TW202300173A - 用於治療劑之細胞內遞送之支鏈尾端脂質化合物及組合物 - Google Patents

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馬克 況必斯
愛德華 軒尼詩
摩西卓拉 西伯沙德
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Abstract

本發明提供新穎脂質及涉及該等脂質之組合物。脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)包括新穎脂質以及諸如磷脂、結構脂質及PEG脂質之額外脂質。進一步包括諸如RNA之治療劑及/或預防劑的脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可用於向哺乳動物細胞或器官遞送治療劑及/或預防劑以例如調控多肽、蛋白質或基因表現。

Description

用於治療劑之細胞內遞送之支鏈尾端脂質化合物及組合物
本發明提供新穎脂質、包含該等脂質之組合物及涉及脂質奈米粒子組合物以向哺乳動物細胞或器官遞送一或多種治療劑及/或預防劑及/或在哺乳動物細胞或器官中產生多肽之方法。除了新穎脂質以外，本發明之脂質奈米粒子組合物亦可包括特定分率之一或多種陽離子及/或可離子化胺基脂質、包括多不飽和脂質在內的磷脂、PEG脂質、結構脂質及/或治療劑及/或預防劑。
有效地靶向遞送諸如小分子藥物、蛋白質及核酸之生物活性物質代表了一項持續的醫學挑戰。詳言之，由於該等物質之相對不穩定性及低細胞滲透性，使得核酸至細胞之遞送變得困難。因此，需要開發促進諸如核酸之治療劑及/或預防劑遞送至細胞之方法及組合物。
已證明含脂質之奈米粒子組合物、脂質體及脂質體複合物有效地作為諸如小分子藥物、蛋白質及核酸之生物活性物質的轉運媒劑進入細胞及/或細胞內隔室中。該等組合物一般地包括一或多種「陽離子」及/或胺基(可離子化)脂質、包括多不飽和脂質在內的磷脂、結構脂質(例如固醇)及/或含有聚乙二醇之脂質(PEG脂質)。陽離子及/或可離子化脂質包括例如可容易地質子化之含胺脂質。儘管多種該等含脂質之奈米粒子組合物已得到證明，但仍缺乏安全性、功效及特異性之改良。
本發明提供新穎脂質及組合物以及涉及該等脂質及組合物之方法。
在一些態樣中，本發明係關於式(I-1)之脂質：
Figure 02_image001
(I-1)或其N-氧化物，或其鹽或異構物， 其中R' a為：
Figure 02_image004
且R' b為：
Figure 02_image006
或
Figure 02_image008
； 其中
Figure 02_image010
表示連接點； R aβ、R aγ及R aδ各自獨立地選自由H、C 1-12烷基及C 2-12烯基組成之群，其中R aβ、R aγ及R aδ中之至少一者係選自由C 1-12烷基及C 2-12烯基組成之群； R bβ、R bγ及R bδ各自獨立地選自由H、C 1-12烷基及C 2-12烯基組成之群，其中R bβ、R bγ及R bδ中之至少一者係選自由C 1-12烷基及C 2-12烯基組成之群； R 2及R 3各自獨立地選自由C 1-14烷基及C 2-14烯基組成之群； R 4係選自-(CH 2) nNRTQ、-(CH 2) nNRS(O) 2TQ、-(CH 2) nNRC(O)H及-(CH 2) nNRC(O)TQ，其中n係選自1、2、3、4及5； T為鍵或C 1-3烷基連接體、C 2-3烯基連接體或C 2-3炔基連接體； Q係選自含有1-5個選自N、O及S之雜原子之3-14員雜環、C 3-10碳環、C 1-6烷基、C 1-6烷氧基及C 2-6烯基，其中該烷基、烷氧基、烯基、雜環及碳環各自視情況經一或多個R Q取代； 各R Q獨立地選自由側氧基、羥基、氰基、胺基、C 1-6烷基胺基、二-C 1-6烷基胺基、C 1-6烷基、C 1-6烷氧基、C 2-6烯基、C 1-6烷醇基、C 3-10碳環、-C(O)C 1-6烷基及-NRC(O)C 1-6烷基組成之群； 各R獨立地選自H、C 1-6烷基及C 2-6烯基； 各R'獨立地選自C 1-12烷基及C 2-12烯基； m係選自1、2、3、4、5、6、7、8及9；且 l係選自1、2、3、4、5、6、7、8及9。
在一些態樣中，本發明係關於式(I)之脂質：
Figure 02_image001
(I)或其N-氧化物，或其鹽或異構物， 其中R' a為：
Figure 02_image013
且R' b為：
Figure 02_image006
或
Figure 02_image015
； 其中
Figure 02_image010
表示連接點； R aγ及R bγ各自獨立地為C 1-12烷基或C 1-12烯基； R 2及R 3各自獨立地選自由C 1-14烷基及C 2-14烯基組成之群； R 4係選自-(CH 2) nNRTQ、-(CH 2) nNRS(O) 2TQ、-(CH 2) nNRC(O)H及-(CH 2) nNRC(O)TQ，其中n係選自1、2、3、4及5； T為鍵或C 1-3烷基連接體、C 2-3烯基連接體或C 2-3炔基連接體； Q係選自含有1-5個選自N、O及S之雜原子之3-14員雜環、C 3-10碳環、C 1-6烷基、C 1-6烷氧基及C 2-6烯基，其中該烷基、烷氧基、烯基、雜環及碳環各自視情況經一或多個R Q取代； 各R Q獨立地選自由側氧基、羥基、氰基、胺基、C 1-6烷基胺基、二-C 1-6烷基胺基、C 1-6烷基、C 1-6烷氧基、C 2-6烯基、C 1-6烷醇基、C 3-10碳環、-C(O)C 1-6烷基及-NRC(O)C 1-6烷基組成之群； 各R獨立地選自H、C 1-6烷基及C 2-6烯基； 各R'獨立地選自C 1-12烷基及C 2-12烯基； m係選自3、4、5、6及7；且 l係選自3、4、5、6及7。
在一些態樣中，本發明係關於式(I-A)之脂質：
Figure 02_image018
(I-A)， 其中R' a為：
Figure 02_image013
且R' b為：
Figure 02_image006
或
Figure 02_image015
； 其中
Figure 02_image010
表示連接點； R aγ及R bγ各自獨立地為C 1-12烷基或C 1-12烯基； R 2及R 3各自獨立地選自由C 1-14烷基及C 2-14烯基組成之群； R 4係選自-(CH 2) nNRTQ、-(CH 2) nNRS(O) 2TQ、-(CH 2) nNRC(O)H及-(CH 2) nNRC(O)TQ，其中n係選自1、2、3、4及5； T為鍵或C 1-3烷基連接體、C 2-3烯基連接體或C 2-3炔基連接體； Q係選自含有1-5個選自N、O及S之雜原子之3-14員雜環、C 3-10碳環、C 1-6烷基、C 1-6烷氧基及C 2-6烯基，其中該烷基、烷氧基、烯基、雜環及碳環各自視情況經一或多個R Q取代； 各R Q獨立地選自由側氧基、羥基、氰基、胺基、C 1-6烷基胺基、二-C 1-6烷基胺基、C 1-6烷基、C 1-6烷氧基、C 2-6烯基、C 1-6烷醇基、C 3-10碳環、-C(O)C 1-6烷基及-NRC(O)C 1-6烷基組成之群； 各R獨立地選自H、C 1-6烷基及C 2-6烯基；且 各R'獨立地選自C 1-12烷基及C 2-12烯基。
在一些實施例中，式(I-A)之脂質具有以下結構之一：
Figure 02_image022
(I-A1)、
Figure 02_image024
(I-A2)、
Figure 02_image026
(I-A3)、
Figure 02_image028
(I-A4)。
相關申請案
本申請案主張2021年3月24日提出申請之美國臨時申請案第63/165,724號之優先權及權益，該案的全部內容以引用之方式併入本文中。
本發明係關於新穎脂質及包括新穎脂質之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)。本發明亦提供向哺乳動物細胞遞送治療劑及/或預防劑，特定言之向哺乳動物器官遞送治療劑及/或預防劑，在哺乳動物細胞中產生所關注之多肽，如與包含其他脂質之LNP相比改良在哺乳動物細胞中產生的蛋白質之水準，及治療或預防有需要之哺乳動物的疾病或病症之方法。例如，一種在細胞中產生所關注之多肽之方法涉及使包含mRNA的奈米粒子與哺乳動物細胞接觸，由此該mRNA可經轉譯以產生所關注之多肽。一種向哺乳動物細胞或器官遞送治療劑及/或預防劑之方法可涉及將包括該治療劑及/或預防劑之奈米粒子組合物投與至個體，其中該投與涉及使該細胞或器官與該組合物接觸，由此將該治療劑及/或預防劑遞送至該細胞或器官。該等遞送方法可為活體外或活體內的。
本發明提供包括中央胺部分及至少一個生物可降解基團之脂質。本文所述之脂質可有利地用於脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)以將治療劑及/或預防劑遞送至哺乳動物細胞或器官。例如，本文所述之脂質幾乎不具有或不具有免疫原性。例如，如與參考脂質(例如MC3、KC2或DLinDMA)相比，式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質化合物具有較低免疫原性。例如，如與包含參考脂質(例如MC3、KC2或DLinDMA)及相同治療劑或預防劑之相應調配物相比，包含本文所揭示之脂質及治療劑或預防劑之調配物具有增加的治療指數。
式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)及(I-A4)中任一者之脂質在適用時包括以下特徵中之一或多者。
在一些實施例中，R 4係選自-(CH 2) nNRTQ、-(CH 2) nNRS(O) 2TQ及-(CH 2) nNRC(O)TQ，其中n係選自1、2、3、4及5且T為C 1-3烷基連接體。
在一些實施例中，R 4係選自-(CH 2) nNRTQ、-(CH 2) nNRS(O) 2TQ及-(CH 2) nNRC(O)TQ，其中n係選自1、2、3、4及5且T為鍵。在一些實施例中，R 4係選自-(CH 2) nNRTQ、-(CH 2) nNRS(O) 2TQ及-(CH 2) nNRC(O)TQ，其中n係選自2、3及4且T為鍵。在一些實施例中，R 4係選自-(CH 2) nNRTQ、-(CH 2) nNRS(O) 2TQ及-(CH 2) nNRC(O)TQ，其中n為3且T為鍵。
在一些實施例中，R 4係選自-(CH 2) nNRTQ、-(CH 2) nNRS(O) 2TQ及-(CH 2) nNRC(O)TQ，其中n係選自1、2、3、4及5且T為C 2-3烯基連接體。
在一些實施例中，R 4係選自-(CH 2) nNRTQ、-(CH 2) nNRS(O) 2TQ及-(CH 2) nNRC(O)TQ，其中n係選自1、2、3、4及5且T為C 2-3炔基連接體。
在一些實施例中，R 4係選自：
Figure 02_image030
、
Figure 02_image032
、
Figure 02_image034
、
Figure 02_image036
、
Figure 02_image038
、
Figure 02_image040
、
Figure 02_image042
、
Figure 02_image044
、
Figure 02_image046
、
Figure 02_image048
、
Figure 02_image050
、
Figure 02_image052
、
Figure 02_image054
、
Figure 02_image056
、
Figure 02_image058
、
Figure 02_image060
、
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、
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、
Figure 02_image066
、
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、
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、
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、
Figure 02_image074
、
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、
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、
Figure 02_image080
、
Figure 02_image082
、
Figure 02_image084
、
Figure 02_image086
、
Figure 02_image088
、
Figure 02_image090
、
Figure 02_image092
、
Figure 02_image094
、
Figure 02_image096
、
Figure 02_image098
、
Figure 02_image100
、
Figure 02_image102
、
Figure 02_image104
、
Figure 02_image106
、
Figure 02_image108
、
Figure 02_image110
、
Figure 02_image112
、
Figure 02_image114
及
Figure 02_image116
。
在一些實施例中，l係選自4、5及6。在一些實施例中，l為5。在一些實施例中，m係選自4、5及6。在一些實施例中，m為5。在一些實施例中，l係選自4、5及6且m為5。在一些實施例中，m係選自4、5及6且l為5。在一些實施例中，l為5且m為5。
在一些實施例中，T為鍵，l係選自4、5及6且m係選自4、5及6。在一些實施例中，T為鍵，l為5且m為5。
在一些實施例中，R 4係選自-(CH 2) nNRTQ、-(CH 2) nNRS(O) 2TQ及-(CH 2) nNRC(O)TQ，其中n係選自2、3及4且R為H。
在一些實施例中，n係選自2、3及4，l係選自4、5及6，且m係選自4、5及6。
在一些實施例中，R' b為：
Figure 02_image006
，其中R 2及R 3各自獨立地為C 5-10烷基。在一些實施例中，R' b為：
Figure 02_image006
，其中R 2及R 3各自獨立地為C 6-9烷基。在一些實施例中，R' b為
Figure 02_image015
，其中R bγ為C 2-6烷基。
在一些實施例中，R'為C 1-6烷基或C 2-6烯基。在一些實施例中，R'為C 3烷基或C 4烷基。
在一些實施例中，R'為直鏈C 1-6烷基或直鏈C 2-6烯基。在一些實施例中，R'為直鏈C 3烷基或直鏈C 4烷基。例如，R'為
Figure 02_image120
或
Figure 02_image122
。
在一些實施例中，R aγ為C 2-6烷基。在一些實施例中，R aγ為直鏈C 2-6烷基。在一些實施例中，R aγ為直鏈C 4烷基或直鏈C 5烷基。例如，R aγ為
Figure 02_image124
或
Figure 02_image126
。
在一些實施例中，R bγ為C 2-6烷基。在一些實施例中，R bγ為直鏈C 2-6烷基。在一些實施例中，R bγ為直鏈C 5烷基。例如，R aγ為
Figure 02_image126
。
在一些實施例中，Q係選自含有1-3個選自N、O及S之雜原子之5或6員雜環、C 3-8碳環、C 1-6烷基及C 1-6烷氧基。
在一些實施例中，T為C 1-3烷基連接體且Q為含有1-3個選自N、O及S之雜原子之5或6員雜環。
在一些實施例中，Q係經一個R Q取代。在一些實施例中，Q係經兩個R Q取代。在一些實施例中，Q係經三個R Q取代。
在一些實施例中，各R Q獨立地選自側氧基、胺基、C 1-6烷基胺基、C 1-6烷基及C 3-10碳環。在一些實施例中，R Q為烷氧基。
在一些實施例中，R 4為-(CH 2) nNRC(O)TQ；T為鍵或C 2-3炔基連接體；且Q係選自含有1-5個選自N、O及S之雜原子之3-14員雜環、C 3-10碳環及C 1-6烷基，其中該雜環及碳環各自視情況經一或多個R Q取代；且其中各R Q獨立地為C 1-6烷基。
在一些實施例中，R 4為-(CH 2) nNRC(O)TQ；T為鍵或C 2-3炔基連接體；且Q為C 1-6烷基。
在一些實施例中，R 4為-(CH 2) nNRC(O)TQ；T為鍵；且Q係選自含有1-5個選自N、O及S之雜原子之3-14員雜環及C 3-10碳環，其中該雜環及碳環各自視情況經一或多個R Q取代；且其中各R Q獨立地為C 1-6烷基。
在一些實施例中，本文所述式中任一者之脂質適合製造奈米粒子組合物以用於肌內投與。
在一些實施例中，式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質係選自表1之脂質及其N-氧化物、鹽或異構物。 表 1.胺基脂質。
化合物 結構 化合物 結構
1
Figure 02_image129
 2
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3
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 4
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5
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 6
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7
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 8
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9
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 10
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11
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 14
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15
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 16
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17
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 18
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 20
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21
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 22
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33
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35
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 36
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37
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 38
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39
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41
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 50
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51
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 52
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 54
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55
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 56
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 58
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59
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 62
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63
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65
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根據式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質的中央胺部分可在生理pH下質子化。因此，脂質可在生理pH下具有正電荷或部分正電荷。該等脂質可稱作陽離子或可離子化(胺基)脂質。脂質亦可為兩性離子的，亦即具有正電荷及負電荷兩者之中性分子。 定義
如本文所用，術語「烷基(alkyl)」或「烷基(alkyl group)」意謂包括一或多個碳原子(例如，一個、兩個、三個、四個、五個、六個、七個、八個、九個、十個、十一個、十二個、十三個、十四個、十五個、十六個、十七個、十八個、十九個、二十個或二十個以上碳原子)之直鏈或支鏈飽和烴，其視情況經取代。註記「C 1-14烷基」意謂視情況經取代之包括1-14個碳原子之直鏈或支鏈飽和烴。除非另外規定，否則本文所述之烷基係指未經取代及經取代之烷基。如本文所用，「直鏈」烷基係指直鏈烷基(甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基或正十二烷基)，其中連接點係在C 1碳處。
如本文所用，術語「烯基(alkenyl)」或「烯基(alkenyl group)」意謂包括兩個或更多個碳原子(例如，兩個、三個、四個、五個、六個、七個、八個、九個、十個、十一個、十二個、十三個、十四個、十五個、十六個、十七個、十八個、十九個、二十個或二十個以上碳原子)及至少一個雙鍵之直鏈或支鏈烴，其視情況經取代。註記「C 2-14烯基」意謂視情況經取代之包括2-14個碳原子及至少一個碳碳雙鍵之直鏈或支鏈烴。烯基可包括一個、兩個、三個、四個或四個以上碳碳雙鍵。例如，C 18烯基可包括一或多個雙鍵。包括兩個雙鍵之C 18烯基可為亞油烯基。除非另外規定，否則本文所述之烯基係指未經取代及經取代之烯基。
如本文所用，術語「炔基(alkynyl)」或「炔基(alkynyl group)」意謂包括兩個或更多個碳原子(例如，兩個、三個、四個、五個、六個、七個、八個、九個、十個、十一個、十二個、十三個、十四個、十五個、十六個、十七個、十八個、十九個、二十個或二十個以上碳原子)及至少一個碳碳參鍵之直鏈或支鏈烴，其視情況經取代。註記「C 2-14炔基」意謂視情況經取代之包括2-14個碳原子及至少一個碳碳參鍵之直鏈或支鏈烴。炔基可包括一個、兩個、三個、四個或四個以上碳碳參鍵。例如，C 18炔基可包括一或多個碳碳參鍵。除非另外規定，否則本文所述之炔基係指未經取代及經取代之炔基。
如本文所用，術語「碳環(carbocycle)」或「碳環基(carbocyclic group)」意謂視情況經取代之包括一或多個碳原子環之單環或多環系統。環可為三員、四員、五員、六員、七員、八員、九員、十員、十一員、十二員、十三員、十四員、十五員、十六員、十七員、十八員、十九員或二十員環。註記「C 3-6碳環」意謂包括具有3-6個碳原子之單環的碳環。碳環可包括一或多個碳碳雙鍵或參鍵且可為非芳族的或芳族的(例如，環烷基或芳基)。碳環可為單環或多環(例如，稠合、橋接或螺環)系統。碳環之實例包括環丙基、環戊基、環己基、苯基、萘基及1,2-二氫萘基。如本文所用，術語「環烷基」意謂非芳族碳環且可包括或可不包括任何雙鍵或參鍵。除非另外規定，否則本文所述之碳環係指未經取代及經取代之碳環基，亦即視情況經取代之碳環。在一些實施例中，碳環為C 3-8環烷基。在一些實施例中，碳環為C 3-6環烷基。在一些實施例中，碳環為C 6-10芳基。
「芳基」包括具有芳族性之基團，包括具有至少一個芳環且在該環結構中不含任何雜原子之「共軛」或多環系統。實例包括苯基、苄基、1,2,3,4-四氫萘基等。在一些實施例中，「芳基」係具有芳族性之C 6-10碳環(例如，「芳基」為C 6-10芳基)。
如本文所用，術語「雜環(heterocycle)」或「雜環基(heterocyclic group)」意謂視情況經取代之包括一或多個環之單環或多環系統，其中至少一個環包括至少一個雜原子。雜原子可為例如氮、氧或硫原子。環可為三員、四員、五員、六員、七員、八員、九員、十員、十一員、十二員、十三員或十四員環。雜環可包括一或多個雙鍵或參鍵且可為非芳族的或芳族的(例如，雜環烷基或雜芳基)。雜環之實例包括咪唑基、咪唑啶基、噁唑基、噁唑啶基、噻唑基、噻唑啶基、吡唑啶基、吡唑基、異噁唑啶基、異噁唑基、異噻唑啶基、異噻唑基、嗎啉基、吡咯基、吡咯啶基、呋喃基、四氫呋喃基、噻吩基、吡啶基、哌啶基、喹啉基及異喹啉基。如本文所用，術語「雜環烷基」意謂非芳族雜環且可包括或可不包括任何雙鍵或參鍵。除非另外規定，否則本文所述之雜環係指未經取代及經取代之雜環基，亦即視情況經取代之雜環。在一些實施例中，雜環為4至12員雜環烷基。在一些實施例中，雜環為5員或6員雜芳基。
「雜芳基」意謂如上文所定義之芳基，除了在環結構中具有一至四個雜原子，且亦可稱作「芳基雜環」或「雜芳族化合物」。如本文所用，術語「雜芳基」意欲包括穩定的5員、6員或7員單環或7員、8員、9員、10員、11員或12員雙環芳族雜環，該雜環由碳原子及獨立地選自由氮、氧、硫及硼組成之群之一或多個雜原子，例如1個或1-2個或1-3個或1-4個或1-5個或1-6個雜原子或例如1、2、3、4、5或6個雜原子組成。氮原子可經取代或未經取代(亦即N或NR，其中R為H或如所定義之其他取代基)。氮及硫雜原子可視情況氧化(亦即N→O或S(O) p，其中p = 1或2)。
雜芳基之實例包括吡咯、呋喃、噻吩、噻唑、異噻唑、咪唑、三唑、四唑、吡唑、噁唑、異噁唑、吡啶、吡嗪、噠嗪、嘧啶及其類似物。
此外，術語「芳基」及「雜芳基」包括多環芳基及雜芳基，例如三環、雙環，例如萘、苯并噁唑、苯并二噁唑、苯并噻唑、苯并咪唑、苯并噻吩、喹啉、異喹啉、萘啶(naphthrydine)、吲哚、苯并呋喃、嘌呤、苯并呋喃、去氮雜嘌呤、吲嗪。
如本文所用，「生物可降解基團」係可促進哺乳動物實體中脂質之更快速代謝之基團。生物可降解基團可選自由但不限於-C(O)O-、-OC(O)-、-C(O)N(R')-、-N(R')C(O)-、-C(O)-、-C(S)-、-C(S)S-、-SC(S)-、-CH(OH)-、-P(O)(OR')O-、-S(O) 2-、芳基及雜芳基組成之群。如本文所用，「芳基」係視情況經取代之包括一或多個芳環之碳環基。芳基之實例包括苯基及萘基。如本文所用，「雜芳基」係視情況經取代之包括一或多個芳環之雜環基。雜芳基之實例包括吡咯基、呋喃基、噻吩基、咪唑基、噁唑基及噻唑基。芳基及雜芳基均可視情況經取代。例如，M及M'可選自由視情況經取代之苯基、噁唑及噻唑組成之非限制性群。在本文中之各式中，M及M'可獨立地選自上文生物可降解基團之清單。除非另外規定，否則本文所述之芳基或雜芳基係指未經取代及經取代之基團，亦即視情況經取代之芳基或雜芳基。
除非另外規定，否則烷基、烯基及環基(例如，碳環基及雜環基)可視情況經取代。視情況選用之取代基可選自由但不限於鹵素原子(例如，氯化物、溴化物、氟化物或碘化物基團)、羧酸(例如-C(O)OH)、醇(例如羥基、-OH)、酯(例如-C(O)OR或-OC(O)R)、醛(例如-C(O)H)、羰基(例如-C(O)R，或者由C=O表示)、醯基鹵(例如-C(O)X，其中X係選自溴化物、氟化物、氯化物及碘化物之鹵化物)、碳酸酯(例如-OC(O)OR)、烷氧基(例如-OR)、縮醛(例如-C(OR) 2R””，其中各OR係可相同或不同之烷氧基且R””為烷基或烯基)、磷酸酯(例如P(O) 4 3-)、硫醇(例如-SH)、亞碸(例如-S(O)R)、亞磺酸(例如-S(O)OH)、磺酸(例如-S(O) 2OH)、硫醛(例如-C(S)H)、硫酸酯(例如S(O) 4 2-)、磺醯基(例如-S(O) 2-)、醯胺(例如-C(O)NR 2或-N(R)C(O)R)、疊氮基(例如-N 3)、硝基(例如-NO 2)、氰基(例如-CN)、異氰基(例如-NC)、醯氧基(例如-OC(O)R)、胺基(例如-NR 2、-NRH或-NH 2)、胺甲醯基(例如-OC(O)NR 2、-OC(O)NRH或-OC(O)NH 2)、磺醯胺(例如-S(O) 2NR 2、-S(O) 2NRH、-S(O) 2NH 2、-N(R)S(O) 2R、-N(H)S(O) 2R、-N(R)S(O) 2H或-N(H)S(O) 2H)、烷基、烯基及環基(例如，碳環基或雜環基)組成之群。在前述任一者中，R係如本文所定義之烷基或烯基。在一些實施例中，該等取代基自身可進一步經例如一個、兩個、三個、四個、五個或六個如本文所定義之取代基取代。例如，C 1-6烷基可進一步經一個、兩個、三個、四個、五個或六個如本文所述之取代基取代。
含氮之本發明脂質可藉由用氧化劑(例如3-氯過氧基苯甲酸( mCPBA)及/或過氧化氫)處理而轉化為N-氧化物以提供其他本發明脂質。因此，當價態及結構允許時，所有所顯示及主張之含氮脂質均被視為包括如所示之脂質及其N-氧化物衍生物(其可經指定為N
Figure 02_image259
O或N +-O -)。此外，在其他情況下，本發明脂質中之氮可轉化為N-羥基或N-烷氧基脂質。例如，N-羥基脂質可藉由利用諸如 m-CPBA之氧化劑氧化母胺來製備。當價態及結構允許時，所有所顯示及主張之含氮脂質亦被視為涵蓋如所示之脂質及其N-羥基(亦即N-OH)及N-烷氧基(亦即N-OR，其中R為經取代或未經取代C 1-C 6烷基、C 1-C 6烯基、C 1-C 6炔基、3-14員碳環或3-14員雜環)衍生物。
約、大約：如本文所用，如應用於一或多個所關注之值的術語「大約」及「約」係指類似於所陳述之參考值之值。在某些實施例中，除非另外規定或在其他方面自本文顯而易知(除了該數字將超過可能之值之100%的情況)，否則術語「大約」或「約」係指值之範圍，該範圍屬於所陳述之參考值在任一方向(大於或小於)的25%、20%、19%、18%、17%、16%、15%、14%、13%、12%、11%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%或更低以內。例如，當在奈米粒子組合物之脂質組分中之既定脂質的量之背景中使用時，「約」可意謂所陳述之值的+/- 10%。例如，包括具有約40%之既定脂質之脂質組分的奈米粒子組合物可包括30-50%之該脂質。
如本文所用，術語「脂質」意欲包括所描繪之結構的所有異構物及同位素。「同位素」係指具有相同原子序數但由於原子核中不同數目之中子而具有不同質量數之原子。例如，氫之同位素包括氚及氘。此外，本發明之脂質、鹽或複合物可藉由常規方法與溶劑或水分子組合製備以形成溶劑化物及水合物。
如本文所用，術語「接觸(contacting)」意謂在兩個或更多個實體之間建立物理連接。例如，使哺乳動物細胞與奈米粒子組合物接觸意謂使該哺乳動物細胞與奈米粒子共享物理連接。活體內及離體使細胞與外部實體接觸之方法係生物學技術中熟知的。例如，使奈米粒子組合物及安置於哺乳動物內之哺乳動物細胞接觸可藉由變化之投與途徑(例如，靜脈內、肌內、皮內及皮下)執行且可涉及變化量之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)。此外，超過一種哺乳動物細胞可由奈米粒子組合物接觸。
如本文所用，術語「遞送(delivering)」意謂向目的地提供實體。例如，向個體遞送治療劑及/或預防劑可涉及向該個體投與包括該治療劑及/或預防劑之奈米粒子組合物(例如，藉由靜脈內、肌內、皮內或皮下途徑)。向哺乳動物或哺乳動物細胞投與奈米粒子組合物可涉及使一或多種細胞與該奈米粒子組合物接觸。
如本文所用，術語「增強之遞送(enhanced delivery)」意謂與對照奈米粒子向所關注之標靶組織遞送治療劑及/或預防劑的水準(例如MC3、KC2或DLinDMA)相比，由奈米粒子向所關注之標靶組織(例如，哺乳動物肝)遞送更多(例如，至少1.5倍多、至少2倍多、至少3倍多、至少4倍多、至少5倍多、至少6倍多、至少7倍多、至少8倍多、至少9倍多、至少10倍多)治療劑及/或預防劑。奈米粒子向特定組織遞送之水準可藉由比較組織中產生的蛋白質之量與該組織之重量，比較組織中治療劑及/或預防劑之量與該組織之重量，比較組織中產生的蛋白質之量與該組織中總蛋白質之量，或比較組織中治療劑及/或預防劑之量與該組織中總治療劑及/或預防劑之量來量測。應理解，奈米粒子向標靶組織之增強之遞送無需在所治療的個體中測定，其可在諸如動物模型(例如大鼠模型)之替代物中測定。在某些實施例中，無論投與途徑如何，包括根據式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質的奈米粒子組合物具有實質上相同之遞送增強水準。例如，當本文所揭示之某些脂質用於靜脈內或肌內遞送治療劑及/或預防劑時，其展現相似的遞送增強。在其他實施例中，當本文所揭示之某些脂質用於肌內遞送治療劑及/或預防劑時，其展現高於靜脈內之遞送增強水準。
如本文所用，術語「特異性遞送(specific delivery)」、「特異性地遞送(specifically deliver)」或「特異性地遞送(specifically delivering)」意謂與脫靶組織(例如，哺乳動物脾)相比，由奈米粒子向所關注之標靶組織(例如，哺乳動物肝)遞送更多(例如，至少1.5倍多、至少2倍多、至少3倍多、至少4倍多、至少5倍多、至少6倍多、至少7倍多、至少8倍多、至少9倍多、至少10倍多)治療劑及/或預防劑。奈米粒子向特定組織遞送之水準可藉由比較組織中產生的蛋白質之量與該組織之重量，比較組織中治療劑及/或預防劑之量與該組織之重量，比較組織中產生的蛋白質之量與該組織中總蛋白質之量，或比較組織中治療劑及/或預防劑之量與該組織中總治療劑及/或預防劑之量來量測。例如，關於腎血管靶向，若在治療劑及/或預防劑之全身性投與之後與遞送至肝或脾之彼量相比，每1 g組織1.5倍、2倍、3倍、5倍、10倍、15倍或20倍多的治療劑及/或預防劑遞送至腎，則如與肝及脾相比，治療劑及/或預防劑特異性地提供至哺乳動物腎。應理解，奈米粒子特異性地遞送至標靶組織之能力無需在所治療的個體中測定，其可在諸如動物模型(例如大鼠模型)之替代物中測定。
如本文所用，「囊封效率(encapsulation efficiency)」係指相對於用於製備奈米粒子組合物之治療劑及/或預防劑的初始總量，變成奈米粒子組合物之一部分之治療劑及/或預防劑的量。例如，若在最初提供至奈米粒子組合物之總計100 mg治療劑及/或預防劑中有97 mg治療劑及/或預防劑經囊封於該組合物中，則囊封效率可給出為97%。如本文所用，「囊封(encapsulation)」可指完全、實質性或部分封閉、限制、圍繞或包裝。
如本文所用，「囊封(encapsulation)」、「囊封(encapsulated)」、「負載(loaded)」及「締合(associated)」可指完全、實質性或部分封閉、限制、圍繞或包裝。如本文所用，「囊封」或「締合(association)」可指限制奈米粒子內之個別核酸分子及/或在個別核酸分子與奈米粒子之間建立生理化學聯繫的過程。如本文所用，「空奈米粒子」可指實質上不含治療劑或預防劑之奈米粒子。如本文所用，「空奈米粒子」或「空脂質奈米粒子」可指實質上不含核酸之奈米粒子。如本文所用，「空奈米粒子」或「空脂質奈米粒子」可指實質上不含核苷酸或多肽之奈米粒子。如本文所用，「空奈米粒子」或「空脂質奈米粒子」可指實質上僅由脂質組分組成之奈米粒子。如本文所用，「負載LNP」、「負載奈米粒子」或「負載脂質奈米粒子」(亦稱作「完全奈米粒子」或「完全脂質奈米粒子」)可指包含空奈米粒子之組分及大量治療劑或預防劑之奈米粒子。在一些實施例中，負載LNP包含至少部分在LNP內部之治療劑或預防劑。在一些實施例中，負載LNP包含與LNP表面締合或結合至LNP外部之大量治療劑或預防劑。如本文所用，「負載LNP」、「負載奈米粒子」或「負載脂質奈米粒子」(亦稱作「完全奈米粒子」或「完全脂質奈米粒子」)可指包含空奈米粒子組分及大量核苷酸或多肽之奈米粒子。在一些實施例中，負載LNP包含至少部分在LNP內部之核苷酸或多肽。在一些實施例中，負載LNP包含與LNP表面締合或結合至LNP外部之核苷酸或多肽。如本文所用，「負載LNP」、「負載奈米粒子」或「負載脂質奈米粒子」(亦稱作「完全奈米粒子」或「完全脂質奈米粒子」)可指包含空奈米粒子組分及大量核酸之奈米粒子。在一些實施例中，負載LNP包含至少部分在LNP內部之核酸(例如，mRNA)。在一些實施例中，負載LNP包含與LNP表面締合或結合至LNP外部之核酸(例如，mRNA)。
如本文所用，核酸序列之「表現」係指mRNA轉譯成多肽或蛋白質及/或多肽或蛋白質之轉譯後修飾。
如本文所用，脂質之「疏水性」描述脂質排斥水之趨勢。在一些實施例中，脂質奈米粒子表面之疏水性影響脂質奈米粒子穿過細胞之脂質雙層之滲透。在一些實施例中，疏水性奈米粒子展示相對於親水性脂質奈米粒子增加之細胞攝取。
如本文所用，術語「活體外」係指事件發生於人工環境中，例如試管或反應容器中、細胞培養物中、培養皿等中，而非發生於生物體(例如動物、植物或微生物)內。
如本文所用，術語「活體內」係指事件發生於生物體(例如動物、植物或微生物或其細胞或組織)內。
如本文所用，術語「離體」係指事件發生於生物體(例如動物、植物或微生物或其細胞或組織)外部。離體事件可發生於自天然(例如活體內)環境最低程度地改變之環境中。
如本文所用，術語「異構物」意謂化合物(例如，本發明脂質)之任何幾何異構物、互變異構物、兩性離子、立體異構物、對映異構物或非對映異構物。化合物(例如，本發明脂質)可包括一或多個對掌性中心及/或雙鍵且可因此作為立體異構物，諸如雙鍵異構物(亦即，幾何E/Z異構物)或非對映異構物(例如，對映異構物(亦即，(+)或(-))或順式/反式異構物)存在。本發明涵蓋本文所述之脂質的任何及所有異構物，包括立體異構物純形式(例如，幾何異構物純、對映異構物純或非對映異構物純)以及對映異構物及立體異構物混合物(例如外消旋物)。脂質之對映異構物及立體異構物混合物以及將其解析成其組分對映異構物或立體異構物之方式係熟知的。
「互變異構物」係平衡存在且易於自一種異構物形式轉化成另一異構物形式之兩種或更多種結構異構物之一。此轉化導致氫原子之形式遷移，伴隨相鄰的共軛雙鍵之轉換。互變異構物作為溶液中之互變異構物集合的混合物存在。在其中可能發生互變異構之溶液中，將達到互變異構物之化學平衡。互變異構物之精確比率取決於數種因素，包括溫度、溶劑及pH。可藉由互變異構相互轉化之互變異構物的概念係稱作互變異構現象。
在可能存在的數種類型之互變異構現象中，通常觀察到兩種。在酮-烯醇互變異構現象中，發生電子及氫原子之同時位移。由於糖鏈分子中之醛基(-CHO)與該同一分子中之一羥基(-OH)反應使其呈如由葡萄糖展現之環狀(環形)形式，發生環鏈互變異構現象。
常見互變異構物對係：酮-烯醇、醯胺-腈、內醯胺-內醯亞胺、雜環中(例如，諸如鳥嘌呤、胸腺嘧啶及胞嘧啶之核鹼基中)之醯胺-亞胺酸互變異構現象、亞胺-烯胺及烯胺-烯胺。二取代胍中之互變異構現象的實例顯示於下文中。
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應理解，本發明脂質可描繪為不同的互變異構物。亦應理解，當脂質具有互變異構物形式時，所有互變異構物形式均意欲包括於本發明之範疇內，且該等脂質之命名不排除任何互變異構物形式。
如本文所用，「脂質組分」係包括一或多種脂質之奈米粒子組合物的彼組分。例如，脂質組分可包括一或多種陽離子/可離子化、PEG化、結構或其他脂質，諸如磷脂。
如本文所用，「連接體」係連接兩個部分之部分，例如帽物質之兩個核苷之間的連接。連接體可包括一或多個基團，包括但不限於磷酸酯基(例如，磷酸酯、硼烷磷酸酯、硫代磷酸酯、硒代磷酸酯及膦酸酯)、烷基、醯胺化物或甘油。例如，帽類似物之兩個核苷可在其5'位置處由三磷酸酯基或由包括兩個磷酸酯部分及一個硼烷磷酸酯部分之鏈連接。
如本文所用，「投與方法」可包括靜脈內、肌內、皮內、皮下或向個體遞送組合物之其他方法。可選擇一種投與方法以靶向遞送(例如，特異性地遞送)至身體之特定區或系統。
如本文所用，「經修飾」意謂非天然。例如，RNA可為經修飾RNA。亦即，RNA可包括一或多個非天然存在之核鹼基、核苷、核苷酸或連接體。「經修飾」物質亦可在本文中稱作「改變之」物質。物質可以化學方式、在結構上或在功能上經修飾或改變。例如，經修飾核鹼基物質可包括一或多種非天然存在之取代。
如本文所用，「N:P比率」係例如在包括脂質組分及RNA之奈米粒子組合物中的脂質中之可離子化(在生理pH範圍中)氮原子:RNA中之磷酸酯基的莫耳比率。
如本文所用，「奈米粒子組合物」係包含一或多種脂質之組合物。奈米粒子組合物之大小通常在微米或更小數量級，且可包括脂質雙層。奈米粒子組合物涵蓋脂質奈米粒子(LNP)、脂質體(例如脂質囊泡)及脂質體複合物。例如，奈米粒子組合物可為含有具有500 nm或更小之直徑之脂質雙層的脂質體。
如本文所用，「天然存在」意謂無人工輔助而存在於自然界中。
如本文所用，「患者」係指可尋求或需要治療、要求治療、正在接受治療、將接受治療之個體，或處於針對特定疾病或疾患受過訓練的專業人員之護理下的個體。
如本文所用，「PEG脂質」或「PEG化脂質」係指包含聚乙二醇組分之脂質。
片語「醫藥學上可接受」在本文中用於指在合理醫學判斷之範疇內適合與人類及動物組織接觸使用而無過量毒性、刺激、過敏性反應或其他問題或併發症，與合理效益/風險比率相稱之彼等化合物、材料、組合物及/或劑型。
如本文所用，片語「醫藥學上可接受之賦形劑」係指除本文所述之脂質以外(例如，能夠懸浮、複合或溶解該活性脂質之媒劑)且具有在患者中實質上無毒且非炎性之特性的任何成分。賦形劑可包括例如：抗黏劑、抗氧化劑、黏合劑、包衣、壓縮助劑、崩解劑、染料(色料)、潤膚劑、乳化劑、填充劑(稀釋劑)、成膜劑或包衣、調味劑、芳香劑、助流劑(流動增強劑)、潤滑劑、防腐劑、印刷油墨、吸附劑、懸浮或分散劑、甜味劑及水合水。例示性賦形劑包括但不限於：丁基化羥基甲苯(BHT)、碳酸鈣、磷酸鈣(二鹽基性的)、硬脂酸鈣、交聯羧甲纖維素、交聯聚乙烯吡咯啶酮、檸檬酸、交聯聚維酮、半胱胺酸、乙基纖維素、明膠、羥基丙基纖維素、羥基丙基甲基纖維素、乳糖、硬脂酸鎂、麥芽糖醇、甘露糖醇、甲硫胺酸、甲基纖維素、對羥基苯甲酸甲酯、微晶纖維素、聚乙二醇、聚乙烯吡咯啶酮、聚維酮、預膠凝澱粉、對羥基苯甲酸丙酯、視黃醇棕櫚酸酯、蟲膠、二氧化矽、羧基甲基纖維素鈉、檸檬酸鈉、乙醇酸澱粉鈉、山梨糖醇、澱粉(玉米)、硬脂酸、蔗糖、滑石、二氧化鈦、維生素A、維生素E (α-生育酚)、維生素C、木糖醇及本文所揭示之其他物質。
在本說明書中，該脂質之結構式在一些情況下為方便起見表示特定異構物，但本發明包括所有異構物，諸如幾何異構物、基於不對稱碳之光學異構物、立體異構物、互變異構物及其類似物，應理解並非所有異構物均可具有相同活性水準。此外，關於由該式表示之脂質，可存在晶體多態性。應注意，任何晶形、晶形混合物或其酐或水合物均包括於本發明之範疇中。
術語「晶體多晶型物」、「多晶型物」或「晶形」意謂晶體結構，其中化合物(例如，本發明之脂質；或其鹽或溶劑化物)可以不同的晶體堆積排列結晶，所有該等晶體堆積排列均具有相同元素組成。不同晶形通常具有不同的X射線繞射圖案、紅外光譜、熔點、密度硬度、晶體形狀、光學及電學特性、穩定性及溶解度。再結晶溶劑、結晶速率、儲存溫度及其他因素可使一種晶形佔優勢。該等脂質之晶體多晶型物可藉由在不同條件下結晶來製備。
組合物亦可包括一或多種脂質之鹽。鹽可為醫藥學上可接受之鹽。如本文所用，「醫藥學上可接受之鹽」係指所揭示之脂質的衍生物，其中母脂質藉由將現有酸或鹼部分轉化為其鹽形式(例如，藉由使游離鹼基與合適有機酸反應)而發生改變。醫藥學上可接受之鹽的實例包括但不限於諸如胺之鹼性殘基的無機或有機酸鹽；諸如羧酸之酸性殘基的鹼金屬或有機鹽；及其類似物。代表性酸加成鹽包括乙酸鹽、己二酸鹽、海藻酸鹽、抗壞血酸鹽、天冬胺酸鹽、苯磺酸鹽、苯甲酸鹽、硫酸氫鹽、硼酸鹽、丁酸鹽、樟腦酸鹽、樟腦磺酸鹽、檸檬酸鹽、環戊烷丙酸鹽、二葡糖酸鹽、十二烷基硫酸鹽、乙磺酸鹽、反丁烯二酸鹽、葡庚糖酸鹽、甘油磷酸鹽、半硫酸鹽、庚酸鹽、己酸鹽、氫溴酸鹽、鹽酸鹽、氫碘酸鹽、2-羥基-乙磺酸鹽、乳糖酸鹽、乳酸鹽、月桂酸鹽、月桂基硫酸鹽、蘋果酸鹽、順丁烯二酸鹽、丙二酸鹽、甲磺酸鹽、2-萘磺酸鹽、菸鹼酸鹽、硝酸鹽、油酸鹽、草酸鹽、棕櫚酸鹽、雙羥萘酸鹽、果膠酸鹽、過硫酸鹽、3-苯基丙酸鹽、磷酸鹽、苦味酸鹽、特戊酸鹽、丙酸鹽、硬脂酸鹽、琥珀酸鹽、硫酸鹽、酒石酸鹽、硫氰酸鹽、甲苯磺酸鹽、十一烷酸鹽、戊酸鹽及其類似物。代表性鹼金屬或鹼土金屬鹽包括鈉、鋰、鉀、鈣、鎂及其類似物；以及無毒銨、四級銨及胺陽離子，包括但不限於銨、四甲基銨、四乙基銨、甲胺、二甲胺、三甲胺、三乙胺、乙胺及其類似物。本發明之醫藥學上可接受之鹽包括例如由無毒無機或有機酸形成的母脂質之習知無毒鹽。本發明之醫藥學上可接受之鹽可藉由習知化學方法由含有鹼性或酸性部分的母脂質合成。一般而言，該等鹽可藉由使此等脂質之游離酸或鹼形式與化學計量之量的適當鹼或酸在水中或在有機溶劑中或在兩者之混合物中反應來製備；一般而言，非水性介質為較佳的，如醚、乙酸乙酯、乙醇、異丙醇或乙腈。
如本文所用，「磷脂」係包括磷酸酯部分及一或多個碳鏈(諸如不飽和脂肪酸鏈)之脂質。磷脂可包括一或多個多重(例如，雙或參)鍵(例如，一或多個不飽和)。特定磷脂可促進與膜之融合。例如，陽離子磷脂可與膜(例如，細胞或細胞內膜)之一或多種帶負電荷的磷脂相互作用。磷脂與膜之融合可允許含脂質之組合物的一或多種要素傳遞通過膜，從而允許例如將該一或多種要素遞送至細胞。
如本文所用，「多分散性指數」或「PDI」係描述系統之粒徑分佈之均質性的比率。例如小於0.3之小值指示狹窄粒徑分佈。
如本文所用，術語「多肽」或「所關注之多肽」係指典型地藉由肽鍵接合之胺基酸殘基的聚合物，其可天然地(例如，經分離或經純化)或以合成方式產生。術語「多肽」、「肽」及「蛋白質」在本文中可互換使用以指任何長度之胺基酸的聚合物。該聚合物可包含經修飾胺基酸。該等術語亦涵蓋已天然地或藉由干預經修飾之胺基酸聚合物；例如二硫鍵形成、糖基化、脂質化、乙醯化、磷酸化或任何其他操縱或修飾，諸如與標記組分結合。該定義內亦包括例如含有胺基酸(包括例如非天然胺基酸，諸如高半胱胺酸、鳥胺酸、對乙醯基苯基丙胺酸、D-胺基酸及肌胺酸)之一或多種類似物以及此項技術中已知之其他修飾的多肽。如本文所用，該術語係指任何大小、結構或功能之蛋白質、多肽及肽。多肽包括經編碼聚核苷酸產物、天然存在之多肽、合成多肽、前述各物之同系物、直系同源物、旁系同源物、片段及其他等效物、變異體及類似物。多肽可為單體或可為多分子複合物，諸如二聚體、三聚體或四聚體。其亦可包含單鏈或多鏈多肽。最常見的二硫鍵發現於多鏈多肽中。術語多肽亦可適用於胺基酸聚合物，其中一或多個胺基酸殘基為相應的天然存在之胺基酸之人工化學類似物。在一些實施例中，「肽」可為小於或等於50個胺基酸長，例如約5、10、15、20、25、30、35、40、45或50個胺基酸長。
如本文所用，「RNA」係指可天然或非天然存在之核糖核酸。例如，RNA可包括經修飾及/或非天然存在之組分，諸如一或多種核鹼基、核苷、核苷酸或連接體。RNA可包括帽結構、鏈終止核苷、莖環、polyA序列及/或聚腺苷酸化信號。RNA可具有編碼所關注之多肽的核苷酸序列。
如本文所用，「DNA」係指可天然或非天然存在之去氧核糖核酸。例如，DNA可為合成分子，例如活體外產生之合成DNA分子。在一些實施例中，DNA分子為重組分子。如本文所用，「重組DNA分子」係指並非作為天然產物存在，而是使用分子生物學技術產生之DNA分子。
如本文所用，「單一單位劑量」係以一個劑量/同時/單一途徑/單一接觸點(亦即，單一投與事件)投與之任何治療劑之劑量。
如本文所用，「分次劑量」係將單一單位劑量或總每日劑量分成兩個或更多個劑量。
如本文所用，「總每日劑量」係以24小時時期給出或開具處方之量。其可作為單一單位劑量投與。
如本文所用，在脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)背景中之「大小」或「平均大小」係指奈米粒子組合物之平均直徑。
如本文所用，術語「個體」或「患者」係指可例如出於實驗、診斷、預防及/或治療目的投與根據本發明之組合物之任何生物體。典型個體包括動物(例如哺乳動物，諸如小鼠、大鼠、兔、非人類靈長類動物及人類)及/或植物。
如本文所用，「靶向細胞」係指所關注之任何一或多種細胞。該等細胞可發現於生物體之活體外、活體內、原位或者組織或器官中。生物體可為動物，較佳哺乳動物，更佳人類且最佳患者。
如本文所用，「標靶組織」係指所關注之任何一或多種組織類型，其中治療劑及/或預防劑之遞送將達成所需的生物及/或藥理效應。所關注之標靶組織之實例包括特定組織、器官及系統或其組。在特定應用中，標靶組織可為腎、肺、脾、在血管中(例如，冠狀動脈內或股動脈內)之血管內皮或腫瘤組織(例如，經由腫瘤內注射)。「脫靶組織」係指任何一或多種組織類型，其中編碼蛋白之表現不會達成所需的生物及/或藥理效應。在特定應用中，脫靶組織可包括肝及脾。
術語「治療劑」或「預防劑」係指當投與至個體時具有治療、診斷及/或預防效應及/或引起所需的生物及/或藥理效應之任何劑。治療劑亦稱作「活性劑(active)」或「活性劑(active agent)」。該等劑包括但不限於細胞毒素、放射性離子、化學治療劑、小分子藥物、蛋白質及核酸。
如本文所用，術語「治療有效量」意謂欲遞送之劑(例如，核酸、藥物、組合物、治療劑、診斷劑、預防劑等)的量，該量當投與至罹患或易經受感染、疾病、病症及/或疾患之個體時足以治療該感染、疾病、病症及/或疾患，改良其症狀，診斷、預防該感染、疾病、病症及/或疾患，及/或延遲其發作。
如本文所用，「轉染」係指將物質(例如RNA)引入細胞中。轉染可例如活體外、離體或活體內發生。
如本文所用，術語「治療」係指部分地或完全地緩解、改善、改良、減輕特定感染、疾病、病症及/或疾患，延遲其發作，抑制其進展，降低其嚴重程度，及/或降低其一或多種症狀或特徵之發生率。例如，「治療」癌症可指抑制腫瘤之生存、生長及/或擴散。出於降低發展與疾病、病症及/或疾患相關之病理之風險的目的，治療可投與至未展現疾病、病症及/或疾患之病徵的個體，及/或投與至僅展現疾病、病症及/或疾患之早期病徵的個體。
如本文所用，術語「預防(preventing)」、「預防(prevent)」或「防止(protecting against)」描述減少或消除疾病、病症或疾患的發作或者減少或消除該疾病、病症或疾患之症狀或併發症的發作。例如，「預防」可藉助於疫苗，由此該疫苗可用於預防疾病、病症或疾患，例如預防病毒感染。
如本文所用，「ζ電位」係例如粒子組合物中之脂質之動電位。 奈米粒子組合物
本發明亦提供包含如本文所述之根據式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質的脂質奈米粒子。
在一些實施例中，奈米粒子組合物之最大尺寸係1 µm或更短(例如，1 µm、900 nm、800 nm、700 nm、600 nm、500 nm、400 nm、300 nm、200 nm、175 nm、150 nm、125 nm、100 nm、75 nm、50 nm或更短)，例如當藉由動態光散射(DLS)、透射電子顯微術、掃描電子顯微術或另一方法量測時。奈米粒子組合物包括例如脂質奈米粒子(LNP；例如，空LNP或負載LNP)、脂質體、脂質囊泡及脂質體複合物。在一些實施例中，奈米粒子組合物係包括一或多個脂質雙層之囊泡。在某些實施例中，奈米粒子組合物包括由水性隔室分開之兩個或更多個同心雙層。脂質雙層可經官能化及/或彼此交聯。脂質雙層可包括一或多種配位體、蛋白質或通道。
奈米粒子組合物包含包括至少一種根據式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質的脂質組分。例如，奈米粒子組合物之脂質組分可包括一或多種表1之脂質。奈米粒子組合物亦可包括多種其他組分。例如，除了根據式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質以外，奈米粒子組合物之脂質組分亦可包括一或多種其他脂質。 陽離子 / 可離子化脂質
除了根據式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質以外，脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)亦可包括一或多種陽離子及/或可離子化脂質(例如，可在生理pH下具有正電荷或部分正電荷之脂質)。陽離子及/或可離子化脂質可選自由3-(雙十二烷基胺基)-N1,N1,4-三(十二烷基)-1-哌嗪乙胺(KL10)、N1-[2-(雙十二烷基胺基)乙基]-N1,N4,N4-三(十二烷基)-1,4-哌嗪二乙胺(KL22)、14,25-雙十三烷基-15,18,21,24-四氮雜-三十八烷(KL25)、1,2-二亞油烯基氧基-N,N-二甲基胺基丙烷(DLin-DMA)、2,2-二亞油烯基-4-二甲基胺基甲基-[1,3]-二氧戊環(DLin-K-DMA)、4-(二甲基胺基)丁酸三十七烷-6,9,28,31-四烯-19-基酯(DLin-MC3-DMA)、2,2-二亞油烯基-4-(2-二甲基胺基乙基)-[1,3]-二氧戊環(DLin-KC2-DMA)、1,2-二油烯基氧基-N,N-二甲基胺基丙烷(DODMA)、2-({8-[(3β)-膽固-5-烯-3-基氧基]辛基}氧基)-N,N-二甲基-3-[(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基氧基]丙-1-胺(Octyl-CLinDMA)、(2R)-2-({8-[(3β)-膽固-5-烯-3-基氧基]辛基}氧基)-N,N-二甲基-3-[(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基氧基]丙-1-胺(Octyl-CLinDMA (2R))及(2S)-2-({8-[(3β)-膽固-5-烯-3-基氧基]辛基}氧基)-N,N-二甲基-3-[(9Z,12Z)-十八碳-9,12-二烯-1-基氧基]丙-1-胺(Octyl-CLinDMA (2S))組成之非限制性群。除了此等脂質以外，陽離子脂質亦可為包括環胺基之脂質。 結構脂質
脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可包括一或多種結構脂質。結構脂質可選自由但不限於膽固醇、糞固醇、植固醇、麥角固醇、菜油固醇、豆固醇、菜子固醇、番茄鹼、番茄苷、熊果酸、α-生育酚及其混合物組成之群。在一些實施例中，結構脂質為膽固醇。在一些實施例中，結構脂質包括膽固醇及皮質類固醇(諸如潑尼松龍(prednisolone)、地塞米松(dexamethasone)、潑尼松(prednisone)及氫化可的松(hydrocortisone))或其組合。在一些實施例中，結構脂質為：
Figure 02_image262
(SL-1)。 磷脂
脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可包括一或多種磷脂，諸如一或多種(多)不飽和脂質。磷脂可組裝成一或多個脂質雙層。一般而言，磷脂可包括一個磷脂部分及一或多個脂肪酸部分。例如，磷脂可為根據式(IV)之脂質：
Figure 02_image264
(IV)， 其中R p表示磷脂部分且R A及R B表示具有或不具有不飽和之脂肪酸部分，該等脂肪酸部分可為相同或不同的。磷脂部分可選自由磷脂醯膽鹼、磷脂醯乙醇胺、磷脂醯甘油、磷脂醯絲胺酸、磷脂酸、2-溶血磷脂醯膽鹼及鞘磷脂組成之非限制性群。脂肪酸部分可選自由月桂酸、肉豆蔻酸、肉豆蔻油酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、硬脂酸、油酸、亞麻油酸、α-次亞麻油酸、芥子酸、植烷酸、花生酸、花生油酸、二十碳五烯酸、山崳酸、二十二碳五烯酸及二十二碳六烯酸組成之非限制性群。亦預期非天然物質，包括具有包括支鏈、氧化、環化及炔在內之修飾及取代之天然物質。例如，磷脂可經一或多種炔(例如，其中一或多個雙鍵經參鍵置換之烯基)官能化或與該一或多種炔交聯。在適當反應條件下，炔基可在暴露於疊氮化物時經歷銅催化之環加成。該等反應可用於官能化脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)之脂質雙層以促進膜滲透或細胞識別，或可用於使脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)結合於可用組分，諸如靶向或成像部分(例如染料)。
可用於該等組合物及方法之磷脂可選自由1,2-二硬脂醯基- sn-甘油-3-磷酸膽鹼(DSPC)、1,2-二油醯基- sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DOPE)、1,2-二亞油醯基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼(DLPC)、1,2-二肉豆蔻醯基-sn-甘油-磷酸膽鹼(DMPC)、1,2-二油醯基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼(DOPC)、1,2-二棕櫚醯基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼(DPPC)、1,2-二(十一烷醯基)-sn-甘油-磷酸膽鹼(DUPC)、1-棕櫚醯基-2-油醯基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼(POPC)、1,2-二-O-十八烯基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼(18:0 Diether PC)、1-油醯基-2-膽固醇基半琥珀醯基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼(OChemsPC)、1-十六烷基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼(C16 Lyso PC)、1,2-二亞麻醯基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼、1,2-二花生四烯醯基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼、1,2-二(二十二碳六烯醯基)-sn-甘油-3-磷酸膽鹼、1,2-二植烷醯基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(ME 16.0 PE)、1,2-二硬脂醯基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二亞油醯基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二亞麻醯基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二花生四烯醯基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二(二十二碳六烯醯基)-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二油醯基-sn-甘油-3-磷酸-外消旋-(1-甘油)鈉鹽(DOPG)、二棕櫚醯基磷脂醯甘油(DPPG)、棕櫚醯基油醯基磷脂醯乙醇胺(POPE)、二硬脂醯基-磷脂醯-乙醇胺(DSPE)、二棕櫚醯基磷脂醯乙醇胺(DPPE)、二肉豆蔻醯基磷酸乙醇胺(DMPE)、1-硬脂醯基-2-油醯基-磷脂醯乙醇胺(SOPE)、1-硬脂醯基-2-油醯基-磷脂醯膽鹼(SOPC)、鞘磷脂、磷脂醯膽鹼、磷脂醯乙醇胺、磷脂醯絲胺酸、磷脂醯肌醇、磷脂酸、棕櫚醯基油醯基磷脂醯膽鹼、溶血磷脂醯膽鹼、溶血磷脂醯乙醇胺(LPE)及其混合物組成之非限制性群。在一些實施例中，脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)包括DSPC。在某些實施例中，脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)包括DOPE。在一些實施例中，脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)包括DSPC及DOPE兩者。 PEG 脂質
脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可包括一或多種PEG脂質或經PEG修飾之脂質。該等物質可替代地稱作PEG化脂質。PEG脂質係經聚乙二醇修飾之脂質。PEG脂質可選自由經PEG修飾之磷脂醯乙醇胺、經PEG修飾之磷脂酸、經PEG修飾之神經醯胺(PEG-CER)、經PEG修飾之二烷基胺、經PEG修飾之二醯基甘油(PEG-DEG)、經PEG修飾之二烷基甘油及其混合物組成的非限制性群。例如，PEG脂質可為PEG-c-DOMG、PEG-DMG、PEG-DLPE、PEG-DMPE、PEG-DPPC或PEG-DSPE脂質。
在某些實施例中，PEG脂質係選自由經PEG修飾之磷脂醯乙醇胺、經PEG修飾之磷脂酸、經PEG修飾之神經醯胺、經PEG修飾之二烷基胺、經PEG修飾之二醯基甘油及經PEG修飾之二烷基甘油組成之群。
在某些實施例中，PEG脂質係選自由1,2-二肉豆蔻醯基-sn-甘油甲氧基聚乙二醇(PEG-DMG)、1,2-二硬脂醯基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-[胺基(聚乙二醇)] (PEG-DSPE)、PEG-二硬脂基甘油(PEG-DSG)、PEG-二棕櫚油烯基、PEG-二油烯基、PEG-二硬脂基、PEG-二醯基環氧丙烯醯胺(diacylglycamide)(PEG-DAG)、PEG-二棕櫚醯基磷脂醯乙醇胺(PEG-DPPE)或PEG-1,2-二肉豆蔻基氧基丙基-3-胺(PEG-c-DMA)組成之群。例如，在一些實施例中，PEG脂質為PEG-DMG。
在某些實施例中，PEG脂質為式(PL-I)化合物：
Figure 02_image266
(PL-I)， 或其鹽，其中： R 3PL1為-OR OPL1； R OPL1為氫、視情況經取代之烷基或氧保護基； r PL1係1與100之間的整數，包括1及100； L 1為視情況經取代之C 1-10伸烷基，其中該視情況經取代之C 1-10伸烷基的至少一個亞甲基獨立地經視情況經取代之伸碳環基、視情況經取代之伸雜環基、視情況經取代之伸芳基、視情況經取代之伸雜芳基、-O-、-N(R NPL1)-、-S-、-C(O)-、-C(O)N(R NPL1)-、-NR NPL1C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)O-、-OC(O)N(R NPL1)-、-NR NPL1C(O)O-或-NR NPL1C(O)N(R NPL1)-置換； D係藉由點擊化學獲得之部分或在生理條件下可裂解之部分； m PL1為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10； A具有式：
Figure 02_image268
或
Figure 02_image270
； L 2之各情況獨立地為鍵或視情況經取代之C 1-6伸烷基，其中該視情況經取代之C 1-6伸烷基的一個亞甲基單元視情況經-O-、-N(R NPL1)-、-S-、-C(O)-、-C(O)N(R NPL1)-、-NR NPL1C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)O-、-OC(O)N(R NPL1)-、-NR NPL1C(O)O-或-NR NPL1C(O)N(R NPL1)置換； R 2SL之各情況獨立地為視情況經取代之C 1-30烷基、視情況經取代之C 1-30烯基或視情況經取代之C 1-30炔基；視情況，其中R 2SL的一或多個亞甲基單元獨立地經視情況經取代之伸碳環基、視情況經取代之伸雜環基、視情況經取代之伸芳基、視情況經取代之伸雜芳基、-N(R NPL1)-、-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)N(R NPL1)-、-NR NPL1C(O)-、-NR NPL1C(O)N(R NPL1)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)O-、-OC(O)N(R NPL1)-、-NR NPL1C(O)O-、-C(O)S-、-SC(O)-、-C(=NR NPL1)-、-C(=NR NPL1)N(R NPL1)-、-NR NPL1C(=NR NPL1)-、-NR NPL1C(=NR NPL1)N(R NPL1)-、-C(S)-、-C(S)N(R NPL1)-、-NR NPL1C(S)-、-NR NPL1C(S)N(R NPL1)-、-S(O)-、-OS(O)-、-S(O)O-、-OS(O)O-、-OS(O) 2-、-S(O) 2O-、-OS(O) 2O-、-N(R NPL1)S(O)-、-S(O)N(R NPL1)-、-N(R NPL1)S(O)N(R NPL1)-、-OS(O)N(R NPL1)-、-N(R NPL1)S(O)O-、-S(O) 2-、-N(R NPL1)S(O) 2-、-S(O) 2N(R NPL1)-、-N(R NPL1)S(O) 2N(R NPL1)-、-OS(O) 2N(R NPL1)-或-N(R NPL1)S(O) 2O置換； R NPL1之各情況獨立地為氫、視情況經取代之烷基或氮保護基； 環B為視情況經取代之碳環基、視情況經取代之雜環基、視情況經取代之芳基或視情況經取代之雜芳基；且 p SL為1或2。
在某些實施例中，PEG脂質為式(PL-I-OH)化合物：
Figure 02_image272
(PL-I-OH)，或其鹽，其中r PL1、L 1、D、m PL1及A如上文所定義。
在某些實施例中，PEG脂質為式(PL-II-OH)化合物：
Figure 02_image274
(PL-II-OH)，或其鹽或異構物，其中： R 3PEG為-OR O； R O為氫、C 1-6烷基或氧保護基； r PEG為1與100之間的整數； R 5PEG為C 10-40烷基、C 10-40烯基或C 10-40炔基；且視情況，R 5PEG之一或多個亞甲基獨立地經C 3-10伸碳環基、4至10員伸雜環基、C 6-10伸芳基、4至10員伸雜芳基、-N(R NPEG)-、-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)N(R NPEG)-、-NR NPEGC(O)-、-NR NPEGC(O)N(R NPEG)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)O-、-OC(O)N(R NPEG)-、-NR NPEGC(O)O-、-C(O)S-、-SC(O)-、-C(=NR NPEG)-、-C(=NR NPEG)N(R NPEG)-、-NR NPEGC(=NR NPEG)-、-NR NPEGC(=NR NPEG)N(R NPEG)-、-C(S)-、-C(S)N(R NPEG)-、-NR NPEGC(S)-、-NR NPEGC(S)N(R NPEG)-、-S(O)-、-OS(O)-、-S(O)O-、-OS(O)O-、-OS(O) 2-、-S(O) 2O-、-OS(O) 2O-、-N(R NPEG)S(O)-、-S(O)N(R NPEG)-、-N(R NPEG)S(O)N(R NPEG)-、-OS(O)N(R NPEG)-、-N(R NPEG)S(O)O-、-S(O) 2-、-N(R NPEG)S(O) 2-、-S(O) 2N(R NPEG)-、-N(R NPEG)S(O) 2N(R NPEG)-、-OS(O) 2N(R NPEG)-或-N(R NPEG)S(O) 2O-置換；且 R NPEG之各情況獨立地為氫、C 1-6烷基或氮保護基。
在某些實施例中，在式(PL-II-OH)之PEG脂質中，r為40與50之間的整數。例如，r係選自由40、41、42、43、44、45、46、47、48、49及50組成之群。例如，r為45。
在某些實施例中，在式(PL-II-OH)之PEG脂質中，R 5為C 17烷基。
在某些實施例中，PEG脂質為式(PL-II)化合物：
Figure 02_image276
(PL-II)，其中r PEG為1與100之間的整數。
在某些實施例中，PEG脂質為式(PEG-1)化合物：
Figure 02_image278
(PEG-1)。
在某些實施例中，PEG脂質為式(PL-III)化合物：
Figure 02_image280
(PL-III)，或其鹽或異構物，其中s PL1為1與100之間的整數。
在某些實施例中，PEG脂質為下式之化合物：
Figure 02_image282
(PEG 2k-DMG)。
在某些實施例中，式(PL-I)、(PL-I-OH)、(PL-II)、(PL-II-OH)、(PL-III)、PEG 2k-DMG或PEG-1之一的脂質併入奈米粒子調配物中可改良脂質奈米粒子調配物之藥物動力學及/或生物分佈。例如，式(PL-II-OH)、(PL-IIa-OH)、(PL-II)或PEG-1之一的脂質併入奈米粒子調配物中可降低加速血液清除(ABC)效應。 佐劑
在一些實施例中，包括本文所述之一或多種脂質的脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可進一步包括一或多種佐劑，例如哌喃葡萄糖基脂質佐劑(GLA)、CpG寡去氧核苷酸(例如A或B類)、poly(I:C)、氫氧化鋁及Pam3CSK4。 治療劑
脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可包括一或多種治療劑及/或預防劑。本發明提供向哺乳動物細胞或器官遞送治療劑及/或預防劑、在哺乳動物細胞中產生所關注之多肽及治療或預防有需要之哺乳動物的疾病或病症之方法，該等方法包含向哺乳動物投與包括治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)及/或使哺乳動物細胞與包括治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)接觸。脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可包括一或多種治療劑及/或預防劑。本發明提供向哺乳動物細胞或器官遞送治療劑及/或預防劑、在哺乳動物細胞中產生所關注之多肽及治療有需要之哺乳動物的疾病或病症之方法，該等方法包含向哺乳動物投與包括治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)及/或使哺乳動物細胞與包括治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)接觸。脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可包括一或多種治療劑及/或預防劑。本發明提供向哺乳動物細胞或器官遞送治療劑及/或預防劑、在哺乳動物細胞中產生所關注之多肽及預防有需要之哺乳動物的疾病或病症之方法，該等方法包含向哺乳動物投與包括治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)及/或使哺乳動物細胞與包括治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)接觸。
治療劑及/或預防劑包括生物學活性物質且替代地稱作「活性劑」。治療劑及/或預防劑可為一旦遞送至細胞或器官即在該細胞、器官或其他身體組織或系統中引起所需變化之物質。該等物質可用於治療一或多種疾病、病症或疾患。在一些實施例中，治療劑及/或預防劑係可用於治療特定疾病、病症或疾患之小分子藥物。
在一些實施例中，治療劑及/或預防劑係疫苗、引起免疫反應之化合物(例如，編碼蛋白質或多肽或肽之聚核苷酸或核酸分子或者蛋白質或多肽或肽)及/或另一治療劑及/或預防劑。疫苗包括能夠提供針對與傳染病相關之一或多種疾患的免疫性的化合物及製劑且可包括編碼傳染病源性抗原及/或抗原決定基之mRNA。疫苗亦包括指導針對癌細胞之免疫反應的化合物及製劑且可包括編碼腫瘤細胞源性抗原、抗原決定基及/或新抗原決定基之mRNA。在一些實施例中，疫苗及/或能夠引起免疫反應之化合物經由本發明組合物經肌內投與。
在其他實施例中，治療劑及/或預防劑為蛋白質，例如增加或補充所關注之天然存在之蛋白質所需的蛋白質。該等蛋白質或多肽可為天然存在的，或可使用此項技術中已知之方法經修飾，例如以延長半衰期。例示性蛋白質為細胞內、跨膜或分泌性的。 聚核苷酸及核酸
在一些實施例中，治療劑係增強(亦即，增加、刺激、上調)蛋白質表現之劑。可用於增強蛋白質表現之治療劑類型之非限制性實例包括RNA、mRNA、dsRNA、CRISPR/Cas9技術、ssDNA及DNA (例如表現載體)。上調蛋白質表現之劑可上調天然存在或非天然存在之蛋白質(例如已經修飾以改良半衰期之嵌合蛋白，或包含所需胺基酸變化之蛋白質)的表現。例示性蛋白質包括細胞內、跨膜或分泌性蛋白質、肽或多肽。
在一些實施例中，治療劑為DNA治療劑。DNA分子可為雙鏈DNA、單鏈DNA (ssDNA)或作為部分雙鏈DNA之分子(亦即，具有雙鏈部分及單鏈部分)。在一些情況下，DNA分子為三鏈的或為部分三鏈的(亦即，具有三鏈部分及雙鏈部分)。DNA分子可為環狀DNA分子或直鏈DNA分子。
DNA治療劑可為能夠將基因轉移至細胞中，例如編碼轉錄物且可表現轉錄物之DNA分子。在其他實施例中，DNA分子為合成分子，例如活體外產生之合成DNA分子。在一些實施例中，DNA分子為重組分子。非限制性例示性DNA治療劑包括質體表現載體及病毒表現載體。
本文所述之DNA治療劑(例如DNA載體)可包括多種不同特徵。本文所述之DNA治療劑(例如DNA載體)可包括非編碼DNA序列。例如，DNA序列可包括針對基因之至少一種調控元件，例如啟動子、增強子、終止元件、聚腺苷酸化信號元件、剪接信號元件及其類似元件。在一些實施例中，非編碼DNA序列為內含子。在一些實施例中，非編碼DNA序列為轉座子。在一些實施例中，本文所述之DNA序列可具有可操作性連接至轉錄活性基因之非編碼DNA序列。在其他實施例中，本文所述之DNA序列可具有未連接至基因之非編碼DNA序列，亦即該非編碼DNA不調控該DNA序列上之基因。
在一些實施例中，在本發明之負載LNP中，該一或多種治療劑及/或預防劑為核酸。在一些實施例中，該一或多種治療劑及/或預防劑係選自由核糖核酸(RNA)及去氧核糖核酸(DNA)組成之群。
例如，在一些實施例中，當該等治療劑及/或預防劑為DNA時，該DNA係選自由雙鏈DNA、單鏈DNA (ssDNA)、部分雙鏈DNA、三鏈DNA及部分三鏈DNA組成之群。在一些實施例中，該DNA係選自由環狀DNA、直鏈DNA及其混合物組成之群。
在一些實施例中，在本發明之負載LNP中，該一或多種治療劑及/或預防劑係選自由質體表現載體、病毒表現載體及其混合物組成之群。
例如，在一些實施例中，當該等治療劑及/或預防劑為RNA時，該RNA係選自由單鏈RNA、雙鏈RNA (dsRNA)、部分雙鏈RNA及其混合物組成之群。在一些實施例中，該RNA係選自由環狀RNA、直鏈RNA及其混合物組成之群。
例如，在一些實施例中，當該等治療劑及/或預防劑為RNA時，該RNA係選自由短干擾RNA (siRNA)、不對稱干擾RNA (aiRNA)、RNA干擾(RNAi)分子、微小RNA (miRNA)、安塔夠妙(antagomir)、反義RNA、核糖核酸酵素、Dicer-受質RNA (dsRNA)、小髮夾RNA (shRNA)、信使RNA (mRNA)、鎖核酸(LNA)及CRISPR/Cas9技術及其混合物組成之群。
例如，在一些實施例中，當該等治療劑及/或預防劑為RNA時，該RNA係選自由小干擾RNA (siRNA)、不對稱干擾RNA (aiRNA)、微小RNA (miRNA)、Dicer-受質RNA (dsRNA)、小髮夾RNA (shRNA)、信使RNA (mRNA)及其混合物組成之群。
在一些實施例中，該一或多種治療劑及/或預防劑為mRNA。在一些實施例中，該一或多種治療劑及/或預防劑為經修飾mRNA (mmRNA)。
在一些實施例中，該一或多種治療劑及/或預防劑係併入微小RNA結合位點(miR結合位點)之mRNA。此外，在一些實施例中，mRNA包括莖環、鏈終止核苷、polyA序列、聚腺苷酸化信號及/或5'帽結構中之一或多者。
mRNA可為天然或非天然存在的mRNA。mRNA可包括一或多個如下文所述經修飾核鹼基、核苷或核苷酸，在該情況下其可稱作「經修飾mRNA」或「mmRNA」。如本文所述，「核苷」係定義為含有與有機鹼(例如，嘌呤或嘧啶)或其衍生物(本文中亦稱作「核鹼基」)組合之糖分子(例如，戊糖或核糖)或其衍生物的化合物。如本文所述，「核苷酸」係定義為包括磷酸酯基之核苷。
mRNA可包括5′非轉譯區(5′-UTR)、3′非轉譯區(3′-UTR)及/或編碼區(例如開放閱讀框)。mRNA可包括任何合適數目之鹼基對，包括數十個(例如，10、20、30、40、50、60、70、80、90或100個)、數百個(例如，200、300、400、500、600、700、800或900個)或數千個(例如，1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10,000個)鹼基對。任何數目(例如，全部、一些或無)之核鹼基、核苷或核苷酸均可為規範物質之類似物，經取代、經修飾或以其他方式非天然存在。在某些實施例中，特定核鹼基類型之全部可經修飾。在一些實施例中，全部尿嘧啶或尿苷均經修飾。當全部核鹼基、核苷或核苷酸經修飾(例如，全部尿嘧啶或尿苷)時，該mRNA可稱作「完全經修飾」，例如針對尿嘧啶或尿苷。
在一些實施例中，如本文所述之mRNA可包括5′帽結構、鏈終止核苷酸、視情況選用之Kozak序列(亦稱作Kozak共有序列)、莖環、polyA序列及/或聚腺苷酸化信號。
5′帽結構或帽物質係包括藉由連接體接合之兩個核苷部分的化合物且可選自天然存在之帽、非天然存在之帽或帽類似物或抗-反向帽類似物(ARCA)。帽物質可包括一或多個經修飾核苷及/或連接體部分。例如，天然mRNA帽可包括鳥嘌呤核苷酸及在7位置處甲基化之鳥嘌呤(G)核苷酸，由該等核苷酸之5′位置處的三磷酸酯鍵接合，例如m7G(5′)ppp(5′)G，通常書寫為m7GpppG。帽物質亦可為抗-反向帽類似物。可能的帽物質之非限制性清單包括m7GpppG、m7Gpppm7G、m73′dGpppG、m27,O3′GpppG、m27,O3′GppppG、m27,O2′GppppG、m7Gpppm7G、m73′dGpppG、m27,O3′GpppG、m27,O3′GppppG及m27,O2′GppppG。
mRNA可替代地或另外包括鏈終止核苷。例如，鏈終止核苷可包括在其糖基之2'及/或3′位置處去氧之彼等核苷。該等物質可包括3′去氧腺苷(蛹蟲草菌素(cordycepin))、3′去氧尿苷、3′去氧胞嘧啶、3′去氧鳥苷、3′去氧胸腺嘧啶及2',3′二去氧核苷(諸如2',3′二去氧腺苷、2',3′二去氧尿苷、2',3′二去氧胞嘧啶、2',3′二去氧鳥苷及2',3′二去氧胸腺嘧啶)。在一些實施例中，將鏈終止核苷酸併入mRNA中例如3′-末端處可達成mRNA之穩定化。
mRNA可替代地或另外包括莖環，諸如組蛋白莖環。莖環可包括2、3、4、5、6、7、8個或8個以上核苷酸鹼基對。例如，莖環可包括4、5、6、7或8個核苷酸鹼基對。莖環可位於mRNA之任何區中。例如，莖環可位於非轉譯區(5′非轉譯區或3′非轉譯區)、編碼區或polyA序列或尾端中、之前或之後。在一些實施例中，莖環可影響mRNA之一或多種功能，諸如轉譯起始、轉譯效率及/或轉錄終止。
mRNA可替代地或另外包括polyA序列及/或聚腺苷酸化信號。polyA序列可完全地或主要包含腺嘌呤核苷酸或其類似物或衍生物。poly A序列亦可包含穩定化核苷酸或類似物。例如，poly A序列可包括去氧胸苷作為穩定化核苷酸或類似物，例如反向(或反向鍵)去氧胸苷(dT)。關於使用反向dT及其他穩定化poly A序列修飾之詳情可發現於例如WO2017/049275 A2中，該案之內容以引用之方式併入本文中。polyA序列可為與mRNA之3′非轉譯區相鄰定位之尾端。在一些實施例中，polyA序列可影響mRNA之核輸出、轉譯及/或穩定性。
mRNA可替代地或另外包括微小RNA結合位點。微小RNA結合位點(或miR結合位點)可用於調控多種組織或細胞類型中之mRNA表現。在例示性實施例中，miR結合位點係經工程改造成mRNA之3' UTR序列以調控(例如，增強) mRNA在表現同源miR之細胞或組織中之降解。該調控可用於調控或控制mRNA中之「脫靶」表現，亦即在活體內非所需細胞或組織中之表現。關於使用mir結合位點之詳情可發現於例如WO 2017/062513 A2中，該案之內容以引用之方式併入本文中。
在一些實施例中，mRNA係包含第一編碼區及第二編碼區之雙順反子mRNA，該等編碼區具有包含允許第一與第二編碼區之間的內部轉譯起始之內部核糖體進入位點(IRES)序列之介入序列，或具有編碼自裂解肽(諸如2A肽)之介入序列。IRES序列及2A肽典型地用於增強來自同一載體之多種蛋白質之表現。多種IRES序列為已知的且在此項技術中可獲得且可加以使用，包括例如腦心肌炎病毒IRES。
在一些實施例中，本發明之mRNA包含一或多個經修飾核鹼基、核苷或核苷酸(稱作「經修飾mRNA」或「mmRNA」)。在一些實施例中，經修飾mRNA可具有適用特性，包括如與參考未經修飾mRNA相比，增強之穩定性、細胞內保留、增強之轉譯及/或缺乏其中引入該mRNA之細胞的先天免疫反應之實質誘導。因此，經修飾mRNA之使用可增強蛋白質產生效率、核酸之細胞內保留，以及具有降低的免疫原性。
在一些實施例中，mRNA包括一或多個(例如，1、2、3或4個)不同的經修飾核鹼基、核苷或核苷酸。在一些實施例中，mRNA包括一或多個(例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100個或100個以上)不同的經修飾核鹼基、核苷或核苷酸。在一些實施例中，相對於相應的未經修飾mRNA，經修飾mRNA可在其中引入該mRNA之細胞中具有降低之降解。
在一些實施例中，經修飾核鹼基係經修飾尿嘧啶。具有經修飾尿嘧啶之例示性核鹼基及核苷包括假尿苷(ψ)、吡啶-4-酮核糖核苷、5-氮雜-尿苷、6-氮雜-尿苷、2-硫代-5-氮雜-尿苷、2-硫代-尿苷(s2U)、4-硫代-尿苷(s4U)、4-硫代-假尿苷、2-硫代-假尿苷、5-羥基-尿苷(ho5U)、5-胺基烯丙基-尿苷、5-鹵基-尿苷(例如，5-碘-尿苷或5-溴-尿苷)、3-甲基-尿苷(m3U)、5-甲氧基-尿苷(mo5U)、尿苷5-氧乙酸(cmo5U)、尿苷5-氧乙酸甲酯(mcmo5U)、5-羧基甲基-尿苷(cm5U)、1-羧基甲基-假尿苷、5-羧基羥基甲基-尿苷(chm5U)、5-羧基羥基甲基-尿苷甲酯(mchm5U)、5-甲氧基羰基甲基-尿苷(mcm5U)、5-甲氧基羰基甲基-2-硫代-尿苷(mcm5s2U)、5-胺基甲基-2-硫代-尿苷(nm5s2U)、5-甲基胺基甲基-尿苷(mnm5U)、5-甲基胺基甲基-2-硫代-尿苷(mnm5s2U)、5-甲基胺基甲基-2-硒代-尿苷(mnm5se2U)、5-胺甲醯基甲基-尿苷(ncm5U)、5-羧基甲基胺基甲基-尿苷(cmnm5U)、5-羧基甲基胺基甲基-2-硫代-尿苷(cmnm5s2U)、5-丙炔基-尿苷、1-丙炔基-假尿苷、5-牛磺醯甲基-尿苷(τm5U)、1-牛磺醯甲基-假尿苷、5-牛磺醯甲基-2-硫代-尿苷(τm5s2U)、1-牛磺醯甲基-4-硫代-假尿苷、5-甲基-尿苷(m5U，亦即具有核鹼基去氧胸腺嘧啶)、1-甲基-假尿苷(m1ψ)、5-甲基-2-硫代-尿苷(m5s2U)、1-甲基-4-硫代-假尿苷(m1s4ψ)、4-硫代-1-甲基-假尿苷、3-甲基-假尿苷(m3ψ)、2-硫代-1-甲基-假尿苷、1-甲基-1-去氮雜-假尿苷、2-硫代-1-甲基-1-去氮雜-假尿苷、二氫尿苷(D)、二氫假尿苷、5,6-二氫尿苷、5-甲基-二氫尿苷(m5D)、2-硫代-二氫尿苷、2-硫代-二氫假尿苷、2-甲氧基-尿苷、2-甲氧基-4-硫代-尿苷、4-甲氧基-假尿苷、4-甲氧基-2-硫代-假尿苷、N1-甲基-假尿苷、3-(3-胺基-3-羧基丙基)尿苷(acp3U)、1-甲基-3-(3-胺基-3-羧基丙基)假尿苷(acp3 ψ)、5-(異戊烯基胺基甲基)尿苷(inm5U)、5-(異戊烯基胺基甲基)-2-硫代-尿苷(inm5s2U)、α-硫代-尿苷、2′-O-甲基-尿苷(Um)、5,2′-O-二甲基-尿苷(m5Um)、2′-O-甲基-假尿苷(ψm)、2-硫代-2′-O-甲基-尿苷(s2Um)、5-甲氧基羰基甲基-2′-O-甲基-尿苷(mcm5Um)、5-胺甲醯基甲基-2′-O-甲基-尿苷(ncm5Um)、5-羧基甲基胺基甲基-2′-O-甲基-尿苷(cmnm5Um)、3,2′-O-二甲基-尿苷(m3Um)及5-(異戊烯基胺基甲基)-2′-O-甲基-尿苷(inm5Um)、1-硫代-尿苷、去氧胸苷、2'‐F‐阿拉伯糖‐尿苷、2'‐F‐尿苷、2'‐OH‐阿拉伯糖‐尿苷、5‐(2‐甲氧羰基乙烯基)尿苷及5‐[3‐(1‐E‐丙烯基胺基)]尿苷。
在一些實施例中，經修飾核鹼基係經修飾胞嘧啶。具有經修飾胞嘧啶之例示性核鹼基及核苷包括5-氮雜-胞苷、6-氮雜-胞苷、假異胞苷、3-甲基-胞苷(m3C)、N4-乙醯基-胞苷(ac4C)、5-甲醯基-胞苷(f5C)、N4-甲基-胞苷(m4C)、5-甲基-胞苷(m5C)、5-鹵基-胞苷(例如5-碘-胞苷)、5-羥基甲基-胞苷(hm5C)、1-甲基-假異胞苷、吡咯并-胞苷、吡咯并-假異胞苷、2-硫代-胞苷(s2C)、2-硫代-5-甲基-胞苷、4-硫代-假異胞苷、4-硫代-1-甲基-假異胞苷、4-硫代-1-甲基-1-去氮雜-假異胞苷、1-甲基-1-去氮雜-假異胞苷、澤布拉林(zebularine)、5-氮雜-澤布拉林、5-甲基-澤布拉林、5-氮雜-2-硫代-澤布拉林、2-硫代-澤布拉林、2-甲氧基-胞苷、2-甲氧基-5-甲基-胞苷、4-甲氧基-假異胞苷、4-甲氧基-1-甲基-假異胞苷、立西啶(lysidine，k2C)、α-硫代-胞苷、2′-O-甲基-胞苷(Cm)、5,2′-O-二甲基-胞苷(m5Cm)、N4-乙醯基-2′-O-甲基-胞苷(ac4Cm)、N4,2′-O-二甲基-胞苷(m4Cm)、5-甲醯基-2′-O-甲基-胞苷(f5Cm)、N4,N4,2′-O-三甲基-胞苷(m42Cm)、1-硫代-胞苷、2'‐F‐阿拉伯糖‐胞苷、2'‐F‐胞苷及2'‐OH‐阿拉伯糖‐胞苷。
在一些實施例中，經修飾核鹼基係經修飾腺嘌呤。具有經修飾腺嘌呤之例示性核鹼基及核苷包括a-硫代-腺苷、2-胺基-嘌呤、2,6-二胺基嘌呤、2-胺基-6-鹵基-嘌呤(例如2-胺基-6-氯-嘌呤)、6-鹵基-嘌呤(例如6-氯-嘌呤)、2-胺基-6-甲基-嘌呤、8-疊氮基-腺苷、7-去氮雜-腺嘌呤、7-去氮雜-8-氮雜-腺嘌呤、7-去氮雜-2-胺基-嘌呤、7-去氮雜-8-氮雜-2-胺基-嘌呤、7-去氮雜-2,6-二胺基嘌呤、7-去氮雜-8-氮雜-2,6-二胺基嘌呤、1-甲基-腺苷(m1A)、2-甲基-腺嘌呤(m2A)、N6-甲基-腺苷(m6A)、2-甲基硫代-N6-甲基-腺苷(ms2m6A)、N6-異戊烯基-腺苷(i6A)、2-甲基硫代-N6-異戊烯基-腺苷(ms2i6A)、N6-(順-羥基異戊烯基)腺苷(io6A)、2-甲基硫代-N6-(順-羥基異戊烯基)腺苷(ms2io6A)、N6-甘胺醯基胺甲醯基-腺苷(g6A)、N6-蘇胺醯基胺甲醯基-腺苷(t6A)、N6-甲基-N6-蘇胺醯基胺甲醯基-腺苷(m6t6A)、2-甲基硫代-N6-蘇胺醯基胺甲醯基-腺苷(ms2g6A)、N6,N6-二甲基-腺苷(m62A)、N6-羥基正纈胺醯基胺甲醯基-腺苷(hn6A)、2-甲基硫代-N6-羥基正纈胺醯基胺甲醯基-腺苷(ms2hn6A)、N6-乙醯基-腺苷(ac6A)、7-甲基-腺嘌呤、2-甲基硫代-腺嘌呤、2-甲氧基-腺嘌呤、α-硫代-腺苷、2′-O-甲基-腺苷(Am)、N6,2′-O-二甲基-腺苷(m6Am)、N6,N6,2′-O-三甲基-腺苷(m62Am)、1,2′-O-二甲基-腺苷(m1Am)、2′-O-核糖基腺苷(磷酸酯) (Ar(p))、2-胺基-N6-甲基-嘌呤、1-硫代-腺苷、8-疊氮基-腺苷、2'‐F‐阿拉伯糖‐腺苷、2'‐F‐腺苷、2'‐OH‐阿拉伯糖‐腺苷及N6‐(19‐胺基‐五氧雜十九烷基)-腺苷。
在一些實施例中，經修飾核鹼基係經修飾鳥嘌呤。具有經修飾鳥嘌呤之例示性核鹼基及核苷包括a-硫代-鳥苷、肌苷(I)、1-甲基-肌苷(m1I)、懷俄苷(imG)、甲基懷俄苷(mimG)、4-去甲基-懷俄苷(imG-14)、異懷俄苷(imG2)、懷丁苷(yW)、過氧懷丁苷(o2yW)、羥基懷丁苷(OhyW)、修飾不足之羥基懷丁苷(OhyW*)、7-去氮雜-鳥苷、辮苷(Q)、環氧辮苷(oQ)、半乳糖基-辮苷(galQ)、甘露糖基-辮苷(manQ)、7-氰基-7-去氮雜-鳥苷(preQ0)、7-胺基甲基-7-去氮雜-鳥苷(preQ1)、古嘌苷(G+)、7-去氮雜-8-氮雜-鳥苷、6-硫代-鳥苷、6-硫代-7-去氮雜-鳥苷、6-硫代-7-去氮雜-8-氮雜-鳥苷、7-甲基-鳥苷(m7G)、6-硫代-7-甲基-鳥苷、7-甲基-肌苷、6-甲氧基-鳥苷、1-甲基-鳥苷(m1G)、N2-甲基-鳥苷(m2G)、N2,N2-二甲基-鳥苷(m22G)、N2,7-二甲基-鳥苷(m2,7G)、N2,N2,7-二甲基-鳥苷(m2,2,7G)、8-側氧基-鳥苷、7-甲基-8-側氧基-鳥苷、1-甲基-6-硫代-鳥苷、N2-甲基-6-硫代-鳥苷、N2,N2-二甲基-6-硫代-鳥苷、α-硫代-鳥苷、2′-O-甲基-鳥苷(Gm)、N2-甲基-2′-O-甲基-鳥苷(m2Gm)、N2,N2-二甲基-2′-O-甲基-鳥苷(m22Gm)、1-甲基-2′-O-甲基-鳥苷(m1Gm)、N2,7-二甲基-2′-O-甲基-鳥苷(m2,7Gm)、2′-O-甲基-肌苷(Im)、1,2′-O-二甲基-肌苷(m1Im)、2′-O-核糖基鳥苷(磷酸酯) (Gr(p))、1-硫代-鳥苷、O6-甲基-鳥苷、2'‐F‐阿拉伯糖‐鳥苷及2'‐F‐鳥苷。
在一些實施例中，本發明之mRNA包括一或多種前述經修飾核鹼基之組合(例如，2、3或4種前述經修飾核鹼基之組合)。
在一些實施例中，經修飾核鹼基係假尿苷(ψ)、N1-甲基假尿苷(m1ψ)、2-硫代尿苷、4'-硫代尿苷、5-甲基胞嘧啶、2-硫代-1-甲基-1-去氮雜-假尿苷、2-硫代-1-甲基-假尿苷、2-硫代-5-氮雜-尿苷、2-硫代-二氫假尿苷、2-硫代-二氫尿苷、2-硫代-假尿苷、4-甲氧基-2-硫代-假尿苷、4-甲氧基-假尿苷、4-硫代-1-甲基-假尿苷、4-硫代-假尿苷、5-氮雜-尿苷、二氫假尿苷、5-甲氧基尿苷或2'-O-甲基尿苷。在一些實施例中，本發明之mRNA包括一或多種前述經修飾核鹼基之組合(例如，2、3或4種前述經修飾核鹼基之組合)。在一些實施例中，經修飾核鹼基為N1-甲基假尿苷(m1ψ)且本發明之mRNA係完全地經N1-甲基假尿苷(m1ψ)修飾。在一些實施例中，N1-甲基假尿苷(m1ψ)表示mRNA中之75-100%尿嘧啶。在一些實施例中，N1-甲基假尿苷(m1ψ)表示mRNA中之100%尿嘧啶。
在一些實施例中，經修飾核鹼基係經修飾胞嘧啶。具有經修飾胞嘧啶之例示性核鹼基及核苷包括N4-乙醯基-胞苷(ac4C)、5-甲基-胞苷(m5C)、5-鹵基-胞苷(例如5-碘-胞苷)、5-羥基甲基-胞苷(hm5C)、1-甲基-假異胞苷、2-硫代-胞苷(s2C)、2-硫代-5-甲基-胞苷。在一些實施例中，本發明之mRNA包括一或多種前述經修飾核鹼基之組合(例如，2、3或4種前述經修飾核鹼基之組合)。
在一些實施例中，經修飾核鹼基係經修飾腺嘌呤。具有經修飾腺嘌呤之例示性核鹼基及核苷包括7-去氮雜-腺嘌呤、1-甲基-腺苷(m1A)、2-甲基-腺嘌呤(m2A)、N6-甲基-腺苷(m6A)。在一些實施例中，本發明之mRNA包括一或多種前述經修飾核鹼基之組合(例如，2、3或4種前述經修飾核鹼基之組合)。
在一些實施例中，經修飾核鹼基係經修飾鳥嘌呤。具有經修飾鳥嘌呤之例示性核鹼基及核苷包括肌苷(I)、1-甲基-肌苷(m1I)、懷俄苷(imG)、甲基懷俄苷(mimG)、7-去氮雜-鳥苷、7-氰基-7-去氮雜-鳥苷(preQ0)、7-胺基甲基-7-去氮雜-鳥苷(preQ1)、7-甲基-鳥苷(m7G)、1-甲基-鳥苷(m1G)、8-側氧基-鳥苷、7-甲基-8-側氧基-鳥苷。在一些實施例中，本發明之mRNA包括一或多種前述經修飾核鹼基之組合(例如，2、3或4種前述經修飾核鹼基之組合)。
在一些實施例中，經修飾核鹼基係1-甲基-假尿苷(m1ψ)、5-甲氧基-尿苷(mo5U)、5-甲基-胞苷(m5C)、假尿苷(ψ)、α-硫代-鳥苷或α-硫代-腺苷。在一些實施例中，本發明之mRNA包括一或多種前述經修飾核鹼基之組合(例如，2、3或4種前述經修飾核鹼基之組合)。
在一些實施例中，mRNA包含假尿苷(ψ)。在一些實施例中，mRNA包含假尿苷(ψ)及5-甲基-胞苷(m5C)。在一些實施例中，mRNA包含1-甲基-假尿苷(m1ψ)。在一些實施例中，mRNA包含1-甲基-假尿苷(m1ψ)及5-甲基-胞苷(m5C)。在一些實施例中，mRNA包含2-硫代尿苷(s2U)。在一些實施例中，mRNA包含2-硫代尿苷及5-甲基-胞苷(m5C)。在一些實施例中，mRNA包含5-甲氧基-尿苷(mo5U)。在一些實施例中，mRNA包含5-甲氧基-尿苷(mo5U)及5-甲基-胞苷(m5C)。在一些實施例中，mRNA包含2'-O-甲基尿苷。在一些實施例中，mRNA包含2'-O-甲基尿苷及5-甲基-胞苷(m5C)。在一些實施例中，mRNA包含N6-甲基-腺苷(m6A)。在一些實施例中，mRNA包含N6-甲基-腺苷(m6A)及5-甲基-胞苷(m5C)。
在某些實施例中，本發明之mRNA係針對特定修飾均一地經修飾(亦即，完全地經修飾、通過整個序列經修飾)。例如，mRNA可均一地經N1-甲基假尿苷(m1ψ)或5-甲基-胞苷(m5C)修飾，意謂mRNA序列中之所有尿苷或所有胞嘧啶核苷均經N1-甲基假尿苷(m1ψ)或5-甲基-胞苷(m5C)置換。同樣，本發明之mRNA可藉由用經修飾殘基(諸如上文所陳述之彼等)置換而針對存在於該序列中的任何類型之核苷殘基均一地經修飾。
在一些實施例中，本發明之mRNA可在編碼區(例如，編碼多肽之開發閱讀框)中經修飾。在其他實施例中，mRNA可在除編碼區之外的區中經修飾。例如，在一些實施例中，提供5′-UTR及/或3′-UTR，其中任一者或兩者可獨立地含有一或多種不同的核苷修飾。在該等實施例中，核苷修飾亦可存在於編碼區中。
本發明之mmRNA可包括針對糖、核鹼基及/或核苷間鍵之修飾的組合。此等組合可包括本文所述之任何一或多種修飾。
在列出單一修飾之情況下，所列出之核苷或核苷酸表示100%之彼A、U、G或C核苷酸或核苷已經修飾。在列出百分率之情況下，此等表示所存在之A、U、G或C三磷酸酯的總量中該百分率之彼特定A、U、G或C核鹼基三磷酸酯。例如，組合：25% 5-胺基烯丙基-CTP + 75% CTP/25% 5-甲氧基-UTP + 75% UTP係指聚核苷酸，其中25%之胞嘧啶三磷酸酯為5-胺基烯丙基-CTP，而75%之胞嘧啶為CTP；而25%之尿嘧啶為5-甲氧基UTP，而75%之尿嘧啶為UTP。在未列出經修飾UTP之情況下，則天然存在之ATP、UTP、GTP及/或CTP用於該聚核苷酸中發現的彼等核苷酸之100%位點中。在此實例中，所有GTP及ATP均保持未經修飾。
本發明之mRNA或其區可經密碼子最佳化。密碼子最佳化方法係此項技術中已知的且可用於多種目的：匹配宿主生物體中之密碼子頻率以確保適當摺疊，使GC含量產生偏好以增加mRNA穩定性或降低二級結構，使可削弱基因建構或表現之串聯重複序列密碼子或鹼基連串降至最低，定製轉錄及轉譯控制區，插入或移除蛋白質轉運序列，移除/添加編碼蛋白中之轉譯後修飾位點(例如糖基化位點)，添加、移除或改組蛋白域，插入或刪除限制位點，修飾核糖體結合位點及mRNA降解位點，調節轉譯速率以允許蛋白質之多個域適當地摺疊，或降低或消除聚核苷酸內之問題二級結構。密碼子最佳化工具、算法及服務係此項技術中已知的；非限制性實例包括來自GeneArt (Life Technologies)、DNA2.0 (Menlo Park, CA)之服務及/或專屬方法。在一些實施例中，mRNA序列使用最佳化算法經最佳化，例如以最佳化哺乳動物細胞中之表現或增強mRNA穩定性。
在某些實施例中，本發明包括與任何本文所述之聚核苷酸序列具有至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%或至少99%序列一致性之聚核苷酸。
本發明之mRNA可藉由此項技術中可獲得之方式，包括但不限於活體外轉錄(IVT)及合成方法產生。可使用酶(IVT)、固相、液相、組合合成方法、小區合成及接合方法。在一些實施例中，mRNA使用IVT酶合成方法製得。因此，本發明亦包括可用於活體外轉錄本文所述之mRNA之聚核苷酸，例如DNA、構築體及載體。
非天然經修飾核鹼基可在合成期間或合成後引入聚核苷酸(例如，mRNA)中。在某些實施例中，修飾可在核苷間鍵、嘌呤或嘧啶鹼基或糖上。在特定實施例中，修飾可引入於聚核苷酸鏈之末端處或該聚核苷酸鏈中之別處；使用化學合成或使用聚合酶。
酶或化學接合方法可用於使聚核苷酸或其區與不同的功能部分(諸如靶向或遞送劑、螢光標記、液體、奈米粒子等)結合。 用於降低蛋白質表現之治療劑
在一些實施例中，治療劑係降低(亦即，減少、抑制、下調)蛋白質表現之治療劑。可用於降低蛋白質表現之治療劑的類型之非限制性實例包括併入微小RNA結合位點(miR結合位點)之mRNA、微小RNA (miRNA)、安塔夠妙、小(短)干擾RNA (siRNA) (包括短聚物(shortmer)及dicer-受質RNA)、RNA干擾(RNAi)分子、反義RNA、核糖核酸酵素、小髮夾RNA (shRNA)、鎖核酸(LNA)及CRISPR/Cas9技術。 肽/ 多肽治療劑
在一些實施例中，治療劑為肽治療劑。在一些實施例中，治療劑為多肽治療劑。
在一些實施例中，該肽或多肽係天然來源的，例如自天然來源分離。在其他實施例中，該肽或多肽為合成分子，例如活體外產生之合成肽或多肽。在一些實施例中，該肽或多肽為重組分子。在一些實施例中，該肽或多肽為嵌合分子。在一些實施例中，該肽或多肽為融合分子。在一些實施例中，該組合物之肽或多肽治療劑為天然存在之肽或多肽。在一些實施例中，該組合物之肽或多肽治療劑為天然存在之肽或多肽的經修飾形式(例如，與其野生型、天然存在之肽或多肽配對物相比，含有少於3個、少於5個、少於10個、少於15個、少於20個或少於25個胺基酸取代、缺失或添加)。
在一些實施例中，在本發明之負載LNP中，該一或多種治療劑及/或預防劑為聚核苷酸或多肽。 其他組分
脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可包括一或多種除前述部分中所述之彼等以外之組分。例如，脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可包括一或多種小疏水性分子，諸如維生素(例如，維生素A或維生素E)或固醇。
脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)亦可包括一或多種滲透性增強劑分子、碳水化合物、聚合物、表面改變劑或其他組分。碳水化合物可包括單糖(例如葡萄糖)及多醣(例如糖原及其衍生物及類似物)。
聚合物可包括於奈米粒子組合物中及/或用於囊封或部分地囊封奈米粒子組合物。聚合物可為生物可降解的及/或生物相容性的。聚合物可選自但不限於聚胺、聚醚、聚醯胺、聚酯、聚胺基甲酸酯(polycarbamate)、聚脲、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚醯亞胺、聚碸、聚胺基甲酸酯(polyurethane)、聚乙炔、聚乙烯、聚乙烯亞胺、聚異氰酸酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯腈及聚丙烯酸酯。例如，聚合物可包括聚(己內酯) (PCL)、乙烯乙酸乙烯酯聚合物(EVA)、聚(乳酸) (PLA)、聚(L-乳酸) (PLLA)、聚(乙醇酸) (PGA)、聚(乳酸-共-乙醇酸) (PLGA)、聚(L-乳酸-共-乙醇酸) (PLLGA)、聚(D,L-丙交酯) (PDLA)、聚(L-丙交酯) (PLLA)、聚(D,L-丙交酯-共-己內酯)、聚(D,L-丙交酯-共-己內酯-共-乙交酯)、聚(D,L-丙交酯-共-PEO-共-D,L-丙交酯)、聚(D,L-丙交酯-共-PPO-共-D,L-丙交酯)、聚氰基丙烯酸烷酯、聚胺基甲酸酯、聚-L-離胺酸(PLL)、甲基丙烯酸羥基丙酯(HPMA)、聚乙二醇、聚-L-麩胺酸、聚(羥基酸)、聚酐、聚原酸酯、聚(酯醯胺)、聚醯胺、聚(酯醚)、聚碳酸酯、聚伸烷基(諸如聚乙烯及聚丙烯)、聚伸烷基二醇(諸如聚(乙二醇) (PEG))、聚氧化烯(PEO)、聚對苯二甲酸伸烷基酯(諸如聚(對苯二甲酸乙二酯))、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醚、聚乙烯酯(諸如聚(乙酸乙烯酯))、聚鹵化乙烯(諸如聚(氯乙烯) (PVC))、聚乙烯吡咯啶酮(PVP)、聚矽氧烷、聚苯乙烯(PS)、聚胺基甲酸酯、衍生化纖維素(諸如烷基纖維素、羥基烷基纖維素、纖維素醚、纖維素酯、硝基纖維素、羥基丙基纖維素、羧基甲基纖維素)、丙烯酸聚合物(諸如聚((甲基)丙烯酸甲酯) (PMMA)、聚((甲基)丙烯酸乙酯)、聚((甲基)丙烯酸丁酯)、聚((甲基)丙烯酸異丁酯)、聚((甲基)丙烯酸己酯)、聚((甲基)丙烯酸異癸酯)、聚((甲基)丙烯酸月桂酯)、聚((甲基)丙烯酸苯酯)、聚(丙烯酸甲酯)、聚(丙烯酸異丙酯)、聚(丙烯酸異丁酯)、聚(丙烯酸十八烷酯)及其共聚物及混合物)、聚二噁烷酮及其共聚物、聚羥基烷酸酯、聚富馬酸丙二醇酯、聚甲醛、泊洛沙姆、聚氧胺、聚(原酸)酯、聚(丁酸)、聚(戊酸)、聚(丙交酯-共-己內酯)、三亞甲基碳酸酯(trimethylene carbonate)、聚( N-丙烯醯基嗎啉) (PAcM)、聚(2-甲基-2-噁唑啉) (PMOX)、聚(2-乙基-2-噁唑啉) (PEOZ)及聚甘油。
表面改變劑可包括但不限於陰離子蛋白(例如牛血清白蛋白)、界面活性劑(例如陽離子界面活性劑，諸如二甲基二(十八烷基)-溴化銨)、糖或糖衍生物(例如環糊精)、核酸、聚合物(例如肝素、聚乙二醇及泊洛沙姆)、黏液溶解劑(例如乙醯基半胱胺酸、艾蒿、菠羅蛋白酶、木瓜蛋白酶、大青屬(clerodendrum)、溴己新(bromhexine)、羧甲司坦(carbocisteine)、依普拉酮(eprazinone)、美司鈉(mesna)、胺溴索(ambroxol)、索布瑞醇(sobrerol)、多米奧醇(domiodol)、來托司坦(letosteine)、司替羅寧(stepronin)、硫普羅寧(tiopronin)、凝溶膠蛋白、胸腺素β4、阿法鏈道酶(dornase alfa)、奈替克新(neltenexine)及厄多司坦(erdosteine))及DNA酶(例如rhDNase)。表面改變劑可安置於奈米粒子內及/或脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)之表面上(例如，藉由塗佈、吸附、共價連接或其他方法)。
脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)亦可包含一或多種官能化脂質。例如，脂質可經炔基官能化，該炔基當在適當反應條件下暴露於疊氮化物時可經歷環加成反應。詳言之，脂質雙層可以此方式經可用於促進膜滲透、細胞識別或成像之一或多種基團官能化。脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)之表面亦可與一或多種適用抗體結合。可用於靶向細胞遞送、成像及膜滲透之官能基及結合物係此項技術中熟知的。
除了此等組分以外，脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)亦可包括可用於醫藥組合物之任何物質。例如，脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可包括一或多種醫藥學上可接受之賦形劑或附屬成分，諸如但不限於一或多種溶劑、分散介質、稀釋劑、分散助劑、懸浮助劑、造粒助劑、崩解劑、填充劑、助流劑、液體媒劑、黏合劑、表面活性劑、等張劑、增稠或乳化劑、緩衝劑、潤滑劑、油、防腐劑及其他物質。亦可包括諸如蠟、乳酪、著色劑、塗佈劑、調味劑及芳香劑之賦形劑。
稀釋劑之實例可包括但不限於碳酸鈣、碳酸鈉、磷酸鈣、磷酸二鈣、硫酸鈣、磷酸氫鈣、磷酸鈉、乳糖、蔗糖、纖維素、微晶纖維素、高嶺土、甘露糖醇、山梨糖醇、肌醇、氯化鈉、乾澱粉、玉米澱粉、粉糖及/或其組合。造粒劑及分散劑可選自由馬鈴薯澱粉、玉米澱粉、木薯澱粉、乙醇酸澱粉鈉、黏土、海藻酸、瓜爾膠、柑橘渣、瓊脂、膨潤土、纖維素及木製品、天然海綿、陽離子交換樹脂、碳酸鈣、矽酸鹽、碳酸鈉、交聯聚(乙烯-吡咯啶酮) (交聯聚維酮)、羧基甲基澱粉鈉(乙醇酸澱粉鈉)、羧基甲基纖維素、交聯羧基甲基纖維素鈉(交聯羧甲纖維素)、甲基纖維素、預膠凝澱粉(澱粉1500)、微晶澱粉、水不溶性澱粉、羧基甲基纖維素鈣、矽酸鎂鋁(VEEGUM®)、月桂基硫酸鈉、四級銨化合物及/或其組合組成之非限制性清單。
表面活性劑及/或乳化劑可包括但不限於天然乳化劑(例如，阿拉伯膠、瓊脂、海藻酸、海藻酸鈉、黃蓍膠、克羅珠克(chondrux)、膽固醇、黃原膠、果膠、明膠、蛋黃、酪蛋白、羊毛脂、膽固醇、蠟及卵磷脂)、膠質黏土(例如，膨潤土[矽酸鋁]及VEEGUM® [矽酸鎂鋁])、長鏈胺基酸衍生物、高分子量醇(例如，硬脂醇、鯨蠟醇、油醇、三乙酸甘油酯單硬脂酸酯、乙二醇二硬脂酸酯、甘油單硬脂酸酯及丙二醇單硬脂酸酯、聚乙烯醇)、卡波姆(例如，羧聚乙烯、聚丙烯酸、丙烯酸聚合物及羧基乙烯基聚合物)、角叉菜膠、纖維素衍生物(例如，羧基甲基纖維素鈉、粉狀纖維素、羥基甲基纖維素、羥基丙基纖維素、羥基丙基甲基纖維素、甲基纖維素)、山梨醇酐脂肪酸酯(例如，聚氧乙烯山梨醇酐單月桂酸酯[TWEEN®20]、聚氧乙烯山梨醇酐[TWEEN® 60]、聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯[TWEEN®80]、山梨醇酐單棕櫚酸酯[SPAN®40]、山梨醇酐單硬脂酸酯[SPAN®60]、山梨醇酐三硬脂酸酯[SPAN®65]、甘油單油酸酯、山梨醇酐單油酸酯[SPAN®80])、聚氧乙烯酯(例如，聚氧乙烯單硬脂酸酯[MYRJ® 45]、聚氧乙烯氫化蓖麻油、聚乙氧基化蓖麻油、聚氧亞甲基硬脂酸酯及SOLUTOL®)、蔗糖脂肪酸酯、聚乙二醇脂肪酸酯(例如CREMOPHOR®)、聚氧乙烯醚(例如，聚氧乙烯月桂基醚[BRIJ® 30])、聚(乙烯-吡咯啶酮)、二乙二醇單月桂酸酯、三乙醇胺油酸酯、油酸鈉、油酸鉀、油酸乙酯、油酸、月桂酸乙酯、月桂基硫酸鈉、PLURONIC®F 68、POLOXAMER® 188、西曲溴銨、西吡氯銨、苯紮氯銨、多庫酯鈉及/或其組合。
黏合劑可為澱粉(例如，玉米澱粉及澱粉糊)；明膠；糖(例如，蔗糖、葡萄糖、右旋糖、糊精、糖蜜、乳糖、乳糖醇、甘露糖醇)；天然及合成膠(例如，阿拉伯膠、海藻酸鈉、愛爾蘭苔提取物、潘瓦爾膠(panwar gum)、茄替膠、伊莎珀爾果殼之黏液、羧基甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、羥基乙基纖維素、羥基丙基纖維素、羥基丙基甲基纖維素、微晶纖維素、乙酸纖維素、聚(乙烯-吡咯啶酮)、矽酸鎂鋁(VEEGUM®)及落葉松阿拉伯半乳聚糖)；海藻酸鹽；聚氧化乙烯；聚乙二醇；無機鈣鹽；矽酸；聚甲基丙烯酸酯；蠟；水；醇；及其組合或任何其他合適之黏合劑。
防腐劑之實例可包括但不限於抗氧化劑、螯合劑、抗微生物防腐劑、抗真菌防腐劑、醇防腐劑、酸性防腐劑及/或其他防腐劑。抗氧化劑之實例包括但不限於α生育酚、抗壞血酸、抗壞血酸棕櫚酸酯、丁基化羥基茴香醚、丁基化羥基甲苯、一硫代甘油、偏亞硫酸氫鉀、丙酸、沒食子酸丙酯、抗壞血酸鈉、亞硫酸氫鈉、偏亞硫酸氫鈉及/或亞硫酸鈉。螯合劑之實例包括乙二胺四乙酸(EDTA)、檸檬酸單水合物、依地酸二鈉、依地酸二鉀、依地酸、富馬酸、蘋果酸、磷酸、依地酸鈉、酒石酸及/或依地酸三鈉。抗微生物防腐劑之實例包括但不限於苯紮氯銨、苄索氯銨、苄醇、布羅波爾(bronopol)、溴棕三甲銨、西吡氯銨、洛赫西定(chlorhexidine)、氯丁醇、氯甲酚、氯二甲苯酚、甲酚、乙醇、甘油、海克替啶(hexetidine)、咪脲、苯酚、苯氧乙醇、苯基乙醇、硝酸苯汞、丙二醇及/或硫柳汞。抗真菌防腐劑之實例包括但不限於對羥基苯甲酸丁酯、對羥基苯甲酸甲酯、對羥基苯甲酸乙酯、對羥基苯甲酸丙酯、苯甲酸、羥基苯甲酸、苯甲酸鉀、山梨酸鉀、苯甲酸鈉、丙酸鈉及/或山梨酸。醇防腐劑之實例包括但不限於乙醇、聚乙二醇、苄醇、苯酚、酚類化合物、雙酚、氯丁醇、羥基苯甲酸酯及/或苯基乙醇。酸性防腐劑之實例包括但不限於維生素A、維生素C、維生素E、β-胡蘿蔔素、檸檬酸、乙酸、去氫抗壞血酸、抗壞血酸、山梨酸及/或植酸。其他防腐劑包括但不限於生育酚、乙酸生育酚、甲磺酸去鐵胺、溴棕三甲銨、丁基化羥基茴香醚(BHA)、丁基化羥基甲苯(BHT)、乙二胺、月桂基硫酸鈉(SLS)、月桂基醚硫酸鈉(SLES)、亞硫酸氫鈉、偏亞硫酸氫鈉、亞硫酸鉀、偏亞硫酸氫鉀、GLYDANT PLUS®、PHENONIP®、對羥基苯甲酸甲酯、GERMALL® 115、GERMABEN®II、NEOLONE™、KATHON™及/或EUXYL®。
緩衝劑之實例包括但不限於檸檬酸鹽緩衝溶液、乙酸鹽緩衝溶液、磷酸鹽緩衝溶液、氯化銨、碳酸鈣、氯化鈣、檸檬酸鈣、葡乳醛酸鈣、葡庚糖酸鈣、葡萄糖酸鈣、d-葡萄糖酸、甘油磷酸鈣、乳酸鈣、乳糖酸鈣、丙酸、乙醯丙酸鈣、戊酸、磷酸氫鈣、磷酸、磷酸三鈣、羥基磷灰石(calcium hydroxide phosphate)、乙酸鉀、氯化鉀、葡萄糖酸鉀、鉀混合物、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、磷酸鉀混合物、乙酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉、檸檬酸鈉、乳酸鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、磷酸鈉混合物、緩血酸胺、胺基-磺酸鹽緩衝液(例如HEPES)、氫氧化鎂、氫氧化鋁、海藻酸、無熱原質水、等張生理食鹽水、林格氏溶液、乙醇及/或其組合。潤滑劑可選自由硬脂酸鎂、硬脂酸鈣、硬脂酸、矽石、滑石、麥芽、甘油山崳酸酯、氫化植物油、聚乙二醇、苯甲酸鈉、乙酸鈉、氯化鈉、白胺酸、月桂基硫酸鎂、月桂基硫酸鈉及其組合組成之非限制性群。
油之實例包括但不限於扁桃仁、杏仁、鱷梨、巴西棕櫚、佛手柑、黑加侖籽、琉璃苣、刺檜、甘菊、芥花、香菜、卡瑙巴、蓖麻、肉桂、可可、椰子、魚肝、咖啡、玉米、棉籽、鴯鶓、桉樹、月見草、魚、亞麻仁、香草醇、葫蘆、葡萄籽、榛子、海索草、肉豆蔻酸異丙酯、荷荷巴、夏威夷核果、熏衣草花、薰衣草、檸檬、山蒼子、澳洲堅果、錦葵、芒果核、池花籽、貂、肉豆蔻、橄欖、橙、大西洋胸棘鯛、棕櫚、棕櫚仁、桃仁、花生、罌粟籽、南瓜籽、油菜籽、米糠、迷迭香、紅花、白檀、山茶花、歐洲薄荷、沙棘、芝麻、乳木果油、矽酮、大豆、向日葵、茶樹、薊、椿花、香根草、胡桃及小麥胚芽油以及硬脂酸丁酯、辛酸三酸甘油酯、癸酸三酸甘油酯、環甲基矽酮、癸二酸二乙酯、二甲矽油360、西甲矽油、肉豆蔻酸異丙酯、礦物油、辛基十二醇、油醇、矽酮油及/或其組合。 奈米粒子組合物之製備
在一些實施例中，包含本發明脂質之奈米粒子係藉由首先將根據式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、磷脂(例如，DOPE或DSPC)、PEG脂質(例如，1,2-二肉豆蔻醯基- sn-甘油甲氧基聚乙二醇，亦稱作PEG-DMG，或PL-II (例如，PEG-1))及結構脂質(例如膽固醇)組合於緩衝溶液中且隨後例如經由奈米沈澱形成奈米粒子來製備。
在一些實施例中，本發明之奈米粒子係根據例如國際專利申請公開案第WO 2020/160397號中描述之方法來製備。 奈米粒子組合物之表徵
Zetasizer Nano ZS (Malvern Instruments Ltd, Malvern, Worcestershire, UK)可用於測定奈米粒子組合物之粒徑、多分散性指數(PDI)及ζ電位，於1×PBS中以測定粒徑及於15 mM PBS中以測定ζ電位。
紫外-可見光譜可用於確定奈米粒子組合物中治療劑及/或預防劑(例如，RNA)之濃度。將100 μL於1×PBS中之稀釋調配物添加至900 μL的甲醇及氯仿之4:1 (v/v)混合物中。混合後，在DU 800分光光度計(Beckman Coulter, Beckman Coulter, Inc., Brea, CA)上例如在230 nm與330 nm之間記錄溶液之吸光度譜。奈米粒子組合物中治療劑及/或預防劑之濃度可基於組合物中使用之治療劑及/或預防劑之消光係數以及在例如260 nm波長處之吸光度與在例如330 nm波長處之基線值之間的差異來計算。
對於包括RNA之奈米粒子組合物，可使用QUANT-IT™ RIBOGREEN® RNA分析(Invitrogen Corporation Carlsbad, CA)來評估奈米粒子組合物對RNA之囊封。將樣品於TE緩衝溶液(10 mM Tris-HCl，1 mM EDTA，pH 7.5)中稀釋至大約5 μg/mL之濃度。將50 μL稀釋樣品轉移至聚苯乙烯96孔板中，且將50 μL TE緩衝液或50 μL 2% Triton X-100溶液添加至孔中。將板於37℃之溫度下培育15分鐘。RIBOGREEN®試劑於TE緩衝液中按1:100稀釋，且將100 μL該溶液添加至各孔中。可使用螢光板讀取器(Wallac Victor 1420 Multilablel Counter；Perkin Elmer, Waltham, MA)在例如約480 nm之激發波長及例如約520 nm之發射波長下量測螢光強度。自各樣品之螢光值中減去試劑空白之螢光值，且藉由將完整樣品(未添加Triton X-100)之螢光強度除以破碎樣品(由添加Triton X-100引起)之螢光值來確定游離RNA之百分比。 活體內 調配物研究
為監測各種奈米粒子組合物如何有效地將治療劑及/或預防劑遞送至靶向細胞，製備包括特定治療劑及/或預防劑(例如，經修飾或天然存在之RNA，諸如mRNA)之不同奈米粒子組合物且將其投與至動物群體。將動物(例如，小鼠、大鼠或非人類靈長類動物)經靜脈內、肌內、動脈內或腫瘤內投與包括奈米粒子組合物之單劑量，該奈米粒子組合物包含本發明脂質及表現蛋白(例如人類紅血球生成素(hEPO)或螢光素酶)之mRNA。亦可使用包括PBS之對照組合物。
在向動物投與奈米粒子組合物後，特定調配物及其劑量之劑量遞送曲線、劑量反應及毒性可藉由酶聯免疫吸附分析(ELISA)、生物發光成像或其他方法來量測。對於包括mRNA之奈米粒子組合物，亦可評估蛋白質表現之時程。自動物採集之用於評估之樣品可包括血液、血清及組織(例如，來自肌內注射部位之肌肉組織及內部組織)；樣品採集可涉及動物之處死。
在一些實施例中，hEPO濃度係使用酶聯凝集素分析(ELLA) Simple Plex分析(ProteinSimple)與人類紅血球生成素濾筒來測定。該分析之標準係根據2. IRP WHO準備進行校準。包括mRNA之奈米粒子組合物可用於評估各種調配物用於遞送治療劑及/或預防劑之功效及有用性。藉由投與包括mRNA之組合物誘導之更高水準的蛋白質表現將指示更高之mRNA轉譯及/或奈米粒子組合物mRNA遞送效率。由於非RNA組分不被認為會影響轉譯機制本身，因此更高水準之蛋白質表現可能表明既定奈米粒子組合物相對於其他奈米粒子組合物或不存在既定奈米粒子組合物下之更高治療劑及/或預防劑遞送效率。
在一些實施例中，活體內表現分析可用於評估本發明之脂質之表現效能。
在一些實施例中，可在投與包含本發明之脂質(例如負載LNP)之奈米粒子後於小鼠中量測蛋白質表現(hEPO)。
在一些實施例中，本發明之脂質奈米粒子可經靜脈內投與至小鼠(例如，CD-1小鼠)。
在一些實施例中，脂質奈米粒子(LNP)可包括作為磷脂之DSPC、作為結構脂質之膽固醇、作為PEG脂質之PL-II (例如PEG-1)、根據式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質，及編碼hEPO之mRNA。在一些實施例中，脂質奈米粒子(LNP)可包括作為磷脂之DSPC、作為結構脂質之膽固醇、作為PEG脂質之PL-III (例如PEG 2kDMG)、根據式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質，及編碼hEPO之mRNA。
在一些實施例中，血清中hEPO之濃度可在投與後(例如，注射後約6小時)進行測試。
在一些實施例中，量測投與後(例如，投與後6h、12h、18h、24h、36h或48h)個體之器官或組織中本發明脂質之殘留含量。在一些實施例中，量測肝中本發明脂質之殘留含量。
在一些實施例中，活體外表現分析可用於評估本發明之奈米粒子。
在一些實施例中，可將細胞(例如HeLa)塗在成像板(例如，塗有聚-D-離胺酸)中且在血清(例如，人類血清、小鼠血清、食蟹猴血清或胎牛血清)中培養。
在一些實施例中，可將包含表現螢光蛋白(例如，綠色螢光蛋白(GFP))之mRNA及螢光脂質(例如，玫瑰紅-DOPE)的本發明脂質奈米粒子添加至板中且關於攝取及表現對板進行成像。
在一些實施例中，可藉由量測螢光(例如，來自GFP)來評估表現。
在一些實施例中，可藉由量測來自螢光脂質(例如，玫瑰紅-DOPE)之螢光信號來評估攝取(積累)。 調配物
脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可包括脂質組分及一或多種額外組分，諸如治療劑及/或預防劑。脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可經設計用於一或多種特定應用或標靶。脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)之要素可基於特定應用或標靶，及/或基於一或多種要素之功效、毒性、費用、易用性、可用性或其他特徵進行選擇。同樣，奈米粒子組合物之特定調配物可根據例如特定要素組合之功效及毒性經選擇用於特定應用或標靶。
奈米粒子組合物之脂質組分可包括例如根據式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、磷脂(諸如不飽和脂質，例如DOPE或DSPC)、PEG脂質及結構脂質。脂質組分之要素可以特定分率經提供。
在一些實施例中，奈米粒子組合物之脂質組分包括根據式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、磷脂、PEG脂質及結構脂質。在某些實施例中，奈米粒子組合物之脂質組分包括約30 mol%至約60 mol%之式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、約0 mol%至約30 mol%磷脂、約18.5 mol%至約48.5 mol%結構脂質及約0 mol%至約10 mol% PEG脂質，其限制條件在於總mol%不超過100%。在一些實施例中，奈米粒子組合物之脂質組分包括約35 mol%至約55 mol%之式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、約5 mol%至約25 mol%磷脂、約30 mol%至約40 mol%結構脂質及約0 mol%至約10 mol% PEG脂質。在一特定實施例中，脂質組分包括約50 mol%該脂質、約10 mol%磷脂、約38.5 mol%結構脂質及約1.5 mol% PEG脂質。在另一特定實施例中，脂質組分包括約40 mol%該脂質、約20 mol%磷脂、約38.5 mol%結構脂質及約1.5 mol% PEG脂質。在一些實施例中，磷脂可為DOPE或DSPC。在其他實施例中，PEG脂質可為PL-II (例如PEG-1)或PL-III (例如PEG 2k-DMG)且/或結構脂質可為膽固醇。
在一些實施例中，空脂質奈米粒子(空LNP)包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質。
在一些實施例中，負載脂質奈米粒子(負載LNP)包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、磷脂、結構脂質、PEG脂質及一或多種治療劑及/或預防劑。
在一些實施例中，空LNP或負載LNP包含約40%至約60%之量的式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質。
在一些實施例中，空LNP或負載LNP包含約0%至約20%之量的磷脂。例如，在一些實施例中，空LNP或負載LNP包含約0%至約20%之量的DSPC。
在一些實施例中，空LNP或負載LNP包含約30%至約50%之量的結構脂質。例如，在一些實施例中，空LNP或負載LNP包含約30%至約50%之量的膽固醇。
在一些實施例中，空LNP或負載LNP包含約0%至約5%之量的PEG脂質。例如，在一些實施例中，空LNP或負載LNP包含約0%至約5%之量的PL-II (例如PEG-1)或PEG 2k-DMG。
在一些實施例中，空LNP或負載LNP包含約40 mol%至約60 mol%之式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、約0 mol%至約20 mol%磷脂、約30 mol%至約50 mol%結構脂質及約0 mol%至約5 mol% PEG脂質。
在一些實施例中，空LNP或負載LNP包含約40 mol%至約60 mol%之式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、約0 mol%至約20 mol% DSPC、約30 mol%至約50 mol%膽固醇及約0 mol%至約5 mol% PL-III (例如PEG 2k-DMG)。在一些實施例中，空LNP或負載LNP包含約40 mol%至約60 mol%之表1脂質、約0 mol%至約20 mol% DSPC、約30 mol%至約50 mol%膽固醇及約0 mol%至約5 mol% PL-III (例如PEG 2k-DMG)。
在一些實施例中，空LNP或負載LNP包含約40 mol%至約60 mol%之式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、約0 mol%至約20 mol% DSPC、約30 mol%至約50 mol%膽固醇及約0 mol%至約5 mol% PL-II (例如PEG-1)。在一些實施例中，空LNP或負載LNP包含約40 mol%至約60 mol%之表1脂質、約0 mol%至約20 mol% DSPC、約30 mol%至約50 mol%膽固醇及約0 mol%至約5 mol% PL-II (例如PEG-1)。
在一些實施例中，空LNP或負載LNP包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該磷脂為DSPC且該結構脂質為膽固醇。在一些實施例中，空LNP或負載LNP包含表1脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該磷脂為DSPC且該結構脂質為膽固醇。
在一些實施例中，空LNP或負載LNP包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該結構脂質為膽固醇且該PEG脂質為PL-III (例如PEG 2k-DMG)。在一些實施例中，空LNP或負載LNP包含表1脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該結構脂質為膽固醇且該PEG脂質為PL-III (例如PEG 2k-DMG)。
在一些實施例中，空LNP或負載LNP包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該結構脂質為膽固醇且該PEG脂質為PL-II (例如PEG-1)。在一些實施例中，空LNP或負載LNP包含表1脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該結構脂質為膽固醇且該PEG脂質為PL-II (例如PEG-1)。
在一些實施例中，空LNP或負載LNP包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該磷脂為DSPC且該PEG脂質為PL-III (例如PEG 2k-DMG)。在一些實施例中，空LNP或負載LNP包含表1脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該磷脂為DSPC且該PEG脂質為PL-III (例如PEG 2k-DMG)。
在一些實施例中，空LNP或負載LNP包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該磷脂為DSPC且該PEG脂質為PL-II (例如PEG-1)。在一些實施例中，空LNP或負載LNP包含表1脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該磷脂為DSPC且該PEG脂質為PL-II (例如PEG-1)。
在一些實施例中，空LNP或負載LNP包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該磷脂為DSPC，該結構脂質為膽固醇，且該PEG脂質為PL-III (例如PEG 2k-DMG)。在一些實施例中，空LNP或負載LNP包含表1脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該磷脂為DSPC，該結構脂質為膽固醇，且該PEG脂質為PL-III (例如PEG 2k-DMG)。在一些實施例中，空LNP或負載LNP包含表1脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該磷脂為DSPC，該結構脂質為膽固醇，且該PEG脂質為PL-III (例如PEG 2k-DMG)。
在一些實施例中，空LNP或負載LNP包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該磷脂為DSPC，該結構脂質為膽固醇，且該PEG脂質為PL-II (例如PEG-1)。在一些實施例中，空LNP或負載LNP包含表1脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該磷脂為DSPC，該結構脂質為膽固醇，且該PEG脂質為PL-II (例如PEG-1)。
脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可經設計用於一或多種特定應用或標靶。例如，奈米粒子組合物可經設計以向哺乳動物之身體中的特定細胞、組織、器官或系統或其組遞送治療劑及/或預防劑，諸如RNA。脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)之生理化學特性可發生改變以便增加針對特定身體標靶之選擇性。例如，粒徑可基於不同器官之開窗大小加以調節。包括於奈米粒子組合物中之治療劑及/或預防劑亦可基於一或多個所需遞送標靶進行選擇。例如，治療劑及/或預防劑可針對特定適應症、疾患、疾病或病症及/或針對向特定細胞、組織、器官或系統或其組之遞送(例如，局部或特異性遞送)進行選擇。在某些實施例中，奈米粒子組合物可包括編碼所關注之多肽之mRNA，其能夠在細胞內轉譯以產生該所關注之多肽。此一組合物可經設計以特異性地遞送至特定器官。在一些實施例中，組合物可經設計以特異性地遞送至哺乳動物肝。
奈米粒子組合物中之治療劑及/或預防劑的量可取決於該奈米粒子組合物之大小、組成、所需標靶及/或應用或其他特性，以及取決於該治療劑及/或預防劑之特性。例如，可用於奈米粒子組合物中之RNA的量可取決於該RNA之大小、序列及其他特徵。奈米粒子組合物中之治療劑及/或預防劑及其他要素(例如脂質)的相對量亦可變化。在一些實施例中，奈米粒子組合物中之液體組分:治療劑及/或預防劑之wt/wt比率可為約5:1至約60:1，諸如5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、20:1、25:1、30:1、35:1、40:1、45:1、50:1及60:1。例如，液體組分:治療劑及/或預防劑之wt/wt比率可為約10:1至約40:1。在某些實施例中，該wt/wt比率為約20:1。
奈米粒子組合物中之治療劑及/或預防劑的量可例如使用吸收光譜法(例如，紫外-可見光譜)進行量測。
在一些實施例中，奈米粒子組合物包括一或多種RNA，且該一或多種RNA、脂質及其量可經選擇以提供特定N:P比率。組合物之N:P比率係指一或多種脂質中之氮原子:RNA中之磷酸酯基的數目之莫耳比率。一般而言，較低N:P比率為較佳的。該一或多種RNA、脂質及其量可經選擇以提供約2:1至約30:1，諸如2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、12:1、14:1、16:1、18:1、20:1、22:1、24:1、26:1、28:1或30:1之N:P比率。在某些實施例中，N:P比率可為約2:1至約8:1。在其他實施例中，N:P比率係約5:1至約8:1。例如，N:P比率可為約5.0:1、約5.5:1、約5.67:1、約6.0:1、約6.5:1或約7.0:1。例如，N:P比率可為約5.67:1。 物理特性
脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)之特徵可取決於其組分。例如，包括膽固醇作為結構脂質之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可具有與包括不同結構脂質之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)不同的特徵。同樣，脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)之特徵可取決於其組分之絕對或相對量。例如，包括較高莫耳分率的磷脂之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可具有與包括較低莫耳分率的磷脂之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)不同的特徵。特徵亦可視奈米粒子組合物之製備方法及條件而變化。
脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可藉由多種方法表徵。例如，可使用顯微術(例如，透射電子顯微術或掃描電子顯微術)來檢查奈米粒子組合物之形態及大小分佈。可使用動態光散射或電位分析法(例如電位滴定)來量測ζ電位。亦可使用動態光散射來測定粒徑。亦可使用諸如Zetasizer Nano ZS (Malvern Instruments Ltd, Malvern, Worcestershire, UK)之儀器來量測奈米粒子組合物之多種特徵，諸如粒徑、多分散性指數及ζ電位。
在一些實施例中，本發明之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)之平均直徑在數十nm與數百nm之間，如藉由動態光散射(DLS)所量測。例如，在一些實施例中，本發明之脂質奈米粒子之平均直徑為約40 nm至約150 nm。 在一些實施例中，本發明之脂質奈米粒子之平均直徑為約40 nm、45 nm、50 nm、55 nm、60 nm、65 nm、70 nm、75 nm、80 nm、85 nm、90 nm、95 nm、100 nm、105 nm、110 nm、115 nm、120 nm、125 nm、130 nm、135 nm、140 nm、145 nm或150 nm。在一些實施例中，脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)之平均直徑為約50 nm至約100 nm、約50 nm至約90 nm、約50 nm至約80 nm、約50 nm至約70 nm、約50 nm至約60 nm、約60 nm至約100 nm、約60 nm至約90 nm、約60 nm至約80 nm、約60 nm至約70 nm、約70 nm至約150 nm、約70 nm至約130 nm、約70 nm至約100 nm、約70 nm至約90 nm、約70 nm至約80 nm、約80 nm至約150 nm、約80 nm至約130 nm、約80 nm至約100 nm、約80 nm至約90 nm、約90 nm至約150 nm、約90 nm至約130 nm或約90 nm至約100 nm。在某些實施例中，本發明之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)之平均直徑可為約70 nm至約130 nm或約70 nm至約100 nm。在一些實施例中，本發明之奈米粒子之平均直徑為約80 nm。在一些實施例中，本發明之奈米粒子之平均直徑為約100 nm。在一些實施例中，本發明之奈米粒子之平均直徑為約110 nm。在一些實施例中，本發明之奈米粒子之平均直徑為約120 nm。
在一些實施例中，用本發明脂質調配之複數個脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)的多分散性指數(「PDI」)小於0.3。在一些實施例中，用本發明脂質調配之複數個脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)的多分散性指數為約0至約0.25。在一些實施例中，用本發明脂質調配之複數個脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)的多分散性指數為約0.10至約0.20。
本發明奈米粒子之表面疏水性可藉由Laurdan廣義偏振(Generalized Polarization by Laurdan，GPL)來量測。在該方法中，Laurdan，一種螢光胺基萘酮脂質，經後插入至奈米粒子表面且收集Laurdan螢光光譜以確定正規化廣義偏振(N-GP)。在一些實施例中，用本發明脂質調配之奈米粒子具有以N-GP表示之約0.5與約1.5之間的表面疏水性。例如，在一些實施例中，用本發明脂質調配之奈米粒子具有以N-GP表示之約0.5、約0.6、約0.7、約0.8、約0.9、約1.0、約1.1、約1.2、約1.3、約1.4或約1.5的表面疏水性。在一些實施例中，用本發明脂質調配之奈米粒子具有以N-GP表示之約1.0或約1.1的表面疏水性。
脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)之ζ電位可用於指示組合物之動電位。例如，ζ電位可描述奈米粒子組合物之表面電荷。具有相對低電荷(正或負)之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)一般為所需的，因為更高電荷物質可與身體中之細胞、組織及其他要素非所需地相互作用。在一些實施例中，脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)之ζ電位可為約-10 mV至約+20 mV、約-10 mV至約+15 mV、約-10 mV至約+10 mV、約-10 mV至約+5 mV、約-10 mV至約0 mV、約-10 mV至約-5 mV、約-5 mV至約+20 mV、約-5 mV至約+15 mV、約-5 mV至約+10 mV、約-5 mV至約+5 mV、約-5 mV至約0 mV、約0 mV至約+20 mV、約0 mV至約+15 mV、約0 mV至約+10 mV、約0 mV至約+5 mV、約+5 mV至約+20 mV、約+5 mV至約+15 mV或約+5 mV至約+10 mV。
治療劑及/或預防劑之囊封效率描述了相對於所提供之初始量，在製備之後經脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)囊封或以其他方式與脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)締合的治療劑及/或預防劑之量。需要囊封效率高(例如，接近100%)。囊封效率可例如藉由比較在用一或多種有機溶劑或清潔劑破碎負載LNP之前及之後含有負載LNP之溶液中的治療劑及/或預防劑之量來量測。可使用螢光來量測溶液中的游離治療劑及/或預防劑(例如RNA)之量。關於用本發明脂質調配之負載LNP，治療劑及/或預防劑之囊封效率為至少50%，例如50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或100%。在一些實施例中，囊封效率為至少80%。在一些實施例中，囊封效率為至少90%。在一些實施例中，治療劑及/或預防劑之囊封效率係在80%與100%之間。 醫藥組合物
脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可完整地或部分地經調配為醫藥組合物。醫藥組合物可包括一或多種脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)。在一個實施例中，醫藥組合物包含脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)之群體。例如，醫藥組合物可包括一或多種脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)，其包括一或多種不同的治療劑及/或預防劑。醫藥組合物可進一步包括一或多種醫藥學上可接受之賦形劑或附屬成分，諸如本文所述之彼等。關於醫藥組合物及劑之調配及製造的一般準則可例如在Remington之 The Science and Practice of Pharmacy, 第21版, A. R. Gennaro; Lippincott, Williams & Wilkins, Baltimore, MD, 2006中獲得。習知賦形劑及附屬成分可用於任何醫藥組合物，除非任何習知賦形劑或附屬成分可與奈米粒子組合物之一或多種組分不相容。若賦形劑或附屬成分與脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)之組分的組合可導致任何非所需生物效應或在其他方面導致有害效應，則該賦形劑或附屬成分可與該組分不相容。
在一些實施例中，一或多種賦形劑或附屬成分可構成包括奈米粒子組合物之醫藥組合物的總質量或體積之超過50%。例如，該一或多種賦形劑或附屬成分可構成醫藥組合物之50%、60%、70%、80%、90%或90%以上。在一些實施例中，醫藥學上可接受之賦形劑為至少95%、至少96%、至少97%、至少98%、至少99%或100%純。在一些實施例中，賦形劑獲得批准用於人類及用於獸醫用途。在一些實施例中，賦形劑獲得美國食品及藥物管理局批准。在一些實施例中，賦形劑為醫藥級。在一些實施例中，賦形劑滿足美國藥典(USP)、歐洲藥典(EP)、英國藥典及/或國際藥典之標準。
根據本發明之醫藥組合物中的該一或多種脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)、該一或多種醫藥學上可接受之賦形劑及/或任何額外成分之相對量將視所治療之個體的屬性、體格及/或狀況且進一步視組合物之投與途徑而變化。例如，醫藥組合物可包含0.1%與100% (wt/wt)之間的一或多種脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)。
在某些實施例中，本發明之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)及/或醫藥組合物係經冷藏或經冷凍用於儲存及/或裝運(例如，儲存於4℃或更低溫度，諸如約-150℃與約0℃之間或約-80℃與約-20℃之間的溫度(例如，約-5℃、-10℃、-15℃、-20℃、-25℃、-30℃、-40℃、-50℃、-60℃、-70℃、-80℃、-90℃、-130℃或-150℃)下。例如，包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)及(I-A4)中任一者之脂質的醫藥組合物係在例如約-20℃、-30℃、-40℃、-50℃、-60℃、-70℃或-80℃下經冷藏用於儲存及/或裝運之溶液。在某些實施例中，本發明亦係關於一種藉由將脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)及/或包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)及(I-A4)中任一者之脂質的醫藥組合物儲存於4℃或更低溫度，諸如約-150℃與約0℃之間或約-80℃與約-20℃之間的溫度，例如約-5℃、-10℃、-15℃、-20℃、-25℃、-30℃、-40℃、-50℃、-60℃、-70℃、-80℃、-90℃、-130℃或-150℃下來增加脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)及/或醫藥組合物之穩定性之方法。例如，本文所揭示之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)及/或醫藥組合物例如在4℃或更低(例如，約4℃與-20℃之間)之溫度下穩定持續約至少1週、至少2週、至少3週、至少4週、至少5週、至少6週、至少1個月、至少2個月、至少4個月、至少6個月、至少8個月、至少10個月、至少12個月、至少14個月、至少16個月、至少18個月、至少20個月、至少22個月或至少24個月。在一些實施例中，該調配物在約4℃下穩定化持續至少4週。在某些實施例中，本發明之醫藥組合物包含本文所揭示之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)及選自Tris、乙酸鹽(例如乙酸鈉)、檸檬酸鹽(例如檸檬酸鈉)、生理食鹽水、PBS及蔗糖中的一或多者之醫藥學上可接受之載劑。在某些實施例中，本發明之醫藥組合物具有約7與8之間(例如，6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9或8.0，或7.5與8之間或7與7.8之間)的pH值。例如，本發明之醫藥組合物包含本文所揭示之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)、Tris、生理食鹽水及蔗糖，且具有約7.5-8的pH，其適用於在例如約-20℃下儲存及/或裝運。例如，本發明之醫藥組合物包含本文所揭示之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)及PBS且具有約7-7.8的pH，其適用於在例如約4℃或4℃以下儲存及/或裝運。在本發明背景中之「穩定性」、「穩定化」及「穩定」係指本文所揭示之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)及/或醫藥組合物在既定製造、製備、運輸、儲存及/或使用中條件下，例如當施加諸如剪切力、冷凍/解凍應力等應力時，抵抗化學或物理變化(例如，降解、粒徑變化、聚集、囊封變化等)。
在一些實施例中，本發明之醫藥組合物包含空LNP或負載LNP、冷凍保護劑、緩衝液或其組合。
在一些實施例中，冷凍保護劑包含一或多種冷凍保護劑，且該一或多種冷凍保護劑中之每一者獨立地為多元醇(例如二醇或三醇，諸如丙二醇(亦即，1,2-丙二醇)、1,3-丙二醇、甘油、(+/-)-2-甲基-2,4-戊二醇、1,6-己二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、乙二醇或二乙二醇)、非清潔劑磺基甜菜鹼(例如NDSB-201 (3-(1-吡啶基)-1-丙磺酸酯)、滲壓劑(例如L-脯胺酸或三甲胺N-氧化物二水合物)、聚合物(例如聚乙二醇200 (PEG 200)、PEG 400、PEG 600、PEG 1000、PEG 2k-DMG、PEG 3350、PEG 4000、PEG 8000、PEG 10000、PEG 20000、聚乙二醇單甲醚550 (mPEG 550)、mPEG 600、mPEG 2000、mPEG 3350、mPEG 4000、mPEG 5000、聚乙烯吡咯啶酮(例如聚乙烯吡咯啶酮K 15)、新戊四醇丙氧基化物或聚丙二醇P 400)、有機溶劑(例如二甲亞碸(DMSO)或乙醇)、糖(例如D-(+)-蔗糖、D-山梨糖醇、海藻糖、D-(+)-麥芽糖單水合物、間赤藻糖醇、木糖醇、肌醇、D-(+)-蜜三糖五水合物、D-(+)-海藻糖二水合物或D-(+)-葡萄糖單水合物)或鹽(例如，乙酸鋰、氯化鋰、甲酸鋰、硝酸鋰、硫酸鋰、乙酸鎂、乙酸鈉、氯化鈉、甲酸鈉、丙二酸鈉、硝酸鈉、硫酸鈉或其任何水合物)或其任何組合。在一些實施例中，冷凍保護劑包含蔗糖。在一些實施例中，冷凍保護劑及/或賦形劑為蔗糖。在一些實施例中，冷凍保護劑包含乙酸鈉。在一些實施例中，冷凍保護劑及/或賦形劑為乙酸鈉。在一些實施例中，冷凍保護劑包含蔗糖及乙酸鈉。
在一些實施例中，其中緩衝液係選自由乙酸鹽緩衝液、檸檬酸鹽緩衝液、磷酸鹽緩衝液、tris緩衝液及其組合組成之群。
脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)及/或包括一或多種脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)之醫藥組合物可投與至任何患者或個體，包括可受益於藉由向一或多種特定細胞、組織、器官或系統或其組遞送治療劑及/或預防劑而提供之治療效應的彼等患者或個體。儘管本文所提供之對於脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)及包括脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)之醫藥組合物的描述原則上係有關適用於投與至人類之組合物，熟練技術人員應理解該等組合物一般適用於投與至任何其他哺乳動物。應充分瞭解，可對適用於投與至人類之組合物進行修飾以便使該等組合物適用於投與至多種動物，且普通熟練獸醫藥理學家僅需常規(若存在)實驗即可設計及/或執行該修飾。預期投與該等組合物之個體包括但不限於人類、其他靈長類動物及其他哺乳動物，包括商業上相關哺乳動物，諸如牛、豬、馬、綿羊、貓、犬、小鼠及/或大鼠。本發明之脂質奈米粒子亦可用於活體外及離體用途。
包括一或多種脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)之醫藥組合物可藉由藥理學技術中已知或今後開發之任何方法來製備。一般而言，該等製備方法包括使活性成分與賦形劑及/或一或多種其他輔助成分締合，且接著有需要或必要時，將產物分成、成形及/或封裝成所需單一劑量或多劑量單元。
根據本發明之醫藥組合物可大批、作為單一單位劑量及/或作為複數個單一單位劑量經製備、封裝及/或銷售。如本文所用，「單位劑量」係包含預定量之活性成分之醫藥組合物(例如，奈米粒子組合物)的個別量。活性成分之量一般等於將投與至個體之活性成分的劑量，及/或該種劑量之合宜分率，諸如該種劑量之一半或三分之一。
醫藥組合物可以適用於多種投與途徑及方法之多種形式製備。例如，醫藥組合物可以液體劑型(例如，乳液、微乳液、奈米乳液、溶液、懸浮液、糖漿及酏劑)、可注射形式、固體劑型(例如，膠囊、錠劑、丸劑、散劑及顆粒)、用於表面及/或經皮投與之劑型(例如，軟膏、糊劑、乳膏、洗劑、凝膠、散劑、溶液、噴霧劑、吸入劑及貼片)、懸浮液、散劑及其他形式製備。
用於經口及非經腸投與之液體劑型包括但不限於醫藥學上可接受之乳液、微乳液、奈米乳液、溶液、懸浮液、糖漿及/或酏劑。除了活性成分以外，液體劑型亦可包含此項技術中通常使用之惰性稀釋劑，諸如水或其他溶劑、增溶劑及乳化劑，諸如乙醇、異丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、苄醇、苯甲酸苄酯、丙二醇、1,3-丁二醇、二甲基甲醯胺、油(詳言之，棉籽油、花生油、玉米油、胚芽油、橄欖油、蓖麻油及芝麻油)、甘油、四氫糠醇、聚乙二醇以及山梨聚糖之脂肪酸酯及其混合物。除了惰性稀釋劑以外，經口組合物亦可包括額外治療劑及/或預防劑、額外劑(諸如濕潤劑、乳化及懸浮劑、甜味劑、調味劑及/或芳香劑)。在關於非經腸投與之某些實施例中，組合物與諸如Cremophor ®、醇、油、經修飾油、二醇、聚山梨醇酯、環糊精、聚合物及/或其組合物之增溶劑混合。
可注射製劑(例如無菌可注射水性或油質懸浮液)可根據已知技術使用合適之分散劑、濕潤劑及/或懸浮劑進行調配。無菌可注射製劑可為無毒非經腸可接受之稀釋劑及/或溶劑中的無菌可注射溶液、懸浮液及/或乳液，例如1,3-丁二醇中之溶液。可使用的可接受之媒劑及溶劑有水、林格氏溶液(U.S.P.)及等張氯化鈉溶液。無菌、不揮發油慣常地用作溶劑或懸浮介質。出於此目的，可使用任何溫和不揮發油，包括合成單酸甘油酯或二酸甘油酯。諸如油酸之脂肪酸可用於可注射劑之製備。
可注射調配物可例如藉由經由細菌截留過濾器過濾，及/或藉由併入呈可在使用之前溶解或分散於無菌水或其他無菌可注射介質中之無菌固體組合物形式的滅菌劑來滅菌。
為了延長活性成分之效應，通常可需要減慢自皮下或肌內注射吸收該活性成分。此可藉由使用具有弱水溶性之結晶或非晶形材料的液體懸浮液實現。藥物之吸收速率則取決於其溶解速率，而其溶解速率又可取決於晶體大小及結晶形式。或者，非經腸投與之藥物形式的延遲吸收藉由使該藥物溶解或懸浮於油媒劑中來實現。可注射儲槽形式係藉由在諸如聚丙交酯-聚乙交酯之生物可降解聚合物中形成該藥物之微囊封基質而製得。視藥物與聚合物之比率及所用之特定聚合物的性質而定，可控制藥物釋放之速率。其他生物可降解聚合物之實例包括聚(原酸酯)及聚(酐)。儲槽可注射調配物係藉由將該藥物截留於可與身體組織相容之脂質體或微乳液中來製備。
用於直腸或陰道投與之組合物典型地為栓劑，其可藉由混合組合物與合適之非刺激性賦形劑而製備，該等賦形劑諸如可可脂、聚乙二醇或栓劑蠟，其在環境溫度下為固體，但在體溫下為液體且因此在直腸或陰道腔中熔融且釋放活性成分。
用於經口投與之固體劑型包括膠囊、錠劑、丸劑、薄膜、散劑及顆粒。在該等固體劑型中，活性成分與至少一種惰性、醫藥學上可接受之賦形劑，諸如檸檬酸鈉或磷酸二鈣及/或填充劑或增量劑(例如，澱粉、乳糖、蔗糖、葡萄糖、甘露糖醇及矽酸)、黏合劑(例如，羧基甲基纖維素、海藻酸鹽、明膠、聚乙烯吡咯啶酮、蔗糖及阿拉伯膠)、保濕劑(例如甘油)、崩解劑(例如，瓊脂、碳酸鈣、馬鈴薯或木薯澱粉、海藻酸、特定矽酸鹽及碳酸鈉)、溶液延遲劑(例如石蠟)、吸收促進劑(例如四級銨化合物)、濕潤劑(例如鯨蠟醇及甘油單硬脂酸酯)、吸收劑(例如高嶺土及膨潤土)及潤滑劑(例如，滑石、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、固體聚乙二醇、月桂基硫酸鈉)及其混合物混合。在膠囊、錠劑及丸劑之情況下，劑型可包含緩衝劑。
類似類型之固體組合物可在使用諸如乳糖(lactose/milk sugar)以及高分子量聚乙二醇及其類似物之賦形劑的軟及硬填充明膠膠囊中用作填充劑。錠劑、糖衣藥丸、膠囊、丸劑及顆粒之固體劑型可用包衣及殼，諸如腸溶包衣及醫藥調配技術中熟知之其他包衣製備。其可視情況包含失透劑且可具有如下組成，該組成使其視情況以延遲方式在腸道之特定部分中僅或優先地釋放活性成分。可使用之包埋組合物的實例包括聚合物質及蠟。類似類型之固體組合物可在使用諸如乳糖以及高分子量聚乙二醇及其類似物之賦形劑的軟及硬填充明膠膠囊中用作填充劑。
用於組合物之表面及/或經皮投與之劑型可包括軟膏、糊劑、乳膏、洗劑、凝膠、散劑、溶液、噴霧劑、吸入劑及/或貼片。一般而言，活性成分在無菌條件下與可需要之醫藥學上可接受之賦形劑及/或任何所需防腐劑及/或緩衝液混合。另外，本發明預期經皮貼片之使用，該等經皮貼片通常具有向身體提供化合物的控制遞送之附加優勢。該等劑型可例如藉由使該化合物溶解及/或分散於適當介質中來製備。或者或另外，速率可藉由提供速率控制膜及/或藉由在聚合物基質及/或凝膠中分散該化合物來控制。
用於遞送本文所述之皮內醫藥組合物之合適器件包括短針器件。皮內組合物可藉由限制針進入皮膚中之有效穿透長度之器件來投與。經由液體射流注射器及/或經由刺穿角質層且產生到達真皮之射流的針向真皮遞送液體組合物之射流注射器件係合適的。使用壓縮氣體來加速呈粉末形式之疫苗通過皮膚外層到達真皮之彈道粉末/粒子遞送器件係合適的。或者或另外，習知注射器可用於皮內投與之經典孟陀方法(mantoux method)中。
適用於表面投與之調配物包括但不限於液體及/或半液體製劑，諸如搽劑、洗劑、水包油及/或油包水乳液(諸如乳膏、軟膏及/或糊劑及/或溶液及/或懸浮液)。可表面投與之調配物可例如包含約1%至約10% (wt/wt)活性成分，不過活性成分之濃度可高達該活性成分在溶劑中之溶解度極限。用於表面投與之調配物可進一步包含一或多種本文所述之額外成分。
醫藥組合物可以適用於經由口腔進行肺部投與之調配物形式進行製備、封裝及/或銷售。此一調配物可包括包含活性成分之乾燥粒子。該等組合物便利地呈乾粉形式以使用包含乾粉儲集器之器件(推進劑流可經引導至其中以分散粉末)及/或使用自推進溶劑/粉末分配容器(諸如包含溶解及/或懸浮於密封容器中之低沸點推進劑中的活性成分之器件)進行投與。乾粉組合物可包括固體細粉稀釋劑，諸如糖，且便利地以單位劑型提供。
低沸點推進劑一般包括在大氣壓力下具有低於65℉之沸點之液體推進劑。一般而言，推進劑可構成組合物之50%至99.9% (wt/wt)，且活性成分可構成組合物之0.1%至20% (wt/wt)。推進劑可進一步包含額外成分，諸如液體非離子及/或固體陰離子界面活性劑及/或固體稀釋劑(其可具有與包含活性成分之粒子相同級別的粒徑)。
經調配用於肺部遞送之醫藥組合物可提供呈溶液及/或懸浮液之小液滴形式的活性成分。該等調配物可作為視情況無菌且包含活性成分之水性及/或稀醇溶液及/或懸浮液經製備、封裝及/或銷售，且可便利地使用任何噴霧及/或霧化器件進行投與。該等調配物可進一步包含一或多種額外成分，包括但不限於調味劑(諸如糖精鈉)、揮發油、緩衝劑、表面活性劑及/或防腐劑(諸如羥基苯甲酸甲酯)。由此投與途徑提供之小液滴可具有在約1 nm至約200 nm範圍內之平均直徑。
本文中描述為可用於肺部遞送之調配物可用於鼻內遞送醫藥組合物。適用於鼻內投與之另一調配物係包含活性成分且具有約0.2 μm至500 μm之平均粒徑的粗粉。此一調配物係以其中採取鼻吸之方式，亦即藉由通過鼻道自保持緊密接近鼻子之粉末容器快速吸入來投與。
適用於鼻投與之調配物可例如包含約低達0.1% (wt/wt)且高達100% (wt/wt)之活性成分，且可包含一或多種本文所述之額外成分。醫藥組合物可以適用於經頰投與之調配物形式進行製備、封裝及/或銷售。該等調配物可例如呈使用習知方法製得之錠劑及/或口含錠形式且可包含例如0.1%至20% (wt/wt)活性成分，餘下包含經口可溶解及/或可降解組合物且視情況包含一或多種本文所述之額外成分。或者，適用於經頰投與之調配物可包括包含活性成分之粉末及/或煙霧化及/或霧化溶液及/或懸浮液。當分散時，該等粉狀、煙霧化及/或煙霧化調配物可具有在約0.1 nm至約200 nm範圍內之平均粒子及/或小液滴大小，且可進一步包含一或多種本文所述之任何額外成分。
醫藥組合物可以適用於眼投與之調配物形式進行製備、封裝及/或銷售。該等調配物可例如呈包括例如活性成分於水性或油性液體賦形劑中之0.1/1.0% (wt/wt)溶液及/或懸浮液之滴眼劑形式。該等滴劑可進一步包含緩衝劑、鹽及/或一或多種其他本文所述之任何額外成分。可用之其他眼投與調配物包括包含呈微晶形式及/或呈脂質體製劑之活性成分的彼等。滴耳劑及/或滴眼劑預期在本發明之範疇內。 mRNA 療法
作為藥物形式之mRNA具有遞送分泌蛋白以及細胞內蛋白及跨膜蛋白之潛力。作為藥物形式之mRNA具有遞送跨膜及細胞內蛋白(亦即，標準生物製劑由於其在以蛋白質形式遞送時不能跨過細胞膜而無法接近之標靶)之潛力。實現基於mRNA之療法的一項主要挑戰在於最佳遞送媒劑之鑑別。歸因於較大大小、化學不穩定性及潛在免疫原性，mRNA需要可提供免受核酸內切酶及核酸外切酶之保護，以及遮蔽貨物躲開免疫哨兵之遞送媒劑。就此而言，脂質奈米粒子(LNP)已經鑑別為主要選項。
關於脂質奈米粒子遞送系統之關鍵效能準則係使細胞攝取增至最高且使得mRNA能自內體有效釋放。在一個實施例中，包含本文所揭示之新穎脂質之本發明LNP證明細胞攝取及內體釋放中的至少一者之改良。同時，LNP必須提供穩定藥物產品且能夠安全地以治療相關水準給藥。LNP係典型地由胺基脂質、磷脂、膽固醇及PEG-脂質組成之多組分系統。核酸貨物之有效遞送及粒子穩定性之態樣需要各組分。被認為驅動細胞攝取、內體脫離及耐受性之關鍵組分係胺基脂質。膽固醇及PEG-脂質促進活體內及貨架期藥物產品之穩定性，而磷脂提供LNP之額外融合性，因此幫助驅動內體脫離且使得在細胞之細胞溶質中可獲得核酸。
過去二十年來，已關於寡核苷酸遞送開發了數種胺基脂質系列，包括胺基脂質MC3 (DLin-MC3-DMA)。基於MC3之LNP已顯示有效遞送mRNA。此類LNP在靜脈內遞送時由阿樸脂蛋白E (ApoE)快速地調理，其使得能由低密度脂蛋白受體(LDLr)進行細胞攝取。然而，仍然擔心MC3之長組織半衰期可能促進阻礙其用於長期療法之不利副作用。另外，大量文獻證據表明，脂質奈米粒子之長期給藥可產生數種毒性副作用，包括補體活化相關性假過敏(CARPA)及肝損傷。因此，為了釋放用於人類的基於mRNA及其他核酸、核苷酸或肽之療法之潛力，需要一類具有增加的遞送效率連同將使得能夠在人類中進行長期給藥之代謝及毒性型態之LNP。
治療多種疾病之能力需要以變化的劑量水準長期安全地給藥之順從度。經由胺基脂質結構之系統性最佳化，本發明脂質經鑑別為平衡化學穩定性、歸因於經改良內體脫離之改良遞送效率、快速活體內代謝及純淨毒性型態之脂質。此等特徵之組合提供可長期地給藥而不活化免疫系統之藥物候選物。初始囓齒動物篩選導致具有良好遞送效率及藥物動力學之主要脂質之鑑別。前導LNP在單一及重複給藥之後進一步在非人類靈長類動物中針對遞送效率剖繪型態。最後，在大鼠及非人類靈長類動物中之一個月重複劑量毒性研究中評估最佳化LNP。不希望受理論束縛，本發明之新穎可離子化脂質具有經改良細胞遞送、經改良蛋白表現及經改良生物可降解性特性，其可導致如與缺乏本發明脂質之LNP相比細胞中之mRNA表現的超過2倍、5倍、10倍、15倍或20倍增加。在另一實施例中，包含本發明脂質之LNP可導致如與其他細胞類型相比特異性(例如，優先)遞送至一或多種特定細胞類型，由此導致如與缺乏本發明脂質之LNP相比特定細胞或組織中之mRNA表現的超過2倍、5倍、10倍、15倍或20倍增加。此等技術改良允許在急性及慢性疾病中安全且有效地使用基於mRNA之療法。 方法
在一些態樣中，本發明提供一種向細胞(例如哺乳動物細胞)遞送治療劑及/或預防劑之方法。此方法包括使該細胞與本發明之負載LNP或醫藥組合物接觸的步驟，由此將該治療劑及/或預防劑遞送至該細胞。在一些實施例中，該細胞係在個體中且該接觸包含向該個體投與該細胞。在一些實施例中，該方法包含向該個體投與包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、磷脂、結構脂質、PEG脂質及一或多種治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子的步驟，由此將該治療劑及/或預防劑遞送至該細胞。
在一些實施例中，本發明提供一種向個體內之細胞遞送治療劑及/或預防劑之方法，其中該方法包含向該個體投與包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、DSPC、膽固醇及PL-III (例如PEG 2k-DMG)以及選自核苷酸、多肽及核酸(例如RNA)的一或多種治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子的步驟。
在一些實施例中，本發明提供一種向個體內之細胞遞送治療劑及/或預防劑之方法，其中該方法包含向該個體投與包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、DSPC、膽固醇及PL-II (例如PEG-1)以及選自核苷酸、多肽及核酸(例如RNA)的一或多種治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子的步驟。
在一些態樣中，本發明提供一種向哺乳動物器官或組織(例如，肝、腎、脾或肺)遞送(例如特異性地遞送)治療劑及/或預防劑之方法。此方法包括使該細胞與本發明之負載LNP或醫藥組合物接觸的步驟，由此將該治療劑及/或預防劑遞送至標靶器官或組織。在一些實施例中，該方法包含向該個體投與包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、磷脂、結構脂質、PEG脂質及一或多種治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子的步驟，由此將該治療劑及/或預防劑遞送至標靶器官或組織。
在一些實施例中，本發明提供一種向個體之器官特異性地遞送治療劑及/或預防劑之方法，其中該方法包含向該個體投與包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、DSPC、膽固醇及PL-III (例如PEG 2k-DMG)以及選自核苷酸、多肽及核酸(例如RNA)的一或多種治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子的步驟。
在一些實施例中，本發明提供一種向個體之器官特異性地遞送治療劑及/或預防劑之方法，其中該方法包含向該個體投與包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、DSPC、膽固醇及PL-II (例如PEG-1)以及選自核苷酸、多肽及核酸(例如RNA)的一或多種治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子的步驟。
在一些態樣中，本發明提供一種用於向標靶組織(例如，肝、脾或肺)增強遞送治療劑及/或預防劑(例如mRNA)之方法。此方法包括使該細胞與本發明之負載LNP或醫藥組合物接觸的步驟，由此將該治療劑及/或預防劑遞送至標靶組織(例如，肝、腎、脾或肺)。在一些實施例中，該方法包含向該個體投與包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、磷脂、結構脂質、PEG脂質及一或多種治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子的步驟，由此將該治療劑及/或預防劑遞送至標靶組織(例如，肝、腎、脾或肺)。
在一些實施例中，本發明提供一種用於向標靶組織增強遞送治療劑及/或預防劑之方法，其中該方法包含向該個體投與包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、DSPC、膽固醇及PL-III (例如PEG 2k-DMG)以及選自核苷酸、多肽及核酸(例如RNA)的一或多種治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子的步驟。
在一些實施例中，本發明提供一種用於向標靶組織增強遞送治療劑及/或預防劑之方法，其中該方法包含向該個體投與包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、DSPC、膽固醇及PL-II (例如PEG-1)以及選自核苷酸、多肽及核酸(例如RNA)的一或多種治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子的步驟。
在一些態樣中，本發明提供一種在細胞(例如哺乳動物細胞)中產生所關注之多肽之方法。此方法包括使該細胞與本發明之負載LNP或醫藥組合物接觸的步驟，其中該負載LNP或醫藥組合物包含mRNA，由此該mRNA能夠在細胞中轉譯以產生該多肽。在一些實施例中，該細胞係在個體中且該接觸包含向該個體投與該細胞。在一些實施例中，該方法包含向該個體投與包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、磷脂、結構脂質、PEG脂質及mRNA之脂質奈米粒子的步驟，由此該mRNA能夠在細胞中轉譯以產生該多肽。
在一些實施例中，本發明提供一種在細胞中產生所關注之多肽之方法，其中該方法包含向該個體投與包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、DSPC、膽固醇及PL-III (例如PEG 2k-DMG)以及mRNA之脂質奈米粒子的步驟。例如，在一些實施例中，本發明提供一種在細胞中產生所關注之多肽之方法，其中該方法包含向該個體投與包含表1脂質、DSPC、膽固醇及PL-III (例如PEG 2k-DMG)以及mRNA之脂質奈米粒子的步驟。
在一些實施例中，本發明提供一種在細胞中產生所關注之多肽之方法，其中該方法包含向該個體投與包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、DSPC、膽固醇及PL-II (例如PEG-1)以及mRNA之脂質奈米粒子的步驟。例如，在一些實施例中，本發明提供一種在細胞中產生所關注之多肽之方法，其中該方法包含向該個體投與包含表1脂質、DSPC、膽固醇及PL-II (例如PEG-1)以及mRNA之脂質奈米粒子的步驟。
在一些態樣中，本發明提供一種治療或預防有需要之哺乳動物(例如人類)的疾病或病症之方法。該方法包括向該哺乳動物投與本發明之負載LNP或醫藥組合物的步驟。在一些態樣中，本發明提供一種治療有需要之哺乳動物(例如人類)的疾病或病症之方法。該方法包括向該哺乳動物投與本發明之負載LNP或醫藥組合物的步驟。在一些態樣中，本發明提供一種預防有需要之哺乳動物(例如人類)的疾病或病症之方法。該方法包括向該哺乳動物投與本發明之負載LNP或醫藥組合物的步驟。該方法包括向該哺乳動物投與本發明之負載LNP或醫藥組合物的步驟。在一些實施例中，該方法包含向該個體投與包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、磷脂、結構脂質、PEG脂質及一或多種治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子的步驟，由此將該治療劑及/或預防劑遞送至該細胞。在一些實施例中，該疾病或病症之特徵在於功能障礙性或異常蛋白或多肽活性。例如，該疾病或病症係選自由罕見病、傳染病、癌症及增生性疾病、遺傳疾病、自體免疫疾病、糖尿病、神經退化性疾病、心血管及腎血管疾病及代謝疾病組成之群。
在一些實施例中，本發明提供一種治療或預防個體之疾病或病症之方法，其中該方法包含向該個體投與包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、DSPC、膽固醇及PL-III (例如PEG 2k-DMG)以及選自核苷酸、多肽及核酸(例如RNA)的一或多種治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子的步驟。在一些實施例中，本發明提供一種治療個體之疾病或病症之方法，其中該方法包含向該個體投與包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、DSPC、膽固醇及PL-III (例如PEG 2k-DMG)以及選自核苷酸、多肽及核酸(例如RNA)的一或多種治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子的步驟。在一些實施例中，本發明提供一種預防個體之疾病或病症之方法，其中該方法包含向該個體投與包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、DSPC、膽固醇及PL-III (例如PEG 2k-DMG)以及選自核苷酸、多肽及核酸(例如RNA)的一或多種治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子的步驟。例如，在一些實施例中，本發明提供一種治療或預防個體之疾病或病症之方法，其中該方法包含向該個體投與包含表1脂質、DSPC、膽固醇及PL-III (例如PEG 2k-DMG)以及選自核苷酸、多肽及核酸(例如RNA)的一或多種治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子的步驟。例如，在一些實施例中，本發明提供一種治療個體之疾病或病症之方法，其中該方法包含向該個體投與包含表1脂質、DSPC、膽固醇及PL-III (例如PEG 2k-DMG)以及選自核苷酸、多肽及核酸(例如RNA)的一或多種治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子的步驟。
例如，在一些實施例中，本發明提供一種預防個體之疾病或病症之方法，其中該方法包含向該個體投與包含表1脂質、DSPC、膽固醇及PL-III (例如PEG 2k-DMG)以及選自核苷酸、多肽及核酸(例如RNA)的一或多種治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子的步驟。
在一些實施例中，本發明提供一種治療或預防個體之疾病或病症之方法，其中該方法包含向該個體投與包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、DSPC、膽固醇及PL-II (例如PEG-1)以及選自核苷酸、多肽及核酸(例如RNA)的一或多種治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子的步驟。在一些實施例中，本發明提供一種治療個體之疾病或病症之方法，其中該方法包含向該個體投與包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、DSPC、膽固醇及PL-II (例如PEG-1)以及選自核苷酸、多肽及核酸(例如RNA)的一或多種治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子的步驟。在一些實施例中，本發明提供一種預防個體之疾病或病症之方法，其中該方法包含向該個體投與包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、DSPC、膽固醇及PL-II (例如PEG-1)以及選自核苷酸、多肽及核酸(例如RNA)的一或多種治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子的步驟。例如，在一些實施例中，本發明提供一種治療或預防個體之疾病或病症之方法，其中該方法包含向該個體投與包含表1脂質、DSPC、膽固醇及PL-II (例如PEG-1)以及選自核苷酸、多肽及核酸(例如RNA)的一或多種治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子的步驟。例如，在一些實施例中，本發明提供一種治療個體之疾病或病症之方法，其中該方法包含向該個體投與包含表1脂質、DSPC、膽固醇及PL-II (例如PEG-1)以及選自核苷酸、多肽及核酸(例如RNA)的一或多種治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子的步驟。例如，在一些實施例中，本發明提供一種預防個體之疾病或病症之方法，其中該方法包含向該個體投與包含表1脂質、DSPC、膽固醇及PL-II (例如PEG-1)以及選自核苷酸、多肽及核酸(例如RNA)的一或多種治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子的步驟。
在另一態樣中，本發明提供一種降低免疫原性之方法，該方法包含將本發明之負載LNP或醫藥組合物引入細胞中，其中如與細胞中藉由參考組合物誘導之細胞免疫反應的誘導相比，該負載LNP或醫藥組合物降低該等細胞對該負載LNP或醫藥組合物之細胞免疫反應的誘導。在一些實施例中，該細胞係在個體中且該接觸包含向該個體投與該細胞。在一些實施例中，該方法包含向該個體投與包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、磷脂、結構脂質、PEG脂質及選自核苷酸、多肽及核酸(例如RNA)之一或多種治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子的步驟，其中如與細胞中藉由參考組合物誘導之細胞免疫反應的誘導相比，包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質之脂質奈米粒子降低該等細胞對包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質之脂質奈米粒子之細胞免疫反應的誘導。例如，該細胞免疫反應係先天免疫反應、適應性免疫反應或兩者。
在一些實施例中，本發明提供一種降低個體之免疫原性之方法，其中該方法包含向該個體投與包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、DSPC、膽固醇及PL-III (例如PEG 2k-DMG)以及選自核苷酸、多肽及核酸(例如RNA)的一或多種治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子的步驟。例如，在一些實施例中，本發明提供一種降低個體之免疫原性之方法，其中該方法包含向該個體投與包含表1脂質、DSPC、膽固醇及PL-III (例如PEG 2k-DMG)以及選自核苷酸、多肽及核酸(例如RNA)的一或多種治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子的步驟。
在一些實施例中，本發明提供一種降低個體之免疫原性之方法，其中該方法包含向該個體投與包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、DSPC、膽固醇及PL-II (例如PEG-1)以及選自核苷酸、多肽及核酸(例如RNA)的一或多種治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子的步驟。例如，在一些實施例中，本發明提供一種降低個體之免疫原性之方法，其中該方法包含向該個體投與包含表1脂質、DSPC、膽固醇及PL-II (例如PEG-1)以及選自核苷酸、多肽及核酸(例如RNA)的一或多種治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子的步驟。
本發明亦包括合成式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質之方法，及製備包括包含式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質之脂質組分的脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)之方法。 在細胞中產生多肽之方法
本發明提供在哺乳動物細胞中產生所關注之多肽之方法。產生多肽之方法涉及使細胞與包括編碼該所關注之多肽的mRNA之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)接觸。在細胞與奈米粒子組合物接觸時，該mRNA可在細胞中溶解且轉譯以產生該所關注之多肽。
一般而言，使哺乳動物細胞與包括編碼所關注之多肽的mRNA之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)接觸之步驟可活體內、離體、在培養物中或活體外執行。與細胞接觸之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)的量及/或其中mRNA之量可取決於所接觸之細胞或組織的類型、投與方式、脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)及其中mRNA之生理化學特徵(例如，大小、電荷及化學組成)以及其他因素。一般而言，脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)之有效量將允許細胞中之有效多肽產生。關於效率之度量可包括多肽轉譯(由多肽表現指示)、mRNA降解之水準及免疫反應指示劑。
使包括mRNA之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)與細胞接觸的步驟可涉及或引起轉染。脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)之脂質組分中包括的磷脂可例如藉由與細胞或細胞內膜相互作用及/或融合而促進轉染及/或增加轉染效率。轉染可允許細胞內之mRNA轉譯。
在一些實施例中，本文所述之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可在治療上使用。例如，脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)中包括之mRNA可編碼治療多肽(例如，在可轉譯區中)且在接觸及/或進入(例如，轉染至)細胞中時產生該治療多肽。在其他實施例中，脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)中包括之mRNA可編碼可改良或增加個體的免疫性之多肽。例如，mRNA可編碼粒細胞-集落刺激因子或曲妥珠單抗(trastuzumab)。
在某些實施例中，脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)中包括之mRNA可編碼重組多肽，該重組多肽可補充可實質上不存在於與奈米粒子組合物接觸之細胞中的一或多種多肽。該一或多種實質上不存在之多肽可歸因於編碼基因或其調控路徑之基因突變而缺乏。或者，藉由mRNA轉譯產生之重組多肽可拮抗存在於細胞中、細胞之表面上或自細胞分泌之內源蛋白的活性。拮抗性重組多肽可需要抗擊由該內源蛋白之活性引起的有害效應，諸如改變之活性或藉由突變引起之定位。在另一替代中，藉由mRNA轉譯產生之重組多肽可間接地或直接地拮抗存在於細胞中、細胞之表面上或自細胞分泌之生物部分的活性。經拮抗之生物部分可包括但不限於脂質(例如膽固醇)、脂蛋白(例如低密度脂蛋白)、核酸、碳水化合物及小分子毒素。藉由mRNA轉譯產生之重組多肽可經工程改造以定位於細胞內，諸如特定隔室(諸如細胞核)內，或可經工程改造以自細胞分泌或易位至細胞之質膜。
在一些實施例中，使細胞與包括mRNA之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)接觸可降低細胞對外源核酸之先天免疫反應。細胞可與包括第一量之包括可轉譯區的第一外源mRNA之第一脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)接觸且可測定該細胞對該第一外源mRNA之先天免疫反應的水準。隨後，該細胞可與包括第二量之該第一外源mRNA之第二組合物接觸，該第二量係與該第一量相比較少量之該第一外源mRNA。或者，該第二組合物可包括第一量之不同於該第一外源mRNA之第二外源mRNA。使該細胞與第一及第二組合物接觸之步驟可重複一或多次。另外，可視情況測定細胞中之多肽產生(例如轉譯)效率，且該細胞可重複地與第一及/或第二組合物再接觸，直至實現標靶蛋白產生效率。 向細胞及器官遞送治療劑之方法
本發明提供向哺乳動物細胞或器官遞送治療劑及/或預防劑之方法。向細胞遞送治療劑及/或預防劑涉及向個體投與包括該治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)，其中該組合物之投與涉及使該細胞與該組合物接觸。例如，蛋白質、細胞毒性劑、放射性離子、化學治療劑或核酸(諸如RNA，例如mRNA)可遞送至細胞或器官。在治療劑及/或預防劑為mRNA之情況下，在細胞與該奈米粒子組合物接觸時，可轉譯mRNA可在細胞中轉譯以產生所關注之多肽。然而，實質上不可轉譯之mRNA亦可遞送至細胞。實質上不可轉譯之mRNA可用作疫苗及/或可隔絕細胞之轉譯組分以降低其他物質在細胞中之表現。
在一些實施例中，脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可靶向特定類型或類別之細胞(例如，特定器官或其系統之細胞)。例如，包括所關注之治療劑及/或預防劑的脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可特異性地遞送至哺乳動物肝、腎、脾或肺。特異性遞送至特定類別之細胞、器官或其系統或組暗示相對於其他目的地，較高比例的包括治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子(例如負載LNP)遞送至所關注之目的地(例如組織)。在一些實施例中，包含mRNA之負載LNP的特異性遞送可導致如與另一目的地(例如脾)之細胞相比，靶向目的地(例如所關注之組織，諸如肝)之細胞中的mRNA表現之超過2倍、5倍、10倍、15倍或20倍增加。在一些實施例中，所關注之組織係選自由肝、腎、肺、脾及腫瘤組織(例如，經由腫瘤內注射)組成之群。
在一些實施例中，本發明之負載LNP (亦即，用本發明脂質調配之脂質奈米粒子)中包含的mRNA之遞送導致如與用另一脂質(亦即，無式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質中任一者)調配之LNP中包含的mRNA之遞送相比，mRNA表現之超過2倍、5倍、10倍、15倍或20倍增加。
作為靶向或特異性遞送之另一實例，編碼細胞表面上的蛋白結合搭配物(例如，抗體或其功能片段、骨架蛋白或肽)或受體之mRNA可包括於奈米粒子組合物中。mRNA可另外或替代地用於指導脂質、碳水化合物或其他生物部分之合成及細胞外定位。或者，脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)之其他治療劑及/或預防劑或要素(例如脂質或配位體)可基於其對特定受體(例如低密度脂蛋白受體)之親和力加以選擇，以致脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可更容易地與包括該等受體之標靶細胞群體相互作用。例如，配位體可包括但不限於特定結合對之成員、抗體、單株抗體、Fv片段、單鏈Fv (scFv)片段、Fab'片段、F(ab')2片段、單域抗體、駱駝化抗體及其片段、人類化抗體及其片段以及其多價形式；包括單特異性或雙特異性抗體之多價結合試劑，諸如二硫化物穩定化Fv片段、scFv串聯、雙功能抗體、三功能抗體或四功能抗體；及適體、受體及融合蛋白。
在一些實施例中，配位體可為表面結合抗體，其可允許細胞靶向特異性之調整。此為尤其有用的，因為高度特異性抗體可關於所需靶向位點針對所關注之抗原決定基產生。在一些實施例中，多種抗體表現於細胞之表面上，且各抗體可對所需標靶具有不同特異性。該等方法可增加靶向相互作用之親合力及特異性。
配位體可例如由熟習生物技術者基於細胞之所需定位或功能進行選擇。
靶向細胞可包括但不限於肝細胞、上皮細胞、造血細胞、上皮細胞、內皮細胞、肺細胞、骨細胞、幹細胞、間質細胞、神經細胞、心臟細胞、脂肪細胞、血管平滑肌細胞、心肌細胞、骨骼肌細胞、β細胞、垂體細胞、滑膜襯裡細胞、卵巢細胞、睾丸細胞、纖維母細胞、B細胞、T細胞、網狀細胞、白血球、粒細胞及腫瘤細胞。
在一些實施例中，脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可靶向肝細胞。諸如阿樸脂蛋白E (apoE)之阿樸脂蛋白已顯示與身體中的含中性或近中性脂質之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)締合，且已知與發現於肝細胞之表面上的受體(諸如低密度脂蛋白受體(LDLR))締合。因此，投與至個體之包括具有中性或近中性電荷之脂質組分的脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可在個體之身體中獲得apoE且可隨後以靶向方式向包括LDLR之肝細胞遞送治療劑及/或預防劑(例如RNA)。 治療或預防疾病及病症之方法
脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可用於治療或預防疾病、病症或疾患。詳言之，該等組合物可用於治療或預防特徵在於缺失或異常蛋白或多肽活性之疾病、病症或疾患。脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可用於治療疾病、病症或疾患。詳言之，該等組合物可用於治療特徵在於缺失或異常蛋白或多肽活性之疾病、病症或疾患。脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可用於預防疾病、病症或疾患。詳言之，該等組合物可用於預防特徵在於缺失或異常蛋白或多肽活性之疾病、病症或疾患。例如，包含編碼缺失或異常多肽之mRNA的脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可投與或遞送至細胞。mRNA之後續轉譯可產生該多肽，由此降低或消除由於該多肽不存在或由該多肽引起之異常活性而引起之問題。因為轉譯可快速地發生，故該等方法及組合物可用於治療及預防急性疾病、病症或疾患，諸如敗血症、中風及心肌梗塞。因為轉譯可快速地發生，故該等方法及組合物可用於治療急性疾病、病症或疾患，諸如敗血症、中風及心肌梗塞。因為轉譯可快速地發生，故該等方法及組合物可用於預防急性疾病、病症或疾患，諸如敗血症、中風及心肌梗塞。脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)中包括之治療劑及/或預防劑亦可能夠改變既定物質之轉錄速率，由此影響基因表現。
可投與組合物之特徵在於功能障礙性或異常蛋白或多肽活性之疾病、病症及/或疾患包括但不限於罕見病、傳染病(作為疫苗及治療劑兩者)、癌症及增生性疾病、遺傳疾病、自體免疫疾病、糖尿病、神經退化性疾病、心血管及腎血管疾病及代謝疾病。多種疾病、病症及/或疾患之特徵可在於缺失(或實質上經削弱，以致適當蛋白功能未出現)蛋白活性。該等蛋白質可不存在，或其可為基本上非功能性的。本發明提供一種藉由投與包括RNA及脂質組分之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)來治療及預防個體的該等疾病、病症及/或疾患之方法，該脂質組分包括根據式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、磷脂(視情況不飽和)、PEG脂質及結構脂質，其中該RNA可為編碼拮抗或以其他方式克服存在於個體的細胞中之異常蛋白活性之多肽之mRNA。本發明提供一種藉由投與包括RNA及脂質組分之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)來治療個體的該等疾病、病症及/或疾患之方法，該脂質組分包括根據式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、磷脂(視情況不飽和)、PEG脂質及結構脂質，其中該RNA可為編碼拮抗或以其他方式克服存在於個體的細胞中之異常蛋白活性之多肽之mRNA。本發明提供一種藉由投與包括RNA及脂質組分之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)來預防個體的該等疾病、病症及/或疾患之方法，該脂質組分包括根據式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質、磷脂(視情況不飽和)、PEG脂質及結構脂質，其中該RNA可為編碼拮抗或以其他方式克服存在於個體的細胞中之異常蛋白活性之多肽之mRNA。
本發明提供之方法涉及投與包括一或多種治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)及包括該等脂質奈米粒子之醫藥組合物。術語治療劑及預防劑可在本文中關於本發明之特徵及實施例互換使用。其治療組合物或成像、診斷或預防組合物可使用有效用於預防、治療、診斷疾病、病症及/或疾患或使疾病、病症及/或疾患成像及/或任何其他目的之任何合理量及任何投與途徑投與至個體。投與至既定個體之特定量可視該個體之物種、年齡及一般狀況；投與目的；特定組合物；投與模式；及其類似因素而變化。為便於投與及劑量之均一性，根據本發明之組合物可以劑量單位形式經調配。然而，應瞭解，本發明組合物之總每日用量將由主治醫師在合理醫學判斷之範疇內確定。針對任何特定患者之特定治療有效、預防有效或在其他方面適當之劑量水準(例如，用於成像)將取決於多種因素，包括所治療之病症的嚴重程度及鑑別(若存在)；所用之一或多種治療劑及/或預防劑；所用特定組合物；患者之年齡、體重、一般健康狀況、性別及飲食；投與時間、投與途徑及所用的特定醫藥組合物之排泄速率；治療持續時間；與所用的特定醫藥組合物組合或同時使用之藥物；及醫學領域中熟知之類似因素。
負載LNP可藉由任何途徑投與。在一些實施例中，包括一或多種本文所述之負載LNP的組合物(包括預防、診斷或成像組合物)藉由多種途徑中之一或多者投與，包括經口、靜脈內、肌內、動脈內、皮下、經皮或皮內、皮間、腹膜內、黏膜、鼻、腫瘤內、鼻內、藉由吸入；作為經口噴霧劑及/或散劑、鼻噴霧劑及/或氣霧劑，及/或經由門靜脈導管。在一些實施例中，組合物可靜脈內、肌內、皮內、動脈內、腫瘤內、皮下或藉由任何其他非經腸投與途徑或藉由吸入投與。然而，考慮到藥物遞送科學之可能進展，本發明涵蓋藉由任何適當途徑遞送或投與本文所述之組合物。一般而言，最適當投與途徑將取決於多種因素，包括包含一或多種治療劑及/或預防劑之負載LNP的性質(例如，其在諸如血流及胃腸道之多種身體環境中的穩定性)、患者狀況(例如，該患者是否能夠耐受特定投與途徑)等。
在某些實施例中，根據本發明之組合物可以既定劑量中足以遞送約0.0001 mg/kg至約10 mg/kg、約0.001 mg/kg至約10 mg/kg、約0.005 mg/kg至約10 mg/kg、約0.01 mg/kg至約10 mg/kg、約0.05 mg/kg至約10 mg/kg、約0.1 mg/kg至約10 mg/kg、約1 mg/kg至約10 mg/kg、約2 mg/kg至約10 mg/kg、約5 mg/kg至約10 mg/kg、約0.0001 mg/kg至約5 mg/kg、約0.001 mg/kg至約5 mg/kg、約0.005 mg/kg至約5 mg/kg、約0.01 mg/kg至約5 mg/kg、約0.05 mg/kg至約5 mg/kg、約0.1 mg/kg至約5 mg/kg、約1 mg/kg至約5 mg/kg、約2 mg/kg至約5 mg/kg、約0.0001 mg/kg至約2.5 mg/kg、約0.001 mg/kg至約2.5 mg/kg、約0.005 mg/kg至約2.5 mg/kg、約0.01 mg/kg至約2.5 mg/kg、約0.05 mg/kg至約2.5 mg/kg、約0.1 mg/kg至約2.5 mg/kg、約1 mg/kg至約2.5 mg/kg、約2 mg/kg至約2.5 mg/kg、約0.0001 mg/kg至約1 mg/kg、約0.001 mg/kg至約1 mg/kg、約0.005 mg/kg至約1 mg/kg、約0.01 mg/kg至約1 mg/kg、約0.05 mg/kg至約1 mg/kg、約0.1 mg/kg至約1 mg/kg、約0.0001 mg/kg至約0.25 mg/kg、約0.001 mg/kg至約0.25 mg/kg、約0.005 mg/kg至約0.25 mg/kg、約0.01 mg/kg至約0.25 mg/kg、約0.05 mg/kg至約0.25 mg/kg或約0.1 mg/kg至約0.25 mg/kg之治療劑及/或預防劑(例如mRNA)的劑量水準投與，其中1 mg/kg (mpk)劑量提供1 mg治療劑及/或預防劑/1 kg個體體重。在一些實施例中，可投與約0.001 mg/kg至約10 mg/kg之負載LNP之治療劑及/或預防劑的劑量。在其他實施例中，可投與約0.005 mg/kg至約2.5 mg/kg之治療劑及/或預防劑的劑量。在某些實施例中，可投與約0.1 mg/kg至約1 mg/kg之劑量。在其他實施例中，可投與約0.05 mg/kg至約0.25 mg/kg之劑量。劑量可以相同或不同量每天投與一或多次，以獲得所需水準之mRNA表現及/或治療、診斷、預防或成像效應。所需劑量可例如一天三次、一天二次、一天一次、每隔一天、每三天、每週、每兩週、每三週或每四週遞送。在某些實施例中，所需劑量可使用多次投與(例如二次、三次、四次、五次、六次、七次、八次、九次、十次、十一次、十二次、十三次、十四次或更多次投與)經遞送。在一些實施例中，單一劑量可例如在手術程序之前或之後或在急性疾病、病症或疾患之情形中投與。
包括一或多種治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可與一或多種其他治療劑、預防劑、診斷劑或成像劑組合。「與......組合(in combination with)」不意欲暗示該等劑必須同時投與及/或經調配用於一起遞送，不過此等遞送方法係在本發明之範疇內。例如，可組合投與包括一或多種不同的治療劑及/或預防劑之一或多種脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)。組合物可與一或多種其他所需治療劑或醫學程序並行地、在一或多種其他所需治療劑或醫學程序之前或之後投與。一般而言，各劑將以針對彼劑確定之劑量及/或時程投與。在一些實施例中，本發明涵蓋其組合物或成像、診斷或預防組合物與改良其生物可用性、降低及/或修飾其代謝、抑制其排泄及/或修飾其在身體內之分佈的劑組合遞送。
應進一步理解，組合使用之治療、預防、診斷或成像活性劑可在單一組合物中一起投與，或在不同組合物中分開地投與。一般而言，預期組合使用之劑係以不超過其個別地使用時之水準的水準使用。在一些實施例中，組合使用之水準可低於個別地使用之彼等。
用於組合方案中之療法(治療劑或程序)的特定組合將考慮到所需治療劑及/或程序之可相容性以及欲實現的所需治療效應。亦應理解，所用療法可對同一病症實現所需效應(例如，可用於治療癌症之組合物可與化學治療劑並行地投與)，或其可實現不同效應(例如，對諸如輸注相關反應之任何不良效應的控制)。
脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可與劑組合使用以增加組合物之有效性及/或治療窗。此一劑可為例如消炎化合物、類固醇(例如皮質類固醇)、斯他汀、雌二醇、BTK抑制劑、S1P1促效劑、糖皮質素受體調節劑(GRM)或抗組織胺。在一些實施例中，脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可與地塞米松、甲胺喋呤、乙醯胺酚、H1受體阻斷劑或H2受體阻斷劑組合使用。在一些實施例中，一種治療有需要之個體或向個體(例如哺乳動物)遞送治療劑及/或預防劑之方法可涉及在投與奈米粒子組合物之前用一或多種劑預治療該個體。例如，個體可用適用量(例如，10 mg、20 mg、30 mg、40 mg、50 mg、60 mg、70 mg、80 mg、90 mg、100 mg或任何其他適用量)之地塞米松、甲胺喋呤、乙醯胺酚、H1受體阻斷劑或H2受體阻斷劑預治療。預治療可在脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)之投與之前24小時或更短時間(例如，24小時、20小時、16小時、12小時、8小時、4小時、2小時、1小時、50分鐘、40分鐘、30分鐘、20分鐘或10分鐘)發生且可以例如增加的劑量發生一次、兩次或兩次以上。
熟習此項技術者將認識到，或能夠僅使用常規實驗確定根據本文所述之揭示內容的特定實施例之多種等效物。本發明之範疇不意欲侷限於以上實施方式，而是如隨附申請專利範圍中所陳述。
除非相反指示或在其他方面自本文顯而易見，否則在申請專利範圍中，諸如「一個(種)」及「該(等)」之冠詞可意謂一個(種)或超過一個(種)。除非相反指示或在其他方面自本文顯而易見，否則在一組之一或多個成員之間包括「或」的技術方案或描述在該等組成員中之一者、超過一者或全部存在於、用於既定產物或過程中或以其他方式與既定產物或過程相關時被視為滿足條件的。本發明包括如下實施例，其中確切地該組之一成員存在於、用於既定產物或方法中或以其他方式與既定產物或方法相關。本發明包括如下實施例，其中組成員中之超過一者或全部存在於、用於既定產物或方法中或以其他方式與既定產物或方法相關。除非另外規定，否則如本文所用，表述「A、B或C中之一或多者」、「一或多個A、B或C」、「A、B及C中之一或多者」、「一或多個A、B及C」、「選自A、B及C」、「選自由A、B及C組成之群」及其類似表述可互換使用且均係指選自由A、B及/或C組成之群，亦即一或多個A、一或多個B、一或多個C或其任何組合。
亦應注意，術語「包含(comprising)」意欲為開放性的且允許但不需要包括額外要素或步驟。當術語「包含」在本文中使用時，因此亦涵蓋且揭示術語「基本上由......組成」及「由......組成」。在通篇描述中，在組合物係描述為具有、包括或包含特定組分之情況下，預期組合物亦基本上由所陳述之組分組成，或由所陳述之組分組成。同樣，在方法或製程係描述為具有、包括或包含特定製程步驟之情況下，該等製程亦基本上由所陳述之製程步驟組成，或由所陳述之製程步驟組成。此外，應理解步驟之次序或關於執行某些動作之次序並不重要，只要本發明保持可操作。此外，兩個或更多個步驟或動作可同時進行。
在給出範圍之情況下，包括端點。此外，亦應理解除非另外指示或在其他方面自本文及普通熟習此項技術者之理解顯而易知，否則以範圍表述的值可在本發明之不同實施例中假設所陳述之範圍內的任何特定值或子範圍，除非本文另外清楚地指示，否則達到該範圍之下限之十分位。
本發明之合成過程可耐受多種官能基，因此可使用多種經取代起始材料。該等過程一般地在總體過程結束或接近結束時提供所需之最終脂質，不過在某些情況下可需要進一步將該脂質轉化為其醫藥學上可接受之鹽。
本發明脂質可使用市售起始材料、文獻中已知之化合物或由容易製備之中間物藉由使用熟習此項技術者已知或熟練技術人員鑒於本文教示將顯而易知之標準合成方法及程序以多種方式製備。用於有機分子製備及官能基轉化及操縱之標準合成方法及程序可獲自相關科學文獻或此項技術中之標準教科書。儘管不限於任何一種或數種來源，經典文本(諸如Smith, M. B., March, J., March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 第5版, John Wiley & Sons: New York, 2001；Greene, T.W., Wuts, P.G. M., Protective Groups in Organic Synthesis, 第3版, John Wiley & Sons: New York, 1999；R. Larock, Comprehensive Organic Transformations, VCH Publishers (1989)；L. Fieser及M. Fieser, Fieser and Fieser's Reagents for Organic Synthesis, John Wiley and Sons (1994)；及L. Paquette編, Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, John Wiley and Sons (1995)，以引用之方式併入本文中)係熟習此項技術者已知之適用且經識別的有機合成參考教科書。以下合成方法描述係經設計以說明(但不限制)用於本發明脂質之製備的一般程序。
具有任何本文所述之式的本發明脂質均可根據以下流程1-8中說明之程序由市售起始材料或可使用文獻程序製備之起始材料來製備。普通熟習此項技術者應注意，在本文所述之反應序列及合成流程期間，某些步驟之次序可變化。
普通熟習此項技術者應認識到，某些基團可需要經由使用保護基受到保護以免於經受反應條件。保護基亦可用於區分分子中之相似官能基。保護基清單及如何引入及移除此等基團可發現於Greene, T.W., Wuts, P.G. M., Protective Groups in Organic Synthesis, 第3版, John Wiley & Sons: New York, 1999中。
較佳保護基包括但不限於： 關於羥基部分：TBS、苄基、THP、Ac。
關於羧酸：苄基酯、甲酯、乙酯、烯丙酯。
關於胺：Fmoc、Cbz、BOC、DMB、Ac、Bn、Tr、Ts、三氟乙醯基、鄰苯二甲醯亞胺、亞苄胺。
關於二醇：Ac (×2) TBS (×2)，或當合在一起時，丙酮化合物。
關於硫醇：Ac。
關於苯並咪唑：SEM、苄基、PMB、DMB。
關於醛：二-烷基縮醛，諸如二甲氧基縮醛或二乙基乙醯基。
在本文所述之反應流程中，可產生多種立體異構物。當未指示特定立體異構物時，應理解意謂可能由該反應產生之所有可能立體異構物。普通熟習此項技術者應認識到，該等反應可經最佳化以優先地生成一種異構物，或可設計新流程以產生單一異構物。若產生混合物，則可使用諸如製備型薄層層析法、製備型HPLC、製備型對掌性HPLC或製備型SFC之技術以分離異構物。 流程 1
Figure 02_image284
如以上流程1中所說明，8-溴辛酸與醇 a1a(例如3-戊基辛烷-1-醇或3-丁基庚烷-1-醇)或 a1b(例如十七烷-9-醇或十五烷-8-醇)反應，得到酯 b1a(例如8-溴辛酸3-戊基辛酯或8-溴辛酸3-丁基庚酯)或 b1b(例如8-溴辛酸十七烷-9-基酯或8-溴辛酸十五烷-8-基酯)。步驟1a及1b可在有機溶劑(例如二氯甲烷)中在活化劑(例如N-(3-二甲基胺基丙基)-N′-乙基碳化二亞胺鹽酸鹽)、鹼(例如N,N-二異丙基乙胺)及催化劑(例如4-二甲基胺基吡啶(DMAP))之存在下發生。 流程 2
Figure 02_image286
如以上流程2中所說明，酯 b1a(例如8-溴辛酸3-戊基辛酯或8-溴辛酸3-丁基庚酯)與 N-(3-胺基丙基)胺基甲酸第三丁酯在適當溶劑(例如乙醇)中反應，得到化合物 c1(例如8-((3-((第三丁氧羰基)胺基)丙基)胺基)辛酸3-戊基辛酯或8-((3-((第三丁氧羰基)胺基)丙基)胺基)辛酸3-丁基庚酯)。隨後化合物 c1與另一酯 b1a(例如8-溴辛酸3-戊基辛酯或8-溴辛酸3-丁基庚酯) (其可與步驟1中之酯 b1a相同或不同)在適當溶劑(例如丙腈)、鹼(例如碳酸鉀)及氧化劑(例如碘鉀)之存在下反應，得到化合物 d1(例如8,8'-((3-((第三丁氧羰基)胺基)丙基)氮烷二基)二辛酸雙(3-戊基辛基)酯或8-((3-((第三丁氧羰基)胺基)丙基)(8-側氧基-8-((3-戊基辛基)氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯)。接著，使化合物 d1去保護以得到化合物 e1(例如8,8'-((3-胺基丙基)氮烷二基)二辛酸雙(3-戊基辛基)酯或8-((3-胺基丙基)(8-側氧基-8-((3-戊基辛基)氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯)。步驟3可使用例如三氟乙酸進行。 流程 3
Figure 02_image288
如以上流程3中所說明，酯 b1a(例如8-溴辛酸3-戊基辛酯或8-溴辛酸3-丁基庚酯)與 N-(3-胺基丙基)胺基甲酸第三丁酯在適當溶劑(例如乙醇)中反應，得到化合物 c1(例如8-((3-((第三丁氧羰基)胺基)丙基)胺基)辛酸3-戊基辛酯或8-((3-((第三丁氧羰基)胺基)丙基)胺基)辛酸3-丁基庚酯)。隨後化合物 c1與酯 b1b(例如8-溴辛酸十七烷-9-基酯或8-溴辛酸十五烷-8-基酯)在適當溶劑(例如丙腈)、鹼(例如碳酸鉀)及氧化劑(例如碘鉀)之存在下反應，得到化合物 f1(例如8-((3-((第三丁氧羰基)胺基)丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯或8-((3-((第三丁氧羰基)胺基)丙基)(8-側氧基-8-(十五烷-8-基氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯)。接著，使化合物 f1去保護以得到化合物 g1(例如8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯或8-((3-胺基丙基)(8-側氧基-8-(十五烷-8-基氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯)。步驟3可使用例如三氟乙酸進行。 流程 4
Figure 02_image290
如以上流程4中所說明，3,4-二甲氧基-1,2,5-噻二唑1-氧化物 a2與甲胺於甲醇中反應，得到3-甲氧基-4-(甲基胺基)-1,2,5-噻二唑1-氧化物 b2，其與化合物 e1或 g1於適當溶劑(例如2-丙醇)中進一步反應，得到所需化合物 c2。 流程 5
Figure 02_image292
如以上流程5中所說明， d2(例如醯氯或磺酸氯化物)與化合物 e1或 g1在鹼(例如三乙胺)之存在下於適當溶劑(例如二氯甲烷)中反應，得到所需化合物 e2。 流程 6
Figure 02_image294
如以上流程6中所說明，2-氯-3-硝基吡啶 f2與化合物 e1或 g1於適當溶劑(例如 N-丁醇)中反應，得到化合物 g2。化合物 g2在H 2及催化劑(例如10% Pd/C)之存在下於適當溶劑(例如甲醇/四氫呋喃)中進一步還原，得到所需化合物 h2。 流程 7
Figure 02_image296
如以上流程7中所說明，氰基(二苯氧基亞甲基)胺 i2與化合物 e1或 g1在鹼(例如三乙胺)及適當溶劑(例如2-丙醇)之存在下反應，得到化合物 j2。化合物 j2與羥基胺進一步反應，得到所需化合物 k2。 流程 8
Figure 02_image298
如以上流程8中所說明， l2(例如羧酸)與化合物 e1或 g1在一或多種鹼(例如三乙胺或DMAP)及偶合試劑(例如EDC)之存在下於適當溶劑(例如二氯甲烷)中反應，得到所需化合物 m2。
普通熟習此項技術者將認識到，在上述流程中，某些步驟之次序可為可互換的。
在某些態樣中，本發明亦包括式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)中任一者之脂質及用於合成該脂質之中間物的合成方法。
此外，應理解屬於先前技術的本發明之任何特定實施例均可明確地自申請專利範圍之任何一或多項排除。由於該等實施例被認為係普通熟習此項技術者所知的，故可將其排除在外，即使在本文中未明確陳述該排除。
所有引用之來源(例如，參考文獻、出版物、資料庫、資料庫入口及本文所引用之技術)均以引用之方式併入本申請案中，即使在引用中未明確陳述。在引用之來源與本申請案之陳述有衝突的情況下，應以本申請案中之陳述為準。 實例 實例 1 ：合成表 1 脂質 A. 一般考慮
除非另外註明，否則所有所用溶劑及試劑均在商業上獲得且原樣使用。 1H NMR譜在CDCl 3中在300 K下使用Bruker Ultrashield 300 MHz儀器加以記錄。關於 1H，化學位移係報告為相對於TMS (0.00)之百萬分率(ppm)。在ISCO CombiFlash Rf+ Lumen儀器上使用ISCO RediSep Rf Gold Flash Cartridges (粒徑：20-40微米)執行矽膠層析法。在ISCO CombiFlash Rf+ Lumen儀器上使用RediSep Rf Gold C18高效管柱執行逆相層析法。所有最終脂質經由藉由逆相UPLC-MS (滯留時間，RT，以分鐘計)分析經測定為超過85%純，使用具有DAD及ELSD之Waters Acquity UPLC儀器及ZORBAX快速解析高精度(RRHD) SB-C18 LC管柱(2.1 mm、50 mm、1.8 µm)，且經5分鐘梯度為具有0.1% TFA之65-100%乙腈/水，1.2 mL/min。注射體積為5 μL且管柱溫度為80℃。偵測係基於使用Waters SQD質譜儀(Milford, MA, USA)及蒸發光散射偵測器以陽性模式進行之電噴霧電離(ESI)。
LCMS 方法：儀器資訊：HPLC/MS-Agilent 1100 管柱：Agela Technologies Durashell C18 3.5 μm，100 Å，4.6 × 50 mm 移動相A：水/0.1%三氟乙酸 移動相B：乙腈/0.1%三氟乙酸 流動速率：1 mL/min 梯度：5分鐘內70% B-100% B，保持100% B持續10分鐘，分鐘內100% B-70% B，且接著停止。 管柱溫度：環境 偵測器：ELSD
下文所述之程序可用於合成表1脂質。
以下縮寫用於本文中：
THF： 四氫呋喃
TLC： 薄層層析法
MeCN： 乙腈
LAH： 氫化鋰鋁
DCM： 二氯甲烷
DMAP： 4-二甲基胺基吡啶
LDA： 二異丙基胺化鋰
rt： 室溫
DME： 1,2-二甲氧基乙烷
n-BuLi： 正丁基鋰
CPME： 環戊基甲醚
i-Pr 2EtN： N,N-二異丙基乙胺
合成中間物 製備 3- 甲氧基 -4-( 甲基胺基 )-1,2,5- 噻二唑 -1- 酮
Figure 02_image300
經五分鐘向500 mg (3.0 mmol) 3,4-二甲氧基-1,2,5-噻二唑1-氧化物(Enamine LLC, Monmouth Jct., NJ)於10 mL甲醇中之溶液中逐滴添加1.5 mL (3 mmol)的2M甲胺之THF溶液且將所得橙色溶液在室溫下攪拌隔夜。根據TLC，無起始物質殘留，因此溶液為濃縮的，且殘餘物藉由矽膠層析法(50%己烷/ 50% EtOAc至100% EtOAc)純化，得到呈淡黃色固體狀之3-甲氧基-4-(甲基胺基)-1,2,5-噻二唑-1-酮(340 mg, 2.11 mmol, 70%)。 1H-NMR (300 MHz, CDCl 3) ppm δ: 5.73 (br s, 1H); 4.14 (s, 3H); 3.12 (d, 3H, J = 5.1 Hz)。 製備 8- 溴辛酸 3- 丁基庚酯 步驟 1 ：合成 3- 丁基庚 -2- 烯酸乙酯
Figure 02_image302
經20分鐘將膦醯基乙酸三乙酯(9.07 mL, 45.7 mmol)逐滴添加至氫化鈉(1.83 g, 45.7 mmol)於THF (14 mL)中之懸浮液中且在室溫下攪拌混合物直至氣體逸出停止(大約30 min)。將反應混合物冷卻至0℃且以多份添加5-壬酮(6.05 mL, 35.2 mmol)。反應逐漸升溫至室溫且使其在回流下攪拌24 h。將反應冷卻至室溫，隨後用飽和碳酸氫鈉水溶液淬滅。用二乙醚萃取水相，且有機萃取物用鹽水洗滌，乾燥(MgSO 4)且濃縮。粗物質藉由矽膠層析法(0-20% EtOAc:己烷)純化，得到呈透明油狀之3-丁基庚-2-烯酸乙酯(5.27 g, 24.8 mmol, 71%)。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3) δ: ppm 5.62 (s, 1H); 4.14 (q, 2H, J= 6.0 Hz); 2.59 (t, 2H, J= 6.0 Hz); 2.14 (t, 2H, J= 6.0 Hz); 1.50-1.23 (m, 11H); 0.99-0.82 (m, 6H)。 步驟 2 ：合成 3- 丁基庚酸乙酯
Figure 02_image304
向配備有攪拌棒之鋼Parr反應器裝入含3-丁基庚-2-烯酸乙酯(10.5 g, 49.5 mmol)之乙醇(50 mL)。添加氫氧化靶/碳(1.04 g, 7.42 mmol)且將容器密封，抽空，回填H 2氣(3x)，且將壓力設定為200 psi。反應在500 rpm下，在200 psi H 2氣下，在室溫下攪拌2 h。隨後將容器抽空，回填N 2氣，且打開。粗反應混合物經Celite墊過濾。Celite墊用EtOH洗滌且將粗物質濃縮，得到呈透明油狀之3-丁基庚酸乙酯(9.69 g, 45.2 mmol, 91%)。該化合物未經進一步純化即繼續進行下一步驟。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3) δ: ppm 4.12 (q, 2H, J= 9.0 Hz); 2.22 (d, 2H, J= 6.0 Hz); 1.90-1.76 (m, 1H); 1.38-1.19 (m, 15H); 0.88 (br. t, 6H, J= 6.0 Hz)。 步驟 3 ：合成 3- 丁基庚烷 -1- 醇
Figure 02_image306
在N 2下在0℃下向氫化鋰鋁(850 mg, 22.4 mmol)於無水乙醚(23 mL)中之混合物中逐滴添加含3-丁基庚酸乙酯(4.00 g, 18.7 mmol)之無水乙醚(15 mL)。將混合物在室溫下攪拌2.5 h，隨後冷卻至0℃。向溶液中逐滴添加水(1 mL/g LiAlH 4)，接著緩慢添加15%氫氧化鈉(1 mL/g LiAlH 4)及水(3 mL/g LiAlH 4)。將溶液在室溫下攪拌幾分鐘且經Celite墊過濾。Celite墊用二乙醚洗滌且濃縮濾液。粗物質藉由矽膠層析法(0-40% EtOAc:己烷)純化，得到呈透明油狀之3-丁基庚烷-1-醇(3.19 g, 18.5 mmol, 99%)。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3) δ: ppm 3.66 (t, 2H, J= 6.0 Hz); 1.53 (q, 2H, J= 6.0 Hz); 1.46-1.36 (m, 1H); 1.35-1.21 (m, 12H); 1.18 (br. s, 1H); 0.89 (br. t, 6H, J= 6.0 Hz)。 步驟 4 ：合成 8- 溴辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image308
在0℃下向3-丁基庚烷-1-醇(3.19 g, 18.5 mmol)、8-溴辛酸(4.96 g, 22.2 mmol)及DMAP (453 mg, 3.71 mmol)於二氯甲烷(32 mL)中之溶液中添加EDCI (5.33 g, 27.8 mmol)且將反應混合物在室溫下攪拌隔夜。隨後將反應混合物冷卻至0℃且經20分鐘緩慢添加10%鹽酸溶液(150 mL)。分離各層，且在真空中濃縮有機層，得到粗油狀物。將該油狀物溶解於己烷(150 mL)中且用乙腈(150 mL)及5%碳酸氫鈉(150 mL)之混合物洗滌。將己烷層分離，乾燥(MgSO 4)且過濾。在真空下移除溶劑，得到呈透明油狀之8-溴辛酸3-丁基庚酯(6.90 g, 18.3 mmol, 99%)。該化合物未經進一步純化即繼續進行下一步驟。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3) δ: ppm 4.08 (t, 2H, J= 6.0 Hz); 3.40 (t, 2H, J= 6.0 Hz); 2.29 (t, 2H, J= 6.0 Hz); 1.85 (pent., 2H, J= 6.0 Hz); 1.69-1.52 (m, 4H); 1.49-1.20 (m, 19H); 0.89 (br. t, 6H, J= 6.0 Hz)。 製備 8-((3-(( 第三丁氧羰基 ) 胺基 ) 丙基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image310
使 N-(3-胺基丙基)胺基甲酸第三丁酯與8-溴辛酸3-丁基庚酯於EtOH中反應，得到8-((3-((第三丁氧羰基)胺基)丙基)胺基)辛酸3-丁基庚酯。 製備 8- 溴辛酸 3- 戊基辛酯 步驟 1 ：合成 3- 戊基辛 -2- 烯酸乙酯
Figure 02_image312
經20分鐘將膦醯基乙酸三乙酯(10.6 mL, 53.4 mmol)逐滴添加至氫化鈉(2.13 g, 53.4 mmol)於THF (16 mL)中之懸浮液中且在室溫下攪拌混合物直至氣體逸出停止(大約30 min)。將反應混合物冷卻至0℃且以多份添加6-十一烷酮(8.42 mL, 41.1 mmol)。反應逐漸升溫至室溫且使其在回流下攪拌60 h。將反應冷卻至室溫，隨後用飽和碳酸氫鈉水溶液淬滅。用二乙醚萃取水相，且將有機萃取物用鹽水洗滌，乾燥(MgSO 4)且濃縮。粗物質藉由矽膠層析法(0-20% EtOAc:己烷)純化，得到呈透明油狀之3-戊基辛-2-烯酸乙酯(8.76 g, 36.5 mmol, 89%)。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3) δ: ppm 5.61 (s, 1H); 4.14 (q, 2H, J= 6.0 Hz); 2.58 (ddd, 2H, J= 9.0, 9.0, 6.0 Hz); 2.13 (ddd, 2H, J= 6.0, 6.0, 3.0 Hz); 1.52-1.38 (m, 3H); 1.38-1.23 (m, 12H); 0.93-0.86 (m, 6H)。 步驟 2 ：合成 3- 戊基辛酸乙酯
Figure 02_image314
向配備有攪拌棒之鋼Parr反應器中裝入含3-戊基辛-2-烯酸乙酯(8.76 g, 36.5 mmol)之乙醇(37 mL)。添加氫氧化靶/碳(768 mg, 5.47 mmol)且將容器密封，抽空，回填H 2氣(3x)，且將壓力設定為200 psi。反應在500 rpm下，在200 psi H 2氣下，在室溫下攪拌2 h。隨後將容器抽空，回填N 2氣，且打開。粗反應混合物經Celite墊過濾。Celite墊用EtOH洗滌且將粗物質濃縮，得到呈透明油狀之3-戊基辛酸乙酯(8.45 g, 34.9 mmol, 96%)。該化合物未經進一步純化即繼續進行下一步驟。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3) δ: ppm 4.12 (q, 2H, J= 6.0 Hz); 2.22 (d, 2H, J= 6.0 Hz); 1.92-1.77 (br. m, 1H); 1.37-1.19 (m, 19H); 0.88 (t, 6H, J= 6.0 Hz)。 步驟 3 ：合成 3- 戊基辛烷 -1- 醇
Figure 02_image316
在N 2下在0℃下向氫化鋰鋁(1.59 g, 41.8 mmol)於無水乙醚(42 mL)中之混合物中逐滴添加含3-戊基辛酸乙酯(8.45 g, 34.9 mmol)之無水乙醚(28 mL)。將混合物在室溫下攪拌2.5 h，隨後冷卻至0℃。向溶液中逐滴添加水(1 mL/g LiAlH 4)，接著緩慢添加15%氫氧化鈉(1 mL/g LiAlH 4)及水(3 mL/g LiAlH 4)。將溶液在室溫下攪拌幾分鐘且經Celite墊過濾。Celite墊用二乙醚洗滌且濃縮濾液。粗物質藉由矽膠層析法(0-40% EtOAc:己烷)純化，得到呈透明油狀之3-戊基辛烷-1-醇(6.98 g, 34.9 mmol, 100%)。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3) δ: ppm 3.66 (t, 2H, J= 6.0 Hz); 1.53 (q, 2H, J= 6.0 Hz); 1.47-1.37 (br. s, 1H); 1.36-1.15 (m, 17H); 0.88 (t, 6H, J= 6.0 Hz)。 步驟 4 ：合成 8- 溴辛酸 3- 戊基辛酯
Figure 02_image318
在0℃下向3-戊基辛烷-1-醇(2.00 g, 9.98 mmol)、8-溴辛酸(2.67 g, 12.0 mmol)及DMAP (244 mg, 2.00 mmol)於二氯甲烷(18 mL)中之溶液中添加EDCI (2.87 g, 15.0 mmol)且將反應混合物在室溫下攪拌隔夜。隨後使反應混合物冷卻至0℃且經20分鐘緩慢添加10%鹽酸溶液(70 mL)。分離各層，且在真空中濃縮有機層，得到粗油狀物。將該油狀物溶解於己烷(70 mL)中且用乙腈(70 mL)及5%碳酸氫鈉(70 mL)之混合物洗滌。將己烷層分離，乾燥(MgSO 4)且過濾。在真空下移除溶劑，得到呈透明油狀之8-溴辛酸3-戊基辛酯(3.94 g, 9.72 mmol, 97%)。該化合物未經進一步純化即繼續進行下一步驟。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3) δ: ppm 4.08 (t, 2H, J= 6.0 Hz); 3.40 (t, 2H, J= 6.0 Hz); 3.29 (t, 2H, J= 6.0 Hz); 1.85 (pent., 2H, J= 6.0 Hz); 1.68-1.52 (m, 4H); 1.49-1.19 (m, 23H); 0.88 (t, 6H, J= 6.0 Hz)。 製備 8-((3-(( 第三丁氧羰基 ) 胺基 ) 丙基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 戊基辛酯
Figure 02_image320
經20 min的過程向 N-(3-胺基丙基)胺基甲酸第三丁酯(15.5 g, 88.8 mmol)於EtOH (38 mL)中之溶液中添加含8-溴辛酸3-戊基辛酯(6.00 g, 14.8 mmol)之EtOH (36 mL)。將反應加熱至60℃且使其在此溫度下攪拌16 h。冷卻後，蒸發溶劑且殘餘物用乙酸乙酯稀釋且用飽和NaHCO 3水溶液及鹽水(5X)洗滌，直至在水層中未觀測到白色沈澱物。將有機層分離，用鹽水洗滌，乾燥(MgSO 4)，過濾且濃縮。殘餘物藉由急驟層析法(0-5-10-25-50-100% (1% NH 4OH、20% MeOH於二氯甲烷中之混合物)於二氯甲烷中)純化，得到呈透明油狀之8-((3-((第三丁氧羰基)胺基)丙基)胺基)辛酸3-戊基辛酯(4.23 g, 8.49 mmol, 57%)。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3) δ: ppm 5.17 (br. s, 1H); 4.07 (t, 2H, J= 6.0 Hz); 3.19 (br. q, 2H, J= 6.0 Hz); 2.66 (t, 2H, J= 6.0 Hz); 2.56 (t, 2H, J= 6.0 Hz); 2.28 (t, 2H, J= 6.0 Hz); 1.70-1.52 (m, 6H); 1.51-1.39 (m, 3H); 1.44 (s, 9H); 1.36-1.19 (m, 22H); 0.88 (t, 6H, J= 6.0 Hz)。 製備 8- 溴辛酸十七烷 -9- 基酯
Figure 02_image322
向十七烷-9-醇、8-溴辛酸及DMAP於二氯甲烷中之溶液中添加EDC，得到8-溴辛酸十七烷-9-基酯。 製備 8- 溴辛酸十五烷 -8- 基酯
Figure 02_image324
向十五烷-8-醇、8-溴辛酸及DMAP於二氯甲烷中之溶液中添加EDC，得到8-溴辛酸十五烷-8-基酯。 製備 8-((3- 胺基丙基 )(8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯 步驟 1 ：合成 8-((3-(( 第三丁氧羰基 ) 胺基 ) 丙基 )(8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image326
向8-溴辛酸十七烷-9-基酯及8-((3-((第三丁氧羰基)胺基)丙基)胺基)辛酸3-丁基庚酯於丙腈中之溶液中添加碳酸鉀及碘鉀，得到8-((3-((第三丁氧羰基)胺基)丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯。 步驟 2 ：合成 8-((3- 胺基丙基 )(8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image328
向8-((3-((第三丁氧羰基)胺基]丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(7 g, 8.22 mmol)於DCM (25 mL)中之溶液中添加三氟乙酸(9.4 mL, 123.32 mmol)。使反應在室溫下攪拌2 h。將反應在真空下蒸發。將殘餘物溶解於甲基THF/庚烷(1:9)之混合物中且用飽和碳酸氫鈉(3X)萃取。將有機層分離，用鹽水洗滌，用Na 2SO 4乾燥，過濾且在真空下蒸發，獲得8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯。此物質未經進一步純化即作為粗品繼續用於下一步驟。UPLC/ELSD: RT = 2.63 min。MS (ES): m/z(MH +) 751.305，關於C 47H 94N 2O 4。 製備 8-((3- 胺基丙基 )(8- 側氧基 -8-((3- 戊基辛基 ) 氧基 ) 辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯 步驟 1 ：合成 8-((3-(( 第三丁氧羰基 ) 胺基 ) 丙基 )(8- 側氧基 -8-((3- 戊基辛基 ) 氧基 ) 辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image330
向8-((3-((第三丁氧羰基)胺基)丙基)胺基)辛酸3-丁基庚酯及8-溴辛酸3-戊基辛酯於丙腈中之溶液中添加碳酸鉀及碘鉀，得到8-((3-((第三丁氧羰基)胺基)丙基)(8-側氧基-8-((3-戊基辛基)氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯。 步驟 2 ：合成 8-((3- 胺基丙基 )(8- 側氧基 -8-((3- 戊基辛基 ) 氧基 ) 辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image332
向8-((3-((第三丁氧羰基)胺基)丙基)(8-側氧基-8-((3-戊基辛基)氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(896 mg, 1.13 mmol)於二氯甲烷(23 mL)中之溶液中添加三氟乙酸(1.72 mL, 22.5 mmol)。使反應在室溫下攪拌4 h。將反應用飽和NaHCO 3水溶液淬滅且用二氯甲烷萃取。將有機層分離，用鹽水洗滌，乾燥(MgSO 4)，過濾且濃縮。粗物質藉由矽膠層析法(0-5-10-25-50-100% (1% NH 4OH、20% MeOH於二氯甲烷中之混合物)於二氯甲烷中)純化，得到呈透明油狀之8-((3-胺基丙基)(8-側氧基-8-((3-戊基辛基)氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(632 mg, 0.91 mmol, 81%)。UPLC/ELSD: RT = 2.47 min。MS (ES): m/z(MH +) 695.68，關於C 43H 86N 2O 4。 製備 8-((3- 胺基丙基 )(8- 側氧基 -8-( 十五烷 -8- 基氧基 ) 辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯 步驟 1 ：合成 8-((3-(( 第三丁氧羰基 ) 胺基 ) 丙基 )(8- 側氧基 -8-( 十五烷 -8- 基氧基 ) 辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image334
向8-溴辛酸十五烷-8-基酯及8-((3-((第三丁氧羰基)胺基)丙基)胺基)辛酸3-丁基庚酯於丙腈中之溶液中添加碳酸鉀及碘鉀，得到8-((3-((第三丁氧羰基)胺基)丙基)(8-側氧基-8-(十五烷-8-基氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯。 步驟 2 ：合成 8-((3- 胺基丙基 )(8- 側氧基 -8-( 十五烷 -8- 基氧基 ) 辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image336
8-((3-((第三丁氧羰基)胺基)丙基)(8-側氧基-8-(十五烷-8-基氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯經三氟乙酸處理，得到8-((3-胺基丙基)(8-側氧基-8-(十五烷-8-基氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯。 製備 8,8'-((3- 胺基丙基 ) 氮烷二基 ) 二辛酸雙 (3- 戊基辛基 ) 酯 步驟 1 ：合成 8,8'-((3-(( 第三丁氧羰基 ) 胺基 ) 丙基 ) 氮烷二基 ) 二辛酸雙 (3- 戊基辛基 ) 酯
Figure 02_image338
向8-溴辛酸3-戊基辛酯(5.61 g, 13.8 mmol)及8-((3-((第三丁氧羰基)胺基)丙基)胺基)辛酸3-戊基辛酯(6.00 g, 12.0 mmol)於丙腈(30 mL)中之溶液中添加碳酸鉀(2.49 g, 18.0 mmol)及碘鉀(300 mg, 1.80 mmol)。使反應在80℃下攪拌16 h。冷卻至室溫後，經由真空過濾來過濾反應混合物。容器中之殘餘物及漏斗上之濾餅用丙腈洗滌兩次。隨後在40℃下在真空中濃縮濾液。粗殘餘物藉由矽膠層析法(0-5-10-20-25-30-35-40-50-80-100% (1% NH 4OH、20% MeOH於二氯甲烷中之混合物)於二氯甲烷中)純化，得到呈淡黃色透明油狀之8,8'-((3-((第三丁氧羰基)胺基)丙基)氮烷二基)二辛酸雙(3-戊基辛基)酯(7.37 g, 8.95 mmol, 74%)。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3) δ: ppm 5.66 (br. s, 1H); 4.08 (t, 4H, J= 6.0 Hz); 3.17 (br. q, 2H, J= 6.0 Hz); 2.43 (t, 2H, J= 6.0 Hz); 2.34 (br. t, 4H, J= 6.0 Hz); 2.28 (t, 4H, J= 9.0 Hz); 1.67-1.52 (m, 10H); 1.48-1.37 (m, 14H); 1.35-1.17 (m, 45H); 0.88 (t, 12H, J= 6.0 Hz)。 步驟 2 ：合成 8,8'-((3- 胺基丙基 ) 氮烷二基 ) 二辛酸雙 (3- 戊基辛基 ) 酯
Figure 02_image340
向配備有攪拌棒之圓底燒瓶中添加8,8'-((3-((第三丁氧羰基)胺基)丙基)氮烷二基)二辛酸雙(3-戊基辛基)酯(3.00 g, 3.64 mmol)。將油狀物溶解於環戊基甲醚(8 mL)中且攪拌5分鐘。逐滴添加含3M HCl之環戊基甲醚(6.07 mL, 18.2 mmol)。添加完成後，將反應加熱至40℃持續1小時且藉由TLC/LCMS分析監測反應完成。將反應冷卻至室溫，隨後冷卻至0℃。隨後向反應混合物中逐滴添加10% K 2CO 3溶液。添加完成後，將水性/環戊基甲醚乳液用EtOAc稀釋且將所得混合物攪拌10分鐘。將溶液轉移至分液漏斗且分離各層。將有機層乾燥(MgSO 4)，過濾且濃縮。將殘餘物再溶解於庚烷中且用MeCN洗滌兩次。將庚烷層乾燥(MgSO 4)，過濾且濃縮，得到呈灰白色油狀之粗製8,8'-((3-胺基丙基)氮烷二基)二辛酸雙(3-戊基辛基)酯(2.43 g, 3.36 mmol, 92%)。粗物質未經進一步純化即繼續進行下一步驟。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3) δ: ppm 4.08 (t, 4H, J= 6.0 Hz); 2.98 (t, 2H, J= 6.0 Hz); 2.71 (t, 2H, J= 6.0 Hz); 2.54 (br. t, 4H, J= 6.0 Hz); 2.28 (t, 6H, J= 6.0 Hz); 1.76 (寬五重峰, 2H, J= 2.0 Hz); 1.66-1.52 (m, 9H); 1.52-1.43 (m, 4H); 1.37-1.18 (m, 45H); 0.88 (t, 12H, J= 6.0 Hz)。 合成最終脂質化合物 脂質 1 ： 8-((8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 )(3-((4-( 甲基胺基 )-1- 氧離子基 -1,2,5- 噻二唑 -3- 基 ) 胺基 ) 丙基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image342
在0℃下向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯TFA鹽(150 mg, 0.173 mmol)及三乙胺(241.615 μL, 1.733 mmol)於DCM (5 mL)中之溶液中添加3-甲氧基-4-(甲基胺基)-1,2,5-噻二唑-1-酮(33.529 mg, 0.208 mmol)。將反應混合物在0℃下攪拌1 h且在室溫下攪拌隔夜。將反應混合物用額外DCM (10 mL)稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉溶液(15 mL)及接著鹽水溶液(15 mL)洗滌。將DCM層分離且經硫酸鈉乾燥。將溶液濃縮且藉由矽膠層析法(0-100% (1% NH 4OH、20% MeOH於DCM中之混合物)於DCM中)純化，得到呈油狀之8-((8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)(3-((4-(甲基胺基)-1-氧離子基-1,2,5-噻二唑-3-基)胺基)丙基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(74.3 mg, 49%)。UPLC/ELSD: RT = 2.94 min。MS (CI): m/z(MH +) 880.78，關於C 50H 97N 5O 5S。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3): δppm 8.21 (br s, 1H); 7.83 (b, s, 1H); 4.92-4.80 (m, 1H); 4.08 (t, 2H, J= 6.0 Hz); 3.58-3.43 (m, 1H); 3.40-3.27 (m, 1H); 2.99 (s, 3H); 2.56 (s, 2H); 2.47 (s, 4H); 2.28 (m, 4H); 1.84 (m, 2H); 1.68-1.16 (m, 63H); 0.94-0.83 (m, 12H)。 脂質 2 ： 8-((3-((5- 胺基 -1,2,4- 噁二唑 -3- 基 ) 胺基 ) 丙基 )(8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image344
向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯TFA鹽(250 mg, 0.289 mmol)及三乙胺(201.346 μL, 1.445 mmol)於異丙醇(8 mL)中之溶液中添加氰基(二苯氧基亞甲基)胺(75.717 mg, 0.318 mmol)。將反應混合物在室溫下攪拌隔夜，產生(Z)-8-((3-(((氰基亞胺基)(苯氧基)甲基)胺基)丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(MS (CI): m/z(MH +) 895.46，關於C 55H 98N 4O 5)。添加中間物NH 2OH, HCl (30.115 mg, 0.434 mmol)且在75℃下攪拌3 h。添加額外NH 2OH, HCl (30.115 mg, 0.434 mmol)且在75℃下攪拌隔夜。將混合物濃縮且藉由矽膠層析法(0-100% (1% NH 4OH、20% MeOH於DCM中之混合物)於DCM中)純化，得到呈油狀之8-((3-((5-胺基-1,2,4-噁二唑-3-基)胺基)丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(80.3 mg, 38%)。UPLC/ELSD: RT = 2.84 min。MS (CI): m/z(MH +) 835.14，關於C 49H 95N 5O 5。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3): δppm 6.76 (br s, 1H); 4.94-4.78 (m, 1H); 4.21-4.02 (m, 4H); 3.56-3.40 (m, 2H); 3.21-2.76 (m, 5H); 2.34-2.23 (m, 5H); 2.16-1.90 (m, 2H); 1.83-1.16 (m, 63H); 1.00-0.81 (m, 12H)。 脂質 3 ： 8-((8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 )(3-(2- 甲氧基乙烷磺醯胺基 ) 丙基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image346
在0℃下向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯、TFA (150 mg, 0.173 mmol)及三乙胺(28.994 μL, 0.208 mmol)於DCM (5 mL)中之溶液中添加2-甲氧基乙烷磺醯氯(32.992 mg, 0.208 mmol)。將反應混合物在0℃下攪拌1 h且在室溫下攪拌隔夜。將反應混合物用額外DCM (10 mL)稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉溶液(15 mL)及接著鹽水溶液(15 mL)洗滌。將DCM層分離且經硫酸鈉乾燥。
將溶液濃縮且藉由矽膠層析法(0-100% (1% NH 4OH、20% MeOH於DCM中之混合物)於DCM中)純化，得到呈油狀之8-((8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)(3-(2-甲氧基乙烷磺醯胺基)丙基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(45.5mg, 30%)。UPLC/ELSD: RT = 2.92 min。MS (CI): m/z(MH +) 873.50，關於C 50H 100N 2O 7S。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3): δppm 7.67 (br s, 1H); 4.93-4.80 (m, 1H); 4.16-4.04 (m, 2H); 3.83-3.73 (m, 2H); 3.37 (s, 3H); 3.28-3.16 (m, 4H); 2.53 (s, 2H); 2.38 (m, 4H); 2.28 (t, 4H, J= 9.0Hz); 1.79-1.14 (m, 65H); 0.99-0.80 (m, 12H)。 脂質 4 ： 8-((8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 )(3-(1- 甲基環丙烷 -1- 甲醯胺基 ) 丙基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image348
在0℃下向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯TFA鹽(250 mg, 0.289 mmol)及三乙胺(201.346 μL, 1.445 mmol)於DCM (5 mL)中之溶液中添加1-甲基環丙烷-1-碳醯氯(41.105 mg, 0.347 mmol)。將反應混合物在0℃下攪拌1 h且在室溫下攪拌隔夜。將反應混合物用額外DCM (10 mL)稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉溶液(15 mL)及接著鹽水溶液 (15 mL)洗滌。將DCM層分離且經硫酸鈉乾燥。將溶液濃縮且藉由矽膠層析法(0-100% (1% NH 4OH、20% MeOH於DCM中之混合物)於DCM中)純化，得到呈油狀之8-((8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)(3-(1-甲基環丙烷-1-甲醯胺基)丙基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(102.8 mg, 42%)。UPLC/ELSD: RT = 2.96 min。MS (CI): m/z(MH +) 833.42，關於C 52H 100N 2O 5。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3): δppm 7.42 (br s, 1H); 4.95-4.80 (m, 2H); 4.08 (t, 2H, J= 9.0 Hz); 3.41-3.28 (m, 2H); 2.60-2.48 (m, 2H); 2.47- 2.33 (m, 4H); 2.32-2.23 (m, 4H); 1.75-1.12 (m, 69H); 0.96-0.81 (m, 12H); 0.57-0.48 (2H)。 脂質 5 ： 8-((3-( 乙基磺醯胺基 ) 丙基 )(8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image350
在0℃下向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯TFA鹽(150 mg, 0.173 mmol)及三乙胺(28.994 μL, 0.208 mmol)於DCM (5 mL)中之溶液中添加乙烷磺醯氯(26.745 mg, 0.208 mmol)。將反應混合物在0℃下攪拌1 h且在室溫下攪拌隔夜。反應混合物用額外DCM (10 mL)稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉溶液(15 mL)及接著鹽水溶液(15 mL)洗滌。將DCM層分離且經硫酸鈉乾燥。將溶液濃縮且藉由矽膠層析法(0-100% (1% NH 4OH、20% MeOH於DCM中之混合物)於DCM中)純化，得到呈油狀之8-((3-(乙基磺醯胺基)丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(30.9 mg, 21%)。UPLC/ELSD: RT = 2.92 min。MS (CI): m/z(MH +) 843.41，關於C 49H 98N 2O 6S。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3): δppm 6.93 (br s, 1H); 4.93-4.80 (m, 1H); 4.08 (t, 3H, J= 6.0 Hz); 3.27-3.16 (m, 2H); 3.04-2.92 (m, 2H); 2.60-2.50 (m, 2H); 2.45-2.33 (m, 4H); 2.32-2.23 (m, 4H); 1.78-1.14 (m, 67H); 0.98-0.81 (m, 12H)。 脂質 6 ： 8-((8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 )(3-(( 異噁唑 -3- 基甲基 ) 磺醯胺基 ) 丙基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image352
在0℃下向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯TFA鹽(150 mg, 0.173 mmol)及三乙胺(120.808 μL, 0.867 mmol)於DCM (5 mL)中之溶液中添加1,2-噁唑-3-基甲烷磺醯氯(37.774 mg, 0.208 mmol)。將反應混合物在0℃下攪拌1 h且在室溫下攪拌隔夜。反應混合物用額外DCM (10 mL)稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉溶液(15 mL)及接著鹽水溶液(15 mL)洗滌。將DCM層分離且經硫酸鈉乾燥。將溶液濃縮且藉由矽膠層析法(0-100% (1% NH 4OH、20% MeOH於DCM中之混合物)於DCM中)純化，得到呈油狀之8-((8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)(3-((異噁唑-3-基甲基)磺醯胺基)丙基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(19.1 mg, 12%)。UPLC/ELSD: RT = 2.91 min。MS (CI): m/z(MH +) 896.32，關於C 51H 97N 3O 7S。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3): δppm 8.46-8.42 (m, 1H); 7.55 (br s, 1H); 6.64-6.60 (m, 1H); 4.92-4.80 (m, 1H); 4.37 (s, 2H); 4.08 (t, 2H, J= 6.0 Hz); 3.23-3.13 (m, 2H); 2.54 (s, 2H); 2.41-2.21 (m, 8H); 1.76-1.14 (m, 65H); 0.95-0.83 (m, 12H)。 脂質 7 ： 8-((3-((3- 胺基吡啶 -2- 基 ) 胺基 ) 丙基 )(8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image354
向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯TFA鹽(400 mg, 0.462 mmol)及三乙胺(322.154 μL, 2.311 mmol)於正丁醇(6 mL)中之溶液中添加2-氯-3-硝基吡啶(146.575 mg, 0.925 mmol)。將反應混合物在90℃下攪拌隔夜。冷卻至室溫後，將混合物濃縮且藉由矽膠層析法(0-10%之甲醇/二氯甲烷)純化，得到8-((8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)(3-((3-硝基吡啶-2-基)胺基)丙基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(MS (CI): m/z(MH +) 873.64，關於C 52H 96N 4O 6)。將MeOH (40 mL)中之中間物在環境溫度下在H 2氛圍下在Pd(OH) 2/C催化劑(20%, 50 mg)之存在下氫化4 h。混合物經Celite過濾且用MeOH洗滌。將濾液濃縮，得到呈油狀之8-((3-((3-胺基吡啶-2-基)胺基)丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(95.8 mg, 39%)。UPLC/ELSD: RT = 2.72 min。MS (CI): m/z(MH +) 843.53，關於C 52H 98N 4O 4。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3): δppm 7.64-7.55 (m, 1H); 6.82-6.72 (m, 1H); 6.54-6.42 (m, 1H); 5.50 (br s, 1H); 4.93-4.80 (m, 1H); 4.08 (t, 3H, J= 6.0 Hz); 3.88 (br s, 2H); 3.58-3.44 (m, 2H); 2.86-2.43 (m, 6H); 2.33-2.19 (m, 6H); 1.92 (s, 2H); 1.68-1.15 (m, 60H); 0.97-0.80 (m, 12H)。 脂質 8 ： 8-((3-((4-( 甲基胺基 )-1- 氧離子基 -1,2,5- 噻二唑 -3- 基 ) 胺基 ) 丙基 )(8- 側氧基 -8-((3- 戊基辛基 ) 氧基 ) 辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image356
在0℃下向8-((3-胺基丙基)(8-側氧基-8-((3-戊基辛基)氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯TFA鹽(150 mg, 0.185 mmol)及三乙胺(129.184 μL, 0.927 mmol)於DCM (5 mL)中之溶液中添加3-甲氧基-4-(甲基胺基)-1,2,5-噻二唑-1-酮(35.853 mg, 0.222 mmol)。將反應混合物在0℃下攪拌1 h且在室溫下攪拌隔夜。反應混合物用額外DCM (10 mL)稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉溶液(15 mL)及接著鹽水溶液(15 mL)洗滌。將DCM層分離且經硫酸鈉乾燥。將溶液濃縮且藉由矽膠層析法(0-100% (1% NH 4OH、20% MeOH於DCM中之混合物)於DCM中)純化，得到呈油狀之8-((3-((4-(甲基胺基)-1-氧離子基-1,2,5-噻二唑-3-基)胺基)丙基)(8-側氧基-8-((3-戊基辛基)氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(83.2 mg, 54%)。UPLC/ELSD: RT = 2.71 min。MS (CI): m/z(MH +) 824.29，關於C 46H 89N 5O 5S。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3): δppm 8.37 (br s, 1H); 7.80 (br s, 1H); 4.12-4.04 (t, 4H, J= 6.0 Hz), 3.60-3.32 (m, 2H); 2.80-2.35 (m, 6H); 2.34-2.24 (t, 4H, J= 6.0 Hz); 1.97-1.81 (m, 2H); 1.72-1.16 (m, 57 H), 0.98-0.81 (m, 12H)。 脂質 9 ： 8-((3-((5- 胺基 -1,2,4- 噁二唑 -3- 基 ) 胺基 ) 丙基 )(8- 側氧基 -8-((3- 戊基辛基 ) 氧基 ) 辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image358
向8-((3-胺基丙基)(8-側氧基-8-((3-戊基辛基)氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯TFA鹽(150 mg, 0.185 mmol)及三乙胺(129.184 μL, 0.927 mmol)於異丙醇(8 mL)中之溶液中添加氰基(二苯氧基亞甲基)胺(48.58 mg, 0.204 mmol)。將反應混合物在室溫下攪拌隔夜，產生8-((3-(((Z)-(氰基亞胺基)(苯氧基)甲基)胺基)丙基)((8-側氧基-8-((3戊基辛基)氧基)辛基))胺基)辛酸3-丁基庚酯(MS (CI): m/z(MH +) 839.21，關於C 51H 90N 4O 5)。添加中間物NH 2OH, HCl (19.322 mg, 0.277 mmol)且在75℃下攪拌3 h。添加額外NH 2OH, HCl (19.322 mg, 0.277 mmol)且在75℃下攪拌隔夜。將混合物濃縮且藉由矽膠層析法(0-100% (1% NH 4OH、20% MeOH於DCM中之混合物)於DCM中)純化，得到呈油狀之8-((3-((5-胺基-1,2,4-噁二唑-3-基)胺基)丙基)(8-側氧基-8-((3-戊基辛基)氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(61.3 mg, 39%)。UPLC/ELSD: RT = 2.63 min。MS (CI): m/z(MH +) 778.29，關於C 45H 87N 5O 5。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3): δppm 7.76 (br s, 1H); 4.19-4.00 (m, 6H); 3.50-3.36 (m, 2H); 2.62-2.51 (m, 2H); 2.44-2.33 (m, 4H); 2.28 (t, 4H, J= 9.0 Hz); 1.79-1.67 (m, 2H); 1.66-1.16 (m, 54H); 0.95-0.83 (m, 12H)。 脂質 10 ： 8-((3-((2- 甲氧基乙基 ) 磺醯胺基 ) 丙基 )(8- 側氧基 -8-((3- 戊基辛基 ) 氧基 ) 辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image360
在0℃下向8-((3-胺基丙基)(8-側氧基-8-((3-戊基辛基)氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯TFA鹽(150 mg, 0.185 mmol)及三乙胺(129.184 μL, 0.927 mmol)於DCM (5 mL)中之溶液中添加2-甲氧基乙烷磺醯氯(35.28 mg, 0.222 mmol)。將反應混合物在0℃下攪拌1 h且在室溫下攪拌隔夜。反應混合物用額外DCM (10 mL)稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉溶液(15 mL)及接著鹽水溶液(15 mL)洗滌。將DCM層分離且經硫酸鈉乾燥。將溶液濃縮且藉由矽膠層析法(0-100% (1% NH 4OH、20% MeOH於DCM中之混合物)於DCM中)純化，得到呈油狀之8-((3-((2-甲氧基乙基)磺醯胺基)丙基)(8-側氧基-8-((3-戊基辛基)氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(108 mg, 71%)。UPLC/ELSD: RT = 2.72 min。MS (CI): m/z(MH +) 817.51，關於C 46H 92N 2O 7S。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3): δppm 6.62 (br, s, 1H); 4.08 (t, 2H, J= 6.0 Hz); 3.78 (t, 2H, J= 6.0 Hz); 3.37 (s. 3H); 3.28-3.16 (m, 4H); 2.58-2.47 (m, 2H); 2.42-2.33 (m, 4H); 2.28 (t, 4H, J= 9.0 Hz); 1.74-1.18 (m, 58H); 0.94-0.82 (m, 12H)。 脂質 11 ： 8-((3-(1- 甲基環丙烷 -1- 甲醯胺基 ) 丙基 )(8- 側氧基 -8-((3- 戊基辛基 ) 氧基 ) 辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image362
在0℃下向8-((3-胺基丙基)(8-側氧基-8-((3-戊基辛基)氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯TFA鹽(150 mg, 0.185 mmol)及三乙胺(129.184 μL, 0.927 mmol)於DCM (5 mL)中之溶液中添加1-甲基環丙烷-1-碳醯氯(26.373 mg, 0.222 mmol)。將反應混合物在0℃下攪拌1 h且在室溫下攪拌隔夜。反應混合物用額外DCM (10 mL)稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉溶液(15 mL)及接著鹽水溶液(15 mL)洗滌。將DCM層分離且經硫酸鈉乾燥。將溶液濃縮且藉由矽膠層析法(0-100% (1% NH 4OH、20% MeOH於DCM中之混合物)於DCM中)純化，得到呈油狀之8-((3-(1-甲基環丙烷-1-甲醯胺基)丙基)(8-側氧基-8-((3-戊基辛基)氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(103.3 mg, 64%)。UPLC/ELSD: RT = 2.76 min。MS (CI): m/z(MH +) 777.42，關於C 48H 92N 2O 5。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3): δppm 7.42 (br s, 1H); 4.08 (t, 4H, J= 6.0 Hz); 3.39-3.29 (m, 2H); 2.56-2.47 (m, 2H); 2.45-2.36 (m, 4H); 2.28 (t, 4H, J= 9.0 Hz); 1.74-1.12 (m, 61H); 0.95-0.83 (m, 12H); 0.55-0.48 (m, 2H)。 脂質 12 ： 8-((3-( 乙基磺醯胺基 ) 丙基 )(8- 側氧基 -8-((3- 戊基辛基 ) 氧基 ) 辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image364
在0℃下向8-((3-胺基丙基)(8-側氧基-8-((3-戊基辛基)氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯TFA鹽(150 mg, 0.185 mmol)及三乙胺(129.184 μL, 0.927 mmol)於DCM (5 mL)中之溶液中添加乙烷磺醯氯(28.6 mg, 0.222 mmol)。將反應混合物在0℃下攪拌1 h且在室溫下攪拌隔夜。反應混合物用額外DCM (10 mL)稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉溶液(15 mL)及接著鹽水溶液(15 mL)洗滌。將DCM層分離且經硫酸鈉乾燥。將溶液濃縮且藉由矽膠層析法(0-100% (1% NH 4OH、20% MeOH於DCM中之混合物)於DCM中)純化，得到呈油狀之8-((3-(乙基磺醯胺基)丙基)(8-側氧基-8-((3-戊基辛基)氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(120.1 mg, 82%)。UPLC/ELSD: RT = 2.71 min。MS (CI): m/z(MH +) 787.29，關於C 45H 90N 2O 6S。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3): δppm 6.90 (br s, 1H); 4.08 (t, 4H, J= 6.0 Hz); 3.26-3.17 (m, 2H); 3.04-2.92 (m, 2H); 2.59 (s, 2H); 2.42 (s, 4H); 2.28 (t, 4H, J= 6.0 Hz); 1.79-1.17 (m, 59H); 0.95-0.83 (m, 12H)。 脂質 13 ： 8-((3-(( 異噁唑 -3- 基甲基 ) 磺醯胺基 ) 丙基 )(8- 側氧基 -8-((3- 戊基辛基 ) 氧基 ) 辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image366
在0℃下向8-((3-胺基丙基)(8-側氧基-8-((3-戊基辛基)氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯TFA鹽(150 mg, 0.185 mmol)及三乙胺(129.184 μL, 0.927 mmol)於DCM (5 mL)中之溶液中添加1,2-噁唑-3-基甲烷磺醯氯(40.394 mg, 0.222 mmol)。將反應混合物在0℃下攪拌1 h且在室溫下攪拌隔夜。反應混合物用額外DCM (10 mL)稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉溶液(15 mL)及接著鹽水溶液(15 mL)洗滌。將DCM層分離且經硫酸鈉乾燥。將溶液濃縮且藉由矽膠層析法(0-100% (1% NH 4OH、20% MeOH於DCM中之混合物)於DCM中)純化，得到呈油狀之8-((3-((異噁唑-3-基甲基)磺醯胺基)丙基)(8-側氧基-8-((3-戊基辛基)氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(91.3 mg, 59%)。UPLC/ELSD: RT = 2.71 min。MS (CI): m/z(MH +) 841.07，關於C 47H 89N 3O 7S。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3): δppm 8.51-8.39 (m, 1H); 7.70 (br s, 1H); 6.69-6.59 (m, 1H); 4.36 (s, 2H); 4.08 (t, 4H, J= 6.0 Hz); 3.23-3.13 (m, 2H); 2.56-2.47 (m, 2H); 2.37-2.23 (m, 8H); 1.71-1.14 (m, 56H); 0.96-0.83 (m, 12H)。 脂質 14 ： 8-((3-((3- 胺基吡啶 -2- 基 ) 胺基 ) 丙基 )(8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image368
向8-((3-胺基丙基)(8-側氧基-8-((3-戊基辛基)氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯TFA鹽(300 mg, 0.371 mmol)及三乙胺(258.369 μL, 1.854 mmol)於正丁醇(5 mL)中之溶液中添加2-氯-3-硝基吡啶(117.554 mg, 0.741 mmol)。將反應混合物在90℃下攪拌隔夜。冷卻至室溫後，將混合物濃縮且藉由矽膠層析法(0-10%之甲醇/二氯甲烷)純化，得到8-((3-((3-硝基吡啶-2-基)胺基)丙基)(8-側氧基-8-((3-戊基辛基)氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(MS (CI): m/z(MH +) 817.51，關於C 48H 88N 4O 6)。將MeOH (40 mL)中之中間物在環境溫度下在H 2氛圍下在Pd(OH) 2/C催化劑(20%, 50 mg)之存在下氫化4 h。混合物經Celite過濾且用MeOH洗滌。將濾液濃縮，得到呈油狀之8-((3-((3-胺基吡啶-2-基)胺基)丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(98.1 mg, 32%)。UPLC/ELSD: RT = 2.47 min。MS (CI): m/z(MH +) 787.91，關於C 48H 90N 4O 4。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3): δppm 7.63-7.53 (m, 1H); 6.82-6.73 (m, 1H); 6.53-6.44 (m, 1H); 5.61 (br s, 1H); 4.08 (t, 3H, J= 6.0 Hz); 3.94 (br s, 2H); 3.65-3.54 (m, 2H); 3.29-2.83 (m, 6H); 2.35-2.22 (m, 6H); 2.21-2.07 (s, 2H); 1.80-1.16 (m, 53H); 0.98-0.83 (m, 12H)。 脂質 15 ： 8-((3-((4-( 甲基胺基 )-1- 氧離子基 -1,2,5- 噻二唑 -3- 基 ) 胺基 ) 丙基 )(8- 側氧基 -8-( 十五烷 -8- 基氧基 ) 辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image370
在0℃下向8-((3-胺基丙基)(8-側氧基-8-(十五烷-8-基氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯TFA鹽(150 mg, 0.179 mmol)及三乙胺(124.856 μL, 0.896 mmol)於DCM (5 mL)中之溶液中添加3-甲氧基-4-(甲基胺基)-1,2,5-噻二唑-1-酮(34.652 mg, 0.215 mmol)。將反應混合物在0℃下攪拌1 h且在室溫下攪拌隔夜。反應混合物用額外DCM (10 mL)稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉溶液(15 mL)及接著鹽水溶液(15 mL)洗滌。將DCM層分離且經硫酸鈉乾燥。將溶液濃縮且藉由矽膠層析法(0-100% (1% NH4OH、20% MeOH於DCM中之混合物)於DCM中)純化，得到呈油狀之8-((3-((4-(甲基胺基)-1-氧離子基-1,2,5-噻二唑-3-基)胺基)丙基)(8-側氧基-8-(十五烷-8-基氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(69.7 mg, 46%)。UPLC/ELSD: RT = 2.81 min。MS (CI): m/z (MH+) 852.29，關於C48H93N5O5S。1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ ppm 8.21 (br s, 1H); 9.09 (br s, 1H); 4.94-4.80 (m, 1H); 4.08 (t, 2H, J = 6.0 Hz); 3.55-3.43 (m, 1H); 3.42-3.28 (m, 1H); 2.99 (s, 3H); 2.73-2.44 (m, 6H); 2.28 (t, 4H, J = 6.0 Hz); 1.95-1.79 (m, 2H); 1.72-1.17 (m, 59H); 0.97-0.81 (m, 12H)。 脂質 16 ： 8-((3-((5- 胺基 -1,2,4- 噁二唑 -3- 基 ) 胺基 ) 丙基 )(8- 側氧基 -8-( 十五烷 -8- 基氧基 ) 辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image372
向8-((3-胺基丙基)(8-側氧基-8-(十五烷-8-基氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯TFA鹽(150 mg, 0.179 mmol)及三乙胺(124.856 μL, 0.896 mmol)於異丙醇(8 mL)中之溶液中添加氰基(二苯氧基亞甲基)胺(48.58 mg, 0.204 mmol)。將反應混合物在室溫下攪拌隔夜，產生8-((3-(((Z)-(氰基亞胺基)(苯氧基)甲基)胺基)丙基)(8-側氧基-8-(十五烷-8-基氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(MS (CI): m/z(MH +) 867.46，關於C 53H 94N 4O 5)。添加中間物NH 2OH, HCl (18.675 mg, 0.269 mmol)且在75℃下攪拌3 h。添加額外NH 2OH, HCl (18.675 mg, 0.269 mmol)且在75℃下攪拌隔夜。將混合物濃縮且藉由矽膠層析法(0-100% (1% NH 4OH、20% MeOH於DCM中之混合物)於DCM中)純化，得到呈油狀之8-((3-((5-胺基-1,2,4-噁二唑-3-基)胺基)丙基)(8-側氧基-8-(十五烷-8-基氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(88.6 mg, 54%)。UPLC/ELSD: RT = 2.74 min。MS (CI): m/z(MH +) 806.53，關於C 47H 91N 5O 5。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3): δppm 6.94 (br s, 1H); 4.98-4.75 (m, 1H); 4.22-3.98 (m, 4H); 3.54-3.41 (m, 2H); 3.23-2.66 (m, 6H); 2.36-2.22 (m, 4H); 2.11-1.92 (m, 2H); 1.76-1.14 (m, 59H); 0.96-0.82 (m, 12H)。 脂質 17 ： 8-((3-((2- 甲氧基乙基 ) 磺醯胺基 ) 丙基 )(8- 側氧基 -8-( 十五烷 -8- 基氧基 ) 辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image374
在0℃下向8-((3-胺基丙基)(8-側氧基-8-((3-戊基辛基)氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯TFA鹽(150 mg, 0.179 mmol)及三乙胺(124.856 μL, 0.896 mmol)於DCM (5 mL)中之溶液中添加2-甲氧基乙烷磺醯氯(34.097 mg, 0.215 mmol)。將反應混合物在0℃下攪拌1 h且在室溫下攪拌隔夜。反應混合物用額外DCM (10 mL)稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉溶液(15 mL)及接著鹽水溶液(15 mL)洗滌。將DCM層分離且經硫酸鈉乾燥。將溶液濃縮且藉由矽膠層析法(0-100% (1% NH4OH、20% MeOH於DCM中之混合物)於DCM中)純化，得到呈油狀之8-((3-((2-甲氧基乙基)磺醯胺基)丙基)(8-側氧基-8-(十五烷-8-基氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(113.8 mg, 75%)。UPLC/ELSD: RT = 2.81 min。MS (CI): m/z(MH +) 845.38，關於C 48H 96N 2O 7S。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3): δppm 7.62 (br s, 1H); 4.95-4.81 (m, 1H); 4.08 (t, 2H, J= 6.0 Hz); 3.78 (t, 2H, J= 6.0 Hz); 3.37 (s, 3H); 3.29-3.16 (m, 4H); 2.59-2.47 (m, 2H); 2.42-2.33 (m, 4H)；' 2.28 (t, 4H, J= 6.0 Hz); 1.75-1.15 (m, 61H); 0.95-0.82 (m, 12H)。 脂質 18 ： 8-((3-(1- 甲基環丙烷 -1- 甲醯胺基 ) 丙基 )(8- 側氧基 -8-( 十五烷 -8- 基氧基 ) 辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image376
在0℃下向8-((3-胺基丙基)(8-側氧基-8-((3-戊基辛基)氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯TFA鹽(150 mg, 0.179 mmol)及三乙胺(124.856 μL, 0.896 mmol)於DCM (5 mL)中之溶液中添加1-甲基環丙烷-1-碳醯氯(25.489 mg, 0.215 mmol)。將反應混合物在0℃下攪拌1 h且在室溫下攪拌隔夜。反應混合物用額外DCM (10 mL)稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉溶液(15 mL)及接著鹽水溶液(15 mL)洗滌。將DCM層分離且經硫酸鈉乾燥。將溶液濃縮且藉由矽膠層析法(0-100% (1% NH 4OH、20% MeOH於DCM中之混合物)於DCM中)純化，得到呈油狀之8-((3-(1-甲基環丙烷-1-甲醯胺基)丙基)(8-側氧基-8-(十五烷-8-基氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(99.6 mg, 65%)。UPLC/ELSD: RT = 2.87 min。MS (CI): m/z(MH +) 805.42，關於C 50H 96N 2O 5。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3): δppm 7.44 (br s, 1H); 4.93-4.80 (m, 1H); 4.08 (t, 2H, J= 6.0 Hz); 3.41-3.29 (m, 2H); 2.56-2.47 (m, 2H); 2.46-2.35 (m, 4H); 2.32-2.24 (m, 4H); 1.72-1.13 (m, 66H); 0.95-0.83 (m, 12H); 0.55-0.48 (m, 2H)。 脂質 19 ： 8-((3-( 乙基磺醯胺基 ) 丙基 )(8- 側氧基 -8-( 十五烷 -8- 基氧基 ) 辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image378
在0℃下向8-((3-胺基丙基)(8-側氧基-8-(十五烷-8-基氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯TFA鹽(150 mg, 0.179 mmol)及三乙胺(124.856 μL, 0.896 mmol)於DCM (5 mL)中之溶液中添加乙烷磺醯氯(27.641 mg, 0.215 mmol)。將反應混合物在0℃下攪拌1 h且在室溫下攪拌隔夜。反應混合物用額外DCM (10 mL)稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉溶液(15 mL)及接著鹽水溶液(15 mL)洗滌。將DCM層分離且經硫酸鈉乾燥。將溶液濃縮且藉由矽膠層析法(0-100% (1% NH 4OH、20% MeOH於DCM中之混合物)於DCM中)純化，得到呈油狀之8-((3-(乙基磺醯胺基)丙基)(8-側氧基-8-(十五烷-8-基氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(107.7 mg, 74%)。UPLC/ELSD: RT = 2.81 min。MS (CI): m/z(MH +) 815.04，關於C 47H 94N 2O 6S。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3): δppm 6.93 (br s, 1H); 4.94-4.83 (m, 1H); 4.10 (t, 2H, J= 9.0 Hz); 3.29-3.19 (m, 2H); 3.05-2.94 (m, 2H); 2.62-2.52 (m, 2H); 2.46-2.36 (m, 4H); 2.35-2.25 (m, 4H); 1.79-1.18 (m, 64H); 0.99-0.83 (m, 12H)。 脂質 20 ： 8-((3-(( 異噁唑 -3- 基甲基 ) 磺醯胺基 ) 丙基 )(8- 側氧基 -8-( 十五烷 -8- 基氧基 ) 辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image380
在0℃下向8-((3-胺基丙基)(8-側氧基-8-(十五烷-8-基氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯TFA鹽(150 mg, 0.179 mmol)及三乙胺(124.856 μL, 0.896 mmol)於DCM (5 mL)中之溶液中添加1,2-噁唑-3-基甲烷磺醯氯(39.04 mg, 0.215 mmol)。將反應混合物在0℃下攪拌1 h且在室溫下攪拌隔夜。反應混合物用額外DCM (10 mL)稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉溶液(15 mL)及接著鹽水溶液(15 mL)洗滌。將DCM層分離且經硫酸鈉乾燥。將溶液濃縮且藉由矽膠層析法(0-100% (1% NH 4OH、20% MeOH於DCM中之混合物)於DCM中)純化，得到呈油狀之8-((3-((異噁唑-3-基甲基)磺醯胺基)丙基)(8-側氧基-8-(十五烷-8-基氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(101.2 mg, 65%)。UPLC/ELSD: RT = 2.80 min。MS (CI): m/z(MH +) 868.45，關於C 49H 93N 3O 7S。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3): δppm 8.50-8.41 (m, 1H); 7.68 (br s, 1H); 6.68-6.60 (m, 1H); 4.91-4.80 (m, 1H); 4.36 (s, 2H); 4.08 (t, 3H, J= 6.0 Hz); 3.49 (s, 6H); 3.23-3.14 (m, 2H); 2.56-2.46 (m, 2H); 2.43-2.23 (m, 8H); 1.72-1.15 (m, 54H); 0.95-0.83 (m, 12H)。 脂質 21 ： 8-((3-((3- 胺基吡啶 -2- 基 ) 胺基 ) 丙基 )(8- 側氧基 -8-( 十五烷 -8- 基氧基 ) 辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image382
向8-((3-胺基丙基)(8-側氧基-8-(十五烷-8-基氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯TFA鹽(300 mg, 0.358 mmol)及三乙胺(249.711 μL, 1.792 mmol)於正丁醇(5 mL)中之溶液中添加2-氯-3-硝基吡啶(113.615 mg, 0.717 mmol)。將反應混合物在90℃下攪拌隔夜。冷卻至室溫後，將混合物濃縮且藉由矽膠層析法(0-10%之甲醇/二氯甲烷)純化，得到8-((3-((3-硝基吡啶-2-基)胺基)丙基)(8-側氧基-8-(十五烷-8-基氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(MS (CI): m/z(MH +) 845.63，關於C 50H 92N 4O 6)。將MeOH (40 mL)中之中間物在環境溫度下在H 2氛圍下在Pd(OH) 2/C催化劑(20%, 50 mg)之存在下氫化4 h。將混合物經Celite過濾且用MeOH洗滌。將濾液濃縮，得到呈油狀之8-((3-((3-胺基吡啶-2-基)胺基)丙基)(8-側氧基-8-(十五烷-8-基氧基)辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(89.5 mg, 40%)。UPLC/ELSD: RT = 2.61 min。MS (CI): m/z(MH +) 815.29，關於C 50H 94N 4O 4。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3): δppm 7.76-7.66 (m, 1H); 6.84-6.73 (m, 1H); 6.55-6.41 (m, 1H); 5.52 (br s, 1H); 4.94-4.79 (m, 1H); 4.08 (t, 3H, J= 6.0 Hz); 3.60-3.40 (m, 3H); 3.28-3.10 (m, 2H); 2.68-2.51 (m, 3H); 2.50-2.34 (m, 5H); 2.33-2.20 (m, 6H); 1.91-1.73 (m, 3H); 1.72-1.14 (m, 52H); 0.98-0.81 (m, 12H)。 脂質 22 ： 8,8'-((3-((4-( 甲基胺基 )-1- 氧離子基 -1,2,5- 噻二唑 -3- 基 ) 胺基 ) 丙基 ) 氮烷二基 ) 二辛酸雙 (3- 戊基辛基 ) 酯
Figure 02_image384
在0℃下向8,8'-((3-胺基丙基)氮烷二基)二辛酸雙(3-戊基辛基)酯TFA鹽(150 mg, 0.179 mmol)及三乙胺(124.856 μL, 0.896 mmol)於DCM (5 mL)中之溶液中添加3-甲氧基-4-(甲基胺基)-1,2,5-噻二唑-1-酮(34.652 mg, 0.215 mmol)。將反應混合物在0℃下攪拌1 h且在室溫下攪拌隔夜。反應混合物用額外DCM (10 mL)稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉溶液(15 mL)及接著鹽水溶液(15 mL)洗滌。將DCM層分離且經硫酸鈉乾燥。將溶液濃縮且藉由矽膠層析法(0-100% (1% NH 4OH、20% MeOH於DCM中之混合物)於DCM中)純化，得到呈油狀之8,8'-((3-((4-(甲基胺基)-1-氧離子基-1,2,5-噻二唑-3-基)胺基)丙基)氮烷二基)二辛酸雙(3-戊基辛基)酯(76.7 mg, 50%)。UPLC/ELSD: RT = 2.81 min。MS (CI): m/z(MH +) 852.54，關於C 48H 93N 5O 5S。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3): δppm 8.09 (br s, 1H); 7.93 (br s, 1H); 4.07 (t, 4H, J= 9.0 Hz); 3.58-3.44 (m, 1H); 3.37-3.23 (m, 1H); 2.97 (s, 3H); 2.59-2.48 (m, 2H); 2.47-2.36 (m, 4H); 2.28 (t, 4H, J= 6.0 Hz); 1.90-1.75 (m, 2H); 1.69-1.17 (m, 58H); 0.95-0.82 (m, 12H)。 脂質 23 ： 8,8'-((3-((5- 胺基 -1,2,4- 噁二唑 -3- 基 ) 胺基 ) 丙基 ) 氮烷二基 ) 二辛酸雙 (3- 戊基辛基 ) 酯
Figure 02_image386
向8,8'-((3-胺基丙基)氮烷二基)二辛酸雙(3-戊基辛基)酯TFA鹽(133.7 mg, 0.16 mmol)及三乙胺(111.288 μL, 0.798 mmol)於異丙醇(8 mL)中之溶液中添加氰基(二苯氧基亞甲基)胺(41.85 mg, 0.176 mmol)。將反應混合物在室溫下攪拌隔夜，產生8-((3-(((Z)-(氰基亞胺基)(苯氧基)甲基)胺基)丙基)((8-側氧基-8-((3-戊基辛基)氧基)辛基))胺基)辛酸3-戊基辛酯(MS (CI): m/z(MH +) 867.58，關於C 53H 94N 4O 5)。添加中間物NH 2OH, HCl (16.645 mg, 0.240 mmol)且在75℃下攪拌3 h。添加額外NH 2OH, HCl (16.645 mg, 0.240 mmol)且在75℃下攪拌隔夜。將混合物濃縮且藉由矽膠層析法(0-100% (1% NH 4OH、20% MeOH於DCM中之混合物)於DCM中)純化，得到呈油狀之8,8'-((3-((5-胺基-1,2,4-噁二唑-3-基)胺基)丙基)氮烷二基)二辛酸雙(3-戊基辛基)酯(84 mg, 64%)。UPLC/ELSD: RT = 2.74 min。MS (CI): m/z(MH +) 806.16，關於C 47H 91N 5O 5。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3): δppm 6.77 (br s, 1H); 4.28-3.98 (m, 6H); 3.56-3.37 (m, 2H); 3.21-2.65 (m, 5H); 2.29 (m, 4H); 2.15-1.94 (m, 2H); 1.76-1.14 (m, 59H); 0.95-0.81 (m, 12H)。 脂質 24 ： 8,8'-((3-((2- 甲氧基乙基 ) 磺醯胺基 ) 丙基 ) 氮烷二基 ) 二辛酸雙 (3- 戊基辛基 ) 酯
Figure 02_image388
在0℃下向8,8'-((3-胺基丙基)氮烷二基)二辛酸雙(3-戊基辛基)酯TFA鹽(150 mg, 0.179 mmol)及三乙胺(124.856 μL, 0.896 mmol)於DCM (5 mL)中之溶液中添加2-甲氧基乙烷磺醯氯(34.097 mg, 0.215 mmol)。將反應混合物在0℃下攪拌1 h且在室溫下攪拌隔夜。反應混合物用額外DCM (10 mL)稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉溶液(15 mL)及接著鹽水溶液(15 mL)洗滌。將DCM層分離且經硫酸鈉乾燥。將溶液濃縮且藉由矽膠層析法(0-100% (1% NH 4OH、20% MeOH於DCM中之混合物)於DCM中)純化，得到呈油狀之8,8'-((3-((2-甲氧基乙基)磺醯胺基)丙基)氮烷二基)二辛酸雙(3-戊基辛基)酯(104.1 mg, 69%)。UPLC/ELSD: RT = 2.81 min。MS (CI): m/z(MH +) 845.51，關於C 48H 96N 2O 7S。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3): δppm 6.62 (br s, 1H); 4.08 (t, 4H, J= 6.0 Hz); 3.78 (t, 2H, J= 6.0 Hz); 3.37 (s, 3H); 3.28-3.16 (m, 4H); 2.57-2.48 (m, 2H); 2.42-2.33 (m, 2H); 2.28 (t, 4H, J= 6.0 Hz); 1.75-1.18 (m, 62H); 0.94-0.83 (m, 12H)。 脂質 25 ： 8,8'-((3-(1- 甲基環丙烷 -1- 甲醯胺基 ) 丙基 ) 氮烷二基 ) 二辛酸雙 (3- 戊基辛基 ) 酯
Figure 02_image390
在0℃下向8,8'-((3-胺基丙基)氮烷二基)二辛酸雙(3-戊基辛基)酯TFA鹽(100 mg, 0.119 mmol)及三乙胺(83.237 μL, 0.597 mmol)於DCM (5 mL)中之溶液中添加1-甲基環丙烷-1-碳醯氯(16.993 mg, 0.143 mmol)。將反應混合物在0℃下攪拌1 h且在室溫下攪拌隔夜。反應混合物用額外DCM (10 mL)稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉溶液(15 mL)及接著鹽水溶液(15 mL)洗滌。將DCM層分離且經硫酸鈉乾燥。將溶液濃縮且藉由矽膠層析法(0-100% (1% NH 4OH、20% MeOH於DCM中之混合物)於DCM中)純化，得到呈油狀之8,8'-((3-(1-甲基環丙烷-1-甲醯胺基)丙基)氮烷二基)二辛酸雙(3-戊基辛基)酯(58.7 mg, 58%)。UPLC/ELSD: RT = 2.87 min。MS (CI): m/z(MH +) 805.42，關於C 50H 96N 2O 5。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3): δppm 7.42 (br s, 1H); 4.08 (t, 4H, J= 6.0 Hz); 3.39-3.30 (m, 2H); 2.56-2.47 (m, 2H); 2.46-2.35 (m, 4H); 2.28 (t, 4H, J= 9.0 Hz); 1.74-1.13 (m, 65H); 0.95-0.83 (m, 12H); 0.56-0.47 (m, 2H)。 脂質 26 ： 8,8'-((3-( 乙基磺醯胺基 ) 丙基 ) 氮烷二基 ) 二辛酸雙 (3- 戊基辛基 ) 酯
Figure 02_image392
在0℃下向8,8'-((3-胺基丙基)氮烷二基)二辛酸雙(3-戊基辛基)酯TFA鹽(150 mg, 0.179 mmol)及三乙胺(124.856 μL, 0.896 mmol)於DCM (5 mL)中之溶液中添加乙烷磺醯氯(27.641 mg, 0.215 mmol)。將反應混合物在0℃下攪拌1 h且在室溫下攪拌隔夜。反應混合物用額外DCM (10 mL)稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉溶液(15 mL)及接著鹽水溶液(15 mL)洗滌。將DCM層分離且經硫酸鈉乾燥。將溶液濃縮且藉由矽膠層析法(0-100% (1% NH 4OH、20% MeOH於DCM中之混合物)於DCM中)純化，得到呈油狀之8,8'-((3-(乙基磺醯胺基)丙基)氮烷二基)二辛酸雙(3-戊基辛基)酯(84 mg, 58%)。UPLC/ELSD: RT = 2.80 min。MS (CI): m/z(MH +) 815.53，關於C 47H 94N 2O 6S。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3): δppm 6.90 (br s, 1H); 4.07 (t, 4H, J= 6.0 Hz); 3.25-3.13 (m, 2H); 3.05-2.91 (m, 2H); 2.61-2.50 (m, 2H); 2.43-2.34 (m, 4H); 2.29 (t, 4H, J= 6.0 Hz); 1.75-1.16 (m, 63H); 0.95-0.84 (m, 12H)。 脂質 27 ： 8,8'-((3-(( 異噁唑 -3- 基甲基 ) 磺醯胺基 ) 丙基 ) 氮烷二基 ) 二辛酸雙 (3- 戊基辛基 ) 酯
Figure 02_image394
在0℃下向8,8'-((3-胺基丙基)氮烷二基)二辛酸雙(3-戊基辛基)酯TFA鹽(150 mg, 0.179 mmol)及三乙胺(124.856 μL, 0.896 mmol)於DCM (5 mL)中之溶液中添加1,2-噁唑-3-基甲烷磺醯氯(39.04 mg, 0.215 mmol)。將反應混合物在0℃下攪拌1 h且在室溫下攪拌隔夜。反應混合物用額外DCM (10 mL)稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉溶液(15 mL)及接著鹽水溶液(15 mL)洗滌。將DCM層分離且經硫酸鈉乾燥。將溶液濃縮且藉由矽膠層析法(0-100% (1% NH 4OH、20% MeOH於DCM中之混合物)於DCM中)純化，得到呈油狀之8,8'-((3-((異噁唑-3-基甲基)磺醯胺基)丙基)氮烷二基)二辛酸雙(3-戊基辛基)酯(107 mg, 69%)。UPLC/ELSD: RT = 2.79 min。MS (CI): m/z(MH +) 868.20，關於C 49H 93N 3O 7S。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3): δppm 8.49-8.40 (m, 1H); 7.67 (br s, 1H); 6.65-6.61 (m, 1H); 4.36 (s, 2H); 4.08 (t, 5H, J= 6.0 Hz); 3.49 (m, 2H); 3.23-3.14 (m, 2H); 2.58-2.47 (m, 2H); 2.42-2.23 (m, 8H); 1.71-1.15 (m, 57H); 0.96-0.82 (m, 12H)。 脂質 28 ： 8,8'-((3-((3- 胺基吡啶 -2- 基 ) 胺基 ) 丙基 ) 氮烷二基 ) 二辛酸雙 (3- 戊基辛基 ) 酯
Figure 02_image396
向8,8'-((3-胺基丙基)氮烷二基)二辛酸雙(3-戊基辛基)酯TFA鹽(300 mg, 0.358 mmol)及三乙胺(249.711 μL, 1.792 mmol)於正丁醇(5 mL)中之溶液中添加2-氯-3-硝基吡啶(113.615 mg, 0.717 mmol)。將反應混合物在90℃下攪拌隔夜。冷卻至室溫後，將混合物濃縮且藉由矽膠層析法(0-10%之甲醇/二氯甲烷)純化，得到8,8'-((3-((3-硝基吡啶-2-基)胺基)丙基)氮烷二基)二辛酸雙(3-戊基辛基)酯(MS (CI): m/z(MH +) 846.00，關於C 50H 92N 4O 6)。將MeOH (40 mL)中之中間物在環境溫度下在H 2氛圍下在Pd(OH) 2/C催化劑(20%, 50 mg)之存在下氫化4 h。混合物經Celite過濾且用MeOH洗滌。將濾液濃縮，得到呈油狀之8,8'-((3-((3-胺基吡啶-2-基)胺基)丙基)氮烷二基)二辛酸雙(3-戊基辛基)酯(80.3 mg, 38%)。UPLC/ELSD: RT = 2.60 min。MS (CI): m/z(MH +) 816.27，關於C 50H 94N 4O 4。 1H NMR (300 MHz, CDCl 3): δppm 7.69-7.57 (m, 1H); 6.84-6.72 (m, 1H); 6.56-6.42 (m, 1H); 5.60 (br s, 1H); 4.08 (t, 5H, J= 6.0 Hz); 3.85 (br s, 2H); 3.60-3.40 (m, 3H); 3.25-2.62 (m, 5H); 2.33-2.20 (m, 6H); 2.19-1.92 (m, 2H); 1.77-1.15 (m, 55H); 0.96-0.81 (m, 12H)。 脂質 29 ： 8-((3- 乙醯胺基丙基 )(8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image398
向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(500 mg, 0.666 mmol)於DCM (6 mL)中之溶液中添加含乙醯氯(62.7 mg, 0.8 mmol)之DCM (1 mL)。將反應冷卻至0℃且添加三乙胺(0.464 mL, 3.33 mmol)。將反應在0℃下攪拌16 h。反應物用DCM稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉及飽和氯化鈉洗滌。DCM層用MgSO 4乾燥，真空過濾且在真空中濃縮。粗產物藉由矽膠層析法(0-100% 80:20:1 DCM:MeOH:NH 4OH/DCM)純化，得到呈透明油狀之8-((3-乙醯胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(356 mg, 98.4%)。 1H NMR: (300 MHz, CDCl 3) δ 7.36 (s, 1H), 4.86 (p, J= 6 Hz, 1H), 4.08 (t, J= 9 Hz, 2H), 3.49 (d, J= 6Hz, 2H), 3.33 (q, J= 6 Hz, 9 Hz, 2H), 2.50 (bs, 2H), 2.37 (bs, 3H), 2.28 (td, J= 3 Hz, 6 Hz, 3 Hz, 4H), 1.94 (s, 3H), 1.38-1.69 (m, 20H), 1.27 (m, 53H), 0.88 (q, J= 6 Hz, 9Hz, 13H)。 脂質 30 ： 8-((8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 )(3- 丙醯胺基丙基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image400
向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(500 mg, 0.666 mmol)於DCM (6 mL)中之溶液中添加含丙醯氯(74 mg, 0.8 mmol)之DCM (1 mL)。將反應冷卻至0℃且添加三乙胺(0.463 mL, 3.33 mmol)。反應在0℃下攪拌16 h。反應物用DCM稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉及飽和氯化鈉洗滌。DCM層用MgSO 4乾燥，真空過濾且在真空中濃縮。粗產物藉由矽膠層析法(0-100% 80:20:1 DCM:MeOH:NH 4OH/DCM)純化，得到呈透明油狀之8-((8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)(3-丙醯胺基丙基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(483 mg, 97.6%)。 1H NMR: (300 MHz, CDCl 3) δ 4.86 (p, J= 6 Hz, 1H), 4.08 (t, J= 9 Hz, 2H), 3.33 (q, J= 6 Hz, 9 Hz, 2H), 2.49 (s, 2H), 2.37 (s, 3H), 2.28 (td, J= 3 Hz, 9Hz, 3 Hz, 4H), 2.15 (q, J= 6 Hz, 9 Hz, 2H), 1.54 (m, 18H), 1.28 (m, 51H), 1.14 (t, J= 9 Hz, 4H), 0.88 (q, J= 6 Hz, 9Hz, 12H)。 脂質 31 ： 8-((8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 )(3- 異丁醯胺基丙基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image402
向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(500 mg, 0.666 mmol)於DCM (6 mL)中之溶液中添加含異丁醯氯(85 mg, 0.8 mmol)之DCM (1 mL)。將反應冷卻至0℃且添加三乙胺(0.464 mL, 3.33 mmol)。將反應在0℃下攪拌16 h。反應物用DCM稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉及飽和氯化鈉洗滌。DCM層用MgSO 4乾燥，真空過濾且在真空中濃縮。粗產物藉由矽膠層析法(0-100% 80:20:1 DCM:MeOH:NH 4OH/DCM)純化，得到呈透明油狀之8-((8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)(3-異丁醯胺基丙基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(428 mg, 93%)。 1H NMR: (300 MHz, CDCl 3) δ 7.23 (s, 1H), 4.86 (t, J= 6 Hz, 1H), 4.08 (t, J= 9 Hz, 2H), 3.33 (q, J= 3 Hz, 9 Hz, 2H), 2.50 (t, J= 3 Hz, 2H), 2.38 (t, J= 9 Hz, 4H), 2.28 (t, J= 9 Hz, 5H), 1.54 (m, 18H), 1.28 (m, 51H), 1.13 (d, J= 9 Hz, 6H), 0.88 (q, J= 6 Hz, 3Hz, 12H)。 脂質 32 ： 8-((8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 )(3- 新戊醯胺基丙基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image404
向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(476 mg, 0.634 mmol)於DCM (6 mL)中之溶液中添加含新戊醯氯(92 mg, 0.761 mmol)之DCM (1 mL)。將反應冷卻至0℃且添加三乙胺(0.422 mL, 3.17 mmol)。將反應在0℃下攪拌16 h。反應物用DCM稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉及飽和氯化鈉洗滌。DCM層用MgSO 4,乾燥，真空過濾且在真空中濃縮。粗產物藉由矽膠層析法(0-100% 80:20:1 DCM:MeOH:NH 4OH/DCM)純化，得到呈透明油狀之8-((8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)(3-新戊醯胺基丙基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(423 mg, 96.8 %)。 1H NMR: (300 MHz, CDCl 3) δ 7.21 (s, 1H), 4.86 (t, J= 6 Hz, 1H) ), 4.08 (t, J= 9 Hz, 2H), 3.32 (q, J= 3 Hz, 9 Hz, 2H), 2.50 (t, J= 3 Hz, 2H), 2.40 (t, J= 9 Hz, 4H), 2.28 (td, J= 3 Hz, 6 Hz, 4H), 1.54 (m, 20H), 1.28 (m, 50H), 1.17 (s, 9H), 0.88 (q, J= 6 Hz, 3Hz, 12H)。 脂質 33 ： 8-((3- 苯甲醯胺基丙基 )(8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image406
向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(500 mg, 0.666 mmol)於DCM (6 mL)中之溶液中添加含苯甲醯氯(112 mg, 0.8 mmol)之DCM (1 mL)。將反應冷卻至0℃且添加三乙胺(0.464 mL, 3.33 mmol)。將反應在0℃下攪拌16 h。反應物用DCM稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉及飽和氯化鈉洗滌。DCM層用MgSO 4乾燥，真空過濾且在真空中濃縮。粗產物藉由矽膠層析法(0-100% 80:20:1 DCM:MeOH:NH 4OH/DCM)純化，得到呈透明油狀之8-((3-苯甲醯胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(471 mg, 90.8%)。 1H NMR: (300 MHz, CDCl 3) δ 8.35 (s, 1H), 7.77 (d, 9 Hz, 2H), 7.44 (m, 3H), 4.86 (t, J= 6 Hz, 1H), 4.08 (t, J= 9 Hz, 2H), 3.58 (d, J= 6 Hz, 2H), 2.59 (s, 2H), 2.41 (s, 4H), 2.25 (t, J= 6 Hz, 4H), 1.74 (s, 2H), 1.50 (m, 16H), 1.26 (m, 50H), 0.88 (q, J= 6 Hz, 3Hz, 12H)。 脂質 35 ： 8-((8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 )(3-(2- 羥基丙醯胺基 ) 丙基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image408
經由注射器向溶解於DCM中之8-((3-(2-(第三丁氧基)丙醯胺基)丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(272 mg, 0.309 mmol, 1當量)中逐滴添加三氟乙酸(0.947 mL, 12.371 mmol, 40當量)。將反應在室溫下攪拌48 h。反應物用DCM稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉及飽和氯化鈉洗滌。將有機層分離，用硫酸鎂乾燥，真空過濾且在真空中濃縮，得到呈透明油狀之8-((8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)(3-(2-羥基丙醯胺基)丙基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(227 mg, 89.1%)。 1 H NMR: (300 MHz, CDCl 3) δ 7.62 (s, 1H), 4.86 (q, J= 6 Hz, 6Hz, 1H), 4.20 (d, J= 6 Hz, 1H), 4.08 (t, J= 6 Hz,2H), 3.39 (d, J= 3Hz, 2H), 2.58 (m, 4H), 2.28 (td, J= 3 Hz, 6 Hz, 3 Hz, 4H), 1.38-1.68 (m, 19H), 1.27 (m, 48H), 0.88 (q, J= 3 Hz, 9 Hz, 12H)。 脂質 36 ： 8-((8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 )(3-(1- 甲基環丁烷 -1- 甲醯胺基 ) 丙基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image410
向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(611 mg, 0.813 mmol)於DCM (8.13 mL)中之溶液中添加1-甲基環丁烷-1-甲酸(111 mg, 0.967 mmol)、三乙胺(0.17 mL, 1.22 mmol)、DMAP (50 mg, 0.407 mmol)及EDC (312 mg, 1.63 mmol)。將反應在室溫下攪拌16 h。反應物用DCM稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉及飽和氯化鈉洗滌。有機層用MgSO 4乾燥，真空過濾且在真空中濃縮。粗產物藉由矽膠層析法(0-100% 80:20:1 DCM:MeOH:NH 4OH/DCM)純化，得到呈透明油狀之8-((8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)(3-(1-甲基環丁烷-1-甲醯胺基)丙基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(488 mg, 70.8%)。 1 H NMR: (300 MHz, CDCl 3) δ 7.12 (s, 1H), 4.86 (t, J= 6 Hz, 1H), 4.08 (t, J= 6 Hz, 2H), 3.33 (q, J= 3 Hz, 9 Hz, 2H), 2.50 (t, J= 6 Hz, 2H), 2.38 (m, 5H), 2.28 (td, J= 3 Hz, 6 Hz, 4H), 1.87 (m, 4H), 1.37-1.70 (m, 19H), 1.38 (s, 3H), 1.28 (m, 51H), 0.88 (q, J= 6 Hz, 3Hz, 12H)。 脂質 37 ： 8-((3-(1- 乙基環丙烷 -1- 甲醯胺基 ) 丙基 )(8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image412
向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(500 mg, 0.666 mmol)於DCM (6.65 mL)中之溶液中添加1-乙基環丙基-1-甲酸(91 mg, 0.8 mmol)、三乙胺(0.139 mL, 1 mmol)、DMAP (41 mg, 0.333 mmol)及EDC (255 mg, 1.33 mmol)。將反應在室溫下攪拌16 h。反應物用DCM稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉及飽和氯化鈉洗滌。有機層用MgSO 4乾燥，真空過濾且在真空中濃縮。粗產物藉由矽膠層析法(0-100% 80:20:1 DCM:MeOH:NH 4OH/DCM)純化，得到呈透明油狀之8-((3-(1-乙基環丙烷-1-甲醯胺基)丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(471 mg, 83.5%)。 1 H NMR: (300 MHz, CDCl 3) δ 4.86 (t, J= 6 Hz, 1H), 4.08 (t, J= 6 Hz, 2H), 3.35 (d, J= 3Hz, 2H), 2.50 (t, J= 6Hz, 2H), 2.40 (t, J= 6 Hz, 4H), 2.28 (td, J= 3 Hz, 6 Hz, 4H), 1.37-1.71 (m, 20H), 1.28 (m, 50H), 1.06 (s, 2H), 0.98 (t, J= 6 Hz, 3H), 0.88 (q, J= 6 Hz, 3Hz, 12H), 0.53 (s, 2H)。 脂質 38 ： 8-((8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 )(3-(2- 甲氧基乙醯胺基 ) 丙基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image414
向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(500 mg, 0.666 mmol)於DCM (6 mL)中之溶液中添加含甲氧基-乙醯氯(87 mg, 0.8 mmol)之DCM (1 mL)。將反應冷卻至0℃且添加三乙胺(0.464 mL, 3.33 mmol)。將反應在0℃下攪拌16 h。反應物用DCM稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉及飽和氯化鈉洗滌。DCM層用MgSO 4乾燥，真空過濾且在真空中濃縮。粗產物藉由矽膠層析法(0-100% 80:20:1 DCM:MeOH:NH 4OH/DCM)純化，得到呈透明油狀之8-((8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)(3-(2-甲氧基乙醯胺基)丙基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(408 mg, 74.5%)。 1 H NMR: (300 MHz, CDCl 3) δ 7.53 (s, 1H), 4.86 (t, J= 6 Hz, 1H), 4.08 (t, J= 6 Hz, 2H), 3.87 (s, 2H), 3.37 (m, 5H), 2.47 (t, J= 6Hz, 2H), 2.36 (t, J= 6 Hz, 4H), 2.28 (td, J= 3 Hz, 6 Hz, 4H), 1.55 (m, 20H), 1.26 (m, 48H), 0.88 (q, J= 6 Hz, 3Hz, 12H)。 脂質 39 ： 8-((3-( 環丙烷甲醯胺基 ) 丙基 )(8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image416
向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(500 mg, 0.666 mmol)於DCM (6.65 mL)中之溶液中添加環丙烷甲酸(69 mg, 0.8 mmol)、三乙胺(0.139 mL, 1 mmol)、DMAP (41 mg, 0.333 mmol)及EDC (255 mg, 1.33 mmol)。將反應在室溫下攪拌16 h。反應物用DCM稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉及飽和氯化鈉洗滌。有機層用MgSO 4乾燥，真空過濾且在真空中濃縮。粗產物藉由矽膠層析法(0-100% 80:20:1 DCM:MeOH:NH 4OH/DCM)純化，得到呈透明油狀之8-((3-(環丙烷甲醯胺基)丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(446 mg, 81.8%)。 1 H NMR: (300 MHz, CDCl 3) δ 7.50 (s, 1H), 4.86 (t, J= 6 Hz, 1H), 4.08 (t, J= 6 Hz, 2H), 3.35 (q, J= 3Hz, 6Hz, 2H), 2.51 (s, 2H), 2.39 (s, 4H), 2.28 (td, J= 3 Hz, 6 Hz, 4H), 1.37-1.71 (m, 20H), 1.28 (m, 52H), 0.88 (q, J= 6 Hz, 3Hz, 12H), 0.67 (m, 2H)。 脂質 40 ： 8-((8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 )(3-( 四氫 -2H- 呱喃 -4- 甲醯胺基 ) 丙基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image418
向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(500 mg, 0.666 mmol)於DCM (6.65 mL)中之溶液中添加噁烷-4-甲酸(104 mg, 0.8 mmol)、三乙胺(0.139 mL, 1 mmol)、DMAP (41 mg, 0.333 mmol)及EDC (255 mg, 1.33 mmol)。將反應在室溫下攪拌16 h。反應物用DCM稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉及飽和氯化鈉洗滌。有機層用MgSO 4乾燥，真空過濾且在真空中濃縮。粗產物藉由矽膠層析法(0-100% 80:20:1 DCM:MeOH:NH 4OH/DCM)純化，得到呈透明油狀之8-((8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)(3-(四氫-2H-呱喃-4-甲醯胺基)丙基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(438 mg, 74.6%)。 1 H NMR: (300 MHz, CDCl 3) δ 7.34 (s, 1H), 4.86 (t, J= 6 Hz, 1H), 4.08 (t, J= 6 Hz, 2H), 4.00 (m, 2H), 3.39 (m, 4H), 2.50 (s, 2H), 2.38 (t, J= 6 Hz, 4H), 2.28 (td, J= 3 Hz, 6 Hz, 4H), 1.74 (m, 4H), 1.53 (m, 19H), 1.28 (m, 50H), 0.88 (q, J= 6 Hz, 3Hz, 12H)。 脂質 41 ： 8-((3-( 環己烷甲醯胺基 ) 丙基 )(8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image420
向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(500 mg, 0.666 mmol)於DCM (6.65 mL)中之溶液中添加環己烷甲酸(102 mg, 0.8 mmol)、三乙胺(0.139 mL, 1 mmol)、DMAP (41 mg, 0.333 mmol)及EDC (255 mg, 1.33 mmol)。將反應在室溫下攪拌16 h。反應物用DCM稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉及飽和氯化鈉洗滌。有機層用MgSO 4乾燥，真空過濾且在真空中濃縮。粗產物藉由矽膠層析法(0-100% 80:20:1 DCM:MeOH:NH 4OH/DCM)純化，得到呈透明油狀之8-((3-(環己烷甲醯胺基)丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(573 mg, 72.3%)。 1 H NMR: (300 MHz, CDCl 3) δ 7.15 (s, 1H), 4.86 (t, J= 6 Hz, 1H), 4.08 (t, J= 6 Hz, 2H), 3.33 (s, 2H), 2.48 (t, J= 6Hz, 2H), 2.37 (t, J= 6 Hz, 4H), 2.28 (td, J= 3 Hz, 6 Hz, 4H), 1.81 (t, J= 12 Hz, 4H), 1.36-1.70 (m, 24H), 1.28 (m, 51H), 0.88 (q, J= 6 Hz, 3Hz, 12H)。 脂質 42 ： 8-((3-( 雙環 [2.2.2] 辛烷 -1- 甲醯胺基 ) 丙基 )(8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image422
向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(500 mg, 0.666 mmol)於DCM (6.65 mL)中之溶液中添加雙環[2.2.2]辛烷-1-甲酸(123 mg, 0.8 mmol)、三乙胺(0.139 mL, 1 mmol)、DMAP (41 mg, 0.333 mmol)及EDC (255 mg, 1.33 mmol)。將反應在室溫下攪拌16 h。反應物用DCM稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉及飽和氯化鈉洗滌。有機層用MgSO 4乾燥，真空過濾且在真空中濃縮。粗產物藉由矽膠層析法(0-100% 80:20:1 DCM:MeOH:NH 4OH/DCM)純化，得到呈透明油狀之8-((3-(雙環[2.2.2]辛烷-1-甲醯胺基)丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(531 mg, 89.9%)。 1 H NMR: (300 MHz, CDCl 3) δ 6.99 (s, 1H), 4.86 (t, J= 6 Hz, 1H), 4.08 (t, J= 6 Hz, 2H), 3.30 (s, 2H), 2.47 (s, 2H), 2.39 (bt, J= 6 Hz, 4H), 2.28 (td, J= 3 Hz, 6 Hz, 4H), 1.38-1.78 (m, 32H), 1.28 (m, 49H), 0.88 (q, J= 6 Hz, 3Hz, 12H)。 脂質 43 ： 8-((8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 )(3-( 四氫呋喃 -2- 甲醯胺基 ) 丙基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image424
向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(500 mg, 0.666 mmol)於DCM (6.65 mL)中之溶液中添加四氫-2-糠酸(93 mg, 0.8 mmol)、三乙胺(0.139 mL, 1 mmol)、DMAP (41 mg, 0.333 mmol)及EDC (255 mg, 1.33 mmol)。將反應在室溫下攪拌16 h。反應物用DCM稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉及飽和氯化鈉洗滌。有機層用MgSO 4乾燥，真空過濾且在真空中濃縮。粗產物藉由矽膠層析法(0-100% 80:20:1 DCM:MeOH:NH 4OH/DCM)純化，得到呈透明油狀之8-((8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)(3-(四氫呋喃-2-甲醯胺基)丙基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(357 mg, 61.8%)。 1 H NMR: (300 MHz, CDCl 3) δ 7.41 (s, 1H), ), 4.86 (t, J= 6 Hz, 1H), 4.32 (dd, J= 6Hz, 3Hz, 1H), 4.08 (t, J= 6 Hz, 2H), 3.86 (t, J= 9 Hz, 2H), 3.32 (s, 2H), 2.20-2.52 (m, 10H), 1.78-2.11 (m, 3H), 1.36-1.68 (m, 18H), 1.28 (m, 50H), 0.88 (q, J= 6 Hz, 3Hz, 12H)。 脂質 44 ： 8-((8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 )(3-( 四氫呋喃 -3- 甲醯胺基 ) 丙基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image426
向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(500 mg, 0.666 mmol)於DCM (6.65 mL)中之溶液中添加四氫-3-糠酸(93 mg, 0.799 mmol)、三乙胺(0.139 mL, 1 mmol)、DMAP (41 mg, 0.333 mmol)及EDC (255 mg, 1.33 mmol)。將反應在室溫下攪拌16 h。反應物用DCM稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉及飽和氯化鈉洗滌。有機層用MgSO 4乾燥，真空過濾且在真空中濃縮。粗產物藉由矽膠層析法(0-100% 80:20:1 DCM:MeOH:NH 4OH/DCM)純化，得到呈透明油狀之8-((8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)(3-(四氫呋喃-3-甲醯胺基)丙基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(342 mg, 60.5%)。 1 H NMR: (300 MHz, CDCl 3) δ 7.52 (s, 1H), ), 4.86 (t, J= 6 Hz, 1H), 4.08 (t, J= 6 Hz, 2H), 3.87 (m, 4H), 3.33 (q, J= 6 Hz, 3 Hz, 2H), 2.80 (t, J= 9 Hz, 1H), 2.01-2.55 (m, 12H), 1.36-1.71 (m, 19H), 1.28 (m, 49H), 0.88 (q, J= 6 Hz, 3Hz, 12H)。 脂質 46 ： 8-((3-(2- 乙醯胺基乙醯胺基 ) 丙基 )(8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image428
向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(500 mg, 0.666 mmol)於DCM (6.65 mL)中之溶液中添加乙醯基胺基-乙酸(94 mg, 0.8 mmol)、三乙胺(0.139 mL, 1 mmol)、DMAP (41 mg, 0.333 mmol)及EDC (255 mg, 1.33 mmol)。將反應在室溫下攪拌16 h。反應物用DCM稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉及飽和氯化鈉洗滌。有機層用MgSO 4乾燥，真空過濾且在真空中濃縮。粗產物藉由矽膠層析法(0-100% 80:20:1 DCM:MeOH:NH 4OH/DCM)純化，得到呈透明油狀之8-((3-(2-乙醯胺基乙醯胺基)丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(330 mg, 58.3%)。 1 H NMR: (300 MHz, CDCl 3) δ 7.81 (s, 1H), 6.37 (s, 1H), 4.86 (q, J= 6 Hz, 6Hz, 1H), 4.08 (t, J= 9 Hz, 2H), 3.85 (d, J= 3Hz, 2H), 3.38 (q, J= 3 Hz, 6 Hz, 2H), 2.55 (s, 2H), 2.40 (s, 3H), 2.28 (td, J= 3 Hz, 6 Hz, 3 Hz, 4H), 2.04 (s, 3H), 1.37-1.79, (m, 18H), 1.25 (m, 53H), 0.88 (q, J= 6 Hz, 3Hz, 13H)。 脂質 47 ： 8-((3-( 丁 -2- 炔醯胺基 ) 丙基 )(8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image430
向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(500 mg, 0.666 mmol)於DCM (6.65 mL)中之溶液中添加2-丁炔酸(67 mg, 0.8 mmol)、三乙胺(0.139 mL, 1 mmol)、DMAP (41 mg, 0.333 mmol)及EDC (255 mg, 1.33 mmol)。將反應在室溫下攪拌16 h。反應物用DCM稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉及飽和氯化鈉洗滌。有機層用MgSO 4乾燥，真空過濾且在真空中濃縮。粗產物藉由矽膠層析法(0-100% 80:20:1 DCM:MeOH:NH 4OH/DCM)純化，得到呈透明油狀之8-((3-(丁-2-炔醯胺基)丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(369 mg, 67.8%)。 1 H NMR: (300 MHz, CDCl 3) δ 7.90 (s, 1H), 4.86 (t, J= 6 Hz, 1H), 4.08 (t, J= 6 Hz, 2H), 2.50 (bs, 2H), 2.37 (bs, 3H), 2.28 (td, J= 3 Hz, 6 Hz, 4H), 1.92 (s, 3H), 1.39-1.71 (m, 18H), 1.27 (m, 51H), 0.88 (q, J= 6 Hz, 3Hz, 12H)。 脂質 48 ： 8-((3-(1- 乙醯基吡咯啶 -3- 甲醯胺基 ) 丙基 )(8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image432
向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(500 mg, 0.666 mmol)於DCM (6.65 mL)中之溶液中添加1-乙醯基吡咯啶-3-甲酸(126 mg, 0.8 mmol)、三乙胺(0.139 mL, 1 mmol)、DMAP (41 mg, 0.333 mmol)及EDC (255 mg, 1.33 mmol)。將反應在室溫下攪拌16 h。反應物用DCM稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉及飽和氯化鈉洗滌。有機層用MgSO 4乾燥，真空過濾且在真空中濃縮。粗產物藉由矽膠層析法(0-100% 80:20:1 DCM:MeOH:NH 4OH/DCM)純化，得到呈透明油狀之產物(380 mg, 58.1%)。 1 H NMR: (300 MHz, CDCl 3) δ 4.86 (p, J= 6 Hz, 6 Hz, 1H), 4.08 (t, J= 9 Hz, 2H), 3.30-3.83 (m, 6H), 2.33-2.60 (m, 4H), 2.28 (t, J= 6 Hz, 4H), 2.05 (s, 3H), 1.38-1.72, (m, 18H), 1.26 (m, 53H), 0.88 (q, J= 6 Hz, 3Hz, 14H)。 脂質 50 ： 8-((3-(3- 環丙基丙醯胺基 ) 丙基 )(8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image434
向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(500 mg, 0.666 mmol)於DCM (6.65 mL)中之溶液中添加3-環丙基丙-2-炔酸(88 mg, 0.8 mmol)、三乙胺(0.139 mL, 1 mmol)、DMAP (41 mg, 0.333 mmol)及EDC (255 mg, 1.33 mmol)。將反應在室溫下攪拌16 h。反應物用DCM稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉及飽和氯化鈉洗滌。有機層用MgSO 4乾燥，真空過濾且在真空中濃縮。粗產物藉由矽膠層析法(0-100% 80:20:1 DCM:MeOH:NH 4OH/DCM)純化，得到呈透明油狀之8-((3-(3-環丙基丙醯胺基)丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(484 mg, 85.1%)。 1 H NMR: (300 MHz, CDCl 3) δ 7.92 (s, 1H), 4.86 (p, J= 6 Hz, 6 Hz, 1H), 4.08 (t, J= 9 Hz, 2H), 3.35 (q, J= 6 Hz, 3Hz, 2H), 2.49 (t, J= 6 Hz, 2H), 2.35 (t, J= 6 Hz, 4H), 2.29 (td, J= 3 Hz, 6 Hz, 3 Hz, 4H), 1.39-1.72 (m, 19H), 1.15-1.39 (m, 53H), 0.74-0.98 (m, 18H)。 脂質 55 ： 8-((8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 )(3-(3- 甲基四氫呋喃 -3- 甲醯胺基 ) 丙基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image436
向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(500 mg, 0.666 mmol)於DCM (6.65 mL)中之溶液中添加3-甲基氧雜環戊烷-3-甲酸(104 mg, 0.8 mmol)、三乙胺(0.139 mL, 1 mmol)、DMAP (41 mg, 0.333 mmol)及EDC (255 mg, 1.33 mmol)。將反應在室溫下攪拌16 h。反應物用DCM稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉及飽和氯化鈉洗滌。有機層用MgSO 4乾燥，真空過濾且在真空中濃縮。粗產物藉由矽膠層析法(0-100% 80:20:1 DCM:MeOH:NH 4OH/DCM)純化，得到呈透明油狀之8-((8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)(3-(3-甲基四氫呋喃-3-甲醯胺基)丙基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(298 mg, 49.0%)。 1 H NMR: (300 MHz, CDCl 3) δ 7.35 (s, 1H), 4.86 (q, J= 6 Hz, 6Hz, 1H), 3.82-4.16 (m, 5H), 3.49 (d, J= 9 Hz, 1H), 3.33 (d, J= 6 Hz, 2H), 2.49 (m, 2H), 2.40 (t, J= 9 Hz, 4H), 2.28 (td, J= 3 Hz, 6 Hz, 3 Hz, 4H), 1.37-1.81 (m, 20H), 1.26 (m, 53H), 0.88 (q, J= 6 Hz, 3Hz, 12H)。 脂質 56 ： 8-((8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 )(3-(2- 甲基四氫呋喃 -2- 甲醯胺基 ) 丙基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image438
向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(500 mg, 0.666 mmol)於DCM (6.65 mL)中之溶液中添加2-甲基氧雜環戊烷-2-甲酸(83 mg, 0.8 mmol)、三乙胺(0.139 mL, 1 mmol)、DMAP (41 mg, 0.333 mmol)及EDC (255 mg, 1.33 mmol)。將反應在室溫下攪拌16 h。反應物用DCM稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉及飽和氯化鈉洗滌。有機層用MgSO 4乾燥，真空過濾且在真空中濃縮。粗產物藉由矽膠層析法(0-100% 80:20:1 DCM:MeOH:NH 4OH/DCM)純化，得到呈透明油狀之8-((8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)(3-(2-甲基四氫呋喃-2-甲醯胺基)丙基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(277 mg, 60.3%)。 1 H NMR: (300 MHz, CDCl 3) δ 7.41 (s, 1H), 4.86 (q, J= 6 Hz, 6Hz, 1H), 4.08 (t, J= 9 Hz, 2H), 3.88 (m, 2H), 3.28 (t, J= 6 Hz, 2H), 2.45 (t, J= 6 Hz, 2H), 2.36 (t, J= 9 Hz, 4H), 2.28 (td, J= 3 Hz, 6 Hz, 3 Hz, 4H), 1.84 (m, 4H), 1.37-1.69 (m, 21H), 1.42 (s, 3H), 1.27 (m, 52H), 0.88 (q, J= 6 Hz, 3Hz, 13H)。 脂質 58 ： 8-((8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 )(3-(1- 甲基環己烷 -1- 甲醯胺基 ) 丙基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image440
向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(500 mg, 0.666 mmol)於DCM (6.65 mL)中之溶液中添加1-甲基環己烷-1-甲酸(114 mg, 0.8 mmol)、三乙胺(0.139 mL, 1 mmol)、DMAP (41 mg, 0.333 mmol)及EDC (255 mg, 1.33 mmol)。將反應在室溫下攪拌16 h。反應物用DCM稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉及飽和氯化鈉洗滌。有機層用MgSO 4乾燥，真空過濾且在真空中濃縮。粗產物藉由矽膠層析法(0-100% 80:20:1 DCM:MeOH:NH 4OH/DCM)純化，得到呈透明油狀之8-((8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)(3-(1-甲基環己烷-1-甲醯胺基)丙基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(421 mg, 69.4%)。 1 H NMR: (300 MHz, CDCl 3) δ 7.15 (s, 1H), 4.86 (q, J= 6 Hz, 6Hz, 1H), 4.08 (t, J= 9 Hz, 2H), 3.34 (q, J= 3 Hz, 6 Hz, 2H), 2.50 (t, J= 6 Hz, 2H), 2.39 (t, J= 9 Hz, 4H), 2.28 (td, J= 3 Hz, 6 Hz, 3 Hz, 4H), 1.88 (m, 2H), 1.35-1.68 (m, 26H), 1.27 (m, 53H), 1.11 (s, 3H), 0.88 (q, J= 6 Hz, 3Hz, 13H)。 脂質 59 ： 8-((3- 甲醯胺基丙基 )(8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image442
向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(500 mg, 0.666 mmol)於DCM (6.65 mL)中之溶液中添加甲酸(37 mg, 0.8 mmol)、三乙胺(0.139 mL, 1 mmol)、DMAP (41 mg, 0.333 mmol)及EDC (255 mg, 1.33 mmol)。將反應在室溫下攪拌16 h。反應物用DCM稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉及飽和氯化鈉洗滌。有機層用MgSO 4乾燥，真空過濾且在真空中濃縮。粗產物藉由矽膠層析法(0-100% 80:20:1 DCM:MeOH:NH 4OH/DCM)純化，得到呈透明油狀之8-((3-甲醯胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(405 mg, 74.7%)。 1 H NMR: (300 MHz, CDCl 3) δ 8.11 (s, 1H), 7.47 (s, 1H), 4.86 (q, J= 6 Hz, 6Hz, 1H), 4.08 (t, J= 9 Hz, 2H), 3.38 (q, J= 3 Hz, 6 Hz, 2H), 2.51 (s, 2H), 2.37 (s,4H), 2.28 (t, J= 6 Hz, 4H), 1.36-1.72 (m, 19H), 1.25 (m, 48H), 0.88 (q, J= 6 Hz, 3Hz, 13H)。 脂質 60 ： 8-((3-(1- 乙醯基氮雜環丁烷 -3- 甲醯胺基 ) 丙基 )(8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image444
向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(500 mg, 0.666 mmol)於DCM (6.65 mL)中之溶液中添加1-乙醯基氮雜環丁烷-3-甲酸(90 mg, 0.8 mmol)、三乙胺(0.139 mL, 1 mmol)、DMAP (41 mg, 0.333 mmol)及EDC (255 mg, 1.33 mmol)。將反應在室溫下攪拌16 h。反應物用DCM稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉及飽和氯化鈉洗滌。有機層用MgSO 4乾燥，真空過濾且在真空中濃縮。粗產物藉由矽膠層析法(0-100% 80:20:1 DCM:MeOH:NH 4OH/DCM)純化，得到呈透明油狀之8-((3-(1-乙醯基氮雜環丁烷-3-甲醯胺基)丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(292 mg, 63.7%)。 1 H NMR: (300 MHz, CDCl 3) δ 7.84 (s, 1H), 4.86 (q, J= 6 Hz, 6Hz, 1H), 4.37 (dd, J= 6 Hz, 3Hz, 1H), 4.12 (m, 5H), 3.39 (q, J= 3Hz, 6Hz, 2H), 2.48 (m, 5H), 2.28 (td, J= 3 Hz, 6 Hz, 3 Hz, 4H), 1.86 (s, 3H), 1.38-1.70 (m, 18H), 1.26 (m, 51H), 0.88 (q, J= 6 Hz, 3Hz, 13H)。 脂質 62 ： 8-((3-(2-( 苄氧基 ) 乙醯胺基 ) 丙基 )(8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image446
向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(225 mg, 0.299 mmol)於DCM (3.0 mL)中之溶液中添加苄氧基乙酸(60 mg, 0.359 mmol)、三乙胺(0.063 mL, 0.449 mmol)、DMAP (18 mg, 0.15 mmol)及EDC (115 mg, 0.599 mmol)。將反應在室溫下攪拌16 h。反應物用DCM稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉及飽和氯化鈉洗滌。有機層用MgSO 4乾燥，真空過濾且在真空中濃縮。粗產物藉由矽膠層析法(0-100% 80:20:1 DCM:MeOH:NH 4OH/DCM)純化，得到呈透明油狀之8-((3-(2-(苄氧基)乙醯胺基)丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(98 mg, 35.9%)。 1 H NMR: (300 MHz, CDCl 3) δ 7.56 (s, 1H), 7.36 (m, 5H), 4.86 (t, J= 6 Hz, 1H), 4.55 (s, 2H), 4.08 (t, J= 6 Hz, 2H), 3.96 (s, 2H), 3.35 (d, J= 6 Hz, 2H), 2.46 (t, J= 6 Hz, 2H), 2.28 (m, 7H), 1.43-1.71 (m, 14H), 1.26 (m, 56H), 0.86 (q, J= 6 Hz, 3Hz, 13H)。 脂質 63 ： 8-((3-(2-( 苄氧基 ) 丙醯胺基 ) 丙基 )(8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image448
向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(500 mg, 0.666 mmol)於DCM (6.65 mL)中之溶液中添加2-(苄氧基)丙酸(144 mg, 0.799 mmol)、三乙胺(0.139 mL, 1 mmol)、DMAP (41 mg, 0.333 mmol)及EDC (255 mg, 1.33 mmol)。將反應在室溫下攪拌16 h。反應物用DCM稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉及飽和氯化鈉洗滌。有機層用MgSO 4乾燥，真空過濾且在真空中濃縮。粗產物藉由矽膠層析法(0-100% 80:20:1 DCM:MeOH:NH 4OH/DCM)純化，得到呈透明油狀之8-((3-(2-(苄氧基)丙醯胺基)丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(447 mg, 70.7%)。 1 H NMR: (300 MHz, CDCl 3) δ 7.33 (m, 6H), 4.86 (t, J= 6 Hz, 1H), 4.52 (s, 2H), 4.08 (t, J= 6 Hz, 2H), 3.94 (q, J= 3 Hz, 9 Hz, 1H), 2.44 (t, J= 6 Hz, 2H), 2.29 (m, 7H), 1.37-1.70 (m, 21H), 1.28 (m, 51H), 0.88 (q, J= 6 Hz, 3Hz, 12H)。 脂質 64 ： 8-((3-(2-( 第三丁氧基 ) 乙醯胺基 ) 丙基 )(8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image450
向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(500 mg, 0.666 mmol)於DCM (6.65 mL)中之溶液中添加第三丁氧基乙酸(106 mg, 0.799 mmol)、三乙胺(0.139 mL, 1 mmol)、DMAP (41 mg, 0.333 mmol)及EDC (255 mg, 1.33 mmol)。將反應在室溫下攪拌16 h。反應物用DCM稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉及飽和氯化鈉洗滌。有機層用MgSO 4乾燥，真空過濾且在真空中濃縮。粗產物藉由矽膠層析法(0-100% 80:20:1 DCM:MeOH:NH 4OH/DCM)純化，得到呈透明油狀之8-((3-(2-(第三丁氧基)乙醯胺基)丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(416 mg, 72.2%)。 1 H NMR: (300 MHz, CDCl 3) δ 7.30 (s, 1H), 4.86 (t, J= 6 Hz, 1H), 4.07 (t, J= 6 Hz, 2H), 3.87 (s, 2H), 3.33 (q, J= 3 Hz, 9 Hz, 2H), 2.46 (t, J= 6 Hz, 2H), 2.37 (m, 5H), 2.27 (td, J= 3 Hz, 6 Hz, 4H), 1.36-1.69 (m, 19H), 1.29 (m, 48H), 1.21 (s, 9H), 0.88 (q, J= 6 Hz, 3Hz, 12H)。 脂質 65 ： 8-((3-(2-( 第三丁氧基 ) 丙醯胺基 ) 丙基 )(8-( 十七烷 -9- 基氧基 )-8- 側氧基辛基 ) 胺基 ) 辛酸 3- 丁基庚酯
Figure 02_image452
向8-((3-胺基丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(500 mg, 0.666 mmol)於DCM (6.65 mL)中之溶液中添加2-(第三丁氧基)丙酸(117 mg, 0.799 mmol)、三乙胺(0.139 mL, 1 mmol)、DMAP (41 mg, 0.333 mmol)及EDC (255 mg, 1.33 mmol)。將反應在室溫下攪拌16 h。反應物用DCM稀釋且依次用飽和碳酸氫鈉及飽和氯化鈉洗滌。有機層用MgSO 4乾燥，真空過濾且在真空中濃縮。粗產物藉由矽膠層析法(0-100% 80:20:1 DCM:MeOH:NH 4OH/DCM)純化，得到呈透明油狀之8-((3-(2-(第三丁氧基)丙醯胺基)丙基)(8-(十七烷-9-基氧基)-8-側氧基辛基)胺基)辛酸3-丁基庚酯(477 mg, 81.5%)。 1 H NMR: (300 MHz, CDCl 3) δ 7.08 (s, 1H), 4.86 (t, J= 6 Hz, 1H), 4.08 (t, J= 6 Hz, 2H), 3.99 (q, J= 9 Hz, 6 Hz, 1H), 2.21-2.50 (m, 10H), 1.35-1.68 (m, 19H), 1.38 (s, 3H), 1.28 (m, 51H), 1.20 (s, 9H), 0.88 (q, J= 6 Hz, 3Hz, 12H)。 實例 2 ：樣品調配物
包括治療劑及/或預防劑之脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)可根據式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質之選擇、額外脂質之選擇、脂質組分中各脂質之量及脂質組分:治療劑及/或預防劑之wt:wt比率經最佳化。
製備包括作為磷脂之DSPC、作為結構脂質之膽固醇、作為PEG脂質之PL-II (例如PEG-1)及根據式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質的脂質奈米粒子(例如空LNP或負載LNP)。在一些實施例中，脂質奈米粒子進一步包括作為螢光脂質之玫瑰紅-DOPE。表2a、表2b及表3概述該等調配物之特徵。
如表2a、表2b及表3所示，根據式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質的選擇顯著影響該等組合物之大小(例如直徑)、多分散性指數(「PDI」)及囊封效率(「%EE」)。 表 2a.包含本發明脂質之奈米粒子之特徵。
脂質 直徑 (nm) PDI %EE 脂質奈米粒子表面疏水性 (N-GP*) 表觀 pKa
1 69.7 0.342 98.1 1.07 7.187
8 86.9 0.144 89.6 0.99 6.934
15 76.4 0.128 96.6 0.94 6.761
22 78.3 0.104 95.6 1.03 6.895
3 72.1 0.099 89.4 1.00 6.549
10 133.3 0.208 55.1 1.03 6.738
17 89.7 0.128 77.1 1.02 6.689
24 87.9 0.112 82.9 1.05 6.725
5 67.2 0.073 93.4 1.02 6.536
12 120.2 0.248 80.9 1.04 6.669
19 82.8 0.127 77.2 1.00 6.551
26 84.8 0.113 86.3 1.09 6.645
6 60.2 0.042 93.2 0.99 6.323
13 109.5 0.205 61.0 1.08 6.688
*Laurdan廣義偏振(GPL)。Laurdan，一種螢光胺基萘酮脂質，經後插入至奈米粒子表面且收集Laurdan螢光光譜以確定正規化廣義偏振(N-GP)。較高之N-GP表示極性較小之表面。 表 2b.包含本發明脂質之奈米粒子之特徵
脂質 直徑 (nm) PDI %EE LNP 表面疏水性 (N-GP*) 表觀 pKa 95% CI
20 76.7 0.132 84.0 1.00 6.441至6.526
27 87.8 0.178 78.2 1.00 6.614至6.687
4 94.5 0.198 45.9 1.05 6.676至6.749
11 200.1 0.199 18.2 1.01 6.906至6.961
18 144.2 0.207 18.6 1.05 6.744至6.808
25 163.9 0.22 26.4 0.98 6.865至6.928
7 76.9 0.129 98.0 1.17 6.654至6.751
14 184.7 0.366 94.4 1.00 6.808至6.931
21 98.9 0.305 97.9 1.18 6.685至6.778
28 84.3 0.202 99.9 0.99 6.545至6.670
2 68.6 0.214 99.2 1.21 6.437至6.559
9 96.9 0.103 91.9 0.98 6.583至6.671
16 70.9 0.118 98.2 1.19 6.344至6.479
23 87.2 0.181 98.1 0.95 6.511至6.611
10 122.3 0.181 65.0 0.89 6.644至6.741
19 86.4 0.187 77.0 1.00 6.572至6.671
13 98.5 0.164 73.4 1.09 6.641至6.731
表 3.包含本發明脂質之奈米粒子之特徵。
脂質 直徑 (nm) PDI %EE
1 63.3 0.083 97.9
8 90.9 0.217 97.1
15 74.2 0.212 97.2
22 83.4 0.195 97.2
3 80.9 0.139 95.6
10 96.7 0.154 91.7
17 90 0.129 93.5
24 93.8 0.17 95.4
5 83.1 0.166 96.0
12 109.2 0.155 94.1
19 84.5 0.129 94.5
26 94.5 0.134 95.0
6 65.9 0.163 96.7
13 76.1 0.118 96.1
20 66 0.106 87.5
27 66.9 0.148 93.5
4 84.6 0.194 54.1
11 117 0.262 34.3
18 95.9 0.174 23.9
25 89.3 0.154 36.1
7 72.6 0.133 99.0
14 111.7 0.282 98.6
21 92.8 0.255 98.4
28 90.3 0.161 99.5
2 52.6 0.163 97.6
9 69.7 0.165 91.2
16 56.8 0.113 97.7
23 62.7 0.144 96.4
實例 3 ：小鼠中由樣品調配物誘導之 hEPO 表現
為評估本發明脂質之表現效能，量測在向小鼠投與包含本發明脂質之奈米粒子(例如負載LNP)之後的蛋白質表現(hEPO)。
包括作為磷脂之DSPC、作為結構脂質之膽固醇、作為PEG脂質之PL-II (例如PEG-1)、根據式(I-1)、(I)、(I-A)、(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)之脂質及編碼hEPO之mRNA的脂質奈米粒子(LNP)經靜脈內投與至CD-1小鼠。在注射後6 h測試血清中之hEPO濃度。所測試之粒子具有約0.08-0.22之間的PDI、約92-98%之間的囊封效率及約63-109 nm之粒子直徑。所有所測試之LNP均證明mRNA之有效遞送。結果示於表4a及表4b中。 表 4a.小鼠中藉由投與包含本發明脂質之LNP誘導之hEPO表現。
脂質 平均 hEPO 濃度 (mIU/mL) ± 平均 SD 脂質 平均 hEPO 濃度 (mIU/mL)* ± 平均 SD
1 7.26E+06 ± 1.51E+05 20 5.30E+06 ± 1.59E+05
8 4.95E+06 ± 1.24E+05 27 2.12E+06 ± 7.18E+04
15 3.74E+06 ± 1.61E+05 4 1.04E+07 ± 2.85E+05
22 7.14E+06 ± 1.53E+05 11 4.15E+06 ± 8.08E+04
3 7.11E+06 ± 1.75E+05 18 5.45E+06 ± 1.26E+05
10 6.15E+06 ± 1.35E+05 25 5.13E+06 ± 9.33E+04
17 1.00E+07 ± 2.34E+05 7 1.04E+06 ± 2.04E+04
24 8.30E+06 ± 1.36E+05 14 5.96E+05 ± 9.17E+03
5 1.04E+07 ± 2.49E+05 21 8.77E+05 ± 1.73E+04
12 5.83E+06 ± 1.13E+05 28 6.30E+05 ± 1.83E+04
19 1.36E+07 ± 2.52E+05 2 3.38E+05 ± 9.49E+03
26 1.42E+07 ± 3.66E+05 9 1.84E+06 ± 2.44E+04
6 5.41E+06 ± 6.06E+04 16 6.19E+05 ± 1.05E+04
13 1.41E+07 ± 2.72E+05 23 1.17E+06 ± 1.91E+04
SD=標準差
* 使用酶聯凝集素分析(ELLA) Simple Plex分析(ProteinSimple)量測。 表 4b. 小鼠中藉由投與包含本發明脂質之LNP誘導之hEPO表現。
脂質 平均 hEPO 濃度 (mIU/mL) 脂質 平均 hEPO 濃度 (mIU/mL)
29 7.06E+05 48 1.47E+02
41 1.31E+06 36 1.41E+06
40 2.16E+06 37 1.39E+06
33 1.78E+05 50 2.60E+05
38 6.13E+05 43 2.23E+06
47 1.17E+06 42 1.02E+06
46 3.88E+03 55 2.61E+06
59 3.27E+05 39 2.93E+06
30 4.73E+06 56 1.17E+04
31 2.31E+06 60 2.10E+02
58 4.17E+05 44 1.02E+06
32 1.54E+06 35 1.54E+05
* 使用酶聯凝集素分析(ELLA) Simple Plex分析(ProteinSimple)量测。 實例 4 ：本發明奈米粒子之活體外表現
將HeLa細胞以15k/孔塗在聚-D-離胺酸包被之成像板中。細胞在人類血清、小鼠血清、食蟹猴血清及胎牛血清中培養。添加包含表現綠色螢光蛋白(GFP)及螢光脂質(玫瑰紅-DOPE)之mRNA之本發明脂質奈米粒子(例如如實例2中所述之奈米粒子) (50 ng/孔)。在4h及24h關於攝取及表現對板進行成像。藉由量測來自GFP之螢光來評估表現。藉由量測來自玫瑰紅-DOPE之螢光信號來評估攝取(積累)。研究結果呈現於圖1A-4B中。 列舉之實施例實施例1.      一種式(I-1)之脂質：
Figure 02_image001
(I-1)或其N-氧化物，或其鹽或異構物， 其中R' a為：
Figure 02_image004
且R' b為：
Figure 02_image006
或
Figure 02_image008
； 其中
Figure 02_image010
表示連接點； R aβ、R aγ及R aδ各自獨立地選自由H、C 1-12烷基及C 2-12烯基組成之群，其中R aβ、R aγ及R aδ中之至少一者係選自由C 1-12烷基及C 2-12烯基組成之群； R bβ、R bγ及R bδ各自獨立地選自由H、C 1-12烷基及C 2-12烯基組成之群，其中R bβ、R bγ及R bδ中之至少一者係選自由C 1-12烷基及C 2-12烯基組成之群； R 2及R 3各自獨立地選自由C 1-14烷基及C 2-14烯基組成之群； R 4係選自-(CH 2) nNRTQ、-(CH 2) nNRS(O) 2TQ、-(CH 2) nNRC(O)H及-(CH 2) nNRC(O)TQ，其中n係選自1、2、3、4及5； T為鍵或C 1-3烷基連接體、C 2-3烯基連接體或C 2-3炔基連接體； Q係選自含有1-5個選自N、O及S之雜原子之3-14員雜環、C 3-10碳環、C 1-6烷基、C 1-6烷氧基及C 2-6烯基，其中該烷基、烷氧基、烯基、雜環及碳環各自視情況經一或多個R Q取代； 各R Q獨立地選自由側氧基、羥基、氰基、胺基、C 1-6烷基胺基、二-C 1-6烷基胺基、C 1-6烷基、C 1-6烷氧基、C 2-6烯基、C 1-6烷醇基、C 3-10碳環、-C(O)C 1-6烷基及-NRC(O)C 1-6烷基組成之群； 各R獨立地選自H、C 1-6烷基及C 2-6烯基； 各R'獨立地選自C 1-12烷基及C 2-12烯基； m係選自1、2、3、4、5、6、7、8及9；且 l係選自1、2、3、4、5、6、7、8及9。 實施例2.      如實施例1之脂質，其中R' b為：
Figure 02_image008
。 實施例3.      如前述實施例中任一項之脂質，其中R aβ、R aγ及R aδ各自獨立地選自由H、C 2-12烷基及C 2-12烯基組成之群。 實施例4.      如前述實施例中任一項之脂質，其中R aβ、R aγ及R aδ各自獨立地選自由H、C 2-6烷基及C 2-6烯基組成之群。 實施例5.      如前述實施例中任一項之脂質，其中R bβ、R bγ及R bδ各自獨立地選自由H、C 2-12烷基及C 2-12烯基組成之群。 實施例6.      如前述實施例中任一項之脂質，其中R bβ、R bγ及R bδ各自獨立地選自由H、C 2-6烷基及C 2-6烯基組成之群。 實施例7.      如前述實施例中任一項之脂質，其中R' a為：
Figure 02_image460
。 實施例8.      如前述實施例中任一項之脂質，其中R' b為：
Figure 02_image462
。 實施例9.      如前述實施例中任一項之脂質，其中m係選自3、4、5、6及7。 實施例10.    如前述實施例中任一項之脂質，其中l係選自3、4、5、6及7。 實施例11.    一種式(I)之脂質：
Figure 02_image001
(I)或其N-氧化物，或其鹽或異構物， 其中R' a為：
Figure 02_image013
且R' b為：
Figure 02_image006
或
Figure 02_image015
； 其中
Figure 02_image010
表示連接點； R aγ及R bγ各自獨立地為C 1-12烷基或C 1-12烯基； R 2及R 3各自獨立地選自由C 1-14烷基及C 2-14烯基組成之群； R 4係選自-(CH 2) nNRTQ、-(CH 2) nNRS(O) 2TQ、-(CH 2) nNRC(O)H及-(CH 2) nNRC(O)TQ，其中n係選自1、2、3、4及5； T為鍵或C 1-3烷基連接體、C 2-3烯基連接體或C 2-3炔基連接體； Q係選自含有1-5個選自N、O及S之雜原子之3-14員雜環、C 3-10碳環、C 1-6烷基、C 1-6烷氧基及C 2-6烯基，其中該烷基、烷氧基、烯基、雜環及碳環各自視情況經一或多個R Q取代； 各R Q獨立地選自由側氧基、羥基、氰基、胺基、C 1-6烷基胺基、二-C 1-6烷基胺基、C 1-6烷基、C 1-6烷氧基、C 2-6烯基、C 1-6烷醇基、C 3-10碳環、-C(O)C 1-6烷基及-NRC(O)C 1-6烷基組成之群； 各R獨立地選自H、C 1-6烷基及C 2-6烯基； 各R'獨立地選自C 1-12烷基及C 2-12烯基； m係選自3、4、5、6及7；且 l係選自3、4、5、6及7。 實施例12.    如前述實施例中任一項之脂質，其中m係選自4、5及6。 實施例13.    如前述實施例中任一項之脂質，其中l係選自4、5及6。 實施例14.    一種式(I-A)之脂質：
Figure 02_image018
(I-A)， 其中R' a為：
Figure 02_image013
且R' b為：
Figure 02_image006
或
Figure 02_image015
； 其中
Figure 02_image010
表示連接點； R aγ及R bγ各自獨立地為C 1-12烷基或C 1-12烯基； R 2及R 3各自獨立地選自由C 1-14烷基及C 2-14烯基組成之群； R 4係選自-(CH 2) nNRTQ、-(CH 2) nNRS(O) 2TQ、-(CH 2) nNRC(O)H及-(CH 2) nNRC(O)TQ，其中n係選自1、2、3、4及5； T為鍵或C 1-3烷基連接體、C 2-3烯基連接體或C 2-3炔基連接體； Q係選自含有1-5個選自N、O及S之雜原子之3-14員雜環、C 3-10碳環、C 1-6烷基、C 1-6烷氧基及C 2-6烯基，其中該烷基、烷氧基、烯基、雜環及碳環各自視情況經一或多個R Q取代； 各R Q獨立地選自由側氧基、羥基、氰基、胺基、C 1-6烷基胺基、二-C 1-6烷基胺基、C 1-6烷基、C 1-6烷氧基、C 2-6烯基、C 1-6烷醇基、C 3-10碳環、-C(O)C 1-6烷基及-NRC(O)C 1-6烷基組成之群； 各R獨立地選自H、C 1-6烷基及C 2-6烯基；且 各R'獨立地選自C 1-12烷基及C 2-12烯基。 實施例15.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R aβ為C 2-12烷基。 實施例16.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R aβ為C 2-6烷基。 實施例17.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R bβ為C 2-12烷基。 實施例18.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R bβ為C 2-6烷基。 實施例19.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R aγ為C 2-12烷基。 實施例20.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R aγ為C 2-6烷基。 實施例21.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R aγ為C 4烷基。 實施例22.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R aγ為直鏈C 2-6烷基。 實施例23.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R aγ為
Figure 02_image124
或
Figure 02_image126
。 實施例24.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R aγ為C 5烷基。 實施例25.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R bγ為C 2-6烷基。 實施例26.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R bγ為C 5烷基。 實施例27.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R bγ為直鏈C 2-6烷基。 實施例28.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R bγ為
Figure 02_image126
。 實施例29.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R aδ為C 2-12烷基。 實施例30.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R aδ為C 2-6烷基。 實施例31.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R bδ為C 2-12烷基。 實施例32.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R bδ為C 2-6烷基。 實施例33.    如前述實施例中任一項之脂質，其中各R'獨立地為C 1-6烷基。 實施例34.    如前述實施例中任一項之脂質，其中各R'獨立地為C 4烷基或C 5烷基。 實施例35.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R' b為：
Figure 02_image006
。 實施例36.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R 2及R 3各自獨立地為C 5-10烷基。 實施例37.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R 2及R 3各自獨立地為C 6-9烷基。 實施例38.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R 2及R 3各自獨立地為C 7烷基或C 8烷基。 實施例39.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R 2為C 7烷基或C 8烷基。 實施例40.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R 3為C 7烷基或C 8烷基。 實施例41.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R'為C 1-6烷基。 實施例42.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R'為C 3烷基或C 4烷基。 實施例43.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R'為直鏈C 1-6烷基或直鏈C 2-6烯基。 實施例44.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R'為
Figure 02_image120
或
Figure 02_image122
。 實施例45.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R' a為：
Figure 02_image013
，其中R'為C 3烷基。 實施例46.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R' a為：
Figure 02_image013
，其中R'為C 4烷基。 實施例47.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R' b為：
Figure 02_image015
，R'為C 4烷基。 實施例48.    如前述實施例中任一項之脂質，其中該脂質具有式(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)：
Figure 02_image022
(I-A1)、
Figure 02_image024
(I-A2)、
Figure 02_image026
(I-A3)、
Figure 02_image028
(I-A4)。 實施例49.    如前述實施例中任一項之脂質，其中n為2、3或4。 實施例50.    如前述實施例中任一項之脂質，其中n為3。 實施例51.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R 4為-(CH 2) nNRTQ。 實施例52.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R 4為-(CH 2) nNRS(O) 2TQ。 實施例53.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R 4為-(CH 2) nNRC(O)TQ。 實施例54.    如前述實施例中任一項之脂質，其中T為鍵或C 1-3烷基連接體或C 2-3炔基連接體。 實施例55.    如前述實施例中任一項之脂質，其中T為鍵。 實施例56.    如前述實施例中任一項之脂質，其中T為C 1-3烷基連接體。 實施例57.    如前述實施例中任一項之脂質，其中T為亞甲基連接體。 實施例58.    如前述實施例中任一項之脂質，其中T為伸乙基連接體。 實施例59.    如前述實施例中任一項之脂質，其中R為H。 實施例60.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q係選自含有1-5個選自N、O及S之雜原子之3-14員雜環、C 3-10碳環、C 1-6烷基及C 2-6烯基，其中該烷基、烯基、雜環及碳環各自視情況經一或多個R Q取代。 實施例61.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q係選自含有1-5個選自N、O及S之雜原子之3-14員雜環、C 3-10碳環、C 1-6烷基及C 2-6烯基，其中該烷基及烯基係未經取代，且其中該雜環及碳環各自視情況經一或多個R Q取代。 實施例62.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q係選自含有1-3個選自N、O及S之雜原子之5或6員雜環、C 3-10碳環、C 1-6烷基及C 2-6烯基。 實施例63.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q係選自含有1-3個選自N、O及S之雜原子之5或6員雜環、C 3-8碳環、C 1-6烷基及C 2-6烯基。 實施例64.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q係選自含有1-3個選自N、O及S之雜原子之5或6員雜環、C 3-8碳環及C 1-6烷基。 實施例65.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q係選自含有1-3個選自N、O及S之雜原子之5或6員雜環、C 3-6碳環及C 1-3烷基。 實施例66.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q為含有1-3個選自N、O及S之雜原子之5或6員雜環或C 1-3烷基。 實施例67.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q係選自含有2或3個選自N、O及S之雜原子之5員雜環、含有1個選自N、O及S之雜原子之6員雜環、C 3-8環烷基及C 1-3烷基。 實施例68.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q係選自含有2或3個選自N、O及S之雜原子之5員雜環、含有1個選自N、O及S之雜原子之6員雜環、C 3環烷基及C 1或C 2烷基。 實施例69.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q係選自含有1-3個選自N、O及S之雜原子之5或6員雜環及C 3-8碳環。 實施例70.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q係選自含有1-3個選自N、O及S之雜原子之5或6員雜環及C 3-8環烷基。 實施例71.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q係選自含有1-3個選自N、O及S之雜原子之5或6員雜環及C 3環烷基。 實施例72.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q係選自C 1-6烷基及C 2-6烯基。 實施例73.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q係選自1,2,5-噻二唑基、1,2,4-噁二唑基、異噁唑基、吡啶基、環丙基、甲基及乙基。 實施例74.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q為包含1-3個選自N、O及S之雜原子之3-14員雜環。 實施例75.    如前述實施例中任一項之脂質，其中T為C 1-3烷基連接體且Q為含有1-3個選自N、O及S之雜原子之5或6員雜環。 實施例76.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q為5或6員雜環。 實施例77.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q為5或6員雜芳基。 實施例78.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q為5或6員雜環烷基。 實施例79.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q係選自1,2,5-噻二唑基、1,2,4-噁二唑基及異噁唑基。 實施例80.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q係選自1-側氧基-1,2,5-噻二唑基及5-胺基-1,2,4-噁二唑基。 實施例81.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q為吡啶基。 實施例82.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q為C 3-10碳環。 實施例83.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q為C 3-8碳環。 實施例84.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q為C 3-8環烷基。 實施例85.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q為環丙基。 實施例86.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q為C 1-6烷基。 實施例87.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q為C 1-3烷基。 實施例88.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q為甲基或乙基。 實施例89.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q為C 1-6烷氧基。 實施例90.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q為C 1-3烷氧基。 實施例91.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q係未經取代。 實施例92.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q係經一個、兩個或三個R Q取代。 實施例93.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q係經一個或兩個R Q取代。 實施例94.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q係經一個R Q取代。 實施例95.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q係經兩個R Q取代。 實施例96.    如前述實施例中任一項之脂質，其中Q係經三個R Q取代。 實施例97.    如前述實施例中任一項之脂質，其中各R Q獨立地選自由側氧基、羥基、氰基、胺基、C 1-6烷基胺基、二-C 1-6烷基胺基、C 1-6烷基、C 1-6烷氧基、C 2-6烯基、C 1-6烷醇基、C 6-10芳基、-C(O)C 1-6烷基及-NRC(O)C 1-6烷基組成之群。 實施例98.    如前述實施例中任一項之脂質，其中各R Q獨立地選自由側氧基、羥基、氰基、胺基、C 1-6烷基胺基、二-C 1-6烷基胺基、C 1-6烷基、C 1-6烷氧基、C 2-6烯基、C 1-6烷醇基、-C(O)C 1-6烷基及-NRC(O)C 1-6烷基組成之群。 實施例99.    如前述實施例中任一項之脂質，其中各R Q獨立地選自由側氧基、羥基、氰基、胺基、C 1-6烷基胺基、二-C 1-6烷基胺基、C 1-6烷基、C 1-6烷氧基及C 2-6烯基組成之群。 實施例100.  如前述實施例中任一項之脂質，其中各R Q獨立地選自側氧基、羥基、氰基、胺基、C 1-6烷基胺基、二-C 1-6烷基胺基、C 1-6烷基及C 2-6烯基。 實施例101.  如前述實施例中任一項之脂質，其中各R Q獨立地選自側氧基、胺基、C 1-6烷基胺基、二-C 1-6烷基胺基、C 1-6烷基及C 2-6烯基。 實施例102.  如前述實施例中任一項之脂質，其中各R Q獨立地選自側氧基、C 1-6烷基胺基及C 1-6烷基。 實施例103.  如前述實施例中任一項之脂質，其中各R Q獨立地選自側氧基、C 1-3烷基胺基及C 1-3烷基。 實施例104.  如前述實施例中任一項之脂質，其中各R Q獨立地選自側氧基、甲基胺基及甲基。 實施例105.  如前述實施例中任一項之脂質，其中各R Q獨立地為C 1-4烷基。 實施例106.  如前述實施例中任一項之脂質，其中各R Q獨立地為C 1-3烷基。 實施例107.  如前述實施例中任一項之脂質，其中各R Q獨立地為C 1-3烷氧基。 實施例108.  如前述實施例中任一項之脂質，其中各R Q獨立地為C 1-3烷基胺基或二-C 1-3烷基胺基。 實施例109.  如前述實施例中任一項之脂質，其中各R Q獨立地為C 3-10碳環。 實施例110.  如前述實施例中任一項之脂質，其中各R Q獨立地為C 6-10芳基。 實施例111.  如前述實施例中任一項之脂質，其中各R Q獨立地為C 6-10苯基。 實施例112.  如前述實施例中任一項之脂質，其中各R Q獨立地為胺基、甲基胺基或二甲基胺基。 實施例113.  如前述實施例中任一項之脂質，其中各R Q獨立地為胺基。 實施例114.  如前述實施例中任一項之脂質，其中各R Q獨立地為甲基胺基。 實施例115.  如前述實施例中任一項之脂質，其中R 4為-(CH 2) nNRC(O)TQ；T為鍵或C 2-3炔基連接體；且Q係選自含有1-5個選自N、O及S之雜原子之3-14員雜環、C 3-10碳環及C 1-6烷基，其中該雜環及碳環各自視情況經一或多個R Q取代；且其中各R Q獨立地為C 1-6烷基。 實施例116.  如前述實施例中任一項之脂質，其中R 4為-(CH 2) nNRC(O)TQ；T為鍵或C 2-3炔基連接體；且Q為C 1-6烷基。 實施例117.  如前述實施例中任一項之脂質，其中R 4為-(CH 2) nNRC(O)TQ；T為鍵；且Q係選自含有1-5個選自N、O及S之雜原子之3-14員雜環及C 3-10碳環，其中該雜環及碳環各自視情況經一或多個R Q取代；且其中各R Q獨立地為C 1-6烷基。 實施例118.  如前述實施例中任一項之脂質，其中R 4係選自：
Figure 02_image030
、
Figure 02_image032
、
Figure 02_image034
、
Figure 02_image036
、
Figure 02_image038
、
Figure 02_image040
及
Figure 02_image042
。 實施例119.  如前述實施例中任一項之脂質，其中R 4係選自：
Figure 02_image044
、
Figure 02_image046
、
Figure 02_image048
、
Figure 02_image050
、
Figure 02_image052
、
Figure 02_image054
、
Figure 02_image056
、
Figure 02_image058
、
Figure 02_image060
、
Figure 02_image062
、
Figure 02_image064
、
Figure 02_image066
、
Figure 02_image068
、
Figure 02_image070
、
Figure 02_image072
、
Figure 02_image074
、
Figure 02_image076
、
Figure 02_image078
、
Figure 02_image080
、
Figure 02_image082
、
Figure 02_image084
、
Figure 02_image086
、
Figure 02_image088
、
Figure 02_image090
、
Figure 02_image092
,
Figure 02_image094
、
Figure 02_image096
、
Figure 02_image098
、
Figure 02_image100
、
Figure 02_image102
、
Figure 02_image104
、
Figure 02_image106
、
Figure 02_image108
、
Figure 02_image110
、
Figure 02_image112
、
Figure 02_image114
及
Figure 02_image116
。 實施例120.  如前述實施例中任一項之脂質，其中R 4係選自：
Figure 02_image044
、
Figure 02_image046
、
Figure 02_image048
、
Figure 02_image050
、
Figure 02_image064
、
Figure 02_image066
、
Figure 02_image068
、
Figure 02_image072
、
Figure 02_image100
及
Figure 02_image080
。 實施例121.  如前述實施例中任一項之脂質，其中R 4為
Figure 02_image036
。 實施例122.  一種脂質，其係選自：
化合物 結構 化合物 結構
1
Figure 02_image129
 2
Figure 02_image131
3
Figure 02_image133
 4
Figure 02_image135
5
Figure 02_image137
 6
Figure 02_image139
7
Figure 02_image141
 8
Figure 02_image143
9
Figure 02_image145
 10
Figure 02_image147
11
Figure 02_image149
 12
Figure 02_image151
13
Figure 02_image153
 14
Figure 02_image155
15
Figure 02_image157
 16
Figure 02_image159
17
Figure 02_image161
 18
Figure 02_image163
19
Figure 02_image165
 20
Figure 02_image167
21
Figure 02_image169
 22
Figure 02_image171
23
Figure 02_image173
 24
Figure 02_image175
25
Figure 02_image177
 26
Figure 02_image179
27
Figure 02_image181
 28
Figure 02_image183
29
Figure 02_image185
 30
Figure 02_image187
31
Figure 02_image189
 32
Figure 02_image191
33
Figure 02_image193
 35
Figure 02_image197
36
Figure 02_image199
 37
Figure 02_image201
38
Figure 02_image203
 39
Figure 02_image205
40
Figure 02_image207
 41
Figure 02_image209
42
Figure 02_image211
 43
Figure 02_image213
44
Figure 02_image215
 46
Figure 02_image219
47
Figure 02_image221
 48
Figure 02_image223
50
Figure 02_image227
 55
Figure 02_image237
56
Figure 02_image239
 58
Figure 02_image243
59
Figure 02_image245
 60
Figure 02_image247
62
Figure 02_image251
 63
Figure 02_image253
64
Figure 02_image255
及 		65
Figure 02_image257
實施例123.  一種脂質，其係選自：
化合物 結構 化合物 結構
4
Figure 02_image135
 11
Figure 02_image149
18
Figure 02_image163
及 		25
Figure 02_image177
實施例124.  一種脂質，其係選自：
化合物 結構 化合物 結構
29
Figure 02_image185
 30
Figure 02_image187
31
Figure 02_image189
 32
Figure 02_image191
39
Figure 02_image205
 40
Figure 02_image207
41
Figure 02_image209
 43
Figure 02_image213
47
Figure 02_image221
 55
Figure 02_image237
實施例125.  一種脂質，其係選自：
化合物 結構 化合物 結構
34
Figure 02_image195
 45
Figure 02_image217
49
Figure 02_image225
 51
Figure 02_image229
52
Figure 02_image231
 53
Figure 02_image233
54
Figure 02_image235
 57
Figure 02_image241
及
61
Figure 02_image249
   
實施例126.  一種空脂質奈米粒子(空LNP)，其包含如前述實施例中任一項之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質。 實施例127.  一種負載脂質奈米粒子(負載LNP)，其包含如前述實施例中任一項之脂質、磷脂、結構脂質、PEG脂質及一或多種治療劑及/或預防劑。 實施例128.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其包含約40%至約60%之量的脂質。 實施例129.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其包含約40%至約50%之量的脂質。 實施例130.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其包含約0%至約20%之量的磷脂。 實施例131.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其包含約5%至約20%之量的磷脂。 實施例132.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其包含約30%至約50%之量的結構脂質。 實施例133.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其包含約0%至約5%之量的PEG脂質。 實施例134.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其包含約0%至約1.25%之量的PEG脂質。 實施例135.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其包含約40 mol%至約60 mol%之如前述實施例中任一項之脂質、約0 mol%至約20 mol%磷脂、約30 mol%至約50 mol%結構脂質及約0 mol%至約5 mol% PEG脂質。 實施例136.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其包含約40 mol%至約50 mol%之如前述實施例中任一項之脂質、約5 mol%至約20 mol%磷脂、約30 mol%至約50 mol%結構脂質及約0 mol%至約1.25 mol% PEG脂質。 實施例137.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其包含約30 mol%至約60 mol%之如前述實施例中任一項之脂質、約0 mol%至約30 mol%磷脂、約18.5 mol%至約48.5 mol%結構脂質及約0 mol%至約10 mol% PEG脂質。 實施例138.  如前述實施例中任一項之負載LNP，其中該一或多種治療劑及/或預防劑為聚核苷酸或多肽。 實施例139.  如前述實施例中任一項之負載LNP，其中該一或多種治療劑及/或預防劑為核酸。 實施例140.  如前述實施例中任一項之負載LNP，其中該一或多種治療劑及/或預防劑係選自由核糖核酸(RNA)及去氧核糖核酸(DNA)組成之群。 實施例141.  如前述實施例中任一項之負載LNP，其中該一或多種治療劑及/或預防劑為疫苗。 實施例142.  如前述實施例中任一項之負載LNP，其中該DNA係選自由雙鏈DNA、單鏈DNA (ssDNA)、部分雙鏈DNA、三鏈DNA及部分三鏈DNA組成之群。 實施例143.  如前述實施例中任一項之負載LNP，其中該DNA係選自由環狀DNA、直鏈DNA及其混合物組成之群。 實施例144.  如前述實施例中任一項之負載LNP，其中該一或多種治療劑及/或預防劑係選自由質體表現載體、病毒表現載體及其混合物組成之群。 實施例145.  如前述實施例中任一項之負載LNP，其中該一或多種治療劑及/或預防劑為RNA。 實施例146.  如前述實施例中任一項之負載LNP，其中該RNA係選自由單鏈RNA、雙鏈RNA (dsRNA)、部分雙鏈RNA及其混合物組成之群。 實施例147.  如前述實施例中任一項之負載LNP，其中該RNA係選自由環狀RNA、直鏈RNA及其混合物組成之群。 實施例148.  如前述實施例中任一項之負載LNP，其中該RNA係選自由短干擾RNA (siRNA)、不對稱干擾RNA (aiRNA)、RNA干擾(RNAi)分子、微小RNA (miRNA)、安塔夠妙、反義RNA、核糖核酸酵素、Dicer-受質RNA (dsRNA)、小髮夾RNA (shRNA)、信使RNA (mRNA)及其混合物組成之群。 實施例149.  如前述實施例中任一項之負載LNP，其中該RNA為mRNA。 實施例150.  如前述實施例中任一項之負載LNP，其中該mRNA為經修飾mRNA (mmRNA)。 實施例151.  如前述實施例中任一項之負載LNP，其中該mRNA併入微小RNA結合位點(miR結合位點)。 實施例152.  如前述實施例中任一項之負載LNP，其中該mRNA包括莖環、鏈終止核苷、polyA序列、聚腺苷酸化信號及/或5'帽結構中之一或多者。 實施例153.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其中該磷脂係選自由1,2-二亞油醯基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼(DLPC)、1,2-二肉豆蔻醯基-sn-甘油-磷酸膽鹼(DMPC)、1,2-二油醯基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼(DOPC)、1,2-二棕櫚醯基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼(DPPC)、1,2-二硬脂醯基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼(DSPC)、1,2-二(十一烷醯基)-sn-甘油-磷酸膽鹼(DUPC)、1-棕櫚醯基-2-油醯基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼(POPC)、1,2-二-O-十八烯基- sn-甘油-3-磷酸膽鹼(18:0 Diether PC)、1-油醯基-2-膽固醇基半琥珀醯基- sn-甘油-3-磷酸膽鹼(OChemsPC)、1-十六烷基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼(C16 Lyso PC)、1,2-二亞麻醯基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼、1,2-二花生四烯醯基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼、1,2-二(二十二碳六烯醯基)-sn-甘油-3-磷酸膽鹼、1,2-二油醯基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DOPE)、1,2-二植烷醯基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(ME 16.0 PE)、1,2-二硬脂醯基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二亞油醯基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二亞麻醯基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二花生四烯醯基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二(二十二碳六烯醯基)-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二油醯基-sn-甘油-3-磷酸-外消旋-(1-甘油)鈉鹽(DOPG)、鞘磷脂及其混合物組成之群。 實施例154.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其中該磷脂為1,2-二硬脂醯基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼(DSPC)。 實施例155.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其中該結構脂質係選自由膽固醇、糞固醇、植固醇、麥角固醇、菜油固醇、豆固醇、菜子固醇、番茄鹼、熊果酸、α-生育酚及其混合物組成之群。 實施例156.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其中該結構脂質為
Figure 02_image611
(SL-1)或其鹽。 實施例157.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其中該結構脂質為膽固醇：
Figure 02_image613
或其鹽。 實施例158.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其中該PEG脂質係選自由經PEG修飾之磷脂醯乙醇胺、經PEG修飾之磷脂酸、經PEG修飾之神經醯胺、經PEG修飾之二烷基胺、經PEG修飾之二醯基甘油及經PEG修飾之二烷基甘油及其混合物組成之群。 實施例159.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其中該PEG脂質係選自由1,2-二肉豆蔻醯基-sn-甘油甲氧基聚乙二醇(PEG-DMG)、1,2-二硬脂醯基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-[胺基(聚乙二醇)] (PEG-DSPE)、PEG-二硬脂基甘油(PEG-DSG)、PEG-二棕櫚油烯基、PEG-二油烯基、PEG-二硬脂基、PEG-二醯基環氧丙烯醯胺(PEG-DAG)、PEG-二棕櫚醯基磷脂醯乙醇胺(PEG-DPPE)或PEG-1,2-二肉豆蔻基氧基丙基-3-胺(PEG-c-DMA)組成之群。 實施例160.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其中該PEG脂質為PEG-DMG。 實施例161.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其中該PEG脂質為式(PL-I)之化合物：
Figure 02_image266
(PL-I)， 或其鹽，其中： R 3PL1為–OR OPL1； R OPL1為氫、視情況經取代之烷基或氧保護基； r PL1係1與100之間的整數，包括1及100； L 1為視情況經取代之C 1-10伸烷基，其中該視情況經取代之C 1-10伸烷基的至少一個亞甲基獨立地經視情況經取代之伸碳環基、視情況經取代之伸雜環基、視情況經取代之伸芳基、視情況經取代之伸雜芳基、-O-、-N(R NPL1)-、-S-、-C(O)-、-C(O)N(R NPL1)-、-NR NPL1C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)O-、-OC(O)N(R NPL1)-、-NR NPL1C(O)O-或-NR NPL1C(O)N(R NPL1)-置換； D係藉由點擊化學獲得之部分或在生理條件下可裂解之部分； m PL1為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10； A具有式：
Figure 02_image268
或
Figure 02_image270
； L 2之各情況獨立地為鍵或視情況經取代之C 1-6伸烷基，其中該視情況經取代之C 1-6伸烷基的一個亞甲基單元視情況經-O-、-N(R NPL1)-、-S-、-C(O)-、-C(O)N(R NPL1)-、-NR NPL1C(O)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)O-、-OC(O)N(R NPL1)-、-NR NPL1C(O)O-或-NR NPL1C(O)N(R NPL1)置換； R 2SL之各情況獨立地為視情況經取代之C 1-30烷基、視情況經取代之C 1-30烯基或視情況經取代之C 1-30炔基；視情況，其中R 2SL的一或多個亞甲基單元獨立地經視情況經取代之伸碳環基、視情況經取代之伸雜環基、視情況經取代之伸芳基、視情況經取代之伸雜芳基、-N(R NPL1)-、-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)N(R NPL1)-、-NR NPL1C(O)-、-NR NPL1C(O)N(R NPL1)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)O-、-OC(O)N(R NPL1)-、-NR NPL1C(O)O-、-C(O)S-、-SC(O)-、-C(=NR NPL1)-、-C(=NR NPL1)N(R NPL1)-、-NR NPL1C(=NR NPL1)-、-NR NPL1C(=NR NPL1)N(R NPL1)-、-C(S)-、-C(S)N(R NPL1)-、-NR NPL1C(S)-、-NR NPL1C(S)N(R NPL1)-、-S(O)-、-OS(O)-、-S(O)O-、-OS(O)O-、-OS(O) 2-、-S(O) 2O-、-OS(O) 2O-、-N(R NPL1)S(O)-、-S(O)N(R NPL1)-、-N(R NPL1)S(O)N(R NPL1)-、-OS(O)N(R NPL1)-、-N(R NPL1)S(O)O-、-S(O) 2-、-N(R NPL1)S(O) 2-、-S(O) 2N(R NPL1)-、-N(R NPL1)S(O) 2N(R NPL1)-、-OS(O) 2N(R NPL1)-或-N(R NPL1)S(O) 2O置換； R NPL1之各情況獨立地為氫、視情況經取代之烷基或氮保護基； 環B為視情況經取代之碳環基、視情況經取代之雜環基、視情況經取代之芳基或視情況經取代之雜芳基；且 p SL為1或2。 實施例162.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其中該PEG脂質為式(PL-I-OH)化合物：
Figure 02_image272
(PL-I-OH)，或其鹽。 實施例163.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其中該PEG脂質為式(PL-II-OH)化合物：
Figure 02_image274
(PL-II-OH)，或其鹽或異構物，其中： R 3PEG為-OR O； R O為氫、C 1-6烷基或氧保護基； r PEG為1與100之間的整數，包括端點； R 5PEG為C 10-40烷基、C 10-40烯基或C 10-40炔基；且視情況，R 5PEG之一或多個亞甲基獨立地經C 3-10伸碳環基、4至10員伸雜環基、C 6-10伸芳基、4至10員伸雜芳基、-N(R NPEG)-、-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)N(R NPEG)-、-NR NPEGC(O)-、-NR NPEGC(O)N(R NPEG)-、-C(O)O-、-OC(O)-、-OC(O)O-、-OC(O)N(R NPEG)-、-NR NPEGC(O)O-、-C(O)S-、-SC(O)-、-C(=NR NPEG)-、-C(=NR NPEG)N(R NPEG)-、-NR NPEGC(=NR NPEG)-、-NR NPEGC(=NR NPEG)N(R NPEG)-、-C(S)-、-C(S)N(R NPEG)-、-NR NPEGC(S)-、-NR NPEGC(S)N(R NPEG)-、-S(O)-、-OS(O)-、-S(O)O-、-OS(O)O-、-OS(O) 2-、-S(O) 2O-、-OS(O) 2O-、-N(R NPEG)S(O)-、-S(O)N(R NPEG)-、-N(R NPEG)S(O)N(R NPEG)-、-OS(O)N(R NPEG)-、-N(R NPEG)S(O)O-、-S(O) 2-、-N(R NPEG)S(O) 2-、-S(O) 2N(R NPEG)-、-N(R NPEG)S(O) 2N(R NPEG)-、-OS(O) 2N(R NPEG)-或-N(R NPEG)S(O) 2O-置換；且 R NPEG之各情況獨立地為氫、C 1-6烷基或氮保護基。 實施例164.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其中在式(PL-II-OH)之PEG脂質中，r為40與50之間的整數。 實施例165.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其中在式(PL-II-OH)之PEG脂質中，r為45。 實施例166.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其中在式(PL-II-OH)之PEG脂質中，R 5為C 17烷基。 實施例167.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其中該PEG脂質為式(PL-II)之化合物：
Figure 02_image276
(PL-II)，其中r PEG為1與100之間的整數。 實施例168.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其中該PEG脂質為式(PEG-1)之化合物：
Figure 02_image278
(PEG-1)。 實施例169.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其中該PEG脂質為式(PL-III)之化合物：
Figure 02_image280
(PL-III)，或其鹽或異構物，其中s PL1為1與100之間的整數。 實施例170.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其中該PEG脂質為下式之化合物：
Figure 02_image282
(PEG 2k-DMG)。 實施例171.  一種空LNP，其包含如前述實施例中任一項之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該磷脂為DSPC且該結構脂質為膽固醇。 實施例172.  一種空LNP，其包含如前述實施例中任一項之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該結構脂質為膽固醇且該PEG脂質為PL-III。 實施例173.  一種空LNP，其包含如前述實施例中任一項之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該結構脂質為膽固醇且該PEG脂質為PEG 2k-DMG。 實施例174.  一種空LNP，其包含如前述實施例中任一項之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該結構脂質為膽固醇且該PEG脂質為PL-II。 實施例175.  一種空LNP，其包含如前述實施例中任一項之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該結構脂質為膽固醇且該PEG脂質為PEG-1。 實施例176.  一種空LNP，其包含如前述實施例中任一項之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該磷脂為DSPC且該PEG脂質為PL-III。 實施例177.  一種空LNP，其包含如前述實施例中任一項之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該磷脂為DSPC且該PEG脂質為PEG 2k-DMG。 實施例178.  一種空LNP，其包含如前述實施例中任一項之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該磷脂為DSPC且該PEG脂質為PL-II。 實施例179.  一種空LNP，其包含如前述實施例中任一項之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該磷脂為DSPC且該PEG脂質為PEG-1。 實施例180.  一種空LNP，其包含如前述實施例中任一項之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該磷脂為DSPC，該結構脂質為膽固醇，且該PEG脂質為PL-III。 實施例181.  一種空LNP，其包含如前述實施例中任一項之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該磷脂為DSPC，該結構脂質為膽固醇，且該PEG脂質為PEG 2k-DMG。 實施例182.  一種空LNP，其包含如前述實施例中任一項之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該磷脂為DSPC，該結構脂質為膽固醇，且該PEG脂質為PL-II。 實施例183.  一種空LNP，其包含如前述實施例中任一項之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該磷脂為DSPC，該結構脂質為膽固醇，且該PEG脂質為PEG-1。 實施例184.  一種負載LNP，其包含如前述實施例中任一項之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該磷脂為DSPC且該結構脂質為膽固醇，及一或多種治療劑及/或預防劑。 實施例185.  一種負載LNP，其包含如前述實施例中任一項之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該結構脂質為膽固醇且該PEG脂質為PL-III，及一或多種治療劑及/或預防劑。 實施例186.  一種負載LNP，其包含如前述實施例中任一項之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該結構脂質為膽固醇且該PEG脂質為PEG 2k-DMG，及一或多種治療劑及/或預防劑。 實施例187.  一種負載LNP，其包含如前述實施例中任一項之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該結構脂質為膽固醇且該PEG脂質為PL-II，及一或多種治療劑及/或預防劑。 實施例188.  一種負載LNP，其包含如前述實施例中任一項之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該結構脂質為膽固醇且該PEG脂質為PEG-1，及一或多種治療劑及/或預防劑。 實施例189.  一種負載LNP，其包含如前述實施例中任一項之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該磷脂為DSPC且該PEG脂質為PL-III，及一或多種治療劑及/或預防劑。 實施例190.  一種負載LNP，其包含如前述實施例中任一項之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該磷脂為DSPC且該PEG脂質為PEG 2k-DMG，及一或多種治療劑及/或預防劑。 實施例191.  一種負載LNP，其包含如前述實施例中任一項之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該磷脂為DSPC且該PEG脂質為PL-II，及一或多種治療劑及/或預防劑。 實施例192.  一種負載LNP，其包含如前述實施例中任一項之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該磷脂為DSPC且該PEG脂質為PEG-1，及一或多種治療劑及/或預防劑。 實施例193.  一種負載LNP，其包含如前述實施例中任一項之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該磷脂為DSPC，該結構脂質為膽固醇，且該PEG脂質為PL-III，及一或多種治療劑及/或預防劑。 實施例194.  一種負載LNP，其包含如前述實施例中任一項之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該磷脂為DSPC，該結構脂質為膽固醇，且該PEG脂質為PEG 2k-DMG，及一或多種治療劑及/或預防劑。 實施例195.  一種負載LNP，其包含如前述實施例中任一項之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該磷脂為DSPC，該結構脂質為膽固醇，且該PEG脂質為PL-II，及一或多種治療劑及/或預防劑。 實施例196.  一種負載LNP，其包含如前述實施例中任一項之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質，其中該磷脂為DSPC，該結構脂質為膽固醇，且該PEG脂質為PEG-1，及一或多種治療劑及/或預防劑。 實施例197.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其包含約0%至約20%之量的DSPC。 實施例198.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其包含約30%至約50%之量的膽固醇。 實施例199.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其包含約0%至約5%之量的PL-III。 實施例200.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其包含約0%至約5%之量的PEG 2k-DMG。 實施例201.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其包含約0%至約5%之量的PL-II。 實施例202.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其包含約0%至約5%之量的PEG-1。 實施例203.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其包含約40 mol%至約60 mol%之如前述實施例中任一項之脂質、約0 mol%至約20 mol% DSPC、約30 mol%至約50 mol%膽固醇及約0 mol%至約5 mol% PL-III。 實施例204.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其包含約40 mol%至約60 mol%之如前述實施例中任一項之脂質、約0 mol%至約20 mol% DSPC、約30 mol%至約50 mol%膽固醇及約0 mol%至約5 mol% PEG 2k-DMG。 實施例205.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其包含約40 mol%至約60 mol%之如前述實施例中任一項之脂質、約0 mol%至約20 mol% DSPC、約30 mol%至約50 mol%膽固醇及約0 mol%至約5 mol% PL-II。 實施例206.  如前述實施例中任一項之空LNP或負載LNP，其包含約40 mol%至約60 mol%之如前述實施例中任一項之脂質、約0 mol%至約20 mol% DSPC、約30 mol%至約50 mol%膽固醇及約0 mol%至約5 mol% PEG-1。 實施例207.  如前述實施例中任一項之負載LNP，該治療劑及/或預防劑之囊封效率為80%與100%之間。 實施例208.  如前述實施例中任一項之負載LNP，其中該脂質組分與該mRNA之wt/wt比率為約10:1至約60:1。 實施例209.  如前述實施例中任一項之負載LNP，其中該脂質組分與該mRNA之wt/wt比率為約20:1。 實施例210.  如前述實施例中任一項之負載LNP，其中N:P比率為約5:1至約8:1。 實施例211.  一種醫藥組合物，其包含如前述實施例中任一項之負載LNP及醫藥學上可接受之載劑。 實施例212.  如前述實施例中任一項之醫藥組合物，其進一步包含冷凍保護劑、緩衝液或其組合。 實施例213.  如前述實施例中任一項之醫藥組合物，其中該冷凍保護劑包含蔗糖。 實施例214.  如前述實施例中任一項之醫藥組合物，其中該冷凍保護劑包含乙酸鈉。 實施例215.  如前述實施例中任一項之醫藥組合物，其中該冷凍保護劑包含蔗糖及乙酸鈉。 實施例216.  如前述實施例中任一項之醫藥組合物，其中該緩衝液係選自由乙酸鹽緩衝液、檸檬酸鹽緩衝液、磷酸鹽緩衝液及tris緩衝液組成之群。 實施例217.  一種向個體內之細胞遞送治療劑及/或預防劑之方法，該方法包含向該個體投與治療有效量的如前述實施例中任一項之負載LNP。 實施例218.  一種向個體內之細胞遞送治療劑及/或預防劑之方法，該方法包含向該個體投與如前述實施例中任一項之負載LNP。 實施例219.  一種向個體之器官特異性地遞送治療劑及/或預防劑之方法，該方法包含向該個體投與治療有效量的如前述實施例中任一項之負載LNP。 實施例220.  一種向個體之器官特異性地遞送治療劑及/或預防劑之方法，該方法包含向該個體投與如前述實施例中任一項之負載LNP。 實施例221.  一種用於向個體之標靶組織增強遞送治療劑及/或預防劑之方法，該方法包含向該個體投與治療有效量的如前述實施例中任一項之負載LNP。 實施例222.  一種用於向個體之標靶組織增強遞送治療劑及/或預防劑之方法，該方法包含向該個體投與如前述實施例中任一項之負載LNP。 實施例223.  一種在個體內之細胞中產生所關注之多肽的方法，該方法包含向該個體投與治療有效量的如前述實施例中任一項之負載LNP。 實施例224.  一種在個體內之細胞中產生所關注之多肽的方法，該方法包含向該個體投與如前述實施例中任一項之負載LNP。 實施例225.  一種治療有需要之個體的疾病或病症之方法，該方法包含向該個體投與治療有效量的如前述實施例中任一項之負載LNP。 實施例226.  一種治療有需要之個體的疾病或病症之方法，該方法包含向該個體投與如前述實施例中任一項之負載LNP。 實施例227.  一種預防有需要之個體的疾病或病症之方法，該方法包含向該個體投與治療有效量的如前述實施例中任一項之負載LNP。 實施例228.  一種預防有需要之個體的疾病或病症之方法，該方法包含向該個體投與如前述實施例中任一項之負載LNP。 實施例229.  一種如前述實施例中任一項之負載LNP之用途，其用於製造用於向個體內之細胞遞送治療劑及/或預防劑的藥劑。 實施例230.  一種如前述實施例中任一項之負載LNP之用途，其用於製造用於向個體之器官特異性地遞送治療劑及/或預防劑的藥劑。 實施例231.  一種如前述實施例中任一項之負載LNP之用途，其用於製造用於向個體之標靶組織增強遞送治療劑及/或預防劑的藥劑。 實施例232.  一種如前述實施例中任一項之負載LNP之用途，其用於製造用於在個體內之細胞中產生所關注之多肽的藥劑。 實施例233.  一種如前述實施例中任一項之負載LNP之用途，其用於製造用於治療有需要之個體的疾病或病症之藥劑。 實施例234.  一種如前述實施例中任一項之負載LNP之用途，其用於製造用於預防有需要之個體的疾病或病症之藥劑。 實施例235.  如前述實施例中任一項之負載LNP，其用於向個體內之細胞遞送治療劑及/或預防劑，其中該遞送包含向該個體投與治療有效量的該負載LNP。 實施例236.  如前述實施例中任一項之負載LNP，其用於向個體內之細胞遞送治療劑及/或預防劑，其中該遞送包含向該個體投與該負載LNP。 實施例237   如前述實施例中任一項之負載LNP，其用於向個體之器官特異性地遞送治療劑及/或預防劑，其中該遞送包含向該個體投與治療有效量的該負載LNP。 實施例238   如前述實施例中任一項之負載LNP，其用於向個體之器官特異性地遞送治療劑及/或預防劑，其中該遞送包含向該個體投與該負載LNP。 實施例239.  如前述實施例中任一項之負載LNP，其用於向個體之標靶組織增強遞送治療劑及/或預防劑，其中該用途包含向該個體投與治療有效量的如前述實施例中任一項之負載LNP。 實施例240.  如前述實施例中任一項之負載LNP，其用於向個體之標靶組織增強遞送治療劑及/或預防劑，其中該用途包含向該個體投與如前述實施例中任一項之負載LNP。 實施例241.  如前述實施例中任一項之負載LNP，其用於在個體內之細胞中產生所關注之多肽，該用途包含向該個體投與如前述實施例中任一項之負載LNP。 實施例242.  如前述實施例中任一項之負載LNP，其用於在個體內之細胞中產生所關注之多肽，該用途包含向該個體投與治療有效量的如前述實施例中任一項之負載LNP。 實施例243.  如前述實施例中任一項之負載LNP，其用於治療有需要之個體的疾病或病症，其中該治療包含向個體投與治療有效量的該負載LNP。 實施例244.  如前述實施例中任一項之負載LNP，其用於治療有需要之個體的疾病或病症，其中該治療包含向個體投與該負載LNP。 實施例245.  如前述實施例中任一項之負載LNP，其用於預防有需要之個體的疾病或病症，其中該治療包含向個體投與治療有效量的該負載LNP。 實施例246.  如前述實施例中任一項之負載LNP，其用於預防有需要之個體的疾病或病症，其中該治療包含向個體投與該負載LNP。 實施例247.  一種向個體內之細胞遞送治療劑及/或預防劑之方法，該方法包含向該個體投與如前述實施例中任一項之醫藥組合物。 實施例248.  一種向個體之器官特異性地遞送治療劑及/或預防劑之方法，該方法包含向該個體投與如前述實施例中任一項之醫藥組合物。 實施例249.  一種用於向個體之標靶組織增強遞送治療劑及/或預防劑之方法，該方法包含向該個體投與如前述實施例中任一項之醫藥組合物。 實施例250.  一種在個體內之細胞中產生所關注之多肽的方法，該方法包含向該個體投與如前述實施例中任一項之負載LNP。 實施例251.  一種治療有需要之個體的疾病或病症之方法，該方法包含向該個體投與治療有效量的如前述實施例中任一項之醫藥組合物。 實施例252.  一種治療有需要之個體的疾病或病症之方法，該方法包含向該個體投與如前述實施例中任一項之醫藥組合物。 實施例253.  一種預防有需要之個體的疾病或病症之方法，該方法包含向該個體投與治療有效量的如前述實施例中任一項之醫藥組合物。 實施例254.  一種預防有需要之個體的疾病或病症之方法，該方法包含向該個體投與如前述實施例中任一項之醫藥組合物。 實施例255.  一種如前述實施例中任一項之醫藥組合物之用途，其用於製造用於向個體內之細胞遞送治療劑及/或預防劑的藥劑。 實施例256.  一種如前述實施例中任一項之醫藥組合物之用途，其用於製造用於向個體之器官特異性地遞送治療劑及/或預防劑的藥劑。 實施例257.  一種如前述實施例中任一項之醫藥組合物之用途，其用於製造用於向個體之標靶組織增強遞送治療劑及/或預防劑的藥劑，該方法包含向該個體投與如前述實施例中任一項之醫藥組合物。 實施例258.  一種如前述實施例中任一項之醫藥組合物之用途，其用於製造用於在個體內之細胞中產生所關注之多肽的藥劑。 實施例259.  一種如前述實施例中任一項之醫藥組合物之用途，其用於製造用於治療有需要之個體的疾病或病症之藥劑。 實施例260.  一種如前述實施例中任一項之醫藥組合物之用途，其用於製造用於預防有需要之個體的疾病或病症之藥劑。 實施例261.  一種如前述實施例中任一項之醫藥組合物之用途，其用於製造疫苗。 實施例262.  如前述實施例中任一項之醫藥組合物，其用於向個體內之細胞遞送治療劑及/或預防劑，其中該遞送包含向該個體投與治療有效量的該醫藥組合物。 實施例263.  如前述實施例中任一項之醫藥組合物，其用於向個體內之細胞遞送治療劑及/或預防劑，其中該遞送包含向該個體投與該醫藥組合物。 實施例264.  如前述實施例中任一項之醫藥組合物，其用於向個體之器官特異性地遞送治療劑及/或預防劑，其中該遞送包含向該個體投與治療有效量的該醫藥組合物。 實施例265.  如前述實施例中任一項之醫藥組合物，其用於向個體之器官特異性地遞送治療劑及/或預防劑，其中該遞送包含向該個體投與該醫藥組合物。 實施例266.  如前述實施例中任一項之醫藥組合物，其用於向個體之標靶組織增強遞送治療劑及/或預防劑，其中該用途包含向該個體投與治療有效量的如前述實施例中任一項之醫藥組合物。 實施例267.  如前述實施例中任一項之醫藥組合物，其用於向個體之標靶組織增強遞送治療劑及/或預防劑，其中該用途包含向該個體投與如前述實施例中任一項之醫藥組合物。 實施例268.  如前述實施例中任一項之醫藥組合物，其用於在個體內之細胞中產生所關注之多肽，該用途包含向該個體投與治療有效量的如前述實施例中任一項之醫藥組合物。 實施例269.  如前述實施例中任一項之醫藥組合物，其用於在個體內之細胞中產生所關注之多肽，該用途包含向該個體投與如前述實施例中任一項之醫藥組合物。 實施例270.  如前述實施例中任一項之醫藥組合物，其用於治療有需要之個體的疾病或病症，其中該用途包含向個體投與治療有效量的該醫藥組合物。 實施例271.  如前述實施例中任一項之醫藥組合物，其用於治療有需要之個體的疾病或病症，其中該用途包含向個體投與該醫藥組合物。 實施例272.  如前述實施例中任一項之醫藥組合物，其用於預防有需要之個體的疾病或病症，其中該用途包含向個體投與治療有效量的該醫藥組合物。 實施例273.  如前述實施例中任一項之醫藥組合物，其用於預防有需要之個體的疾病或病症，其中該用途包含向個體投與該醫藥組合物。 實施例274.  如前述實施例中任一項之方法、用途或使用的負載LNP或醫藥組合物，其中該器官係選自由肝、腎、肺及脾組成之群。 實施例275.  如前述實施例中任一項之方法、用途或使用的負載LNP或醫藥組合物，其中該標靶組織係選自由肝、腎、肺及脾組成之群。 實施例276.  如前述實施例中任一項之方法或使用的負載LNP或醫藥組合物，其中該投與係非經腸執行。 實施例277.  如所述方法或使用的負載LNP或醫藥組合物，其中該投與係肌內、皮內、皮下及/或靜脈內執行。 實施例278.  如前述技術方案中任一項之用途，其中該藥劑係用於非經腸投與。 實施例279.  如前述技術方案中任一項之用途，其中該藥劑係用於肌內、皮內、皮下及/或靜脈內投與。 實施例280.  如前述實施例中任一項之方法、用途或使用的負載LNP或醫藥組合物，其中該個體為人類。 等效方案
應理解，雖然本發明已結合其實施方式加以描述，但前述描述意欲說明而非限制本發明之範疇，該範圍由隨附申請專利範圍之範疇限定。其他態樣、優勢及改變係在以下申請專利範圍之範疇內。
熟習此項技術者應理解，圖式主要係用於說明性目的，而並不欲限制本文所述之發明標的之範疇。該等圖式不一定按比例繪製；在一些情況下，本文揭示之發明標的之多個態樣可能在圖式中誇大或放大以便於理解不同特徵。在該等圖式中，相似的參考標記一般係指相似的特徵(例如，功能上相似及/或結構上相似的元件)。 圖1A為展示包含本發明脂質之奈米粒子於人類血清中之HeLa細胞中積累的圖。用奈米粒子處理細胞且在24 h後成像。在該圖式中，編號1-14分別係指含有化合物1、8、15、22、3、10、17、24、5、12、19、26、6及13之奈米粒子。編號15係指未經處理之細胞。 圖1B為展示由囊封於包含本發明脂質之奈米粒子中的mRNA在人類血清中之HeLa細胞中表現綠色螢光蛋白(GFP)的圖。用奈米粒子處理細胞且在24 h後成像。在該圖式中，編號1-14分別係指含有化合物1、8、15、22、3、10、17、24、5、12、19、26、6及13之奈米粒子。編號15係指未經處理之細胞。 圖2A為展示包含本發明脂質之奈米粒子於小鼠血清中之HeLa細胞中積累的圖。用奈米粒子處理細胞且在24 h後成像。在該圖式中，編號1-14分別係指含有化合物1、8、15、22、3、10、17、24、5、12、19、26、6及13之奈米粒子。編號15係指未經處理之細胞。 圖2B為展示由囊封於包含本發明脂質之奈米粒子中的mRNA在小鼠血清中之HeLa細胞中表現綠色螢光蛋白(GFP)的圖。用奈米粒子處理細胞且在24 h後成像。在該圖式中，編號1-14分別係指含有化合物1、8、15、22、3、10、17、24、5、12、19、26、6及13之奈米粒子。編號15係指未經處理之細胞。 圖3A為展示包含本發明脂質之奈米粒子於胎牛血清中之HeLa細胞中積累的圖。用奈米粒子處理細胞且在24 h後成像。在該圖式中，編號1-14分別係指含有化合物1、8、15、22、3、10、17、24、5、12、19、26、6及13之組合物。編號15係指未經處理之細胞。 圖3B為展示由囊封於包含本發明脂質之奈米粒子中的mRNA在胎牛血清中之HeLa細胞中表現綠色螢光蛋白(GFP)的圖。用奈米粒子處理細胞且在24 h後成像。在該圖式中，編號1-14分別係指含有化合物1、8、15、22、3、10、17、24、5、12、19、26、6及13之奈米粒子。編號15係指未經處理之細胞。 圖4A為展示包含本發明脂質之奈米粒子於食蟹猴血清中之HeLa細胞中積累的圖。用奈米粒子處理細胞且在24 h後成像。在該圖式中，編號1-14分別係指含有化合物1、8、15、22、3、10、17、24、5、12、19、26、6及13之組合物。編號15係指未經處理之細胞。 圖4B為展示由囊封於包含本發明脂質之奈米粒子中的mRNA在食蟹猴血清中之HeLa細胞中表現綠色螢光蛋白(GFP)的圖。用奈米粒子處理細胞且在24 h後成像。在該圖式中，編號1-14分別係指含有化合物1、8、15、22、3、10、17、24、5、12、19、26、6及13之奈米粒子。編號15係指未經處理之細胞。
Figure 111111204-A0101-11-0002-1

Claims (33)

  1. 一種式(I-1)之脂質：
    Figure 03_image001
    (I-1)或其N-氧化物，或其鹽或異構物， 其中R' a為：
    Figure 03_image004
    且R' b為：
    Figure 03_image006
    或
    Figure 03_image008
    ； 其中
    Figure 03_image010
    表示連接點； R aβ、R aγ及R aδ各自獨立地選自由H、C 1-12烷基及C 2-12烯基組成之群，其中R aβ、R aγ及R aδ中之至少一者係選自由C 1-12烷基及C 2-12烯基組成之群； R bβ、R bγ及R bδ各自獨立地選自由H、C 1-12烷基及C 2-12烯基組成之群，其中R bβ、R bγ及R bδ中之至少一者係選自由C 1-12烷基及C 2-12烯基組成之群； R 2及R 3各自獨立地選自由C 1-14烷基及C 2-14烯基組成之群； R 4係選自-(CH 2) nNRTQ、-(CH 2) nNRS(O) 2TQ、-(CH 2) nNRC(O)H及-(CH 2) nNRC(O)TQ，其中n係選自1、2、3、4及5； T為鍵或C 1-3烷基連接體、C 2-3烯基連接體或C 2-3炔基連接體； Q係選自含有1-5個選自N、O及S之雜原子之3-14員雜環、C 3-10碳環、C 1-6烷基、C 1-6烷氧基及C 2-6烯基，其中該烷基、烷氧基、烯基、雜環及碳環各自視情況經一或多個R Q取代； 各R Q獨立地選自由側氧基、羥基、氰基、胺基、C 1-6烷基胺基、二-C 1-6烷基胺基、C 1-6烷基、C 1-6烷氧基、C 2-6烯基、C 1-6烷醇基、C 3-10碳環、-C(O)C 1-6烷基及-NRC(O)C 1-6烷基組成之群； 各R獨立地選自H、C 1-6烷基及C 2-6烯基； 各R'獨立地選自C 1-12烷基及C 2-12烯基； m係選自1、2、3、4、5、6、7、8及9；且 l係選自1、2、3、4、5、6、7、8及9。
  2. 一種式(I)之脂質：
    Figure 03_image001
    (I)或其N-氧化物，或其鹽或異構物， 其中R' a為：
    Figure 03_image013
    且R' b為：
    Figure 03_image006
    或
    Figure 03_image015
    ； 其中
    Figure 03_image010
    表示連接點； R aγ及R bγ各自獨立地為C 1-12烷基或C 1-12烯基； R 2及R 3各自獨立地選自由C 1-14烷基及C 2-14烯基組成之群； R 4係選自-(CH 2) nNRTQ、-(CH 2) nNRS(O) 2TQ、-(CH 2) nNRC(O)H及-(CH 2) nNRC(O)TQ，其中n係選自1、2、3、4及5； T為鍵或C 1-3烷基連接體、C 2-3烯基連接體或C 2-3炔基連接體； Q係選自含有1-5個選自N、O及S之雜原子之3-14員雜環、C 3-10碳環、C 1-6烷基、C 1-6烷氧基及C 2-6烯基，其中該烷基、烷氧基、烯基、雜環及碳環各自視情況經一或多個R Q取代； 各R Q獨立地選自由側氧基、羥基、氰基、胺基、C 1-6烷基胺基、二-C 1-6烷基胺基、C 1-6烷基、C 1-6烷氧基、C 2-6烯基、C 1-6烷醇基、C 3-10碳環、-C(O)C 1-6烷基及-NRC(O)C 1-6烷基組成之群； 各R獨立地選自H、C 1-6烷基及C 2-6烯基； 各R'獨立地選自C 1-12烷基及C 2-12烯基； m係選自3、4、5、6及7；且 l係選自3、4、5、6及7。
  3. 如前述請求項中任一項之脂質，其中m及l各自獨立地選自4、5及6。
  4. 如前述請求項中任一項之脂質，其中R aγ為C 2-6烷基。
  5. 如前述請求項中任一項之脂質，其中R bγ為C 2-6烷基。
  6. 如前述請求項中任一項之脂質，其中各R'獨立地為C 1-6烷基。
  7. 如前述請求項中任一項之脂質，其中R 2及R 3各自獨立地為C 5-10烷基。
  8. 如前述請求項中任一項之脂質，其中該脂質具有式(I-A1)、(I-A2)、(I-A3)或(I-A4)：
    Figure 03_image022
    (I-A1)、
    Figure 03_image024
    (I-A2)、
    Figure 03_image026
    (I-A3)、
    Figure 03_image028
    (I-A4)。
  9. 如前述請求項中任一項之脂質，其中n為2、3或4。
  10. 如前述請求項中任一項之脂質，其中R為H。
  11. 如前述請求項中任一項之脂質，其中T為鍵。
  12. 如前述請求項中任一項之脂質，其中Q係選自含有1-3個選自N、O及S之雜原子之5或6員雜環、C 3-8碳環、C 1-6烷基及C 1-6烷氧基。
  13. 如前述請求項中任一項之脂質，其中T為C 1-3烷基連接體且Q為含有1-3個選自N、O及S之雜原子之5或6員雜環。
  14. 如前述請求項中任一項之脂質，其中Q係經一個或兩個R Q取代。
  15. 如前述請求項中任一項之脂質，其中各R Q獨立地選自側氧基、胺基、C 1-6烷基胺基、C 1-6烷基、C 1-6烷氧基及C 3-10碳環。
  16. 如前述請求項中任一項之脂質，其中R 4係選自：
    Figure 03_image030
    、
    Figure 03_image032
    、
    Figure 03_image034
    、
    Figure 03_image036
    、
    Figure 03_image038
    、
    Figure 03_image040
    、
    Figure 03_image042
    、
    Figure 03_image044
    、
    Figure 03_image046
    、
    Figure 03_image048
    、
    Figure 03_image050
    、
    Figure 03_image052
    、
    Figure 03_image054
    、
    Figure 03_image056
    、
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    、
    Figure 03_image060
    、
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    、
    Figure 03_image064
    、
    Figure 03_image066
    、
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    、
    Figure 03_image070
    、
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    、
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    、
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    、
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    、
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    、
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    、
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    、
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    、
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    、
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    、
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    、
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    、
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    、
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    、
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    、
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    、
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    、
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    、
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    、
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    、
    Figure 03_image112
    、
    Figure 03_image114
    及
    Figure 03_image116
    。
  17. 一種脂質，其係選自： 化 合物 結構 化合物 結構 1
    Figure 03_image129
     2
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         3
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    Figure 03_image253
     64
    Figure 03_image255
    及     65
    Figure 03_image257
          
  18. 一種空脂質奈米粒子(空LNP)，其包含如前述請求項中任一項之脂質、磷脂、結構脂質及PEG脂質。
  19. 如前述請求項中任一項之空LNP，其包含約40 mol%至約60 mol%該脂質、約0 mol%至約20 mol%磷脂、約30 mol%至約50 mol%結構脂質及約0 mol%至約5 mol% PEG脂質。
  20. 如前述請求項中任一項之空LNP，其中該磷脂係選自由以下組成之群：1,2-二亞油醯基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼(DLPC)、1,2-二肉豆蔻醯基-sn-甘油-磷酸膽鹼(DMPC)、1,2-二油醯基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼(DOPC)、1,2-二棕櫚醯基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼(DPPC)、1,2-二硬脂醯基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼(DSPC)、1,2-二(十一烷醯基)-sn-甘油-磷酸膽鹼(DUPC)、1-棕櫚醯基-2-油醯基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼(POPC)、1,2-二-O-十八烯基- sn-甘油-3-磷酸膽鹼(18:0 Diether PC)、1-油醯基-2-膽固醇基半琥珀醯基- sn-甘油-3-磷酸膽鹼(OChemsPC)、1-十六烷基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼(C16 Lyso PC)、1,2-二亞麻醯基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼、1,2-二花生四烯醯基-sn-甘油-3-磷酸膽鹼、1,2-二(二十二碳六烯醯基)-sn-甘油-3-磷酸膽鹼、1,2-二油醯基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(DOPE)、1,2-二植烷醯基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺(ME 16.0 PE)、1,2-二硬脂醯基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二亞油醯基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二亞麻醯基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二花生四烯醯基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二(二十二碳六烯醯基)-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺、1,2-二油醯基-sn-甘油-3-磷酸-外消旋-(1-甘油)鈉鹽(DOPG)、鞘磷脂及其混合物。
  21. 如前述請求項中任一項之空LNP，其中該結構脂質係選自由膽固醇、糞固醇、植固醇、麥角固醇、菜油固醇、豆固醇、菜子固醇及其混合物組成之群。
  22. 如前述請求項中任一項之空LNP，其中該PEG脂質係選自由經PEG修飾之磷脂醯乙醇胺、經PEG修飾之磷脂酸、經PEG修飾之神經醯胺、經PEG修飾之二烷基胺、經PEG修飾之二醯基甘油、經PEG修飾之二烷基甘油及其混合物組成之群。
  23. 如前述請求項中任一項之空LNP，其中該PEG脂質係選自PEG-III及PEG-II：
    Figure 03_image280
    (PL-III)，其中s PL1為1與100之間的整數，
    Figure 03_image276
    (PL-II)，其中r PEG為1與100之間的整數，及其混合物。
  24. 如前述請求項中任一項之空LNP，其中該PEG脂質係選自PEG 2k-DMG及PEG-1：
    Figure 03_image282
    (PEG 2k-DMG)，
    Figure 03_image278
    (PEG-1)， 及其混合物。
  25. 一種負載脂質奈米粒子(負載LNP)，其包含如前述請求項中任一項之空LNP及一或多種治療劑及/或預防劑。
  26. 如前述請求項中任一項之負載LNP，其中該一或多種治療劑及/或預防劑為核酸。
  27. 如前述請求項中任一項之負載LNP，其中該核酸為RNA，且其中該RNA係選自由短干擾RNA (siRNA)、不對稱干擾RNA (aiRNA)、RNA干擾(RNAi)分子、微小RNA (miRNA)、安塔夠妙(antagomir)、反義RNA、核糖核酸酵素、Dicer-受質RNA (dsRNA)、小髮夾RNA (shRNA)、信使RNA (mRNA)及其混合物組成之群。
  28. 如前述請求項中任一項之負載LNP，其中該RNA為mRNA。
  29. 一種醫藥組合物，其包含如前述請求項中任一項之負載LNP及醫藥學上可接受之載劑。
  30. 一種向個體內之細胞遞送治療劑及/或預防劑之方法，該方法包含向該個體投與如前述請求項中任一項之負載LNP。
  31. 一種向個體之器官特異性地遞送治療劑及/或預防劑之方法，該方法包含向該個體投與如前述請求項中任一項之負載LNP。
  32. 一種在個體內之細胞中產生所關注之多肽的方法，該方法包含向該個體投與如前述請求項中任一項之負載LNP。
  33. 一種治療或預防有需要之個體的疾病或病症之方法，該方法包含向該個體投與如前述請求項中任一項之負載LNP。
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