화합물 1-Z01-J(819 mg, 849.5 μmol) 및 PyBOP(853 mg, 1640 μmol)를 무수 N,N-디메틸포름아미드(14 mL)중에 용해하였다. 무수 N,N-디메틸포름아미드(14 mL)중 화합물 덴드리머 1(1000 mg, 21.24 μmol) 및 DIPEA(212 mg, 1640 μmol) 용액을 적가하였다. 혼합물을 2시간 동안 반응시켰다. 반응 혼합물을 아세토니트릴(28 mL)로 희석한 다음, 한외여과 디바이스(10 KD, Hydrosart®)에서 한외여과(아세토니트릴)로 정제한 결과, 미정제 생성물(1.42 g)이 수득되었다. 생성물을 순수한 물(100 mL)에 용해하였다. 용액을 필터막(0.22 μm)을 통해 여과한 다음, 동결한 결과, 화합물 1-Z00-J(1.42 g, 수율: 95%)가 수득되었다.
1H NMR은 덴드리머당 25개 DTX임을 나타냈다. 실제 분자량은 대략 67.1 kDa(30.0% wt.% DTX)이었다.
1H NMR(400 MHz, CD3OD) δ 7.15-8.31(m, 405H), 6.00-6.31(m, 25H), 5.57-5.73(m, 25H), 5.20-5.54(m, 83H), 4.96-5.08(m, 35H), 4.10-4.68(m, 141H), 3.40-4.08(m, 3200H), 3.33-3.37(s, 103H), 3.07-3.24(m, 92H), 2.14-2.69(m, 260H), 1.00-2.10(m, 1183H).
실시예 5: 화합물 1-Z00-K의 제조
Figure pct00044
단계 1
화합물 1-Z01-J01(5.0 g, 21.09 mmol, GL Biochem(Shanghai) Ltd.)을 MeOH(100 mL)중에 교반하면서 용해한 다음, 포름알데히드 수용액(37 wt.%, 10 mL)을 첨가하였다. NaBH(AcO)3(22.3 g, 105.4 mmol)를 얼음조 조건하에 회분에 첨가하였다. 첨가후, 혼합물을 실온에서 18시간 동안 반응시켰다. 반응이 종결된 것이 확인되었을 때, 반응 혼합물을 감압하에 농축하였다. 이로부터 생성된 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 1-Z01-K-2(3.2 g, 수율: 57%)가 수득되었다.
MS-ESI: m/z 266.1 [M+H]+.
1H-NMR:(CDCl3, 400 MHz) δ7.36-7.27(m, 5 H), 5.18(dd, J 1=20.0 Hz, J 2= 12.0 Hz, 2 H), 3.42-3.36(m, 2 H), 2.48-2.46(m, 2 H), 2.45(s, 6 H), 2.05-2.00(m, 2 H).
단계 2
질소 대기하 반응 플라스크에 화합물 1-Z01-K-2(1.0 g, 1.23 mmol), 도세탁셀(1.0 g, 1.23 mmol), EDCI(261 mg, 1.36 mmol) 및 DMAP(166 mg, 1.36 mmol)를 첨가하고 나서, 무수 DMF(10 mL)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새도록 교반하였다. 여기에 중탄산나트륨 포화 용액 및 아세트산에틸을 첨가하였다. 유기상을 포화 염수로 세척하고 나서, 무수 황산나트륨으로 건조한 후, 여과 및 감압하에 농축하였다. 이로부터 생성된 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 1-Z01-K-3(1.021 g, 수율: 71%)이 수득되었다.
MS-ESI: m/z 1055.4 [M+H]+.
단계 3
반응 프라스크에 출발 재료 1-Z01-K-3(1.0 g, 0.947 mmol) 및 탄소상 습윤 팔라듐(10 wt.%, 200 mg)을 첨가하고 나서, 테트라하이드로푸란(20 mL)을 첨가하였다. 시스템을 수소로 3회 퍼징하였다. 혼합물을 실온에서 18시간 동안 반응시켰다. 반응 혼합물을 셀라이트를 통해 여과하였다. 필터 케이크를 아세트산에틸로 헹구었다. 여과물을 농축하고 나서, 진공하에 건조한 결과, 화합물 1-Z01-K(736 mg, 수율: 80%)가 수득되었다.
MS-ESI: m/z 965.3 [M+H]+.
단계 4
질소 대기하에 화합물 1-Z01-K(162 mg, 0.168 mmol) 및 PyBOP(168 mg, 0.323 mmol)를 무수 DMF(6.0 mL)중에 용해한 다음, 용액을 잘 교반하였다. 그 다음, 무수 DMF(6.0 mL)중 덴드리머 1(200 mg, 4.2 x 10-3 mmol) 및 DIPEA(42 mg, 0.323 mmol) 용액을 상기 반응 용액에 적가하였다. 혼합물을 2시간 동안 반응시켰다. 반응 혼합물을 아세토니트릴로 희석한 다음, 한외여과 디바이스(10 KD, Hydrosart®)에서 한외여과(아세토니트릴)로 정제한 결과, 미정제 생성물(0.215 g)이 수득되었다. 생성물을 순수한 물(50 mL)에 용해하였다. 용액을 필터막(0.22 μm)을 통해 여과하여, 동결한 결과, 화합물 1-Z00-K(0.21 g, 수율: 76%)가 수득되었다.
1H NMR은 덴드리머당 24개 DTX임을 나타내었다. 실제 분자량은 대략 66.1 kDa(29.30% wt.% DTX)이었다.
1H NMR(400 MHz, CD3OD) δ(ppm) 8.00-8.23(m, 55 H), 7.11-7.78(m, 239 H), 5.95-6.30(m, 24 H), 5.51-5.75(m, 24 H), 5.15-5.45(m, 72 H), 4.93-5.07(s, 19 H), 4.10-4.64(m, 157 H), 3.40-4.08(m, 3200 H), 3.33-3.37(s, 102 H), 2.93-3.23(m, 167 H), 2.12-2.63(m, 212 H), 0.99-2.10(m, 1145 H).
실시예 6: 화합물 1-Z00-L의 제조
Figure pct00045
단계 1
화합물 1-Z01-J-1(1.0 g, 4.2 mmol, Shanghai Bide Pharmatech)을 MeOH(20 mL)중에 교반하며 용해한 다음, 여기에 아세트알데히드(40 wt.%, 2 mL) 수용액을 첨가하였다. 얼음조 조건하에 NaBH(AcO)3(4.472 g, 21.0 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 20시간 동안 반응시켰다. 감압하에 농축한 후, 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 1-Z01-L-1(733 mg, 수율: 59.6%)이 수득되었다.
MS-ESI: m/z 294.1 [M+H]+.
1H-NMR:(CDCl3, 400 MHz) δ 7.35-7.28(m, 5H), 5.10(dd, J 1=18 Hz, J 2= 12.4 Hz, 2H), 4.15(brs 1 H), 3.56(t, J=6.8 Hz 1H), 3.27-3.22(m, 2H), 3.07-3.02(m, 2H), 2.86-2.69(m, 2H), 2.05-2.00(m, 2H), 1.30(t, J=7.6 Hz, 6H).
단계 2
반응 플라스크에 화합물 1-Z01-L-1(399 mg, 1.36 mmol), 도세탁셀(1.0 g, 1.23 mmol), EDCI(261 mg, 1.36 mmol) 및 DMAP(166 mg, 1.36 mmol)를 첨가한 다음, 무수 DMF(10 mL)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새도록 교반하였다. 여기에 중탄산나트륨 포화 용액 및 아세트산에틸을 첨가하였다. 수성상을 아세트산에틸로 추출하였다. 유기상을 합한 다음, 포화 염수로 세척하고 나서, 무수 황산나트륨으로 건조한 후, 여과 및 감압하에 농축하였다. 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 1-Z01-L-2(798 mg, 수율: 54%)가 수득되었다.
MS-ESI: m/z 1083.4 [M+H]+.
단계 3
반응 플라스크에 화합물 1-Z01-L-2(790 mg, 0.729 mmol) 및 탄소상 습식 팔라듐(10 wt.%, 158 mg)을 첨가한 후, 테트라하이드로푸란(16 mL)을 첨가하였다. 이 시스템을 수소로 3회 퍼징하였다. 혼합물을 실온에서 18시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 셀라이트를 통해 여과하였다. 필커 케이크를 아세트산에틸로 헹구었다. 여과물을 농축하고 나서, 건조한 결과, 화합물 1-Z01-L(616 mg, 수율: 85%)이 수득되었다.
MS-ESI: m/z 993.4 [M+H]+.
단계 4
질소 대기하에 화합물 1-Z01-L(530 mg, 0.53 mmol) 및 PyBOP(537 mg, 1.03 mmol)를 무수 DMF(9.0 mL)중에 용해하고 나서, 용액을 잘 교반하였다. 그 다음, 무수 DMF(9.0 mL)중 덴드리머 1(629 mg, 13.4 x 10-3 mmol) 및 DIPEA(133 mg, 1.03 mmol) 용액을 상기 반응 용액에 적가하였다. 혼합물을 2시간 동안 반응시켰다. 반응 혼합물을 아세토니트릴로 희석한 후, 한외여과 디바이스(10 KD, Hydrosart®)에서 한외여과(아세토니트릴)로 정제한 결과, 미정제 생성물(0.66 g)이 수득되었다. 생성물을 순수한 물(100 mL)중에 용해하였다. 용액을 필터막(0.22 μm)으로 여과한 후, 동결한 결과, 화합물 1-Z00-L(0.65 g, 수율: 71%)이 수득되었다.
1H NMR은 덴드리머당 26개 DTX임을 나타냈다. 실제 분자량은 대략 68.8 kDa(30.51% wt.% DTX)이었다.
1H NMR(400 MHz, CD3OD) δ(ppm) 7.20-8.25(m, 288 H), 5.98-6.30(m, 26 H), 5.52-5.78(m, 28 H), 5.15-5.45(m, 84 H), 4.92-5.08(s, 31 H), 4.10-4.64(m, 212 H), 3.40-4.08(m, 3200 H), 3.33-3.37(S, 102 H), 2.93-3.23(m, 172 H), 2.12-2.63(m, 262 H), 0.99-2.10(m, 1186 H).
실시예 7: 화합물 1-Z00-M 의 제조
Figure pct00046
단계 1
화합물 1-Z01-J-1(5.1 g, 21.496 mmol, Shanghai Bide Pharmatech)를 MeOH(100 mL)중에 교반하며 용해한 다음, 여기에 프로피온알데히드(6.3 g, 108.47 mmol)를 첨가하였다. NaBH(AcO)3(22.9 g, 108.02 mmol)를 얼음조에 첨가하여 냉각시켰다. 첨가후, 혼합물을 실온에서 20시간 동안 반응시켰다. 반응 혼합물을 감압하여 농축하여 메탄올을 제거하였다. 잔류물을 물과 함께 교반한 다음, 불용성 물질을 여과하여 걸러냈다. 여과물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 1-Z01-M-1(4.85 g, 수율: 68.7%)이 수득되었다.
MS-ESI: m/z 322.2[M+H]+.
1H-NMR(CDCl3, 400 MHz) δ7.37-7.26(m, 5 H), 5.12(s, 2 H), 3.53(brs 1 H), 3.04-2.72(m, 7 H), 2.09-1.98(m, 2 H), 1.79-1.67(m, 4 H), 0.97-0.93(m, 6 H).
단계 2
질소 대기하 반응 플라스크에 화합물 1-Z01-M-1(367 mg, 1.1 mmol), 도세탁셀(801 g, 0.991 mmol), EDCI(212 mg, 1.1 mmol) 및 DMAP(136 mg, 1.1 mmol)를 첨가한 다음, 무수 DMF(10 mL)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새도록 교반하였다. 여기에 중탄산나트륨 포화 용액 및 아세트산에틸을 첨가하였다. 수성상을 아세트산에틸로 추출하였다. 유기상들을 합한 다음, 포화 염수로 세척한 후, 무수 황산나트륨으로 건조하고 나서, 여과하였다. 여과물을 감압하에 농축하였다. 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 1-Z01-M-2(732 mg, 수율: 66%)가 수득되었다.
MS-ESI: m/z 1111.4 [M+H]+.
단계 3
반응 플라스크에 화합물 1-Z01-M-2(732 mg, 0.658 mmol) 및 탄소상 습윤 팔라듐(10 wt.%, 133 mg)을 첨가한 다음, 테트라하이드로푸란(18 mL)을 첨가하였다. 시스템을 수소로 3회 퍼징하였다. 혼합물을 실온에서 18시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 셀라이트를 통해 여과하였다. 필터 케이크를 아세트산에틸로 헹구었다. 여과물을 감압하에 농축한 결과, 화합물 1-Z01-M(669 mg, 수율: 99%)이 수득되었다.
MS-ESI: m/z 1021.4 [M+H]+.
단계 4
질소 대기하에 화합물 1-Z01-M(500 mg, 0.49 mmol) 및 PyBOP(490 mg, 0.943 mmol)을 무수 DMF(7.5 mL)중에 용해한 다음, 이 용액을 잘 교반하였다. 그 다음, 무수 DMF(7.5 mL)중 덴드리머 1(543 mg, 12.25 x 10-3 mmol) 및 DIPEA(122 mg, 0.943 mmol) 용액을 상기 반응 용액에 적가하였다. 혼합물을 2시간 동안 반응시켰다. 반응 혼합물을 아세토니트릴로 희석한 다음, 한외여과 디바이스(10 KD, Hydrosart®)에서 한외여과(아세토니트릴)로 정제한 결과, 미정제 생성물(0.64 g)이 수득되었다. 생성물을 순수한 물(100 mL)중에 용해하였다. 용액을 필터막(0.22 μm)을 통해 여과한 후, 동결한 결과, 화합물 1-Z00-M(0.63 g, 수율: 83%)이 수득되었다.
1H NMR은 덴드리머당 21개 DTX임을 나타냈다. 실제 분자량은 대략 61.7 kDa(27.4% wt.% DTX)이었다.
1H NMR(400 MHz, CD3OD) δ(ppm) 8.00-8.22(m, 45 H), 7.09-7.81(m, 198 H), 5.95-6.30(m, 21 H), 5.51-5.75(m, 20 H), 5.13-5.45(m, 62 H), 4.93-5.07(s, 17 H), 4.10-4.64(m, 175 H), 3.40-4.08(m, 3000 H), 3.33-3.37(S, 91 H), 2.93-3.23(m, 127 H), 2.12-2.63(m, 217H), 0.79-2.10(m, 1396 H).
실시예 8: 화합물 1-Z00-Q의 제조
Figure pct00047
단계 1
화합물 1-Z01-J-1(5 g, 21.1 mmol, Shanghai Bide Pharmatech)을 DCM(50 mL)중에 용해하였다. 질소 대기하에 트리에틸아민(6.41 g, 63.3 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 얼음수조에서 냉각시켰다. 아세트산 무수물(2.37 g, 23.2 mmol)을 적가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새도록 반응시켰다. 반응 혼합물을 물로 세척하였다. 수성상을 합한 다음, 얼음수조 조건하에 진한 염산으로 pH 1로 조정한 후, 아세트산에틸로 3회 추출하였다. 유기상들을 합한후, 무수 황산나트륨에서 건조한 다음, 여과 및 농축한 결과, 백색 고체(5.8 g)가 생성되었다. 백색 고체를 아세트산에틸 및 석유에테르의 혼합 용액으로 밤새도록 분쇄하였다. 혼합물을 여과한 결과, 화합물 1-Z01-Q-1(4.9 g, 수율: 83%)이 수득되었다. 생성물을 다음 단계에 바로 사용하였다.
MS-ESI: m/z 280.2 [M+H]+.
1H NMR(400 MHz, DMSO-d 6 ) δ12.62(br, 1 H), 8.14(d, J = 8 Hz, 1 H), 7.40-7.31(m, 5 H), 5.09(s, 2 H), 4.24-4.18(m, 1 H), 2.48-2.38(m, 2 H), 2.05-2.00(m, 1 H), 1.98-1.77(m, 1 H), 1.97(s, 3 H).
단계 2
화합물 1-Z01-Q-1(377 mg, 1.350 mmol), 도세탁셀(1 g, 1.239 mmol) 및 DMAP(166 mg, 1.363 mmol)를 계량하여 반응 플라스크에 넣었다. 질소 대기하에 얼음수조 조건에서 무수 DMF(10 mL) 및 EDCI(261 mg, 1.363 mmol)를 첨가하였다. 첨가후, 혼합물을 실온에서 밤새도록 반응시켰다. 아세트산에틸을 반응 혼합물에 첨가하였다. 유기상을 중탄산나트륨 포화 용액 및 NaCl 포화 용액으로 순차적으로 세척한 다음, 무수 황산나트륨에서 건조한 후, 여과 및 농축하였다. 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 1-Z01-Q-2(805 mg, 수율: 60.8%)가 수득되었다.
MS-ESI: m/z 1069.5 [M+H]+.
단계 3
화합물 1-Z01-Q-2(1.1 g, 1.029 mmol)를 THF(20 mL)중에 용해하였다. 탄소상 습윤 팔라듐(10 wt.%, 220 mg)을 첨가하였다. 시스템을 수소로 3회 퍼징한 다음, 이 혼합물을 실온에서 밤새도록 수소 대기하에 교반하였다. 반응 혼합물을 셀라이트를 통해 여과하였다. 여과물을 감압하에 농축하고 나서, 진공하에 건조한 결과, 화합물 1-Z01-Q(962 mg, 수율: 95.5%)가 수득되었다.
MS-ESI: m/z 979.4 [M+H]+.
단계 4
질소 대기하에 화합물 1-Z01-Q(500 mg, 0.511 mmol) 및 PyBOP(513 mg, 0.986 mmol)을 무수 DMF(7.9 mL)에 용해하고 나서, 용액을 잘 교반하였다. 그 다음, 무수 DMF(7.9 mL)중 덴드리머 1(567 mg, 12.8 x 10-3 mmol) 및 DIPEA(127 mg, 0.986 mol) 용액을 상기 반응 용액에 적가하였다. 혼합물을 2시간 동안 반응시켰다. 반응 혼합물을 아세토니트릴로 희석하고 나서, 한외여과 디바이스(10 KD, Hydrosart®)에서 한외여과(아세토니트릴)로 정제한 결과, 미정제 생성물(0.625 g)이 수득되었다. 생성물을 순수한 물(100 mL)에 용해하였다. 용액을 필터막(0.22 μm)을 통해 여과한 다음, 동결시킨 결과, 화합물 1-Z00-Q(0.62 g, 수율: 74%)가 수득되었다.
1H NMR은 덴드리머당 26개 DTX임을 나타냈다. 실제 분자량은 대략 65.7 kDa(31.96% wt.% DTX)이었다.
1H NMR(400 MHz, CD3OD) δ 8.00-8.22(m, 55 H), 7.09-7.81(m, 253 H), 5.95-6.31(m, 26 H), 5.51-5.77(m, 28 H), 5.13-5.45(m, 91H), 4.92-5.08(s, 41 H), 4.10-4.64(m, 225 H), 3.40-4.08(m, 3000 H), 3.33-3.37(s, 91 H), 2.93-3.23(m, 102 H), 2.12-2.63(m, 310 H), 0.96-2.10(m, 1119 H).
실시예 9: 화합물 3-L00의 제조
Figure pct00048
단계 1
화합물 1-Z01-J01(5.0 g, 18.3 mmol)을 메탄올(100 mL)중에 용해하였다. 용액을 0℃로 냉각시켰다. 여기에 포름알데히드(10 mL, 40 wt.%) 및 NaBH(OAc)3(20.0 g, 91.6 mmol)의 수용액을 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새도록 반응시켰다. 농축후, 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 1-Z01-J02(3.4 g, 수율: 61%)가 수득되었다.
MS-ESI: m/z 266.1 [M+H]+.
단계 2
화합물 1-Z01-J02(3.4 g, 12.8 mmol), 트리메틸실릴에탄올(3.0 g, 26.0 mmol), DMAP(780 mg, 6.4 mmol) 및 N,N-디이소프로필에틸아민(6.6 g, 51.2 mmol)을 무수 테트라하이드로푸란(30 mL)중에 용해하였다. 용액을 0℃로 냉각시켰다. 여기에 HATU(6.3 g, 16.6 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 16시간 동안 반응시켰다. 혼합물을 물(50 mL)로 급랭시키고 나서, 아세트산에틸로 추출하였다(50 mL x 3). 농축후, 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 1-Z01-J03(4.0 g, 수율: 85%)이 수득되었다.
MS-ESI: m/z 366.2 [M+H]+.
단계 3
화합물 1-Z01-J03(4.0 g, 10.9 mmol)을 무수 테트라하이드로푸란(40 mL)에 용해하였다. 여기에 Pd/C(200 mg, 10 wt.%)를 첨가하였다. 시스템을 수소로 3회 퍼징하였다. 혼합물을 실온에서 16시간 동안 반응시켰다. 여과 및 농축하였더니, 미정제 생성물(3.6 g)이 수득되었다. 생성물을 무수 테트라하이드로푸란(30 mL)으로 30분 동안 분쇄하였다. 혼합물을 여과한 결과, 화합물 1-Z01-J-TMS(1.6 g, 수율: 45%)가 수득되었다.
MS-ESI: m/z 276.1 [M+H]+.
1H NMR(400MHz, CDCl3) δ4.14-4.18(m, 2H), 3.44-3.47(m, 1H), 2.87(s, 6H), 2.66-2.70(m,2H), 2.03-2.12(m, 2H), 0.96-0.99(m,2H), 0.04(s, 9H).
단계 4
화합물 1-Z01-J-TMS(118 mg, 0.431 mmol), 3-TMS(300 mg, 0.287 mmol) 및 DMAP(17.5 mg, 0.216 mmol)를 무수 디클로로메탄(10 mL)중에 용해하였다. 여기에 DCC(88.8 mg, 0.431 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 16시간 동안 반응시켰다. 여과 및 농축후, 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 3-L00-1(373 mg, 수율: 98%)이 수득되었다.
MS-ESI: m/z 650.8 [1/2M+H]+.
단계 5
화합물 3-L00-1(373 mg, 0.288 mmol)을 무수 테트라하이드로푸란(3 mL)중에 용해하였다. 여기에 TBAF(2.9 mL, 2.88 mmol, THF중 1.0 mol/L)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 2시간 동안 반응시켰다. 혼합물을 물(10 mL)로 급랭시키고 나서, 아세트산에틸로 추출하였다(10 mL x 3). 농축후, 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 3-L00-2(238 mg, 수율: 73%)가 수득되었다.
MS-ESI: m/z 564.5 [1/2M+H]+.
단계 6
질소 대기하에 화합물 3-L00-2(0.390 g, 0.346 mmol) 및 PyBOP(0.216 g, 0.415 mmol)를 무수 N,N-디메틸포름아미드(5.4 mL)에 용해하였다. 무수 N,N-디메틸포름아미드(5.4 mL)중 덴드리머 1-PEG2K(0.535 g, 6.92 μmol, 문헌(Journal of Controlled Release, 2011, 152, 241-248)에 따라 합성) 및 NMM(0.139 g, 1.38 mmol)의 용액을 적가하였다. 혼합물을 실온에서 2시간 동안 반응시켰다. 반응 혼합물을 아세토니트릴(11 mL)로 희석하고 나서, 한외여과 디바이스(10 KD, Hydrosart®)에서 한외여과(아세토니트릴(0.55 L, 25 V))하여 정제한 결과, 미정제 생성물(0.625 g)이 수득되었다. 생성물을 순수한 물에 용해하였다. 용액을 필터막(0.22 μm)을 통해 여과한 다음, 동결시킨 결과, 화합물 3-L00(0.62 g, 수율: 89%)이 수득되었다.
1H NMR은 덴드리머당 24개 약물 분자임을 나타내었다. 실제 분자량은 대략 100.2 kDa(23.22% wt.% 화합물 3)이었다.
1H NMR(400 MHz, CD3OD) δ6.40-8.51(m, 498H),4.19-4.68(m, 111H), 3.40-4.10(m, 5900H), 3.33-3.36(s, 106H), 2.79-3.20(m, 112H), 2.22-2.74(m, 246H), 0.61-1.92(m, 643H).
실시예 10: 화합물 3-M00의 제조
Figure pct00049
단계 1
화합물 1-Z01-J-1(7 g, 29.5 mmol)을 메탄올(150 mL)중에 용해하였다. 여기에포름알데히드(15 mL, 40 wt.%) 및 NaBH(OAc)3(63 g, 295 mmol)의 수용액을 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 1시간 동안 반응시켰다. 농축후, 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 1-Z01-J-P(5.9 g, 수율: 75%)가 수득되었다.
MS-ESI: m/z 266.2 [M+H]+.
1H NMR(400 MHz, DMSO-d 6 ) δ7.36-7.32(m, 5H), 5.09(s, 2H), 3.12(t, J = 7.2 Hz, 1H), 2.5-2.44(m, 2H), 2.38(s, 6H), 1.87-1.84(m, 2H).
단계 2
화합물 1-Z01-J-P(4.2 g, 15.8 mmol), 트리메틸실릴 에탄올(2.24 g, 19 mmol), DMAP(0.193 g, 1.58 mmol) 및 N,N-디이소프로필에틸아민(6.1 g, 47.5 mmol)을 디클로로메탄(42 mL)에 용해하였다. 용액을 0℃로 냉각시켰다. 여기에 HATU(7.2 g, 19 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 16시간 동안 반응시켰다. 혼합물을 중탄산나트륨 포화 용액(150 mL)으로 급랭시킨 다음, 디클로로메탄으로 추출하였다(50 mL x 3). 농축후, 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 1-Z01-K-1(4.9 g, 수율: 86%)이 수득되었다.
MS-ESI: m/z 366.2 [M+H]+.
단계 3
질소 대기하에 화합물 1-Z01-K-1(900 mg, 2.46 mmol)을 테트라하이드로푸란(18 mL)에 용해하였다. 여기에 Pd/C(180 mg, 10 wt.%)를 첨가하였다. 시스템을 수소로 3회 퍼징하였다. 혼합물을 실온에서 16시간 동안 반응시켰다. 혼합물을 여과한 다음, 농축한 결과, 화합물 1-Z01-K-TMS(670 mg, 수율: 99%)이 수득되었다.
MS-ESI: m/z 276.1 [M+H]+.
1H NMR(400 MHz, CDCl3) δ4.22(dd, J=10.0 Hz, J=8.4 Hz, 2H), 3.39(t, J = 7.2 Hz, 1H), 2.65-2.58(m, 1H), 2.49(s, 6H), 2.47-2.39(m, 1H), 2.02(dd, J=12.8 Hz, J=6.8 Hz, 2H), 1.04-1.00(m,2H), 0.04(s, 9H).
단계 4
질소 대기하에 화합물 3-TMS(800 mg, 0.767 mmol), 1-Z01-K-TMS(316 mg, 0.767 mmol) 및 DMAP(46 mg, 0.383 mmol)를 디클로로메탄(16 mL)중에 용해하였다. 용액을 0℃로 냉각시켰다. 여기에 DCC(237 mg, 1.15 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 18시간 동안 반응시켰다. 여과 및 농축후, 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 3-M00-1(1.036 g, 수율: 100%)이 수득되었다.
MS-ESI: m/z 650.8 [1/2M+H]+.
단계 5
질소 대기하에 화합물 3-M00-1(1.0 g, 0.768 mmol)을 테트라하이드로푸란(10 mL)중에 용해하였다. 용액을 0℃로 냉각시켰다. 여기에 TBAF(7.7 mL, 7.68 mmol, THF중 1.0 mol/L)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 1시간 동안 반응시켰다. 혼합물을 물(30 mL)로 급랭시킨 다음, 아세트산에틸로 추출하였다(50 mL x 3). 농축후, 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 3-M00-2(670 mg, 수율: 77%)가 수득되었다.
MS-ESI: m/z 1128.3 [M+H]+.
단계 6
질소 대기하에 화합물 3-M00-2(0.400 g, 0.355 mmol) 및 PyBOP(0.222 g, 0.426 mmol)를 무수 N,N-디메틸포름아미드(5.6 mL)중에 용해하였다. 무수 N,N-디메틸포름아미드(5.6 mL)중 덴드리머 1-PEG2K(0.548 g, 7.10 μmol) 및 NMM(0.144 g, 1.42 mmol)의 용액을 적가하였다. 혼합물을 실온에서 2시간 동안 반응시켰다. 반응 혼합물을 아세토니트릴(11 mL)로 희석한 다음, 한외여과 디바이스(10 KD, Hydrosart®)에서 한외여과(아세토니트릴(0.55 L, 25 V))에 의해 정제한 결과, 미정제 생성물(0.614 g)이 수득되었다. 생성물을 순수한 물중에 용해하였다. 용액을 필터막(0.22 μm)을 통해 여과한 다음, 동결한 결과, 화합물 3-M00(0.61 g, 수율: 88%)이 수득되었다.
1H NMR은 덴드리머당 22개 약물 분자임을 나타냈다. 실제 분자량은 대략 98.0 kDa(21.77% wt.% 화합물 3)이었다.
1H NMR(400 MHz, CD3OD) δ6.40-8.52(m, 440H), 4.13-4.70(m, 137H), 3.40-4.10(m, 5900H), 3.33-3.36(s, 109H), 2.79-3.25(m, 99H), 2.22-2.74(m, 246H), 0.61-1.92(m, 622H).
실시예 11: 화합물 3-N00의 제조
Figure pct00050
단계 1
화합물 1-Z01-J01(10.0 g, 36.6 mmol)을 메탄올(200 mL)증에 용해하였다. 용액을 0℃로 냉각시켰다. 여기에 아세트알데히드(20 mL, 40 wt.%) 수용액을 첨가하고 나서, NaBH(OAc)3(40.0 g, 183.2 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새도록 반응시켰다. 농축후, 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 1-Z01-L02(5.4 g, 수율: 50.4%)가 수득되었다.
MS-ESI: m/z 294.1 [M+H]+.
단계 2
화합물 1-Z01-L02(500 mg, 1.7 mmol), 트리메틸실릴에탄올(404 mg, 3.4 mmol), DMAP(104 mg, 0.85 mmol) 및 N,N-디이소프로필에틸아민(658 mg, 5.1 mmol)을 무수 테트라하이드로푸란(10 mL)중에 용해하였다. 용액을 0℃로 냉각시켰다. 여기에 HATU(840 mg, 2.2 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 16시간 동안 반응시켰다. 혼합물을 물(20 mL)로 급랭시킨 다음, 아세트산에틸로 추출하였다(20 mL x 3). 농축후, 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 1-Z01-L03(476 mg, 수율: 71%)이 수득되었다.
MS-ESI: m/z 394.2 [M+H]+.
단계 3
화합물 1-Z01-L03(476 mg, 1.2 mmol)을 무수 테트라하이드로푸란(10 mL)중에 용해하였다. 여기에 Pd/C(50 mg, 10 wt.%)를 첨가하였다. 시스템을 수소로 3회 퍼징하였다. 혼합물을 실온에서 16시간 동안 반응시켰다. 혼합물을 여과하고 나서, 농축한 결과, 화합물 1-Z01-L-TMS(366 mg, 수율: 100%)가 수득되었다.
MS-ESI: m/z 304.2 [M+H]+.
1H NMR(400 MHz, CD3OD) δ4.14-4.18(m, 2H), 3.58-3.60(m, 1H), 3.26-3.30(m, 2H), 3.06-3.13(m, 2H), 2.66-2.77(m,2H), 2.00-2.06(m, 2H), 1.33-1.38(m,6H),0.94-0.99(m,2H),0.04(s, 9H).
단계 4
화합물 1-Z01-L-TMS(366 mg, 1.21 mmol), 3-TMS(800 mg, 0.767 mmol) 및 DMAP(47.0 mg, 0.38 mmol)를 무수 디클로로메탄(25 mL)중에 용해하였다. 여기에 DCC(246.0 mg, 1.2 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 16시간 동안 반응시켰다. 여과 및 농축후, 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 3-N00-1(1.0 g, 수율: 98%)이 수득되었다.
MS-ESI: m/z 664.8 [1/2M+H]+.
단계 5
화합물 3-N00-1(1.0 g, 0.75 mmol)을 무수 테트라하이드로푸란(10 mL)중에 용해하였다. 여기에 TBAF(7.5 mL, 7.5 mmol, THF중 1.0 mol/L)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 2시간 동안 반응시켰다. 혼합물을 물(20 mL)로 급랭시킨 다음, 아세트산에틸로 추출하였다(50 mL x 3). 농축후, 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 3-N00-2(740 mg, 수율: 85%)이 수득되었다.
MS-ESI: m/z 578.7 [1/2M+H]+.
단계 6
질소 대기하에 화합물 3-N00-2(0.400 g, 0.346 mmol) 및 PyBOP(0.215 g, 0.414 mmol)를 무수 N,N-디메틸포름아미드(5.6 mL)중에 용해하였다. 무수 N,N-디메틸포름아미드(5.6 mL)중 화합물 덴드리머 1-PEG2K(0.535 g, 6.90 μmol) 및 NMM(0.139 g, 1.38 mmol)의 용액을 적가하였다. 혼합물을 실온에서 2시간 동안 반응시켰다. 반응 혼합물을 아세토니트릴(11 mL)로 희석하고 나서, 한외여과 디바이스(10 KD, Hydrosart®)에서 한외여과(아세토니트릴(0.56 L, 25 V))한 결과, 미정제 생성물(0.631 g)이 수득되었다. 생성물을 순수한 물중에 용해하였다. 용액을 필터막(0.22 μm)을 통해 여과하고 나서, 동결한 결과, 화합물 3-N00(0.625 g, 수율: 91%)이 수득되었다.
1H NMR은 덴드리머당 23개 약물 분자임을 나타냈다. 실제 분자량은 대략 99.8 kDa(22.36% wt.% 화합물 3)이었다.
1H NMR(400 MHz, CD3OD) δ6.40-8.52(m, 477H), 4.19-4.68(m, 184H), 3.40-4.10(m, 5900H), 3.33-3.36(s, 108H), 2.79-3.20(m, 101H), 2.22-2.74(m, 158H), 0.61-1.92(m, 726H).
실시예 12: 화합물 3-O00의 제조
Figure pct00051
단계 1
화합물 1-Z01-J01(5.0 g, 21.1 mmol)을 메탄올(100 mL)에 용해하였다. 용액을 0℃로 냉각시켰다. 여기에 프로피온알데히드(6.1 g, 105.0 mmol) 및 NaBH(OAc)3(31.1 g, 105.0 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새도록 반응시켰다. 농축후, 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 1-Z01-M02(5.0 g, 수율: 74%)가 수득되었다.
MS-ESI: m/z 322.1 [M+H]+.
단계 2
화합물 1-Z01-M02(890 mg, 2.8 mmol), 트리메틸실릴 에탄올(393.3 mg, 3.3 mmol), DMAP(33.8 mg, 0.3 mmol) 및 N,N-디이소프로필에틸아민(1.1 g, 9.3 mmol)을 무수 디클로로메탄(20 mL)에 용해하였다. 이 용액을 0℃로 냉각시켰다. 여기에 HATU(1.3 g, 3.3 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 16시간 동안 반응시켰다. 혼합물을 물(40 mL)로 급랭시켰으며 아세트산에틸로 추출하였다(20 mL x 3). 농축후, 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 1-Z01-M03(1 g, 수율: 86%)이 수득되었다.
MS-ESI: m/z 422.2 [M+H]+.
단계 3
화합물 1-Z01-M03(1 g, 2.4 mmol)을 무수 테트라하이드로푸란(30 mL)에 용해하였다. 여기에 Pd/C(200 mg, 10 wt.%)를 첨가하였다. 시스템을 수소로 3회 퍼징하였다. 혼합물을 실온에서 16시간 동안 반응시켰다. 혼합물을 여과한 다음, 농축한 결과, 화합물 1-Z01-M-TMS(766 mg, 수율: 100%)이 수득되었다.
MS-ESI: m/z 332.2 [M+H]+.
1H NMR(400 MHz, CDCl3) δ4.10-4.14(m, 2H), 3.50-3.53(m, 1H), 2.84-3.04(m, 4H), 2.63-2.69(m,2H), 1.95-2.01(m, 2H), 1.69-1.77(m,4H), 0.90-0.96(m,8H), 0.04(s, 9H).
단계 4
화합물 1-Z01-M-TMS(381.7 mg, 1.2 mmol), 3-TMS(800 mg, 0.767 mmol) 및 DMAP(46.08 mg, 0.38 mmol)를 무수 디클로로메탄(20 mL)에 용해하였다. 여기에 DCC(237.0 mg, 1.2 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 16시간 동안 반응시켰다. 여과 및 농축후, 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 3-O00-1(890 mg, 수율: 86%)이 수득되었다.
MS-ESI: m/z 678.8 [1/2M+H]+.
단계 5
화합물 3-O00-1(890 mg, 0.66 mmol)을 무수 테트라하이드로푸란(10 mL)에 용해하였다. 여기에 TBAF(6.6 mL, 6.6 mmol, THF중 1.0 mol/L)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 3시간 동안 반응시켰다. 혼합물을 물(20 mL)로 급랭시킨 다음, 아세트산에틸로 추출하였다(50 mL x 3). 농축후, 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 3-O00-2(810 mg, 수율: 100%)가 수득되었다.
MS-ESI: m/z 592.8 [1/2M+H]+.
단계 6
질소 대기하에 화합물 3-O00-2(0.409 g, 0.346 mmol) 및 PyBOP(0.216 g, 0.415 mmol)를 무수 N,N-디메틸포름아미드(5 mL)에 용해하였다. 여기에 무수 N,N-디메틸포름아미드(5 mL)중 덴드리머 1-PEG2K(0.52 g, 6.8 μmol) 및 NMM(0.137 g, 1.36 mmol) 용액을 적가하였다. 혼합물을 실온에서 2시간 동안 반응시켰다. 반응 혼합물을 아세토니트릴(10 mL)로 희석한 다음, 한외여과 디바이스(10 KD, Hydrosart®)에서 한외여과(아세토니트릴(0.5 L, 25 V))로 정제한 결과, 미정제 생성물(0.605 g)이 수득되었다. 생성물을 순수한 물에 용해하였다. 용액을 필터막(0.22 μm)을 통해 여과한 다음, 동결한 결과, 화합물 3-O00(0.60 g, 수율: 87%)가 수득되었다.
1H NMR은, 덴드리머당 24개 약물 분자임을 나타냈다. 실제 분자량 대략 101.5 kDa(22.92% wt.% 화합물 3)이었다.
1H NMR(400 MHz, CD3OD) δ 6.40-8.51(m, 496H), 4.19-4.68(m, 126H), 3.40-4.10(m, 5900H), 3.33-3.36(s, 100H), 2.79-3.20(m, 136H), 2.22-2.74(m, 199H), 0.61-1.92(m, 683H).
실시예 13: 화합물 3-R00의 제조
Figure pct00052
단계 1
화합물 1-Z01-J01(5.01 g, 18.3 mmol)을 메탄올(100 mL)에 용해하였다. 용액을 0℃로 냉각시켰다. 여기에 아세톤(5.5 g, 94.7 mmol) 및 NaBH(OAc)3(11.9 g, 56.13 mmol)를 첨가하였다. 이 혼합물을 실온에서 2시간 동안 반응시켰다. 여기에 포름알데히드(14 mL, 40 wt.%) 및 NaBH(OAc)3(8.26 g, 38.96 mmol)의 수용액을 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새도록 반응시켰다. 농축후 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 1-Z01-P02(5 g, 수율: 93%)가 수득되었다.
MS-ESI: m/z 294.1 [M+H]+.
단계 2
화합물 1-Z01-P02(2.58 g, 8.8 mmol), 트리메틸실릴 에탄올(2 g, 16.9 mmol), DMAP(540 mg, 4.43 mmol) 및 N,N-디이소프로필에틸아민(2.98 g, 23.1 mmol)을 무수 테트라하이드로푸란(20 mL)에 용해하였다. 여기에 HATU(3.38 g, 8.89 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 17시간 동안 반응시켰다. 혼합물을 물(20 mL)로 급랭시킨 다음, 아세트산에틸로 추출하였다(20 mL x 3). 농축후, 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 1-Z01-P03(3.09 g, 수율: 89%)이 수득되었다.
MS-ESI: m/z 394.2 [M+H]+.
단계 3
화합물 1-Z01-P03(3 g, 7.62 mmol)을 무수 테트라하이드로푸란(30 mL)에 용해하였다. 여기에 Pd/C(152 mg, 10 wt.%)를 첨가하였다. 시스템을 수소로 3회 퍼징하였다. 혼합물을 실온에서 15시간 동안 반응시켰다. 여과 및 농축하였더니, 미정제 1-Z01-P-TMS(2.32 g)가 수득되었다. 미정제 생성물을 메틸 tert-부틸 에테르(20 mL)로 30분 동안 분쇄하였다. 혼합물을 여과한 결과, 화합물 1-Z01-P-TMS(0.92 g, 수율: 39%)가 수득되었다.
MS-ESI: m/z 304.2 [M+H]+.
1HNMR(400 MHz, DMSO-d 6 ) δ4.05-4.10(m, 2H), 3.26-3.30(m, 1H), 3.12-3.15(m, 1H), 3.35-3.43(m, 2H), 2.31(s,3H), 1.75-1.85(m, 2H), 1.03-1.07(m,6H), 0.89-0.94(m,2H),0.01(s, 9H).
단계 4
화합물 1-Z01-P-TMS(379 mg, 1.25 mmol), 3-TMS(805 mg, 0.772 mmol) 및 DMAP(54.0 mg, 0.44 mmol)를 무수 디클로로메탄(16 mL)에 용해하였다. 여기에 DCC(239.0 mg, 1.16 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 16시간 동안 반응시켰다. 여과 및 농축후, 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 3-R00-1(863 mg, 수율: 84%)이 수득되었다.
MS-ESI: m/z 664.8 [1/2M+H]+.
단계 5
화합물 3-R00-1(847 mg, 0.64 mmol)을 무수 테트라하이드로푸란(6 mL)에 용해하였다. 여기에 TBAF(6 mL, 6 mmol, THF중 1.0 mol/L)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 2시간 동안 반응시켰다. 혼합물을 물(20 mL)로 급랭시킨 다음, 아세트산에틸로 추출하였다(50 mL x 3). 농축후, 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 3-R00-2(702 mg, 수율: 95%)가 수득되었다.
MS-ESI: m/z 578.8 [1/2M+H]+.
단계 6
질소 대기하에 화합물 3-R00-2(0.299 g, 0.259 mmol) 및 PyBOP(0.162 g, 0.311 mmol)를 무수 N,N-디메틸포름아미드(4 mL)에 용해하였다. 무수 N,N-디메틸포름아미드(4 mL)중 화합물 덴드리머 1-PEG2K(0.400 g, 5.177 μmol) 및 NMM(0.209 g, 2.071 mmol)의 용액을 적가하였다. 혼합물을 38℃로 가열한 다음, 3시간 동안 반응시켰다. 반응 혼합물을 아세토니트릴로 희석한 다음, 한외여과 디바이스(10 KD, Hydrosart®)에서 한외여과(아세토니트릴(0.4 L, 13 V))로 정제한 결과, 미정제 생성물(0.470 g)이 수득되었다. 생성물을 순수한 물에 용해하였다. 용액을 필터막(0.22 μm)을 통해 여과한 다음, 동결시킨 결과, 화합물 3-R00(0.465 g, 수율: 88%)이 수득되었다.
1H NMR은 덴드리머당 25개 약물 분자임을 나타냈다. 실제 분자량은 대략 102.0 kDa(23.76% wt.% 화합물 3)이었다.
1H NMR(400 MHz, CD3OD) δ 6.40-8.51(m, 514H), 4.13-4.72(m, 123H), 3.40-4.10(m, 5900H), 3.33-3.36(s, 93H), 2.79-3.25(m, 73H), 2.22-2.74(m, 206H), 0.61-1.92(m, 810H).
실시예 14: 화합물 3-S00의 제조
Figure pct00053
단계 1
질소 대기하에 화합물 1-Z01-J01(5 g, 18.3 mmol)을 디클로로메탄(50 mL)에 용해하였다. 여기에 트리에틸아민(5.5 g, 54.9 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 0℃로 냉각시켰다. 여기에 아세트산 무수물(2 g, 18.7 mmol)을 적가하였다. 혼합물을 밤새 실온에서 반응시켰다. 혼합물을 물로 세척하였다(20 mL x 2). 수성상을 합한 다음, 진한 염화수소산으로 pH를 1로 조정한 후, 아세트산에틸로 추출하였다(50 mL x 3). 농축하였더니, 화합물 1-Z01-Q-02(4.7 g, 수율: 91%)가 수득되었다.
MS-ESI: m/z 280.2 [M+H]+.
단계 2
질소 대기하에 화합물 1-Z01-Q-02(4.5 g, 16.1 mmol) 및 트리메틸실릴 에탄올(5.7 g, 48.3 mmol)을 디클로로메탄(5 mL)에 용해하였다. 용액을 0℃로 냉각시켰다. 여기에 염화티오닐(1.9 g, 16.1 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 밤새도록 실온에서 반응시켰다. 농축후, 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 1-Z01-Q-03(1.6 g, 수율: 26%)이 수득되었다.
MS-ESI: m/z 380.3 [M+H]+.
1H NMR(400 MHz, CDCl3) δ7.39-7.28(m, 5H), 6.20(d, J = 7.6 Hz, 1H), 5.14(s, 2H), 4.61-4.63(m, 1H), 4.19-4.04(m, 2H), 2.21-2.26(m, 3H), 2.02-1.94(m, 4H), 1.02-0.90(m, 2H), 0.05-0.02(m, 9H).
단계 3
화합물 1-Z01-Q-03(0.9 g, 2.3 mmol)을 테트라하이드로푸란(10 mL)에 용해하였다. 여기에 습윤 Pd/C(180 mg, 10 wt.%)를 첨가하였다. 시스템을 수소로 3회 퍼징하였다. 혼합물을 실온에서 밤새도록 반응시켰다. 혼합물을 여과한 다음, 농축한 결과, 화합물 1-Z01-Q-TMS(621 mg, 수율: 93%)가 수득되었다.
MS-ESI: m/z 290.3 [M+H]+.
1H NMR(400 MHz, CDCl3) δ6.75(d, J = 6.9 Hz, 1H), 4.54-4.42(m, 1H), 4.22-4.07(m, 2H), 2.56-2.32(m, 2H), 2.24-2.12(m, 1H), 2.09-1.90(m, 4H), 1.03-0.90(m, 2H), 0.00(s, 9H).
단계 4
질소 대기하에 화합물 1-Z01-Q-TMS(400 mg, 1.3 mmol)를 디클로로메탄(20 mL)에 용해하였다. 여기에 DMAP(56 mg, 0.46 mmol), 3-TMS(962 mg, 0.92 mmol) 및 DCC(285 mg, 1.3 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새도록 반응시켰다. 여기에 추가 1-Z01-Q-TMS(150 mg, 0.5 mmol) 및 DCC(143 mg, 0.6 mmol)를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 밤새도록 반응시켰다. 여과 및 농축후, 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 3-S00-1(560 mg, 수율: 33%)이 수득되었다.
MS-ESI: m/z 1314.3 [M+H]+.
단계 5
질소 대기하에 화합물 3-S00-1(560 mg, 0.426 mmol)을 테트라하이드로푸란(8 mL)에 용해하였다. 여기에 TBAF(4.3 mL, 4.3 mmol, THF중 1.0 mol/L)를 첨가하였다. 혼합물을 2시간 동안 반응시켰다. 혼합물을 물(10 mL)로 급랭시킨 다음, 아세트산에틸로 추출하였다(50 mL x 3). 농축한 후, 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 3-S00-2(420 mg, 수율: 86%)가 수득되었다.
MS-ESI: m/z 1142.3 [M+H]+.
단계 6
질소 대기하에 화합물 3-S00-2(0.074 g, 0.065 mmol) 및 PyBOP(0.041 g, 0.078 mmol)를 무수 N,N-디메틸포름아미드(1 mL)에 용해하였다. 무수 N,N-디메틸포름아미드(1 mL)중 덴드리머 1-PEG2K(0.100 g, 1.30 μmol) 및 NMM(0.026 g, 0.258 mmol) 용액을 여기에 적가하였다. 혼합물을 실온에서 2시간 동안 반응시켰다. 반응 혼합물을 아세토니트릴로 희석한 다음, 한외여과 디바이스(10 KD, Hydrosart®)에서 한외여과(아세토니트릴(0.3 L, 25 V))로 정제한 다음, 농축한 결과, 미정제 생성물(0.124 g)이 수득되었다. 생성물을 순수한 물에 용해하였다. 용액을 필터막(0.22 μm)을 통해 여과한 다음, 동결한 결과, 화합물 3-S00(0.12 g, 수율: 87%)이 수득되었다.
1H NMR은 덴드리머당 30개 약물 분자임을 나타냈다. 실제 분자량은 대략 107.3 kDa(27.12% wt.% 화합물 3)이었다.
1H NMR(400 MHz, CD3OD) δ 6.40-8.52(m, 609H), 4.19-4.68(m, 184H), 3.40-4.10(m, 5900H), 3.33-3.36(s, 102H), 2.79-3.20(m, 102H), 2.22-2.74(m, 146H), 0.61-1.92(m, 767H).
실시예 15: 화합물 3-T00의 제조
Figure pct00054
단계 1
질소 대기하에 화합물 3(1.0 g, 1.02 mmol)을 디클로로메탄(20 mL)에 용해하였다. 디클로로메탄(5 mL)중 NMM(322 mg, 3.18 mmol) 및 N,N-디이소프로필에틸아민(89 mg, 0.69 mmol) 용액을 여기에 적가하였다. 여기에 글루타르 무수물(141 mg, 1.23 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 20시간 동안 반응시켰다. 여기에 글루타르 무수물(94 mg, 0.82 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 3시간 동안 반응시켰다. 농축후, 잔류물을 컬럼 크로마토그래피로 정제한 결과, 화합물 3-T00-1(1.030 g, 수율: 92%)이 수득되었다.
MS-ESI: m/z 1085.2 [M+H]+.
단계 2
질소 대기하에 화합물 3-T00-1(0.352 g, 0.325 mmol) 및 PyBOP(0.203 g, 0.390 mmol)를 무수 N,N-디메틸포름아미드(5 mL)에 용해하였다. 무수 N,N-디메틸포름아미드(5 mL)중 덴드리머 1-PEG2K(0.500 g, 6.50 μmol) 및 NMM(0.131 g, 1.300 mmol) 용액을 여기에 적가하였다. 혼합물을 실온에서 2시간 동안 반응시켰다. 반응 혼합물을 아세토니트릴로 희석하고 나서, 한외여과 디바이스(10 KD, Hydrosart®)에서 한외여과(아세토니트릴(0.5 L, 25 V))로 정제한 다음, 농축한 결과, 미정제 생성물(0.585 g)이 수득되었다. 생성물을 순수한 물에 용해하였다. 용액을 필터막(0.22 μm)을 통해 여과한 다음, 동결시킨 결과, 화합물 3-T00(0.580 g, 수율: 84%)이 수득되었다.
1H NMR은 덴드리머당 31개 약물 분자임을 나타냈다. 실제 분자량은 대략 106.6 kDa(28.19% wt.% 화합물 3)이었다.
1H NMR(400 MHz, CD3OD) δ6.40-8.52(m, 623H), 4.19-4.67(m, 173H), 3.40-4.10(m, 5900H), 3.33-3.36(s, 95H), 2.75-3.10(m, 73H), 2.22-2.74(m, 217H), 0.61-1.92(m, 613H).
생물 평가
시험 실시예 1: 단일 정맥내 주사에 의해 래트에 상이한 화합물들을 투여하였을 때의 약물동태학적 연구
1. 시험 시료
도세탁셀(G1)과, 본 발명의 화합물인 1-Z00(G2), 1-Z00-J(G3), 1-Z00-K(G4), 1-Z00-M(G5) 및 1-C00(G6).
시료 제조:
(1) 도세탁셀 준비: 상업상 이용 가능한 도세탁셀 주사액(0.5 mL:20 mg)을 생리식염수로 4 mg/mL로 희석하였다.
(2) 기타 시험 화합물들의 제조: 화합물을 DMSO중에 용해하였으며(최종 농도 5%), 용액을 생리식염수로 4 mg/mL로 희석하였다.
2. 시험 동물
체중 160 g ~ 180 g, 6주령 및 SPF인 암컷 SD 래트
3. 방법
정맥내 투여(용량: 10 mg/kg)후, 상이한 시점(G1군: 0시간, 0.0833시간, 0.5시간, 1시간, 4시간, 8시간 및 24 h; G2군~ G6군: 0시간, 0.0833시간, 1시간, 4시간, 8시간, 24시간, 48시간, 96시간 및 168시간)에서 혈액을 채집한 다음, EDTAK2로 항응고처리하였다. 혈장 시료를 분리한 다음, 여기에 에스터라아제 억제제 DDVP를 첨가하였다. 시료를 -80℃에 보관한 다음, 도세탁셀 수준에 대해 시험하였다(N = 3).
Figure pct00055
4. 결과
이하 표 2 및 도 1에 보인 바와 같이, 정맥내 투여후 10 mg/kg 1-Z00-J 투여군, 10 mg/kg 1-Z00-K 투여군 및 10 mg/kg 1-Z00-M 투여군 모두 기타 군에 비해 AUC0-t가 유의미하게 더 컸으며, 1-Z00-J 투여군 및 1-Z00-M 투여군은 혈장중 청소율이 더 낮았는데, 이는 지속 방출 효과가 더 우수하였음을 나타낸다.
Figure pct00056
5. 결론
혈장중 큰 청소율과 낮은 노출률을 보였던 공통의 도세탁셀 주사에 비해, 1-Z00-J, 1-Z00-K 및 1-Z00-M 모두 유의미한 지속 방출 효과와 더 높은 노출률을 보였다. 1-C00 및 1-Z00에 비해, 본 발명의 화합물은 약물 노출률을 유의미하게 개선하였고 더 낮은 약물 청소율을 보였다.
시험 실시예 2: 상이한 화합물을 비글 개에 단일 정맥내 주사에 의해 투여하였을 때의 약물동태학적 연구
1. 시험 시료
본 발명의 화합물 1-B00, 1-Z00 및 1-Z00-J와, 도세탁셀
시료 제조:
1-B00, 1-Z00 및 1-Z00-J: 시험 화합물(84 mg/바이알)에 적당한 부피의 생리식염수를 첨가하여, 정맥내 주사를 위한 0.6 mg/mL 용액을 수득하였다.
도세탁셀(84 mg/바이알, 상업상 이용 가능)을 5%(최종 부피) DMSO + 30% PEG300 + 5% Tween 80 + 60% 탈이온수에 용해하여, 정맥내 주사용 0.6 mg/mL 제형을 수득하였다.
2. 시험 동물
면역화 경험이 있는(non-naive) 비글 개(Medicilon사: 999M-004).
3. 방법
투여 방법: 체중을 측정한 다음, 체중을 기준으로 투여량을 계산하였다. 정맥내 주사에 의해 약물을 개에 서서히 투여하였다. 경정맥으로부터 혈액을 채집하였거나, 기타 적합한 수단으로 채혈하였다(시료당 약 1 mL). 투여전, 그리고 투여후 상이한 시점에 혈장 시료를 채집하여, 혈장중 자유 도세탁셀 수준에 대해 시험을 실시하였다. 도세탁셀 투여군의 경우, 투여전과, 투여후 0.083시간, 0.5시간, 1시간, 2시간, 4시간, 6시간, 8시간 및 24시간 경과시에 채집을 수행하였다. 기타 시험 화합물 투여군의 경우, 투여전과, 투여후 0.083시간, 1시간, 4시간, 8시간, 24시간, 48시간, 72시간, 96시간, 120시간, 144시간 및 168시간 경과시 채집을 수행하였다.
Figure pct00057
4. 결과
각각의 군의 약물 동태학을 이하 표 4와 도 2 및 도 3에 보였다.
Figure pct00058
결과로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 1-Z00-J는 도세탁셀 및 1-Z00보다 생체내 노출률이 더 높았으며, 약물 청소율은 더 낮았다.
시험 실시예 3: BALB/C 누드 마우스에서 인간 폐암 세포 A549의 피하 이종이식편 종양 모델에 대한, 혈액학적 평가를 동반한 약력학 및 약물 효능
1. 시험 시료
도세탁셀, 1-Z00 및 1-Z00-J
이하 표 5에 따라 시료를 제조하였다.
Figure pct00059
2. 실험 동물
체중 16.5 g ~ 22.6 g의 BALB/C 누드 마우스(암컷, 6 ~ 7주령(종양 세포 접종이 수행되었을 때의 나이))(GemPharmatech Co., Ltd.로부터 구입, 인증 번호 320727210100243463. 수용 환경: SPF).
3. 방법
3.1. 세포 배양
A549 세포(국립인증세포배양수집소/상하이 생물과학연구소 세포 은행(cellbank.org.cn, SIBS))를 10% 소태아혈청 함유 F12K 배지(Gibco)에서 배양하였다. 세포가 지수기로 성장하였을 때 세포를 채집한 다음, 종양을 마우스에 피하 접종하는데 적합한 농도로 PBS중에 재현탁하였다.
3.2. 동물 모델링 및 무작위 군 분류
5 x 106개 A549 세포를, 암컷 마우스 오른쪽 측면에 피하 접종하였다(접종 부피: 0.1 mL/마우스). 접종일을 당일이라 규정하였다. 평균 종양 부피가 142.96 mm3(세포 접종후 13일차)일 때, 이하 표 6에 보인 바와 같이 종양 크기에 따라 마우스를 무작위로 군 분류하였다(투여 부피: 10 μL/g).
Figure pct00060
3.3. 관찰 및 데이터 수집
종양 접종후의 정례적 모니터링 항목으로서는 종양 성장에 대한 효과, 동물 정상 행동, 예컨대 활동성, 먹이 섭취 및 음수, 체중 증가 또는 체중 감소(체중은 1주일에 2회 측정), 눈과 모질의 비정상 여부 등에 대한 치료 효과를 포함하였다. 실험중 관찰한 임상 증상은 모두 미가공 데이터로 기록하였다. 종양 부피 계산식은 이하와 같다: 종양 부피(mm3) = 1/2 x(a x b2) [식 중, a는 장직경을 나타내고, b는 단직경을 나타냄]. 실험에서 StudyDirectorTM(버전: 3.1.399.19; 공급처: Studylog System, Inc., S.San Francisco, CA, USA) 소프트웨어를 사용하여 종양의 장직경 및 단직경, 그리고 동물 체중의 측정 결과를 비롯한 데이터를 수집하였다. 저울 및 노기스에 의해 측정한 미가공 데이터를 소프트웨어에 바로 내보냈다. 데이터상 그 어떤 변화도 소프트웨어에 기록되었다.
3.4. 실험중 동물에 있어 체중 감소 처리
개별 동물의 체중이 15%를 초과하여 감소하였을 때(BWL ≥ 15%), 이 동물의체중 감소가 15% 이내(BWL < 15%)로 회복할 때까지 동물군내 개별동물에 대한 의약 투여를 중단하였다.
개별 동물의 체중이 20%를 초과하여 감소하였을 때, 동물 복지에 따라 동물을 안락사시켰다.
3.5. 약물 효능에 대한 평가 기준
상대적 종양 증식률 T/C(%)란, 임의의 시점에서의 처리군 및 대조군의 상대적 종양 부피 또는 종양 중량 값의 %를 지칭한다. 계산식은 이하와 같다: T/C% = TRTV / CRTV x 100%(TRTV: 처리군의 평균 RTV; CRTV: 대조군의 평균 RTV; RTV = Vt / V0 (단 V0는 군 분류시 동물의 종양 부피이고, Vt는 처리후 동물의 종양 부피임).
상대적 종양 억제 TGI(%)에 대한 계산식은 이하와 같다: TGI% =(1 - T/C) x 100% [식 중, T 및 C는 각각 특정 시점일 때 처리군 및 대조군의 상대적 종양 부피(RTV) 또는 종양 중량(TW)임].
3.6. 평가지표
마지막 투여후, 표 7에 지정된 시점에서 혈장을 채집하였다(EDTA 항응고제 처리 튜브(에스터라아제 억제제 DDVP는 채혈시 첨가)를 사용하였다). 마지막 시점에 혈장 채집을 종료한 후, 마우스를 안락사하고, 종양을 채집하여, 급속 동결한 다음, 보관하였다.
Figure pct00061
3.7 통계 분석
모든 결과를 평균 종양 부피 ± SEM(평균의 표준 오차)로 표현하였다. 상이한 군들간 통계 분석을 위해 약물 처리의 최선 시점(보통은 마지막 투여후)을 선택하였다. 처리군 및 대조군간 종양 부피에 유의미한 차이가 있었는지 여부를 확정하기 위해 2원 ANOVA를 사용하였다. p < 0.05은, 유의미한 차이가 있음을 나타낸다. 통계 분석 및 그래프작성은 둘 다 R 언어 환경(버전 3.3.1)에서 수행하였다. 모든 시험은 달리 명시되지 않는 한 양쪽 검정이었다. 0.05 미만의 p값은 통계학적으로 유의미한 것으로 간주되었다.
4. 결과
4.1 인간 폐암 세포 A549의 피하 종양 이식 모델에서 약물의 항종양 효과에 관한 연구 결과
비이클 대조군 마우스는 투여를 개시한지 21일차에 평균 종양 부피가 1620.93 mm3였다.
도세탁셀 20 mg/kg 투여군은 투여를 개시한지 21일차에 평균 종양 부피가 564.93 mm3였는데, 이 값은 대조군 평균 종양 부피와 통계학적으로 유의미하게 상이하였으며(p < 0.001), 상대적 종양 억제 TGI(%)는 66.24%였다.
1-Z00 20 mg/kg 투여군은 투여를 개시한지 21일차에 평균 종양 부피가 576.02 mm3였는데, 이 값은 대조군 평균 종양 부피와 통계학적으로 유의미하게 상이하였으며(p < 0.001), 상대적 종양 억제 TGI(%)는 64.85 %였다.
1-Z00-J 10 mg/kg 투여군은 투여를 개시한지 21일차에 평균 종양 부피 285.12 mm3였는데, 이 값은 대조군 평균 종양 부피와 통계학적으로 유의미하게 상이하였으며(p < 0.001), 상대적 종양 억제 TGI(%)는 83.02 %였다
각각의 처리군과 대조군에 있어 종양 성장 결과를 이하 표 8 및 표 9, 그리고 도 4에 보였다.
Figure pct00062
Figure pct00063
2. T/C % = TRTV / CRTV x 100%; TGI% =(1-T/C) x 100%.
3. P값: 처리군 종양 부피와 대조군 종양 부피를 비교하기 위해 2원 ANOVA를 사용하여 수득.
4.2. 인간 폐암 세포 A549의 피하 종양 이식 모델에 있어서 약물의 혈액학적 연구 결과가 동반된 약물의 효능.
이하 표 10에 보인 바와 같이, 20 mg/kg 도세탁셀이 정맥내 주사된 마우스군은 비이클 대조군에 비하여 혈액중 백혈구, 림프구 및 단핵구가 2 ~ 3 팩터(factor)만큼 감소하였는데, 이는 도세탁셀의 유의미한 림프 독성을 나타낸다. 10 mg/kg 1-Z00-J의 정맥내 주사는 20 mg/kg 도세탁셀의 정맥내 주사보다 림프계에 대해 유의미하게 더 안전하였다.
Figure pct00064
5. 결론
1-Z00-J는 용량의 반이 주사되었을 때 공통의 도세탁셀 주사 및 1-Z00보다 유의미하게 더 우수한 효과를 보였다. 한편, 1-Z00-J 분자는 도세탁셀 주사에 비해 유의미하게 감소한 혈액학적 독성(예컨대 림프구 및 호중구 감소)을 보였다.
시험 실시예 4: 상이한 화합물을 비글 개에 단일 정맥내 주사로 투여하였을 때의 약물동태학적 연구
1. 시험 시료
본 발명의 화합물: 3-L00, 3-M00, 3-N00, 3-O00, 3-R00 및 3-T00.
시료 제조:
시험 화합물 3-L00, 3-M00, 3-N00, 3-O00 및 3-R00(80 mg/바이알)에 5%(최종 부피) DMSO 및 95% 생리 식염수를 첨가한 다음, 시험 화합물을 와류하며 용해함으로써, 투여를 위한 제형(1.5 mg/mL)을 만들었다.
3-T00: 시험 화합물(120 mg/바이알)에 5%(최종 부피) DMSO 및 95% 생리 식염수를 첨가하였고, 시험 화합물을 와류하며 용해함으로써, 투여를 위한 제형(1.5 mg/mL)을 만들었다.
2. 시험 동물
면역화 경험이 있는 비글 개(Medicilon사: 999M-004).
3. 방법
투여 방법: 체중을 측정하고, 이 체중을 기반으로 투여량을 계산하였으며, 투여 계획은 이하 표 11에 보였다. 혈액 시료채취 시점은 투여후 0.083시간, 1시간, 4시간, 8시간, 24시간, 48시간, 72시간 및 96시간 경과시였다. 투여후 특정 시점에 경정맥으로부터 혈액을 채집하였거나, 기타 적합한 수단으로 채혈하였다(시료당 약 1 mL). 채집한 혈액 시료를 EDTA-K2 항응고제 처리 채혈 튜브에 넣었는데, 이 때 각각의 혈액 시료군에는 에스터라아제 억제제를 특별히 처리할 필요가 있었다. EDTA-K2 항응고제 처리 채혈 튜브에 200 mM DDVP를, 채집된 혈액의 (부피 기준) 1/40의 양으로 첨가하였다(만일 채집된 혈액의 양이 1 mL이면, 200 mM DDVP는 25 μL 첨가함). 채집한 혈액 시료를 얼음상에 놓은 다음, 1시간 이내에 혈장을 원심분리로 분리하였다(원심분리 조건: 2200 g, 10분, 2℃ ~ 8℃). 그 다음, 혈장중 약물 농도를 확정하였으며, 약물동태학적 계산을 수행하였다. 혈장 시료를 시험전 -70℃ 냉동고에 보관하여 두었다.
Figure pct00065
4. 결과
비글 개에 있어 3-L00, 3-M00, 3-N00, 3-O00, 3-R00 및 3-T00의 약물동태학적(PK) 결과를 도 5 및 표 12에 보였다.
Figure pct00066
결과는, 본 발명의 덴드리머 3-L00, 3-M00, 3-N00, 3-O00 및 3-R00이 3-T0보다 유의미한 지속 방출 효과를 발휘하면서 유의미하게 더 높은 노출률(AUC)을 제공함을 보여준다. 본 발명의 덴드리머는 덴드리머 공히 그 측쇄에 질소 결합을 가지는 알킬 링커들을 겸비한다. 알킬 링커는, 모든 탄소 사슬 링커에 비하여 소분자 방출을 촉진할 수 있었다.
시험 실시예 5: 화합물 3, 3-M00 및 3-O00이 비글 개에 단일 정맥내 주사되었을 때의 혈소판 수에 대한 효과
1. 시험 시료
본 발명의 화합물들: 화합물 3, 3-M00 및 3-O00.
시료 제조:
시험 화합물인 화합물 3(120 mg/바이알)에 5%(최종 부피) DMSO, 5% Tween 80 및 90% 생리 식염수를 첨가하고 나서, 시험 화합물을 와류하며 용해함으로써, 투여를 위한 제형 1.5 mg/mL를 만들었다.
시험 화합물 3-M00 및 3-O00(80 mg/바이알)에 5%(최종 부피) DMSO 및 95% 생리 식염수를 첨가하고 나서, 시험 화합물을 와류하며 용해함으로써, 투여를 위한 제형 1.5 mg/mL를 만들었다.
2. 시험 동물
면역화 경험이 있는 비글 개(Medicilon사: 999M-004).
3. 방법
투여 방법: 체중을 측정하고, 이 체중을 기반으로 투여량을 계산하였으며, 투여 계획은 이하 표 13에 보였다. 약물을 정맥내 주사로 서서히 투여하였다. 경정맥으로부터 혈액을 채집하였거나, 기타 적합한 수단으로 채혈하였다(시료당 약 1 mL). 투여전과, 투여후 24시간 경과시 백혈구를 채집하여, 혈액학적 시험을 수행하였다.
Figure pct00067
4. 결과
Figure pct00068
결과는, 본 발명의 덴드리머 3-M00 및 3-O00이 소분자 화합물 3에 의해 표적화된 혈소판 감소를 유의미하게 줄여줄 수 있었음을 보여준다. 이 실험에서 소분자 화합물 3 처리군의 비글 개 3마리는 3 mg/kg 화합물 3의 단일 정맥내 주사에 비관용적이었고, 2마리는 패사하였다. 그러나 덴드리머 3-M00 및 3-O00로 처리한 군의 비글개는 패사하지 않았는데, 이는 본 발명의 덴드리머가 소분자 화합물 3의 안전성을 유의미하게 개선하였음을 추가로 보여주는 것이다.
시험 실시예 6: 인간 급성림프아구성백혈병 RS4;11 피하 이식 마우스 종양에 대한 3-L00, 3-M00, 3-N00, 3-O00, 3-R00 및 3-T00의 치료 효과
1. 시험 시료
3-L00, 3-M00, 3-N00, 3-O00, 3-R00 및 3-T00.
시료 제조:
3-L00, 3-M00, 3-N00, 3-O00, 3-R00 및 3-T00: 각각의 바이알에 DMSO 0.25 mL를 첨가하여 화합물을 용해함으로써 20 mg/mL 실험 원액을 만든 다음, 여기에 생리 식염수 4.75 mL를 첨가하였으며, 화합물들을 와류하며 용해시켜 투여용 1 mg/mL 제형을 만들었다.
2. 시험 세포 및 동물
인간 급성림프아구성백혈병 RS4;11을 미국모식균배양수집소로부터 구입하였다. RS4;11 세포를, 항온처리기(37℃, 5% CO2)에서 10% 소태아혈청(Gibco) 및 페니실린 및 스트렙토마이신을 함유하는 RPMI 1640 배양 배지(Gibco)가 담긴 10 cm 페트리디쉬에 배양하였다. 세포를 매주 2회 계대배양하고 나서, 지수 성장기에 도달하였을 때 채집, 계수 및 접종하였다.
NOD-SCID 마우스(5주령, 암컷)를 Beijing Huafukang Biotechnology Co., Ltd.로부터 구입하였다(제품 라이선스 번호: SCXK(Beijing) 2019-0008, 및 인증 번호: 110322211100992176 및 110322211101069023. 수용 환경: SPF).
국제실험동물관리평가인증협회(Association for Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care, International; AAALAC) 조항에 따라 실험실 동물을 이용하고 및 복지정책에 따라 처리하였다. 동물의 건강상태와 패사여부를 매일 모니터링하였다. 정례적 검사는 동물의 일상 퍼포먼스(daily performance)(예컨대 행동적 활동, 체중 변화 및 외관)에 대한 시험 화합물 및 약물의 효과를 관찰하는 것을 포함하였다.
3. 방법
각각의 마우스에 1 x 107개 RS4;11 세포를 피하 접종하였다. 종양이 150 mm3 ~ 200 mm3로 성장하였을 때, 종양 부피에 따라 마우스를 분류하고 나서, 매주 1회(QW) 약물을 정맥내(IV) 주사하여, 총 4회분 용량을 주사하였다. 주사 부피는 0.1 mL/10 g 체중이었고; 용량 및 투여 계획을 이하 표 15에 보였다. 실험 지수(experimental index)는 종양 성장에 대한 약물의 영향력을 조사하기 위한 것이었으며, 비 지수(specific index)는 T/C% 또는 종양 성장 억제율(TGI%)이었다.
종양 직경은 노기스로 매주 2회 측정하였으며, 종양 부피(V)는 이하 식에 따라 계산하였다:
V = 1/2 x a x b2
[식 중, a 및 b는 각각 길이와 폭을 나타냄]
T/C(%) =(T - T0) /(C - C0) x 100
[식 중, T 및 C는 실험 막바지 종양 부피이고, T0 및 C0는 실험 개시시 종양 부피임]
종양 성장 억제%(TGI%) = 100 - T/C(%)
Figure pct00069
4. 결과
Figure pct00070
결과는, 인간급성림프아구성백혈병 RS4;11를 보유하는 마우스 피하 종양 이식 모델에 있어 3-T00은 항종양 활성을 가지지 않는 소분자 화합물 3을 효과적으로 방출시키지 못하였던 반면, 3-L00, 3-M00, 3-N00, 3-O00 및 3-R00은 유의미한 항종양 활성을 가지는 소분자 화합물 3의 방출을 효과적으로 촉진할 수 있었던 링커를 가졌음을 보여준다.

Claims (18)

  1. i) 상이한 말단기 적어도 2개와 공유 결합한 표면 아미노기를 가지는 덴드리머 D;
    ii) 하이드록시, 아미노 또는 설프히드릴 기를 포함하는, 약학적으로 활성인 제제이거나 이의 잔기 A인 제1 말단기; 및
    iii) 약물동태학적 조정제인 제2 말단기
    를 포함하는 거대분자로서,
    단 상기 제1 말단기는 링커 -X1-L-X2-에 의해 덴드리머 표면 아미노기에 공유 결합하고 있고, 상기 X1은 약학적으로 활성인 제제 또는 이의 잔기 A에 대한 링커의 결합기이고, 상기 X2는 덴드리머 D에 대한 링커의 결합기이고, 상기 X1 및 X2는 둘 다 -C(O)-이고, 상기 L은 선형 또는 분지형 C1-10 알킬렌이되, 단 상기 선형 또는 분지형 C1-10 알킬렌은 중수소, 하이드록시, C3-7 사이클로알킬, C1-6 알콕시, 할로알킬, 할로알콕시, 할로겐, 니트로, 시아노, 아실, 설프히드릴, 설피닐, 설포닐, -NR1R2, 아릴, 헤테로아릴 및 헤테로사이클릴로 이루어진 군으로부터 선택되는 치환기 1개 이상으로 치환되고, 상기 R1 및 R2는 수소, 하이드록시, C1-6 알킬, 사이클로알킬 및 C1-6 알콕시로 이루어진 군으로부터 각각 독립적으로 선택되는, 거대분자.
  2. i) 상이한 말단기 적어도 2개와 공유 결합한 표면 아미노기를 가지는 덴드리머 D;
    ii) 하이드록시, 아미노 또는 설프히드릴 기를 포함하는, 약학적으로 활성인 제제이거나 이의 잔기 A인 제1 말단기; 및
    iii) 약물동태학적 조정제인 제2 말단기
    를 포함하는 거대분자로서,
    단 상기 제1 말단기는 링커 -X1-L-X2-에 의해 덴드리머 표면 아미노기에 공유 결합하고 있되, 상기 X1은 약학적으로 활성인 제제에 대한 링커의 결합기이고, 상기 X2는 상기 덴드리머에 대한 링커의 결합기이고, 상기 X1 및 X2는 둘 다 -C(O)-이고, 상기 L은 선형 또는 분지형 C1-10 알킬렌이되, 단 상기 선형 또는 분지형 C1-10 알킬렌은 중수소, 할로겐, -OR1, -SR1, -NR1R2 및 -C(O)R3로 이루어진 군으로부터 선택되는 치환기 1개 이상으로 치환되고, 상기 R1 및 R2는 수소, 하이드록시, C1-6 알킬, C3-7 사이클로알킬, C1-6 알콕시 및 C(O)R4로 이루어진 군으로부터 각각 독립적으로 선택되고, 상기 C1-6 알킬, C3-7 사이클로알킬 및 C1-6 알콕시는 하이드록시, 할로겐, C1-6 알킬, C1-6 알콕시, C2-6 알케닐, C2-6 알키닐, C1-6 할로알킬, C1-6 할로알콕시, 니트로, 시아노, 아미노 및 C1-6 알킬아미노로 이루어진 군으로부터 선택된 치환기 1개 이상으로 선택적으로 치환되고, 상기 R3 및 R4는 수소, C1-6 알킬, C1-6 할로알킬 및 C1-6 알콕시로 이루어진 군으로부터 각각 독립적으로 선택되는, 거대분자.
  3. 제2항에 있어서, 상기 선형 또는 분지형 C1-10 알킬렌은 할로겐, -OR1, -SR1 및 -NR1R2로 이루어진 군으로부터 선택되는 치환기 1개 이상으로 치환되되, 상기 R1 및 R2는 수소, C1-6 알킬, C3-7 사이클로알킬, C1-6 알콕시 및 C(O)R4로 이루어진 군으로부터 각각 독립적으로 선택되고, 상기 C1-6 알킬, C3-7 사이클로알킬 및 C1-6 알콕시는 하이드록시, 할로겐, C1-6 알킬, C1-6 알콕시, C1-6 할로알킬, C1-6 할로알콕시, 아미노 및 C1-6 알킬아미노로 이루어진 군으로부터 선택되는 치환기 1개 이상으로 선택적으로 치환되고, 상기 R4는 수소, C1-6 알킬, C1-6 할로알킬 및 C1-6 알콕시로 이루어진 군으로부터 선택되는, 거대분자.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선형 또는 분지형 C1-10 알킬렌은 1개 이상의 -NR1R2로 치환되되, 단 상기 R1 및 R2는 수소, C1-6 알킬, C3-7 사이클로알킬, C1-6 알콕시 및 C(O)R4로 이루어진 군으로부터 각각 독립적으로 선택되고, 상기 C1-6 알킬, C3-7 사이클로알킬 및 C1-6 알콕시는 하이드록시, 할로겐, C1-6 알킬, C1-6 알콕시, C1-6 할로알킬, C1-6 할로알콕시, 아미노 및 C1-6 알킬아미노로 이루어진 군으로부터 선택되는 치환기 1개 이상으로 선택적으로 치환되고, 상기 R4는 수소, C1-6 알킬, C1-6 할로알킬 및 C1-6 알콕시로 이루어진 군으로부터 선택되는, 거대분자.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선형 또는 분지형 C1-10 알킬렌은 1개 이상의 -NR1R2로 치환되되, 단 상기 R1 및 R2는 수소, C1-6 알킬 및 C(O)R4로 이루어진 군으로부터 각각 독립적으로 선택되고, 상기 R4는 수소, C1-6 알킬, C1-6 할로알킬 및 C1-6 알콕시로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게 상기 R1 및 R2는 수소 및 C1-6 알킬로 이루어진 군으로부터 각각 독립적으로 선택되고, 상기 R1 및 R2는 둘 다 수소가 아닌, 거대분자.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선형 또는 분지형 C1-10 알킬렌은 선형 또는 분지형 C1-6 알킬렌인 거대분자.
  7. 제1항에 있어서, 상기 링커 -X1-L-X2-중 상기 X1은 -C(O)-로서, 약학적으로 활성인 제제 또는 이의 잔기 A와 결합하고, 상기 X2는 -C(O)-로서, 덴드리머 D의 표면 아미노기와 결합하여 아미드 결합을 생성하고, 상기 거대분자는 이하에 보인 구조를 가지는, 거대분자:
    Figure pct00071
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 약학적으로 활성인 제제는 마취제, 제산제, 항체, 항감염제, 생물의약품, 심혈관약, 조영제, 이뇨제, 조혈제, 면역억제제, 호르몬 및 유사체, 영양보조제, 안과약, 통증 치료제, 호흡기약, 애주반트, 아나볼릭, 항관절염제, 항경련제, 항히스타민제, 소염약, 항궤양제, 행동교정약, 항암 약물, 중추신경계약, 피임제, 당뇨병치료약, 배란촉진제, 성장촉진제, 지혈제, 면역강화제, 근육이완제, 비만치료제, 골다공증약, 펩티드, 진정제 및 안정제, 요로산성화제 및 비타민으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 항암 약물인, 거대분자.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 약학적으로 활성인 제제는 탁산, 캄프토테신 유도체, 뉴클레오시드, 안트라사이클린, 엑틴아시딘 유도체, 프로테아좀 억제제, 미세소관 억제제, BCL-2 억제제, BCL-XL 억제제, 핵외수송의 선택적 억제제, 항대사물질, 티로신 키나아제 억제제, PLK1 억제제, CDK4/6 억제제, BTK 억제제, 비스테로이드호르몬수용체길항제 및 스테로이드로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 탁산, 캄프토테신 유도체, BCL-2 억제제 및 BCL-XL 억제제로 이루어진 군으로부터 선택되는, 거대분자.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 약학적으로 활성인 제제는 도세탁셀, 이리노테칸, 겜시타빈, 카페시타빈, 데시타빈, 아자시티딘, 독소루비신, 에피루비신, 트라벡테딘, 러비넥테딘, 보르테조밉, 에리불린, 셀리넥서, 베네토클락스, 테세탁셀, 페메트렉시드, 카바지탁셀, 카보잔티닙, 온반서팁, 이하 화합물 2 및 화합물 3, 즉
    화합물 2
    Figure pct00072

    화합물 3
    Figure pct00073

    , 그리고 이들 약물 분자의 구조적 변형체로 이루어진 군으로부터 선택되는, 거대분자.
  11. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 약학적으로 활성인 제제는 도세탁셀, 화합물 2 또는 화합물 3, 또는 이의 구조적 변형체인, 거대분자.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 약물동태학적 조정제는 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸옥사졸린, 폴리비닐피롤리돈, 폴리프로필렌글리콜, 세포표면수용체에 대한 리간드의 엽산염 또는 엽산염 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 폴리에틸렌글리콜인, 거대분자.
  13. 제12항에 있어서, 상기 폴리에틸렌글리콜의 분자량은 220 Da ~ 5500 Da 범위, 바람직하게 1000 Da ~ 5500 Da, 더욱 바람직하게 1000 Da ~ 2500 Da, 그리고 가장 바람직하게 1000 Da ~ 2300 Da인, 거대분자.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 덴드리머 D는 폴리리신, 폴리리신 유사체, 폴리아미도아민(PAMAM), 폴리에틸렌이민(PEI) 또는 폴리에테르하이드록실아민(PEHAM) 덴드리머로부터 선택되고, 바람직하게는 폴리리신 또는 폴리리신 유사체로부터 선택되는, 거대분자.
  15. 제14항에 있어서, 상기 폴리리신 또는 폴리리신 유사체는 코어와, 리신 또는 리신 유사체의 2 세대 ~ 7 세대를 포함하는, 거대분자.
  16. 제14항에 있어서, 상기 덴드리머 D는 BHALys[Lys]16, BHALys[Lys]32 및 BHALys[Lys]64로 이루어진 군으로부터 선택되는, 거대분자.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 의한 거대분자와, 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 약학 조성물.
  18. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 의한 거대분자의, 종양 치료를 위한 의약을 제조함에 있어서의 용도.
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